TW201227815A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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201227815 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明的實施形態係一般觀於半導體製造裝置及半導 體製造方法者。 【先前技術】 相對於從半導體基板的表面射入光線之先前的表面照 射型影像感測器，提案有將光二極體之受光面設置於半導 體基板之背面的背面照射型影像感測器。在背面照射型影 像感測器中，不需要於受光面形成配線及多餘的膜，故可 取得高於表面照射型影像感測器的感度。 在背面照射型影像感測器中，因可將射入至半導體基 板的背面之光線高效率地聚光於光二極體，故需要半導體 基板的薄型化。半導體基板的厚度係需要設爲在受光面產 生之電荷擴散而被光二極體收集爲止不損及解析度的厚 度，例如射入可視光之狀況，需要比20μιη更薄。 此種背面照射型影像感測器係例如利用以下方法形 成。首先，準備於表面形成有光二極體及積體電路的半導 體基板。使半導體基板的表面側接合與其半導體基板幾乎 同直徑的支持基板。然後，從背面側到光二極體附近薄化 半導體基板，於背面形成受光面。支持基板係作爲薄化半 導體基板時的補強體而作用。接著，於受光面上設置防止 反射膜、彩色濾光片及聚光用微透鏡等。 進而，於半導體基板的背面，形成與表面的積體電路 -5- 201227815 電性連接的電極部，之後，半導體基板與支持基板的接合 體藉由切割刀來切削•分割。被分割之晶片係接著於陶瓷 封裝等，利用電性連接藉由引線接合而形成於晶片的電極 部與陶瓷封裝的配線，而成爲半導體裝置。如此一來’形 成作爲所謂背面照射型影像感測器之功能的半導體裝置。 在上述半導體裝置中，從半導體裝置的背面朝向形成 表面的光二極體之層來進行薄化。此時，途中爲止利用機 械硏削或化學機械硏磨（Chemical Mechanical Polishing)來 薄化半導體基板。對於爲了更高效率來將能量線集聚於光 二極體來說，半導體基板係盡可能薄爲佳。但是，因爲削 薄半導體基板，在形成半導體基板之表面的積體電路（以 金屬配線或絕緣膜構成）時的殘留應力會集中於半導體基 板與支持基板的接合面側。所以，半導體基板與支持基板 的接合係藉由減少殘留應力之影響的接合方法來進行爲 佳。又，因爲於半導體基材的背面形成電極時需要高溫製 程，故半導體基材與支持基板的接合方法係不經由有機材 料的方法爲佳。根據以上所述，半導體基板與支持基板的 接合方法，係直接將半導體基板的表面部與支持基板的表 面部彼此加以無機連接之直接接合方式爲佳（例如，參照 美國第7,479,44 1號說明書）。 在直接接合方式中，以針對所定1點進行加壓而形成 接合起點，自其自發性地接合界面會等向性推展。然而， 直接接合的接合性係大幅依存於基板表面的狀態，故如果 表面的平坦性或清淨性惡化的話，接合界面的推展速度會 -6- 201227815 降低，損及接合界面的等向性推展，而捲入空氣層，使空 隙產生，接合界面的推展在途中停止，形成未接合部。形 成未接合部的話，在薄化半導體基板時，會有產生半導體 基板與支持基板的分離及薄的半導體基板破損等，而使半 導體裝置生產的良率降低之問題。又，在沒有分離或破損 時，存在有空隙的話，薄的半導體基板也會變形，而有受 光面歪曲，攝像特性劣化之問題。 【發明內容】 依據實施形態，接合第1基板之接合面與第2基板之 接合面的半導體製造裝置，將以接合面彼此對向之方式配 置的第1基板與前述第2基板，以在第2基板的接合面之 對向面的所定位置，第1基板的接合面與前述第2基板的 接合面接觸之方式加以加壓。然後，藉由限制前述第2基 板的構件，於第1基板的接合面與第2基板的接合面之間 設置間隙。