JP2014033005A - ウェーハ貼着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージ上に気密に貼り付いたシート付きのウェーハの搬出にかかる時間を短くして、ウェーハの搬入から搬出までの一連の作業の効率化を図ること。
【解決手段】ステージ（６０２）は、シート（Ｓ）の外周領域を保持する第一の保持面（６５２）と、シート（Ｓ）の内側領域に対応して設けられた凹部（６２２）の内底面でシート（Ｓ）の内側領域を保持する第二の保持面（６５３）と、凹部の内周面でシート（Ｓ）と第二の保持面（６５３）と共に閉空間（６５７）を形成する側面（６５４）と、閉空間（６５７）からエアを吸引する吸引口（６５６）とが形成され、吸引口（６５６）からのエアの吸引により、第一の保持面（６５２）に保持されたシート（Ｓ）を引き伸ばしつつ、第二の保持面（６５３）に保持させ、吸引口（６５６）からのエアの供給により、第二の保持面（６５３）に保持されたシート（Ｓ）を引き剥がす構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、ウェーハ貼着装置に関し、特に、ウェーハメイキング工程においてシートに液状樹脂を介して半導体ウェーハを貼着するウェーハ貼着装置に関する。

ウェーハメイキング工程では、例えば、シリコン等の円柱状のインゴットがワイヤソーによってスライスされて、基板状のウェーハが形成される。スライスされたウェーハには、スライス時にうねりや反り等が生じるが、片面に液状樹脂が塗布されて平坦面が形成される。液状樹脂が塗布された平坦面には、ウェーハのハンドリングを容易とするシートが貼り付けられて、このシート面を基準として研削されることで、平坦な薄板状に形成される。

従来、シートに液状樹脂を介してウェーハを貼着するウェーハ貼着装置として、液状樹脂をウェーハの片面に均一に塗布するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のウェーハ貼着装置は、液状樹脂を塗布したシート上にウェーハを載置し、押圧パッドに対向するステージ上にウェーハを搬送する。そして、ウェーハ貼着装置は、ステージ上でウェーハを吸着保持した状態で、押圧パッドによりウェーハをシートに押し付けることで、ウェーハの片面に液状樹脂を均一に押し広げている。

特開２００９−１４８８６６号公報

このようなウェーハ貼着装置では、加工前のウェーハの搬入から加工後のシート付きのウェーハの搬出までの一連の作業のさらなる効率化が求められている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、液状樹脂によってシートが貼着されたウェーハを効率よく生産することができるウェーハ貼着装置を提供することを目的とする。

本発明のウェーハ貼着装置は、シートの上面に供給された液状樹脂の上からウェーハを押圧しシートに液状樹脂を介してウェーハを貼着するウェーハ貼着装置であって、シートを上面に保持するステージと、該ステージ上に保持されたシート上に該液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、該シート上の供給された該液状樹脂の上からウェーハを押圧する押圧手段と、該ステージ上からウェーハの搬送を行うウェーハ搬送手段とを少なくとも有し、該ステージは、該シートを保持する第一の保持面と、周囲を該第一の保持面に囲まれ該第一の保持面よりも凹んだ第二の保持面と、該第一の保持面から該第二の保持面に至る側面と、該第一の保持面に開口した該シートを吸引する第一の吸引口と、少なくとも該第二の保持面もしくは該側面の一方に開口した第二の吸引口と、該第一の吸引口に開閉バルブを介して連通した負圧生成源と、該第二の吸引口に連結した分岐配管のそれぞれに開閉バルブを介して連通した負圧生成源及び圧縮エア供給源と、開閉バルブの開閉タイミングを制御する制御手段とを備え、該ウェーハ搬送手段は、該シートに該液状樹脂を介して貼着されたウェーハの上面を吸引保持するウェーハ吸引パッドと、該ウェーハ吸引パッドの外周に配設され該シートを吸引保持するためのシート吸引パッドと、該ウェーハ吸引パッド及び該シート吸引パッドを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動部と、を備え、該シートを該ステージに載置する際には、該制御手段は、該第一の吸引口及び該第二の吸引口を該負圧生成源に連通させ、該シートの外周を該第一の保持面に吸引保持すると共に該シートと該第二の保持面と該側面とに囲まれた空間の空気を吸引し該シートの中央を該第二の保持面に吸引保持し、該ウェーハ搬送手段により該シートに該液状樹脂を介して貼着されたウェーハを該ステージ上から搬送する際には、該制御手段は、該第二の吸引口を該負圧生成源から圧縮エア供給源に連通させるように切り替え、該シートの外周は該第一の保持面に吸引保持されたまま該シートに貼着されたウェーハが圧縮エアにより該第二の保持面から浮き上がった状態で、該ウェーハ搬送手段の該ウェーハ吸引パッドによりウェーハが吸引保持されると共に該シート吸引パッドにより該シートが吸引保持されること、を特徴とする。

