WO2023144971A1 - 基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

基板処理装置は、基板洗浄部と、チップ洗浄部と、チップ貼合部と、搬送領域と、第１基板搬送アームと、第１フレーム搬送アームと、を備える。前記基板洗浄部は、基板を洗浄する。前記チップ洗浄部は、複数のチップがテープを介してフレームに装着された状態で、複数の前記チップを洗浄する。前記チップ貼合部は、前記基板の主面の異なる貼合領域に複数の前記チップを貼合する。前記搬送領域は、前記基板洗浄部と前記チップ洗浄部と前記チップ貼合部とに隣接する。前記第１基板搬送アームは、前記搬送領域で、前記基板を保持して前記基板を搬送する。前記第１フレーム搬送アームは、前記搬送領域で、前記フレームを保持して前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する。前記第１基板搬送アームは前記基板を前記基板洗浄部から前記チップ貼合部に搬送し、前記第１フレーム搬送アームは前記フレームと共に複数の前記チップを前記チップ洗浄部から前記チップ貼合部に搬送する。

Description

基板処理装置、及び基板処理方法

　本開示は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。

　特許文献１に記載のチップ実装システムは、チップ供給装置と、ボンディング装置と、表面処理装置と、搬出入部と、搬送部と、を備える（特許文献１の段落［０２２５］）。チップ供給装置は、複数のチップを保持して接合すべきチップを個別に供給する。ボンディング装置は、チップ供給装置から供給されたチップを基板上に取り付ける。表面処理装置は、複数のチップ及び基板の接合面に表面活性化処理と親水化処理を行う。搬入出部は、チップ実装システムの外部から接合すべきチップ及び基板をその内部に搬入し、チップが取り付けられた基板（チップと基板とを含む構造体）をその外部へ搬出する。搬送部は、複数のチップ、基板及びチップと基板とを含む構造体を搬出入部、チップ供給装置、ボンディング装置及び表面処理装置の間において搬送する。チップ供給装置の内部では、ダイシング処理が行われて複数のチップが生成される（特許文献１の段落［０２４８］）。また、チップ供給装置の内部では、ダイシングされた複数のチップがダイシングテープ上に載置される（特許文献１の段落［０２５０］）。

日本国特許第６３３７４００号公報

　本開示の一態様は、チップ付き基板の品質を向上する、技術を提供する。

　本開示の一態様に係る基板処理装置は、チップ貼合部と、基板洗浄部と、チップ洗浄部と、搬送領域と、第１基板搬送アームと、第１フレーム搬送アームと、を備える。前記チップ貼合部は、基板の主面の異なる貼合領域に複数のチップを貼合する。前記基板洗浄部は、前記基板を洗浄する。前記チップ洗浄部は、複数の前記チップがテープを介してフレームに装着された状態で、複数の前記チップを洗浄する。前記搬送領域は、前記基板洗浄部と前記チップ洗浄部と前記チップ貼合部とに隣接する。前記第１基板搬送アームは、前記搬送領域で、前記基板を保持して前記基板を搬送する。前記第１フレーム搬送アームは、前記搬送領域で、前記フレームを保持して前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する。前記第１基板搬送アームは前記基板を前記基板洗浄部から前記チップ貼合部に搬送し、前記第１フレーム搬送アームは前記フレームと共に複数の前記チップを前記チップ洗浄部から前記チップ貼合部に搬送する。

　本開示の一態様によれば、チップ付き基板の品質を向上することができる。

図１は、一実施形態に係る基板処理装置を示す平面図である。 図２（Ａ）は基板の一例を示す断面図であり、図２（Ｂ）はチップの一例を示す断面図であり、図２（Ｃ）はチップのピックアップの一例を示す断面図であり、図２（Ｄ）はチップ付き基板の一例を示す断面図である。 図３は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図４（Ａ）は第１フレーム搬送アームの動作の一例を示す平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に続いて第１フレーム搬送アームの動作の一例を示す平面図である。 図５は、チップ洗浄部の一例を示す断面図である。 図６は、エキスパンド部の一例を示す断面図である。 図７は、第２処理ステーションの一例を示す断面図である。 図８は、ダミーチップの貼合の一例を示す断面図である。 図９は、検査部の一例を示す断面図である。 図１０は、チップ剥離部の一例を示す断面図である。 図１１（Ａ）はブレードの一例を示す断面図であり、図１１（Ｂ）は加熱器と冷却器の一例を示す断面図である。 図１２（Ａ）はシールとノズルの一例を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は突き上げピンの一例を示す断面図である。 図１３は、リワーク部の一例を示す断面図である。 図１４は、第１変形例に係る基板処理装置を示す平面図である。 図１５は、第２変形例に係る基板処理装置を示す平面図である。 図１６（Ａ）は図２（Ａ）に示す基板の変形例を示す断面図であり、図１６（Ｂ）は第２チップの一例を示す断面図であり、図１６（Ｃ）は第２チップのピックアップの一例を示す断面図であり、図１６（Ｄ）は図２（Ｄ）に示すチップ付き基板の変形例を示す断面図である。 図１７（Ａ）は図２（Ｄ）に示すチップ付き基板の別の変形例を示す断面図であり、図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）に示すチップ付き基板に対する後処理の一例を示す断面図であり、図１７（Ｃ）は図１７（Ｂ）に続いて後処理の一例を示す断面図であり、図１７（Ｄ）は図１７（Ｃ）に続いて後処理の一例を示す断面図である。

　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

　図１～図２を参照して、一実施形態に係る基板処理装置１について説明する。基板処理装置１は、図２（Ａ）～図２（Ｄ）に示すように、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に複数のチップＣＰ１を貼合することで、チップ付き基板ＣＷ１を製造する。貼合領域は、予め設定されている。

　チップ付き基板ＣＷ１は、基板Ｗ１と、基板Ｗ１に貼合された複数のチップＣＰ１と、を含む。図示しないが、各チップＣＰ１の上には、さらに別のチップが積層されてもよい。

　基板処理装置１には、図２（Ａ）に示す基板Ｗ１が搬入される。基板Ｗ１は、下地基板Ｗ１ａと、下地基板Ｗ１ａの上に形成された複数のデバイスＷ１ｂと、を有する。下地基板Ｗ１ａは、例えば、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板である。デバイスＷ１ｂは、半導体素子、回路、又は端子などを含む。デバイスＷ１ｂは、主面Ｗ１ｃに形成されている。

　また、基板処理装置１には、図２（Ｂ）に示す複数のチップＣＰ１が搬入される。複数のチップＣＰ１はテープＴＰ１に接着されており、テープＴＰ１の外周がフレームＦＲ１に装着されている。フレームＦＲ１の開口部に、複数のチップＣＰ１が配列されている。複数のチップＣＰ１は、例えば基板をテープＴＰ１に接着した状態で基板をダイシングすることで得られる。

　チップＣＰ１は、下地基板ＣＰ１ａと、下地基板ＣＰ１ａの上に形成されたデバイスＣＰ１ｂと、を有する。下地基板ＣＰ１ａは、例えば、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板である。デバイスＣＰ１ｂは、半導体素子、回路、又は端子などを含む。デバイスＣＰ１ｂは、下地基板ＣＰ１ａを基準として、テープＴＰ１とは反対側に配置される。

　図２（Ｃ）に示すように、ピックアップ部５３は、複数のチップＣＰ１を個別にテープＴＰ１から剥離する。その後、チップＣＰ１は、上下反転された上で、図２（Ｄ）に示すように、基板Ｗ１に貼合される。基板Ｗ１のデバイスＷ１ｂと、チップＣＰ１のデバイスＣＰ１ｂとが電気的に接続される。これにより、チップ付き基板ＣＷ１が得られる。

