(57)【要約】【課題】第１基板と、その第１基板を支持する第２基板とを保持剤を用いて容易に貼り合わせる基板貼り合わせ装置及びそれを用いた基板貼り合わせ方法を提供する。【解決手段】基板貼り合わせ装置１は、第１基板であるウエハー４を保持する第１保持装置１０と、第１基板と貼り合わされることが予定された第２基板の支持基板６を、第１保持装置１０に保持された第１基板（ウエハー４）と対向して保持する第２保持装置２０と、を備える。また、基板を貼り合わせるために基板に配置されたウエハー保持剤７を、放射線を照射して溶融させる放射線照射装置３１を備える。放射線照射装置３１により、ウエハー保持剤７を溶融させて、ウエハー４と支持基板６とを貼り合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板を保持する第１保持装置と、
その第１保持装置と対向した位置に間隙を有して備えられ、前記第１基板と貼り合わされることが予定された第２基板を、前記第１保持装置に保持された前記第１基板と対向して保持する第２保持装置と、
前記第１保持装置と前記第２保持装置との少なくとも一方の保持装置に組み込まれた、熱伝導により前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板の温度を室温以上に維持する基板加熱装置と、
前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板の対向面に配置された５０℃以上３００℃以下の融点を有する保持剤に、放射線を照射して前記保持剤を溶融させる放射線照射装置と、
放射線によって前記保持剤が溶融された後に、前記第１保持装置と前記第２保持装置との少なくとも一方の保持装置を駆動させ、前記第１基板と前記第２基板とを前記保持剤により貼り合わせる保持装置駆動手段と、
を備える基板貼り合わせ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板貼り合わせ装置を用いて、前記保持剤の配置された前記基板を、前記基板加熱装置によって前記保持剤の軟化温度以上溶融温度未満の温度とした後に、前記放射線照射装置よって放射線を照射して前記保持剤を溶融させ、前記第１基板と前記第２基板とを前記保持剤により貼り合わせる基板貼り合わせ方法。
【請求項３】
前記保持剤として、結晶性を有するものを用いる請求項２に記載の基板貼り合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の基板を保持剤を用いて貼り合わせる基板貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエハー、窒化シリコンウエハー、ガラスウエハー、セラミックウエハー、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板等の電子回路用基板においては、電子回路を形成するため、基板に機械的、化学的な加工や処理を行う必要がある。ここでは、基板に対する加工や処理として、基板そのものに対して行われる加工や処理の他に、基板上に設けられた金属層、金属酸化物の層、有機物層、セラミック層などに対する加工や処理も含める。
【０００３】
基板上に電子回路を形成するために行われる加工や処理の代表的な例としては、ＣＶＤ、スパッタ、蒸着、無電解メッキ、電解メッキ、スピンコート、露光、現像、エッチング、レジスト剥離、ＣＭＰ，ＲＩＥ，ダイシングなど種々のものが挙げられる。さらに必要に応じて、上に挙げた加工や処理に付随した前処理や後工程として、水や各種の溶液、溶媒による洗浄と洗浄に伴う乾燥や、アニールやシンターのような加熱処理などが行われる。
【０００４】
近年では上に例示した様な基板に対する加工や処理の技術は、ウエハー上に微少なアクチュエーターや、光学素子などを作製するマイクロマシンや、マイクロマシンと電気回路を組み合わせた、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）と呼ばれる分野へ応用されている。基板に加えられる加工や処理の多くは、機械的な加工、化学的な処理などに単純に分類するのは困難であるが、基板に加えられる加工や処理の分類のいかんにかかわらず、基板に大きな熱的、力学的なストレスがかかりダメージを受ける場合や、基板単独では取り扱いが困難な場合に、対策として基板を支持基板へ貼りつける手法が用いられる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
基板を支持基板に固定する方法の具体例として、例えばシリコンウエハー上に作られたＩＣチップを個別に切り出す操作であるダイシングでは、粘着テープを用いる方法が知られている。最近では、ある種の有機物（以降、ウエハー保持剤という）が５０℃から３００℃程度の温度範囲で結晶が溶融する特性を持つことを利用する方法が提案されている。
【０００６】
上記のウエハー保持剤を用いる方法では、一般に、支持基板またはウエハーの接着面に数μｍから百μｍ程度の厚さでウエハー保持剤を塗布し、プレス面を室温以上に加熱きるできるホットプレス装置にセットする。その後、プレス面の温度を上昇させ、ウエハー保持剤の融点以上に加熱してウエハー保持剤を溶融させ、流動状態になったところで、ウエハーと支持基板を重ね合わせ、プレス面の温度を下げて冷却し、ウエハー保持剤を固化させて支持基板とウエハーを相互に貼り合わせる方法が用いられている。
