CN114999986A - 工件与片材的一体化方法及其一体化装置和半导体产品的制造方法 - Google Patents

工件与片材的一体化方法及其一体化装置和半导体产品的制造方法 Download PDF

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Ridong Precision Machine Co ltd
Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供在工件上粘贴片材使它们一体化来制造半导体产品时能更可靠地避免工件产生损伤并进一步提高片材与工件的密合性的工件与片材的一体化方法、工件与片材的一体化装置以及半导体产品的制造方法。该工件与片材的一体化方法包括:上下空间形成过程,在该过程中将粘合带(DT)夹入,将腔室(29)划分为下空间(H1)和上空间(H2);第1一体化过程,在该过程中使腔室的内部减压,利用在下空间和上空间之间形成的压力差使粘合带附着于晶圆(W);压力差调整过程,在该过程中调整上空间与下空间之间的压力差;以及第2一体化过程,在该过程中通过在调整了该压力差的状态下将腔室的内部空间的压力提高到大气压以上来使粘合带密合于晶圆。

Description

工件与片材的一体化方法及其一体化装置和半导体产品的制 造方法
技术领域
本发明涉及为了在搭载有半导体芯片或电子部件等的、以半导体晶圆(以下适当地称为“晶圆”)或基板为例的工件上粘贴以带状的粘合材料为例的片材使它们一体化来制造半导体产品而使用的工件与片材的一体化方法、工件与片材的一体化装置以及半导体产品的制造方法。
背景技术
在晶圆的正面形成了电路图案之后,利用背磨工序磨削晶圆的背面,进而利用切割工序将该晶圆截断为许多个芯片部件。在背面磨削的工序中,有时保留晶圆的背面外周而仅磨削中央部分,以包围背磨区域的方式在晶圆的背面外周形成环状凸部。
在该情况下,即使在使晶圆的中央部薄型化的情况下也能利用环状凸部进行加强,因此也能够避免在处理时产生应变等的状况。在背磨工序之后,在环形架的中央载置具有环状凸部的晶圆,跨环形架和晶圆的背面地粘贴支承用的粘合带(切割带)。通过粘贴切割带使晶圆和切割带一体化,从而制作安装框,用于切割工序。
作为在利用环状凸部形成有台阶的晶圆上粘贴以切割带为例的粘合片的方法的一例,提出了以下的做法。即,在由上下一对壳体构成的腔室的接合部分夹入粘合片。然后,进行这样的处理:将腔室内减压,使由该粘合片分隔成的两个空间产生压力差,并且使该粘合带凹入弯曲从而在晶圆背面粘贴粘合片。进而,在解除了腔室的压力差之后从第1按压构件向在环状凸部的内侧角部未完全粘接而浮起的粘合片供给气体,从而进行第2次的粘贴处理(参照专利文献1)。
此外,进行了将粘贴粘合片的处理转用到器件密封工序的尝试。即,在以BGA(Ballgrid array:球栅阵列)封装为例的电子产品的制造工序中,进行这样的工序:利用树脂组合物等密封材料将在以晶圆或基板为例的工件的正面搭载的、以半导体芯片为例的器件密封而封装化。
以往,利用在使液体状态的树脂流入配置了搭载有器件的工件的模具的内部之后使树脂热固化而将器件密封的方法等(例如参照专利文献2)。与此相对,本申请的申请人另外提出了这样的方法:在通过利用上下一对壳体将具有粘合力的片状的器件密封材料夹入而形成的腔室的内部配置工件,使腔室的内部产生压力差,从而利用器件密封材料的粘合片将工件上的器件密封,使两者一体化。
专利文献1:日本特开2013-232582号公报
专利文献2:日本特开2017-087551号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在上述以往方法中存在以下的问题。即,在以往的方法中,在将以粘合片或片状密封材料为例的片材粘贴于工件之后随着时间的经过,密合性下降,片材有可能自工件剥离。此外,也会产生在将片材粘贴于工件时工件产生裂纹、缺损或者应变等损伤这样的新问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其主要目的在于提供在工件上粘贴片材使它们一体化来制造半导体产品时能够更可靠地避免工件产生损伤并且进一步提高片材与工件之间的密合性的工件与片材的一体化方法、工件与片材的一体化装置以及半导体产品的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明采取以下的结构以实现这样的目的。
即,本发明是一种工件与片材的一体化方法,在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化,其特征在于,
该工件与片材的一体化方法包括:
上下空间形成过程,在该过程中,利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入,将所述腔室的内部空间划分为配置所述工件的下空间和隔着所述片材与所述下空间相对的上空间;
第1一体化过程,在该过程中,使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整过程,在该过程中,在第1一体化过程之后调整所述腔室内的上空间与下空间之间的压力差;以及
第2一体化过程,在该过程中,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
(作用·效果)根据该结构,在上下空间形成过程中利用片材将腔室的内部空间划分为下空间和上空间之后,在第1一体化过程中使片材与工件接触。在第1一体化过程中,使腔室的内部减压,因此能够在利用在上空间和下空间之间形成的压力差使片材与工件接触时,避免气泡卷入到片材和工件之间。
此外,在第2一体化过程中,将腔室的内部空间提高到大气压以上的压力,因此,较强的按压力作用于工件和与工件接触的片材之间。其结果,能够较大程度地提高片材与工件之间的密合性,因此,即使在将片材粘贴于工件之后经过时间,也能防止片材自工件剥离这样的事态。
而且,在第2一体化过程之前进行将上空间与下空间之间的压力差调整为预定值以下的压力差调整过程。通过进行压力差调整过程,从而在第2一体化过程中在上空间与下空间之间的压力差被调整为预定值以下的状态下将腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力。因此,能够避免这样的事态:因将腔室的内部空间加压到大气压以上而在上空间和下空间之间产生较大的压力差,由该压力差引起工件产生以裂纹、缺损或应变为例的损伤。因此,在使工件和片材一体化的过程中,能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。
此外,在上述的发明中,优选的是,在所述压力差调整过程中,通过在所述片材形成贯通孔,从而经由所述贯通孔使所述上空间和所述下空间连通。
(作用·效果)根据该结构,在压力差调整过程中在片材形成贯通孔。即,通过进行压力差调整过程,从而经由贯通孔使上空间和下空间连通,因此,即使在上空间的气压和下空间的气压之间产生偏差,也能通过使气体经由贯通孔在上空间和下空间之间流通而迅速地消除该偏差。在第2一体化过程中,在形成有贯通孔的状态下将腔室的内部空间加压到大气压以上,因此能够在更可靠地将在上空间和下空间之间产生的压力差抑制在预定值以下的同时将腔室的内部空间加压到大气压以上。
此外,在上述的发明中,优选的是,在所述压力差调整过程中,通过至少将所述上空间和所述下空间中的一者的压力控制为阶段性地上升来维持所述压力差。
(作用·效果)根据该结构,通过进行压力差调整过程,从而在第2一体化过程中在至少将上空间和下空间中的一者的压力控制为阶段性地上升的同时将腔室的内部空间加压到大气压以上。通过至少使上空间和下空间中的一者的压力阶段性地上升,从而能够防止在上空间和下空间之间产生的压力差变得比预定值大的状况。因此能够在更可靠地将在上空间和下空间之间产生的压力差抑制在预定值以下的同时将腔室的内部空间加压到大气压以上。
此外,在上述的发明中,优选的是,所述腔室包括:第1变压机构,其调整所述上空间的压力;第2变压机构,其调整所述下空间的压力;以及控制部,其独立地控制所述第1变压机构和所述第2变压机构,在所述压力差调整过程中,通过所述控制部独立地控制所述第1变压机构和所述第2变压机构,从而在维持所述压力差的同时使所述上空间的压力和所述下空间的压力上升。
(作用·效果)根据该结构,包括调整上空间的压力的第1变压机构和调整下空间的压力的第2变压机构。而且,控制部通过独立地控制第1变压机构和第2变压机构,从而能够独立地调整上空间的压力和下空间的压力。因此,通过在压力差调整过程中控制部独立地控制第1变压机构和第2变压机构,从而能够在第2一体化过程中更可靠地将在上空间和下空间之间产生的压力差抑制在预定值以下的同时将腔室的内部空间加压到大气压以上。
此外,在上述的发明中,优选的是,在所述第1一体化过程中,通过使所述片材朝向所述工件变形为凸状,从而使所述片材与所述工件接触。
(作用·效果)根据该结构,由于使片材朝向工件变形为凸状,因此片材能够以从一点呈放射状扩展的方式与工件接触。因此,能够在使片材与工件接触时避免气泡被卷入。
此外,在上述的发明中,优选的是,所述片材具有与所述工件相应的预定形状。
(作用·效果)根据该结构,片材预先具有与工件相应的预定形状。因此,能够与工件的形状相应地使片材适当与工件接触。此外,由于不需要将片材切断为适当的预定形状等的工序,因此能够缩短使片材和工件一体化的工序。
此外,在上述的发明中,优选的是,所述片材保持于长条的输送用片,包括配设于所述上腔室的内部的片状的弹性体,在所述上下空间形成过程中,通过利用所述上腔室和所述下腔室将所述输送用片夹入,从而以所述片状的弹性体与所述输送用片中的未保持所述片材的面抵接的方式配设所述片状的弹性体。
(作用·效果)根据该结构,在第1一体化过程中,利用在上空间和下空间之间形成的压力差使片状的弹性体在整体的范围内以更均匀的弯曲率变形为凸状。因此,片材易于与工件的面的形状相应地变形,因此能够进一步提高片材对于工件的密合性。因而,能够更可靠地避免与工件一体化的片材随着时间的经过自工件剥离的事态。
此外,在上述的发明中,优选的是,所述工件在一个面的外周具有环状凸部,所述片材密合于所述工件中的形成有所述环状凸部的面。
(作用·效果)根据该结构,通过使片材密合于在一个面的外周具有环状凸部的工件中的形成有环状凸部的面,从而使工件和片材一体化。一般来说,在使片材与具有环状凸部的工件一体化的情况下,由于环状凸部的内侧角部是压力易于集中的部分,因此易于产生破损,而且片材易于自环状凸部的内侧角部剥离。
在本发明中,由于进行第1一体化过程、压力差调整过程及第2一体化过程,因此能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。因此,即使在使片材与在外周具有环状凸部的工件一体化的情况下,也能够防止工件产生损伤的事态和片材自工件剥离的事态这两者。因此,能够更恰当地使片材与在一个面的外周具有环状凸部的工件一体化。
此外,在上述的发明中,优选的是,所述工件是搭载有光学元件的基板,所述片材密合于所述工件中的搭载有所述光学元件的面。
(作用·效果)根据该结构,通过使片材密合于搭载有光学元件的基板的光学元件搭载面,从而使工件和片材一体化。在本发明中,由于进行第1一体化过程、压力差调整过程及第2一体化过程,因此能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。因此,能够更恰当地使片材与搭载有光学元件的基板一体化。
本发明也可以采取以下的结构以实现这样的目的。
即,本发明是一种工件与片材的一体化装置,在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化,其特征在于,
该工件与片材的一体化装置包括:
保持台,其保持所述工件;
腔室,其收纳所述保持台,是利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入而形成的,借助所述片材被划分为上空间和下空间;
供给机构,其供给所述片材;
第1一体化机构,其使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整机构,在所述片材附着于所述工件之后,该压力差调整机构调整所述腔室内的上空间与下空间之间的压力差;以及
第2一体化机构,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
(作用·效果)根据该结构,在被片材划分为下空间和上空间的腔室中,第1一体化机构使片材与工件接触。此时,由于将腔室的内部减压,因此能够在利用在上空间和下空间之间形成的压力差使片材与工件接触时避免气泡被卷入到片材和工件之间。
此外,由于第2一体化机构将腔室的内部空间提高到大气压以上的压力从而使片材和工件一体化,因此较强的按压力作用于工件和与工件接触的片材之间。其结果,能够大幅度提高片材与工件之间的密合性,因此即使在将片材粘贴于工件之后经过时间,也能防止片材自工件剥离这样的事态。
而且,压力差调整机构将上空间与下空间之间的压力差调整为预定值以下。即,通过压力差调整机构预先进行工作,从而第2一体化机构在上空间与下空间之间的压力差被调整为预定值以下的状态下使腔室的内部空间的压力上升到大气压以上的压力。因此,能够避免这样的事态:因将腔室的内部空间加压到大气压以上而在上空间和下空间之间产生较大的压力差,由该压力差引起工件产生以裂纹、缺损或应变为例的损伤。因此,在使工件和片材一体化的过程中,能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。
本发明也可以采取以下的结构以实现这样的目的。
即,本发明是一种半导体产品的制造方法,通过在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化来制造半导体产品,其特征在于,
该半导体产品的制造方法包括:
上下空间形成过程,在该过程中,利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入,将所述腔室的内部空间划分为配置所述工件的下空间和隔着所述片材与所述下空间相对的上空间;
第1一体化过程,在该过程中,使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整过程,在该过程中,在第1一体化过程之后调整所述腔室内的压力,使得所述腔室内的上空间与下空间之间的压力差减小;以及
第2一体化过程,在该过程中,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
(作用·效果)根据该结构,在上下空间形成过程中利用片材将腔室的内部空间划分为下空间和上空间之后,在第1一体化过程中使片材与工件接触。在第1一体化过程中,将腔室的内部减压,因此能够在利用上空间和下空间之间形成的压力差使片材与工件接触时避免气泡被卷入到片材和工件之间。
此外,在第2一体化过程中,将腔室的内部空间提高到大气压以上的压力,因此较强的按压力作用于工件和与工件接触的片材之间。其结果,能够较大程度地提高片材与工件之间的密合性,因此即使在将片材粘贴于工件之后经过时间,也能防止片材自工件剥离这样的事态。
而且,在第2一体化过程之前进行将上空间与下空间之间的压力差调整为预定值以下的压力差调整过程。通过进行压力差调整过程,从而在第2一体化过程中在上空间与下空间之间的压力差被调整为预定值以下的状态下将腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力。因此,能够避免这样的事态:因将腔室的内部空间加压到大气压以上而在上空间和下空间之间产生较大的压力差,由该压力差引起工件产生以裂纹、缺损或应变为例的损伤。因此,在使工件和片材一体化的过程中,能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。因而,能够在制造工件与片材一体化而成的半导体产品时防止产生由工件损伤造成的残次品,并且能够进一步提高制造的半导体产品的品质。
发明的效果
采用本发明的工件与片材的一体化方法、工件与片材的一体化装置以及半导体产品的制造方法,在上下空间形成过程中,在利用片材将腔室的内部空间划分为下空间和上空间之后,在第1一体化过程中使片材与工件接触。在第1一体化过程中,将腔室的内部减压,因此能够在利用在上空间和下空间之间形成的压力差使片材与工件接触时避免气泡被卷入到片材和工件之间。
此外,在第2一体化过程中,将腔室的内部空间提高到大气压以上的压力,因此较强的按压力作用于工件和与工件接触的片材之间。其结果,能够较大程度地提高片材与工件之间的密合性,因此即使在将片材粘贴于工件之后经过时间,也能防止片材自工件剥离这样的事态。
