KR102036934B1 - 웨이퍼 접착 장치 - Google Patents

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히로시 오노데라
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Abstract

본 발명은 자외선 경화 공정에서 공기에 닿는 웨이퍼 및 액상 수지의 외주를 단시간에 질소 분위기로 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 접착 장치(1)는, 시트(S)를 유지하는 스테이지(23)와, 시트 상에 액상 수지(5)를 공급하는 수지 공급 수단(24)과, 스테이지의 위쪽에서, 웨이퍼(W)를 시트를 향해 압박할 수 있게 유지하는 압박 수단(25)과, 스테이지를 투과하여 스테이지 상에 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단(28)을 구비하고, 압박 수단에는 웨이퍼를 둘러싸도록 복수의 분사구(253)가 형성되며, 복수의 분사구로부터 질소를 분사하는 구성으로 되어 있다.

Description

웨이퍼 접착 장치{WAFER ADHERING APPARATUS}
본 발명은, 웨이퍼 메이킹 공정에서 시트에 액상 수지를 개재하여 반도체 웨이퍼를 접착하는 웨이퍼 접착 장치에 관한 것이다.
웨이퍼 메이킹 공정에서는, 예컨대 실리콘 등의 원기둥형의 잉곳이 와이어 소(wire saw)에 의해 슬라이스되어, 기판형의 웨이퍼가 형성된다. 슬라이스된 웨이퍼에는, 슬라이스 시에 파형이나 휨 등이 생기지만, 한쪽 면에 액상 수지가 도포되어 평탄면이 형성된다. 액상 수지가 도포된 평탄면에는, 웨이퍼의 핸들링을 용이하게 하는 시트가 부착되고, 이 시트면을 기준으로 하여 연삭됨으로써, 평탄한 박판형으로 형성된다.
시트에 액상 수지를 개재하여 웨이퍼를 접착하는 웨이퍼 접착 장치로서, 가공 전의 웨이퍼의 반입부터 가공 후의 시트가 부착되는 웨이퍼의 반출까지의 일련의 작업을 행하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 웨이퍼 접착 장치에서는, 투광성을 갖는 스테이지 상에 시트가 배치되고, 시트에 자외선 경화성의 액상 수지가 공급된다. 그리고, 액상 수지의 저류액에 웨이퍼가 압박되어 웨이퍼와 시트 사이에서 액상 수지가 균일하게 널리 퍼진다. 그 후, 스테이지 하부에 배치된 자외선 조사 수단으로부터 자외선을 조사함으로써 액상 수지를 경화시켜 웨이퍼에 수지가 접착된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2012-146872호 공보
특허문헌 1에 기재된 웨이퍼 접착 장치에서는, 액상 수지가 웨이퍼와 시트에 끼인 상태로 액상 수지에 자외선이 조사된다. 이 때, 액상 수지의 외주 가장자리는 공기 중에 노출되기 때문에, 공기 중의 산소에 의해 자외선 경화의 광중합 반응이 저해된다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 자외선 조사 시에 스테이지 주위를 밀폐하여 스테이지 근방의 분위기를 질소로 채워야 할 필요가 있지만, 스테이지 주위를 밀폐한 후에 밀폐 공간의 공기를 질소로 바꿔 넣어야만 하기 때문에, 자외선 조사 공정에 장시간을 요한다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 자외선 경화 공정에서 공기에 닿는 웨이퍼 및 액상 수지의 외주를 단시간에 질소 분위기로 만들 수 있는 웨이퍼 접착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 접착 장치는, 웨이퍼를 흡착 유지할 수 있는 압박면을 갖는 압박 수단과, 광을 투과하는 재질로 형성되고 상기 압박면에 대향하여 배치되며 광이 투과하는 시트의 하면을 유지하는 스테이지와, 상기 압박면을 상기 스테이지에 대하여 접근 및 이격시키는 이동 수단과, 상기 스테이지에 유지된 상기 시트의 상면에 