然後，具備從第2基板的接合面之對向面側， 或從前述第1基板的接合面之對向面側，將包含第1基板 之平面區域的畫像加以攝像的感測器部，及依據畫像來求 出接合界面，又依據接合界面的時間變化來判定接合是否 被正常進行的處理單元。 【實施方式】 以下’參照添附圖面’詳細說明關於實施形態之半導 體製造裝置及半導體製造方法。再者，本發明並不因此實 201227815 施形態而被限定。 圖1係揭示第1實施形態的半導體製造裝置1之構成 例的圖。本實施形態的半導體製造裝置1係用以直接接合 第1基板2與第2基板3的半導體製造裝置。本實施形態 的半導體製造裝置1係以間隔物4、平台5、加壓構件 7、感測器部10、處理單元11所構成。在圖1中，揭示 於本實施形態的半導體製造裝置1，設置接合對象的第1 基板2、第2基板3時的剖面圖（包含第1基板2與第2 基板3)。 圖2係揭示第1基板2與第2基板3的接合狀態之一 例的圖。圖2係揭示從上側（感測器1 0側）朝向接合對象 之第1基板2及第2基板3，往下觀看本實施形態的半導 體製造裝置1時的俯視圖之一例。再者，圖中相同符號係 揭示相同構成要素或相同參數。 平台5係用以支持接合對象之基板的構成要件。在圖 1中，於半導體製造裝置1的平台5上，作爲接合對象的 基板而搭載有第1基板2。又，第1基板2係以第1基板 2的接合面2a與第2基板3對應之方式配置。第1基板2 係作爲任何素材的基板皆可，但是，例如亦可爲半導體基 材。例如，在製造背面照射型影像感測器時，第1基板2 係設爲半導體基板，於表面形成有形成光二極體及電晶體 的活性層（省略圖示）及與活性層電性連接的配線層（省略 圖示），以絕緣層覆蓋其上，將絕緣層的表面設爲接合面 -8- 201227815 第2基板3係與第1基板2接合的基板，挾持間隔物 4而於第1基板2上部，第2基板3的接合面3a以對向 於第1基板2的接合面2a之方式搭載。此時，第2基板 3的接合面3 a係藉由挾持間隔物4，形成接合面2a與接 合面3 a之間的距離成爲所定値的間隙6。又，將接合面 2a與接合面3a之間的距離設爲距離Η。距離Η係因第1 基板2的平面位置而不同，在插入間隔物4之第1基板2 的外周位置最大，越接近接合開始點則越小。 間隔物4係與第1基板2的接合面2a接觸亦可，離 開亦可。又，間隔物4的形狀係如板狀、傾斜狀、圓柱 狀、圓錐狀等，只要可於第1基板2與第2基板3之間形 成間隙6的話，作爲任何形狀皆可，但是，爲了極力降低 與各接合面的接觸面積，適合圓錐形狀。又，間隔物4的 材質係作爲任何材質皆可，但是，例如可使用SAS、鋁等 之金屬或陶瓷、樹脂材料等》對於防止接合對象之基板的 金屬污染來說，使用金屬以外爲佳，例如可使用氟樹脂及 聚醚醚酮（PEEK(註冊商標））等的樹脂材料。 在本實施形態中，如上述般，將搭載於平台5上之第 1基板2及第2基板3，從第2基板3的背面（不是接合面 3 a之方的面）側，藉由加壓構件7進行加壓。藉由此加 壓，第1基板2的接合面2a與第2基板3的接合面3a接 觸，將此接觸產生之點設爲接合開始點8而開始接合。在 圖2中，將接合之區域作爲接合界面9(接合之區域與未 接合之區域的境界面）而揭示》接合界面9係從接合開始 -9 - 201227815 點8，等向性往外側（離開接合開始點8之方向）推展》 再者，加壓構件7的前端形狀係如平面、針狀等，作 爲任何形狀皆可。對於以高再現性來形成接合起點來說， 根據局部性加壓爲佳，具有耐磨耗性爲佳之觀點，將加壓 構件7的前端形狀設爲具有所定曲率的半球狀較爲有效。 在本實施形態中，求出上述之接合界面9的推展速 度，依據推展速度來判定接合是否被適切進行。在接合界 面9的推展速度較慢時，表面的平坦性及清淨度較差而接 合不被正常進行，產生空隙的可能性較高。所以，在本實 施形態中，藉由監視接合界面9的推展速度，來判定接合 是否被正常進行。然後，將接合未被正常進行的基板除 外，進入下個工程，藉此提升在之後工程的良率，可提升 作爲半導體裝置的生產效率。 再者，在圖1及圖2的構造例中，間隔物4只有1 個’但是，作爲有複數個亦可。