而且,在第2一体化过程之前进行调整上空间与下空间之间的压力差的压力差调整过程。通过进行压力差调整过程,从而在第2一体化过程中在调整了上空间与下空间之间的压力差的状态下将腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力。
因此,能够避免这样的事态:因将腔室的内部空间加压到大气压以上而在上空间和下空间之间产生较大的压力差,由该压力差引起工件产生以裂纹、缺损或应变为例的损伤。因此,在使工件和片材一体化的过程中,能够在提高工件与片材之间的密合性的同时避免工件的损伤。因而,能够在制造使工件与片材一体化而成的半导体产品时防止产生由工件损伤造成的残次品,并且能够进一步提高制造的半导体产品的品质。
附图说明
图1是表示实施例1的半导体晶圆的结构的图。图1的(a)是半导体晶圆的局部断裂立体图,图1的(b)是半导体晶圆的背面侧的立体图,图1的(c)是半导体晶圆的局部纵剖视图。
图2是表示实施例1的粘合片的结构的剖视图。
图3是实施例1的粘合片粘贴装置的俯视图。
图4是实施例1的粘合片粘贴装置的主视图。
图5是实施例1的粘贴单元的主视图。
图6是实施例1的腔室的纵剖视图。
图7是实施例1的片穿孔部的立体图。
图8是表示实施例1的粘合片粘贴装置的动作的流程图。
图9是实施例1的安装框的立体图。
图10是说明实施例1的步骤S2的图。
图11是说明实施例1的步骤S3的图。
图12是说明实施例1的步骤S3的图。
图13是说明实施例1的步骤S4的图。
图14是说明实施例1的步骤S4的图。
图15是说明实施例1的步骤S4的图。
图16是说明实施例1的步骤S5的图。
图17是说明在实施例1的步骤S5中通过片穿孔部下降而形成的贯通孔的位置的俯视图。
图18是说明实施例1的步骤S5的图。
图19是说明在实施例1的步骤S5中通过片穿孔部转动而形成的贯通孔的位置的俯视图。
图20是说明实施例1的步骤S5的图。
图21是说明实施例1的步骤S6的图。
图22是说明实施例1的步骤S7的图。
图23是说明实施例1的步骤S7的图。
图24是说明实施例1的步骤S8的图。
图25是说明比较例的腔室内部的加压控制模式的曲线图。
图26是说明实施例2的腔室内部的加压控制模式的曲线图。
图27是实施例3的腔室的纵剖视图。
图28是说明实施例3的步骤S6的图。
图29是说明实施例3的腔室内部的压力的变化的曲线图。
图30是实施例4的腔室的纵剖视图。
图31是表示实施例5的密封构件的结构的图。图31的(a)是密封构件的背面侧的立体图,图31的(b)的密封构件的纵剖视图。
图32是表示实施例5的基板和环形架的结构的立体图。
图33是实施例5的器件密封装置的俯视图。
图34是实施例5的器件密封装置的主视图。
图35是实施例5的密封单元的主视图。
图36是表示实施例5的器件密封装置的动作的流程图。
图37是说明实施例5的步骤S2的图。
图38是说明实施例5的步骤S2的图。
图39是说明实施例5的步骤S3的图。
图40是说明实施例5的步骤S3的图。
图41是说明实施例5的步骤S4的图。
图42是说明实施例5的步骤S4的图。
图43是说明实施例5的步骤S5的图。
图44是说明实施例5的步骤S5的图。
图45是说明在实施例5的步骤S5中通过片穿孔部转动而形成的贯通孔的位置的俯视图。
图46是说明实施例5的步骤S6的图。
图47是说明实施例5的步骤S7的图。
图48是说明实施例5的步骤S7的图。
图49是说明实施例5的步骤S8的图。
图50是说明实施例5的效果的图。图50的(a)是说明在将腔室内减压而进行密封时形成间隙部的情况的结构的纵剖视图,图50的(b)是说明通过将腔室内加压而进行密封从而填充间隙部的状态的纵剖视图。
图51是说明变形例的步骤S4的图。
图52是说明变形例的结构的图。图52的(a)是表示包括弹性体的变形例的腔室的结构的纵剖视图,图52的(b)是说明在不具有弹性体的比较例中会产生的问题点的图,图52的(c)是说明具有弹性体的变形例的优点的图。
图53是说明变形例的结构的图。图53的(a)是表示包括加热机构的变形例的结构的图,图53的(b)是表示使加热机构接近粘合带的变形例的结构的图。
图54是说明变形例的结构的图。图54的(a)是表示变形例的基板的结构的纵剖视图,图54的(b)是说明变形例的保持台的结构的纵剖视图。
图55是说明变形例的步骤S3的工序的图。
图56是说明变形例的步骤S2的工序的图。
图57是说明变形例的步骤S3的工序的图。
图58是实施例2的腔室的纵剖视图。
附图标记说明
1、粘合片粘贴装置;3、晶圆输送机构;5、容器;6、框架回收部;7、对准器;9、保持台;12、架供给部;13、粘贴单元;16、晶圆输送装置;17、架输送装置;23、保持臂;31、真空装置;32、加压装置;33、控制部;38、架保持部;71、片供给部;72、分离片回收部;73、片粘贴部;74、片回收部;76、片穿孔部;81、片粘贴机构;82、片切断机构;85、贴附辊;86、夹持辊;95、刀具;97、升降驱动台;99、旋转轴部;101、流路;102、流路;103、电磁阀;104、电磁阀;120、加热机构;127、支承臂;128、刀架;129、刀具;131、流路;132、电磁阀;133、流路;134、电磁阀;135、流路;137、电磁阀;141、按压构件;301、器件密封装置;309、保持台;310、基板;311、LED;f、环形架;DT、粘合带;MF、安装框;BT、输送用片;BS、密封片;BP、密封构件;BMF、密封体;PH、贯通孔;Ka、环状凸部;Kf、内侧角部;He、扁平凹部。
具体实施方式
【实施例1】
以下参照附图来说明本发明的实施例1。实施例1中,作为使工件和片材一体化的结构的例子,使用在工件上粘贴粘合片的粘合片粘贴装置1进行说明。
在实施例1的粘合片粘贴装置1中,使用支承用的粘合带DT(切割带)作为粘合片,使用半导体晶圆W(以下记为“晶圆W”)和环形架f作为粘贴粘合片的对象即工件。即,在实施例1的粘合片粘贴装置1中,通过跨晶圆W和环形架f地粘贴粘合带DT而制成安装框MF。安装框MF是粘合带DT与晶圆W和环形架f一体化的半导体产品。在实施例1中,安装框MF相当于本发明的半导体产品。
如图1的(a)~图1的(c)所示,晶圆W是在于形成有电路图案的正面粘贴有电路保护用的保护带PT的状态下进行背磨处理而成的。对晶圆W的背面将外周部在径向上保留约3mm地进行磨削(背磨)。即,使用加工成在背面形成有扁平凹部He并且沿着其外周保留有环状凸部Ka的形状的构件。作为一例,加工为在扁平凹部He中磨削的深度d为几百μm,扁平凹部He的晶圆厚度J为30μm~50μm。因而,形成于背面外周的环状凸部Ka作为提高晶圆W的刚度的环状肋发挥功能,抑制在操作、其他的处理工序中的晶圆W的挠曲变形。另外,使用附图标记Kf表示环状凸部Ka的内侧角部。内侧角部Kf相当于环状凸部Ka与扁平凹部He的分界。晶圆W的背面相当于本发明的工件的环状凸部形成面。
如图2所示,本实施例所使用的粘合带DT具有由非粘合性的基材Ta与具有粘合性的粘合材料Tb层叠而成的长条状的构造。在粘合材料Tb添设有分离片S。即,在粘合带DT的粘合面添设有分离片S,通过将分离片S自粘合带DT剥离而使粘合带DT的粘合面暴露。
作为构成基材Ta的材料的例子,能举出聚烯烃、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚酰亚胺、聚氨酯、氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯甲基丙烯酸共聚物、聚丙烯、甲基丙烯酸-对苯二甲酸酯(日文:メタアクリル酸テレフタレート)、聚酰胺酰亚胺、聚氨酯弹性体等。另外,也可以使用将多个上述的材料组合而成的材料作为基材Ta。此外,基材Ta既可以是单层,也可以是层叠多层而成的结构。
粘合材料Tb优选由可实现能够保持粘合带DT粘合于晶圆W和环形架f的状态的功能和在之后的切割工序中防止芯片部件飞散的功能的材料构成。作为构成粘合材料Tb的材料的例子,能举出丙烯酸酯共聚物等。作为分离片S的例子,能举出长条状的纸材、塑料等。另外,也可以使用粘接材料或粘合粘接材料作为粘合材料Tb。
<整体结构的说明>
在此,说明实施例1的粘合片粘贴装置1的整体结构。图3是表示实施例1的粘合片粘贴装置1的基本结构的俯视图。粘合片粘贴装置1成为包括突出部1b和横长的矩形部1a的结构。突出部1b成为在矩形部1a的中央部与其连接并且向上侧突出的结构。另外,在之后的说明中,将矩形部1a的长度方向称为左右方向(x方向),将与该左右方向正交的水平方向(y方向)称为前后方向。
在矩形部1a的右侧配备有晶圆输送机构3。在矩形部1a的下侧靠右的位置并列载置有两个容器5,该容器5收纳有晶圆W。在正面粘贴有保护带PT的晶圆W以正面侧朝下的状态多层地收纳于容器5的内部。在矩形部1a的左端配备有框架回收部6,该框架回收部6用于回收完成了晶圆W的安装的图9所示的安装框MF。
从矩形部1a的上侧的右侧起依次配备有对准器7、保持台9及架供给部12。在突出部1b配备有粘贴单元13,该粘贴单元13用于跨晶圆W的背面和环形架f地粘贴支承用的粘合带DT(切割带)。
如图4所示,晶圆输送机构3装备有以能够左右往复移动的方式支承于导轨15的右侧的晶圆输送装置16,该导轨15左右水平地架设于矩形部1a的上部。还装备有以能够左右移动的方式支承于导轨15的左侧的架输送装置17。
晶圆输送装置16构成为能够将从任一个容器5取出的晶圆W沿左右和前后输送。晶圆输送装置16装备有左右移动可动台18和前后移动可动台19。
左右移动可动台18构成为能够沿着导轨15在左右方向上往复移动。前后移动可动台19构成为能够沿着装备于左右移动可动台18的导轨20在前后方向上往复移动。
在前后移动可动台19的下部还装备有用于保持晶圆W的保持单元21。保持单元21构成为能够沿着呈纵向延伸的升降轨道22在上下方向(z方向)上往复移动。此外,保持单元21能够利用未图示的旋转轴绕z方向的轴线回旋。
在保持单元21的下部装备有马蹄形的保持臂23。在保持臂23的保持面设有略微突出的多个吸盘,借助该吸盘吸附保持晶圆W。此外,保持臂23经由形成于其内部的流路和连接在该流路的基端侧的连接流路与压空装置连通连接。
通过利用上述的可动构造,能够利用保持臂23使吸附保持的晶圆W进行前后移动、左右移动以及绕z方向轴线的回旋移动。
架输送装置17包括左右移动可动台24、前后移动可动台25、连结于左右移动可动台24的下部的伸缩连杆机构26、以及装备于伸缩连杆机构26的下端的吸附板27等。吸附板27吸附保持晶圆W。在吸附板27的周围配备有吸附保持环形架f的多个吸盘28。因而,架输送装置17能够对载置保持于保持台9的环形架f或安装框MF进行吸附保持,从而使其升降以及向前后左右输送。吸盘28能够与环形架f的尺寸对应地在水平方向上滑动调节。
如图5和图6等所示,保持台9是形状与晶圆W的形状相同且大小尺寸大于或等于晶圆W的金属制的卡盘台,与配备于外部的真空装置31和加压装置32分别连通连接。利用控制部33控制真空装置31的动作和加压装置32的动作。
在实施例1中,保持台9在其外周部包括环状的突起部9a,整体成为中空。突起部9a位于在俯视时与晶圆W的环状凸部Ka的配置大致一致的位置,通过由突起部9a支承晶圆W的环状凸部Ka,从而保持台9能够在不与较薄的扁平凹部He接触的前提下保持晶圆W。
此外,如图5所示,保持台9收纳于构成腔室29的下壳体29A,与贯通下壳体29A的杆35的一端连结。杆35的另一端与包括马达等的致动器37连结而能够被驱动。因此,保持台9能够在腔室29的内部升降移动。
下壳体29A包括外包该下壳体29A的架保持部38。架保持部38构成为在载置了环形架f时使环形架f的上表面与下壳体29A的圆筒顶部齐平。另外,优选的是,对下壳体29A的圆筒顶部实施离型处理。
另外,如图3所示,保持台9构成为能够与下壳体29A一同沿着附设于前后方向的轨道40在初始位置和粘贴位置之间往复移动。初始位置处于矩形部1a的内部,是在图3中用实线表示保持台9的位置。在该初始位置,晶圆W和环形架f载置于保持台9。
粘贴位置处于突出部1b的内部,是在图3中用虚线表示保持台9的位置。通过使保持台9向粘贴位置移动,从而能够执行在载置于保持台9的晶圆W上粘贴粘合带DT的粘贴工序。
架供给部12收纳层叠收纳了预定个数的环形架f的抽屉式的盒。
如图5所示,粘贴单元13由片供给部71、分离片回收部72、片粘贴部73、片回收部74及片穿孔部76等构成。片供给部71包括装填有卷筒的供给卷轴,该卷筒是卷绕支承用的粘合带DT而成的。而且,构成为在将粘合带DT从片供给部71的供给卷轴向粘贴位置供给的过程中利用剥离辊75剥离分离片S。另外,设于片供给部71的供给卷轴与电磁制动器连动连结而被施加适度的旋转阻力。因而,防止了从供给卷轴放出过剩的带。
分离片回收部72包括卷取自粘合带DT剥离的分离片S的回收卷轴。利用马达驱动控制该回收卷轴正反地旋转。
片粘贴部73由腔室29、片粘贴机构81及片切断机构82等构成。
腔室29由下壳体29A和上壳体29B构成。下壳体29A以包围保持台9的方式配设,且连同保持台9一起在初始位置和粘贴位置之间沿前后方向往复移动。上壳体29B配备于突出部1b,构成为能够升降。
如图6所示,下壳体29A与减压用的流路201连通连接,上壳体29B与减压用的流路202连通连接。流路201和流路202均经由减压用的流路101与真空装置31连通连接。即,下壳体29A经由流路101和流路201与减压用的真空装置31连通连接。而且,上壳体29B经由流路101和流路202与减压用的真空装置31连通连接。
并且,下壳体29A与加压用的流路203连通连接,上壳体29B与加压用的流路204连通连接。流路203和流路204均经由加压用的流路102与加压装置32连通连接。即,下壳体29A经由流路102和流路203与加压装置32连通连接。而且,上壳体29B经由流路102和流路204与加压装置32连通连接。
另外,在流路101装备有电磁阀103,在流路102装备有电磁阀104。此外,在两个壳体29A、29B分别连通连接有包括大气开放用的电磁阀105、107的流路109。而且,在流路201装备有电磁阀113,在流路203装备有电磁阀114。
并且,在上壳体29B连通连接有流路111,该流路111包括通过泄放来调整暂且减压了的内压的电磁阀110。在电磁阀110设有开度调节阀112。开度调节阀112通过适当调节电磁阀110的开度来调节经由流路111泄放的气体的量。另外,利用控制部33进行电磁阀103、104、105、107、113、114的开闭操作、电磁阀110的开度的调节、真空装置31的工作、加压装置32的工作。
即,真空装置31构成为能够减压调节下壳体29A侧的空间的气压和上壳体29B侧的空间的气压。而且,加压装置32构成为能够加压调节下壳体29A侧的空间的气压和上壳体29B侧的空间的气压。
另外,在实施例1中,在电磁阀103配设于流路101的情况下,电磁阀113也可以配设于流路202而不配设于流路201。在电磁阀113配设于流路201的情况下,电磁阀103也可以配设于流路202而不配设于流路101。在电磁阀104配设于流路102的情况下,电磁阀114也可以配设于流路204而不配设于流路203。在电磁阀114配设于流路203的情况下,电磁阀104也可以配设于流路204而不配设于流路102。
片粘贴机构81包括可动台84、贴附辊85、夹持辊86等。可动台84沿着架设于左右方向的导轨88左右水平地移动。贴附辊85轴支承于托架,该托架连结于在可动台84装备的工作缸的前端。夹持辊86配备于片回收部74侧,包括由马达驱动的输送辊89和通过工作缸进行升降的夹紧辊90。
片切断机构82配备于用于使上壳体29B升降的升降驱动台91,包括沿z方向延伸的支承轴92和绕支承轴92旋转的毂部93。毂部93包括沿径向延伸的多个支承臂94。沿着环形架f切断粘合带DT的圆板形的刀具95以能够上下移动的方式配备于至少一个支承臂94的前端。按压辊96以能够上下移动的方式配备于另一个支承臂94的前端。
片回收部74包括用于卷取在切断后剥离的无用的粘合带DT的回收卷轴。利用未图示的马达驱动控制该回收卷轴正反地旋转。
如图4所示,框架回收部6配备有用于将安装框MF装载并回收的盒41。该盒41装备有连结固定于装置框架43的纵轨道45和利用马达47沿着该纵轨道45螺旋进给升降的升降台49。因而,框架回收部6构成为将安装框MF载置于升降台49而进行节距进给下降(日文:ピッチ送り下降)。
片穿孔部76配设于上壳体29B的内部。如图7所示,片穿孔部76包括升降驱动台97和旋转轴部99。升降驱动台97构成为能够在上壳体29B的内部沿z方向升降移动。旋转轴部99沿z方向延伸,连接于升降驱动台97的下部。旋转轴部99构成为能够利用未图示的马达绕z方向的轴线转动。
