專利名稱：基板粘合方法及采用該方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過雙面粘接片將增強用(支承用)基板 粘合在半導體晶圓、玻璃基板、電路板等各種基板上的基板粘 合方法及采用該方法的裝置。
背景技術：
半導體晶圓(以下簡稱為"晶圓")是在晶圓上形成許多元 件后，用背磨工序切削晶圓背面，然后，用切割工序將該晶圓 切分成各元件?？墒?，近年來，隨著要求高密度安裝，存在使
晶圓厚度從100[im薄至50iim、甚至薄至25jim左右這樣減薄的傾向。
像這樣被背磨得較薄的晶圓不僅很脆，多數(shù)會產生變形。 因此，處理性變得極差。
因此，提出了一種通過粘接片將玻璃板等具有剛性的基板 粘合于晶圓上來增強晶圓的方法，并且該方法已被實施。
具體來講像如下構成將在上表面預先粘貼了粘接帶的晶 圓載置固定于保持臺上，在該晶圓的上方，將由玻璃板等構成 的基臺(本發(fā)明中的基板)以傾斜姿勢卡定保持于基臺支承部 的上端。在該狀態(tài)下，使加壓輥在被傾斜保持的基臺的表面上 移動，并且隨著該移動使基臺支承部下降。由此，將基臺粘貼 于半導體晶圓上(參照日本特開2000-349136號公報)。
可是，在以往的基臺粘合裝置中，由于是在極薄化后的晶 圓上預先粘貼粘接帶使其和增強用基板粘合，因此存在往晶圓 上粘貼粘接帶時施加外力會損壞晶圓的隱患。
另外，在使加壓輥在基臺表面上滾動而一邊按壓一邊將基 臺粘合于晶圓上時，沿加壓輥的滾動方向施加按壓力。結果， 存在基板的粘合位置沿其滾動方向偏移的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能夠不損壞半導體晶圓等 工件、支承用基板的粘合位置不偏移等地、高精度地粘合基板 與半導體晶圓的基板粘合方法及采用該方法的裝置。
為了達成上述目的，本發(fā)明采用如下構成。
一種基板粘合方法，通過介于工件和支承用基板之間的雙
面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下過程
粘貼過程，在上述工件上粘貼雙面粘接片； 對位過程，用多個保持部件保持上述基板的周緣，使上述
工件和基板夾著所粘貼的上述雙面粘接片相接近地相對配置；
粘合過程，用由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件從
上述基板的非粘合面的大致中央起開始進行按壓， 一 邊使該按
壓部件產生彈性變形而以扁平面接觸基板面， 一 邊將基板粘合
于工件上；
退避過程，當利用上述按壓部件的彈性變形而對基板面進 行按壓接觸的按壓接觸面接近基板周緣時，解除上述保持部件 對基板的保持，且使該保持部件退避到基板外方。
采用本發(fā)明的基板粘合方法，用由彈性體構成的大致半球 形狀的按壓部件從基板的非粘合面的大致中央開始進行按壓。 由此，按壓部件 一 邊從基板中央以放射狀向周緣擴大接觸面積 一邊逐漸產生彈性變形。因此，按壓部件也能夠從基板中央向 周緣均勻地施加按壓力，并且能夠將巻入粘合面的氣泡排除到 外方。結果，能夠抑制基板的粘合位置的偏移和工件的損壞。 并且，能夠實現(xiàn)不向粘合面巻入氣泡的高品質的粘合。
另外，上述方法的粘合過程，優(yōu)選是用后述方法實施。
例如，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹 曲使多個保持部件的前端向斜下方擺動。
另外，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹 曲使多個保持部件下降。
釆用上述兩種方法，不會在基板上累積翹曲產生的應力。 即，不會將基板以翹曲的狀態(tài)粘合到工件上。
另外，按壓部件的硬度從與基板接觸的前端向安裝基端側 逐漸增高。
采用這種方法，由于按壓部件的前端側的硬度低于基端側 的硬度，因此容易產生彈性變形。就是說，容易使按壓部件沿 基板面以扁平面接觸，并且，當彈性變形達到臨界值時，整個 按壓部件變石更。
因此，能夠使按壓力均勻地作用于基板面上。 另外，按壓部件的硬度從與基板接觸的前端的中心向徑向 方向逐漸增高。
釆用這種方法，由于按壓部件前端的中心側的硬度低于基 端側的硬度，因此容易產生彈性變形。就是說，容易使按壓部 件沿基板面以扁平面接觸，并且，當彈性變形達到臨界值時整 個按壓部件變硬。
