KR20170044216A - 첩부 방법 및 첩부 장치 - Google Patents

Abstract

기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제층 형성 공정과, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 형성된 접착제층 (3) 을 가열하는 가열 공정과, 가열된 접착제층 (3) 을 개재하여 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압하여, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하는 첩부 공정을 포함하고 있다.

Description

첩부 방법 및 첩부 장치{BONDING METHOD AND BONDING APPARATUS}

본 발명은 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부 (貼付) 하는 첩부 방법 및 첩부 장치에 관한 것이다.

접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 기술로서, 특허문헌 1 에 기재된 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1 에는, 감압 프레스기의 소정 온도로 가열한 열반 (熱盤) 사이에, 반도체 또는 세라믹스로 이루어지는 무기 기판을 포함하는 적층재와 적층 가공용 보조 재료의 조합 세트를 배치하여, 상기 조합 세트에 상하의 열반을 접촉시킨 후, 적어도 가압 개시부터 0.05 ㎫ 까지의 저압 부하를 10 초간 이상에 걸쳐 실시하는 무기 기판의 프레스 가공법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2002-192394호 (2002년 7월 10일 공개)

지지판과 기판을 첩합 (貼合) 하기 위해서, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 종래의 프레스 가공법을 사용한 경우, 기판이 커짐에 따라, 접착제의 층이 기판과 지지판 사이에서 균일해지기 어려워, 기판과 지지판을 균일하게 첩부하는 것이 곤란하다. 특히, 기판의 단부에 있어서 균일하게 첩부하는 것이 곤란하다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 기판과 지지판을 균일하게 첩부하는 것이 가능한 첩부 방법 및 첩부 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 첩부 방법은, 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 방법으로서, 상기 기판 또는 상기 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 공정과, 상기 기판 또는 상기 지지판에 형성된 상기 접착제층을 가열하는 가열 공정과, 가열된 상기 접착제층을 개재하여 상기 기판과 상기 지지판을 서로 가압하여, 상기 기판과 상기 지지판을 첩부하는 첩부 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 관련된 첩부 장치는, 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 장치로서, 상기 기판 또는 상기 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 수단과, 상기 기판 또는 상기 지지판에 형성된 상기 접착제층을 가열하는 가열 수단과, 가열된 상기 접착제층을 개재하여 상기 기판과 상기 지지판을 서로 가압하여, 상기 기판과 상기 지지판을 첩부하는 첩부 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련된 첩부 방법 및 첩부 장치에 의하면, 가압 전에 접착제층을 가열하므로, 접착제층을 개재하여 기판과 지지판을 균일하게 첩부할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 첩부 방법을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 첩부 방법을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 웨이퍼면의 가열 시간과 온도의 관계를 나타내는 도면이다.

〔첩부 방법〕

＜제 1 실시형태＞

본 발명에 관련된 첩부 방법은, 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 방법으로서, 기판 또는 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 공정과, 기판 또는 지지판에 형성된 접착제층을 가열하는 가열 공정과, 가열된 접착제층을 개재하여 기판과 지지판을 서로 가압하여, 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 공정을 포함하는 구성이다.

또한, 이하에 나타내는 첩부 장치 (10) 는 본 발명에 관련된 첩부 방법의 각 공정을 실현하는 수단의 일 실시형태이기 때문에, 본 실시형태에 있어서는, 편의상 첩부 장치 (10) 를 이용한 첩부 방법을 예로 들어 설명한다.

(첩부 장치 (10))

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 첩부 방법을 나타내는 도면이다. 도 1 중의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 첩부 방법에 사용하는 첩부 장치 (10) 는, 핀 (11), 열원 (가열 수단) (12) 및 프레스 (첩부 수단) (14) 를 구비하고 있다. 또한, 도 1 중의 (a) 및 (b) 에 있어서는 프레스 (14) 를 생략하고 있다.

도 1 중의 (a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 첩부 장치 (10) 는 챔버 (13) 내에 형성되어 있고, 챔버 (13) 는 밀폐되어 그 내부가 감압 환경이 되어 있다. 첩부의 대상이 되는 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (지지판) (2) 는, 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 중 어느 일방에 열가소성의 접착제가 도포되어 접착제층 (3) 이 형성된 후, 첩부 장치 (10) 에 세트된다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 (1) 상에 접착제층 (3) 이 형성된 구성을 예로서 설명한다.