在旋转轴部99的侧面装备有沿旋转轴部99的径向延伸的支承臂127。各支承臂127的基端侧连接于旋转轴部99。在各支承臂127的前端侧配设有支承于刀架128的刀具129。在实施例1中,片穿孔部76包括4根支承臂127,但支承臂127的数量也可以适当变更。
刀具129在腔室29的内部使粘合带DT形成贯通孔,其以将刀刃朝下的状态配备于刀架128的下部。即,通过升降驱动台97沿z方向升降移动,从而支承于各支承臂127的刀具129连同升降驱动台97一起沿z方向升降移动。此外,通过旋转轴部99旋转,从而刀具129分别与支承臂127一同沿着以旋转轴部99为中心的圆轨道L1移动。
<动作的概要>
在此,说明实施例1的粘合片粘贴装置1的基本动作。图8是说明使用粘合片粘贴装置1在晶圆W上粘贴粘合带DT的一系列的工序的流程图。
步骤S1(工件的供给)
在发出粘贴指令时,从架供给部12向下壳体29A的架保持部38输送环形架f,并且从容器5向保持台9输送晶圆W。
即,架输送装置17从架供给部12吸附环形架f并将其向架保持部38移载。在架输送装置17解除对环形架f的吸附并上升后,进行环形架f的对位。作为一例,该对位是通过使以包围架保持部38的方式竖立设置的多个支承销同步地向中央方向移动来进行的。环形架f以置于架保持部38的状态待机,直至晶圆W被输送过来。
架输送装置17输送环形架f,另一方面,晶圆输送装置16使保持臂23插入于在容器5的内部被多层地收纳的晶圆W相互之间。保持臂23吸附保持晶圆W并将其送出,将其向对准器7输送。对准器7利用自其中央突出的吸盘吸附晶圆W的中央。同时,晶圆输送装置16解除对晶圆W的吸附并向上方退避。对准器7一边利用吸盘保持晶圆W使其旋转一边根据槽口等进行对位。
在完成对位后,使吸附晶圆W的吸盘自对准器7的面突出。使晶圆输送装置16移动到该位置,吸附保持晶圆W。吸盘解除吸附并下降。
晶圆输送装置16移动到保持台9的上方,以使粘贴有保护带PT的正面侧朝下的状态将晶圆W载置于保持台9。在保持台9吸附保持晶圆W,架保持部38吸附保持环形架f时,下壳体29A沿着轨道40从初始位置向片粘贴机构81侧的粘贴位置移动。在图10中示出晶圆W被供给至保持台9且移动到粘贴位置的状态。
步骤S2(粘合片的供给)
在利用晶圆输送装置16等供给工件后,在粘贴单元13中进行粘合带DT的供给。即,预定量的粘合带DT一边使分离片S剥离一边从片供给部71被放出。整体为长条状的粘合带DT沿着预定的输送路径被向粘贴位置的上方引导。
步骤S3(腔室的形成)
在供给工件和粘合带DT后,如图11所示,贴附辊85下降。然后,该贴附辊85一边在粘合带DT上滚动一边跨环形架f和下壳体29A的顶部地粘贴粘合带DT。与该贴附辊85的移动连动地,预定量的粘合带DT一边使分离片S剥离一边从片供给部71被放出。
在粘合带DT被粘贴于环形架f后,使贴附辊85向初始位置返回,并且使上壳体29B下降。伴随着上壳体29B的下降,如图12所示,粘合带DT的粘贴于下壳体29A的顶部的部分被上壳体29B和下壳体29A夹持,构成腔室29。
此时,粘合带DT作为密封材料发挥功能,并且腔室29被粘合带DT分割为两个空间。即,隔着粘合带DT被分割为下壳体29A侧的下空间H1和上壳体29B侧的上空间H2。位于下壳体29A内的晶圆W与粘合带DT之间具有预定的间隙地接近并相对。
步骤S4(第1粘贴过程)
在形成了腔室29之后开始第1粘贴过程。首先,控制部33关闭图6所示的电磁阀104、105、107、110、114,并且打开电磁阀103和电磁阀113。然后,控制部33使真空装置31工作而将下空间H1内的气压和上空间H2内的气压减压至预定值。作为预定值的例子,能举出10Pa~100Pa。
在下空间H1的气压和上空间H2的气压减压至预定值时,控制部33关闭电磁阀103,并且使真空装置31的工作停止。然后,控制部33在关闭着连接于下空间H1的电磁阀103、105、107、113的情况下调整连接于上空间H2的电磁阀110的开度使其泄放来进行控制,以使上空间H2的气压变得比下空间H1的气压高。
通过上空间H2的气压变得比下空间H1的气压高,从而如图13所示在两个空间之间产生压力差Fa。通过产生压力差Fa,从而粘合带DT被从中心部分向下壳体29A侧拉入,变形为凸状。在本实施例中,在步骤S4中将上空间H2的气压和下空间H1的气压调整为10Pa之后,通过将上空间H2的气压从10Pa调整为100Pa而产生压力差Fa。
在产生了压力差Fa之后,如图14所示,使致动器37驱动而使保持台9上升。通过由压力差Fa引起的粘合带DT的变形和保持台9的上升,在被抽气的下空间H1的内部,粘合带DT从中心部朝向外周部以放射状与晶圆W的背面接触。通过该接触,晶圆W的背面被粘合带DT覆盖。图15表示晶圆W的背面被粘合带DT覆盖的状态。
在晶圆W的背面被粘合带DT覆盖后,控制部33使电磁阀105、107成为打开的状态,使上空间H2和下空间H1开放于大气。通过该大气开放,第1粘贴过程完成。这样,在第1粘贴过程中进行通过在将腔室29的内部空间减压的状态下使粘合带DT与晶圆W的背面接触从而利用粘合带DT覆盖晶圆W的背面侧的操作。另外,在实施例1中,第1粘贴过程相当于本发明的第1一体化过程。
步骤S5(压力差调整过程)
在利用压力差Fa进行的第1粘贴过程完成之后开始压力差调整过程。压力差调整过程是进行将之后在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下这样的处理的过程。在实施例1中,通过使用片穿孔部76在粘合带DT形成贯通孔,从而将之后在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下。作为预定值的一例,能举出8000Pa~10000Pa。该预定值能够与使片材和工件一体化的工序中的各种各样的条件相应地适当变更。作为条件的一例,能举出晶圆W的材料或晶圆W的厚度等。
在步骤S5开始时,如图16所示,控制部33使升降驱动台97驱动而使片穿孔部76下降。通过片穿孔部76下降,从而分别配设于支承臂127的刀具129分别刺穿粘合带DT。通过刀具129刺穿粘合带DT,从而如图17所示在粘合带DT中的晶圆W和环形架f之间的部分形成贯通孔PH。在实施例1中,由于以包围旋转轴部99的方式配设有4根刀具129,因此以包围晶圆W的方式在4处形成贯通孔PH。
通过形成贯通孔PH,从而形成供气体在上空间H2和下空间H1之间流通的通气孔。即,通过在粘合带DT形成贯通孔PH,从而解除在腔室29的内部被划分为上空间H2和下空间H1的状态。通过气体能够经由贯通孔PH在上空间H2和下空间H1之间流通,从而能够使在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差成为预定值以下。另外,为了便于说明,即使在粘合带DT形成了贯通孔PH之后,也将以粘合带DT为边界地配置晶圆W的一侧的空间设为下空间H1。而且,将隔着粘合带DT与下空间H1相反的一侧的空间设为上空间H2地继续说明。
在片穿孔部76下降而使刀具129刺穿粘合带DT之后,如图18所示,使旋转轴部99绕z方向的轴线旋转。通过旋转轴部99旋转,从而配设于支承臂127的前端侧的刀具129分别在沿着圆轨道L1移动的同时切断粘合带DT。圆轨道L1是以旋转轴部99为中心并以支承臂127的长度为半径的圆的轨道。换言之,轨道L1是以图19所示的晶圆W的中心Q为中心并以支承臂127的长度为半径的圆的轨道。
通过刀具129沿着圆轨道L1移动,从而贯通孔PH分别如图19所示那样扩展为沿着圆轨道L1的圆弧状。步骤S5中的旋转轴部99的旋转角度θ确定为能够适当地执行步骤S8中的输送安装框MF的工序的程度的角度。通过贯通孔PH扩展,从而更多的气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通,因此能够进一步减小在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差。
在通过片穿孔部76的下降和旋转而形成了贯通孔PH之后,控制部33使升降驱动台97驱动,如图20所示使片穿孔部76向初始位置上升。在使片穿孔部76上升的同时,控制部33控制致动器37而使保持台9向初始位置下降。通过在预先确定好的位置形成贯通孔PH,从而实施例1的压力差调整过程完成。
步骤S6(第2粘贴过程)
在利用片穿孔部76在粘合带DT形成了贯通孔PH之后开始第2粘贴过程。在实施例1中,第2粘贴过程相当于本发明的第2一体化过程。在第2粘贴过程开始时,首先,控制部33关闭图6所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104和电磁阀114开放。然后,控制部33使加压装置32工作而向下空间H1和上空间H2供给气体Ar,将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。作为特定值PN的例子,能举出0.3MPa~0.6MPa。通过加压装置32进行加压操作,从而下空间H1的气压和上空间H2的气压均变得比大气压高。
通过上空间H2的加压,从而如图21所示从上空间H2朝向粘合带DT作用按压力V1。另外,由于将上空间H2整体加压,因此对粘合带DT整体均匀地作用按压力V1。此外,通过将下空间H1整体加压,从而从下空间H1对晶圆W的朝下的面均匀地作用按压力V2。即,通过加压到比大气压高的特定值PN,从而对粘合带DT和晶圆W之间作用按压力V1和按压力V2。即,通过均匀地作用比大气压大的力,从而粘合带DT高精度地粘贴于晶圆W的背面。其结果,由于晶圆W与粘合带DT的密合性提高,因此能够避免因时间的经过而发生粘合带DT自晶圆W的背面剥离这样的事态。
在实施例1中,在步骤S5中在粘合带DT形成了贯通孔PH之后将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。因此,即使出于以下空间H1的广度与上空间H2的广度的差为例的原因导致在下空间H1的气压Ph2和上空间H2的气压Ph1之间产生了压力差,也能迅速地解除该压力差。即,由于气体能够经由贯通孔PH在下空间H1和上空间H2之间流通,因此能够防止在气压Ph1与气压Ph2之间产生偏差。因此,能够将在下空间H1和上空间H2之间产生的压力差抑制在预定值以下。实质上,下空间H1与上空间H2之间的压力差成为接近零的值。
按压力V1的大小取决于气压Ph1,按压力V2的大小取决于气压Ph2。因此,通过将气压Ph1与气压Ph2的差抑制在预定值以下,从而能够将从上空间H2侧对晶圆W作用的按压力V1与从下空间H1侧对晶圆W作用的按压力V2的差抑制在预定值以下。因此,通过下空间H1与上空间H2之间的压力差变小,从而能够避免由该压力差引起晶圆W产生裂纹或缺损这样的事态。
在将下空间H1和上空间H2加压到比大气压高的气压的状态下对粘合带DT与晶圆W之间作用了预定时间的按压力之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33使电磁阀105和电磁阀107成为开放状态,使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台9上升从而使晶圆W的正面抵接于保持台9的晶圆保持面。
步骤S7(片的切断)
另外,在腔室29内进行步骤S4~步骤S6的工序的期间里,使片切断机构82工作而进行粘合带DT的切断。此时,如图22所示,刀具95将粘贴于环形架f的粘合带DT切断为环形架f的形状,并且按压辊96追随刀具95在滚动的同时按压环形架f上的片切断部位。
由于在使上壳体29B上升的时刻完成了步骤S4的第1粘贴过程和步骤S6的第2粘贴过程,因此使夹紧辊90上升从而解除对粘合带DT的夹持。之后,如图23所示,使夹持辊86移动从而朝向片回收部74卷取回收切断后的无用的粘合带DT,并且从片供给部71放出预定量的粘合带DT。利用到步骤S6为止的各工序形成环形架f和晶圆W借助粘合带DT一体化而成的安装框MF。
在卷取回收无用的粘合带DT时,夹持辊86和贴附辊85返回到初始位置。然后,保持台9以保持着安装框MF的状态从粘贴位置向初始位置移动。
步骤S8(安装框的回收)
在保持台9返回到初始位置时,如图24所示,设于架输送装置17的吸盘28吸附保持安装框MF,使安装框MF自下壳体29A脱离。吸附保持着安装框MF的架输送装置17将安装框MF向框架回收部6输送。输送来的安装框MF装载收纳于盒41。
通过以上处理,在晶圆W上粘贴粘合带DT的一轮动作结束。之后,重复上述处理直到安装框MF达到预定数量为止。
<实施例1的结构产生的效果>
采用上述实施例1的装置,使用腔室进行第1粘贴过程和第2粘贴过程。即,在通过第1粘贴过程在晶圆W上粘贴了粘合带DT之后进行第2粘贴过程,从而以更高精度地使粘合带DT密合于晶圆W的方式进行粘贴。利用这样的结构,能够在避免晶圆W破损的同时在于一个面具有环状凸部Ka的晶圆W上高精度地粘贴粘合带DT。
在本发明的第1粘贴过程中,在腔室29的内部将配置晶圆W的下空间H1的内部减压。即,由于粘合带DT和晶圆W的周边空间通过减压而被抽气,因此在粘合带DT与晶圆W接触从而覆盖晶圆W的背面时,能够防止气体被卷入到粘合带DT和晶圆W之间。因此,能够避免由气体的卷入引起的密合力降低。
此外,在本发明的第2粘贴过程中,通过将下空间H1的气压和上空间H2的气压加压为比大气压大,从而高精度地将粘合带DT粘贴于晶圆W的背面。
在通过使用真空装置将腔室的内部减压而产生压力差Fa的情况下,通过自大气压状态减压而产生的压力差Fa的大小成为大气压以下。即,在利用压力差Fa将粘合带DT按压于晶圆W的情况下,将粘合带DT按压于晶圆W的背面的力的大小存在上限。
因而,在利用由减压引起的压力差Fa使粘合带DT与晶圆W接触的状态下,粘合带DT与晶圆W的密合性较低。此外,在使用第1按压构件的以往的结构中,只能对粘合带DT中的有限的部分作用按压力。此外,由于该按压力的大小也不充分,因此难以提高粘合带DT与晶圆W的密合性。
与此相对,在本发明中使用加压装置32进行加压,使得腔室29内的上空间H2和下空间H1成为比大气压大的气压。即,在第2粘贴过程中,能够对粘合带DT和晶圆W作用比压力差Fa足够大的按压力V1、V2。此外,按压力V1、V2对粘贴于晶圆W的粘合带DT的整个面进行作用。因而,通过进行第2粘贴过程,从而能够大幅度提高粘合带DT与晶圆W的密合性,因此即使在一系列的粘贴处理完成之后经过时间,也能够避免粘合带DT自晶圆W剥离。
此外,在第2粘贴过程中,通过适当控制加压装置32,从而能够将按压力V1和按压力V2的大小调节为任意的值。因而,即使在以粘合材料Tb的构成材料或晶圆W的尺寸和环状凸部Ka的厚度为例的各种条件变更的情况下,也能够通过适当调节按压力V1和按压力V2的大小来可靠地将粘合带DT粘贴于晶圆W的环状凸部形成面。
在实施例1的粘合片粘贴装置1中,通过在第2粘贴过程之前进行压力差调整过程,从而使在第2粘贴过程中在上空间H2和下空间H1之间产生的气压的差降低到预定值以下。通过进行压力差调整过程,从而能够在提高粘合带DT与晶圆W的密合性的同时更可靠地避免晶圆W产生裂纹或缺损等破损。
在此,说明压力差调整过程产生的效果。根据发明人的深入研究发现这样的问题:在腔室29的内部被粘合带DT划分为上空间H2和下空间H1的状态下将上空间H2和下空间H1加压到大气压以上时,晶圆W产生裂纹或缺损等破损。
基于发明人进一步进行深入研究的结果发现了以下的假设。即,通过将腔室29的内部加压到大气压以上,从而在上空间H2产生的按压力V1与在下空间H1产生的按压力V2之间产生较大的压力差。由于上空间H2和下空间H1均经由流路102连接于加压装置32,因此分别向上空间H2和下空间H1供给的气体的量相等。
但是,有时由于上空间H2与下空间H1的容积的差等,导致即使气体的供给量相等,上空间H2的气压(按压力V1)上升的速度与下空间H1的气压(按压力V2)上升的速度也会不同。其结果,认为在步骤S6中由按压力V1与按压力V2的压力差引起晶圆W产生裂纹或缺损等破损。
因此,在实施例1的粘合片粘贴装置1中,在第2粘贴过程之前使用片穿孔部76在粘合带DT形成贯通孔PH。通过使气体能够经由贯通孔PH在上空间H2和下空间H1之间流通,从而即使在按压力V1和按压力V2之间产生了压力差的情况下,也能通过气体的流通而迅速地消除该压力差。因而,在步骤S6中将腔室29的内部加压时能够维持将在按压力V1和按压力V2之间产生的压力差降低到预定值以下的状态,因此能够在利用较高的按压力V1和按压力V2提高粘合带DT与晶圆W的密合性的同时避免由按压力V1与按压力V2的压力差引起晶圆W产生破损。
【实施例2】
