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JP2010212299A - Method of manufacturing laminated semiconductor device - Google Patents

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JP2010212299A JP2009054033A JP2009054033A JP2010212299A JP 2010212299 A JP2010212299 A JP 2010212299A JP 2009054033 A JP2009054033 A JP 2009054033A JP 2009054033 A JP2009054033 A JP 2009054033A JP 2010212299 A JP2010212299 A JP 2010212299A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a laminated semiconductor device in which a relative position can be adjusted. <P>SOLUTION: An SOI (silicon-on-insulator) substrate, which has an insulating layer and an SOI layer formed in contact with the insulating layer, has: a through hole which penetrates between a top surface and a reverse surface of an SOI substrate; and a through connection portion which is formed in the through hole, and which electrically connects the top surface and reverse surface together. The method of manufacturing the laminated semiconductor device includes: the step of preparing the SOI substrate, to either surface of the top surface or reverse surface of which a support substrate is laminated; the step of adjusting the relative position between the support substrate and the other substrate so that the through connection portion of a surface, to which the support substrate of the SOI substrate is not laminated, is electrically connected to the prescribed position of the other substrate; and the step of pressing and contacting the SOI substrate and the other substrate, by making the gap between the SOI substrate and the other substrate narrow while maintaining the adjusted relative position. In the step of adjusting the relative position, the relative position is adjusted based on an index formed in a region, which is a side part of the support substrate and to which the SOI substrate is not laminated, and a position index of the other substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の半導体基板を積層して接合する積層半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a stacked semiconductor device in which a plurality of semiconductor substrates are stacked and bonded.

半導体装置を面積を増やすことなく高性能化することを目的として、複数の半導体チップを積層して接合した積層半導体装置が知られている。積層半導体装置の製造工程において、複数の半導体素子が形成されたウエハ同士を位置合わせした後、接合する場合がある。特許文献1の3次元LSI積層装置では、ウエハに設けられた位置合わせ用のマークを赤外線顕微鏡により確認しながらウエハ同士を位置合わせした後、接合している。   2. Description of the Related Art A stacked semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked and bonded for the purpose of improving the performance of the semiconductor device without increasing the area is known. In a manufacturing process of a laminated semiconductor device, wafers on which a plurality of semiconductor elements are formed may be aligned and then bonded. In the three-dimensional LSI stacking apparatus disclosed in Patent Document 1, the wafers are aligned after confirming the alignment marks provided on the wafer with an infrared microscope, and then bonded.

特許第2984441号公報Japanese Patent No. 2984441

半導体装置の動作速度の向上等を目的として、SOI(silicon−on−insulator)層を有するSOI基板に半導体素子が形成される場合がある。SOI基板の辺部は半導体素子の形成には適さない場合があり、上記辺部に上記位置合わせ用のマークを形成することで、上記辺部を有効に利用できる。しかしながら、積層半導体装置の製造工程において、上記辺部が切除されてしまった場合には、上記位置あわせ用のマークも合わせて切除されてしまう。   In some cases, a semiconductor element is formed on an SOI substrate having an SOI (silicon-on-insulator) layer for the purpose of improving the operation speed of the semiconductor device. A side portion of the SOI substrate may not be suitable for forming a semiconductor element, and the side portion can be effectively used by forming the alignment mark on the side portion. However, in the manufacturing process of the laminated semiconductor device, when the side portion is cut off, the positioning mark is also cut off.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、絶縁層および絶縁層に接して形成されたSOI層を有するSOI基板であって、SOI基板の表面および裏面の間を貫通する貫通孔と、貫通孔に形成された、表面および裏面の間を電気的に結合する貫通結合部と、を有し、SOI基板の表面または裏面の何れかの面に支持基板を貼り付けたSOI基板を準備する段階と、SOI基板の支持基板が貼付されていない面の貫通結合部が他の基板の所定の位置に電気的に結合するよう、支持基板と他の基板との相対位置を調整する段階と、調整された相対位置を維持しつつSOI基板と他の基板との間隔を狭め、SOI基板と他の基板とを押圧接触させる段階とを備え、相対位置を調整する段階は、支持基板の辺部であってSOI基板が貼付されていない領域に形成された指標と、他の基板の位置指標とに基き、相対位置を調整する積層半導体装置の製造方法が提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, in the first aspect of the present invention, an SOI substrate having an SOI layer formed in contact with the insulating layer and the insulating layer, and penetrates between the front surface and the back surface of the SOI substrate. An SOI having a through-hole and a through-coupling portion formed in the through-hole for electrically coupling the front surface and the back surface, and a support substrate attached to either the front surface or the back surface of the SOI substrate Prepare the substrate and adjust the relative position of the support substrate and the other substrate so that the through-bonding part of the surface of the SOI substrate where the support substrate is not affixed is electrically coupled to the predetermined position of the other substrate And maintaining the adjusted relative position while narrowing the gap between the SOI substrate and the other substrate and pressing the SOI substrate with the other substrate, and adjusting the relative position is supported. SOI substrate on the side of the substrate And index formed on Affixed non regions, based on the position indication of the other substrate, a manufacturing method of a stacked semiconductor device for adjusting the relative position is provided.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

基板貼り合わせ装置200の断面の一例を概略的に示す。An example of the section of substrate pasting device 200 is shown roughly. 基板貼り合わせ装置200により貼り合わせられるSOI基板120の平面図の一例を概略的に示す。An example of the top view of SOI substrate 120 bonded together by substrate bonding apparatus 200 is shown roughly. 基板貼り合わせ装置200により貼り合わせられるSOI基板120の断面の一例を概略的に示す。An example of the section of SOI substrate 120 bonded together by substrate bonding apparatus 200 is shown roughly. 基板貼り合わせ装置200により貼り合わせられるSOI基板150の断面の一例を概略的に示す。An example of the section of SOI substrate 150 bonded together by substrate bonding apparatus 200 is shown roughly. SOI基板120とSOI基板150とを貼り合わせて得られた積層半導体基板110の断面の一例を概略的に示す。An example of the cross section of the laminated semiconductor substrate 110 obtained by bonding the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is shown schematically. 積層半導体装置100の製造方法の一例を概略的に示す。An example of the manufacturing method of the laminated semiconductor device 100 is shown roughly.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、基板貼り合わせ装置200の断面の一例を概略的に示す。基板貼り合わせ装置200は、例えば、SOI基板120とSOI基板150とを加圧および加熱して貼り合わせることにより、三次元的な積層半導体基板を製造する。基板貼り合わせ装置200は、枠体210と、枠体210の内側に配置された押圧部220と、加圧ステージ230と、受圧ステージ240と、圧力検知部250とを備える。   FIG. 1 schematically shows an example of a cross section of the substrate bonding apparatus 200. The substrate bonding apparatus 200 manufactures a three-dimensional stacked semiconductor substrate by, for example, bonding the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 by applying pressure and heating. The substrate bonding apparatus 200 includes a frame body 210, a pressing unit 220 disposed inside the frame body 210, a pressure stage 230, a pressure receiving stage 240, and a pressure detection unit 250.

