CN100454481C - 支承板的粘贴装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可将夹在半导体晶片等基板与支承板之间的气体容易地除去而进行压接的粘贴装置。减压腔室(50)经由配管(51)与抽真空装置相连，在一侧面上形成有输入·输出用的开口(52)，开口(52)由闸门(53)开闭。利用压力缸组件(54)使闸门(53)升降移动，在上升的位置上通过用推动器(55)从侧面进行按压，使设置于闸门(53)的内侧面的密封件紧密抵接到开口(52)的周围，使腔室(50)内保持气密。通过使推动器(55)后退并使闸门(53)下降而打开开口(52)，在该状态下使用输送装置将晶片(W)与支承板(2)的层叠体输入输出。在腔室(50)内配置有压接层叠体的保持台(56)与按压板(57)。

Description

支承板的粘贴装置
技术领域
本发明涉及一种在将半导体晶片等基板薄板化时为了支承而在基板上粘贴支承板的装置。
背景技术
IC卡或手机要求薄型化、小型化、轻量化，为了满足该要求，关于组装的半导体芯片也必须作成厚度薄的半导体芯片。由此目前，成为半导体芯片的基体的晶片的厚度为125μm～150μm，但是据说下一代的芯片用的必须为25μm～50μm。
在利用研磨机等将半导体晶片薄板化的工序中，有必要对半导体晶片的电路形成面侧用带材或板材支承。在专利文献1中，公开了在半导体晶片上粘贴支承板的装置。
在专利文献1中公开的装置，配置上下一对加热板，并且在这些加热板的外侧设置上下一对真空釜，在上下加热板之间压接半导体晶片与支承板的层叠体期间，在减压气氛中进行。特别是在专利文献1中，作为使上方的加热板升降的机构，不使用液压式的压力机而使用还会起到缓冲器功能的空气柱塞，防止由于层叠体在来自加热板的热量作用下膨胀时产生的逆压力而使半导体晶片破损。
【专利文献1】特开2002-192394号公报段落(0012)、(0014)、(0019)
在将半导体晶片与支承板叠置的情况下，有必要用在平面上均匀的压力将支承板按压到半导体晶片上。若用偏的力按压时，则夹在中间的粘接剂的厚度会局部变化，导致层叠体整体的厚度不均匀。
若对厚度不均匀的层叠体进行磨削，则磨削得到的半导体晶片的厚度不均一。
为了解决上述问题，有必要使保持板与按压板始终保持平行。但是，在专利文献1中是以保持板与按压板均为水平为前提，若这些保持板与按压板由于某种原因不平行，则不能对其简单地进行调整。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的粘贴装置具有腔室，所述腔室与真空源相连并且备有可气密地封闭基板的输入·输出口的闸门，在该腔室内配置有载置基板与支承板的层叠体的保持台、和可相对于该保持台相对地升降运动的按压板，该按压板安装在可升降运动的轴上，该轴经由球接头等接头以可进行角度调整的方式支承在升降体上。另外，按压板和保持台的材质优选采用氧化铝或碳化硅等陶瓷。
通过作成上述结构，可每次使基板与支承板贴合而作成层叠体时、或者每规定次数对按压板的角度进行调节，始终在最佳的状态下进行贴合。
通过使用伺服马达进行前述按压板的升降运动，可控制从按压板向支承板施加的转矩。又，通过使用位置传感器对按压板进行位置控制，可控制施加于支承板上的力。
又，通过在按压板及保持台的至少一个上设置加热器，可暂时使硬化了的粘接剂变软而使基板与支承板贴合。
根据本发明，在使半导体晶片等基板与支承板压接时，可抑制空隙及气体的产生，还可提高基板与支承板之间的粘接精度。
附图说明
图1是说明使用本发明的半导体晶片的粘贴装置的半导体晶片的薄板化工序的图。
图2是支承板的立体图。
图3是表示基板、粘接剂、支承板的关系的侧视图。
图4是表示从支承板的上方供给溶剂的状态的立体图。
图5是本发明的半导体晶片的粘贴装置的整体剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是说明使用本发明的粘贴装置的半导体晶片的薄板化工序的图，图2是支承板的立体图，图3是表示基板、粘接剂、支承板的关系的侧视图，首先对薄板化工序的整体进行说明。
首先，在半导体晶片W的电路(元件)形成面(A面)上涂敷粘接剂液。在涂敷中使用例如旋转器。作为粘接剂液，列举有例如线型酚醛树脂型的酚醛树脂类材料，但是并不限定于此。又，粘接剂的厚度为数μm～100μm左右。
接着，如图3所示，对上述粘接剂进行烘焙而将其烧固，在基板W的正面上形成消除了流动性的粘接剂层1。在加热中使用例如烘箱。粘接剂层1的厚度并不限于上述情况，与形成于半导体晶片W的正面(A面)上的电路的凹凸相对应地决定。另外，在一次涂敷不能达到必要的厚度的情况下，多次反复进行涂敷和预备干燥。在这种情况下，除最上层以外的粘接剂层的预备干燥加强了干燥的程度，使得粘接剂不会残留流动性。
在如上所述形成有规定厚度的粘接剂层1的半导体晶片W上，使用本发明的粘贴装置粘贴支承板2。粘贴装置的详细说明如后述。支承板2如图2所示，作成例如在整个区域上形成有厚度方向的贯通孔3的玻璃板(厚度1.0mm、外径201.0mm)。