以下参照附图来说明本发明的实施例2。在实施例1中,以通过使用片穿孔部76在粘合带DT形成贯通孔PH从而使在步骤S6的第2粘贴过程中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差降低的结构为例进行了说明。与此相对,在实施例2中,通过控制部33分别将上空间H2和下空间H1阶段性地加压,从而使在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差降低。另外,对与实施例1的粘合片粘贴装置1相同的结构标注相同的附图标记,详细说明不同的构成部分。
实施例2的粘合片粘贴装置1除了腔室29之外与实施例1的粘合片粘贴装置1的结构是共通的。但是,在实施例2中,根据由控制部33设定的控制模式使在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差降低。因此,在实施例2的粘合片粘贴装置1中能够省略片穿孔部76。
图58是实施例2的腔室的纵剖视图。在实施例2中,电磁阀104配设于流路204,电磁阀114配设于流路203。即,通过控制部33独立控制电磁阀104和电磁阀114的开闭动作,从而在实施例2中构成为能够独立控制对于下空间H1的气体供给的开启/关闭和对于上空间H2的气体供给的开启/关闭。
<实施例2的加压控制>
与实施例1的加压控制相比较,说明在实施例2中控制部33将上空间H2和下空间H1加压的控制的详细内容。图25是说明控制部33将上空间H2和下空间H1的气压从初始值PS加压到特定值PN的通常的控制方法的曲线图。另外,以初始值PS是1个气压、特定值PN是6个气压的情况为例进行说明。此外,下空间H1的容积比上空间H2的容积大,下空间H1的加压速度比上空间H2的加压速度低。
一般来说,在将上空间H2和下空间H1加压到比大气压高的气压的情况下,利用1次加压步骤使上空间H2和下空间H1各自的气压从初始值PS向预先确定好的特定值PN上升。即,控制部33将作为特定值PN的6个气压作为目标值,分别对1个气压的状态的上空间H2和下空间H1进行加压。
由于上空间H2和下空间H1均经由相同的流路102与加压装置32连接,因此每单位时间向上空间H2和下空间H1各自供给等量的气体。但是,在图25中由实线所示的上空间H2的气压Ph1上升的速度与在图25中由虚线所示的下空间H1的气压Ph2上升的速度不同。即,由于上空间H2的容积比下空间H1的容积小,因此气压Ph1的上升速度比气压Ph2的上升速度大。因而,气压Ph1在时刻t1迅速地达到了作为目标值的6个气压之后维持该目标值。另一方面,由于气压Ph2的上升速度较慢,因此在时刻t1的时刻未达到作为目标值的6个气压,在比时刻t1晚的时刻t2达到6个气压。
这样,在利用1次加压步骤Rv加压到特定值PN的通常的加压控制模式中,气压Ph1与气压Ph2的压力差Ds变得非常大。即,如图25所示,在时刻t1,压力差Ds变大。而且,在以图25所示的加压速度进行加压的情况下,时刻t1的压力差Ds大于2个气压。其结果,由非常大的压力差Ds引起在步骤S6中对晶圆W作用较大的压力差,因此晶圆W易于产生破损。
另一方面,在实施例2的加压控制中,如图26所示,把将上空间H2和下空间H1加压的工序分割为n次加压步骤R1~Rn,阶段性地将两个空间加压。另外,n的值只要是2以上的整数,就可以适当变更。
在分割成的各加压步骤R1~Rn中,进行打开电磁阀104和电磁阀114而将上空间H2和下空间H1加压到针对每个加压步骤确定好的目标值M的控制。而且,以将上空间H2和下空间H1中的率先达到目标值M的一者的气压的值保持在该目标值M直到另一个空间的气压的值达到该目标值M为止的方式进行控制。
作为一例,在上空间H2的气压率先达到目标值M的情况下,在上空间H2的气压达到了目标值M的时刻,控制部33通过关闭电磁阀104而停止对上空间H2供给气体。另一方面,控制部33将电磁阀114维持在打开的状态而继续进行对下空间H1的气体供给。通过该控制,上空间H2的气压维持在目标值M,另一方面,下空间H1的气压朝向目标值M上升。在下空间H1的气压率先达到目标值M的情况下,控制部33进行在将电磁阀104维持在打开的状态的同时关闭电磁阀114的控制。在下空间H1和上空间H2的气压均达到目标值M时,开始下一个加压步骤R从而使电磁阀104和电磁阀114均开放,将下空间H1和上空间H2加压。
另外,将针对各加压步骤R1~Rn确定的目标值M分别区分为目标值M1~Mn。作为一例,针对加压步骤R1确定的目标值M作为目标值M1与其他的加压步骤R2~Rn所具有的目标值M区分开。目标值M1~Mn预先确定为阶段性地升高。即,确定为目标值M2比目标值M1高,确定为目标值Mn最高。
通过将上空间H2和下空间H1加压的工序的分割而产生的加压步骤的数量、即n的值可以适当变更。即,预先确定加压步骤R1~Rn的数量n,使得上空间H2与下空间H1的压力差维持在预定值以下。
在图26中,例示出把将上空间H2和下空间H1加压的工序分割为5次加压步骤R1~R5并进行将两个空间从1个气压加压到6个气压的控制的结构。在该情况下,首先在第1加压步骤R1中目标值M1确定为2个气压。即,控制部33控制加压装置32,从而将上空间H2和下空间H1从作为开始值的1个气压加压到作为目标值M1的2个气压。
在时刻t0开始第1加压步骤R1时,上空间H2的气压Ph1在时刻t1迅速地达到作为目标值的2个气压。在上空间H2的气压Ph1达到目标值时,控制部33在将电磁阀114维持在打开的状态的同时将电磁阀104从打开的状态切换为关闭的状态。通过该控制,停止对上空间H2供给气体,另一方面,继续对下空间H1供给气体。而且,气压Ph1不上升而维持作为目标值M1的2个气压的状态,直到下空间H1的气压Ph2达到2个气压的时刻t2为止。
通过上空间H2和下空间H1这两者达到作为目标值M1的2个气压,从而开始第2加压步骤R2。在开始第2加压步骤R2时,控制部33将电磁阀104和电磁阀114均控制在打开的状态,向下空间H1和上空间H2供给气体。
在第2加压步骤R2中,目标值M2确定为比目标值M1高的3个气压。即,在第2加压步骤R2中,将上空间H2和下空间H1从作为开始值的2个气压加压到作为目标值M2的3个气压。上空间H2的气压Ph1在时刻t3达到作为目标值M2的3个气压,维持3个气压的状态直到时刻t4为止。然后,通过在时刻t4气压Ph2达到3个气压(目标值M2),从而从第2加压步骤R2过渡到第3加压步骤R3。
在第3加压步骤R3中,目标值M3确定为比目标值M2高的4个气压,将上空间H2和下空间H1从3个气压加压到4个气压。在时刻t4开始第3加压步骤R3,在时刻t5气压Ph1达到作为目标值M3的4个气压。然后,在时刻t6,气压Ph2达到4个气压,从第3加压步骤R3过渡到第4加压步骤R4。
在第4加压步骤R4中,目标值M4确定为作为比目标值M3高的值的5个气压,将上空间H2和下空间H1从4个气压加压到5个气压。在时刻t6,开始第4加压步骤R4,在时刻t7,气压Ph1达到5个气压。然后,在时刻t8,气压Ph2达到5个气压,从第4加压步骤R4过渡到第5加压步骤R5。
在第5加压步骤R5中,目标值M5确定为作为最终的目标的6个气压(特定值PN),将上空间H2和下空间H1从5个气压加压到6个气压。在时刻t8开始第5加压步骤R5,在时刻t9,气压Ph1达到6个气压。然后,在时刻t10,气压Ph2达到6个气压,将上空间H2和下空间H1从初始值PS加压到特定值PN的全部过程完成。
通过这样设为把将上空间H2和下空间H1从初始值PS加压到特定值PN的过程分割为多个步骤而阶段性地将上空间H2和下空间H1加压的结构,从而在实施例2中能够降低气压Ph1与气压Ph2的压力差Ds。在图26所示的实施例2的结构中,压力差Ds变得最大的时刻是在各个加压步骤R1~R5中气压Ph1达到目标值的时刻t1、t3、t5、t7、t9。图26所示的实施例2的压力差Ds的最大值变得比在图25所示的1次加压步骤Rv中加压到特定值PN的结构的压力差Ds的最大值小很多。
即,通过把将上空间H2和下空间H1加压到特定值PN的过程分割为多个加压步骤R1~Rn而阶段性地加压,从而能够减小压力差Ds的最大值。换言之,通过重复使上空间H2和下空间H1的气压上升到针对各个加压步骤R1~Rn设定好的目标值这样的动作,从而能够减小压力差Ds的最大值。
作为能够减小压力差Ds的最大值的原因,能举出通过分割为多个加压步骤R1~Rn从而能够减小各个加压步骤的开始值与目标值的差。具体地说,在图25所示的结构中,在1次加压步骤中将上空间H2和下空间H1从作为开始值(初始值PS)的1个气压加压至作为目标值(特定值PN)的6个气压。即,该1次加压步骤的气压的上升量(开始值与目标值的差)成为5个气压。因此,在1次加压步骤中上升5个气压的情况下,压力差Ds最大可成为5个气压。
另一方面,在图26所示的结构中,由于将从1个气压加压到6个气压的工序分割为5个加压步骤R1~R5,因此加压步骤R1~R5各自的气压的上升量成为1个气压。因此,在各个加压步骤R1~R5中,压力差Ds的最大值被抑制在1个气压以下。
<实施例2的动作>
在此,说明实施例2的粘合片粘贴装置1的动作。实施例2的流程图的概要与图8所示的实施例1的流程图是共通的。针对与实施例1的粘合片粘贴装置1的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S5和步骤S6。
步骤S5(压力差调整过程)
在步骤S4的第1粘贴过程完成时,控制部33设定步骤S6的加压控制模式。换言之,控制部33设定以将上空间H2和下空间H1加压为比大气压高的气压的控制模式。具体地说,控制部33设定如下的控制模式:通过执行阶段性地升高的目标值M1~M5被确定的5个加压步骤R1~R5,从而将上空间H2和下空间H1加压为比大气压高的气压。
各个加压步骤R1~R5是使上空间H2和下空间H1的气压上升到针对每个加压步骤确定好的目标值M的步骤。通过控制部33设定具有加压步骤R1~R5的加压控制模式,从而完成将在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下的处理、即压力差调整过程。
步骤S6(第2粘贴过程)
在设定了使用多个加压步骤R1~R5的上空间H2和下空间H1的加压控制模式之后开始第2粘贴过程。控制部33关闭图6所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104和电磁阀114开放。然后,控制部33使加压装置32工作而向下空间H1和上空间H2供给气体,独立控制电磁阀104和电磁阀114的开闭,从而遵照在步骤S5中设定的加压控制模式将下空间H1和上空间H2阶段性地加压至特定值PN。在实施例2中,在分割为5个的加压步骤R1~R5中均使下空间H1和上空间H2的气压每1个气压地上升。
在各加压步骤R1~R5中,控制部33控制加压装置32,以使在下空间H1和上空间H2中的一者的气压达到目标值M的情况下,下空间H1和上空间H2中的一者的气压维持目标值M直到下空间H1和上空间H2中的另一者的气压达到该目标值M为止。
作为一例,在具有目标值M1的加压步骤R1中,上空间H2的气压Ph1比下空间H1的气压Ph2先达到目标值M1的情况下,通过使电磁阀114成为打开状态并且使电磁阀104成为关闭状态,从而气压Ph1维持目标值M1直到气压Ph2达到目标值M1为止。换言之,在气压Ph2达到目标值M1之前不会使气压Ph1比目标值M1高。因而,将在加压步骤R1中产生的下空间H1与上空间H2的压力差Ds抑制在加压步骤R1的气压的上升量以下(在实施例2中是1个气压以下)。
在上空间H2和下空间H1的气压均达到目标值M1时,使加压步骤R1完成从而开始接下来的加压步骤R2。在加压步骤R2中,将上空间H2和下空间H1加压到目标值M2。在上空间H2的气压Ph1比下空间H1的气压Ph2先达到目标值M2的情况下,气压Ph1维持目标值M2直到气压Ph2达到目标值M2为止。在上空间H2和下空间H1的气压均达到目标值M2时,使加压步骤R2完成从而开始接下来的加压步骤R3。以下通过依次执行加压步骤R3~R5,从而将上空间H2和下空间H1阶段性地加压。
通过这样依次执行将上空间H2和下空间H1的气压加压到目标值M1~M5的加压步骤R1~R5,从而使上空间H2和下空间H1的气压从初始值PS阶段性地上升到特定值PN。通过把将上空间H2和下空间H1从初始值PS加压到特定值PN的过程分割为多个加压步骤R1~R5,从而在各个加压步骤R1~R5中产生的上空间H2与下空间H1的压力差的上限与加压步骤R1~R5的数量相应地下降。
因而,通过依次执行加压步骤R1~R5而将上空间H2和下空间H1阶段性地加压,从而能够把在将上空间H2和下空间H1加压的过程中产生的上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。因此,即使是将上空间H2和下空间H1加压到比大气压高的压力的状态,也能够避免由上空间H2与下空间H1的压力差引起晶圆W产生损伤。
通过加压步骤R1~R5完成,并在加压到比大气压高的特定值PN的状态下对晶圆W作用按压力V1和按压力V2预定时间,从而粘合带DT以更密合于晶圆W的方式粘贴。在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33将电磁阀105、107全开从而使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台9上升而使晶圆W的正面抵接于保持台9的晶圆保持面,从而步骤S6的工序完成。在步骤S6完成之后,与实施例1同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成安装框MF。
在实施例2中,通过由控制部33设定加压控制模式来执行压力差调整过程。即,通过将由控制部33设定的加压控制模式设为利用多个加压步骤R1~R5使上空间H2和下空间H1阶段性地加压的控制模式,从而能够在第2粘贴过程中将上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。因此,即便不将以片穿孔部76为例的新的机构装入到粘合带粘贴装置1,也能够通过更新与加压控制模式相关的控制部33的程序,在避免晶圆W产生损伤的同时提高晶圆W与粘合带DT的密合性。
【实施例3】
以下参照附图来说明本发明的实施例3。实施例3的粘合片粘贴装置1与实施例1的粘合片粘贴装置1的结构是共通的。在实施例3中,连接于加压装置32的流路和电磁阀的结构与图6所示的实施例1或实施例2的结构不同。此外,在实施例3中,与实施例2同样能够省略片穿孔部76。
图27是实施例3的腔室的纵剖视图。在实施例1和实施例2中,成为电磁阀104和电磁阀114切换完全打开的状态和完全关闭的状态的结构。即,成为这样的结构:在使电磁阀104和电磁阀114成为打开的状态从而向下空间H1和上空间H2供给气体的情况下,在单位时间内供给到下空间H1的气体的量与供给到上空间H2的气体的量相等。
另一方面,实施例3的腔室29成为能够分别独立地调节在单位时间内供给到下空间H1的气体的量与在单位时间内供给到上空间H2的气体的量的结构。换言之,成为能够分别独立地调节通过气体的供给而使下空间H1的气压上升的速度和通过气体的供给而使上空间H2的气压上升的速度的结构。
在实施例3中,与实施例2同样,电磁阀104配设于流路204,电磁阀114配设于流路203。但是,在实施例3的腔室29中,如图27所示,在电磁阀104设有开度调节阀115,在电磁阀114设有开度调节阀116。开度调节阀115通过适当调节电磁阀104的开度来调节经由流路204向上空间H2供给的气体的量。开度调节阀116通过适当调节电磁阀114的开度来调节经由流路203向下空间H1供给的气体的量。
除了电磁阀104和电磁阀114的开闭操作之外,借助开度调节阀115进行的电磁阀104的开度的调节和借助开度调节阀116进行的电磁阀114的开度的调节也都利用控制部33来进行。即,在实施例3中,通过设置开度调节阀115和开度调节阀116,从而不仅独立控制对于下空间H1和上空间H2的气体供给的开启/关闭,也能够独立地调节对于上空间H2的气体供给速度和对于下空间H1的气体供给速度。
这样,在实施例3中,在使加压装置32工作的情况下,能够通过调节电磁阀104的开度来调节上空间H2的气压的上升速度。而且,能够通过调节电磁阀114的开度来调节下空间H1的气压的上升速度。即,在实施例3中,成为这样的结构:通过控制部33独立地控制电磁阀114的开度和电磁阀104的开度,从而能够在步骤S6中独立地控制上空间H2的气压上升的速度和下空间H1的气压上升的速度。而且,控制部33通过分别控制电磁阀114的开度和电磁阀104的开度使得上空间H2的气压上升的速度与下空间H1的气压上升的速度相等,从而将在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下。
