JP2017174883A - 保護部材形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルムとステージとの間に介在する空気を速やかに除去できるようにする。【解決手段】保護部材形成装置１は、フィルム１２の上面１２ａに液状樹脂を供給する前にフィルム保持面２１とフィルム１２との間の空気を除去する空気除去手段５０を備え、空気除去手段５０は、ウエーハＷの直径以上の長さで延在するローラ５１と、ステージ２０に吸引保持されたフィルム１２をフィルム保持面２１に向けて押し付けながらローラ５１を転動させる移動部５３とを備えたため、フィルム保持面２１とフィルム１２との間に介在する空気をすばやく除去してから、ウエーハＷの一方の面に対する保護部材の形成を効率よく行うことができる。よって、ステージ２０の強度を弱めることなく、液状樹脂の硬化時間を長くせずに、均一な厚みの保護部材をウエーハＷの一方の面に形成することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、ウエーハの一方の面の全面に保護部材を形成する保護部材形成装置に関する。
ウエーハなどの製造工程においては、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして円形板状のウエーハを形成するときに、ウエーハに反りやうねりが形成されることがある。反りやうねりを除去するために、例えば、ウエーハの一方の面に樹脂層からなる保護部材を形成して、ウエーハの他方の面を研削してウエーハの反りやうねりを除去している。
ウエーハの一方の面に保護部材を形成するためには、例えば、ステージ上に載置されたフィルムの上に液状樹脂を滴下し、ステージの上方で保持手段に保持されたウエーハを、その一方の面側から透明のフィルムに対して上方から押し付けてウエーハの中心から外周側に向けて液状樹脂を拡張させ該一方の面の全域に液状樹脂をいきわたらせた後、この液状樹脂に紫外線を照射することにより液状樹脂を硬化させる方法がある（例えば、下記の特許文献１を参照）。
特開２０１２−１４６８７２号公報
ここで、保護部材を形成しようとするウエーハのサイズが大きくなると、フィルムも大きな面積が必要になり、フィルムとステージとの間に空気が混入する。空気が混入した状態で、ウエーハの一方の面で液状樹脂を押し拡げると、フィルムとステージとの間から空気が逃げず、空気が残った部分において気泡が発生してフィルムが持ち上がってしまい、保護部材が薄く形成されてしまう。そのため、フィルムとステージとの間の空気を除去してから、液状樹脂を押し拡げる必要がある。
例えば、ポーラス部材でステージを構成すれば、ウエーハの一方の面で液状樹脂を押し拡げると同時に空気を排出できると考えられるが、ポーラス部材では、液状樹脂を押し拡げる押力に耐えられる強度を確保する必要があるため、ステージを厚く形成したり、補強材をステージに備えたりする必要がある。ステージを厚く形成したり、補強材をステージに備えたりすると、ウエーハの一方の面において押し拡げられた液状樹脂に紫外線を照射しても液状樹脂が硬化するのに時間がかかるという問題がある。そのため、ステージの強度を弱めずに、かつ液状樹脂の硬化を妨げないようにするためには、例えば、石英ガラスでステージを構成する必要があるが、かかるステージを用いても、フィルムとステージとの間から空気をすばやく除去することが困難となっている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、フィルムとステージとの間に介在する空気をすばやく除去できるようにすることを目的としている。
本発明は、ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置であって、フィルムを吸引保持するフィルム保持面にウエーハの直径より僅かに大きい直径のリング状の吸引部を有するステージと、該ステージが吸引保持するフィルムの上に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該フィルム保持面に対面しウエーハを保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、該保持手段と該ステージとを相対的に接近する方向に移動させ該フィルムの上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、該拡張手段によりウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備え、さらに、該フィルムの上に液状樹脂を供給する前に該フィルム保持面と該フィルムとの間の空気を除去する空気除去手段を備え、該空気除去手段は、該ウエーハの直径以上の長さで延在するローラと、該ステージに吸引保持された該フィルムを該フィルム保持面に向けて押し付けながら該ローラを転動させる移動部と、を備える。
