JP2009070896A - 薄板材貼付装置および薄板材貼付方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】支持基板に薄板材を貼り付けるにあたり、ワックス中の気泡や、支持基板と薄板材との間の空気を除去し、薄板材を均等に押圧して、支持基板に薄板材を破損することなく密着させて貼り付け得て、自動化を可能とし、多数の小口径の薄板材を一度に貼り付けたり、大口径の薄板材を正確かつ精密に支持基板に貼り付けて、生産性を向上せしめ得る薄板材貼付装置および薄板材貼付方法を提供する。
【解決手段】本発明の薄板材貼付装置10は、底部材11とともに密閉空間18を形成する蓋部材12、支持基板30を加熱する加熱手段14および支持基板30を冷却する冷却手段15、密閉空間18内に気密に区画された気室19を形成する膜材13、気室19内に空気を圧送する空気圧送手段、密閉空間18内の空気を排気して真空にする真空排気手段、薄板材40の周縁に配置されるリテーナ16、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の薄板材貼付装置10は、底部材11とともに密閉空間18を形成する蓋部材12、支持基板30を加熱する加熱手段14および支持基板30を冷却する冷却手段15、密閉空間18内に気密に区画された気室19を形成する膜材13、気室19内に空気を圧送する空気圧送手段、密閉空間18内の空気を排気して真空にする真空排気手段、薄板材40の周縁に配置されるリテーナ16、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウエハなどの薄板材を精密加工するために、支持基板(貼付板)上に、ワックスを介して薄板材を精密、確実かつ容易に支持固定するとともに、支持基板から薄板材を破損することなく、容易に脱離可能とする薄板材貼付装置、および、この装置を用いた薄板材貼付方法に関し、特に、大口径化かつ薄肉化が進む半導体ウエハの支持基板への貼り付けに適した薄板材貼付装置および薄板材貼付方法に関するものである。
半導体ウエハなどの薄板材の加工においては、加工する材料の厚みが薄いため、加工作業を正確、容易にするために別途用意した支持基板(貼付板)上に、加工する薄板材を密着させて固定、配置した後、その薄板材に所定の加工を施している。
例えば、薄板材として半導体の集積回路をプリントする半導体ウエハの研磨加工にあっては、セラミックスやガラスからなる支持基板上に、半導体ウエハを貼り付け固定した後、その半導体ウエハに所定の研磨加工を施している。
例えば、薄板材として半導体の集積回路をプリントする半導体ウエハの研磨加工にあっては、セラミックスやガラスからなる支持基板上に、半導体ウエハを貼り付け固定した後、その半導体ウエハに所定の研磨加工を施している。
一般に、支持基板に薄板材を貼り付ける方法としては、支持基板の一面に、ワックスを介して薄板材を貼り付ける方法が用いられている。
図4は、従来のウエハの支持基板への貼付方法の一例を示す概略斜視図である。
従来のウエハの貼付方法では、ワックスが塗布されたセラミックスからなる支持基板101の一面101aに、研磨加工するウエハWを配置する。
次いで、電熱線などの加熱手段を備えたホットプレート102上に、ウエハWが配された支持基板101を配置して、ホットプレート102によって支持基板101を所定温度にて加熱することによりワックスを溶融した後、油圧により上下動するピストンのような押圧具103によって支持基板101に対して垂直にウエハWを押圧し、支持基板101にウエハWを密着させる。
図4は、従来のウエハの支持基板への貼付方法の一例を示す概略斜視図である。
従来のウエハの貼付方法では、ワックスが塗布されたセラミックスからなる支持基板101の一面101aに、研磨加工するウエハWを配置する。
次いで、電熱線などの加熱手段を備えたホットプレート102上に、ウエハWが配された支持基板101を配置して、ホットプレート102によって支持基板101を所定温度にて加熱することによりワックスを溶融した後、油圧により上下動するピストンのような押圧具103によって支持基板101に対して垂直にウエハWを押圧し、支持基板101にウエハWを密着させる。
次いで、所定時間加熱した後、ホットプレート102による支持基板101の加熱を停止し、押圧具103によるウエハWの押圧を続けたまま、支持基板101を常温まで冷却してワックスを固化することにより、支持基板101の一面101aにウエハWを固定する(例えば、特許文献1参照)。
その後、ウエハWを支持基板101の一面101aに固定した状態にて、ウエハWに対して研磨加工などの所定の加工処理が施される。
特開平4−32229号公報
その後、ウエハWを支持基板101の一面101aに固定した状態にて、ウエハWに対して研磨加工などの所定の加工処理が施される。
しかしながら、上記従来の方法にあっては、次のような不都合が生じていた。
