JP2014008475A

JP2014008475A - 紫外線照射装置および紫外線照射装置を備えた加工装置

Info

Publication number: JP2014008475A
Application number: JP2012147830A
Authority: JP
Inventors: Masami Sato; 正視佐藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20

Abstract

【課題】鉛を含まず、かつ鉛を含む紫外線照射装置と同様の波長特性を有する紫外線照射装置および該紫外線照射装置を備えた加工装置を提供すること。
【解決手段】環状フレーム１７の開口に板状の被加工物１５を貼着した紫外線硬化型のダイシングテープ１８に紫外線を照射する紫外線照射装置１４であって、紫外線を放射する紫外線蛍光ランプ１４ａを有し、紫外線蛍光ランプのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとが混合されたものであり、蛍光体のＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲である鉛を含まない蛍光ランプを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線硬化型ダイシングテープに紫外線を照射する紫外線照射装置および紫外線照射装置を備えた加工装置に関する。

半導体デバイスや各種電子部品のチップ製造工程においては、板状の被加工物（例えば、ウェーハ）の表面に、格子状に配列された分割予定ラインによって多数の矩形状のチップ領域を区画し、これらチップ領域にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を形成した後、ウェーハに対して裏面研削など必要な処理を行ってから、ウェーハを分割予定ラインに沿って切断して分割（ダイシング）して、各チップ領域を半導体チップとして得ている。このようにして得られたチップは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等の各種電気・電子機器に広く用いられている。近年では、半導体ウェーハには、レーザ光線を分割予定ラインに沿って照射することによりダイシングするレーザダイシングも採用されてきている。

被加工物をダイシングする際には、搬送しにくいウェーハをハンドリングするために、ダイシングテープに被加工物を貼着し、ダイシングテープに貼着したダイシングフレームをハンドリングすることが行われている。この場合、ダイシング完了後はダイシングテープからチップを剥離してピックアップすることになるが、その際には剥離性が高い方が剥離しやすい。そこで、ダイシングテープの粘着剤に紫外線硬化型を用い、チップをピックアップする際にダイシングテープに紫外線を照射して粘着剤の粘着性を低下させ、これによってピックアップをし易くしている（特許文献１）。

特許第３０７６１７９号公報

しかし、こうした紫外線照射装置に用いられる紫外線を生成する蛍光ランプは、通常鉛を含んだ蛍光体（ＢａＳｉ_２Ｏ_５：Ｐｂ）を用いることが常識的である。RoHS指令等では、特例として紫外線蛍光管に対する鉛の使用が認められているものの環境に配慮する社会情勢からしても、環境への負荷が高い鉛を用いることは好ましくない。鉛を含有していない蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵやＹＰＯ_４：Ｃｅ並びにＬＡＰＯ_４：Ｃｅ等が存在するものの、従来の蛍光体の発光特性と異なるため、テープの硬化特性が異なることやテープによっては硬化しないこと等から使用できなかった。

本発明の目的は、鉛を含まず、かつ鉛を含む紫外線照射装置と同様の波長特性を有する紫外線照射装置および該紫外線照射装置を備えた加工装置を提供することである。

本発明の紫外線照射装置は、環状フレームの開口に板状の被加工物を貼着した紫外線硬化型のダイシングテープに紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線を放射する紫外線蛍光ランプを有し、該紫外線蛍光ランプのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとが混合されたものであり、該蛍光体のＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、該蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲である鉛を含まない蛍光ランプを有する。

本発明の紫外線照射装置を備えた加工装置は、前記紫外線硬化型のダイシングテープを介して前記環状フレームの開口に貼着された板状の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する加工手段と、を備える加工装置であって、上記紫外線照射装置を備える。

本発明に係る紫外線照射装置は、紫外線蛍光ランプのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとが混合されたものであり、蛍光体のＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲である。本発明に係る紫外線照射装置によれば、鉛を含まず、かつ鉛を含む紫外線照射装置と同様の波長特性を有するという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る加工装置を示す斜視図である。図２は、紫外線照射装置付近の斜視図である。図３は、各種蛍光体の波長特性を示す図である。図４は、実施形態に係る蛍光体の波長特性の説明図である。図５は、実施形態の第１変形例に係る紫外線照射装置の要部を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る紫外線照射装置および紫外線照射装置を備えた加工装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、紫外線照射装置および紫外線照射装置を備えた加工装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係る加工装置を示す斜視図、図２は、紫外線照射装置付近の斜視図、図３は、各種蛍光体の波長特性を示す図、図４は、実施形態に係る蛍光体の波長特性の説明図である。

