CN104078347A - 晶片粘贴装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶片粘贴装置，其在紫外线硬化工序中使与空气接触的晶片和液态树脂的外周在短时间内成为氮气环境。晶片粘贴装置（1）具备：台部（23），其保持片材（S）；树脂供给构件（24），其向片材上供给液态树脂（5）；按压构件（25），其在台部的上方以能够将晶片（W）朝向片材按压的方式保持该晶片（W）；以及紫外线照射构件（28），其透过台部向台部上照射紫外线，晶片粘贴装置（1）构成为，在按压构件以包围晶片的方式形成有多个喷射口（253），从多个喷射口喷射氮气。

Description

晶片粘贴装置

技术领域

本发明涉及在晶片制作工序中将半导体晶片经液态树脂粘贴于片材（sheet）的晶片粘贴装置。

背景技术

在晶片制作工序中，例如利用线锯将硅等的圆柱状的坯料切成片，形成基板状的晶片。关于被切成片的晶片，在切成片时产生起伏和翘曲等，但将液态树脂涂布于一个面来形成平坦面。在涂布有液态树脂的平坦面粘贴有使晶片的处理容易的片材，以该片材面为基准进行磨削，从而形成为平坦的薄板状。

作为将晶片经液态树脂粘贴于片材的晶片粘贴装置，已知有进行从加工前的晶片的搬入到加工后的带片材的晶片的搬出的一系列作业的晶片粘贴装置（例如，参照专利文献1）。在专利文献1记载的晶片粘贴装置中，将片材载置在具有透光性的台部上，向片材供给紫外线硬化性的液态树脂。然后，将晶片按压于液态树脂的液滴部，使液态树脂均匀地遍布于晶片与片材之间。之后，从在台部下部配设的紫外线照射构件照射紫外线，由此使液态树脂硬化，将树脂粘贴于晶片。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2012-146872号公报

在专利文献1记载的晶片粘贴装置中，在液态树脂被晶片和片材夹着的状态下向液态树脂照射紫外线。这时，由于液态树脂的外周缘被曝露于空气中，所以存在这样的问题：空气中的氧气阻碍了紫外线硬化的光聚合反应。为了解决该问题，需要在紫外线照射时将台部周围密闭，用氮气充满台部附近的环境，但由于在密闭台部周围后必须用氮气替换密闭空间的空气，所以紫外线照射工序需要较长时间。

发明内容

本发明正是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供一种晶片粘贴装置，能够在紫外线硬化工序中使与空气接触的晶片和液态树脂的外周在短时间内成为氮气环境。

本发明的晶片粘贴装置的特征在于，其具备：按压构件，其具有能够吸附保持晶片的按压面；台部，其由透光的材质形成，所述台部与该按压面对置地配设，保持透光的片材的下表面；移动构件，其使该按压面接近和远离该台部；树脂供给构件，其向保持于该台部的该片材的上表面供给通过照射紫外线而硬化的液态树脂；以及紫外线照射构件，其配设在该台部的下方，朝向该台部上方照射紫外线，所述晶片粘贴装置利用保持于该按压面的晶片来按压隔着该片材供给到该台部的上表面的该液态树脂，使该液态树脂在晶片下表面扩展，将该液态树脂粘贴于晶片，该按压构件的该按压面具有与晶片同等的外径，所述晶片粘贴装置具备喷射口和氮气供给源，围绕该按压面的外周呈环状地形成有多个该喷射口，该氮气供给源配设成与多个该喷射口连通，在利用保持于该按压面的晶片来按压隔着该片材供给到该台部的上表面的该液态树脂、使该液态树脂在晶片下表面扩展之后，从多个该喷射口喷射氮气，在晶片和该液态树脂的整个外周被氮气覆盖的状态下，从该紫外线照射构件透过该台部向该液态树脂照射紫外线，使该液态树脂硬化，从而将该液态树脂粘贴于晶片。

根据该结构，当隔着片材供给到台部的上表面的液态树脂扩展至晶片的整个下表面区域之后，从多个喷射口喷射氮气，由此，晶片和液态树脂的整个外周成为被氮气覆盖的状态。由此，在液态树脂的外周缘不曝露于空气中的情况下向液态树脂照射紫外线，因此，液态树脂的外周缘的硬化不会由于空气中的氧气而受阻。并且，能够使晶片和液态树脂的外周的环境在瞬间成为被氮气覆盖的状态。其结果是，能够缩短用氮气置换晶片和液态树脂的外周的环境时的停工时间，从而能够缩短紫外线硬化工序所花费的时间。

