CN102763195A - 半导体区块粘接装置、半导体区块粘接方法及半导体晶片的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种半导体区块粘接装置，具备：进行半导体区块(8)和基底基板(7)的搬入和搬出的搬入搬出部(2)；具备对半导体区块(8)表面进行吸附的吸附垫片(32)、与吸附垫片(32)连接并利用空气压使吸附在吸附垫片(32)上的半导体区块(8)上下移动的驱动器(33)、和与驱动器连接的空气机(34)的支撑部；将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在基底基板(7)上的涂布部(4)；承载半导体区块(8)或者基底基板(7)并在搬入搬出部(2)、支撑部(3)和涂布部(4)间移动的载物台(13)；控制以下工序的控制装置(5)，该工序即由搬入搬出部(2)将基底基板(7)搬运到涂布部(4)，在涂布部(4)中在将粘接剂涂布在基底基板(7)上后随即将涂布后的基底基板(7)向半导体区块(8)的下方搬运，并将半导体区块(8)降到下方与基底基板(7)粘接。

Description

半导体区块粘接装置、半导体区块粘接方法及半导体晶片的制造方法

技术领域

本发明涉及半导体区块（ブロツク）粘接装置、半导体区块粘接方法及半导体晶片的制造方法。

背景技术

半导体晶片广泛地用于半导体集成电路、太阳能电池等的基板中。作为制造半导体晶片的方法，例如，在以规定的尺寸将硅（Si）等半导体锭材切断形成区块状后，利用粘接剂将区块状的半导体材料（以下称为“半导体区块”）与基底基板粘接。之后，将粘接有基底基板的半导体区块切断成薄片状，从半导体区块中剥离基底基板。

例如，在专利文献1中公开了下述方法：在硅区块的表面涂布环氧系粘接剂，将半导体区块与底座粘接后，进行切片，经过浆料除去、晶片剥离、干燥、检查等，由此制造硅晶片。在专利文献2中公开了下述方法：利用环氧系粘接剂粘接硅锭材与支撑台，将粘接后的锭材切断成多个薄片后，使环氧系粘接剂热塑化将锭材与支撑台分离，由此制造硅晶片。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-300374号公报

专利文献2：日本特开平8-45881号公报

发明内容

但是，在专利文献1和专利文献2中记载的方法中，采用环氧系粘接剂作为粘接硅区块与底座的粘接剂。环氧系粘接剂需要分别使主剂（环氧树脂）与固化剂以一定量的比例反应来使其固化，因此，如果主剂与固化剂的混合比产生偏差，则产生未反应部分，作为粘接剂的性能有时产生变化。另外，环氧系树脂需要采用碱溶剂、卤素系有机溶剂来剥离，因此，有机溶剂的清洗工序烦杂。

进而，对于环氧系树脂而言，随着时间流逝粘接剂的粘度发生变化，所以难以连续的管理。因此，使用时操作人员仅在需要的时候制作需要的量，并通过手动操作涂布在区块上。使用环氧系树脂时，难以自动化也难以使半导体晶片的制造效率提高。

鉴于上述问题点，本发明提供能够自动化、能够提高半导体晶片的制造效率的半导体区块粘接装置、半导体区块粘接方法以及半导体晶片的制造方法。

本发明人等为了解决上述课题，进行了深入研究。本发明人等发现了在粘接半导体区块与基底基板时采用其它树脂来代替环氧系树脂的适当装置。根据本发明，发现能够自动化地使半导体区块与基底基板迅速粘接，并且本发明对于提高半导体晶片的制造效率是有效的。

将上述看法作为基础完成的本发明在一方面是一种半导体区块粘接装置，具备：（a）进行半导体区块和基底基板的搬入和搬出的搬入搬出部，（b）具备对半导体区块表面进行吸附的吸附垫片、与吸附垫片连接并利用空气压使吸附在吸附垫片上的半导体区块上下移动的驱动器、和与驱动器连接的空气机的支撑部，（c）将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在基底基板上的涂布部，（d）承载半导体区块或者基底基板并在搬入搬出部、支撑部和涂布部间移动的载物台，（e）控制在涂布部中在将粘接剂涂布在基底基板上后将涂布后的基底基板向半导体区块的下方搬运、将半导体区块降到下方使其与基底基板粘接的工序的控制装置。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，驱动器是气缸。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，搬入搬出部具备将半导体区块固定在载物台上规定位置的导向部件。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，涂布部具备混合粘接剂的静态混合器。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，粘接剂是含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，粘接剂是将含有成分（2）的第1剂与含有成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，成分（1）含有羟基丙烯酰基（甲基）丙烯酸酯（ヒドロキシアクリル(メタ)アクリレ一ト）。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，成分（2）选自过氧化氢异丙苯、萜烷过氧化氢、过氧化氢叔丁基、二过氧化氢二异丙苯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酸叔丁酯以及它们的组合。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，成分（3）是β-二酮螯合物和/或β-酮酯。