　なお、図１７（Ａ）に示すように、チップ付き基板ＣＷ１を構成する基板Ｗ１は、デバイスＷ１ｂを有しなくてもよい。つまり、基板Ｗ１は、電気回路を有しなくてもよい。例えば、基板Ｗ１は、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板のみからなる。基板Ｗ１がデバイスＷ１ｂを有しない場合、図１７（Ｂ）に示すように、複数のチップＣＰ１を挟んで基板Ｗ１と基板Ｗ２とが接合される。次に、図１７（Ｃ）に示すように、複数のチップＣＰ１と基板Ｗ１が剥離され、最後に、図１７（Ｄ）に示すように複数のチップＣＰ１を挟んで基板Ｗ２と基板Ｗ３とが接合される。基板Ｗ３は、下地基板Ｗ３ａと、下地基板Ｗ３ａの上に形成された複数のデバイスＷ３ｂと、を有する。基板Ｗ３のデバイスＷ３ｂと、チップＣＰ１のデバイスＣＰ１ｂとが電気的に接続される。

　図１に示すように、基板処理装置１は、搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、インターフェースブロック４と、第２処理ステーション５と、制御部９と、を備える。搬入出ステーション２と、第１処理ステーション３と、インターフェースブロック４と、第２処理ステーション５とは、この順番で、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側に並ぶ。

　搬入出ステーション２は、載置台２０を備える。載置台２０には、カセットＣ１～Ｃ４が載置される。カセットＣ１は、図２（Ａ）に示す基板Ｗ１を収容する。カセットＣ２は、図２（Ｄ）に示すチップ付き基板ＣＷ１を収容する。カセットＣ３は、図２（Ｂ）に示すフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を収容する。カセットＣ４は、図示しない使用済みのフレームＦＲ１を収容する。使用済みのフレームＦＲ１とは、複数のチップＣＰ１をテープＴＰ１から剥離した後に残るフレームＦＲ１のことである。使用済みのフレームＦＲ１には、チップＣＰ１が残っていてもよい。

　搬入出ステーション２は、搬送領域２１と、第３基板搬送アーム２２と、第３フレーム搬送アーム２３と、を備える。搬送領域２１は、載置台２０に隣接する。第３基板搬送アーム２２は、搬送領域２１にて基板Ｗ１を保持して搬送する。第３フレーム搬送アーム２３は、搬送領域２１にてフレームＦＲ１を保持して搬送する。第３基板搬送アーム２２と第３フレーム搬送アーム２３は、それぞれ、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。

　搬入出ステーション２は、第３基板搬送アーム２２と第３フレーム搬送アーム２３を移動または回転させる図示しない駆動部を有する。第３基板搬送アーム２２と第３フレーム搬送アーム２３は、同じＹ軸スライダに搭載され同時にＹ軸方向に移動させられてもよいし、異なるＹ軸スライダに搭載され独立にＹ軸方向に移動させられてもよい。第３基板搬送アーム２２と第３フレーム搬送アーム２３は、同じＹ軸スライダに搭載される場合、Ｚ軸方向に積層される。第３基板搬送アーム２２と第３フレーム搬送アーム２３が異なるＹ軸スライダに搭載される場合、複数のＹ軸スライダはＺ軸方向にずらして配置される。

　第３基板搬送アーム２２は、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１をカセットＣ１から取り出し、基板載置部２４に搬送する。また、第３基板搬送アーム２２は、基板載置部２４からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、カセットＣ２に収納する。チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を搬送する第３基板搬送アーム２２と、チップ付き基板ＣＷ１を搬送する第３基板搬送アーム２２とは、別々に設けられてもよい。

　第３フレーム搬送アーム２３は、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１をカセットＣ３から取り出し、フレーム載置部２５に搬送する。また、第３フレーム搬送アーム２３は、フレーム載置部２５から使用済みのフレームＦＲ１を取り出し、カセットＣ４に収納する。フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を搬送する第３フレーム搬送アーム２３と、使用済みのフレームＦＲ１を搬送する第３フレーム搬送アーム２３とは、別々に設けられてもよい。

　搬入出ステーション２は、基板載置部２４と、フレーム載置部２５と、を備える。基板載置部２４とフレーム載置部２５は、搬入出ステーション２の搬送領域２１と、第１処理ステーション３の搬送領域３０との間に配置され、両方の搬送領域２１、３０に隣接する。基板載置部２４とフレーム載置部２５とは、搬入出ステーション２のフットプリントを小さくすべく、鉛直方向に積層されてもよい。

　基板載置部２４には、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１が載置される。基板載置部２４には、チップ付き基板ＣＷ１が載置されてもよい。チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１が載置される基板載置部２４と、チップ付き基板ＣＷ１が載置される基板載置部２４とは、別々に設けられてもよく、それぞれ複数設けられてもよい。

　フレーム載置部２５には、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１が載置される。フレーム載置部２５には、使用済みのフレームＦＲ１が載置されてもよい。フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１が載置されるフレーム載置部２５と、使用済みのフレームＦＲ１が載置されるフレーム載置部２５とは、別々に設けられてもよく、それぞれ複数設けられてもよい。

　第１処理ステーション３は、搬送領域３０と、第１基板搬送アーム３１と、第１フレーム搬送アーム３２と、を備える。搬送領域３０は、Ｘ軸方向に延びている。第１基板搬送アーム３１は、搬送領域３０にて基板Ｗ１を保持して搬送する。第１フレーム搬送アーム３２は、搬送領域３０にてフレームＦＲ１を保持して搬送する。第１基板搬送アーム３１と第１フレーム搬送アーム３２は、それぞれ、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。

　第１処理ステーション３は、第１基板搬送アーム３１と第１フレーム搬送アーム３２を移動または回転させる図示しない駆動部を有する。第１基板搬送アーム３１と第１フレーム搬送アーム３２は、同じＸ軸スライダに搭載され同時にＸ軸方向に移動させられてもよいし、異なるＸ軸スライダに搭載され独立にＸ軸方向に移動させられてもよい。第１基板搬送アーム３１と第１フレーム搬送アーム３２は、同じＸ軸スライダに搭載される場合、Ｚ軸方向に積層される。第１基板搬送アーム３１と第１フレーム搬送アーム３２が異なるＸ軸スライダに搭載される場合、複数のＸ軸スライダはＺ軸方向にずらして配置される。

　第１基板搬送アーム３１は、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を基板載置部２４から取り出し、表面改質部３４と基板洗浄部３５を経由して、インターフェースブロック４の第１バッファ部４１に搬送する。また、第１基板搬送アーム３１は、第１バッファ部４１からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、検査部３６などを経由して、搬入出ステーション２の基板載置部２４に載置する。チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を搬送する第１基板搬送アーム３１と、チップ付き基板ＣＷ１を搬送する第１基板搬送アーム３１とは、別々に設けられてもよい。

　第１フレーム搬送アーム３２は、フレーム載置部２５からフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を取り出し、チップ洗浄部３３を経由して、インターフェースブロック４の第２バッファ部４２に搬送する。また、第１フレーム搬送アーム３２は、第２バッファ部４２から使用済みのフレームＦＲ１を取り出し、搬入出ステーション２のフレーム載置部２５に載置する。フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を搬送する第１フレーム搬送アーム３２と、使用済みのフレームＦＲ１を搬送する第１フレーム搬送アーム３２とは、別々に設けられてもよい。

　第１処理ステーション３は、チップ洗浄部３３と、表面改質部３４と、基板洗浄部３５と、検査部３６と、チップ剥離部３７と、リワーク部３８と、アニール部３９と、を備える。チップ洗浄部３３と、表面改質部３４と、基板洗浄部３５と、検査部３６と、チップ剥離部３７と、リワーク部３８と、アニール部３９とは、搬送領域３０に隣接しており、搬送領域３０のＹ軸正方向側またはＹ軸負方向側に配置される。

