(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ研磨工程の前段階で一面側に接着剤が塗布されるウェーハを、貼付板に対して前記一面側を向けて貼付けるウェーハ貼付装置であって、
前記一面を露出させた状態で前記ウェーハの保持を行う保持部と、
該保持部を、保持する前記ウェーハの前記一面が上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させる反転機構と、
前記保持部を前記貼付板上に進出、退避させる移動機構とを有し、
前記保持部には、保持する前記ウェーハを前記一面が向く側に向けて押圧する押圧機構が設けられ、
前記保持部には、前記ウェーハの他面の中央部を受ける保持台座と、該保持台座に対して前記ウェーハを固定するウェーハ固定機構とが設けられており、
前記押圧機構は、前記保持部本体において前記ウェーハの前記他面に対向する部位のうち少なくとも前記保持台座よりも外周側の部分を覆う弾性体と、前記保持部本体と前記弾性体との間に形成される第一の空間の内圧を調整する第一の圧力調整装置とを有し、
前記保持台座が前記保持部本体から出没可能にして設けられ、
前記保持部本体には、該保持部本体から出没する方向における前記保持台座の位置を調整する台座位置調整機構が設けられ、
前記弾性体は、前記保持台座の外周縁と前記保持部本体との間にまたがって張設され、
前記保持台座を前記保持部本体から突出させ、前記弾性体において前記保持台座と前記保持部本体との間に張設される部位が前記保持台座から前記保持部本体に向かうにつれて拡径される円錐台周面形状をなした状態で前記ウェーハを固定し、
前記ウェーハを前記貼付板に接触させた後、
前記押圧機構が、まず前記ウェーハの中央部を前記保持台座によって押圧し、以降は前記第一の空間の内圧を次第に高めてゆくことにより、次第に押圧する範囲を前記ウェーハの外周側に広げることを特徴とするウェーハ貼付装置。
【請求項２】
前記保持台座において前記ウェーハを受ける受け面の内周側には凹部が設けられ、
前記弾性体は、前記保持台座の前記受け面を含めて前記保持部本体において保持する前記ウェーハに対向する部位全体を覆っており、
前記弾性体と前記受け面の外周側との間が気密に封止されていて、前記凹部と前記弾性体との間には前記第一の空間と隔離された第二の空間が形成されており、
該第二の空間にはその内圧を調整する第二の圧力調整装置が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ貼付装置。
【請求項３】
前記移動機構が、前記貼付板の側方位置に設けられる基部と、一端を前記基部に支持されて、該一端を支点として前記貼付板と交差する鉛直面上で旋回可能とされるアームと、該アームを前記鉛直面上で旋回させるアーム駆動装置とを有し、
前記保持部は、前記アームの他端に、該アームを旋回させることによって保持する前記ウェーハが前記貼付板の上面に対向させられる向きにして設けられており、
前記移動機構が、前記反転機構を兼ねていることを特徴とする請求項１または２に記載のウェーハ貼付装置。
【請求項４】
前記移動機構には、前記保持部が保持する前記ウェーハを前記貼付板の上面に対向させた位置で前記アームの旋回方向の位置決め固定を行うアーム固定機構が設けられていることを特徴とする請求項３記載のウェーハ貼付装置。
【請求項５】
前記押圧機構は、保持する前記ウェーハを押圧する圧力を調整可能とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のウェーハ貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハ研磨工程の前段階でウェーハを保持する貼付板にウェーハを貼付けるウェーハ貼付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス等の基板として用いられるウェーハにおいて、デバイス形成の下地となる表面は、デバイスの形成が良好に行われるよう、高精度の研磨加工が施されて高精度な平坦面とされる。
ウェーハは、ウェーハ貼付装置によって貼付板に貼付けられて、この貼付板ごと研磨機にセットされて、研磨機による研磨が施される。
【０００３】
ウェーハ貼付装置は、塗布装置によってウェーハの一面に接着剤を塗布し、搬送装置によって前記一面を対向させた状態にしてウェーハを貼付板の上面に載置し、さらに貼付板の上方に配置される押圧装置によってこのウェーハを他面側から押圧することで、貼付板の上面へのウェーハの貼付けを行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のウェーハ貼付装置では、ウェーハ貼付工程は、ウェーハを貼付板上に載置する工程と、ウェーハを貼付板に押付ける工程とに分けられており、それぞれの工程は独立した装置によって行われる。
このため、ウェーハ貼付装置の構成が複雑になり、また処理速度が遅かった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構成を簡略化しつつウェーハ貼付性能を向上させることができるウェーハ貼付装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかるウェーハ貼付装置においては、ウェーハ研磨工程の前段階で一面側に接着剤が塗布されるウェーハを、貼付板に対して前記一面側を向けて貼付けるウェーハ貼付装置であって、
前記一面を露出させた状態で前記ウェーハの保持を行う保持部と、
