KR101260117B1

KR101260117B1 - 기판 접합 장치

Info

Publication number: KR101260117B1
Application number: KR1020107022935A
Authority: KR
Inventors: 유까 호시야; 에이이찌로오 아오끼
Original assignee: 엔이씨 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2013-05-02
Also published as: WO2009128376A1; JP4812131B2; TWI466224B; TW201003832A; CN102007587B; CN102007587A; JP2009260114A; KR20110004383A

Abstract

본 발명의 기판 접합 장치는, 베이스와, 상기 베이스의 상면측에 설치되고, 상기 베이스와의 사이에 기밀 공간을 형성하는 상부 덮개와, 상기 기밀 공간을 상기 베이스측의 제1 기밀 공간과, 상부 덮개측의 제2 기밀 공간으로 구획하는 탄성 시트와, 상기 탄성 시트에 적재되고, 상면에 양면 점착 테이프가 부착된 제1 기판을 상기 탄성 시트로부터 이격시키는 동시에, 상기 제1 기판을 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지하는 제1 접합용 지그와, 상기 제1 기판의 상방에 설치되고, 제2 기판을 상기 제1 기판과 서로 대향하는 위치에 상기 제1 기판으로부터 이격시켜 지지하는 동시에, 상기 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하는 제2 접합용 지그와, 상기 제1 및 제2 기밀 공간의 각각의 내기압을 조정하는 기압 조정 수단을 구비하고, 상기 기압 조정 수단에 의해, 상기 제1 기밀 공간을 대기압으로 하는 동시에, 상기 제2 기밀 공간을 진공압으로 함으로써, 상기 탄성 시트를 상방으로 탄성 변형시켜, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상기 양면 점착 테이프를 개재하여 접합한다.

Description

기판 접합 장치{SUBSTRATE BONDING DEVICE}

본 발명은 기판 접합 장치에 관한 것으로, 특히 진공을 이용하여 웨이퍼와 기판의 접합 등을 행하는 기판 접합 장치에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기의 박형화 및 소형화에 수반하여 반도체 웨이퍼(이하, 적절하게「웨이퍼」라 약칭함)의 박형화 및 소형화가 진행되고 있다. 그러나 박형화 및 소형화된 반도체 웨이퍼는, 강도가 불충분하다. 이로 인해, 웨이퍼의 제조 공정에 있어서, 유리판 등의 기판을 웨이퍼에 접합하거나, 2매의 기판을 웨이퍼의 양면에 각각 접합하거나 함으로써 웨이퍼를 보강할 필요가 있었다.

이러한 보강을 행하는 전공정으로서, 예를 들어 특허 문헌 1에는, 웨이퍼의 표면에 다이싱 테이프(양면 점착 테이프)를 부착하는 웨이퍼용 진공 테이프 부착 장치가 제안되어 있다. 이 웨이퍼용 진공 테이프 부착 장치는, 베이스와, 상부 덮개와, 탄성 시트와, 부착용 지그와, 제1 및 제2 진공 펌프로 구성된다. 상부 덮개는, 베이스의 상방에 덮여 베이스와의 사이에 기밀 공간을 형성한다. 탄성 시트는 탄성체로, 기밀 공간을 베이스측의 제1 기밀 공간과 상부 덮개측의 제2 기밀 공간으로 구획하여, 제2 기밀 공간측에 테이프를 부착하는 부품을 적재한다. 부착용 지그는 탄성 시트에 적재되고, 웨이퍼를 탄성 시트로부터 이격하여 지지한다. 제1 및 제2 진공 펌프는, 제1 및 제2 기밀 공간의 내기압을 각각 조정한다.

특허 문헌 2에는, 웨이퍼에 기판을 접합하여 보강하는 기판 접합 방법이 제안되어 있다. 이 기판 접합 방법은, 3개의 과정을 구비한다. 제1 과정은, 상기 특허 문헌 1에 기재된 부착 장치 등을 사용하여 웨이퍼의 상면에 양면 점착 테이프를 부착하는 과정이다. 제2 과정은, 이 양면 점착 테이프보다도 점착력이 약한 지지 시트의 점착면에 기판을 부착하고, 이 기판을 웨이퍼와 간극을 두고 서로 대향하는 위치에 배치하는 과정이다. 제3 과정은, 감압 상태하에서 지지 시트의 피점착면에 부착 수단을 압박하면서, 기판을 웨이퍼에 부착한 양면 점착 테이프에 부착하는 과정이다.

