(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
フィルムを保持するフィルム保持面を有するステージと、
該ステージが保持する該フィルムの上に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、
該ステージの該フィルム保持面に対向してウエーハの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、
該保持手段を該ステージに向けて下降させ該保持手段が保持するウエーハで該フィルムの上に供給された該液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、
該拡張手段によってウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、
該拡張手段を制御可能な制御手段と、を備え、
該拡張手段は、該液状樹脂を押し拡げる押力を認識する押力認識部を備え、
該保持手段は、該保持手段の該ウエーハ保持面の温度を測定する温度測定部を備え、
該制御手段は、該温度測定部が測定した温度と所定の押力との相関関係を示す相関関係データを備え、該相関関係データを参照して該温度測定部が測定した温度に応じた該所定の押力が設定され、該拡張手段を制御して設定された該所定の押力で該液状樹脂を押し拡げて所定の厚みの保護部材を形成する保護部材形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの一方の面の全面に保護部材を形成する保護部材形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエーハなどの製造工程においては、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして円形板状のウエーハを形成するときに、ウエーハに反りやうねりが形成されることがある。反りやうねりを除去するために、例えば、ウエーハの一方の面に樹脂層からなる保護部材を形成して、ウエーハの他方の面を研削してウエーハの反りやうねりを除去している。
【０００３】
ウエーハの一方の面に保護部材を形成するためには、例えば、ステージ上に載置されたシートの上に液状樹脂を滴下し、ステージの上方で保持手段に保持されたウエーハを、その一方の面側からシートに対して上方から押し付けてウエーハの中心から外周側に向けて液状樹脂を拡張させ該一方の面の全域に液状樹脂をいきわたらせた後、この液状樹脂に紫外線を照射することにより液状樹脂を硬化させる方法がある（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、紫外線を照射することにより樹脂が硬化するときの熱がステージに伝わるため、複数のウエーハに対する保護部材の形成を継続して行うと、ステージが温められる。そして、温められたステージに液状樹脂を供給すると、液状樹脂が加温されて粘性が低下する。そのため、液状樹脂が拡がりやすくなり、薄い保護部材をウエーハに形成してしまい、ウエーハの反りやうねりの除去を適切に行うことができない。
【０００６】
また、ウエーハを保持する保持手段は、例えばセラミック基台にポーラス板を備えた構成となっているため、硬化の際に上昇した樹脂の温度に影響されてポーラス板が蓄熱しやすい。そのため、保護部材の形成を繰り返していくうちに、保持手段が保持するウエーハにポーラス板から熱が伝わり、かかるウエーハで液状樹脂を押したときに液状樹脂に熱を伝えて液状樹脂を拡げやすくしてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ウエーハを保持する保持手段の温度が上昇しても、所定の厚みの保護部材を形成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材形成装置であって、フィルムを保持するフィルム保持面を有するステージと、該ステージが保持する該フィルムの上に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、該ステージの該フィルム保持面に対向してウエーハの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、該保持手段を該ステージに向けて下降させ該保持手段が保持するウエーハで該フィルムの上に供給された該液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、該拡張手段によってウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、該拡張手段を制御可能な制御手段と、を備え、該拡張手段は、該液状樹脂を押し拡げる押力を認識する押力認識部を備え、該保持手段は、該保持手段の該ウエーハ保持面の温度を測定する温度測定部を備え、該制御手段は、該温度測定部が測定した温度と所定の押力との相関関係を示す相関関係データを備え、該相関関係データを参照して該温度測定部が測定した温度に応じた該所定の押力が設定され、該拡張手段を制御して設定された該所定の押力で該液状樹脂を押し拡げて所定の厚みの保護部材を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる保護部材形成装置は、フィルムを保持するステージと、ステージが保持するフィルム上に液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、ウエーハの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面を有する保持手段と、保持手段をステージに向けて下降させ保持手段が保持するウエーハでフィルム上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段と、拡張手段でウエーハの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段と、拡張手段を制御可能な制御手段と、を備え、拡張手段は、液状樹脂を押し拡げる押力を認識する押力認識部を備え、保持手段は、保持手段のウエーハ保持面の温度を測定する温度測定部を備え、制御手段は、温度測定部が測定した温度と所定の押力との相関関係を示す相関関データを備え、制御手段が、相関関係データを参照して、温度測定部が測定した温度に応じた所定の押力に設定して拡張手段を制御できるため、たとえ保持手段のウエーハ保持面の温度が上昇しても、温度測定部が測定した温度に応じた所定の押力で液状樹脂をウエーハの一方の面の全面に押し拡げて、所定の厚みを有する保護部材を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】保護部材形成装置の構成を示す斜視図である。
【図２】保護部材形成装置の構成を側面側からみた断面図である。
【図３】制御手段に備える相関関係データを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す保護部材形成装置１は、ウエーハＷの一方の面に液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する装置の一例であり、筐体１００と、筐体１００内に配設された装置ベース１０１と、装置ベース１０１において立設されたコラム１０２と、装置ベース１０１に隣接して配設された支持ベース１０３と、筐体１００の後端側に連結され上下方向に２段の収容スペース２ａ，２ｂを有するカセット収容本体１０４とを備える。上段の収容スペース２ａには、保護部材が形成される前のウエーハＷが複数収容されたカセット３ａが配設され、下段の収容スペース２ｂには、保護部材が形成されたウエーハＷが複数収容されるカセット３ｂが配設されている。
【００１２】
コラム１０２のＹ軸方向後方には、第１支持台６ａと、第１支持台６ａの下方側に位置する第２支持台６ｂとが連結されている。第１支持台６ａには、保護部材が形成される前のウエーハＷの中心位置及び向きを検出するウエーハ検出部７が配設されている。第２支持台６ｂには、ウエーハＷに形成された保護部材をウエーハＷの外形に沿って切断するフィルムカッター８が配設されている。
【００１３】
カセット収容本体１０４とウエーハ検出部７及びフィルムカッター８との間には、カセット３ａ,３ｂに対してウエーハＷの搬出及び搬入を行う第１ウエーハ搬送手段４が配設されている。第１ウエーハ搬送手段４は、保護部材が形成される前のウエーハＷをカセット３ａから搬出して第１支持台６ａに搬入するとともに、保護部材形成済みのウエーハＷを第２支持台６ｂから搬出してカセット３ｂに搬入することができる。
【００１４】
装置ベース１０１には、上面に樹脂が滴下されるフィルム１２がロール状に巻かれたロール部１１を有するフィルム供給手段１０と、フィルム１２を保持する円形のフィルム保持面２１を有するステージ２０とを備える。フィルム保持面２１の外周にはリング状の凸部２２が形成されている。この凸部２２の内側の領域に液状樹脂を溜めて、凸部２２の外側に液状樹脂が飛散するのを防止する構成となっている。フィルム保持面２１は、例えば石英ガラスによって形成されている。図示していないが、フィルム保持面２１には、吸引源に接続された複数の吸引孔が形成され、フィルム保持面２１に載置されたフィルム１２を下方から吸引保持する構成となっている。
