TWI487062B - 加壓圓板、貼合裝置及貼合方法 - Google Patents

加壓圓板、貼合裝置及貼合方法 Download PDF

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Kosaku Saino
Mitsuru Tanabe
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Description

加壓圓板、貼合裝置及貼合方法
本發明係關於一種將2片圓板貼合而製作圓板積層體之貼合裝置、貼合方法及其中所使用之加壓圓板。詳細而言,係關於一種在藉由平面研削、研磨加工使半導體基板等圓形被加工體薄片化之基礎上,預先使大致同徑之圓形支持體相對於該圓形被加工體中心對準及角度對準後進行貼合之貼合裝置、貼合方法及其中所使用之加壓圓板。
於以TSV(Through Silicon Via=矽貫通電極)製程為代表之半導體三維積層製程中,藉由平面研削、研磨加工使半導體基板等圓形被加工體薄片化之技術不可或缺。薄片化例如係對於直徑為300 mm之矽晶圓要求將厚度薄化至30~50 μm。如此相對於平面尺寸使厚度極端薄片化後之圓形被加工體於自身之剛性方面,因內部應力、自重而導致無法以單體維持平面形狀。因此,如專利文獻1中所記載般,於平面研削、研磨加工之前段,必需預先介隔接著劑將圓形支持體貼合於圓形被加工體之非加工面側之步驟。
該貼合步驟係首先使薄片加工前之圓形被加工體之非加工面(以下,將該面稱為上表面)側朝上並藉由旋轉塗佈(spin coating)法於整個面上均勻地塗佈接著劑。接著劑係通常使用熱硬化性樹脂、紫外線(UV,Ultraviolet)硬化性樹脂,可 藉由貼合後之熱處理、UV照射而固著。
又,圓形支持體係使用預先對平面度進行精密加工、且與圓形被加工體大致同徑、與薄片化前之圓形被加工體大致同厚之耐熱性玻璃、或矽晶圓。如圖9所示,貼合處理係於將圓形被加工體W1(相當於本案發明之第1圓板W1)、圓形支持體W2(相當於本案發明之第2圓板W2)夾在中間、且於下方配置有平台50、於上方配置有加壓圓板60之真空腔室(未圖示)內進行。平台50與加壓圓板60係分別使用平面度經過高精度加工者,且於真空腔室內亦相互精密地調整平行度。又,使平台50與加壓圓板60之直徑相對於圓形被加工體W1及與其大致同徑之圓形支持體W2縮小,藉此設法使其等不會於貼合時因外緣部所產生之接著劑之溢出而受到污損。
此處,利用旋轉塗佈法而塗佈於圓形被加工體W1之上表面之接著劑層R之半徑方向之厚度分佈係旋轉塗佈法所特有之現象,如圖9所示,成為於外緣部具有***之形狀。
另一方面,於貼合步驟中,對包含圓形支持體W2、接著劑層R及圓形被加工體W1之貼合後之圓板積層體之總厚,要求面內不均控制在薄片加工後之圓形被加工體W1之厚度之大致10%左右。
若接著劑層R之膜厚變厚,則外緣部之接著劑之***會變高,若於該狀態下利用與圓形支持體W2相比直徑尺寸相當小之加壓圓板60進行加壓,則如圖10(A)所示,於貼合 後圓板積層體之半徑方向上之厚度分佈中外緣部變厚。其原因在於,若加壓圓板60之直徑尺寸較小,則圓形支持體W2之剛性不及壓扁外緣部之接著劑之***之力。若增大加壓圓板60之直徑尺寸則厚度分佈接近於平坦,若進一步增大,則如圖10(B)所示,相反地外緣部變薄。其原因在於,於加壓圓板60之直徑尺寸較大之情形時,外緣部之接著劑被壓得過扁而殘留於中心部之接著劑並不會流向外周。
因此,為了抑制貼合後之圓板積層體之半徑方向上之厚度分佈中的此種外緣部之變動而使其均勻化,加壓圓板60之直徑係依憑經驗使用恰當之尺寸值。
於加壓處理步驟之前階段中,配置於圓形被加工體W1之上方之圓形支持體W2係相對於圓形被加工體W1維持平行度而保持。作為可形成上述狀態之保持機構之一例,採用如下構造:如圖11所示,藉由在將圓形支持體W2之側面於圓周方向上等分之部位抵接之複數個銷81、82施加朝向圓形支持體W2之中心方向之力,藉此抓持圓形支持體W2。