또한, 도 1 에 있어서는, 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 중 어느 일방에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제층 형성 수단에 대해서는 생략하고 있다. 접착제층 형성 수단은, 첩부 장치 (10) 에 형성되어 있어도 되고, 첩부 장치 (10) 와는 별도로 형성되어 있어도 된다. 접착제층 (3) 의 형성은 감압 환경하에서 실시하지 않아도 되고, 챔버 (13) 밖에서 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 접착제를 도포하여 접착제층 (3) 을 형성한 후에, 챔버 (13) 내로 반송하여, 첩부 장치 (10) 에 세트하는 구성이어도 된다.

(핀 (11))

핀 (11) 은, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면에 접촉하여, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 를 지지한다. 핀 (11) 은, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 를 확실하게 지지하기 위해서 복수 형성되어 있는 것이 바람직하고, 복수의 핀 (11) 이 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 등간격으로 접하도록 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

도 1 의 (a) ∼ (c) 에 있어서, 핀 (11) 은 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의 중앙 근방을 지지하도록 형성되어 있는데, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의 단부를 지지하도록 형성되어 있어도 된다.

핀 (11) 에는, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 를 지지한 상태에서, 핀 (11) 을 상하로 이동시키는 이동 수단 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 핀 (11) 을 상하로 이동시킴으로써, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 와 열원 (12) 사이의 거리가 변화된다. 예를 들어, 핀 (11) 이 열원 (12) 측으로 하강하면, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의, 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면이 열원 (12) 에 가까워지고, 핀 (11) 이 열원 (12) 으로부터 멀어지는 방향으로 상승하면, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의, 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면이 열원 (12) 으로부터 멀어지게 되어 있으면 된다. 핀 (11) 은, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 가 열원 (12) 에 접촉할 때까지 하강 (핀다운) 할 수도 있고, 열원 (12) 에 접촉하지 않지만 근접하는 위치까지 하강 (핀업) 할 수도 있다.

(열원 (12))

열원 (12) 은, 핀 (11) 에 지지된 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 를 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면측으로부터 가열함으로써, 접착제층 (3) 을 가열한다. 본 실시형태에 있어서, 열원 (12) 은, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 의, 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면측에 형성되어 있지만, 열원 (12) 의 설치 위치는 이것에 한정되지 않는다.

열원 (12) 은 핀 (11) 이 하측으로 이동하여, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 가 열원 (12) 에 가까워졌을 때에, 접착제층 (3) 을 가열할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 와 크기가 거의 동일하거나, 보다 큰 면을 갖는 것이 바람직하다. 열원 (12) 의 예로서, 온수 히터, 온풍 히터, 적외선 히터, 전열 히터, 필름 히터 등을 들 수 있다.

(프레스 (14))

프레스 (14) 는 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시켜, 접착제층 (3) 을 개재하여 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩합한 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 의, 접착제층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면측에 열원 (12) 이 형성되어 있으므로, 열원 (12) 에 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 가압함으로써, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시켜도 된다.

또, 2 개의 프레스 (14) 사이에 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 설치하여, 2 개의 프레스 (14) 에 의해 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 사이에 끼움으로써, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시켜도 된다. 프레스 (14) 는, 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 와 크기가 거의 동일하거나, 보다 큰 면을 갖는 것이 바람직하다.

(챔버 (13))

챔버 (13) 는 그 내부에 첩부 장치 (10) 를 수용하여 밀폐하는 것으로, 흡인 수단 (도시 생략) 등에 의해 내부가 감압 환경이 되는 것이다. 챔버 (13) 는, 내부에 첩부 장치 (10) 를 수용하여 감압 환경으로 한 상태에서, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하는 것을 가능하게 한다.

(기판 (1))

기판 (1) 은, 접착제층 (3) 을 개재하여 서포트 플레이트 (2) 에 첩부된다. 그리고, 기판 (1) 은, 서포트 플레이트 (2) 에 지지된 상태에서 박화, 실장 등의 프로세스에 제공될 수 있다. 기판 (1) 으로는 웨이퍼 기판에 한정되지 않고, 세라믹스 기판, 얇은 필름 기판, 플렉시블 기판 등의 임의의 기판을 사용할 수 있다.

