WO2020044579A1 - 接合システムおよび接合方法 - Google Patents

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sheet
article
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須賀　唯知
山内　朗
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ボンドテック株式会社
須賀　唯知
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Definitions

  • the present invention relates to a joining system and a joining method.
  • Patent Literature 1 when a process of exposing the bonding surface of the chip to plasma is performed, the etched material returns to the bonding surface as particles due to gravity, and impurities generated from the bonding surface of the chip are removed.
  • impurities made of another material may adhere to the bonding surface, thereby deteriorating the bonding strength. In this case, there is a possibility that a bonding failure between the chip and the substrate may occur.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a joining system and a joining method in which occurrence of poor joining between a first article and a second article is suppressed.
  • a chip bonding system includes: A joining system for joining a second article to a first article, An object support unit that supports an object including at least the second object; and a particle beam source that activates a joint surface of the second object by irradiating the object with a particle beam. Having an activation processing device for setting the object on one processing surface without disposing the object, and then performing an activation process using a particle beam source; A joining apparatus that joins the second article to the first article by bringing the second article whose activated surface is activated by the activation processing apparatus into contact with the first article. And The target object supporter supports the target object in such a position that portions of the target object formed of a plurality of types of materials including the bonding surface of the second bonded object are exposed to the particle beam source side.
  • the chip joining method according to the present invention viewed from another viewpoint, A joining method for joining a second article to a first article, An object including at least the second object is set on one processing surface without being arranged facing each other, and a portion of the object formed from a plurality of types of materials including a bonding surface of the second object is provided. A first activation step of activating the bonding surface of the second workpiece by irradiating the particle beam with A joining step of joining the second article to the first article by bringing the second article having the activated bonding surface into contact with the first article.
  • the object support unit supports the object in a posture in which portions of the object formed from a plurality of types of materials including the bonding surface of the second object are exposed to the particle beam source side.
  • the particle beam source activates the bonding surface of the second object by irradiating the object with the particle beam. That is, by irradiating a particle beam to a portion formed of a plurality of types of materials including a bonding surface of the second workpiece in the object including at least the second workpiece, the bonding surface of the second workpiece is irradiated. Activate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a head of the bonding apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing a head of the bonding apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an activation processing device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the activation processing device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a control unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a flow of a chip bonding method according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic side view showing a state in which a particle beam is irradiated in the activation processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing a state in which a particle beam is irradiated in the activation processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic side view illustrating a state in which a sheet is reversed in the activation processing device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing a state in which nitrogen radicals are irradiated in the activation processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating a state where chips are supplied from a chip supply unit in the chip bonding system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic side view illustrating a state where chips are supplied from a chip supply unit in the chip bonding system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing how chips are delivered from a chip transport unit to a head in the chip bonding system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing a state where chips are delivered from a chip transport unit to a head in the chip bonding system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an activation processing device according to a comparative example.
  • the chip bonding system according to the present embodiment is a system for mounting a chip on a substrate.
  • the substrate corresponds to the first object
  • the chip corresponds to the second object.
  • the chip is, for example, a semiconductor chip supplied from a diced substrate. Examples of the chip include a chip in which only an insulator material is exposed on a bonding surface to be bonded to the substrate or a chip in which an insulator material and a conductive material are exposed.
  • examples of the insulator material include oxides such as SiO 2 and Al 2 O 3 , nitrides such as SiN and AlN, oxynitrides such as SiON, and resins.
  • examples of the conductive material include semiconductor materials such as Si and Ge, and metals such as Cu, Al, and solder. That is, the chip may have a plurality of types of regions formed of different materials on the joint surface. Specifically, the chip is provided with an electrode and an insulating film on a bonding surface thereof, and the insulating film is formed from an oxide such as SiO 2 or Al 2 O 3 or a nitride such as SiN or AlN. May be used.
  • the chip bonding system After performing an activation process on a mounting surface of a substrate on which a chip is mounted and a bonding surface of the chip, the chip is bonded to the substrate by contact or pressure. Thereafter or simultaneously, the chip is firmly bonded to the substrate by heating.
  • the chip bonding system 1 includes a chip supply device 10, a chip transfer device 39, a bonding device 30, an activation processing device 60, a transfer device 70, and a loading / unloading device.
  • a unit 80, a cleaning device 85, and a control unit 90 are provided.
  • the transfer device 70 includes a transfer robot 71 having an arm that grips a holding frame 112 that holds the sheet TE to which the substrate WT or the chip CP is attached.
  • the sheet TE is formed of, for example, a resin.
  • the transfer robot 71 moves the holding frame 112 holding the substrate WT or the sheet TE to which the chips CP are attached received from the carry-in / out unit 80 as shown by an arrow AR11 in FIG. 85, the bonding apparatus 30, and the chip supply apparatus 10 can be moved to respective positions.
  • the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chip CP is attached corresponds to an object including the chip CP.
  • the transfer robot 71 Upon receiving the substrate WT from the loading / unloading unit 80, the transfer robot 71 moves to a position where the substrate WT is transferred to the activation processing device 60 while holding the substrate WT, and transfers the substrate WT to the activation processing device 60. I do. Further, after the activation processing of the mounting surface WTf of the substrate WT is completed in the activation processing device 60, the transfer robot 71 receives the substrate WT from the activation processing device 60 and transfers the received substrate WT to the cleaning device 85. I do. Further, the transfer robot 71 receives the substrate WT from the cleaning device 85 after completing the water cleaning of the substrate WT in the cleaning device 85, turns the substrate WT while holding the received substrate WT, and Move to the position to transfer to. Then, the transfer robot 71 transfers the substrate WT to the bonding device 30.
  • the transfer robot 71 activates the holding frame 112 while holding the received holding frame 112. Then, the holding frame 112 is moved to the activation processing device 60. Further, the transfer robot 71 receives the holding frame 112 from the activation processing device 60 after the activation processing of the bonding surface of the chip CP stuck to the sheet TE is completed in the activation processing device 60, and receives the received holding frame. 112 is transferred to the chip supply device 10.
  • a HEPA High Efficiency Particulate Air
  • the cleaning device 85 includes a stage 852 that supports the substrate WT, a stage driving unit 853 that rotationally drives the stage 852, and a cleaning head 851 that is disposed vertically above the stage 852 and discharges water vertically downward. .
  • the cleaning device 85 cleans the substrate WT by discharging water from the cleaning head 851 toward the substrate WT while rotating the stage 852 by the stage driving unit 853 in a state where the substrate WT is supported on the stage 852.
  • the chip supply device 10 is a second workpiece supply device that cuts out one chip CP from a plurality of chips CP manufactured by dicing a substrate and supplies the chip CP to the bonding device 30.
  • dicing is a process of cutting a substrate on which a plurality of electronic components are formed in a vertical direction and a horizontal direction into chips.
  • the chip CP may be one in which a plurality of types of regions having different materials are formed on the bonding surface CPf, for example. That is, a region made of an insulating material and a region made of a metal may be formed on the bonding surface CPf of the chip CP.
  • the chip supply device 10 has a chip supply unit 11, as shown in FIG.
  • the chip supply unit 11 picks up one chip CP from a plurality of chips CP, a holding frame 112 that holds the sheet TE to which the plurality of chips CP are attached, a frame holding unit 119 that holds the holding frame 112. And a cover 114.
  • the chip supply unit 11 includes a holding frame driving unit 113 that drives the holding frame 112 in the XY direction or the direction that rotates around the Z axis.
  • the frame holding unit 119 holds the holding frame 112 in a posture in which the surface of the sheet TE to which the plurality of chips CP are attached is vertically upward (+ Z direction).
  • a sheet holding unit that holds the sheet TE stuck on the side opposite to the bonding surface CPf side of each of the plurality of chips CP in a posture in which the bonding surface CPf faces vertically upward. It is configured.
  • the pickup mechanism 111 cuts out one of the plurality of chips CP from a side of the sheet TE opposite to the plurality of chip CPs so that the one chip CP is separated from the sheet TE.
  • the pickup mechanism 111 holds a peripheral portion, which is a third portion, which is different from a central portion, which is a first portion, which is held by a later-described head 33H, on a side opposite to the bonding surface CPf side of the chip CP, Cut out the chip CP.
  • the pickup mechanism 111 has a needle 111a, and is movable in a vertical direction as shown by an arrow AR14 in FIG.
  • the cover 114 is arranged so as to cover vertically above the plurality of chips CP, and has a hole 114 a at a portion facing the pickup mechanism 111.
  • the pickup mechanism 111 supplies the chip CP by piercing the needle 111a into the sheet TE from below vertically ( ⁇ Z direction) of the sheet TE and lifting the chip CP vertically above (+ Z direction).
  • Each of the chips CP affixed to the sheet TE is projected one by one above the cover 114 through the hole 114a of the cover 114 by the needle 111a and delivered to the chip transport device 39.
  • the holding frame driving unit 113 changes the position of the tip CP located vertically below the needle 111a by driving the holding frame 112 in the XY direction or the direction rotating around the Z axis.
  • the chip transfer device (also referred to as a turret) 39 transports the chip CP supplied from the chip supply unit 11 to a transfer position Pos1 where the chip CP is transferred to the head 33H of the bonding unit 33 of the bonding device 30. It is a bonded article transfer device. As shown in FIG. 1, the chip transport device 39 simultaneously rotates and drives two long plates 391, an arm 394, a chip holding portion 393 provided at the tip of the arm 394, and two plates 391. And a plate drive unit 392 that performs the operation.
  • the two plates 391 are in the shape of a long rectangular box, and one end of the plate 391 turns around the other end located between the chip supply unit 11 and the head 33H.
  • the two plates 391 are arranged, for example, such that their longitudinal directions make an angle of 90 degrees with each other.
  • the number of plates 391 is not limited to two, but may be three or more.
  • the chip holding portion 393 is a second workpiece holding portion provided at the distal end of the arm 394 and having two leg pieces 393a for holding the chip CP, as shown in FIG. 3A.
  • the plate 391 can accommodate a long arm 394 inside.
  • An arm driving section 395 that drives the arm 394 along the longitudinal direction of the plate 391 is provided inside the plate 391. Accordingly, the chip transfer device 39 causes the arm driving unit 395 to set the tip of the arm 394 to the outside of the plate 391 or to set the tip of the arm 394 to the inside of the plate 391. can do. Then, when turning the plate 391, as shown by an arrow AR25 in FIG.
  • the chip transport device 39 retracts the arm 394 into the plate 391 and stores the chip holding portion 393 inside the plate 391. This suppresses particles from adhering to the chip CP during transport.
  • the two leg pieces 393a may be provided with a suction groove (not shown). In this case, since the chip CP is sucked and held by the leg piece 392a, the chip CP can be transported without displacement. Further, in order to prevent the tip CP from jumping out due to centrifugal force generated when the plate 391 turns, a projection (not shown) may be provided at the tip of the leg piece 393a.
  • the pickup mechanism 111 and the head 33H are arranged in the Z-axis direction at a position overlapping with the locus OB1 drawn by the tip of the arm 394 when the plate 391 rotates.
  • the chip transfer device 39 transfers the chip CP to the transfer position Pos1 overlapping the head 33H by rotating the plate 391 around the axis AX as shown by an arrow AR1 in FIG. I do.
  • the bonding apparatus 30 is a chip bonding apparatus including a stage unit 31, a bonding unit 33 having a head 33H, and a head driving unit 36 for driving the head 33H.
  • the head 33H includes, for example, a chip tool 411, a head main body 413, a chip support 432a, and a support drive 432b, as shown in FIG. 4A.
  • the chip tool 411 is formed from, for example, silicon (Si).
  • the head body 413 includes a holding mechanism 440 having a suction unit for sucking and holding the chip CP on the chip tool 411, and a suction unit (not shown) for fixing the chip tool 411 to the head body 413 by vacuum suction.
  • the head main body 413 contains a ceramic heater, a coil heater, and the like.
  • the chip tool 411 has a through-hole 411a formed at a position corresponding to the holding mechanism 440 of the head main body 413, and a through-hole 411b into which the chip support 432a is inserted.
  • the chip support portion 432a is, for example, a cylindrical suction post, and is a component support portion provided at the tip of the head 33H and movable in the vertical direction.
  • the chip supporting portion 432a supports a central portion, which is a first portion, on a side opposite to the bonding surface CPf side of the chip CP.
  • One chip support portion 432a is provided at the center, for example, as shown in FIG. 4B.
  • the support drive unit 432b drives the chip support 432a in the vertical direction and reduces the pressure inside the chip support 432a while the chip CP is placed on the tip of the chip support 432a. Is adsorbed to the tip of the chip supporting portion 432a.
  • the support driving unit 432b is located at the transfer position to the head 33H (see Pos1 in FIG. 1) with the chip holding unit 393 of the chip transfer device 39 holding the chip CP. While supporting the central portion of the chip CP, the chip supporting portion 432a is moved vertically above the chip holding portion 393. Thus, the chip CP is transferred from the chip holding unit 393 of the chip transport device 39 to the head 33H.
  • the head driving unit 36 moves the head 33H holding the transferred chip CP vertically upward (in the + Z direction) at the transfer position Pos1 (see FIG. 2), thereby bringing the head 33H closer to the stage 315 and moving the substrate WT.
  • the chip CP is mounted on the mounting surface WTf. More specifically, the head driving unit 36 moves the head 33H holding the chip CP vertically upward (in the + Z direction), thereby bringing the head 33H close to the stage 315 and bringing the chip CP into contact with the mounting surface WTf of the substrate WT. To the substrate WT.
  • the activation processing is performed by the activation processing device 60 on the mounting surface WTf of the substrate WT and the bonding surface CPf of the chip CP that is bonded to the substrate WT.
  • the mounting surface WTf of the substrate WT is cleaned with water by the cleaning device 85 after the activation process is performed. Therefore, by bringing the bonding surface CPf of the chip CP into contact with the mounting surface WTf of the substrate WT, the chip CP is so-called hydrophilically bonded to the substrate WT via a hydroxyl group (OH group).
  • the stage unit 31 includes a stage 315 that holds the substrate WT in a posture in which the mounting surface WTf of the substrate WT on which the chip CP is mounted faces vertically downward ( ⁇ Z direction), and a stage driving unit 320 that drives the stage 315.
  • the stage 315 can move in the X direction, the Y direction, and the rotation direction. Thereby, the relative positional relationship between the bonding unit 33 and the stage 315 can be changed, and the mounting position of each chip CP on the substrate WT can be adjusted.
  • the activation processing device 60 performs an activation process for activating the mounting surface WTf of the substrate WT or the bonding surface CPf of the chip CP.
  • the activation processing device 60 sets the holding frame 112 for holding the sheet TE to which the substrate WT or the chip CP is stuck on one processing surface without facing the holding frame 112 and performs the activation process. That is, the activation processing device 60 does not perform the activation processing in a state where the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the two substrates WT or the two chips CP are stuck faces each other. If the processing is performed while facing the substrate, the material of one substrate WT or chip CP adheres to the other chip CP or substrate WT, resulting in a mixture of a plurality of materials.
  • the activation processing device 60 includes a chamber 64, a support 62 that supports the holding frame 112, a particle beam source 61, a beam source transport unit 63, and a radical source 67.
  • the chamber 64 is connected to a vacuum pump 652 via an exhaust pipe 651. Then, when the vacuum pump 652 operates, the gas in the chamber 64 is discharged to the outside of the chamber 64 through the exhaust pipe 651, and the pressure in the chamber 64 is reduced (reduced).
  • the support portion 62 has a frame shape, a frame holding portion 621 that holds the holding frame 112 inside, a cover 622, and supports the frame holding portion 621, and the frame holding portion 621 has a thickness as shown by an arrow AR33 in FIG. And a frame holder driving unit 623 that is driven to rotate about one axis orthogonal to the vertical direction.
  • the support portion 62 corresponds to an object support portion that supports the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chip CP as the object is attached.
  • a chip holding unit that holds the chip CP is configured. Further, when the substrate WT is loaded, the support unit 62 supports the substrate WT while holding the periphery of the substrate WT by the frame holding unit 621.
  • the support portion 62 supports the holding frame 112 in a state where the holding frame 112 is set on one processing surface without facing the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chip CP is attached.
  • the cover 622 is formed of, for example, glass, and the holding frame 112 holding the sheet TE to which the chip CP is attached is held by the frame holding unit 621, and the cover 622 is on one surface side of the sheet TE to which the chip CP is attached. It covers the region outside the portion where the chip CP is stuck and the holding frame 112.
  • the plurality of chips CP are obtained by dicing a substrate (not shown) having a circular shape in a plan view, the chips CP are attached to a circular region in a plan view of the sheet TE.
  • the cover 622 has a shape that covers a region outside the circular region in a plan view to which the plurality of chips CP are attached on the sheet TE. This suppresses the particle beam source 61 from irradiating a part of the sheet TE other than the part where the chip CP is stuck with the particle beam.
  • the particle beam source 61 is, for example, a fast atom beam (FAB, Fast Atom Beam) source, and includes a discharge chamber 612, an electrode 611 disposed in the discharge chamber 612, a beam source driving unit 613, and a nitrogen gas. And a gas supply unit 614 for supplying the gas into the inside 612. On the peripheral wall of the discharge chamber 612, a FAB emission port 612a for emitting neutral atoms is provided.
  • the discharge chamber 612 is formed from a carbon material.
  • the discharge chamber 612 has a long box shape, and a plurality of FAB radiation ports 612a are arranged in a straight line along the longitudinal direction.
  • the beam source driving unit 613 includes a plasma generating unit (not shown) for generating a plasma of nitrogen gas in the discharge chamber 612 and a DC power supply (see FIG. 1) for applying a DC voltage between the electrode 611 and the peripheral wall of the discharge chamber 612. Not shown).
  • the beam source driving unit 613 applies a DC voltage between the peripheral wall of the discharge chamber 612 and the electrode 611 in a state where the plasma of the nitrogen gas is generated in the discharge chamber 612. At this time, nitrogen ions in the plasma are attracted to the peripheral wall of the discharge chamber 612.
  • the nitrogen ions traveling to the FAB radiation port 612a pass through the FAB radiation port 612a, they receive electrons from the peripheral wall of the discharge chamber 612 formed of a carbon material on the outer peripheral portion of the FAB radiation port 612a. Then, the nitrogen ions become electrically neutralized nitrogen atoms and are discharged outside the discharge chamber 612. However, some of the nitrogen ions cannot receive electrons from the peripheral wall of the discharge chamber 612, and are discharged out of the discharge chamber 612 as nitrogen ions.
  • the particle beam source 61 is such that the incident angle of the particle beam with respect to the virtual plane S1 including at least one of the bonding surfaces CPf of the at least one chip CP attached to the sheet TE is 30 degrees or more and 80 degrees or less. It is set to be. That is, the angle (incident angle) ⁇ 1 between the irradiation axis J1 of the particle beam and the normal direction N1 of the virtual plane S1 is set to be 30 degrees or more and 80 degrees or less. Further, as shown in FIG. 6, assuming that the interval between adjacent chips CP is L1 and the thickness of the chip CP is T1, the relational expression of the following equation (1) is established as shown in FIG. It is set as follows.
  • the beam source transport section 63 is long and is inserted into a hole 64 a provided in the chamber 64 and supports the particle beam source 61 at one end and a support rod 631 at the other end of the support rod 631. And a support driving unit 633 that drives the support 632. Further, the beam source transfer section 63 has a bellows 634 interposed between the outer peripheral portion of the hole 64 a of the chamber 64 and the support 632 in order to maintain the degree of vacuum in the chamber 64.
  • the support driving unit 633 drives the support 632 in a direction in which the support rod 631 is inserted into and removed from the chamber 64 as shown by an arrow AR31 in FIG. The position of the particle beam source 61 is changed within 64.
  • the beam source transport unit 63 moves the particle beam source 61 in a direction orthogonal to the direction in which the plurality of FAB emission ports 612a are arranged.
  • the particle beam source 61 has a plurality of FAB emission ports 612a arranged in a straight line. Then, the particle beam source 61 is moved in a direction orthogonal to the direction in which the plurality of FAB emission ports 612a are arranged. Thereby, the shape of the region irradiated with the particle beam becomes rectangular.
  • the plurality of chips CP are obtained by dicing a substrate (not shown) having a circular shape in a plan view, the chips CP are attached to a circular region in a sheet TE.
  • the region irradiated with the particle beam has a rectangular shape including a circular region in plan view to which the plurality of chips CP are attached. Must be set in the area.
  • the region outside the plurality of chips CP in the sheet TE or the holding frame 112 is irradiated with the particle beam, so that impurities from the sheet TE are easily generated.
  • the cover 622 covers the area outside the plurality of chips CP or the holding frame 112 in the sheet TE. Thereby, the particle beam irradiated to the region outside the plurality of chips CP on the sheet TE or the holding frame 112 is blocked, and generation of impurities from the sheet TE or the holding frame 112 is suppressed.
  • the radical source 67 may employ an ICP (Inductively Coupled Plasma) ICP plasma source having a plasma chamber 671, a glass window 674, a trap plate 675, a waveguide 673, and a magnetron 672.
  • the plasma chamber 671 is connected to a waveguide 673 via a glass window 674.
  • the radical source 67 has a gas supply unit 677 that supplies nitrogen gas into the plasma chamber 671 via a supply pipe 676.
