JP2012009642A - 光照射装置及び光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】縦ラインごとの発光ダイオードによる照度を計測可能とし、これら縦ラインからの光によって形成されるライン光の照度を所定値以上に保つことのできる光照射装置及び照射方法を提供すること。
【解決手段】一体物Ｗに対して相対移動可能に設けられるとともに、接着剤層ＡＤに光照射を行う発光ダイオード２０を含む発光手段１２を備えて光照射装置１０が構成されている。発光ダイオード２０は、縦ラインＶＬと、横ラインＨＬに複数並べられており、ライン光形成手段２１により横ラインＨＬに沿うライン光を形成するように設けられてる。各縦ラインＶＬの照度は、照度計測手段１５で計測され、所定値を上回るように調整可能に設けられ、これにより、ライン光ＬＢの一部に照度不足がないようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は光照射装置及び光照射方法に係り、特に、半導体ウエハ等に貼付された光反応型の接着剤層を有する接着シートに光を照射することに適した光照射装置及び光照射方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称する場合がある）の処理装置においては、ウエハの回路面に保護用の接着シートを貼付して裏面研削を行ったり、ダイシングテープを貼付して複数のチップに個片化したりする処理が行われる。このような処理に使用される接着シートには、接着剤に紫外線硬化型（光反応型）のものが採用されており、上記のような処理の後、紫外線照射装置により紫外線（光）を接着剤に照射することで、当該接着剤を硬化（反応）させて接着力を弱め、ウエハの破損を防止して容易に剥離できるようになっている。

特許文献１には、半導体ウエハの一方の面に紫外線硬化型の接着剤層を有する接着テープ（接着シート）を貼付し、当該接着シートの接着剤層に紫外線を照射する装置が開示されている。同装置は、直線状に配列された複数の紫外線発光ダイオードを有する紫外線照射手段を備えて構成されている。
また、特許文献２には、被照射体に相対する位置に複数列の発光ダイオードを配置した紫外線照射装置が開示されている。

特開２００７−３２９３００号公報 特開２００８−１４１０３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置にあっては、発光ダイオードが劣化して照度不足が生じていても、それに気づかれることなく継続使用されることによって接着剤の硬化不良を発生し、結果として、接着シートの剥離不良を発生する、という不都合がある。
また、特許文献２に記載された複数列の発光ダイオードを採用したものに、特許文献１のようなレンズを使用し、集光された光が所定の位置で連続的に一定方向に延びた光（以下「ライン光」という）を形成したとしても、照度センサによるセンシングによって、どこに位置する発光ダイオードが照度不足を来たしているのかが判断できない、という不都合がある。

［発明の目的］
本発明は、ライン光を形成して光を照射する場合に、ライン光が部分的に照度不足となる不都合を解消し、被照射体が未反応になることを防止することのできる光照射装置及び照射方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置であって、前記被照射体に対向可能な発光手段と、前記被照射体と前記発光手段とを相対移動させる移動手段とを備え、前記発光手段は、複数の発光源と、前記被照射体上にライン光を形成するライン光形成手段とを含み、前記ライン光上において、当該ライン光を所定間隔ごとに分割し、この分割領域ごとの照度を計測可能な照度計測手段を備える、という構成を採っている。

本発明において、前記発光源は、前記相対移動方向に沿う縦ラインと、当該縦ラインに直交する横ラインとに並ぶ配置とされるとともに、前記ライン光形成手段は、前記横ラインに沿って前記被照射体上にライン光を形成可能に設けられ、前記照度計測手段は、各縦ラインごとの照度を計測可能に設けられる、という構成を採っている。

また、前記発光源に供給する電流と電圧との少なくとも一方を制御可能な電力供給手段を含み、当該電力供給手段は、前記縦ラインごとに電力を供給して各縦ラインごとの照度を制御する、という構成を採っている。

更に、前記電力供給手段は、前記照度計測手段の計測結果に応じて前記縦ラインごとの照度が所定値を上回るように前記発光手段を制御するように設けられている。

前記照度計測手段を前記横ライン方向に移動させる走査手段を更に含む構成を採るとよい。

また、本発明は、被照射体に対向可能な発光手段から当該被照射体に光を照射する光照射方法であって、複数の発光源から光を照射して前記被照射体上にライン光を形成する工程と、前記ライン光上において当該ライン光を所定間隔ごとに分割し、この分割領域ごとの照度を順次計測する工程とを含む、という手法を採っている。