因此，能夠使按壓力均勻地作用于基板面。
另外，上述按壓部件的與基板接觸的前端形成為扁平面， 且使該按壓部件自該扁平面接觸基板。
采用這種方法，能夠抑制按壓部件產生的按壓力局部地作 用于基板的中心。換言之，能夠使按壓力向基板的徑向方向分 散而作用大致均勻的按壓力。
在上述各種方法中，優(yōu)選是粘合過程在減壓環(huán)境中將支承
用基板粘合于工件上。
采用這種方法，能夠進 一 步高精度地排除氣泡向工件與基 才反的粘合面巻入。
并且，在上述各種方法中，即使將基板替換成工件而將工 件粘合于基板上，也能得到相同的效果。
另外，為了達成上述目的，本發(fā)明采用后述構成。
一種基板粘合裝置，通過介于工件和支承用基板之間的雙 面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述裝置包含以下構成要
素
保持臺，保持粘貼了上述雙面粘接片的工件的非粘接面； 保持部件，保持上述基板周緣的多個部位，使基板接近載 置保持于上述保持臺上的工件的雙面粘接片粘接面地與其相對
配置；
粘合部件，具有由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件，
使該按壓部件產生彈性變形而以扁平面接觸基板面， 一 邊將基 板粘合于工件上；
驅動部件，伴隨上述按壓部件的彈性變形，解除上述保持 部件對基板的保持，且使該保持部件退避到基板外方。
采用本發(fā)明的基板粘合裝置，可以使基板接近載置保持于 保持臺上的工件的雙面粘接片粘合面地與其相對配置，使按壓 部件從該基板的非粘合面?zhèn)劝磯簛韺⒒逭澈嫌诠ぜ?。在?該基板粘合于工件上的過程中，伴隨按壓部件的彈性變形而解 除保持部件的保持，且使保持部件退避到基板外方，從而能夠 將基板完全粘合于工件上。即，能夠較好地實現(xiàn)上述方法發(fā)明。
并且，本發(fā)明裝置中的按壓部件，優(yōu)選是其半球形狀的成 為接觸開始位置的前端具有扁平面。
采用這種構成，能夠抑制按壓部件產生的按壓力局部地作 用于基板上。換言之，能夠使按壓力向基板的徑向方向分散而 作用大致均勻的按壓力。
另外，本發(fā)明裝置中的按壓部件，優(yōu)選是構成為硬度從前 端向安裝基端側逐漸變高。
采用這種構成，由于按壓部件的前端側硬度低于基端側硬 度，容易產生彈性變形。就是說，容易使按壓部件沿基板面以 扁平面接觸，并且，當彈性變形達到臨界值時整個按壓部件變 硬，能夠使按壓力均勻地作用于基板面上。
并且，上述按壓部件，也可以構成為其硬度從與基板接觸 的前端的中心向徑向方向變高。
另外，本發(fā)明裝置中的保持部件，優(yōu)選是由卡定工件周緣 的卡定爪構成。
采用這種構成，能夠減小與基板保持的接觸面積，能夠抑 制粘合面的污染。
并且，卡定爪優(yōu)選是構成為像后述那樣動作。
例如，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹 曲使多個卡定爪的前端向斜下方擺動。
并且，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹 曲使多個卡定爪下降。
另外，本發(fā)明裝置優(yōu)選是構成為至少將保持臺、保持部件 及粘合部件收容于減壓室內。采用該構成，能夠積極地排除巻 入工件和基板的粘合面的氣泡。
并且，也可以是使基板和工件的保持方式相反的構成。


為了說明本發(fā)明，圖示了當前認為比較優(yōu)選的幾種實施方
式，但是期望知曉的是，本發(fā)明并不限定于圖示那樣的構成及 方案。
圖l是本發(fā)明的基板粘合裝置的立體圖，
圖2是表示本發(fā)明的基板粘合裝置的整體構成的俯視圖，
圖3是本發(fā)明的基板粘合機構的俯視圖，
圖4是本發(fā)明的基板粘合機構的主視圖，
圖5是按壓部件的立體圖，
圖6~圖9是表示雙面粘接片的粘貼動作的圖，
圖10(a) ~ ( c)是表示支承基板的粘合動作的圖，
圖ll(a) ~ (b)是表示支承基板的粘合動作的圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的一個實施例。
圖l是執(zhí)行本發(fā)明的基板粘合方法的基板粘合裝置的俯視 圖，圖2是其主視圖。
