KR101522948B1 - 테이프 첩부 장치 - Google Patents

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요이치로 다가
가즈마사 니시와키
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엔이씨 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

테이프 첩부 장치(1)는, 챔버(6)에 형성된 기밀 공간(5)을 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)으로 나누는 고무 시트(10)와, 고무 시트(10)의 상방에서 테이프(11)를 유지하는 테이프 프레임(12)과, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)에 대한 기체의 공급 및 흡인에 의해 가압 및 감압을 전환하는 급배기 기구(3)를 구비하고, 상기 고무 시트(10)의 상면에는 웨이퍼(9)가 배치되며, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)을 감압한 후, 제2 기밀 공간(8)의 가압에 의해 고무 시트(10)를 팽창시켜서 웨이퍼(9)를 테이프(11)에 첩부하고, 제1 기밀 공간(7)을 가압하여 고무 시트(10)를 수축시킨다. 급배기 기구(3)는, 제1 기밀 공간(7)의 감압 시에, 흡인하는 기체의 유량을 제어하는 제1 유량 제어 밸브(27)와, 제1 기밀 공간(7)의 가압 시에, 공급하는 기체의 유량을 제어하는 제2 유량 제어 밸브(28)를 갖는다.

Description

테이프 첩부 장치{TAPE APPLICATION APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼에의 다이싱용 테이프의 첩부 등에 사용하는 테이프 첩부 장치에 관한 것으로서, 특히, 취약한 구조를 갖는 첩부 대상물에 테이프를 첩부하기에 적합한 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 공정에서 반도체 웨이퍼에 다이싱용 테이프를 첩부할 때에는, 예를 들면, 도 17에 나타낸 바와 같이, 기대(pedestal)(41) 상에 웨이퍼(42)를 배치하고, 표면에 고무가 첩착된 롤러(44)나, 원통 형상의 블록 등으로 테이프(43)를 상방으로부터 가압하여 웨이퍼(42) 상에 테이프(43)를 첩부하고 있었다. 그러나, 이 방법은, 대기 중에서의 작업이기 때문에, 웨이퍼(42)와 테이프(43) 사이에 공기가 혼입하기 쉽고, 그 상태에서 다이싱(칩 분할)을 행하면, 균열이나 깨짐이 생긴다는 문제가 있었다.
그래서, 진공 환경하에서 테이프를 첩부하는 첩부 장치가 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 내부에 기밀 공간(51)을 갖는 챔버(52)와, 기밀 공간(51)을 제1 및 제2 기밀 공간(53, 54)으로 나누고, 상면에 웨이퍼(55)가 배치되는 고무 시트(56)와, 고무 시트(56)의 상방에서 테이프(57)를 유지하는 프레임 기대(58)와, 제1 및 제2 기밀 공간(53, 54)의 기압 상태를 진공/대기 상태로 전환하는 제1 및 제2 공기 유로(59, 60)를 구비한 테이프 첩부 장치(50)가 기재되어 있다.
테이프 첩부 장치(50)에서는, 제1 및 제2 기밀 공간(53, 54)을 진공 상태로 한 후, 제2 기밀 공간(54)만을 대기 상태로 전환해서, 제1 및 제2 기밀 공간(53, 54) 사이에서 차압을 생기게 한다. 이에 따라, 고무 시트(56)를 팽창시켜서 웨이퍼(55)를 압상하여, 테이프(57)의 접착면(이면)에 웨이퍼(55)를 접촉시킨다. 이 테이프 첩부 장치(50)에 의하면, 진공 환경하에서 테이프(57)와 웨이퍼(55)를 첩합시킬 수 있어, 양자 간에 공기가 혼입하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
특허 제4143488호 공보
그런데, 최근, 전자기기의 소형화 등에 따라, 회로의 미세화가 진행된 초박형의 반도체칩이 보급되고 있다. 또한, 당연히, 상기와 같은 반도체 칩에 사용되는 웨이퍼에 있어서도 급속한 박형화가 진행되고 있다. 이러한 박형의 웨이퍼는, 원래의 강도가 낮은 것에 더하여, 휨이 생기기 쉽다. 따라서, 상하로부터의 가압이나 충격에 대해서 매우 약하고, 웨이퍼 상에의 테이프의 첩부 시에 균열이나 깨짐이 생길 우려가 있다는 문제가 있었다. 그 때문에, 웨이퍼와 테이프 사이에의 공기의 혼입을 방지하는 것에 더하여, 테이프의 첩부 시에 가해지는 웨이퍼에의 부하를 저감할 수 있는 첩부 장치가 요망되고 있다.
또한, 최근에는, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 등의 취약한 구조물이 탑재된 웨이퍼(이하, 「MEMS 웨이퍼」라고 함)가 보급되고 있다. MEMS 웨이퍼로서는, 예를 들면, 도 19a에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(9)에 형성된 오목부를 덮도록 하여 박막(31A)이 부착되는 것에 의해, 웨이퍼(9)의 내부에 기밀 공간(32A)이 형성된 것이 존재한다. 또한, 이러한 MEMS 웨이퍼로서는, 박막(31A)이나 웨이퍼(9)의 일부에 관통 구멍(들)이 형성되어, 기밀 공간(32A)과 외부의 공간 사이에서 공기의 이동이 가능한 것도 존재한다. 또한, 예를 들면, 도 20a에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(9)에 형성된 관통부의 한쪽의 개구부를 덮도록 하여 박막(31B)을 부착한 것이 존재한다.
여기에서, 특허문헌 1에 기재된 테이프 첩부 장치(50)를 사용하여, 도 19 또는 도 20에 나타낸 MEMS 웨이퍼에 테이프(57)를 첩부할 경우에는, 이하에 나타낸 바와 같은 문제가 있었다.
테이프 첩부 장치(50)에서는, 우선, 고무 시트(56) 상에 MEMS 웨이퍼를 배치하고, 제1 기밀 공간(53) 내의 공기를 흡인하여 제1 기밀 공간(53)을 감압한다. 그러나, 도 19a에 나타낸 MEMS 웨이퍼에, 박막(31A) 또는 웨이퍼(9)의 일부에 관통 구멍이 형성된 MEMS 웨이퍼나, 도 20a에 나타낸 MEMS 웨이퍼를 사용할 경우, 제1 기밀 공간(53) 내의 공기를 급속하게 흡인하면, 제1 기밀 공간(53)으로부터 유출되는 공기의 속도가 매우 빨라진다. 그 때문에, 제1 기밀 공간(53) 내의 공기의 이동에 의해, 박막(31A 및 31B)이 진동하여 파손할 우려가 있다.
또한, 테이프 첩부 장치(50)에서는, 제1 기밀 공간(53) 내의 공기를 흡인하는 것에 의해 제1 기밀 공간(53)을 진공 상태로 한다. 그러나, 박막(31A) 또는 웨이퍼(9)에 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 MEMS 웨이퍼를 사용할 경우, 제1 기밀 공간(53) 내의 공기를 흡인하는 것에 의해, MEMS 웨이퍼에 형성된 기밀 공간(32A)과 제1 기밀 공간(53) 사이에 차압이 생긴다. 그 때문에, 도 19b에 나타낸 바와 같이, 기밀 공간(32A) 내의 공기가 팽창하여 박막(31A)에 대해서 기밀 공간(32A) 측으로부터 압력이 인가된다. 결과적으로, 박막(31A)이 제1 기밀 공간(53) 측으로 압상된다. 그리고, 박막(31A)에 대한 기밀 공간(32A) 측으로부터의 압력이 한계에 달하면, 박막(31A)이 파손할 우려가 있다.