使支持於平台50上之圓形被加工體W1與保持於保持機構之圓形支持體W2角度對準。作為進行此種角度對準之方法之一例,採用如下方法:首先正確地決定圓形支持體W2之角度,以此為基準藉由對準裝置將圓形被加工體W1之角度對準,並利用機械臂等將圓形被加工體W1搬送至平台50上。作為進行圓形支持體W2之定角之方法之一例,採 用如下構成:如圖11所示,使構成上述保持機構之複數個銷中之一個即銷81與卡合於形成於圓形支持體W2之側面之一個部位的凹口N。
使加壓圓板60相對於以此方式保持之圓形支持體W2自上方下降,於加壓圓板60之下表面接觸於圓形支持體W2之上表面後,使加壓圓板60進一步下降,藉此對圓形支持體W2施加朝向下之力。藉此圓形支持體W2下降,最終圓形支持體W2之下表面接觸於塗佈在支持於平台50上之圓形被加工體W1之上表面的接著劑層R。於該狀態下進而藉由加壓圓板60對圓形支持體W2之上表面施加壓力,藉此進行圓形被加工體W1與圓形支持體W2之貼合。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-159155號公報(參照段落0015、0016及圖2)
圖11係說明加壓處理時之接著劑之擴散之平面圖。於加壓處理時,在圓形支持體W2之形成有凹口N之部位,由於距中心之距離較近故而接著劑溢出之量較少,此外由於不僅自中心方向(參照箭頭C1)溢出而且亦自橫向(參照箭頭C2)溢出,故而與無凹口N之部位(參照箭頭D)相比,接著 劑向半徑方向之擴散得到抑制。其結果,貼合後之圓板積層體之半徑方向上之厚度存在與無凹口N之部位相比在凹口部整體上變厚之傾向。亦即,為制定角度對準之基準而形成於圓形支持體之側面之凹口N成為於加壓處理步驟中產生接著劑之擴散不均的原因,從而於圓板積層體之圓周方向之厚度分佈中產生不均衡。
又,於加壓處理步驟之前階段中,圓形支持體W2係以於側面抵接有複數個銷81、82之形式保持。於該狀態下,若藉由加壓圓板60自上方對圓形支持體W2施加壓力而使圓形支持體W2下降,則摩擦(動摩擦)作用於圓形支持體W2之側面之銷81、82所抵接之部位。尤其是於形成有凹口N之部位,由於銷81抵接於圓形支持體W2之側面之2點,故而摩擦較未形成凹口N之部位大。此種摩擦成為相對於由加壓圓板60所施加之壓力的阻力,如圖12所示,於抵接有銷81、82之部位圓形支持體W2之外緣部易於捲翹。其結果,有如下之虞:圓形支持體W2之下表面於平面性未得到確保之狀態下直接接觸於接著劑層R,從而作為保持機構特有之問題而對貼合後之完成性造成不良影響。
本發明係鑒於上述課題而完成者,提供一種即便於一圓板之側面之一個部位存在角度對準用之凹口亦可抑制於將2片圓板貼合後之圓板積層體之圓周方向上之厚度分佈中產生不均衡的加壓圓板形狀。又,本發明提供一種可使以銷抓 持側面之複數個部位之圓板不產生變形地下降之加壓圓板形狀。
加壓圓板係於支持於平台上且於上表面均勻地塗佈有接著劑之第1圓板之上方對向配置有於側面之一個部位具有角度對準用凹口之第2圓板,該加壓圓板設定為較上述第2圓板小之直徑尺寸,並且相對於上述第1圓板及上述第2圓板中心對準,密接於上述第2圓板之上表面而在上述平台上相對於上述第1圓板對上述第2圓板進行加壓。而且,本發明之加壓圓板之特徵在於:與上述第2圓板之上述凹口相對應地於上述加壓圓板之側面形成有突起部,該突起部係設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面。
根據該構成,由於加壓圓板與第2圓板之形成有凹口之部位相對應地具有設定為與該加壓圓板之下表面為同一平面之突起部,故而對第2圓板進行加壓之加壓圓板之下表面之中心至外緣之尺寸係與未形成凹口之部位(即,尺寸與半徑相同)相比於凹口部長度相當於突起部之量。因此,於加壓處理時,加壓圓板之壓力切實地作用於接著劑之溢出量絕對少之凹口部。因此,促進凹口部中之接著劑之半徑方向上之擴散,亦以受成為主流之該方向上之接著劑之流動阻礙之方式使自橫向之溢出得到抑制。其結果,抑制貼合後之圓板積層體之半徑方向上之厚度於凹口部變厚之情況。亦即,於加 壓處理步驟中,使凹口部所引起之接著劑之擴散不均得到抑制,從而抑制於圓板積層體之圓周方向之厚度分佈中產生不均衡之情況。
