TWI573662B - 工作件之貼附方法以及貼附裝置 - Google Patents

Description

工作件之貼附方法以及貼附裝置

本發明係關於一種工作件之貼附方法以及工作件貼附裝置，為了將貼附有工作件之板盤搬入於研磨裝置進行研磨，而將工作件貼附於該板盤者。

於進行如晶圓等工作件之片面研磨之場合，將工作件貼附於板盤，使工作件之研磨面向定盤的研磨布側，將板盤搬入研磨裝置的定盤上，回轉定盤，並供應研磨液，以研磨工作件的研磨面。

此時貼附工作件於板盤，專利文獻1等提供以下之方法。

首先，將內藏有加熱器之加熱桌加熱至所需溫度，搬入板盤於此加熱桌上而加熱。

其次，塗佈臘於該板盤上之工作件貼附位置。並將工作件載置於受板盤之熱而熔融之臘上。

其次，在鄰設於加熱桌而具有冷卻機構之押壓桌上，搬入該載有臘上工作件於板盤。

降下以可上下自由動作方式設於押壓桌上方的押壓頭，並將工作件在押壓於板盤上之押壓桌與押壓頭之間，使臘展延，同時供應冷卻水於押壓桌的冷卻機構，以冷卻板盤及臘，使臘硬化而貼附工作件於板盤上。

〔先行技術文獻〕：

專利文獻1：特開平第5-82493號公報

在專利文獻1所示之方法中，當搬入加熱桌上被加熱之板盤於押壓桌上之際，板盤熱被押壓桌所奪取，於以押壓頭押壓之際，板盤溫度降至所定溫度。而且當押壓頭牴接於工作件之瞬間，也會被押壓頭奪取熱量。再者，此狀態下，因有冷卻水供應於押壓桌，引起臘溫降下，將發生臘之展伸前先硬化的問題。為此未能保持臘厚度之均勻，工作件無法平坦的貼附，不能得到所要求之研磨精度。

為了解決上述課題，本發明之目的在提供一種工作件之貼附方法及工作件貼附裝置，其能防止臘在完全展伸之前硬化，而得以高精度貼附。

為了達成上揭目的，本發明具有如下之構成。

本發明之工作件貼附方法，使用具備加熱器及冷卻機構雙者之押壓桌，及配設於該押壓桌上方，而可對押壓桌自由接近與遠離之押壓頭的工作件貼附裝置，俾在板盤上貼附工作件之工作件貼附方法。其過程包含有將預先加熱至所需溫度之板盤搬入於該押壓桌上，或將板盤搬入該押壓桌上，而在該桌上加熱至所需溫度之過程；將臘塗佈於加熱至所需溫度之該板盤上的所要位置之過程；載置工作件於被加熱而熔 融的臘上之過程；將該押壓頭加熱至所需溫度之過程；使該押壓頭相對接近於該押壓桌，以經加熱之該押壓頭與該板盤，將該工作件押壓至所需時間之過程，在以該押壓頭押壓工作件之狀態下，以該冷卻機構冷卻該押壓桌及該板盤，使該臘硬化而貼附工作件於該板盤上之過程；及使該押壓頭相對於該押壓桌遠離，而從該押壓桌上搬出貼附有工作件的該板盤之過程，為其特徵。

於以該押壓頭押壓工作件，而貼附工作件於該板盤上之過程中，最好檢出該押壓頭溫度，確認該溫度降下至所定溫度以下後，解除押壓頭的押壓。

藉由與該押壓桌另外設置而具有加熱器的加熱桌，預先加熱該板盤後搬入於該押壓桌亦可。

使該押壓頭接觸於該押壓桌，而加熱至所需溫度亦可。

或以內藏於該押壓頭之加熱器，加熱至所需溫度亦可。

以形成氮化物半導體層的藍寶石基板，將氮化物半導體層向板盤側安適的貼附於板盤亦可。

又，本發明的工作件貼附裝置，具有押壓桌；及配設於該押壓桌上方，而可相對於押壓桌自由接近與遠離的押壓頭，藉由該押壓桌與押壓頭的押壓，經由板盤上的臘貼附工作件的工作件貼附裝置中，該押壓桌具備加熱器與冷卻機構雙方，加熱於該押壓桌與該押壓頭，夾著塗佈於板盤上的臘押壓工作件使臘展延，然後以該冷卻機構冷卻該押壓桌及該板盤，由是使臘硬化，而貼附工作件於該板盤上，為其特徵。