(1)大気中にて、支持基板101にウエハWを貼り付けると、両者の界面にワックスに含まれる空気や大気中の空気が気泡として残留し、両者の密着性に斑が生じることがあった。その結果、加工処理時に、支持基板101からウエハWが剥離してしまい、ウエハWの精密加工、例えば、ウエハWの鏡面化や極薄肉化を目的とする研磨加工などの精密加工を良好に行うことが困難であった。
(1)大気中にて、支持基板101にウエハWを貼り付けると、両者の界面にワックスに含まれる空気や大気中の空気が気泡として残留し、両者の密着性に斑が生じることがあった。その結果、加工処理時に、支持基板101からウエハWが剥離してしまい、ウエハWの精密加工、例えば、ウエハWの鏡面化や極薄肉化を目的とする研磨加工などの精密加工を良好に行うことが困難であった。
(2)支持基板101にウエハWを密着させるために、ピストンのような機械的な押圧具103を用いているため、被加工物であるウエハWの全面を均等に押圧することが難しく、支持基板101とウエハWの密着性に斑が生じてしまい、上記のような研磨加工途中に、支持基板101からウエハWが剥離するという不都合が生じていた。
(3)支持基板101にウエハWを密着させるために、ピストンのような機械的な押圧具103を用いているため、ウエハWに過剰な力が負荷されて、しばしばウエハWを破損することがあった。
(3)支持基板101にウエハWを密着させるために、ピストンのような機械的な押圧具103を用いているため、ウエハWに過剰な力が負荷されて、しばしばウエハWを破損することがあった。
特に、半導体ウエハにあっては、近年、その大きさが大口径化かつ薄肉化が進んでいるため、上記(1)〜(3)のような不都合がより一層引き起こされる機会が多くなってきており、その解決が望まれていた。
その上、生産性向上のために、良好な精度で、多数の小口径の薄板材を一度に正確に貼り付けたり、大口径の薄板材を精密に貼り付けることができ、かつ、その薄板材の貼り付けを自動化することができる薄板材の貼付装置および薄板材の貼付方法の実用化が望まれていた。
その上、生産性向上のために、良好な精度で、多数の小口径の薄板材を一度に正確に貼り付けたり、大口径の薄板材を精密に貼り付けることができ、かつ、その薄板材の貼り付けを自動化することができる薄板材の貼付装置および薄板材の貼付方法の実用化が望まれていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、支持基板に薄板材を貼り付けるにあたり、ワックスに含まれる気泡や、支持基板と薄板材との間に浸入する空気を除去することが可能であり、薄板材を均等に押圧して、支持基板に薄板材を破損することなく密着させて貼り付けることが可能であり、かつ、薄板材の貼り付けを自動化することが可能であり、特に、多数の小口径の薄板材を一度に貼り付けたり、大口径の薄板材を正確かつ精密に支持基板に貼り付けて、生産性を向上することが可能な薄板材貼付装置および薄板材貼付方法を提供することを目的とする。
本発明の薄板材貼付装置は、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける薄板材貼付装置であって、底部材と、該底部材に、これを掩って気密に載置され、内部に密閉空間を形成する蓋部材と、前記底部材に設けられ、前記密閉空間内に配置されるとともに、その一面に薄板材が載置された支持基板を加熱する加熱手段および前記支持基板を冷却する冷却手段と、前記蓋部材の内側に設けられ、前記密閉空間内に、前記密閉空間とは気密に区画された気室を形成する可撓性の膜材と、前記気室内に圧縮空気を圧送する空気圧送手段と、前記密閉空間内の空気を排気して真空にする真空排気手段と、前記支持基板の一面上において前記薄板材の周縁に配置されるリテーナと、を備えたことを特徴とする。
本発明の薄板材貼付方法は、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける薄板材貼付方法であって、支持基板の一面に、薄板材を載置するための開口部が設けられたリテーナを配置する工程Aと、前記工程Aの後、薄板材を必要枚数載置するための前記リテーナの開口部に、ワックスを介して前記薄板材を載置する工程Bと、前記工程Bの後、密閉空間内に前記薄板材が載置された支持基板を収容する工程Cと、前記工程Cの後、前記密閉空間内の空気を排気して真空にするとともに、前記ワックスを溶融温度以上に加熱した状態で、圧縮空気によって伸張させた可撓性の膜材により、前記薄板材を押圧して前記支持基板に密着させる工程Dと、前記工程Dの後、前記膜材により前記薄板材を押圧した状態で、前記ワックスの加熱を停止して、前記ワックスを常温まで冷却し、前記支持基板に前記薄板材を固定する工程Eと、前記工程Eの後、前記膜材による前記薄板材の押圧を解除するとともに、前記密閉空間の真空を解除し、前記薄板材が貼付された支持基板を回収する工程Fと、を有することを特徴とする。