前記光照射方法において、前記分割領域ごとに計測された照度に応じて前記発光源の電流と電圧との少なくとも一方を制御することで、前記分割領域ごとの照度を所定値以上に維持する、という手法を採っている。

本発明によれば、照度計測手段がライン光における所定の分割領域ごとに照度を計測することが可能なため、少なくとも当該分割領域の中に照度不足の発光源が存在することを検出することができ、然るべき対処を取ることができる。従って、例えば、光硬化型の接着剤層に光照射を行う場合に、１の分割領域全体で必要照度を維持するように補い、ライン光が部分的な照度不足が発生することを解消し、当該光硬化型の接着剤層が未反応になることを確実に防止することができる。
更に、縦ラインごとの照度を計測する照度計測手段を備えた構成とした場合、各縦ラインにおいて何れかの発光源が劣化等によって照度不足を来たしていたとしても、各縦ラインごとに所定の対応を施すことができ、ライン光の一部が照度不足となるような不都合を未然に防止できる。
また、電力供給手段により縦ラインごとの電力供給で照度を制御する構成とした場合には、照度計測手段による検出値に応じた電力供給制御を自動化することができる。
更に、照度計測手段の計測結果に応じて縦ラインごとの照度が所定値を上回るように発光手段を制御することで、部分的な照度不足を生ずるおそれを確実に防止できる。
また、照度計測手段を横ライン方向に移動させる走査手段を含む構成とすれば、縦ラインごとの照度計測を迅速に行うことができる。

（Ａ）は本実施形態に係る光照射装置の概略正面図、（Ｂ）はテーブルがライン光形成手段側に移動した状態を示す概略正面図。 前記光照射装置の概略平面図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１において、光照射装置１０は、リングフレームＲＦにダイシングテープＴを介して一体化されたウエハＷ１に、被照射体としての紫外線硬化型（光反応型）の接着剤層ＡＤを有する接着シートＳが仮着された一体物Ｗを支持する平面視方形のテーブル１１と、接着剤層ＡＤに対向可能な発光手段１２と、一体物Ｗと発光手段１２とを図１中左右方向の相対移動方向Ｘに相対移動させる移動手段１３と、発光手段１２の照度を計測する照度計測手段１５と、この照度計測手段１５を支持して所定方向に走査させる走査手段１６と、照度計測手段１５の計測結果に応じて発光手段１２の照度を制御する電力供給手段１７（図２参照）とを備えて構成されている。

前記発光手段１２は、図２に示されるように、相対移動方向Ｘに沿う縦ラインＶＬと、当該縦ラインＶＬに対して左右方向に直交する横ラインＨＬとに並ぶ複数の発光源としての発光ダイオード２０と、当該発光ダイオード２０を支持するとともに、横ラインＨＬに沿うライン光ＬＢ（図１参照）を形成して当該ライン光ＬＢを接着剤層ＡＤに照射するように設けられたライン光形成手段としてのフード２１とを備えて構成されている。なお、発光ダイオード２０が発光する光は、紫外線であって、接着剤層ＡＤを硬化させることのできる波長の光を含むものである。フード２１は、図１に示されるように、光照射位置から各発光ダイオード２０までの距離が各縦ラインＶＬごとにそれぞれ均一となるアーチ型の形状に設けられ、その下面側に発光ダイオード２０を支持するようになっている。
各発光ダイオード２０は、光照射位置、すなわち、一体物Ｗの接着剤層ＡＤの高さ位置に対応する点Ｐに、レンズ等を介してスポット的な光を照射できる指向性を備えたものを採用することができ、フード２１の曲面形状と相互に作用して各縦ラインＶＬの発光ダイオード２０からの光を点Ｐに集光し、当該集光した光が横ラインＨＬに並ぶことで形成されるライン光ＬＢを接着剤層ＡＤに照射する。
ここで、点Ｐは実際には領域であり、「ライン光」とは、縦ラインＶＬごとに発光ダイオード２０から発せられて点Ｐに集光した光が、それぞれ部分的に重なり合って横ラインＨＬ方向に連続して形成された光の帯である。
なお、図２において、発光ダイオード２０は、部分的に省略している。