【０００７】
この方法で用いられるホットプレスのプレス面は、通常アルミや鉄、銅など熱伝導率のよい材料で作られたプレートを備え、プレート内にニクロム線、シースヒーターなどの熱源、または、加熱された水やオイルを通す流路があり、プレートが室温より高い温度に維持されることにより、プレートに接しておかれた対象物に熱伝導で熱エネルギーを伝え、対象物を加熱することができるようになっている。
【０００８】
このような、粘着テープやウエハー保持剤は、基板に対し所要の一連の加工や処理を行う間の補強やハンドリングを容易にするために使用されるものであり、所要の加工や処理が終われば、基板を支持板より剥離し、必要に応じて洗浄を行い、製品に粘着テープやウエハー保持剤の残渣が残らないように配慮して使用される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−５１０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、ウエハー保持剤を用いる方法において、ホットプレートの温度を変化させてウエハー保持剤の溶融や固化をコントロールする方法では、ホットプレートの加熱や冷却に時間をとられスループットがあがらないという問題点がある。またホットプレートに加熱手段と冷却手段の両方を組み込むことになり、ホットプレートの構造が複雑になるうえ、冷却システムが必要となり装置そのものが大型化する。さらに、当然のことではあるが、基板のみならず、ホットプレート全体の温度を変化させるため貼り付けを行うたびに多くの熱エネルギーを捨てることになり、エネルギーのロスが発生するなどの問題点がある。
【００１１】
本発明の課題は、シンプルで小型でありながら、第１基板と、その第１基板を支持する第２基板とを保持剤を用いて短時間で貼り合わせることのできる基板貼り合わせ装置、及びそれを用いた基板貼り合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、基板に配置された保持剤に放射線を照射して溶融させるための放射線照射装置を備える基板貼り合わせ装置によって、容易に基板の貼り合わせを行うことができることを見出し、上記課題を解決できることを知るに至った。すなわち、本発明によれば、以下の基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法が提供される。
【００１３】
［１］  第１基板を保持する第１保持装置と、その第１保持装置と対向した位置に間隙を有して備えられ、前記第１基板と貼り合わされることが予定された第２基板を、前記第１保持装置に保持された前記第１基板と対向して保持する第２保持装置と、前記第１保持装置と前記第２保持装置との少なくとも一方の保持装置に組み込まれた、熱伝導により前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板の温度を室温以上に維持する基板加熱装置と、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の基板の対向面に配置された５０℃以上３００℃以下の融点を有する保持剤に、放射線を照射して前記保持剤を溶融させる放射線照射装置と、放射線によって前記保持剤が溶融された後に、前記第１保持装置と前記第２保持装置との少なくとも一方の保持装置を駆動させ、前記第１基板と前記第２基板とを前記保持剤により貼り合わせる保持装置駆動手段と、を備える基板貼り合わせ装置。
【００１４】
［２］  前記［１］に記載の基板貼り合わせ装置を用いて、前記保持剤の配置された前記基板を、前記基板加熱装置によって前記保持剤の軟化温度以上溶融温度未満の温度とした後に、前記放射線照射装置よって放射線を照射して前記保持剤を溶融させ、前記第１基板と前記第２基板とを前記保持剤により貼り合わせる基板貼り合わせ方法。
【００１５】
［３］  前記保持剤として、結晶性を有するものを用いる前記［２］に記載の基板貼り合わせ方法。
【００１６】
さらに、前記放射線照射装置は、前記第１保持装置と前記第２保持装置との間隙に駆動可能な照射装置駆動手段を備え、前記放射線照射装置を、前記第１保持装置と前記第２保持装置との間隙に移動した後に、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の前記対向面に配置された前記保持剤を溶融させ、前記保持剤の溶融後に、前記照射装置駆動手段によって前記放射線照射装置を退避させて、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせるように構成することもできる。そして、前記放射線照射装置の移動方向が、前記保持装置の移動方向と直交するように構成することができる。
【００１７】
一方、前記放射線照射装置は、前記第１保持装置と前記第２保持装置との間隙外に備えられており、前記保持剤を配置された前記基板の前記対向面に斜め方向から放射線を照射するように構成することもできる。
【００１８】
或いは、前記放射線照射装置は、前記第１保持装置及び前記第２保持装置の少なくとも一方の前記保持装置内に備えられ、前記保持剤が配置された前記基板の前記対向面とは反対側の面へ放射線を照射するように構成することもできる。
