JP6466205B2 - 樹脂塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、液状樹脂を脱泡してからノズルに供給する樹脂塗布装置に関する。

特許文献１及び２には、真空ポンプや攪拌機を用いることで、液状樹脂に含まれる気泡を取り除く方法が開示されている。これらの方法では、液状樹脂を真空雰囲気下に置くことにより、液状樹脂に含まれる気泡が樹脂外に抜け出しやすくなる。また、真空雰囲気で樹脂を撹拌することにより、更に気泡が樹脂外に抜け出しやすくなる。

特許文献３には、筒状に形成された網状部材に対し、気泡を含む液状樹脂を通し液状樹脂から気泡を除去する脱泡装置が開示されている。この脱泡装置では、網状部材が液状樹脂の液面より上方の大気中に配置され、自重によって移動する液状樹脂が網状部材を通過する際に脱泡される。

特開平１１−２１３９９０号公報 特開２００４−０３３９２４号公報 特開２０１３−２３３４９６号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載された方法では、脱泡のために真空ポンプや攪拌機が必要となり、使用する装置が大きくなる、という問題がある。また、特許文献３に記載された装置は、網状部材を通過した液状樹脂が大気に触れて固まる、という問題がある。つまり、液状樹脂が複数の成分を混合したものである場合、空気に触れると固まりやすい成分が固まり、網目を詰まらせて網目の樹脂の通過を妨げるおそれがある。このため、固まった成分以外の成分が網状部材を通過し、液状樹脂が分離されてしまう、という問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、コンパクトな構成とすることができ、少なくとも２種類の樹脂の成分を含む液状樹脂を脱泡する際、液状樹脂が分離することを抑制することができる樹脂塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の樹脂塗布装置は、被塗布部材に液状樹脂を塗布するノズルと、ノズルに液状樹脂を供給する第１の供給路と、第１の供給路に配設される第１のポンプと、第１の供給路に連結する脱泡手段と、脱泡手段と樹脂供給源とを連通する第２の供給路と、第２の供給路に配設される第２のポンプと、を備える樹脂塗布装置であって、脱泡手段は、第１の供給路と連結し、第２のポンプにより第２の供給路から供給される液状樹脂を貯められるカップと、カップの内部に配設され、第２の供給路から供給される液状樹脂を受け止める受け止め部と、を備え、受け止め部は、第２の供給路から液状樹脂を供給可能とする開口を有する筒状に形成された筒状部と、筒状部の下方に配設された閉塞面の底面と、底面と筒状部の下端部とに連接する側面に配設され、底面から所定幅が液状樹脂に含まれる気泡を通過させない大きさの網目の網で形成される網エリアと、を備え、カップに貯められる液状樹脂に第２の供給路の脱泡手段に連通する一端と、網エリア全てとが没液させた状態を維持させつつ、第１のポンプで液状樹脂をノズルに供給することで液状樹脂の脱泡を行うことを特徴とする。

この構成によれば、液状樹脂の自重によって網エリアを通過させることで、液状樹脂を脱泡することができ、従来の真空ポンプや攪拌機を用いて脱泡する装置に比べ、構造のコンパクト化を図ることができる。また、網エリアが液状樹脂に没液されるので、従来のように網状部材が大気中に配置される場合と比べ、網エリアを通過する前後で液状樹脂が大気に触れて固まることを防ぐことができる。これにより、複数の成分を混合した液状樹脂としても、空気に触れると固まりやすい成分が固まって網目を詰まらせ、通過し難い状態になることを回避することができる。その結果、固まった成分以外の成分だけが網状部材を通過することにより、液状樹脂が分離されることを防ぐことができる。

また、本発明の樹脂塗布装置は、液状樹脂の液面の上限を検出する上限センサと、下限を検出する下限センサと、を更に備え、第１のポンプ及び第２のポンプは、上限センサ及び下限センサの検出結果に応じ、液状樹脂の液面を上限と下限との間に維持する構成としてもよい。