자외선을 조사함으로써 경화되는 액상 수지를 공급하는 수지 공급 수단과, 상기 스테이지의 아래쪽에 배치되어 상기 스테이지 위쪽을 향해 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단을 구비하고, 상기 시트를 개재하여 상기 스테이지 상면에 공급된 상기 액상 수지를 상기 압박면에 유지된 웨이퍼로 압박하여 액상 수지를 웨이퍼 하면에 퍼지게 하여 웨이퍼에 상기 액상 수지를 접착하는 웨이퍼 접착 장치로서, 상기 압박 수단의 상기 압박면은 웨이퍼와 동등한 외경을 가지며, 상기 압박면의 외주를 위요하여 링형으로 복수 형성된 분사구와, 복수의 상기 분사구에 연통하여 배치된 질소 공급원을 구비하고, 상기 시트를 개재하여 상기 스테이지 상면에 공급된 상기 액상 수지를 상기 압박면에 유지된 웨이퍼로 압박하여 상기 액상 수지를 웨이퍼 하면에 퍼지게 한 후에, 복수의 상기 분사구로부터 질소를 분사하여 웨이퍼 및 상기 액상 수지의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태에서, 자외선이 상기 자외선 조사 수단으로부터 상기 스테이지를 투과하여 상기 액상 수지에 조사되어 상기 액상 수지가 경화됨으로써 웨이퍼에 상기 액상 수지를 접착하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 시트를 개재하여 스테이지 상면에 공급된 액상 수지가 웨이퍼 하면 전역에 퍼진 후에, 복수의 분사구로부터 질소가 분사됨으로써, 웨이퍼 및 액상 수지의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태가 된다. 따라서, 액상 수지의 외주 가장자리가 공기 중에 노출되지 않고 액상 수지에 자외선이 조사되기 때문에, 공기 중의 산소에 의해 액상 수지의 외주 가장자리의 경화가 저해되지 않는다. 또한, 웨이퍼 및 액상 수지의 외주의 분위기를 순간적으로 질소로 덮은 상태로 할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼 및 액상 수지의 외주의 분위기를 질소로 치환할 때의 다운 타임을 짧게 할 수 있어, 자외선 경화 공정에 따른 시간을 단축할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 분사구로부터 웨이퍼 및 액상 수지 주위에 질소를 분사함으로써, 자외선 경화 공정에서 공기에 닿는 웨이퍼 및 액상 수지의 외주를 단시간에 질소 분위기로 만들 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치의 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 압박 수단의 설명도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치의 접착 동작의 설명도이다.
최근, 웨이퍼는 칩 사이즈의 대형화나 생산성을 향상시키기 위해, 450 ㎜의 대구경의 사이즈가 개발되어 있다. 시트에 자외선 경화성의 액상 수지를 개재하여 웨이퍼를 접착할 때는, 웨이퍼 하면에 퍼진 액상 수지가 웨이퍼와 시트에 끼인 상태에서 자외선이 조사된다. 이 경우, 웨이퍼와 시트의 간극으로부터 액상 수지의 외주 전체 둘레가 공기 중에 노출되지만, 웨이퍼의 대구경화에 수반하여 액상 수지의 공기 중에 대한 노출 범위가 넓어져 있다.
자외선 경화성의 액상 수지는, 자외선 조사 시에 공기 중의 산소에 의해 광중합 반응이 저해되어, 액상 수지의 공기 접촉면에 접착성이 남는다고 하는 현상이 생긴다. 따라서, 웨이퍼의 대구경화에 의해 공기 중에 대한 액상 수지의 노출 범위가 넓어지므로, 액상 수지를 조속히 자외선 경화시킬 수 없다. 액상 수지의 경화 속도를 빠르게 하기 위해 액상 수지 주위의 공기를 질소로 치환하는 방법이 고려되지만, 장치 설비가 대형화되고 가스의 치환에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있다.
