JP5690909B2 - 光照射装置及び光照射方法 - Google Patents

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に開示されている。同文献における紫外線照射装置は、ウエハに貼付された接着シートの径方向に複数の紫外線発光ダイオードを支持する支持手段と、この支持手段を移動させる移動手段とを含み、当該移動手段を駆動することで、発光ダイオードが接着シート上を横断して当該接着シートに紫外線を照射するようになっている。

特開２００７−３２９３００号公報

しかしながら、特許文献１に開示された紫外線照射装置にあっては、通常複数の発光ダイオードの光量が全て同じに設定されるため、発光ダイオードの劣化を早めてしまう、という不都合がある。通常、発光ダイオードは、高出力で使用され続けると劣化が早くなり、この劣化によって必要光量が出力できなくなるという特性がある。そして、必要光量が出力できなくなった時点で寿命時期とされ、新しいものに交換される。

［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、複数の発光源の光量に差異を持たせ、当該発光源の早期劣化を防止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、本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置において、
前記被照射体を支持する支持手段と、当該支持手段に相対配置され、前記被照射体に光の照射を行う複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段と、前記支持手段と発光手段とを前記被照射体の表面に沿って相対回転させる駆動手段と、前記発光手段の一端側又は他端側を前記相対回転の回転中心側に位置させる反転手段とを含み、
前記反転手段は、前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能に設けられ、
前記発光手段は、前記回転中心側に位置する発光源の光量を、外側に位置する発光源の光量よりも低く設定して当該発光手段の光照射領域における積算光量を略均一に保つ、という構成を採っている。

また、本発明は、被照射体に光を照射する光照射装置において、
前記被照射体を支持する支持手段と、当該支持手段に相対配置され、前記被照射体に光の照射を行う複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段と、前記支持手段と発光手段とを前記被照射体の表面に沿って相対回転させる駆動手段と、前記発光手段の一端側又は他端側を前記相対回転の回転中心側に位置させる反転手段とを含み、
前記反転手段は、前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能に設けられ、
前記発光源は、前記被照射体の形状に応じて個々に若しくは一定数毎にＯＮ−ＯＦＦ制御可能に設けられる、という構成を採っている。

更に、本発明は、被照射体に光を照射する光照射方法において、
複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段を用い、
前記発光手段の一端側又は他端側を回転中心側に位置させ、
前記発光手段と被照射体とを当該被照射体の表面に沿って相対回転させることで被照射体に光の照射を行い、
前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能とし、
前記回転中心側に位置する発光源の光量を、外側に位置する発光源の光量よりも低く設定して発光手段の光照射領域における積算光量を略均一に保つ、という方法を採っている。

また、本発明は、被照射体に光を照射する光照射方法において、
複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段を用い、
前記発光手段の一端側又は他端側を回転中心側に位置させ、
前記発光手段と被照射体とを当該被照射体の表面に沿って相対回転させることで被照射体に光の照射を行い、
前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能とし、
前記発光源は、前記被照射体の形状に応じて個々に若しくは一定数毎にＯＮ−ＯＦＦ制御される、という方法を採っている。

本発明によれば、支持手段と発光手段とが相対回転される構成であるため、被照射体に対する積算光量を均一にする場合、回転中心側に位置する発光源の光量を低下させたり、間引き点灯させたりすることができる。これにより、発光手段は、反転手段を介して一端側と他端側とを入れ替えられることで、回転中心側に位置する発光源の出力を低下させて使用することができ、これら発光源の早期劣化を防止することができる。
更に、前記発光手段が個々に若しくは一定数毎にＯＮ−ＯＦＦ制御可能であれば、接着シートの平面形状に応じて一部の発光手段による部分照射が可能となり、消費電力の削減を図ることができる。

第１実施形態に係る光照射装置の概略正面図。 前記光照射装置の概略平面図。 第２実施形態に係る光照射装置の概略正面図。 第１実施形態の変形例を示す概略正面図。 第１実施形態の他の変形例を示す概略平面図。

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。

［第１実施形態］
図１及び図２において、光照射装置１０は、上面側（デバイス形成面）に被照射体としての接着シートＳが貼付され、下面側からマウントテープＴを介してリングフレームＲＦに一体化された被着体としてのウエハＷを支持するテーブル１１（支持手段）と、このテーブル１１の図中上方に相対配置されて光（紫外線）を照射する発光手段１２と、テーブル１１と発光手段１２とを接着シートＳの表面に沿って相対回転させる駆動手段１５と、発光手段１２の一端Ａ側と他端Ｂ側とを入れ替える反転手段１６とを備えて構成されている。接着シートＳは、紫外線によって硬化してその接着力が低下する光反応型の接着剤層を備えたものが用いられている。なお、光照射装置１０は、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気を形成可能なケース内に配置することが好ましく、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。

