(57)【要約】【課題】半導体ウエハと補強用の支持基板との貼り合せ精度の向上を図ることのできる基板貼り合わせ方法およびこれを用いた装置を提供する。【解決手段】支持基板供給部３からロボットアームにより取り出した支持基板Ｗ２を第１アライメントステージ９で位置合せした後、保持部１２に移載して支持基板Ｗ２に両面接着シートＴ１を貼り付ける。両面接着シート付きの支持基板Ｗ２と、ウエハ供給部４のカセットＣ２から取り出したウエハＷ１とを基板貼合せ機構２０内で対向配備し、支持基板Ｗ２の非接着面を貼合せローラ４０で押圧しながら、両面接着シートＴ２の面をウエハＷ１に貼り合わせてゆく。【選択図】図１
2008066522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着シートを介して半導体ウエハと支持基板を貼り合わせる基板貼合せ方法において、
前記支持基板に接着シートを貼り付けた後に、この支持基板と前記半導体ウエハとを貼り合わせる
ことを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板貼合せ方法において、
支持基板への接着シートの貼り付けは、帯状の接着シートを支持基板に貼り付け、支持基板の外形に沿って切断手段により接着シートを切断して貼り付ける
ことを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板貼合せ方法において、
接着シート付きの前記支持基板と前記半導体ウエハとを基板貼合せ機構に搬送し、減圧状態で貼り合せる
ことを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板貼合せ方法において、
所定姿勢に保持された前記半導体ウエハまたは支持基板の一方に対向して他方を基板保持手段によって複数箇所で保持し、貼合せローラを他方の表面に移動させることで、接着シート付きの支持基板と半導体ウエハを貼り合せてゆくとともに、前記貼合せローラの移動に伴って前記保持手段を適時に貼合せローラの進路から後退移動させる
ことを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板貼合せ方法において、
接着シート付きの支持基板と半導体ウエハとを貼り合せる前に、洗浄手段により支持基板と半導体ウエハの少なくとも一方を洗浄する
ことを特徴とする基板貼合せ方法。
【請求項６】
半導体ウエハと支持基板を貼り合わせる基板貼合せ装置であって、
支持基板を載置保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルに保持された支持基板に向けて帯状の接着シートを供給する接着シート供給手段と、
供給された前記接着シートを前記支持基板に貼り付ける接着シート貼付け手段と、
前記支持基板に貼り付けられた接着シートを支持基板の外形に沿って切断する切断手段と、
切断後の不要な接着シートを剥離回収する剥離手段と、
接着シート付きの支持基板と前記半導体ウエハとを貼り合せる基板貼合せ機構と、
接着シート付きの支持基板と前記半導体ウエハを前記基板貼合せ機構に搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板貼合せ装置において、
前記基板貼合せ機構は、接着シート付きの支持基板または半導体ウエハの一方を載置保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルに載置保持された一方に対向させて他方を複数箇所で保持する基板保持手段と、
他方の非対向面上を移動させて支持基板と半導体ウエハを貼り合わせる貼合せローラと、
前記貼合せローラの移動に伴って前記基板保持手段を貼合せローラの進路から後退移動させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とする基板貼合せ装置
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板貼合せ装置において、
前記基板貼合せ機構を減圧室に収容してある
ことを特徴とする基板貼合せ装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の基板貼合せ装置において、
接着シート付きの支持基板および半導体ウエハを前記基板貼合せ機構に搬送する前に少なくとも一方を洗浄する洗浄手段を備えた
ことを特徴とする基板貼合せ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着シートを介して半導体ウエハと補強用の支持基板を貼り合わせる基板貼合せ方法およびこれを用いた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）はウエハ上に多数の素子を形成した後、バックグラインド工程でウエハ裏面を削り、その後、ダイシング工程で各素子に切り分けられている。しかし、近年では高密度実装の要求に伴いウエハ厚さが１００μｍから５０μｍ、更には２５μｍ程度にまで薄くする傾向にある。
【０００３】
このように薄くバックグラインドされたウエハは脆いのみならず、歪みが生じていることが多く、取扱い性が極めて悪くなっている。
【０００４】
