JPH11277422A - Adhesive bonding device for wafer - Google Patents
Adhesive bonding device for waferInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウェーハ等
のウェーハの接着装置に関し、さらに詳細には、ポリシ
ング（鏡面研磨）などの表面精密加工をするための前工
程として、ウェーハを剛性の高いプレートに接着する際
に用いるウェーハの接着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for bonding a wafer such as a silicon wafer, and more particularly, to a method for forming a wafer with high rigidity as a pre-process for performing surface precision processing such as polishing (mirror polishing). The present invention relates to a wafer bonding apparatus used for bonding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ウェーハ（薄板材）にかかるポリシング
加工などの表面精密加工においては、ウェーハを剛性の
あるプレートに接着し、そのプレートを介して加工を行
う方法が一般的に行われている。ウェーハは、薄いため
反り易く平坦にした状態を維持することが難しいが、剛
性のあるプレートによって保持されれば、平坦な状態を
維持でき、表面精密加工を好適に行うことができる。そ
して、ウェーハの表面を研磨加工で高精度（高い平坦
度）に仕上げるためには、プレート自体の平坦度の高い
ことが要求されると共に、ウェーハをプレートに対して
高精度に平坦に接着させることが必要である。特にシリ
コンウェーハのポリシング加工では、プレートに接着さ
れたウェーハを、そのプレートを介して研磨用定盤の研
磨面へ押圧して、両者を相対的に運動させることで研磨
する方法が一般的に行われており、サブミクロン単位の
高い平坦精度が要求される。2. Description of the Related Art In surface precision processing such as polishing on a wafer (thin plate), a method of bonding a wafer to a rigid plate and performing processing through the plate is generally performed. Since the wafer is thin and easily warped, it is difficult to maintain a flat state. However, if the wafer is held by a rigid plate, the flat state can be maintained, and surface precision processing can be suitably performed. In order to finish the surface of the wafer with high precision (high flatness) by polishing, the flatness of the plate itself is required, and the wafer is bonded to the plate with high precision and flatness. is necessary. In particular, in the polishing of silicon wafers, a method is generally employed in which a wafer bonded to a plate is pressed against the polishing surface of a polishing platen through the plate, and the two are relatively moved to perform polishing. Therefore, high flatness accuracy on the order of submicrons is required.
【０００３】従って、シリコンウェーハの裏面（接着
面）とプレートの表面（被接着面）との間に取り残され
る僅かな空気によって、シリコンウェーハの接着が均一
になされず、高い研磨精度（ポリシング精度）を得るこ
とができないことも問題になる。すなわち、取り残され
た空気によってエア溜まりができ、シリコンウェーハは
そのエア溜まりに対応する部分が盛り上がった状態でプ
レートに保持される。このため、シリコンウェーハの盛
り上がって保持された部分が余分に研磨除去され、シリ
コンウェーハの表面に凹部として残り、平坦度を低下さ
せてしまう。ウェーハ自体が反っていたり、波うった状
態で接着されると、エア溜まりができやすく、結果的に
ウェーハの平坦度が低下する。[0003] Accordingly, the small amount of air left between the back surface (adhesion surface) of the silicon wafer and the surface (adhesion surface) of the plate prevents the silicon wafer from being bonded uniformly, resulting in high polishing accuracy (polishing accuracy). The inability to obtain is also a problem. That is, an air pool is formed by the remaining air, and the silicon wafer is held on the plate with a portion corresponding to the air pool rising. For this reason, the raised and held portion of the silicon wafer is excessively removed by polishing, and remains as a concave portion on the surface of the silicon wafer, thereby lowering the flatness. If the wafer itself is warped or bonded in a wavy state, air is easily accumulated, and as a result, the flatness of the wafer is reduced.
【０００４】そこで、従来は、ウェーハの接着面を凸面
状に反らせて中央部から接着することによって、エア溜
まりが発生することを防止していた。図５は従来のウェ
ーハの接着装置を説明する断面図である。ウェーハ１０
を保持する保持ヘッド５０の基体５１の表面側には凹部
５２が形成されている。この凹部５２の内底面に下方へ
凸面に膨らむことが可能に、弾性部材によって形成され
たエアバック部５３が設けられている。そのエアバック
部５３の内部である圧力室５４には連通孔５５を介して
圧縮空気発生装置（コンプレッサ）５６が連通されてい
る。基体５１の表面周縁には、環状の溝５７が設けら
れ、その環状の溝５７には、リング状でウェーハ１０に
当接するリップ部を有する断面Ｖ字状のＶ−リング５８
が収納されている。また、内底面には吸引口５９が開口
しており、その吸引口５９を介して凹部５２に真空発生
装置６０が連通している。６１は昇降装置であり、保持
ヘッド５０をプレート１４に対して接離動させる。[0004] Conventionally, the formation of air pockets has been prevented by bonding the wafer from the center by warping the bonding surface of the wafer in a convex shape. FIG. 5 is a sectional view illustrating a conventional wafer bonding apparatus. Wafer 10
A concave portion 52 is formed on the surface side of the base 51 of the holding head 50 for holding the head. An airbag portion 53 formed of an elastic member is provided on the inner bottom surface of the concave portion 52 so as to be able to swell downward and convex. A compressed air generator (compressor) 56 is connected to a pressure chamber 54 inside the airbag section 53 via a communication hole 55. An annular groove 57 is provided on the peripheral edge of the surface of the base body 51, and the annular groove 57 has a V-shaped V-ring 58 having a V-shaped cross section and having a lip portion in contact with the wafer 10 in a ring shape.
