JP2007234750A - Bonded structure, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合構造体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a bonded structure and a manufacturing method thereof.
一般に、実装部品や配線等が形成された半導体チップやガラス基板等の基板同士を、メッキ金属を介して接合してなる接合構造体が知られている。
例えば、特許文献1には、実装部品と配線基板の配線導体同士をそれぞれから析出した電解メッキ処理で析出させたメッキ金属で接合する技術が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a mounting component and wiring conductors of a wiring board are joined with a plating metal deposited by an electrolytic plating process in which the wiring conductors are deposited from each other.
通常、半導体ウエハ(以下、ウエハとする)同士を接合することでウエハ上に形成された多数の実装部品や接続用パッドの接続を一括して行い、生産性を向上させている。
しかしながら、前述した特許文献1のように電解メッキ処理により接合部を形成する場合には、対向させて近接保持されたウエハ間の隙間に電解メッキ液を満たした状態で電流を流し、メッキ金属を析出させることとなる。この場合、ウエハ中心とウエハ外周側とは、電解メッキ液中を流れる電流の大きさがそれぞれ異なっている。即ち、外周側ほどの電流が流れやすく、中心側ほど流れにくくなる。このため、実装部品の形成位置によってメッキ金属の析出速度が異なってくるという問題がある。
Usually, semiconductor wafers (hereinafter referred to as wafers) are bonded to each other so that a large number of mounting components and connection pads formed on the wafers are connected together to improve productivity.
However, in the case where the joint is formed by electrolytic plating as in Patent Document 1 described above, a current is passed in a state where the electrolytic plating solution is filled in the gap between the wafers held in close proximity to each other, and the plating metal is removed. It will be deposited. In this case, the current flowing through the electrolytic plating solution differs between the wafer center and the wafer outer peripheral side. That is, the current on the outer peripheral side tends to flow, and the current on the central side becomes difficult to flow. For this reason, there is a problem that the deposition rate of the plated metal varies depending on the formation position of the mounted component.
このような場合、ウエハ上にメッキ金属が析出過剰となった接続用パッドと、析出不足の接続用パッドが発生し、生産性が悪くなる。従って、電解メッキ処理により接合部を形成する場合において、生産性を向上させるには、基板内の析出速度の差を小さくして、同じメッキ処理時間で均一にメッキ金属が析出されることが好ましい。しかし従来においては、特許文献1を含め、十分な対策が実施されていない。
そこで本発明は、接合に係るメッキ金属が均一に析出され、生産性が良い接合構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。
In such a case, a connection pad in which the plating metal is excessively deposited on the wafer and a connection pad in which precipitation is insufficient are generated, resulting in poor productivity. Therefore, in the case of forming the joint by electrolytic plating, in order to improve productivity, it is preferable that the difference in the deposition rate in the substrate is reduced and the plated metal is uniformly deposited in the same plating time. . However, in the past, sufficient countermeasures including Patent Document 1 have not been implemented.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a bonded structure and a method for manufacturing the same, in which plated metal for bonding is uniformly deposited and the productivity is high.
本発明は上記目的を達成するために、第1のカソード及びこの近傍に配置されるアノードを有する第1のチップを複数備えた第1の基板と、第2のカソードを有し前記第1のチップと接合して接合構造体を形成する第2のチップを複数備えた第2の基板と、を前記第1のカソードと前記第2のカソードを所定間隔で対向させて位置合わせする位置合わせ工程と、前記第1の基板及び前記第2の基板を電解メッキ液に浸漬して、前記第1のカソード及び前記第2のカソードと前記アノードとの間を通電し、析出したメッキ金属により該第1のカソード及び該第2のカソード間を接合する接合工程と、を含み、前記第1の基板及び前記第2の基板における前記第1のチップ及び前記第2のチップの全数を一括して接合し、それぞれに接合構造体を形成することを特徴とする接合構造体の製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a first substrate having a plurality of first chips each having a first cathode and an anode disposed in the vicinity of the first cathode, and a first cathode having the second cathode. An alignment step of aligning a second substrate having a plurality of second chips that are bonded to the chip to form a bonded structure with the first cathode and the second cathode facing each other at a predetermined interval. And immersing the first substrate and the second substrate in an electrolytic plating solution, energizing the first cathode and the second cathode and the anode, and depositing the metal by the deposited metal. Bonding the entire number of the first chip and the second chip on the first substrate and the second substrate in a lump. Each with a bonded structure To provide a method of manufacturing a joined structure, characterized by forming.
