层叠方法以及层叠系统的制作方法

层叠方法以及层叠系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种层叠方法以及层叠系统，即使在薄壁化的半导体、由高脆性材料构成的半导体等脆性被层叠体的情况下，也能够不受损伤地进行膜状层叠体良好的层叠。在通过将脆性被层叠体（W）与膜状层叠体（F）重合而加热以及加压来将膜状层叠体（F）向脆性被层叠体（W）层叠的层叠方法中，对于载置于载置部件（36）而运入到层叠装置（12）的脆性被层叠体（W），在层叠装置（12）的真空腔（C）内从上方使弹性膜体（16）鼓出，对脆性被层叠体（W）和膜状层叠体（F）加压而将其层叠。
【专利说明】层叠方法以及层叠系统【技术领域】
[0001]本发明涉及层叠方法以及层叠系统，特别是涉及膜状层叠体向放置在载置部件上而被输送的脆性被层叠体层叠的层叠方法以及层叠系统。
【背景技术】
[0002]在对半导体晶片等被层叠体层叠NCF膜等膜时，以往使用如专利文献I所示的使用辊的层叠装置。在被层叠的被层叠体的厚度虽然薄但具有挠性的情况下，运送连续的被层叠体来进行层叠成形，但是一般来说进行在输送膜上载置被层叠体和膜并向层叠装置运入来层叠的方式。在此方式中当将半导体晶片等被层叠体载置于输送膜时或从输送膜运出时，需要使用人的手和/或运入/运出用的机器人(机械手)来与半导体晶片接触。
[0003]但是近年来，半导体晶片的厚度在0.3mm以下的晶片和/或使用由氮化镓等化合物构成的脆性材料的晶片出现，出现当在层叠成形前向输送膜上载置半导体晶片时或从输送膜运出层叠成形了的半导体晶片时，在与晶片接触时晶片易受损伤的问题。另外在使用辊的层叠装置中，层叠时的加压成为线荷载而向半导体晶片局部地施加，所以与载置时、运出时同样存在晶片易碎的问题。另外在半导体晶片的上面具有凸部等突起的晶片中，若通过辊进行成形时，由于来自横方向的力施加于凸部等，所以还存在凸部等易倒的问题。
[0004]因此，如专利文献2以及专利文献3所示，使用具备作为弹性体的加压膜体的层叠装置，向半导体晶片层叠膜状层叠体。若使用此层叠装置，能够通过加压膜体大致均等地对半导体晶片施加按压，具有不会像使用辊的层叠装置那样向半导体晶片的加压成为线加压的优点。另外，具备加压膜体的层叠装置，即使是具有凸部等突起的半导体晶片，也能够从上方大致均等地进行加压，所以难以产生像通过辊加压那样的当加压时将凸部等突起弄倒的情况。
[0005]但是，专利文献2中，由于将半导体晶片直接载置于输送膜而向具备加压膜体的层叠装置运入，所以当向输送膜载置半导体晶片时或在层叠之后从输送膜的运出时，需要与半导体晶片直接接触来使其移动。另外，专利文献3中，未公开将半导体以何种方式向具备加压膜的层叠装置运入/运出。
[0006]【专利文献I】日本特开2005-340335号公报
[0007]【专利文献2】日本特开2012-104782号公报
[0008]【专利文献3】日本特开2009-259924号公报

【发明内容】

[0009]如上所述，在专利文献I至专利文献3中，当将半导体晶片等被层叠体载置于输送膜时或从输送膜运出时，需要使用人手、运入/运出用的机器人与半导体晶片接触，但在进行近年来的薄壁化的半导体、由高脆性材料构成的半导体等脆性被层叠体的层叠的情况下，在向层叠装置运入、在层叠装置中层叠、和从层叠装置运出的方面，没有确立能够以脆性被层叠体不受损伤的方式进行膜状层叠体良好的层叠的层叠方法、层叠系统。[0010]本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种即使在薄壁化的半导体、由高脆性材料构成的半导体等脆性被层叠体的情况下，也能够不受损伤地进行膜状层叠体良好的层叠的层叠方法以及层叠系统。
