JP2002184847A - 貼付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の貼付装置では、貼付ステージ上で加熱
された接着剤が軟化することに加えて、真空引きの際に
生じる気流により半導体ウエハが補強板に対して横ずれ
しはみ出すことがあった。 【解決手段】 貼付装置１０１は、サファイア板１４上
に重ねて載置された半導体ウエハ１２をサファイア板１
４の外周部において部分的に包囲するサファイア板１４
の半径方向に移動可能な可動式ガイド１０２を２個対向
させて配置するものであり、この可動式ガイド１０２は
通常は待機位置にあり加熱貼付ステージ８上にサファイ
ア板１４及び半導体ウエハ１２が重ねて載置されると真
空引きがスタートする前にサファイア板１４の外周部ま
で移動しウエハ１２を包囲する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程においてウエハの割れを防止するための補強板とウ
エハとの貼付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の貼付装置の一例としてウエハと補
強板とを貼り合わせる貼付装置をその構成を示す要部側
面図である図６及び要部平面図である図７を参照して説
明する。図６，図７のいずれも真空チャンバのみは内部
の構成が見えるように断面図で示している。貼付装置１
は、主に、ウエハ供給部２と、補強板供給部３と、搬送
アーム４と、位置出しステージ５と、真空チャンバ６
と、第１の加圧部７と、加熱貼付ステージ８と、第２の
加圧部９と、常温貼付ステージ１０とで構成されてい
る。ウエハ供給部２には被接着面に接着剤としての例え
ばネガレジスト１１が塗布されているウエハ１２が収納
されており、補強板供給部３には被接着面に接着剤とし
ての例えばネガレジスト１１と、その上にポジレジスト
１３が積層して塗布された補強板としてのサファイア板
１４が収納されている。補強板としては一般にサファイ
アやガラスが用いられウエハ１２に貼り付けて製造工程
中のストレスでウエハ１２が割れることを防止してい
る。補強板の大きさはウエハ１２よりも大きく、例えば
ウエハ１２が４インチの場合、補強板は５インチのもの
を用いる。搬送用アーム４は、伸縮自在なアーム部１５
とその先端にあり吸着穴（図示せず）を有した吸着部１
６からなり、ウエハ１２及びサファイア板１４を吸着し
装置１内の各部に搬送可能となっている。また、吸着部
１６はアーム部１５の軸に対して回転自在になっており
被接着物の表裏反転も可能となっている。位置出しステ
ージ５は、ステージ５中央に対して半径方向に移動可能
な複数の位置出しピン１７が中央に寄ってくることで載
置されたウエハ１２またはサファイア板１４の位置出し
をする。真空チャンバ６は、内部に第１の加圧部７と加
熱貼付ステージ８とを有し、真空ポンプ１８により排気
口１９から空気を排気し内部を真空に保つ。加熱貼付ス
テージ８は加熱用ヒータ２０を内臓し載置されたウエハ
１２及びサファイア板１４に塗布されたレジスト１１，
１３を加熱し粘度を下げ接着しやすくする。第１の加圧
部７は昇降可能で、被接着物１２，１４の上方に配置さ
れ被接着物１２，１４上に降下してきて所定の圧力で加
圧する。ウエハ１２と接する先端部分は例えばシリコン
ゴム２１などで出来ており被接着物１２，１４に傷や割
れが生じないようになっている。第２の加圧部９は、加
熱用ヒータ２０を内臓していない点以外は加熱貼付ステ
ージ８と同様である常温貼付ステージ１０上に載置され
たウエハ１２及びサファイア板１４上に降下し加圧す
る。

