(57)【要約】【課題】  減圧雰囲気下において、ウエハ等のワークと基板とを貼り合わせた場合であっても、ワークの外周部位への気泡の混入を抑制できる基板貼り合わせ方法及び基板貼り合わせ装置を提供する。【解決手段】  減圧容器内１で、粘着シートＡを介してワーク１０と、基板１１とを貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、減圧雰囲気下で、ワーク１０と基板１１とを粘着シートＡを介して貼り合わせた後、減圧容器１内に導入する大気の量を制御することによって減圧容器１内の圧力を比例的に大気圧に戻すことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧容器内で、粘着シートを介してワークと、基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、
減圧雰囲気下で、前記ワークと前記基板とを前記粘着シートを介して貼り合わせた後、前記減圧容器内に導入する大気の量を前記減圧容器内の圧力の上昇に比して増加させていくことによって前記減圧容器内の圧力を比例的に大気圧に戻すことを特徴とする基板貼り合わせ方法。
【請求項２】
前記粘着シートが両面粘着シートである請求項１に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項３】
前記両面粘着シートが、粘着力が制御できるものである請求項２に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項４】
前記ワークが、半導体ウエハである請求項１に記載の基板貼り合わせ方法。
【請求項５】
減圧容器と、前記減圧容器内でワークと基板とを粘着シートを介して貼り合わせる貼り合わせ手段と、前記減圧容器内に大気を導入し、その導入量を制御できる圧力制御手段と、を備えてなる基板貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークと基板とを粘着シートを介して貼り合わせる基板貼り合わせ方法及び基板貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話など半導体装置を組み込んだ電子機器は急速な薄型化及び小型化が進んでおり、それに伴って半導体パッケージ、ひいては半導体ウエハも薄型化している。
【０００３】
一般に、半導体ウエハ（以下、ウエハという。）はウエハ上に多数の素子を形成した後、素子面を保護するための粘着テープをウエハ表面に貼り付けた状態でウエハの裏面を研削あるいは研磨、及びエッチングといった機械的及び化学的方法で薄く加工されている。近年では、ウエハ厚さは１００μｍ以下にまで薄く加工されている。
【０００４】
このようなウエハの薄型化に伴って、ウエハの強度と剛性が低下するのを防止するため、素子面の保護として補強用の基板を貼り合わせて搬送、加工等に際し、ウエハの破損を抑制する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【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】
【０００５】
そして、ウエハと補強用の基板との貼り合わせは、ウエハと基板との間に気泡が混入しないように、減圧容器内で行われている。しかしながら、減圧雰囲気下でウエハと基板との貼り合わせを行った後、大気開放を行うが、この場合、減圧容器内の圧力と大気圧との差が大きいと大気開放時に大量の大気が容器内に一度に流入してくることになる。これによって、一旦貼り合わされたウエハと基板の外周部位に気泡が混入してしまうおそれもある。また、この気泡の混入により、ウエハ裏面を削る工程においてウエハが割れて破損したり、研削後のウエハ面内の厚み精度のバラツキが大きくなるといった問題が発生する。
【０００６】
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、減圧雰囲気下において、ウエハ等のワークと基板とを貼り合わせた場合であっても、ワークの外周部位への気泡の混入を抑制できる基板貼り合わせ方法及び基板貼り合わせ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明に係る基板貼り合わせ方法は、減圧容器内で、粘着シートを介してワークと、基板とを貼り合わせる基板貼り合わせ方法において、減圧雰囲気下で、前記ワークと前記基板とを前記粘着シートを介して貼り合わせた後、前記減圧容器内に導入する大気の量を前記減圧容器内の圧力の上昇に比して増加させていくことによって前記減圧容器内の圧力を比例的に大気圧に戻すことを特徴とするものである。
【０００８】
ワークと、基板とを粘着シートを介して貼り合わせた後に、減圧容器内の圧力に合わせて、即ち、圧力が低いときは、少量の大気を導入し、圧力が高まるにつれて導入する大気の量を増加させることで、減圧容器内の圧力を比例的に徐々に大気圧に戻すため、減圧容器内に急激に大気が流入することがなく、ワークと基板との貼り合わせ部分の外周部位へ気泡が混入することがない。
【０００９】
また、本発明に係る基板貼り合わせ方法は、前記粘着シートが両面粘着シートであるものが好ましい。
【００１０】