또한, 도 20a에 나타낸 MEMS 웨이퍼에 테이프(57)를 부착할 경우에는, 진공 상태가 된 제1 기밀 공간(53) 내에서 웨이퍼(9)의 관통부의 다른 쪽의 개구부를 덮도록 하여 테이프(57)를 부착할 수 있다. 이에 따라, MEMS 웨이퍼의 관통부는, 박막(31B) 및 테이프(57)에 의해 덮이기 때문에, 내부가 진공 상태인 기밀 공간(32B)이 형성된다.
이러한 상태에서, 제1 기밀 공간(53) 내에 공기를 공급하여 제1 기밀 공간(53)의 압력을 대기압까지 가압하면, 기밀 공간(32B)과 제1 기밀 공간(53) 사이에 차압이 생긴다. 그 때문에, 도 20b에 나타낸 바와 같이, 박막(31A)에 대해서 제1 기밀 공간(53) 측으로부터 압력이 인가되며, 박막(31B)이 기밀 공간(32B) 측으로 수축(즉, 만곡)한다. 그리고, 박막(31B)에 대한 제1 기밀 공간(53) 측으로부터의 압력이 한계에 달하면, 박막(31B)이 파손할 우려가 있다.
이와 같이, 특허문헌 1에 기재된 테이프 첩부 장치(50)를 사용하여 MEMS 웨이퍼에 대해서 테이프(57)를 첩부할 경우에는, 테이프(57)의 첩부 공정 전후에서 제1 기밀 공간(53)에 대해서 기압 상태를 전환할 때에, MEMS 웨이퍼에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 초래할 우려가 있다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 상기 종래의 기술에 있어서의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 취약한 구조물이 탑재된 첩부 대상물에 테이프를 첩부할 때에, 첩부 대상물에 대한 부하를 저감하고, 첩부 대상물의 파손이나 손상을 방지하는 것이 가능한 테이프 첩부 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 내부에 기밀 공간을 갖는 용기와, 상기 기밀 공간을, 상방에 위치하는 제1 기밀 공간과 하방에 위치하는 제2 기밀 공간으로 나누고, 당해 제1 기밀 공간 측에 테이프 첩부 대상물이 배치되는 탄성 시트와, 상기 제1 기밀 공간 내에서 테이프를 유지하고, 당해 테이프를 상기 탄성 시트에 배치된 테이프 첩부 대상물로부터 소정의 거리를 띄워 위치시키는 테이프 유지 부재와, 상기 제1 및 제2 기밀 공간에 대한 기체의 공급 및 흡인에 의해 가압 및 감압을 전환하는 기압 전환 수단을 구비하고, 상기 제1 및 제2 기밀 공간을 감압하여 진공 상태로 한 후, 상기 제2 기밀 공간을 가압하여 상기 탄성 시트를 팽창시켜, 상기 테이프 첩부 대상물을 압상하여 상기 테이프에 첩부하고, 상기 제1 기밀 공간을 가압하여 상기 탄성 시트를 수축시키는 테이프 첩부 장치이며, 상기 기압 전환 수단은, 당해 제1 기밀 공간의 기체를 흡인할 때의 당해 기체의 유량을 제어하는 제1 유량 제어 수단과, 당해 제1 기밀 공간에 기체를 공급할 때의 당해 기체의 유량을 제어하는 제2 유량 제어 수단을 가지고, 상기 제1 기밀 공간을 감압할 때에, 상기 제1 유량 제어 수단에 의해 유량을 제어한 상태에서 상기 제1 기밀 공간의 상기 기체를 흡인하고, 상기 제1 기밀 공간을 가압할 때에, 상기 제2 유량 제어 수단에 의해 유량을 제어한 상태에서 상기 제1 기밀 공간에 대해서 상기 기체를 공급하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의하면, 첩부 대상물에의 테이프 첩부에 앞서, 제1 기밀 공간을 감압할 때에 유량을 제어한 상태에서 제1 기밀 공간의 기체를 흡인한다. 또한, 첩부 대상물에의 테이프 첩부 후, 제1 기밀 공간을 가압할 때에 유량을 제어한 상태에서 제1 기밀 공간에 대해서 기체를 공급한다. 따라서, 기체의 이동에 의해 첩부 대상물에 탑재된 취약한 구조물의 파손이나 손상을 방지할 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 제1 기밀 공간의 진공도를 검출하는 진공도 검출 수단을 더 구비하고, 상기 제1 기밀 공간의 진공도가 소정의 진공도가 될 때까지, 상기 제1 기밀 공간을 감압할 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 테이프 첩부 대상물에는, 제1 내부 기밀 공간이 형성될 수 있으며, 상기 소정의 진공도는, 상기 제1 기밀 공간의 감압에 의해 생기는, 상기 제1 내부 기밀 공간과 상기 제1 기밀 공간 사이의 차압에 의해, 상기 테이프 첩부 대상물을 파손시키지 않는 진공도로 할 수 있다. 이에 따라, 제1 기밀 공간의 감압 시에 있어서의 첩부 대상물에 탑재된 취약한 구조물의 파손이나 손상을 방지할 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 테이프 첩부 대상물에는, 상기 테이프의 첩부에 의해 제2 내부 기밀 공간이 형성될 수 있으며, 상기 소정의 진공도는, 상기 제1 기밀 공간의 가압에 의해 생기는, 상기 제2 내부 기밀 공간과 상기 제1 기밀 공간 사이의 차압에 의해, 상기 테이프 첩부 대상물을 파손시키지 않는 진공도로 할 수 있다. 이에 따라, 제1 기밀 공간의 가압 시에 있어서의 첩부 대상물에 탑재된 취약한 구조물의 파손이나 손상을 방지할 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 테이프 첩부 대상물의 압상에 있어서, 상기 제2 기밀 공간의 가압량을 제어하여 상기 탄성 시트의 팽창 속도를 저속으로부터 고속을 향하여 단계적으로 변화시키면서, 상기 테이프 첩부 대상물을 상기 테이프에 첩부할 수 있다. 이에 따라, 첩부 대상물에의 부하를 최소한으로 억제한 상태에서 테이프를 첩부할 수 있다. 이 때문에, 저강성의 첩부 대상물이어도, 첩부 대상물의 파손이나 손상을 방지하면서, 테이프를 첩부할 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프의 접촉 면적이 소정량에 달할 때까지, 상기 테이프 첩부 대상물이 파손하지 않는 가압압으로 당해 테이프 첩부 대상물을 상기 테이프에 가압 가능한 제1 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시키고, 그 후, 당해 탄성 시트의 팽창 속도를 상기 제1 속도보다도 빠른 제2 속도로 전환하고, 상기 테이프 첩부 대상물의 첩부면의 전체를 상기 테이프에 접촉시킬 수 있다. 이에 따라, 첩부 대상물에 과대한 부하를 가하지 않고, 첩부 대상물과 테이프의 점착 영역을 확대시킬 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 제1 속도로 탄성 시트를 팽창시키기에 앞서, 당해 제1 속도보다도 느린 제3 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시켜, 상기 테이프 첩부 대상물의 중심부를 상기 테이프에 접촉시킬 수 있다. 이에 따라, 첩부 대상물의 자세나 위치를 부동으로 유지한 채, 첩부 대상물과 테이프를 확실하게 접촉시킬 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 기밀 공간을 진공 상태로 한 후, 당해 제1 기밀 공간의 진공 상태를 유지한 채 당해 제2 기밀 공간을 폐색함으로써, 상기 제3 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시킬 수 있다.