【００１５】
支持ベース１０３には、フィルム載置手段３０が配設されている。フィルム載置手段３０は、Ｙ軸方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に延在するアーム部３１と、アーム部３１の側面に取り付けられたクランプ部３２とを備える。そして、クランプ部３２は、ロール部１１に巻かれたフィルム１２をクランプしてＹ軸方向に引っ張り、ステージ２０に載置することができる。
【００１６】
ステージ２０の近傍には、ステージ２０が保持するフィルム１２の上に所定量の液状樹脂を滴下させる樹脂供給手段４０を備える。樹脂供給手段４０は、樹脂供給ノズル４１と、樹脂供給ノズル４１に液状樹脂を送出するディスペンサ４２と、樹脂供給ノズル４１とディスペンサ４２とを接続する接続管４３とを備える。樹脂供給ノズル４１は、ステージ２０のフィルム保持面２１に向けて液状樹脂を供給する供給口４１ａを有している。ディスペンサ４２は、図示しない樹脂供給源に接続されている。樹脂供給ノズル４１は、旋回可能となっており、供給口４１ａをステージ２０の上方側に位置づけることができる。
【００１７】
コラム１０２のＹ軸方向前方には、ステージ２０のフィルム保持面２１に対向してウエーハＷの他方の面を吸引保持する保持手段５０と、保持手段５０をステージ２０に向けて下降させ保持手段５０が保持するウエーハＷでフィルム１２の上に滴下された液状樹脂を押し拡げる拡張手段６０とを備える。装置ベース１０１内には、拡張手段６０によってウエーハＷの一方の面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段７０を備える。硬化手段７０は、例えば紫外線を照射するＵＶランプを有している。
【００１８】
保持手段５０は、図２に示すように、円板状のホイール５１と、ウエーハＷを吸引保持するウエーハ保持面５２ａを有する保持部５２と、ホイール５１内に配設されウエーハ保持面５２ａの温度を測定する温度測定部５３とを備える。保持部５２は、例えば、ポーラス部材により形成されている。保持部５２には、図示しない吸引源が接続されており、ウエーハ保持面５２ａでウエーハＷを吸引保持することができる。
【００１９】
温度測定部５３は、例えば接触式の温度センサによって構成され、保持部５２に接触して配設されている。そして、温度測定部５３は、保持部５２で吸引保持するウエーハＷで液状樹脂を押し拡げる際のウエーハ保持面５２ａの表面温度を測定することができる。
【００２０】
図１に示すように、拡張手段６０は、Ｚ軸方向に延在するボールネジ６１と、ボールネジ６１の一端に接続されたモータ６２と、ボールネジ６１と平行に延在する一対のガイドレール６３と、一方の面に保持手段５０が連結された昇降板６４と、液状樹脂を押し拡げる押力を認識する押力認識部６５とを備える。一対のガイドレール６３には、昇降板６４の他方の面が摺接し、昇降板６４の他方の面側に形成されたナットにはボールネジ６１が螺合している。拡張手段６０は、モータ６２によって駆動されてボールネジ６１が回動すると、一対のガイドレール６３に沿って昇降板６４をＺ軸方向に移動させることにより、ステージ２０のフィルム保持面２１に対して垂直方向に保持手段５０を昇降させることができる。
【００２１】
押力認識部６５は、圧電方式の荷重測定に用いられる圧電素子を備える。押力認識部６５は、例えば、保持手段５０のホイール５１の内部の３箇所において、保持部５２からわずかに離してエアギャップを設けて圧電素子をそれぞれ配置してもよい。押力認識部６５では、拡張手段６０で液状樹脂を鉛直方向（Ｚ軸方向）に押し拡げる際のエアギャップの圧力変化を３つの圧電素子がそれぞれ受けて電圧を発生させ、これらの電圧値の合計値を、液状樹脂を押し拡げる押力として求めることができる。
【００２２】
