WO2024089907A1 - 基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents

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WO2024089907A1
WO2024089907A1 PCT/JP2023/005318 JP2023005318W WO2024089907A1 WO 2024089907 A1 WO2024089907 A1 WO 2024089907A1 JP 2023005318 W JP2023005318 W JP 2023005318W WO 2024089907 A1 WO2024089907 A1 WO 2024089907A1
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WO
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chip
plate
substrate
transport plate
substrate processing
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Application number
PCT/JP2023/005318
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English (en)
French (fr)
Inventor
伸明 松岡
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • the chip mounting system described in Patent Document 1 includes a chip supply device, a bonding device, a surface treatment device, an input/output section, and a transport section (paragraph [0225] of Patent Document 1).
  • the chip supply device supplies multiple chips individually.
  • the bonding device attaches the chips supplied from the chip supply device onto a substrate.
  • One aspect of the present disclosure provides a technology that suppresses contamination caused by foreign matter adhering to the tape.
  • a substrate processing apparatus includes a transfer unit that transfers a chip adhered to a tape covering an opening of a frame from the tape to a transport plate, a first cleaning unit that cleans the surface of the chip while the transport plate holds the chip, a first activation unit that activates the surface of the chip while the transport plate holds the chip, and a joining unit that removes the chip from the transport plate and faces the surface of the removed chip toward the substrate to join the chip to the substrate.
  • contamination caused by foreign matter adhering to the tape can be suppressed.
  • FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a chip-mounted substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a substrate.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a chip adhered to a tape.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the transport plate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a chip placed on a transport plate.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a transfer unit.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a joint portion.
  • FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a chip-mounted substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of
  • FIG. 10A is a side view showing an example of a plurality of first suction heads
  • FIG. 10B is a bottom view of the plurality of first suction heads shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modified example of the first suction head.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a first modified example of the transport plate.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second modified example of the transport plate.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a third modified example of the transport plate.
  • FIG. 15(A) is a cross-sectional view showing a fourth modified example of the transport plate
  • FIG. 15(B) is a cross-sectional view showing the state during chip adsorption
  • FIG. 15(C) is a cross-sectional view showing the state during chip transport.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are perpendicular to each other.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal directions, and the Z-axis direction is vertical.
  • a substrate processing apparatus 1 manufactures a chip-attached substrate CW by bonding a chip CP to a substrate W.
  • the chip-attached substrate CW includes a substrate W and a plurality of chips CP bonded to the substrate W.
  • the substrate W has a base substrate Wa and a plurality of devices Wb formed on the base substrate Wa.
  • the base substrate Wa is, for example, a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or a glass substrate.
  • the devices Wb include semiconductor elements, circuits, terminals, or the like.
  • the devices Wb are formed on the main surface Wc of the substrate W.
  • the chip CP has a base substrate CPa and a device CPb formed on the base substrate CPa.
  • the base substrate CPa is, for example, a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or a glass substrate.
  • the device CPb includes a semiconductor element, a circuit, or a terminal.
  • the device CPb is formed on a surface CPc of the chip CP.
  • the substrate processing apparatus 1 bonds the chip CP and the substrate W with the surface CPc of the chip CP facing the main surface Wc of the substrate W.
  • the device CPb of the chip CP and the device Wb of the substrate W are electrically connected.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a loading/unloading station 2, a processing station 3, and a control unit 9.
  • the loading/unloading station 2 and the processing station 3 are arranged in this order from the negative side of the X-axis to the positive side of the X-axis.
  • the loading/unloading station 2 includes a first mounting table 20.
  • Cassettes C1 to C4 are mounted on the first mounting table 20.
  • Cassette C1 accommodates a frame FR and multiple chips CP.
  • Cassette C2 accommodates a used frame FR from which at least some of the chips CP have been removed.
  • Cassette C3 accommodates a substrate W prior to bonding with a chip CP.
  • Cassette C4 accommodates a substrate CW with a chip attached.
  • multiple chips CP are attached to a tape TP that covers the opening of the frame FR, and multiple chips CP are arranged in the opening of the frame FR.
  • the multiple chips CP are obtained, for example, by dicing a substrate while the substrate is attached to the tape TP.
  • the surface CPc of the chip CP is protected by a protective film PF before dicing.
  • the protective film PF is positioned on the opposite side of the tape TP with the chip CP in between.
  • the multiple chips CP are transferred from the tape TP to the transport plate 80, then removed from the transport plate 80, inverted upside down, and bonded to the substrate W.
  • the protective film PF is removed before bonding the chips CP to the substrate W.
  • the transport plate 80 is not particularly limited, but for example, as shown in Figures 5 and 6, has an adhesive tape 81 to which the chips CP are attached, and an elastic sheet 82 to which the adhesive tape 81 is attached.
  • the adhesive tape 81 is not temperature sensitive, but it may be temperature sensitive and its adhesive strength may be changed according to temperature.
  • the material of the elastic sheet 82 is rubber or resin.
  • the rubber is, for example, silicone rubber.
  • the resin is, for example, polyimide, urethane acrylate, or water-based urethane.
  • the loading/unloading station 2 comprises a transport area 21, a third transport arm 22, and a fourth transport arm 23.
  • the transport area 21 is adjacent to the first mounting table 20.
  • the third transport arm 22 holds and transports a frame FR in the transport area 21.
  • the fourth transport arm 23 holds and transports a substrate W in the transport area 21.
  • the third transport arm 22 and the fourth transport arm 23 are each capable of moving horizontally (in both the X-axis and Y-axis directions) and vertically, and of rotating about a vertical axis.
  • the loading/unloading station 2 has a drive unit (not shown) that moves or rotates the third transport arm 22 and the fourth transport arm 23.
  • the third transport arm 22 and the fourth transport arm 23 may be mounted on different Y-axis sliders and moved independently in the Y-axis direction as shown in FIG. 1, or may be mounted on the same Y-axis slider and moved simultaneously in the Y-axis direction.
  • the third transport arm 22 and the fourth transport arm 23 are mounted on the same Y-axis slider, they are stacked in the Z-axis direction.
  • the multiple Y-axis sliders are arranged with a shift in the Z-axis direction.
  • the third transport arm 22 takes out the multiple chips CP together with the frame FR from the cassette C1 and transports them to the transfer section 33.
  • the third transport arm 22 also takes out the used frame FR from the transfer section 33 and stores it in the cassette C2.
  • the third transport arm 22 that transports the multiple chips CP together with the frame FR and the third transport arm 22 that transports the used frame FR may be provided separately.
  • the fourth transport arm 23 removes the substrate W before the chip CP is bonded from the cassette C3 and transports it to the substrate mounting section 37.
  • the fourth transport arm 23 also removes the substrate CW with chips from the substrate mounting section 37 and stores it in the cassette C4.
  • the fourth transport arm 23 that transports the substrate W before the chip CP is bonded and the fourth transport arm 23 that transports the substrate CW with chips may be provided separately.
  • the processing station 3 comprises a transport area 30, a first transport arm 31, and a second transport arm 32.
  • the transport area 30 extends in the X-axis direction.
  • the first transport arm 31 holds and transports a transport plate 80 in the transport area 30.
  • the second transport arm 32 holds and transports a substrate W in the transport area 30.
  • the first transport arm 31 and the second transport arm 32 are each capable of moving horizontally (in both the X-axis and Y-axis directions) and vertically, and of rotating around the vertical axis.
  • the processing station 3 has a drive unit (not shown) that moves or rotates the first transport arm 31 and the second transport arm 32.
  • the first transport arm 31 and the second transport arm 32 may be mounted on different X-axis sliders and moved independently in the X-axis direction as shown in FIG. 1, or may be mounted on the same X-axis slider and moved simultaneously in the X-axis direction.
  • the first transport arm 31 and the second transport arm 32 are mounted on the same X-axis slider, they are stacked in the Z-axis direction.
  • the multiple X-axis sliders are arranged with a shift in the Z-axis direction.
  • the first transport arm 31 takes out the multiple chips CP together with the transport plate 80 from the replacement unit 33, and transports them to the bonding unit 41 via the first cleaning unit 34, the first plasma treatment unit 35, and the first hydrophilic treatment unit 36.
  • the first transport arm 31 also takes out the transport plate 80 from the bonding unit 41 and transports it to the replacement unit 33.
  • the transport plate 80 is then returned to the cassette C5.
  • the transport plate 80 may be reused without being returned to the cassette C5, that is, it may be transported again to the first cleaning unit 34 etc. while still holding the chips CP.
  • the second transport arm 32 takes out the substrate W before the chip CP is bonded from the substrate placement section 37, and transports it to the bonding section 41 via the second cleaning section 38, the second plasma treatment section 39, and the second hydrophilic treatment section 40.
  • the second transport arm 32 also takes out the substrate CW with chips from the bonding section 41, and places it on the substrate placement section 37 via the inspection section 42, etc.
  • the second transport arm 32 that transports the substrate W before the chip CP is bonded and the second transport arm 32 that transports the substrate CW with chips may be provided separately.
  • the transport plate 80 preferably has the same diameter as the substrate W.
  • the first transport arm 31 and the second transport arm 32 can be of the same model number (i.e., the same dimensions and shape), reducing costs.
  • the first cleaning unit 34 and the second cleaning unit 38, the first plasma processing unit 35 and the second plasma processing unit 39, or the first hydrophilic processing unit 36 and the second hydrophilic processing unit 40 can also be of the same model number, reducing costs. This also prevents the device from becoming too large.
