JP6148532B2 - 貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板と支持体とが積層される積層体において、基板と支持体とを接着剤を介して貼り付ける貼付装置及び貼付方法に関する。

携帯電話、デジタルＡＶ機器及びＩＣカード等の高機能化に伴い、搭載される半導体シリコンチップ（以下、チップ）を小型化及び薄板化することによって、パッケージ内にチップを高集積化する要求が高まっている。パッケージ内のチップの高集積化を実現するためには、チップの厚さを２５μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲にまで薄くする必要がある。

しかしながら、チップのベースとなる半導体ウエハ（以下、ウエハ）は、研削することにより薄板化され、その強度は弱くなり、ウエハにクラックまたは反りが生じやすくなる。また、薄板化することによって強度が弱くなったウエハを自動搬送することは困難であるため、人手によって搬送しなければならず、その取り扱いが煩雑であった。

そのため、研削するウエハにサポートプレートと呼ばれる、ガラスまたは硬質プラスチック等からなるプレートを貼り合わせることによって、ウエハの強度を保持し、クラックの発生及びウエハの反りを防止するウエハサポートシステムが開発されている。ウエハサポートシステムによりウエハの強度を維持することができるため、薄板化した半導体ウエハの搬送を自動化することができる。

ここで、ウエハとサポートプレートとは、粘着テープ、熱可塑性樹脂及び接着剤等を用いて貼り合わせられている。

特許文献１には、減圧プレス機における所定温度に加熱した上下一対の熱盤間に、半導体或いはセラミックスからなる無機基板を含む積層材と積層加工用の補助材料との組み合わせセットを設置して、上記組み合わせセットに上記一対の熱盤を接触させた後、少なくとも加圧開始から０．０５ＭＰａまでの低圧負荷を１０秒間以上かけて行う無機基板のプレス加工法が記載されている。

特開２００２−１９２３９４号公報（２００２年７月１０日公開）

しかしながら、例えばウエハ基板等の基板と当該基板を支持する支持体とを接着層を介して貼り付けるために、特許文献１に記載されているような従来のプレス加工法を用いた場合には、以下の問題点が生じる。即ち、基板と支持体とを均一に貼り付けるには、基板が大きくなるにつれて、熱盤による押圧力を大きくしなければならない。このため、上下一対の熱盤同士が押し合う押圧力を大きくしなければならず、当該押圧力によって熱盤自体が撓んでしまう。このため、熱盤同士が接する面内において均一に圧力をかけることが困難になる。このため、基板と支持体との間で接着層が均一な厚さになり難く、従って、基板と支持体とを均一に貼り付けることが困難となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板と支持体とを接着層を介して均一に貼り付けることが可能な貼付装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る貼付装置は、基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、上記基板と、上記接着層と、上記支持体とをこの順に積層してなる積層体を製造するための貼付装置であって、上記積層体を挟み込む一対のプレート部材と、上記プレート部材を支持する支持部材と、を備え、少なくとも一方の上記プレート部材を支持する上記支持部材が、当該プレート部材上における、等間隔に隣接する複数の点状、又は、線状に位置していることを特徴とする。

また、本発明に係る貼付方法は、基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、上記基板と、上記接着剤と、上記支持体とをこの順に積層してなる積層体を製造するための貼付方法であって、上記積層体を挟み込む一対のプレート部材うち、少なくとも一方の上記プレート部材を、当該プレート部材上において等間隔に隣接する複数の点状、又は、線状に位置している支持部材によって支持するとともに、上記基板と上記支持体とを貼り付けるときに支持部材によってプレート部材を押圧することを特徴とする。

本発明によれば、基板と支持体とを接着層を介して均一に貼り付けることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る貼付装置の構造を説明する模式図である。 比較例で用いた貼付装置の構造を説明する模式図である。 本発明の実施形態及び比較例に係る貼付装置を用いたときのプレート部材における圧力分布を説明する図である。