保護部材形成装置１は、拡張手段６０を制御する制御手段８０を備える。制御手段８０は、モータ６２、温度測定部５３及び押力認識部６５に接続されている。制御手段８０は、メモリ等の記億素子を備え、記億素子には、温度測定部５３が測定した温度と所定の押力との相関関係を示す相関関係データ８１が記億される。相関関係データ８１は、実験用の複数のウエーハＷを用いて、あらかじめ保護部材形成装置１を稼働させて保護部材を形成し、保護部材の厚みを測定することにより、保持手段５０のウエーハ保持面５２ａの温度に応じた好適な所定の押力をデータ取得したものである。相関関係データ８１の内容は、例えば図３のグラフに示されている。グラフの横軸はウエーハ保持面５２ａの温度（℃）を示し、グラフの縦軸は拡張手段６０による液状樹脂を押し拡げる押力（Ｎ）を示している。かかる相関関係データ８１を参照すると、ウエーハ保持面５２ａの温度が上昇するにつれて、押力を小さく設定すればよいことが確認できる。例えば、ウエーハ保持面５２ａの温度が２６℃となっている場合は、３３００Ｎが好適な押力であると確認することができる。そして、制御手段８０では、相関関係データ８１を参照して、温度測定部５３が測定した温度に対応した押力を拡張手段６０に設定して、拡張手段６０を制御することができる。
【００２３】
次に、保護部材形成装置１の動作例について説明する。本実施形態に示すウエーハＷは、円形板状の被加工物の一例であって、例えば、シリコンウエーハである。まず、第１ウエーハ搬送手段４により、カセット３ａから保護部材が形成される前のウエーハＷを１枚取り出して、第１支持台６ａに搬送する。ウエーハ検出部７がウエーハＷの中心位置及び向きを検出したら、第２ウエーハ搬送手段５が第１支持台６ａからウエーハＷを搬出して保持手段５０に受け渡す。保持手段５０は、図２に示すように、保持部５２のウエーハ保持面５２ａでウエーハＷの他方の面を吸引保持する。
【００２４】
ウエーハＷの保持手段５０への搬送と並行して、図１に示すフィルム載置手段３０のクランプ部３２がフィルム１２をクランプしてＹ軸方向に移動してフィルム１２をロール部１１から引き出し、ステージ２０のフィルム保持面２１に載置する。そして、フィルム１２は、図示しない吸引源の作用を受けてフィルム保持面２１で吸引保持される。
【００２５】
樹脂供給手段４０は、図２に示すように、樹脂供給ノズル４１を旋回させることにより、供給口４１ａをステージ２０の上方側に位置づける。続いて、図１に示したディスペンサ４２により樹脂供給ノズル４１に所定温度（例えば、１９℃）に温度管理されている液状樹脂４４を送出して、供給口４１ａからステージ２０に吸引保持されているフィルム１２に向けて液状樹脂４４を滴下する。液状樹脂４４としては、例えば、紫外線硬化樹脂を使用する。そして、所定量の液状樹脂４４がフィルム１２上に堆積したら、樹脂供給手段４０はフィルム１２への液状樹脂４４の供給を停止する。
【００２６】
次いで、保持手段５０のウエーハ保持面５２ａでウエーハＷの他方の面を吸引保持した状態で、拡張手段６０は、モータ６２の駆動によりボールネジ６１を回動させ、保持手段５０を下降させる。保持手段５０に吸引保持されたウエーハＷの一方の面が液状樹脂４４に接触し、さらに保持手段５０が下降すると、ウエーハＷの一方の面によって下方に押圧された液状樹脂４４は、ウエーハＷの径方向に拡張される。このとき、押力認識部６５で液状樹脂４４を押し拡げる押力を測定するとともに、温度測定部５３でウエーハ保持面５２ａの表面温度を測定する。
【００２７】
温度測定部５３で温度測定した結果、例えば、ウエーハ保持面５２ａの温度が２２℃となっている場合は、制御手段８０は、図３に示す相関関係データ８１を参照し、２２℃に対応する押力が３４００Ｎであることを認識し、拡張手段６０に対して液状樹脂４４を押し拡げる押力を３４００Ｎに設定する。すなわち、押力認識部６５で押力を測定しながら、その測定値が３４００Ｎとなるように、拡張手段６０のモータ６２を制御して、保持手段５０の鉛直方向の移動速度を調整し、液状樹脂４４に対する押力を調整する。このようにして、ウエーハ保持面５２ａの温度に応じて、すなわち液状樹脂４４の粘性に応じて、拡張手段６０を制御しながらウエーハＷの一方の面で液状樹脂４４を所定の押力（３４００Ｎ）で押し拡げることにより、ウエーハＷの一方の面の全面に液状樹脂４４を所定の厚みをもたせて拡張させることができる。その後、硬化手段７０が、所定の厚みに拡張された液状樹脂４４に向けて紫外光を照射する。その結果、液状樹脂４４は、硬化するとともに所定の厚みの保護部材としてウエーハＷの一方の面に形成される。
【００２８】
このようにして、保護部材が形成されたウエーハＷは、第２ウエーハ搬送手段５によって、第２支持台６ｂに搬送され、フィルムカッター８でウエーハＷの外形に沿って余分なフィルム１２が切断され、第１ウエーハ搬送手段４によりカセット３ｂに収容される。
【００２９】
