DE102022208189A1 - Schutzelement-ausbildungsvorrichtung und verfahren zum ausbilden eines schutzelements - Google Patents

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Abstract

Eine Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung weist eine Kunststofffolien-Anhafteinheit auf, die eine Kunststoff-Folie veranlasst, an einer vorderen Oberfläche eines Substrats anzuhaften, so dass sie sich an Vertiefungen und Vorsprünge an der vorderen Oberfläche des Substrats anpasst, einen Tragtisch, der das Substrat trägt, eine Flüssigkunststoff-Zuführeinheit, die einen härtbaren flüssigen Kunststoff zuführt, eine Drückeinheit, die den der Kunststoff-Folie zugeführten flüssigen Kunststoff mit einer Abdeckfolie abdeckt und die Abdeckfolie durch eine Drückoberfläche drückt, um den flüssigen Kunststoff über die Kunststoff-Folie zu verteilen, und eine Härteinheit, die den verteilten flüssigen Kunststoff härtet. Der Tragtisch weist einen ringförmigen Wallbereich auf, dessen Höhe eine Dicke des Substrats nicht übersteigt und der das Substrat darin unterbringt, wobei der Wallbereich verhindert, dass der durch die Drückeinheit zu verteilende flüssige Kunststoff von dem Substrat wegströmt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bauelementchips, die in elektronischen Geräten verwendet werden, werden hergestellt, indem ein Substrat von einer hinteren Oberfläche aus ausgedünnt wird, wobei das Substrat, wie beispielsweise Silizium, mit Bauelementen an seiner vorderen Oberfläche ausgebildet ist, das Substrat in einzelne Bauelementchips geteilt wird und dann ein Formkunststoff zum Schützen jedes Bauelements auf die vordere Oberfläche des Substrats aufgebracht wird.
  • Indessen weist jedes Bauelement aufgrund eines Schaltungsmusters und dergleichen winzige Vertiefungen und Vorsprünge auf, die daran ausgebildet sind, und insbesondere in einem Fall, in dem als Elektroden dienende Bumps an der vorderen Oberfläche des Substrats angebracht sind, werden Vertiefungen und Vorsprünge mit einer Größe von mehreren zehn Mikrometern oder mehr in dem Bauelement ausgebildet. Eine hintere Oberfläche eines solchen Substrats, wie oben beschrieben, könnte in einem Zustand, in dem ein Haftband an einer vorderen Oberfläche des mit den Bauelementen ausgebildeten Substrats anhaftet, in einzelne Stücke geschliffen oder geteilt werden, um die Bauelemente zu schützen.
  • Wenn beim Ausführen dieser Schleif- und Teilungsvorgänge die Vertiefungen und Vorsprünge an einer Bauelementoberfläche des Substrats einen großen Höhenunterschied aufweisen, kann das Haftband den Höhenunterschied der Vertiefungen und Vorsprünge nicht ausreichend aufnehmen. Infolgedessen könnten die Vertiefungen und Vorsprünge auf einen Wafer übertragen werden, der geschliffen wurde, oder durch die Schneidbearbeitung veranlasster Abrieb tritt in einen Spalt zwischen dem Haftband und dem Bauelement ein. Wenn ein Haftband verwendet wird, das eine Haftmittelschicht aufweist, die so dick ist, dass sie die Vertiefungen und Vorsprünge aufnehmen kann, tritt ein neues Problem dahingehend auf, dass ein Rückstand eines Klebstoffs der Haftmittelschicht an der Bauelementoberfläche verbleibt.
  • Angesichts dessen wurde ein Verfahren zum Ausbilden eines Schutzelements konzipiert, das solche Vertiefungen und Vorsprünge an der vorderen Oberfläche des Wafers ausreichend aufnehmen kann, wobei das Schutzelement eine Schicht, die keine Haftmittelschicht aufweist, die an den Vertiefungen und Vorsprüngen an der vorderen Oberfläche des Wafers haftet, und einen härtbaren flüssigen Kunststoff aufweist (siehe beispielsweise das japanische offengelegte Patent Nr. 2021-027239 ). Dieses Verfahren ermöglicht es, einen Spalt zwischen dem Schutzelement und den Vertiefungen und Vorsprüngen der Bauelemente zu beseitigen, während gleichzeitig verhindert wird, dass der Rückstand der Haftmittelschicht am Wafer verbleibt.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Bei diesem oben beschriebenen Verfahren stellt sich jedoch ein neues Problem dahingehend, dass beim Drücken des flüssigen Kunststoffs, der auf der Folie entlang der an der vorderen Oberfläche des Substrats anhaftenden Folie zugeführt wird, um den flüssigen Kunststoff über die Folie zu verteilen, der flüssige Kunststoff in der Nähe des Außenumfangs des Substrats vom Substrat wegströmt, was eine mögliche Verringerung der Dicke einer Schicht des flüssigen Kunststoffs in der Nähe des Außenumfangs des Substrats veranlasst.
  • Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Strömen des flüssigen Kunststoffs vom Substrat weg zu verhindern, während der flüssige Kunststoff durch ein Drücken des flüssigen Kunststoffs über die vordere Oberfläche des Substrats verteilt wird, sowie ein Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung bereitgestellt, die ein Schutzelement an einer vorderen Oberfläche eines Substrats ausbildet, wobei das Substrat Vertiefungen und Vorsprünge an seiner vorderen Oberfläche aufweist. Die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung weist auf: eine Kunststofffolien-Anhafteinheit, die veranlasst, dass eine Kunststoff-Folie an der vorderen Oberfläche des Substrats anhaftet, so dass sie sich an die Vertiefungen und Vorsprünge an der vorderen Oberfläche des Substrats anpasst, einen Tragtisch, der das Substrat in einem Zustand trägt, in dem die am Substrat anhaftende Kunststoff-Folie nach oben hin freiliegt, eine Flüssigkunststoff-Zuführeinheit, die einen härtbaren flüssigen Kunststoff zu einer oberen Oberfläche der Kunststoff-Folie zuführt, die an dem an dem Tragtisch getragenen Substrat anhaftet, eine Drückeinheit, die eine ebene Drückoberfläche aufweist, den der Kunststoff-Folie zugeführten flüssigen Kunststoff mit einer Abdeckfolie abdeckt und die Abdeckfolie durch die Drückoberfläche drückt, um den flüssigen Kunststoff über die Kunststoff-Folie zu verteilen, und eine Härteinheit, die den durch die Drückeinheit verteilten flüssigen Kunststoff härtet und ein Schutzelement ausbildet, das die Kunststoff-Folie, den gehärteten flüssigen Kunststoff und die Abdeckfolie an der vorderen Oberfläche des Substrats aufweist. Der Tragtisch weist einen ringförmigen Wallbereich auf, der eine Höhe aufweist, die eine Dicke des Substrats nicht überschreitet, und der das Substrat darin unterbringt, wobei der Wallbereich verhindert, dass der durch die Drückeinheit zu verteilende flüssige Kunststoff vom Substrat wegströmt.