如圖l所示，本實施例的基板粘合裝置l,在基臺2的右前 側配置裝填有盒C1的晶圓供給部3，該盒C1收容了半導體晶圓 Wl(以下，簡稱"晶圓W1，，)；在基臺2的中央前側配置裝填有 盒C2的支承基板供給部4,該盒C2收容了作為增強用基板的支 承基板W2，該支承基板W2由玻璃板、不銹鋼等構成，其形狀 與晶圓形狀大致相同；在基臺2的左前側配置將粘合了支承基 板W2的晶圓W1回收于盒C3的晶圓回收部5。在該晶圓供給部3 和支承基板供給部4之間配置有具有機械手6的第l輸送機構7、 利用輸送帶水平輸送晶圓W1的第2輸送機構8。此外，在基臺2 的右側靠里的位置配置有第l對準臺9。在第l對準臺9的上方配 置有朝向晶圓Wl供給雙面粘接片Tl的粘接片供給部10。此外， 在粘接片供給部10的右斜下方配置有用于從由粘接片供給部IO供給的帶分離片的雙面粘接帶T1僅回收分離片S的分離片回 收部ll。在對準臺9的左側旁配置有載置保持晶圓Wl的保持部 12、在保持于該保持部12上的晶圓Wl上粘貼雙面粘接片Tl的 粘貼機構13、將雙面粘接片Tl粘貼于晶圓Wl上后剝離不要的 片T2的片剝離機構14。在保持部12的上方配置有沿晶圓Wl的 外形將粘貼于晶圓Wl上的雙面粘接片Tl切斷的刀具單元15。 此外，在刀具單元15的左側上方配置有回收不要的片T2的片回 收部16。此外，在片粘貼機構13的左側旁配置有具有機械手17 的第3輸送機構18。在輸送機構18的左側旁配置有第2對準臺 19。并且，在第2對準臺19的左側靠里的位置配置有將晶圓Wl 和支承基板W2粘合起來的基板粘合機構20。下面，具體說明 各構成。
晶圓供給部3、支承基板供給部4及晶圓回收部5具有可升 降的盒臺。收容于各盒臺中的盒C1 C3,分別以多層收容并載 置晶圓W1、支承基板W2及帶支承基板的晶圓W1。此時，在盒 Cl、 C3內，晶圓Wl保持圖案面朝上的水平姿勢。
第1輸送機構7及第3輸送機構18 #皮構成為具有機械手6 、 17,并且被未圖示的驅動機構驅動而旋轉。
如圖2所示，機械手6、 17具有其前端制成馬蹄形的基板保 持部21、 22。在該基板保持部21、 22上設有未圖示的吸附孔， 從背面真空吸附收容于盒Cl 、 C2內的晶圓Wl及支承基板W2。 并且，基板保持部21、 22的形狀不限定于馬蹄形，也可以是矩 形或圓形等。
就是說，機械手6可使基板保持部21在以多層收容于盒C1 的晶圓Wl彼此之間的間隙中進行進退且從背面吸附保持晶圓 W1,并且將所吸附保持的晶圓W1依次輸送到后述的第1對準臺 9、保持部12及第2輸送機構8。
機械手17將由第2輸送機構8輸送來的帶雙面粘接片的晶 圓Wl依次輸送到第2對準臺19、基板粘合機構20。并且，機械 手17使基板保持部22在以多層收容于盒C2的支承基板W2彼此 之間的間隙中進行進退且從背面吸附保持支承基板W2，并且將 所吸附保持的支承基板W2依次輸送到后述的第2對準臺19、基 板粘合機構20,然后，將在基板粘合機構20粘合了支承基板 W2的晶圓W1輸送到盒C3。
第2輸送機構8是由輸送輥或環(huán)狀帶構成的輸送帶式的輸 送機構。就是說，將由機械手6移載的帶雙面粘接片的晶圓W1 水平輸送到可交接到機械手17的位置。
第l對準臺9基于所載置的大致圓形的晶圓Wl的定位平面 或槽口等進行對位。
第2對準臺19和第1對準臺9相同，基于定位平面等對晶圓 Wl進行對位。并且，用 一對卡定爪75夾住支承基板W2確定其 中心位置。
如圖6所示，保持部12具有卡盤臺23,該卡盤臺23利用在 中央進行升降的吸附盤接收晶圓Wl、并與晶圓Wl的背面整面 接觸來吸附保持晶圓W1。并且，卡盤臺23相當于本發(fā)明的保 持臺。
在粘接片供給部10中，會因加熱膨脹而降低粘接力的雙面 粘接片T1以帶分離片S的狀態(tài)纏繞在巻軸24上。并且，將從該 巻軸24放出的帶分離片S的雙面粘接片Tl纏繞引導到引導輥25 組。并且，粘接片供給部10可以轉動地以軸支承于裝置主體的 縱壁，通過制動機構等限制旋轉。
在分離片回收部ll中，回收巻軸26可以轉動地以軸支承于 縱壁，與電動機等驅動機構連動連結。
片粘貼機構13,以其框架可在帶移動方向上滑動的方式把
持于裝置主體的導軌上，通過未圖示的電動機等驅動部連動連
結。此外，粘貼輥27可旋轉地以軸支承于框架。就是說，粘貼 輥27—邊滾動按壓雙面粘接片Tl的表面一邊將雙面粘接片Tl 粘貼于晶圓W1的具有凹凸的表面上。