(서포트 플레이트 (2))

서포트 플레이트 (2) 는 기판 (1) 을 지지하는 지지체로, 접착제층 (3) 을 개재하여 기판 (1) 에 첩부된다. 그 때문에, 서포트 플레이트 (2) 로는, 기판 (1) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스시에 기판 (1) 의 파손 또는 변형을 방지하기 위해 필요한 강도를 가지고 있으면 된다. 이상의 관점에서, 서포트 플레이트 (2) 로는, 유리, 실리콘, 아크릴계 수지로 이루어지는 것 등을 들 수 있다.

(접착제층 (3))

접착제층 (3) 은, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩합한 것으로, 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 접착제를 도포함으로써 형성된다 (접착제층 형성 공정). 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 대한 접착제의 도포 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스핀 코트, 딥핑, 롤러 블레이드, 스프레이 도포, 슬릿 도포 등의 방법을 들 수 있다.

접착제층 (3) 을 형성하는 접착제로는, 가열함으로써 열 유동성이 향상되는 열가소성의 접착 재료이면 특별히 한정되지 않는다. 열가소성의 접착 재료로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 말레이미드계 수지, 탄화수소계 수지, 엘라스토머 등을 들 수 있다.

접착제층 (3) 의 두께는, 첩합의 대상이 되는 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 의 종류, 접착 후에 실시되는 기판 (1) 에 실시되는 처리 등에 따라 적절히 설정하는 것이 가능하지만, 5 ∼ 200 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 150 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에는, 접착제층 (3) 이외의 다른 층이 추가로 형성되어 있어도 된다. 예를 들어, 서포트 플레이트 (2) 와 접착제층 (3) 사이에 광을 조사함으로써 변질되는 분리층이 형성되어 있어도 된다. 분리층이 형성되어 있는 것에 의해, 기판 (1) 의 박화, 반송, 실장 등의 프로세스 후에 광을 조사함으로써, 용이하게 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 분리할 수 있다.

분리층이 형성되어 있지 않은 경우에는, 접착제층 (3) 에 용제를 공급하여 접착제층 (3) 을 용해함으로써, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 분리할 수 있다. 이 때, 서포트 플레이트 (2) 에 두께 방향으로 관통하는 관통공이 형성되어 있으면, 이 관통공을 통하여 접착제층 (3) 에 용이하게 용제를 공급할 수 있으므로 바람직하다.

본 실시형태에 관련된 첩부 방법에 있어서는, 먼저, 도 1 중의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 챔버 (13) 내의 첩부 장치 (10) 의 핀 (11) 에 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 을 재치 (載置) 하고, 접착제층 (3) 에 대향하는 위치에 서포트 플레이트 (2) 를 설치한다. 이 때, 챔버 (13) 내는 감압 환경으로 되어 있다. 또한, 도 1 중의 (a) 및 (b) 에 있어서, 서포트 플레이트 (2) 를 지지하는 지지 부재에 대해서는 생략하고 있다.

다음으로, 도 1 중의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 을 지지하는 핀 (11) 을 열원 (12) 측으로 하강시킴으로써, 기판 (1) 을 열원 (12) 에 근접시킨다. 그리고, 열원 (12) 에 의해 기판 (1) 을 가열한다 (가열 공정). 즉, 기판 (1) 및 접착제층 (3) 은 감압 환경하에서 가열된다. 이 때, 기판 (1) 은, 열원 (12) 에 근접하고 있지만 접촉하고 있지 않아도 되고 (핀업), 핀 (11) 을 더욱 하강시켜 기판 (1) 을 열원 (12) 에 접촉시켜도 된다 (핀다운).

기판 (1) 을 열원 (12) 에 접촉시킴으로써, 보다 단시간에 기판 (1) 을 원하는 온도로 가열하는 것이 가능하여, 접착제층 (3) 이 보다 빨리 목적으로 하는 온도까지 가열되기 때문에 보다 바람직하다.

열원 (12) 에 기판 (1) 을 근접 또는 접촉시켜 기판 (1) 을 가열함으로써, 효율적으로 기판 (1) 및 접착제층 (3) 이 가열된다. 여기서, 기판 (1) 은, 접착제층 (3) 이 유리 전이점 이상의 온도가 될 때까지 가열되는 것이 바람직하고, 유리 전이점보다 10 ℃ 이상 높은 온도가 될 때까지 가열하는 것이 보다 바람직하다. 접착제층 (3) 을 유리 전이점 이상의 온도까지 가열함으로써, 접착제층 (3) 의 열 유동성이 향상되어, 용이하게 변형되게 된다.

