JP2024022110A - 充填剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充填剤の液跳ねによって積層基板の上面および／または下面が汚染されることを防止することが可能な充填剤塗布装置を提供する。
【解決手段】充填剤塗布装置１００は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２とを接合して製造される積層基板Ｗｓを保持して回転させる基板保持部３３と、基板保持部３３に保持された積層基板Ｗｓから離間して配置され、第１基板Ｗ１の周縁部と第２基板Ｗ２の周縁部との間に形成された隙間Ｇに向けて充填剤Ｆを吐出する塗布装置３９と、塗布装置３９から吐出された充填剤Ｆが隙間Ｇと衝突する際に発生する充填剤Ｆの液跳ねＦｓが積層基板Ｗｓの上面および／または下面に付着することを阻止するプロテクタ１２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、積層基板を構成する複数の基板のエッジ部間に形成された隙間に充填剤を塗布する充填剤塗布装置に関する。

近年、半導体デバイスのさらなる高密度化および高機能化を達成するために、複数の基板を積層して３次元的に集積化する３次元実装技術の開発が進んでいる。３次元実装技術では、例えば、集積回路および電気配線が形成された第１基板のデバイス面を、集積回路および電気配線が形成された第２基板のデバイス面と接合する。さらに、第１基板を第２基板に接合した後で、第２基板が研磨装置または研削装置によって薄化される。このようにして、第１基板および第２基板のデバイス面に垂直な方向に集積回路を積層することができる。本明細書では、互いに接合された複数の基板の形態を「積層基板」と称することがある。さらに、互いに接合された、基板の一例である複数のウエハの形態を「積層ウエハ」と称することがある。

通常、基板のエッジ部は、割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、丸みを帯びた形状または面取りされた形状に予め研磨されている。このような形状を有する積層基板の第２基板を研削すると、その結果として第２基板には鋭利な端部が形成される。この鋭利な端部（以下、ナイフエッジ部という）は、研削された第２基板の裏面と第２基板の外周面とにより形成される。このようなナイフエッジ部は、物理的な接触により欠けやすく、積層基板の搬送時に積層基板自体が破損することがある。また、第１基板と第２基板の接合が十分でないと、第２基板が研削中に割れることもある。

そこで、ナイフエッジ部の割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、第２基板を研削する前に、積層基板のエッジ部に充填剤が塗布される（例えば、特許文献１参照）。充填剤は、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との間に形成された隙間に塗布される。充填剤は、第２基板を研削した後に形成されるナイフエッジ部を支持し、ナイフエッジ部の割れや欠けを防止することができる。

特開２０２２－３８８３４号公報

特許文献１に記載の充填剤塗布モジュールでは、充填剤は、積層基板から離間した塗布モジュールから、隣接する基板の間に形成された隙間（以下、単に「積層基板の隙間」と称する）に注入される。この際、塗布モジュールから吐出された充填剤が積層基板の隙間に衝突し、その結果、充填剤が飛び散って積層基板の上面および／または下面を汚染してしまうおそれがある。すなわち、充填剤の積層基板との接触により発生した充填剤の液跳ねが積層基板の上面および／または下面に付着して、積層基板を汚染してしまうおそれがある。

積層基板が充填剤の液跳ねによって汚染されていると、その後の積層基板の処理に悪影響を及ぼし、その結果、デバイスの歩留まりが低下してしまう。

そこで、本発明は、充填剤の液跳ねによって積層基板の上面および／または下面が汚染されることを防止することが可能な充填剤塗布装置を提供することを目的とする。

一態様では、第１基板と第２基板とを接合して製造される積層基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された積層基板から離間して配置され、前記第１基板の周縁部と前記第２基板の周縁部との間に形成された隙間に向けて充填剤を吐出する塗布装置と、前記塗布装置から吐出された充填剤が前記隙間と衝突する際に発生する前記充填剤の液跳ねが前記積層基板の上面および／または下面に付着することを阻止するプロテクタと、を備えた、充填剤塗布装置が提供される。

一態様では、前記プロテクタは、前記基板保持部によって回転される積層基板のベベル部の通過を許容する開口を備えた板体である。
一態様では、前記板体は、前記積層基板の半径方向で見て、前記積層基板のベベル部の先端と末端との間に位置する上面を有する。
一態様では、前記板体の開口の縁は、前記積層基板と接触可能な材料で構成されるか、または該材料で被覆されている。
一態様では、前記板体は、前記充填剤を吸着可能な材料で構成されるか、または該材料で被覆されている。

一態様では、前記プロテクタは、前記積層基板と前記充填剤との衝突部に近接して配置された吸引ノズルを有する。
一態様では、前記プロテクタは、前記積層基板と前記充填剤との衝突部を覆うドームであり、前記ドームは、前記塗布装置から吐出された充填剤の通過を許容する通過口を有する。

一態様では、前記プロテクタは、前記板体の開口から突出する前記積層基板の一部を覆うドームをさらに備え、前記ドームは、前記塗布装置から吐出された充填剤の通過を許容する通過口を有する。
一態様では、前記ドームは、前記充填剤を吸着可能な材料で構成されるか、該材料で被覆されている。
一態様では、前記ドームは、該ドームの内面から外面まで延びる複数の吸引孔を有し、前記プロテクタは、前記ドームの外側から前記複数の吸引孔を介して前記ドームの内部空間を吸引するドーム吸引機構を備え、前記ドーム吸引機構は、前記ドームの外面に近接する少なくとも１つの吸引ノズルを有する。
一態様では、前記ドームは、該ドームの内面に形成された複数の非貫通孔を有する。
一態様では、前記塗布装置は、前記充填剤を間欠的な液滴として前記積層基板の隙間に向けて吐出するディスペンサである。