該保持部を、保持する前記ウェーハの前記一面が上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させる反転機構と、
前記保持部を前記貼付板上に進出、退避させる移動機構とを有し、
前記保持部には、保持する前記ウェーハを前記一面が向く側に向けて押圧する押圧機構が設けられ、
前記保持部には、前記ウェーハの他面の中央部を受ける保持台座と、該保持台座に対して前記ウェーハを固定するウェーハ固定機構とが設けられており、
前記押圧機構は、前記保持部本体において前記ウェーハの前記他面に対向する部位のうち少なくとも前記保持台座よりも外周側の部分を覆う弾性体と、前記保持部本体と前記弾性体との間に形成される第一の空間の内圧を調整する第一の圧力調整装置とを有し、
前記保持台座が前記保持部本体から出没可能にして設けられ、
前記保持部本体には、該保持部本体から出没する方向における前記保持台座の位置を調整する台座位置調整機構が設けられ、
前記弾性体は、前記保持台座の外周縁と前記保持部本体との間にまたがって張設され、
前記保持台座を前記保持部本体から突出させ、前記弾性体において前記保持台座と前記保持部本体との間に張設される部位が前記保持台座から前記保持部本体に向かうにつれて拡径される円錐台周面形状をなした状態で前記ウェーハを固定し、
前記ウェーハを前記貼付板に接触させた後、
前記押圧機構が、まず前記ウェーハの中央部を前記保持台座によって押圧し、以降は前記第一の空間の内圧を次第に高めてゆくことにより、次第に押圧する範囲を前記ウェーハの外周側に広げることを特徴とする。
また、本発明は、一面側に接着剤が塗布されるウェーハを、貼付板に対して前記一面側を向けて貼付けるウェーハ貼付装置であって、前記一面を露出させた状態で前記ウェーハの保持を行う保持部と、該保持部を、保持する前記ウェーハの前記一面が上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させる反転機構と、前記保持部を前記貼付板上に進出、退避させる移動機構とを有し、前記保持部には、保持する前記ウェーハを前記一面が向く側に向けて押圧する押圧機構が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
このように構成されるウェーハ貼付装置においては、ウェーハは、貼付板上から退避させられた保持部によって一面を露出させた状態で保持される。そして、ウェーハのこの一面に接着剤が塗布されたのちに（上記の接着剤の塗布工程を経る代わりに、予め一面に接着剤が塗布されたウェーハを用いてもよい）、反転機構によって、この保持部は、保持するウェーハの一面が上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させられ、これと前後して移動機構によって貼付板上に進出させられることで、ウェーハが貼付板の上面に対向させられる。この状態で、保持部に設けられる押圧機構によってウェーハをその一面の向く側、すなわち貼付板に向けて押圧することで、ウェーハが貼付板に押付けられて、貼付板へのウェーハの貼付が行われる。
このウェーハ貼付装置では、独立した押圧装置は設けておらず、ウェーハは、保持部によって貼付板の上面に対向する状態で保持されたのちは、保持部に設けられる押圧機構によってそのまま貼付板に向けて押圧されて貼付板に貼付けられる。
【０００８】
ここで、独立した押圧装置を設けている従来のウェーハ貼付装置では、構成が複雑になり、また貼付板に載置されたウェーハに対して押圧装置を位置決めする作業が必要であるのに対し、本発明のウェーハ貼付装置では、構成が簡略化され、また貼付板上へのウェーハの搬送に用いた保持部によってウェーハの押圧も行われるので、上記の位置決め作業が不要となる。
また、半導体デバイスの基板として用いられるウェーハには、デバイス形成を良好に行うために高い清浄度が求められており、汚染を避けるためには接触する部材の数を極力減らすことが望まれている。このウェーハ貼付装置では、ウェーハは保持部以外の他の部材と接触しないので、汚染を生じる恐れを低減することができる。
本発明にかかるウェーハ貼付装置において、押圧機構は、保持するウェーハを押圧する圧力を調整可能な構成としてもよい。この場合には、ウェーハを貼付ける過程において、ウェーハを一定圧力で押圧するだけでなく、ウェーハに常に適切な圧力が加わるように押圧力を変化させて、ウェーハの貼付をより良好に行うことができる。
【０００９】
ここで、前記保持部には、ウェーハの他面の中央部を受ける保持台座と、保持台座に対してウェーハを固定するウェーハ固定機構とを設け、押圧機構が、保持部本体においてウェーハの他面に対向する部位のうち少なくとも保持台座よりも外周側の部分を覆う弾性体と、保持部本体と弾性体との間に形成される第一の空間の内圧を調整する第一の圧力調整装置とを有する構成としてもよい。
【００１０】
この構成では、ウェーハ固定機構によってウェーハが保持台座に固定される。そして、ウェーハを貼付板の上面に接触させた状態で、第一の圧力調整装置によって、保持部本体と弾性体との間に形成される第一の空間の内圧を高めることで、弾性体を介して第一の空間の内圧がウェーハに加えられて、ウェーハが貼付板に向けて押圧される。
【００１１】
ここで、ウェーハは、その一面に塗布された接着剤によって貼付板に貼付けられるので、ウェーハと貼付板との間に形成される接着剤層の厚みが不均一になったり、接着剤層中に気泡が含まれたりしやすい。このように接着剤層の厚みが不均一であったり接着剤層中に気泡が含まれていると、その後のウェーハの研磨に悪影響を及ぼす。
