JP2006328151A - エネルギー線照射装置とその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】機器処理能力の向上、ガス消費量の低減、機器設置スペースの削減を図るのに好適なエネルギー線照射装置とその方法を提供する。
【解決手段】ウエハＷに貼り付けられた紫外線硬化型の接着剤Ａを有する保護シートＴを剥離するにあたり、前記保護シートＴの接着剤Ａに紫外線を照射し、その接着力を低下させる際に、支持部材３で前記保護シートＴ付きウエハＷを吸着保持し、この状態でＵＶランプ２から紫外線が照射される。その際、支持部材３のウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡから窒素ガスＮが噴出するようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、エネルギー線硬化型の接着剤を介して被着体に貼り付けられた接着シートに対してエネルギー線を照射するエネルギー線照射装置とその方法に関する。
この種のエネルギー線照射装置としては、例えば、特許文献１の構造のものが知られている。同文献のエネルギー線照射装置では、紫外線硬化型の接着剤を硬化させるにあたり、大気中の酸素がその紫外線硬化を阻害するのを防止するために、遮蔽板（２１）で閉塞され窒素ガスで置換した処理室（２０）内にウエハ（１）を配置した上で、当該ウエハ（１）に貼り付けられた粘着テープ（２）に紫外線を照射し、その粘着力を低下させ、粘着テープ（２）を簡単に剥離できるようにしている。尚、前記カッコ内の符号は特許文献１で用いられているものである。以下も同様である。
しかしながら、同文献１のエネルギー線照射装置によると、紫外線照射の際に、窒素ガスで置換した処理室（２０）内にウエハ（１）を配置する構造を採用しているため、処理室（２０）を窒素ガスで置換するのに時間を要し、機器全体の処理能力を低下させる。また、処理室（２０）の窒素ガスで満たすため多量の窒素ガスを必要とし、ガスの消費量が多いという問題点や、処理室（２０）の設置スペースを確保しなければならないという問題点もある。
特開２００４−２８１４３０号公報
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、機器処理能力の向上、ガス消費量の低減、機器設置スペースの削減を図るのに好適なエネルギー線照射装置とその方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明に係るエネルギー線照射装置は、被着体に貼り付けられたエネルギー線硬化型の接着剤を有する接着シートを剥離するにあたり、前記接着剤にエネルギー線を照射し、前記接着剤を硬化させ、接着力を低下させるためのエネルギー線照射装置であって、前記エネルギー線照射装置は、前記被着体を吸着保持する支持部材と、前記接着シートにエネルギー線を照射するエネルギー線照射手段とを有し、前記支持部材は、前記被着体の吸着保持領域に隣接するガス吐出領域を有することを特徴とするものである。
本発明のエネルギー線照射装置において、前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、密閉された空間で行なわれるものとしてもよい。
本発明のエネルギー線照射装置において、前記被着体は、半導体ウエハであるものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射装置において、前記ガス吐出領域から噴出するガスは、不活性ガスであるものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射装置において、前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、強制的に前記被着体の内部方向に向けられているものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射装置において、前記エネルギー線は、紫外線であり、前記エネルギー線硬化型の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であるものとしてよい。
上記目的を達成するために、本発明のエネルギー線照射方法は、被着体に貼り付けられたエネルギー線硬化型の接着剤を有する接着シートを剥離するにあたり、前記接着剤にエネルギー線を照射し、前記接着剤を硬化させ、接着力を低下させるためのエネルギー線照射方法であって、前記エネルギー線照射方法は、支持部材が前記被着体を吸着保持した状態でエネルギー線照射手段が前記接着剤にエネルギー線を照射する際に、その被着体の吸着保持領域に隣接するガス吐出領域からガスを噴出させるようにしたことを特徴とするものである。