本発明によれば、プロテクタによって、充填剤の液跳ねが積層基板に到達することが阻止され、その結果、積層基板の上面および下面が充填剤の液跳ねで汚染されることが防止される。

図１は、一実施形態に係る充填剤塗布装置を示す正面図である。 図２は、図１に示す充填剤塗布装置を模式的に示す側面図である。 図３（ａ）は、ウエハの周縁部の一例を示す拡大断面図であり、図３（ｂ）は、ウエハの周縁部の他の例を示す拡大断面図である。 図４（ａ）は、２枚のウエハを接合した積層ウエハの一例を示す模式図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第２ウエハを薄化した後の積層ウエハを示す模式図である。 図５は、一実施形態に係る塗布モジュールを示す模式図である。 図６は、図１および図２に示すプロテクタを模式的に示す平面図である。 図７（ａ）は、図６に示すプロテクタを模式的に示す正面図であり、図７（ｂ）は、積層ウエハのベベル部の先端と末端を説明するための図である。 図８は、他の実施形態に係るプロテクタを示す模式図である。 図９は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。 図１０は、図９に示すプロテクタを模式的に示す平面図である。 図１１は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。 図１２は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。 図１３は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。 図１４は、他の実施形態に係る充填剤塗布装置を示す正面図である。 図１５は、さらに他の実施形態に係る充填剤塗布装置を示す正面図である。 図１６は、さらに他の実施形態に係る充填剤塗布装置を示す上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る充填剤塗布装置を示す正面図であり、図２は、図１に示す充填剤塗布装置を模式的に示す側面図である。図１および図２に示す充填剤塗布装置１００は、積層基板の一例である、第１ウエハと第２ウエハとが接合された積層ウエハを薄化した際に、第２ウエハの周縁部に形成されるナイフエッジ部を保護するための充填剤を塗布・硬化させるための装置である。

図３（ａ）および図３（ｂ）は、基板の一例であるウエハの周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図３（ａ）は、いわゆるストレート型のウエハの断面図であり、図３（ｂ）はいわゆるラウンド型のウエハの断面図である。図３（ａ）のウエハＷにおいて、ベベル部は、上側傾斜部（上側ベベル部）Ｐ、下側傾斜部（下側ベベル部）Ｑ、および側部（アペックス）Ｒから構成されるウエハＷの最外周面（符号Ｂで示す）である。

図３（ｂ）のウエハＷにおいては、ベベル部は、ウエハＷの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分（符号Ｂで示す）である。トップエッジ部Ｅ１は、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する領域であって、かつデバイスが形成される領域Ｄよりも半径方向外側に位置する平坦部である。トップエッジ部Ｅ１は、デバイスが形成された領域を含むこともある。ボトムエッジ部Ｅ２は、トップエッジ部Ｅ１とは反対側に位置し、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する平坦部である。これらトップエッジ部Ｅ１およびボトムエッジ部Ｅ２は、総称してニアエッジ部と呼ばれることもある。

図４（ａ）は、２枚のウエハを接合した積層ウエハの一例を示す模式図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第２ウエハを薄化した後の積層ウエハを示す模式図である。図４（ａ）に示す積層ウエハＷｓは、図３（ｂ）に示すラウンド型の第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とを接合することにより製造された積層基板であり、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２の周縁部の間には隙間Ｇが形成されている。

図４（ｂ）に示すように、第２ウエハＷ２を薄化すると、第２ウエハＷ２の周縁部にナイフエッジ部ＮＥが形成される。このナイフエッジ部ＮＥは、物理的な接触により欠けやすく、積層ウエハＷｓの搬送時、および積層ウエハＷｓのさらなるプロセス処理時に積層ウエハＷｓが割れたり、欠けたりさせる要因となることがある。また、第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２の接合が十分でないと、第２ウエハＷ２の研削処理（すなわち、薄化処理）中に、該第２ウエハＷ２が割れたり、欠けたりすることもある。積層ウエハＷｓが図３（ａ）に示すスクエア型の第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２とを接合することにより製造される場合も、第２ウエハＷ２を薄化すると、第２ウエハＷ２の周縁部にナイフエッジ部が形成される。なお、本明細書では、第１ウエハＷ１のベベル部Ｂ、および第２ウエハＷ２のベベル部Ｂに対応する積層ウエハＷｓの部分を、「積層ウエハＷｓのベベル部Ｂｓ」、または単に「ベベル部Ｂｓ」と称することがある。

そこで、充填剤塗布装置１００を用いて、積層ウエハＷｓの第１ウエハＷ１と第２ウエハＷ２との間の隙間Ｇに充填剤を塗布し、この充填剤を硬化させることで、ナイフエッジ部ＮＥを効果的に保護する。

図１および図２に示すように、この充填剤塗布装置１００は、その中央部に、複数のウエハＷ１，Ｗ２が積層された積層ウエハＷｓ（図４（ａ）参照）を垂直に保持し、回転させる回転保持機構（基板保持部）３３を備えている。図１および図２では、回転保持機構３３が積層ウエハＷｓを保持している状態が示されている。図２に示すように、回転保持機構３３が積層ウエハＷｓを縦置きの状態で保持すると、積層ウエハＷｓの上面および下面は、それぞれ水平方向に垂直な鉛直方向に延びる仮想面内にある。

図１および図２に示す実施形態では、回転保持機構３３は、積層ウエハＷｓの裏面を真空吸着により保持する皿状の保持ステージ３４と、保持ステージ３４の中央部に連結された中空シャフト３５と、この中空シャフト３５を回転させるモータＭとを備えている。積層ウエハＷｓは、図示しない基板搬送装置のハンドにより、積層ウエハＷｓの中心が中空シャフト３５の軸心と一致するように保持ステージ３４の上に載置される。図１に示すように、モータＭは、保持ステージ３４および積層ウエハＷｓ該積層ウエハＷｓの中心軸Ｃｒを中心として、図１の矢印で示す方向に一体に回転させるように構成されている。

