KR20080067294A - 점착 테이프 부착 방법 및 이것을 이용한 점착 테이프 부착장치 - Google Patents

점착 테이프 부착 방법 및 이것을 이용한 점착 테이프 부착장치 Download PDF

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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

기판을 적재 보유 지지하는 척 테이블과, 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 양면 점착 테이프로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 척 테이블 상에 공급하는 테이프 공급 수단과, 제1 세퍼레이터가 박리된 상태에서 척 테이블 상에 공급된 양면 점착 테이프를 제2 세퍼레이터측으로부터 압박 구름 이동하여 기판의 표면에 부착해 가는 부착 롤러와, 부착 롤러로 권취 반전한 제2 세퍼레이터를 부착 전진 이동에 수반하여 양면 점착 테이프로부터 박리하여, 부착 롤러의 부착 전진 이동에 동조하여 권취하는 세퍼레이터 회수 수단과, 기판에 부착된 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 주행하는 테이프 절단 기구를 구비한다.
척 테이블, 세퍼레이터, 테이프 공급 수단, 점착 테이프, 테이프 절단 기구

Description

점착 테이프 부착 방법 및 이것을 이용한 점착 테이프 부착 장치{ADHESIVE TAPE JOINING METHOD AND ADHESIVE TAPE JOINING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 반도체 웨이퍼, 글래스 기판, 회로 기판 등의 각종 기판에 양면 점착 테이프를 개재시켜 보강용 기판을 접합하는 경우 등에 이용하는 점착 테이프 부착 방법 및 이것을 이용한 점착 테이프 부착 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(이하, 단순히「웨이퍼」라 함)는 웨이퍼 상에 다수의 소자를 형성한 후, 백 그라인드 공정에서 웨이퍼 이면을 깎고, 그 후 다이싱 공정에서 각 소자로 나누어 절단되어 있다. 그러나, 최근에는 고밀도 실장의 요구에 수반하여 웨이퍼 두께를 100 ㎛로부터 50 ㎛, 나아가서는 25 ㎛ 정도로까지 얇게 하는 경향이 있다.
이와 같이 얇게 백 그라인드된 웨이퍼는 취약할 뿐만 아니라, 왜곡이 발생되어 있는 것이 많다. 따라서, 웨이퍼의 취급성이 매우 나쁘게 되어 있다.
그래서, 점착 시트를 개재시켜 웨이퍼에 글래스판 등의 강성을 갖는 기판을 접합함으로써 웨이퍼를 보강하는 방법이 제안되어 있다.
구체적으로는, 상면에 점착 테이프가 미리 부착된 웨이퍼를 보유 지지대에 적재 고정하고, 이 웨이퍼의 상방에 있어서, 글래스판 등으로 이루어지는 베이스(보강용 지지 기판)를 베이스 지지부의 상단에 경사 자세로 계지 보유 지지한다. 이 상태에서 프레스 롤러를 베이스의 표면으로 이동시키는 동시에, 그 이동에 따라서 베이스 지지부를 하강시킴으로써, 베이스를 반도체 웨이퍼에 부착하도록 구성되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2000-349136호 공보 참조).
베이스를 접합하기 위해, 웨이퍼에 부착되는 점착 테이프에는, 표리의 점착면에 세퍼레이터를 구비한 양면 점착 테이프가 이용된다. 이것의 한쪽의 세퍼레이터를 박리하여 노출된 점착면을 웨이퍼의 표면에 부착한 후에, 점착 테이프를 웨이퍼 외주를 따라 절단하고, 표면에 세퍼레이터가 남겨진 양면 점착 테이프를 부착한 웨이퍼를 제작한다. 이 웨이퍼는, 그 후에 별도의 공정의 접합 장치로 반입되어 베이스에의 접합 처리가 행해진다.
이 경우, 접합 처리에 앞서 점착 테이프의 표면에 남겨져 있는 다른 쪽의 세퍼레이터를 박리하여 베이스를 접합하기 위한 점착면을 노출시킬 필요가 있다. 이 세퍼레이터의 박리는, 작업자가 수작업으로 행하고 있으므로 작업 능률의 향상이 곤란하게 되어 있다.
본 발명은, 웨이퍼 등의 기판에 보강용 지지 기판을 접합하는 양면 점착 테이프를 효율적으로 부착할 수 있는 점착 테이프 부착 방법 및 이것을 이용한 점착 테이프 부착 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성을 채용한다.
기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부착 방법이며, 상기 방법은,
표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 상기 기판의 표면에 부착하는 테이프 부착 과정과,
상기 기판에 부착된 양면 점착 테이프의 제2 점착면으로부터 제2 세퍼레이터를 박리하는 세퍼레이터 박리 과정과,
상기 기판에 부착된 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 절단하는 테이프 절단 과정을 포함한다.
본 발명의 점착 테이프 부착 방법에 따르면, 테이프 부착 과정으로부터 테이프 절단 과정으로 진행한 상태에서 기판에 부착된 양면 점착 테이프는, 그 표면의 점착면이 노출된 상태로 된다. 따라서, 후작업에서 점착면을 노출시키기 위해 세퍼레이터를 박리할 필요는 없으므로, 기판에의 보강용 지지 기판의 접합 처리로 즉 시 이행할 수 있다. 즉, 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 방법은 다음과 같이 실시하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 테이프 부착 과정과 세퍼레이터 박리 과정을 동시에 진행시킨다.
이 방법에 따르면, 테이프 부착을 행한 후, 별도의 과정에서 세퍼레이터 박리를 행하는 경우에 비해, 점착면이 노출된 양면 점착 테이프를 부착한 기판을 효율적으로 단시간에 얻을 수 있다.