　チップ洗浄部３３は、複数のチップＣＰ１がテープＴＰ１に接着され且つテープＴＰ１の外周がフレームＦＲ１に装着された状態で、複数のチップＣＰ１を洗浄する。チップＣＰ１を洗浄した後で、チップＣＰ１を基板Ｗ１に貼合することで、異物の噛み込みを抑制できる。チップ洗浄部３３の詳細は後述する。

　表面改質部３４は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃをプラズマ処理する。表面改質部３４では、例えば減圧下において処理ガスである酸素ガスが励起されてプラズマ化され、イオン化される。酸素イオンが基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃに照射されることにより、主面Ｗ１ｃが改質される。処理ガスは、酸素ガスには限定されず、例えば窒素ガスなどでもよい。

　基板洗浄部３５は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃを洗浄する。例えば、基板洗浄部３５は、スピンチャックに保持されている基板Ｗ１を回転させながら、基板Ｗ１の上に純水（例えば脱イオン水）を供給する。純水は、遠心力によって主面Ｗ１ｃ全体に広がり、主面Ｗ１ｃを洗浄する。純水は、予め改質された主面Ｗ１ｃにＯＨ基を付与する。ＯＨ基同士の水素結合を利用して、基板Ｗ１とチップＣＰ１を貼合できる。

　検査部３６は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に貼合された複数のチップＣＰ１のそれぞれの貼合状態が良好か不良かを検査する。検査項目は、気泡などの異物の有無と、位置ずれの有無と、の少なくとも１つを含む。例えば気泡が基板Ｗ１とチップＣＰ１の界面に有ると、チップ付き基板ＣＷ１が真空処理される際に、気泡が破裂する。気泡の破裂によって、貼合状態が良好なチップＣＰ１まで問題が生じたり、真空チャンバーが汚染されたりする。あるいは、気泡または粒子が基板Ｗ１とチップＣＰ１の界面に有ると、チップＣＰ１の高さが高くなり、研削または研磨時にチッピングが生じ、その衝撃で貼合状態が良好なチップＣＰ１まで問題が生じる。検査部３６の詳細は後述する。

　チップ剥離部３７は、検査部３６による検査で貼合状態が不良であったチップＣＰ１を、基板Ｗ１から剥離する。貼合状態が不良であったチップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離することで、気泡または粒子が基板Ｗ１とチップＣＰ１の界面にある場合に生じる問題を解決でき、チップ付き基板ＣＷ１の品質を向上できる。基板Ｗ１から剥離したチップＣＰ１は、再利用されてもよいし、廃棄されてもよい。チップ剥離部３７の詳細は後述する。

　リワーク部３８は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃのうち、チップ剥離部３７によってチップＣＰ１を剥離した貼合領域を選択的に処理する。その処理は、チップＣＰ１を剥離した貼合領域を、チップＣＰ１を貼合する直前の状態に戻す処理である。例えば、リワーク部３８は、チップＣＰ１を剥離した貼合領域に対して選択的に、プラズマと水の少なくとも１つを供給する。リワーク部３８の詳細は、後述する。

　アニール部３９は、チップ付き基板ＣＷ１を加熱処理する。加熱処理前に、チップＣＰ１と基板Ｗ１は、ＯＨ基同士の水素結合によって結合されている。加熱処理によって、脱水縮合反応が生じ、共有結合が生じ、チップＣＰ１と基板Ｗ１の接合強度が向上する。なお、チップ剥離部３７によるチップＣＰ１の剥離は、アニール部３９によるチップ付き基板ＣＷ１の加熱処理前に行われる。

　インターフェースブロック４は、第１処理ステーション３の搬送領域３０に隣接する。インターフェースブロック４は、第１バッファ部４１と、第２バッファ部４２と、第２基板搬送アーム４３と、第２フレーム搬送アーム４４と、を備える。第１バッファ部４１と第２バッファ部４２は、第１処理ステーション３の搬送領域３０に隣接している。第１バッファ部４１と第２バッファ部４２は、インターフェースブロック４のフットプリントを小さくすべく、鉛直方向に積層されてもよい。

　第１バッファ部４１は、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を保管する。第１バッファ部４１は、チップ付き基板ＣＷ１を保管してもよい。チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を保管する第１バッファ部４１と、チップ付き基板ＣＷ１を保管する第１バッファ部４１とは、別々に設けられてもよく、それぞれ複数設けられてもよい。

　第２バッファ部４２は、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を保管する。第２バッファ部４２は、使用済みのフレームＦＲ１を保管してもよい。フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を保管する第２バッファ部４２と、使用済みのフレームＦＲ１を保管する第２バッファ部４２とは、別々に設けられてもよく、それぞれ複数設けられてもよい。

　第２基板搬送アーム４３は、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を第１バッファ部４１から取り出し、第２処理ステーション５の基板保持部５１に搬送する。第２基板搬送アーム４３は、チップ付き基板ＣＷ１を基板保持部５１から第１バッファ部４１に搬送してもよい。第２基板搬送アーム４３は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を搬送する第２基板搬送アーム４３と、チップ付き基板ＣＷ１を搬送する第２基板搬送アーム４３とは、別々に設けられてもよい。

　第２フレーム搬送アーム４４は、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を第２バッファ部４２から取り出し、第２処理ステーション５のチップ保持部５２に搬送する。第２フレーム搬送アーム４４は、使用済みのフレームＦＲ１をチップ保持部５２から第２バッファ部４２に搬送してもよい。第２フレーム搬送アーム４４は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を保管する第２フレーム搬送アーム４４と、使用済みのフレームＦＲ１を搬送する第２フレーム搬送アーム４４とは、別々に設けられてもよい。

　インターフェースブロック４は、第２基板搬送アーム４３と第２フレーム搬送アーム４４を移動または回転させる図示しない駆動部を有する。第２基板搬送アーム４３と第２フレーム搬送アーム４４は、所定方向に同時に移動させられてもよいし、所定方向に独立に移動させられてもよい。第２基板搬送アーム４３と第２フレーム搬送アーム４４は、図１及び図２ではＺ軸方向に積層されていないが、Ｚ軸方向に積層されてもよい。

　インターフェースブロック４は、前処理（例えば表面改質と洗浄）を実施済みの基板Ｗ１と、前処理（例えば洗浄）を実施済みの複数のチップＣＰ１とを保管する。これにより、第２処理ステーション５の稼働率を向上でき、チップ付き基板ＣＷ１の生産効率を向上できる。

　なお、インターフェースブロック４は無くてもよく、第１処理ステーション３と第２処理ステーション５とが隣接していてもよい。この場合、第１処理ステーション３の第１基板搬送アーム３１が、チップＣＰ１を貼合する前の基板Ｗ１を第２処理ステーション５の基板保持部５１に搬送し、チップ付き基板ＣＷ１を基板保持部５１から受け取る。また、この場合、第１処理ステーション３の第１フレーム搬送アーム３２が、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を第２処理ステーション５のチップ保持部５２に搬送し、使用済みのフレームＦＲ１をチップ保持部５２から受け取る。

　第２処理ステーション５は、インターフェースブロック４を基準として第１処理ステーション３の搬送領域３０とは反対側に配置される。第２処理ステーション５は、基板保持部５１と、チップ保持部５２と、ピックアップ部５３と、マウント部５４と、を備える。基板保持部５１は、基板Ｗ１を保持する。チップ保持部５２は、複数のチップＣＰ１がテープＴＰ１を介してフレームＦＲ１に装着された状態で、複数のチップＣＰ１を保持する。基板保持部５１とチップ保持部５２は、それぞれ、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）の移動と、鉛直軸を中心とする回転とが可能である。ピックアップ部５３は、チップ保持部５２で保持されているチップＣＰ１をテープＴＰ１から剥離する。マウント部５４は、ピックアップ部５３でテープＴＰ１から剥離したチップＣＰ１を基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃに実装する。第２処理ステーション５の詳細は後述する。