  • the processing station 3 includes a transfer section 33, a first cleaning section 34, a first plasma processing section 35, a first hydrophilic processing section 36, a substrate placement section 37, a second cleaning section 38, a second plasma processing section 39, a second hydrophilic processing section 40, a bonding section 41, an inspection section 42, a peeling section 43, and an annealing section 44.
  • These sections 33 to 44 are adjacent to the transport region 30, and are positioned on the Y-axis positive side, Y-axis negative side, or X-axis positive side of the transport region 30, respectively.
  • the transfer unit 33 transfers the chip CP, which is adhered to the tape TP covering the opening of the frame FR, from the tape TP to the transport plate 80.
  • This allows the chip CP to be separated from any foreign matter adhering to the tape TP, thereby preventing contamination of the chip-attached substrate CW by the foreign matter.
  • the foreign matter is, for example, particles that are generated when dicing a substrate into multiple chips CP.
  • the transport plate 80 has the same diameter as the substrate W, placing the chip CP on the transport plate 80 makes it possible to process the substrate W and the chip CP using equipment of the same model number.
  • the transfer unit 33 may place multiple chips CP having different functions (different electrical circuits) on the same single transport plate 80. Tapes TP and frames FR may be prepared according to the functions of the chip CP. In other words, multiple chips CP having different functions may be attached to different frames FR via different tapes TP. In this case, the transfer unit 33 transfers multiple chips CP having different functions from tapes TP prepared according to the functions of the chip CP onto the same single transport plate 80. Multiple chips CP having different functions may be attached to the same single frame FR via the same single tape TP. In this case, the transfer unit 33 transfers multiple chips CP having different functions from the same single tape TP onto the same single transport plate 80.
  • the transfer unit 33 has a third holding table 331, a fourth holding table 332, a third suction head 333, and a third driving unit 334.
  • the third holding table 331 holds the frame FR.
  • the fourth holding table 332 holds the transport plate 80.
  • the third suction head 333 adsorbs the chip CP.
  • the surface CPc of the chip CP is covered with a protective film PF, and the third suction head 333 adsorbs the chip CP via the protective film PF.
  • the third suction head 333 comes into contact with the protective film PF.
  • the third driving unit 334 moves the third suction head 333 in the horizontal and vertical directions to transfer the chip CP adsorbed by the third suction head 333 from the tape TP to the transport plate 80.
  • the replacement unit 33 has a second pressing unit 335.
  • the second pressing unit 335 locally presses the chip CP through the tape TP and locally deforms the tape TP.
  • the chips CP can be pushed up individually, and the chips CP can be prevented from rubbing against each other when the chips CP are picked up.
  • the second pressing unit 335 has, for example, a pressing pin 335a that locally presses the tape TP, and a driving unit 335b that drives the pressing pin 335a.
  • the driving unit 335b includes, for example, an air pressure cylinder.
  • the driving unit 335b may include a servo motor that controls the position of the pressing pin 335a.
  • multiple pressing pins 335a may press one chip CP.
  • the control unit 9 may control switching of the combination (including the number) of pressing pins 335a to be used depending on the dimensions or shape of the chip CP.
  • the replacement unit 33 has a second change unit 336 that changes the local deformation position of the tape TP by moving the third holding table 331 and the second pressing unit 335 relative to one another.
  • the second change unit 336 moves the third holding table 331, for example, but may also move the second pressing unit 335, or may move both.
  • the transfer section 33 is adjacent to the second loading stage 50, and the second loading stage 50 has a cassette C5 loaded on it.
  • the cassette C5 contains a transport plate 80.
  • the transfer section 33 has an internal transport arm (not shown). The internal transport arm removes the transport plate 80 from the cassette C5 and passes it to the fourth holding stage 332.
  • the cassette C5 may be placed on the first placement stage 20 of the loading/unloading station 2.
  • the fourth transport arm 23 removes the transport plate 80 from the cassette C5 and passes it to the fourth holding stage 332.
  • the cassette C1 may also be placed on the second mounting stage 50.
  • the internal transport arm of the transfer unit 33 removes the multiple chips CP together with the frame FR from the cassette C1 and transfers them to the third holding stage 331.
  • the first cleaning unit 34 cleans the surface CPc of the chip CP while the transport plate 80 holds the chip CP.
  • the surface CPc of the chip CP faces the opposite side to the transport plate 80. If the surface CPc of the chip CP is covered with a protective film PF, the first cleaning unit 34 removes the protective film PF.
  • the surface CPc of the chip CP can be cleaned. By then performing activation and bonding, it is possible to prevent foreign matter such as air bubbles or particles from getting caught during bonding. Since the chip CP has already been transferred from the tape TP to the transport plate 80, there is less influence from particles generated during dicing, and the chip CP can be cleaned more effectively, thereby preventing defects during activation and bonding.
  • the first plasma processing unit 35 performs plasma processing on the surface CPc of the chip CP.
  • oxygen gas which is a processing gas
  • the surface CPc of the chip CP is modified by irradiating the surface CPc of the chip CP with oxygen ions.
  • the processing gas is not limited to oxygen gas, and may be, for example, nitrogen gas.
  • the first plasma processing unit 35 is an example of a first activation unit. The first activation unit activates the surface CPc of the chip CP.
  • the first hydrophilic processing unit 36 hydrophilizes the surface CPc of the chip CP.
  • the first hydrophilic processing unit 36 supplies pure water (e.g., deionized water) onto the chip CP while rotating the transport plate 80 held by the spin chuck.
  • the pure water imparts OH groups to the surface CPc of the chip CP, which has been previously modified.
  • the chip CP and the substrate W can be bonded by utilizing hydrogen bonds between the OH groups.
  • the first hydrophilic processing unit 36 is an example of a first activation unit.
  • the substrate W before the chip CP is bonded is placed on the substrate mounting portion 37.
  • the substrate CW with chips may also be placed on the substrate mounting portion 37.
  • the substrate mounting portion 37 on which the substrate W before the chip CP is bonded is placed and the substrate mounting portion 37 on which the substrate CW with chips is placed may be provided separately, or multiple portions of each may be provided.
  • the second cleaning section 38 cleans the main surface Wc of the substrate W.
  • the main surface Wc of the substrate W can be cleaned. Then, activation and bonding are performed, thereby preventing foreign matter such as air bubbles or particles from becoming caught during bonding.
  • the second plasma processing unit 39 performs plasma processing on the main surface Wc of the substrate W.
  • oxygen gas which is a processing gas
  • the main surface Wc of the substrate W is modified by irradiating the oxygen ions onto the main surface Wc of the substrate W.
  • the processing gas is not limited to oxygen gas, and may be, for example, nitrogen gas.
  • the second plasma processing unit 39 is an example of a second activation unit.
  • the second hydrophilic processing unit 40 hydrophilizes the main surface Wc of the substrate W.
  • the second hydrophilic processing unit 40 supplies pure water (e.g., deionized water) onto the substrate W while rotating the substrate W held by the spin chuck.
  • the pure water imparts OH groups to the main surface Wc of the substrate W, which has been previously modified.
  • the chip CP and the substrate W can be bonded by utilizing hydrogen bonds between the OH groups.
  • the second hydrophilic processing unit 40 is an example of a second activation unit.
  • the bonding unit 41 removes the chip CP from the transport plate 80, and bonds the chip CP to the substrate W with the surface CPc of the removed chip CP facing the main surface Wc of the substrate W.
  • a substrate CW with a chip is obtained.
  • the device CPb of the chip CP and the device Wb of the substrate W are electrically connected.
  • the bonding portion 41 may bond multiple chips CP having different functions (different electrical circuits) to the same substrate W. Multiple chips CP having different functions are electrically connected to one device Wb.
  • the substrate W has multiple devices Wb, and multiple chips CP having different functions are electrically connected to each of the multiple devices Wb.
  • the number of chips CP electrically connected to one device Wb is not particularly limited.
  • the joining unit 41 has a first holding table 411, a first suction head 412, and a first driving unit 413.
  • the first holding table 411 holds the transport plate 80.
  • the first suction head 412 suctions the surface CPc of the chip CP without contact.
  • the first driving unit 413 moves the first suction head 412 in the horizontal and vertical directions.
  • the first driving unit 413 separates the first suction head 412 relatively from the transport plate 80, thereby removing the chip CP from the transport plate 80.
  • the first suction head 412 suctions the surface CPc of the chip CP while forming a gap between it and the chip CP. This can prevent contamination of the surface CPc of the chip CP.
  • the first suction head 412 is, for example, an ultrasonic or Bernoulli type.
  • the ultrasonic type uses the squeeze effect caused by ultrasonic vibrations, while the Bernoulli type uses the Bernoulli effect.
  • the ultrasonic type can suppress horizontal deviations compared to the Bernoulli type.
  • the joint 41 has a first pressing portion 414.
  • the first pressing portion 414 locally presses the chip CP via the transport plate 80 and locally deforms the transport plate 80.
  • the first pressing portion 414 for example, locally deforms the transport plate 80 into an upward convex shape, thereby forming a wedge-shaped gap on the periphery of the lower surface of the chip CP and reducing the bonding force between the chip CP and the transport plate 80. This allows the chip CP to be easily removed from the transport plate 80.
  • the first suction head 412 non-contact suctions the chip CP pressed by the first pressing portion 414.