粘着シートが両面粘着シートであるため、ワークと基板との貼り合わせを容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る基板貼り合わせ方法は、前記両面粘着シートが、粘着力が制御できるものであるものが好ましい。
【００１２】
両面粘着シートが、粘着力を制御できるものであるため、ワークの薄さに合わせて基板との粘着力を調整することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る基板貼り合わせ方法は、前記ワークが、半導体ウエハである。
【００１４】
また、本発明に係る基板貼り合わせ装置は、減圧容器と、前記減圧容器内でワークと基板とを粘着シートを介して貼り合わせる貼り合わせ手段と、前記減圧容器内に大気を導入し、その導入量を制御できる圧力制御手段と、を備えてなるものである。
【００１５】
上記構成によると、ワークと基板とを減圧雰囲気下で貼り合わせた後、減圧容器内の圧力を緩やかに大気圧にすることが可能であるため、減圧容器内を大気圧に戻した場合であっても、ワークと基板と貼り合わせ部分の外周部位への気泡の混入を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、ワークと基板とを減圧雰囲気下で貼り合わせた場合であっても、ワークと基板との貼り合わせ部分の外周部位への気泡の混入を抑制することが可能となる。このため、薄型加工工程で、ウエハが破損することなくウエハ裏面を研削することができ、さらに、研削されたウエハ面内での厚み精度が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る基板貼り合わせ方法の実施形態の一例を説明する。図１は、本発明に係る基板貼り合わせ方法に用いられる基板貼り合わせ装置の構成例を示す概略模式図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施例に係る基板貼り合わせ装置は、減圧容器１と、この減圧容器１に接続され、減圧容器１内の圧力を減圧する真空ポンプ２と、減圧容器１に大気を導入し、その導入量を制御する圧力制御手段３と、減圧容器１内に設けられ、ワークと基板とを貼り合わせる貼り合わせ手段４と、を備えている。
【００１９】
減圧容器１の圧力を制御する圧力制御手段は、減圧容器１に接続されている圧力計５と、この圧力計５による測定値信号を受信する圧力調整用弁６の制御部３ａと、大気開放用弁７の制御部３ｂと、で構成されている。
【００２０】
圧力調整用弁６及び大気開放用弁７は、各々に接続されている制御部３ａ，３ｂからの信号によって開閉するものである。圧力調整用弁６は、減圧容器１内の圧力が高ければ開放し、接続している真空ポンプ２によって減圧容器１内を減圧する。また、ワーク１０と基板１１との貼り合わせが完了した場合には、圧力調整用弁６は閉じられ、減圧容器１内へ大気を徐々に導入するように大気開放用弁７が、制御部３ｂからの信号に従って開閉する。
【００２１】
大気開放用弁７は、フィルタ８及び流量計９を介して制御部３ｂに接続されている。大気開放用弁７は、流量計９によって導入される大気の流量が測定され、この測定値が制御部３ｂにフィードバックされることによって、圧力計５の測定値とともに、制御部３ｂ内で処理、判断されて開閉し、減圧容器１内への大気の導入量を制御する。このように、大気開放用弁７には、フィルタ８及び流量計９が接続されているため、減圧容器１内に対して急激な大気の導入を防ぎ、比例的に減圧容器１内の圧力が緩やかに上昇するように大気を導入すると共に、減圧容器１内への粉塵等の混入を防止することが可能となる。
【００２２】
以上のようにして圧力制御される減圧容器１内に設けられている貼り合わせ手段４は、ワーク１０上を転動し、基板１１に粘着シートを介して貼り合わせる公知の貼り合わせ手段を用いることが可能であり、その機構、構成は、特に限定されるものではない。
【００２３】
次に、以上の構成による基板貼り合わせ装置による基板貼り合わせ方法及びそれに続くワークであるウエハの薄型加工方法を図２を参照しつつ説明する。
【００２４】
図２（ａ）の基板１１は、ワークであるウエハ１０と同質材料のものが好ましいが、金属、ガラス等、特定材料に限定されるものではない。また基板１１の形状、大きさ等は、ワークであるウエハ１０裏面に薄型加工処理できるものであれば、特に制限されないが、ワークであるウエハ１０と同サイズのものが好ましく用いられる。基板１１の厚さは、通常４００〜８００μｍ程度のものが好ましい。
【００２５】
次いで、図２（ｂ）に示すように、基板１１の表面に、両面粘着シートＡが貼り付けられる。両面粘着シートＡは、基材１２および粘着層１３、１４を有し、粘着層１４上には離型シート１５を有している。かかる両面粘着シートＡは、例えば、基板１１やワークであるウエハ１０と同じ形状に打ち抜かれたラベル状のものを離型支持シート１５上に支持されたものから剥がし、基板１１と位置合わせを行って貼り付けられる。ここで、基板１１への貼り付けの際は、減圧雰囲気下で行うと、両面粘着シートＡと基板１１との間に気泡が混入することを抑制できるため好ましいが、基板１１と粘着シートＡとの間に気泡が混入しないのであれば、他の公知の方法によって行うこともできる。
【００２６】
なお、貼付け工程で用いる両面粘着シートＡは、基板１１やウエハ１０と同じ形状に打ち抜かれたラベル状である必要はなく、シート状でもよい。その場合、両面粘着シートＡは基板１１に貼り付けた後に基板１１の形状に切断する。