又,於加壓處理步驟之前階段中,配置於第1圓板之上方之第2圓板係相對於第1圓板維持平行度而保持。作為可形成上述狀態之保持機構之一例,採用如下構造:藉由在將第2圓板之側面於圓周方向上等分之部位抵接之複數個銷施加朝向第2圓板之中心方向之力,藉此抓持第2圓板。於採用該保持構造之情形時,較理想的是與上述複數個銷所抵接之部位相對應地於上述加壓圓板之側面形成突起部,該突起部係設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面。
根據該構成,由於加壓圓板與第2圓板之側面之由銷抵接之部位相對應地具有設定為與該加壓圓板之下表面為同一平面之突起部,故而對第2圓板進行加壓之加壓圓板之下表面之中心至外緣之尺寸係與未抵接有銷之部位(即,尺寸與半徑相同)相比於銷所抵接之部位長度相當於突起部之量。因此,於在加壓處理步驟之前階段中使第2圓板下降時,加壓圓板之壓力切實地作用於阻力相對變大之銷所抵接之部位。因此,抑制第2圓板之外緣部捲翹。其結果,使圓形支持體之下表面於平面性得到確保之狀態下接觸於接著劑層,從而抑制作為保持機構特有之問題而對貼合後之完成性造成不良影響之情況。
貼合裝置係預先使第1圓板及第2圓板中心對準,並且於上述第1圓板之上表面或上述第2圓板之下表面均勻地塗佈有接著劑,於上下方向上對上述第1圓板及上述第2圓板進行加壓,藉此製作上述第2圓板介隔接著劑層而貼合於上述第1圓板上之圓板積層體。於第2圓板之側面之一個部位形成有角度對準用之凹口。
作為此種貼合裝置之具體之構成,包含:處理室,其具有氣密性;平台,其配置於上述處理室內,且支持上述第1圓板;加壓圓板,其對向配置於上述處理室內之上述平台之上方,且相對於上述第1圓板及上述第2圓板中心對準;升降機構,其可升降地支持上述加壓圓板;及保持機構,其將上述第2圓板可脫離地保持於上述平台之上方、且上述加壓圓板之下方。而且,本發明之貼合裝置之特徵在於:於此種構成中,上述加壓圓板與上述第2圓板之上述凹口相對應地於上述加壓圓板之側面形成有突起部,該突起部係設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面。
作為上述保持機構之具體構成之一例,包括:1根可動銷,其抵接於上述第2圓板之側面之一個部位;複數根不動銷,其抵接於上述第2圓板之側面之複數個部位;及移動機構,其使上述可動銷於上述第2圓板之半徑方向上往返移動。
根據該保持機構之構成,使移動機構進行去向動作而使可 動銷於第2圓板之半徑方向上沿接近於中心之方向移動,藉此可動銷被按壓至第2圓板之側面,從而藉由可動銷及不動銷抓持第2圓板之側面。相反地,使移動機構進行來向動作而使可動銷沿自第2圓板之中心遠離之方向移動,藉此可動銷自第2圓板之側面脫附,而解除第2圓板之側面之抓持,從而使第2圓板脫離。
若使上述可動銷卡合於設置於上述第2圓板之側面之一個部位之角度對準用凹口,則與第2圓板之抓持同時地亦決定第2圓板之角度位置。
作為上述保持機構之具體構成之另一例,亦可包含使上述第2圓板之上表面吸附於上述加壓圓板之加壓面上之吸引機構。據此,藉由使吸引機構進行動作,而使吸引吸附力作用於第2圓板,從而使第2圓板之上表面吸附於加壓圓板之加壓面上。相反地,若使吸引機構停止,則第2圓板自加壓圓板脫離。於該保持機構之構成中,由於將第2圓板保持於加壓圓板自身上,故而無需其他保持構件,可使保持機構簡化。
又,若包含使上述加壓圓板之中心定位而將加壓圓板裝卸自如地支持於上述升降機構之裝卸機構,則可簡便地進行加壓圓板之更換,且可容易地應對圓板積層體之批次變更。
又,本發明之貼合方法係於支持於平台上且於上表面均勻地塗佈有接著劑之第1圓板之上方對向保持側面之一個部 位形成有角度對準用凹口之第2圓板,藉由與上述第1圓板及上述第2圓板中心對準之加壓圓板,以均等之力對上述第2圓板之上表面進行加壓,而使上述第1圓板及上述第2圓板貼合,從而製作圓板積層體。而且,於本發明之貼合方法中,在加壓處理步驟中,使用與上述第2圓板之上述凹口相對應地於側面形成有設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面之突起部的加壓圓板。
為了防止大氣中所含有之成分污染上述第1圓板及上述第2圓板,較理想的是於高真空下進行利用上述加壓圓板之加壓處理。