  • a gap is formed between the first suction head 412 and the chip CP, so the suction force is weak.
  • by locally deforming the transport plate 80 into an upward convex shape a wedge-shaped gap is formed on the periphery of the underside of the chip CP, and the bonding force between the chip CP and the transport plate 80 is reduced. Therefore, even if the suction force is weak, the chip CP can be removed from the transport plate 80.
  • the first pressing unit 414 has a pressing pin 414a that locally presses the transport plate 80, and a drive unit 414b that drives the pressing pin 414a.
  • the drive unit 414b includes, for example, a servo motor that controls the position of the pressing pin 414a. By controlling the position of the pressing pin 414a, contact between the chip CP and the first suction head 412 can be suppressed.
  • multiple pressing pins 414a may press one chip CP.
  • the control unit 9 may control switching of the combination (including the number) of pressing pins 414a to be used depending on the dimensions or shape of the chip CP.
  • the joining unit 41 has a first change unit 415 that changes the local deformation position of the transport plate 80 by moving the first holding table 411 and the first pressing unit 414 relative to one another.
  • the first change unit 415 moves the first holding table 411, for example, but may also move the first pressing unit 414, or may move both.
  • the bonding unit 41 has a second holding table 416, a second suction head 417, and a second drive unit 418.
  • the second holding table 416 holds the substrate W.
  • the second suction head 417 receives the chip CP from the first suction head 412 and suctions the back surface CPd of the chip CP, which faces opposite to the front surface CPc. Since it does not matter if the back surface CPd becomes dirty, the second suction head 417 comes into contact with the chip CP.
  • the second drive unit 418 moves the second suction head 417 in the horizontal and vertical directions, thereby bonding the chip CP to the substrate W with the surface CPc of the chip CP that is suctioned by the second suction head 417 facing the main surface Wc of the substrate W.
  • the second drive unit 418 turns the second suction head 417 upside down to turn the chip CP upside down.
  • the first drive unit 413 may turn the first suction head 412 up and down.
  • the first suction head 412 is of an ultrasonic type. Unlike the Bernoulli type, the ultrasonic type can turn the chip CP up and down while suctioning it without contact.
  • the inspection unit 42 inspects whether the bonding state between the substrate W and the chip CP is good or bad. The inspection is performed for each chip CP.
  • the inspection items include at least one of the presence or absence of foreign matter such as air bubbles and the presence or absence of misalignment. For example, if there are air bubbles at the interface between the substrate W and the chip CP, the bubbles will burst when the substrate CW with the chip is vacuum processed. The bursting of the air bubbles may cause problems even for chips CP that are in a good bonding state, or may contaminate the vacuum chamber.
  • the height of the chip CP will increase, causing chipping during grinding or polishing, and the impact may cause problems even for chips CP that are in a good bonding state.
  • the peeling unit 43 peels off the chips CP that are found to have a poor bonding state in the inspection by the inspection unit 42 from the substrate W. Peeling off the chips CP that are found to have a poor bonding state from the substrate W solves problems that arise when air bubbles or particles are present at the interface between the substrate W and the chip CP, and improves the quality of the substrate CW with the chips.
  • the chips CP peeled off from the substrate W may be reused or discarded.
  • the annealing unit 44 heats the chip-attached substrate CW. Before the heat treatment, the chip CP and the substrate W are bonded by hydrogen bonds between OH groups. The heat treatment causes a dehydration condensation reaction, resulting in covalent bonds and improving the bonding strength between the chip CP and the substrate W.
  • the peeling unit 43 peels off the chip CP before the annealing unit 44 heats the chip-attached substrate CW.
  • the control unit 9 is, for example, a computer, and includes an arithmetic unit 91 such as a CPU (Central Processing Unit), and a storage unit 92 such as a memory.
  • the storage unit 92 stores programs that control various processes executed in the substrate processing apparatus 1.
  • the control unit 9 controls the operation of the substrate processing apparatus 1 by having the arithmetic unit 91 execute the programs stored in the storage unit 92.
  • a unit control unit that controls the operation of each unit constituting the substrate processing apparatus 1 may be provided, and a system control unit that controls multiple unit control units may be provided.
  • the control unit 9 may be composed of the unit control units and the system control unit.
  • FIG. 9 a substrate processing method according to one embodiment will be described with reference to FIG. 9.
  • the processing in FIG. 9 is performed under the control of the control unit 9.
  • the third transport arm 22 of the loading/unloading station 2 takes out the chips CP together with the frame FR from the cassette C1 and transports them to the transfer section 33.
  • the transfer section 33 transfers the chips CP from the tape TP to the transport plate 80 (step S101).
  • the first transport arm 31 of the processing station 3 takes out the chips CP together with the transport plate 80 from the transfer section 33 and transports them to the first cleaning section 34.
  • the first cleaning section 34 cleans the surfaces CPc of each of the chips CP (step S102).
  • the first transport arm 31 takes out the chips CP together with the transport plate 80 from the first cleaning section 34 and transports them to the first plasma processing section 35.
  • the first plasma processing section 35 plasma-processes the surfaces CPc of each of the chips CP (step S103). Then, the first transport arm 31 takes out the multiple chips CP together with the transport plate 80 from the first plasma processing unit 35 and transports them to the first hydrophilic processing unit 36. Next, the first hydrophilic processing unit 36 hydrophilizes the surface CPc of each of the multiple chips CP (step S104). Then, the first transport arm 31 takes out the multiple chips CP together with the transport plate 80 from the first hydrophilic processing unit 36 and transports them to the bonding unit 41.
  • the fourth transport arm 23 of the loading/unloading station 2 takes out the substrate W from the cassette C3 and transports it to the substrate placement section 37.
  • the second transport arm 32 of the processing station 3 takes out the substrate W from the substrate placement section 37 and transports it to the second cleaning section 38.
  • the second cleaning section 38 cleans the main surface Wc of the substrate W (step S105).
  • the second transport arm 32 takes out the substrate W from the second cleaning section 38 and transports it to the second plasma processing section 39.
  • the second plasma processing section 39 plasma-processes the main surface Wc of the substrate W (step S106).
  • the second transport arm 32 takes out the substrate W from the second plasma processing section 39 and transports it to the second hydrophilic processing section 40.
  • the second hydrophilic processing section 40 hydrophilizes the main surface Wc of the substrate W (step S107).
  • the second transport arm 32 then removes the substrate W from the second hydrophilic treatment section 40 and transports it to the bonding section 41.
  • the bonding unit 41 removes the chip CP from the transport plate 80 and bonds the chip CP to the substrate W with the surface CPc of the removed chip CP facing the main surface Wc of the substrate W (step S108). This results in a substrate CW with a chip.
  • the second transport arm 32 removes the substrate CW with a chip from the bonding unit 41 and transports it to the inspection unit 42.
  • the inspection unit 42 inspects whether the bonding state between the substrate W and the chip CP is good or bad (step S109).
  • the inspection unit 42 transmits the inspection result to the control unit 9.
  • the control unit 9 checks whether there is a defect (step S110).
  • the control unit 9 controls the transport destination of the chip-attached substrate CW to the annealing unit 44 or the peeling unit 43.
  • step S110, NO If the bonding state of the chip CP is defective (step S110, NO), the destination of the chip-attached substrate CW is the peeling section 43.
  • the second transport arm 32 removes the chip-attached substrate CW from the inspection section 42 and transports it to the peeling section 43.
  • the peeling section 43 peels the chip CP with the defective bonding state from the substrate W (step S111). Thereafter, the second transport arm 32 removes the chip-attached substrate CW from the peeling section 43 and transports it to the annealing section 44. Then, the processing from step S112 onwards is performed.
  • the first transport arm 31 may take out the chip-attached substrate CW from the peeling section 43 and transport it to the bonding section 41.
  • the bonding section 41 re-bonds the chip CP to the position where the chip CP was peeled. After that, the processing from step S109 onwards may be performed again.
  • the destination of the chip-attached substrate CW is the annealing section 44.
  • the second transport arm 32 removes the chip-attached substrate CW from the inspection section 42 and transports it to the annealing section 44.
  • the annealing section 44 heats the chip-attached substrate CW (step S112). The heat treatment improves the bonding strength between the chips CP and the substrate W.
  • the second transport arm 32 removes the chip-attached substrate CW from the annealing section 44 and places it on the substrate placement section 37.
  • the fourth transport arm 23 of the load/unload station 2 removes the chip-attached substrate CW from the substrate placement section 37 and stores it in the cassette C4. The chip-attached substrate CW stored in the cassette C4 is then removed from the substrate processing apparatus 1.
  • multiple first suction heads 412A-412D may be prepared.
  • the multiple first suction heads 412A-412D have different dimensions or shapes.
  • the control unit 9 performs control to switch the first suction heads 412A-412D to be used depending on the dimensions or shape of the chip CP. This eliminates the need to replace (change) the first suction heads 412A-412D.
  • the multiple first suction heads 412A-412D are attached to one holder 419.
  • the first drive unit 413 moves the multiple first suction heads 412A-412D together by moving the holder 419.
  • the first drive unit 413 may also rotate the holder 419.
  • the control unit 9 controls the movement or rotation of the holder 419 to switch between the first suction heads 412A-412D to be used. This eliminates the need to reattach the first suction heads 412A-412D to the holder 419.
  • first suction heads 412A-412D are ultrasonic
  • an ultrasonic vibrator is provided in the holder 419.