  • the microwave generated by the magnetron 672 is introduced into the plasma chamber 671 through the waveguide 673.
  • the magnetron 672 for example, one that generates a microwave having a frequency of 2.45 GHz can be employed.
  • the power supplied from the magnetron 672 to the plasma chamber 671 is set to, for example, 2.5 kW.
  • the microwaves are introduced from the waveguide 673 with the nitrogen gas introduced into the plasma chamber 671, plasma PLM is formed in the plasma chamber 671 by the microwaves.
  • the trap plate 675 traps ions contained in the plasma PLM, and causes only radicals to flow down into the chamber 64. That is, plasma is generated in the plasma chamber 671, and only radicals contained in the plasma flow down below the plasma chamber 671.
  • the radical source 67 is not limited to the configuration including the magnetron 672 and the waveguide 673.
  • a plate electrode provided on the glass window 674 and a high-frequency power supply electrically connected to the plate electrode are provided. And may be provided.
  • a high-frequency power supply that applies a high-frequency bias of, for example, 27 MHz can be used as the high-frequency power supply.
  • the power supplied from the high-frequency power supply to the plasma chamber 671 is set to, for example, 250 W.
  • the pressure in the chamber 64 is evacuated to the order of 10 ⁇ 3 Pa using a turbo molecular pump, for example. Perform to raise to the extent.
  • the control unit 90 includes an MPU (Micro Processing Unit), a main storage unit, an auxiliary storage unit, an interface, and a bus connecting each unit.
  • the main storage unit is constituted by a volatile memory, and is used as a work area of the MPU.
  • the auxiliary storage unit includes a nonvolatile memory and stores a program executed by the MPU. Further, the auxiliary storage unit also stores information indicating a first distance and a second distance described later.
  • the control unit 90 includes a head driving unit 36, a stage driving unit 320, a plate driving unit 392, an arm driving unit 395, a pickup mechanism 111, a holding frame driving unit 113, a cleaning head 851, a stage driving unit 853.
  • a beam source drive unit 613, a beam source transfer unit 63, a frame holding unit drive unit 623, a magnetron 672, and a transfer robot 71 Then, the MPU reads the program stored in the auxiliary storage unit into the main storage unit and executes the program, whereby the head drive unit 36, the stage drive unit 320, the plate drive unit 392, the arm drive unit 395, the pickup A control signal is output to each of the mechanism 111, the holding frame driving unit 113, the cleaning head 851, the stage driving unit 853, the beam source driving unit 613, the beam source transporting unit 63, the frame holding unit driving unit 623, the magnetron 672, and the transport robot 71. .
  • the holding frame 112 for holding the sheet TE to which the substrate WT and the chip CP are attached is to be loaded from the carry-in / out unit 80.
  • the chip bonding system 1 performs an activation process on the mounting surface WTf of the substrate WT by inputting the substrate WT input from the loading / unloading unit 80 into the activation processing device 60.
  • a substrate mounting surface activation step is performed (Step S1).
  • the activation processing device 60 transmits a particle beam containing nitrogen atoms from the particle beam source 61 to the mounting surface WTf in a state where the mounting portion WTf of the substrate WT is supported by the support portion 62 in a posture in which the mounting surface WTf faces vertically downward.
  • the power supplied to the particle beam source 61 is set to, for example, 1 kV and 100 mA.
  • the flow rate of the nitrogen gas introduced into the discharge chamber 612 of the particle beam source 61 is set to, for example, 100 sccm.
  • the particle beam source 61 reciprocates once at a speed of 1.2 to 14.0 mm / sec.
  • the activation processing device 60 inverts the substrate WT held by the frame holding unit 621 so that the mounting surface WTf of the substrate WT faces vertically upward.
  • the activation processing device 60 irradiates the mounting surface WTf of the substrate WT with nitrogen radicals by the radical source 67.
  • the power supplied from the magnetron 672 to the plasma chamber 671 in the radical source 67 is set to, for example, 2.5 kW.
  • the power supplied from the high-frequency power supply to the plasma chamber 671 Is set to 250 W, for example.
  • the flow rate of the nitrogen gas introduced into the plasma chamber 671 is set to, for example, 100 sccm.
  • the time during which the irradiation of radicals onto the mounting surface WTf of the substrate WT is continued is set to, for example, 15 seconds.
  • a metal electrode and an insulating film are provided on both the mounting surface WTf of the substrate WT and the bonding surface CPf of the chip CP, it is preferable to irradiate the particle beam to the mounting surface WTf of the substrate WT. .
  • the chip bonding system 1 inputs the substrate WT subjected to the activation process from the activation processing device 60 to the cleaning device 85, and executes a water cleaning process of cleaning the mounting surface WTf of the substrate WT with water.
  • the cleaning device 85 discharges the water from the cleaning head 851 toward the substrate WT while rotating the stage 852 by the stage driving unit 853 in a state where the substrate WT is supported on the stage 852, thereby discharging the substrate WT with water. Wash.
  • OH groups hydroxyl groups
  • the chip bonding system 1 executes a substrate preparation step of holding the substrate WT on the stage 315 of the bonding apparatus 30 and preparing for bonding the chip CP to the substrate WT (step S3).
  • the transfer robot 71 receives the substrate WT from the cleaning device 85 in a posture in which the mounting surface WTf faces vertically upward. Thereafter, the transfer robot 71 reverses the received substrate WT and holds the substrate WT in a posture in which the mounting surface WTf faces vertically downward. Then, the transfer robot 71 transfers the substrate WT to the stage 315 of the bonding apparatus 30 while the mounting surface WTf faces vertically downward.
  • the chip joining system 1 puts the holding frame 112 holding the sheet TE to which the chips CP put in from the carry-in / out unit 80 are adhered into the activation processing device 60 so that the chip joining surface CPf
  • a chip bonding surface activation step of performing an activation process is performed (step S4).
  • the activation processing device 60 first moves the holding frame 112 to the support portion 62 such that one surface of the sheet TE to which the chip CP is adhered faces the particle beam source 61 side, that is, the vertical downward direction. Have them support you in a facing position.
  • the activation processing device 60 performs a first activation step of irradiating the particle beam from the particle beam source 61 to the bonding surface CPf of each of the chips CP adhered to the sheet TE.
  • the activation processing device 60 prepares only one holding frame 112 that holds the sheet TE to which the plurality of chips CP are stuck, and is attached to the sheet TE held by the prepared holding frame 112.
  • the chip CP is irradiated with a particle beam.
  • the activation processing device 60 moves the particle beam source 61 in the X-axis direction while irradiating the bonding surface CPf of the chip CP with the particle beam, for example, as indicated by an arrow AR34 in FIGS. 9A and 9B. .
  • the activation processing device 60 irradiates the particle beam source 61 in the + X direction and irradiates the particle beam onto the bonding surfaces CPf of all the chips CP adhered to the tape TE, and then activates the particle beam source 61. While moving in the -X direction, the bonding surface CPf of the chip CP is irradiated with a particle beam.
  • the moving speed of the particle beam source 61 is set to, for example, 1.2 to 14.0 mm / sec.
  • the angle (incident angle) ⁇ 1 between the irradiation axis J1 of the particle beam shown in FIG. 9A and the normal direction N1 of the virtual plane S1 is set to be 30 degrees or more and 80 degrees or less.
  • the power supplied to the particle beam source 61 is set to, for example, 1 kV and 100 mA. Then, the flow rate of the nitrogen gas introduced into the discharge chamber 612 of the particle beam source 61 is set to, for example, 100 sccm. At this time, the impurity CPA1 generated from the chip CP or the sheet TE is blown away from the chip CP and does not return to the bonding surface CPf side of the chip CP.
  • the activation processing device 60 reverses the holding frame 112 held by the frame holding unit 621, so that the bonding surface CPf of the chip CP attached to the sheet TE. Is oriented vertically upward. Then, the activation processing device 60 executes a second activation step of irradiating the bonding surface CPf of the chip CP with nitrogen radicals by the radical source 67, as indicated by an arrow AR37 in FIG. 10B.
  • the power supplied to the plasma chamber 671 in the radical source 67, the flow rate of the nitrogen gas introduced into the plasma chamber 671, and the irradiation time of the nitrogen radicals are set to, for example, the same conditions as in the above-described substrate mounting surface activation step. Is done.
  • the chip bonding system 1 causes the chip supply unit 11 of the chip supply device 10 to hold the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chip CP is attached, and attaches the chip CP to the substrate WT.
  • a chip preparation step for preparing for bonding is performed (step S5).
  • the transfer robot 71 receives the holding frame 112 holding the sheet TE from the activation processing device 60 in a posture in which the bonding surface CPf of the chip CP faces vertically upward. Thereafter, the transfer robot 71 transfers the received holding frame 112 to the chip supply unit 11 of the chip supply device 10 as it is.
  • the chip bonding system 1 executes a chip bonding process of bonding the chip CP, the bonding surface CPf of which has been activated by the activation processing device 60, to the mounting surface WTf of the substrate WT to bond the chip CP to the substrate WT (step). S6).
  • the chip bonding system 1 first sets one plate 391 of the chip transport device 39 in the direction of the chip supply unit 11.
  • the pickup mechanism 111 moves vertically upward, one chip CP is cut out from the side of the sheet TE opposite to the side of the plurality of chips CP, and one chip CP is detached from the sheet TE.
  • a step (second article supply step) is performed.
  • the chip transfer device 39 causes the arm 394 to protrude from the plate 391.
  • the needle 111a of the pickup mechanism 111 is arranged between the two leg pieces 393a of the chip holding section 393.
  • the chip CP can be transferred to the chip holding unit 393.
  • the pickup mechanism 111 is moved vertically downward from this state, the chip CP is transferred to the chip holding section 393.
  • the chip bonding system 1 rotates the plate 391 in the direction of the arrow AR1 in FIG. 11A.
  • the chip holding portion 393 at the tip of the arm 394 of the chip transfer device 39 is disposed at the transfer position Pos1 vertically above the head 33H of the bonding portion 33. That is, the chip transfer device 39 transfers the chip CP received from the chip supply unit 11 to the transfer position Pos1 where the chip CP is transferred to the head 33H.
  • the head driving section 36 moves the bonding section 33 vertically upward to bring the head 33H closer to the chip holding section 393 of the chip transfer device 39.
  • the support drive unit 432b moves the chip support 432a vertically upward.
  • the chip CP held by the chip holding unit 393 is disposed vertically above the chip holding unit 393 while being supported by the upper end of the chip support unit 432a, as shown in FIG. 12B.
  • the chip transfer device 39 causes the arm 394 to enter the plate 391.
  • the support driving unit 432b moves the chip support 432a vertically downward.
  • the tip CP is held at the tip of the head 33H.
  • the chip bonding system 1 executes alignment for correcting the relative positional deviation between the chip CP and the substrate WT by driving the stage 315 and rotating the bonding unit 33. Then, the chip bonding system 1 bonds the chip CP to the substrate WT by raising the head 33H.
  • the mounting surface WTf of the substrate WT and the bonding surface CPf of the chip CP are in a state of being hydrophilically bonded via a hydroxyl group (OH group).
  • the substrate WT on which the chip CP is mounted is taken out of the chip bonding system 1, and then is put into a heat treatment apparatus (not shown) to perform heat treatment.
  • the heat treatment apparatus performs a heat treatment on the substrate WT, for example, at a temperature of 350 ° C. for one hour.
  • the chip bonding method according to Comparative Example 1 differs from the chip bonding method according to the embodiment in that an activation processing device 9060 as shown in FIG. 13 is used in the chip bonding surface activation step described with reference to FIG. Different.
  • the activation processing apparatus 9060 includes a chamber 9064, a stage 9621 for supporting the holding frame 112, a high-frequency power supply 9061 for applying a high-frequency bias, and a gas supply unit for supplying nitrogen gas into the chamber 9064 via a supply pipe 676. 677.
  • FIG. 13 the same components as those of the activation processing device 60 according to the embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIG.
  • the high-frequency power supply 9061 applies a high-frequency bias to the chip CP attached to the supported sheet TE held by the holding frame 112 supported by the stage 9621.
  • the high-frequency power supply 9061 generates a high-frequency bias of 13.56 MHz, for example.
  • the sheath region PLM9 where ions having kinetic energy repeatedly collide with the chip CP and the sheet TE near the bonding surface CPf of the chip CP and the sheet TE is formed.
  • the bonding surface CPf of the tip CP is activated by ions having kinetic energy existing in the sheath region PLM9.
  • those present in the sheath region PLM9 and ionized also collide with the bonding surface CPf of the chip CP.
  • the method is used. That is, in the chip bonding method according to Comparative Example 2, after applying an activation process to the bonding surface CPf of the chip CP by applying a high-frequency bias to the chip CP, the bonding surface CPf of the chip CP is irradiated with nitrogen radicals. I do.
  • the activation processing device 60 shown in FIG. 5 is used as an activation processing device used for irradiating the bonding surface CPf of the chip CP with nitrogen radicals.
  • the magnetron 672 and the waveguide 673 a configuration having a plate electrode provided on the glass window 674 and a high-frequency power supply electrically connected to the plate electrode was used.
  • chip CP a chip in which only SiON is exposed on the bonding surface CPf, a chip in which SiON and Cu are exposed on the bonding surface CPf, a chip in which resin and Cu are exposed on the bonding surface CPf, and SiON and lead on the bonding surface CPf
  • chip in which an alloy containing tin as a main component (hereinafter, referred to as “solder”) was exposed, and a chip in which resin and solder were exposed on a joint surface CPf were employed.
  • the chip CP a chip having only the region made of SiON on the bonding surface CPf, a chip having a region made of SiON and a region made of Cu on the bonding surface CPf, and a region made of resin on the bonding surface CPf
  • the evaluation of the bonding strength was performed by using 40 types of samples 1 to 40 in which combinations of the type of gas used for the activation process of the bonding surface CPf of the chip CP, the adopted chip bonding method, and the type of the chip CP were different from each other. I went about.
  • the bias power of the high frequency bias applied to the chip CP was set to 110 W. Then, the time for continuously applying the high frequency bias to the chip CP was set to 30 seconds.
  • the degree of vacuum in the chamber 64 in the chip bonding surface activation step according to Comparative Examples 1 and 2 was set to 50 Pa in each case.
  • the degree of vacuum in the chamber 64 during particle beam irradiation in the chip bonding surface activation step according to Comparative Example 3 and the embodiment was set to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa for all samples.
  • the power supplied from the high-frequency power supply to the plasma chamber 671 when irradiating nitrogen radicals was set to 250 W.
  • the temperature was set to 350 ° C.
  • the heat treatment of the substrate WT was performed under the condition of time.
  • Table 1 summarizes the materials exposed on the bonding surface CPf of the chip CP and the processing conditions in the chip bonding surface activation step for each of the 40 types of samples 1 to 40.
  • the column of “Material Exposed on Bonding Surface” in Table 1 shows the material exposed on the bonding surface CPf of the chip CP for each sample.
  • the column of “Chip bonding surface activation step” indicates the activation processing method employed in the chip bonding surface activation step for each sample.
  • “Comparative Example 1” indicates that the chip bonding surface activation step according to Comparative Example 1 was employed
  • “Comparative Example 2” indicates that the chip bonding surface activation step according to Comparative Example 2 described above
  • “Comparative Example 3” indicates that the chip bonding surface activating step according to Comparative Example 3 was employed.
  • “Embodiment” indicates that the chip bonding surface activating step according to the embodiment described with reference to FIG. 8 described above is employed.
  • a gas introduced into the chamber 9064 when a high frequency bias is applied to the chip CP in the chip bonding surface activation step or a gas introduced into the discharge chamber 612 of the particle beam source 61 during particle beam irradiation is used. Nitrogen gas was used.
  • the gas introduced into the chamber 9064 when the high frequency bias is applied to the chip CP in the chip bonding surface activation step or the gas introduced into the discharge chamber 612 of the particle beam source 61 during the particle beam irradiation is Argon (Ar) gas was used.
  • the evaluation of the bonding strength between the chip CP and the substrate WT for the samples 1 to 40 was performed by measuring the bonding strength (in terms of surface energy) using a crack and opening method in which a blade was inserted.
  • the crack-and-opening method first, the peeling length of the chip CP when a blade such as a razor blade is inserted from the peripheral edge of the chip CP to the joint portion of the chip CP and the substrate WT joined to each other is measured. .
  • a blade having a thickness of 100 ⁇ m is used.
  • the peeling length from the blade contact point when the blade was inserted into four places on the peripheral edge of the chip CP bonded to the substrate WT was measured.
  • the strength of the bonding interface between the chip CP and the substrate WT is calculated in terms of the surface energy per unit area from the peeling length, so that the chip CP and the substrate WT are separated.
  • the bonding strength was evaluated.
  • the bonding strength (in terms of surface energy) Eb from the peel length the following equation (2) was used.
  • Y indicates the Young's modulus
  • Ts indicates the thickness of the chip CP and the substrate WT
  • Tb indicates the thickness of the blade.
  • the Young's modulus Y was 6.5 ⁇ 10 10 [N / m 2 ]
  • the thickness Ts of the chip CP and the substrate WT was 0.0011 m. (1.1 mm)
  • the thickness Tb of the blade was 0.0001 m (0.1 mm). According to the calculation formula, the shorter the peel length, the higher the bonding strength.
  • Tables 2 and 3 show average values of bonding strength (in terms of surface energy) at four locations on the periphery of the chip CP of each of the samples 1 to 40.
  • the column of “Sample Name” corresponds to each of Samples 1 to 40 in Table 1 described above.
  • “ ⁇ ” indicates that the chip CP could be joined to the substrate WT, and “ ⁇ ” indicates that the chip CP could not be joined to the substrate WT. Then, the bonding strength is calculated only for the sample in which the chip CP can be bonded to the substrate WT.
  • the bonding surface CPf of the chip CP is activated by irradiating a particle beam. It can be said that adopting the method is important for achieving good bonding of the chip CP to the substrate WT.
  • the reason why the bonding strength between the chip CP and the substrate WT is improved when the nitrogen gas is used as compared with the case where the Ar gas is used is that Ar has a larger mass than nitrogen, It is considered that even if an OH group is generated on the bonding surface CPf, the OH group is skipped by the collision of Ar.
  • the bonding strength of Samples 21 to 25 and the bonding strength of Samples 26 to 30 it can be seen that the bonding strength of Samples 21 to 25 is higher than the bonding strength of Samples 26 to 30.
  • oxide SiON is replaced with oxide SiO 2 , nitride
  • oxygen gas is used instead of nitrogen gas
  • a metal such as Cu or solder
  • the bonding surface CPf of the chip CP instead of irradiating the bonding surface CPf of the chip CP with the particle beam using the particle beam source 61 as described above, the case where nitrogen gas is used even when the bonding surface CPf of the chip CP is plasma-treated. It was a good result. In other words, the use of the nitrogen gas makes it possible to most effectively form an OH group on the bonding surface CPf of the chip CP without oxidizing metals such as Cu or solder even if they exist on the bonding surface CPf of the chip CP. It is believed that it can be generated.
  • the support portion 62 is formed on one surface of the sheet TE on which the chips CP are bonded, on which the chips CP are bonded. Is held in a posture facing the particle beam source 61 side. Then, the particle beam source 61 irradiates the particle beam toward the bonding surface CPf of the chip CP attached to the sheet TE. That is, the bonding surface CPf of the chip CP attached to the sheet TE is activated by irradiating the bonding surface CPf with the particle beam.
  • the chip CP to be bonded to the substrate WT may be a chip CP in which a plurality of types of regions having different materials are formed on the bonding surface CPf.
  • collision of impurities generated from each of the plurality of types of regions on the bonding surface CPf of the chip CP by the irradiation of the particle beam with the bonding surface CPf of the chip CP due to the collision of impurities is suppressed. Damage is suppressed.
  • the particle beam source 61 emits the particle beam with respect to the virtual plane S1 including at least one of the bonding surfaces CPf of the plurality of chips CP attached to the sheet TE.
  • the incident angle ⁇ 1 is set to be 30 degrees or more and 80 degrees or less. This suppresses the irradiation of the particle TE with the particle beam through the gap between the adjacent chips CP, thereby suppressing the generation of impurities from the sheet TE.
  • the activation processing device 60 attaches the chip CP of the sheet TE while the holding frame 112 holding the sheet TE to which the chip CP is attached is held by the frame holding unit 621. And a cover 622 that covers a portion other than the portion to which the chip CP is attached on the one surface side. This suppresses the generation of impurities from the sheet TE due to the irradiation of the particle beam on the portion of the sheet TE other than the portion where the chip CP is stuck.
  • the support portion 62 when irradiating the bonding surface CPf of the chip CP with the particle beam, the support portion 62 is in a posture in which the bonding surface CPf of the chip CP faces vertically downward. Supports the holding frame 112 holding the sheet TE to which the sheet TE is attached. Then, the particle beam source 61 irradiates a particle beam to the bonding surface CPf of the chip CP from vertically below the support portion 62. Thereby, the impurities generated by irradiating the sheet TE and the chip CP with the particle beam fall vertically downward by gravity, so that the adhesion of the impurities to the bonding surface CPf of the chip CP is suppressed.
  • the particle beam emitted from the particle beam source 61 according to the present embodiment to the bonding surface CPf of the chip CP contains nitrogen.