发明效果

根据本发明，通过从多个喷射口向晶片和液态树脂的周围喷射氮气，能够在紫外线硬化工序使与空气接触的晶片和液态树脂的外周在短时间内成为氮气环境。

附图说明

图1是本实施方式的晶片粘贴装置的立体图。

图2是本实施方式的按压构件的说明图。

图3是本实施方式的晶片粘贴装置的粘贴动作的说明图。

标号说明

1：晶片粘贴装置；

5：液态树脂；

23：台部；

24：树脂供给构件；

25：按压构件；

26：移动构件；

28：紫外线照射构件；

251：按压面；

253：喷射口；

254：氮气供给源；

S：片材；

W：晶片。

具体实施方式

近年来，关于晶片，为了提高芯片尺寸的大型化和生产性，开发了450mm的大口径的尺寸。在将晶片经紫外线硬化性的液态树脂粘贴到片材时，在晶片下表面扩展的液态树脂在被晶片和片材夹着的状态下被照射紫外线。这种情况下，液态树脂的整个外周从晶片与片材的间隙曝露于空气中，而随着晶片的大口径化，液态树脂在空气中的露出范围扩大。

紫外线硬化性的液态树脂会产生下述现象：在进行紫外线照射时由于空气中的氧气而导致光聚合反应受阻，从而在液态树脂的空气接触面残留有粘着性。由此，由于晶片的大口径化，液态树脂在空气中的露出范围扩大，因而无法使液态树脂迅速发生紫外线硬化。为了加快液态树脂的硬化速度，考虑了利用氮气置换液态树脂的周围的空气的方法，但存在装置设备大型化，并且气体的置换花费时间这样的问题。

本案申请人正是着眼于随着晶片的大口径化，液态树脂在空气中的露出范围扩大这方面而完成本发明的。即，本发明的要点在于，通过向液态树脂的周围喷射氮气而利用氮气壁覆盖液态树脂的整个外周这样的简易的结构，使得在紫外线硬化时不受到氧气的影响而使液态树脂迅速硬化。

以下，参照附图对本实施方式进行详细说明。图1是本实施方式的晶片粘贴装置的立体图。另外，本实施方式的晶片粘贴装置不限定于图1所示的结构。晶片粘贴装置只要是将晶片经液态树脂粘贴于片材，则可以具有任意的结构。

如图1所示，晶片粘贴装置1构成为，将涂布有液态树脂的片材S粘贴于晶片W的下表面。晶片粘贴装置1以下述方式进行动作：向吸附保持于台部23的片材S供给液态树脂，对在台部23的上方保持于按压构件25的晶片W从上方相对于片材S进行按压。晶片粘贴装置1通过对晶片W相对于片材S进行按压（将晶片W按压向片材S），来使液态树脂遍布于晶片W的整个下表面区域。

晶片W是形成有器件图案之前的晶片，通过利用线锯对圆柱状的坯料进行切割而获得。另外，晶片W不限定于硅晶片（Si）、砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）等晶片。例如，也可以是陶瓷、玻璃、蓝宝石（Al2O3）系的无机材料基板、板状金属或树脂的延展性材料、以及要求从微米级到亚微米级的平坦度（TTV：total thicknessvariation）的各种加工材料。

片材S是所谓的透光型片材，由具有弹性的柔软的材料形成。另外，片材S只要是透光的片材，则可以是任意的结构。并且，液态树脂是所谓的紫外线硬化性树脂，通过基于紫外线的照射的光聚合反应而发生硬化。

晶片粘贴装置1具有：粘贴构件2，其将涂布有液态树脂的片材S粘贴于晶片W的下表面；以及片材供给构件3，其将片材S供给到粘贴构件2。粘贴构件2具有大致长方体状的基座21。在基座21上表面的大致后半部竖立设置有立柱部22，在立柱部22的前方，用于吸附保持片材S的台部23设置在基座21上。台部23利用石英玻璃等透光的材质形成为圆板状。在台部23的上表面中央形成有俯视呈圆形形状的凹部231。台部23利用该凹部231的台阶在拉伸片材S的同时吸附片材S。

在台部23的附近设置有向片材S上表面供给紫外线硬化性的液态树脂的树脂供给构件24。树脂供给构件24在基座21上表面被安装成能够在片材S的中央位置、与从中央位置退避的退避位置之间回转。树脂供给构件24与设于基座21内的未图示的树脂罐连接，将从树脂罐中抽取出的液态树脂供给到片材S的上表面。