本発明の薄板材貼付装置によれば、可撓性の膜材を圧縮空気により膨張させ、この膨張した膜材に負荷される圧力により薄板材を押圧するので、薄板材を均一に押圧することができるから、支持基板に薄板材を均一に密着させることができる。しかも、膜材による押圧は、可撓性の軟らかい面による押圧であり、薄板材をソフトに当接して押圧するので、薄板材を傷付けたり、破損したりするという不具合を低減することができる。しかも、リテーナの使用により、薄板材の縁端部に至るまで、押圧力が負荷されるので、均一に密着貼り付けすることができる。また、冷却手段により、ワックスを冷却して固化する際、水冷により冷却するので、水の供給量を調整することによりワックスを徐冷することができるので、ワックスの収縮を防ぐことができ、結果として、支持基板に薄板材を良好に貼り付けることができる。したがって、大口径化および細密化する半導体ウエハなどの薄板材の研磨加工などの精密加工にあたって、薄板材の支持基板への貼付作業を正確かつ確実に行うことができるので、作業性を向上することができるから、特に、半導体工業における半導体ウエハの鏡面加工や、薄肉化を目的とする研磨加工に寄与する効果は絶大である。
本発明の薄板材貼付方法によれば、本発明の薄板材貼付装置を用いて、可撓性の膜材を圧縮空気により膨張させ、この膨張した膜材に負荷される圧力により薄板材を押圧するので、薄板材を均一に押圧することができるから、支持基板に薄板材を均一に密着させることができる。しかも、膜材による押圧は、可撓性の軟らかい面による押圧であり、薄板材をソフトに当接して押圧するので、薄板材を傷付けたり、破損したりするという不具合を低減することができる。また、工程Dから工程Eにわたって、密閉空間内を真空排気しているので、薄板材の押圧によって、支持基板と薄板材との間に介在するワックスから押し出された空気を効率的に排除することができ、支持基板と薄板材とを、ワックスを介して、極めて均一に密着させることができる。また、工程C、工程D、工程Eおよび工程Fに従って、薄板材貼付装置にシーケンス制御を設定し、かつ、各工程において、ワックスの加熱および冷却、密閉空間の真空排気、膜材の膨張などの操作や、密閉空間の形成操作の自動制御を設定することにより、薄板材貼付装置を用いて、薄板材の支持基板への貼付作業を容易に自動化することができる。その結果、極めて精密かつ正確な薄板材の支持基板への貼付作業を歩留まり良く効率的に行うことができる。
以下、本発明の薄板材貼付装置および薄板材貼付方法の最良の形態を、図面を参照して説明する。
<薄板材貼付装置>
本発明の薄板材貼付装置は、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける装置である。
図1は、本発明に係る薄板材貼付装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。図2は、本発明に係る薄板材貼付装置の一実施形態の一部を示す概略斜視図である。
この実施形態の薄板材貼付装置10は、底部材11と、蓋部材12と、膜材13と、空気圧送手段(図示略)と、加熱手段14と、冷却手段15と、真空排気手段(図示略)と、リテーナ16とから概略構成されている。
本発明の薄板材貼付装置は、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける装置である。
図1は、本発明に係る薄板材貼付装置の一実施形態を示す概略縦断面図である。図2は、本発明に係る薄板材貼付装置の一実施形態の一部を示す概略斜視図である。
この実施形態の薄板材貼付装置10は、底部材11と、蓋部材12と、膜材13と、空気圧送手段(図示略)と、加熱手段14と、冷却手段15と、真空排気手段(図示略)と、リテーナ16とから概略構成されている。
底部材11は、底部11aと、その側部に沿って立設された側壁11bとからなり、断面凹状の形状をなしている。
蓋部材12は、天蓋12aと、その側部に沿って垂下して設けられた側壁12bとからなり、断面凹状の形状をなしている。
これら底部材11と蓋部材12は、それぞれの側壁11bの上面(端面)11cと側壁12bの下面(端面)12cにて、パッキンなどの封止部材17を介して、底部材11を蓋部材12で掩うようにして着脱可能に気密に接合せしめて、これらの内部に密閉空間18を形成するようになっている。
蓋部材12は、天蓋12aと、その側部に沿って垂下して設けられた側壁12bとからなり、断面凹状の形状をなしている。
これら底部材11と蓋部材12は、それぞれの側壁11bの上面(端面)11cと側壁12bの下面(端面)12cにて、パッキンなどの封止部材17を介して、底部材11を蓋部材12で掩うようにして着脱可能に気密に接合せしめて、これらの内部に密閉空間18を形成するようになっている。