そこで、保持台座を保持部本体から出没可能にして設け、保持部本体には、保持部本体から出没する方向における保持台座の位置を調整する台座位置調整機構を設け、弾性体は、保持台座の外周縁と保持部本体との間にまたがって張設した構成としてもよい。
【００１２】
この構成では、貼付板へウェーハを貼付ける際には、まず保持台座を保持部本体から突出させた状態で保持台座にウェーハを固定する。この状態では、弾性体において保持台座と保持部本体との間に張設される部位は、保持台座から保持部本体に向かうにつれて拡径される円錐台周面形状をなすこととなる。
そして、この状態でウェーハを貼付板の上面に接触させて、ウェーハの中央部を保持台座によって押圧し、以降は保持台座の突出量を次第に低減させつつ、第一の圧力調整装置によって、保持部本体と弾性体との間に形成される第一の空間の内圧を次第に高めてゆくことにより、弾性体は、保持台座の外周縁側の部分から先にウェーハに接触し、保持台座の突出量が少なくなるにつれてウェーハと接触する範囲が次第にウェーハの外周側に広がってゆくこととなる。すなわち、押圧機構は、まずウェーハの内周側を押圧し、以降は次第に押圧する範囲をウェーハの外周側に広げるので、ウェーハの一面に塗布された接着剤がならされて接着剤層の厚みが均一となる。またウェーハと貼付板との間に形成される接着剤層中の気泡もウェーハ外周に押しやられて接着剤層中から追い出されることとなる。
【００１３】
ここで、第一の空間の内圧を加えることによるウェーハの押付けを行ったのちに、より確実にウェーハの貼付を行うために、保持部本体をさらにウェーハに近接させて、保持部本体によって直接ウェーハの押付けを行ってもよい。
【００１４】
また、保持台座においてウェーハを受ける受け面の内周側には凹部を設け、弾性体を、保持台座の受け面を含めて保持部本体において保持するウェーハに対向する部位全体を覆う構成とし、弾性体と受け面の外周側との間が気密に封止されていて、凹部と弾性体との間には第一の空間と隔離された第二の空間が形成されており、第二の空間にはその内圧を調整する第二の圧力調整装置が接続されている構成としてもよい。
この構成では、保持台座上に弾性体越しにウェーハを載置し、この状態で、保持台座の凹部と弾性体との間に形成される第二の空間の内圧を、第二の圧力調整装置によって外気圧以下に下げることで、弾性体において凹部を覆う部分が凹部側に向けて窪むこととなる。これにより、弾性体において凹部を覆う部分がウェーハを吸着する吸盤として作用して、保持台座にウェーハが固定される。
【００１５】
また、移動機構が、貼付板の側方位置に設けられる基部と、一端を基部に支持されて、一端を支点として貼付板と交差する鉛直面上で旋回可能とされるアームと、アームを前記鉛直面上で旋回させるアーム駆動装置とを有し、保持部は、前記アームの他端に、該アームを旋回させることによって保持するウェーハが貼付板の上面に対向させられる向きにして設けられており、移動機構が反転機構を兼ねている構成としてもよい。
この構成では、保持部が設けられるアームを、基部に支持される一端を支点として旋回させることで、保持部が貼付板上から退避された位置で保持するウェーハの一面を上向きとされる状態と、保持部が貼付板上に進出させられて保持するウェーハの一面を下向きとされる状態（貼付板の上面にウェーハが対向される状態）とを選択的にとらせることができる。
すなわち、保持部を貼付板に対して進出、退避させると同時に、保持部の反転も行うことができる。
従来のウェーハ貼付装置のように、貼付板の上方に押圧装置が設けられている場合には、押圧装置からパーティクルが落下してウェーハの汚染を引き起こす可能性があったが、この構成では、貼付板の上方に部材を配置しないので、貼付板上にパーティクルが落下しにくい。
【００１６】
移動機構には、保持部が保持するウェーハを貼付板の上面に対向させた位置でアームの旋回方向の位置決め固定を行うアーム固定機構が設けられていてもよい。
ウェーハを押圧機構によって貼付板に押付ける際には、その反作用が保持部に加わることとなるが、アーム固定機構によってアームの位置決め固定を行った状態でウェーハの押付けを行うことで、反作用を受けることによる保持部の位置ずれを防止して、貼付板へのウェーハの貼付けを良好に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明にかかるウェーハ貼付装置の第一の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。ここで、図１は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す側面図である。図２は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す平面図である。図３は図１の一部拡大図である。図４は本実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す図である。図５は本実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す図である。図６（ａ）は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置に設けられる保持部の構造を示す縦断面図である。図６（ｂ）は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置に設けられる保持部の構造を示す先端面図である。図７は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置によるウェーハの貼付工程を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態にかかるウェーハ貼付装置１は、マニピュレータＭ等から受け渡されたウェーハＷを、貼付板２の上面に対して、接着剤を塗布された一面Ｗａ側を向けて貼付けるものである。
