JP4750724B2 - 重ね合わせユニット及び貼り合わせ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエハとサポートプレートとを重ね合わせる重ね合わせユニット、及び、ウエハとサポートプレートとを重ね合わせてから貼り合わせる貼り合わせ装置に関する。

近年、ＩＣチップの集積化・小パッケージ化の要求が厳しくなるにつれ、ウエハを薄化する開発が発展している。ウエハは、ある程度薄化されると面の強度が低下して面全体に撓みが発生し、搬送時の取り扱い等において他の支持部材によるサポートが必要になってくる。そのため、ある程度薄化される予定のウエハは、予め上記支持部材としてガラス製又は鉄−ニッケル合金製等のサポートプレートを貼り付ける等して面の強度を補強してから、取り扱われる。

ウエハにサポートプレートを貼り付ける手段として、貼り合わせ装置がある。この貼り合わせ装置は、接着剤をウエハに塗布する塗布ユニット、接着剤を加熱して硬化するベークユニット、ウエハとサポートプレートとを貼り合わせる貼り合わせユニット等により構成されている。

従来の貼り合わせ装置においてウエハは、回路が形成されている面（本明細書において「回路形成面」と呼ぶ）に傷がつかないように、サポートプレートが貼り合わされるまで回路形成面を上に向けたまま搬送される。そのため、ウエハとサポートプレートとの貼り合わせは、ウエハの、接着剤が塗り広げられてできた層（本明細書において「接着層」と呼ぶ）の上側にサポートプレートを貼り合わせるようにして行う。

なお、上記の塗布ユニットについて、スピン方式の回転カップ式塗布装置を開示している文献がある（例えば特許文献１等）。
特開２００６−０１３２４３号公報

ウエハへのサポートプレートの貼り合わせは、先にウエハの接着層上にサポートプレートを重ねてから熱圧着する等により行われる。具体的には、接着層を上向きの状態にして置いたウエハの上方にサポートプレートを搬送手段に乗せて搬送し、搬送手段からサポートプレートを端部から降ろしてウエハの接着層上に置き、次いで接着層を加熱しながらウエハ及びサポートプレートを相互に押し当てる等の方法により行われる。なお、サポートプレートをウエハの接着層上に置いた際にサポートプレートが横滑りし、サポートプレートがウエハの貼り付け面からはみ出して重なる場合がある。そのため、接着層上にサポートプレートを置いた後にウエハ及びサポートプレートの周端部（エッジ）を揃えることができるように、ウエハ及びサポートプレートを揃えるための押し当て装置が設けられている。

しかし、サポートプレートをウエハの接着層上に置いて、その後に側方から押し当て装置を働かせても、既にこの時点ではサポートプレートが接着層に貼り付いてしまっており、ウエハとサポートプレートの貼り合わせ位置のずれを修正することができないことが多い。そのため、従来の貼り合わせ装置については、サポートプレートをウエハの所定位置に貼り付けられないことがあるという問題があった。このような貼り合わせ装置が使用され続けると、サポートプレートの周端部からウエハがはみ出した状態で貼り合わされるものが増えるため、ウエハを再度サポートプレートに貼り付け直す等の手間が生じたり、ウエハの不良品の数が増えることとなる。また、サポートプレートよりウエハが小径である場合においては、双方の貼り合わせ位置のずれが大きいと、そのずれの程度に合わせ、他の装置で取り扱う際には１点毎に設定条件を調節する必要が生じてくるため、作業効率が悪くなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ウエハとサポートプレートとを所定配置で重ね合わせる重ね合わせユニット、及びウエハとサポートプレートとを所定配置で貼り合わせる貼り合わせ装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の重ね合わせユニットの態様の一つは、ウエハ又はサポートプレートを支持する支持手段と、ウエハ又はサポートプレートを搬送する搬送手段と、を備えるウエハとサポートプレートとの重ね合わせユニットであって、前記支持手段は、前記ウエハまたはサポートプレートの端部を支持する第１支持部と、ウエハ又はサポートプレートの端部を前記第１支持部に導く第１位置合わせ部と、を有する３本以上の柱状部材を備える、ように構成される。

本発明の重ね合わせユニットのその他の態様の一つは、ウエハを支持する第１支持手段と、第１支持手段に支持されたウエハの上方にてサポートプレートを支持する第２支持手段と、ウエハおよび／又はサポートプレートを搬送する搬送手段と、第１支持手段に支持されているウエハを上昇させるとともに、第２支持手段に支持されているサポートプレートと重ね合わせる上昇手段と、を備えるウエハと該ウエハよりも大径のサポートプレートとの重ね合わせユニットを前提に、前記第１支持手段は、ウエハの端部を支持する第１支持部と、ウエハの端部を前記第１支持部に導く第１位置合わせ部と、を有する３本以上の第１柱状部材を備え、前記第２支持手段は、前記サポートプレートの端部を支持する第２支持部と、サポートプレートの端部を前記各支持部に導く第２位置合わせ部と、を有する３本以上の第２柱状部材を備える、ように構成される。

なお、前記第１の位置合わせ部材は、前記第２の柱状部材を兼ねていることが好ましい。
上記の各態様において、前記搬送手段は、ウエハ又はサポートプレートを下方から支持するとともに搬送する一対の互いに対向するブレードを備え、一方のブレードをウエハまたはサポートプレートの下方から退避させたのち、もう一方のブレードをウエハまたはサポートプレートの下方から退避させることにより、ウエハまたはサポートプレートを所定の位置に配置する、ように構成されることが好ましい。

上記の各態様において、ウエハおよびサポートプレートの周端部に押し当て部材を押し当て、該押し当て部材を水平方向に進退させて、ウエハとサポートプレートとをアライメントするアライメント部を備える、ように構成されることが好ましい。

また、上記第1の支持手段により支持されるウエハを底部から真空吸着などの手段により固定し、ウエハ及びサポートプレートの重ね合わせ時の位置ずれを防止することが好ましい。

