JP7266953B2 - 保護部材形成方法及び保護部材形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表面に凹凸のある基板の該表面に保護部材を形成する保護部材形成方法及び保護部材形成装置に関する。
携帯電話やコンピュータ等の電子機器に使用されるデバイスチップは、複数のデバイスが並べて配設された基板を裏面側から研削して薄化し、デバイス毎に該基板を分割することで形成される。基板の研削は、研削装置で実施される。研削装置では、裏面側を上方に露出させた状態で基板をチャックテーブルで保持し、円環軌道上を移動する研削砥石を該基板の裏面側に接触させて該基板を研削する。このとき、基板の表面側を保護するために、基板の表面には基材層及び糊層が積層された保護部材が予め貼着される。
基板の表面側には、デバイスや配線を構成するパターン等が配設されている。また、基板の表面側には、デバイスの電極となるバンプが予め形成される場合がある。そのため、各種のパターンやバンプ等により基板の表面に凹凸が形成される。基板の表面の凹凸の高低差が大きい場合、保護部材の糊層に凹凸が十分に吸収されず、保護部材の固定が不安定となる。また、保護部材の基材層側の面が平坦にならず、研削装置のチャックテーブルで基板が均一に支持されないため、基板を研削した際に基板の裏面が平坦とはならない。
さらに、基板の外周部のデバイスが形成されない外周余剰領域にはパターンやバンプが形成されず、デバイスが形成されるデバイス形成領域よりも低くなるため、基板の外周部では保護部材を十分に貼着できない。そのため、基板を研削したときに基板の外周に欠けが生じ易くなる。基板の表面の凹凸を十分吸収できるように糊層の厚い保護部材を使用することが考えられるが、この場合、保護部材を基板から剥離する際に凹凸に糊層の残渣が残りやすく、デバイスチップの不良の原因となる。
そこで、シート上に液状樹脂を供給し、基板の表面側を下方に向けた状態で基板をシートの上に載せ、基板を上方から押圧して該液状樹脂を基板の凹凸に浸入させ、該液状樹脂を硬化することで形成される保護部材が開発された(特許文献1参照)。該保護部材を基板の表面に形成する際、基板の表面には予めフィルムが配設される。このとき、基板の表面の凹凸に倣うようにフィルムを基板の表面に密着させておく。なお、少なくとも基板のデバイス形成領域に密着する領域においてフィルムには糊層が形成されておらず、基板のデバイス形成領域には糊層が接触しない。
ここで、基板の表面よりも広いフィルムを使用すると、基板を上方から押圧することで基板の表面の外側に向けて広げられる液状樹脂が基板の外側に達したときに、液状樹脂がフィルムに抑えられるため、液状樹脂が基板の裏面側に回り込まない。形成された保護部材は、フィルムと、硬化された液状樹脂と、シートと、を含み、シート側の面は平坦となる。そして、基板を研削した後、フィルムごと保護部材を基板の表面から除去すると、基板の表面の凹凸に液状樹脂及び糊層の残渣が残らない。
特開2017-50536号公報
しかしながら、該保護部材を基板の表面に形成する際、液状樹脂が上面に供給されたシートに向けて基板を下降させる方法では、液状樹脂をムラなく基板の表面全体に行き渡らせるのは容易ではない。これは、基板の表面で液状樹脂を押圧したときに、押圧面となる該表面の凹凸により液状樹脂の均一な広がりが阻害されるためである。形成された保護部材の液状樹脂にムラが生じていると、研削装置のチャックテーブル上で基板が適切に支持されなくなるため問題となる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面に凹凸を有する基板の該表面に硬化した液状樹脂を含む保護部材を形成する際、液状樹脂のムラの発生を抑制できる保護部材形成方法及び保護部材形成装置を提供することである。
本発明の一態様によれば、表面に凹凸を備える基板の該表面に保護部材を形成する保護部材形成方法であって、樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、該基板に密着した該樹脂フィルムの上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂をカバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、を備えることを特徴とする保護部材形成方法が提供される。
好ましくは、該硬化ステップを実施した後、該保護部材を該基板の外周に沿って切断する外周余剰部切断ステップをさらに備える。
また、本発明の他の一態様によると、表面に凹凸を備える基板の該表面に保護部材を形成する保護部材形成装置であって、該基板を支持する基板支持部と、該基板支持部に支持された該基板を樹脂フィルムで覆うことにより形成される空間を排気できる排気部と、を有し、該排気部を作動させることで該空間を排気して減圧し、該基板の該表面の該凹凸に倣うように該表面に該樹脂フィルムを密着させる樹脂フィルム密着ユニットと、該樹脂フィルムが密着した該基板を該樹脂フィルムを上方に露出させた状態で支持する支持テーブルと、硬化可能な液状樹脂を吐出するノズルを備え、該支持テーブルで支持された該基板に密着する該樹脂フィルムの上面に該ノズルから該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ユニットと、平坦な押圧面を有し、該液状樹脂供給ユニットで供給された該液状樹脂をカバーフィルムで覆いつつ該カバーフィルムを介して該押圧面で該液状樹脂を押圧して該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ユニットと、該押圧ユニットで押し広げられた状態の該液状樹脂を硬化させて、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ユニットと、を備えることを特徴とする保護部材形成装置が提供される。
好ましくは、該基板支持部から該支持テーブルに該樹脂フィルムが密着した該基板を該基板の外側で該樹脂フィルムが広がった状態のまま搬送する搬送ユニットをさらに備え、該搬送ユニットは、該基板の該表面に向かって流体を噴射しつつ負圧を発生させる非接触式吸引パッドと、該基板の該外側で該樹脂フィルムを吸引保持する吸引パッドと、該非接触式吸引パッドと、該吸引パッドと、が固定された基台部と、該基台部を移動させる移動機構と、を有し、該非接触式吸引パッドと、該吸引パッドと、は互いに独立に作動できる。