最好設置用以檢出該押壓頭溫度的溫度檢出部，於冷卻該押壓桌而使臘硬化之際，藉由該溫度檢出部檢出該押壓頭之溫度，確認該溫度降下至所定溫度以下後，解除押壓頭之押壓。

最好藉由該溫度檢出部檢出接近該押壓頭押壓該工作件之面部位的溫度。

使該押壓頭接觸於該押壓桌，而加熱至所需溫度亦可。

於該押壓頭中設置加熱器及冷卻機構雙者，以其本身之加熱器及冷卻機構加熱或冷卻押壓頭亦可。

藉由與該押壓桌另外設置而具有加熱器的加熱桌，以該加熱桌預先加熱該板盤後搬入於該押壓桌亦可。

最好於該押壓桌中，配置該冷卻機構於搬入該板盤之表面側位置。

設置用以檢出搬入於該加熱桌上之該板盤溫度的溫度檢出部，設置用以分別檢出該押壓桌及該加熱桌溫度的溫度檢出部亦可。

[發明之效果]

依照本發明，可以高精度貼附工作件於板盤。

下文中參照附圖來詳細說明本發明之較佳實施形態。

第1圖為工作件貼附裝置10之正面圖，第2圖為押壓桌18的斷面說明圖，第3圖為板盤22的平面圖。

第1圖中，12為具有加熱桌14的第一壇，16a、16b為設於第一壇12相鄰處且具有押壓桌18的第二壇。

加熱桌14內藏有第一加熱器(未圖示)，在基台20上藉由支持部材21水平固定。在加熱桌14上搬入貼附工作件23用的板盤22。

24為定位用圓筒，配置於加熱桌14下方，且具有連結於桿子之三支位置定位銷25(第1圖中僅圖示2支)。定位銷25以上下方向插通設於加熱桌14的貫通孔26後，可伸出伸入加熱桌14上表面。板盤22對應於定位銷25設有3個透孔27。

本實施形態中板盤22以人手搬入加熱桌14上。此時載置定位銷25，使其可進入透孔27內，因而得以定位於加熱桌14上。在板盤22上附有標示工作件23之貼附位置。於本實施形態中，如第8圖所示，沿所載置工作件23外周緣之外側，設有周溝23a，做為記號。載置工作件23，使其能收納於此周溝23a內，則可配置工作件23於板盤22上所需位置。又，周溝23a於貼附工作件23之際，可當做容納多餘溢出之臘流入。

加熱桌14設有溫度檢出部(未圖示)，用以檢出為第一加熱器所加熱之加熱桌14的溫度。藉由控制部45，控制第一加熱器之開、閉，使溫度檢出部所檢出之溫度落於所定設定溫度範圍內。

又，在加熱桌14上方，配置有紅外線溫度感測器(溫度檢出部)28，用以檢出載置於加熱桌14上之板盤22表面溫度。

第二壇16a、16b的押壓桌18，亦藉由支持部材30，分別水平支持於基台20上。如第2圖所示，押壓桌18具有第二加熱器31及供應冷卻水之冷卻機構32。將押壓桌18中流動冷卻水的被套32a，此第二加熱器31設於更鄰近押壓桌18表面側之位置，可使搬入押壓桌18上板盤22之冷卻更加迅速，如此較為妥當。

