JP7339768B2 - 保護部材形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、保護部材形成装置に関する。

ワイヤーソーなどを用いてインゴットから切り出されたアズスライスウェーハの上下面には凹凸が形成されていることがあり、凹凸によるうねり等の変形要素を除去して平坦なウェーハを製造している。変形要素を除去するために、アズスライスウェーハの一方の面全面に供給した液状樹脂を硬化させて保護部材を形成した後、チャックテーブルに保護部材を保持してアズスライスウェーハの他方の面を研削する第１研削加工を行い、他方の面をチャックテーブルに保持して保護部材を剥離してから一方の面を研削する第２研削加工を実施している。

保護部材の形成においては、特許文献１、２に開示のように、液状樹脂に保持手段が保持するウェーハを押し付けて液状樹脂を押し広げている。例えば、シートに供給した液状樹脂の中心部分に凹みができてしまい、この状態で液状樹脂にウェーハを押し付けると中心部分に気泡が入る可能性があるため、特許文献３に開示のように、ウェーハの中心に微量の液状樹脂を付着させておき、ウェーハをシートの上に堆積した液状樹脂に押し付けた際に、液状樹脂の中央部分に形成されている凹みの分をウェーハの中心に付着させた液状樹脂によって補い、ウェーハと液状樹脂との間に気泡が入らないようにしている。
従来、保護部材を形成する際には、ウェーハと液状樹脂との間に気泡が生じるのを防ぐために、保持手段に保持されたウェーハを所定の速度で降下させて液状樹脂に押し付けている。

特開２０１２－１４３７２３号公報 特開２０１３－１７５６４７号公報 特開２０１６－１６７５４６号公報

保持手段に保持されたウェーハを降下させる際には、ウェーハと液状樹脂との間の距離にかかわらず一定の降下速度でウェーハを降下させており、そのことが非効率的であった。保護部材形成装置には、ウェーハに保護部材を効率的に形成するという課題がある。

本発明は、シートが載置される載置面を有するステージと、該ステージに載置された該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持手段と、該ステージと該保持手段とを相対的に該載置面に直交する方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該液状樹脂にかかる圧力を測定する圧力測定手段と、該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段とを備える保護部材形成装置であって、該制御手段は、該ステージと該保持手段とを第１速度で接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該シートの上の中央部分に供給した該液状樹脂の上面と該保持面が保持したウェーハの下面との間がわずかな隙間となる第１位置に移動させる第１制御部と、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第１位置にある状態から、該第１速度より遅い第２速度でさらに該ステージと該保持手段とを接近させて該液状樹脂の上面と該保持面が保持したウェーハの下面とを接触させ、該ステージと該保持手段とをさらに接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該載置面と該保持面とが予め設定した所定の間隔となる第２位置に移動させ、該載置面と該保持面とで挟んで該液状樹脂を加圧する該第２制御部と、該第２制御部で該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を該第２位置に移動させ停止させた状態において、該圧力測定手段によって測定され該載置面と該保持面とによって挟まれ加圧された該液状樹脂が該ウェーハの中央部分から外周に向かって広がることで時間経過と共に低下する該液状樹脂の圧力の値が、予め設定した設定値まで低下したら、該保持面からウェーハを離すと共に、該ステージと該保持手段とを離間させる離間制御部と、を備え、該第２制御部は、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第１位置にある状態から、該第２速度以下の第３速度で該ステージと該保持手段とを接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該液状樹脂の上面と該保持面が保持した該ウェーハの下面とが接触する第３位置に移動させる第３制御部と、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第３位置にある状態から、該ステージと該保持手段とを該第２速度より速い第４速度で接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該第２位置に移動させる第４制御部と、を備え、該ステージと該保持手段とを離間させ、該液状樹脂を該ウェーハに倣わせた後、該硬化手段で押し広げられた該液状樹脂を硬化させウェーハの下面全面に保護部材を形成する保護部材形成装置である。
この保護部材形成装置は、該ウェーハの温度、該シート上の空気の温度、該ステージの温度のうち少なくとも１つの温度を測定する温度測定手段と、該温度測定手段が測定した温度が高くなるほど該載置面と該保持面との間の距離を小さくし、該温度測定手段が測定した温度が低くなるほど該載置面と該保持面との間の距離を大きくして、該液状樹脂の上面と該ウェーハの下面との間隔が均一になるよう温度に対して該第１位置を設定したデータテーブルと、該温度測定手段が測定した温度で該データテーブルを参照し該第１位置を決定する第１位置決定手段と、を備えることが望ましい。

ウェーハの下面と液状樹脂の上面との間がわずかな隙間になるまで、第１速度でウェーハの下面を降下させて、ウェーハの下面と液状樹脂の上面との間がわずかな隙間になった後は、第１速度よりも遅い第２速度でウェーハの下面を液状樹脂の上面に押し下げていく。このように、二段階の降下速度を設けることにより、ウェーハの下面と液状樹脂の上面との間に気泡が入るのを防ぐとともに、保護部材の形成にかかる時間を短縮することが可能となった。