本発明のエネルギー線照射方法において、前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、密閉された空間で行なわれるものとしてもよい。
本発明のエネルギー線照射方法において、前記被着体は、半導体ウエハであるものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射方法において、前記ガス吐出領域から噴出するガスは、不活性ガスであるものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射方法において、前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、強制的に前記被着体の内部方向に向けられているものとしてよい。
本発明のエネルギー線照射方法において、前記エネルギー線は、紫外線であり、前記エネルギー線硬化型の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であるものとしてよい。
本発明にあっては、上記のように、被着体の吸着保持領域に隣接するガス吐出領域からガスを噴出する構成を採用したので、大気中の酸素による硬化阻害を防止できるうえ、紫外線等のエネルギー線照射の際にガスの充填を要しないから、ガスの充填時間が不要となり、機器全体の処理能力の向上とガス消費量の低減を図れる。また、ガスを充填するための処理室等を必要としないから、それだけ機器設置スペースの削減も図れる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のエネルギー線照射装置またはエネルギー線照射方法を適用した半導体製造装置の平面図、図２は図１の半導体製造装置に適用したエネルギー線照射装置を構成する支持部材の説明図、図３は図２のエネルギー線照射装置の機構説明図、図４は図１の半導体製造装置の工程説明図である。
図１の半導体製造装置１においては、半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」と略称する）のダイシングが先に行なわれ（図４（ａ）参照）、その後、ダイシング済みウエハＷに対してバックグラインド（図４（ｂ）参照）が行なわれる製法、いわゆる先ダイシングを採用している。この製法において、ダイシング済みウエハＷ（図４（ａ）参照）は、バックグラインドステージＳ１でバックグラインド処理が施され（図４（ｂ）参照）、所望の厚みに形成される。尚、バックグラインド処理が行なわれる前に、ウエハＷの回路面には、紫外線硬化型の接着剤Ａを介して保護シートＴが貼り付けられる。そして、バックグラインド処理により当該ウエハＷは個片化されて複数のチップＣの集合体になる（図４（ｃ）（ｄ）参照）。また、バックグラインドにより複数のチップＣに個片化されたウエハＷは、剥離ステージＳ２へ搬送され、同ステージＳ２でウエハＷから保護シートＴの剥離が行なわれる（図４（ｄ）参照）。
図１のように、バックグラインドステージＳ１から剥離ステージＳ２へのウエハ搬送路Ｌの途中には、エネルギー線照射手段としてのＵＶランプ２が設置されている。このＵＶランプ２は、ウエハＷと保護シートＴとを接着している前記接着剤Ａを紫外線で硬化させることによって接着力を低下させ、簡単に保護シートＴを剥離できるようにするものである。
ウエハ搬送路Ｌに沿ってウエハＷを搬送するとき、そのウエハＷは支持部材３で吸着保持される。支持部材３は、図２のように、支持ベース板４の下面に一体的に設けられた多孔質部材からなる吸引部５と吐出部６とを有し、吸引部５は、ウエハＷと略同径に形成され、その下面がウエハＷを吸着保持する領域（以下「ウエハ吸着保持領域ＳＡ」という。）になっている。吐出部６は、吸引部５の外周を囲むようにリング形状に形成され、ウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡを形成する。吐出部６の外周面は支持ベース板４と一体的に設けられたリング状の側板４−１で覆われている。
支持ベース板４にはガス供給孔７と吸引孔８が穿設されている。ガス供給孔７の一端には不活性ガス（本実施形態では窒素ガスＮ）の供給ホース９が接続され、図示しないガスポンプから窒素ガスＮを供給するようになっており、ガス供給孔７の他端は吐出部６の表面（多孔質面）に向かって開口する構造になっている。一方、吸引孔８の一端には吸引ホース１０が接続され、図示しない真空ポンプによってエアを吸引するようになっており、吸引孔８の他端は吸引部５の表面（多孔質面）に向かって開口する構造になっている。