包括加压装置32、流路204、电磁阀104及开度调节阀115且用于调整上空间H2的压力的机构相当于本发明的第1变压机构。包括加压装置32、流路203、电磁阀114及开度调节阀116且用于调整下空间H1的压力的机构相当于本发明的第2变压机构。
<实施例3的动作>
在此,说明实施例3的粘合片粘贴装置1的动作。实施例3的流程图的概要与图8所示的实施例1的流程图是共通的。针对与实施例1的粘合片粘贴装置1的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S5和步骤S6。
步骤S5(压力差调整过程)
在实施例3中步骤S4的第1粘贴过程完成时,开始将在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下的处理。即,控制部33独立地控制装备于下空间加压用的流路203的电磁阀114的开度和装备于上空间加压用的流路204的电磁阀104的开度。此时,分别控制电磁阀114的开度和电磁阀104的开度,使得上空间H2的气压上升的速度与下空间H1的气压上升的速度相等。
在实施例3的粘合片粘贴装置1中,与其他的实施例同样,上空间H2的容积比下空间H1的容积小。因此,在电磁阀114的开度与电磁阀104的开度相等的情况下,上空间H2的气压上升的速度比下空间H1的气压上升的速度大。因此,控制部33使电磁阀114的开度比电磁阀104的开度大,使得上空间H2的气压上升速度与下空间H1的气压上升速度相等。通过控制部33调节电磁阀114和电磁阀104的开度,从而完成压力差调整过程。
步骤S6(第2粘贴过程)
在利用控制部33调节了电磁阀114的开度和电磁阀104的开度之后开始第2粘贴过程。即,如图28所示,在将电磁阀114的开度控制为比电磁阀104的开度大的状态下,控制部33使加压装置32工作从而分别向上空间H2和下空间H1供给气体。通过分别向上空间H2和下空间H1供给气体,从而控制部33使上空间H2的压力和下空间H1的压力上升到比大气压高的压力。
作为一例,在电磁阀114的开度与电磁阀104的开度相等的状态下使加压装置32工作的情况下,由于下空间H1的气压Ph2的上升速度比上空间H2的气压Ph1的上升速度小,因此在气压Ph1和气压Ph2之间产生较大的压力差Ds(参照图25)。
另一方面,在实施例3中,由于在将电磁阀114的开度控制为比电磁阀104的开度大的状态下使加压装置32工作,因此供给到下空间H1的气体Ar2每单位时间的气体供给量变得比供给到上空间H2的气体Ar1每单位时间的气体供给量多。因而,在实施例3中,如图29所示,气压Ph2的上升速度与气压Ph1的上升速度相等。即,气压Ph2的上升速度从图29中双点划线所示的速度提高到实线所示的速度。
通过提高气压Ph2的上升速度使其与气压Ph1的上升速度相等,从而将气压Ph1与气压Ph2的差抑制在预定值以下。因而,将从上空间H2侧对晶圆W作用的按压力V1与从下空间H1侧对晶圆W作用的按压力V2的差抑制在预定值以下,因此能够在步骤S6中避免晶圆W产生破损。
通过在加压到比大气压高的特定值PN的状态下对晶圆W作用按压力V1和按压力V2预定时间,从而粘合带DT以更密合于晶圆W的方式粘贴。在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33将电磁阀105和电磁阀107全开从而使下空间H1和上空间H2开放于大气。
之后,控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台9上升而使晶圆W的正面抵接于保持台9的晶圆保持面,从而步骤S6的工序完成。在步骤S6完成之后与实施例1同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成晶圆W与粘合带DT一体化而成的安装框MF。
在实施例3中,具有这样的结构:通过在电磁阀104配设开度调节阀115,在电磁阀114配设开度调节阀116,从而分别独立地控制上空间H2的气压上升速度和下空间H1的气压上升速度。而且,利用分别独立地加压控制上空间H2和下空间H1的结构将在步骤S6中产生的上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。在这样的实施例3中,由于不需要片穿孔部76,因此无需考虑在粘合带DT形成贯通孔PH的位置和面积。
此外,通过使上空间H2的气压上升速度与下空间H1的气压上升速度相等,从而能够避免产生在上空间H2和下空间H1中的一者的气压达到了特定值PN之后待机至另一者的气压达到特定值PN为止的时间。如图29所示,通过提高下空间H1的气压Ph2的上升速度使其与上空间H2的气压Ph1的上升速度相等,从而将气压Ph2达到特定值PN的时刻从t2提早到t1。其结果,由于能够提早上空间H2和下空间H1这两者达到特定值PN的时刻,因此能够缩短步骤S6的工序所需要的时间。
【实施例4】
以下参照附图来说明本发明的实施例4。实施例4的粘合片粘贴装置1与实施例1的粘合片粘贴装置1的结构是共通的。但是,在实施例4中,腔室29的结构与其他的实施例的结构不同。
图30是实施例4的腔室29的剖视图。实施例4的腔室29包括使下壳体29A和上壳体29B连通连接的流路135。在流路135装备有电磁阀137,利用控制部33来控制电磁阀137的开闭动作。通过电磁阀137开放,从而气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通。即,通过电磁阀137开放,从而流路135作为供气体在上空间H2和下空间H1之间流通的通气孔发挥功能。
<实施例4的动作>
在此,说明实施例4的粘合片粘贴装置1的动作。实施例4的流程图与图8所示的实施例1的流程图是共通的。针对与实施例1的粘合片粘贴装置1的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S5和步骤S6。
步骤S5(压力差调整过程)
在实施例4中步骤S4的第1粘贴过程完成时,作为压力差调整过程,进行气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通这样的处理。即,在步骤S5开始时,控制部33进行使电磁阀137开放的控制。通过电磁阀137开放,从而气体能够经由流路135在上空间H2和下空间H1之间流通。通过控制部33使电磁阀137开放,从而压力差调整过程完成。
步骤S6(第2粘贴过程)
在利用控制部33使电磁阀137开放之后开始第2粘贴过程。首先,控制部33关闭图6所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104、114开放。然后,在维持电磁阀137开放的状态的同时,控制部33使加压装置32工作从而向下空间H1和上空间H2供给气体,将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。
通过上空间H2的加压,从上空间H2朝向粘合带DT和晶圆W的背面侧作用按压力V1,并且从下空间H1朝向晶圆W的正面侧作用按压力V2(参照图21)。通过作用作为比大气压高的压力的按压力V1和按压力V2,从而提高粘合带DT与晶圆W之间的密合性。
在实施例4中,在步骤S5中使电磁阀137开放之后将下空间H1和上空间H2加压至比大气压高的特定值PN。因此,即使在下空间H1的气压Ph2和上空间H2的气压Ph1之间产生了压力差,也能通过气体经由流路135在下空间H1和上空间H2之间流通,迅速地解除该压力差。因此,能够在将在下空间H1和上空间H2之间产生的压力差抑制在预定值以下的状态下,将下空间H1和上空间H2加压到比大气压高的特定值PN。
在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33将电磁阀105和电磁阀107全开从而使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台9上升而使晶圆W的正面抵接于保持台9的晶圆保持面,从而步骤S6的工序完成。在步骤S6完成之后,与实施例1同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成安装框MF。
在实施例4中,通过包括流路135和电磁阀137,从而具有气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通的结构。而且,通过在将电磁阀137开放的状态下将上空间H2和下空间H1加压到比大气压高的压力,从而能够将在步骤S6中产生的上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。在这样的实施例4中,即便在粘合带DT不形成贯通孔PH,也能够使气体在上空间H2和下空间H1之间流通,因此能够省略片穿孔部76。
【实施例5】
以下参照附图来说明本发明的实施例5。在实施例1~实施例4中,使用将具有环状凸部Ka的晶圆W作为工件地粘贴粘合带DT的粘合片粘贴装置1说明了本发明的结构。与此相对,在实施例5中,作为使工件和片材一体化的结构的例子,使用在搭载于工件的器件上粘贴具有粘合力的片状密封材料从而使工件和片材一体化的器件密封装置301说明本发明的结构。
另外,实施例5的器件密封装置301的结构与实施例1的粘合片粘贴装置1的结构基本上是共通的。因此,针对与实施例1的粘合片粘贴装置1相同的结构标注相同的附图标记,详细说明不同的构成部分。
器件密封装置301利用片材密封搭载于工件的器件,在本实施例中,通过在搭载有LED311的基板310上粘贴片状的密封构件BP来密封LED311。
<工件和片材的结构>
首先,说明本实施例的工件和片材的结构。图31的(a)是表示密封构件BP的背面侧的立体图,图31的(b)是密封构件BP的纵剖视图。图32是表示成为密封构件BP的密封对象的基板310和环形架f的结构的立体图。
如图31的(a)所示,本实施例的密封构件BP包括密封片BS和输送用片BT。密封片BS预先被切断为与基板310的形状相应的预定的形状。在本实施例中,密封片BS预先被切断为大致矩形状。在此,大致矩形状是指如图31的(a)所示那样矩形的各角部带有圆角的形状。此外,在本实施例中,密封片BS的大小被设定为比基板310大且比后述的下壳体29A的内径小。
输送用片BT为长条状,密封片BS以预定的间距粘贴保持于输送用片BT。在实施例5中,密封片BS相当于本发明的片材。
如图31的(b)所示,输送用片BT具有由非粘合性的基材BTa与具有粘合性的粘合材料BTb层叠而成的构造。作为构成基材BTa的材料的例子,能举出聚烯烃、聚乙烯等。作为构成粘合材料BTb的材料的例子,能举出丙烯酸酯共聚物等。
如图31的(b)所示,密封片BS具有由非粘合性的基材BSa与具有粘合性的密封材料BSb层叠而成的构造。通过基材BSa粘贴于输送用片BT的粘合材料BTb,从而输送用片BT保持密封片BS。作为构成基材BSa的材料的例子,能举出聚烯烃、聚乙烯等。在本实施例中,密封片BS的形状为大致矩形状,但能够与基板310的形状相应地适当变更。
在密封材料BSb上添设有未图示的分离片,通过剥离分离片而使密封材料BSb的粘合面暴露。在本实施例中,作为密封构成材料BSb的材料,使用作为在光学上透明的粘合材料的OCA(Optical Clear Adhesive)。
如图32所示,在基板310的正面中央部以二维矩阵状并列搭载有多个LED311和TFT(未图示)。即,利用LED311使基板310的正面成为形成有凹凸的状态。LED311借助TFT、凸块(未图示)等与基板310连接。作为基板310的例子,能举出玻璃基板、有机基板、电路板、硅晶圆等。在本实施例中,基板310成为大致矩形状,但基板310的形状可以适当变更为以矩形状、圆形状、多边形状等为例的任意的形状。在实施例5中,基板310相当于本发明的工件。LED311相当于本发明的器件。
环形架f成为包围基板310那样的大小和形状。实施例的器件密封装置301通过利用密封片BS密封搭载于基板310的LED311,从而制成具有利用密封片BS将基板310和环形架f一体化而成的结构的密封体BMF。在实施例5中,密封体BMF相当于本发明的半导体产品。
<整体结构的说明>
在此,说明实施例5的器件密封装置301的整体结构。图33是表示实施例5的器件密封装置301的基本结构的俯视图。器件密封装置301成为包括横长的矩形部301a和突出部301b的结构。突出部301b成为连接在矩形部301a的中央部并向上侧突出的结构。
在矩形部301a的右侧配备有基板输送机构303。在矩形部301a的下侧靠右的位置并列载置有两个容器305,该容器305收纳有基板310。在矩形部301a的左端配备有用于回收密封体BMF的密封体回收部306。
从矩形部301a的上侧的右侧起依次配备有对准器7、保持台309及架供给部12。在突出部301b配备有密封单元313,该密封单元313利用密封片BS密封搭载于基板310的各LED311。
如图34所示,基板输送机构303装备有以能够左右往复移动的方式支承于导轨15的右侧的基板输送装置316,该导轨15左右水平地架设于矩形部301a的上部。此外,在导轨15的左侧装备有以能够左右移动的方式支承的架输送装置17。
基板输送装置316构成为能够将从任一容器5中取出的基板310沿左右和前后输送。基板输送装置316装备有左右移动可动台18和前后移动可动台19。在前后移动可动台19的下部装备有用于保持基板310的保持单元21。在保持单元21的下部装备有马蹄形的保持臂23。保持臂23借助设于保持面的吸盘吸附保持基板310。保持臂23构成为能够以吸附保持着基板310的状态进行前后移动、左右移动及绕z方向轴线的回旋移动。
如图35等所示,保持台309是形状与基板310的形状相同且大小尺寸大于或等于基板310的金属制的卡盘台,与配备于外部的真空装置31和加压装置32分别连通连接。利用控制部33控制真空装置31的动作和加压装置32的动作。保持台309收纳于构成腔室29的下壳体29A,其能够在腔室29的内部升降移动。
另外,在实施例5中,保持台309在不包括环状的突起部9a这一点上与实施例1的保持台9有所不同。即,基板310不具有环状凸部Ka和扁平凹部He,因此实施例5的保持台309无需包括环状的突起部9a。因此,保持台309整体变为扁平。
下壳体29A包括外包该下壳体29A的架保持部38。架保持部38构成为在载置了环形架f时使环形架f的上表面与下壳体29A的圆筒顶部齐平。另外,优选的是,对下壳体29A的圆筒顶部实施离型处理。
另外,如图33所示,保持台309构成为能够沿着附设于前后方向的轨道40在初始位置和密封位置之间往复移动。初始位置处于矩形部1a的内部,是在图33中用实线表示保持台309的位置。在该设置位置,基板310载置于保持台309。
密封位置处于突出部301b的内部,是在图33中用虚线表示保持台309的位置。通过使保持台309向密封位置移动,从而能够对载置于保持台309的基板310执行使用密封构件BP进行的密封工序。架供给部12收纳抽屉式的盒,该盒层叠收纳有预定个数的环形架f。
如图35所示,密封单元313由片供给部371、分离片回收部72、器件密封部373及片回收部374等构成。片供给部371构成为在将密封构件BP从卷绕有带分离片的密封构件BPS(添设有分离片S的密封构件BP)的卷筒所装填的供给卷轴向密封位置供给的过程中,利用分离片剥离辊75剥离分离片S。
分离片回收部72包括卷取自密封构件BP剥离的分离片S的回收卷轴。利用马达驱动控制该回收卷轴正反地旋转。
器件密封部373由腔室29、器件密封机构381及片切断机构82等构成。
腔室29由下壳体29A和上壳体29B构成。下壳体29A以包围保持台309的方式配设,且连同保持台9一起在初始位置和密封位置之间沿前后方向往复移动。上壳体29B配备于突出部301b,构成为能够升降。在实施例5中,由于腔室29的结构与图6所示的实施例1的结构是共通的,因此省略详细说明。
器件密封机构381包括可动台84、贴附辊85、夹持辊86等。片切断机构82配备于用于使上壳体29B升降的升降驱动台91,其包括沿z方向延伸的支承轴92和绕支承轴92旋转的毂部93。毂部93包括沿径向延伸的多个支承臂94。沿着环形架f切断密封构件BP的输送用片BT的圆板形的刀具95以能够上下移动的方式配备于至少一个支承臂94的前端。
片回收部374包括卷取在切断后剥离的无用的输送用片BT的回收卷轴。利用未图示的马达驱动控制该回收卷轴正反地旋转。如图34所示,密封体回收部306配备有用于将密封体BMF装载并回收的盒41。该盒41装备有连结固定于装置框架43的纵轨道45和利用马达47沿着该纵轨道45螺旋进给升降的升降台49。因而,密封体回收部306构成为将密封体BMF载置于升降台49并进行节距进给下降。
