JP7105053B2 - 保護部材形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの表面に保護部材を形成する保護部材形成装置に関する。

ウェーハメイキング工程では、円柱状のインゴットがワイヤーソーでスライスされてアズスライスウェーハ（ウェーハ）が形成される。ウェーハのスライス面にはうねりや反りが発生しており、研削加工等によってウェーハからうねり等が除去される。この場合、ウェーハの一方のスライス面に平坦な保護部材が形成され、保護部材の平坦面を研削時の基準面にして他方のスライス面が平坦に研削される。さらに、研削後の他方のスライス面を研削時の基準面にして、ウェーハから保護部材を剥がして一方のスライス面が平坦に研削されて、うねりが取り除かれたウェーハが製造される。

従来、ウェーハの片面に保護部材を形成する保護部材形成装置として、液状樹脂にウェーハを押し付けることで保護部材を形成するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２に記載の保護部材形成装置では、ウェーハを保持した押圧パッドの下方でフィルム上に所定量の液状樹脂が供給され、押圧パッドによってウェーハがフィルム上の液状樹脂の液溜りに押し付けられる。そして、ウェーハの片面全域に液状樹脂が押し広げられた状態で、液状樹脂が硬化されることでウェーハの片面に保護部材が形成される。

特開２００９－１４８８６６号公報 特開２００９－２７２５５７号公報

ところで、ウェーハサイズは４インチ、６インチ、８インチ等のように規定されているため、通常はウェーハサイズ毎に液状樹脂の供給量が設定されている。このため、ウェーハサイズに関わらず、ウェーハの片面には一定厚さの樹脂層が形成される。しかしながら、近年では、規定サイズのウェーハだけでなく、僅かに直径が異なるウェーハが形成されることがある。さらに、１カセット内に収容された様々なサイズのウェーハに同じ厚さで樹脂層を形成したいという要望がある。このような任意サイズのウェーハに規定量の液状樹脂が供給されると、樹脂層の厚さにバラツキが生じてしまっていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ウェーハサイズに依らずに、ウェーハの一方の面に同じ厚さで樹脂層を形成することができる保護部材形成装置を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の保護部材形成装置は、ウェーハ面積より大きい面積のフィルムの上に供給した液状樹脂をウェーハの一方の面で押し広げ硬化させ一方の面全面に形成した樹脂層とフィルムとにより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保持テーブルと、該保持テーブルが保持した該フィルムの上に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、ウェーハの他方の面を吸引保持するウェーハ保持手段と、該ウェーハ保持手段を該保持テーブルに向かって接近および離間させ該フィルムに供給した液状樹脂を拡張させる拡張手段と、ウェーハの一方の面全面に拡張された該液状樹脂に外部刺激を加えて固め樹脂層を形成する硬化手段と、液状樹脂を硬化させたときの収縮率を記憶する記憶部と、を備え、該樹脂供給手段が該フィルムに液状樹脂を供給する前に、ウェーハサイズを測定する測定手段と、形成する該樹脂層の厚さを予め設定する厚さ設定部と、該測定手段が測定したウェーハサイズと該厚さ設定部で設定した厚さ値と、該記憶部に記憶されている液状樹脂を硬化させたときの収縮率と、を用いて、該樹脂供給手段が該フィルムに供給する液状樹脂の供給量を算出する算出手段とを備え、ウェーハサイズが変わっても所定の厚さの樹脂層の形成を可能にする。

この構成によれば、ウェーハサイズが測定されると共に予め樹脂層の厚さ値が設定されているため、ウェーハサイズ、樹脂層の厚さ値、収縮率に基づいてウェーハサイズに応じた液状樹脂の供給量が算出される。よって、ウェーハサイズ毎に液状樹脂の供給量を規定することなく、様々なサイズのウェーハの一方の面全面に対して常に所定の厚さで樹脂層を形成することができる。このように、規定サイズのウェーハだけでなく、規定サイズから外れたウェーハに対しても、規定サイズのウェーハと同一の厚さで樹脂層を形成することができる。