本発明にかかる保護部材形成装置は、フィルムを吸引保持するフィルム保持面にウエーハの直径より大きい直径のリング状の吸引部を有するステージと、ステージが吸引保持するフィルムの上に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、フィルム保持面に対面しウエーハを保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、保持手段とステージとを相対的に接近する方向に移動させフィルムの上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、拡張手段によりウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備え、さらに、フィルムの上に液状樹脂を供給する前にフィルム保持面とフィルムとの間の空気を除去する空気除去手段を備え、空気除去手段は、ウエーハの直径以上の長さで延在するローラと、ステージに吸引保持されたフィルムをフィルム保持面に向けて押し付けながらローラを転動させる移動部とを備えたため、ローラの押圧力によりフィルム保持面とフィルムとの間に介在する空気をすばやく除去することができる。
したがって、ステージの強度を弱めることなく、液状樹脂の硬化時間を長くせずに、均一な厚みの保護部材をウエーハの一方の面に形成することが可能となる。
保護部材形成装置の構成を示す斜視図である。 空気除去手段及びゴム板載置手段の構成を示す断面図である。 ゴム板載置手段により、ステージに吸引保持されたフィルムの上面にゴム板が載置された状態を示す断面図である。 空気除去手段により、ステージに向けてフィルムを押圧してフィルムとステージとの間の空気を除去する状態を示す断面図である。
図１に示す保護部材形成装置１は、ウエーハＷの一方の面に液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する装置の一例であり、装置ベース１００と、装置ベース１００において立設されたコラム１０１と、装置ベース１００に隣接して配設された支持ベース１０２と、上下方向に２段の収容スペース２ａ，２ｂを有するカセット収容本体１０３とを備える。上段の収容スペース２ａには、保護部材が形成される前のウエーハＷが複数収容されたカセット３ａが配設され、下段の収容スペース２ｂには、保護部材が形成されたウエーハＷが複数収容されるカセット３ｂが配設されている。
コラム１０１のＹ軸方向後方には、第１支持台６ａと、第１支持台６ａの下方側に位置する第２支持台６ｂとが連結されている。第１支持台６ａには、保護部材が形成される前のウエーハＷの中心位置及び向きを検出するウエーハ検出部７が配設されている。第２支持台６ｂには、ウエーハＷに形成された保護部材をウエーハＷの外形に沿って切断するフィルムカッター８が配設されている。
カセット収容本体１０３とウエーハ検出部７及びフィルムカッター８との間には、カセット３ａ,３ｂに対してウエーハＷの搬出及び搬入を行う第１ウエーハ搬送手段４が配設されている。第１ウエーハ搬送手段４は、保護部材が形成される前のウエーハＷをカセット３ａから搬出して第１支持台６ａに搬入するとともに、保護部材形成済みのウエーハＷを第２支持台６ｂから搬出してカセット３ｂに搬入することができる。
装置ベース１００には、上面に樹脂が滴下されるフィルム１２がロール状に巻かれたロール部１１を有するフィルム供給手段１０と、フィルム１２を吸引保持するフィルム保持面２１を有するステージ２０とを備える。フィルム保持面２１の外周にはウエーハＷの直径より僅かに大きい直径のリング状の凸部からなる吸引部２２を有している。この吸引部２２の内側の領域（凹面）に液状樹脂を溜めて、吸引部２２の外側に液状樹脂が飛散するのを防止する構成となっている。フィルム保持面２１は、例えば石英ガラスによって形成されている。図２に示すように、吸引部２２は、吸引源２３に接続され、フィルム保持面２１に載置されたフィルム１２を下方から吸引保持する構成となっている。
図１に示す支持ベース１０２には、フィルム載置手段３０が配設されている。フィルム載置手段３０は、±Ｙ軸方向と交差する水平方向（±Ｘ軸方向）に延在するアーム部３１と、アーム部３１の側面に取り付けられたクランプ部３２とを備える。そして、クランプ部３２は、ロール部１１に巻かれたフィルム１２をクランプして＋Ｙ軸方向に引っ張り、ステージ２０に載置することができる。