刀具單元15借助未圖示的升降機構而在待機位置和切斷 雙面粘接片T1的作用位置之間升降移動。并且，使刀具沿晶圓 Wl的外形旋轉移動而將雙面粘接片Tl按晶圓形狀切斷。
片剝離機構14,以其框架可在帶移動方向上滑動的方式把 持于裝置主體的導軌上，通過未圖示的電動機等驅動部連動連 結。此外，剝離輥28可旋轉地以軸支承于框架。此外，該剝離 輥28被未圖示的氣缸等驅動而上下擺動。剝離輥28將切斷后不 要的雙面粘接片T2從支承基板W2剝離。
在片回收部16中，回收巻軸29可轉動地以軸支承于基臺2 的縱壁，與電動機等驅動部連動連結。就是說，從帶供給部ll 放出規(guī)定量的雙面粘接片T1并供給到晶圓W1上，并且，通過 驅動部工作將切斷雙面粘接片T1后不要的帶T 2巻:f又到回收巻 軸32。
如圖4所示，基板粘合機構20設于基臺2上、且設于可開閉 的減壓室36的內部。另外，基板粘合機構20相當于本發(fā)明的基 板粘合裝置。
另外，如圖3及圖4所示，基板粘合機構20由真空吸附式保 持臺37、 2對相對的卡定爪38、按壓部件39、及這些部件的驅 動部件構成。該保持臺37水平地載置保持晶圓Wl,該2對相對 的卡定爪38以4個部位卡定保持支承基板W2周緣，該按壓部件 39在用這些卡定爪38卡定支承基板W2的狀態(tài)下，在其上方位 置待機。下面說明各構成的具體結構。
卡定爪38被可裝卸地螺栓連結于保持架41上。在卡定爪38
的前端部具有呈階梯狀地從下方頂住卡定支承基板W 2的周緣
部位的局部圓弧狀的卡定部38a。并且，卡定爪38相當于本發(fā) 明的保持部件。
在俯視圖中觀察，保持架41樞軸支承于軸承托架42，并以 水平橫軸心P為支點可從水平姿勢擺動到向下方傾斜的傾斜姿
勢，并且，軸承托架42配置于可動臺46上?？蓜优_46配置于升 降臺4 9上，并且利用被氣缸或脈沖電動機螺旋進給驅動的直線 橫向驅動機構47，可使可動臺46在水平方向橫向移動。就是說， 各卡定爪38可在基板保持位置和后退到基板外方的退避位置 之間往復移動。并且，直線橫向驅動機構47相當于本發(fā)明的驅 動部件。
并且，直線橫向驅動機構47自身配置于升降臺49上，該升 降臺49可沿立設于基臺上的導軌48升降。該升降臺49利用氣缸 或脈沖電動機等驅動機構5 0使升降臺4 9進行螺旋進給升降，從 而可升降各卡定爪38。
按壓部件39由直徑大于晶圓Wl直徑的大致半球形狀的彈 性體構成。例如，如圖5所示，在該實施例裝置中，按壓部件 39的成為4姿壓開始位置的前端具有扁平面40。由于具有該扁平 面40,能夠抑制由按壓部件39產生的按壓力局部地作用于支承 基板W2。換言之，能夠使按壓力沿支承基板W2的徑向方向分 散而使大致均勻的按壓力作用于支承基板W2上。因此，能夠抑 制晶圓W1的損壞，并且能夠有效地排出巻入粘合面的氣泡。結 果，能夠使晶圓W1的外周部分粘合均勻地將支承基板W 2和晶 圓W1緊密貼合。
另外，按壓部件39在安裝基端側具有圓柱塊39a,根據粘 合的晶圓Wl的尺寸和材質適宜地設定按壓部件39的該圓柱塊 39a的高度c、半球形狀的塊39b的半徑a、曲率半徑R、扁平面
40的半徑b、從圓柱塊39a的安裝基端面到塊39b的頂端的高度 h及硬度等。就是說，圓柱塊39a的高度c被設定為這樣的高度 在由按壓產生彈性變形時，半球形狀的塊39b的部分能在徑向 方向和高度方向不產生應力地變形。曲率半徑R被設定為這樣 的范圍按壓力傳播到支承基板W2的徑向方向(放射狀)、且 向支承基板W2的按壓力(表面壓力)均勻。半徑a優(yōu)選為這樣 的尺寸在將支承基板W2粘合于晶圓Wl上時，產生彈性變形 的按壓部件3 9和支承基板W 2的整面接觸并將其覆蓋。半徑a例 如是晶圓W1直徑的大致2倍。扁平面40的半徑b被設定成使接 觸面積的表面壓力均勻。
另外，按壓部件39優(yōu)選是摩擦系數(shù)低且具有耐熱性的材 質，更優(yōu)選是低硬度的材質。例如，可利用采用硅膠和氟橡膠 等，成形為半球形狀的塊或球形的按壓部件。