本発明の一態様の保護部材形成装置において、該算出手段は、ウェーハサイズを２ｒ［ｃｍ］、厚さ値をｈ［ｃｍ］、収縮率をα［％］としたときに、下記式（１）に基づいて液状樹脂の供給量Ｌ［ｌ］を算出する。
Ｌ＝πｒ ^２ ｈ／（１－α／１００）・・・（１）
本発明の一態様の保護部材形成装置において、該ウェーハの外周縁から外に所定距離離れたところを円形に該フィルムを切断し、該ウェーハの外側にリング状のはみ出し部を形成させる切断手段を備えている。

本発明によれば、ウェーハサイズに応じて液状樹脂の供給量を算出することで、ウェーハサイズに依らずに、ウェーハの一方の面に常に所定の厚さで樹脂層を形成することができる。

本実施の形態の保護部材形成装置の斜視図である。 比較例の液状樹脂の厚さの調整方法の模式図である。 本実施の形態のウェーハ検出手段の斜視図である。 本実施の形態のウェーハ検出手段及び制御手段の模式図である。 本実施の形態の保護部材の形成動作の一例を示す図である。 本実施の形態のウェーハサイズとカットサイズの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の保護部材形成装置について説明する。図１は、本実施の形態の保護部材形成装置の斜視図である。図２は、比較例の液状樹脂の厚さの調整方法の模式図である。なお、本実施の形態の保護部材形成装置は、図１に示す構成に限定されない。保護部材形成装置は、フィルムに供給した液状樹脂にウェーハを押し付けてウェーハの片面に保護部材を形成するものであれば、どのような構成を有していてもよい。なお、図１においては、説明の便宜上、保護部材形成装置の外部筐体を破線で示している。

図１に示すように、保護部材形成装置１は、ウェーハＷの搬入から搬出までに各種加工を施して、ウェーハＷの一方の面に樹脂製の保護部材を形成するように構成されている。保護部材形成装置１では、フィルムＦ上に供給された液状樹脂に対してウェーハＷの一方の面が押し付けられて、ウェーハＷとフィルムＦの間で液状樹脂が押し広げられている。そして、ウェーハＷの一方の面全面に液状樹脂が行き渡った状態で液状樹脂が硬化されて、液状樹脂が硬化した樹脂層とフィルムＦとによってウェーハＷの一方の面に保護部材が形成される。

ウェーハＷは、デバイス形成前のアズスライスウエーハであり、円柱状のインゴットをワイヤーソーでスライスすることで形成される。なお、ウェーハＷは、デバイス形成前のアズスライスウエーハに限らず、デバイス形成後のデバイスウエーハでもよいし、ミクロンオーダからサブミクロンオーダの平坦度が要求される各種材料でもよい。また、液状樹脂としては紫外線硬化樹脂が用いられ、例えば、５０～３００００［ＭＰａ］程度の粘度を有する樹脂が選択される。フィルムＦとしては、ポリエチレンテレフタレート等でウェーハ面積より大きく形成されたフィルムが使用される。

保護部材形成装置１の外部筐体１０の一端側には、カセットＣ１、Ｃ２の搬入口及び搬出口として機能するカセット収容手段１１が設けられている。カセット収容手段１１には左右一対の収容部屋が上下２段に形成されており、上段の収容部屋には保護部材形成前のウェーハＷを収容する搬入側のカセットＣ１が載置され、下段の収容部屋には保護部材形成後のウェーハＷを収容する搬出側のカセットＣ２が載置される。また、カセット収容手段１１の前方には、各カセットＣ１、Ｃ２に対してウェーハＷの搬入及び搬出を行う搬入搬出手段１２が設けられている。

搬入搬出手段１２の前方空間には、コラム部１３の背面にウェーハ検出手段（測定手段）１５が支持され、ウェーハ検出手段１５の下方にフィルムカット手段（切断手段）１６が設けられている。ウェーハ検出手段１５には仮置きテーブル３３が設けられ、仮置きテーブル３３の上方にウェーハＷを撮像する撮像装置３５が設けられている。フィルムカット手段１６にはカットテーブル４５が設けられ、カットテーブル４５の上方にウェーハＷに貼着されたフィルムＦを切断するカッター４６が設けられている。ウェーハ検出手段１５及びフィルムカット手段１６の前方には、ウェーハＷの片面に保護部材を形成するウェーハ貼着手段１７が設けられている。