この構成によれば、シートをステージに載置する際には、第一の保持面にシートの外周が保持されたまま、シートと側面と第二の保持面とに囲まれた空間から第二の吸引口によって空気が吸引されることで、第二の保持面にシートの中央が保持される。このとき、シートは、弾性を有しているため、第一の保持面と第二の保持面との段差によって、しわを消すように引き伸ばされつつ第二の保持面に沿って貼り付けられる。このため、第二の保持面にシートが密着され、シートに対してウェーハを良好に貼着することができる。また、ステージ上からシート付きのウェーハを搬出する際には、第一の保持面にシートの外周が保持されたまま、第二の吸引口から圧縮エアが供給されることで、第二の保持面からシートが浮き上がる。この状態で、ウェーハ吸引パッドによってウェーハが保持される共に、シート吸引パッドによってシートが保持される。このため、ステージ上面に気密に貼り付けられたシートを、ステージ上面から容易に剥がすことができる。このようにして、ウェーハの搬入から搬出までの一連の作業の効率化を図ることができる。

本発明によれば、ステージ上に気密に貼り付いたシート付きのウェーハの搬出にかかる時間を短くして、ウェーハの搬入から搬出までの一連の作業の効率化を図ることができる。

本実施の形態に係るウェーハ貼着装置の斜視図である。 本実施の形態に係るステージの模式図である。 本実施の形態に係るシートの貼り付け動作の説明図である。 本実施の形態に係るシート付きのウェーハの搬出動作の説明図である。

以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るウェーハ貼着装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係るウェーハ貼着装置は、図１に示す構成に限定されない。ウェーハ貼着装置は、シートに液状樹脂を介してウェーハを貼着するものであれば、どのような構成を有していてもよい。なお、図１においては、説明の便宜上、ウェーハ貼着装置の外部筐体を破線で示している。

図１に示すように、ウェーハ貼着装置１は、ウェーハＷの下面に液状樹脂が塗布されたシートＳを貼着するように構成されている。このウェーハ貼着装置１は、ステージ６０２に吸着保持されたシートＳに液状樹脂を供給し、ステージ６０２の上方にて押圧手段６０４に保持されたウェーハＷをシートＳに対して上方から押し付けるように動作する。ウェーハ貼着装置１は、シートＳに対してウェーハＷを押し付けることで、ウェーハＷの下面の全域に液状樹脂を行き渡らせている。

ウェーハＷは、デバイスパターンが形成される前のものであり、円柱状のインゴットをワイヤソーで切断することにより得られる。ウェーハＷは、カセット４に収容された状態でウェーハ貼着装置１に搬入される。なお、ウェーハＷは、シリコンウェーハ（Ｓｉ）、ガリウムヒソ（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等のウェーハに限定されるものではない。例えば、セラミック、ガラス、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度（TTV: total thickness variation）が要求される各種加工材料をウェーハとしてもよい。なお、ここでいう平坦度とは、ウェーハＷの被研削面を基準面として厚み方向を測定した高さのうち、最大値と最小値との差を示している。また、シートＳは、例えば、ポリエチレンテレフタラート等の弾性を有する柔らかい材料であればよい。

ウェーハ貼着装置１は、Ｘ軸方向に延在する直方体状の外部筐体２を有している。外部筐体２の後端部には、左右一対の収容部屋１０２を上下２段に形成したカセット収容手段１００が設けられている。上段の収容部屋１０２には、加工前のウェーハＷを収容する搬入側のカセット４が載置される。下段の収容部屋１０２には、シートＳ付きのウェーハＷを収容する搬出側のカセット５が載置される。外部筐体２内において、カセット収容手段１００の前方には、カセット４、５に対してウェーハＷの搬入及び搬出を行うウェーハ搬入搬出手段２００が設けられている。

ウェーハ搬入搬出手段２００の前方空間は、コラム部６０５の背面に支持されたベース台３により上下に分けられている。ベース台３の上面には、加工前のウェーハＷの位置及び向きを検出するウェーハ検出手段４００が設けられている。ベース台３の下面には、ウェーハＷに貼着されたシートＳをウェーハＷの外形に沿って切断するシート切断手段５００が設けられている。ウェーハ搬入搬出手段２００は、加工前のウェーハＷを上段のカセット４内からウェーハ検出手段４００に搬送し、シートＳ付きのウェーハＷをシート切断手段５００から下段のカセット５内に搬送する。

