CN101903997A - 薄片粘贴装置及粘贴方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄片粘贴装置，包括：容纳支撑半导体晶片(W)的工作台(11)的第一机箱(20)；与该第一机箱(20)一起形成减压室(C)的第二机箱(21)；以及将粘合片(S)供给到面对半导体晶片(W)位置的供给机构(15)。在第二机箱(21)中设有隔板(30)，在形成了单一减压室的状态下，该隔板(30)形成可独立于所述减压室(C)控制压力的压力调节室(C1)。通过把减压室(C)设置成减压状态，且使压力调节室(C1)的压力相对地上升，在减压状态下将粘合片(S)粘贴到半导体晶片(W)上。

Description

薄片粘贴装置及粘贴方法

技术领域

本发明涉及一种薄片粘贴装置及粘贴方法，更详细地说，本发明涉及一种能够在减压状态下，将粘合片粘贴到被粘接体上的薄片粘贴装置及粘贴方法。

背景技术

以往，在半导体晶片(以下简称为“晶片”)的电路面或背面上粘贴有粘合片，被施以背面研磨、冲切等各种处理。

专利文献1公开了所述粘合片的粘贴装置。该装置构成为，包含容纳固定工作台的下机罩和、与该下机罩的上端相匹配的上机罩，可以将粘合片夹在这些机罩之间，形成由该粘合片隔开的上下两个减压室，在减压状态下将粘合片粘贴到晶片上的结构。

专利文献1：日本专利特开昭60-80249号公报

但是，专利文献1的薄片粘贴装置是由粘合片来形成上下两个减压室的。在这样构成的薄片粘贴装置中，在薄片粘贴之前减压室内为减压状态时，由于如果两个减压室产生压力差，粘合片就会变形，在减压结束之前该粘合片将粘贴到晶片上，或者朝与晶片相反方向被拉破，所以必须边将各个减压室的压力保持为相同边进行减压。因此，会有其压力控制将变得非常复杂之问题。而且，由于即便对两个减压室采用共同的减压机构，因减压室容积之差异使得到变成规定减压状态为止会产生时间差，所以无法解决上述同样的问题。

发明内容

本发明正是着眼于这样的问题而提出的，其目的在于提供一种对于减压控制无需进行复杂的控制，就能够在减压状态下将粘合片粘贴到晶片上的薄片粘贴装置及粘贴方法。

为了达到上述目的，本发明的薄片粘贴装置采用如下结构，包括：工作台，用于支撑被粘接体；可开闭的机箱，用于容纳该工作台的同时，在其内部形成减压室；以及供给机构，其将粘合片供给面对所述被粘接体的位置，把所述机箱堵塞，并在减压状态下将所述粘合片粘贴到所述被粘接体上，在把所述机箱堵塞并形成单一的减压室的状态下，在该减压室内，设有可以形成将所述被粘接体和该所述被粘接体上的粘合片包围，并独立于所述减压室的、可控制压力的压力调节室。

本发明的薄片粘贴装置也可以采用如下结构，包括：工作台，用于支撑半导体晶片；第一机箱，用于容纳该工作台的同时，还设有开口部；第二机箱，其将所述开口部堵塞，且与第一机箱一起形成减压室；以及供给机构，其将粘合片供给面对所述被粘接体的位置。在减压状态下将所述粘合片粘贴到半导体晶片上，在用第二机箱将所述第一机箱堵塞而形成单一的减压室的状态下，在该减压室内，设有将所述半导体晶片和该所述半导体晶片上的粘合片包围，并形成独立于所述减压室的、可控制压力的压力调节室的隔板。

在本发明中，优选采用所述工作台被设置成其表面可以相对所述隔板进退的结构。

而且，本发明采用如下方法，它包括，支撑被粘接体的工序；将粘合片供给面对所述被粘接体位置的工序；将所述被粘接体和粘合片容纳并形成单一的减压室的工序；对所述减压室内进行减压的工序；以及在所述减压室内，将所述被粘接体和该被粘接体上的粘合片包围，并形成独立于所述减压室的、可控制压力的压力调节室的工序。通过使所述压力调节室的压力对于所述减压室相对地上升，将所述粘合片粘贴到被粘接体上的工序。

