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技術 センサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法

出願人 アズビル株式会社
発明者 蒲生吉洋平迫信哉
出願日 2018年2月19日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-026639
公開日 2019年8月29日 (8ヶ月経過) 公開番号 2019-144029
状態 未査定
技術分野 圧力センサ 流体圧力測定
主要キーワード ガイドレール機構 バキューム配管 位置合わせ治具 字ガイド モニタ画 センサウエハ 光学的顕微鏡 接合部材間
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

センサウエハ台座ウエハとの位置合わせを高精度で行う。

解決手段

センサウエハ101を真空チャックした上側ステージ2を支軸6を中心として時計方向へ回転させて上下面を反転させる。光学的顕微鏡5−1,5−2の位置を調整して、センサウエハ101の上面101aのアライメントマークM11,M12をモニタ枠W1,W2内に位置させる。上側ステージ2を支軸6を中心として反時計方向へ回転させて元の状態に戻す。台座ウエハ104を下側ステージ3に真空チャックし、下側ステージ3の位置を調整して、台座ウエハ104の上面104aのアライメントマークM21,M22をモニタ枠W1,W2内に位置させ、上側ステージ2を支軸6を中心として時計方向へ回転し、上側ステージ2の上下面を再度反転させる。これにより、アライメントマークM11,M12の位置と、アライメントマークM21,M22の位置とが一致する。

概要

背景

従来より、半導体圧力センサの製造方法として、半導体圧力センサを効率良く大量に生産するために、半導体基板を複数作成したウエハ(センサウエハ)と、ガラス台座を複数作成したウエハ(ガラス台座ウエハ)と、シリコンチューブを複数作成したウエハ(シリコンチューブウエハ)とを接合して3層のウエハの接合体とし、この3層のウエハの接合体をダイシングで切断して複数の半導体圧力センサを得るという方法が採用されている。

図21に、半導体圧力センサを得る際の3層のウエハの接合体の要部を示す。同図において、101はセンサウエハ、102はガラス台座ウエハ、103はシリコンチューブウエハである。センサウエハ101には、エッチングを行うことによって、複数のダイアフラム101cが形成されている。ダイアフラム101c上には、半導体プレーナ技術を用いて、ゲージ抵抗101dが形成されている。ガラス台座ウエハ102およびシリコンチューブウエハ103にはダイアフラム101cへの圧力導入孔102c,103cが形成されている。

この3層のウエハの接合体100では、先ず最初に、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103とを陽極接合して、台座ウエハ104とする。そして、センサウエハ101と台座ウエハ104とを陽極接合して、3層のウエハの接合体100とする。陽極接合は、接合部材間に第3の材料を介在させない直接的な接合方法であって、可動イオンを含むガラスシリコンとを重ね合わせた状態で高温高電圧印加すると、界面に静電引力が働き、共有結合が起きて両者が接合される技術である。

この3層のウエハの接合体100において、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103とを陽極接合する際には、圧力導入孔102c,103cを位置決め用の孔として、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103との位置合わせを光学顕微鏡を使用して行うことができる。しかし、センサウエハ101と台座ウエハ104とを陽極接合する際には、センサウエハ101が台座ウエハ104に覆い被さり、圧力導入孔104cが隠れて見えなくなるので、光学顕微鏡を使用しての位置合わせは難しい。このため、現在、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせ方法として、次の(1)〜(3)ような方法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。

〔方法(1)〕
図22に示すように、ダイシングソーを用いて、センサウエハ101および台座ウエハ104に、それぞれオリエンテーションフラット201を直交するように2つ形成する。このオリエンテーションフラット201が形成されたセンサウエハ101および台座ウエハ104をL字ガイド202に押し当てて重ね合わせる。

〔方法(2)〕
図23に示すように、XYθテーブル203にセンサウエハ101と台座ウエハ104とを重ねて置き、吸着部204を有してなるZテーブル205の上下移動によりセンサウエハ101を吸着し、センサウエハ101と台座ウエハ104との間に僅かなギャップを設ける。そして、XYθテーブル203を移動させてセンサウエハ101と台座ウエハ104とを位置合わせ(アライメント)した後、Zテーブル205を下降させてセンサウエハ101と台座ウエハ104とを接触させる。