上記の保護部材形成装置を用いてウェーハに保護部材を形成する際には、ウェーハの下面の高さ位置の下限の位置を第２位置として定めているため、ウェーハの下面とシートの上面とに挟まれて形成される保護部材の厚みは、第２位置に位置付けられたウェーハの下面とシートの上面との間の距離に等しくなる。かかる保護部材形成装置を用いて複数のウェーハの下面に順次保護部材を形成していく場合、ウェーハの厚みが一定であるならば、保護部材の厚みを一定な厚みに仕上げることができる。
また、ウェーハの厚みが一定で無くても、第１位置から第２位置に接近している際中に、圧力測定手段で圧力測定をして、上昇する圧力値が予め設定した圧力値になったときを第２位置とする事で、保護部材の厚みを一定な厚みに仕上げることができる。

また、第１位置から第３位置までは、第２速度よりも遅い第３速度でウェーハの下面を降下させて、ウェーハの下面と液状樹脂の上面とが接触してからは、第２速度よりも速い第４速度でウェーハを液状樹脂に押し下げていくことによって、保護部材の形成にかかる時間をさらに短縮することができる。

また、温度測定手段を用いて、ウェーハの温度、シートの上の空気の温度、または、ステージの温度のうちの１つを測定して、さらに、第１位置決定手段を用いて、温度のデータと、該温度データに対応した載置面と保持面との間の距離のデータとが予め設定されたデータテーブルを参照して、第１位置を決定することにより、ウェーハの下面が第１位置に位置付けられた際に、液状樹脂の上面とウェーハの下面との距離が一定になるようにすることができる。ウェーハの下面が第１位置に位置付けられたときのウェーハの下面と液状樹脂の上面との距離が一定であれば、保護部材形成装置の温度やそのまわりの環境温度が変化した際にも、ウェーハの下面と液状樹脂の上面との間に気泡が入るのを防ぐことができる。

保護部材形成装置の全体を表す斜視図である。 保持手段に保持されたウェーハを液状樹脂に押し付ける様子を表す断面図である。 横軸を経過時間、縦軸を保持面に保持されたウェーハの下面の高さとしてウェーハの下面の高さの時間変化を表したグラフと、同じく横軸を経過時間、縦軸を液状樹脂の圧力として液状樹脂の圧力の時間変化を表したグラフとを重ねて表示したグラフである。 横軸を経過時間、縦軸を保持面に保持されたウェーハの下面の高さとしてウェーハの下面の高さの時間変化を表したグラフと、同じく横軸を経過時間、縦軸を液状樹脂の圧力として液状樹脂の圧力の時間変化を表したグラフとを重ねて表示したグラフであり、図３における第２速度が第３速度及び第４速度から構成されている場合を示している。

１ 保護部材形成装置の構成
図１に示す保護部材形成装置１は、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂをステージ６０に載置されたシートＳの上に供給された液状樹脂Ｒに押し当てて、液状樹脂Ｒを押し広げることにより、ウェーハＷの下面Ｗｂの全面に液状樹脂Ｒを付着させた後、液状樹脂Ｒに外的刺激を与えることによって液状樹脂Ｒを硬化させてウェーハＷに保護部材を形成する保護部材形成装置である。以下、保護部材形成装置１の構成について説明する。

図１に示すように、保護部材形成装置１には、筐体１００と、筐体１００の内部にＸ軸方向に延設されたベース１０１と、ベース１０１の上における－Ｘ方向側に立設されたコラム１０２とが備えられている。
コラム１０２の－Ｘ方向側には、カセット収容棚１０３が備えられており、カセット収容棚１０３には、保護部材が形成される前の状態のウェーハＷが複数収容されているカセット１０３ａ、及び保護部材が形成された後にウェーハＷが複数収容されるカセット１０３ｂが配設されている。

図１に示すように、カセット収容棚１０３の＋Ｘ方向側には、カセット１０３ａからのウェーハＷの搬出及びカセット１０３ｂへのウェーハＷの搬入を行う搬入出ロボット２が配設されている。
搬入出ロボット２は、ウェーハＷを保持する保持部２６と、保持部２６を所望の位置に移動させるアーム２７と、アーム２７を駆動する駆動部２４とを備えている。駆動部２４は基台２３によって支持されており、基台２３は、その内部に備えたナットがＹ軸方向に延びるボールネジ２０に螺合するとともに、下部がＹ軸方向に延びるガイドレール２１に摺接している。また、ボールネジ２０はモータ２２に連結しており、モータ２２を用いて回転軸２５を軸にしてボールネジ２０を回転駆動すると、基台２３がガイドレール２１に案内されてＹ軸方向に移動することとなる。

図１に示すように、搬入出ロボット２の保持部２６の可動範囲には、ウェーハＷを撮像してウェーハＷの中心位置や大きさ、形状等の情報を取得するウェーハ中心検出手段４が配設されている。ウェーハ中心検出手段４には、コラム１０２の－Ｘ方向側に連結された仮置きテーブル４０と、仮置きテーブル４０の上に載置されたウェーハＷを撮像するためのカメラ等を有した撮像部４１とが備えられている。

図１に示すように、ウェーハ中心検出手段４の下方には、ウェーハＷに貼着されたシートＳを切断するシート切断手段５が配設されている。シート切断手段５には、保護部材が形成されたウェーハＷを載置する保持テーブル５０と、水平方向及びＺ軸方向に移動可能なカッター５１とが備えられている。保持テーブル５０の中央には、円形の吸引領域５０ａが形成されており、吸引領域５０ａの外周側には、カッター５１の刃先を受け入れる逃げ溝５０ｂが形成されている。

