(57)【要約】【課題】保護膜被覆装置において、気泡が無い液状樹脂をウェーハに被覆する。【解決手段】ウェーハに保護膜を被覆する装置１であり、ウェーハ保持テーブル３０と、保持されたウェーハに液状樹脂を供給するノズル１５と、ノズル１５に連通する液状樹脂供給手段５とを備え、液状樹脂供給手段５は、液状樹脂収容タンク５０と、収容された液状樹脂をノズル１５へ送液するポンプ５１と、ポンプ５１とノズル１５との間に配設され液状樹脂の脱気をする手段５２と、を備え、脱気手段５２は、筒状中空糸膜５２０と、中空糸膜５２０を包囲するケース５２１と、中空糸膜５２０一端をノズル１５に連通する吐出口５２２と、中空糸膜５２０他端をタンク５０に連通する導入口５２３と、ケース５２１内を負圧にする吸引源５６に連通する吸引口５２４とを備え、ケース５２１内が負圧の状態でポンプ５１がノズル１５に液状樹脂を送液し、中空糸膜５２０を通過する液状樹脂から気体を除く装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの被加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置であって、
ウェーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたウェーハの被加工面に液状樹脂を供給する供給ノズルと、該供給ノズルに連通する液状樹脂供給手段とを備え、
該液状樹脂供給手段は、液状樹脂を収容する収容タンクと、該収容タンクに収容された液状樹脂を該供給ノズルへ送液する送液ポンプと、該送液ポンプと該供給ノズルとの間に配設され液状樹脂の脱気をする脱気手段と、を備え、
該脱気手段は、筒状の中空糸膜と、該中空糸膜を包囲するケースと、該中空糸膜の一方の端を該供給ノズルに連通する吐出口と、該中空糸膜の他方の端を該収容タンクに連通する導入口と、該ケース内を負圧にする吸引源に連通する吸引口と、を備え、
該ケース内を負圧にした状態で該送液ポンプが該供給ノズルに液状樹脂を送液し、該中空糸膜を通過する液状樹脂から気体を取り除く保護膜被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物の被加工面に保護膜を被覆する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面の分割予定ラインにより区画された領域にデバイスが形成されたウェーハは、例えば、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線が分割予定ラインに沿って照射されることで切断されて個々のチップに分割される。レーザー光線の照射による加工を行うと、ウェーハが溶融したデブリが飛散しデバイスに付着することがある。そして、デバイスにデブリが付着するとデバイスの品質低下を招くという問題があるため、レーザー光線が照射される表面を液状樹脂で被覆し、該液状樹脂を固化させて保護膜を形成してデバイスを保護している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
保護膜の形成においては、タンク内の液状樹脂をポンプで吸い上げてノズルからウェーハに滴下させている。そして、一時的に液状樹脂を溜めるバッファタンクを設け、タンク交換を行っている最中でも液状樹脂の滴下を可能にし生産性を低下させないようにしている。ここで、例えばタンク内の液状樹脂の残量が少ないと、ポンプが液状樹脂と一緒にエアを吸い込み、ノズルから滴下させる液状樹脂に気泡が入ることがある。