TW202422719A - 靜電載具、處理系統及處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種晶片的處理方法，其使用「具有：『本體部，具有導電性且在厚度方向上具有複數個貫通孔』；以及『絕緣層，形成於該本體部的表面』之靜電載具」；且該處理方法包含以下步驟：將複數個該晶片排列配置於該靜電載具的固持面上的步驟；對該本體部供電，而使該本體部帶電的步驟；以及使接地線接觸於該晶片，而在該晶片與該本體部之間使靜電力產生的步驟。

Description

靜電載具、處理系統及處理方法

本發明係關於靜電載具、處理系統及處理方法。

在專利文獻1中，揭示了一種用於將晶片安裝至晶圓上之晶片堆疊晶圓(CoW：Chip on Wafer)接合方法。在此晶片堆疊晶圓接合方法中，係在將複數個晶片永久接合於基板的對應的接合部上之前，對晶片側接合面進行表面活化處理、親水化處理，以將複數個晶片暫時接合於基板上。

在專利文獻2中，揭示了一種矽晶圓等薄板材料的補強材料。此補強材料，具有補強材料本體，該補強材料本體具備「在電氣絕緣層(聚醯亞胺層)的內部埋設有電極部之薄板狀的靜電固持部」。接著，藉由對該電極部施加高電壓，並對補強對象物供給與「往該電極部的施加電壓」相反極性的電荷，以使該靜電固持部發揮吸附力，來吸附補強對象物，而使該補強材料本體作為補強材料而發揮功能。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本國 特許第6337400號 [專利文獻2]日本國 特開2009-099674號公報

[發明所欲解決之問題]

依本發明的技術提供一種在晶片堆疊晶圓製造程序中，能夠適當地實行切割後的晶片之往晶圓的運送之靜電載具。 [解決問題之技術手段]

本發明的一態樣係在晶片堆疊晶圓製造程序中所使用的靜電載具，且其具有：本體部，具有導電性且在厚度方向上具有複數個貫通孔；絕緣層，形成於該本體部的正面。 [發明效果]

根據本發明，可提供一種在晶片堆疊晶圓製造程序中，能夠適當地實行切割後的晶片之往晶圓的運送之靜電載具。

近年來，在半導體元件的製造工序中，為了滿足元件之更高效能化、高密度化的要求，而研究作為三維立體封裝技術的一方式之晶片堆疊晶圓(CoW)製造程序。舉一例而言，晶片堆疊晶圓的製造係藉由記載於專利文獻1之方法而進行。

在該晶片堆疊晶圓製造程序中，如在專利文獻1亦有記載，在半導體晶片(以下僅稱為「晶片」)對半導體基板(以下稱為「晶圓」)的永久安裝之前，需要對該晶片的接合面進行包含表面活性化、親水化或保護膜的除去等一連串的處理。這些對於晶片的一連串的處理例如係在該晶片被配置於「固定在切割框體之切割膠帶上」的狀態下進行，但在如此般的狀態下進行一連串的處理的情況下，產生對配置有晶片的切割膠帶造成破壞，而不能再利用該切割膠帶等問題。

於是本發明者們進行了深入研究，發現藉由應用靜電型固持機構，而能夠抑制晶片堆疊晶圓製造程序中之切割膠帶的損耗的可能性。具體而言，在將晶片固持於「具有利用靜電(庫倫)力進行之吸附固持功能的載具基板(以下稱為「靜電載具(ESW：Electro Static Carrier Wafer)」)」的狀態下，進行上述一連串的處理，來取代晶片堆疊晶圓製造程序中之對切割膠帶上的晶片進行上述一連串的處理。 接著，雖然在專利文獻2中揭示了固持並補強矽晶圓等薄板材料之靜電型補強裝置，但並未記載關於如上文般藉由靜電吸附將複數個晶片固持於載具晶圓上，並在施行上述一連串的處理之後，將該晶片永久安裝於作為安裝對象的晶圓。

又，如亦在專利文獻2所揭示般，在用於矽晶圓等薄板材料的運送之靜電載具，必須有為了絕緣而將電極部的周圍包覆的絕緣層(例如聚醯亞胺層)之構成。然而，若覆蓋電極部的絕緣層是硬的(彈性係數大)，則電荷經由在上述一連串的處理所使用的導電性液體而洩漏，而有失去薄板材料對於靜電載具的靜電吸附力之虞。 而且，在專利文獻2未記載關於如上文般由於電荷經由導電性液體而洩漏所致之靜電吸附力的下降。

依本發明的技術提供一種在晶片堆疊晶圓製造程序中，能夠適當地實行切割後的晶片之往晶圓的運送之靜電載具。以下，針對依本實施態樣的處理系統及處理方法，一邊參照圖面一邊進行說明。此外，在本說明書及圖面中，在具有實質上同樣的功能構成之要素，係藉由附加同樣的符號來省略重複說明。

在依本實施態樣之後述的處理系統10中，將「並排黏貼於後述的切割膠帶T的黏著面上之複數個晶片C」配置於後述的靜電載具Cw上，且更將靜電載具Cw上的複數個晶片C接合於作為安裝對象的晶圓W(晶片堆疊晶圓製造程序)。以下，將「在複數個晶片C形成有後述的元件層D之一側的面」稱為正面Ca(或「元件面」)；將「黏貼在與正面Ca(元件面)相反一側的切割膠帶T之一側的面」稱為背面Cb。

如圖1所示，在晶片C上，從背面Cb側向正面Ca側，依以下順序形成有矽層Si、包含複數個元件之元件層D、及保護元件層D之保護膜P。然後，晶片C的背面Cb側的矽層Si被黏貼在切割膠帶T。 此外，切割膠帶T在由後述的處理系統10進行搬運時係如圖1所示般被固定於切割框體F。

靜電載具Cw在頂面具有：以靜電吸附及真空吸附的方式用於固持複數個晶片C之吸附面。如圖2所示，靜電載具Cw具有在本體部1的正面形成有絕緣層2之構成。因此，在依本發明的技術之靜電載具Cw，於本體部1上未形成用於靜電吸附晶片C之電極部(電極配線圖案)。靜電載具Cw係如圖2所示般地吸附固持晶片C的背面Cb側的矽層Si。

本體部1具有與作為晶片C的安裝對象的後述的晶圓W略同樣的直徑、略同樣的厚度，且由具有導電性之任意的材料(例如矽、鋁、鋁合金、不鏽鋼或鈦等)所構成。換言之，亦可將「作為導體基板的矽基板」作為本體部1而使用。或者，本體部1亦可被構成為與作為晶片C的安裝對象的後述的晶圓W略同樣的直徑，且與晶圓W相異的厚度(例如500μm～1000μm)。 又，本體部1係如圖2及圖3所示般，在靜電載具Cw的吸附面內以與晶片C的固持位置相對應的方式，形成有在本體部1的厚度方向上貫通之複數個貫通孔1a。在一例中，在靜電載具Cw的吸附面內的晶片C的固持位置，被配置為與「在晶圓W的安裝面上的晶片C的接合位置(晶片C的安裝位置)」相對應。

複數個貫通孔1a可形成在靜電載具Cw的吸附面的任意的位置。 在一例中，複數個貫通孔1a亦可如圖2及圖3所示般，以與固持在靜電載具Cw之複數個晶片C的各者對應的方式逐一形成，換言之，形成與固持在靜電載具Cw之複數個晶片C同樣的數量。 或者，在一例中，複數個貫通孔1a亦可如圖4及圖5所示般，以與固持在靜電載具Cw之複數個晶片C的各者對應的方式形成複數個，換言之，形成得比固持在靜電載具Cw之複數個晶片C還多。在此情況，雖然貫通孔1a的形成數量、大小、形成間隔及配置未被特別限定，但宜以能夠確保在該靜電載具Cw不產生撓曲等變形之強度(剛性)的形成數量、大小或形成間隔的方式，來進行設定。在一例中，貫通孔1a的大小為φ0.5mm～1.0mm；形成間隔(在貫通孔1a之間殘留的金屬部分之格子寬度)為0.5mm～1.0mm。

