JP6190621B2

JP6190621B2 - 光照射装置および照射方法

Info

Publication number: JP6190621B2
Application number: JP2013102405A
Authority: JP
Inventors: 中村　勝彦; 勝彦中村
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: JP2014221466A

Description

本発明は、光照射装置および照射方法に関する。

従来、半導体製造工程において、光硬化型の接着シートが貼付された半導体ウエハ（以下、単にウエハという場合がある）等の被照射体に光を照射する光照射装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光照射装置は、ウエハ（被照射体）を支持するカバー部材で開口が覆われるハウジング（第２収容手段）と、当該第２収容手段内に設けられた紫外線照射手段とを備え、紫外線照射手段の紫外線発光ダイオード（発光手段）が移動しながら被照射体に光を照射し、発光手段が発した熱を発光ダイオード取り付け部材に設けられた放熱フィンが放熱するとともに、この放熱フィンに冷却用ファンが冷風を供給することで、発光手段を冷却するようになっている。

特開２００７−３２９３００号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の光照射装置では、発光手段の冷却に利用された冷風が第２収容手段内に滞留し、発光手段の冷却効率が悪くなるという不都合がある。

本発明は、発光手段の冷却効率が悪くなることを抑制できる光照射装置および照射方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の光照射装置は、被照射体を支持する支持手段と、光を発光する発光手段を収容する第１収容手段と、前記被照射体の被照射面に沿って前記第１収容手段を移動させる移動手段と、前記第１収容手段を移動可能に収容する第２収容手段とを備え、前記第１収容手段は、当該第１収容手段の移動方向側の面に設けられ空気を取り入れ可能な第１吸気口と、当該第１収容手段の移動方向と前記被照射面の直交方向とに直交する面に設けられ当該第１収容手段内の空気を排気する第１排気手段とを有し、前記第２収容手段は、前記第１排気手段における排気方向の前方に位置するとともに、当該第１排気手段が排気した空気を当該第２収容手段の外部に排気する第２排気手段を有する、という構成を採用している。

この際、本発明の光照射装置では、前記移動手段は、前記被照射面に沿う１軸方向両側に前記第１収容手段を移動可能に設けられ、前記第２収容手段は、前記第１収容手段の移動方向の一方向および他方向の少なくとも一方の前方に位置するとともに、前記第１吸気口に対向し、当該第２収容手段の外部の空気を取り入れ可能な第２吸気口を有する、ことが好ましい。

一方、本発明の光照射方法は、光を発光する発光手段を収容する第１収容手段と、前記第１収容手段を移動可能に収容する第２収容手段とを備えた光照射装置を用いた光照射方法であって、被照射体を支持する工程と、前記発光手段で光を発光する工程と、前記第１収容手段を前記被照射体の被照射面に沿って移動させる工程と、前記第１収容手段の移動方向側の面から当該第１収容手段内に空気を取り入れる工程と、前記第１収容手段の移動方向と前記被照射面の直交方向とに直交する面から当該第１収容手段内の空気を排気する行程と、前記第１収容手段から排気される空気の排気方向の前方において、当該第１収容手段から排気される空気を第２収容手段の外部に排気する工程とを備えている、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、発光手段の冷却に用いられた空気が第２収容手段内に滞留することがないため、発光手段の冷却効率が悪くなることを抑制することができる。

この際、第１吸気口に対向する第２吸気口を第２収容手段が有するようにすれば、発光手段の冷却効率をさらに向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る光照射装置の一部を破断した斜視図。光照射装置の断面図。

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、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、水平面内の軸とし、Ｚ軸は、水平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印ＡＲ方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「右」がＸ軸の矢印方向で「左」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１、２において、光照射装置１は、基材シートＢＳの一方の面に光反応型の接着剤ＡＤ層が積層された接着シートＡＳを介してウエハＷＦとリングフレームＲＦとが一体化された被照射体ＷＫを照射対象物とし、被照射面としての接着剤ＡＤ層に光ＬＬを照射して光反応（本実施形態の場合、光によって硬化する反応）を起こさせる装置であって、被照射体ＷＫを支持する支持手段２と、光ＬＬを発光する発光手段３１を収容する第１収容手段３と、被照射体ＷＫの接着剤ＡＤ層に沿う１軸方向（Ｘ軸方向）両側に第１収容手段３をそのスライダ４１によって移動させる移動手段であって駆動機器としてのリニアモータ４と、第１収容手段３を移動可能に収容する箱状の第２収容手段５とを備えている。
接着剤ＡＤ層は、光硬化型（紫外線硬化型）のもので構成され、所定波長（例えば、λ＝３６５ｎｍ）の光ＬＬが照射されることによって硬化するように設計され、接着剤ＡＤ層が硬化することでその接着力が低下してウエハＷＦから剥離しやすくなっている。