일본 특허 출원 공개 제2006-310338호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-222267호 공보

그러나 상기 특허 문헌 2에 기재된 기판 접합 방법에 있어서는, 기판을 웨이퍼와 간극을 두고 서로 대향하는 위치에 배치하는 과정에 있어서, 작업자가 기판을 지지 시트의 정위치에 부착하는 것은 매우 곤란하여, 웨이퍼와 기판의 접합 위치를 일정하게 유지할 수 없었다.

또한, 지지 시트의 장력, 기판과 웨이퍼의 간극 및 지지 시트의 점착면의 점착력에 의해 기판과 웨이퍼의 접합 위치가 변화될 우려가 있었다. 또한, 점착면에 기판을 부착한 지지 시트 상으로부터 롤러에 의해 압박함으로써 기판과 웨이퍼의 접합을 행하므로, 기판에 응력이 가해져 기판이 파손될 우려가 있었다.

또한, 지지 테이프의 높이가 미리 설정되어 있으므로, 접합하는 웨이퍼 및 기판의 매수가 제한된다고 하는 문제가 있어, 개선의 여지가 있었다. 또한, 웨이퍼와 웨이퍼보다 소직경의 기판을 접합한 경우, 웨이퍼에 기판과 접합되지 않는 양면 점착 테이프가 남아 버리므로, 제품의 품질이 악화된다고 하는 문제도 있었다.

본 발명은, 상기 관련 기술에 있어서의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 웨이퍼와 기판 등의 접합 위치를 일정하게 유지할 수 있는 동시에, 기판을 파손시킬 우려가 없어, 작업 효율이 좋은 기판 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 기판 접합 장치는, 베이스와, 상기 베이스의 상면측에 설치되고, 상기 베이스와의 사이에 기밀 공간을 형성하는 상부 덮개와, 상기 기밀 공간을 상기 베이스측의 제1 기밀 공간과, 상부 덮개측의 제2 기밀 공간으로 구획하는 탄성 시트와, 상기 탄성 시트에 적재되고, 상면에 양면 점착 테이프가 부착된 제1 기판을 상기 탄성 시트로부터 이격시키는 동시에, 상기 제1 기판을 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지하는 제1 접합용 지그와, 상기 제1 기판의 상방에 설치되고, 제2 기판을 상기 제1 기판과 서로 대향하는 위치에 상기 제1 기판으로부터 이격시켜 지지하는 동시에, 상기 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하는 제2 접합용 지그와, 상기 제1 및 제2 기밀 공간의 각각의 내기압을 조정하는 기압 조정 수단을 구비하고, 상기 기압 조정 수단에 의해, 상기 제1 기밀 공간을 대기압으로 하는 동시에, 상기 제2 기밀 공간을 진공압으로 함으로써 상기 탄성 시트를 상방으로 탄성 변형시켜, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상기 양면 점착 테이프를 개재하여 접합한다.

상기한 구성에 따르면, 제1 접합용 지그에 의해 제1 기판을 소정의 위치에 위치 결정하고, 제2 접합용 지그에 의해 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하면서 제1 기판과 제2 기판을 접합할 수 있다. 따라서, 제1 기판과 제2 기판의 접합 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 롤러에 의해 압박하는 일 없이 기판을 접합할 수 있으므로, 응력에 의해 기판이 파손될 우려도 없다.

본 발명의 기판 접합 장치에 있어서, 상기 제1 접합용 지그는, 상기 탄성 시트에 적재되는 플레이트와, 상기 플레이트 상에 배치되고, 상기 제1 기판을 상기 플레이트의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 핀을 갖고 있어도 좋다.