  • the bonding strength between the chip CP and the substrate WT when the chip CP is bonded to the substrate WT can be increased as compared with the configuration in which the particle beam containing Ar is irradiated. it can.
  • the activation processing apparatus 60 further includes a radical source that irradiates the bonding surface CPf of the chip CP with nitrogen radicals.
  • a radical source that irradiates the bonding surface CPf of the chip CP with nitrogen radicals.
  • the particle beam source 61 is, for example, an ion gun
  • the particle beam spreads too much, and the particle beam is applied to the chamber 64 other than the holding frame 112 holding the sheet TE to which the chip CP is attached. Then, metal contamination easily occurs from the inner wall of the chamber 64.
  • a high directivity high-speed particle beam source is used as the particle beam source 61. This suppresses the irradiation of the particle beam to portions other than the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chips CP are attached in the chamber 64.
  • the particle beam source 61 composed of a high-speed particle beam source scans and moves relative to the holding frame 112 near the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chip CP is attached, so that the sheet TE1 It is effective that only the chips CP can be irradiated with the particle beam by shielding the outer peripheral portions of the plurality of chips CP attached to the circular region in plan view.
  • the particle beam source 61 is a high-speed atom beam source and the discharge chamber 612 is formed of a carbon material, carbon powder is generated from the peripheral wall of the discharge chamber 612. Then, in the chip bonding surface activation step, in a case where the particle beam source 61 is disposed vertically above the chip CP and the particle beam is irradiated from above the chip CP, the carbon powder generated from the peripheral wall of the discharge chamber 612 may be removed. There is a risk that the chip CP will fall and adhere to the joint surface CPf of the chip CP. On the other hand, according to the present embodiment, the particle beam source 61 is disposed vertically below the plurality of chips CP.
  • the carbon powder generated in the particle beam source 61 accumulates in the discharge chamber 612 and is prevented from scattering outside the discharge chamber 612, so that the adhesion of the chip CP to the bonding surface CPf is suppressed. Therefore, the occurrence of defective bonding of the chip CP to the substrate WT is suppressed.
  • the particle beam source 61 of the activation processing device 60 may be an ion beam source that accelerates and emits nitrogen ions.
  • the present invention is not limited to this, and may be, for example, a substrate bonding system for bonding substrates.
  • the same step as the activation step described in the embodiment may be performed on the bonding surfaces of the substrates bonded to each other.
  • the bonding surface of the substrates be activated by irradiating a particle beam.
  • the example of the activation processing device 60 that moves the particle beam source 61 with respect to the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chips CP are attached has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which the particle beam source 61 is fixed and the holding frame 112 holding the sheet TE to which the chip CP is attached may be moved.
  • the configuration may be such that the particle beam source 61 and the holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chips CP are attached are moved in opposite directions.
  • a water supply unit that supplies water gas into the chamber 64 may be provided.
  • the water supply unit may introduce water vapor into the chamber 64 or may introduce liquid water (mist) into the chamber 64.
  • the steam may be generated by, for example, passing nitrogen as a carrier gas into liquid water.
  • the example in which the irradiation of the particle beam to the chip CP and the radical processing of the chip CP are executed in one activation processing apparatus 60 has been described.
  • a configuration in which the radical treatment of the chip CP and the radical treatment of the chip CP are performed by different devices may be used.
  • a chip bonding surface activation step that is, a first activation step and a second activation step, for the chip CP adhered to the sheet TE held by the holding frame 112.
  • the example of the chip bonding system 1 in which the holding frame 112 is put into the chip supply unit 11 of the chip supply device 10 as it is after the process is executed has been described.
  • the chip bonding system includes a cleaning device (not shown) for cleaning the chip CP while being attached to the sheet TE held by the holding frame 112. After the chip bonding surface activation step is performed, the chip CP may be cleaned.
  • the cleaning device is attached to, for example, a support (not shown) that supports a holding frame 112 that holds the sheet TE to which the chips CP are attached, and to the sheet TE held by the holding frame 112.
  • a cleaning head (not shown) that discharges water or a cleaning liquid that reduces the electrode surface by applying ultrasonic waves or megasonic vibrations to the chip CP.
  • the liquid discharged from the cleaning head is not limited to water and the above-described cleaning liquid, but may be another type of liquid such as an organic solvent.
  • the cleaning device first rotates the support portion that supports the chip CP while spraying water or a cleaning liquid to which ultrasonic waves have been applied by the cleaning head onto the chip CP attached to the sheet TE, so that the entire bonding surface CPf of the chip CP is rotated. Wash. Thereafter, the cleaning device dries the chip CP and the sheet TE by rotating the support portion in a state where the discharge of the water or the cleaning liquid from the cleaning head is stopped.
  • the cleaning device may remove particles attached to the chip CP by spraying an inert gas such as N2 instead of water onto the chip CP.
  • the particle beam source 61 is a high-speed atom beam source and the discharge chamber 612 is formed of a carbon material, carbon powder is generated from the peripheral wall of the discharge chamber 612. Then, in the chip bonding surface activation step, there is a possibility that carbon powder generated from the peripheral wall of the discharge chamber 612 adheres to the bonding surface CPf of the chip CP.
  • the bonding surface CPf of the chip CP is cleaned in the cleaning device, so that the chip CP can be applied to the substrate WT. The occurrence of poor bonding is suppressed.
  • a method of cleaning the bonding surface CPf of the chip CP As a method of cleaning the bonding surface CPf of the chip CP, a method of cleaning the chips CP one by one before bonding the chip CP to the substrate WT by the bonding apparatus 30 can be considered. However, in this case, the time required for mounting the plurality of chips CP on the substrate WT becomes longer by the amount of cleaning performed for each chip CP. On the other hand, according to the present configuration, the plurality of chips CP attached to the sheet TE can be washed at once. Therefore, the time required to mount the plurality of chips CP on the substrate WT can be reduced.
  • the irradiation of the plurality of chips CP with the particle beam and the radical processing of the chips CP are performed in a state where the plurality of chips CP are attached to the sheet TE while being separated from each other.
  • An example has been described.
  • the present invention is not limited to this. For example, after dicing the substrate to be diced, which is the basis of the plurality of chips CP, in a state where the plurality of chips CP are in contact or connected with each other, the bonding surface CPf May be washed.
  • the chip supply device may have an expanding unit that extends the sheet TE held by the holding frame 112 to thereby separate the plurality of chips CP attached to the sheet TE from each other. Good.
  • the holding frame 112 is put into the chip supply device as it is, and the chip supply device The plurality of chips CP may be separated from each other by extending the sheet TE held in the sheet.
  • the chip supply device may have a drying unit (not shown) for drying the plurality of chips CP and the sheet TE after extending the sheet TE.
  • the above-described cleaning device may have an inner support portion 2119a and a frame support portion 2119b as shown in FIG. 14A, for example.
  • the inner support portion 2119a supports the inside of the holding frame 112 in the sheet TE held by the holding frame 112.
  • the frame supporting portion 2119b supports the holding frame 112, and is movable in the ⁇ Z direction with respect to the inner supporting portion 2119a as indicated by an arrow AR10 in FIG. 14A.
  • the cleaning device holds a frame driving unit (not shown) that drives the frame supporting unit 2119b in the Z-axis direction, an inner supporting unit 2119a that supports the sheet TE, and a frame supporting unit 2119b that supports the holding frame 112.
  • a rotation drive unit (not shown) configured to rotate around the rotation axis J10 along the thickness direction of the frame 112, that is, the Z-axis direction.
  • the frame driving unit moves the frame support unit 2119b relative to the inner support unit 2119a to thereby attach the plurality of chips CP on the sheet TE.
  • the one part PA1 is separated from the second part PA2 fixed to the holding frame 112 in the direction of the rotation axis J10.
  • the cleaning device further has an adsorbing section (not shown) for adsorbing the first portion PA1 of the sheet TE to which the plurality of chips CP are attached from the side opposite to the chip CP side. Then, as shown in FIG. 14B, the frame driving unit sets the first portion PA1 of the sheet TE to be more separated from the second portion PA2 in the direction of the rotation axis J10 of the sheet TE, that is, in the ⁇ Z direction.
  • the suction unit suctions the plurality of chips CP in a state of being in contact with each other or in a connected state, which are generated by dicing the substrate to be diced which is the basis of the plurality of chips CP stuck to the sheet TE. .
  • the frame driving unit moves the frame supporting unit 2119b in the ⁇ Z direction with respect to the inner supporting unit 2119a. This suppresses separation of the plurality of chips CP adhered to the sheet TE in a state where they are in contact with each other or in a connected state, so that adhesion of water between the plurality of chips CP is suppressed. .
  • the chip CP is cleaned by rotating the inner support portion 2119a and the frame support portion 2119b while discharging water or cleaning liquid from the cleaning head.
  • the rotation driving unit dries the sheet TE and the plurality of chips CP by rotating the inner support unit 2119a and the frame support unit 2119b in a state where the discharge of the water or the cleaning liquid from the cleaning head is stopped.
  • the water or the cleaning liquid adhering to the chip CP is removed by centrifugal force, as indicated by an arrow AR11 in FIG.
  • the first portion PA1 of the sheet TE to which the plurality of chips CP are attached is arranged in a state separated from the second portion PA2 fixed to the holding frame 112 by the distance H1 in the direction of the rotation axis J10. Accordingly, when the inner support portion 2119a and the frame support portion 2119b are rotated, the water or the cleaning liquid attached to the chip CP is prevented from accumulating without contacting the inside of the holding frame 112 and the sheet TE. .
  • the chip bonding system may include a cleaning device (not shown) that individually cleans the chips CP one by one.
  • the cleaning device may be one in which one chip CP is supplied from the chip supply device and the chip CP is cleaned while the one chip CP is being conveyed to the bonding device.
  • the substrate to be diced which is the basis of the plurality of chips CP
  • the plurality of chips CP attached to the sheet TE in a state of being in contact with each other or in a connected state can be handled in the same manner as one substrate to be diced before dicing.
  • processing may be performed so as to form a groove WCT in a portion corresponding to the portion PAS where stealth dicing has been performed on the substrate to be diced WC.
  • burrs may occur in the corner portion WCC surrounded by the broken line in FIG. 15A. Therefore, burrs generated in the corner portion WCC are removed by polishing after forming the groove WCT.
  • FIG. 15B the substrate to be diced WC is divided into a plurality of chips CP each having a step CPd.
  • the chip CP since the chip CP has the step portion CPd, the chip CP can be transferred while holding the surface Cpd1 or the first corner portion CPC1 on the ⁇ Z direction side of the step portion CPd. Therefore, the chip CP can be transported without touching the bonding surface CPf of the chip CP and the second corner portion CPC2.
  • the plurality of chips CP are separated from each other by extending the sheet TE held by the holding frame 112 holding the sheet TE to which the plurality of chips CP are attached.
  • the apparatus may further include a separation device (not shown) that executes a separation step of setting the state.
  • this separation device the sheet TE is held again in a ring-shaped sheet holding frame (not shown) in a stretched state, and the sheet holding frame holding the sheet TE is supplied to the bonding device. Is also good.
  • the sheet TE in the stretched state is loosened and moved out of the chip supply device. I need to take it out. For this reason, when loosening the sheet TE in the stretched state, there is a possibility that adjacent chips CP adhered to the sheet TE collide with each other and may be damaged to generate burrs or particles.
  • the plurality of chips CP attached to the sheet TE can be maintained in a separated state.
  • the chips CP can be mounted on the substrate WT while appropriately exchanging a sheet holding frame for holding the sheet TE. The generation of burrs or particles in the CP is suppressed.
  • the chip CP may have a step portion CPd in the peripheral portion on the joining surface CPf side.
  • the chip transport device 39 may have a chip holding portion 3393 provided with a suction portion 3393a as shown in FIG.
  • the chip holding portion 3393 is formed by sucking the chip CP by the suction portion 3393a in a state where a part thereof is in a portion opposite to the bonding surface CPf side in the step portion CPd of the chip CP, that is, in a state where the chip CP is in contact with the corner portion CPP1.
  • This is a collet chuck for holding the chip CP.
  • the “part of the step CPd of the chip CP opposite to the bonding surface CPf side” includes not only the corner CPP1 but also the outermost side surface of the step CPd or the chip CP. That is, the chip holding portion 3393 holds a portion of the step portion CPd of the chip CP opposite to the bonding surface CPf side, that is, the corner portion CPP1. Then, the chip transfer device 39 transfers the chip CP from the chip supply device 10 to the bonding device 30 by holding the portion CPP1 of the step portion CPd of the chip CP opposite to the bonding surface CPf side by the chip holding portion 3393.
  • the transport step (second workpiece transport step) is performed. Note that, as shown in FIG.
  • the chip holding portion 4393 may be a collet chuck having an inclined surface 4393b.
  • the same components as those shown in FIG. 16A are denoted by the same reference numerals.
  • the chip CP is held by the chip holding portion 4393, the chip CP is held in a state where the first corner portion CPC1 of the chip CP is in contact with the inclined surface 4393b, so that the position of the chip CP is corrected. Accordingly, when the chip CP is held by the chip holding portion 4393, the chip holding portion 4393 is less likely to come into contact with the bonding surface CPf of the chip CP or the second corner portion CPC2 due to the displacement of the chip CP. preferable.
  • the chip holding unit may be configured to clamp and transport the outermost surface of the second corner part CPC2 or the chip CP.
  • the chip holding portion has a so-called stepped tool that can suck and hold the chip CP in a state of being in contact with the step portion CPd of the chip CP and not in contact with the second corner portion CPC2 and the bonding surface CPf of the chip CP. There may be.
  • the chips CP are transported one by one to the head 33 and bonded before the bonding step of bonding the chips CP to the substrate WT.
  • the chip holding portion is connected to the joint surface CPf of the chip CP or the chip CP.
  • the state of the bonding surface CPf may be deteriorated, and a bonding failure between the chip CP and the substrate WT may occur.
  • the method of joining the chip CP to the substrate WT by melting the solder provided on the chip CP particles adhered to the joining surface CPf of the chip CP are taken into the solder, so that the chip CP and the substrate WT may Does not significantly affect the bonding state.
  • the bonding surface CPf and the mounting surface WTf in a solid state are bonded.
  • Particles adhering to the bonding surface CPf of the chip CP or burrs generated at the corners of the chip CP can greatly affect the bonding state between the chip CP and the substrate WT.
  • the step portion CPd is provided on the peripheral portion on the bonding surface CPf side of the chip CP, the chip CP can be transported without touching the bonding surface CPf of the chip CP.
  • the generation of particles or burrs at the bonding surface CPf of the chip CP and at the corners is suppressed, and the bonding surface CPf can be maintained in a good state. Is suppressed.
  • the present configuration is not limited to the case where the method of activating the bonding surface CPf of the chip CP is the above-described method of irradiating the particle beam.
  • the method is effective even if the method is such that the bonding surface CPf is activated by performing a plasma treatment on the CPf.
  • the example has been described in which the activation process is performed on the bonding surface CPf of the chip CP, and then the cleaning process of cleaning the bonding surface CPf of the chip CP is performed on the way of transporting the chip CP to the bonding apparatus 30.
  • the present invention is not limited to this.
  • the bonding surface CPf of the chip CP may be cleaned before the chip CP is transferred to the bonding apparatus 30.
  • the particles attached to the bonding surface CPf of the chip CP can be removed before being transported to the bonding apparatus 30, which is preferable.
  • the chips CP are transported one by one to the head 33H of the bonding apparatus 30 and the chips CP are bonded to the substrate WT.
  • the present invention is not limited to this.
  • the chip CP may be transported to the bonding apparatus 30 in a state where the chip CP is adhered to the sheet TE, and may be directly bonded to the substrate WT.
  • FIG. 17A for example, as shown in FIG. 17A, a frame supporting portion 3331 that supports a stage 315 that is a substrate supporting portion that holds a substrate WT and a holding frame 112 that holds a sheet TE to which a plurality of chips CP are attached.
  • a head 3033H for pressing the chip CP from the side opposite to the chip CP side of the sheet TE toward the stage 315 a head driving unit 3036 for driving the head 3033H, and a lifting and lowering unit for raising and lowering the frame support unit 3331 and the head driving unit 3036.
  • a mechanism (not shown).
  • FIG. 17A the same components as those in the embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
  • the bonding apparatus includes a support driving unit (not shown) for driving the stage 315 and the frame support 3331, a side opposite to the substrate WT side of the chip CP, and a side opposite to the chip CP side of the substrate WT.
  • An imaging unit (not shown) for imaging the first alignment mark and the second alignment mark
  • a control unit (not shown) for controlling the support unit driving unit and the imaging unit.
  • a first alignment mark (not shown) is provided on the substrate WT
  • a second alignment mark is provided on the chip CP.
  • control unit controls the imaging unit to capture the first alignment mark and the second alignment mark, and calculates the amount of displacement of the chip CP with respect to the substrate WT based on the captured image. Thereafter, the control unit controls the support unit driving unit to relatively move the frame support unit 331 or the stage 315 in a direction to reduce the amount of displacement of the chip CP with respect to the substrate WT. That is, this chip bonding system uses the imaging unit to form the first alignment mark and the second alignment mark from at least one of the side opposite to the chip CP side of the substrate WT and the side opposite to the substrate WT side of the chip CP.
  • An imaging step of capturing an image a displacement amount calculating step of calculating a displacement amount of the chip CP with respect to the substrate WT based on the captured image taken in the imaging step, and a direction of reducing the displacement amount of the chip CP with respect to the substrate WT. And moving the frame supporting portion 3331 or the stage 315.
  • the imaging unit is a so-called two-field camera, and may be configured to capture an alignment mark provided on each of the chip CP and the substrate WT while being inserted between the chip CP and the substrate WT. .
  • the imaging unit is a so-called infrared camera, and the alignment mark is imaged using infrared light from the side opposite to the mounting surface WTf side of the substrate WT or the side opposite to the bonding surface CPf side of the chip CP. May be used.
  • the imaging unit is a two-field camera, particles enter between the chip CP and the substrate WT.
  • the imaging unit is configured to image the alignment mark using the infrared light, it is not necessary to arrange the imaging unit between the chip CP and the substrate WT. This is preferable because mixing of particles with the WT is suppressed, and adhesion of particles to the chip CP or the substrate WT can be suppressed.
  • the bonding apparatus may take an image of the alignment mark while moving one imaging unit, or a set of an alignment mark provided on the substrate WT and an alignment mark provided on the chip CP by the two imaging units. Two sets of alignment marks may be imaged to calculate the positional shift of the chip CP and the shift of the attitude of the chip CP in the rotation direction. Furthermore, when the chip CP is pushed up by the head 3033H, it is preferable that the chip CP is sucked from the side opposite to the chip CP side of the sheet TE so that the chip CP adjacent to the chip CP to be pushed up does not follow up. .
  • the chip CP be joined to the substrate WT while the sheet TE is extended. Further, when the chip CP is bonded to the substrate WT, it is preferable that the central portion of the chip CP is pressed toward the substrate WT so that the central portion of the chip CP contacts the substrate WT. Thereby, the bonding from the center of the chip CP to the substrate WT proceeds, so that the generation of voids due to the entrainment of air between the chip CP and the substrate WT is avoided.
  • the frame support portion 3331, the head 3033H, and the head drive portion 3036 are disposed vertically below the stage 315.
  • the holding frame 112 is arranged in such a manner that the surface of the sheet TE on the chip CP side faces vertically upward.
  • the lifting mechanism raises the frame support portion 3331 and the head drive portion 3036 to approach the stage 315, and moves the sheet TE and the mounting surface WTf of the substrate WT. The distance between them is set to a preset reference distance.
  • the head driving unit 3036 drives the head 3033H in a direction approaching the stage 315 to join the chip CP to the substrate WT.
  • the bonding apparatus moves the head 3033H in a direction approaching the substrate WT in a state where the head 3033H is in contact with the sheet TE to which the plurality of chips CP are stuck on the side opposite to the plurality of chips CP. Thereby, the chip CP is joined to the substrate WT.
  • the sheet TE may be a sheet TE to which an adhesive material whose adhesive strength is reduced when ultraviolet rays are applied to the side to which the plurality of chips CP are attached is applied.
  • the bonding apparatus may include an ultraviolet irradiation unit that can locally irradiate ultraviolet light only to a portion of the sheet TE corresponding to the chip CP in contact with the substrate WT.
  • the head 3033H is formed of a transparent material, and the head 3033H is brought into contact with the sheet TE on the side opposite to the chip CP side, and the head 3033H is moved in a direction approaching the substrate WT.
  • ultraviolet rays may be applied to the sheet TE by the ultraviolet irradiation unit via the head 3033H.
  • the sheet TE is not limited to a sheet to which an adhesive whose adhesive strength is reduced when irradiated with ultraviolet rays is applied.
  • an adhesive whose adhesive strength is reduced by applying heating or another method is used. It may be applied.
  • the step of picking up the chip CP from the sheet TE and transferring the chip CP to the head 33H is not required, so that the chip CP can be mounted on the substrate WT. Required steps can be reduced. Further, according to this configuration, the step of transporting the chips CP one by one can be omitted, and thus the bonding by the contact of the chip holding unit with the bonding surface CPf of the chips CP when the chips CP are transported one by one.