本発明の貼り合わせ装置の態様の一つは、上記の各態様のうちの何れか一つの重ね合わせユニットと、該重ね合わせユニットにおいて重ね合わせられたウエハとサポートプレートとを熱圧着する貼り合わせユニットと、を備えるように構成される。

本発明の重ね合わせユニットにおいては、ウエハ及びサポートプレートの双方の端部が少なくとも３つの支持部へ導かれるようになる。そのため、ウエハとサポートプレートとは、上記の少なくとも３つの支持部の配置によって決まる位置に位置決めされて所定配置で重ね合わされる。

また、本発明の重ね合わせユニットにおいて、ウエハを支持する第一支持手段、サポートプレートを支持する第二支持手段、及び第一支持手段に支持されているウエハを上昇させるとともに第二支持手段に支持されているサポートプレートと重ね合わせる上昇手段を備えた場合においては、ウエハの端部とサポートプレートの端部とは、それぞれ、第一支持手段に構成されている少なくとも３つの第一支持部、第二支持手段に構成されている少なくとも３つの第二支持部へ導かれるようになる。そのため、ウエハとサポートプレートとは、それぞれ、上記の少なくとも３つの第一支持部及び、少なくとも３つの第二支持部の配置によって決まるそれぞれの位置に位置決めされ、上昇手段によりウエハ及びサポートプレートの配置関係を変えずに所定配置で重ねあわされる。

本発明の貼り合わせ装置においては、所定配置で重ね合わされたウエハとサポートプレートとが熱圧着により貼り合わされる。それにより、所定配置で貼りあわされているウエハ及びサポートプレートを得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、第一の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成例を示す説明図である。同図（ａ）は、上記重ね合わせユニットの斜視図、同図（ｂ）は平面図である。なお、各図においては重ね合わせユニットの特徴的な部分のみを示している。また、ウエハ及びサポートプレートを配置したときの双方の状態を、ウエハは実線により、サポートプレートは一点鎖線の透過図により示している。

同図（ａ）、（ｂ）の重ね合わせユニット１は、３つの柱状部材（支持手段）１０を備えている。各柱状部材１０は、同図（ａ）及び（ｂ）のようにウエハＷと同径の、若しくはウエハＷより大径のサポートプレートＳの各周端部にそれぞれ沿うように、水平台１１上に並設されている。これらの３つの柱状部材１０は、ウエハＷ及びサポートプレートＳを水平台１１から所定の高さのところで支持するために特有の構造を有している。

図２は、３つの柱状部材１０の２パターンの構造例を示す斜視図である。同図（ａ）は、第一パターンの構造例で、図１（ａ）に示した柱状部材１０の拡大図でもある。同図（ｂ）は第二パターンの構造例である。

同図（ａ）、（ｂ）に示すように、柱状部材１０、１０´は何れも、上記ウエハＷ及び上記サポートプレートＳを支持するための支持部１００、１００´と、ウエハＷ及びサポートプレートＳを支持部１００、１００´へ導くための位置合わせ部１０２、１０２´が設けられている。

上記支持部１００、１００´は、上記水平台１１から所定の高さの位置において上記ウエハＷ及び上記サポートプレートＳの周端部を支持するために設けられている。柱状部材１０を例にとると、上記水平台１１から所定の高さの位置を境に上側が小径の柱１０−１、下側が大径の柱１０−２により構成されており、上側の柱１０−１と下側の柱１０−２の境界にできるそれぞれの径の差分によりなるリング状の水平面が、上記支持部１００として機能する。

図１に示す３つの柱状部材１０は、サポートプレートＳを図２（ａ）に示す支持部１００上に配置したときに上側の柱１０−１の側面と上記サポートプレートＳの周端部とが接触、或いは略接触する配置で水平台１１上に設けられている。よって、サポートプレートＳは、３つの柱状部材１０の各支持部１００上に載ることにより、常に所定の位置に位置決めされる。一方、ウエハＷは、サポートプレートＳと同径であるため、サポートプレートＳが位置決めされた領域内に収まる、具体的に言うと、サポートプレートの周端部からはみださないように位置決めされる。なお、ウエハＷがサポートプレートＳより小径である場合は、柱状部材１０の数を増やす等してサポートプレートの周端部からはみださないようにする。以下においては、必要に応じて、ウエハ及びサポートプレートが位置決めされる位置又はこの位置により一意に決まる位置決め用の領域のことを、それぞれ、「ウエハ用の位置決め領域」、「サポートプレート用の位置決め領域」等と呼ぶことにする。

先に、３つの柱状部材１０は、支持部１００を境界に上側が小径の柱、下側が大径の柱により構成されていることを述べた。このことは、支持部１００に載せられたサポートプレートが落下することなく、支持部１００の下側に空間を作ることも意味している。この空間は、３つの柱状部材１０の内側に収納したウエハ及びサポートプレートを外に取り出すとき等において、ウエハ及びサポートプレートの下側の面を支持する図示しない搬送手段の挿入用の空間として利用される。

次に位置合わせ部１０２、１０２´について説明する。位置合わせ部１０２、１０２´は、それぞれ、上記ウエハＷ及び上記サポートプレートＳの周端部を支持部１００、１００´へ導くためのものである。ここでは、支持部１００、１００´の上側の小径の柱１０−１、１０´−１の外周面（柱１０−１の斜面及び側面、柱１０´−１の斜面）が位置合わせ部１０２、１０２´になる。即ち、位置合わせ部１０２は、同図（ａ）に示すように、柱１０−１の垂直な側面と上部側に形成した円錐形の斜面とからなっている。よって、図示しない搬送手段により、上記ウエハＷ及び上記サポートプレートＳを水平に下降させ、図１に示す３つの柱状部材１０の内側に上方から収納する場合に、ウエハ及びサポートプレートが図１のＸＹ方向に対して位置ずれしているときであっても、それらの周端部は円錐形の斜面により捕えられ、支持部１００まで導かれる。従って、円錐形の斜面を有するものにおいては、ウエハ及びサポートプレートを支持部に収納する際に、ＸＹ方向の少々のずれは許容され、支持部に到達する間にその位置ずれが正しい位置に修正される。