ウェーハ検出手段４００及びシート切断手段５００の前方には、シートＳに対して液状樹脂を介してウェーハＷを貼着する貼着装置６００が設けられている。貼着装置６００は、シートＳを吸着保持するステージ６０２と、ステージ６０２の上方においてウェーハＷを吸着保持する押圧手段６０４とを有している。ステージ６０２の近傍には、ステージ６０２上のシートＳに対して光硬化性の液状樹脂を供給する樹脂供給手段６０３が設けられている。貼着装置６００は、液状樹脂が供給されたシートＳに対し、ウェーハＷを保持した押圧手段６０４を近付けることで貼着動作する。また、貼着装置６００の基台６０１内には、ステージ６０２を介して液状樹脂に光を照射する発光部６６８が設けられている。

ウェーハ検出手段４００及びシート切断手段５００の側方には、ウェーハ検出手段４００と貼着装置６００との間、及び貼着装置６００とシート切断手段５００との間でウェーハＷを搬送するウェーハ搬送手段３００が設けられている。ウェーハ搬送手段３００は、加工前のウェーハＷをウェーハ検出手段４００からステージ６０２に搬送し、シートＳ付きのウェーハＷをステージ６０２からシート切断手段５００に搬送する。貼着装置６００の前方には、貼着装置６００に対してシートＳを供給するシート供給手段７００が設けられている。シート供給手段７００は、ロールシートＲから繰り出されたシートＳを所定長で切断する。

シート供給手段７００の側方には、シート供給手段７００からのシートＳを貼着装置６００に搬送するシート搬送手段８００が設けられている。シート搬送手段８００は、シート供給手段７００において所定長で切断されたシートＳを保持して、ステージ６０２上に搬送する。また、外部筐体２には、ウェーハ貼着装置１の各部を統括制御する制御手段６が設けられている。制御手段６は、ウェーハ貼着装置１の各種処理を実行するプロセッサや、メモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。

以下、ウェーハ貼着装置を構成する各部分について説明する。カセット収容手段１００は、ウェーハ貼着装置１に対する搬入口及び搬出口として動作する。カセット収容手段１００の各収容部屋１０２には、装置外側の出入口を開閉するスライド式の外部ドア（不図示）と、装置内側の出入口を開閉するスライド式の内部ドア１０７とが設けられている。各収容部屋１０２では、外部ドア及び内部ドア１０７のいずれか一方が開状態の場合に、いずれか他方が閉状態でロックされる。

ウェーハ搬入搬出手段２００は、外部筐体２の底壁部に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール２０１上に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＹ軸方向に移動可能に構成されている。また、ウェーハ搬入搬出手段２００は、上下方向に移動可能な支持台２０２と、支持台２０２上に設けられた多節リンク機構２０３と、多節リンク機構２０３の先端に設けられたウェーハ保持部２０４とを有している。ウェーハ搬入搬出手段２００は、ボールねじ式の移動機構、支持台２０２、多節リンク機構２０３の駆動が制御されることにより、搬入側のカセット４とウェーハ検出手段４００との間、シート切断手段５００と搬出側のカセット５との間でウェーハＷを搬送する。

ウェーハ検出手段４００は、ウェーハ搬入搬出手段２００によりウェーハＷが仮置きされる小径の仮置きテーブル４０１と、仮置きテーブル４０１上のウェーハＷを撮像する撮像部４０２とを有している。撮像部４０２は、Ｌ字状のアーム部４０３を介して仮置きテーブル４０１の上方に支持され、仮置きテーブル４０１上のウェーハＷ全体を撮像範囲に収めるように配置されている。撮像部４０２は、ウェーハＷの外形を読み取り、ウェーハＷの画像データを制御手段６に出力する。制御手段６は、ウェーハＷの水平方向における向きや中心位置を算出する。

ウェーハ搬送手段３００は、外部筐体２の底壁部に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール３０１上に支持され、ボールねじ式の移動機構によりＸ軸方向に移動可能に構成されている。また、ウェーハ搬送手段３００は、上下方向に移動可能な支持台３０２、支持台３０２上に設けられた旋回アーム３０３、旋回アーム３０３の先端に設けられたウェーハ保持部３０４を有している。ウェーハ保持部３０４には、後述するウェーハ吸引パッド３１２及びシート吸引パッド３１３が設けられている（図４Ｃ参照）。ウェーハ吸引パッド３１２及びシート吸引パッド３１３は、ボールねじ式の移動機構、支持台３０２、旋回アーム３０３からなる移動部の駆動が制御されることにより、水平方向及び鉛直方向に移動される。このような構成により、ウェーハ搬送手段３００は、ウェーハ検出手段４００とステージ６０２との間、ステージ６０２とシート切断手段５００との間でウェーハＷを搬送する。

