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WO2014157082A1 - 貼付方法 - Google Patents

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WO2014157082A1
WO2014157082A1 PCT/JP2014/058078 JP2014058078W WO2014157082A1 WO 2014157082 A1 WO2014157082 A1 WO 2014157082A1 JP 2014058078 W JP2014058078 W JP 2014058078W WO 2014157082 A1 WO2014157082 A1 WO 2014157082A1
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WO
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substrate
support plate
support
adhesive layer
pressure environment
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2014/058078
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
吉浩 稲尾
加藤　茂
岩田　泰昌
藤井　恭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP2015508482A priority Critical patent/JP5759086B2/ja
Priority to US14/439,430 priority patent/US9484238B2/en
Priority to KR1020157011929A priority patent/KR101553801B1/ko
Publication of WO2014157082A1 publication Critical patent/WO2014157082A1/ja
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    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H10P72/7412—
    • H10P72/7416—
    • H10P72/744—

Definitions

  • the present invention relates to an attaching method for attaching a substrate and a support to each other.
  • chips semiconductor silicon chips
  • CSP chip size package
  • MCP multi-chip package
  • a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) serving as a chip base becomes thin by grinding, its strength is weakened and cracks or warpage easily occur. Further, since it is difficult to automatically transport a wafer whose strength has been reduced by making it thinner, it must be transported manually, and the handling is complicated.
  • a wafer handling system that maintains the strength of the wafer and prevents cracking and warping of the wafer by attaching a plate made of glass, silicon, or hard plastic, called a support plate, to the wafer to be ground. ing. Since the strength of the wafer can be maintained by the wafer handling system, the conveyance of the thinned wafer can be automated.
  • the wafer and the support plate are bonded together using an adhesive layer formed of an adhesive tape, a thermoplastic resin, an adhesive, or the like.
  • Patent Document 1 discloses a mounting plate for mounting a substrate, a press plate for pressing a support plate on the substrate, and a pair of alignments that can move forward and backward in the horizontal direction. And a pressing member that performs positioning in a state where the support plate is superimposed on the substrate, and a blade that supports the lower surface of the peripheral edge of the support plate are provided at the tip of the alignment member. And a bonding method are described.
  • Patent Document 2 includes a support unit that supports a wafer or a support plate, and a transport unit that transports the wafer or the support plate, and the support unit supports a first support that supports an end portion of the wafer or the support plate.
  • An overlapping unit and a laminating apparatus are described that include three or more columnar members having a portion and a first alignment portion that guides the end portion to the first support portion.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2007-158122 (published on June 21, 2007)” Japanese Patent Publication “Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-182127 (published on August 7, 2008)”
  • an object of the present invention is to provide a pasting method capable of satisfactorily pasting regardless of the type of substrate to be pasted on a support.
  • a sticking method is a sticking method in which a substrate and a support are attached to each other via an adhesive layer in order to solve the above-described problem, and is formed on at least one of the substrate and the support.
  • An overlapping step in which the substrate and the support are overlapped in a reduced pressure environment through the adhesive layer formed, and a partial region of the support in the reduced pressure environment after the overlapping step
  • Heat body under reduced pressure It is characterized in that it further includes at least one step of that second heating step.
  • the sticking method according to the present invention has an effect that good sticking is possible regardless of the type of substrate to be attached to the support.
  • the attaching method according to the present invention is an attaching method for attaching a substrate and a support to each other via an adhesive layer, and through an adhesive layer formed on at least one of the substrate and the support, Overlaying the substrate and the support in a reduced pressure environment, and after the overlapping step, pressing a partial region of the support toward the substrate in a reduced pressure environment A temporary fixing step of temporarily fixing the support to the substrate via the adhesive layer, and attaching the substrate temporarily fixed via the adhesive layer and the support in a reduced pressure environment A first heating step in which the substrate and the support are heated in an atmospheric pressure environment, and the substrate and the support are heated in a reduced pressure environment. At least one of the second heating steps Further comprising the step.
  • FIGS. 1 to 3 are diagrams showing a part of the steps of the sticking method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a figure which shows to a 1st heating process
  • FIG. 2 is a figure which shows to a temporary fixing process after a 1st heating process
  • FIG. 3 is a figure which shows a temporary fixing process after it. It is.
  • the sticking device 100 includes a pin 11, a heater 12, a chamber 13, a press 14, a spacer 15, and a spring member (biasing means) 16.
  • the sticking device 100 is used for sticking the substrate 1 and the support plate (support) 2 through the adhesive layer 3 in the chamber 13.
  • the substrate 1 is attached to the support plate 2 via the adhesive layer 3.
  • the substrate 1 can be subjected to processes such as thinning and mounting while being supported by the support plate 2.
  • the substrate 1 is not limited to a wafer substrate, and any substrate such as a ceramic substrate, a thin film substrate, or a flexible substrate can be used.
  • the support plate (support) 2 is a support that supports the substrate 1, and is attached to the substrate 1 through the adhesive layer 3. Therefore, the support plate 2 only needs to have a strength necessary for preventing damage or deformation of the substrate 1 during processes such as thinning, transporting, and mounting of the substrate 1. From the above viewpoint, examples of the support plate 2 include those made of glass, silicon, and acrylic resin.
  • the adhesive layer 3 is for bonding the substrate 1 and the support plate 2 and is formed by applying an adhesive to the substrate 1.
  • an adhesive to the substrate 1.
  • it does not specifically limit as a coating method of the adhesive agent to the board
  • methods such as spin coating, dipping, a roller blade, spray coating, and slit coating, are mentioned.
  • the adhesive layer 3 is formed on the substrate 1, but the present invention is not limited to this, and the adhesive layer 3 may be formed on the support plate 2.
  • the adhesive forming the adhesive layer 3 is not particularly limited as long as it is a thermoplastic adhesive material whose thermal fluidity is improved by heating.
  • the thermoplastic adhesive material include acrylic resins, styrene resins, maleimide resins, hydrocarbon resins, and elastomers.
  • the thickness of the adhesive layer 3 can be appropriately set according to the type of the substrate 1 and the support plate 2 to be bonded, the treatment applied to the substrate 1 applied after bonding,
  • the thickness is preferably 5 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 150 ⁇ m.
  • a layer other than the adhesive layer 3 may be further formed between the substrate 1 and the support plate 2.
  • a separation layer that is altered by irradiation with light may be formed between the support plate 2 and the adhesive layer 3. Accordingly, the substrate 1 and the support plate 2 can be easily separated by irradiating the separation layer with light after processes such as thinning, transporting, and mounting of the substrate 1.
  • the separation layer As light to irradiate the separation layer, depending on the wavelength that can be absorbed by the separation layer, for example, YAG laser, Libby laser, glass laser, YVO4 laser, LD laser, liquid laser such as fiber laser, liquid laser such as dye laser, A gas laser such as a CO 2 laser, an excimer laser, an Ar laser, or a He—Ne laser, a laser beam such as a semiconductor laser or a free electron laser, or a non-laser beam may be used as appropriate.
  • the wavelength of light to be absorbed by the separation layer is not limited to this, but may be, for example, light having a wavelength of 600 nm or less.
  • the separation layer may contain a light absorber that is decomposed by light or the like, for example.
  • the light absorber include graphite powder, fine metal powder such as iron, aluminum, copper, nickel, cobalt, manganese, chromium, zinc, tellurium, metal oxide powder such as black titanium oxide, carbon black, or aromatic.
  • Dye or pigment such as diamino metal complex, aliphatic diamine metal complex, aromatic dithiol metal complex, mercaptophenol metal complex, squarylium compound, cyanine dye, methine dye, naphthoquinone dye, anthraquinone dye Can be used.
  • Such a separation layer can be formed, for example, by mixing with a binder resin and coating on a support.
  • a resin having a light absorbing group can also be used as the separation layer.
  • an inorganic film or an organic film formed by a plasma CVD method may be used as the separation layer.
  • a metal film can be used as the inorganic film.
  • a fluorocarbon film can be used as the organic film.
  • Such a reaction film can be formed on a support by a plasma CVD method, for example.
  • the substrate 1 and the support plate 2 can be separated by supplying the solvent to the adhesive layer 3 and dissolving the adhesive layer 3. At this time, it is preferable that a through-hole penetrating in the thickness direction is formed in the support plate 2 because the solvent can be easily supplied to the adhesive layer 3 through the through-hole.
  • the pins 11 support the substrate 1 or the support plate 2 carried into the sticking device 100. Further, the pins 11 contact the surface of the substrate 1 on which the adhesive layer 3 is not formed to support the substrate 1.
