基板粘合方法及采用该方法的装置的制作方法

专利名称：基板粘合方法及采用该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过双面粘接片将增强用(支承用)基板 粘合在半导体晶圓、玻璃基板、电路板等各种基板上的基板粘 合方法及采用该方法的装置。
背景技术：
半导体晶圆(以下简称为"晶圆")是在晶圆上形成许多元 件后，用背磨工序切削晶圆背面，然后，用切割工序将该晶圆 切分成各元件。可是，近年来，随着要求高密度安装，存在使
晶圆厚度从100[im薄至50iim、甚至薄至25jim左右这样减薄的倾向。
像这样被背磨得较薄的晶圆不仅很脆，多数会产生变形。 因此，处理性变得极差。
因此，提出了一种通过粘接片将玻璃板等具有刚性的基板 粘合于晶圆上来增强晶圓的方法，并且该方法已被实施。
具体来讲像如下构成将在上表面预先粘贴了粘接带的晶 圆载置固定于保持台上，在该晶圆的上方，将由玻璃板等构成 的基台(本发明中的基板)以倾斜姿势卡定保持于基台支承部 的上端。在该状态下，使加压辊在被倾斜保持的基台的表面上 移动，并且随着该移动使基台支承部下降。由此，将基台粘贴 于半导体晶圆上(参照日本特开2000-349136号公报)。
可是，在以往的基台粘合装置中，由于是在极薄化后的晶 圆上预先粘贴粘接带使其和增强用基板粘合，因此存在往晶圓 上粘贴粘接带时施加外力会损坏晶圆的隐患。
另外，在使加压辊在基台表面上滚动而一边按压一边将基 台粘合于晶圓上时，沿加压辊的滚动方向施加按压力。结果， 存在基板的粘合位置沿其滚动方向偏移的问题。

发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够不损坏半导体晶圓等 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 与半导体晶圆的基板粘合方法及采用该方法的装置。
为了达成上述目的，本发明采用如下构成。
一种基板粘合方法，通过介于工件和支承用基板之间的双
面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下过程
粘贴过程，在上述工件上粘贴双面粘接片； 对位过程，用多个保持部件保持上述基板的周缘，使上述
工件和基板夹着所粘贴的上述双面粘接片相接近地相对配置；
粘合过程，用由弹性体构成的大致半球形状的按压部件从
上述基板的非粘合面的大致中央起开始进行按压， 一 边使该按
压部件产生弹性变形而以扁平面接触基板面， 一 边将基板粘合
于工件上；
退避过程，当利用上述按压部件的弹性变形而对基板面进 行按压接触的按压接触面接近基板周缘时，解除上述保持部件 对基板的保持，且使该保持部件退避到基板外方。
采用本发明的基板粘合方法，用由弹性体构成的大致半球 形状的按压部件从基板的非粘合面的大致中央开始进行按压。 由此，按压部件 一 边从基板中央以放射状向周缘扩大接触面积 一边逐渐产生弹性变形。因此，按压部件也能够从基板中央向 周缘均匀地施加按压力，并且能够将巻入粘合面的气泡排除到 外方。结果，能够抑制基板的粘合位置的偏移和工件的损坏。 并且，能够实现不向粘合面巻入气泡的高品质的粘合。
另外，上述方法的粘合过程，优选是用后述方法实施。
例如，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘 曲使多个保持部件的前端向斜下方摆动。
另外，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘 曲使多个保持部件下降。
釆用上述两种方法，不会在基板上累积翘曲产生的应力。 即，不会将基板以翘曲的状态粘合到工件上。
另外，按压部件的硬度从与基板接触的前端向安装基端侧 逐渐增高。
采用这种方法，由于按压部件的前端侧的硬度低于基端侧 的硬度，因此容易产生弹性变形。就是说，容易使按压部件沿 基板面以扁平面接触，并且，当弹性变形达到临界值时，整个 按压部件变石更。
因此，能够使按压力均匀地作用于基板面上。 另外，按压部件的硬度从与基板接触的前端的中心向径向 方向逐渐增高。