再者,若將上述第2圓板之直徑尺寸設定為大於上述第1圓板之直徑尺寸,則於加壓處理時,即便塗佈於第1圓板之上表面之接著劑層溢出於第1圓板之外側,亦會流動至較該第1圓板大一圈之第2圓板之下表面之外緣部而附著並滯留於此處,故而接著劑不會附著於第1圓板之側面。因此,防止貼合後之第1圓板之直徑尺寸於圓周方向上變得不均。
具有最佳之直徑尺寸之加壓圓板於每批上述圓板積層體中均不同。因此,若預先針對每一批次管理加壓圓板之最佳直徑尺寸,則於變更批次時僅藉由更換為對應之加壓圓板便可容易地應對。
作為上述第1圓板之一例可使用矽晶圓,作為上述第2圓板之一例可使用玻璃製之支持體。作為上述接著劑之一 例,可使用光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂。
根據本發明,於藉由加壓圓板之壓力將2片圓板介隔接著劑層而貼合時,即便於一圓板之側面之一個部位存在角度對準用之凹口亦可抑制於貼合後之圓板積層體之圓周方向之厚度分佈中產生不均衡。又,根據本發明,於自以銷抓持側面之複數個部位之圓板之上方附加加壓圓板之壓力而使圓板下降時,可使圓板不產生變形地下降。
以下,參照圖式對實現本發明之實施形態進行說明。
圖1係表示本發明之第1實施形態之貼合裝置之概略構成的前視圖。於該貼合裝置中,將預先於其中一者上均勻塗佈接著劑而對向配置之2種第1圓板W1及第2圓板W2貼合而製作圓板積層體。作為第1圓板之一例,為矽晶圓等半導體製之圓形被加工體,作為第2圓板之一例,為玻璃製之圓形支持體。
如圖1所示,作為貼合裝置10之主要構成要素,包括腔室(處理室)20、減壓機構30、開關機構40、平台50、加壓圓板60、升降機構70及保持機構80。
於該貼合裝置10中,包含底板11及固定於該底板11上之門型之支持框架12。再者,底板11及支持框架12係由具有足夠高之剛性之材質形成。於支持框架12之內側具備 作為處理室之腔室20。腔室20被上下分割,而包括上側容器20A與下側容器20B。於腔室20之開口部、即上側容器20A與下側容器20B相抵接之部位,設置有用以將該等之間密封而保持腔室20內之氣密之O型圈21。
下側容器20B由底板11支持。上側容器20A垂吊支持於支持框架12上,且構成為可藉由開關機構40而升降(上下移動)。
開關機構40包括致動器(actuator)41、升降板42及支柱43。致動器41包含活塞411及氣缸412。活塞411為致動器41之不動部,且垂直地立設於支持框架12之頂壁上表面中央。氣缸412為致動器41之可動部,且構成為可沿活塞411上下移動。作為致動器41之一例,構成為以螺線管(solenoid)或油壓、氣壓等作為動力進行驅動,且可使用控制機構(未圖示)藉由電氣信號進行控制。升降板42固定於致動器41之氣缸412上,且可與氣缸412一併保持著水平狀態上下移動。活塞411插通於升降板42之中心。
於升降板42之下表面外緣部固定有垂直地下垂之複數根支柱43之上端。支柱43貫通支持框架12之頂壁,且其下端固定於上側容器20A之上表面上。藉此,上側容器20A經由支柱43而垂吊支持於升降板42上。
於上述開關機構40之構成中,若驅動致動器41,則上側容器20A與其氣缸412之上下移動連動而相對於下側容器 20B上下移動。藉此,進行腔室20之開關動作。圖1表示腔室20呈開啟之狀態,圖2表示腔室20呈關閉之狀態。
減壓機構30包括真空管線31、排氣管線32、真空泵33、真空閥34及排氣閥35。真空管線31係由以真空材料製作之配管形成,使吸氣側貫通下側容器20B而安裝。藉此,真空管線31連通至腔室20內。於真空管線31上設置有真空泵33及真空閥34。排氣管線32於真空閥34之上游側自真空管線31分支,且連結於收容惰性氣體(例如,氮氣)之耐壓容器。排氣管線32係由配管形成。於排氣管線32上設置有排氣閥35。
利用上述減壓機構30之構成,若於如圖2所示般將腔室20關閉之狀態下打開真空閥34並驅動真空泵33,則腔室20內之空氣通過真空管線31而排出。藉此,使腔室20內減壓,而獲得高真空。排氣閥35係於使氮氣等惰性氣體通過排氣管線32洩漏至腔室20內而使腔室20內之壓力恢復至常壓時打開。腔室20內之壓力係由安裝於上側容器20A之外側之真空計17監控。
於腔室20內,對向配置有作為支持第1圓板W1之支持板之平台50及對第2圓板W2進行加壓之加壓圓板60。平台50包含使吸引吸附力或靜電吸附力中之至少一者發揮作用而吸附保持第1圓板W1之機構。