図１に示すように、搬入出ロボット２の＋Ｘ方向側には、保護部材が形成される前のウェーハＷをウェーハ中心検出手段４から保持手段６２へと搬送するとともに、保護部材が形成された後にウェーハＷを保持手段６２からシート切断手段５へと搬送する搬送手段３が設けられている。
搬送手段３は、ウェーハＷを保持する保持部３６と、保持部３６を所望の位置に移動させるアーム３７と、アーム３７を駆動する駆動部３４とを備えている。駆動部３４は、基台３３によって支持されており、基台３３は、その内部に備えたナットがＹ軸方向に延びるボールネジ３０に螺合するとともに、下部がＸ軸方向に延びるガイドレール３１に摺接している。ボールネジ３０は、図示しないモータに連結されており、モータに駆動されてボールネジ３０が回動することにより、ガイドレール３１に案内されて基台３３がＹ軸方向に移動することとなる。

図１及び図２に示すように、コラム１０２の＋Ｘ方向側の側面には、ウェーハＷを保持する保持手段６２と、保持手段６２をＺ軸方向に昇降させる押し広げ手段６３とが配設されている。保持手段６２には、円筒形状のホイール６２０とホイール６２０の下端に配設された円板形状の保持部６２１とが備えられており、保持部６２１の下面がウェーハＷを保持する保持面６２１ａとなっている。また、保持部６２１には、吸引手段６２２が接続されている。例えば、保持面６２１ａにウェーハＷが当接している状態で、吸引手段６２２が吸引力を発揮することにより、生み出された吸引力が吸引路６２３を通じて保持面６２１ａに伝達されて、保持面６２１ａにウェーハＷを吸引保持することができる。

図１及び図２に示すように、押し広げ手段６３には、Ｚ軸方向の回転軸６３５を有するボールネジ６３０と、ボールネジ６３０に平行に配設された一対のガイドレール６３１と、回転軸６３５を軸にしてボールネジ６３０を回動するモータ６３２と、内部のナットがボールネジ６３０に螺合し側部がガイドレール６３１に摺接する昇降板６３３と、昇降板６３３に連結されたホルダ６３４とが備えられており、ホルダ６３４によって保持手段６２が保持されている。モータ６３２を用いてボールネジ６３０を駆動することによって、ボールネジ６３０が回転軸６３５を軸にして回転すると、これに伴って昇降板６３３がガイドレール６３１に案内されてＺ軸方向に昇降移動して、昇降板６３３に連結されたホルダ６３４、及びホルダ６３４に保持された保持手段６２が、同じくＺ軸方向に昇降移動することとなる。

図１及び図２に示すように、ベース１０１の上、且つ、保持手段６２の下方にはステージ６０が配設されている。ステージ６０の上面は、シートＳが載置される載置面６０ａとなっており、載置面６０ａの外周にはリング状の凸部６０ｂが形成されている。また、載置面６０ａには、真空発生装置等からなる吸引源に接続された複数の図示しない吸引溝が形成されており、載置面６０ａに載置されたシートＳを下方から吸引保持することができる。シートＳが載置面６０ａの凹形状に沿って載置面６０ａに吸引保持された状態で、シートＳの上面Ｓａに液状樹脂Ｒを滴下して、凸部６０ｂの内側の領域に液状樹脂Ｒを溜めることにより、凸部６０ｂの外側に液状樹脂Ｒが飛散するのを防止することができる。
なお、ステージ６０には、例えば、昇降機構が接続されていてもよく、かかる場合においては、該昇降機構を用いてステージ６０をＺ軸方向に昇降移動させることができる。
すなわち、保持手段６２に対してステージ６０が相対的に昇降する構成としてもよい。

図１に示すように、ベース１０１の上における＋Ｘ方向側には、シート供給手段７が配設されている。シート供給手段７には、シートＳが巻かれたシートロールＳＲを支持するシート支持部７０と、シートロールＳＲからシートＳを引き出す引き出し部７１と、シートロールＳＲから引き出されたシートＳをステージ６０に搬送するシート保持部７２と、シート保持部７２を支持するアーム７３と、アーム７３をＸ軸方向に移動させる駆動機構７４とが備えられている。駆動機構７４を用いてアーム７３をＸ軸方向に移動させることによって、アーム７３に支持されているシート保持部７２をＸ軸方向に移動させることができる。

図１及び図２に示すように、ステージ６０の－Ｙ方向側には、ステージ６０の載置面６０ａに保持されたシートＳの上面Ｓａに液状樹脂Ｒを供給する液状樹脂供給手段６１が配設されている。液状樹脂供給手段６１には、円筒状の軸部６１１と、軸部６１１に支持されたノズル６１０と、軸部６１１を通じてノズル６１０の内部に液状樹脂Ｒを供給する樹脂ディスペンサ６１２とが備えられており、ノズル６１０の端部にはノズル６１０の内部から液状樹脂Ｒを発射するための供給口６１０ａが形成されている。液状樹脂供給手段６１においては、例えば、図示しない駆動機構等を用いて軸部６１１を軸にしてノズル６１０を旋回移動することによって、ノズル６１０をステージ６０の載置面６０ａの上方に位置付けたり、ノズル６１０を載置面６０ａの上方から退避させたりすることができる。

図２に示すように、ホイール６２０の内部には圧力測定手段６４が配設されている。保持手段６２に保持されたウェーハＷをステージ６０の載置面６０ａに載置されているシートＳの上に供給された液状樹脂Ｒに押し付ける際に、圧力測定手段６４を用いて液状樹脂Ｒにかかる圧力を測定することができる。