また、底部材11の底部11aには、密閉空間18内に配置されるとともに、その一面30aに薄板材40が載置された支持基板30を加熱する加熱手段14、および、その支持基板30を冷却する冷却手段15が設けられている。
加熱手段14としては、例えば、シーズヒーターなどが用いられ、その発熱部14aは底部材11の底部11a内に埋め込まれ、その端子14b、14bは外部に設けられた温度調整器を介して電源に接続されている。
冷却手段15としては、例えば、水冷の導水管が用いられ、その冷却部15aは底部材11の底部11a内に埋め込まれ、その管端15b、15bは外部に設けられた流量調整弁を介して水源に連結されている。冷却手段15は、その導水管内に水を循環させることにより、底部材11を冷却することができる。
加熱手段14としては、例えば、シーズヒーターなどが用いられ、その発熱部14aは底部材11の底部11a内に埋め込まれ、その端子14b、14bは外部に設けられた温度調整器を介して電源に接続されている。
冷却手段15としては、例えば、水冷の導水管が用いられ、その冷却部15aは底部材11の底部11a内に埋め込まれ、その管端15b、15bは外部に設けられた流量調整弁を介して水源に連結されている。冷却手段15は、その導水管内に水を循環させることにより、底部材11を冷却することができる。
一方、蓋部材12の天蓋12aの内側には、密閉空間18内に、この密閉空間18とは気密に区画された気室19を形成する可撓性の膜材13が設けられている。
膜材13としては、空気圧の増減により伸張・収縮させることができる可撓性の材料からなるシート状、フィルム状のものが用いられる。このような可撓性の材料としては、例えば、シリコンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
膜材13としては、空気圧の増減により伸張・収縮させることができる可撓性の材料からなるシート状、フィルム状のものが用いられる。このような可撓性の材料としては、例えば、シリコンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、フッ素ゴム(FKM)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)などが挙げられる。
また、気室19は、蓋部材12の天蓋12aを気密に貫通する空気導入管20と、この空気導入管20に接続された圧力調整器を介して、気室19内に圧縮空気を圧送するための空気供給ポンプなどの空気圧送手段(図示略)に連結されている。
また、蓋部材12の側壁12bには、これを気密に貫通する真空排気管21が設けられている。そして、密閉空間18は、この真空排気管21を介して、密閉空間18内の空気を排気して真空にするための真空ポンプなどの真空排気手段(図示略)に連結されている。
なお、真空排気管21は、蓋部材12の側壁12bに代えて、底部材11の側壁11bを気密に貫通するように設けてもよい。
なお、真空排気管21は、蓋部材12の側壁12bに代えて、底部材11の側壁11bを気密に貫通するように設けてもよい。
リテーナ16は、支持基板30の一面30a上に配置するもので、支持基板30の一面30aに載置する薄板材40を、その上面40a(支持基板30に接している面とは反対の面)を露出するようにして支持基板30の一面30a上に位置決め配置するための開口部16aを有している。これにより、支持基板30の一面30aにおいて、リテーナ16の開口部16a内に薄板材40が配置される。すなわち、薄板材40の周縁にリテーナ16が配置される。
リテーナ16の厚みは、薄板材40の厚み以上であることが好ましく、より好ましくは薄板材40の厚み+2.0mm以上、薄板材40の厚み+3.0mm以下である。
リテーナ16の厚みを薄板材40の厚み以上とすることにより、膜材13による薄板材40の押圧において、薄板材40の上面40aの縁端部にも膜材13が確実に当接し、薄板材40の上面40a全面を均等に押圧することができる。その結果として、支持基板30と薄板材40を均一に密着させることができる。
リテーナ16の厚みを薄板材40の厚み以上とすることにより、膜材13による薄板材40の押圧において、薄板材40の上面40aの縁端部にも膜材13が確実に当接し、薄板材40の上面40a全面を均等に押圧することができる。その結果として、支持基板30と薄板材40を均一に密着させることができる。
また、リテーナ16とその開口部16a内に配置される薄板材40は接触していても離隔していてもよいが、リテーナ16と薄板材40が離隔している場合、その間隙は0.5mm以下であることが好ましい。
リテーナ16と薄板材40の間隙を0.5mm以下とすることにより、膜材13による薄板材40の押圧において、薄板材40の上面40aの縁端部にも膜材13が確実に当接し、薄板材40の上面40a全面を均等に押圧することができる。その結果として、支持基板30と薄板材40を均一に密着させることができる。