そこで、接着シートを介してウエハにガラス板などの剛性を有する基板を貼り合せることでウエハを補強する手段が提案・実施されている。
【０００５】
具体的には、上面に粘着テープが予め貼付けられたウエハを保持台に載置固定し、このウエハの上方において、ガラス板などからなる基台（本発明における基板）を基台支持部の上端に傾斜姿勢で係止保持し、プレスローラを傾斜保持された基台の表面に移動させるとともに、その移動に応じて基台支持部を下降させることで、基台を半導体ウエハに貼り付けるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４９１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の基板貼合せ装置は、極薄化されたウエハに予め粘着テープを貼り付けて補強用の基板と貼り合わせているので、ウエハに粘着テープ貼り付けるときに外力が加わりウエハを破損させる恐れがある。
【０００８】
また、基板を貼り合せる前のウエハを粘着テープの貼付け工程や基板貼合せ工程など複数の工程にわたって搬送しなければならず、搬送工程でウエハが破損したり、塵埃が付着したりするなどの問題ある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、半導体ウエハを破損などさせることなく支持基板と精度よく貼り合せることのできる基板貼合せ方法およびこれを用いた装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上記目的を達成するために次のような手段をとる。
【００１１】
すなわち、第１の発明は、接着シートを介して半導体ウエハと支持基板を貼り合わせる基板貼合せ方法において、
前記支持基板に接着シートを貼り付けた後に、この支持基板と前記半導体ウエハとを貼り合わせることを特徴とする。
【００１２】
（作用・効果）  この方法によれば、支持基板側に予め接着シートが貼り付けられているので、半導体ウエハに接着シートを貼り付けるときの外力が加わることがない。換言すれば、半導体ウエハは、補強用の支持基板を貼り合せる直前まで、他の処理工程で扱われることがないので、搬送回数を減らし取り扱い時の破損を抑えることができる。同時に、半導体ウエハへの塵埃などの付着も抑えることができる。すなわち、支持基板と半導体ウエハの貼合せ精度を向上させることができるととともに、作業効率も向上させることができる。
【００１３】
なお、支持基板への接着シートの貼り付けは、例えば、帯状の接着シートを支持基板に貼り付け、支持基板の外形に沿って切断手段により接着シートを切断して貼り付ける（請求項２）。すなわち、この方法は、バックグラインドにより薄型加工された後の半導体ウエハに適用するのに好ましい。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明方法において、
接着シート付きの前記支持基板と前記半導体ウエハとを基板貼合せ機構に搬送し、減圧状態で貼り合せる
ことを特徴とする。
【００１５】
（作用・効果）  この方法によると、貼り合せ面に気泡をかみ込むことなく半導体ウエハと支持基板を貼り合せることができる。したがって、不良品の発生の少ない貼り合わせ処理が可能となる。
【００１６】
第４の発明は、第１ないし第３のいずれかに記載の基板貼合せ方法において、
所定姿勢に保持された前記半導体ウエハまたは支持基板の一方に対向して他方を基板保持手段によって複数箇所で保持し、貼合せローラを他方の表面に移動させることで、接着シート付きの支持基板と半導体ウエハを貼り合せてゆくとともに、前記貼合せローラの移動に伴って前記保持手段を適時に貼合せローラの進路から後退移動させる
ことを特徴とする。
【００１７】
（作用・効果）  この方法によると、貼合せ移動する貼合せローラが貼り合せる側の支持基板または半導体ウエハのいずれか保持箇所に近づくと、その保持手段を貼合せローラの進路から後退移動させることで、保持手段に邪魔されることなく貼合せローラを引き続き移動させることができ、最終的には全ての保持箇所における保持手段が貼合せローラの進路から後退移動する。したがって、半導体ウエハと同径、あるいは、半導体ウエハよりも小径の支持基板を保持して貼り合せることが可能となり、支持基板を半導体ウエハからはみ出すことなく貼り合せることができ、はみ出しのない状態で以降の処理を行うことができる。
【００１８】
第５の発明は、第１ないし第４のいずれかに記載の基板貼合せ方法において、
接着シート付きの支持基板と半導体ウエハとを貼り合せる前に、洗浄手段により支持基板と半導体ウエハの少なくとも一方を洗浄する
ことを特徴とする。
【００１９】
（作用・効果）  この方法によると、支持基板と半導体ウエハを貼り合せる直前で洗浄されるので、貼り合せ面に塵埃の付着のない状態で基板貼合せ機構に搬送することができる。すなわち、塵埃の影響による不良品の発生なしに、半導体ウエハと支持基板を精度よく貼り合わせることが可能となる。
【００２０】
第６の発明は、半導体ウエハと支持基板を貼り合わせる基板貼合せ装置であって、
支持基板を載置保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルに保持された支持基板に向けて帯状の接着シートを供給する接着シート供給手段と、