本発明によれば、液状樹脂の自重によって網エリアを通過させて脱泡するので、コンパクトな構成とすることが可能となる。しかも、網エリアが液状樹脂に全て没液されるので、少なくとも２種類の樹脂の成分を含む液状樹脂を脱泡する際、液状樹脂が分離することを抑制することができる。

本実施の形態に係る樹脂塗布装置の模式図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る樹脂塗布装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る樹脂塗布装置の模式図である。なお、本実施の形態に係る樹脂塗布装置は、図１に示す装置構成に限定されるものではなく、例えば、必要に応じて制御装置等の構成を含んでもよい。

図１に示すように、樹脂塗布装置１は、例えば半導体ウェーハ等の基板に貼着されるシート等の被塗布部材Ｗの表面Ｗａに、ノズル１１からの液状樹脂Ｌを供給（塗布）するものである。被塗布部材Ｗが貼着された半導体ウェーハは、テーブルＴに載置される。液状樹脂Ｌとしては、複数の液状樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂）が混合したものが使用され、必要に応じてチクソ剤も配合される。

樹脂塗布装置１は、ノズル１１、第１の供給路１０、第１のポンプ１２、第２の供給路２０、第２のポンプ２１、及び、脱泡手段１００を備えている。

第１の供給路１０の上流端は脱泡手段１００に連結され、第１の供給路１０の下流端はノズル１１に接続されている。また、第１の供給路１０の途中には、第１のポンプ１２が配設され、第１のポンプ１２は脱泡手段１００から第１の供給路１０を通じて、ノズル１１に液状樹脂Ｌを供給する。第２の供給路２０の上流端は液状樹脂Ｌの供給源である樹脂供給源３０に接続され、第２の供給路２０の下流端は脱泡手段１００に接続されている。従って、樹脂供給源３０と脱泡手段１００とが第２の供給路２０を介して連通している。また、第２の供給路２０の途中には、第２のポンプ２１が配設され、樹脂供給源３０から脱泡手段１００に向けて液状樹脂Ｌを圧送する。

脱泡手段１００は、第２の供給路２０から供給される液状樹脂Ｌを貯められるカップ１１０と、その内部に配設される受け止め部１２０とを有している。カップ１１０は、上方に開口１２１ａを有する筒状に形成されたカップ本体１１１と、カップ本体１１１の下端に連なるテーパ状の底部１１２と、底部１１２の略中央に形成されて第１の供給路１０に連結される流路１１３とを備えている。

受け止め部１２０は、上方に開口１２１ａを有する筒状部１２１と、筒状部１２１の下方に配設され、液状樹脂Ｌを通過させない閉塞面となる底面１２２と、筒状部１２１と底面１２２との間に形成される網エリア１２３とを備えている。受け止め部１２０は、内部に液状樹脂Ｌを貯留する第１の貯留空間Ｓ１を形成している。また、第１の貯留空間Ｓ１には、開口１２１ａを通じて、第２の供給路２０の下流端が配設され、第２の供給路２０から供給される液状樹脂Ｌを受け止める。

筒状部１２１は、液状樹脂Ｌを通過させない閉塞面とされる。筒状部１２１の径寸法は、カップ本体１１１の径寸法より小さく形成されている。また、筒状部１２１の上端（開口１２１ａ）側には、支持部材１５０が設けられている。支持部材１５０は、開口１２１ａ側から外方に向けられてカップ本体１１１の上端に載置されている。

支持部材１５０がカップ本体１１１の上端に載置された状態において、受け止め部１２０がカップ１１０の内部に配置され、受け止め部１２０の底面１２２は、カップ１１０の底部１１２より上方に離れて位置している。また、カップ本体１１１と、筒状部１２１及び網エリア１２３とは、概略同一軸上に配置される。ここで、カップ１１０の内周面と、受け止め部の１２０の外周面との間に液状樹脂Ｌを貯留する第２の貯留空間Ｓ２が形成される。