枠体210は、互いに平行で水平な天板212および底板216と、天板212および底板216を結合する複数の支柱214とを備える。天板212、支柱214および底板216は、SOI基板120またはSOI基板150への加圧の反力が作用した場合に変形が生じない程度の剛性を有する。   The frame body 210 includes a top plate 212 and a bottom plate 216 that are parallel and horizontal to each other, and a plurality of columns 214 that couple the top plate 212 and the bottom plate 216. The top plate 212, the support column 214, and the bottom plate 216 have such a rigidity that deformation does not occur when a reaction force against pressure is applied to the SOI substrate 120 or the SOI substrate 150.

押圧部220は、枠体210の内側において、底板216の上に配置される。押圧部220は、底板216の上面に固定されたシリンダ222と、シリンダ222の内側に配置されたピストン224とを有する。ピストン224は、図示されていない流体回路、カム、輪列等により駆動されて、図中に矢印Zにより示す、底板216に対して直角な方向に昇降する。   The pressing part 220 is disposed on the bottom plate 216 inside the frame body 210. The pressing unit 220 includes a cylinder 222 that is fixed to the upper surface of the bottom plate 216 and a piston 224 that is disposed inside the cylinder 222. The piston 224 is driven by a fluid circuit (not shown), a cam, a train wheel, and the like, and moves up and down in a direction perpendicular to the bottom plate 216 indicated by an arrow Z in the drawing.

加圧ステージ230は、ピストン224の上端に搭載される。加圧ステージ230は、ピストン224の上端に結合された水平な板状の支持部232と、支持部232に平行な板状の第1基板保持部234とを有する。   The pressure stage 230 is mounted on the upper end of the piston 224. The pressure stage 230 includes a horizontal plate-like support portion 232 coupled to the upper end of the piston 224 and a plate-like first substrate holding portion 234 parallel to the support portion 232.

第1基板保持部234は、複数のアクチュエータ235を介して、支持部232により支持される。アクチュエータ235は、図示された一対のアクチュエータ235の他に、紙面に対して前方および後方にも配置される。また、これらアクチュエータ235の各々は、相互に独立して動作させることができる。このような構造により、アクチュエータ235を適宜動作させることにより、第1基板保持部234の傾斜を任意に変えることができる。また、第1基板保持部234は、ヒータ236を有しており、当該ヒータ236により加熱される。   The first substrate holding unit 234 is supported by the support unit 232 via a plurality of actuators 235. In addition to the pair of actuators 235 shown in the figure, the actuator 235 is also arranged forward and backward with respect to the paper surface. Each of these actuators 235 can be operated independently of each other. With such a structure, the inclination of the first substrate holding part 234 can be arbitrarily changed by appropriately operating the actuator 235. The first substrate holding unit 234 includes a heater 236 and is heated by the heater 236.

第1基板保持部234は、静電吸着、真空吸着等により、その上面に、支持基板350を吸着する。第1基板保持部234は、支持基板350のSOI基板150が貼り付けられていない面を吸着する。これにより、支持基板350およびSOI基板150は、第1基板保持部234と共に揺動する一方、支持基板350およびSOI基板150の、第1基板保持部234からの移動または脱落が防止される。   The first substrate holding unit 234 attracts the support substrate 350 to the upper surface thereof by electrostatic adsorption, vacuum adsorption, or the like. The first substrate holding unit 234 sucks the surface of the support substrate 350 where the SOI substrate 150 is not attached. As a result, the support substrate 350 and the SOI substrate 150 swing together with the first substrate holding unit 234, while the support substrate 350 and the SOI substrate 150 are prevented from moving or dropping from the first substrate holding unit 234.

受圧ステージ240は、第2基板保持部242および複数の懸架部244を有する。懸架部244は、天板212の下面から垂下される。第2基板保持部242は、懸架部244の下端近傍において下方から支持され、加圧ステージ230に対向して配置される。第2基板保持部242は、ヒータ246を有しており、当該ヒータ246により加熱される。   The pressure receiving stage 240 includes a second substrate holding part 242 and a plurality of suspension parts 244. The suspension portion 244 is suspended from the lower surface of the top plate 212. The second substrate holding unit 242 is supported from below in the vicinity of the lower end of the suspension unit 244 and is disposed to face the pressure stage 230. The second substrate holding unit 242 includes a heater 246 and is heated by the heater 246.

第2基板保持部242は、下方から懸架部244により支持される一方、上方への移動は規制されない。ただし、天板212および第2基板保持部242の間には、複数のロードセル252、254、256が挟まれる。複数のロードセル252、254、256は、圧力検知部250の一部を形成して、第2基板保持部242の上方移動を規制すると共に、第2基板保持部242に対して上方に印加された圧力を検出する。   The second substrate holding part 242 is supported by the suspension part 244 from below, but the upward movement is not restricted. However, a plurality of load cells 252, 254 and 256 are sandwiched between the top plate 212 and the second substrate holding part 242. The plurality of load cells 252, 254, 256 form a part of the pressure detection unit 250, regulate upward movement of the second substrate holding unit 242, and are applied upward to the second substrate holding unit 242. Detect pressure.

第2基板保持部242は、静電吸着、真空吸着等により、その下面に、支持基板320を吸着する。第2基板保持部242は、支持基板320のSOI基板120が貼り付けられていない面を吸着する。これにより、支持基板320およびSOI基板120は、第2基板保持部242と共に揺動する一方、支持基板320およびSOI基板120の、第2基板保持部242からの移動または脱落が防止される。   The second substrate holding unit 242 attracts the support substrate 320 to the lower surface thereof by electrostatic adsorption, vacuum adsorption, or the like. The second substrate holding unit 242 sucks the surface of the support substrate 320 on which the SOI substrate 120 is not attached. As a result, the support substrate 320 and the SOI substrate 120 swing together with the second substrate holding unit 242, while the support substrate 320 and the SOI substrate 120 are prevented from moving or dropping from the second substrate holding unit 242.

