(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着シートと当該接着シートが接着剤層を介して貼付された被着体とを含む被照射体に光を照射する光照射装置であって、
前記被照射体を支持する支持手段と、
前記被照射体に対向配置されて所定波長の光を照射可能な発光手段と、
前記被照射体と前記発光手段との間の空間に不活性ガスを供給する供給手段と、
前記供給した不活性ガスを前記被照射体における前記接着シートの貼付端縁部に誘導するガス誘導手段とを備え、
前記ガス誘導手段は、前記被照射体に接近した接近面と、この接近面に連なるとともに、当該接近面よりも前記被照射体から離間した凹部とを備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記被照射体と前記発光手段との間には、当該発光手段から照射される光を透過可能な照射補助部材が設けられ、
前記ガス誘導手段は、前記照射補助部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
接着シートと当該接着シートが接着剤層を介して貼付された被着体とを含む被照射体に光を照射する光照射方法であって、
前記被照射体を発光手段に対向させて支持し、
前記被照射体と前記発光手段との間の空間に不活性ガスを供給するとともに、供給した不活性ガスを前記被照射体に接近した接近面と、この接近面に連なるとともに、当該接近面よりも前記被照射体から離間した凹部とを備えたガス誘導手段によって前記被照射体における前記接着シートの貼付端縁部に誘導し、
前記不活性ガスを供給した状態で前記発光手段から前記被照射体に所定波長の光を照射することを特徴とする光照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着シートが貼付された被着体を含む被照射体に光を照射する光照射装置および光照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークの表面に設けられた光硬化型の樹脂に紫外線等の光を照射して樹脂を硬化させる紫外線照射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、半導体ウェハ等の被着体の表面に光硬化型の接着剤層を介して、貼付された接着シートを剥離する剥離装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような剥離装置において接着シートを剥離する際には、その前処理として特許文献１に記載されたような光照射装置を用い、接着剤層に光を照射して接着剤を硬化させることによって接着力を弱めた後、被着体から接着シートを剥離することが行われている。
【０００３】
特許文献１の紫外線照射装置は、ワークの表面に設けられた樹脂に対して紫外線を照射する紫外線ランプと、紫外線を照射する際に樹脂の周囲を不活性ガス雰囲気として硬化不良を防止するガス供給部とを備えて構成されている。ガス供給部は、樹脂に対向して設けられた複数のガス放出孔を有し、これらの放出孔から窒素等の不活性ガスをワークに向かって放出しつつ、紫外線ランプから樹脂に向かって紫外線を照射するように構成されている。
特許文献２に記載の保護テープ（接着シート）の場合、接着シートの端縁に接着剤層が露出しているため、この部分が大気に触れていると大気中の酸素によって接着剤が硬化しない所謂酸素阻害を引き起こしてしまうため、特許文献１のような紫外線照射装置を用いて接着シートの端縁に露出した接着剤層も確実に硬化させることが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８１７３８号公報
【特許文献２】特開２００９−７０８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の紫外線照射装置のように、樹脂（接着シート）と対向して設けられる複数のガス放出孔から不活性ガスを供給した場合には、不活性ガスを大量に消費してしまう。かといって、不活性ガスの供給量を減らすと、露出している接着剤の硬化不良が発生し、接着シートの剥離の際に、剥離される接着シートと共に半導体ウェハを持ち上げてしまい、当該半導体ウェハを破損させてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、露出した接着シートの接着剤に不活性ガスを効率よく供給することで、不活性ガスの供給量を減らしても接着剤の硬化不良を確実に抑制することができる光照射装置および光照射方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の光照射装置は、接着シートと当該接着シートが接着剤層を介して貼付された被着体とを含む被照射体に光を照射する光照射装置であって、前記被照射体を支持する支持手段と、前記被照射体に対向配置されて所定波長の光を照射可能な発光手段と、前記被照射体と前記発光手段との間の空間に不活性ガスを供給する供給手段と、前記供給した不活性ガスを前記被照射体における前記接着シートの貼付端縁部に誘導するガス誘導手段とを備え、前記ガス誘導手段は、前記被照射体に接近した接近面と、この接近面に連なるとともに、当該接近面よりも前記被照射体から離間した凹部とを備える、という構成を採用している。
