JP2515490B2 - ボンディングによって結合される基板をスタックする方法及び装置 - Google Patents

ボンディングによって結合される基板をスタックする方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、構造化されていてその構造体に相応して互
いに配向整列させられ、かつボンディングによって互い
に解離不能に結合される複数の基板をスタックする方法
及び装置に関する。
本発明の対象は特に、層構造形式において製作された
センサを製造する場合に使用される。例えば圧力センサ
又は加速センサは、積層された基板を用いて特に有利に
製造することができ、この場合基板はあらかじめ適宜な
形式で処理され、例えば特に規定の精密な製造体を備え
ている。
基板を互いに結合するためには、既に種々異なった技
術が公知である。ここに、当該分野において公知の方法
を、詳しく説明を省いて列挙すれば: * 陽極ボンディング(anodisches Bonden) * シリコン溶融ボンディング(silicon fusion bondi
ng) * 共晶接合(eutectic bonding) * 低温ガラスボンディング(low temperature glass
bonding) これらすべてのボンディング法において共通なことは
次のこと、すなわち、基板の表面をバニシ仕上げして徹
底的にクリーニングしなければならないこと、したがっ
てボンディングすべき基板を粒子のない極めて清浄な環
境において取り扱わねばならないこと、個々の基板の接
触面の平面生に対して極めて高い要求が課せられている
こと、及び、基板相互の間における間隙のある自由空間
を回避するために、基板相互の結合を機械的な負荷なし
に行わねばならないことである。これらの基本的な要求
が満たされないと、互いに結合される面の品質が著しく
劣化する。そしてこれによって、製造される製品の所期
の機能に問題の生じることがある。
以下においては、分かりやすくするために、陽極ボン
ディングの方法を例として本発明を説明する。しかしな
がらもちろん本発明は、陽極ボンディング法に限定され
るものではなく、その他のボンディング法においても使
用することができる。
陽極ボンディングは、ガラス基板と金属基板との間又
は硝子基板と半導体基板との間における機械的に堅くか
つ気密な結合を生ぜしめるために働く。このために互い
に重ねられた基板は、数100℃の温度に加熱され、約100
ボルトの直流電圧を印加される。そして静電的な力とイ
オンの移動によって、個々の基板の間の境界層における
不可逆的な化学的結合が生ぜしめられる。
この製造方法は例えば加速センサを製造する場合に使
用される。異方性のエッチングによって、半導体基板に
はマイクロメータ範囲の構造体が形成される。この場合
多くの使用例では基板は貫通エッチングされないので、
基板は「不透明な」ままである。このように構造化され
た半導体基板は、機能的なセンサを製造するために両側
をガラス基板によって覆われ、この場合ガラス基板は多
くの場合、半導体基板に向けられた側に同様に精密な構
造体、例えば、金属化によって又はエッチングされた通
路に構成された導体路やセンサのための接触接続部を有
しており、そしてこの場合このような構造体は、半導体
基板の能動的な構造体、つまり測定値の変換に関与する
構造体に対して配向整列されねばならない。
このような他方の基板スタックを製造する際には、極
めて正確に互いに配向整列させられる構造体のうちの1
つもしくは2つ以上が透明でない場合に、問題が生じ
る。
複数の基板から成る基板スタックを層状に構成する方
法及び装置が公知であるが、この公知の方法及び装置で
は、まず初め1つのガラス層を半導体基板に対して配向
整列させ、ボンディングによってこの半導体基板と結合
し、その後で、このようにして形成された2層スタック
を裏返して、第2のガラス層を半導体基板の他方の表面
に装着するようになっている。
しかしながらこの公知の方法には幾つかの欠点があ
る。1つには、ガラスと半導体材料とは互いに異なった
熱膨張係数を有しているので、2層スタックがその第1
のボンディング時にバイメタル原理に基づいて曲がって
しまう。そしてこの際の湾曲によって生ぜしめられた凸
凹は、第2のガラス基板の配向整列時に押圧力によって
補整されねばならない。したがってこの公知の方法で
は、このようにして製造された多層スタックが非対称的
な緊張を有することを、回避することができない。
上に述べた公知の方法を実施する装置は多くの場合次
のように構成された加熱装置、つまり、ボンディングす
べき基板スタックの片側だけしか加熱することができな
いように構成された加熱装置を有している。第1のボン
ディング工程時に、例えば半導体基板が加熱プレートに
載せられ、第2のボンディング工程時に次いでガラス基
板が加熱プレートに載せられる。しかしながらガラス基
板は、半導体基板に比べて著しく低い熱伝導性を有して
いる。したがって、ボンディングすべき境界面の温度は
両方の場合において異なることになる。ボンディング面