本実施形態に係る加工装置１は、被加工物１５を切削する切削装置である。加工装置１は、チャックテーブル８、加工手段２０、搬送手段１６、紫外線照射装置１４およびモニタ１９を含んで構成されている。

加工装置１には、カセット２を載置するカセット載置台３が設けられている。搬出入手段４によって、カセット２に対して被加工物１５が搬出入される。搬出入手段４は、カセット２に内に収納された被加工物１５を保持して搬出入領域５に引き出すこと、および搬出入領域５に載置された被加工物１５を保持してカセット２内に収納することが可能である。

旋回アーム６は、搬出入領域５に引き出された被加工物１５を吸着してチャックテーブル８に搬送する。チャックテーブル８は、被加工物１５を吸引保持するものである。被加工物１５は、チャックテーブル８がチャック領域７にあるときにチャックテーブル８に載置され、あるいはチャックテーブル８から搬送される。

図２に示すように、ダイシングテープ１８は、環状フレーム１７の開口に被加工物１５を貼着している。環状フレーム１７は、中央に開口を有する環状に形成されている。ダイシングテープ１８は、環状フレーム１７に貼着されて環状フレーム１７の開口を閉塞している。ダイシングテープ１８において、開口を閉塞している部分は、被加工物１５に貼着されている。言い換えると、被加工物１５には、ダイシングテープ１８が貼着されており、ダイシングテープ１８の外周部は、環状フレーム１７に貼着されている。

被加工物１５は、板状の形状を有するものであり、例えば、半導体ウェーハである。ダイシングテープ１８は、紫外線によって硬化し、粘着力が低下する紫外線硬化型のものである。なお、ダイシングテープ１８は、被加工物１５に貼着されて被加工物１５を固定・保護するテープであり、切削工程に限らず、研削、研磨、搬送等の様々な工程に用いられることができる。

被加工物１５は、ダイシングテープ１８が貼着された側をチャックテーブル８に向けて、チャックテーブル８に載置される。従って、チャックテーブル８は、ダイシングテープ１８を介して被加工物１５を保持する。チャックテーブル８は、図示しないＸ軸移動手段によってチャック領域７と切削領域９との間をＸ軸方向に往復動する。また、チャック領域７と切削領域９との間のアライメント領域１０において、被加工物１５のアライメントが行われる。

加工手段２０は、チャックテーブル８に保持された被加工物１５を加工する。本実施形態に係る加工手段２０は、切削ブレード１１を有し、被加工物１５を切削加工する。加工手段２０は、図示しないＹ軸移動手段およびＺ軸移動手段によって、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に往復動することができる。加工手段２０は、切削ブレード１１を高速回転させて被加工物１５に切り込むことにより、被加工物１５を切削し、個々のチップに分割することができる。

搬送手段１２は、チャック領域７にあるチャックテーブル８からスピンナー洗浄領域１３に被加工物１５を搬送する。切削加工が終了したチャックテーブル８上の被加工物１５は、環状フレーム１７と共に搬送手段１２によって保持されてスピンナー洗浄領域１３に搬送される。スピンナー洗浄領域１３で洗浄された被加工物１５は、旋回アーム６に吸着されて搬出入領域５に戻される。搬出入領域５の被加工物１５は、搬送手段１６によって紫外線照射装置１４まで搬送され、紫外線の照射を受ける。本実施形態に係る紫外線照射装置１４は、搬出入領域５に対してカセット２と反対側に配置されている。

図２に示すように、搬送手段１６は、吸着部１６ａと、上下動部１６ｂと、搬送部１６ｃとを有する。吸着部１６ａは、環状フレーム１７を吸引保持するものである。上下動部１６ｂは、吸着部１６ａを上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるものである。搬送部１６ｃは、上下動部１６ｂおよび吸着部１６ａをＹ軸方向に移動させるものである。搬送手段１６は、搬出入領域５に載置された環状フレーム１７を吸引保持して上昇し、Ｙ軸方向に移動する。搬送手段１６は、被加工物１５が紫外線照射装置１４の上方に位置するように搬送部１６ｃを停止させる。

