JP2020188283A - 基板をボンディングするための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
●以下の成分を主体とした非シリコン
○ポリマ
・ポリイミド
・芳香族ポリマ
・パリレン
・PTFE
○芳香族炭素
●以下の成分を主体としたシリコン
○以下の成分を主体としたケイ酸塩
・TEOS(オルトケイ酸テトラエチル)
・SiOF
・SiOCH
・ガラス(ホウケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ケイ酸鉛ガラス、アルカリケイ酸塩ガラス等)
○一般
・Si3N4
・SiC
・SiC2
・SiCN
○シルセスキオキサン
・HSSQ
・MSSQ
である。
請求項1の特徴部に記載の特徴および請求項12の特徴部に記載の特徴および請求項13の特徴部に記載の特徴により解決される。本発明の有利な改良形は、従属項の形の各請求項に記載されている。明細書、特許請求の範囲および/または図面に記載されている少なくとも2つの特徴から成る全ての組合せも、本発明の枠内にある。記載された値範囲では、挙げられた範囲内にある値も、限界値として開示されたものとみなされ、かつ任意の組合せの形で請求可能であるべきである。
a)基板の固定、
b)基板の配置、
c)基板の接近、
d)ボンディング開始箇所での基板のコンタクティング、
e)ボンディング開始箇所から基板の縁部へと経過するボンディングウェーブの生成、
f)ボンディングウェーブの影響付与
a)基板の固定、
b)基板の配置、
c)基板の接近、
d)ボンディング開始箇所での基板のコンタクティング、
e)特に、基板のうちの少なくとも1つの基板の固定を緩めることによる、ボンディング開始箇所から基板の縁部へと経過するボンディングウェーブの生成、
f)ボンディングウェーブに影響を与えるための、ボンディングチャンバ内の圧力の変更、特に圧力の上昇、特に、圧力の閉ループ制御された、かつ/または開ループ制御された変更
a)基板の固定、
b)基板の配置、
c)基板の接近、
d)ボンディング開始箇所への基板のコンタクティング、
e)ボンディング開始箇所から基板の縁部へと経過するボンディングウェーブを生成するための、基板のうちの少なくとも1つの基板の固定の保持および基板相互の閉ループ制御された接近、
f)ボンディングウェーブに影響を与えるための基板の間隔の閉ループ制御された、かつ/または開ループ制御された変更
a)ボンディングチャンバ、
b)基板の接近のため、基板のコンタクティングのためおよびボンディングウェーブの生成のために形成されている、基板を収容および固定するための収容装置、
c)ボンディングウェーブに影響を与えるための影響手段
を有している。
a)ボンディングチャンバ、
b)基板の接近のため、基板のコンタクティングのためおよび特に少なくとも1つの基板の固定を緩めることによるボンディングウェーブの生成のために形成されている、基板を収容および固定するための収容装置、
c)ボンディングウェーブに影響を与えるために、ボンディングチャンバ内の圧力を変える圧力変更手段、特に圧力上昇手段
を有している。
a)ボンディングチャンバ、
b)基板の接近のため、基板のコンタクティングのためおよびボンディングウェーブの生成のために形成されている、基板を収容および固定するための収容装置、
c)ボンディングウェーブに影響を与えるために、基板の間隔を変更する間隔変更手段
を有している。
●不活性ガスならびに低反応性ガス、特に
○窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素
●反応性ガス、特に、
○水素、一酸化炭素、アンモニア、水蒸気、酸素
[請求項1]
閉鎖されたボンディングチャンバ(6)内で第1の基板(2)と第2の基板(3)とをボンディングする、好ましくはパーマネントボンディング、特に融解ボンディングする方法であって、前記方法は以下のステップ、
a)前記基板(2,3)の固定、
b)前記基板(2,3)の配置、
c)前記基板(2,3)の接近、
d)ボンディング開始箇所(K1,K2)での前記基板(2,3)のコンタクティング、
e)前記ボンディング開始箇所(K1,K2)から前記基板(2,3)の縁部へと経過するボンディングウェーブの生成、
f)前記ボンディングウェーブの影響付与、
を有している方法。
[請求項2]
前記ステップf)において、前記ボンディングウェーブに所期のように影響を与えることを、前記ボンディングチャンバ(6)内の圧力(p1,p2,p3,p4,p5,p6)の閉ループ制御されたかつ/または開ループ制御された変更によって行う、
請求項1記載の方法。
[請求項3]
前記ステップe)において、前記基板(2,3)のうちの少なくとも1つの基板の固定が保持され、前記基板(2,3)が相互に閉ループ制御されて近づけられ、これによって前記ボンディングウェーブが生成され、
前記ステップf)において、前記ボンディングウェーブに影響を与えることを、前記基板(2,3)の間隔の閉ループ制御されたかつ/または開ループ制御された変更によって行う、
請求項1記載の方法。
[請求項4]
前記圧力の変更は、1mbar/sよりも大きく、有利には10mbar/sよりも大きく、より有利には100mbar/sよりも大きく、さらに有利には500mbar/sよりも大きく、好ましくは1000mbar/sよりも大きく、最も好ましくは2000mbar/sよりも大きい、
請求項2記載の方法。
[請求項5]
前記ボンディングウェーブは、前記ボンディングウェーブの速度が、0.1cm/sより多いぶん、有利には1cm/sより多いぶん、より有利には10cm/sより多いぶん、特に有利には100cm/sより多いぶん、さらにより好ましい場合には200cm/sより多いぶん、最も好ましい場合には1000cm/sより多いぶん遅くなるように影響される、
請求項1記載の方法。
[請求項6]
前記圧力(p1,p2,p3,p4,p5,p6)は、前記ボンディングチャンバ内のセンサ(12,12’,12’’,12n)によって測定され、前記圧力の変更は前記測定値に関連して開ループ制御および/または閉ループ制御される、
請求項2記載の方法。
[請求項7]
前記圧力の変更は、可動のピストン(14)によって行われ、ここで前記ピストン(14)は、前記ボンディングチャンバ(6)の容積を低減させる、
請求項2記載の方法。
[請求項8]
前記圧力の変更は、加熱装置および/または冷却装置(8)によって行われ、ここで前記加熱装置および/または冷却装置(8)は、前記ボンディングチャンバ(6)内の温度を変える、特に上昇させる、
請求項2記載の方法。
[請求項9]
前記圧力の変更をポンプ(9)によって行い、ここで前記ポンプ(9)は、ガスおよび/またはガス混合物を、前記ボンディングチャンバ(6)に圧送するかつ/または前記ボンディングチャンバ(6)から吸い取る、
請求項2記載の方法。
[請求項10]
前記圧力の変更のために、ガスおよび/またはガス混合物が、圧力容器(10)から、弁(11)を介して、前記ボンディングチャンバ(6)に案内されるまたは排出される、
請求項2記載の方法。
[請求項11]
前記圧力の変更のために、ガスおよび/またはガス混合物が、少なくとも1個の、好ましくは少なくとも2個の、特に好ましくは少なくとも3個の、極めて好ましくは少なくとも5個の、さらに好ましくは少なくとも7個の、最も好ましくは少なくとも10個のノズル、特にスリットノズルを介して通る、
請求項2記載の方法。
[請求項12]
請求項1から11までのいずれか1項記載の方法によってボンディングされた2つの基板(2,3)を有している製品。
[請求項13]
特に請求項1から11までのいずれか1項記載の方法による、第1の基板(2)と第2の基板(3)とをボンディングする、好ましくはパーマネントボンディング、特に融解ボンディングする設備(13)であって、前記設備(13)は、
a)ボンディングチャンバ(6)、
b)前記基板(2,3)の接近のため、前記基板(2,3)のコンタクティングのためおよびボンディングウェーブの生成のために形成されている、前記基板(2,3)を収容および固定するための収容装置(1,4)、
c)前記ボンディングウェーブに影響を与えるための影響手段(7,8,9,10,11)、
を有している設備(13)。
[請求項14]
前記影響手段(7,8,9,10,11)は、前記ボンディングウェーブに影響を与えるために前記ボンディングチャンバ(6)内の圧力を変えるために圧力変更手段(7,8,9,10,11)を含んでいる、
請求項13記載の設備(13)。
[請求項15]
前記影響手段(7,8,9,10,11)は、前記ボンディングウェーブに影響を与えるために前記基板(2,3)の間隔を変えるために間隔変更手段を含んでいる、
請求項13記載の設備(13)。
1o 第1の収容装置の機能的な表面
2 第1の、特に下側の基板
2a 第1の基板の外側面
2i 第1の基板の観察されるべき内側面
K1,K2 コンタクト点
3 第2の、特に上側の基板
3i 第2の基板の観察されるべき内側面
3a 第2の基板の外側面
4 第2の、特に上側の収容装置、基板ホルダー
4o 第2の収容装置の機能的な表面
5,5’ 固定手段
6 ボンディングチャンバ
7 ボンディングを開始するためのピン
D1,D2 基板の直径
g 引力の作用方向
R1 第1の基板ホルダーの曲率半径
R2,R3 垂下の曲率半径
h 基板相互間の間隔
M,M’,M’’ 空間部分
Mg,Mg’,Mg’’ 空間部分境界面
p1,p2,p3,p4,p5,p6 圧力