前記発光手段１２は、複数の発光源としての紫外線発光ダイオード（以下、単に、「発光ダイオード」と称する）２０と、これら発光ダイオード２０を所定幅のライン上に固定する長片状の基板１３とにより構成されている。基板１３は、テーブル１１の上面と平行に配置され、その下面側に発光ダイオード２０が等間隔で１列若しくは複数列固定されている。この基板１３は、接着シートＳの最大長さの１／２以上であって、回転直径が接着シートＳの最大長さよりも長く設定されており、基板１３の一端Ａ側が回転中心Ｃ側に位置している。また、基板１３の一端Ａ側に位置する発光ダイオード２０は、他端Ｂ側に位置する発光ダイオード２０よりも出力を下げて、その光量が低くなるように設定されている。発光ダイオード２０は、図示しない制御手段を介して個々に照度調整されるとともに、ＯＮ−ＯＦＦ制御も可能に設けられている。

前記駆動手段１５は、テーブル１１の下面側に位置して当該テーブル１１を回転可能に支持するモータＭ１と、基板１３を回転可能に支持するモータＭ２とを含み、これらモータＭ１、Ｍ２を選択的若しくは合一的に駆動することにより、テーブル１１と、基板１３及びこれに固定された発光ダイオード２０とが接着シートＳの表面に沿って相対回転可能となっている。

前記反転手段１６は、接着シートＳの径方向に沿って配置された直動モータＭ３により構成され、当該直動モータＭ３の長手方向中心部がモータＭ２の出力軸に接続されている。直動モータＭ３のスライダ２２には、基板１３の長手方向を直動モータＭ３の長手方向に一致させた状態で、基板１３の中央部が固定されている。これにより、基板１３は、図１中左右方向に移動可能になるとともに、直動モータＭ３を介して回転可能となっている。従って、発光手段１２は、図１の実線位置にあるときに、一端Ａ側が回転中心Ｃ側となる一方、他端Ｂ側が外側となるが、スライダ２２が図中左方向に移動することによって、同図中二点鎖線で示される位置に発光手段１２が移動し、一端Ａ側と他端Ｂ側とが入れ替わり、他端Ｂ側が回転中心Ｃ側となる一方、一端Ａ側が外側となる。

以上の光照射装置１０を用いて接着シートＳに紫外線を照射する場合には、図１に示されるように、マウントテープＴを介してリングフレームＲＦに一体化されたウエハＷがテーブル１１上に載置されると、発光ダイオード２０が点灯する。そして、モータＭ１及び／又はＭ２を介してテーブル１１と発光手段１２とを相対回転させる。この際、基板１３に固定された各発光ダイオード２０は、他端Ｂ側から一端Ａ側に向かって照度が段階的に小さくなるように設定されているため、接着シートＳの全域における積算光量が略均一に保たれる。これを更に詳述すると、例えば、基板１３の回転中心Ｃから距離Ｌ離れて取り付けられた発光ダイオード２０ａの光量が、当該発光ダイオード２０ａの２倍の距離２Ｌ離れて取り付けられた発光ダイオード２０ｂの半分の光量に設定されている。つまり、発光手段１２が通過する領域において、単位面積あたりに発光ダイオード２０が照射する光量と、当該発光ダイオード２０が通過する時間との積が等しくなるように設定されている。これにより、一端Ａ側に位置する発光ダイオード２０の出力を低く抑えることができ、早期劣化を防止することができる。

このような照射を複数のウエハＷに対して行った後、直動モータＭ３を駆動してスライダ２２を図１中二点鎖線で示される位置に移動させ、一端Ａ側と他端Ｂ側とを入れ替えて、他端Ｂ側を回転中心Ｃ側に位置させて照射が行われる。これにより、回転中心Ｃ側に位置する発光ダイオード２０が一端Ａ側と他端Ｂ側とで入れ替わり、今度は他端Ｂ側に位置する発光ダイオード２０の出力を低く抑えることができ、早期劣化を防止することができる。そして、以後、上記同様に一定の照射回数毎に一端Ａ側と他端Ｂ側とを入れ替えて照射が行われることで、複数の発光ダイオード２０が全体的に早期に劣化してしまうことを防止することができる。なお、一端Ａ側と他端Ｂ側との中間に位置する光ダイオード２０は、両端Ａ、Ｂ側に比べてそれらの中間的な出力に抑えることができるため、高出力で出力され続けることがなく、それらの早期劣化は防止できる。

従って、このような実施形態によれば、発光手段１２の一端Ａ側と他端Ｂ側とを交互に入れ替えることにより、回転中心Ｃ側に位置する発光ダイオード２０の出力を下げ、発光手段１２の何れか一方の端部側に位置する発光ダイオード２０のみが相対的に劣化を早めてしまう不都合を解消することができる。また、回転中心Ｃ側に位置する発光ダイオード２０を間引き点灯とすることで、早期劣化を防止することもできる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成部分については、同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。

