特開 2022-132971 ワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022132971

(43)【公開日】2022-09-13

(54)【発明の名称】ワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20220906BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20220906BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/78 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021031743

(22)【出願日】2021-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】394016601

【氏名又は名称】日東精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】山本 雅之

(72)【発明者】

【氏名】村山 聡洋

【テーマコード（参考）】

5F063

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F063AA15

5F063EE11

5F131AA02

5F131BA53

5F131CA09

5F131EB32

5F131EC33

5F131EC34

5F131EC44

5F131EC62

5F131EC69

5F131EC72

5F131EC77

5F131JA12

(57)【要約】

【課題】ワークにシート材を貼りつけて一体化させて半導体製品を製造させる際に、ワークに損傷が発生することをより確実に回避しつつ、シート材とワークとの密着性をより向上できるワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法を提供する。
【解決手段】粘着テープＤＴを挟み込んでチャンバ２９を下空間Ｈ１と上空間Ｈ２とに区画する上下空間形成過程と、チャンバ２９の内部を減圧させ、下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との間に形成された差圧で粘着テープＤＴをウエハＷに付着させる第１の一体化過程と、下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との圧力差を調整する圧力差調整過程と、当該圧力差が調整されている状態で、チャンバ２９の内部空間の圧力を大気圧以上に上げて粘着テープＤＴをウエハＷに密着させる第２の一体化過程と、を備える。
【選択図】図２１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させるワークとシート材の一体化方法であって、
前記上チャンバと前記下チャンバとによって前記シート材を挟み込んで、前記チャンバの内部空間を前記ワークが配置される下空間と、前記シート材を介在して前記下空間と対向する上空間とに区画する上下空間形成過程と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化過程と、
第１の一体化過程の後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差を調整する圧力差調整過程と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化過程と、
を備えることを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項2】

請求項１に記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記圧力差調整過程は、
前記シート材に貫通孔を形成させることによって、前記貫通孔を介して前記上空間と前記下空間とを連通させる
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項3】

請求項１に記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記圧力差調整過程は、
少なくとも前記上空間および前記下空間のうち一方の圧力を段階的に上昇するように制御することによって前記圧力差を維持させる
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項4】

請求項１に記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記チャンバは、
前記上空間の圧力を調整する第１変圧機構と、
前記下空間の圧力を調整する第２変圧機構と、
前記第１変圧機構および前記第２変圧機構を独立に制御する制御部と、
を備え、
前記圧力差調整過程は、
前記制御部が前記第１変圧機構および前記第２変圧機構を独立に制御することにより、前記圧力差を維持させつつ前記上空間および前記下空間の圧力を上昇させる
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項5】

請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記第１の一体化過程では、前記シート材を前記ワークに向けて凸状に変形させることにより前記シート材を前記ワークに接触させる
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項6】

請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記シート材は、前記ワークに応じた所定形状を有している
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項7】

請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記シート材は長尺の搬送用シートに保持されており、
前記上ハウジングの内部に配設されているシート状の弾性体を備え、
前記上下空間形成過程において前記上ハウジングと前記下ハウジングとによって前記搬送用シートを挟み込むことにより、前記搬送用シートのうち前記シート材を保持していない面に前記シート状の弾性体が当接するように、前記シート状の弾性体は配設される
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項8】

請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記ワークは一方の面の外周に環状凸部を有し、
前記シート材は前記ワークのうち前記環状凸部が形成されている面に密着される
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項9】

請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のワークとシート材の一体化方法において、
前記ワークは光学素子を搭載した基板であり、
前記シート材は前記ワークのうち前記光学素子が搭載された面に密着される
ことを特徴とするワークとシート材の一体化方法。

【請求項10】

上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させるワークとシート材の一体化装置であって、
前記ワークを保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルを収納し、前記上チャンバと前記下チャンバによって前記シート材を挟み込んで形成される、前記シート材を介して上空間と下空間とに区画されるチャンバと、
前記シート材を供給する供給機構と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート状封止材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化機構と、
前記シート材が前記ワークに付着した後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差を調整する差圧調整機構と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化機構と、
を備えることを特徴とするワークとシート材の一体化装置。

【請求項11】

上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させることにより半導体製品を製造する半導体製品の製造方法であって、
前記上チャンバと前記下チャンバとによって前記シート材を挟み込んで、前記チャンバの内部空間を前記ワークが配置される下空間と、前記シート材を介在して前記下空間と対向する上空間とに区画する上下空間形成過程と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化過程と、
第１一体化過程の後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差が低減されるように前記チャンバ内の圧力を調整する圧力差調整過程と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化過程と、
を備えることを特徴とする半導体製品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップまたは電子部品などが搭載されている、半導体ウエハ（以下、適宜「ウエハ」という）または基板を例とするワークに対して、テープ状の粘着材を例とするシート材を貼り付けて一体化させ、半導体製品を製造するために用いるワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウエハの表面に回路パターンが形成された後、バックグラインド工程によってウエハの裏面を研削し、さらにダイシング工程によって当該ウエハを多数のチップ部品に分断する。
裏面研削の工程では、ウエハの裏面外周を残して中央部分のみを研削し、バックグラインド域を囲むようにウエハの裏面外周に環状凸部を形成させる場合がある。

【0003】

この場合、ウエハの中央部を薄型化した場合であっても環状凸部によって補強されるので取り扱い時に歪み等が発生することを回避できる。バックグラインド工程の後、リングフレームの中央に環状凸部を有するウエハを載置させ、リングフレームとウエハの裏面とにわたって支持用の粘着テープ（ダイシングテープ）を貼り付ける。ダイシングテープを貼り付けてウエハとダイシングテープとを一体化させることによってマウントフレームが作成され、ダイシング工程へと供される。

【0004】

環状凸部によって段差が形成されたウエハに対し、ダイシングテープを例とする粘着シートを貼り付ける方法の一例としては、次のようなものが提案されている。すなわち、上下一対のハウジングからなるチャンバの接合部分に粘着シートを挟み込む。そしてチャンバ内を減圧し、当該粘着シートによって仕切られた２つの空間に差圧を発生させるとともに、当該粘着テープを凹入湾曲させてウエハ裏面に粘着シートを貼り付ける処理を行う。さらにチャンバにおける差圧を解消させた後、環状凸部の内側角部で接着しきれずに浮き上がっている粘着シートに第１押圧部材から気体を供給することによって２回目の貼付け処理を行っている（特許文献１を参照）。

【0005】

また、粘着シートを貼りつける処理をデバイス封止工程に転用する試みがなされている。すなわち、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙ）パッケージを例とする電子製品の製造工程においては、ウエハまたは基板を例とするワークの表面に搭載されている、半導体チップを例とするデバイスを、樹脂組成物などの封止材料によって封止してパッケージ化する工程が行われる。

【0006】

従来は、デバイスが搭載されているワークを配置させた金型の内部に液体状態の樹脂を流し込んだ後、樹脂を熱硬化させてデバイスを封止する方法などが用いられている（例えば、特許文献２を参照）。これに対し、粘着力を有するシート状のデバイス封止材を上下一対のハウジングで挟み込むことで形成されたチャンバの内部にワークを配置し、チャンバの内部に差圧を発生させることでワーク上のデバイスをデバイス封止材の粘着シートで封止して両者を一体化する方法が本出願人によって別途提案されている。

【0007】

【特許文献1】特開２０１３－２３２５８２号公報

【特許文献2】特開２０１７－０８７５５１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上記従来方法では次のような問題がある。すなわち、従来の方法では、粘着シートまたはシート状封止材を例とするシート材をワークに貼り付けてから時間が経過するにしたがって、密着性が低下し、ワークからシート材が剥がれるおそれが生じる。また、シート材をワークに貼り付ける際においてワークに割れ、欠け、または歪みなどの損傷が発生するという課題も新たに生ずる。

【0009】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ワークにシート材を貼りつけて一体化させて半導体製品を製造させる際において、ワークに損傷が発生することをより確実に回避しつつ、シート材とワークとの密着性をより向上できるワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法を提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させるワークとシート材の一体化方法であって、
前記上チャンバと前記下チャンバとによって前記シート材を挟み込んで、前記チャンバの内部空間を前記ワークが配置される下空間と、前記シート材を介在して前記下空間と対向する上空間とに区画する上下空間形成過程と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化過程と、
第１の一体化過程の後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差を調整する圧力差調整過程と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化過程と、
を備えることを特徴とするものである。

【0011】

（作用・効果）この構成によれば、上下空間形成過程でシート材によってチャンバの内部空間を下空間と上空間とに区画した後、第１の一体化過程においてシート材をワークに接触させる。第１の一体化過程ではチャンバの内部を減圧させるので、上空間と下空間との間に形成された差圧を用いてシート材をワークに接触させる際にシート材とワークとの間に気泡が巻き込まれることを回避できる。

【0012】

また、第２の一体化過程ではチャンバの内部空間を大気圧以上の圧力に上げるので、ワークに接触したシート材とワークとの間に強い押圧力が作用する。その結果、シート材とワークとの密着性を大きく向上できるので、シート材をワークに貼り付けてから時間が経過してもワークからシート材が剥がれるという事態は防止される。

【0013】

そして、上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整する圧力差調整過程が第２の一体化過程の前に行われる。圧力差調整過程を行うことにより、第２の一体化過程では上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整されている状態でチャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げられる。そのため、チャンバの内部空間を大気圧以上に加圧することによって上空間と下空間との間に大きな圧力差が発生し、当該圧力差に起因して割れ、欠け、または歪みを例とする損傷がワークに発生するという事態を回避できる。よって、ワークとシート材とを一体化させる過程において、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。

【0014】

また、上述した発明において、前記圧力差調整過程は、前記シート材に貫通孔を形成させることによって、前記貫通孔を介して前記上空間と前記下空間とを連通させることが好ましい。

【0015】

（作用・効果）この構成によれば、圧力差調整過程においてシート材に貫通孔を形成させる。すなわち圧力差調整過程が行われることにより、貫通孔を介して上空間と下空間とが連通されるので、上空間の気圧と下空間の気圧との間に偏りが発生したとしても貫通孔を介して上空間と下空間との間で気体が流通することによって当該偏りは速やかに解消される。第２の一体化過程では貫通孔が形成された状態でチャンバの内部空間を大気圧以上に加圧するので、より確実に上空間と下空間との間に発生する圧力差を所定値以下に抑制させつつチャンバの内部空間を大気圧以上に加圧できる。