そこで、特許文献２に開示されているように、液状樹脂に混入した気泡をバッファタンクに気泡捕捉用の網を複数備えることで捕捉している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２２１６８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５４８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記網を通り抜ける細かい泡を捕捉する事ができないため、ウェーハに滴下した液状樹脂を固化させると細かい泡のところが隙間になったり、保護膜が細かい泡のあった箇所で部分的に薄くなったりして、デバイスを適切に保護できなくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、保護膜被覆装置においては、細かい泡を捕捉して気泡が無い液状樹脂をウェーハに被覆して保護膜を形成するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、ウェーハの被加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置であって、ウェーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたウェーハの被加工面に液状樹脂を供給する供給ノズルと、該供給ノズルに連通する液状樹脂供給手段とを備え、該液状樹脂供給手段は、液状樹脂を収容する収容タンクと、該収容タンクに収容された液状樹脂を該供給ノズルへ送液する送液ポンプと、該送液ポンプと該供給ノズルとの間に配設され液状樹脂の脱気をする脱気手段と、を備え、該脱気手段は、筒状の中空糸膜と、該中空糸膜を包囲するケースと、該中空糸膜の一方の端を該供給ノズルに連通する吐出口と、該中空糸膜の他方の端を該収容タンクに連通する導入口と、該ケース内を負圧にする吸引源に連通する吸引口と、を備え、該ケース内を負圧にした状態で該送液ポンプが該供給ノズルに液状樹脂を送液し、該中空糸膜を通過する液状樹脂から気体を取り除く保護膜被覆装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る保護膜被覆装置は、ウェーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたウェーハの被加工面に液状樹脂を供給する供給ノズルと、供給ノズルに連通する液状樹脂供給手段とを備え、液状樹脂供給手段は、液状樹脂を収容する収容タンクと、収容タンクに収容された液状樹脂を供給ノズルへ送液する送液ポンプと、送液ポンプと供給ノズルとの間に配設され液状樹脂の脱気をする脱気手段と、を備え、脱気手段は、筒状の中空糸膜と、中空糸膜を包囲するケースと、中空糸膜の一方の端を供給ノズルに連通する吐出口と、中空糸膜の他方の端を収容タンクに連通する導入口と、ケース内を負圧にする吸引源に連通する吸引口と、を備え、ケース内を負圧にした状態で送液ポンプが供給ノズルに液状樹脂を送液し、中空糸膜を通過する液状樹脂から溶け込んだ細かい気体を取り除くことができるため、ウェーハの被加工面に滴下され被覆された液状樹脂を乾燥させたときに保護されていない箇所を発生させることが無いようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】保護膜被覆装置の構造の一例を示す断面図である。
【図２】脱気手段の構造の一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すウェーハＷの被加工面Ｗａに保護膜を被覆する保護膜被覆装置１は、ウェーハＷを保持する保持テーブル３０と、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷの被加工面Ｗａに液状樹脂を供給する供給ノズル１５と、供給ノズル１５に連通する液状樹脂供給手段５とを備えている。
【００１１】
ウェーハＷは、例えば、シリコンを母材とする円形の半導体ウェーハであり、ウェーハＷの被加工面Ｗａには複数の分割予定ラインがそれぞれ直交差するように設定されている。そして、分割予定ラインによって区画された格子状の領域には、デバイスがそれぞれ形成されている。なお、ウェーハＷは、本実施形態の例に限定されるものではない。