図１及び図２に示すように、ステージ６０の下方には、硬化手段６５が配設されている。硬化手段６５は、ステージ６０に向けて特定波長の紫外線を照射するための図示しないＵＶランプ等を備えている。なお、図示の例では、硬化手段６５はステージ６０の下方に位置しているが、ステージ６０の側方外周側に位置していてもよい。

保護部材形成装置１には、温度測定手段９７が配設されている。図２に示すように、温度測定手段９７は、ホイール６２０の内部に配設されたウェーハ温度測定部９７０、ステージ６０の上方に配設されたシート載置面温度測定部９７１、またはステージ６０の内部に配設されたステージ温度測定部９７２のうちの少なくとも１つを備えている。温度測定手段９７を用いて、ウェーハＷの温度、シートＳの上の空気の温度、またはステージ６０の温度のうちの少なくともどれか１つを測定することができる。

保護部材形成装置１には、ウェーハＷの温度、シートＳの上の空気の温度、またはステージ６０の温度のデータと、該温度データに対応した載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離のデータとが予め設定されたデータテーブル９８、及びデータテーブル９８を参照して第１位置を決定する第１位置決定手段９９が備えられている。データテーブル９８は、保護部材形成装置１に備えたメモリ又はハードディスク等の記憶装置内の領域に確保される。また、第１位置決定手段９９は、保護部材形成装置１に備えたＣＰＵにより実現される。なお、第１位置については後述する。
一般に、液状樹脂は高い温度であるほど粘性が低下して広がりやすくなるため、図２に示す液状樹脂Ｒの上面Ｒａの高さは、温度が高い程低くなる。従って、温度測定手段９７を用いて測定された温度が高いときには、第１位置決定手段９９によってデータテーブル９８に設定された載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離のデータの中から小さいものが選ばれ、該温度が低いときには、第１位置決定手段９９によって載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離のデータの中から大きなものが選ばれることとなる。

図１に示すように、保護部材形成装置１には、保護部材形成装置１に備える各種の機構を制御する制御手段９が配設されている。制御手段９には、保持手段６２の降下速度を制御して、ステージ６０と保持手段６２とを接近させる第１制御部９１、第２制御部９２、第３制御部９３、及び第４制御部９４、並びに保持手段６２とステージ６０と保持手段６２とを離間させる離間制御部９５が備えられている。各々の制御部から押し広げ手段６３のモータ６３２に対して、適宜、制御信号が発信されると、モータ６３２によってボールネジ６３０が駆動されて保持手段６２が適宜の速度でＺ軸方向に昇降移動することとなる。各々の制御部の機能は、保護部材形成装置１に備えたＣＰＵ及びメモリにより実現される。

図３及び図４は、横軸を保持手段６２が降下を開始してからの経過時間、縦軸を保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂの高さとするグラフと、横軸を該経過時間、縦軸を液状樹脂Ｒにかかる圧力の大きさとするグラフとを重畳的に表したものである。
図３及び図４において、図２に示した保持手段６２に保持されているウェーハＷの下面ＷｂとシートＳの上に供給されている液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間が隙間ｄとなっている状態における液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第１位置Ｚ１、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとが接触している状態における液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第３位置Ｚ３、載置面６０ａと保持面６２１ａとが予め設定した所定の間隔となっている状態における液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第２位置Ｚ２とする。

第１制御部９１は、例えば、ウェーハＷが保持された状態の保持手段６２を第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に移動させることにより、ステージ６０と保持手段６２とを接近させて、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第１位置Ｚ１まで移動させる機能を有している。

第２制御部９２は、例えば、保持手段６２を第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２で－Ｚ軸方向に移動させることにより、ステージ６０と保持手段６２とを接近させて、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第１位置Ｚ１から第２位置Ｚ２まで移動させる機能を有している。
ただし、第２速度Ｖ２は一定の速度である。

第２制御部９２は、例えば、保持手段６２を第２速度Ｖ２以下の速度である第３速度Ｖ３で移動させることにより、ステージ６０と保持手段６２とを接近させて、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を、第１位置Ｚ１から第３位置Ｚ３まで降下させる機能を有する第３制御部９３と、保持手段６２を第２速度Ｖ２よりも速い第４速度Ｖ４で移動させることにより、さらにステージ６０と保持手段６２とを接近させて、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第３位置から第２位置Ｚ２まで移動させる機能を有する第４制御部９４と、を備えている。

離間制御部９５は、例えば吸引手段６２２の作動を停止させて、保持手段６２から保持手段６２に保持されているウェーハＷを離す機能を有している。また、離間制御部９５は、保持手段６２を＋Ｚ方向に昇降させて、ステージ６０と保持手段６２とを離間させる機能を有している。