充填剤塗布装置１００は、さらに、積層ウエハＷｓに充填剤Ｆを塗布するように構成された塗布モジュール（塗布装置）３９と、塗布モジュール３９によって塗布された充填剤Ｆを硬化させる硬化モジュール（硬化装置）６０と、回転保持機構３３、塗布モジュール３９、および硬化モジュール６０を含む充填剤塗布装置全体の動作を制御する制御装置１０を備えている。

塗布モジュール３９は、保持ステージ３４に保持された積層ウエハＷｓの半径方向外側に位置しており、積層ウエハＷｓの第１ウエハＷ１の周縁部（エッジ部Ｅ）と第２ウエハＷ２の周縁部（エッジ部Ｅ）との間に形成された隙間Ｇ（図４（ａ）参照）に充填剤Ｆを塗布するように構成されている。本実施形態では、塗布モジュール３９は、保持ステージ３４に保持された積層ウエハＷｓの上方で、積層ウエハＷｓの隙間Ｇに対向するように配置されている。

図５は、一実施形態に係る塗布モジュールを示す模式図である。図５に示す塗布モジュール３９は、充填剤Ｆの吐出ノズル４４を有し、該吐出ノズル４４から積層ウエハＷｓの隙間Ｇに向けて充填剤Ｆを射出するディスペンサとして構成されている。以下では、塗布モジュール３９を「ディスペンサ３９」と称することがある。ディスペンサ３９は、積層ウエハＷｓから離間して配置された非接触式の塗布モジュールである。

図５に示すディスペンサ３９は、充填剤Ｆが充填されたシリンジ４５と、シリンジ４５を支持し、該シリンジ４５を吐出ノズル４４に連通する充填剤流路４８ａが形成された支持板（支持部材）４８と、支持板４８の充填剤流路４８ａを開閉するように支持板４８内を往復移動可能なロッド５０と、を備えている。シリンジ４５は、図示しない加圧流体供給源から延びる加圧流体ライン５３に連結されており、加圧流ライン５３を介してシリンジ４５に供給された加圧流体（例えば、圧縮空気、加圧窒素）の圧力がシリンジ４５に貯留された充填剤Ｆに加えられている。

本実施形態では、シリンジ４５は、支持板４８の上面に形成された接続口に連結されており、支持板４８の充填剤流路４８ａは、シリンジ４５と支持板４８との接続口から下方に延びる接続流路と、接続流路から水平方向に延びる水平流路と、水平流路からディスペンサ３９に向けて下方に延びる吐出流路とから構成されている。ロッド５０は、支持板４８の上面から、下方に延びる充填剤流路４８ａの吐出流路を通って支持板４８を貫通して吐出ノズル４４まで延びている。

ディスペンサ３９は、ロッド５０を上下動させることが可能な上下動機構（図示せず）さらに備えている。上下動機構がロッド５０を高速で上下動させることで、吐出ノズル４４から充填剤Ｆの液滴が積層ウエハＷｓの隙間Ｇに向けて間欠的に射出される。吐出ノズル４４から射出された充填剤Ｆの液滴は、隙間Ｇに向けて落下し、その結果、充填剤Ｆを積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布することができる。充填剤Ｆの塗布が完了すると、上下動機構はロッド５０を下方に移動させて、吐出ノズル４４の吐出口をロッド５０の先端で塞ぐ。このロッド５０の下方への移動動作によって、シリンジ４５内の充填剤Ｆに加圧流体の圧力が加わっている状態が維持されていても、吐出ノズル４４から充填剤Ｆが漏れ出すことが防止される。

ディスペンサ３９が充填剤Ｆを積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布できる限り、ディスペンサ３９の種類および構成は、図５に示す実施形態に限定されない。例えば、ディスペンサ３９は、充填剤Ｆの連続した流れで積層基板Ｗｓの隙間Ｇに充填剤Ｆを供給してもよい。

ディスペンサ３９によって積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆは、回転保持機構３３によって回転される積層ウエハＷｓの回転方向下流側に配置された硬化モジュール６０によって硬化される。硬化モジュール６０は、ディスペンサ３９によって積層ウエハＷｓに供給された充填剤Ｆを硬化させる装置である。本実施形態において、充填剤Ｆは、熱硬化性を有する充填剤である。このような充填剤Ｆの例としては、熱硬化性の樹脂が挙げられる。

図１および図２に示す硬化モジュール６０は、ランプヒータ６５を有する光加熱モジュールとして構成されている。ランプヒータ６５は、ランプ６３と、ランプ６３からの熱（輻射熱）を、積層ウエハＷｓの間の隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆに向ける光学機器６８と、を備えている。図示はしないが、光学機器６８は、例えば、ミラーおよび／またはレンズなどから構成される。

硬化モジュール６０の種類および構成も、積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆを硬化できる限り任意である。例えば、硬化モジュール６０は、熱風を積層ウエハＷｓの隙間Ｇに吹き付けるヒートガンであってもよい。

充填剤Ｆの種類も、積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布可能であり、かつ短時間で硬化可能である限り任意である。例えば、充填剤Ｆは、光硬化性の樹脂であってもよい。

このように構成された充填剤塗布装置１００では、最初に、積層ウエハＷｓが回転保持機構３３の保持ステージ３４に真空吸着により縦置きの状態で保持される。次いで、積層ウエハＷｓが保持ステージ３４とともに回転される。次いで、ディスペンサ３９により、積層ウエハＷｓの隙間Ｇに充填剤Ｆが塗布され、さらに、硬化モジュール６０により、隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆが硬化される。充填剤Ｆの塗布処理および硬化処理は、同一の処理室内で連続して行われる。したがって、積層ウエハＷｓの割れおよび欠けを抑制するためのウエハ処理（基板処理）を非常に短時間で行うことができる。