【００１９】
そして、前記保持装置は、減圧による吸着力にて前記基板を保持するバキュームチャックもしくは静電チャックを備えるように構成することもできる。
【００２０】
さらに、上記基板貼り合わせ方法は、前記保持剤の配置された前記基板を、前記基板加熱装置によって前記保持剤の溶融温度よりも１０〜１００℃低い温度とした後に、前記放射線照射装置よって放射線を照射して前記保持剤を溶融させ、前記第１基板と前記第２基板とを前記保持剤により貼り合わせるようすることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の基板貼り合わせ装置によれば、放射線によって保持剤を溶融させて第１基板と第２基板を貼り合わせるため、短時間に貼り合わせ工程を行うことができる。また、基板加熱装置によって基板を保持剤の軟化温度以上溶融温度未満の温度とした後に、放射線照射装置よって放射線を照射して保持剤を溶融させることにより、熱膨張等による不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【００２３】
（実施形態１）
図１に本発明の基板貼り合わせ装置１の実施形態１を示す。ここでは、貼り合わせる基板として、比較的よく知られているシリコンウエハー（以下、単にウエハーと記すことがある。）を用い、また、種々の保持剤が利用できる中で、シリコンウエハーに最適な保持剤を使用していることを示すために保持剤を「ウエハー保持剤」と記す場合があるが、これは説明を容易にするためであり、本発明の範囲を限定するものではない。基板貼り合わせ装置１は、第１基板であるウエハー４を保持する第１保持装置１０と、第１基板と貼り合わされることが予定された第２基板である支持基板６を、第１保持装置１０に保持された第１基板（ウエハー４）と対向して保持する第２保持装置２０と、を備える。そして、第１保持装置１０と第２保持装置２０とは、対向して間隙を有して備えられている。
【００２４】
また、基板貼り合わせ装置１は、第１基板と第２基板とを貼り合わせるためのウエハー保持剤７を、放射線を照射して溶融させる放射線照射装置３１を備える。この放射線照射装置３１は、アーム３２の先端部に備えられ、アーム３２によって、第１保持装置１０と第２保持装置２０との間隙の内外に移動可能に構成されている。この放射線照射装置の目的は、保持剤や、保持剤を塗布した第２基板に機械的に接触することなく保持剤を加熱、溶融することにあり、放射する放射線の種類、波長などは、主として保持剤の特性に合わせて選択されるべきものである。例えば、保持剤に結晶性の有機物を用いる場合には、多くの場合、赤外線照射装置を用いるのが好ましい。また、放射線照射装置は熱容量の大きな金属板を必要としないため、ホットプレートに比べ小さなエネルギーで加熱でき、かつ、迅速に冷却ができるといった利点を有する。
【００２５】
さらに、第２保持装置２０には、放射線によってウエハー保持剤７が溶融された後に、第２保持装置２０を駆動して、第１基板と支持基板６とをウエハー保持剤７により貼り合わせる保持装置駆動手段としてのモータ２８が備えられている。
【００２６】
第１保持装置１０は、アッパープレート１１に、断熱材１５を挟んでプレスヒーター１２が接続された構成とされている。プレスヒーター１２は、その下面が減圧により基板を吸着して保持するためのバキュームチャック１３となっており、内部には、基板を加熱するための加熱装置としてシースヒーター１４を備える。プレスヒーター１２は、室温〜３００℃程度の範囲で所要の温度に維持することが可能になっている。この第１基板の保持機構には、他に静電チャックなどを用いることもできる。
【００２７】
第２保持装置２０も第１保持装置１０と同様に、ローワプレート２１に、断熱材２５を挟んでプレスヒーター２２が接続された構成とされている。プレスヒーター２２は、その上面が減圧により基板を吸着して保持するためのバキュームチャック２３とされ、内部には、基板を加熱するための加熱装置としてシースヒーター２４を備える。プレスヒーター２２は、室温〜３００℃程度の範囲で所要の温度に維持することが可能になっている。この第２基板の保持機構には、他に静電チャックなどを用いることもできる。
【００２８】
プレスヒーター１２及びプレスヒーター２２は、上下で一組となっているプレス装置のプレス面であり、第２保持装置２０が上下方向に移動することによりプレスを閉じ、第１基板であるウエハー４と、第２基板である支持基板６とを、相互に貼り合わせることが可能となっている。プレス（第１保持装置１０と第２保持装置２０）を閉じる際にはウエハー保持剤７は溶融した状態で流動性を持つため、過大なプレス圧は必要としないが、プレスの平行度および間隔は少なくともミクロン単位の精度で制御できるものが好ましい。本実施形態では、プレスにスペーサー２７を取り付けることでプレス間隔の精度を確保する方法を示している。また、ウエハー４と支持基板６を所定の位置関係で高精度に貼り合わせるためには、図示していないが、ウエハー４と支持基板６相互の位置関係を調整したうえでそれぞれプレスヒーター１２、もしくは、プレスヒーター２２にセットする機構を有するか、または、プレスヒーター１２もしくはプレスヒーター２２がプレス面内で前後左右および回転方向にスライドし、ウエハー４と支持基板６との相互の位置関係を調整する機能を有することが好ましい。
