JP2674572B2 - 陽極接合装置 - Google Patents
陽極接合装置Info
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- JP2674572B2 JP2674572B2 JP15840995A JP15840995A JP2674572B2 JP 2674572 B2 JP2674572 B2 JP 2674572B2 JP 15840995 A JP15840995 A JP 15840995A JP 15840995 A JP15840995 A JP 15840995A JP 2674572 B2 JP2674572 B2 JP 2674572B2
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製作
におけるシリコンウェハとガラス基板の陽極接合装置に
関する。
におけるシリコンウェハとガラス基板の陽極接合装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程において、シ
リコンウェハとガラス基板を接合するには、従来、図３
に示すような陽極接合装置が通常用いられる。
リコンウェハとガラス基板を接合するには、従来、図３
に示すような陽極接合装置が通常用いられる。
【０００３】図３を参照して、ヒータ３２の上に絶縁板
３３を介して電極板３４上にシリコンウェハ３１を載置
した後、シリコンウェハ３１の上にガラス基板３５（一
般にシリコンと熱膨張係数が近いホウ珪酸ガラスが用い
られている）を重ね、更にガラス基板３５の上から針状
電極３６を接触させる。
３３を介して電極板３４上にシリコンウェハ３１を載置
した後、シリコンウェハ３１の上にガラス基板３５（一
般にシリコンと熱膨張係数が近いホウ珪酸ガラスが用い
られている）を重ね、更にガラス基板３５の上から針状
電極３６を接触させる。
【０００４】シリコンウェハ３１とガラス基板３５の位
置決め固定が終了すると、ヒータ３２を約４００℃に加
熱した後、シリコンウェハ３１と当接する電極板３４を
通して陽極とし、ガラス基板３５と接触する針状電極３
６を通して陰極とし、約５００Ｖの直流電圧を印加する
と、針状電極３６の接触部分を中心として接合が開始さ
れ、時間の経過と共にシリコンウェハ３１全体の接合が
行なわれる。
置決め固定が終了すると、ヒータ３２を約４００℃に加
熱した後、シリコンウェハ３１と当接する電極板３４を
通して陽極とし、ガラス基板３５と接触する針状電極３
６を通して陰極とし、約５００Ｖの直流電圧を印加する
と、針状電極３６の接触部分を中心として接合が開始さ
れ、時間の経過と共にシリコンウェハ３１全体の接合が
行なわれる。
【０００５】しかしながら、このような固定された針状
電極３６では多大の接合時間を要する。
電極３６では多大の接合時間を要する。
【０００６】この接合時間を短縮させるため、例えば特
開平４−２８０６１８号公報には、針状電極を取り付け
たロボットをコントロールすることにより電極を移動可
能とした陽極接合装置が提案されている。
開平４−２８０６１８号公報には、針状電極を取り付け
たロボットをコントロールすることにより電極を移動可
能とした陽極接合装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置において、
図３のように固定された針状電極３６の装置で接合を行
った場合、針状電極３６とガラス基板３５との接触点を
核として波紋状に順次接合部分が広がるため、未接合部
分（「ボイド」という）の発生が少ないものの、例えば
４インチウェハを完全に接合させるには数時間程度を要
するという具合に多大な時間を要していた。
図３のように固定された針状電極３６の装置で接合を行
った場合、針状電極３６とガラス基板３５との接触点を
核として波紋状に順次接合部分が広がるため、未接合部
分（「ボイド」という）の発生が少ないものの、例えば
４インチウェハを完全に接合させるには数時間程度を要
するという具合に多大な時間を要していた。
【０００８】一方、前記特開平４−２８０６１８号公報
に記載される装置のように、ロボットを用いて移動可能
とした針状電極の装置で接合を行った場合、接合時間は
ある程度節約できるが、針状電極が移動するとその移動
点を核として波紋状に接合部分が広がっていくため、互
いの波紋が干渉し合う点にボイドが生じ易くなるという
問題点が生じる。
に記載される装置のように、ロボットを用いて移動可能
とした針状電極の装置で接合を行った場合、接合時間は
ある程度節約できるが、針状電極が移動するとその移動
点を核として波紋状に接合部分が広がっていくため、互
いの波紋が干渉し合う点にボイドが生じ易くなるという
問題点が生じる。
【０００９】さらに、針状電極の同じ部分がガラス基板
と常時接触していると、ガラス基板内部のＮａイオンと
反応して針状電極の電極表面にＮａの析出物が付着する
ため接合不良の原因となり、接合毎に常に新しい電極に
取り替なければならないという問題がある。
と常時接触していると、ガラス基板内部のＮａイオンと
反応して針状電極の電極表面にＮａの析出物が付着する
