專利名稱：片材粘附裝置及粘附方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將粘接片粘附在被粘物上的片材粘附裝置及粘附方法。
背景技術(shù)：
目前，在半導(dǎo)體制造工序中使用有利用粘接片將被粘物即半導(dǎo)體晶片(以下，簡稱為晶片)和框架即環(huán)形框架一體化的片材粘附裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在這樣的裝置的情況下，由于預(yù)先將粘接片粘附在環(huán)形框架上，故而只要將在環(huán)形框架的開口部露出的粘接片的粘接劑層側(cè)按壓在晶片上，即可簡單地將晶片和環(huán)形框架一體化。專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2004 - 87660號(hào)公報(bào)但是，在將粘接片按壓于晶片時(shí)，將粘附于環(huán)形框架的粘接片向晶片方向拉伸，或?qū)⒕瑝嚎吭诃h(huán)形框架的開口部分的粘接片上時(shí)，對(duì)粘接片賦予張力，被粘物與框架之間的粘接片發(fā)生塑性變形，成為粘接片伸長并松馳的狀態(tài)。因此，由于被粘物以允許相對(duì)于框架移動(dòng)的狀態(tài)一體化，故而被粘物不能被可靠地保持，會(huì)使被粘物破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不在被粘物與框架之間產(chǎn)生松馳，能夠?qū)⒈徽澄锖涂蚣芤惑w化的片材粘附裝置及粘附方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的片材粘附裝置，將預(yù)先粘附在框架的開口部并具有從被粘物的外緣伸出的大小的粘接片粘附在該被粘物上，其中，具備按壓裝置，其將所述粘接片按壓在被粘物上進(jìn)行粘附；松馳去除裝置，其將通過所述按壓裝置被粘附而從所述被粘物的外緣伸出的粘接片部分的松馳去除。

在本發(fā)明的片材粘附裝置中，所述松馳去除裝置在將粘接片向所述被粘物粘附后加熱或冷卻所述粘接片。另一方面，本發(fā)明的片材粘附方法，將粘接片粘附在被粘物上，其中，預(yù)先將從所述被粘物的外緣伸出的大小的粘接片材粘附在框架的開口部，將粘附于所述框架的開口部的粘接片按壓在所述被粘物上進(jìn)行粘附，在將所述粘接片向所述被粘物粘附后，將所述粘接片的松馳去除。根據(jù)以上的本發(fā)明，通過設(shè)置松馳去除裝置，能夠在被粘物與框架之間不產(chǎn)生松馳而將被粘物和框架一體化，能夠?qū)⒈徽澄锟煽康乇３衷诳蚣苌希瑢⒈徽澄锏钠茡p防止于未然。在本發(fā)明中，如果在將粘接片向被粘物粘附后對(duì)其進(jìn)行加熱或冷卻，則加熱或冷卻后，粘接片冷卻或者溫?zé)嶂镰h(huán)境氣體溫度而收縮，由此，被粘物及框架間的粘接片的松馳消除，故而能夠以簡單的構(gòu)成去除被粘物與框架之間的松馳。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的片材粘附裝置的局部剖面?zhèn)让鎴D2A是片材粘附裝置的動(dòng)作說明圖；圖2B是片材粘附裝置的動(dòng)作說明圖；圖2C是片材粘附裝置的動(dòng)作說明圖；圖3是片材粘附裝置的其他動(dòng)作說明圖；圖4A是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖；圖4B是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖；圖5A是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖；圖5B是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖；圖6A是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖；圖6B是表示粘附后的粘接片的狀態(tài)的圖。標(biāo)記說明1:片材粘附裝置4 :松馳去除裝置8A、8B :壓力調(diào)整裝置(按壓裝置)MS:安裝用片(粘接片)