　インターフェースブロック４と、第２処理ステーション５とで、チップ貼合部６が構成される。チップ貼合部６は、第１処理ステーション３の搬送領域３０に隣接している。なお、既述の通り、インターフェースブロック４は無くてもよく、第２処理ステーション５のみでチップ貼合部６が構成されてもよい。

　制御部９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、を備える。記憶媒体９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。

　次に、図３を参照して、一実施形態に係る基板処理方法について説明する。図３の処理は、制御部９による制御下で実施される。

　先ず、搬入出ステーション２の第３基板搬送アーム２２が、カセットＣ１から基板Ｗ１を取り出し、基板載置部２４に搬送する。次に、第１処理ステーション３の第１基板搬送アーム３１が、基板載置部２４から基板Ｗ１を取り出し、表面改質部３４に搬送する。次に、表面改質部３４が、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃをプラズマ処理する（ステップＳ１０１）。その後、第１基板搬送アーム３１が、表面改質部３４から基板Ｗ１を取り出し、基板洗浄部３５に搬送する。次に、基板洗浄部３５が、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃを洗浄する（ステップＳ１０２）。その後、第１基板搬送アーム３１が、基板洗浄部３５から基板Ｗ１を取り出し、インターフェースブロック４の第１バッファ部４１に搬送する。次に、第２基板搬送アーム４３が、第１バッファ部４１から基板Ｗ１を取り出し、第２処理ステーション５の基板保持部５１に搬送する。

　上記の処理と並行して、下記の処理が行われる。先ず、搬入出ステーション２の第３フレーム搬送アーム２３が、カセットＣ３からフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を取り出し、フレーム載置部２５に搬送する。次に、第１処理ステーション３の第１フレーム搬送アーム３２が、フレーム載置部２５からフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を取り出し、チップ洗浄部３３に搬送する。次に、チップ洗浄部３３が、複数のチップＣＰ１を洗浄する（ステップＳ１０３）。その後、第１フレーム搬送アーム３２が、チップ洗浄部３３からフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を取り出し、インターフェースブロック４の第２バッファ部４２に搬送する。次に、第２フレーム搬送アーム４４が、第２バッファ部４２からフレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を取り出し、第２処理ステーション５のチップ保持部５２に搬送する。

　次に、チップ貼合部６が、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に、複数のチップＣＰ１を貼合する（ステップＳ１０４）。これにより、チップ付き基板ＣＷ１が得られる。その後、第２基板搬送アーム４３が、基板保持部５１からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、第１バッファ部４１に搬送する。次に、第１処理ステーション３の第１基板搬送アーム３１が、第１バッファ部４１からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、検査部３６に搬送する。

　次に、検査部３６が、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に貼合された複数のチップＣＰ１のそれぞれの貼合状態が良好か不良かを検査する（ステップＳ１０５）。検査部３６は、検査結果を制御部９に送信する。制御部９は、不良の有無をチェックする（ステップＳ１０６）。制御部９は、検査部３６による検査結果に応じて、チップ付き基板ＣＷ１の搬送先を、アニール部３９とチップ剥離部３７とに振り分ける制御を行う。

　チップＣＰ１の貼合状態に不良が有る場合（ステップＳ１０６、ＮＯ）、チップ付き基板ＣＷ１の搬送先は、チップ剥離部３７になる。第１基板搬送アーム３１が、検査部３６からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、チップ剥離部３７に搬送する。次に、チップ剥離部３７が、貼合状態が不良であったチップＣＰ１を、基板Ｗ１から剥離する（ステップＳ１０７）。その後、第１基板搬送アーム３１が、チップ剥離部３７からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、リワーク部３８に搬送する。次に、リワーク部３８が、チップＣＰ１を剥離した貼合領域を選択的に処理する（ステップＳ１０８）。その後、第１基板搬送アーム３１が、リワーク部３８からチップ付き基板ＣＷ１取り出し、チップ貼合部６に搬送する。

　次に、チップ貼合部６が、チップＣＰ１を剥離した貼合領域に、チップＣＰ１を再度貼合するか、またはチップＣＰ１を再度貼合することなくチップＣＰ１とは別に用意されたダミーチップＤＣ１（図８参照）を貼合する（ステップＳ１０９）。ダミーチップＤＣ１は、チップＣＰ１とは異なり、デバイス、つまり電気回路を有しない。例えば、ダミーチップＤＣ１は、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板のみからなる。なお、チップ貼合部６は、チップＣＰ１を剥離した貼合領域に、チップＣＰ１もダミーチップＤＣ１も貼合しなくてもよく、何も貼合しなくてもよい。

　チップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離した時に、基板Ｗ１のデバイスＷ１ｂが損傷してしまうことがある。損傷したデバイスＷ１ｂにチップＣＰ１を再度貼合することは、チップＣＰ１の無駄である。損傷したデバイスＷ１ｂにチップＣＰ１を貼合しなければ、チップＣＰ１の無駄を防止できる。この効果は、損傷したデバイスＷ１ｂに何も貼合しない場合にも得られる。

　なお、図１７（Ａ）に示すように基板Ｗ１がデバイスＷ１ｂを有しない場合、チップＣＰ１を剥離した貼合領域にチップＣＰ１を再度貼合することが好ましい。チップＣＰ１を再度貼合しない場合（チップＣＰ１を再度貼合することなくダミーチップＤＣ１を再度貼合する場合を含む）、図１７（Ｄ）に示す基板Ｗ３のデバイスＷ３ｂが無駄になるからである。

　チップ貼合部６は、既述の通り、チップＣＰ１を剥離した貼合領域に、チップＣＰ１を再度貼合するか、またはダミーチップＤＣ１を貼合する（ステップＳ１０９）。この場合、チップＣＰ１を剥離した貼合領域に何も貼合しない場合とは異なり、チップＣＰ１が実装されるスペースが空いたまま、チップ付き基板ＣＷ１が後処理に供されるのを防止でき、後処理の品質を向上できる。例えば研削または研磨時に、均一な処理が可能である。

　ステップＳ１０９の後、第１処理ステーション３の第１基板搬送アーム３１が、チップ貼合部６からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、検査部３６に搬送する。その後、ステップＳ１０５以降の処理が再度行われる。なお、ステップＳ１０９の後、第１基板搬送アーム３１が、チップ貼合部６からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、アニール部３９に搬送してもよい。その後、ステップＳ１１０以降の処理が行われる。

　一方、全てのチップＣＰ１の貼合状態に不良が無い場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、チップ付き基板ＣＷ１の搬送先は、アニール部３９になる。第１基板搬送アーム３１が、検査部３６からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、アニール部３９に搬送する。次に、アニール部３９が、チップ付き基板ＣＷ１を加熱処理する（ステップＳ１１０）。加熱処理によって、チップＣＰ１と基板Ｗ１の接合強度が向上する。

　その後、第１基板搬送アーム３１が、アニール部３９からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、搬入出ステーション２の基板載置部２４に載置する。最後に、搬入出ステーション２の第３基板搬送アーム２２が、基板載置部２４からチップ付き基板ＣＷ１を取り出し、カセットＣ２に収納する。チップ付き基板ＣＷ１は、カセットＣ２に収納された状態で、基板処理装置１から搬出される。

　なお、ステップＳ１０４の後、第１処理ステーション３の第１フレーム搬送アーム３２が、チップ貼合部６から使用済みのフレームＦＲ１を取り出し、搬入出ステーション２のフレーム載置部２５に載置する。次に、搬入出ステーション２の第３フレーム搬送アーム２３が、フレーム載置部２５から使用済みのフレームＦＲ１を取り出し、カセットＣ４に収納する。