本実施形態では、貼付板２は、略円盤形状をなしており、鉛直軸周りに回転可能なターレット３上に同軸にして設けられている。貼付板２は、接着剤を溶解させるために、例えば１００°Ｃから１２０°Ｃに加温されている。そして、図２に示すように、ウェーハ貼付装置１は、貼付板２において回転中心から偏心した位置にウェーハＷを貼付けるようになっており、またターレット３は、貼付板２においてウェーハＷが貼付けられていない個所がウェーハ貼付装置１によるウェーハＷの貼付位置に位置するよう、ウェーハＷの貼付けが行われるごとに所定角度ずつ回転させられるようになっている。これによって、貼付板２の上面には、ウェーハＷが周方向に並べて複数枚貼付けられるようになっている。
【００１９】
図１に示すように、ウェーハ貼付装置１は、ターレット３に隣接して設けられる基台１ａと、一面Ｗａを露出させた状態でウェーハＷの保持を行う保持部６とを有しており、この基台１ａ上には、保持部６を、保持するウェーハＷの一面Ｗａが上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させる反転機構と、保持部６を貼付板２上に進出、退避させる移動機構７とが設けられている。
【００２０】
本実施の形態では、図３に示すように、移動機構７は、基台１ａにおいて貼付板２の側方位置に設けられる基部１１と、一端１２ａを基部１１に支持されて、この一端１２ａを支点として貼付板２と交差する鉛直面上で旋回可能とされるアーム１２と、このアーム１２を貼付板２と交差する鉛直面上で旋回させるアーム駆動装置１３とを有している。また、基台１ａに対して基部１１を上下に昇降させる昇降装置も有している。
図２に示すように、アーム１２の一端１２ａには、アーム１２の長手方向に直交させて、両端をアーム１２の側方に突出させた状態にして回転軸１２ｃが固定的に設けられている。また、基部１１には、この回転軸１２ｃを、軸線が貼付板２と交差する鉛直面に対して直交する状態でその両端を支持する軸受１１ａが設けられている。
この回転軸１２ｃの一端には、モーター等のアーム駆動装置１３が接続されており、アーム駆動装置１３によって回転軸１２ｂがその軸線周りのいずれかの方向に選択的に回転させられることで、アーム１２が貼付板２と交差する鉛直面上で旋回させられるようになっている。
【００２１】
図１に示すように、保持部６は、アーム１２の他端１２ｂに、アーム１２を旋回させることによって保持するウェーハＷが貼付板２の上面に対向させられる向きにして設けられており、アーム１２は、保持部６が保持するウェーハＷを上方に向けた位置（図１に実線で示す状態）から、ウェーハＷを貼付板２の上面に平行にして対向させた位置（図１に二点鎖線で示す状態）まで旋回可能とされている。すなわち、本実施の形態では、移動機構７が前記反転機構も兼ねている。
以下では、アーム１２の旋回方向のうち、保持部６を貼付板２の上面に対向させる向きを正方向、保持部６を貼付板２の上面から離間させる向きを逆方向とする。
【００２２】
また、図３に示すように、移動機構７には、アーム１２を受けて、アーム１２の旋回する範囲を前記範囲内に規制するストッパー１４が設けられている。
さらに、移動機構７には、保持部６が保持するウェーハＷが貼付板２の上面に平行にして対向させられる位置（位置決め位置）でアーム１２の旋回方向の位置決め固定を行うアーム固定機構１６が設けられている。
【００２３】
図４に示すように、アーム固定機構１６は、前記位置決め位置にあるアーム１２の旋回方向逆方向の軌道上に出没可能とされてアーム１２の旋回方向逆方向を向く部位を受けるストッパーブロック１７と、ストッパーブロック１７をアーム１２の旋回する軌道上に出没させるストッパーブロック駆動装置１８とを有している。
本実施の形態では、図３に示すように、ストッパーブロック１７は軸線を出没方向に平行にして設けられる多角形棒状の部材とされており、側面として、アーム１２を受ける位置決め基準面１７ａと、この位置決め基準面１７ａとは反対の側に位置決め基準面１７ａに対してそれぞれ傾斜させて設けられて位置決め基準面１７ａに直交する仮想面を挟んで対称形状をなす受け面１７ｂ、１７ｃとを有している。
図４に示すように、ストッパーブロック駆動装置１８は、シリンダ１８ａから、ピストン１８ｂをアーム１２が旋回する鉛直面に対して直交する向きに沿って進退させるシリンダ機構によって構成されており、ストッパーブロック１７は、ピストン１８ｂに対して互いの軸線を平行にして設けられていて、ピストン１８ｂを進退させることでアーム１２の軌道上にこの軌道を横切る向きに出没させられるようになっている。
【００２４】
さらに、図３、図４に示すように、アーム固定機構１６には、ストッパーブロック１７の受け面１７ｂ、１７ｃのうちのいずれかを外周面で受けて、ストッパーブロック１７の出没方向の移動を案内するとともに出没方向以外の方向への移動を規制するガイドローラー１９が複数設けられている。ストッパーブロック１７は、これらガイドローラー１９によって受け面１７ｂと受け面１７ｃの二面を受けられた状態で出没方向に案内されるようになっている。