根据本发明，由于减压室无需由粘合片切分成多个，可以作为单一的减压室来处理，所以可以避免在形成多个减压室的情况下进行的、边将各个减压室保持为相同的压力边进行减压这样复杂的压力控制。因此，在将减压室进行减压的状态下，只要形成所述压力调节室，并且相对地提高该压力调节室的压力，就可以将粘合片粘贴到被粘接体上。

而且，由于所述工作台被设置成可以相对隔板进退，所以能够在将减压室进行整体减压之后，通过把工作台推压到隔板上来形成所述压力调节室。

再者，在本说明书中，减压也可以作为包含真空的概念来使用。

附图说明

图1是本实施方式涉及的薄片粘贴装置的部分剖面概要正视图；

图2是省略了图1的一部分的概要俯视图；

图3是显示形成了减压室状态的概要正视图；

图4是显示形成了压力调节室状态的概要剖视图；

图5是显示晶片上没有气泡且粘贴了粘合片状态的局部放大图。

标号说明

10薄片粘贴装置

11工作台

14机箱

15供给机构

20第一机箱

21第二机箱

30隔板

C减压室

C1压力调节室

S粘合片

W半导体晶片(被粘接体)

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1示出了本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概要正视图，图2示出了省略了图1的一部分的概要俯视图。在这些图中，薄片粘贴装置10，包括：工作台11，用于支撑作为被粘接体的大致圆形的晶片W；机箱14，用于容纳该工作台11的同时，在其内部形成减压室C；以及供给机构15，其在将该机箱14打开的状态下，把压敏粘合性的粘合片S供给到面对粘合面的位置，该粘合面为所述晶片W的上表面。在此，粘合片S采用不把减压室C上下遮断的宽度尺寸，如图2所示，当把粘合片S供给到面对晶片W的粘合面的位置时，该粘合片S不会堵塞机箱14的内周部分而形成间隙C2。再者，间隙C2也可以是用于不把减压室C遮断的多个配管、贯穿孔等通道。

所述工作台11设置成，在将晶片W支撑在中央的状态下形成向该晶片W外侧伸出的外周表露面11A的大小，通过未予图示的保持机构可以将晶片W进行保持。在该工作台11的下面一侧固定着直线马达16的输出轴17，通过该直线马达16的驱动，工作台11可以上下进退。

所述机箱14由位于图1中下部一侧的第一机箱20和位于上部一侧的第二机箱21构成。第一机箱20设置成，包括通过所述直线马达16将工作台11进行支撑的大致方形的底部22，和与该底部22的外周相连并在中央部形成大致圆形凹部23的起立部24，上端为开口部的有底容器的形状。第一机箱20设置成，通过连接在起立部24上的配管25和第一电磁阀26被连接在未予图示的减压泵上的同时，并且通过未予图示的升降机构可以升降。

所述第二机箱21由平面形状大致为方形的顶部27、与该顶部27的外周相连的下垂部28、及设在顶部27的内面一侧的圆筒形状的隔板30构成。隔板30的内径设置成大于晶片W的外径；隔板30的外径设置成小于工作台11的外径。在下垂部28的下端面，在该下垂部28的全周上形成有凹槽31，在该凹槽31内容纳着作为充填材料的O形环33。而且，在隔板30的下端面也形成同样的凹槽34，在该凹槽34内容纳着O形环35。

所述第二机箱21构成为，通过未予图示的移动机构在上下方向可移动地被支撑着，其通过向第一机箱20一侧下降使得下垂部28的下端面则被推到起立部24的上端一侧，并与第一机箱20相互作用从而形成减压室C。再者，如图4所示，当所述工作台11上升的时候，在所述隔板30将粘合片S夹在中间的状态下，隔板30的下端面则被推到工作台11的外周表露面11A上，隔板30将晶片W和该晶片W上的粘合片S围起来并形成可以与减压室C互相独立地控制压力的压力调节室C1。在第二机箱21的顶部27，通过配管理37和第二电磁阀38连接着未予图示的减压泵，通过这些电磁阀38、减压泵，可以独立地对压力调节室C1进行压力控制。