【0016】

また、上述した発明において、前記圧力差調整過程は、少なくとも前記上空間および前記下空間のうち一方の圧力を段階的に上昇するように制御することによって前記圧力差を維持させることが好ましい。

【0017】

（作用・効果）この構成によれば、圧力差調整過程を行うことにより、第２の一体化過程では少なくとも上空間および下空間のうち一方の圧力を段階的に上昇するように制御しつつ、チャンバの内部空間を大気圧以上に加圧する。少なくとも上空間および下空間のうち一方の圧力を段階的に上昇させることにより、上空間と下空間との間に発生する圧力差が所定値より大きくなることを防止できる。よって、より確実に上空間と下空間との間に発生する圧力差を所定値以下に抑制させつつチャンバの内部空間を大気圧以上に加圧できる。

【0018】

また、上述した発明において、前記チャンバは、前記上空間の圧力を調整する第１変圧機構と、前記下空間の圧力を調整する第２変圧機構と、前記第１変圧機構および前記第２変圧機構を独立に制御する制御部と、を備え、前記圧力差調整過程は、前記制御部が前記第１変圧機構および前記第２変圧機構を独立に制御することにより、前記圧力差を維持させつつ前記上空間および前記下空間の圧力を上昇させることが好ましい。

【0019】

（作用・効果）この構成によれば、上空間の圧力を調整する第１変圧機構と下空間の圧力を調整する第２変圧機構とを備える。そして制御部は第１変圧機構および第２変圧機構を独立に制御することにより、上空間の圧力と下空間の圧力とを独立に調整できる。そのため、圧力差調整過程において制御部が第１変圧機構および第２変圧機構を独立に制御することによって、第２の一体化過程ではより確実に上空間と下空間との間に発生する圧力差を所定値以下に抑制させつつチャンバの内部空間を大気圧以上に加圧できる。

【0020】

また、上述した発明において、前記第１の一体化過程では、前記シート材を前記ワークに向けて凸状に変形させることにより前記シート材を前記ワークに接触させることが好ましい。

【0021】

（作用・効果）この構成によれば、シート材をワークに向けて凸状に変形させるので、シート材は一点から放射状に広がるようにワークに接触させることができる。そのため、シート材をワークに接触させる際に気泡が巻き込まれることを回避できる。

【0022】

また、上述した発明において、前記シート材は、前記ワークに応じた所定形状を有していることが好ましい。

【0023】

（作用・効果）この構成によれば、シート材は、ワークに応じた所定形状を予め有している。そのため、ワークの形状に応じてシート材を適切にワークへ接触させることができる。また、シート材を適切な所定形状に切断するなどの工程が不要となるので、シート材とワークを一体化させる工程を短縮化できる。

【0024】

また、上述した発明において、前記シート材は長尺の搬送用シートに保持されており、前記上ハウジングの内部に配設されているシート状の弾性体を備え、前記上下空間形成過程において前記上ハウジングと前記下ハウジングとによって前記搬送用シートを挟み込むことにより、前記搬送用シートのうち前記シート材を保持していない面に前記シート状の弾性体が当接するように、前記シート状の弾性体は配設されることが好ましい。

【0025】

（作用・効果）この構成によれば、第１の一体化過程において、上空間と下空間との間に形成される差圧によってシート状の弾性体は全体にわたって、より均一な湾曲率で凸状に変形する。そのため、シート材はワークの面の形状に応じて変形し易くなるので、ワークに対するシート材の密着性をより向上できる。従って、ワークと一体化させたシート材が時間の経過とともにワークから剥がれる事態をより確実に回避できる。

【0026】

また、上述した発明において、前記ワークは一方の面の外周に環状凸部を有し、前記シート材は前記ワークのうち前記環状凸部が形成されている面に密着されることが好ましい。

【0027】

（作用・効果）この構成によれば、一方の面の外周に環状凸部を有するワークのうち環状凸部が形成されている面に対してシート材を密着させることによって、ワークとシート材とを一体化させる。一般的に環状凸部を有するワークにシート材を一体化させる場合、環状凸部の内側角部は圧力が集中しやすい部分であるので破損が発生し易く、またシート材は環状凸部の内側角部から剥がれやすい。

【0028】

本発明では第１の一体化過程、圧力差調整過程、および第２の一体化過程を行うので、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。そのため、外周に環状凸部を有するワークにシート材を一体化させる場合であっても、ワークに損傷が発生する事態とシート材がワークから剥がれる事態との両方を防止できる。よって、一方の面の外周に環状凸部を有するワークに対してより好適にシート材を一体化させることができる。

【0029】

また、上述した発明において、前記ワークは光学素子を搭載した基板であり、前記シート材は前記ワークのうち前記光学素子が搭載された面に密着されることが好ましい。

【0030】

（作用・効果）この構成によれば、光学素子を搭載した基板の光学素子搭載面に対してシート材を密着させることによって、ワークとシート材とを一体化させる。本発明では第１の一体化過程、圧力差調整過程、および第２の一体化過程を行うので、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。よって、光学素子を搭載した基板に対してより好適にシート材を一体化させることができる。

【0031】

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち、本発明は、上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させるワークとシート材の一体化装置であって、
前記ワークを保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルを収納し、前記上チャンバと前記下チャンバによって前記シート材を挟み込んで形成される、前記シート材を介して上空間と下空間とに区画されるチャンバと、
前記シート材を供給する供給機構と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート状封止材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化機構と、
前記シート材が前記ワークに付着した後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差を調整する差圧調整機構と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化機構と、
を備えることを特徴とするものである。

【0032】

（作用・効果）この構成によれば、シート材によって下空間と上空間とに区画されたチャンバにおいて、第１の一体化機構はシート材をワークに接触させる。このときチャンバの内部が減圧されるので、上空間と下空間との間に形成された差圧を用いてシート材をワークに接触させる際にシート材とワークとの間に気泡が巻き込まれることを回避できる。

【0033】

また、第２の一体化機構はチャンバの内部空間を大気圧以上の圧力に上げてシート材とワークとを一体化させるので、ワークに接触したシート材とワークとの間に強い押圧力が作用する。その結果、シート材とワークとの密着性を大きく向上できるので、シート材をワークに貼り付けてから時間が経過してもワークからシート材が剥がれるという事態が防止される。

【0034】

そして、差圧調整機構が上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整する。すなわち、差圧調整機構が予め作動することによって、第２の一体化機構は上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整されている状態でチャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上昇させる。そのため、チャンバの内部空間を大気圧以上に加圧することによって上空間と下空間との間に大きな圧力差が発生し、当該圧力差に起因して割れ、欠け、または歪みを例とする損傷がワークに発生するという事態を回避できる。よって、ワークとシート材とを一体化させる過程において、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。

【0035】

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとってもよい。
すなわち、本発明は、上チャンバと下チャンバとを備えたチャンバの内部空間で、ワークとシート材とを一体化させることにより半導体製品を製造する半導体製品の製造方法であって、
前記上チャンバと前記下チャンバとによって前記シート材を挟み込んで、前記チャンバの内部空間を前記ワークが配置される下空間と、前記シート材を介在して前記下空間と対向する上空間とに区画する上下空間形成過程と、
前記下空間の圧力が前記上空間の圧力より低くなるように前記チャンバの内部を減圧させ、前記チャンバ内の上空間と下空間との間に形成された差圧によって前記シート材を前記ワークに接触させることにより前記シート材を前記ワークに付着させる第１の一体化過程と、
第１一体化過程の後に、前記チャンバ内の上空間と下空間との間の圧力差が低減されるように前記チャンバ内の圧力を調整する圧力差調整過程と、
前記圧力差が調整されている状態で、前記チャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げることにより前記シート材を前記ワークに密着させる第２の一体化過程と、
を備えることを特徴とするものである。

【0036】

（作用・効果）この構成によれば、上下空間形成過程でシート材によってチャンバの内部空間を下空間と上空間とに区画した後、第１の一体化過程においてシート材をワークに接触させる。第１の一体化過程ではチャンバの内部を減圧させるので、上空間と下空間との間に形成された差圧を用いてシート材をワークに接触させる際にシート材とワークとの間に気泡が巻き込まれることを回避できる。

【0037】

また、第２の一体化過程ではチャンバの内部空間を大気圧以上の圧力に上げるので、ワークに接触したシート材とワークとの間に強い押圧力が作用する。その結果、シート材とワークとの密着性を大きく向上できるので、シート材をワークに貼り付けてから時間が経過してもワークからシート材が剥がれるという事態は防止される。

【0038】

そして、上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整する圧力差調整過程が第２の一体化過程の前に行われる。圧力差調整過程を行うことにより、第２の一体化過程では上空間と下空間との間の圧力差が所定値以下となるように調整されている状態でチャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げられる。そのため、チャンバの内部空間を大気圧以上に加圧することによって上空間と下空間との間に大きな圧力差が発生し、当該圧力差に起因して割れ、欠け、または歪みを例とする損傷がワークに発生するという事態を回避できる。よって、ワークとシート材とを一体化させる過程において、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。従って、ワークとシート材とが一体化された半導体製品を製造する際においてワークが損傷した不良品が発生することを防止できるとともに、製造される半導体製品の品質をより向上できる。

【発明の効果】

【0039】

本発明に係るワークとシート材の一体化方法、ワークとシート材の一体化装置、および半導体製品の製造方法によれば、上下空間形成過程でシート材によってチャンバの内部空間を下空間と上空間とに区画した後、第１の一体化過程においてシート材をワークに接触させる。第１の一体化過程ではチャンバの内部を減圧させるので、上空間と下空間との間に形成された差圧を用いてシート材をワークに接触させる際にシート材とワークとの間に気泡が巻き込まれることを回避できる。

【0040】

また、第２の一体化過程ではチャンバの内部空間を大気圧以上の圧力に上げるので、ワークに接触したシート材とワークとの間に強い押圧力が作用する。その結果、シート材とワークとの密着性を大きく向上できるので、シート材をワークに貼り付けてから時間が経過してもワークからシート材が剥がれるという事態は防止される。

【0041】

そして、上空間と下空間との間の圧力差を調整する圧力差調整過程が第２の一体化過程の前に行われる。圧力差調整過程を行うことにより、第２の一体化過程では上空間と下空間との間の圧力差が調整されている状態でチャンバの内部空間の圧力を大気圧以上の圧力に上げられる。