また、アーム１２においてストッパーブロック１７に受けられる部位にも、外周面がストッパーブロック１７の位置決め基準面１７ａを受ける位置決め基準面とされるとともにストッパーブロック１７の出没方向への移動を許容する受けローラー１２ｄが設けられている。
これらガイドローラー１９、受けローラー１２ｄによってストッパーブロック１７が案内されることにより、ストッパーブロック１７の出没動作がスムーズに行われるとともに、アーム１２の位置決め精度が確保されている。
【００２５】
図３に示すように、保持部６は、一面２１ａの内周側に開口部２１ｂが形成されて他面２１ｃ側で前記アーム１２の他端１２ｃに接続される円盤形状の保持部本体２１と、保持部本体２１の開口部２１ｂ内から一面２１ａ側に出没可能にして設けられる保持台座２２と、保持台座２２に対してウェーハＷを固定するウェーハ固定機構２３と、保持台座２２の保持部本体２１からの突出量を調整する台座位置調整機構２４と、保持部６が保持するウェーハＷをその一面Ｗａが向く側に向けて押圧する押圧機構２５とを有している。
【００２６】
押圧機構２５は、保持部本体２１においてウェーハＷの他面Ｗｂに対向する部位である一面２１ａのうち少なくとも保持台座２２よりも外周側の部分を覆う弾性体２６と、保持部本体２１と弾性体２６との間に形成される第一の空間Ｓ１の内圧を調整する第一の圧力調整装置２７とを有している。
本実施の形態では、弾性体２６は薄い膜体とされており、保持台座２２の先端面も含めて保持部本体２１の一面２１ａ側を覆っている。弾性体２６は、固定具２８によって保持部本体２１の外周に対して外周縁を密着させた状態にして固定されており、これによって第一の空間Ｓ１の気密が確保されている。
弾性体２６は、保持台座２２を保持部本体２１から突出させた状態では、保持台座２２の外周縁と保持部本体２１との間にまたがって張設される部位が、突出状態にある保持台座２２から保持部本体２１に向かうにつれて拡径される円錐台周面形状をなすこととなる。
【００２７】
ここで、保持部本体２１の一面２１ａには、保持するウェーハＷの外周縁に対向する位置よりもわずかに内周側の位置から外周縁にかけて、他の部分よりも一段突出させられて上面が平坦面をなす突部２１ｄが全周にわたって形成されている。また、一面２１ａにおいて突部２１ｄよりも内周側の部分は平坦面とされている。
さらに、保持部本体２１には、他面２１ｃから一面２１ａまで通じる第一の流路２１ｅが形成されており、第一の流路２１ｅにおいて他面２１ｃ側の開口端には、第一の圧力調整装置２７が管路を通じて接続されている。
【００２８】
図６（ａ）に示すように、保持台座２２は、保持部本体２１の一面２１ａと同じ側を向く一面２２ａ（受け面）でウェーハＷの中央部を受ける円盤状の部材であって、他面２２ｂ側で台座位置調整機構２４と接続されている。
一面２２ａは平坦面をなしており、その外周側には全周にわたって収容溝２２ｃが形成されている。この収容溝２２ｃ内には、弾性体２６と一面２２ａとの間を気密に封止するシールリング等の封止材２２ｄが設けられている。
また、保持台座２２には、他面２２ｂから一面２２ａに通じる貫通孔２２ｅが設けられており、図６（ｂ）に示すように、一面２２ａには、貫通孔２２ｅから外周方向に向けて放射状に通気溝２２ｆが形成されている。また、一面２２ａには、これら通気溝２２ｆの外周端同士を接続する連通溝２２ｇが形成されている。
そして、弾性体２６において、保持台座２２の貫通孔２２ｅと対向する位置、及び通気溝２２ｆまたは連通溝２２ｇに対向する位置には開口部２６ａが形成されていて、この開口部２６ａを通じてこれら貫通孔２２ｅ、通気溝２２ｆまたは連通溝２２ｇとが外部に連通されている。
【００２９】
図３に示すように、台座位置調整機構２４は、保持部本体２１の他面２１ｃ側に設けられるシリンダ２９ａと、シリンダ２９ａから保持部本体２１の開口部２１ｂ内に挿入されて保持部本体２１の軸線方向に進退されるピストン２９ｂとを有するシリンダ機構２９によって構成されており、ピストン２９ｂの先端には、保持台座２２が同軸にして取り付けられている。
保持部本体２１の開口部２１ｂの底面には挿通孔２１ｆが形成されており、ピストン２９ｂは、この挿通孔２１ｆとの間をシールリング等の封止材によって封止された状態で、軸線方向に移動可能とされている。
【００３０】
シリンダ機構２９には、シリンダ２９ａ及びピストン２９ｂを軸線方向に貫通する第二の流路３１が設けられている。この第二の流路３１において、シリンダ２９ａ側の端部は、第二の圧力調整装置３２に接続されており、ピストン２９ｂ側の端部は、ピストン２９ｂに取り付けられる保持台座２２の貫通孔２２ｅに連通されている。
第二の圧力調整装置３２は、前記ウェーハ固定機構２３を構成するものであって、シリンダ機構２９の第二の流路３１及び保持台座２２の貫通孔２２ｅ、通気溝２２ｆ、弾性体２６の開口２６ａを通じて外気を吸引し、これによって保持台座２２上に弾性体２６を介して載置されたウェーハＷを保持台座２２に吸着するようになっている。
【００３１】
ここで、このウェーハ貼付装置１において、移動機構７のアーム駆動装置１３、昇降装置、アーム固定機構１６のストッパーブロック駆動装置１８、ウェーハ固定機構２３の第二の圧力調整装置３２、台座位置調整機構２４のシリンダ機構２９、押圧機構２５の第一の圧力調整装置２７とは、制御装置３３に接続されており、それぞれの動作を制御装置３３によって制御されるようになっている。
【００３２】
以下、このように構成されるウェーハ貼付装置１によるウェーハＷの貼付工程について説明する。ここで、ウェーハ貼付装置１の各部の動作は、制御装置３３による制御に基づいて行われるものである。
