KR20230158399A - 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치 - Google Patents

자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 경화형의 액상 수지가 경화된 것을 확실히 판단할 수 있는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼(W)의 한쪽 면(Wb)의 전면(全面)으로 확산시킨 자외선 경화형의 액상 수지(31)에 자외선(UV)을 조사하여, 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법으로서, 액상 수지에 자외선을 조사하여 경화시킬 때에, 액상 수지에서 자외선이 반사된 형광(SL)의 파장이 미리 설정한 임계값을 초과하면 액상 수지가 경화되었다고 판단하도록 하였다.

Description

자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치{METHOD OF DETERMINING CURING OF ULTRAVIOLET CURABLE LIQUID RESIN AND APPARATUS FOR FORMING PROTECTIVE MEMBER}
본 발명은 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법, 및 보호 부재 형성 장치에 관한 것이다.
웨이퍼에 연삭 가공 등을 행할 때에, 웨이퍼의 한쪽 면 전면(全面)을 보호하는 보호 부재를 형성한다. 보호 부재를 형성하는 보호 부재 형성 장치는, 테이블에 배치한 시트 위에 액상 수지를 공급하고, 테이블의 상방에서 웨이퍼를 유지한 유지부를 하강시켜, 유지부가 유지한 웨이퍼로 액상 수지를 확산시킨 후, 액상 수지를 경화시켜, 웨이퍼의 한쪽 면 전면에 수지와 시트를 포함하는 보호 부재를 형성하고 있다.
보호 부재를 형성하는 액상 수지로서, 자외선 경화형 수지가 알려져 있다. 웨이퍼의 한쪽 면과 시트 사이에서 자외선 경화형 수지를 확산시킨 상태에서, 미리 설정한 시간으로 자외선을 조사함으로써, 자외선 경화형 수지를 경화시킨다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2021-061333호 공보
자외선 경화형의 액상 수지를 이용하여 웨이퍼의 한쪽 면에 보호 부재를 형성하는 경우, 시트 상에 공급되는 액상 수지의 양 등에 기초하여, 액상 수지의 경화에 필요한 자외선의 조사 시간을 미리 설정하고, 설정된 소정의 조사 시간으로 자외선을 조사하도록 관리한다. 그러나, 자외선을 조사하는 자외선 조사부의 열화나, 액상 수지의 로트 차이에 의해, 경화의 진행 정도에 편차가 발생하여, 자외선을 소정 시간 조사해도 액상 수지가 충분히 경화되지 않은 부분이 존재한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 자외선 경화형의 액상 수지가 경화된 것을 확실히 판단할 수 있는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는, 웨이퍼의 한쪽 면 전면으로 확산시킨 자외선 경화형의 액상 수지에 자외선을 조사하여, 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법으로서, 상기 액상 수지에 자외선을 조사하여 상기 액상 수지를 경화시킬 때에, 상기 액상 수지에서 상기 자외선이 반사된 형광의 파장이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단한다.
본 발명의 일 양태는, 웨이퍼의 한쪽 면보다 큰 면적의 시트와 웨이퍼 사이에서 자외선 경화형의 액상 수지를 웨이퍼의 한쪽 면 전면으로 확산시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킨 수지와 상기 시트를 포함하는 보호 부재를 형성하는 보호 부재 형성 장치로서, 상기 시트측으로부터 상기 액상 수지에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와, 상기 액상 수지에서 자외선이 반사된 형광을 수광하는 수광부와, 상기 수광부가 수광한 파장이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 판단부를 구비한다.
상기 수광부는, 카메라이며, 상기 판단부는, 상기 카메라가 촬상한 촬상화(撮像畵)의 RGB값 중의 G값이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단해도 좋다.
본 발명의 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치에 의하면, 자외선 경화형의 액상 수지에서 반사된 형광에 기초하여 경화의 판단을 행하기 때문에, 액상 수지가 경화된 것을 확실히 판단할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 보호 부재 형성 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 보호 부재 형성 장치의 일부의 단면도이다.
도 3은 보호 부재 형성 장치에서의 시트 반입 공정을 도시한 설명도이다.
도 4는 보호 부재 형성 장치에서의 액상 수지 공급 공정을 도시한 설명도이다.
도 5는 보호 부재 형성 장치에서의 웨이퍼 유지 공정을 도시한 설명도이다.
도 6은 보호 부재 형성 장치에서의 확산 공정을 도시한 설명도이다.
도 7은 보호 부재 형성 장치에서의 경화 공정을 도시한 설명도이다.
도 8은 웨이퍼에 있어서 액상 수지의 경화를 판단하는 영역을 도시한 평면도이다.
도 9는 보호 부재 형성 장치에서의 경화 공정의 변형예를 도시한 설명도이다.
도 10은 경화 공정의 변형예에서의 액상 수지의 경화 판단 방법을 설명하는 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 따른 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 실시형태에 따른 보호 부재 형성 장치의 전체와 일부를 도시하고 있다. 도 3 내지 도 7은 보호 부재 형성 장치에서 행하는 각 공정을 설명하는 도면이다. 도 8은 웨이퍼에 있어서 액상 수지의 경화를 판단하는 영역을 도시한 도면이다. 도 9는 보호 부재 형성 장치에서의 경화 공정의 변형예를 도시한 도면이다. 도 10은 경화 공정의 변형예에서의 액상 수지의 경화 판단 방법을 설명하는 그래프이다.
각 도면에 도시된 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 관계에 있다. X축 방향과 Y축 방향은 대략 수평인 방향이고, Z축 방향은 상하 방향(수직 방향)이다. 각 도면에서, X축 방향을 나타내는 양 화살선 중, X 문자가 붙여져 있는 측을 좌측으로 하고, X 문자가 붙여져 있지 않은 측을 우측으로 한다. Y축 방향을 나타내는 양 화살선 중, Y 문자가 붙여져 있는 측을 전방으로 하고, Y 문자가 붙여져 있지 않은 측을 후방으로 한다. Z축 방향을 나타내는 양 화살선 중, Z 문자가 붙여져 있는 측을 상방으로 하고, Z 문자가 붙여져 있지 않은 측을 하방으로 한다.
도 1에 도시된 보호 부재 형성 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 한쪽 면 전면으로 확산된 액상 수지(31)(도 6 참조)에 외적 자극을 부여하여 경화시킴으로써 보호 부재를 형성하는 장치의 일례이다. 액상 수지(31)는 자외선 경화형의 수지이고, 액상 수지(31)를 경화시키는 외적 자극은 자외선의 조사이다. 도 1에서는, 보호 부재 형성 장치(1)의 외부 케이스(10)를 파선으로 도시하고, 외부 케이스(10)의 내측의 구성 요소를 투시한 상태로 나타내고 있다. 웨이퍼(W) 중, 보호 부재 형성 장치(1)에서의 처리 시에 상측을 향하는 면을 상면(Wa)으로 하고, 하측을 향하는 면을 하면(Wb)으로 한다.