RF:環(huán)形框架(框架)W :晶片(被粘物)
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，本實(shí)施方式的片材粘附裝置I將以堵塞環(huán)形框架RF的開口部RFl的方式預(yù)先貼附的作為粘接片的安裝用片MS粘附在作為被粘物的晶片W上，利用安裝用片MS將晶片W和環(huán)形框架RF —體化。在此，晶片W為通過以外緣部比其以外的部分厚的方式被研削，由此使向厚度方向(背面?zhèn)?突出的環(huán)狀凸部Wl形成在外緣部，在由凸部Wl包圍的內(nèi)側(cè)形成凹部W2且在其表面?zhèn)?為研削面的相反側(cè)，圖1的下側(cè)的面?zhèn)?的電路面W3形成有電路的半導(dǎo)體晶片。在電路面W3上粘附有未圖示的保護(hù)片。另外，安裝用片MS具有在未圖示的基材片的一面上層積有粘接劑層的構(gòu)成。在圖1中，片材粘附裝置I具備支承晶片W的被粘物支承裝置2 ;將安裝用片MS與晶片W相對(duì)配置并且將晶片W及安裝用片MS保持在減壓環(huán)境中的減壓裝置3 ;設(shè)于減壓裝置3的外側(cè)，通過將安裝用片MS加熱而將從晶片W的外緣伸出的安裝用片MS部分的松馳去除的松馳去除裝置4 ;將粘附有安裝用片MS的晶片W向松馳去除裝置4搬運(yùn)的作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的多關(guān)節(jié)機(jī)械手5。被粘物支承裝置2具備具有比晶片W的外緣大的外形的圓盤形狀的臺(tái)21、將輸出軸22k固定在臺(tái)21的下面的作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備的直驅(qū)電機(jī)22。在臺(tái)21的上面24設(shè)有外緣部向厚度方向(圖1中上方)突出的環(huán)狀的凸部23。減壓裝置3具備對(duì)粘附于環(huán)形框架RF的安裝用片MS進(jìn)行支承使其與晶片W相對(duì)的蓋部件6及下腔室7 ;可將由蓋部件6及安裝用片MS形成的第一空間Vl (參照?qǐng)D2A)內(nèi)減壓的作為按壓裝置的壓力調(diào)整裝置8A ;可將由安裝用片MS及下腔室7形成的第二空間V2 (參照?qǐng)D2A)內(nèi)減壓的作為按壓裝置的壓力調(diào)整裝置SB。另外，蓋部件6及下腔室7構(gòu)成對(duì)粘附于環(huán)形框架RF的安裝用片MS進(jìn)行支承的片材支承裝置。蓋部件6通過未圖示的驅(qū)動(dòng)設(shè)備升降自如地設(shè)置。蓋部件6的下面61側(cè)具備與環(huán)形框架RF的外形同形狀的截面凹狀的框架保持部63、和以表面露出的狀態(tài)埋設(shè)在該框架保持部63的彈性部件64。框架保持部63中的環(huán)形框架RF位于下方的部分設(shè)有多個(gè)吸引口 65，并且，由彈性部件構(gòu)成，追隨安裝用片MS的臺(tái)階部而能夠確保第一空間Vl的密閉性。另外，在框架保持部63設(shè)有與壓力調(diào)整裝置8A連接的壓力調(diào)整通路66，在壓力調(diào)整通路66設(shè)有檢測(cè)第一空間Vl的壓力的壓力檢測(cè)裝置9A。下腔室7形成為上面74開口的箱狀。S卩，下腔室7具備設(shè)有被粘物支承裝置2的底面部71和從底面部71的外緣向上方延伸的側(cè)面部72。