【０００３】次に、各部の動作と貼付作業について説明
する。補強板供給部３のサファイア板１４は搬送アーム
４により、レジスト１１，１３塗布面を上にして位置出
しステージ５上に載置され、位置出しピン１７により所
定の位置に修正された後、再度、搬送アーム４により開
口している真空チャンバ６内の加熱貼付ステージ８上に
レジスト１１，１３塗布面を上にして載置される。次
に、ウエハ供給部２のウエハ１２が搬送アーム４によ
り、レジスト１１塗布面を上にして位置出しステージ５
上に載置され、位置出しピン１７により所定の位置に修
正された後、再度、搬送アーム４により加熱貼付ステー
ジ８上に載置されているサファイア板１４の略中央にレ
ジスト１１塗布面を下にして重ねられる。その後、搬送
アーム４は真空チャンバ２から退避し真空チャンバ６は
密閉される。加熱貼付ステージ８上の被接着物１２，１
４に塗布されているレジスト１１，１３は加熱用ヒータ
２０により加熱され粘度が低下する。これと並行して真
空チャンバ６内の空気を真空ポンプ１８により排気口１
９から排気する。このとき真空チャンバ６内の空気は排
気口１９に向かって流れるためこの気流が下側に置かれ
たサファイア板１４に対して上側に置かれたウエハ１２
を横ずれさせる応力を生じさせることになる。所定の真
空度に達したら、上方から第１の加圧部７が降下してウ
エハ１２とサファイア板１４を所定の圧力で所定の時間
加圧する。その後、第１の加圧部７は上昇し真空を開放
する。次に、貼り付いたウエハ１２とサファイア板１４
を搬送アーム４で取出し、常温貼付ステージ１０上に載
置し常温状態で第２の加圧部９により再度加圧し貼付を
確実なものにして貼付作業が完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の貼付装置では、
真空チャンバ内の加熱貼付ステージ上に重ねて載置され
た被接着物の被接着面に塗布されている接着剤が加熱に
より粘度が低下することに加えて、真空引きの際に生じ
る気流により下側の被接着物に対して上側の被接着物を
横ずれさせるような応力が作用するため、載置完了時点
から加圧部が降下し被接着物を押さるまでの間に上側の
被接着物が横ずれし下側の被接着物からはみ出すことが
あった。その状態で貼り付けられた場合、そのものは全
面において補強されないため貼付不良となる。また、横
ずれの原因は主に真空引きの気流によるものであるが、
それ以外にも突発的な振動や外的ストレスに起因する場
合もある。

【０００５】本発明の目的は、真空チャンバ内の加熱貼
付ステージ上に重ねて載置された被接着物が主に真空引
きのときに生じる気流などのためにウエハ１２が補強板
からはみ出すことがないようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、真空引きされたチャンバ
内の加熱されたステージ上で、接着剤を介して補強板に
半導体ウエハを重畳し加圧しながら貼接する貼付装置に
おいて、半導体ウエハが補強板からはみ出すことを防止
するはみ出し防止機構を有したことを特徴とする貼付装
置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の貼付装置は、半導体ウエ
ハが補強板からはみ出すことを防止するはみ出し防止機
構を有したことを特徴とする貼付装置でり、第１のはみ
出し防止機構としては、補強板上に重ねて載置された半
導体ウエハを補強板の外周部において包囲する補強板の
半径方向に移動可能な可動式ガイドを加熱貼付ステージ
の周辺に配置するものである。この可動式ガイドは通常
は待機位置にあり加熱貼付ステージ上に補強板及び半導
体ウエハが重ねて載置されると真空引きがスタートする
前に外形の大きい補強板の外周部に当接するところまで
移動し半導体ウエハを包囲するものである。包囲は全周
に亘る必要はなくはみ出しが防止できる程度に包囲でき
れば部分的であってもよく可動式ガイドの形状や個数も
特に限るものではない。また、第１の加圧部の下面にく
る可動式ガイドの厚みを補強板と半導体ウエハの厚みの
合計より薄くしておくと包囲した状態のまま加圧が可能
となる。但し、厚みが薄く出来ない場合は真空引きによ
り真空チャンバ内が所定の真空度に達するまでの間のみ
包囲することとし、真空度が高くなり気流がほぼなくな
った時点で待機位置まで退避するようにしてもよい。

【０００８】第２のはみ出し防止機構としては、真空チ
ャンバ内に真空引きの際の気流を分散させ、それぞれの
気流により生じる半導体ウエハに作用する横ずれ応力が
互いに相殺するように複数個の分割排気口を半導体ウエ
ハに対して略等しい位置に対向させて配置することであ
る。分割排気口の数は多いほどよいが、少なくとも２個
以上あればよい。

【０００９】第３のはみ出し防止機構としては、真空チ
ャンバ内の排気口近傍に気流の流速を測定する流速セン
サを設置し、その流速センサのデータをもとに気流によ
り半導体ウエハが受ける横ずれの応力と、加熱貼付ステ
ージが傾斜することで生じるすべり応力とが互いに釣合
う方向及び角度を算出しその方向及び角度まで加熱貼付
ステージを傾斜させる制御部を有する傾斜機構を具備す
るものである。傾斜状態は真空引きにより真空チャンバ
内が所定の真空度に達するまでの間のみとし、第１の加
圧部が降下し半導体ウエハに押し当てられる直前に加熱
貼付ステージを水平位置まで復帰させるようにする。