Is stored. In addition, a suction port 59 is opened on the inner bottom surface, and a vacuum generator 60 communicates with the concave portion 52 via the suction port 59. Reference numeral 61 denotes a lifting device for moving the holding head 50 toward and away from the plate 14.
【０００５】このウェーハの接着装置によれば、凹部５
２内を真空減圧することで、一方の面に接着剤１２が塗
布されたウェーハ１０を、そのウェーハ１０の他方の面
に当接して吸着・保持すると共に、圧縮空気を圧力室５
４に入れることで、エアバック部５３がウェーハ１０の
中央部を押圧してウェーハ１０を凸面状に反らせること
ができる。このようにウェーハ１０を反らせた状態で、
ウェーハ１０（接着剤１２）の中央部からプレート１４
に当接でき、ウェーハ１０を中央部から外周へ向かって
空気を排出しながら接着することができる。According to this wafer bonding apparatus, the recess 5
By depressurizing the inside of the wafer 2, the wafer 10 having the adhesive 12 applied to one surface thereof is brought into contact with the other surface of the wafer 10 to be sucked and held, and the compressed air is supplied to the pressure chamber 5.
4, the airbag unit 53 can press the central portion of the wafer 10 to warp the wafer 10 into a convex shape. With the wafer 10 warped in this manner,
From the center of the wafer 10 (adhesive 12) to the plate 14
, And the wafer 10 can be bonded while discharging air from the center toward the outer periphery.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】半導体装置における高
集積化による微細加工の要求や、シリコンウェーハの大
型化に伴い、シリコンウェーハのポリシング精度を一層
向上させるため、シリコンウェーハをプレートに一層平
坦且つ好適に接着する要請がある。しかしながら、従来
のウェーハの接着装置では、Ｖ−リング５８等のシール
材がウェーハ１０の外周部に当接して吸着・保持し、そ
のウェーハ１０の中央部をエアバック部５３で押圧して
反らせているため、図５に示すようにウェーハ１０が波
うつように変形した状態に保持されてしまう。すなわ
ち、シール材で部分的に当接してウェーハ１０を吸着・
保持し、エアバック部５３で部分的に当接してウェーハ
１０を反らせているため、ウェーハ１０全体を均一に凸
面状に反らすことができない。With the demand for fine processing due to high integration in semiconductor devices and the increase in the size of silicon wafers, in order to further improve the polishing accuracy of silicon wafers, silicon wafers are more flat and suitable for plates. There is a request to adhere to. However, in the conventional wafer bonding apparatus, a sealing material such as a V-ring 58 contacts the outer peripheral portion of the wafer 10 to suck and hold the same, and the central portion of the wafer 10 is pressed and warped by the airbag 53. Therefore, as shown in FIG. 5, the wafer 10 is held in a state of being deformed in a wave-like manner. That is, the wafer 10 is suctioned by partially contacting with the sealing material.
Since the wafer 10 is held and partially abutted by the airbag portion 53 to warp the wafer 10, the entire wafer 10 cannot be uniformly warped in a convex shape.
【０００７】このため、波うったウェーハ１０の窪み部
１０ａに空気が取り込まれることがあり、ウェーハ１０
の裏面（接着面）とプレート１４の表面（被接着面）と
の間に取り残された空気によってエア溜まりができ、ウ
ェーハ１０の平坦度が低下するという課題があった。ま
た、均一に反らすことができないため、局部的に大きく
変形し、内部ひずみが発生する危険性があった。For this reason, air may be taken into the concave portion 10a of the wavy wafer 10, and the wafer 10
The air remaining between the back surface (adhesion surface) and the surface of the plate 14 (adhesion surface) causes air to be trapped, and the flatness of the wafer 10 is reduced. In addition, since it cannot be warped uniformly, there is a danger that it is locally deformed greatly and internal strain is generated.
