JP6024303B2 - Joining apparatus and method of manufacturing joined body - Google Patents
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Description
本発明は、接合装置および接合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a bonding apparatus and a method for manufacturing a bonded body .
近年、ウェハー（半導体ウェハー）と樹脂フィルムとの接合体を、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）等の母材として用いている。ウェハーと樹脂フィルムとの接合には、接合装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の接合装置は、円板状をなす本体部と、当該本体部の上面から突出し、その周方向に沿って円環状に形成された支持部とを有するステージを備えている。また、この接合装置では、支持部でウェハーを支持した状態では、当該ウェハーが自重により撓んでしまうため、本体部と支持部とウェハーとで囲まれた空間内に空気を供給して、その撓みを防止している。そして、このような支持状態のウェハーの上面に、粘着性を有する樹脂フィルムを接合していく。これにより、接合体が得られる。
なお、特許文献１に記載の接合装置では、空間内への空気は、本体部の中央部に形成された１つの空気吹出し口から供給され、本体部の縁部近傍に形成された４つの空気排出口から排出される。
In recent years, a joined body of a wafer (semiconductor wafer) and a resin film is used as a base material of, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System). A joining device is used for joining the wafer and the resin film (see, for example, Patent Document 1).
The joining apparatus described in
In the joining apparatus described in
ところで、樹脂フィルムの種類によっては、当該樹脂フィルムとウェハーとを加熱により接合する場合もある。この場合、特許文献１に記載の接合装置を、ステージごとウェハーを加熱することができるよう構成することもできる。このような構成の装置では、空気吹出し口と空気排出口とが前述したような配置となっていることに起因する、空間内での空気の流れによって、ウェハーの温度分布が不均一となる、すなわち、ウェハーに高温の部分と低温の部分とが生じてしまう。そして、温度分布が不均一なウェハーに樹脂フィルムを接合すると、接合ムラ、すなわち、接合強度が高い部分と低い部分とが生じるという問題があった。
By the way, depending on the kind of resin film, the said resin film and a wafer may be joined by heating. In this case, the bonding apparatus described in
本発明の目的は、基板とフィルムとを均一に接合することができる接合装置、および、かかる接合装置によって得られた接合体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bonding apparatus capable of uniformly bonding a substrate and a film, and a bonded body obtained by the bonding apparatus.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合装置は、可撓性を有する基板と、樹脂材料で構成されたフィルムとを加熱により接合する接合装置であって、
板状をなす本体部と、前記本体部の一方の面から突出し、該本体部の周方向に沿ってリング状に形成され、前記基板に当接して該基板を支持する支持部と、を有するステージと、
前記支持部で前記基板を支持した支持状態で、前記支持部を介して前記基板を加熱する加熱手段と、
前記本体部と前記支持部と前記支持状態の基板とで囲まれた空間内にガスを供給するガス供給手段と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記支持状態の基板に対向するとともに前記空間に向かって開口する開口部を有し、前記支持状態の基板に向けて前記空間内にガスを流入させる流入口と、
前記流入口と異なる位置に設けられ、前記支持状態の基板に対向するとともに前記空間に向かって開口する開口部を有し、前記空間内から、該空間内のガスを流出させる流出口と、を有し、
前記流入口の開口部は、前記支持部の内周部に臨むように配置され、
前記流出口の開口部は、前記本体部の中心部に配置され、
前記流入口の開口部から流入した前記ガスは、前記支持部の内周部から前記本体部の中心部に向かって、前記支持状態の基板に沿って前記空間内を流れることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The joining device of the present invention is a joining device that joins a flexible substrate and a film made of a resin material by heating,
Has a body portion which forms a plate, projecting from one surface of the main body portion, is formed in the circumferential direction of the body portion ring, and a support portion for supporting the contact with the substrate on the substrate Stage,
Heating means for heating the substrate via the support portion in a support state in which the substrate is supported by the support portion ;
And a gas supply means for supplying a gas in a space surrounded by the substrate of the support with said main body portion and the support portion,
It said gas supply means,
An inlet that faces the substrate in the supported state and has an opening that opens toward the space, and allows the gas to flow into the space toward the substrate in the supported state ;
An outlet that is provided at a position different from the inlet, has an opening that faces the substrate in the support state and opens toward the space, and allows the gas in the space to flow out from the space ; Have
The opening portion of the inflow port is disposed so as to face the inner peripheral portion of the support portion,
The opening of the outlet is disposed at the center of the main body,
The gas flowing in from the opening of the inflow port flows in the space along the substrate in the support state from the inner peripheral portion of the support portion toward the center portion of the main body portion .