絕緣層2為形成於本體部1的正面的層，且由具有柔軟性及具有絕緣性之材料，例如聚醯亞胺或EVA(Ethylene-vinyl acetate，乙烯・乙酸乙烯酯共聚物)等所構成。絕緣層2係如圖2所示般在靜電載具Cw構成晶片C的吸附面。絕緣層2的厚度為藉由靜電吸附而能夠將晶片固持於靜電載具Cw上的程度之厚度(例如10μm)。在一例中，絕緣層2中，係如圖2及圖3所示般「在靜電載具Cw的吸附面內與『晶片C的固持位置，亦即形成於本體部1之複數個貫通孔1a之形成位置』對應之位置」，形成有複數個貫通孔2a(第二貫通孔)。複數個貫通孔2a係以其直徑比「形成於本體部1的複數個貫通孔1a的直徑」小為佳。 此外，在本發明的技術中，所謂「絕緣層2具有柔軟性」係指本體部1上的絕緣層2的彈性係數為2GPa以下，較佳為0.5GPa以下。 又，在本發明的技術中，所謂「絕緣層2具有絕緣性」係指本體部1上的絕緣層2的崩潰電壓為30kV以上，較佳為40kV以上。

此外，亦可根據對於靜電載具Cw上的晶片C的處理之目的，而不在絕緣層2形成複數個貫通孔2a(亦參照上述的圖4及圖5)，或者，複數個貫通孔2a係以與「形成於本體部1之複數個貫通孔1a」同直徑的方式形成亦可。 換言之，在依本發明的技術的靜電載具Cw，只要於具有導電性且形成有複數個貫通孔1a之本體部1的正面，至少形成具有絕緣性之絕緣層2即可。

絕緣層2可由任意的方法形成於本體部1。例如，絕緣層2亦可為藉由旋轉塗布將聚醯亞胺塗布於本體部1的正面而形成的膜。又例如，絕緣層2亦可為對本體部1的正面黏貼絕緣膜(例如聚醯亞胺膜或背磨(Back Grind，BG)膠帶)而形成的絕緣膜。

本體部1及絕緣層2的貫通孔1a、2a係在任意的時間點且由任意的方法所形成。 例如，在形成本體部1的貫通孔1a與絕緣層2的貫通孔2a之兩方的情況，亦可在相當於本體部1之矽基板的正面形成絕緣層2之後，利用雷射照射等，同時形成貫通孔1a與貫通孔2a。或者，亦可獨立進行本體部1之貫通孔1a的形成及絕緣層2之貫通孔2a的形成，其後，一邊進行貫通孔1a與貫通孔2a的對位，一邊對本體部1黏貼絕緣層2。 又例如，只在本體部1形成貫通孔1a，且不在絕緣層2形成貫通孔2a的情況下，亦可藉由雷射照射或衝孔加工等將貫通孔1a形成於本體部1之後，將絕緣膜黏貼於本體部1。

依本發明的技術的靜電載具Cw係由上述般的方式所構成，並藉由在靜電載具Cw與晶片C之間使靜電(庫倫)力產生，而將晶片C吸附固持於吸附面上。此外，針對藉由靜電載具Cw進行之晶片C的固持方法的細節會在後面詳述。

作為晶片C的安裝對象的晶圓W，係在半導體元件的製造工序時所使用之例如矽基板等半導體晶圓或玻璃基板；如圖6所示，其在晶片C的安裝面亦即正面Wa側形成有包含複數個元件之元件層Dw。在一例中，晶圓W的厚度例如構成為相同於或稍大於上述的靜電載具Cw(例如800μm)。 元件層Dw例如係如在圖6顯示般地已「小片化」為與將要被安裝之晶片C大致相同的大小。換言之，在晶圓W的安裝面上，已小片化之元件層Dw之各者就會是在該晶圓W中的晶片C的接合位置(晶片C的安裝位置)。 又，在晶圓W的正面Wa側形成有保護膜Pw，且該保護膜Pw的厚度與元件層Dw的厚度大致相同。換言之，在晶圓W的正面Wa側形成有：已小片化的元件層Dw之各者露出的部分、以及保護膜Pw在這些元件層Dw間露出的部分。

此外，元件層Dw的大小未必一定也要與將要被安裝的晶片C大致相同，亦可比晶片C大，或亦可比晶片C小。

此外，雖然晶圓W如後述般地與晶片C接合，但在與晶片C接合之前，對晶圓W的正面Wa側施行用於接合之各種前處理。更具體而言，在配置於處理系統10之後述的一個或複數個前處理裝置，對晶圓W的正面Wa側，預先施行包含表面活性化或親水化之一連串的前處理。

如圖7所示，處理系統10具有一體連接搬入搬出站11與處理站12之構成。搬入搬出站11，例如在其與外部之間分別搬入搬出「各別可收納複數個切割框體F、複數個靜電載具Cw及複數個晶圓W的前開式晶圓盒Ff、Fc、Fw」。處理站12具備用於實現後述之一連串的晶片堆疊晶圓製造程序之各種處理裝置。

在搬入搬出站11設置有前開式晶圓盒載置台20。在圖示的例子，在前開式晶圓盒載置台20，複數個(例如三個)前開式晶圓盒Ff、Fc、Fw係以在Y軸方向排列成一列的方式被載置。此外，載置於前開式晶圓盒載置台20的前開式晶圓盒Ff、Fc、Fw的數量或配置並不限定於本實施態樣，而可任意設定。

在前開式晶圓盒載置台20的X軸正方向側，以與該前開式晶圓盒載置台20鄰接的方式設置有搬運裝置30。搬運裝置30被構成為在Y軸方向上延伸之搬運通道31上移動自如。又，搬運裝置30具有固持並搬運切割框體F、靜電載具Cw及晶圓W(以下，有時將該等合併稱為「切割框體F等」)之例如兩個搬運臂32、32。各搬運臂32被構成為在水平方向、鉛直方向、繞水平軸及繞鉛直軸移動自如。此外，搬運臂32的構成未被限定於本實施態樣，而可採用任意的構成。並且，搬運裝置30被構成為可對「前開式晶圓盒載置台20的前開式晶圓盒Ff、Fc、Fw、及後述的過渡裝置40」搬運切割框體F等。

在搬入搬出站11，於搬運裝置30的X軸正方向側，設置有「與該搬運裝置30鄰接，且用於在搬入搬出站11與處理站12之間傳遞切割框體F等之過渡裝置40」。

在處理站12配置有搬運裝置50、晶片配置裝置60、保護膜除去裝置70、表面改質裝置80、表面親水化裝置90、前處理裝置100及接合裝置110。此外，該等各種處理裝置之數量或配置並不限定於本實施態樣，而可任意設定。

搬運裝置50被設置於過渡裝置40的X軸正方向側。搬運裝置50被構成為在X軸方向上延伸的搬運通道51上移動自如。又，搬運裝置50具有固持並搬運切割框體F等之例如兩個搬運臂52、52。各搬運臂52被構成為在水平方向、鉛直方向、繞水平軸及繞鉛直軸移動自如，且被構成為可對「搬入搬出站11的過渡裝置40及處理站12的各種處理裝置」搬運切割框體F等。

在晶片配置裝置60，以正面Ca側的保護膜P成為上側的方式，將「背面Cb側被黏貼於切割膠帶T上之複數個晶片C」排列配置於「作為將該晶片C往晶圓W安裝之際的中繼構件之靜電載具Cw的吸附面上」。亦即，晶片配置裝置60不翻轉晶片C的正反面，就進行該晶片C從切割膠帶T向靜電載具Cw之轉移。

如圖8所示，在晶片配置裝置60的內部形成有拾取區域60a及排列區域60b。在拾取區域60a進行從切割框體F拾取晶片C。在排列區域60b進行往靜電載具Cw配置晶片C。