における温度調整はなんら改善をもたらさない。それと
いうのは、加熱装置の異なった高い温度は、再び不都合
にも、基板スタックの歪みを生ぜしめるからである。
製造方法を実施するための上に述べた公知の装置にお
ける別の欠点としては、第2のボンディング工程時に第
1の基板スタックが電気的に転極されるということがあ
る。それというのは加熱プレートは多くの場合その構造
に基づいて陰極電位と堅く結合されているからである。
そして陽極・接触接続部は常に半導体基板と接触されて
いることが望ましい。第1のボンディング結合の機械的
な特性の欠点は、転極によって生ぜしめられる境界面に
おける化学的なプロセスによっては、完全に排除するこ
とができない。
ゆえに本発明の課題は、少なくとも1つが透明ではな
い基板であって、その構造体に相応して配向整列される
複数の基板を、相互における極めて高い調整精度を維持
しながら、互いにボンディングすることができ、しかも
この場合に、ボンディングされる基板スタックの大量生
産を可能にするような作業サイクル時間を実現すること
ができる、方法及び装置を提供することである。
さらにまた本発明による解決策は、本発明による装置
が、清浄空間内に配置される装置に課せられるべき特殊
な必要条件にも合わせられねばならないということを、
考慮する必要がある。そしてこのためには特に、装置の
構成成分が粒子を発生させないことが保証されねばなら
ない。例えば搬送手段のためには、粉塵を生ぜしめるよ
うなガイドを使用することは許されず、ニューマチック
式の駆動装置では排気が作業面の下において導出されね
ばならない。
この課題を解決するために本発明では、請求の範囲の
請求項1及び請求項2に記載のように構成されている。
本発明のその他の有利な構成は請求項3以下に記載され
ている。
本発明による解決策は、有利な形式で、上に述べた本
発明の課題を解決しており、かつ公知の方法及び装置に
おける欠点を完全に排除している。調整ユニットと加熱
ユニットとが空間的に隔てられていることが、特に有利
である。これによって、基板の位置を数マイクロメータ
に正確に配向整列する調整ユニットが、ボンディングの
ために必要な高い温度によって負荷されることはなくな
る。基板を受容しかつ保持する手段の長さ膨張および体
積膨張並びに基板自体の膨張は、必要な温度において、
構造体の幅に基づいて必要な調整精度と同様の値である
か又はそれを上回るものである。したがって本発明によ
れば操作装置の第1の作業範囲において、基板はその構
造体に相応して互いに極めて正確に配向整列させられ
る。次いで基板は搬送装置を用いて操作作業の第2の作
業範囲に運ばれ、この第2の作業範囲において規定され
た形式で互いに上下に設置され、次いですべての基板
は、互いに配向整列された基板スタックとして一緒に、
加熱装置に供給される。
互いに重ねられているすべての基板は、同時に1回の
作業工程においてボンディングされ、これによって、段
階的なボンディングの際に生じていた熱による歪みの欠
点は、完全に回避され、しかも製造時間は著しく短縮さ
れる。ボンディングは、全製造プロセスにおいて、最も
時間のかかる製造ステップのうちの1つである。センサ
の大量生産に関して言えば、このような処置によって作
業サイクル時間は著しく短縮される。このことは特に次
のような場合、すなわち、加熱装置が複数の基板スタッ
クを同時に収容できるように設計されている場合に言え
る。基板スタックのすべての境界面を同時にボンディン
グすることによって、あらかじめボンディングされた層
の転極によって生じる不都合も回避される。
次に図面につき本発明の実施例を説明する。
第1図には基板スタック1が平面図で示されている。
第2図には第1図に示された基板スタックの区分Aが拡
大して示されており、この場合付加的に、精密かつ複雑
な構造体を備えた3つの基板2,3,4の層構造が破断され
て示されていて、これらの構造体はこの3つの基板2,3,
4に形成されている。この両方の図面から、次のような
場合に生じる問題、つまりこれらの基板2,3,4が規定さ
れた形式で互いに上下に重ねられていて、これらの基板
2,3,4のうちの少なくとも1つ、こでは例えば基板3が
透明でない場合に生じる問題が、明らかになる。
第3図には本発明による方法を実施するための本発明
による装置が概略的に示されている。
本発明による方法は以下に記載の主要な作業ステップ
から成っている:すなわち −調整 −搬送 −スタック −ボンディング。
基板の調整つまり配向整列は、操作装置12の第1の作
業範囲10において行われ、これによって調整ユニットの
機械的な成分が高い熱的な負荷にさらされることを回避
している。操作装置全体、特に調整ユニットの摩耗が著
しく大きいこと及びその構造がかなり高価であることを
無視したとしても、必要な調整精度つまり10マイクロメ
ータよりも小さな調整精度を再現可能に維持すること
は、300℃及びそれ以上の温度においては極めて困難で
ある。
操作装置12は、基板を受容及び保持するための受容手
段14をそれぞれ備えている2つの作業範囲10,11と、両