【００２９】
放射線照射装置３１は、アーム３２の先端に取り付けられ、アーム３２の操作により第１保持装置１０と第２保持装置２０との間隙内に進入、また間隙外に退避可能なように構成されている。第２保持装置２０は、上下方向に移動するように構成され、放射線照射装置３１の移動方向は、第２保持装置２０の移動方向と直交するように構成されている。本実施形態では、ウエハー保持剤７を溶融する際には、放射線照射装置３１を上下のプレスヒーター１２およびプレスヒーター２２の間に移動させ、下側のプレスヒーター２２上に置かれた支持基板６に塗布されたウエハー保持剤７に放射線を照射するように構成されている。また、プレス（第１保持装置１０と第二保持装置２０）を閉じウエハー４と支持基板６を重ね合わせるときは、放射線照射装置３１は、プレスの外に移動させるように構成されている。
【００３０】
第１保持装置１０に保持される第１基板としては、具体的には、シリコンウエハー、窒化シリコンウエハー、ガラスウエハー、セラミックウエハー、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板等の電子回路用基板が挙げられる。
【００３１】
第２保持装置２０に保持される第２基板としての支持基板６としては、第１基板と概略同サイズ、同形状であり、熱膨張の観点からウエハー４と同一材質であるものを選択するとよいが、ハンドリングや位置あわせなどのためにグリップや位置決め穴等の構造が必要なときなどは、必要に応じて第１基板より大きな基板や、第１基板とは異なる形状の基板を用いてもよく、また、材質についても、特に限定されるものではなく、第１基板に対して行われる加工や処理の条件に耐えるものであれば、セラミック、金属や樹脂材料を用いることも可能である。
【００３２】
ウエハー保持剤７としては、５０℃以上の固化温度を有し化学的に安定なものが好ましく、また、加工対象であるウエハーを過度に加熱しないためには、固化温度は３００℃以下であることが好ましい。この様な保持剤として種々の樹脂を用いることができることが知られている（例えば、特開２００５−１９１５５０号公報参照）。しかしながら、樹脂は温度による物性、特に粘性の変化が大きく、加工時に基板にかかる温度と力により基板と支持基板がずれる懸念があるため、結晶性をもつ材料がより好ましい。
【００３３】
このような結晶性をもつ材料、すなわち結晶性化合物としては、１，３，５−トリニトロベンゼン、２，３，６−トリニトロフェノール、２，４，５−トリニトロトルエン等のニトロ化合物なども挙げることができるが、取扱上の安全性が高く、溶融時の耐熱性に優れ、着色が少ないなどの観点から、Ｎ元素を含まないＣ，Ｈ，Ｏの元素のみからなる有機化合物が好ましい。例えば、脂環式化合物や、ステロイド骨格を持つ材料が好適に使用できる。具体的には、以下に例示するような芳香族化合物、脂肪族化合物および脂環式化合物などが挙げられる。
【００３４】
上記芳香族化合物としては、たとえば、９Ｈ−キサンテン、ベンゾフラン−３（２Ｈ）−オン、１，５−ジフェニル−２，４−ペンタジエン−１−オン、ジ−２−ナフチルエーテル、ｃｉｓ−１，８−テルピン、２，３−ジメチルナフタレン、１，２−ナフタレンジオール、ジ−１−ナフチルメタン、ビフェニル−２，２’−ジオール、ジ−１−ナフチルエーテル、ビス（ジフェニルメチル）エーテル、９，１０−ジヒドロアントラセン、２，３，５，６−テトラメチル−ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジメチルナフタレン、シリンガアルデヒド、バニリルアルコール、１，３−ジフェニルイソベンゾフラン、２，３’−ジヒドロキシベンゾフェノン、イソヒドロベンゾイン、４，４’−ジメチルビフェニル、１，３−ナフタレンジオール、４−フェナントロール、３，３−ジフェニルフタリド、ペンタメチルフェノール、ヘキサエチルベンゼン、３，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンズアルデヒド、ｐ−ヒドロキシベンゾフェノン、４，５，９，１０−テトラヒドロピレン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、ヘマトキシリン、２−イソプロピル−５−メチルヒドロキノン、１，９−ジフェニル−１，３，６，８−ノナテトラエン−５−オン、９−フェニルフルオレン、１，４，５−ナフタレントリオール、１−アントロール、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、ガルビノキシル、ピレン、９−フェニルアントラセン、トリフェニルメタノール、１，１’−ビナフチル、ｍ−キシレン−２，４，６−トリオール、４，４’−メチレンジフェノール、ヘキサメチルベンゼン、ジベンゾ−１８−クラウン−６、ジフェノキノン、ビフェニル−４−オール、１Ｈ−フェナレン、１０−ヒドロキシアントロン、フラボノール、ベンゾアントロン、９Ｈ−キサンテン−９−オン、テトラフェニルフラン、２−メチルアントラキノン、４−ヒドロキシ−１−ナフトアルデヒド、１，７−ナフタレンジオール、２，５−ジエトキシ−ｐ−ベンゾキノン、クルクミン、２，２’−ビナフチル、１，８−ジヒドロキシアントラキノン、１，４−ナフタレンジオール、１−ヒドロキシアントラキノン、３，４−ジヒドロキシアントロン、ｐ−テルフェニル、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、アントラセン、２，４，６−トリヒドロキシアセトフェノン、１，８−アントラセンジオール、テトラフェニルエチレン、１，７−ジヒドロキシ−９−キサンテノン、２，７−ジメチルアントラセン、エピカテキン、ナリンゲニン、２−アントロール、１，５−ナフタレンジオール、ベンジリデンフタリド、２−フェニルナフタレン、ｃｉｓ−デカヒドロ−２−ナフトール（ｃｉｓｏｉｄ）、（２Ｒ，３Ｒ）−２，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン、ｔｒａｎｓ−１，２−ジベンゾイルエチレン、ｔｒａｎｓ−１，４−ジフェニル−２−ブテン−１，４−ジオン、ビス（２−ヒドロキシエチル）テレフタラート、フルオランテン、ビフェニレン、イソバニリン、フルオレン、９−アントロール、ｐ−フェニレンジアセタート、ｔｒａｎｓ−スチルベン、ビフェニル−３，３’−ジオール、２，５−ジヒドロキシベンゾフェノン、ピノールヒドラート、ベンゾイン、ヒドロベンゾイン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、１，８−ナフタレンジオール、１，２−ナフトキノン、２，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、５−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、１−フェナントロール、アントロン、９−フルオレノール、トリフェニルホスフィンオキシド、ベンゾ［ａ］アントラセン、１，２−アントラセンジオール、２，３−ナフタレンジオール、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン、ジ−２−ナフチルケトン、３，３’−ジヒドロキシベンゾフェノン、アルブチン、１，２，３，５−ベンゼンテトラオール、ジフェニルキノメタン、２−フェナントロール、２，３，４−トリヒドロキシアセトフェノン、カプサンチン、１，３，５−トリフェニルベンゼン、３，４，５−トリヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾ［ａ］ピレン、トリフェニルメチルペルオキシド、ヘキセストロール、１，１，２，２−テトラフェニル−１，２−エタンジオール、１，８−ジヒドロキシ−３−メチルアントラキノン、ショウノウキノン、２，２’，５，６’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、エスクリン、３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，４，５−トリヒドロキシアセトフェノン、９，１０−フェナントレンキノン、１，１，２，２−テトラフェニルエタン、ルチン、（−）−ヘスペレチン、２，３’，４，４’，６−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、７−ヒドロキシクマリン、ｄｌ−ヘスペレチン、ニンヒドリン、トリプチセン、フルオレシン、クリセン、ジエチルスチルベストロール、ジベンゾ［ａ，ｈ］アントラセン、ペンタセン、１，６−ジヒドロキシアントラキノン、３，４’，５，７−テトラヒドロキシフラボン、２，６−アントラセンジオール、ゲニステインなどが挙げられる。
【００３５】
上記脂肪族化合物としては、たとえば、リビトール、Ｄ−アラビトール、フリル、γ−カロテン、β−カロテン、カンタリジン、ペンタエリトリトール、ｔｒａｎｓ，ｔｒａｎｓ−１，４−ジアセトキシブタジエン、Ｄ−グルシトール、Ｄ−マンニトール、イドース、デカナール、α−カロテン、２，４，６−トリメチルフロログルシノール、ガラクチトール、エキリン、エキレニン、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロベンタンジオール、マノオール、１−ヘプタデカノール、１−オクタデカノール、１−イコサノール、ジヒドロキシアセトン、γ−テルピネオール、１−ヘキサコサノール、１−ヘントリアコンタノール、ステアロンなどが挙げられる。
【００３６】
上記脂環式化合物としては、たとえば、コプロスタノール、チモステロール、エルゴカルシフェロール、β−シトステロール、ラノステロール、１１−デオキシコルチコステロン、コレスタノール、コレステロール、テストステロン、エルゴステロール、スチグマステロール、エストラジオール、コルチコステロン、エピコレスタノール、アンドロステロン、１７α−ヒドロキシ−１１−デオキシコルチコステロン、ギトキシゲニン、エピコプロスタノール、カルシフェロール、プロゲステロン、デヒドロエピアンドロステロン、７−デヒドロコレステロール、アグノステロール、１１−デヒドロコルチコステロン、プレドニソロン、ジギトキシゲニン、エストロン、β−エストラジオール、コルチソン、Ｄ−フルクトース（α形）、Ｄ−リキソース（α形）、Ｄ−リキソース（β形）、イソマルトース、Ｄ−タロース（β形）、Ｄ−タロース（α形）、Ｄ−アロース（β形）、Ｄ−マンノース（β形）、Ｄ−マンノース（α形）、Ｄ−キシロース（α形