JP2018125323A - 保護部材形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護部材形成時に紫外線硬化樹脂の温度が上昇しても、所定厚みの保護部材を形成できるようにする。【解決手段】フィルム保持面を有するガラスステージ２０と、フィルム上に紫外線硬化樹脂を供給する手段３０と、ウエーハ保持面を有する保持手段５０と、保持手段５０をステージ２０に向かって降下させ樹脂を押し広げる拡張手段５１と、樹脂に紫外線を照射させ硬化させる手段２２と、押し力測定部５３と、ウエーハ保持面温度測定部５２と、フィルム保持面温度測定部２３と、フィルム保持面温度測定部２３が測定した温度とウエーハ保持面温度測定部５２が測定した温度とでフィルムに供給された樹脂の予測温度を算出する手段７と、予測温度を用いて、樹脂の温度と押し力との相関関係データ８０を参照して定める押し力と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する手段８とを備え、所定厚みの保護部材を形成する装置１である。【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。

半導体ウエーハなどの製造工程において、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、ウエーハの切断面に反りやうねりが形成されることがある。そして、この反りやうねりを除去するために、回転する研削砥石をウエーハの切断面に当接させ切断面の研削を行う。この研削を行うにあたって、例えば、ウエーハの研削が施される面とは反対の面（ウエーハの一方の面）に保護部材を形成する。

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、保護部材形成装置のガラスステージ上に載置されたフィルムの上に、紫外線により硬化する液状樹脂を所定量供給する。そして、ガラス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フィルムに対して押し付ける。そして、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、特許文献１参照）。

特開２０１２−１４６８７２号公報

例えば、複数枚のウエーハにそれぞれ精密な研削加工を施すためにも、複数枚のウエーハに連続的に保護部材を形成する場合には、各ウエーハの一方の面上に各保護部材は均等な厚みで形成される必要がある。各ウエーハに均等な厚みで保護部材が形成されていないと、ウエーハの被研削面を研削後に保護部材を形成した一方の面側を研削する段階においてに、ウエーハごとの厚みに差が発生している場合があり、この場合、研削時間に影響が出てしまうおそれがある。また、反りやうねりが研削により十分に除去されていないウエーハが作製される可能性がある。

しかし、連続して均等な厚みで保護部材を各ウエーハに形成するのには困難が伴う。それは以下の理由によるためである。
ガラスステージの下側から紫外線を照射して１枚目のウエーハに供給した液状の樹脂を硬化させると、樹脂の硬化熱がウエーハに伝わり保持手段のウエーハ保持面を加熱するため、ウエーハ保持面の温度が上昇する。また、１枚目のウエーハに供給した樹脂を硬化させると、ガラスステージのフィルム保持面には、例えば厚み約５０μｍの薄いフィルムを通して樹脂の硬化熱が伝わるので、フィルム保持面の温度は急激に上昇する。
保持手段のウエーハ保持面は、例えば、セラミック板で形成されており、吸引力が伝わる吸引口と吸引口に接続した吸引溝とが形成されている。そして、複数枚のウエーハに樹脂硬化を伴う保護部材形成を連続的に行うと、樹脂の硬化熱がウエーハを介してセラミック板からなるウエーハ保持面に伝わり、ウエーハ保持面は徐々に加熱される。
さらに、フィルム保持面を有するガラスステージ及びウエーハ保持面を有する保持手段は、加工室内の雰囲気温度が上昇することでも、徐々にその温度が上昇する。
このように、ウエーハに保護部材を形成する場合には、樹脂を硬化させる硬化熱で雰囲気温度が上昇するし、保持手段の温度及びガラスステージの温度も上昇する。そして、温度が上昇したガラスステージのフィルム上に液状樹脂を供給すると、液状樹脂は加温されて粘性が低下し広がりやすくなる。そのため、ウエーハに保護部材形成を連続的に行う際に拡張手段で一定圧力で樹脂を押圧していると、樹脂が広がりすぎることで所望の厚みより薄い保護部材をウエーハの一方の面に形成してしまう場合がある。

よって、保護部材形成装置によってウエーハの一方の面に紫外線硬化樹脂からなる保護部材を形成する場合には、保護部材形成時において紫外線硬化樹脂の温度が上昇しても、所定の均等な厚みの保護部材を形成できるようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ウエーハの一方の面の全面に押し広げた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させて保護部材を形成する保護部材形成装置であって、フィルムを保持するフィルム保持面を有するガラスステージと、該ガラスステージが保持したフィルムの上に所定量の紫外線硬化樹脂を供給する樹脂供給手段と、該ガラスステージのフィルム保持面に対面してウエーハの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、該保持手段を該ガラスステージに向かって降下させ該保持手段が保持したウエーハでフィルムの上に供給した紫外線硬化樹脂を押し広げる拡張手段と、該拡張手段によりウエーハの一方の面の全面に押し広げられた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射させ硬化させる硬化手段と、該拡張手段が該フィルム上の紫外線硬化樹脂を押し広げる押し力を測定する押し力測定部と、ウエーハを保持する該ウエーハ保持面の温度を測定するウエーハ保持面温度測定部と、該フィルムを保持する該フィルム保持面の温度を測定するフィルム保持面温度測定部と、該フィルム保持面温度測定部が測定した温度と該ウエーハ保持面温度測定部が測定した温度との温度範囲内で該フィルムに供給された紫外線硬化樹脂の予測温度を算出する算出手段と、該算出手段が算出した予測温度を用いて、所定の厚みで保護部材を形成するための樹脂の温度と押し力との相関関係データを参照して定める押し力と該押し力測定部が測定する押し力とが一致するように該拡張手段を制御する制御手段とを備え、所定の厚みの該保護部材を形成する保護部材形成装置である。