此后，将由一体化了的半导体晶片W与支承板2构成的层叠体翻转，用研磨机10对半导体晶片W的背面(B面)进行磨削，来使半导体晶片W薄板化。另外，对于磨削，为了抑制研磨机10与半导体晶片W之间产生的摩擦热，而一边将水(磨削液)供给到半导体晶片W的背面上一边进行磨削。在此，由于前述粘接剂选定为不溶于水(可溶于醇)的粘接剂，所以在磨削时，支承板2不会从半导体晶片W剥落。
在上述薄板化了的半导体晶片W的背面(B面)上根据需要形成电路等后，将该背面固定于切块带11上。该切块带11具有粘附性，并且保持于框架12上。
此后，从支承板2的上方作为溶剂注入醇。醇经由支承板2的贯通孔3到达粘接剂层1并使粘接剂层1溶解。在这种情况下，用未图示的旋转器使框架12旋转，可使醇在短时间内遍布粘接剂层1的整个面。作为使用的醇，越是乙醇或甲醇等分子量小的醇则溶解性越高，故优选。又，也可将多种醇混合。又，代替醇，也可使用酮、或醇与酮的混合溶液。
作为将醇等供给到粘接剂层1上的方法，可将粘接有支承板2的半导体晶片W浸入装满溶剂的槽中。在这种情况下若加上超声波振动，则效果更佳。
如上述那样使粘接剂层溶解后，如图4所示，在使框架12旋转而除去支承板2上的多余的溶剂后，将安装于臂14的前端上的夹具15插入到支承板2的周边，通过向斜上方牵引臂14，将支承板12从周边部渐渐剥离。
在取下支承板2后，利用切块装置13，将半导体晶片W切断成芯片尺寸。切断后，在切块带11上照射紫外线，使切块带11的粘附力降低，将切断的芯片一个个取出。
接着，关于粘贴装置基于图5进行说明。粘贴装置5备有减压腔室50。该减压腔室50经由配管51与抽真空装置相连，又，在一侧面上形成有输入·输出用的开口52，该开口52由闸门53开闭。
利用压力缸组件54使闸门53升降运动，在上升的位置上通过用推动器55从侧面进行按压，使设置于闸门53的内侧面上的密封件紧密抵接到开口52的周围，使腔室50内保持气密。又，通过使推动器55后退并使闸门53下降，而将开口52打开，在这种状态下使用输送装置将晶片W与支承板2的层叠体输入输出。
在前述腔室50内配置有压接前述层叠体的保持台56与按压板57。保持台56由碳化硅(SiC)形成，按压板57由氧化铝(Al2O3)形成。另外，也考虑用陶瓷烧结体构成按压板、在该陶瓷烧结体上连接排气管的结构，但是若采用这种结构，则有不能充分去除粘接剂中的气体的可能。
在前述保持台56上形成有贯通孔58，在该贯通孔58中插通有升降销59。将该升降销59安装到通过设置于腔室50的下方的压力缸组件60进行升降运动的框架61上。
又，在前述保持台56上埋设有加热器62，通过该加热器62将前述层叠体加热到200℃左右，暂时使硬化的粘接剂变软。另外加热器也可设置在按压板57一侧。
另一方面，前述按压板57保持于背板63上，该背板63安装于贯通腔室50的轴64的下端上。在该轴64的中间部上设置有凸缘65，在该凸缘65与腔室50上表面之间安装有皱纹管66，保持腔室50内的气密状态。
又，框架67从前述腔室50向上方延伸，在该框架67上支承着伺服马达68，将升降体70的螺母部71与通过该伺服马达68旋转的丝杠69螺纹结合，在该升降体70上经由球接头72支承着前述轴64的上端部。进而，在轴64的侧面配置有检测轴64的上下位置的传感器73。
在以上说明中，为了压接半导体晶片W与支承板2的层叠体，首先进行按压板57的平行度的调整。为了得到平行度，松开球接头72的螺栓使球接头72处于自由的状态。然后，在该状态下，使按压板57因自重下降，使按压板57的下表面与保持台56的上表面抵接。此时保持台56与按压板57平行。接着，紧固螺栓而将球接头72固定后，使按压板57上升。
平行度的调整不必每次进行，而是每适当的次数进行。又，在上述说明中，在不夹持层叠体的情况下进行平行度的调整，但是也可使与压接的层叠体同一厚度的板材夹在保持台56与按压板57之间，来调整平行度。
根据以上所述完成平行度的调整后，通过将闸门53降下，而将氮气被纯化并处于大气压状态的腔室50的开口52打开。用未图示的输送装置将半导体晶片W与支承板2的层叠体装入腔室50内，转而承接在销59上，用闸门53关闭开口52，使腔室50内成为气密的状态。图5表示该状态。
接着，使腔室50内减压，在压力成为1kPa以下时，驱动压力缸组件60而使销59下降，使层叠体载置到加热至150℃左右了的保持台56上。
与此同时，驱动伺服马达68而使按压板57下降到预先设定的位置上，在保持台56与按压板57之间对层叠体加压。在这种状态下，保持大约一分钟，将基板W与支承板2热压接。
此后，纯化氮气并使腔室50内恢复大气压，使按压板57上升，闸门53下降，将热压接了的层叠体向腔室50外输出。

Claims (3)

1.一种支承板的粘贴装置，将半导体晶片等基板的电路形成面粘贴到支承板上，其特征在于，该粘贴装置具有与真空源相连并且可气密地封闭的腔室，在该腔室内配置有载置基板与支承板的层叠体的保持台、和可相对于该保持台相对地升降运动的按压板，该按压板安装在可升降运动的轴上，该轴经由接头以可进行角度调整的方式支承在升降体上，
前述按压板被进行转矩控制及位置控制。
2.如权利要求1所述的粘贴装置，其特征在于，在前述按压板及保持台的至少一个上设置有加热器。
3.如权利要求1所述的粘贴装置，其特征在于，前述按压板及保持台的材质为陶瓷。
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