JP6596342B2 - 紫外線処理装置、接合システム、紫外線処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

紫外線処理装置、接合システム、紫外線処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 Download PDF

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Description

本発明は、接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、接合された重合基板に紫外線を照射する紫外線処理装置、当該紫外線処理装置を備えた接合システム、当該紫外線処理装置を用いた紫外線処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
近年、例えば半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板の大口径化及び薄化が進んでいる。このような大口径で薄い半導体基板(以下、被処理基板という。)は、搬送時や研磨処理時に反りや割れが生じるおそれがある。このため、被処理基板に支持基板を貼り合わせることによって、被処理基板を補強することが行われている。
例えば特許文献1には、接着テープを介して被処理基板(ウェハ)と支持基板(ガラス板)を接合することが開示されている。そして、このように被処理基板と支持基板を接合した後、支持基板側から紫外線を照射し、接着テープの接着性を向上させている。
紫外線を照射する際には、種々の装置が用いられる。例えば特許文献2には、被処理基板と紫外線照射手段とを相対的に平行移動及び水平回転させて紫外線照射手段から被処理基板の表面に紫外線を照射する装置が開示されている。紫外線照射手段は、当該紫外線照射手段と被処理基板との相対移動方向に沿って設けられた紫外線ランプを具備している。
特開2015−149433号公報 特開2009−224377号公報
しかしながら、特許文献2に記載された装置では紫外線を照射する光照射体(光源)として紫外線ランプを用いており、かかる紫外線ランプは応答性が悪い。このため、複数の被処理基板に対して紫外線処理を行う際、被処理基板を交換中も紫外線ランプを停止させることができず、作動させ続ける必要がある。そうすると、紫外線ランプの寿命が短くなり、ランニングコストが上昇する。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、接合された重合基板に対して行う紫外線処理を効率よく行うことを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、接合された重合基板に紫外線を照射する紫外線処理装置であって、前記重合基板のうち前記被処理基板を保持する基板保持部と、紫外線を照射する複数のLEDを備えた紫外線照射部と、前記紫外線照射部の下方に設けられ、当該紫外線照射部を撮像して前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査部と、前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記基板保持部を移動させる移動部と、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表裏面の検査を行う表裏検査部と、を有し、前記支持基板は紫外線を透過する材料からなり、前記紫外線照射部は前記基板保持部に保持された前記重合基板に対し、前記支持基板側から前記接着テープに向けて紫外線を照射し、前記表裏検査部は、前記重合基板に光を照射し、さらに当該重合基板で反射した光を受光して、反射光の受光量を測定することを特徴としている。
本発明によれば、重合基板の紫外線処理を行う際、紫外線照射部の複数のLEDから重合基板に紫外線を照射する。かかる場合、従来の紫外線ランプに比して、LEDの寿命が長い。また、LEDの応答性が良いため、複数の重合基板に対して紫外線処理を行う場合でも、紫外線処理中のみLEDを作動させ、例えば重合基板の交換中はLEDからの紫外線照射を停止させることができる。したがって、LEDの寿命をさらに長くすることができ、またランニングコストを低減することができる。
また、重合基板の紫外線処理を行う前に、点灯検査部によって複数のLEDの点灯を検査する。このため、重合基板に対して適切に紫外線を照射することができ、紫外線処理を適切に行うことができる。
前記紫外線処理装置は、前記紫外線照射部の照度を測定して検査する照度検査部と、前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記照度検査部を移動させる他の移動部と、をさらに有していてもよい。
前記照度検査部は、当該照度検査部の表面が、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表面と同じ高さになるように設けられていてもよい。
前記紫外線照射部には、前記LEDを冷却する冷却部が設けられていてもよい。
別な観点による本発明は、前記紫外線処理装置を備えた接合システムであって、前記紫外線処理装置と、前記接着テープを介して前記被処理基板と前記支持基板を接合する接合装置と、前記重合基板の表裏面を反転させる反転装置と、前記紫外線処理装置、前記接合装置及び前記反転装置に対して、前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板を搬送する搬送装置と、を備えた処理ステーションと、
前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板を前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴としている。
また別な観点による本発明は、接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、紫外線処理装置を用いて、接合された重合基板に紫外線を照射する紫外線処理方法であって、前記紫外線処理装置は、前記重合基板のうち前記被処理基板を保持する基板保持部と、紫外線を照射する複数のLEDを備えた紫外線照射部と、前記紫外線照射部の下方に設けられ、当該紫外線照射部を撮像して前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査部と、前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記基板保持部を移動させる移動部と、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表裏面の検査を行う表裏検査部と、を有し、前記支持基板は紫外線を透過する材料からなり、前記紫外線処理方法は、前記点灯検査部によって前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査工程と、その後、前記移動部によって、前記基板保持部に保持された前記重合基板を前記紫外線照射部の下方に移動させる移動工程と、その後、前記紫外線照射部によって前記重合基板に対し、前記支持基板側から前記接着テープに向けて紫外線を照射する紫外線処理工程と、を有し、少なくとも前記移動工程の前に、前記表裏検査部によって、前記重合基板に光を照射し、さらに当該重合基板で反射した光を受光して、反射光の受光量を測定し、前記重合基板の表裏面を検査することを特徴としている。
前記紫外線処理工程の後、さらに前記点灯検査部によって前記複数のLEDの点灯を検査してもよい。
前記紫外線処理装置は、前記紫外線照射部の照度を測定して検査する照度検査部と、前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記照度検査部を移動させる他の移動部と、をさらに有し、少なくとも前記移動工程の前に、前記他の移動部によって前記照度検査部を前記紫外線照射部の下方に移動させ、当該照度検査部によって前記紫外線照射部の照度を検査してもよい。
前記紫外線処理工程の後、さらに前記照度検査部によって前記紫外線照射部の照度を検査してもよい。
前記照度検査部は、当該照度検査部の表面が、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表面と同じ高さになるように設けられていてもよい。
別な観点による本発明によれば、前記紫外線処理方法を紫外線処理装置によって実行させるように、当該紫外線処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
本発明によれば、接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、接合された重合基板に対して行う紫外線処理を効率よく且つ適切に行うことができる。
本実施形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。 本実施形態にかかる接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。 被処理基板と支持基板の側面図である。 接合処理の主な工程を示すフローチャートである。 他の実施形態にかかる接合システムの構成の概略を示す平面図である。 本実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す斜視図である。 本実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す平面図である。 本実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す側面図である。 本実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す側面図である。 紫外線照射部の構成の概略を示す平面図である。 紫外線処理の主な工程を示すフローチャートである。 紫外線照射部の複数のLEDの点灯を検査する様子を示す説明図である。 紫外線照射部における所定位置のLEDの照度を検査する様子を示す説明図である。 重合基板に紫外線を照射する様子を示す説明図である。 紫外線照射部の複数のLEDの点灯を検査する様子を示す説明図である。 他の実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す平面図である。 他の実施形態にかかる紫外線処理装置の構成の概略を示す側面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
<1.接合システムの構成>
先ず、本実施形態に係る接合システムの構成について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、接合システムの構成の概略を示す平面図である。図2は、接合システムの内部構成の概略を示す側面図である。図3は、被処理基板と支持基板の側面図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
以下では、図3に示すように、被処理基板Wの板面のうち、接着テープPを介して支持基板Sと接合される側の板面を「接合面Wj」といい、接合面Wjとは反対側の板面を「非接合面Wn」という。また、支持基板Sの板面のうち、接着テープPを介して被処理基板Wと接合される側の板面を「接合面Sj」といい、接合面Sjとは反対側の板面を「非接合面Sn」という。
被処理基板Wは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体基板に複数の電子回路(デバイス)が形成された基板であり、電子回路が形成される側の板面を接合面Wjとしている。かかる被処理基板Wは、支持基板Sとの接合後、非接合面Wnが研磨処理されることによって薄化される。なお、本実施形態において、被処理基板Wの直径は例えば300mmである。
支持基板Sは、被処理基板Wと略同径の基板であり、被処理基板Wを支持する。支持基板Sとしては、例えばガラス基板などを用いることができる。なお、支持基板Sは、紫外線を透過する材料からなるものであれば特に限定されず、例えば石英板やサファイヤ板などを用いてもよい、