본건 출원인은, 웨이퍼의 대구경화에 수반하여 공기 중에 대한 액상 수지의 노출 범위가 넓어진다는 점에 착안하여, 본건 발명에 이르렀다. 즉, 본 발명의 요지는, 액상 수지 주위에 질소를 분사하여 액상 수지의 외주 전체 둘레를 질소의 벽으로 덮는다고 하는 간이한 구성이며, 자외선 경화 시에 산소의 영향을 받지 않고 조속히 액상 수지를 경화시키는 것이다.
이하, 본 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치의 사시도이다. 또한 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치는, 도 1에 도시하는 구성에 한정되지 않는다. 웨이퍼 접착 장치는, 시트에 액상 수지를 개재하여 웨이퍼를 접착하는 것이면, 어떠한 구성을 가져도 좋다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 접착 장치(1)는, 액상 수지가 도포된 시트(S)를 웨이퍼(W)의 하면에 대하여 접착하도록 구성되어 있다. 웨이퍼 접착 장치(1)는, 스테이지(23)에 흡착 유지된 시트(S)에 액상 수지를 공급하고, 스테이지(23)의 위쪽에서 압박 수단(25)에 유지된 웨이퍼(W)를 시트(S)에 대하여 위쪽으로부터 압박하도록 동작한다. 웨이퍼 접착 장치(1)는, 시트(S)에 대하여 웨이퍼(W)를 압박함으로써, 웨이퍼(W) 하면의 전역에 액상 수지를 널리 퍼지게 한다.
웨이퍼(W)는 디바이스 패턴이 형성되기 전의 것으로서, 원기둥형의 잉곳을 와이어 소로 절단함으로써 얻어진다. 한편, 웨이퍼(W)는, 실리콘 웨이퍼(Si), 갈륨비소(GaAs), 실리콘카바이드(SiC) 등의 웨이퍼에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 세라믹, 유리, 사파이어(Al2O3)계의 무기 재료 기판, 판형 금속이나 수지의 연성 재료, 미크론 오더로부터 서브미크론 오더의 평탄도(TTV: total thickness variation)가 요구되는 각종 가공 재료여도 좋다.
시트(S)는, 소위 광 투과형 시트이며, 탄성을 갖는 부드러운 재료로 형성되어 있다. 한편, 시트(S)는 광을 투과하는 시트이면, 어떻게 구성되어 있어도 좋다. 또한, 액상 수지는, 소위 자외선 경화성 수지이며, 자외선의 조사에 따른 광중합 반응에 의해 경화된다.
웨이퍼 접착 장치(1)는, 액상 수지가 도포된 시트(S)를 웨이퍼(W)의 하면에 접착하는 접착 수단(2)과, 접착 수단(2)에 시트(S)를 공급하는 시트 공급 수단(3)을 갖고 있다. 접착 수단(2)은, 대략 직방체형의 베이스(21)를 갖고 있다. 베이스(21) 상면의 대략 후반부에는, 칼럼부(22)가 세워져 설치되어 있고, 칼럼부(22)의 전방에는, 시트(S)를 흡착 유지하는 스테이지(23)가 베이스(21) 상에 설치되어 있다. 스테이지(23)는, 석영 유리 등의 광을 투과하는 재질로 원판형으로 형성되어 있다. 스테이지(23)의 상면 중앙에는, 상면에서 봤을 때 원형상인 오목부(231)가 형성되어 있다. 스테이지(23)는, 이 오목부(231)의 단차를 이용하여 시트(S)를 늘이면서 흡착한다.
스테이지(23)의 근방에는, 시트(S) 상면에 자외선 경화성의 액상 수지를 공급하는 수지 공급 수단(24)이 설치되어 있다. 수지 공급 수단(24)은, 베이스(21) 상면에서 시트(S)의 중앙 위치와, 중앙 위치로부터 후퇴한 후퇴 위치 사이에서 선회할 수 있게 부착되어 있다. 수지 공급 수단(24)은, 베이스(21) 내에 설치된 도시하지 않은 수지 탱크에 접속되어 있고, 수지 탱크로부터 끌어 올린 액상 수지를 시트(S)의 상면에 공급한다.