本发明的半导体区块粘接装置在一个实施方式中，粘接剂含有相对于100质量份（1）（甲基）丙烯酸系单体为0.5～10质量份的成分（2）、0.05～5质量份的成分（3）、5～35质量份的成分（4）。

本发明在另一方面是使用了具备搬入搬出部、支撑部、涂布部、和用于搬运半导体区块或基底基板的载物台的半导体区块粘接装置的半导体区块粘接方法，该半导体区块粘接方法包括：（a）将半导体区块载置于载物台上并将半导体区块由搬入搬出部搬运到支撑部的步骤，（b）在支撑部中将半导体区块抬到载物台上方的步骤，（c）将载物台由支撑部返回到搬入搬出部并将基底基板载置于载物台的步骤，（d）将载置有基底基板的载物台由搬入搬出部搬运到涂布部的步骤，（e）在涂布部中将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在基底基板上的步骤，（f）将载置有涂布后的基底基板的载物台由涂布部搬运到支撑部，将半导体区块载置于涂布有粘接剂的基底基板上粘接基底基板与半导体区块的步骤，（g）将粘接后的半导体区块由支撑部搬运到搬入搬出部的步骤。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，粘接剂是含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，粘接剂是将含有成分（2）的第1剂与含有成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，成分（1）含有羟基丙烯酰基（甲基）丙烯酸酯。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，成分（2）选自过氧化氢异丙苯、萜烷过氧化氢、过氧化氢叔丁基、二过氧化氢二异丙苯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酸叔丁酯以及它们的组合。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，成分（3）是β-二酮螯合物和/或β-酮酯。

本发明的半导体区块粘接方法在一个实施方式中，粘接剂含有相对于100质量份（1）（甲基）丙烯酸系单体为0.5～10质量份的成分（2）、0.05～5质量份的成分（3）、5～35质量份的成分（4）。

本发明在再另一方面中是一种制造方法，是半导体晶片的制造方法，（a）将采用本发明的粘接方法得到的带有基底基板的半导体区块切断成多个薄片状，（b）将带有基底基板的半导体区块浸渍在温水中，（c）在温水中剥离基底基板和半导体区块。

根据本发明，可以提供能够自动化、能够提高半导体晶片的制造效率的半导体区块粘接装置、半导体区块粘接方法以及半导体晶片的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的半导体区块粘接装置的一例的简图。

图2是表示从上面观察本发明的实施方式的半导体区块粘接装置时的一例的简图。

图3是表示从上面观察本发明的实施方式的半导体区块粘接装置时的一例的简图。

图4是表示从上面观察本发明的实施方式的半导体区块粘接装置时的一例的简图。

图5是表示本发明的实施方式的半导体区块粘接装置的支撑部的详细例的简图。

图6是表示本发明的实施方式的半导体区块粘接装置的支撑部的运转的一例的简图。

图7是表示本发明的实施方式的半导体区块粘接装置的支撑部的运转的一例的简图。

图8是表示本发明的实施方式的半导体区块粘接方法的一例的流程图。

图9的图9（a）～图9（c）是表示本发明的实施方式的半导体晶片的制造方法的一例的工序简图。

图10是表示本发明的实施方式的半导体晶片制造方法的一例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。以下的附图是示意图，应该留意厚度与平均尺寸的关系、各层厚度的比率等与实际上的是不同的。另外，当然在附图相互间也包括相互尺寸的关系、比率不同的部分。以下所示的实施方式例示了用于将该发明的技术思想具体化的装置、方法，该发明的技术思想不将构成部件的材质、形状、构造、配置等特定为下述内容。

半导体区块粘接装置

如图1～2所示，本发明的实施方式的半导体区块粘接装置1具备：进行半导体区块8和基底基板7的搬入和搬出的搬入搬出部2、支撑半导体区块8并使半导体区块8上下移动的支撑部3、将粘接剂涂布在基底基板7上的涂布部4、控制装置5、和显示装置6。

搬入搬出部2、支撑部3、涂布部4配置在基座11上。在基座11上配置搬运构件12，沿着该搬运构件12可滑动地安装有载物台13。如图1的简图和图2的俯视图所示，在搬入搬出部2上，在载物台13的端部相对于载物台13上表面垂直地配置有用于确定半导体区块8或者基底基板7的位置的导向部件21。通过具备导向部件21，半导体区块8和基底基板7的位置对合变得容易。另外，即使通过后述的支撑部3支撑半导体区块8时，也能够使半导体区块8不偏离地可靠地支撑。应予说明，在图2中虽然示出了在载物台13的两侧分别配置有1个板状的导向部件21的例子，但导向部件也可以仅有1个。另外，也可以具备光学式位置对合机构等来代替导向部件。