【0042】

そのため、チャンバの内部空間を大気圧以上に加圧することによって上空間と下空間との間に大きな圧力差が発生し、当該圧力差に起因して割れ、欠け、または歪みを例とする損傷がワークに発生するという事態を回避できる。よって、ワークとシート材とを一体化させる過程において、ワークとシート材との密着性を高めつつワークの損傷を回避できる。従って、ワークとシート材とが一体化された半導体製品を製造する際においてワークが損傷した不良品が発生することを防止できるとともに、製造される半導体製品の品質をより向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】実施例１に係る半導体ウエハの構成を示す図である。（ａ）は半導体ウエハの一部破断斜視図であり、（ｂ）は半導体ウエハの裏面側の斜視図であり、（ｃ）は半導体ウエハの部分縦断面図である。

【図2】実施例１に係る粘着シートの構成を示す断面図である。

【図3】実施例１に係る粘着シート貼付け装置の平面図である。

【図4】実施例１に係る粘着シート貼付け装置の正面図である。

【図5】実施例１に係る貼付けユニットの正面図である。

【図6】実施例１に係るチャンバの縦断面図である。

【図7】実施例１に係るシート穿孔部の斜視図である。

【図8】実施例１に係る粘着シート貼付け装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】実施例１に係るマウントフレームの斜視図である。

【図10】実施例１に係るステップＳ２を説明する図である。

【図11】実施例１に係るステップＳ３を説明する図である。

【図12】実施例１に係るステップＳ３を説明する図である。

【図13】実施例１に係るステップＳ４を説明する図である。

【図14】実施例１に係るステップＳ４を説明する図である。

【図15】実施例１に係るステップＳ４を説明する図である。

【図16】実施例１に係るステップＳ５を説明する図である。

【図17】実施例１に係るステップＳ５において、シート穿孔部が下降することによって形成された貫通孔の位置を説明する平面図である。

【図18】実施例１に係るステップＳ５を説明する図である。

【図19】実施例１に係るステップＳ５において、シート穿孔部が回動することによって形成された貫通孔の位置を説明する平面図である。

【図20】実施例１に係るステップＳ５を説明する図である。

【図21】実施例１に係るステップＳ６を説明する図である。

【図22】実施例１に係るステップＳ７を説明する図である。

【図23】実施例１に係るステップＳ７を説明する図である。

【図24】実施例１に係るステップＳ８を説明する図である。

【図25】比較例に係るチャンバ内部の加圧制御パターンを説明するグラフ図である。

【図26】実施例２に係るチャンバ内部の加圧制御パターンを説明するグラフ図である。

【図27】実施例３に係るチャンバの縦断面図である。

【図28】実施例３に係るステップＳ６を説明する図である。

【図29】実施例３に係るチャンバ内部の圧力の変化を説明するグラフ図である。

【図30】実施例４に係るチャンバの縦断面図である。

【図31】実施例５に係る封止部材の構成を示す図である。（ａ）は封止部材の裏面側の斜視図であり、（ｂ）は封止部材の縦断面図である。

【図32】実施例５に係る基板およびリングフレームの構成を示す斜視図である。

【図33】実施例５に係るデバイス封止装置の平面図である。

【図34】実施例５に係るデバイス封止装置の正面図である。

【図35】実施例５に係る封止ユニットの正面図である。

【図36】実施例５に係るデバイス封止装置の動作を示すフローチャートである。

【図37】実施例５に係るステップＳ２を説明する図である。

【図38】実施例５に係るステップＳ２を説明する図である。

【図39】実施例５に係るステップＳ３を説明する図である。

【図40】実施例５に係るステップＳ３を説明する図である。

【図41】実施例５に係るステップＳ４を説明する図である。

【図42】実施例５に係るステップＳ４を説明する図である。

【図43】実施例５に係るステップＳ５を説明する図である。

【図44】実施例５に係るステップＳ５を説明する図である。

【図45】実施例５に係るステップＳ５において、シート穿孔部が回動することによって形成された貫通孔の位置を説明する平面図である。

【図46】実施例５に係るステップＳ６を説明する図である。

【図47】実施例５に係るステップＳ７を説明する図である。

【図48】実施例５に係るステップＳ７を説明する図である。

【図49】実施例５に係るステップＳ８を説明する図である。

【図50】実施例５の効果を説明する図である。（ａ）はチャンバ内を減圧して封止を行う際に間隙部が形成される場合の構成を説明する縦断面図であり、（ｂ）はチャンバ内を加圧して封止を行うことにより、間隙部が充填されていく状態を説明する縦断面図である。

【図51】変形例に係るステップＳ４を説明する図である。

【図52】変形例に係る構成を説明する図である。（ａ）は弾性体を備える変形例に係るチャンバの構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は弾性体を有しない比較例において発生しうる問題点を説明する図であり、（ｃ）は弾性体を有する変形例における利点を説明する図である。

【図53】変形例に係る構成を説明する図である。（ａ）は加温機構を備える変形例の構成を示す図であり、（ｂ）は加温機構を粘着テープに近接させる変形例の構成を示す図である。

【図54】変形例に係る構成を説明する図である。（ａ）は変形例に係る基板の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は変形例に係る保持テーブルの構成を説明する縦断面図である。

【図55】変形例に係るステップＳ３の工程を説明する図である。

【図56】変形例に係るステップＳ２の工程を説明する図である。

【図57】変形例に係るステップＳ３の工程を説明する図である。

【図58】実施例２に係るチャンバの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0044】

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。実施例１は、ワークとシート材を一体化させる構成の例として、ワークに対して粘着シートを貼りつける粘着シート貼付け装置１を用いて説明する。

【0045】

実施例１に係る粘着シート貼付け装置１では、支持用の粘着テープＤＴ（ダイシングテープ）を粘着シートとして用い、粘着シートを貼り付ける対象であるワークとして半導体ウエハＷ（以下、「ウエハＷ」とする）、およびリングフレームｆを用いるものとする。すなわち実施例１に係る粘着シート貼付け装置１では、ウエハＷおよびリングフレームｆにわたって粘着テープＤＴを貼り付けることにより、マウントフレームＭＦが作成される。マウントフレームＭＦは、ウエハＷおよびリングフレームｆに対して粘着テープＤＴが一体化している半導体製品である。実施例１において、マウントフレームＭＦは本発明における半導体製品に相当する。

【0046】

ウエハＷは図１（ａ）ないし図１（ｃ）に示すように、回路パターンが形成された表面に、回路保護用の保護テープＰＴが貼り付けられている状態でバックグラインド処理されたものである。ウエハＷの裏面は、外周部を径方向に約３ｍｍを残して研削（バックグラインド）されている。すなわち、裏面に扁平凹部Ｈｅが形成されるとともに、その外周に沿って環状凸部Ｋａが残存された形状に加工されたものが使用される。一例として、扁平凹部Ｈｅにおいて研削される深さｄが数百μｍ、扁平凹部Ｈｅのウエハ厚さＪが３０μｍないし５０μｍになるよう加工されている。したがって、裏面外周に形成された環状凸部Ｋａは、ウエハＷの剛性を高める環状リブとして機能し、ハンドリングやその他の処理工程におけるウエハＷの撓み変形を抑止する。なお、環状凸部Ｋａの内側角部について、符
号Ｋｆを用いて示している。内側角部Ｋｆは、環状凸部Ｋａと扁平凹部Ｈｅとの境界に相当する。ウエハＷの裏面は、本発明におけるワークの環状凸部形成面に相当する。

【0047】

本実施例に用いられる粘着テープＤＴは図２に示すように、非粘着性の基材Ｔａと、粘着性を有する粘着材Ｔｂとが積層した長尺状の構造を備えている。粘着材ＴｂにはセパレータＳが添設されている。すなわち粘着テープＤＴの粘着面にセパレータＳが添設されており、セパレータＳを粘着テープＤＴから剥離することによって粘着テープＤＴの粘着面が露出する。

【0048】

基材Ｔａを構成する材料の例として、ポリオレフィン、ポリエチレン、エチレン－ビニル酢酸共重合体、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレナフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンメタアクリル酸共重合体、ポリプロピレン、メタアクリル酸テレフタレート、ポリアミドイミド、ポリウレタンエラストマーなどが挙げられる。なお、上述した材料を複数組み合わせたものを基材Ｔａとして用いてもよい。また、基材Ｔａは単層でもよいし、複数の層を積層させた構成でもよい。

【0049】

粘着材Ｔｂは、粘着テープＤＴがウエハＷおよびリングフレームｆに粘着する状態を保持できる機能と、後のダイシング工程においてチップ部品の飛散を防止する機能とを担保できる材料で構成されることが好ましい。粘着材Ｔｂを構成する材料の例として、アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。セパレータＳの例として、長尺状の紙材やプラスチックなどが挙げられる。なお、粘着材Ｔｂの代わりに接着材または粘接着材を用いてもよい。

【0050】

＜全体構成の説明＞
ここで、実施例１に係る粘着シート貼付け装置１の全体構成について説明する。図３は、実施例１に係る粘着シート貼付け装置１の基本構成を示す平面図である。粘着シート貼付け装置１は、横長の矩形部１ａと、突出部１ｂとを備えた構成になっている。突出部１ｂは、矩形部１ａの中央部で連接して上側に突出する構成になっている。なお、以後の説明において、矩形部１ａの長手方向を左右方向（ｘ方向）、これと直交する水平方向（ｙ方向）を前後方向と呼称する。

【0051】

矩形部１ａの右側にはウエハ搬送機構３が配備されている。矩形部１ａの下側右寄りの位置には、ウエハＷを収容した２個の容器５が並列に載置されている。容器５の内部には、表面に保護テープＰＴが貼り付けられているウエハＷが、表面側を下向きにした状態で多段に収納されている。矩形部１ａの左端には、ウエハＷのマウントを完了した図９に示すマウントフレームＭＦを回収するフレーム回収部６が配備されている。

【0052】

矩形部１ａの上側の右からアライナ７、保持テーブル９、およびフレーム供給部１２の順に配備されている。突出部１ｂには、支持用の粘着テープＤＴ（ダイシングテープ）をウエハＷの裏面とリングフレームｆとにわたって貼り付ける貼付けユニット１３が配備されている。

【0053】

ウエハ搬送機構３は図４に示すように、矩形部１ａの上部に左右水平に架設された案内レール１５の右側に左右往復移動可能に支持されたウエハ搬送装置１６が備えられている。また、案内レール１５の左側には左右移動可能に支持されたフレーム搬送装置１７が備えられている。

