JP5330012B2

JP5330012B2 - 光照射装置及び光照射方法

Info

Publication number: JP5330012B2
Application number: JP2009027243A
Authority: JP
Inventors: 昌哉長尾
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010182998A

Description

本発明は光照射装置及び光照射方法に係り、特に、半導体ウエハ等に貼付された光反応型の接着剤層を有する接着シートに光を照射することのできる光照射装置及び光照射方法に関する。

半導体ウエハ（以下、単に、「ウエハ」と称する）の処理装置においては、ウエハの回路面に保護用の接着シートを貼付して裏面研削を行ったり、ダイシングテープを貼付して複数のチップに個片化したりする処理が行われる。このような処理に使用される接着シートには、接着剤に紫外線硬化型（光反応型）のものが採用されており、上記のような処理の後、紫外線照射装置により紫外線（光）を接着剤に照射することで、当該接着剤を硬化させて接着力を弱め、ウエハの破損を防止して容易に剥離できるようになっている。

前記紫外線照射装置としては、例えば、特許文献１〜３に開示されている。特許文献１及び２は、ウエハに貼付された接着シートの一方の面側から紫外線を照射する構成が開示されており、特許文献３には、基板の両面側から紫外線を照射する構成が開示されている。

特開２００８−１７１８４４号公報特開２００８−２３５６５０号公報特開平７−１９２９９６号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示された紫外線照射装置にあっては、接着シートの両面に紫外線を照射する場合、ウエハを表裏反転させて再び同じ照射動作を行わなければならず、処理能力が低下する。また、紫外線発光手段に対してウエハが小さいものが採用されると、その紫外線が無駄に消費されてしまう、という不都合がある。
特許文献３に記載された紫外線照射装置は、ウエハ等の基板両面に紫外線照射を可能とするが、同装置は、基板を中間に位置させる状態で紫外線照射手段を上下に相対配置する構成であるため、構成が複雑になるばかりでなく、電力消費量が大きくなってしまう、という不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、発光手段から被照射体の一方の面側に光を照射するとともに、被照射体を透過及び／又は通過した光を被照射体の他方の面側に向けて反射させることで、当該被照射体の両面側に光を照射することのできる光照射装置及び光照射方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、一方の面と他方の面とを有するとともに、当該他方の面に光反応物を介して被着体が積層された被照射体に光照射を行う光照射装置において、
前記被照射体の一方の面側から光照射を行う発光手段と、
前記被照射体の他方の面側に配置されるとともに、前記被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を当該被照射体に向けて反射させる反射手段とを備え、
前記発光手段は、光源からの光を焦点の位置でライン状に収束させて被照射体の一方の面側に光を照射する第１集光板を備え、
前記反射手段は、前記被着体の直径に略対応し、前記焦点の位置でライン状に収束させて前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に光を反射させる水平領域と、当該水平領域に対して前記ライン状の光の延出方向に沿う両側に位置し、前記焦点の位置でライン状に収束させるとともに、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように光を反射させる傾斜領域とを備える、という構成を採っている。

更に、本発明は、一方の面と他方の面とを有するとともに、当該他方の面に光反応物を介して被着体が積層された被照射体に光照射を行う光照射方法において、
光源からの光を集光板で集光して焦点の位置でライン状に収束させて前記被照射体の一方の面側に光を照射する工程と、
前記被照射体を構成する被着体の直径に略対応した反射手段の水平領域によって、当該被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を前記焦点の位置でライン状に収束させ、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように反射させる工程と、
前記水平領域に対して前記ライン状の光の延出方向に沿う両側に配置した反射手段の傾斜領域によって、当該被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を前記焦点の位置でライン状に収束させ、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように反射させる工程とを含む、という手法を採っている。

本発明によれば、単一の発光手段からの光を反射手段で反射させ、被照射体の両面側に光を照射することができる構成としたため、装置構成の簡略化と電力消費量を抑制することができる。特に、被照射体が半導体ウエハを含み、当該半導体ウエハが多数のチップに個片化されている場合において、ダイシングによってチップ外周に接着剤が付着していても、反射光によってチップ側からも当該接着剤を確実に硬化反応させることができ、チップをピックアップする際に接着力が低下していないことに起因するピックアップ不良等を回避することができる。また、半導体ウエハの両面に、例えば保護シートやダイシングテープ等の光硬化型の接着シートが貼付されている場合に、１度の照射動作によって、これら接着シートの接着力を低下させることができ、従来のように表裏反転させて再び同じ動作を繰り返すことでその処理能力を低下させることはない。更に、紫外線発光手段に対してウエハが小さいものが採用された場合であっても、従来無駄に消費されていた紫外線を他の面に照射させることで有効利用することができる。
また、光照射は、被照射体上に焦点を形成するように行われるので、この点からも、効率的な光照射を行うことができる。

