JP2016129260A - 光照射装置および光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持する被照射体の数を調節でき、被照射体同士の接触を防止できる光照射装置および光照射方法を提供すること。【解決手段】光に反応する被照射体ＩＲに光を照射する光照射装置１は、被照射体ＩＲを支持する支持手段３と、支持手段３に支持された被照射体ＩＲに光を照射する発光手段２とを備え、支持手段３は、相互に近接離間可能に設けられ、被照射体ＩＲを支持する複数の支持部材３６を備え、単数および複数の被照射体ＩＲを選択的に支持可能、かつ当該被照射体ＩＲを移動不能に構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置および光照射方法に関する。

従来、光硬化型フィルムが貼付された半導体ウェハ（以下、単にウェハという場合がある）等の被照射体に紫外線等の光を照射する光照射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の照射装置は、被照射体を支持するテーブルと、このテーブルの中心を回転中心として当該テーブルを回転させる回転機構と、テーブルに支持された被照射体の中心から外縁にかけて紫外線を照射する発光装置とを備え、発光装置を発光させつつ、回転機構によりテーブルを回転させることで、被照射体の表面全体に光を照射するように構成されている。

特開２００６−１５３７５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の照射装置は、ウェハを１枚のみ支持可能に構成されているため、一度に支持するウェハの数を調節することができない。このため、ウェハが小さい場合でも１枚ずつ支持することになり、効率的な照射が行えないという不都合がある。また、テーブルに複数のウェハを支持させようとしても、ウェハがテーブル上で移動してしまうため、ウェハ同士が重なり合って照射されない部分が生じたり、ウェハ同士が接触する際の衝撃でウェハが破損するという不都合が発生する。

本発明の目的は、支持する被照射体の数を調節でき、被照射体同士の接触を防止できる光照射装置および光照射方法を提供することにある。

本発明の光照射装置は、光に反応する被照射体に光を照射する光照射装置であって、前記被照射体を支持する支持手段と、前記支持手段に支持された被照射体に光を照射する発光手段とを備え、前記支持手段は、相互に近接離間可能に設けられ、前記被照射体を支持する複数の支持部材を備え、単数および複数の被照射体を選択的に支持可能、かつ当該被照射体を移動不能に構成されていることを特徴とする。

本発明の光照射装置において、前記支持手段は、前記被照射体の大きさに応じて当該被照射体の支持領域を変更可能な支持領域変更手段を備えていることが好ましい。
また、本発明の光照射装置において、前記支持領域変更手段は、前記被照射体を囲んで前記支持領域を区画する区画手段を備えていることが好ましい。
さらに、本発明の光照射装置において、前記支持領域変更手段は、前記被照射体を吸引する吸引手段と、当該吸引手段による吸引領域を切り替える吸引領域切替手段とを備えていることが好ましい。

一方、本発明の光照射方法は、光に反応する被照射体に光を照射する光照射方法であって、相互に近接離間可能に設けられた複数の支持部材により単数および複数の被照射体を選択的に支持するとともに、当該被照射体を移動不能に支持し、支持された被照射体に光を照射することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、支持手段は、単数及び複数の被照射体を選択的に支持可能に構成されているため、支持する被照射体の数を調節することができ、処理効率を向上させることができる。また、支持手段は、被照射体を移動不能に構成されているため、被照射体が移動してしまうことを防止でき、被照射体同士の重なりや接触を防止することができる。

本発明において、被照射体の大きさに応じて当該被照射体の支持領域を変更可能に支持手段を構成すれば、様々な大きさの被照射体を支持することができ、汎用性を向上させることができる。
また、被照射体を囲んで支持領域を区画する区画手段を設ければ、被照射体が区画手段により囲まれるため、被照射体が移動してしまうことを確実に防止することができる。
さらに、被照射体を吸引する吸引手段と、当該吸引手段による吸引領域を切り替える吸引領域切替手段を設ければ、吸引のためのエネルギー消費を少なくできる。