상세한 것은 후술하지만, 보호 부재 형성 장치(1)에서는, 보호 부재 형성 스테이지(16)에 배치한 시트(30) 상에 액상 수지(31)를 공급하고(도 2, 도 4, 도 5 참조), 웨이퍼 유지부(20)에 유지한 웨이퍼(W)를, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상방으로부터 액상 수지(31)에 압박하도록 동작한다. 시트(30)를 향해 웨이퍼(W)의 하면(Wb)이 압박됨으로써, 웨이퍼(W)와 시트(30) 사이에서 액상 수지(31)가 확산된다(도 6 참조). 이 상태에서 액상 수지(31)에 자외선을 조사하여 경화시켜, 경화된 수지와 시트(30)에 의해 보호 부재(32)가 형성된다(도 7 참조).
이러한 일련의 동작은, 보호 부재 형성 장치(1)를 통괄 제어하는 제어부(40)(도 1)에 의한 제어 하에서 행해진다. 이하에 설명하는 각부의 동작에 대해, 제어의 주체가 명기되어 있지 않은 경우에는, 제어부(40)로부터 보내지는 제어 신호에 의해 동작이 제어되고 있는 것으로 한다.
웨이퍼(W)는, 예컨대, 원기둥형의 실리콘 등의 잉곳으로부터 잘라낸 원판형의 애즈 슬라이스 웨이퍼이다. 또한, 웨이퍼(W)는, 디바이스 형성 전의 애즈 슬라이스 웨이퍼에 한하지 않고, 디바이스 형성 후의 디바이스 웨이퍼 등이어도 좋다.
보호 부재 형성 장치(1)는, 외부 케이스(10)의 X축 방향의 일단측(좌측의 단부)에, 카세트 수용부(11)를 구비하고 있다. 카세트 수용부(11)에는 상하 2단의 수용 스페이스(111, 112)가 형성되어 있다. 상단의 수용 스페이스(111)에는, 보호 부재(32)가 형성되기 전의 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용하는 반입측의 카세트(C1)가 배치된다. 하단의 수용 스페이스(112)에는, 보호 부재(32)를 형성한 후의 웨이퍼(W)를 수용하는 반출측의 카세트(C2)가 배치된다. 카세트(C1)와 카세트(C2)에는 각각 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용 가능하다.
카세트 수용부(11)의 X축 방향의 우측의 위치에는, 임시 배치 테이블(13)과 시트 커트 테이블(14)이 설치되어 있다. 상측에 임시 배치 테이블(13)이 위치하고, 하측에 시트 커트 테이블(14)이 위치한다. 임시 배치 테이블(13)에는, 보호 부재(32)가 형성되기 전의 웨이퍼(W)의 중심 위치 및 방향을 검출하는 웨이퍼 검출부(131)가 설치되어 있다. 시트 커트 테이블(14)에는, 웨이퍼(W)에 접착된 시트(30)를 웨이퍼(W)의 외형을 따라 절단하는 시트 커터(141)가 설치되어 있다.
임시 배치 테이블(13) 및 시트 커트 테이블(14)에 대해 Y축 방향의 전방측에, 각 카세트(C1, C2)에 대해 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행하는 제1 반송 기구(12)가 설치되어 있다. 제1 반송 기구(12)는, 대좌(臺座; 121) 상에 지지되는 로봇 핸드(122)를 구비하고, Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(123)을 따라 대좌(121)가 이동 가능하게 지지되어 있다. 대좌(121)는, Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(124)에 대해 나사 결합되는 나사 결합부(도시 생략)를 구비한다. 모터의 구동력에 의해 볼 나사(124)를 회전시키면, 대좌(121)가 Y축 방향으로 이동한다.
제1 반송 기구(12)는, Y축 방향으로의 대좌(121)의 이동과, 로봇 핸드(122)의 동작에 의해, 카세트 수용부(11)와 임시 배치 테이블(13) 및 시트 커트 테이블(14) 사이에서의 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 보다 상세하게는, 제1 반송 기구(12)는, 보호 부재(32)가 형성되기 전의 웨이퍼(W)를, 수용 스페이스(111) 내의 카세트(C1)로부터 반출하여 임시 배치 테이블(13)에 실을 수 있다. 또한, 제1 반송 기구(12)는, 보호 부재(32)가 형성된 후의 웨이퍼(W)를, 시트 커트 테이블(14)로부터 반출하여, 수용 스페이스(112) 내의 카세트(C2)에 반입할 수 있다.
보호 부재 형성 장치(1)는, 임시 배치 테이블(13) 및 시트 커트 테이블(14)에 대해 X축 방향의 우측에 베이스(15)를 구비하고 있다. 베이스(15)에는, 보호 부재 형성 스테이지(16)가 설치되어 있다. 보호 부재 형성 스테이지(16)는, 석영 유리 등의 투광성 재료를 포함하고, 원판형으로 형성되어 있다. 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상면은, 시트(30)를 배치하기 위한 평탄한 시트 지지면(161)으로 되어 있다.
보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161) 상에 시트(30)를 반송하여 배치하는 시트 반송 기구(17)를 구비한다. 시트 반송 기구(17)는, 롤형으로 감긴 시트(30)가 지지되는 시트 공급부(171)와, X축 방향으로 이동 가능한 아암(172)과, 아암(172)의 측면에 부착된 클램프부(173)를 구비하고 있다. 시트 반송 기구(17)에서는, 시트 공급부(171)에 지지된 롤형의 시트(30)를 클램프부(173)에 의해 유지하고, 아암(172)을 X축 방향으로 이동시켜 시트(30)를 인장시킴으로써, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161) 상에 시트(30)를 배치한다.
시트(30)는 투광성 재료를 포함한다. 시트(30)로서, 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로 형성된 필름 등을 이용할 수 있다. 또한, 그 이외의 재질을 포함하는 시트(30)를 이용해도 좋다.
보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161)에는, 복수의 흡인 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 흡인 구멍은 흡인원(162)(도 2 참조)에 접속되어 있다. 흡인원(162)을 동작시켜 흡인 구멍에 흡인력을 작용시킴으로써, 시트 지지면(161) 상에 배치된 시트(30)가 시트 지지면(161)에 흡인 유지된다.
보호 부재 형성 스테이지(16)의 근방에는, 시트 지지면(161) 상의 시트(30)의 상면에 소정량의 액상 수지(31)를 공급하는 수지 공급 기구(18)가 설치되어 있다. 수지 공급 기구(18)는, 베이스(15) 내에 설치된 탱크(184)에 접속하는 디스펜서(181)와, 디스펜서(181)로부터 연장되는 접속관(182)이 접속하는 수지 공급 노즐(183)을 구비한다. 수지 공급 노즐(183)은 Z축 방향을 향하는 축을 중심으로 하여 선회 가능하고, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상방에 수지 공급 노즐(183)을 위치시키는 상태와, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상방으로부터 수지 공급 노즐(183)을 퇴피시키는 상태로 하게 할 수 있다.