図1に示した状態では、押圧部220の支柱214はシリンダ222の中に引き込まれており、加圧ステージ230は降下している。従って、加圧ステージ230および受圧ステージ240の間には広い間隙がある。   In the state shown in FIG. 1, the support column 214 of the pressing unit 220 is drawn into the cylinder 222, and the pressure stage 230 is lowered. Therefore, there is a wide gap between the pressure stage 230 and the pressure receiving stage 240.

接合の対象となる一対のSOI基板120およびSOI基板150のうち、一方のSOI基板150は、上記間隙に対して側方から挿入されて、加圧ステージ230の上に載せられる。他方のSOI基板120も同様に、上記間隙に対して側方から挿入され、SOI基板150に対向して受圧ステージ240に保持される。SOI基板120は、支持基板320が貼り付けられた状態で基板貼り合わせ装置200の内部に挿入されてもよく、支持基板320が貼り付けられていない状態で基板貼り合わせ装置200の内部に挿入されてもよい。   Of the pair of SOI substrates 120 and SOI substrates 150 to be bonded, one SOI substrate 150 is inserted into the gap from the side and placed on the pressure stage 230. Similarly, the other SOI substrate 120 is inserted from the side into the gap, and held on the pressure receiving stage 240 so as to face the SOI substrate 150. The SOI substrate 120 may be inserted into the substrate bonding apparatus 200 with the support substrate 320 attached, or may be inserted into the substrate bonding apparatus 200 without the support substrate 320 attached. May be.

図1に示すとおり、SOI基板120の一方の面には、支持基板320が貼り付けられてよい。同様に、SOI基板150の一方の面には、支持基板350が貼り付けられてよい。本実施形態において、SOI基板120の支持基板320が貼り付けられていない面と、SOI基板150の支持基板350が貼り付けられていない面とが、貼り合わされる。また、図1に示すとおり、本実施形態において、SOI基板120およびSOI基板150の直径は、支持基板320および支持基板350の直径より小さい。   As shown in FIG. 1, a support substrate 320 may be attached to one surface of the SOI substrate 120. Similarly, a support substrate 350 may be attached to one surface of the SOI substrate 150. In the present embodiment, the surface of the SOI substrate 120 on which the support substrate 320 is not attached is bonded to the surface of the SOI substrate 150 on which the support substrate 350 is not attached. Further, as shown in FIG. 1, in this embodiment, the diameters of the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are smaller than the diameters of the support substrate 320 and the support substrate 350.

SOI基板120およびSOI基板150は、Z方向に直交する平面内で相互に位置合わせされている。SOI基板120とSOI基板150との位置合わせは、基板貼り合わせ装置200により実施されてもよく、または、他の位置合わせ装置によって位置合わせされたSOI基板120およびSOI基板150が、基板貼り合わせ装置200に搬送されてもよい。   The SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are aligned with each other in a plane orthogonal to the Z direction. The alignment between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 may be performed by the substrate bonding apparatus 200, or the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 aligned by another alignment apparatus are the substrate bonding apparatus. 200 may be conveyed.

基板貼り合わせ装置200により、SOI基板120とSOI基板150とを位置合わせする場合、例えば、押圧部220が、第1基板保持部234と第2基板保持部242との、Z方向、Z方向に直角な方向および回転方向における、相対位置を調整してよい。ここで、回転方向とは、Z方向に直交する平面に対する傾きを示す。   When aligning the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 by the substrate bonding apparatus 200, for example, the pressing unit 220 moves in the Z direction and the Z direction between the first substrate holding unit 234 and the second substrate holding unit 242. The relative position in the direction perpendicular to the direction of rotation may be adjusted. Here, the rotation direction indicates an inclination with respect to a plane orthogonal to the Z direction.

この場合、押圧部220は、例えば、図示されていない弾性変形体、圧電素子等により駆動されて、第1基板保持部234と第2基板保持部242との相対位置を、サブミクロン、ナノメートル単位で精密に調整してよい。押圧部220は、例えば、図示されていないサーボモータ、送りねじ等により駆動されて、第1基板保持部234と第2基板保持部242との相対位置を、大ストロークで低分解能に粗調整してよい。また、押圧部220は、上記粗調整を実行したのち、上記精密な調整を実行してよい。   In this case, the pressing part 220 is driven by, for example, an elastic deformation body, a piezoelectric element or the like (not shown), and the relative position between the first substrate holding part 234 and the second substrate holding part 242 is set to submicron, nanometer. You may adjust precisely in units. The pressing unit 220 is driven by, for example, a servo motor (not shown), a feed screw, or the like, and roughly adjusts the relative position between the first substrate holding unit 234 and the second substrate holding unit 242 with a large stroke and low resolution. It's okay. The pressing unit 220 may execute the fine adjustment after the coarse adjustment.

SOI基板120、支持基板320、SOI基板150および支持基板350が、基板貼り合わせ装置200の所定の位置に配された後、加圧ステージ230が受圧ステージ240に向かって上昇して、SOI基板120とSOI基板150とを押圧する。さらに、押圧中に、ヒータ246、236が加圧ステージ230および受圧ステージ240を加熱する。これにより、SOI基板120とSOI基板150とが接合される。   After the SOI substrate 120, the support substrate 320, the SOI substrate 150, and the support substrate 350 are disposed at predetermined positions of the substrate bonding apparatus 200, the pressure stage 230 is raised toward the pressure receiving stage 240, and the SOI substrate 120. And the SOI substrate 150 are pressed. Further, the heaters 246 and 236 heat the pressure stage 230 and the pressure receiving stage 240 during pressing. Thereby, the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are joined.

なお、本実施形態において、SOI基板120が、SOI基板150と接合される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、SOI基板120は、Si基板等の他の基板と接合されてもよい。   In the present embodiment, the case where the SOI substrate 120 is bonded to the SOI substrate 150 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the SOI substrate 120 may be bonded to another substrate such as a Si substrate.

図2は、SOI基板120の断面の一例を概略的に示す。図2に示すとおり、SOI基板120は、基板本体132と、絶縁層134と、SOI層136とを、この順に有する。SOI層136は、絶縁層134に接して形成されてよい。基板本体132は、例えば、シリコン基板であってよい。絶縁層134は、SOI層136から基板本体132への電流のリークを抑制する。本実施形態において、基板本体132は、SOI基板120の裏面129の側に配され、SOI層136は、SOI基板120の表面121の側に配される。   FIG. 2 schematically shows an example of a cross section of the SOI substrate 120. As illustrated in FIG. 2, the SOI substrate 120 includes a substrate body 132, an insulating layer 134, and an SOI layer 136 in this order. The SOI layer 136 may be formed in contact with the insulating layer 134. The substrate body 132 may be a silicon substrate, for example. The insulating layer 134 suppresses current leakage from the SOI layer 136 to the substrate body 132. In the present embodiment, the substrate body 132 is disposed on the back surface 129 side of the SOI substrate 120, and the SOI layer 136 is disposed on the front surface 121 side of the SOI substrate 120.

