(57)【要約】【課題】液状体樹脂に含まれる気泡を低減する【解決手段】液状樹脂製造装置１では、負圧の送液タンク２５内に少しずつ液状樹脂ＬＲを導入することにより、液状樹脂ＬＲを脱気して、液状樹脂ＬＲに溶け込むように混ざった細かい気泡を低減あるいは除去することができる。また、送液タンク２５にたまった脱気された液状樹脂ＬＲ１を、送液タンク２５を加圧することにより送液することができる。これにより、簡易な構成にて、脱気された液状樹脂ＬＲ１を供給先に供給することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末の水溶性樹脂と液体とを混ぜて、液状樹脂を製造する液状樹脂製造方法であって、
撹拌容器に、液体と、粉末の水溶性樹脂とを投入し、撹拌手段で撹拌して液状樹脂を製造する液状樹脂製造工程と、
該撹拌容器内の該液状樹脂を吸引源に連通し、内圧が負圧の送液タンク内に該液状樹脂を導入し、該液状樹脂を脱気する脱気工程と、
該送液タンクにエアを導入し、該送液タンク内を加圧して該送液タンクから脱気された該液状樹脂を取得する取得工程と、
を備えた液状樹脂製造方法。
【請求項２】
粉末の水溶性樹脂と液体とを混ぜて液状樹脂を製造する液状樹脂製造装置であって、
撹拌槽と、
該撹拌槽に投入された粉末の水溶性樹脂と液体とを撹拌して液状樹脂を生成する撹拌手段と、
該液状樹脂を脱気すると共に、該液状樹脂を供給先に送液する送液手段と、
制御手段とを備え、
該送液手段は、送液タンクと、該送液タンクを吸引源とエア供給源とのいずれかに選択的に連通する圧力切換部と、該送液タンクと該撹拌槽とを連通する導入路と、該導入路に配設される導入バルブと、該送液タンクから該液状樹脂を吐出させる吐出路と、該吐出路に配設される吐出バルブと、を備え、
該制御手段は、
該導入バルブと該吐出バルブとを閉じるとともに該送液タンクを該吸引源に連通させることによって該送液タンク内を負圧にし、該導入バルブを開き該送液タンク内に少しずつ該液状樹脂を導入して脱気し、該送液タンクに所定量の該液状樹脂が貯留されたら、該導入バルブを閉じ、該送液タンクを該エア供給源に連通させて該送液タンク内を加圧して、該吐出バルブを開き該液状樹脂を該供給先に送液する、
液状樹脂製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状樹脂製造方法および液状樹脂製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
分割予定ラインにより区画された表面の領域のそれぞれにデバイスが形成されたウェーハを、分割予定ラインに沿って分割して個々のチップを形成するために、ウェーハに対して吸収性のある波長を有するレーザー光線を、分割予定ラインに沿って照射する方法がある。しかし、レーザー光線の照射による分割では、ウェーハが溶融することによって発生したデブリが飛散し、デバイスに付着することがある。デバイスにデブリが付着することは、デバイスの品質低下を招く。このため、ウェーハの表面に、液状樹脂を被覆して固化することによって保護膜を形成し、この保護膜によってデバイスを保護している（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、保護膜の材料である液状樹脂の運搬には、困難が伴う。このため、粉末の水溶性樹脂を運搬し、保護膜を形成する直前に、粉末の水溶性樹脂を液体に溶かして液状樹脂を製造する手法が考えられる。
【０００５】
しかし、この手法では、粉末の水溶性樹脂を液体に溶かして液体樹脂を製造するときに、液状樹脂に気泡が入りやすい。