【０００８】
この際、前記被照射体と前記発光手段との間には、当該発光手段から照射される光を透過可能な照射補助部材が設けられ、前記ガス誘導手段は、前記照射補助部材に形成されていることが好ましい。
【０００９】
一方、本発明の光照射方法は、接着シートと当該接着シートが接着剤層を介して貼付された被着体とを含む被照射体に光を照射する光照射方法であって、前記被照射体を発光手段に対向させて支持し、前記被照射体と前記発光手段との間の空間に不活性ガスを供給するとともに、供給した不活性ガスを前記被照射体に接近した接近面と、この接近面に連なるとともに、当該接近面よりも前記被照射体から離間した凹部とを備えたガス誘導手段によって前記被照射体における前記接着シートの貼付端縁部に誘導し、前記不活性ガスを供給した状態で前記発光手段から前記被照射体に所定波長の光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような本発明によれば、ガス誘導手段によって不活性ガスを接着シートの貼付端縁部に誘導することで、接着シートの端縁部分に効率よく不活性ガスを供給することができ、少ない不活性ガスの供給量でも確実に接着シートの端縁部分を不活性ガス雰囲気とすることができ、所定波長の光を照射したときに、接着シートの接着剤が硬化不良を引き起こすことを確実に防止することができる。従って、例えば、光照射後に剥離装置で接着シートを剥離する際に、接着シートの端縁部分の接着剤層が硬化していないことで、被着体が当該接着シートとともに持ち上げられて破損してしまうようなことを防止することができる。
また、接着シートを剥離するまでの間、接着シートの端縁部分に露出した接着剤に塵や埃等の不要物が付着することも防止できる。
【００１１】
また、供給手段によって不活性ガスを空間に供給することで、ガスのさらなる節約ができるとともに、給気口から被照射面に沿って不活性ガスを供給することで不活性ガスの滞留をなくし、斑のない不活性ガス雰囲気を形成することができる。
さらに、照射補助部材の表面に形成された接近面と凹部とによってガス誘導手段を構成することで、照射する光を遮断してしまうような別部材を設けることなく、所望の位置に不活性ガスを誘導することができる上、構造の簡単化も行える。
また、接近面の外縁に傾斜面を形成することで、不活性ガスを凹部からスムーズに接近面上に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光照射装置の断面図。
【図２】図１の光照射装置の一部の斜視図。
【図３】図１の光照射装置の動作説明図。
【図４】本発明の変形例に係る光照射装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥といった方向を示した場合は、全て図１を基準としている。
図１、２において、光照射装置１は、基材シートＢＳおよび接着剤層ＡＤを有する接着シートＳと、当該接着シートＳが接着剤層ＡＤを介して貼付された被着体としての半導体ウェハＷ（以下、単にウェハＷということがある）を含む被照射体Ｗ１に光を照射する装置である。被照射体Ｗ１は、ウェハＷの裏面に貼付されたマウントシートＭＳを介してリングフレームＲＦと一体化されている（以下、単に一体物ＷＭということがある）。接着剤層ＡＤは、光硬化型（紫外線硬化型）の接着剤で構成され、所定波長（例えば、λ＝３６５ｎｍ）の光が照射されることによって硬化が始まるように設計され、接着剤層ＡＤが硬化することでその接着力が低下してウェハＷから剥離しやすくなっている。
【００１４】
光照射装置１は、装置本体２と、この装置本体２上部に取り付けられるとともに、リングフレームＲＦを介して被照射体Ｗ１を支持する支持手段３と、装置本体２の内部に設けられて被照射体Ｗ１に向かって所定波長の光を照射可能な発光手段４と、この発光手段４を左右方向に移動可能に支持する移動手段５と、被照射体Ｗ１、装置本体２および支持手段３で形成される空間ＳＰに窒素ガス等の不活性ガスを供給する供給手段６とを備えて構成されている。また、以上各部の動作が図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
【００１５】