【００１２】
保持テーブル３０は、例えば円形状の外形を備え、ポーラス部材等からなり図示しない吸引源に連通する保持面３０ａを備えている。保持テーブル３０は、その下方に配設されモータ及び回転軸等からなる回転手段３２によりＺ軸方向の軸心周りに回転可能である。
【００１３】
供給ノズル１５は、保持テーブル３０上方に配設されており、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能である。供給ノズル１５の下端部分に形成された供給口は、保持テーブル３０の保持面３０ａに向かって開口している。供給ノズル１５の上端側には、金属配管や可撓性を有する樹脂チューブ等からなる供給路１６の一端が接続されている。例えば、供給路１６上には、供給ノズル１５からの液だれを防止するサックバックバルブ１６０が配設されている。
【００１４】
供給ノズル１５に供給路１６を介して連通する液状樹脂供給手段５は、液状樹脂を収容する収容タンク５０と、収容タンク５０に収容された液状樹脂を供給ノズル１５へ送液する送液ポンプ５１と、送液ポンプ５１と供給ノズル１５との間に配設され液状樹脂の脱気をする脱気手段５２と、を備えている。
【００１５】
収容タンク５０は、例えば、底板５００と、底板５００の外周から一体的に＋Ｚ方向に立ち上がる側壁５０１と、天板５０２とからなり、底板５００と側壁５０１と天板５０２とで囲まれた空間に液状樹脂を収容することができる。
例えば、側壁５０１の下部には出液口５０１ａが形成されており、出液口５０１ａには、収容タンク５０の外部に延びる給液管１７の一端が接続されている。
【００１６】
天板５０２には、例えば、粉末状の樹脂を投入するための投入口５０２ａと、投入口５０２ａを開閉するシャッター５０２ｂとが設けられている。
なお、収容タンク５０に投入される粉末状の樹脂は、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等の水溶性樹脂である。
【００１７】
収容タンク５０には、収容タンク５０に水を供給する水供給手段５８が配設されている。水供給手段５８は、例えば、収容タンク５０内に水を供給する供給パイプ５８０を備えており、供給パイプ５８０は、ポンプ等からなる水供給源５８１に開閉バルブ５８２を介して連通している。
収容タンク５０内の水と粉末樹脂とは、モータ等の回転駆動源５９０でファン５９１を回転させることで攪拌可能となっている。
【００１８】
なお、給液管１７上に分岐路及び切り換えバルブを配設して、収容タンク５０と同様の別途の収容タンクを給液管１７の分岐路に連通させ、収容タンク５０の点検やメンテナンス時においても、別途の収容タンクから送液ポンプ５１が液状樹脂を汲み上げ可能としてもよい。
【００１９】
給液管１７の他端側には、送液ポンプ５１が連通している。送液ポンプ５１は、例えばダイヤフラムポンプであり、ピストンシリンダー５１０と、ピストンシリンダー５１０に連結されたポンプヘッド５１２とを備えている。なお、送液ポンプ５１は、ダイヤフラムポンプに限定されるものではない。
【００２０】
ピストンシリンダー５１０は、例えば、内部にピストン５１０ａを備えＸ軸方向に延在するシリンダチューブ５１０ｂと、シリンダチューブ５１０ｂに挿入され前端がピストン５１０ａに取り付けられたピストンロッド５１０ｃと、を備えている。
【００２１】
ピストンロッド５１０ｃは、例えば、図１に示す駆動機構５７によってＸ軸方向に往復移動可能となっている。駆動機構５７は、Ｘ軸方向に延在するベース５７０と、ベース５７０に沿ってＸ軸方向に移動可能でありピストンロッド５１０ｃの後端側に連結された移動部材５７１と、移動部材５７１を移動させる図示しないボールネジ機構等とを備えている。
【００２２】
ポンプヘッド５１２は、第一逆止弁５１３と、第一逆止弁５１３の下方に位置する第二逆止弁５１４と、第一逆止弁５１３、第二逆止弁５１４、及びピストンシリンダー５１０を連通させる三方管状の連通部５１５とを備えている。