ため接合不良の原因となり、接合毎に常に新しい電極に
取り替なければならないという問題がある。
【００１０】従って、本発明は上記問題点を解消し、シ
リコンウェハとガラス基板を陽極接合する工程におい
て、ボイドの発生がなく、電極の長寿命化と接合時間の
短縮が図れる陽極接合装置を提供することを目的とす
る。
リコンウェハとガラス基板を陽極接合する工程におい
て、ボイドの発生がなく、電極の長寿命化と接合時間の
短縮が図れる陽極接合装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、シリコンウェハ上にガラス基板を当接さ
せ、前記シリコンウェハを陽極、前記ガラス基板を陰極
として直流電圧を印加するとともに加熱し、前記シリコ
ンウェハと前記ガラス基板とを陽極接合する装置におい
て、前記ガラス基板に接触する陰極を円筒型電極とし、
前記ガラス基板の表面上を回転し所定の電圧を印加して
接合を行なうことを特徴とする陽極接合装置を提供す
る。
め、本発明は、シリコンウェハ上にガラス基板を当接さ
せ、前記シリコンウェハを陽極、前記ガラス基板を陰極
として直流電圧を印加するとともに加熱し、前記シリコ
ンウェハと前記ガラス基板とを陽極接合する装置におい
て、前記ガラス基板に接触する陰極を円筒型電極とし、
前記ガラス基板の表面上を回転し所定の電圧を印加して
接合を行なうことを特徴とする陽極接合装置を提供す
る。
【００１２】本発明においては、好ましくは、前記円筒
型電極が、前記ガラス基板に対して平行移動し、前記ガ
ラス基板と前記シリコンウェハとが重なった一側端部か
ら他側端部方向に接合が行なわれることを特徴とする。
型電極が、前記ガラス基板に対して平行移動し、前記ガ
ラス基板と前記シリコンウェハとが重なった一側端部か
ら他側端部方向に接合が行なわれることを特徴とする。
【００１３】本発明においては、好ましくは、前記円筒
型電極が、所定の弾性部材を介して前記ガラス基板方向
に押圧されることを特徴とする。
型電極が、所定の弾性部材を介して前記ガラス基板方向
に押圧されることを特徴とする。
【００１４】本発明においては、好ましくは、前記円筒
型電極が、軸を介して回動自在に支持部材に取付けられ
るとともに所定の軸受手段を介して滑らかに回動するよ
うに構成されたことを特徴とする。
型電極が、軸を介して回動自在に支持部材に取付けられ
るとともに所定の軸受手段を介して滑らかに回動するよ
うに構成されたことを特徴とする。
【００１５】本発明においては、好ましくは、前記支持
部材が、前記円筒型電極を前記ガラス基板上において前
記ガラス基板と前記シリコンウェハとが重なった一側端
部から他側端部方向に移動制御する駆動装置に接続され
たことを特徴とする。
部材が、前記円筒型電極を前記ガラス基板上において前
記ガラス基板と前記シリコンウェハとが重なった一側端
部から他側端部方向に移動制御する駆動装置に接続され
たことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明によれば、ガラス基板と接触する陰極に
回転自在な円筒電極を用いることにより、電極が接触す
るガラス基板下には電極と同じ長さで連続的な大きな接
合部分が発生し、さらに電極が回転移動する方向に接合
部は平行して順次広がっていくため極めてボイドの発生
が少ない接合が得られるばかりか、接合時間も前記ロボ
ットを用いた装置に比べはるかに短縮される。
回転自在な円筒電極を用いることにより、電極が接触す
るガラス基板下には電極と同じ長さで連続的な大きな接
合部分が発生し、さらに電極が回転移動する方向に接合
部は平行して順次広がっていくため極めてボイドの発生
が少ない接合が得られるばかりか、接合時間も前記ロボ
ットを用いた装置に比べはるかに短縮される。
【００１７】また、ガラス基板と接触する円筒電極の接
触部は回転により常に変化するため、ガラス内部のＮａ
イオンとの反応が回避され、電極の寿命が大幅に延長さ
れる。
触部は回転により常に変化するため、ガラス内部のＮａ
イオンとの反応が回避され、電極の寿命が大幅に延長さ
れる。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して以下に説明
する。
する。
【００１９】図１は、本発明の陽極接合装置の一実施例
の構成を示す図であり、説明のため一部を部分断面図と
して示している。図２はシリコンウェハとガラス基板の
接合状態を説明するための平面図である。
の構成を示す図であり、説明のため一部を部分断面図と
して示している。図２はシリコンウェハとガラス基板の
接合状態を説明するための平面図である。
【００２０】図１において、１は台２を介してベース３
に取り付けられたヒータであり、ヒータ電源４と接続さ
れている。
に取り付けられたヒータであり、ヒータ電源４と接続さ
れている。
【００２１】また、ヒータ１上には絶縁板５および直流
電源６の陽極と接続された電極板７が装着され、さらに
電極板７の上にはシリコンウェハ８とガラス基板９とが
収納され、モータ１０の駆動により回転移動する円筒電
極１１と電気的に絶縁された収納板２０が装着されてい