所述供给机构15由支撑辊40、卷绕机构41、剥离板42、抽出卷绕机构45、未予图示的切断机构、及移动机构48构成。其中，支撑辊40，具有将在所述带状粘合片S的粘合剂层一侧临时粘着带状剥离片RL的卷状原料卷R进行支撑的锁定机构；卷绕机构41，将剥离片RL进行回收；剥离板42，把所述剥离片RL从粘合片S上剥离；抽出卷绕机构45，将所述粘合片S抽出到面对晶片W的粘合面、即上表面的位置的同时，将粘贴在晶片W上的粘合片S外周一侧的、不需要了的粘合片S1进行卷绕；切断机构，将粘贴在晶片W上的粘合片S配合晶片W的大小进行切断；移动机构48，将抽出卷绕机构45在图1中左右方向上可移动地进行支撑。再者，作为切断机构，还可以使用本申请人已经提交申请的日本专利特愿2006-115106号公报中记载的多关节型机械手。

所述卷绕机构41由驱动辊50、将剥离片RL夹入其与该驱动辊50之间的夹紧辊51、及将剥离片RL进行卷绕的剥离片卷绕辊44构成。驱动辊50和剥离片卷绕辊44设置成能够被支撑在机架F1上的马达M1同步旋转。

所述抽出卷绕机构45由驱动辊53、将不需要了的粘合片S1夹入其与该驱动辊53之间的夹紧辊54、及不需要薄片卷绕辊47构成。驱动辊53和不需要薄片卷绕辊47设置成能够被支撑在机架F2上的马达M2同步旋转。

所述移动机构48由在图1中左右方向上延伸的单轴机械手55构成。所述机架F2固定在该单轴机械手55的滑块56上，抽出卷绕机构45可在左右方向上移动。

接着，结合附图3至5对本实施方式涉及的薄片粘贴方法进行说明。

首先，在第二机箱21处于上升位置将机箱14打开的状态下，将支撑于支撑辊40上的原料卷R的引导端抽出规定的长度，在剥离板42的顶端位置将剥离片RL从粘合片S上剥离，把该剥离片RL的引导端固定在剥离片卷绕辊44上。另一方面，把粘合片S固定在处于图1中双点划线所示位置的抽出卷绕机构45的不要薄片卷绕辊47上。

将晶片W放置在工作台11上后，在将驱动辊53和不要薄片卷绕辊47的旋转锁定的状态下，抽出卷绕机构45从图1中双点划线位置移动到实线所示位置的同时，所述卷绕机构41与该动作同步地驱动并进行剥离片RL的回收。由此，粘合片S将被供给到横跨第一机箱20上方的状态、即面对晶片W表面的位置。

接着，在所述第一机箱20上升的同时，第二机箱21下降，且与第一机箱20相互作用从而形成减压室C(参见图3)。此时，减压室C不会被粘合片S上下地遮断。而且，在这个阶段，也没有形成压力调节室C1，第一及第二机箱20、21的内部将会形成整体连通的单一减压室C。在此状态下，对电磁阀26进行控制，通过配管25将减压室C进行减压，一旦达到规定的设定压力，工作台11就上升，隔板30的下端面隔着粘合片S被推压到工作台11的外周表露面11A上，而形成能够与减压室C独立地控制压力的压力调节室C1。

而后，对电磁阀38进行控制，通过配管37把压力调节室C1的压力逐步地接近大气压(最终为大气压)。通过该动作可以将粘合片S粘贴到晶片W上。如果在这样的减压状态下进行粘贴，如图5中双点划线所示的、晶片W的外周端或者晶片W上所形成的凸起B周围存在的空间在变为常压(大气压)时就会消失，可以将粘合片S无气泡地粘贴到晶片W上。

一旦粘合片S粘贴结束，就对电磁阀36进行控制，使除了压力调节室C1之外的减压室C逐渐地接近大气压，在变成大气压的时候，第二机箱21将上升，并打开机箱14。而且，通过未予图示的切断机构，可以将粘合片S沿晶片W的外周切成闭环形状。