第1圖中表示冷卻機構32中冷卻水的回路，36為貯留經調整溫度後之供應冷卻水槽(未圖示)連接口，37為冷卻水，38為歸路，冷卻水經押壓桌18之被套32a內通過後由排出口39排出。又，40為淺閘，該於未圖示之閥，以排出回路中冷卻水。

與第一壇12同樣。第二壇16a、16b亦設有定位用圓筒24。有具三支定位銷25之定位機構，以進行由加熱桌14搬入之板凳22的定位。

又，押壓桌18亦設有溫度檢出部(未圖示)，用以檢出經第二加熱器31所加熱之押壓桌18溫度。藉由控制部45控制第二加熱器31之開、閉，使經此溫度檢出器檢出之溫度，在所設定溫度範溫度範圍內。

在押壓桌18上方。設有押壓頭42，對押壓桌18，可自由上下移動(接近移離)。押壓頭42，在第二壇16a側設有3個，而在第二壇16b側設有5個(第1圖中只圖示3個)。亦即在第二壇16a側，可貼附較大工作件23，每一板盤22貼附3張工作件23，另一方面，於第二壇16b側，則貼附較小工作件23，每一板盤22貼附5張工作件23。

各押壓頭42，可藉由分別支持於基台20之圓筒(驅動部)44上下移動。

各押壓頭42在加熱桌14上加熱，並在所需位置塗佈臘，而載置工作件23於該臘上，將搬入押壓桌18上之板盤22上之工作件23，押壓於押壓桌18間。

又，各押壓頭42設有由熱電偶46所形成的溫度檢出部。熱電偶46之先端可達於押壓頭42下部，以檢出押壓頭42下部側(近接於工作件23押壓面之部位)之溫度。

本實施形態中之工作件貼附裝置10之構成如上述。

接著說明貼附裝置10之動作，同時說明本實施形態中之工作件貼附方法。

在第一壇12中通電於第一加熱器，以加熱於加熱桌14達到所需溫度(例如120～125℃)。加熱桌14之溫度可由溫度檢出部檢出，而控制維持於所需溫度內。

其次，加熱於所需溫度的加熱桌14上搬入板盤22，並利用定位銷25定位(本實施形態中以人手搬入)，以來自加熱桌14之傳熱加熱至所需溫度(例如110℃)。此板盤22之溫度，可由紅外線溫度感測器28檢出。

俟板盤22被加熱至所需溫度，即以所定量塗臘於板盤22上所需位置(工作件貼附位置)。塗臘可以人手進行，但亦可適當利用塗佈機自動進行。由於板盤22業已預先加熱至所需溫度，所以所塗佈之臘可以溶解。

另一方面，在第二壇16a、16b側，亦通電於第二加熱器31，加熱押壓桌18至所需溫度(例如120～125℃)。此溫度亦以溫度檢出部檢出，並控制維持於所需溫度範圍。又，冷卻機構32的冷卻水已停止供應，冷卻水亦被加熱。如此來自被加熱冷卻水之傳熱押壓桌18得以均勻加熱。

又，此時降下押壓頭42，使其接觸於押壓桌18，利用來自押壓桌18之傳熱，加熱押壓頭42至所需溫度(例如110℃)。押壓頭42之溫度係由熱電偶46檢出。

俟押壓頭42之溫度昇至所需溫度，從押壓桌18上昇押壓頭42，使其遠離，在押壓桌18上，加熱於加熱桌14上，而且將載置有工作件23的板盤22定位搬入。

其次降下押壓頭12，使其接近押壓桌18，經由板盤22，在加熱至所需溫度之押壓頭42與押壓桌18之間，押壓工作件23至所需時間(例如1分鐘)。由於在押壓頭42及板盤22雙方加熱至所需溫度狀態下押壓工作件23，臘得以充份以均勻厚度伸展。

在以押壓頭42押壓所需時間的過程中，停止通電於第二加熱器31，同時供應冷卻水予冷卻機構32，以冷卻押壓桌18，更以傳熱方式冷卻板盤22及押壓頭42，由此將臘硬化，貼附工作件23於板盤22上。