本発明に係る貼付装置は、基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、上記基板と、上記接着層と、上記支持体とをこの順に積層してなる積層体を製造するための貼付装置であって、上記積層体を挟み込む一対のプレート部材と、上記プレート部材を支持する支持部材と、を備え、少なくとも一方の上記プレート部材を支持する上記支持部材が、当該プレート部材上における、等間隔に隣接する複数の点状、又は、線状に位置している構成である。

これによって、積層体を挟み込む一対のプレート部材同士が接する面内において、支持部材によってプレート部材に加えられる押圧力は局所に集中することがない。つまり、支持部材は、プレート部材を均一に押圧することができる。従って、基板とサポートプレート（支持体）とを接着層を介して均一に貼り付けることができる。

〔積層体〕
貼付の対象となる積層体は、基板と、例えば熱可塑性樹脂を含む接着層と、上記基板を支持するサポートプレート（支持体）とがこの順に積層されて形成されている。即ち、積層体は、基板及びサポートプレートの何れか一方に接着剤が塗布されることによって、または、接着剤が塗布されてなる接着テープを貼着することによって接着層が形成された後、基板と、接着層と、サポートプレートとがこの順に積層されることによって形成されている。そして、積層体は、予め積層されて形成された後、例えば、ロボットアーム等の搬送装置によって、貼付装置の所定位置に載置（セット）される。上記積層体は、予め積層されて形成された状態で、基板とサポートプレートとの相対位置がずれないように、仮止めされていることがより好ましい。或いは、積層体は、例えば、ロボットアーム等の搬送装置によって、貼付装置のプレート部材上で基板及びサポートプレートが積層されて形成されることにより、貼付装置の所定位置に載置（セット）されてもよい。

尚、積層体を形成する形成方法及び形成装置、つまり、接着層の形成方法や接着層形成装置、並びに、基板及びサポートプレートの重ね合わせ方法や重ね合わせ装置は、特に限定されるものではなく、種々の方法や装置を採用することができる。本発明においては、積層体は、貼付装置によって押圧力が加えられる時点で、基板と、接着層と、サポートプレートとがこの順に積層されて形成されていればよい。

基板は、サポートプレートに支持された（貼り付けられた）状態で、薄化、搬送、実装等のプロセスに供される。基板は、ウエハ基板に限定されず、例えば、サポートプレートによる支持が必要なセラミックス基板、薄いフィルム基板、フレキシブル基板等の任意の基板であってもよい。

サポートプレートは、基板を支持する支持体であり、接着層を介して基板に貼り付けられる。そのため、サポートプレートは、基板の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板の破損または変形を防ぐために必要な強度を有していればよく、より軽量であることが望ましい。以上の観点から、サポートプレートは、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂、セラミックス、シリコンウエハ等で構成されていることがより好ましい。

接着層を構成する接着剤は、例えば、加熱することによって熱流動性が向上する熱可塑性樹脂を接着材料として含んでいればよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、マレイミド系樹脂、炭化水素系樹脂、エラストマー等が挙げられる。

接着層の形成方法、即ち、基板またはサポートプレートに接着剤を塗布する塗布方法、或いは、基材に接着剤を塗布して接着テープを形成する形成方法は、特に限定されるものではないが、接着剤の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ディッピング法、ローラーブレード法、ドクターブレード法、スプレー法、スリットノズルによる塗布法等が挙げられる。

接着層の厚さは、貼り付けの対象となる基板及びサポートプレートの種類、貼り付け後の基板に施される処理等に応じて適宜設定すればよいが、１０μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、１５μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内であることがより好ましい。

尚、基板からサポートプレートを剥離するときには、接着層に溶剤を供給して接着層を溶解すればよい。これにより、基板とサポートプレートとを分離することができる。このとき、サポートプレートに、その厚さ方向に貫通する貫通孔が形成されていれば、この貫通孔を介して接着層に溶剤を容易に供給することができるので、より好ましい。