本実施形態に係る光照射装置の概略正面図。図１のＡ矢視端面図。図１の光照射装置の概略斜視図。変形例の説明図。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、光照射装置１０は、リングフレームＲＦの内周側に光反応型（紫外線硬化型）の接着剤層ＳＡを有する接着シートＳを介してウエハＷが貼付された被照射体Ｂに光（紫外線）を照射する装置として構成されている。本実施形態では、接着シートＳは基材シートの上面側に接着剤層ＳＡが形成されるとともに、ウエハＷはダイシングによって複数のチップＣに個片化されている。
なお、被照射体Ｂは、図示しない支持手段を介して支持され、後述する発光手段１１と反射手段１２に対して図２中左右方向に相対移動可能に設けられている。

前記光照射装置１０は、被照射体Ｂの一方の面側となる図１中下方から光照射を行う発光手段１１と、被照射体Ｂの他方の面側となる同図中上方に配置されるとともに、被照射体Ｂを透過及び／又は通過した光を被照射体Ｂの上面側に向けて反射させる反射手段１２とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、接着シートＳは、光透過性を有するものが採用されている。また、本発明における透過とは、物質の内部を通り抜けることとし、通過とは、物質の外部を通り過ぎることとする。

前記発光手段１１は、図１中左右方向に延びる紫外線ランプ１５と、この紫外線ランプ１５を収容する長さを備えているとともに、当該紫外線ランプ１５の光を集光して被照射体Ｂに光を照射する第１集光板１６とにより構成されている。第１集光板１６は、鏡や鏡面仕上げされた金属等からなり、上方に向かうに従って開放幅が次第に大きくなるＵ字状形状をなし、紫外線ランプ１５によって発せられた光を図２中紙面直交方向に沿うライン状に集束させるようにその曲率が設定され、この集束位置が焦点Ｐとされる。そして、被照射体Ｂは、接着剤層ＳＡが焦点Ｐを通過して相対移動するように構成されている。

前記反射手段１２は、鏡や鏡面仕上げされた金属等からなり、下方に向かうに従って開放幅が次第に大きくなる反転Ｕ字状形状をなす第２集光板２０により構成されている。この第２集光板２０は、図１に示されるように、ウエハＷの直径に略対応する水平領域２０Ａと、当該水平領域２０Ａの両端に連なる一対の傾斜領域２０Ｂとを含む。水平領域２０Ａ及び各傾斜領域２０Ｂは、発光手段１１によって発せられた光のうち、被照射体Ｂを透過及び／又は通過した光の一部を当該被照射体Ｂの上面側に向けて反射させ、反射させた光を第１集光板１６と同様に、図２中紙面直交方向に沿うライン状に集束させるように反転Ｕ字状形状の曲率が設定され、その集束位置が焦点Ｐとなるように設定されている。なお、各傾斜領域２０Ｂは、図１に示されるように、反射した光がウエハＷの上面に向かうようにその傾斜角度θが設定されている。

なお、光照射装置１０、被照射体Ｂを支持する図示しない支持手段は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気を形成可能な所定のケース内に配置され、これにより、大気中に含まれる酸素によって、その硬化阻害を未然に防止することができるよう構成される。

前記光照射装置１０による被照射体Ｂへの光照射は、発光手段１１が発光した状態で、被照射体Ｂを支持する図示しない支持手段が図３中矢印Ａ方向に向かって移動することによって行われる。このとき、接着シートＳの接着剤層ＳＡは、図２に示される仮想平面Ｔ上を搬送されることとなる。被照射体Ｂが発光手段１１と反射手段１２との間を通過するときに、焦点Ｐを形成するライン状の光が被照射体Ｂを下面側から走査し、これによって接着シートＳの接着剤層ＳＡが硬化することとなる。この際、被照射体Ｂを透過及び／又は通過した光の一部は、第２集光板２０によって反射して被照射体Ｂの上面側に照射される。このとき、第２集光板２０の傾斜領域２０Ｂによって反射された光は、ウエハＷの上面に向かうように設定されていることで、より効果的に、チップＣの外周端に付着した接着剤を硬化させて接着力を低下若しくは無くすことができる。