ウェーハＷの貼付板２への貼付けにあたっては、最初に、保持部６にウェーハＷを保持させる。この動作は次のようにして行われる。
まず、移動機構７のアーム駆動装置１３を動作させて、アーム１２を、保持部６の保持部本体２１の一面２１ａが上方に向けられる位置に位置させるとともに、台座位置調整機構２４を動作させて保持台座２２を保持部本体２１から突出させて、図１に実線で示す状態とする。この状態では、図３に示すように、弾性体２６において保持台座２２の外周縁と保持部本体２１との間にまたがって張設される部位が、突出状態にある保持台座２２から保持部本体２１に向かうにつれて拡径される円錐台周面形状をなすこととなる。
この状態で、マニピュレータＭ等によって、保持部６において保持台座２２を覆う弾性体２６の上にウェーハＷを載置し、ウェーハ固定機構２３をなす第二の圧力調整装置３２を動作させてウェーハＷを保持台座２２上に吸着固定し、ウェーハＷにおいて上方を向く一面Ｗａに接着剤を塗布する（この接着剤の塗布工程を経る代わりに、予め一面Ｗａに接着剤が塗布されたウェーハＷを用いてもよい）。
【００３３】
続いて、移動機構７によって保持部６を貼付板２上に進出させるとともに保持部６を、保持するウェーハＷの一面Ｗａが上向きとなる向きから下向きとなる向きに反転させ、図１に二点鎖線で示す状態とする。この動作は、アーム駆動装置１３によってアーム１２を旋回方向正方向に旋回させて、アーム１２を位置決め位置まで旋回させることで行われる。
そして、この状態で、アーム固定機構１６のストッパーブロック駆動装置１８を動作させて、図５に示すように、ストッパーブロック１７によるアーム１２の位置決め固定を行う。
この状態では、図１に二点鎖線で示すように、保持部６に保持されるウェーハＷは、貼付板２の上方で、接着剤が塗布された一面Ｗａを貼付板２の上面に平行に対向させた状態で保持されている。
【００３４】
次に、押圧機構２５によって、保持部６が保持するウェーハＷを貼付板２に対して押付ける。
この動作は、まず移動機構７の昇降装置を動作させて、基台１ａに対して基部１１を降下させることで、基部１１に対してアーム１２を介して保持される保持部６を貼付板２に近接させて、図７に実線で示すように、保持部６が保持するウェーハＷを貼付板２の上面に接触させる。
この状態では、ウェーハＷの中央部のみが、保持台座２２によって押圧されている。そして、これ以降は、ウェーハ固定機構２３によるウェーハＷの固定は解除される（ウェーハＷの貼付工程が終わるまで固定を継続させてもよい）。
そして、ウェーハＷを貼付板２の上面に接触させた時点から、基部１１の降下と並行して、保持台座２２を後退させて保持部本体６からの突出量を次第に低減させつつ、第一の圧力調整機構２７によって第一の空間Ｓ１の内圧を次第に高める。
【００３５】
ここで、保持台座２２の後退速度は、基部１１の降下速度と同一かわずかに遅く設定されており、これによってウェーハＷに保持台座２２からの押圧力が加えられた状態が維持される。また、アーム１２はアーム固定機構１６によって位置決め固定されているので、押圧機構２５によってウェーハＷを押圧する際の反作用を受けてもアーム１２の位置、すなわち保持部６の位置ずれが生じず、またウェーハＷに加わる押圧力も維持される。
【００３６】
弾性体２６において保持台座２２と保持部本体２１との間にまたがって張設される部位は、第一の空間Ｓ１の内圧を高めることにより外方に向けて凸となるように変形し、この変形の進行と並行して保持台座２２の突出量が低減されることで、弾性体２６は、保持台座２２の外周縁側の部分から先にウェーハＷに接触し、保持台座２２の突出量が少なくなるにつれてウェーハＷと接触する範囲が次第にウェーハＷの外周側に広がってゆくこととなる。
このように、押圧機構２５は、ウェーハＷの内周側から押圧する範囲を次第に外周側に広げるので、ウェーハＷの一面Ｗａに塗布された接着剤がならされて、ウェーハＷと貼付板２との間に形成される接着剤層Ｐの厚みが均一となる。また接着剤層Ｐ中の気泡もウェーハ外周に押しやられて接着剤層Ｐから追い出されることとなる。
このとき、押圧機構２５によるウェーハを押圧する圧力は一定であってもよく、また、ウェーハの貼付をより良好に行うことができるように、ウェーハに常に適切な圧力が加わるように押圧力を変化させてもよい。
【００３７】
そして、保持台座２２の一面２２ａが保持部本体２１の一面２１ａに設けられる突部２１ｄの上面と同一の位置となった時点で、昇降装置による基部１１の降下、すなわち貼付板２に対する保持部６の降下を停止させる。この状態を、図７に二点鎖線で示す。この状態では、ウェーハＷの外周縁は、保持部本体２１の突部２１ｄによって貼付板２に向けて押圧されており、これによってウェーハＷは外周縁も含めて全体を貼付板２に確実に貼り付けられることとなる。
【００３８】
このようにウェーハＷの貼付けを行ったのちは、昇降装置によって基部１１を上昇させ、アーム固定機構１６によるアーム１２の位置決め固定を解除して、アーム駆動装置１３によってアーム１２を旋回方向逆方向に旋回させて、アーム１２を、保持部６の保持部本体２１の一面２１ａが上方に向けられる位置に位置させるとともに、台座位置調整機構２４を動作させて保持台座２２を保持部本体２１から突出させ、次回のウェーハＷの貼付工程に備える。
【００３９】