在实施例5中,与实施例1同样,在上壳体29B的内部配设有片穿孔部76。在实施例5中,片穿孔部76在输送用片BT形成贯通孔PH。实施例5的片穿孔部76的结构与图7所示的实施例1的结构相同。
<动作概要>
在此,说明实施例5的器件密封装置301的基本动作。图36是说明使用器件密封装置301利用密封片BS密封搭载于基板310的LED311从而制造密封体BMF的一系列的工序的流程图。
步骤S1(工件的供给)
在发出密封指令时,从架供给部12向下壳体29A的架保持部38输送环形架f,并且从容器305向保持台309输送基板310。
即,架输送装置17从架供给部12吸附环形架f并将其向架保持部38移载。在架输送装置17解除对环形架f的吸附并上升后,进行环形架f的对位。作为一例,该对位是通过使以包围架保持部38的方式竖立设置的多个支承销同步地向中央方向移动来进行的。环形架f以置于架保持部38的状态待机,直至基板310被输送过来。
架输送装置17输送环形架f,另一方面,基板输送装置316使保持臂23插入于被多层地收纳的基板310彼此之间。保持臂23吸附保持基板310的正面中的、未搭载LED311的部分(周缘侧的部分)并将其送出,将其向对准器7输送。对准器7利用自其中央突出的吸盘吸附基板310的背面中央。同时,基板输送装置316解除对基板310的吸附并向上方退避。对准器7一边利用吸盘保持基板310使其旋转一边基于槽口等进行对位。
在完成对位后,使吸附基板310的吸盘自对准器7的面突出。使基板输送装置316移动到该位置,从正面侧吸附保持基板310。吸盘解除吸附并下降。
基板输送装置316移动到保持台309的上方,以使搭载有LED311的正面侧朝上的状态将基板310载置于保持台309。在保持台309吸附保持基板310,架保持部38吸附保持环形架f时,下壳体29A沿着轨道40从初始位置向器件密封机构381侧的密封位置移动。在图37中示出基板310被供给至保持台309且移动到密封位置的状态。
步骤S2(密封片的供给)
在利用基板输送装置316等供给工件后,在密封单元313中进行密封片BS的供给。即,预定量的密封构件BP一边使分离片S剥离一边从片供给部371被放出。整体为长条状的密封构件BP沿着预定的输送路径被向密封位置的上方引导。此时,如图38所示,保持于输送用片BT的密封片BS被定位成位于载置于保持台309的基板310的上方。
步骤S3(腔室的形成)
在供给工件和密封片BS后,如图39所示,贴附辊85下降。然后,贴附辊85一边在输送用片BT上滚动一边跨环形架f和下壳体29A的顶部地粘贴输送用片BT。与该贴附辊85的移动连动地,预定量的密封构件BP一边使分离片S剥离一边从片供给部371被放出。
在输送用片BT被粘贴于环形架f后,使贴附辊85向初始位置返回,并且使上壳体29B下降。伴随着上壳体29B的下降,如图40所示,输送用片BT的粘贴于下壳体29A的顶部的部分被上壳体29B和下壳体29A夹持而构成腔室29。
此时,输送用片BT作为密封材料发挥功能,并且腔室29被输送用片BT分割为两个空间。即,隔着输送用片BT被分割为下壳体29A侧的下空间H1和上壳体29B侧的上空间H2。位于下壳体29A内的基板310与密封片BS之间具有预定的间隙地接近并相对。
步骤S4(第1密封过程)
在形成了腔室29之后开始第1粘贴过程。在实施例5中,第1密封过程相当于本发明的第1一体化过程。在第1密封过程开始时,首先,控制部33关闭电磁阀104、105、107、110、114,并且打开电磁阀103和电磁阀113。然后,控制部33使真空装置31工作而将下空间H1内的气压和上空间H2内的气压减压至预定值。作为预定值的例子,能举出10Pa~100Pa。
在下空间H1的气压和上空间H2的气压减压至预定值时,控制部33关闭电磁阀103,并且使真空装置31的工作停止。然后,控制部33在关闭着连接于下空间H1的电磁阀103、105、107、113的情况下调整连接于上空间H2的电磁阀110的开度使其泄放来进行控制,以使上空间H2的气压变得比下空间H1的气压高。
通过上空间H2的气压变得比下空间H1的气压高,从而如图41所示在两个空间之间产生压力差Fa。通过产生压力差Fa,从而密封构件BP被从中心部分向下壳体29A侧拉入,变形为凸状。在实施例5中,与实施例1同样,在步骤S4中将上空间H2的气压和下空间H1的气压调整为10Pa之后,通过将上空间H2的气压从10Pa调整为100Pa而产生压力差Fa。
在产生了压力差Fa之后,如图42所示,使致动器37驱动而使保持台309上升。通过由压力差Fa引起的密封构件BP的变形和保持台309的上升,从而在被抽气的下空间H1的内部,密封片BS从中心部朝向外周部以放射状与基板310的正面接触。通过该接触,利用密封片BS覆盖搭载于基板310的各LED311。
在LED311被密封片BS覆盖后,控制部33打开电磁阀105、107从而使上空间H2和下空间H1开放于大气。通过该大气开放,第1粘贴过程完成。这样,在第1粘贴过程中进行通过在将腔室29的内部空间减压的状态下使密封片BS与基板310的正面接触从而利用密封片BS覆盖LED311的操作。通过该操作,成为在基板310附着有密封片BS的状态。
步骤S5(压力差调整过程)
在利用压力差Fa进行的第1密封过程完成之后开始压力差调整过程。在实施例5中,与实施例1同样进行通过使用片穿孔部76从而将之后在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下的处理。即,通过使用片穿孔部76在输送用片BT形成贯通孔,从而将在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差抑制在预定值以下。
在步骤S5开始时,如图43所示,控制部33使升降驱动台97驱动而使片穿孔部76下降。通过片穿孔部76下降,从而刀具129分别刺穿输送用片BT中的环形架f与密封片BS之间的部分。通过刀具129刺穿输送用片BT,从而在输送用片BT中的环形架f和密封片BS之间的部分形成贯通孔PH。
通过形成贯通孔PH,从而形成供气体在上空间H2和下空间H1之间流通的通气孔。即,通过在输送用片BT形成贯通孔PH,从而解除在腔室29的内部被划分为上空间H2和下空间H1的状态。通过气体能够经由贯通孔PH在上空间H2和下空间H1之间流通,从而能够使在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差成为预定值以下。另外,为了便于说明,即使在输送用片BT形成了贯通孔PH之后,也将以输送用片BT为边界地配置基板310的一侧的空间设为下空间H1。而且,将隔着输送用片BT与下空间H1相反的一侧的空间设为上空间H2地继续说明。
在片穿孔部76下降而使刀具129刺穿输送用片BT之后,如图44所示,使旋转轴部99绕z方向的轴线旋转。通过旋转轴部99旋转,从而配设于支承臂127的前端侧的刀具129分别在沿着以旋转轴部99为中心的圆轨道L1移动的同时切断输送用片BT。
通过刀具129沿着圆轨道L1移动,从而贯通孔PH分别如图45所示那样扩展为沿着圆轨道L1的圆弧状。步骤S5中的旋转轴部99的旋转角度θ确定为能够适当地执行步骤S8中的输送密封体BMF的工序的程度的角度。通过贯通孔PH扩展,从而更多的气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通,因此能够进一步减小在步骤S6中在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差。
在通过片穿孔部76的下降和旋转而形成了贯通孔PH之后,控制部33使升降驱动台97驱动,使片穿孔部76向初始位置上升。在使片穿孔部76上升的同时,控制部33控制致动器37而使保持台309向初始位置下降。通过在预先确定好的位置形成贯通孔PH,从而实施例5的步骤S5的压力差调整过程完成。
步骤S6(第2密封过程)
在利用片穿孔部76在输送用片BT形成了贯通孔PH之后开始第2密封过程。在实施例5中,第2密封过程相当于本发明的第2一体化过程。在第2密封过程开始时,首先,控制部33关闭图6所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104和电磁阀114开放。然后,控制部33使加压装置32工作而向下空间H1和上空间H2供给气体Ar,将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。作为特定值PN的例子,能举出0.3MPa~0.6MPa。通过加压装置32进行加压操作,从而下空间H1的气压和上空间H2的气压均变得比大气压高。
通过上空间H2的加压,从而如图46所示从上空间H2朝向密封片BS作用按压力V1。另外,由于将上空间H2整体加压,因此对密封片BS整体均匀地作用按压力V1。此外,通过将下空间H1整体加压,从而从下空间H1对基板310的朝下的面均匀地作用按压力V2。即,通过加压到比大气压高的特定值PN,从而对密封片BS和基板310之间作用按压力V1和按压力V2。
然后,通过均匀地作用作为比大气压大的力的按压力V1和按压力V2,从而向LED311相互间的间隙填充密封片BS的密封材料BSb。其结果,由于密封片BS与基板310的密合性提高,因此能够避免发生由时间的经过引起密封片BS自基板310剥离这样的事态。其结果,基板310和密封片BS更加密合,并且LED311被密封片BS密封。
在实施例5中,在步骤S5中在输送用片BT形成了贯通孔PH之后将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。因此,即使出于以下空间H1的广度与上空间H2的广度的差为例的原因而在下空间H1的气压Ph2和上空间H2的气压Ph1之间产生了压力差,也能迅速地解除该压力差。即,由于气体能够经由贯通孔PH在下空间H1和上空间H2之间流通,因此能够防止在气压Ph1与气压Ph2之间产生偏差。因此,将在下空间H1和上空间H2之间产生的压力差抑制在预定值以下。
按压力V1的大小取决于气压Ph1,按压力V2的大小取决于气压Ph2。因此,通过将气压Ph1与气压Ph2的差抑制在预定值以下,从而能够将从上空间H2侧对基板310作用的按压力V1与从下空间H1侧对基板310作用的按压力V2的差抑制在预定值以下。因此,通过下空间H1与上空间H2之间的压力差变小,从而能够避免由该压力差引起基板310产生裂纹、缺损或应变这样的事态。
在将下空间H1和上空间H2加压到比大气压高的气压的状态下对密封片BS和基板310之间作用了预定时间的按压力之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33将电磁阀105和电磁阀107打开,使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台309上升从而使基板310的背面抵接于保持台309的基板保持面。
步骤S7(片的切断)
另外,在腔室29内进行步骤S4~步骤S6的工序的期间里,使片切断机构82工作而进行密封构件BP的切断。此时,如图47所示,刀具95将粘贴于环形架f的密封构件BP(具体地说是输送用片BT)切断为环形架f的形状,并且按压辊96追随刀具95在滚动的同时按压环形架f上的片切断部位。
由于在使上壳体29B上升的时刻完成了步骤S4的第1密封过程和步骤S6的第2密封过程,因此使夹紧辊90上升从而解除对输送用片BT的夹持。之后,如图48所示,使夹持辊86移动从而朝向片回收部374卷取回收切断后的无用的输送用片BT,并且从片供给部371放出预定量的密封构件BP。利用到步骤S7为止的各工序形成环形架f和基板310借助密封构件BP一体化而成的密封体BMF。
在卷取回收无用的输送用片BT时,夹持辊86和贴附辊85返回到初始位置。然后,保持台309以保持着密封体BMF的状态从粘贴位置向初始位置移动。
步骤S8(密封体的回收)
在保持台309返回到初始位置时,如图49所示,设于架输送装置17的吸盘28吸附保持密封体BMF,使密封体BMF自下壳体29A脱离。吸附保持着密封体BMF的架输送装置17将密封体BMF向密封体回收部306输送。输送来的密封体BMF装载收纳于盒41。
通过以上处理,利用密封片BS密封搭载于基板310的LED311的一轮的动作结束。之后,重复上述处理直到密封体BMF达到预定数量为止。
<实施例5的结构产生的效果>
采用上述实施例5的装置,通过调节腔室29的内部的气压,利用作为片状密封材料的密封片BS密封搭载于基板310的LED311。在将液态的密封材料填充于器件周边之后使该密封材料固化这样的专利文献1的器件密封方法中,出于气泡混入到未固化状态的树脂等的原因,密封材料的表面的平坦性降低。
另一方面,在本发明的结构中,密封片BS所包括的基材BSa和密封材料BSb均预先成为平坦的片状。因而,在利用密封片BS进行的密封完成的状态下,能够提高密封片BS的表面的平坦性。此外,由于在于腔室29的内部配设有基板310和密封片BS的状态下调节腔室29的内部的气压来进行密封,因此对密封片BS整体均匀地作用压力差Fa或按压力V1和按压力V2。因而,能够可靠地避免由对密封片BS作用的力的偏差引起密封片BS的表面产生凹凸,因此能够更可靠地提高密封片BS的平坦性。
采用上述实施例5的器件密封装置301,能够获得与实施例1的粘合片粘贴装置1相同的效果。通过使用腔室29进行第1密封过程、压力差调整过程及第2密封过程,从而在使密封片BS密封于搭载有LED311的基板310时能够在避免基板310破损的事态的同时提高密封片BS与基板310的密合性。
在步骤S4的第1密封过程中,在腔室29的内部将配置基板310的下空间H1的内部减压。即,由于密封片BS和基板310的周边空间通过减压而被抽气,因此在密封片BS与LED311接触从而覆盖LED311时,能够防止气体被卷入到密封片BS和LED311之间。因此,能够避免由气体的卷入引起的密合力降低。
此外,在步骤S6的第2密封过程中,通过将下空间H1的气压和上空间H2的气压加压为比大气压大,从而高精度地将密封片BS的密封材料BSb填充于LED311的间隙。
在通过使用真空装置将腔室的内部减压而产生压力差Fa的情况下,通过自大气压状态减压而产生的压力差Fa的大小成为大气压以下。即,在利用仅压力差Fa将密封片BS按压于LED311的情况下,将LED311按压于密封片BS的力的大小存在上限。因而,如图50的(a)所示,在通过减压而产生的压力差Fa的作用下密封片BS的密封材料BSb覆盖LED311的状态下,有时密封材料BSb不完全填充LED311的周围的空间而产生间隙部J。
与此相对,在实施例5的器件密封装置301中,使用加压装置32进行加压,使得腔室29内的上空间H2和下空间H1成为比大气压大的气压。即,在第2密封过程中,能够对密封片BS和LED311作用比压力差Fa大的按压力V1、V2。因而,如图50的(b)所示,未固化状态的密封材料BSb在按压力V1和按压力V2的作用下进一步按压变形,可靠地填充间隙部J。因此,通过进行第2密封过程能够更高精度地密封LED311,因此能够在进一步提高了基板310与密封片BS的密合性的状态下使基板310和密封片BS一体化。
此外,在第2密封过程中,通过适当控制加压装置32,从而能够将按压力V1和按压力V2的大小调节为任意的值。因而,即使在以粘合材料BTb的构成材料或基板310的尺寸和LED311的尺寸为例的各种条件变更的情况下,也能够通过适当调节按压力V1和按压力V2的大小来可靠地密封LED311。
在实施例5的器件密封装置301中,通过在第2密封过程之前进行压力差调整过程,从而使在第2密封过程中在上空间H2和下空间H1之间产生的气压的差降低到预定值以下。通过进行压力差调整过程,从而能够在提高密封片BS与基板310的密合性的同时更可靠地避免基板310产生裂纹、缺损或应变等破损。
具体地说,在第2密封过程之前使用片穿孔部76在密封构件BP形成贯通孔PH。通过使气体能够经由贯通孔PH在上空间H2和下空间H1之间流通,从而即使在按压力V1和按压力V2之间产生了压力差的情况下,也能通过气体的流通而迅速地消除该压力差。因而,在步骤S6中将腔室29的内部加压时能够维持将在按压力V1和按压力V2之间产生的压力差降低到预定值以下的状态,因此能够在利用较高的按压力V1和按压力V2提高密封片BS与基板310的密合性的同时避免由按压力V1与按压力V2的压力差引起基板310或LED311产生破损。
【实施例6】
接着,说明本发明的实施例6。实施例6是在实施例5的器件密封装置301中进行实施例2的压力差调整过程。即,实施例6的器件密封装置301的结构是自实施例5的器件密封装置301省略了片穿孔部76的结构。
而且,在使用实施例6的器件密封装置301利用密封片BS密封搭载于基板301的LED311的情况下,根据由控制部33设定的控制模式使在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差降低。由于在实施例6的步骤S5中控制部33设定的控制模式与图26所示的实施例2的控制模式是共通的,因此省略说明。