接着テープPは、その表面と裏面の両面に接着剤が付着したテープであり、被処理基板Wと支持基板Sを接着して接合する。なお、上記接着剤には、紫外線によって硬化する材料が用いられる。
接合システム1は、図1に示すように例えば外部との間で複数の被処理基板W、複数の支持基板S、複数の重合基板Tをそれぞれ収容可能なカセットCw、Cs、Ctが搬入出される搬入出ステーション2と、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tに対して所定の処理を施す各種処理装置を備えた処理ステーション3とを一体に接続した構成を有している。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。カセット載置台10には、複数、例えば5つのカセット載置板11が設けられている。カセット載置板11は、Y軸方向(図1中の上下方向)に一列に並べて配置されている。これらのカセット載置板11には、接合システム1の外部に対してカセットCw、Cs、Ctを搬入出する際に、カセットCw、Cs、Ctを載置することができる。このように搬入出ステーション2は、複数の被処理基板W、複数の支持基板S、複数の重合基板Tを保有可能に構成されている。
なお、カセット載置板11の個数は、本実施形態に限定されず、任意に設定することができる。また、カセットの1つを不具合基板の回収用として用いてもよい。すなわち、種々の要因で被処理基板Wと支持基板Sとの接合に不具合が生じた基板を、他の正常な重合基板Tと分離することができるカセットである。
搬入出ステーション2には、カセット載置台10に隣接して第1の基板搬送領域20が設けられている。第1の基板搬送領域20には、Y軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在な第1の基板搬送装置22が設けられている。第1の基板搬送装置22は、鉛直方向及び鉛直軸周り(θ方向)にも移動自在であり、各カセット載置板11上のカセットCw、Cs、Ctと、後述する処理ステーション3の第3の処理ブロックG3のトランジション装置50、51との間で被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを搬送できる。
処理ステーション3には、各種処理装置を備えた複数例えば3つの処理ブロックG1、G2、G3が設けられている。例えば処理ステーション3の正面側(図1中のY軸負方向側)には、第1の処理ブロックG1が設けられ、処理ステーション3の背面側(図1中のY軸正方向側)には、第2の処理ブロックG2が設けられている。また、処理ステーション3の搬入出ステーション2側(図1中のX軸負方向側)には、第3の処理ブロックG3が設けられている。
例えば第1の処理ブロックG1には、支持基板Sに接着テープPを貼り付ける貼付装置30と、支持基板Sに接着テープPが適切に貼り付けられているか否かを検査する検査装置31とが、搬入出ステーション2側からこの順でX軸正方向に並べて配置されている。なお、貼付装置30と検査装置31には、それぞれ一般的な装置を用いることができる。また、これら貼付装置30と検査装置31は一体に形成されていてもよい。
例えば第2の処理ブロックG2には、図2に示すように接着テープPを介して被処理基板Wと支持基板Sを接合する接合装置40と、重合基板Tの表裏面を反転させる反転装置41と、重合基板Tに紫外線を照射する紫外線処理装置42とが、配置されている。反転装置41と紫外線処理装置42は下からこの順で2段に設けられ、さらにこれら反転装置41と紫外線処理装置42よりX軸正方向側に接合装置40が配置されている。
接合装置40では、真空雰囲気において、接着テープPが貼り付けられた支持基板Sを被処理基板Wの下方に配置した状態で、被処理基板Wと支持基板Sを押圧して接合する。また、接合装置40では接合前に、被処理基板Wと支持基板Sの水平方向の向きを調整し、さらに被処理基板Wの表裏面を反転させる。
紫外線処理装置42では、複数のLED(発光ダイオード)から例えば100mW/cmの高出力で、例えば405nm波長帯の紫外線を重合基板Tに照射する。なお、405nm波長帯の紫外線とは、例えば380nm〜440nmの範囲の波長であってピーク波長が405nmである紫外線をいう。この紫外線処理装置42の具体的な構成については後述する。
例えば第3の処理ブロックG3には、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tのトランジション装置50、51が下からこの順で2段に設けられている。なお、第3の処理ブロックG3には他に、接合前の被処理基板W、支持基板Sの識別番号を読み取って、被処理基板W、支持基板Sを識別する基板識別装置(図示せず)や、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tのバッファ装置(図示せず)が設けられていてもよい。
図1に示すように第1の処理ブロックG1〜第3の処理ブロックG3に囲まれた領域には、第2の基板搬送領域60が形成されている。第2の基板搬送領域60には、例えば第2の基板搬送装置61が配置されている。
第2の基板搬送装置61は、例えば鉛直方向、水平方向(X軸方向、Y軸方向)及び鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有している。第2の基板搬送装置61は、第2の基板搬送領域60内を移動し、周囲の第1の処理ブロックG1、第2の処理ブロックG2及び第3の処理ブロックG3内の所定の装置に被処理基板W、支持基板S、重合基板Tを搬送できる。
以上の接合システム1には、図1に示すように制御部70が設けられている。制御部70は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、接合システム1における被処理基板W、支持基板S、重合基板Tの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、接合システム1における後述の接合処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、その記憶媒体Hから制御部70にインストールされたものであってもよい。
<2.接合システムの動作>