【0054】

ウエハ搬送装置１６は、容器５のいずれか一方から取り出したウエハＷを左右および前後に搬送できるよう構成されている。ウエハ搬送装置１６は、左右移動可動台１８と前後移動可動台１９とが装備されている。

【0055】

左右移動可動台１８は、案内レール１５に沿って左右方向へ往復移動可能となるように構成されている。前後移動可動台１９は、左右移動可動台１８に備えられた案内レール２０に沿って前後方向へ往復移動可能となるように構成されている。

【0056】

さらに、前後移動可動台１９の下部には、ウエハＷを保持する保持ユニット２１が装備されている。保持ユニット２１は縦方向に延伸する昇降レール２２に沿って上下方向（ｚ方向）に往復移動可能となるよう構成されている。また保持ユニット２１は図示しない回転軸により、ｚ方向の軸周りに旋回可能となっている。

【0057】

保持ユニット２１の下部には、馬蹄形の保持アーム２３が装備されている。保持アーム２３の保持面には、僅かに突出した複数個の吸着パッドが設けられており、当該吸着パッドを介してウエハＷを吸着保持する。また、保持アーム２３は、その内部に形成された流路と、この流路の基端側で連接された接続流路を介して圧空装置に連通接続されている。

【0058】

上記した可動構造を利用することで、吸着保持したウエハＷを保持アーム２３によって前後移動、左右移動、および、ｚ方向軸周りの旋回移動を行うことができるようになっている。

【0059】

フレーム搬送装置１７は、左右移動可動台２４と、前後移動可動台２５と、左右移動可動台２４の下部に連結された屈伸リンク機構２６と、屈伸リンク機構２６の下端に装備された吸着プレート２７などを備えている。吸着プレート２７はウエハＷを吸着保持する。吸着プレート２７の周りには、リングフレームｆを吸着保持する複数個の吸着パッド２８が配備されている。従って、フレーム搬送装置１７は、保持テーブル９に載置保持されたリングフレームｆまたはマウントフレームＭＦを吸着保持して、昇降および前後左右に搬送することができる。吸着パッド２８は、リングフレームｆのサイズに対応して水平方向にスライド調節可能になっている。

【0060】

保持テーブル９は、図５および図６などに示すように、ウエハＷと同形状以上の大きさを有する金属製のチャックテーブルであり、外部に配備されている真空装置３１および加圧装置３２の各々と連通接続されている。真空装置３１および加圧装置３２の動作は、制御部３３によって制御される。

【0061】

実施例１において、保持テーブル９は外周部に環状の突起部９ａを備えており全体として中空となっている。突起部９ａは平面視においてウエハＷの環状凸部Ｋａの配置と略一致する位置に構成されており、突起部９ａがウエハＷの環状凸部Ｋａを支持することによって、保持テーブル９は薄い扁平凹部Ｈｅに接触することなくウエハＷを保持できる。

【0062】

また図５に示すように、保持テーブル９は、チャンバ２９を構成する下ハウジング２９Ａに収納されており、下ハウジング２９Ａを貫通するロッド３５の一端と連結されている。ロッド３５の他端はモータなどを備えるアクチュエータ３７に駆動連結されている。そのため、保持テーブル９はチャンバ２９の内部で昇降移動が可能となっている。

【0063】

下ハウジング２９Ａは、当該下ハウジング２９Ａを外囲するフレーム保持部３８を備えている。フレーム保持部３８は、リングフレームｆを載置したとき、リングフレームｆの上面と下ハウジング２９Ａの円筒頂部とが面一になるように構成されている。また、下ハウジング２９Ａの円筒頂部は離型処理が施されていることが好ましい。

【0064】

なお図３に示すように、保持テーブル９は下ハウジング２９Ａとともに、前後方向に付設されているレール４０に沿って、初期位置と貼付け位置との間を往復移動可能に構成されている。初期位置は矩形部１ａの内部にあり、図３において保持テーブル９が実線で示されている位置である。当該初期位置において、ウエハＷおよびリングフレームｆが保持テーブル９に載置される。

【0065】

貼付け位置は突出部１ｂの内部にあり、図３において保持テーブル９が点線で示されている位置である。貼付け位置へ保持テーブル９が移動することにより、保持テーブル９に載置されているウエハＷに対して粘着テープＤＴを貼り付ける貼付け工程を実行することが可能となる。

【0066】

フレーム供給部１２は、所定枚数のリングフレームｆを積層収納した引き出し式のカセットを収納する。

【0067】

貼付けユニット１３は、図５に示すように、シート供給部７１、セパレータ回収部７２、シート貼付け部７３、シート回収部７４、およびシート穿孔部７６などから構成されている。シート供給部７１は、支持用の粘着テープＤＴが巻回された原反ロールの装填された供給ボビンを備えている。そして、シート供給部７１の供給ボビンから粘着テープＤＴを貼付け位置に供給する過程で剥離ローラ７５によってセパレータＳを剥離するよう構成されている。なお、シート供給部７１に設けられている供給ボビンは、電磁ブレーキに連動連結されて適度の回転抵抗がかけられている。したがって、供給ボビンから過剰なテープの繰り出しが防止されている。

【0068】

セパレータ回収部７２は、粘着テープＤＴから剥離されたセパレータＳを巻き取る回収ボビンが備えられている。この回収ボビンは、モータよって正逆に回転駆動制御されるようになっている。

【0069】

シート貼付け部７３は、チャンバ２９、シート貼付け機構８１およびシート切断機構８２などから構成されている。

【0070】

チャンバ２９は、下ハウジング２９Ａと上ハウジング２９Ｂとによって構成される。下ハウジング２９Ａは保持テーブル９を囲繞するように配設されており、保持テーブル９とともに初期位置と貼付け位置との間を前後方向に往復移動する。上ハウジング２９Ｂは突出部１ｂに配備されており、昇降可能に構成される。

【0071】

図６に示すように、下ハウジング２９Ａは減圧用の流路２０１と連通接続されており、上ハウジング２９Ｂは減圧用の流路２０２と連通接続されている。流路２０１および流路２０２は、いずれも減圧用の流路１０１を介して真空装置３１と連通接続されている。すなわち、下ハウジング２９Ａは流路１０１および流路２０１を介して減圧用の真空装置３１と連通接続されている。そして上ハウジング２９Ｂは流路１０１および流路２０２を介して減圧用の真空装置３１と連通接続されている。

【0072】

さらに、下ハウジング２９Ａは加圧用の流路２０３と連通接続されており、上ハウジング２９Ｂは加圧用の流路２０４と連通接続されている。流路２０３および流路２０４は、いずれも加圧用の流路１０２を介して加圧装置３２と連通接続されている。すなわち、下ハウジング２９Ａは流路１０２および流路２０３を介して加圧装置３２と連通接続されている。そして上ハウジング２９Ｂは流路１０２および流路２０４を介して加圧装置３２と連通接続されている。

【0073】

なお、流路１０１には電磁バルブ１０３が備えられており、流路１０２には電磁バルブ１０４が備えられている。また、両ハウジング２９Ａ、２９Ｂには、大気開放用の電磁バルブ１０５、１０７を備えた流路１０９がそれぞれ連通接続されている。そして、流路２０１には電磁バルブ１１３が備えられており、流路２０３には電磁バルブ１１４が備えられている。

【0074】

さらに、上ハウジング２９Ｂには、一旦減圧した内圧をリークにより調整する電磁バルブ１１０を備えた流路１１１が連通接続されている。電磁バルブ１１０には、開度調節弁１１２が設けられている。開度調節弁１１２は、電磁バルブ１１０の開度を適宜調節することにより、流路１１１を介してリークされる気体の量を調節する。なお、これら電磁バルブ１０３、１０４、１０５、１０７、１１３、１１４の開閉操作、電磁バルブ１１０の開度の調節、真空装置３１の作動、加圧装置３２の作動は、制御部３３によって行われている。

【0075】

すなわち真空装置３１は、下ハウジング２９Ａ側の空間の気圧と上ハウジング２９Ｂ側の空間の気圧とを減圧調節できるように構成されている。そして加圧装置３２は、下ハウジング２９Ａ側の空間の気圧と上ハウジング２９Ｂ側の空間の気圧とを加圧調節できるように構成されている。

【0076】

なお実施例１において、電磁バルブ１０３が流路１０１に配設されている場合、電磁バルブ１１３は流路２０１の代わりに流路２０２に配設されてもよい。電磁バルブ１１３が流路２０１に配設されている場合、電磁バルブ１０３は流路１０１の代わりに流路２０２に配設されていてもよい。電磁バルブ１０４が流路１０２に配設されている場合、電磁バルブ１１４は流路２０３の代わりに流路２０４に配設されてもよい。電磁バルブ１１４が流路２０３に配設されている場合、電磁バルブ１０４は流路１０２の代わりに流路２０４に配設されていてもよい。

【0077】

シート貼付け機構８１は、可動台８４、貼付けローラ８５、ニップローラ８６などを備えている。可動台８４は、左右方向に架設された案内レール８８に沿って左右水平に移動する。貼付けローラ８５は、可動台８４に備わったシリンダの先端に連結されたブラケットに軸支されている。ニップローラ８６はシート回収部７４側に配備されており、モータにより駆動する送りローラ８９とシリンダによって昇降するピンチローラ９０とを備えている。

【0078】

シート切断機構８２は、上ハウジング２９Ｂを昇降させる昇降駆動台９１に配備されており、ｚ方向に延びる支軸９２と、支軸９２の周りに回転するボス部９３を備えている。ボス部９３は、径方向に延伸する複数の支持アーム９４を備えている。少なくとも１つの支持アーム９４の先端には、粘着テープＤＴをリングフレームｆに沿って切断する円板形のカッタ９５が上下移動可能となるように配備されている。他の支持アーム９４の先端には、押圧ローラ９６が上下移動可能となるように配備されている

【0079】

シート回収部７４は、切断後に剥離された不要な粘着テープＤＴを巻き取る回収ボビンを備えている。この回収ボビンは、図示されていないモータよって正逆に回転駆動制御されるようになっている。

【0080】

フレーム回収部６は、図４に示すように、マウントフレームＭＦを積載して回収するカセット４１が配備されている。このカセット４１は、装置フレーム４３に連結固定された縦レール４５と、この縦レール４５に沿ってモータ４７でネジ送り昇降される昇降台４９が備えられている。したがって、フレーム回収部６は、マウントフレームＭＦを昇降台４９に載置してピッチ送り下降するよう構成されている。