リテーナ16と薄板材40の間隙を0.5mm以下とすることにより、膜材13による薄板材40の押圧において、薄板材40の上面40aの縁端部にも膜材13が確実に当接し、薄板材40の上面40a全面を均等に押圧することができる。その結果として、支持基板30と薄板材40を均一に密着させることができる。
また、リテーナ16の開口部16aの開口端部(リテーナ16の内側面16cと上面16dが交わる部分)16bは、内側面16c側から外側面16e側に向かって次第に拡径するテーパ状をなしていることが好ましい。これにより、膜材13による薄板材40の押圧において、リテーナ16の開口部16a内に膜材13を誘導し易くすることができるので、薄板材40の上面40a全面をより均等に押圧することができる。その結果として、支持基板30に対する薄板材40の密着性を高めることができる。
また、リテーナ16の下部に、リブを溶接するか、あるいは、開口部16aに向けて真空排気用の溝を切削することにより、支持基板30にワックスを介して薄板材40を貼り付けるにあたり、真空排気を隈無く確実に遂行し得るようにして、ワックス中の気泡や、支持基板30と薄板材40との間の空気の除去を容易にすることができる。
また、リテーナ16の下部に、リブを溶接するか、あるいは、開口部16aに向けて真空排気用の溝を切削することにより、支持基板30にワックスを介して薄板材40を貼り付けるにあたり、真空排気を隈無く確実に遂行し得るようにして、ワックス中の気泡や、支持基板30と薄板材40との間の空気の除去を容易にすることができる。
さらに、上記の底部材11と蓋部材12との着脱可能な構造は、図2に示すように、底部材11が設けられた基部22に、底部材11の四方を囲むようにガイド支柱23、23、23、23を立設し、このガイド支柱23に蓋部材12を支持させることにより、蓋部材12を、底部材11の所定の位置に対して当接するように位置決めした状態で、ガイド支柱23に沿って底部材11に対して接触、離隔させることができる構造とすることが好ましい。このような構造により、支持基板30に対する薄板材40の貼り付け作業がより正確かつ容易となる。
<薄板材貼付方法>
次に、図1および2に示した薄板材貼付装置10を使用して、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける方法(薄板材貼付方法)について説明する。
図3は、本発明の薄板材貼付方法の手順のうち、本発明の薄板材貼付装置の運転プロセスを示す説明図である。
この薄板材貼付方法は、A−リテーナ配置工程、B−薄板材載置工程、C−支持基板収容工程、D−薄板材密着工程、E−薄板材固定工程、F−支持基板回収工程とから概略構成されている。
以下、これらを説明する。
次に、図1および2に示した薄板材貼付装置10を使用して、支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける方法(薄板材貼付方法)について説明する。
図3は、本発明の薄板材貼付方法の手順のうち、本発明の薄板材貼付装置の運転プロセスを示す説明図である。
この薄板材貼付方法は、A−リテーナ配置工程、B−薄板材載置工程、C−支持基板収容工程、D−薄板材密着工程、E−薄板材固定工程、F−支持基板回収工程とから概略構成されている。
以下、これらを説明する。
A−リテーナ配置工程
まず、支持基板30の一面30aに薄板材40を区画して位置決め載置するための、所望する数の開口部16aを設けたリテーナ16を、支持基板30上に配置する。
まず、支持基板30の一面30aに薄板材40を区画して位置決め載置するための、所望する数の開口部16aを設けたリテーナ16を、支持基板30上に配置する。
B−薄板材載置工程
次に、リテーナ16に設けた開口部16aを通して支持基板30の一面30aにワックスを塗布し、このワックスを介して、その一面30aに所定の厚みの半導体ウエハなどの薄板材40を載置する。
支持基板30としては、後段の工程にて、薄板材貼付装置10の加熱手段14によるワックスの加熱、および、冷却手段15によるワックスの冷却の繰り返しにより、反りや割れなどの劣化が生じない材質からなり、一面30aが平滑かつ均質なものが用いられる。例えば、セラミックス、ガラスなどが効果的に用いられる。
次に、リテーナ16に設けた開口部16aを通して支持基板30の一面30aにワックスを塗布し、このワックスを介して、その一面30aに所定の厚みの半導体ウエハなどの薄板材40を載置する。
支持基板30としては、後段の工程にて、薄板材貼付装置10の加熱手段14によるワックスの加熱、および、冷却手段15によるワックスの冷却の繰り返しにより、反りや割れなどの劣化が生じない材質からなり、一面30aが平滑かつ均質なものが用いられる。例えば、セラミックス、ガラスなどが効果的に用いられる。