供給された前記接着シートを前記支持基板に貼り付ける接着シート貼付け手段と、
前記支持基板に貼り付けられた接着シートを支持基板の外形に沿って切断する切断手段と、
切断後の不要な接着シートを剥離回収する剥離手段と、
接着シート付きの支持基板と前記半導体ウエハとを貼り合せる基板貼合せ機構と、
接着シート付きの支持基板と前記半導体ウエハを前記基板貼合せ機構に搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
（作用・効果）  この構成によると、支持基板側に接着シートが貼り付けられた状態で、支持基板と半導体ウエハとを貼り居合わせることができる。すなわち、第1の方法を好適に実現することができる。
【００２２】
第７の発明は、第６の発明において
前記基板貼合せ機構は、接着シート付きの支持基板または半導体ウエハの一方を載置保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルに載置保持された一方に対向させて他方を複数箇所で保持する基板保持手段と、
他方の非対向面上を移動させて支持基板と半導体ウエハを貼り合わせる貼合せローラと、
前記貼合せローラの移動に伴って前記基板保持手段を貼合せローラの進路から後退移動させる駆動手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
（作用・効果）  この構成によると、貼合せローラが半導体ウエハまたは支持基板の一方の表面上を移動するに連れて、その一端から撓ませられながら他方上に貼り合わされてゆく。この場合、貼合せローラが一方の保持箇所に近づくとその部位の基板保持手段が貼合せローラの進路から後退移動されることで、基板保持手段に邪魔されることなく貼合せローラは引き続き移動することができる。最終的には全ての保持箇所における保持手段が貼合せローラの進路から後退移動されることになる。しがたって、第３の方法発明を好適に実現することができる。
【００２４】
なお、半導体ウエハと支持基板の貼り合せは、基板貼合せ装置を減圧室に収容した状態で行うことが好ましい（請求項８）。
【００２５】
第９の発明は、第６ないし第８のいずれかの発明において
接着シート付きの支持基板および半導体ウエハを前記基板貼合せ機構に搬送する前に少なくとも一方を洗浄する洗浄手段を備えた
ことを特徴とする。
【００２６】
（作用・効果）  この構成によると、貼り合せ面に気泡をかみ込むことなく半導体ウエハと支持基板を貼り合せることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
【００２８】
図１は本発明に係る基板貼合せ方法を実行する基板貼合せ装置の平面図、図２はその正面図である。
【００２９】
本実施例の基板貼合せ装置１は、図１に示すように、基台２の左右手前に、ガラス板やステンレス鋼などからなる半導体ウエハと略同形状の補強用基板としての支持基板Ｗ２が収納されたカセットＣ１が装填される支持基板供給部３（右側）、半導体ウエハＷ１（以下、単に「ウエハＷ１」という）が収容されたカセットＣ２が装填されるウエハ供給部４（中央寄り）、支持基板Ｗ２の貼り合わされたウエハＷ１を回収するウエハ回収部５（左側）とが配備されている。この支持基板供給部３とウエハ供給部４の間には、ロボットアーム６を備えた第１搬送機構７と、搬送ベルトにより支持基板Ｗ２を水平搬送する第２搬送機構８が配備されている。また、基台２の右側奥には第１アライメントステージ９が配備され、その上方には支持基板Ｗ２に向けて両面接着シートＴ１を支持基板Ｗ２に供給する接着シート供給部１０が配備されている。また、接着シート供給部１０の右斜め下には接着シート供給部１０から供給されたセパレータ付きの両面接着テープＴ１からセパレータＳのみを回収するセパレータ回収部１１が配備されている。アライメントステージ９の左横には支持基板Ｗ２を載置保持する保持部１２と、この保持部１２に保持された支持基板Ｗ２に両面接着シートＴ１を貼り付けるシート貼付機構１３と、支持基板Ｗ２に両面接着シートＴを貼り付けた後の不要なシートＴ２を剥離するシート剥離機構１４とが配備され、その上方には支持基板Ｗ２に貼り付けられた両面接着シートＴ１を支持基板Ｗ２の外形に沿って切断するカッターユニット１５が配備されている。また、その左側上方には、不要なシートＴ２を回収するシート回収部１６が配備されている。また、シート貼付機構１３の左横には、ロボットアーム１７を備えた第３搬送機構１８が配備されており、その左横に第２アライメントステージ１９が配備されている。さらに、その左側奥には、ウエハＷ１と支持基板Ｗ２を貼り合せる基板貼合せ機構２０が配備されている。以下、各構成について具体的に説明する。
【００３０】
支持基板供給部３、ウエハ供給部４、およびウエハ回収部５は、昇降可能なカセット台を備えている。各カセット台に収容されたカセットＣ１〜Ｃ３は、それぞれに支持基板Ｗ２、ウエハＷ１、および支持基板付きウエハＷ１を多段に収納して載置されるようになっている。このとき、カセットＣ２、Ｃ３内では、ウエハＷ１はパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。