탱크(184)에 저류된 액상 수지(31)가 디스펜서(181)에 의해 접속관(182)을 경유하여 보내지고, 수지 공급 노즐(183)로부터 하방을 향해 액상 수지(31)가 적하된다. 수지 공급 노즐(183)로부터의 액상 수지(31)의 공급량은, 디스펜서(181)에 의해 조정 가능하다.
보호 부재 형성 스테이지(16)에 대해 X축 방향의 좌측의 위치에, 베이스(15)로부터 상방으로 돌출되는 칼럼(19)이 설치되어 있다. 칼럼(19)에는, 웨이퍼 유지부(20)를 Z축 방향으로 이동시켜, 보호 부재 형성 스테이지(16)에 대해 접근 및 이격시키는 승강 기구(21)가 설치되어 있다. 승강 기구(21)는, Z축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(211)과, 한 쌍의 가이드 레일(211)에 대해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지된 승강 테이블(212)과, Z축 방향으로 연장되어 승강 테이블(212)의 나사 결합부(215)(도 2 참조)에 나사 결합되는 볼 나사(213)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 모터(214)의 구동력에 의해 볼 나사(213)를 회전시키면, 한 쌍의 가이드 레일(211)을 따라 승강 테이블(212)이 Z축 방향으로 이동한다. 볼 나사(213)를 제1 방향으로 회전시키면 승강 테이블(212)이 하방으로 이동하고 볼 나사(213)를 제2 방향으로 회전시키면 승강 테이블(212)이 상방으로 이동한다.
웨이퍼 유지부(20)는 승강 테이블(212)에 의해 지지되어 있고, 승강 테이블(212)에 따라 웨이퍼 유지부(20)가 Z축 방향으로 이동된다. 웨이퍼 유지부(20)는 원판형의 유지 테이블(201)을 구비하고 있다. 도 2, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 유지 테이블(201)의 하면측에는, 원판형의 다공질 부재(202)가 설치되어 있다. 다공질 부재(202)의 하면은, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상방에 위치하는 웨이퍼 유지면(203)이다. 웨이퍼 유지면(203)은, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161)과 대략 병행한 면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다공질 부재(202)는 흡인로(204)를 통해 흡인원(205)에 연통(連通)되어 있다. 흡인원(205)을 동작시켜 다공질 부재(202)에 흡인력을 부여함으로써, 웨이퍼 유지면(203)으로 웨이퍼(W)의 상면(Wa)을 흡인 유지할 수 있다.
웨이퍼 유지부(20)의 웨이퍼 유지면(203)에 웨이퍼(W)의 상면(Wa)을 흡인 유지한 상태(도 2)에서, 승강 기구(21)에 의해 웨이퍼 유지부(20)를 하강시키면, 시트(30) 상에 공급된 액상 수지(31)에 웨이퍼(W)의 하면(Wb)이 접촉하고, 웨이퍼(W)를 하강시키는 힘에 의해 액상 수지(31)가 확산된다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 유지부(20)는 하중 검지부(22)를 구비하고 있다. 유지 테이블(201)의 상면측에 위치를 상이하게 하여 복수의 하중 센서(221)가 설치되어 있고, 이들 하중 센서(221)에 의해 하중 검지부(22)가 구성된다. 하중 검지부(22)는, 복수의 하중 센서(221)의 출력에 의해, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)에 가해지는 수직 방향(Z축 방향)의 하중을 검지할 수 있다.
복수의 하중 센서(221)는, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)에 가해지는 하중을 적절히 검지하는 것이 가능한 임의의 위치에 설치된다. 예컨대, 유지 테이블(201)의 중심을 지나 Z축 방향으로 연장되는 가상의 중심축을 둘러싸도록, 3개의 하중 센서(221)가 설치된다.
보호 부재 형성 스테이지(16)의 하부에는, 시트 지지면(161) 상의 시트(30)에 적하된 액상 수지(31)에 자외선을 조사하여 경화시키는 자외선 조사부(23)가 설치되어 있다. 자외선 조사부(23)는, 자외선(UV)(도 7)을 발하는 것이 가능한 복수의 자외선 광원(231)을 구비하고 있고, 투광성을 갖는 보호 부재 형성 스테이지(16) 및 시트(30)를 통해 액상 수지(31)에 자외선(UV)을 조사하여 경화시킨다. 경화가 진행되는 액상 수지(31)가 자외선(UV)의 조사를 받으면, 자외선(UV)을 반사하여 형광(SL)을 발한다.
또한, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 하부에는, 수광부(24)가 설치되어 있다. 수광부(24)는, 액상 수지(31)로부터 발한 형광(SL)을 수광할 수 있다. 수광부(24)는, 수광한 광의 파장(색)을 식별 가능한 측색(測色) 센서 등으로 구성된다. 수광부(24)는, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 직경 방향의 중앙의 하부에 위치하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(15)에 대해 Y축 방향의 전방측에, 제2 반송 기구(25)가 설치되어 있다. 제2 반송 기구(25)는, 대좌(251) 상에 지지되는 로봇 핸드(252)를 구비하고, X축 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(253)을 따라 대좌(251)가 이동 가능하게 지지되어 있다. 대좌(251)는, X축 방향으로 연장되는 볼 나사(254)에 대해 나사 결합되는 나사 결합부(도시 생략)를 구비한다. 모터의 구동력에 의해 볼 나사(254)를 회전시키면, 대좌(251)가 X축 방향으로 이동한다.
제2 반송 기구(25)는, X축 방향으로의 대좌(251)의 이동과, 로봇 핸드(252)의 동작에 의해, 임시 배치 테이블(13) 및 시트 커트 테이블(14)과 웨이퍼 유지부(20) 사이에서의 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 보다 상세하게는, 제2 반송 기구(25)는, 보호 부재(32)가 형성되기 전의 웨이퍼(W)를 임시 배치 테이블(13)로부터 수취하여 반송하여, 웨이퍼 유지부(20)의 유지 테이블(201)에 전달할 수 있다. 또한, 제2 반송 기구(25)는, 보호 부재(32)가 형성된 후의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 유지부(20)의 유지 테이블(201)로부터 회수하여, 시트 커트 테이블(14)로 반송할 수 있다.
보호 부재 형성 장치(1)는, 제어부(40)(도 1)에 의해 통괄적으로 제어된다. 제어부(40)는, 각종 처리를 실행하는 프로세서와, 각종 파라미터나 프로그램 등을 기억하는 기억부(메모리)에 의해 구성되어 있다. 제어부(40)의 기억부에는, 보호 부재 형성 장치(1)의 제어 프로그램의 일부로서, 후술하는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기억되어 있다.
제어부(40)의 기능 블록의 하나로서 판단부(41)가 포함된다. 자외선 조사부(23)로부터 조사한 자외선(UV)을 받은 액상 수지(31)가 발한 형광(SL)을 수광부(24)가 수광한다. 판단부(41)는, 수광부(24)에서 수광한 형광(SL)에 기초하여, 후술하는 액상 수지의 경화 판단을 행한다. 또한, 판단부(41)의 기능은, 제어부(40)를 구성하는 프로세서나 메모리 등의 동작에 의해 실현되는 것이며, 판단부(41)가 독립된 전자 부품으로 구성되어 있는 것을 의미하고 있는 것은 아니다. 또한, 도 1에서는, 판단부(41)와 수광부(24) 사이의 접속 관계만을 모식적으로 도시하고 있으나, 제어부(40)는, 수광부(24) 이외의 보호 부재 형성 장치(1)의 각부에 대해서도, 신호의 송수신이 가능하게 접속되어 있다.