如图5所示，支撑部3具备：以横跨搬运构件12（未图示）或者载物台13的方式架设在搬运构件12上方的支柱部31，从支柱部31向下方悬挂的多个吸附垫片32及多个驱动器33，和空气机34。作为驱动器33，通过使用气缸等，能够使比重大的半导体区块8不落下地上下稳定地移动。以沿着半导体区块8纵方向并列的方式配置多个吸附垫片32。对吸附垫片32的数量没有特别限制，例如使用156×156×200mm的立方体状硅锭材作为半导体区块8时，如果具备4～6个左右吸附垫片32，则能够稳定地保持半导体区块8。如图6所示，将利用空气压上下移动的驱动器33驱动来使吸附垫片32移动到下方，抽真空使吸附垫片32吸附在半导体区块8表面后，如图7所示地使其驱动到上方。由此，可以在搬运构件12或者载物台13上方支撑半导体区块8。

一般用作半导体区块8的Si锭材的比重大而且昂贵，因此处理需要加以注意。通过具备图5所示的结构，能够不对Si锭材造成损伤地可靠地吸附半导体区块8，因此，操作效率变高。

如图1所示，涂布部4具备：以横跨的方式架设在搬运构件12上方的支柱部41、固定在支柱部41上的注射器42、和介由注射器42使粘接剂喷出的分配器43。涂布部4通过利用未图示的驱动机构使注射器42在载物台13移动方向的垂直方向且在与基座11水平的方向（即图1的进深（奥行き）方向）移动，并且通过使载物台13在载物台13的移动方向（即图1的左右方向）移动，从而将粘接剂涂布在基底基板7的整面。对于粘接剂在基底基板7上的涂布形状没有特别限制。例如可以在基底基板7的表面整面配置成点状矩阵状，也可以在表面整面配置成放射状、矩形状或者弯折线状。

优选涂布部4具备静态混合器，通过利用静态混合器进行混合，能够使在后述的粘接剂中含有的聚合引发剂与固化促进剂充分地反应。采用环氧系粘接剂作为粘接剂时，需要40～60螺旋（コマ）左右，需要注意混合操作，但采用本发明的实施方式的粘接剂时，静态混合器的螺旋数为6螺旋左右即可，使混合操作简单化。

作为在本发明的实施方式中优选的粘接剂，优选使用含有聚合性乙烯基单体的粘接剂。具体地优选含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。进一步优选将含有成分（2）的第1剂与含有成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。

一般来说，对于2剂（甲基）丙烯酸系粘接剂，即使2液的混合比波动，固化后的物性也变化不大，因此，特别适合连续进行操作的图1所示的装置。但是，一般使用的（甲基）丙烯酸系粘接剂由于粘接力高而难以剥离。另一方面，由于在本发明的实施方式中使用的含有成分（1）～（4）的粘接剂具有与90℃以下的温水接触而溶胀的性质，因此，半导体区块8与基底基板7的剥离变得容易。进一步由于与环氧系粘接剂相比在剥离时不需要特别的溶剂，因此，剥离操作变得容易。进而，由于本发明的实施方式的粘接剂与环氧系树脂相比固化速度明显迅速，因此，能够采用图1的装置而自动化并将从粘接剂涂布到粘接的操作时间缩短化。本发明能够进一步提高半导体晶片的制造效率。粘接剂的详细组成如后述。

控制装置5包括：控制载物台13移动的载物台控制部51，控制半导体区块8支撑和升降的区块升降控制部52，控制分配器43的喷出速度、喷出量、喷出时间以及用于使注射器42在搬运构件12上方移动的驱动机构的运转的分配器控制部53。控制装置5控制在后述粘接工序中的搬入搬出部2、支撑部3、涂布部4、载物台13的运转。控制装置5与显示装置6连接。控制装置5能够介由显示装置6接受来自操作者的各种设定条件的输入，并且使运行情况显示在显示装置6中。作为显示装置6，例如使用触摸面板等。

半导体区块粘接方法

接着，利用图1～图7的简图和图8的流程图来说明实施方式的半导体区块粘接方法。

在图8的步骤S11中，如图2所示，利用导向部件21将切削成规定形状的半导体区块8载置在搬入搬出部2的载物台13上的规定位置，将载置有半导体区块8的载物台13由搬入搬出部2搬运到支撑部3（参照图3）。

在步骤S13中，如图6所示，驱动利用空气压上下移动的驱动器来将吸附垫片32配置在半导体区块8表面，进行真空吸附。之后，如图7所示，将吸附在吸附垫片32上的半导体区块8抬到载物台13的上方。