在配置複數個間隔物4 時’例如，以從第1基板2的外周上相互不同位置，從第 1基板2的外周朝向中心方向，被接合面2a與接合面3a 挾持之方式配置。再者，配置複數個間隔物4時，因各間 隔物4所形成之間隙6的大小（距離H)係相互不同亦可， 相同亦可，但是，以接合界面9的推展速度從接合開始點 8等向性推展之方式設定爲佳。又，在將各間隔物4所形 成之距離Η設爲相同時，使接合界面等向性推展，故將 與接合開始點8相距的距離Α設爲相同的配置爲佳。 又’間隔物4係只要可使第2基板3與第1基板2離開所 -10- 201227815 定距離即可’與第1基板2接觸亦可，不接觸亦可。 接著，針對本實施形態之接合速度的計算方法進行說 明。如圖1及圖2所示’將接合開始點8與間隔物4之端 點（接合開始點8側）相距的距離設爲距離a，將接合開始 點與接合界面9相距的距離設爲推展距離B，將接合界面 9與間隔物4之端點相距的距離設爲距離C。 在不設置間隔物4(與先前相同）而使接合面2a及接合 面3a對向’將接合開始點8加以加壓時，接合界面9係 理想上’如上述般，以接合開始點8爲中心等向性推展。 但是’實際上’也有因接合面2a及接合面3a的表面狀態 (平坦度等）’加壓之點附近的其他點（加壓之點以外的點） 與接合面2a與接合面3a的距離較近之狀態產生。此種狀 況’難以求出接合的開始點，也無法正確求出接合界面9 的推展速度。相對於此’在本實施形態中，藉由將間隔物 4挾持於接合面2 a與接合面3 a之間而形成間隙6，防止 加壓之點以外的接合開始。亦即，爲了將加壓之點設爲接 合開始點8而使用間隔物4。爲此，在本實施形態中，將 加壓之點設爲接合開始點8’可求出接合界面9的推展速 度。 再者，因間隙6而產生之距離η係依據第1基板的 大小來適切設定。例如，第1基板2的直徑爲300mm的 話’將距離Η的最大値設定爲1〇〇μιη〜500μιη程度時， 可適切測定推展速度。再者，在此，以接合面之間的距離 Η的最大値爲基準來說明間隙6的大小，但是，間隙6的 -11 - 201227815 大小係並不根據接合面之間的距離的最大値，而是根據接 合面之間的距離Η的平均値或中間値等之其他指標來設 定亦可。 接著，針對本實施形態之推展速度的計算方法進行說 明。在本實施形態中，感測器1 〇從第2基板3的背面 側，將包含接合面2 a及接合面3 a的區域加以攝像，並將 已攝像之畫像資料輸出至處理單元11。處理單元11係依 據感測器10所攝像隻畫像資料來求出接合界面9的推展 速度》 具體來說，例如感測器1 〇所攝像之畫像資料係在圖 2所示之接合界面9中亮度的變化產生之畫像資料。所 以，處理單元11係計算出此亮度的變化產生的位置。在 此，作爲計算出連結接合開始點8與間隔物4之直線上的 接合界面9之位置。再者，畫像資料的更新周期（感測器 10的攝像周期）係因應想定之推展速度，設定爲以適切鑑 別度求出推展速度的更新周期以上。 推展速度的計算方法，係依所定時間間隔來求出接合 界面9的移動距離，並求出其移動距離的平均値。再者， 在此，接合開始點8設爲與加壓之點一致，將已知的加壓 之點設爲接合開始點8。或者，有將從接合開始點8至所 定位置爲止的距離，除以從接合開始而接合界面9到達所 定位置爲止的經過時間之方法。例如，將在連結接合開始 點8與間隔物4之直線上，從接合開始點僅離開距離A 的1 /3之間隔物4側的位置設爲計測位置，將從接合開始 -12- 201227815 而接合界面9到達計測位置爲止的時間設爲經過時間，來 加以計算出。然後，可藉由將1 /3 X A除以經過時間，求出 推展速度。 此時，從接合開始而接合界面9到達計測位置爲止的 時間，係將從接合開始時刻，已計算出之接合界面9的位 置初始超過前述之計測位置的畫像資料之取得時刻爲止， 設爲經過時間亦可。