吸引部５は多孔質部材によって構成され、吸引ホース１０を介する吸引が行なわれると、支持部材３のウエハ吸着保持領域ＳＡ全体に吸引力が生じ、この吸引力により、複数のチップ状に個片化されたウエハＷ側が支持部材３で吸引保持される。吐出部６も前記同様の多孔質部材によって構成され、供給ホース９を介して窒素ガスＮの供給が行なわれると、その窒素ガスＮは、ガス供給孔７および吐出部６を通じて、前記ウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡ、具体的には吐出部６の下面から噴出する。
ところで、上記のように吸引保持されているウエハＷは個片化された複数のチップＣの集合体であるので、図３に示すチップＣ間の隙間Ｇ（この隙間Ｇは先ダイシングのカット溝として形成されたものである。）を通じてウエハＷの外周面にも、吸引ホース１０による吸引力が発生する。このため、上記のように吐出部６から噴出した窒素ガスＮは、図３のように吸引保持されているウエハＷの外周面から吸い寄せられ、さらにチップＣ間の隙間Ｇを通じてウエハＷの内部に強制的に向かう。このウエハＷ内部に進入した窒素ガスＮは、吸引部５の内部および吸引孔８を通じて最終的に吸引ホース１０で吸い取られる。よって紫外線硬化型の接着剤が大気に触れる部分、特にチップＣ間の隙間Ｇの硬化阻害を効果的に防止することができ、図４（ｄ）に示す保護シートＴの剥離時に接着剤がウエハ側に残ることもない。
次に、図１の半導体製造装置の動作および本発明のエネルギー線照射装置とその方法の動作、作用について説明する。
図１の半導体製造装置１においては、ダイシング後の保護シートＴ付きウエハＷ（図４（ａ）参照）がバックグラインドステージＳ１に搬送され、同ステージＳ１でウエハＷのバックグラインドが行なわれる（図４（ｂ）参照）。バックグラインドが完了すると、多関節ロボット１１の先端に取り付けられた支持部材３によって、図３のようにウエハＷのグラインド面を吸着保持する。
上記のように吸着保持された保護シートＴ付きウエハＷは、保護シートＴを下向きにした状態で多関節ロボット１１によって剥離ステージＳ２へ搬送されることとなる。この際、保護シートＴ付きウエハＷは、ＵＶランプ２の上方を通過するように設定されているため、ＵＶランプ２から保護シートＴに対して紫外線が照射され、ウエハＷと保護シートＴとを接着している接着剤Ａが硬化し、その接着力が低下することで、保護シートＴが簡単に剥離可能な状態になる。そして剥離ステージＳ２に搬送された保護シートＴ付きウエハＷは、保護シートＴが上面になるように載置され、ウエハＷを吸着した状態で保護シートＴがウエハＷから剥離される（図４（ｄ）参照）。
ところで、上記のように保護シートＴ付きウエハＷがＵＶランプ２の上方を通過する際は、図３及び図４（ｃ）のように、供給ホース９を介して窒素ガスＮの供給が行なわれ、吸引ホース１０による吸引力も手伝って窒素ガスＮは、図３のように吸引保持されているウエハＷの外周面から吸い寄せられ、チップＣ間の隙間Ｇを通じてウエハＷの内部に強制的に向かう。このように噴出する窒素ガスＮによりウエハＷ外周および内部の接着剤Ａの硬化を阻害する活性酸素が排除されるから、接着剤Ａを十分硬化させることができ、接着剤Ａの硬化不良による不具合、例えば、保護シートＴの剥離後に接着剤ＡがウエハＷの外周や個々のチップＣの外周に残存すること等を効果的に防止することができる。
上記実施形態のエネルギー線照射装置によると、ウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡから窒素ガスＮを噴出する構成を採用したので、紫外線照射の際に窒素ガスＮの充填を要しないから、窒素ガスＮの充填時間が不要となり、半導体製造装置全体の処理能力の向上と窒素ガスＮの消費量低減を図れる。また、窒素ガスＮを充填するための処理室等を必要としないから、それだけ機器設置スペースの削減も図れる。更に、ウエハＷの搬送中に、窒素ガスＮの噴出と保護シートＴへの紫外線照射とが行なわれるから、作業効率がよいという利点もある。
上記実施形態では窒素ガスＮを用いる例について説明したが、これに限定されることはなく、窒素ガスＮ以外のヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用いてもよい。
上記実施形態ではエネルギー線硬化型の接着剤として紫外線硬化型の接着剤を用いた例について説明したが、紫外線以外のエネルギー線で硬化する接着剤を適用してもよい。この場合は、前記ＵＶランプ２に代えて、該当するエネルギー線に対応したエネルギー線照射手段が用いられる。
上記実施形態では、支持部材３で吸着保持したウエハＷの搬送中に、ウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡから窒素ガスＮを噴出する構成を採用したが、そのような窒素ガスＮの噴出は密閉された空間で行なわれるようにしてもよい。このような密閉空間を採用する場合でも、窒素ガスＮはウエハ吸着保持領域ＳＡに隣接するガス吐出領域ＧＡから吐出されるものとし、密閉空間内に窒素ガスＮを充填する構成は採らない。従って、かかる密閉空間は、窒素ガスＮ充填のために必要とするものではないから、簡易的なものでもよい。