  • Deterioration of the surface CPf or generation of particles, or occurrence of burrs due to contact of the chip holding portion with the corner portion of the chip CP can be suppressed, and bonding failure between the chip CP and the substrate WT can be suppressed.
  • a bonding step of bonding the chip CP to the substrate WT may be performed as it is.
  • a cleaning step of cleaning the bonding surface CPf of the chip CP may be performed after performing the activation process on the bonding surface CPf of the chip CP and before the bonding step of bonding the chip CP to the substrate WT. In this case, it is preferable to remove particles attached to the bonding surface CPf of the chip CP before bonding the chip CP to the substrate WT.
  • the Cu electrode and the insulating film are activated by plasma treatment or particle beam irradiation on the flat bonding surface CPf obtained by CMP polishing, and thereafter, water molecules are attached to the bonding surface CPf to make them hydrophilic.
  • This is suitable for so-called hybrid bonding for joining the chip CP to the substrate WT.
  • the example of the chip bonding system including the cleaning device 85 has been described.
  • the present invention is not limited thereto, and the chip bonding system may not include the cleaning device 85.
  • the present invention is suitable for manufacturing, for example, CMOS image sensors, memories, arithmetic elements, and MEMS.
  • Chip bonding system 10: Chip supply device, 11: Chip supply unit, 30: Bonding device, 31: Stage unit, 33: Bonding unit, 33H, 3033H: Head, 36, 3036: Head driving unit, 39: Chip Transport device, 60: activation processing device, 61: particle beam source, 62: support portion, 63: beam source transport portion, 64: chamber, 64a: hole, 70: transport device, 71: transport robot, 80: loading / unloading Unit, 85: cleaning device, 90: control unit, 111: pickup mechanism, 111a: needle, 112: holding frame, 113: holding frame driving unit, 114, 622: cover, 114a: through hole, 119, 621: frame holding Section, 315: stage, 320, 853: stage drive section, 391: plate, 392: plate drive section, 393: chip Holder, 394: arm, 395: arm drive, 411: tip tool, 411a, 411b: through hole, 413: head body, 432a: chip support, 432

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Abstract

チップ接合システムは、枠保持部（６２１）と枠保持部（６２１）に保持されたチップ（ＣＰ）が貼着されたシート（ＴＥ）に対して粒子ビームを照射することによりチップ（ＣＰ）の接合面（ＣＰｆ）を活性化させる粒子ビーム源（６１）とを有する活性化処理装置（６０）と、活性化処理装置（６０）により接合面（ＣＰｆ）が活性化されたチップ（ＣＰ）を基板に接触させることにより基板に接合するボンディング装置と、を備える。枠保持部（６２１）は、樹脂から形成されチップ（ＣＰ）が貼着されたシートＴＥを保持する保持枠（１１２）のシート（ＴＥ）におけるチップ（ＣＰ）が貼着された一面側を粒子ビーム源（６１）側に露出させた姿勢で保持枠（１１２）を支持する。

Description

接合システムおよび接合方法
　本発明は、接合システムおよび接合方法に関する。
　２つの被接合物の接合面に対してプラズマ処理を施した後、２つの被接合物の接合面同士を接触させて接合する方法も提案されている（例えば特許文献１参照）。ここで、プラズマ処理は、酸素、アルゴン、ＮＨ３およびＣＦ４　ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）のプラズマのいずれかに曝すことにより行われる。そして、チップにおける基板に接合される接合面にプラズマ処理を施した後、チップの接合面を基板に接触させてチップを基板に接合する方法が提供されつつある。
特表２００３－５２３６２７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載されているように、チップの接合面をプラズマに曝す処理を行う場合、エッチングされたものが重力で接合面にパーティクルとして戻ったり、チップの接合面から生じた不純物のうちイオン化したものが再び接合面に衝突したりすることにより、接合面に他の材料からなる不純物付着し、接合強度を悪化させてしまう場合がある。この場合、チップと基板との接合不良が発生してしまう虞がある。
　本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、第１被接合物と第２被接合物との接合不良の発生が抑制される接合システムおよび接合方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係るチップ接合システムは、
　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合システムであって、
　少なくとも前記第２被接合物を含む対象物を支持する対象物支持部と、前記対象物に対して粒子ビームを照射することにより前記第２被接合物の接合面を活性化させる粒子ビーム源と、を有し、前記対象物を対向配置することなく一つの処理面にセットした後、粒子ビーム源により活性化処理する活性化処理装置と、
　前記活性化処理装置により前記接合面が活性化された前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合装置と、を備え、
　前記対象物支持部は、前記対象物における第２被接合物の前記接合面を含む複数種類の材料から形成された部分を前記粒子ビーム源側に露出させた姿勢で前記対象物を支持する。
　他の観点から見た本発明に係るチップ接合方法は、
　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合方法であって、
　少なくとも前記第２被接合物を含む対象物を対向配置することなく一つの処理面にセットし、前記対象物における第２被接合物の接合面を含む複数種類の材料から形成された部分に対して粒子ビームを照射することにより前記第２被接合物の接合面を活性化させる第１活性化工程と、
　前記接合面が活性化された前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合工程と、を含む。
　本発明によれば、対象物支持部が、対象物における第２被接合物の接合面を含む複数種類の材料から形成された部分を粒子ビーム源側に露出させた姿勢で対象物を支持し、粒子ビーム源が、対象物に対して粒子ビームを照射することにより第２被接合物の接合面を活性化させる。即ち、少なくとも第２被接合物を含む対象物における第２被接合物の接合面を含む複数種類の材料から形成された部分に対して粒子ビームを照射することにより第２被接合物の接合面を活性化させる。これにより、粒子ビームの照射により対象物から生じた不純物の第２被接合物の接合面への衝突が抑制され、不純物の衝突に起因した第２被接合物の接合面に他の材料からなる不純物付着し、接合強度の悪化が抑制される。従って、第１被接合物と第２被接合物との接合不良の発生が抑制される。
本発明の実施の形態に係るチップ接合システムの概略構成図である。 実施の形態に係るチップ接合システムの一部を側方から見た概略構成図である。 実施の形態に係るチップ保持部の平面図である。 実施の形態に係るチップ搬送装置の一部を示す断面図である。 実施の形態に係るボンディング装置のヘッドを示す断面図である。 実施の形態に係るボンディング装置のヘッドを示す平面図である。 実施の形態に係る活性化処理装置の概略構成図である。 実施の形態に係る活性化処理装置の動作説明図である。 実施の形態に係る制御部を示すブロック図である。 実施の形態に係るチップ接合方法の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る活性化処理装置において、粒子ビームを照射する様子を示す概略側面図である。 実施の形態に係る活性化処理装置において、粒子ビームを照射する様子を示す概略平面図である。 実施の形態に係る活性化処理装置において、シートを反転させる様子を示す概略側面図である。 実施の形態に係る活性化処理装置において、窒素ラジカルを照射する様子を示す概略側面図である。 実施の形態に係るチップ接合システムにおいてチップ供給部からチップが供給される様子を示す概略平面図である。 実施の形態に係るチップ接合システムにおいてチップ供給部からチップが供給される様子を示す概略側面図である。 実施の形態に係るチップ接合システムにおいてチップ搬送部からヘッドへチップが受け渡される様子を示す概略平面図である。 実施の形態に係るチップ接合システムにおいてチップ搬送部からヘッドへチップが受け渡される様子を示す概略側面図である。 比較例に係る活性化処理装置の概略構成図である。 変形例に係る洗浄装置の支持部について、保持枠を移動させる前の状態を示す概略図である。 変形例に係る洗浄装置の支持部について、保持枠を移動させた状態を示す概略図である。 変形例に係る洗浄装置の支持部について、枠支持部および内側支持部を回転させる様子を示す概略図である。 変形例に係る被ダイシング基板の概略図である。 変形例に係るチップＣＰの概略図である。 変形例に係るチップ保持部の概略断面図である。 変形例に係るチップ保持部の概略断面図である。 変形例に係るボンディング装置の一部を示す概略図である。 変形例に係るボンディング装置の一部を示す概略図である。 変形例に係るボンディング装置の一部を示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態に係るチップ接合システムについて、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るチップ接合システムは、基板上にチップを実装するシステムである。ここで、基板が、第１被接合物に相当し、チップが、第２被接合物に相当する。チップとしては、例えばダイシングされた基板から供給される半導体チップである。また、チップとしては、その基板に接合される接合面に絶縁体材料のみが露出したチップまたは絶縁体材料と導電性材料とが露出したチップが挙げられる。ここで、絶縁体材料としては、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、ＳｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物、ＳｉＯＮのような酸窒化物、或いは樹脂が挙げられる。また、導電性材料としては、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体材料、Ｃｕ、Ａｌ、はんだ等の金属が挙げられる。つまり、チップは、その接合面に互いに材料が異なる複数種類の領域が形成されたものであってもよい。具体的には、チップが、その接合面に電極と絶縁膜とが設けられたものであり、絶縁膜が、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物またはＳｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物から形成されているものであってもよい。このチップ接合システムは、基板におけるチップが実装される実装面とチップの接合面とについて活性化処理を行った後、チップを基板に接触、または加圧して接合する。その後、または同時に加熱することにより、チップを基板に強固に接合する。
　図１に示すように、本実施の形態に係るチップ接合システム１は、チップ供給装置１０と、チップ搬送装置３９と、ボンディング装置３０と、活性化処理装置６０と、搬送装置７０と、搬出入ユニット８０と、洗浄装置８５と、制御部９０と、を備える。搬送装置７０は、基板ＷＴまたはチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を掴むアームを有する搬送ロボット７１を有する。ここで、シートＴＥは、例えば樹脂から形成されている。搬送ロボット７１は、図１の矢印ＡＲ１１に示すように、搬出入ユニット８０から受け取った基板ＷＴまたはチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を、活性化処理装置６０、洗浄装置８５、ボンディング装置３０、チップ供給装置１０それぞれへ移載する位置へ移動可能となっている。ここで、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２が、チップＣＰを含む対象物に相当する。
　搬送ロボット７１は、搬出入ユニット８０から基板ＷＴを受け取ると、受け取った基板ＷＴを掴んだ状態で活性化処理装置６０へ移載する位置へ移動し、基板ＷＴを活性化処理装置６０へ移載する。また、搬送ロボット７１は、活性化処理装置６０において基板ＷＴの実装面ＷＴｆの活性化処理が完了した後、活性化処理装置６０から基板ＷＴを受け取り、受け取った基板ＷＴを洗浄装置８５へ移載する。更に、搬送ロボット７１は、洗浄装置８５において基板ＷＴの水洗浄が完了した後、洗浄装置８５から基板ＷＴを受け取り、受け取った基板ＷＴを掴んだ状態で基板ＷＴを反転させた後、ボンディング装置３０へ移載する位置へ移動する。そして、搬送ロボット７１は、基板ＷＴをボンディング装置３０へ移載する。
　また、搬送ロボット７１は、搬出入ユニット８０からチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を受け取ると、受け取った保持枠１１２を掴んだ状態で保持枠１１２を活性化処理装置６０へ移載する位置へ移動し、保持枠１１２を活性化処理装置６０へ移載する。更に、搬送ロボット７１は、活性化処理装置６０においてシートＴＥに貼着されたチップＣＰの接合面の活性化処理が完了した後、活性化処理装置６０から保持枠１１２を受け取り、受け取った保持枠１１２をチップ供給装置１０へ移載する。また、搬送装置７０内には、例えばＨＥＰＡ(High Efficiency Particulate Air）フィルタ（図示せず）が設置されている。これにより、搬送装置７０内は、パーティクルが極めて少ない大気圧環境になっている。
　洗浄装置８５は、基板ＷＴを支持するステージ８５２と、ステージ８５２を回転駆動するステージ駆動部８５３と、ステージ８５２の鉛直上方に配置され鉛直下方に向かって水を吐出する洗浄ヘッド８５１と、を有する。洗浄装置８５は、ステージ８５２に基板ＷＴが支持された状態でステージ駆動部８５３によりステージ８５２を回転させつつ、洗浄ヘッド８５１から水を基板ＷＴに向けて吐出することにより基板ＷＴを水洗浄する。
　チップ供給装置１０は、基板をダイシングすることにより作製された複数のチップＣＰの中から１つのチップＣＰを切り出し、ボンディング装置３０へチップＣＰを供給する第２被接合物供給装置である。ここで、ダイシングとは、複数の電子部品が作り込まれた基板を縦方向および横方向に切削しチップ化する処理である。また、チップＣＰは、例えば接合面ＣＰｆに互いに材料が異なる複数種類の領域が形成されたものであってもよい。即ち、チップＣＰの接合面ＣＰｆに、絶縁材料からなる領域と金属からなる領域とが形成されていてもよい。チップ供給装置１０は、図２に示すように、チップ供給部１１を有する。チップ供給部１１は、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２と、保持枠１１２を保持する枠保持部１１９と、複数のチップＣＰの中から１つのチップＣＰをピックアップするピックアップ機構１１１と、カバー１１４と、を有する。また、チップ供給部１１は、保持枠１１２をＸＹ方向またはＺ軸周りに回転する方向へ駆動する保持枠駆動部１１３を有する。枠保持部１１９は、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された面が鉛直上方（＋Ｚ方向）側となる姿勢で保持枠１１２を保持する。保持枠１１２と枠保持部１１９とから、複数のチップＣＰそれぞれの接合面ＣＰｆ側とは反対側に貼着されたシートＴＥを接合面ＣＰｆが鉛直上方側を向く姿勢で保持するシート保持部が構成されている。
　ピックアップ機構１１１は、複数のチップＣＰのうちの１つのチップＣＰを、シートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側から切り出すことにより１つのチップＣＰをシートＴＥから離脱した状態にする。ここで、ピックアップ機構１１１は、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側における後述のヘッド３３Ｈにより保持される第１部位である中央部とは異なる第３部位である周部を保持して、チップＣＰを切り出す。ピックアップ機構１１１は、ニードル１１１ａを有し、図２の矢印ＡＲ１４に示すように鉛直方向へ移動可能となっている。カバー１１４は、複数のチップＣＰの鉛直上方を覆うように配置され、ピックアップ機構１１１に対向する部分に孔１１４ａが設けられている。ニードル１１１ａは、例えば４つ存在する。但し、ニードル１１１ａの数は、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。ピックアップ機構１１１は、シートＴＥにおける鉛直下方（－Ｚ方向）からニードル１１１ａをシートＴＥに突き刺してチップＣＰを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ持ち上げることによりチップＣＰを供給する。そして、シートＴＥに貼着された各チップＣＰは、ニードル１１１ａによりカバー１１４の孔１１４ａを通じて１個ずつカバー１１４の上方へ突き出され、チップ搬送装置３９に受け渡される。保持枠駆動部１１３は、保持枠１１２をＸＹ方向またはＺ軸周りに回転する方向へ駆動することにより、ニードル１１１ａの鉛直下方に位置するチップＣＰの位置を変化させる。
　チップ搬送装置（ターレットとも称する）３９は、チップ供給部１１から供給されるチップＣＰを、ボンディング装置３０のボンディング部３３のヘッド３３ＨにチップＣＰを移載する移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する第２被接合物搬送装置である。チップ搬送装置３９は、図１に示すように、２つの長尺のプレート３９１と、アーム３９４と、アーム３９４の先端部に設けられたチップ保持部３９３と、２つのプレート３９１を一斉に回転駆動するプレート駆動部３９２と、を有する。２つのプレート３９１は、長尺の矩形箱状であり、チップ供給部１１とヘッド３３Ｈとの間に位置する他端部を基点として一端部が旋回する。２つのプレート３９１は、例えばそれらの長手方向が互いに９０度の角度をなすように配置されている。なお、プレート３９１の数は、２枚に限定されるものではなく、３枚以上であってもよい。
　チップ保持部３９３は、図３Ａに示すように、アーム３９４の先端部に設けられ、チップＣＰを保持する２つの脚片３９３ａを有する第２被接合物保持部である。プレート３９１は、図３Ｂに示すように、内側に長尺のアーム３９４を収容することが可能となっている。そして、プレート３９１の内側には、アーム３９４をプレート３９１の長手方向に沿って駆動するアーム駆動部３９５が設けられている。これにより、チップ搬送装置３９は、アーム駆動部３９５により、アーム３９４の先端部をプレート３９１の外側に突出させた状態にしたり、アーム３９４の先端部をプレート３９１の内側に没入させた状態にしたりすることができる。そして、チップ搬送装置３９は、プレート３９１を旋回させる際、図３Ｂの矢印ＡＲ２５に示すように、アーム３９４をプレート３９１内へ没入させてチップ保持部３９３をプレート３９１の内側に収納する。これにより、搬送時におけるチップＣＰへのパーティクルの付着が抑制される。なお、２つの脚片３９３ａには、吸着溝（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、チップＣＰが脚片３９２ａに吸着保持されるので、チップＣＰを位置ずれなく搬送することができる。また、プレート３９１が旋回する際に生じる遠心力によるチップＣＰの飛び出しを防止するために、脚片３９３ａの先端部に突起（図示せず）を設けてもよい。
　ここで、図１に示すように、ピックアップ機構１１１とヘッド３３Ｈとは、Ｚ軸方向において、プレート３９１が回転したときにアーム３９４の先端部が描く軌跡ＯＢ１と重なる位置に配置されている。チップ搬送装置３９は、ピックアップ機構１１１からチップＣＰを受け取ると、図１の矢印ＡＲ１に示すように、プレート３９１を軸ＡＸ周りに旋回させることによりチップＣＰをヘッド３３Ｈと重なる移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する。