加壓圓板60由設置於上側容器20A之升降機構70可升 降地支持。升降機構70包含致動器71、安裝台72、支軸73及圓板磁鐵74。加壓圓板60相對於平台50以4 μm以下之平行度安裝調整。
致動器71包含活塞711及氣缸712。氣缸712為致動器71之不動部,其軸向垂直地配向,且安裝在固定於上側容器20A之頂壁之安裝台72上。活塞711為致動器71之可動部,貫通安裝台72,且構成為可於氣缸712之軸向上移動、即可上下移動。作為致動器71之一例,構成為以螺線管、油壓、氣壓等作為動力進行驅動,且可使用控制機構(未圖示)藉由電氣信號進行控制。
支軸73之上端同軸固定於致動器71之活塞711之下端。支軸73形成為圓柱狀,且插通於設置在上側容器20A之頂壁中心之貫通孔內。於上側容器20A之貫通孔中具備軸密封件14,藉由該軸密封件14將上側容器20A與支軸73之間密封。於支軸73之下端水平地安裝有圓板磁鐵74。圓板磁鐵74係以與同軸設定其中心之活塞711及支軸73之軸線精密對準之狀態而安裝。加壓圓板60係由具有磁性之材質(例如,包含磁性材料之合金等)形成,可使圓板磁鐵74之磁性吸附力發揮作用而將其吸附保持。
加壓圓板60之直徑尺寸及加壓面(下表面)之平滑性係以極高之精度進行加工。於加壓圓板60之上表面沿其中心及繞中心之圓周方向形成有複數個定位突起(未圖示)。另一方 面,於圓板磁鐵74之下表面之與定位突起相對應之部位形成有複數個定位孔。因此,若以使加壓圓板60上表面之各定位突起嵌合於圓板磁鐵74之下表面之對應的各定位孔內之方式,使加壓圓板60吸附保持於圓板磁鐵74上,則加壓圓板60係以位置偏移得到防止之狀態、且其中心與活塞711及支軸73之軸線對準而安裝。
圓板磁鐵74及其定位孔、以及加壓圓板60之定位突起係使加壓圓板60裝卸自如之裝卸機構之一例。於該利用磁性吸附之裝卸機構中,無需螺釘等固定零件,故而可一次性(one-touch)且極簡便地進行裝卸作業。尤其是於必需對每批圓板積層體更換加壓圓板60之本發明之加壓方式中,由於可容易地進行更換,故而成為非常有用之裝卸機構。
於上述升降機構70之構成中,若藉由控制機構驅動致動器71,則加壓圓板60與其活塞711之上下移動連動而相對於平台50上下移動。因此,如圖2所示,於將腔室20關閉之狀態下,使加壓圓板60下降,藉此對夾在加壓圓板60與平台50之間之被加壓物、即第1圓板W1及第2圓板W2賦予上下方向之壓力。
平台50由下側容器20B支持。於平台50中,自下方貫通有複數個頂起銷13。複數個頂起銷13垂直地立設於支持構件16上。支持構件16可藉由升降機構90而上下移動,藉此構成為可使頂起銷13之前端部自平台50之支持面(上 表面)出沒。升降機構90之構成與上述加壓圓板60之升降機構70相同。
第1圓板W1係於已預先使用對準裝置(未圖示)將其中心對準及角度對準之狀態下,藉由具備機械臂之搬送裝置(未圖示)搬送至平台50之上方,並由突出至平台50上之頂起銷13支持。若於該狀態下使頂起銷13下降則第1圓板W1被支持於平台50之支持面之固定位置。
第2圓板W2係藉由保持機構80而可脫離地保持於平台50之上方、且加壓圓板60之下方。於本實施形態中,保持機構80係構成為可抓持第2圓板W2之側面。保持機構80包含可動銷81、不動銷82及移動機構(裝置)83。
圖3係說明保持機構80之平面圖。圖4(A)、圖4(B)係說明可動銷81之移動機構83之側視圖。參照圖3、圖4(A)、圖4(B)對保持機構80之詳情情況進行說明。如圖3所示,可動銷81卡合於形成於第2圓板W2之側面之一個部位的角度對準用凹口N,2根不動銷82抵接於第2圓板W2之側面之2個部位。1根可動銷81及2根不動銷82係以成120°中心角將第2圓板W2之圓周3等分之平面配置進行設計。作為可動銷81及不動銷82之一例係形成為圓柱狀。如圖1所示,不動銷82係使軸向垂直而固定於上側容器20A之頂壁內表面。
移動機構83構成為能夠使可動銷81於第2圓板W2之半 徑方向上往返移動。如圖4所示,移動機構83包含步進馬達(stepping motor)831、滾珠螺帽(ball screw nut)832、滾珠螺桿833、管座834、支軸835、擋止件836、凸緣837、壓縮螺旋彈簧838及軸承839。
