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1. WO2011070625 - 半導体基板の接合方法およびMEMSデバイス

公開番号 WO/2011/070625
公開日 16.06.2011
国際出願番号 PCT/JP2009/006786
国際出願日 11.12.2009
予備審査請求日 20.07.2011
IPC
B23K 20/00 2006.01
B処理操作;運輸
23工作機械;他に分類されない金属加工
Kハンダ付またはハンダ離脱;溶接;ハンダ付または溶接によるクラッドまたは被せ金;局部加熱による切断,例.火炎切断:レーザービームによる加工
20加熱するかまたは加熱することなく,衝撃または他の圧力を加えることによる非電気的接合,例.クラッド法または被せ金法
B81B 1/00 2006.01
B処理操作;運輸
81マイクロ構造技術
Bマイクロ構造装置またはシステム,例.マイクロマシン装置
1可動の,または可撓性の要素がない装置,例.マイクロ毛細管装置
B81C 3/00 2006.01
B処理操作;運輸
81マイクロ構造技術
Cマイクロ構造装置またはシステムの製造または処理に,特に適合した方法または装置
3個別に処理された構成部品からの,装置またはシステムの組立
H01L 21/02 2006.01
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
02半導体装置またはその部品の製造または処理
CPC
B23K 20/023
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
20Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
02by means of a press ; ; Diffusion bonding
023Thermo-compression bonding
B23K 20/16
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
20Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
16with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
B23K 20/233
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
20Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
22taking account of the properties of the materials to be welded
233without ferrous layer
B23K 2101/40
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
2101Articles made by soldering, welding or cutting
36Electric or electronic devices
40Semiconductor devices
B81C 1/00269
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
1Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
00015for manufacturing microsystems
00261Processes for packaging MEMS devices
00269Bonding of solid lids or wafers to the substrate
B81C 2203/0118
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
2203Forming microstructural systems
01Packaging MEMS
0118Bonding a wafer on the substrate, i.e. where the cap consists of another wafer
出願人
  • パイオニア株式会社 PIONEER CORPORATION [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • パイオニア・マイクロ・テクノロジー株式会社 PIONEER MICRO TECHNOLOGY CORPORATION [JP]/[JP] (AllExceptUS)
  • 野田直樹 NODA, Naoki [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 横内敏夫 YOKOUCHI, Toshio [JP]/[JP] (UsOnly)
  • 石杜昌弘 ISHIMORI, Masahiro [JP]/[JP] (UsOnly)
発明者
  • 野田直樹 NODA, Naoki
  • 横内敏夫 YOKOUCHI, Toshio
  • 石杜昌弘 ISHIMORI, Masahiro
代理人
  • 落合稔 OCHIAI, Minoru
優先権情報
公開言語 (言語コード) 日本語 (JA)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) METHOD FOR BONDING SEMICONDUCTOR SUBSTRATES AND MEMS DEVICE
(FR) PROCÉDÉ DE COLLAGE DE SUBSTRATS SEMICONDUCTEURS ET DISPOSITIF MEMS
(JA) 半導体基板の接合方法およびMEMSデバイス
要約
(EN)
Disclosed is a method for bonding semiconductor substrates, by which bonding with high encapsulation rate and high bonding strength is achieved. Also disclosed is an MEMS device which is obtained by bonding semiconductor substrates by this method. Specifically, in a case of semiconductor substrate bonding where a first semiconductor substrate and a second semiconductor substrate are eutectically bonded with each other by interposing an aluminum-containing layer and a germanium layer between the bonding surface of the first semiconductor substrate and the bonding surface of the second semiconductor substrate in such a manner that the aluminum-containing layer and the germanium layer are in contact with each other and by pressing and heating the resulting, the weight ratio of the germanium layer relative to the aluminum-containing layer to be eutectically alloyed together is set to be within the range of 27-52 wt%.
(FR)
L'invention concerne un procédé de collage de substrats semiconducteurs, permettant de réaliser un collage caractérisé par un taux élevé d'encapsulation et une haute résistance de collage. L'invention concerne également un dispositif MEMS obtenu en collant des substrats semiconducteurs par ce procédé. Plus précisément, dans le cas d'un collage de substrats semiconducteurs où un premier substrat semiconducteur et un deuxième substrat semiconducteur sont collés l'un à l'autre de façon eutectique en interposant une couche contenant de l'aluminium et une couche de germanium entre la surface de collage du premier substrat semiconducteur et la surface de collage du deuxième substrat semiconducteur de telle manière que la couche contenant de l'aluminium et la couche de germanium soient en contact l'une avec l'autre, et en pressant et en chauffant l'ensemble résultant, le rapport de masse entre la couche de germanium et la couche contenant de l'aluminium appelées à être alliées l'une à l'autre de façon eutectique est fixé dans une plage allant de 27 à 52% en masse.
(JA)
 本発明は、高い封止率と接合強度を備えた接合を実現する半導体基板の接合方法およびこれにより接合して成るMEMSデバイスを提供することを課題とする。この課題の解決手段として、本発明は、第1半導体基板の接合面と第2半導体基板の接合面との間に、含アルミニウム層とゲルマニウム層とを接触状態で介在させ、加圧・加熱して、第1半導体基板と第2半導体基板とを共晶接合する半導体基板の接合において、共晶合金化する含アルミニウム層に対するゲルマニウム層の重量比を、27wt%から52wt%とする。
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