【０００８】そこで、本発明の目的は、ウェーハを均一
に反らせて、エア溜まりが発生しないようにすると共
に、内部ひずみの発生を防止でき、ウェーハをプレート
へ好適に接着できるウェーハの接着装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a wafer bonding apparatus capable of uniformly warping a wafer so as not to generate air pockets, preventing internal strain from occurring, and suitably bonding the wafer to a plate. Is to do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明は、
ウェーハを剛性の高いプレートに接着するウェーハの接
着装置において、ウェーハを保持する保持ヘッドの基体
の表面側に周縁部で固定され、凸面状に反ることが可能
に弾性材によって設けられ、表面が、一方の面に接着剤
が塗布されたウェーハを該ウェーハの他方の面に当接し
て吸着する吸着面として形成された弾性吸着面体と、該
弾性吸着面体の吸着面に吸引口が開口し、該吸着面に前
記ウェーハを真空吸着すべく真空発生装置に連通する吸
引通路と、前記弾性吸着面体に、前記吸引口を囲むと共
に、吸着される前記ウェーハの他方の面の周縁近傍に当
接するようにリング状に設けられ、前記吸着面へ前記ウ
ェーハを真空吸着すべく真空減圧可能に気密するリング
状シール部と、前記保持ヘッドの基体と前記弾性吸着面
体の間に気密されて設けられ、前記弾性吸着面体を高圧
流体によって凸面状に反らせて該弾性吸着面体に吸着さ
れたウェーハを反らせるべく、高圧流体源に連通してい
る加圧室とを具備する。The present invention has the following arrangement to achieve the above object. That is, the present invention
In a wafer bonding apparatus that bonds a wafer to a plate having high rigidity, the holding head that holds the wafer is fixed at a peripheral portion to a surface side of a base body, is provided by an elastic material so that it can be warped in a convex shape, and a surface is provided. An elastic suction surface body formed as a suction surface that abuts a wafer having an adhesive applied to one surface thereof in contact with and adsorbs the other surface of the wafer, and a suction port is opened on the suction surface of the elastic suction surface body, A suction passage communicating with a vacuum generator for vacuum-sucking the wafer on the suction surface, and the elastic suction surface body, which surrounds the suction port and is in contact with a periphery of the other surface of the wafer to be suctioned. A ring-shaped seal portion, which is provided in a ring shape and is airtight so that the wafer can be vacuum-depressurized so as to vacuum-suck the wafer to the suction surface, and is hermetically sealed between the base of the holding head and the elastic suction surface body. Provided, to deflect the wafer adsorbed to the elastic suction facepiece the elastic adsorption facepiece warped convexly with high pressure fluid, comprising a pressure chamber in communication with the high pressure fluid source.
【００１０】また、前記リング状のシール部のウェーハ
に当接する部位が、断面へら状のリップ部に形成されて
いることで、ウェーハを弾性吸着面体の吸着面に確実に
吸着・保持できる。また、前記リング状のシール部が、
前記弾性吸着面体に形成された環状溝に収納され、ウェ
ーハに当接するリップ部を有する断面Ｖ字状のＶ−リン
グであることで、確実な吸着・保持手段を好適且つ容易
に得ることができる。また、前記吸引口は、前記吸着面
の中央部に設けられていることで、ウェーハを均一に吸
引することができ、ウェーハを確実に吸着・保持でき
る。[0010] Further, since the ring-shaped seal portion in contact with the wafer is formed in a spatula-shaped lip portion, the wafer can be reliably sucked and held on the suction surface of the elastic suction surface body. Further, the ring-shaped seal portion,
The V-ring having a V-shaped cross section housed in the annular groove formed in the elastic suction surface body and having a lip portion that comes into contact with the wafer, it is possible to suitably and easily obtain a reliable suction and holding means. . In addition, since the suction port is provided at the center of the suction surface, the wafer can be suctioned uniformly, and the wafer can be reliably sucked and held.
【００１１】また、前記弾性吸着面体は、前記吸着面を
形成する吸着表面材と、該吸着表面材の裏面に設けら
れ、前記吸引口と前記真空発生装置とを連通するよう溝
状に形成されて前記吸引通路の一部を構成する真空連通
路と、前記吸着表面材の裏面に被覆され、前記真空連通
路と前記加圧室とを画成する裏面材とから成ることで、
保持ヘッドを薄く好適に構成できる。The elastic suction surface body is provided on a suction surface material forming the suction surface and on a back surface of the suction surface material, and is formed in a groove shape so as to communicate the suction port with the vacuum generating device. A vacuum communication path that constitutes a part of the suction path, and a back surface material that covers the back surface of the suction surface material and that defines the vacuum communication path and the pressurized chamber,
The holding head can be made thin and suitable.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
例を添付図面と共に詳細に説明する。 （第１実施例）図１は本発明によるウェーハの接着装置
（特に保持ヘッド１６）の一実施例（第１実施例）を模
式的に示す断面図であり、図２は図１の実施例の作動状
態を説明する断面図である。１０はウェーハであり、例
えば、表面のポリシング（鏡面研磨）加工がなされる円
形板状のシリコンウェーハである。１４はプレートであ
り、剛性が高く表面が高精度に平坦に形成された平板で
ある。例えば、セラミックスで、円形の平板状に形成さ
れている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment (first embodiment) of a wafer bonding apparatus (particularly, a holding head 16) according to the present invention, and FIG. 2 is an embodiment of FIG. It is sectional drawing explaining the operation | movement state of. Reference numeral 10 denotes a wafer, for example, a circular plate-shaped silicon wafer on which surface polishing (mirror polishing) is performed. Reference numeral 14 denotes a plate, which is a flat plate having high rigidity and a flat surface formed with high precision. For example, it is formed of ceramics in a circular flat plate shape.