SOI基板120は、SOI基板120の表面121および裏面129の間を貫通するスルーホール123を有する。スルーホール123は、貫通孔の一例であってよい。スルーホールは、例えば、エッチング、レーザー加工により形成できる。   The SOI substrate 120 has a through hole 123 penetrating between the front surface 121 and the back surface 129 of the SOI substrate 120. The through hole 123 may be an example of a through hole. The through hole can be formed by, for example, etching or laser processing.

SOI基板120は、表面121にアライメントマーク124を有する。アライメントマーク124は、代表指標の一例であってよい。本実施形態において、アライメントマーク124は、SOI基板120において、SOI基板120の半導体チップ122が形成された領域の外側に形成される。アライメントマーク124は、例えば、Al等の金属薄膜をエッチング等によりパターニングして形成できる。   The SOI substrate 120 has an alignment mark 124 on the surface 121. The alignment mark 124 may be an example of a representative index. In the present embodiment, the alignment mark 124 is formed outside the region of the SOI substrate 120 where the semiconductor chip 122 is formed in the SOI substrate 120. For example, the alignment mark 124 can be formed by patterning a metal thin film such as Al by etching or the like.

Z方向から見た、アライメントマーク124の平面形状は、ストライプ状、格子状、十字形状であってよい。アライメントマーク124の別の態様として、特定のバンプ128であってよい。なお、1枚のSOI基板120の中に、複数のアライメントマーク124が含まれてもよい。半導体チップ122の一部をアライメントマーク124として用いてもよい。また、アライメントマーク124は、SOI基板120の裏面129に形成されてもよい。   The planar shape of the alignment mark 124 viewed from the Z direction may be a stripe shape, a lattice shape, or a cross shape. As another aspect of the alignment mark 124, a specific bump 128 may be used. Note that a plurality of alignment marks 124 may be included in one SOI substrate 120. A part of the semiconductor chip 122 may be used as the alignment mark 124. Further, the alignment mark 124 may be formed on the back surface 129 of the SOI substrate 120.

SOI基板120は、複数の半導体チップ122を有する。個々の半導体チップ122は、例えば、接合後のダイシング工程によりSOI基板120から切り出される。半導体チップ122は、SOI層136に形成された半導体素子127と、半導体素子127と他の半導体素子とを電気的に結合するバンプ128と、半導体素子127とバンプ128とを電気的に結合する埋め込み電極126を含む。   The SOI substrate 120 has a plurality of semiconductor chips 122. The individual semiconductor chips 122 are cut out from the SOI substrate 120 by, for example, a dicing process after bonding. The semiconductor chip 122 includes a semiconductor element 127 formed in the SOI layer 136, a bump 128 that electrically couples the semiconductor element 127 and another semiconductor element, and an embedded that electrically couples the semiconductor element 127 and the bump 128. An electrode 126 is included.

埋め込み電極126は、貫通結合部の一例であってよい。埋め込み電極126は、スルーホール123に形成され、表面121および裏面129の間を電気的に結合する。埋め込み電極126は、めっき法等により、Cu等の導電性材料をスルーホール123に埋め込むことで形成できる。   The embedded electrode 126 may be an example of a through coupling part. The embedded electrode 126 is formed in the through hole 123 and electrically couples the front surface 121 and the back surface 129. The embedded electrode 126 can be formed by embedding a conductive material such as Cu in the through hole 123 by a plating method or the like.

バンプ128は、例えば、SOI基板120の裏面129に形成される。バンプ128は、裏面129よりも凸に形成される。バンプ128は、埋め込み電極126と電気的に結合する。埋め込み電極126は、半導体素子127とも電気的に結合する。これにより、半導体素子127がSOI基板120の表面121に形成されている場合であっても、半導体素子127とバンプ128とが、埋め込み電極126を介して、電気的に結合する。バンプ128は、例えば、半田又はAu等の導電性材料が用いられる。   The bump 128 is formed on the back surface 129 of the SOI substrate 120, for example. The bump 128 is formed to be more convex than the back surface 129. The bump 128 is electrically coupled to the embedded electrode 126. The embedded electrode 126 is also electrically coupled to the semiconductor element 127. Thereby, even when the semiconductor element 127 is formed on the surface 121 of the SOI substrate 120, the semiconductor element 127 and the bump 128 are electrically coupled via the embedded electrode 126. For the bump 128, for example, a conductive material such as solder or Au is used.

SOI基板120の表面121には、支持基板320が貼り付けられてよい。SOI基板120と支持基板320は、同心円状に貼り付けられてよい。支持基板320は、シリコン基板であってよい。本実施形態において、SOI基板120は、支持基板320が貼り付けられる前に、外周部が切除されて直径が小さくなるよう加工される。これにより、支持基板320の辺部322には、SOI基板120が貼付されていない領域324が形成される。   A support substrate 320 may be attached to the surface 121 of the SOI substrate 120. The SOI substrate 120 and the support substrate 320 may be attached concentrically. The support substrate 320 may be a silicon substrate. In this embodiment, the SOI substrate 120 is processed so that the outer peripheral portion is cut away and the diameter is reduced before the support substrate 320 is attached. Thus, a region 324 where the SOI substrate 120 is not attached is formed on the side portion 322 of the support substrate 320.

領域324には、指標326が形成されてよい。指標326は、基板の位置合わせ用のフィディシャルマーク(Fiducial Mark)であってよい。指標326は、例えば、レーザ照射法などを用いて、レーザーにより形成できる。指標326は、SOI基板120に形成されるアライメントマーク124または半導体素子127の位置、大きさ等に関係なく、領域324の任意の位置に、任意の形状で形成できる。これにより、指標326を位置合わせ用の指標として用いることで、簡便で、精度よく位置合わせできる。また、積層半導体装置の製造工程において、アライメントマーク124が切除等される場合であっても、位置合わせできる。   In the region 324, an index 326 may be formed. The index 326 may be a fiducial mark for substrate alignment. The index 326 can be formed by a laser using, for example, a laser irradiation method. The index 326 can be formed in any shape at any position in the region 324 regardless of the position, size, or the like of the alignment mark 124 or the semiconductor element 127 formed on the SOI substrate 120. Thereby, by using the index 326 as an index for alignment, alignment can be performed easily and accurately. Further, in the manufacturing process of the laminated semiconductor device, the alignment can be performed even when the alignment mark 124 is removed.