또한, 테이프 부착 과정에서는, 부착 롤러를 제2 세퍼레이터 상에 압박하면서 구름 이동시켜 양면 점착 테이프를 기판에 부착하고, 세퍼레이터 회수 과정에서는, 부착 롤러의 구름 이동과 동조하여 후방으로부터 추종하는 에지 부재에 제2 세퍼레이터를 권취 반전하여 박리해도 좋다.
이 방법에 의해서도 상기 방법과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 방법은, 테이프 절단 과정에서, 기판 형상으로 양면 점착 테이프를 절단한 후에, 보강용 지지 기판을 제2 점착면에 접합하는 기판 접합 과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 방법에 따르면, 점착면이 노출된 양면 점착 테이프를 부착한 기판을 일단 회수할 필요가 없다. 따라서, 기판에의 보강용 지지 기판의 접합 처리를 즉시 행할 수 있으므로, 지지 기판으로 보강된 기판을 효율적으로 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성을 채용한다.
예를 들어, 첫 번째로, 기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부 착 장치이며, 상기 장치는,
상기 기판을 적재 보유 지지하는 척 테이블과,
표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 척 테이블 상에 공급하는 테이프 공급 수단과,
제1 세퍼레이터가 박리된 상태에서 상기 척 테이블 상에 공급된 상기 양면 점착 테이프를 제2 세퍼레이터측으로부터 압박 구름 이동하여, 상기 기판의 표면에 부착해 가는 부착 롤러와,
상기 부착 롤러로 권취 반전한 제2 세퍼레이터를 부착 롤러의 부착 전진 이동에 수반하여 양면 점착 테이프로부터 박리하여, 부착 롤러의 부착 전진 이동에 동조하여 권취하는 세퍼레이터 회수 수단과,
상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 주행하는 커터날을 구비한 테이프 절단 기구를 포함한다.
두 번째로, 기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부착 장치이며, 상기 장치는,
상기 기판을 적재 보유 지지하는 척 테이블과,
표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 척 테이블 상에 공급하는 테이프 공급 수단과,
제1 세퍼레이터가 박리된 상태에서 상기 척 테이블 상에 공급된 상기 양면 점착 테이프를 제2 세퍼레이터측으로부터 압박 구름 이동하여, 상기 기판의 표면에 부착해 가는 부착 롤러와,
상기 부착 롤러의 후방에 배치된 에지 부재로 권취 반전한 제2 세퍼레이터를 에지 부재의 이동에 수반하여 양면 점착 테이프로부터 박리하고, 에지 부재의 이동에 동조하여 제2 세퍼레이터를 권취하는 세퍼레이터 회수 수단과,
상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 주행하는 커터날을 구비한 테이프 절단 기구를 포함한다.
본 발명의 점착 테이프 부착 장치에 따르면, 제1 세퍼레이터의 박리된 양면 점착 테이프를, 구름 이동하는 부착 롤러로 기판의 표면에 부착하면서, 동시 또는 시간차를 두고 제2 세퍼레이터를 부착 롤러 또는 에지 부재로 권취 반전하여 양면 점착 테이프로부터 박리하여 점착면을 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 방법 발명을 적합하게 실현할 수 있다.
또한, 상기 장치에 있어서, 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프의 제2 점착면에 보강용 지지 기판을 접합하는 기판 접합 기구를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 점착면이 노출된 양면 점착 테이프를 부착한 기판을 일단 회수할 필요가 없다. 따라서, 기판에의 보강용 지지 기판의 접합 처리를 행할 수 있다. 즉, 지지 기판으로 보강된 기판을 효율적으로 얻을 수 있다.
또한, 상기 장치에 있어서, 부착 롤러에 의해 박리된 제2 세퍼레이터의 반송 거리가 일정해지도록, 부착 롤러와 세퍼레이터 회수 수단이 일체로 되어 이동하도록 구성해도 좋다.
또는, 에지 부재에 의해 박리된 제2 세퍼레이터의 반송 거리가 일정해지도록, 에지 부재와 세퍼레이터 회수 수단이 일체로 되어 이동하도록 구성해도 좋다.
이들 구성에 따르면, 제2 세퍼레이터가 느슨하게 감기는 것을 방지할 수 있다.
발명을 설명하기 위해 현재 적합하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책에 한정되는 것은 아닌 것을 이해 바란다.
본 발명에 따르면, 점착면이 노출된 양면 점착 테이프를 부착한 기판을 일단 회수할 필요가 없어, 기판에의 보강용 지지 기판의 접합 처리를 즉시 행할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
또한, 본 실시예에서는, 점착 테이프를 부착하는 기판으로서, 반도체 웨이퍼를 예로 채용하여 설명한다.
도1은 본 발명에 관한 점착 테이프 부착 방법을 실행하는 기판 접합 장치의 전체 사시도, 도2는 그 평면도, 도3은 그 정면도이다.