シート切断手段５００は、ベース台３の下部に取り付けられた回転台５０１と、回転台５０１の外周面から外方に突出したカッター５０２とを有している。回転台５０１は、Ｚ軸回りに回転可能、かつＺ軸方向に移動可能に形成されている。カッター５０２は、ウェーハＷの外形寸法に合わせて、刃の位置が調整されている。シート切断手段５００は、下方に配置されたシートＳ付きのウェーハＷに対して、回転台５０１のＺ軸方向の移動によりシートＳに対する切り込み深さを調整し、回転台５０１の回転によりシートＳをウェーハＷの外形に沿って切断する。

貼着装置６００は、略直方体状の基台６０１を有している。基台６０１上面の略前半部には、シートＳを吸着保持するステージ６０２が設置されている。ステージ６０２は、石英ガラス等の透光性材料によって円板状に形成されている。ステージ６０２の上面中央には、上面視円形状の凹部６５１が形成されている。ステージ６０２は、この凹部６５１の段差を利用して、シートＳのしわを消すように引き伸ばしつつ吸着する。ステージ６０２の近傍には、シートＳ上面に液状樹脂を供給する樹脂供給手段６０３が設けられている。

樹脂供給手段６０３は、貼着装置６００の動作に合わせて、基台６０１上面においてシートＳの中央位置と、中央位置から退避した退避位置との間で旋回可能に取り付けられている。液状樹脂としては、紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂が用いられ、例えば、５０〜３００００［ＭＰａ］程度の粘度を有する樹脂が選択される。樹脂供給手段６０３は、基台６０１内に設けられた不図示の樹脂タンクに接続されており、樹脂タンクから汲み上げられた液状樹脂をシートＳ上面に供給する。

基台６０１上面の略後半部には、ステージ６０２の上方に押圧手段６０４を支持するコラム部６０５が立設されている。コラム部６０５の前面には、押圧手段６０４をステージ６０２に対して接近及び離反させる移動部６０６が設けられている。移動部６０６は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール６１１と、一対のガイドレール６１１にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル６１２とを有している。Ｚ軸テーブル６１２は、ボールねじ式の移動機構によりＺ軸方向に移動可能に構成されている。Ｚ軸テーブル６１２の前面には、支持部６１３を介して押圧手段６０４が支持されている。

押圧手段６０４は、ウェーハＷを吸着可能に構成されている。貼着装置６００は、押圧手段６０４に保持したウェーハＷを、液状樹脂が供給されたシートＳに押し付けるように動作する。すなわち、押圧手段６０４がウェーハＷを保持する保持面は、シートＳに対してウェーハＷを押圧する押圧面となっている。このとき、貼着装置６００は、液状樹脂から押圧手段６０４の押圧面に作用する圧力の変化を測定している。押圧面に作用する圧力は、液状樹脂がウェーハＷの外縁に向かって押し広げられるのに伴って増加し、ウェーハＷの外縁から食み出ると低下し始める。貼着装置６００は、この特性を利用して、押圧力の変化に応じて移動部６０６の駆動量を調整することで、液状樹脂をウェーハＷの外縁まで行き渡らせている。

本実施の形態に係る貼着装置６００では、液状樹脂の圧力の変化に応じて押圧手段６０４の押し込み量が調整されるため、ウェーハＷやシートＳの寸法誤差、樹脂の塗布量の誤差等によって液状樹脂の塗布範囲がばらつくことがない。基台６０１内には、ステージ６０２に向かって紫外光等の光を照射する発光部６６８が設置されている。発光部６６８は、ステージ６０２を介して照射した光により液状樹脂を硬化させることで、ウェーハＷとシートＳとの間に樹脂膜を形成する。発光部６６８による照射は、押圧手段６０４による押し付け動作の完了後、すなわち、押圧手段６０４がウェーハＷから離れた後に実施される。このため、ウェーハＷに内部応力を残留させずにウェーハＷに対して樹脂膜を形成することができる。

シート供給手段７００は、ロールシートＲからシートＳを引き出すシート引き出し部７０１と、引き出されたシートを所定長で切断するカット部７０２とを有している。シート引き出し部７０１は、ロールシートＲに近付いてシートＳの前端を把持し、シートＳの前端を把持した状態でロールシートＲから離間して、ロールシートＲからシートＳを引き出す。ロールシートＲからシートＳが引き出されると、シート搬送手段８００によりシートＳが保持される。カット部７０２は、シート搬送手段８００によりシートＳが保持された状態で、引き出し方向に直交する幅方向でシートＳを切断する。