  • Bevorzugt weist der Wallbereich eine geneigte Oberfläche an seiner oberen Oberfläche auf, wobei die geneigte Oberfläche von einem inneren Umfang des Wallbereichs zu einer äußeren Seite davon in einer radialen Richtung höher wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Schutzelements, das ein Schutzelement an einer vorderen Oberfläche eines Substrats ausbildet, bereitgestellt, wobei das Substrat Vertiefungen und Vorsprünge an seiner vorderen Oberfläche aufweist. Das Verfahren weist auf: einen Kunststofffolien-Anhaftschritt eines Veranlassens, dass eine Kunststoff-Folie an der vorderen Oberfläche des Substrats anhaftet, so dass sie sich den Vertiefungen und Vorsprüngen an der vorderen Oberfläche des Substrats anpasst, einen Substrat-Tragschritt eines Tragens des Substrats an einem Tragtisch in einem Zustand, in dem die an dem Substrat anhaftende Kunststoff-Folie nach oben hin freiliegt, einen Flüssigkunststoff-Zuführschritt eines Zuführens eines härtbaren flüssigen Kunststoffs zu einer oberen Oberfläche der Kunststoff-Folie, die an dem an dem Tragtisch getragenen Substrat anhaftet, einen Kunststoffdrückschritt eines Abdeckens des der Kunststoff-Folie zugeführten flüssigen Kunststoffs mit einer Abdeckfolie und eines Drückens der Abdeckfolie durch eine ebene Drückoberfläche, um den flüssigen Kunststoff über die Kunststoff-Folie zu verteilen, und einen Härtschritt eines Härtens des flüssigen Kunststoffs, der in dem Kunststoffdrückschritt verteilt wird, und eines Ausbildens eines Schutzelements, das die Kunststoff-Folie, den gehärteten flüssigen Kunststoff und die Abdeckfolie an der vorderen Oberfläche des Substrats aufweist. In dem Substrat-Tragschritt wird das Substrat an dem Tragtisch getragen, der einen ringförmigen Wallbereich aufweist, der eine Höhe aufweist, die eine Dicke des Substrats nicht übersteigt, und der das Substrat darin unterbringt, wobei der Wallbereich veranlasst wird, zu verhindern, dass der flüssige Kunststoff, der in dem Kunststoff-Drückschritt zu verteilen ist, von dem Substrat wegströmt.
  • Gemäß dem einen Aspekt und dem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann verhindert werden, dass der flüssige Kunststoff von dem Substrat wegströmt, wenn der flüssige Kunststoff auf das Substrat gedrückt und verteilt wird.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, sowie die Weise ihrer Umsetzung werden am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Substrats, an dem ein Schutzelement in einer Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung ausgebildet werden soll, und ein Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigt;
    • 2 ist eine Draufsicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Kunststofffolien-Anhafteinheit der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung zeigt;
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, in der schematisch ein Tragtisch und eine Flüssigkunststoff-Zuführeinheit der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung dargestellt sind;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch den Tragtisch, eine Drückeinheit und eine Härteinheit der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung zeigt;
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen anderen Zustand von 5 darstellt;
    • 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausbilden des Schutzelements gemäß der Ausführungsform;
    • 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch einen Querschnitt des Substrats zeigt, das einen in 7 gezeigten Kunststofffolien-Anhaftschritt durchlaufen hat;
    • 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch den Querschnitt des Substrats zeigt, das einen in 7 gezeigten Härtschritt durchlaufen hat;
    • 10 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Tragtisch gemäß einer ersten Modifikation darstellt; und
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Zustand eines Kunststoffdrückschritts gemäß einer zweiten Modifikation darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Darüber hinaus könnten die in dieser bevorzugten Ausführungsform verwendeten Komponenten solche beinhalten, die vom Fachmann leicht ersonnen werden können, oder im Wesentlichen die gleichen Elemente wie die aus dem Stand der Technik bekannten. Ferner könnten die nachstehend beschriebenen Ausgestaltungen in geeigneter Weise kombiniert werden. Ferner könnten die Ausgestaltungen in verschiedener Weise weggelassen, ausgetauscht oder geändert werden, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • (Ausführungsform)
  • In einer Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 und einem Verfahren zum Ausbilden eines Schutzelements 15 gemäß der Ausführungsform wird das Schutzelement 15 an einer vorderen Oberfläche 2 eines Substrats 1 wie beispielsweise eines Halbleiterwafers ausgebildet.
  • <Substrat 1>
  • Zunächst wird das Substrat 1 beschrieben, an dessen vorderer Oberfläche 2 das Schutzelement 15 ausgebildet wird. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Substrats 1, an dem das Schutzelement 15 in der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 ausgebildet werden soll, und ein Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements 15 gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt. Das Substrat 1 ist beispielsweise ein Wafer wie beispielsweise ein Halbleiterwafer, der aus einem Material wie Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN), Galliumarsenid (GaAs) oder einem anderen Halbleiter oder einem Optikbauelementwafer ausgebildet ist. Alternativ kann das Substrat 1 auch ein im Wesentlichen scheibenförmiges Substrat oder ähnliches sein, das aus einem Material wie beispielsweise Saphir (Al2O3), Glas oder Quarz ausgebildet ist. Bei dem Glas handelt es sich beispielsweise um Alkaliglas, Nicht-Alkaliglas, Kalk-Natron-Glas, Bleiglas, Borosilikatglas, Quarzglas oder ähnliches.
  • Das Substrat 1 weist einen Bauelementbereich 3 und einen Umfangsüberschussbereich 4 an der Seite der vorderen Oberfläche 2 auf. Der Bauelementbereich 3 weist Bauelemente 6 auf, die in entsprechenden Bereichen ausgebildet sind, die durch mehrere sich kreuzende Teilungslinien 5, einschließlich mehrerer paralleler Teilungslinien, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, und mehrere paralleler Teilungslinien 5, die sich in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung gitterförmig erstrecken, unterteilt sind, wobei die Teilungslinien 5 an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 ausgebildet sind. Bei dem Bauelement 6 handelt es sich beispielsweise um eine integrierte Schaltung wie eine integrierte Schaltung (IC) oder eine Large-Scale-Integration (LSI), einen Abbildungssensor wie ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) oder einen komplementären Metalloxid-Halbleiter (CMOS), mikroelektromechanische Systeme (MEMS) oder ähnliches. Der Umfangsüberschussbereich 4 ist ein Bereich, der den gesamten Bauelementbereich 3 umgibt in dem die Bauelemente 6 nicht ausgebildet sind.
  • Eine hintere Oberfläche 7 des Substrats 1, die an einer gegenüberliegenden Seite der vorderen Oberfläche 2 positioniert ist, die mit den Bauelementen 6 ausgebildet ist, wird beispielsweise mit einer Schleifvorrichtung auf eine Enddicke geschliffen. Beispielsweise wird das Substrat 1 zunächst ausgedünnt und dann entlang der Teilungslinien 5 durch ein Schneiden oder dergleichen in einzelne Bauelementchips 10 geteilt. Beachte, dass die Bauelementchips 10 in 1 jeweils eine quadratische Form haben, aber auch eine rechteckige Form haben könnten.
  • Das Substrat 1 weist mehrere Bumps 8 auf, die an der Seite der vorderen Oberfläche 2 ausgebildet sind, wobei es sich bei den Bumps 8 um vorstehende Abschnitte handelt, die von einer vorderen Oberfläche jedes der Bauelemente 6 vorstehen. Das Substrat 1 weist aufgrund der Anbringung der Bumps 8 an seiner vorderen Oberfläche 2 Vertiefungen und Vorsprünge auf. Die mehreren Bumps 8 sind elektrisch mit den jeweiligen Bauelementen 6 verbunden, und jeder der Bumps 8 fungiert als eine Elektrode zum Zeitpunkt eines Eingebens oder eines Ausgebens eines elektrischen Signals an das Bauelement 6 in einem Zustand, in dem die Bauelementchips 10 durch ein Teilen des Substrats 1 ausgebildet sind. Die Bumps 8 sind beispielsweise aus einem metallischen Material wie Gold, Silber, Kupfer oder Aluminium ausgebildet. Beachte, dass das Substrat 1 aufgrund der Anbringung der Bumps 8 in dieser Ausführungsform Vertiefungen und Vorsprünge aufweist, die an seiner vorderen Oberfläche 2 ausgebildet sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung könnten die Bumps 8 jedoch nicht unbedingt an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 angebracht werden, und es genügt, wenn die Vertiefungen und Vorsprünge an der Seite der vorderen Oberfläche 2 ausgebildet sind.