釆用这种方法，由于按压部件前端的中心侧的硬度低于基 端侧的硬度，因此容易产生弹性变形。就是说，容易使按压部 件沿基板面以扁平面接触，并且，当弹性变形达到临界值时整 个按压部件变硬。
因此，能够使按压力均匀地作用于基板面。
另外，上述按压部件的与基板接触的前端形成为扁平面， 且使该按压部件自该扁平面接触基板。
采用这种方法，能够抑制按压部件产生的按压力局部地作 用于基板的中心。换言之，能够使按压力向基板的径向方向分 散而作用大致均匀的按压力。
在上述各种方法中，优选是粘合过程在减压环境中将支承
用基板粘合于工件上。
采用这种方法，能够进 一 步高精度地排除气泡向工件与基 才反的粘合面巻入。
并且，在上述各种方法中，即使将基板替换成工件而将工 件粘合于基板上，也能得到相同的效果。
另外，为了达成上述目的，本发明采用后述构成。
一种基板粘合装置，通过介于工件和支承用基板之间的双 面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述装置包含以下构成要
素
保持台，保持粘贴了上述双面粘接片的工件的非粘接面； 保持部件，保持上述基板周缘的多个部位，使基板接近载 置保持于上述保持台上的工件的双面粘接片粘接面地与其相对
配置；
粘合部件，具有由弹性体构成的大致半球形状的按压部件，
使该按压部件产生弹性变形而以扁平面接触基板面， 一 边将基 板粘合于工件上；
驱动部件，伴随上述按压部件的弹性变形，解除上述保持 部件对基板的保持，且使该保持部件退避到基板外方。
采用本发明的基板粘合装置，可以使基板接近载置保持于 保持台上的工件的双面粘接片粘合面地与其相对配置，使按压 部件从该基板的非粘合面侧按压来将基板粘合于工件上。在将 该基板粘合于工件上的过程中，伴随按压部件的弹性变形而解 除保持部件的保持，且使保持部件退避到基板外方，从而能够 将基板完全粘合于工件上。即，能够较好地实现上述方法发明。
并且，本发明装置中的按压部件，优选是其半球形状的成 为接触开始位置的前端具有扁平面。
采用这种构成，能够抑制按压部件产生的按压力局部地作 用于基板上。换言之，能够使按压力向基板的径向方向分散而 作用大致均匀的按压力。
另外，本发明装置中的按压部件，优选是构成为硬度从前 端向安装基端侧逐渐变高。
采用这种构成，由于按压部件的前端侧硬度低于基端侧硬 度，容易产生弹性变形。就是说，容易使按压部件沿基板面以 扁平面接触，并且，当弹性变形达到临界值时整个按压部件变 硬，能够使按压力均匀地作用于基板面上。
并且，上述按压部件，也可以构成为其硬度从与基板接触 的前端的中心向径向方向变高。
另外，本发明装置中的保持部件，优选是由卡定工件周缘 的卡定爪构成。
采用这种构成，能够减小与基板保持的接触面积，能够抑 制粘合面的污染。
并且，卡定爪优选是构成为像后述那样动作。
例如，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘 曲使多个卡定爪的前端向斜下方摆动。
并且，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘 曲使多个卡定爪下降。
另外，本发明装置优选是构成为至少将保持台、保持部件 及粘合部件收容于减压室内。采用该构成，能够积极地排除巻 入工件和基板的粘合面的气泡。
并且，也可以是使基板和工件的保持方式相反的构成。


为了说明本发明，图示了当前认为比较优选的几种实施方
式，但是期望知晓的是，本发明并不限定于图示那样的构成及 方案。
图l是本发明的基板粘合装置的立体图，
图2是表示本发明的基板粘合装置的整体构成的俯视图，
图3是本发明的基板粘合机构的俯视图，
图4是本发明的基板粘合机构的主视图，
图5是按压部件的立体图，
图6~图9是表示双面粘接片的粘贴动作的图，
图10(a) ~ ( c)是表示支承基板的粘合动作的图，
图ll(a) ~ (b)是表示支承基板的粘合动作的图。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的一个实施例。