ウェーハ貼着手段１７の基台５１上には、フィルムＦが保持される保持テーブル５３が設けられている。保持テーブル５３は、石英ガラス等の透光性材料で外周部分を除いて凹状に窪んだ円板状に形成されている。保持テーブル５３の凹状の段差に倣ってフィルムＦが引き伸ばされて保持テーブル５３の保持面に吸着される。保持テーブル５３の近傍には、保持テーブル５３上のフィルムＦの上面に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段５４が設けられている。樹脂供給手段５４は、基台５１内に設けられたタンクに接続されており、タンクから汲み上げられた液状樹脂をノズル５５からフィルムＦの上面に供給する。

コラム部１３の前面には、ウェーハ保持手段５２を保持テーブル５３に対して接近及び離反させる昇降手段６１が設けられている。昇降手段６１は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール６２と、一対のガイドレール６２にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル６３とを有している。Ｚ軸テーブル６３の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ６４が螺合されている。ボールネジ６４の一端部に連結された駆動モータ６５によりボールネジ６４が回転駆動されることで、ウェーハ保持手段５２がガイドレール６２に沿ってＺ軸方向に移動される。

Ｚ軸テーブル６３には、保持テーブル５３の上方でウェーハＷの他方の面を吸引保持するウェーハ保持手段５２が設けられている。昇降手段６１によってウェーハ保持手段５２が保持テーブル５３に対して昇降され、ウェーハ保持手段５２に保持されたウェーハＷでフィルムＦ上に供給された液状樹脂が押し広げられる。すなわち、昇降手段６１は、ウェーハ保持手段５２に保持されたウェーハＷでフィルムＦ上の液状樹脂を拡張する拡張手段として機能している。このようにして、ウェーハＷの他方の面には液状樹脂の樹脂層を介してフィルムＦが貼着される。

ウェーハ保持手段５２には、液状樹脂を押し広げる押し力値を測定する押し力測定部５６が設けられている。押し力値は、液状樹脂がウェーハＷの外縁に向かって押し広げられるのに伴って増加し、ウェーハＷの外縁からはみ出ると瞬間的に押し力値が低下する。この押し力測定部５６が測定した押し力値の瞬間的な低下を認識して昇降手段６１を停止させウェーハＷの外縁まで液状樹脂が押し広げられる。また、基台５１内には、透光性の保持テーブル５３を通じて液状樹脂に紫外線を照射して、液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する硬化手段５７が設けられている。

ウェーハ検出手段１５及びフィルムカット手段１６の側方には、ウェーハ検出手段１５とウェーハ貼着手段１７との間でウェーハＷを搬送すると共に、ウェーハ貼着手段１７とフィルムカット手段１６との間でウェーハＷを搬送するウェーハ搬送手段１８が設けられている。ウェーハ貼着手段１７の前方には、保持テーブル５３に対してフィルムＦを供給するフィルム供給手段２１が設けられている。フィルム供給手段２１では、フィルムロールＦＲからフィルムＦが引き出されて所定長で切断され、フィルムロールＦＲの側方のフィルム搬送手段２２によって切断後のフィルムＦが保持テーブル５３に搬送される。

また、保護部材形成装置１には、装置各部を統括制御する制御手段２３（図４参照）が設けられている。制御手段２３は、保護部材形成装置１の各種処理を実行するプロセッサやメモリ等によって構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。また、メモリには、保護部材形成装置１の制御プログラムに加えて、後述する液状樹脂の供給量を算出する算出プログラムや、算出プログラムで使用される各種パラメータ等が記憶されている。

このように構成された保護部材形成装置１では、ウェーハ保持手段５２へのウェーハＷの搬送に並行して、保持テーブル５３に向けてフィルムＦが搬送される。そして、保持テーブル５３上のフィルムＦには、樹脂供給手段５４から液状樹脂が供給され、フィルムＦ上の液状樹脂に対してウェーハ保持手段５２に保持されたウェーハＷが押し付けられる。ウェーハＷの一方の面全面に液状樹脂が拡張された状態で、硬化手段５７によって液状樹脂に紫外線が照射されて液状樹脂が硬化される。このようにして、液状樹脂が固まった樹脂層とフィルムＦによってウェーハＷの一方の面全面に保護部材が形成される。