本発明の目的は、デバイスを保護する保護膜を形成するための液状体樹脂に含まれる気泡を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液状樹脂製造方法は、粉末の水溶性樹脂と液体とを混ぜて、液状樹脂を製造する液状樹脂製造方法であって、撹拌容器に、液体と、粉末の水溶性樹脂とを投入し、撹拌手段で撹拌して液状樹脂を製造する液状樹脂製造工程と、該撹拌容器内の該液状樹脂を吸引源に連通し、内圧が負圧の送液タンク内に該液状樹脂を導入し、該液状樹脂を脱気する脱気工程と、該送液タンクにエアを導入し、該送液タンク内を加圧して該送液タンクから脱気された該液状樹脂を取得する取得工程と、を備えている。
【０００７】
本発明の液状樹脂製造装置は、粉末の水溶性樹脂と液体とを混ぜて液状樹脂を製造する液状樹脂製造装置であって、撹拌槽と、該撹拌槽に投入された粉末の水溶性樹脂と液体とを撹拌して液状樹脂を生成する撹拌手段と、該液状樹脂を脱気すると共に、該液状樹脂を供給先に送液する送液手段と、制御手段とを備え、該送液手段は、送液タンクと、該送液タンクを吸引源とエア供給源とのいずれかに選択的に連通する圧力切換部と、該送液タンクと該撹拌槽とを連通する導入路と、該導入路に配設される導入バルブと、該送液タンクから該液状樹脂を吐出させる吐出路と、該吐出路に配設される吐出バルブと、を備え、該制御手段は、該導入バルブと該吐出バルブとを閉じるとともに該送液タンクを該吸引源に連通させることによって該送液タンク内を負圧にし、該導入バルブを開き該送液タンク内に少しずつ該液状樹脂を導入して脱気し、該送液タンクに所定量の該液状樹脂が貯留されたら、該導入バルブを閉じ、該送液タンクを該エア供給源に連通させて該送液タンク内を加圧して、該吐出バルブを開き該液状樹脂を該供給先に送液する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液状樹脂製造方法および液状樹脂製造装置では、負圧の送液タンク内に液状樹脂を導入することにより、液状樹脂を脱気して、液状樹脂に溶け込むように混ざった細かい気泡を低減することができる。また、送液タンクに溜められた脱気された液状樹脂を、送液タンクを加圧することにより取得することができる。これにより、簡易な構成にて、脱気された液状樹脂を供給先に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる液状樹脂製造装置の構成を示す説明図である。
【図２】液状樹脂製造装置による液状樹脂製造工程を示す説明図である。
【図３】液状樹脂製造装置による脱気工程を示す説明図である。
【図４】液状樹脂製造装置による供給準備工程を示す説明図である。
【図５】液状樹脂製造装置による保護膜形成工程を示す説明図である。
【図６】液状樹脂製造装置における導入路の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示す本実施形態にかかる液状樹脂製造装置１は、粉末の水溶性樹脂と液体とを混ぜて液状樹脂を製造する装置である。
液状樹脂製造装置１は、撹拌容器である撹拌槽１１、撹拌槽１１内で液状樹脂を生成する撹拌手段１３、液状樹脂を脱気して供給先に送液する送液手段１５、および、液状樹脂製造装置１の各構成部材を制御する制御手段１７を備えている。
【００１１】
撹拌槽１１には、粉末の水溶性樹脂、および、水源ＷＳからの純水が供給される。純水は、撹拌槽１１に投入される液体の一例である。
撹拌手段１３は、撹拌槽１１に投入された粉末の水溶性樹脂と純水とを撹拌することによって、液状樹脂を生成する。
【００１２】
図１に示すように、撹拌手段１３は、撹拌槽１１の上部に配されたモータ５１、撹拌槽１１内に延びる回転シャフト５３、および、回転シャフト５３の先端に取り付けられたインペラ５５を備えている。モータ５１が回転シャフト５３を回転させることにより、インペラ５５が回転する。回転するインペラ５５により、撹拌槽１１内の水溶性樹脂と液体とが攪拌されて、液状樹脂が生成される。