また、基板とサポートプレートとの間には、貼り付けを妨げない限り、接着層以外の他の層がさらに形成されていてもよい。例えば、サポートプレートと接着層との間に、光を照射することによって変質する分離層が形成されていてもよい。分離層が形成されていることにより、基板の薄化、搬送、実装等のプロセス後に光を照射することで、基板とサポートプレートとを容易に分離することができる。

〔貼付装置〕
本発明の一実施形態に係る貼付装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、貼付装置１００の構造を説明する模式図である。

図１（ａ）に示すように、貼付装置１００は、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとからなる一対のプレート部材１と、上部プレート部材１ａを支持する支持部材５ａと、下部プレート部材１ｂを支持する支持部材５ｂとを備えている。また、支持部材５ａは、上部プレート部材１ａを支持している。また、図１（ｂ）に示す通り、支持部材５ｂは、下部プレート部材１ｂの外周部の近傍に、円状に６０°の間隔で等間隔に隣接するように設けられている。また、支持部材５ｂは、シム（調整部材）６を備えている。また、上部プレート部材１ａ及び下部プレート部材１ｂは、それぞれ、プレスプレート２、ヒータ３、断熱材４及び開口部７を備えている。一対のプレート部材１の間には空隙が存在し、当該空隙に積層体２０をセットできるようになっている。また、貼付装置１００は、貼付時に密閉することができ、吸引装置等を用いてその内部を減圧環境にすることができるチャンバー（図示しない）内に収容されている。

上部プレート部材１ａは、支持部材５ａによって支持されている。下部プレート部材１ｂは支持部材５ｂによって支持されている。下部プレート部材１ｂは、上部プレート部材１ａと対向するように配置されている。また、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとの間には空隙が設けられている。このため、下部プレート部材１ｂは、下部プレート部材１ｂの備えているプレスプレート２の平面上に積層体２０を載置することができる。

プレスプレート２は、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとにおいて、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとが互いに対向する面にそれぞれ設けられている。

上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとが備えるプレスプレート２の相互に対向する表面は、非押圧時の平面度が１．０μｍ以下となるように、その表面が形成されている。ここで、上記平面度とは、平面に対する凹凸の度合いを示す数値であり、「平面度が１．０μｍ以下」とは、非押圧時のプレスプレート２表面の凹凸が±１．０μｍ以下であることを指す。また、プレスプレート２は、押圧時の撓み量を低減することができるように、例えば３５ｍｍ以上の厚さ（上下方向の厚さ）を有している。プレスプレート２はセラミックスで形成されているので、その表面の平面度を１．０μｍ以下となるように容易に加工することができる。また、セラミックスは、金属と比較して、熱膨張率が小さいので加熱状態での押圧時において、各プレスプレート２の表面の湾曲及びゆがみ等を小さくすることができる。このため、湾曲やゆがみ等が生じ難く、各プレスプレート２の相互に対向する表面の平面性（水平性）を維持することが容易になる。

ヒータ３は、例えばリボンヒータ、面ヒータ等の加熱装置からなり、プレスプレート２が積層体２０に押圧力を加えるときに、プレスプレート２を加熱することによって積層体２０を加熱する。これにより、熱可塑性樹脂を含む接着層を用いる場合に、積層体２０の接着層を融解させて基板とサポートプレートを首尾よく接着することができる。ヒータ３の加熱温度は熱可塑性樹脂のガラス転移温度等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、積層体を５０℃以上、３００℃以下の範囲に加熱するように設定してもよい。

断熱材４は支持部材５にヒータ３の熱が伝導されることを防ぐようになっている。

支持部材５ａは、図１（ａ）において上下方向に移動可能なように固定されている。支持部材５ａは、上方向に移動することによって、上部プレート部材１ａを上方向に移動することができる。また、支持部材５ａは、下方向に移動することによって、上部プレート部材１ａに押圧力を加えることもできる。当該押圧力によって、上部プレート部材１ａが、下部プレート部材１ｂの備えているプレスプレート２の上に載置された積層体２０を挟み込むようにして押圧する。