在台部23的上方，利用立柱部22支承有按压构件25。在立柱部22的前表面设置有移动构件26，该移动构件26使按压构件25接近和远离台部23。移动构件26具有与Z轴方向平行的一对导轨261、和矩形板状的Z轴工作台262，该Z轴工作台262以能够滑动的方式设置于一对导轨261。Z轴工作台262构成为能够借助于滚珠丝杠式的移动机构在Z轴方向上移动。在Z轴工作台262的前表面经由支承部27支承有按压构件25。按压构件25构成为能够吸附晶片W。

粘贴构件2以将保持于按压构件25的晶片W按压到被供给了液态树脂的片材S的方式进行动作。即，按压构件25保持晶片W的保持面为相对于片材S按压晶片W的按压面251（参照图2）。这时，粘贴构件2对从液态树脂作用于按压构件25的按压面251的压力的变化进行测定。作用于按压面251的压力随着液态树脂朝向晶片W的外缘压开而増加，从晶片W的外缘露出后开始降低。粘贴构件2利用该特性根据按压力的变化来调节移动构件26的驱动量，由此使液态树脂遍布至晶片W的外周缘。

并且，在按压构件25设置有向晶片W和液态树脂的周围喷射氮气的多个喷射口253（参照图2的（B））。在液态树脂遍布至晶片W的外周缘之后，按压构件25从多个喷射口253喷射氮气以便用氮气覆盖晶片W和液态树脂的整个外周的环境。由此，能够在短时间内利用氮气壁覆盖扩展到了晶片W的整个下表面区域的液态树脂的整个外周。另外，对于按压构件25的详细情况在后面叙述。

在粘贴构件2的基座21内设置有紫外线照射构件28，该紫外线照射构件28通过台部23向液态树脂照射紫外线。紫外线照射构件28通过利用紫外线的照射使液态树脂硬化，从而在晶片W和片材S之间形成树脂膜。紫外线照射构件28的照射是在从按压构件25喷射了氮气而用氮气覆盖液态树脂的周围的环境的状态下实施的。因此，防止了空气中的氧气阻碍液态树脂的硬化，缩短了液态树脂的硬化时间。

并且，在粘贴构件2的前方设置有将片材S供给到台部23的片材供给构件3。片材供给构件3具有：片材拉出部31，其从片材卷筒R拉出片材S；以及切断部32，其以规定的长度切断所拉出的片材S。片材拉出部31靠近片材卷筒R并把持片材S的前端，在把持着片材S的前端的状态下从片材卷筒R离开，从而从片材卷筒R拉出片材S。当片材S被从片材卷筒R拉出后，利用片材搬送构件4保持片材S。切断部32在片材S被保持于片材搬送构件4的状态下，在与拉出方向正交的宽方向上切断片材S。

在片材供给构件3的侧方设置有片材搬送构件4，该片材搬送构件4将来自片材供给构件3的片材S搬送到台部23。片材搬送构件4具有：基座41，其配置在切断部32的侧方；搬送臂42，其从基座41突出；以及片材保持部43，其设置在搬送臂42的末端。片材搬送构件4通过利用搬送臂42使片材保持部43移动，来在片材供给构件3和台部23之间搬送片材S。

在这样构成的晶片粘贴装置1中，利用粘贴构件2的按压构件25在台部23的上方保持晶片W。与晶片W被保持于按压构件25同时地，利用片材供给构件3从片材卷筒R拉出片材S。由片材供给构件3拉出的片材S以规定的长度被切断并借助于片材搬送构件4而被搬送到台部23上。这时，被搬送到台部23上的片材S紧贴着台部23。从树脂供给构件24向台部23上的片材S的中央部分供给液态树脂。

当液态树脂被供给至片材S上时，对保持于按压构件25的晶片W相对于被供给了液态树脂的片材S进行按压。由此，液态树脂遍布至晶片W的外周缘。当晶片W相对于片材S的按压完成时，从按压构件25喷射氮气，在晶片W和液态树脂的整个外周被氮气覆盖的状态下从紫外线照射构件28照射紫外线。由此，在液态树脂的整个外周不与空气中的氧气接触的状态下使液态树脂硬化，在短时间内在晶片W和片材S之间形成了树脂膜。

参照图2，对按压构件进行详细说明。图2是本实施方式的按压构件的说明图。另外，图2的（A）是使下表面（保持面）朝向上方的按压构件的立体图，图2的（B）是按压构件的仰视图。