【0081】

シート穿孔部７６は、上ハウジング２９Ｂの内部に配設されている。シート穿孔部７６は図７に示すように、昇降駆動台９７と、回転軸部９９とを備えている。昇降駆動台９７は、上ハウジング２９Ｂの内部においてｚ方向へ昇降移動可能に構成されている。回転軸部９９はｚ方向に延びており、昇降駆動台９７の下部に接続されている。回転軸部９９は、図示しないモータによってｚ方向の軸周りに回動可能に構成されている。

【0082】

回転軸部９９の側面には、回転軸部９９の径方向に延伸する支持アーム１２７が備えられている。各々の支持アーム１２７の基端側は回転軸部９９に接続されている。各々の支持アーム１２７の先端側にはカッタホルダ１２８に支持されたカッタ１２９が配設されている。実施例１において、シート穿孔部７６は４本の支持アーム１２７を備えているが、支持アーム１２７の数は適宜変更して良い。

【0083】

カッタ１２９はチャンバ２９の内部において粘着テープＤＴに貫通孔を形成させるものであり、カッタ刃を下向きにした状態でカッタホルダ１２８の下部に配備されている。すなわち昇降駆動台９７がｚ方向に昇降移動することによって、各々の支持アーム１２７に支持されているカッタ１２９は昇降駆動台９７とともにｚ方向へ昇降移動する。また、回転軸部９９が回転することによって、カッタ１２９の各々は支持アーム１２７とともに回転軸部９９を中心とする円軌道Ｌ１に沿って移動する。

【0084】

＜動作の概要＞
ここで、実施例１に係る粘着シート貼付け装置１の基本動作を説明する。図８は、粘着シート貼付け装置１を用いて、ウエハＷに粘着テープＤＴを貼り付ける一連の工程を説明するフローチャートである。

【0085】

ステップＳ１（ワークの供給）
貼付け指令が出されると、フレーム供給部１２から下ハウジング２９Ａのフレーム保持部３８へリングフレームｆが搬送されるとともに、容器５から保持テーブル９へウエハＷが搬送される。

【0086】

すなわち、フレーム搬送装置１７はフレーム供給部１２からリングフレームｆを吸着してフレーム保持部３８に移載する。フレーム搬送装置１７がリングフレームｆの吸着を解除して上昇すると、リングフレームｆの位置合わせを行う。当該位置合わせは、一例としてフレーム保持部３８を囲繞するように立設された複数の支持ピンを中央方向へ同期的に移動させることによって行われる。リングフレームｆは、フレーム保持部３８にセットされた状態で、ウエハＷが搬送されてくるまで待機している。

【0087】

フレーム搬送装置１７がリングフレームｆを搬送する一方、ウエハ搬送装置１６は、容器５の内部で多段に収納されているウエハＷの同士の間に保持アーム２３を挿入する。保持アーム２３は、ウエハＷを吸着保持して搬出し、アライナ７に搬送する。アライナ７は、その中央から突出した吸着パッドによりウエハＷの中央を吸着する。同時に、ウエハ搬送装置１６は、ウエハＷの吸着を解除して上方に退避する。アライナ７は、吸着パッドでウエハＷを保持して回転させながらノッチなどに基づいて位置合わせを行う。

【0088】

位置合わせが完了すると、ウエハＷを吸着した吸着パッドをアライナ７の面から突出させる。その位置にウエハ搬送装置１６が移動し、ウエハＷを吸着保持する。吸着パッドは、吸着を解除して下降する。

【0089】

ウエハ搬送装置１６は保持テーブル９の上方に移動し、保護テープＰＴが貼り付けられている表面側を下向きにした状態で、ウエハＷを保持テーブル９に載置させる。保持テーブル９がウエハＷを吸着保持し、フレーム保持部３８がリングフレームｆを吸着保持すると、下ハウジング２９Ａはレール４０に沿って初期位置からシート貼付け機構８１側の貼付け位置へと移動する。保持テーブル９にウエハＷが供給され、貼付け位置へと移動した状態は図１０に示されている。

【0090】

ステップＳ２（粘着シートの供給）
ウエハ搬送装置１６などによるワークの供給が行われると、貼付けユニット１３において粘着テープＤＴの供給を行う。すなわち、シート供給部７１から所定量の粘着テープＤＴがセパレータＳを剥離されながら繰り出される。全体として長尺状である粘着テープＤＴは、所定の搬送経路に沿って貼付け位置の上方へと案内される。

【0091】

ステップＳ３（チャンバの形成）
ワークおよび粘着テープＤＴが供給されると、図１１に示すように、貼付けローラ８５が下降する。そして、粘着テープＤＴの上を転動しながらリングフレームｆと下ハウジング２９Ａの頂部とにわたって粘着テープＤＴを貼り付ける。この貼付けローラ８５の移動に連動して、シート供給部７１から所定量の粘着テープＤＴがセパレータＳを剥離されながら繰り出される。

【0092】

リングフレームｆに粘着テープＤＴが貼り付けられると、貼付けローラ８５を初期位置へと復帰させるとともに、上ハウジング２９Ｂを下降させる。上ハウジング２９Ｂの下降に伴って、図１２に示すように、下ハウジング２９Ａの頂部に貼り付けられている部分の粘着テープＤＴは上ハウジング２９Ｂと下ハウジング２９Ａによって挟持され、チャンバ２９が構成される。

【0093】

このとき、粘着テープＤＴがシール材として機能するとともに、チャンバ２９は粘着テープＤＴによって２つの空間に分割される。すなわち、粘着テープＤＴを挟んで下ハウジング２９Ａ側の下空間Ｈ１と上ハウジング２９Ｂ側の上空間Ｈ２とに分割される。下ハウジング２９Ａ内に位置するウエハＷは、粘着テープＤＴと所定のクリアランスを有して近接対向している。

【0094】

ステップＳ４（第１貼付け過程）
チャンバ２９を形成させた後、第１貼付け過程を開始する。まず、制御部３３は、図６に示す電磁バルブ１０４、１０５、１０７、１１０、１１４を閉じるとともに、電磁バルブ１０３および１１３を開く。そして制御部３３は真空装置３１を作動させて下空間Ｈ１内の気圧と上空間Ｈ２内の気圧とを所定値まで減圧する。所定値の例として、１０Ｐａ～１００Ｐａが挙げられる。

【0095】

下空間Ｈ１および上空間Ｈ２の気圧が所定値まで減圧されると、制御部３３は、電磁バルブ１０３を閉じるとともに、真空装置３１の作動を停止する。そして制御部３３は、下空間Ｈ１の気圧より上空間Ｈ２の気圧の方が高くなるよう、下空間Ｈ１に接続されている電磁バルブ１０３、１０５、１０７、１１３を閉じたまま、上空間Ｈ２に接続されている電磁バルブ１１０の開度を調整してリークさせるよう制御する。

【0096】

下空間Ｈ１の気圧より上空間Ｈ２の気圧の方が高くなることにより、図１３に示すように、両空間の間に差圧Ｆａが発生する。差圧Ｆａが発生することにより、粘着テープＤＴは中心部分から下ハウジング２９Ａの側へ引き込まれていき、凸状に変形していく。本実施例ではステップＳ４において、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を１０Ｐａに調整した後、上空間Ｈ２の気圧を１０Ｐａから１００Ｐａへと調整することによって差圧Ｆａを発生させる。

【0097】

差圧Ｆａを発生させた後、図１４に示すように、アクチュエータ３７を駆動させて保持テーブル９を上昇させる。差圧Ｆａによる粘着テープＤＴの変形と保持テーブル９の上昇とによって、抜気されている下空間Ｈ１の内部におい粘着テープＤＴは中心部から外周部に向けて放射状にウエハＷの裏面に接触していく。当該接触により、ウエハＷの裏面は粘着テープＤＴによって覆われる。図１５は、ウエハＷの裏面が粘着テープＤＴによって覆われた状態を示している。

【0098】

ウエハＷの裏面が粘着テープＤＴによって覆われると、制御部３３は電磁バルブ１０５、１０７を開いた状態にして上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を大気開放させる。当該大気開放により、第１貼付け過程は完了する。このように、第１貼付け過程ではチャンバ２９の内部空間を減圧した状態で粘着テープＤＴをウエハＷの裏面に接触させることにより粘着テープＤＴでウエハＷの裏面側を覆わせる操作を行う。なお、実施例１において第１貼付け過程は本発明に係る第１の一体化過程に相当する。

【0099】

ステップＳ５（圧力差調整過程）
差圧Ｆａを用いた第１貼付け過程が完了した後、圧力差調整過程を開始する。圧力差調整過程は、以後において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差が所定値以下に抑制されるような処理を行う過程である。実施例１では、シート穿孔部７６を用いて粘着テープＤＴに貫通孔を形成させることによって、以後に上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を所定値以下に抑制させる。所定値の一例として、８０００Ｐａ～１００００Ｐａが挙げられる。当該所定値は、シート材とワークとを一体化させる工程における様々な条件に応じて適宜変更される。条件の一例として、ウエハＷの材料またはウエハＷの厚みなどが挙げられる。

【0100】

ステップＳ５が開始すると図１６に示すように、制御部３３は昇降駆動台９７を駆動させてシート穿孔部７６を下降させる。シート穿孔部７６が下降することにより、支持アーム１２７の各々に配設されているカッタ１２９の各々が粘着テープＤＴに突き刺される。カッタ１２９が粘着テープＤＴに突き刺されることにより、図１７に示すように、粘着テープＤＴのうちウエハＷとリングフレームｆとの間の部分において貫通孔ＰＨが形成される。実施例１では回転軸部９９を囲むように４本のカッタ１２９が配設されているので、ウエハＷを囲むように貫通孔ＰＨが４カ所に形成される。

【0101】

貫通孔ＰＨが形成されることにより、上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で気体が流通する通気孔が形成される。すなわち粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨが形成されることによって、チャンバ２９の内部において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１とに区画された状態が解消される。貫通孔ＰＨを介して上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で気体が流通可能となることにより、ステップＳ６において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を所定値以下とすることができる。なお説明の便宜上、粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨが形成された後であっても、粘着テープＤＴを境界としてウエハＷが配置される側の空間を下空間Ｈ１とする。そして粘着テープＤＴを挟んで下空間Ｈ１と逆側の空間を上空間Ｈ２として説明を続ける。

