特表 2024-529344 焼結プレス機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-06

(54)【発明の名称】焼結プレス機

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2024501755

(86)(22)【出願日】2021-12-28

(85)【翻訳文提出日】2024-03-08

(86)【国際出願番号】 IB2021062386

(87)【国際公開番号】W WO2023285876

(87)【国際公開日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】102021000018458

(32)【優先日】2021-07-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521002822

【氏名又は名称】エイエムエックス － オートマトリックス・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】ＡＭＸ － ＡＵＴＯＭＡＴＲＩＸ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】スキヴァロッキ，ニコラ

(57)【要約】

シリコンウェーハを予備焼結又は焼結するためのプレス機は、下部ブロックと上部ブロックとを含み、下部ブロックは、下部ベースと、下部プレートと、を含む。下部プレートは、少なくとも３つの圧縮ロードセル本体の上面上にのみ載り、ロードセル本体は、下部ベースによって、上面が互いに実質的に共平面になるように支持される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部ブロックと上部ブロックとを含む、シリコンウェーハを予備焼結又は焼結するためのプレス機であって、
下部ブロックは、下部ベースと、下部ベースに支持され、焼結されるシリコンウェーハを支持するための下部表面を形成する下部プレートと、を含み、
上部ブロックは、上部表面に対向する上部表面を形成する上部プレートを含み、
プレス機は、下部プレートおよび／または上部プレートを、相互分離した非活性位置と、上部表面が、下部表面に存在するシリコンウェーハに所定の圧力を及ぼす活性位置との間で平行移動させるのに適したアクチュエータ手段を含み、
下部プレートは、少なくとも３つの圧縮ロードセル本体の上面上にのみ載り、
ロードセル本体は、下部ベースによって、上面が互いに実質的に共平面になるように支持された、
プレス機。

【請求項2】

ロードセル本体には圧力センサがない、
請求項１に記載のプレス機。

【請求項3】

ロードセル本体は、上部表面によってシリコンウェーハ上に及ぼされる圧力を検出するのに適した圧力センサを備える、
請求項１に記載のプレス機。

【請求項4】

ロードセルの本体は、下部表面と上部表面との間のあらゆる非平行性、および／またはシリコンウェーハの上面と下部表面および／または上部表面との間のあらゆる非平行性を補償するために、下部プレートが枢動することを可能にするような方法で撓むのに適している、
請求項１～３のいずれか１つに記載のプレス機。

【請求項5】

ロードセル本体は実質的に同じ高さを有する、
請求項１～４のいずれか１つに記載のプレス機。

【請求項6】

下部プレートは、下部プレートを下部ベースに連結させる連結バーによって所定の位置に保持される、
請求項１～５のいずれか１つに記載のプレス機。

【請求項7】

下部プレートの少なくとも２つの対向する側面は、それぞれの連結バーによって、下部ベースのそれぞれの対向する側面に連結される、
請求項６に記載のプレス機。

【請求項8】

各撓みバーは、下部プレートの頂点を、下部ベースのそれぞれの側面の反対側の頂点と連結する、
請求項７に記載のプレス機。

【請求項9】

連結バーは、ボールジョイントによって下部プレートおよび下部ベースに連結される、
請求項６～８のいずれか１つに記載のプレス機。

【請求項10】

ロードセル本体は、公称荷重において０．５ミリメートルの最大撓みを有する、
請求項１～９のいずれか１つに記載のプレス機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリコンウェーハの製造プロセスの分野に関し、特に、シリコンウェーハの予備焼結または焼結を行うのに適したプレス機に関する。

【背景技術】

【0002】

予備焼結（「ウェーハ積層」という用語でも知られている）と焼結（「ウェーハ焼結」）は、同じ専用プレス機で達成することができるシリコンウェーハの製造プロセスの２つの段階であり、プレス機操作の作業パラメータ、特に温度が互いにかなり異なる。

【0003】

請求項１の前文によれば、シリコンウェーハを予備焼結又は焼結するためのプレス機は、下部ブロックと上部ブロックとを含み、下部ブロックは、下部ベースと、下部ベースに支持され、焼結されるシリコンウェーハを支持するための下部表面（ｌｏｗｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）を形成する下部プレートと、を含む。上部ブロックは、上部表面に対向する上部表面を形成する上部プレートを含む。

【0004】

プレス機は、下部プレートおよび／または上部プレートを、相互分離した非活性位置と、上部表面が、下部表面に存在するシリコンウェーハに所定の圧力を及ぼす活性位置との間で平行移動させるのに適したアクチュエータ手段を備える。

【0005】

シリコンウェーハの予備焼結及び焼結は、信頼性があると考えられるためには、以下の前提を満たすべきである：
－ 約１００℃から約３５０℃までの自由にプログラム可能なプロセス温度；
－ 許容偏差約±３℃で、処理されたウェーハ上に均一に分布されるプロセス温度；
－ 約１ＭＰａから約４０ＭＰａまでの自由にプログラム可能なプロセス圧力；
－ 許容偏差約±０．５ＭＰａで、処理ウェーハ上に均一に分布されるプロセス圧力。