図１（ｂ）に示すように、支持部材５ｂは、下部プレート部材１ｂの外周部の近傍に、円状に６０°の間隔で等間隔に隣接するように設けられている。

ここで、支持部材５ｂは、下部プレート部材１ｂの中心点から半径方向に向かって、半径の６５％以上、９５％以下の範囲で離れた位置に設けられていることが好ましい。支持部材５ｂの下部プレート部材１ｂの中心点から半径方向への位置が上述の範囲内であれば、上部プレート部材１ａを介して支持部材５ａによって加えられる押圧力は、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとのそれぞれが備えているプレスプレート２の接する面の内側に均一に加えられる。より詳細には、円状に６０°の間隔で等間隔に設けられた支持部材５ｂの、当該円の内側に位置するプレスプレート２のみならず、当該円の外側に位置するプレスプレート２にも均一に押圧力が加えられる。従って、積層体２０の直径が大きな場合であっても、積層体２０に対して均一に押圧力を加えることができる。なお、ここで、下部プレート部材１ｂの中心点には、下部プレート部材１ｂの重心を選択するとよい。プレート部材の重心を中心点として選択することによって、プレート部材が円型でない場合であっても、適切に支持部材の位置を決めることかできる。また、複数の支持部材５ｂの直径は、支持部材５ａが加える押圧力の強さに応じて適宜調整すればよい。

また、支持部材５ａによって、一対のプレート部材１を介して積層体２０に伝える押圧力は、例えば、基板の直径が３００ｍｍである場合には、基板全体で１ｔ以上、６ｔ以下の荷重が掛かるようにすることが好ましい。積層体２０に加える押圧力が上述の範囲内であることによって、積層体２０全体に対して均一かつ十分に押圧することができる。

本発明に係る貼付装置では、少なくとも一方の上記プレート部材を支持する支持部材が、等間隔に隣接するように複数の点状、又は、線状に設けられている構成であればよい。図１に示す貼付装置１００は、本発明に係る貼付装置の一構成例を示しているにすぎず、本発明はこれに限定されない。

一対のプレート部材を支持する両方の支持部材が共に１本の棒状である場合、支持部材によって加えられる押圧力は、一対のプレート部材における一対の支持部材間の部位に集中する。これに対して、本発明に係る貼付装置は、支持部材のうちの少なくとも一方を等間隔に隣接するように複数の点状、又は、線状に設ける構成をとることで、支持部材によって加えられる押圧力をより均一にすることができる。

また、例えば、本発明に係る貼付装置では、支持部材は、プレート部材の外周部の近傍に、円状に、１２０°、９０°、７２°、６０°、又は４５°のいずれかの間隔で等間隔に隣接するように複数設けられている構成としてもよい。

これによって、プレート部材に対して、複数の支持部材を的確に等間隔に隣接するように設けることができる。従って、支持部材によってプレート部材に加えられる押圧力をより好適に均一化することができる。つまり、支持部材の本数は、上記の間隔となるように、３、４、５、６、又は８本のいずれかとすることが好ましい。支持部材の本数を上述の本数にすることによって、プレート部材に加えられる押圧力を均一にすることができ、さらに、支持部材を介してヒータの熱が過剰に放出されることを抑制することができる。なお、支持部材の本数は、プレート部材の形状や直径を考慮して適宜選択すればよい。

また、本発明に係る貼付装置が備える支持部材の構成は、例えば柱状の支持部材で点状に設ける構成のみではなく、線状で支持する構成であってもよい。線状で支持する構成としては、例えば、断面積がリング状の支持部材でプレート部材を支える構成が挙げられる。リング状、すなわち、円形の線状でプレート部材を支持することで、積層体を挟み込む一対のプレート部材同士が接する面内において、支持部材によってプレート部材に加えられる押圧力は局所に集中することがない。つまり、支持部材は、プレート部材を均一に押圧することができる。

また、本発明に係る貼付装置では、上記円の中心点に、支持部材がさらに設けられている構成としてもよい。これによって、一対の支持部材は、一対のプレート部材に対して、より好適に均一な押圧力を加えることができる。