在底面部71設(shè)有與壓力調(diào)整裝置8B連接的壓力調(diào)整通路73，在壓力調(diào)整通路73設(shè)有檢測(cè)第二空間V2的壓力的壓力檢測(cè)裝置9B。另外，在側(cè)面部72的上面74設(shè)有向內(nèi)周側(cè)低一級(jí)而形成的環(huán)狀的支承部75，粘附有安裝用片MS的環(huán)形框架RF被該支承部75支承。在這樣的減壓裝置3中，形成有以安裝用片MS為邊界而獨(dú)立的第一空間Vl及第二空間V2。另外，壓力調(diào)整裝置8A、8B通過調(diào)整第一及第二空間V1、V2內(nèi)的壓力，利用第一空間Vl及第二空間V2間的壓差按壓安裝用片MS將其粘附于晶片W。松馳去除裝置4具備載置通過安裝用片MS與環(huán)形框架RF —體化的晶片W的臺(tái)41、和設(shè)于該臺(tái)41內(nèi)且可加熱安裝用片MS的作為加熱裝置的加熱器42。多關(guān)節(jié)機(jī)械手5具備基底50 ;相對(duì)于該基底50以垂直軸PA (上下方向的軸)為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承的第一臂51 ;相對(duì)于該第一臂51以垂直于垂直軸PA的水平軸(在圖1中紙面垂直方向的軸)為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承的第二臂52 ;相對(duì)于該第二臂52以水平軸為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承 的第三臂53 ;以該第三臂53的延伸軸EA為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承的第四臂54 ;相對(duì)于該第四臂54以垂直于延伸軸EA的軸(在圖1中為紙面垂直方向的軸)為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承的第五臂55 ;以該第五臂55的延伸軸CA為中心可旋轉(zhuǎn)地軸支承的第六臂56 ;設(shè)于第六臂56的框架57 ;從框架57立設(shè)且經(jīng)由在同一圓周上以90度間隔設(shè)于四處的保持臂58 (局部省略圖示)設(shè)置的吸附墊59，通過吸附墊59可保持由安裝用片MS而一體化的晶片W及環(huán)形框架RF。在以上的片材粘附裝置I中，對(duì)在晶片W上粘附安裝用片MS的順序進(jìn)行說明。首先，如圖1所示，未圖示的搬送裝置通過安裝用片MS將開口部RFl閉塞的環(huán)形框架RF吸附保持于蓋部件6，并且將晶片W如圖1所示地載置在臺(tái)21上。然后，減壓裝置3通過未圖示的驅(qū)動(dòng)設(shè)備使蓋部件6下降，使蓋部件6的下面61與下腔室7的上面74抵接。在蓋部件6及下腔室7形成第一及第二空間V1、V2后，壓力調(diào)整裝置8A、8B以相同的減壓率對(duì)第一及第二空間V1、V2進(jìn)行減壓，并且以成為相同壓力的方式使第一及第二空間VUV2成為真空狀態(tài)或減壓狀態(tài)。 接著，減壓裝置3在維持第一及第二空間Vl，V2的減壓狀態(tài)的狀態(tài)下，通過壓力調(diào)整裝置8A、8B使第一空間Vl的壓力相對(duì)第二空間V2的壓力較高地設(shè)定。于是，如圖2A所示，安裝用片MS利用第一及第二空間V1、V2間的壓差被向第二空間V2側(cè)按壓，中心部以最接近晶片W的方式撓曲。在該狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)直驅(qū)電機(jī)22使臺(tái)21上升時(shí)，如圖2B所示，安裝用片MS從晶片W的中心部分向外緣側(cè)逐漸粘附。而且，如圖2C所示，通過凸部Wl的頂面Wl I將安裝用片MS壓靠在蓋部件6的彈性部件64上并維持該狀態(tài)時(shí)，在第一空間Vl中，在彈性部件64的內(nèi)側(cè)與安裝用片MS之間形成新的第三空間V3，并且在第二空間V2中，在安裝用片MS與晶片W之間形成新的第四空間V4 (空隙)。