본 실시예의 기판 접합 장치(1)는, 도1 내지 도3에 도시하는 바와 같이 베이스(2)의 우측 앞쪽에, 기판의 일예인 반도체 웨이퍼(W1)(이하, 단순히「웨이퍼(W1)」라 함)를 수용한 카세트(C1)가 장전되는 웨이퍼 공급부(3)와, 베이스(2)의 중앙 앞쪽에, 글래스판이나 스테인레스강 등으로 이루어지는 웨이퍼(W1)와 대략 동일 형상의 보강용 지지 기판(W2)을 수납한 카세트(C2)가 장전되는 지지 기판 공급부(4), 베이스(2)의 왼쪽 앞쪽에, 지지 기판(W2)이 접합된 웨이퍼(W1)를 회수하는 웨이퍼 회수부(5)가 배치되어 있다. 이 웨이퍼 공급부(3)와 지지 기판 공급부(4)의 사이에는, 로봇(6)을 구비한 제1 반송 기구(7)와, 반송 벨트에 의해 웨이퍼(W1)를 수평 반송하는 제2 반송 기구(8)가 배치되어 있다. 또한, 베이스(2)의 우측 안쪽에는 제1 얼라인먼트 스테이지(9)가 배치되어 있다. 그 상방에는 웨이퍼(W1)를 향해 양면 점착 테이프(T)를 공급하는 테이프 공급부(10)가 배치되어 있다. 또한, 테이프 공급부(10)의 우측 비스듬히 하방에는 테이프 공급부(10)로부터 공급된 세퍼레이터를 갖는 양면 점착 테이프(T)의 한쪽의 점착면으로부터 제1 세퍼레이터(s1)만을 박리하여 회수하는 제1 세퍼레이터 회수부(11)가 배치되어 있다. 얼라인먼트 스테이지(9)의 좌측 옆에는 웨이퍼(W1)를 적재하여 흡착 보유 지지하는 척 테이블(12)과, 이 척 테이블(12)에 보유 지지된 웨이퍼(W1)에 양면 점착 테이프(T)를 부착하는 테이프 부착 유닛(13)과, 웨이퍼(W1)에 양면 점착 테이프(T)를 부착한 후의 불필요한 테이프(T')를 박리하는 테이프 박리 유닛(14)이 배치되어 있다. 그 상방에는 웨이퍼(W1)에 부착된 양면 점착 테이프(T)를 웨이퍼(W1)의 외형을 따라 절단하는 테이프 절단 기구(15)가 배치되어 있다. 또한, 그 좌측 상방에는, 불필요한 테이프(T')를 회수하는 테이프 회수부(16)가 배치되어 있다. 또한, 테이프 부착 유닛(13)의 좌측 옆에는, 로봇 아암(17)을 구비한 제3 반송 기구(18)가 배치되어 있고, 그 좌측 옆에 제2 얼라인먼트 스테이지(19)가 배치되어 있다. 또한, 그 좌측 안쪽에는, 웨이퍼(W1)와 지지 기판(W2)을 접합하는 기판 접합 기구(20)가 배치되어 있다. 이하, 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
웨이퍼 공급부(3), 지지 기판 공급부(4) 및 웨이퍼 회수부(5)는, 승강 가능한 카세트대를 구비하고 있다. 각 카세트대에 수용된 카세트(C1 내지 C3)는, 각각에 웨이퍼(W1), 지지 기판(W2) 및 지지 기판이 부착된 웨이퍼(W1)를 다단으로 수납하여 적재되도록 되어 있다. 이때, 카세트(C1, C3) 중에서는, 웨이퍼(W1)는 패턴면을 상향으로 한 수평 자세를 유지하고 있다.
제1 반송 기구(7) 및 제3 반송 기구(18)는 로봇 아암(6, 17)을 구비하는 동시에, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 굴곡 및 선회하도록 구성되어 있다.
로봇 아암(6, 17)은, 도2에 도시하는 바와 같이 그 선단에 말굽형을 한 기판 보유 지지부(21, 22)를 구비하고 있다. 이 기판 보유 지지부(21, 22)에는 도시하지 않은 흡착 구멍이 형성되어 있어, 카세트(C1, C2)에 수용된 웨이퍼(W1) 및 지지 기판(W2)을 이면으로부터 진공 흡착하도록 되어 있다.
즉, 로봇 아암(6)은 카세트(C1)에 다단으로 수납된 웨이퍼(W)끼리의 간극을 기판 보유 지지부(21)가 진퇴하여 웨이퍼(W1)를 이면으로부터 흡착 보유 지지하는 동시에, 흡착 보유 지지한 웨이퍼(W1)를 후술하는 제1 얼라인먼트 스테이지(9), 보유 지지부(12) 및 제2 반송 기구(8)의 순으로 반송한다.
로봇 아암(17)은, 제2 반송 기구(8)에 의해 반송되어 오는 양면 점착 테이프가 부착된 웨이퍼(W1)를 제2 얼라인먼트 스테이지(19), 기판 접합 기구(20)의 순으로 반송한다. 또한, 로봇 아암(17)은 카세트(C2)에 다단으로 수납된 지지 기 판(W2)끼리의 간극을 기판 보유 지지부(22)가 진퇴하여 지지 기판(W2)을 이면으로부터 흡착 보유 지지하는 동시에, 흡착 보유 지지한 지지 기판(W2)을 후술하는 제2 얼라인먼트 스테이지(19), 기판 접합 기구(20)의 순으로 반송하고, 또한 기판 접합 기구(20)에서 지지 기판(W2)이 접합된 웨이퍼(W1)를 카세트(C3)로 반송한다.
제2 반송 기구(8)는, 반송 롤러 또는 무단 벨트에 의해 구성된 컨베이어식 반송 기구로, 로봇 아암(6)에 의해 이동 적재된 양면 점착 테이프가 부착된 웨이퍼(W1)를 로봇 아암(17)으로 전달 가능한 위치로 수평 반송한다.
제1 얼라인먼트 스테이지(9)는, 적재된 대략 원형의 웨이퍼(W1)의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등을 기초로 하여 위치 맞춤을 행한다.
제2 얼라인먼트 스테이지(19)는, 웨이퍼(W1)에 대해서는 제1 얼라인먼트 스테이지(9)와 마찬가지로 오리엔테이션 플랫 등을 기초로 하여 위치 맞춤을 행한다. 또한, 지지 기판(W2)에 대해서는, 중심 위치를 1쌍의 계지 갈고리(68) 사이에 끼워 넣어 결정한다.
척 테이블(12)의 중심부에는, 도8에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W1)의 수취 및 전달을 행하는 흡착 패드(12a)가 승강 가능하게 장비되어 있다.