[0011]技术方案I的层叠方法的发明，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，其特征在于，对于载置于载置部件而运入到层叠装置的脆性被层叠体，在层叠装置的真空腔内从上方使弹性膜体鼓出，对脆性被层叠体和膜状层叠体进行加压而将其层叠。
[0012]技术方案2的层叠方法的发明，为了达成上述目的，在技术方案I记述的发明中，其特征在于:上述载置部件包括框状的晶片环和贴附于该晶片环的切割胶带(夕' P夕''歹一7，切块胶带)。
[0013]技术方案3的层叠方法的发明，为了达成上述目的，在技术方案2记述的发明中，其特征在于:上述框状的晶片环的厚度比脆性被层叠体和膜状层叠体的厚度相加而得的厚度厚。
[0014]技术方案4的层叠方法的发明，为了达成上述目的，在技术方案2或技术方案3记述的发明中，其特征在于:保持上述载置部件中的晶片环的部分而向层叠装置运入、从层叠装置运出。
[0015]技术方案5的层叠方法的发明，为了达成上述目的，在技术方案I记述的发明中，其特征在于:使用输送膜将载置了脆性被层叠体和膜状层叠体的载置部件向层叠装置运入、从层叠装置运出。
[0016]技术方案6的层叠系统的发明，为了达成上述目的，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，其特征在于，具备:层叠装置，设置有上盘、在与上述上盘之间能够形成真空腔的下盘、和设置于上盘且能够向上述真空腔内鼓出的弹性膜体；和在载置有脆性被层叠体的状态下向上述层叠装置内运入、从上述层叠装置内运出的载置部件。
[0017]技术方案7的层叠系统的发明，为了达成上述目的，在技术方案6记述的发明中，其特征在于:上述载置部件包括框状的晶片环和贴附于该晶片环的切割胶带。
[0018]本发明的技术方案I所述的层叠方法，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，对于载置于载置部件而运入到层叠装置的脆性被层叠体，在层叠装置的真空腔内从上方使弹性膜体鼓出，对脆性被层叠体和膜状层叠体进行加压而将其层叠，所以能够在运入、运出时、层叠时不受损伤，提高向脆性被层叠体层叠膜状层叠体时的成品率。
[0019]本发明的技术方案6所述的层叠系统，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，其特征在于，具备:层叠装置，设置有上盘、在与上述上盘之间能够形成真空腔的下盘、和设置于上盘且能够向上述真空腔内鼓出的弹性膜体；和在载置有脆性被层叠体的状态下向上述层叠装置内运入、从上述层叠装置内运出的载置部件，所以能够在运入、运出时、层叠时不受损伤，提高向脆性被层叠体层叠膜状层叠体时的成品率。
【专利附图】

【附图说明】[0020]图1是真空腔被封闭而对半导体晶片通过弹性膜体进行加压时的层叠装置的说明图。
[0021]图2是真空腔被封闭而对半导体晶片通过弹性膜体进行加压时的层叠系统的说明图。
[0022]图3是层叠装置的真空腔开放时的层叠系统的说明图。
[0023]图4是半导体晶片和膜状层叠体载置于载置部件时的俯视图。
[0024]图5是半导体晶片和膜状层叠体载置于载置部件时的剖视图。
[0025]图6是其他的实施方式的层叠系统的层叠装置的说明图。