支持状態の基板の支持部に当接している部分は、その温度が加熱手段の作動によって上昇しそうであるが、流入口から流入するガスにより冷却されて、当該温度上昇が抑制される。また、流入口から流出口に向かうガスによって、基板の温度がならされることとなる。その結果、基板の表面は、フィルムと接合可能な程に加熱され、その温度分布は、均一となる。そして、この温度分布が均一な状態で、基板にフィルムを加圧ローラーで押し付けることにより、基板とフィルムとを確実に均一に接合することができる。 The temperature of the portion in contact with the support portion of the substrate in the support state is likely to increase due to the operation of the heating means, but is cooled by the gas flowing in from the inflow port, and the temperature increase is suppressed. Further, the temperature of the substrate is smoothed by the gas from the inlet to the outlet. As a result, the surface of the substrate is heated to such an extent that it can be bonded to the film, and the temperature distribution becomes uniform. And in this state with a uniform temperature distribution, a board | substrate and a film can be joined uniformly reliably by pressing a film with a pressurization roller to a board | substrate.
本発明の接合装置では、前記支持状態の基板の前記支持部に当接した部分の温度が、前記加熱手段の作動により上昇した際には、前記流入口から流入するガスの量を増加するのが好ましい。
これにより、基板の表面の温度分布が確実に均一となり、この状態で基板とフィルムとを接合することによって、これらをより確実に均一に接合することができる。
In the bonding apparatus according to the present invention, when the temperature of the portion in contact with the support portion of the substrate in the support state is increased by the operation of the heating means, the amount of gas flowing in from the inflow port is increased. Is preferred.
Thereby, the temperature distribution on the surface of the substrate is surely uniform, and by bonding the substrate and the film in this state, they can be bonded more reliably and uniformly.
本発明の接合装置では、前記本体部の平面視で、前記流入口と前記支持部との距離は、前記流入口と前記流出口との距離よりも短いのが好ましい。
これにより、流入口が流出口よりも支持部にできる限り近い位置に配置されることとなり、よって、流入口からのガスで、支持状態の基板の支持部に当接している部分に対する冷却効果が向上する。
In the joining device of the present invention, it is preferable that the distance between the inflow port and the support portion is shorter than the distance between the inflow port and the outflow port in a plan view of the main body.
As a result, the inflow port is arranged as close as possible to the support portion relative to the outflow port, so that the gas from the inflow port has a cooling effect on the portion in contact with the support portion of the substrate in the support state. improves.
本発明の接合装置では、前記流入口の中心位置は、前記支持部の内周部から、前記流入口の直径の長さ以内に配置されているのが好ましい。
これにより、流入口が流出口よりも支持部にできる限り近い位置に配置されることとなり、よって、流入口からのガスで、支持状態の基板の支持部に当接している部分に対する冷却効果が向上する。
In the joining device of the present invention, it is preferable that the center position of the inflow port is disposed within the length of the diameter of the inflow port from the inner peripheral portion of the support portion.
As a result, the inflow port is arranged as close as possible to the support portion relative to the outflow port, so that the gas from the inflow port has a cooling effect on the portion in contact with the support portion of the substrate in the support state. improves.
本発明の接合装置では、前記本体部は、平面視で円形をなし、
前記流入口は、前記本体部の周方向に沿って等間隔に複数配置され、前記流出口は、前記本体部の中心部に前記流入口の配置数よりも少ない個数配置されているのが好ましい。
これにより、前記空間内を確実に加圧することができ、よって、基板に撓みが生じるのを確実に防止することができる。
In the bonding apparatus of the present invention, the main body portion is circular in plan view,
It is preferable that a plurality of the inflow ports are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the main body, and the number of the outflow ports is less than the number of the inflow ports arranged at the center of the main body. .
Thereby, the inside of the space can be surely pressurized, and thus it is possible to reliably prevent the substrate from being bent.
本発明の接合装置では、前記流入口および前記流出口は、それぞれ、前記本体部に貫通して形成され、前記支持状態の基板に対向しているのが好ましい。
これにより、流入口および流出口をそれぞれ別部材で構成するのが省略され、よって、接合装置が簡単な構成のものとなる。また、流入口からのガスが確実に基板に衝突することとなり、よって、当該基板を確実に冷却することできる。
In the bonding apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the inflow port and the outflow port are formed so as to penetrate the main body portion and face the substrate in the support state.
Thereby, it is omitted that the inlet and the outlet are formed of separate members, and thus the joining apparatus has a simple configuration. Further, the gas from the inflow port surely collides with the substrate, so that the substrate can be reliably cooled.