第一逆止弁５１３は、配管１８の一端が連通する第一の弁体可動室５１３ａと、球体状のボール弁体５１３ｂとを備えている。第一の弁体可動室５１３ａは、下方へ向かうにつれ内径がボール弁体５１３ｂの直径以下に縮径しボール弁体５１３ｂが閉弁時に着座する逆錐状の着座面５１３ｃを備えている。配管１８の他端は、脱気手段５２の導入口５２３に連通する。
第二逆止弁５１４は、給液管１７の他端が連通する第二の弁体可動室５１４ａと、球体状のボール弁体５１４ｂとを備えている。第二の弁体可動室５１４ａは、下方へ向かうにつれ内径がボール弁体５１４ｂの直径以下に縮径しボール弁体５１４ｂが閉弁時に着座する逆錐状の着座面５１４ｃを備えている。
【００２３】
ピストンシリンダー５１０により収容タンク５０から給液管１７を介して液状樹脂がシリンダチューブ５１０ｂ内に吸引される際には、ボール弁体５１４ｂが開弁し（第二の弁体可動室５１４ａ内に浮遊し）、ボール弁体５１３ｂが閉弁する（第一の弁体可動室５１３ａの着座面５１３ｃに着座する）ので、脱気手段５２側からの液状樹脂の逆流は起きない。また、シリンダチューブ５１０ｂ内から液状樹脂が脱気手段５２に向かって押し出されると、ボール弁体５１３ｂが開弁し（第一の弁体可動室５１３ａ内に浮遊し）、ボール弁体５１４ｂが閉弁する（第二の弁体可動室５１４ａの着座面５１４ｃに着座する）ので、シリンダチューブ５１０ｂ内の液状樹脂が収容タンク５０側に戻ってしまうことはない。
【００２４】
送液ポンプ５１と供給ノズル１５との間に配設され液状樹脂の脱気をする図１、２に示す脱気手段５２は、複数の筒状の中空糸膜５２０と、中空糸膜５２０を包囲するケース５２１と、を備えている。
【００２５】
ケース５２１は、円筒状の側壁５２１ａと、例えば側壁５２１ａの下端側に取り外し可能に固定される底板５２１ｂと、例えば側壁５２１ａの上端側に取り外し可能に固定される天板５２１ｃとからなる。例えば、側壁５２１ａには吸引口５２４が貫通形成されており、吸引口５２４には、真空発生装置やエジェクター等でありケース５２１内を負圧にする吸引源５６が連通している。
【００２６】
例えば、天板５２１ｃの中央には、各中空糸膜５２０の一方の端（例えば、上端）を供給ノズル１５に連通する吐出口５２２が貫通形成されている。底板５２１ｂの中央には、各中空糸膜５２０の他方の端（例えば、下端）を収容タンク５０に配管１８、送液ポンプ５１、及び給液管１７を介して連通する導入口５２３が貫通形成されている。
【００２７】
複数の細い筒状の中空糸膜５２０は、その側面に微細な孔が多数形成されて構成される脱気膜であり、その長手方向がケース５２１の長手方向（Ｚ軸方向）に平行になるようにして、ケース５２１内に互いの側面が接触するように束ねて配設されている。使用する中空糸膜５２０の一例としては、空気を通すが液状樹脂は通さないＤＩＣ株式会社製の商品名：薬液・溶剤用脱気モジュールＰＦＦシリーズにおける型式ＰＦ−１３Ｆ(Ｔ)がよい。
【００２８】
以下に、図１に示す保護膜被覆装置１によりウェーハＷの被加工面Ｗａに保護膜を被覆する場合の、保護膜被覆装置１の動作について説明する。図１において、ウェーハＷは被加工面Ｗａを上側に向けた状態で保持テーブル３０の保持面３０ａで吸引保持された状態になっている。
【００２９】
図１に示す水供給手段５８から収容タンク５０に対して水が所定の流量で供給され、水が収容タンク５０に溜められていく。また、粉末状の樹脂が収容タンク５０内に投入されるとともに、モータ等の回転駆動源５９０がファン５９１を回転させて水と樹脂との混合液を攪拌して、略均一な濃度の液状樹脂を製造する。ここで、液状樹脂には攪拌により細かな気体が混入する場合がある。なお、粉末状の樹脂の投入量を制御することで、収容タンク５０内の液状樹脂の粘度は例えば０．２Ｐａ・ｓに保たれる。
液状樹脂は、本実施形態のように粉末状の樹脂から製造されるものに限定されない。即ち、所定の粘度の液状樹脂（例えば、株式会社ディスコ製のＨｏｇｏＭａｘ）を収容タンク５０内に直に流入させてもよい。