【００１３】２０は弾性吸着面体であり、ウェーハ１０
を保持する保持ヘッド１６の基体１８の表面側に周縁部
２０ａで固定され、凸面状に反ることが可能に弾性材に
よって設けられている。そして、この弾性吸着面体２０
の表面が、一方の面に接着剤１２が塗布されたウェーハ
１０をそのウェーハ１０の他方の面に当接して吸着する
吸着面２１として形成されている。Numeral 20 denotes an elastic attraction surface body, which
Is fixed to the surface side of the base body 18 of the holding head 16 holding the peripheral portion 20a, and is provided by an elastic material so as to be able to bend in a convex shape. Then, this elastic adsorption surface body 20
Is formed as a suction surface 21 that abuts the wafer 10 having the adhesive 12 applied to one surface thereof on the other surface of the wafer 10 and sucks the same.
【００１４】２２は吸引通路であり、弾性吸着面体２０
の吸着面２１に吸引口２３が開口し、吸着面２１にウェ
ーハ１０を真空吸着すべく真空発生装置２８に連通す
る。３０はリング状シール部を構成するＶ−リング（詳
細は後述する）であり、弾性吸着面体２０に、吸引口２
３を囲むと共に、吸着されるウェーハ１０の他方の面の
周縁近傍に当接するようにリング状に設けられ、吸着面
２１へウェーハ２０を真空吸着すべく真空減圧可能に気
密する。３２は加圧室であり、保持ヘッド１６の基体１
８と弾性吸着面体２０の間に気密されて設けられ、弾性
吸着面体２０を高圧流体によって凸面状に反らせて弾性
吸着面体２０に吸着されたウェーハ１０を反らせるべ
く、加圧ポート３３を介して高圧流体源３４に連通して
いる。高圧流体源３４として、圧縮空気を発生するコン
プレッサ、或いは液圧（例えば水圧）を発生するものを
用いればよい。Reference numeral 22 denotes a suction passage, which is an elastic suction surface body 20.
A suction port 23 is opened on the suction surface 21 of the vacuum cleaner, and communicates with a vacuum generator 28 to vacuum-suck the wafer 10 on the suction surface 21. Reference numeral 30 denotes a V-ring (which will be described in detail later) which forms a ring-shaped seal portion.
3 is provided in a ring shape so as to abut on the periphery of the other surface of the wafer 10 to be sucked, and hermetically sealable so that the wafer 20 can be vacuum-depressurized so as to vacuum-suck the wafer 20 to the suction surface 21. Reference numeral 32 denotes a pressure chamber, and the base 1 of the holding head 16
8 and the elastic suction surface body 20 are provided in a gas-tight manner. It is in communication with a fluid source 34. As the high-pressure fluid source 34, a compressor that generates compressed air or a device that generates hydraulic pressure (for example, water pressure) may be used.
【００１５】次に第１実施例の各構成について詳細に説
明する。本実施例の弾性吸着面体２０は、図２に示すよ
うに、吸着面２１を形成する吸着表面材２０Ｘと、その
吸着表面材２０Ｘの裏面に設けられ、吸引口２３と真空
発生装置２８とを連通するよう溝状に形成されて前記吸
引通路２２の一部を構成する真空連通路２４と、吸着表
面材２０Ｘの裏面に被覆され、真空連通路２４と加圧室
３２とを画成する裏面材２０Ｙとから成る。これによ
り、真空減圧される空間と、加圧される加圧室３２とを
好適に気密分離でき、保持ヘッド１６を簡単な構成で薄
くコンパクトに好適に構成できる。Next, each configuration of the first embodiment will be described in detail. As shown in FIG. 2, the elastic suction surface body 20 of the present embodiment is provided on the suction surface material 20X forming the suction surface 21 and on the back surface of the suction surface material 20X, and the suction port 23 and the vacuum generator 28 are formed. A vacuum communication passage 24 which is formed in a groove shape so as to communicate with the suction passage 22 and forms a part of the suction passage 22; and a back surface which covers the back surface of the suction surface member 20X and defines the vacuum communication passage 24 and the pressurizing chamber 32 20Y. Thus, the space to be depressurized and the pressurized chamber 32 to be pressurized can be preferably airtightly separated, and the holding head 16 can be thin and compact with a simple structure.
【００１６】なお、吸着表面材２０Ｘと裏面材２０Ｙと
を形成する材料は、合成ゴム等の弾性部材を用いればよ
く、両者を接着して一体化して弾性吸着面体２０を構成
すればよい。また、この弾性吸着面体２０は、リング状
の押さえ部材１９によって基体１８に、その周縁部２０
ａで固定されている。基体１８と周縁部２０ａの合わせ
面は、気密のために接着してもよいし、基体１８へ弾性
吸着面体２０を固定するために接着しておいてもよい。The material for forming the adsorbing surface material 20X and the back surface material 20Y may be an elastic member such as synthetic rubber, and the two may be bonded and integrated to form the elastic adsorbing surface body 20. Further, the elastic adsorption surface body 20 is attached to the base body 18 by a ring-shaped pressing member 19 so that the peripheral edge portion
a. The mating surface of the base 18 and the peripheral portion 20a may be bonded for airtightness or may be bonded to the base 18 for fixing the elastic suction surface body 20 thereto.