支持部材は、等間隔に隣接するように設けていれば、一方のプレート部材を支持する支持部材が複数であってもよい。つまり、一方のプレート部材を支持する支持部材を複数となるように設け、他方のプレート部材を支持する支持部材を１本となるように設けてもよい。また、両方のプレート部材の支持部材を複数となるように設けてもよい。これらの構成にすることによって、プレート部材に加える押圧力を均一にすることができる。

また、少なくとも一方のプレート部材を支持する支持部材を上下方向に移動可能なように固定すればよい。一方の支持部材を下方向に移動させるか、他方の支持部材を上方向に移動させるかの、少なくとも一方の方法によって積層体に押圧力を加えるようにすればよい。

また、支持部材には、必要に応じて断熱材を備えるようにしてもよい。複数の支持部材のそれぞれに断熱材を備えることによって、支持部材を介してヒータの熱が過剰に放出されることを防ぐことができる。

シム６は、厚さ５μｍ以上、１００μｍ以下のステンレス等の鋼鈑からできている。シム６の厚さは、一定である必要はなく、厚さが異なる複数の種類のシム６を適宜組み合わせて用いてもよい。シム６による支持部材の調整に際しては、上部プレート部材１ａのプレスプレート２と下部プレート部材１ｂのプレスプレート２が接する面の内側の圧力分布を確認しながら調整してもよい。なお、上部プレート部材１ａのプレスプレート２と下部プレート部材１ｂのプレスプレート２が接する面の内側の圧力分布は、ＴＴＶ（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）測定又は面圧分布測定等の周知の方法によって測定することができる。また、圧力分布を調整した後に、複数のボルト及びナットによってシム６を支持部材５ｂに固定してもよい。

上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとに加えられる押圧力の圧力分布の最大値と最小値の差は、シム６によって、７００ｋＰａ以下の範囲内に調整することが好ましく、６００ｋＰａ以下の範囲内に調整することがさらに好ましい。基板を２５μｍ以上、１５０μｍ以下という薄さまで精度よく加工するためには、積層体２０の厚さを均一にすることが非常に重要になる。ここで、積層体２０の厚さには、貼付装置１００における一対のプレート部材１の表面の平面性、複数の支持部材５ｂのそれぞれの高さ、及び貼付装置１００の設置個所の平面性等が影響を及ぼす。ここで、支持部材５ｂの高さをシム６によって調整することによって、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとに加えられる押圧力の圧力分布の最大値と最小値の差を上述の範囲内となるように調整すればよい。これによって、基板を２５μｍ以上、１５０μｍ以下という薄さまで加工するための積層体２０において、基板とサポートプレートとを接着層を介して、精度よく均一に貼り付けることができる。

なお、貼付装置１００は、支持部材５ｂにシム６を備えない構成とすることもできる。シム６を備えていなくても、貼付装置１００は、一対の支持部材５のうちの少なくとも一方を等間隔に隣接するように複数設けることで、一対プレート部材１に加えられる押圧力が局所に集中することを防止することができる。

開口部７は、上部プレート部材１ａ及び下部プレート部材１ｂに設けられた開口であり、貼り付き防止用ピン又は搬送用ピン（図示しない）を内部に備えることができる。

積層体２０に対して押圧を加えることで基板とサポートプレートとを貼り付けた後、上部プレート部材１ａを上方向に移動させる際に、貼り付き防止用ピンは上部プレート部材１ａの開口部７の内側から外側へ押し出される。これによって、張り付き防止用ピンは、積層体２０が押圧されることによってはみ出た接着層などが原因で、積層体２０が上部プレート部材１ａに貼り付くことを防止する。

搬送用ピンは、積層体２０をロボットアームによって搬送する際に、下部プレート部材１ｂの開口部７の内側から外側に押し出される。これによって、搬送用ピンは、積層体２０を持ち上げることができる。従って、ロボットアームが積層体２０を搬送し易いようにすることができる。なお、搬送用ピンは、貼り付き防止ピンとしても作用することができる。