【００１０】第４のはみ出し防止機構としては、真空チ
ャンバ内の上方に補強板に対する半導体ウエハの位置を
認識する認識カメラと、そのずれ方向及びずれ量のデー
タをもとに加熱貼付ステージを傾斜させずれを補正する
方向及び角度を算出し、加熱貼付ステージをその方向に
その角度まで傾斜させる制御部を有する傾斜機構部とを
具備するものである。傾斜方向及び傾斜角度は認識カメ
ラにより検知した補強板に対する半導体ウエハのずれ方
向及びずれ量に対し、半導体ウエハをそれと反対方向に
同じずれ量だけ移動させるように決定する。傾斜状態は
真空引きにより真空チャンバ内が所定の真空度に達する
までの間のみとし、第１の加圧部が降下し半導体ウエハ
に押し当てられる直前に加熱貼付ステージを水平位置ま
で復帰させるようにする。

【００１１】

【実施例１】本発明に基づく貼付装置の第１の実施例と
して半導体ウエハをサファイア板に貼り付ける貼付装置
１０１を要部平面図を示す図１と、図１におけるＡ−Ａ
´線の拡大断面図を示す図２とを用いて説明する。図
６，図７と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。貼付装置１０１は、サファイア板１４上に重ねて載
置された半導体ウエハ１２をサファイア板１４の外周部
において部分的に包囲するサファイア板１４の半径方向
に移動可能な可動式ガイド１０２を２個対向させて配置
するものである。可動式ガイド１０２の先端の形状はサ
ファイア板１４の外周形状に沿った円弧状になっており
半導体ウエハ１２がサファイア板１４上を横ずれしてき
て可動式ガイド１０２の先端に当たっても傷つかない滑
らかな面になっている。この可動式ガイド１０２は通常
は待機位置にあり加熱貼付ステージ８上にサファイア板
１４及び半導体ウエハ１２が重ねて載置されると真空引
きがスタートする前にサファイア板１４の外周部まで移
動しウエハ１２を包囲する。第１の加圧部７の下面にく
る部分の可動式ガイド１０２の厚みはウエハ１２及びサ
ファイア板１４の厚みの合計より薄くしてあり第１の加
圧部７が降下してもその下面と接触しないようになって
おり加圧中も常に、ウエハ１２を包囲する。所定の加圧
が完了し第１の加圧部７が上昇した後、可動式ガイド１
０２は待機位置に戻る。

【００１２】

【実施例２】本発明に基づく貼付装置の第２の実施例と
して半導体ウエハをサファイア板に貼り付ける貼付装置
１１０を要部平面図を示す図３を用いて説明する。図
６，図７と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。貼付装置１１０は、真空チャンバ６内に真空引きの
際の気流（図中矢印）を分散させ、それぞれの気流によ
り生じるウエハ１２に作用する横ずれ応力が互いに相殺
するように開口面積の等しい２個の分割排気口１１１，
１１２をウエハ１２及びサファイア板１４から略等しい
位置に対向させ配置する。分割排気口１１１，１１２に
繋がる排気管は終端で一つに統合され共通の排気ポンプ
１８に繋がっている。

【００１３】

【実施例３】本発明に基づく貼付装置の第３の実施例と
して半導体ウエハをサファイア板に貼り付ける貼付装置
１２０を拡大断面図（真空チャンバ６部）を示す図４を
用いて説明する。図６，図７と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。貼付装置１２０は、真空チャン
バ６内の排気口１９近傍に気流の流速を測定する流速セ
ンサ１２１と、その流速センサ１２１のデータをもとに
加熱貼付ステージ１２２を傾斜させる方向及び角度を算
出し加熱貼付ステージ１２２をその方向にその角度まで
傾斜させる制御部１２３を有する傾斜機構部１２４とを
具備するものである。傾斜機構部１２４としては、加熱
貼付ステージ１２２がその下方にある固定ステージ１２
５に４隅に配置された４本の上下動作可能な高さ調整ポ
スト１２６で支持されており、この４本の高さ調整ポス
ト１２６の高さを変えることで加熱貼付ステージ１２２
を所望の方向に所望の角度だけ傾斜させる。傾斜方向及
び傾斜角度は気流により生じるウエハ１２への横ずれ応
力と加熱貼付ステージ１２２の傾斜で生じるウエハ１２
のすべり応力とが釣合うように制御部１２３で決定す
る。傾斜状態は真空引きにより真空チャンバ６内が所定
の真空度に達するまでの間のみとし、第１の加圧部７が
降下し半導体ウエハ１２に押し当てられる直前に加熱貼
付ステージ１２２を水平位置まで復帰させるようにす
る。