在步骤S15中，将载物台13由支撑部3返回到搬入搬出部2，将基底基板7载置在载物台13上。之后，将载置有基底基板7的载物台13由搬入搬出部2通过半导体区块8的下方向涂布部4搬运。

在步骤S17中，在涂布部4，将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在基底基板7的表面整面。对于涂布方式没有特别限定。可以将2液型粘接剂同时直接涂布在基底基板7上，也可以采用1液型粘接剂进行涂布。

在步骤S19中，将载置有刚涂布后的基底基板7的载物台13由涂布部4迅速地向支撑部3搬运。在步骤S21中，将半导体区块8载置在涂布有粘接剂的基底基板7上，粘接基底基板7与半导体区块8。之后，在步骤S23中，将粘接后的半导体区块8由支撑部3向搬入搬出部2搬运，得到带有基底基板的半导体区块，从而完成操作。

依照使用了实施方式的半导体区块粘接装置的粘接方法，可得到能够自动化、能够提高半导体晶片的制造效率的粘接方法。另外，通过1台载物台进行半导体区块8和基底基板7的搬运，实现装置的简单化。

粘接剂

在本发明的实施方式中使用的粘接剂优选使用含有聚合性乙烯基单体的粘接剂，特别可以使用含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。

（1）（甲基）丙烯酸系单体

所谓（甲基）丙烯酸系单体是指选自（甲基）丙烯酸和/或（甲基）丙烯酸酯中的丙烯酸系化合物。作为（甲基）丙烯酸系单体，可以举出以下物质。

（1-1）（甲基）丙烯酸烷基酯

作为（甲基）丙烯酸烷基酯，可以举出通式（A）表示的（甲基）丙烯酸系单体等。

Z-O-R₁            …（A）

（式中，Z表示（甲基）丙烯酰基，R₁表示碳原子数为1～10的烷基。）

在此，R₁优选碳原子数为1～10的烷基，更优选碳原子数为1～3的烷基。如果超过碳原子数10，则表面固化性降低而呈现发粘，有时固化速度降低。

作为这样的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸异丙酯以及（甲基）丙烯酸2-乙基己酯等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从廉价、粘接性良好的方面考虑，优选（甲基）丙烯酸甲酯和/或（甲基）丙烯酸2-乙基己酯，更优选（甲基）丙烯酸甲酯。

（1-2）具有双酚骨架的（甲基）丙烯酸单体

作为具有双酚骨架的（甲基）丙烯酸单体，可以举出通式（B）表示的（甲基）丙烯酸系单体等。

Z-O-(R₂O)_p-C₆H₄-C(R₃)(R′₃)-C₆H₄-O-(R₂O)_p’-Z  …(B)

（式中，Z表示（甲基）丙烯酰基，R₂表示-C₂H₄-、-C₃H₆-、-CH₂CH（CH₃）-、-C₄H₈-或者-C₆H₁₂-，R₃、R’₃表示氢或者碳原子数为1～4的烷基，p、p’表示0～8的整数。）

作为这样的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基苯基）丙烷、2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基乙氧基苯基）丙烷、2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基二乙氧基苯基）丙烷、2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基四乙氧基苯基）丙烷、2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基聚乙氧基苯基）丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从效果大的方面考虑，优选2,2-双（4-（甲基）丙烯酰氧基聚乙氧基苯基）丙烷。

（1-3）（甲基）丙烯酸二环戊烯基氧烷基酯

作为（甲基）丙烯酸二环戊烯基氧亚烷基酯，可以举出通式（C）表示的（甲基）丙烯酸系单体等。

（式中，Z表示（甲基）丙烯酰基，R₄表示具有1～4个碳原子的亚烷基，q表示1～20的整数。）

作为这样的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出（甲基）丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、二环戊烯基氧基二乙二醇（甲基）丙烯酸酯、二环戊烯基氧基三乙二醇（甲基）丙烯酸酯以及二环戊烯基氧基丙二醇（甲基）丙烯酸酯等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从表面固化性良好、能够容易获得的方面考虑，优选（甲基）丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯。从树脂强度大的方面考虑，R₄优选具有1～4个碳原子的亚烷基，更优选亚乙基。从固化物的树脂强度大的方面考虑，q优选1～3，更优选1。

（1-4）具有芳香族基团的（甲基）丙烯酸酯

作为具有芳香族基团的（甲基）丙烯酸酯，可以举出通式（D）表示的（甲基）丙烯酸系单体等。

Z-O-(R₅O)_r-R₆    …（D）

（式中，Z表示（甲基）丙烯酰基，R₅表示-C₂H₄-、-C₃H₆-、-CH₂CH（CH₃）-、-C₄H₈-或者-C₆H₁₂-，R₆表示苯基或者具有碳原子数1～3的烷基的苯基，r表示1～10的整数。）