[0026]图7是示出其他的实施方式的层叠系统的成形顺序的说明图，是示出载置了半导体晶片W的状态的图。
[0027]图8是示出其他的实施方式的层叠系统的成形顺序的说明图，是示出载置了环分隔件的状态的图。
[0028]图9是示出其他的实施方式的层叠系统的成形顺序的说明图，是示出载置了膜状层叠体的状态的图。
[0029]图10是示出其他的实施方式的层叠系统的成形顺序的说明图，是示出通过弹性膜体对半导体晶片和膜状层叠体加压的状态的图。
[0030]附图标记说明
[0031]11层叠成形系统
[0032]12层叠装置
[0033]13输送机构
[0034]14 上盘
[0035]15 下盘
[0036]16弹性膜体
[0037]36载置部件
[0038]41晶片环(框部)
[0039]C 真空腔
[0040]F 膜状层叠体
[0041]H 内孔
[0042]W 半导体晶片
[0043]fl、f2 输送膜
[0044]f3切割胶带(粘接胶带)
【具体实施方式】
[0045]对本实施方式的层叠系统11参照图1至图3进行说明。本实施方式的层叠系统11，通过将作为脆性被层叠体的半导体晶片W与膜状层叠体F重合、并加热以及加压，来将膜状层叠体F层叠于半导体晶片W。层叠系统11由将半导体晶片W与膜状层叠体F层叠的层叠装置12、和半导体晶片W及膜状层叠体F的输送机构13等构成。
[0046]如图1所示，层叠装置12中，下盘15与上盘14相对向地设置。下盘15相对于上盘14能够上升以及下降，当上盘14与下盘15被封闭时，在上盘14与下盘15之间形成真空腔C。真空腔C能够通过未图示的真空泵抽真空。而且在真空腔C内的上盘14的下面侧设置有弹性膜体16。弹性膜体16由硬度(肖氏A硬度)为10°?65° (更进一步优选15°至55° ),厚度为Imm?6mm (更进一步优选为2mm?5mm)的娃橡胶等耐热性的橡胶构成，但是不限定于此。弹性膜体16，其周围通过框体17和未图示的螺栓卡定于上盘14的基盘18，当加压时能够向真空腔C内鼓出。另外，在弹性膜体16的表面设置有细微的凹凸。此夕卜，在向表面设置有凸部的半导体晶片W进行层叠的情况下，凸部朝向上侧地载置，上盘14侧的弹性膜体16的硬度优选比下盘15侧的弹性固定膜体23的硬度高。
[0047]另外，在上盘14的基盘18安装有作为上盘的一部分的热板19。热板19，在内部设置有未图示的筒式加热器，或在表面设置有未图示的橡胶加热器，能够加热。另外，贯通上盘14的基盘18和热板19并朝向弹性膜体16的背面侧而形成有抽吸/压榨空气供给孔20。上述抽吸/压榨空气供给孔20的装置内侧的开口部向弹性膜体16的背面侧开口，装置外侧的开口部经由阀等连接于设置于上盘14的外部的未图示的真空泵和压缩泵。
[0048]下盘15中同样，作为下盘的一部分的热板21设置于基盘22。而且在下盘15的热板21的上面同样贴附有弹性固定膜体23。弹性固定膜体23由硬度(肖氏A硬度)为10°?60°、厚度为Imm?6mm的娃橡胶等耐热性的橡胶构成。另外在弹性固定膜体23的表面设置有细微的凹凸。在下盘15的一部分设置有抽吸孔24。而且，抽吸孔24的装置内侧的开口部向真空腔C开口，装置外侧的开口部连接于未图示的真空泵。而且在下盘15的周围的壁部25设置有O型圈26等密封部件，当形成真空腔C时，下盘15的周围的壁部25的上面以及O型圈26夹着后述的输送膜H、f2或者直接地与上盘14的框体17的下面抵接。此夕卜，只要真空腔C具有预定的宽度和高度即可，不限定于上述的构造。