ディスペンサ３９の吐出ノズル４４から充填剤Ｆを積層ウエハＷｓの隙間Ｇに向けて射出すると、充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突して、充填剤Ｆの液跳ねＦｓが発生するおそれがある。充填剤Ｆの液跳ねＦｓが発生して、積層ウエハＷｓの上面および／または下面が充填剤Ｆで汚染されると、その後の積層ウエハＷｓの処理に悪影響を及ぼし、その結果、デバイスの歩留まりが低下するおそれがある。そこで、本実施形態に係る充填剤塗布装置１００は、充填剤Ｆの液跳ねが積層ウエハＷｓの上面および／または下面に到達（すなわち、付着）することを阻止するプロテクタ１２と、プロテクタ１２（または、プロテクタ１２の構成要素）を回転保持機構３３の保持ステージ３４に保持された積層ウエハＷｓに近接、および離間させる移動機構２０（図１参照）と、を有している。

移動機構２０によって、プロテクタ１２（または、プロテクタ１２の構成要素）を、該プロテクタ１２（または、プロテクタ１２の構成要素）が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置（図１の点線参照）との間で移動させることができる。プロテクタ１２の待機位置は、積層ウエハＷｓの搬送などの他の機器の動作が邪魔されない位置に設定されている。移動機構２０の種類および構成は、プロテクタ１２（または、プロテクタ１２の構成要素）をプロテクト位置と待機位置との間で移動可能で有る限り任意である。例えば、移動機構２０は、プロテクタ１２（または、プロテクタ１２の構成要素）に連結されるピストンを有するピストンシリンダ機構であってもよいし、ボールねじとモータ（例えば、ステッピングモータ）との組み合わせであってもよい。

図６は、図１および図２に示すプロテクタを模式的に示す平面図である。図７（ａ）は、図６に示すプロテクタを模式的に示す正面図であり、図７（ｂ）は、積層ウエハのベベル部の先端と末端を説明するための図である。図７（ａ）は、プロテクト位置に移動されたプロテクタ１２を示している。

図６および図７（ａ）に示すプロテクタ１２は、開口１５ａを備えた板体１５である。図７（ａ）に示すように、開口１５ａは、少なくとも、回転保持機構３３の保持ステージ３４に保持された積層基板Ｗｓの周縁部（例えば、図４（ａ）のベベル部Ｂｓ参照）の通過を許容する大きさを有しており、板体１５をプロテクト位置に移動させたときに、積層ウエハＷｓの周縁部の一部が開口１５ａを通って板体１５の上面から突出する。充填剤Ｆの液跳ねＦｓは、板体１５の上面によって受け止められ、これにより、充填剤Ｆの液跳ねＦｓが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。

プロテクト位置に移動された板体１５の上面は、少なくとも、回転保持機構３３に保持された積層ウエハＷｓの頂部よりも下方に位置する。充填剤Ｆの液跳ねＦｓが積層ウエハＷｓの上面および／または下面に到達することを効果的に防止するためには、板体１５の開口１５ａの縁は、できる限り積層ウエハＷｓに近接していることが好ましい。そこで、図７（ａ）に示すように、プロテクト位置に移動された板体１５の上面は、積層ウエハＷｓのベベル部Ｂｓの先端Ｂｓｔと末端Ｂｓｅとの間に位置しているのが好ましい。図７（ｂ）に示すように、積層ウエハＷｓのベベル部Ｂｓの先端Ｂｓｔは、積層ウエハＷｓの最外周に位置しており、回転保持機構３３の保持ステージ３４に保持された積層ウエハＷｓのウエハＷ１の頂部とウエハＷ２の頂部に相当する。さらに、図７（ｂ）に示すように、ウエハＷ１またはウエハＷ２における積層ウエハＷｓのベベル部Ｂｓの末端Ｂｓｅは、ベベル部Ｂｓとデバイス面との円状の接続線ＣＬ（図７（ａ）参照）上で、積層ウエハＷｓのベベル部Ｂｓの先端Ｂｓｔの半径方向内側に位置する。

一実施形態では、板体１５の開口１５ａの縁を、積層ウエハＷｓの上面および下面に接触可能な柔軟な材料から構成してもよいし、この種の柔軟な材料で被覆してもよい。これらの場合、板体１５の開口１５ａの縁と積層ウエハＷｓとを接触させた状態で、充填剤Ｆの塗布と硬化を実施してもよい。この種の柔軟な材料の例としては、スポンジなどの（高分子）樹脂材料が挙げられる。

さらに、板体１５を、充填剤Ｆを吸着可能な材料から構成してもよいし、この種の材料で被覆してもよい。充填剤Ｆを吸着可能な材料の例としては、スポンジなどの（高分子）樹脂材料、および多孔性樹脂材料が挙げられる。さらに、板体１５を、積層ウエハＷｓの上面および下面に接触可能であり、かつ充填剤Ｆを吸着可能な材料から構成してもよいし、該材料で被覆してもよい。加えて、板体１５の開口１５ａの縁を、積層ウエハＷｓの上面および下面に接触可能であり、かつ充填剤Ｆを吸着可能な材料で構成してもよいし、被覆してもよい。

図８は、他の実施形態に係るプロテクタを示す模式図である。図８に示すプロテクタ１２は、積層ウエハＷｓと充填剤Ｆとの衝突部に近接して配置された少なくとも１つの（図示した例では、２つの）吸引ノズル１８と、各吸引ノズル１８から図示しない真空源（例えば、吸引ポンプ）まで延びる真空ライン１９と、を有する吸引機構である。一実施形態では、真空ライン１９に、流量調整弁などの流量調整器を設けてもよいし、圧力計を配置してもよい。