在拾取區域60a設置有框體固持部61、上推部62及夾具63。

框體固持部61在頂面具有切割框體F的固持面，且「在黏貼於切割膠帶T之複數個晶片C朝向上側的狀態下」固持由搬運裝置50所搬運的切割框體F。 上推部62被配置於框體固持部61的下方，並被構成為能夠在水平方向上相對地於框體固持部61移動。若框體固持部61與上推部62為能夠在水平方向上相對移動，則框體固持部61與上推部62之至少任一方被構成為可移動即可。藉此，上推部62從切割膠帶T上的複數個晶片C中選擇性地從下方往上推一片晶片C，而使其上升。 夾具63被配置於框體固持部61的上方，且從上方固持「藉由上推部62所往上推之一片晶片C」，並在拾取區域60a與排列區域60b之間搬運已固持的晶片C。

在排列區域60b設置有載具固持部64、電力供給部65、電性中和部66及對準機構67。

載具固持部64在頂面具有靜電載具Cw的固持面，且「在作為晶片C的吸附面之絕緣層2朝向上側的狀態下」固持由搬運裝置50所搬運的靜電載具Cw。

在一例中，電力供給部65被配置於載具固持部64的下方，且其具有：與「載具固持部64上的靜電載具Cw的背面側亦即本體部1」接觸來施加電壓之供電接腳65a；對供電接腳65a供給電力之電力供給源65b；以及接地線65c。晶片配置裝置60係利用藉由從供電接腳65a向本體部1供電而產生之庫倫力，而將晶片C吸附固持於靜電載具Cw的吸附面上。此外，藉由靜電載具Cw進行之晶片C的吸附原理的細節會在後面詳述。 此外，電力供給部65的配置並未被限定於此，若能適當地對靜電載具Cw施加電壓，則亦可配置於載具固持部64的外部，例如側方或上方。

此外，在本實施態樣係以電力供給部65具有一根供電接腳65a之情況為例來進行說明，但電力供給部65亦可具備複數個供電接腳65a。

在一例中，電性中和部66具有接地線66b，其在載具固持部64的上方，並被配置成與靜電載具Cw的固持面對向，且其被用於進行「在載具固持部64所固持的靜電載具Cw上的晶片C」之電性中和(接地)。 在一例中，電性中和部66被構成為可在載具固持部64的上方移動，而能夠與配置於靜電載具Cw上之任意的位置的晶片C接觸而使其接地。

此外，電性中和部66的配置或構成並未限定於此，若可適當地進行晶片C的電性中和，則可配置於任意的場所。 例如，電性中和部66亦可如圖9所示般以在夾具63的內部埋入接地線66b的方式所構成。換言之，亦可將固持並搬運晶片C之夾具63與使晶片C接地之電性中和部66構成為一體。 又例如，電性中和部66亦可係如圖10所示般地被構成為覆蓋載具固持部64上的靜電載具Cw的整面，以便能夠同時進行靜電載具Cw上的複數個晶片C的電性中和(接地)。 又，再者，例如亦可藉由「以導體構成用於固持並搬運晶片C之夾具63的墊部，且將接地線66b與該夾具63結合的方式」，來利用夾具63構成電性中和部66。在此情況，夾具63的墊部宜以具有能夠適當進行晶片C的電性中和之電阻值(例如10e6Ω～10e9Ω)的材料所構成。當該電阻值過低(未達10e6Ω)時，有不能適當進行晶片C的電性中和之虞。另一方面，當電阻值過高(超過10e9Ω)時，有在固持晶片C(電性中和)之際產生異常放電，而對作為固持對象的晶片C或夾具63造成損傷之虞。

對準機構67進行「固持於載具固持部64之靜電載具Cw」與「固持於夾具63之晶片C」的對位。更具體而言，進行「固持於夾具63之一晶片C」與「在靜電載具Cw的吸附面上的晶片C的吸附固持位置」之對位。此外，在靜電載具Cw的吸附面上的晶片C的吸附固持位置，例如亦可透過形成於絕緣層2之貫通孔2a來進行判斷，或亦可根據預先取得的處理程序等來進行判斷。 又，對準機構67能夠檢測在靜電載具Cw的吸附面上，晶片C是否被適當配置。更具體而言，可進行「實際上配置於靜電載具Cw的吸附面上之晶片C的位置」與「在靜電載具Cw的吸附面內之吸附固持晶片C的設定位置」之對位。 作為一例，對準機構67具備相機或感測器等。

此外，雖然在圖8顯示的例子中係以「在進行逐片將切割膠帶T上的晶片C轉移至靜電載具Cw的情況之構成」為例來進行說明，但晶片配置裝置60亦可進行將複數片晶片C同時轉移至靜電載具Cw上。在此情況，亦可在框體固持部61的上方配置複數個夾具63，或亦可具備可同時拾取複數片晶片C的晶片搬運機構。

藉由保護膜除去裝置70除去形成於晶片C的正面側之保護膜P。保護膜除去裝置70的構成為任意，而在一例中，在保護膜除去裝置70藉由對形成於晶片C的保護膜P供給蝕刻用的化學液(濕式蝕刻處理)或對保護膜P照射雷射光(剝蝕處理)，而能除去該保護膜P。

在表面改質裝置80例如於減壓環境氣體下激發作為處理氣體的氧氣或氮氣，而將其電漿化、離子化。該氧離子或氮離子被照射至因保護膜P的除去而露出的元件層D之表面(元件面)，而對該元件面進行電漿處理並改質。

在表面親水化裝置90例如一邊使固持於旋轉夾盤的靜電載具Cw旋轉，一邊將純水供給至該靜電載具Cw上(更具體而言係進行過表面改質之元件面上)。如此一來，所供給的純水在元件面上擴散，而將元件面親水化。

於前處理裝置100對接合晶片C前之晶圓W的表面(元件層Dw的表面)進行用於與晶片C的接合之前處理(例如表面活性化或親水化)。晶圓W的表面之前處理方法例如為相同於在表面改質裝置80、表面親水化裝置90對晶片C所進行的前處理方法。

此外，雖然在依本實施態樣的處理系統10，係於不同的裝置內進行如此般對晶片C的前處理與對晶圓W的前處理，但亦可在同樣的處理裝置內進行對晶片C的前處理與對晶圓W的前處理。亦即，例如亦可在表面改質裝置80及表面親水化裝置90進行對晶圓W的前處理。 又，雖然在依本實施態樣的處理系統10，係僅配置一個對晶圓W進行前處理之前處理裝置100，並在該前處理裝置100內進行表面活化處理及親水化處理，但亦可在不同的裝置進行該等表面活化處理與親水化處理。亦即，在處理系統10亦可配置用於對晶圓W進行前處理之表面改質裝置(未圖示)與表面親水化裝置(未圖示)代替前處理裝置100。同樣地，對晶片C進行前處理之表面改質裝置80與表面親水化裝置90亦可被構成為一體。

在接合裝置110，將吸附固持於靜電載具Cw之複數個晶片C，接合於作為該晶片C的安裝對象之晶圓W的安裝面。

如圖11所示，在接合裝置110設置有載具固持部111、空氣供給部112、晶圓固持部113及對準機構114。

作為第二載具固持部的載具固持部111，其在頂面具有靜電載具Cw的固持面，並以晶片C朝向上側的狀態固持「吸附固持『由搬運裝置50所搬運之施行過上述的保護膜P的除去、表面改質處理及表面親水化處理之該晶片C』之靜電載具Cw」。

空氣供給部112具有：形成於載具固持部111的固持面上之供給口112a；連接於與供給口112a相反一側之端部的空氣供給源112b。空氣供給部112朝向固持於靜電載具Cw之晶片C的背面Cb側，並從載具固持部111的下方側經由貫通孔1a及貫通孔2a供給空氣。在接合裝置110，藉由如此般對晶片C的背面Cb側供給空氣，使晶片C從靜電載具Cw的吸附面升起，藉此，使晶片C從靜電載具Cw的吸附面脫離。此外，關於晶片C的脫離方法的細節會在後面詳述。