ステージ２０の近傍には、ステージ２０が吸引保持するフィルム１２の上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段４０を備える。液状樹脂供給手段４０は、ステージ２０のフィルム保持面２１に向けて液状樹脂を供給する供給口４１ａを有する樹脂供給ノズル４１を備える。樹脂供給ノズル４１には、図示しない液状樹脂供給源が接続されている。そして、樹脂供給ノズル４１は、旋回可能となっており、供給口４１ａをステージ２０の上方側に位置づけることができる。
コラム１０１の−Ｙ軸方向側には、ステージ２０のフィルム保持面２１に対面しウエーハＷの他方の面を吸引保持する保持手段７０と、保持手段７０とステージ２０とを相対的に接近する方向に移動させフィルム１２の上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段８０と、拡張手段８０によりウエーハＷの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段９０とを備える。硬化手段９０は、例えば紫外線を照射するＵＶランプを有している。
保持手段７０は、円板状のホイール７１を備え、ホイール７１の内側に保持部を備える。この保持部の下面がウエーハＷを吸引保持するウエーハ保持面７２となっている。保持部は、例えば、ポーラス部材により形成されている。ウエーハ保持面７２には、図示しない吸引源が接続されており、ウエーハ保持面７２でウエーハＷを吸引保持することができる。
拡張手段８０は、±Ｚ軸方向に延在するボールネジ８１と、ボールネジ８１の一端に接続されたモータ８２と、ボールネジ８１と平行に延在する一対のガイドレール８３と、一方の面に保持手段７０が連結された昇降板８４とを備える。一対のガイドレール８３には、昇降板８４の他方の面が摺接し、昇降板８４の他方の面側に形成されたナットにはボールネジ８１が螺合している。拡張手段８０は、モータ８２によって駆動されてボールネジ８１が回動すると、一対のガイドレール８３に沿って昇降板８４を±Ｚ軸方向に移動させることにより、ステージ２０のフィルム保持面２１に対して垂直方向に保持手段７０を昇降させることができる。
さらに、保護部材形成装置１は、ステージ２０のフィルム保持面２１に吸引保持されたフィルム１２の上に液状樹脂を供給する前にフィルム保持面２１とフィルム１２との間の空気を除去する空気除去手段５０と、フィルム保持面２１に吸引保持されたフィルム１２の上にゴム板９を載置するゴム板載置手段６０とを備える。本実施形態では、装置ベース１００において、ステージ２０を挟むように空気除去手段５０とゴム板載置手段６０とが対向して配設されている。
空気除去手段５０は、ウエーハＷの直径以上の長さで水平方向（±Ｘ軸方向）に延在するローラ５１と、フィルム１２をフィルム保持面２１に向けて押し付けながらローラ５１を転動させる移動部５３とを備える。例えば、カセット３ａに収容されているウエーハＷが、３００ｍｍの場合は、ローラ５１の水平方向の長さは、少なくとも３００ｍｍ以上に形成される。また、ローラ５１は、例えばシリコンゴムにより形成されている。
図２に示すように、ローラ５１は、支持部５２によって、Ｘ軸方向の軸心を有する軸部５１０を中心として回転可能に支持されている。また、ローラ５１は、移動部５３において支持部５２とともに±Ｚ軸方向に昇降可能となっている。装置ベース１００の側面には、±Ｙ軸方向に延在するガイド５４が形成されており、ガイド５４に沿って移動部５３が±Ｙ軸方向に走行可能となっている。
ゴム板載置手段６０は、ゴム板９を水平に支持するゴム板支持部６１と、ゴム板支持部６１を±Ｙ軸方向に移動させるゴム板移動部６２とを備える。ゴム板９は、ステージ２０のフィルム保持面２１の凹凸面の形状に合わせて形成されている。すなわち、ゴム板９の中央部分には、吸引部２２の内側の領域（凹面）に嵌め込むための円形凸部９ａが形成されている。ゴム板９は、ゴム板支持部６１によって水平に支持された状態で、ゴム板移動部６２において±Ｚ軸方向に昇降可能となっている。装置ベース１００の側面には、ガイド５４と平行して±Ｙ軸方向に延在するガイド６３が形成され、ガイド６３に沿ってゴム板移動部６２が±Ｙ軸方向に走行可能となっている。なお、ゴム板９の大きさは、特に限定されず、ステージ２０のフィルム保持面２１の全面を覆うことができる大きさを有していればよい。また、ゴム板９の種類は、特に限られない。