本発明の接合装置では、前記流入口から流入されるガスの総流入量は、前記流出口から排出されるガスの総流出量以上であるのが好ましい。
これにより、前記空間内の圧力を大気圧よりも高く設定して、支持状態の基板に撓みが生じるのを確実に防止することができる。
本発明の接合装置では、前記加熱手段は、前記本体部に対して、前記空間の反対側に配置された電熱線を有するのが好ましい。
これにより、電熱線に対して電圧を印加すると当該電熱線が発熱して、支持状態の基板をステージ（支持部）を介して確実に加熱することができる。
In the joining device of the present invention, it is preferable that the total inflow amount of the gas flowing in from the inflow port is equal to or larger than the total outflow amount of the gas discharged from the outflow port.
Thereby, the pressure in the said space can be set higher than atmospheric pressure, and it can prevent reliably that bending arises in the board | substrate of a support state.
In the joining apparatus of this invention, it is preferable that the said heating means has a heating wire arrange | positioned with respect to the said main-body part on the opposite side of the said space.
Thereby, when a voltage is applied to the heating wire, the heating wire generates heat, and the substrate in the support state can be reliably heated via the stage (support portion).
本発明の接合装置では、前記支持部は、前記本体部と一体的に形成されているのが好ましい。
これにより、加熱手段の作動により発生した熱が本体部、支持部、基板の順に確実に伝達され、よって、基板を確実に加熱することができる。
本発明の接合装置では、前記支持部に設けられ、前記支持状態の基板を前記支持部から離間する方向に押圧する少なくとも１本の押圧ピンを有する押圧手段をさらに備えるのが好ましい。
これにより、押圧手段が作動した、すなわち、押圧ピンが支持状態の基板を支持部から離間する方向に押圧した際には、基板を支持部から剥離することができる。
In the joining device of the present invention, it is preferable that the support portion is formed integrally with the main body portion.
Thereby, the heat generated by the operation of the heating means is reliably transmitted in the order of the main body portion, the support portion, and the substrate, and thus the substrate can be reliably heated.
In the bonding apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the bonding apparatus further includes a pressing unit that is provided in the support portion and includes at least one pressing pin that presses the substrate in the support state in a direction away from the support portion.
Thereby, when the pressing means is operated, that is, when the pressing pin presses the supporting substrate in the direction away from the supporting portion, the substrate can be peeled from the supporting portion.
本発明の接合装置では、前記押圧ピンは、前記支持部の周方向に沿って前記流入口と同数配置されており、
前記本体部の平面視で、前記流入口は、前記押圧ピンと前記流出口との間に配置されているのが好ましい。
これにより、流入口を流出口よりも支持部にできる限り近い位置に配置することができ、よって、流入口からのガスで、支持状態の基板の支持部に当接している部分に対する冷却効果が向上する。
In the joining device of the present invention, the pressing pins are arranged in the same number as the inflow ports along the circumferential direction of the support portion.
In the plan view of the main body, the inflow port is preferably disposed between the pressing pin and the outflow port.
Thus, the inlet can be arranged as close as possible to the support portion relative to the outlet, so that the gas from the inlet has a cooling effect on the portion in contact with the support portion of the substrate in the support state. improves.
本発明の接合装置では、前記支持部に設けられ、前記支持状態の基板を前記本体部側に吸引する少なくとも１つの吸引口を有する吸引手段をさらに備えるのが好ましい。
これにより、支持状態を確実に維持することができ、よって、当該支持状態の基板が支持部から不本意にズレてしまうのを確実に防止することができる。これにより、基板とフィルムとを正確に接合することができる。
In the bonding apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the bonding apparatus further includes a suction unit that is provided in the support part and has at least one suction port that sucks the substrate in the support state toward the main body part side.
Thereby, a support state can be maintained reliably and, therefore, it can prevent reliably that the board | substrate of the said support state shifts unintentionally from a support part. Thereby, a board | substrate and a film can be joined correctly.
本発明の接合体は、可撓性を有する基板と、
樹脂材料で構成されたフィルムとを備え、
本発明の接合装置によって前記基板と前記フィルムとが接合されたことを特徴とする。
これにより、接合体が確実に接合装置によって得られたものとなり、例えば、基板がウェハーで構成されている場合、当該接合体を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＭＥＭＳ等に用いることができる。
本発明の接合体では、前記基板は、ウェハーであるのが好ましい。
これにより、接合体を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＭＥＭＳ等に用いることができる。
The joined body of the present invention includes a flexible substrate,
A film made of a resin material,
The board | substrate and the said film were joined by the joining apparatus of this invention, It is characterized by the above-mentioned.