装置本体２は、上部開口型の角筒状の外部フレーム２１と、この外部フレーム２１の上方に設けられた照射補助部材としての石英ガラス２２と、外部フレーム２１に取り付けられて回動可能なアーム２６に支持された蓋部材２７とを備えて構成されている。外部フレーム２１の上面２３には、石英ガラス２２を嵌め込むための円形の開口部２４と、石英ガラス２２を支持するリブ部２５とが形成され、この上面２３に支持手段３が支持されている。石英ガラス２２は、発光手段４から照射された光を透過可能に設けられ、開口部２４を密閉するようにして取り付けられている。また、石英ガラス２２の上面には、支持手段３で支持された被照射体Ｗ１に接近した接近面２２Ｂと、この接近面２２Ｂに連なるとともに、当該接近面２２Ｂよりも被照射体Ｗ１から離間した凹部２２Ａとが設けられている。凹部２２Ａは、接近面２２Ｂから径方向外側に傾斜した傾斜面２２Ｃと、外部フレーム２１の上面２３と略フラットに形成された底面２２Ｄとを備えている。本発明のガス誘導手段は、接近面２２Ｂ、傾斜面２２Ｃおよび底面２２Ｄによって構成されている。蓋部材２７は、図１に示す閉塞状態としたときに、下面側がマウントシートＭＳに当接するように設けられるとともに、図示しないバネや弾性部材等の付勢手段によって、リングフレームＲＦを支持手段３側（下方向）に付勢可能に設けられている。なお、蓋部材２７の下面側に吸引等によってマウントシートＭＳを支持可能な上部支持手段を設けてもよい。
【００１６】
支持手段３は、全体円環状の支持部材３１で構成され、支持部材３１は、上方に開口する凹部の底面であるとともに、一体物ＷＭを支持するための支持部３２と、この支持部３２に連なるとともに、支持部３２よりも下側に位置する内周面部３３とを有して形成されている。このような支持手段３に対して、被照射体Ｗ１は、接着シートＳを下向きにしてリングフレームＲＦを支持部３２に載置することで支持され、この支持状態において、接着剤層ＡＤの下面が被照射面ＷＡとされ、接着シートＳと接近面２２Ｂ上面とが比較的小さな隙間を介して対向するようになっている。なお、支持部３２の上面には、リングフレームＲＦのノッチに係合して被照射体Ｗ１を位置決め可能な図示しない位置決めピンが設けられている（図４参照）。また、接着シートＳと接近面２２Ｂ上面とは、接触していてもよい。ここで、支持手段３は、被照射体Ｗ１の支持状態において、石英ガラス２２と、支持部材３１の内周面部３３と、リングフレームＲＦと、マウントシートＭＳとで空間ＳＰが形成されるようになっている。この空間ＳＰは、内周面部３３、リングフレームＲＦ、マウントシートＭＳ、傾斜面２２Ｃおよび底面２２Ｄで形成されるリング状空間ＳＰ１と、接着シートＳと接近面２２Ｂとの間に形成される隙間空間ＳＰ２とで構成されている。なお、隙間空間ＳＰ２は形成されなくてもよい。
【００１７】
発光手段４は、図１に示すように、上面開口型のケース４１と、このケース４１の開口に設けられる透過ガラス４２と、ケース４１内部に設けられる光源４３および断面略視Ｕ字型の反射板４４とを有して構成されている。光源４３は、ＬＥＤ（発光ダイオード、Light Emitting Diode）ランプが採用されている。このような発光手段４は、紙面奥行き方向に延びて接着剤層ＡＤの最大外径よりも長く形成されるとともに、光源４３からの光は反射板４４によって接着シートＳの接着剤層ＡＤに焦点を合わせて照射されるようになっている。なお、ＬＥＤランプは紙面奥行き方向に複数設けられてもよいし、単数で構成してもよい。
【００１８】
移動手段５は、外部フレーム２１の底面に支持され、左右方向に延びる駆動機器としての単軸ロボット５１からなり、当該単軸ロボット５１のスライダ５２にケース４１が支持されている。このような移動手段５によって左右方向に発光手段４を移動することで、光源４３から発光された所定波長の光を接着シートＳの接着剤層ＡＤ全面に照射可能に構成されている。
【００１９】
供給手段６は、不活性ガスが貯蔵されている貯蔵部６１と、この貯蔵部６１に図示しない配管等を介して接続されるとともに、空間ＳＰ内に開口する給気口６２と、この給気口６２に対して支持部材３１の反対側に設けられて空間ＳＰ内の不活性ガスを排気する排気口６３と、この排気口６３に図示しない配管等を介して接続されるとともに、不活性ガスを処理する処理部６４とを備えて構成されている。
【００２０】
以上のような光照射装置１の動作としては、先ず、リングフレームＲＦのノッチが図示しない位置決めピンで位置決めされるように一体物ＷＭを支持手段３上に載置する。これにより、空間ＳＰが形成される。次いで、蓋部材２７を回動させて図１に示すように閉塞状態にすると、一体物ＷＭが図示しない付勢手段によって蓋部材２７の下面と支持部３２とに挟まれてその移動が規制される。このとき、蓋部材２７の下面がマウントシートＭＳに当接するので、図示しない上部支持手段を介して吸着支持してもよい。
【００２１】