作業範囲10,11を互いに接続している搬送手段15とを有
しており、この搬送手段15は、基板を第1の作業範囲か
ら第2の作業範囲に搬送して、基板を第2の作業範囲に
おいて規定された形式で設置することを可能にする。
だい1の作業範囲10における受容手段14は、例えば皿
状のチャックから成っており、このチャックには手によ
って又は自動的に基板が置かれ、このようにしてチャッ
クに置かれた基板は、真空吸着装置が作動せしめられる
やいなや、負圧によって固定される。真空吸着装置は第
3図には示されていない。
第1の作業範囲における基板受容のための真空チャッ
クは、360°回転可能なxy−座標テーブル13に支承され
ている。位置決めは精密駆動装置16を用いて行われる。
このようにして両軸のためのシフト精度は1マイクロメ
ータになる。そして回転方向においては0.1°の調節精
度が得られる。
第2の作業範囲11には設置テーブル17が設けられてお
り、この設置テーブル17には基板受容体の下側部分が2
つの嵌合ピン18によって係止されて載設されている。基
板受容体19はプレートから成っており、このプレートは
導電性の材料から成っていて、基板側に負圧による吸着
のための複数の通路を備え、かつ背側に、堅く取り付け
られた磁石20を備えている。対称的な対応部材21は、同
様に嵌合ピン18を介して基板受容体19に設置され、その
間に位置している基板スタック1を磁気による引付けに
よってまとめている。そして両方の嵌合ピン18を介して
両保持プレート19,21は互いに導電結合されている。保
持プレート19,21に接触している両ガラス基板2,4は、そ
れぞれ保持プレート19,21と、次に行われるボンディン
グのために大きな面積で接触接続している。
ボンディングされる基板スタック1における熱応力を
回避するためには、基板を受容及び保持するための手段
19,21を、基板の熱膨張係数に可能な限り相当している
熱膨張係数を有する材料から構成すると、有利である。
互いにボンディングされる基板の温度係数は、確かに異
なってはいるが、しかしながら多くの場合同様な等級に
ある。基板受容体のために、可能な限り良好にこの等級
に近似した熱膨張係数を備えた材料を選択すると、スタ
ック全体の加熱によって熱応力を回避することができる
ので、ボンディング結合の品質を高めるために極めて有
効である。
第1の作業範囲から第2の作業範囲に基板を搬送する
ための搬送手段15は、例えばフォーク状の搬送キャリッ
ジ23から成っており、この搬送キャリッジ3のフォーク
は、第3図に示された図面では左に向かって開放されて
おり、このように方向付けられていると、搬送キャリッ
ジ23のフォークが顕微鏡系31,32と衝突することを回避
することができる。搬送キャリッジ23は、同様に真空吸
着によって基板を受容するための手段を備えているが、
この手段は第3図には図示されていない。搬送キャリッ
ジ23は長手方向ガイド24に低摩擦で支承されていて、固
定ストッパ22と25との間において走行可能である。さら
に昇降装置26が設けられており、この昇降装置26によっ
て、搬送キャリッジ23を第1の作業範囲10における調整
テーブル13に向かってもしくは第2の作業範囲11におけ
る設置テーブル17に向かって下降させることができる。
テーブルにおけるキャリッジ23の載置力を減少及び制限
するために、行程Zはばね27に抗して作用するようにな
っている。
基板の配向整列に関する問題は、少なくとも半導体基
板が不透明であるという事実に基づいて発生している。
したがって本発明の解決策では、各基板を目標ポジショ
ンに対して配向整列させることが提案されている。この
ために有利には、位置固定の顕微鏡系30において十字線
28,29が使用される。
有利な構成では、基板の2つの調整マークはストリッ
トフィールド・顕微鏡(Splitfield-Mikroskop)を用い
て結像される。スプリットフィールド・顕微鏡は、空間
的に離された調整マークを同時に結像することができる
という特性を有している。図示の実施例ではこのスプリ
ットフィールド・顕微鏡は、同軸的な偏光ガイドを備え
ていて光導体33,34を介して低温光源によって照らされ
る2つの反射顕微鏡(Auflichtmikroskope)31,32は例
えば10倍に拡大する対物レンズを備えていてビームに取
り付けられており、かつその光学的なパラメータを調節
可能である。本来の結像はそれぞれ半導体カメラによっ
て、結像担体として働く各1つのモニタ35,36において
行われる。基板の結像には、2つの十字線発生機によっ
て調節可能な鉛直方向の測定線と水平方向の測定線とが
フェードインされる。そしてこの両測定線によって位置
固定の目標ポジションが形成され、この目標ポジション
に向かって、第1の作業範囲10における基板が配向整列
させられる。第3図には個々の構成成分、つまり低温光
源、半導体カメラ及び、これらの装置を運転するために
必要な制御ユニットはフィールド37の中にまとめられて
いる。
基板の調整マークは、基板の能動的な構造体自体によ