如图2的（A）和图2的（B）所示，按压构件25是圆板状，在其下表面中央利用多孔陶瓷材料形成有能够吸附保持晶片W的按压面251。按压面251通过按压构件25内的流路而与抽吸源（未图示）连接，利用在按压面251上产生的负压吸附保持晶片W。按压面251具有与晶片W同等的外径并构成为保持晶片W的整个区域。另外，与晶片W同等的外径并不只是按压面251的外径与晶片W的外径完全一致的情况，也可以是在能够用按压面251吸附保持晶片W的程度上具有误差。

并且，在按压面251的周围以围绕按压面251的外周的方式形成有环状的槽部252。多个喷射口253沿周向隔开间隔地设置在槽部252的底面。多个喷射口253配设成通过在按压构件25的内外设置的流路而与氮气供给源254连通。在按压构件25和氮气供给源254之间设置有开闭阀255，通过切换开闭阀255来控制氮气向按压构件25的供给。当从氮气供给源254向多个喷射口253供给氮气时，沿环状的槽部252喷射氮气。

这时，由于环状的槽部252围绕与晶片W同等的外径的按压面251，所以借助于氮气的喷射形成了直径比晶片W大的氮气壁。由此，在利用按压面251将晶片W按压于液态树脂的状态下，能够利用氮气覆盖晶片W和液态树脂的整个外周。另外，多个喷射口253构成为在环状的槽部252的底面形成，但不限定于该结构。多个喷射口253只要围绕按压面251的外周而呈环状配置即可。

以下，参照图3对晶片粘贴装置的粘贴动作进行详细说明。图3是本实施方式的晶片粘贴装置的粘贴动作的说明图。图3的（A）是液态树脂的按压动作的说明图，图3的（B）是紫外线向液态树脂的照射动作的说明图。

如图3的（A）所示，台部23利用石英玻璃等透光性材料形成为圆板状，且在除上表面的外周区域以外的中央区域设置有凹部231。在台部23，在围绕凹部231的外周区域形成有环形的第一保持面232，在凹部231的内底面形成有第二保持面233，在凹部231的内周面形成有从第一保持面232到达第二保持面233的侧面234。在第一保持面232呈同心圆状地形成有吸附保持片材S的外周区域的两个第一抽吸口235。在第二保持面233和侧面234的角部形成有吸附片材S的中央区域的环状的第二抽吸口236。

第一抽吸口235和第二抽吸口236通过设于台部23的内外的流路而与负压产生源237连通。借助于该第一抽吸口235和第二抽吸口236的抽吸将片材S吸附保持在台部23上。这时，片材S由于第一保持面232与第二保持面233间的台阶而被拉伸，同时沿第二保持面233进行贴付。在台部23的下方设置有紫外线照射构件28，该紫外线照射构件28用于透过台部23向液态树脂5照射紫外线。在紫外线照射构件28，并列设置有多个紫外线灯281以便向晶片W整个面照射紫外线。

将晶片W吸附保持于按压面251的按压构件25被定位在台部23的上方。在按压构件25以包围按压面251的方式形成有槽部252，开口于槽部252的多个喷射口253经开闭阀255而与氮气供给源254连通。在图3的（A）所示的初始状态下，开闭阀255关闭，多个喷射口253从氮气供给源254被切断。在该状态下，利用树脂供给构件24（参照图1）向片材S的中央供给液态树脂5，在片材S的上表面形成液态树脂5的液滴部。

然后，按压构件25向下方移动，利用吸附保持于按压构件25的晶片W将液态树脂5的液滴压溃。由此，液态树脂5沿晶片W的下表面开始扩展，液态树脂5被压开至晶片W的外缘。当液态树脂5借助按压构件25的按压动作而遍布于晶片W的下表面整个区域时，按压构件25的下降被停止，并相对于台部23的第二保持面233保持规定的高度。由此，只有液态树脂5的外周缘从晶片W与片材S的间隙曝露于空气中。

如图3的（B）所示，当按压构件25的按压动作停止时，开闭阀255被打开，多个喷射口253与氮气供给源254连通。从氮气供给源254向多个喷射口253供给氮气，氮气从多个喷射口253经环状的槽部252进行喷射。由于氮气的喷射，晶片W和液态树脂5的周围的空气被置换成氮气，晶片W和液态树脂5的整个外周被氮气壁覆盖。在这种情况下，在按压构件25和片材S之间只留出微小的间隙C（例如100μm），因此，借助于氮气的喷射，晶片W和液态树脂5的周围瞬间被氮气充满。