상기 테이프 첩부 장치에 있어서, 상기 제2 속도로 탄성 시트를 팽창시킬 때에, 상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프가 서로 접촉한 상태에서, 상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프를 압상하여, 상기 기밀 공간의 천장면으로 밀 수 있다. 이에 따라, 첩부 대상물의 휨을 교정함과 함께, 첩부 대상물과 테이프의 밀착성을 높일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 취약한 구조물이 탑재된 첩부 대상물에 테이프를 첩부할 때에, 첩부 대상물에 대한 부하를 저감하고, 첩부 대상물의 파손이나 손상을 방지하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 테이프 첩부 장치의 일 실시형태를 나타낸 단면도.
도 2a는 도 1의 제2 급배기관의 개구부를 나타낸 확대 상면도.
도 2b는 도 1의 제2 급배기관의 개구부를 도 2a의 ⅡB-ⅡB선을 따라 취하여 나타낸 확대 단면도.
도 3a는 도 1의 스페이서를 나타낸 확대 상면도.
도 3b는 도 1의 스페이서를 도 3a의 ⅢB-ⅢB선을 따라 취하여 나타낸 확대 단면도.
도 4a는 도 1의 고무 시트 및 누름 링을 나타낸 확대 상면도.
도 4b는 도 1의 고무 시트 및 누름 링을 나타낸 확대도이며, 도 4a의 ⅣB-ⅣB선을 따라 취한 누름 링의 단면도.
도 5는 도 1의 테이프 첩부 장치를 사용한 테이프 첩부 방법의 순서를 나타낸 메인 플로우 차트.
도 6은 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 진공 배기 공정을 나타낸 도면.
도 7은 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 질소 주입 공정을 나타낸 도면.
도 8은 진공 배기 공정 시의 질소 주입 순서를 나타낸 서브 플로우 차트.
도 9는 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 저속 첩부 공정을 나타낸 도면.
도 10은 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 중속 첩부 공정을 나타낸 도면.
도 11은 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 고속 첩부 공정을 나타낸 도면.
도 12는 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 안정화 공정을 나타낸 도면.
도 13은 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 고무 수축 공정을 나타낸 도면.
도 14는 테이프를 첩부할 때의 공정도이며, 고무 평탄화 공정을 나타낸 도면.
도 15a는 도 4의 스페이서의 작용 효과를 설명하기 위한 개략적인 선도이며, 스페이서를 설치하지 않은 경우의 도면.
도 15b는 도 4의 스페이서의 작용 효과를 설명하기 위한 개략적인 선도이며, 스페이서를 설치했을 경우의 도면.
도 16은 제1 및 제2 기밀 공간의 압력 상태의 천이를 나타낸 개략적인 선도.
도 17은 종래의 테이프 첩부 방법의 일례를 나타낸 개략적인 선도.
도 18은 종래의 테이프 첩부 방법의 다른 예를 나타낸 개략적인 선도.
도 19a는 MEMS 웨이퍼의 일례를 나타낸 개략적인 선도.
도 19b는 MEMS 웨이퍼의 일례를 나타낸 개략적인 선도.
도 20a는 MEMS 웨이퍼의 다른 예를 나타낸 개략적인 선도.
도 20b는 MEMS 웨이퍼의 다른 예를 나타낸 개략적인 선도.
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 테이프 첩부 장치의 일 실시형태를 나타낸다. 이 테이프 첩부 장치(1)는, 대별하여, 장치 본체(2)와, 장치 본체(2)에 공기(클린 에어) 및 질소를 공급하거나, 장치 본체(2)로부터 공기 등을 흡인하는 급배기 기구(3)와, 공기 등의 급배 타이밍을 제어하는 제어부(4)로 구성된다.
장치 본체(2)는, 첩부 조작을 행하기 위한 장치이며, 예를 들면 원통 형상으로 형성된다. 이 장치 본체(2)는, 내부에 기밀 공간(5)을 갖는 챔버(용기)(6)와, 기밀 공간(5)을 제1 기밀 공간(7)과 제2 기밀 공간(8)으로 나누는 고무 시트(10)와, 고무 시트(10)의 상방에서 테이프(11)를 유지하는 테이프 프레임(12)과, 제1 기밀 공간(7)에 질소를 공급하고, 제1 기밀 공간(7)으로부터 공기를 흡인하기 위한 제1 급배기관(13)과, 제2 기밀 공간(8)에 공기를 공급하고, 제2 기밀 공간(8)으로부터 공기를 흡인하기 위한 제2 급배기관(14)과, 기밀 공간(5)의 진공도를 검출하는 진공도 센서(15) 등을 구비한다. 또한, 고무 시트(10)의 상면에는 원판 형상의 웨이퍼가 배치된다.
챔버(6)는, 2개의 분할된 구역으로 형성된 상측 챔버(위덮개)(6a) 및 하측 챔버(기대)(6b)로 구성된다. 상측 챔버(6a)의 내측에는, 상방을 향하여 움푹한 오목부가 형성된다. 상측 및 하측 챔버(6a, 6b) 사이에는, 기밀 공간(5)의 기밀성을 확보하기 위한 씰 링(16)이 배치된다.
하측 챔버(6b)의 내부에는, 상술의 제1 및 제2 급배기관(13, 14)이 부설된다. 이들의 관 중, 제2 급배기관(14)의 개구부에는, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 다수의 작은 구멍이 천설된 메시 덮개(14a)가 부설된다. 이 메시 덮개(14a)는, 제2 급배기관(14)에의 고무 시트(10)(후술함)의 흡입을 방지하면서, 공기 흡인 시의 유효 단면적(제2 급배기관(14)의 직경)을 확대시키기 위한 것이다.
또한, 하측 챔버(6b)의 상면에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 소정의 높이를 갖는 복수의 스페이서(17)가 형성된다. 이들 스페이서(17)는, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 제2 급배기관(14)의 개구부를 중심으로 한 십자 형상으로 배치된다.
또한, 하측 챔버(6b)의 상면에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 탄성 고무 시트(10)가 설치된다. 고무 시트(10)는, 예를 들면, 클로로프렌 고무나 에틸렌프로필렌 고무 등의 기체 차단성이 뛰어난 탄성체에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 또, 고무 시트(10)의 손상을 방지하기 위해서, 스페이서(17)도, 고무 시트(10)와 같은 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
고무 시트(10)의 주연부 상에는, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 상면에서 보아 원환 형상의 누름 링(18)이 설치된다. 누름 링(18)이 하측 챔버(6b)에 나사 고정되는 것에 의해, 고무 시트(10)가 고정된다. 누름 링(18)에는, 복수의 홈(19)이 형성되며, 이들의 홈(19)에 의해, 누름 링(18)의 내측 공간(7a)과 외측 공간(7b)이 연통된다. 또, 홈(19)은, 누름 링(18) 대신에 또는 그에 더하여 테이프 프레임(12)(후술함)에 형성해도 된다.
누름 링(18)의 상면에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상면에서 보아 원환 형상의 테이프 프레임(12)이 배치된다. 테이프 프레임(12)의 상면에는, UV(UltraViolet : 자외선) 경화성 수지, 열경화성 수지 등의 접착제가 이면에 도포된 테이프(11)가 첩부된다. 테이프(11)는, 일정한 장력이 주어진 상태에서 첩착되며, 이에 따라, 테이프(11)의 왜곡이나 주름이 방지된다.