本発明に係る保護部材形成装置は、拡張手段がフィルム上の紫外線硬化樹脂を押し広げる押し力を測定する押し力測定部と、ウエーハを保持するウエーハ保持面の温度を測定するウエーハ保持面温度測定部と、フィルムを保持するフィルム保持面の温度を測定するフィルム保持面温度測定部と、フィルム保持面温度測定部が測定した温度とウエーハ保持面温度測定部が測定した温度との温度範囲内でフィルムに供給された紫外線硬化樹脂の予測温度を算出する算出手段と、算出手段が算出した予測温度を用いて、所定の厚みで保護部材を形成するための樹脂の温度と押し力との相関関係データを参照して定める押し力と押し力測定部が測定する押し力とが一致するように拡張手段を制御する制御手段とを備えている。そのため、例えば、連続的に複数枚のウエーハに保護部材を形成する場合に、フィルム上に供給された紫外線硬化樹脂がガラスステージのフィルム保持面及び保持手段のウエーハ保持面から熱を吸収してしまいその温度が上昇しても、算出手段で紫外線硬化樹脂の予測温度を算出し、算出手段が算出した紫外線硬化樹脂の予測温度に応じた好適な押し力で紫外線硬化樹脂をウエーハの一方の面の全面に押し広げて、所定の均等な厚みを有する保護部材を形成することができる。

保護部材形成装置の一例を示す斜視図である。 保護部材形成装置の構成を示す断面図である。 フィルム保持面温度依存度とウエーハ保持面温度依存度との相関関係の一例を示すデータ表である。 温度差とフィルム保持面温度依存度との関係を示すグラフである。 制御手段に備える相関関係データを示すグラフである。 複数枚のウエーハに連続的に保護部材を形成する際の、測定されるフィルム保持面の温度変化を示すグラフ、測定されるウエーハ保持面の温度変化を示すグラフ、及びフィルムに供給された紫外線硬化樹脂の算出される予測温度の変化を示すグラフである。

図１に示す保護部材形成装置１は、ウエーハＷの一方の面全面に液状の紫外線硬化樹脂を押し広げてから紫外線を照射して硬化させ保護部材を形成する装置の一例であり、加工室を形成する筐体１００と、筐体１００内に配設された装置ベース１０１と、装置ベース１０１上に立設するコラム１０２と、装置ベース１０１に隣接して配設された支持ベース１０３と、筐体１００の後端側（＋Ｙ方向側）に連結され上下方向に２段の収容スペース１０４ａ，１０４ｂを有するカセット収容本体１０４とを備える。上段となる収容スペース１０４ａ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１０４ｃが配設され、下段の収容スペース１０４ｂ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１０４ｄが配設されている。

コラム１０２の＋Ｙ方向側の側面には、第１支持台１０５ａと、第１支持台１０５ａより下方に位置する第２支持台１０５ｂとが連結されている。第１支持台１０５ａ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撮像画像を用いたパターンマッチング等により検出するウエーハ検出部１０６が配設されている。第２支持台１０５ｂには、ウエーハＷに形成された保護部材のはみ出し部分をウエーハＷの外形に沿って切断するフィルムカッター１０７が配設されている。

カセット収容本体１０４とウエーハ検出部１０６及びフィルムカッター１０７との間には、カセット１０４ｃ、１０４ｄに対してウエーハＷの搬出入を行う第１ウエーハ搬送手段１０８ａが配設されており、第１ウエーハ搬送手段１０８ａは、Ｘ軸方向移動手段１０８ｂによりＸ軸方向に往復移動可能となっている。第１ウエーハ搬送手段１０８ａは、保護部材が形成される前のウエーハＷをカセット１０４ｃから搬出して第１支持台１０５ａ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１０５ｂから搬出してカセット１０４ｄに搬入することができる。

第１支持台１０５ａ上でウエーハ検出部１０６により中心位置等が検出されたウエーハＷは、図１に示す第２ウエーハ搬送手段１０９ａにより保持されて搬送される。第２ウエーハ搬送手段１０９ａは、ウエーハＷを保持する旋回移動可能な保持ハンドを備えており、Ｙ軸方向移動手段１０９ｂによりＹ軸方向に往復移動可能となっている。そして、第２ウエーハ搬送手段１０９ａは、第１支持台１０５ａからウエーハＷを搬出して保持手段５０に受け渡すことができる。

装置ベース１０１上には、複数本の回転ローラ等からなるフィルム供給手段１１と、紫外線硬化樹脂が滴下されるフィルムＦを保持する円形のフィルム保持面２００を有するガラスステージ２０とが配設されている。フィルム供給手段１１は、フィルムＦがロール状に巻かれて形成されたフィルムロールＦＲから、所望の長さのフィルムＦを＋Ｙ方向に向かって送り出すことができる。

ガラスステージ２０のフィルム保持面２００の外周にはリング状の凸部２０１が形成されており、この凸部２０１の内側の領域に液状の紫外線硬化樹脂を溜めて、凸部２０１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２００は、例えば、石英ガラスによって形成されている。また、フィルム保持面２００には、真空発生装置等からなる吸引源に接続された複数の図示しない吸引孔が形成され、フィルム保持面２００に載置されたフィルムＦを下方から吸引保持することができる。

支持ベース１０３には、フィルム載置手段２１が配設されている。フィルム載置手段２１は、Ｘ軸方向に延在しＹ軸方向に可動であるアーム部２１０と、アーム部２１０の側面に取り付けられたクランプ部２１１とを備える。そして、クランプ部２１１は、フィルムロールＦＲのフィルムＦの一端をクランプしてＹ軸方向にフィルムＦを引っ張り出し、ガラスステージ２０のフィルム保持面２００にフィルムＦを載置することができる。