实施例6的器件密封装置301的动作如下。就实施例6的一系列的操作而言,步骤S1~S4的工序与实施例5是共通的,步骤S5~S6的工序与实施例5不同。在步骤S4的第1密封过程完成时开始步骤S5的压力差调整过程。即,控制部33设定步骤S6的加压控制模式。具体地说,通过执行阶段性地升高的目标值M1~M5被确定了的5个加压步骤R1~R5,从而控制部33设定将上空间H2和下空间H1加压为比大气压高的气压的控制模式。
各个加压步骤R1~R5是使上空间H2和下空间H1的气压上升到针对每个加压步骤确定好的目标值M的步骤。通过控制部33设定具有加压步骤R1~R5的加压控制模式,从而完成使在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差降低到预定值以下的处理、即压力差调整过程。
然后,在设定了使用多个加压步骤R1~R5的上空间H2和下空间H1的加压控制模式之后,开始步骤S6的第2密封过程。控制部33关闭图58所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104、114开放。然后,控制部33使加压装置32工作而向下空间H1和上空间H2供给气体,遵照在步骤S5中设定的加压控制模式将下空间H1和上空间H2阶段性地加压至特定值PN。在实施例6中,在分割为5个的加压步骤R1~R5中均使下空间H1和上空间H2的气压每1个气压地上升。
在各加压步骤R1~R5中,控制部33控制加压装置32,以使在下空间H1和上空间H2中的一者的气压达到目标值M的情况下,下空间H1和上空间H2中的一者的气压维持目标值M直到下空间H1和上空间H2中的另一者的气压达到该目标值M为止。通过依次执行加压步骤R1~R5,从而在维持上空间H2与下空间H1的压力差减小的状态的同时阶段性地将上空间H2和下空间H1加压。由于上空间H2与下空间H1的压力差减小,因此即使是将上空间H2和下空间H1加压为比大气压高的压力的状态,也能够避免由上空间H2与下空间H1的压力差引起基板310产生损伤。
通过加压步骤R1~R5完成,在加压到比大气压高的特定值PN的状态下对基板310和密封构件BP作用按压力V1和按压力V2预定时间,从而密封片BS以更密合于基板310和LED311的方式密封。在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作,并且使下空间H1和上空间H2开放于大气。并且,控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并使保持台309上升,从而步骤S6的工序完成。在步骤S6完成之后,与实施例5同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成密封体BMF。
这样,在实施例6中,通过使用器件密封装置301执行实施例2的压力差调整过程和第2密封过程,从而在利用密封片BS密封LED311而制造密封体BMF的工序中能够获得与实施例2相同的有利的效果。即,通过将由控制部33设定的加压控制模式设为利用多个加压步骤R1~R5使上空间H2和下空间H1阶段性地加压的控制模式,从而能够在第2密封过程中将上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。因此,即便不将以片穿孔部76为例的机械机构新装入到器件密封装置301,也能够通过更新与加压控制模式相关的控制部33的程序,在避免基板310的损伤的同时提高基板310与密封片BS的密合性。
【实施例7】
接着,说明本发明的实施例7。实施例7在实施例5的器件密封装置301中进行实施例3的压力差调整过程。即,实施例7的器件密封装置301的结构是在实施例5的器件密封装置301配备有图27所记载的腔室29的结构。
即,在实施例7的器件密封装置301中,在配设于流路204的电磁阀104装备有开度调节阀115,在配设于流路203的电磁阀114装备有开度调节阀116。即,在实施例7中,与实施例3同样成为这样的结构:通过控制部33独立地控制电磁阀114的开度和电磁阀104的开度,从而能够在步骤S6中独立地控制上空间H2的气压上升的速度和下空间H1的气压上升的速度。
<实施例7的动作>
在此,说明实施例7的器件密封装置301的动作。实施例7的流程图与图36所示的实施例5的流程图是共通的。针对与实施例5的器件密封装置301的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S5和步骤S6。
步骤S5(压力差调整过程)
在实施例7中步骤S4的第1密封过程完成时,开始将之后在上空间H2和下空间H1之间产生的压力差减小为预定值以下的处理。即,控制部33独立地控制装备于下空间加压用的流路203的电磁阀114的开度和装备于上空间加压用的流路204的电磁阀104的开度。此时,分别控制电磁阀114的开度和电磁阀104的开度,使得上空间H2的气压上升的速度与下空间H1的气压上升的速度相等。作为一例,在上空间H2的容积比下空间H1的容积小的情况下,使电磁阀114的开度比电磁阀104的开度大。通过控制部33调节电磁阀114的开度和电磁阀104的开度,从而完成压力差调整过程。
步骤S6(第2密封过程)
在利用控制部33调节了电磁阀114的开度和电磁阀104的开度之后开始第2密封过程。即,如图28所示,在将电磁阀114的开度控制为比电磁阀104的开度大的状态下,控制部33使加压装置32工作从而分别向上空间H2和下空间H1供给气体。通过分别向上空间H2和下空间H1供给气体,从而控制部33使上空间H2的压力和下空间H1的压力上升到比大气压高的压力。
在实施例7中,由于在将电磁阀114的开度控制为比电磁阀104的开度大的状态下使加压装置32工作,因此气压Ph2的上升速度变得与气压Ph1的上升速度相等(参照图29)。即,与实施例3同样,Ph2的上升速度从图29中双点划线所示的速度提高到实线所示的速度。其结果,将气压Ph1与气压Ph2的差抑制在预定值以下。即,由于将从上空间H2侧对基板310作用的按压力V1与从下空间H1侧对基板310作用的按压力V2的差抑制在预定值以下,因此能够在步骤S6中避免基板310或LED311产生破损。
通过在加压到比大气压高的特定值PN的状态下对晶圆W作用按压力V1和按压力V2预定时间,从而密封片BS以更密合于基板310和LED311的方式密封,LED311的周围空间被密封材料BSb填充。
在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33打开电磁阀105、107而使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台309上升而使基板310的背面抵接于保持台309的基板保持面,从而完成步骤S6的工序。在完成了步骤S6之后与实施例3同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成密封体BMF。
在实施例7中,具有这样的结构:通过与实施例3同样包括开度调节阀115和开度调节阀116,从而分别独立地加压控制上空间H2和下空间H1。而且,利用分别独立地加压控制上空间H2和下空间H1的结构,将在步骤S6中产生的上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。在这样的实施例3中,由于不需要片穿孔部76,因此无需考虑在密封构件BP形成贯通孔PH的位置和面积。
此外,通过使上空间H2的气压上升速度与下空间H1的气压上升速度相等,从而能够避免产生在上空间H2和下空间H1中的一者的气压达到了特定值PN之后待机至另一者的气压达到特定值PN为止的时间。如图29所示,通过提高下空间H1的气压Ph2的上升速度使其与上空间H2的气压Ph1的上升速度相等,从而将气压Ph2达到特定值PN的时刻从t2提早到t1。其结果,由于能够提早上空间H2和下空间H1这两者达到特定值PN的时刻,因此能够缩短步骤S6的工序所需要的时间。
【实施例8】
接着,说明本发明的实施例8。实施例8的器件密封装置301在实施例5的器件密封装置301中进行实施例4的压力差调整过程。即,实施例8的器件密封装置301的结构成为在实施例5的器件密封装置301配备有图30所记载的腔室29的结构。
在实施例8的器件密封装置301中,腔室29包括使下壳体29A和上壳体29B连通连接的流路135。在流路135装备有电磁阀137,利用控制部33来控制电磁阀137的开闭动作。通过电磁阀137开放,从而气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通。通过电磁阀137开放,从而流路135作为供气体在上空间H2和下空间H1之间流通的通气孔发挥功能。
<实施例8的动作>
在此,说明实施例8的器件密封装置301的动作。实施例8的流程图的概要与图36所示的实施例5的流程图是共通的。针对与实施例5的器件密封装置301的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S5和步骤S6。
步骤S5(压力差调整过程)
在实施例8中步骤S4的第1密封过程完成时,作为压力差调整过程,进行气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通这样的处理。即,在步骤S5开始时,控制部33进行使电磁阀137开放的控制。通过电磁阀137开放,从而气体能够经由流路135在上空间H2和下空间H1之间流通。通过控制部33使电磁阀137开放,从而压力差调整过程完成。
步骤S6(第2密封过程)
在利用控制部33使电磁阀137开放之后开始第2密封过程。首先,控制部33关闭图6所示的电磁阀103、105、107、110、113,并且使电磁阀104、114开放。然后,在维持电磁阀137开放的状态的同时,控制部33使加压装置32工作从而向下空间H1和上空间H2供给气体,将下空间H1和上空间H2加压至特定值PN。
通过上空间H2的加压,从上空间H2朝向密封片BS和基板310的正面侧作用按压力V1,并且从下空间H1朝向基板310的背面侧作用按压力V2(参照图46)。通过作用作为比大气压高的压力的按压力V1和按压力V2,从而提高搭载有LED311的基板310与密封片BS之间的密合性。
在实施例8中,与实施例4同样,在步骤S5中使电磁阀137开放的状态下将下空间H1和上空间H2加压至比大气压高的特定值PN。因此,即使在下空间H1的气压Ph2和上空间H2的气压Ph1之间产生了压力差,也能通过气体经由流路135在下空间H1和上空间H2之间流通,迅速地解除该压力差。因此,能够在将在下空间H1和上空间H2之间产生的压力差抑制在预定值以下的状态下,将下空间H1和上空间H2加压到比大气压高的特定值PN。
在使按压力V1和按压力V2作用了预定时间之后,控制部33使加压装置32停止工作。然后,控制部33打开电磁阀105、107从而使下空间H1和上空间H2开放于大气。控制部33使上壳体29B上升而将腔室29开放,并且使保持台309上升而使其抵接于基板310,从而步骤S6的工序完成。在步骤S6完成之后,与实施例4同样执行步骤S7和步骤S8的工序,从而制成密封体BMF。
在实施例8中,通过包括流路135和电磁阀137,从而具有气体能够在上空间H2和下空间H1之间流通的结构。而且,通过在将电磁阀137开放的状态下将上空间H2和下空间H1加压到比大气压高的压力,从而能够将在步骤S6中产生的上空间H2与下空间H1的压力差抑制在预定值以下。在这样的实施例4中,即便在密封构件BP不形成贯通孔PH,也能够使气体在上空间H2和下空间H1之间流通,因此能够省略片穿孔部76。
<其他的实施方式>
另外,本次公开的实施方式在所有的方面都是例示,并不是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出而不是由上述的实施方式的说明来示出,本发明的范围还包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更(变形例)。作为例子,本发明能够如下地变形实施。
(1)在各实施例的步骤S4中,在将上空间H2的气压和下空间H1的气压调整为10Pa之后,将上空间H2的气压从10Pa调整为100Pa,从而产生压力差Fa,但并不限于此。即,只要上空间H2的气压调节得比下空间H1的气压高,步骤S4的上空间H2的气压和下空间H1的气压就也可以适当变更。作为一例,也可以在使下空间H1的气压和上空间H2的气压减压至预定值之后使上空间H2的气压恢复为大气压,从而产生压力差Fa。在使上空间H2的气压恢复至大气压而产生压力差Fa的结构中,由于能够进一步增大压力差Fa,因此能够更迅速地完成使粘合带DT变形从而利用粘合带DT覆盖晶圆W的环状凸部形成面的过程。
(2)在各实施例的步骤S6中,加压装置32将下空间H1和上空间H2这两者的内部加压,但并不限于此。即,也可以是,加压装置32仅将上空间H2加压至比大气压高的气压,利用按压力V1更高精度地粘贴粘合带DT。
作为仅将上空间H2加压的结构的另一个变形例,也可以是这样的结构:通过在维持将下空间H1的内部减压为比大气压低的气压的状态的同时将上空间H2的内部加压为比大气压高的气压,从而粘贴粘合带DT。在该结构中,在步骤S4中利用压力差Fa进行了第1粘贴过程之后,在维持下空间H1的气压减压到预定值的状态的同时将连接于上空间H2的电磁阀105开放,仅将上空间H2开放于大气。然后,在步骤S5中,使加压装置32工作,将上空间H2的内部加压使其比大气压高。
该变形例中,在步骤S5中,在使保持台9上升而使保持台9抵接于晶圆W的背面的状态下,将上空间H2的内部加压从而进行第2粘贴过程。通过在利用保持台9保持着晶圆W的状态下将上空间H2加压而产生按压力V1,从而即使是下空间H1减压得比大气压低的状态,也能够对粘合带DT和晶圆W的整个面均等地作用按压力V1。
(3)在各实施例的步骤S4中,通过使用真空装置31使腔室29的内部产生压力差Fa,从而使粘合带DT变形为凸状使其与晶圆W的环状凸部形成面接触,但使粘合带DT变形为凸状的方法并不限于产生压力差Fa的结构。即,也可以是如图51所示在上壳体29B的内部包括按压构件141的结构。
按压构件141的底面成为凸状(作为一例是半球状),该按压构件141以位于粘合带DT的上方的方式配设。因此,通过使按压构件141下降,从而成为凸状的按压构件141的底面按压粘合带DT,粘合带DT能够变形为凸状而与晶圆W接触。在该情况下,能够省略产生压力差Fa所需要的结构。此外,作为使粘合带DT变形为凸状的其他结构,也能举出使用辊等从上方按压粘合带DT的结构等。
(4)在各实施例中,以将支承用的粘合带DT粘贴于晶圆W的结构为例进行了说明,但粘贴于晶圆W的粘合片并不限于此。只要是粘贴以电路保护用的粘合带为例的片状的粘合材料的结构,就能够应用各实施例的结构。
(5)在实施例1~实施例4中,作为成为粘贴粘合片的对象的工件,例示出晶圆W和环形架f,但工件并不限于此。作为一例,也可以省略环形架f,仅在晶圆W上粘贴粘合片(粘合带DT)。在省略环形架f的情况下,第2粘贴过程完成从而成为密合地粘贴有粘合带DT的状态的晶圆W相当于本发明的半导体产品。此外,在实施例5~实施例8中,也可以省略环形架f,仅在基板310上粘贴密封构件BP。在省略环形架f的情况下,第2密封过程完成从而成为密合地粘贴有密封片BS的状态的基板310相当于本发明的半导体产品。
(6)在各实施例中,能够应用晶圆、基板、面板等各种半导体用构件作为工件。并且,作为工件的形状,除了圆形状之外,也可以是矩形状、多边形状、大致圆形状等。
(7)在各实施例中,在预定的时机使保持台9或保持台309升降移动而使工件和片材一体化,但保持台9或保持台309的升降移动也可以适当变更。作为一例,并不限于在使保持台9下降之后进行步骤S6的加压处理的结构,也可以在维持上升状态的同时进行加压处理。
(8)在各实施例中,架保持部38配设于下壳体29A的外部,但也可以在下壳体29A的内部设置架保持部38。在该情况下,在将环形架f和晶圆W分别收纳于腔室29的内部的态下进行步骤S4之后的过程。
(9)在各实施例中,也可以如图52的(a)所示,腔室29包括片状的弹性体Gs。以下,例示实施例6的结构来说明本变形例。