상기한 구성에 의해, 제1 기판을 탄성 시트의 소정의 위치에 용이하게 위치 결정할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에 있어서, 상기 제2 접합용 지그는, 상기 제2 기판과 동일 형상으로 천공되어 상기 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하는 관통 구멍과, 상기 제2 접합용 지그의 하면에 고정되고, 상기 관통 구멍에 삽입된 제2 기판을 지지하기 위한 지지 부재를 갖고 있어도 좋고, 상기 제1 접합용 지그는, 상기 지지 부재와 동일 형상으로 천공된 구멍을 갖고 있어도 좋고, 또한 본 발명의 기판 접합 장치는, 상기 탄성 시트에 적재되고, 상기 제1 접합용 지그와 동일 형상으로 천공되어 상기 제1 접합용 지그를 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하는 관통 구멍과, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 대해 소정의 위치 관계가 되도록 상기 제2 접합용 지그를 위치 결정하는 위치 결정 수단을 갖는 플레이트대를 구비하고 있어도 좋다.

상기한 구성에 의해, 제2 기판을 관련 기술과 같은 지지 시트에 의해 지지하는 일 없이, 제1 기판과 서로 대향하는 위치에 제1 기판으로부터 이격시키는 동시에, 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지할 수 있다. 따라서, 기판의 접합 위치가 변화될 우려가 없다. 또한, 제2 기판이 제1 기판에 대해 소정의 위치 관계가 되도록 위치 결정하면서 제2 접합용 지그를 지지할 수 있다. 따라서, 기판의 접합 위치를 보다 확실하고 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 제1 접합용 지그와, 제2 접합용 지그의 간격을 조정함으로써, 원하는 매수의 기판을 접합할 수 있다.

본 발명의 기판 접합 장치에 있어서, 상기 제1 기판의 상면은, 상기 제2 기판의 하면보다 면적이 작아도 좋다.

상기한 구성에 의해, 제1 기판과 제2 기판의 접합 후, 양면 점착 테이프를 제1 기판의 상면을 따라 잘라냄으로써, 제1 기판과 제2 기판의 접합면에만 양면 점착 테이프를 개재시킬 수 있어, 제품의 품질을 악화시키는 일이 없다.

상기 기판 접합 장치에 있어서, 상기 제1 접합용 지그 대신에, 기판을 상기 탄성 시트로부터 이격시켜 지지하는 동시에, 상기 기판을 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지하는 부착용 지그와, 상기 제2 접합용 지그 대신에, 양면 점착 테이프를 상기 기판과 서로 대향하는 위치에 상기 기판으로부터 이격시켜 지지하는 지지 부재를 장착 가능해도 좋고, 상기 부착용 지그 및 상기 지지 부재를 장착한 상태에서, 상기 기압 조정 수단에 의해, 상기 제1 기밀 공간을 대기압으로 하는 동시에, 상기 제2 기밀 공간을 진공압으로 함으로써, 상기 탄성 시트를 상방으로 탄성 변형시켜 상기 기판에 상기 양면 점착 테이프를 부착해도 좋다.

상기한 구성에 의해, 이 기판 접합 장치 1대로, 관련 기술 분야의 테이프 부착 장치의 기능도 발휘할 수 있어, 별도의 테이프 접합 장치를 설치할 필요가 없으므로 설비 비용의 저감으로 이어진다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 웨이퍼와 기판 등의 접합 위치를 일정하게 유지할 수 있는 동시에, 기판을 파손시킬 우려가 없어, 작업 효율이 좋은 기판 접합 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 테이프 접합 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 플레이트대를 도시하는 상면도이다.
도 3a는 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 웨이퍼용 지그를 도시하는 상면도이다.
도 3b는 도 3a의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 플레이트대와 웨이퍼용 지그를 조립 장착한 상태를 도시하는 상면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 테이프 및 테이프용 지그를 도시하는 하면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 동작을 도시하는 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 동작을 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시하는 테이프 접합 장치의 동작을 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 테이프 접합 장치를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 테이프 접합 장치의 웨이퍼용 지그를 도시하는 상면도이다.
도 11은 도 2 및 도 10에 도시하는 플레이트대와 웨이퍼용 지그를 조립 장착한 상태를 도시하는 상면도이다.
도 12a는 도 9에 도시하는 테이프 접합 장치의 기판용 지그를 도시하는 상면도이다.
도 12b는 도 12a의 B-B선 단면도이다.
도 13은 도 2, 도 10, 도 12a 및 도 12b에 도시하는 플레이트대와, 웨이퍼용 지그와, 기판용 지그를 조립 장착한 상태를 도시하는 상면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 테이프 접합 장치를 도시하는 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시하는 테이프 접합 장치의 기판용 지그를 도시하는 상면도이다.
도 16은 도 14에 도시하는 테이프 접합 장치의 동작을 도시하는 단면도이다.
도 17은 도 14에 도시하는 테이프 접합 장치에 의해 제조된 제품을 도시하는 단면도이다.
도 18은 다른 형상의 웨이퍼를 접합하는 경우에 사용하는 웨이퍼용 지그를 도시하는 상면도이다.