本発明の第１実施形態に係る光照射装置の側面図。 図１の光照射装置における支持手段の斜視図。 本発明の第２実施形態に係る光照射装置の斜視図。 図３の光照射装置の使用状態を示す図。 前記第２実施形態の変形例に係る光照射装置の斜視図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態以降において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。

〔第１実施形態〕
図１において、光照射装置１は、ウェハＷＦの表面に保護シート等の接着シートＡＳが貼付された被照射体ＩＲに光を照射する装置である。ここで、接着シートＡＳは、基材シートＢＳと、当該基材シートＢＳのウェハＷＦ側の面に積層された接着剤層ＡＤとからなり、当該接着剤層ＡＤを介してウェハＷＦに貼付されている。また、接着剤層ＡＤは、紫外線硬化型等の光硬化型の接着剤で構成され、所定波長の光が照射されることによって硬化が始まり、その接着力が低下するように構成されている。

光照射装置１は、被照射体ＩＲに光を照射する発光手段２と、発光手段２に対向配置され、被照射体ＩＲを支持する支持手段３と、発光手段２と支持手段３とを相対移動させる移動手段４とを備えている。

発光手段２は、光源２１と、光源２１から発光された拡散光を集光して図１の紙面直交方向に帯状のライン光を形成する集光板２２とを備え、支持手段３に支持された被照射体ＩＲの接着剤層ＡＤに所定波長の光を照射可能に構成されている。このような光源２１としては、高圧水銀ランプやＬＥＤ（発光ダイオード、Light Emitting Diode）ランプ等の紫外線ランプが例示できる。

移動手段４は、発光手段２を支持したスライダ４１を駆動させる駆動機器としての直動モータ４２を備え、当該直動モータ４２によりスライダ４１を図１の左右方向に移動させることで、支持手段３に対して発光手段２を相対移動可能に構成されている。

支持手段３は、図２に示すように、被照射体ＩＲを支持するテーブル３１と、このテーブル３１の下方に設けられ、当該テーブル３１を昇降させる駆動機器としての直動モータ３２と、テーブル３１における被照射体ＩＲの支持領域を変更可能な支持領域変更手段５とを備えている。
テーブル３１は、被照射体ＩＲを被照射面の反対側から支持する支持面３３と、当該支持面３３から面外方向に突出した複数の突起３４と、支持面３３に形成された複数の開口３５Ａ〜３５Ｄとを備えている。

支持領域変更手段５は、テーブル３１内に配置され、支持面３３の開口３５Ａ〜３５Ｄから外部に臨むセンサ５Ａ〜５Ｄと、テーブル３１に支持された被照射体ＩＲを囲んで当該被照射体ＩＲの支持領域を区画する区画手段としての第１〜第５区画プレート５１〜５５と、被照射体ＩＲを吸引する吸引手段と、吸引の有無を各吸引領域５６Ａ〜５６Ｄ間で切り替える吸引領域切替手段としての切替弁５７Ａ〜５７Ｄとを備えている。なお、吸引手段は、支持面３３の第１〜第４吸引領域５６Ａ〜５６Ｄに開口した複数の吸引孔５６（図１）と、図示しない継手や配管等を介してテーブル３１に接続され、吸引孔５６に連通する吸引ポンプやエジェクタ等の負圧供給手段とを備えている。

センサ５Ａ〜５Ｄは、反射式のセンサであり、各区画プレート５１〜５５からの反射を利用して、支持面３３の各吸引領域５６Ａ〜５６Ｄでの吸引の要否を検出する。

第１〜第５区画プレート５１〜５５は、支持する被照射体ＩＲの大きさや数に応じて交換可能に構成されている。各区画プレート５１〜５５には、テーブル３１の突起３４に対応する位置に形成され当該突起３４が係止される係止穴５８と、各区画プレート５１〜５５を貫通して形成された単数または複数の区画孔５０Ａ〜５０Ｇとが設けられている。ここで、区画孔５０Ａ〜５０Ｇは、被照射体ＩＲの径に合わせた大きさに形成されるとともに、支持する被照射体ＩＲの数だけ設けられている。