図示はしないが、本実施形態でも、プロテクタ１２の吸引ノズル１８を、該吸引ノズル１８が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置との間で移動させる移動機構２０が設けられている。

本実施形態に係るプロテクタ１２の吸引機構によれば、吸引ノズル１８が充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突した際に発生する充填剤Ｆの液滴を吸引するので、充填剤Ｆの液跳ねが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。

図７に仮想線（点線）で示すように、プロテクタ１２は、板体１５に加えて、積層ウエハＷｓと充填剤Ｆとの衝突部である板体１５の開口１５ａに近接して配置された少なくとも１つの吸引ノズル１８と、各吸引ノズル１８から図示しない真空源（例えば、吸引ポンプ）まで延びる真空ライン１９と、を有していてもよい。この場合、移動機構２０は、板体１５と吸引ノズル１８とをプロテクト位置と待機位置との間で移動させる。

図９は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図であり、図１０は、図９に示すプロテクタを模式的に示す平面図である。図９および図１０に示すプロテクタ１２は、積層ウエハＷｓと充填剤Ｆとの衝突部を覆うドーム２３を備えている。ドーム２３は、回転保持機構３３の保持ステージ３４に保持された積層ウエハＷｓに対向する開口２３ａを有している。移動機構２０を動作させて、ドーム２３をプロテクト位置に移動させると、積層ウエハＷｓの周縁部は、該開口２３ａからドーム２３の内部空間に侵入する。

ドーム２３は、その頂部に、ディスペンサ３９から吐出した充填剤Ｆの通過を許容する通過孔２３ｂを有している。さらに、ドーム２３の内壁は、積層ウエハＷｓと充填剤Ｆとの衝突部に近接している。

ドーム２３は、充填剤Ｆを吸着可能な材料から構成されているか、またはこの種の材料で被覆されている。一実施形態では、ドーム２３の内壁のみを充填剤Ｆを吸着可能な材料で被覆してもよい。このような構成によれば、充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突した際に発生する充填剤Ｆの液滴がドーム２３の内壁に吸着されて、充填剤Ｆの液跳ねが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。本実施形態でも、充填剤Ｆを吸着可能な材料の例としては、スポンジなどの（高分子）樹脂材料、および多孔性樹脂材料が挙げられる。

なお、本実施形態では、充填剤Ｆを吸着したドーム２３が定期的に交換される。ドーム２３の交換周期は、例えば、予め行われた実験またはシミュレーションで決定される。ドーム２３の交換周期は、例えば、積層ウエハＷｓの処理枚数として予め制御装置１０に記憶されていてもよい。この場合、制御装置１０は、ドーム２３が交換されるたびに、処理枚数をリセットし、新たに処理枚数のカウントを開始する。制御装置１０は、処理枚数が交換周期に到達したときに、ドーム２３の交換警報を発するように構成されてもよい。

図示はしないが、本実施形態でも、プロテクタ１２のドーム２３を、該ドーム２３が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置との間で移動させる移動機構２０が設けられている。

図１１は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図９および図１０を参照して説明した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１１に示すプロテクタ１２のドーム２３は、パンチングメタルなどの多孔性材料から構成されている。言い換えれば、ドーム２３は、その内面から外面まで延びる複数の吸引孔２３ｃを有している。さらに、プロテクタ１２は、ドーム２３の外面に近接して配置された少なくとも１つの吸引ノズル１８と、各吸引ノズル１８から図示しない真空源（例えば、吸引ポンプ）まで延びる真空ライン１９と、を有している。この構成によれば、ドーム２３の複数の吸引孔２３ｃを介して、ドーム２３の内部空間から充填剤Ｆの液滴Ｆｓが吸引ノズル１８に吸引され、その結果、充填剤Ｆの液跳ねＦｓが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。

なお、本実施形態では、ドーム２３、特に、ドーム２３の吸引孔２３ｃが充填剤Ｆによって汚染され、ドーム２３の吸引孔２３ｃが充填剤Ｆで閉塞されるおそれがある。そのため、ドーム２３が定期的に洗浄される。ドーム２３の洗浄周期は、例えば、予め行われた実験またはシミュレーションで決定される。ドーム２３の洗浄周期は、例えば、積層ウエハＷｓの処理枚数として予め制御装置１０に格納されていてもよい。この場合、制御装置１０は、ドーム２３が洗浄されるたびに、処理枚数をリセットし、新たに処理枚数のカウントを開始する。制御装置１０は、処理枚数が交換周期に到達したときに、ドーム２３の交換を促す警報を発するように構成されてもよい。

一実施形態では、真空ライン１９に圧力計（真空計）を配置し、該圧力計の測定値が所定のしきい値を超えた場合に、ドーム２３を洗浄してもよい。この場合、圧力計は制御装置１０に接続され、制御装置１０は、真空ライン１９の圧力を監視する。さらに、制御装置１０は、所定のしきい値を予め記憶しており、真空ライン１９の圧力の測定値が所定のしきい値を超えたら、ドーム２３の洗浄を促す警報を発するように構成される。

図示はしないが、本実施形態でも、プロテクタ１２のドーム２３と吸引ノズル１８とを、該ドーム２３および吸引ノズル１８が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置との間で移動させる移動機構２０が設けられている。

図１２は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。図１２に示すプロテクタ１２は、積層ウエハＷｓと充填剤Ｆとの衝突部を覆うドーム２３を備えており、このドーム２３には、複数の非貫通孔２３ｄを有している。各非貫通孔２３ｄは、ドーム２３の内壁（内面）に形成された凹部である。