  • Beachte, dass das Substrat 1, an dem das Schutzelement 15 ausgebildet ist, nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise könnte das Substrat 1, an dem das Schutzelement 15 ausgebildet ist, ein Packungssubstrat sein. Das Packungssubstrat weist mehrere Bumps auf, die als Elektroden einzelner Bauelemente dienen, die an seiner vorderen Oberfläche davon ausgebildet sind, und wird durch ein Verschließen mehrerer an einer vorderen Oberfläche angeordneter Bauelemente mit einem Kunststoff ausgebildet. Das Packungssubstrat wird durch ein Schleifen des Verschlusskunststoffs an der Seite der hinteren Oberfläche des Packungssubstrats ausgedünnt, und das Packungssubstrat wird so auf einer Bauelement-für-Bauelement-Basis geteilt. Folglich wird das Packungssubstrat in einzelne Bauelementchips 10 geteilt, die jeweils eine vorgegebene Dicke aufweisen, wobei die Bauelementchips durch den Verschlusskunststoff verschlossen sind.
  • <Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20>
  • Als nächstes wird die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20, die das Schutzelement 15 an dem Substrat 1 ausbildet, beschrieben. 2 ist eine Draufsicht, in der ein Ausgestaltungsbeispiel der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 gemäß der Ausführungsform dargestellt ist. 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 zeigt. 4 ist eine Querschnittsansicht, in der schematisch ein Tragtisch 40 und eine Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 dargestellt sind. 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch den Tragtisch 40, eine Drückeinheit 60 und eine Härteinheit 70 der in 2 dargestellten Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 zeigt. 6 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen anderen Zustand von 5 darstellt.
  • Wie in 2 dargestellt, weist die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 eine Basis 21 auf, die jeden Bestandteil trägt. Die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 weist die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30, den Tragtisch 40, die Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50, die Drückeinheit 60, die Härteinheit 70, eine Kassetten-Anbringungsbasis 90 und eine Transfereinheit 100 auf.
  • Die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 veranlasst die in 3 dargestellte Kunststoff-Folie 11, an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anzuhaften, so dass sie sich den Vertiefungen und Vorsprüngen an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anpasst. Die Kunststoff-Folie 11 weist beispielsweise eine Folie auf Polyolefin-Basis, eine Folie auf Polyethylen-Basis oder ähnliches auf, die eine Dicke von 20 um oder mehr und 80 um oder weniger aufweist. Die Kunststoff-Folie 11 könnte aus einer einzigen Schicht oder ausgebildet sein oder geschichtet sein. Wie in 2 und 3 dargestellt, weist die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 einen unteren Hauptkörper 31 in einem hohlförmigen Kastenelement, das sich nach oben öffnet, einen oberen Hauptkörper 32 in einem hohlförmigen Abdeckelement, das über dem unteren Hauptkörper 31 angeordnet ist und sich nach unten öffnet, einen Einspanntisch 34, eine Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 und Ablufteinheiten 36 und 38 auf.
  • Eine Öffnung des unteren Hauptkörpers 31 und eine Öffnung des oberen Hauptkörpers 32 weisen die gleiche Form auf und sind größer als das Substrat 1. Der obere Hauptkörper 32 kann vertikal zum unteren Hauptkörper 31 auf und ab bewegt werden, und wenn der obere Hauptkörper 32 zum unteren Hauptkörper 31 abgesenkt wird, so dass die Öffnungen miteinander übereinstimmen, kann ein von der Außenseite isolierter Raum 33 innerhalb des oberen Hauptkörpers 32 und des unteren Hauptkörpers 31 ausgebildet werden. Mit anderen Worten ist in der Ausführungsform die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 in einer solchen kammerartigen Form ausgestaltet, dass sie das Substrat 1 in dem inneren Raum 33 unterbringt.
  • Der Einspanntisch 34 ist an einer Bodenwand des unteren Hauptkörpers 31 vorgesehen. Der Einspanntisch 34 weist an seiner oberen Oberfläche eine ebene Halteoberfläche auf, um das Substrat 1 an der Halteoberfläche zu tragen. Wenn das Substrat 1 an der Halteoberfläche des Einspanntisches 34 platziert ist, wird eine Höhe der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 so eingestellt, dass sie im Wesentlichen die gleiche Höhe wie eine Höhe der Öffnung des unteren Hauptkörpers 31 oder niedriger als die Höhe der Öffnung des unteren Hauptkörpers 31 ist. Durch ein Einstellen der Höhe des Einspanntisches 34 auf diese Weise wird, wenn die Kunststoff-Folie 11 wie unten beschrieben am unteren Hauptkörper 31 platziert wird, damit die Kunststoff-Folie 11 am Substrat 1 anhaftet, verhindert, dass die Kunststoff-Folie 11 unnötig weit an Seitenoberflächen des Substrats 1 anhaftet.
  • Die Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 führt die Kunststoff-Folie 11 zu. Die Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 ist an einer Position neben dem unteren Hauptkörper 31 und dem oberen Hauptkörper 32 vorgesehen. Insbesondere ist die Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 so vorgesehen, dass die Kunststofffolien-Zuführeinheit 35, der untere Hauptkörper 31 und der obere Hauptkörper 32 sowie der später zu beschreibende Tragtisch 40 in einer Linie angeordnet sind. Die Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 weist mehrere Kunststoff-Folien 11 auf, die darin vorbereitet sind. Die mehreren in der Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 vorbereiteten Kunststoff-Folien 11 werden von der später zu beschreibenden Transfereinheit 100 einzeln an die vordere Oberfläche 2 des an der Halteoberfläche des Einspanntisches 34 gehaltenen Substrats 1 übertragen.
  • Wenn die Kunststoff-Folie 11 die vordere Oberfläche 2 des an der Halteoberfläche des Einspanntisches 34 gehaltenen Substrats 1 abdeckt und der obere Hauptkörper 32 auf den unteren Hauptkörper 31 abgesenkt wird, so dass die Öffnungen miteinander übereinstimmen, definiert die Kunststoff-Folie 11 den Raum 33 in einem Raum 33-1 an der Seite des unteren Hauptkörpers 31 und einen Raum 33-2 an der Seite des oberen Hauptkörpers 32. Insbesondere werden die Kunststoff-Folien 11, die größer als die Öffnung des unteren Hauptkörpers 31 sind, in der Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 so vorbereitet, dass der Raum 33-1, der durch den unteren Hauptkörper 31 und die Kunststoff-Folie 11 geschlossen ist, ausgebildet wird. Nachdem die Kunststoff-Folie 11 an die vordere Oberfläche 2 des Substrats 1 übertragen wurde, wird der obere Hauptkörper 32 auf den unteren Hauptkörper 31 abgesenkt, und die Öffnung des oberen Hauptkörpers 32 wird mit einer oberen Oberfläche 12 der Kunststoff-Folie 11 in Kontakt gebracht, so dass der durch den oberen Hauptkörper 32 und die Kunststoff-Folie 11 geschlossene Raum 33-2 ausgebildet wird.
  • Die Ablufteinheit 36 weist eine Abluftleitung auf, deren eines Ende mit einer Seitenwand oder der Bodenwand des unteren Hauptkörpers 31 verbunden ist und deren anderes Ende mit einer Ansaugquelle 37 verbunden ist. Die Ablufteinheit 36 kann die Luft aus dem Raum 33-1, der von dem unteren Hauptkörper 31 und der Kunststoff-Folie 11, die das Substrat 1 abdeckt, umgeben ist, absaugen und den Raum 33-1 dekomprimieren. Die Ablufteinheit 38 weist eine Leitung auf, deren eines Ende mit einer Seitenwand oder einer Decke des oberen Hauptkörpers 32 verbunden ist und deren anderes Ende mit einer Ansaugquelle 39 verbunden ist. Die Ablufteinheit 38 kann die Luft aus dem Raum 33-2, der von dem unteren Hauptkörper 31 und der Kunststoff-Folie 11, die das Substrat 1 abdeckt, umgeben ist, absaugen und den Raum 33-2 dekomprimieren.