なお、本実施形態において、SOI基板120の表面121に、支持基板320が貼り付けられ、バンプ128がSOI基板120の裏面129に形成される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、SOI基板120の裏面129に支持基板320が貼り付けられ、SOI基板120の表面121にバンプ128が形成されてもよい。   In this embodiment, the case where the support substrate 320 is attached to the front surface 121 of the SOI substrate 120 and the bumps 128 are formed on the back surface 129 of the SOI substrate 120 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the support substrate 320 may be attached to the back surface 129 of the SOI substrate 120 and the bumps 128 may be formed on the front surface 121 of the SOI substrate 120.

図3は、SOI基板120の平面図の一例を概略的に示す。図3に示すとおり、SOI基板120には、多数の半導体チップ122が縦横に形成される。SOI基板120には、SOI基板120の埋め込み電極126の位置を代表するアライメントマーク124が形成されてよい。支持基板320のSOI基板120が貼付されていない領域324には、指標326が形成されてよい。支持基板320は、ノッチ328を有してよい。ノッチは、方位目印の一例であってよい。   FIG. 3 schematically shows an example of a plan view of the SOI substrate 120. As shown in FIG. 3, a large number of semiconductor chips 122 are formed vertically and horizontally on the SOI substrate 120. An alignment mark 124 representative of the position of the embedded electrode 126 of the SOI substrate 120 may be formed on the SOI substrate 120. An index 326 may be formed in a region 324 of the support substrate 320 where the SOI substrate 120 is not attached. The support substrate 320 may have a notch 328. The notch may be an example of an orientation mark.

図4は、SOI基板150の断面の一例を概略的に示す。SOI基板150は、他の基板の一例であってよい。SOI基板150は、SOI基板120と同様の構成を有してよい。SOI基板150は、基板本体162と、絶縁層164と、SOI層166とを、この順に有する。基板本体162、絶縁層164およびSOI層166は、それぞれ、基板本体132、絶縁層134およびSOI層136と同様の構成を有するので、説明は省略する。本実施形態において、基板本体162は、SOI基板150の裏面159の側に配され、SOI層166は、SOI基板150の表面151の側に配される。   FIG. 4 schematically shows an example of a cross section of the SOI substrate 150. The SOI substrate 150 may be an example of another substrate. The SOI substrate 150 may have a configuration similar to that of the SOI substrate 120. The SOI substrate 150 includes a substrate body 162, an insulating layer 164, and an SOI layer 166 in this order. The substrate body 162, the insulating layer 164, and the SOI layer 166 have the same configuration as the substrate body 132, the insulating layer 134, and the SOI layer 136, respectively, and thus description thereof is omitted. In the present embodiment, the substrate main body 162 is disposed on the back surface 159 side of the SOI substrate 150, and the SOI layer 166 is disposed on the front surface 151 side of the SOI substrate 150.

SOI基板150の表面151には、支持基板350が貼り付けられてよい。支持基板350の辺部352には、SOI基板150が貼付されていない領域354が形成されてよい。支持基板350、辺部352および領域354は、それぞれ、支持基板320、辺部322および領域324と同様の構成を有するので、説明は省略する。領域354には、指標356が形成されてよい。指標356は、他の基板の位置指標の一例であってよい。指標356は、指標326と同様の構成を有してよい。   A support substrate 350 may be attached to the surface 151 of the SOI substrate 150. A region 354 where the SOI substrate 150 is not attached may be formed on the side portion 352 of the support substrate 350. The support substrate 350, the side portion 352, and the region 354 have the same configuration as the support substrate 320, the side portion 322, and the region 324, respectively, and thus description thereof is omitted. In the region 354, an index 356 may be formed. The index 356 may be an example of a position index of another substrate. The indicator 356 may have a configuration similar to that of the indicator 326.

SOI基板150は、SOI基板150の表面151および裏面159の間を貫通するスルーホール153を有する。スルーホール153は、貫通孔の一例であってよい。スルーホール153は、例えば、エッチング、レーザー加工により形成できる。   The SOI substrate 150 has a through hole 153 that penetrates between the front surface 151 and the back surface 159 of the SOI substrate 150. The through hole 153 may be an example of a through hole. The through hole 153 can be formed by, for example, etching or laser processing.

SOI基板150は、複数の半導体チップ152を有する。半導体チップ152は、半導体チップ122と同様の構成を有してよい。本実施形態において、半導体チップ152は、埋め込み電極156と、半導体素子157と、バンプ158とを含む。埋め込み電極156、半導体素子157およびバンプ158は、それぞれ、埋め込み電極126、半導体素子127およびバンプ128と同様の構成を有するので、説明を省略する。   The SOI substrate 150 has a plurality of semiconductor chips 152. The semiconductor chip 152 may have a configuration similar to that of the semiconductor chip 122. In the present embodiment, the semiconductor chip 152 includes a buried electrode 156, a semiconductor element 157, and a bump 158. Since the embedded electrode 156, the semiconductor element 157, and the bump 158 have the same configuration as the embedded electrode 126, the semiconductor element 127, and the bump 128, respectively, description thereof is omitted.

SOI基板150は、SOI基板120のアライメントマーク124と同様のアライメントマーク154を有してよい。アライメントマーク154は、他の基板の位置指標の一例であってよい。   The SOI substrate 150 may have an alignment mark 154 similar to the alignment mark 124 of the SOI substrate 120. The alignment mark 154 may be an example of a position index of another substrate.

図5は、積層半導体基板110の断面の一例を概略的に示す。本実施形態において、積層半導体基板110は、SOI基板120とSOI基板150とが積層されて得られる。図5に示すとおり、SOI基板120およびSOI基板150は、SOI基板120の裏面129に形成されたバンプ128と、SOI基板150の裏面159に形成されたバンプ158とを介して接合される。これにより、SOI基板120に形成された半導体チップ122と、SOI基板150に形成された半導体チップ152とが積層されて、積層半導体装置100が得られる。   FIG. 5 schematically shows an example of a cross section of the laminated semiconductor substrate 110. In the present embodiment, the laminated semiconductor substrate 110 is obtained by laminating an SOI substrate 120 and an SOI substrate 150. As shown in FIG. 5, the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are bonded via bumps 128 formed on the back surface 129 of the SOI substrate 120 and bumps 158 formed on the back surface 159 of the SOI substrate 150. Thereby, the semiconductor chip 122 formed on the SOI substrate 120 and the semiconductor chip 152 formed on the SOI substrate 150 are stacked, and the stacked semiconductor device 100 is obtained.