る。
電源６の陽極と接続された電極板７が装着され、さらに
電極板７の上にはシリコンウェハ８とガラス基板９とが
収納され、モータ１０の駆動により回転移動する円筒電
極１１と電気的に絶縁された収納板２０が装着されてい
る。
【００２２】モータ１０は、その回転によりシャフト１
２が直線方向に移動するラックとピニオンとを内蔵した
リニアドモータ型であり、ヒータ１と平行になるよう台
１３を介してベース３に取り付けられている。
２が直線方向に移動するラックとピニオンとを内蔵した
リニアドモータ型であり、ヒータ１と平行になるよう台
１３を介してベース３に取り付けられている。
【００２３】シャフト１２の先端部には絶縁ブロック１
４がネジで固定され、絶縁ブロック１４の両端には軸１
５を介してアーム１６および１６′が回転自在に装着さ
れている。
４がネジで固定され、絶縁ブロック１４の両端には軸１
５を介してアーム１６および１６′が回転自在に装着さ
れている。
【００２４】そして、アーム１６および１６′の他端に
は、軸１７を介して円筒電極１１が回転自在に装着さ
れ、回転を滑らかにするために耐熱性の優れたセラミッ
ク製のリング１８を備えている。
は、軸１７を介して円筒電極１１が回転自在に装着さ
れ、回転を滑らかにするために耐熱性の優れたセラミッ
ク製のリング１８を備えている。
【００２５】また、円筒電極１１には、アーム１６に取
り付けたブラシ１９を介して直流電源６の陰極が接続さ
れている。
り付けたブラシ１９を介して直流電源６の陰極が接続さ
れている。
【００２６】次に、本発明の一実施例に係る陽極接合装
置による接合方法について説明する。
置による接合方法について説明する。
【００２７】まず、シリコンウェハ８とガラス基板９を
順次収納板２０に挿入することにより電極板７上に重ね
て載せた後、モータ１０を駆動させ円筒電極１１をガラ
ス基板９の端部の位置にセットすると共にヒータ１を約
４００℃に加熱する。
順次収納板２０に挿入することにより電極板７上に重ね
て載せた後、モータ１０を駆動させ円筒電極１１をガラ
ス基板９の端部の位置にセットすると共にヒータ１を約
４００℃に加熱する。
【００２８】次に、電極板７および円筒電極１１の間に
約５００Ｖの直流電圧を印加すると、シリコンウェハ８
とガラス基板９の密着度の高い部分、すなわち図２に示
すように、円筒電極１１の線接触部周辺から接合が開始
され接合部分２１（斜線部分）が広がる。
約５００Ｖの直流電圧を印加すると、シリコンウェハ８
とガラス基板９の密着度の高い部分、すなわち図２に示
すように、円筒電極１１の線接触部周辺から接合が開始
され接合部分２１（斜線部分）が広がる。
【００２９】接合部分２１の広がりと同時にモータ１０
を駆動させ矢印Ａ（図１参照）の方向へ平行に移動させ
ると、接合部分２１は平行して広がっていくが、円筒電
極１１の周辺は、例えばネジリコイルバネ２２等の弾性
部材の付勢力により加圧され、常に密着度を高く維持す
ることが可能とされ、良好な接合が得られる。
を駆動させ矢印Ａ（図１参照）の方向へ平行に移動させ
ると、接合部分２１は平行して広がっていくが、円筒電
極１１の周辺は、例えばネジリコイルバネ２２等の弾性
部材の付勢力により加圧され、常に密着度を高く維持す
ることが可能とされ、良好な接合が得られる。
【００３０】このようにして、本実施例によれば、極め
てボイドの少ない接合が可能となった。また、円筒電極
１１は約１〜２mm／secのスピードで移動可能なため、
例えば４インチウェハの場合、約１〜２分という極めて
短時間で接合を行なうことが可能となった。
てボイドの少ない接合が可能となった。また、円筒電極
１１は約１〜２mm／secのスピードで移動可能なため、
例えば４インチウェハの場合、約１〜２分という極めて
短時間で接合を行なうことが可能となった。
【００３１】一方、円筒電極１１は回転しなくても接合
は可能であるが、電極の同じ部分が常時ガラス基板９と
接触していると、ガラス内部のＮａイオンと反応して、
電極表面の劣化の原因となることから、常に滑らかに回
転するようにした方が好ましい。そのためにはセラミッ
ク製のリング１８に替えて、セラミックのベアリング
（軸受）を用いても同様の効果が得られる。
は可能であるが、電極の同じ部分が常時ガラス基板９と
接触していると、ガラス内部のＮａイオンと反応して、
電極表面の劣化の原因となることから、常に滑らかに回
転するようにした方が好ましい。そのためにはセラミッ
ク製のリング１８に替えて、セラミックのベアリング
（軸受）を用いても同様の効果が得られる。
【００３２】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論であ
る。
たが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論であ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガラス基板と接触する陰極に、接触ポイントが長くしか
も回転しながら移動する円筒型電極を用いたことによ
り、ボイドがなく、接合時間を大幅に短縮し、さらに電