）、Ｄ−ガラクトース（β形）、Ｌ−フコース（α形）、Ｄ−グルコース（α形）、２−デオキシ−Ｄ−グルコース、マルトトリオース、Ｄ−ａｌｔｒｏ−ヘプツロース、Ｌ−アラビノース（ピラノースα形）、Ｄ−アラビノース、カフェストール、Ｌ−アラビノース（ピラノースβ形）、Ｄ−ガラクトース（α形）、リコペン、アウクビン、スクロース、フリーデリン、ｃｉｓ−１，３，５−シクロヘキサントリオール、Ｄ−イノシトール、ルテイン、ジオスゲニン、チゴゲニン、ゼアキサンチン、ｍｙｏ−イノシトール、セロビオース、ジベレリンＡ３、ヘマテイン、ベツリン、Ｄ−フルクトース（β形）、Ｄ−アルトロース（β形）、ジベンゾ−２４−クラウン−８、メチル−Ｄ−グルコピラノシド（β形）、Ｄ−ジギタロース、サリノマイシン、メチル−Ｄ−ガラクトピラノシド（α形）、α，α−トレハロース、ビキシン（全ｔｒａｎｓ形）、パラチノース、ｔｒａｎｓ−１，４−テルピン、Ｄ−キノボース（α形）、Ｄ−ｇｌｙｃｅｒｏ−Ｄ−ｇａｌａｃｔｏ−ヘプトース、Ｄ−フコース（α形）、Ｄ−グルコース（β形）、Ｄ−ｍａｎｎｏ−ヘプツロース、Ｄ−ｇｌｙｃｅｒｏ−Ｄ−ｇｌｕｃｏ−ヘプトース、ソホロース、サルササポゲニン、Ｌ−ソルボース、Ｄ−ａｌｔｒｏ−３−ヘプツロース、ツイスタン、（＋）−ボルネオール、イノシトール、（−）−イソボルネオール、Ｌ−アラビノース（フラノース形）、Ｌ−ガラクトース（α形）、α−サントニン、メチル−Ｄ−ガラクトピラノシド（β形）、シクロペンタデカノン、δ−バレロラクトン、ｃｉｓ−２−メチルシクロヘキサノール、下記化学式（１）〜（８）で表される化合物などが挙げられる。
【００３７】
【化１】
2008251572.tif 000003
【００３８】
上記化合物の中では、タブレット加工性の観点から、コレステロール、コプロスタノール、チモステロール、エルゴカルシフェロール、β−シトステロール、ラノステロール、１１−デオキシコルチコステロン、コレスタノール、テストステロン、エルゴステロール、スチグマステロール、エストラジオール、コルチコステロン、エピコレスタノール、アンドロステロン、１７α−ヒドロキシ−１１−デオキシコルチコステロン、ギトキシゲニン、エピコプロスタノール、カルシフェロール、プロゲステロン、デヒドロエピアンドロステロン、７−デヒドロコレステロール、アグノステロール、１１−デヒドロコルチコステロン、プレドニソロン、ジギトキシゲニン、エストロン、β−エストラジオール、コルチソンおよび上記化学式（１）〜（８）で表される化合物などのステロイド骨格を有する化合物、ｔｒａｎｓ‐１，２−シクロベンタンジオール、マノオール、１−ヘプタデカノール、１−オクタデカノール、１−イコサノール、γ−テルピネオール、１−ヘキサコサノール、１−ヘントリアコンタノールなどの水酸基含有化合物およびこれらの誘導体が特に好ましい。ただし、エステル誘導体は、融点が低く、熱分解したときに酸性となって接着面を浸食する可能性があるなどの理由から好ましくない。
【００３９】
上記結晶性化合物は、単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。上記結晶性化合物は、接着剤組成物中における含有量が７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、特に好ましくは９０重量％以上となるように用いられる。含有量が上記範囲よりも低いと、溶融温度がシャープにならず、また溶融粘度も高くなることがある。
【００４０】
次に、図１の実施形態に示す基板貼り合わせ装置１によるウエハー４と支持基板６との貼り合わせ工程を図２を用いて説明する。
【００４１】
待機時には、プレス（第１保持装置１０と第２保持装置２０）は開いており、プレスヒーター１２およびプレスヒーター２２は所定の温度に維持された状態となっている。放射線放射装置３１は、通常、プレスの外にある。
【００４２】
まずウエハー４と支持基板６のセットを行う。プレスが閉じたときに、支持基板６とウエハー４が正確に重なるように位置を合わせ、上側のプレスヒーター１２にウエハー４、放射線が照射できる下側のプレスヒーター２２にウエハー保持剤７を塗布した支持基板６を吸着させる。
【００４３】
ウエハー保持剤７としては、５０℃以上の融点を有し、結晶性を有するものを使用するとよい。そして、ウエハー保持剤７を塗布した支持基板６を基板加熱装置である下側のプレスヒーター２２にてウエハー保持剤７の軟化温度以上溶融温度未満の温度とする。このとき、さらに好ましくは、ウエハー保持剤７の溶融温度よりも１０〜１００℃程度低い温度とするとよい。
【００４４】
次に、ウエハー保持剤７を溶融する。具体的には、アーム３２を操作して放射線照射装置３１を上側のプレスヒーター１２および下側のプレスヒーター２２の間に移動させ、支持基板６に放射線を照射する。これにより、支持基板６に塗布されたウエハー保持剤７の温度はプレスヒーター２２の温度より高くなり、通常は十数秒から数十秒程度、早いときで数秒から長くとも数百秒程度の時間で融点以上の温度に達し、ウエハー保持剤７が溶融する。ウエハー保持剤７が溶融したのち、放射線の照射をやめ、アーム３２の操作により放射線照射装置３１をプレスの外に移動させる。
【００４５】
続いて、プレスを閉じ、ウエハー４と支持基板６を重ね合わせ、ウエハー４と支持基板６との貼り合わせを行う。このとき、ウエハー４と支持基板６の平行度および間隔を精度よくコントロールすることが好ましい。