作為基板固持部的晶圓固持部113，其在底面具有：作為晶片C的安裝對象之晶圓W的固持面，且以晶片C的安裝面朝向下側的狀態固持「由搬運裝置50所搬運之晶圓W」。又，在一例中，晶圓固持部113被構成為可在水平方向、鉛直方向及繞水平軸移動，而能夠翻轉已固持的晶圓W的正反面，並能夠讓已固持的晶圓W相對於靜電載具Cw移動。

對準機構114進行「固持於載具固持部111的靜電載具Cw」與「固持於晶圓固持部113的晶圓W」之對位。更具體而言，進行「吸附固持於靜電載具Cw的複數個晶片C」與「在晶圓W的安裝面上之晶片C的接合位置，亦即在晶圓W的正面Wa之與小片化的元件層Dw對應的位置」之對位。作為一例，對準機構114具備相機或感測器等。

此外，雖然在圖示的例子中係將載具固持部111固定於接合裝置110的底面側來進行配置，並將晶圓固持部113配置於其上方，但亦可將載具固持部111固定於接合裝置110的頂面側來進行配置，並將晶圓固持部113配置於其下方。換言之，在接合裝置110中，亦可藉由載具固持部111「在吸附固持於靜電載具Cw的吸附面之複數個晶片C朝向下側的狀態下」固持靜電載具Cw，更藉由晶圓固持部113在晶片C的安裝面朝向上側的狀態固持晶圓W。

在以上的處理系統10中設置有控制裝置120。控制裝置120例如係具備CPU(Central Processing Unit，中央處理器)或記憶體等之電腦，且具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部儲存了控制「在處理系統10中的晶片堆疊晶圓製造程序」的程式。此外，上述程式亦可為儲存於電腦可讀取的儲存媒體H，且從該儲存媒體H安裝至控制裝置120者。又，上述儲存媒體H亦可為暫存式，或亦可為非暫存式。

雖然依一實施態樣的處理系統10係如上述般地構成，但亦可根據目的在處理系統10更配置其他處理裝置，又，亦可根據目的將一部分處理裝置配置於處理系統10的外部。 具體而言，例如亦可在處理系統10更設置用於薄化「形成於晶片C的背面Cb側之矽層Si」之各種裝置。 又，例如亦可將「用於對晶圓W進行前處理的前處理裝置100」從處理系統10省略，而透過前開式晶圓盒Fw將「在處理系統10的外部預先進行過前處理(表面活化處理及親水化處理)之晶圓W」搬入至處理系統10。

接著，針對在如上述般地構成的處理系統10所進行的晶片堆疊晶圓製造程序來進行說明。圖12係表示晶片堆疊晶圓製造程序的主要步驟之流程圖。圖13係示意地表示晶片堆疊晶圓製造程序的一部分步驟之側視的說明圖。

首先，各自收納有複數個切割框體F、靜電載具Cw及晶圓W之前開式晶圓盒Ff、Fc、Fw被載置於搬入搬出站11的前開式晶圓盒載置台20。 如圖13(a)所示，「黏貼有複數個晶片C之切割膠帶T」被固定在前開式晶圓盒Ff所收納的切割框體F。複數個晶片C的背面Cb側的矽層Si黏貼於切割膠帶T。

接著，藉由搬運裝置30取出前開式晶圓盒Ff內的切割框體F，並將其搬運至過渡裝置40。搬運至過渡裝置40的切割框體F係藉由搬運裝置50而被搬運至晶片配置裝置60。又，與其同時或接續，將前開式晶圓盒Fc內的靜電載具Cw搬運至晶片配置裝置60。

在晶片配置裝置60中，將「背面Cb側被黏貼於切割膠帶T的黏著面之晶片C」，如圖13(b)所示，以使該背面Cb成為下側的方式，配置於在靜電載具Cw的吸附面內之對應於固持位置的位置，令其吸附固持(圖12的步驟St1)。 以下，針對在晶片配置裝置60中，晶片C對靜電載具Cw的配置動作的一例來進行說明(亦參照圖8)。

首先，使框體固持部61與上推部62在水平方向上相對地移動，以使上推部62移動至黏貼於切割膠帶T之複數個晶片C中的一晶片C的下方。接著，使用上推部62選擇性地從下方(背面Cb側)往上推一晶片C，來使其上升。接著，藉由夾具63從上方固持被往上推的一晶片C的正面Ca。此時，由於在晶片C的正面Ca側形成有保護膜P，故藉由夾具63的固持(例如吸附固持)不會對元件層D造成損傷。 接著，使固持有晶片C的夾具63移動至在載具固持部64上的靜電載具Cw之與一吸附用固持位置對應的位置，而將晶片C配置(載置)於該靜電載具Cw的吸附面上，並解除由夾具63進行之晶片C的固持(例如吸附)。 接著，使用對準機構67，來檢測晶片C是否被適當配置於一吸附用固持位置。當檢測的結果判斷為晶片C被適當配置時，開始切割膠帶T上的下個晶片C的配置動作。另一方，當判斷為晶片C未被適當配置時，藉由夾具63進行再固持已配置的晶片C，以進行晶片往一吸附用固持位置C的再配置。 最後，使電力供給部65的供電接腳65a接觸於靜電載具Cw的本體部1，並透過該供電接腳65a對靜電載具Cw施加電壓，而藉由產生的庫倫力，使晶片C吸附固持於靜電載具Cw的吸附面上。

針對藉由靜電載具Cw進行之晶片C的靜電吸附，來進行更詳細的說明。 當藉由夾具63將全部的晶片C配置於靜電載具Cw的吸附用固持位置時，如圖14(a)所示，透過供電接腳65a對靜電載具Cw施加電壓(在圖示的例子為正(＋)電荷)，使靜電載具Cw的本體部1帶電為正(＋)。 當本體部1帶電為正(＋)時，如圖14(b)所示，隔著絕緣層2在晶片C的背面Cb側蓄積有與蓄積於本體部1的電荷相反極性(亦即負(-))的電荷，又，在晶片C的正面Ca側蓄積有與蓄積於本體部1的電荷同極性(亦即正(＋))的電荷。接著，使電性中和部66的接地線與「晶片C的正面Ca側(作為固持面之「背面Cb的相反側」)」接觸。如此一來，如圖14(c)所示，在晶片C留下與本體部1的正電荷互相吸引的負電荷，而正面Ca側的正電荷被電性中和(接地)。 其後，當使電性中和部66退避時，在靜電載具Cw的本體部1與晶片C之間隔著絕緣層2產生電位差，並產生彼此互相吸引靜電力，而藉由靜電力將晶片C吸附至靜電載具Cw的吸附面。

如上文所言，在本發明的技術中，靜電載具Cw的本體部1發揮類似作為單極的電極的作用，而不用在該本體部1的內部形成電極配線圖案，就能隔著絕緣層2將晶片C吸附固持於吸附面。亦即，絕緣層2係用於絕緣施加於本體部1的電荷，來維持蓄積於本體部1的電荷者。

又，在依本發明的技術的靜電載具Cw中，係由彈性係數小之具有柔軟性的材料形成絕緣層2。 在往靜電載具Cw配置晶片C後且藉由靜電力進行的晶片C的吸附固持前，於晶片C的矽層Si與靜電載具Cw的絕緣層2之間，形成有隙間。藉由此絕緣層2的柔軟性，而在靜電載具Cw，於藉由靜電力進行的晶片C的吸附之際，利用將晶片C吸附於絕緣層2的力，讓空氣從晶片C的矽層Si與成為吸附面的絕緣層2之間排出，而在晶片C與絕緣層2之間形成類似真空狀態。 藉此，在靜電載具Cw與晶片C之間，除了藉由靜電力進行的靜電吸附，還出現由類似真空狀態所形成的真空吸附力，而形成使用了靜電吸附力與真空吸附力之兩方的強固的固持狀態。

藉由靜電載具Cw進行的晶片C的靜電吸附係如上述般進行。 此外，晶片C對靜電載具Cw的配置動作亦可對「黏貼於切割膠帶T上的複數個晶片C之各者」以逐片的方式連續地進行，或亦可同時將切割膠帶T上的複數個晶片C配置於靜電載具Cw上。