  • Außerdem könnte in der Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 eine Erwärmungseinheit, die dem Raum 33-2 ein erwärmtes Gas zuführen kann, mit der Seitenwand oder der Decke des oberen Hauptkörpers 32 verbunden sein. Bei dem Gas handelt es sich beispielsweise um Luft, Stickstoffgas oder ähnliches. Wird beispielsweise als Kunststoff-Folie 11 ein Material verwendet, dessen Flexibilität durch Erwärmen erhöht wird, erhöht die erwärmte Luft, wenn sie dem Raum 33-2 zugeführt wird, die Temperatur der Kunststoff-Folie 11 und erweicht sie dadurch. Wenn die Kunststoff-Folie 11 erweicht ist, lässt sich die Kunststoff-Folie 11 leicht verformen, so dass sie der Form der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 folgt, und die Kunststoff-Folie 11 haftet leicht an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1. Die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 könnte so ausgestaltet sein, dass, damit die Kusntstoff-Folie 11 so erwärmt und erweicht wird, dass die Kunststoff-Folie 11 leicht am Substrat haftet, der Einspanntisch 34 eine Wärmequelle aufweist, sodass die Kunststoff-Folie 11 durch das Substrat 1 durch die durch die Wärmequelle erwärmte Halteoberfläche erwärmt und erweicht wird.
  • Wie in 4 dargestellt, trägt der Tragtisch 40 das Substrat 1 in einem Zustand, in dem die am Substrat 1 anhaftende Kunststoff-Folie 11 nach oben hin freiliegt. Der Tragtisch 40 ist an einer Position vorgesehen, die neben der Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 an der Basis 21 angeordnet ist. Das Substrat 1, an dem die Kunststoff-Folie 11 durch die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 veranlasst wird, anzuhaften, wird von der Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 an den Tragtisch 40 durch die später zu beschreibende Transfereinheit 100 übertragen.
  • Der Tragtisch 40 weist einen ringförmigen Wallbereich 42 um eine Tragoberfläche 41 auf, die das Substrat 1 trägt. Das Substrat 1 ist innerhalb des Wallbereichs 42 untergebracht. Mit anderen Worten umgibt der Wallbereich 42 das Substrat 1, das von der Tragoberfläche 41 getragen wird. Eine obere Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 ist mindestens höher als die Tragoberfläche 41 und weist eine Höhe auf, die die Dicke des Substrats 1 nicht überschreitet. Die obere Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 trägt einen Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, die das Substrat 1 abdeckt, wobei dieser Abschnitt außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 angeordnet ist.
  • Während das Substrat 1 von dem Tragtisch 40 getragen wird, führt die später zu beschreibende Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 einen flüssigen Kunststoff 13 zur oberen Oberfläche 12 der Kunststoff-Folie 11 zu, die an der Seite der vorderen Oberfläche 2 anhaftet. Außerdem wird der an der oberen Oberfläche 12 der Kunststoff-Folie 11 zugeführte flüssige Kunststoff 13 von einer Abdeckfolie 14 abgedeckt und von oben durch die später zu beschreibende Drückeinheit 60 gedrückt, um über die Kunststoff-Folie 11 verteilt zu werden. Außerdem wird der verteilte flüssige Kunststoff 13 durch die später zu beschreibende Härteinheit 70 gehärtet.
  • Der Wallbereich 42 trägt den das Substrat 1 abdeckenden Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, der außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 angeordnet ist, und dementsprechend wird beim Drücken des flüssigen Kunststoffs 13 von oben durch die später zu beschreibende Drückeinheit 60 verhindert, dass der auf die Kunststoff-Folie 11 gedrückte und verteilte flüssige Kunststoff 13 von dem Substrat 1 wegfließt.
  • Genauer gesagt, um zu verhindern, dass der flüssige Kunststoff 13 von dem Substrat 1 wegströmt, könnte die Höhe der oberen Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 vorzugsweise so festgelegt werden, dass sie der Höhe des Substrats 1 in der Konstruktion entspricht. In der Praxis variiert die Dicke des Substrats 1 jedoch im Wesentlichen um mehrere hundert Mikrometer, so dass die Höhe der oberen Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 im Wesentlichen um mehrere hundert Mikrometer kleiner sein könnte als die Dicke des Substrats 1.
  • Die Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 führt den härtbaren flüssigen Kunststoff 13 zur oberen Oberfläche 12 der Kunststoff-Folie 11 auf, die an dem von dem Tragtisch 40 getragenen Substrat 1 haftet. Bei dem härtbaren flüssigen Kunststoff 13 handelt es sich in dieser Ausführungsform um einen durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen härtbaren Kunststoff, es könnte sich jedoch auch um einen wärmehärtbaren Kunststoff handeln, der beispielsweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch Erwärmen härtbar ist. Die Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 ist an einer Position neben dem Tragtisch 40 der Basis 21 vorgesehen.
  • In der Ausführungsform ist die Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 eine rohrförmige Einheit, die einen Schaftabschnitt 51, der sich entlang einer vertikalen Richtung erstreckt, einen Armabschnitt 52, der sich in einer horizontalen Richtung von einem oberen Ende des Schaftabschnitts 51 erstreckt, und eine Düse 53 aufweist, die von einem distalen Ende des Armabschnitts 52 nach unten gerichtet ist. Der Schaftabschnitt 51 ist in vertikaler Richtung drehbar. In der Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 bewegt sich die Düse 53 bei Drehung des Schaftabschnitts 51 auf einer bogenförmigen Bahn mit dem Armabschnitt 52 als Radius. Eine Länge des Armabschnitts 52 ist so festgelegt, dass die Düse 53 durch Drehen des Schaftabschnitts 51 oberhalb der Mitte des Tragtisches 40 positioniert werden kann.
  • Wie in 5 und 6 dargestellt, deckt die Drückeinheit 60 den flüssigen Kunststoff 13, der auf die Kunststoff-Folie 11 zugeführt wird, mit der Abdeckfolie 14 ab und drückt die Abdeckfolie 14 mit einer ebenen Drückoberfläche 61, so dass der flüssige Kunststoff 13 über die Kunststoff-Folie 11 verteilt wird, indem er von oben gedrückt wird. Die Abdeckfolie 14 ist ein Element, welches das Schutzelement 15 ausbildet, ebenso wie die Kunststoff-Folie 11 und der flüssige Kunststoff 13. Die Drückeinheit 60 ist oberhalb des Tragtisches 40 vorgesehen. Die Drückeinheit 60 weist ein Paar Tragsäulen 62, ein Paar Verbindungsabschnitte 63, ein Paar Tragabschnitte 64, einen Drückabschnitt 65, der die Drückoberfläche 61 enthält, und eine Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 auf.
  • Das Paar Tragsäulen 62 erstreckt sich entlang der vertikalen Richtung. Das Paar von Verbindungsabschnitten 63 kann in der vertikalen Richtung entlang der Tragsäulen 62 durch einen nicht dargestellten Anhebe-Absenk-Mechanismus angehoben und abgesenkt werden. Das Paar Tragabschnitte 64 erstreckt sich von den Verbindungsabschnitten 63 in der horizontalen Richtung. Der Drückabschnitt 65 wird von dem Paar Tragabschnitte 64 getragen. Der Drückabschnitt 65 weist die Drückoberfläche 61 als seine untere Oberfläche auf. Die Ausrichtung der Drückoberfläche 61 ist so festgelegt, dass sie mit hoher Genauigkeit parallel zu der Tragoberfläche 41 des Tragtisches 40 verläuft. Der Drückabschnitt 65 kann die Abdeckfolie 14 an der Drückoberfläche 61 halten.