ところで、一般にウェーハサイズが規定されており、カセットＣ内には同じサイズのウェーハＷが収容されるのが通常である。このため、保護部材形成装置１では、規定サイズに対応した供給量でウェーハＷに液状樹脂を供給することで、ウェーハＷの一方の面に所定の厚さで樹脂層を形成することができる。しかしながら、近年では、６インチ（φ１５０［ｍｍ］）等の規定サイズだけではなく、φ１４０［ｍｍ］、φ１４５［ｍｍ］のように規定サイズから外れたウェーハＷが形成される場合がある。このような微妙なサイズ違いを無視して、同量の液状樹脂を供給すると樹脂層の厚さにバラツキが生じてしまう。

具体的には、図２Ａに示すように、ウェーハＷに樹脂層を形成する際には、押し力値の変動を監視しながらウェーハＷで液状樹脂Ｒを押し付けることで、ウェーハＷの外縁からわずかに液状樹脂Ｒをはみ出させ液状樹脂Ｒが押し広げられている。このため、サイズが違うウェーハＷＡ、ＷＢに対して同量の液状樹脂Ｒで樹脂層を形成する場合に、ウェーハＷＡ、ＷＢに押し広げられた液状樹脂Ｒの厚さが異なる。例えば、図２Ａの一例では、６インチのウェーハＷＡよりも、φ１４０ｍｍのウェーハＷＢの方が液状樹脂ＲがΔｔだけ厚くなっている。

一方で、図２Ｂに示すように、液状樹脂Ｒに対するウェーハＷの押し付け量を一定にすることで、サイズが異なるウェーハＷＡ、ＷＢの液状樹脂Ｒの厚さを揃えることができる。ウェーハＷＡ、ＷＢに同じ厚さの樹脂層を形成することができるが、サイズ違いのウェーハＷＡ、ＷＢに同量の液状樹脂Ｒが供給されるため、液状樹脂Ｒの供給過多や供給不足が生じていた。例えば、図２Ｂの一例では、φ１４０ｍｍのウェーハＷＢに６インチのウェーハＷＡと同量の液状樹脂Ｒを供給したことで、ウェーハＷＢの外縁から液状樹脂ＲがΔｒだけ余分にはみ出している。

特に現在は、様々なサイズのウェーハＷを収容可能なカセットが検討されており、規定サイズに対応した供給量では、カセット内の各ウェーハＷに一様な厚さで樹脂層を形成することは難しい。そこで、本実施の形態の保護部材形成装置１では、ウェーハ検出手段１５でウェーハサイズを測定して、ウェーハサイズに応じて液状樹脂の供給量を算出している。これにより、ウェーハサイズ毎に液状樹脂の供給量が調整されるため、ウェーハサイズの違いに依らずに、ウェーハＷに対して常に所定の厚さで樹脂層を形成することが可能になっている。

以下、液状樹脂の供給量の調整構造について詳細に説明する。図３は、本実施の形態のウェーハ検出手段の斜視図である。図４は、本実施の形態のウェーハ検出手段及び制御手段の模式図である。

図３及び図４に示すように、ウェーハ検出手段１５は、仮置きテーブル３３に仮置きされたウェーハＷを撮像装置３５で撮像して、ウェーハＷの中心を検出すると共にウェーハサイズを測定するように構成されている。ウェーハ検出手段１５の基台３１上には、撮像照明として白色光を発光する照明パネル４１が設置されている。照明パネル４１は、例えば、有機ＥＬ照明で構成されており、配線を介して外部から電力が供給されている。照明パネル４１の発光面４２はウェーハＷよりも広く形成されており、ウェーハＷの裏面に対して照明光を垂直に入射させている。