이상과 같이 구성된 보호 부재 형성 장치(1)에 의한 보호 부재의 형성에 대해 설명한다.
도 3은 시트 반입 공정을 도시하고 있다. 시트 반입 공정에서는, 시트 반송 기구(17)에 있어서, 클램프부(173)로 시트(30)의 단부를 클램프하여 아암(172)을 X축 방향으로 이동시켜, 시트 공급부(171)로부터 시트(30)를 인출하여 보호 부재 형성 스테이지(16)측으로 반송한다. 인출된 시트(30)는 소정의 길이로 커트된다. 시트(30)를 보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161) 상에 배치하고, 흡인원(162)의 동작에 의해 시트 지지면(161)의 흡인 구멍(도시 생략)에 흡인력을 작용시켜 시트(30)를 흡인 유지한다. 이에 의해, 시트(30)는 시트 지지면(161)에 밀착된다. 이 단계에서의 시트 지지면(161) 상의 시트(30)의 면적은, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)의 면적보다 크다.
도 4는 액상 수지 공급 공정을 도시하고 있다. 액상 수지 공급 공정에서는, 앞선 시트 반입 공정에 의해 시트 지지면(161) 상에 배치된 시트(30)의 상방에, 수지 공급 기구(18)의 수지 공급 노즐(183)을 위치시킨다. 그리고, 디스펜서(181)를 제어하여 수지 공급 노즐(183)에 액상 수지(31)를 송출하고, 수지 공급 노즐(183)로부터 시트(30)를 향해 액상 수지(31)를 적하시킨다. 수지 공급 노즐(183)은 보호 부재 형성 스테이지(16)의 중앙 부근의 상방에 위치되어 있고, 수지 공급 노즐(183)로부터 적하된 액상 수지(31)는, 웨이퍼(W)의 면적보다 좁은 범위에서 시트(30)의 상면의 중앙 부근에 쌓인 상태가 된다.
제어부(40)는, 웨이퍼(W)의 크기 등의 정보에 기초하여, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)의 전면에 널리 퍼지는 양(소정량)의 액상 수지(31)를, 수지 공급 기구(18)에 의해 시트(30)에 공급시킨다. 소정량의 액상 수지(31)의 공급이 완료되면, 수지 공급 노즐(183)을 선회 동작시켜 보호 부재 형성 스테이지(16)의 상방으로부터 이탈시켜, 액상 수지 공급 공정을 완료한다.
도 5는 웨이퍼 유지 공정에 의해 웨이퍼 유지부(20)에 웨이퍼(W)를 유지시킨 상태를 도시하고 있다. 웨이퍼 유지 공정에서는, 제1 반송 기구(12)에 의해, 보호 부재(32)를 형성하기 전의 웨이퍼(W)가, 수용 스페이스(111) 내의 카세트(C1)로부터 취출되어, 임시 배치 테이블(13)로 반송된다. 임시 배치 테이블(13)에서는, 웨이퍼 검출부(131)에 의해, 웨이퍼(W)의 방향이나 중심이 검출된다. 웨이퍼(W)의 방향이나 중심이 검출되면, 제2 반송 기구(25)에 의해, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 유지부(20)까지 반송된다. 웨이퍼 유지부(20)에서는, 흡인원(205)을 동작시켜 다공질 부재(202)에 흡인력을 작용시켜, 웨이퍼 유지면(203)에 웨이퍼(W)의 상면(Wa)을 흡인하여 유지한다.
또한, 웨이퍼 유지 공정의 적어도 일부를, 시트 반입 공정 및 액상 수지 공급 공정과 병행하여(동시에) 행해도 좋다.
웨이퍼 유지부(20)에 유지된 웨이퍼(W)가, 시트(30) 상의 액상 수지(31)의 상방에 대향하여 위치하는 상태(도 5)가 되면, 도 6에 도시된 확산 공정으로 진행한다. 확산 공정에서는, 승강 기구(21)에서 모터(214)를 동작시켜 승강 테이블(212) 및 웨이퍼 유지부(20)를 소정의 이송 속도로 하강시킨다.
웨이퍼 유지부(20)의 하강에 의해, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)이 보호 부재 형성 스테이지(16)에 접근하여 액상 수지(31)에 접촉한다. 그리고, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)에 의해 액상 수지(31)가 압박되어, 액상 수지(31)가 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 확산된다. 웨이퍼(W)의 하면(Wb)이 접촉하기 전의 액상 수지(31)는 시트(30)의 중앙 부근에 모여 위치하고 있고(도 5 참조), 웨이퍼(W)로부터 압박됨으로써, 액상 수지(31)는 웨이퍼(W)의 외연측을 향해 확산된다(도 6 참조).
웨이퍼 유지부(20)를 하강시켜 웨이퍼(W)의 하면(Wb)에 의해 액상 수지(31)를 확산시킴에 따라, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)에 가해지는 Z축 방향(수직 방향)의 하중[웨이퍼(W)로부터 액상 수지(31)에의 압박력의 값]이 증가한다. 액상 수지(31)가 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전체까지 널리 퍼져, 웨이퍼(W)의 외연으로부터 외측으로 액상 수지(31)가 비어져 나오는 상태가 되면, 상기한 하중이 저하되기 시작한다. 이러한 하중의 변화가, 하중 검지부(22)에서의 하중 센서(221)를 이용하여 검지된다.
하중 검지부(22)에 의한 검지 결과[각 하중 센서(221)로부터의 출력 신호]는 제어부(40)에 입력된다. 제어부(40)는, 하중 검지부(22)의 검지 결과를 참조하여, Z축 방향(수직 방향)의 하중의 변화에 따라 승강 기구(21)의 모터(214)의 구동을 제어함으로써, 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전체로[웨이퍼(W)의 외연에 도달할 때까지] 액상 수지(31)를 확산시킨 상태로 하게 한다.
확산 공정이 완료되어, 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전체를 액상 수지(31)가 덮는 상태가 되면, 도 7에 도시된 경화 공정으로 진행한다. 경화 공정에서는, 액상 수지(31)를 경화시키는 강도의 자외선(UV)을, 자외선 조사부(23)의 자외선 광원(231)으로부터 시트 지지면(161)을 향해 조사한다. 자외선 광원(231)으로부터 발한 자외선(UV)은, 투광성을 갖는 보호 부재 형성 스테이지(16) 및 시트(30)를 투과하여 액상 수지(31)에 도달하여, 자외선 경화형 수지인 액상 수지(31)를 경화시킨다. 액상 수지(31)가 충분히 경화되었다고 판단되는 상태가 되면, 자외선 조사부(23)로부터의 자외선(UV)의 조사를 종료한다.