本実施形態でも、ドーム２３は、充填剤Ｆを吸着可能な材料から構成されているか、またはこの種の材料で被覆されている。一実施形態では、ドーム２３の内壁のみを充填剤Ｆを吸着可能な材料で被覆してもよい。このような構成によれば、充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突した際に発生する充填剤Ｆの液滴がドーム２３の内面、特に、非貫通孔２３ｄに堆積され、効果的に、ドーム２３の内面に吸着される。その結果、充填剤Ｆの液跳ねが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。本実施形態でも、充填剤Ｆを吸着可能な材料の例としては、スポンジなどの（高分子）樹脂材料、および多孔性樹脂材料が挙げられる。

本実施形態でも、プロテクタ１２のドーム２３と吸引ノズル１８とを、該ドーム２３および吸引ノズル１８が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置との間で移動させる移動機構２０が設けられている。さらに、本実施形態でも、ドーム２３が定期的に洗浄される。ドーム２３の洗浄周期は、例えば、予め行われた実験またはシミュレーションで決定される。ドーム２３の洗浄周期は、例えば、積層ウエハＷｓの処理枚数として予め制御装置１０に格納されていてもよい。この場合、制御装置１０は、ドーム２３が洗浄されるたびに、処理枚数をリセットし、新たに処理枚数のカウントを開始する。制御装置１０は、処理枚数が交換周期に到達したときに、ドーム２３の交換を促す警報を発するように構成されてもよい。

図１３は、さらに他の実施形態に係るプロテクタを模式的に示す側面図である。図１３に示すプロテクタ１２は、上述したドーム２３と板体１５との組み合わせを有する。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。

図１３に示す実施形態では、図９および図１０に示すドーム２３の開口２３ａが板体１５によって塞がれている。ドーム２３を板体１５と一体に構成してもよいし、別体として構成されたドーム２３を板体１５に接合してもよい。以下では、ドーム２３と板体１５の組み合わせを、「有底ドーム２４」と称することがある。

有底ドーム２４をプロテクト位置に移動させると、積層ウエハＷｓの周縁部は、板体１５の開口１５ａを通って有底ドーム２４の内部空間に侵入する。有底ドーム２４の内部空間は、ドーム２３と板体１５とによって区画される空間である。ドーム２３は、充填剤Ｆを吸着可能な材料から構成されているか、またはこの種の材料で被覆されている。あるいは、ドーム２３は、パンチングメタルなどの多孔性材料から構成されていてもよい。ドーム２３が多孔性材料から構成される場合、充填剤塗布装置１００には、ドーム吸引機構が設けられる。本実施形態では、ドーム吸引機構は、ドーム２３の外面の近傍に配置された少なくとも１つの吸引ノズル１８と、図示しない真空源（例えば、吸引ポンプ）から各吸引ノズル１８まで延びる真空ライン１９によって構成される。

図示はしないが、本実施形態でも、プロテクタ１２の有底ドーム２４（および吸引ノズル１８）を、該有底ドーム２４（および吸引ノズル１８）が充填剤Ｆの液跳ねを阻止するプロテクト位置と、プロテクト位置よりも積層ウエハＷｓから離れた待機位置との間で移動させる移動機構２０が設けられている。

図１４は、他の実施形態に係る充填剤塗布装置を示す正面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるので、その重複する説明を省略する。本実施形態は、回転保持機構（基板保持部）３３の構成のみが上述した実施形態と異なる。したがって、図１４に示すプロテクタ１２は、図１および図２を参照して説明された板体１５であるが、プロテクタ１２の構成は、この例に限定されない。プロテクタ１２は、図７を参照して説明された板体１５と吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図８を参照して説明された吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図９乃至図１２を参照して説明されたドーム２３を備えた構成であってもよいし、図１３を参照して説明された有底ドーム２４を備えた構成であってもよい。

本実施形態の回転保持機構３３は、積層ウエハＷｓの周縁部に接触可能な３つ以上の（本実施形態では、４つの）ローラ４１と、それぞれのローラ４１をその軸心を中心にして回転させるローラ回転機構（図示しない）と、それぞれのローラ４１を移動させるローラ移動機構（図示しない）を備えている。本実施形態では、回転保持機構３３は４つのローラ４１を備えているが、回転保持機構３３は３つ、あるいは５つ以上のローラを備えていてもよい。

４つのローラ４１は、回転保持機構３３の基準中心点Ｏの周囲に配列されている。ローラ４１は、積層ウエハＷｓの周縁部に接触して、積層ウエハＷｓを垂直に保持するように構成されている。すなわち、積層基板Ｗｓは、回転保持機構３３のローラ４１により縦置きの状態で保持される。

ローラ回転機構は、４つのローラ４１に連結されており、４つのローラ４１を同じ方向に同じ速度で回転させるように構成されている。ローラ回転機構の構成は、３つ以上のローラ４１を同じ方向に同じ速度で回転させることができる限り任意であり、公知の回転機構をローラ回転機構として利用できる。ローラ回転機構の例としては、モータ、プーリー（および／またはギア）、および回転ベルトの組み合わせが挙げられる。

ローラ移動機構は、４つのローラ４１に連結されており、それぞれのローラ４１を回転保持機構３３の基準中心点Ｏに向かって近づく方向、および基準中心点Ｏから離れる方向に移動させるように構成されている。ローラ移動機構によって、４つのローラ４１を、積層ウエハＷｓの周縁部がローラ４１によって保持される保持位置（図１４の実線参照）と、ローラ４１から積層ウエハＷｓが解放される解放位置（図１４の点線参照）との間で移動させることができる。ローラ移動機構の構成は、４つのローラ４１を保持位置と解放位置との間で移動させることができる限り任意であり、公知の移動機構をローラ移動機構として利用できる。ローラ移動機構の例としては、ピストンシリンダ機構、およびボールねじとモータ（ステッピングモータ）の組み合わせが挙げられる。

回転保持機構３３のローラ回転機構およびローラ移動機構は、制御装置１０に電気的に接続されており、回転保持機構３３のローラ回転機構およびローラ移動機構の動作は、制御装置１０によって制御される。