스테이지(23)의 위쪽에는, 칼럼부(22)에 의해 압박 수단(25)이 지지되어 있다. 칼럼부(22)의 전면에는, 압박 수단(25)을 스테이지(23)에 대하여 접근 및 이격시키는 이동 수단(26)이 설치되어 있다. 이동 수단(26)은, Z축 방향으로 평행한 한 쌍의 가이드 레일(261)과, 한 쌍의 가이드 레일(261)에 슬라이드할 수 있게 설치된 직사각형 판형의 Z축 테이블(262)을 갖고 있다. Z축 테이블(262)은, 볼 나사식의 이동 기구에 의해 Z축 방향으로 이동할 수 있게 구성되어 있다. Z축 테이블(262)의 전면에는, 지지부(27)를 통해 압박 수단(25)이 지지되어 있다. 압박 수단(25)은, 웨이퍼(W)를 흡착할 수 있게 구성되어 있다.
접착 수단(2)은, 압박 수단(25)에 유지된 웨이퍼(W)를, 액상 수지가 공급된 시트(S)에 압박하도록 동작한다. 즉, 압박 수단(25)이 웨이퍼(W)를 유지하는 유지면은, 시트(S)에 대하여 웨이퍼(W)를 압박하는 압박면(251)(도 2 참조)으로 되어 있다. 이 때, 접착 수단(2)은, 액상 수지로부터 압박 수단(25)의 압박면(251)에 작용하는 압력의 변화를 측정하고 있다. 압박면(251)에 작용하는 압력은, 액상 수지가 웨이퍼(W)의 외측 가장자리를 향해 눌려 퍼지는 것에 따라 증가하고, 웨이퍼(W)의 외측 가장자리로부터 비어져 나오면 저하하기 시작한다. 접착 수단(2)은, 이 특성을 이용하여, 압박력의 변화에 따라 이동 수단(26)의 구동량을 조정함으로써, 액상 수지를 웨이퍼(W)의 외주 가장자리까지 널리 퍼지게 하고 있다.
또한, 압박 수단(25)에는, 웨이퍼(W) 및 액상 수지 주위에 질소를 분사하는 복수의 분사구(253)[도 2의 (b) 참조]가 형성되어 있다. 압박 수단(25)은, 액상 수지가 웨이퍼(W)의 외주 가장자리까지 널리 퍼진 후에, 웨이퍼(W) 및 액상 수지의 외주 전체 둘레의 분위기를 질소로 덮도록 복수의 분사구(253)로부터 질소를 분사한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 하면 전역에 퍼진 액상 수지의 외주 전체 둘레를 단시간에 질소의 벽으로 덮을 수 있게 되어 있다. 한편, 압박 수단(25)의 세부 사항에 대해서는 후술한다.
접착 수단(2)의 베이스(21) 내에는, 스테이지(23)를 개재하여 액상 수지에 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단(28)이 설치되어 있다. 자외선 조사 수단(28)은, 자외선의 조사에 의해 액상 수지를 경화시킴으로써, 웨이퍼(W)와 시트(S) 사이에 수지막을 형성한다. 자외선 조사 수단(28)에 의한 조사는, 압박 수단(25)으로부터 질소가 분사되어 액상 수지 주위의 분위기가 질소로 덮인 상태에서 실시된다. 이 때문에, 공기 중의 산소에 의해 액상 수지의 경화가 저해되는 것이 방지되어, 액상 수지의 경화 시간이 단축된다.
또한, 접착 수단(2)의 전방에는, 스테이지(23)에 대하여 시트(S)를 공급하는 시트 공급 수단(3)이 설치되어 있다. 시트 공급 수단(3)은, 롤 시트(R)로부터 시트(S)를 인출하는 시트 인출부(31)와, 인출된 시트(S)를 정해진 길이로 절단하는 절단부(32)를 갖고 있다. 시트 인출부(31)는, 롤 시트(R)에 근접하여 시트(S)의 전단을 파지하고, 시트(S)의 전단을 파지한 상태로 롤 시트(R)로부터 이격하여, 롤 시트(R)로부터 시트(S)를 인출한다. 롤 시트(R)로부터 시트(S)가 인출되면, 시트 반송 수단(4)에 의해 시트(S)가 유지된다. 절단부(32)는, 시트 반송 수단(4)에 시트(S)가 유지된 상태에서, 인출 방향에 직교하는 폭 방향으로 시트(S)를 절단한다.