次に、供給手段６によって空間ＳＰ内部に不活性ガスを供給すると、図２、３の白抜き矢印で示すように、給気口６２からリング状空間ＳＰ１に流れる気流と、隙間空間ＳＰ２に流れる気流とが発生する。リング状空間ＳＰ１の気流は、支持部材３１の内周面部３３に沿って周回して排気口６３から排気される。一方、傾斜面２２Ｃに沿って被照射体Ｗ１に向かって上昇し、隙間空間ＳＰ２に流れた気流は、接近面２２Ｂの上面と接着シートＳの表面に沿って流れて排気口６３から排気される。このように、ガス誘導手段は、空間ＳＰ内部にくまなく不活性ガスを充満させることができるようになっている。なお、排気口６３から不活性ガスを吸引して空間ＳＰ内の気流の滞留を抑制し、空間ＳＰ内部の大気を積極的に不活性ガスに置換する吸引ファンや吸引ポンプ等の吸引手段を設けてもよい。また、不活性ガスは、光照射中に供給を停止してもよいし、供給し続けていてもよい。
【００２２】
以上のようにして空間ＳＰ内部に不活性ガスが充満され、接着シートＳの表面および貼付端縁部ＳＥが不活性ガス雰囲気下におかれた状態において、発光手段４は、光源４３から光を発し、発せられた光が反射板４４によって集光され、図１中紙面直交方向に延びるライン光となる。このライン光は、接着シートＳの接着剤層ＡＤに焦点が合わせられている。そして、移動手段５が、前記ライン光を接着剤層ＡＤの照射開始端である左端から照射終了端である右端にかけて照射可能に発光手段４を移動させることで、接着シートＳの接着剤層ＡＤ全体を硬化させる。なお、マウントシートＭＳが蓋部材２７に当接していることで、不活性ガスの供給によって被照射体Ｗ１が上方に離間し、ライン光の焦点がずれることを防止することができる。また、マウントシートＭＳが蓋部材２７の図示しない上部支持手段で吸着支持される構成とすれば、被照射体Ｗ１の自重や不活性ガスの吸引手段での吸引によって垂れ下がり、ライン光の焦点がずれることを防止することができる。隙間空間ＳＰ２を形成しないことで、ライン光の焦点ずれを防止することもできる。接着剤層ＡＤ全体への光の照射が終了したら、発光手段４が光源４３を消灯して照射開始位置に復帰するとともに、供給手段６が不活性ガスの供給を停止する。その後、蓋部材２７を開いて適宜な搬送装置によって一体物ＷＭが取り出され、次工程である例えば剥離装置等へ搬送され、以降上記同様の動作を繰り返す。
【００２３】
本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、石英ガラス２２の表面に形成した接近面２２Ｂおよび凹部２２Ａによって、空間ＳＰ内に供給した不活性ガスを接着シートＳの貼付端縁部ＳＥに誘導することで、この貼付端縁部ＳＥ近傍を確実に不活性ガス雰囲気とした状態で発光手段４から所定波長の光を照射することができ、酸素阻害による接着シートＳの接着剤層ＡＤの硬化不良を防止することができる。従って、ウェハＷから接着シートＳを剥離する際に、ウェハＷが破損したり、光を照射後に適宜な搬送手段で一体物ＷＭを搬送するとき等において、接着シートＳの貼付端縁部ＳＥに露出した接着剤ＡＤに塵や埃等の不要物が付着することも防止することができる。
【００２４】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は前記記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され且つ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状などの詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は本発明に含まれるものである。
【００２５】
例えば、前記実施形態では、ウェハＷに接着シートＳが貼付された被照射体Ｗ１に光を照射する光照射装置１を例示したが、被照射体としては、ウェハＷを被着体とするものに限られない。すなわち、本発明における被着体および接着シートＳの種別や材質などは、特に限定されず、例えば、被着体が適宜な物品（例えば、段ボールケースや樹脂容器等）であって、接着シートＳがラベルであってもよく、被着体が半導体ウェハである場合には、接着シートＳが保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムなどであってもよい。また、半導体ウェハは、シリコン半導体ウェハや化合物半導体ウェハ等が例示でき、このような半導体ウェハに貼付する接着シートは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルムに限らず、その他の任意のシート、フィルム、テープ等、任意の用途、形状の接着シート等が適用できる。さらに、被着体としては、ガラス板、鋼板、樹脂板等や、その他の板状部材のみならず、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。
【００２６】
また、供給手段６としては、前記実施形態のように給気口６２および排気口６３が各１つずつ設けられたものに限らず、いずれか一方または両方が複数箇所に設けられていてもよく、例えば、図４(Ａ)に示すように、給気口６２が２箇所に設けられ、排気口６３が１箇所に設けられていてもよいし、図４(Ｂ)に示すように、給排気口６３が各２箇所ずつ設けられていてもよい。