前記移動手段１３は、駆動機器としての単軸ロボット２５により構成されている。この単軸ロボット２５のスライダ２６はテーブル１１の下面に固定されており、テーブル１１が相対移動方向Ｘに移動することで、一体物Ｗを発光手段１２に対して相対移動可能となっている。

前記照度計測手段１５は、ライン光ＬＢが形成される位置（点Ｐ）に受光面を配置可能な照度センサ３０と、この照度センサ３０が中間に位置する状態で横ラインＨＬに沿って相対配置された一対の遮光板３１とにより構成されている。遮光板３１は、上端がフード２１の曲率に略対応する円弧状に設けられ、一対の遮光板３１の相互離間幅は、横ラインＨＬに沿って隣り合う発光ダイオード２０の相互間隔と同程度に設けられている。これにより、ライン光ＬＢを所定間隔ごとに分割し、この分割領域ごとの照度を計測可能に設けられるとともに、照度計測手段１５がフード２１下に位置して１つの縦ラインＶＬ、又は、１つの分割領域の照度検出を行うときに、隣り合う縦ラインＶＬ、又は、隣接する領域の光によって照度を誤検出しないようになっている。

前記走査手段１６は、テーブル１１の側端に取り付けられた支持板３４の上に配置された駆動機器としての直動モータ３５により構成され、当該直動モータ３５のスライダ３６に照度センサ３０と遮光板３１とが支持されている。直動モータ３５の全長は、テーブル１１の一辺長さよりも長く、テーブル１１の一辺から飛び出た部分が延長領域３５Ａとされている（図２参照）。

前記電力供給手段１７は、図示しない商用電源に接続されるとともに、配線Ｌを介して縦ラインＶＬごとに電気的に接続されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

（照度計測工程）
紫外線照射に先立ち、発光手段１２の照度計測が行われる。スライダ３６を、延長領域３５Ａに位置させた状態で、単軸ロボット２５を駆動してテーブル１１を相対移動方向Ｘに沿って発光手段１２側に移動させる。テーブル１１の移動により、図１（Ｂ）に示されるように、照度センサ３０が点Ｐに位置したことが図示しないセンサにより検出されたときに単軸ロボット２５が駆動停止する。

各発光ダイオード２０が点灯した状態において、直動モータ３５を駆動してスライダ３６がフード２１下に入り込む。そして、最初の縦ラインＶＬの発光ダイオード２０が遮光板３１間に位置したときに、当該縦ラインＶＬの発光ダイオード２０による照度が照度センサ３０で計測され、その計測値が図示しない制御手段に出力される。計測された照度が予め設定された所定値以下であるときは、電力供給手段１７によって当該縦ラインＶＬの発光ダイオード２０に対して電流又は電圧を上げ、所定値を上回るように電力供給を行う。そして、このような計測と、必要に応じた電力供給量の制御若しくは調整が最初の縦ラインＶＬから順次横ラインＨＬに沿って縦ラインＶＬごとに行われ、全ての縦ラインＶＬごとの照度計測と調整が行われる。なお、隣り合う縦ラインＶＬの中間領域においても照度センサ３０で照度を計測してもよい。この場合、計測された照度が予め設定された所定値以下であるときは、電力供給手段１７によって、隣り合う２つの縦ラインＶＬの発光ダイオード２０の少なくとも一方に対し、電流又は電圧を上げ、所定値を上回るように電力供給を行えばよい。また、走査手段１６の走査方法は、縦ラインＶＬ、又は、分割領域ごとに間欠的な動作としてもよいし、一定速度での動作としてもよい。
このように調整された発光手段１２を構成する各縦ラインＶＬの発光ダイオード２０は、仮に一部の発光ダイオード２０が機能低下して照度不足を生じていても、全体として所定値を上回ることとなり、ライン光ＬＢの全域において、紫外線硬化に必要な光量を確保することができる。従って、ライン光ＬＢにおいて、部分的な照度不足を生じさせるような不都合は生じない。

（光照射工程）
以上のようにして発光手段１２の照射条件が確認された状態で、走査手段１６のスライダ３６を延長領域３５Ａに位置させ、この状態で、単軸ロボット２５を駆動してテーブル１１が発光手段１２の下を通過するように相対移動させる。これにより、接着剤層ＡＤに光照射が行われ、接着シートＳの接着剤層を光反応（紫外線硬化）させる。