２ 保護部材形成装置の動作
上記の構成の保護部材形成装置１を用いてウェーハＷに保護部材を形成する際の保護部材形成装置１の動作について以下に説明する。

まず、図１に示す搬入出ロボット２の保持部２６を用いてカセット１０３ａからウェーハＷを取り出す。そして、保持部２６にウェーハＷを保持した状態で、駆動部２４を用いてアーム２７を旋回させたり、モータ２２を用いてボールネジ２０を駆動して基台２３をＹ軸方向に移動させたりすることによって保持部２６を適宜移動させて、ウェーハＷを仮置きテーブル４０の上に載置する。
次いで、図１に示す撮像部４１を用いて仮置きテーブル４０に載置されたウェーハＷを撮像して、ウェーハＷの中心位置及び向きを検出した後、搬送手段３の保持部３６にウェーハＷを保持して、ウェーハＷを仮置きテーブル４０から保持手段６２に移動させる。図２に示すように、保持面６２１ａとウェーハＷとを当接させて、その状態で、吸引手段６２２に吸引力を発揮させることにより、生み出された吸引力が吸引路６２３を通じて保持面６２１ａに伝達されて、ウェーハＷが保持面６２１ａに保持される。

ウェーハＷを保持手段６２へ搬送するのと並行して、図１に示すシート供給手段７を用いてシートＳをステージ６０に供給する。具体的には、図１に示すシート支持部７０に巻きつけられたシートロールＳＲから、引き出し部７１によってシートＳを引き出した後、シート保持部７２を用いてシートＳを保持する。シート保持部７２にシートＳが保持された状態で、駆動機構７４を用いてアーム７３を－Ｘ方向に移動させることによって、シート保持部７２がステージ６０の載置面６０ａの上を移動していき、ステージ６０の載置面６０ａにシートＳが供給される。ステージ６０の載置面６０ａに供給されたシートＳは、図示しない吸引源によって下方から吸引されて、図２に示すように、ステージ６０の凹形状に沿うように載置面６０ａに吸引保持される。

このとき、例えば、図２に示すシート載置面温度測定部９７１を用いて、シートＳの上の空気の温度を測定する。測定されたシートＳの上の空気の温度に基づいて、第１位置決定手段９９を用いてデータテーブル９８を参照して第１位置Ｚ１を決定する。
シートＳの上の空気の温度が高いときには、載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離を小さくして、シートＳの上の空気の温度が低いときには、載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離を大きくする。
なお、図２に示すウェーハ温度測定部９７０を用いて、保持面６２１ａに保持されているウェーハＷの温度を測定して、測定されたウェーハＷの温度に基づいて第１位置決定手段９９を用いてデータテーブル９８を参照して第１位置Ｚ１を決定してもよい。
また、ステージ温度測定部９７２を用いて、ステージ６０の温度を測定して、測定されたステージ６０の温度に基づいて第１位置決定手段９９を用いてデータテーブル９８を参照して第１位置Ｚ１を決定してもよい。

次に、図２に示すように、液状樹脂供給手段６１を用いて、ステージ６０の載置面６０ａに載置されたシートＳの上面Ｓａに液状樹脂Ｒを供給する。具体的には、図示しない駆動機構を用いて、軸部６１１を軸にしてノズル６１０を旋回させて、図２に示すように、ノズル６１０の端部に形成されている供給口６１０ａを、ステージ６０の載置面６０ａに載置されたシートＳの上面Ｓａの中央部分の上方に位置付ける。さらに、図１に示す樹脂ディスペンサ６１２から軸部６１１を通じてノズル６１０に液状樹脂Ｒを供給する。
そして、供給口６１０ａからシートＳの上面Ｓａの中央部分に液状樹脂Ｒを例えば８～１０ｍｌ滴下する。すると、図２に示すように、シートＳの上面Ｓａに液状樹脂Ｒによる液溜まりが形成される。液状樹脂Ｒの供給により所定量の液状樹脂ＲがシートＳの上に堆積したら、液状樹脂供給手段６１によるシートＳへの液状樹脂Ｒの供給を停止した後、ノズル６１０を旋回させてシートＳの上方から退避させる。

シートＳに液状樹脂Ｒを供給した後、保持手段６２に保持されたウェーハＷをステージ６０に向かって降下させる。以下、図１～図４を用いて、保持手段６２に保持されたウェーハＷをステージ６０に向かって降下させる際の保護部材形成装置１の動作について、第１実施形態と第２実施形態とに分けて詳述する。

［第１実施形態］
まず、図２に示す第１制御部９１からモータ６３２に対して制御信号を発信する。制御信号を受けたモータ６３２がボールネジ６３０を駆動して、ボールネジ６３０が回転軸６３５を軸にして回動すると、昇降板６３３がガイドレール６３１に沿って第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下していく。これに伴って、昇降板６３３に連結しているホルダ６３４、及びホルダ６３４に支持されている保持手段６２が同じく第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下し、ステージ６０と保持手段６２とが第１速度Ｖ１で接近する。保持手段６２が第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下することにより、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂは、第１速度Ｖ１で降下していく。
図３に示すように、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置が第１位置Ｚ１になるまで、保持手段６２を第１速度Ｖ１で降下させる。これにより、シートＳの上面Ｓａの中央部分に供給した液状樹脂Ｒの上面Ｒａと保持面６２１ａに保持されたウェーハＷの下面Ｗｂとの間にわずかな隙間ｄが形成された状態にする。

