特許ウォッチ

公開番号2025115434
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024009885
出願日2024-01-26
発明の名称基板処理装置および基板処理方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250731BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の基板が接合された積層基板の割れおよび欠けを抑制し、かつ処理プロセスの生産性を向上することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置1は、第1基板W1と第2基板W2が接合された積層基板Wsを保持し、回転させる基板保持装置2と、充填層Lを構成する充填材粒子Fpを加速させて、第1基板W1のエッジ部E1と第2基板W2のエッジ部E2との隙間Gに充填材粒子Fpを吹き付ける噴射ノズル3と、噴射ノズル3に連結され、噴射ノズル3に充填材粒子Fpを供給するための充填材粒子供給ライン12を備えている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填層を形成する基板処理装置であって、
前記積層基板を保持し、回転させる基板保持装置と、
前記充填層を構成する充填材粒子を加速させて、前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間に前記充填材粒子を吹き付ける噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに連結され、前記噴射ノズルに前記充填材粒子を供給するための充填材粒子供給ラインを備えている、基板処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記噴射ノズルは、プラズマによる熱で前記充填材粒子を加速させるとともに、前記プラズマによる熱で前記充填材粒子を溶融させるプラズマ溶射ノズルである、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記噴射ノズルは、燃焼炎による熱で前記充填材粒子を加速させるとともに、前記燃焼炎による熱で前記充填材粒子を溶融させるフレーム溶射ノズルである、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、前記充填材粒子を音速以上に加速させるラバールノズルである、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ラバールノズルに連結され、前記ラバールノズルに加熱気体を供給するための加熱気体供給ラインをさらに備え、
前記ラバーズノズルは、前記加熱気体で前記充填材粒子を加温させるように構成されている、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記充填材粒子供給ラインに連結され、前記充填材粒子の材料である充填材料を気化させる気化チャンバをさらに備え、
前記ラバールノズルは、前記気化した充填材料から形成された前記充填材粒子を加速させて、前記隙間に前記充填材粒子を吹き付けるように構成されている、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記充填材粒子供給ラインに連結され、前記充填材粒子を液体に分散させて前記充填材粒子を含む懸濁液を生成する懸濁液生成装置をさらに備え、
前記噴射ノズルは、前記懸濁液を加速させて、前記隙間に前記懸濁液を吹き付けるように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記充填材粒子供給ラインに連結され、前記充填材粒子をエアロゾル化させるエアロゾルチャンバをさらに備え、
前記噴射ノズルは、前記エアロゾル化した充填材粒子を加速させて、前記隙間に前記エアロゾル化した充填材粒子を吹き付けるように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記積層基板または前記噴射ノズルを所定の揺動中心を中心として揺動させる揺動機構をさらに備えている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記積層基板または前記噴射ノズルを前記積層基板の厚さ方向に移動させる移動機構をさらに備えている、請求項１に記載の基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板が接合された積層基板に充填層を形成する基板処理装置および基板処理方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスのさらなる高密度化および高機能化を達成するために、複数の基板を積層して３次元的に集積化する３次元実装技術の開発が進んでいる。３次元実装技術では、例えば、集積回路および電気配線が形成された第１基板のデバイス面を、集積回路および電気配線が形成された第２基板のデバイス面に接合する。さらに、第１基板を第２基板に接合した後で、第２基板が研磨装置または研削装置によって薄化される。このようにして、第１基板および第２基板のデバイス面に垂直な方向に集積回路を積層することができる。
【０００３】
３次元実装技術では、３枚以上の基板が接合されてもよい。例えば、第１基板に接合された第２基板を簿化した後で、第３基板を第２基板に接合し、第３基板を簿化してもよい。本明細書では、互いに接合された複数の基板の形態を「積層基板」と称することがある。
【０００４】
通常、基板のエッジ部は、割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、丸みを帯びた形状または面取りされた形状に予め研磨されている。このような形状を有する第２基板を研削すると、その結果として第２基板には鋭利な端部が形成される。この鋭利な端部（以下、ナイフエッジ部という）は、研削された第２基板の裏面と第２基板の外周面とにより形成される。このようなナイフエッジ部は、物理的な接触により欠けやすく、積層基板の搬送時に積層基板自体が破損することがある。また、第１基板と第２基板の接合が十分でないと、第２基板が研削中に割れることもある。
【０００５】
そこで、ナイフエッジ部の割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、第２基板を研削する前に、積層基板に充填剤が塗布される。充填剤は、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との間の隙間に塗布される。充填剤は、第２基板を研削した後に形成されるナイフエッジ部を支持し、ナイフエッジ部の割れや欠けを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－３８８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との間の隙間に塗布するための充填剤は、熱により硬化する材料、および溶剤などを含む。このような充填剤を用いた積層基板への塗布工程では、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との間の隙間に充填剤を塗布した後、熱により充填剤を硬化させるとともに、充填剤に含まれる溶剤を揮発させる硬化処理が行われている。この硬化処理には比較的長い時間を要するため、プロセス全体の生産性を低下させることがある。
【０００８】
また、硬化処理において、充填剤に含まれる溶剤が完全に除去されずに残存すると、残存した溶剤の成分が後続のプロセスで基板を汚染し、デバイスに悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、第２基板を薄化した後に、積層基板から充填剤を除去する工程が必要になることがある。
【０００９】
そこで、本発明は、複数の基板が接合された積層基板の割れおよび欠けを抑制し、かつ処理プロセスの生産性を向上することができる基板処理装置、および基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填層を形成する基板処理装置であって、前記積層基板を保持し、回転させる基板保持装置と、前記充填層を構成する充填材粒子を加速させて、前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間に前記充填材粒子を吹き付ける噴射ノズルと、前記噴射ノズルに連結され、前記噴射ノズルに前記充填材粒子を供給するための充填材粒子供給ラインを備えている、基板処理装置が提供される。
一態様では、前記噴射ノズルは、プラズマによる熱で前記充填材粒子を加速させるとともに、前記プラズマによる熱で前記充填材粒子を溶融させるプラズマ溶射ノズルである。
一態様では、前記噴射ノズルは、燃焼炎による熱で前記充填材粒子を加速させるとともに、前記燃焼炎による熱で前記充填材粒子を溶融させるフレーム溶射ノズルである。
一態様では、前記噴射ノズルは、前記充填材粒子を音速以上に加速させるラバールノズルである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許