作为这样的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出（甲基）丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇（甲基）丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸苯氧基丙酯、苯氧基二丙二醇（甲基）丙烯酸酯以及苯氧基聚丙二醇（甲基）丙烯酸酯等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从效果大的方面考虑，优选（甲基）丙烯酸苯氧基乙酯。

（1-5）具有羟基的（甲基）丙烯酸系单体

作为具有羟基的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出通式（E）表示的（甲基）丙烯酸系单体等。

Z-O-（R₇O）_s-H    …（E）

（式中，Z表示（甲基）丙烯酰基，R₇表示-C₂H₄-、-C₃H₆-、-CH₂CH（CH₃）-、-C₄H₈-或者-C₆H₁₂-，s表示1～10的整数。）

作为这样的（甲基）丙烯酸系单体，可以举出（甲基）丙烯酸2-羟基乙酯、（甲基）丙烯酸2-羟基丙酯以及（甲基）丙烯酸羟基丁酯等的（甲基）丙烯酸羟基烷酯，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从廉价、粘接性良好的方面考虑，优选（甲基）丙烯酸2-羟基乙酯和/或（甲基）丙烯酸2-羟基丙酯。

另外，也能够使用（1-6）高级醇的（甲基）丙烯酸酯、（1-7）多元醇的（甲基）丙烯酸酯、或者（1-8）具有（甲基）丙烯酰氧基的聚氨酯预聚物等。

在（甲基）丙烯酸系单体之中，从效果大的方面考虑，优选含有（1-5）具有羟基的（甲基）丙烯酸系单体。对于（甲基）丙烯酸系单体中的、（1-5）具有羟基的（甲基）丙烯酸系单体的含有比例而言，优选（甲基）丙烯酸系单体100质量份中为5～70质量份，更优选为10～60质量份。

在（甲基）丙烯酸系单体之中，从效果大的方面考虑，优选下述（X）或者（Y）的组合，更优选（Y）的组合。

（X）（1-1）（甲基）丙烯酸烷基酯、（1-3）（甲基）丙烯酸二环戊烯基氧烷基酯以及（1-5）（甲基）丙烯酸羟基烷基酯的组合

对于成分（1-1）、成分（1-3）以及成分（1-5）的含有比例，在成分（1-1）、成分（1-3）以及成分（1-5）的合计100质量份中以质量比计优选成分（1-1）:成分（1-3）:成分（1-5）＝40～90:5～35:5～35，更优选50～80:10～25:10～25。

（Y）（1-2）具有双酚骨架的（甲基）丙烯酸单体、（1-4）具有芳香族基团的（甲基）丙烯酸酯以及（1-5）（甲基）丙烯酸羟基烷基酯的组合

对于成分（1-2）、成分（1-4）和成分（1-5）的含有比例，在成分（1-2）、成分（1-4）以及成分（1-5）的合计100质量份中以质量比计优选成分（1-2）:成分（1-4）:成分（1-5）＝1～20:20～60:30～70，更优选5～15:30～55:35～60。

（2）聚合引发剂

作为聚合引发剂，优选过氧化氢异丙苯、萜烷过氧化氢、过氧化氢叔丁基、二过氧化氢二异丙苯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰以及过氧化苯甲酸叔丁酯等有机过氧化物，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从与成分（3）、成分（4）的反应性方面考虑，优选过氧化氢异丙苯。

成分（2）的用量优选相对于100质量份成分（1）为0.5～10质量份，更优选为1～7质量份。如果低于0.5质量份，则有时固化速度缓慢，如果超过10质量份，则有时贮藏稳定性慢。

（3）固化促进剂

作为固化促进剂，可以举出β-二酮螯合物和/或β-酮酯。作为β-二酮螯合物，可以举出乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮酸钴以及乙酰丙酮酸铜等。作为β-酮酯，可以举出环烷酸氧钒、硬脂酸氧钒、环烷酸铜或者辛酸钴等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从与成分（2）的反应性方面考虑，优选具有还原性的金属盐，更优选选自乙酰丙酮氧钒、环烷酸铜以及辛酸钴中的1种或者2种以上，最优选乙酰丙酮氧钒。

成分（3）的用量优选相对于100质量份成分（1）为0.05～5质量份，更优选为0.1～2质量份。如果低于0.05质量份，则有时固化速度缓慢、粘接性小，如果超过5质量份，则有时未反应的成分残留、粘接性降低。