このように、本発明にかかるウェーハ貼付装置１によれば、ウェーハＷを貼付板２に押付ける構成として、独立した押圧装置は設けておらず、保持部６に、保持部６が保持するウェーハＷをそのまま貼付板２に向けて押圧する押圧機構２５を設けた構成としているので、ウェーハ貼付装置１の構成が簡略化される。また、従来のウェーハ貼付装置では必要であったウェーハＷに対する押圧装置の位置決め作業が不要となる。
さらに、このウェーハ貼付装置１では、ウェーハＷは保持部６以外の他の部材と接触しないので、ウェーハＷに汚染を生じる恐れを低減することができる。
【００４０】
ここで、上記実施の形態では、ウェーハＷを保持する保持台座として、その一面２２ａに、第二の圧力調整装置３２が接続される第二の流路３１に対して貫通孔２２Ｆを通じて接続される通気溝２２ｆと、通気溝２２ｆ同士を接続する連通溝２２ｇとを形成した保持台座２２を用いた例を示したが、これに限られることなく、図８の縦断面図に示す構成の保持台座３６を用いてもよい。ここで、保持台座３６において、保持台座２２と同一または同様の部分については同じ符号を用いて示す。
この保持台座３６は、ウェーハＷを受ける一面３６ａに凹部３６ｂが形成され、この凹部３６ｂ内に貫通孔２２ｅ、通気溝３６ｃ、連通溝３６ｄを形成し、凹部３６ｂには、弾性体２６の開口部２６ａに対向する位置に開口部３６ｆが形成される蓋３６ｅを嵌め込んだものであり、これによって保持台座３６の一面３６ａにおいて開口部３６ｆを除く他の部分が平坦面とされている。この構成では、通気溝３６ｃ、連通溝３６ｇが蓋３６ｅによって開口部３６ｆに対向する部分を除くほぼ全体を覆われて、一面３６ａのほぼ全体でウェーハＷが受けられるので、ウェーハＷを押圧する際にウェーハＷに生じる押圧力のむらを低減させて、ウェーハＷの貼付けをより良好に行うことができる。
【００４１】
〔第二の実施の形態〕
以下、本発明にかかるウェーハ貼付装置の第二の実施の形態について、図９を用いて説明する。ここで、図９は本実施形態にかかるウェーハ貼付装置の保持部の構成を示す縦断面図である。ここで、本実施形態にかかるウェーハ貼付装置において、第一の実施の形態に示したウェーハ貼付装置１と同一または同様の部分については同じ符号を用いて示す。
本実施の形態にかかるウェーハ貼付装置４１は、第一の実施の形態に示したウェーハ貼付装置１において、保持部６の保持台座２２の代わりに、ウェーハＷを受ける一面４２ａの内周側に凹部４３を設けた保持台座４２を用い、弾性体２６を開口部２６ａのない構成とし、これによって凹部４３と弾性体２６との間に、第一の空間Ｓ１及び外部と隔離された第二の空間Ｓ２を形成し、さらに第二の空間Ｓ２には、第二の流路３１、貫通孔２２ｅを通じて、その内圧を調整する第二の圧力調整装置２７を接続したものである。
【００４２】
また、このウェーハ貼付装置４１には、弾性体２６において凹部４３に対向する部位が凹部４３の底部に所定距離まで近接したことを検出するセンサー４４が設けられている。
本実施の形態では、このセンサー４４を光電センサによって構成している。このセンサー４４は、凹部４３の底部に設けられるセンサー本体４４ａに、弾性体２６において凹部４３に対向する部位に光を照射する投光部４４ｂと、弾性体２６が反射した光を受ける受光部４４ｃとが設けられ、保持部６外には、投光部４４ｂの光源及び受光部４４ｃが受けた光の強度を検出する検出器（図示せず）とが設けられたものである。
このセンサー４４は、センサー本体４４ａに対して弾性体２６が近接すると、弾性体２６から反射された光がより受光部４４ｃに到達しやすくなって受光部４４ｃが受ける光の強度が増加することを利用し、受光部４４ｃが受けた光の強度の変化から、センサー本体４４ａに対する弾性体２６の近接を検出するものである。
【００４３】
光源から投光部４４ｂへの光の供給、及び受光部４４ｃが受けた光の検出器への供給は、光ファイバケーブル４４ｄによって行われている。この光ファイバケーブル４４ｄは、保持部本体２１に設けられた穴を通じて保持部６外から開口部２１ｂ内に挿通されて、開口部２１ｂの内壁面に沿って一面２１ａ側に向けて螺旋状に配線されて、保持台座４２に設けられた穴を通じて凹部４３内に挿通されている。このように光ファイバケーブル４４ｄを開口部２１ｂ内で螺旋状に設けることで、光ファイバケーブル４４を開口部２１ｂに沿って伸縮させることが可能となり、保持台座４２の出没方向の移動が許容される。ここで、保持部本体２１及び保持台座４２において、光ファイバケーブル４４ｄが挿通される穴は、光ファイバケーブル４４との間に形成される隙間を封止材によって気密に封止されており、これによって第一、第二の空間Ｓ１、Ｓ２の気密が保たれている。
【００４４】
このように構成されるウェーハ貼付装置４１は、保持部６によるウェーハＷの保持動作とウェーハＷの押圧動作以外の他の動作は、第一の実施の形態に示したウェーハ貼付装置１と同一とされている。
このウェーハ貼付装置４１において、保持部６によるウェーハＷの保持は、第二の圧力調整装置３２によって直接ウェーハＷを保持台座に吸着するのではなく、ウェーハＷを弾性体２６を介して保持台座４２上に載置した状態で、第二の圧力調整装置３２によって凹部４３内の内圧を低下させることで行われる。
このように凹部４３の内圧を低下させることで、弾性体２６において凹部４３に対向する部分が凹部４３内に向けて凸となるように変形し、この部分とウェーハＷとの間には外気圧よりも低圧の空間Ｓ３が形成されることとなる。
すなわち、凹部４３の内圧を低下させることで、弾性体２６において凹部４３に対向する部分が吸盤として作用してウェーハＷの吸着が行われる。
【００４５】
そして、ウェーハＷの貼付板２への押圧を行う際には、ウェーハＷを貼付板２に接触させた状態から、凹部４３内の内圧を外気圧以上に高めることで、凹部４３の内圧を弾性体２６を介してウェーハＷに加えて、ウェーハＷの中央部の押付けを行う。