又，往本體部1施加電壓的時間點及對晶片C的接地的時間點未被限定於上述的例子。亦即，例如亦可預先在往吸附面上配置晶片C之前(在靜電載具Cw上沒有晶片C的狀態)，預先對本體部1施加電壓，或亦可如圖14所示，在往吸附面上配置晶片C之後(全部的晶片C被配置於靜電載具Cw上之後)施加電壓。又，亦可在對靜電載具Cw同時配置複數個晶片C的情況，往吸附面上配置晶片C，並同時對本體部1施加電壓。又，靜電載具Cw上的晶片C的電性中和(接地)亦可與「將晶片C配置於吸附面上並施加電壓」同時地進行，或亦可「在完成往吸附面上配置晶片C，且施加電壓而吸附固持晶片C之後」進行。 然而，在晶片C尚未被配置於吸附面上的狀態，進行對本體部1施加電壓的情況下，有因產生的靜電力而導致微粒被吸引至吸附面上而附著之虞。有鑒於此點，對本體部1施加電壓的時間點，係以在往吸附面上配置晶片C之後，或與往吸附面上配置晶片C同時為佳。更適當係以全部的晶片C被配置於靜電載具Cw上之後，進行對本體部1施加電壓為理想。

此外，雖然在晶片配置裝置60亦可如上述般使用對準機構67確認晶片C是否被適當配置，來進行晶片C的再配置，但例如在後述的接合裝置110中對晶圓W以逐片的方式接合晶片C的情況下，晶片配置裝置60不要求高的對準精度，而至少晶片C彼此不干涉即可。亦即，在接合裝置110中以逐片的方式接合晶片C的情況下，在接合裝置110的後述的接合處理中，只要能夠以高的精度對準晶片C與晶圓W上的安裝位置來進行接合即可，並不要求晶片配置裝置60的對準精度。

當晶片C被配置於靜電載具Cw時，接著，藉由搬運裝置50將「吸附固持有晶片C的靜電載具Cw」搬運至保護膜除去裝置70。在保護膜除去裝置70中，係如圖13(c)所示，除去形成於晶片C的元件層D之保護膜P(圖12的步驟St2)。

在此，如上述般在除去保護膜P之際使用導電性的化學液(在保護膜除去裝置70中例如為蝕刻液)的情況下，有經由此導電性的化學液洩漏蓄積於靜電載具Cw或晶片C的電荷，而失去晶片C對靜電載具Cw的靜電吸附力之虞。 關於此點，於依本發明的技術的靜電載具Cw中，係如上述般在靜電載具Cw與晶片C之間，除了靜電吸附力之外，並使真空吸附力產生來進行該晶片的吸附固持。藉此，在依本發明的技術的靜電載具Cw中，即使在失去了靜電載具Cw與晶片C之間的靜電吸附力的情況下，亦能夠藉由真空吸附力維持晶片C的吸附固持。 此外，該效果在後述的表面改質處理及親水化處理亦相同。

又，由於如習知的方法般，在晶片C被黏貼於切割膠帶T的狀態進行保護膜P的除去情況下，尤其是切割膠帶T係以黏著面朝向上側的狀態固持晶片C，有如上述般有對切割膠帶T造成損耗、不能維持藉由該切割膠帶T進行的晶片C的固持、或不能再利用該切割膠帶T等問題。 關於此點，根據依本發明的技術的晶片堆疊晶圓製造程序，靜電載具Cw代替切割膠帶T，並對固持於靜電載具Cw的晶片C進行保護膜P的除去。在本實施態樣中，靜電載具Cw係組合「由矽或鋁等構成之具有耐化學性的本體部1」與「由聚醯亞胺膜或背磨膠帶等構成之具有耐化學性的絕緣層2」所構成。因此，在除去保護膜P之際，相較於切割膠帶T的損耗，靜電載具Cw的損耗係能夠抑制，而可再利用固定於切割框體F之切割膠帶T，且該靜電載具Cw亦能重複使用。 此外，此效果在後述的表面改質處理及親水化處理亦相同。

接著，藉由搬運裝置50將「固持已除去保護膜P的晶片C之靜電載具Cw」搬運至表面改質裝置80。在表面改質裝置80，如圖13(d)所示，藉由電漿處理對在晶片C的正面Ca側露出的元件面進行改質(圖12的步驟St3)。

接著，藉由搬運裝置50將「固持『元件面受到改質的晶片C』的靜電載具Cw」搬運至表面親水化裝置90。在表面親水化裝置90，如圖13(e)所示，羥基(矽醇基)附著於在表面改質裝置80改質過的晶片C的元件面上，來讓該元件面親水化。又，藉由該純水洗淨靜電載具Cw及晶片C(圖12的步驟St4)。

又，於步驟St3之在表面改質裝置80進行的晶片C的表面改質處理及於步驟St4之在表面親水化裝置90進行的晶片C的親水化處理之後、或同時、或之前，將前開式晶圓盒Fw內的晶圓W搬運至前處理裝置100。在前處理裝置100中，與對晶片C進行的表面改質處理及親水化處理同樣地，對晶圓W的正面Wa側的元件層Dw施行表面改質處理及親水化處理(圖12的步驟St3-2及步驟St4-2)。

接著，藉由搬運裝置50將「固持『元件面已親水化的晶片C』之靜電載具Cw」搬運至接合裝置110。又，與此同時或接著，將「正面Wa側(元件層Dw)已親水化的晶圓W」搬運至接合裝置110。

在接合裝置110，如圖13(f)所示，藉由疊合「靜電載具Cw上的複數個晶片C」與「作為晶片C的安裝對象之晶圓W的安裝面(施行過前處理之正面Wa)」，且更進一步從上下方向推壓，而將晶片C接合至晶圓W(所謂熔合結合)(圖12的步驟St5)。 以下，針對在接合裝置110之晶片C對晶圓W的接合動作的一例加以說明(亦參照圖11)。

首先，以吸附面為上側，亦即以複數個晶片C朝向上側的狀態，將「吸附固持複數個晶片C之靜電載具Cw」載置於載具固持部111上。 接著，將「固持晶圓W之晶圓固持部113」配置於靜電載具Cw的上方。晶圓W係以作為「施行過前處理之晶片C的安裝面」的正面Wa朝向下側的狀態被固持於晶圓固持部113。又，此時固持於晶圓固持部113的晶圓W係藉由對準機構114來進行對位，俾使「在該晶圓W的安裝面上的小片化的元件層Dw之各者」與「靜電載具Cw上的複數個晶片C的位置」相對應。在晶片配置裝置60中之對於靜電載具Cw的晶片C的高精度的對位及再配置，係為了此晶圓W上的元件層Dw與靜電載具Cw上的晶片C之對位而進行。

接著，從上下方向推壓「固持於載具固持部111的靜電載具Cw上的晶片C」與「固持於晶圓固持部113的晶圓W上的元件層Dw」，來接合該晶片C與元件層Dw。 此時，首先由於晶圓W的元件層Dw與靜電載具Cw上的晶片C各自的元件面已進行改質，故在元件層Dw與晶片C的元件面之間產生凡得瓦力(分子間作用力)，來接合晶圓W的元件層Dw與靜電載具Cw上的晶片C。進一步而言，由於元件層Dw與晶片C各自的元件面已進行親水化，故該元件層Dw與晶片C之間的親水基形成氫鍵(分子間作用力)，而牢固地接合晶圓W的元件層Dw與靜電載具Cw上的晶片C。

當接合了晶圓W的元件層Dw與靜電載具Cw上的晶片C時，從空氣供給部112的供給口112a經由貫通孔1a、2a，對靜電載具Cw上的晶片C的背面Cb側施加由氣體產生的壓力，藉此，使在靜電載具Cw的吸附面上的晶片C與絕緣層2的附著力降低。 更具體而言，當對晶片C的背面Cb側供給氣體時，由於形成於絕緣層2的貫通孔2a被晶片C封閉，故如圖15所示，絕緣層2係以形成於本體部1的貫通孔1a的中心部分為頂點在晶片C的正下方膨脹。如此一來，在與貫通孔1a的中心部分相對應的晶片C的中心仍維持晶片C與絕緣層2的緊密貼合，而在與貫通孔1a的周緣部分相對應的晶片C的外周部，該晶片C從絕緣層2翹起，因此晶片C與絕緣層2的附著力降低，更具體而言，變得比晶片C與晶圓W的元件層Dw之間的接合力低。