　ボンディング装置３０は、ステージユニット３１と、ヘッド３３Ｈを有するボンディング部３３と、ヘッド３３Ｈを駆動するヘッド駆動部３６と、を有するチップ接合装置である。ヘッド３３Ｈは、例えば図４Ａに示すようにチップツール４１１と、ヘッド本体部４１３と、チップ支持部４３２ａと、支持部駆動部４３２ｂと、を有する。チップツール４１１は、例えばシリコン（Ｓｉ）から形成されている。ヘッド本体部４１３は、チップＣＰをチップツール４１１に吸着保持させるための吸着部を有する保持機構４４０と、チップツール４１１を真空吸着によりヘッド本体部４１３に固定するための吸着部（図示せず）と、を有する。また、ヘッド本体部４１３には、セラミックヒータやコイルヒータ等が内蔵されている。チップツール４１１は、ヘッド本体部４１３の保持機構４４０に対応する位置に形成された貫通孔４１１ａと、チップ支持部４３２ａが内側に挿入される貫通孔４１１ｂと、を有する。
　チップ支持部４３２ａは、例えば筒状の吸着ポストであり、ヘッド３３Ｈの先端部に設けられ鉛直方向へ移動自在の部品支持部である。チップ支持部４３２ａは、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側とは反対側における第１部位である中央部を支持する。チップ支持部４３２ａは、例えば図４Ｂに示すように、中央部に１つ設けられている。
　支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直方向へ駆動するとともに、チップ支持部４３２ａの先端部にチップＣＰが載置された状態でチップ支持部４３２ａの内側をシ減圧することによりチップＣＰをチップ支持部４３２ａの先端部に吸着させる。支持部駆動部４３２ｂは、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３がチップＣＰを保持した状態でヘッド３３Ｈへの移載位置（図１のＰｏｓ１参照）に位置し、チップ支持部４３２ａの先端部でチップＣＰの中央部を支持した状態で、チップ支持部４３２ａをチップ保持部３９３よりも鉛直上方側へ移動させる。これにより、チップＣＰが、チップ搬送装置３９のチップ保持部３９３からヘッド３３Ｈへ移載される。
　ヘッド駆動部３６は、移載位置Ｐｏｓ１（図２参照）において移載されたチップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ移動させることによりヘッド３３Ｈをステージ３１５に近づけて基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰを実装する。より詳細には、ヘッド駆動部３６は、チップＣＰを保持するヘッド３３Ｈを鉛直上方（＋Ｚ方向）へ移動させることによりヘッド３３Ｈをステージ３１５に近づけて基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰを接触させて基板ＷＴに接合させる。ここにおいて、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰにおける基板ＷＴに接合される接合面ＣＰｆとは、活性化処理装置６０により活性化処理が施されている。また、基板ＷＴの実装面ＷＴｆは、活性化処理が施された後、洗浄装置８５により水洗浄がなされている。従って、基板ＷＴの実装面ＷＴｆにチップＣＰの接合面ＣＰｆを接触させることにより、チップＣＰが基板ＷＴに水酸基（ＯＨ基）を介していわゆる親水化接合される。
　ステージユニット３１は、基板ＷＴにおけるチップＣＰが実装される実装面ＷＴｆが鉛直下方（－Ｚ方向）を向く姿勢で基板ＷＴを保持するステージ３１５と、ステージ３１５を駆動するステージ駆動部３２０と、を有する。ステージ３１５は、Ｘ方向、Ｙ方向および回転方向に移動できる。これにより、ボンディング部３３とステージ３１５との相対位置関係を変更することができ、基板ＷＴ上における各チップＣＰの実装位置を調整することができる。
　活性化処理装置６０は、基板ＷＴの実装面ＷＴｆまたはチップＣＰの接合面ＣＰｆを活性化する活性化処理を行う。活性化処理装置６０は、基板ＷＴまたはチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を対向配置することなく一つの処理面にセットし活性化処理する。即ち、活性化処理装置６０は、２枚の基板ＷＴまたは２つのチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を対向させた状態での活性化処理は行わない。対向配置して処理すると一方の基板ＷＴまたはチップＣＰの材料が他方のチップＣＰまたは基板ＷＴへ付着することにより結果的に複数材料が混ざってしまう。活性化処理装置６０は、図５に示すように、チャンバ６４と、保持枠１１２を支持する支持部６２と、粒子ビーム源６１と、ビーム源搬送部６３と、ラジカル源６７と、を有する。チャンバ６４は、排気管６５１を介して真空ポンプ６５２に接続されている。そして、真空ポンプ６５２が作動すると、チャンバ６４内の気体が、排気管６５１を通してチャンバ６４外へ排出され、チャンバ６４内の気圧が低減（減圧）される。
　支持部６２は、枠状であり内側で保持枠１１２を保持する枠保持部６２１と、カバー６２２と、枠保持部６２１を支持し図５の矢印ＡＲ３３に示すように枠保持部６２１をその厚さ方向に直交する１つの軸周りに回転駆動する枠保持部駆動部６２３と、を有する。この支持部６２は、対象物であるチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を支持する対象物支持部に相当する。チップＣＰを保持するチップ保持部が構成されている。また、支持部６２は、基板ＷＴが投入された場合、枠保持部６２１により基板ＷＴの周部を保持した状態で基板ＷＴを支持する。支持部６２は、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を対向配置することなく、一つの処理面にセットされた状態で保持枠１１２を支持する。カバー６２２は、例えばガラスから形成され、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２が枠保持部６２１に保持された状態で、シートＴＥのチップＣＰが貼着された一面側におけるチップＣＰが貼着された部分の外側の領域および保持枠１１２を覆っている。ここで、複数のチップＣＰが、平面視円形の基板（図示せず）をダイシングしたものである場合、シートＴＥにおける平面視円形の領域に貼着された状態となっている。この場合、カバー６２２は、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された平面視円形の領域の外側の領域を覆う形状のものが採用される。これにより、粒子ビーム源６１により、シートＴＥにおけるチップＣＰが貼着された部分を除く部分に粒子ビームが照射されることが抑制される。
　粒子ビーム源６１は、例えば高速原子ビーム（FAB、Fast Atom Beam）源であり、放電室６１２と、放電室６１２内に配置される電極６１１と、ビーム源駆動部６１３と、窒素ガスを放電室６１２内へ供給するガス供給部６１４と、を有する。放電室６１２の周壁には、中性原子を放出するＦＡＢ放射口６１２ａが設けられている。放電室６１２は、炭素材料から形成されている。ここで、放電室６１２は長尺箱状であり、その長手方向に沿って複数のＦＡＢ放射口６１２ａが一直線上に並設されている。ビーム源駆動部６１３は、放電室６１２内に窒素ガスのプラズマを発生させるプラズマ発生部（図示せず）と、電極６１１と放電室６１２の周壁との間に直流電圧を印加する直流電源（図示せず）と、を有する。ビーム源駆動部６１３は、放電室６１２内に窒素ガスのプラズマを発生させた状態で、放電室６１２の周壁と電極６１１との間に直流電圧を印加する。このとき、プラズマ中の窒素イオンが、放電室６１２の周壁に引き寄せられる。このとき、ＦＡＢ放射口６１２ａへ向かう窒素イオンは、ＦＡＢ放射口６１２ａを通り抜ける際、ＦＡＢ放射口６１２ａの外周部の、炭素材料から形成された放電室６１２の周壁から電子を受け取る。そして、この窒素イオンは、電気的に中性化された窒素原子となって放電室６１２外へ放出される。但し、窒素イオンの一部は、放電室６１２の周壁から電子を受け取ることができず、窒素イオンのまま放電室６１２の外へ放出される。
　ここで、粒子ビーム源６１は、シートＴＥに貼着された少なくとも１つのチップＣＰそれぞれの接合面ＣＰｆのうちの少なくとも１つを含む仮想平面Ｓ１に対する粒子ビームの入射角度が３０度以上８０度以下となるように設定されている。即ち、粒子ビームの照射軸Ｊ１と仮想平面Ｓ１の法線方向Ｎ１とのなす角度（入射角度）θ１が、３０度以上８０度以下となるように設定されている。また、粒子ビームの入射角度θ１は、図６に示すように、隣り合うチップＣＰの間の間隔をＬ１とし、チップＣＰの厚さをＴ１とすると、下記式（１）の関係式が成立するように設定されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　これにより、粒子ビームが直接シートＴＥに照射されることが抑制される。従って、粒子ビームがシートＴＥに照射されることに起因したシートＴＥからの不純物の発生が抑制されるので、シートＴＥから発生した不純物によるチップＣＰの接合面ＣＰｆの損傷が抑制されるという利点がある。
　ビーム源搬送部６３は、長尺でありチャンバ６４に設けられた孔６４ａに挿通され一端部で粒子ビーム源６１を支持する支持棒６３１と、支持棒６３１の他端部で支持棒６３１を支持する支持体６３２と、支持体６３２を駆動する支持体駆動部６３３と、を有する。また、ビーム源搬送部６３は、チャンバ６４内の真空度を維持するためにチャンバ６４の孔６４ａの外周部と支持体６３２との間に介在するベローズ６３４を有する。支持体駆動部６３３は、図５の矢印ＡＲ３１に示すように、支持体６３２を支持棒６３１がチャンバ６４内へ挿脱される方向へ駆動することにより、図５の矢印ＡＲ３２に示すようにチャンバ６４内において粒子ビーム源６１の位置を変化させる。ここで、ビーム源搬送部６３は、粒子ビーム源６１を、その複数のＦＡＢ放射口６１２ａの並び方向に直交する方向へ移動させる。
　ところで、粒子ビーム源６１は、前述のように、一直線上に並設された複数のＦＡＢ放射口６１２ａを有する。そして、粒子ビーム源６１は、複数のＦＡＢ放射口６１２ａの並び方向に直交する方向へ移動される。これにより、粒子ビームが照射される領域の形状は、矩形状となる。これに対して、複数のチップＣＰが、平面視円形の基板（図示せず）をダイシングしたものである場合、シートＴＥにおける平面視円形の領域に貼着された状態となっている。従って、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰ全体に粒子ビームを照射しようとすすると、粒子ビームが照射される領域を複数のチップＣＰが貼着された平面視円形の領域を含む矩形状の領域に設定する必要がある。この場合、前述のカバー６２２が無い構成では、シートＴＥにおける複数のチップＣＰの外側の領域または保持枠１１２に粒子ビームが照射されることになりシートＴＥからの不純物が発生し易くなる。これに対して、本実施の形態では、カバー６２２がシートＴＥにおける複数のチップＣＰの外側の領域または保持枠１１２を覆っている。これにより、シートＴＥにおける複数のチップＣＰの外側の領域または保持枠１１２へ照射される粒子ビームが遮断され、シートＴＥまたは保持枠１１２からの不純物の発生が抑制される。
　ラジカル源６７は、プラズマ室６７１と、ガラス窓６７４と、トラップ板６７５と、導波管６７３と、マグネトロン６７２と、を有するＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ICPプラズマ源を採用してもよい。プラズマ室６７１は、ガラス窓６７４を介して導波管６７３に接続されている。また、ラジカル源６７は、プラズマ室６７１内へ供給管６７６を介して窒素ガスを供給するガス供給部６７７を有する。マグネトロン６７２で生成されるマイクロ波は、導波管６７３を通じてプラズマ室６７１内へ導入される。マグネトロン６７２としては、例えば周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を生成するものを採用することができる。この場合、マグネトロン６７２からプラズマ室６７１へ供給される電力は、例えば２．５ｋＷに設定される。そして、プラズマ室６７１内に窒素ガスが導入された状態で、導波管６７３からマイクロ波が導入されると、マイクロ波によりプラズマ室６７１内にプラズマＰＬＭを形成する。トラップ板６７５は、プラズマＰＬＭ中に含まれるイオンをトラップし、ラジカルのみをチャンバ６４内へダウンフローさせる。また、即ち、プラズマ室６７１でプラズマが発生し、プラズマに含まれるラジカルのみがプラズマ室６７１の下方へダウンフローする。
　なお、ラジカル源６７としては、マグネトロン６７２と導波管６７３とを備える構成に限定されるものではなく、例えばガラス窓６７４上に設けられた平板電極と平板電極に電気的に接続された高周波電源と、を備える構成であってもよい。この場合、高周波電源としては、例えば２７ＭＨｚの高周波バイアスを印加するものを採用することができる。そして、高周波電源からプラズマ室６７１へ供給される電力は、例えば２５０Ｗに設定される。また、粒子ビームを照射する際、チャンバ６４内の圧力は、例えばターボ分子ポンプを使用して１０－３Ｐａ台まで真空引きされるが、ラジカル処理時においては、チャンバ６４内の圧力を数１０Ｐａ程度まで上昇させて行う。
　制御部９０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）と主記憶部と補助記憶部とインタフェースと各部を接続するバスと、を有する。ここで、主記憶部は、揮発性メモリから構成され、ＭＰＵの作業領域として使用される。補助記憶部は、不揮発性メモリから構成され、ＭＰＵが実行するプログラムを記憶する。また、補助記憶部は、後述する第１距離、第２距離を示す情報も記憶する。制御部９０は、図７に示すように、ヘッド駆動部３６、ステージ駆動部３２０、プレート駆動部３９２、アーム駆動部３９５、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、洗浄ヘッド８５１、ステージ駆動部８５３、ビーム源駆動部６１３、ビーム源搬送部６３、枠保持部駆動部６２３、マグネトロン６７２および搬送ロボット７１に接続されている。そして、ＭＰＵは、補助記憶部が記憶するプログラムを主記憶部に読み込んで実行することにより、インタフェースを介して、ヘッド駆動部３６、ステージ駆動部３２０、プレート駆動部３９２、アーム駆動部３９５、ピックアップ機構１１１、保持枠駆動部１１３、洗浄ヘッド８５１、ステージ駆動部８５３、ビーム源駆動部６１３、ビーム源搬送部６３、枠保持部駆動部６２３、マグネトロン６７２および搬送ロボット７１それぞれへ制御信号を出力する。
　次に、本実施の形態に係るチップ接合システム１の動作について図８乃至図１２を参照しながら説明する。なお、基板ＷＴ、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２は、搬出入ユニット８０から投入されるものとする。まず、チップ接合システム１は、図８に示すように、搬出入ユニット８０から投入された基板ＷＴを活性化処理装置６０へ投入することにより基板ＷＴの実装面ＷＴｆに対して活性化処理を施す基板実装面活性化工程を実行する（ステップＳ１）。ここで、活性化処理装置６０は、まず、支持部６２に基板ＷＴの実装面ＷＴｆが鉛直下方を向く姿勢で支持させた状態で、粒子ビーム源６１から窒素原子を含む粒子ビームを実装面ＷＴｆへ照射させる。このとき、粒子ビーム源６１への供給電力は、例えば１ｋＶ、１００ｍＡに設定されている。また、粒子ビーム源６１の放電室６１２内へ導入される窒素ガスの流量は、例えば１００ｓｃｃｍに設定される。そして、粒子ビーム源６１から基板ＷＴの実装面ＷＴｆへ粒子ビームが照射しつつ、粒子ビーム源６１を１．２乃至１４．０ｍｍ／ｓｅｃの速度で１往復させる。次に、活性化処理装置６０は、枠保持部６２１に保持された基板ＷＴを反転させることにより、基板ＷＴの実装面ＷＴｆが鉛直上方を向く姿勢にする。そして、活性化処理装置６０は、ラジカル源６７により基板ＷＴの実装面ＷＴｆに窒素ラジカルを照射する。ここで、ラジカル源６７においてマグネトロン６７２からプラズマ室６７１へ供給される電力は、例えば２．５ｋＷに設定される。なお、ラジカル源６７が、前述のガラス窓６７４上に設けられた平板電極と平板電極に電気的に接続された高周波電源とを備える構成である場合、高周波電源からプラズマ室６７１へ供給される電力は、例えば２５０Ｗに設定される。また、プラズマ室６７１内へ導入される窒素ガスの流量は、例えば１００ｓｃｃｍに設定される。更に、基板ＷＴの実装面ＷＴｆへのラジカルの照射を継続する時間は、例えば１５ｓｅｃに設定される。例えは、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰの接合面ＣＰｆとの両方に、金属の電極と絶縁膜とが設けられている場合、基板ＷＴの実装面ＷＴｆに粒子ビームを照射することが好ましい。
　次に、チップ接合システム１は、活性化処理装置６０から活性化処理が施された基板ＷＴを、洗浄装置８５へ投入して、基板ＷＴの実装面ＷＴｆを水洗浄する水洗浄工程を実行する（ステップＳ２）。ここで、洗浄装置８５は、ステージ８５２に基板ＷＴが支持された状態でステージ駆動部８５３によりステージ８５２を回転させつつ、洗浄ヘッド８５１から水を基板ＷＴに向けて吐出することにより基板ＷＴを水洗浄する。これにより、基板ＷＴの実装面ＷＴｆに水酸基（ＯＨ基）または水分子が比較的多く付着した状態となる。
　続いて、チップ接合システム１は、ボンディング装置３０のステージ３１５に基板ＷＴを保持させて基板ＷＴにチップＣＰを接合するための準備を行う基板準備工程を実行する（ステップＳ３）。このとき、搬送ロボット７１が、洗浄装置８５から基板ＷＴをその実装面ＷＴｆが鉛直上方を向く姿勢で受け取る。その後、搬送ロボット７１は、受け取った基板ＷＴを反転させて、基板ＷＴをその実装面ＷＴｆが鉛直下方を向く姿勢で保持する。そして、搬送ロボット７１は、基板ＷＴをその実装面ＷＴｆが鉛直下方を向く姿勢のままボンディング装置３０のステージ３１５へ移載する。
　その後、チップ接合システム１は、搬出入ユニット８０から投入されたチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を活性化処理装置６０へ投入することによりチップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を施すチップ接合面活性化工程を実行する（ステップＳ４）。ここで、活性化処理装置６０は、まず、支持部６２に、保持枠１１２をシートＴＥにおけるチップＣＰが貼着された一面側を粒子ビーム源６１側に対向させた姿勢、即ち、鉛直下方を向く姿勢で支持させる。そして、活性化処理装置６０は、粒子ビーム源６１からシートＴＥに貼着された状態のチップＣＰそれぞれの接合面ＣＰｆに向けて粒子ビームを照射する第１活性化工程を実行する。ここで、活性化処理装置６０は、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を１つだけ準備し、準備した保持枠１１２に保持されたシートＴＥに貼着されたチップＣＰに対して粒子ビームを照射する。また、活性化処理装置６０は、例えば図９Ａおよび図９Ｂの矢印ＡＲ３４に示すように、粒子ビーム源６１を、チップＣＰの接合面ＣＰｆへ粒子ビームを照射させながらＸ軸方向へ移動させていく。ここで、活性化処理装置６０は、例えば粒子ビーム源６１を＋Ｘ方向へ移動させながら粒子ビームをテープＴＥに貼着された全てのチップＣＰの接合面ＣＰｆに照射した後、粒子ビーム源６１を－Ｘ方向へ移動させながらチップＣＰの接合面ＣＰｆに粒子ビームを照射する。また、粒子ビーム源６１の移動速度は、例えば１．２乃至１４．０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。更に、図９（Ａ）に示す粒子ビームの照射軸Ｊ１と仮想平面Ｓ１の法線方向Ｎ１とのなす角度（入射角度）θ１は、３０度以上８０度以下となるように設定される。また、粒子ビーム源６１への供給電力は、例えば１ｋＶ、１００ｍＡに設定されている。そして、粒子ビーム源６１の放電室６１２内へ導入される窒素ガスの流量は、例えば１００ｓｃｃｍに設定される。このとき、チップＣＰまたはシートＴＥから発生した不純物ＣＰＡ１は、チップＣＰから離れる方向へ飛ばされ、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側へ戻ってこない。
　次に、活性化処理装置６０は、図１０Ａの矢印ＡＲ３６に示すように、枠保持部６２１に保持された保持枠１１２を反転させることにより、シートＴＥに貼着されたチップＣＰの接合面ＣＰｆが鉛直上方を向く姿勢にする。そして、活性化処理装置６０は、図１０Ｂの矢印ＡＲ３７に示すように、ラジカル源６７により、チップＣＰの接合面ＣＰｆに窒素ラジカルを照射する第２活性化工程を実行する。ここで、ラジカル源６７におけるプラズマ室６７１へ供給する電力、プラズマ室６７１内へ導入される窒素ガスの流量および窒素ラジカルの照射時間は、例えば前述の基板実装面活性化工程と同様の条件に設定される。
　図８に戻って、次に、チップ接合システム１は、チップ供給装置１０のチップ供給部１１にチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を保持させて基板ＷＴにチップＣＰを接合するための準備を行うチップ準備工程を実行する（ステップＳ５）。このとき、搬送ロボット７１が、活性化処理装置６０からシートＴＥを保持する保持枠１１２をチップＣＰの接合面ＣＰｆが鉛直上方を向く姿勢で受け取る。その後、搬送ロボット７１は、受け取った保持枠１１２をそのままチップ供給装置１０のチップ供給部１１へ移載する。
　続いて、チップ接合システム１は、活性化処理装置６０により接合面ＣＰｆが活性化されたチップＣＰを基板ＷＴの実装面ＷＴｆに接触させることにより基板ＷＴに接合するチップ接合工程を実行する（ステップＳ６）。ここでは、チップ接合システム１が、まず、チップ搬送装置３９の１つのプレート３９１をチップ供給部１１の方向へ向けた状態にする。次に、ピックアップ機構１１１が鉛直上方へ移動することにより、１つのチップＣＰをシートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側から切り出し、１つのチップＣＰをシートＴＥから離脱した状態にするチップ供給工程（第２被接合物供給工程）を実行する。この状態で、チップ搬送装置３９は、プレート３９１からアーム３９４を突出させる。このとき、チップ保持部３９３の２つの脚片３９３ａの間にピックアップ機構１１１のニードル１１１ａが配置された状態となる。このようにして、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、チップ保持部３９３にチップＣＰが移載できる状態となる。この状態からピックアップ機構１１１を鉛直下方へ移動させると、チップＣＰがチップ保持部３９３へ移載される。
　続いて、チップ接合システム１が、プレート３９１を図１１Ａの矢印ＡＲ１の方向へ旋回させる。このとき、図１２Ａに示すように、チップ搬送装置３９のアーム３９４の先端部のチップ保持部３９３がボンディング部３３のヘッド３３Ｈの鉛直上方の移載位置Ｐｏｓ１に配置される。即ち、チップ搬送装置３９は、チップ供給部１１から受け取ったチップＣＰをヘッド３３ＨにチップＣＰを移載する移載位置Ｐｏｓ１まで搬送する。そして、ヘッド駆動部３６は、ボンディング部３３を鉛直上方へ移動させてヘッド３３Ｈをチップ搬送装置３９のチップ保持部３９３へ近づける。次に、支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直上方へ移動させる。これにより、チップ保持部３９３に保持されたチップＣＰは、図１２Ｂに示すように、チップ支持部４３２ａの上端部で支持された状態で、チップ保持部３９３よりも鉛直上方側に配置される。続いて、チップ搬送装置３９は、アーム３９４をプレート３９１内へ没入させる。その後、支持部駆動部４３２ｂは、チップ支持部４３２ａを鉛直下方へ移動させる。これにより、ヘッド３３Ｈの先端部にチップＣＰが保持された状態となる。