積層半導体基板110は、例えば、基板貼り合わせ装置200を用いて、バンプ128とバンプ158とが接合するように、SOI基板120とSOI基板150との相対位置が調整された後、SOI基板120とSOI基板150とが貼り合わせられて得られる。積層半導体基板110には、複数の積層半導体装置100が形成されてよい。ダイシング等により積層半導体基板110を切断することで、個々の積層半導体装置100が得られる。   For example, the laminated semiconductor substrate 110 is formed by adjusting the relative positions of the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 so that the bumps 128 and the bumps 158 are bonded using the substrate bonding apparatus 200. It is obtained by being bonded to the SOI substrate 150. A plurality of stacked semiconductor devices 100 may be formed on the stacked semiconductor substrate 110. Each laminated semiconductor device 100 is obtained by cutting the laminated semiconductor substrate 110 by dicing or the like.

なお、本実施形態において、SOI基板120の裏面129と、SOI基板150の裏面159とが対向するように、SOI基板120およびSOI基板150が貼り合わせられる場合について説明したが、SOI基板120およびSOI基板150の貼り合わせ方法は、これに限定されない。例えば、SOI基板120の裏面129と、SOI基板150の表面151とが対向するように貼り合わせられてよく、SOI基板120の表面121と、SOI基板150の裏面159とが対向するように貼り合わせられてよい。また、SOI基板120の表面121と、SOI基板150の表面151とが対向するように貼り合わせられてもよい。   In this embodiment, the case where the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are bonded so that the back surface 129 of the SOI substrate 120 and the back surface 159 of the SOI substrate 150 face each other has been described. The method for attaching the substrate 150 is not limited to this. For example, the back surface 129 of the SOI substrate 120 and the front surface 151 of the SOI substrate 150 may be bonded to each other, and the front surface 121 of the SOI substrate 120 and the back surface 159 of the SOI substrate 150 may be bonded to each other. May be. Alternatively, the surface 121 of the SOI substrate 120 and the surface 151 of the SOI substrate 150 may be bonded to face each other.

図6は、積層半導体装置100の製造方法の一例を示す。図5に関連して説明したとおり、積層半導体装置100は、積層半導体基板110を切断して得られる。積層半導体基板110は、例えば、基板貼り合わせ装置200を用いて製造できる。以下、半導体チップ122と半導体チップ152とを積層して得られる積層半導体装置100を例として、積層半導体装置の製造方法を説明する。   FIG. 6 shows an example of a method for manufacturing the stacked semiconductor device 100. As described with reference to FIG. 5, the stacked semiconductor device 100 is obtained by cutting the stacked semiconductor substrate 110. The laminated semiconductor substrate 110 can be manufactured using, for example, the substrate bonding apparatus 200. Hereinafter, a method for manufacturing a stacked semiconductor device will be described using the stacked semiconductor device 100 obtained by stacking the semiconductor chip 122 and the semiconductor chip 152 as an example.

本実施形態では、S602において、SOI基板120およびSOI基板150が準備される。SOI基板120は、例えば、以下の手順により準備できる。まず、基板本体132と絶縁層134とSOI層136とをこの順に有するSOI基板を準備する。SOI基板は、市販のSOI基板であってよい。   In this embodiment, the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are prepared in S602. The SOI substrate 120 can be prepared by the following procedure, for example. First, an SOI substrate having the substrate body 132, the insulating layer 134, and the SOI layer 136 in this order is prepared. The SOI substrate may be a commercially available SOI substrate.

半導体製造プロセスを用いて、SOI層136にアライメントマーク124および半導体素子127が形成される。レーザー加工により上記SOI基板にスルーホール123が形成された後、めっき法により、スルーホール123に埋め込み電極126が形成され、SOI基板120が得られる。また、SOI基板120は、外周部がトリミングされてよい。これにより、SOI基板120の直径は、上記市販のSOI基板の直径より小さくなる。   The alignment mark 124 and the semiconductor element 127 are formed on the SOI layer 136 using a semiconductor manufacturing process. After the through hole 123 is formed in the SOI substrate by laser processing, a buried electrode 126 is formed in the through hole 123 by a plating method, and the SOI substrate 120 is obtained. In addition, the outer periphery of the SOI substrate 120 may be trimmed. Thereby, the diameter of the SOI substrate 120 becomes smaller than the diameter of the commercially available SOI substrate.

次に、SOI基板120の表面121に、支持基板320が貼付される。なお、支持基板320のSOI基板120が貼付されない領域324には、指標326が形成されてよい。指標326は、支持基板320がSOI基板120に貼付される前に形成されてもよく、支持基板320がSOI基板120に貼付された後に形成されてもよい。以上により、SOI基板120を準備できる。SOI基板150も、SOI基板120と同様の手順により準備できる。   Next, a support substrate 320 is attached to the surface 121 of the SOI substrate 120. An index 326 may be formed in a region 324 of the support substrate 320 where the SOI substrate 120 is not attached. The indicator 326 may be formed before the support substrate 320 is attached to the SOI substrate 120, or may be formed after the support substrate 320 is attached to the SOI substrate 120. As described above, the SOI substrate 120 can be prepared. The SOI substrate 150 can also be prepared by the same procedure as that for the SOI substrate 120.

本実施形態では、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を調整する前に、S604において、SOI基板120のアライメントマーク124と、支持基板320の指標326との相対位置関係が予め測定される。上記相対位置関係の測定は、例えば、赤外線顕微鏡等による観察により実施できる。同様に、SOI基板150のアライメントマーク154と、支持基板350の指標356との相対位置関係も、予め測定されてよい。   In this embodiment, before adjusting the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150, the relative positional relationship between the alignment mark 124 of the SOI substrate 120 and the index 326 of the support substrate 320 is measured in advance in S604. . The relative positional relationship can be measured, for example, by observation with an infrared microscope or the like. Similarly, the relative positional relationship between the alignment mark 154 of the SOI substrate 150 and the index 356 of the support substrate 350 may be measured in advance.

本実施形態では、SOI基板120とSOI基板150との相対位置が調整される前に、S606において、SOI基板120とSOI基板150との相対位置が粗調整される。上記相対位置の粗調整は、支持基板320のノッチ328を利用して実施されてよい。例えば、Z方向からみて、支持基板320のノッチ328が支持基板350のノッチと合致するように、基板貼り合わせ装置200の第1基板保持部234と第2基板保持部242との、水平方向、回転方向および垂直方向における、相対位置が調整されることで、上記粗調整が実施される。   In this embodiment, before the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is adjusted, the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is roughly adjusted in S606. The rough adjustment of the relative position may be performed using the notch 328 of the support substrate 320. For example, when viewed from the Z direction, the horizontal direction of the first substrate holding unit 234 and the second substrate holding unit 242 of the substrate bonding apparatus 200 so that the notch 328 of the support substrate 320 matches the notch of the support substrate 350, The rough adjustment is performed by adjusting the relative positions in the rotation direction and the vertical direction.