【００１３】
送液手段１５は、撹拌手段１３によって生成された液状樹脂を脱気して、液状樹脂から気泡を低減あるいは除去するとともに、脱気された液状樹脂を供給先に送液する。
図１に示すように、送液手段１５は、撹拌槽１１の内部から外部に延びる導入路１９、導入路１９に配設された導入バルブ２１および絞り器２３、導入路１９における下流側の端部に連結された送液タンク２５、送液タンク２５の下部に設けられた吐出路２７、吐出路２７に配設された吐出バルブ２８、送液タンク２５と吸引源３３とをつなぐ配管に接続された減圧バルブ２９、並びに、送液タンク２５とエア供給源３５とをつなぐ配管に接続された加圧バルブ３１を備えている。
【００１４】
導入路１９は、送液タンク２５と撹拌槽１１とを連通しており、撹拌槽１１から送液タンク２５に液状樹脂を導入するために用いられる。導入路１９は、その一端が撹拌槽１１の底部近傍に配置され、他端が送液タンク２５の導入口２５１に接続されている。
【００１５】
導入バルブ２１は、導入路１９を閉塞あるいは開放することが可能である。すなわち、導入バルブ２１は、開状態となると導入路１９を開放して、撹拌槽１１から送液タンク２５への液状樹脂の導入を可能とする一方、閉状態となると導入路１９を閉塞して、撹拌槽１１から送液タンク２５への液状樹脂の導入を遮断する。
【００１６】
絞り器２３は、導入バルブ２１が開状態にあるときに、導入路１９における導入バルブ２１の下流側を流れる液状樹脂の量を絞る（減らす）ことが可能であり、送液タンク２５に導入される液状樹脂の量を調整するために用いられる。
【００１７】
送液タンク２５は、減圧および加圧に対応可能な耐圧性を有する圧力タンク（ポンプ）であり、内部に液状樹脂を溜められるように設計されている。液状樹脂は、送液タンク２５の内部で脱気される。
【００１８】
送液タンク２５は、撹拌槽１１からの液状樹脂の導入口２５１、送液タンク２５の内部に溜められた液状樹脂を吐出するための吐出口２５３、および、送液タンク２５の内部の気圧（内圧）を変動させるために用いられる通気口２５５を備えている。
また、送液タンク２５の側面には、送液タンク２５内に溜められた液状樹脂の量を検出するための液面センサー２６が設けられている。
【００１９】
吐出路２７は、送液タンク２５から液状樹脂を吐出させるための経路であり、送液タンク２５の吐出口２５３から、液状樹脂の供給先であるスピンコータ４１にまで延びている。
【００２０】
スピンコータ４１は、ウェーハＷに、液状樹脂を材料とする保護膜を形成する装置である。スピンコータ４１は、ウェーハＷを保持する保持テーブル４３、保持テーブル４３上に配された供給ノズル４５、保持テーブル４３の回転軸であるスピンドル４７、および、スピンドル４７を回転させるモータ４９を備えている。
スピンコータ４１の供給ノズル４５は、液状樹脂製造装置１の吐出路２７に連結されており、その末端から、保持テーブル４３上のウェーハＷに液状樹脂を供給することが可能である。
【００２１】
吐出バルブ２８は、吐出路２７を開放あるいは閉塞することが可能である。すなわち、吐出バルブ２８は、開状態となると吐出路２７を開放して、送液タンク２５からの液状樹脂の送液を可能とする一方、閉状態となると吐出路２７を閉塞して、送液タンク２５からの液状樹脂の送液を遮断する。
なお、吐出バルブ２８は、送液タンク２５から吐出路２７に流れる液状樹脂の量を調整するためにも用いられる。
【００２２】
減圧バルブ２９は、通気口２５５に接続されており、送液タンク２５と吸引源３３との間を、連通または遮断する。すなわち、減圧バルブ２９は、開状態となると送液タンク２５と吸引源３３との間を連通する一方、閉状態となると送液タンク２５と吸引源３３との間を遮断する。