图l是执行本发明的基板粘合方法的基板粘合装置的俯视 图，图2是其主视图。
如图l所示，本实施例的基板粘合装置l,在基台2的右前 侧配置装填有盒C1的晶圆供给部3，该盒C1收容了半导体晶圆 Wl(以下，简称"晶圆W1，，)；在基台2的中央前侧配置装填有 盒C2的支承基板供给部4,该盒C2收容了作为增强用基板的支 承基板W2，该支承基板W2由玻璃板、不锈钢等构成，其形状 与晶圆形状大致相同；在基台2的左前侧配置将粘合了支承基 板W2的晶圆W1回收于盒C3的晶圆回收部5。在该晶圆供给部3 和支承基板供给部4之间配置有具有机械手6的第l输送机构7、 利用输送带水平输送晶圓W1的第2输送机构8。此外，在基台2 的右侧靠里的位置配置有第l对准台9。在第l对准台9的上方配 置有朝向晶圆Wl供给双面粘接片Tl的粘接片供给部10。此外， 在粘接片供给部10的右斜下方配置有用于从由粘接片供给部IO供给的带分离片的双面粘接带T1仅回收分离片S的分离片回 收部ll。在对准台9的左侧旁配置有载置保持晶圆Wl的保持部 12、在保持于该保持部12上的晶圆Wl上粘贴双面粘接片Tl的 粘贴机构13、将双面粘接片Tl粘贴于晶圆Wl上后剥离不要的 片T2的片剥离机构14。在保持部12的上方配置有沿晶圆Wl的 外形将粘贴于晶圆Wl上的双面粘接片Tl切断的刀具单元15。 此外，在刀具单元15的左侧上方配置有回收不要的片T2的片回 收部16。此外，在片粘贴机构13的左侧旁配置有具有机械手17 的第3输送机构18。在输送机构18的左侧旁配置有第2对准台 19。并且，在第2对准台19的左侧靠里的位置配置有将晶圆Wl 和支承基板W2粘合起来的基板粘合机构20。下面，具体说明 各构成。
晶圆供给部3、支承基板供给部4及晶圆回收部5具有可升 降的盒台。收容于各盒台中的盒C1 C3,分别以多层收容并载 置晶圆W1、支承基板W2及带支承基板的晶圓W1。此时，在盒 Cl、 C3内，晶圆Wl保持图案面朝上的水平姿势。
第1输送机构7及第3输送机构18 #皮构成为具有机械手6 、 17,并且被未图示的驱动机构驱动而旋转。
如图2所示，机械手6、 17具有其前端制成马蹄形的基板保 持部21、 22。在该基板保持部21、 22上设有未图示的吸附孔， 从背面真空吸附收容于盒Cl 、 C2内的晶圆Wl及支承基板W2。 并且，基板保持部21、 22的形状不限定于马蹄形，也可以是矩 形或圆形等。
就是说，机械手6可使基板保持部21在以多层收容于盒C1 的晶圓Wl彼此之间的间隙中进行进退且从背面吸附保持晶圆 W1,并且将所吸附保持的晶圓W1依次输送到后述的第1对准台 9、保持部12及第2输送机构8。
机械手17将由第2输送机构8输送来的带双面粘接片的晶 圆Wl依次输送到第2对准台19、基板粘合机构20。并且，机械 手17使基板保持部22在以多层收容于盒C2的支承基板W2彼此 之间的间隙中进行进退且从背面吸附保持支承基板W2，并且将 所吸附保持的支承基板W2依次输送到后述的第2对准台19、基 板粘合机构20,然后，将在基板粘合机构20粘合了支承基板 W2的晶圆W1输送到盒C3。
第2输送机构8是由输送辊或环状带构成的输送带式的输 送机构。就是说，将由机械手6移载的带双面粘接片的晶圓W1 水平输送到可交接到机械手17的位置。
第l对准台9基于所载置的大致圆形的晶圆Wl的定位平面 或槽口等进行对位。
第2对准台19和第1对准台9相同，基于定位平面等对晶圓 Wl进行对位。并且，用 一对卡定爪75夹住支承基板W2确定其 中心位置。
如图6所示，保持部12具有卡盘台23,该卡盘台23利用在 中央进行升降的吸附盘接收晶圆Wl、并与晶圆Wl的背面整面 接触来吸附保持晶圆W1。并且，卡盘台23相当于本发明的保 持台。
在粘接片供给部10中，会因加热膨胀而降低粘接力的双面 粘接片T1以带分离片S的状态缠绕在巻轴24上。并且，将从该 巻轴24放出的带分离片S的双面粘接片Tl缠绕引导到引导辊25 组。并且，粘接片供给部10可以转动地以轴支承于装置主体的 纵壁，通过制动机构等限制旋转。
在分离片回收部ll中，回收巻轴26可以转动地以轴支承于 纵壁，与电动机等驱动机构连动连结。