支持手段２は、第２収容手段５の上面に設けられた開口部５０から内側へ突出する環状のリブ２１と、このリブ２１の内部を塞ぎ、その上面がリブ２１の上面と同一面上に位置するように設けられた石英ガラス２２とを備えている。石英ガラス２２は、ウエハＷＦの外形よりも大きく、リングフレームＲＦの開口部よりも小さい外形形状となっており、リングフレームＲＦに接着している接着剤ＡＤ層には、光ＬＬが照射されないようになっている。

第１収容手段３は、上面に前後方向に複数並んで配置された発光手段３１と、左右両面に設けられ空気を取り入れ可能な第１吸気口３２と、前後両面に設けられ、当該第１収容手段３内の空気を排気する第１排気手段としての第１ファン３３とを有している。

第２収容手段５は、第１収容手段３の移動方向の一方向（右方向）および他方向（左方向）の少なくとも一方（本実施形態では、両方）の前方に位置するとともに、第１吸気口３２に対向し、当該第２収容手段５の外部の空気を取り入れ可能な第２吸気口５１と、第１ファン３３における排気方向の前方に位置するとともに、当該第１ファン３３が排気した空気を当該第２収容手段５の外部に排気する第２排気手段５２とを有している。第２排気手段５２は、第２収容手段５の前面および後面に設けられた左右方向に延びる開口部５５（後面のみ図示）を塞ぐダクト５３と、このダクト５３の１面に取り付けられた第２ファン５４とを備えている。

以上のような光照射装置１の動作としては、図２中実線で示すように、第１収容手段３が石英ガラス２２より左側に位置している状態で、人手または図示しない搬送手段等によって被照射体ＷＫが支持手段２上に載置されると、第１収容手段３が発光手段３１を駆動し、光ＬＬを発光させる。また、第１収容手段３が前後の第１ファン３３を駆動するとともに、第２収容手段５が前後の第２ファン５４を駆動する。これら第１、第２ファン３３、５４の駆動により、左右の第２吸気口５１から取り入れられた空気が左右の第１吸気口３２を介して第１収容手段３内に取り入れられやすくなる。これにより、第２収容手段５の外部から取り入れた新しい空気を発光手段３１の冷却に用いることができ、発光手段３１の冷却効率を向上させることができる。そして、発光手段３１の冷却に用いられた空気は、第１収容手段３内に滞留することなく、前後の第１ファン３３から排気され、当該第１ファン３３の排気方向の前方に位置する前後の開口部５５およびダクト５３を介して前後の第２ファン５４から排気される。

次いで、移動手段がリニアモータ４を駆動し、第１収容手段３を図２中実線で示す位置から右方向に移動させ、図２中左側の二点鎖線で示すように光ＬＬを接着剤ＡＤ層に照射し、ウエハＷＦに接着している接着剤ＡＤ層を硬化させながら、図２中右側の二点鎖線で示す位置まで移動させる。この第１収容手段３の移動の際においても、開口部５５およびダクト５３が左右方向に延設されているため、発光手段３１の冷却に用いられた空気は、前後の第１ファン３３から排気され、前後の開口部５５およびダクト５３を介して前後の第２ファン５４によって第２収容手段５の外部に排気される。このように、開口部５５およびダクト５３を設けることで、第２ファン５４を大型化することなく、発光手段３１の冷却に用いられた空気を効率よく第２収容手段５の外部に排気することができる。
接着剤ＡＤ層への光ＬＬの照射が終了すると、第１収容手段３が発光手段３１を消灯し、移動手段がリニアモータ４を駆動し、第１収容手段３を図２中実線で示す位置に復帰させる。そして、接着剤ＡＤ層が硬化され当該接着剤ＡＤ層の接着力が低下された被照射体ＷＫは、図示しない搬送手段等によって次工程へ搬送され、以降上述と同様の動作が繰り返される。なお、第１収容手段３および第２収容手段５は、第１収容手段３が図２中実線で示す位置に復帰した時点や、発光手段３１の温度を測定可能な図示しない検温手段の測定値が所定の温度にまで下がった時点で第１、第２ファン３３、５４の駆動を停止してもよい。

以上のような実施形態によれば、発光手段３１の冷却に用いられた空気が第２収容手段５内に滞留することがないため、発光手段３１の冷却効率が悪くなることを抑制することができる。

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、か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、材質、数量、その他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、材質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、材質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。

例えば、図１中二点鎖線で示すように、第１ファン３３と第２ファン５４とを連通する配管５６を設けてもよい。この場合、第１ファン３３および第２ファン５４の一方を省略することができる。また、図２中二点鎖線で示すように、第１吸気口３２と第２吸気口５１とを連通する配管５７を設けてもよい。これら配管５６、５７は、伸縮可能な蛇腹、伸縮パイプ、屈曲自在なホース等を採用することができる。
さらに、第１、第２吸気口３２、５１は、第１、第２収容手段３、５の右面または左面のみに設けられてもよい。また、第２吸気口５１を設けなくてもよい。そして、第１ファン３３および第２排気手段５２は、第１、第２収容手段３、５の前面または後面のみに設けてもよい。
さらに、第１、第２吸気口３２、５１の少なくとも一方に、空気を取り込むファン等の吸気手段を設けてもよい。
また、第２ファン５４は、ダクト５３の左端に限らず中央や右端または上部や下部に設けてもよいし、複数個所に設けてもよい。そして、ダクト５３を設けずに、開口部５５に直接第２ファン５４を取り付けてもよい。また、第１収容手段３の移動距離と略等しい幅の第２ファン５４を直接的または間接的に第２収容手段５の前面や後面に取り付けてもよい。
さらに、被照射体ＷＫは、上述のものに限らず、被塗布体に光反応して硬化する塗料が塗布されたものや、容器に入った光反応物等何ら限定されることはない。