吸引源３３は、送液タンク２５に連通されると、送液タンク２５内の気体を吸引することにより、送液タンク２５の内圧を下げる。
【００２３】
加圧バルブ３１は、同様に通気口２５５に接続されており、送液タンク２５とエア供給源３５との間を、連通または遮断する。すなわち、加圧バルブ３１は、開状態となると送液タンク２５とエア供給源３５との間を連通する一方、閉状態となると送液タンク２５とエア供給源３５との間を遮断する。
エア供給源３５は、送液タンク２５に連通されると、送液タンク２５内にエアを送り込むことにより、送液タンク２５を加圧して、送液タンク２５の内圧を上げる。
【００２４】
なお、減圧バルブ２９および加圧バルブ３１は、一方が開状態にあるときには、他方は閉状態となるように構成されている。すなわち、減圧バルブ２９および加圧バルブ３１は、送液タンク２５を吸引源３３とエア供給源３５とのいずれかに選択的に連通する圧力切換部の一例に相当する。
【００２５】
制御手段１７は、各種の処理を実行し、液状樹脂製造装置１の各構成要素を統括制御する。たとえば、制御手段１７は、撹拌手段１３等を制御して液状樹脂を生成し、送液手段１５を制御して、液状樹脂の脱気および送液を実施する。
【００２６】
ここで、上記のような構成を有する液状樹脂製造装置１の動作について説明する。
（１）液状樹脂製造工程
まず、図２に示すように、ユーザが、撹拌槽１１に粉末の水溶性樹脂ＰＲを投入する。そして、制御手段１７は、たとえばユーザからの指示に基づいて水源ＷＳを制御して、撹拌槽１１に純水ＰＷを投入する。撹拌槽１１に投入される粉末の水溶性樹脂ＰＲの量は、たとえば１００ｋｇである。
【００２７】
次に、制御手段１７は、撹拌手段１３のモータ５１を制御して、回転シャフト５３およびインペラ５５を矢印Ａ方向に回転させることにより、撹拌槽１１に投入された粉末の水溶性樹脂と液体とを撹拌して、液状樹脂ＬＲを生成する。液状樹脂ＬＲの生成量は、たとえば５００リットルであり、液状樹脂ＬＲの粘度は、たとえば２００ｃＰである。なお、純水ＰＷの粘度は、約１ｃＰである。なお、このように生成された液状樹脂ＬＲは、攪拌によって溶け込むように混ざった細かい気泡を含有している。
【００２８】
また、この工程では、図２に示すように、制御手段１７は、導入バルブ２１を閉状態として導入路１９を閉塞し、撹拌槽１１から送液タンク２５への導入路１９を介した液状樹脂ＬＲの導入を遮断する。また、制御手段１７は、図２に示すように、吐出バルブ２８を閉状態として、吐出路２７を閉塞する。
【００２９】
さらに、制御手段１７は、加圧バルブ３１を閉状態とする一方、減圧バルブ２９を開状態とする。これにより、送液タンク２５は、通気口２５５および減圧バルブ２９を介して、吸引源３３に連通される。一方、導入路１９および吐出路２７がともに閉塞されるため、送液タンク２５の導入口２５１および吐出口２５３は、実質的に閉じた状態となる。したがって、送液タンク２５は、通気口２５５のみを介して外部に接続されて、吸引源３３による吸引により内圧が下げられて、送液タンク２５内が負圧となる。制御手段１７は、たとえば、送液タンク２５の内圧が液状樹脂製造装置１の設置雰囲気よりも９０ｋＰａほど低くされたときに、次の脱気工程を実施する。
【００３０】
（２）脱気工程
この工程では、制御手段１７は、図３に示すように、導入バルブ２１を開状態として導入路１９を開放する一方、吐出バルブ２８を閉状態に維持して吐出路２７を閉塞したままとする。さらに、制御手段１７は、減圧バルブ２９の開状態および加圧バルブ３１の閉状態も維持する。したがって、送液タンク２５の内部は負圧のままとされる。
【００３１】