具体的に、第１〜第３区画プレート５１〜５３には、例えば、６インチサイズのウェハＷＦの大きさに合わせて形成された区画孔５０Ａ〜５０Ｄが、それぞれ順に４、３、２個ずつ設けられている。また、第２区画プレート５２には、テーブル３１の開口３５Ｄに対応する位置に当該開口３５Ｄと連通する貫通孔５９Ｄが設けられ、第３区画プレート５３には、開口３５Ｃ，３５Ｄに対応する位置に当該開口３５Ｃ，３５Ｄと連通する貫通孔５９Ｃ，５９Ｄが設けられている。

第４区画プレート５４には、それぞれ８インチサイズのウェハＷＦの大きさに合わせて形成された２つの区画孔５０Ｅ，５０Ｆが設けられている。この第４区画プレート５４には、開口３５Ａ，３５Ｃに対応する貫通孔５９Ａ、５９Ｃが設けられている。
第５区画プレート５５には、１８インチサイズのウェハＷＦの大きさに合わせて形成された区画孔５０Ｇが１つ設けられている。
なお、第１および第５区画プレート５１，５５では、テーブル３１の開口３５Ａ〜３５Ｄに対応する位置に、貫通孔は設けられていない。

以上の光照射装置１において、被照射体ＩＲに所定波長の光を照射する手順を説明する。
先ず、被照射体ＩＲの大きさや数に応じて選択した第１〜第５区画プレート５１〜５５をテーブル３１に取り付ける。この際、テーブル３１の突起３４が各区画プレート５１〜５５の係止穴５８に係止されることで、テーブル３１に対して各区画プレート５１〜５５が位置決めされ、各区画プレート５１〜５５の位置ずれが防止される。その後、図示しない搬送手段により搬送された被照射体ＩＲを支持面３３上に搬入する。搬入された被照射体ＩＲは、各区画プレート５１〜５５の区画孔５０Ａ〜５０Ｇ内で支持されるため、被照射体ＩＲが支持面３３上で移動することが防止される。

次いで、センサ５Ａ〜５Ｄは、区画プレート５１〜５５からの反射の有無を検出することで、第１〜第４吸引領域５６Ａ〜５６Ｄのうちのどの領域で吸引を行うかを図示しない制御手段に出力する。例えば、第２区画プレート５２がテーブル３１に取付けられた場合、センサ５Ａ〜５Ｃは、第２区画プレート５２からの反射を検出し、検出信号を制御手段に出力する。センサ５Ａ〜５Ｃからの検出信号により、制御手段は、第１〜第３吸引領域５６Ａ〜５６Ｃで吸引を行うことを認識し、対応する切替弁５７Ａ〜５７Ｃを駆動させる。これにより、第２区画プレート５２の各区画孔５０Ａ〜５０Ｃ内に配置された各被照射体ＩＲが吸引され、各被照射体ＩＲが確実に支持される。
ここで、第２区画プレート５２には貫通孔５９Ｄが設けられ、第２区画プレート５２からセンサ５Ｄへの反射が行われないため、センサ５Ｄは、制御手段に検出信号を出力しない。この場合、制御手段は、切替弁５７Ｄを駆動させないため、対応する第４吸引領域５６Ｄで吸引は行われない。

この状態で、発光手段２から発光されたライン光の照射を開始し、この発光手段２を移動手段４が図１の左右方向に移動させることで、被照射体ＩＲの全面に光を照射し、接着剤層ＡＤ全体を硬化させる。接着剤層ＡＤ全体へのライン光の照射が終了したら、被照射体ＩＲの吸引を解除した後、適宜な搬送装置によって支持手段３から被照射体ＩＲを搬出し、次工程の剥離装置等へ被照射体ＩＲを搬送する。このようにして被照射体ＩＲへの光の照射が完了すると、次の被照射体ＩＲに対して上述の動作を繰り返す。

