JP2014154606A - 紫外線照射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】粘着層を硬化したい形状に適宜変更して紫外線を照射することができること。
【解決手段】紫外線照射装置2は筐体21と紫外線照射手段22と支持板23と制御手段とを備えている。筐体21は上方が開口している。紫外線照射手段22は筐体21内にウエーハの大きさに対応して複数の紫外線発光ダイオード24が配列されて形成されている。制御手段はウエーハ裏面に貼着した保護テープの粘着層の硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオード24aを点灯させる。
【選択図】図3

Description

本発明は、ウエーハの裏面に貼着された紫外線を照射することによって硬化する粘着層を有する保護テープに紫外線を照射する紫外線照射装置に関する。
近年、電気機器の軽量化や小型化を達成するためにウエーハの厚さをより薄く、例えば50μm以下にすることが要求されている。
ウエーハの厚さの薄化は、表面側に紫外線を照射すると硬化する保護テープを貼着し、裏面側を研削装置により研削し、紫外線を照射して粘着力を低下した保護テープを剥離することによりなされる。
また、薄く形成されたウエーハは、反りが発生するため取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイスが形成されたデバイス領域に対応する裏面のみを研削することで、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応するウエーハの裏面に環状の凸部を形成して補強部とする研削方法も提案されている(特許文献1参照)。
そしてこのように裏面中央に凹部が形成されるとともに凹部を囲繞する環状凸部が形成されたウエーハをストリートに沿って切削して個々のデバイスへと分割する方法として、環状凸部を除去した後にウエーハの表面側から切削ブレードで切削する方法が提案されている(特許文献2参照)。上記分割方法は、最初にウエーハの裏面側に紫外線を照射することにより粘着力が低減する保護テープを貼着し、円形凹部と環状凸部との境界部分に分断溝が形成する。ついで、環状凸部に対応したリング状の開口を有するマスクを使用してリング状に紫外線を照射し、保護テープの環状凸部に対応する領域の粘着力を低減させてから環状凸部のみを剥離する。その後、ウエーハの表面側からストリートに沿って切削を行っている。
また、環状凸部を除去するプロセス以外では、ウエーハ全体に対応した円形の開口を有するマスクを使用して円形状に紫外線を照射し、保護テープのウエーハ全体に対応する領域の粘着力を低減させてから、ウエーハから保護テープを剥離することがある。
特開2007−173487号公報 特開2011−061137号公報
上記のように、プロセスにより保護テープの紫外線を照射したい形状が異なるため紫外線照射装置を複数用意しておく必要があり、経済的でない。
本発明は、上記問題にかんがみなされたもので、その目的は、粘着層を硬化したい形状に適宜変更して紫外線を照射することができる紫外線照射装置を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の紫外線照射装置は、ウエーハの裏面に貼着した紫外線を照射することによって硬化する粘着層を有する保護テープに紫外線を照射する紫外線照射装置において、上方が開口した筐体と、該筐体内に配設された紫外線照射手段と、該筐体の該開口を覆い上面にウエーハを該保護テープ側を下にして支持する紫外線を透過する支持板と、紫外線照射手段を制御する制御手段と、を備え、該紫外線照射手段は、複数個の紫外線発光ダイオードが該筐体内に少なくともウエーハの大きさに対応して複数個配列して形成されており、該制御手段は、ウエーハ裏面に貼着した該保護テープの該粘着層の硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオードを点灯させることを特徴とする。
また、前記紫外線照射装置では、該紫外線照射手段は、紫外光領域の異なる波長の紫外線を照射する複数種類の紫外線発光ダイオードが複数個交互に配列して形成されており、該制御手段は、該保護テープの粘着層の種類に応じて適した波長の紫外線発光ダイオードが点灯させることが好ましい。
そこで、本願発明の紫外線照射装置では、複数の紫外線発光ダイオードを配列して形成し、粘着層を硬化したい形状に紫外線照射領域を適宜変更可能であるため複数のプロセスで使用でき、効率的に、また経済的に紫外線を照射することができる。
保護テープの粘着層の種類によって効果的に硬化する紫外線の波長が異なっており、保護テープの種類に応じて適した波長の紫外線を照射できるため紫外線照射時間が短縮でき生産性が向上できる。
また、理論上は短波長側のほうがエネルギーが大きいので早く硬化しそうだが、粘着層に厚みがある場合、吸収されて内部まで紫外線が届かず、粘着層の表面だけ硬化してしまって全体として上手くいかないこともあるが、複数波長を照射することで表面及び内部も短時間で硬化できる。