도1로 되돌아가, 테이프 공급부(10)는 보빈(24)에 가열 팽창에 의해 접착력이 저하되는 양면 점착 테이프(T)가 양면 세퍼레이터를 구비하여 권취되어 있다. 또한, 이 보빈(24)으로부터 조출된 세퍼레이터가 부착된 양면 점착 테이프(T)를, 도3에 도시하는 가이드 롤러(25)군으로 권취 안내한다. 또한, 테이프 공급부(10)는 장치 본체의 종벽에 축지지되어 브레이크 기구 등을 통해 회전 규제되어 있다. 당해 테이프 공급부(10)는 본 발명의 테이프 공급 수단에 상당한다.
제1 세퍼레이터 회수부(11)는, 기판 부착측의 점착면에 구비된 제1 세퍼레이터(s1)를 박리하여 종벽에 축지지된 회수 보빈(26)에서 권취 회수하도록 구성되어 있다. 또한, 제1 세퍼레이터 회수부(11)는, 도시되어 있지 않는 모터 등의 구동 기구에 연동 연결되어 있다.
도3 및 도4에 도시하는 바와 같이, 테이프 부착 유닛(13)은, 테이프 주행 방향으로 슬라이드 가능하게 안내 레일(27)에 파지되고, 모터(28)에 의해 정역(正逆) 구동되는 이송 나사(29)로 왕복 나사 이송 이동되도록 되어 있다. 또한, 테이프 부착 유닛(13)에는 부착 롤러(30)가 회전 가능하게 축지지되어 있다. 이 부착 롤러(30)는, 양면 점착 테이프(T)의 세퍼레이터가 부착된 표면을 압박하여 구름 이동하면서 웨이퍼(W1)의 표면에 양면 점착 테이프(T)를 부착해 간다.
또한, 테이프 부착 유닛(13)에는 제2 세퍼레이터 회수부(31)가 장비되어 있다. 이 제2 세퍼레이터 회수부(31)는, 웨이퍼(W1)에 부착된 양면 점착 테이프(T)의 표면으로부터 제2 세퍼레이터(s2)를 박리하여 회수한다. 즉, 부착 롤러(30)에 권취 반전되어 박리된 제2 세퍼레이터(s2)가 가이드 롤러(32)로 안내되어, 상하 1쌍의 핀치 롤러(33)의 사이로 유도된 후, 모터(34)에 의해 구동되는 회수 보빈(35)에서 권취 회수된다. 또한, 제2 세퍼레이터 회수부(31)는 본 발명의 세퍼레이터 회수 수단에 상당한다.
핀치 롤러(33)에는 세퍼레이터 권취 속도를 검출하는 로터리 인코더(36)가 연결되어 있고, 여기서의 검출 결과가 제어 장치(42)로 송신된다. 제어 장치(42) 는 부착 롤러(30)의 이동 속도에 동조한 속도로 세퍼레이터 권취가 행해지도록 회수 보빈(35)을 회전 제어한다.
테이프 절단 기구(15)는, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 상방의 대기 위치와, 양면 점착 테이프(T)를 절단하는 작용 위치에 걸쳐 승강 이동한다. 또한, 웨이퍼(W1)의 외형을 따라 커터날(37)을 선회 주사시켜 양면 점착 테이프(T)를 웨이퍼 형상으로 절단한다.
도3에 도시하는 바와 같이, 테이프 박리 유닛(14)은 테이프 주행 방향으로 슬라이드 가능하게 안내 롤러(27)에 파지되고, 모터(38)에 의해 정역 구동되는 이송 나사(39)로 왕복 나사 이송 이동된다. 또한, 테이프 박리 유닛(14)에는 박리 롤러(40)가 회전 가능하게 축지지되어 있는 동시에, 이 박리 롤러(40)가 도시하지 않은 실린더 등에 의해 상하 요동 구동한다. 박리 롤러(40)는 절단된 후의 불필요한 양면 점착 테이프(T')를 척 테이블(12)로부터 박리한다.
테이프 회수부(16)에는, 베이스(2)의 종벽에 축지지된 회수 보빈(41)이 구비되어, 모터 등의 구동부에 연동 연결되어 있다. 즉, 테이프 공급부(10)로부터 소정량의 양면 점착 테이프(T)가 조출되어 웨이퍼(W) 상에 공급되는 동시에, 구동부가 작동함으로써 양면 점착 테이프(T)를 절단 후의 불필요한 테이프(T')가 회수 보빈(41)에 권취되도록 되어 있다.
기판 접합 기구(20)는, 도6에 도시하는 바와 같이 베이스(2) 상에 설치되고, 개폐 가능한 감압실(50)의 내부에 설치된 구조로 되어 있다.
또한, 도5 및 도6에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W1)를 수평으로 적재하여 보 유 지지하는 진공 흡착식 보유 지지 테이블(51)과, 지지 기판(W2)의 주연을 4군데에서 계지 보유 지지하는 2쌍의 계지 갈고리(52)와, 이들 계지 갈고리(52)로 지지 기판(W2)을 계지한 상태에서, 그 상측의 위치에서 대기하고 있는 압박 부재(53)와, 이들의 구동 수단으로 구성되어 있다. 이하에 각 구성의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
계지 갈고리(52)는 홀더(54)에 탈착 가능하게 볼트 조임 연결되어 있고, 그 선단부에, 지지 기판(W2)의 주연 부위를 하방으로부터 받아내어 계지하는 부분 원호 형상의 계지부(52a)가 높이가 다른 형상으로 구비되어 있다.
홀더(54)는, 평면에서 보아 수평 횡축심(p)을 지지점으로 하여 수평 자세로부터 하방으로의 경사 자세로 요동 가능하게 베어링 브래킷(55)에 축지지되어 있고, 또한 베어링 브래킷(55)은 가동대(56)에 장비되어 있다. 가동대(56)는 승강대(57) 상에 배치되어 있고, 에어 실린더 혹은 펄스 모터에 의해 나사 이송 구동되는 직선 가로 구동 기구(58)에 의해, 수평으로 가로 이동 가능하게 구성되어 있다. 즉, 각 계지 갈고리(52)는 기판 보유 지지 위치와 기판 외방으로 후퇴한 퇴피 위치와의 사이에서 왕복 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한, 직선 가로 구동 기구(58) 자체는, 베이스 상에 기립 설치된 레일(59)을 따라 승강 가능한 승강대(57)에 장비되어 있다. 이 승강대(57)는 에어 실린더 혹은 펄스 모터 등의 구동 기구(60)를 이용하여 승강대(57)를 승강함으로써, 각 계지 갈고리(52)를 승강할 수 있도록 구성되어 있다.