【００１７】Ｖ−リング３０は、弾性吸着面体２０に形
成された環状溝２９に収納され、ウェーハ１０に当接す
るリップ部３０ａを有する断面Ｖ字状に形成されてい
る。リップ部３０ａでウェーハ１０の裏面に好適に密着
できるため、ウェーハ１０を好適且つ確実に吸着・保持
できる手段を、好適且つ容易に得ることができる。吸引
通路２２は、吸引口２３から連続して真空連通路２４、
裏面材２０Ｙに穿設された貫通孔２５、基体１８に設け
た真空ポート２６を介して真空発生装置２８に連通して
いる。基体１８は、金属材（例えばステンレススチー
ル）及び高分子材等の剛性のある材質によって形成され
ている。この基体１８に形成された凹部が、加圧室３２
を構成している。The V-ring 30 is housed in an annular groove 29 formed in the elastic attraction surface body 20 and has a V-shaped cross section having a lip portion 30a that comes into contact with the wafer 10. Since the lip portion 30a can suitably adhere to the back surface of the wafer 10, it is possible to suitably and easily obtain a means for adsorbing and holding the wafer 10 properly and reliably. The suction passage 22 is connected to the vacuum communication passage 24 continuously from the suction port 23.
It communicates with a vacuum generator 28 through a through-hole 25 formed in the backing material 20Y and a vacuum port 26 provided in the base 18. The base 18 is formed of a rigid material such as a metal material (for example, stainless steel) and a polymer material. The concave portion formed in the base 18 is
Is composed.
【００１８】また、本実施例で、吸引口２３は、吸着面
２１の中央部に設けられている。これにより、ウェーハ
１０をバランス良く均一に吸引することができ、ウェー
ハ１０を吸着面２１で確実に吸着・保持できる。なお、
弾性吸着面体２０の吸着面２１に、吸引通路２２に連通
する溝を、適宜な形態（例えば、放射線状）に設けても
よい。そのように吸着面２１に適宜な形態の溝を設けた
場合には、ウェーハ１０の吸着にかかる確実性を向上で
き、吸引口２３を吸着面２１の中央部に設けることを要
せず、ウェーハ１０を吸着面２１で好適に吸着すること
が可能である。また、弾性吸着面体２０の環状溝２９の
外周に相当する部位の受面２１ａ（ウェーハ１０の最外
周部が当接して受けられる部位の面）は、内側の吸着面
２１と同一の高さレベルに形成されている。これによ
り、ウェーハ１０の最外周部を、好適に受けて変形を好
適に防止することができる。In this embodiment, the suction port 23 is provided at the center of the suction surface 21. As a result, the wafer 10 can be suctioned uniformly and in a well-balanced manner, and the wafer 10 can be reliably sucked and held on the suction surface 21. In addition,
A groove communicating with the suction passage 22 may be provided on the suction surface 21 of the elastic suction surface body 20 in an appropriate form (for example, radially). In the case where the suction surface 21 is provided with a groove having an appropriate form, the reliability of suction of the wafer 10 can be improved, and the suction port 23 is not required to be provided at the center of the suction surface 21. It is possible to appropriately adsorb 10 on the adsorption surface 21. The receiving surface 21a of the portion corresponding to the outer periphery of the annular groove 29 of the elastic suction surface body 20 (the surface of the portion where the outermost peripheral portion of the wafer 10 can be contacted and received) has the same height level as the inner suction surface 21. Is formed. Thereby, the outermost peripheral portion of the wafer 10 can be suitably received, and the deformation can be suitably prevented.
【００１９】次に、上記本発明にかかるウェーハの接着
装置を用いて、ウェーハを接着する方法について詳細に
説明する。先ず、ウェーハ１０をスピンナにセットして
回転させた状態で、液状ワックスをそのウェーハ１０の
表面（接着面）へ供給する。液状ワックスは、溶剤によ
って流動性を高めたものであり、スピンナによる遠心力
で広がり、ウェーハ１０の接着面に均一厚さの薄膜状に
塗布された状態となる。そして、ウェーハ１０の接着面
に塗布された液状ワックスを加熱して溶剤を飛散させ
る。いわゆるベーキング工程を行う。このベーキングに
よって、液状ワックスは、ウェーハ１０をプレート１４
へ好適に接着できる接着剤１２の層（例えば、厚さ数μ
ｍ程度）となる。Next, a method of bonding wafers using the wafer bonding apparatus according to the present invention will be described in detail. First, with the wafer 10 set on a spinner and rotated, liquid wax is supplied to the surface (adhesion surface) of the wafer 10. The liquid wax whose fluidity is enhanced by a solvent is spread by centrifugal force of a spinner, and is applied to the bonding surface of the wafer 10 in a thin film having a uniform thickness. Then, the liquid wax applied to the bonding surface of the wafer 10 is heated to disperse the solvent. A so-called baking step is performed. By this baking, the liquid wax causes the wafer 10 to move
Layer (for example, several μm thick)
m).