本発明によれば、基板(チップ)間を接合するメッキ金属が均一に析出され、生産性が良い接合構造体及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the plating metal which joins between board | substrates (chip | tip) can be uniformly deposited, and a joining structure with good productivity and its manufacturing method can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の接合構造体に係る第1の実施形態として、接合する2つのシリコン半導体ウエハの概略的な構成を示す図である。図2は、図1に示した実装部品の接合前の構成を示す図である。図3は、図2のA−A断面における接合される実装部品の断面構成を示す図である。図4は、図2のB−B断面に示す接合部における接合形成工程について説明するための図である。図5は、接合部の形成時に用いられる保持治具の構成例を示す図である。尚、シリコン半導体ウエハの主面(実装部品形成面)と平行な方向をX−Y方向とし、その主面に直交する方向をZ方向とし、Z方向のおけるウエハ間距離を間隔と称している。また、2つのシリコン半導体ウエハにおけるX−Y方向の位置合わせが満たされ、且つ間隔が所定距離である状態を所定位置間隔と称している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of two silicon semiconductor wafers to be bonded as a first embodiment according to the bonded structure of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration before joining of the mounting components illustrated in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the mounted components to be joined in the AA cross section of FIG. FIG. 4 is a view for explaining a bonding formation step in the bonding portion shown in the BB cross section of FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a holding jig used when forming the joint portion. The direction parallel to the main surface (mounting component forming surface) of the silicon semiconductor wafer is defined as the XY direction, the direction orthogonal to the main surface is defined as the Z direction, and the distance between the wafers in the Z direction is referred to as the interval. . A state in which the alignment in the X-Y direction between the two silicon semiconductor wafers is satisfied and the interval is a predetermined distance is referred to as a predetermined position interval.
本実施形態では、静電駆動型光偏向装置を構成するための接合構造体について説明する。この静電駆動型光偏向装置1は、回動動作するミラー部に光束を反射させて、光束を偏向したり、光束を短時間で反復させた走査光束を照射したりするための光学系ユニットである。 In the present embodiment, a bonded structure for constituting an electrostatic drive type optical deflection apparatus will be described. The electrostatic drive type optical deflection apparatus 1 is an optical system unit for reflecting a light beam on a rotating mirror unit to deflect the light beam or irradiating a scanning light beam obtained by repeating the light beam in a short time. It is.
図1は、静電駆動型光偏向装置1を作製するためのそれぞれ9個の第1のチップ4及び第2のチップ5を備えているシリコン半導体ウエハ(以下、ウエハと称する)2,3を示している。図1においては、これらのウエハ2,3が線対称(一点鎖線を中心)に重ね合わせるように記載されており、ウエハ2,3上の位置合わせマーク6aと7a、6bと7bとがそれぞれ一致するように重ね合わせることにより、それぞれ9個の第1のチップ4と第2のチップ5を後述する所定の位置で重ね合わせることができる。これらの位置合わせマークの数は3個以上でも良い。また、ウエハ2には、後述するカソード引き出し電極8及びアノード引き出し電極9が設けられ、ウエハ3には、後述するカソード引き出し電極10が設けられている。