図３は、上記サポートプレートＳ及び上記ウエハＷを３つの柱状部材１０の支持部１００に導くときの、１つの柱状部材１０におけるサポートプレートＳ及びウエハＷの誘導例を示す図である。同図（ａ）は、ウエハＷを柱状部材１０の支持部１００に導くときの誘導例、同図（ｂ）は、サポートプレートＳを柱状部材１０の支持部１００に導くときの誘導例である。ウエハＷは、同図（ａ）に矢印で示すように、はじめ、周端部が円錐形の斜面１０２ａに当接し、次いで、柱１０−１の側面１０２ｂの順に周端部がそれらの表面を摺動しながら下降して支持部１００へ導かれ、支持部１００に周端部がひっかかって停止する。サポートプレートＳも同図（ｂ）に矢印で示すように、先ずウエハＷと同様にして支持部１００へ導かれ、そして、ウエハＷの上側の面に接触して（即ちウエハＷの上に重なって）停止する。

ここでは、最初にウエハＷを支持部１００に導き、その後にサポートプレートＳを支持部１００に導く場合について示している。しかし、ウエハＷが落下しないように支持部１００の幅（柱１０−１の径に対する柱１０−２の径の大きさ）が大きくとられている場合においては、重ね合わせの順番は逆であってもよい。

なお、図２（ｂ）に示したその他の柱状部材１０´の支持部１００´と位置合わせ部１０２´についても図２（ａ）の柱状部材１０と殆ど同じように説明できる。そのため、ここでは、図２（ａ）の柱状部材１０と異なる点のみ説明する。同図（ｂ）は、支持部１００´の位置よりも上側が円錐形状に形成されている。そのため、ウエハＷ及びサポートプレートＳは、円錐形の斜面即ち位置合わせ部１０２´によって周端部が捕らえられると、上記斜面上を周端部を摺動させながら支持部１００´へ直接導かれることになる。支持部１００´から上は上記斜面が設けられているため、径の大きなサポートプレート及びウエハは上記斜面の途中で停止させることができる。従って、同図（ｂ）のような構造のものであれば、支持部１００´にウエハを配置して、このウエハ上に重ねて大径のサポートプレートを配置する等の重ね合わせ方も可能になる。

なお、第一の実施の形態において示した各柱状部材は、サポートプレートを上述した位置決め領域に導いて位置決めできるものであればよいため、柱状部材の形状、数、及び配置は、図１及び図２に限らず適宜変形してよい。例えば、円形のサポートプレートであれば、サポートプレートの周端部を３箇所以上で囲めば位置決めできるため、柱状部材を上述した３つに限らず、サポートプレートの周端部に沿って４つ以上設ける等してもよい。

また、図示は省略したが、ウエハ及びサポートプレートを搬送する上述した搬送手段としては、ウエハ及びサポートプレートを各柱状部材によって囲まれる内側の領域へ又は内側の領域から外側の領域へ搬送する形態のもの、具体的には、各柱状部材に囲まれている内側の領域へ上方からウエハ及びサポートプレートを個別に下降させたり、支持部の下の空間を通じてウエハ及びサポートプレートを共に下方から支持しながら上昇させたりできるようにした多間接ロボット等を構成すればよい。

以上のように、第一の実施の形態においては、３つ以上の柱状部材を設け、各柱状部材に支持部と位置合わせ部とを設けた。これにより、ウエハ及びサポートプレートは、共に、位置合わせ部により支持部へ導かれるようになり、３つ以上の柱状部材の配置によって決まる所定位置にウエハ及びサポートプレートが位置決めされ、そして、その位置において重ねあわされる。そのため、ウエハとサポートプレートは、互いが同径或いはウエハの方がサポートプレートより小径である場合において、サポートプレートからウエハがはみ出さないように重なり合うようになる。
（第二の実施の形態）
第二の実施の形態においては、ウエハとサポートプレートとの径が異なる場合において好適な重ね合わせユニットについて説明する。

図４（ａ）は、第二の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの斜視図、同図（ｂ）はその重ね合わせユニットの平面図、図５（ａ）、（ｂ）は、その重ね合わせユニットを正面から見たときの二つの状態を示した図である。なお、各図においては、重ね合わせユニットの特徴的な部分のみを示している。また、ウエハ及びサポートプレートを配置したときの双方の状態を、図４においてはウエハを実線により、サポートプレートを一点鎖線の透過図により示している。また、第一の実施の形態と同様に搬送手段を備えるが、図には示さないこととする。

図４（ａ）、（ｂ）に示す重ね合わせユニット２には、ウエハＷを支持するための柱状部材１０ＡとウエハＷよりも大径のサポートプレートＳを支持するための柱状部材１０Ｂとが別体で設けられている。各柱状部材１０Ａ、１０Ｂは、第一の実施の形態に示した柱状部材１０と同様の構造を有し、それぞれ、支持部１００Ａ及び位置合わせ部１０２Ａ、支持部１００Ｂ及び位置合わせ部１０２Ｂを有している。ウエハ用の３つの柱状部材１０Ａは、ウエハを３つの支持部１００Ａで支持し、所定位置即ちウエハ用の位置決め領域に位置決めする図示の配置で、水平台１１上に設けられている。また、サポートプレート用の３つの柱状部材１０Ｂは、サポートプレートＳを３つの支持部１００Ｂで支持し、所定位置即ちサポートプレート用の位置決め領域に位置決めする図に示した配置で、水平台１１上に設けられている。