Thereby, the joined body is surely obtained by the joining apparatus. For example, when the substrate is formed of a wafer, the joined body can be used for a thin film transistor (TFT), a MEMS, or the like.
In the joined body of the present invention, the substrate is preferably a wafer.
Accordingly, the joined body can be used for a thin film transistor (TFT), a MEMS, or the like.
以下、本発明の接合装置および接合体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の接合装置の実施形態を示す平面図、図２および図３は、それぞれ、図１中のＡ−Ａ線断面図（基板とフィルムとの接合過程を経時的示す断面側面図）、図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、本発明の接合装置と従来の接合装置とをそれぞれ用いたときの基板の表面の温度分布を示すグラフである。なお、以下では、説明の都合上、図２〜図４中の上側を「上（上方）」または「表」、下側を「下（下方）」または「裏」と言う。
図１〜図４に示す接合装置１は、基板２０１とフィルム２０２とを加熱により接合して接合体２０を製造する装置である。
Hereinafter, the joining device and joined body of the present invention are explained in detail based on the suitable embodiment shown in an accompanying drawing.
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the bonding apparatus of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views taken along line AA in FIG. 1 (cross-sectional side views showing the bonding process between the substrate and the film over time). FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 5 is a graph showing the temperature distribution on the surface of the substrate when the bonding apparatus of the present invention and the conventional bonding apparatus are used. . In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 2 to 4 is referred to as “upper (upward)” or “front”, and the lower side is referred to as “lower (lower)” or “back”.
The
まず、接合体２０について説明する。
図４に示すように、接合体２０は、基板２０１とフィルム２０２とで構成され、基板２０１の表側の面（上面）２０３にフィルム２０２の裏側の面（下面）２０５が接合されたものである。
基板２０１は、その平面視が円形をなし、可撓性を有するウェハー（半導体ウェハー）である。この場合、接合体２０を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やＭＥＭＳ等に用いることができる。
また、基板２０１の大きさとしては、特に限定されず、例えば接合体２０をＭＥＭＳに用いる場合、直径を１５２．４〜２０３．２ｍｍ（６〜８インチ）とすることができ、厚さを２００〜８００μｍとすることができる。
基板２０１は、主にシリコンを含有する材料で構成されている。
First, the joined
As shown in FIG. 4, the bonded
The
The size of the
The
フィルム２０２は、基板２０１よりも可撓性に富み、樹脂材料で構成されたものである。このフィルム２０２は、基板２０１に接合される以前は、すなわち、母材としては帯状をなしており（図２、図３参照）、基板２０１に接合された後に余分な部分が切断される。これにより、接合体２０でのフィルム２０２は、平面視で基板２０１と同じ大きさの円形状をなすものとなる。そして、フィルム２０２は、接合体２０に例えばエッチングを施す場合に基板２０１を保護する保護フィルムとして機能したり、接合体２０を例えば切削する場合に切りくずが飛散するのを防止するバックグラインド（ＢＧ）として機能したりする。
The
このようなフィルム２０２の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他フッ素系樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。そして、このような樹脂材料で構成されたフィルム２０２は、加熱により基板２０１と化学的に接合される。
なお、フィルム２０２の厚さは、例えば接合体２０をＭＥＭＳに用いる場合、４０〜６０μｍとすることができる。
As a constituent material of such a
In addition, the thickness of the
次に、接合装置１について説明する。
図１〜図４に示すように、接合装置１は、ステージ２と、加熱手段３と、加圧ローラー４と、押圧手段５と、吸引手段６と、ガス供給手段７とを備えている。
図２〜図４に示すように、ステージ２は、板状をなす本体部２１と、基板２０１を支持する支持部２２とで構成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 1 to 4, the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