　次に、図４を参照して、第１処理ステーション３の第１フレーム搬送アーム３２の一例について説明する。第１フレーム搬送アーム３２は、フレームＦＲ１を載せる一対のガイドレール３２１と、フレームＦＲ１を掴む把持部３２２と、一対のガイドレール３２１の長手方向に把持部３２２を移動させる駆動部３２３と、を有する。

　なお、搬入出ステーション２の第３フレーム搬送アーム２３と、インターフェースブロック４の第２フレーム搬送アーム４４も、第１処理ステーション３の第１フレーム搬送アーム３２と同様に構成されてもよく、フレームＦＲ１を載せる一対のガイドレールと、フレームＦＲ１を掴む把持部と、一対のガイドレールの長手方向に把持部を移動させる駆動部と、を有してもよい。

　一対のガイドレール３２１は、それぞれ、断面Ｌ字形状を有し、水平板３２１ａと鉛直板３２１ｂとを含む。上方から見たときに、一対の鉛直板３２１ｂが、フレームＦＲ１を挟んで配置され、鉛直板３２１ｂと直交する方向へのフレームＦＲ１の移動を規制する。フレームＦＲ１は、一対の水平板３２１ａの上に載置される。

　第１フレーム搬送アーム３２が、把持部３２２に加えて、一対のガイドレール３２１を有することで、フレームＦＲ１を安定的に支持できる。また、駆動部３２３が、一対のガイドレール３２１の長手方向に把持部３２２を移動させることで、所望の装置（例えばチップ洗浄部３３）との間でフレームＦＲ１を円滑に受け渡すことができる。

　図４に示すように、チップ洗浄部３３は、一対のガイドレール３３８を有してもよい。一対のガイドレール３３８と、一対のガイドレール３２１とを連続的に並べることで、フレームＦＲ１を円滑に受け渡すことができる。一対のガイドレール３３８は、水平方向及び鉛直方向に移動可能であってもよい。

　一対のガイドレール３３８は、それぞれ、断面Ｌ字形状を有し、水平板３３８ａと鉛直板３３８ｂとを含む。上方から見たときに、一対の鉛直板３３８ｂが、フレームＦＲ１を挟んで配置され、鉛直板３３８ｂと直交する方向へのフレームＦＲ１の移動を規制する。フレームＦＲ１は、一対の水平板３３８ａの上に載置される。

　チップ洗浄部３３は、内部搬送部３３９を有してもよい。図４（Ｂ）に示すように、内部搬送部３３９は、チップ洗浄部３３の内部で、フレームＦＲ１を上方から保持して搬送する。内部搬送部３３９は、一対のガイドレール３３８と、後述するフレーム保持部３３２との間で、フレームＦＲ１を搬送する。

　内部搬送部３３９は、例えば複数本のアーム３３９ａを有する。上方から見たときに、複数本のアーム３３９ａは、それぞれ、フレームＦＲ１の開口部を横切っており、長手方向両端でフレームＦＲ１を上方から吸着して搬送する。内部搬送部３３９は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動が可能である。

　次に、図５と図６を参照して、チップ洗浄部３３の一例について説明する。チップ洗浄部３３は、例えば、チップ保持部３３１と、フレーム保持部３３２と、を有する。チップ保持部３３１は、テープＴＰ１を介して複数のチップＣＰ１を下方から水平に保持する。後述するエキスパンド部３３３がテープＴＰ１を放射状に拡張する場合、チップ保持部３３１はテープＴＰ１を摺動自在に載せる。なお、チップ保持部３３１は、真空チャック機構を有し、テープＴＰ１を固定してもよい。

　フレーム保持部３３２は、フレームＦＲ１を下方から水平に保持する。フレーム保持部３３２は、真空チャック機構またはメカニカルチャック機構を有し、フレームＦＲ１を固定する。後述する回転駆動部３３４がフレーム保持部３３２を回転駆動させることで、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１が回転する。

　チップ洗浄部３３は、エキスパンド部３３３を有してもよい。エキスパンド部３３３は、図６に示すように、テープＴＰ１を放射状に拡張することで、隣り合うチップＣＰ１同士の間隔を広げる。例えば、エキスパンド部３３３は、フレーム保持部３３２に対してチップ保持部３３１を相対的に上昇させることで、テープＴＰ１を放射状に拡張する。隣り合うチップＣＰ１同士の間隔を広げることで、チップＣＰ１の側面を効率よく洗浄できる。

　チップ洗浄部３３は、回転駆動部３３４と、ノズル３３５と、カップ３３６と、を有してもよい。回転駆動部３３４は、フレーム保持部３３２を回転駆動させることで、フレームＦＲ１と共に複数のチップＣＰ１を回転させる。回転駆動部３３４は、フレーム保持部３３２と共にチップ保持部３３１も回転駆動させる。ノズル３３５は、複数のチップＣＰ１に対して洗浄液を供給する。洗浄液は、薬液またはリンス液などである。リンス液は、ＤＩＷ（脱イオン水）などの純水である。ノズル３３５は、チップ保持部３３１などの回転中心線と直交する方向に移動してもよい。カップ３３６は、洗浄液を回収する。

　チップ洗浄部３３は、洗浄ヘッド３３７を有してもよい。洗浄ヘッド３３７は、ブラシまたはスポンジなどであり、複数のチップＣＰ１をスクラブ洗浄する。洗浄ヘッド３３７は、複数のチップＣＰ１との間に形成される液膜に対して超音波を付与するものであってもよい。液膜は、ノズル３３５が洗浄液を供給することで形成される。

　次に、図７を参照して、第２処理ステーション５の一例について説明する。第２処理ステーション５は、既述の通り、基板保持部５１と、チップ保持部５２と、ピックアップ部５３と、マウント部５４と、を備える。

　基板保持部５１は、基板Ｗ１を保持する。基板保持部５１は、例えば基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃを上に向けて、基板Ｗ１を水平に保持する。基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃが貼合領域ごとにデバイスＷ１ｂを有してもよく、基板保持部５１はデバイスＷ１ｂを上に向けて基板Ｗ１を水平に保持してもよい。

　チップ保持部５２は、複数のチップＣＰ１がテープＴＰ１を介してフレームＦＲ１に装着された状態で、複数のチップＣＰ１を保持する。チップ保持部５２は、例えば複数のチップＣＰ１のそれぞれのデバイスＣＰ１ｂを上に向けて、複数のチップＣＰ１を水平に保持する。

　ピックアップ部５３は、複数のチップＣＰ１を個別にテープＴＰ１から剥離する。ピックアップ部５３は、第１吸着ヘッド５３１を有する。第１吸着ヘッド５３１は、チップＣＰ１をテープＴＰ１とは反対側から吸着する。例えば、第１吸着ヘッド５３１は、チップＣＰ１を上方から吸着する。

　第１吸着ヘッド５３１は、チップＣＰ１を吸着した状態で、上方に移動することで、チップＣＰ１をテープＴＰ１から剥離する。第１吸着ヘッド５３１は、上下反転可能であってもよい。チップＣＰ１を上下反転することで、チップＣＰ１のデバイスＣＰ１ｂを基板Ｗ１に向けた状態でチップＣＰ１を基板Ｗ１に実装できる。

　チップ保持部５２は、突き上げピン５３２を有してもよい。突き上げピン５３２は、テープＴＰ１を介してチップＣＰ１を下方から突き上げる。第１吸着ヘッド５３１は、突き上げピン５３２で突き上げたチップＣＰ１を吸着する。これにより、隣り合うチップＣＰ１同士が擦れ合うことを抑制できる。