본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 접합 장치는, 테이프 부착 장치의 기능도 발휘할 수 있다. 본 발명의 제1 실시 형태의 기판 접합 장치는, 웨이퍼에 양면 점착 테이프(이하, 「테이프」라 함)를 부착하는 공정에 사용된다. 제2 실시 형태의 기판 접합 장치는, 웨이퍼와 기판을 접합하는 공정에 사용된다. 제3 실시 형태의 기판 접합 장치는, 제2 실시 형태의 기판 접합 장치에 의해 기판이 접합된 웨이퍼에, 1매의 기판을 더 접합하여 제품을 제조하는 공정에 사용된다. 상기한 실시 형태의 기판 접합 장치에 대해, 각각 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 기판 접합 장치를 도시한다. 이 기판 접합 장치(1)는, 웨이퍼(W)에 테이프(T)를 부착하는 공정에 사용한다. 이 기판 접합 장치(1)는, 크게 구별하여, 베이스(2)와, 상부 덮개(3)와, 고무 시트(탄성 시트)(5)와, 플레이트대(6)와, 웨이퍼용 지그(7)와, 테이프 지지 부재(8)로 구성된다. 상부 덮개(3)는 베이스(2)와의 사이에 기밀 공간을 형성한다. 고무 시트(5)는, 이 기밀 공간을 베이스(2)측의 제1 기밀 공간(9)과, 상부 덮개측의 제2 기밀 공간(10)으로 구획한다. 플레이트대(6)는, 고무 시트(5)를 베이스(2)의 중앙부에 고정한다. 웨이퍼용 지그(7)는, 플레이트대(6)에 의해 고무 시트(5)의 중앙에 위치 결정되고, 웨이퍼(W)를 적재한다. 테이프 지지 부재(8)는, 웨이퍼(W)와 서로 대향하는 위치에, 웨이퍼(W)로부터 이격시켜 테이프(T)를 지지한다.

베이스(2)와 상부 덮개(3)는, O링(4)을 통해 기밀적으로 고정된다. 베이스(2)에는, 도시하지 않은 진공 펌프 및 진공 밸브를 통해, 제1 기밀 공간(9) 및 제2 기밀 공간(10)을 대기압 또는 진공압으로 전환하기 위한 배관 개구(2a, 2b)를 구비한다. 도 1, 도 6 내지 도 9, 도 14 및 도 16에 있어서, 화살표 A의 화살표 방향은, 제1 기밀 공간(9) 혹은 제2 기밀 공간(10)을 진공압으로 하기 위해, 이들로부터 배출되는 대기의 배기 방향을 나타낸다. 한편, 화살표 B의 화살표 방향은, 제1 기밀 공간(9) 혹은 제2 기밀 공간(10)을 대기압으로 하기 위해, 이들에 흡인되는 대기의 흡인 방향을 나타낸다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 고무 시트(5)는 플레이트대(6)의 하면에 고정된다. 플레이트대(6)에는, 개구부(관통 구멍)(6a)와, 테이프 지지 부재(8)를 지지하기 위한 복수의 지지 핀(6b)과, 테이프 지지 부재(8)를 중앙에 위치 결정하기 위한 위치 결정 블록(6c)이 설치된다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 고무 시트(5)를 끼움 지지한 상태에서, 베이스(2)에 플레이트대(6)를 나사 고정하여, 고무 시트(5) 및 플레이트대(6)를 베이스(2)의 중앙부에 고정한다.

도 1, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼용 지그(7)는 플레이트(7a)와, 위치 결정 핀(7b)을 구비한다. 플레이트(7a)는, 플레이트대(6)의 개구부(6a)와 동일 형상으로 형성된다. 위치 결정 핀(7b)은, 탄성체로 이루어지고, 상면에 비점착 처리인 토시컬 처리가 실시되고, 웨이퍼(기판)(W)를 플레이트(7a)의 중앙부에 위치 결정한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 플레이트대(6)에 의해 플레이트(7a)가 고무 시트(5)의 중앙부에 위치 결정되고, 웨이퍼(W), 플레이트(7a) 및 고무 시트(5)의 중심이 일치하도록 위치 결정된다.

도 1 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 테이프 지지 부재(8)는 웨이퍼(W)의 상면보다 큰 면(개구)을 갖는 개구부(8a)를 구비한다. 이 테이프 지지 부재(8)는, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시하는 플레이트대(6)의 위치 결정 블록(6b)에 결합되면서 지지 핀(6c)에 적재된다.

다음에, 상기 구성을 갖는 기판 접합 장치(1)의 동작에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 도시하지 않은 진공 펌프 및 진공 밸브를 통해, 배관 개구(2a, 2b)로부터 대기를 진공 펌프측으로 흡인함으로써, 제1 기밀 공간(9) 및 제2 기밀 공간(10)을 대기압으로부터 진공압으로 각각 전환한다.

그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이, 진공 펌프 등을 통해, 배관 개구(2a)로부터 대기를 공급하여 제1 기밀 공간(9)을 진공압으로부터 대기압으로 전환한다. 이에 의해, 고무 시트(5)를 상방으로 팽창시켜 웨이퍼용 지그(7)를 상방으로 이동시켜, 위치 결정 핀(7b)을 테이프(T)에 접촉시켜, 위치 결정 핀(7b)을 탄성 변형시킨다. 그 결과, 웨이퍼(W)에 테이프(T)가 균일하게 부착된다. 제2 기밀 공간(10)이 진공압이므로, 웨이퍼(W)와 테이프(T) 사이에 공기를 잔류시키는 일 없이 부착하는 것이 가능하다.

테이프(T)의 부착이 완료되면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 진공 펌프 등을 통해, 배관 개구(2a)로부터 대기를 흡인하여 제1 기밀 공간(9)을 대기압으로부터 진공압으로 전환하는 동시에, 배관 개구(2b)로부터 대기를 공급하여 제2 기밀 공간(10)을 진공압으로부터 대기압으로 전환한다. 이에 의해, 고무 시트(5)의 팽창을 억제하여 테이프 지지 부재(8) 및 웨이퍼용 지그(7)를 원래의 위치로 복귀시킨다. 상부 덮개(3)를 제거하여 테이프(T)에 부착된 웨이퍼(W)를 테이프 지지 부재(8)와 함께 장치(1) 밖으로 취출하고, 웨이퍼(W)의 상면 이외에 부착되어 있는 여분의 테이프(T)를 잘라내어, 테이프(T)의 부착 공정이 완료된다.

도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 기판 접합 장치를 도시한다. 이 기판 접합 장치(11)는, 상면에 테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W)와, 기판(S)을 접합하는 공정에 사용한다. 이 기판 접합 장치(11)는, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 기판 접합 장치(1)의 웨이퍼용 지그(7) 대신에, 웨이퍼용 지그(12)를 갖는 동시에, 테이프 지지 부재(8) 대신에, 기판용 지그(13)를 갖는다. 기판 접합 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.

웨이퍼용 지그(12)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 플레이트(12a)와, 위치 결정 핀(12b)과, 오목부(12c)를 갖는다. 플레이트(12a)는, 도 2에 도시한 플레이트대(6)의 개구부(6a)와 동일 형상으로 형성된다. 위치 결정 핀(12b)은, 이 플레이트(12a)의 상면에 테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W)를 플레이트(12a)의 중앙부에 위치 결정한다. 오목부(12c)는, 후술하는 기판용 지그(13)의 지지 부재(13c)(도 12a 및 도 12b 참조)와 동일 형상으로 형성된다. 웨이퍼용 지그(12)는, 지지 부재(13c)와 동일 형상으로 천공된 개구부(구멍)(12d)를 갖고 있다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 플레이트대(6)에 의해 플레이트(12a)가 고무 시트(5)(도 9 참조)의 중앙부에 위치 결정되고, 테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W), 플레이트(12a) 및 고무 시트(5)의 중심이 일치하도록 위치 결정된다.