網エリア１２３は、底面１２２上に供給される液状樹脂Ｌの自重によって液状樹脂Ｌの通過を許容しつつ、液状樹脂Ｌに含まれる気泡を通過させない大きさの網目の網で形成されている。網の材質としては、特に限定されるものでないが、金属や樹脂等が例示できる。網エリア１２３が液状樹脂Ｌの通過を許容することで、網エリア１２３を通じ、第１の貯留空間Ｓ１及び第２の貯留空間Ｓ２が連通される。また、網エリア１２３は、筒状部１２１の下端部と底面１２２の外周とに連接されている。従って、網エリア１２３は、底面１２２から上下方向で所定幅に形成され、筒状部１２１と略同一面上に配設される。

脱泡手段１００は、液状樹脂Ｌの液面を検出する上限センサ１３０及び下限センサ１４０を更に備えている。上限センサ１３０及び下限センサ１４０は、カップ１１０の外部側方位置に設けられる。上限センサ１３０は、投光素子１３１及び受光素子１３２を備え、下限センサ１４０も、同様に投光素子１４１及び受光素子１４２を備えている。上限センサ１３０及び下限センサ１４０は、投光素子１３１、１４１で発生した光が、受光素子１３２、１４２に達するまでの間に、各貯留空間Ｓ１、Ｓ２の内部に液状樹脂Ｌが存在するかを検出する。

上限センサ１３０は、下限センサ１４０の上方に位置する。上限センサ１３０は、液状樹脂Ｌの液面の上限を検出するように配設され、下限センサ１４０は、液状樹脂Ｌの液面の下限を検出するように配設される。ここで、上限センサ１３０で液状樹脂Ｌの検出が切り替わる液面位置を上限値として図１中符号ＨＬで示し、下限センサ１４０で液状樹脂Ｌの検出が切り替わる液面位置を下限値として図１中符号ＬＬで示す。

本実施の形態においては、下限センサ１４０の投光素子１４１の上に上限センサ１３０の受光素子１３２が配設され、下限センサ１４０の受光素子１４２の上に上限センサ１３０の投光素子１３１が配設される。これにより、それぞれの受光素子１３２、１４２が、本来ターゲットとしない投光素子１３１、１４１からの光を検出する誤作動を抑止することができる。なお、投光素子１３１、１４１と、受光素子１３２、１４２の配置は、液状樹脂Ｌの液面を正確に計測できるのであれば、適宜変更可能である。

上限センサ１３０及び下限センサ１４０の検出結果に応じ、不図示の制御手段を介して第１のポンプ１２及び第２のポンプ２１の動作が制御される。具体的には、上限センサ１３０が液状樹脂Ｌを検出した時、第１のポンプ１２をＯＮ可能とし、第２のポンプ２１をＯＦＦにする制御が行われる。また、下限センサ１４０が液状樹脂Ｌを非検出とした時、第１のポンプ１２をＯＦＦにし、第２のポンプ２１をＯＮにする制御が行われる。

ここで、下限センサ１４０の位置は、網エリア１２３の上端より高い位置に配設され、液状樹脂Ｌの下限値ＬＬも、網エリア１２３の上端より高い位置に設定される。また、第２の供給路２０の一端となる下流端は、網エリア１２３の上端より低い位置に配設される。従って、液状樹脂Ｌの液面が下限値ＬＬ以上に保たれると、第２の供給路２０の下流端と、網エリア１２３全体とが液状樹脂Ｌに没液された状態が維持される。

次いで、本実施の形態に係る樹脂塗布装置１による液状樹脂Ｌの塗布方法について、以下に説明する。

先ず、第２のポンプ２１の作動によって、液状樹脂Ｌが樹脂供給源３０から第２の供給路２０を通じて受け止め部１２０の内部となる第１の貯留空間Ｓ１に圧送される。すると、受け止め部１２０の底面１２２上に液状樹脂Ｌが供給され、その液状樹脂Ｌの自重によって液状樹脂Ｌが網エリア１２３を通過して第２の貯留空間Ｓ２に供給される。そして、第２の貯留空間Ｓ２に供給された液状樹脂Ｌと、第１の貯留空間Ｓ１内の液状樹脂Ｌとの各液面位置は同一に保たれる。第２の貯留空間Ｓ２の液状樹脂Ｌは、第１のポンプ１２の作動によって、第１の供給路１０を通じ、ノズル１１に圧送されて被塗布部材Ｗの表面Ｗａに塗布される。