FIG. 1 shows silicon semiconductor wafers (hereinafter referred to as wafers) 2 and 3 each having nine
また図2及び図3に示すように、第1チップ4は、基板本体(ウエハ2)12上全面に層間絶縁膜となる第1の絶縁膜14が形成され、その第1の絶縁膜14上にはパターニングされた配線15a,15bが形成される。さらに、積層構造において、配線15a,15bと同層で周囲は、第2の絶縁膜17が形成されて絶縁されている。その上層で配線15a,15bが接続用電極として露出する領域上には、それぞれにミラー駆動電極16a,16bが形成され、これらの全表面は第3の絶縁膜21a,21bにより個々に覆われている。配線15a,15bには、図示しない配線と枠部31に設けた図示しない電極から外部電源を接続することが可能な構成となっている。第1チップ4においては、メッキ処理時にはカソード19a,19bとアノード20が露出された状態であり、電気的な導通が可能でこれら以外の表面は第2の絶縁膜17により覆われている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the
その他、図示しない配線(スパッタ法や蒸着法等によるアルミニウム(Al)、銅(Cu)などをフォトリソ技術でパターニング)、第1の絶縁膜14、第2の絶縁膜17(スパッタ法やCVD法等によるシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などをフォトリソ技術でパターニング)なども適宜半導体製造技術で形成される。
In addition, wiring (not illustrated) (aluminum (Al), copper (Cu) or the like is patterned by a photolithography technique by a sputtering method or a vapor deposition method), a first
また、図2及び図5に示すように、この第1チップ4において、ミラー駆動電極16a,16bの配置方向と直交する方向で該電極を両側から挟んだ位置には、カソード19a,19bが形成される。カソード19a,19bは、スパッタ法や蒸着法等により成膜しフォトリソグラフィ技術を用いて、パターニングされた金属薄膜からなり、後述するメッキ処理において、例えば硫酸銅メッキ液によりメッキ金属として銅(Cu)を析出させる場合は、カソードの材質は銅などが好ましい。これらのカソード19a,19b上には、後述するメッキ処理により析出され、ウエハ間を構造的に接続するための接合部23が形成される。これらのカソード19a,19bの外周を取り囲むようにメッキ処理時に析出するメッキ金属の形成ガイドとして機能するマスク22が形成される。マスク22は、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングされた厚膜レジストマスクである。
As shown in FIGS. 2 and 5, in the
本実施形態では、カソード19a,19bの近傍にアノード20が配置される構成である。この近傍配置について説明する。カソードとアノードが近傍とは、所望するメッキ析出量が得られる電流を電界メッキ液を通じてカソードとアノードとの間で流せる距離内に配置されることである。図2において、カソード19aとアノード20aの配置は、当該近傍配置となっており、これはカソード19bとアノード20bについても同様である。尚、図2に示すとおり、カソード19bの近傍に配置されたアノード20bは、アノード20bとカソード19bとの間で流れる電流がアノード20bとカソード19aの間に流れる電流よりも小さくならない様に、D1<D2(D1:アノード20bとカソード19bとの距離、D2:アノード20bとカソード19aとの距離)となっている。
In the present embodiment, the
すなわち、図4に示すように1枚のウエハ又は1個のチップには、複数のカソード19−1〜19−n(ここでは、n=4まで図示している)が形成されており、d1:カソード19−1とアノード20−1との距離、d2:カソード19−2とアノード20−1との距離、d3:カソード19−3とアノード20−1との距離、d4:カソード19−4とアノード20−1との距離及び、dn:カソード19−nとアノード20−1との距離とすると、アノード20−1がカソード19−1の近傍に配置されている場合、以下のような距離関係を有していることが好ましい。
d1<d2
d1<d3
d1<d4
・
d1<dn
さらに、本実施形態では図2に示すように、マスク22の外周に近接し、カソード19a,19bを中心にして直交するように、2対の4つのアノード20が形成されている。
That is, as shown in FIG. 4, a plurality of cathodes 19-1 to 19-n (here, up to n = 4) are formed on one wafer or one chip, and d1 : Distance between cathode 19-1 and anode 20-1, d2: distance between cathode 19-2 and anode 20-1, d3: distance between cathode 19-3 and anode 20-1, d4: cathode 19-4 And the distance between the anode 20-1 and dn: the distance between the cathode 19-n and the anode 20-1, when the anode 20-1 is disposed in the vicinity of the cathode 19-1, the following distance is provided: It is preferable to have a relationship.