또, 테이프(11)의 부착은, 테이프 프레임(12)의 상면에의 첩부에 한하지 않는다. 예를 들면, 2매의 프레임에 의해 테이프(11)를 표리로부터 끼이도록 해도 된다. 즉, 테이프(11)에 왜곡이나 주름을 생기게 하지 않는 것이면 어떠한 첩부 태양이어도 된다.
웨이퍼(9)는, 예를 들면, 취약한 구조물이 탑재된 MEMS 웨이퍼이다. 도 19a에 나타낸 바와 같이, 에칭 등에 의해 오목부가 형성되며, 이 오목부를 덮도록 하여 박막(31A)이 부착된다. 이에 의해, 내부에 기밀 공간(32A)이 형성된다. 또한, 박막(31A)이나 웨이퍼(9)의 일부에 관통 구멍(들)이 형성되며, 기밀 공간(32A)과 외부의 공간 사이에서 기체의 이동이 가능해지도록 해도 된다.
또한, 웨이퍼(9)로서는, 예를 들면, 도 20a에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(9)에 에칭 등에 의해 관통부가 형성되며, 이 관통부의 한쪽의 개구부를 덮도록 하여 박막(31B)을 부착한 것을 사용할 수도 있다. 도 19a 및 도 20a에 나타낸 웨이퍼(9)에서는, 박막(31A 및 31B)이 부착된 면에 대향하는 면이 테이프(11)를 첩부하기 위한 테이프 첩부면이 된다.
급배기 기구(3)는, 질소를 공급하는 질소 공급원(21)과, 공기를 공급하는 공기 공급원(22)과, 공기나 질소를 흡인하는 진공 펌프(23)와, 질소 공급원(21) 및 진공 펌프(23)와 제1 급배기관(13)과의 사이에 설치되는 제1 전자기 밸브(24)와, 공기 공급원(22) 및 진공 펌프(23)와 제2 급배기관(14)과의 사이에 설치되는 제2 전자기 밸브(25)와, 제2 전자기 밸브(25)와 공기 공급원(22) 사이에 설치되는 제3 전자기 밸브(26)와, 제1 전자기 밸브(24)와 진공 펌프(23) 사이에 설치되는 제1 유량 제어 밸브(27)와, 제1 전자기 밸브(24)와 질소 공급원(21) 사이에 설치되는 제2 유량 제어 밸브(28)와, 제2 전자기 밸브(25)와 제3 전자기 밸브(26) 사이에 설치되는 제3 유량 제어 밸브(29)로 구성된다.
제1 전자기 밸브(24)는, 제1 급배기관(13)을 제1 유량 제어 밸브(27)(진공 펌프(23)) 또는 제2 유량 제어 밸브(28)(질소 공급원(21))에 선택적으로 접속하기 위해 구비되어 있다. 제2 전자기 밸브(25)는, 제2 급배기관(14)을 제3 전자기 밸브(26) 또는 진공 펌프(23)에 선택적으로 접속하기 위해 구비되어 있다. 또한, 제3 전자기 밸브(26)는, 제2 급배기관(14)을 제3 유량 제어 밸브(29) 또는 공기 공급원(22)에 선택적으로 접속하기 위해 구비되어 있다.
제1 유량 제어 밸브(27)는, 진공 펌프(23)에 흡인되는 공기 등의 유량을 제어하기 위해 구비되어 있으며, 제2 유량 제어 밸브(28)는, 질소 공급원(21)으로부터 공급되는 질소의 유량을 제어하기 위해 구비되어 있다. 또한, 제3 유량 제어 밸브(29)는, 공기 공급원(22)으로부터 공급되는 공기의 유량을 제어하기 위해 구비되어 있다.
제1 및 제2 유량 제어 밸브(27, 28)에 의해 제어되는 공기 등의 유량은, 설정에 따라 변화시킬 수 있고, 이 테이프 첩부 장치(1)를 사용한 테이프 첩부를 행할 때에 미리 설정된다. 제1 및 제2 유량 제어 밸브(27, 28)에 의해 흡인 또는 공급되는 공기 등의 유량을 제어하는 것에 의해, 제1 기밀 공간(7)의 감압/가압 속도를 변화시킬 수 있다.
제1 및 제2 유량 제어 밸브(27, 28)에 설정되는 유량은, 테이프(11)를 첩부하는 웨이퍼(9)의 상태에 따라 설정할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼(9)로서 도 19a, 도 19b 또는 도 20a, 도 20b에 나타낸 바와 같은, 취약한 구조물(박막(31A 또는 31B))이 탑재된 MEMS 웨이퍼를 사용할 경우에는, 공기 등의 공급/흡인에 의해 생기는 압력에 의해, 취약한 구조물을 파손시키지 않는 정도의 유량으로 설정된다. 또, 취약한 구조물을 파손하지 않는 압력은, 취약한 구조물의 두께나 형상 등에 의거하는 내압(resistance to pressure)에 따라 다르다. 따라서, 실운전 시의 유량은, 사용하는 웨이퍼(9)의 상태에 따라 적절히 정한다.
제어부(4)는, 진공도 센서(15)의 출력이나 내장 타이머(4a)의 출력에 따라 제1∼제3 전자기 밸브(24∼26)의 동작을 제어하고, 장치 본체(2)의 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)의 가압/감압을 제어하기 위해 구비된다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 테이프 첩부 장치(1)를 사용한 첩부 방법에 대해서, 도 1∼도 14를 참조하면서, 설명한다. 이하에 나타낸 공정의 순서에 따라 첩부 방법을 설명한다. 또, 여기에서는, 테이프(11)의 접착제에 UV 경화성 수지를 사용했을 경우를 예로 들어서 설명한다.
(1) 초기 상태
(2) 진공 배기 공정
(3) 저속 첩부 공정
(4) 중속 첩부 공정
(5) 고속 첩부 공정
(6) 안정화 공정
(7) 고무 수축 공정
(8) 고무 평탄화 공정
(1) 초기 상태
우선, 도 1에 있어서, 제2 전자기 밸브(25)를 진공 펌프(23) 측으로 열어서 제2 기밀 공간(고무 시트(10)의 하방에 위치하는 기밀 공간)(8)을 감압 분위기화한다. 그 상태에서, 상측 챔버(6a)를 열고, 웨이퍼(9)를 고무 시트(10)의 상면 중앙에, 테이프 첩부면이 상면 측에 위치하도록 배치한다. 이어서, 테이프(11)의 이면(접착면)을 테이프 프레임(12)의 상면에 첩부함과 함께, 테이프(11)를 첩부한 테이프 프레임(12)을 누름 링(18) 상에 배치한다.
(2) 진공 배기 공정
상측 챔버(6a)를 닫은 후, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 전자기 밸브(24)를 진공 펌프(23) 측으로 열고, 제1 급배기관(13)을 제1 유량 제어 밸브(27)를 통하여 진공 펌프(23)에 접속한다. 이에 따라, 제1 유량 제어 밸브(27)에 의해 유량을 제어한 상태에서, 제1 기밀 공간(고무 시트(10)의 상방에 위치하는 기밀 공간)(7)으로부터 공기를 흡인하고, 제1 기밀 공간(7)을 감압 분위기화한다(도 5의 스텝 S1).
여기에서, 웨이퍼(9)로서 도 19a, 도 19b에 나타낸 MEMS 웨이퍼를 사용했을 경우에는, 이 진공 배기 공정에 의해, 웨이퍼(9)에 형성된 기밀 공간(32A)과 제1 기밀 공간(7) 사이에 차압이 생긴다. 따라서, 취약한 구조물인 박막(31A)에 대해서 부하가 가해져, 박막(31A)을 파손시킬 우려가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 진공도 센서(15)에 의해 제1 기밀 공간(7)의 진공도를 검출하고, 검출한 진공도가 미리 설정된 소정의 진공도를 넘지 않도록, 제1 기밀 공간(7)을 감압시킨다.