【0102】

シート穿孔部７６が下降させて粘着テープＤＴにカッタ１２９を突き刺させた後、図１８に示すように、回転軸部９９をｚ方向の軸周りに回転させる。回転軸部９９が回転することにより、支持アーム１２７の先端側に配設されているカッタ１２９の各々は、円軌道Ｌ１に沿って移動しつつ粘着テープＤＴを切断していく。円軌道Ｌ１は、回転軸部９９を中心として支持アーム１２７の長さを径とする円の軌道である。言い換えると、円軌道Ｌ１は図１９に示されるウエハＷの中心Ｑを中心として支持アーム１２７の長さを径とする円の軌道である。

【0103】

カッタ１２９が円軌道Ｌ１に沿って移動することにより、貫通孔ＰＨの各々は図１９に示すように、円軌道Ｌ１に沿った円弧状に広げられる。ステップＳ５における回転軸部９９の回転角度θは、ステップＳ８におけるマウントフレームＭＦを搬送する工程を適切に実行できる程度の角度に定められる。貫通孔ＰＨが広げられることにより、上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間でより多くの気体が流通可能となるので、ステップＳ６において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差をより小さくすることができる。

【0104】

シート穿孔部７６の下降および回転によって貫通孔ＰＨが形成された後、制御部３３は昇降駆動台９７を駆動させ、図２０に示すようにシート穿孔部７６を初期位置へと上昇させる。シート穿孔部７６を上昇させるとともに、制御部３３はアクチュエータ３７を制御して保持テーブル９を初期位置へと下降させる。予め定められた位置に貫通孔ＰＨが形成されることにより、実施例１に係る圧力差調整過程は完了する。

【0105】

ステップＳ６（第２貼付け過程）
シート穿孔部７６によって粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨが形成された後、第２貼付け過程を開始する。実施例１において、第２貼付け過程は本発明における第２の一体化過程に相当する。第２貼付け過程が開始されると、まず制御部３３は図６に示す電磁バルブ１０３、１０５、１０７、１１０、１１３を閉じるとともに、電磁バルブ１０４および１１４を開放させる。そして制御部３３は加圧装置３２を作動させて下空間Ｈ１および上空間Ｈ２に気体Ａｒを供給し、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を特定値ＰＮにまで加圧する。特定値ＰＮの例として０．３ＭＰａ～０．６ＭＰａが挙げられる。加圧装置３２が加圧操作を行うことにより、下空間Ｈ１の気圧および上空間Ｈ２の気圧はいずれも大気圧より高くなる。

【0106】

上空間Ｈ２の加圧により、図２１に示すように、上空間Ｈ２から粘着テープＤＴに向けて押圧力Ｖ１が作用する。なお、上空間Ｈ２の全体が加圧されるので、押圧力Ｖ１は粘着テープＤＴの全体にわたって均一に作用する。また、下空間Ｈ１の全体が加圧されることにより、下空間Ｈ１からウエハＷの下向きの面に対して押圧力Ｖ２が均一に作用する。すなわち、大気圧より高い特定値ＰＮに加圧することによって、押圧力Ｖ１および押圧力Ｖ２が粘着テープＤＴとウエハＷとの間に作用する。すなわち大気圧より大きい力を均一に作用させることによって、粘着テープＤＴはウエハＷの裏面に精度良く貼り付けられていく。その結果、ウエハＷと粘着テープＤＴとの密着性が向上するので、時間の経過によって粘着テープＤＴがウエハＷの裏面から剥がれる、という事態が発生することを回避できる。

【0107】

実施例１ではステップＳ５において粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨが形成された後に下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を特定値ＰＮまで加圧する。そのため、下空間Ｈ１の広さと上空間Ｈ２の広さとの差を例とする要因によって下空間Ｈ１の気圧Ｐｈ２と上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１との間に圧力差が発生したとしても、当該圧力差は速やかに解消される。すなわち、貫通孔ＰＨを介して下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との間で気体が流通可能であるので、気圧Ｐｈ１と気圧Ｐｈ２との間に偏りが生じることを防止できる。よって、下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との間に発生する圧力差は所定値以下に抑制される。実質的に、下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との間の圧力差はゼロに近い値となる。

【0108】

押圧力Ｖ１の大きさは気圧Ｐｈ１に依存しており、押圧力Ｖ２の大きさは気圧Ｐｈ２に依存する。そのため、気圧Ｐｈ１と気圧Ｐｈ２との差を所定値以下に抑制することにより、ウエハＷに対して上空間Ｈ２の側から作用する押圧力Ｖ１とウエハＷに対して下空間Ｈ１の側から作用する押圧力Ｖ２との差を所定値以下に抑制できる。よって、下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との間の圧力差が小さくなることにより、当該圧力差に起因してウエハＷに割れまたは欠けが発生するという事態を回避できる。

【0109】

下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を大気圧より高い気圧に加圧した状態で、粘着テープＤＴとウエハＷとの間に押圧力を所定時間作用させた後、制御部３３は加圧装置３２を停止させる。そして制御部３３は電磁バルブ１０５および電磁バルブ１０７を開放状態にして、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を大気開放させる。制御部３３は上ハウジング２９Ｂを上昇させてチャンバ２９を開放するとともに、保持テーブル９を上昇させてウエハＷの表面を保持テーブル９のウエハ保持面に当接させる。

【0110】

ステップＳ７（シートの切断）
なお、チャンバ２９内においてステップＳ４ないしステップＳ６に係る工程を行っている間に、シート切断機構８２を作動させて粘着テープＤＴの切断を行う。このとき、図２２に示すように、リングフレームｆに貼り付けられた粘着テープＤＴをカッタ９５がリングフレームｆの形状に切断するとともに、押圧ローラ９６がカッタ９５に追従してリングフレームｆ上のシート切断部位を転動しながら押圧してゆく。

【0111】

上ハウジング２９Ｂを上昇させた時点でステップＳ４に係る第１貼付け過程およびステップＳ５に係る第２貼付け過程は完了しているので、ピンチローラ９０を上昇させて粘着テープＤＴのニップを解除する。その後、図２３に示すように、ニップローラ８６を移動させてシート回収部７４に向けて切断後の不要な粘着テープＤＴを巻き取り回収してゆくとともに、シート供給部７１から所定量の粘着テープＤＴを繰り出す。ステップＳ６までの各工程により、粘着テープＤＴを介してリングフレームｆおよびウエハＷが一体化されたマウントフレームＭＦが形成される。

【0112】

不要な粘着テープＤＴが巻き取り回収されると、ニップローラ８６および貼付けローラ８５は初期位置に復帰する。そしてマウントフレームＭＦを保持している状態で保持テーブル９は貼付け位置から初期位置へと移動する。

【0113】

ステップＳ８（マウントフレームの回収）
保持テーブル９が初期位置に復帰すると、図２４に示すように、フレーム搬送装置１７に設けられている吸着パッド２８がマウントフレームＭＦを吸着保持し、下ハウジング２９ＡからマウントフレームＭＦを離脱させる。マウントフレームＭＦを吸着保持したフレーム搬送装置１７は、マウントフレームＭＦをフレーム回収部６へと搬送する。搬送されたマウントフレームＭＦは、カセット４１に積載収納される。

【0114】

以上で、ウエハＷに粘着テープＤＴを貼り付ける一巡の動作が終了する。以後、マウントフレームＭＦが所定数に達するまで上記処理が繰り返される。

【0115】

＜実施例１の構成による効果＞
上記実施例１に係る装置によれば、チャンバを用いて第１貼付け過程および第２貼付け過程を行う。すなわち、第１貼付け過程によって粘着テープＤＴをウエハＷに貼り付けた後、第２貼付け過程を行うことにより、粘着テープＤＴをウエハＷに対してさらに精度良く密着するように貼り付ける。このような構成により、環状凸部Ｋａを一方の面に有するウエハＷに対し、ウエハＷが破損する事態を回避しつつ、粘着テープＤＴを精度良く貼り付けることができる。

【0116】

本発明に係る第１貼付け過程では、チャンバ２９の内部において、ウエハＷが配置される下空間Ｈ１の内部が減圧される。すなわち粘着テープＤＴおよびウエハＷの周辺空間は減圧により抜気されるので、粘着テープＤＴがウエハＷに接触してウエハＷの裏面を覆う際に、粘着テープＤＴとウエハＷとの間に気体が巻き込まれることを防止できる。よって、気体の巻き込みに起因する密着力の低下を回避できる。

【0117】

また、本発明に係る第２貼付け過程では、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２の気圧を大気圧より大きくなるように加圧させることにより、粘着テープＤＴを精度良くウエハＷの裏面に貼り付ける。

【0118】

真空装置を用いてチャンバの内部を減圧することによって差圧Ｆａを発生させる場合、大気圧状態からの減圧によって発生する差圧Ｆａの大きさは、大気圧以下となる。すなわち差圧Ｆａを用いて粘着テープＤＴをウエハＷに押圧させる場合、ウエハＷの裏面に対して粘着テープＤＴを押圧させる力の大きさに上限が存在する。

【0119】

従って、減圧による差圧Ｆａによって粘着テープＤＴをウエハＷに接触させた状態において、粘着テープＤＴとウエハＷとの密着性は低い。また、第１押圧部材を用いる従来の構成では、粘着テープＤＴのうち限られた部分にしか押圧力を作用させることができない。また、当該押圧力の大きさも不十分であるので、粘着テープＤＴとウエハＷとの密着性を向上させることが困難である。

【0120】

これに対し、本発明では加圧装置３２を用いてチャンバ２９内の上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を大気圧より大きい気圧となるように加圧する。すなわち第２貼付け過程では差圧Ｆａより十分に大きい押圧力Ｖ１、Ｖ２を粘着テープＤＴおよびウエハＷに作用させることができる。また、押圧力Ｖ１、Ｖ２はウエハＷに貼り付けられる粘着テープＤＴの全面にわたって作用する。従って、第２貼付け過程を行うことによって、粘着テープＤＴとウエハＷとの密着性を大きく向上できるので、一連の貼付け処理が完了した後に時間が経過しても、粘着テープＤＴがウエハＷから剥がれることを回避できる。

【0121】

また、第２貼付け過程では加圧装置３２を適宜制御することにより、押圧力Ｖ１およびＶ２の大きさを任意の値に調節できる。従って、粘着材Ｔｂの構成材料、またはウエハＷのサイズおよび環状凸部Ｋａの厚みを例とする各種条件が変更される場合であっても、押圧力Ｖ１およびＶ２の大きさを適宜調節することにより、確実に粘着テープＤＴをウエハＷの環状凸部形成面に貼り付けることができる。