照明パネル４１上には支柱３２が突き立てられており、支柱３２の上端に仮置きテーブル３３が設けられている。仮置きテーブル３３はウェーハＷよりも小径な円板状に形成されており、仮置きテーブル３３の上面中央はポーラス材によって保持面３４になっている。仮置きテーブル３３の上方には支持アーム３６を介して撮像装置３５が支持されている。撮像装置３５は、レンズ３７により所定倍率で撮像領域の像を結像して撮像素子３８に投影することで撮像している。撮像素子３８は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成され、多数の画素が受ける光量を電気信号に変換して撮像画像を生成している。

撮像装置３５には制御手段２３が接続されており、制御手段２３にはウェーハ検出手段１５の一部として判断部７１、検出部７２、測定部７３が設けられている。判断部７１では、撮像装置３５から入力された撮像画像に微分処理等が施され、撮像画像で輝度勾配が大きなエッジがウェーハＷの外縁８１として判断される。検出部７２では、判断部７１に判断されたウェーハＷの外縁位置に基づいてウェーハＷの中心位置が検出される。測定部７３では、判断部７１に判断されたウェーハＷの外縁位置と検出部７２で検出されたウェーハＷの中心位置からウェーハサイズが測定される。

また、制御手段２３には厚さ設定部７４、記憶部７５、算出手段７６が設けられている。厚さ設定部７４には、ウェーハＷに対して形成される樹脂層の厚さ値が予め設定されている。記憶部７５には、液状樹脂の種類毎に液状樹脂を硬化させたときの収縮率が記憶されている。算出手段７６では、測定部７３で測定されたウェーハサイズと厚さ設定部７４で設定した厚さ値と記憶部７５に記憶された収縮率とを用いて液状樹脂の供給量が算出される。算出手段７６には樹脂供給手段５４が接続されており、算出手段７６で算出された供給量で樹脂供給手段５４によってフィルムＦに液状樹脂が供給される。

このように構成されたウェーハ検出手段１５では、仮置きテーブル３３にウェーハＷが保持されると、照明パネル４１によって仮置きテーブル３３の下方からウェーハＷが照明される。このとき、照明パネル４１の発光面４２と仮置きテーブル３３の保持面３４は間隔Ｄを空けて平行に保たれているため、照明パネル４１からの照明光がウェーハＷの裏面に対して垂直に入射されて、ウェーハＷの外縁８１で明暗コントラストが明確になっている。また、仮置きテーブル３３の保持面３４から適切な高さＨに撮像装置３５が配置されることで、撮像装置３５の撮像領域にウェーハＷ全体が収められている。

ウェーハＷが遮光性である場合には、撮像画像にはウェーハＷ全体が黒色の円形状に表示され、ウェーハＷの外側が白色に表示される。このとき、ウェーハＷの外縁８１を境に輝度勾配が急変しているため、この輝度勾配に基づいて判断部７１によってウェーハＷの外縁８１が判断される。また、ウェーハＷが透光性である場合には、撮像画像にはウェーハＷの外縁８１が黒色のリング状に表示され、ウェーハＷの外縁８１の内側及び外側が白色に表示される。この場合も、ウェーハＷの外縁８１を境に輝度勾配が急変しているため、この輝度勾配に基づいて判断部７１によってウェーハＷの外縁８１が判断される。

なお、ここでは、間隔Ｄと間隔Ｈを適切な大きさに設定されているため、ウェーハＷの外縁８１で明暗のコントラストが明確になっている。例えば、間隔Ｄ及び間隔Ｈが適切な間隔に設定されないと、ウェーハＷの外縁８１付近で散乱した光が撮像装置３５に入射される。このため、撮像装置３５のピントを調節しても撮像画像のウェーハＷの外縁８１が灰色に表示されて、判断部７１によってウェーハＷの外縁を適切に判断できなくなる。また、本実施の形態では、面光源を用いて照明しているため、点光源や線光源を用いて照明する場合と比べて、ウェーハＷ全体を均一に照明することが可能になっている。