  • One ultrasonic vibrator vibrates the first suction heads 412A-412D collectively. Note that there may be more than one ultrasonic vibrator, and the first suction heads 412A-412D may be vibrated individually.
  • the first suction head 412 has a restraining portion 412a that suppresses deformation of the transport plate 80 around the chip CP.
  • the restraining portion 412a may be provided in a pair on either side of the chip CP, or may be provided in a ring shape surrounding the chip CP. A portion of the elastic sheet 82 can be selectively deformed, and unintended peeling of the chip CP can be suppressed.
  • the transport plate 80 may have a mesh plate 83 on which an elastic sheet 82 is attached so as to be freely separated.
  • the mesh plate 83 has a plurality of through holes 83a. In a plan view (when viewed from above), the through holes 83a are smaller than the chips CP.
  • the first pressing unit 414 uses multiple pressing pins 414a that pass through multiple through holes 83a to press one chip CP via the elastic sheet 82.
  • the drive unit 414b moves the multiple pressing pins 414a independently.
  • the control unit 9 controls the switching of the combination (including the number) of pressing pins 414a to be used depending on the dimensions or shape of the chip CP.
  • the elastic sheet 82 of the transport plate 80 has a recess 82a on the surface opposite the chip CP.
  • a recess 82a is provided for each chip CP.
  • the recess 82a is larger than the chip CP.
  • the transfer unit 33 places the chip CP on the thinned portion in the recess 82a of the transport plate 80.
  • the first pressing unit 414 presses the chip CP through the elastic sheet 82 with a pressing pin 414a inserted into the recess 82a.
  • the transport plate 80 has a restraining plate 84 that restrains the deformation of the elastic sheet 82.
  • the material of the restraining plate 84 is metal.
  • the metal is, for example, stainless steel.
  • a through hole 84a is formed in the restraining plate 84.
  • the through hole 84a is provided for each chip CP. In a plan view (when viewed from above), the through hole 84a is larger than the chip CP.
  • the transfer unit 33 places the chip CP on the portion of the transport plate 80 where the through hole 84a is provided.
  • the first pressing unit 414 presses the chip CP through the elastic sheet 82 with a pressing pin 414a inserted into the through hole 83a of the restraining plate 84.
  • a portion of the elastic sheet 82 can be selectively deformed, preventing the chip CP from being unintentionally peeled off.
  • the transport plate 80 has a hollow plate 85, a plurality of through holes 85a provided on one side of the hollow plate 85, an elastic membrane 86 covering the plurality of through holes 85a, a communication hole 85b that connects the internal space of the hollow plate 85 with the external space, and an opening/closing valve 87 that opens and closes the communication hole 85b.
  • the elastic membrane 86 covers, for example, the upper surface of the hollow plate 85.
  • the elastic membrane 86 is a rubber membrane or a resin membrane.
  • the communication hole 85b is provided on the surface of the hollow plate 85 that is exposed from the elastic membrane 86, for example, on the lower surface of the hollow plate 85.
  • the on-off valve 87 has a valve body 87a that can move between an open position (see Figures 15(A) and 15(B)) that opens the communication hole 85b and a closed position (see Figure 15(C)) that closes the communication hole 85b, and a biasing member 87b that biases the valve body 87a from the open position toward the closed position.
  • the valve body 87a and the biasing member 87b are provided in the internal space of the hollow plate 85.
  • the biasing member 87b is, for example, a spring.
  • the on-off valve 87 has a valve rod 87c that presses the valve body 87a, and a flange 87d provided at one end (e.g., the lower end) of the valve rod 87c.
  • the valve body 87a is provided at the other end (e.g., the upper end) of the valve rod 87c.
  • the valve body 87a, the valve rod 87c, and the flange 87d are integrated.
  • the valve rod 87c passes through the communication hole 85b.
  • the flange 87d moves between a position accommodated in the communication hole 85b (see Figures 15(A) and 15(B)) and a position protruding from the hollow plate 85 (see Figure 15(C)).
  • a suction source e.g., a vacuum pump (not shown) sucks gas from the internal space of hollow plate 85 to the external space of hollow plate 85 through communication hole 85b.
  • a suction source e.g., a vacuum pump
  • the internal space of hollow plate 85 is reduced in pressure below the external space of hollow plate 85, the pressure difference causes a part of elastic membrane 86 to bend and enter through hole 85a.
  • FIG. 15(B) a vacuum space is created between the underside of chip CP and elastic membrane 86, and chip CP is adsorbed to transport plate 80.
  • the biasing member 87b moves the valve body 87a from the open position to the closed position as shown in FIG. 15(C). This maintains a state in which the internal space of the hollow plate 85 is reduced in pressure relative to the external space of the hollow plate 85. This maintains a vacuum space between the underside of the chip CP and the elastic membrane 86, and maintains the chip CP adsorbed to the transport plate 80.