　その後、チップ接合システム１は、ステージ３１５を駆動するとともにボンディング部３３を回転させることにより、チップＣＰと基板ＷＴとの相対的な位置ずれを補正するアライメントを実行する。そして、チップ接合システム１は、ヘッド３３Ｈを上昇させることにより、チップＣＰを基板ＷＴに接合する。ここにおいて、基板ＷＴの実装面ＷＴｆとチップＣＰの接合面ＣＰｆとは、水酸基（ＯＨ基）を介して親水化接合した状態となる。
　そして、前述の一連の工程が完了した後、チップＣＰが実装された状態の基板ＷＴは、チップ接合システム１から取り出され、その後、熱処理装置（図示せず）に投入され熱処理が行われる。熱処理装置は、例えば温度３５０℃、１時間の条件で基板ＷＴの熱処理を実行する。
　次に、本実施の形態に係るチップ接合システムにより接合されたチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度を評価した結果について説明する。ここでは、本実施の形態に係るチップ接合方法により接合されたチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度の評価結果と、３種類の比較例１、２、３に係るチップ接合方法により接合されたチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度の評価結果と、について説明する。まず、比較例１、２、３に係るチップ接合方法について説明する。
　比較例１に係るチップ接合方法は、図８を用いて説明したチップ接合面活性化工程において、図１３に示すような活性化処理装置９０６０を使用する点で実施の形態に係るチップ接合方法と相違する。この活性化処理装置９０６０は、チャンバ９０６４と、保持枠１１２を支持するステージ９６２１と、高周波バイアスを印加する高周波電源９０６１と、チャンバ９０６４内へ供給管６７６を介して窒素ガスを供給するガス供給部６７７と、を有する。なお、図１３において、実施の形態に係る活性化処理装置６０と同様の構成については、図５と同一の符号を付している。高周波電源９０６１は、ステージ９６２１に支持された保持枠１１２に保持された支持されたシートＴＥに貼着されたチップＣＰに高周波バイアスを印加する。高周波電源９０６１としては、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波バイアスを発生させるものである。このように、高周波電源９０６１によりチップＣＰに高周波バイアスを印加することにより、チップＣＰの接合面ＣＰｆおよびシートＴＥの近傍に運動エネルギを有するイオンが繰り返しチップＣＰおよびシートＴＥに衝突するシース領域ＰＬＭ９が発生する。そして、このシース領域ＰＬＭ９に存在する運動エネルギを有するイオンによりチップＣＰの接合面ＣＰｆが活性化される。ここで、チップＣＰまたはシートＴＥから発生した不純物ＣＰＡ９のうちシース領域ＰＬＭ９に存在しイオン化したものも、チップＣＰの接合面ＣＰｆに衝突する。
　比較例２に係るチップ接合方法は、図８を用いて説明したチップ接合面活性化工程において、前述の活性化処理装置９０６０に実施の形態で説明したラジカル源６７が設けられた活性化処理装置を使用する点で実施の形態に係るチップ接合方法と相違する。即ち、比較例２に係るチップ接合方法では、チップＣＰに高周波バイアスを印加することによりチップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を施した後、チップＣＰの接合面ＣＰｆに窒素ラジカルを照射する。
　比較例３に係るチップ接合方法は、図８を用いて説明したチップ接合面活性化工程において、活性化処理装置６０によりチップＣＰの接合面ＣＰｆへの粒子ビームの照射のみを行いチップＣＰの接合面ＣＰｆへの窒素ラジカルの照射を行わない点で実施の形態に係るチップ接合方向と相違する。なお、比較例１乃至３並びに実施の形態に係るチップ接合方法において、チップＣＰの接合面ＣＰｆへの窒素ラジカルの照射に使用する活性化処理装置として、図５に示す活性化処理装置６０について、マグネトロン６７２および導波管６７３の代わりに、ガラス窓６７４上に設けられた平板電極と平板電極に電気的に接続された高周波電源と、を備える構成のものを使用した。
　次に、比較例１乃至３に係るチップ接合方法並びに実施の形態に係るチップ接合方法により互いに接合されたチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度を評価した結果について説明する。ここで、基板ＷＴとしては、ガラス（ＳｉＯ２）基板を採用した。また、チップＣＰとしては、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮのみが露出したチップ、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮとＣｕが露出したチップ、接合面ＣＰｆに樹脂とＣｕが露出したチップ、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮと鉛および錫を主成分とした合金（以下、「ハンダ」と称する。）とが露出したチップ、接合面ＣＰｆに樹脂とハンダとが露出したチップを採用した。つまり、チップＣＰとして、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮからなる領域のみ存在するチップと、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮからなる領域とＣｕからなる領域とが形成されたチップと、接合面ＣＰｆに樹脂からなる領域とＣｕからなる領域とが形成されたチップと、接合面ＣＰｆにＳｉＯＮからなる領域とハンダからなる領域とが形成されたチップと、接合面ＣＰｆに樹脂からなる領域とハンダからなる領域とが形成されたチップと、を採用した。接合強度の評価は、チップＣＰの接合面ＣＰｆの活性化処理に使用したガスの種類と、採用したチップ接合方法と、チップＣＰの種類と、の組み合わせが互いに異なる４０種類の試料１乃至試料４０について行った。
　また、比較例１、２に係るチップ接合面活性化工程において、チップＣＰへ印加する高周波バイアスのバイアス電力は、いずれも１１０Ｗに設定した。そして、チップＣＰへ高周波バイアスの印加を継続する時間を３０ｓｅｃに設定した。また、比較例１、２に係るチップ接合面活性化工程におけるチャンバ６４内の真空度は、いずれの試料の場合も５０Ｐａに設定した。一方、比較例３および実施の形態に係るチップ接合面活性化工程における粒子ビーム照射時のチャンバ６４内の真空度は、いずれの試料の場合も５．０×１０－３Ｐａに設定した。更に、比較例２および実施の形態に係るチップ接合面活性化工程において、窒素ラジカルを照射する際に高周波電源からプラズマ室６７１へ供給される電力は、いずれも２５０Ｗに設定した。
　また、比較例１乃至３に係るチップ接合方法並びに実施の形態に係るチップ接合方法によるチップＣＰの基板ＷＴへの接合が完了した後のいずれの試料についても、熱処理装置で、温度３５０℃、１時間の条件で基板ＷＴの熱処理を行った。４０種類の試料１乃至試料４０それぞれについて、チップＣＰの接合面ＣＰｆに露出している材料と、チップ接合面活性化工程における処理条件と、を纏めたものを以下の表１に示す。なお、表１における「接合面に露出している材料」の欄は、各試料についてチップＣＰの接合面ＣＰｆに露出している材料を示している。また、「チップ接合面活性化工程」の欄は、各試料についてチップ接合面活性化工程で採用した活性化処理方法を示している。具体的には、「比較例１」は前述の比較例１に係るチップ接合面活性化工程を採用したことを示し、「比較例２」は前述の比較例２に係るチップ接合面活性化工程を採用したことを示し、「比較例３」は前述の比較例３に係るチップ接合面活性化工程を採用したことを示す。また、「実施の形態」は、前述の図８を用いて説明した実施の形態に係るチップ接合面活性化工程を採用したことを示す。また、試料１乃至２０については、チップ接合面活性化工程におけるチップＣＰへの高周波バイアス印加時にチャンバ９０６４に導入されるガスまたは粒子ビーム照射時に粒子ビーム源６１の放電室６１２に導入されるガスを窒素ガスとした。一方、試料２１乃至４０については、チップ接合面活性化工程におけるチップＣＰへの高周波バイアス印加時にチャンバ９０６４に導入されるガスまたは粒子ビーム照射時に粒子ビーム源６１の放電室６１２に導入されるガスをアルゴン（Ａｒ）ガスとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　また、試料１乃至試料４０についてのチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度の評価は、ブレードを挿入するクラックアンドオープニング法を用いて接合強度（表面エネルギ換算）を測定することにより行った。このクラックアンドオープニング法では、まず、互いに接合されたチップＣＰと基板ＷＴとにおけるチップＣＰの周縁から接合部分に例えばカミソリの刃のようなブレードを挿入したときのチップＣＰの剥離長さを測定する。ブレードとしては、例えば厚さ１００μｍのブレードを使用する。また、基板ＷＴに接合されたチップＣＰの周縁部の４箇所にブレードを挿入したときのブレード接点からの剥離長さを測定した。そして、チップＣＰの周縁部の４箇所それぞれについて、剥離長さから、チップＣＰと基板ＷＴとの接合界面の強度を単位面積当たりの表面エネルギ換算で算出することにより、チップＣＰと基板ＷＴとの接合強度の評価を行った。なお、剥離長さから接合強度（表面エネルギ換算）Ｅｂを算出する際には、下記式（２）の関係式を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　ここで、Ｙはヤング率を示し、ＴｓはチップＣＰおよび基板ＷＴの厚さを示し、Ｔｂはブレードの厚さを示す。試料１乃至４０についてのチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度の評価では、ヤング率Ｙを６．５×１０１０［Ｎ／ｍ２］とし、チップＣＰおよび基板ＷＴの厚さＴｓを０．００１１ｍ（１．１ｍｍ）、ブレードの厚さＴｂを０．０００１ｍ（０．１ｍｍ）とした。計算式より剥離長さが短いほど接合強度が大きくなる。
　試料１乃至４０それぞれのチップＣＰの周縁部の４箇所における接合強度（表面エネルギ換算）の平均値を表２および表３に示す。なお、表２および表３において「試料名」の欄は、前述の表１の試料１乃至試料４０それぞれに対応する。また、各試料について算出された接合強度（表面エネルギ換算）が大きいほど、チップＣＰと基板ＷＴとの接合強度が大きいことを示し、バルク破壊したものは「バルク破壊」と記載する。また、表２および表３における「接合可否」の欄は、チップＣＰが基板ＷＴに接合できた場合を「○」とし、チップＣＰが基板ＷＴに接合できなかった場合を「×」としている。そして、接合強度は、チップＣＰが基板ＷＴに接合できた試料のみについて算出している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表２および表３の試料２乃至５、７乃至１０、２２乃至２５、２７乃至３０についての評価結果から、比較例１、２に係るチップ接合面活性化工程を採用した場合、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＣｕ、樹脂またはハンダが露出している場合、チップＣＰを基板ＷＴに接合できないことが判る。このことから、比較例１、２に係るチップ接合面活性化工程を採用した場合、Ｃｕ、樹脂またはハンダから生じる不純物が接合面ＣＰｆに衝突することによる接合面ＣＰｆの損傷がチップＣＰを基板ＷＴに接合できなくなる程度に大きくなっていると考えられる。但し、試料１、６、２１、２６についての評価結果から、比較例１、２に係るチップ接合面活性化工程を採用した場合であってもチップＣＰの接合面ＣＰｆにＳｉＯＮのみが露出している場合にはチップＣＰを基板ＷＴに接合できることが判る。
　一方、表２および表３の試料１１乃至２０、３１乃至４０についての評価結果から、比較例３および実施の形態に係るチップ接合面活性化工程を採用した場合、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＣｕ、樹脂またはハンダが露出している場合であっても、チップＣＰを基板ＷＴに接合できることが判る。これは、チップＣＰの接合面ＣＰｆに粒子ビームを照射することにより接合面ＣＰｆを活性化する場合、チップＣＰに高周波バイアスが印加されていないため、Ｃｕ、樹脂またはハンダから生じる不純物の接合面ＣＰｆへ衝突することによる接合面ＣＰｆの損傷が抑制されているためと考えられる。このことから、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＣｕ、樹脂またはハンダが露出している場合には、チップ接合面活性化工程において、粒子ビームを照射することによりチップＣＰの接合面ＣＰｆを活性化する方法を採用することが、チップＣＰの基板ＷＴへの良好な接合を実現するために重要であると言える。
　更に、試料２１乃至３０の接合強度と試料３１乃至４０の接合強度とを比較すると、試料２１乃至３０の接合強度は、試料３１乃至４０の接合強度に比べて高いことが判る。このことから、粒子ビームをチップＣＰの接合面ＣＰｆに照射する際に粒子ビーム源６１の放電室６１２に導入するガスは、Ａｒガスよりも窒素ガスのほうがチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度向上の観点から好ましいことが判る。このように、窒素ガスを用いた場合のほうが、Ａｒガスを用いた場合に比べてチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度が向上した理由は、Ａｒは窒素に比べて質量が大きいため、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＯＨ基が生成されても、それがＡｒの衝突により飛ばされてしまうことにあると考えられる。また、試料２１乃至２５の接合強度と試料２６乃至３０の接合強度とを比較すると、試料２１乃至２５の接合強度は、試料２６乃至３０の接合強度に比べて高いことが判る。このことから、粒子ビームをチップＣＰの接合面ＣＰｆに照射した後、接合面ＣＰｆに窒素ラジカルを照射したほうが、チップＣＰと基板ＷＴとの接合強度向上の観点から好ましいことが判る。
　なお、前述の各資料１乃至４、６乃至９、１１乃至１４、１６乃至１９、２１乃至２４、２５乃至２９、３１乃至３４、３５乃至３９において、酸化物ＳｉＯＮを、酸化物ＳｉＯ２、窒化物ＳｉＮに変更して同様の評価を行ったところ、前述と同様な結果が得られた。なお、窒素ガスに代えて酸素ガスを使用した場合、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＣｕまたははんだのような金属が存在すると、それらが酸素により酸化されてしまい、チップＣＰと基板ＷＴとの接続抵抗が悪くなるという結果が出た。同様に、前述のように粒子ビーム源６１を使用してチップＣＰの接合面ＣＰｆに粒子ビームを照射する代わりに、チップＣＰの接合面ＣＰｆをプラズマ処理した場合でも窒素ガスを使用した場合が最もよい結果であった。つまり、窒素ガスを使用することが、チップＣＰの接合面ＣＰｆにＣｕまたははんだのような金属が存在してもそれらを酸化させることなく、チップＣＰの接合面ＣＰｆに最も効果的にＯＨ基を生成することができると考えられる。
　以上説明したように、本実施の形態に係るチップ接合システム１によれば、活性化処理装置６０において、支持部６２が、チップＣＰが貼着されたシートＴＥにおけるチップＣＰが貼着された一面側を粒子ビーム源６１側に対向させた姿勢で保持する。そして、粒子ビーム源６１が、シートＴＥに貼着された状態のチップＣＰの接合面ＣＰｆに向けて粒子ビームを照射する。即ち、シートＴＥに貼着されたチップＣＰにおける接合面ＣＰｆに対して粒子ビームを照射することにより接合面ＣＰｆを活性化させる。これにより、粒子ビームの照射によりシートＴＥまたはチップＣＰから生じた不純物のチップＣＰの接合面ＣＰｆへの衝突が抑制され、不純物の衝突に起因したチップＣＰの接合面ＣＰｆの損傷が抑制される。従って、チップＣＰと基板ＷＴとの接合不良の発生が抑制される。
　また、本実施の形態に係るチップ接合システム１では、基板ＷＴに接合しようとするチップＣＰが、その接合面ＣＰｆに互いに材料が異なる複数種類の領域が形成されたチップＣＰであってもよい。この場合、粒子ビームの照射によりチップＣＰの接合面ＣＰｆにおける複数種類の領域それぞれから生じた不純物のチップＣＰの接合面ＣＰｆへの衝突が抑制され、不純物の衝突に起因したチップＣＰの接合面ＣＰｆの損傷が抑制される。
　また、本実施の形態に係るチップ接合システム１では、粒子ビーム源６１が、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰの接合面ＣＰｆのうちの少なくとも１つを含む仮想平面Ｓ１に対する粒子ビームの入射角度θ１が３０度以上８０度以下となるように設定されている。これにより、粒子ビームが互いに隣り合うチップＣＰの隙間を通じてシートＴＥに照射されることが抑制されるので、シートＴＥからの不純物の発生が抑制される。
　更に、本実施の形態に係る活性化処理装置６０は、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２が枠保持部６２１に保持された状態で、シートＴＥのチップＣＰが貼着された一面側におけるチップＣＰが貼着された部分を除く部分を覆うカバー６２２を有する。これにより、シートＴＥにおけるチップＣＰが貼着された部分を除く部分へ粒子ビームが照射されることによるシートＴＥからの不純物の発生が抑制される。
　また、本実施の形態に係る活性化処理装置６０では、チップＣＰの接合面ＣＰｆへの粒子ビーム照射時において、支持部６２が、チップＣＰの接合面ＣＰｆが鉛直下方を向く姿勢で、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を支持する。そして、粒子ビーム源６１が、支持部６２の鉛直下方からチップＣＰの接合面ＣＰｆへ粒子ビームを照射する。これにより、シートＴＥおよびチップＣＰへ粒子ビームを照射することにより生じた不純物が、重力により鉛直下方へ落下するので、不純物のチップＣＰの接合面ＣＰｆへの付着が抑制される。
　更に、本実施の形態に係る粒子ビーム源６１がチップＣＰの接合面ＣＰｆへ照射する粒子ビームは、窒素を含む。これにより、例えば前述のチップ接合面活性化工程において、Ａｒを含む粒子ビームを照射する構成に比べて、チップＣＰを基板ＷＴに接合したときのチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度を高めることができる。
　また、本実施の形態に係る活性化処理装置６０は、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して窒素ラジカルを照射するラジカル源を更に有する。これにより、例えば前述のチップ接合面活性化工程において、窒素を含む粒子ビームを照射するのみの構成に比べて、チップＣＰを基板ＷＴに接合したときのチップＣＰと基板ＷＴとの接合強度を高めることができる。
　ところで、粒子ビーム源６１が、例えばイオンガンの場合、粒子ビームが広がり過ぎてチャンバ６４内におけるチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２以外の部分へも粒子ビームが照射される。そうすると、チャンバ６４の内壁からメタルコンタミが発生し易くなる。特に、本実施の形態のように活性化処理装置６０において親水化処理を行う場合は、メタルが混在してしまうことは良くない。これに対して、本実施の形態では、粒子ビーム源６１として、指向性の高い高速粒子ビーム源を使用している。これにより、チャンバ６４内におけるチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２以外の部分へも粒子ビームの照射が抑制される。また、高速粒子ビーム源からなる粒子ビーム源６１は、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２の近くで保持枠１１２に対して相対的にスキャン移動させることにより、シートＴＥ１における平面視円形の領域に貼着された複数のチップＣＰの外周部を遮蔽することによりチップＣＰのみに粒子ビームを照射させることができるので有効である。
　ところで、粒子ビーム源６１が、高速原子ビーム源であり、放電室６１２が炭素材料から形成されている場合、放電室６１２の周壁から炭素粉が発生する。そして、チップ接合面活性化工程において、粒子ビーム源６１をチップＣＰの鉛直上方に配置し、チップＣＰの鉛直上方から粒子ビームを照射する構成の場合、放電室６１２の周壁から発生した炭素粉が、チップＣＰの接合面ＣＰｆに落下して付着してしまう虞がある。これに対して、本実施の形態によれば、粒子ビーム源６１が複数のチップＣＰに対して鉛直下方に配置されている。これにより、粒子ビーム源６１で発生する炭素粉が放電室６１２内に溜まり、放電室６１２外への飛散が抑制されるので、チップＣＰの接合面ＣＰｆへの付着が抑制される。従って、チップＣＰの基板ＷＴへの接合不良の発生が抑制される。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではない。例えば、活性化処理装置６０の粒子ビーム源６１が、窒素のイオンを加速して放出するイオンビーム源であってもよい。
　実施の形態では、チップＣＰを基板ＷＴに接合するチップ接合システム１の例について説明したが、これに限らず、例えば基板同士を接合する基板接合システムであってもよい。この場合、活性化処理装置６０において、互いに接合する基板それぞれの接合面について実施の形態で説明した活性化工程と同様の工程を行うようにすればよい。例えば２つの基板それぞれの接合面に金属の電極と絶縁膜とが設けられている場合、基板の接合面に粒子ビームを照射して活性化処理することが好ましい。
　実施の形態では、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２に対して粒子ビーム源６１を移動させる活性化処理装置６０の例について説明した。但し、これに限らず、例えば粒子ビーム源６１を固定し、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を移動させる構成であってもよい。或いは、粒子ビーム源６１と、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２と、を互いに逆向きに移動させる構成であってもよい。
　実施の形態に係る活性化処理装置６０おいて、チャンバ６４内に水ガスを供給する水供給部が設けられていてもよい。ここで、水供給部は、水蒸気をチャンバ６４内へ導入するものであってもよいし、液体状（霧状）の水をチャンバ６４内へ導入するものであってもよい。また、水蒸気は、たとえば液体の水の中に窒素をキャリアガスとして通過させることにより生成されてもよい。
　実施の形態では、１つの活性化処理装置６０においてチップＣＰへの粒子ビームの照射およびチップＣＰのラジカル処理を実行する例について説明したが、これに限らず、例えばチップＣＰへの粒子ビームの照射とチップＣＰのラジカル処理とを各別の装置で行う構成であってもよい。