判断部７１でウェーハＷの外縁８１が判断されると、検出部７２でウェーハＷの外縁座標から中心座標が検出される。例えば、ウェーハＷの３点の外縁座標を円の中心を求める方程式に代入してウェーハＷの中心座標を検出してもよいし、ウェーハＷの外縁８１に対する２本の弦の垂直二等分線の交点からウェーハＷの中心座標を検出してもよい。また、ウェーハＷの外縁座標に対してハフ変換を適用してウェーハＷの中心座標を検出してもよいし、ウェーハＷの外縁座標の座標値を平均化してウェーハＷの中心座標を検出してもよい。なお、ウェーハＷにノッチやオリエンテーションフラットが形成されている場合には、これら切欠きを考慮してウェーハＷの中心座標が検出される。

検出部７２でウェーハＷの中心座標が検出されると、測定部７３でウェーハＷの外縁座標と中心座標からウェーハサイズが測定される。例えば、ウェーハＷの外縁座標と中心座標の距離を２倍したものがウェーハサイズとして測定される。なお、測定部７３は、ウェーハサイズを測定可能であればよく、例えば、撮像画像のウェーハＷの画素数から面積を求めて、ウェーハＷの面積を円周率で除算して半径の平方根を求め、ウェーハＷの半径の平方根からウェーハサイズを測定してもよい。このようにして、仮置きテーブル３３に載置されたウェーハＷのウェーハサイズが測定される。

測定部７３でウェーハサイズが測定されると、算出手段７６には測定部７３からウェーハサイズ、厚さ設定部７４から厚さ値、記憶部７５から収縮率がそれぞれ入力される。そして、液状樹脂の供給量Ｌ［ｌ］は、ウェーハサイズを２ｒ［ｃｍ］、厚さ値をｈ［ｃｍ］、収縮率をα［％］としたときに、次式（１）に基づいて算出される。
（１）
Ｌ＝πｒ^２ｈ／（１－α／１００）
例えば、ウェーハサイズφ１５０［ｍｍ］、厚さ値２００［μｍ］、収縮率５［％］の場合には、液状樹脂の供給量が約３．７３［ｌ］として算出される。

算出手段７６で液状樹脂の供給量が算出されると、算出手段７６で算出された供給量で樹脂供給手段５４からフィルムＦ上に液状樹脂が供給される。樹脂供給手段５４がフィルムＦに液状樹脂を供給する前に、ウェーハサイズに適した液状樹脂の供給量が算出されるため、ウェーハサイズが変わってもウェーハＷに対して常に所定の厚さの樹脂層を形成することが可能になっている。よって、カセット内にサイズ違いのウェーハＷが収容されていても、ウェーハサイズ毎に各ウェーハＷに対して適切な量で液状樹脂が供給されるため、各ウェーハＷに形成された樹脂層の厚さを揃えることができる。

続いて、図５を参照して、保護部材の形成動作について説明する。図５は、本実施の形態の保護部材の形成動作の一例を示す図である。図６は、本実施の形態のウェーハサイズとカットサイズの一例を示す図である。

図５Ａに示すように、仮置きテーブル３３上にウェーハＷが載置されると、照明パネル４１によってウェーハＷが下方から照明される共に撮像装置３５によってウェーハＷが上方から撮像される。撮像装置３５から制御手段２３に撮像画像が出力されると、撮像画像からウェーハＷの外縁８１及び中心が検出されると共にウェーハＷの外縁８１と中心からウェーハサイズが測定される。さらに、上記したように、制御手段２３の算出手段７６（図４参照）によって、ウェーハサイズとウェーハの厚さ値と液状樹脂Ｒ（図５Ｂ参照）の収縮率に基づいて、ウェーハサイズに適した液状樹脂Ｒの供給量が算出される。

図５Ｂに示すように、ウェーハ保持手段５２にウェーハＷが搬送されると共に保持テーブル５３にフィルムＦが搬送されて、ウェーハ保持手段５２及び保持テーブル５３によってウェーハＷとフィルムＦが上下方向に対向した状態で保持される。また、算出手段７６で算出された液状樹脂Ｒの供給量が樹脂供給手段５４に設定され、樹脂供給手段５４のノズル５５の先端がフィルムＦの中央に位置付けられる。そして、ノズル５５からフィルムＦの中央にウェーハサイズに適した供給量で液状樹脂Ｒが供給され、フィルムＦの中央に液状樹脂Ｒで液溜りが形成される。