次に、図２に示す第２制御部９２からモータ６３２に対して、同様に制御信号を発信する。第２制御部９２から制御信号を受けたモータ６３２がボールネジ６３０を駆動して、回転軸６３５を軸にしてボールネジ６３０が回動すると、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置が前記第１位置Ｚ１にある状態から、昇降板６３３が第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２で－Ｚ方向に降下する。これにより、昇降板６３３にホルダ６３４を介して連結されている保持手段６２が第２速度Ｖ２で－Ｚ方向に降下していき、ステージ６０と保持手段６２とが第２速度Ｖ２で相対的に接近する。
図３に示すように、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂは、第２速度Ｖ２で、第１位置Ｚ１から、液状樹脂Ｒの上面ＲａとウェーハＷの下面Ｗｂとが接触する第３位置Ｚ３を通過して、さらに、第３位置Ｚ３から降下して保持面６２１ａとステージ６０の載置面６０ａとが予め設定された所定の間隔となる第２位置Ｚ２に位置付けられる。この状態では、載置面６０ａと保持面６２１ａとで液状樹脂を挟んで加圧する。ウェーハＷの下面Ｗｂが第２位置Ｚ２に位置付けられると、保持手段６２の－Ｚ方向への降下が停止する。
なお、保持手段６２が、第３位置Ｚ３から第２位置Ｚ２へ向けて降下している際に、吸引手段６２２の作動を停止させ、保持面６２１ａとウェーハＷとの間に吸引力を作用させない状態にして液状樹脂を加圧させると、第２位置Ｚ２に降下した保持手段６２をウェーハＷから離間させた後に、短時間でウェーハＷのうねりを再現させる事が可能となる。
また、吸引手段６２２に制御信号が送られて、吸引手段６２２の作動を停止させる制御は、以下の３つの方法のいずれかを用いて行う。例１として、第３位置Ｚ３から保持手段６２が所定の距離（ｈ）降下したときに行う。例２として、第３位置Ｚ３から第２位置Ｚ２に向けて降下する時間が所定の時間（ｔ）経過したときに行う。例３として、液状樹脂Ｒの圧力が所定の圧力（Ｐ３）に達したときに行う。
なお、第２位置Ｚ２は、上記のように、載置面６０ａと保持面６２１ａとの間隔によって設定してもよいし、液状樹脂Ｒにかかる圧力値が所定の圧力（Ｐ１）に達したら、載置面６０ａと保持面６２１ａとの間隔が所定の間隔になったと判断するように、所定の圧力（Ｐ１）を設定してもよい。

保持手段６２の降下中には、液状樹脂Ｒにかかる圧力が図２に示す圧力測定手段６４によって測定される。上記のように、ウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置が第３位置Ｚ３になると、液状樹脂Ｒの上面ＲａとウェーハＷの下面Ｗｂとが接触して、液状樹脂Ｒが載置面６０ａと保持面６２１ａとによって挟まれて上下方向から加圧され始める。さらにウェーハＷが降下して液状樹脂Ｒを押し広げていくと、図３に示すように、液状樹脂Ｒにかかる圧力が上昇していく。

図３に示すように、ウェーハＷの下面Ｗｂが第２位置Ｚ２に位置付けられて、保持手段６２の－Ｚ方向への降下が停止した後にも、液状樹脂Ｒは載置面６０ａと保持面６２１ａとによって加圧されて押し広げられ続ける。これにより、液状樹脂ＲがウェーハＷの下面Ｗｂの中央部分から外周に向かって広がっていき、液状樹脂Ｒにかかる圧力は、最大の値Ｐ１から、低下傾向に転じる。

第２制御部９２で液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第２位置Ｚ２に移動させ停止させた状態において、圧力測定手段６４によって測定され載置面６０ａと保持面６２１ａとによって挟まれ加圧された液状樹脂Ｒにかかる圧力が、図３に示すように、液状樹脂ＲがウェーハＷの中央部分から外周に向かって広がることで時間経過と共に低下し、予め設定した設定値Ｐ２まで低下したら、保持面６２１ａからウェーハＷを離すと共に、ステージ６０と保持手段６２とを離間させる。例えば、図２に示す離間制御部９５から吸引手段６２２に制御信号が送られて、吸引手段６２２の作動が停止する。これにより、保持面６２１ａとウェーハＷとの間に吸引力が作用しなくなり、保持面６２１ａからウェーハＷが離間する。
なお、前述のように、吸引手段６２２に制御信号が送られて、保持手段６２の降下中に吸引手段６２２の作動が停止し、保持面６２１ａとウェーハＷとの間に吸引力を作用させないで、液状樹脂Ｒに圧力をかけてもよい。
さらに、離間制御部９５からモータ６３２に制御信号を発信して、保持手段６２を＋Ｚ方向に上昇させることにより、ステージ６０と保持手段６２とを離間させる。

上記のように、離間制御部９５によるモータ制御を行ってステージ６０と保持手段６２とを離間させて液状樹脂ＲをウェーハＷに倣わせた後、硬化手段６５を用いて、ウェーハＷに押し広げられた液状樹脂Ｒを硬化させる。具体的には、硬化手段６５に備える図示しないＵＶランプからステージ６０に向けて特定波長の紫外線を照射することによって、液状樹脂Ｒを硬化させる。このようにして、ウェーハＷの下面Ｗｂの全面に例えば５０～８０μｍの厚みを有する保護部材を形成することができる。

図３に示すように、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間がわずかな隙間ｄとなるまで、第１速度Ｖ１でウェーハＷの下面を降下させて、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間が隙間ｄとなった後は、第１速度Ｖ１よりも遅い第２速度Ｖ２でウェーハＷの下面Ｗｂを液状樹脂Ｒの上面Ｒａに押し下げていく。このように、二段階の降下速度を設けることにより、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間に気泡が入るのを防ぐとともに、保護部材の形成にかかる時間を短縮することが可能となった。