此外，即使在如上述般未在絕緣層2形成貫通孔2a的情況，如圖16所示，亦以經由貫通孔1a對晶片C的背面Cb側供給氣體的方式，來同樣使絕緣層2膨脹，而能夠降低晶片C與絕緣層2的附著力。 又，根據依本發明的技術，如上述般在晶片C與絕緣層2之間，靜電吸附力與真空吸附力之兩方發揮了作用。因此，即使在如上述般絕緣層2的貫通孔2a與本體部1的貫通孔1a形成為同直徑的情況下，亦抑制「由於在供給氣體使晶片C與絕緣層2的附著力降低之際，破壞晶片C與絕緣層2之間的真空吸附(從貫通孔1a往晶片C的下方往上吹氣)，而導致晶片C飛散」。

接著，使固持晶圓W的晶圓固持部113上升。藉此，由於晶片C與絕緣層2的附著力降低，故晶片C從絕緣層2完全地脫離。 最後，使晶圓固持部113繞水平軸旋轉，藉此，使晶圓W的正反面翻轉。換言之，接合有複數個晶片C之晶圓W的安裝面為朝向上側的狀態。

依一實施態樣之晶片C對晶圓W的接合動作係以如上述般的方式來進行。

此外，亦可將上述吸附固持複數個晶片C之靜電載具Cw，以吸附面在下側，亦即複數個晶片C朝向下側的狀態，加以固持，且將晶圓W配置在靜電載具Cw的下方。換言之，靜電載具Cw與晶圓W的上下方向的配置並未被限定於圖式的例子，亦可上下相反地固持、搬運。

當複數個晶片C被接合於晶圓W的元件層Dw時，其後，「安裝有晶片C的晶圓W」係藉由搬運裝置50而被搬運至過渡裝置40，其後，更藉由搬運裝置30而被搬運至前開式晶圓盒載置台20的前開式晶圓盒Fw。 又，「脫離了晶片C之後的靜電載具Cw」同樣係藉由搬運裝置50而被搬運至過渡裝置40，其後，更藉由搬運裝置30而被搬運至前開式晶圓盒載置台20的前開式晶圓盒Fc。於是，處理系統10中的一連串的晶片堆疊晶圓製造程序結束。

此外，回收切割框體F、靜電載具Cw及晶圓W之前開式晶圓盒未必需要是與「在搬入時各自收納有切割框體F等之前開式晶圓盒」相同的前開式晶圓盒。亦即，例如各自收納有切割框體F等之前開式晶圓盒亦可各自搬出其他構件，或亦可將「用於搬出切割框體等之新的前開式晶圓盒等」搬入至處理系統10。

根據以上的實施態樣，能夠在一連串的晶片堆疊晶圓製造程序之際，以「僅在導電性的本體部1的表面形成絕緣層2之簡易的構造」構成「成為『從切割膠帶T往晶圓W運送的晶片C的中繼構件』之靜電載具Cw」。 接著，藉此，由於沒有如昔知的靜電載具般在導電性的本體部的內部構成電極配線圖案之必要，故用於晶片C的脫離之貫通孔的形成的自由度亦大幅提升，且依構成該靜電載具Cw之勞力或成本亦能大幅削減。

更具體而言，在習知的靜電載具(靜電型固持機構)的構造中，有將「使固持對象物脫離之際所需要的貫通孔」形成於該固持對象物的正下方，且，避開用於吸附固持該固持對象物之嵌入型的電極部的配線圖案來進行配置之必要。更與此同時，根據所固持的固持對象物的個數或配置，需要變更貫通口的配置或變更配線圖案，而需要極大的勞力或成本。 關於此點，在依本發明的技術之靜電載具Cw中，由於沒有在導電性的本體部的內部構成電極配線圖案之必要，故能夠任意設定貫通孔的個數或配置。

又，根據依本發明的技術的靜電載具Cw，由彈性係數低之具有柔軟性的材料構成「形成於本體部1的正面的絕緣層2」。藉此，從絕緣層2與晶片C之間排出空氣，而在藉由往本體部1施加電壓而產生的靜電吸附力之外，亦使類真空吸附力產生，而能更適當實行晶片C的吸附固持。

進一步而言，由於如上述般除了靜電吸附力之外亦能產生真空吸附力，故即使例如在除去保護膜P等時，將導電性液體供給至靜電載具Cw上，而失去靜電載具Cw與晶片C之間的靜電吸附力的情況下，亦能適當維持晶片C的固持力。

進一步而言，根據依本實施態樣的靜電載具Cw，由於如上述般由彈性係數低之具有柔軟性的材料構成「形成於本體部1的正面的絕緣層2」，故藉由在晶片C的脫離時供給氣體，容易使絕緣層2膨脹，而能夠適當降低晶片C與絕緣層2之間的吸附力。

又，依本實施態樣的靜電載具Cw係如上述般以與「作為晶片C的安裝對象之晶圓W」略同樣的直徑的方式構成。藉此，可使用與晶圓W同樣的搬運裝置、處理裝置，來搬運及處理靜電載具Cw，而不需要重新設置用於搬運、處理靜電載具Cw的裝置。

此外，雖然在依上述實施態樣的接合裝置110中，係藉由使載具固持部111上的靜電載具Cw與晶圓固持部113上的晶圓W對向，並彼此接觸，而同時將複數個晶片C安裝於晶圓W上，但亦可以逐片的方式進行晶片C對晶圓W的安裝。

如圖17所示，在用於以逐片的方式將晶片C安裝於晶圓W之依其他的實施態樣的接合裝置200中，形成有脫離區域200a、接合區域200b及傳遞區域200c。在脫離區域200a，從靜電載具Cw拾取晶片C。在接合區域200b，進行晶片C往晶圓W之接合。在傳遞區域200c，進行在脫離區域200a與接合區域200b之間的晶片C的傳遞。

在脫離區域200a設置有作為第二載具固持部的載具固持部201、空氣供給部202及第一夾具203。

載具固持部201及空氣供給部202具有與「依上述實施態樣的接合裝置110的載具固持部111及空氣供給部112」略相同的構成。空氣供給部202具有供給口202a與空氣供給源202b，且其朝向固持於靜電載具Cw的晶片C的背面Cb側，並經由貫通孔1a及貫通孔2a供給空氣。

在依其他實施態樣的接合裝置200中，其被構成為能夠獨立對「吸附固持於靜電載具Cw上之晶片C之各者」，換言之，獨立對「形成於本體部1之複數個貫通孔1a之各者」供給來自空氣供給源202b的氣體。在此情況，在空氣供給部202之各者，宜配置用於獨立對晶片C之各者供給氣體之控制閥(未圖示)。

此外，在依其他實施態樣的接合裝置200中，其被構成為能夠獨立對「吸附固持於靜電載具Cw上之晶片C之各者」供給來自空氣供給源202b的氣體即可。例如，亦可如圖17所示般對複數個供給口202a連接共通的空氣供給源202b，或亦可如圖18所示般一個一個地對複數個供給口202a之各者連接空氣供給源202b。換言之，在接合裝置200可配置一個以上之任意個數的空氣供給源202b。

第一夾具203被配置於載具固持部201的上方，且由於來自空氣供給部202的氣體的供給，故晶片C與絕緣層2之間的附著力降低，藉此，第一夾具203固持外周部翹起的晶片C，而使晶片C從靜電載具Cw脫離，並將已固持的晶片C在脫離區域200a與傳遞區域200c之間進行搬運。又，在一例中，第一夾具203被構成為可繞水平軸旋轉，而能夠如圖式般翻轉已固持的晶片C的正反面。