次に、以上のように構成された接合システム1を用いて行われる被処理基板Wと支持基板Sの接合処理方法について説明する。図4は、かかる接合処理の主な工程の例を示すフローチャートである。
先ず、複数枚の被処理基板Wを収容したカセットCw、複数枚の支持基板Sを収容したカセットCs、及び空のカセットCtが、搬入出ステーション2の所定のカセット載置板11に載置される。その後、第1の基板搬送装置22によりカセットCs内の支持基板Sが取り出され、処理ステーション3の第3の処理ブロックG3のトランジション装置50に搬送される。このとき、支持基板Sは、その接合面Sjが上方を向いた状態で搬送される。
次に支持基板Sは、第2の基板搬送装置61によって貼付装置30に搬送される。貼付装置30では、支持基板Sに対し、非接合面Snが保持された状態で、接合面Sjに接着テープPが貼り付けられる(図4の工程A1)。
次に支持基板Sは、第2の基板搬送装置61によって検査装置31に搬送される。検査装置31では、支持基板Sに接着テープPが適切に貼り付けられているか否かが検査される(図4の工程A2)。具体的には、支持基板Sの端部における接着テープPの状態が検査される。
工程A2において接着テープPが貼り付けられていないと判断された場合、支持基板Sは、第2の基板搬送装置61によってトランジション装置51に搬送され、さらに第1の基板搬送装置22によって所定のカセット載置板11のカセットCsに搬送される。そして、重合基板Tは搬入出ステーション2から外部に搬出されて回収される。一方、工程A2において接着テープPが貼り付けられていると判断された場合、支持基板Sは、第2の基板搬送装置61によって接合装置40に搬送される。
接合装置40では、支持基板Sのノッチ部の位置を調整して、当該支持基板Sの水平方向の向きが調整される。そして支持基板Sは、接合面Sjが上方を向いた状態、すなわち接着テープPが上方を向いた状態で待機する。
支持基板Sに上述した工程A1〜A2の処理が行われている間、当該支持基板Sに続いて被処理基板Wの処理が行われる。被処理基板Wは、第1の基板搬送装置22によって搬入出ステーション2のカセットCwからトランジション装置50に搬送され、さらに第2の基板搬送装置61によって接合装置40に搬送される。このとき、被処理基板Wは、その接合面Wjが上方を向いた状態で搬送される。
接合装置40では、被処理基板Wのノッチ部の位置を調整して、当該被処理基板Wの水平方向の向きが調整される。水平方向の向きが調整された被処理基板Wは、その表裏面が反転される(図4の工程A3)。そして被処理基板Wは、接合面Wjが下方を向いた状態で待機する。
その後、接合装置40では、上方に配置された被処理基板Wと下方に配置された支持基板Sとの水平方向の相対位置を調整した後、処理雰囲気を真空引きする。そして、真空雰囲気において、被処理基板Wと支持基板Sを押圧して接合する(図4の工程A4)。なお、真空雰囲気に維持されているため、被処理基板Wと支持基板Sを当接させても、当該被処理基板Wと支持基板Sとの間におけるボイドの発生を抑制することができる。また、被処理基板Wと支持基板Sを押圧する圧力は、接着テープPの種類や被処理基板W上のデバイスの種類等に応じて設定される。
次に被処理基板Wと支持基板Sが接合された重合基板Tは、第2の基板搬送装置61によって反転装置41に搬送される。反転装置41では、重合基板Tの表裏面が反転され、重合基板Tのうち支持基板Sが上方に向けられる(図4の工程A5)。
次に重合基板Tは、第2の基板搬送装置61によって紫外線処理装置42に搬送される。紫外線処理装置42では、重合基板Tの上方に設けられた複数のLEDから例えば405nm波長帯の紫外線を重合基板Tに照射する(図4の工程A6)。紫外線は支持基板Sを透過して接着テープPに照射され、当該接着テープPの接着剤が硬化する。こうして、接着テープPの接着性が向上する。
次に重合基板Tは、第2の基板搬送装置61によってトランジション装置51に搬送され、その後搬入出ステーション2の第1の基板搬送装置22によって所定のカセット載置板11のカセットCtに搬送される。こうして、一連の被処理基板Wと支持基板Sの接合処理が終了する。
以上の実施形態によれば、一の接合システム1の内部で、工程A1〜A6が行われ、すなわち支持基板Sへの接着テープPの貼り付けから、被処理基板Wと支持基板Sの接合、重合基板Tの紫外線処理までの一連の接合処理を効率よく行うことができる。また、貼付装置30における支持基板Sへの接着テープPの貼り付け、接合装置40における被処理基板Wと支持基板Sの接合、紫外線処理装置における重合基板Tの紫外線処理を、異なる基板に対して並行して行うことができる。したがって、被処理基板Wと支持基板Sの接合処理を効率よく行い、接合処理のスループットを向上させることができる。
また、搬入出ステーション2は複数の被処理基板W、複数の支持基板S又は複数の重合基板Tを保有可能であるので、搬入出ステーション2から処理ステーション3に被処理基板Wと支持基板Sを連続的に搬送して当該処理ステーション3で連続的な処理を行うことができる。このため、接合処理のスループットをさらに向上させることができる。
なお、以上の実施形態では、接合前の支持基板Sに接着テープPを貼り付ける場合について説明したが、接合前の被処理基板Wに接着テープPを貼り付けてもよい。かかる場合、被処理基板Wに対して工程A1〜A2が行われ、支持基板Sに対して工程A3が行われる。その後、工程A4では、接合装置40において被処理基板Wを支持基板Sの下方に配置した状態で、被処理基板Wと支持基板Sが接合される。その後、工程A6において、紫外線処理装置42で重合基板Tの支持基板S側から接着テープPに向けて紫外線が照射される。このように被処理基板Wに接着テープPを貼り付ける場合は、工程A5の反転装置における重合基板Tの反転が省略される。
<3.接合システムの他の実施形態>
次に、接合システム1の他の実施形態について説明する。以上の接合システム1において、処理ステーション3の各装置の配置や数は任意に設定することができる。
例えば接合システム1において、貼付装置30と検査装置31を省略してもよい。かかる場合、上述した工程A1〜A2は接合システム1の外部で行われ、接合システム1に搬送される支持基板Sには、予め接着テープPが貼り付けられる。そして、上述した工程A3〜A6が行われる。