ガラスステージ２０の近傍には、ガラスステージ２０が保持するフィルムＦの上に所定量の紫外線硬化樹脂を供給することができる樹脂供給手段３０が配設されている。樹脂供給手段３０は、樹脂供給ノズル３００と、樹脂供給ノズル３００に液状樹脂を送出するディスペンサ３０１と、樹脂供給ノズル３００とディスペンサ３０１とを接続する接続管３０２とを備える。樹脂供給ノズル３００は、ガラスステージ２０のフィルム保持面２００に向く供給口３００ａを有している。樹脂供給ノズル３００は、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、ガラスステージ２０の上方から退避位置まで供給口３００ａを移動することができる。ディスペンサ３０１は、図示しない樹脂供給源に接続されている。

コラム１０２の−Ｙ方向側の側面には、保持手段５０をガラスステージ２０に向かって降下させ保持手段５０が保持したウエーハＷでフィルムＦの上に供給した紫外線硬化樹脂を押し広げる拡張手段５１が配設されている。

拡張手段５１は、垂直方向の軸心を有するボールネジ５１０と、ボールネジ５１０と平行に配設された一対のガイドレール５１１と、ボールネジ５１０に連結されボールネジ５１０を回動させるモータ５１２と、内部のナットがボールネジ５１０に螺合すると共に側部がガイドレール５１１に摺接する昇降ホルダ５１３とから構成され、モータ５１２がボールネジ５１０を回転させることに伴い昇降ホルダ５１３がガイドレール５１１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降ホルダ５１３は保持手段５０を支持しており、昇降ホルダ５１３の昇降によって保持手段５０も昇降する。なお、モータ５１２には、演算処理を実施するＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子を備える制御手段８が接続されている。モータ５１２は、例えば、制御手段８から供給されるパルス信号によりボールネジ５１０を回動させるパルスモータである。

図１、２に示す保持手段５０は、昇降ホルダ５１３によって保持されるホイール支持部５０２と、ホイール支持部５０２の下端側に固定された円板状のホイール５００と、ポーラス部材等からなりホイール５００によって支持されウエーハＷを吸引保持する保持部５０１（図１には不図示）とを備えている。円形板状の保持部５０１は、例えば、ホイール５００の下面側に嵌め込まれており、図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が保持部５０１の露出面でありガラスステージ２０のフィルム保持面２００に対面するウエーハ保持面５０１ａに伝達されることで、保持手段５０はウエーハ保持面５０１ａでウエーハＷを吸引保持することができる。なお、ウエーハ保持面５０１ａとホイール５００の下面とは面一になっている。

例えば、ホイール５００の内部には、ウエーハ保持面温度測定部５２が配設されている。保持部５０１に接触して配設されているウエーハ保持面温度測定部５２は、例えば保持部５０１からの熱伝導による接触式の温度センサ等で構成されている。そして、ウエーハ保持面温度測定部５２は、保持部５０１で吸引保持するウエーハＷで液状の紫外線硬化樹脂を押し広げる際のウエーハ保持面５０１ａの表面温度を測定することができる。

例えば、ホイール５００の内部には、拡張手段５１がフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂を押し広げる際の押し力を測定する押し力測定部５３が配設されている。押し力測定部５３は、例えば、圧電方式の荷重測定に用いられる図示しない圧電素子を備えており、この圧電素子は、ホイール５００の内部の３箇所に周方向に均等な距離を設けて保持部５０１からわずかに離して配設されている。押し力測定部５３は、拡張手段５１で液状樹脂を鉛直方向に押してウエーハＷの一方の面の全面に押し広げた際の圧力変化を３つの圧電素子がそれぞれ受ける構成となっている。そして、押し力測定部５３は、圧電素子が変形する際の圧力変化に応じた電圧の発生を検出し、これら３つの圧電素子から検出した電圧値の合計値を液状の樹脂を押し広げる押し力として測定する。
また、フィルムＦ上に供給される樹脂の中心は、ウエーハＷの中心と一致していて、さらにガラスステージ２０のフィルム保持面２００とウエーハＷの一方の面とは平行で、押し力測定部５３が測定する３つの圧電素子の電圧値は、ほぼ均等な値を示している。つまり、樹脂が径方向に均等に拡張するようにガラスステージ２０及び押し力測定部５３は構成されている。

装置ベース１０１の内部には、拡張手段５１によりウエーハＷの一方の面の全面に押し広げられた紫外線硬化樹脂に下方から紫外線を照射させ硬化させる硬化手段２２が配設されている。硬化手段２２の上方には、ガラスステージ２０が位置しており、硬化手段２２は、例えば、上方に向かって所定波長の紫外線を照射することが可能なＵＶランプを備えている。

例えば、フィルム載置手段２１のアーム部２１０には、フィルムＦを保持するフィルム保持面２００の温度を測定するフィルム保持面温度測定部２３が配設されている。放射温度計等の温度センサから構成されるフィルム保持面温度測定部２３は、フィルム載置手段２１がフィルムＦを保持面２００に載置する際にフィルム保持面２００上を通過しつつ非接触で温度測定ができるようにアーム部２１０に配置されており、測定したフィルム保持面２００の温度についての情報を後述する図２に示す算出手段７に送信することができる。なお、フィルム保持面温度測定部２３の配設箇所は本実施形態における例に限定されるものではなく、例えば、ガラスステージ２０の内部に熱電対等を配設するものとしてもよい。

保護部材形成装置１は、フィルム保持面２００上のフィルムＦに供給された紫外線硬化樹脂の予測温度を算出する算出手段７を備えており、算出手段７は、フィルム保持面温度測定部２３及びウエーハ保持面温度測定部５２に電気配線を介して接続されている。算出手段７は、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度（％）と保持手段５０のウエーハ保持面温度依存度（％）との相関関係の一例を示す図２、３に示すデータ表７０を備えており、フィルム保持面温度測定部２３が測定したフィルム保持面２００の温度とウエーハ保持面温度測定部５２が測定したウエーハ保持面５０１ａの温度との温度範囲内でフィルムＦに供給された紫外線硬化樹脂の予測温度を算出することができる。