  • a plurality of pins 11 are preferably provided in order to securely support the substrate 1 or the support plate 2, and the plurality of pins 11 are provided so as to contact the substrate 1 or the support plate 2 at equal intervals. Is more preferable.
  • the pin 11 is provided so as to support the vicinity of the center of the substrate 1 or the support plate 1, but may be provided so as to support an end portion of the substrate 1 or the support plate 2. .
  • the pin 11 is provided with a moving means (not shown) for moving the pin 11 up and down while supporting the substrate 1 or the support plate 2.
  • a moving means (not shown) for moving the pin 11 up and down while supporting the substrate 1 or the support plate 2.
  • the distance between the substrate 1 and the heater 12 changes. For example, when the pin 11 is lowered to the heater 12 side, the surface of the substrate 1 on the side where the adhesive layer 3 is not formed approaches the heater 12. Further, for example, if the pin 11 is lifted away from the heater 12, the surface of the substrate 1 on the side where the adhesive layer 3 is not formed is far from the heater 12.
  • the pin 11 can be lowered (pin down) until the substrate 1 comes into contact with the heater 12 (pin-up), or can be lowered (pin-up) to a close position without contacting the heater 12.
  • the support plate 2 may be supported by the spacer 15 by moving the pin 11 up and down while the support plate 2 is supported by the pin 11.
  • the heater 12 heats the adhesive layer 3 by heating the substrate 1 supported by the pins 11 from the side where the adhesive layer 3 is not formed.
  • the heater 12 is provided on the side of the substrate 1 where the adhesive layer 3 is not formed.
  • the installation position of the heater 12 is limited to this. Not.
  • the heater 12 is not particularly limited as long as it can heat the adhesive layer 3 when the pin 11 moves downward and the substrate 1 approaches the heater 12.
  • the heater 12 is substantially the same size as the substrate 1 and the support plate 2 or has a larger surface. Is preferred. Examples of the heater 12 include a hot water heater, a hot air heater, an infrared heater, an electric heater, and a film heater.
  • the chamber 13 is a chamber for performing each process until the substrate 1 and the support plate 2 are pasted in the pasting apparatus 100. It is possible to make the inside of the chamber 13 into a reduced pressure environment by suction means (not shown) or the like. In the chamber 13, the substrate 1 and the support plate 2 are attached in a reduced pressure environment.
  • the press 14 presses the substrate 1 and the support plate 2 to bond the substrate 1 and the support plate 2 through the adhesive layer 3.
  • the press 14 presses the substrate 1 and the support plate 2 against the heater 12. As a result, the substrate 1 and the support plate 2 are pressed against each other.
  • the spacer 15 is a support part for supporting the support plate 2 carried into the chamber 13.
  • the pair of spacers 15 can be moved to the left and right, and the spacers 15 can be moved by moving the pins 11 supporting the support plate 2 up and down. To support the end of the support plate 2.
  • the spring member 16 is an urging means that deforms according to the applied force, and is provided in the press 14. As shown in FIG. 2C, the spring member 16 contacts the support plate 2 when the press 14 is lowered toward the support plate 2 supported by the spacer 15. As shown in FIG. 2D, when the press 14 is further lowered toward the support plate 2 supported by the spacer 15, the spring member 16 presses the support plate 2.
  • the spring member 16 can temporarily fix the substrate 1 and the support plate 2 via the adhesive layer 3 by pressing a part of the support plate 2 toward the substrate 1 supported by the pins 11. it can.
  • the spring member 16 temporarily fixes the substrate 1 and the support plate 2 through the adhesive layer 3 together with the pins 11. Therefore, it is preferable that the same number of the spring members 16 as the pins 11 are provided, and it is more preferable that the spring members 16 and the pins 11 to be paired are arranged on the sticking device 100 so as to be in a straight line. Thereby, when temporarily fix
  • the force for pressing a partial region of the support plate 2 toward the substrate 1 may be adjusted only by the spring member 16, but may be further adjusted by combining torque control. Thereby, control by the torque of the motor is possible while pressing the support plate 2 with the spring member 16. Therefore, the force for pressing the support plate 2 can be controlled according to the substrate 1 to be bonded to the support plate 2, the separation layer formed on the support plate 2, or the adhesive.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing a processing procedure of the sticking method according to the embodiment of the present invention.
  • the support plate 2 is carried into the application device 100 (inside the chamber 13) while being supported by the transport unit 17 (step S1).
  • the support plate 2 carried into the sticking device 100 is supported by the pins 11.
  • the support plate 2 is supported by the pin 11 so that the surface of the support plate 2 on which the separation layer is formed contacts the pin 11.
  • step S2 the pair of spacers 15 are moved left and right while raising the pins 11 that support the support plate 2.
  • the loaded support plate 2 is transferred to the pair of spacers 15 (step S2).
  • the substrate 1 on which the adhesive layer 3 is formed is carried into the pasting apparatus 100 while being supported by the transport unit 17 (step S3).
  • the substrate 1 carried into the sticking device 100 is supported by the pins 11 such that the surface on which the adhesive layer 3 is not formed comes into contact with the pins 11.
  • the substrate 1 carried into the sticking apparatus 100 is supported by the pins 11, and the transport unit 17 is moved to the outside of the sticking apparatus 100. Thereafter, the opening (not shown) of the chamber 13 that has been opened is closed to close the chamber 13 (step S4).
  • the pin 11 on which the substrate 1 is supported is lowered to bring the substrate 1 and the heater 12 closer (step S5).
  • the pin 11 is lowered (pin up) to a position where the substrate 1 does not contact the heater 12 but is close thereto. Thereby, it can prevent that the board
  • step S6 the substrate 1 and the support plate 2 are heated in an atmospheric pressure environment.
  • the substrate 1 and the support plate 2 are heated in an atmospheric pressure environment, whereby the solvent or moisture present on the substrate 1 can be removed.
  • the volatilized solvent or water vapor is removed. It cannot generate
  • the adhesive layer 3 formed on the substrate 1 is improved by performing the first heating step, the adhesive layer 3 can be easily deformed by pressing. For this reason, the pasting time of the board
  • the substrate 1 is preferably heated to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water vapor of the adhesive, and considering the improvement of the fluidity of the adhesive, the glass transition point ( It is more preferable to heat until the temperature reaches Tg) or higher.
  • heating temperature is 40 degreeC, for example.
  • the temperature is preferably 250 ° C. or less
  • the heating time is preferably, for example, 5 seconds or more and 5 minutes or less.
  • step S6 After heating the substrate 1 and the support plate 2 in step S6, the pins 11 that support the substrate 1 are raised (step S7). Next, as shown in FIG. 2A, the inside of the chamber 13 is decompressed (step S8).
  • step S8 When depressurizing the inside of the chamber 13 in step S8, it is preferable to depressurize to 0.1 Pa or more and 3,000 Pa or less.
  • step S9 After the pressure inside the chamber 13 is reduced, the pins 11 supporting the substrate 1 are lowered (step S9).
  • step S10 the substrate 1 and the support plate 2 are heated in a reduced pressure environment.
  • the substrate 1 and the support plate 2 are heated in a reduced pressure environment to remove the solvent or moisture present in the substrate 1 that could not be removed in the first heating step. Can do.
  • the volatilized solvent or water vapor is removed. It cannot generate
  • the thermal fluidity of the adhesive layer 3 formed on the substrate 1 is improved, the adhesive layer 3 is easily deformed by pressing, and the substrate 1 and the support plate 2 are stuck together. Time can be shortened.
  • the substrate 1 is preferably heated to a temperature higher than the boiling point of the solvent and water vapor of the adhesive, and considering the improvement of the fluidity of the adhesive, the glass transition point ( It is more preferable to heat until the temperature reaches Tg) or higher.
  • heating temperature is 40 degreeC, for example.
  • the temperature is preferably 250 ° C. or less
  • the heating time is preferably, for example, 5 seconds or more and 5 minutes or less.
  • the substrate 1 and the support plate 2 are preferably heated in a reduced pressure environment of 0.1 Pa or more and 3,000 Pa or less. Thereby, the volatilized solvent or water vapor generated from the substrate 1 can be suitably removed.
  • step S11 After heating the substrate 1 and the support plate 2 in step S10, the pins 11 that support the substrate 1 are raised (step S11).
  • the substrate 1 and the support plate 2 are overlaid under a reduced pressure environment via the adhesive layer 3 (overlaying step, step S12).
  • the pin 11 supporting the substrate 1 is raised, and the press 14 including the spring member 16 is lowered.
  • substrate 1 and the support plate 2 can be piled up via the adhesive bond layer 3 by the spring member 16 contacting a part of support plate 2, and pressing the part.
  • the support 15 is released by moving the spacer 15 left and right.