  • Der Drückabschnitt 65 könnte einen nicht dargestellten Haltemechanismus aufweisen, um die Abdeckfolie 14 an der Drückoberfläche 61 zu halten. Der Haltemechanismus weist beispielsweise ein in der Drückoberfläche 61 vorgesehenes Ansaugloch und eine mit dem Ansaugloch verbundene Ansaugquelle auf, und die Abdeckfolie 14 könnte an der Drückoberfläche 61 gehalten werden, indem sie aus dem Ansaugloch angesaugt wird. Zusätzlich könnte der Haltemechanismus beispielsweise einen elektrostatischen Einspannmechanismus aufweisen, der in der Nähe der Drückoberfläche 61 vorgesehen ist und die Abdeckfolie 14 durch eine elektrostatische Kraft an der Drückoberfläche 61 hält.
  • Indessen könnte der Drückabschnitt 65 nicht unbedingt den Haltemechanismus aufweisen. In einem Fall, in dem der Drückabschnitt 65 den Haltemechanismus nicht aufweist, könnte beispielsweise eine Klebstoffschicht an einer oberen Oberfläche der Abdeckfolie 14 vorgesehen sein, und die Abdeckfolie könnte durch die Klebstoffschicht mit der Drückoberfläche 61 verbunden werden, oder durch Aufbringen eines Klebstoffs an die obere Oberfläche der Abdeckfolie 14 oder an die Drückoberfläche 61 könnte die Abdeckfolie 14 durch den Klebstoff mit der Drückoberfläche 61 verbunden werden.
  • Die Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 (siehe 2) führt die Abdeckfolie 14 zu. Die Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 ist an einer Position neben dem Tragtisch 40 vorgesehen. Die Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 weist mehrere darin vorbereitete Abdeckfolien 14 auf. Die mehreren in der Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 vorbereiteten Abdeckfolien 14 werden nach Bedarf einzeln an den Tragtisch 40 geladen, und der Drückabschnitt 65 wird abgesenkt, so dass die obere Oberfläche der geladenen Abdeckfolie 14 in Kontakt mit der Drückoberfläche 61 gebracht wird, so dass die Abdeckfolie 14 an der Drückoberfläche 61 gehalten wird.
  • Wie in 6 dargestellt, bewegt sich der Drückabschnitt 65 entlang der Verbindungsabschnitte 63 und der Tragabschnitte 64 in der vertikalen Richtung auf und ab, gemäß einer vertikalen Bewegung der Verbindungsabschnitte 63 in Bezug auf die Tragsäulen 62. Der Drückabschnitt 65 wird an den Tragtisch 40 in einem Zustand abgesenkt, in dem die Abdeckfolie 14 an der Drückoberfläche 61 gehalten wird, so dass der flüssige Kunststoff 13 mit der Abdeckfolie 14 auf der Kunststoff-Folie 11, die das vom Tragtisch 40 getragene Substrat 1 bedeckt, abgedeckt wird. Der Drückabschnitt 65 wird weiter abgesenkt, so dass der flüssige Kunststoff 13 von oben durch die Abdeckfolie 14 mit der Drückoberfläche 61 gedrückt wird, um über die Kunststoff-Folie 11 verteilt zu werden.
  • Die Härteinheit 70 härtet den flüssigen Kunststoff 13, der von der Drückeinheit 60 gedrückt und verteilt wird, und dementsprechend wird das Schutzelement 15, das die Kunststoff-Folie 11, den gehärteten flüssigen Kunststoff 13 und die Abdeckfolie 14 aufweist, an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 ausgebildet. Die Härteinheit 70 ist an einer Position in der Nähe der Drückoberfläche 61 in dem Drückabschnitt 65 der Drückeinheit 60 vorgesehen.
  • Wie in der Ausführungsform weist die Härteinheit 70 in einem Fall, in dem der flüssige Kunststoff 13 ein ultraviolett härtbarer Kunststoff ist, der durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen gehärtet werden kann, mehrere Ultraviolett-Leuchtdioden (LEDs) oder dergleichen auf, die die Ultraviolett-Strahlen auf den flüssigen Kunststoff 13 aufbringen, der gedrückt und verteilt wurde. In diesem Fall ist ein unteres Ende des Drückabschnitts 65, der die Drückoberfläche 61 aufweist, aus einem Element ausgebildet, durch das die Ultraviolett-Strahlen hindurchtreten können. Beachte, dass beispielsweise in einem Fall, in dem der flüssige Kunststoff 13 ein durch Erwärmen härtbarer wärmehärtender Kunststoff ist, die Härteinheit 70 eine Erwärmungseinrichtung oder ähnliches aufweist, die den flüssigen Kunststoff 13 erwärmt, der gedrückt und verteilt worden ist.
  • In der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 wird das an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 ausgebildete Schutzelement 15 beispielsweise durch die später zu beschreibende Transfereinheit 100 von dem Tragtisch 40 an eine Tragoberfläche 81 eines anderen Tragtisches 80 übertragen, und ein unnötiger Abschnitt des Schutzelements 15 außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 wird durch eine nicht dargestellte Schneideinheit abgeschnitten. Auf diese Weise wird der überflüssige Abschnitt des Schutzelements 15 von der nicht abgebildeten Schneideinheit abgeschnitten, und das Substrat 1 wird in einen Zustand versetzt, in dem die Schleifbearbeitung der hinteren Oberfläche 7 möglich ist.
  • Wie in 2 dargestellt, ist die Kassetten-Anbringungsbasis 90 an einem Ende der Basis 21 angebracht. Auf der Kassetten-Anbringungsbasis 90 ist eine Kassette 91 angebracht, in der mehrere Substrate 1 untergebracht werden. In der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Kassetten-Anbringungsbasen 90-1 und 90-2 angebracht. Das Substrat 1, auf dem das Schutzelement 15 noch nicht ausgebildet ist, wird beispielsweise in der Kassette 91-1 untergebracht, die auf der Kassetten-Anbringungsbasis 90-1 befördert wird ist, und wird in die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 geladen. Das Substrat 1, an dessen vorderer Oberfläche 2 das Schutzelement 15 in der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 ausgebildet wird, wird beispielsweise in der Kassette 91-2 untergebracht, die an der Kassetten-Anbringungsbasis 90-2 angebracht ist, und wird aus der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 entladen.
  • Die Transfereinheit 100 der Ausführungsform weist Substrattransferroboter 110 und 120 und Linearbewegungs-Transfereinheiten 130 und 140 auf. Die Substrattransferroboter 110 und 120 sind beispielsweise jeweils ein Gelenkroboter, der mehrere Armabschnitte aufweist, die kontinuierlich miteinander verbunden sind, so dass sie an gemeinsamen Endabschnitten gedreht werden können. Die Substrattransferroboter 110 und 120 der vorliegenden Ausführungsform können das Substrat 1 durch Halteabschnitte 111 und 121 halten, die an den jeweiligen distalen Enden der Armabschnitte an der am weitesten distalen Endseite vorgesehen sind, und die Halteabschnitte 111 und 121 können bewegt werden, wenn die Armabschnitte miteinander gedreht werden.
  • Der Substrattransferroboter 110 ist an einer Position neben der Kassetten-Anbringungsbasis 90-1 an der Basis 21 angebracht. Der Substrattransferroboter 110 setzt den Halteabschnitt 111 in die Kassette 91-1 ein, die beispielsweise an der Kassetten-Anbringungsbasis 90-1 platziert ist, und entlädt ein vorgegebenes der untergebrachten Substrate 1, um das Substrat 1 zur Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 zu übergeben. Der Substrattransferroboter 120 ist an einer Position neben der Kassetten-Anbringungsbasis 90-2 an der Basis 21 vorgesehen. Der Substrattransferroboter 120 entlädt beispielsweise das Substrat 1 vom Tragtisch 80 und bringt den Halteabschnitt 121 in die Kassette 91-2 ein, die auf der Kassetten-Anbringungsbasis 90-2 platziert ist, um das Substrat 1 einzuladen und darin unterbringen.