　実施の形態では、活性化処理装置６０において、保持枠１１２に保持されたシートＴＥに貼着されたチップＣＰに対してチップ接合面活性化工程、即ち、第１活性化工程および第２活性化工程が実行された後、そのまま、その保持枠１１２がチップ供給装置１０のチップ供給部１１へ投入されるチップ接合システム１の例について説明した。但し、これに限らず、例えば、チップ接合システムが、チップＣＰを、保持枠１１２に保持されたシートＴＥに貼着された状態で洗浄する洗浄装置（図示せず）を備え、チップＣＰに対してチップ接合面活性化工程が実行された後、チップＣＰを洗浄するものであってもよい。ここで、洗浄装置は、例えば、チップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を支持する支持部（図示せず）と、保持枠１１２に保持されたシートＴＥに貼着されたチップＣＰに対して超音波またはメガソニック振動を与えた水または電極表面を還元する洗浄液を吐出する洗浄ヘッド（図示せず）と、を有する。なお、洗浄ヘッドから吐出される液体としては、水および前述洗浄液に限定されるものではなく、有機溶剤のような他の種類の液体であってもよい。洗浄装置は、まず、洗浄ヘッドにより超音波を印加した水または洗浄液をシートＴＥに貼着されたチップＣＰに吹き付けながら、チップＣＰを支持する支持部を回転させてチップＣＰの接合面ＣＰｆ全面を洗浄する。その後、洗浄装置は、洗浄ヘッドからの水または洗浄液の吐出を停止させた状態で、支持部を回転させることにより、チップＣＰおよびシートＴＥを乾燥させる。なお、洗浄装置は、例えば水の代わりＮ２のような不活性ガスをチップＣＰに吹き付けることにより、チップＣＰに付着したパーティクルを除去するものであってもよい。
　ところで、実施の形態で説明したように、粒子ビーム源６１が、高速原子ビーム源であり、放電室６１２が炭素材料から形成されている場合、放電室６１２の周壁から炭素粉が発生する。そして、チップ接合面活性化工程において、放電室６１２の周壁から発生した炭素粉が、チップＣＰの接合面ＣＰｆに付着してしまう虞がある。これに対して、本構成によれば、活性化処理装置６０においてチップ接合面活性化工程を行った後、洗浄装置においてチップＣＰの接合面ＣＰｆが洗浄されるので、チップＣＰの基板ＷＴへの接合不良の発生が抑制される。
　また、チップＣＰの接合面ＣＰｆを洗浄する方法として、ボンディング装置３０でチップＣＰを基板ＷＴに接合する前において、チップＣＰを１つずつ洗浄する方法が考えられる。しかしながら、この場合、チップＣＰ毎に洗浄を行う分だけ複数のチップＣＰの基板ＷＴへの実装に要する時間が長期化してしまう。これに対して、本構成によれば、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰを一度に洗浄することができる。従って、複数のチップＣＰを基板ＷＴに実装するのに要する時間を短縮することができる。
　実施の形態では、チップ接合面活性化工程において、複数のチップＣＰがシートＴＥに互いに離間して貼着された状態で、複数のチップＣＰへの粒子ビームの照射およびチップＣＰのラジカル処理を実行する例について説明した。但し、これに限らず、例えば複数のチップＣＰの基となる被ダイシング基板をダイシングした後、複数のチップＣＰ同士が接触した状態または繋がった状態で、前述の洗浄装置においてチップＣＰの接合面ＣＰｆを洗浄するようにしてもよい。ここで、チップ供給装置は、保持枠１１２に保持されたシートＴＥを伸長することにより、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰ同士を離間した状態にするエキスパンド部を有するものであってもよい。この場合、洗浄装置が、保持枠１１２に保持されたシートＴＥに貼着された複数のチップＣＰを洗浄した後、保持枠１１２をそのままチップ供給装置へ投入し、チップ供給装置が、保持枠１１２に保持されたシートＴＥを伸長させることにより複数のチップＣＰ同士を互いに離間した状態にするようにすればよい。なお、チップ供給装置は、シートＴＥを伸長させた後、複数のチップＣＰおよびシートＴＥを乾燥させる乾燥ユニット（図示せず）を有するものであってもよい。
　本構成によれば、例えば複数のチップＣＰを水または洗浄液により洗浄する場合、複数のチップＣＰの間に水が溜まることが抑制される。
　また、前述を洗浄装置が、例えば図１４Ａに示すような、内側支持部２１１９ａと枠支持部２１１９ｂとを有するものであってもよい。ここで、内側支持部２１１９ａは、保持枠１１２に保持されたシートＴＥにおける保持枠１１２の内側を支持する。枠支持部２１１９ｂは、保持枠１１２を支持し、図１４Ａの矢印ＡＲ１０に示すように、内側支持部２１１９ａに対して－Ｚ方向へ移動可能となっている。また、洗浄装置は、枠支持部２１１９ｂをＺ軸方向へ駆動する枠駆動部（図示せず）と、シートＴＥを支持する内側支持部２１１９ａと保持枠１１２を支持する枠支持部２１１９ｂとを保持枠１１２の厚さ方向、即ち、Ｚ軸方向に沿った回転軸Ｊ１０周りに回転させる回転駆動部（図示せず）と、を有する。枠駆動部は、複数のチップＣＰが水で洗浄された後、枠支持部２１１９ｂを内側支持部２１１９ａに対して相対的に移動させることにより、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された第１部位ＰＡ１が、保持枠１１２に固定された第２部位ＰＡ２よりも回転軸Ｊ１０方向に離間した状態にする。
　また、洗浄装置は、更に、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された第１部位ＰＡ１をチップＣＰ側とは反対側から吸着する吸着部（図示せず）を有する。そして、枠駆動部は、図１４Ｂに示すように、シートＴＥにおける第１部位ＰＡ１が第２部位ＰＡ２よりもシートＴＥの回転軸Ｊ１０方向、即ち、－Ｚ方向に離間した状態にする。このとき、吸着部が、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰの基となる被ダイシング基板をダイシングすることにより生成される、互いに接触した状態または繋がった状態の複数のチップＣＰを吸着する。そして、枠駆動部が、枠支持部２１１９ｂを内側支持部２１１９ａに対して－Ｚ方向へ移動させる。これにより、互いに接触した状態または繋がった状態でシートＴＥに貼着された複数のチップＣＰ同士が離間することが抑制されるので、複数のチップＣＰの間に水が付着することが抑制される。
　そして、洗浄装置では、図１４Ｃに示すように、洗浄ヘッドから水または洗浄液を吐出させつつ、内側支持部２１１９ａと枠支持部２１１９ｂとを回転させることにより、チップＣＰを洗浄する。その後、回転駆動部は、洗浄ヘッドからの水または洗浄液の吐出が停止した状態で、内側支持部２１１９ａと枠支持部２１１９ｂとを回転させることにより、シートＴＥおよび複数のチップＣＰを乾燥させる。このとき、チップＣＰに付着した水または洗浄液は、図１４（Ｃ）の矢印ＡＲ１１に示すように、遠心力により除去される。
　本構成によれば、シートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着された第１部位ＰＡ１が、保持枠１１２に固定された第２部位ＰＡ２よりも距離Ｈ１だけ回転軸Ｊ１０方向に離間した状態で配置されることにより、内側支持部２１１９ａと枠支持部２１１９ｂとを回転させたときに、チップＣＰに付着した水または洗浄液が保持枠１１２の内側およびシートＴＥに接触せずに溜まることが抑制される。
　また、チップ接合システムは、チップＣＰを１つずつ個別に洗浄する洗浄装置（図示せず）を備えるものであってもよい。この場合、洗浄装置は、チップ供給装置から１つのチップＣＰが供給され、その１つのチップＣＰがボンディング装置へ搬送される途中で、そのチップＣＰを洗浄するものであってもよい。
　また、複数のチップＣＰの基となる被ダイシング基板をダイシングする方法としては、チップＣＰ端部のバリの発生を抑制する観点からレーザ光を利用したステルスダイシング法を採用することが好ましい。これにより、互いに接触した状態または繋がった状態でシートＴＥに貼着された複数のチップＣＰを、ダイシング前の１つの被ダイシング基板と同様に扱うことが可能となる。
　更に、ダイシング装置を利用して、例えば図１５Ａに示すように、被ダイシング基板ＷＣにおけるステルスダイシングが行われた部分ＰＡＳに対応する部分に溝ＷＣＴを形成するように加工してもよい。この場合、図１５Ａの破線で囲んだコーナ部分ＷＣＣにバリが生じることがある。そこで、溝ＷＣＴを形成した後に研磨することによりコーナ部分ＷＣＣに生じたバリを除去する。その後、図１５Ｂに示すように、被ダイシング基板ＷＣを、段差部ＣＰｄを有する複数のチップＣＰに分割する。このように、チップＣＰが段差部ＣＰｄを有することにより、段差部ＣＰｄの－Ｚ方向側の面Ｃｐｄ１または第１コーナ部ＣＰＣ１を保持してチップＣＰを搬送することができる。従って、チップＣＰの接合面ＣＰｆと第２コーナ部分ＣＰＣ２を触ることなく、チップＣＰを搬送することが可能となる。
　また、前述の変形例に係るチップ接合システムにおいて、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２に保持されたシートＴＥを伸長させることにより、複数のチップＣＰを互いに離間した状態にする分離工程を実行する分離装置（図示せず）を更に備えるものであってもよい。また、この分離装置において、シートＴＥが伸長された状態で、リング状のシート保持枠（図示せず）に再保持させて、シートＴＥを保持したシート保持枠をボンディング装置へ供給するようにしてもよい。
　ところで、例えば１つの基板ＷＴに複数種類のチップＣＰを実装しようとする場合において、チップ供給装置へ投入するチップＣＰを変更するときに、伸長された状態のシートＴＥを緩めてチップ供給装置外へ取り出す必要がある。このため、伸長された状態のシートＴＥを緩める際にシートＴＥに貼着された隣接するチップＣＰ同士が衝突して損傷してバリまたはパーティクルが発生してしまう虞がある。
　これに対して、本構成によれば、シートＴＥに貼着された複数のチップＣＰを離間した状態で維持することができる。これにより、複数種類のチップＣＰそれぞれをシートＴＥに貼着した状態で保管することが可能となる。従って、例えば１つの基板ＷＴに複数種類のチップＣＰを実装しようとする場合、適宜シートＴＥを保持するシート保持枠を交換しながらチップＣＰの基板ＷＴへの実装を行うことができ、且つ、チップＣＰにおけるバリまたはパーティクルの発生が抑制される。
　実施の形態において、チップＣＰが、例えば図１６Ａに示すように、接合面ＣＰｆ側の周部に段差部ＣＰｄを有するものであってもよい。この場合、チップ搬送装置３９は、前述のアーム３９４の先端部に図１６Ａに示すような吸引部３３９３ａが設けられたチップ保持部３３９３を有するものであってもよい。このチップ保持部３３９３は、一部がチップＣＰの段差部ＣＰｄにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側の部分、即ち、コーナ部ＣＰＰ１に当接した状態で吸引部３３９３ａによりチップＣＰを吸引することによりチップＣＰを保持するコレットチャックである。なお、「チップＣＰの段差部ＣＰｄにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側の部分」とは、コーナ部ＣＰＰ１のみならず、段差部ＣＰｄまたはチップＣＰの最外周の側面をも含む。つまり、チップ保持部３３９３は、チップＣＰの段差部ＣＰｄにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側の部分、即ち、コーナ部ＣＰＰ１を保持する。そして、チップ搬送装置３９は、チップ保持部３３９３によりチップＣＰの段差部ＣＰｄにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側の部分ＣＰＰ１を保持してチップＣＰをチップ供給装置１０からボンディング装置３０へ搬送するチップ搬送工程（第２被接合物搬送工程）を実行する。なお、図１６Ｂに示すように、チップ保持部４３９３が、傾斜面４３９３ｂを有するコレットチャックであってもよい。なお、図１６Ｂにおいて、図１６Ａに示す構成と同様の構成については同一の符号を付している。この場合、チップ保持部４３９３にチップＣＰを保持させる際、傾斜面４３９３ｂにチップＣＰの第１コーナ部ＣＰＣ１が接触した状態で保持されるので、チップＣＰの位置が修正させる。これにより、チップ保持部４３９３にチップＣＰが保持される際、チップＣＰの位置ずれに起因してチップ保持部４３９３が、チップＣＰの接合面ＣＰｆまたは第２コーナ部ＣＰＣ２への接触しにくくなるので好ましい。また、チップ保持部が、第２コーナ部ＣＰＣ２またはチップＣＰの最外側面をクランプして搬送する構成であってもよい。更に、チップ保持部は、チップＣＰの段差部ＣＰｄに接触し且つチップＣＰの第２コーナ部ＣＰＣ２および接合面ＣＰｆに接触しない状態でチップＣＰを吸引して保持できるいわゆる段付きツールを有するものであってもよい。
　実施の形態で説明したチップ接合システムでは、チップＣＰを基板ＷＴに接合する接合工程の前に、チップＣＰをヘッド３３へ１つずつ搬送して接合する。この場合、前述のアーム３９４の先端部にチップＣＰをその接合面ＣＰｆ側から保持するチップ保持部（図示せず）が設けられている場合、チップ保持部がチップＣＰの接合面ＣＰｆまたはチップＣＰのコーナ部に接触するとパーティクルまたはバリが生じてしまい、チップＣＰを基板ＷＴに接合したときのその両者の界面にボイドが発生する虞がある。また、活性化処理がなされたチップＣＰの接合面ＣＰｆにチップ保持部が接触すると、接合面ＣＰｆの状態が悪化しチップＣＰと基板ＷＴとの接合不良が発生する虞もある。例えば、チップＣＰに設けられたハンダを溶融させることによりチップＣＰを基板ＷＴに接合する方法では、チップＣＰの接合面ＣＰｆに付着したパーティクルがハンダ内に取り込まれるため、チップＣＰと基板ＷＴとの接合状態に大きな影響を与えない。しかしながら、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行った後、チップＣＰと基板ＷＴとを接合する方法では、固相状態での接合面ＣＰｆと実装面ＷＴｆとの接合となるため、チップＣＰの接合面ＣＰｆに付着したパーティクルまたはチップＣＰのコーナ部に生じたバリが、チップＣＰと基板ＷＴとの接合状態に大きな影響を与えうる。これに対して、本構成によれば、チップＣＰの接合面ＣＰｆ側の周部に段差部ＣＰｄが設けられているので、チップＣＰの接合面ＣＰｆを触ることなく、チップＣＰを搬送することが可能となるので、チップＣＰの接合面ＣＰｆおよびコーナ部でのパーティクルまたはバリの発生が抑制されるとともに接合面ＣＰｆを良好な状態で維持できるので、チップＣＰと基板ＷＴとの接合不良の発生が抑制される。
　更に、本構成は、チップＣＰの接合面ＣＰｆの活性化処理の方法が前述の粒子ビームを照射する方法である場合に限定されるものではなく、活性化処理方法が、例えばチップＣＰの接合面ＣＰｆにプラズマ処理を施すことにより接合面ＣＰｆを活性化する方法である場合でも有効である。チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行うことによりチップＣＰと基板ＷＴとを接合する接合方法において、活性化処理が施された接合面ＣＰｆにチップ保持部が接触するとチップＣＰと基板ＷＴとの接合不良が生じるため、前述のようにチップＣＰの接合面ＣＰｆを触らず搬送することは、チップＣＰと基板ＷＴとを良好に接合する上で特に重要である。
　実施の形態では、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行った後、チップＣＰをボンディング装置３０へ搬送する途中でチップＣＰの接合面ＣＰｆを洗浄する洗浄工程を行う例について説明した。但し、これに限らず、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行った後、チップＣＰをボンディング装置３０へ搬送する前にチップＣＰの接合面ＣＰｆを洗浄するようにしてもよい。この場合、ボンディング装置３０へ搬送する前にチップＣＰの接合面ＣＰｆに付着したパーティクルを除去できるので好ましい。
　実施の形態では、チップＣＰをボンディング装置３０のヘッド３３Ｈへ１つずつ搬送してチップＣＰを基板ＷＴに接合する例について説明した。但し、これに限らず、例えば、前述の分離工程を行った後、チップＣＰがシートＴＥに貼着された状態でボンディング装置３０へ搬送してチップＣＰを直接基板ＷＴへ接合してもよい。ボンディング装置が、例えば図１７Ａに示すように、基板ＷＴを保持する基板支持部であるステージ３１５と、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥを保持する保持枠１１２を支持する枠支持部３３３１と、シートＴＥにおけるチップＣＰ側とは反対側からチップＣＰをステージ３１５側へ押圧するヘッド３０３３Ｈと、ヘッド３０３３Ｈを駆動するヘッド駆動部３０３６と、枠支持部３３３１とヘッド駆動部３０３６を昇降させる昇降機構（図示せず）と、を有するものであってもよい。なお、図１７Ａにおいて、実施の形態と同様の構成については、図２と同一の符号を付している。
　また、ボンディング装置は、ステージ３１５および枠支持部３３３１を駆動する支持部駆動部（図示せず）と、チップＣＰにおける基板ＷＴ側とは反対側と、基板ＷＴにおけるチップＣＰ側とは反対側と、の少なくとも一方から、第１アライメントマークおよび第２アライメントマークを撮像する撮像部（図示せず）と、支持部駆動部および撮像部を制御する制御部（図示せず）と、を有する。また、基板ＷＴには、第１アライメントマーク（図示せず）が設けられ、チップＣＰには、第２アライメントマーク（図示せず）が設けられているとする。この場合、制御部は、撮像部を制御して、第１アライメントマークおよび第２アライメントマークを撮像し、撮像された撮影画像に基づいて、基板ＷＴに対するチップＣＰの位置ずれ量を算出する。その後、制御部は、支持部駆動部を制御して、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置ずれ量を低減する方向へ枠支持部３３１またはステージ３１５を相対的に移動させる。つまり、このチップ接合システムは、撮像部により基板ＷＴにおけるチップＣＰ側とは反対側と、チップＣＰにおける基板ＷＴ側とは反対側と、の少なくとも一方から、第１アライメントマークおよび第２アライメントマークを撮像する撮像工程と、撮像工程において撮像された撮影画像に基づいて、基板ＷＴに対するチップＣＰの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、チップＣＰの基板ＷＴに対する位置ずれ量を低減する方向へ枠支持部３３３１またはステージ３１５を移動させる移動工程と、を実行する。ここで、撮像部は、いわゆる２視野カメラであり、チップＣＰと基板ＷＴとの間に挿入した状態でチップＣＰと基板ＷＴとのそれぞれに設けられたアライメントマークを撮像する構成であってもよい。或いは、撮像部が、いわゆる赤外線を利用したカメラであり、基板ＷＴにおける実装面ＷＴｆ側とは反対側またはチップＣＰにおける接合面ＣＰｆ側とは反対側から赤外光を利用してアライメントマークを撮像するものであってもよい。ところで、撮像部が、２視野カメラである場合、パーティクルがチップＣＰと基板ＷＴとの間に混入する。これに対して、撮像部が、前述赤外光を利用してアライメントマークを撮像する構成である場合、撮像部をチップＣＰと基板ＷＴとの間に配置する必要が無いので、チップＣＰと基板ＷＴとの間へのパーティクルの混入が抑制され、チップＣＰまたは基板ＷＴへのパーティクルの付着を抑制することができるので好ましい。
　ボンディング装置は、１つの撮像部を移動させながらアライメントマークを撮像してもよいし、２つの撮像部により基板ＷＴに設けられたアライメントマークとチップＣＰに設けられたアライメントマークとからなる１組のアライメントマークを２組撮像して、チップＣＰの位置ずれとチップＣＰの回転方向の姿勢のずれを算出するようにしてもよい。更に、ボンディング装置は、チップＣＰをヘッド３０３３Ｈで突き上げる際、突き上げるチップＣＰと隣り合うチップＣＰが追従して突き上げられないようにシートＴＥにおけるチップＣＰ側とは反対側から吸着しておくことが好ましい。また、シートＴＥを伸長させてチップＣＰを分離させた後、シートＴＥを再び縮めると、隣り合うチップＣＰ同士が接触して、チップＣＰからパーティクルが発生したり、チップＣＰのコーナ部にバリが生じたりする。従って、前述の分離工程の後、シートＴＥを伸長させた状態で、チップＣＰを基板ＷＴに接合することが好ましい。更に、チップＣＰを基板ＷＴに接合する際、チップＣＰの中央部を基板ＷＴ側に押圧することにより、チップＣＰの中央部から基板ＷＴに接触させることが好ましい。これにより、チップＣＰの中央部から基板ＷＴへの接合が進むため、チップＣＰと基板ＷＴとの間への空気の巻き込みによるボイドの発生が回避される。
　ここで、枠支持部３３３１、ヘッド３０３３Ｈおよびヘッド駆動部３０３６とは、ステージ３１５の鉛直下方に配置されている。
　このボンディング装置では、まず、図１７Ａに示すように、保持枠１１２が、シートＴＥにおけるチップＣＰ側の面が鉛直上方を向く姿勢で配置される。続いて、昇降機構が、図１７Ｂの矢印ＡＲ３０２、ＡＲ３０３に示すように、枠支持部３３３１とヘッド駆動部３０３６とを上昇させてステージ３１５に近づけて、シートＴＥと基板ＷＴの実装面ＷＴｆとの間の距離が予め設定された基準距離となるようにする。この状態で、図１７Ｃに示すように、ヘッド駆動部３０３６が、ヘッド３０３３Ｈをステージ３１５に近づく方向へ駆動することによりチップＣＰを基板ＷＴに接合する。即ち、ボンディング装置は、複数のチップＣＰが貼着されたシートＴＥにおける複数のチップＣＰ側とは反対側にヘッド３０３３Ｈを当接させた状態で、ヘッド３０３３Ｈを基板ＷＴに近づく方向へ移動させることにより、チップＣＰを基板ＷＴに接合する。
　なお、シートＴＥとして、そのシートＴＥにおける複数のチップＣＰが貼着される側に紫外線が照射されると接着力が低下する接着材が塗布されたものを採用してもよい。この場合、ボンディング装置は、シートＴＥにおける基板ＷＴに接触しているチップＣＰに対応する部分のみに局所的に紫外線を照射することができる紫外線照射部を有するものとしてもよい。この場合、ボンディング装置は、ヘッド３０３３Ｈが透明な材質から形成されており、シートＴＥにおけるチップＣＰ側とは反対側にヘッド３０３３Ｈを当接させて、ヘッド３０３３Ｈを基板ＷＴに近づく方向へ移動させてチップＣＰを基板ＷＴに接触させた状態で、ヘッド３０３３Ｈを介して紫外線照射部によりシートＴＥに紫外線を照射するようにすればよい。なお、シートＴＥは、紫外線が照射されると接着力が低下する接着材が塗布されたものに限定されるものではなく、例えば加熱またはその他の方法を施すことにより接着力が低下する接着材が塗布されたものであってもよい。
　本構成によれば、実施の形態に係るチップ実装システム１のように、チップＣＰをシートＴＥからピックアップしてヘッド３３Ｈへ移載する工程が不要となるので、チップＣＰの基板ＷＴへの実装に要する工程が削減できる。また、本構成によれば、チップＣＰを１つずつ搬送する工程を省略することができるので、チップＣＰを１つずつ搬送する際のチップＣＰの接合面ＣＰｆへのチップ保持部の接触による接合面ＣＰｆの悪化またはパーティクルの発生、或いは、チップＣＰのコーナ部へのチップ保持部の接触に起因したバリの発生が抑制でき、チップＣＰと基板ＷＴとの接合不良が抑制される。