【0122】

実施例１に係る粘着シート貼付け装置１では、第２貼付け過程の前に圧力差調整過程を行うことにより、第２貼付け過程において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する気圧の差を所定値以下に低減させる。圧力差調整過程を行うことにより、粘着テープＤＴとウエハＷとの密着性を高めつつ、ウエハＷに割れまたは欠けなどの破損が発生することをより確実に回避できる。

【0123】

ここで圧力差調整過程による効果について説明する。発明者の鋭意検討により、チャンバ２９の内部が粘着テープＤＴによって上空間Ｈ２と下空間Ｈ１とに区画された状態で上空間Ｈ２と下空間Ｈ１とを大気圧以上に加圧すると、ウエハＷに割れまたは欠けなどの破損が発生するという問題が見出された。

【0124】

発明者がさらに鋭意検討を進めた結果、以下のような仮説が見出された。すなわち、チャンバ２９の内部を大気圧以上に加圧することによって、上空間Ｈ２において発生する押圧力Ｖ１と下空間Ｈ１において発生する押圧力Ｖ２との間に大きな圧力差が発生する。上空間Ｈ２および下空間Ｈ１はいずれも流路１０２を介して加圧装置３２に接続されているので、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の各々に供給される気体の量は等しい。

【0125】

しかしながら、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の容積の差などに起因して、気体の供給量が等しくとも上空間Ｈ２の気圧（押圧力Ｖ１）が上昇する速さと下空間Ｈ１の気圧（押圧力Ｖ２）が上昇する速さとが異なる場合がある。その結果、ステップＳ６において押圧力Ｖ１と押圧力Ｖ２との圧力差に起因してウエハＷに割れまたは欠けなどの破損が発生すると考えられる。

【0126】

そこで、実施例１に係る粘着シート貼付け装置１では、第２貼付け過程の前にシート穿孔部７６を用いて粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨを形成させる。貫通孔ＰＨを介して上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で気体が流通可能になることにより、押圧力Ｖ１と押圧力Ｖ２との間で圧力差が発生した場合であっても、気体の流通によって当該圧力差は速やかに解消される。従って、ステップＳ６においてチャンバ２９の内部を加圧する際に、押圧力Ｖ１と押圧力Ｖ２との間で発生する圧力差を所定値以下に低減した状態を維持できるので、高い押圧力Ｖ１および押圧力Ｖ２によって粘着テープＤＴとウエハＷとの密着性を高めつつ、押圧力Ｖ１と押圧力Ｖ２との圧力差に起因してウエハＷに破損が発生することを回避できる。

【実施例0127】

以下、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。実施例１ではシート穿孔部７６を用いて粘着テープＤＴに貫通孔ＰＨを形成させることで、ステップＳ６に係る第２貼付け過程において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を低減させる構成を例にとって説明した。これに対して実施例２では、制御部３３が上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の各々を段階的に加圧することによって、ステップＳ６において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を低減させる。なお、実施例１に係る粘着シート貼付け装置１と同一構成については同一符号を付すに留め、異なる構成部分について詳述する。

【0128】

実施例２に係る粘着シート貼付け装置１は、チャンバ２９を除いて実施例１に係る粘着シート貼付け装置１と構成が共通する。但し、実施例２では制御部３３が設定する制御パターンによって、上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を低減させる。そのため、実施例２に係る粘着シート貼付け装置１ではシート穿孔部７６を省略できる。

【0129】

図５８は実施例２に係るチャンバの縦断面図である。実施例２では、電磁バルブ１０４は流路２０４に配設されており、電磁バルブ１１４は流路２０３に配設される。すなわち制御部３３が電磁バルブ１０４および電磁バルブ１１４の開閉動作を独立制御することにより、実施例２では下空間Ｈ１に対する気体の供給のオン／オフと上空間Ｈ２に対する気体の供給のオン／オフとを独立制御できるように構成されている。

【0130】

＜実施例２に係る加圧制御＞
実施例２において制御部３３が上空間Ｈ２と下空間Ｈ１とを加圧する制御の詳細について、実施例１における加圧制御と比較しつつ説明する。図２５は、制御部３３が上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を初期値ＰＳから特定値ＰＮへと加圧する一般的な制御方法を説明するグラフである。なお、初期値ＰＳは１気圧、特定値ＰＮは６気圧である場合を例として説明する。また、上空間Ｈ２と比べて下空間Ｈ１の容積が広く、下空間Ｈ１における加圧速度が上空間Ｈ２における加圧速度より低いものとする。

【0131】

一般的に、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を大気圧より高い気圧へと加圧する場合、１回の加圧ステップによって、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の各々の気圧を初期値ＰＳから予め定められた特定値ＰＮへと上昇させる。すなわち制御部３３は１気圧の状態である上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の各々に対して、特定値ＰＮである６気圧を目標値として加圧を行う。

【0132】

上空間Ｈ２および下空間Ｈ１はいずれも同じ流路１０２を介して加圧装置３２と接続されているので、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の各々には単位時間あたりで等量の気体が供給される。しかしながら、図２５において実線で示される上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１が上昇する速度と、図２５において点線で示される下空間Ｈ１の気圧Ｐｈ２が上昇する速度とは異なる。すなわち、上空間Ｈ２の容積は下空間Ｈ１の容積よりも小さいので、気圧Ｐｈ１の上昇速度は気圧Ｐｈ２の上昇速度より大きい。従って、気圧Ｐｈ１は時刻ｔａにおいて速やかに目標値である６気圧へと到達した後、当該目標値を維持する。一方、気圧Ｐｈ２は上昇速度が遅いので時刻ｔａの時点では目標値である６気圧には到達せず、時刻ｔａより遅い時刻ｔｂにおいて６気圧へと到達する。

【0133】

このように、１回の加圧ステップＲｖによって特定値ＰＮへと加圧する一般的な加圧制御パターンでは、気圧Ｐｈ１と気圧Ｐｈ２との圧力差Ｄｓが非常に大きくなる。すなわち図２５に示すように、時刻ｔａにおいて圧力差Ｄｓが大きくなる。そして図２５で示すような加圧速度で加圧を行う場合、時刻ｔａにおける圧力差Ｄｓは２気圧より大きい。その結果、非常に大きい圧力差Ｄｓに起因して、ステップＳ６において大きな差圧がウエハＷに作用するのでウエハＷに破損が発生しやすくなる。

【0134】

一方、実施例２に係る加圧制御では図２６に示すように、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧する工程をｎ回の加圧ステップＲ１～Ｒｎに分割し、段階的に両空間を加圧する。なお、ｎの値については２以上の整数であれば適宜変更してよい。

【0135】

分割された加圧ステップＲ１～Ｔｎの各々では、電磁バルブ１０４および１１４を開けて上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧ステップごとに定められた目標値Ｍへと加圧する制御が行われる。そして、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１のうち先に目標値Ｍに達した方は他方の空間が当該目標値Ｍに達するまで気圧の値を当該目標値Ｍに保つように制御される。

【0136】

一例として上空間Ｈ２の気圧が先に目標値Ｍに到達した場合、上空間Ｈ２の気圧が目標値Ｍに到達した時点において制御部３３は電磁バルブ１０４を閉じることによって上空間Ｈ２に対する気体の供給を停止させる。その一方で、制御部３３は電磁バルブ１１４を開いた状態に維持して下空間Ｈ１に対する気体の供給を続行させる。当該制御により、上空間Ｈ２の気圧は目標値Ｍに維持される一方、下空間Ｈ１の気圧は目標値Ｍに向けて上昇する。下空間Ｈ１の気圧が先に目標値Ｍに到達した場合、制御部３３は電磁バルブ１０４を開いた状態に維持しつつ、電磁バルブ１１４を閉じる制御を行う。下空間Ｈ１および上空間Ｈ２の気圧がいずれも目標値Ｍに到達すると、次の加圧ステップＲを開始して電磁バルブ１０４および１１４をいずれも開放させ、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を加圧させる。

【0137】

なお、加圧ステップＲ１～Ｒｎの各々に定められている目標値Ｍの各々については、目標値Ｍ１～Ｍｎとして区別する。一例として、加圧ステップＲ１に定められている目標値Ｍについては目標値Ｍ１として他の加圧ステップＲ２～Ｒｎが有する目標値Ｍと区別する。目標値Ｍ１～Ｍｎは、段階的に高くなるように予め定められる。すなわち目標値Ｍ１と比べて目標値Ｍ２の方が高くなるように定められ、目標値Ｍｎが最も高くなるように定められる。

【0138】

上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧する工程の分割によって発生する加圧ステップの数、すなわちｎの値は適宜変更してよい。すなわち、加圧ステップＲ１～Ｒｎの数ｎは、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の圧力差が所定値以下に維持されるように予め定められる。

【0139】

図２６では、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧する工程を５回の加圧ステップＲ１～Ｔ５に分割し、両空間を１気圧から６気圧へと加圧する制御を行う構成を例示している。この場合、まず第１の加圧ステップＲ１において目標値Ｍ１が２気圧と定められる。すなわち上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が開始値である１気圧から目標値Ｍ１である２気圧へと加圧されるように、制御部３３は加圧装置３２を制御する。

【0140】

第１の加圧ステップＲ１が時刻ｔ０において開始されると、上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１は時刻ｔ１において速やかに目標値である２気圧へと到達する。上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１が目標値に到達すると、制御部３３は電磁バルブ１１４を開いた状態に維持しつつ電磁バルブ１０４を開いた状態から閉じた状態に切り換える。当該制御により、上空間Ｈ２に対する気体の供給が停止される一方で下空間Ｈ１に対する気体の供給が続けられる。そして下空間Ｈ１の気圧Ｐｈ２が２気圧に到達する時刻ｔ２まで、気圧Ｐｈ１は上昇することなく目標値Ｍ１である２気圧の状態を維持する。

【0141】

上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の両方が目標値Ｍ１である２気圧に到達することにより、第２の加圧ステップＲ２を開始する。第２の加圧ステップＲ２が開始されると、制御部３３は電磁バルブ１０４および１１４をいずれも開いた状態となるように制御し、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２へ気体を供給させる。