又，依據基於已計算出之接合界面9 的位置初始超過前述之計測位置的畫像資料所計算出之接 合界面9的位置，與基於之前的畫像資料所計算出之接合 界面9的位置，來推定接合界面9通過計測位置的時刻， 將從接合開始時刻到其推定之時刻爲止設爲經過時間亦 可。 又，處理單元11係以依據已計算出之推展速度，推 定接合界面9到達間隔物4的端點之時刻，於到達其推定 之時刻之前，將間隔物4從接合面2a與接合面3a之間去 除之方式進行控制。具體來說，例如，藉由使間隔物4往 離開接合開始點8之方向移動，將間隔物4從接合面2a 與接合面3a之間去除。如此，間隔物4係藉由處理單元 11或未圖示之其他控制裝置所致之控制，可進行對接合 面2a與接合面3a之間的插入，與從接合面2a與接合面 3 a之間的去除。 然後，處理單元Η係判定求出之推展速度是否在所 定範圍內。此時的所定範圍係依存於接合對象之基板表面 的氧化膜之材質等，例如設定爲10mm/s〜50mm/s程度。 -13- 201227815 此所定範圍的下限係例如預先藉由分析及實驗等來求出不 產生空隙等之最小的推展速度，將其推展速度設爲下限。 又’關於上限，例如，設定爲接合界面9到達間隔物4的 端點爲止，可去除間隔物4之値》再者，任何推展速度， 皆可在接合界面9到達間隔物4的端點爲止，去除間隔物 4時，不設置上限亦可。 再者，在前述之範例，求出到計測位置爲止的推展速 度，但是，依所定時間來求出推展速度，並求出推展速度 的時間履歷亦可。然後，依據其時間履歷，進行各推展速 度是否進入所定範圍的判斷亦可。又，進而例如推展速度 急劇變化時，判定爲異常等，設置相對於推展速度之時間 變化的制約亦可。 又，在以上的範例中，求出從接合開始點8往間隔物 4之一方向的推展速度，但是，求出以接合開始點8爲中 心之2以上之方向的推展速度亦可。此時，判斷各方向的 推展速度是否分別在所定範圍亦可，判斷各方向之推展速 度的平均値是否在所定範圍亦可。進而，此時因爲也可求 出推展速度的方向所致之差，使用此差可檢測出未等向性 推展之異常。 又，在圖1及圖2的範例中，將接合開始點8 (加壓 之點）設爲第1基板2的端部，但是，接合開始點8並不 限於此，設爲第1基板2上的任何位置皆可。圖3係揭示 將第1基板2及第2基板3的中心部加以加壓時的接合狀 態之一例的圖。在圖3的範例中，將加壓構件7以成爲第 -14 - 201227815 1基板2之中心的上部之方式配置，第1基板2的中心成 爲接合開始點8之方式配置。 如此，在將中心加以加壓時，爲了使接合界面等向性 推展，可配置將與接合開始點8相距的距離A設爲相同 的複數間隔物。在圖3的範例中，配置4個間隔物4-1〜 4-4。間隔物4-1〜4-4的功能及材質係與前述間隔物4相 同。在圖3的範例中，將與接合開始點8相距的距離A 設爲相同之間隔物4-1〜4-4，從第1基板2的外周上朝向 接合開始點8配置。將第1基板2的中心加以加壓時，將 間隔物設爲1個亦可，但是，以進行等向性推展之方式， 使用複數間隔物爲佳。間隔物的數量係不限於圖3所示之 4個，設爲任意數量亦可。 再者，關於第1基板2及第2基板3，在搬入至半導 體製造裝置1之前，接合面2a及接合面3a係藉由洗淨工 程來去除表面的碳等之有機物或Cu或A1等的金屬污染 物。藉由進行此種洗淨工程，可降低接合面2a與接合面 3a之表面狀態的不均，故易於進行接合界面9之推展速 度的計算。 洗淨工程係例如丙酮或乙醇、臭氧水（〇3)等之有機洗 淨、氟氫酸（HF)、稀釋氟氫酸（DHF)、硫酸過氧化氫水、 氨過氧化氫水、鹽酸化氧化氫水等之酸鹼洗淨等的濕製程 亦可。又，作爲利用氫、氮、氧、一氧化二氮（n2o)、 氬、氦等之單一氣體或複數氣體來激發的電漿處理等的乾 製程亦可。進而，洗淨工程係濕製程與乾製程的組合亦 -15- 201227815 可。又，洗淨工程係對於第1基板2的接合面2a與第2 基板3的接合面3a之兩面施加爲佳，但是，僅對任一面 施加亦可。 感測器部1 〇係只要是可取得具有可檢測接合界面（第 1基板與第2基板之接合面與非接合面的邊境）9之空間鑑 別度的畫像資料之感測器，可使用單波長雷射、可視光、 紅外線、X光、超音波等之任何波長的感測器亦可。