紫外線照射装置１４は、紫外線硬化型のダイシングテープ１８に紫外線を照射する装置であり、紫外線蛍光ランプ１４ａを有する。紫外線蛍光ランプ１４ａは、ガラス管の内壁に蛍光体が塗布されており、紫外線を放射する。紫外線照射装置１４によってダイシングテープ１８に紫外線が照射されると、ダイシングテープ１８の粘着剤が硬化し、粘着性が低下する。これにより、ダイシングテープ１８から各チップを剥離する剥離性が向上する。

紫外線照射装置１４は、搬送手段１６によって保持されたダイシングテープ１８に対して紫外線を照射する。紫外線の照射が所定時間なされると、搬送手段１６は被加工物１５を搬出入領域５に搬送して載置する。搬出入領域５に載置された被加工物１５は、搬出入手段４によってカセット２内に収納される。

本実施形態に係る紫外線蛍光ランプ１４ａの蛍光体は、鉛を含まない蛍光体である。ここで、鉛を含まない蛍光体は各種あるものの、図３に示すように、鉛を含まない蛍光体は鉛を含む蛍光体とは波長特性が異なる。このため、鉛を含まない蛍光体を使用すると、紫外線硬化型のダイシングテープ１８の硬化特性が異なったり、テープによっては硬化しなかったりするという問題があった。

本願発明者は、鋭意研究した結果、複数の蛍光体を混合することにより、鉛を含む紫外線照射装置と同様の波長特性を有し、かつ鉛を含まない紫外線照射装置１４を実現できることを見出した。

図３には、各種蛍光体の分光分布が示されている。図３において、符号１００は、Ｔｔｙｐｅの蛍光体の分光分布を示す。Ｔｔｙｐｅの蛍光体は、従来のブラックライトの蛍光体ＢａＳｉ_２Ｏ_５：Ｐｂであり、鉛を含んでいる。符号１０１は、Ａｔｙｐｅの蛍光体の分光分布、１０２は、Ｂｔｙｐｅの蛍光体の分光分布、１０３は、Ｃｔｙｐｅの蛍光体の分光分布をそれぞれ示す。Ａｔｙｐｅの蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵであり、Ｂｔｙｐｅの蛍光体は、ＹＰＯ_４：Ｃｅであり、Ｃｔｙｐｅの蛍光体は、ＬＡＰＯ_４：Ｃｅである。

Ｔｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１００は、主として約３２０ｎｍから約４００ｎｍの波長域（以下、「Ｔｔｙｐｅの波長域」とも称する。）に分布している。Ａｔｙｐｅの蛍光体は、Ｔｔｙｐｅの蛍光体に対して、分光分布の波長域が狭く、かつピーク波長における強度が大きいという波長特性を有する。Ａｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１０１は、主として約３５０ｎｍから約４００ｎｍの波長域（以下、「Ａｔｙｐｅの波長域」とも称する。）に分布している。Ａｔｙｐｅの波長域は、Ｔｔｙｐｅの波長域と長波長側において重なりを有しているが、短波長側では重なりを有していない。

Ｂｔｙｐｅの蛍光体は、Ｔｔｙｐｅの蛍光体に対して、分光分布の波長域が狭く、かつピーク波長における強度がわずかに大きいという波長特性を有する。Ｂｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１０２は、主として約３２０ｎｍから約３９０ｎｍの波長域（以下、「Ｂｔｙｐｅの波長域」とも称する。）に分布している。Ｂｔｙｐｅの波長域は、Ｔｔｙｐｅの波長域と短波長側で重なりを有しているが、長波長側では重なりを有していない。

Ｃｔｙｐｅの蛍光体は、Ｔｔｙｐｅの蛍光体に対して、分光分布の波長域の幅が同等で、かつピーク波長における強度がわずかに小さいという波長特性を有する。Ｃｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１０３は、主として約３００ｎｍから約３８０ｎｍの波長域（以下、「Ｃｔｙｐｅの波長域」とも称する。）に分布している。Ｃｔｙｐｅの波長域は、Ｔｔｙｐｅの波長域と短波長側で重なりを有しているが、長波長側では重なりを有していない。また、Ｃｔｙｐｅの波長域は、Ｔｔｙｐｅの波長域よりも低波長側の波長域、すなわちＴｔｙｐｅの波長域には無い波長域を含んでいる。