ワックスとしては、電子部品用素材の切断、研磨などの精密加工時の仮止に使用される接着剤が用いられ、例えば、日化精工社製の精密加工用ホットメルト系仮止め接着剤(スカイワックス系、シフトワックス系、アルコワックス系、アクアワックス系、アドフィックス系)などが用いられる。
C−支持基板収容工程
次いで、薄板材貼付装置10の底部材11の底部11aの内面11dに、薄板材40が載置された支持基板30を配置した後、底部材11に蓋部材12を気密に掩被し、底部材11と蓋部材12との内部に形成された密閉空間18内に、薄板材40が載置された支持基板30を収容する。
このような準備作業の各工程を経た後、本発明の薄板材貼付装置は、以下のプロセスD−工程〜F−工程の運転が行われる。
次いで、薄板材貼付装置10の底部材11の底部11aの内面11dに、薄板材40が載置された支持基板30を配置した後、底部材11に蓋部材12を気密に掩被し、底部材11と蓋部材12との内部に形成された密閉空間18内に、薄板材40が載置された支持基板30を収容する。
このような準備作業の各工程を経た後、本発明の薄板材貼付装置は、以下のプロセスD−工程〜F−工程の運転が行われる。
D−薄板材密着工程
次いで、密閉空間18内の空気を排気して、密閉空間18内を真空にするとともに、ワックスを、その溶融温度以上に加熱した状態で、圧縮空気によって伸張させた可撓性の膜材13により、支持基板30の一面30aに載置された薄板材40を押圧して、支持基板30に薄板材40を密着させる。
この薄板材密着工程は、詳細には、図3に示すようなD・1−予熱・加熱工程と、D・2−保温・押圧工程とから構成されている。
次いで、密閉空間18内の空気を排気して、密閉空間18内を真空にするとともに、ワックスを、その溶融温度以上に加熱した状態で、圧縮空気によって伸張させた可撓性の膜材13により、支持基板30の一面30aに載置された薄板材40を押圧して、支持基板30に薄板材40を密着させる。
この薄板材密着工程は、詳細には、図3に示すようなD・1−予熱・加熱工程と、D・2−保温・押圧工程とから構成されている。
D・1−予熱・加熱工程
加熱手段14を作動して底部材11を加熱することにより、支持基板30の一面30aに塗布されたワックスの加熱を開始するとともに、真空排気管21を介して接続された真空排気手段により、密閉空間18内の空気の排気を開始する。
ここでは、ワックスが完全に溶融する温度まで加熱を続けながら、密閉空間18内を真空排気することにより、ワックスに含まれる気泡、および、密閉空間18内の空気を排除する。
なお、この予熱・加熱工程では、蓋部材12に設けられた気室19には空気を送り込まずに、気室19内の圧力は常圧のまま保持する。
加熱手段14を作動して底部材11を加熱することにより、支持基板30の一面30aに塗布されたワックスの加熱を開始するとともに、真空排気管21を介して接続された真空排気手段により、密閉空間18内の空気の排気を開始する。
ここでは、ワックスが完全に溶融する温度まで加熱を続けながら、密閉空間18内を真空排気することにより、ワックスに含まれる気泡、および、密閉空間18内の空気を排除する。
なお、この予熱・加熱工程では、蓋部材12に設けられた気室19には空気を送り込まずに、気室19内の圧力は常圧のまま保持する。
D・2−保温・押圧工程
次いで、底部材11の温度がワックスの溶融温度以上に達したら、その温度を保持(保温)するように加熱手段14を制御するとともに、密閉空間18を真空に保持する。
この間、空気導入管20を介して接続された空気圧送手段により、気室19内に圧縮空気を圧送して、気室19内を昇圧する。これにより、可撓性の膜材13が伸張して、底部材11側に向かって膨張し、支持基板30の一面30aに載置された薄板材40の上面40aに当接して、薄板材40を押圧し、支持基板30に薄板材40を密着させる。この時、リテーナ16を用いることによって、圧送された空気で伸張した膜材13は薄板材40の縁端部に至るまで効果的に誘導され、これによる押圧力は薄板材40の全面にわたって負荷されて、薄板材40を支持基板30に向け均一に押圧・密着せしめ得る。
次いで、底部材11の温度がワックスの溶融温度以上に達したら、その温度を保持(保温)するように加熱手段14を制御するとともに、密閉空間18を真空に保持する。
この間、空気導入管20を介して接続された空気圧送手段により、気室19内に圧縮空気を圧送して、気室19内を昇圧する。これにより、可撓性の膜材13が伸張して、底部材11側に向かって膨張し、支持基板30の一面30aに載置された薄板材40の上面40aに当接して、薄板材40を押圧し、支持基板30に薄板材40を密着させる。この時、リテーナ16を用いることによって、圧送された空気で伸張した膜材13は薄板材40の縁端部に至るまで効果的に誘導され、これによる押圧力は薄板材40の全面にわたって負荷されて、薄板材40を支持基板30に向け均一に押圧・密着せしめ得る。