또한, 열원 (12) 에 의한 기판 (1) 의 가열 조건은, 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제의 종류, 열원 (12) 과 기판 (1) 의 거리 등에 따라 변화되지만, 예를 들어, 40 ∼ 250 ℃ 에서 5 초간 ∼ 5 분간 가열하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 1 중의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 (14) 를, 서포트 플레이트 (2) 의 접착제층 (3) 에 대향하는 면에 배향하는 면측으로부터 서포트 플레이트 (2) 를 향해 하강시켜 서포트 플레이트 (2) 에 접촉시킨 후, 서포트 플레이트 (2) 가 접착제층 (3) 에 접촉하도록, 서포트 플레이트 (2) 와 함께 더욱 하강시킨다. 그리고, 프레스 (14) 는, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 열원 (12) 에 가압하도록 더욱 하강시켜, 프레스 (14) 와 열원 (12) 사이에 있어서, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시킨다 (첩부 공정). 이로써, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부한다. 이 때, 챔버 (13) 내는 감압 환경이기 때문에, 접착제층 (3) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에 기포가 혼입되지 않아, 바람직하게 첩부된다.

기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 가압할 때의 가압 조건은 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제의 종류 등에 따라 변화되지만, 50 ㎏ ∼ 15000 ㎏, 바람직하게는 100 ㎏ ∼ 10000 ㎏ 의 압력으로 0.5 ∼ 10 분간, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 가압하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1 중의 (c) 에 있어서, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시켜 첩부할 때에도, 열원 (12) 에 의해 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 를 가열하면서 가압하는 것이 바람직하다. 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 를 가열하면서 가압함으로써, 접착제층 (3) 은 열 유동성을 유지하고, 가압에 따라 용이하게 변형된다. 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 가열하면서 가압할 때의 가압 조건은, 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제의 종류 등에 따라 변화되지만, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 60 ∼ 300 ℃, 바람직하게는 100 ∼ 250 ℃ 에서 가열하면서, 50 ㎏ ∼ 15000 ㎏, 바람직하게는 100 ㎏ ∼ 10000 ㎏ 의 압력으로 0.5 ∼ 10 분간 가압하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부하기 전에, 미리 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 을 가열 (예비 가열) 하므로, 접착제층 (3) 의 열 유동성이 향상되고, 가압에 의해 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 사이에서 접착제층 (3) 이 균일하게 펴진다. 따라서, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 균일하게 첩부하는 것이 가능하여, 첩부 불량을 일으키는 경우는 없다.

또, 예비 가열에 의해 접착제층 (3) 의 열 유동성이 향상되므로, 가압에 의해 접착제층 (3) 이 용이하게 변형되어, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 의 첩부 시간을 단축할 수 있다.

또한, 미리 접착제층 (3) 을 가열한 후에, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시키므로, 종래의, 기판과 서포트 플레이트를 가압하면서 가열하는 첩부 방법과 비교하여 접착제층 (3) 의 열 유동성이 보다 바람직한 상태가 되어, 보다 균일하게 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부할 수 있다.

＜제 2 실시형태＞

도 2 를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 2 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 첩부 방법을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 있어서는, 대기압 환경하에서 기판 (1) 또는 서포트 플레이트 (2) 에 형성된 접착제층 (3) 을 가열하는 점에 있어서, 제 1 실시형태와 상이하다. 본 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태와 상이한 점에 대해 상세하게 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 점에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 부재와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부재 번호를 붙여, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에 관련된 첩부 방법에 있어서는, 먼저, 도 2 중의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 대기압 환경하에 있는 첩부 장치 (10) 의 핀 (11) 에 의해 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 을 지지하고, 접착제층 (3) 과 대향하도록 서포트 플레이트 (2) 를 설치한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 기판 (1) 에 접착제층 (3) 을 형성한 경우를 예로서 설명한다.