Ａ，Ｂ，Ｃの各Ｔｙｐｅの蛍光体は、Ｔｔｙｐｅの波長域に含まれる波長域を含んでいなかったり、逆にＴｔｙｐｅの波長域にない波長域を含んでいたりする。このため、Ｔｔｙｐｅの蛍光体をＡ，Ｂ，Ｃの各Ｔｙｐｅの蛍光体の単体で代替することは困難である。

本実施形態に係る紫外線蛍光ランプ１４ａのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、Ａｔｙｐｅ（ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵ）とＢｔｙｐｅ（ＹＰＯ_４：Ｃｅ）とが混合されたものである。また、本実施形態に係る蛍光体のＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲、好ましくは２０％もしくは２０％程度である。

図４において、符号１０４は、Ａｔｙｐｅの蛍光体とＢｔｙｐｅの蛍光体とが混合された、本実施形態に係る蛍光体の分光分布を示す。本実施形態では、蛍光体におけるＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合は、蛍光体の全重量中２０％である。本実施形態に係る蛍光体の分光分布１０４は、Ｔｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１００と波長域が同様であり、かつ各波長における相対検出量も同様の値を示す。従って、本実施形態に係る蛍光体によれば、Ｔｔｙｐｅの蛍光体を有する紫外線蛍光ランプを備えた紫外線照射装置と同様の波長特性を有し、かつ鉛を含まない紫外線蛍光ランプ１４ａおよび紫外線照射装置１４を実現することができる。

本実施形態に係る蛍光体は、Ａｔｙｐｅの蛍光体を含むことにより、Ｔｔｙｐｅの分光分布１００のうち長波長側の領域の分光分布１００ａと同様の分光分布を実現することができる。また、本実施形態に係る蛍光体は、Ｂｔｙｐｅの蛍光体を含むことにより、Ｔｔｙｐｅの分光分布１００のうち短波長側の領域の分光分布１００ｂと同様の分光分布を実現することができる。また、Ａｔｙｐｅの蛍光体とＢｔｙｐｅの蛍光体との混合割合を適切に定めることにより、Ｔｔｙｐｅの波長域の各波長について、Ｔｔｙｐｅの蛍光体と同様の強度の光を放射する蛍光体を実現することができる。

また、本実施形態に係る蛍光体を有する紫外線照射装置１４を備えた加工装置１は、紫外線照射工程において紫外線硬化型のダイシングテープ１８の粘着剤を適切に硬化させ、剥離性を向上させることができる。

なお、蛍光体におけるＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合を蛍光体の全重量中２０％とすることで、上記のようにＴｔｙｐｅの蛍光体を有する紫外線照射装置と同様の良好な波長特性を実現することができるが、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの混合割合は、２０％に限定されるものではない。ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとを混合した蛍光体を有する紫外線照射装置１４の波長特性がＴｔｙｐｅの蛍光体を有する紫外線照射装置の波長特性から大きく乖離しない範囲で、混合割合を適宜定めることができる。混合割合に応じた紫外線照射装置１４の波長特性は、Ａｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１０１およびＢｔｙｐｅの蛍光体の分光分布１０２に基づいて推定することも可能である。ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの混合割合は、適宜定めることができるが、１０％から３０％の範囲であることが好ましい。

以上説明したように、本実施形態に係る紫外線照射装置１４および紫外線照射装置１４を備えた加工装置１は、鉛を含む紫外線照射装置と同様の波長特性を有し、かつ鉛を含まないものであるため、環境に対する負荷を低減することができる。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図５は、実施形態の第１変形例に係る紫外線照射装置の要部を示す図である。上記実施形態の紫外線照射装置１４は、搬出入領域５を挟んでカセット載置台３と反対側に配置されていたが、紫外線照射装置１４の配置はこれには限定されない。例えば、図５に示すように、カセット載置台３に紫外線照射装置１４が配置されてもよい。

カセット載置台３は、上面にカセット２を載置するものであり、昇降可能なものである。カセット載置台３は、本体３０と、昇降手段４０とを含んで構成されている。本体３０は、箱状のものであり、天板３１と、側壁３３と、開口部３４とを有する。天板３１は、カセット２を載置する台であり、上面にカセット２を位置決めする位置決め部材３２が配置されている。