액상 수지(31)의 경화를 판단하는 방법에 대해 설명한다. 자외선 조사부(23)를 구성하는 복수의 자외선 광원(231)은 LED 등이고, 파장 356 ㎚의 자외선(UV)을 발한다. 자외선 조사부(23)로부터 조사된 자외선(UV)을 액상 수지(31)에 쬐면, 액상 수지(31)가 형광(SL)을 발한다. 형광(SL)은, 시트(30) 및 시트 지지면(161)을 지나 보호 부재 형성 스테이지(16) 내를 하방으로 진행하여, 수광부(24)에 입사된다.
액상 수지(31)는, 경화 전에는 투명도가 높고, 경화가 진행됨에 따라 투명도, 색, 반사율 등이 변화한다. 그리고, 액상 수지(31)의 경화의 진행 정도의 차이에 의해, 액상 수지(31)가 발하는 형광(SL)의 색이나 강도가 변화한다. 즉, 액상 수지(31)의 경화 상태에 따라, 형광(SL)의 파장(색)이나, 형광(SL)의 특정한 파장에서의 강도(색의 계조)가 변화한다.
경화가 완료된 액상 수지(31)에 파장 356 ㎚의 자외선(UV)을 쬔 경우의 형광(SL)의 파장을 나타내는 임계값이 미리 설정되어 있고, 제어부(40)의 기억부에 상기 임계값이 기억되어 있다.
경화 공정에서, 수광부(24)는 형광(SL)을 계속적으로 수광한다. 그리고, 수광부(24)에서 수광한 형광(SL)의 파장이, 미리 기억되어 있는 임계값을 초과하면, 판단부(41)는, 액상 수지(31)의 경화가 완료되었다고 판단한다.
자외선 경화형의 액상 수지에는 복수 종류가 있고, 동일한 파장의 자외선(UV)을 조사한 경우에, 액상 수지의 종류에 따라, 경화 상태에서 발하는 형광(SL)의 파장이 상이하다. 예컨대, 제1 종류의 액상 수지(31)에서는, 경화가 완료된 상태에서 파장 356 ㎚의 자외선(UV)을 쬐면, 파장 430 ㎚의 형광(SL)을 발한다. 제2 종류의 액상 수지(31)에서는, 경화가 완료된 상태에서 파장 356 ㎚의 자외선(UV)을 쬐면, 파장 450 ㎚의 형광(SL)을 발한다.
제1 종류의 액상 수지(31)를 이용하는 경우에는, 파장 430 ㎚를 임계값으로서 설정한다. 그리고, 경화 공정에서 수광부(24)에서 수광한 형광(SL)에 대해, 임계값인 파장 430 ㎚를 초과하면, 판단부(41)는 액상 수지(31)의 경화가 완료되었다고 판단한다. 제2 종류의 액상 수지(31)를 이용하는 경우에는, 파장 450 ㎚를 임계값으로서 설정한다. 그리고, 경화 공정에서 수광부(24)에서 수광한 형광(SL)에 대해, 임계값인 파장 450 ㎚를 초과하면, 판단부(41)는 액상 수지(31)의 경화가 완료되었다고 판단한다. 이상의 경화 완료의 판단이 판단부(41)에 의해 행해지면, 제어부(40)는, 자외선 조사부(23)로부터의 자외선(UV)의 조사를 종료시킨다.
제어부(40)는, 형광(SL)의 파장이 임계값을 초과하면 즉시 자외선(UV)의 조사를 종료시켜도 좋고, 형광(SL)의 파장이 임계값을 초과하고 나서 소정의 시간을 경과한 후에 자외선(UV)의 조사를 종료시켜도 좋다.
또한, 상기한 임계값(파장 430 ㎚, 파장 450 ㎚)은 일례이고, 액상 수지(31)의 종류나 로트 등의 차이에 따라, 적합한 파장의 임계값을 설정한다.
도 8은 웨이퍼(W)에 있어서, 액상 수지(31)의 경화를 판단하는 영역을 도시한 평면도이다. 확산 공정에서 확산된 액상 수지(31)의 외주 가장자리(311)는, 웨이퍼(W)의 외주 가장자리(Wc)보다 외측으로 확대되어 있다. 자외선 조사부(23)는, 원판형의 웨이퍼(W) 중 절반의 영역에 자외선(UV)을 조사하는 제1 자외선 조사 유닛(232)과, 웨이퍼(W) 중 나머지 절반의 영역에 자외선(UV)을 조사하는 제2 자외선 조사 유닛(233)에 의해 구성되어 있다. 제1 자외선 조사 유닛(232)과 제2 자외선 조사 유닛(233)은 각각, 평면적으로 분산 배치한 복수 개의 자외선 광원(231)을 포함하고 있다.
제1 자외선 조사 유닛(232)으로 자외선(UV)을 조사하는 범위 내에 제1 판단 영역(50)을 설정하고, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로 자외선(UV)을 조사하는 범위 내에 제2 판단 영역(51)을 설정한다. 제1 판단 영역(50)과 제2 판단 영역(51)의 위치, 크기, 형상은, 수광부(24)에서 수광 가능한 범위에 대응하여 적절히 설정된다. 본 실시형태에서는, 제1 판단 영역(50)과 제2 판단 영역(51)은 각각 직사각형의 영역이고, 웨이퍼(W)의 중심에 관해 제1 판단 영역(50)과 제2 판단 영역(51)이 대략 대칭의 위치로 설정되어 있다.
제1 판단 영역(50)과 제2 판단 영역(51)은, 웨이퍼(W)의 직경 방향에서 약간 중심 쪽에 위치하고 있다. 이에 의해, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 직경 방향의 중앙의 하부에 설치한 수광부(24)에서, 제1 판단 영역(50)과 제2 판단 영역(51)으로부터의 형광(SL)을 수광할 수 있다.
제1 판단 영역(50)에서 액상 수지(31)가 발한 형광(SL)과, 제2 판단 영역(51)에서 액상 수지(31)가 발한 형광(SL)은, 수광부(24)에서 수광된다. 그리고, 판단부(41)에 의한 상기한 경화 판단을, 각 판단 영역(50, 51)에 대해 행한다. 제어부(40)는, 각 판단 영역(50, 51) 중, 판단부(41)에 의해 경화가 완료되었다고 판단되는 판단 영역에 대응하는 자외선 조사 유닛으로부터의 자외선(UV)의 조사를 정지시킨다.
액상 수지(31)의 경화가 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전면에서 균등하게 진행된 경우에는, 제1 판단 영역(50)으로부터의 형광(SL)과, 제2 판단 영역(51)으로부터의 형광(SL)이, 동시기에 상기한 파장의 임계값을 초과한다. 따라서, 제1 자외선 조사 유닛(232)으로부터의 자외선(UV)의 조사와, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로부터의 자외선(UV)의 조사가, 동일한 타이밍에서 정지된다.