片粘贴机构13,以其框架可在带移动方向上滑动的方式把
持于装置主体的导轨上，通过未图示的电动机等驱动部连动连
结。此外，粘贴辊27可旋转地以轴支承于框架。就是说，粘贴 辊27—边滚动按压双面粘接片Tl的表面一边将双面粘接片Tl 粘贴于晶圆W1的具有凹凸的表面上。
刀具单元15借助未图示的升降机构而在待机位置和切断 双面粘接片T1的作用位置之间升降移动。并且，使刀具沿晶圓 Wl的外形旋转移动而将双面粘接片Tl按晶圆形状切断。
片剥离机构14,以其框架可在带移动方向上滑动的方式把 持于装置主体的导轨上，通过未图示的电动机等驱动部连动连 结。此外，剥离辊28可旋转地以轴支承于框架。此外，该剥离 辊28被未图示的气缸等驱动而上下摆动。剥离辊28将切断后不 要的双面粘接片T2从支承基板W2剥离。
在片回收部16中，回收巻轴29可转动地以轴支承于基台2 的纵壁，与电动机等驱动部连动连结。就是说，从带供给部ll 放出规定量的双面粘接片T1并供给到晶圆W1上，并且，通过 驱动部工作将切断双面粘接片T1后不要的带T 2巻:f又到回收巻 轴32。
如图4所示，基板粘合机构20设于基台2上、且设于可开闭 的减压室36的内部。另外，基板粘合机构20相当于本发明的基 板粘合装置。
另外，如图3及图4所示，基板粘合机构20由真空吸附式保 持台37、 2对相对的卡定爪38、按压部件39、及这些部件的驱 动部件构成。该保持台37水平地载置保持晶圓Wl,该2对相对 的卡定爪38以4个部位卡定保持支承基板W2周缘，该按压部件 39在用这些卡定爪38卡定支承基板W2的状态下，在其上方位 置待机。下面说明各构成的具体结构。
卡定爪38被可装卸地螺栓连结于保持架41上。在卡定爪38
的前端部具有呈阶梯状地从下方顶住卡定支承基板W 2的周缘
部位的局部圆弧状的卡定部38a。并且，卡定爪38相当于本发 明的保持部件。
在俯视图中观察，保持架41枢轴支承于轴承托架42，并以 水平横轴心P为支点可从水平姿势摆动到向下方倾斜的倾斜姿
势，并且，轴承托架42配置于可动台46上。可动台46配置于升 降台4 9上，并且利用被气缸或脉冲电动机螺旋进给驱动的直线 横向驱动机构47，可使可动台46在水平方向横向移动。就是说， 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 之间往复移动。并且，直线横向驱动机构47相当于本发明的驱 动部件。
并且，直线横向驱动机构47自身配置于升降台49上，该升 降台49可沿立设于基台上的导轨48升降。该升降台49利用气缸 或脉冲电动机等驱动机构5 0使升降台4 9进行螺旋进给升降，从 而可升降各卡定爪38。
按压部件39由直径大于晶圆Wl直径的大致半球形状的弹 性体构成。例如，如图5所示，在该实施例装置中，按压部件 39的成为4姿压开始位置的前端具有扁平面40。由于具有该扁平 面40,能够抑制由按压部件39产生的按压力局部地作用于支承 基板W2。换言之，能够使按压力沿支承基板W2的径向方向分 散而使大致均匀的按压力作用于支承基板W2上。因此，能够抑 制晶圆W1的损坏，并且能够有效地排出巻入粘合面的气泡。结 果，能够使晶圆W1的外周部分粘合均匀地将支承基板W 2和晶 圆W1紧密贴合。
另外，按压部件39在安装基端侧具有圆柱块39a,根据粘 合的晶圆Wl的尺寸和材质适宜地设定按压部件39的该圆柱块 39a的高度c、半球形状的块39b的半径a、曲率半径R、扁平面
40的半径b、从圓柱块39a的安装基端面到块39b的顶端的高度 h及硬度等。就是说，圆柱块39a的高度c被设定为这样的高度 在由按压产生弹性变形时，半球形状的块39b的部分能在径向 方向和高度方向不产生应力地变形。曲率半径R被设定为这样 的范围按压力传播到支承基板W2的径向方向(放射状)、且 向支承基板W2的按压力(表面压力)均匀。半径a优选为这样 的尺寸在将支承基板W2粘合于晶圆Wl上时，产生弹性变形 的按压部件3 9和支承基板W 2的整面接触并将其覆盖。半径a例 如是晶圆W1直径的大致2倍。扁平面40的半径b被设定成使接 触面积的表面压力均匀。