d1 <d2
d1 <d3
d1 <d4
・
d1 <dn
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, two pairs of four
アノード20は、金(Au)ワイヤ、または、例えば硫酸銅メッキ液によりメッキ金属として銅(Cu)を析出させる場合は、好ましくは銅ワイヤを用いたスタッドバンプやメッキ法で形成する銅のメッキバンプで形成される。例えば、スタッドバンプとしては、ワイヤの線径を太くすることにより、バンプの体積を大きくすることができる。またメッキバンプでは、析出量を増やすことにより、バンプの太さ及び高さ共に大きくして、バンプ金属の体積を比較的容易に大きくすることができる。アノード20のバンプ金属は、メッキ工程と共に溶解していくが、バンプ体積を大きくすることにより、接合部23の形成が完了するまでアノード20を消失させないことができる。
The
また、形成する接合部23が小型であれば、アノード20を形成するのに必要なメッキ金属の析出も比較的少なくてもよい。これにより、アノード20はスパッタ法や蒸着法等を用いて成膜し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングした金属薄膜でもよい。また、アノード20を白金(Pt)など電解メッキ液に対して不溶性材料からなる金属薄膜で形成することにより、メッキ処理時に溶解せずにすむ。従って、構造体が比較的小さく、大きな体積のアノード20を形成するスペースがない場合であっても、不溶性材料により形成することにより接合が可能となる。
Further, if the joining
これらのカソード19a,19bは、カソード引き出し電極8に図示しない配線の引き回しで電気的に接続され、各アノード20は、アノード引き出し電極9にアノード用配線30により電気的に接続されている。これらの配線は、メッキ処理時に利用され、接合部形成工程後、チップ単位に切り出された際には分断されてもよい。
The
次に第2チップ5は、枠部31と、一対のねじりばね32a,32bにほぼ中央が支持されるミラー部33と、カソード34a,34bとが形成されている。これらは所定厚のウエハに対して、半導体製造技術によるレジストマスクを用いたエッチング処理(例えば、RIE:反応性イオンエッチング法)により形成している。ウエハ3にエッチング処理を施して、開口部分を形成することにより、ミラー部33、ねじりばね32a,32b及び枠部31が形成される。この構成において、これらの部位はシリコンから成り、ミラー部33とねじりばね32a,32bと枠部31とが電気的に接続している。よって、図示しない配線と枠部31に設けた図示しない電極からミラー部33に図示しない外部電源を接続することが可能な構成となっている。
Next, the
カソード34a,34bは、前述したカソード19a,19bと同様に、下層には層間絶縁膜となる第3の絶縁膜36が形成され、カソード引き出し電極10に図示しない配線の引き回しで電気的に接続される。尚、第2チップ5においては、メッキ処理時にはカソード34a,34bが露出された状態であり電気的な導通が可能であり、これら以外の表面は第4の絶縁膜37により覆われている。また、カソード34a,34bにおいても外周を取り囲むようにマスク22と同等なマスク38が形成される。
Similarly to the
これらの第1チップ4と第2チップ5は、カメラや赤外線カメラ等を用いて、図1に示した位置合わせマーク6aと7a、6bと7bをZ方向からみてウエハ2,3を一致させる。この一致により、カソード19a,19bとカソード34a,34bとがそれぞれ対向し、さらに図3に示すようにミラー部33の長手側の両端がミラー駆動電極16a,16bにそれぞれ掛かるように対向する位置(X−Y方向における接合位置)となる。さらにウエハ2,3間距離が所定の間隔になるように位置決めされる。これらの位置決めは、ウエハ2,3を図5に示す保持治具42に保持させた状態で所定位置間隔となるように位置調整を行う。尚、本実施形態では、光学的な位置合わせマークによる位置合わせで実現する例について説明しているが、これに限定されず、ウエハに切り込み等を入れた方法でもよいし、X線検出によるマークを用いてもよく、種々の方法が考えられる。
The
この保持治具42は、それぞれにウエハ2,3を保持し、X−Y方向における接合位置(位置合わせマーク合わせ)を調整するための基板位置調整部42a,42bと、基板位置調整部42a,42b間を移動可能に連結し、ウエハ2,3間のZ方向における間隔を調整するマイクロメータ機能を有する基板間隔調整部42cとで、コの字型形状に構成される。
The holding
ここで図3に示す静電駆動型光偏向装置1の動作原理について説明する。
図示しない外部電源よりミラー駆動電極16aとミラー部33の間、ミラー駆動電極16bとミラー部33の間に交互に印加して、静電力を発生させて、ねじりばね32a,32bを中心にして、ミラー部33がシーソーの様に、反復回動動作をさせる。この回動動作するミラー部33に、LED等により発生させた光束を照射し、ここで反射され光束は偏向することができる。さらに、ミラー部33を短時間で繰り返し回動させれば、走査する光束を生成することも可能である。
Here, the operation principle of the electrostatic drive type optical deflection apparatus 1 shown in FIG. 3 will be described.