之后，通過壓力調(diào)整裝置SB將第二空間V2的壓力設(shè)定為與第一空間Vl的壓力相等。接著，減壓裝置3通過壓力調(diào)整裝置8A、8B將第三及第二空間V3、V2的壓力以相同的增壓率進(jìn)行增壓，并且通過逐漸返回到大氣壓，第四空間V4經(jīng)由安裝用片MS被第三空間V3的壓力按壓而逐漸變小，在第三空間V3與第四空間V4的壓力差和安裝用片MS的張力平衡的時(shí)刻，第四空間V4的縮小停止(參照?qǐng)D3)。而且，在經(jīng)由吸引口 65吸附保持環(huán)形框架RF的狀態(tài)下，減壓裝置3通過未圖示的驅(qū)動(dòng)設(shè)備使蓋部件6上升至規(guī)定的位置。如圖3所示，多關(guān)節(jié)機(jī)械手5利用吸附墊59吸附保持環(huán)形框架RF部分，使安裝用片MS為臺(tái)41的載置面41A側(cè)而將晶片W載置于臺(tái)41上。在此，由松馳去除裝置4加熱前的安裝用片MS以其中心部最接近晶片W的方式撓曲并粘附于晶片W上，因此，如圖4A所示，晶片W及環(huán)形框架RF間的安裝用片MS成為如波浪那樣不規(guī)則地產(chǎn)生起伏U (松弛)的狀態(tài)。另外，如圖4B所示，除了第四空間V4以外，有時(shí)存在第五空間V5 (空隙)。在載置于臺(tái)41的安裝用片MS被松馳去除裝置4加熱時(shí)，在安裝用片MS上產(chǎn)生伸長余量，如圖5B所示，利用與大氣壓的壓力差將安裝用片MS緊密貼合在晶片W上，第四及第五空間V4、V5消失。另外，若安裝用片MS被加熱，則如圖5A所示，安裝用片MS通過環(huán)形框架RF向被賦予張力的方向伸長，產(chǎn)生起伏U變化為在一定方向上延伸的多個(gè)筋SU的現(xiàn)象。經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，多關(guān)節(jié)機(jī)械手5利用吸附墊59吸附保持環(huán)形框架RF部分，并從臺(tái)41拾取安裝用片MS。于是，安裝用片MS被自然冷卻至環(huán)境溫度，安裝用片MS利用環(huán)形框架RF的張力而拉伸收縮， 由此，如圖6A及圖6B所示，在加熱中出現(xiàn)的筋SU消失并消除松弛。由此，不允許晶片W相對(duì)于環(huán)形框架RF移動(dòng)，能夠防止晶片W的破損。該松弛消除的原理考慮與安裝用片MS的基材在形成時(shí)延伸，由該延伸引起的殘留應(yīng)力內(nèi)存于該基材相關(guān)。如上所述，完成安裝用片MS的粘附，經(jīng)由安裝用片MS將晶片W和環(huán)形框架RF —體化后，通過多關(guān)節(jié)機(jī)械手5將晶片W及環(huán)形框架RF搬送到接下來的工序、例如保護(hù)片的
剝離工序等。根據(jù)以上的本實(shí)施方式，具有如下的效果。S卩，片材粘附裝置I在將安裝用片MS粘附于晶片W時(shí)，即使在晶片W與環(huán)形框架RF之間產(chǎn)生起伏U,通過加熱安裝用片MS,也能夠使該起伏U變化為在一定方向上延伸的多個(gè)筋SU，之后，通過使其自然冷卻，可消減筋SU并去除松馳。另外，將松馳去除裝置4設(shè)置在減壓裝置3的外側(cè)，故而能夠使粘附于晶片W的安裝用片MS的松馳去除工序和成為下一粘接對(duì)象的晶片W及安裝用片MS的粘附工序重置進(jìn)行處理，故而能夠提高單位時(shí)間的粘接處理能力。如上所述，用于實(shí)施本發(fā)明的最佳構(gòu)成、方法等在上述記載在進(jìn)行了公開，但本發(fā)明不限于此。