ここで、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせは、センサウエハ101を透過する赤外光206を照射し、赤外線顕微鏡207で観察されたセンサウエハ101および台座ウエハ104に設けられているアライメントマーク(不図示)をモニタ208で監視し、この2つのアライメントマークが一致するようにセンサウエハ101と台座ウエハ104との位置を調整する。

〔方法(3)〕
図24に示すように、センサウエハ101に位置合わせ用の孔101eを形成し、光学的顕微鏡209を用いて、位置合わせ用の孔101cの中央に台座ウエハ104の圧力導入孔104cがくるように、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置を調整する。

概要

センサウエハと台座ウエハとの位置合わせを高精度で行う。センサウエハ101を真空チャックした上側ステージ2を支軸6を中心として時計方向へ回転させて上下面を反転させる。光学的顕微鏡5−1,5−2の位置を調整して、センサウエハ101の上面101aのアライメントマークM11,M12をモニタ枠W1,W2内に位置させる。上側ステージ2を支軸6を中心として反時計方向へ回転させて元の状態に戻す。台座ウエハ104を下側ステージ3に真空チャックし、下側ステージ3の位置を調整して、台座ウエハ104の上面104aのアライメントマークM21,M22をモニタ枠W1,W2内に位置させ、上側ステージ2を支軸6を中心として時計方向へ回転し、上側ステージ2の上下面を再度反転させる。これにより、アライメントマークM11,M12の位置と、アライメントマークM21,M22の位置とが一致する。

目的

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

センサウエハ台座ウエハとを重ね合わせて接合する際の位置合わせを光学的顕微鏡を用いて行うセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法であって、前記センサウエハを所定の位置に位置させる第1工程と、前記第1工程によって前記センサウエハを前記所定の位置に位置させた後、前記光学的顕微鏡の位置を調整して、前記センサウエハの上面に設けられている第1のアライメントマークを前記光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させる第2工程と、前記第2工程によって前記光学的顕微鏡の位置を調整した後、前記センサウエハを前記光学的顕微鏡の視野範囲から外す第3工程と、前記第3工程によって前記センサウエハを前記光学的顕微鏡の視野範囲から外した後、前記台座ウエハを前記光学的顕微鏡の視野範囲に位置させ、前記台座ウエハの位置を調整することによって、前記台座ウエハの上面に設けられている第2のアライメントマークを前記光学的顕微鏡の画面内に定められた前記所定のモニタ枠内に位置させる第4工程と、前記第4工程によって前記台座ウエハの位置を調整した後、前記センサウエハを前記所定の位置に再度位置させる第5工程と、前記第5工程によって前記所定の位置に位置させた前記センサウエハと前記第4工程によって位置が調整された前記台座ウエハとを重ね合わせる第6工程とを備えることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

請求項2

請求項1に記載されたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法において、前記センサウエハを第1のステージ真空チャックする工程と、前記台座ウエハを第2のステージに真空チャックする工程とを備え、前記第1工程は、前記センサウエハが真空チャックされている前記第1のステージを固定軸を中心として一方側へ回転し、前記第1のステージの上下面を反転させることによって、前記センサウエハを前記所定の位置に位置させ、前記第3工程は、前記センサウエハが真空チャックされている前記第1のステージを前記固定軸を中心として他方側へ回転し、前記第1のステージの上下面を反転させて元の状態に戻すことによって、前記センサウエハを前記光学的顕微鏡の視野範囲から外し、前記第5工程は、前記センサウエハが真空チャックされている前記第1のステージを前記固定軸を中心として一方側へ回転し、前記第1のステージの上下面を反転させることによって、前記センサウエハを前記所定の位置に再度位置させ、前記第6工程は、前記第1のステージおよび前記第2のステージの少なくとも一方を昇降させることによって、前記センサウエハと前記台座ウエハとを密着させることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

請求項3

請求項2に記載されたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法において、前記第6工程によって前記センサウエハと前記台座ウエハとを密着させた後、前記第2のステージの真空チャックの吸引力を最大とすると同時に前記第1のステージの真空チャックの吸引力をとする第7工程を備えることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