本発明のエネルギー線照射装置とその方法を適用した半導体製造装置の平面図。 図２は図１の半導体製造装置に適用したエネルギー線照射装置を構成する支持部材の説明図であり、図中（ａ）は支持部材の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のエネルギー線照射装置の機構説明図であり、（ａ）は支持部材でウエハを吸引保持した状態と紫外線照射の説明用断面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。 図１の半導体製造装置の工程説明図。
符号の説明
２ ＵＶランプ（エネルギー線照射手段）
３ 支持部材
ＧＡ ガス吐出領域
ＳＡ ウエハ吸着保持領域
Ａ 接着剤
Ｔ 保護シート（接着シート）
Ｗ ウエハ（被着体）

Claims (12)

  1. 被着体に貼り付けられたエネルギー線硬化型の接着剤を有する接着シートを剥離するにあたり、前記接着剤にエネルギー線を照射し、前記接着剤を硬化させ、接着力を低下させるためのエネルギー線照射装置であって、
    前記エネルギー線照射装置は、
    前記被着体を吸着保持する支持部材と、
    前記接着シートにエネルギー線を照射するエネルギー線照射手段とを有し、
    前記支持部材は、
    前記被着体の吸着保持領域に隣接するガス吐出領域を有すること
    を特徴とするエネルギー線照射装置。
  2. 前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、密閉された空間で行なわれることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー線照射装置。
  3. 前記被着体は、半導体ウエハであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のエネルギー線照射装置。
  4. 前記ガス吐出領域から噴出するガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエネルギー線照射装置。
  5. 前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、強制的に前記被着体の内部方向に向けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエネルギー線照射装置。
  6. 前記エネルギー線は、紫外線であり、
    前記エネルギー線硬化型の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であること
    を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のエネルギー線照射装置。
  7. 被着体に貼り付けられたエネルギー線硬化型の接着剤を有する接着シートを剥離するにあたり、前記接着剤にエネルギー線を照射し、前記接着剤を硬化させ、接着力を低下させるためのエネルギー線照射方法であって、
    前記エネルギー線照射方法は、
    支持部材が前記被着体を吸着保持した状態でエネルギー線照射手段が前記接着剤にエネルギー線を照射する際に、その被着体の吸着保持領域に隣接するガス吐出領域からガスを噴出させるようにしたこと
    を特徴とするエネルギー線照射方法。
  8. 前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、密閉された空間で行なわれることを特徴とする請求項７に記載のエネルギー線照射方法。
  9. 前記被着体は、半導体ウエハであることを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載のエネルギー線照射方法。
  10. 前記ガス吐出領域から噴出するガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のエネルギー線照射方法。
  11. 前記ガス吐出領域からのガスの噴出は、強制的に前記被着体の内部方向に向けられていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載のエネルギー線照射方法。
  12. 前記エネルギー線は、紫外線であり、
    前記エネルギー線硬化型の接着剤は、紫外線硬化型の接着剤であること
    を特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載のエネルギー線照射方法。
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