第２位置Ｚ２にウェーハＷの下面Ｗｂが位置付けられたときのウェーハＷの下面ＷｂとシートＳの上面Ｓａとの間の距離が、保護部材の厚みとなる。保護部材の形成において、ウェーハＷの厚さが一定であれば、ウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置の下限を予め定めることによって、ウェーハＷの下面Ｗｂに形成される保護部材の厚みを一定にすることができ、ウェーハＷと保護部材との総厚みを一定に仕上げることができる。

なお、シートＳに堆積された液状樹脂Ｒは、表面張力の大きさの違いに起因して中央部分が凹みやすい。そこで、例えば、保持手段６２の－Ｚ方向への降下を開始する前に、保持手段６２に保持されているウェーハＷの下面Ｗｂの中央部分に液状樹脂Ｒを適量付着させておくことによって、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒとの間に気泡が入るのをより高精度に防止することができる。

［第２実施形態］
まず、第１実施形態と同様に、図２に示す第１制御部９１からモータ６３２に対して制御信号を発信する。第１制御部９１からの制御信号を受けたモータ６３２がボールネジ６３０を駆動することにより、回転軸６３５を軸としてボールネジ６３０が回動して、昇降板６３３がガイドレール６３１に沿って第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下していく。これに伴って、昇降板６３３に連結しているホルダ６３４、及びホルダ６３４に支持されている保持手段６２が同じく第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下し、ステージ６０と保持手段６２とが第１速度Ｖ１で相対的に接近する。
保持手段６２が第１速度Ｖ１で－Ｚ方向に降下することにより、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂの高さは第１速度Ｖで降下していく。こうして、図４に示すように、保持手段６２に保持されたウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置を第１位置Ｚ１に位置付ける。保持手段６２の降下中には、図２に示す圧力測定手段６４を用いて、液状樹脂Ｒにかかる圧力の値を測定する。

液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの相対位置を第１位置Ｚ１に位置付けた状態から、図２に示す第３制御部９３からモータ６３２に対して制御信号を発信してモータ６３２を駆動することにより、昇降板６３３、昇降板６３３に連結しているホルダ６３４、及びホルダ６３４に支持されている保持手段６２を、第２速度Ｖ２以下の速度である第３速度Ｖ３で－Ｚ方向に降下させ、ステージ６０に接近させる。これにより、図４に示すように、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置を、液状樹脂Ｒの上面ＲａとウェーハＷの下面Ｗｂとが接触する第３位置Ｚ３に位置付ける。

ウェーハＷの下面Ｗｂを第３位置Ｚ３に位置付けた後、図２に示す第４制御部９４からモータ６３２に対して制御信号を発信してモータ６３２を駆動することにより、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂの高さ位置が第３位置Ｚ３にある状態から、保持手段６２を第２速度Ｖ２よりも速い第４速度Ｖ４で降下させて、図４に示すように、液状樹脂Ｒの上面Ｒａに対するウェーハＷの下面Ｗｂを第２位置Ｚ２に位置付ける。

図４に示すように、液状樹脂Ｒにかかる圧力の測定値が一旦上昇して、Ｐ１となった後、予め設定した設定値Ｐ２まで低下したら、図２に示す離間制御部９５から吸引手段６２２に制御信号を発信して、吸引手段６２２の作動を停止し、保持面６２１ａからウェーハＷを離間させるとともに、離間制御部９５からモータ６３２に制御信号を発信して、保持手段６２を＋Ｚ方向に上昇させて、ステージ６０と保持手段６２とを離間させる。
そして、硬化手段６５に備えるＵＶランプからステージ６０に向かって紫外線を照射して液状樹脂Ｒを硬化させ、ウェーハＷの下面Ｗｂの前面に保護部材を形成する。

例えば、第３速度Ｖ３と第４速度Ｖ４との平均速度が第２速度Ｖ２となるように、第３速度Ｖ３と第４速度Ｖ４とを定める。すると、図４に示すように、第１位置Ｚ１から第３位置Ｚ３までは、第２速度Ｖ２より遅い第３速度Ｖ３でウェーハＷの下面Ｗｂを降下させて、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間に、より確実に気泡が入らないように両者を接触させてから、第３位置Ｚ３から第２位置Ｚ２までは、第２速度Ｖ２よりも速い降下速度で保持手段６２を降下させることができる。これにより、保護部材の形成に要する時間は、図３に示すような、定速の第２速度Ｖ２で降下させた場合と同じ時間になる。
また、例えば、第４速度Ｖ４を第２速度Ｖ２よりも速い速度にして、図３に示すように、定速の第２速度Ｖ２で降下させた場合よりも、保護部材の形成にかかる時間を短縮させることができる。

温度測定手段９７を用いて、ウェーハＷの温度、シートＳの上の空気の温度、または、ステージ６０の温度のうちの１つを測定して、第１位置決定手段９９を用いて、温度のデータと、該温度データに対応した載置面６０ａと保持面６２１ａとの間の距離のデータとが予め設定されたデータテーブル９８を参照して、第１位置Ｚ１を決定することにより、ウェーハＷの下面Ｗｂが第１位置Ｚ１に位置付けられた際に、液状樹脂Ｒの上面ＲａとウェーハＷの下面Ｗｂとの距離が一定になるようにすることができる。
これにより、ウェーハＷに保護部材を形成する際に、保護部材形成装置１の温度や、周りの環境温度が変化する場合でも、ウェーハＷの下面Ｗｂと液状樹脂Ｒの上面Ｒａとの間に気泡が入るのを防ぐことができる。