  • the chip CP is adsorbed to the transport plate 80 and transported to the bonding section 41 via the first cleaning section 34, the first plasma processing section 35, and the first hydrophilic processing section 36. Then, in the bonding section 41, the first suction head 412 adsorbs the chip CP in a non-contact manner. The suction force of the first suction head 412 is greater than the suction force of the transport plate 80. Therefore, the chip CP can be removed from the transport plate 80.
  • Substrate processing apparatus 33 Transfer section 34 First cleaning section 35 First plasma processing section (first activation section) 36 First hydrophilic treatment section (first activation section) 41 Joint portion 80 Transport plate CP Chip FR Frame TP Tape W Substrate

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Abstract

基板処理装置は、フレームの開口部を覆うテープに接着されているチップを、前記テープから搬送プレートに載せ替える載せ替え部と、前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの表面を洗浄する第１洗浄部と、前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの前記表面を活性化する第１活性化部と、前記搬送プレートから前記チップを取外し、取外した前記チップの前記表面を基板に向けて前記チップと前記基板を接合する接合部と、を備える。

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付ける。
日本国特許第６３３７４００号公報
　本開示の一態様は、テープに付着した異物による汚染を抑制する、技術を提供する。
　本開示の一態様に係る基板処理装置は、フレームの開口部を覆うテープに接着されているチップを、前記テープから搬送プレートに載せ替える載せ替え部と、前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの表面を洗浄する第１洗浄部と、前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの前記表面を活性化する第１活性化部と、前記搬送プレートから前記チップを取外し、取外した前記チップの前記表面を基板に向けて前記チップと前記基板を接合する接合部と、を備える。
　本開示の一態様によれば、テープに付着した異物による汚染を抑制することができる。
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は、チップ付き基板の一例を示す断面図である。 図３は、基板の一例を示す断面図である。 図４は、テープに接着されているチップの一例を示す断面図である。 図５は、搬送プレートの一例を示す断面図である。 図６は、搬送プレートに載せられているチップの一例を示す断面図である。 図７は、載せ替え部の一例を示す断面図である。 図８は、接合部の一例を示す断面図である。 図９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１０（Ａ）は複数の第１吸着ヘッドの一例を示す側面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示す複数の第１吸着ヘッドの下面図である。 図１１は、第１吸着ヘッドの変形例を示す断面図である。 図１２は、搬送プレートの第１変形例を示す断面図である。 図１３は、搬送プレートの第２変形例を示す断面図である。 図１４は、搬送プレートの第３変形例を示す断面図である。 図１５（Ａ）は搬送プレートの第４変形例を示す断面図であり、図１５（Ｂ）はチップ吸着時の状態を示す断面図であり、図１５（Ｃ）はチップ搬送時の状態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８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に示すように、チップＣＰと基板Ｗを接合することで、チップ付き基板ＣＷを製造する。チップ付き基板ＣＷは、基板Ｗと、基板Ｗに接合された複数のチップＣＰと、を含む。
　基板Ｗは、下地基板Ｗａと、下地基板Ｗａの上に形成された複数のデバイスＷｂと、を有する。下地基板Ｗａ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Ｗｂは、半導体素子、回路、又は端子などを含む。デバイスＷｂは、基板Ｗの主面Ｗｃに形成されている。
　チップＣＰは、下地基板ＣＰａと、下地基板ＣＰａの上に形成されたデバイスＣＰｂと、を有する。下地基板ＣＰａ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ＣＰｂは、半導体素子、回路、又は端子などを含む。デバイスＣＰｂは、チップＣＰの表面ＣＰｃに形成されている。
　基板処理装置１は、チップＣＰの表面ＣＰｃを基板Ｗの主面Ｗｃに向けて、チップＣＰと基板Ｗを接合する。チップＣＰのデバイスＣＰｂと、基板ＷのデバイスＷｂとが電気的に接続される。基板処理装置１は、図１に示すように、搬入出ステーション２と、処理ステーション３と、制御部９と、を備える。搬入出ステーション２と、処理ステーション３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、第１載置台２０を備える。第１載置台２０には、カセットＣ１～Ｃ４が載置される。カセットＣ１は、フレームＦＲと共に複数のチップＣＰを収容する。カセットＣ２は、少なくとも一部のチップＣＰを取外した使用済みのフレームＦＲを収容する。カセットＣ３は、チップＣＰと接合する前の基板Ｗを収容する。カセットＣ４は、チップ付き基板ＣＷを収容する。
　複数のチップＣＰは、図４に示すように、フレームＦＲの開口部を覆うテープＴＰに接着されており、フレームＦＲの開口部に、複数のチップＣＰが配列されている。複数のチップＣＰは、例えば基板をテープＴＰ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ＣＰの表面ＣＰｃは、ダイシング前に保護膜ＰＦで保護される。保護膜ＰＦは、チップＣＰを挟んでテープＴＰとは反対側に配置される。
　複数のチップＣＰは、テープＴＰから搬送プレート８０に載せ替えられた後、搬送プレート８０から取外され、上下反転させられ、基板Ｗに接合される。保護膜ＰＦは、チップＣＰと基板Ｗを接合する前に除去される。搬送プレート８０は、特に限定されないが、例えば、図５及び図６に示すように、チップＣＰが取付けられる粘着テープ８１と、粘着テープ８１が取付けられる伸縮性シート８２と、を有する。
　粘着テープ８１は、本実施形態では感温性を有しないが、感温性を有してもよく、温度に応じて粘着力を変えてもよい。搬送プレート８０の温度を制御することで、チップＣＰを容易に分離できる。伸縮性シート８２の材質は、ゴムまたは樹脂である。ゴムは、例えばシリコーンゴムである。樹脂は、例えばポリイミド、ウレタンアクリレート、又は水系ウレタンである。詳しくは後述するが、伸縮性シート８２を局所的に変形することで、チップＣＰ毎にチップＣＰと搬送プレート８０の結合力を低下できる。
　図１に示すように、搬入出ステーション２は、搬送領域２１と、第３搬送アーム２２と、第４搬送アーム２３と、を備える。搬送領域２１は、第１載置台２０に隣接する。第３搬送アーム２２は、搬送領域２１においてフレームＦＲを保持して搬送する。第４搬送アーム２３は、搬送領域２１において基板Ｗを保持して搬送する。第３搬送アーム２２と第４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搬送アーム２２と第４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搬送アーム２２と第４搬送アーム２３は、図１に示すように異なる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し、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。第３搬送アーム２２と第４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搬送アーム２２と第４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搬送アーム２２は、フレームＦＲと共に複数のチップＣＰをカセットＣ１から取出し、載せ替え部３３に搬送する。また、第３搬送アーム２２は、載せ替え部３３から使用済みのフレームＦＲを取出し、カセットＣ２に収納する。フレームＦＲと共に複数のチップＣＰを搬送する第３搬送アーム２２と、使用済みのフレームＦＲを搬送する第３搬送アーム２２とは、別々に設けられてもよい。
　第４搬送アーム２３は、チップＣＰを接合する前の基板ＷをカセットＣ３から取出し、基板載置部３７に搬送する。また、第４搬送アーム２３は、基板載置部３７からチップ付き基板ＣＷを取出し、カセットＣ４に収納する。チップＣＰを接合する前の基板Ｗを搬送する第４搬送アーム２３と、チップ付き基板ＣＷを搬送する第４搬送アーム２３とは、別々に設けられてもよい。
　処理ステーション３は、搬送領域３０と、第１搬送アーム３１と、第２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搬送アーム３１は、搬送領域３０において搬送プレート８０を保持して搬送する。第２搬送アーム３２は、搬送領域３０において基板Ｗを保持して搬送する。第１搬送アーム３１と第２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。
　処理ステーション３は、第１搬送アーム３１と第２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搬送アーム３１と第２搬送アーム３２は、図１に示すように異なる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し、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。第１搬送アーム３１と第２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搬送アーム３１と第２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搬送アーム３１は、載せ替え部３３から搬送プレート８０と共に複数のチップＣＰを取出し、第１洗浄部３４と第１プラズマ処理部３５と第１親水化処理部３６とを経由して、接合部４１に搬送する。また、第１搬送アーム３１は、接合部４１から搬送プレート８０を取出し、載せ替え部３３に搬送する。その後、搬送プレート８０は、カセットＣ５に戻される。搬送プレート８０は、カセットＣ５に戻されることなく再利用されてもよく、つまり、再びチップＣＰを保持した状態で第１洗浄部３４などに搬送されてもよい。