同図（ａ）に示すように、サポートプレート用の３つの柱状部材１０Ｂの支持部１００Ｂは、ウエハ用の３つの柱状部材１０Ａの支持部１００Ａよりも高い位置に設けられている。それにより、同図（ａ）に示すようにウエハＷとサポートプレートＳとが上下に間隔をあけて支持されるようになる。また、サポートプレート用の３つの柱状部材１０Ｂは、同図（ｂ）に示すようにウエハＷと接触しない位置、即ちウエハ用の３つの柱状部材１０ＡよりもウエハＷの中心から半径方向に遠ざけられた位置に配置されている。即ち、同図（ｂ）に示すように、ウエハＷ及びサポートプレートＳのそれぞれの中心を一致させて、ウエハの中心からみてウエハ用の３つの柱状部材１０Ａの背面側にサポートプレート用の３つの柱状部材１０Ｂが設けられている。これにより、ウエハＷ及びサポートプレートＳは、ウエハＷがサポートプレートＳの周端部からはみ出ないようにそれぞれの支持部１００Ａ、１００Ｂの位置に収まるようになる。

上記重ね合わせユニット２には、次に詳しく述べるように各支持部へ収納したウエハＷとサポートプレートＳとの距離を狭める昇降手段がウエハＷの図（ａ）中下方に設けられている。

図５（ａ）は、図４（ａ）の正面図である。なお、図５（ａ）においては、図４（ａ）、（ｂ）に示したウエハＷ、サポートプレートＳ、及びウエハＷの図中下方に隠れていた昇降手段を実線で示し、その他を破線で示している。

同図（ａ）に示すように、支持部１００Ａ、１００Ｂの位置に収納されたサポートプレートＳ及びウエハＷの下方に昇降手段１２が設けられている。昇降手段１２は、昇降台１２０と、この昇降台１２０を図示しないモータにより上下移動させる他の機構部品等により構成されている。

昇降台１２０はウエハＷに直接当接させるため、ウエハＷを図４のＸＹ方向にずらさずに上昇させることが必要になる。そのために、例えば昇降台１２０の上面にクッション性を有し、滑り止めになるような部材を付けておく等する。また更に、昇降台１２０は、ウエハＷとの接触面積は小さい方がよいので、例えばウエハＷの周端部のみに接触させる等する形状に適宜設計してよい。完全に固定させる為には昇降台１２０にウエハＷの底部を真空吸着することが可能なパッドを設けてもよい。

同図（ｂ）は、昇降台１２０を上昇させたときの同図（ａ）からの状態変化の図である。
昇降台１２０は、図示しないモータの制御により、同図（ａ）に示す退避状態から同図（ｂ）に示す状態に移行する。即ち、昇降手段１２は、ウエハＷ及びサポートプレートＳが各支持部１００Ａ、１００Ｂに載せられるまでは同図（ａ）のように昇降台１２０を退避させており、ウエハＷ及びサポートプレートＳが各支持部１００Ａ、１００Ｂに載せられた後に、昇降台１２０を水平に保ちながらゆっくりと上昇させてウエハＷを下方から支持させるようにし、次いで、更に上昇させてサポートプレートＳとウエハＷとを同図（ｂ）のように重ね合わせる。

以上のように、ウエハＷとサポートプレートＳのそれぞれの支持部１００Ａ、１００Ｂの高さを異ならせて、更に昇降手段１２を備えることにより、ウエハＷと、ウエハＷよりも大径のサポートプレートＳとを所定の配置で重ね合わせることができるようになる。

なお、ウエハＷと、ウエハＷよりも大径のサポートプレートＳとの重ね合わせは、ウエハ用の柱状部材１０Ａ及びサポートプレート用の柱状部材１０Ｂを次に述べるように一体化して設けても実現可能である。

図６は、上記ウエハ用の柱状部材と上記サポートプレート用の柱状部材とが一体化された柱状部材を備えた重ね合わせユニットの説明図である。同図（ａ）は、上記重ね合わせユニットの斜視図、同図（ｂ）はその平面図である。

同図（ａ）の重ね合わせユニット３においては、サポートプレートＳを支持するための構造を上方に有し、ウエハＷを支持するための構造を下方に有する一体型の柱状部材３０が水平台１１上の３箇所に設けられている。

柱状部材３０においては、第一の円柱状の物体３０−１の上に、これより小径の第二の円柱状の物体３０−２が設けられ、それらの物体３０−１、３０−２の境にリング状の第一の支持部３００Ａが形成されている。更に、第二の円柱状の物体３０−２の上には第一の円錐形状の物体３０−３が設けられている。第一の円錐形状の物体３０−３は、上部を切断した円形の面を露出させている。この上には、その露出面よりも小径の第三の円柱状の物体３０−４が設けられており、円形の面上にリング状の第二の支持部３００Ｂが形成されている。また更に、第三の円柱状の物体３０−４の上に第二の円錐形状の物体３０−５が設けられている。

柱状部材３０の第一の支持部３００Ａは、図４（ａ）のウエハ用の支持部１００Ａに対応するものである。また、第二の支持部３００Ｂは、図４（ａ）のサポートプレート用の支持部１００Ｂに対応するものである。そのため、３つの柱状部材３０は、各支持部３００Ａ、３００Ｂの高さ及び水平台１１上における配置が図４に示した別体の柱状部材１０Ａ、１０Ｂの支持部１００Ａ、１００Ｂの高さ及び水平台１１上における配置に一致するように形状及び配置を設定したものである。

また、柱状部材３０の第三の円柱状の物体３０−４及び第二の円錐状の物体３０−５の外周面即ち側面及び斜面は図４に示したサポートプレート用の位置合わせ部１０２Ｂに対応するものである。また、第二の円柱状の物体３０−２及び第一の円錐状の物体３０−３の外周面即ち側面及び斜面、更に上記第三の円柱状の物体３０−４及び第二の円錐状の物体３０−５の外周面即ち側面及び斜面は、図４に示したウエハ用の位置合わせ部１０２Ａに対応するものである。ここで、後者のウエハ用の位置合わせ部は、図４のウエハ用の位置合わせ部１０２Ａの構造と異なっている。即ち、第三の円柱状の物体３０−４の側面及び第二の円錐状の物体３０−５の斜面は、ここでは、サポートプレート用の位置合わせ部としてだけでなく、ウエハの位置合わせ部としても利用される。

重ね合わせユニット３は、更に、同図のウエハＷの陰に上述の昇降手段を備えている。なお、この昇降手段の構成及び動作は、既に述べた別体の重ね合わせユニット２に設けられている昇降手段と略同じであるため、説明は省略する。