本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、支持手段３は、単数及び複数の被照射体ＩＲを選択的に支持可能に構成されているため、支持する被照射体ＩＲの数を調節することができ、処理効率を向上させることができる。また、支持手段３は、被照射体ＩＲを移動不能に構成されているため、被照射体ＩＲが移動してしまうことを防止でき、被照射体ＩＲ同士の重なりや衝突等の接触を防止することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図３および図４に基づいて説明する。
本実施形態の光照射装置１は、支持手段３の構成と、被照射体ＩＲの両面に光を照射する点とが、前記第１実施形態と相違する。

図３において、光照射装置１は、２つの発光手段２と、これら発光手段２間に配置された支持手段３と、発光手段２と支持手段３とを相対移動させる図示しない移動手段とを備えている。ここで、本実施形態の被照射体ＩＲは、ウェハＷＦの一方の面に接着シートＡＳとしての保護シートＰＳが貼付されるとともに、ウェハＷＦの他方の面に貼付された接着シートＡＳとしてのダイシングシートＤＳを介してリングフレームＲＦと一体化した構成とされている。

支持手段３は、被照射体ＩＲを支持する２本の支持部材３６と、各支持部材３６を支持する２つのスライダ３７Ａをそれぞれ駆動する駆動機器としての直動モータ３７とを備え、直動モータ３７を駆動することにより支持部材３６同士を近接離間可能に構成されている。
支持部材３６には、その延設方向に複数のピン穴３８が並設されている。これら、ピン穴３８のうち、被照射体ＩＲの外縁、つまりリングフレームＲＦの外縁に位置するピン穴３８には、支持ピン３９が嵌合されている。
このような構成を有する支持手段３では、支持部材３６同士の間隔と支持ピン３９の位置とに応じて、被照射体ＩＲの支持領域が変更される。つまり、支持領域変更手段５は、支持部材３６と、支持部材３６の間隔を変更させる直動モータ３７と、支持部材３６に嵌合される支持ピン３９から構成されている。

以上の光照射装置１において、被照射体ＩＲに光を照射する手順としては、図３に示すように、被照射体ＩＲの大きさに合わせて支持ピン３９をピン穴３８に嵌合させた後、直動モータ３７の駆動により支持部材３６を互いに近接する方向に移動させて、支持部材３６間の間隔を調整する。これにより、被照射体ＩＲは、支持ピン３９で区画された支持領域に支持されるため、被照射体ＩＲが移動してしまうことが防止される。なお、図４に示すように、支持ピン３９の位置と支持部材３６同士の間隔とを変更することで、異なる大きさの被照射体ＩＲを支持することができる。
以上の本実施形態によっても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、吸引孔５６や切替弁５７Ａ〜５７Ｄが設けられていないため、光照射装置１を簡易な構成とすることができる。

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され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記第１実施形態では、各区画プレート５１〜５５と、吸引孔５６および切替弁５７Ａ〜５７Ｄとが設けられていたが、いずれか一方のみを設けてもよい。さらに、吸引孔５６および切替弁５７Ａ〜５７Ｄのかわりに、被照射体ＩＲを挟持するチャック手段によって被照射体ＩＲを保持するようにしてもよい。このチャック手段としては、各区画プレート５１〜５５を区画孔５０Ａ〜５０Ｇで分割し、各分割部で被照射体ＩＲを挟持可能に構成したものが例示できる。

また、必ずしも第１〜第３区画プレート５１〜５３を全て設ける必要はない。例えば、第１区画プレート５１において、テーブル３１の開口３５Ａ〜３５Ｄに対応する部分を貫通するねじ孔を設け、被照射体ＩＲが配置される区画孔５０Ａ〜５０Ｄに対応したねじ孔を塞ぐようにしてもよい。この場合でも、センサ５Ａ〜５Ｄは、第１区画プレート５１からの反射の有無を検出することで、支持面３３の各吸引領域５６Ａ〜５６Ｄでの吸引の要否を制御することができる。
さらに、各区画プレート５１〜５５の区画孔５０Ａ〜５０Ｇの数は、前記実施形態のものに限らず、任意に設定することができる。