  • the overlapping process is performed under a reduced pressure environment, when the substrate 1 and the support plate 2 are overlapped via the adhesive layer 3, the overlap between the support plate 2 and the adhesive layer 3 is performed. It is possible to prevent air bubbles from being mixed in.
  • the superimposing step is performed under a reduced pressure environment of 0.1 Pa or more and 3,000 Pa or less. Thereby, it can prevent more appropriately that a bubble mixes between the support plate 2 and the adhesive bond layer 3.
  • FIG. 1 it is preferable that the superimposing step is performed under a reduced pressure environment of 0.1 Pa or more and 3,000 Pa or less.
  • the support plate 2 is temporarily fixed to the substrate 1 via the adhesive layer 3 (temporary fixing process, step S13).
  • the spring member 16 presses a part of the support plate 2 toward the substrate 1 in a reduced pressure environment.
  • substrate 1 and the support plate 2 can be temporarily fixed via the adhesive bond layer 3 in the one part area
  • the adhesive layer 3 By temporarily fixing the substrate 1 and the support plate 2 via the adhesive layer 3, it is possible to prevent the relative position between the substrate 1 and the support plate 2 from being displaced. Therefore, it is also possible to transport the support plate 2 and the temporarily fixed substrate 1 to another attaching device and attach the substrate 1 and the support plate 2 with the other attaching device.
  • the force for pressing a part of the support plate 2 toward the substrate 1 may be adjusted by combining torque control together with the spring member (biasing means).
  • the pin 11 supporting the substrate 1 on which the support plate 2 is temporarily fixed is lowered (step S14).
  • the press 14 is lowered and the spring member 16 is brought into contact with the support plate 2 (step S15). Then, the spring member 16 presses a part of the support plate 2 toward the substrate 1 under a reduced pressure environment.
  • step S16 the temporarily fixed substrate 1 and the support plate 2 are heated before the temporarily fixed substrate 1 and the support plate 2 are bonded together.
  • the thermal fluidity of the adhesive layer 3 formed on the substrate 1 is improved, the adhesive layer 3 is easily deformed by pressing, and the time for applying the substrate 1 and the support plate 2 is reduced. It can be shortened.
  • the substrate 1 is preferably heated until the adhesive layer 3 reaches a temperature equal to or higher than the glass transition point, and more preferably heated to a temperature higher by 10 ° C. than the glass transition point. preferable.
  • the thermal fluidity of the adhesive layer 3 is improved and the adhesive layer 3 is easily deformed.
  • heating temperature is 40 degreeC or more and 250 degrees C or less temperature, for example.
  • the heating time is preferably, for example, 5 seconds or more and 5 minutes or less.
  • the third heating step it is preferable to heat the temporarily fixed substrate 1 and the support plate 2 while adjusting the force that presses a part of the support plate 2 toward the substrate 1 with the spring member 16. Furthermore, the force that presses a partial region of the support plate 2 toward the substrate 1 may be adjusted by torque control.
  • the solvent or moisture that could not be removed in the first heating step or the second heating step was present in the substrate 1, the solvent was volatilized or water vapor was generated in the third heating step, whereby the substrate 1 And the support plate 2 may be stuck.
  • the partial region of the support plate 2 is continuously pressed toward the substrate 1. .
  • produces, the board
  • the substrate 1 temporarily fixed via the adhesive layer 3 and the support plate 2 are bonded together in a reduced pressure environment (sticking step, step S17).
  • the press 14 is further lowered, and the substrate 1 and the support plate 2 are pressed from the side of the support plate 2 facing away from the surface facing the adhesive layer 3.
  • the press 14 can form the laminated body which bonded the board
  • the affixing step is performed under a reduced pressure environment, air bubbles can be prevented from being mixed between the adhesive layer 3 and the support plate 2, and the substrate 1 and the support plate 2 can be suitably affixed.
  • the pressing condition when pressing the substrate 1 and the support plate 2 varies depending on the type of adhesive forming the adhesive layer 3, but is preferably 50 kg or more and 15,000 kg or less, preferably 100 kg or more, More preferably, it is 10,000 kg or less.
  • the adhesive layer 3 maintains thermal fluidity and easily deforms according to the pressing.
  • the pressing condition when pressing the substrate 1 and the support plate 2 while heating varies depending on the type of adhesive forming the adhesive layer 3, etc., but the substrate 1 and the support plate 2 are heated at 60 ° C. or higher.
  • the heat fluidity of the adhesive layer 3 is improved, and the adhesive layer 3 spreads uniformly between the substrate 1 and the support plate 2 by pressing. Therefore, it is possible to affix the board
  • the substrate 1 temporarily fixed with the adhesive layer 3 and the support plate 2 are pasted together in a reduced pressure environment of 0.1 Pa or more and 10 Pa or less. Thereby, it can prevent suitably that a bubble mixes between the adhesive bond layer 3 and the support plate 2, and the board
  • step S18 the pin 11 that supports the laminate is raised (step S18). After that, as shown in FIG. 3C, the decompressed environment inside the sticking apparatus 100 is released (step S19). And an opening part is opened and the chamber 13 is open
  • the laminate is supported by the transport unit 17 and carried out of the sticking apparatus 100 (chamber 13) (step S21).
  • the pressure environment when the substrate 1 and the support plate 2 are superposed is the substrate 1 or the adhesion. It is preferable to adjust according to the kind of the agent layer 3.
  • the separation layer is formed on the support plate 2 and the substrate 1 and the support plate 2 are overlapped with each other via the separation layer and the adhesive layer 3, there is a possibility that wrinkles occur in the separation layer.
  • it is possible to prevent wrinkles in the separation layer by adjusting the internal pressure of the sticking device 100 in the overlapping process according to the type of the substrate 1 or the adhesive layer 3.
  • the superimposing step be performed under a reduced pressure environment of 0.1 Pa or more and 3,000 Pa or less.
  • Example 1 An adhesive (trade name: “TZNR (registered trademark) -A3007t”, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to a wafer substrate (12-inch Si wafer substrate), and each 100 minutes, 100 ° C. and 220 ° C. for 4 minutes. Baking was performed to form an adhesive layer having a thickness of 50 ⁇ m.
  • TZNR registered trademark
  • the wafer substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate (12 inch glass substrate) were set in the chamber. And the inside of the chamber was pressure-reduced (vacuum degree 3,000 Pa). After the pins supporting the wafer substrate on which the adhesive layer was formed were lowered and brought into contact with the heater, the wafer substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate were heated at 215 ° C. for 5 minutes.
  • the support plate After superposing the wafer substrate and the support plate, the support plate was temporarily fixed to the wafer substrate through the adhesive layer in a reduced pressure environment (vacuum degree: 3,000 Pa).
  • the wafer substrate on which the adhesive layer is formed and the support plate are pressed against each other for 90 seconds under the conditions of a pasting temperature of 215 ° C. and a pasting pressure of 4000 kg, and the wafer substrate and the support plate are depressurized through the adhesive layer.
  • the laminate was formed by bonding under a vacuum (degree of vacuum of 3,000 Pa). And the presence or absence of the sticking defect of the formed laminated body was confirmed. When the laminated body which concerns on Example 1 was confirmed, the sticking failure did not arise.
  • the presence or absence of sticking failure was judged by observing the presence or absence of voids that could occur in the substrate visually and with an optical microscope.
  • Example 1 the laminated body according to Example 1 was not misaligned between the wafer substrate and the support plate.
  • the support plate since the support plate was temporarily fixed to the wafer substrate via the adhesive layer before sticking, no deviation occurred when the wafer substrate and the support plate were stuck.
  • Example 2 In this example, a laminate was formed by the same procedure and conditions as in Example 1 using a substrate on which a polyimide film was formed as a substrate to be attached to the support plate. And the presence or absence of the sticking defect of the formed laminated body was confirmed. When the laminated body which concerns on Example 2 was confirmed, the sticking defect did not arise.
  • Comparative Example 1 In this comparative example, a laminated body was formed by the same procedure and conditions as in Example 1 except that the wafer substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate were not heated before the overlaying step. And the presence or absence of the sticking defect of the formed laminated body was confirmed. When the laminated body which concerns on this comparative example was confirmed, the sticking defect did not arise.
  • Comparative Example 2 In this comparative example, a laminated body was formed by the same procedure and conditions as in Example 2 except that the wafer substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate were not heated before the overlaying step. And the presence or absence of the sticking defect of the formed laminated body was confirmed. When the laminated body which concerns on this comparative example was confirmed, the sticking defect had arisen.
  • Example 1 and Example 2 [Consideration Based on Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2] As shown in Example 1 and Example 2, by heating the substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate before the overlapping process, no sticking failure occurred regardless of the type of the substrate. .