データ表７０に示すガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度は、実験用の複数のウエーハＷを用いて、あらかじめ保護部材形成装置１を稼働させて保護部材をウエーハＷに形成する実験を行った際に得ることができたパラメータである。具体的には、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度は、図１に示すフィルム保持面温度測定部２３により測定されたフィルムＦを保持するフィルム保持面２００の温度からウエーハ保持面温度測定部５２により測定されたウエーハＷを保持するウエーハ保持面５０１ａの温度を引いた差＝温度差Ｔｄを基に得られたパラメータであり、図４のグラフＧ１に示されるように温度差Ｔｄ（横軸）に比例して変位するパラメータ（縦軸）である。例えば、上記温度差Ｔｄが−２℃となる場合は、図４に示すグラフＧ１及び図３に示すデータ表７０で確認できるように、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度は１０％となる。また、上記温度差Ｔｄが２℃となる場合は、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度は３０％となる。
保持手段５０のウエーハ保持面温度依存度（％）は、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度（％）を得ることで相対的に求めることができたパラメータであり、図３のデータ表７０に示すように、例えば、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度が１０％である場合には、保持手段５０のウエーハ保持面温度依存度は９０％となり、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度が３０％である場合には、保持手段５０のウエーハ保持面温度依存度は７０％となる。すなわち、ガラスステージ２０のフィルム保持面温度依存度と保持手段５０のウエーハ保持面温度依存度との合計（系全体の温度依存度）は、常に１００％となる。

図１に示すように、保護部材形成装置１は、拡張手段５１を制御する制御手段８を備えており、制御手段８は、例えば、拡張手段５１のモータ５１２、押し力測定部５３、及び算出手段７に電気的に接続されている。制御手段８のメモリには、所定の厚みでウエーハＷに保護部材を形成するためのフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の温度と拡張手段５１による押し力との相関関係を示す相関関係データ８０が記憶されている。そして、制御手段８は、算出手段７が算出するフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の予測温度を用いて、相関関係データ８０を参照して所定の厚みでウエーハＷに保護部材を形成するための押し力を決定し、決定した押し力と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する。拡張手段５１の制御は、例えば、図示しないパルス信号発振器からモータ５１２に送出するパルス信号数を制御することで行われる。

相関関係データ８０は、実験用の複数のウエーハＷを用いて、あらかじめ保護部材形成装置１を稼働させて保護部材を形成し、保護部材の厚みを測定することにより、フィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の予測温度に応じた好適な所定の押し力をデータ取得したものである。なお、相関関係データは、樹脂供給手段３０からフィルムＦ上に供給される紫外線硬化樹脂の種類ごとにそれぞれ得られる固有のデータである。そのため、例えば、複数枚のウエーハＷにそれぞれ種類の異なる紫外線硬化樹脂で保護部材を形成する場合には、制御手段８は、相関関係データ８０以外にも、紫外線硬化樹脂の種類ごとの異なる相関関係データを予め複数記憶しているものとしてもよい。

相関関係データ８０の内容は、例えば図５のグラフＧ２に示されている。グラフＧ２の横軸はフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の予測温度（℃）を示し、グラフＧ２の縦軸は拡張手段５１による液状の紫外線硬化樹脂を押し広げる好適な押し力（Ｎ）を示している。この相関関係データ８０の内容を示すグラフＧ２を参照すると、フィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の予測される温度が上昇するにつれて、拡張手段５１による押し力を減少させればよいことが確認できる。例えば、フィルムＦ上の紫外線硬化樹脂の予測温度が約２２．８℃となっている場合は、相関関係データ８０を参照することで、約３４００Ｎが拡張手段５１による好適な押し力であると確認することができる。

次に、図１、２に示す保護部材形成装置１の動作例について以下に説明する。本実施形態におけるウエーハＷは、円形板状の被加工物の一例であって、例えば、インゴットからワイヤーソーによって切り出されたシリコンウエーハである。まず、図１に示す第１ウエーハ搬送手段１０８ａにより、カセット１０４ｃから保護部材が形成される前の一枚目のウエーハＷが取り出されて、第１支持台１０５ａ上に搬送される。ウエーハ検出部１０６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１０９ａが第１支持台１０５ａからウエーハＷを搬出して−Ｙ方向側へ移動して、保持手段５０にウエーハＷを受け渡す。保持手段５０は、図２に示すように、保持部５０１のウエーハ保持面５０１ａでウエーハＷの他方の面Ｗｂを吸引保持する。なお、一枚目のウエーハＷに保護部材を形成する際のウエーハ保持面５０１ａは、例えば、その温度が２０℃に設定されている。

ウエーハＷの保持手段５０への搬送と並行して、図１、２に示すフィルム載置手段２１のクランプ部２１１がフィルムＦをクランプして＋Ｙ方向側に移動して、所定長さのフィルムＦをフィルムロールＦＲから引き出し、ガラスステージ２０のフィルム保持面２００に載置する。なお、一枚目のウエーハＷに保護部材を形成する際のフィルム保持面２００は、例えば、その温度が２０℃に設定されている。そして、図示しない吸引源が作動し、吸引源により生み出された吸引力がフィルム保持面２００に伝達されることで、フィルムＦがフィルム保持面２００上に吸引保持される。

例えば、フィルム載置手段２１がフィルム保持面２００にフィルムＦを載置するのと並行して、フィルム保持面温度測定部２３がフィルム保持面２００の温度を測定する。一枚目のウエーハＷに樹脂を硬化させ保護部材を形成する前の段階においては、樹脂の硬化熱等が発生していないため、フィルム保持面温度測定部２３が測定するフィルム保持面２００の温度は、図６のグラフＧ３が示すように最初に設定された温度２０℃となる。なお、図６に実線で示すグラフＧ３は、保護部材を複数枚のウエーハＷに形成する場合のフィルム保持面２００の温度変化を示すグラフである。フィルム保持面温度測定部２３は、測定したフィルム保持面２００の温度（２０℃）についての情報を算出手段７に送信する。