図１に示すように、本体部２１は、平面視で円形をなす部分である。この本体部２１は、ハウジング３１上に水平に載置されている。
なお、本体部２１の直径としては、特に限定されず、例えば、基板２０１の直径と同じかまたはそれよりも大きい。
本体部２１の上面（一方の面）２１１の縁部には、支持部２２が上方に向かって突出して形成されている。この支持部２２の高さとしては、特に限定されず、例えば、基板２０１の厚さの１０〜１００倍であるのが好ましい。
また、支持部２２は、本体部２１の周方向に沿って円環状（リング状）をなす部分となっている。これにより、支持部２２は、その上面２２１が基板２０１の裏側の面（下面）２０４の縁部に当接して、当該基板２０１を確実に支持することができる。以下、支持部２２で基板２０１を支持した状態を「支持状態」と言う。
As shown in FIG. 1, the
Note that the diameter of the
At the edge of the upper surface (one surface) 211 of the
The
ステージ２では、本体部２１と支持部２２とが一体的に形成されている。これにより、後述するように加熱手段３の作動により発生した熱が、本体部２１、支持部２２、基板２０１の順に確実に伝達され、よって、基板２０１を確実に加熱することができる。
ステージ２の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムやステンレス鋼等のような金属材料を用いることができる。金属材料は、熱伝導性が比較的高い材料であり、加熱手段３からの熱を基板２０１に伝達するのに寄与する。
In the
The constituent material of the
図２、図３に示すように、加熱手段３は、支持状態の基板２０１を、支持部２２を介して加熱するものである。この加熱手段３は、本体部２１の下側（本体部２１の空間２４と反対側）に配置されたハウジング３１と、ハウジング３１内に収納された電熱線３２と、電熱線３２に電気的に接続された交流電源３３と、電熱線３２と交流電源３３との間に配置されたスイッチ３４とを有している。
ハウジング３１は、外形形状が円板状をなす中空体で構成されている。このハウジング３１の直径は、ステージ２（本体部２１）の直径と同じとなっている。また、ハウジング３１の構成材料もステージ２の構成材料と同様のものを用いることができる。これにより、電熱線３２で発生した熱をステージ２に確実に伝えることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
ハウジング３１内には、螺旋状に巻回されたニクロム線等の発熱体で構成された電熱線３２が収納されている。この電熱線３２は、交流電源３３により電圧が印加されると発熱することができる。これにより、前述したように支持状態の基板２０１を、ステージ２（支持部２２）を介して確実に加熱することができる。また、加熱手段３は、図示しない温度調節機能を有する。
交流電源３３は、例えば２００Ｖの電圧を電熱線３２に印加することができる。
また、スイッチ３４は、電熱線３２に対して電圧を印加する状態と、電圧印加を停止する状態とに切り換えるものである。
Housed in the
For example, the
The
ステージ２の上側には、加圧ローラー４が配置されている。加圧ローラー４は、支持状態の基板２０１にフィルム２０２を押し付けつつ、基板２０１上を水平に転動することができる（図２、図３参照）。これにより、加熱された基板２０１と、フィルム２０２とを確実に接合させることができる。なお、加圧ローラー４の転動は、図示しない駆動機構により行なわれる。この駆動機構としては、特に限定されず、例えば、モーター等を有する構成とすることができる。
また、加圧ローラー４は、図２、図３に示す構成で中実体で構成されているが、これに限定されず、中空体であってもよい。
A pressure roller 4 is disposed on the upper side of the
Moreover, although the pressurization roller 4 is comprised with the solid body by the structure shown in FIG. 2, FIG. 3, it is not limited to this, A hollow body may be sufficient.
また、図１に示すように、加圧ローラー４の全長は、ステージ２の直径よりも大きいのが好ましい。これにより、一方向の走査で、フィルム２０２の裏側の面２０５全体を、基板２０１の表側の面２０３全体に確実に押し付けることができる。
加圧ローラー４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等のような比較的硬質の金属材料を用いるのが好ましい。これにより、フィルム２０２を基板２０１により確実に押し付けることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the entire length of the pressure roller 4 is preferably larger than the diameter of the
The constituent material of the pressure roller 4 is not particularly limited, and for example, it is preferable to use a relatively hard metal material such as stainless steel. Thereby, the
図１〜図３に示すように、吸引手段６は、ステージ２の支持部２２に設けられた４つの吸引口６１と、ポンプ（吸引ポンプ）６２と、各吸引口６１とポンプ６２とを接続するチューブ６３とを有している。
なお、図１に示すように、支持部２２の上面２２１には、その周方向に沿って４本の溝２２２が形成されている。これらの溝２２２は、支持部２２の周方向に沿って間隔を置いて互いに独立して配置され、支持状態の基板２０１により、上方から気密的に封止される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the suction means 6 connects four