另外，按压部件39优选是摩擦系数低且具有耐热性的材 质，更优选是低硬度的材质。例如，可利用采用硅胶和氟橡胶 等，成形为半球形状的块或球形的按压部件。
例如，在6英寸的晶圆Wl上粘合相同形状的支承基板W2 时，适于该按压部件39的条件的情况是半径a为600mm、扁 平面40的半径b为1 ~ 10mm、圆柱块39a的高度c为10~ 40mm、 曲率半径R为150 ~ 300mm、两块39a, 39b合在一起的高度h 为50~ 150mm、及硬度(肖氏硬度)为5~ 30的范围。进一步 优选是半径a为600mm、扁平面40的半径b为3mm、高度c为 25mm、曲率半径R为200mm、前端部分硬度(肖氏硬度)为 15、且硬度从该前端部分向基端侧逐渐增大，在基端部分为20。
并且，上述曲率半径R是基于将半球形状的块3 9 b假设为球 体时的半径求得，但不限定于此方法。
另外，按压部件39可升降地安装于覆盖罩61内。就是说， 在覆盖罩61内安装有可通过4根引导轴63上下滑动、并且被气 缸64驱动升降的升降架65。按压部件39安装于该升降架65上。 并且，按压部件39、引导轴63、气缸64、及升降架65等起到本
发明的粘合部件的作用。
如图3及图4所示，减压室36由设于基台上的大致圓筒状的 固定周壁60、和通过未图示的铰链可上下摆动关闭地安装于该 固定周壁60上的覆盖罩61构成。此外，通过使未图示的真空泵 工作而能使室内减压。并且，在固定周壁60的上端全周上安装 有与关闭的覆盖罩61的下端全周紧密贴合而用于保持室内气 密的密封件62。并且，在具有扁平面的侧面设有滑动开闭的开 闭门74。就是说，将由机械手17吸附保持的晶圆Wl及支承基 板W2从开闭门开口搬入到内部，且分别载置保持于保持台37 和各卡定爪38上。
接着，参照

采用上述实施装置将支承基板W2粘贴 于晶圆Wl上的 一 系列动作。
当各盒C1 ~ C3的装填和双面粘接片Tl的设置等的初始设 定完成时，执行装置的工作。首先，第1输送机构7旋转，该机 构的机械手6的基板保持部21插入盒C1内的晶圆彼此间的间隙 中。机械手6用其基板保持部21从背面吸附保持晶圆Wl并将其 取出，且将晶圆W1移载到第1对准台9上。
基于定位平面或槽口等对载置于第l对准台9上的晶圆Wl 进行对位。对位后，晶圆Wl被机械手6吸附保持其背面地将该 晶圆Wl移载到卡盘台23上。
载置于卡盘台23上的晶圓Wl,进行对位且被吸附保持。 此时，如图6所示，片粘贴机构13和片剥离机构14位于左侧的 初始位置，刀具单元15位于上方的待机位置。
如图7所示，当晶圆W1对位结束时，片粘贴机构13的粘贴 辊27—边按压双面粘接片Tl的表面， 一边沿与片移动方向相反 的方向(图7中的从左到右)滚动。通过该动作将双面粘接片 Tl均匀地粘贴于晶圆Wl的整个表面上。
如图8所示，当片粘贴机构13到达结束位置时，刀具单元
15下降到切断作用位置，刀尖刺入并贯通双面粘接片T1。刀尖 沿晶圆Wl的周缘旋转移动，从而将双面粘接片Tl切断为大致
晶圆形状。
切断双面粘^妄片T1后，如图9所示，刀具单元15上升返回 到待机位置。
接着，片剥离机构14一边在支承基板W2上沿与片移动方 向相反的方向(图9中的从左到右)移动， 一边将在晶圆W1上 切断后不要的片T2巻起且剥离。
当片剥离机构14到达剥离作业的结束位置时，片剥离机构 14和片粘贴机构13沿片移动方向移动，回到图6所示的初始位 置。此时，不要的片T2被巻取到回收巻轴29,并且从粘接片供 给部10放出规定量的双面粘接片T1。并且，残留于双面粘接片 Tl的表面上的分离片被适时的剥离。
粘贴了双面粘接片Tl的晶圆Wl,再次被机械手6吸附且被 移载到第2输送机构8 。第2输送机构8将所载置的晶圆W1水平 输送到与第2机械手17的交接位置。
被第2输送机构8输送到交接位置的晶圓Wl,被机械手17 从非粘接面、即下方吸附保持而被移载到第2对准台19,从而 基于槽口等进行对位。对位后，晶圆Wl被机械手17吸附保持 其背面地将其移载到基板粘合机构20的减压室内的保持台37 上。晶圆Wl在被保持台37吸附保持的状态下待机，直到将支 承基板W 2输送到基板粘合机构2 0 。