제1 자외선 조사 유닛(232)으로부터의 자외선 조사를 받는 부분과, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로부터의 자외선 조사를 받는 부분에서, 액상 수지(31)의 경화의 진행 정도가 상이한 경우에는, 제1 판단 영역(50)으로부터의 형광(SL)이 상기한 파장의 임계값을 초과하는 타이밍과, 제2 판단 영역(51)으로부터의 형광(SL)이 상기한 파장의 임계값을 초과하는 타이밍이 상이하다. 제어부(40)는, 판단부(41)의 판단 결과에 기초하여, 제1 자외선 조사 유닛(232)으로부터의 자외선 조사와, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로부터의 자외선 조사를, 각각에 적합한 타이밍에서 정지시킨다.
예컨대, 제1 판단 영역(50)이 먼저 경화 완료되었다고 판단부(41)가 판단한 경우에, 제어부(40)는, 제1 자외선 조사 유닛(232)으로부터의 자외선(UV)의 조사를 정지시키고, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로부터의 자외선(UV)의 조사를 계속시킨다. 그 후, 제2 판단 영역(51)이 경화 완료되었다고 판단부(41)가 판단한 단계에서, 제어부(40)는, 제2 자외선 조사 유닛(233)으로부터의 자외선(UV)의 조사를 정지시킨다.
복수의 판단 영역(50, 51)을 설정하여, 각 판단 영역(50, 51)에서 개별적으로 액상 수지(31)의 경화 판단을 행함으로써, 경화 판단의 정밀도를 높여, 경화 공정을 최적화할 수 있다. 예컨대, 제1 자외선 조사 유닛(232)과 제2 자외선 조사 유닛(233) 중 어느 하나가 열화되어 자외선(UV)의 조사 성능이 저하된 경우에, 열화된 자외선 조사 유닛에서는 통상보다 자외선 조사 시간을 길게 하여 액상 수지(31)를 확실히 경화시키고, 열화되지 않은 자외선 조사 유닛에서는 통상의 자외선 조사 시간으로 하여 쓸데없는 전력 소비를 방지할 수 있다.
또한, 복수의 판단 영역(50, 51)으로 나누어 판단함으로써, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)의 면적의 범위 내에서의 액상 수지(31)의 경화 진척의 치우침 등의 정보를 얻을 수 있다.
또한, 도 8의 예에서는, 직사각형의 제1 판단 영역(50)과 직사각형의 제2 판단 영역(51)이라고 하는 2개의 영역을 설정하고 있으나, 판단 영역의 수, 위치, 형상은 적절히 선택 가능하다.
예컨대, 웨이퍼(W)를 4분할한 범위에 대해 4개의 자외선 조사 유닛에 의해 자외선 조사를 행하는 타입의 장치에 있어서, 액상 수지(31)의 경화 판단을 행하는 판단 영역을 4개로 설정해도 좋다. 반대로, 복수의 판단 영역으로 나누지 않고 하나의 판단 영역에서만 액상 수지(31)의 경화 판단을 행하는 것도 가능하다.
또한, 판단 영역을 직사각형 이외의 형상으로 하는 것도 가능하다. 예컨대, 판단 영역을 원형 등으로 해도 좋다.
본 실시형태에서는, 제1 판단 영역(50)으로부터의 형광(SL)과 제2 판단 영역(51)으로부터의 형광(SL)을 하나의 수광부(24)에서 수광하고 있다. 수광부(24)의 수가 적은 구성의 경우, 자외선 조사부(23)에서의 자외선 광원(231)의 배치에 영향을 미치기 어렵다고 하는 이점이 있다. 그러나, 복수의 판단 영역에 대응하여 복수의 수광부를 설치하는 구성을 배제하는 것은 아니다. 예컨대, 제1 판단 영역(50)으로부터의 형광(SL)을 수광하는 제1 수광부와, 제2 판단 영역(51)으로부터의 형광(SL)을 수광하는 제2 수광부를 구비해도 좋다.
도 9는 보호 부재 형성 장치(1)에서의 경화 공정의 변형예를 도시하고 있다. 이 변형예에서는, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 하부에 설치하는 수광부로서, 시트 지지면(161)의 방향을 촬상하는 카메라(26)를 구비하고 있다. 카메라(26)는 렌즈와 촬상 소자를 구비하고 있고, 렌즈에 입사한 광을 촬상 소자에서 수광한다. 카메라(26)의 렌즈는 초광각 렌즈이고, 시트 지지면(161) 상의 시트(30)에 확산된 액상 수지(31)의 외주 가장자리(311)(도 8 참조)까지의 범위나, 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전체를, 시트 지지면(161)의 하방측으로부터 촬상 가능하다. 카메라(26)의 촬상 소자는 수광면을 구성하는 다수의 화소를 갖고 있고, 광의 삼원색인 청색(B), 녹색(G), 적색(R)의 3개의 색 성분을 화소마다 검출한다.
카메라(26)의 촬상 소자의 각 화소에서 수광한 광이 광전 변환되어 각 색의 계조를 나타내는 신호가 생성되고, 수광면 전체의 촬상화를 나타내는 화상 데이터가 촬상화 기억부(27)에 기억된다. 카메라(26)의 촬상 소자에서 검출되는 R, G, B의 3개의 색 성분은, 각각이 0으로부터 255까지의 256 계조로 출력 및 처리된다. 즉, R, G, B의 각 채널이 각각 8 비트(256 계조)를 갖는 24 비트의 풀 컬러 화상으로서 화상 데이터가 생성되어, 촬상화 기억부(27)에 기억된다. 판단부(41)는, 촬상화 기억부(27)에 기억된 화상 데이터에 기초하여, 액상 수지(31)의 경화 판단을 행한다.
도 10은 형광(SL)을 수광한 카메라(26)로 촬상하여 촬상화 기억부(27)에 기억된 촬상화의 RGB값 중의 G값의 변화를 도시한 그래프이다. 이 그래프의 횡축은 시간 경과를 나타내고, 종축은 G값의 계조(255가 최대)를 나타내고 있다. 종축의 소정 위치에, 액상 수지(31)의 경화 완료의 판단 기준이 되는 임계값(TG)을 설정하고 있다. 본 실시형태에서는 임계값(TG)을 「212」로 설정하고 있다.
도 9에 도시된 경화 공정에 앞서, 경화가 완료된 액상 수지(31)가 파장 356 ㎚의 자외선(UV)을 받아 발하는 형광(SL)(촬상화)의 G값이 미리 측정되어 있고, 상기 측정값이 임계값(TG)으로서 제어부(40)의 기억부에 기억되어 있다.
경화 공정에서, 자외선(UV)의 조사 시간의 경과에 따라 액상 수지(31)의 경화가 진행되고, 액상 수지(31)의 경화의 진행에 따라 형광(SL)의 색이 변화한다. 형광(SL)의 색 변화에 의해, 촬상화의 G값이 도 10의 그래프와 같이 변화한다. 그리고, 촬상화의 G값이 임계값(TG)을 초과하면[경화 판단 포인트(VG)], 판단부(41)는, 액상 수지(31)의 경화가 완료되었다고 판단한다.