請求項4

請求項2又は3に記載されたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法において、前記第1のステージの上下面を反転させる機構として前記第1のステージを支軸を中心として回転させるヒンジ機構を備え、前記固定軸は、前記ヒンジ機構の支軸であることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

請求項5

請求項2又は3に記載されたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法において、前記第1のステージの上下面を反転させる機構として前記第1のステージを仮想軸を中心として回転させるガイドレール機構を備え、前記固定軸は、前記ガイドレール機構の仮想軸であることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

請求項6

請求項2又は3に記載されたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法において、前記第1のステージの上下面を反転する装置としてモータを備え、前記固定軸は、前記モータの駆動軸であることを特徴とするセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法。

技術分野

0001

本発明は、センサウエハ台座ウエハとを重ね合わせて接合する際のセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法に関する。

背景技術

0002

従来より、半導体圧力センサの製造方法として、半導体圧力センサを効率良く大量に生産するために、半導体基板を複数作成したウエハ(センサウエハ)と、ガラス台座を複数作成したウエハ(ガラス台座ウエハ)と、シリコンチューブを複数作成したウエハ(シリコンチューブウエハ)とを接合して3層のウエハの接合体とし、この3層のウエハの接合体をダイシングで切断して複数の半導体圧力センサを得るという方法が採用されている。

0003

図21に、半導体圧力センサを得る際の3層のウエハの接合体の要部を示す。同図において、101はセンサウエハ、102はガラス台座ウエハ、103はシリコンチューブウエハである。センサウエハ101には、エッチングを行うことによって、複数のダイアフラム101cが形成されている。ダイアフラム101c上には、半導体プレーナ技術を用いて、ゲージ抵抗101dが形成されている。ガラス台座ウエハ102およびシリコンチューブウエハ103にはダイアフラム101cへの圧力導入孔102c,103cが形成されている。

0004

この3層のウエハの接合体100では、先ず最初に、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103とを陽極接合して、台座ウエハ104とする。そして、センサウエハ101と台座ウエハ104とを陽極接合して、3層のウエハの接合体100とする。陽極接合は、接合部材間に第3の材料を介在させない直接的な接合方法であって、可動イオンを含むガラスシリコンとを重ね合わせた状態で高温高電圧印加すると、界面に静電引力が働き、共有結合が起きて両者が接合される技術である。

0005

この3層のウエハの接合体100において、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103とを陽極接合する際には、圧力導入孔102c,103cを位置決め用の孔として、ガラス台座ウエハ102とシリコンチューブウエハ103との位置合わせを光学顕微鏡を使用して行うことができる。しかし、センサウエハ101と台座ウエハ104とを陽極接合する際には、センサウエハ101が台座ウエハ104に覆い被さり、圧力導入孔104cが隠れて見えなくなるので、光学顕微鏡を使用しての位置合わせは難しい。このため、現在、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせ方法として、次の(1)〜(3)ような方法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。

0006

〔方法(1)〕
図22に示すように、ダイシングソーを用いて、センサウエハ101および台座ウエハ104に、それぞれオリエンテーションフラット201を直交するように2つ形成する。このオリエンテーションフラット201が形成されたセンサウエハ101および台座ウエハ104をL字ガイド202に押し当てて重ね合わせる。

0007

〔方法(2)〕
図23に示すように、XYθテーブル203にセンサウエハ101と台座ウエハ104とを重ねて置き、吸着部204を有してなるZテーブル205の上下移動によりセンサウエハ101を吸着し、センサウエハ101と台座ウエハ104との間に僅かなギャップを設ける。そして、XYθテーブル203を移動させてセンサウエハ101と台座ウエハ104とを位置合わせ(アライメント)した後、Zテーブル205を下降させてセンサウエハ101と台座ウエハ104とを接触させる。

0008

ここで、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせは、センサウエハ101を透過する赤外光206を照射し、赤外線顕微鏡207で観察されたセンサウエハ101および台座ウエハ104に設けられているアライメントマーク(不図示)をモニタ208で監視し、この2つのアライメントマークが一致するようにセンサウエハ101と台座ウエハ104との位置を調整する。