って形成されることも又は、特に調整のために形成もし
くは被着された構造体が使用されることも可能である。
モニタ35,36において観察される実際ポジションは、座
標テーブル13の精密駆動装置16を用いて、十字線28,29
によって表された目標ポジションに合わせられる。
必要な調整精度を維持できるようにするためには、操
作装置12の高い機械的な安定性が必要である。ここでは
特に、顕微鏡と基板受容体との間における間隔と、固定
ストリップ22,25における搬送キャリッジ23の位置決め
の再現可能性とが言及されねばならない。
同様に基板の受容と設置もまた、正確に規定された形
式で、つまり極めて位置正確に行われねばならない。こ
のために搬送キャリッジ23は、操作装置12の第2の作業
範囲11における設置テーブル17の上に位置している休止
ポジションから、第1の作業範囲10における調整テーブ
ル13の上に位置している左側の固定ストリップ22に移動
する。そしてそこで搬送キャリッジ23は、該搬送キャリ
ッジ23の基板を受容するための手段が、搬送される調整
済みの基板に載設するまで、下降させられる。第3図に
は図示されていない制御回路は、搬送キャリッジ23の基
板受容手段による真空吸着を用いた基板の受容を監視す
る。それというのは同時に、調整ユニットにおける基板
の保持が解除されねばならないからである。切換えポイ
ント、つまり基板がつい搬送キャリッジ23によって保持
され、いつ調整ユニットによって保持されるかの切換え
ポイントは、可変に調節可能である。
基板が搬送キャリッジ23によって受容された後で、搬
送キャリッジ23は上昇し、操作装置12の第2の作業範囲
11における右側の固定ストリップ25に向かって移動し、
この固定ストリップ25に当接したところで搬送キャリッ
ジ23は設置テーブル17に向かって下降する。そして第2
の作業範囲において卸される第1の基板は、そこに設け
られている受容体において真空によって吸い付けられ、
この場合、搬送キャリッジ23の保持手段における解除か
ら設置テーブル17における基板の保持への移行は、第1
の作業範囲10におけると同様に、コントロールされた形
式で行われる。その他のすべての基板はいまや先行した
基板の上に載置され、この場合休止ポイントへの搬送キ
ャリッジ23の上昇運動の前には、下降と真空の遮断との
間に調節可能な時間遅延が設定されており、これによっ
て基板の間における空気クッションを押しのけることが
できる。
第3図に示されているように、所望のすべての基板が
上に述べたように設置テーブル17において互いにスタッ
クさられると、上側の保持プレート21が嵌合ピン18によ
って案内されて基板スタック1に載せられる。上側の保
持プレート21はしたがって調整マークを必要としない。
そしてこの上側の保持プレート21は磁気による引付けに
よって保持される。
スタックされた基板から成る基板スタック全体と、該
基板スタックを把持している保持プレート19,21とは、
いまや加熱装置38に供給される。温度調整回路39は、調
節された温度を最大誤差1℃に正確に保つ。加熱装置38
は有利には、温度表示装置40と、高電圧源45から与えら
れたボンディング電圧を表示するための表示器具41と、
基板スタック2を全面的にかつ均一に加熱するための手
段42とを有している。本発明による方法では、しかしな
がら、これらの構成成分が加熱装置38に一体に組み込ま
れているか否かは、どちらでもよい。
加熱装置38はまた高電圧貫通路43を加熱装置38の本来
の加熱室44に有しており、これによって、加熱室44内に
おける基板スタック1に、ボンディングのために必要な
電気エネルギを高電圧源45から供給することができる。
基板スタックの電気的な接触接続のために、加熱装置に
は次のような手段46,47、すなわち、直流出圧源45の陽
極を接点を介して半導体基板3に接触させ、ガラス基板
2,4を大面積で陰極と接続する手段46,47を備えている。
多層の基板スタックはこのようにして、ただ1つの作業
工程において有利には等しい時間でボンディングされる
ことができる。この場合、基板スタックが加熱室44にお
いて補助フレーム48に支承されていると有利である。
本発明による方法を実施するためのすべての装置は第
3図に示されているように一点鎖線49によって取り囲ま
れているが、このことは、装置ユニットが清浄空間の中
で運転されることを意味している。このことは特に、操
作装置12及び該操作装置に供給される基板に当該する。
第3図には、異なった基板形式の2つのスタック50,51
が示されており、この2つのスタック50,51は例えばガ
ラス基板2,4及び半導体基板3であり、これらの基板は
マガジン又はその他の適当な容器(図示せず)におい
て、操作装置12における次の加工のために準備されてい
る。基板は互いにスタックされていて、2つの基板受容
体19,20によって塵埃に対して密に取り囲まれているの
で、純然たる実際上の観点によれば加熱装置38は、空間
的に操作装置12の近傍において同様に清浄空間内に設置
されることができ、このようになっていると、場合によ
っては加熱室44への装入を操作装置12の拡大によって可
能にすることが可能である。加熱装置38の配置に関して
このように構成されていると有利であるが、しかしなが
らこのような構成は、操作装置12の配置形式とは異な
り、本発明による方法を実施するためには必ずしも必要
なことではない。
上に述べたように構成された装置は、次のような必要
条件、すなわち多層の基板スタックを短い作業サイクル
時間においてセンサの大量生産に適した形式で全面的に
均一に加熱してボンディングするための必要条件を完全
に満たすことができる。そしてこの場合、構造化された
基板は、あらかじめその構造体に相応して高さ正確に、
加熱装置から離れた作業範囲において互いに配向整列さ
せられる。本発明による解決策の上に述べたすべての手
段は次のことのために、すなわちボンディングすべき基
板スタックに関して、すべての方法ステップの終了後に
全体として10マイクロメータ又はそれ以上の調整精度を
再現可能に得るために、貢献する。
本発明による解決策は自動的な構造のために適してい
る。それというのは、機械的な運動実行のためには難無
くニューマチック式駆動装置又は電気式駆動装置を使用
することが可能であり、かつ、電子的な画像評価による
調整と次いで行われる調整ユニットにおける基板受容体
の位置調整とを、所望とあらば全自動式に実行すること
ができるからである。また同様に装置を清浄空間に適し
た形式で構成することも可能であり、これによって本発
明の課題の観点はすべて考慮される。
フロントページの続き (72)発明者 リントナー,トーマス ドイツ連邦共和国 D−7744 ケーニヒ スフェルト 3 グラースヴァルトシュ トラーセ 26

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造化されていてその構造体に相応して互
    いに配向整列させられ、かつボンディングによって互い
    に解離不能に結合される複数の基板をスタックする方法
    であって、 次々と連続的に互いに上下にスタックされる基板を、ま
    ず初めに操作装置(12)の第1の作業範囲(10)におい
    て配向整列させ、次いで、操作装置(12)の第2の作業
    範囲(11)に搬送し、該第2の作業範囲(11)におい
    て、実施された配向整列に相応して互いに上下に設置
    し、この場合 操作装置(12)の第1の作業範囲(10)に位置している
    基板に顕微鏡が向けられていて、該顕微鏡を用いて、基
    板の空間的に離された2つの調整マークを結像担体に結
    像し、この場合調整マークは基板自体の能動的な構造体
    によってか又はそれとは別個に独立したマーキングによ
    って形成されており、かつ 操作装置(12)の第1の作業範囲(10)に位置している
    基板の実際ポジションを、可動に支承された基板用の受
    容手段(14)の回転及びシフトによって、調整マークの
    結像が結像担体における目標ポジションと合致するま
    で、変化させ、 そしてこのようにして配向整列させられた基板スタック
    (1)を全体的に、ただ1つの作業工程においてすべて
    の基板を同時にボンディングするために、全面的に均一
    な加熱を行う加熱装置(38)に供給することを特徴とす
    る、ボンディングによって互いに結合される基板をスタ
    ックする方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の方法を実施する装置であ
    って、 イ) 操作装置(12)の第1の作業範囲(10)に、基板
    を受容及び保持するための手段が設けられており、 ロ) 基板を受容するための手段が、座標テーブル(1
    3)として構成された調整ユニットに配置されており、
    この場合座標テーブル(13)が、配向整列させられる基
    板の位置変化を目的として1平面における3つのすべて
    の自由度(X,Y,θ)を得るために、精密駆動装置(16)
    を有しており、 ハ) 操作装置(12)の第1の作業範囲(10)に顕微鏡
    が設けられており、該顕微鏡が、受容手段に位置してい
    る基板の、空間的に離された2つの調整マークを結像す
    るようになっており、 ニ) 操作装置(12)の第2の作業範囲(11)に、配向
    整列させられた、次々と連続的に互いに上下に設置され
    る基板を受容及び保持するための手段が設けられてお
    り、 ホ) 搬送手段(15)つまり、第1の作業範囲(10)に
    おいて配向整列させられた基板を操作装置(12)の第2
    の作業範囲(11)に搬送して、基板を該第2の作業範囲
    (11)において、第1の作業範囲(10)において実施さ
    れた配向整列に相応して設置する搬送手段(15)が設け
    られており、 ヘ) さらに、基板スタック(1)全体が供給される加
    熱装置(38)が設けられていて、該加熱装置(38)によ