  • Die Linearbewegungs-Transfereinheit 130 überträgt die Kunststoff-Folie 11 von der Kunststofffolien-Zuführeinheit 35 der Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 an den unteren Hauptkörper 31 und den Einspanntisch 34. Die Linearbewegungs-Transfereinheit 130 transferiert das Substrat 1, an dem die Kunststoff-Folie 11 durch die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 veranlasst wird, anzuhaften, in einem Zustand, in dem ein Abschnitt der Kunststoff-Folie 11 außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 verteilt ist, vom Einspanntisch 34 zum Tragtisch 40. Die Linearbewegungs-Transfereinheit 140 überträgt das Substrat 1, auf dem das Schutzelement 15 ausgebildet ist, vom Tragtisch 40 zum Tragtisch 80.
  • Die Linearbewegungs-Transfereinheiten 130 und 140 weisen Führungsschienen 131 und 141, Armabschnitte 132 und 142, Basisabschnitte 133 und 143, Ansaugpad-Tragabschnitte 134 und 144 sowie nicht dargestellte Bewegungsmechanismen auf. Die Führungsschienen 131 und 141 erstrecken sich in einer Richtung, in der das Substrat 1 transportiert wird. Die Armabschnitte 132 und 142 können sich entlang der Führungsschienen 131 und 141 bewegen. Die Basisabschnitte 133 und 143 sind an den distalen Abschnitten der Armabschnitte 132 und 142 befestigt. Mehrere Ansaugpads sind jeweils an den unteren Oberflächen der äußeren Umfangsabschnitte der Basisabschnitte 133 und 143 befestigt. Die Ansaugpad-Tragabschnitte 134 und 144 sind an den jeweiligen zentralen unteren Oberflächen der Basisabschnitte 133 und 143 befestigt. Mehrere kontaktlose Ansaugpads sind an jeder der unteren Oberflächen der Ansaugpad-Tragabschnitte 134 und 144 befestigt. Die Bewegungsmechanismen veranlassen die Armabschnitte 132 und 142, sich zusammen mit den Basisabschnitten 133 und 143 und den Ansaugpad-Tragabschnitten 134 und 144 entlang der Führungsschienen 131 und 141 zu bewegen.
  • <Methode zum Ausbilden des Schutzelements 15>
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements 15 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Strömung des Verfahrens zum Ausbilden des Schutzelements 15 gemäß der Ausführungsform anzeigt. Das Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements 15 gemäß der Ausführungsform weist einen Kunststofffolien-Anhaftschritt 201, einen Substrat-Tragschritt 202, einen Flüssigkunststoff-Zuführschritt 203, einen Kunststoffdrückschritt 204 und einen Härtschritt 205 auf.
  • 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch einen Querschnitt des Substrats 1 zeigt, das den in 7 gezeigten Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 aufweist. Der Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 veranlasst die Kunststoff-Folie 11, an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anzuhaften, so dass sie sich den Vertiefungen und Vorsprüngen (Bumps 8) an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anpasst. Der Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 wird in dieser Ausführungsform von der in 2 und 3 dargestellten Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 ausgeführt.
  • In dem Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 wird zunächst in einem Zustand, in dem der obere Hauptkörper 32 der Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 angehoben ist, eines der Substrate 1 in der Kassette 91-1, die auf der Kassetten-Anbringungsbasis 90-1 angebracht ist, von dem Substrattransferroboter 110 festgehalten. Dann lädt der Substrattransferroboter 110 das gehaltene Substrat 1 an die Halteoberfläche des Einspanntisches 34 im unteren Hauptkörper 31. Zu diesem Zeitpunkt ist die vordere Oberfläche 2 mit den Vertiefungen und Vorsprüngen nach oben gerichtet, und das Substrat 1 wird so geladen, dass die Seite der hinteren Oberfläche 7 der Halteoberfläche des Einspanntisches 34 gegenüberliegt.
  • Als nächstes entnimmt die Linearbewegungs-Transfereinheit 130 eine der Kunststoff-Folien 11 aus der Kunststofffolien-Zuführeinheit 35, und die Kunststoff-Folie 11 wird auf dem unteren Hauptkörper 31 platziert, um die vordere Oberfläche 2 des Substrats 1 abzudecken, so dass die Öffnung des unteren Hauptkörpers 31 durch die Kunststoff-Folie 11 verschlossen wird. Als nächstes wird der obere Hauptkörper 32 abgesenkt und unter Zwischenschaltung der Kunststoff-Folie 11 auf dem unteren Hauptkörper 31 angebracht.
  • Als nächstes wird im Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 die Ablufteinheit 36 so betätigt, dass der durch den unteren Hauptkörper 31 und die Kunststoff-Folie 11 definierte Raum 33-1 dekomprimiert wird, während die Ablufteinheit 38 so betätigt wird, dass der durch den oberen Hauptkörper 32 und die Kunststoff-Folie 11 definierte Raum 33-2 dekomprimiert wird. Als nächstes, nachdem die Ablufteinheit 38 angehalten wurde, wird der Raum 33-2 zur Atmosphäre hin geöffnet. Dementsprechend veranlasst eine rasch auftretende Druckdifferenz zwischen der oberen und der unteren Seite der Kunststoff-Folie 11, die Kunststoff-Folie 11 an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anzuhaften, wie beispielsweise in 8 dargestellt, so dass die Kunststoff-Folie 11 sich an die Vertiefungen und Vorsprünge an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anpasst.
  • In dem Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 könnte die Kunststoff-Folie 11 erwärmt werden, bevor oder nachdem der Raum 33-2 dekomprimiert wird, wenn dem Raum 33-2 erwärmtes Gas zugeführt wird. Alternativ dazu könnte die Kunststoff-Folie 11 im Kunststofffolien-Anhaftschritt 201 durch das Substrat 1 erwärmt werden, wenn die im Einspanntisch 34 vorgesehene Wärmequelle die Halteoberfläche des Einspanntisches 34 erwärmt. Da die Kunststoff-Folie 11 infolge der Erwärmung erweicht wird, kann die Kunststoff-Folie 11 den Vertiefungen und Vorsprüngen an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 leicht folgen, und somit kann die Kunststoff-Folie 11 leichter an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anhaften. Nachdem die Kunststoff-Folie 11 an dem Substrat 1 anhaftet, wird die Ablufteinheit 36 angehalten und der obere Hauptkörper 32 wird angehoben. Das Substrat 1, auf dem die Kunststoff-Folie 11 anhaftet, wird von der Linearbewegungs-Transfereinheit 130 an den Tragtisch 40 übertragen.
  • Beachte, dass, bevor das Substrat 1, an dem die Kunststoff-Folie 11 anhaftet, an den Tragtisch 40 übertragen wird, die Drückoberfläche 61 der Drückeinheit 60 die Abdeckfolie 14 daran im Voraus festhält. Genauer gesagt, nachdem eine der Abdeckfolien 14 aus der Abdeckfolien-Zuführeinheit 66 an den Tragtisch 40 gezogen wurde, der das Substrat 1 noch nicht getragen hat, wird der Drückabschnitt 65 abgesenkt, so dass die Drückoberfläche 61 mit der oberen Oberfläche der Abdeckfolie 14 in Kontakt gebracht wird, die Drückoberfläche 61 hält die Abdeckfolie 14. Nachdem die Drückoberfläche 61 die Abdeckfolie 14 hält, wird der Drückabschnitt 65 wieder angehoben, bevor das Substrat 1 auf den Tragtisch 40 übertragen wird.