シート搬送手段８００は、外部筐体２の底壁部に配置された基台８０１内から突出した搬送アーム部８０２と、搬送アーム部８０２の先端に設けられたシート保持部８０３とを有している。搬送アーム部８０２は、基台８０１内に設けられた不図示の移動機構によりＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に構成されている。シート保持部８０３は、上面視矩形状に形成されており、シートＳを保持する保持面を有している。シート搬送手段８００は、基台８０１内の移動機構によりシート供給手段７００とステージ６０２との間でシートＳを搬送する。

図２を参照して、ステージについて詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るステージの模式図である。なお、図２Ａがステージの上面模式図、図２Ｂが図２ＡのＢ１−Ｂ１断面図である。

図２に示すように、ステージ６０２は、透光性材料により円板状に形成されており、上面の外周領域を除いて中央領域に凹部６５１が設けられている。ステージ６０２上面は、凹部６５１によって段状に形成され、外周領域に第一の保持面６５２、凹部６５１の内底面に第二の保持面６５３、凹部６５１の内周面に第一の保持面６５２から第二の保持面６５３に至る側面６５４がそれぞれ形成される。第一の保持面６５２には、シートＳの外周領域を吸引保持する２つの第一の吸引口６５５が同心円状に形成されている。第二の保持面６５３と側面６５４との角部には、シートＳの中央領域を吸引する環状の第二の吸引口６５６が形成されている。

第一の吸引口６５５は、ステージ６０２の内外に設けられた流路を通じて負圧生成源６６１に接続される。第二の吸引口６５６は、ステージ６０２の内外に設けられた流路を通じて分岐配管６６３に連結し、分岐配管６６３を介して負圧生成源６６１及び圧縮エア供給源６６２に接続される。第一の吸引口６５５は、開閉バルブ６６４を介して負圧生成源６６１に連通されている。第二の吸引口６５６に連結した分岐配管６６３は、開閉バルブ６６５を介して負圧生成源６６１に連通され、開閉バルブ６６６を介して圧縮エア供給源６６２に連通されている。開閉バルブ６６４、６６５、６６６は、それぞれ制御手段６により開閉タイミングが制御されている。

ステージ６０２上にシートＳを載置する際には、第一の吸引口６５５の吸引によって第一の保持面６５２にシートＳの外周領域が吸引保持される。これにより、シートＳと第二の保持面６５３と側面６５４とによって閉空間６５７が形成される。第二の吸引口６５６によって、この閉空間６５７からエアを吸引されることでシートＳが、第一の保持面６５２よりも凹んだ第二の保持面６５３に貼り付けられる。このとき、シートＳは、第一の保持面６５２と第二の保持面６５３との段差によって引き伸ばされつつ第二の保持面６５３に沿って密着される。第二の保持面６５３は、第二の吸引口６５６が形成された外周縁を除いて平坦に形成されているため、シートＳに対する密着性が高められると共に、ステージ６０２の下方に設けられた発光部６６８（図１参照）から照射される光の錯乱を無くすことができる。よって、シートＳに対してウェーハＷを良好に貼着することができる。

また、ステージ６０２上からシートＳを剥がす際には、シートＳの外周領域が第一の保持面６５２に保持された状態で、第二の吸引口６５６から閉空間６５７に圧縮エアが送り込まれる。これにより、シートＳの中央領域が第二の保持面６５３から浮き上がり、第二の保持面６５３からシートＳが離間される。このように、本実施の形態に係るステージ６０２は、シートＳを第二の保持面６５３に対して気密に貼り付けると共に、第二の保持面６５３に気密に貼り付けられたシートＳを容易に剥がすことができる。

図３を参照して、シート保持部及びシートの貼り付け動作について説明する。図３は、本実施の形態に係るシートの貼り付け動作の説明図である。

図３Ａに示すように、シート保持部８０３には、下面の外周領域を除いて中央領域に凹部８１１が形成されている。シート保持部８０３の下面の外周領域は、保持面８１２となっており、シートＳの外周領域を吸引保持する吸引口８１３が形成されている。吸引口８１３は、シート保持部８０３の内外に設けられた流路を通じて負圧生成源（不図示）に接続される。凹部８１１には、伸縮材により形成された膨張膜（膨張部）８１４が取り付けられている。膨張膜８１４は、凹部８１１の内底面に対して僅かに隙間を空けて取り付けられる。凹部８１１の内底面には、膨張膜８１４の中央部分に向けて圧縮エアを供給する供給口８１６が形成されている。供給口８１６は、シート保持部８０３の内外に設けられた流路を通じて圧縮エア供給源（不図示）に接続される。膨張膜８１４は、供給口８１６を介して圧縮エアが供給されることで、中央部分から膨らみ始めてドーム状に膨張するように構成されている。

