JP2017224670A

JP2017224670A - 保護部材形成装置

Info

Publication number: JP2017224670A
Application number: JP2016117841A
Authority: JP
Inventors: 暢之福士; Nobuyuki Fukushi
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-21

Abstract

【課題】硬化した液状樹脂の内部に気泡が混入しているかどうかを確認できるようにする。【解決手段】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とフィルム１２の上に液状樹脂４４を供給する樹脂供給手段４０とステージ２０の上方でウエーハＷの他方の面Ｗｂを保持する保持手段５０と保持手段５０をステージ２０に向けて接近させ液状樹脂４４をウエーハＷで押し拡げる拡張手段６０と拡張手段６０で押し拡げられた液状樹脂４４を硬化させる硬化手段７０とフィルム１２側から硬化した液状樹脂４４を撮像する撮像手段８０と撮像手段８０が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部９０とを備えたため、気泡が混入していない適切な保護部材がウエーハＷに形成されているかどうかを確認してから、ウエーハＷに例えば研削加工等を施すことが可能となり、ウエーハＷに厚み不良が発生するのを防止することができる。【選択図】図１

Description

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。

インゴットからワイヤーソーで切り出したウエーハを平坦化するために、ウエーハの両面を研削している。ここで、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、スライスされたウエーハの一方の面に凸凹やうねりが形成されることがあるため、ウエーハの一方の面にテープがつき難くテープで保護することが困難となっている。そのため、凸凹やうねりに対応するために、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から、ウエーハの他方の面を研削してウエーハの凸凹やうねりを除去している。

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フィルム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透明のフィルム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）。

特開２０１２−１４６８７２号公報

しかし、フィルムに液状樹脂を供給する際に液状樹脂に気泡が入っていたり、フィルムに供給された液状樹脂にウエーハを接触させるときに気泡が入ったりすることがある。このように気泡が混入した状態の液状樹脂を拡張して硬化させ、その後、ウエーハを研削すると、気泡が入った部分においてウエーハの厚みが薄くなるという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、硬化した液状樹脂の内部に気泡が混入しているかどうかを確認できるようにすることを目的としている。

本発明は、ウエーハの一方の面の全面にフィルムで支持した液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置であって、該フィルムを保持するステージと、該ステージが保持した該フィルムの上に液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、該ステージの上方でウエーハの他方の面を保持する保持手段と、該保持手段を該ステージに向けて接近させ該液状樹脂をウエーハで押し拡げる拡張手段と、該拡張手段で押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、該フィルム側から硬化した該液状樹脂を撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部と、を備える。

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、ステージが保持したフィルムの上に液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、ステージの上方でウエーハの他方の面を保持する保持手段と、保持手段をステージに向けて接近させ液状樹脂をウエーハで押し拡げる拡張手段と、拡張手段で押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段と、フィルム側から硬化した液状樹脂を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部と、を備えたため、硬化した液状樹脂の内部に気泡が混入しているかどうかを確認してから、ウエーハに例えば研削加工等を施すことが可能となり、ウエーハに厚み不良が発生するのを防止することができる。

保護部材形成装置の構成を示す斜視図である。ステージの上方側の位置で、保持手段によってウエーハが吸引保持された状態を示す断面図である。ステージのフィルム保持面に吸引保持されたフィルムの上に液状樹脂を滴下した状態を示す断面図である。保持手段に吸引保持されたウエーハを液状樹脂に押し付けて液状樹脂を拡張させる状態を示す断面図である。液状樹脂を硬化した後、撮像手段によって、硬化した液状樹脂を撮像する状態を示す断面図である。

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、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。

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。

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。

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を吸引保持するフィルム保持面２１を有するステージ２０とを備える。フィルム保持面２１の外周にはウエーハＷの直径より僅かに大きい直径のリング状の凸部からなる吸引部２２を有している。この吸引部２２の内側の領域（凹面）に液状樹脂を溜めて、吸引部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。吸引部２２は、吸引源に接続され、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。フィルム１２は、例えば、透明体の樹脂により構成されている。

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軸方向と交差する水平方向（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。

ステージ２０の近傍には、ステージ２０が吸引保持するフィルム１２の上に所定量の液状樹脂を供給する樹脂供給手段４０を備える。樹脂供給手段４０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。

コラム１０２の−Ｙ方向前方には、ステージ２０の上方側でウエーハＷの他方の面を保持する保持手段５０と、ウエーハＷを保持した保持手段５０をステージ２０に接近する方向に下降させステージ２０が保持したフィルム１２の上に供給された液状樹脂を押し拡げる拡張手段６０と、拡張手段６０によりウエーハＷの一方の面の全面に押し拡げられた液状樹脂を硬化させる硬化手段７０とを備える。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。

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。

拡張手段６０は、図１に示すように、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。

保護部材形成装置１は、硬化手段７０によりウエーハＷの一方の面において液状樹脂を硬化した後、フィルム１２側から硬化した液状樹脂を撮像する撮像手段８０と、撮像手段８０が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部９０とを備える。図示の例では、保持手段５０の下方側に撮像手段８０が配設されている。

撮像手段８０は、水平方向（Ｘ軸方向）に延在するラインセンサ８１と、ラインセンサ８１と平行して延在するライト８２とを備える。ラインセンサ８１は、ウエーハＷの直径以上の長さを有しており、例えば直線状に配列されたＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサを備える。ライト８２は、例えばＬＥＤであり、保持手段５０に保持されたウエーハＷに対してフィルム１２側からライン状に光を照射することができる。撮像手段８０は、支持部８３によって水平に支持されている。装置ベース１０１の側面には、Ｙ軸方向に延在するガイド８４が形成されており、ガイド８４に沿って移動部８５がＹ軸方向に走行可能となっている。そして、ガイド８４に沿って移動部８５がＹ軸方向に走行することにより、撮像手段８０を保持手段５０の下方側をＹ軸方向に走査させ、保持手段５０に保持されたウエーハＷの一方の面側をラインセンサ８１で撮像することができる。なお、撮像手段８０は、本実施形態に示した構成に限られるものではない。