기판용 지그(13)는, 도 12a 및 도 12b에 도시하는 바와 같이, 개구부(관통 구멍)(13a)와, 장착용 오목부(13b)와, 지지 부재(13c)를 갖는다. 개구부(13a)는, 기판(S)(도 9 참조)과 대략 동일 형상으로 형성된다. 장착용 오목부(13b)는, 기판(S)을 개구부(13a)에 삽입하기 쉽게 한다. 지지 부재(13c)는, 기판용 지그(13)의 하면에 고정되어 개구부(13a)에 삽입된 기판(S)을 지지한다. 이 기판용 지그(13)를, 도 13에 도시하는 바와 같이, 도 11에 도시하는 웨이퍼용 지그(12)가 적재된 플레이트대(6)의 지지 핀(6b)에, 위치 결정 블록(6c)에 의해 위치 결정하면서 적재함으로써, 도 9에 도시하는 웨이퍼(W)의 중심과 기판(S)의 중심을 일치시킬 수 있다.

다음에, 상기 구성을 갖는 기판 접합 장치(11)의 동작에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 각 부재를 위치 결정한 상태에서, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도시하지 않은 진공 펌프 및 진공 밸브를 통해 제1 기밀 공간(9) 및 제2 기밀 공간(10)의 내기압을 변화시킨다. 이에 의해, 고무 시트(5)를 상방으로 팽창시켜 웨이퍼용 지그(12)를 상방으로 이동시켜, 웨이퍼용 지그(12)에 적재되는 웨이퍼(W)와 기판용 지그(13)에 지지되는 기판(S)을 접합한다. 그 결과, 상술한 바와 같이 위치 결정된 웨이퍼(W)와 기판(S)의 접합 위치가 변화되는 일 없이 양 부재를 접합할 수 있다. 관련 기술에 개시된 바와 같은 롤러에 의해 압박하는 일 없이, 웨이퍼(W)와 기판(S)을 접합할 수 있으므로, 응력에 의한 기판(S)의 파손을 고려할 필요가 없다.

기판용 지그(13)의 지지 부재(13c)(도 12a 및 도 12b 참조)와 웨이퍼용 지그(12)가 서로 결합 가능하게 형성되어 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)와 기판(S)의 접합을 저해하는 일이 없어, 웨이퍼(W)와 기판(S)의 접합 위치가 변화될 우려도 없다. 웨이퍼(W)의 상면은, 기판(S)의 하면보다 면적이 작으므로, 기판(S)의 하면에 여분의 테이프가 부착되는 일이 없어, 제품의 품질을 악화시키는 일이 없다.

도 14는, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 기판 접합 장치를 도시한다. 이 기판 접합 장치(21)는, 제2 실시 형태에서 기판(S)이 접합된 웨이퍼(W)에, 1매의 기판(S)을 더 접합하여 제품을 제조하는 공정에 사용한다. 이 기판 접합 장치(21)는, 상기 제1 실시 형태에 있어서의 기판 접합 장치(1)의 웨이퍼용 지그(7)(도 1, 도 3a 및 도 3b 참조) 대신에 기판용 지그(22)를 갖는다. 그 밖의 상기 기판 접합 장치(1)와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.

도 15에 도시하는 바와 같이, 기판용 지그(22)는 상기 웨이퍼용 지그(7)와 동일한 기능을 갖고, 플레이트(22a)와, 위치 결정 핀(22b)을 구비한다. 플레이트(22a)는, 도 2에 도시한 플레이트대(6)의 개구부(6a)와 동일 형상으로 형성된다. 위치 결정 핀(22b)은, 상면측에 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)가 부착된 기판(S)을 위치 결정한다. 상기 도 4 및 도 11에 도시한 경우와 마찬가지로, 플레이트대(6)에 의해 플레이트(22a)가 고무 시트(5)의 중앙부에 위치 결정되어, 기판(S), 플레이트(22a) 및 고무 시트(5)의 중심이 일치하도록 위치 결정된다.