於此冷卻過程中，押壓頭42之溫度係由熱電偶46所檢出，在此押壓頭42之溫度降下至所需溫度(例如35℃)的時點，終止押壓頭42之押壓，上昇押壓頭42，從押壓桌18上取出板盤22，完成工作件33之貼附。

以押壓頭42押壓工作件23的管理，只限於押壓時間亦可，但亦可如上揭情形，檢出押壓頭42的溫度，而於押壓頭42溫度降下至所需溫度以下之階段終止，俾使臘確實硬化。亦即檢出距離押壓桌18最遠的押壓頭42的溫度，更低於臘之硬化溫度時，終止押壓頭42的押壓，以確實硬化臘。

又，並非將加熱桌14，板盤22，押壓桌18，押壓頭42之加熱溫度與冷卻溫度限定如上，當然亦可依照臘之種類加以適當選用。又於上述實施形態中，係臘之塗佈，此將塗佈臘上供應工作件23等工作在加熱桌14上進行。然而視情況，可以在加熱桌14上只進行板盤22的加熱，搬入經加熱之板盤22於押壓桌18上後，在押壓桌18上進行臘之塗佈與工作件23之供應。

在本實施形態中，工作件的種類並不特別限定於矽晶圓等，但這特別適用於形成氮化半導體層(GaN等)藍寶石基板的貼附。

如屬於在藍寶石基板上將氮化物半導體層(GaN等)磊晶成長的工作件時，由於係由熱膨脹係數相異之2層所成等原因，容易有反蹺現象。在本實施形態中，係以加熱至所定溫度的板盤22與押壓頭42以所定時間押壓工作件23，押壓至臘成熔融狀態而消除反蹺，接下去加以冷卻。於是如上揭情形，檢出押壓頭42溫度，以押壓頭42押壓工作件，直至該溫度成為所需溫度以下，而使臘完全硬化，如此不生反蹺，而且可以高精度貼附厚度均勻而平坦的臘進行工作件的貼附。又，此時藍寶石基板被研磨，應將氮化物半導體層向著板盤22側貼附於板盤22。

又，於上揭實施形態中，係將押壓頭42對押壓桌18上下移動，但亦可將押壓頭42對押壓桌18做相對接近或遠離的動作。

又，於上揭實施形態中，各壇中，或壇間板盤的移動，可設置移動裝置，自動搬出搬入。

第4圖表示各設一個第一壇台12，第二壇台16的實施形態。又，各元件相同於第1圖所示者，故賦予同一符號，而省略說明。

於上揭各實施形態中，可將押壓頭42變更為如第5圖所示實施形態者。第5圖為該押壓頭42的說明斷面圖。

於本實施形態中，押壓頭42係設有第三加熱器47與冷卻機構48。第三加熱器47係透過可彎曲電纜(未圖示)連接於電源，冷卻機構48亦透過可彎曲管子(未圖示)連接至冷卻水供應源。

於本實施形態中，押壓頭42的加熱可直接由第三加熱器47執行，故加熱更為順利。又於臘硬化之際，藉由停止對第三加熱器47之通電，供應冷卻水予冷卻機構48，故押壓頭42的冷卻更為順利。由於全體之工作時間可以縮短，此一連串的控制係由控制部45執行。

又，押壓頭42亦可只設第三加熱器，而省略冷卻機構48。

第6圖為工作件貼附裝置10之其他實施形態中的正面圖。

與第1圖所示之同一元件賦予同一符號，而省略說明。

於本實施形態中，省略第一壇台12，只設第二壇台16。在第二壇台16中的押壓桌18，與第2圖所示者相同，設有加熱器31及冷卻機構32兩者。在此第二壇16上，進行從板盤22加熱至工作件23之貼附的全部過程。