【００４６】
ここで、ウェーハＷが保持台座４２に密着していない場合など、保持台座４２へのウェーハＷの吸着が不十分である場合には、ウェーハＷの他面Ｗｂと弾性体２６との間に形成される空間Ｓ３には外気がより多く流入し、その内圧は、ウェーハＷの吸着が良好に行われている場合よりも高くなる。すなわち、この空間Ｓ３の内圧と第二の空間Ｓ２の内圧との圧力差は、ウェーハＷの保持が良好に行われている場合よりも高くなる。この圧力差のため、第二の空間Ｓ２の内圧を同一とした場合、ウェーハＷの吸着が不十分である場合には、ウェーハＷの吸着が良好に行われている場合に比べて弾性体２６の変形量が大きくなり、より凹部４３の底面に近接することとなる。
このようにウェーハＷの保持が不良である状態でウェーハ貼付工程を進行させてしまうと、保持台座６に対するウェーハＷの位置ずれが生じてしまったり、ウェーハＷの脱落が生じる恐れがある。
そこで、センサ４４によって弾性体２６の変形量の大きさ、すなわちセンサ４４への弾性体２６の近接量を監視し、所定距離以上弾性体２６が近接した場合には、制御装置３３はウェーハＷの保持が不良であると判断して、ウェーハ貼付装置４１の動作を停止させるか、ウェーハＷの保持動作を再度やり直す。
【００４７】
このように構成されるウェーハ貼付装置４１によれば、ウェーハＷを単に保持台座に吸い付けるのではなく、弾性体２６を吸盤として作用させることでウェーハＷの保持部６への保持を行うので、ウェーハＷの保持が確実になる。
また、センサー４４を設けることで、ウェーハＷの保持の良否の判定を行うことが可能となり、ウェーハＷの保持が不良の状態でウェーハ貼付工程を進行させてしまう恐れをなくすことができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明にかかるウェーハ貼付装置によれば、ウェーハを貼付板に押付ける構成として、独立した押圧装置は設けず、保持部に、保持部が保持するウェーハをそのまま貼付板に向けて押圧する押圧機構を設けた構成としているので、ウェーハ貼付装置の構成が簡略化される。また、従来のウェーハ貼付装置では必要であったウェーハに対する押圧装置の位置決め作業が不要となる。
さらに、このウェーハ貼付装置では、ウェーハは保持部以外の他の部材と接触しないので、ウェーハに汚染を生じる恐れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す側面図である。
【図２】  本発明の第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す平面図である。
【図３】  図１の一部拡大図である。
【図４】  第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す図である。
【図５】  第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の構成を示す図である。
【図６】  第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置に設けられる保持部の構造を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は先端面図である。
【図７】  第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置によるウェーハの貼付工程を示す図である。
【図８】  第一の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の保持部の他の構成の例を示す縦断面図である。
【図９】  第二の実施の形態にかかるウェーハ貼付装置の保持部の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１、４１  ウェーハ貼付装置              ２  貼付板
６  保持部                              ７  移動機構（反転機構）
１１  基部                              １２  アーム
１３  アーム駆動装置                    １６  アーム固定機構
２１  保持部本体                        ２２、３６、４２  保持台座
２２ａ、３６ｂ、４２ａ  一面（受け面）  ２３  ウェーハ固定機構
２４  台座位置調整機構                  ２５  押圧機構
２６  弾性体                            ２７  第一の圧力調整装置
３２  第二の圧力調整装置                ４３  凹部
Ｓ１  第一の空間                        Ｓ２  第二の空間
Ｗ  ウェーハ                            Ｗａ  一面
Ｗｂ  他面
【図１】
0003986853.tif 000002
【図２】
0003986853.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003986853.tif 000006
【図６】
0003986853.tif 000007
【図７】
0003986853.tif 000008
【図８】
0003986853.tif 000009
【図９】
0003986853.tif 000010