　図示しないが、ピックアップ部５３は、チップ洗浄部３３と同様に、エキスパンド部を有してもよい。エキスパンド部は、テープＴＰ１を放射状に拡張することで、隣り合うチップＣＰ１同士の間隔を広げる。これにより、隣り合うチップＣＰ１同士が擦れ合うことを抑制できる。

　マウント部５４は、チップＣＰ１のデバイスＣＰ１ｂを基板Ｗ１に向けた状態で、チップＣＰ１を基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃに実装する。マウント部５４は、第２吸着ヘッド５４１を有する。第２吸着ヘッド５４１は、上下反転したチップＣＰ１を上方から吸着し、その状態で下方に移動することで、チップＣＰ１を基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃに実装する。

　なお、本実施形態ではマウント部５４の第２吸着ヘッド５４１がピックアップ部５３の第１吸着ヘッド５３１からチップＣＰ１を直接受け取るが、図示しない搬送部を介して受け取ってもよい。搬送部は、ピックアップ部５３からマウント部５４にチップＣＰ１を搬送する。搬送部が、チップＣＰ１を上下反転してもよい。

　図７に示すように、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃが貼合領域ごとにデバイスＷ１ｂを有する場合、制御部９が情報取得部９３を有してもよい。情報取得部９３は、貼合領域ごとにデバイスＷ１ｂの状態が良好か不良かを示す情報を取得する。デバイスＷ１ｂの状態が良好か不良かは、外部の検査装置で検査される。検査装置は、例えばデバイスＷ１ｂの外観検査または動作検査を行い、その検査結果を制御部９に送信する。

　チップ貼合部６は、制御部９による制御下で、状態が良好であるデバイスＷ１ｂにはチップＣＰ１を貼合し、状態が不良であるデバイスＷ１ｂにはダミーチップＤＣ１（図８参照）を貼合する。なお、チップ貼合部６は、状態が不良であるデバイスＷ１ｂには、チップＣＰ１もダミーチップＤＣ１も貼合しなくてもよく、何も貼合しなくてもよい。

　状態が不良であるデバイスＷ１ｂにチップＣＰ１を貼合することは、チップＣＰ１の無駄である。状態が不良であるデバイスＷ１ｂにチップＣＰ１を貼合しないことで、チップＣＰ１の無駄を防止できる。この効果は、状態が不良であるデバイスＷ１ｂに何も貼合しない場合にも得られる。

　また、状態が不良であるデバイスＷ１ｂにチップＣＰ１を貼合することなくダミーチップＤＣ１を貼合すれば、何も貼合しない場合とは異なり、チップＣＰ１が実装されるスペースが空いたまま、チップ付き基板ＣＷ１が後処理に供されるのを防止でき、後処理の品質を向上できる。

　次に、図９を参照して、検査部３６の一例について説明する。検査部３６は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に貼合された複数のチップＣＰ１のそれぞれの貼合状態が良好か不良かを検査する。検査項目は、気泡などの異物の有無と、位置ずれの有無と、の少なくとも１つを含む。検査部３６は、例えば、基板保持部３６１と、検査ヘッド３６２と、を有する。

　基板保持部３６１は、チップ付き基板ＣＷ１を保持する。基板保持部３６１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）の移動が可能である。基板保持部３６１は、鉛直軸を中心とする回転が可能であってもよい。基板保持部３６１の移動または回転によって、検査位置を変更できる。基板保持部３６１は、鉛直方向の移動が可能であってもよい。

　検査ヘッド３６２は、例えばＣＴスキャナ、赤外線スキャナ、共焦点レーザースキャナ、または超音波スキャナなどを有し、チップＣＰ１と基板Ｗ１の界面の画像を取得し、気泡の有無を検出する。あるいは、検査ヘッド３６２は、レーザー変位計などの高さ計測器を有し、チップＣＰ１の高さを検出することで、気泡の有無を検出してもよい。気泡が有れば、気泡の厚みの分、チップＣＰ１の高さが高くなる。

　検査部３６は、検査ヘッド３６２によって取得した情報を基に、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの異なる貼合領域に貼合された複数のチップＣＰ１のそれぞれの貼合状態が良好か不良かを判断する図示しない判断部を有してもよい。判断部は、コンピュータで構成される。判断部は、制御部９の一部であってもよい。

　次に、図１０を参照して、チップ剥離部３７の一例について説明する。チップ剥離部３７は、検査部３６による検査で貼合状態が不良であったチップＣＰ１を、基板Ｗ１から剥離する。チップ剥離部３７は、例えば、基板保持部３７１と、剥離ヘッド３７２と、回収ボックス３７３と、を有する。

　基板保持部３７１は、チップ付き基板ＣＷ１を保持する。基板保持部３７１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）の移動が可能である。基板保持部３７１は、鉛直軸を中心とする回転が可能であってもよい。基板保持部３７１の移動または回転によって、剥離位置を変更できる。基板保持部３７１は、鉛直方向の移動が可能であってもよい。

　剥離ヘッド３７２は、例えば吸着ヘッド３７２ａを含む。吸着ヘッド３７２ａは、チップＣＰ１を上方から吸着し、その状態で上方に移動することで、チップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離する。第１吸着ヘッド５３１は、鉛直方向だけではなく、水平方向の移動が可能であってよい。吸着ヘッド３７２ａは、基板Ｗ１から剥離したチップＣＰ１を回収ボックス３７３に投下する。

　次に、図１１と図１２を参照して、チップ剥離部３７の変形例について説明する。図１１（Ａ）に示すように、剥離ヘッド３７２は、吸着ヘッド３７２ａに加えて、ブレード３７２ｂを含んでもよい。ブレード３７２ｂは、チップＣＰ１と基板Ｗ１の界面に挿入されることで、チップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離する。

　図１１（Ｂ）に示すように、剥離ヘッド３７２は、吸着ヘッド３７２ａに加えて、加熱器３７２ｃと冷却器３７２ｄを含んでもよい。加熱器３７２ｃと冷却器３７２ｄは、吸着ヘッド３７２ａの内部に設けられ、チップＣＰ１に温度勾配を形成し、熱応力によってチップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離する。

　冷却器３７２ｄは、加熱器３７２ｃを囲むように配置される。これにより、加熱器３７２ｃの熱が横に漏れるのを抑制でき、剥離対象ではないチップＣＰ１が加熱されるのを抑制できる。なお、冷却器３７２ｄと加熱器３７２ｃの配置が逆であっても、熱応力によってチップＣＰ１を基板Ｗ１から剥離することは可能である。なお、冷却器３７２ｄは、吸着ヘッド３７２ａの内部に設けられる代わりに、基板保持部３７１（図１０参照）に設けられてもよい。

　図１２（Ａ）に示すように、剥離ヘッド３７２は、吸着ヘッド３７２ａに加えて、チューブ状のシール３７２ｅとノズル３７２ｆとを含んでもよい。シール３７２ｅは、剥離対象であるチップＣＰ１の周囲に、チップＣＰ１と基板Ｗ１の接合強度を低下させる剥離液を溜める。ノズル３７２ｆは、シール３７２ｅの内部に剥離液を吐出する。

　剥離液は、剥離対象であるチップＣＰ１と基板Ｗ１の界面に浸入し、チップＣＰ１と基板Ｗ１の接合強度を低下させる。剥離液は、例えば、ＤＩＷなどの純水を含む。純水は、加水分解によってチップＣＰ１と基板Ｗ１の接合強度を低下させる。剥離液は、純水と、純水以外の成分とを含んでもよい。

　シール３７２ｅは、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃに押し付けられる。シール３７２ｅの材質は、例えば樹脂またはゴムである。シール３７２ｅの内周面は、下方に向けて先細り状のテーパー面であってもよい。テーパー面によって剥離液を内側に導くことができる。