　第２搬送アーム３２は、チップＣＰを接合する前の基板Ｗを基板載置部３７から取出し、第２洗浄部３８と第２プラズマ処理部３９と第２親水化処理部４０とを経由して、接合部４１に搬送する。また、第２搬送アーム３２は、接合部４１からチップ付き基板ＣＷを取出し、検査部４２などを経由して、基板載置部３７に載置する。チップＣＰを接合する前の基板Ｗを搬送する第２搬送アーム３２と、チップ付き基板ＣＷを搬送する第２搬送アーム３２とは、別々に設けられてもよい。
　搬送プレート８０は、基板Ｗと同じ直径を有することが好ましい。この場合、第１搬送アーム３１と第２搬送アーム３２で、同じ型番（つまり、同じ寸法および同じ形状）のものを使用でき、コストを低減できる。第１洗浄部３４と第２洗浄部３８、第１プラズマ処理部３５と第２プラズマ処理部３９、または第１親水化処理部３６と第２親水化処理部４０でも、同様に、同じ型番のものを使用でき、コストを低減できる。装置の大型化も抑制できる。
　処理ステーション３は、載せ替え部３３と、第１洗浄部３４と、第１プラズマ処理部３５と、第１親水化処理部３６と、基板載置部３７と、第２洗浄部３８と、第２プラズマ処理部３９と、第２親水化処理部４０と、接合部４１と、検査部４２と、剥離部４３と、アニール部４４と、を備える。これら３３～４４は、搬送領域３０に隣接しており、それぞれ搬送領域３０のＹ軸正方向側、Ｙ軸負方向側またはＸ軸正方向側に配置される。
　載せ替え部３３は、図７に示すように、フレームＦＲの開口部を覆うテープＴＰに接着されているチップＣＰを、テープＴＰから搬送プレート８０に載せ替える。テープＴＰに付着した異物とチップＣＰを分離でき、異物によるチップ付き基板ＣＷの汚染を抑制できる。異物は、例えば基板を複数のチップＣＰにダイシングする時に発生するパーティクルである。また、搬送プレート８０が基板Ｗと同じ直径を有する場合、チップＣＰを搬送プレート８０に載せることで、基板ＷとチップＣＰとで同じ型番の装置による処理が可能になる。
　なお、載せ替え部３３は、異なる機能（異なる電気回路）を有する複数のチップＣＰを同じ１つの搬送プレート８０に載せてもよい。チップＣＰの機能別に、テープＴＰとフレームＦＲが用意されてもよい。つまり、異なる機能を有する複数のチップＣＰは、異なるテープＴＰを介して異なるフレームＦＲに装着されてもよい。この場合、載せ替え部３３は、異なる機能を有する複数のチップＣＰを、チップＣＰの機能別に用意したテープＴＰから同じ１つの搬送プレート８０に載せ替える。なお、異なる機能を有する複数のチップＣＰは、同じ１つのテープＴＰを介して同じ１つのフレームＦＲに装着されてもよい。この場合、載せ替え部３３は、異なる機能を有する複数のチップＣＰを、同じ１つのテープＴＰから同じ１つの搬送プレート８０に載せ替える。
　載せ替え部３３は、第３保持台３３１と、第４保持台３３２と、第３吸着ヘッド３３３と、第３駆動部３３４と、を有する。第３保持台３３１は、フレームＦＲを保持する。第４保持台３３２は、搬送プレート８０を保持する。第３吸着ヘッド３３３は、チップＣＰを吸着する。チップＣＰの表面ＣＰｃは保護膜ＰＦで覆われており、第３吸着ヘッド３３３は保護膜ＰＦを介してチップＣＰを吸着する。第３吸着ヘッド３３３は、保護膜ＰＦに接触する。第３駆動部３３４は、第３吸着ヘッド３３３を水平方向及び鉛直方向に移動させることで、第３吸着ヘッド３３３に吸着したチップＣＰをテープＴＰから搬送プレート８０に載せ替える。
　載せ替え部３３は、第２押圧部３３５を有する。第２押圧部３３５は、テープＴＰを介してチップＣＰを局所的に押すと共にテープＴＰを局所的に変形させる。チップＣＰを個別に突き上げることができ、チップＣＰをピックアップする際に、チップＣＰ同士が擦れ合うことを抑制できる。
　第２押圧部３３５は、例えば、テープＴＰを局所的に押す押圧ピン３３５ａと、押圧ピン３３５ａを駆動する駆動部３３５ｂと、を有する。駆動部３３５ｂは、例えば空気圧シリンダを含む。なお、駆動部３３５ｂは、押圧ピン３３５ａの位置を制御するサーボモータを含んでもよい。
　図示しないが複数の押圧ピン３３５ａが１つのチップＣＰを押してもよい。この場合、制御部９は、チップＣＰの寸法又は形状に応じて、使用する押圧ピン３３５ａの組み合わせ（本数を含む）を切り替える制御を行なってもよい。
　載せ替え部３３は、第３保持台３３１と第２押圧部３３５を相対的に移動させることで、テープＴＰの局所的な変形位置を変更する第２変更部３３６を有する。第２変更部３３６は、例えば第３保持台３３１を移動させるが、第２押圧部３３５を移動させてもよく、両方を移動させてもよい。
　図１に示すように載せ替え部３３には第２載置台５０が隣接しており、第２載置台５０にはカセットＣ５が載置されている。カセットＣ５は、搬送プレート８０を収容する。載せ替え部３３は、図示しない内部搬送アームを有する。内部搬送アームは、カセットＣ５から搬送プレート８０を取出し、第４保持台３３２に渡す。
　なお、カセットＣ５は、搬入出ステーション２の第１載置台２０に載置されてもよい。この場合、第４搬送アーム２３が、カセットＣ５から搬送プレート８０を取出し、第４保持台３３２に渡す。
　また、カセットＣ１は、第２載置台５０に載置されてもよい。この場合、載せ替え部３３の内部搬送アームが、カセットＣ１からフレームＦＲと共に複数のチップＣＰを取出し、第３保持台３３１に渡す。
　第１洗浄部３４は、搬送プレート８０がチップＣＰを保持した状態で、チップＣＰの表面ＣＰｃを洗浄する。チップＣＰの表面ＣＰｃは、搬送プレート８０とは反対側に向いている。チップＣＰの表面ＣＰｃが保護膜ＰＦで覆われている場合、第１洗浄部３４は保護膜ＰＦを除去する。チップＣＰの表面ＣＰｃを清浄化できる。その後で、活性化と接合を実施することで、接合時に気泡または粒子などの異物の噛み込みを抑制できる。テープＴＰから搬送プレート８０にチップＣＰを移し替え済みであるので、ダイシング時に生じたパーティクルの影響が少なく、より効果的にチップＣＰを清浄化でき、活性化や接合時における不良を抑制できる。
　第１プラズマ処理部３５は、チップＣＰの表面ＣＰｃをプラズマ処理する。第１プラズマ処理部３５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。酸素イオンがチップＣＰの表面ＣＰｃに照射されることにより、チップＣＰの表面ＣＰｃ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。第１プラズマ処理部３５は、第１活性化部の一例である。第１活性化部は、チップＣＰの表面ＣＰｃを活性化する。
　第１親水化処理部３６は、チップＣＰの表面ＣＰｃを親水化する。例えば、第１親水化処理部３６は、スピンチャックに保持されている搬送プレート８０を回転させながら、チップＣＰの上に純水（例えば脱イオン水）を供給する。純水は、予め改質されたチップＣＰの表面ＣＰｃにＯＨ基を付与する。ＯＨ基同士の水素結合を利用して、チップＣＰと基板Ｗを接合できる。第１親水化処理部３６は、第１活性化部の一例である。
　基板載置部３７には、チップＣＰを接合する前の基板Ｗが載置される。基板載置部３７には、チップ付き基板ＣＷが載置されてもよい。チップＣＰを接合する前の基板Ｗが載置される基板載置部３７と、チップ付き基板ＣＷが載置される基板載置部３７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洗浄部３８は、基板Ｗの主面Ｗｃを洗浄する。基板Ｗの主面Ｗｃを清浄化できる。その後で、活性化と接合を実施することで、接合時に気泡または粒子などの異物の噛み込みを抑制できる。
　第２プラズマ処理部３９は、基板Ｗの主面Ｗｃをプラズマ処理する。第２プラズマ処理部３９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Ｗの主面Ｗｃに照射されることにより、基板Ｗの主面Ｗｃ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。第２プラズマ処理部３９は、第２活性化部の一例である。
　第２親水化処理部４０は、基板Ｗの主面Ｗｃを親水化する。例えば、第２親水化処理部４０は、スピンチャックに保持されている基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上に純水（例えば脱イオン水）を供給する。純水は、予め改質された基板Ｗの主面ＷｃにＯＨ基を付与する。ＯＨ基同士の水素結合を利用して、チップＣＰと基板Ｗを接合できる。第２親水化処理部４０は、第２活性化部の一例である。
　接合部４１は、図８に示すように、搬送プレート８０からチップＣＰを取外し、取外したチップＣＰの表面ＣＰｃを基板Ｗの主面Ｗｃに向けてチップＣＰと基板Ｗを接合する。チップ付き基板ＣＷが得られる。チップＣＰのデバイスＣＰｂと、基板ＷのデバイスＷｂが電気的に接続される。
　なお、接合部４１は、異なる機能（異なる電気回路）を有する複数のチップＣＰを同じ１つの基板Ｗに接合してもよい。１つのデバイスＷｂに対して異なる機能を有する複数のチップＣＰが電気的に接続される。基板ＷはデバイスＷｂを複数有し、複数のデバイスＷｂのそれぞれに対して異なる機能を有する複数のチップＣＰが電気的に接続される。１つのデバイスＷｂに対して電気的に接続されるチップＣＰの数は、特に限定されない。
　接合部４１は、第１保持台４１１と、第１吸着ヘッド４１２と、第１駆動部４１３と、を有する。第１保持台４１１は、搬送プレート８０を保持する。第１吸着ヘッド４１２は、チップＣＰの表面ＣＰｃを非接触で吸着する。第１駆動部４１３は、第１吸着ヘッド４１２を水平方向及び鉛直方向に移動させる。第１駆動部４１３は、第１吸着ヘッド４１２を搬送プレート８０に対して相対的に離隔させることで、チップＣＰを搬送プレート８０から取外す。
　第１吸着ヘッド４１２は、チップＣＰとの間に隙間を形成した状態で、チップＣＰの表面ＣＰｃを吸着する。チップＣＰの表面ＣＰｃの汚染を防止できる。第１吸着ヘッド４１２は、例えば超音波式またはベルヌーイ式である。超音波式は超音波振動によるスクイーズ効果を利用し、ベルヌーイ式はベルヌーイ効果を利用する。超音波式は、ベルヌーイ式に比べて、水平方向のずれを抑制できる。
　接合部４１は、第１押圧部４１４を有する。第１押圧部４１４は、搬送プレート８０を介してチップＣＰを局所的に押すと共に搬送プレート８０を局所的に変形させる。第１押圧部４１４は、例えば搬送プレート８０を局所的に上に凸に変形させることで、チップＣＰの下面の周縁にくさび状の隙間を形成し、チップＣＰと搬送プレート８０の結合力を低下する。これにより、チップＣＰを搬送プレート８０から容易に取外すことができる。
　第１吸着ヘッド４１２は、第１押圧部４１４で押したチップＣＰを非接触で吸着する。第１吸着ヘッド４１２とチップＣＰの間に隙間が形成されるので、吸着力が弱い。本実施形態によれば、搬送プレート８０を局所的に上に凸に変形させることで、チップＣＰの下面の周縁にくさび状の隙間を形成し、チップＣＰと搬送プレート８０の結合力を低下する。それゆえ、吸着力が弱くても、チップＣＰを搬送プレート８０から取外すことができる。
　第１押圧部４１４は、搬送プレート８０を局所的に押す押圧ピン４１４ａと、押圧ピン４１４ａを駆動する駆動部４１４ｂと、を有する。駆動部４１４ｂは、例えば押圧ピン４１４ａの位置を制御するサーボモータを含む。押圧ピン４１４ａの位置を制御することで、チップＣＰと第１吸着ヘッド４１２の接触を抑制できる。
　図示しないが複数の押圧ピン４１４ａが１つのチップＣＰを押してもよい。この場合、制御部９は、チップＣＰの寸法又は形状に応じて、使用する押圧ピン４１４ａの組み合わせ（本数を含む）を切り替える制御を行なってもよい。