１：保護部材形成装置 １００：筐体 １０１：ベース １０２：コラム
１０３：カセット収容棚 １０３ａ：カセット １０３ｂ：カセット
２：搬入出ロボット ２０：ボールネジ ２１：ガイドレール ２２：モータ
２３：基台 ２４：駆動部 ２５：回転軸 ２６：保持部 ２７：アーム
３：搬送手段 ３０：ボールネジ ３１：ガイドレール ３３：基台 ３４：駆動部
３６：保持部 ３７：アーム
４：ウェーハ中心検出手段 ４０：仮置きテーブル ４１：撮像部
５：シート切断手段 ５０：保持テーブル ５０ａ：吸引領域 ５０ｂ：逃げ溝
５１：カッター
６０：ステージ ６０ａ：載置面 ６０ｂ：凸部 ６１：液状樹脂供給手段
６１０：ノズル ６１０ａ：供給口 ６１１：軸部 ６１２：樹脂ディスペンサ
６２：保持手段 ６２０：ホイール ６２１：保持部 ６２１ａ：保持面
６３：押し広げ手段 ６３０：ボールネジ ６３１：ガイドレール ６３２：モータ
６３３：昇降板 ６３４：ホルダ ６３５：回転軸
６４：圧力測定部 ６５：硬化手段
７：シート供給手段 ７０：シート支持部 ７１：引き出し部 ７２：シート保持部
７３：アーム ７４：駆動機構
９：制御手段 ９１：第１制御部 ９２：第２制御部 ９３：第３制御部
９４：第４制御部 ９５：離間制御部
９７：温度測定手段 ９７０：ウェーハ温度測定部 ９７１：シート載置面温度測定部
９７２：ステージ温度測定部
９８：データテーブル ９９：第１位置決定手段
Ｗ：ウェーハ Ｗｂ：ウェーハの下面 ＳＲ：シートロール
Ｓ：シート Ｓ：シートの上面 Ｒ：液状樹脂 Ｒａ：液状樹脂の上面
Ｚ１：第１位置 Ｚ２：第２位置 Ｚ３：第３位置
Ｐ１：液状樹脂にかかる圧力の最大値
Ｐ２：液状樹脂にかかる圧力の予め設定された設定値
Ｖ１：第１速度 Ｖ２：第２速度 Ｖ３：第３速度 Ｖ４：第４速度
ｄ：液状樹脂の上面とウェーハの下面との間のわずかな隙間の大きさ

Claims (2)

1. シートが載置される載置面を有するステージと、
   該ステージに載置された該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、
   該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持手段と、該ステージと該保持手段とを相対的に該載置面に直交する方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該液状樹脂にかかる圧力を測定する圧力測定手段と、該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段とを備える保護部材形成装置であって、
   該制御手段は、
   該ステージと該保持手段とを第１速度で接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該シートの上の中央部分に供給した該液状樹脂の上面と該保持面が保持したウェーハの下面との間がわずかな隙間となる第１位置に移動させる第１制御部と、
   該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第１位置にある状態から、該第１速度より遅い第２速度でさらに該ステージと該保持手段とを接近させて該液状樹脂の上面と該保持面が保持したウェーハの下面とを接触させ、該ステージと該保持手段とをさらに接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該載置面と該保持面とが予め設定した所定の間隔となる第２位置に移動させ、該載置面と該保持面とで挟んで該液状樹脂を加圧する該第２制御部と、
   該第２制御部で該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を該第２位置に移動させ停止させた状態において、該圧力測定手段によって測定され該載置面と該保持面とによって挟まれ加圧された該液状樹脂が該ウェーハの中央部分から外周に向かって広がることで時間経過と共に低下する該液状樹脂の圧力の値が、予め設定した設定値まで低下したら、該保持面からウェーハを離すと共に、該ステージと該保持手段とを離間させる離間制御部と、を備え、
   該第２制御部は、
   該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第１位置にある状態から、該第２速度以下の第３速度で該ステージと該保持手段とを接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該液状樹脂の上面と該保持面が保持した該ウェーハの下面とが接触する第３位置に移動させる第３制御部と、
   該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置が該第３位置にある状態から、該ステージと該保持手段とを該第２速度より速い第４速度で接近させ、該液状樹脂の上面に対するウェーハの下面の相対位置を、該第２位置に移動させる第４制御部と、を備え、
   該ステージと該保持手段とを離間させ、該液状樹脂を該ウェーハに倣わせた後、該硬化手段で押し広げられた該液状樹脂を硬化させウェーハの下面全面に保護部材を形成する保護部材形成装置。
2. 該ウェーハの温度、該シート上の空気の温度、該ステージの温度のうち少なくとも１つの温度を測定する温度測定手段と、
   該温度測定手段が測定した温度が高くなるほど該載置面と該保持面との間の距離を小さくし、該温度測定手段が測定した温度が低くなるほど該載置面と該保持面との間の距離を大きくして、該液状樹脂の上面と該ウェーハの下面との間隔が均一になるよう温度に対して該第１位置を設定したデータテーブルと、
   該温度測定手段が測定した温度で該データテーブルを参照し該第１位置を決定する第１位置決定手段と、を備える請求項１記載の保護部材形成装置。

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