続いて、シートＳの貼り付け動作について説明する。図３Ａに示すように、シート保持部８０３は、シートＳをステージ６０２の上方に位置付ける。この場合、シートＳは、保持面８１２に外周領域を保持された状態で搬送される。シート保持部８０３は、シートＳを保持した状態で下方に移動し、ステージ６０２の第一の保持面６５２上にシートＳを載置する。

次に、図３Ｂに示すように、シートＳが第一の保持面６５２に載置されると、制御手段６によって開閉バルブ６６４が開かれて、第一の吸引口６５５が負圧生成源６６１に連通される。これにより、第一の吸引口６５５によって第一の保持面６５２にシートＳの外周領域が吸着される。このとき、シートＳと第二の保持面６５３と側面６５４とによって閉空間６５７が形成される。

次に、図３Ｃに示すように、ステージ６０２の第一の保持面６５２にシートＳの外周領域が吸着されると、シート保持部８０３が吸引口８１３によるシートＳの保持を解除する。そして、シート保持部８０３が供給口８１６から膨張膜８１４に向けて圧縮エアを供給し、膨張膜８１４をドーム状に膨らませる。これにより、シートＳの中央領域が、ステージ６０２の第二の保持面６５３に押し付けられる。

次に、図３Ｄに示すように、制御手段６によって開閉バルブ６６５が開かれて、第二の吸引口６５６が負圧生成源６６１に連通される。これにより、第二の吸引口６５６によって閉空間６５７からエアが吸引され、シートＳが第二の保持面６５３に貼り付けられる。このとき、シートＳは、凹部６５１の段差によってしわが引き伸ばされつつ、中央領域から外側に向かって気泡を押し出すようにして押し広げられる。シートＳは、押し出された気泡が第二の吸引口６５６により吸引されることで、内側から外側に向って徐々に第二の保持面６５３に密着される。このため、シートＳとステージ６０２との間に気泡が入り込むことが抑制される。ステージ６０２にシートＳが貼り付けられると、ステージ６０２上からシート保持部８０３が離れ、シートＳに対して貼着装置６００（図１参照）による貼着動作が実施される。

図４を参照して、ウェーハ保持部及びシート付きのウェーハの搬出動作について説明する。図４は、本実施の形態に係るシート付きのウェーハの搬出動作の説明図である。

図４Ｃに示すように、ウェーハ保持部３０４は、ベース部３１１の中央に設けられたウェーハ吸引パッド３１２と、ウェーハ吸引パッド３１２の周囲に設けられた複数のシート吸引パッド３１３とを有している。ウェーハ吸引パッド３１２及びシート吸引パッド３１３は、それぞれ軸部３２１、３２２とパッド部３２３、３２４とで構成されている。ウェーハ吸引パッド３１２及びシート吸引パッド３１３の軸部３２１、３２２は、それぞれベース部３１１に形成された貫通孔にスライド可能に挿通されており、上端部３２５、３２６によりベース部３１１に対して抜け止めされている。また、軸部３２１、３２２には、ベース部３１１とパッド部３２３、３２４との間に緩衝ばね３２７、３２８が装着されている。また、ウェーハ吸引パッド３１２及びシート吸引パッド３１３は、配管等を通じて負圧生成源（不図示）に接続されている。

続いて、シートＳ付きのウェーハＷの搬出動作について説明する。図４Ａに示すように、ウェーハＷの貼着動作の直後は、制御手段６によって開閉バルブ６６４、６６５が開かれており、第一、第二の吸引口６５５、６５６が負圧生成源６６１に連通されている。また、制御手段６によって開閉バルブ６６６が閉じられており、第二の吸引口６５６が圧縮エア供給源６６２から遮断されている。この状態では、シートＳが第一の保持面６５２及び第二の保持面６５３に気密に保持されている。

次に、図４Ｂに示すように、制御手段６によって開閉バルブ６６５が閉じられて、第二の吸引口６５６が負圧生成源６６１から遮断される。同時に、制御手段６によって開閉バルブ６６６が開かれて、第二の吸引口６５６が圧縮エア供給源６６２に連通される。このとき、開閉バルブ６６４は開かれた状態で維持され、第一の保持面６５２によってシートＳの外周領域が吸引保持されている。このような制御により、圧縮エア供給源６６２から第二の吸引口６５６を介して閉空間６５７に圧縮エアが供給され、シートＳの中央領域に貼着されたウェーハＷが第二の保持面６５３から浮き上がる。