8 加熱装置
9 圧縮機
10 圧力容器
11 弁
12,12’,12’’,12n センサおよび/または測定器具
13 ボンディング設備
14 ピストン
p 圧力
dp 圧力差
dt 時間差
t 時間
pn0,pn1 異なる観察時点での圧力、
tn0,tn1 観察時点
Claims (16)
- 封鎖されたボンディングチャンバ内で第1の基板と第2の基板とをボンディングするための方法であって、前記方法は、
a)第1および第2の収容装置のそれぞれに対して前記第1および第2の基板の固定するステップと、
b)前記第1および第2の基板を互いに対して配向するステップと、
c)前記第1および第2の基板を互いの方に相互に接近するステップと、
d)ボンディング開始箇所で前記第1の基板と前記第2の基板とを接触させるステップと、
e)前記ボンディング開始箇所から前記第1および第2の基板の縁部へと前進するボンディングウェーブを生成するステップと、
f)前記ボンディングウェーブの前進の間、前記ボンディングウェーブに影響するステップと、
を含み、
前記ボンディングウェーブに影響するステップは、温度の変化および/または前記ボンディングウェーブが通走する周囲の媒体の変化を含む、
方法。 - 前記ボンディングウェーブが通走する前記周囲は、真空ボンディングチャンバまたは雰囲気である、
請求項1に記載の方法。 - ステップf)において、前記ボンディングウェーブに影響するステップは、前記ボンディングチャンバ内の圧力の調整および/または制御された変化を含む、
請求項1に記載の方法。 - ステップe)において、前記第1および第2の収容装置のそれぞれに対する前記第1および第2の基板の少なくとも1つを固定するステップは維持され、前記第1および第2の基板は、調整された方法で互いに接近し、これによって、前記ボンディングウェーブを生成し、
ステップf)において、前記ボンディングウェーブに影響するステップは、前記第1および第2の基板の間の間隔の調整および/または制御された変化を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記ボンディングチャンバ内の前記圧力の前記制御された変化は、1mbar/sより大きい、
請求項3に記載の方法。 - 前記ボンディングウェーブは、
前進する前記ボンディングウェーブの速度が0.1cm/sより多く遅延するように、影響される、
請求項1に記載の方法。 - 前記方法は、前記ボンディングチャンバ内に位置するセンサで前記圧力を測定するステップ含み、
前記圧力の前記変化は、前記センサから測定された値に応じて制御および/または調整される、
請求項3に記載の方法。 - 前記圧力の前記変化は、前記ボンディングチャンバの容積を減少する可動のピストンによって生ずる、
請求項3に記載の方法。 - 前記圧力の前記変化は、前記ボンディングチャンバ内の前記温度を変化させる加熱装置および/または冷却装置によって生ずる、
請求項3に記載の方法。 - 前記圧力の前記変化は、ガスおよび/またはガス混合物を前記ボンディングチャンバ内に圧送する、および/または、前記ガスおよび/または前記ガス混合物を前記ボンディングチャンバから吸い取るポンプによって生ずる、
請求項3に記載の方法。 - 前記圧力の前記変化は、圧力容器から弁を介して前記ボンディングチャンバ内にガスおよび/またはガス混合物を送る、および/または、前記ガスおよび/または前記ガス混合物を前記ボンディングチャンバから排出されることによって生ずる、
請求項3に記載の方法。 - 前記圧力の前記変化は、少なくとも1つのノズルを介してガスおよび/またはガス混合物を通過させることによって生ずる、
請求項3に記載の方法。 - 2枚の基板を備える製品であって、
前記2枚の基板は、請求項1に記載のボンディングするための方法を用いてボンディングされる、
製品。 - 第1の基板と第2の基板とをボンディングするための装置であって、前記装置は、
ボンディングチャンバと、
前記第1および第2の基板をそれぞれ収容および固定するための第1および第2の収容装置であって、前記第1および第2の基板を接触するために、および、ボンディングウェーブを生成するために、前記第1および第2の基板を互いの方に相互に接近するように構成される第1および第2の収容装置と、
前記ボンディングウェーブの前進の間、前記ボンディングウェーブに影響するための影響手段と、
を備える装置。 - 前記影響手段は、前記ボンディングチャンバ内の圧力を変化させるための圧力変更手段を備える、
請求項14に記載の装置。 - 前記影響手段は、前記第1および第2の基板の間の間隔を変化させるための間隔変更手段を備える、
請求項14に記載の装置。
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