　ノズル３７２ｆは、シール３７２ｅを基板Ｗ１から離す前に、シール３７２ｅの内部に溜めた剥離液を吸い上げてもよい。剥離液を吐出するノズル３７２ｆと、剥離液を吸い上げるノズル３７２ｆとは、別々に設けられてもよい。

　図１２（Ｂ）に示すように、チップ剥離部３７は、基板保持部３７１の内部に複数の突き上げピン３７４を有してもよい。複数の突き上げピン３７４は、個別に昇降させられる。基板保持部３７１がチップ付き基板ＣＷ１を吸着した状態で、突き上げピン３７４が基板Ｗ１を局所的に付き上げることで、基板Ｗ１が局所的に曲げ変形させられ、チップＣＰ１が基板Ｗ１から剥離する。

　次に、図１３を参照して、リワーク部３８の一例について説明する。リワーク部３８は、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃのうち、チップ剥離部３７によってチップＣＰ１を剥離した貼合領域を選択的に処理する。リワーク部３８は、例えば、基板保持部３８１と、処理ヘッド３８２と、を有する。

　基板保持部３８１は、チップ付き基板ＣＷ１を保持する。基板保持部３８１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）の移動が可能である。基板保持部３８１は、鉛直軸を中心とする回転が可能であってもよい。基板保持部３８１の移動または回転によって、処理位置を変更できる。基板保持部３８１は、鉛直方向の移動が可能であってもよい。

　処理ヘッド３８２は、例えばプラズマヘッドを有し、プラズマヘッドからチップＣＰ１を剥離した貼合領域に選択的にプラズマを供給する。処理ヘッド３８２は、プラズマの供給領域を絞るべく、プラズマヘッドを囲むカバーを有してもよく、さらにカバーの内部を減圧してもよい。

　処理ヘッド３８２は、洗浄ヘッドを有してもよく、洗浄ヘッドからチップＣＰ１を剥離した貼合領域に選択的に水を供給する。洗浄ヘッドは、水を液体と気体のどちらの状態で供給してもよいが、好ましくは気体の状態で供給する。処理ヘッド３８２は、水の供給領域を絞るべく、洗浄ヘッドを囲むカバーを有してもよく、さらにカバーの内部を減圧してもよい。

　処理ヘッド３８２は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）の移動が可能であってもよい。処理ヘッド３８２の移動によって、処理位置を変更できる。処理ヘッド３８２は、鉛直方向の移動が可能であってもよい。

　次に、図１４を参照して、第１変形例に係る基板処理装置１について、上記実施形態との相違点を主に説明する。基板処理装置１は、第１処理ステーション３の代わりに、第２処理ステーション５が検査部３６を備える。基板Ｗ１とチップＣＰ１の貼合（ステップＳ１０４）と、貼合状態の検査（ステップＳ１０５）とを同時に実施することも可能である。第２処理ステーション５は、第１処理ステーション３の代わりに、検査部３６に加えて、チップ剥離部３７も備えてもよい。

　次に、図１５と図１６を参照して、第２変形例に係る基板処理装置１について、上記実施形態及び上記第１変形例との相違点を主に説明する。基板処理装置１は、図１６（Ａ）～図１６（Ｄ）に示すように、基板Ｗ１の主面Ｗ１ｃの貼合領域とは異なる第２貼合領域に、チップＣＰ１とは異なる第２チップＣＰ２を貼合することで、チップ付き基板ＣＷ１を製造する。チップ付き基板ＣＷ１は、基板Ｗ１と、基板Ｗ１に貼合された複数のチップＣＰ１と、基板Ｗ１に貼合された複数の第２チップＣＰ２を含む。

　基板処理装置１には、図１６（Ｂ）に示す複数の第２チップＣＰ２が搬入される。複数の第２チップＣＰ２は第２テープＴＰ２に接着されており、第２テープＴＰ２の外周が第２フレームＦＲ２に装着されている。第２フレームＦＲ２の開口部に、複数の第２チップＣＰ２が配列されている。複数の第２チップＣＰ２は、例えば基板を第２テープＴＰ２に接着した状態で基板をダイシングすることで得られる。

　第２チップＣＰ２は、下地基板ＣＰ２ａと、下地基板ＣＰ２ａの上に形成されたデバイスＣＰ２ｂと、を有する。下地基板ＣＰ２ａは、例えば、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、又はガラス基板である。デバイスＣＰ２ｂは、半導体素子、回路、又は端子などを含む。デバイスＣＰ２ｂは、下地基板ＣＰ２ａを基準として、第２テープＴＰ２とは反対側に配置される。

　図１６（Ｃ）に示すように、ピックアップ部５３は、複数の第２チップＣＰ２を個別に第２テープＴＰ２から剥離する。その後、第２チップＣＰ２は、上下反転された上で、図１６（Ｄ）に示すように、基板Ｗ１に貼合される。基板Ｗ１のデバイスＷ１ｂと、チップＣＰ１のデバイスＣＰ１ｂと、第２チップＣＰ２のデバイスＣＰ２ｂとが電気的に接続される。これにより、チップ付き基板ＣＷ１が得られる。

　図１５に示すように、インターフェースブロック４は、第３バッファ部４５を備えてもよい。第３バッファ部４５は、第１処理ステーション３の搬送領域３０に隣接している。第１バッファ部４１と第２バッファ部４２と第３バッファ部４５は、インターフェースブロック４のフットプリントを小さくすべく、鉛直方向に積層されてもよい。

　第３バッファ部４５は、第２フレームＦＲ２と共に複数の第２チップＣＰ２を保管する。第３バッファ部４５は、前処理（例えば洗浄）を実施済みの複数の第２チップＣＰ２を保管する。これにより、第２処理ステーション５の稼働率を向上でき、チップ付き基板ＣＷ１の生産効率を向上できる。

　なお、第２チップＣＰ２の搬送と洗浄は、チップＣＰ１の搬送と洗浄と同様に行われるので、説明を省略する。第２チップＣＰ２の搬送と洗浄に用いられる装置と、チップＣＰ１の搬送と洗浄に用いられる装置とは、共通の装置であってもよいし、別々に設けた装置であってもよい。

　また、第２チップＣＰ２のピックアップと実装は、チップＣＰ１のピックアップと実装と同様に行われるので、説明を省略する。第２チップＣＰ２のピックアップと実装に用いられる装置と、チップＣＰ１のピックアップと実装に用いられる装置とは、共通の装置であってもよいし、別々に設けた装置であってもよい。

　以上、本開示に係る基板処理装置、及び基板処理方法の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

１　　基板処理装置
６　　チップ貼合部
３０　搬送領域
３１　第１基板搬送アーム
３２　第１フレーム搬送アーム
３３　チップ洗浄部
３５　基板洗浄部
ＣＰ１　チップ
ＦＲ１　フレーム
ＴＰ１　テープ
Ｗ１　基板
Ｗ１ｃ　主面

Claims (19)