압박 부재(53)는 웨이퍼(W1)의 직경보다도 큰 직경을 갖는 대략 반구 형상의 탄성체로 구성되어 있다. 예를 들어, 본 실시예 장치의 경우, 압박 부재(53)는 그 압박 개시 위치가 되는 선단이, 도7에 도시하는 바와 같이 편평면(53a)을 갖는다. 이 편평면(53a)을 가짐으로써, 압박 부재(53)에 의한 압박력이 국소적으로 지지 기판(W2)에 작용하는 것을 억제할 수 있다. 환언하면, 압박력을 지지 기판(W2)의 직경 방향으로 분산시켜 대략 균일한 압박력을 지지 기판(W2)에 작용시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W1)의 파손을 억제할 수 있는 동시에, 접합면에 말려 들어가는 기포를 효율적으로 배출할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W1)의 외주 부분에 접합 불균일 없이 지지 기판(W2)과 웨이퍼(W1)를 밀착시킬 수 있다.
또한, 압박 부재(53)는 장착 기단측에 원기둥 블록(53b)을 갖고, 이 원기둥 블록(53b)의 높이 c, 반구 형상의 블록(53c)의 반경 a, 곡률 반경 R, 편평면(53a)의 반경 b, 원기둥 블록(53b)의 장착 기단면으로부터 블록(53c)의 선단까지의 높이 h 및 경도 등이 접합하는 웨이퍼(W1)의 사이즈나 재질에 따라 적절하게 설정되어 있다. 즉, 원기둥 블록(53b)의 높이 c는, 압박에 의한 탄성 변형시에 반구 형상의 블록(53c)의 부분이 직경 방향과 높이 방향으로 스트레스 없이 변형할 수 있는 높이로 설정된다. 곡률 반경 R은, 압박력이 지지 기판(W2)의 직경 방향(방사 형상)으로 전파(傳播)되어, 지지 기판(W2)에의 압박력(면압)이 균일해지는 범위로 설정된다. 반경 a는 웨이퍼(W1)에 지지 기판(W2)을 접합할 때, 탄성 변형된 압박 부재(53)가 지지 기판(W2)의 전체면과 접촉하여 덮는 사이즈가 바람직하다. 예를 들어, 웨이퍼(W1)의 직경의 대략 2배이다. 편평면(53a)의 반경 b는, 접촉 면적의 면압이 균일해지도록 설정된다.
또한, 압박 부재(53)는 마찰 계수가 낮고 내열성이 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 저경도의 재질인 것이다. 예를 들어, 실리콘 고무나 불소 고무 등을 이용하여, 반구 형상의 블록 또는 벌룬으로 성형한 것이 이용된다.
예를 들어, 이들 압박 부재(53)의 조건을 6인치의 웨이퍼(W1)에 동일 형상의 지지 기판(W2)을 접합할 때에 적용한 경우, 반경 a는 600 ㎜, 편평면(53a)의 반경 b는 1 내지 10 mm, 원기둥 블록(53b)의 높이 c는 10 내지 40 ㎜, 곡률 반경 R은 150 내지 300 ㎜, 양 블록(53b, 53c)을 합한 높이 h는 50 내지 150 및 경도(쇼어 경도) 5 내지 30의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 반경 a는 600 ㎜, 편평면(53a)의 반경 b는 3 ㎜, 높이 c는 25 ㎜, 곡률 반경 R은 200 ㎜, 경도(쇼어 경도)는 선단 부분에서 15, 이 선단 부분으로부터 기단측을 향함에 따라 경도가 증가하여 기단 부분에서 20이다.
또한, 상기 곡률 반경 R은 반구 형상의 블록(53c)을 구체(球體)로서 가정하였을 때의 반경을 기초로 하여 구하고 있지만, 이 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 압박 부재(53)는, 커버 케이스(61) 내에서 승강 가능하게 장착되어 있다. 즉, 커버 케이스(61)에는, 4개의 가이드 축(63)을 통해 상하 슬라이드 가능하고, 또한 에어 실린더(64)에 의해 구동 승강되는 승강 프레임(65)이 장착되어 있다. 이 승강 프레임(65)에 압박 부재(53)가 장착되어 있다.
감압실(50)은, 도5 및 도6에 도시하는 바와 같이 베이스 상에 설치된 대략 원통 형상의 고정 주위벽(66)과, 이 고정 주위벽(66)에 도시하지 않은 힌지를 통해 상하로 요동 개폐 가능하게 장착된 커버 케이스(61)로 구성되어 있다. 또한, 도시 되어 있지 않은 진공 펌프를 작동시킴으로써 실내를 감압하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 고정 주위벽(66)의 상단 전체 둘레에는, 폐쇄된 커버 케이스(61)의 하단 전체 둘레에 밀착하여 실내의 기밀을 유지하기 위한 밀봉부(62)가 장착되어 있다. 또한, 편평면을 갖는 측면에는 슬라이드 개폐하는 셔터(67)가 설치되어 있다. 즉, 로봇 아암(17)에 의해 흡착 보유 지지된 웨이퍼(W1) 및 지지 기판(W2)을 셔터 개구로부터 내부로 반입시켜, 각각을 보유 지지 테이블(51)과 각 계지 갈고리(52)에 적재 보유 지지시킨다.