このように貼付装置30と検査装置31を省略しても、上記実施形態の効果と同様の効果を享受することができる。すなわち、一の接合システム1の内部で、被処理基板Wと支持基板Sの接合から重合基板Tの紫外線処理までの一連の接合処理を効率よく行うことができる。また、接合装置40において被処理基板Wと支持基板Sを接合する間に、紫外線処理装置42において別の重合基板Tに紫外線処理を行うこともできる。したがって、被処理基板Wと支持基板Sの接合処理を効率よく行い、接合処理のスループットを向上させることができる。
また、例えば図5に示すように接合システム1には、接合装置40が2つ設けられていてもよい。2つの接合装置40、40は、例えば第2の処理ブロックG2の反転装置41と紫外線処理装置42よりX軸正方向側において、X軸方向に並べて配置される。かかる場合、2つの接合装置40において、工程A4における被処理基板Wと支持基板Sの接合を並行して行うことができるので、接合処理のスループットをさらに向上させることができる。
また、例えば図5に示すように接合システム1には、紫外線処理が行われた後の重合基板Tの表裏面を反転させる反転装置80がさらに設けられていてもよい。反転装置80は、例えば第1の処理ブロックG1において、貼付装置30よりX軸負方向側に配置される。
かかる場合、上述した工程A6で紫外線処理が行われた重合基板Tは、第2の基板搬送装置61によって反転装置80に搬送される。反転装置80では、重合基板Tの表裏面が反転され、重合基板Tのうち被処理基板Wが上方に向けられる。この状態で重合基板Tは、搬入出ステーション2の所定のカセット載置板11のカセットCtに搬送される。
接合システム1から搬出される重合基板Tの表裏面の向きは、その後の重合基板Tの搬送や重合基板Tに行われる後続の処理などに応じて設定される。上述したように2つの反転装置41、80を設けることで、重合基板Tの表裏面の向きを自在に調整することができ、接合処理の自由度が向上する。しかも、反転装置41では紫外線処理前の重合基板Tの表裏面を反転させ、反転装置80では紫外線処理後の重合基板Tの表裏面を反転させており、このように反転装置41、80で行われる処理を分けているので、接合処理のスループットをさらに向上させることができる。
<4.紫外線処理装置の構成>
次に、上述した紫外線処理装置42の構成について説明する。図6は、紫外線処理装置42の構成の概略を示す斜視図である。図7は、紫外線処理装置42の構成の概略を示す平面図である。図8〜図9は、紫外線処理装置42の構成の概略を示す側面図である。
紫外線処理装置42は、内部を密閉可能な処理容器(図示せず)を有している。処理容器の第2の基板搬送領域60側の側面には、被処理基板W、支持基板S、重合基板Tの搬入出口が形成され、当該搬入出口には開閉シャッタが設けられている。上述した図6〜図9は、この処理容器の内部の構成を示した図である。
紫外線処理装置42は、一対の枠体100、110を有している。枠体100、110は、Y軸方向に対向して設けられている。枠体100のY軸正方向端部と枠体110のY軸負方向端部との間には、所定の開口部120が形成されている。
第1の枠体100は、第1の天板101、第1の側壁102及び第1の底板103を有している。第1の天板101、第1の側壁102及び第1の底板103はX軸方向に延伸し、且つ第1の側壁102が第1の天板101及び第1の底板103のY軸負方向端部に設けられ、第1の枠体100は側面視においてコの字形状を有している。なお、第1の側壁102及び第1の底板103は、第1の天板101よりX軸正方向側にさらに延伸している。第1の枠体100は、第1の底板103に設けられた第1の支持体104に支持されている。
第2の枠体110も第1の枠体100と同様の構成であり、第2の天板111、第2の側壁112及び第2の底板113を有している。第2の天板111、第2の側壁112及び第2の底板113はX軸方向に延伸し、且つ第2の側壁112が第2の天板111及び第2の底板113のY軸正方向端部に設けられ、第2の枠体110は側面視においてコの字形状を有している。なお、第2の側壁112及び第2の底板113は、第2の天板111よりX軸正方向側にさらに延伸している。第2の枠体110は、第2の底板113に設けられた第2の支持体114に支持されている。
第1の枠体100には、例えばモータなどを備えた第1の駆動部130を介して、第1のアーム131が取り付けられている。第1のアーム131の先端部には、重合基板Tを保持する基板保持部132が設けられている。基板保持部132は、重合基板Tのうち被処理基板Wの非接合面Wnを真空吸着する。
第1のアーム131は、第1の駆動部130により、第1の枠体100に沿ってX軸方向に移動自在である。これにより、基板保持部132は、後述する紫外線照射部150のX軸正方向側であって、紫外線処理装置42の外部との間で重合基板Tを受け渡す受渡位置P1と、紫外線照射部150の下方であって、重合基板Tに紫外線処理を行う処理位置P2との間を移動できる。また、第1のアーム131は、第1の駆動部130によって昇降自在であり、基板保持部132の高さを調節できる。なお、これら第1の駆動部130と第1のアーム131が本発明の移動部を構成している。
第2の枠体110には、例えばモータなどを備えた第2の駆動部140を介して、第2のアーム141が取り付けられている。第2のアーム141の先端部には、紫外線照射部150の照度を測定して検査する照度検査部142が設けられている。なお、照度検査部142は紫外線照射部150の照度を測定するものであれば特に限定されるものではないが、例えば照度計が用いられる。また、照度検査部142とは別にマスターの照度計を用意しておき、当該マスターの照度計を用いて照度検査部142を校正してもよい。
第2のアーム141は、第2の駆動部140により、第2の枠体110に沿ってX軸方向に移動自在である。これにより、照度検査部142は、後述する紫外線照射部150のX軸負方向側における待機位置P3と、紫外線照射部150の下方における処理位置P2との間を移動できる。また、第2のアーム141は、第2の駆動部140によって昇降自在であり、照度検査部142の高さを調節できる。照度検査部142は、その表面が、基板保持部132に保持された重合基板Tの表面と同じ高さになるように調節される。なお、これら第2の駆動部140と第2のアーム141が本発明の他の移動部を構成している。