다음으로, 도 2 중의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 을 지지하는 핀 (11) 을 열원 (12) 측으로 하강시킴으로써, 기판 (1) 을 열원 (12) 에 근접시킨다. 그리고, 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 을 가열한다 (예비 가열). 즉, 기판 (1) 및 접착제층 (3) 은 대기압 환경하에서 가열된다.

기판 (1) 은, 접착제층 (3) 이 유리 전이점 이상의 온도가 될 때까지 가열되는 것이 바람직하고, 유리 전이점보다 10 ℃ 이상 높은 온도가 될 때까지 가열하는 것이 보다 바람직하다. 기판 (1) 의 가열 조건은 접착제층 (3) 을 형성하는 접착제의 종류 등에 따라 변화되지만, 40 ∼ 250 ℃ 에서 5 초간 ∼ 5 분간 가열하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 2 중의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 접착제층 (3) 이 형성된 기판 (1) 및 서포트 플레이트 (2) 와 함께, 첩부 장치 (10) 를 챔버 (13) 내에 설치하고, 챔버 (13) 내를 밀봉하여 감압한다.

그리고, 도 2 중의 (d) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 (14) 를 서포트 플레이트 (2) 의 접착제층 (3) 에 대향하는 면에 배향하는 면측으로부터 서포트 플레이트 (2) 를 향해 하강시켜, 서포트 플레이트 (2) 에 접촉시킨 후, 서포트 플레이트 (2) 가 접착제층 (3) 에 접촉하도록, 서포트 플레이트 (2) 와 함께 더욱 하강시킨다. 그리고, 프레스 (14) 는, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 열원 (12) 에 가압하도록 더욱 하강시켜, 프레스 (14) 와 열원 (12) 사이에 있어서, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 서로 가압시킨다. 그리고, 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 의 가압은 감압 환경하에서 실시된다.

본 실시형태에 있어서는, 대기압 환경하에서 기판 (1) 을 예비 가열하므로, 감압 환경하에서 기판 (1) 을 예비 가열하는 경우와 비교하여, 보다 단시간에, 기판 (1) 의 온도를 상승시킬 수 있다. 그 때문에, 감압 환경하에서 예비 가열하는 경우와 동일한 온도에서, 대기압 환경하에 있어서 기판 (1) 을 가열한 경우, 보다 단시간에 접착제층 (3) 을 유리 전이점 이상의 온도까지 가열할 수 있다. 그 결과, 보다 단시간에 기판 (1) 과 서포트 플레이트 (2) 를 첩부할 수 있다.

〔첩부 장치〕

본 발명에 관련된 첩부 장치는, 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 장치로서, 상기 기판 또는 상기 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 수단과, 상기 기판 또는 상기 지지판에 형성된 상기 접착제층을 가열하는 가열 수단과, 가열된 상기 접착제층을 개재하여 상기 기판과 상기 지지판을 서로 가압하여, 상기 기판과 상기 지지판을 첩부하는 첩부 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련된 첩부 장치의 일 실시형태는, 상기 서술한 본 발명에 관련된 첩부 방법에 있어서 사용한 첩부 장치 (10) 이고, 본 발명에 관련된 첩부 장치의 설명은 본 발명에 관련된 첩부 방법의 설명에 준한다.

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명의 실시형태에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니고, 세부에 대해서는 여러가지 양태가 가능한 것은 말할 필요도 없다. 또한 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하며, 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또, 본 명세서 중에 기재된 문헌 모두가 참고로서 원용된다.

실시예

〔참고예 1〕

웨이퍼 기판에 접착제 (상품명：「TZNR (등록상표)-A3007t」, 도쿄 오카 공업사 제조) 를 도포하고, 100 ℃, 160 ℃ 및 220 ℃ 에서 3 분씩 베이크하여 두께 50 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다.

다음으로, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판 및 서포트 플레이트 (유리 기판) 를 챔버 (13) 내의 첩부 장치 (10) 에 세트하였다. 그리고, 챔버 (13) 내를 감압 (진공도 10 Pa) 하였다. 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 지지하는 핀 (11) 을 열원 (12) 에 접촉할 때까지 하강시켰다 (핀다운). 또, 서포트 플레이트는 접착제층에 대향하도록 배치하였다.

다음으로, 챔버 (13) 내를 감압 환경으로 유지한 상태에서 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 1 분간 가열한 결과, 웨이퍼 기판의 온도가 107 ℃ 까지 상승하였다.