例 如，接合對象的基板是如矽基板爲不可視，接合方式爲在 大氣中或真空中的直接接合時，感測器部10係反射型或 透過型的紅外線攝像機爲佳。又，接合對象的基板爲玻璃 等之材質的透明基板時，可使用使用可視光的感測器。 平台5的材質係可選擇無機材料、金屬材料、樹脂材 料之任一，但是，在藉由可視光或紅外線來檢測接合界面 9時，以玻璃、石英、矽等之無機材料或樹脂材料構成爲 佳。 又，平台5與第1基板2之間產生間隙時，因已取得 之畫像资料會產生干涉紋等，而成爲感測器部10及處理 單元11所致之推展速度的計算精度降低的要因，故平台 5平坦爲佳。 又，在第1基板2產生翹曲時，平台5與第1基板2 之間產生間隙，有感測器部1 0攝像時的焦點偏離之狀 況。爲了防止此間隙的產生，平台5係具有用以吸附第1 基板2的吸附機構亦可。此吸附方式係作爲真空吸盤（多 數孔、溝、多孔質或其組合）、靜電吸盤等之任何方式亦 -16- 201227815 可。在真空吸盤之狀況，平台材質係以玻璃、石英、矽或 無機材料、氧化鋁（Al2〇3)等之陶瓷材料、氟樹脂、聚醚 醚酮（PEEK(註冊商標））、混入碳之導電性PEEK(註冊商標） 等之樹脂材料、不銹鋼粒來構成亦可。但是，根據防止第 1基板2背面之Cu等的重金屬污染，以無機材料或樹脂 材料來構成爲佳又，靜電吸盤之狀況係氮化鋁（A1N)、氧 化鋁、單晶藍寶石等爲佳。 又，平台5係保持接合對象之基板的手段，被要求有 平坦度等，故以專用來說作爲半導體製造裝置1的構成要 件爲佳，但是，在另外準備有平坦保持接合對象之基板的 手段時，半導體製造裝置〗不具備平台5亦可。 再者，在本實施形態中，感測器部1 〇係取得畫像資 料，但是，只要是檢測接合界面9的方法，作爲取得畫像 資料以外的方法亦可。例如，作爲藉由單波長雷射、可視 光、紅外線、X光、超音波等，從接合開始點8取得所定 方向之線上的亮度，僅將有亮度變化的位置設爲接合界面 9的位置而輸出之感測器亦可。 再者，在本實施形態中，將第1基板2及第2基板3 的形狀設爲圓形，但是，基板的形狀並不限於此，作爲任 何形狀皆可。例如，在正方形之狀況中，從中心部加壓， 於各頂點設置間隔物4，或於各邊的中點設置間隔物4 時’可使接合界面9等向性推展。 再者’在本實施形態中，作爲表示接合的推展程度 (接合力），求出接合界面9的推展速度，依據推展速度來 -17- 201227815 判定接合是否被正常進行，但是，不限於此，只要是依據 接合界面9的時間變化來判定接合是否被正常進行的方法 即可。例如，依每一所定時間，來求出相對於第1基板2 之所定面積（作爲基板整體亦可，作爲除了外周數mm之 內側區域以外亦可，作爲以單一或複數矩形或圓形或多角 形所構成之區域亦可）的接合面積（接合界面9的內側區域） 之比例，並求出接合面積的時間履歷亦可。然後，依據其 時間履歷，進行接合面積是否進入所定範圍的判斷亦可。 又’進而例如接合面機未滿所定面積時，判定爲異常等， 設置相對於接合面積之時間變化的制約亦可》所以，依據 畫像資料等來計算出表示推展速度以外之接合力的指標， 依據其指標來判定接合是否被正常進行亦可。 又，在前述的範例中，依據推展速度來去除間隔物 4’但是，並不限於此，依據從接合開始點到接合界面爲 止的距離（推展距離）來去除間隔物4亦可。例如，處理單 元1 1係以在接合界面到達預先設定之自接合開始點開始 之所定距離時，將間隔物4從接合面2a與接合面3a之間 去除之方式進行控制。此所定距離係例如預先藉由分析及 實驗等來求出不產生空隙等之最大的接合界面9之推展距 離，設定爲比推展距離還短。 例如，將連結接合開始點8與間隔物4之直線上的自 接合開始點開始之距離B設爲所定距離，在接合界面9到 達距離B的位置（自接合開始點開始之距離成爲距離B的 位置）爲止時，使間隔物4往離開接合開始點8之方向移 -18- 201227815 動，藉此，將間隔物4從接合面2a與接合面3a 除。 