さらに、第2のアーム141には、照度検査部142を移動させる移動部(図示せず)が設けられ、この移動部により、照度検査部142は、第2のアーム141に沿ってY軸方向に移動自在である。なお、移動部は照度検査部142を移動させるものであれば特に限定されるものではなく、例えば照度検査部142を固定ネジによって手動で移動させてもよい。
なお、本実施形態では、第1のアーム131と第2のアーム141はそれぞれ別の枠体100、110に設けられていてたが、いずれか一方の枠体100、110に設けられていてもよい。
枠体100、110の天板101、111の間の開口部120には、紫外線照射部150と冷却部151が下方からこの順で積層されて設けられている。すなわち、紫外線照射部150は、基板保持部132と照度検査部142の上方に設けられている。紫外線照射部150と冷却部151は、天板101、111の上面に設けられた支持部材152に支持されている。
図10に示すように紫外線照射部150の下面には、複数のLED153が並べて配置されている。各LED153は、例えば405nm波長帯の紫外線を発する。なお、LED153の配置や数は任意であり、また紫外線照射部150の形状も四角形状に限定されず任意である。これらLED153の配置や数、紫外線照射部150の形状は、紫外線照射部150における複数のLED153からの紫外線が、少なくとも基板保持部132に保持された重合基板Tの全面に照射されるように設定されればよい。
冷却部151の内部には、冷却水が循環するための冷却水路(図示せず)が形成さている。この冷却水によって、紫外線を発した際に発熱したLED153が冷却される。
図6〜図9に示すように紫外線照射部150の下方には、紫外線照射部150を撮像して複数のLED153の点灯を検査する点灯検査部160が設けられている。なお、点灯検査部160は紫外線照射部150を撮像するものであれば特に限定されるものではないが、例えばCCDカメラが用いられる。点灯検査部160は、一対の支持体104、114の間に設けられた支持部材(図示せず)に支持されている。すなわち、点灯検査部160は、基板保持部132と照度検査部142の下方に設けられている。
なお、紫外線処理装置42における各部の動作は、上述した制御部70によって制御される。
<5.紫外線処理装置の動作>
次に、以上のように構成された紫外線処理装置42を用いて行われる重合基板Tの紫外線処理方法について説明する。図11は、かかる紫外線処理の主な工程の例を示すフローチャートである。なお、以下で説明する、紫外線処理装置42における紫外線処理は、上述した工程A6における紫外線処理である。
重合基板Tは、第2の基板搬送装置61によって紫外線処理装置42に搬入される(図11の工程B1)。図12に示すように紫外線処理装置42に搬入された重合基板Tは、受渡位置P1において、第2の基板搬送装置61から基板保持部132に受け渡され、当該基板保持部132に吸着保持される。
次に紫外線照射部150の複数のLED153を点灯させ、点灯検査部160によって紫外線照射部150の全面を撮像する。そして、撮像された画像に基づいて、複数のLED153の点灯の検査する(図11の工程B2)。
工程B2において、適切に点灯していないLED153が見つかった場合、紫外線処理を停止する。そして、適切に点灯しないLED153を交換し、後続の処理が行われる。一方、工程B2において、すべてのLED153が適切に点灯していることが確認された場合、そのまま後続の処理が行われる。
次に図13に示すように、第2の駆動部140によって照度検査部142を待機位置P3から処理位置P2に移動させる。そして、照度検査部142によって紫外線照射部150における所定位置のLED153の照度を測定して検査する(図11の工程B3)。このとき、照度検査部142の表面が、基板保持部132に保持された重合基板Tの表面と同じ高さであるので、後続する重合基板Tの紫外線処理を想定した照度検査を適切に行うことができる。なお、本実施形態では、工程B3において紫外線照射部150の中心部の照度を測定するが、照度の測定位置は任意に設定することができる。また、照度検査部142は複数設けられていてもよく、紫外線照射部150の複数の所定位置の照度を測定してもよい。
工程B3において、LED153の照度が適切でないと判断された場合、紫外線処理を停止する。そして、適切な照度となるように紫外線照射部150のLED153を調整し、後続の処理が行われる。一方、工程B3において、LED153の照度が適切であると判断された場合、そのまま後続の処理が行われる。
なお、工程B2と工程B3は、その順序を変更してもよい。
次に図14に示すように、第2の駆動部140によって照度検査部142を処理位置P2から待機位置P3に移動させると共に、第1の駆動部130によって基板保持部132を受渡位置P1から処理位置P2に移動させる。そして、基板保持部132に保持された重合基板Tを紫外線照射部150の下方に配置する。
続いて、紫外線照射部150の複数のLEDから例えば405nm波長帯の紫外線を重合基板Tに照射する(図11の工程B4)。このとき、重合基板Tのうち支持基板Sが上方に向けられており、紫外線は支持基板S側から接着テープPに向けて照射される。そして、紫外線は支持基板Sを透過して接着テープPに照射され、当該接着テープPの接着剤が硬化する。こうして、接着テープPの接着性が向上する。
次に図15に示すように、第1の駆動部130によって基板保持部132を処理位置P2から受渡位置P1に移動させる。続いて、点灯検査部160によって紫外線照射部150の全面を再び撮像する。そして、撮像された画像に基づいて、複数のLED153の点灯の検査する(図11の工程B5)。
工程B5において、適切に点灯していないLED153が見つかった場合、紫外線処理を停止し、受渡位置P1にある重合基板Tを欠陥のある基板として回収する。そして、適切に点灯しないLED153を交換し、後続の処理が行われる。一方、工程B5において、すべてのLED153が適切に点灯していることが確認された場合、そのまま後続の処理が行われる。