　なお、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行った後、そのままチップＣＰを基板ＷＴに接合する接合工程を行ってもよい。或いは、チップＣＰの接合面ＣＰｆに対して活性化処理を行った後且つチップＣＰを基板ＷＴに接合する接合工程の前に、チップＣＰの接合面ＣＰｆを洗浄する洗浄工程を行ってもよい。この場合、チップＣＰを基板ＷＴに接合する前にチップＣＰの接合面ＣＰｆに付着したパーティクルを除去できるので好ましい。
　ところで、シートＴＥ上には、シートＴＥを伸長させて複数のチップＣＰに分離したときにチップＣＰから発生したパーティクルが載っていることが多い。このため、例えばチップＣＰを基板ＷＴの鉛直上方から接合しようとすると、シートＴＥに載ったパーティクルが基板ＷＴ上に降り注ぎ、チップＣＰと基板ＷＴとの接合不良が生じる虞がある。これに対して、本構成によれば、チップＣＰを鉛直下方から基板ＷＴに近づけて接合するので、シートＴＥの載ったパーティクルに起因したチップＣＰと基板ＷＴとの接合不良の発生が抑制される。
　また、本構成は、例えばＣｕ電極と絶縁膜とをＣＭＰ研磨した平坦な接合面ＣＰｆに対してプラズマ処理または粒子ビーム照射により活性化し、その後、接合面ＣＰｆに水分子を付着させて親水化してからチップＣＰを基板ＷＴに接合するいわゆるハイブリッドボンディングに好適である。
　実施の形態では、洗浄装置８５を備えるチップ接合システムの例について説明したが、これに限らず、洗浄装置８５を備えないものであってもよい。
　本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０１８年８月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１８－１６２７３８号および２０１８年１０月３１日に出願された日本国特許出願特願２０１８－２０５２２７号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８－１６２７３８号および日本国特許出願特願２０１８－２０５２２７号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。
　本発明は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやメモリ、演算素子、ＭＥＭＳの製造に好適である。
１：チップ接合システム、１０：チップ供給装置、１１：チップ供給部、３０：ボンディング装置、３１：ステージユニット、３３：ボンディング部、３３Ｈ，３０３３Ｈ：ヘッド、３６，３０３６：ヘッド駆動部、３９：チップ搬送装置、６０：活性化処理装置、６１：粒子ビーム源、６２：支持部、６３：ビーム源搬送部、６４：チャンバ、６４ａ：孔、７０：搬送装置、７１：搬送ロボット、８０：搬出入ユニット、８５：洗浄装置、９０：制御部、１１１：ピックアップ機構、１１１ａ：ニードル、１１２：保持枠、１１３：保持枠駆動部、１１４，６２２：カバー、１１４ａ：貫通孔、１１９，６２１：枠保持部、３１５：ステージ、３２０，８５３：ステージ駆動部、３９１：プレート、３９２：プレート駆動部、３９３：チップ保持部、３９４：アーム、３９５：アーム駆動部、４１１：チップツール、４１１ａ，４１１ｂ：貫通孔、４１３：ヘッド本体部、４３２ａ：チップ支持部、４３２ｂ：支持部駆動部、６１１：電極、６１２：放電室、６１２ａ：ＦＡＢ放射口、６１３：ビーム源駆動部、６１４，６７７：ガス供給部、６２３：枠保持部駆動部、６３１：支持棒、６３２：支持体、６３３：支持体駆動部、６３４：ベローズ、６７２：マグネトロン、６７３：導波管、６７４：ガラス窓、６７５：プラズマ室、６７６：供給管、８５１：洗浄ヘッド、８５２：ステージ、２１１９ａ：内側支持部、２１１９ｂ：枠支持部、ＣＰ：チップ、ＣＰＡ１，ＣＰＡ９：不純物、ＣＰｆ：接合面、ＴＥ：シート、ＯＢ１：軌跡、ＰＬＭ９：シース領域、ＷＴ：基板、ＷＴｆ：実装面

Claims (43)

  1. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合システムであって、
    　少なくとも前記第２被接合物を含む対象物を支持する対象物支持部と、前記対象物に対して粒子ビームを照射することにより前記第２被接合物の接合面を活性化させる粒子ビーム源と、を有し、前記対象物を対向配置することなく一つの処理面にセットした後、粒子ビーム源により活性化処理する活性化処理装置と、
    　前記活性化処理装置により前記接合面が活性化された前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合装置と、を備え、
    　前記対象物支持部は、前記対象物における第２被接合物の前記接合面を含む複数種類の材料から形成された部分を前記粒子ビーム源側に露出させた姿勢で前記対象物を支持する、
    　接合システム。
  2. 　前記粒子ビームは、窒素を含む、
    　請求項１に記載の接合システム。
  3. 　前記対象物支持部は、前記第２被接合物の前記接合面が鉛直下方を向く姿勢で、前記対象物を保持し、
    　前記粒子ビーム源は、前記対象物の鉛直下方から前記第２被接合物の前記接合面へ前記粒子ビームを照射する、
    　請求項１または２に記載の接合システム。
  4. 　前記第１被接合物は、基板であり、
    　前記第２被接合物は、チップであり、
    　前記対象物支持部は、
    　樹脂から形成され前記少なくとも１つの第２被接合物が貼着されたシートを保持する保持枠と、
    　前記保持枠を前記シートにおける前記少なくとも１つの第２被接合物が貼着された一面側を前記粒子ビーム源側に対向させた姿勢で支持する支持部と、を有し、
    　前記粒子ビーム源は、前記シートに貼着された状態の前記少なくとも１つの第２被接合物それぞれの前記接合面に向けて粒子ビームを照射する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の接合システム。
  5. 　前記粒子ビーム源は、前記第２被接合物の接合面を含む仮想平面に対する前記粒子ビームの入射角度が３０度以上８０度以下となるように設定されている、
    　請求項４に記載の接合システム。
  6. 　前記第２被接合物は、前記シートに等間隔に複数貼着され、
    　前記第２被接合物の接合面を含む仮想平面に対する前記粒子ビームの入射角度は、前記入射角度をθ１とし、隣り合う前記第２被接合物の間の間隔をＬ１とし、前記第２被接合物の厚さをＴ１とすると、下記式（１）の関係式が成立するように設定されている、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　請求項４または５に記載の接合システム。
  7. 　前記活性化処理装置は、前記保持枠が前記支持部に支持された状態で、前記シートの前記少なくとも１つの第２被接合物が貼着された一面側における前記少なくとも１つの第２被接合物が貼着された部分を除く部分を覆うカバーを更に有する、
    　請求項４から６のいずれか１項に記載の接合システム。
  8. 　前記活性化処理装置は、前記少なくとも１つの第２被接合物の基となる被ダイシング基板がダイシングされた直後の、互いに接触した状態または繋がった状態の前記複数の第２被接合物の接合面を活性化させる、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の接合システム。
  9. 　前記少なくとも１つの第２被接合物を洗浄する洗浄装置を更に備える、
    　請求項４から８のいずれか１項に記載の接合システム。
  10. 　前記洗浄装置は、前記保持枠に前記少なくとも１つの第２被接合物が貼着されたシートが保持された状態で、前記少なくとも１つの第２被接合物を洗浄する、
    　請求項９に記載の接合システム。
  11. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　複数の第２被接合物は、前記複数の第２被接合物の基となる被ダイシング基板をダイシングすることにより生成され、
    　前記洗浄装置は、前記被ダイシング基板がダイシングされた直後の、互いに接触した状態または繋がった状態の前記複数の第２被接合物を洗浄し、
    　前記複数の第２被接合物が貼着された前記シートを保持する前記保持枠に保持された前記シートを伸長させることにより、前記複数の第２被接合物を互いに離間した状態にする分離装置を更に備える、
    　請求項１０に記載の接合システム。
  12. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　前記洗浄装置は、
    　前記保持枠に保持された前記シートにおける前記保持枠の内側を支持する内側支持部と、
    　前記保持枠を支持し前記内側支持部に対して移動可能な枠支持部と、
    　前記枠支持部を駆動する枠駆動部と、
    　前記内側支持部と前記枠支持部とを、前記保持枠の厚さ方向に沿った回転軸周りに回転させる回転駆動部と、を有し、
    　前記枠駆動部は、前記枠支持部を前記内側支持部に対して相対的に移動させることにより、前記シートにおける前記複数の第２被接合物が貼着された第１部位が、前記保持枠に固定された第２部位よりも前記シートの回転軸方向に離間した状態にし、
    　前記回転駆動部は、前記シートにおける前記複数の第２被接合物が貼着された第１部位が、前記保持枠に固定された第２部位よりも前記シートの回転軸方向に離間した状態で、前記内側支持部と前記枠支持部とを回転させることにより、前記シートおよび前記複数の第２被接合物を洗浄する、
    　請求項１０または１１に記載の接合システム。
  13. 　前記洗浄装置は、
    　前記被ダイシング基板をダイシングした直後の、互い接触した状態または繋がった状態の前記複数の第２被接合物が貼着された前記シートにおける前記第１部位を前記シートにおける前記複数の第２被接合物側とは反対側から吸着する吸着部を更に有し、
    　前記枠駆動部は、前記吸着部により前記シートにおける前記第１部位が吸着された状態で、前記枠支持部を前記内側支持部に対して相対的に移動させることにより、前記シートにおける前記複数の第２被接合物が貼着された第１部位が、前記保持枠に固定された第２部位よりも前記シートの回転軸方向に離間した状態にする、
    　請求項１２に記載の接合システム。
  14. 　前記第２被接合物は、前記接合面に材料が異なる複数種類の領域が形成されている、
    　請求項１から１３のいずれか１項に記載の接合システム。
  15. 　前記第２被接合物は、前記接合面に電極と絶縁膜とが設けられ、
    　前記絶縁膜は、酸化物、酸窒化物または窒化物から形成されている、
    　請求項１４に記載の接合システム。
  16. 　前記活性化処理装置は、前記粒子ビーム源と前記対象物との少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させる、
    　請求項１から１５のいずれか１項に記載の接合システム。
  17. 　前記粒子ビーム源は、高速原子ビーム源である、
    　請求項１から１６のいずれか１項に記載の接合システム。
  18. 　前記活性化処理装置は、前記第２被接合物の前記接合面に対して窒素ラジカルを照射するラジカル源を更に有する、
    　請求項１から１７のいずれか１項に記載の接合システム。
  19. 　前記接合装置は、前記第２被接合物を前記第１被接合物に親水化接合する、
    　請求項１から１８のいずれか１項に記載の接合システム。
  20. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、それぞれ、前記接合面側の周部に段差部を有するチップであり、
    　前記少なくとも１つの第２被接合物を供給する第２被接合物供給装置と、
    　前記第２被接合物供給装置から供給される前記少なくとも１つの第２被接合物を前記接合装置へ搬送する第２被接合物搬送装置と、を更に備え、
    　前記第２被接合物搬送装置は、前記少なくとも１つの第２被接合物の前記段差部における前記接合面側とは反対側の部分を保持する第２被接合物保持部を有する、
    　請求項１から１９のいずれか１項に記載の接合システム。
  21. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　前記接合装置は、
    　前記第１被接合物を保持する基板支持部と、
    　複数の第２被接合物が貼着されたシートを保持する保持枠を支持する枠支持部と、
    　前記シートにおける前記複数の第２被接合物側とは反対側に当接するヘッドと、
    　前記ヘッドを前記基板支持部に近づく方向へ駆動することにより前記少なくとも１つの第２被接合物それぞれを前記第１被接合物に接合するヘッド駆動部と、を有する、
    　請求項１から２０のいずれか１項に記載の接合システム。
  22. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合システムであって、
    　前記第２被接合物は、前記第１被接合物に接合される接合面側の周部に段差部を有するチップであり、
    　前記第２被接合物を供給する第２被接合物供給装置と、
    　前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合装置と、
    　前記第２被接合物供給装置から供給される前記少なくとも１つの第２被接合物を前記接合装置へ搬送する第２被接合物搬送装置と、備え、
    　前記第２被接合物搬送装置は、前記少なくとも１つの第２被接合物の前記段差部における前記接合面側とは反対側の部分を保持する第２被接合物保持部を有する、
    　接合システム。
  23. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合システムであって、
    　前記第１被接合物を前記第１被接合物の接合面が鉛直下方を向く姿勢で保持する基板支持部と、
    　前記基板支持部の鉛直下方に配置され、前記第２被接合物が前記第２被接合物の接合面が鉛直上方を向く姿勢で貼着されたシートを保持する保持枠を支持する枠支持部と、
    　前記シートにおける前記複数の第２被接合物側とは反対側に当接するヘッドと、
    　前記ヘッドを前記基板支持部に近づく方向へ駆動することにより前記少なくとも１つの第２被接合物それぞれを前記第１被接合物に接合するヘッド駆動部と、を有する、
    　接合システム。
  24. 　前記第１被接合物には、第１アライメントマークが設けられ、
    　前記第２被接合物には、第２アライメントマークが設けられ、
    　前記基板支持部と前記枠支持部との少なくとも一方を駆動する支持部駆動部と、
    　前記第１被接合物における前記第２被接合物側とは反対側と、前記第２被接合物における前記第１被接合物側とは反対側と、の少なくとも一方から、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを撮像する撮像部と、
    　前記支持部駆動部および撮像部を制御する制御部と、を更に備え、
    　前記制御部は、前記撮像部を制御して、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを撮像し、撮像された撮影画像に基づいて、前記第１被接合物に対する前記第２被接合物の位置ずれ量を算出した後、前記支持部駆動部を制御して、前記第２被接合物の前記第１被接合物に対する位置ずれ量を低減する方向へ前記基板支持部と前記枠支持部との少なくとも一方を相対的に移動させる、
    　請求項２３に記載の接合システム。
  25. 　前記第２被接合物の接合面を活性化する活性化処理装置を更に備える、
    　請求項２２から２４のいずれか１項に記載の接合システム。
  26. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合方法であって、
    　少なくとも前記第２被接合物を含む対象物を対向配置することなく一つの処理面にセットし、前記対象物における第２被接合物の接合面を含む複数種類の材料から形成された部分に対して粒子ビームを照射することにより前記第２被接合物の接合面を活性化させる第１活性化工程と、
    　前記接合面が活性化された前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合工程と、を含む、
    　接合方法。
  27. 　前記第１活性化工程において、
    　前記対象物は、前記第２被接合物の前記接合面が鉛直下方を向く姿勢で保持され、前記対象物の鉛直下方から前記第２被接合物の前記接合面へ前記粒子ビームを照射する、
    　請求項２６に記載の接合方法。
  28. 　前記粒子ビームは、窒素を含む、
    　請求項２６または２７に記載の接合方法。
  29. 　前記第１活性化工程の後、前記第２被接合物の前記接合面に対して窒素ラジカルを照射する第２活性化工程を更に含む、
    　請求項２６から２８のいずれか１項に記載の接合方法。
  30. 　前記接合工程において、前記第２被接合物を前記第１被接合物に親水化接合する、
    　請求項２６から２９のいずれか１項に記載の接合方法。
  31. 　前記第２被接合物は、前記接合面に電極と絶縁膜とが設けられ、
    　前記絶縁膜は、酸化物、酸窒化物または窒化物から形成されている、
    　請求項２６から３０のいずれか１項に記載の接合方法。
  32. 　前記第１活性化工程において、前記少なくとも１つの第２被接合物の基となる被ダイシング基板がダイシングされた直後の、互いに接触した状態または繋がった状態の前記複数の第２被接合物の接合面を活性化させる、
    　請求項２６から３１のいずれか１項に記載の接合方法。
  33. 　前記接合工程の前に、前記少なくとも１つの第２被接合物の前記接合面を洗浄する洗浄工程を更に含む、
    　請求項２６から３２のいずれか１項に記載の接合方法。
  34. 　前記第１被接合物は、基板であり、
    　前記第２被接合物は、チップであり、
    　前記洗浄工程において、前記少なくとも１つの第２被接合物が樹脂から形成され保持枠に保持されたシートに貼着された状態で、前記少なくとも１つの第２被接合物の前記接合面を洗浄する、
    　請求項３３に記載の接合方法。
  35. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　複数の第２被接合物は、前記複数の第２被接合物の基となる被ダイシング基板をダイシングすることにより生成され、
    　前記洗浄工程において、前記被ダイシング基板がダイシングされた直後の前記複数の第２被接合物が互いに接触した状態または繋がった状態で、前記複数の第２被接合物を洗浄し、
    　前記接合工程の前に、前記保持枠に保持された前記シートを伸長させることにより、前記複数の第２被接合物を互いに離間した状態にする分離工程を更に含む、
    　請求項３４に記載の接合方法。
  36. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　前記洗浄工程において、前記複数の第２被接合物が水で洗浄された後、前記複数の第２被接合物が貼着されたシートを保持する保持枠を支持する枠支持部を、前記保持枠に保持された前記シートにおける前記保持枠の内側を支持する内側支持部に対して相対的に移動させることにより、前記シートにおける前記複数の第２被接合物が貼着された第１部位が、前記保持枠に固定された第２部位よりも前記シートの回転軸方向に離間した状態で、前記内側支持部と前記枠支持部とを回転させることにより、前記シートおよび前記複数のチップを乾燥させる、
    　請求項３４または３５に記載の接合方法。
  37. 　前記洗浄工程において、前記被ダイシング基板をダイシングした直後の、互い接触した状態または繋がった状態の前記複数の第２被接合物が貼着された前記シートにおける前記第１部位を前記シートにおける前記複数の第２被接合物側とは反対側から吸着した状態で、前記枠支持部を前記内側支持部に対して相対的に移動させることにより、前記シートにおける前記第１部位が、前記保持枠に固定された第２部位よりも前記シートの回転軸方向に離間した状態にする、
    　請求項３６に記載の接合方法。
  38. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、それぞれ、前記接合面側の周部に段差部を有するチップであり、
    　前記少なくとも１つの第２被接合物を供給する第２被接合物供給工程と、
    　供給される前記少なくとも１つの第２被接合物を搬送する第２被接合物搬送工程と、を更に含み、
    　前記第２被接合物搬送工程において、第２被接合物保持部により前記少なくとも１つの第２被接合物の前記段差部における前記接合面側とは反対側の部分を保持して前記第２被接合物を搬送する、
    　請求項２６から３７のいずれか１項に記載の接合方法。
  39. 　前記少なくとも１つの第２被接合物は、複数存在し、
    　前記接合工程において、複数の第２被接合物が貼着されたシートにおける前記複数の第２被接合物側とは反対側にヘッドを当接させた状態で、前記ヘッドを前記第１被接合物に近づく方向へ移動させることにより、前記少なくとも１つの第２被接合物を前記第１被接合物に接合する、
    　請求項２６から３８のいずれか１項に記載の接合方法。
  40. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合方法であって、
    　前記第２被接合物は、それぞれ、前記第２被接合物の接合面側の周部に段差部を有するチップであり、
    　前記第２被接合物を搬送する第２被接合物搬送工程と、
    　前記第２被接合物を前記第１被接合物に接触させることにより前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合工程と、を含み、
    　前記第２被接合物搬送工程において、第２被接合物保持部により前記少なくとも１つの第２被接合物の前記段差部における前記接合面側とは反対側の部分を保持して前記第２被接合物を搬送する、
    　接合方法。
  41. 　第１被接合物に第２被接合物を接合する接合方法であって、
    　前記第１被接合物を前記第１被接合物の接合面が鉛直下方を向く姿勢で保持し、前記第２被接合物が前記第２被接合物の接合面が鉛直上方を向く姿勢で貼着されたシートを、前記第１被接合物の鉛直下方に配置し、前記シートにおける前記第２被接合物側とは反対側にヘッドを当接させた状態で、前記ヘッドを前記第１被接合物に近づく方向へ移動させることにより、前記第２被接合物を前記第１被接合物に接合する接合工程を含む、
    　接合方法。
  42. 　前記第１被接合物には、第１アライメントマークが設けられ、
    　前記第２被接合物には、第２アライメントマークが設けられ、
    　撮像部により前記第１被接合物における前記第２被接合物側とは反対側と、前記第２被接合物における前記第１被接合物側とは反対側と、の少なくとも一方から、前記第１アライメントマークおよび前記第２アライメントマークを撮像する撮像工程と、
    　前記撮像工程において撮像された撮影画像に基づいて、前記第１被接合物に対する前記第２被接合物の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、
    　前記第２被接合物の前記第１被接合物に対する位置ずれ量を低減する方向へ前記第２被接合物または前記第１被接合物を移動させる移動工程と、を更に含む、
    　請求項４１に記載の接合方法。
  43. 　前記第２被接合物の接合面を活性化する第１活性化工程を更に含む、
    　請求項４０から４２のいずれか１項に記載の接合方法。
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