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 2 when the substrate on which the adhesive layer was formed and the support plate were not heated before the overlaying step, no sticking failure occurred on the wafer substrate. However, poor adhesion occurred on the substrate on which the polyimide film was formed. It is considered that poor sticking occurred because the water absorbed by the polyimide film evaporated during sticking.
  • Example 3 In this embodiment, a separation layer (fluorocarbon layer) is formed on the support plate, and the same procedure as in Embodiment 1 is performed except that the wafer substrate and the support plate are bonded together via the separation layer and the adhesive layer. And the laminated body was formed on condition. And the presence or absence of a wrinkle of the separated layer in the formed laminated body was confirmed. There were no wrinkles in the separation layer of the laminate according to Example 3.
  • a separation layer fluorocarbon layer
  • a 12-inch glass substrate was installed in the chamber of the plasma processing apparatus, and C4F8 was used as a reaction gas under the conditions of a flow rate of 400 sccm, a pressure of 700 mTorr, a high-frequency power of 2800 W, and a film formation temperature of 240 ° C.
  • a fluorocarbon film as a separation layer was formed on the glass substrate by plasma CVD.
  • Example 4 In this example, an adhesive (trade name: “TZNR (registered trademark) -A4005”, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) different from the adhesive (TZNR (registered trademark) -A3007t) used in Example 3 was used. A laminate was formed according to the same procedure and conditions as in Example 3 except that. And the presence or absence of a wrinkle of the separated layer in the formed laminated body was confirmed. There were no wrinkles in the separation layer of the laminate according to Example 4.
  • TZNR registered trademark
  • Example 5 In this example, a laminate was formed by the same procedure and conditions as in Example 3 except that each step was performed in a high-pressure-reduced environment (vacuum degree: 10 Pa). And the presence or absence of a wrinkle of the separated layer in the formed laminated body was confirmed. The separation layer of the laminate according to Example 5 had no wrinkles.
  • Example 6 In this example, an adhesive (trade name: “TZNR (registered trademark) -A4005”, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) different from the adhesive (TZNR (registered trademark) -A3007t) used in Example 5 was used. A laminate was formed according to the same procedure and conditions as in Example 5 except that. And the presence or absence of a wrinkle of the separated layer in the formed laminated body was confirmed. The separation layer of the laminate according to Example 6 had wrinkles.
  • TZNR registered trademark
  • Example 3 and Example 4 As shown in Example 3 and Example 4, when the wafer substrate on which the adhesive layer is formed and the support plate are heated under a reduced pressure environment (degree of vacuum of 3,000 Pa), the separation is performed regardless of the type of adhesive. There were no wrinkles in the layer.
  • Example 5 when the wafer substrate on which the adhesive layer is formed and the support plate are heated in a more reduced pressure environment (vacuum degree 10 Pa), depending on the type of adhesive, the separation layer It was found that wrinkles occurred.
  • wrinkles occur in the separation layer depending on the type of adhesive under a high pressure reduction environment with a vacuum degree of 10 Pa or less. It turned out that it is preferable from a viewpoint which suppresses generating.
  • Example 7 In this example, a laminate was formed using the same procedure and conditions as in Example 1 using a device B (mold material coated substrate) substrate as a substrate to be attached to the support plate. And about the laminated body which concerns on a present Example, it confirmed whether the shift
  • Example 3 In this comparative example, a laminate was formed by the same procedure and conditions as in Example 1 except that the temporary fixing process was not performed. And about the laminated body which concerns on this comparative example, it was confirmed whether the shift
  • the laminated body was formed in the same procedure and conditions as the comparative example 3 using the device B board
  • Example 1 and Example 7 As shown in Example 1 and Example 7, when the temporary fixing step is performed before the substrate and the support plate are bonded via the adhesive layer, the bonding of the substrate and the support plate is performed regardless of the type of the substrate. There was no misalignment.
  • Comparative Example 3 and Comparative Example 4 when the temporary fixing process is not performed before the substrate and the support plate are pasted through the adhesive layer, the wafer substrate is misaligned with the support plate. However, the device B substrate was misaligned with the support plate.