然后，在晶片W和液态树脂5的整个外周被氮气覆盖的状态下，紫外线照射构件28的紫外线灯281发光。来自紫外线灯281的紫外线透过台部23和片材S照射到在晶片W的下表面涂布的液态树脂5。这时，液态树脂5的外周缘借助氮气的喷射而与空气中的氧气隔离，紫外线硬化的光聚合反应不会因氧气而受阻。由此，在将晶片W粘贴于片材S时，能够利用紫外线的照射在短时间内使液态树脂5整体硬化，从而能够缩短紫外线照射工序。

特别地，在为大口径（例如450mm）的晶片W的情况下，曝露于空气中的液态树脂5的外周缘变长，但通过如本实施方式那样利用氮气覆盖液态树脂5的整个外周，能够在短时间内使液态树脂5硬化。

如上所述，根据本实施方式的晶片粘贴装置1，当隔着片材S供给到台部23上表面的液态树脂5扩展至晶片W的整个下表面区域之后，从多个喷射口253喷射氮气，由此，晶片W和液态树脂5的整个外周成为被氮气覆盖的状态。由此，在液态树脂5的外周缘不曝露于空气中的情况下向液态树脂照射紫外线，因此，液态树脂5的外周缘的硬化不会由于空气中的氧气而受阻。并且，能够使晶片W和液态树脂5的外周的环境在瞬间成为被氮气覆盖的状态。其结果是，能够缩短用氮气置换晶片W和液态树脂5的外周的环境时的停工时间，从而能够缩短紫外线硬化工序所花费的时间。

另外，本发明不限定于上述实施方式，能够加以各种变更来实施。在上述实施方式中，对于附图中图示的大小和形状等，不限定于此，在发挥本发明的效果的范围内能够进行适当变更。另外，只要不脱离本发明的目的的范围，则能够适当加以变更来实施。

例如，在本实施方式中，构成为利用氮气覆盖晶片W和液态树脂5的整个外周，但不限定于该结构。只要是液态树脂的硬化不受阻的程度，也可以局部存在未被氮气覆盖的地方。

并且，在本实施方式中，构成为在台部23的下方设置紫外线照射构件28，但不限定于该结构。紫外线照射构件28只要配置在能够向晶片W的下表面的液态树脂5照射紫外线的位置即可，例如，可以构成为配置在台部23内。

并且，在本实施方式中，晶片粘贴装置1构成为具有粘贴构件2和片材供给构件3，但不限定于该结构。晶片粘贴装置1只要至少具有粘贴构件2即可。

并且，在本实施方式中，构成为在粘贴构件2的按压动作完成之后，从多个喷射口253喷射氮气，但不限定于该结构。也可以构成为在粘贴构件2的按压动作中从多个喷射口253喷射氮气。

如以上说明那样，本发明具有能够在紫外线硬化工序使与空气接触的晶片和液态树脂的外周在短时间内成为氮气环境这样的效果，特别地，对于在晶片制作工序将半导体晶片经液态树脂粘贴于片材的晶片粘贴装置是有用的。

Claims (1)

1.一种晶片粘贴装置，其具备：

按压构件，其具有能够吸附保持晶片的按压面；

台部，其由透光的材质形成，所述台部与该按压面对置地配设，保持透光的片材的下表面；

移动构件，其使该按压面接近和远离该台部；

树脂供给构件，其向保持于该台部的该片材的上表面供给通过照射紫外线而硬化的液态树脂；以及

紫外线照射构件，其配设在该台部的下方，朝向该台部上方照射紫外线，

所述晶片粘贴装置利用保持于该按压面的晶片来按压隔着该片材供给到该台部的上表面的该液态树脂，使该液态树脂在晶片下表面扩展，将该液态树脂粘贴于晶片，

该按压构件的该按压面具有与晶片同等的外径，

所述晶片粘贴装置具备喷射口和氮气供给源，围绕该按压面的外周呈环状地形成有多个该喷射口，该氮气供给源配设成与多个该喷射口连通，

在利用保持于该按压面的晶片来按压隔着该片材供给到该台部的上表面的该液态树脂、使该液态树脂在晶片下表面扩展之后，从多个该喷射口喷射氮气，在晶片和该液态树脂的整个外周被氮气覆盖的状态下，从该紫外线照射构件透过该台部向该液态树脂照射紫外线，使该液态树脂硬化，从而将该液态树脂粘贴于晶片。