樹脂供給手段３０の樹脂供給ノズル３００が旋回移動し、供給口３００ａがフィルム保持面２００上のフィルムＦの中央領域上方に位置付けられる。続いて、図１に示すディスペンサ３０１が、樹脂供給ノズル３００に基準温度（例えば、２０℃）に温度管理されている液状の紫外線硬化樹脂Ｊを送り出して、図２に示すように、供給口３００ａからガラスステージ２０に吸引保持されているフィルムＦに向けて紫外線硬化樹脂Ｊを滴下する。そして、所定量の紫外線硬化樹脂ＪがフィルムＦ上に堆積したら、樹脂供給手段３０によるフィルムＦへの紫外線硬化樹脂Ｊの供給が停止され、樹脂供給ノズル３００が旋回移動してフィルム保持面２００上から退避する。

次いで、保持手段５０のウエーハ保持面５０１ａでウエーハＷの他方の面Ｗｂを吸引保持した状態で、制御手段８が、拡張手段５１のモータ５１２に対してパルス信号を供給し始めることで、モータ５１２の駆動によりボールネジ５１０が回動し、保持手段５０が下降していく。保持手段５０に吸引保持されたウエーハＷの一方の面Ｗａが紫外線硬化樹脂Ｊに接触し、さらに保持手段５０が下降すると、ウエーハＷの一方の面Ｗａによって下方に押圧された紫外線硬化樹脂Ｊは、ウエーハＷの径方向に拡張される。このとき、押し力測定部５３で紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を測定するとともに、ウエーハ保持面温度測定部５２でウエーハ保持面５０１ａの温度を測定する。一枚目のウエーハＷに樹脂を硬化させ保護部材を形成する前の段階においては、樹脂の硬化熱等が発生していないため、ウエーハ保持面温度測定部５２が測定するウエーハ保持面５０１ａの温度は、図６のグラフＧ４が示すように最初に設定された温度２０℃となる。なお、図６に実線で示すグラフＧ４は、保護部材を複数枚のウエーハＷに形成する場合のウエーハ保持面５０１ａの温度変化を示すグラフである。ウエーハ保持面温度測定部５２は、測定したウエーハ保持面５０１ａの温度（２０℃）についての情報を算出手段７に送信する。

算出手段７は、フィルム保持面温度測定部２３が測定したフィルム保持面２００の温度（２０℃）とウエーハ保持面温度測定部５２が測定したウエーハ保持面５０１ａの温度（２０℃）との温度範囲内でフィルムＦに供給された紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を算出する。具体的には、算出手段７は、まずプログラムに従って、フィルム保持面２００の温度２０℃からウエーハ保持面５０１ａの温度２０℃を引いた差＝温度差Ｔｄ１＝０℃を算出する。次いで、算出手段７は算出した温度差Ｔｄ１＝０℃を基に、図３に示すデータ表７０を参照して、フィルム保持面２００の温度依存度を２０％と決定し、ウエーハ保持面５０１ａの温度依存度を８０％と決定する。

次いで、算出手段７は、下記の式１を実行して、フィルム保持面２００の影響温度を算出する。
（フィルム保持面温度測定部２３が測定した温度−紫外線硬化樹脂Ｊの基準温度）×（フィルム保持面温度依存度）＝フィルム保持面２００の影響温度・・・・（式１）
式１に実測値を代入すると、
（２０℃−２０℃）×２０％＝０℃となり、
フィルム保持面２００の影響温度を０℃と算出することができる。
また、算出手段７は、下記の式２を実行して、ウエーハ保持面５０１ａの影響温度を算出する。
（ウエーハ保持面温度測定部５２が測定した温度−紫外線硬化樹脂Ｊの基準温度）×（ウエーハ保持面温度依存度）＝ウエーハ保持面５０１ａの影響温度・・・・（式２）
式２に実測値を代入すると、
（２０℃−２０℃）×８０％＝０℃となり、
ウエーハ保持面５０１ａの影響温度を０℃と算出することができる。

さらに、算出手段７は、下記の式３を実行することで、フィルムＦに供給された紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を算出する。
（フィルム保持面２００の影響温度）＋（ウエーハ保持面５０１ａの影響温度）＋（紫外線硬化樹脂Ｊの基準温度）＝紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度・・（式３）
したがって、式３に実測値を代入すると、０℃＋０℃＋２０℃＝紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度２０℃となるため、算出手段７は、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を２０℃と算出する。なお、上記式１、式２、及び式３は、過去の保護部材形成における実験から経験的に導出できた経験式である。そして、算出手段７は、算出した紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２０℃）についての情報を制御手段８に送信する。

制御手段８は、図５に示す相関関係データ８０を参照し、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２０℃）に対応する押し力が３５００Ｎであると決定する。そして相関関係データ８０を参照して定める押し力（３５００Ｎ）と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する。すなわち、例えば、押し力測定部５３が測定する押し力が３４００Ｎである場合には、図示しないパルス信号発振器からモータ５１２に送出するパルス信号数を増加させることで、モータ５１２の回転数を上げて拡張手段５１によるフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を増加させて３５００Ｎにする。

このようにして、フィルムＦ上の紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度、すなわち紫外線硬化樹脂Ｊの粘性に応じて、拡張手段５１を制御しながらウエーハＷの一方の面Ｗａで紫外線硬化樹脂Ｊを所定の押し力（３５００Ｎ）で押し広げることにより、ウエーハＷの一方の面Ｗａの全面に紫外線硬化樹脂Ｊを所定の厚みをもたせて拡張させることができる。その後、硬化手段２２が、所定の厚みに拡張された紫外線硬化樹脂Ｊに向けて紫外線を照射する。その結果、紫外線硬化樹脂Ｊは、硬化するとともに所定の厚みの保護部材としてウエーハＷの一方の面Ｗａに形成される。