  • the present invention can be widely used, for example, in the manufacturing process of miniaturized semiconductor devices.

Landscapes

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Abstract

　基板（１）とサポートプレート（２）とを、減圧環境下にて重ね合わせる重ね合わせ工程と、基板（１）にサポートプレート（２）を仮止めする仮止め工程と、基板（１）とサポートプレート（２）とを減圧環境下にて貼り合わせる貼付工程とを包含し、上記重ね合わせ工程の前に、大気圧環境下にて加熱する第一加熱工程、ならびに、減圧環境下にて加熱する第二加熱工程の少なくとも一方の工程をさらに包含する。

Description

貼付方法
　本発明は、基板と支持体とを互いに貼り付ける貼付方法に関する。
　近年、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）を小型化及び薄型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。例えば、ＣＳＰ（chip size package）又はＭＣＰ（multi-chip package）に代表されるような複数のチップをワンパッケージ化する集積回路においては、一層の薄型化が求められている。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２５～１５０μｍの範囲にまで薄くする必要がある。
　しかしながら、チップのベースになる半導体ウエハ（以下、ウエハ）は、研削することにより肉薄になるため、その強度は弱くなり、クラック又は反りが生じ易くなる。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る。
　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、シリコン又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ハンドリングシステムが開発されている。ウエハハンドリング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、薄板化したウエハの搬送を自動化することができる。
　ウエハハンドリングシステムにおいて、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、接着剤等により形成された接着剤層を用いて貼り合わせられる。
　当該貼り合わせを行う貼合装置及び貼り合わせ方法として、特許文献１には、基板を載置する載置プレートと、基板上にサポートプレートを押し付けるプレスプレートと、水平方向に進退自在の一対のアライメント部材とを備え、当該アライメント部材の先端部に、サポートプレートの周縁部下面を支持するブレードと、基板にサポートプレートを重ねた状態で位置合わせを行う押し当て部材が設けられている、貼り合わせ装置及び貼り合わせ方法が記載されている。また、特許文献２には、ウエハまたはサポートプレートを支持する支持手段と、ウエハまたはサポートプレートを搬送する搬送手段とを備え、前記支持手段が、ウエハまたはサポートプレートの端部を支持する第１支持部と、当該端部を前記第１支持部に導く第１位置合わせ部とを有する三本以上の柱状部材を備える、重ね合わせユニット及び貼り合わせ装置が記載されている。
日本国公開特許公報「特開２００７－１５８１２２号公報（２００７年６月２１日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００８－１８２１２７号公報（２００８年８月７日公開）」
　現状、一部のデバイス基板に対して支持体との貼付作業を行う際に、デバイス基板からのガス発生による貼付不良が問題になっている。例えば、デバイス基板の表面にポリイミド膜等が形成されている場合に、ポリイミド膜が吸湿する。ここで、事前にベーク処理を行っていても、ポリイミド膜がすぐに水分を吸収してしまうため、貼付のときに貼付不良が生じてしまうおそれがある。また、基板と支持体とを重ね合わせた後、貼付前に接着剤層のプリヒートを行う場合、ポリイミド膜から発生するガス量が多く、その結果、支持体と基板との貼付がずれてしまうおそれがある。
　本発明は、上記問題を鑑みて、支持体に貼り付ける基板の種類に関わらず、良好な貼付が可能な貼付方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る貼付方法は、上記の課題を解決するために、接着剤層を介して、基板と支持体とを互いに貼り付ける貼付方法であって、上記基板及び上記支持体の少なくとも一方に形成された接着剤層を介して、上記基板と上記支持体とを、減圧環境下にて重ね合わせる重ね合わせ工程と、上記重ね合わせ工程の後、減圧環境下にて上記支持体の一部の領域を上記基板に向かって押圧することにより、上記接着剤層を介して上記基板に上記支持体を仮止めする仮止め工程と、上記接着剤層を介して仮止めした上記基板と上記支持体とを減圧環境下にて貼り合わせる貼付工程とを包含し、上記重ね合わせ工程の前に、上記基板及び上記支持体を大気圧環境下にて加熱する第一加熱工程、ならびに、上記基板及び上記支持体を減圧環境下にて加熱する第二加熱工程の少なくとも一方の工程をさらに包含することを特徴としている。
　本発明に係る貼付方法は、支持体に貼り付ける基板の種類に関わらず、良好な貼り付けが可能であるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る貼付方法の工程の一部（第一加熱工程まで）を示す図である。 本発明の一実施形態に係る貼付方法の工程の一部（第一加熱工程以降、仮止め工程まで）を示す図である。 本発明の一実施形態に係る貼付方法の工程の一部（仮止め工程以降）を示す図である、 本発明の一実施形態に係る貼付方法の処理の手順を示すシーケンス図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
　〔貼付方法〕
　本発明に係る貼付方法は、接着剤層を介して、基板と支持体とを互いに貼り付ける貼付方法であって、上記基板及び上記支持体の少なくとも一方に形成された接着剤層を介して、上記基板と上記支持体とを、減圧環境下にて重ね合わせる重ね合わせ工程と、上記重ね合わせ工程の後、減圧環境下にて上記支持体の一部の領域を上記基板に向かって押圧することにより、上記接着剤層を介して上記基板に上記支持体を仮止めする仮止め工程と、上記接着剤層を介して仮止めした上記基板と上記支持体とを減圧環境下にて貼り合わせる貼付工程とを包含し、上記重ね合わせ工程の前に、上記基板及び上記支持体を大気圧環境下にて加熱する第一加熱工程、ならびに、上記基板及び上記支持体を減圧環境下にて加熱する第二加熱工程の少なくとも一方の工程をさらに包含する。
　まず、本発明の一実施形態に係る貼付方法にて用いられる貼付装置１００の構成について、図１～３を用いて説明する。図１～３は、いずれも、本発明の一実施形態に係る貼付方法の工程の一部を示す図である。そのなかでも、図１は、第一加熱工程までを示す図であり、図２は、第一加熱工程以降、仮止め工程までを示す図であり、図３は、仮止め工程以降を示す図である。
　［貼付装置１００］
　貼付装置１００は、ピン１１、ヒーター１２、チャンバー１３、プレス１４、スペーサー１５及びバネ部材（付勢手段）１６を備えている。貼付装置１００は、チャンバー１３内にて、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート（支持体）２とを貼り付けるために用いられる。
　（基板１）
　基板１は、接着剤層３を介してサポートプレート２に貼り付けられる。そして、基板１は、サポートプレート２に支持された状態で、薄化、実装等のプロセスに供され得る。基板１としては、ウエハ基板に限定されず、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を使用することができる。
　（サポートプレート２）
　サポートプレート（支持体）２は、基板１を支持する支持体であり、接着剤層３を介して、基板１に貼り付けられる。そのため、サポートプレート２としては、基板１の薄化、搬送、実装等のプロセス時に、基板１の破損又は変形を防ぐために必要な強度を有していればよい。以上の観点から、サポートプレート２としては、ガラス、シリコン、アクリル系樹脂からなるもの等が挙げられる。
　（接着剤層３）
　接着剤層３は、基板１とサポートプレート２とを貼り合わせるものであり、基板１に接着剤を塗布することによって形成される。基板１又はサポートプレート２への接着剤の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート、ディッピング、ローラーブレード、スプレー塗布、スリット塗布等の方法が挙げられる。なお、本実施形態においては、基板１に接着剤層３を形成しているが、これに限定されず、サポートプレート２に接着剤層３を形成してもよい。
　接着剤層３を形成する接着剤としては、加熱することによって熱流動性が向上する熱可塑性の接着材料であれば、特に限定されない。熱可塑性の接着材料としては、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。
　接着剤層３の厚さは、貼り合わせの対象となる基板１及びサポートプレート２の種類、接着後に施される基板１に施される処理等に応じて適宜設定することが可能であるが、５～２００μｍであることが好ましく、１０～１５０μｍであることがより好ましい。
　なお、基板１とサポートプレート２との間には、接着剤層３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２と接着剤層３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。これにより、基板１の薄化、搬送、実装等のプロセス後に光を分離層に照射することで、容易に基板１とサポートプレート２とを分離することができる。
　分離層に照射する光としては、分離層が吸収可能な波長に応じて、例えば、ＹＡＧレーザ、リビーレーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＬＤレーザ、ファイバーレーザー等の固体レーザ、色素レーザ等の液体レーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｈｅ－Ｎｅレーザ等の気体レーザ、半導体レーザ、自由電子レーザ等のレーザ光、又は、非レーザ光を適宜用いればよい。分離層に吸収されるべき光の波長としては、これに限定されるものではないが、例えば、６００ｎｍ以下の波長の光であり得る。
　分離層は、例えば光等によって分解される光吸収剤を含んでいてもよい。光吸収剤としては、例えば、グラファイト粉、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、亜鉛、テルルなどの微粒子金属粉末、黒色酸化チタンなどの金属酸化物粉末、カーボンブラック、又は芳香族ジアミノ系金属錯体、脂肪族ジアミン系金属錯体、芳香族ジチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、スクアリリウム系化合物、シアニン系色素、メチン系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素などの染料もしくは顔料を用いることができる。このような分離層は、例えば、バインダー樹脂と混合して、支持体上に塗布することによって形成することができる。また、光吸収基を有する樹脂を分離層として用いることもできる。