【００３０】
上記のように液状樹脂が製造されるのと並行して、供給ノズル１５が旋回し、その供給口がウェーハＷの被加工面Ｗａの中央上方に位置付けられる。
また、吸引源５６が吸引を行うことでケース５２１内が負圧になり、各中空糸膜５２０の筒内は側面側に吸引されている状態になる。
【００３１】
次いで、送液ポンプ５１が供給ノズル１５に液状樹脂を送液する。即ち、ピストンシリンダー５１０のピストン５１０ａが−Ｘ方向に移動し、収容タンク５０内から給液管１７を介して液状樹脂が吸引されていき、第二逆止弁５１４が開かれ、シリンダチューブ５１０ｂ内に液状樹脂が流入していく。例えば、一枚のウェーハＷの被加工面Ｗａに所望の厚さの保護膜を形成するために必要な量の液状樹脂がシリンダチューブ５１０ｂ内に溜められた後、ピストン５１０ａが＋Ｘ方向に移動することで、第一逆止弁５１３が開かれ送液ポンプ５１から液状樹脂が配管１８を介して脱気手段５２に送液される。
【００３２】
脱気手段５２に送られた液状樹脂は、導入口５２３からケース５２１内に流れ込み、各中空糸膜５２０の筒内を通り上昇していく。ここで、各中空糸膜５２０の筒内を液状樹脂が通過することで、中空糸膜５２０内の圧力が上がる。そのため、吸引源５６の吸引により負圧となったケース５２１側（中空糸膜５２０の外側）に、各中空糸膜５２０を通過中の液状樹脂に混入している気体が中空糸膜５２０の側壁を通り抜けて取り除かれる。また、液状樹脂から取り除かれた気体は、吸引源５６によりケース５２１内から吸引される。
中空糸膜５２０の筒内を通り抜けた液状樹脂は、吐出口５２２から供給路１６を介して供給ノズル１５へと送液される。
【００３３】
その結果、ウェーハＷの被加工面Ｗａに所定量の液状樹脂が供給ノズル１５から滴下される。そして、保持テーブル３０が回転することで、滴下された液状樹脂が遠心力により被加工面Ｗａの中心から外周側に流れて全面にいきわたり、ほぼ一様な厚さの保護膜が形成される。その後、回転を継続して保護膜を回転乾燥させる。なお、保護膜の乾燥は、保持テーブル３０の上方に配置したヒータやキセノンフラッシュランプによって加熱して行ってもよい。
なお、送液ポンプ５１による一度の液状樹脂の供給でウェーハＷの被加工面Ｗａに所望厚さの保護膜を形成するのではなく、少量の液状樹脂の被覆と乾燥とを複数回繰り返して所望の厚さの保護膜をウェーハＷの被加工面Ｗａに形成するものとしてもよい。
【００３４】
供給ノズル１５から滴下される液状樹脂は、予め中空糸膜５２０を通過することで混入していた細かい気体が取り除かれているため、ウェーハＷの被加工面Ｗａに滴下され被覆された液状樹脂を乾燥させた保護膜には、気泡を要因とする隙間や部分的に薄い箇所が形成されないため、デバイスが保護膜によって適切に保護される。
【００３５】
本発明に係る保護膜被覆装置１は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている保護膜被覆装置１の各構成要素の外形や大きさ等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ：ウェーハ  Ｗａ：被加工面  
１：保護膜被覆装置
１５：供給ノズル  １６：供給路  １６０：サックバックバルブ  １７：給液管  
１８：配管
３０：保持テーブル  ３０ａ：保持面  ３２：回転手段
５：液状樹脂供給手段
５０：収容タンク  ５０１ａ：出液口  ５０２ａ：投入口
５１：送液ポンプ  ５１０：ピストンシリンダー  ５７：駆動機構
５１２：ポンプヘッド  ５１３：第一逆止弁  ５１４：第二逆止弁  ５１５：連通部
５２：脱気手段  ５２０：中空糸膜  ５２１：ケース  ５２２：吐出口  ５２３：導入口  ５２４：吸引口  ５６：吸引源
【図１】
2020068323.tif 000003
【図２】
2020068323.tif 000004