[0049]接着，对半导体晶片W和膜状层叠体F的输送机构13进行说明。输送机构13中，从设置于层叠装置12的前工序侧的上方的卷出辊31放出的输送膜f I通过层叠装置12的上盘14与下盘15之间、被设置于层叠装置12的后工序侧的上方的卷取辊32卷取。另外，从设置于层叠装置12的前工序侧的下方的卷出辊33放出的输送膜f2通过层叠装置12的上盘14与下盘15之间、被设置于层叠装置的后工序侧的下方的卷取辊34卷取。输送膜
H、f2的材质是公知的聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂膜。
[0050]对输送机构13更详细地说明。下侧的输送膜f2在从卷出辊33卷出之后通过辊35改变运送方向，朝向层叠装置12沿水平方向运送。而且，在仅有下侧的输送膜f2沿水平方向运送的部分(上方开放的部分)，设置用于将载置了半导体晶片W和膜状层叠体F的载置部件36运入的运入台(stage) SI。另一方面，上侧的输送膜fl也通过辊37、38改变运送方向、在比上述运入台SI靠层叠装置12侧以与下侧的输送膜fl重叠的方式向层叠装置12输送。而且，在层叠装置12的后工序中，在上侧的输送膜f I通过辊39朝向卷取辊32被改变运送方向后，下侧的输送膜f2还沿水平方向输送。而且，在仅有该下侧的输送膜f2沿水平方向运送的部分(上方开放的部分)，设有用于将载置了经层叠的半导体晶片W的载置部件36运出的运出台S2。此后，下侧的输送膜f2通过辊40改变运送方向、被卷取辊34卷取。
[0051]此外，作为输送机构13的其他的实施方式，在层叠装置12与卷取辊32、34之间，也可以设置将输送膜H、f2等的两端通过夹紧装置把持而朝向后工序侧拉伸的把持输送装置。进而层叠装置不限定于I台，也可以设置为多台，也可以在使用了鼓出的弹性膜体16的层叠装置12之后，并设冲压装置。
[0052]进而作为输送机构的另外的实施方式，也可以对载置了作为脆性被层叠体的半导体晶片W和作为膜状层叠体的膜状层叠体F的载置部件中的晶片环41的部分，通过多轴关节机器人等将空间移动的移载装置进行保持而直接向层叠装置12运入、从其运出。在此情况下，可以通过机器人的把持部夹持晶片环41来输送，也可以在机器人的保持部上放置晶片环41来输送。此外，用机器人的夹持部夹持、放置于保持部都包含在保持半导体晶片W等的概念中。另外，在其他的实施方式中，在半导体晶片W的输送中不使用输送膜f2。
[0053]接着，通过图4、图5对输送机构13的载置部件36进行说明。载置作为脆性被层叠体的半导体晶片W和膜状层叠体F的载置部件36由框状的晶片环(框部)41和贴附于晶片环41的切割胶带(粘接胶带)f3构成。晶片环41由耐热性的树脂和/或金属等材料构成，具有I?5mm的厚度，设有内孔H，但不限定于此。当然晶片环41的厚度比将半导体晶片W与膜状层叠体F相加的厚度厚。另外，晶片环41的内孔H以不与载置的半导体晶片W直接接触的方式设置为半导体晶片W的直径以上的长度。此外，晶片环41的外周形状以及内孔H的内周形状，在本实施方式中，成为角部为圆弧状的矩形，但也可以是矩形、八边形等多边形、圆形、椭圆形等，没有限定。而且如图5所示在晶片环41的下面41a (在载置了半导体晶片W的情况下为晶片环41的背面侧)，以塞住上述内孔H的方式贴有切割胶带(粘接膜)f3。