　また、分離層として、プラズマＣＶＤ法により形成した無機膜又は有機膜を用いてもよい。無機膜としては、例えば、金属膜を用いることができる。また、有機膜としては、フルオロカーボン膜を用いることができる。このような反応膜は、例えば、支持体上にプラズマＣＶＤ法により形成することができる。
　分離層が形成されていない場合には、接着剤層３に溶剤を供給して接着剤層３を溶解することによって、基板１とサポートプレート２とを分離することができる。このとき、サポートプレート２に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剤層３に容易に溶剤を供給することができるため好ましい。
　（ピン１１）
　ピン１１は、貼付装置１００内に搬入された基板１又はサポートプレート２を支持する。また、ピン１１は、基板１の接着剤層３が形成されていない側の面に接触して、基板１を支持する。
　ピン１１は、基板１又はサポートプレート２を確実に支持するために、複数設けられていることが好ましく、複数のピン１１が基板１又はサポートプレート２に等間隔で接するように設けられていることがより好ましい。
　図１～３において、ピン１１は、基板１又はサポートプレート１の中央近傍を支持するように設けられているが、基板１又はサポートプレート２の端部を支持するように設けられていてもよい。
　ピン１１には、基板１又はサポートプレート２を支持した状態で、ピン１１を上下に移動させる移動手段（図示せず）が設けられている。ピン１１を上下に移動させることによって、基板１とヒーター１２との間の距離が変化する。例えば、ピン１１がヒーター１２側に下降すれば、基板１の、接着剤層３が形成されていない側の面が、ヒーター１２に近づく。また、例えば、ピン１１がヒーター１２から離れる方向に上昇すれば、基板１の、接着剤層３が形成されていない側の面が、ヒーター１２から遠のく。ピン１１は、基板１が、ヒーター１２に接触するまで下降する（ピンダウン）ことも、ヒーター１２に接触しないが近接する位置まで下降する（ピンアップ）こともできる。また、ピン１１がサポートプレート２を支持した状態で、ピン１１を上下に移動させて、サポートプレート２をスペーサー１５に支持させてもよい。
　（ヒーター１２）
　ヒーター１２は、ピン１１に支持された基板１を、接着剤層３が形成されていない側から加熱することによって、接着剤層３を加熱する。本実施形態において、ヒーター１２は、基板１の、接着剤層３が形成されていない側に設けられているが、接着剤層３を加熱することができれば、ヒーター１２の設置位置はこれに限定されない。
　ヒーター１２は、ピン１１が下側に移動し、基板１がヒーター１２に近づいたときに、接着剤層３を加熱することができるものであれば特に限定されない。基板１の、接着剤層３が形成されていない側にヒーター１２が設けられている場合、ヒーター１２は、基板１及びサポートプレート２と大きさが略同一であるか、より大きい面を有することが好ましい。ヒーター１２の例として、温水ヒーター、温風ヒーター、赤外線ヒーター、電熱ヒーター、フィルムヒーター等が挙げられる。
　（チャンバー１３）
　チャンバー１３は、貼付装置１００において、基板１及びサポートプレート２を貼り付けるまでの各工程を行う室である。吸引手段（図示せず）等により、チャンバー１３の内部を減圧環境にすることが可能である。チャンバー１３では、減圧環境とした状態で、基板１とサポートプレート２とを貼り付ける。
　（プレス１４）
　プレス１４は、基板１及びサポートプレート２を押圧して、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを貼り合わせるものである。本実施形態においては、基板１の、接着剤層３が形成されていない側の面側に、ヒーター１２が設けられているので、プレス１４が、ヒーター１２に基板１とサポートプレート２とを押し付けることによって、基板１とサポートプレート２とを互いに押圧させる。
　（スペーサー１５）
　スペーサー１５は、チャンバー１３の内部に搬入されたサポートプレート２を支持するための支持部である。本実施形態では、図１の（ａ）及び（ｂ）に示すように、一対のスペーサー１５は左右に移動可能であり、サポートプレート２を支持したピン１１を上下に移動させることにより、スペーサー１５にサポートプレート２の端部を支持させる。
　（バネ部材１６）
　バネ部材１６は、加えた力に応じて変形する付勢手段であり、プレス１４に設けられている。図２の（ｃ）に示すように、プレス１４をスペーサー１５に支持させたサポートプレート２に向かって下降させたときに、バネ部材１６はサポートプレート２に接触する。そして、図２の（ｄ）に示すように、プレス１４をスペーサー１５に支持させたサポートプレート２に向かってさらに下降させたときに、バネ部材１６はサポートプレート２を押圧する。
　バネ部材１６がサポートプレート２の一部の領域を、ピン１１に支持された基板１に向かって押圧することにより、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを仮止めすることができる。
　つまり、バネ部材１６は、ピン１１とともに、接着剤層３を介した基板１とサポートプレート２との仮止めを行う。そのため、バネ部材１６は、ピン１１と同じ数設けられていることが好ましく、対となるバネ部材１６とピン１１とは一直線上になるよう貼付装置１００に配置されることがより好ましい。これにより、接着剤層３を介した基板１とサポートプレート２との仮止めを行うときに、基板１とサポートプレート２とが互いにずれて仮止めされることを抑制できる。
　また、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する力をバネ部材１６だけで調整してもよいが、さらに、トルク制御を組み合わせて調整してもよい。これにより、バネ部材１６でサポートプレート２を押圧しつつ、さらにモーターのトルクによる制御が可能となる。そのため、サポートプレート２と貼り合わせる基板１、サポートプレート２に形成された分離層、又は接着剤に応じて、サポートプレート２を押圧する力を制御することができる。
　以下、図１～４を用いて、本発明の一実施形態に係る貼付方法について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る貼付方法の処理の手順を示すシーケンス図である。
　まず、図１の（ａ）に示すように、サポートプレート２を搬送部１７に支持させながら貼付装置１００の内部（チャンバー１３の内部）に搬入する（ステップＳ１）。貼付装置１００の内部に搬入されたサポートプレート２は、ピン１１に支持される。なお、サポートプレート２に分離層が形成されている場合、サポートプレート２の、分離層が形成されている面がピン１１と接触するように、ピン１１に支持される。
　そして、サポートプレート２を支持するピン１１を上昇させつつ、一対のスペーサー１５を左右に移動させる。これにより、図１の（ｂ）に示すように、搬入されたサポートプレート２は、一対のスペーサー１５に受け渡される（ステップＳ２）。
　次に、図１の（ｃ）に示すように、接着剤層３が形成された基板１を搬送部１７に支持させながら貼付装置１００の内部に搬入する（ステップＳ３）。貼付装置１００の内部に搬入された基板１は、接着剤層３が形成されていない側の面がピン１１と接触するように、ピン１１に支持される。
　貼付装置１００の内部に搬入された基板１をピン１１に支持させ、かつ、搬送部１７を貼付装置１００の外部に移動させる。その後、開口していたチャンバー１３の開口部（図示せず）を閉じてチャンバー１３を閉鎖する（ステップＳ４）。
　そして、基板１が支持されたピン１１を下降させて、基板１とヒーター１２とを近づける（ステップＳ５）。このとき、ピン１１を、基板１がヒーター１２に接触しないが近接する位置まで下降させる（ピンアップ）ことが好ましい。これにより、加熱中に基板１がヒーター１２の表面上を滑ることを防止できる。
　次に、図１の（ｄ）に示すように、基板１及びサポートプレート２を大気圧環境下にて加熱する（第一加熱工程、ステップＳ６）。
　第一加熱工程にて、基板１及びサポートプレート２を大気圧環境下にて加熱することにより、基板１に存在する溶剤又は水分を除去することができる。その結果、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを重ね合わせるとき、あるいは、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを貼り付けるときに、揮発した溶剤又は水蒸気が発生せず、基板１の貼付不良が生じることを防止できる。
　さらに、第一加熱工程を行うことにより、基板１に形成された接着剤層３の熱流動性が向上するため、押圧により接着剤層３を容易に変形させることができる。このため、基板１とサポートプレート２との貼付時間を短縮することができる。
　第一加熱工程において、基板１は、接着剤の溶剤及び水蒸気の沸点よりも高い温度になるまで加熱することが好ましく、接着剤の流動性の向上を考慮すると接着剤層３のガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度になるまで加熱することがより好ましい。
　なお、第一加熱工程における基板１の加熱条件は、接着剤層３を形成する接着剤の種類、ヒーター１２と基板１との距離等に応じて変更できるが、加熱温度は、例えば、４０℃以上、２５０℃以下の温度であることが好ましく、加熱時間は、例えば、５秒間以上、５分間以下であることが好ましい。
　ステップＳ６にて基板１及びサポートプレート２を加熱した後、基板１を支持するピン１１を上昇させる（ステップＳ７）。次に、図２の（ａ）に示すように、チャンバー１３の内部を減圧する（ステップＳ８）。
　ステップＳ８にてチャンバー１３の内部を減圧するとき、０．１Ｐａ以上、３，０００Ｐａ以下に減圧することが好ましい。
　そして、チャンバー１３の内部を減圧した後、基板１を支持させたピン１１を下降させる（ステップＳ９）。
　次に、図２の（ｂ）に示すように、基板１及びサポートプレート２を減圧環境下にて加熱する（第二加熱工程、ステップＳ１０）。
　第二加熱工程にて、基板１及びサポートプレート２を減圧環境下にて加熱することにより、第一加熱工程にて除去することができなかった、基板１に存在する溶剤又は水分を除去することができる。その結果、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを重ね合わせるとき、あるいは、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを貼り付けるときに、揮発した溶剤又は水蒸気が発生せず、基板１の貼付不良が生じることを防止できる。
　さらに、第二加熱工程を行うことにより、基板１に形成された接着剤層３の熱流動性が向上し、押圧により接着剤層３が容易に変形し、基板１とサポートプレート２との貼付時間を短縮することができる。なお、本発明では、第一加熱工程及び第二加熱工程の両方を行う必要はなく、どちらか一方だけであってもよい。