次に、図４Ｃに示すように、ウェーハ保持部３０４がステージ６０２上のウェーハＷに近付けられる。そして、ウェーハ吸引パッド３１２によって、第二の保持面６５３から浮き上がったウェーハＷが吸引保持され、複数のシート吸引パッド３１３によって、第一の保持面６５２上のシートＳの外周領域が吸引保持される。このとき、ウェーハ吸引パッド３１２は、ベース部３１１に対して上下にスライド可能に支持されているため、ウェーハＷをステージ６０２に向けて強く押し込むことがない。よって、ウェーハ吸引パッド３１２がウェーハＷを吸引保持する際であっても、ウェーハＷが第二の保持面６５３から浮いた状態を保つことができる。

次に、図４Ｄに示すように、制御手段６によって開閉バルブ６６４が閉じられて、第一の吸引口６５５が負圧生成源６６１から遮断される。そして、ウェーハ保持部３０４によってステージ６０２上からシートＳ付きのウェーハＷが搬出される。このように、ステージ６０２上にシートＳが気密に貼り付けられている場合であっても、圧縮エアによってシートＳの裏面と第二の保持面６５３とが引き離されることで、ステージ６０２上からシートＳ付きのウェーハＷを効率的に搬出することができる。

ここで、図１を参照して、ウェーハ貼着装置１による全体的な動作の流れについて説明する。先ず、オペレータによってカセット収容手段１００に搬入側のカセット４が収容されると、ウェーハ搬入搬出手段２００により搬入側のカセット４から加工前のウェーハＷが取り出され、仮置きテーブル４０１に仮置きされる。このとき、外部ドア（不図示）及び内部ドア１０７のいずれか一方が開状態の場合には、いずれか他方が閉状態でロックされ、オペレータの作業の安全性が確保されている。

仮置きテーブル４０１上のウェーハＷは、撮像部４０２により撮像され、制御手段６において水平方向における向きや中心位置が算出される。撮像後のウェーハＷは、算出された向きや中心位置に基づいてウェーハ搬送手段３００によって貼着装置６００へ搬送され、押圧手段６０４によってステージ６０２の上方で保持される。一方、ウェーハＷの貼着装置６００への搬送に並行して、シート供給手段７００によりロールシートＲからシートＳが引き出される。

シート供給手段７００により引き出されたシートＳは、所定長で切断されてシート搬送手段８００によりステージ６０２上に搬送される。このとき、ステージ６０２上に搬送されたシートＳはステージ６０２に対して気密に貼り付けられる。ステージ６０２の上のシートＳは、中央部分に樹脂供給手段６０３から液状樹脂が供給される。そして、貼着装置６００に対してシートＳ及びウェーハＷが搬送されると、液状樹脂が供給されたシートＳに対して押圧手段６０４に保持されたウェーハＷが押し付けられる。これにより、液状樹脂がウェーハＷの外縁まで行き渡る。

シートＳに対するウェーハＷの押し付けが完了すると、発光部６６８からの光の照射により液状樹脂が硬化され、ウェーハＷとシートＳとの間に樹脂膜が形成される。シートＳ付きのウェーハＷは、ウェーハ搬送手段３００によりステージ６０２から取り出され、シート切断手段５００の下方に配置される。このとき、圧縮エアの供給によってステージ６０２上からシートＳが引き離され、ウェーハ搬送手段３００によってステージ６０２からシートＳ付きのウェーハＷを容易に搬出可能となっている。そして、シートＳ付きのウェーハＷは、シート切断手段５００においてウェーハＷの外形に沿って余分なシートＳが取り除かれ、ウェーハ搬入搬出手段２００によりシート切断手段５００から搬出側のカセット５に押し込まれる。

以上のように、本実施の形態に係るウェーハ貼着装置１によれば、シートＳをステージ６０２に載置する際には、第一の保持面６５２にシートＳの外周領域が保持されたまま、シートＳと側面６５４と第二の保持面６５３とに囲まれた閉空間６５７から第二の吸引口６５６によって空気が吸引されることで、第二の保持面６５３にシートＳの中央領域が保持される。このとき、シートＳは、弾性を有しているため、第一の保持面６５２と第二の保持面６５３との段差によって、しわを消すように引き伸ばされつつ第二の保持面６５３に沿って貼り付けられる。このため、第二の保持面６５３にシートＳが密着され、シートＳに対してウェーハＷを良好に貼着することができる。また、シートＳ付きのウェーハＷをステージ６０２から搬出する際には、第一の保持面６５２にシートＳの外周領域が保持されたまま、第二の吸引口６５６から圧縮エアが供給されることで、第二の保持面６５３からシートＳが浮き上がる。この状態で、ウェーハ吸引パッド３１２によってウェーハＷが保持される共に、シート吸引パッド３１３によってシートＳが保持される。このため、ステージ６０２上面に気密に貼り付けられたシートＳを、ステージ６０２上面から容易に剥がすことができる。このようにして、ウェーハＷの搬入から搬出までの一連の作業の効率化を図ることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、本実施の形態では、シート保持部８０３に膨張膜８１４が取り付けられる構成としたが、この構成に限定されない。ステージ６０２の第二の保持面６５３にシートＳが気密に保持されれば、シート保持部８０３に膨張膜８１４が設けられなくてもよい。