以上のように、第二の実施の形態においては、柱状部材において、サポートプレート用の支持部とウエハ用の支持部を設ける高さを異ならせた。そのため、ウエハとサポートプレートとは、それぞれ、異なる高さに位置決めされる。そして更に、昇降手段を設けたことにより、それぞれの高さに位置決めされたウエハ及びサポートプレートが、ウエハがサポートプレートからはみ出さないようにして重ね合わされるようになる。
（第三の実施の形態）
第三の実施の形態においては、ブレード装置を備えた重ね合わせユニットについて説明する。

図７は、第三の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成図である。同図（ａ）は、上記重ね合わせユニットの平面図、同図（ｂ）は、その正面図である。
同図（ａ）、（ｂ）に示す重ね合わせユニット４は、水平台１１´の上に、柱状部材を取り付けた昇降装置１２´及び一対のブレード装置１３を併設して構成したものである。ここでは、一対のブレード装置１３は互いに向き合うように配置されており、昇降装置１２´は上記一対のブレード装置１３の間に配置されている。

上記昇降装置１２´には、水平台１１´に対して平行に昇降台１２０´が設けられている。この昇降台１２０´は、図示しないモータの制御により、水平台１１´から遠ざけたり、或いは水平台１１´に近づけたりと、水平台１１´からの高さを変えることができる。

昇降台１２０´上には、４つを一組とする柱状部材が二組取り付けられている。そのうちの内側に示す一組の柱状部材１０Ｃは、小径（例えば６インチ等）のウエハ及びこれと同径のサポートプレートを重ねるときに使用されるもので、外側に示す一組の柱状部材１０Ｄは、大径（例えば８インチ等）のウエハ及びこれと同径のサポートプレートを重ねるときに使用されるものである。なお、同図（ａ）に破線で示した内側の円Ｓ´と外側の円Ｓ´´は、それぞれ、小径のサポートプレート、及び大径のサポートプレートを示している。

同図（ａ）、（ｂ）に示す各柱状部材１０Ｃ、１０Ｄは、図２（ａ）の柱状部材１０と同じ構造を有している。また、各柱状部材１０Ｃ、１０Ｄは、昇降台１２０´上において、第一の実施の形態で説明した３つ以上の柱状部材と同じような条件で配置されている。即ち、サポートプレートを一組の柱状部材の支持部に載せたときにサポートプレートの周端部がその一組の柱状部材のそれぞれの側面に接触又は略接触するように、図７（ａ）で示すと一組の柱状部材の各支持部が一つの破線の円Ｓ´又はＳ´´上に位置するように、配置されている。ただし、ここでは、ブレード装置１３の動作を妨害しないように、後述するブレードの進入経路を除く位置に配置している。また、言うまでもないことだが、同図（ｂ）において示されるように外側の一組の柱状部材１０Ｄの支持部は、内側の一組の柱状部材１０Ｃの上端よりも高い位置に設けられている。

上記一対のブレード装置１３は、それぞれ、サポートプレートを下から支持するためのブレード１３０を備えており、ブレード１３０を前後に進退移動させるように構成されている。

ブレード１３０は、同図（ｂ）に示すように、大径用のブレード１３０Ｄと、小径用のブレード１３０Ｃを上下に有している。ここでは、これらの大径用のブレード１３０Ｄと小径用のブレード１３０Ｃは、サポートプレートを下から支持するための二股の支持プレートからなり、且つ共に前後に進退移動させられるように構成されている。

また、ブレード装置１３は、ここでは、同図（ｂ）の左から右に配設されたガイドレール１３１、ブレード１３０を搭載しガイドレール１３１上を摺動するスライダー１３２、及びスライダー１３２を動かす図示しないモータ等を備えており、このモータを制御することによりブレード１３０を前後（同図（ｂ）の左方向又は右方向）に進退移動させる。なお、同図（ａ）、（ｂ）において、左側に配置されたブレード装置１３はブレード１３０を退避させたときの状態、右側に配置されたブレード装置１３は一組の柱状部材１０Ｃの内側にブレード１３０を進入させたときの状態を示している。

なお、ここでも、第一、第二の実施の形態に示したように多間接ロボット等の搬送手段が共に使用される。ただし、重ね合わせユニット４には上述したようにブレード１３０が設けられているため、このブレード１３０も上記搬送手段の一つとして機能させる。

以下において、上記ブレード１３０を搬送手段の一つとして使用した場合の、ウエハ及びサポートプレートの重ね合わせ手順について説明する。ただし、ウエハ及びサポートプレートが小径であっても大径であっても重ね合わせる際の動作は同様であるため、ここでは、小径のウエハ及びサポートプレートを重ね合わせるときの動作について説明する。

図８及び図９は、上記重ね合わせユニット４におけるウエハ及びサポートプレートの重ね合わせの動作を動作順に示したものである。
各図において、左側に重ね合わせユニット４の正面状態を示し、右側にそれを斜め上方から見たときの状態を示している。

先ず最初に、左右のブレード装置１３のブレード１３０を共に退避させ、更に、小径用のブレード１３０Ｃの位置よりも、柱状部材１０Ｃの支持部の位置が低くなるように、昇降台１２０´を下降させる（ステップＳ１）。

次に、ウエハＷを搬送手段（ここでは多間接ロボットとし、以下においてウエハ及びサポートプレートを下から支持する多間接ロボットの部位を「多間接ロボットの支持部」１３０Ｅと呼ぶ）により下から支持しながら下降させ、４つの柱状部材１０Ｃの各支持部にそのウエハＷを載せ変える（ステップＳ２）。この動作では、最初ウエハＷは多間接ロボットの支持部１３０Ｅに下から支持されながら下降し、その多間接ロボットの支持部１３０Ｅが４つの柱状部材１０Ｃの支持部を上から下に通り過ぎる際に、ウエハＷの周端部がその４つの柱状部材１０Ｃの各支持部に受け止められてウエハＷが停止する。なお、４つの柱状部材１０Ｃの各支持部の位置とウエハＷの周端部とが位置ずれしている場合は、下降時にウエハＷの周端部が、位置ずれしている側の柱状部材１０Ｃの位置合わせ部によりそれぞれの支持部へ導かれる。ここで、多間接ロボットの支持部１３０Ｅは、４つの柱状部材１０Ｃの内側に収納されたウエハＷの下の空間から水平に退避する。