此外，在接合裝置200中，由第一夾具203所固持的晶片C的頂面側，為如上述般利用保護膜P的除去，而元件層D露出之元件面。因此，藉由第一夾具203進行的晶片C的固持，需要以不對該露出的元件面造成損傷的方式來進行。 具體而言，作為第一夾具203，例如宜使用利用白努利效應或超音波壓擠效應，而能從上方以非接觸的方式固持晶片C之非接觸式吸盤。 或者，第一夾具203例如亦可被構成為以夾住「藉由空氣的供給而翹起的晶片C的側面」的方式來進行固持，來代替固持晶片C的頂面(元件面)。

在接合區域200b設置有晶圓固持部204、第二夾具205及對準機構206。

「作為基板固持部的晶圓固持部204」在頂面具有晶圓W的固持面，並以「晶片C的安裝面亦即元件層Dw的形成面朝向上側的狀態」固持「由搬運裝置50所搬運的晶圓W」。

第二夾具205被配置於晶圓固持部204的上方，並從上方固持「第一夾具203固持的晶片C」，且在接合區域200b與傳遞區域200c之間搬運已固持的晶片C。 此外，在一例中，第二夾具205亦可被構成為可繞水平軸旋轉，以代替第一夾具203。在此情況，第二夾具205係在傳遞區域200c從下方固持「第一夾具203固持的晶片C」，並在使該晶片C的正反面翻轉之後，在接合區域200b將該晶片C接合於晶圓W。

此外，在接合裝置200中，由第二夾具205所固持的晶片C的背面Cb側與第一夾具203固持的正面Ca側不同，其元件層未露出。因此，第二夾具205不需要如第一夾具203般一定由非接觸式吸盤等所構成。

在一例中，對準機構206具有與晶片配置裝置60的對準機構67相同的構成。亦即，對準機構206例如具備相機或感測器等，並進行「已固持於晶圓固持部204的晶圓W」與「已固持於第二夾具205的晶片C」的對位。

依其他實施態樣的接合裝置200係如上述般所構成。以下，針對使用接合裝置200所進行之晶片C對晶圓W的接合方法的一例，加以說明。

當在接合裝置200進行晶片C對晶圓W的接合之際，首先，以複數個晶片C朝向上側的狀態將「吸附固持複數個晶片C之靜電載具Cw」載置於載具固持部201上。接著，以元件層Dw的形成面朝向上側的狀態將「作為晶片C的安裝對象之晶圓W」載置於晶圓固持部204上。

接著，以選擇性地對「對應於作為脫離對象的一晶片C之貫通孔1a」供給氣體使絕緣層2膨脹的方式，從下方往上推該一晶片C，而使其翹起。 接著，藉由第一夾具203以不讓元件面損傷的方式固持並抬起已被翹起的一晶片C。此外，由第一夾具203進行的晶片C的固持，亦可在藉由氣體使晶片C翹起之前進行，或亦可與藉由氣體使晶片C翹起同時進行。 接著，使第一夾具203繞水平軸旋轉，藉此使晶片C的正反面翻轉。換言之，固持於第一夾具203的晶片C的背面Cb(元件面的相反面側)為朝向上側的狀態。 接著，利用第二夾具205從上方固持「固持於第一夾具203的晶片C的背面Cb」，且更解除藉由第一夾具203進行的晶片C的正面Ca側的固持。換言之，進行晶片C從第一夾具203向第二夾具205的交接。 接著，使「固持有晶片C的第二夾具205」移動至「在晶圓W的安裝面上之與一元件層Dw相對應的位置」。使用對準機構206適當進行第二夾具205與元件層Dw的對位。 最後，從上下方向推壓「已固持於第二夾具205的晶片C的元件面」與「晶圓W的一元件層Dw」，以接合該晶片C與元件層Dw。

依其他實施態樣的晶片C對晶圓W的接合動作係如上述般進行。此晶片C的接合動作係獨立且連續地對吸附固持於靜電載具Cw上的複數個晶片C之各者進行。

此外，雖然在上述的例子中，係選擇性對與作為脫離對象的一晶片C對應的貫通孔1a供給氣體，來從下方只往上推該一晶片C，而使起翹起，但在例如不能獨立對貫通孔1a之各者供給氣體的情況下(例如未設置控制閥的情況等)亦可預先對全部的貫通孔1a供給氣體，並在先使全部的晶片C翹起的狀態下，藉由第一夾具203依序拾取晶片C。

或者，例如，如在圖19顯示的載具固持部301般，亦可配置空氣供給部310，其與全部複數個晶片C共通，且只配置一個供給口311。空氣供給源312連接於供給口311。 又，在此情況，載具固持部301與一個供給口311宜被構成為可在水平方向上相對地移動。若載具固持部301與供給口311可在水平方向上相對地移動，則載具固持部301與供給口311之至少任一方被構成為能夠移動即可。

接著，在載具固持部301，從供給口311對固持於載具固持部301的靜電載具Cw的整個底面供給氣體，來一併使「固持於靜電載具Cw之全部複數個晶片C」從靜電載具Cw脫離亦可。或者，亦可藉由使載具固持部301與供給口311在水平方向上相對地移動，以將供給口311配置於「複數個晶片C當中的一晶片C的下方」，而選擇性地對該一晶片C供給氣體，來選擇性地將該一晶片C從靜電載具Cw脫離。

此外，在依以上的實施態樣的接合裝置中，係以「藉由對載具固持部上的靜電載具Cw，供給來自空氣供給部的氣體，來進行固持於靜電載具Cw的晶片C的脫離的情況」為例，來進行了說明。然而，固持於靜電載具Cw的晶片C的脫離方法並未被限定於此，例如亦可使升降銷(未圖示)從靜電載具Cw的下方往貫通孔1a插通，來代替氣體的供給，且該升降銷的前端被構成為可自由地從靜電載具Cw的本體部1的頂面(貫通孔1a的上端)伸出縮入。在此情況，升降銷經由貫通孔1a與固持於靜電載具Cw的晶片C的底面抵接，藉此，透過往上推晶片C，而使其從靜電載具Cw脫離。

又，在依以上的實施態樣的接合裝置中，係藉由從靜電載具Cw的下方對晶片C的底面供給氣體，或使升降銷抵接於晶片C的底面，來進行晶片C的脫離。然而，亦可構成為未如上述般從靜電載具Cw上的晶片C的底面側施加力，而僅使用上方的夾具(對應於以上的實施態樣中的第一夾具)，就能讓晶片C從靜電載具Cw脫離。 具體而言，作為作用於在靜電載具Cw上的晶片C之應力，除了由夾具進行的拾取之外，可思及伴隨在表面改質裝置80或表面親水化裝置90的旋轉夾盤的旋轉而產生的離心力，或伴隨導電性液體的流動而產生的應力，或伴隨靜電載具Cw的搬運而產生的慣性力等。在此之中，伴隨由夾具進行的拾取而產生的應力，對於晶片C係作用於上下方向(鉛直方向)之一方，而其他的離心力、流動力或慣性力係作用於水平方向的剪應力。從此觀點而言，例如亦可透過使由靜電載具Cw產生的晶片C的固持力在水平方向上(對應於剪應力)強，在鉛直方向(對應於拽拉力)弱，而不用進行上述的氣體的供給或藉由升降銷的上升，就僅藉由利用夾具的固持，而可使晶片C從靜電載具Cw脫離。

應視本次所揭示的實施態樣於所有各點皆為例示，而非限定。上述的實施態樣亦可在不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨的情況下，以各種形態進行省略、置換、變更。例如，上述實施態樣之構成要件可任意組合。根據該任意的組合自然能得到關於依組合之各自的構成要件的作用及效果，且通常知識者根據本說明書之記載可得到顯而易見的其他作用及其他效果。 又，本說明書所記載之效果僅為說明性或例示性，而非限制性。換言之，依本發明的技術，可與上述的效果一起，或代替上述的效果，實現對於通常知識者而言從本說明書之記載顯而易見的其他效果。