시트 공급 수단(3)의 측방에는, 시트 공급 수단(3)으로부터의 시트(S)를 스테이지(23)에 반송하는 시트 반송 수단(4)이 설치되어 있다. 시트 반송 수단(4)은, 절단부(32)의 측방에 배치된 베이스(41)와, 베이스(41)로부터 돌출된 반송 아암(42)과, 반송 아암(42)의 선단에 설치된 시트 유지부(43)를 갖고 있다. 시트 반송 수단(4)은, 반송 아암(42)에 의해 시트 유지부(43)를 이동시킴으로써, 시트 공급 수단(3)과 스테이지(23) 사이에서 시트(S)를 반송한다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 접착 장치(1)에서는, 접착 수단(2)의 압박 수단(25)에 의해 스테이지(23)의 위쪽에서 웨이퍼(W)가 유지된다. 웨이퍼(W)가 압박 수단(25)에 유지되는 것에 병행하여, 시트 공급 수단(3)에 의해 롤 시트(R)로부터 시트(S)가 인출된다. 시트 공급 수단(3)에 의해 인출된 시트(S)는, 정해진 길이로 절단되어 시트 반송 수단(4)에 의해 스테이지(23) 상에 반송된다. 이 때, 스테이지(23) 상에 반송된 시트(S)는 스테이지(23)에 대하여 밀착되어 있다. 스테이지(23) 상의 시트(S)에는, 중앙 부분에 수지 공급 수단(24)으로부터 액상 수지가 공급된다.
시트(S) 상에 액상 수지가 공급되면, 액상 수지가 공급된 시트(S)에 대하여 압박 수단(25)에 유지된 웨이퍼(W)가 압박된다. 이에 의해, 액상 수지가 웨이퍼(W)의 외주 가장자리까지 널리 퍼진다. 시트(S)에 대한 웨이퍼(W)의 압박이 완료되면, 압박 수단(25)으로부터 질소가 분사되어, 웨이퍼(W) 및 액상 수지의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태에서 자외선 조사 수단(28)으로부터 자외선이 조사된다. 이에 의해, 액상 수지의 외주 전체 둘레가 공기 중의 산소에 닿지 않고 액상 수지가 경화되어, 웨이퍼(W)와 시트(S) 사이에서 단시간에 수지막이 형성된다.
도 2를 참조하여, 압박 수단에 대해서 상세히 설명한다. 도 2는, 본 실시형태에 따른 압박 수단의 설명도이다. 또한 도 2의 (a)는, 하면(유지면)을 위쪽으로 향한 압박 수단의 사시도이며, 도 2의 (b)는, 압박 수단의 하면도이다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 압박 수단(25)은 원판형이며, 하면 중앙에 포러스 세라믹재에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있는 압박면(251)이 형성되어 있다. 압박면(251)은, 압박 수단(25) 내의 유로를 통해 흡인원(도시 생략)에 접속되어 있고, 압박면(251) 상에 생기는 부압에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 유지한다. 압박면(251)은, 웨이퍼(W)와 동등한 외경을 갖고 있고 웨이퍼(W)의 전역을 유지하도록 구성되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)와 동등한 외경이란, 압박면(251)의 외경이 웨이퍼(W)의 외경과 완전히 일치하는 경우뿐만 아니라, 압박면(251)으로 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있는 정도로 하여 오차를 갖고 있어도 좋다.
