[发明专利]接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对具有金属的接合部的基板彼此进行按压而将该基板彼此接合起来的接合装置。

背景技术

近年来，在半导体器件(以下，称为“器件”)的制造中，器件的高集成化不断提高。另一方面，存在如下问题：利用配线连接高集成化后的多个器件而产品化的情况下，配线长度增大，由此配线的阻抗变大，并且配线延迟变大。

因此，人们提出了使用将半导体器件呈三维层叠的三维集成技术。在该三维集成技术中，例如使用粘合装置进行两片半导体晶圆(以下，称为“晶圆”)的粘合。粘合装置例如具有：固定工作台，该固定工作台用于在其上表面载置晶圆；可动工作台，其与该固定工作台相对配置，该可动工作台能够在其下表面吸附保持晶圆地进行升降。在固定工作台和可动工作台内分别内置有加热器。而且在该粘合装置中，在使两片晶圆叠合后，一边利用加热器对晶圆进行加热，一边利用固定工作台和可动工作台施加载荷来按压晶圆，从而两片晶圆被粘合在一起(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2004-207436号公报

但是，在接合两片晶圆时，有时使形成于晶圆表面的金属的接合部彼此接合。该情况下，需要一边以高温的规定温度加热接合部一边进行按压。即，需要依次进行如下工序：首先将晶圆加热至规定的温度的前热处理工序、随后在将晶圆的温度维持在规定温度的状态下按压该晶圆的接合工序、随后冷却晶圆的后热处理工序。

然而，在前热处理工序中，由于上述规定的温度为高温，若使用专利文献1的粘合装置，则将晶圆加热至规定的温度需要花费时间。而且，若急速加热晶圆，则接合部彼此有可能不被均匀地加热，因此需要以规定的加热速度以下加热晶圆。并且由于上述规定温度为高温，在后热处理工序中冷却高温的晶圆也需要花费时间。而且，使接合部彼此合金化而进行接合的情况下，若急速冷却晶圆，接合部的强度、物性有可能会发生改变，因此需要以规定的冷却速度以下冷却晶圆。另外，由于接合工序所花费的时间是由接合部所使用的材料等决定的，因此该接合工序所花费的时间不能缩短。

这样在进行具有金属的接合部的晶圆彼此的接合时，由于需要进行晶圆的温度调整，其结果，晶圆彼此的接合需要大量的时间。因此导致晶圆接合处理的生产率下降。

发明内容

本发明是鉴于该点做成的，其目的在于高效地进行具有金属的接合部的基板彼此的温度调整，使基板接合处理的生产率提高。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于将具有金属的接合部的基板彼此接合的接合装置，该接合装置包括：处理容器，其在下表面形成有开口；热处理板，其配置在上述处理容器内，用于载置上述基板并对该基板进行热处理；加压机构，其在上述处理容器内与上述热处理板相对设置，用于向上述热处理板侧按压上述基板；环状的支承台，其在上述处理容器的内表面沿该处理容器的开口设置，该环状的支承台用于将上述处理容器和上述热处理板之间气密地密封且用于支承上述热处理板；冷却机构，其设于上述热处理板的下方且设于上述支承台的内侧，用于冷却上述热处理板，上述冷却机构包括：冷却板，其内部为中空且上表面设为与上述热处理板平行；连通管，其与上述冷却板的内部相连通，用于向该冷却板的内部供给空气；升降机构，其用于使上述冷却板上下移动，在上述冷却板的下表面形成有与该冷却板的内部连通的多个贯通孔，自上述连通管供给至上述冷却板的内部的空气被自上述冷却板的贯通孔排出。

采用本发明，由于在热处理板的下方设有用于冷却该热处理板的冷却机构，因此能够高效地调节基板的温度。即，在利用热处理板将基板加热至规定的温度时，在将要超过规定的加热速度、或者将要超过规定的温度的情况下，例如通过使冷却机构上升而与热处理板的下表面接触，能够冷却热处理板。并且，通过调整供给至冷却机构的空气的量，还能够调整冷却机构的冷却速度，因此能够高效地进行基板的温度调整。

上述冷却机构还具有冷却水流通板，该冷却水流通板在上述冷却板的下方以封闭该处理容器的整个开口的方式设置，在该冷却水流通板的内部形成有供冷却水流通的冷却水路，在上述冷却水流通板中形成有在铅垂方向上贯通该冷却水流通板的多个贯通孔，自上述冷却板的贯通孔排出的空气也可以通过上述冷却水流通板的贯通孔而被自该冷却水流通板的上表面向下表面排出。