步進馬達831係使其驅動軸沿於第2圓板W2之半徑方向上自中心遠離之方向配向而固定在上側容器20A之頂壁外表面。步進馬達831構成為可藉由脈衝驅動而使驅動軸於正反兩個方向上旋轉,其驅動力被傳遞至滾珠螺帽832,而使滾珠螺帽832於正方向或反方向上旋轉特定量。滾珠螺帽832之旋轉運動轉換成滾珠螺桿833之直線運動。滾珠螺桿833之前端安裝於垂直地延伸之管座834之上部。於管座834之下部安裝有與滾珠螺桿833平行地延伸之支軸835之基端。
支軸835插通於上側容器20A之側壁之貫通孔內。於上側容器20A之貫通孔中具備軸密封件14,藉由該軸密封件14將上側容器20A與支軸835之間密封。於支軸835之軸向上位於上側容器20A之內側之部分形成凸緣837。支軸835之前端部插通於可動銷81之貫通孔中。於可動銷81之貫通孔中具備軸承839,藉由該軸承839能夠使可動銷81沿支軸835滑動。
於支軸835之軸向上在凸緣837與可動銷81之間之部分具備壓縮螺旋彈簧838,藉由該壓縮螺旋彈簧838將可動銷 81向支軸835之前端側賦能。於支軸835之前端安裝有擋止件836,藉由該擋止件836而防止可動銷81自支軸835上脫落。
利用此種移動機構83之構成,若正旋轉驅動步進馬達831,則如圖4(A)之箭頭所示,支軸835於第2圓板W2之半徑方向上沿向中心靠近之方向移動。藉此,將藉由壓縮螺旋彈簧838而被附能之可動銷81按壓至第2圓板W2之側面,從而藉由該可動銷81與2根不動銷82於側面之3個部位抓持第2圓板W2。再者,如圖3所示,設為以第2圓板W2之中心與加壓圓板60之中心對準之方式設定不動銷82之安裝位置。此時,若使可動銷81卡合於設置在第2圓板W2之側面之一個部位之凹口N,則亦可進行第2圓板W2之角度對準。
另一方面,若逆旋轉驅動步進馬達831,則如圖4(B)之箭頭所示,支軸835於第2圓板W2之半徑方向上沿遠離中心之方向移動。藉此,使可動銷81自第2圓板W2之側面脫附,從而第2圓板W2脫離。於藉由加壓圓板60在平台50上相對於第1圓板W1對第2圓板W2進行加壓時,既可如圖4(B)所示般於使第2圓板W2處於脫離之狀態下進行加壓,亦可如圖4(A)所示般於由銷抓持第2圓板W2之狀態下進行加壓。於後者之情形時對防止加壓時之第2圓板W2之位置偏移有效。第2圓板W2之抓持力可藉由壓縮螺旋彈簧 838之彈簧常數(spring constant)而調整。
圖5~圖7例示出本發明之貼合裝置中所使用之加壓圓板60。於加壓圓板60之側面形成有3個突起部61、62、62。突起部61係與第2圓板W2之凹口N(參照圖3)相對應而設置。凹口N亦係供可動銷81(參照圖3)卡合(抵接)之部位,故而該突起部61亦與第2圓板W2之側面之由可動銷81(圖3參照)抵接之部位相對應。突起部62係與第2圓板W2之側面之由不動銷82抵接之部位相對應而設置。突起部61、62之下表面係設定為與加壓圓板60之下表面為同一平面。再者,若將突起部61、62之下表面設定為與加壓圓板60之下表面為同一平面,則無需遍及加壓圓板60之厚度方向整體而形成突起部61、62。
於本實施形態中,就製作之容易性而言,突起部61、62係與加壓圓板60形成為一體。再者,亦可將突起部61、62作為與加壓圓板60分開之構件而準備,並以後附之形式藉由接著等安裝於加壓圓板60上。
圖5例示突起部61、62之平面形狀為矩形之情形,圖6例示其等之平面形狀為半圓形之情形,圖7例示其等之平面形狀為三角形之情形,但該等僅為一例而並不限定。突起部61、62之平面形狀係只要與凹口之形狀或大小等相配合地適當選擇最佳之形狀即可。
對以上述方式構成之貼合裝置10之使用方法進行說明。 首先作為準備階段,在將腔室20打開之狀態下使保持機構80保持第2圓板W2,並且以該第2圓板W2為位置對準之基準,使第1圓板W1支持於平台50上。藉此,於腔室20內將第1圓板W1與第2圓板W2在上下方向上對向配置。再者,於第1圓板W1之上表面上,以特定之膜厚均勻地塗佈有接著劑。繼而,藉由開關機構40使上側容器20A下降而將腔室20關閉之後,使減壓機構30進行動作而將腔室20內保持為高真空。