図５Ｃに示すように、ウェーハ保持手段５２が保持テーブル５３に近づけられて、フィルムＦの上面に供給された液状樹脂Ｒの液溜りがウェーハＷによって押し広げられる。液状樹脂ＲがウェーハＷの外縁８１まで広がると、ウェーハ保持手段５２が停止されてウェーハＷの一方の面全面が液状樹脂Ｒによってカバーされる。図５Ｄに示すように、硬化手段５７から保持テーブル５３を通じて液状樹脂Ｒに紫外線が照射されて、ウェーハＷに押し潰された状態で液状樹脂Ｒが硬化される。これにより、ウェーハＷの一方の面には、所定の厚さの樹脂層８５とフィルムＦから成る保護部材８６が形成される。

なお、本実施の形態では、押し力測定部５６で押し力値を測定し、押し力値が増加から瞬間的に減少に（低下に）変動するまでウェーハＷで液状樹脂Ｒを押し込むことで、液状樹脂ＲをウェーハＷの外縁８１まで広げる構成にしたが、この構成に限定されない。予めウェーハサイズに応じた押し力の目標値を設定しておき、押し力測定部５６で測定された押し力値が目標値に到達するまでウェーハＷで液状樹脂Ｒを押し込むことで、液状樹脂ＲをウェーハＷの外縁８１まで広げてもよい。この場合、ウェーハサイズと目標押し力値を関連付けたテーブルを用意していてもよい。

また、図６に示すように、フィルムＦは規定サイズのウェーハ面積よりも大きく形成されているため、ウェーハサイズが規定サイズよりも小さくても、ウェーハＷの一方の面全面をカバーすることができる。保護部材形成後のウェーハＷはカットテーブル４５に搬送されて、ウェーハＷの外縁に沿ってフィルムＦが切断されるが、ウェーハＷが規定サイズよりも小さくても規定サイズで切断される。すなわち、ウェーハＷの外周縁から外に所定距離離れたところでフィルムＦが円形に切断されて、ウェーハＷの外側にリング状のはみ出し部８２が形成される。

このように、ウェーハサイズが規定サイズから外れていても、フィルムＦのカットサイズをウェーハＷの規定サイズに合わせている。図６Ｂに示すように、後段の研削工程では、研削装置９１の保持テーブル９２の保持面９３が規定サイズに合わせて形成されているため、フィルムＦが規定サイズに合されることで、規定サイズよりも小サイズのウェーハＷをフィルムＦを介して保持面９３で保持することができる。よって、研削工程では、ウェーハサイズに関わらず、保持テーブル９２でウェーハＷを保持して、ウェーハＷの他方の面を研削することが可能になっている。

以上のように、本実施の形態の保護部材形成装置１によれば、ウェーハサイズが測定されると共に予め樹脂層の厚さ値が設定されているため、ウェーハサイズ、樹脂層の厚さ値、収縮率に基づいてウェーハサイズに応じた液状樹脂Ｒの供給量が算出される。よって、ウェーハサイズ毎に液状樹脂Ｒの供給量を規定する必要がなく、様々なサイズのウェーハＷの一方の面全面に対して常に所定の厚さで樹脂層を形成することができる。このように、規定サイズのウェーハＷだけでなく、規定サイズから外れたウェーハＷに対しても、規定サイズのウェーハＷと同一の厚さで樹脂層を形成することができる。

なお、本実施の形態では、保持テーブルの上面が凹状に形成されたが、この構成に限定されない。保持テーブルはフィルムを保持可能に形成されていればよく、例えば保持テーブルの上面全体が平坦に形成されていてもよい。

また、本実施の形態では、拡張手段としての移動手段がボールネジ式の移動機構で構成されたが、拡張手段はリニアモータ式の移動機構やラックアンドピニオン式の移動機構で構成されてもよい。

また、本実施の形態では、押し力測定部がウェーハ保持手段に設けられる構成にしたが、この構成に限定されない。押し力測定部は液状樹脂を押し広げる押し力値を測定可能であればよく、例えば保持テーブルに設けられてもよい。