S608において、SOI基板120とSOI基板150との相対位置が調整される。SOI基板120とSOI基板150との相対位置は、SOI基板120のアライメントマーク124と、SOI基板150のアライメントマーク154とが、Z方向からみて一致するように、一方または双方の基板を移動させることで調整してもよい。   In S608, the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is adjusted. The relative positions of the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are such that one or both of the substrates are moved so that the alignment mark 124 of the SOI substrate 120 and the alignment mark 154 of the SOI substrate 150 coincide with each other when viewed from the Z direction. You may adjust with.

上記相対位置の調整の別の態様として、上記相対位置の調整において、SOI基板120の支持基板320が貼付されていない裏面129の埋め込み電極126が、SOI基板150の所定の位置に電気的に結合するよう、支持基板320とSOI基板150との相対位置が調整されてよい。これにより、上記相対位置の調整が容易になる。本実施形態においては、SOI基板120の埋め込み電極126が、バンプ128およびバンプ158を介して、SOI基板150の埋め込み電極156に電気的に結合するように、支持基板320とSOI基板150との相対位置が調整される。   As another aspect of the adjustment of the relative position, in the adjustment of the relative position, the embedded electrode 126 on the back surface 129 to which the support substrate 320 of the SOI substrate 120 is not attached is electrically coupled to a predetermined position of the SOI substrate 150. Thus, the relative position between the support substrate 320 and the SOI substrate 150 may be adjusted. This facilitates the adjustment of the relative position. In this embodiment, the relative relationship between the support substrate 320 and the SOI substrate 150 is such that the embedded electrode 126 of the SOI substrate 120 is electrically coupled to the embedded electrode 156 of the SOI substrate 150 via the bump 128 and the bump 158. The position is adjusted.

上記相対位置の調整は、支持基板320の指標326と、SOI基板150のアライメントマーク154とに基づいて調整されてよい。例えば、SOI基板150の位置指標として、支持基板350の指標356を用いて、支持基板320の指標326と支持基板350の指標356とが、Z方向からみて一致するように、上記相対位置を調整してよい。   The relative position may be adjusted based on the index 326 on the support substrate 320 and the alignment mark 154 on the SOI substrate 150. For example, using the index 356 of the support substrate 350 as the position index of the SOI substrate 150, the relative position is adjusted so that the index 326 of the support substrate 320 and the index 356 of the support substrate 350 coincide with each other when viewed from the Z direction. You can do it.

上記相対位置の調整の別の態様として、支持基板320の指標326と、SOI基板150の位置指標と、S604において測定した相対位置関係とに基づき、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を調整してよい。例えば、S604で測定した、アライメントマーク124と指標326との相対位置関係、および、アライメントマーク154と指標356との相対位置関係を用いて、できるだけ多くのバンプ128とバンプ158とが接合できるような、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を計算できる。支持基板320の指標326と、SOI基板150の位置指標と、上記計算結果とを用いて、例えば、以下の手順により、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を調整できる。   As another aspect of the adjustment of the relative position, the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is calculated based on the index 326 of the support substrate 320, the position index of the SOI substrate 150, and the relative positional relationship measured in S604. You may adjust. For example, as many bumps 128 and bumps 158 as possible can be joined using the relative positional relationship between the alignment mark 124 and the index 326 and the relative positional relationship between the alignment mark 154 and the index 356 measured in S604. The relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 can be calculated. Using the index 326 of the support substrate 320, the position index of the SOI substrate 150, and the calculation result, for example, the relative positions of the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 can be adjusted by the following procedure.

まず、支持基板350の指標356をSOI基板150の位置指標として用いて、支持基板320の指標326と支持基板350の指標356とが、Z方向からみて一致するように、上記相対位置を調整する。次に、S604で測定された、アライメントマーク124と指標326との相対位置関係、および、アライメントマーク154と指標356との相対位置関係を用いて、できるだけ多くのバンプ128とバンプ158とが接合できるような、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を計算する。そして、指標326と指標356とが一致した位置から、上記計算で得られた位置までSOI基板150を移動させることで、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を調整できる。   First, using the index 356 of the support substrate 350 as the position index of the SOI substrate 150, the relative position is adjusted so that the index 326 of the support substrate 320 and the index 356 of the support substrate 350 coincide with each other when viewed from the Z direction. . Next, as many bumps 128 and bumps 158 as possible can be joined using the relative positional relationship between the alignment mark 124 and the index 326 and the relative positional relationship between the alignment mark 154 and the index 356 measured in S604. The relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 is calculated. Then, the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 can be adjusted by moving the SOI substrate 150 from the position where the index 326 and the index 356 coincide with each other to the position obtained by the above calculation.

S604において測定された相対位置関係に基づき、SOI基板120とSOI基板150との相対位置を調整する別の態様として、例えば、指標326および指標356が、それぞれ複数形成されている場合を例示できる。この場合において、S604において測定された相対位置関係に基づき、できるだけ多くのバンプ128とバンプ158とを接合できるように、特定の指標326と特定の指標356との組み合わせを選択する。そして、選択された指標326と、選択された指標356とが、Z方向からみて一致するように、上記相対位置を調整する。この例において、指標356をSOI基板150の位置指標として用いられる。   As another aspect of adjusting the relative position between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 based on the relative positional relationship measured in S604, for example, a case where a plurality of indices 326 and indices 356 are formed can be exemplified. In this case, a combination of a specific index 326 and a specific index 356 is selected so that as many bumps 128 and bumps 158 as possible can be joined based on the relative positional relationship measured in S604. Then, the relative position is adjusted so that the selected index 326 and the selected index 356 match when viewed from the Z direction. In this example, the index 356 is used as a position index of the SOI substrate 150.

S610において、SOI基板120とSOI基板150とが押圧接触させられる。上記押圧接触は、調整された相対位置を維持しつつ、SOI基板120とSOI基板150との間隔を狭めることで、SOI基板120とSOI基板150とが押圧接触させられる。例えば、バンプ128およびバンプ158として、半田バンプを用いた場合には、バンプ128およびバンプ158が、基板貼り合わせ装置200により加圧加熱されることにより、バンプ128とバンプ158とが熱圧着されて接合される。   In S610, the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are brought into press contact. In the pressing contact, the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 are pressed into contact with each other by narrowing the interval between the SOI substrate 120 and the SOI substrate 150 while maintaining the adjusted relative position. For example, when solder bumps are used as the bumps 128 and 158, the bumps 128 and the bumps 158 are heated and pressed by the substrate bonding apparatus 200 so that the bumps 128 and the bumps 158 are thermocompression bonded. Be joined.