As shown in FIG. 1, four
そして、各溝２２２の底部に、それぞれ、１つの吸引口６１が開口している。すなわち、各溝２２２の底部から本体部２１の下面２１２（他方の面）までを１つずつの吸引口６１が貫通して形成されている。
また、各吸引口６１は、支持部２２の周方向に沿って等間隔に配置されている。
吸引口６１の形成数は、本実施形態では４つであるが、これに限定されず、例えば、１つ、２つ、３つまたは５つ以上であってもよい。
One
Further, the
The number of the
各吸引口６１の下端部には、それぞれ、チューブ６３が気密的に接続されている。このチューブ６３は、硬質のものであってもよいし、軟質のもの、すなわち、可撓性を有するものであってもよい。
また、４本のチューブ６３のうちの１本のチューブ６３には、ポンプ６２の近傍に、圧力計６４が設置されている。この圧力計６４により、チューブ６３内の圧力を検出することができ、よって、ポンプ６２による吸引力を把握することができる。
Further, a
そして、ポンプ６２が作動することにより、支持状態の基板２０１を吸引口６１を介してステージ２の本体部２１側に吸引することができる。これにより、支持状態を確実に維持することができ、よって、当該支持状態の基板２０１が支持部２２から不本意にズレてしまうのを確実に防止することができる。これにより、基板２０１とフィルム２０２とを正確に接合することができる。
このポンプ６２としては、特に限定されず、例えば、真空ポンプを用いることができる。
Then, when the
The
図１、図４に示すように、押圧手段５は、ステージ２の支持部２２に設けられた４本の押圧ピン５１を有している。
なお、支持部２２には、隣接する溝２２２同士の間に、支持部２２の上面２２１から本体部２１の下面２１２までを貫通する貫通孔２２３が形成されている。各貫通孔２２３は、支持部２２の周方向に沿って等間隔に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
Note that a through
そして、各押圧ピン５１は、それぞれ、円柱状をなす部材で構成され、貫通孔２２３に対し出没自在に挿入されている。この押圧ピン５１の出没動作は、図示しない駆動機構により行なわれる。この駆動機構としては、特に限定されず、例えば、エアシリンダー等を有する構成とすることができる。
図４に示すように、吸引手段６の作動を停止し、支持状態の基板２０１に対する吸引を解除した状態で、各押圧ピン５１がそれぞれ突出した際には、支持状態の基板２０１を支持部２２から離間する方向に押圧することができる。これにより、接合体２０を支持部２２から剥離することができる。
Each
As shown in FIG. 4, when each
なお、押圧ピン５１の上面５１１は、丸みを帯びているのが好ましい。
また、押圧ピン５１の本数は、本実施形態では４本であるが、これに限定されず、例えば、１本、２本、３本または５本以上であってもよい。
押圧ピン５１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等のような比較的硬質の金属材料を用いるのが好ましい。
Note that the
Moreover, although the number of the
The constituent material of the
図２、図３に示すように、ガス供給手段７は、ステージ２の本体部２１と支持部２２と支持状態の基板２０１とで囲まれた空間２４内にガスＧを供給するものである。このガスＧの供給により、前記空間２４内の圧力が上昇する。これにより、支持状態の基板２０１は、前記空間２４に臨む部分、すなわち、支持部２２に支持されている部分以外の部分撓撓みが生じるのが防止される。そして、この状態でフィルム２０２を接合することにより、基板２０１の表側の面２０３とフィルム２０２の裏側の面２０５とが確実に接合される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the gas supply means 7 supplies the gas G into a
ガス供給手段７は、空間２４内にガスＧを流入させる（供給する）４つの流入口７１と、空間２４内のガスＧを流出させる（排出する）１つの流出口７２と、ポンプ７３と、各流入口７１とポンプ７３とを接続するチューブ７４と、流出口７２に接続されたチューブ７５とを有している。また、４本のチューブ７４のうちの１本のチューブ７４には、ポンプ７３の近傍にバルブ７６と流量計７７とが設置されている。また、チューブ７５の途中には、バルブ７８と圧力計７９とが設置されている。
The gas supply means 7 includes four
図２、図３に示すように、各流入口７１は、それぞれ、ステージ２の本体部２１にその厚さ方向に貫通して形成されている。また、各流入口７１の上端開口部（上端）７１１は、空間２４に向かって開口している、すなわち、支持状態の基板２０１の裏側の面２０４に臨んでいる。
流出口７２も、流入口７１と同様に、ステージ２の本体部２１にその厚さ方向に貫通して形成されている。さらに、流出口７２の上端開口部（上端）７２１も、空間２４に向かって開口している、すなわち、支持状態の基板２０１の裏側の面２０４に臨んでいる。
接合装置１は、各流入口７１と流出口７２とが互いに異なる位置に設けられており、これらの位置関係、すなわち、各流入口７１が流出口７２よりも支持部２２側に偏在していることに特徴を有する装置である。以下、この位置関係について具体的に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
Similarly to the
In the joining
まず、図１〜図３に示すように、各流入口７１は、それぞれ、支持部２２の直近に配置されている。ここで、「直近」とは、流入口の中心７１２の位置が支持部２２の内周部２２４から当該流入口７１２の直径の長さ以内のことを言う。
図１に示すように、流出口７２は、本体部２１の中心部に配置されている。各流入口７１は、それぞれ、流出口７２よりも外側で、本体部２１の周方向に沿って等間隔に配置されている。
First, as shown in FIGS. 1 to 3, each
As shown in FIG. 1, the