次に、左右の小径用のブレード１３０Ｃを共に柱状部材１０Ｃの内側に進入させる（ステップＳ３）。
次に、多間接ロボットの支持部１３０ＥでサポートプレートＳを下から支持しながら４つの柱状部材１０Ｃの内側に下降させる（ステップＳ４）。この動作では、最初にサポートプレートＳは多間接ロボットの支持部１３０Ｅに下から支持されながら下降し、多間接ロボットの支持部１３０Ｅが横から突き出された小径用のブレード１３０Ｃの位置を上から下に通り過ぎる際に、サポートプレートＳの周端部がその小径用のブレード１３０Ｃの支持プレートで受け止められて、サポートプレートＳが停止する。ここで、多間接ロボットの支持部１３０Ｅは、ウエハＷと接触しない位置において水平に退避する。

次に、昇降台１２０´を上昇させてウエハＷをサポートプレートＳに接近させ、ウエハＷとサポートプレートＳとの間隔を小さくする（ステップＳ５）。この動作では、昇降台１２０´と一体になって柱状部材１０Ｃ、１０Ｄが上昇する。そのため、４つの柱状部材１０Ｃの各支持部の位置と支持用プレート上のサポートプレートＳの周端部とが位置ずれしている場合、上昇時にサポートプレートＳの周端部は、位置ずれしている側の柱状部材１０Ｃの位置合わせ部によりそれぞれの支持部の方へ導かれる。

次に、左右の小径用のブレード１３０Ｃを片方ずつ退避させることにより、サポートプレートＳをウエハＷ上に重ねる（ステップＳ６及びＳ７）。図９においては、先ず右側のブレード１３０Ｃを退避させてサポートプレートＳの右端をウエハＷ上に載せ、次いで、左側のブレード１３０Ｃを退避させてサポートプレートＳの全体をウエハＷ上に重ねるようにしている。なお、この動作はサポートプレートＳとウエハＷとを充分に接近させた状態で行っているため、サポートプレートＳが重なるときにウエハＷが受ける衝撃力は十分抑えられている。また、それらの重ね合わせをブレード１３０Ｃを片方ずつ引き抜くようにして行うため、サポートプレートＳとウエハＷとの間の位置ズレも殆ど生じない。

最後に、ウエハＷの下方の空間に多間接ロボットの支持部１３０Ｅを水平に挿入して、サポートプレートＳが上に重なっているウエハＷを下から支持して４つの柱状部材１０Ｃから外に取り出す（ステップＳ８）。

以上のように、第三の実施の形態においては、ブレードを構成し、ウエハとサポートプレートとを十分に接近させてから重ねるようにした。そのため、ウエハとサポートプレートを重ね合わせるときに、ウエハとサポートプレートとの衝突力を小さく抑えることができるようになり、第一の実施の形態における効果は勿論、重ね合わせ時におけるウエハの破損も殆どなくすことができる。
（第四の実施の形態）
第一から第三の実施の形態においては、水平台又は昇降台に対して柱状部材が固定された固定式の重ね合わせユニットについての説明をした。

それらの柱状部材は、ウエハ又はサポートプレートを所定位置に位置決めできるよう、ウエハ又はサポートプレートの周端部が柱状部材の側面に接触又は略接触するような配置にして、水平台又は昇降台の上に固定されている。

これに対し、第四の実施の形態においては、可動式の押し当て部材を備えた重ね合わせユニットについて説明する。
図１０は、可動式の押し当て部材を備えた重ね合わせユニットの構成例である。同図（ａ）は、上記可動式の押し当て部材を進退させたときの状態を示す重ね合わせユニットを上から見たときの図である。

同図（ａ）に示す重ね合わせユニット５は、４つの柱状部材１０Ｅ、１０Ｆを備え、押し当て部材１４Ａを有する位置合わせユニット１４を備えている。
各柱状部材１０Ｅ、１０Ｆとして、ここでは、図６（ａ）に示した柱状部材と同様の構造を有するものを採用し、ウエハ用の各支持部とサポートプレート用の各支持部とがそれぞれ同じ高さに設けられている。

押し当て部材１４Ａは、位置合わせユニット１４により図１０の左右方向に（即ち水平方向に）進退自在に移動される構成になっている。
この押し当て部材１４Ａの進退は、例えば位置合わせユニット１４に設けられたモータの制御によって同図（ａ）の左右方向に進退移動できるように構成することができる。その場合、押し当て部材１４Ａが同図（ａ）に示されるように図の左側方向に移動し、ウエハＷが左側２つの柱状部材１０Ｅに押し当てられて所定の位置に位置決めされる。その後押し当て部材１４Ａを後退させる。また、上記押し当て部材１４Ａに圧力センサを設けることが好ましい。この圧力センサは、ウエハまたはサポートプレートの周端部に押し当て部材１４Ａを移動させ、左側の柱状部材１０Ｅに接触したことを圧力センサで検知することができる。そして、その圧力センサからの信号を基に、力を検出してモータを制御する等して、押し当て部材１４Ａからウエハまたはサポートプレートにかかる力を調節することができ、ウエハまたはサポートプレートに力がかかりすぎて破損することを防止できる。 また、簡略な機構で破損防止を行う為には、押し当て部材１４Ａと駆動部の間をばね等により外力に対して伸縮自在とすることも出来る。押し当ての強さはこのばね等の反発力を変化させることにより調整できる。