【００２０】次に、保持ヘッド１６の吸着面２１によっ
て、一方の面に接着剤１２が塗布されたウェーハ１０
を、そのウェーハ１０の他方の面に当接して吸着するこ
とで保持する。すなわち、吸着面２１にウェーハ１０の
前記他方の面（略全面）を当接させて、真空発生装置２
８で吸引することで、ウェーハ１０を吸着面２１に吸着
する。通常は、この時点までは、ウェーハ１０の接着剤
１２の塗布された面が上面となっている。その状態か
ら、ウェーハの接着装置（保持ヘッド１６全体）を反転
することで、図１に示すようにウェーハ１０の接着剤１
２が塗布された面が下面となるようにする。Next, the suction surface 21 of the holding head 16 causes the wafer 10 having the adhesive 12 applied to one surface thereof.
Is held in contact with and attracted to the other surface of the wafer 10. That is, the other surface (substantially the entire surface) of the wafer 10 is brought into contact with the suction surface 21 and the vacuum generator 2
By sucking the wafer 8, the wafer 10 is sucked to the suction surface 21. Normally, up to this point, the surface of the wafer 10 on which the adhesive 12 is applied is the upper surface. By reversing the wafer bonding apparatus (entire holding head 16) from that state, the adhesive 1 of the wafer 10 is turned on as shown in FIG.
The surface coated with 2 is the lower surface.
【００２１】そして、図２に示すように、高圧流体源３
４によって加圧室３２に圧力流体を供給すると、弾性吸
着面体２０は、その弾性によって吸着面２１が凸面にな
るように膨らむ。すなわち、弾性吸着面体２０は、圧力
流体の圧力が、弾性吸着面体２０の裏面の略全面に作用
するため、均一に変形して凸面状に反る。これによっ
て、弾性吸着面体２０の吸着面に吸着されているウェー
ハ１０が、吸着面２１に倣って中央部が最も突出した凸
面状に反らされる（図面上、下方へ向かって凸面に反ら
される）。Then, as shown in FIG.
When the pressurized fluid is supplied to the pressurizing chamber 32 by 4, the elastic adsorption surface body 20 expands so that the adsorption surface 21 becomes convex due to its elasticity. That is, since the pressure of the pressure fluid acts on substantially the entire back surface of the elastic attraction surface body 20, the elastic attraction surface body 20 is uniformly deformed and warped to a convex shape. As a result, the wafer 10 adsorbed on the suction surface of the elastic suction surface body 20 is warped to follow the suction surface 21 in a convex shape with the central portion most protruding (in FIG. Is done).
【００２２】次に、保持ヘッド１６全体を図示しない昇
降装置によって下降すると、ウェーハ１０の凸面の最も
突出した部分である中央部からプレート１４に接地（接
触）する。そして、その部分から、接着剤１２によるプ
レート１４への接着が始まる。そして、さらに保持ヘッ
ド１６全体を下降させれば、ウェーハ１０は、その中央
部から周辺部へ向かって、徐々に接着される。このよう
に、ウェーハ１０がその中央部から好適にプレート１４
へ接着されるため、ウェーハ１０（接着剤１２の面）と
プレート１４（被接着面）との間の空気を排出するよう
に作用することになり、その間への空気の進入を防止で
き、エア溜まりの発生を防止できる。また、ウェーハ１
０が均一に反らされるため、偏荷重がかかることを防止
して内部ひずみの発生を防止できる。次に、ウェーハ１
０がプレート１４上に接着された後、真空発生装置２８
の吸引によるウェーハ１０の吸着を解除し、保持ヘッド
１６全体を上昇させることで、ウェーハ１０の接着工程
が完了する。Next, when the entire holding head 16 is lowered by an elevating device (not shown), the wafer 14 comes into contact with the plate 14 from the center, which is the most protruding portion of the convex surface of the wafer 10. Then, from that portion, the bonding to the plate 14 by the adhesive 12 starts. When the entire holding head 16 is further lowered, the wafer 10 is gradually bonded from the center to the periphery. In this manner, the wafer 10 is preferably placed on the plate 14 from the center thereof.
Therefore, the air acts between the wafer 10 (the surface of the adhesive 12) and the plate 14 (the surface to be bonded) so as to discharge the air. The occurrence of accumulation can be prevented. In addition, wafer 1
Since 0 is uniformly warped, it is possible to prevent the occurrence of an internal strain by preventing an uneven load from being applied. Next, wafer 1
0 is adhered to the plate 14 and the vacuum generator 28
The bonding process of the wafer 10 is completed by releasing the suction of the wafer 10 due to the suction and lifting the entire holding head 16.