進而，利用以所定距離B除以從接合開始時刻 合界面9到達所定距離B爲止的時間，求出接合 度，進行接合推展速度是否進入所定範圍的判斷亦 又，在以上的範例中，求出從接合開始點8往 4之一方向的推展速度，但是，管理以接合開始點 心之2以上之方向的推展距離亦可。此時，在各方 合界面9的推展距離初始到達所定距離B時，將間 從接合面2a與接合面3a之間去除爲佳。又，可使 向之接合界面9的推展距離到達所定距離B的時間 檢測出未等向性推展的異常。 如此，在本實施形態的半導體製造裝置1中， 隔物4，於接合面2a與接合面3a之間形成間隙， 部10係從第2基板3的背面側對畫像資料進行攝 後，處理單元Π係依據畫像資料，以加壓之點作 開始點8,並依據自接合開始點8的接合界面9之 子來求出接合力，根據接合力（在本實施形態中爲 度）是否在所定範圍內，判定接合是否被正常進 此，不會捲入第1基板2與第2基板3的接合界面 成空隙，可選擇良好接合狀態的基板。爲此，提升 程的良率，可提升半導體裝置的製造效率。又，因 常進行接合的基板除外，故可防止接合後之基板的 又，處理單元11係依據接合界面9的推展速 之間去 開始接 推展速 可 ° 間隔物 8爲中 向之接 丨隔物4 用各方 差，來 藉由間 感測器 影。然 爲接合 移動樣 推展速 行。爲 9而形 之後工 將未正 變形。 度，以 -19- 201227815 間隔物4不妨礙接合界面9的推展之時機，來去除間隔物 4。爲此，可不妨礙接合的推展，而求出接合力。 又，藉由平台5具備吸附機構，即使第1基板2翹 曲，可也在平台5上使其變平滑，可抑制感測器部10與 接合界面9的焦點偏離，易於檢測出接合界面9的推展距 離B 〇 進而，作爲感測器部1〇，利用具備透過型或反射型 的紅外線攝像機，即使第2基板3不是透光性的材質，也 可容易檢測出接合界面9的推展距離B。進而，利用以玻 璃、石英、矽等之無機材料或樹脂材料來構成平台5，可 使可視光及紅外線易於透過，故可容易檢測出接合界面9 的推展距離B。又，此時，也可將感測器部10設置於平 台5下部，故提升裝置設計的自由度。 圖4係揭示第2實施形態的半導體製造裝置20之構 成例的圖。本實施形態的半導體製造裝置1係用以直接接 合第1基板2與第2基板3的半導體製造裝置。本實施形 態的半導體製造裝置20係以構件2 1、平台5、加壓構件 7、感測器部10、處理單元11所構成。 在圖4中，於半導體製造裝置20的平台5上，搭載 有與第1實施形態相同的第1基板2。第1基板2係例如 作爲半導體基板亦可，於表面形成有形成光二極體及電晶 體的活性層（省略圖示）及與活性層電性連接的配線層（省 略圖示），以身爲接合面的絕緣層2a覆蓋其上。 第2基板3係將接合面3a以與第1基板2的接合面 -20- 201227815 2a對向之方式配置。第2基板3的背面（接合面3a的相反 側之面）外周係利用構件21吸附。藉由此吸附，形成接合 面2a與接合面3a之間的距離成爲所定値的間隙6。 再者，構件21係如在第1實施形態中說明之圖3， 配置於以第2基板3的重心爲中心的正多角形（三角或四 角）的頂點，雖然可使接合時之第2基板3的變形對稱爲 佳，但是，配置於複數任意的場所亦可。又，構件21作 爲環狀的形狀亦可。 又，構件21係具有平台狀的吸附機構亦可，吸附方 式係真空吸盤（多數孔、溝、多孔質或其組合）、靜電吸盤 等之任何方式皆可。在真空吸盤之狀況，平台材質係以玻 璃、石英、矽或無機材料、氧化鋁（ai2o3)等之陶瓷材 料、氟樹脂、聚醚醚酮（PEEK)、混入碳之導電性PEEK等 之樹脂材料、不銹鋼粒來構成亦可，但是，以無機材料或 樹脂材料構成時，沒有對第1基板2的背面之Cu等的重 金屬污染較佳。靜電吸盤之狀況係氮化鋁（A1N)、氧化 鋁、單晶藍寶石等爲佳。 又’在構件21具有平台狀的吸附機構時，只要以石 英或丙烯酸的透明材料來形成構件2 1，感測器部1 〇作爲 使用紅外線等之光線的感測器的話，可與第1實施形態同 樣地檢測出接合界面9的推展。