　接合部４１は、第１保持台４１１と第１押圧部４１４を相対的に移動させることで、搬送プレート８０の局所的な変形位置を変更する第１変更部４１５を有する。第１変更部４１５は、例えば第１保持台４１１を移動させるが、第１押圧部４１４を移動させてもよく、両方を移動させてもよい。
　接合部４１は、第２保持台４１６と、第２吸着ヘッド４１７と、第２駆動部４１８と、を有する。第２保持台４１６は、基板Ｗを保持する。第２吸着ヘッド４１７は、第１吸着ヘッド４１２からチップＣＰを受け取り、チップＣＰの表面ＣＰｃとは反対向きの裏面ＣＰｄを吸着する。裏面ＣＰｄは汚れても問題ないので、第２吸着ヘッド４１７はチップＣＰに接触する。
　第２駆動部４１８は、第２吸着ヘッド４１７を水平方向及び鉛直方向に移動させることで、第２吸着ヘッド４１７に吸着されているチップＣＰの表面ＣＰｃを基板Ｗの主面Ｗｃに向けてチップＣＰと基板Ｗを接合する。第２駆動部４１８は、チップＣＰを上下反転させるべく、第２吸着ヘッド４１７を上下反転させる。
　なお、チップＣＰを上下反転させるべく、第２駆動部４１８が第２吸着ヘッド４１７を上下反転させる代わりに、第１駆動部４１３が第１吸着ヘッド４１２を上下反転させてもよい。後者の場合、第１吸着ヘッド４１２は超音波式であることが好ましい。超音波式は、ベルヌーイ式とは異なり、非接触でチップＣＰを吸着したまま、上下反転可能である。
　検査部４２（図１参照）は、基板ＷとチップＣＰの接合状態が良好か不良かを検査する。検査は、チップＣＰ毎に行われる。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ＷとチップＣＰの界面に有ると、チップ付き基板ＣＷ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、接合状態が良好なチップＣＰ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ＷとチップＣＰの界面に有ると、チップＣＰ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、その衝撃で接合状態が良好なチップＣＰまで問題が生じる。
　剥離部４３は、検査部４２による検査で接合状態が不良であったチップＣＰを、基板Ｗから剥離する。接合状態が不良であったチップＣＰを基板Ｗから剥離することで、気泡または粒子が基板ＷとチップＣＰ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ＣＷの品質を向上できる。基板Ｗから剥離したチップＣＰは、再利用されてもよいし、廃棄されてもよい。
　アニール部４４は、チップ付き基板ＣＷを加熱処理する。加熱処理前に、チップＣＰと基板Ｗ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ＣＰと基板Ｗの接合強度が向上する。なお、剥離部４３によるチップＣＰの剥離は、アニール部４４によるチップ付き基板ＣＷの加熱処理前に行われる。
　制御部９は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などの演算部９１と、メモリなどの記憶部９２と、を備える。記憶部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、記憶部９２に記憶されたプログラムを演算部９１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。基板処理装置１を構成するユニットごとにユニットの動作を制御するユニット制御部が設けられ、複数のユニット制御部を統括制御するシステム制御部が設けられてもよい。ユニット制御部とシステム制御部とで制御部９が構成されてもよい。
　次に、図９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９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搬送アーム２２が、カセットＣ１からフレームＦＲと共に複数のチップＣＰを取出し、載せ替え部３３に搬送する。次に、載せ替え部３３が、チップＣＰをテープＴＰから搬送プレート８０に載せ替える（ステップＳ１０１）。その後、処理ステーション３の第１搬送アーム３１が、載せ替え部３３から搬送プレート８０と共に複数のチップＣＰを取出し、第１洗浄部３４に搬送する。次に、第１洗浄部３４が、複数のチップＣＰのそれぞれの表面ＣＰｃを洗浄する（ステップＳ１０２）。その後、第１搬送アーム３１が、第１洗浄部３４から搬送プレート８０と共に複数のチップＣＰを取出し、第１プラズマ処理部３５に搬送する。次に、第１プラズマ処理部３５が、複数のチップＣＰのそれぞれの表面ＣＰｃをプラズマ処理する（ステップＳ１０３）。その後、第１搬送アーム３１が、第１プラズマ処理部３５から搬送プレート８０と共に複数のチップＣＰを取出し、第１親水化処理部３６に搬送する。次に、第１親水化処理部３６が、複数のチップＣＰのそれぞれの表面ＣＰｃを親水化処理する（ステップＳ１０４）。その後、第１搬送アーム３１が、第１親水化処理部３６から搬送プレート８０と共に複数のチップＣＰを取出し、接合部４１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４搬送アーム２３が、カセットＣ３から基板Ｗを取出し、基板載置部３７に搬送する。その後、処理ステーション３の第２搬送アーム３２が、基板載置部３７から基板Ｗを取出し、第２洗浄部３８に搬送する。次に、第２洗浄部３８が、基板Ｗの主面Ｗｃを洗浄する（ステップＳ１０５）。その後、第２搬送アーム３２が、第２洗浄部３８から基板Ｗを取出し、第２プラズマ処理部３９に搬送する。次に、第２プラズマ処理部３９が、基板Ｗの主面Ｗｃをプラズマ処理する（ステップＳ１０６）。その後、第２搬送アーム３２が、第２プラズマ処理部３９から基板Ｗを取出し、第２親水化処理部４０に搬送する。次に、第２親水化処理部４０が、基板Ｗの主面Ｗｃを親水化処理する（ステップＳ１０７）。その後、第２搬送アーム３２が、第２親水化処理部４０から基板Ｗを取出し、接合部４１に搬送する。
　次に、接合部４１が、搬送プレート８０からチップＣＰを取外し、取外したチップＣＰの表面ＣＰｃを基板Ｗの主面Ｗｃに向けてチップＣＰと基板Ｗを接合する（ステップＳ１０８）。これにより、チップ付き基板ＣＷが得られる。その後、第２搬送アーム３２が、接合部４１からチップ付き基板ＣＷを取出し、検査部４２に搬送する。
　次に、検査部４２が、基板ＷとチップＣＰの接合状態が良好か不良かを検査する（ステップＳ１０９）。検査部４２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Ｓ１１０）。制御部９は、検査部４２による検査結果に応じて、チップ付き基板ＣＷの搬送先を、アニール部４４と剥離部４３とに振り分ける制御を行う。
　チップＣＰの接合状態に不良が有る場合（ステップＳ１１０、ＮＯ）、チップ付き基板ＣＷの搬送先は、剥離部４３になる。第２搬送アーム３２が、検査部４２からチップ付き基板ＣＷを取出し、剥離部４３に搬送する。次に、剥離部４３が、接合状態が不良であったチップＣＰを、基板Ｗから剥離する（ステップＳ１１１）。その後、第２搬送アーム３２が、剥離部４３からチップ付き基板ＣＷを取出し、アニール部４４に搬送する。その後、ステップＳ１１２以降の処理が行われる。
　なお、第１搬送アーム３１は、剥離部４３からチップ付き基板ＣＷを取出し、接合部４１に搬送してもよい。接合部４１は、チップＣＰを剥離した位置に、チップＣＰを再度接合する。その後、ステップＳ１０９以降の処理が再度行われてもよい。
　一方、全てのチップＣＰの接合状態に不良が無い場合（ステップＳ１１０、ＹＥＳ）、チップ付き基板ＣＷの搬送先は、アニール部４４になる。第２搬送アーム３２が、検査部４２からチップ付き基板ＣＷを取出し、アニール部４４に搬送する。次に、アニール部４４が、チップ付き基板ＣＷを加熱処理する（ステップＳ１１２）。加熱処理によって、チップＣＰと基板Ｗの接合強度が向上する。
　その後、第２搬送アーム３２が、アニール部４４からチップ付き基板ＣＷを取出し、基板載置部３７に載置する。最後に、搬入出ステーション２の第４搬送アーム２３が、基板載置部３７からチップ付き基板ＣＷを取出し、カセットＣ４に収納する。チップ付き基板ＣＷは、カセットＣ４に収納された状態で、基板処理装置１から搬出される。
　次に、図１０を参照して、複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄの一例について説明する。図１０に示すように、複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄが用意されてもよい。複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄは、異なる寸法または異なる形状を有する。制御部９は、チップＣＰの寸法または形状に応じて、使用する第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを切り替える制御を行なう。第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを交換する（付け替える）手間を省略できる。
　複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄは、１つのホルダ４１９に取付けられる。第１駆動部４１３は、ホルダ４１９を移動させることで、複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを一括で移動する。第１駆動部４１３は、ホルダ４１９を回転させてもよい。制御部９は、ホルダ４１９の移動または回転を制御することで、使用する第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを切り替える制御を行なう。第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄをホルダ４１９に付け替える手間を省略できる。
　複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄが超音波式の場合、ホルダ４１９には超音波振動子が設けられる。１つの超音波振動子が複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを一括で振動させる。なお、超音波振動子の数は複数であってもよく、複数の第１吸着ヘッド４１２Ａ～４１２Ｄを個別に振動させてもよい。
　次に、図１１を参照して、第１吸着ヘッド４１２の変形例について説明する。図１１に示すように、第１吸着ヘッド４１２は、チップＣＰの周囲において搬送プレート８０の変形を押さえる拘束部４１２ａを有する。拘束部４１２ａは、チップＣＰを挟んで一対設けられてもよいし、チップＣＰを取り囲むように環状に設けられてもよい。伸縮性シート８２の一部を選択的に変形でき、意図しないチップＣＰの剥離を抑制できる。
　次に、図１２を参照して、第１変形例に係る搬送プレート８０について説明する。図１２に示すように、搬送プレート８０は、伸縮性シート８２が分離自在に張られたメッシュプレート８３を有してもよい。メッシュプレート８３は、複数の貫通穴８３ａを有する。平面視で（上から見たときに）、貫通穴８３ａは、チップＣＰよりも小さい。
　第１押圧部４１４は、複数の貫通穴８３ａを通る複数の押圧ピン４１４ａで、伸縮性シート８２を介して１つのチップＣＰを押す。駆動部４１４ｂは、複数の押圧ピン４１４ａを独立に移動させる。制御部９は、チップＣＰの寸法または形状に応じて、使用する押圧ピン４１４ａの組み合わせ（本数を含む）を切り替える制御を行なう。