同図（ａ）においては、ウエハ及びサポートプレートがそれぞれの支持部に配置されたときの例を、ウエハを実線、サポートプレートを一点鎖線により示している。
同図（ａ）の押し当て部材１４Ａの退避状態においては、ウエハＷの周端部と柱状部材１０Ｅ、１０Ｆの各側面との間及びサポートプレートＳの周端部と柱状部材１０Ｅ、１０Ｆの各側面との間に共にいくらかのあそびがある。従って、この状態においては、ウエハＷとサポートプレートＳの配置が一意に決定されずに、上記あそびの範囲内で様々な配置をとる。この状態でも、ウエハＷとサポートプレートＳとをある程度は位置ずれすることなく重ね合わせることができる。

ここで、本実施の形態にかかる重ね合わせユニット５の動作について同図（ｂ）〜（ｆ）を参照して説明する。まず、同図（ｂ）に示すように、ウエハＷが柱状部材１０Ｅ、１０Ｆにおける第一の支持部上に搬入される。この際上記でも説明したとおり、ウエハＷと柱状部材１０Ｅ、１０Ｆの各側面との間には共にいくらかのあそびがある。この搬入されたウエハＷは、同図（ｃ）に示すように、上記位置合わせユニット１４における押し当て部材１４Ａを前進させることにより、柱状部材１０Ｅの側面に押し当てられ、上記あそびが埋められて位置合わせされる。

次いで、同図（ｄ）に示すように、押し当て部材１４Ａを後退させ、この押し当て部材を上昇させる。そして、サポートプレートＳが柱状部材１０Ｅ、１０Ｆにおける第二の支持部上に搬入される。この搬入されたサポートプレートＳと柱状部材１０Ｅ、１０Ｆの各側面との間には共にいくらかのあそびがある。この搬入されたサポートプレートＳは、同図（ｅ）に示すように、上記位置合わせユニット１４における押し当て部材１４Ａを前進させることにより、柱状部材１０Ｅの側面に押し当てられ、上記あそびが埋められて位置合わせされる。以上により、ウエハＷとサポートプレートＳとは、所定の位置で位置合わせされる。

次いで、同図（ｆ）に示すように、押し当て部材１４Ａを後退させ、上述の昇降手段１２等により、ウエハＷを上昇させることにより、ウエハＷとサポートプレートＳとを位置合わされた状態でより精密に重ね合わされる。したがって、重ね合わせのずれを防止することができ、ウエハＷとサポートプレートＳとを再度貼り付け直す手間を省くことができる。

なお、上述の例では押し当て部材１４Ａを１つ設けた構成で説明したが、この形態に限らず、ウエハＷとサポートプレートＳの上述のようなあそびを無くすものであれば、適宜の変形が可能である。例えば、ウエハＷ用の押し当て部材およびサポートプレートＳ用の押し当て部材を備えていてもよい。この場合、ウエハＷおよびサポートプレートＳの両方を柱状部材１０Ｅ、１０Ｆに搬入したのち、各押し当て部材でウエハＷおよびサポートプレートＳを同時に位置合わせすることも可能である。この場合、押し当て部材の駆動が１回で済むため、位置合わせ時間を短縮することができる。また、特に同図（ａ）のようにウエハＷにオリフラがきってある場合には、上記押し当て部材のウエハに当接する部分を平面にし、ウエハのオリフラに該平面を押し当てることにより、ウエハＷおけるθ方向の位置合わせも可能である。また、ウエハにノッチがきってある場合には、押し当て部材にノッチと嵌合する突起を形成し、該押し当て部材をウエハに押し当てながら、ウエハを回転させ、ノッチと該突起とを嵌合させることによりウエハのθ方向の位置合わせも可能である。この場合、昇降手段に吸着手段および回転機構を設け、ウエハを吸着して、回転させればよい。このように、ウエハをθ方向に位置合わせすることにより、ウエハとサポートプレートとのより精密な重ね合わせ（アライメント）が可能となる。したがって、重ね合わせのずれを防止することができ、ウエハとサポートプレートとを再度貼り付け直す手間を省くことができる。

なお、上述した例の形態に限らず、ウエハとサポートプレートの上述のようなあそびを無くすものであれば、適宜の変形が可能である。
（第五の実施の形態）
第五の実施の形態においては、第一から第四の実施の形態に示した重ね合わせユニットを備えたウエハ及びサポートプレートの貼り合わせ装置について説明する。

図１１は、上記貼り合わせ装置の構成図である。同図は、貼り合わせ装置を真上から見て模式的に示した図である。
同図の貼り合わせ装置６は、多間接ロボットからなる搬送手段５０、ウエハストッカ（ウエハカセットステーションとも呼ばれる）５１、サポートプレートストッカ５２、アライメント調整ユニット５３、ウエハに接着層を塗布する塗布ユニット５４、ウエハに設けた接着層を硬化させるベークユニット５５、ウエハ又はサポートプレートを冷却するクールユニット５６、第一から第四の実施の形態に示した何れか一つの重ね合わせユニット５７、及び貼り合わせユニット５８から構成されている。

ここでは、搬送手段５０は貼り合わせ装置５の中央部に配置されており、周囲のウエハストッカ５１、サポートプレートストッカ５２、アライメント調整ユニット５３、塗布ユニット５４、ベークユニット５５、クールユニット５６、重ね合わせユニット５７、及び貼り合わせユニット５８の間の、ウエハおよびサポートプレートの搬送を行う。

貼り合わせユニット５８は、重ね合わせユニット５７によって重ねあわされたウエハ及びサポートプレートを貼り合わせるための装置である。この貼り合わせユニット５８は、ウエハ及びサポートプレートを熱圧着により貼り合わせるように構成されている。

上記貼り合わせユニット５８は例えば次のように構成される。即ち、上下にプレスプレートを設け、この上下のプレスプレート間に配置したプレス対象物即ちウエハおよびサポートプレートを上下のプレスプレートによって挟み込めるようにする。また、各プレスプレートに隣接してセラミックヒータ等の加熱装置を配置し、上下のプレスプレート間に配置したプレス対象物に熱が伝導しやすいようにプレスプレートに高い熱伝導率の材料を使用する等して、プレス対象物への加熱を可能にする。なお、プレス対象物への加熱温度の調節は、例えばプレス対象物の近傍に熱伝対等の熱センサを配置して加熱装置を制御する等して行う。また、プレス対象物に加える押圧力の調節は、例えばプレスプレートに圧力センサ等を取り付けてプレスプレートによる挟み込みの力を制御する等して行う。