【００３１】
第１搬送機構７および第３搬送機構１８は、ロボットアーム６、１７を備えるとともに、図示しない駆動機構によって旋回するように構成されている。
【００３２】
ロボットアーム６、１７は、図２に示すように、その先端に馬蹄形をした基板保持部２１、２２を備えている。この基板保持部２１には図示しない吸着孔が設けられており、カセットＣ１、Ｃ２に収容された支持基板Ｗ２およびウエハＷ１を裏面から真空吸着するようになっている。なお、基板保持部２１の形状は馬蹄形に限定されるものではなく、矩形や円形などであってもよい。
【００３３】
つまり、ロボットアーム６は、カセットＣ１に多段に収納された支持基板Ｗ同士の間隙を基板保持部２１が進退して支持基板Ｗ２を裏面から吸着保持するとともに、吸着保持した支持基板Ｗ２を後述する第１アライメントステージ９、保持部１２、および第２搬送機構８の順に搬送する。
【００３４】
また、ロボットアーム１７は、第２搬送機構８によって搬送されてくる両面接着シート付きの支持基板を第２アライメントステージ１９、基板貼合せ機構２０の順に搬送するとともに、カセットＣ２に多段に収納されたウエハＷ同士の間隙を基板保持部２２が進退してウエハＷ１を裏面から吸着保持するとともに、吸着保持したウエハＷ１を後述する第２アライメントステージ１９、基板貼合せ機構２０の順に搬送し、さらに、基板貼合せ機構２０で支持基板Ｗ２の貼り合わされたウエハＷ１をカセットＣ３に搬送する。
【００３５】
第２搬送機構８は、搬送ローラまたは無端ベルトによって構成されたコンベア式の搬送機構であり、ロボットアーム６によって移載された両面接着シート付きの支持基板Ｗ２をロボットアーム１７に受け渡し可能な位置に水平搬送する。
【００３６】
なお、第１搬送機構７、第２搬送機構８、および第３搬送機構１８は、本発明の搬送手段に相当する。
【００３７】
第１アライメントステージ９は、載置された円形の支持基板Ｗ２の中心位置を決定する。例えば、位置決めピンや一対の係止爪やＣＣＤカメラなどを利用した画像認識処理によって中心位置を決定する。
【００３８】
第２アライメントステージ１９は、支持基板Ｗ２に対しては、第１アライメントステージ９と同様に支持基板Ｗの中心位置を一対の係止爪７５で挟み込んで決定し、ウエハＷ１については、載置されたウエハＷ１をオリエンテーションフラットなどに基づいて位置合せを行う。
【００３９】
保持部１２は、図６に示すように、中央で昇降する吸着パットによって支持基板Ｗ２を受け取り、支持基板Ｗ２の裏面と全体と面接触して支持基板Ｗ２を吸着保持するチャックテーブル２３が備えられている。なお、チャックテーブル２３は、本発明の保持テーブルに相当する。
【００４０】
接着シート供給部１０は、ボビン２４に加熱膨張により接着力の低下する両面接着シートＴ１がセパレータＳ付きで巻回きされており、このボビン２４から繰り出されたセパレータＳつきの接着シートＴ１をガイドローラ２５群に巻回案内する。なお、接着シート供給部１０は装置本体の縦壁に軸支されブレーキ機構などを介して回転規制されている。なお、接着シート供給部１０は、本発明の接着シート供給手段に相当する。
【００４１】
セパレータ回収部１１は、縦壁に回収ボビン２６が軸支されており、モータなどの駆動機構に連動連結されている。
【００４２】
シート貼付機構１３は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには貼付けローラ２７が回転可能に軸支されている。つまり、貼付けローラ２７が両面接着シートＴ１の表面を押圧して転動しながら支持基板Ｗ２の表面に両面接着シートＴ１を貼り付けてゆく。なお、シート貼付機構１３は、本発明の接着シート貼付け手段に相当する。
【００４３】
カッターユニット１５は、図示しない昇降機構により待機位置と、両面接着シートを切断する作用位置とにわたって昇降移動するとともに、支持基板Ｗ２の外形に沿ってカッタ刃を旋回走査させて両面接着シートを支持基板形状に切断する。なお、カッターユニット１５は、本発明の切断手段に相当する。
【００４４】
シート剥離機構１４は、そのフレームがテープ走行方向にスライド可能となるように装置本体のレールに把持され、図示しないモータなどの駆動部を介して連動連結されている。また、フレームには剥離ローラ２８が回転可能に軸支されているとともに、この剥離ローラ２８が図示しないシリンダなどによって上下揺動駆動するようになっている。剥離ローラ２８は切断された後の不要な接着シートＴ２を支持基板Ｗ２から剥離する。なお、シート剥離機構１６は、本発明の剥離手段に相当する。
【００４５】
シート回収部１６は、基台２の縦壁に回収ボビン２９が軸支され、モータなどの駆動部に連動連結されている。つまり、テープ供給部１１から所定量の両面接着シートＴ１が繰り出されてウエハＷ上に供給されるとともに、駆動部が作動することにより接着シートＴ１を切断後の不要なテープＴ２が回収ボビン３２に巻き取られるようになっている。
【００４６】
ウエハ回収部４は、昇降可能なカセット台を備え、このカセット台にカセットＣ２が載置されるようになっている。このカセットＣ２には、表面に両面接着シートＴ１の貼り付けられたウエハＷ１が多段に収納されるようになっている。このとき、ウエハＷ１はパターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。