【００２３】（第２実施例）図３は第２実施例を示す断
面図であり、リング状のシール部のウェーハ１０に当接
する部位が、弾性吸着面体３６と一体に形成された断面
へら状のリップ部３８に形成されている。すなわち、リ
ップ部３８が、その断面において、先端に行くほど薄く
形成されており、ウェーハ１０に好適に当接して吸着で
きる形状になっている。リップ部３８が一体に形成され
ているため、第１実施例の弾性吸着面体２０に比較して
弾性吸着面体３６を薄く形成できる。これにより、好適
に反ることができる弾性吸着面体３６を好適に形成で
き、ウェーハ１０を弾性吸着面体３６の吸着面で確実に
吸着・保持できる。リップ部３８は、型で成形してもよ
いし、切削によって形成してもよい。なお、他の構成は
第１実施例の構成と同一であり、説明を省略する。(Second Embodiment) FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment, in which a portion of a ring-shaped seal portion which comes into contact with the wafer 10 has a spatula-shaped cross section integrally formed with an elastic suction surface body 36. Is formed on the lip portion 38. That is, in the cross section, the lip portion 38 is formed so as to become thinner toward the tip, and has a shape that can be suitably brought into contact with the wafer 10 and sucked. Since the lip portion 38 is formed integrally, the elastic attraction surface body 36 can be formed thinner than the elastic attraction surface body 20 of the first embodiment. This makes it possible to suitably form the elastic suction surface body 36 that can be appropriately warped, so that the wafer 10 can be reliably sucked and held on the suction surface of the elastic suction surface body 36. The lip portion 38 may be formed by a mold or may be formed by cutting. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【００２４】（第３実施例）図４は第３実施例を示す断
面図であり、リング状のシール部のウェーハ１０に当接
する部位が、弾性吸着面体４０と一体に形成された断面
平板状のリップ部４２に形成されている。リップ部４２
が一体に且つ断面平板状に形成されているため、第２実
施例の弾性吸着面体３６に比較してもさらに、弾性吸着
面体４０を薄く形成できる。これにより、好適に反るこ
とができる弾性吸着面体４０を好適に形成でき、ウェー
ハ１０を弾性吸着面体４０の吸着面で確実に吸着・保持
できる。リップ部４２は、型で成形してもよいし、切削
によって形成してもよい。なお、他の構成は第１実施例
の構成と同一であり、説明を省略する。(Third Embodiment) FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third embodiment, in which a portion of a ring-shaped seal portion which comes into contact with the wafer 10 has a flat plate-like cross-section integrally formed with an elastic suction surface body 40. Is formed on the lip portion 42. Lip 42
Are formed integrally and in a flat plate shape in cross section, so that the elastic attraction surface body 40 can be formed thinner than the elastic attraction surface body 36 of the second embodiment. This makes it possible to suitably form the elastic suction face body 40 that can be appropriately warped, and to reliably suck and hold the wafer 10 on the suction face of the elastic suction face body 40. The lip portion 42 may be formed by a mold or may be formed by cutting. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【００２５】なお、本発明は、一枚のウェーハ１０を一
枚のプレート１４に接着する場合、いわゆる枚葉式の装
置に適用できることに限らず、複数枚のウェーハ１０を
一枚の大型のプレートに接着する場合、いわゆるバッチ
式の装置にも好適に適用できるのは勿論である。以上、
本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきた
が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るの
は勿論のことである。The present invention is not limited to the case where a single wafer 10 is bonded to a single plate 14 and is not limited to a so-called single-wafer apparatus. In the case of bonding to a device, it is needless to say that the device can be suitably applied to a so-called batch type device. that's all,
Although the present invention has been described in various embodiments with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明にかかるウェーハの接着装置よれ
ば、前記加圧室に高圧流体を流入させることで、前記弾
性吸着面体を凸面状に均一に反らせることができ、その
弾性吸着面体の前記吸着面に吸着されたウェーハを、波
うつことなく均一に反らすことができる。従って、本発
明によれば、ウェーハを均一に反らせて、エア溜まりが
発生しないようにすると共に、内部ひずみの発生を防止
でき、ウェーハをプレートへ好適に接着できるという著
効を奏する。According to the wafer bonding apparatus of the present invention, the high pressure fluid is caused to flow into the pressurizing chamber, whereby the elastic adsorption surface can be uniformly warped in a convex shape. The wafer adsorbed on the adsorption surface can be uniformly warped without ripples. Therefore, according to the present invention, the wafer can be uniformly warped to prevent the accumulation of air, the internal strain can be prevented, and the wafer can be suitably bonded to the plate.
【図１】本発明にかかるウェーハの接着装置の第１実施
例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a wafer bonding apparatus according to the present invention.
【図２】図１の実施例の作動状態を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an operation state of the embodiment of FIG. 1;
【図３】本発明にかかるウェーハの接着装置の第２実施
例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the wafer bonding apparatus according to the present invention.