【0142】

第２の加圧ステップＲ２では、目標値Ｍ２は目標値Ｍ１より高い３気圧と定められる。すなわち第２の加圧ステップＲ２では、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が開始値である２気圧から目標値Ｍ２である３気圧へと加圧される。上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１は時刻ｔ３に目標値Ｍ２である３気圧へと到達し、時刻ｔ４まで３気圧である状態を維持する。そして時刻ｔ４において気圧Ｐｈ２が３気圧（目標値Ｍ２）に到達することによって、第２の加圧ステップＲ２から第３の加圧ステップＲ３へと移行する。

【0143】

第３の加圧ステップＲ３では目標値Ｍ３が目標値Ｍ２より高い４気圧と定められており、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が３気圧から４気圧へと加圧される。時刻ｔ４において第３の加圧ステップＲ３が開始され、時刻ｔ５において気圧Ｐｈ１が目標値Ｍ３である４気圧に到達する。そして時刻ｔ６において気圧Ｐｈ２が４気圧に到達し、第３の加圧ステップＲ３から第４の加圧ステップＲ４へと移行する。

【0144】

第４の加圧ステップＲ４では目標値Ｍ４が目標値Ｍ３より高い値である５気圧と定められており、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が４気圧から５気圧へと加圧される。時刻ｔ６において第４の加圧ステップＲ４が開始され、時刻ｔ７において気圧Ｐｈ１が５気圧に到達する。そして時刻ｔ８において気圧Ｐｈ２が５気圧に到達し、第４の加圧ステップＲ４から第５の加圧ステップＲ５へと移行する。

【0145】

第５の加圧ステップＲ５では目標値Ｍ５が最終的な目標である６気圧（特定値ＰＮ）と定められており、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が５気圧から６気圧へと加圧される。時刻ｔ８において第５の加圧ステップＲ５が開始され、時刻ｔ９において気圧Ｐｈ１が６気圧に到達する。そして時刻ｔ１０において気圧Ｐｈ２が６気圧に到達し、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を初期値ＰＳから特定値ＰＮへと加圧する全過程が完了する。

【0146】

このように、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を初期値ＰＳから特定値ＰＮへと加圧する過程を複数のステップに分割し、段階的に上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧する構成とすることによって、実施例２では気圧Ｐｈ１と気圧Ｐｈ２との圧力差Ｄｓを低減できる。図２６に示される実施例２の構成において圧力差Ｄｓが最大となる時刻は、各々の加圧ステップＲ１～Ｒ５において気圧Ｐｈ１が目標値に到達する時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ９である。図２６に示す実施例２における圧力差Ｄｓの最大値は、図２５に示すような１回の加圧ステップＲｖで特定値ＰＮへ加圧する構成における圧力差Ｄｓの最大値と比べて非常に小さくなる。

【0147】

すなわち、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を特定値ＰＮへ加圧する過程を複数の加圧ステップＴ１～Ｔｎに分割して段階的に加圧することにより、圧力差Ｄｓの最大値を小さくできる。言い換えると、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を各々の加圧ステップＲ１～Ｒｎにおいて設定された目標値へと上昇させるという動作を繰り返すことにより、圧力差Ｄｓの最大値を小さくできる。

【0148】

圧力差Ｄｓの最大値を小さくできる理由として、複数の加圧ステップＲ１～Ｒｎに分割することにより、各々の加圧ステップにおける開始値と目標値との差を小さくできることが挙げられる。具体的に、図２５に示す構成では１回の加圧ステップにおいて、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を開始値（初期値ＰＳ）である１気圧から目標値（特定値ＰＮ）である６気圧まで加圧する。すなわち、当該１回の加圧ステップにおける気圧の上昇量（開始値と目標値との差）は５気圧となる。よって、１回の加圧ステップで５気圧上昇させる場合、圧力差Ｄｓは最大で５気圧になり得る。

【0149】

一方で図２６に示す構成では、１気圧から６気圧へ加圧する工程を５つの加圧ステップＴ１～Ｔ５に分割するため、加圧ステップＴ１～Ｔ５の各々における気圧の上昇量は１気圧となる。よって、各々の加圧ステップＴ１～Ｔ５において、圧力差Ｄｓの最大値は１気圧以下に抑えられる。

【0150】

＜実施例２における動作＞
ここで、実施例２に係る粘着シート貼付け装置１の動作を説明する。実施例２に係るフローチャートの概要は図８に示される実施例１に係るフローチャートと共通する。実施例１に係る粘着シート貼付け装置１の動作と同一の工程については説明を簡略化し、異なる工程であるステップＳ５およびステップＳ６について詳述する。

【0151】

ステップＳ５（圧力差調整過程）
ステップＳ４に係る第１貼付け過程が完了すると、制御部３３はステップＳ６における加圧制御パターンを設定する。言い換えると、制御部３３は上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を大気圧より高い気圧となるように加圧する制御パターンを設定する。具体的には、段階的に高くなる目標値Ｍ１～Ｍ５が定められている５つの加圧ステップＲ１～Ｒ５を実行することによって、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を大気圧より高い気圧となるように加圧する制御パターンを制御部３３は設定する。

【0152】

各々の加圧ステップＲ１～Ｒ５は、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を、加圧ステップごとに定められた目標値Ｍに上昇させるステップである。制御部３３が加圧ステップＲ１～Ｒ５を有する加圧制御パターンを設定することにより、上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との間で発生する圧力差を所定値以下に抑制させる処理、すなわち圧力差調整過程は完了する。

【0153】

ステップＳ６（第２貼付け過程）
複数の加圧ステップＲ１～Ｒ５を用いた上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の加圧制御パターンが設定された後、第２貼付け過程を開始する。制御部３３は、図６に示す電磁バルブ１０３、１０５、１０７、１１０、１１３を閉じるとともに、電磁バルブ１０４および１１４を開放させる。そして制御部３３は加圧装置３２を作動させて下空間Ｈ１および上空間Ｈ２に気体を供給し、電磁バルブ１０４および１１４の開閉を独立制御することによって、ステップＳ５において設定された加圧制御パターンに従って下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を特定値ＰＮにまで段階的に加圧する。実施例２では５つに分割された加圧ステップＲ１～Ｒ５の各々において、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２の気圧を１気圧ずつ上昇させる。

【0154】

加圧ステップＲ１～Ｒ５の各々では、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２のうち一方の気圧が目標値Ｍに到達した場合、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２のうち他方の気圧が当該目標値Ｍに到達するまで、下空間Ｈ１および上空間Ｈ２のうち一方の気圧は目標値Ｍを維持するように制御部３３は加圧装置３２を制御する。

【0155】

一例として目標値Ｍ１を有する加圧ステップＲ１において上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１が下空間Ｈ１の気圧Ｐｈ２より先に目標値Ｍ１に到達した場合、電磁バルブ１１４を開状態にしつつ電磁バルブ１０４を閉状態にすることにより、気圧Ｐｈ２が目標値Ｍ１に到達するまで気圧Ｐｈ１は目標値Ｍ１を維持する。言い換えると、気圧Ｐｈ２が目標値Ｍ１に到達するまでは気圧Ｐｈ１を目標値Ｍ１より高くすることがない。従って、加圧ステップＲ１において発生する下空間Ｈ１と上空間Ｈ２との圧力差Ｄｓは、加圧ステップＲ１における気圧の上昇量以下（実施例２では１気圧以下）に抑制される。

【0156】

上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧がいずれも目標値Ｍ１に到達すると、加圧ステップＲ１を完了させて次の加圧ステップＲ２を開始する。加圧ステップＲ２では、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を目標値Ｍ２へと加圧する。上空間Ｈ２の気圧Ｐｈ１が下空間Ｈ１の気圧Ｐｈ２より先に目標値Ｍ２に到達した場合、気圧Ｐｈ２が目標値Ｍ２に到達するまで気圧Ｐｈ１は目標値Ｍ２を維持する。上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧がいずれも目標値Ｍ２に到達すると、加圧ステップＲ２を完了させて次の加圧ステップＲ３を開始する。以下、加圧ステップＲ３～Ｒ５を順に実行させることによって、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を段階的に加圧させる。

【0157】

このように、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を目標値Ｍ１～Ｍ５へ加圧させる加圧ステップＲ１～Ｒ５を順に実行させることにより、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１の気圧を初期値ＰＳから特定値ＰＮへと段階的に上昇させる。上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を初期値ＰＳから特定値ＰＮへと加圧する過程を複数の加圧ステップＲ１～Ｒ５に分割させることにより、各々の加圧ステップＲ１～Ｒ５において発生する上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との圧力差の上限が加圧ステップＲ１～Ｒ５の数に応じて低減される。

【0158】

従って、加圧ステップＲ１～Ｒ５を順次実行することで上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を段階的に加圧させることにより、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を加圧させる過程において発生する上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との圧力差を所定値以下に抑制させることができる。よって、上空間Ｈ２および下空間Ｈ１が大気圧より高い圧力となるように加圧した状態であっても上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との圧力差に起因してウエハＷに損傷が発生することを回避できる。

【0159】

加圧ステップＲ１～Ｒ５が完了し、大気圧より高い特定値ＰＮに加圧した状態で押圧力Ｖ１およびＶ２をウエハＷに所定時間作用させることにより、粘着テープＤＴはウエハＷに対してより密着するように貼り付けられる。押圧力Ｖ１およびＶ２を所定時間作用させた後、制御部３３は加圧装置３２を停止させる。そして制御部３３は電磁バルブ１０５、１０７を全開にして下空間Ｈ１および上空間Ｈ２を大気開放させる。制御部３３は上ハウジング２９Ｂを上昇させてチャンバ２９を開放するとともに、保持テーブル９を上昇させてウエハＷの表面を保持テーブル９のウエハ保持面に当接させることによりステップＳ６に係る工程は完了する。ステップＳ６が完了した後、実施例１と同様にステップＳ７およびステップＳ８の工程を実行することによってマウントフレームＭＦが作成される。

【0160】

実施例２では、制御部３３による加圧制御パターンを設定することによって圧力差調整過程を実行する。すなわち、制御部３３が設定する加圧制御パターンを複数の加圧ステップＲ１～Ｒ５によって上空間Ｈ２および下空間Ｈ１を段階的に加圧させる制御パターンとすることによって、第２貼付け過程において上空間Ｈ２と下空間Ｈ１との圧力差を所定値以下に抑制できる。そのため、シート穿孔部７６を例とする新たな機構を粘着テープ貼付け装置１に組み入れなくとも、加圧制御パターンに関する制御部３３のプログラムを更新することによって、ウエハＷに損傷が発生することを回避しつつ、ウエハＷと粘着テープＤＴとの密着性を向上できる。