【００４７】
基板貼合せ機構２０は、図４に示すように、基台２の上が設けられ、開閉可能な減圧室３６の内部に設けた構造となっている。
【００４８】
また、図３に示すように、ウエハＷ１を水平に載置して保持する真空吸着式の保持テーブル３７と、支持基板Ｗ２の周縁を３箇所で係止保持する左右一対の側部係止爪３８と中央係止爪３９と、左右水平に支架されて前後に移動する貼合せローラ４０と、これらの駆動手段とから構成されており、以下に核構成の具体的な構造について説明する。なお、基板貼合せ機構２０は、本発明の基板貼合せ機構に相当する。
【００４９】
側部係止爪３８は、ホルダ４１に脱着可能にボルト締め連結されており、その先端部に、支持基板Ｗ２の周縁における左右対向箇所を下方から受止め係止する部分円弧状の係止部３８ａが段違い状に備えられている。そして、この係止部３８ａは、基板中心を通る左右の対角位置から貼合せ始端側（図３では下方側）に周方向所定範囲に亘って形成されている。
【００５０】
ホルダ４１自体は、図５に示すように、平面視点において、基板中心を通る水平横軸心ｘ１を支点にして揺動可能に軸受けブラケット４２に軸支されており、かつ、軸受けブラケット４２に支承された支軸４３が、電磁弁４４を介してエアー駆動されるロータリアクチュエータ４５に連結されている。ここで、ホルダ４１は、水平姿勢から前下がり側でのみ揺動可能となっており、電磁弁１４が図示のように中立位置ｎにある状態では、ロータリアクチュエータ４５は自由に回動可能である。また、電磁弁１４が第１位置Ｐ１に切換えられると、ロータリアクチュエータ１５がホルダ１１を前上がり方向に駆動することで、ホルダ１１およびこれに取付けられた側部係止爪３８が前上がり方向への揺動限界である水平姿勢に強制保持されるようになっている。
【００５１】
図３および図４に戻り、左右の側部係止爪３８のホルダ４１を軸支した軸受けブラケット４２およびロータリアクチュエータ４５は支持台４６に装備されるとともに、支持台４６はエアーシリンダあるいはパルスモータでネジ送り駆動される直線横駆動機構４７によって水平に横移動可能に構成されている。つまり、左右の側部係止爪４８は、基板保持位置と基板外方に後退した退避位置との間で往復移動できるようになっている。
【００５２】
さらに、直線横駆動機構４７自体は、基台上に立設されたレール４８に沿って昇降可能な昇降台４９に装備されており、パルスモータ５０を用いて昇降台４９をネジ送り昇降することで、左右の側部係止爪８をそれぞれ任意に昇降することができるよう構成されている。
【００５３】
また、中央係止爪３９も、図５に示すように、ホルダ５１に脱着可能にボルト締め連結されており、その先端部に、支持基板Ｗ２における貼合せ終端側の端縁を周方向所定範囲に亘って下方から受止め係止する部分円弧状の係止部３９ａが段違い状に備えられている。
【００５４】
ホルダ５１自体は、平面視点において、水平横軸心ｘ２を支点にして揺動可能に軸受けブラケット５２に軸支されており、かつ、軸受けブラケット５２に支承された支軸５３が、電磁弁５４を介してエアー駆動されるロータリアクチュエータ５５に連結されている。ここで、ホルダ５１は、水平姿勢から前下がり側でのみ揺動可能となっている。また、電磁弁５４が図示のように中立位置ｎにある状態では、ロータリアクチュエータ５５は自由に回動可能であり、電磁弁５４が第１位置ｐ１に切換えられると、ロータリアクチュエータ５５がホルダ５１を前上がり方向に駆動することで、ホルダ５１およびこれに取付けられた中央係止爪３９が前上がり方向への揺動限界である水平姿勢に保持されるようになっている。
【００５５】
また、中央係止爪３９のホルダ５１を軸支した軸受けブラケット５２およびロータリアクチュエータ５５も支持台５６に装備されるとともに、支持台５６はエアーシリンダあるいはステッピングモータでネジ送り駆動される図示されていない直線前後駆動機構によって前後移動可能に構成されている。つまり、中央係止爪３９は、基板保持位置と基板外方に後退した退避位置との間で往復移動できるようになっている。
【００５６】
さらに、この直線前後駆動機構自体は、図４に示すように、台枠３４上に立設されたレール５７に沿って昇降可能な昇降台５８に装備されており、パルスモータ５９を用いて昇降台５８をネジ送り昇降することで、中央係止爪３９を任意に昇降することができるよう構成されている。
【００５７】
減圧室３６は、図３および図４に示すように、基台上に設けられた略円筒状の固定周壁６０と、この固定周壁６０に図示しないヒンジを介して上下に揺動開閉可能に装着されたカバーケース６１とから構成されており、図示されていない真空ポンプを作動させることで室内を減圧することが可能となっている。なお、固定周壁３０の上端全周には、閉じられたカバーケース６１の下端全周に密着して室内の機密を保つためのシール６２が装着されている。さらに、扁平面を有する側面にはスライド開閉するシャッタ７４が設けられている。つまり、ロボットアーム１７によって吸着保持されたウエハＷ１および支持基板Ｗ２をシャッタ開口から内部に搬入させて、それぞれを保持テーブル３７と各係止爪３８、３９に載置保持させる。
【００５８】