ここで、上述した液状樹脂Ｌの塗布における第１のポンプ１２及び第２のポンプ２１の動作と、上限センサ１３０及び下限センサ１４０の検出結果との関係を以下に説明する。本実施の形態においては、第１のポンプ１２及び第２のポンプ２１は、上限センサ１３０及び下限センサ１４０の検出結果に応じて動作が制御されるが、第１のポンプ１２及び第２のポンプ２１の制御方法はこれに限られない。

液状樹脂Ｌの塗布において、上限センサ１３０及び下限センサ１４０の両方が液状樹脂Ｌを検出した場合、液状樹脂Ｌの液面位置は上限値ＨＬより高くなる。この場合、液状樹脂Ｌの液面位置を下降させるため、第２のポンプ２１が停止され、第１のポンプ１２の作動が許容された状態に制御される。これにより、ノズル１１からの液状樹脂Ｌの塗布に応じて液状樹脂Ｌの液面位置が下降され、液状樹脂Ｌが上限値ＨＬを上回らず、カップ１１０からあふれることを防止できる。

一方、上限センサ１３０及び下限センサ１４０の両方が液状樹脂Ｌを検出しない場合には、液状樹脂Ｌの位置は、下限値ＬＬより低くなる。この場合、液状樹脂Ｌの液面位置を上昇させるため、第１のポンプ１２が停止され、第２のポンプ２１が作動されるよう制御される。これにより、第２の供給路２０からの液状樹脂Ｌの供給によって、液状樹脂Ｌの液面位置が上昇される。この結果、カップ１１０内に液状樹脂Ｌがなくなることを回避できる他、液状樹脂Ｌの液面位置が下限値ＬＬを下回らず、第２の供給路２０の下流端と、網エリア１２３の全てとが液状樹脂Ｌに没液された状態が維持される。以上のように、液状樹脂Ｌの液面は上限値ＨＬと下限値ＬＬとの間に維持される。

次に、脱泡手段１００における液状樹脂Ｌの脱泡処理について説明する。気泡を含む液状樹脂Ｌが第２の供給路２０から底面１２２上に供給されると、液状樹脂Ｌの自重によって液状樹脂Ｌは網エリア１２３を通過する。このとき、液状樹脂Ｌに含まれる気泡は、網エリア１２３を形成する網目の大きさによって網エリア１２３を通過できなくなり、網エリア１２３を通過した液状樹脂Ｌから気泡を除去することができる。

ここで、網エリア１２３全体が液状樹脂Ｌに没液されるので、網エリア１２３を通過する前後で液状樹脂Ｌが大気に触れなくなる。しかも、第２の供給路２０の下流端も液状樹脂Ｌに没液されるので、第２の供給路２０から供給された直後の液状樹脂Ｌも大気に触れなくなる。これにより、液状樹脂Ｌが空気に触れると固まりやすい成分を含む場合でも、網エリア１２３の内外で液状樹脂Ｌが固まらないようにすることができる。この結果、固まった樹脂が網目を詰まらせて網エリア１２３における液状樹脂Ｌの通過が妨げられることを回避でき、固まった成分以外の樹脂成分が網エリア１２３を通過して液状樹脂Ｌが分離されることを抑制することができる。

ところで、従来構造のように、液状樹脂が通過する網状部材が液状樹脂の液面より上方の大気中に配置される場合、液状樹脂が複数の成分を混合したものであるため、その成分には網目に引っ掛かりやすい物がある。その引っ掛かった樹脂成分は、同成分どうしが引き合おうとするため、網状部材の網目を通過しにくくしている。さらに、網目に引っ掛かった成分の樹脂とは異なる成分の樹脂は、網目を通過するので、液状樹脂が分離されてしまう、という問題がある。