  • Der Substrat-Tragschritt 202 ist ein Schritt des Tragens des Substrats 1 an dem in 4 dargestellten Tragtisch 40 in einem Zustand, in dem die auf dem Substrat 1 anhaftende Kunststoff-Folie 11 nach oben hin freiliegt. Der Tragtisch 40 weist in dieser Ausführungsform einen ringförmigen Wallbereich 42 auf, der eine Höhe aufweist, die die Dicke des Substrats 1 nicht überschreitet, und der das Substrat 1 im Inneren aufnimmt.
  • In dem Substrat-Tragschritt 202 trägt die Tragoberfläche 41 im Inneren des Wallbereichs 42 das Substrat 1. Zu diesem Zeitpunkt trägt die obere Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 den Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, der das Substrat 1 außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 abdeckt.
  • Der Flüssigkunststoff-Zuführschritt 203 ist ein Schritt zum Zuführen des härtbaren flüssigen Kunststoffes 13 an die obere Oberfläche 12 der Kunststoff-Folie 11, die an dem an dem Tragtisch 40 getragenen Substrat 1 haftet. Der Flüssigkunststoff-Zuführschritt 203 wird in dieser Ausführungsform durch die in 4 dargestellte Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 ausgeführt.
  • In dem Flüssigkunststoff-Zuführschritt 203 wird zunächst der Schaftabschnitt 51 der Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 gedreht, so dass die Düse 53 in einer Position oberhalb der Mitte des Tragtisches 40 positioniert wird. Als nächstes wird der flüssige Kunststoff 13 aus der Düse 53 der Flüssigkunststoff-Zuführeinheit 50 an die vordere Oberfläche 2 des Substrats 1 aufgebracht. Nachdem eine vorgegebene Menge des flüssigen Kunststoffs 13 zugeführt wurde, wird der Schaftabschnitt 51 erneut gedreht, und die Düse 53 wird in einer Position positioniert, die sich nicht mit einem Bereich oberhalb des Tragtisches 40 überschneidet.
  • Der Kunststoffdrückschritt 204 ist ein Schritt des Abdeckens des der Kunststoff-Folie 11 zugeführten flüssigen Kunststoffs 13 mit der Abdeckfolie 14, des Drückens der Abdeckfolie 14 durch die ebene Drückoberfläche 61 und des Verteilens des flüssigen Kunststoffs 13 über die Kunststoff-Folie 11. Der Kunststoffdrückschritt 204 wird in dieser Ausführungsform von der in 5 und 6 dargestellten Drückeinheit 60 ausgeführt.
  • Im Kunststoffdrückschritt 204 wird der Drückabschnitt 65 abgesenkt, und dementsprechend wird der flüssige Kunststoff 13 von der die Abdeckfolie 14 abdeckenden Drückoberfläche 61 von oben durch die Abdeckfolie 14 gedrückt. Dadurch wird der flüssige Kunststoff 13 in Richtung des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 gedrückt und verteilt. Genauer gesagt strömt der flüssige Kunststoff 13 in Richtung des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 zwischen der von der flachen Drückoberfläche 61 gehaltenen Abdeckfolie 14 und der an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 entlang der Vertiefungen und Vorsprünge (Bumps 8) an der Seite der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 anhaftenden Kunststoff-Folie 11.
  • Im Kunststoffdrückschritt 204 trägt die obere Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 des Tragtisches 40 den Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, der außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 angeordnet ist. Dadurch wird ein Ausströmen des zu drückenden und zu verteilenden flüssigen Kunststoffs 13 aus dem Substrat 1 verhindert. Wenn der flüssige Kunststoff 13 so gedrückt und verteilt ist, dass er den gesamten Bereich der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 abdeckt, endet der Kunststoffdrückschritt 204, und der Härtschritt 205 wird ausgeführt.
  • 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch den Querschnitt des Substrats 1 zeigt, das den in 7 gezeigten Härtschritt 205 durchlaufen hat. Der Härtschritt 205 ist ein Schritt zum Härten des flüssigen Kunststoffs 13, der nach dem Drücken in dem Kunststoffdrückschritt 204 ausgebreitet wurde, und zum Ausbilden des Schutzelements 15, das die Kunststoff-Folie 11, den gehärteten flüssigen Kunststoff 13 und die Abdeckfolie 14 an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 aufweist. Der Härtschritt 205 wird in dieser Ausführungsform von der Härteinheit 70 ausgeführt.
  • In dem Härtschritt 205 bringt die Härteinheit 70 in einem Zustand, in dem die vertikale Bewegung des Drückabschnitts 65, der in dem Kunststoffdrückschritt 204 abgesenkt wurde, gestoppt ist, die ultravioletten Strahlen, die durch die Drückoberfläche 61 und die Abdeckfolie 14 hindurchgehen, auf den flüssigen Kunststoff 13 auf, wodurch der flüssige Kunststoff 13 ausgehärtet wird.
  • Nach dem Ausführen des Härtschritt 205, wenn die Härteinheit 70 angehalten und der Drückabschnitt 65 angehoben wird, wie in 9 dargestellt, verbleibt die Abdeckfolie 14 auf dem gehärteten flüssigen Kunststoff 13. Genauer gesagt wird das Schutzelement 15, das durch Verbinden der Kunststoff-Folie 11, des gehärteten flüssigen Kunststoffs 13 und der Abdeckfolie 14 erhalten wird, an der vorderen Oberfläche 2 des Substrats 1 ausgebildet. Die Tragoberfläche 41 des Tragtisches 40 und die Drückoberfläche 61 der Drückeinheit 60 sind parallel zueinander, und dementsprechend sind auch die hintere Oberfläche 7 des Substrats 1 und die obere Oberfläche des Schutzelements 15 parallel zueinander.
  • Wie oben beschrieben, weist bei der Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung 20 und dem Verfahren zum Ausbilden des Schutzelements 15 gemäß der Ausführungsform der Tragtisch 40, der das Substrat 1 trägt, den das Substrat 1 umgebenden Wallbereich 42 auf. Die obere Oberfläche 43 des Wallbereichs 42 trägt den Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, der das Substrat 1 abdeckt, wobei dieser Abschnitt außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 angeordnet ist. Dementsprechend kann beim Drücken und Verteilen des flüssigen Kunststoffs 13 auf der Kunststoff-Folie 11 das Ausströmen des flüssigen Kunststoffs 13 aus dem Substrat 1 verhindert werden.
  • Beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Mit anderen Worten, es könnten verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu sprengen.
  • (Erste Modifikation)
  • Beispielsweise ist der Wallbereich 42 des Tragtischs 40 nicht auf eine in der Ausführungsform beschriebene Form beschränkt. 10 ist eine Querschnittsansicht, in der schematisch ein Tragtisch 40-1 gemäß einer ersten Modifikation dargestellt ist. Ein Wallbereich 42-1 weist eine obere Oberfläche 43-1 auf, die zumindest höher als die Tragoberfläche 41 ist und eine Höhe aufweist, die die Dicke des Substrats 1 nicht überschreitet, wie bei der Ausführungsform. Die obere Oberfläche 43-1 des Wallbereichs 42-1 ist in der Modifikation niedriger als die Höhe des Substrats 1, das von dem Tragtisch 40 getragen wird. Genauer gesagt weist in der Modifikation der Wallbereich 42-1 die obere Oberfläche 43-1 mit einer Höhe auf, die kleiner als die Dicke des Substrats 1 ist, und mit einer Höhe, die um mehrere hundert Mikrometer kleiner als die Dicke des Substrats 1 ist. Der Tragtisch 40-1 in der Modifikation weist den Wallbereich 42-1 mit einer geneigten Oberfläche 44 als ein Abschnitt der oberen Oberfläche 43-1 des Wallbereichs 42-1 auf. Die geneigte Oberfläche 44 ist so ausgebildet, dass sie von einem inneren Umfang des Wallbereichs 42-1 in Richtung der äußeren Seite der radialen Richtung höher wird.