また、本体部２１の平面視で、各流入口７１の中心７１２と支持部２２の内周部２２４との距離Ｌ２は、それぞれ、各流入口７１の中心７１２と流出口７２の中心７２２との距離Ｌ１よりも短い（図１参照）。
また、本体部２１の平面視で、各流入口７１は、各押圧ピン５１と流出口７２との間に配置されている。
Further, in a plan view of the
Further, each
ところで、接合装置１のステージ２のように円板状をなす本体部と、円環状をなす支持部とを有するステージを備える従来の接合装置（例えば特開平３−２０４９５５号公報の第１図および第２図に示す構成の装置）では、基板の表面の温度分布は、図５に示すように、支持部に接している部分の温度が最も高く、本体部の中心側に行くに従って温度が低下していく傾向がある。なお、この従来の接合装置では、流入口と流出口との位置関係が接合装置１での流入口７１と流出口７２との位置関係と異なっている。
しかしながら、接合装置１では、基板２０１の表面の温度分布は、図５に示すように、基板２０１の面方向に沿って均一（一定）となっている。これは、前述したような流入口７１と流出口７２との位置関係の特徴が起因している。
By the way, the conventional joining apparatus (for example, FIG. 1 of Unexamined-Japanese-Patent No. 3-204955 and FIG. 1) provided with the stage which has the main-body part which makes a disk shape like the
However, in the
接合装置１でも、支持状態の基板２０１の支持部２２に当接している部分は、その温度が加熱手段３の作動によって上昇しそうであるが、各流入口７１から流入するガスＧにより冷却されて、当該温度上昇が確実に抑制される。この場合、各流入口７１から流入するガスＧの量を増加するのが好ましい。また、流入口７１から流出口７２に向かうガスＧによって、基板２０１の温度がならされることとなる。その結果、基板２０１の表面は、フィルム２０２と接合可能な程に加熱され、その温度分布は、均一となる。
そして、この温度分布が均一な状態で、基板２０１にフィルム２０２を加圧ローラー４で押し付けることにより、基板２０１とフィルム２０２とを確実に均一に接合することができる、すなわち、基板２０１とフィルム２０２との間（接合部）に接合ムラ（接合強度の高低差）が生じるのが確実に防止される。
Even in the
Then, the
また、流入口７１から流入されるガスＧの総流入量は、流出口７２から排出されるガスＧの流出量（総流出量）以上であるのが好ましい。その量としては、空間２４内の圧力を大気圧よりも高く設定して、よって、前述した基板２０１の撓みを確実に防止することができる程度とすることができる。
総流入量が流出量以上となるよう調整するには、流入側の流量計７７が示す値を確認しつつバルブ７６の開度を適宜調整するとともに、流出側の圧力計７９が示す値を確認しつつバルブ７８の開度を調整することにより、行なわれる。
Further, the total inflow amount of the gas G flowing from the
In order to adjust the total inflow amount to be equal to or greater than the outflow amount, the opening of the
なお、流入口７１の形成数（配置数）は、本実施形態では４つであるが、これに限定されず、例えば、１つ、２つ、３つまたは５つ以上であってもよい。また、流出口７２の形成数（配置数）は、本実施形態では１つであるが、これに限定されず、例えば、２つ以上であってもよい。そして、いずれの場合でも、流入口７１の形成数は、流出口７２の形成数よりも多いのが好ましい。
In addition, although the formation number (arrangement number) of the
ポンプ７３は、その作動により、各チューブ７４を介して、当該チューブ７４が接続された流入口７１向かってガスＧを送り出すことができるものである。このポンプ７３としては、特に限定されず、例えば、ベーンポンプを用いることができる。
なお、ガスＧは、空気（ドライエア）や窒素であるのが好ましい。また、ガスＧの温度は、常温とするのが好ましい。
The
The gas G is preferably air (dry air) or nitrogen. Moreover, it is preferable that the temperature of the gas G is normal temperature.
各流入口７１の下端部には、それぞれ、チューブ７４が気密的に接続されている。また、流出口７２の下端部には、チューブ７５が気密的に接続されている。チューブ７４、７５は、それぞれ、硬質のものであってもよいし、軟質のもの、すなわち、可撓性を有するものであってもよい。なお、チューブ７４、７５は、それぞれ、加熱手段３の電熱線３２を回避して配設されている。
A
以上、本発明の接合装置および接合体を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、接合装置および接合体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、加圧ローラーは、それ自体を加熱可能に構成されていてもよい。
As mentioned above, although the joining apparatus and joined body of this invention were demonstrated about embodiment of illustration, this invention is not limited to this, Each part which comprises a joining apparatus and a joined body exhibits the same function. It can be replaced with any configuration obtained. Moreover, arbitrary components may be added.