    って基板スタック(1)が、ボンディング過程のために
    全面的にかつ均一に加熱されるようになっており、この
    場合加熱装置(38)が、ボンディング工程のために複数
    の基板スタックを同時に受容できるように、寸法設定さ
    れている ことを特徴とする、ボンディングによって互いに結合さ
    れる基板をスタックする装置。
  3. 【請求項3】操作装置(12)の第1の作業範囲(10)に
    設けられている顕微鏡が、空間的に離された調整マーク
    を同時に結像するスプリットフィールド・顕微鏡であ
    る、請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】基板スタックを受容及び保持するための手
    段が、基板の熱膨張係数に可能な限り相当する熱膨張係
    数をもつ材料から形成されている、請求項2又は3記載
    の装置。
  5. 【請求項5】加熱装置(38)が、1℃の調整精度又はそ
    れよりも良好な調整制度をもつ温度調整装置(39)を有
    している、請求項2記載の装置。
  6. 【請求項6】操作装置(12)及び加熱装置(38)のすべ
    ての構成成分が次のように、すなわち、すべての方法ス
    テップの終了後に、特に調整、搬送、スタック、加熱及
    びボンディングの終了後に、互いに配向整列させられか
    つ互いに結合される基板に対して、10マイクロメータ未
    満の良好な調整精度が維持されるように、設計されてい
    る、請求項2から5までのいずれか1項記載の装置。
  7. 【請求項7】加熱装置(38)の加熱室(44)に次のよう
    な手段、すなわち、単数又は複数の多層のガラス・半導
    体・ガラス基板スタックを挿入時に高圧源(45)の陽極
    が半導体基板に接触し、ガラス基板を陰極電位と接続さ
    せるような手段が設けられている、請求項2記載の装
    置。
  8. 【請求項8】ガラス基板の陽極ボンディング時における
    陰極・接触接続部が、大面積に構成されている、請求項
    7記載の装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4428808C2 (de) * 1994-08-13 2003-07-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach dem Anodic-Bonding-Verfahren und Bauelement
DE19755088A1 (de) * 1997-12-11 1999-06-17 Daimler Chrysler Ag Kalibriervorrichtung zum Verkleben von Scheiben
AU2002307578A1 (en) 2002-04-30 2003-12-02 Agency For Science Technology And Research A method of wafer/substrate bonding
DE10230373B3 (de) * 2002-07-05 2004-03-04 Süss Microtec Lithography Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bonden eines Stapels aus drei oder mehr scheibenförmigen Substraten, insbesondere eines 3-Wafer-Stacks
KR100475716B1 (ko) * 2002-08-13 2005-03-10 매그나칩 반도체 유한회사 복합 반도체 장치의 멀티 반도체 기판의 적층 구조 및 그방법
US7361593B2 (en) * 2002-12-17 2008-04-22 Finisar Corporation Methods of forming vias in multilayer substrates
US7259466B2 (en) * 2002-12-17 2007-08-21 Finisar Corporation Low temperature bonding of multilayer substrates
KR101137064B1 (ko) * 2004-01-07 2012-04-19 가부시키가이샤 니콘 적층 장치 및 집적 회로 소자의 적층 방법
US20070188757A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-16 Jeffrey Michael Amsden Method of sealing a glass envelope
US20070246450A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 Cady Raymond C High temperature anodic bonding apparatus