（4）弹性体

对于本发明的实施方式的粘接剂，为了使剥离强度和冲击强度提高，优选使用弹性体成分。作为弹性体，可以举出丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、以及丙烯腈-丁二烯橡胶、线状聚氨酯、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶及丁二烯橡胶等各种合成橡胶、天然橡胶、苯乙烯-聚丁二烯-苯乙烯系合成橡胶这种苯乙烯系热塑性弹性体、聚乙烯-EPDM合成橡胶这种烯烃系热塑性弹性体、以及己内酯型、己二酸酯型及PTMG型这种聚氨酯系热塑性弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚四亚甲基二醇多嵌段聚合物这种聚酯系热塑性弹性体、尼龙-多元醇嵌段共聚物这种聚酰胺系热塑性弹性体、1,2-聚丁二烯系热塑性弹性体、以及聚氯乙烯系热塑性弹性体等。如果这些弹性体成分相溶性良好，则能够使用1种或者2种以上。另外，也能够使用进行了末端（甲基）丙烯酰基改性的聚丁二烯。在它们之中，从对于（甲基）丙烯酸系单体的溶解性、粘接性方面考虑，优选甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或丙烯腈-丁二烯橡胶，更优选其并用。

成分（4）的用量优选相对于100质量份成分（1）为5～35质量份，更优选10～30质量份。如果低于5质量份，则有时粘度和粘接性降低，如果超过35质量份，则粘度过高而有时操作上产生不良情况。

（5）其它

对于本发明的实施方式的粘接剂，为了使与空气接触部分的固化迅速，能够使用各种石蜡类。作为石蜡类，可以举出石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡、蜜蜡、羊毛脂、鲸蜡、纯地蜡以及小烛树蜡等。能够使用它们的1种或者2种以上。

石蜡类的用量优选相对于100质量份成分（1）为0.1～5质量份，更优选为0.3～2.5质量份。如果低于0.1质量份，则有时与空气接触部分的固化变差，如果超过5质量份，则有时粘接强度降低。

出于改良贮藏稳定性的目的，本发明的实施方式的粘接剂能够使用含有阻聚剂的各种抗氧化剂等。作为抗氧化剂，可以举出对苯二酚、对苯二酚单甲基醚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、磷酸三苯酯、吩噻嗪以及N-异丙基-N’-苯基对苯二胺等，能够使用它们的1种或者2种以上。

阻聚剂的用量优选相对于100质量份成分（1）为0.001～3质量份，更优选为0.01～1质量份。如果低于0.001质量份，则有时没有效果，如果超过3质量份，则有时粘接强度降低。

出于改良粘接性的目的，本发明的实施方式的粘接剂能够使用磷酸盐。作为磷酸盐，可以举出通式（F）表示的化合物等。

（式中，R₈表示CH₂＝CR₉CO（OR₁₀）_u-基（其中，R₉表示氢或者甲基，R₁₀表示-C₂H₄-、-C₃H₆-、-CH₂CH（CH₃）-、-C₄H₈-、-C₆H₁₂-或者

u表示1～10的整数），t表示1或者2的整数）

作为磷酸盐，可以举出酸式二氧磷基氧乙基（甲基）丙烯酸酯、酸式二氧磷基氧丙基（甲基）丙烯酸酯以及双（2-（甲基）丙烯酰氧基乙基）磷酸酯等，能够使用它们的1种或者2种以上。在它们之中，从效果大的方面考虑，优选酸式二氧磷基氧乙基（甲基）丙烯酸酯。

磷酸盐的用量优选相对于100质量份成分（1）为0.1～5质量份，更优选为0.2～1.0质量份。如果低于0.1质量份，则有时粘接强度降低，如果超过5质量份，则有时粘接强度降低。

应予说明，除此之外，可以根据需要地使用热膨胀性粒子、偶联剂、增塑剂、填充剂、着色剂以及防腐剂等已知的物质。除此之外，出于调整粘度、流动性的目的，也可以使用氯磺化聚乙烯、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物及聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性高分子、以及微粉二氧化硅等。

将在本发明的实施方式中使用的粘接剂的具体例示于表1（粘接剂1）和表2（粘接剂2）。在表1和表2中，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、过氧化氢异丙苯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MMA-BD-ST共聚物）、乙酰丙酮氧钒、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯分别使用市售品。另外，“丙烯腈-丁二烯橡胶（AN-BD橡胶）”使用高腈NBR的市售品，“石蜡类”是石蜡的市售品，“阻聚剂”是对苯二酚单甲醚的市售品，“磷酸盐”是酸式二氧磷基氧乙基甲基丙烯酸酯的市售品，“2,2-双［4-（甲基丙烯酰氧基聚乙氧基）苯基］丙烷”使用通式（B）中p＝5的市售品。

[表1]

[表2]

如表1和表2所示，本发明的实施方式中使用的粘接剂能够使用将含有成分（2）的第1剂与含有成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。所谓2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂，是指贮藏中可以不将本发明的粘接剂组合物的全部必需成分混合，而是将粘接剂组合物分成第1剂和第2剂，至少将成分（2）贮藏在第1剂中且至少将成分（3）贮藏在第2剂中。磷酸盐优选贮藏在第2剂中。这种情况下，通过将两剂同时或者分别地涂布在半导体区块8上进行接触、固化，能够作为2剂型粘接剂使用。