図1は、実施形態に係る紫外線照射装置を設置した環状凸部除去装置の構成例の概略を示す斜視図である。 図2は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す分解斜視図である。 図3は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す平面図である。 図4は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す断面図である。 図5は、実施形態に係る紫外線照射装置の他の構成例の概略を示す分解斜視図である。 図6は、実施形態に係る紫外線照射装置の他の構成例の概略を示す平面図である。 図7は、実施形態の変形例に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す平面図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る紫外線照射装置を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係る紫外線照射装置を設置した環状凸部除去装置の構成例の概略を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す分解斜視図である。図3は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す平面図である。図4は、実施形態に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す断面図である。図5は、実施形態に係る紫外線照射装置の他の構成例の概略を示す分解斜視図である。図6は、実施形態に係る紫外線照射装置の他の構成例の概略を示す平面図である。
本実施形態に係る紫外線照射装置2は、図1に示す環状凸部除去装置1や図示しない他の加工装置などの図4などに示すウエーハユニットWaのウエーハWに各種の加工を施す装置に設置される。紫外線照射装置2は、図4などに示すウエーハユニットWaのウエーハWの裏面に貼着した保護テープTに紫外線Uを照射するものである。図4に示されたウエーハユニットWaは、ウエーハWと、保護テープTと、環状フレームFとから構成される。
ウエーハWは、図4に示すように、表面に形成された図示しないストリートによって格子状に区画された領域に図示しないデバイスが形成されたデバイス領域DRと、デバイス領域DRの裏面に形成された円形凹部Rと、該円形凹部Rを囲繞する環状凸部Cとを有している。円形凹部Rによりデバイス領域DRの厚さは、50μm以下に形成され、環状凸部Cの厚さは、デバイス領域DRの厚さよりも厚く、例えば700μmに形成されている。デバイス領域DRの表面と環状凸部Cの表面とは面一に形成されて、円形凹部Rと環状凸部Cの間に段差が形成されている。
保護テープTは、紫外線Uを透過する材料で構成されている。また、保護テープTは、ウエーハWの裏面に貼着した粘着層Aを有している。粘着層Aは、紫外線Uを照射することによって硬化するものである。粘着層Aは、円形凹部Rと環状凸部Cとに亘って、ウエーハWの裏面に貼着される。環状フレームFは、保護テープTの外周部分に装着されている。
また、ウエーハWは、円形凹部Rと環状凸部Cとの境界部分に、図示しない切削ブレードやレーザー光線により分断溝Sが形成されている。分断溝Sは、ウエーハWの全周に亘って円形凹部Rと環状凸部Cとの境界部分を分断しているとともに、保護テープTを厚み方向の中央まで分断している。ウエーハユニットWaは、図1に示す環状凸部除去装置1により環状凸部Cのみが剥離・除去される。
図1に示された環状凸部除去装置1には、図示しないエレベータ機構によりZ軸方向に昇降可能に紫外線照射装置2を設置することができる。環状凸部除去装置1は、図1に示すように、紫外線照射装置2を収容するケース3上に載置される図示しないカセットと、カセットにウエーハユニットWaを出し入れする搬出入手段4と、搬出入手段4によりウエーハユニットWaが載置されるチャックテーブル5と、チャックテーブル5に載置されたウエーハユニットWaから環状凸部Cを剥離させる爪アセンブリ6とを備えている。
カセットは、環状凸部C剥離前後のウエーハユニットWaを複数収容する。搬出入手段4は、環状凸部C剥離前でかつ紫外線U照射前のウエーハユニットWaをカセットから取り出してケース3内に挿入し、環状凸部C剥離前でかつ紫外線U照射後のウエーハユニットWaをケース3から取り出してチャックテーブル5上に載置し、環状凸部C剥離後のウエーハユニットWaをカセットに挿入する。チャックテーブル5は、表面上に載置されたウエーハユニットWaのウエーハWの円形凹部Rを保護テープTを介して吸引保持する。また、チャックテーブル5の周りには、環状フレームFなどを固定するフレーム固定部7が複数設けられている。爪アセンブリ6は、Z軸移動手段8によりZ軸方向に移動可能に設けられ、かつ、Y軸移動手段9によりY軸方向に移動可能に設けられている。爪アセンブリ6は、Z軸移動手段8により降下して、環状凸部Cを挟持して、上昇することでウエーハユニットWaから環状凸部Cのみを剥離・除去する。