【００４６】
プレスヒーター１２およびプレスヒーター２２はウエハー保持剤７の融点より低い温度に保たれているので、ウエハー保持剤７の温度は速やかに低下し、数十秒から数百秒程度の時間で固化する。これによりウエハー４と支持基板６は相互に貼り付けられる。
【００４７】
プレスを開き、貼り合わせの完了したウエハー４と支持基板６をプレスから取りだす。貼り合わせの完了したウエハー４と支持基板６を取り出した後、装置は待機状態となる。
【００４８】
ここでは、支持基板６にウエハー保持剤７が塗布されているとして説明を行ったが、ウエハー４にウエハー保持剤７を塗布してもよい。例えばウエハー４に大きな凹凸がある場合は、凹凸を埋めるのに十分な量のウエハー保持剤７をウエハー４に塗布したほうが良好な結果が得られる。このときには、ウエハー４を放射線の照射できる側のプレスヒーターにセットすることになる。さらに、ウエハー保持剤７は必ずしも、均一な厚さに塗布されている必要はなく、ウエハー４または支持基板６の中央に盛り上げるように置いてもよい。
【００４９】
ウエハー保持剤７の層にクッション性が要求されるようなときには、ウエハー４と支持基板６両方にウエハー保持剤７を塗布し、貼り合わせたときのウエハー保持剤７層を数百μ程度に厚くすることも可能である。なお、ウエハー保持剤７をウエハー４と支持基板６の両方に塗布した場合であっても、ウエハー保持剤７を溶融するのはウエハー４または支持基板６のどちらか一方のみで十分である。このときには、当然のことながら、加熱溶融しないウエハー保持剤７の層は貼り合わされる領域全体にわたって十分な厚さ精度を持っている必要がある。
【００５０】
また、放射線を照射できるのは下側のプレスヒーター２２としているが、装置上、上側のプレスヒーター１２に照射する形式であっても、上下のプレスヒーターの一方を選択できる。また、上下のプレスヒーター両方に対して照射できる構造でとしてもよい。
【００５１】
ウエハー保持剤７を塗布したウエハー４または支持基板６を上側のプレスヒーター１２にセットし、ウエハー保持剤７を加熱溶融しても、通常、ウエハー保持剤７は数μ〜百μｍ程度の薄い層であるので、ウエハー４または支持基板６からウエハー保持剤７がたれ落ちる心配はない。
【００５２】
貼り合わせ工程の各段階に要する時間は、使用するウエハー保持剤の種類、ウエハーや支持基板の熱伝導性の良否などの影響を受けるため、一概に言うことはできないが、一般的には、以上のような構成の基板貼り合わせ装置１により、１組の貼り合わせを数分から十数分程度の時間で完了することができ、放射線ヒーターを用いない方法に比べ、工程の所要時間を著しく短縮することができる。他にも、基板貼り合わせ装置１は、ヒーターの温度を一定として使用することができるため、複雑な温度制御が不要である、また放射線により保持剤を溶融させるため、従来のホットプレートによる加熱のように冷却機を必要としない、ウエハー保持剤を溶融させ、流動性を持った状態で貼り合わせるため小さな圧力でプレス・貼り合わせが可能となる、さらに、貼り合わせ精度は機械精度で決定できるため再現性よく貼りあわせを実行できる、などの利点をあげることができる。
【００５３】
（実施形態２）
次に、図３及び図４を用いて実施形態２を説明する。上側のプレスヒーター１２または下側のプレスヒーター２２の一方を放射線照射装置３１を内蔵したプレスプレートとし、プレス機能と放射線照射機能を兼用させることもできる。しかしながら、ウエハー保持剤７の種類によっては、急冷したときに亀裂が入ったり、安定に貼りつかないなどの問題が生じる場合があるため、少なくとも一方のプレスヒーターは、温度を一定に保つことが容易なホットプレート方式として、ウエハー４と支持基板６を重ね合わせた後の温度管理を行うことが好ましい。
【００５４】
（実施形態３）
図５及び図６を用いて実施形態３を説明する。プレスの外側に放射線照射装置３１を保持したままウエハー保持剤７を塗布したウエハー４または支持基板６に放射線を照射できるように構成することもできる。このような構成を採用すると、放射線照射装置を移動させる手段が不要になると同時に複数の方向からウエハー保持剤７を塗布したウエハー４または支持基板６に放射線を照射し、より均一な加熱ができるように複数の放射線照射装置３１を設置することができる。
【００５５】
このようにして支持基板６に固定したウエハー４に対しては前述のような加工や処理を効率的に、高い歩留まりで行うことができる。所要の加工が終われば、ホットプレートで加熱しウエハー保持剤７を溶融させ、ウエハー４と支持基板６を剥がし、ウエハー４を所定の洗浄液で洗浄することで、目的とする、電子回路、微小な機械要素、これらの組み合わさったものを得ることができる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５７】
（実施例）
支持基板として８インチのシリコンウエハーに、１０μｍの厚さでウエハー保持剤を塗布したものを用意し、これに何も塗布していない８インチのシリコンウエハーを貼り合わせた。ウエハー保持剤は、融点が２４０℃のものを用いた。
【００５８】