다음에, 상기 실시예 장치를 이용하여 웨이퍼(W1)에 지지 기판(W2)을 부착하는 일주의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
각 카세트(C1 내지 C3)의 장전이나 양면 점착 테이프(T)의 세트 등의 초기 설정이 완료되면, 장치의 작동을 실행한다. 우선, 제1 반송 기구(7)가 선회하여, 이 기구에 구비된 로봇 아암(6)의 기판 보유 지지부(21)가 카세트(C1) 내의 웨이퍼끼리의 간극에 삽입된다. 로봇 아암(6)은, 그것의 기판 보유 지지부(21)로 웨이퍼(W1)를 이면으로부터 흡착 보유 지지하여 취출하고, 웨이퍼(W1)를 제1 얼라인먼트 스테이지(9)에 이동 적재한다.
제1 얼라인먼트 스테이지(9)에 적재된 웨이퍼(W1)는, 오리엔테이션 플랫이나 노치를 기초로 하여 위치 맞춤된다. 위치 맞춤 후, 웨이퍼(W1)는 로봇 아암(6)에 의해 이면이 흡착 보유 지지되어 척 테이블(12)에 이동 적재된다. 척 테이블(12)에 적재된 웨이퍼(W1)는 위치 맞춤이 행해져, 흡착 보유 지지된다. 이때, 도8에 도시하는 바와 같이 테이프 부착 유닛(13)과 테이프 박리 유닛(14)은 좌측의 초기 위치에, 및 테이프 절단 기구(15)는 상방의 대기 위치에 각각 위치한다.
웨이퍼(W1)의 위치 맞춤이 종료하면, 도9에 도시하는 바와 같이 테이프 부착 유닛(13)의 부착 롤러(30)가 양면 점착 테이프(T)의 표면[제2 세퍼레이터(s2)의 상면]을 압박하면서 테이프 주행 방향과는 역방향(도9에서는 좌측으로부터 우측)으로 구름 이동하여, 웨이퍼(W1)의 표면 전체에 균일하게 양면 점착 테이프(T)를 부착한다.
이때, 테이프 공급부(10)로부터 웨이퍼(W1)를 향해 공급되는 양면 점착 테이프(T)는, 그 공급 과정에서 제1 세퍼레이터(s1)가 박리된다. 그 후, 부착 롤러(30)의 이동에 동조하여 제2 세퍼레이터 회수부(31)의 회수 보빈(35)이 구동 제어된다. 즉, 부착 롤러(30)로 권취 반전되어 양면 점착 테이프(T)로부터 박리된 제2 세퍼레이터(s2)가, 부착 롤러(30)의 이동 속도와 동일한 속도로 권취 회수되어, 양면 점착 테이프(T)의 상향 점착면이 노출된다.
테이프 부착 유닛(13)이 종료 위치에 도달하면, 도10에 도시하는 바와 같이 테이프 절단 기구(15)가 절단 작용 위치로 강하하고, 커터날(37)의 날끝이 양면 점착 테이프(T)에 찔려 관통한다. 그 후, 커터날(37)이 웨이퍼(W1)의 주연을 따라 선회 이동함으로써, 양면 점착 테이프(T)가 대략 웨이퍼 형상으로 절단된다.
양면 점착 테이프(T)가 절단된 후, 테이프 절단 기구(15)는 도11에 도시하는 바와 같이 상승하여 대기 위치로 복귀된다.
다음에, 테이프 박리 유닛(14)이, 기판 상을 시트 주행 방향과는 역방향(도11에서는 좌측으로부터 우측)으로 이동하면서 절단 후의 불필요한 시트(T')를 박리 하여 감아 올린다.
테이프 박리 유닛(14)이 박리 작업의 종료 위치에 도달하면, 테이프 박리 유닛(14)과 테이프 부착 유닛(13)이 테이프 주행 방향으로 이동하여, 도8에 도시하는 초기 위치로 복귀된다. 이때, 테이프(T')가 회수 보빈(41)에 권취되는 동시에, 일정량의 양면 점착 테이프(T)가 테이프 공급부(10)로부터 조출된다.
양면 점착 테이프(T)가 부착된 웨이퍼(W1)는, 로봇 아암(6)에 의해 다시 흡착되어 제2 반송 기구(8)에 이동 적재된다. 제2 반송 기구(8)는, 적재된 웨이퍼(W1)를 제2 로봇 아암(17)의 전달 위치까지 수평 반송한다.
제2 반송 기구(8)에 의해 전달 위치로 반송되어 온 웨이퍼(W1)는, 로봇 아암(17)에 의해 하방으로부터 흡착 보유 지지되어 제2 얼라인먼트 스테이지(19)에 이동 적재되고, 노치 등을 기초로 하여 위치 맞춤된다. 위치 맞춤 후, 웨이퍼(W1)는 로봇 아암(17)에 의해 이면이 흡착 보유 지지되어 기판 접합 기구(20)의 감압실 내의 보유 지지 테이블(51)에 이동 적재된다. 웨이퍼(W1)는 보유 지지 테이블(51)에 의해 흡착 보유 지지된 상태에서 지지 기판(W2)이 기판 접합 기구(20)로 반송되어 올 때까지 대기하고 있다.
웨이퍼(W1)가, 보유 지지 테이블(51)에 적재되면, 제2 로봇 아암(17)은 지지 기판(W2)의 반송을 개시한다. 즉, 그것의 선단의 기판 보유 지지부(22)를 카세트(C1) 내의 지지 기판끼리의 간극에 삽입한다. 로봇 아암(17)은 그것의 기판 보유 지지부(22)로 지지 기판(W2)을 이면으로부터 흡착 보유 지지하여 취출하여, 제2 얼라인먼트 스테이지(19)에 이동 적재한다.