0009

〔方法(3)〕
図24に示すように、センサウエハ101に位置合わせ用の孔101eを形成し、光学的顕微鏡209を用いて、位置合わせ用の孔101cの中央に台座ウエハ104の圧力導入孔104cがくるように、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置を調整する。

先行技術

0010

特開平9−229795号公報

発明が解決しようとする課題

0011

しかしながら、上述した方法(1)によると、位置合わせの精度が低い。また、ダイシングにかかる工数も大きい。また、上述した方法(2)によると、高価な赤外線顕微鏡が必要となる。上述した方法(3)によると、センサウエハ101に形成する位置合わせ用の孔101eの形状(径)がプロセスの条件で制約され、位置合わせ用の孔101eを通して下の圧力導入孔104cが見えにくいというようなこともあり、アライメント精度は高くない。

0012

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、高価な赤外線顕微鏡を使用することなく、センサウエハと台座ウエハとの位置合わせを高精度で行うことが可能なセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法を提供することにある。

0013

このような目的を達成するために本発明は、センサウエハ(101)と台座ウエハ(104)とを重ね合わせて接合する際の位置合わせを光学的顕微鏡(5−1,5−2)を用いて行うセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法であって、センサウエハを所定の位置に位置させる第1工程(S101,S102)と、第1工程によってセンサウエハを所定の位置に位置させた後、光学的顕微鏡の位置を調整して、センサウエハの上面(101a)に設けられている第1のアライメントマーク(M11,M12)を光学的顕微鏡のモニタ画面(G1,G2)内に定められた所定のモニタ枠(W1,W2)内に位置させる第2工程(S103)と、第2工程によって光学的顕微鏡の位置を調整した後、センサウエハを光学的顕微鏡の視野範囲から外す第3工程(S104)と、第3工程によってセンサウエハを光学的顕微鏡の視野範囲から外した後、台座ウエハを光学的顕微鏡の視野範囲に位置させ、台座ウエハの位置を調整することによって、台座ウエハの上面(104a)に設けられている第2のアライメントマーク(M21,M22)を光学的顕微鏡の画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させる第4工程(S105,S106)と、第4工程によって台座ウエハの位置を調整した後、センサウエハを所定の位置に再度位置させる第5工程(S107)と、第5工程によって所定の位置に位置させたセンサウエハと第4工程によって位置が調整された台座ウエハとを重ね合わせる第6工程(S108)とを備えることを特徴とする。

0014

本発明では、センサウエハを所定の位置に位置させた後、光学的顕微鏡の位置を調整して、センサウエハの上面に設けられている第1のアライメントマークを光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させる。そして、センサウエハを光学的顕微鏡の視野範囲から外し、台座ウエハを光学的顕微鏡の視野範囲に位置させ、台座ウエハの位置を調整することによって、台座ウエハの上面に設けられている第2のアライメントマークを光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させる。

0015

これにより、本発明では、センサウエハを所定の位置に再度位置させると、センサウエハの上面に設けられている第1のアライメントマークの位置と台座ウエハの上面に設けられている第2のアライメントマークの位置とが一致する。そして、この第1のアライメントマークの位置と第2のアライメントマークの位置とが一致した状態で、センサウエハと台座ウエハとが重ね合わされる。本発明では、位置合わせ用の孔など制約を受けるプロセスはなく、アライメントマークも自由に設計でき、センサウエハと台座ウエハとの高精度での位置合わせが可能となる。

0016

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

発明の効果

0017

以上説明したように、本発明によれば、センサウエハを所定の位置に位置させた後、光学的顕微鏡の位置を調整して、センサウエハの上面に設けられている第1のアライメントマークを光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させ、この後、センサウエハを光学的顕微鏡の視野範囲から外し、台座ウエハを光学的顕微鏡の視野範囲に位置させ、台座ウエハの位置を調整することによって、台座ウエハの上面に設けられている第2のアライメントマークを光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内に位置させ、この後、センサウエハを所定の位置に再度位置させるようにしたので、第1のアライメントマークの位置と第2のアライメントマークの位置とが一致した状態でセンサウエハと台座ウエハとが重ね合わせられ、高価な赤外線顕微鏡を使用することなく、センサウエハと台座ウエハとの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0018