作为其它实施方式，使第1剂和第2剂任一方或者两者预先含有聚合性乙烯基单体和其它任意成分，在使用时混合两者，由此能够作为1剂型粘接剂使用。在这些实施方式中，从贮藏稳定性优异的方面考虑，优选作为2剂型粘接剂使用。

如以上详细说明，利用本发明的实施方式的粘接剂，与环氧系粘接剂等相比固化速度迅速，因此，粘接时间为短时间即可，能够提高操作效率。另外，即使使用2剂型粘接剂时，也无需正确计量2剂，即使是不完全计量、混合，也能够不使粘接性降低地在常温下固化，也没有必要使用紫外线等能量。进而，上述粘接剂因在温水中浸渍而溶胀，因此，能容易地剥离半导体区块8和基底基板7，也没有必要使用有机溶剂等处理困难的液体。使粘接剂溶胀的温水的温度优选为30～150℃，进而为50～100℃，进一步优选为65～80℃。

半导体晶片的制造方法

对于本发明的实施方式的半导体晶片的制造方法，使用图9（a）～图9（c）的简图和图10的流程图进行说明。

在图10的步骤S101中，将Si等半导体锭材切成规定大小（例如156×156×200mm）的区块状，得到多个半导体区块8。采用刷子研磨等对该半导体区块8实施表面加工。

在步骤S103中，依照图8的流程图所示的方法将基底基板7粘接在半导体区块8，制作图9（a）所示的带有基底基板的半导体区块10。在步骤S105中，如图9（b）所示，利用钢丝锯装置使钢丝从半导体区块8的表面进行到粘接剂层9的一半左右，将半导体区块8切断成多个薄片状。在步骤S107中，清洗用于切削的切削液（浆）。

在步骤S109中，如图9（c）所示，将切断后的带有基底基板的半导体区块10浸渍在温水100中使粘接剂层9溶胀，剥离基底基板7和半导体区块8。对剥离得到的多个薄片进行干燥，在步骤S111中，经过规定的检查后，在步骤S113中，作为半导体晶片出厂。得到的半导体晶片被用于半导体集成电路或者太阳能电池基板等。

实施例

作为一例，使用本发明的半导体区块粘接装置制造半导体晶片。在支柱部31各悬挂5个吸附垫片32和驱动器33。使用156×156×200mm的立方体状硅锭材作为半导体区块。作为粘接剂，使用粘接剂1和粘接剂2这2种。利用钢丝锯装置切断半导体区块以获得厚度为200μm的薄片。使用自来水作为切削液（浆）。将切断后的带有基底基板的半导体区块浸渍在70℃的温水中，获得半导体晶片。能够确认，使用粘接剂1和粘接剂2的任一种粘接剂时，本发明的半导体区块粘接装置均可以自动化、并可以提高半导体晶片的制造效率。得到的半导体晶片是能够用于半导体集成电路或者太阳能电池基板等的品质状态。

（其它实施方式）

本发明虽然根据上述实施方式加以记载，但构成该公开的一部分的论述和附图不限定该发明。对于本领域技术人员由该公开清楚可知各种代替实施方式、实施例以及运用技术。

例如，在图8所示的流程图中，先将半导体区块8搬入装置内后，再将基底基板7搬运到装置内，但如果进一步在搬运构件12上安装可装卸的载物台（工具）13，则也能够使半导体区块8和基底基板7的搬运顺序颠倒。另外，在图1所示的装置中，虽然公开了使用气缸等驱动器33来使吸附垫片32上下移动的方法，但作为图1支撑部的代替，也可以为如下方式：例如从装置上方向下方垂挂钢丝，在钢丝的前端安装区块吸附构件，操作者通过手动操作搬运半导体区块8。另外，在涂布部4中，也可以在收纳粘接剂的容器内设置检测粘接剂物理状态的检测器具等。

这样，本发明当然在此包括没有记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围如上所述是仅由适当的专利要求保护范围所涉及的发明特定事项而决定的。

符号说明

1…半导体区块粘接装置

2…搬入搬出部

3…支撑部

4…涂布部

5…控制装置

6…显示装置

7…基底基板

8…半导体区块

9…粘接剂层

10…带有基底基板的半导体区块

11…基座

12…搬运构件

13…载物台

21…导向部件

31…支柱部

32…吸附垫片

33…驱动器

34…空气机

41…支柱部

42…注射器

43…分配器

51…载物台控制部

52…区块升降控制部

53…分配器控制部

Claims (18)