当晶圆W1被载置于保持台37上时，第2机械手17开始输送 支承基板W2。就是说，将第2机械手17前端的基板保持部22插 入到盒C2内的支承基板W2彼此间的间隙中。机械手17用其基 板保持部22从背面吸附保持支承基板W2并将其取出，且将支 承基板W2移载到第2对准台19。
第2对准台19用 一对卡定爪75夹住支承基板W2对其进行 定位。当定位结束时，机械手17从支承基板W2的非粘合面、 即下方对该支承基板W2进行吸附保持并将其翻转到上方，然 后，将该支承基板W2搬入到基板粘合机构20的减压室内。另 外，根据所采用的支承基板W2不同，有时也不需要使支承基板 W2在对位后进行翻转。
当搬入支承基板W2时，使各卡定爪38水平移动到基于对 应于支承基板W 2的直径预先输入的信息而确定的基板中心侧 的规定位置。由这些卡定爪38的卡定部38a以4点支承的状态水 平地卡定保持支承基板W2。当卡定保持结束时，机械手17从 减压室13退避。此时，被保持台37吸附保持的晶圆Wl和用卡 定爪38卡定保持的支承基板W2成为相接近的相对状态。
当晶圆W1和支承基板W2的装填结束时，将减压室36的开 闭门74关闭且密闭后，进行排气处理，从而将内压减压到例如 65KPa ( 500mmHg)以下。并且，在该时刻，按压部件39在 支承基板W 2的上方待机。
当减压处理结束时，发出粘合开始指令，开始将支承基板 W2粘合于晶圓Wl上。
就是说，当发出粘合指令时，如图10(a)所示，位于支 承基板W2上方的待机位置的按压部件39,如图10(b)所示那 样，开始下降。伴随该下降动作，按压部件39的下方前端与支 承基板W2的大致中央接触且进行按压，使支承基板W2稍微挠 曲地将支承基板W2和晶圆W1的中央部分粘合。此时，以卡定 爪前端的下表面不接触双面粘接片T1的程度，且对应于支承基 板W2的挠曲量使卡定爪前端向下倾斜。
如图10(c)所示，随着按压部件39进一步下降，按压部
件39产生弹性变形，沿支承基板W2的径向方向以放射状扩大 接触面积，并且，将支承基板W2逐步地粘合于晶圆Wl。此时， 为使支承基板W2的挠曲量恒定，卡定爪38变成水平状态且逐 渐下降。
并且，由于该按压部件39的弹性变形，其相对于支承基板 W 2的接触面积扩大，当扩大到支承基板W 2的周缘附近的规定 位置时，如图ll(a)所示，卡定爪38为了不妨碍支承基板W2 的粘合，而解除对支承基板W2的卡定保持，后退到基板外方。
然后，如图ll(b)所示，再次按压按压部件39,用产生 弹性变形的按压部件39覆盖支承基板W2的整个非粘合面，完 成支承基板W2向晶圆Wl的粘合。
当完成粘合时，使按压部件39上升返回到待机位置，此后， 外界空气流入减压室36使其返回到大气压，此后，开放开闭门 74。
机械手17将前端的基板保持部22从开闭门开口插入，吸附 保持粘合了支承基板W2的晶圆W1并将其取出。将该取出的晶 圆W1装填到盒C3。以上完成了一次粘合处理，以后重复上述 动作。
并且，在上述实施例中，举例表示了将相同直径的支承基 板W2粘合于晶圆W1上的情况，但也可将直径比晶圓Wl直径小 一些的支承基板W2粘合于晶圆Wl上，只要和上述相同动作即可。
的支承基板W 2的大致中央开始按压，使按压部件3 9 —边产生
且，将支承基板W2逐步地粘合于晶圆Wl上。由此，将支承基 板W2粘合于晶圆Wl上时，能够抑制支承基板W2相对于晶圆
Wl的粘合位置偏移。
另外，能够一边使按压力以放射状向晶圆W1外方分散一边 将支承基板W2粘合于晶圆Wl上，因此能够施加大致均匀的按
压力。因此，在粘合时，按压力不会局部的施加于晶圆W1上， 因此，能够抑制晶圆W1的损坏等。
并且，由于从大致中央开始以放射状将支承基板W2粘合于 晶圆W1上，因此能够有效地排出巻入粘合面的气泡。
本发明不限于上述实施例，也可以〗象下述那样变形实施。
(1 )在上述实施例中，将晶圆Wl保持于基板粘合机构20 的保持台37上，来粘合支承基板W2，但也可以相反。就是说， 将粘接面向上的支承基板W 2载置保持于保持台3 7上，将图案 面向下的晶圆W1以用卡定爪3 8卡定保持的状态粘合。