〔貼付方法〕
本発明に係る貼付方法は、基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、基板と、接着剤と、支持体とをこの順に積層してなる積層体２０を製造するための貼付方法であって、積層体２０を挟み込む一対のプレート部材１うち、少なくとも一方のプレート部材を、プレート部材上において等間隔に隣接する複数の点状、又は、線状に位置している支持部材５によって支持するとともに、基板と支持体とを貼り付けるときに支持部材５によってプレート部材１を押圧する構成となっている。

これによって、積層体を挟み込む一対のプレート部材１同士が接する面内において、支持部材５によってプレート部材１に加えられる押圧力は局所に集中することがない。つまり、本発明に係る貼付装置を用いるのと同等の効果を得ることができる。

また、本発明に係る貼付方法は、積層体２０に掛かる押圧力が均等になるように、プレート部材１を押圧する支持部材５の押圧力を調節する構成としてもよい。

具体的には、上記貼付方法において、支持部材５ｂの高さをシム（調整部材）６によって調節した貼付装置１００によって、支持部材５による押圧力を調節することができる。

上記構成を備える貼付装置１００を用いた積層体２０の貼付方法について、具体的に説明する。

先ず、チャンバー内に収容された貼付装置１００における上部プレート部材１ａのプレスプレート２の中央に、例えば基板、接着層およびサポートプレートがこの順に積層されて基板とサポートプレートとがずれないように仮止めされた積層体２０を、ロボットアーム等の搬送装置を用いて搬送して、基板側が下になるようにして載置する（搬送工程）。このとき、チャンバー内は減圧環境となっている。また、一対のプレスプレート２は、ヒータ３によって予め１００℃以上、３００℃以下に加熱されている。

次に、貼付装置１００における上部プレート部材１ａを下方向に移動させることによって上部プレート部材１ａが備えているプレスプレート２をサポートプレートに当接させ、さらに下降させることによって積層体２０を押圧する。ここで、上部プレート部材１ａを支持する支持部材５ａによって加えられる押圧力は、等間隔に隣接するように設けられた６本の支持部材５ｂによって受け止められる。従って、当該押圧力は、支持部材５ａと支持部材５ｂとによって、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとが積層体２０を挟み込むような状態で積層体２０に対して加えられる。ここで、支持部材５ｂは、等間隔に隣接するように設けられている。このため、当該押圧力は、支持部材５ａと６本の支持部材５ｂうちの１本との間の局所に集中することなく均一に加えられる。

また、押圧するに際して、プレート部材１は、積層体２０を加熱する（貼付工程および加熱工程）。即ち、基板、接着層およびサポートプレートは、減圧環境下において押圧され加熱される。押圧力は、例えば、基板の直径が３００ｍｍである場合には、基板全体で１ｔ以上、６ｔ以下の荷重が掛かるようにすることが好ましい。

ここで、上部プレート部材１ａと下部プレート部材１ｂとに加えられる押圧力の圧力分布の最大値と最小値の差は、７００ｋＰａ以下の範囲内に調整することが好ましく、６００ｋＰａ以下の範囲内に調整することがさらに好ましい。本実施形態ではシム６によってこの圧力調整を行なうことができる。この調整によって、一対のプレート部材１の表面の平面性、複数の支持部材５ｂのそれぞれの高さ、及び貼付装置１００の設置個所の平面性等の要因を加味して、積層体２０の厚さが均一になるように押圧力を調節することができる。従って、基板を２５μｍ以上、１５０μｍ以下という薄さまで加工するための積層体２０において、基板とサポートプレートとを、精度よく均一に貼り付けることができる。

またここで、接着層は、例えば、当該接着層の接着材料である熱可塑性樹脂の低温粘着性（タック性）の観点から、好ましくは室温（２３℃）以上、より好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度になるまで加熱されるとよい。このように接着層を加熱することによって、接着層の熱流動性が向上し、容易に変形するようになる。接着層、即ち、接着材料である熱可塑性樹脂の材質にもよるが、接触面の温度は２３℃以上、２５０℃以下の範囲内であることが好ましく、１５０℃以上、２５０℃以下の範囲内であることがより好ましい。加熱時間、つまり押圧時間は、３０秒以上、２０分間以下であることが好ましく、３０秒以上、５分間以下であることがより好ましい。基板およびサポートプレートを加熱しながら押圧することにより、接着層は熱流動性を維持し、押圧に応じて容易に変形して均一に拡がる。従って、基板とサポートプレートとを均一に貼り付けることが可能であり、貼付不良が生じるおそれがない。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