図1は、本発明の実施の形態に係るセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法を実施する際に用いられる位置合わせ治具の要部を示す図である。
図2は、この位置合わせ治具の上側ステージの上下面を反転させた状態を示す図である。
図3は、この位置合わせ治具を用いたセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせを説明するためのフローチャートである。
図4は、上側ステージにセンサウエハを置いて真空チャックした状態を示す図である。
図5は、上側ステージに置かれたセンサウエハの側断面図である。
図6は、センサウエハの上面に設けられているアライメントマークを示す図である。
図7は、上側ステージをひっくり返した状態を示す図である。
図8は、光学的顕微鏡のモニタ画面内に定められた所定のモニタ枠内にセンサウエハの上面に設けられているアライメントマークが入るように光学的顕微鏡の位置を調整した状態を示す図である。
図9は、上側ステージをひっくり返して元に戻した状態を示す図である。
図10は、下側ステージに台座ウエハを置いて真空チャックした状態を示す図である。
図11は、下側ステージに置かれた台座ウエハの側断面図である。
図12は、台座ウエハの上面に設けられているアライメントマークを示す図である。
図13は、上側ステージを再度ひっくり返した状態を示す図である。
図14は、下側ステージを上げてセンサウエハの下面に台座ウエハの上面を密着させる時の様子を示す図である。
図15は、センサウエハの下面と台座ウエハの上面とを密着させた時の状態を示す側断面図である。
図16は、上側ステージをひっくり返して元に戻した状態を示す図である。
図17は、重ね合わされた台座ウエハとセンサウエハと電極ウエハとをクランプで固定した状態を示す図である。
図18は、ガイドレール機構仮想軸固定軸とする例を示す図である。
図19は、モータ駆動軸を固定軸とする例を示す図である。
図20は、上側ステージをスライド移動させるようにした例を示す図である。
図21は、半導体圧力センサを得る際の3層のウエハの接合体の要部を示す図である。
図22は、従来のセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法の第1例(方法(1))を説明する図である。
図23は、従来のセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法の第2例(方法(2))を説明する図である。
図24は、従来のセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法の第3例(方法(3))を説明する図である。

実施例

0019

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係るセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ方法を実施する際に用いられる位置合わせ治具1の要部を示す図である。

0020

〔位置合わせ治具の構成〕
この位置合わせ治具1は、上側ステージ(第1のステージ)2と、下側ステージ(第2のステージ)3と、Zテーブル4と、Zテーブル4に取り付けられた光学的顕微鏡(CCDカメラ)5−1,5−2とを備えている。

0021

この位置合わせ治具1において、上側ステージ2には、ウエハ載置部21とバキューム配管22が設けられている。ウエハ載置部21は、上側ステージ2の上面2aに設けられており、大径の貫通孔21aと、この貫通孔21aの周囲に設けられた段差面21bとから構成されている。

0022

また、上側ステージ2には、軸6が貫通して設けられている。軸6は、上側ステージ2を回転させるヒンジ機構300の支軸として、定位置に設けられている。以下、軸6を支軸と呼ぶ。この支軸6が本発明でいう固定軸に相当する。図2に、支軸6を中心として回転することにより、上側ステージ2の上下面を反転させ、上側ステージ2の上面2aを下側、下面2bを上側とした状態を示す。

0023

この例において、上側ステージ2は、図1に示した状態から支軸6を中心として時計方向へ回転させると、図2に示した状態まで回転してその位置が規制され、図2に示した状態から支軸6を中心として反時計方向へ回転させると、図1に示した状態まで回転してその位置が規制されるものとされている。

0024

下側ステージ3には、ウエハ載置部31とバキューム配管32が設けられている。ウエハ載置部31は、下側ステージ3の上面3aに段差面として設けられている。すなわち、ウエハ載置部31は、その全体が段差面とされている。また、下側ステージ3は、前後左右方向(X,Y方向)の位置および回転角度位置(θ方向の位置)を調整することが可能とされている。また、下側ステージ3は、昇降させることができるようになっている。

0025

Zテーブル4は、光学的顕微鏡5−1,5−2を取り付けた状態で高さ方向(Z方向)の位置を調整することが可能とされており、光学的顕微鏡5−1,5−2はZテーブル4に取り付けられた状態でX,Y方向の位置を調整することが可能とされている。