　第二加熱工程において、基板１は、接着剤の溶剤及び水蒸気の沸点よりも高い温度になるまで加熱することが好ましく、接着剤の流動性の向上を考慮すると接着剤層３のガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度になるまで加熱することがより好ましい。
　なお、第二加熱工程における基板１の加熱条件は、接着剤層３を形成する接着剤の種類、ヒーター１２と基板１との距離等に応じて変更できるが、加熱温度は、例えば、４０℃以上、２５０℃以下の温度であることが好ましく、加熱時間は、例えば、５秒間以上、５分間以下であることが好ましい。
　基板１及びサポートプレート２を減圧環境下にて加熱する第二加熱工程では、基板１及びサポートプレート２を０．１Ｐａ以上、３，０００Ｐａ以下の減圧環境下にて加熱することが好ましい。これにより、基板１から発生する揮発した溶剤又は水蒸気を好適に除去することができる。
　ステップＳ１０にて基板１及びサポートプレート２を加熱した後、基板１を支持するピン１１を上昇させる（ステップＳ１１）。
　次に、図２の（ｃ）に示すように、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを、減圧環境下にて重ね合わせる（重ね合わせ工程、ステップＳ１２）。このとき、基板１を支持させたピン１１を上昇させ、かつ、バネ部材１６を備えるプレス１４を下降させる。これにより、バネ部材１６がサポートプレート２の一部に接触し、その一部を押圧することで、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを重ねることができる。基板１とサポートプレート２とを重ねるときは、スペーサー１５を左右に移動させてサポートプレート２の支持を解除する。
　重ね合わせ工程は、減圧環境下に調整して行われているため、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを重ね合わせたときに、サポートプレート２と接着剤層３との間に気泡が混入することを防止できる。
　さらに、重ね合わせ工程は、０．１Ｐａ以上、３，０００Ｐａ以下の減圧環境下に調整して行われることが好ましい。これにより、サポートプレート２と接着剤層３との間に気泡が混入することをより好適に防止できる。
　重ね合わせ工程の後、図２の（ｄ）に示すように、接着剤層３を介して基板１にサポートプレート２を仮止めする（仮止め工程、ステップＳ１３）。このとき、プレス１４をさらに下降させることにより、バネ部材１６は減圧環境下にてサポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する。これにより、サポートプレート２の押圧された一部の領域にて、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを仮止めすることができる。接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを仮止めすることにより、基板１とサポートプレート２との相対位置にズレが生じることを防止できる。そのため、サポートプレート２と仮止めした基板１とを別の貼付装置に搬送し、当該別の貼付装置にて、基板１とサポートプレート２とを貼り付けることも可能である。
　仮止め工程では、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する力を、バネ部材（付勢手段）とともにトルク制御を組み合わせて調整してもよい。
　仮止め工程の後、サポートプレート２を仮止めした基板１を支持したピン１１を下降させる（ステップＳ１４）。ピン１１を下降させ、基板１をヒーター１２に接触させた後、プレス１４を下降させ、バネ部材１６をサポートプレート２に接触させる（ステップＳ１５）。そして、減圧環境下にてバネ部材１６はサポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する。
　次に、図３の（ａ）に示すように、仮止めした基板１とサポートプレート２とを貼り合わせる前に、仮止めした基板１及びサポートプレート２を加熱する（第三加熱工程、ステップＳ１６）。
　第三加熱工程を行うことにより、基板１に形成された接着剤層３の熱流動性が向上し、押圧により接着剤層３が容易に変形し、基板１とサポートプレート２との貼付時間を短縮することができる。
　第三加熱工程において、基板１は、接着剤層３がガラス転移点以上の温度になるまで加熱されることが好ましく、ガラス転移点よりも１０℃以上高い温度になるまで加熱されることがより好ましい。接着剤層３をガラス転移点以上の温度になるまで加熱することによって、接着剤層３の熱流動性が向上し、容易に変形するようになる。
　なお、第三加熱工程における基板１の加熱条件は、接着剤層３を形成する接着剤の種類に応じて変更できるが、加熱温度は、例えば、４０℃以上、２５０℃以下の温度であることが好ましく、加熱時間は、例えば、５秒間以上、５分間以下であることが好ましい。
　第三加熱工程では、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する力を、バネ部材１６により調整しながら、仮止めした基板１及びサポートプレート２を加熱することが好ましい。さらに、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する力をトルク制御により調整してもよい。
　第一加熱工程もしくは第二加熱工程にて除去できなかった溶剤又は水分が基板１に存在していた場合、第三加熱工程により、溶剤が揮発したり、水蒸気が発生したりすることにより基板１とサポートプレート２との貼付がずれるおそれがある。しかし、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧する力を、バネ部材１６又はトルク制御により調整することで、サポートプレート２の一部の領域を基板１に向かって押圧し続ける。このため、揮発した溶剤又は水蒸気が発生した場合であっても、重ね合わせた基板１とサポートプレート２とが互いにずれない。よって、基板１とサポートプレート２との貼付がずれることを抑制できる。
　第三加熱工程の後、図３の（ｂ）に示すように、接着剤層３を介して仮止めした基板１とサポートプレート２とを減圧環境下にて貼り合わせる（貼付工程、ステップＳ１７）。このとき、プレス１４をさらに下降させ、サポートプレート２の接着剤層３に対向する面に背向する面側から、基板１及びサポートプレート２を押圧する。そして、プレス１４は、ヒーター１２に基板１及びサポートプレート２を押し付けることによって、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを貼り合わせた積層体を形成することができる。貼付工程は、減圧環境下にて行われるため、接着剤層３とサポートプレート２との間に気泡が混入することを防止でき、基板１とサポートプレート２とを好適に貼り付けられる。
　基板１とサポートプレート２とを押圧するときの押圧条件は、接着剤層３を形成する接着剤の種類に応じて変化するが、５０ｋｇ以上、１５，０００ｋｇ以下であることが好ましく、１００ｋｇ以上、１０，０００ｋｇ以下であることがより好ましい。
　なお、貼付工程にて、基板１とサポートプレート２とが貼り付けられるとき、ヒーター１２により基板１及びサポートプレート２を加熱しながら押圧することが好ましい。基板１及びサポートプレート２を加熱しながら押圧することにより、接着剤層３は熱流動性を維持し、押圧に応じて容易に変形する。基板１とサポートプレート２とを加熱しながら押圧するときの押圧条件は、接着剤層３を形成する接着剤の種類等に応じて変化するが、基板１とサポートプレート２とを、６０℃以上、３００℃以下、好ましくは１００℃以上、２５０℃以下で加熱しながら、５０ｋｇ以上、１５，０００ｋｇ以下、好ましくは１００ｋｇ以上、１０，０００ｋｇ以下の圧力で０．５分間以上、１０分間以下押圧することが好ましい。
　本実施形態において、基板１とサポートプレート２とを貼り付ける前に、第一加熱工程、第二加熱工程及び第三加熱工程によって、あらかじめ接着剤層３が形成された基板１を加熱するため、接着剤層３の熱流動性が向上し、押圧により基板１とサポートプレート２との間で接着剤層３が均一に広がる。したがって、基板１とサポートプレート２とを均一に貼り付けることが可能である。
　貼付工程では、接着剤層３を介して仮止めした基板１とサポートプレート２とを０．１Ｐａ以上、１０Ｐａ以下の減圧環境下にて貼り合わせることが好ましい。これにより、接着剤層３とサポートプレート２との間に気泡が混入することを好適に防止でき、基板１とサポートプレート２とをより好適に貼り付けられる。
　貼付工程の後、積層体を支持するピン１１を上昇させる（ステップＳ１８）。そのあと、図３の（ｃ）に示すように、貼付装置１００の内部の減圧環境を解除する（ステップＳ１９）。そして、開口部を開口してチャンバー１３を大気圧環境下に開放する（ステップＳ２０）。
　次に、図３の（ｄ）に示すように、積層体を搬送部１７に支持させて、貼付装置１００（チャンバー１３）の外部に搬出する（ステップＳ２１）。
　また、接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを、減圧環境下にて重ね合わせる重ね合わせ工程では、基板１とサポートプレート２とを重ね合わせるときの圧力環境を、基板１又は接着剤層３の種類に応じて調整することが好ましい。
　サポートプレート２に分離層が形成されていて、当該分離層と接着剤層３を介して基板１とサポートプレート２とを重ね合わせるとき、分離層に疵が生じるおそれがある。しかし、基板１又は接着剤層３の種類に応じて重ね合わせ工程での貼付装置１００の内部圧力を調整することで分離層に疵が生じることを防止できる。例えば、重ね合わせ工程は、０．１Ｐａ以上、３，０００Ｐａ以下の減圧環境下にて調整して行われることが好ましい。
　以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した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、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。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
　〔実施例１〕
　ウエハ基板（１２インチＳｉウエハ基板）に接着剤（商品名：「ＴＺＮＲ（登録商標）－Ａ３００７ｔ」、東京応化工業株式会社製）を塗布し、１００℃、１６０℃及び２２０℃にて４分ずつベークして厚さ５０μｍの接着剤層を形成した。
　次に、接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレート（１２インチガラス基板）をチャンバー内にセットした。そして、チャンバー内を減圧（真空度３，０００Ｐａ）した。接着剤層が形成されたウエハ基板を支持するピンを下降させて、ヒーターと接触させた後、接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレートを２１５℃で５分間加熱した。
　そして、ウエハ基板を支持するピンを上昇させて、接着剤層を介して、ウエハ基板とサポートプレートとを減圧環境下（真空度３，０００Ｐａ）にて重ね合わせた。
　ウエハ基板とサポートプレートとを重ね合わせた後、減圧環境下（真空度３，０００Ｐａ）にて、接着剤層を介してウエハ基板にサポートプレートを仮止めした。