貼合せローラ４０は、カバーケース６１の内部に前後移動ならびに昇降可能に装着されている。つまり、カバーケース６１には、４本のガイド軸６３を介して上下スライド自在かつ、エアーシリンダ６４によって駆動昇降される昇降枠６５が装着されている。つまり、貼合せローラ４０は、昇降枠６５に前後水平に支架された左右一対のガイド軸６６に沿って前後移動可能に可動台６７が装着され、この可動台６７の下面に脱着自在にボル締め連結されたホルダ６８に貼合せローラ４０が左右水平に支承されている。
【００５９】
ここで、昇降枠６５の左右には、モータ７０によって回転駆動されるノンスリップ型のベルト７１が前後水平に巻き掛け装備されるとともに、このベルト７１に可動台６７が連結されており、ベルト７１を正逆回動させて可動台３７を前後水平に駆動移動することで、貼合せローラ４０を水平に前後移動させるよう構成されている。
【００６０】
また、貼合せローラ４０のホルダ６８には、この貼合せローラ４０を駆動するモータ７２が装備されており、貼合せローラ４０を前後方向に移動させながら自転駆動するようになっている。
【００６１】
次に、上記実施例装置を用いてウエハＷ１に支持基板Ｗ２を貼り付ける一巡の動作につてい図を参照しながら説明する。
【００６２】
各カセットＣ１〜Ｃ３の装填や両面接着シートＴ１のセットなどの初期設定が完了すると、装置の作動を実行する。先ず、第１搬送機構７が旋回し、この機構に備わったロボットアーム６の基板保持部２１がカセットＣ１内の支持基板同士の隙間に挿入される。ロボットアーム６は、その基板保持部２１で支持基板Ｗ２を裏面から吸着保持して取り出し、支持基板Ｗ２を第１アライメントステージ９に移載する。
【００６３】
第１アライメントステージ９に載置された支持基板Ｗ２は、中心位置の決定に基づいて位置合せが行なわれる。位置合せ後、支持基板Ｗ２はロボットアーム６によって裏面を吸着保持されてチャックテーブル２３に移載される。
【００６４】
チャックテーブル２３に載置された支持基板Ｗ２は、位置合せが行なわれ、吸着保持される。このとき、図６に示すように、シート貼付機構１３とシート剥離機構１４とは左側の初期位置に、およびカッターユニット１５は上方の待機位置にそれぞれ位置する。
【００６５】
支持基板Ｗ２の位置合せが終了すると、図７に示すように、シート貼付機構１３の貼付けローラ２７が両面接着シートＴ１の表面を押圧しながら、シート走行方向とは逆方向（図７では左から右）に転動し、支持基板Ｗ２の表面全体に均一に両面接着シートＴ１を貼り付ける。
【００６６】
シート貼付機構１３が終了位置に達すると、図８に示すように、カッターユニット１５が切断作用位置に降下し、刃先が両面接着シートＴ１に突き刺さり貫通する。刃先が支持基板Ｗ２の周縁に沿って旋回移動することにより、両面接着シートＴ１を略支持基板形状に切断する。
【００６７】
両面接着シートＴ１を切断した後、カッターユニット１５は、図９に示すように、上昇して待機位置に戻る。
【００６８】
次に、シート剥離機構１４が、支持基板上をシート走行方向とは逆方向（図９では左から右）に移動しながら支持基板Ｗ２上で切断された不要なシートＴ２を巻き上げて剥離する。
【００６９】
シート剥離機構１４が剥離作業の終了位置に達すると、シート剥離機構１４とシート貼付機構１３とがシート走行方向に移動して、図４に示す初期位置に復帰する。このとき、不要なシートＴ２が回収ボビン２９に巻き取られるとともに、一定量の両面接着シートＴ１が接着シート供給部１０から繰り出される。
【００７０】
両面接着シートＴ１の貼り付けられた支持基板Ｗ２は、ロボットアーム６によって再び吸着されて第２搬送機構８に移載される。第２搬送機構８は、載置された支持基板Ｗ２を第２ロボットアーム１７の受け渡し位置まで水平搬送する。
【００７１】
なお、支持基板Ｗ２に両面接着シートＴ１を貼り付けている間、第２ロボットアーム１７は、その先端の基板保持部２２をカセットＣ１内のウエハ板同士の隙間に挿入する。ロボットアーム１７は、その基板保持部２２でウエハＷ１を裏面から吸着保持して取り出し、ウエハＷ１を第２アライメントステージ１９に移載する。
【００７２】
第２アライメントステージ１７に載置されたウエハＷ１は、オリエンテーションフラットなどの検出部位に基づいて位置合せが行なわれる。位置合せ後、ウエハＷ１はロボットアーム１７によって裏面を吸着保持されて基板貼合せ機構２０の減圧室内の保持テーブル３７に移載される。ウエハＷ１は、保持テーブル３７により吸着保持された状態で支持基板Ｗ２が基板貼合せ機構２０に搬送されてくるまで待機している。
【００７３】
次に、第２搬送機構８により受け渡し位置に搬送されてきた支持基板Ｗ２は、ロボットアーム１７により非接着面である下方から吸着保持されて第２アライメントステージ１７に移載される。第２アライメントステージ１７は、一対の係止爪７５により支持基板Ｗ２を挟み込んで位置決めをする。位置決めが終了すると、ロボットアーム１７は、支持基板Ｗ２の非粘着面である下方から吸着保持して上方で反転した後に、基板貼合せ機構２０の減圧室内に搬入する。つまり、この時点で接着面が下方を向く。
【００７４】