미리 설정되는 진공도는, 웨이퍼(9)로서 도 19a, 도 19b 또는 도 20a, 도 20b에 나타낸 MEMS 웨이퍼를 사용할 경우에, 상술한 진공 배기 공정이나 후술하는 고무 수축 및 평탄화 공정에 있어서, MEMS 웨이퍼에 형성되는 기밀 공간(32A 또는 32B)과, 제1 기밀 공간(7) 사이의 진공도의 차이에 의해 생기는 차압에 의해, 취약한 구조물(박막(31A 또는 31B))을 파손시키지 않는 정도의 진공도로 한다. 또, 취약한 구조물을 파손하지 않는 진공도는, 취약한 구조물의 두께나 형상 등에 의해 다르다. 따라서, 실운전 시의 진공도는, 사용하는 웨이퍼(9)의 상태에 따라 적절히 정한다.
이때, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 전자기 밸브(24)를 단속적으로 제2 유량 제어 밸브(28) 측으로 열고, 제1 기밀 공간(7)에 제2 유량 제어 밸브(28)를 통하여 유량을 제어한 상태에서 질소를 주입한다. 상술한 바와 같이, 제1 기밀 공간(7)에 대해서 흡인/공급되는 공기 등의 유량은 제1 및 제2 유량 제어 밸브(27, 28)에 의해 제어된다. 이는, 상술의 배경기술의 항에서 설명한 바와 같이, 제1 기밀 공간(7) 내외로의 공기 등의 급속한 이동에 의해, 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하기 때문이다.
또한, 제1 기밀 공간(7)에 질소를 주입하는 것은, 질소의 주입이 산소 농도를 저하시켜, 산소 농도가 낮은 환경하에서 첩부 작업을 진행시키기 위한 것이다. UV 경화성 수지는, 혐기성이 강하다. 따라서, 산소 농도가 높은 환경하에서 첩합하면, 경화 작용이 저하한다. 결과적으로, 후공정에서 UV 경화성 수지에 자외선을 조사했을 때에, 미경화의 UV 경화성 수지가 잔존하게 된다. 그 경우, 다이싱 후의 웨이퍼(9)(칩)를 테이프(11)로부터 박리할 때에, 테이프(11)로부터 칩을 분리해내기가 어렵다. 따라서, 상기한 바와 같이, 제1 기밀 공간(7)에 질소를 주입하여 제1 기밀 공간(7)의 산소 농도를 저하시켜, UV 경화성 수지의 경화 작용의 저하를 방지한다.
질소 주입의 작업은, 도 8에 나타낸 바와 같이 행할 수 있다. 구체적으로는, 제1 기밀 공간(7)으로부터 공기를 흡인한 상태에서 제1 기밀 공간(7)의 진공도가 제1 설정 진공도에 달하면, 제1 급배기관(13)을 질소 공급원(21)에 접속하고, 제1 기밀 공간(7)에 질소를 주입한다(스텝 S11∼S13). 그리고, 제1 기밀 공간(7)의 진공도가 제2 설정 진공도에 달할 때까지 질소를 계속 주입한다. 이후, 진공도가 제2 설정 진공도에 달한 시점에서 질소의 주입 횟수가 설정 횟수에 달한 것인지의 여부를 판별한다(스텝 S14∼S15). 판별의 결과, 설정 횟수에 달해 있으면, 다시 진공 배기를 행하여 질소를 흡인하고(스텝 S16), 잔류 산소 농도를 1% 이하로 한 상태에서 제1 기밀 공간(7)을 감압 분위기화한다. 여기에서, 제1 설정 진공도, 제2 설정 진공도는, 상술한 소정의 진공도를 넘지 않는 범위에서 임의로 설정할 수 있다. 또한, 설정 횟수에 대해서도 임의로 설정할 수 있다.
또한, 질소 주입의 공정은, UV 경화성 수지의 특성을 고려하여 수행된다. 따라서, UV 경화 수지 이외의 접착제를 사용할 경우에는 질소 주입 공정을 생략할 수 있다.
(3) 저속 첩부 공정
이어서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 기밀 공간(7)의 진공압을 유지한 상태에서, 제2 전자기 밸브(25)를 닫아 제2 급배기관(14)을 폐색하고, 제2 기밀 공간(8)을 밀폐한다. 이때, 제2 기밀 공간(8)에서는, 자연 누설이 발생하여 약간의 공기가 흘러들어온다. 따라서, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8) 사이에 약간의 차압이 발생한다.
그 결과, 고무 시트(10)가 천천히 팽창하여, 고무 시트(10) 상의 웨이퍼(9)를 천천히 압상한다. 이러한 저속 압상에 의해, 웨이퍼(9)를 테이프(11)의 접착면에 접촉시켜(도 5의 스텝 S2), 웨이퍼(9)의 다른 부분에 앞서, 웨이퍼(9)의 중심이 테이프(11)와 접촉하도록 한다.
즉, 웨이퍼(9)를 고무 시트(10)와 같은 불안정한 토대에 배치시킬 경우, 웨이퍼(9)를 고속으로 압상하면, 웨이퍼(9)의 자세가 흐트러져서 기울어진다. 또한, 웨이퍼(9)가 고무 시트(10) 상에서 미끄러져서 위치가 변위하기 쉽다. 그러나, 웨이퍼(9)를 천천히 압상하는 것에 의해, 웨이퍼(9)의 자세나 위치를 부동으로 유지한 채, 웨이퍼(9)를 테이프(11)와 접촉시킬 수 있다. 따라서, 확실하게 웨이퍼(9)의 중심으로부터 웨이퍼(9)의 첩부를 행하는 것이 가능해진다.
(4) 중속 첩부 공정
다음으로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 전자기 밸브(25)를 공기 공급원(22) 측으로 엶과 함께, 제3 전자기 밸브(26)를 제3 유량 제어 밸브(29) 측으로 열어, 유량을 제어한 상태에서 공기를 제2 급배기관(14)에 공급한다. 이에 따라, 제2 기밀 공간(8)을 가압 분위기로 하고, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8) 사이의 차압을 크게 한다. 결국, 고무 시트(10)의 팽창 속도를 저속으로부터 중속으로 변화시킨다(도 5의 스텝 S3).
이 중속 첩부는, 고속 첩부(후술함)와 비교하면, 고무 시트(10)의 팽창 속도가 늦고, 웨이퍼(9)의 압상압이 낮다. 본 공정에서는, 테이프(11)에의 웨이퍼(9)의 압상을 저압으로 행함으로써, 웨이퍼(9)에 과대한 부하를 가하지 않고, 테이프(11)와 웨이퍼(9)의 첩착 영역을 넓혀 간다.
웨이퍼(9)가 테이프(11)에 접촉한 부분에서는, 테이프(11)가 웨이퍼(9)에 첩부되어 웨이퍼(9)를 보강하기 때문에, 웨이퍼(9)의 깨짐이나 결함이 억제되게 된다. 본 공정은, 웨이퍼(9)에의 부하를 최소한으로 억제하면서, 상기와 같은 보강되는 영역을 넓히기 위한 것이다. 따라서, 웨이퍼(9)와 함께 테이프(11) 및 테이프 프레임(12)을 압상하여, 예를 들면, 웨이퍼(9)의 상면의 50%∼70% 정도를 테이프(11)에 접촉시킨다.