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１０９ａによって、フィルムＦと共に第２支持台１０５ｂに搬送され、フィルムカッター１０７でウエーハＷの外形に沿って余分なフィルムＦが切断され、第１ウエーハ搬送手段１０８ａによりカセット１０４ｄに収容される。

連続的に複数枚のウエーハＷに保護部材を形成すべく、第１ウエーハ搬送手段１０８ａにより、カセット１０４ｃから保護部材が形成される２枚目のウエーハＷが取り出されてその位置等が検出され、さらに、保持手段５０のウエーハ保持面５０１ａでウエーハＷの他方の面Ｗｂが吸引保持される。また、２枚目のウエーハＷの保持手段５０による吸引保持と並行して、図１に示すフィルム載置手段２１が新しいフィルムＦをガラスステージ２０のフィルム保持面２００に載置し、フィルムＦがフィルム保持面２００上に吸引保持される。

一枚目のウエーハＷに保護部材を形成する際のフィルム保持面２００は最初２０℃に設定されているが、硬化手段２２が紫外線硬化樹脂Ｊに向けて紫外線を照射することで、ガラスステージ２０が紫外線硬化樹脂Ｊの硬化熱により温められる。ガラスステージ２０は比較的早期に基準温度（２０℃）に戻りやすいが、本実施形態のように複数のウエーハＷに対する保護部材の形成を連続して行うと、ガラスステージ２０の温度は徐々に上昇する。よって、二枚目のウエーハＷに保護部材を形成する際に、フィルム載置手段２１がフィルム保持面２００にフィルムＦを載置するのと並行してフィルム保持面温度測定部２３がフィルム保持面２００の温度を測定すると、フィルム保持面２００の温度は、図６のグラフＧ３が示すように例えば約２２℃となる。図２に示すように、温度が２２℃に上がったガラスステージ２０に保持されるフィルムＦ上に紫外線硬化樹脂Ｊを供給すると、紫外線硬化樹脂Ｊの温度も上昇して拡張されやすくなる。
保持手段５０が保持するウエーハＷを温度が上昇した紫外線硬化樹脂Ｊに押し付けると、ウエーハＷを介してウエーハ保持面５０１ａに熱が伝わる。特に、ウエーハＷがシリコンによって構成される場合は、シリコンの熱伝導率が高いため、ウエーハ保持面５０１ａに熱が伝わりやすい。このように、複数枚のウエーハＷに対する保護部材の形成を繰り返していくうちに、保持手段５０の保持部５０１に熱が蓄熱されていき、ウエーハ保持面５０１ａの温度が上昇する。そして、紫外線硬化樹脂Ｊの押圧時は、その熱がウエーハＷを介して紫外線硬化樹脂Ｊに伝わるため、紫外線硬化樹脂Ｊがさらに広がりやすくなる。

そのため、保護部材形成装置１の稼動中（複数枚のウエーハＷに対する保護部材の形成の継続中）は、常に押し力測定部５３で紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を測定するとともに、ウエーハ保持面温度測定部５２でウエーハ保持面５０１ａの表面温度を測定する。ウエーハ保持面５０１ａの温度は、例えば、図６のグラフＧ４に示すように約２１℃となる。また、上記のように、フィルム保持面温度測定部２３がフィルム保持面２００の温度を測定する。また、紫外線硬化樹脂Ｊのフィルム保持面２００が保持したフィルムＦへの供給が行われた後、保持手段５０が下降することで、保持手段５０が保持するウエーハＷの一方の面Ｗａによって下方に押圧された紫外線硬化樹脂Ｊは、ウエーハＷの径方向に拡張されていく。

算出手段７は、測定されたフィルム保持面２００の温度２２℃からウエーハ保持面５０１ａの温度２１℃を引いた差＝温度差Ｔｄ２＝１℃を算出する。次いで、算出手段７は算出した温度差Ｔｄ１＝１℃を基に、図３に示すデータ表７０を参照して、フィルム保持面２００の温度依存度を２５％と決定し、ウエーハ保持面５０１ａの温度依存度を７５％と決定する。

次いで、算出手段７は、先に示した式１を実行して、（２２℃−２０℃）×２５％＝０．５℃、すなわち、フィルム保持面２００の影響温度を０．５℃と算出する。
また、算出手段７は、先に示した式２を実行して、（２１℃−２０℃）×７５％＝０．７５℃、すなわち、ウエーハ保持面５０１ａの影響温度を０．７５℃と算出する。
さらに、算出手段７は、前出の式３を実行して、０．５℃＋０．７５℃＋２０℃＝２１．２５℃、すなわち、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を２１．２５℃と算出する。そして、算出手段７は、算出した紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２１．２５℃）についての情報を制御手段８に送信する。なお、図６に二点鎖線で示すグラフＧ５は、保護部材を複数枚のウエーハＷに形成する場合のフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂Ｊの予測される温度を示すグラフである。

制御手段８は、図５に示す相関関係データ８０を参照し、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２１．２５℃）に対応する押し力が約３４６０Ｎであると決定する。そして相関関係データ８０を参照して定める押し力（３４６０Ｎ）と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する。すなわち、例えば、押し力測定部５３が測定する押し力が３５００Ｎとなっている場合には、図示しないパルス信号発振器からモータ５１２に送出するパルス信号数を減少させることで、モータ５１２の回転数を下げて拡張手段５１によるフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を減少させて３４６０Ｎにする。