これにより、撹拌槽１１が、導入路１９、絞り器２３、送液タンク２５および減圧バルブ２９を介して、吸引源３３に連通される。そして、撹拌槽１１から負圧の送液タンク２５への、導入路１９を介した液状樹脂ＬＲの導入が開始される。この際、制御手段１７は、液状樹脂ＬＲが送液タンク２５に少しずつ導入されるように、絞り器２３を制御する。たとえば、制御手段１７は、絞り器２３を制御して、送液タンク２５への液状樹脂ＬＲの導入量を、約１Ｌ／ｍｉｎに調整する。
【００３２】
絞り器２３を通過した液状樹脂ＬＲは、導入口２５１から送液タンク２５に導入され、矢印Ｂによって示すように、送液タンク２５の内壁を伝わって、送液タンク２５の底部に向かって伝い落ちる。この際、送液タンク２５の内圧が負圧にされているため、送液タンク２５の内壁を伝い落ちる液状樹脂ＬＲが脱気されて、送液タンク２５の底部に脱気された液状樹脂ＬＲ１が溜められる。
【００３３】
（３）取得工程（供給準備工程および保護膜形成工程）
（３−１）供給準備工程
制御手段１７は、液面センサー２６を制御して、送液タンク２５に溜められた脱気された液状樹脂ＬＲ１の量を、定期的あるいは継続的に把握する。制御手段１７は、たとえば、送液タンク２５内の脱気された液状樹脂ＬＲ１の量が所定量を超えたと判断した場合に、供給準備工程を実施する。
【００３４】
この工程では、制御手段１７は、図４に示すように、導入バルブ２１を再び閉状態に戻して導入路１９を閉塞する一方、吐出バルブ２８を閉状態に維持し、吐出路２７を閉塞したままとする。さらに、制御手段１７は、減圧バルブ２９を閉状態とする一方、加圧バルブ３１を開状態とする。これにより、送液タンク２５は、通気口２５５および加圧バルブ３１を介して、エア供給源３５に連通される。
【００３５】
一方、導入路１９および吐出路２７がともに閉塞されるため、送液タンク２５の導入口２５１および吐出口２５３は、実質的に閉じた状態となる。したがって、送液タンク２５は、通気口２５５のみを介して外部に接続されるため、エア供給源３５による加圧により、内圧が上げられる。これにより、送液タンク２５の内部が正圧となる。
【００３６】
（３−２）保護膜形成工程
この工程では、制御手段１７は、図５に示すように、導入バルブ２１を閉状態に維持して導入路１９を閉塞したままとする一方、吐出バルブ２８を開状態にして、吐出路２７を開放する。さらに、制御手段１７は、減圧バルブ２９の閉状態および加圧バルブ３１の開状態を維持する。
【００３７】
これにより、エア供給源３５によって加圧されている送液タンク２５の内部から、吐出口２５３、吐出バルブ２８および吐出路２７を介して、脱気された液状樹脂ＬＲ１が吐出および取得される。吐出路２７から吐出された脱気された液状樹脂ＬＲ１は、スピンコータ４１に向かって送液される。
【００３８】
また、この工程では、スピンコータ４１におけるウェーハＷを保持している保持テーブル４３が、モータ４９による駆動により、スピンドル４７とともに、たとえば矢印Ｃ方向に回転する。そして、脱気された液状樹脂ＬＲ１が、供給ノズル４５を介して、回転されている保持テーブル４３上のウェーハＷに供給されて、ウェーハＷが、脱気された液状樹脂ＬＲ１によって被覆される。その後、ウェーハＷ上の脱気された液状樹脂ＬＲ１が固化されることにより、ウェーハＷに保護膜が形成される。
【００３９】
以上のように、液状樹脂製造装置１では、負圧の送液タンク２５内に少しずつ液状樹脂ＬＲを導入することにより、液状樹脂ＬＲを脱気して、液状樹脂ＬＲに溶け込むように混ざった細かい気泡を低減あるいは除去することができる。
また、送液タンク２５に溜められた脱気された液状樹脂ＬＲ１を、送液タンク２５を加圧することにより送液することができる。これにより、簡易な構成にて、脱気された液状樹脂ＬＲ１を供給先に供給することができる。