다음에, 상기 구성을 갖는 기판 접합 장치(21)의 동작에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 각 부재를 위치 결정한 상태에서, 상기 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지로, 도시하지 않은 진공 펌프 및 진공 밸브를 통해 제1 기밀 공간(9) 및 제2 기밀 공간(10)의 내기압을 조정한다. 이에 의해, 고무 시트(5)를 상방으로 팽창시켜 기판용 지그(22)를 상방으로 이동시켜, 기판(S)에 접합된 웨이퍼(W)의 상면에 테이프(T)를 부착한다.

테이프(T)의 부착이 완료되면, 상부 덮개(3)를 개방하여 테이프(T), 테이프 지지 부재(8) 및 테이프(T)에 부착된 웨이퍼(W) 및 기판(S)을 취출한다. 다음에, 도 16에 도시하는 바와 같이 상하 반전시켜 다시 플레이트대(6)의 지지 핀(6b) 상에 적재한다. 기판용 지그(22)에는 새로운 기판(S)을 적재한다. 상술한 바와 같이, 고무 시트(5)를 상방으로 팽창시켜 기판용 지그(22)를 상방으로 이동시켜, 기판(S)을 테이프(T)에 부착한 후, 기판(S)과 웨이퍼(W)의 접합면 이외의 여분의 테이프(T)를 제거한다. 이에 의해, 도 17에 도시하는 제품(30)을 제조한다.

본 실시 형태에 있어서는, 상면에서 볼 때 원형인 웨이퍼(W) 및 기판(S)의 접합에 대해 설명하였지만, 본원 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본원 발명의 구성이나 상세는, 본원 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 다양한 변경을 할 수 있다.

이하와 같이 본 발명의 실시 형태의 기판 접합 장치를 변경함으로써, 상면에서 볼 때 모따기된 정사각형의 웨이퍼(W) 및 기판에 대해서도 마찬가지로 접합하는 것이 가능하다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 상기 웨이퍼용 지그(7)(도 1, 도 3a 및 도 3b 참조) 등의 대신에, 웨이퍼용 지그(41)를 설치하고, 상기 플레이트대(6)(도 1, 도 2 참조) 대신에, 플레이트대(42)를 설치한다. 웨이퍼용 지그(41)는, 상면에서 볼 때 모따기된 정사각형으로 형성되고, 상면에 테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W)를 중앙으로 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀(41a)을 갖는다. 플레이트대(42)는, 이 웨이퍼용 지그(41)와 동일 형상으로 형성된 개구부(42a)를 갖는다. 또한, 상기 기판용 지그(13)(도 9, 도 12a 및 도 12b 참조) 대신에, 이 플레이트(42)의 위치 결정 블록(42c)에 의해 위치 결정되면서 지지 핀(42b)에 의해 지지되는 동시에, 중앙으로 기판을 위치 결정 가능한 기판용 지그(도시하지 않음)를 설치한다. 이 구성에 의해, 상면에서 볼 때 모따기된 정사각형의 웨이퍼(W) 및 기판에 대해서도 마찬가지로 접합하는 것이 가능하다.

또한, 도 16에 도시하는 기판 접합 장치(21)에 있어서, 기판용 지그(22)와 위치 결정 블록(6c)의 정상부의 간격을 크게 함으로써, 웨이퍼(W)에 2매째의 테이프(T)를 부착한 후, 웨이퍼(W)의 외형을 따라 테이프(T)를 절단하고, 그 후, 2매째의 기판(S)을 부착함으로써, 도 17에 도시하는 제품(30)을 제조할 수도 있다.

이 출원은, 2008년 4월 18일에 출원된 일본 출원 특허 출원 제2008-108759를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시된 전부를 여기에 포함한다.

본 발명은, 기판 접합 장치에 적용할 수 있다. 이 기판 접합 장치를 사용하면, 웨이퍼와 기판 등의 접합 위치를 일정하게 유지할 수 있는 동시에, 기판을 파손할 우려가 없으므로, 작업 효율을 좋게 할 수 있다.