Moreover, the pressure roller may be configured to be capable of heating itself.
１……接合装置 ２……ステージ ２１……本体部 ２１１……上面（一方の面） ２１２……下面（他方の面） ２２……支持部 ２２１……上面 ２２２……溝 ２２３……貫通孔 ２２４……内周部 ２４……空間 ３……加熱手段 ３１……ハウジング ３２……電熱線 ３３……交流電源 ３４……スイッチ ４……加圧ローラー ５……押圧手段 ５１……押圧ピン ５１１……上面 ６……吸引手段 ６１……吸引口 ６２……ポンプ（吸引ポンプ） ６３……チューブ ６４……圧力計 ７……ガス供給手段 ７１……流入口 ７１１……上端開口部（上端） ７１２……中心 ７２……流出口 ７２１……上端開口部（上端） ７２２……中心 ７３……ポンプ ７４、７５……チューブ ７６……バルブ ７７……流量計 ７８……バルブ ７９……圧力計 ２０……接合体 ２０１……基板 ２０２……フィルム ２０３……表側の面（上面） ２０４、２０５……裏側の面（下面） Ｇ……ガス Ｌ１、Ｌ２……距離
DESCRIPTION OF
Claims (16)
板状をなす本体部と、前記本体部の一方の面から突出し、該本体部の周方向に沿ってリング状に形成され、前記基板に当接して該基板を支持する支持部と、を有するステージと、
前記支持部で前記基板を支持した支持状態で、前記支持部を介して前記基板を加熱する加熱手段と、
前記本体部と前記支持部と前記支持状態の基板とで囲まれた空間内にガスを供給するガス供給手段と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記支持状態の基板に対向するとともに前記空間に向かって開口する開口部を有し、前記支持状態の基板に向けて前記空間内にガスを流入させる流入口と、
前記流入口と異なる位置に設けられ、前記支持状態の基板に対向するとともに前記空間に向かって開口する開口部を有し、前記空間内から、該空間内のガスを流出させる流出口と、を有し、
前記流入口の開口部は、前記支持部の内周部に臨むように配置され、
前記流出口の開口部は、前記本体部の中心部に配置され、
前記流入口の開口部から流入した前記ガスは、前記支持部の内周部から前記本体部の中心部に向かって、前記支持状態の基板に沿って前記空間内を流れることを特徴とする接合装置。 A joining device that joins a flexible substrate and a film made of a resin material by heating,
Has a body portion which forms a plate, projecting from one surface of the main body portion, is formed in the circumferential direction of the body portion ring, and a support portion for supporting the contact with the substrate on the substrate Stage,
Heating means for heating the substrate via the support portion in a support state in which the substrate is supported by the support portion ;
And a gas supply means for supplying a gas in a space surrounded by the substrate of the support with said main body portion and the support portion,
It said gas supply means,
An inlet that faces the substrate in the supported state and has an opening that opens toward the space, and allows the gas to flow into the space toward the substrate in the supported state ;
An outlet that is provided at a position different from the inlet, has an opening that faces the substrate in the support state and opens toward the space, and allows the gas in the space to flow out from the space ; Have
The opening portion of the inflow port is disposed so as to face the inner peripheral portion of the support portion,
The opening of the outlet is disposed at the center of the main body,
The gas flowing in from the opening portion of the inflow port flows in the space along the substrate in the support state from the inner peripheral portion of the support portion toward the center portion of the main body portion. apparatus.
前記流出口の開口部は、前記流入口の開口部の配置数よりも少ない個数配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載の接合装置。 A plurality of openings of the inflow port are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the main body ,
The joining apparatus according to claim 1 , wherein the number of openings at the outlet is smaller than the number of openings at the inlet .
前記本体部の平面視で、前記流入口は、前記押圧ピンと前記流出口との間に配置されている請求項１０に記載の接合装置。 The pressing pins are arranged in the same number as the inflow ports along the circumferential direction of the support part,
The joining device according to claim 10, wherein the inflow port is disposed between the pressing pin and the outflow port in a plan view of the main body.
樹脂材料で構成されたフィルムと、を備えた接合体の製造方法であって、
請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合装置によって前記基板と前記フィルムとが接合されたことを特徴とする接合体の製造方法。 A flexible substrate;
A film made of a resin material, a method for producing a joined body having a
A method for manufacturing a joined body, wherein the substrate and the film are joined by the joining apparatus according to claim 1.
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