即，本發(fā)明雖然主要對(duì)特定的實(shí)施方式特別地進(jìn)行了圖示且進(jìn)行了說明，但不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想及目的的范圍，對(duì)于以上所述的實(shí)施方式，在形狀、材質(zhì)、數(shù)量、其它的詳細(xì)構(gòu)成上，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ζ涫┘痈鞣N變形。另外，限定上述公開的形狀、材質(zhì)等的記載是便于容易地理解本發(fā)明而示例的記載，不限定本發(fā)明，故而除了對(duì)其形狀、材質(zhì)等的限定的一部分或全部的限定外的部件的名稱中的記載均包含于本發(fā)明。例如，在上述實(shí)施方式中，表示了被粘物為晶片W的情況，但被粘物不限于晶片W，也可以沒有環(huán)形框架RF，除了晶片W以外，也可以將玻璃板、鋼板、或樹脂板等其它板狀部件等、或板狀部件以外的部件作為對(duì)象。而且，晶片W能夠示例硅半導(dǎo)體晶片或化合物半導(dǎo)體晶片等。而且，這樣的粘附于被粘物的粘接片不限于安裝用片MS，可適用粘附于其它任意片材、薄膜、帶等板狀部件的任意用途、形狀的粘接片。另外，在上述實(shí)施方式中，采用了在電路面上粘附有保護(hù)片的晶片W，但也可以采用未粘附有保護(hù)片的晶片W。而且，形成于晶片W的凹凸除了凸部Wl外，也可以為半導(dǎo)體芯片的電極即補(bǔ)片等。在上述實(shí)施方式中，粘附有環(huán)形框架RF的安裝用片MS被減壓裝置3的蓋部件6及下腔室7支承，但作為片材支承裝置，不限于蓋部件6及下腔室7。例如，也可以將蓋部件6如下腔室7那樣形成為箱狀，在蓋部件6的下面61設(shè)置支承環(huán)形框架RF及安裝用片MS的臺(tái)，或以包圍被粘物支承裝置2的方式在下腔室7的底面部71設(shè)置外周臺(tái)，用這些臺(tái)支承粘附有環(huán)形框架RF的安裝用片MS。

另外，在上述實(shí)施方式中，蓋部件6及下腔室7、多關(guān)節(jié)機(jī)械手5通過保持環(huán)形框架RF部分而保持晶片W或安裝用片MS，但也可以保持安裝用片MS。在上述實(shí)施方式中，通過利用壓力調(diào)整裝置8A將未配置有晶片W的第一空間Vl的壓力相對(duì)于配置有晶片W的第二空間V2的壓力較高地設(shè)定，將安裝用片MS粘附于晶片W上，但作為將安裝用片MS按壓于晶片W進(jìn)行粘附的按壓裝置，不限于此。例如，可以利用壓力調(diào)整裝置8B將第二空間V2的壓力設(shè)定為比第一空間Vl的壓力低，或者也可以設(shè)置粘附輥，通過使該粘附輥在安裝用片MS上滾動(dòng)而將安裝用片MS粘附于晶片W上。另外，也可以在將安裝用片MS粘附于晶片W時(shí)，不將其保持在減壓環(huán)境中，而在大氣壓環(huán)境中將安裝用片MS粘附于晶片W。在上述實(shí)施方式中，與環(huán)形框架RF—體化的晶片W以安裝用片MS成為臺(tái)41的載置面41A側(cè)的方式載置于臺(tái)41上，松馳去除裝置4對(duì)安裝用片MS進(jìn)行加熱，但不限于此。例如，可以與上述實(shí)施方式相反，晶片W及環(huán)形框架RF以成為載置面41A側(cè)的方式載置于臺(tái)41上，松馳去除裝置4通過對(duì)晶片W及環(huán)形框架RF進(jìn)行加熱、或經(jīng)由空氣進(jìn)行加熱，間接地將安裝用片MS加熱。另外，在上述實(shí)施方式中，作為松馳去除裝置4使用了加熱器42，但不限于此。只要可直接或間接地加熱安裝用片MS即可，例如，可以代替加熱器42而使用紅外線照射裝置及微波照射裝置。另外，也可以將加熱器42等加熱裝置設(shè)于臺(tái)41的外部，利用加熱器42從上方或側(cè)方對(duì)安裝用片MS進(jìn)行加熱。