By applying alternately between the
次に、図5に示す製造工程を参照して、ウエハの接合による静電駆動型光偏向装置の製造方法について説明する。 Next, with reference to the manufacturing process shown in FIG. 5, a manufacturing method of the electrostatic drive type optical deflection apparatus by wafer bonding will be described.
<位置合わせ工程>
前述したように、ウエハ2,3には、それぞれ9個の第1チップ4と第2チップ5が形成され、位置合わせマーク6aと7a、6bと7bを利用した位置調整により、全チップが一括して所定位置間隔に位置合わせが完了し、保持治具42に保持される。この所定位置間隔に保持された状態で、図5(a)に示すようにウエハ2,3に設けられているカソード引き出し電極8,10及びアノード引き出し電極9には、図示しない外部電源が接続される。尚、電解メッキ液中に浸漬させた際に、カソード引き出し電極8,10及びアノード引き出し電極9等に電解メッキ液が付着しないようにするのが望ましい。
<Alignment process>
As described above, the nine
<接合部形成工程>
位置合わせされたウエハ2,3を保持治具42で保持された状態で電解メッキ液に浸漬する。その後、外部電源による直流電流をカソード引き出し電極8,10及びアノード引き出し電極9に供給する。この外部電源は、正極がアノード引き出し電極9に接続されており、負極がカソード引き出し電極8,10に接続されている。
<Joint formation process>
The aligned
この外部電源により、電解メッキ液を通じて、アノード20とカソード19a,19bとの間で電流が流れる。図5(b)に示すように、カソード19a,19bの両方からメッキ金属51がマスク22によって析出方向をガイドされながら析出する。電解メッキ液としては、例えば硫酸銅メッキ液などが用いられる。硫酸銅メッキ液の場合は一般的に25℃程度の温度のメッキ液中でメッキ処理が行われるので、比較的低温で接合させることができる。そのため、特に第1チップ4と第2チップ5の性能が熱で劣化する虞があり、熱を加えるのが好ましくない場合も、性能を劣化させない接合ができる。
By this external power source, a current flows between the
第1チップ4から析出したメッキ金属51と第2チップ5から析出したメッキ金属51とが当接して接合し、メッキ金属51とカソード19a,34a(及び19b,34b)とからなる接合部23が形成され、図5(c)に示すように、第1チップ4と第2チップ5とが接合される。この際、第1チップ4と第2チップ5に機械的圧力を加える必要がないため、チップに機械的圧力を加えると性能が劣化する虞がある場合も、性能を劣化させない接合ができる。
The plated
この工程において、アノード20をカソード19a,19b,34a,34bの周囲に配置したことにより、ウエハの単位で一括接合しても、チップの基板上の位置に影響されず、電解メッキ液中を流れる電流の大きさが均一的になる。従って、析出されるメッキ金属の析出速度が略統一される。よって、生産性が良くなり、歩留まりが向上する。また、図2(a)に示すように、1つのカソード19に対して、4個のアノード20は対称な位置に配置されているので、各カソード19に対して電解メッキ液中を流れる電流が対称方向に流れ、各カソード19に対して均一にメッキ金属が析出する。また、1つのカソード34に対しても、4個のアノード20は対称な位置に配置されているので、各カソード34に対しても電界メッキ液中を流れる電流が対称方向に流れ、各カソード34に対して均一にメッキ合金が析出する。よって、接合の信頼性がより向上する。
In this process, since the
<分割工程>
接合部23により接合された状態の第1の基板2と第2の基板3とを、第1チップ4と第2チップ5からなる静電駆動型光偏向装置1を、ブレードを用いたダイサやレーザ光線などで個々に分割する。本実施形態では、9個の静電駆動型光偏向装置1となる。
<Division process>
The
この様に、静電駆動型光偏向装置1を製造する場合、ウエハによる位置合わせであるため、多数のチップに対して同時に位置合わせしたこととなり、チップに分離して位置合わせ行う場合に比較して、位置合わせの工程の回数が少なくできるため、生産性が向上しコストを低減することができる。 As described above, when the electrostatic drive type optical deflection apparatus 1 is manufactured, since the alignment is performed by the wafer, the alignment is performed on a large number of chips at the same time. Thus, since the number of alignment steps can be reduced, productivity can be improved and costs can be reduced.