또, 중속 첩부 시의 고무 시트(10)의 팽창 속도(팽창압)는, 웨이퍼(9)를 파손시키지 않는 가압압으로 테이프(11)에 가압 가능한 속도(팽창압)로 설정된다. 단, 웨이퍼(9)를 파손시키지 않는 가압압은, 두께나 형상(휨의 상태) 등에 따라 다르다. 따라서, 실운전 시의 첩부 속도는, 사용하는 웨이퍼(9)의 상태에 따라 적절히 정한다.
(5) 고속 첩부 공정
첩착 영역이 웨이퍼 상면의 50%∼70% 정도에 달하고, 웨이퍼(9)의 균열이나 깨짐의 위험성이 낮아지면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제3 전자기 밸브(26)를 제2 전자기 밸브(25) 측으로 열어, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8) 사이의 차압을 더 크게 한다. 이에 따라, 고무 시트(10)의 팽창 속도를 중속으로부터 고속으로 변화시켜(도 5의 스텝 S4), 테이프(11)에의 웨이퍼(9)의 가압압을 증가시킨다. 이 고속 첩부에 의해, 웨이퍼(9)의 상면 전체를 테이프(11)에 첩부한다.
또한, 고속 첩부에 있어서는, 테이프(11) 및 웨이퍼(9)를 상측 챔버(6a)의 천장면으로 밀어, 웨이퍼(9)의 휨을 교정함과 함께, 웨이퍼(9)와 테이프(11)의 밀착성을 높인다. 이때, 테이프(11)가 웨이퍼(9)의 상면을 보호하는 보호 부재로서 기능하기 때문에, 웨이퍼(9)의 표면이 손상하는 경우는 없다.
이와 같이, 테이프 첩부 장치(1)에서는, 웨이퍼(9)를 테이프(11)에 첩부할 때에, 고무 시트(10)의 팽창 속도를 저속으로부터 고속으로 단계적으로 전환하면서 첩부한다. 따라서, 웨이퍼(9)에의 부하를 최소한으로 억제한 상태에서 첩부할 수 있다. 이에 따라, 저강성의 웨이퍼(9)여도, 웨이퍼(9)의 파손이나 손상을 방지하면서, 테이프(11)를 웨이퍼(9)에 첩부할 수 있다.
또한, 테이프 첩부 장치(1)에서는, 저속 첩부를 행하여, 웨이퍼(9)의 다른 부분에 앞서, 웨이퍼(9)의 중심을 테이프(11)와 접촉시키기 때문에, 이후의 중속 첩부 및 고속 첩부에 있어서, 웨이퍼(9)의 중심으로부터 외주를 향하여 순서대로 테이프(11)에 점착해 갈 수 있다. 그 때문에, 웨이퍼(9)와 테이프(11) 사이에 공기가 존재한 경우에도, 공기를 외측으로 보내면서 웨이퍼(9)를 테이프(11)에 첩부해 갈 수 있어, 웨이퍼(9)와 테이프(11) 사이에 공기가 혼입하는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기의 저속 첩부, 중속 첩부 및 고속 첩부의 전환은, 자동 제어에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(4)에 내장되는 타이머(4a)를 이용하여, 시간 경과에 따라 첩부 속도를 전환하도록 구성할 수 있다.
(6) 안정화 공정
다음으로, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 전자기 밸브(24, 25)를 닫아 제1 및 제2 급배기관(13, 14)을 폐색하여, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)을 밀폐한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(9)를 테이프(11)에 가압한 상태를 소정의 시간에 걸쳐서 유지하고, 테이프(11)와 웨이퍼(9)의 접착을 안정시킨다(도 5의 스텝 S5).
(7) 고무 수축 공정
이어서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 제2 전자기 밸브(25)를 닫은 채로, 제1 전자기 밸브(24)를 제2 유량 제어 밸브(28) 측으로 열어, 제1 기밀 공간(7)에 제2 유량 제어 밸브(28)를 통하여 유량을 제어한 상태로 질소를 공급한다. 이에 따라, 저속으로 고무 시트(10)를 수축시켜, 테이프(11), 웨이퍼(9) 및 테이프 프레임(12)을 천천히 하강시킨다(도 5의 스텝 S6). 이와 같이, 제2 유량 제어 밸브(28)에 의해 제1 기밀 공간(7)에 공급되는 질소의 유량을 제어한다. 이는, 제1 기밀 공간(7) 내의 질소의 급속한 이동에 의해, 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하기 때문이다.
그리고, 테이프 프레임(12)이 누름 링(18)에 접촉한 후에도, 저속으로의 고무 시트(10)의 수축을 계속하여, 고무 시트(10)를 웨이퍼(9)의 하면으로부터 천천히 박리한다. 이에 따라, 고무 시트(10)의 박리 시에, 웨이퍼(9)에 큰 인장 하중이 가해지는 것을 방지한다.
(8) 고무 평탄화 공정
다음으로, 도 14에 나타낸 바와 같이, 제2 전자기 밸브(25)를 진공 펌프(23) 측으로 열어, 제2 기밀 공간(8)으로부터 공기를 흡인한다. 이에 따라, 고속으로 고무 시트(10)를 수축시켜, 평탄화시킨다(도 5의 스텝 S7). 최후에, 상측 챔버(6a)를 열고, 웨이퍼(9)가 첩부된 상태의 테이프(11)를 테이프 프레임(12)과 함께 취출하여, 테이프 첩부 작업이 완료한다.
또, 웨이퍼(9)로서 도 20a, 도 20b에 나타낸 MEMS 웨이퍼를 사용했을 경우, 도 13 및 도 14에 나타낸 고무 수축 및 평탄화 공정에서는, 일련의 테이프 첩부 공정(도 9∼도 12)을 통해 웨이퍼(9)에 테이프(11)가 첩부되는 것에 의해 형성되는 기밀 공간(32B)과, 제1 기밀 공간(7) 사이에 차압이 생긴다. 따라서, 취약한 구조물인 박막(31B)에 대해서 부하가 가해져, 박막(31B)을 파손시킬 우려가 있다.
그러나, 본 실시형태에서는, 진공 배기 공정(도 6)에서 제1 기밀 공간(7)을 감압할 때에, 제1 기밀 공간(7)의 진공도가 취약한 구조물을 파손시키지 않는 정도의 진공도가 되도록 제어한다. 따라서, 취약한 구조물을 파손시키지 않고 제1 기밀 공간을 가압할 수 있다.
여기에서, 테이프 첩부 장치(1)에서는, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 제2 급배기관(14)의 개구부를 중심으로 하여 십자 형상으로 배치된 복수의 스페이서(17)를 하측 챔버(6b)의 상면에 형성한다. 따라서, 제2 기밀 공간(8)을 감압 분위기로 할 때에, 제2 기밀 공간(8)에 공기가 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 스페이서(17)를 설치하지 않은 경우에는, 도 15a에 나타낸 바와 같이, 제2 급배기관(14)을 통하여 공기를 흡인할 때에, 고무 시트(10)가 제2 급배기관(14)에 흡입되어, 제2 급배기관(14)의 개구부가 폐색된다. 그 결과, 제2 기밀 공간(8)으로부터 공기를 흡인할 수 없게 되어, 제2 기밀 공간(8)에 공기가 잔존하게 된다.