1. 　基板を洗浄する基板洗浄部と、
   　複数のチップがテープを介してフレームに装着された状態で、複数の前記チップを洗浄するチップ洗浄部と、
   　前記基板の主面の異なる貼合領域に複数の前記チップを貼合するチップ貼合部と、
   　前記基板洗浄部と前記チップ洗浄部と前記チップ貼合部とに隣接する搬送領域と、
   　前記搬送領域で、前記基板を保持して前記基板を搬送する第１基板搬送アームと、
   　前記搬送領域で、前記フレームを保持して前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する第１フレーム搬送アームと、
   を備え、
   　前記第１基板搬送アームは前記基板を前記基板洗浄部から前記チップ貼合部に搬送し、前記第１フレーム搬送アームは前記フレームと共に複数の前記チップを前記チップ洗浄部から前記チップ貼合部に搬送する、基板処理装置。
2. 　前記チップ洗浄部は、前記テープを放射状に拡張することで隣り合う前記チップ同士の間隔を広げるエキスパンド部を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 　前記チップ洗浄部は、前記フレームを載せる一対のガイドレールを有する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 　前記チップ貼合部は、前記搬送領域に隣接するインターフェース部と、前記インターフェース部を基準として前記搬送領域とは反対側に配置される第２処理ステーションと、を備え、
   　前記第２処理ステーションは、前記基板を保持する基板保持部と、複数の前記チップが前記テープを介して前記フレームに装着された状態で複数の前記チップを保持するチップ保持部と、前記チップ保持部で保持されている前記チップを前記テープから剥離するピックアップ部と、前記ピックアップ部で前記テープから剥離した前記チップを前記基板に実装するマウント部と、を備え、
   　前記インターフェース部は、前記第１基板搬送アームによって搬送された前記基板を保管する第１バッファ部と、前記第１バッファ部から前記基板保持部に前記基板を搬送する第２基板搬送アームと、前記第１フレーム搬送アームによって前記フレームと共に搬送された複数の前記チップを保管する第２バッファ部と、前記第２バッファ部から前記チップ保持部に前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する第２フレーム搬送アームと、を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
5. 　前記チップ貼合部は、前記基板の前記主面の前記貼合領域とは異なる第２貼合領域に、前記チップとは異なる第２チップを貼合し、
   　前記インターフェース部は、複数の前記第２チップが第２テープを介して第２フレームに装着された状態で、複数の前記第２チップを保管する第３バッファ部を備える、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 　前記第２処理ステーションは、前記基板の前記主面の異なる前記貼合領域に貼合された複数の前記チップのそれぞれの貼合状態が良好か不良かを検査する検査部と、前記検査部による検査で前記貼合状態が不良であった前記チップを前記基板から剥離するチップ剥離部と、を備える、請求項４または５に記載の基板処理装置。
7. 　前記基板の前記主面の異なる前記貼合領域に貼合された複数の前記チップのそれぞれの貼合状態が良好か不良かを検査する検査部と、前記検査部による検査で前記貼合状態が不良であった前記チップを前記基板から剥離するチップ剥離部と、を備え、
   　前記検査部と前記チップ剥離部は、前記搬送領域に隣接する、請求項１～５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 　前記チップ貼合部は、前記基板の前記主面のうち、前記チップ剥離部によって前記チップを剥離した前記貼合領域に、前記チップを再度貼合するか、または前記チップを再度貼合しない、請求項６または７に記載の基板処理装置。
9. 　前記チップ貼合部は、前記基板の前記主面のうち、前記チップ剥離部によって前記チップを剥離した前記貼合領域に、前記チップを再度貼合することなく前記チップとは別に用意されたダミーチップを貼合する、請求項８に記載の基板処理装置。
10. 　前記基板の前記主面は、前記貼合領域ごとにデバイスを有し、
    　前記貼合領域ごとに前記デバイスの状態が良好か不良かを示す情報を取得する情報取得部を備え、
    　前記チップ貼合部は、前記情報の前記状態が良好である前記デバイスには前記チップを貼合し、前記情報の前記状態が不良である前記デバイスには前記チップを貼合しない、請求項１～９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
11. 　前記チップ貼合部は、前記情報の前記状態が不良である前記デバイスには前記チップを貼合することなく前記チップとは別に用意されたダミーチップを貼合する、請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 　前記基板の前記主面をプラズマ処理する表面改質部を備え、
    　前記表面改質部は、前記搬送領域に隣接しており、
    　前記第１基板搬送アームは、前記基板を前記表面改質部から前記基板洗浄部に搬送する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
13. 　前記搬送領域を基準として前記チップ貼合部とは反対側に、前記搬送領域に隣接する搬入出ステーションを備え、
    　前記搬入出ステーションは、前記チップを貼合する前の前記基板を収容するカセットと、複数の前記チップが前記テープを介して前記フレームに装着された状態で複数の前記チップを収容するカセットとが載置される載置台を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板処理装置。
14. 　基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
    　前記基板処理装置は、
    　基板を洗浄する基板洗浄部と、
    　複数のチップがテープを介してフレームに装着された状態で、複数の前記チップを洗浄するチップ洗浄部と、
    　前記基板の主面の異なる貼合領域に複数の前記チップを貼合するチップ貼合部と、
    　前記基板洗浄部と前記チップ洗浄部と前記チップ貼合部とに隣接する搬送領域と、
    　前記搬送領域で、前記基板を保持して前記基板を搬送する第１基板搬送アームと、
    　前記搬送領域で、前記フレームを保持して前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する第１フレーム搬送アームと、
    を備え、
    　前記基板処理方法は、
    　前記基板洗浄部によって前記基板を洗浄することと、
    　前記第１基板搬送アームによって前記基板を前記基板洗浄部から前記チップ貼合部に搬送することと、
    　前記チップ洗浄部によって複数の前記チップを洗浄することと、
    　前記第１フレーム搬送アームによって前記フレームと共に複数の前記チップを前記チップ洗浄部から前記チップ貼合部に搬送することと、
    を有する、基板処理方法。
15. 　前記チップ洗浄部によって、前記テープを放射状に拡張することで隣り合う前記チップ同士の間隔を広げた状態で、複数の前記チップを洗浄することを有する、請求項１４に記載の基板処理方法。
16. 　前記チップ貼合部は、前記搬送領域に隣接するインターフェース部と、前記インターフェース部を基準として前記搬送領域とは反対側に配置される第２処理ステーションと、を備え、
    　前記第２処理ステーションは、前記基板を保持する基板保持部と、複数の前記チップが前記テープを介して前記フレームに装着された状態で複数の前記チップを保持するチップ保持部と、前記チップ保持部で保持されている前記チップを前記テープから剥離するピックアップ部と、前記ピックアップ部で前記テープから剥離した前記チップを前記基板に実装するマウント部と、を備え、
    　前記インターフェース部は、前記第１基板搬送アームによって搬送された前記基板を保管する第１バッファ部と、前記第１バッファ部から前記基板保持部に前記基板を搬送する第２基板搬送アームと、前記第１フレーム搬送アームによって前記フレームと共に搬送された複数の前記チップを保管する第２バッファ部と、前記第２バッファ部から前記チップ保持部に前記フレームと共に複数の前記チップを搬送する第２フレーム搬送アームと、を備え、
    　前記基板処理方法は、前記第２基板搬送アームによって前記第１バッファ部から前記基板保持部に前記基板を搬送することと、前記第２フレーム搬送アームによって前記第２バッファ部から前記チップ保持部に前記フレームと共に複数の前記チップを搬送することと、を有する、請求項１４または１５に記載の基板処理方法。
17. 　前記インターフェース部は、前記チップとは異なる第２チップが第２テープを介して第２フレームに装着された状態で、複数の前記第２チップを保管する第３バッファ部を備え、
    　前記基板処理方法は、前記チップ貼合部によって、前記基板の前記主面の前記貼合領域とは異なる第２貼合領域に、前記第２チップを貼合することを有する、請求項１６に記載の基板処理方法。
18. 　前記基板の前記主面は、前記貼合領域ごとにデバイスを有し、
    　前記基板処理方法は、前記貼合領域ごとに前記デバイスの状態が良好か不良かを示す情報を取得することと、前記情報の前記状態が良好である前記デバイスには前記チップを貼合して前記情報の前記状態が不良である前記デバイスには前記チップを貼合しないことと、を有する、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
19. 　前記情報の前記状態が不良である前記デバイスには、前記チップを貼合することなく前記チップとは別に用意されたダミーチップを貼合すること、を有する、請求項１８に記載の基板処理方法。

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