積層ウエハＷｓは、図示しない搬送装置によって、積層ウエハＷｓの軸心が回転保持機構３３の基準中心点Ｏと一致する位置に搬送される。このとき、ローラ４１は、解放位置にあり、プロテクタ１２は、待機位置（図１４の点線参照）にある。次いで、ローラ移動機構によって、４つのローラ４１を保持位置に移動させることで、積層ウエハＷｓの周縁部を４つのローラ４１に保持させる。この動作により、積層ウエハＷｓが４つのローラ４１に縦置きの状態で保持される。保持位置に移動された４つのローラ４１をローラ回転機構によって回転させることにより、積層基板Ｗｓは、その軸心を中心に回転される。

ローラ移動機構によって、保持位置にある４つのローラ４１を解放位置に移動させると、４つのローラ４１が、積層基板Ｗｓの周縁部から離間し、積層ウエハ板Ｗｓを４つのローラ４１から解放できる。解放された積層ウエハＷｓは、図示しない搬送装置によって回転保持装置３３から搬送される。

ディスペンサ３９による充填剤Ｆの塗布、および硬化モジュール６０による充填剤Ｆの硬化は、回転保持装置３３により縦置きに保持された積層ウエハＷｓを回転させながら行われる。ディスペンサ３９による充填剤Ｆの塗布を行っている間は、プロテクタ１２は、プロテクト位置に移動され、これにより、充填剤Ｆの液跳ねが積層ウエハＷｓの上面および／または下面を汚染することが防止される。

一実施形態では、ローラ回転機構は、一部のローラ４１のみを回転させるように構成されていてもよい。例えば、ローラ回転機構は、４つのローラ４１のうちの２つのローラ４１に連結され、２つのローラを同じ方向に同じ速度で回転させてもよい。この場合、残りの２つのローラ４１は、自由回転するように構成されている。４つのローラ４１が保持位置に配置されているときに、ローラ回転機構に連結された２つのローラ４１が回転すると、他の２つのローラ４１は、積層ウエハＷｓを介して、ローラ回転機構に連結された２つのローラ４１に従動して回転する。

一実施形態では、ローラ移動機構は、一部のローラ４１のみを移動させるように構成されていてもよい。例えば、ローラ移動機構は、４つのローラ４１のうちの２つのローラ４１に連結され、この２つのローラ４１を保持位置と解放位置との間で移動させてもよい。この場合、残りの２つのローラ４１は、保持位置に予め固定されている。積層基板Ｗｓは、搬送装置により、固定された２つのローラ４１に積層基板Ｗｓの周縁部が接触する位置に搬送される。ローラ移動機構によって、ローラ移動機構に連結された２つのローラ４１を保持位置に移動させることで、積層ウエハＷｓを縦置きに保持することができる。ローラ移動機構によって、ローラ移動機構に連結された２つのローラ４１を解放位置に移動させることで、積層ウエハＷｓを解放することができる。

上述した実施形態では、回転保持装置３３は、積層ウエハＷｓを垂直に保持するように構成されている。すなわち、積層ウエハＷｓは、回転保持装置３３により縦置きの状態で保持される。しかしながら、隙間Ｇに充填剤Ｆを塗布できる限り、積層ウエハＷｓの保持方法は上述した実施形態に限定されない。例えば、充填剤塗布装置１００は、積層ウエハＷｓを水平に保持するように構成された回転保持装置３３を有していてもよい。この場合、積層ウエハＷｓは、回転保持装置３３により横置きの状態で保持される。積層ウエハＷｓが横置きの状態で保持されると、積層ウエハＷｓの上面および下面は、それぞれ水平方向に延びる仮想面内にある。

図１５は、さらに他の実施形態に係る充填剤塗布装置の正面図である。図１５に示す充填剤塗布装置１００の回転保持機構３３は、皿状の保持ステージ３４が積層ウエハＷｓを水平に保持し、回転させるように、その上面が水平方向に延びる仮想面内にある点で、図１および図２に示す充填剤塗布装置１００の回転保持機構３３と異なる。本実施形態でも、中空シャフト３５は、保持ステージ３４の中央部に連結され、回転保持機構３３は、この中空シャフト３５を回転させるモータＭを備えている。

ディスペンサ３９および硬化モジュール６０は、回転保持機構３３に水平に保持される積層ウエハＷｓの半径方向外側に位置している。充填剤Ｆは、ディスペンサ３９から水平方向に射出され、回転する積層ウエハＷｓの隙間Ｇに塗布される。

本実施形態でも、ディスペンサ３９から水平方向に射出された充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突すると、充填剤Ｆの液跳ねが発生して、該液跳ねによって積層ウエハＷｓの上面および／または下面が汚染されるおそれがある。そこで、本実施形態でも、充填剤塗布装置１００には、プロテクタ１２が設けられている。

本実施形態のプロテクタは、図１および図２を参照して説明された板体１５であるが、移動機構２０が板体１５を水平方向に移動させる点で、図１および図２を参照して説明された実施形態と異なる。なお、プロテクタ１２の構成は、この例に限定されない。プロテクタ１２は、図７を参照して説明された板体１５と吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図８を参照して説明された吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図９乃至図１２を参照して説明されたドーム２３を備えた構成であってもよいし、図１３を参照して説明された有底ドーム２４を備えた構成であってもよい。これらの場合でも、移動機構２０は、板体１５、吸引ノズル１８、ドーム２３、または有底ドーム２４を水平方向に移動させる。

図１６は、さらに他の実施形態に係る充填剤塗布装置の上面図である。図１６に示す充填剤塗布装置１００の回転保持機構３３は、保持ステージ３４、中空シャフト３５、およびモータＭに代えて、積層基板Ｗｓの周縁部に接触可能な３つ以上の（本実施形態では、４つの）ローラ４１と、それぞれのローラ４１をその軸心を中心にして回転させるローラ回転機構（図示しない）と、それぞれのローラ４１を移動させるローラ移動機構（図示しない）を備えている点で、図１５に示す充填剤塗布装置１００と異なる。