이러한 상태가, 예를 들면, 도 5의 스텝 S1의 진공 배기 시에 발생하면, 제2 기밀 공간(8)이 제1 기밀 공간(7)에 대해서 정압이 되어, 고무 시트(10)를 완전히 평탄화할 수 없게 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 제2 기밀 공간(8)이 제1 기밀 공간(7)에 대해서 정압이 된다. 따라서, 그 상태에서 도 5의 스텝 S2의 저속 첩부 공정으로 이행하면, 제2 기밀 공간(8)의 공기 흡인을 해제하자마자, 고무 시트(10)가 상대적으로 빠른 속도로 팽창하기 시작한다. 결국, 의도하는 것보다도 고속으로 웨이퍼(9)가 압상되게 된다. 이것은, 도 5의 스텝 S3의 중속 첩부 공정으로 이행했을 때에도 유사한 상황이 생겨서, 테이프(11)에의 웨이퍼(9)의 가압압을 적절하게 제어할 수 없게 된다.
이에 반해, 스페이서(17)를 설치했을 경우에는, 도 15b에 나타낸 바와 같이, 제2 급배기관(14)을 통하여 공기를 흡인해도, 고무 시트(10)가 스페이서(17)에 접촉하여, 고무 시트(10)가 제2 급배기관(14)에 흡입되는 것을 방해할 수 있다. 이때, 제2 기밀 공간(8) 내의 공기는, 인접하는 스페이서(17)의 틈으로부터 제2 급배기관(14)에 유입한다. 따라서, 스페이서(17)에 의해 제2 기밀 공간(8)으로부터의 공기 흡인이 방해받을 일도 없다.
이와 같이, 스페이서(17)를 설치함으로써, 도 5의 스텝 S1의 진공 배기 시에 제2 기밀 공간(8)에 공기가 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이후의 스텝 S2, S3의 공정에 있어서, 웨이퍼(9)의 압상 속도나, 테이프(11)에의 웨이퍼(9)의 가압압을 적절하게 제어할 수 있다.
또, 스페이서(17)의 높이는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 기밀 공간(8)으로부터의 공기 흡인압이나 고무 시트(10)의 재질에 따라 스페이서(17)의 높이를 적절히 정할 수 있다. 또한, 스페이서(17)의 배치 형상은, 십자 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제2 급배기관(14)의 개구부를 중심으로 한 방사 형상 등의 다른 형상으로 할 수도 있다. 또한, 특별히 규칙성을 갖지 않고, 제2 급배기관(14)의 개구부의 주변에 복수의 스페이서(17)를 이산적으로 배치하도록 해도 된다.
도 16은, 도 1, 도 6, 및 도 9∼도 14에 나타낸 각 공정에 있어서의 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)의 압력 상태의 천이를 나타낸다. 또, 도 16에 있어서는, 본 실시형태에 의한 테이프 첩부 장치(1)에 있어서의 압력 상태의 천이가 보다 명확해지도록, 참고예로서, 제1 및 제2 유량 제어 밸브(27, 28)를 사용하지 않는 경우에 있어서의 압력 상태의 천이를 더불어 예시했다.
우선, 도 1에 나타낸 초기 상태에 있어서는, 고무 시트(10) 상에 웨이퍼(9)를 배치할 때에 상측 챔버(6a)를 열기 때문에, 제1 기밀 공간(7)의 압력은, 대기압과 동등한 압력이 된다. 또한, 제2 기밀 공간(8)의 압력은, 진공 펌프(23)에 의한 공기의 흡인에 의해 감압되기 때문에, 소정의 압력이 된다.
다음으로, 도 6에 나타낸 진공 배기 공정에 있어서는, 제1 기밀 공간(7)의 공기는 제1 유량 제어 밸브(27)에 의해 유량이 제어된 상태에서 진공 펌프(23)에 의해 흡인된다. 따라서, 제1 기밀 공간(7)은, 참고예에 있어서의 감압 속도와 비교하여 완만한 속도로 감압된다.
다음으로, 도 9∼도 12에 나타낸 저속 첩부 공정∼안정화 공정에 있어서, 제1 기밀 공간(7) 내의 공기 등은 진공 배기 공정에 있어서의 유량과 동일한 유량으로 계속하여 흡인된다. 따라서, 계속, 진공 배기 공정에 있어서의 감압 속도로 천천히 감압된다.
여기에서, 제1 기밀 공간(7)에 대한 감압은, 제1 기밀 공간(7)의 진공도가 웨이퍼(9)에 탑재되는 취약한 구조물의 내압 등에 따라 설정된 소정의 진공도를 넘지 않도록 행해진다. 이때의 제1 기밀 공간(7)의 압력은, 대기압에 매우 가까운 압력(예를 들면, 50000∼100000㎩)이 된다.
또한, 제2 기밀 공간(8)은, 저속 첩부 공정에 있어서의 자연 누설에 의한 공기의 공급과, 중속 및 고속 첩부 공정에 있어서의 공기 공급원(22)으로부터의 공기의 공급에 의하여 가압된다. 결과적으로, 제2 기밀 공간(8)의 압력은 대기압과 같은 정도의 압력이 된다.
다음으로, 도 13 및 도 14에 나타낸 고무 수축 공정 및 고무 평탄화 공정에 있어서, 제1 기밀 공간(7)에는, 제2 유량 제어 밸브(28)를 통하여 유량이 제어된 상태로 질소가 공급된다. 따라서, 제1 기밀 공간(7)은, 참고예에 있어서의 가압 속도와 비교하여 완만한 속도로 가압된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼(9)에 테이프(11)를 첩부하기 전의 진공 배기 공정에 있어서, 제1 유량 제어 밸브(27)에 의해 유량을 제어한 상태에서 제1 기밀 공간(7)의 공기를 흡인해서, 제1 기밀 공간(7)을 천천히 감압시킨다. 따라서, 제1 기밀 공간(7) 내의 공기의 이동에 의한 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼(9)에 테이프(11)를 첩부한 후의 고무 수축 및 평탄화 공정에 있어서, 제2 유량 제어 밸브(28)에 의해 유량을 제어한 상태로 제1 기밀 공간(7)에 질소를 공급하고, 제1 기밀 공간(7)을 천천히 가압시킨다. 따라서, 제1 기밀 공간(7) 내의 공기의 이동에 의한 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 제1 기밀 공간(7)의 감압을, 제1 기밀 공간(7)이 미리 설정된 소정의 진공도가 될 때까지 행한다. 따라서, 진공 배기 공정에서 제1 기밀 공간(7)을 감압했을 때에, 웨이퍼(9)에 미리 형성된 기밀 공간(32A)과 제1 기밀 공간(7) 사이의 진공도의 차이에 의해 생기는 차압에 의한, 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 고무 수축 및 평탄화 공정에서 제1 기밀 공간(7)을 가압했을 때에, 테이프 첩부 공정에서 웨이퍼(9)에 형성되는 기밀 공간(32B)과, 제1 기밀 공간(7) 사이의 진공도의 차이에 의해 생기는 차압에 의한, 웨이퍼(9)에 탑재된 취약한 구조물의 파손을 방지하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은, 상기 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위 내에서 각종의 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에 있어서는, 본 발명에 따른 테이프 첩부 장치를 반도체 웨이퍼에의 다이싱용 테이프의 첩부에 적용했을 경우를 예시했지만, 본 발명은, 예를 들면, 유리판에 보호용 테이프를 첩부할 경우 등, 저강성의 첩부 대상물에 대해서 테이프를 첩부하는 경우이면, 실시형태에서 예시한 경우 이외에도 널리 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 저속 첩부, 중속 첩부 및 고속 첩부의 3단계의 속도 전환으로 웨이퍼(9)를 테이프(11)에 첩부한다. 그러나, 충분한 두께를 갖는 웨이퍼(9)의 경우나, 고무 시트(10)의 재질이 미끄러지기 어려운 것인 경우에는, 저속 첩부를 생략하고, 중속 첩부부터 테이프 첩부 조작을 시작하도록 해도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 저속 첩부에 있어서, 제2 기밀 공간(8) 측의 자연 누설을 이용하여 고무 시트(10)를 천천히 팽창시키지만, 반드시 자연 누설을 이용할 필요는 없다. 즉, 중속 첩부 시보다도 소량의 공기를 제2 기밀 공간(8)에 공급함으로써, 고무 시트(10)의 팽창 속도를 저속화해도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)에 기체를 공급하는 공급원으로서 질소 공급원(21) 및 공기 공급원(22)을 구비하지만, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)에 공급하는 기체는, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8)의 가압 및 감압을 행할 수 있는 것이면 충분하고, 질소, 공기 이외의 기체여도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 반도체 웨이퍼의 일반 형상에 맞추어, 장치 본체(2), 고무 시트(10) 및 테이프 프레임(12)이, 각각, 원통 형상, 원 형상 및 원환 형상으로 형성되지만, 장치 본체(2) 등의 형상은, 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 사각 형상 등의 다른 형상을 채용할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 제1 및 제2 기밀 공간(7, 8) 중 어느 것이어도, 기체를 공급하는 공급구와 흡인하는 흡인구를 공유화하고 있지만, 이들은 별개로 설치하도록 해도 된다.