次に、保護部材形成装置１の動作例について説明する。本実施形態に示すウエーハＷは、円形板状の被加工物の一例であって、例えば、３００ｍｍのシリコンウエーハである。まず、図１に示した第１ウエーハ搬送手段４により、カセット３ａから保護部材が形成される前のウエーハＷを１枚取り出して、第１支持台６ａに搬送する。ウエーハ検出部７がウエーハＷの中心位置及び向きを検出したら、第２ウエーハ搬送手段５が第１支持台６ａからウエーハＷを搬出して保持手段７０に受け渡す。保持手段７０は、ウエーハ保持面７２でウエーハＷの他方の面を吸引保持する。
ウエーハＷの保持手段７０への搬送と並行して、フィルム載置手段３０のクランプ部３２がフィルム１２をクランプして例えば＋Ｙ軸方向に移動してフィルム１２をロール部１１から引き出し、ステージ２０のフィルム保持面２１に載置する。フィルム１２は、図２に示すように、吸引源２３の作用を受けた吸引部２２によって吸引され、フィルム保持面２１でフィルム１２の下面１２ｂが吸引保持される。こうしてステージ２０で吸引保持されたフィルム１２は、フィルム保持面２１の凹凸面にならって、凹凸状に形成される。
ここで、ステージ２０に吸引保持されたフィルム１２の上に液状樹脂を供給する前に、空気除去手段５０及びゴム板載置手段６０を用いて、ステージ２０のフィルム保持面２１とフィルム１２との間に介在する空気を除去する。図３に示すように、ゴム板支持部６１がゴム板９を水平に支持した状態で、ゴム板移動部６２がガイド６３に沿って例えば＋Ｙ軸方向に走行することにより、ゴム板９をステージ２０の上方側に移動させる。そして、ゴム板移動部６２においてゴム板支持部６１をフィルム保持面２１に接近する−Ｚ軸方向に下降させ、ゴム板９の円形凸部９ａを吸引部２２の内側の凹面に嵌め込んで、フィルム保持面２１に吸引保持されているフィルム１２の上面１２ａにゴム板９を当接させる。
次に、空気除去手段５０によって、支持部５２とともにローラ５１を−Ｚ軸方向に下降させ、ローラ５１の外周面５１ａをゴム板９の上面に接触させる。続いて、図４に示すように、ローラ５１を例えば矢印Ａ方向に回転させながらゴム板９の上面を下方に押圧するとともに、移動部５３によって例えば−Ｙ軸方向にローラ５１をゴム板９の一端側から他端側へ転動させる。転動するローラ５１の押圧にともない、ゴム板９を介してフィルム１２をステージ２０のフィルム保持面２１に向けて押し付けることにより、フィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間の空気が除去される。このとき、吸引部２２からも空気が吸引されて逃げていくため、フィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間に空気が残存して気泡が発生するのを防止することができる。こうして、フィルム１２がフィルム保持面２１において盛り上がることなく吸引保持される。なお、ローラ５１を±Ｙ軸方向に転動させる回数は限られず、ローラ５１を±Ｙ軸方向に複数回転動させてゴム板９を押圧してもよい。
このようにして、ステージ２０のフィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間に介在する空気を除去した後、図１に示す液状樹脂供給手段４０は、樹脂供給ノズル４１を旋回させることにより、供給口４１ａをステージ２０の上方側に位置づける。続いて、図示しない液状樹脂供給源から樹脂供給ノズル４１に液状樹脂を送出して、供給口４１ａからステージ２０に吸引保持されているフィルム１２に向けて液状樹脂を滴下する。液状樹脂としては、例えば、紫外線硬化樹脂を使用する。そして、所定量の液状樹脂がフィルム１２上に堆積したら、液状樹脂供給手段４０はフィルム１２への液状樹脂の供給を停止する。
次いで、保持手段７０のウエーハ保持面７２でウエーハＷの他方の面を吸引保持した状態で、拡張手段８０は、モータ８２の駆動によりボールネジ８１を回動させ、保持手段７０を下降させる。保持手段７０に吸引保持されたウエーハＷの一方の面が液状樹脂に接触し、さらに保持手段７０が下降すると、ウエーハＷの一方の面によって下方に押圧された液状樹脂は、ウエーハＷの径方向に拡張される。その後、硬化手段９０が、所定の厚みに拡張された液状樹脂に向けて紫外光を照射する。その結果、液状樹脂は、硬化するとともに所望の厚みの保護部材としてウエーハＷの一方の面に形成される。このとき、図４に示したステージ２０のフィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間には、空気が除去されていることから、均一の厚みの保護部材を形成することができる。