また、本実施の形態では、液状樹脂として紫外線硬化樹脂を例示して説明したが、この構成に限定されない。液状樹脂は外部刺激を受けて硬化する樹脂であればよく、例えば熱硬化樹脂でもよい。この場合、硬化手段はヒータ等で構成されてもよい。

また、本実施の形態では、ウェーハとしては、半導体基板、無機材料基板等の各種ワークが用いられてもよい。半導体基板としては、シリコン、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、シリコンカーバイド等の各種基板が用いられてもよい。無機材料基板としては、サファイア、セラミックス、ガラス等の各種基板が用いられてもよい。半導体基板及び無機材料基板はデバイスが形成されていてもよいし、デバイスが形成されていなくてもよい。また、ウェーハとして、デバイス形成後又はデバイス形成前のリチウムタンタレート、リチウムナイオベート、さらに生セラミックス、圧電素子が用いられてもよい。

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態及び変形例は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

また、本実施の形態では、本発明を保護部材形成装置に適用した構成について説明したが、ウェーハの片面で液状樹脂を硬化させて保護部材を形成する他の装置に適用することも可能である。

以上説明したように、本発明は、ウェーハサイズに依らずに、ウェーハの一方の面に同じ厚さで樹脂層を形成することができるという効果を有し、特に、アズスライスウェーハの裏面に樹脂層を形成する保護部材形成装置に有効である。

１ ：保護部材形成装置
１５ ：ウェーハ検出手段（測定手段）
１６ ：フィルムカット手段（切断手段）
１７ ：ウェーハ貼着手段
５２ ：ウェーハ保持手段
５３ ：保持テーブル
５４ ：樹脂供給手段
５７ ：硬化手段
６１ ：昇降手段
７４ ：厚さ設定部
７５ ：記憶部
７６ ：算出手段
８１ ：ウェーハの外縁
８２ ：フィルムのはみ出し部
８５ ：樹脂層
８６ ：保護部材
Ｆ ：フィルム
Ｒ ：液状樹脂
Ｗ ：ウェーハ

Claims (3)

1. ウェーハ面積より大きい面積のフィルムの上に供給した液状樹脂をウェーハの一方の面で押し広げ硬化させ一方の面全面に形成した樹脂層と該フィルムとにより保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
   該フィルムを保持する保持テーブルと、該保持テーブルが保持した該フィルムの上に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、ウェーハの他方の面を吸引保持するウェーハ保持手段と、該ウェーハ保持手段を該保持テーブルに向かって接近および離間させ該フィルムに供給した液状樹脂を拡張させる拡張手段と、ウェーハの一方の面全面に拡張された液状樹脂に外部刺激を加えて固め該樹脂層を形成する硬化手段と、液状樹脂を硬化させたときの収縮率を記憶する記憶部と、を備え、
   該樹脂供給手段が該フィルムに液状樹脂を供給する前に、
   ウェーハサイズを測定する測定手段と、形成する該樹脂層の厚さを予め設定する厚さ設定部と、該測定手段が測定したウェーハサイズと該厚さ設定部で設定した厚さ値と、該記憶部に記憶されている液状樹脂を硬化させたときの収縮率と、を用いて、
   該樹脂供給手段が該フィルムに供給する液状樹脂の供給量を算出する算出手段とを備え、
   ウェーハサイズが変わっても所定の厚さの該樹脂層の形成を可能にする保護部材形成装置。
2. 該算出手段は、ウェーハサイズを２ｒ［ｃｍ］、厚さ値をｈ［ｃｍ］、収縮率をα［％］としたときに、下記式（１）に基づいて液状樹脂の供給量Ｌ［ｌ］を算出する請求項１記載の保護部材形成装置。
   Ｌ＝πｒ^２ｈ／（１－α／１００）・・・（１）
3. 該ウェーハの外周縁から外に所定距離離れたところを円形に該フィルムを切断し、該ウェーハの外側にリング状のはみ出し部を形成させる切断手段を備えた請求項１または請求項２記載の保護部材形成装置。

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