이 출원은, 2011년 7월 1일에 출원된 일본 출원 특원 2011-147018을 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 포함한다.
1 : 테이프 첩부 장치
2 : 장치 본체
3 : 급배기 기구
4 : 제어부
4a : 타이머
5 : 기밀 공간
6 : 챔버
6a : 상측 챔버
6b : 하측 챔버
7 : 제1 기밀 공간
7a : 내측 공간
7b : 외측 공간
8 : 제2 기밀 공간
9 : 웨이퍼
10 : 고무 시트
11 : 테이프
12 : 테이프 프레임
13 : 제1 급배기관
14 : 제2 급배기관
14a : 메시 덮개
15 : 진공도 센서
16 : 씰 링
17 : 스페이서
18 : 누름 링
19 : 홈
21 : 질소 공급원
22 : 공기 공급원
23 : 진공 펌프
24 : 제1 전자기 밸브
25 : 제2 전자기 밸브
26 : 제3 전자기 밸브
27 : 제1 유량 제어 밸브
28 : 제2 유량 제어 밸브
29 : 제3 유량 제어 밸브
31(31A, 31B) : 박막
32(32A, 32B) : 기밀 공간

Claims (9)

  1. 내부에 기밀 공간을 갖는 용기와,
    상기 기밀 공간을, 상방에 위치하는 제1 기밀 공간과 하방에 위치하는 제2 기밀 공간으로 나누고, 당해 제1 기밀 공간 측에 테이프 첩부 대상물이 배치되는 탄성 시트와,
    상기 제1 기밀 공간 내에서 테이프를 유지하고, 당해 테이프를 상기 탄성 시트에 배치된 테이프 첩부 대상물로부터 소정의 거리를 띄워 위치시키는 테이프 유지 부재와,
    상기 제1 및 제2 기밀 공간에 대한 기체의 공급 및 흡인에 의해 가압 및 감압을 전환하는 기압 전환 수단과,
    상기 용기의 하부에 배치되며, 상기 제1 및 제2 기밀 공간의 각각에 대한 기체의 공급 및 흡인을 위한 제1 및 제2 급배기관을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 기밀 공간을 감압하여 진공 상태로 한 후, 상기 제2 기밀 공간을 가압하여 상기 탄성 시트를 팽창시켜, 상기 테이프 첩부 대상물을 압상하여 상기 테이프에 첩부하고, 상기 제1 기밀 공간을 가압하여 상기 탄성 시트를 수축시키는 테이프 첩부 장치로서,
    상기 제2 기밀 공간 측의 상기 용기의 하부와 상기 탄성 시트 사이에 배치됨과 아울러서, 상기 제2 급배기관의 주위에 배치되는 스페이서를 구비하고,
    상기 기압 전환 수단은,
    당해 제1 기밀 공간의 기체를 흡인할 때의 당해 기체의 유량을 제어하는 제1 유량 제어 수단과,
    당해 제1 기밀 공간에 기체를 공급할 때의 당해 기체의 유량을 제어하는 제2 유량 제어 수단을 가지고,
    상기 제1 기밀 공간을 감압할 때에, 상기 제1 유량 제어 수단에 의해 유량을 제어한 상태에서 상기 제1 기밀 공간의 상기 기체를 흡인하고,
    상기 제1 기밀 공간을 가압할 때에, 상기 제2 유량 제어 수단에 의해 유량을 제어한 상태에서 상기 제1 기밀 공간에 대해서 상기 기체를 공급하는 테이프 첩부 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기밀 공간의 진공도를 검출하는 진공도 검출 수단을 더 구비하고,
    상기 제1 기밀 공간의 진공도가 소정의 진공도가 될 때까지, 상기 제1 기밀 공간을 감압하는 테이프 첩부 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테이프 첩부 대상물에는, 제1 내부 기밀 공간이 형성되며,
    상기 소정의 진공도는, 상기 제1 기밀 공간의 감압에 의해 생기는, 상기 제1 내부 기밀 공간과 상기 제1 기밀 공간 사이의 차압에 의해, 상기 테이프 첩부 대상물을 파손시키지 않는 진공도로 하는 테이프 첩부 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 테이프 첩부 대상물에는, 상기 테이프의 첩부에 의해 제2 내부 기밀 공간이 형성되며,
    상기 소정의 진공도는, 상기 제1 기밀 공간의 가압에 의해 생기는, 상기 제2 내부 기밀 공간과 상기 제1 기밀 공간 사이의 차압에 의해, 상기 테이프 첩부 대상물을 파손시키지 않는 진공도로 하는 테이프 첩부 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 첩부 대상물의 압상에 있어서, 상기 제2 기밀 공간의 가압량을 제어하여 상기 탄성 시트의 팽창 속도를 저속으로부터 고속을 향하여 단계적으로 변화시키면서, 상기 테이프 첩부 대상물을 상기 테이프에 첩부하는 테이프 첩부 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프의 접촉 면적이 소정량에 달할 때까지, 상기 테이프 첩부 대상물이 파손하지 않는 가압압으로 당해 테이프 첩부 대상물을 상기 테이프에 가압 가능한 제1 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시키고, 그 후, 당해 탄성 시트의 팽창 속도를 상기 제1 속도보다도 빠른 제2 속도로 전환하고, 상기 테이프 첩부 대상물의 첩부면의 전체를 상기 테이프에 접촉시키는 테이프 첩부 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 속도로 탄성 시트를 팽창시키기에 앞서, 당해 제1 속도보다도 느린 제3 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시켜, 상기 테이프 첩부 대상물의 중심부를 상기 테이프에 접촉시키는 테이프 첩부 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기밀 공간을 진공 상태로 한 후, 당해 제1 기밀 공간의 진공 상태를 유지한 채 당해 제2 기밀 공간을 폐색함으로써, 상기 제3 속도로 상기 탄성 시트를 팽창시키는 테이프 첩부 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 속도로 탄성 시트를 팽창시킬 때에, 상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프가 서로 접촉한 상태에서, 상기 테이프 첩부 대상물과 상기 테이프를 압상하여, 상기 기밀 공간의 천장면으로 미는 테이프 첩부 장치.
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