極の長寿命化を達成する陽極接合装置を実現している。
請求項２以降に記載された本発明の好適な態様によって
も上記効果を同様にして好適に奏する。
ガラス基板と接触する陰極に、接触ポイントが長くしか
も回転しながら移動する円筒型電極を用いたことによ
り、ボイドがなく、接合時間を大幅に短縮し、さらに電
極の長寿命化を達成する陽極接合装置を実現している。
請求項２以降に記載された本発明の好適な態様によって
も上記効果を同様にして好適に奏する。
【図１】本発明の一実施例の構成を説明するための図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例における接合状態を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】従来例の構成を説明するための図である。
１、３２ ヒータ ２、１３ 台 ３ ベース ４ ヒータ電源 ５、３３ 絶縁板 ６ 直流電源 ７、３４ 電極板 ８、３１ シリコンウェハ ９、３６ ガラス基板 １０ モータ １１ 円筒電極 １２ シャフト １４ 絶縁ブロック １５、１７ 軸 １６、１６′ アーム １８ リング １９ ブラシ ２０ 収納板 ２１ 接合部 ２２ ネジリコイルバネ
Claims (5)
- 【請求項１】シリコンウェハ上にガラス基板を当接さ
せ、前記シリコンウェハを陽極、前記ガラス基板を陰極
として直流電圧を印加するとともに加熱し、前記シリコ
ンウェハと前記ガラス基板とを陽極接合する装置におい
て、 前記ガラス基板に接触する陰極を円筒型電極とし、前記
ガラス基板の表面上を回転し所定の電圧を印加して接合
を行なうことを特徴とする陽極接合装置。 - 【請求項２】前記円筒型電極が、前記ガラス基板に対し
て平行移動し、前記ガラス基板と前記シリコンウェハと
が重なった一側端部から他側端部方向に接合が行なわれ
ることを特徴とする請求項１記載の陽極接合装置。 - 【請求項３】前記円筒型電極が、所定の弾性部材を介し
て前記ガラス基板方向に押圧されることを特徴とする請
求項１記載の陽極接合装置。 - 【請求項４】前記円筒型電極が、軸を介して回動自在に
支持部材に取付けられるとともに所定の軸受手段を介し
て滑らかに回動するように構成されたことを特徴とする
請求項１記載の陽極接合装置。 - 【請求項５】前記支持部材が、前記円筒型電極を前記ガ
ラス基板上において前記ガラス基板と前記シリコンウェ
ハとが重なった一側端部から他側端部方向に移動制御す
る駆動装置に接続されたことを特徴とする請求項４記載
の陽極接合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15840995A JP2674572B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 陽極接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15840995A JP2674572B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 陽極接合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330200A JPH08330200A (ja) | 1996-12-13 |
| JP2674572B2 true JP2674572B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15671131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15840995A Expired - Fee Related JP2674572B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 陽極接合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674572B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5281739B2 (ja) * | 2006-07-18 | 2013-09-04 | 新光電気工業株式会社 | 陽極接合装置 |
| JP5742640B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2015-07-01 | 大日本印刷株式会社 | 陽極接合用治具及びそれを用いた接合体の陽極接合方法 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15840995A patent/JP2674572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08330200A (ja) | 1996-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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