一体物Ｗは、後工程において、シート剥離装置等を介して接着シートＳがウエハＷから剥離される。

なお、照度計測については、接着剤層ＡＤに光照射を行うごとに実行される必要はなく、所定照射回数ごとや所定時間ごと、光照射装置１０を最初に駆動する際に１回行うといった利用が考えられる。

従って、このような実施形態によれば、ライン光ＬＢを形成するための各縦ラインＶＬ、又は、各分割領域の発光ダイオード２０による照度を縦ラインＶＬ、又は、分割領域ごとに計測する構成としたから、これら縦ラインＶＬによって形成されるライン光ＬＢの一部に照度不足が生じたときに、これに気づくことなく光照射されてしまう不都合はなく、接着シートＳの接着剤層を確実に硬化させてその後のシート剥離を確実に行うことができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、テーブル１１が移動手段１３を介して移動する構成としたが、発光手段１２を移動する構成としてもよいし、テーブル１１と発光手段１２とが両方移動する構成としてもよい。

また、被照射体は、光反応する塗料も含み、ウエハＷ１はシリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハであってもよい。

更に、ライン光形成手段は、フード２１に限定されるものではなく、平坦な板に発光ダイオード２０を支持し、集光レンズ等を介して光を集束してライン光を形成するようにしてもよい。この場合、遮光板３１の上端の形状は、集光レンズ等に接触しない形状とすればよい。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
更に、発光源としては、発光ダイオード２０以外に、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、蛍光灯、ブラックライト等を採用することができる。
また、前記実施形態では、１つの縦ラインＶＬことに照度計測を行ったが、複数の縦ラインＶＬごとに照度計測を行ってもよい。この場合、計測された照度が予め設定された所定値以下であるときは、電力供給手段１７によって当該複数の縦ラインＶＬの発光ダイオード２０に対して電流又は電圧を上げ、所定値を上回るように電力供給を行えばよい。

１０ 光照射装置
１２ 発光手段
１３ 移動手段
１５ 照度計測手段
１６ 走査手段
１７ 電力供給手段
２０ 発光ダイオード（発光源）
２１ フード（ライン光形成手段）
ＡＤ 接着剤層（被照射体）
ＨＬ 横ライン
ＶＬ 縦ライン
Ｗ 一体物

Claims (6)

1. 被照射体に光を照射する光照射装置であって、
   前記被照射体に対向可能な発光手段と、
   前記被照射体と前記発光手段とを相対移動させる移動手段とを備え、
   前記発光手段は、複数の発光源と、前記被照射体上にライン光を形成するライン光形成手段とを含み、
   前記ライン光上において、当該ライン光を所定間隔ごとに分割し、この分割領域ごとの照度を計測可能な照度計測手段を備えていることを特徴とする光照射装置。
2. 前記発光源は、前記相対移動方向に沿う縦ラインと、当該縦ラインに直交する横ラインとに並ぶ配置とされるとともに、前記ライン光形成手段は、前記横ラインに沿って前記被照射体上にライン光を形成可能に設けられ、
   前記照度計測手段は、各縦ラインごとの照度を計測可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光照射装置。
3. 前記発光源に供給する電流と電圧との少なくとも一方を制御可能な電力供給手段を含み、当該電力供給手段は、前記縦ラインごとに電力を供給して各縦ラインごとの照度を制御することを特徴とする請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記照度計測手段を前記横ライン方向に移動させる走査手段を更に含むことを特徴とする請求項１、２又は３記載の光照射装置。
5. 被照射体に対向可能な発光手段から当該被照射体に光を照射する光照射方法であって、
   複数の発光源から光を照射して前記被照射体上にライン光を形成する工程と、
   前記ライン光上において当該ライン光を所定間隔ごとに分割し、この分割領域ごとの照度を順次計測する工程とを含むことを特徴とする光照射方法。
6. 前記分割領域ごとに計測された照度に応じて前記発光源の電流と電圧との少なくとも一方を制御することで、前記分割領域ごとの照度を所定値以上に維持することを特徴とする請求項５記載の光照射方法。

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