例如，在6英寸的晶圓Wl上粘合相同形狀的支承基板W2 時，適于該按壓部件39的條件的情況是半徑a為600mm、扁 平面40的半徑b為1 ~ 10mm、圓柱塊39a的高度c為10~ 40mm、 曲率半徑R為150 ~ 300mm、兩塊39a, 39b合在一起的高度h 為50~ 150mm、及硬度(肖氏硬度)為5~ 30的范圍。進一步 優(yōu)選是半徑a為600mm、扁平面40的半徑b為3mm、高度c為 25mm、曲率半徑R為200mm、前端部分硬度(肖氏硬度)為 15、且硬度從該前端部分向基端側逐漸增大，在基端部分為20。
并且，上述曲率半徑R是基于將半球形狀的塊3 9 b假設為球 體時的半徑求得，但不限定于此方法。
另外，按壓部件39可升降地安裝于覆蓋罩61內。就是說， 在覆蓋罩61內安裝有可通過4根引導軸63上下滑動、并且被氣 缸64驅動升降的升降架65。按壓部件39安裝于該升降架65上。 并且，按壓部件39、引導軸63、氣缸64、及升降架65等起到本
發(fā)明的粘合部件的作用。
如圖3及圖4所示，減壓室36由設于基臺上的大致圓筒狀的 固定周壁60、和通過未圖示的鉸鏈可上下擺動關閉地安裝于該 固定周壁60上的覆蓋罩61構成。此外，通過使未圖示的真空泵 工作而能使室內減壓。并且，在固定周壁60的上端全周上安裝 有與關閉的覆蓋罩61的下端全周緊密貼合而用于保持室內氣 密的密封件62。并且，在具有扁平面的側面設有滑動開閉的開 閉門74。就是說，將由機械手17吸附保持的晶圓Wl及支承基 板W2從開閉門開口搬入到內部，且分別載置保持于保持臺37 和各卡定爪38上。
接著，參照

采用上述實施裝置將支承基板W2粘貼 于晶圓Wl上的 一 系列動作。
當各盒C1 ~ C3的裝填和雙面粘接片Tl的設置等的初始設 定完成時，執(zhí)行裝置的工作。首先，第1輸送機構7旋轉，該機 構的機械手6的基板保持部21插入盒C1內的晶圓彼此間的間隙 中。機械手6用其基板保持部21從背面吸附保持晶圓Wl并將其 取出，且將晶圓W1移載到第1對準臺9上。
基于定位平面或槽口等對載置于第l對準臺9上的晶圓Wl 進行對位。對位后，晶圓Wl被機械手6吸附保持其背面地將該 晶圓Wl移載到卡盤臺23上。
載置于卡盤臺23上的晶圓Wl,進行對位且被吸附保持。 此時，如圖6所示，片粘貼機構13和片剝離機構14位于左側的 初始位置，刀具單元15位于上方的待機位置。
如圖7所示，當晶圓W1對位結束時，片粘貼機構13的粘貼 輥27—邊按壓雙面粘接片Tl的表面， 一邊沿與片移動方向相反 的方向(圖7中的從左到右)滾動。通過該動作將雙面粘接片 Tl均勻地粘貼于晶圓Wl的整個表面上。
如圖8所示，當片粘貼機構13到達結束位置時，刀具單元
15下降到切斷作用位置，刀尖刺入并貫通雙面粘接片T1。刀尖 沿晶圓Wl的周緣旋轉移動，從而將雙面粘接片Tl切斷為大致
晶圓形狀。
切斷雙面粘^妄片T1后，如圖9所示，刀具單元15上升返回 到待機位置。
接著，片剝離機構14一邊在支承基板W2上沿與片移動方 向相反的方向(圖9中的從左到右)移動， 一邊將在晶圓W1上 切斷后不要的片T2巻起且剝離。
當片剝離機構14到達剝離作業(yè)的結束位置時，片剝離機構 14和片粘貼機構13沿片移動方向移動，回到圖6所示的初始位 置。此時，不要的片T2被巻取到回收巻軸29,并且從粘接片供 給部10放出規(guī)定量的雙面粘接片T1。并且，殘留于雙面粘接片 Tl的表面上的分離片被適時的剝離。
粘貼了雙面粘接片Tl的晶圓Wl,再次被機械手6吸附且被 移載到第2輸送機構8 。第2輸送機構8將所載置的晶圓W1水平 輸送到與第2機械手17的交接位置。
被第2輸送機構8輸送到交接位置的晶圓Wl,被機械手17 從非粘接面、即下方吸附保持而被移載到第2對準臺19,從而 基于槽口等進行對位。對位后，晶圓Wl被機械手17吸附保持 其背面地將其移載到基板粘合機構20的減壓室內的保持臺37 上。晶圓Wl在被保持臺37吸附保持的狀態(tài)下待機，直到將支 承基板W 2輸送到基板粘合機構2 0 。
當晶圓W1被載置于保持臺37上時，第2機械手17開始輸送 支承基板W2。就是說，將第2機械手17前端的基板保持部22插 入到盒C2內的支承基板W2彼此間的間隙中。機械手17用其基 板保持部22從背面吸附保持支承基板W2并將其取出，且將支 承基板W2移載到第2對準臺19。
第2對準臺19用 一對卡定爪75夾住支承基板W2對其進行 定位。當定位結束時，機械手17從支承基板W2的非粘合面、 即下方對該支承基板W2進行吸附保持并將其翻轉到上方，然 后，將該支承基板W2搬入到基板粘合機構20的減壓室內。另 外，根據所采用的支承基板W2不同，有時也不需要使支承基板 W2在對位后進行翻轉。