另外，松馳去除裝置4除了加熱以外，也可以去除安裝用片MS的松弛，例如在利用具有冷卻時(shí)伸長的特性的橡膠等構(gòu)成安裝用片MS的基材的情況下，作為可冷卻該安裝用片MS的冷卻裝置，也可以包含珀耳帖元件等的結(jié)構(gòu)。另外，在上述實(shí)施方式中，被粘物支承裝置2的臺(tái)21和松馳去除裝置4的臺(tái)41分體設(shè)置，但也可以構(gòu)成為在被粘物支承裝置2的臺(tái)21內(nèi)配置加熱裝置或冷卻手段以去除松弛的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，在上述實(shí)施方式中形成為將粘附于晶片W的安裝用片MS自然冷卻而去除該安裝用片MS的松馳的構(gòu)成，但也可以采用風(fēng)扇及冷卻送風(fēng)機(jī)等強(qiáng)制冷卻裝置而將安裝用片MS強(qiáng)制冷卻。另外，通過將安裝用片MS冷卻，起伏U如圖5A所示地變化為筋SU，之后，在自然加熱至環(huán)境溫度(溫度上升)，筋SU消減且松馳消失的特性的情況下，也可以采用加熱器、紅外線照射裝置、微波照射裝置等作為強(qiáng)制加熱裝置。在上述實(shí)施方式中，設(shè)有多關(guān)節(jié)機(jī)械手5，但作為搬送晶片W的裝置，不限于多關(guān)節(jié)機(jī)械手5。只要能夠?qū)⒄掣接邪惭b用片MS的晶片W向松馳去除裝置4搬送即可，例如，也可以通過單軸機(jī)械手可滑動(dòng)地驅(qū)動(dòng)具有加熱器42的臺(tái)41，在蓋部件6從下腔室7離開的狀態(tài)時(shí)，使該臺(tái)41在蓋部件6及下腔室7間移動(dòng)，可以將粘附有安裝用片MS的環(huán)形框架RF交接到蓋部件6，或從蓋部件6拾取粘附有安裝用片MS的晶片W。另外，上述實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備可采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直驅(qū)電機(jī)、線性電機(jī)、單軸機(jī)械手、多關(guān)節(jié)機(jī)械手等電動(dòng)設(shè)備、氣缸、液壓缸、無桿氣缸及旋轉(zhuǎn)氣缸等促動(dòng)器等，而且，也可以采用將這些設(shè)備直接或間接地進(jìn)行組合的裝置(也具有與實(shí)施方式中示例的裝置重復(fù)的 構(gòu)成)。
權(quán)利要求
1.一種片材粘附裝置，將預(yù)先粘附在框架的開口部并具有從被粘物的外緣伸出的大小的粘接片粘附在該被粘物上，其特征在于，具備 按壓裝置，其將所述粘接片按壓在所述被粘物上進(jìn)行粘附； 松馳去除裝置，其將通過所述按壓裝置被粘附而從所述被粘物的外緣伸出的粘接片部分的松馳去除。
2.如權(quán)利要求1所述的片材粘附裝置，其特征在于， 所述松馳去除裝置在將粘接片向所述被粘物粘附后加熱或冷卻所述粘接片。
3.—種片材粘附方法，將粘接片粘附在被粘物上，其特征在于， 預(yù)先將從所述被粘物的外緣伸出的大小的粘接片材粘附在框架的開口部， 將粘附于所述框架的開口部的粘接片按壓在所述被粘物上進(jìn)行粘附， 在將所述粘接片向所述被粘物粘附后，將所述粘接片的松馳去除。
全文摘要
一種片材粘附裝置及粘附方法。本發(fā)明的片材粘附裝置(1)對(duì)預(yù)先粘附在框架(RF)的開口部且具有從被粘物(W)的外緣伸出的大小的粘接片(MS)進(jìn)行粘附，其具備將粘接片(MS)按壓在被粘物(W)上進(jìn)行粘附的按壓裝置(8A、8B)、將通過按壓裝置(8A、8B)被粘附而從被粘物(W)的外緣伸出的粘接片部分的松馳去除的松馳去除裝置(4)。
文檔編號(hào)H01L21/683GK103069562SQ20118004131
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者高野健 申請(qǐng)人:琳得科株式會(huì)社