貼り合わせ装置６には、上記の各部の制御を司る制御回路（図示せず）が内蔵されている。この制御回路は、例えば演算部と制御部と記憶部等から構成されており、例えば重ね合わせユニットでウエハ及びサポートプレートを重ね合わせてから貼り合わせユニットでそれらを貼り合わせる等の所定の貼り合わせ手順が記述されたプログラム及び、動作温度、動作時の押圧力、動作時間等の各部の設定データが記憶部に記憶されている。オペレータによりキーボード等の入力装置（図示せず）から制御回路（図示せず）に開始指示を出すことにより、そのような貼り合わせ手順のプログラムが起動され、各部の制御処理が開始される。

このような貼り合わせ装置においては、例えば次のような貼り合わせ動作が実行されえる。即ち、ウエハストッカからウエハを１枚取り出し、塗布ユニット、ベークユニット、及びクールユニットの順にそのウエハを適宜処理し、これらの処理を通じて形成された接着面を上に向けてウエハを重ね合わせユニットの柱状部材の支持部の位置に収納する。次に、サポートプレートストッカからサポートプレートを１枚取り出し、重ね合わせユニットの柱状部材の支持部の位置に収納する。なお、これらの重ね合わせは、第一から第四の実施の形態に示したとおりである。

そして、その後に、重ね合わせユニットの柱状部材の各支持部に載せられたウエハ及びサポートプレートを搬送手段で取り出して、それらを貼り合わせユニットにセットし、それらを熱圧着させる。

なお、以上においては、重ね合わせユニットを貼り合わせユニットと別に設けたが、貼り合わせユニットと一体に設けてもよい。
以上のように、第五の実施の形態においては、貼り合わせ装置に重ね合わせユニットを設けた。そのため、本貼り合わせ装置では、上記重ね合わせユニットにおいて、ウエハとサポートプレートとを、サポートプレートからウエハがはみ出さない配置で、ウエハがサポートプレートよりも小径である場合においてはサポートプレートの中心とウエハの中心が略一致する配置で重ね合わせることができる。そして、そのように重ねあわされたウエハ及びサポートプレートを、貼り合わせユニットにおいて、特に水平方向即ちウエハ及びサポートプレートが横ずれする方向へ力が加えられることなく、ウエハとサポートプレートとの間の接着剤を熱により軟化して、ウエハ及びサポートプレートを互いに押し合わされて貼りあわせることができる。よって、本貼り合わせ装置で貼りあわされたウエハ及びサポートプレートは、サポートプレートからウエハがはみ出さない配置で、ウエハがサポートプレートよりも小径である場合においてはサポートプレートの中心とウエハの中心が略一致する配置で貼りあわされたものとなる。

なお、第一から第五の実施の形態で示したそれぞれの構成は、好適な構成の例であり、その構成に限定されるものではない。よって、それぞれを適宜組み替えて構成してもよい。

第一の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成例を示す説明図である。 上記重ね合わせユニットにおける柱状部材の構造例を示す斜視図である。 柱状部材におけるウエハ及びサポートプレートの誘導例を示す図である。 第二の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成例である。 上記重ね合わせユニットの正面図である。 上記重ね合わせユニットの変形例を示す図である。 第三の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成例を示す図である。 上記重ね合わせユニットの動作例を示す図である（その一）。 上記重ね合わせユニットの動作例を示す図である（その一の続き）。 第四の実施の形態における本発明の重ね合わせユニットの構成例を示す図である。 第五の実施の形態における本発明の貼り合わせ装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 重ね合わせユニット
１０ 柱状部材
１１ 水平台
Ｓ サポートプレート
Ｗ ウエハ

Claims (6)

1. ウエハを支持する第１支持手段と、
   前記第１支持手段に支持された前記ウエハの上方にてサポートプレートを支持する第２支持手段と、
   前記ウエハおよび前記サポートプレートを搬送する搬送手段と、
   前記第１支持手段に支持されている前記ウエハを上昇させるとともに、前記第２支持手段に支持されているサポートプレートと重ね合わせる上昇手段と、を備えるウエハと該ウエハよりも大径のサポートプレートとの重ね合わせユニットであって、
   前記第１支持手段は、前記ウエハの端部を支持する第１支持部と、前記ウエハの端部を前記第１支持部に導く第１位置合わせ部と、を有する３本以上の第１柱状部材を備え、
   前記第２支持手段は、前記サポートプレートの端部を支持する第２支持部と、前記サポートプレートの端部を前記各支持部に導く第２位置合わせ部と、を有する３本以上の第２柱状部材を備える、
   ことを特徴とする重ね合わせユニット。
2. 前記第１の位置合わせ部材は、前記第２の柱状部材を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載の重ね合わせユニット。
3. 前記搬送手段は、ウエハ又はサポートプレートを下方から支持するとともに搬送する一対の互いに対向するブレードを備え、
   一方のブレードを前記ウエハまたはサポートプレートの下方から退避させたのち、もう一方のブレードを前記ウエハまたはサポートプレートの下方から退避させることにより、前記ウエハまたはサポートプレートを所定の位置に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の重ね合わせユニット。
4. ウエハおよびサポートプレートの周端部に押し当て部材を押し当て、前記押し当て部材を水平方向に進退させて、ウエハとサポートプレートとをアライメントするアライメント部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重ね合わせユニット。
5. 前記上昇手段は、前記第１支持部に支持されたウエハを保持する吸着手段を備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の重ね合わせユニット。
6. 請求項１〜５に記載の重ね合わせユニットと、
   前記重ね合わせユニットにおいて重ね合わせられたウエハとサポートプレートとを熱圧着する貼り合わせユニットと、を備えることを特徴とする貼り合わせ装置。