當搬入支承基板W2時，使各卡定爪38水平移動到基于對 應于支承基板W 2的直徑預先輸入的信息而確定的基板中心側 的規(guī)定位置。由這些卡定爪38的卡定部38a以4點支承的狀態(tài)水 平地卡定保持支承基板W2。當卡定保持結束時，機械手17從 減壓室13退避。此時，被保持臺37吸附保持的晶圓Wl和用卡 定爪38卡定保持的支承基板W2成為相接近的相對狀態(tài)。
當晶圓W1和支承基板W2的裝填結束時，將減壓室36的開 閉門74關閉且密閉后，進行排氣處理，從而將內壓減壓到例如 65KPa ( 500mmHg)以下。并且，在該時刻，按壓部件39在 支承基板W 2的上方待機。
當減壓處理結束時，發(fā)出粘合開始指令，開始將支承基板 W2粘合于晶圓Wl上。
就是說，當發(fā)出粘合指令時，如圖10(a)所示，位于支 承基板W2上方的待機位置的按壓部件39,如圖10(b)所示那 樣，開始下降。伴隨該下降動作，按壓部件39的下方前端與支 承基板W2的大致中央接觸且進行按壓，使支承基板W2稍微撓 曲地將支承基板W2和晶圓W1的中央部分粘合。此時，以卡定 爪前端的下表面不接觸雙面粘接片T1的程度，且對應于支承基 板W2的撓曲量使卡定爪前端向下傾斜。
如圖10(c)所示，隨著按壓部件39進一步下降，按壓部
件39產生彈性變形，沿支承基板W2的徑向方向以放射狀擴大 接觸面積，并且，將支承基板W2逐步地粘合于晶圓Wl。此時， 為使支承基板W2的撓曲量恒定，卡定爪38變成水平狀態(tài)且逐 漸下降。
并且，由于該按壓部件39的彈性變形，其相對于支承基板 W 2的接觸面積擴大，當擴大到支承基板W 2的周緣附近的規(guī)定 位置時，如圖ll(a)所示，卡定爪38為了不妨礙支承基板W2 的粘合，而解除對支承基板W2的卡定保持，后退到基板外方。
然后，如圖ll(b)所示，再次按壓按壓部件39,用產生 彈性變形的按壓部件39覆蓋支承基板W2的整個非粘合面，完 成支承基板W2向晶圓Wl的粘合。
當完成粘合時，使按壓部件39上升返回到待機位置，此后， 外界空氣流入減壓室36使其返回到大氣壓，此后，開放開閉門 74。
機械手17將前端的基板保持部22從開閉門開口插入，吸附 保持粘合了支承基板W2的晶圓W1并將其取出。將該取出的晶 圓W1裝填到盒C3。以上完成了一次粘合處理，以后重復上述 動作。
并且，在上述實施例中，舉例表示了將相同直徑的支承基 板W2粘合于晶圓W1上的情況，但也可將直徑比晶圓Wl直徑小 一些的支承基板W2粘合于晶圓Wl上，只要和上述相同動作即可。
的支承基板W 2的大致中央開始按壓，使按壓部件3 9 —邊產生
且，將支承基板W2逐步地粘合于晶圓Wl上。由此，將支承基 板W2粘合于晶圓Wl上時，能夠抑制支承基板W2相對于晶圓
Wl的粘合位置偏移。
另外，能夠一邊使按壓力以放射狀向晶圓W1外方分散一邊 將支承基板W2粘合于晶圓Wl上，因此能夠施加大致均勻的按
壓力。因此，在粘合時，按壓力不會局部的施加于晶圓W1上， 因此，能夠抑制晶圓W1的損壞等。
并且，由于從大致中央開始以放射狀將支承基板W2粘合于 晶圓W1上，因此能夠有效地排出巻入粘合面的氣泡。
本發(fā)明不限于上述實施例，也可以〗象下述那樣變形實施。
(1 )在上述實施例中，將晶圓Wl保持于基板粘合機構20 的保持臺37上，來粘合支承基板W2，但也可以相反。就是說， 將粘接面向上的支承基板W 2載置保持于保持臺3 7上，將圖案 面向下的晶圓W1以用卡定爪3 8卡定保持的狀態(tài)粘合。
(2)上述實施例的按壓部件39,優(yōu)選是構成為硬度從最先 接觸支承基板W2的下方前端的中心開始向徑向方向或/及基端 側逐漸變高。例如，也可以調整彈性體的材料配合以使硬度從 前端向基端側變高，也可以層疊硬度不同的彈性體塊來構成按 壓部件。采用該構成，能夠有效地將巻入粘合面的氣泡排出到 外部。
(3 )按壓部件39也可以是其前端沒有扁平面40的、整體具 有相同曲率的半球形狀的塊。
對于本發(fā)明，在不脫離該思想或本質的條件下，可以以其 他的具體的形式進行實施，因此，作為表示發(fā)明范圍的內容， 應參照附加的權利要求，而不是以上的說明。
權利要求