［第２実施形態］
第２実施形態は、図３に示されるように、駆動手段１５を構成するモータＭ２の出力軸にアーム２５を設けて平面内で回転可能とし、当該アーム２５の先端側に反転手段１６を構成するモータＭ４を設けたものである。モータＭ４の出力軸には基板１３の長手方向中心部が接続され、発光手段１２は接着シートＳに沿って回転可能となっている。その他の構成は、実質的に第１実施形態と同様である。

この第２実施形態では、モータＭ４がその出力軸を回転させることによって、発光手段１２の一端Ａ側と他端Ｂ側とを入れ替える構成となっている。この際、回転中心Ｃ側に位置する発光ダイオード２０は、第１実施形態と同様、光量を下げたり、間引き点灯としたりして早期劣化を防止する。

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、図４に示されるように、発光手段１２をスライダ２２に対して角度変位可能に取り付けるとともに、回転中心Ｃ側に位置する発光ダイオード２０と接着シートＳとの離間距離が、外側に位置する発光ダイオード２０と接着シートＳとの離間距離よりも大きくなるように設けてもよい。
このような変形例によれば、一端Ａ側と他端Ｂ側の発光ダイオード２０の光量変化率を小さく設定することができ、外側に位置する発光ダイオード２０の光量を低くしても、接着シートＳを硬化反応させることができる。

更に、図５に示されるように、モータＭ２の出力軸に固定されたブラケットＰに第１実施形態の反転手段１６以下を２セット取り付けるように構成し、一端Ａ側と他端Ｂ側とが入れ替わるようにしてもよい。

また、接着シートＳの上方近傍に照度センサを設け、当該照度センサの出力を入力として制御装置が発光ダイオード２０の電流制御を行うように設けることができる。

更に、前記実施形態では、紫外線を照射することによって接着シートＳの接着剤層を硬化させる場合を説明したが、ウエハＷに仮着された感熱接着性の接着シートを被着体に強固に貼付するシート貼付装置等に適用することもできる。この場合、発光源が発光する光としては、赤外線等が例示できる。

更に、支持手段はテーブル１１に限らず、ロボットアーム等に支持させることでもよい。

また、被照射体は、接着シートＳに限定されることはない。また、被着体もウエハＷに限定されることなく、ガラス板、鋼板、または、樹脂板等、その他のものも対象とすることができ、半導体ウエハは、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 テーブル（支持手段）
１２ 発光手段
１５ 駆動手段
１６ 反転手段
２０ 発光ダイオード（発光源）
Ａ 一端
Ｂ 他端
Ｃ 回転中心
Ｓ 接着シート（被照射体）
Ｗ 半導体ウエハ（被着体）

Claims (4)

1. 被照射体に光を照射する光照射装置において、
   前記被照射体を支持する支持手段と、当該支持手段に相対配置され、前記被照射体に光の照射を行う複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段と、前記支持手段と発光手段とを前記被照射体の表面に沿って相対回転させる駆動手段と、前記発光手段の一端側又は他端側を前記相対回転の回転中心側に位置させる反転手段とを含み、
   前記反転手段は、前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能に設けられ、
   前記発光手段は、前記回転中心側に位置する発光源の光量を、外側に位置する発光源の光量よりも低く設定して当該発光手段の光照射領域における積算光量を略均一に保つことを特徴とする光照射装置。
2. 被照射体に光を照射する光照射装置において、
   前記被照射体を支持する支持手段と、当該支持手段に相対配置され、前記被照射体に光の照射を行う複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段と、前記支持手段と発光手段とを前記被照射体の表面に沿って相対回転させる駆動手段と、前記発光手段の一端側又は他端側を前記相対回転の回転中心側に位置させる反転手段とを含み、
   前記反転手段は、前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能に設けられ、
   前記発光源は、前記被照射体の形状に応じて個々に若しくは一定数毎にＯＮ−ＯＦＦ制御可能に設けられていることを特徴とする光照射装置。
3. 被照射体に光を照射する光照射方法において、
   複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段を用い、
   前記発光手段の一端側又は他端側を回転中心側に位置させ、
   前記発光手段と被照射体とを当該被照射体の表面に沿って相対回転させることで被照射体に光の照射を行い、
   前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能とし、
   前記回転中心側に位置する発光源の光量を、外側に位置する発光源の光量よりも低く設定して発光手段の光照射領域における積算光量を略均一に保つことを特徴とする光照射方法。
4. 被照射体に光を照射する光照射方法において、
   複数の発光源が所定幅のライン上に配置された発光手段を用い、
   前記発光手段の一端側又は他端側を回転中心側に位置させ、
   前記発光手段と被照射体とを当該被照射体の表面に沿って相対回転させることで被照射体に光の照射を行い、
   前記発光手段の前記一端側と他端側とを相互に前記相対回転の回転中心側に位置するように入れ替え可能とし、
   前記発光源は、前記被照射体の形状に応じて個々に若しくは一定数毎にＯＮ-ＯＦＦ制御されることを特徴とする光照射方法。

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