　その後、貼付温度２１５℃、貼付圧力４０００ｋｇの条件下で、接着剤層が形成されたウエハ基板とサポートプレートとを互いに９０秒間押圧させ、接着剤層を介してウエハ基板とサポートプレートとを減圧環境下（真空度３，０００Ｐａ）にて貼り合わせて積層体を形成した。そして、形成された積層体の貼付不良の有無を確認した。実施例１に係る積層体を確認したところ、貼付不良は生じていなかった。
　なお、貼付不良の有無は、基板内に発生しうるボイドの有無を目視及び光学顕微鏡で観察することにより判断した。
　さらに、実施例１に係る積層体について、ウエハ基板とサポートプレートとの貼付にズレが生じていないか確認した。本実施例では、貼付前に接着剤層を介してウエハ基板にサポートプレートを仮止めしていたため、ウエハ基板とサポートプレートとを貼り付けたときに、ズレは生じていなかった。
　〔実施例２〕
　本実施例では、サポートプレートに貼り付ける基板として、ポリイミド膜が形成されている基板を用いて実施例１と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体の貼付不良の有無を確認した。実施例２に係る積層体を確認したところ、貼付不良は生じていなかった。
　〔比較例１〕
　本比較例では、重ね合わせ工程の前に、接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレートを加熱していないこと以外は、実施例１と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体の貼付不良の有無を確認した。本比較例に係る積層体を確認したところ、貼付不良は生じていなかった。
　〔比較例２〕
　本比較例では、重ね合わせ工程の前に、接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレートを加熱していないこと以外は、実施例２と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体の貼付不良の有無を確認した。本比較例に係る積層体を確認したところ、貼付不良が生じていた。
　〔実施例１及び実施例２ならびに比較例１及び比較例２に基づく考察〕
　実施例１及び実施例２に示すように、重ね合わせ工程の前に、接着剤層が形成された基板及びサポートプレートを加熱することで、基板の種類に関係なく、貼付不良は生じていなかった。
　一方、比較例１及び比較例２に示すように、重ね合わせ工程の前に、接着剤層が形成された基板及びサポートプレートを加熱していない場合、ウエハ基板については貼付不良が生じていなかったが、ポリイミド膜が形成されている基板については貼付不良が生じていた。貼付の際にポリイミド膜が吸収した水分が蒸発したため、貼付不良が生じたと考えられる。
　これら実施例及び比較例の結果から、重ね合わせ工程の前に接着剤層が形成された基板及びサポートプレートを加熱していなければ、基板の種類によっては貼付不良が生じるおそれがあるが、重ね合わせ工程の前に接着剤層が形成された基板及びサポートプレートを加熱していれば、基板の種類に関係なく貼付不良が生じることを抑制できることが分かった。
　〔実施例３〕
　本実施例では、サポートプレートに分離層（フルオロカーボン層）が形成されており、当該分離層及び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ること以外は、実施例１と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体における分離層の疵の有無を確認した。実施例３に係る積層体の分離層には疵は無かった。
　なお、当該フルオロカーボン膜は、プラズマ処理装置のチャンバー内に、１２インチガラス基板を設置し、流量４００ｓｃｃｍ、圧力７００ｍＴｏｒｒ、高周波電力２８００Ｗおよび成膜温度２４０℃の条件下において、反応ガスとしてＣ４Ｆ８を使用したプラズマＣＶＤ法により、分離層であるフルオロカーボン膜を当該ガラス基板上に形成した。
　〔実施例４〕
　本実施例では、実施例３で用いた接着剤（ＴＺＮＲ（登録商標）－Ａ３００７ｔ）とは異なる接着剤（商品名：「ＴＺＮＲ（登録商標）－Ａ４００５」、東京応化工業株式会社製）を用いたこと以外は、実施例３と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体における分離層の疵の有無を確認した。実施例４に係る積層体の分離層には疵は無かった。
　〔実施例５〕
　本実施例では、各工程を、高減圧環境下（真空度１０Ｐａ）にて行ったこと以外は、実施例３と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体における分離層の疵の有無を確認した。実施例５に係る積層体の分離層には疵は無かった。
　〔実施例６〕
　本実施例では、実施例５で用いた接着剤（ＴＺＮＲ（登録商標）－Ａ３００７ｔ）とは異なる接着剤（商品名：「ＴＺＮＲ（登録商標）－Ａ４００５」、東京応化工業株式会社製）を用いたこと以外は、実施例５と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、形成された積層体における分離層の疵の有無を確認した。実施例６に係る積層体の分離層には疵があった。
　〔実施例３～６に基づく考察〕
　実施例３及び実施例４に示すように、減圧環境下（真空度３，０００Ｐａ）にて接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレートを加熱した場合、接着剤の種類に関係なく、分離層に疵はなかった。
　一方、実施例５及び実施例６に示すように、より減圧環境下（真空度１０Ｐａ）にて接着剤層が形成されたウエハ基板及びサポートプレートを加熱した場合、接着剤の種類によっては分離層に疵が生じることが分かった。
　これら実施例の結果から、真空度１０Ｐａ以下の高減圧環境下では接着剤の種類によっては分離層に疵が生じるため、真空度３，０００Ｐａ程度の減圧環境下にて行うことが分離層に疵が発生することを抑制する観点からは好ましいことが分かった。
　〔実施例７〕
　本実施例では、サポートプレートに貼り付ける基板として、デバイスＢ（モールド材塗布基板）基板を用いて実施例１と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、本実施例に係る積層体について、デバイスＢ基板とサポートプレートとの貼付にズレが生じていないか確認した。本実施例では、貼付前に接着剤層を介してデバイスＢ基板にサポートプレートを仮止めしていたため、デバイスＢ基板とサポートプレートとの貼付にズレは生じていなかった。
　〔比較例３〕
　本比較例では、仮止め工程を行っていないこと以外は、実施例１と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、本比較例に係る積層体について、ウエハ基板とサポートプレートとの貼付にズレが生じていないか確認した。本実施例では、貼付前に接着剤層を介してウエハ基板にサポートプレートを仮止めしていなかったが、ウエハ基板とサポートプレートとの貼付にズレは生じていなかった。
　〔比較例４〕
　本比較例では、サポートプレートに貼り付ける基板として、デバイスＢ基板を用いて比較例３と同様の手順及び条件で積層体を形成した。そして、本比較例に係る積層体について、デバイスＢ基板とサポートプレートとの貼付にズレが生じていないか確認した。本実施例では、貼付前に接着剤層を介してデバイスＢ基板にサポートプレートを仮止めしていなかったため、デバイスＢ基板とサポートプレートとの貼付にズレが生じていた。
　〔実施例１及び実施例７ならびに比較例３及び比較例４に基づく考察〕
　実施例１及び実施例７に示すように、接着剤層を介して基板とサポートプレートとを貼り付ける前に、仮止め工程を行う場合、基板の種類に関係なく、基板とサポートプレートとの貼付にズレは生じていなかった。
　一方、比較例３及び比較例４に示すように、接着剤層を介して基板とサポートプレートとを貼り付ける前に、仮止め工程を行わない場合、ウエハ基板についてはサポートプレートとの貼付にズレが生じていなかったが、デバイスＢ基板についてはサポートプレートとの貼付にズレが生じていた。
　これら実施例及び比較例の結果から、仮止め工程を行わなければ、基板の種類によってはサポートプレートとの貼付にズレが生じるおそれがあるが、仮止め工程を行っていれば、基板の種類に関係なく、サポートプレートとの貼付にズレが生じることを抑制できることが分かった。
　本発明は、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　　　基板
　２　　　サポートプレート（支持体）
　３　　　接着剤層
　１１　　ピン
　１２　　ヒーター
　１３　　チャンバー
　１４　　プレス
　１５　　スペーサー
　１６　　バネ部材（付勢手段）
　１７　　搬送部
　１００　貼付装置

Claims (8)

  1. 　接着剤層を介して、基板と支持体とを互いに貼り付ける貼付方法であって、
    　上記基板及び上記支持体の少なくとも一方に形成された接着剤層を介して、上記基板と上記支持体とを、減圧環境下にて重ね合わせる重ね合わせ工程と、
    　上記重ね合わせ工程の後、減圧環境下にて上記支持体の一部の領域を上記基板に向かって押圧することにより、上記接着剤層を介して上記基板に上記支持体を仮止めする仮止め工程と、
    　上記接着剤層を介して仮止めした上記基板と上記支持体とを減圧環境下にて貼り合わせる貼付工程とを包含し、
    　上記重ね合わせ工程の前に、上記基板及び上記支持体を大気圧環境下にて加熱する第一加熱工程、ならびに、上記基板及び上記支持体を減圧環境下にて加熱する第二加熱工程の少なくとも一方の工程をさらに包含することを特徴とする貼付方法。
  2. 　上記重ね合わせ工程では、上記基板と上記支持体とを重ね合わせるときの圧力環境を、上記基板又は上記接着剤層の種類に応じて調整することを特徴とする請求項１に記載の貼付方法。
  3. 　上記重ね合わせ工程は、３，０００Ｐａ以下の減圧環境下に調整して行われることを特徴とする請求項２に記載の貼付方法。
  4. 　第二加熱工程では、上記基板及び上記支持体を３，０００Ｐａ以下の減圧環境下にて加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の貼付方法。
  5. 　上記貼付工程では、上記接着剤層を介して仮止めした上記基板と上記支持体とを１０Ｐａ以下の減圧環境下にて貼り合わせることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の貼付方法。
  6. 　上記仮止め工程では、上記支持体の一部の領域を上記基板に向かって押圧する力を、付勢手段又はトルク制御により調整することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の貼付方法。
  7. 　上記仮止め工程の後、上記貼付工程の前に、仮止めした上記基板及び上記支持体を加熱する第三加熱工程をさらに包含することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の貼付方法。
  8. 　上記第三加熱工程では、上記支持体の一部の領域を上記基板に向かって押圧する力を、付勢手段により調整しながら、仮止めした上記基板及び上記支持体を加熱することを特徴とする請求項７に記載の貼付方法。
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