【図４】本発明にかかるウェーハの接着装置の第３実施
例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a third embodiment of the wafer bonding apparatus according to the present invention.
【図５】従来の技術を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a conventional technique.
１０ ウェーハ １２ 接着剤 １４ プレート １６ 保持ヘッド １８ 基体 ２０ 弾性吸着面体 ２０ａ 周縁部 ２０Ｘ 吸着表面材 ２０Ｙ 裏面材 ２１ 吸着面 ２２ 吸引通路 ２３ 吸引口 ２４ 真空連通路 ２６ 真空ポート ２８ 真空発生装置 ２９ 環状溝 ３０ Ｖ−リング ３０ａ リップ部 ３２ 加圧室 ３４ 高圧流体源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer 12 Adhesive 14 Plate 16 Holding head 18 Base 20 Elastic suction surface body 20a Peripheral edge 20X Suction surface material 20Y Back material 21 Suction surface 22 Suction passage 23 Suction port 24 Vacuum communication passage 26 Vacuum port 28 Vacuum generator 29 Ring groove 30 V-ring 30a Lip portion 32 Pressurizing chamber 34 High-pressure fluid source
Claims (5)
るウェーハの接着装置において、 ウェーハを保持する保持ヘッドの基体の表面側に周縁部
で固定され、凸面状に反ることが可能に弾性材によって
設けられ、表面が、一方の面に接着剤が塗布されたウェ
ーハを該ウェーハの他方の面に当接して吸着する吸着面
として形成された弾性吸着面体と、 該弾性吸着面体の吸着面に吸引口が開口し、該吸着面に
前記ウェーハを真空吸着すべく真空発生装置に連通する
吸引通路と、 前記弾性吸着面体に、前記吸引口を囲むと共に、吸着さ
れる前記ウェーハの他方の面の周縁近傍に当接するよう
にリング状に設けられ、前記吸着面へ前記ウェーハを真
空吸着すべく真空減圧可能に気密するリング状シール部
と、 前記保持ヘッドの基体と前記弾性吸着面体の間に気密さ
れて設けられ、前記弾性吸着面体を高圧流体によって凸
面状に反らせて該弾性吸着面体に吸着されたウェーハを
反らせるべく、高圧流体源に連通している加圧室とを具
備することを特徴とするウェーハの接着装置。1. A wafer bonding apparatus for bonding a wafer to a plate having high rigidity, comprising: a holding head for holding the wafer, which is fixed at a peripheral portion to a surface side of a base body, and which can be warped in a convex shape by an elastic material. An elastic suction surface body provided as a suction surface, the surface of which is formed as an adsorption surface for adhering and adhering a wafer having one surface coated with an adhesive to the other surface of the wafer; A mouth opening, a suction passage communicating with a vacuum generator for vacuum-sucking the wafer on the suction surface, and a peripheral edge of the other surface of the wafer to be sucked while surrounding the suction port on the elastic suction surface body. A ring-shaped seal portion provided in a ring shape so as to be in contact with the vicinity, and hermetically sealable so that the wafer can be vacuum-depressurized so as to vacuum-suction the wafer to the suction surface; A pressure chamber communicating with a high-pressure fluid source so as to warp the elastic suction surface body in a convex shape with a high-pressure fluid and warp the wafer adsorbed on the elastic suction surface body. A wafer bonding apparatus, characterized in that:
接する部位が、断面へら状のリップ部に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のウェーハの接着装置。2. The wafer bonding apparatus according to claim 1, wherein a portion of the ring-shaped seal portion that comes into contact with the wafer is formed as a spatula-shaped lip portion.
着面体に形成された環状溝に収納され、ウェーハに当接
するリップ部を有する断面Ｖ字状のＶ−リングであるこ
とを特徴とする請求項２記載のウェーハの接着装置。3. The V-ring having a V-shaped cross section, wherein the ring-shaped seal portion is housed in an annular groove formed in the elastic suction surface body and has a lip portion abutting on a wafer. The wafer bonding apparatus according to claim 2.
けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載
のウェーハの接着装置。4. The wafer bonding apparatus according to claim 1, wherein the suction port is provided at a central portion of the suction surface.
発生装置とを連通するよう溝状に形成されて前記吸引通
路の一部を構成する真空連通路と、 前記吸着表面材の裏面に被覆され、前記真空連通路と前
記加圧室とを画成する裏面材とから成ることを特徴とす
る請求項１、２、３又は４記載のウェーハの接着装置。5. The elastic suction surface body is provided on a back surface of the suction surface material forming the suction surface, and is formed in a groove shape so as to communicate the suction port with the vacuum generating device. A vacuum communication passage forming a part of the suction passage, and a back surface material coated on a back surface of the suction surface material and defining the vacuum communication passage and the pressurizing chamber. Item 5. The device for bonding a wafer according to Item 1, 2, 3 or 4.
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| JP7781498A JP4051125B2 (en) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Wafer bonding equipment |
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