また、センサ５Ａ〜５Ｄとしては、発光素子および受光素子を有する光センサや、送波器および受波器を有する超音波センサ等の反射式のものに限らず、各区画プレート５１〜５５や被照射体ＩＲに接触して各吸引領域５６Ａ〜５６Ｄでの吸引の要否を認識可能な接触センサでもよいし、撮像データを用いて各区画プレート５１〜５５の種類を検出して、各吸引領域５６Ａ〜５６Ｄでの吸引の要否を制御させるようにしてもよい。

前記第２実施形態では、支持手段３は、支持部材３６で被照射体ＩＲを支持していたが、図５に示すように、単数または複数の区画孔５０Ａ〜５０Ｄを有する区画テーブル６０を支持部材３６で支持させる構成としてもよい。この場合、支持手段３は、支持部材３６を数を増やすことなく、多くの被照射体ＩＲを支持することができる。さらに、区画孔５０Ａ〜５０Ｃの底面部を貫通して構成すれば、被照射体ＩＲに両面側に光を照射することができる。なお、区画テーブル６０の区画孔５０Ａ〜５０Ｄの数は、単数の場合を含め任意に設定することができる。

前記第２実施形態において、支持ピン３９は、被照射体ＩＲを移動不能にする用途に限らず、支持ピン３９を検出する反射式センサや接触式センサ等の検出手段を設け、検出した支持ピン３９の位置により被照射体ＩＲへの照射開始および終了位置や、光源２１の発光位置等の照射領域を制御するようにしてもよい。

前記各実施形態において、移動手段４は、支持手段３に対して発光手段２を移動させていたが、発光手段２に対して支持手段３を移動させてもよいし、支持手段３と発光手段２との両方を移動させてもよい。また、発光手段２で発光させつつ、テーブル３１を回転させることで、被照射体ＩＲの表面全体に光を照射するように構成してもよい。さらには、移動手段４を設けず、支持手段３で支持された被照射体ＩＲの全面に光を一括照射してもよい。

本発明における接着シートＡＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとの間に中間層を有するものや、他の層を有する等３層以上のものでもよい。また、接着シートＡＳは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。ウェハＷＦは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示でき、このようなウェハＷＦに貼付する接着シートＡＳは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被照射体ＩＲが、ウェハＷＦ以外の板状部材に接着シートＡＳが貼付されて構成された場合、板状部材が光ディスクの基板であって、接着シートＡＳが記録層を構成する樹脂層を有したものであってもよい。また、板状部材としては、ガラス板、鋼板、樹脂板等や、その他の部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。

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、リニアモータ、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およ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）。

１ 光照射装置
２ 発光手段
３ 支持手段
５ 支持領域変更手段
５１〜５５ 第１〜第５区画プレート（区画手段）
５６ 吸引孔（吸引手段）
５７Ａ〜５７Ｄ 切替弁（吸引領域切替手段）
ＩＲ 被照射体

Claims (2)

1. 光に反応する被照射体に光を照射する光照射装置であって、
   前記被照射体を支持する支持手段と、
   前記支持手段に支持された被照射体に光を照射する発光手段とを備え、
   前記支持手段は、相互に近接離間可能に設けられ、前記被照射体を支持する複数の支持部材を備え、単数および複数の被照射体を選択的に支持可能、かつ当該被照射体を移動不能に構成されていることを特徴とする光照射装置。
2. 光に反応する被照射体に光を照射する光照射方法であって、
   相互に近接離間可能に設けられた複数の支持部材により単数および複数の被照射体を選択的に支持するとともに、当該被照射体を移動不能に支持し、
   支持された被照射体に光を照射することを特徴とする光照射方法。

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