次に本発明の接合構造体に係る第2の実施形態について説明する。
前述した第1の実施形態では、2枚のウエハを貼り合わせた接合構造体であったが、本実施形態は、3つ以上の層からなる接合構造体である。
Next, a second embodiment according to the bonded structure of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the bonded structure is formed by bonding two wafers together. However, the present embodiment is a bonded structure including three or more layers.
図7に示す接合構造体は、3枚のウエハによる、即ち3つのチップ61,62,63による貼り合わせであり、中央に配置されるチップ62には、両主面(表裏面)に実装部品や回路素子や配線が形成され、その両側に貼り合わせるチップ61,63は、対向する面側に実装部品や回路素子や配線が形成されている。
The bonding structure shown in FIG. 7 is bonded by three wafers, that is, by three
これらのチップ61,62,63においては、前述した第1の実施形態と同様に、カソード64a,64b,64c,64d及びアノード65が形成される。各カソードの周囲には、メッキ処理時に金属の析出方向(形状)をガイドするマスク66が設けられている。さらに電解メッキ処理により、カソード64a及びカソード64bと、カソード64c及びカソード64dにおけるそれぞれ接合部67が形成され、接続されている。
これらのチップ61,62,63においても保持治具により位置合わせされた状態で保持される。この様に、複数枚のウエハを同時に保持させる場合には、内側に配置されるウエハに対しては、ウエハ外周端で保持させるように構成すればよい。位置合わせにおいても、前述した位置合わせマークを基準にして実施することができる。また、3つのチップ以上から構成された接合構造体の場合、全チップの接合を本発明の接合方法を適用してもよいし、一部のチップの接合のみ本発明の接合方法を用いてもよい。
In these
These
本実施形態によれば、3つ以上のチップを積層してなる接合構造体であっても、容易に適用できる。また、ウエハの状態による位置合わせをすることにより、多数のチップに対して同時に位置合わせしたこととなり、チップに分離して位置合わせ行う場合に比較して、位置合わせの工程の回数が少なくできるため、生産性が向上しコストを低減することができる。 According to this embodiment, even a bonded structure formed by stacking three or more chips can be easily applied. Also, by aligning according to the state of the wafer, it is possible to align a large number of chips at the same time, so that the number of alignment steps can be reduced compared with the case where alignment is performed separately on chips. , Productivity can be improved and cost can be reduced.
次に図8には、アノードの変形例を示して説明する。
前述した第1,2の実施形態において、アノードは、カソードの周囲にカソードを中心にして電極中心で直交するように2対の4つを設けている例で説明しているが、これに限定されるものではない。
Next, FIG. 8 shows and describes a modification of the anode.
In the first and second embodiments described above, the anode has been described as an example in which two pairs of four are provided around the cathode so as to be orthogonal to the center of the electrode around the cathode. However, the present invention is not limited to this. Is not to be done.