支持基板Ｗ２の搬入されると、側部係止爪３８および中央係止爪３９を、支持基板Ｗ２の径に応じて予め入力された情報に基づいて決定されている基板中心側の所定位置まで水平移動させ、これら側部係止爪３８および中央係止爪３９の係止部３８ａ，３９ａに亘って支持基板Ｗ２を３点支持状態で水平に係止保持する。係止保持が終了すると、ロボットアーム１７は、減圧室３５から退避する。
【００７５】
ウエハＷ１と支持基板Ｗ２の装填が終了すると減圧室３５のシャッタ７４を閉じて密閉した後、排気処理を行って内圧を、例えば、６５ＫＰａ（５００ｍｍＨｇ）以下にまで減圧する。なお、この時点では、貼合せローラ４０は上方おおよび手前の原点位置に待機している。
【００７６】
減圧処理が完了すると貼り合せ開始指令を出し、支持基板Ｗ２をウエハＷ１に貼り合せを開始する。
【００７７】
貼り合せ指令が出されると、先ず、側部係止爪３８および中央係止爪３９が下降されて、図１０（ａ）に示すように、係止保持した支持基板Ｗ２は、ウエハＷ１との間隔ｔが所定寸法（例えば１ｍｍ）になるまで下降される。
【００７８】
次に、図１０（ｂ）に示すように、貼合せローラ４０が下降されて支持基板Ｗ２の前端をウエハＷ１の前端に接触するまで押し下げる。その後、図１０（ｃ）に示すように、貼合せローラ４０が高さを変えることなく自転駆動しながら支持基板Ｗ２の上を前方に移動することで、支持基板Ｗ２を撓み変形させながらその前端から除々にウエハＷ１に貼り合せてゆく。
【００７９】
この場合、自転駆動する貼合せローラ４０の周速度は、ローラ前進移動速度と一致するよう自転駆動速度が制御されており、これによって支持基板Ｗ２に面方向への引きずり力が作用することが回避されている。
【００８０】
また、貼合せローラ４０の前進移動に伴って側部係止爪３８および中央係止爪３９が予め設定されたプログラムに基づいて除々に下降制御され、支持基板Ｗ２の撓みが許容範囲内に維持される。
【００８１】
また、貼合せ初期においては係止爪姿勢制御用のロータリアクチュエータ４５、４５にはエアーが供給されて、側部係止爪３８および中央係止爪３９を強制的に揺動限界である水平姿勢に保持しているが、貼合せローラ４０が所定の位置まで前進移動してくると、電磁弁４４、５４を第１位置Ｐ１から中立位置ｎに切換えてロータリアクチュエータ４５、５５を自由回動状態にする。この状態では、撓み変形して傾斜する支持基板Ｗ２から側部係止爪３８および中央係止爪３９に与えられる外力によって側部係止爪３８および中央係止爪３９は支持基板Ｗ２の傾斜になじむように支点ｘ１、ｘ２周りに揺動し、支持基板Ｗ２の係止箇所に応力が集中して損傷することが回避される。
【００８２】
ただし、図５に示すように、側部係止爪３８および中央係止爪３９が基板傾斜になじむ方向に揺動する際のロータリアクチュエータ４５、４５からの排気路中には、ニードル弁を利用した可変絞り７３が組み込まれて適度の排気抵抗が作用するよう構成されている。これによって、電磁弁４４、５４が第１位置Ｐ１から中立位置ｎに切換えられた直後にロータリアクチュエータ４５、５５が外力で回動する際の慣性回動が抑制され、側部係止爪３８および中央係止爪３９が必要以上に揺動して基板係止部位を損傷するような事態が発生することが防止されている。
【００８３】
図１１（ｄ）および図１２（ｂ）に示すように、貼合せローラ４０が側部係止爪３８に接近した所定位置まで移動してくると、側部係止爪３８は貼合せローラ４０の移動を妨げない基板外方にまで後退する。
【００８４】
貼り合せが基板終端近くまで進行してくると、図１１（ｆ）に示すように、中央係止爪３９も基板外方に後退移動し、貼合せローラ４０の基板終端への移動を可能とし、これによって貼り合せが完了する。
【００８５】
貼り合せが完了すると、貼合せローラ４０は上昇した後、原点位置まで復帰移動するとともに、減圧室３４へ外気が流入されて大気圧まで戻され、その後、シャッタ７４を開放する。
【００８６】
ロボットアーム１７は、シャッタ開口から先端の基板保持部２２を挿入し、支持基板Ｗ２の貼り合せたウエハＷ１を吸着保持して取り出す。この取り出したウエハＷ１をカセットＣ３に装填する。以上で１回の貼合せ処理が完了し、以後、上記作動を繰り返す。
【００８７】
なお、上記基板貼合せ機構２０では、ウエハＷ１や支持基板Ｗ２の径が変わると、保持テーブル３７、側部係止爪３８、中央係止爪３９、および、貼合せローラ４０を適正なものに交換することになる。
【００８８】
また、貼合せローラ４０の前進移動速度は常に一定でもよいがローラ移動領域を前後複数に区分し、各領域によって前進移動速度を変えて実施してもよい。
【００８９】
また、上記実施例では、ウエハＷ１に同径の支持基板Ｗ２を貼り合せる場合を例示したが、ウエハＷ１より若干径の小さい支持基板Ｗ２を貼り合せる場合も、上記と同様に作動させればよい。また、ウエハＷ１より大径の支持基板Ｗ２を貼り合せることもできるが、この場合、側部係止爪３８および中央係止爪３９を基板外方に後退移動させなくても、図１１（ｆ）に示すように、保持テーブル３７の周部近くに形成した切欠き凹部３７ａ、３７ｂに沈み込むように側部係止爪３８および中央係止爪３９下降させるだけでよい。
【００９０】