紫外線照射装置2は、環状凸部除去装置1に設置される場合には、保護テープTの環状凸部Cの下面に貼着された粘着層Aに紫外線Uを照射することが求められる。紫外線照射装置2は、環状凸部除去装置1に設置されるケース3内に収容されて、環状凸部C剥離前のウエーハユニットWaの保護テープTのうちの前述した環状凸部Cの下面に貼着された粘着層Aに紫外線Uを照射する。紫外線照射装置2を収容するケース3には、搬出入手段4などにより、環状凸部C剥離前でかつ紫外線U照射前のウエーハユニットWaが挿入されるとともに、環状凸部C剥離前でかつ紫外線U照射後のウエーハユニットWaが取り出される。
紫外線照射装置2は、図2に示すように、上方が開口した筐体21と、筐体21内に配設された紫外線照射手段22と、筐体21の開口を覆う支持板23と、紫外線照射手段22を制御する制御手段30を備えている。筐体21は、上方が開口した扁平な箱状に形成されている。紫外線照射手段22は、図2及び図3に示すように、複数個の紫外線発光ダイオード24が筐体21内に複数個配列して形成されている。複数個の紫外線発光ダイオード24は、少なくともウエーハWの大きさに対応して筐体21内に配列されている。本実施形態では、紫外線発光ダイオード24は、筐体21の底面のウエーハWの大きさより若干広い部分に、縦横に配置されている。複数の紫外線発光ダイオード24が底面のウエーハWの大きさより若干広い部分に縦横に配置されていることで、紫外線照射手段22は、ウエーハWの裏面全体と対向することができる。紫外線発光ダイオード24は、保護テープTの粘着層Aを硬化させる紫外線Uを照射する。
支持板23は、平板状に形成されている。支持板23は、上面にウエーハユニットWaのウエーハWを保護テープTを下側にして支持する。支持板23は、ケース3内に収容されたウエーハユニットWaを支持する。支持板23は、紫外線透過部25を備えて、紫外線Uを透過する。紫外線透過部25は、紫外線照射手段22の複数の紫外線発光ダイオード24が照射した紫外線Uを透過する。また、支持板23は、紫外線透過部25以外の部分では、紫外線照射手段22の複数の紫外線発光ダイオード24が照射した紫外線Uを透過しない。紫外線透過部25は、支持板23に設けられて紫外線Uを透過する材料で構成されている。なお、本発明では、紫外線透過部25は、支持板23を貫通した孔であっても良い。
また、紫外線透過部25は、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域に対応した形状に形成されている。環状凸部除去装置1に設置される紫外線照射装置2では、紫外線透過部25がウエーハユニットWaのウエーハWの環状凸部Cと同等の大きさのリング状に形成された支持板23(図2に示す)が用いられる。即ち、環状凸部除去装置1に設置される紫外線照射装置2では、環状凸部Cに対応したリング形状が、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域である。
また、図示しない他の加工装置に設置される紫外線照射装置2では、紫外線透過部25がウエーハユニットWaのウエーハW全体と同等の大きさの円形状に形成された支持板23(図5に示す)が用いられることがある。即ち、他の加工装置に設置される紫外線照射装置2では、ウエーハW全体と同等の大きさの円形状が、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域である。このように、紫外線透過部25の形状が異なる複数種類の支持板23が設けられ、これらの複数種類の支持板23のうち一つが紫外線照射装置2の設置される加工装置に応じて、適宜選択されて筐体21に取り付けられる。
制御手段30は、紫外線照射装置2を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハWに対する紫外線U照射動作を紫外線照射装置2に行わせるものである。制御手段30は、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオード24(図3中に網掛けで記載し、符号24aで示す)を点灯させ、他の紫外線発光ダイオード24(図3中に白丸で記載)を消灯したままに保つものである。なお、制御手段30は、例えばCPU等で構成された演算処理装置やROM、RAM等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、照射動作の状態を表示する図示しない表示手段や、オペレータが照射内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段などと接続されている。