【0006】

これらの要求を満たすために、プレス機は次のことを保証する必要がある：
－ 下部表面と上部表面の強度と絶対的な剛性；
－ 下部表面と上部表面の間の絶対的な平行度。

【発明の概要】

【0007】

この発明の目的は、上記で引用した要件を満たすことができる上記タイプのプレス機を提案することである。

【0008】

上述の目的は、請求項１に記載の予備焼結又は焼結プレス機によって達成される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本発明によるプレス機の特徴および利点は、添付の図を参照して、非限定的な例として与えられる、その好ましい例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るプレス機の斜視図である。

【図2】図２は、本発明の別の実施形態に係るプレス機の斜視図である。

【図3】図３は、図２のプレス機の模式的側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の説明において、様々な実施形態に共通する要素は、同じ参照番号で示すものとする。

【0012】

添付図面において、符号１；１００は、全体として、シリコンウェーハを予備焼結又は焼結するためのプレス機を示す。

【0013】

一般的な実施形態によれば、プレス機１；１００は、下部ブロック１０；１１０と上部ブロック１２；１１２と、を含む。

【0014】

下部ブロック１０；１１０は、下部ベース１４；１１４と、下部ベースによって支持され、予備焼結又は焼結されるシリコンウェーハを支持するための下部表面１６’；１１６’を形成する下部プレート１６；１１６とを含む。

【0015】

いくつかの実施形態では、図面に示されるように、下部プレート１６；１１６は、２つの重なり合った、剛性的に接続されたプレート部分（例えば、図２および図３において１１６ａおよび１１６ｂとして示される）を含んでもよく、シリコンウェーハが載る上部部分１１６ａは加熱プレートであり、ロードセルと接触する上部部分１１６ｂは低温に維持される。

【0016】

上部ブロック１２；１１２は、下部表面１６’；１１６’に面する上部表面１８’；１１８’を形成する上部プレート１８；１１８を含む。

【0017】

プレス機は、下部プレート１６；１１６および／または上部プレート１８；１１８を、相互分離の非活性位置と、上部表面が下部表面のシリコンウェーハに所定の圧力を及ぼす活性位置との間で平行移動させるのに適した、例えば油圧式または電気式のアクチュエータ手段を備える。

【0018】

本発明の一態様によれば、下部プレート１６；１１６は、下部ベース１４；１１４によって上面が互いに実質的に共平面になるように支持された少なくとも３つの圧縮ロードセル本体２０の上面（ｔｏｐ ｓｕｒｆａｃｅ）上にのみ載る。

【0019】

図１の実施形態では、下部プレート１６は、例えば正三角形の頂点に配置された３つのロードセルの本体２０上に載っている。

【0020】

図２および図３の実施形態では、下部プレート１１６は、例えば正方形の頂点に配置された４つのロードセルの本体２０上に載っている。

【0021】

ロードセル本体の数は、焼結される表面および／またはシリコンウェーハに加えられる圧力に依存し得る。

【0022】

ロードセルの本体２０は、下部表面と上部表面との間のあらゆる非平行性、および／またはシリコンウェーハの上面（ｕｐｐｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ ｗａｆｅｒ）と下部表面および／または上部表面との間のあらゆる非平行性を補償するために、下部プレートが枢動することを可能にするような方法で撓むのに適している。

【0023】

したがって、ロードセルの本体２０、またはケーシング、を下部プレートの唯一の支持要素として使用することにより、下部表面１６’；１１６’と上部表面１８’；１１８’との間の完全な接着（ａｄｈｅｓｉｏｎ）が可能になる。

【0024】

一実施形態では、ロードセル本体２０には圧力センサがない。したがって、その場合、ロードセルは専ら枢動支持手段として使用される。

【0025】

他の実施形態では、ロードセル本体２０は、上部表面によってシリコンウェーハ上に及ぼされる圧力を検出するのに適した圧力センサ、例えば歪みゲージを備える。

【0026】

したがって、この場合、ロードセルは下部プレートの枢動支持の機能と圧力センサの機能の両方を果たす。

【0027】

一実施形態では、ロードセル本体２０は実質的に同じ高さを有する。例えば、ロードセル本体の上面は、本体が同じ高さを有するように、同時に研削工程を受ける。

【0028】

一実施形態では、ロードセル本体は互いに同一である。

【0029】

いくつかの実施形態では、下部プレート１６；１１６は、連結バー２２；１２２、例えば調整可能な撓みバー（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｂａｒ）によって所定の位置に保持される。言い換えれば、連結バー２２；１２２は、ロードセル本体２０上に専ら静止し、他の制約を受けない下部プレート１６；１１６が、ロードセル本体２０に対して望ましくない状態で平行移動するのを防止する。