또한, 압박면(251)의 주위에는, 압박면(251)의 외주를 위요하도록 링형의 홈부(252)가 형성되어 있다. 홈부(252)의 바닥면에는, 복수의 분사구(253)가 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 복수의 분사구(253)는, 압박 수단(25)의 내외에 설치된 유로를 통해 질소 공급원(254)에 연통하여 배치되어 있다. 압박 수단(25)과 질소 공급원(254) 사이에는 개폐 밸브(255)가 설치되어 있고, 개폐 밸브(255)가 전환됨으로써 압박 수단(25)에 대한 질소의 공급이 제어된다. 질소 공급원(254)으로부터 복수의 분사구(253)에 질소가 공급되면, 링형의 홈부(252)를 따라 질소가 분사된다.
이 때, 링형의 홈부(252)가 웨이퍼(W)와 동등한 외경의 압박면(251)을 위요하고 있기 때문에, 질소의 분사에 의해 웨이퍼(W)보다 대직경인 질소의 벽이 형성된다. 따라서, 압박면(251)에 의해 웨이퍼(W)가 액상 수지에 압박된 상태에서, 웨이퍼(W) 및 액상 수지의 외주 전체 둘레를 질소로 덮을 수 있게 되어 있다. 한편, 복수의 분사구(253)는, 링형의 홈부(252)의 바닥면에 형성되는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 복수의 분사구(253)는, 압박면(251)의 외주를 위요하여 링형으로 배치되어 있으면 좋다.
이하, 도 3을 참조하여, 웨이퍼 접착 장치의 접착 동작에 대해서 상세히 설명한다. 도 3은, 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치의 접착 동작의 설명도이다. 도 3의 (a)는, 액상 수지의 압박 동작의 설명도이며, 도 3의 (b)는, 액상 수지에 대한 자외선 조사 동작의 설명도이다.
도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 스테이지(23)는, 석영 유리 등의 투광성 재료에 의해 원판형으로 형성되어 있고, 상면의 외주 영역을 제외하고 중앙 영역에 오목부(231)가 형성되어 있다. 스테이지(23)에는, 오목부(231)를 위요하는 외주 영역에 링형상의 제1 유지면(232), 오목부(231)의 내측 바닥면에 제2 유지면(233), 오목부(231)의 내주면에 제1 유지면(232)으로부터 제2 유지면(233)에 이르는 측면(234)이 각각 형성된다. 제1 유지면(232)에는, 시트(S)의 외주 영역을 흡착 유지하는 2개의 제1 흡인구(235)가 동심원형으로 형성되어 있다. 제2 유지면(233)과 측면(234)의 코너부에는, 시트(S)의 중앙 영역을 흡착하는 환형의 제2 흡인구(236)가 형성되어 있다.
제1 흡인구(235) 및 제2 흡인구(236)는, 스테이지(23)의 내외에 형성된 유로를 통해 부압 생성원(237)에 접속된다. 이 제1 흡인구(235) 및 제2 흡인구(236)의 흡인에 의해 시트(S)가 스테이지(23) 상에서 흡인 유지된다. 이 때, 시트(S)는, 제1 유지면(232)과 제2 유지면(233)의 단차에 의해 늘어나게 되면서, 제2 유지면(233)을 따라 부착된다. 스테이지(23)의 아래쪽에는, 스테이지(23)를 투과하여 액상 수지(5)에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사 수단(28)이 설치되어 있다. 자외선 조사 수단(28)에는, 웨이퍼(W)의 전체면에 자외선이 조사되도록, 자외선 램프(281)가 복수 배열되어 설치된다.
스테이지(23)의 위쪽에는, 웨이퍼(W)를 압박면(251)에 흡착 유지한 압박 수단(25)이 위치해 있다. 압박 수단(25)에는, 압박면(251)을 둘러싸도록 홈부(252)가 형성되어 있고, 홈부(252)에 개구된 복수의 분사구(253)가 개폐 밸브(255)를 통해 질소 공급원(254)에 접속되어 있다. 도 3의 (a)에 도시하는 초기 상태에서는, 개폐 밸브(255)가 폐쇄되어, 복수의 분사구(253)가 질소 공급원(254)으로부터 차단되어 있다. 이 상태에서, 수지 공급 수단(24)(도 1 참조)에 의해 시트(S) 중앙에 액상 수지(5)가 공급되어, 시트(S)의 상면에 액상 수지(5)의 저류액이 형성된다.