各貼付装置を用いて以下に記載する評価を行なった。評価に用いた貼付装置は以下の通りである。
参考例１：貼付装置１００のうち、シム６を備えていない構成（６本の支持部材５ｂを備える装置）。
実施例２：貼付装置１００（６本の支持部材５ｂをシム６によって調整した装置）。
比較例：図２に示す貼付装置１０１。貼付装置１０１は、支持部材５ａ及び支持部材５ｂをそれぞれ１本のみ備える構成である以外は貼付装置１００と同じ構成の装置である。

〔圧力分布の評価〕
参考例１、実施例２、及び比較例に係る貼付装置それぞれにおいて押圧力を加えた際の圧力分布を評価した。

圧力分布の評価は、ニッタ社製圧力分布測定装置によって測定した数値で行った。なお、各貼付装置においてプレスプレートを２１５℃まで加熱した後に、支持部材５ａによって、９０秒間、４０００ｋＰａの押圧力を印加したときの圧力分布を測定した。

参考例１では、圧力分布の最大値と最小値の差は６７５ｋＰａであり、実施例２では、圧力分布の最大値と最小値の差は５３８ｋＰａと参考例１よりもさらに小さい値であった。これに対して、比較例では、圧力分布の最大値と最小値の差は７９８ｋＰａと大きな値となった。

〔貼り付け状態及び均一性の評価〕
（プロセス）
流量４００ｓｃｃｍ、圧力７０Ｐａ、高周波電力２，８００Ｗ及び成膜温度２４０℃の条件下において、反応ガスとしてＣ_４Ｆ_８を使用したＣＶＤ法により、分離層であるフルオロカーボン膜（厚さ１μｍ）を支持体（１２インチガラス基板、厚さ７００μｍ）上に形成した。

次いで、当該支持体を回転（１５００ｒｐｍ、４０秒間）させつつ、ＥＢＲノズルによってプロピレングリコールモノメチルエーテル／２−（メチルアミノ）エタノール＝７／３（重量比）からなる剥離液を供給（１０ｃｃ／分）することによって、支持体上の周縁部の幅０．５〜１ｍｍまでに形成されたフルオロカーボン膜を除去した。その後、スピン乾燥（１５００ｒｐｍ、４０秒間）した。

次に、１２インチシリコンウエハに接着剤組成物であるＴＺＮＲ（登録商標）−Ａ３００７ｔ（東京応化工業株式会社製）をスピン塗布して、１００℃、１６０℃、２００℃で各３分加熱して接着層（膜厚５０μｍ）を形成した。

次いで、当該シリコンウエハを回転させながら、ＥＢＲノズルによってＴＺＮＲ（登録商標）ＨＣシンナー（東京応化工業株式会社製）２０ｃｃ／分の供給量で供給することによって、シリコンウエハ上のエッジビード（ウエハ周縁部の接着層の盛り上がり部分）を除去した。

（貼付方法）
参考例１、実施例２、及び比較例に係る貼付装置を用いて、上記の通りに作製した分離層を備えた支持体と接着層を設けた１２インチシリコンウエハとを、分離層と接着層を設けた面が接するようにして貼り付けることによって積層体を作製した。なお、貼付に際しては、各貼付装置においてプレスプレートを２１５℃まで加熱した後に、支持部材５ａによって、４０００ｋｇの押圧力を９０秒間加えた。その後、各積層体の貼り付け状態、及び厚さの均一性を評価した。