下文中說明第6圖所示貼附裝置10的動作，同時說明工作件貼附方法。

首先通電於押壓桌18之加熱器31，加熱押壓桌18至所需溫度(例如120～125℃)。

又，降下押壓頭42，使其與押壓桌18接觸，以來自押壓桌18之傳熱加熱押壓頭42至所需溫度(例如110℃)。

俟押壓頭42被加熱至所需溫度，上昇押壓頭42，開放押壓桌18上面。

其次，將板盤22定位搬入於押壓桌18上，以來自押壓桌18的傳熱加熱板盤22至所需溫度(例如110℃)，此板盤22之溫度，可利用紅外線溫度感測器(未圖示)檢出。

俟板盤22被加熱至所需溫度，在板盤22之所需位置塗佈臘，並令其熔融。

俟臘熔融後，載置工作件23於臘上。

其次降下押壓頭42，令其接近押壓桌18，以加熱至所需溫度的押壓頭42與押壓桌18經由板盤22押壓工作件23歷所需時間(例如1分鐘)，以押壓頭42及板盤22雙方加熱至所需時間之狀態下押壓工作件23，故臘可以均勻厚度充分展延。

於以押壓頭42押壓所需時間之過程後，停止對加熱器31之通電，同時供應冷卻水予冷卻機構32以冷卻押壓桌18，更以傳熱冷卻板盤22及押壓頭42。由是臘得以硬化，工作件23得以貼附於板盤22上。

藉此冷卻過程，押壓頭42的溫度係由熱電偶46所檢出，在此押壓頭42溫度降下至所需溫度(例如35℃)之時點，終止押壓頭42的押壓，上昇押壓頭42，從押壓桌18上取出板盤22，完成工作件23之貼附。

以押壓頭42押壓工作件23的管理，只限於押壓時間亦可，但亦可如上揭情形，檢出押壓頭42的溫度，而於押壓頭42溫度降下至所須溫度以下之階段終止，俾使臘確實硬化。亦即檢出距離押壓桌18最遠的押壓頭42的溫度，更低於臘之硬化溫度時，終止押壓頭42的押壓，以確實硬化臘。

於本實施形態中，可在押壓頭42中設如第5圖所示之加熱器47及冷卻機構48。如此，押壓頭42可用加熱器47直接加熱，加熱可以順利進行。又，在臘硬化之際，可藉由對加熱器47停止通電，而供應冷卻水予冷卻機構48，可更為順利進行押壓頭42之冷卻。因此可縮短全體工作時間。

又，於冷卻押壓頭42時，並非檢出押壓頭之溫度而決定押壓之終止。而係於可檢出板盤22之溫度後決定。

此外，遇此場合，亦可在押壓頭42中只設第三加熱器，而省略冷卻機構48。

10．．．工作件貼附裝置

12．．．第一壇台

14．．．加熱桌

16．．．第二壇台

16a、16b．．．第二壇

18．．．押壓桌

20．．．基台

21．．．支持部材

22．．．板盤

23．．．工作件

23a．．．周溝

24．．．動位用圓筒

25．．．位置定位銷

26．．．貫通孔

27．．．透孔

28．．．紅外線溫度感測器

30．．．支持部材

31．．．第二加熱器

32．．．冷卻機構

32a．．．被套

36．．．供應冷卻水槽

37．．．冷卻水往路

38．．．冷卻水歸路

39．．．排出口

40‧‧‧洩閘

42‧‧‧押壓頭

44‧‧‧圓筒(驅動部)