このようにして、拡張手段５１を制御しながらウエーハＷの一方の面Ｗａで紫外線硬化樹脂Ｊを所定の押し力（３４６０Ｎ）で押し広げ、ウエーハＷの一方の面Ｗａの全面に紫外線硬化樹脂Ｊを所定の厚みをもたせて拡張する。その後、硬化手段２２が、所定の厚みに拡張された紫外線硬化樹脂Ｊに向けて紫外線を照射することで、所定の均等な厚みの保護部材を２枚目のウエーハＷの一方の面Ｗａに形成することができる。そして、保護部材が形成されたウエーハＷは、余分なフィルムＦ部分がカットされた後、カセット１０４ｄに収容される。

連続的に３枚目のウエーハＷに保護部材を形成すべく、保持手段５０のウエーハ保持面５０１ａで３枚目のウエーハＷの他方の面Ｗｂが吸引保持される。また、新しいフィルムＦがフィルム保持面２００上に吸引保持される。

フィルム載置手段２１がフィルム保持面２００にフィルムＦを載置するのと並行して、フィルム保持面温度測定部２３がフィルム保持面２００の温度を測定すると、さらに蓄熱したフィルム保持面２００の温度は、図６のグラフＧ３が示すように約２４℃となる。

図２に示すように、フィルムＦ上に紫外線硬化樹脂Ｊが所定量供給される。次いで、保持手段５０が下降することでウエーハＷの一方の面Ｗａによって下方に押圧された紫外線硬化樹脂Ｊは、三枚目のウエーハＷの径方向に拡張されていく。また、押し力測定部５３で紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を測定するとともに、ウエーハ保持面温度測定部５２でウエーハ保持面５０１ａの表面温度を測定する。ウエーハ保持面温度測定部５２が測定するウエーハ保持面５０１ａの温度は、例えば、図６のグラフＧ４が示すように約２２℃となる。

算出手段７は、測定されたフィルム保持面２００の温度２４℃からウエーハ保持面５０１ａの温度２２℃を引いた差＝温度差Ｔｄ３＝２℃を算出する。次いで、算出手段７は算出した温度差Ｔｄ３＝２℃を基に、図３に示すデータ表７０を参照して、フィルム保持面２００の温度依存度を３０％と決定し、ウエーハ保持面５０１ａの温度依存度を７０％と決定する。

次いで、算出手段７は、前出の式１を実行して、（２４℃−２０℃）×３０％＝１．２℃、すなわち、フィルム保持面２００の影響温度を１．２℃と算出する。
また、算出手段７は、前出の式２を実行して、（２２℃−２０℃）×７０％＝１．４℃、すなわち、ウエーハ保持面５０１ａの影響温度を１．４℃と算出する。
さらに、算出手段７は、前出の式３を実行して、１．２℃＋１．４℃＋２０℃＝２２．６℃、すなわち、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を２２．６℃と算出する。

制御手段８は、図５に示す相関関係データ８０を参照し、算出された紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２２．６℃）に対応する押力が約３４２０Ｎであると決定する。そして相関関係データ８０を参照して定める押し力（３４２０Ｎ）と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する。

このようにして、拡張手段５１を制御しながらウエーハＷの一方の面Ｗａで紫外線硬化樹脂Ｊを所定の押し力（３４２０Ｎ）で押し広げ、ウエーハＷの一方の面Ｗａの全面に紫外線硬化樹脂Ｊを所定の厚みをもたせて拡張し、その後、硬化手段２２が、所定の厚みに拡張された紫外線硬化樹脂Ｊに向けて紫外線を照射することで、所定の厚みの保護部材を三枚目のウエーハＷの一方の面Ｗａに形成することができる。そして、保護部材が形成された三枚目のウエーハＷは、カセット１０４ｄに収容される。

以下上記と同様にして、連続的に４枚目〜６枚目のウエーハＷに保護部材を形成していく。さらに、連続的に保護部材が形成される最後のウエーハＷ、すなわち、本実施形態においては７枚目のウエーハＷの他方の面Ｗｂが、保持手段５０のウエーハ保持面５０１ａで吸引保持される。また、新たなフィルムＦがフィルム保持面２００上に載置され吸引保持される。

フィルム載置手段２１がフィルム保持面２００にフィルムＦを載置するのと並行して、フィルム保持面温度測定部２３がフィルム保持面２００の温度を測定すると、フィルム保持面２００の温度は、図６のグラフＧ３が示すように約２４℃となる。

図２に示すように、フィルムＦ上に紫外線硬化樹脂Ｊが所定量供給される。次いで、保持手段５０が下降することでウエーハＷの一方の面Ｗａによって下方に押圧された紫外線硬化樹脂Ｊは、７枚目のウエーハＷの径方向に拡張される。押し力測定部５３で紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を測定するとともに、ウエーハ保持面温度測定部５２でウエーハ保持面５０１ａの表面温度を測定する。ウエーハ保持面温度測定部５２が測定するウエーハ保持面５０１ａの温度は、例えば、図６のグラフＧ４が示すように２６℃となる。

算出手段７は、測定されたフィルム保持面２００の温度２４℃からウエーハ保持面５０１ａの温度２６℃を引いた差＝温度差Ｔｄ７＝−２℃を算出する。次いで、算出手段７は算出した温度差Ｔｄ７＝−２℃を基に、図３に示すデータ表７０を参照して、フィルム保持面２００の温度依存度を１０％と決定し、ウエーハ保持面５０１ａの温度依存度を９０％と決定する。

次いで、算出手段７は、前出の式１を実行して、（２４℃−２０℃）×１０％＝０．４℃、すなわち、フィルム保持面２００の影響温度を０．４℃と算出する。
また、算出手段７は、前出の式２を実行して、（２６℃−２０℃）×９０％＝５．４℃、すなわち、ウエーハ保持面５０１ａの影響温度を５．４℃と算出する。
さらに、算出手段７は、前出の式３を実行して、０．４℃＋５．４℃＋２０℃＝２５．８℃、すなわち、紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を２５．８℃と算出する。

制御手段８は、図５に示す相関関係データ８０を参照し、算出された紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度（２５．８℃）に対応する押力が約３３００Ｎであると決定する。そして相関関係データ８０を参照して定める押し力（３３００Ｎ）と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する。