그리고, 첩부 온도 215 ℃, 첩부 압력 1000 ㎏ 의 조건하에서, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 서로 1 분간 가압시켜, 접착제층을 개재하여 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩부하였다.

〔실시예 2〕

웨이퍼 기판에 접착제 (상품명：「TZNR (등록상표)-A3007t」, 토쿄 오카 공업사 제조) 를 도포하고, 100 ℃, 160 ℃ 및 220 ℃ 에서 3 분씩 베이크하여 두께 50 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다.

다음으로, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판 및 서포트 플레이트를 챔버 (13) 내의 첩부 장치 (10) 에 세트하고, 챔버 (13) 내를 감압 (진공도 10 Pa) 하였다. 그리고, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 지지하는 핀 (11) 을 열원 (12) 에 근접할 때까지 하강시켰다 (핀업). 또한, 웨이퍼 기판은 열원 (12) 에 접촉시키지 않았다. 또, 서포트 플레이트는 접착제층에 대향하도록 배치하였다.

다음으로, 챔버 (13) 내를 감압 환경으로 유지한 상태에서 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 2 분간 가열한 결과, 웨이퍼 기판의 온도가 88 ℃ 까지 상승하였다.

그리고, 첩부 온도 215 ℃, 첩부 압력 1000 ㎏ 의 조건하에서, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 서로 2 분간 가압시켜, 접착제층을 개재하여 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩부하였다.

〔참고예 3〕

웨이퍼 기판에 접착제 (상품명：「TZNR (등록상표)-A3007」, 토쿄 오카 공업사 제조) 를 도포하여, 두께 60 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다.

다음으로, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판 및 서포트 플레이트를 대기압 환경하에 있는 첩부 장치 (10) 에 세트하였다. 그리고, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 지지하는 핀 (11) 을 열원에 접촉할 때까지 하강시켰다 (핀다운). 또, 서포트 플레이트는 접착제층에 대향하도록 배치하였다.

다음으로, 첩부 장치 (10) 를 대기압 환경하에 둔 채로, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 40 초간 가열한 결과, 웨이퍼 기판의 온도가 205 ℃ 까지 상승하였다.

그리고, 웨이퍼 기판 및 서포트 플레이트와 함께 첩부 장치 (10) 를 챔버 (13) 내에 수용하여, 챔버 (13) 내를 감압하였다. 챔버 (13) 내를 감압 환경 (진공도 10 Pa) 으로 유지한 상태에서, 첩부 온도 205 ℃, 첩부 압력 800 ㎏ 의 조건하에서, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 서로 1 분간 가압시켜, 접착제층을 개재하여 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩부하였다.

〔비교예〕

웨이퍼 기판에 접착제 (상품명：「TZNR (등록상표)-A3007」, 토쿄 오카 공업사 제조) 를 도포하고, 100 ℃, 160 ℃ 및 220 ℃ 에서 3 분씩 베이크하여, 두께 50 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다.

다음으로, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 예비 가열하지 않고, 첩부 온도 215 ℃, 첩부 압력 1000 ㎏ 의 조건하에서, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 서로 2 분간 가압시켜, 접착제층을 개재하여 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩부하였다.

상기 참고예 1, 실시예 2, 참고예 3 및 비교예에 대해, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트의 첩부 상태를 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 중, TTV (total thickness variation) 는 첩부 정밀도를 나타내고 있고, 접착제층을 개재하여 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩합하여 제조한 적층체에 대해, 첩합한 웨이퍼 기판의 이면을 기준으로 하여 적층체의 두께 방향으로 두께를 측정한 경우에, 적층체 전체의 두께의 최대치와 최소치의 차를 의미하고 있다.

그 때문에, TTV 의 값이 큰 경우에는, 접착제층의 두께가 불균일하고, 첩부 정밀도가 낮은 것을 나타내고 있고, TTV 의 값이 작은 경우에는, 접착제층의 두께가 균일에 가까워져 있어, 첩부 정밀도가 높은 것을 나타내고 있다. 접착제층의 균일성의 관점에서는, TTV 의 값은 3 이하인 것이 바람직하다. 참고예 1, 실시예 2, 및 참고예 3 모두에 있어서, 접착제층이 균일하게 형성되어 있었다.