그리고, 압박 수단(25)이 아래쪽으로 이동하여, 압박 수단(25)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)에 의해 액상 수지(5)의 저류액이 눌려진다. 이에 의해, 액상 수지(5)가 웨이퍼(W)의 하면을 따라 퍼지기 시작하여, 액상 수지(5)가 웨이퍼(W)의 외측 가장자리까지 퍼진다. 압박 수단(25)의 압박 동작에 의해 액상 수지(5)가 웨이퍼(W)의 하면 전역에 널리 퍼지면, 압박 수단(25)의 하강이 정지되고 스테이지(23)의 제2 유지면(233)으로부터 정해진 높이에서 유지된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)와 시트(S)의 간극으로부터 액상 수지(5)의 외주 가장자리만이 공기 중에 노출된다.
도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 압박 수단(25)에 의한 압박 동작이 정지하면, 개폐 밸브(255)가 개방되어 복수의 분사구(253)가 질소 공급원(254)에 연통된다. 질소 공급원(254)으로부터 복수의 분사구(253)에 질소가 공급되고, 복수의 분사구(253)로부터 링형의 홈부(252)를 통해 질소가 분사된다. 질소의 분사에 의해 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 주위의 공기가 질소로 치환되어, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주 전체 둘레가 질소의 벽에 의해 덮인다. 이 경우, 압박 수단(25)과 시트(S) 사이에는, 미소한 간극(C)(예컨대, 100 ㎛)이 형성되어 있는 것뿐이기 때문에, 질소의 분사에 의해 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 주위가 순간적으로 질소로 채워진다.
그리고, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태에서, 자외선 조사 수단(28)의 자외선 램프(281)가 발광한다. 자외선 램프(281)로부터의 자외선은, 스테이지(23) 및 시트(S)를 투과하여 웨이퍼(W)의 하면에 도포된 액상 수지(5)에 조사된다. 이 때, 액상 수지(5)의 외주 가장자리가 질소의 분사에 의해 공기 중의 산소로부터 차단되어, 자외선 경화의 광중합 반응이 산소에 의해 저해되지 않는다. 따라서, 시트(S)에 대한 웨이퍼(W)의 접착 시에, 액상 수지(5)의 전체를 자외선의 조사에 의해 단시간에 경화할 수 있어, 자외선 조사 공정을 단축할 수 있다.
특히, 대구경(예컨대, 450 ㎜)의 웨이퍼(W)의 경우에는, 공기 중에 노출되는 액상 수지(5)의 외주 가장자리가 길어지지만, 본 실시형태와 같이 액상 수지(5)의 외주 전체 둘레를 질소로 덮음으로써, 액상 수지(5)를 단시간에 경화할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 웨이퍼 접착 장치(1)에 따르면, 시트(S)를 개재하여 스테이지(23) 상면에 공급된 액상 수지(5)가 웨이퍼(W)의 하면 전역에 퍼진 후에, 복수의 분사구(253)로부터 질소가 분사됨으로써, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태가 된다. 따라서, 액상 수지(5)의 외주 가장자리가 공기 중에 노출되지 않고 액상 수지에 자외선이 조사되기 때문에, 공기 중의 산소에 의해 액상 수지(5)의 외주 가장자리의 경화가 저해되지 않는다. 또한, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주의 분위기를 순간적으로 질소로 덮은 상태로 할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주의 분위기를 질소로 치환할 때의 다운 타임을 짧게 할 수 있어, 자외선 경화 공정에 따른 시간을 단축할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다. 그 외, 본 발명이 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
예컨대, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W) 및 액상 수지(5)의 외주 전체 둘레를 완전히 질소로 덮는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 액상 수지의 경화가 저해되지 않는 정도라면, 부분적으로 질소로 덮이지 않는 지점이 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 스테이지(23)의 아래쪽에 자외선 조사 수단(28)을 설치하는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 자외선 조사 수단(28)은, 웨이퍼(W)의 하면의 액상 수지(5)에 자외선을 조사할 수 있는 위치에 배치되어 있으면 좋고, 예컨대 스테이지(23) 내에 배치되는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 접착 장치(1)가, 접착 수단(2)과 시트 공급 수단(3)을 갖는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 웨이퍼 접착 장치(1)는, 적어도 접착 수단(2)을 구비하고 있으면 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 접착 수단(2)에 의한 압박 동작이 완료한 후에 복수의 분사구(253)로부터 질소를 분사하는 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 접착 수단(2)에 의한 압박 동작 중에 복수의 분사구(253)로부터 질소가 분사되는 구성으로 하여도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 자외선 경화 공정에서 공기에 닿는 웨이퍼 및 액상 수지의 외주를 단시간에 질소 분위기로 만들 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히 웨이퍼 메이킹 공정에서 시트에 액상 수지를 개재하여 반도체 웨이퍼를 접착하는 웨이퍼 접착 장치에 유용하다.