判断部９０は、撮像手段８０が撮像した撮像画に基づいて、硬化した液状樹脂の内部に気泡が発生しているかどうかを判断する。例えば、撮像手段８０が撮像した撮像画がモノクロ画像である場合、判断部９０によって撮像画を画像処理することにより、撮像画から検出される濃淡に基づいて気泡の有無を検出することができる。すなわち、撮像画のうち、液状樹脂の内部に気泡が発生している部分は白色の階調の画像で、かつ気泡の縁は黒色の階調の画像となり、液状樹脂の内部に気泡が発生していない部分は灰色の階調の画像となるため、判断部９０により気泡の有無を容易に判別することができる。

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Ｗｂを吸引保持する。

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をクランプして例えば＋Ｙ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た吸引部２２によって吸引され、フィルム保持面２１でフィルム１２が吸引保持される。こうしてステージ２０で吸引保持されたフィルム１２は、フィルム保持面２１の凹凸面にならって、凹凸状に形成される。

樹脂供給手段４０は、図３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。

図４に示すように、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Ｗｂ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−Ｚ方向に下降させる。保持手段５０に吸引保持されたウエーハＷの一方の面Ｗａが液状樹脂４４に接触し、さらに保持手段５０が−Ｚ方向に下降すると、ウエーハＷの一方の面Ｗａ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。その後、硬化手段７０が、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Ｗａに形成される。

次いで、図５に示すように、撮像手段８０によってウエーハＷをフィルム１２側から撮像する。具体的には、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Ｗｂを吸引保持した状態で、拡張手段６０により保持手段５０を＋Ｚ方向に上昇させ、撮像手段８０よりも高い位置に、硬化した液状樹脂４４ａを位置づける。続いて、移動部８５がガイド８４に沿ってＹ軸方向に移動することにより、ラインセンサ８１及びライト８２をＹ軸方向に走査させる。このとき、ライト８２で保持手段５０に保持されたウエーハＷに光を照射しつつ、ラインセンサ８１がフィルム１２側を撮像することにより、フィルム１２を介してウエーハＷの一方の面Ｗａに固定された液状樹脂４４ａの撮像画を撮像する。撮像された撮像画は、図１に示す判断部９０に送られる。

ここで、撮像手段８０によってウエーハＷをフィルム１２側から撮像した場合、液状樹脂４４ａの内部に気泡が混入していない部分は灰色の階調の画像として撮像される。一方、液状樹脂４４ａの内部に気泡が混入している部分は気泡が混入していない部分と比較して白色の階調の画像として撮像されるとともに、気泡の縁が黒色の階調の画像として撮像される。そして、判断部９０の画像処理によって、撮像画から白色の階調の画像部分が検出された場合には、液状樹脂４４ａの内部に気泡が混入していると判断し、撮像画から灰色の階調の画像部分のみが検出された場合には、液状樹脂４４ａの内部に気泡が混入していないと判断する。

このようにして、判断部９０により液状樹脂４４ａの内部に気泡が存在しないと判断されたウエーハ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。一方、判断部９０により液状樹脂４４ａの内部に気泡が存在すると判断されたウエーハＷについても、カセット３ｂに収容される。この場合は、例えば、カセット３ｂにおいて、気泡を有する液状樹脂４４ａが形成されたウエーハＷを収容する階層をあらかじめ設けておき、かかる階層にウエーハＷを収容するとよい。また、ウエーハＷから気泡を有する液状樹脂４４ａを取り除いて、保護部材形成装置１において再度保護部材をウエーハＷに形成してもよい。

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が保持したフィルム１２の上に液状樹脂４４を供給する樹脂供給手段４０と、ステージ２０の上方でウエーハＷの他方の面Ｗｂを保持する保持手段５０と、保持手段５０をステージ２０に向けて接近させ液状樹脂４４をウエーハＷで押し拡げる拡張手段６０と、拡張手段６０で押し拡げられた液状樹脂４４を硬化させる硬化手段７０と、フィルム１２側から硬化した液状樹脂４４ａを撮像する撮像手段８０と、撮像手段８０が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部９０と、を備えたため、保護部材形成装置１においてウエーハＷの一方の面Ｗａに保護部材を形成した後に、撮像手段８０が液状樹脂４４ａを撮像し、判断部９０によって液状樹脂４４ａの内部に気泡が混入しているかどうかを判断することができる。よって、気泡が混入していない適切な保護部材がウエーハＷに形成されているかどうかを確認してから、ウエーハＷに例えば研削加工等を施すことが可能となるため、ウエーハＷに厚み不良が発生するのを防止することができる。

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：吸引部
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４４，４４ａ：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
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７０：硬化手段
８０：撮像手段８１：ラインセンサ８２：ライト８３：支持部８４：ガイド
８５：移動部９０：判断部

Claims

ウエーハの一方の面の全面にフィルムで支持した液状樹脂を押し拡げて硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
該フィルムを保持するステージと、
該ステージが保持した該フィルムの上に液状樹脂を供給する樹脂供給手段と、
該ステージの上方でウエーハの他方の面を保持する保持手段と、
該保持手段を該ステージに向けて接近させ該液状樹脂をウエーハで押し拡げる拡張手段と、
該拡張手段で押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、
該フィルム側から硬化した該液状樹脂を撮像する撮像手段と、
該撮像手段が撮像した撮像画から気泡の有無を判断する判断部と、を備える保護部材形成装置。