次に、本実施形態に係る紫外線照射装置2の照射動作について説明する。まず、オペレータが照射内容情報を登録し、照射動作の開始指示があった場合に、照射動作を開始する。環状凸部除去装置1に設置された場合には、ウエーハWから除去される環状凸部Cと同等の大きさのリング状の紫外線透過部25を有する支持板23が筐体21に取り付けられて、紫外線照射装置2は、環状凸部除去装置1に設置される。なお、照射内容情報には、筐体21に取り付けられる支持板23の品番や、支持板23に設けられた紫外線透過部25の位置、大きさ、及び紫外線透過部25に対向する紫外線発光ダイオード24aなどが含まれる。
そして、照射動作では、ケース3内に挿入された環状凸部C剥離前のウエーハユニットWaを支持板23が保護テープTを下側にして支持する。すると、紫外線透過部25は、環状凸部Cと同等の大きさに形成されているので、図4に示すように、保護テープTを介して環状凸部Cと対向する。そして、制御手段30は、複数の紫外線発光ダイオード24のうちの紫外線透過部25に対向する位置の紫外線発光ダイオード24a(図3に示す)を所定時間点灯させ、他の紫外線発光ダイオード24を消灯したままに保つ。こうして、制御手段30は、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオード24aのみを点灯させる。すると、紫外線照射手段22の紫外線発光ダイオード24aから照射された紫外線Uは、紫外線透過部25を通して、保護テープTの粘着層Aのうちの主に環状凸部Cの下面に貼着された部分に照射される。そして、紫外線Uが照射された保護テープTの粘着層Aのうちの主に環状凸部Cの下面に貼着された部分が硬化して、粘着力が弱くなる。そして、所定時間が経過すると、制御手段30は、紫外線照射手段22の紫外線発光ダイオード24aを消灯させる。
そして、環状凸部C剥離前のウエーハユニットWaは、搬出入手段4によりケース3内から取り出されてチャックテーブル5に吸引保持されて、爪アセンブリ6に環状凸部Cが挟持される。ウエーハユニットWaは、爪アセンブリ6がZ軸移動手段8により上昇されることで、保護テープTの粘着層Aのうちの主に環状凸部Cの下面に貼着された部分が硬化して粘着力が弱くなっているので、環状凸部Cのみが保護テープTから剥離される。保護テープTから剥離された環状凸部Cは、爪アセンブリ6がY軸移動手段9によりY軸方向に移動された後、環状凸部収容ケース10内に廃棄される。そして、環状凸部Cが剥離されたウエーハユニットWaは、搬出入手段4によりカセット内に挿入された後、図示しない切削ブレードやレーザー光線によりストリートに沿って切断されて、デバイスへと分割される。
また、他の加工装置に設置された場合には、たとえば、ウエーハW全体と同等の大きさの円形状の紫外線透過部25を有する支持板23が筐体21に取り付けられて、紫外線照射装置2は、他の加工装置に設置される。なお、この場合も、照射内容情報には、筐体21に取り付けられる支持板23の品番や、支持板23に設けられた紫外線透過部25の位置、大きさ、及び紫外線透過部25に対向する紫外線発光ダイオード24aなどが含まれる。
そして、照射動作では、紫外線U照射前のウエーハユニットWaを支持板23が保護テープTを下側にして支持すると、制御手段30は、複数の紫外線発光ダイオード24のうちの紫外線透過部25に対向する位置の紫外線発光ダイオード24a(図6中に網掛けで記載)を所定時間点灯させ、他の紫外線発光ダイオード24(図6中に白丸で記載)を消灯したままに保つ。こうして、制御手段30は、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオード24aのみを点灯させる。すると、紫外線照射手段22の紫外線発光ダイオード24aから照射された紫外線Uは、紫外線透過部25を通して、保護テープTの粘着層AのうちのウエーハWの裏面全体に貼着された部分に照射される。そして、紫外線Uが照射された保護テープTの粘着層Aのうちの主にウエーハWの裏面全体に貼着された部分が硬化して、粘着力が弱くなる。そして、所定時間が経過すると、制御手段30は、紫外線照射手段22の紫外線発光ダイオード24aを消灯させる。
以上のように、本実施形態に係る紫外線照射装置2によれば、複数の紫外線発光ダイオード24を配列して紫外線照射手段22を形成し、粘着層Aを硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオード24aのみを点灯させる。このために、紫外線照射装置2は、紫外線Uを照射する紫外線発光ダイオード24aを適宜変更することで、紫外線発光ダイオード24aから照射される紫外線Uによって形成される紫外線照射領域の形状を、粘着層Aを硬化したい形状に適宜変更可能とすることができる。したがって、紫外線照射装置2は、複数のプロセスで使用でき、効率的に、また経済的に紫外線Uを照射することができる。
〔変形例〕
本発明の実施形態の変形例に係る紫外線照射装置を図面に基づいて説明する。図7は、実施形態の変形例に係る紫外線照射装置の構成例の概略を示す平面図である。なお、図7において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