　次に、図１３を参照して、第２変形例に係る搬送プレート８０について説明する。図１３に示すように、搬送プレート８０の伸縮性シート８２は、チップＣＰとは反対側の面に凹部８２ａを有する。凹部８２ａは、チップＣＰごとに設けられる。平面視で（上から見たときに）、凹部８２ａは、チップＣＰよりも大きい。
　載せ替え部３３は、搬送プレート８０の凹部８２ａで薄化した部分にチップＣＰを載せる。第１押圧部４１４は、凹部８２ａに挿入した押圧ピン４１４ａで、伸縮性シート８２を介してチップＣＰを押す。厚みの差による剛性の差を利用して、伸縮性シート８２の一部を選択的に変形でき、意図しないチップＣＰの剥離を抑制できる。
　次に、図１４を参照して、第３変形例に係る搬送プレート８０について説明する。図１４に示すように、搬送プレート８０は、伸縮性シート８２の変形を拘束する拘束プレート８４を有する。拘束プレート８４の材質は、金属である。金属は、例えばステンレス鋼である。拘束プレート８４には貫通穴８４ａが形成される。貫通穴８４ａは、チップＣＰごとに設けられる。平面視で（上から見たときに）、貫通穴８４ａは、チップＣＰよりも大きい。
　載せ替え部３３は、搬送プレート８０の貫通穴８４ａを設けた部分にチップＣＰを載せる。第１押圧部４１４は、拘束プレート８４の貫通穴８３ａに挿入した押圧ピン４１４ａで、伸縮性シート８２を介してチップＣＰを押す。伸縮性シート８２の一部を選択的に変形でき、意図しないチップＣＰの剥離を抑制できる。
　次に、図１５を参照して、第４変形例に係る搬送プレート８０について説明する。図１５に示すように、搬送プレート８０は、中空プレート８５と、中空プレート８５の片面に設けられる複数の貫通穴８５ａと、複数の貫通穴８５ａを覆う弾性膜８６と、中空プレート８５の内部空間と外部空間とを連通する連通穴８５ｂと、連通穴８５ｂを開閉する開閉弁８７と、を有する。
　弾性膜８６は、例えば、中空プレート８５の上面を覆う。弾性膜８６は、ゴム膜または樹脂膜である。中空プレート８５の内部空間が中空プレート８５の外部空間よりも減圧されると、その圧力差によって弾性膜８６の一部が湾曲しながら貫通穴８５ａに入り込む。連通穴８５ｂは、中空プレート８５の弾性膜８６から露出している面に設けられ、例えば中空プレート８５の下面に設けられる。
　開閉弁８７は、連通穴８５ｂを開放する開位置（図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）参照）と、連通穴８５ｂを閉塞する閉位置（図１５（Ｃ）参照）との間で移動可能な弁体８７ａと、弁体８７ａを開位置から閉位置に向けて付勢する付勢部材８７ｂと、を有する。弁体８７ａと付勢部材８７ｂは、中空プレート８５の内部空間に設けられる。付勢部材８７ｂは、例えばバネである。
　開閉弁８７は、弁体８７ａを押す弁棒８７ｃと、弁棒８７ｃの一端（例えば下端）に設けられるフランジ８７ｄと、を有する。弁棒８７ｃの他端（例えば上端）には、弁体８７ａが設けられる。弁体８７ａと弁棒８７ｃとフランジ８７ｄは、一体化されている。弁棒８７ｃは、連通穴８５ｂを通る。フランジ８７ｄは、連通穴８５ｂに収容される位置（図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）参照）と、中空プレート８５から突出する位置（図１５（Ｃ）参照）との間で移動する。
　載せ替え部３３において、搬送プレート８０が第４保持台３３２に載せられると、図１５（Ａ）に示すように、第４保持台３３２の上面がフランジ８７ｄを上方に押し、フランジ８７ｄが連通穴８５ｂに収容される。フランジ８７ｄが上方に移動することで弁体８７ａが閉位置から開位置に移動する。このとき、中空プレート８５の内部空間と中空プレート８５の外部空間の圧力差はなく、弾性膜８６は全体的に平坦になっている。その状態で、弾性膜８６の上にチップＣＰが載置される。
　次に、不図示の吸引源（例えば真空ポンプ）が連通穴８５ｂを介して中空プレート８５の内部空間から中空プレート８５の外部空間にガスを吸引する。中空プレート８５の内部空間が中空プレート８５の外部空間よりも減圧されると、その圧力差によって弾性膜８６の一部が湾曲しながら貫通穴８５ａに入り込む。その結果、図１５（Ｂ）に示すように、チップＣＰの下面と弾性膜８６との間に真空空間が生じ、チップＣＰが搬送プレート８０に吸着される。
　次に、搬送プレート８０が第４保持台３３２から取外されると、図１５（Ｃ）に示すように、付勢部材８７ｂが弁体８７ａを開位置から閉位置に移動させる。これにより、中空プレート８５の内部空間が中空プレート８５の外部空間よりも減圧された状態が維持される。従って、チップＣＰの下面と弾性膜８６との間に真空空間が生じた状態が維持され、チップＣＰが搬送プレート８０に吸着された状態が維持される。
　チップＣＰは搬送プレート８０に吸着された状態で、第１洗浄部３４と第１プラズマ処理部３５と第１親水化処理部３６を経て、接合部４１まで搬送される。そうして、接合部４１では、第１吸着ヘッド４１２が非接触でチップＣＰを吸着する。第１吸着ヘッド４１２の吸着力は、搬送プレート８０の吸着力よりも大きい。それゆえ、チップＣＰを搬送プレート８０から取外すことができる。
　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。
　本出願は、２０２２年１０月２７日に日本国特許庁に出願した特願２０２２－１７２０３６号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２２－１７２０３６号の全内容を本出願に援用する。
１　　基板処理装置
３３　載せ替え部
３４　第１洗浄部
３５　第１プラズマ処理部（第１活性化部）
３６　第１親水化処理部（第１活性化部）
４１　接合部
８０　搬送プレート
ＣＰ　チップ
ＦＲ　フレーム
ＴＰ　テープ
Ｗ　　基板

Claims (20)

  1. 　フレームの開口部を覆うテープに接着されているチップを、前記テープから搬送プレートに載せ替える載せ替え部と、
    　前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの表面を洗浄する第１洗浄部と、
    　前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの前記表面を活性化する第１活性化部と、
    　前記搬送プレートから前記チップを取外し、取外した前記チップの前記表面を基板に向けて前記チップと前記基板を接合する接合部と、
    を備える、基板処理装置。
  2. 　前記接合部は、前記チップの前記表面を非接触で吸着する第１吸着ヘッドを有する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記接合部は、前記搬送プレートを介して前記チップを局所的に押すと共に前記搬送プレートを局所的に変形させる第１押圧部を有し、
    　前記第１吸着ヘッドは、前記第１押圧部で押した前記チップの前記表面を非接触で吸着する、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記搬送プレートは、前記チップが取付けられる粘着テープと、前記粘着テープが取付けられる伸縮性シートと、を有する、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記伸縮性シートは、前記チップとは反対側の面に凹部を有し、
    　前記載せ替え部は、前記搬送プレートの前記凹部で薄化した部分に前記チップを載せる、請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 　前記搬送プレートは、前記伸縮性シートの変形を拘束する拘束プレートを有し、
    　前記拘束プレートには、貫通穴が設けられ、
    　前記載せ替え部は、前記搬送プレートの前記貫通穴を設けた部分に前記チップを載せる、請求項４に記載の基板処理装置。
  7. 　前記第１吸着ヘッドは、前記チップの周囲において前記搬送プレートの変形を押さえる拘束部を有する、請求項３に記載の基板処理装置。
  8. 　前記接合部は、前記第１吸着ヘッドを複数有し、前記チップの寸法または形状に応じて、使用する前記第１吸着ヘッドを切り替える制御を行う制御部を有する、請求項２～７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  9. 　前記搬送プレートは、前記基板と同じ直径を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  10. 　前記搬送プレートは、中空プレートと、前記中空プレートの片面に設けられる複数の貫通穴と、複数の前記貫通穴を覆う弾性膜と、前記中空プレートの内部空間と外部空間を連通する連通穴と、前記連通穴を開閉する開閉弁と、を有する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  11. 　フレームの開口部を覆うテープに接着されているチップを、前記テープから搬送プレートに載せ替えることと、
    　前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの表面を洗浄することと、
    　前記搬送プレートが前記チップを保持した状態で、前記チップの前記表面を活性化することと、
    　前記搬送プレートから前記チップを取外し、取外した前記チップの前記表面を基板に向けて前記チップと前記基板を接合することと、
    を有する、基板処理方法。
  12. 　前記搬送プレートから前記チップを取外すことは、前記チップの前記表面を非接触で吸着している第１吸着ヘッドを前記搬送プレートに対して相対的に離隔させることを有する、請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 　前記搬送プレートから前記チップを取外すことは、前記搬送プレートを介して前記チップを局所的に押すと共に前記搬送プレートを局所的に変形させることを有し、
    　前記第１吸着ヘッドは、局所的に押した前記チップの前記表面を非接触で吸着する、請求項１２に記載の基板処理方法。
  14. 　前記搬送プレートは、前記チップが取付けられる粘着テープと、前記粘着テープが取付けられる伸縮性シートと、を有する、請求項１３に記載の基板処理方法。
  15. 　前記伸縮性シートは、前記チップとは反対側の面に凹部を有し、
    　前記チップを前記テープから前記搬送プレートに載せ替えることは、前記搬送プレートの前記凹部で薄化した部分に前記チップを載せることを有する、請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 　前記搬送プレートは、前記伸縮性シートの変形を拘束する拘束プレートを有し、
    　前記拘束プレートには、貫通穴が設けられ、
    　前記チップを前記テープから前記搬送プレートに載せ替えることは、前記搬送プレートの前記貫通穴を設けた部分に前記チップを載せることを有する、請求項１４に記載の基板処理方法。
  17. 　前記第１吸着ヘッドは、前記チップの周囲において前記搬送プレートの変形を押さえる拘束部を有する、請求項１３に記載の基板処理方法。
  18. 　前記第１吸着ヘッドが複数用意され、前記チップの寸法または形状に応じて、使用する前記第１吸着ヘッドを切り替えることを有する、請求項１２～１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  19. 　前記搬送プレートは、前記基板と同じ直径を有する、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  20. 　前記搬送プレートは、中空プレートと、前記中空プレートの片面に設けられる複数の貫通穴と、複数の前記貫通穴を覆う弾性膜と、前記中空プレートの内部空間と外部空間を連通する連通穴と、前記連通穴を開閉する開閉弁と、を有する、請求項１１または１２に記載の基板処理方法。
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