1.一種基板粘合方法，通過介于工件和支承用基板之間的雙面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下過程粘貼過程，在上述工件上粘貼雙面粘接片；對位過程，用多個保持部件保持上述基板的周緣，使上述工件和基板夾著所粘貼的上述雙面粘接片相接近地相對配置；粘合過程，用由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件從上述基板的非粘合面的大致中央開始按壓，一邊使該按壓部件產生彈性變形而以扁平面接觸基板面，一邊將基板粘合于工件上；退避過程，當利用上述按壓部件的彈性變形而對基板面進行按壓接觸的按壓接觸面接近基板周緣時，解除上述保持部件對基板的保持，且使該保持部件退避到基板外方。
2. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹曲使多 個保持部件的前端向斜下方擺動。
3. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，伴隨用按壓部件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹曲使多 個保持部件下降。
4. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，在上迷粘合過程 中，使按壓部件的硬度從與基板接觸的前端向安裝基端側逐漸 增高。
5. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，使按壓部件的硬度從與基板接觸的前端的中心向徑向方向 逐漸增高。
6. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，上述按壓部件的 與基板接觸的前端形成為扁平面，且使該按壓部件自該扁平面 接觸基板。
7. 根據權利要求l所述的基板粘合方法，上述粘合過程中， 在減壓環(huán)境中將支承用基板粘合于工件上。
8. —種基板粘合方法，通過介于工件和支承用基板之間的 雙面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下過程粘貼過程，在上述基板上粘貼雙面粘接片；對位過程，用多個保持部件保持上述工件的周緣，使上述 工件和基板夾著所粘貼的上述雙面粘接片相接近地相對配置；粘合過程，用由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件從 上述工件的非粘合面的大致中央開始按壓， 一 邊使該按壓部件 產生彈性變形而以扁平面接觸工件， 一 邊將工件粘合于基板上；退避過程，當利用上述按壓部件的彈性變形而對工件進行 按壓接觸的按壓接觸面接近工件周緣時，解除上述保持部件對工件的保持，且使該保持部件退避到工件外方。
9. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，伴隨用按壓部件按壓工件而產生翹曲，隨著該翹曲使多個 保持部件的前端向斜下方擺動。
10. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，伴隨用按壓部件按壓工件而產生翹曲，隨著該翹曲使多個 保持部件下降。
11. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，按壓部件的硬度從與工件接觸的前端向安裝基端側逐漸增 高。
12. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合過程 中，按壓部件的硬度從與工件接觸的前端的中心向徑向方向逐 漸增高。
13. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，上述按壓部件的 與工件接觸的前端形成為扁平面，且使該按壓部件自該扁平面接觸基板。
14. 根據權利要求8所述的基板粘合方法，上述粘合過程 中，在減壓環(huán)境中將支承用基板粘合于工件上。