この点、本実施の形態では、網エリア１２３の全体が液状樹脂Ｌに没液されているため、網エリア１２３の内外両方に、液状樹脂Ｌを構成する複数の樹脂成分がそれぞれ存在している。そのため、網エリア１２３の内部に貯められた樹脂成分と、網エリア１２３の外部に貯められた樹脂成分とに同じ樹脂成分が同じ割合で存在している状態となる。樹脂の自重によって押されて網目を通過する樹脂が網エリア１２３の外部の樹脂に引き合わされて、液状樹脂Ｌの全ての成分が網エリア１２３を通過しやすくなり、網目を通過しやすい成分の樹脂と網目を通過しにくい成分の樹脂とが分離する液状樹脂Ｌの分離を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、液状樹脂Ｌの自重によって網エリア１２３を通過させることで、液状樹脂Ｌを脱泡させることができ、構造のコンパクト化を図ることができる。また、網エリア１２３が液状樹脂Ｌに没液されるため、上述のように網エリア１２３で液状樹脂Ｌの特定の成分が分離することを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、使用する液状樹脂Ｌは、複数の樹脂成分を含んでいてもよいし、単一成分の液状樹脂であってもよい。単一成分の液状樹脂であっても、上記実施の形態と同様に、脱泡を目的とするために網エリア１２３の網目を大きくできないが、網エリア１２３を没液させる事で、樹脂の成分が網目に引っ掛かりやすい成分である場合であっても、樹脂が網目の通過を容易にする事ができる。

また、網エリア１２３は周方向の一部分を占める領域に形成してもよいし、周方向の全域に形成してもよい。また、網エリア１２３を構成する網の材質は、特に限定されるものでなく、金属製でも樹脂製でもよい。

また、上記の実施の形態において、上限センサ１３０及び下限センサ１４０は、各貯留空間Ｓ１、Ｓ２の液状樹脂Ｌを検出可能な構成であれば、変更してもよい。例えば、超音波等の音波を用いて、上述した上限値ＨＬ及び下限値ＬＬでの液状樹脂Ｌを検出してもよい。

以上説明したように、本発明は、コンパクトな構成とすることができ、少なくとも２種類の樹脂の成分を含む液状樹脂を脱泡する際、液状樹脂が分離することを抑制することができるという効果を有する。

１ 樹脂塗布装置
１０ 第１の供給路
１１ ノズル
１２ 第１のポンプ
２０ 第２の供給路
２１ 第２のポンプ
３０ 樹脂供給源
１００ 脱泡手段
１１０ カップ
１２０ 受け止め部
１２１ａ 開口
１２２ 底面
１２３ 網エリア
１３０ 上限センサ
１４０ 下限センサ
Ｌ 液状樹脂
Ｗ 被塗布部材

Claims (2)

1. 被塗布部材に液状樹脂を塗布するノズルと、ノズルに液状樹脂を供給する第１の供給路と、該第１の供給路に配設される第１のポンプと、該第１の供給路に連結する脱泡手段と、該脱泡手段と樹脂供給源とを連通する第２の供給路と、該第２の供給路に配設される第２のポンプと、を備える樹脂塗布装置であって、
   該脱泡手段は、
   該第１の供給路と連結し、該第２のポンプにより該第２の供給路から供給される液状樹脂を貯められるカップと、該カップの内部に配設され、該第２の供給路から供給される液状樹脂を受け止める受け止め部と、を備え、
   該受け止め部は、該第２の供給路から液状樹脂を供給可能とする開口を有する筒状に形成された筒状部と、該筒状部の下方に配設された閉塞面の底面と、該底面と該筒状部の下端部とに連接する側面に配設され、該底面から所定幅が液状樹脂に含まれる気泡を通過させない大きさの網目の網で形成される網エリアと、を備え、
   該カップに貯められる液状樹脂に該第２の供給路の該脱泡手段に連通する一端と、該網エリア全てとが没液させた状態を維持させつつ、該第１のポンプで液状樹脂を該ノズルに供給することで液状樹脂の脱泡を行う樹脂塗布装置。
2. 液状樹脂の液面の上限を検出する上限センサと、下限を検出する下限センサと、を更に備え、
   該第１のポンプ及び該第２のポンプは、該上限センサ及び該下限センサの検出結果に応じ、該液状樹脂の液面を該上限と該下限との間に維持することを特徴とする請求項１に記載の樹脂塗布装置。

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