【0030】

例えば、長方形形状の下部ブロック１０；１１０の場合、下部プレート１６；１１６の少なくとも２つの対向する側面は、それぞれの連結バー２２；１２２によって下部ベース１４；１１４のそれぞれの対向する側面に連結される。具体的には、各連結バー２２；１２２は、底部プレート１６；１１６の頂点を、下部ベース１４；１１４のそれぞれの側面の反対側の頂点と連結する。好ましくは、さらに、下部ブロックの対向する側面のバー２２；１２２は、それぞれの頂点に対して反対の方法で接続される。言い換えれば、２つの対向するバーは、下部プレートの対向する頂点（すなわち、平面図で見た下部プレートの外周を規定する長方形の対角線の両端）を下部ベースの対向する頂点に接続する。

【0031】

一実施形態では、連結バー２２；１２２は、ボールジョイント２４によって下部プレート１６；１１６および下部ベース１４；１１４に連結されており、下部プレートとロードセル本体との間の相互作用に影響を与えることなく、下部ベースに対する下部プレートのあらゆる傾斜を許容するようになっている。

【0032】

一実施形態では、ロードセル本体は、公称荷重（ｎｏｍｉｎａｌ ｌｏａｄ）において約０．５ミリメートルの最大撓みを有する。

【0033】

例えば、プレス機は、ロードセルの中心線によって定義される表面の端から端まで約０．３ミリメートルまでの非平行性を補償することができる。

【0034】

本発明によるプレス機の実施形態に対して、偶発的なニーズを満たすために、当業者は、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの変更、適合、および他の機能的に等価なものとの要素の置換を行うことができる。可能な実施形態に属するものとして記載された各特徴は、他の記載された実施形態から独立して得ることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部ブロック（１０；１１０）と上部ブロック（１２；１１２）とを含む、シリコンウェーハを予備焼結又は焼結するためのプレス機（１；１００）であって、
下部ブロック（１０；１１０）は、下部ベース（１４；１１４）と、下部ベース（１４；１１４）に支持され、焼結されるシリコンウェーハを支持するための下部表面（１６’；１１６’）を形成する下部プレート（１６；１１６）と、を含み、
上部ブロック（１２；１１２）は、下部表面（１６’；１１６’）に対向する上部表面（１８’；１１８’）を形成する上部プレート（１８；１１８）を含み、
プレス機（１；１００）は、下部プレート（１６；１１６）および／または上部プレート（１８；１１８）を、相互分離した非活性位置と、上部表面（１８’；１１８’）が、下部表面（１６’；１１６’）に存在するシリコンウェーハに所定の圧力を及ぼす活性位置との間で平行移動させるのに適したアクチュエータ手段を含み、
下部プレート（１６；１１６）は、少なくとも３つの圧縮ロードセル本体（２０）の上面上にのみ載り、
少なくとも３つの圧縮ロードセル本体（２０）のみが、下部プレートを支持する要素であり、
ロードセル本体は、下部ベース（１４；１１４）によって、上面が互いに実質的に共平面になるように支持された、
プレス機（１；１００）。

【請求項2】

ロードセル本体（２０）には圧力センサがない、
請求項１に記載のプレス機（１；１００）。

【請求項3】

ロードセル本体（２０）は、上部表面（１８’；１１８’）によってシリコンウェーハ上に及ぼされる圧力を検出するのに適した圧力センサを備える、
請求項１に記載のプレス機（１；１００）。

【請求項4】

ロードセルの本体（２０）は、下部表面（１６’；１１６’）と上部表面（１８’；１１８’）との間のあらゆる非平行性、および／またはシリコンウェーハの上面（１８’；１１８’）と下部表面および／または上部表面との間のあらゆる非平行性を補償するために、下部プレート（１６；１１６）が枢動することを可能にするような方法で撓むのに適している、
請求項１～３のいずれか１つに記載のプレス機（１；１００）。

【請求項5】

ロードセル本体は実質的に同じ高さを有する、
請求項１～４のいずれか１つに記載のプレス機（１；１００）。

【請求項6】

下部プレート（１６；１１６）は、下部プレート（１６；１１６）を下部ベース（１０；１１０）に連結させる連結バー（２２；１２２）によって所定の位置に保持される、
請求項１～５のいずれか１つに記載のプレス機（１；１００）。

【請求項7】

下部プレート（１６；１１６）の少なくとも２つの対向する側面は、それぞれの連結バー（２２；１２２）によって、下部ベース（１４；１１４）のそれぞれの対向する側面に連結される、
請求項６に記載のプレス機（１；１００）。

【請求項8】

各撓みバー（２２；１２２）は、下部プレート（１６；１１６）の頂点を、下部ベース（１４；１１４）のそれぞれの側面の反対側の頂点と連結する、
請求項７に記載のプレス機（１；１００）。

【請求項9】

連結バー（２２；１２２）は、ボールジョイント（２４）によって下部プレート（１６；１１６）および下部ベース（１４；１１４）に連結される、
請求項６～８のいずれか１つに記載のプレス機（１；１００）。

【請求項10】

ロードセル本体は、公称荷重において０．５ミリメートルの最大撓みを有する、
請求項１～９のいずれか１つに記載のプレス機（１；１００）。

【国際調査報告】