제2 얼라인먼트 스테이지(19)는 1쌍의 계지 갈고리(68)에 의해 지지 기판(W2)을 끼워 넣어 위치 결정을 한다. 위치 결정이 종료되면, 로봇 아암(17)은 지지 기판(W2)의 비접합면을 하방으로부터 흡착 보유 지지하여 들어올려, 그 상방에서 반전시킨다. 그 후, 기판 접합 기구(20)의 감압실 내로 반입한다. 또한, 지지 기판(W2)에 따라서는, 위치 맞춤 후에 반전시킬 필요가 없는 것도 있다.
지지 기판(W2)이 반입되면, 지지 기판(W2)의 직경에 따라서 미리 입력된 정보를 기초로 하여 결정되어 있는 기판 중심측의 소정 위치까지 각 계지 갈고리(52)를 수평 이동시킨다. 이들 계지 갈고리(52)의 계지부(52a)에 의해 지지 기판(W2)을 4점 지지 상태로 수평으로 계지 보유 지지한다. 계지 보유 지지가 종료되면, 로봇 아암(17)은 감압실(50)로부터 퇴피한다. 이때, 보유 지지 테이블(51)에 흡착 보유 지지된 웨이퍼(W1)와 계지 갈고리(52)로 계지 보유 지지된 지지 기판(W2)과는 근접한 대향 상태에 있다.
웨이퍼(W1)와 지지 기판(W2)의 장전이 종료되면 감압실(50)의 셔터(67)를 폐쇄하여 밀폐한 후, 배기 처리를 행하여 내압을, 예를 들어 65 ㎪(500 mmHg) 이하까지 감압한다. 또한, 이 시점에서는 압박 부재(53)는 지지 기판(W2)으로부터 상방에서 대기하고 있다.
감압 처리가 완료되면 접합 개시 지령을 내려, 지지 기판(W2)을 웨이퍼(W1)에 접합을 개시한다.
즉, 접합 지령이 내려지면, 도12의 (a)에 도시하는 바와 같이 지지 기판(W2)의 상방의 대기 위치에 있는 압박 부재(53)가, 도12의 (b)에 도시하는 바와 같이 강하하기 시작한다. 이 강하 동작에 수반하여 압박 부재(53)의 하방 선단이 지지 기판(W2)의 대략 중앙과 접촉하여 압박하고, 지지 기판(W2)을 미소하게 휘게 하여 지지 기판(W2)과 웨이퍼(W1)의 중앙 부분을 접합한다. 이때, 계지 갈고리 선단의 하면이 양면 점착 테이프(T)에 접촉하지 않을 정도로, 또한 지지 기판(W2)의 휨량에 따라서 선단을 하향으로 하여 경사시킨다.
압박 부재(53)를 더욱 강하시켜 감에 따라, 도12의 (c)에 도시하는 바와 같이 압박 부재(53)가 탄성 변형하여 지지 기판(W2)의 직경 방향으로 방사 형상으로 접촉 면적을 확대하면서, 지지 기판(W2)을 웨이퍼(W1)에 서서히 접합해 간다. 이때, 지지 기판(W2)의 휨량이 일정해지도록, 계지 갈고리(52)가 수평으로 되면서 강하해 간다.
또한, 이 압박 부재(53)의 탄성 변형에 의해 지지 기판(W2)에 대한 접촉면성이 확대되어, 지지 기판(W2)의 주연 부근의 소정의 위치까지 오면, 도13의 (a)에 도시하는 바와 같이 계지 갈고리(52)는 지지 기판(W2)의 접합을 방해하지 않도록, 지지 기판(W2)의 계지 보유 지지를 해제하여 기판 외측까지 후퇴한다.
그 후, 도13의 (b)에 도시하는 바와 같이 압박 부재(53)를 더욱 압박하여 지지 기판(W2)의 비접합면의 전체면을 탄성 변형한 압박 부재(53)로 피복하여 웨이퍼(W1)에의 지지 기판(W2)의 접합이 완료된다.
접합이 완료되면, 압박 부재(53)를 상승시켜 대기 위치로 복귀시킨 후, 감압실(50)에 외기가 유입되어 대기압까지 복귀된다. 또한, 그 후에 셔터(67)가 개방된다.
로봇 아암(17)은, 셔터 개구로부터 선단의 기판 보유 지지부(22)를 삽입하여, 지지 기판(W2)이 접합된 웨이퍼(W1)를 흡착 보유 지지하여 취출한다. 이 취출한 웨이퍼(W1)를 카세트(C3)에 장전한다. 이상으로 1회의 접합 처리가 완료되고, 이후 상기 작동을 반복한다.
또한, 상기 실시예에서는, 웨이퍼(W1)에 동일한 직경의 지지 기판(W2)을 접합하는 경우를 예시하였지만, 웨이퍼(W1)보다 약간 직경이 작은 지지 기판(W2)을 접합하는 경우도, 상기와 동일하게 작동시키면 된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 다음과 같이 변형 실시할 수도 있다.
(1) 부착 롤러(30)를 구름 이동시켜 양면 점착 테이프(T)를 웨이퍼(W1)에 부착한 후에, 별도 준비한 전용 세퍼레이터 박리 부재를 웨이퍼(W1)를 따라 이동시켜 제2 세퍼레이터(s2)를 박리 처리하는 것도 가능하다. 이 경우, 세퍼레이터 박리 부재로서 소경의 박리 롤러나 나이프 에지 형상인 것을 이용함으로써, 제2 세퍼레이터(s2)를 양면 점착 테이프(T)로부터 무리 없이 원활하게 박리해 갈 수 있다.
즉, 상기 실시예에 있어서, 테이프 부착 유닛(13)과는 별도로 제2 세퍼레이터 회수 유닛을 장비한다. 즉, 한쪽의 테이프 부착 유닛(13)은, 부착 롤러(30)의 기능만을 갖는다. 다른 쪽의 제2 세퍼레이터 회수 유닛은, 테이프 부착 유닛(13)의 부착 롤러(30) 대신에 에지 부재를 장착한 것으로 구성한다.