1.一种半导体区块粘接装置，其特征在于，具备：

搬入搬出部，进行半导体区块和基底基板的搬入和搬出，

支撑部，具备对所述半导体区块表面进行吸附的吸附垫片、与所述吸附垫片连接并利用空气压使吸附在所述吸附垫片上的所述半导体区块上下移动的驱动器、和与所述驱动器连接的空气机，

涂布部，将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在所述基底基板上，

载物台，承载所述半导体区块或者所述基底基板并在所述搬入搬出部、所述支撑部和所述涂布部间移动，和

控制以下工序的控制装置，即在所述涂布部将所述粘接剂涂布在所述基底基板上后，将涂布后的基底基板向所述半导体区块的下方搬运，并将所述半导体区块降到下方使其与所述基底基板粘接。

2.根据权利要求1所述的半导体区块粘接装置，其中，所述驱动器是气缸。

3.根据权利要求1或2所述的半导体区块粘接装置，其中，所述搬入搬出部具备将所述半导体区块固定在所述载物台上的规定位置的导向部件。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体区块粘接装置，其中，所述涂布部具备混合所述粘接剂的静态混合器。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体区块粘接装置，其中，所述粘接剂是含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。

6.根据权利要求5所述的半导体区块粘接装置，其中，所述粘接剂是将含有所述成分（2）的第1剂与含有所述成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。

7.根据权利要求5所述的半导体区块粘接装置，其中，所述成分（1）含有羟基丙烯酰基（甲基）丙烯酸酯。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的半导体区块粘接装置，其中，所述成分（2）选自过氧化氢异丙苯、萜烷过氧化氢、过氧化氢叔丁基、二过氧化氢二异丙苯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酸叔丁酯以及它们的组合。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的半导体区块粘接装置，其中，所述成分（3）是β-二酮螯合物和/或β-酮酯。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的半导体区块粘接装置，其中，相对于（1）（甲基）丙烯酸系单体100质量份，所述粘接剂含有0.5～10质量份的成分（2）、0.05～5质量份的成分（3）、5～35质量份的成分（4）。

11.一种半导体区块粘接方法，是使用了具备搬入搬出部、支撑部、涂布部、和用于搬运半导体区块或基底基板的载物台的半导体区块粘接装置的半导体区块粘接方法，包括：

将半导体区块载置于所述载物台上并将所述半导体区块由所述搬入搬出部搬运到所述支撑部的步骤，

在所述支撑部将所述半导体区块抬举到所述载物台上方的步骤，

将所述载物台由所述支撑部返回到所述搬入搬出部并将基底基板载置于所述载物台上的步骤，

将载置有所述基底基板的所述载物台由所述搬入搬出部搬运到所述涂布部的步骤，

在所述涂布部将含有聚合性乙烯基单体的粘接剂涂布在所述基底基板上的步骤，

将载置有涂布后的所述基底基板的所述载物台由所述涂布部搬运到所述支撑部，将所述半导体区块载置于涂布有粘接剂的所述基底基板上，使所述基底基板与所述半导体区块粘接的步骤，和

将粘接后的半导体区块由所述支撑部搬运到所述搬入搬出部的步骤。

12.根据权利要求11所述的半导体区块粘接方法，其中，所述粘接剂是含有（1）（甲基）丙烯酸系单体、（2）聚合引发剂、（3）固化促进剂、以及（4）弹性体的（甲基）丙烯酸系粘接剂。

13.根据权利要求12所述的半导体区块粘接方法，其中，所述粘接剂是将含有所述成分（2）的第1剂与含有所述成分（3）的第2剂混合得到的2剂型（甲基）丙烯酸系粘接剂。

14.根据权利要求12所述的半导体区块粘接方法，其中，所述成分（1）含有羟基丙烯酰基（甲基）丙烯酸酯。

15.根据权利要求12～14中任一项所述的半导体区块粘接方法，其中，所述成分（2）选自过氧化氢异丙苯、萜烷过氧化氢、过氧化氢叔丁基、二过氧化氢二异丙苯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰和过氧化苯甲酸叔丁酯以及它们的组合。

16.根据权利要求12～15中任一项所述的半导体区块粘接方法，其中，所述成分（3）是β-二酮螯合物和/或β-酮酯。

17.根据权利要求12～16中任一项所述的半导体区块粘接方法，其中，相对于（1）（甲基）丙烯酸系单体100质量份，所述粘接剂含有0.5～10质量份的成分（2）、0.05～5质量份的成分（3）、5～35质量份的成分（4）。

18.一种半导体晶片的制造方法，其特征在于，

将采用权利要求11～17中任一项所述的粘接方法得到的带有基底基板的半导体区块切断成多个薄片状，

将切断后的所述带有基底基板的半导体区块浸渍在温水中，

在所述温水中剥离所述基底基板和所述半导体区块。

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