又，如於構件21設置在 感測器部1 0之測定用的開口的話，可增加感測器部丨〇之 波長的選擇項。又，於構件21，利用於與加壓構件7對 應之位置設置開口，可以加壓構件7對與第2基板3的接 -21 - 201227815 合面3 a對向側之面加壓。又例如，從中心以同心圓狀設 置複數個構件21的吸附部（例如吸附溝等）時，伴隨接合 界面的推展，可從中心部停止吸附，不會妨礙接合界面9 的推展。 處理單元π係依據推展速度或推展距離，以不妨礙 接合之方式解除構件21所致之第2基板3的吸附。例 如’處理單元1 1係與在第1實施形態中去除間隔物4之 狀況相同，在推展距離成爲距離B時，解除吸附。本實施 形態的動作係除了使用構件2 1而形成間隙6來代替間隔 物4 ’及解除構件2〗的吸附來代替間隔物4的去除之 外’與第1實施形態相同。 依據本實施形態的半導體製造裝置20，除了與第1 實施形態相同效果之外，利用構件21吸附第2基板3的 背面，可消除間隔物4與第2基板3之接合面3a的摩擦 之影響所致之間隔物4的去除時機延遲之懸念，故相較於 第1實施形態，更不會妨礙接合界面9的推展，可謀求高 接合力。 以上，關於在本實施形態中說明之構造、形狀、大小 及配置關係，僅以可理解•實施本發明的程度而槪略揭示 者，又，關於數値及各構造的組成（材質）僅爲例示。所 以，本發明係不限定於本實施形態，只要不超出本實施形 態之技術思想的範圍，可藉由各種形態來實現。 已說明本發明之幾個實施形態，但是，該等實施形態 係作爲範例而揭示者，並未有限定發明範圍的意圖。該等 22- 201227815 新穎的實施形態係可在其他各種形態下實施，在不脫出發 明要旨的範圍，可進行各種省略、置換、變更。該等實施 形態及其變形係包含於發明範圔及要旨，並且包含於申請 專利範圍所記載之發明與其均等的範圍。 【圖式簡單說明】 圖1係揭示第1實施形態的半導體製造裝置之構成例 的圖。 圖2係揭示第1基板與第2基板的接合狀態之一例的 圖。 圖3係揭示將第1基板及第2基板的中心部加以加壓 時的接合狀態之一例的圖。 圖4係揭示第2實施形態的半導體製造裝置之構成例 的圖。 【主要元件符號說明】 1，20:半導體製造裝置 2 :第1基板 2a ’ 3a :接合面 3 _第2基板 4，4-1〜4-4 :間隔物 5 :平台 6 :間隙 7 :加壓構件 -23- 201227815 8 :接合開始點 9 :接合界面 1 〇 :感測器部 1 1 :處理單元 21 :構件 A，C，Η :距離 Β :推展距離 -24

Claims (1)

1. 201227815 七、申請專利範圍 1. 一種半導體製造裝置，係接合第1基板之接合面 與第2基板之接合面的半導體製造裝置，其特徵爲具備： 加壓部，係將以前述接合面彼此對向之方式配置的前 述第1基板與前述第2基板，以在前述第2基板的接合面 之對向面的所定位置，前述第1基板的接合面與前述第2 基板的接合面接觸之方式加以加壓； 構件，係以於前述第1基板的接合面與前述第2基板 的接合面之間設置間隙之方式，限制前述第2基板； 感測器部，係從前述第2基板的接合面之對向面側， 或從前述第1基板的接合面之對向面側，將包含前述第1 基板之平面區域的畫像加以攝像；及 處理單元，係依據前述畫像來求出接合界面，又依據 前述接合界面的時間變化來判定接合是否被正常進行。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體裝置，其 中， 限制前述第2基板的構件，係於前述第1基板的外周 上，以位於前述第1基板的接合面與前述第2基板的接合 面之間之方式配置的間隔物。 3. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體裝置，其 中， 限制前述第2基板的構件，係吸附前述第2基板的接 合面之對向面。 4. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 -25- 201227815 置，其中， 前述處理單元，係作爲前述接合界面的時間變化，求 出身爲前述接合界面之移動速度的推展速度。 5 ·如申請專利範圍第4項所記載之半導體製造裝 置，其中， 前述處理單元，係進而在前述推展速度爲所定範圍內 時，判定接合被正常進行。 6.如申請專利範圍第4項所記載之半導體製造裝 置，其中， 以依據前述推展速度，解除前述第2基板的限制之方 式進行控制。 7 ·如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 置，其中， 前述處理單元，係以求出前述接合界面的推展距離， 依據前述推展距離是否到達所定範圔，解除前述第2基板 的限制之方式進行控制。 8. 如申請專利範圍第4項所記載之半導體製造裝 置，其中， 針對以前述所定位置爲中心的複數方向而求出前述接 合界面的移動速度，並依據複數前述移動速度，求出前述 推展速度。 9. 如申請專利範圍第8項所記載之半導體製造裝 置，其中， 將前述推展速度設爲前述移動速度的平均値。 -26- 201227815 10.如申請專利範圍第8項所記載之半導體製造裝 置，其中， 進而判定前述移動速度之間的差是否爲所定値以上。 1 1 ·如申請專利範圍第4項所記載之半導體製造裝 置，其中， 前述處理單元，係計算出前述推展速度的時間履歷， 進而，判定前述推展速度的變化率是否在所定範圍內。 1 2.如申請專利範圍第2項所記載之半導體製造裝 置，其中， 將前述所定位置設爲前述第1基板的端部； 將前述間隔物，配置於從前述第1基板的前述端部朝 向前述第1基板的中心之直線的延長線上。 1 3 .如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 置，其中， 將前述所定位置設爲前述第1基板的中心。 1 4.如申請專利範圍第2項所記載之半導體製造裝 置，其中， 以自前述所定位置的距離相互相等之方式配置複數個 前述間隔物。 15. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 置，其中， 將前述感測器部設爲紅外線攝像機。 16. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 置，其中， -27- 201227815 將前述第1基板、前述第2基板中至少一方設爲透明 基板； 將前述感測器部設爲可視光攝像機。 17. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體製造裝 置，其中，更具備： 平台，係將前述第1基板以接合面之對向面與自身接 觸之方式加以保持。 18. —種半導體製造方法，係接合第1基板之接合面 與第2基板之接合面的半導體製造方法，其特徵爲： 將以前述接合面彼此對向之方式配置的前述第1基板 與前述第2基板，以在前述第2基板的接合面之對向面的 所定位置，前述第1基板的接合面與前述第2基板的接合 面接觸之方式加以加壓； 在前述加壓之前，以於前述第1基板的接合面與前述 第2基板的接合面之間設置間隙之方式，以構件來限制前 述第2基板； 從前述第2基板的接合面之對向面側，或從前述第1 基板的接合面之對向面側，將包含前述第1基板之平面區 域的畫像加以攝像； 依據前述畫像來求出接合界面，又依據前述接合界面 的時間變化來判定接合是否被正常進行。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所記載之半導體製造方 法，其中， 以求出前述接合界面的推展距離，判定前述推展距離 -28- 201227815 到達所定範圍，而解除前述第2基板的限制之方式進行控 制。 20.如申請專利範圍第1 8項所記載之半導體製造方 法，其中， 將前述畫像設爲紅外線畫像。 -29-