(2) 도14에 도시하는 바와 같이, 상기 실시예에 있어서의 지지 기판 공급부(4)와 기판 접합 기구(20)를 구비하지 않고 , 양면 점착 테이프 부착 처리 및 테 이프 절단까지를 실행하는 테이프 부착 장치(70)를 구성하고, 양면 점착 테이프(T)가 부착된 처리 완료 웨이퍼(W1)를, 전용의 기판 접합 장치로 반입하여 보강용 지지 기판(W2)의 접합 처리를 행하는 형태로 실시할 수도 있다.
본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적 형태로 실시할 수 있고, 따라서 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 클레임을 참조해야 한다.
도1은 기판 접합 장치의 사시도.
도2는 기판 접합 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도.
도3은 기판 접합 장치의 주요부를 도시하는 정면도.
도4는 테이프 부착 유닛 및 테이프 박리 유닛을 도시하는 평면도.
도5는 기판 접합 기구의 평면도.
도6은 기판 접합 기구의 정면도.
도7은 압박 부재의 사시도.
도8 내지 도11은 양면 점착 테이프의 부착 동작을 도시하는 도면.
도12 및 도13은 지지 기판의 접합 동작을 도시하는 도면.
도14는 지지 기판의 접합 동작을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
W : 웨이퍼
T : 점착 테이프
C1 내지 C3 : 카세트
2 : 베이스
3 : 웨이퍼 공급부
6, 17 : 로봇 아암
9, 19 : 얼라인먼트 스테이지
10 : 테이프 공급부
12 : 척 테이블
13 : 테이프 부착 유닛
15 : 테이프 절단 기구
21, 22 : 기판 보유 지지부
24 : 보빈
30 : 부착 롤러
52, 68 : 계지 갈고리
53 : 압박 부재

Claims (10)

  1. 기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부착 방법이며,
    표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 상기 기판의 표면에 부착하는 테이프 부착 과정과,
    상기 기판에 부착된 양면 점착 테이프의 제2 점착면으로부터 제2 세퍼레이터를 박리하는 세퍼레이터 박리 과정과,
    상기 기판에 부착된 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 절단하는 테이프 절단 과정을 포함하는 점착 테이프 부착 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 테이프 부착 과정과 상기 세퍼레이터 박리 과정을 동시에 진행하는 점착 테이프 부착 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 테이프 부착 과정에서는, 부착 롤러를 제2 세퍼레이터 상에 압박하면서 구름 이동시켜 양면 점착 테이프를 기판에 부착하고,
    상기 세퍼레이터 회수 과정에서는, 상기 부착 롤러의 구름 이동과 동조하여 후방으로부터 추종하는 에지 부재로 제2 세퍼레이터를 권취 반전하여 박리하는 점착 테이프 부착 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 테이프 절단 과정에서, 기판 형상으로 양면 점착 테이프를 절단한 후에, 보강용 지지 기판을 제2 점착면에 접합하는 기판 접합 과정을 더 포함하는 점착 테이프 부착 방법.
  5. 기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부착 장치이며,
    상기 기판을 적재 보유 지지하는 척 테이블과,
    표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 척 테이블 상에 공급하는 테이프 공급 수단과,
    제1 세퍼레이터가 박리된 상태에서 상기 척 테이블 상에 공급된 상기 양면 점착 테이프를 제2 세퍼레이터측으로부터 압박 구름 이동하여, 상기 기판의 표면에 부착해 가는 부착 롤러와,
    상기 부착 롤러로 권취 반전한 제2 세퍼레이터를 부착 롤러의 부착 전진 이동에 수반하여 양면 점착 테이프로부터 박리하고, 부착 롤러의 부착 전진 이동에 동조하여 권취하는 세퍼레이터 회수 수단과,
    상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 주행하는 커터날을 구비한 테이프 절단 기구를 포함하는 점착 테이프 부착 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 부착 롤러에 의해 박리된 제2 세퍼레이터의 반송 거리가 일정해지도록, 부착 롤러와 세퍼레이터 회수 수단이 일체로 되어 이동하도록 구 성하는 점착 테이프 부착 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프의 제2 점착면에 보강용 지지 기판을 접합하는 기판 접합 기구를 더 포함하는 점착 테이프 부착 장치.
  8. 기판에 양면 점착 테이프를 부착하는 점착 테이프 부착 장치이며,
    상기 기판을 적재 보유 지지하는 척 테이블과,
    표리의 양 점착면에 제1 세퍼레이터 및 제2 세퍼레이터가 구비된 상기 양면 점착 테이프의 제1 점착면으로부터 제1 세퍼레이터를 박리하여 척 테이블 상에 공급하는 테이프 공급 수단과,
    제1 세퍼레이터가 박리된 상태에서 상기 척 테이블 상에 공급된 상기 양면 점착 테이프를 제2 세퍼레이터측으로부터 압박 구름 이동하여, 상기 기판의 표면에 부착해 가는 부착 롤러와,
    상기 부착 롤러의 후방에 배치된 에지 부재로 권취 반전한 제2 세퍼레이터를 에지 부재의 이동에 수반하여 양면 점착 테이프로부터 박리하고, 에지 부재의 이동에 동조하여 제2 세퍼레이터를 권취하는 세퍼레이터 회수 수단과,
    상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프를 기판의 외형을 따라 주행하는 커터날을 구비한 테이프 절단 기구를 포함하는 점착 테이프 부착 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 에지 부재에 의해 박리된 제2 세퍼레이터의 반송 거리가 일정해지도록, 에지 부재와 세퍼레이터 회수 수단이 일체로 되어 이동하도록 구성하는 점착 테이프 부착 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 기판에 부착된 상기 양면 점착 테이프의 제2 점착면에 보강용 지지 기판을 접합하는 기판 접합 기구를 더 포함하는 점착 테이프 부착 장치.
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