액상 수지(31)의 경화의 판단 기준으로서 G값을 이용하고 있는 이유를 설명한다. 경화 공정에서, 도 10의 횡축 방향에서 소정의 시간 경과마다 설정한 4개의 검출 포인트(Pa, Pb, Pc, Pd)에서, 카메라(26)에 의한 촬상화의 RGB 데이터를 취득한 결과, RGB의 계조의 값은 다음과 같이 되었다.
(1) 제1 검출 포인트(Pa)
R값: 120, G값: 187, B값: 237
(2) 제2 검출 포인트(Pb)
R값: 122, G값: 196, B값: 229
(3) 제3 검출 포인트(Pc)
R값: 129, G값: 236, B값: 255
(4) 제4 검출 포인트(Pd)
R값: 138, G값: 241, B값: 255
이들 수치로부터, 형광(SL)은, 청색과 녹색의 비율이 많고, 청색과 녹색을 가법 혼색(加法混色)한 시안 계통의 색의 광인 것을 알 수 있다. 그리고, G값에 비해 B값 쪽이 높기 때문에, 형광(SL)의 색은 푸른 기가 강하다. B값은, G값보다 빠른 타이밍에서 최대 계조(255)에 도달하고 있어, 경화 공정의 진행 도중[제2 검출 포인트(Pb)와 제3 검출 포인트(Pc) 사이]에 계조의 변화가 검출되지 않게 된다. R값은, G값에 비해 계조의 변화폭이 작고, 전반적으로 낮은 계조의 값으로 추이하고 있기 때문에, 계조 변화를 높은 정밀도로 검출하기 어렵다. 한편, G값은, 제1 검출 포인트(Pa)로부터 제4 검출 포인트(Pd)에 걸쳐, 최대 계조(255)에 도달하지 않고 계조가 적당히 변화하고 있고, 그 변화폭도 크다. 따라서, RGB의 3색 중 G값의 변화가 가장 정밀하게 검지하기 쉬워, 경화 판단의 정밀도나 신뢰성의 점에서 유리하다.
경화 공정에서, 카메라(26)로 촬상한 촬상화를 촬상화 기억부(27)에 계속적으로 기억시키고, 판단부(41)는 촬상화의 G값의 변화를 감시한다. 이 G값의 변화를 나타낸 것이, 도 10의 그래프이다. 판단부(41)는, G값이 임계값(TG)을 초과했는지의 여부를 판단하고, G값이 임계값(TG)을 초과한 경화 판단 포인트(VG)에서, 액상 수지(31)의 경화가 완료되었다고 판단한다. 판단부(41)의 상기 판단을 받아, 제어부(40)는, 자외선 조사부(23)로부터의 자외선(UV)의 조사를 종료시킨다.
제어부(40)는, 촬상화의 G값이 임계값(TG)을 초과하면 즉시 자외선(UV)의 조사를 종료시켜도 좋고, G값이 임계값(TG)을 초과하고 나서 소정의 시간을 경과한 후에 자외선(UV)의 조사를 종료시켜도 좋다.
또한, 액상 수지(31)의 종류나 로트 등의 차이에 의해, 경화 완료 상태에서의 형광(SL)의 색감이 상이한 경우가 있기 때문에, 액상 수지(31)의 차이에 따라 적합한 임계값(TG)을 설정한다. 상기한 임계값(TG)의 값(212)은 어디까지나 일례이다.
또한, 형광(SL)의 색감에 따라서는, 촬상화의 G값이 아니라, B값 혹은 R값을 기준으로 하여 경화 판단을 행하는 것이 적합한 경우도 있다. 즉, 액상 수지(31)의 경화가 진행됨에 따라, 계조의 변화를 가장 검출하기 쉬운 색을 판단 기준으로서 이용하면 된다. 따라서, 촬상화의 G값 이외를 경화의 판단 기준으로 하는 것을 배제하는 것은 아니다.
카메라(26)로 촬상한 촬상화에 기초하여 액상 수지(31)의 경화 판단을 행하는 형태에 있어서도, 도 8과 같이 복수의 판단 영역(50, 51)으로 나누어 경화 판단을 행할 수 있다. 카메라(26)는 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전면을 촬영 가능하기 때문에, 카메라(26)로 촬영 가능한 범위의 일부로서 제1 판단 영역(50)이나 제2 판단 영역(51)을 설정할 수 있다.
또한, 카메라(26)에 의한 촬영 범위의 넓음과 영역 선택의 자유도의 높음을 살려, 제1 판단 영역(50)이나 제2 판단 영역(51) 이외의 판단 영역을 설정할 수도 있다. 일례로서, 웨이퍼(W)의 중앙 영역, 외주 근처의 영역, 중앙과 외주의 중간 영역의 3개의 영역을 판단 영역으로 해도 좋다.
혹은, 복수의 판단 영역으로 나누지 않고, 카메라(26)에 의한 촬영 범위에 포함되는 하나의 판단 영역에서만 경화 판단을 행하는 것도 가능하다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 중 특정한 일부만을 판단 영역으로 해도 좋고, 웨이퍼(W)의 하면(Wb) 전면을 판단 영역에 포함시켜도 좋다.
이상과 같이 하여, 도 7 또는 도 8에 도시된 경화 공정에서, 판단부(41)에 의해 액상 수지(31)에서의 경화 판단을 행한다. 액상 수지(31)가 경화되면, 경화된 상태의 수지[원래의 액상 수지(31)]와 시트(30)에 의해, 웨이퍼(W)의 하면(Wb)을 덮는 보호 부재(32)가 형성된다. 보호 부재(32)의 형성이 완료되면, 흡인원(162)의 동작을 정지시켜, 보호 부재 형성 스테이지(16)의 시트 지지면(161)에의 시트(30)의 흡인 유지를 해제한다.
계속해서, 승강 기구(21)에서 모터(214)를 동작시켜 승강 테이블(212) 및 웨이퍼 유지부(20)를 상승시켜, 보호 부재(32)를 형성 완료한 웨이퍼(W)를, 웨이퍼 유지부(20)로부터 제2 반송 기구(25)의 로봇 핸드(252)에 전달한다. 이 전달 시에, 웨이퍼 유지부(20)에서의 웨이퍼 유지면(203)과 흡인원(205)의 연통을 차단하여, 웨이퍼 유지부(20)에 의한 웨이퍼(W)의 흡인 유지를 해제한다. 구체적으로는, 흡인로(204)에 설치한 개폐 밸브(도시 생략)를 폐쇄하거나, 흡인원(205)의 동작을 정지하거나 함으로써, 웨이퍼 유지면(203)에 흡인력이 작용하지 않게 된다. 웨이퍼 유지부(20)측의 흡인 유지가 해제되면, 웨이퍼 유지부(20)의 하방에 위치시킨 로봇 핸드(252)로의 웨이퍼(W)의 전달이 가능해진다.