バンプ128および158として、ニッケルまたは金等により形成されたバンプを用いた場合には、半導体チップ122と半導体チップ152との間にアンダーフィルを充填して、バンプ128とバンプ158との機械的接合強度を補強してよい。これにより、積層半導体基板110が得られる。積層半導体基板110は、複数の積層半導体装置100を含むので、積層半導体基板110をダイシングすることで、積層半導体装置100が得られる。   When bumps formed of nickel, gold, or the like are used as the bumps 128 and 158, an underfill is filled between the semiconductor chip 122 and the semiconductor chip 152 to mechanically bond the bump 128 and the bump 158. Strength may be reinforced. Thereby, the laminated semiconductor substrate 110 is obtained. Since the laminated semiconductor substrate 110 includes a plurality of laminated semiconductor devices 100, the laminated semiconductor device 100 can be obtained by dicing the laminated semiconductor substrate 110.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

100 積層半導体装置、110 積層半導体基板、120 SOI基板、121 表面、122 半導体チップ、123 スルーホール、124 アライメントマーク、126 埋め込み電極、127 半導体素子、128 バンプ、129 裏面、132 基板本体、134 絶縁層、136 SOI層、150 SOI基板、151 表面、152 半導体チップ、153 スルーホール、154 アライメントマーク、156 埋め込み電極、157 半導体素子、158 バンプ、159 裏面、162 基板本体、164 絶縁層、166 SOI層、200 基板貼り合わせ装置、210 枠体、212 天板、214 支柱、216 底板、220 押圧部、222 シリンダ、224 ピストン、230 加圧ステージ、232 支持部、234 第1基板保持部、235 アクチュエータ、236 ヒータ、240 受圧ステージ、242 第2基板保持部、244 懸架部、246 ヒータ、250 圧力検知部、252 ロードセル、254 ロードセル、256 ロードセル、320 支持基板、322 辺部、324 領域、326 指標、328 ノッチ、350 支持基板、352 辺部、354 領域、356 指標 100 laminated semiconductor device, 110 laminated semiconductor substrate, 120 SOI substrate, 121 surface, 122 semiconductor chip, 123 through hole, 124 alignment mark, 126 embedded electrode, 127 semiconductor element, 128 bump, 129 back surface, 132 substrate body, 134 insulating layer 136 SOI layer, 150 SOI substrate, 151 surface, 152 semiconductor chip, 153 through hole, 154 alignment mark, 156 buried electrode, 157 semiconductor element, 158 bump, 159 back surface, 162 substrate body, 164 insulating layer, 166 SOI layer, 200 substrate bonding apparatus, 210 frame, 212 top plate, 214 support, 216 bottom plate, 220 pressing unit, 222 cylinder, 224 piston, 230 pressure stage, 232 support unit, 234 1 substrate holding portion, 235 actuator, 236 heater, 240 pressure receiving stage, 242 second substrate holding portion, 244 suspension portion, 246 heater, 250 pressure detection portion, 252 load cell, 254 load cell, 256 load cell, 320 support substrate, 322 side 324 region, 326 index, 328 notch, 350 support substrate, 352 side, 354 region, 356 index

Claims (4)

絶縁層および前記絶縁層に接して形成されたSOI層を有するSOI基板であって、前記SOI基板の表面および裏面の間を貫通する貫通孔と、前記貫通孔に形成された、前記表面および前記裏面の間を電気的に結合する貫通結合部と、を有し、前記SOI基板の前記表面または前記裏面の何れかの面に支持基板を貼り付けたSOI基板を準備する段階と、
前記SOI基板の前記支持基板が貼付されていない面の前記貫通結合部が他の基板の所定の位置に電気的に結合するよう、前記支持基板と前記他の基板との相対位置を調整する段階と、
調整された前記相対位置を維持しつつ前記SOI基板と前記他の基板との間隔を狭め、前記SOI基板と前記他の基板とを押圧接触させる段階と、
を備え、
前記相対位置を調整する段階は、前記支持基板の辺部であって前記SOI基板が貼付されていない領域に形成された指標と、前記他の基板の位置指標とに基づき、前記相対位置を調整する、
積層半導体装置の製造方法。
An SOI substrate having an insulating layer and an SOI layer formed in contact with the insulating layer, the through-hole penetrating between the front surface and the back surface of the SOI substrate, the surface formed on the through-hole, and the surface Providing an SOI substrate having a through-coupling portion that electrically couples back surfaces, and having a support substrate attached to either the front surface or the back surface of the SOI substrate;
Adjusting the relative position of the support substrate and the other substrate so that the through-coupling portion of the surface of the SOI substrate where the support substrate is not attached is electrically coupled to a predetermined position of the other substrate; When,
Maintaining the adjusted relative position while narrowing the interval between the SOI substrate and the other substrate, and pressing the SOI substrate and the other substrate;
With
The step of adjusting the relative position is performed by adjusting the relative position based on an index formed in a region of the support substrate that is not attached to the SOI substrate and a position index of the other substrate. To
A method of manufacturing a laminated semiconductor device.
前記SOI基板の前記貫通結合部の位置を代表する代表指標と、前記支持基板の前記指標との相対位置関係を予め測定する段階と、をさらに備え、
前記相対位置を調整する段階は、前記指標と、前記位置指標と、前記相対位置関係とに基づき、前記相対位置を調整する、
請求項1に記載の製造方法。
Measuring the relative positional relationship between the representative index representing the position of the through-coupling portion of the SOI substrate and the index of the support substrate in advance; and
The step of adjusting the relative position adjusts the relative position based on the index, the position index, and the relative positional relationship.
The manufacturing method according to claim 1.
前記支持基板は、方位目印を有するシリコン支持基板であり、
前記相対位置を調整する段階の前に、前記方位目印を利用して前記SOI基板と前記他の基板との相対位置を粗調整する粗調整段階、
をさらに備える請求項1または請求項2に記載の製造方法。
The support substrate is a silicon support substrate having orientation marks;
Before the step of adjusting the relative position, coarse adjustment step of coarsely adjusting the relative position of the SOI substrate and the other substrate using the orientation mark;
The manufacturing method of Claim 1 or Claim 2 further provided.
前記支持基板の前記指標は、レーザにより形成されたフィディシャルマークである、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の製造方法。
The indicator of the support substrate is a fiducial mark formed by a laser.
The manufacturing method as described in any one of Claims 1-3.
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