（貼付け状態の評価）
積層体の貼付け状態は、ボイドがなく均一に積層されている積層体を「◎」、ボイドがない積層体を「○」、微小ながらボイドがあるものを「△」、ボイドがあるものを「×」として目視にて評価を行なった。

貼り付け状態の評価結果を図３の貼り付けの欄に示す。参考例１に係る貼付装置によって作製された積層体は、ボイドが確認されなかった（○）。実施例２に係る貼付装置によって作製された積層体は、ボイドがなく均一に積層されていた（◎）。また、比較例においては、ボイドが明確に確認された（×）。

（均一性の評価）
均一性は、ＴＴＶ（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）によって評価した。ＴＴＶとは、貼付精度を示しており、接着剤層を介して、ウエハ基板とサポートプレートとを貼り合わせて作成した積層体について、貼り合わせたウエハ基板の裏面を基準として積層体の厚み方向に厚さを測定した場合に、積層体全体の厚さの最大値と最小値との差を意味している。

ここで、ＴＴＶの値が大きい場合には、接着剤層の厚みが不均一であり、貼付精度が低いことを示しており、ＴＴＶの値が小さい場合には、接着剤層の厚みが均一に近くなっており、貼付精度が高いことを示している。なお、各積層体の厚さの最大値と最小値は、浜松ホトニクス社製厚み測定器によって測定した。

均一性の評価結果を図３の均一性の欄に示す。参考例１に係る貼付装置によって作製された積層体、及び実施例２に係る貼付装置によって作製された積層体は、比較例に係る貼付装置によって作製された積層体よりもＴＴＶの値がより小さいことが確認された。

上記の各評価結果から、本発明に係る貼付装置は、基板とサポートプレートとを接着層を介してより均一に貼り付けることができることを確認できた。

本発明に係る貼付装置及び貼付方法は、例えば、微細化された半導体装置の製造工程において広範に利用することができる。

１ プレート部材
１ａ 上部プレート部材
１ｂ 下部プレート部材
２ プレスプレート
３ ヒータ
４ 断熱材
５ 支持部材
５ａ 支持部材
５ｂ 支持部材
６ シム（調整部材）
２０ 積層体
１００ 貼付装置

Claims (6)

1. 基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、上記基板と、上記接着層と、上記支持体とをこの順に積層してなる積層体を製造するための貼付装置であって、
   上記積層体を挟み込む一対のプレート部材と、
   上記プレート部材を支持する支持部材と、を備え、
   少なくとも一方の上記プレート部材を支持する上記支持部材が、当該プレート部材上における、等間隔に隣接する複数の点状に位置しており、
   上記支持部材は、等間隔に隣接するように複数設けられており、
   上記支持部材は、上記プレート部材を支持する面と対向する面に、圧力調整のための調整部材を備えていることを特徴とする貼付装置。
2. 上記支持部材は、上記プレート部材の外周部の近傍に、円状に、１２０°、９０°、７２°、６０°、又は４５°のいずれかの間隔で等間隔に隣接するように複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の貼付装置。
3. 上記円の中心点に、支持部材がさらに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の貼付装置。
4. 上記支持部材は、上記プレート部材の中心点から半径方向に、半径の６５％以上、９５％以下の範囲で離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の貼付装置。
5. 基板と支持体とを接着層を介して貼り付けて、上記基板と、上記接着層と、上記支持体とをこの順に積層してなる積層体を製造するための貼付方法であって、
   上記積層体を挟み込む一対のプレート部材うち、少なくとも一方の上記プレート部材を、当該プレート部材上において等間隔に隣接する複数の点状に位置している支持部材によって支持するとともに、上記基板と上記支持体とを貼り付けるときに支持部材によってプレート部材を押圧し、
   上記支持部材は、等間隔に隣接するように複数設けられており、
   上記支持部材は、上記プレート部材を支持する面と対向する面に、圧力調整のための調整部材を備えていることを特徴とする貼付方法。
6. 上記積層体に掛かる押圧力が均等になるように、上記プレート部材を押圧する上記支持部材の押圧力を調節することを特徴とする請求項５に記載の貼付方法。
   

Images