제2 반송 기구(25)는, 웨이퍼 유지부(20)로부터 전달된 웨이퍼(W)를 시트 커트 테이블(14)로 반송한다. 시트 커터(141)를 이용하여, 시트 커트 테이블(14)에 배치된 웨이퍼(W)의 외형을 따라 여분의 시트(30)가 절단된다.
계속해서, 제1 반송 기구(12)에 의해, 웨이퍼(W)가 시트 커트 테이블(14)로부터 카세트 수용부(11)로 반송되어, 수용 스페이스(112) 내의 카세트(C2)에 수용된다.
이상과 같이 하여, 보호 부재 형성 장치(1)에서의 웨이퍼(W)에 대한 보호 부재(32)의 형성이 완료된다. 보호 부재(32)가 형성된 웨이퍼(W)는, 보호 부재 형성 장치(1)와는 별도의 가공 장치로 반송되어 가공된다.
예컨대, 웨이퍼(W)는 연삭 장치로 반송되어, 보호 부재(32)와는 반대측의 면[상면(Wa)]이 연삭 가공된다. 연삭 장치에서의 연삭 가공 시에, 보호 부재(32)는 연삭 장치의 유지 테이블에 압박된다. 소정량의 두께를 가지고 경화되어 있는 보호 부재(32)에 의해, 압박에 견디어 웨이퍼(W)를 안정적으로 연삭 가공시킬 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서의 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치에서는, 액상 수지(31)가 경화될 때에, 투명도나 색 등의 광학적 특성이 변화하는 것에 주목하여, 자외선(UV)이 조사된 액상 수지(31)가 발하는 형광(SL)을 수광하는 수광부(24)나 카메라(26)를 구비하고, 형광(SL)의 파장이나 촬상화의 G값이 미리 설정한 임계값을 초과하면, 액상 수지(31)가 경화되었다고 판단하도록 하였다.
이와 같이, 자외선 조사부(23)에 의한 자외선(UV)의 조사 시간의 관리에만 의존하지 않고, 실제의 액상 수지(31)의 경화 상황에 기초한 형광(SL)의 파장이나 촬상화의 계조의 변화를 근거로 하여 경화의 판단이 행해지기 때문에, 액상 수지(31)의 경화 불량(경화 부족) 등을 방지하여, 높은 정밀도로 확실히 보호 부재(32)를 형성할 수 있다.
예컨대, 자외선 조사부(23)에서의 제1 자외선 조사 유닛(232)이나 제2 자외선 조사 유닛(233), 혹은 개개의 자외선 광원(231)이 열화된 경우에는, 미리 설정한 시간으로 자외선의 조사를 행해도, 액상 수지(31)의 경화가 불충분해질 가능성이 있으나, 본 실시형태에 의하면, 판단부(41)에 의한 경화 판단이 성립할 때까지 자외선의 조사를 계속(연장)시키도록 제어할 수 있다.
또한, 액상 수지(31)의 로트 차이에 의한 경화 진행의 편차가 있어도, 판단부(41)에 의한 경화 판단의 성립을 기준으로 하여 경화를 행함으로써, 이러한 편차에 대응하여 적절히 경화시킬 수 있다. 예컨대, 실제로는 액상 수지(31)가 경화되어 있음에도 불구하고, 더욱 자외선(UV)의 조사를 행하면, 시간 손실이나 에너지 손실이 발생해 버리지만, 본 실시형태에 의하면, 액상 수지(31)의 경화 후의 쓸데없는 자외선(UV)의 조사를 방지할 수 있어, 액상 수지(31)에 행하는 자외선 조사를 최적화할 수 있다. 즉, 경화 공정의 작업 효율이 향상된다.
또한, 자외선(UV)의 조사 개시로부터 미리 설정한 시간을 경과해도 판단부(41)에 의한 경화 판단이 완료되지 않는(경화를 검지할 수 없는) 경우에는, 자외선 조사부(23)의 고장, 액상 수지(31)의 불량이나 잘못(예컨대, 자외선 경화형 수지와 열경화형 수지의 오용), 그 외의 세팅 에러 등이 발생하고 있다고 판단하는 것도 가능하다. 예컨대, 경화 공정에서 자외선(UV)의 조사 개시로부터 타임 카운트를 행하여, 소정의 시간을 경과해도 상기한 임계값에의 도달이 검지되지 않는 경우에, 제어부(40)는, 보호 부재 형성 장치(1)가 구비하고 있는 디스플레이나 스피커나 램프 등의 통지부를 이용하여, 액상 수지(31)의 경화 공정에서 어떠한 에러가 발생하고 있는 것을 작업자에게 통지시켜도 좋다.
또한, 본 발명의 실시형태는 상기한 실시형태나 변형예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방식으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 특허청구의 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법 및 보호 부재 형성 장치는, 자외선 경화형의 액상 수지가 경화된 것을 확실히 판단할 수 있다고 하는 효과를 갖고, 웨이퍼의 한쪽 면에 보호 부재를 형성하는 공정을 포함하는 반도체 등의 제조 분야에서 특히 유용하다.
1: 보호 부재 형성 장치 13: 임시 배치 테이블
14: 시트 커트 테이블 16: 보호 부재 형성 스테이지
17: 시트 반송 기구 18: 수지 공급 기구
20: 웨이퍼 유지부 21: 승강 기구
23: 자외선 조사부 24: 수광부
26: 카메라(수광부) 27: 촬상화 기억부
30: 시트 31: 액상 수지(자외선 경화형의 액상 수지)
32: 보호 부재 40: 제어부
41: 판단부 50: 제1 판단 영역
51: 제2 판단 영역 231: 자외선 광원
232: 제1 자외선 조사 유닛 233: 제2 자외선 조사 유닛
SL: 형광 TG: 임계값
UV: 자외선 VG: 경화 판단 포인트
W: 웨이퍼

Claims (3)

  1. 웨이퍼의 한쪽 면 전면(全面)으로 확산시킨 자외선 경화형의 액상 수지에 자외선을 조사하여, 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법으로서,
    상기 액상 수지에 자외선을 조사하여 상기 액상 수지를 경화시킬 때에, 상기 액상 수지에서 상기 자외선이 반사된 형광의 파장이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는, 자외선 경화형의 액상 수지의 경화 판단 방법.
  2. 웨이퍼의 한쪽 면보다 큰 면적의 시트와 웨이퍼 사이에서 자외선 경화형의 액상 수지를 웨이퍼의 한쪽 면 전면으로 확산시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킨 수지와 상기 시트를 포함하는 보호 부재를 형성하는 보호 부재 형성 장치로서,
    상기 시트측으로부터 상기 액상 수지에 자외선을 조사하는 자외선 조사부와, 상기 액상 수지에서 자외선이 반사된 형광을 수광하는 수광부와, 상기 수광부가 수광한 파장이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 판단부를 구비하는, 보호 부재 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수광부는, 카메라이며,
    상기 판단부는, 상기 카메라가 촬상한 촬상화(撮像畵)의 RGB값 중의 G값이 미리 설정한 임계값을 초과하면 상기 액상 수지가 경화되었다고 판단하는 것인, 보호 부재 형성 장치.
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