CN103258762B (zh) * 2007-08-10 2016-08-03 株式会社尼康 基板贴合装置及基板贴合方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982979A (en) * 1973-06-28 1976-09-28 Western Electric Company, Inc. Methods for mounting an article on an adherent site on a substrate
US4062462A (en) * 1973-11-09 1977-12-13 Western Electric Co., Inc. Method for orienting an article
JPS5516228A (en) 1978-07-21 1980-02-04 Hitachi Ltd Capacity type sensor
US4322980A (en) * 1979-11-08 1982-04-06 Hitachi, Ltd. Semiconductor pressure sensor having plural pressure sensitive diaphragms and method
DE3116634A1 (de) * 1981-04-27 1982-11-11 Karl Süss KG, Präzisionsgeräte für Wissenschaft und Industrie - GmbH & Co, 8046 Garching Vorrichtung zum automatischen justieren von ebenen gegenstaenden mit zwei bezugspunkten, insbesondere bei der herstellung von halbleiterbauelementen
US4490111A (en) * 1982-09-23 1984-12-25 California Linear Circuits, Inc. Apparatus for making stacked high voltage rectifiers
US4795518A (en) * 1984-02-17 1989-01-03 Burr-Brown Corporation Method using a multiple device vacuum chuck for an automatic microelectronic bonding apparatus
US4669866A (en) * 1985-01-28 1987-06-02 Phillips Edward H Step-and-repeat alignment and exposure system and method therefore
US4938654A (en) * 1985-05-17 1990-07-03 Schram Richard R Automated wafer inspection system
GB2194500B (en) * 1986-07-04 1991-01-23 Canon Kk A wafer handling apparatus
DE3640616A1 (de) * 1986-11-27 1988-06-09 Standard Elektrik Lorenz Ag Justiervorrichtung
US5062149A (en) * 1987-10-23 1991-10-29 General Dynamics Corporation Millimeter wave device and method of making
US4899921A (en) * 1988-10-28 1990-02-13 The American Optical Corporation Aligner bonder
US4984731A (en) * 1989-10-05 1991-01-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of packaging electronic component parts using a eutectic die bonder
US5079070A (en) * 1990-10-11 1992-01-07 International Business Machines Corporation Repair of open defects in thin film conductors
JP2648638B2 (ja) * 1990-11-30 1997-09-03 三菱マテリアル株式会社 ウェーハの接着方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
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NO940463D0 (no) 1994-02-10

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