【００１４】

【実施例４】本発明に基づく貼付装置の第４の実施例と
して半導体ウエハをサファイア板に貼り付ける貼付装置
１３０をの拡大断面図（真空チャンバ６部）を示す図５
を用いて説明する。図６，図７と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。貼付装置１３０は、真空チャ
ンバ６内の上方にウエハ１２とサファイア板１４とのず
れ方向及びずれ量を認識する認識カメラ１３１と、その
データをもとに加熱貼付ステージ１２２を傾斜させる方
向及び角度を算出し加熱貼付ステージ１２２をその方向
にその角度まで傾斜させる制御部１２３を有する傾斜機
構部１２４とを具備するものである。傾斜機構１２４と
しては、加熱貼付ステージ１２２がその下部にある固定
ステージ１２５に４隅に配置された４本の上下動作可能
な高さ調整ポスト１２６で支持されており、この４本の
高さ調整ポスト１２６の高さを変えることで加熱貼付ス
テージ１２２を所望の方向に所望の角度だけ傾斜させ
る。傾斜方向及び傾斜角度は認識カメラ１３１により検
知したサファイア板１４に対するウエハ１２のずれ方向
とずれ量に対し、それと反対方向に、ずれ量と同じだけ
ウエハ１２を移動させるように決定する。傾斜状態は真
空引きにより真空チャンバ６内が所定の真空度に達する
までの間のみとし、第１の加圧部７が降下し半導体ウエ
ハ１２に押し当てられる直前に加熱貼付ステージ１２２
を水平位置まで復帰させるようにする。

【００１５】ここでは、４つの実施例を個別に説明した
が、組合わせて構成することも可能であり、より好適な
貼付作業が出来る。

【００１６】

【発明の効果】本発明の貼付装置によれば、半導体ウエ
ハが補強板からはみ出すことなく好適な貼付作業ができ
貼付不良を低減できる。また、第２，第３のはみ出し防
止機構は主に気流による横ずれ応力に対するものである
が、第１，第４のはみ出し防止機構は気流による応力以
外の横ずれに対してもはみ出し防止が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく貼付装置の要部平面図（実施
例１）

【図２】 図１におけるＡ−Ａ´線の拡大断面図（実施
例１）

【図３】 本発明に基づく貼付装置の要部平面図（実施
例２）

【図４】 本発明に基づく貼付装置の拡大断面図（実施
例３）

【図５】 本発明に基づく貼付装置の拡大断面図（実施
例４）

【図６】 従来技術のウエハ貼付装置の要部側面図

【図７】 従来技術のウエハ貼付装置の要部平面図

【符号の説明】

１０１，１１０，１２０，１３０ 貼付装置 １０２ 可動式ガイド １１１，１１２ 分割排気口 １２１ 流速センサ １２２ 加熱貼付ステージ １２３ 制御部 １２４ 傾斜機構部 １２５ 固定ステージ １２６ 高さ調整ポスト １３１ 認識カメラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空引きされたチャンバ内の加熱されたス
   テージ上で、接着剤を介して補強板に半導体ウエハを重
   畳し加圧しながら貼接する貼付装置において、半導体ウ
   エハが補強板からはみ出すことを防止するはみ出し防止
   機構を有したことを特徴とする貼付装置。
2. 【請求項２】はみ出し防止機構は、半導体ウエハを補強
   板の外周部において包囲する前記補強板の半径方向に移
   動可能な可動式ガイドをステージの周辺に有したことを
   特徴とする請求項１に記載の貼付装置。
3. 【請求項３】はみ出し防止機構は、チャンバ内の気流を
   略均等に分散させ半導体ウエハに作用する横ずれ応力を
   互いに相殺させるような複数個の分割排気口を半導体ウ
   エハに対して略等しい位置に設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の貼付装置。
4. 【請求項４】はみ出し防止機構は、チャンバ内に気流の
   流速を測定する流速センサを設置し前記流速センサのデ
   ータをもとに気流により半導体ウエハが受ける横ずれの
   応力と、ステージが傾斜することで生じるすべり応力と
   が互いに釣合う方向及び角度を算出し該方向及び角度ま
   でステージを傾斜させる制御部を有する傾斜機構を具備
   したことを特徴とする請求項１に記載の貼付装置。
5. 【請求項５】はみ出し防止機構は、補強板に対する半導
   体ウエハの位置を認識する認識カメラを設置し前記認識
   カメラのデータをもとに両者のずれを補正する方向及び
   角度を算出し該方向及び角度までステージを傾斜させる
   制御部を有する傾斜機構を具備したことを特徴とする請
   求項１に記載の貼付装置。
6. 【請求項６】真空引きされたチャンバ内のステージ上
   で、接着剤としてのレジストを介して補強板に半導体ウ
   エハを重畳し加熱し前記レジストを軟化させ加圧しなが
   ら貼接する貼付装置において、半導体ウエハが補強板か
   らはみ出すことを防止するはみ出し防止機構を有したこ
   とを特徴とする貼付装置。