使升降機構70相對於以此方式保持之圓形支持體W2進行動作而使加壓圓板60下降,於加壓圓板60之下表面接觸於第2圓板W2之上表面後,使加壓圓板60進一步下降,藉此對第2圓板W2施加向下之力。藉此使第2圓板W2下降,最終第2圓板W2之下表面接觸於塗佈在支持於平台50上之第1圓板W1之上表面的接著劑層R。
此處,如圖3所示,加壓圓板60與第2圓板W2之側面之由銷81、82抵接之部位相對應地,具有設定為與加壓圓板60之下表面為同一平面之突起部61、62,故而對第2圓板進行加壓之加壓圓板60之下表面之中心至外緣之尺寸,係與未抵接有銷81、82之部位(即,尺寸與半徑相同)相比在銷81、82所抵接之部位長度相當於突起部61、62之量。因此,於使第2圓板W2下降時,加壓圓板60之壓力切實地作用於阻力相對變大之銷81、82所抵接之部位。因此, 可抑制第2圓板W2之外緣部捲翹。其結果,使第2圓板W2之下表面於平面性得到確保之狀態下接觸於接著劑層,從而抑制作為保持機構特有之問題而對貼合後之完成性造成不良影響之情況。
其次,一面藉由升降機構70使加壓圓板60繼續下降,一面使第2圓板W2自保持機構80脫離。藉此,藉由加壓圓板60於平台50上以均等之力對第2圓板W2之上表面進行加壓,從而製作將第1圓板W1之上表面及第2圓板W2之下表面介隔接著劑層貼合而成之圓板積層體。預先使第1圓板W1、第2圓板W2及加壓圓板60中心對準。
此處,如圖3所示,加壓圓板60與第2圓板W2之形成有凹口N之部位相對應地,具有設定為與加壓圓板60之下表面為同一平面之突起部61,故而對第2圓板W2進行加壓之加壓圓板60之下表面之中心至外緣之尺寸於圓周方向上變得不均,與未形成凹口之部位(即,尺寸與半徑相同)相比該尺寸於凹口部長度相當於突起部61之量。因此,於加壓處理時,加壓圓板之壓力切實地作用於接著劑之溢出量絕對少之凹口部。因此,促進凹口部中之接著劑於半徑方向上之擴散(參照箭頭E),且以受成為主流之該方向上之接著劑之流動阻礙之方式使自橫向之溢出亦得到抑制。其結果,抑制貼合後之圓板積層體之半徑方向上之厚度於凹口部變厚之情況。亦即,於加壓處理步驟中,使凹口部所引起之接著 劑之擴散不均得到抑制,從而抑制於圓板積層體之圓周方向之厚度分佈中產生不均衡之情況。
作為接著劑之一例可使用熱硬化性樹脂或UV硬化性樹脂。貼合後之圓板積層體係自貼合裝置10中取出,並於下一步驟中進行加熱或UV照射,藉此使接著劑層固化而成為製品。
應認為上述實施形態之說明於所有方面均為例示,而並非對本發明之限制。本發明之範圍並非由上述實施形態表示而是由申請專利範圍所表示。進而,意圖於本發明之範圍內包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之全部變更。
10‧‧‧貼合裝置
11‧‧‧底板
12‧‧‧支持框架
13‧‧‧頂起銷
14‧‧‧軸密封件
16‧‧‧支持構件
17‧‧‧真空計
20‧‧‧腔室
20A‧‧‧上側容器
20B‧‧‧下側容器
21‧‧‧O型圈
30‧‧‧減壓機構
31‧‧‧真空管線
32‧‧‧排氣管線
33‧‧‧真空泵
34‧‧‧真空閥
35‧‧‧排氣閥
40‧‧‧開關機構
41、71‧‧‧致動器
42‧‧‧升降板
43‧‧‧支柱
411、711‧‧‧活塞
412、712‧‧‧氣缸
50‧‧‧平台
60‧‧‧加壓圓板
61、62‧‧‧突起部
70、90‧‧‧升降機構
72‧‧‧安裝台
73、835‧‧‧支軸
74‧‧‧圓板磁鐵
80‧‧‧保持機構
81‧‧‧可動銷
82‧‧‧不動銷
83‧‧‧移動機構
831‧‧‧步進馬達
832‧‧‧滾珠螺帽
833‧‧‧滾珠螺桿
834‧‧‧管座
836‧‧‧擋止件
837‧‧‧凸緣
838‧‧‧壓縮螺旋彈簧
839‧‧‧軸承
W1‧‧‧第1圓板
W2‧‧‧第2圓板
N‧‧‧凹口
D、E、C1、C2‧‧‧箭頭
R‧‧‧接著劑層
圖1係表示本發明之第1實施形態之貼合裝置之概略構成的側視圖,且表示對第1圓板及第2圓板執行加壓處理前之狀態。
圖2係表示如上之貼合裝置之概略構成之側視圖,且表示對第1圓板及第2圓板執行加壓處理中之狀態。
圖3係說明第2圓板之保持機構之平面圖。
圖4(A)係說明可動銷之移動機構之側視圖,且表示使可動銷按壓於第2圓板之側面而保持第2圓板之狀態。圖4(B)係說明可動銷之移動機構之側視圖,且表示使可動銷自第2圓板之側面脫附而解除第2圓板之保持之狀態。