保護部材が形成されたウエーハＷは、第２ウエーハ搬送手段５によって、第２支持台６ｂに搬送され、フィルムカッター８でウエーハＷの外形に沿って余分なフィルム１２が切断され、第１ウエーハ搬送手段４によりカセット３ｂに収容される。
以上のとおり、本発明にかかる保護部材形成装置１は、フィルム１２を吸引保持するフィルム保持面２１にウエーハＷの直径より大きい直径のリング状の吸引部２２を有するステージ２０と、ステージ２０が吸引保持するフィルム１２の上に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段４０と、フィルム保持面２１に対面しウエーハＷを保持するウエーハ保持面７２を有する保持手段７０と、保持手段７０とステージ２０とを相対的に接近する方向に移動させフィルム１２の上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段８０と、拡張手段８０によりウエーハＷの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段９０と、を備え、さらに、フィルム１２の上面１２ａに液状樹脂を供給する前にフィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間の空気を除去する空気除去手段５０と、フィルム保持面２１に吸引保持されたフィルム１２の上面１２ａにゴム板９を載置するゴム板載置手段６０とを備え、空気除去手段５０は、ウエーハＷの直径以上の長さで延在するローラ５１と、ステージ２０に吸引保持されたフィルム１２をフィルム保持面２１に向けて押し付けながらローラ５１を転動させる移動部５３とを備えたため、フィルム保持面２１とフィルム１２の下面１２ｂとの間に介在する空気をすばやく除去してから、ウエーハＷの一方の面に対する保護部材の形成を効率よく行うことができる。
したがって、ステージ２０の強度を弱めることなく、液状樹脂の硬化時間を長くせずに、均一な厚みの保護部材をウエーハＷの一方の面に形成することができる。
１：保護部材形成装置 １００：装置ベース １０１：コラム
１０２：支持ベース １０３：カセット収容本体
２ａ,２ｂ：収容スペース ３ａ,３ｂ：カセット ４：第１ウエーハ搬送手段
５：第２ウエーハ搬送手段 ６ａ：第１支持台 ６ｂ：第２支持台
７：ウエーハ検出部 ８：フィルムカッター ９：ゴム板 ９ａ：円形凸部
１０：フィルム供給手段 １１：ロール部 １２：フィルム
２０：ステージ ２１：フィルム保持面 ２２：吸引部 ２３：吸引源
３０：フィルム載置手段 ３１：アーム部 ３２：クランプ部
４０：液状樹脂供給手段 ４１：樹脂供給ノズル ４１ａ：供給口
５０：空気除去手段 ５１：ローラ ５１ａ：外周面 ５１０：軸部 ５２：支持部
５３：移動部 ５４：ガイド
６０：ゴム板載置手段 ６１：ゴム板支持部 ６２：ゴム板移動部 ６３：ガイド
７０：保持手段 ７１：ホイール ７２：ウエーハ保持面
８０：拡張手段 ８１：ボールネジ ８２：モータ ８３：ガイドレール
８４：昇降板
９０：硬化手段

Claims (1)

  1. ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
    フィルムを吸引保持するフィルム保持面にウエーハの直径より大きい直径のリング状の吸引部を有するステージと、
    該ステージが吸引保持するフィルムの上に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、
    該フィルム保持面に対面しウエーハを保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、
    該保持手段と該ステージとを相対的に接近する方向に移動させ該フィルムの上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、
    該拡張手段によりウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備え、
    さらに、該フィルムの上に液状樹脂を供給する前に該フィルム保持面と該フィルムとの間の空気を除去する空気除去手段を備え、
    該空気除去手段は、該ウエーハの直径以上の長さで延在するローラと、
    該ステージに吸引保持された該フィルムを該フィルム保持面に向けて押し付けながら該ローラを転動させる移動部と、を備える保護部材形成装置。
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