【００２７】
両面粘着シートＡとしては、従来より両面粘着シートとして使用されているものを特に制限なく使用することができる。基材１２としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの一軸または二軸延伸フィルム等があげられる。基材２ａの厚さは、通常３０〜２００μｍ程度である。
【００２８】
粘着層１３、１４を形成する粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の各種粘着剤があげられ、これらはエネルギー線硬化型であってもよく、発泡型であってもよい。ウエハ１０に貼り付ける粘着層１４には、薄型加工処理後にウエハ１０との接着力を低下させることができる粘着剤、特に熱剥離型粘着剤を用いるのが剥離が容易で好ましい。また、ウエハ薄型加工処理後に、基板１１から両面粘着シートＡを剥離して再利用を容易に行うことができることから、粘着層１３も粘着層１４と同様に、基板１１との接着力を低下させることができる粘着剤、特に熱剥離型粘着剤を用いるのが好ましいが、粘着層１３、１４のいずれも熱剥離型粘着剤を用いる場合には、粘着層１３よりも後工程で剥離される粘着層１４には粘着層１３より高温で熱剥離するものを用いるのが好ましい。粘着層１３、１４の厚さは、通常２０〜１００μｍ程度である。
【００２９】
ウエハ１０は、その表面に配線パターンが形成されたものであり、その反対面に裏面を有する。表面１ａに形成される配線パターンは、常法に従って、所望のパターンが形成されている。そして、裏面を減圧容器１内のチャックテーブル１７に設置して固定されている。
【００３０】
次いで、前述のようにして両面粘着シートＡが貼り合わされた基板１１の離型シート１５を剥がし、図２（ｃ）に示すように、粘着層１４と減圧容器１のチャックテーブル１７上に固定されているウエハ１０の表面と相対するように載置する。そして、この際、ウエハ１０と基板１１との間に気泡をかみこむことなく貼り合わせを行うために、減圧容器１に接続されている圧力調整用弁６（図１参照）を開放し、真空ポンプ２によって減圧容器１内を排気する。減圧容器１内の圧力が、１０4Ｐａ以下、好ましくは１０2Ｐａ以下まで減圧されると、減圧容器１内に設けられている貼り合わせ手段４が基板１１上を一端側から転動し、基板１１とウエハ１０とが貼り合わされる。
【００３１】
なお、前述の図２（ｂ）における両面粘着シートＡと基板１１との位置合わせ、及び図２（ｃ）における基板１１とウエハ１０との位置合わせは、画像認識装置により行い、正確な位置を認識して現在の位置関係との差異分を補正することで行うことができる。
【００３２】
基板１１とウエハ１０との貼り合わせが終了すると、圧力調整用弁６を閉じ、大気開放用弁７を開放し、減圧容器１内に大気を導入する。このとき、大気開放用弁７は、減圧容器１内の圧力が比例的に増加するように、制御部３ｂ内で、圧力計５からの測定値及び流量計９からフィードバックされる流量とを比較し、圧力が低いときは、導入する大気の流量を少なく、圧力が高くなるにしたがって、導入する大気の流量を多くするよう制御される。このように、減圧容器１内の圧力が時間の経過と共に比例的に増加するため、両面粘着シートＡで貼り合わされた基板１１とウエハ１０との外周部位に気泡が混入することを防ぐことが可能となる。また、急激に大気が導入されないため、ウエハ１０が破損等することも防ぐことができる。
【００３３】
以上のようにして、基板１１とウエハ１０との貼り合わせが完了すると、図２（ｅ）に示すように、ウエハ１０の位置を上下反転し、基板１１をチャッキングしてウエハ１０の裏面の薄型加工を行う。薄型加工には、公知の方法である研削、研磨、エッチング等があげられる。薄型加工は、ウエハ１０が所望の厚さになるまで行われる。
【００３４】
本発明は、以上のように、ウエハとウエハを支持補強する基板との貼り合わせを減圧雰囲気下で行い、その後、減圧容器内の圧力を比例的に緩やかに大気に戻すため、貼り合わされたウエハと基板との外周部位への気泡の混入を抑制することができる。このため、ウエハの薄型加工工程で、ウエハが割れることなくウエハの薄型加工が可能となり、さらに加工されたウエハ面内での厚み精度が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る基板貼り合わせ方法に用いられる基板貼り合わせ装置の実施形態の一例の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る基板貼り合わせ方法の工程を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  粘着シート
１  減圧容器
２  真空ポンプ
３ａ、３ｂ  制御部
４  貼り合わせ手段
５  圧力計
６  圧力調整用弁
７  大気開放用弁
８  フィルタ
９  流量計
１０  半導体ウエハ
１１  基板
１２  基材
１３，１４  粘着層
１５  離型シート
【図１】
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【図２】
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