[0054]因此，在载置部件36中，切割胶带f3的粘接层朝上地粘贴，在晶片环41的内孔H的部分(中央部分)设置有粘接层露出的切割胶带f3。而且在上述切割胶带f3的粘接层的部分粘贴有圆形的半导体晶片W，进而从其上方重合有矩形的膜状层叠材F。膜状层叠材F，如上所述，一般被切成能够覆盖半导体晶片W整个面的大小。而且，在膜状层叠材F中，与半导体晶片W的上面抵接的部分以外的周边的部分，与切割胶带f3相对地设置。在此情况下可以将膜状层叠材F贴附于切割胶带f3，也可以只是重叠。通过做成这样的构造，在载置部件36上，半导体晶片W与膜状层叠材F不会位置偏移地被固定。此外，膜状层叠体F的形状不限定于矩形，也可以是圆形，也可以是如后述的连续的带状。
[0055]接着，对使用了本实施方式的层叠系统11的层叠方法通过图1至图3进行说明。在本实施方式的层叠方法中使用的脆性被层叠体在是半导体的情况下，以厚度是0.3mm以下的硅晶片、氮化镓等化合物半导体晶片或者由氮化硅构成的晶片等由脆性材料构成的晶片为对象，但不限定于此。特别是在厚度是0.0lmm?0.1mm的半导体晶片W的情况下,需要使用利用了上述的晶片环41和切割胶带f3的载置部件36。另外，半导体晶片W的直径，作为一例，层叠成形直径IOOmm至500mm左右的半导体晶片,今后具有更大面积化的倾向，但不限定于此。对于半导体晶片W而言，若是相同厚度，则直径越大越易碎。在这些脆性半导体晶片W中，比以往的晶片更容易在处理时、层叠时破碎、成品率降低。或者，在厚度为
0.0lmm?0.1mm的半导体晶片W、在半导体晶片W的表面形成了凸部的晶片中，不适于用棍层压机加压的情况很多，所以特别优选通过弹性膜体16进行加压的层叠装置12。另外作为层叠于半导体晶片W的膜状层叠体,使用NCF膜(Non Conductive Film)等具有绝缘性和粘接性的膜。
[0056]首先，如图1以及图2所示，在层叠装置12中向半导体晶片W层叠膜状层叠体F的期间，将上述载置了半导体晶片W和膜状层叠体F的载置部件36这一套构件向下侧的输送膜f2上的运入台SI运入。此时的运入作业，使用未图示的处理机器人来进行，但由于仅对晶片环41的部分通过机器人的夹头进行把持而运入，所以即使半导体晶片W的厚度薄、易碎也没问题。另外，载置部件36的运入作业也可以通过作业员的手进行，在此情况下也能够不与半导体晶片W接触地运入。另外也可以从前工序的传送带等向层叠系统11的下侧的输送膜f2的最前端将载置部件36等运入。在此情况下，载置部件36等以不被把持地滑动的方式进行交接，但是交接时的冲击不直接施加于半导体晶片W。
[0057]另外，同时在运出台S2进行载置部件36的运出。在运出载置部件36的情况下与在运入的情况下相同，通过处理机器人或者人的手以不与半导体晶片W接触的方式把持载置部件36的晶片环41的部分来进行。或者也可以不把持地向后工序的传送带交接。
[0058]而且，若在层叠装置12中经过预定时间而半导体晶片W的层叠结束，则真空腔C内回到常压，然后，如图3所示下盘15下降，上盘14与下盘15之间开放。接着，驱动上下的卷取辊32、34使输送膜H、f2从前工序侧朝向后工序侧移送。由此，在被上侧的输送膜fl与下侧的输送膜f2夹着的状态下层叠结束了的半导体晶片W和载置部件36从层叠装置12内向运出台S2移动。另外，同时，运入台SI的下侧的输送膜f2上的半导体晶片W、膜状层叠材F和载置部件36向层叠装置12内移动。此时，对上下的输送膜fl、f2，在卷出辊31与卷取辊32之间或者卷出辊33与卷取辊34之间进行张力控制，使得在层叠装置12的上下的盘14、15之间输送膜H、f2以及载置部件36等不下垂。