このようにして、拡張手段５１を制御しながらウエーハＷの一方の面Ｗａで紫外線硬化樹脂Ｊを所定の押し力（３３００Ｎ）で押し広げ、ウエーハＷの一方の面Ｗａの全面に紫外線硬化樹脂Ｊを所定の厚みをもたせて拡張し、その後、硬化手段２２が、所定の厚みに拡張された紫外線硬化樹脂Ｊに向けて紫外線を照射することで、所定の厚みの保護部材を７枚目のウエーハＷの一方の面Ｗａに形成することができる。そして、保護部材が形成されたウエーハＷは、カセット１０４ｄに収容される。

上記のように本発明に係る保護部材形成装置１は、拡張手段５１がフィルムＦ上の紫外線硬化樹脂Ｊを押し広げる押し力を測定する押し力測定部５３と、ウエーハＷを保持するウエーハ保持面５０１ａの温度を測定するウエーハ保持面温度測定部５２と、フィルムＦを保持するフィルム保持面２００の温度を測定するフィルム保持面温度測定部２３と、フィルム保持面温度測定部２３が測定した温度とウエーハ保持面温度測定部５２が測定した温度との温度範囲内でフィルムＦに供給された紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を算出する算出手段７と、算出手段７が算出した予測温度を用いて、所定の厚みで保護部材を形成するための樹脂の温度と押し力との相関関係データ８０を参照して定める押し力と押し力測定部５３が測定する押し力とが一致するように拡張手段５１を制御する制御手段８とを備えている。そのため、例えば、連続的に複数枚（本実施形態においては計７枚）のウエーハＷに保護部材を形成する場合に、フィルムＦ上に供給された紫外線硬化樹脂Ｊがガラスステージ２０のフィルム保持面２００及び保持手段５０のウエーハ保持面５０１ａから熱を吸収してしまいその温度が上昇しても、算出手段７で紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度を算出し、算出手段７が算出した紫外線硬化樹脂Ｊの予測温度に応じた好適な押し力で紫外線硬化樹脂ＪをウエーハＷの一方の面Ｗａの全面に押し広げて、所定の均等な厚みを有する保護部材を形成することができる。

なお、本発明に係る保護部材形成装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、添付図面に図示されている保護部材形成装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
上記実施形態での液状の紫外線硬化樹脂Ｊは、温度管理されていなくても良い。
例えば、紫外線硬化樹脂Ｊの供給源となるタンクもしくは樹脂供給ノズル３００で紫外線硬化樹脂Ｊの温度を測定して、その測定した温度を基準温度としてもよい。
また、基準温度は、フィルム保持面温度測定部２３からみた紫外線硬化樹脂Ｊの温度、ウエーハ保持面温度測定部５２からみた紫外線硬化樹脂Ｊの温度を表している。

１：保護部材形成装置 １００：筐体 １０１：装置ベース １０２：コラム
１０３：支持ベース
１０４：カセット収容本体 １０４ａ、１０４ｂ：収容スペース
１０４ｃ、１０４ｄ：カセット １０５ａ：第１支持台 １０５ｂ：第２支持台
１０６：ウエーハ検出部 １０７：フィルムカッター
１０８ａ：第１ウエーハ搬送手段 １０８ｂ：Ｘ軸方向移動手段
１０９ａ：第２ウエーハ搬送手段 １０９ｂ：Ｙ軸方向移動手段
１１：フィルム供給手段 Ｆ：フィルム ＦＲ：フィルムロール
２０：ガラスステージ ２００：フィルム保持面 ２０１：凸部
２１：フィルム載置手段 ２１０：アーム部 ２１１：クランプ部
２２：硬化手段 ２３：フィルム保持面温度測定部
３０：樹脂供給手段 ３００：樹脂供給ノズル ３００ａ：供給口 ３０１：ディスペンサ ３０２：接続管
５０：保持手段 ５００：ホイール ５０１：保持部 ５０１ａ：ウエーハ保持面 ５０２：ホイール支持部
５１：拡張手段 ５１０：ボールネジ ５１１：ガイドレール ５１２：モータ ５１３：昇降ホルダ
５２：ウエーハ保持面温度測定部
５３：押し力測定部
７：算出手段 ７０：データ表
８：制御手段 ８０：相関関係データ

Claims (1)

1. ウエーハの一方の面の全面に押し広げた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させて保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
   フィルムを保持するフィルム保持面を有するガラスステージと、
   該ガラスステージが保持したフィルムの上に所定量の紫外線硬化樹脂を供給する樹脂供給手段と、
   該ガラスステージのフィルム保持面に対面してウエーハの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、
   該保持手段を該ガラスステージに向かって降下させ該保持手段が保持したウエーハでフィルムの上に供給した紫外線硬化樹脂を押し広げる拡張手段と、
   該拡張手段によりウエーハの一方の面の全面に押し広げられた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射させ硬化させる硬化手段と、
   該拡張手段が該フィルム上の紫外線硬化樹脂を押し広げる押し力を測定する押し力測定部と、
   ウエーハを保持する該ウエーハ保持面の温度を測定するウエーハ保持面温度測定部と、
   該フィルムを保持する該フィルム保持面の温度を測定するフィルム保持面温度測定部と、
   該フィルム保持面温度測定部が測定した温度と該ウエーハ保持面温度測定部が測定した温度との温度範囲内で該フィルムに供給された紫外線硬化樹脂の予測温度を算出する算出手段と、
   該算出手段が算出した予測温度を用いて、所定の厚みで保護部材を形成するための樹脂の温度と押し力との相関関係データを参照して定める押し力と該押し力測定部が測定する押し力とが一致するように該拡張手段を制御する制御手段とを備え、所定の厚みの該保護部材を形成する保護部材形成装置。

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