圖5係表示加壓圓板之一例之平面圖。
圖6係表示加壓圓板之另一例之平面圖。
圖7係表示加壓圓板之又一例之平面圖。
圖8係說明使用本發明之加壓圓板使由銷抓持之第2圓板下降時之情況之側視圖。
圖9係說明貼合裝置之原理之圖。
圖10(A)係以與加壓圓板之直徑尺寸之關係說明加壓步驟中之將接著劑層之外緣部之***壓扁之方式之圖,且表示加壓圓板之直徑尺寸與第2圓板相比相當小之情形。圖10(B)係以與加壓圓板之直徑尺寸之關係說明加壓步驟中,將接著劑層之外緣部之***壓扁之方式之圖,且表示加壓圓板之直徑尺寸與第2圓板為相同程度之情形。
圖11係說明加壓處理執行中之接著劑之流動態樣之平面圖。
圖12係說明使用習知之加壓圓板使由銷抓持之第2圓板下降時之情況之側視圖。
10‧‧‧貼合裝置
11‧‧‧底板
12‧‧‧支持框架
13‧‧‧頂起銷
14‧‧‧軸密封件
16‧‧‧支持構件
17‧‧‧真空計
20‧‧‧腔室
20A‧‧‧上側容器
20B‧‧‧下側容器
21‧‧‧O型圈
30‧‧‧減壓機構
31‧‧‧真空管線
32‧‧‧排氣管線
33‧‧‧真空泵
34‧‧‧真空閥
35‧‧‧排氣閥
40‧‧‧開關機構
41、71‧‧‧致動器
411、711‧‧‧活塞
412、712‧‧‧氣缸
42‧‧‧升降板
43‧‧‧支柱
50‧‧‧平台
60‧‧‧加壓圓板
70、90‧‧‧升降機構
72‧‧‧安裝台
73‧‧‧支軸
74‧‧‧圓板磁鐵
80‧‧‧保持機構
81‧‧‧可動銷
82‧‧‧不動銷
83‧‧‧移動機構
W1‧‧‧第1圓板
W2‧‧‧第2圓板

Claims (7)

  1. 一種加壓圓板,係於支持於平台上且於上表面均勻地塗佈有接著劑之第1圓板之上方,對向配置有於側面之一個部位具有角度對準用凹口之第2圓板,該加壓圓板設定為較上述第2圓板小之直徑尺寸,並且相對於上述第1圓板及上述第2圓板中心對準,密接於上述第2圓板之上表面而於上述平台上相對於上述第1圓板對上述第2圓板進行加壓;上述加壓圓板之特徵在於:與上述第2圓板之上述凹口相對應地於上述加壓圓板之側面形成有突起部,該突起部係設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面。
  2. 如申請專利範圍第1項之加壓圓板,其中,上述第2圓板藉由抵接於其側面之複數個部位之複數個銷而承受朝向中心方向之力並可脫離地保持於上述平台之上方、且上述加壓圓板之下方,與上述複數個銷所抵接之部位相對應地於上述加壓圓板之側面形成有突起部,該突起部係設定為與上述加壓圓板之下表面為同一平面。
  3. 一種貼合裝置,其包括:申請專利範圍第1項之加壓圓板;處理室,其具有氣密性;平台,其配置於上述處理室內,且支持上述第1圓板;升降機構,其可升降地支持上述加壓圓板;及 保持機構,其將上述第2圓板可脫離地保持於上述平台之上方、且上述加壓圓板之下方。
  4. 一種貼合裝置,其包括:申請專利範圍第2項之加壓圓板;處理室,其具有氣密性;平台,其配置於上述處理室內,且支持上述第1圓板;升降機構,其可升降地支持上述加壓圓板;及保持機構,其將上述第2圓板可脫離地保持於上述平台之上方、且上述加壓圓板之下方。
  5. 如申請專利範圍第4項之貼合裝置,其中,上述保持機構包括:1根可動銷,其抵接於上述第2圓板之側面之一個部位;複數根不動銷,其等抵接於上述第2圓板之側面之複數個部位;及移動機構,其使上述可動銷於上述第2圓板之半徑方向上往返移動。
  6. 如申請專利範圍第5項之貼合裝置,其中,上述可動銷卡合於設置於上述第2圓板之側面之一個部位之角度對準用凹口。
  7. 一種貼合方法,係於支持於平台上且於上表面均勻地塗佈有接著劑之第1圓板之上方對向保持側面之一個部位形成有角度對準用凹口之第2圓板,藉由與上述第1圓板及上述第2圓板中心對準之加壓圓板以均等之力對上述第2圓板之上表面進行加壓,而使上述第1圓板及上述第2圓板貼 合,從而製作圓板積層體;上述加壓圓板,係使用與上述第2圓板之上述凹口相對應之部位形成有突起部之加壓圓板。
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