[0059]然后，若层叠装置12的上盘14和下盘15再次被封闭，则形成真空腔C，通过未图示的真空泵经由抽吸孔24对真空腔C内抽真空。此时上盘14的热板19和下盘15的热板21被加热，所以膜状层叠材F的半导体晶片W侧的层或者膜状层叠材F整体成为熔融状态。此外，上盘14的热板19以及下盘15的热板21的温度作为一例被加热至80°C至200°C左右，但不限定于此。优选在此阶段中弹性膜体16的背面侧仍通过真空泵抽吸而不进行加压。然后，若经过预定时间，则如图1以及图2所示，在上盘14侧的弹性膜体16的背面侧经由抽吸/压榨空气供给孔20从压缩泵使压榨空气导入，使弹性膜体16向真空腔C内鼓出。由此，膜状层叠材F通过弹性膜体16隔着输送膜fl被朝向半导体晶片W的上面按压。另外，半导体晶片W的背面侧，隔着切割胶带f3、输送膜f2被朝向贴附于下盘15的热板21的弹性固定膜体23按压。
[0060]此时使弹性膜体16鼓出而从上面侧来对载置于载置部件36的半导体晶片W加压更好的理由如下。通过从上面侧加压，贴附于载置部件36的晶片环41的下面侧的切割胶带f3被按压于下侧的弹性固定膜体23，而此时切割胶带f3的弯曲几乎没有或者小。另一方面，假设在设置下盘15侧的弹性膜体、且使下盘15侧的弹性膜体鼓出的情况下，切割胶带f3被抬起而大幅弯曲，与此同时半导体晶片W的周围的部分也产生翘曲，所以变得易碎。另外，翘曲的半导体晶片W由于空气冷却引起的伸缩率的不同而变得易碎。并且切割胶带f3自身也易破裂。另外，在通过设置于下盘15侧的弹性膜体进行加压的情况下，成为通过弹性膜体的鼓出而载置部件36全体被抬起的情形，有时会从层叠装置12的真空腔C的中央偏移。在此情况下，半导体晶片W会从输送膜H、f2之间露出从而熔融的膜状层叠体的一部分附着于层叠装置12的真空腔C内，或由弹性膜体进行的加压会不均匀，或在运出台S2中向后工序的处理会产生故障。
[0061]另外，除了上述之外也考虑了从下开始按顺序载置NCF膜等膜状层叠体、半导体晶片W、包含切割胶带f3的载置部件36，从下侧通过弹性膜体16加压，但是这样也是在整体被弹性膜体16抬起时半导体晶片W可能破碎。另外，在半导体晶片W的运入、运出时受到限制，而且当在前工序、后工序中将半导体晶片W安装于载置部件36的切割胶带f3或从切割胶带f3卸掉时，需要使载置部件36反转等的工序。
[0062]通过层叠装置12对NCF膜等膜状层叠体和半导体晶片W加压时的压力(施加于半导体晶片W的面压力)没有限定，作为一例在0.2MPa至1.0MPa的范围内加压。另外，加压时间没有限定，作为一例加压15秒至90秒左右的时间。而且若经过预定时间在层叠装置12中使用弹性膜体16的层叠成形结束，则弹性膜体16的背面侧的压榨空气的供给被切断，弹性膜体16再次被朝向热板19抽吸。然后，将真空腔C内大气开放而回到常压，如图3所示再次使下盘15下降来进行真空腔C的开放。以这样的顺序，通过分批式(间歇式)的层叠装置12反复进行向半导体晶片W层叠膜状层叠体F。是在层叠结束了的半导体晶片W残留有膜状层叠体F的剩余部的状态，但剩余部在层叠后的输送膜f2上，或者在后工序中被切断而去除。
[0063]此外在上述的实施方式中，膜状层叠体F与半导体晶片W —起被贴附于载置部件36而输送。但是膜状层叠体F也可以是带状的连续膜。在膜状层叠体F是连续的膜的情况下，从膜状层叠体F的卷出辊在卷取了保护膜等的状态下以在载置于载置部件36的半导体晶片W上重叠带状的膜状层叠体F的方式向层叠装置12供给，在层叠装置12中被加压之后运出。在层叠后的半导体晶片W和带状的膜状层叠体F载置于下侧的输送膜f2上的状态下，从经层叠的半导体晶片W切断膜状层叠体F的剩余部。