例如，雖然在上述實施態樣中，係將晶片配置裝置60與接合裝置110配置在同一個處理系統10內，但亦可將該等晶片配置裝置60與接合裝置110各自配置在不同的處理系統內。換言之，亦分別獨立構成「用於將切割框體F上的晶片C配置於靜電載具Cw上之第一處理系統」與「用於將靜電載具Cw上的晶片C接合於晶圓W上接合之第二處理系統」。

1:本體部 1a,2a:貫通孔 11:搬入搬出站 12:處理站 110,200:接合裝置 111,201,301,64:載具固持部 112,202,310:空氣供給部 112a,202a,311:供給口 112b,202b,312:空氣供給源 113,204:晶圓固持部 114,206,67:對準機構 120:控制裝置 2:絕緣層 20:前開式晶圓盒載置台 200a:脫離區域 200b:接合區域 200c:傳遞區域 203:第一夾具 205:第二夾具 30,50:搬運裝置 31,51:搬運通道 32,52:搬運臂 40:過渡裝置 60:晶片配置裝置 60a:拾取區域 60b:排列區域 61:框體固持部 62:上推部 63:夾具 65:電力供給部 65a:供電接腳 65b:電力供給源 65c,66b:接地線 66:電性中和部 70:保護膜除去裝置 80:表面改質裝置 90:表面親水化裝置 C:晶片 Ca,Wa:正面 Cb:背面 Cw:靜電載具 D,Dw:元件層 F:切割框體 Ff,Fc,Fw:前開式晶圓盒 H:儲存媒體 P,Pw:保護膜 Si:矽層 St1~St5,St3-2,St4-2:步驟 T:切割膠帶 W:晶圓

[圖1]係表示黏貼於切割片的晶片的構成的概略之說明圖。 [圖2]係表示依本實施態樣的靜電載具的構成的概略之剖面圖。 [圖3]係表示依本實施態樣的靜電載具的構成的概略之俯視圖。 [圖4]係表示靜電載具的其他的構成的概略之剖面圖。 [圖5]係表示靜電載具的其他的構成的概略之俯視圖。 [圖6]係表示作為晶片的接合對象的晶圓的構成的概略之剖面圖。 [圖7]係表示依本實施態樣的處理系統的構成的概略之俯視圖。 [圖8]係表示晶片配置裝置的構成的概略之剖面圖。 [圖9]係表示電性中和部的其他的構造例之說明圖。 [圖10]係表示電性中和部的其他的構造例之說明圖。 [圖11]係表示接合裝置的構成的概略之剖面圖。 [圖12]係表示依本實施態樣的晶片堆疊晶圓製造程序的主要步驟之流程圖。 [圖13](a)~(f)係表示依本實施態樣的晶片堆疊晶圓製造程序的主要步驟之側視的說明圖。 [圖14](a)~(c)係表示靜電吸附至晶片配置裝置中的靜電載具的晶片的情況之側視的說明圖。 [圖15]係表示晶片從接合裝置中的靜電載具脫離的情況之說明圖。 [圖16]係表示晶片從接合裝置中的靜電載具脫離的情況之說明圖。 [圖17]係表示接合裝置的其他的構造例之剖面圖。 [圖18]係表示接合裝置的其他的構造例之剖面圖。 [圖19]係表示接合裝置的其他的構造例之剖面圖。

1:本體部

1a,2a:貫通孔

2:絕緣層

C:晶片

Ca:正面

Cb:背面

Cw:靜電載具

Si:矽層

Claims (20)

1. 一種靜電載具，具有： 本體部，具有導電性，且在厚度方向上具有複數個貫通孔；以及 絕緣層，形成於該本體部的表面。
2. 如請求項1所述之靜電載具，其中， 該本體部為由矽、鋁、鋁合金、不鏽鋼或鈦所構成的導體基板。
3. 如請求項1所述之靜電載具，其中， 該絕緣層係由彈性係數為2GPa以下的材料所構成。
4. 如請求項3所述之靜電載具，其中， 該絕緣層係在該本體部的表面藉由旋轉塗布所形成的聚醯亞胺膜。
5. 如請求項3所述之靜電載具，其中， 該絕緣層係在該本體部的表面黏貼聚醯亞胺膜或背磨膠帶所形成的絕緣膜。
6. 如請求項3所述之靜電載具，其中， 該絕緣層在與該貫通孔相對應的位置具有第二貫通孔。
7. 如請求項6所述之靜電載具，其中， 該第二貫通孔形成為其直徑較該貫通孔的直徑小。
8. 一種處理晶片的處理系統，具有： 晶片配置裝置，拾取該晶片，並將其排列配置在如請求項1～7中任一項所述之靜電載具的吸附面上； 該晶片配置裝置，具有： 載具固持部，在頂面具有該靜電載具的固持面； 電力供給部，對該載具固持部上的該靜電載具的該本體部供電；以及 電性中和部，與該靜電載具上的該晶片接觸，而使其接地。
9. 如請求項8所述之處理系統，其中， 該電性中和部，與在該載具固持部上的該靜電載具的固持面對向地，具有與該晶片接觸的接地線。
10. 如請求項8所述之處理系統，更具有： 夾具，拾取該晶片，並將其搬運至該載具固持部上的該靜電載具；且 將該電性中和部中之與該晶片接觸之接地線，與該夾具構成為一體。
11. 如請求項8所述之處理系統，其中， 該電性中和部係由夾具所構成，其中，該夾具拾取該晶片，並將其搬運至該載具固持部上的該靜電載具； 該夾具具有10e6Ω～10e9Ω的電阻值。
12. 如請求項8所述之處理系統，更具備： 晶片搬運機構，同時固持複數個該晶片，並將其搬運至該載具固持部上的該靜電載具。
13. 如請求項8所述之處理系統，其中， 該電性中和部被配置為在該載具固持部的上方，且覆蓋該靜電載具的整面，且同時對該靜電載具上的複數個該晶片進行接觸，而同時對複數個該晶片接地。
14. 如請求項8所述之處理系統，更具有： 保護膜除去裝置，除去在該靜電載具所吸附固持的該晶片的元件面所形成的保護膜；以及 接合裝置，將吸附固持於該靜電載具的該晶片，接合於作為該晶片的安裝對象的基板； 該接合裝置，具備： 第二載具固持部，固持該靜電載具； 基板固持部，固持該基板；以及 空氣供給部，朝向形成於該第二載具固持部上的該靜電載具的該本體部的該貫通孔，供給氣體。
15. 如請求項14所述之處理系統，其中， 該接合裝置，更具備： 第一夾具，固持並搬運該靜電載具上的晶片； 第二夾具，在與該第一夾具之間進行該晶片的傳遞，並將該晶片往該基板上搬運； 該第一夾具為以非接觸的方式固持該晶片的該元件面的非接觸式吸盤。
16. 如請求項8所述之處理系統，更具有： 保護膜除去裝置，除去在該靜電載具所吸附固持的該晶片的元件面所形成的保護膜；以及 接合裝置，將吸附固持於該靜電載具的該晶片，接合於作為該晶片的安裝對象的基板； 該接合裝置，具備： 第二載具固持部，固持該靜電載具； 基板固持部，固持該基板；以及 升降銷，向在該第二載具固持部上的該靜電載具的該本體部所形成的該貫通孔插通。
17. 一種處理晶片的處理方法，包含： 將複數個該晶片排列配置於靜電載具的固持面上的步驟，其中，該靜電載具具有：本體部，具有導電性且在厚度方向上具有複數個貫通孔；以及絕緣層，形成於該本體部的表面； 對該本體部供電，而使該本體部帶電的步驟；以及 使接地線接觸於該晶片，而在該晶片與該本體部之間使靜電力產生的步驟。
18. 如請求項17所述之處理方法，其中， 預先在往該靜電載具配置該晶片之前，進行往該本體部的供電； 在往該靜電載具配置該晶片之後，進行往該晶片的接地線的接觸。
19. 如請求項17所述之處理方法，其中， 在往該靜電載具配置該晶片之後，進行往該本體部的供電及往該晶片的接地線的接觸。
20. 如請求項17所述之處理方法，其中， 對配置於該靜電載具的複數個該晶片，同時進行往該晶片的接地線的接觸。