基板貼り合わせ装置としては、アプライドパワージャパン製のホットプレス（上述の第１保持装置１０及び第２保持装置２０に相当）を用い、プレス荷重は５０ｋｇ、プレスヒーターは上下とも２１０℃に設定した。赤外線照射装置として出力が９００Ｗの赤外線ヒーターを用意し、プレスの横から照射する方法（上述の実施形態３に相当）を用いた。
【００５９】
支持基板を下側のプレスヒーター、シリコンウエハーを上側のプレスヒーターにセット後、赤外線ヒーターにより支持基板上のウエハー保持剤を加熱した。２０秒でウエハー保持剤が溶融したので、赤外線による加熱を止め、プレスを閉じた。このときの荷重はウエハー１ｃｍ２あたり３１Ｎであった。１５０秒プレスを閉じた状態に維持した後、プレスを開き、貼り合わせを行ったウエハーと支持基板を取り出した。ウエハーと支持基板は良好に貼り付けられていた。別途、同様な手順、条件で貼り付けを行った試験片でテストしたところ、ずり方向で測定した接着強度は４ｃｍ２の接着面積で１２０Ｎ以上あり、耐熱性は２１０℃あることが確認された。
【００６０】
（比較例１）
実施例と同じウエハー保持剤およびプレス装置を用いて行った。また、貼りつけを行うウエハー、支持基板も同じものを用意し、支持基板に１０μｍ厚でウエハー保持剤を塗布した。プレスヒーターは上下とも２５０℃に設定した。
【００６１】
支持基板を下側のプレスヒーターに、シリコンウエハーを上側のプレスヒーターにセット後、赤外線照射を行わずにプレスを閉じた。このときの荷重はウエハー１ｃｍ２あたり３１Ｎであった。１８０秒経過後、プレスヒーターの電源を切り冷却を開始した。ファンを用いてプレスヒーターに風を送りながら冷却した。２５分後、プレスヒーターが２１０℃に冷めたのでウエハーと支持基板を取り出したところ、良好に貼り付けられていた。
【００６２】
（比較例２）
プレスヒーターを２１０℃に設定して行ったこと、プレスを閉じている時間を３００秒としたこと以外は比較例１と同様に行った。この例ではウエハーと支持基板はまったく貼り付いておらず、支持基板を傾けただけで、ウエハーが滑り落ちた。
【００６３】
実施例のように、赤外線ヒーターにより支持基板上のウエハー保持剤を加熱すると、２０秒でウエハー保持剤が溶融し、１５０秒間プレスを閉じた状態に維持することにより、ウエハーと支持基板を貼り付けることができた。つまり、短時間で貼り付けを行うことができた。一方、比較例１のように赤外線照射を行わない場合には、プレスヒーターをウエハー保持剤の融点の２４０℃以上に昇温することにより、貼り付けは可能であるが、プレスを閉じた後に、プレスヒーターが冷却するまで２５分必要となった。また、比較例２のように、赤外線照射を行わない場合にプレスヒーターを融点以下の温度である２１０℃に設定すると、プレスを閉じている時間を長くしても、ウエハーと支持基板を貼り付けることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ウエハー等の基板を支えるために、その基板と支持基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ装置として利用することができる。本発明により、装置そのものにおいて、ホットプレートの温度制御が単純になり冷却機が不要となる、大きなプレス圧を要しないのでプレス機構そのものが小型化できるなどの利点があり、さらに、貼り合わせ工程の所要時間を著しく短縮することが可能となる。特に、シリコンウエハー、窒化シリコンウエハー、ガラスウエハー、セラミックウエハー、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板等の電子回路用基板と支持基板との貼り合わせ装置として好適である。
【００６５】
なお、本装置では、操作手順や、運転条件を見直すことにより、ホットメルトのような加熱溶融して接着を行う接着剤や、エポキシ系接着剤のような加熱により硬化反応を起こし接着を行う接着剤を用いた、恒久的な基板の貼り合わせを行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の基板貼り合わせ装置の実施形態１を示す模式図である。
【図２】貼り合わせ工程を説明する説明図である。
【図３】下側プレスヒーターに放射線照射装置を備える実施形態２を示す模式図である。
【図４】上側プレスヒーターに放射線照射装置を備える実施形態２を示す模式図である。
【図５】プレスの外側に放射線照射装置を備える実施形態３を示す模式図である。
【図６】プレスの外側に複数の放射線照射装置を備える実施形態３を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：基板貼り合せ装置、４：ウエハー、６：支持基板、７：ウエハー保持剤、１０：第１保持装置、１１：アッパープレート、１２：（上側）プレスヒーター、１３：（上側）バキュームチャック、１４：（上側）シースヒーター、１５：（上側）断熱材、２０：第２保持装置、２１：ローワプレート、２２：（下側）プレスヒーター、２３：（下側）バキュームチャック、２４：（下側）シースヒーター、２５：（下側）断熱材、２７：スペーサー、２８：モータ、２９：シャフト、３１：放射線照射装置、３２：アーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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