以上のように、支持基板Ｗ２に両面接着シートＴ１を貼り付けた後に、ウエハＷ１と支持基板Ｗ２を貼り合せるので、ウエハＷ１に両面接着シートＴ１を貼り合せるときの外力が加わることがない。つまり、支持基板Ｗ２と貼り合せるまでにウエハＷ１を破損させることがない。また、ウエハＷ１は、支持基板Ｗ２との貼り合わされる略直前まで、カセット内に収容されているので、塵埃の付着を避けることができりとともに、搬送など取り扱い回数を低減できるので、その際のウエハＷ１の破損や取り扱い不良などを低減することができる。すなわち、ウエハＷ１と支持基板Ｗ２の貼合せ精度の向上および貼合せ処理の効率の向上を図ることができる。
【００９１】
本発明は上述した実施例のものに限らず、次のように変形実施することもできる。
【００９２】
（１）上記実施例では、基板貼合せ機構２０の保持テーブル３７にウエハＷ１を保持し、支持基板Ｗ２を貼り合わせていたが、その逆であってもよい。つまり、保持テーブ３７に接着面を上向きにした支持基板Ｗ２を載置保持し、パターン面を下向きにしたウエハＷ１を係止爪３８、３９で係止保持した状態で貼り合わせる。
【００９３】
（２）上記実施例では、支持基板Ｗ２を中央および側部係止爪３８，３９によって保持していたが、この他に支持基板Ｗ２の表面を複数の吸着ノズルによって吸着保持してもよい。この場合、貼合せローラ４０の移動に伴って生じるウエハＷ１の撓みに応じて吸着ノズルを所定位置に間欠または連続的に降下させるとともに、適時に支持基板Ｗ２の上方に退避移動させるようにすればよい。
【００９４】
（３）上記実施例では、貼合せローラ４０をモータ４２によって自転駆動させていたが、モータ４２による自転駆動なしに補強用の支持基板Ｗ２可動台３７の前後水平移動に従動して支持基板Ｗ２の表面を貼合せローラ４０が転動する構成であってもよい。
【００９５】
（４）上記実施例は、図１３に示すように、ウエハＷ１および支持基板Ｗ２を基板貼合せ機構２０に搬入する前、つまり、第２アライメントステージ１９に搬送される前にそれぞれを洗浄する洗浄機構を備えてもよい。洗浄機構としては、例えば、回転ブラシであって、ウエハなどの表面全体を回転ブラシで洗浄しているときに掻き揚げた塵埃を吸引する吸引孔が回転ブラシの内に設けられたものを利用することが好ましい。なお、ウエハＷ１の洗浄面としては、支持基板Ｗ２との貼合せ面であり、支持基板Ｗ２は、両面接着シートＴ１の貼り付けられていない非接着面が洗浄されることになる。この構成によれば、ウエハＷ１を支持基板Ｗ２とが貼り合わされる略直前に洗浄されるので、貼合せ面に塵埃の付着のなしに両基板を貼り合せることができる。
【００９６】
（５）上記実施例では、カセットＣ２内でウエハＷ１の位置決めが維持されている場合、第２アライメントステージ１９でウエハＷ１の位置合せすることなしに、カセットＣ２から直接に基板貼合せ機構２０にウエハＷ１を搬送してもよい。この構成によれば、基板貼合せ装置１内でのウエハ単体の搬送および取り扱いが１回に限定されるので、ウエハＷ１の破損や取り扱い不良を極力低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る基板貼合せ装置の斜視である。
【図２】本発明に係る基板貼合せ装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明に係る基板貼合せ機構の正面図である。
【図４】本発明に係る基板貼合せ機構の正面図である。
【図５】要部の平面図である。
【図６】両面接着シートの貼り付け動作を示す図である。
【図７】両面接着シートの貼り付け動作を示す図である。
【図８】両面接着シートの貼り付け動作を示す図である。
【図９】両面接着シートの貼り付け動作を示す図である。
【図１０】支持基板の貼り合せ動作を示す図である。
【図１１】支持基板の貼り合せ動作を示す図である。
【図１２】貼り合せ作動と係止爪との関係を示す平面図である。
【図１３】変形例装置の全体構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９８】
３  …  支持基板供給部
４  …  ウエハ供給部
５  …  ウエハ回収部
７  …  第１搬送機構
８  …  第２搬送機構
９  …  第１アライメントステージ
１０  …  接着シート供給部
１３  …  シート貼付機構
１４  …  シート剥離機構
１５  …  カッターユニット
１８  …  第３搬送機構
１９  …  第２アライメントステージ
２０  …  基板貼合せ機構
３７  …  保持テーブル
３８  …  側部係止爪
３９  …  中央係止爪
４０  …  貼合せローラ
Ｗ１  …  半導体ウエハ
Ｗ２  …  支持基板
Ｔ１  …  両面接着シート
【図１】
2008066522.tif 000003
【図２】
2008066522.tif 000004
【図３】
2008066522.tif 000005
【図４】
2008066522.tif 000006
【図５】
2008066522.tif 000007
【図６】
2008066522.tif 000008
【図７】
2008066522.tif 000009
【図８】
2008066522.tif 000010
【図９】
2008066522.tif 000011
【図１０】
2008066522.tif 000012
【図１１】
2008066522.tif 000013
【図１２】
2008066522.tif 000014
【図１３】
2008066522.tif 000015