在进行了粘合片S的切断之后，在将支撑辊40和驱动辊50锁定的状态下，驱动辊53及不要薄片卷绕辊47边旋转边移动至图1中双点划线的位置，由此，因所述切断而产生的不需要了的粘合片S1将会被卷绕走。

粘贴在粘合片S上的晶片W，通过未予图示的传送机构被传送至下道工序或者规定的仓库，作为下一个粘贴对象的晶片W将被移放到工作台11上，之后，同样地进行粘合片S的粘贴。

因此，根据这样的实施方式，由于是在单一的减压室C内形成可以独立地控制压力的压力调节室C1，并将粘合片S粘贴到晶片W上，所以不需要像以往那样的、对多个减压室进行边保持相同的压力边减压这样复杂的压力控制，减压室C内的减压控制也将变得极其简单。而且，在这样的减压状态下进行的薄片粘贴，尤其能够避免在晶片W具有凸起而出现凹凸面情况下发生的气泡混入的问题。

以上，通过上述记载，揭示了实施本发明所用的最佳构成和方法等，但本发明并不限于此。

也就是说，对本发明主要就特定的实施方式，特别做了图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上已做说明的实施方式，可以对形状、位置或者配置等，根据需要由该行业人员加以种种变更。

因此，由于上述公开的对形状等进行了限定的记载，是为了易于理解本发明所作的示例性的记载，而并不是限定本发明，所以用去掉了其形状等限定的一部分或者全部限定的部件名称的记载是包含在本发明中的。

例如，在所述实施方式中，作为粘合片S虽然采用了压敏粘合性的粘合片，但是本发明并不限定于此，也可以采用小片接合用(die bonding)的热敏粘合性的粘合片等。在这种情况下，可以将加热器内置于工作台11中，通过配管37把供给的空气变为热风。而且，粘合片S也可以用单张型的粘合片来供给。

进而，被粘接体不限于晶片W，也可以把玻璃板、钢板或者树脂板等其他没有凸起的板状材料作为对象；半导体晶片也可以是硅晶片或化合物晶片。

Claims (4)

1.一种薄片粘贴装置，它包括：

工作台，用于支撑被粘接体；

可开闭的机箱，用于容纳所述工作台的同时，在内部形成减压室；

供给机构，其将粘合片供给到面对所述被粘接体的位置；

所述薄片粘贴装置把所述机箱封闭，并在减压状态下将所述粘合片粘贴到所述被粘接体上，其特征在于，

在把所述机箱封闭并形成单一的减压室的状态下，在该减压室内可以形成将所述被粘接体和该所述被粘接体上的粘合片包围，并可独立于所述减压室控制压力的压力调节室。

2.一种薄片粘贴装置，它包括：

工作台，用于支撑半导体晶片；

第一机箱，用于容纳该工作台，并设有开口部；

第二机箱，其将所述开口部封闭，且与第一机箱一起形成减压室；

供给机构，其将粘合片供给到面对所述被粘接体的位置；

在减压状态下将所述粘合片粘贴到半导体晶片上，其特征在于，

在用第二机箱将所述第一机箱封闭而形成单一的减压室的状态下，在该减压室内设有隔板，该隔板将所述半导体晶片和该所述半导体晶片上的粘合片包围，并形成可独立于所述减压室控制压力的压力调节室。

3.根据权利要求2所述的薄片粘贴装置，其特征在于，所述工作台被设置成其上表面可以相对所述隔板进退。

4.一种薄片粘贴方法，其特征在于，它包括如下工序，

支撑被粘接体的工序；

将粘合片供给到面对所述被粘接体位置的工序；

将所述被粘接体和粘合片容纳并形成单一的减压室的工序；

对所述减压室内进行减压的工序；

在所述减压室内，形成将所述被粘接体和该被粘接体上的粘合片包围，并可独立于所述减压室控制压力的压力调节室的工序；

以及，通过使所述压力调节室的压力对于所述减压室相对地上升，将所述粘合片粘贴到被粘接体上的工序。

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