45‧‧‧控制部

46‧‧‧電熱偶

47‧‧‧第三加熱器

48‧‧‧冷卻機構

第1圖為工作件貼附裝置之正面圖。

第2圖為押壓桌的斷面說明圖。

第3圖為板盤的說明圖。

第4圖為設有第一壇及第二壇之工作件貼附裝置正面圖。

第5圖為押壓頭在其他實施形態的說明用斷面圖。

第6圖為再一實施形態中工作件貼附裝置的正面圖。

10．．．工作件貼附裝置

12．．．第一壇

14．．．加熱桌

16a、16b．．．第二壇

18．．．押壓桌

20．．．基台

21．．．支持部材

22．．．板盤

24．．．定位用圓筒

25．．．定位銷

26．．．貫通孔

28．．．紅外線溫度感測器

30．．．支持部材

36．．．供應冷卻水槽

37．．．冷卻水往路

38．．．冷卻水歸路

39．．．冷卻水排出口

40．．．洩閘

42．．．押壓頭

44．．．圓筒(驅動部)

45．．．控制部

46．．．熱電偶

Claims (9)

1. 一種工作件貼附方法，係使用具備加熱器及冷卻機構兩者之押壓桌、配設於該押壓桌上方，而可對該押壓桌自由接近與遠離之押壓頭、以及檢出該押壓頭溫度之溫度檢出部的工作件貼附裝置，俾在板盤上貼附工作件之工作件貼附方法，其過程包含：將預先加熱至所需溫度之板盤搬入於該押壓桌上，或將該板盤搬入該押壓桌上，而在該桌上加熱至所需溫度、將臘塗佈於加熱至所需溫度之該板盤上的所需位置、載置工作件於被加熱而熔融的臘上、將該押壓頭加熱至所需溫度、使該押壓頭相對接近於該押壓桌，以經加熱之該押壓頭與該板盤，將工作件押壓至所需時間、在以該押壓頭押壓工作件之狀態下，以該冷卻機構冷卻該押壓桌及該板盤，使該臘硬化而貼附工作件於該板盤上，及使該押壓頭相對於該押壓桌遠離，而從該押壓桌上搬出附有工作件之該板盤；其中所述以該押壓頭押壓工作件，而貼附該工作件於該板盤之過程中，檢出該押壓頭溫度，確認該溫度降下至所定溫度以下(較臘固化的溫 度更低的溫度)後，解除該押壓頭的押壓為其特徵者。
2. 如申請專利範圍第1項之工作件貼附方法，係使該押壓頭接觸於該押壓桌，而加熱至所需溫度。
3. 如申請專利範圍第1項之工作件貼附方法，係以形成氮化物半導體層的藍寶石基板，將氮化物半導體層向板盤側貼附於該板盤。
4. 一種工作件貼附裝置，係具備設有加熱器及冷卻機構兩者之押壓桌、配設於該押壓桌上方，而以驅動部可相對於押壓桌自由接近與遠離的押壓頭、以及檢出該押壓頭溫度之溫度檢出部；當加熱於該押壓桌與該押壓頭，夾著塗佈於該板盤上的臘押壓工作件使臘展延，然後以該冷卻機構冷卻該押壓桌及該板盤，由是使臘硬化，而貼附工作件於該板盤上；其並設有控制該驅動部之控制部，在以該押壓頭押壓工作件且將工作件貼附在所述板盤時，以所述溫度檢出部檢出該押壓頭的溫度，於冷卻該押壓桌而使臘硬化之際，當確認該溫度降下至所定溫度以下後，解除該押壓頭之押壓。
5. 如申請專利範圍第4項之工作件貼附裝置，其中該溫度檢出部用以檢出接近所述押壓頭之押壓工作件之面的部位之溫度。
6. 如申請專利範圍第4項之工作件貼附裝置，其中 押壓頭係透過接近押壓桌而被加熱至預定之溫度者。
7. 如申請專利範圍第4項之工作件貼附裝置，其中所述押壓頭具有加熱器及冷卻機構兩者。
8. 如申請專利範圍第4項之工作件貼附裝置，其中所述押壓桌又係，具有加熱器之加熱桌，以該加熱桌預先加熱板盤而搬入該押壓桌者。
9. 如申請專利範圍第4項之工作件貼附裝置，其中所述押壓桌在所述板盤搬入表面側的位置內藏著冷卻機構。