0026

〔位置合わせ治具を使用してのセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせ〕
次に、図3に示すフローチャートを参照しながら、図4図17を用いて、この位置合わせ治具1を使用してのセンサウエハと台座ウエハとの位置合わせについて説明する。なお、図4図17では、説明に必要な各部の概略的な構成のみを示している。

0027

先ず、図4に示すように、上側ステージ2のウエハ載置部21にセンサウエハ101を置いて、真空チャックする(ステップS101)。図5に、上側ステージ2のウエハ載置部21に置かれたセンサウエハ101の側断面図を示す。

0028

この場合、センサウエハ101の上面101aを下にして(センサウエハ101の下面101bを上にして)、ウエハ載置部21にセンサウエハ101を置く。センサウエハ101の上面101aには、図6に示すように、2つのアライメントマークM11,M12(第1のアライメントマーク)が設けられている。この例において、アライメントマークM11,M12は、センサウエハ101の上面101aに配線パターンを作る際に、この配線パターンと一緒に作られている。

0029

次に、図7に示すように、上側ステージ2を支軸6を中心として時計方向へ回転し、上側ステージ2の上下面を反転させる(ステップS102)。すなわち、図4に示した状態から上側ステージ2をひっくり返し、上側ステージ2の上面2aを下側とし、上側ステージ2の下面2bを上側とする。この状態が、本発明でいうセンサウエハを所定の位置に位置させた状態に相当する。また、この状態において、センサウエハ101の上面101aが光学的顕微鏡5−1,5−2に向けられるものとなる。

0030

次に、図8に示すように、光学的顕微鏡5−1,5−2のモニタ画面G1,G2内に定められた所定のモニタ枠(この例では、中央のモニタ枠)W1,W2内にセンサウエハ101の上面101aのアライメントマークM11,M12が入るように、光学的顕微鏡5−1,5−2の位置を調整する(ステップS103)。なお、この場合、光学的顕微鏡5−1,5−2のX,Y方向の位置を調整するが、ピントが合わない場合にはZ方向の位置も調整する。

0031

次に、図9に示すように、上側ステージ2を支軸6を中心として反時計方向へ回転し、上側ステージ2の上下面を反転させて元の状態に戻す(ステップS104)。すなわち、図8に示した状態から上側ステージ2をひっくり返し、上側ステージ2の上面2aを上側に戻し、上側ステージ2の下面2bを下側に戻す。この状態が、本発明でいうセンサウエハを光学的顕微鏡の視野範囲から外した状態に相当する。

0032

次に、図10に示すように、下側ステージ3のウエハ載置部31に台座ウエハ104を置いて、真空チャックする(ステップS105)。図11に、下側ステージ3のウエハ載置部31に置かれた台座ウエハ104の側断面図を示す。

0033

この場合、台座ウエハ104の上面104aを上にして(台座ウエハ104の下面104bを下にして)、ウエハ載置部31に台座ウエハ104を置く。台座ウエハ104の上面104aには、図12に示すように、2つのアライメントマークM21,M22(第2のアライメントマーク)が設けられている。このアライメントマークM21,M22は、センサウエハ101のアライメントマークM11,M12(図6)に対応する位置に、サンドブラストなどで作られている。

0034

次に、光学的顕微鏡5−1,5−2のモニタ画面G1,G2内に定められたモニタ枠W1,W2内にアライメントマークM21,M22が入るように、下側ステージ3の位置を調整する(ステップS106)。すなわち、センサウエハ101のアライメントマークM11,M12を位置させたモニタ枠W1,W2内に、台座ウエハ104のアライメントマークM21,M22を位置させる。なお、この場合、下側ステージ3のX,Yの位置やθ方向の位置を調整することによって、モニタ枠W1,W2内に台座ウエハ104のアライメントマークM21,M22を位置させる。

0035

次に、図13に示すように、上側ステージ2(センサウエハ101が真空チャックされている上側ステージ2)を再度ひっくり返し(ステップS107)、上側ステージ2の上面2aを下側とし、上側ステージ2の下面2bを上側とする。この状態が、本発明でいうセンサウエハを所定の位置に再度位置させた状態に相当する。この状態において、センサウエハ101のアライメントマークM11,M12の位置と台座ウエハ104のアライメントマークM21,M22の位置とが一致する。