図8(a)は、カソード19の面積が小さく、また接合部23の体積が小さい場合に好適し、2つのアノード71a,71bにより金属析出に対応することができる。これらのアノード71a,71bは、カソード中心を通って等距離で対向する位置である。
FIG. 8A is suitable when the area of the
図8(b)は、カソード19を中心として、正方形に8つのアノードが設けられた例であり、カソード19の面積が大きく、また接合部23の体積が大きい場合に好適する。2対(4つ)のアノード72a,72b,73a,73bがカソード中心を通って距離L1で対向し且つ対で直交する位置に配置される。残りの2対(4つ)のアノード74a,74b,75a,75bは、カソード中心を通って距離L2(L1<L2)で対向し、且つ対で直交し、さらにアノード72a,72b,73a,73bとは90°ずれて、マトリックス状に等間隔で配置される。この例では、正方形のそれぞれの辺中心にアノード72a,72b,73a,73bを配置したという説明であったが、この配置に限定されず、カソード19を中心として、アノード72a,72b,73a,73bが成す円を内円、アノード74a,74b,75a,75bが成す円を外円として捉えれば、2重円として見なすことができる。そこで、この内円周上に複数配置し、さらにこの配置バランスを見ながら外円周上に適宜配置することにより、図8(b)に示す以外の配置も可能である。
FIG. 8B is an example in which eight anodes are provided in a square shape with the
図8(c)は、カソード19を中心として、3つのアノード76a,76b,76cが180°ずれて正三角形の頂点位置に配置される。図8(d)は、カソード19を中心として、環状に形成されたアノード77が配置される。
In FIG. 8C, the three
以上説明したように、カソードに対しては、アノードが均一的な密度になるように配置されればよく、メッキ液を通じてカソードと各アノードに流れる電流の密度が均一的になるようにアノードが配置されれば、特に等間隔や等距離でなくともよい。また、これらの変形例では、アノードの大きさが均一(太さや長さ)であることを前提に説明したが、アノードの太さや長さに(体積)おいてもカソードと各アノードに流れる電流の密度が均一的な分布となるようであれば、特に限定されない。例えば、アノード74a,74b,75a,75bは、アノード72a,72b,73a,73bよりもカソードと距離が離れているため、太いアノードを配置してもよい。
As described above, it is only necessary that the anode be arranged at a uniform density with respect to the cathode, and the anode is arranged so that the current density flowing through the plating solution to the cathode and each anode is uniform. If it is done, it does not have to be equidistant or equidistant. In addition, in these modified examples, the explanation was made on the assumption that the size of the anode is uniform (thickness and length). However, the current flowing through the cathode and each anode also in the thickness and length (volume) of the anode. The density is not particularly limited as long as the density is uniform. For example, since the
本発明は、以下の要旨も含んでいる。
(1)第2チップ5側にアノードを形成しても良い。この場合、カソードに対して、第1チップ4と同じ位置に配されても良いし、異なってもよい。
(2)第1の基板2と第2の基板3には、それぞれ9個のチップが配されていたが、これに限定されず、2個以上の複数あればよい。
(3)図2において、1個の静電型光偏向装置1に2個の接合部23が形成されているが、これに限定されない。
The present invention also includes the following gist.
(1) An anode may be formed on the
(2) Although nine chips are arranged on each of the
(3) In FIG. 2, two
(4)本実施形態のように、例えば、第1の基板2と第2の基板3を9個のチップに分割せずに、9個の静電型光偏向装置1を有する1個の静電光偏向装置アレイとして使用されてもよい。従って、生産性がよく、アレイ状の静電型光偏向装置の製造に適用することも容易にできる。この他にも、例えば、3個の静電型光偏向装置1を有する3個の静電光偏向装置アレイとして使用されてもよい。さらに、6個の静電型光偏向装置1を有する1個の静電光偏向装置アレイと、3個の静電型光偏向装置1を有する1個の静電型光偏向装置アレイとして使用されても良い。また、6個の静電型光偏向装置1を有する1個の静電光偏向装置アレイと3個の静電型光偏向装置1として使用されてもよく、分割の仕方は、設計により適宜変更してもよい。同時に複数の仕様の静電型光偏向装置を製造することができる。
(4) As in this embodiment, for example, the
(5)メッキ処理に用いるマスク27を形成しない構成でもよい。また、マスク27をメッキ工程後に有機溶剤などで除去してもよい。また、マスク27は厚膜レジストに限定されるものではなく、例えば、ポリイミド膜を利用してもよい。 (5) A configuration in which the mask 27 used for the plating process is not formed may be used. Further, the mask 27 may be removed with an organic solvent after the plating step. The mask 27 is not limited to a thick film resist, and for example, a polyimide film may be used.
(6)接合構造体として静電駆動型光偏向装置1を例として説明したがこれに限定されない。例えば、2枚以上のチップを貼り合せた静電駆動型可変形状鏡や静電駆動型マイクロバルブなどに適用してもよい。 (6) Although the electrostatic drive type optical deflecting device 1 has been described as an example of the bonding structure, it is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an electrostatically driven variable mirror or an electrostatically driven microvalve in which two or more chips are bonded.