[0064]此外在上述的实施方式中，膜状层叠体F和半导体晶片W被载置于载置部件36上且放置在输送膜f2上被输送。但是，半导体晶片W的输送也可以是对晶片环41的部分通过多轴关节机器人的把持部进行保持而直接向层叠装置12的中心的加压位置运入、运出。在此情况下，设想在用层叠装置12加压时膜状层叠体F熔融而附着于弹性膜体16等。因此，也设想在膜状层叠体F上载置与晶片环41的上面抵接这样的大小的保护膜。保护膜的面积需要设为比膜状层叠体F的面积大以使得至少膜状层叠体F不会露出，且优选设为晶片环41的面积以下。此外半导体晶片W的下面侧由于由切割胶带f3覆盖，不需要保护膜。而且若层叠成形结束，半导体晶片W再次通过多关节机器人被把持晶片环41的部分而向层叠装置12外输送。在此情况下，可以通过I台机器人朝向与运入侧的相同侧再次使半导体晶片W移动，也可以使用2台机器人朝向一方向使半导体晶片W等移动。此后，在重置有保护膜的情况下，去除保护膜。(或者也可以先切断膜状层叠体F和保护膜的剩余部。)
[0065]作为第2实施方式说明不使用输送膜输送上述的半导体晶片W的情况。如图6所示，层叠系统51的层叠装置52的基本构造与上述的图1等示出的本实施方式的层叠装置11几乎相同，所以仅对不同点标注附图标记进行说明。在层叠装置52的下盘53的热板54(载置板)的上面，形成有载置晶片环41的凹部55。而且在上述凹部55的内部的底面55a形成有抽吸用的孔56。另外在凹部55的中央，配置有由多孔质材料构成的半导体晶片W的载置台57。载置台57的高度比凹部55的底面的高度高，作为一例成为与凹部55的外侧的上面相同的高度。但是，根据情况，载置台57的高度也可以是与底面55a相同的高度。而且载置台57的背面侧连接于抽吸用的孔58。抽吸用的孔56和孔58分别经由开闭阀等连接于真空泵。另外层叠系统51具备由保持晶片环41和/或后述环分隔件(ring spacer)59而输送的多关节机器人等构成的未图示的移载装置。
[0066]接着，对于用层叠系统51层叠半导体晶片W和膜状层叠体F的层叠成形方法通过图6至图10进行说明。首先，如图6、图7所示，放置于载置部件36的半导体晶片W，通过移载装置吸附保持晶片环41，被载置在开放的层叠装置52的下盘53的热板54的凹部55的内部。对于载置部件36而言，与上述的图1等的实施方式相同，切割胶带f3被朝上地贴附在晶片环41，在最初的状态下在切割胶带f3上仅载置半导体晶片W，不重叠膜状层叠体F。在热板54的凹部55载置了放置于载置部件36的半导体W后，半导体W的背面侧的切割胶带f3的部分被从抽吸用的孔58通过由多孔质材料构成的载置台57而抽吸。另外晶片环41的部分隔着切割胶带f3被从抽吸用的孔56抽吸而保持。
[0067]接着，如图8所示，通过移载装置，环分隔件59被载置于半导体晶片W与晶片环41之间的部分。关于环分隔件59的形状，内周的孔的形状优选圆形，外侧的形状成为与晶片环的内周的孔类似的形状。载置环分隔件59的目的为:防止当加压时按压弹性膜体16时，粘接面朝向上面的切割胶带f3与弹性膜体16粘接；以及防止当载置了后述的膜状层叠体F时，膜状层叠体F与切割胶带f3抵接、在内部形成空间。环分隔件59也可以与半导体晶片W—起从一开始就与载置部件36重叠。此外，根据半导体晶片W和晶片环41的大小，设置环分隔件59不是必须的。