開口部３４は、搬出入手段４とＹ軸方向において対向する位置に形成されている。一対の側壁３３は、開口部３４を挟んでＸ軸方向において互いに対向している。開口部３４は、環状フレーム１７を本体３０の内部に搬出入可能な幅で形成されている。一対の側壁３３には、それぞれ棚３５が配置されている。棚３５は、側壁３３から他方の側壁３３に向けて突出しており、環状フレーム１７を載置可能である。

本体３０内において、棚３５の下方には、紫外線照射装置１４が配置されている。紫外線照射装置１４は、上記実施形態の紫外線照射装置１４と同様に、紫外線蛍光ランプ１４ａを有する。紫外線蛍光ランプ１４ａのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとが混合されたものであり、かつ蛍光体におけるＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲、好ましくは２０％である。

昇降手段４０は、本体３０をＺ軸方向に昇降させるものである。昇降手段４０は、ボールねじ４１と、モータ４２とを含んで構成されている。本体３０を支持する支持部３６には、雌ねじ部３７が形成されている。雌ねじ部３７には、ボールねじ４１が螺合している。モータ４２は、ボールねじ４１を軸線周りに回転させることにより、本体３０を昇降させることができる。

加工装置１は、被加工物１５に貼着されたダイシングテープ１８に対して紫外線を照射する場合、被加工物１５を本体３０内に搬入する。加工装置１は、開口部３４の高さ位置が搬出入手段４と対応する位置となるように、昇降手段４０によって本体３０を昇降させる。搬出入手段４は、搬出入領域５に載置された環状フレーム１７を保持し、Ｙ軸方向に移動して環状フレーム１７を本体３０内に搬入し、棚３５上に環状フレーム１７を載置する。紫外線照射装置１４は、棚３５に載置された環状フレーム１７に貼着されているダイシングテープ１８に対して紫外線を照射する。照射された紫外線は、一対の棚３５の間の空間を介してダイシングテープ１８に照射されてダイシングテープ１８の粘着剤を硬化させる。

紫外線の照射が完了すると、搬出入手段４は、棚３５上の環状フレーム１７を保持してＹ軸方向に移動し、本体３０から環状フレーム１７を搬出する。環状フレーム１７が搬出されると、昇降手段４０がカセット載置台３を降下させ、カセット２の搬出入口の高さ位置を環状フレーム１７の位置に合わせる。搬出入手段４は、環状フレーム１７をカセット２内に収納する。搬出入手段４による環状フレーム１７の本体３０内への搬出入および紫外線照射装置１４による紫外線の照射を含む紫外線照射工程は、例えば、他の被加工物１５に対する切削工程や洗浄工程と並行して実行される。

本実施形態の紫外線照射装置１４の配置によれば、紫外線照射装置１４を配置するための加工装置１の大型化、例えば設置面積の増大を抑制することができる。

［実施形態の第２変形例］
上記実施形態および第１変形例では、加工手段２０による被加工物１５に対する加工後にダイシングテープ１８に対して紫外線が照射されたが、紫外線照射のタイミングはこれには限定されない。例えば、加工手段２０による被加工物１５に対する加工前に紫外線照射装置１４によってダイシングテープ１８に対して紫外線が照射されてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１加工装置
８チャックテーブル
１１切削ブレード
１４紫外線照射装置
１４ａ紫外線蛍光ランプ
１５被加工物
１７環状フレーム
１８ダイシングテープ
１００Ｔｔｙｐｅの蛍光体の分光分布
１０１Ａｔｙｐｅの蛍光体の分光分布
１０２Ｂｔｙｐｅの蛍光体の分光分布
１０３Ｃｔｙｐｅの蛍光体の分光分布
１０４実施形態に係る蛍光体の分光分布

Claims

環状フレームの開口に板状の被加工物を貼着した紫外線硬化型のダイシングテープに紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
紫外線を放射する紫外線蛍光ランプを有し、
該紫外線蛍光ランプのガラス管内壁に塗布される蛍光体は、ＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵとＹＰＯ_４：Ｃｅとが混合されたものであり、
該蛍光体のＳｒＢ_４Ｏ_７：ＥＵの割合が、該蛍光体の全重量中、１０〜３０％の範囲である鉛を含まない蛍光ランプを有する紫外線照射装置。
前記紫外線硬化型のダイシングテープを介して前記環状フレームの開口に貼着された板状の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を加工する加工手段と、を備える加工装置であって、
請求項１記載の紫外線照射装置を備える、紫外線照射装置を備えた加工装置。