この保温・押圧工程において、加熱手段14による底部材11の加熱(保温)温度は、ワックスの溶融温度とし、ワックスとして、上記の日化精工社製の精密加工用ホットメルト系仮止め接着剤を用いる場合、加熱(保温)温度の上限を200℃程度とすることが望ましい。
また、この保温・押圧工程では、底部材11をワックスの溶融温度以上にて保温し、膜材13により薄板材40を押圧した状態を15分〜40分程度保持する。
また、この保温・押圧工程では、底部材11をワックスの溶融温度以上にて保温し、膜材13により薄板材40を押圧した状態を15分〜40分程度保持する。
E−薄板材固定工程
次いで、密閉空間18を真空に保持し、膜材13により薄板材40を押圧した状態で、加熱手段14による底部材11の加熱を停止した後、冷却手段15により、底部材11を常温まで冷却する。これにより、薄板材40は、ワックスを介して支持基板30に押圧されながら冷却される。そして、薄板材40と支持基板30との間への気泡の浸入を排除しながらワックスが固化していくので、ついには、薄板材40が支持基板30の一面30aに均一に密着、固定される。
次いで、密閉空間18を真空に保持し、膜材13により薄板材40を押圧した状態で、加熱手段14による底部材11の加熱を停止した後、冷却手段15により、底部材11を常温まで冷却する。これにより、薄板材40は、ワックスを介して支持基板30に押圧されながら冷却される。そして、薄板材40と支持基板30との間への気泡の浸入を排除しながらワックスが固化していくので、ついには、薄板材40が支持基板30の一面30aに均一に密着、固定される。
F−支持基板回収工程
次いで、底部材11の温度が常温に達し、その温度が安定した後、冷却手段15による底部材11の冷却を停止し、続いて、真空排気手段による密閉空間18内の空気の排気を停止し、密閉空間18内に空気を導入して真空を解除することにより、密閉空間18内を常圧に戻すとともに、空気圧送手段による気室19内への圧縮空気の圧送を停止し、気室19内を常圧に戻して、膜材13による薄板材40の押圧を解除する。
その後、底部材11から蓋部材12を取り外して、薄板材40が密着した支持基板30を回収する。
次いで、底部材11の温度が常温に達し、その温度が安定した後、冷却手段15による底部材11の冷却を停止し、続いて、真空排気手段による密閉空間18内の空気の排気を停止し、密閉空間18内に空気を導入して真空を解除することにより、密閉空間18内を常圧に戻すとともに、空気圧送手段による気室19内への圧縮空気の圧送を停止し、気室19内を常圧に戻して、膜材13による薄板材40の押圧を解除する。
その後、底部材11から蓋部材12を取り外して、薄板材40が密着した支持基板30を回収する。
回収された支持基板30は、薄板材40が貼り付けられた状態で、研磨加工などの所定の精密加工に供される。
本実施形態の薄板材貼付方法では、上述のC−支持基板収容工程、D−薄板材密着工程、E−薄板材固定工程およびF−支持基板回収工程に従って、薄板材貼付装置10にシーケンス制御を設定し、かつ、各工程において、底部材11の加熱手段14および冷却手段15、密閉空間18の真空排気、気室19への圧縮空気の圧送などの操作や、蓋部材12の開閉操作の自動制御を設定することにより、薄板材貼付装置10を用いて、薄板材40の支持基板30への貼付作業を容易に自動化することができる。その結果、極めて精密かつ正確な薄板材40の支持基板30への貼付作業を歩留まり良く効率的に行うことができる。
本実施形態の薄板材貼付方法によれば、薄板材貼付装置10を用い、可撓性の膜材13による支持基板30に対する薄板材40の押圧が、気室19内に圧送した圧縮空気によるものであるので、リテーナ16の配設と相まって薄板材40を均一に押圧することができるから、支持基板30に薄板材40を均一に密着させることができる。しかも、膜材13による押圧は、可撓性の軟らかい接触面(表面)による押圧であり、薄板材40の上面40aをソフトに当接して押圧するので、薄板材40の支持基板30への貼付作業において、薄板材40を傷付けたり、破損したりするという不具合が低減し、歩留まりを向上することができる。
また、薄板材密着工程から薄板材固定工程にわたって、密閉空間18内を真空排気しているので、この薄板材40の押圧によって、支持基板30と薄板材40との間に介在するワックスから押し出された空気を効率的に排除することができる。したがって、支持基板30と薄板材40とを、ワックスを介して、極めて均一に密着させることができる。
また、薄板材密着工程から薄板材固定工程にわたって、密閉空間18内を真空排気しているので、この薄板材40の押圧によって、支持基板30と薄板材40との間に介在するワックスから押し出された空気を効率的に排除することができる。したがって、支持基板30と薄板材40とを、ワックスを介して、極めて均一に密着させることができる。