また、発光手段３１は、接着剤ＡＤ層が硬化する波長に合わせてその波長を適宜変更でき、例えば、４００ｎｍの光で光硬化する接着剤ＡＤ層が採用された場合、発光手段３１は、４００ｎｍの光を発光できればよいし、例えば、異なる波長の光で光硬化する複数の接着剤ＡＤ層が採用された場合、発光手段３１は、それら異なる波長の光を発光できればよい。
さらに、発光手段３１は、接着剤ＡＤ層が硬化する波長の光だけを照射できるものであってもよいし、接着剤ＡＤ層が硬化する波長を含む光を照射できるものであってもよい。
また、発光手段３１は、ＬＥＤ（発光ダイオード、Light Emitting Diode）、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が例示でき、それらを適宜組み合わせてもよいし、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、紫外線に限らず赤外線、自然光、マイクロ波等、他の光を照射可能なものであってよく、それらを適宜組み合わせてもよい。
さらに、光反応としては、光によって軟化する反応、光によって昇温、降温する反応、光によって接着力が増す反応等の他の反応であってもよい。
また、発光手段３１が発光した光ＬＬを集光して、ライン光を形成する集光手段を設けてもよい。集光手段は、発光手段３１の上方に配置したレンズや、発光手段３１の下方に配置した凹面鏡や反射板等であってよい。
さらに、発光手段３１は、冷却効率を向上させるために放熱器や放熱板等が接続されたものであってもよい。
また、支持手段２は、石英ガラス２２がなくてもよいし、石英ガラス２２の代わりに樹脂板等であってもよい。

さらに、本発明における接着シートＡＳおよび被照射体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態に限定されることはなく、感熱接着性のものが採用された場合は、当該接着シートＡＳを加熱する適宜な加熱手段を設ければよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材シートと接着剤層との間に中間層を有するもの、基材シートの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートを接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被照射体としては、例えば、被塗布体に塗料が塗布されたものや、容器に入った光反応物等何ら限定されることはなく、半導体ウエハは、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハであってよいし、半導体ウエハの代わりに、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、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。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被照射体に貼付することができる。

本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、支持手段は、被照射体を支持するものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。
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およ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）。

１…光照射装置
２…支持手段
３…第１収容手段
４…リニアモータ（移動手段）
５…第２収容手段
３１…発光手段
３２…第１吸気口
３３…第１ファン（第１排気手段）
５１…第２吸気口
５２…第２排気手段
ＡＤ…接着剤（被照射面）
ＷＫ…被照射体

Claims

被照射体を支持する支持手段と、
光を発光する発光手段を収容する第１収容手段と、
前記被照射体の被照射面に沿って前記第１収容手段を移動させる移動手段と、
前記第１収容手段を移動可能に収容する第２収容手段とを備え、
前記第１収容手段は、当該第１収容手段の移動方向側の面に設けられ空気を取り入れ可能な第１吸気口と、当該第１収容手段の移動方向と前記被照射面の直交方向とに直交する面に設けられ当該第１収容手段内の空気を排気する第１排気手段とを有し、
前記第２収容手段は、前記第１排気手段における排気方向の前方に位置するとともに、当該第１排気手段が排気した空気を当該第２収容手段の外部に排気する第２排気手段を有することを特徴とする光照射装置。
前記移動手段は、前記被照射面に沿う１軸方向両側に前記第１収容手段を移動可能に設けられ、
前記第２収容手段は、前記第１収容手段の移動方向の一方向および他方向の少なくとも一方の前方に位置するとともに、前記第１吸気口に対向し、当該第２収容手段の外部の空気を取り入れ可能な第２吸気口を有することを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
光を発光する発光手段を収容する第１収容手段と、
前記第１収容手段を移動可能に収容する第２収容手段とを備えた光照射装置を用いた光照射方法であって、
被照射体を支持する工程と、
前記発光手段で光を発光する工程と、
前記第１収容手段を前記被照射体の被照射面に沿って移動させる工程と、
前記第１収容手段を移動させつつ当該移動方向側の面から当該第１収容手段内に空気を取り入れる工程と、
前記第１収容手段の移動方向と前記被照射面の直交方向とに直交する面から当該第１収容手段内の空気を排気する行程と、
前記第１収容手段から排気される空気の排気方向の前方において、当該第１収容手段から排気される空気を第２収容手段の外部に排気する工程とを備えていることを特徴とする光照射方法。