ここで、硬化手段７０が液状樹脂４４に向けて紫外光を照射すると、ステージ２０が温められる。ステージ２０は比較的早期に常温に戻りやすいが、複数のウエーハＷに対する保護部材の形成を継続して行うと、ステージ２０の温度も徐々に上昇する。この状態のステージ２０に保持されたフィルム１２上に液状樹脂４４を供給すると、液状樹脂４４の温度も上昇して拡張されやすくなり、保持手段５０が保持するウエーハＷを温度が上昇した液状樹脂４４に押し付けると、ウエーハＷを介してウエーハ保持面５２ａに熱が伝わる。特に、ウエーハＷがシリコンによって構成される場合は、熱伝導率が高いため、ウエーハ保持面５２ａに熱が伝わりやすい。このように、複数のウエーハＷに対する保護部材の形成を繰り返していくうちに、保持部５２に熱が蓄熱されていき、ウエーハ保持面５２ａの温度が上昇する。そして、液状樹脂４４の押圧時は、その熱がウエーハＷを介して液状樹脂４４に伝わるため、液状樹脂４４が拡がりやすくなる。
【００３０】
そのため、保護部材形成装置１の稼動中（複数のウエーハＷに対する保護部材の形成の継続中）は、常に押力認識部６５で液状樹脂４４を押し拡げる押力を測定するとともに、温度測定部５３でウエーハ保持面５２ａの表面温度を測定する。温度測定部５３で温度測定した結果、制御手段８０が相関関係データ８１を参照して、図３に示すように、例えば、ウエーハ保持面５２ａの温度が２６℃に上昇している場合は、拡張手段６０に対して液状樹脂４４を押し拡げる押力を３３００Ｎに設定する。すなわち、押力認識部６５で押力を測定しながら、その測定値が３３００Ｎとなるように、拡張手段６０のモータ６２を制御して、保持手段５０の鉛直方向の速度を調整し、液状樹脂４４に対する押力を調整する。このように、ステージ２０の温度上昇に起因するウエーハ保持面５２ａの温度上昇があっても、ウエーハ保持面５２ａの温度に応じて拡張手段６０を制御しながらウエーハＷの一方の面で液状樹脂４４を所定の押力（３３００Ｎ）で押し拡げることにより、ウエーハＷの一方の面の全面に液状樹脂４４を所定の厚みをもたせて拡張させることができる。
【００３１】
以上のとおり、本発明にかかる保護部材形成装置１は、フィルム１２を保持するステージ２０と、ステージ２０が保持するフィルム１２上に液状樹脂４４を供給する樹脂供給手段４０と、ウエーハＷの他方の面を吸引保持するウエーハ保持面５２ａを有する保持手段５０と、保持手段５０をステージ２０に向けて下降させ保持手段５０が保持するウエーハＷでフィルム１２上に供給された液状樹脂４４を押し拡げる拡張手段６０と、拡張手段６０でウエーハＷの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂４４を硬化させる硬化手段７０と、拡張手段６０を制御可能な制御手段８０と、を備え、拡張手段６０は、液状樹脂４４を押し拡げる押力を認識する押力認識部６５を備え、保持手段５０は、保持手段５０のウエーハ保持面５２ａの温度を測定する温度測定部５３を備え、制御手段８０は、温度測定部５３が測定した温度と所定の押力との相関関係を示す相関関係データ８１を備え、制御手段８０が、相関関係データ８１を参照して、温度測定部５３が測定した温度に応じた所定の押力に設定して拡張手段６０を制御できるため、例えば、複数のウエーハＷに対する保護部材の形成を継続して行うことで保持手段５０のウエーハ保持面５２ａの温度が上昇しても、温度測定部５３が測定した温度に応じた所定の押力で液状樹脂４４をウエーハＷの一方の面の全面に押し拡げて、所定の厚みを有する保護部材を形成することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：保護部材形成装置  １００：筐体  １０１：装置ベース  １０２：コラム
１０３：支持ベース  １０４：カセット収容本体
２ａ,２ｂ：収容スペース  ３ａ,３ｂ：カセット  ４：第１ウエーハ搬送手段
５：第２ウエーハ搬送手段  ６ａ：第１支持台  ６ｂ：第２支持台
７：ウエーハ検出部  ８：フィルムカッター
１０：フィルム供給手段  １１：ロール部  １２：フィルム
２０：ステージ  ２１：フィルム保持面  ２２：凸部
３０：フィルム載置手段  ３１：アーム部  ３２：クランプ部
４０：樹脂供給手段  ４１：樹脂供給ノズル  ４１ａ：供給口
４２：ディスペンサ  ４３：接続管  ４４：液状樹脂
５０：保持手段  ５１：ホイール  ５２：保持部  ５２ａ：ウエーハ保持面
５３：温度測定部
６０：拡張手段  ６１：ボールネジ  ６２：モータ  ６３：ガイドレール
６４：昇降板  ６５：押力認識部
７０：硬化手段
８０：制御手段  ８１：相関関係データ
【図１】
0006602702.tif 000002
【図２】
0006602702.tif 000003
【図３】
0006602702.tif 000004