従って、このような実施形態によれば、ウエハＷのダイシングによってチップＣの外周端に付着した接着剤は、その接着性が低下したものとなり、以後のピックアップ工程等で、接着剤の未硬化によるピックアップ不良等の不都合を回避することができる。また、ウエハＷの上面に、光硬化型の接着シートが貼付されている場合であっても、１回の照射動作によって、上面側の接着シートの接着力を低下させることができる。しかも、単一の発光手段１１によって接着シートＳの両面側から光照射を行うことが可能となるため、従来のように、相対配置された一対の発光手段を採用した構成に比べて構成を簡略化でき、しかも、電力消費量を大幅に減少させることができる。

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、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、リングフレームＲＦの内側にウエハＷを配置し、これらを接着シートＳで一体化させたものを被照射体Ｂとして図示、説明したが、リングフレームＲＦを設けることなくウエハＷに接着シートＳを貼付したものも含む。この場合、ウエハＷと同一平面形状の接着シートＳを全面接着したもの、ウエハＷよりも小さい接着シートをウエハＷに貼付したもの等も対象とすることができる。また、紫外線ランプ１５は、リングフレームＲＦの外側から他方の面側に通過する大きさ若しくは長さを備えたものであってもよい。更に、図４（Ａ）に示されるように、被照射体Ｂとして光透過性を有しない被着体Ｗ１の両面に光反応型の接着シートＳが貼付されたものを対象とし、一方の面（下方）側から光照射を行って当該被照射体Ｂの外側から他方の面（上面）側に通過した光を当該被照射体Ｂに反射させるように構成してもよい。また、図４（Ｂ）に示されるように、被照射体Ｂとして光透過性を有する被着体Ｗ２の両面に光反応型の接着シートＳが貼付されたものを対象とし、一方の面（下方）側から光照射を行って当該被照射体Ｂの外側から他方の面（上面）側に通過した光と、両接着シートＳと被着体Ｗ１を透過（透過して減衰）した光とを当該被照射体Ｂに反射させるように構成してもよい。

更に、本発明に係る光照射装置１０を構成する各部の相対位置、すなわちレイアウトは図示構成例に限定されるものではなく、上下若しくは左右に位置を変更することも可能である。従って、方向を示す用語は、装置各部のレイアウトの変更によって下面、下部、上下等になり得るものとなり、これら変更した態様は本発明と均等なものとして含まれる。
また、発光手段１１を構成する光源としては、ハロゲンランプ、水銀ランプ、蛍光灯、メタルハライドランプ、発光ダイオード等の採用を妨げない。

更に、被照射体Ｂは、光反応を行う塗膜、光反応型接着剤層を介して積層するガラス、樹脂板等も含み、ウエハＷは、シリコンウエハや化合物ウエハであってもよい。

１０光照射装置
１１発光手段
１２反射手段
１６第１集光板
２０第２集光板
２０Ｂ傾斜領域
Ｂ被照射体
Ｐ焦点
Ｓ接着シート
ＳＡ接着剤層
ＲＦリングフレーム
Ｗ半導体ウエハ

Claims

一方の面と他方の面とを有するとともに、当該他方の面に光反応物を介して被着体が積層された被照射体に光照射を行う光照射装置において、
前記被照射体の一方の面側から光照射を行う発光手段と、
前記被照射体の他方の面側に配置されるとともに、前記被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を当該被照射体に向けて反射させる反射手段とを備え、
前記発光手段は、光源からの光を焦点の位置でライン状に収束させて被照射体の一方の面側に光を照射する第１集光板を備え、
前記反射手段は、前記被着体の直径に略対応し、前記焦点の位置でライン状に収束させて前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に光を反射させる水平領域と、当該水平領域に対して前記ライン状の光の延出方向に沿う両側に位置し、前記焦点の位置でライン状に収束させるとともに、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように光を反射させる傾斜領域とを備えていることを特徴とする光照射装置。
一方の面と他方の面とを有するとともに、当該他方の面に光反応物を介して被着体が積層された被照射体に光照射を行う光照射方法において、
光源からの光を集光板で集光して焦点の位置でライン状に収束させて前記被照射体の一方の面側に光を照射する工程と、
前記被照射体を構成する被着体の直径に略対応した反射手段の水平領域によって、当該被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を前記焦点の位置でライン状に収束させ、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように反射させる工程と、
前記水平領域に対して前記ライン状の光の延出方向に沿う両側に配置した反射手段の傾斜領域によって、当該被照射体を透過及び／又は通過した光の一部を前記焦点の位置でライン状に収束させ、前記被照射体の他方の面側に位置する被着体に向かうように反射させる工程とを含むことを特徴とする光照射方法。