(7)接合部23の機能は、第1チップ2と第2チップ3とを保持するだけではなく、チップ間の電気的な接続がなされていて配線としての機能も兼ね備えた構成でも良い。これにより第1チップ2と第2チップ3とを電気的に接続する必要がある場合は、別途ワイヤボンディングなどの工程で電気的に接続する工程を省くことができ、安価に提供することができる。また、電気的に接続するための構成部分を別途設ける必要がなくなるため、さらに小型化が可能となる。
(7) The function of the
(8)前述した実施形態では、静電型光偏向装置の接合構造を有する基板として、シリコン半導体ウエハを例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイ等に用いられる回路素子を形成したガラス基板における接合構造であってもよい。また、ガラス基板とシリコン半導体ウエハからなる接合構造などでもよい。また本発明の接合方法は、プリント基板やセラミック基板等の配線を階層的に接続させる構造にも適用できる。 (8) In the above-described embodiment, the silicon semiconductor wafer has been described as an example of the substrate having the bonding structure of the electrostatic light deflecting device, but is not limited thereto. For example, a bonding structure on a glass substrate on which circuit elements used for a liquid crystal display or the like are formed may be used. Further, a bonding structure including a glass substrate and a silicon semiconductor wafer may be used. The bonding method of the present invention can also be applied to a structure in which wirings such as a printed board and a ceramic board are hierarchically connected.
1…静電駆動型光偏向装置、2,3…シリコン半導体ウエハ、4…第1のチップ、5…第2のチップ、6a,6b,7a,7b…位置合わせマーク、8,10…カソード引き出し電極、9…アノード引き出し電極、12…基板本体、14…第1の絶縁膜、15a,15b…配線、16a,16b…ミラー駆動電極、17…第2の絶縁膜、19a,19b…カソード、20…アノード、21a,21b…第3の絶縁膜、22…マスク、23…接合部、31…枠部、32a,32b…ねじりばね、33…ミラー部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrostatic drive type optical deflection | deviation apparatus, 2, 3 ... Silicon semiconductor wafer, 4 ... 1st chip | tip, 5 ... 2nd chip | tip, 6a, 6b, 7a, 7b ... Alignment mark, 8, 10 ... Cathode extraction Electrode, 9 ... anode extraction electrode, 12 ... substrate body, 14 ... first insulating film, 15a, 15b ... wiring, 16a, 16b ... mirror drive electrode, 17 ... second insulating film, 19a, 19b ... cathode, 20 ... Anode, 21a, 21b ... Third insulating film, 22 ... Mask, 23 ... Joint part, 31 ... Frame part, 32a, 32b ... Torsion spring, 33 ... Mirror part.
Claims (9)
前記第1の基板及び前記第2の基板を電解メッキ液に浸漬して、前記第1のカソード及び前記第2のカソードと前記アノードとの間を通電し、析出したメッキ金属により該第1のカソード及び該第2のカソード間を接合する接合工程と、
を含み、前記第1の基板及び前記第2の基板における前記第1のチップ及び前記第2のチップの全数を一括して接合し、それぞれに接合構造体を形成することを特徴とする接合構造体の製造方法。 A first substrate having a plurality of first chips having a first cathode and an anode disposed in the vicinity thereof, and a second substrate having a second cathode are bonded to the first chip to form a bonded structure. An alignment step of aligning the second substrate having a plurality of second chips with the first cathode and the second cathode facing each other at a predetermined interval;
The first substrate and the second substrate are immersed in an electrolytic plating solution, and a current is passed between the first cathode and the second cathode and the anode, and the first metal is deposited by the deposited plating metal. A bonding step of bonding between the cathode and the second cathode;
A bonding structure characterized in that all the first chips and the second chips on the first substrate and the second substrate are bonded together and a bonding structure is formed on each of them. Body manufacturing method.
前記第1のチップと前記第2のチップの少なくとも一方のチップのカソードを有する面に少なくとも1つのアノードが前記カソードの近傍に配されていることを特徴とする接合構造体。 In a bonded structure in which a first chip having a first cathode and a second chip having a second cathode are bonded to each other by plating metal deposited from the first cathode and the second cathode. ,
At least one anode is arranged in the vicinity of the cathode on the surface having the cathode of at least one of the first chip and the second chip.
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2006
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