本発明の薄板材貼付装置および薄板材貼付方法は、上述のように、半導体ウエハなどの薄板材を研磨加工などの精密加工するにあたり、支持基板に薄板材を均一かつ極めて精密・正確に貼付することが可能となり、加工作業において支持基板から薄板材が剥がれて離脱することによって加工を損なうのを低減することができるばかりでなく、精密加工を正確に行うことができるので、加工作業性を向上することができる。
その上、薄板材の貼付時の押圧を、空気圧力による可撓性の膜材の膨張により行うので、半導体ウエハなどの薄板材を傷付けたり、破損したりすることが低減し、貼付作業の歩留まりを著しく向上することができる。
上記の作用効果は、特に、今後益々拡張・拡大する半導体工業における、半導体ウエハの大口径化や、薄肉化に伴う精密な鏡面加工の研磨処理作業において、薄板材の支持基板への貼付作業にあたって、極めて効果的に活用することができる。
さらに、本発明の薄板材貼付装置は、薄板材の貼付作業を自動化するために、容易に採用しうるので、その作業性を著しく向上することができる。
その上、薄板材の貼付時の押圧を、空気圧力による可撓性の膜材の膨張により行うので、半導体ウエハなどの薄板材を傷付けたり、破損したりすることが低減し、貼付作業の歩留まりを著しく向上することができる。
上記の作用効果は、特に、今後益々拡張・拡大する半導体工業における、半導体ウエハの大口径化や、薄肉化に伴う精密な鏡面加工の研磨処理作業において、薄板材の支持基板への貼付作業にあたって、極めて効果的に活用することができる。
さらに、本発明の薄板材貼付装置は、薄板材の貼付作業を自動化するために、容易に採用しうるので、その作業性を著しく向上することができる。
10・・・薄板材貼付装置、11・・・底部材、12・・・蓋部材、13・・・膜材、14・・・加熱手段、15・・・冷却手段、16・・・リテーナ、17・・・封止部材、18・・・密閉空間、19・・・気室、20・・・空気導入管、21・・・真空排気管、22・・・基部、23・・・ガイド支柱、30・・・支持基板、40・・・薄板材。
Claims (2)
- 支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける薄板材貼付装置であって、
底部材と、該底部材に、これを掩って気密に載置され、内部に密閉空間を形成する蓋部材と、前記底部材に設けられ、前記密閉空間内に配置されるとともに、その一面に薄板材が載置された支持基板を加熱する加熱手段および前記支持基板を冷却する冷却手段と、前記蓋部材の内側に設けられ、前記密閉空間内に、前記密閉空間とは気密に区画された気室を形成する可撓性の膜材と、前記気室内に圧縮空気を圧送する空気圧送手段と、前記密閉空間内の空気を排気して真空にする真空排気手段と、前記支持基板の一面上において前記薄板材の周縁に配置されるリテーナと、を備えたことを特徴とする薄板材貼付装置。 - 支持基板の一面にワックスを介して薄板材を貼り付ける薄板材貼付方法であって、
支持基板の一面に、薄板材を載置するための開口部が設けられたリテーナを配置する工程Aと、
前記工程Aの後、薄板材を必要枚数載置するための前記リテーナの開口部に、ワックスを介して前記薄板材を載置する工程Bと、
前記工程Bの後、密閉空間内に前記薄板材が載置された支持基板を収容する工程Cと、
前記工程Cの後、前記密閉空間内の空気を排気して真空にするとともに、前記ワックスを溶融温度以上に加熱した状態で、圧縮空気によって伸張させた可撓性の膜材により、前記薄板材を押圧して前記支持基板に密着させる工程Dと、
前記工程Dの後、前記膜材により前記薄板材を押圧した状態で、前記ワックスの加熱を停止して、前記ワックスを常温まで冷却し、前記支持基板に前記薄板材を固定する工程Eと、
前記工程Eの後、前記膜材による前記薄板材の押圧を解除するとともに、前記密閉空間の真空を解除し、前記薄板材が貼付された支持基板を回収する工程Fと、を有することを特徴とする薄板材貼付方法。
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JP2007235286A JP2009070896A (ja) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | 薄板材貼付装置および薄板材貼付方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR102448321B1 (ko) | 2022-01-03 | 2022-09-28 | 와이투라인 주식회사 | 큰 크기의 보이드를 제거하기 위한 보이드 제거장치 및 그를 이용하는 보이드 제거방법 |
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-
2007
- 2007-09-11 JP JP2007235286A patent/JP2009070896A/ja active Pending
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