変形例に係る紫外線照射装置2では、紫外線照射手段22は、図7に示すように、紫外光領域の異なる波長の紫外線Uを照射する複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cが複数個交互に配列して形成されている。図7に示された例では、紫外線照射手段22は、複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cが筐体21の底面に縦横に1個ずつ交互に配置されている。また、図7に示された例では、紫外線発光ダイオード24b,24cが2種類設けられている。紫外線発光ダイオード24bが波長395nmの紫外線Uを照射し、紫外線発光ダイオード24cが波長365nmの紫外線Uを照射する。また、本発明では、紫外線発光ダイオード24b,24cが3種類以上設けられても良く、複数の種類の紫外線発光ダイオード24b,24cが縦横に複数個毎に交互に配列されてもよく、縦横にランダムに配列されても良い。さらに、変形例に係る紫外線照射装置2の支持板23の紫外線透過部25は、ウエーハW全体と同等の大きさの円形状に形成されている。
また、変形例に係る紫外線照射装置2の制御手段30は、ウエーハW裏面に貼着した保護テープTの粘着層Aの硬化したい領域に対応した位置の紫外線透過部25に対向する紫外線発光ダイオード24aを点灯させる際に、複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cのうちの保護テープTの粘着層Aの種類に応じて適した波長即ち粘着層Aをより硬化させやすい波長の紫外線発光ダイオード24b,24cが点灯させる。また、本発明では、複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cの全てを同時に点灯させてもよく、複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cのうちの一種類以上の紫外線発光ダイオード24b,24cが点灯されれば良い。
変形例に係る紫外線照射装置2は、前述した実施形態の紫外線照射装置2と同様に、粘着層Aを硬化したい形状に紫外線発光ダイオード24aから照射される紫外線Uによって形成される紫外線照射領域の形状を適宜変更可能とすることができ、紫外線照射装置2は、複数のプロセスで使用でき、効率的に、また経済的に紫外線Uを照射することができる。
また、保護テープTの粘着層Aの種類によって効果的に硬化する紫外線Uの波長が異なっており、紫外線光領域の異なる波長の紫外線Uを照射する複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cを、紫外線照射手段22が備えている。このために、変形例に係る紫外線照射装置2は、保護テープTの種類に応じて適した波長の紫外線Uを照射できるため紫外線照射時間が短縮でき生産性が向上できる。
また、理論上は短波長側のほうがエネルギーが大きいので早く硬化しそうだが、粘着層Aに厚みがある場合、吸収されて内部まで紫外線Uが届かず、粘着層Aの表面だけ硬化してしまって全体として上手くいかないこともある。しかしながら、変形例に係る紫外線照射装置2は、複数種類の紫外線発光ダイオード24b,24cを同時に点灯させて、複数波長の紫外線Uを照射することができるので、粘着層Aの表面及び粘着層Aの内部も短時間で硬化できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
2 紫外線照射装置
21 筐体
22 紫外線照射手段
23 支持板
24,24a,24b,24c 紫外線発光ダイオード
30 制御手段
A 粘着層
T 保護テープ
U 紫外線
W ウエーハ

Claims (2)

  1. ウエーハの裏面に貼着した紫外線を照射することによって硬化する粘着層を有する保護テープに紫外線を照射する紫外線照射装置において、
    上方が開口した筐体と、該筐体内に配設された紫外線照射手段と、該筐体の該開口を覆い上面にウエーハを該保護テープ側を下にして支持する紫外線を透過する支持板と、紫外線照射手段を制御する制御手段と、を備え、
    該紫外線照射手段は、複数個の紫外線発光ダイオードが該筐体内に少なくともウエーハの大きさに対応して複数個配列して形成されており、
    該制御手段は、ウエーハ裏面に貼着した該保護テープの該粘着層の硬化したい領域に対応した位置の紫外線発光ダイオードを点灯させることを特徴とする紫外線照射装置。
  2. 該紫外線照射手段は、紫外光領域の異なる波長の紫外線を照射する複数種類の紫外線発光ダイオードが複数個交互に配列して形成されており、
    該制御手段は、該保護テープの粘着層の種類に応じて適した波長の紫外線発光ダイオードが点灯させること、を特徴とする請求項1記載の紫外線照射装置。
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