また、本実施の形態では、シートＳが第二の吸引口６５６により第二の保持面６５３に吸着保持されるが、これに限定されない。第二の保持面６５３は、シートＳの中央領域を吸着保持する構成であればよく、例えば、第二の保持面６５３と側面６５４との角部に形成された複数の孔により構成されてもよい。

また、本実施の形態では、第二の保持面６５３と側面６５４との角部に第二の吸引口６５６を形成したが、これに限定されない。第二の吸引口６５６は、少なくとも第二の保持面６５３及び側面６５４の一方に形成されていればよい。

また、本実施の形態では、第一、第二の吸引口６５５、６５６とが同一の負圧生成源６６１に接続される構成としたが、この構成に限定されない。第一、第二の吸引口６５５、６５６は、異なる負圧生成源、すなわち第一、第二の負圧生成源に接続されてもよい。

以上説明したように、本発明は、液状樹脂によってシートが貼着されたウェーハを効率よく生産することができるという効果を有し、特に、ウェーハメイキング工程においてシートに液状樹脂を介して半導体ウェーハを貼着するウェーハ貼着装置に有用である。

１ ウェーハ貼着装置
６ 制御手段
３００ ウェーハ搬送手段
３０１ ガイドレール
３０４ ウェーハ保持部
３１２ ウェーハ吸引パッド
３１３ シート吸引パッド
６００ 貼着装置
６０２ ステージ
６０３ 樹脂供給手段
６０４ 押圧手段
６５１ 凹部
６５２ 第一の保持面
６５３ 第二の保持面
６５４ 側面
６５５ 第一の吸引口
６５６ 第二の吸引口
６５７ 閉空間
６６１ 負圧生成源
６６２ 圧縮エア供給源
６６３ 分岐配管
６６４、６６５、６６６ 開閉バルブ

Claims (1)

1. シートの上面に供給された液状樹脂の上からウェーハを押圧しシートに液状樹脂を介してウェーハを貼着するウェーハ貼着装置であって、
   シートを上面に保持するステージと、該ステージ上に保持されたシート上に該液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、該シート上の供給された該液状樹脂の上からウェーハを押圧する押圧手段と、該ステージ上からウェーハの搬送を行うウェーハ搬送手段とを少なくとも有し、
   該ステージは、該シートを保持する第一の保持面と、周囲を該第一の保持面に囲まれ該第一の保持面よりも凹んだ第二の保持面と、該第一の保持面から該第二の保持面に至る側面と、
   該第一の保持面に開口した該シートを吸引する第一の吸引口と、少なくとも該第二の保持面もしくは該側面の一方に開口した第二の吸引口と、該第一の吸引口に開閉バルブを介して連通した負圧生成源と、該第二の吸引口に連結した分岐配管のそれぞれに開閉バルブを介して連通した負圧生成源及び圧縮エア供給源と、開閉バルブの開閉タイミングを制御する制御手段とを備え、
   該ウェーハ搬送手段は、該シートに該液状樹脂を介して貼着されたウェーハの上面を吸引保持するウェーハ吸引パッドと、該ウェーハ吸引パッドの外周に配設され該シートを吸引保持するためのシート吸引パッドと、該ウェーハ吸引パッド及び該シート吸引パッドを鉛直方向及び水平方向に移動させる移動部と、を備え、
   該シートを該ステージに載置する際には、該制御手段は、該第一の吸引口及び該第二の吸引口を該負圧生成源に連通させ、該シートの外周を該第一の保持面に吸引保持すると共に該シートと該第二の保持面と該側面とに囲まれた空間の空気を吸引し該シートの中央を該第二の保持面に吸引保持し、
   該ウェーハ搬送手段により該シートに該液状樹脂を介して貼着されたウェーハを該ステージ上から搬送する際には、該制御手段は、該第二の吸引口を該負圧生成源から圧縮エア供給源に連通させるように切り替え、該シートの外周は該第一の保持面に吸引保持されたまま該シートに貼着されたウェーハが圧縮エアにより該第二の保持面から浮き上がった状態で、該ウェーハ搬送手段の該ウェーハ吸引パッドによりウェーハが吸引保持されると共に該シート吸引パッドにより該シートが吸引保持されること、
   を特徴とするウェーハ貼着装置。

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