15. —種基板粘合裝置，通過介于工件和支承用基板之間的雙面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述裝置包含以下構成要素保持臺，保持粘貼了上述雙面粘接片的工件的非粘接面； 保持部件，保持上述基板周緣的多個部位，使基板接近載置保持于上述保持臺上的工件的雙面粘接片粘接面地與其相對配置；粘合部件，具有由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件，使該按壓部件產生彈性變形而以扁平面接觸基板面， 一 邊將基 板粘合于工件上；驅動部件，伴隨上述按壓部件的彈性變形，解除上述保持 部件對基板的保持，且使該保持部件退避到基板外方。
16. 根據權利要求15所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 中，將其半球形狀的成為接觸開始位置的前端構成為扁平面。
17. 根據權利要求15所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 的硬度從與基板接觸的前端向安裝基端側逐漸變高。
18. 根據權利要求15所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 的硬度從與基板接觸的前端的中心向徑向方向變高。
19. 根據權利要求15所述的基板粘合裝置，上述保持部件 由卡定基板周緣的卡定爪構成。
20. 根據權利要求19所述的基板粘合裝置，伴隨用按壓部 件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹曲使多個卡定爪的前端向 斜下方擺動。
21. 根據權利要求19所述的基板粘合裝置，伴隨用按壓部 件按壓基板面而產生翹曲，隨著該翹曲使多個卡定爪下降。
22. 根據權利要求15所述的基板粘合裝置，至少將上述保 持臺、保持部件及粘合部件收容于減壓室內。
23. —種基板粘合裝置，通過介于工件和支承用基板之間 的雙面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述裝置包含以下構 成要素保持臺，保持粘貼了上述雙面粘接片的基板的非粘接面； 保持部件，保持上述工件周緣的多個部位，使工件接近載置保持于上述保持臺上的基板的雙面粘接片粘接面地與其相對配置；粘合部件，具有由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件， 用按壓部件按壓被上述保持部件保持的工件的非粘合面， 一邊 使該按壓部件產生彈性變形而以扁平面接觸工件， 一 邊將工件 粘合于基板上；驅動部件，伴隨上述按壓部件的彈性變形，解除上述保持 部件對工件的保持，且使該保持部件退避到工件外方。
24. 根據權利要求23所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 中，將其半球形狀的成為接觸開始位置的前端構成為扁平面。
25. 根據權利要求23所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 的硬度從與工件接觸的前端向安裝基端側逐漸變高。
26. 根據權利要求23所述的基板粘合裝置，上述按壓部件 的硬度從與工件接觸的前端的中心向徑向方向變高。
27. 根據權利要求23所述的基板粘合裝置，上述保持部件 由卡定工件周緣的卡定爪構成。
28. 根據權利要求27所述的基板粘合裝置，伴隨用按壓部 件按壓工件而產生翹曲，隨著該翹曲使多個卡定爪的前端向斜下方擺動。
29. 根據權利要求27所述的基板粘合裝置，伴隨用按壓部 件按壓工件而產生翹曲，隨著該翹曲使多個卡定爪下降。
30. 根據權利要求23所述的基板粘合裝置，至少將上述保 持臺、保持部件及粘合部件收容于減壓室內。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基板粘合方法及采用該方法的裝置，將用多個卡定爪卡定保持周緣部分的支承基板與晶圓的雙面粘接片粘接面相接近地相對配置，用由彈性體構成的大致半球形狀的按壓部件從該支承基板的非粘合面的大致中央開始按壓，使該按壓部件產生彈性變形一邊以扁平面接觸基板面一邊將支承基板粘合于晶圓上。
文檔編號H01L21/00GK101197254SQ200710195570
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權日2006年12月6日
發(fā)明者山本雅之, 長谷幸敏 申請人:日東電工株式會社