1 : 기판 접합 장치
2 : 베이스
2a, 2b : 배관 개구
3 : 상부 덮개
4 : O링
5 : 고무 시트
6 : 플레이트대
6a : 개구부
6b : 지지 핀
6c : 위치 결정 블록
7 : 웨이퍼용 지그
7a : 플레이트
7b : 위치 결정 핀
8 : 테이프 지지 부재
8a : 개구부
9 : 제1 기밀 공간
10 : 제2 기밀 공간
11 : 기판 접합 장치
12 : 웨이퍼용 지그
12a : 플레이트
12b : 위치 결정 핀
12c : 오목부
13 : 기판용 지그
13a : 개구부
13b : 장착용 오목부
13c : 지지 부재
21 : 기판 접합 장치
22 : 기판용 지그
22a : 플레이트
22b : 위치 결정 핀
30 : 제품
41 : 웨이퍼용 지그
41a : 위치 결정 핀
42 : 플레이트대
42a : 개구부
42b : 지지 핀
42c : 위치 결정 블록

Claims

베이스와,
상기 베이스의 상면측에 설치되고, 상기 베이스와의 사이에 기밀 공간을 형성하는 상부 덮개와,
상기 기밀 공간을 상기 베이스측의 제1 기밀 공간과, 상부 덮개측의 제2 기밀 공간으로 구획하는 탄성 시트와,
상기 탄성 시트에 적재되고, 상면에 양면 점착 테이프가 부착된 제1 기판을 상기 탄성 시트로부터 이격시키는 동시에, 상기 제1 기판을 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지하는 제1 접합용 지그와,
상기 제1 기판의 상방에 설치되고, 제2 기판을 상기 제1 기판과 서로 대향하는 위치에 상기 제1 기판으로부터 이격시켜 지지하는 동시에, 상기 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하는 제2 접합용 지그와,
상기 제1 및 제2 기밀 공간의 각각의 내기압을 조정하는 기압 조정 수단을 구비하고,
상기 기압 조정 수단에 의해, 상기 제1 기밀 공간을 대기압으로 하는 동시에, 상기 제2 기밀 공간을 진공압으로 함으로써, 상기 탄성 시트를 상방으로 탄성 변형시켜, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상기 양면 점착 테이프를 개재하여 접합하고,
상기 제2 접합용 지그는, 상기 제2 기판과 동일 형상으로 천공되어 상기 제2 기판을 소정의 위치에 위치 결정하는 관통 구멍과, 상기 제2 접합용 지그의 하면에 고정되고, 상기 관통 구멍에 삽입된 제2 기판을 지지하기 위한 지지 부재를 갖고,
상기 제1 접합용 지그는, 상기 지지 부재와 동일 형상으로 천공된 구멍을 갖고,
상기 탄성 시트에 적재되고, 상기 제1 접합용 지그와 동일 형상으로 천공되어 상기 제1 접합용 지그를 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하는 관통 구멍과, 상기 제2 기판을 상기 제1 기판에 대해 소정의 위치 관계가 되도록 상기 제2 접합용 지그를 위치 결정하는 위치 결정 수단을 갖는 플레이트대를 구비하는 것을 특징으로 하는, 기판 접합 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 접합용 지그는, 상기 탄성 시트에 적재되는 플레이트와, 상기 플레이트 상에 배치되고, 상기 제1 기판을 상기 플레이트의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 핀을 갖는 것을 특징으로 하는, 기판 접합 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 기판의 상면은, 상기 제2 기판의 하면보다 면적이 작은 것을 특징으로 하는, 기판 접합 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 접합용 지그 대신에, 기판을 상기 탄성 시트로부터 이격시켜 지지하는 동시에, 상기 기판을 상기 탄성 시트의 소정의 위치에 위치 결정하면서 지지하는 부착용 지그와,
상기 제2 접합용 지그 대신에, 양면 점착 테이프를 상기 기판과 서로 대향하는 위치에 상기 기판으로부터 이격시켜 지지하는 지지 부재를 장착 가능하고,
상기 부착용 지그 및 상기 지지 부재를 장착한 상태에서, 상기 기압 조정 수단에 의해, 상기 제1 기밀 공간을 대기압으로 하는 동시에, 상기 제2 기밀 공간을 진공압으로 함으로써, 상기 탄성 시트를 상방으로 탄성 변형시켜 상기 기판에 상기 양면 점착 테이프를 부착하는 것을 특징으로 하는, 기판 접합 장치.