次に図13に示した場合と同様に、第2の駆動部140によって照度検査部142を待機位置P3から処理位置P2に移動させる。そして、照度検査部142によって紫外線照射部150における所定位置のLED153の照度を再び測定して検査する(図11の工程B6)。
工程B6において、LED153の照度が適切でないと判断された場合、紫外線処理を停止し、受渡位置P1にある重合基板Tを欠陥のある基板として回収する。そして、適切な照度となるように紫外線照射部150のLED153を調整し、後続の処理が行われる。一方、工程B6において、LED153の照度が適切であると判断された場合、そのまま後続の処理が行われる。
なお、工程B5と工程B6は、その順序を変更してもよい。
その後、受渡位置P1にある重合基板Tは、基板保持部132から第2の基板搬送装置61に受け渡され、紫外線処理装置42から搬出される(図11の工程B7)。こうして、一連の重合基板Tの紫外線処理が終了する。
以上の実施形態によれば、工程B4において紫外線照射部150の複数のLED153から重合基板Tに紫外線を照射している。かかる場合、従来の紫外線ランプに比して、LED153の寿命が長い。また、LED153の応答性が良いため、複数の重合基板Tに対して紫外線処理(工程B1〜B7)を行う場合でも、紫外線処理中のみLED153を作動させ、例えば重合基板Tの交換中はLED153からの紫外線照射を停止させることができる。したがって、LED153の寿命をさらに長くすることができ、またランニングコストを低減することができる。
また、工程B2において点灯検査部160で複数のLED153の点灯を検査し、工程B3において照度検査部142でLED153の照度を測定して検査している。このため、その後の工程B4において、重合基板Tに対して適切に紫外線を照射することができ、紫外線処理を適切に行うことができる。
しかも、工程B3において照度検査部142の表面が、基板保持部132に保持された重合基板Tの表面と同じ高さであるので、その後の工程A4における重合基板Tの紫外線処理を想定した照度検査を適切に行うことができる。
また、工程B5において点灯検査部160で複数のLED153の点灯を検査し、工程B6において照度検査部142でLED153の照度を測定して検査している。例えば工程B4中にLED153の不具合が生じて、当該工程B4における紫外線照射が正常に行われなかった場合でも、このようにLED153の点灯検査と照度検査を再度行っているので、紫外線処理が正常に行われなかった重合基板Tを回収できる。したがって、欠陥のある重合基板Tが正常な重合基板Tに混じるのを回避することができる。また、後続の重合基板Tに対して、紫外線処理を適切に行うことができる。
なお、工程B2、工程B5におけるLED153の点灯検査と、工程B3、工程B6におけるLED153の照度検査は、重合基板T毎に行ってもよいし、接合システム1内における処理レシピが変わる毎に行ってもよい。さらに、工程B5と工程B6は省略してもよい。
<6.紫外線処理装置の他の実施形態>
次に、紫外線処理装置42の他の実施形態について説明する。図16及び図17に示すように紫外線処理装置42は、基板保持部132に保持された重合基板Tの表裏面の検査を行う表裏検査部200を有していてもよい。表裏検査部200は受渡位置P1において、基板保持部132に保持された重合基板Tの下方に設けられている。また、表裏検査部200は、第2の枠体110に設けられた支持部材201に支持されている。
表裏検査部200は、重合基板Tに光、例えば赤色の単色光を照射し、さらに当該重合基板Tで反射した光を受光して、反射光の受光量(反射光の強度)を測定するファイバーセンサである。この受光量は、光を照射する材質によって変わる。
例えば表裏検査部200から被処理基板W側に光を照射した場合、光は被処理基板Wで反射する。一方、例えば表裏検査部200から支持基板S側に光を照射した場合、光は支持基板Sを透過して接着テープPで反射する。そして、被処理基板Wで反射した反射光の受光量は、接着テープPで反射した反射光の受光量よりも大きい。このため、これらの受光量の間に閾値を設定しておけば、表裏検査部200で測定された受光量に基づいて、被処理基板W又は接着テープPのいずれで反射したがわかり、すなわち重合基板Tの表裏面がわかる。
ここで、基板保持部132は重合基板Tの被処理基板Wを保持し、すなわち被処理基板Wが支持基板Sの下方に配置されているのが正常な状態である。したがって、表裏検査部200で測定された受光量が上記閾値よりも大きい場合、重合基板Tの表裏面は正常となる。
そして、上述した工程B1において紫外線処理装置42に重合基板Tが搬入され、基板保持部132に保持されると、表裏検査部200によって重合基板Tの表裏面を検査する。検査の結果、重合基板Tの表裏面が正常である場合、そのまま後続の処理が行われる。一方、重合基板Tの表裏面が反対である場合、当該重合基板Tは欠陥のある基板として回収される。なお、この重合基板Tは反転装置41に戻され、表裏面が反転された後、紫外線処理装置42において一連の紫外線処理を行ってもよい。
かかる場合、表裏検査部200で重合基板Tの表裏面が適切に検査されるので、当該重合基板Tに対する紫外線処理をより適切に行うことができる。
なお、表裏検査部200は移動部(図示せず)によってX軸方向及びY軸方向に移動可能に構成されていてもよく、当該表裏検査部200によって重合基板Tの複数点における受光量を測定してもよい。かかる場合、重合基板Tの表裏面をより正確に検査することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1 接合システム
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
30 貼付装置
31 検査装置
40 接合装置
41 反転装置
42 紫外線処理装置
61 第2の基板搬送装置
70 制御部
80 反転装置
130 第1の駆動部
131 第1のアーム
132 基板保持部
140 第2の駆動部
141 第2のアーム
142 照度検査部
150 紫外線照射部
151 冷却部
153 LED
160 点灯検査部
200 表裏検査部