1 : 웨이퍼 접착 장치 5 : 액상 수지
23 : 스테이지 24 : 수지 공급 수단
25 : 압박 수단 26 : 이동 수단
28 : 자외선 조사 수단 251 : 압박면
253 : 분사구 254 : 질소 공급원
S : 시트 W : 웨이퍼

Claims (1)

  1. 웨이퍼를 흡착 유지할 수 있는 압박면을 갖는 압박 수단과,
    광을 투과하는 재질로 형성되고 상기 압박면에 대향하여 배치되며 광이 투과하는 시트의 하면을 유지하는 스테이지와,
    상기 압박면을 상기 스테이지에 대하여 접근 및 이격시키는 이동 수단과,
    상기 스테이지에 유지된 상기 시트의 상면에 자외선을 조사함으로써 경화되는 액상 수지를 공급하는 수지 공급 수단, 그리고
    상기 스테이지의 아래쪽에 배치되며 상기 스테이지 위쪽을 향해 자외선을 조사하는 자외선 조사 수단
    을 포함하고,
    상기 시트를 개재하여 상기 스테이지 상면에 공급된 상기 액상 수지를 상기 압박면에 유지된 웨이퍼로 압박하여 상기 액상 수지를 웨이퍼 하면에 퍼지게 하여 웨이퍼에 상기 액상 수지를 접착하는 웨이퍼 접착 장치로서,
    상기 압박 수단의 상기 압박면은 웨이퍼와 동등한 외경을 갖고,
    상기 압박면의 외주를 위요하여 링형으로 복수 형성된 분사구와, 복수의 상기 분사구에 연통하여 배치된 질소 공급원을 구비하고,
    상기 스테이지는, 상면에 웨이퍼보다 대직경의 원형 오목부를 가지며, 상기 시트를 상기 원형 오목부의 내측 바닥면 및 내주면에 밀착하도록 흡인 유지하고,
    상기 시트를 개재하여 상기 스테이지 상면에 공급된 상기 액상 수지를 상기 압박면에 유지된 웨이퍼로 압박하여 상기 액상 수지를 웨이퍼 하면에 퍼지게 한 후에, 웨이퍼 및 상기 액상 수지의 외주에서 상기 압박 수단과 상기 원형 오목부의 사이에 형성되는 공간을 향해 복수의 상기 분사구로부터 질소를 분사하고, 상기 공간의 공기를 순간적으로 질소로 치환하여 웨이퍼 및 상기 액상 수지의 외주 전체 둘레가 질소로 덮인 상태에서, 자외선이 상기 자외선 조사 수단으로부터 상기 스테이지를 투과하여 상기 액상 수지에 조사되어 상기 액상 수지가 경화함으로써 웨이퍼에 상기 액상 수지를 접착하는 것인 웨이퍼 접착 장치.
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