[0068]接着，如图9所示，将吸附于移载装置的另外的吸附移载工具的膜状层叠体F(NCF膜)以覆盖半导体晶片W整个面的方式载置在半导体晶片W上。此时，半导体晶片W与环分隔件59之间被膜状层叠体F覆盖，切割胶带f3变得不暴露出。接着，层叠装置52的上盘60与下盘53接合而在内部形成腔，对腔进行真空抽吸。此后，如图10所示，向设置于层叠装置52的上盘60的弹性膜体16的背面侧供给加压空气，通过鼓出的弹性膜体16隔着膜状层叠体F按压半导体晶片W，使两者贴合而层叠成形。此时通过环分隔件59，切割胶带f3被施加张力，并且防止弹性膜体16与切割胶带f3的贴附。层叠成形结束后，上盘60与下盘53之间被开放，通过移载装置先仅对环分隔件59吸附而去除。另外，与此同时或者在此前后，经由孔58以及多孔质材料构成的载置台57供给加压空气，先将半导体晶片W的背面侧脱模。接着，从孔56也供给加压空气，并且吸附晶片环41的上面进行取出。
[0069]此外在其他的实施方式中，只要能够进行半导体晶片W与膜状层叠体F之间的真空抽吸即可，也可以是从一开始就将在载置部件36上载置了半导体晶片W、环分隔件59和/或膜状层叠体F的构件运入的方式。另外在这样的其他的实施方式的层叠装置52中，也可以不在热板54形成凹部55，而在周围设置定位突起等来进行载置部件36的定位。另外，层叠装置52，只要至少能够将载置部件36吸附保持于下盘53即可，也可以是在下盘53的热板54的上面贴附硅橡胶等弹性膜体、在其上载置半导体晶片W的部分。在此情况下，优选对载置半导体晶片W部分以外的部分经由形成于弹性膜体或者其他的部件的孔进行抽吸。
[0070]本发明不限定于上述本实施方式，当然也能够应用本领域技术人员基于本发明的主旨施加变更而得的实施方式，在此就不一一列举了。作为在本发明的层叠方法以及层叠系统中使用的脆性被层叠体，除了板厚在0.3mm以下的全部半导体晶片、氮化物半导体晶片，同样还包含板厚在0.3mm以下的布线基板、0.3mm以下的太阳能电池，与板厚无关地还包含光波导路、包含烧结前的陶瓷的基板(生片)等。另外对于半导体晶片W的板厚而言，厚度在0.0lmm至0.05mm的半导体晶片处理时特别易碎，所以此时本发明非常有效。
【权利要求】
1.一种层叠方法，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，其特征在于， 对于载置于载置部件而运入到层叠装置的脆性被层叠体， 在层叠装置的真空腔内从上方使弹性膜体鼓出，对脆性被层叠体和膜状层叠体进行加压而将其层叠。
2.根据权利要求1所述的层叠方法，其特征在于， 上述载置部件包括框状的晶片环和贴附于该晶片环的切割胶带。
3.根据权利要求2所述的层叠方法，其特征在于， 上述框状的晶片环的厚度比脆性被层叠体和膜状层叠体的厚度相加而得的厚度厚。
4.根据权利要求2或3所述的层叠方法，其特征在于， 保持上述载置部件中的晶片环的部分而向层叠装置运入、从层叠装置运出。
5.根据权利要求1所述的层叠方法，其特征在于， 使用输送膜将载置了脆性被层叠体和膜状层叠体的载置部件向层叠装置运入、从层叠装置运出。
6.一种层叠系统，通过将脆性被层叠体与膜状层叠体重合并加热以及加压来将膜状层叠体层叠于脆性被层叠体，其特征在于，具备: 层叠装置，设置有上盘、在与上述上盘之间能够形成真空腔的下盘、和设置于上盘且能够向上述真空腔内鼓出的弹性膜体；和 在载置有脆性被层叠体的状态下向上述层叠装置内运入、从上述层叠装置内运出的载置部件。
7.根据权利要求6所述的层叠系统，其特征在于， 上述载置部件包括框状的晶片环和贴附于该晶片环的切割胶带。
【文档编号】H01L21/677GK103632997SQ201310373266
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】广濑智章, 冈野敦, 田岛久良, 山本隆幸 申请人:株式会社名机制作所