(2)上述实施例的按压部件39,优选是构成为硬度从最先 接触支承基板W2的下方前端的中心开始向径向方向或/及基端 侧逐渐变高。例如，也可以调整弹性体的材料配合以使硬度从 前端向基端侧变高，也可以层叠硬度不同的弹性体块来构成按 压部件。采用该构成，能够有效地将巻入粘合面的气泡排出到 外部。
(3 )按压部件39也可以是其前端没有扁平面40的、整体具 有相同曲率的半球形状的块。
对于本发明，在不脱离该思想或本质的条件下，可以以其 他的具体的形式进行实施，因此，作为表示发明范围的内容， 应参照附加的权利要求，而不是以上的说明。
权利要求
1.一种基板粘合方法，通过介于工件和支承用基板之间的双面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下过程粘贴过程，在上述工件上粘贴双面粘接片；对位过程，用多个保持部件保持上述基板的周缘，使上述工件和基板夹着所粘贴的上述双面粘接片相接近地相对配置；粘合过程，用由弹性体构成的大致半球形状的按压部件从上述基板的非粘合面的大致中央开始按压，一边使该按压部件产生弹性变形而以扁平面接触基板面，一边将基板粘合于工件上；退避过程，当利用上述按压部件的弹性变形而对基板面进行按压接触的按压接触面接近基板周缘时，解除上述保持部件对基板的保持，且使该保持部件退避到基板外方。
2. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘曲使多 个保持部件的前端向斜下方摆动。
3. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，伴随用按压部件按压基板面而产生翘曲，随着该翘曲使多 个保持部件下降。
4. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，在上迷粘合过程 中，使按压部件的硬度从与基板接触的前端向安装基端侧逐渐 增高。
5. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，使按压部件的硬度从与基板接触的前端的中心向径向方向 逐渐增高。
6. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，上述按压部件的 与基板接触的前端形成为扁平面，且使该按压部件自该扁平面 接触基板。
7. 根据权利要求l所述的基板粘合方法，上述粘合过程中， 在减压环境中将支承用基板粘合于工件上。
8. —种基板粘合方法，通过介于工件和支承用基板之间的 双面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述方法包含以下过程粘贴过程，在上述基板上粘贴双面粘接片；对位过程，用多个保持部件保持上述工件的周缘，使上述 工件和基板夹着所粘贴的上述双面粘接片相接近地相对配置；粘合过程，用由弹性体构成的大致半球形状的按压部件从 上述工件的非粘合面的大致中央开始按压， 一 边使该按压部件 产生弹性变形而以扁平面接触工件， 一 边将工件粘合于基板上；退避过程，当利用上述按压部件的弹性变形而对工件进行 按压接触的按压接触面接近工件周缘时，解除上述保持部件对工件的保持，且使该保持部件退避到工件外方。
9. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，伴随用按压部件按压工件而产生翘曲，随着该翘曲使多个 保持部件的前端向斜下方摆动。
10. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，伴随用按压部件按压工件而产生翘曲，随着该翘曲使多个 保持部件下降。
11. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，按压部件的硬度从与工件接触的前端向安装基端侧逐渐增 高。
12. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，在上述粘合过程 中，按压部件的硬度从与工件接触的前端的中心向径向方向逐 渐增高。
13. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，上述按压部件的 与工件接触的前端形成为扁平面，且使该按压部件自该扁平面接触基板。
14. 根据权利要求8所述的基板粘合方法，上述粘合过程 中，在减压环境中将支承用基板粘合于工件上。
15. —种基板粘合装置，通过介于工件和支承用基板之间的双面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述装置包含以下构成要素保持台，保持粘贴了上述双面粘接片的工件的非粘接面； 保持部件，保持上述基板周缘的多个部位，使基板接近载置保持于上述保持台上的工件的双面粘接片粘接面地与其相对配置；粘合部件，具有由弹性体构成的大致半球形状的按压部件，使该按压部件产生弹性变形而以扁平面接触基板面， 一 边将基 板粘合于工件上；驱动部件，伴随上述按压部件的弹性变形，解除上述保持 部件对基板的保持，且使该保持部件退避到基板外方。
16. 根据权利要求15所述的基板粘合装置，上述按压部件 中，将其半球形状的成为接触开始位置的前端构成为扁平面。
17. 根据权利要求15所述的基板粘合装置，上述按压部件 的硬度从与基板接触的前端向安装基端侧逐渐变高。
18. 根据权利要求15所述的基板粘合装置，上述按压部件 的硬度从与基板接触的前端的中心向径向方向变高。
19. 根据权利要求15所述的基板粘合装置，上述保持部件 由卡定基板周缘的卡定爪构成。
20. 根据权利要求19所述的基板粘合装置，伴随用按压部 件按压基板面而产生翘曲，随着该翘曲使多个卡定爪的前端向 斜下方摆动。
21. 根据权利要求19所述的基板粘合装置，伴随用按压部 件按压基板面而产生翘曲，随着该翘曲使多个卡定爪下降。
22. 根据权利要求15所述的基板粘合装置，至少将上述保 持台、保持部件及粘合部件收容于减压室内。
23. —种基板粘合装置，通过介于工件和支承用基板之间 的双面粘接片使工件和支承用基板粘合，上述装置包含以下构 成要素保持台，保持粘贴了上述双面粘接片的基板的非粘接面； 保持部件，保持上述工件周缘的多个部位，使工件接近载置保持于上述保持台上的基板的双面粘接片粘接面地与其相对配置；粘合部件，具有由弹性体构成的大致半球形状的按压部件， 用按压部件按压被上述保持部件保持的工件的非粘合面， 一边 使该按压部件产生弹性变形而以扁平面接触工件， 一 边将工件 粘合于基板上；驱动部件，伴随上述按压部件的弹性变形，解除上述保持 部件对工件的保持，且使该保持部件退避到工件外方。
24. 根据权利要求23所述的基板粘合装置，上述按压部件 中，将其半球形状的成为接触开始位置的前端构成为扁平面。
25. 根据权利要求23所述的基板粘合装置，上述按压部件 的硬度从与工件接触的前端向安装基端侧逐渐变高。
26. 根据权利要求23所述的基板粘合装置，上述按压部件 的硬度从与工件接触的前端的中心向径向方向变高。
27. 根据权利要求23所述的基板粘合装置，上述保持部件 由卡定工件周缘的卡定爪构成。
28. 根据权利要求27所述的基板粘合装置，伴随用按压部 件按压工件而产生翘曲，随着该翘曲使多个卡定爪的前端向斜下方摆动。
29. 根据权利要求27所述的基板粘合装置，伴随用按压部 件按压工件而产生翘曲，随着该翘曲使多个卡定爪下降。
30. 根据权利要求23所述的基板粘合装置，至少将上述保 持台、保持部件及粘合部件收容于减压室内。
全文摘要
本发明提供一种基板粘合方法及采用该方法的装置，将用多个卡定爪卡定保持周缘部分的支承基板与晶圆的双面粘接片粘接面相接近地相对配置，用由弹性体构成的大致半球形状的按压部件从该支承基板的非粘合面的大致中央开始按压，使该按压部件产生弹性变形一边以扁平面接触基板面一边将支承基板粘合于晶圆上。
文档编号H01L21/00GK101197254SQ200710195570
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者山本雅之, 长谷幸敏 申请人:日东电工株式会社