弹性体Gs配设于上壳体29B的内部,构成为与上壳体29B的内径部位接触。此外,构成为弹性体Gs的下表面与上壳体29B的圆筒底部齐平。因而,在下壳体29A和上壳体29B将输送用片BT夹入而形成腔室29时,弹性体Gs与输送用片BT抵接。具体地说,弹性体Gs抵接于输送用片BT的与保持密封片BS的面相反的一侧(在图中是上表面侧)。通过将弹性体Gs配设为与下壳体29A的内径部位接触,从而在形成腔室29时弹性体Gs不会被夹入,因此能够防止腔室29的密闭性因弹性体Gs而降低。作为构成弹性体Gs的材料的例子,能举出橡胶、弹性体或凝胶状的高分子材料等。
通过腔室29包括弹性体Gs,从而在步骤S4中使密封构件BP变形为凸状时能够使密封构件BP的弯曲率更加均匀。在此,对包括弹性体Gs的结构的效果进行说明。作为一例,在密封片BS由比较硬的材料构成的情况下,如图52的(b)所示,密封构件BP的弯曲率易于变得不均匀。
即,在输送用片BT中的、密封片BS保持于输送用片BT的区域P1,由于存在较硬的密封片BS,因此由压力差Fa引起的输送用片BT的弯曲率较小。另一方面,在输送用片BT中的、密封片BS未保持于输送用片BT的区域P2中,由压力差Fa引起的输送用片BT的弯曲率比较大。即,区域P2容易因压力差Fa而变形,从而区域P1的输送用片BT的弯曲率进一步降低。
此外,在密封片BS中的接近区域P2的一侧,密封片BS的弯曲率变大,在密封片BS的中央部,密封片BS的弯曲率变小。这样,在密封片BS和输送用片BT中,由压力差Fa引起的弯曲率都变得不均匀。其结果,在安装于基板310的密封片BS中,密封片BS与基板310的密合性降低。
另一方面,在包括弹性体Gs的情况下,如图52的(c)所示,由压力差Fa引起弹性体Gs整体均匀地凸状变形。因此,区域P1的输送用片BT的弯曲率升高,其与区域P2的弯曲率的差变小,因此输送用片BT的弯曲率和密封片BS的弯曲率整体变均匀。即,由于密封片BS易于与基板310的器件形成面的形状相应地变形,因此能够进一步提高密封片BS与基板310的密合性。
(10)在各实施例中,也可以还包括用于加热粘合带DT或密封构件BP的结构。作为用于加热粘合带DT等的结构的一例,如图53的(a)所示,片粘贴机构81在上壳体29B的内部具有加热机构120。图53的(a)作为本变形例的一例示出在实施例2的结构中包括加热机构120的结构。
加热机构120包括工作缸121和加热构件123。工作缸121连结于加热构件123的上部,根据工作缸121的动作,加热构件123能够在腔室29的内部升降。另外,加热构件123只要能够加热粘合带DT,就也可以不是能够升降移动的结构。
在加热构件123的内部埋设有用于加热粘合带DT的加热器125。加热器125的加热的温度被调整为使粘合带DT变柔软的温度。作为该加热的温度的一例,能举出50℃~70℃左右。加热构件123的底面的形状可以与晶圆W的形状相应地变更。作为一例,加热构件123整体成为圆柱状。
另外,优选的是,在开始步骤S4之前预先使用加热机构120加热上空间H2。即,控制部33使加热器125工作从而将加热装置123加热到预定的温度。通过加热装置123进行加热,从而根据导热效应来加热上空间H2,进而加热粘合带DT。
由于粘合带DT通过被加热而变柔软,因此由压力差Fa引起的粘合带DT的变形性提高。即,在利用粘合带DT覆盖晶圆W时,能够进一步提高粘合带DT相对于晶圆W的追随性。另外,也可以如图53的(b)所示,使加热构件123下降而使其接近或抵接于粘合带DT,利用加热构件123直接加热粘合带DT。
另外,加热机构120并不限于配设于腔室29的上空间H2侧且加热上空间H2的结构。即,加热机构120也可以是加热下空间H1的结构。作为一例,能举出这样的结构:将加热器125配设于保持台9的内部,通过加热器125加热下空间H1来加热粘合带DT。此外,加热机构120也可以是加热上空间H2和下空间H1这两者的结构。
(11)作为实施例5~实施例8的工件,使用在正面侧搭载有LED311且背面侧平坦的基板310进行了说明,但工件的背面侧并不限于平坦的结构。即,也可以如图54的(a)所示,使用在正面侧搭载有LED311且在背面侧包括凸状构件330的基板331作为工件。凸状构件330除了以LED为例的电子部件之外,还能举出是基板331的构成材料的情况等。即,作为在背面侧存在凹凸的基板331,也包含在基板331自身的背面形成有凹凸的结构。
在利用密封片S密封搭载于在背面侧包括凸状构件330的基板331的正面侧的LED311的情况下,器件密封装置301包括图54的(b)所示的保持台335而替代保持台309。
保持台335在其外周部包括环状的突起部337,在其中央部包括凹部339。即,保持台335整体成为中空。凹部339位于在俯视时包含基板331中的配置有凸状构件330的区域的位置。通过突起部337支承基板331的背面中的未配设凸状构件330的部分,从而保持台335能够在不与凸状构件330接触的前提下保持基板331。
图55示出在下壳体29A包括保持台335的结构中保持台335支承基板331的状态。该状态相当于在步骤S3中形成腔室29的工序。由于在包括保持台335的结构中利用密封片BS密封基板310上的LED311的各工序与已经说明的实施例相同,因此省略详细说明。
(13)在实施例5~实施例8中,作为成为密封片BS的密封的对象的器件,以LED311为例进行了说明,但并不限于此。作为器件的其他例子,除了以LED311为例的光学元件之外,还能举出半导体元件、电子部件等。
(14)在实施例5~实施例8中,也可以进行在利用密封片BS密封了LED311之后使密封片BS的密封材料BSb固化的工序。使密封材料BSb固化的工序能够根据密封材料BSb的材料适当变更,作为一例,能举出通过热处理进行的固化、通过紫外线处理进行的固化等。
(15)在实施例5~实施例8中,使用OCA作为密封材料BSb,但并不限于此。即,密封材料BSb除了使用在光学上透明的材料之外,也可以使用在光学上不透明的材料,可以使用无色的材料或有色的材料。
(16)在各实施例和变形例中,并不限于在腔室29的内部进行第1粘贴过程或第1密封过程的结构。即,也可以进行在腔室29的外部预先使片材与工件接触并使片材附着于工件的工序。以下,以在器件密封装置301中在腔室29的外部进行第1密封过程的结构为例说明该变形例。
在于腔室29的外部进行第1密封过程的变形例中,器件密封装置301在腔室29的外部包括升降台338。作为一例,升降台338配置于矩形部301a,从矩形部301a的上侧的右侧起依次配备有对准器7、升降台338、保持台309及架供给部12。
升降台338构成为能够沿着在前后方向(y方向)上附设的轨道40在初始位置和密封位置之间往复移动。初始位置处于矩形部301a的内部,在该初始位置,基板310载置于升降台338。密封位置处于突出部301b的内部,通过升降台8向密封位置移动,从而能够使载置于升降台338的基板310与密封构件BP接触。
升降台338保持基板310,作为一例是形状与基板310相同且大小尺寸大于或等于基板310的金属制的卡盘台。作为升降台338的优选的结构,构成为利用设于内部的吸引装置吸附保持基板310。如图56和图57等所示,升降台338与杆352的一端连结,该杆352贯通于支承升降台338的支承台351。杆352的另一端与包括马达等的致动器353连结而能够被驱动。利用杆352和致动器353,升降台338能够升降移动。
<变形例的动作>
在此,说明变形例的器件密封装置301的动作。变形例的流程图的概要与图36所示的实施例5的流程图是共通的。针对与实施例5的器件密封装置301的动作相同的工序简化说明,详细说明作为不同的工序的步骤S1~步骤S4。
步骤S1(工件的供给)
在发出密封指令时,从架供给部12向下壳体29A的架保持部38输送环形架f,并且从容器305向升降台338输送基板310。在架保持部38保持环形架f时,下壳体29A与保持台309一同沿着轨道40从初始位置向器件密封机构381侧的密封位置移动。
架输送装置17输送环形架f,另一方面,基板输送装置316使用保持臂23吸附保持基板310并将其送出,将其向对准器7输送。对准器7一边利用吸盘保持基板310使其旋转一边根据槽口等进行对位。在完成对位时,基板输送装置316从对准器7送出基板310,使基板310载置于升降台338。在升降台338吸附保持基板310时,升降台338沿着轨道40从初始位置向器件密封机构381侧的密封位置移动。图56示出升降台338和保持台309分别移动到密封位置的状态。
步骤S2(密封片的供给)
在利用基板输送装置316等供给工件后,在密封单元313中进行密封片BS的供给。即,预定量的密封构件BP一边使分离片S剥离一边从片供给部371被放出。整体为长条状的密封构件BP沿着预定的输送路径被向密封位置的上方引导。此时,如图56所示,保持于输送用片BT的密封片BS被定位成位于被载置于升降台338的基板310的上方。
步骤S3(第1密封过程)
在供给工件和密封片BS后开始第1密封过程。即,控制部33使致动器353驱动而使升降台338上升。通过升降台338的上升,如图57所示,搭载于基板310的LED311的上表面与密封片BS接触。通过该接触,密封片BS附着于基板310从而使两者一体化。
通过该接触,LED311附着于具有粘合力的密封层BSb,利用密封片BS借助LED311保持基板310。以下,将基板310与密封构件BP借助密封片BS一体化而成的组件设为密封材料复合体BM。在形成了密封材料复合体BM之后将密封构件BP放出预定量,从而将密封材料复合体BM向保持台309的上方输送。在输送密封材料复合体BM的同时,升降台338下降从而返回到初始状态。通过形成密封材料复合体BM并将其输送到保持台309,从而步骤S3的第1密封过程完成。
步骤S4(腔室的形成)
在将密封材料复合体BM输送到保持台309的上方后,贴附辊85下降。然后,在于输送用片BT上滚动的同时跨环形架f和下壳体29A的顶部地粘贴输送用片BT。
在向环形架f粘贴输送用片BT后,使贴附辊85返回到初始位置并且使上壳体29B下降。伴随着上壳体29B的下降,粘贴于下壳体29A的顶部的部分的输送用片T被上壳体29B和下壳体29A夹持,构成腔室29。之后,与实施例5~8的结构同样地进行步骤S5~S8的工序,制成密封体BMF。
在第1密封过程中附着于基板310的密封片BS在第2密封过程中成为与基板310的密合性更高的状态。通过在第2密封过程中在基板310和密封片BS之间作用比大气压高的压力,从而基板310与密封片BS的密合性升高,搭载于基板310的LED311被密封片BS牢固地密封。
(17)在实施例1~实施例4中,以在跨晶圆W的背面和环形架f地粘贴了长条状的粘合带DT之后将其切断为与工件的形状(在此是晶圆W或环形架f的形状)相应的预定的形状的结构为例进行了说明,但并不限于此。即,也可以预先将具有与工件的形状相应的预定的形状的粘合带粘贴于该工件。
该变形例的粘合带DT的结构与图31的(a)所示的密封构件BP的结构相同。即,预定形状的粘合带DT以预定的间距粘贴保持于长条状的输送用片BT的一个面。粘合带DT预先被切断为与晶圆W的环状凸部Ka的形成面(在本实施例中是背面)的形状相应的预定的形状。在该变形例中,通过在步骤S3中由上壳体29B和下壳体29A将输送用片BT夹入而形成腔室29。
(18)在实施例1或实施例5中,是片穿孔部76通过升降移动和旋转移动而形成圆弧状的贯通孔PH的结构,但只要能形成贯通孔PH,片穿孔部76的动作就可以适当变更。作为一例,片穿孔部76可以仅通过升降移动而形成贯通孔PH。具体地讲,在通过片穿孔部76下降而使刀具129刺穿粘合带DT从而形成了贯通孔PH之后,使片穿孔部76上升而返回初始位置。
(19)在实施例1或实施例5中,片穿孔部76并不限于使用具有刀刃的刀具129形成贯通孔PH的结构,也可以包括针状构件或圆锥形构件而替代刀具129。在该情况下,通过使针状构件的前端部或圆锥形构件的前端部刺穿粘合带DT而形成贯通孔PH。

Claims (11)

1.一种工件与片材的一体化方法,在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化,其特征在于,
该工件与片材的一体化方法包括:
上下空间形成过程,在该过程中,利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入,将所述腔室的内部空间划分为配置所述工件的下空间和隔着所述片材与所述下空间相对的上空间;
第1一体化过程,在该过程中,使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整过程,在该过程中,在第1一体化过程之后调整所述腔室内的上空间和下空间之间的压力差;以及
第2一体化过程,在该过程中,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
2.根据权利要求1所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
在所述压力差调整过程中,通过在所述片材形成贯通孔,从而经由所述贯通孔使所述上空间和所述下空间连通。
3.根据权利要求1所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
在所述压力差调整过程中,通过至少将所述上空间和所述下空间中的一者的压力控制为阶段性地上升来维持所述压力差。
4.根据权利要求1所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
所述腔室包括:
第1变压机构,其调整所述上空间的压力;
第2变压机构,其调整所述下空间的压力;以及
控制部,其独立地控制所述第1变压机构和所述第2变压机构,
在所述压力差调整过程中,通过所述控制部独立地控制所述第1变压机构和所述第2变压机构,从而在维持所述压力差的同时使所述上空间的压力和所述下空间的压力上升。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
在所述第1一体化过程中,通过使所述片材朝向所述工件变形为凸状,从而使所述片材与所述工件接触。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
所述片材具有与所述工件相应的预定形状。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
所述片材保持于长条的输送用片,
包括配设于所述上腔室的内部的片状的弹性体,
在所述上下空间形成过程中,通过利用所述上腔室和所述下腔室将所述输送用片夹入,从而以所述片状的弹性体与所述输送用片中的未保持所述片材的面抵接的方式配设所述片状的弹性体。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
所述工件在一个面的外周具有环状凸部,
所述片材密合于所述工件中的形成有所述环状凸部的面。
9.根据权利要求1~4中任一项所述的工件与片材的一体化方法,其特征在于,
所述工件是搭载有光学元件的基板,
所述片材密合于所述工件中的搭载有所述光学元件的面。
10.一种工件与片材的一体化装置,在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化,其特征在于,
该工件与片材的一体化装置包括:
保持台,其保持所述工件;
腔室,其收纳所述保持台,是利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入而形成的,借助所述片材被划分为上空间和下空间;
供给机构,其供给所述片材;
第1一体化机构,其使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整机构,在所述片材附着于所述工件之后,该压力差调整机构调整所述腔室内的上空间与下空间之间的压力差;以及
第2一体化机构,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
11.一种半导体产品的制造方法,通过在包括上腔室和下腔室的腔室的内部空间使工件和片材一体化来制造半导体产品,其特征在于,
该半导体产品的制造方法包括:
上下空间形成过程,在该过程中,利用所述上腔室和所述下腔室将所述片材夹入,将所述腔室的内部空间划分为配置所述工件的下空间和隔着所述片材与所述下空间相对的上空间;
第1一体化过程,在该过程中,使所述腔室的内部减压为所述下空间的压力比所述上空间的压力低,利用在所述腔室内的上空间和下空间之间形成的压力差使所述片材与所述工件接触,从而使所述片材附着于所述工件;
压力差调整过程,在该过程中,在第1一体化过程之后调整所述腔室内的压力,使得所述腔室内的上空间与下空间之间的压力差减小;以及
第2一体化过程,在该过程中,通过在调整了所述压力差的状态下将所述腔室的内部空间的压力提高到大气压以上的压力,从而使所述片材密合于所述工件。
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