図４(Ｂ)に示す本発明の変形例に係る光照射装置では、所謂先ダイシングによって接着シートＳ上で切断溝Ｃが形成され個片化されたウェハＷが被照射体Ｗ２とされ、個片化されたウェハＷ側にマウントシートＭＳが貼付されてリングフレームＲＦに一体化されている。このような被照射体Ｗ２の場合、周方向１２時と９時の方向に給気口６２が設けられるとともに、３時と６時の方向に排気口６３が設けられた支持手段３を採用することが好ましい。これにより、１２時の方向の給気口６２から供給された不活性ガスが、６時の方向の排気口６３から排気されることで、縦の切断溝Ｃ内に不活性ガスが入り込みやすくなり、また、９時の方向の給気口６２から供給された不活性ガスが、３時の方向の排気口６３から排気されることで、横の切断溝Ｃ内に不活性ガスが入り込みやすくなる。よって、不活性ガスの滞留をなくして効率よく接着シートＳの貼付端縁部（この場合は、ウェハＷの切断端縁部）に不活性ガスを誘導することができるようになっている。
【００２７】
また、前記実施形態では、照射補助部材としての石英ガラス２２の凹凸形状によってガス誘導手段を構成したが、ガス誘導手段は、照射補助部材と別体の部材で構成されてもよいし、支持手段３や供給手段６の一部に設けられていてもよい。支持手段３にガス誘導手段を設ける場合には、支持部材３１の内部に環状のガス導通路を形成し、このガス導通路から内周面部３３に開口した複数の給気口を設け、これら複数の給気口から空間に供給される不活性ガスを接着シートＳの貼付端縁部ＳＥに向けて吹き出させるような構成が例示できる。また、供給手段６にガス誘導手段を設ける場合には、複数の給気口を有する環状の管を供給手段６に設け、複数の給気口から接着シートＳの貼付端縁部ＳＥに向けて不活性ガスを吹き出させるような構成が例示できる。
さらに、照射補助部材にガス誘導手段を設ける場合にも、前記実施形態における石英ガラス２２の接近面２２Ｂ、底面２２Ｄおよび傾斜面２２Ｃのような凹凸形状に限らず、被照射体に応じた適宜な表面形状や断面形状が採用可能である。また、接近面２２Ｂを複数設けてもよい。さらに、接着シートＳが複数個所に点在して貼付されているような場合は、点在している接着シートＳの位置に合わせて、複数の接近面２２Ｂが対向するように構成してもよい。
【００２８】
また、発光手段４としては、前述したような移動手段５によって移動されるものに限らず、被照射体の形状に応じた広さを有する発光面を有して構成され、発光面全体の一度の発光によって被照射体全面に光を照射可能なものでもよい。
さらに、光源４３は、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、蛍光灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどの他の発光手段を採用することができ、被照射体に光反応を起こさせることができるもので構成されていればよく、例えば、被照射体に赤外線を照射して軟化させる光反応を起こさせてもよい。
また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。
また、前記実施形態では不活性ガスとして窒素ガスを用いる例について説明したが、これに限定されることはなく、窒素ガス以外にヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用いてもよい。
さらに、前記実施形態では基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤを有する２層構造の接着シートＳを例示したが、他の層を有する３層以上の接着シートＳであってよいし、例えば、基材シートＢＳのない両面接着シートのような１層構造の接着シートＳであってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１          光照射装置
３          支持手段
４          発光手段
６          供給手段
２２        石英ガラス（照射補助部材）
２２Ａ      凹部
２２Ｂ      接近面
２２Ｃ      傾斜面
６２        給気口
６３        排気口
６４        吸引部（吸引手段）
Ｓ          接着シート
ＳＥ        貼付端縁部
ＳＰ        空間
Ｗ          ウェハ（被着体）
Ｗ１，Ｗ２  被照射体
ＷＡ        被照射面
【図１】
0005728265.tif 000002
【図２】
0005728265.tif 000003
【図３】
0005728265.tif 000004
【図４】
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