３つ以上のローラ４１の構成は、積層ウエハＷｓを水平に保持する点以外は、図１４を参照して説明された実施形態と同様である。さらに、ローラ回転機構は、３つ以上のローラ４１に水平に保持される積層ウエハＷｓを回転させる点以外は、図１４を参照して説明された実施形態と同様である。さらに、ローラ移動機構も、３つ以上のローラ４１を、積層ウエハＷｓの周縁部がローラ４１によって水平に保持される保持位置（図１６の実線参照）と、ローラ４１から積層ウエハＷｓが解放される解放位置（図１６の点線参照）との間で移動させる点以外は、図１４を参照して説明された実施形態と同様である。

本実施形態でも、ディスペンサ３９から水平方向に射出された充填剤Ｆが積層ウエハＷｓの隙間Ｇに衝突すると、充填剤Ｆの液跳ねが発生して、該液跳ねによって積層ウエハＷｓの上面および／または下面が汚染されるおそれがある。そこで、本実施形態でも、充填剤塗布装置１００には、プロテクタ１２が設けられている。

本実施形態のプロテクタ１２は、図１および図２を参照して説明された板体１５を備えたプロテクタ１２であるが、移動機構２０が板体１５を水平方向に移動させる点で、図１および図２を参照して説明された実施形態と異なる。なお、プロテクタ１２の構成は、この例に限定されない。プロテクタ１２は、図７を参照して説明された板体１５と吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図８を参照して説明された吸引ノズル１８を備えた構成であってもよいし、図９乃至図１２を参照して説明されたドーム２３を備えた構成であってもよいし、図１３を参照して説明された有底ドーム２４を備えた構成であってもよい。これらの場合でも、移動機構２０は、板体１５、吸引ノズル１８、ドーム２３、または有底ドーム２４を水平方向に移動させる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１０ 制御装置
１２ プロテクタ
１５ 板体
１５ａ 開口
１８ 吸引ノズル
１９ 真空ライン
２０ 移動機構
２３ ドーム
２３ａ 開口
２３ｂ 通過孔
２３ｃ 吸引孔
２３ｄ 非貫通孔
２４ 有底ドーム
３３ 回転保持機構（基板保持部）
３４ 保持ステージ
３５ 中空シャフト
３９ 塗布モジュール（塗布装置）
４４ 吐出ノズル
４５ シリンジ
４８ 支持板（支持部材）
５０ ロッド
５３ 加圧流体ライン
６０ 硬化モジュール（硬化装置）
６３ ランプ
６５ ランプヒータ
６８ 光学機器
１００ 充填剤塗布装置
Ｆ 充填剤
Ｆｓ 液跳ね
Ｇ 隙間
Ｍ モータ
Ｗ１ 第１基板（第１ウエハ）
Ｗ２ 第２基板（第２ウエハ）
Ｗｓ 積層基板（積層ウエハ）

Claims (12)

1. 第１基板と第２基板とを接合して製造される積層基板を保持して回転させる基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された積層基板から離間して配置され、前記第１基板の周縁部と前記第２基板の周縁部との間に形成された隙間に向けて充填剤を吐出する塗布装置と、
   前記塗布装置から吐出された充填剤が前記隙間と衝突する際に発生する前記充填剤の液跳ねが前記積層基板の上面および／または下面に付着することを阻止するプロテクタと、を備えた、充填剤塗布装置。
2. 前記プロテクタは、前記基板保持部によって回転される積層基板のベベル部の通過を許容する開口を備えた板体である、請求項１に記載の充填剤塗布装置。
3. 前記板体は、前記積層基板の半径方向で見て、前記積層基板のベベル部の先端と末端との間に位置する上面を有する、請求項２に記載の充填剤塗布装置。
4. 前記板体の開口の縁は、前記積層基板と接触可能な材料で構成されるか、または該材料で被覆されている、請求項３に記載の充填剤塗布装置。
5. 前記板体は、前記充填剤を吸着可能な材料で構成されるか、または該材料で被覆されている、請求項２に記載の充填剤塗布装置。
6. 前記プロテクタは、前記積層基板と前記充填剤との衝突部に近接して配置された吸引ノズルを有する、請求項１に記載の充填剤塗布装置。
7. 前記プロテクタは、前記積層基板と前記充填剤との衝突部を覆うドームであり、
   前記ドームは、前記塗布装置から吐出された充填剤の通過を許容する通過口を有する、請求項１に記載の充填剤塗布装置。
8. 前記プロテクタは、前記板体の開口から突出する前記積層基板の一部を覆うドームをさらに備え、
   前記ドームは、前記塗布装置から吐出された充填剤の通過を許容する通過口を有する、請求項２に記載の充填剤塗布装置。
9. 前記ドームは、前記充填剤を吸着可能な材料で構成されるか、該材料で被覆されている、請求項７または８に記載の充填剤塗布装置。
10. 前記ドームは、該ドームの内面から外面まで延びる複数の吸引孔を有し、
    前記プロテクタは、前記ドームの外側から前記複数の吸引孔を介して前記ドームの内部空間を吸引するドーム吸引機構を備え、
    前記ドーム吸引機構は、前記ドームの外面に近接する少なくとも１つの吸引ノズルを有する、請求項７または８に記載の充填剤塗布装置。
11. 前記ドームは、該ドームの内面に形成された複数の非貫通孔を有する、請求項７または８に記載の充填剤塗布装置。
12. 前記塗布装置は、前記充填剤を間欠的な液滴として前記積層基板の隙間に向けて吐出するディスペンサである、請求項１に記載の充填剤塗布装置。
    

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