また、送液タンク２５内を加圧する前に、導入バルブ２１を閉じ、送液タンク２５を密閉された状態を所定時間維持させ、送液タンク２５に溜められた液状樹脂ＬＲ１に残存している細かな気泡を除去させるようにしてもよい。
【００４０】
なお、気泡の少ない液状樹脂を生成するために、粉末の水溶性樹脂と液体とを、できるだけ気泡が生じないように穏やかに混ぜることも考えられる。しかし、この方法に比して、本実施形態のように気泡を含む液状樹脂を脱気する方が、気泡の少ない液状樹脂を短時間で得ることが可能である。
【００４１】
また、本実施形態では、導入路１９上に絞り器２３が配置されており、これにより、送液タンク２５に導入される液状樹脂の量を減らしている。これに代えて、図６に示すように、導入路１９における導入バルブ２１と送液タンク２５との間の部分１９ｂの径を、導入バルブ２１よりも上流側の部分１９ａよりも細くすることにより、送液タンク２５に導入される液状樹脂ＬＲの量を減らしてもよい。
【００４２】
また、液状樹脂製造装置１は、複数の送液タンク２５を備えてもよい。この場合、制御手段１７は、送液タンク２５ごとに、上記の液状樹脂製造工程、脱気工程および取得工程（供給準備工程および保護膜形成工程）を、タイミングをずらして実施してもよい。複数の送液タンク２５を用いることにより、脱気された液状樹脂ＬＲ１を、連続的にスピンコータ４１に供給することが可能となる。
【００４３】
また、導入バルブ２１および吐出バルブ２８としては、逆止弁とは異なるバルブを用いることが好ましい。導入バルブ２１として逆止弁を用いると、撹拌槽１１内の液状樹脂ＬＲが導入バルブ２１に吸い込まれすぎてしまうため、好ましくない場合がある。同様に、吐出バルブ２８として逆止弁を用いると、送液タンク２５内の脱気された液状樹脂ＬＲ１が吐出されすぎてしまい、好ましくない場合がある。
【００４４】
また、本実施形態では、送液タンク２５から吐出路２７を介して吐出された脱気された液状樹脂ＬＲ１は、保持テーブル４３上のウェーハＷに供給されている。これに変えて、吐出路２７を介して吐出された脱気された液状樹脂ＬＲ１を、たとえば２０リットルの容量を有する複数の小型タンク（図示せず）に詰めてもよい。これにより、脱気された液状樹脂ＬＲ１を、小分けにして管理することが可能となる。
この場合、スピンコータ４１は、この小型タンクから脱気された液状樹脂ＬＲ１の供給を受けるように構成されてもよい。
【００４５】
また、液面センサー２６は、送液タンク２５内の液面が所定量に到達したか否かを判断するための反射型のセンサーであってもよい。
また、本実施形態では、圧力切換部として減圧バルブ２９および加圧バルブ３１が用いられている。これらに代えて、圧力切換部として三方弁が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１：液状樹脂製造装置、１１：撹拌槽、１７：制御手段、
１３：撹拌手段、５１：モータ、５３：回転シャフト、５５：インペラ、
１５：送液手段、１９：導入路、２１：導入バルブ、２３：絞り器、
２５：送液タンク、２６：液面センサー、２７：吐出路、
２８：吐出バルブ、２９：減圧バルブ、３１：加圧バルブ、
３３：吸引源、３５：エア供給源、
４１：スピンコータ、４３：保持テーブル、４５：供給ノズル、
４７：スピンドル、４９：モータ、Ｗ：ウェーハ、
ＰＲ：粉末の水溶性樹脂、ＬＲ：液状樹脂、ＬＲ１：脱気された液状樹脂、
ＷＳ：水源、ＰＷ：純水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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