P 接着テープ
S 支持基板
T 重合基板
W 被処理基板

Claims (12)

  1. 接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、接合された重合基板に紫外線を照射する紫外線処理装置であって、
    前記重合基板のうち前記被処理基板を保持する基板保持部と、
    紫外線を照射する複数のLEDを備えた紫外線照射部と、
    前記紫外線照射部の下方に設けられ、当該紫外線照射部を撮像して前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査部と、
    前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記基板保持部を移動させる移動部と
    前記基板保持部に保持された前記重合基板の表裏面の検査を行う表裏検査部と、を有し、
    前記支持基板は紫外線を透過する材料からなり、
    前記紫外線照射部は前記基板保持部に保持された前記重合基板に対し、前記支持基板側から前記接着テープに向けて紫外線を照射し、
    前記表裏検査部は、前記重合基板に光を照射し、さらに当該重合基板で反射した光を受光して、反射光の受光量を測定することを特徴とする、紫外線処理装置。
  2. 前記紫外線照射部の照度を測定して検査する照度検査部と、
    前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記照度検査部を移動させる他の移動部と、をさらに有することを特徴とする、請求項1に記載の紫外線処理装置。
  3. 前記照度検査部は、当該照度検査部の表面が、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表面と同じ高さになるように設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の紫外線処理装置。
  4. 前記紫外線照射部には、前記LEDを冷却する冷却部が設けられていることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の紫外線処理装置。
  5. 請求項1〜のいずれか一項に記載の紫外線処理装置を備えた接合システムであって、
    前記紫外線処理装置と、前記接着テープを介して前記被処理基板と前記支持基板を接合する接合装置と、前記重合基板の表裏面を反転させる反転装置と、前記紫外線処理装置、前記接合装置及び前記反転装置に対して、前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板を搬送する搬送装置と、を備えた処理ステーションと、
    前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板をそれぞれ複数保有可能で、且つ前記被処理基板、前記支持基板又は前記重合基板を前記処理ステーションに対して搬入出する搬入出ステーションと、を有することを特徴とする、接合システム。
  6. 接着テープを介して被処理基板と支持基板を接合した後、紫外線処理装置を用いて、接合された重合基板に紫外線を照射する紫外線処理方法であって、
    前記紫外線処理装置は、
    前記重合基板のうち前記被処理基板を保持する基板保持部と、
    紫外線を照射する複数のLEDを備えた紫外線照射部と、
    前記紫外線照射部の下方に設けられ、当該紫外線照射部を撮像して前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査部と、
    前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記基板保持部を移動させる移動部と
    前記基板保持部に保持された前記重合基板の表裏面の検査を行う表裏検査部と、を有し、
    前記支持基板は紫外線を透過する材料からなり、
    前記紫外線処理方法は、
    前記点灯検査部によって前記複数のLEDの点灯を検査する点灯検査工程と、
    その後、前記移動部によって、前記基板保持部に保持された前記重合基板を前記紫外線照射部の下方に移動させる移動工程と、
    その後、前記紫外線照射部によって前記重合基板に対し、前記支持基板側から前記接着テープに向けて紫外線を照射する紫外線処理工程と、を有し、
    少なくとも前記移動工程の前に、前記表裏検査部によって、前記重合基板に光を照射し、さらに当該重合基板で反射した光を受光して、反射光の受光量を測定し、前記重合基板の表裏面を検査することを特徴とする、紫外線処理方法。
  7. 前記紫外線処理工程の後、さらに前記点灯検査部によって前記複数のLEDの点灯を検査することを特徴とする、請求項に記載の紫外線処理方法。
  8. 前記紫外線処理装置は、
    前記紫外線照射部の照度を測定して検査する照度検査部と、
    前記紫外線照射部の下方と、当該紫外線照射部の外側との間で、前記照度検査部を移動させる他の移動部と、をさらに有し、
    少なくとも前記移動工程の前に、前記他の移動部によって前記照度検査部を前記紫外線照射部の下方に移動させ、当該照度検査部によって前記紫外線照射部の照度を検査することを特徴とする、請求項又はに記載の紫外線処理方法。
  9. 前記紫外線処理工程の後、さらに前記照度検査部によって前記紫外線照射部の照度を検査することを特徴とする、請求項に記載の紫外線処理方法。
  10. 前記照度検査部は、当該照度検査部の表面が、前記基板保持部に保持された前記重合基板の表面と同じ高さになるように設けられていることを特徴とする、請求項又はに記載の紫外線処理方法。
  11. 請求項10のいずれか一項に記載の紫外線処理方法を紫外線処理装置によって実行させるように、当該紫外線処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
  12. 請求項11に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
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