  • In einem Fall, in dem das Substrat 1, an dem die Kunststoff-Folie 11 veranlasst wird, anzuhaften, von der Tragoberfläche 41 des Tragtisches 40-1 getragen wird, wird der Abschnitt der Kunststoff-Folie 11, der außerhalb des Umfangsrandes 9 des Substrats 1 angeordnet ist, von der oberen Oberfläche 43-1 des Wallbereichs 42-1 getragen. In diesem Fall tritt ein Durchhang 11-1 an einem Abschnitt der Kunststoff-Folie 11 auf, der einem unteren Abschnitt der geneigten Oberfläche 44 des Wallbereichs 42-1 entspricht.
  • Wenn der flüssige Kunststoff 13 durch die Drückeinheit 60 auf die Kunststoff-Folie 11 des Substrats 1 gedrückt und verteilt wird, das von einem solchen Tragtisch 40-1 getragen wird, wird der gedrückte und verteilte flüssige Kunststoff 13 im niedrigeren Abschnitt des Wallbereichs 42-1 gesammelt.
    Der flüssige Kunststoff 13, der eine gewisse Viskosität aufweist, bleibt wahrscheinlich an dem niedrigeren Abschnitt des Wallbereichs 42-1 und strömt weniger wahrscheinlich aus dem Wallbereich 42-1 heraus. Daher kann beispielsweise selbst dann, wenn eine Höhe des Wallbereichs 42-1 nicht im Wesentlichen der Dicke des Substrats 1 entspricht, insbesondere selbst dann, wenn die Höhe des Wallbereichs 42-1 geringer ist als die Dicke des Substrats 1, das Ausströmen des flüssigen Kunststoffs 13 verhindert werden. Beachte, dass es ausreichend ist, wenn die Höhe der oberen Oberfläche 43-1 des Wallbereichs 42-1, der die geneigte Oberfläche 44 aufweist, die Dicke des Substrats 1 nicht überschreiten könnte, und bei der vorliegenden Erfindung kann die Höhe der oberen Oberfläche 43-1 in Bezug auf die Konstruktion gleich der Höhe (Dicke) des Substrats 1 sein, das von dem Tragtisch 40 getragen wird.
  • (Zweite Modifikation)
  • Zusätzlich könnte beispielsweise die Kunststoff-Folie 11 durch Thermokompressionsverbinden mit dem ringförmigen Rahmen 16 verbunden sein. 11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Zustand des Kunststoffdrückschritts 204 gemäß einer zweiten Modifikation zeigt. Der ringförmige Rahmen 16 weist eine Öffnung auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Wallbereichs 42. Zusätzlich ist eine Dicke des Rahmens 16 größer als die Höhe des Wallbereichs 42. Der Rahmen 16 ist aus einem Material wie beispielsweise Metall oder Kunststoff ausgebildet. Der äußere Umfang der Kunststoff-Folie 11 ist durch Thermokompressionsverbinden mit der oberen Oberfläche 17 des Rahmens 16 verbunden.
  • Das Substrat 1 wird in einer vorgegebenen Position der Öffnung des Rahmens 16 positioniert, und die vordere Oberfläche 2 des Substrats 1 wird durch die Kunststofffolien-Anhafteinheit 30 veranlasst, an der Kunststoff-Folie 11 anzuhaften, so dass das Substrat 1 an dem Rahmen 16 befestigt wird. In einem Fall, in dem die Kunststoff-Folie 11 durch Thermokompressionsverbinden mit dem Rahmen 16 verbunden ist, wird das an der Kunststoff-Folie 11 haftende Substrat 1 zusammen mit dem Rahmen 16 auf den Tragtisch 40 übertragen.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung einbezogen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2021027239 [0005]

Claims (3)

  1. Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung, die ein Schutzelement an einer vorderen Oberfläche eines Substrats ausbildet, wobei das Substrat Vertiefungen und Vorsprünge an seiner vorderen Oberfläche aufweist, wobei die Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung aufweist: eine Kunststofffolien-Anhafteinheit, die veranlasst, dass eine Kunststoff-Folie an der vorderen Oberfläche des Substrats anhaftet, so dass sie sich an die Vertiefungen und Vorsprünge an der vorderen Oberfläche des Substrats anpasst; einen Tragtisch, der das Substrat in einem Zustand trägt, in dem die am Substrat anhaftende Kunststoff-Folie nach oben hin freiliegt; eine Flüssigkunststoff-Zuführeinheit, die einen härtbaren flüssigen Kunststoff zu einer oberen Oberfläche der Kunststoff-Folie zuführt, die an dem an dem Tragtisch getragenen Substrat anhaftet; eine Drückeinheit, die eine ebene Drückoberfläche aufweist, den der Kunststoff-Folie zugeführten flüssigen Kunststoff mit einer Abdeckfolie abdeckt und die Abdeckfolie durch die Drückoberfläche drückt, um den flüssigen Kunststoff über die Kunststoff-Folie zu verteilen; und eine Härteinheit, die den durch die Drückeinheit verteilten flüssigen Kunststoff härtet und ein Schutzelement ausbildet, das die Kunststoff-Folie, den gehärteten flüssigen Kunststoff und die Abdeckfolie an der vorderen Oberfläche des Substrats aufweist, wobei der Tragtisch einen ringförmigen Wallbereich mit einer Höhe aufweist, die eine Dicke des Substrats nicht überschreitet, und der das Substrat darin unterbringt, wobei der Wallbereich verhindert, dass der durch die Drückeinheit zu verteilende flüssige Kunststoff vom Substrat wegströmt.
  2. Schutzelement-Ausbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Wallbereich eine geneigte Oberfläche an seiner oberen Oberfläche aufweist, wobei die geneigte Oberfläche von einem inneren Umfang des Wallbereich zu einer äußeren Seite davon in einer radialen Richtung höher wird.
  3. Verfahren zum Ausbilden eines Schutzelements, das ein Schutzelement an einer vorderen Oberfläche eines Substrats ausbildet, wobei das Substrat Vertiefungen und Vorsprünge an seiner vorderen Oberfläche aufweist, wobei das Verfahren aufweist: einen Kunststofffolien-Anhaftschritt eines Veranlassens, dass eine Kunststoff-Folie an der vorderen Oberfläche des Substrats anhaftet, so dass sie sich den Vertiefungen und Vorsprüngen an der vorderen Oberfläche des Substrats anpasst; einen Substrat-Tragschritt eines Tragens des Substrats an einem Tragtisch in einem Zustand, in dem die an dem Substrat anhaftende Kunststoff-Folie nach oben hin freiliegt; einen Flüssigkunststoff-Zuführschritt eines Zuführens eines härtbaren flüssigen Kunststoffs zu einer oberen Oberfläche der Kunststoff-Folie, die an dem an dem Tragtisch getragenen Substrat anhaftet; einen Kunststoffdrückschritt eines Abdeckens des der Kunststoff-Folie zugeführten flüssigen Kunststoffs mit einer Abdeckfolie und eines Drückens der Abdeckfolie durch eine ebene Drückoberfläche, um den flüssigen Kunststoff über die Kunststoff-Folie zu verteilen; und einen Härtschritt eines Härtens des flüssigen Kunststoffs, der in dem Kunststoffdrückschritt verteilt wird, und eines Ausbildens eines Schutzelements, das die Kunststoff-Folie, den gehärteten flüssigen Kunststoff und die Abdeckfolie an der vorderen Oberfläche des Substrats aufweist, wobei in dem Substrat-Tragschritt das Substrat an dem Tragtisch getragen wird, der einen ringförmigen Wallbereich mit einer Höhe aufweist, die eine Dicke des Substrats nicht übersteigt, und der das Substrat darin unterbringt, wobei der Wallbereich veranlasst wird, zu verhindern, dass der flüssige Kunststoff, der in dem Kunststoff-Drückschritt zu verteilen ist, von dem Substrat wegströmt.
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