표 1 중, 첩부 불량 (delamination) 은, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트의 첩부 불량의 유무를 나타내고 있다. 접착제층과 서포트 플레이트 사이에 공간이 생겼기 때문에, 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트가 충분히 첩부되어 있지 않은 첩부 불량을 육안으로 확인하였다. 참고예 1, 실시예 2, 및 참고예 3 에 대해서는 첩부 불량이 발생하지 않았지만 (OK), 비교예에 대해서는 첩부 불량이 발생하였다 (NG).

또, 참고예 1 과 비교예를 비교하면, 토탈 처리 시간은 모두 120 초로 동일하였다. 또한 실시예 2 와 비교예를 비교하면, 토탈 처리 시간이 실시예 2 쪽이 비교예의 경우보다 짧았다. 즉, 감압 환경하 및 대기압 환경하의 어느 쪽에서도, 접착제층이 형성된 웨이퍼 기판을 예비 가열함으로써, 예비 가열하지 않는 경우의 토탈 처리 시간 이하의 시간으로, 접착 불량이 발생하지 않고 웨이퍼 기판과 서포트 플레이트를 첩부할 수 있었다.

여기서, 웨이퍼면의 가열 시간과 온도의 관계를 도 3 에 나타낸다. 도 3 은, 감압 환경하에 있어서, 핀업에서의 예비 가열 (프리히트 조건 2) 및 핀다운에서의 예비 가열 (프리히트 조건 1) 을 한 경우의, 가열 시간과 온도의 관계를 나타내는 그래프이다. 이 그래프로부터, 핀다운에서의 프리히트가 핀업에서의 프리히트보다 웨이퍼 기판의 온도의 상승률이 높은 것을 판독할 수 있었다. 그리고, 참고예 1 및 3 에 나타내는 바와 같이, 핀업에서 예비 가열하는 것보다 핀다운에서 예비 가열하는 편이 보다 단시간에 균일한 첩부가 가능하였다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 예를 들어, 미세화된 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 광범위하게 이용할 수 있다.

1 : 기판
2 : 서포트 플레이트 (지지판)
3 : 접착제층
10 : 첩부 장치
11 : 핀
12 : 열원 (가열 수단)
13 : 챔버
14 : 프레스 (첩부 수단)

Claims (7)

1. 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 방법으로서,
   상기 기판 또는 상기 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 공정과,
   상기 기판 또는 상기 지지판에 형성된 상기 접착제층을 가열하는 가열 공정과,
   가열된 상기 접착제층을 개재하여 상기 기판과 상기 지지판을 서로 가압하여, 상기 기판과 상기 지지판을 첩부하는 첩부 공정을 포함하고,
   상기 가열 공정에서는, 핀에 지지된 상기 기판 또는 상기 지지판을 상기 접착제층이 형성되어 있지 않은 측의 면으로부터, 열원에 근접시켜 가열하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 공정에 있어서, 상기 접착제층을, 그 유리 전이점 이상의 온도까지 가열하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 공정에 있어서, 상기 접착제층을 대기압 환경하에 있어서 가열하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열 공정에 있어서, 상기 접착제층을 감압 환경하에 있어서 가열하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 첩부 공정에 있어서, 상기 기판과 상기 지지판을 감압 환경하에 있어서 첩부하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 첩부 공정에 있어서, 상기 기판 및 상기 지지판을 가열하면서 가압하는 것을 특징으로 하는 첩부 방법.
7. 접착제를 개재하여 기판과 지지판을 첩부하는 첩부 장치로서,
   상기 기판 또는 상기 지지판에 열가소성의 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 접착제층 형성 수단과,
   상기 기판 또는 상기 지지판에 형성된 상기 접착제층을, 상기 접착제층이 형성되어 있지 않은 측의 면측으로부터 가열하는 가열 수단과,
   가열된 상기 접착제층을 개재하여 상기 기판과 상기 지지판을 서로 가압하여, 상기 기판과 상기 지지판을 첩부하는 첩부 수단과,
   상기 가열 수단이 가열하고 있는, 상기 기판 또는 상기 지지판을 지지하는 핀을 구비하고 있고,
   상기 가열 수단은, 상기 접착제층이 형성된 상기 기판 또는 상기 지지판을 열원에 근접시켜 가열하는 것을 특징으로 하는 첩부 장치.

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