0036

次に、図14に示すように、下側ステージ3を上げて、センサウエハ101の下面101bに台座ウエハ104の上面104aを密着させる(ステップS108)。図15に、センサウエハ101の下面101bと台座ウエハ104の上面104aとを密着させた時の状態を示す。

0037

なお、この実施の形態では、下側ステージ3を上げるようにしているが、上側ステージ2を下げて、センサウエハ101の下面101bを台座ウエハ104の上面104aに密着させるようにしてもよい。また、上側ステージ2と下側ステージ3の両方を上げ下げして、センサウエハ101の下面101bと台座ウエハ104の上面104aとを密着させるようにしてもよい。

0038

この状態で、下側ステージ3の真空チャックを全開吸着力を最大)とすると同時に、上側ステージ2の真空チャックをOFF(吸着力を)とする(ステップS109)。これにより、台座ウエハ104の圧力導入孔104cを通して、センサウエハ101が台座ウエハ104側に吸着されるものとなる。

0039

次に、図16に示すように、上側ステージ2をひっくり返し、元の状態に戻す(ステップS110)。この場合、センサウエハ101は台座ウエハ104側に吸着されているので、上側ステージ2から離れ、台座ウエハ104とともに下側ステージ3に残される。

0040

このようにして、本実施の形態では、光学的顕微鏡5−1,5−2を使用するのみで、すなわち高価な赤外線顕微鏡を使用することなく、センサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせを高精度(例えば、±10μm)で行うことができるようになる。

0041

このセンサウエハ101と台座ウエハ104との位置合わせを後、図17に示すように、センサウエハ101の上面に電極ウエハ105を載せ(ステップS111)、センサウエハ101と台座ウエハ104と電極ウエハ105とをクランプ8で固定する(ステップS112)。そして、このクランプ8で固定したセンサウエハ101と台座ウエハ104と電極ウエハ105とを陽極接合装置(図示せず)へ持って行き、センサウエハ101と台座ウエハ104とを陽極接合する(ステップS113)。

0042

なお、上述した実施の形態では、上側ステージ2の上下面を反転させる機構として、上側ステージ2を支軸6を中心として回転させるヒンジ機構300を用いたが、図18に示すように、ガイドレール9に沿って上側ステージ2を案内させることによって、上側ステージ2の上下面を反転させるガイドレール機構400を用いるようにしてもよい。すなわち、上側ステージ2の上下面を反転させる機構として、上側ステージ2を仮想軸401を中心として回転させるガイドレール機構400を用いるようにしてもよい。この場合、ガイドレール機構400の仮想軸401が本発明でいう固定軸に相当する。また、上側ステージ2の上下面を反転させる装置としてモータ500(図19)を設け、このモータ500の駆動軸501を固定軸として、上側ステージ2の上下面を反転させるようにしてもよい。

0043

また、上側ステージ2の上下面を反転させる機構は必ずしも設けなくてもよく、例えば図20に示すように、上側ステージ2を上面2aを下側としてセットし、アライメントマークM11,M12を上側としてセンサウエハ101を下側から上側ステージ2’に真空チャックさせ、このセンサウエハ101を真空チャックさせた上側ステージ2’をスライド移動させて、光学的顕微鏡5−1,5−2の視野範囲に位置させるようにしてもよい。

0044

〔実施の形態の拡張
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

0045

1…位置合わせ治具、2…上側ステージ、2a…上面、2b…下面、3…下側ステージ、5−1,5−2…光学的顕微鏡、6…支軸、101…センサウエハ、101a…上面、101b…下面、102…ガラス台座ウエハ、103…シリコンチューブウエハ、104…台座ウエハ、104a…上面、104b…下面、300…ヒンジ機構、400…ガイドレール機構、401…仮想軸、500…モータ、501…駆動軸、G1,G2…モニタ画面、W1,W2…モニタ枠、M11,M12…アライメントマーク(第1のアライメントマーク)、M21,M22…アライメントマーク(第2のアライメントマーク)。

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