また、好ましくは該保護部材が該表面に形成された該基板を支持するテーブルと、該保護部材を切断する切断部と、該切断部を該基板の外周に沿って移動させる切断部移動ユニットと、を有し、該テーブルに支持された該保護部材が該表面に形成された該基板の該外周に沿って該切断部移動ユニットで該切断部を移動させることで該基板の該外周に沿って該保護部材を切断できる切断ユニットをさらに備える。
本発明のさらに他の一態様によると、該保護部材形成装置を使用して該表面に該凹凸を備える該基板の該表面に該保護部材を形成する保護部材形成方法であって、該樹脂フィルム密着ユニットの該基板支持部の上に該表面を上方に向けた状態で該基板を載せ、該樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、該樹脂フィルムが密着した該基板を該樹脂フィルム密着ユニットの該基板支持部から該支持テーブルに該搬送ユニットを使用して搬送する第1の搬送ステップと、該支持テーブル上で、該基板に密着した該樹脂フィルムの該上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂を該カバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む該保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、を備え、該第1の搬送ステップでは、該基板支持部上において、該基板と重ならない領域において該樹脂フィルムを該吸引パッドで吸引保持するとともに該基板と重なる領域において該非接触式吸引パッドで該樹脂フィルムを吸引保持し、その後、該移動機構を作動させて該樹脂フィルムが密着した該基板を該支持テーブル上に搬送し、該吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除し、その後に該非接触式吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除することを特徴とする保護部材形成方法が提供される。
または、本発明のさらに他の一態様によると、該保護部材形成装置を使用して該表面に該凹凸を備える該基板の該表面に該保護部材を形成する保護部材形成方法であって、該樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、該基板に密着した該樹脂フィルムの該上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂を該カバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、該支持テーブル上で、該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む該保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、該表面に該保護部材が形成された該基板を該支持テーブルから該切断ユニットの該テーブルに該搬送ユニットを使用して搬送する第2の搬送ステップと、該切断ユニットにおいて、該保護部材を該基板の外周に沿って切断する外周余剰部切断ステップと、を備え、該第2の搬送ステップでは、該支持テーブル上において、該基板と重ならない領域において該樹脂フィルムを該吸引パッドで吸引保持するとともに該基板と重なる領域において該非接触式吸引パッドで該カバーフィルムを吸引保持し、その後、該移動機構を作動させて該表面に該保護部材が形成された該基板を該切断ユニットの該テーブル上に搬送し、該吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除し、その後に該非接触式吸引パッドによる該カバーフィルムの吸引保持を解除することを特徴とする保護部材形成方法が提供される。
本発明の一態様に係る保護部材形成方法及び保護部材形成装置では、表面に凹凸を備える基板の該表面を樹脂フィルムで覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面に密着させる。次に、樹脂フィルムの上に硬化可能な液状樹脂を供給し、カバーフィルムを介して平坦な押圧面で液状樹脂を押圧して、該樹脂フィルム上に該液状樹脂を押し広げる。このとき、例えば、押圧面は基板の裏面に平行となるように向きが設定される。その後、液状樹脂を硬化することで、樹脂フィルムと、硬化した液状樹脂と、カバーフィルムと、を含む保護部材を基板の表面に形成する。
本発明の一態様では、液状樹脂を樹脂フィルム上に押し広げる際、平坦な押圧面で上方から液状樹脂を押圧する。そのため、凹凸を有する基板の表面で液状樹脂を押圧する場合と異なり、液状樹脂の広がりが凹凸に阻害されることはなく、液状樹脂が隙間なく行き届き、液状樹脂に生じるムラが抑制される。この場合、基板の表面が保護部材で適切に保護され、基板の裏面側を研削装置で研削する際に保護部材を介して基板が適切にチャックテーブルに支持されるため、基板を適切に研削できる。
その上、本発明の一態様では、液状樹脂を押圧する際、基板を上方から支持して下降させるのではなく押圧面を上方から下降させるため、下方からの支持のない状態で基板を昇降させる必要がない。例えば、基板を下降させて液状樹脂を押圧する場合、基板を昇降させる昇降機構から該基板が脱落して該基板に損傷が生じるおそれがある。これに対して本発明の一態様では、基板が所定の支持テーブルで下方から支持されるため、脱落等により基板に損傷が生じることはなく、基板をより安定的に取り扱える。
したがって、本発明の一態様によると、表面に凹凸を有する基板の該表面に硬化した液状樹脂を含む保護部材を形成する際、液状樹脂のムラの発生を抑制できる保護部材形成方法及び保護部材形成装置が提供される。
基板を模式的に示す斜視図である。 保護部材形成装置を模式的に示す上面図である。 図3(A)は、樹脂フィルム密着ユニットを模式的に示す断面図であり、図3(B)は、表面に樹脂フィルムが密着された基板を拡大して模式的に示す断面図である。 図4(A)は、搬送ユニットに保持された基板を模式的に示す断面図であり、図4(B)は、基板を支持テーブル上に搬送した搬送ユニットの吸引パッドによる樹脂フィルムの吸引保持を解除した状態を模式的に示す断面図である。 図5(A)は、搬送ユニットの非接触式吸引パッドによる樹脂フィルムの吸引保持を解除した状態を模式的に示す断面図であり、図5(B)は、樹脂フィルムの上面に液状樹脂が供給された基板を模式的に示す断面図である。 樹脂フィルムが密着した基板と、液状樹脂と、押圧ユニットと、を模式的に示す側面図である。 図7(A)は、押圧ユニットで液状樹脂を押圧する様子を模式的に示す側面図であり、図7(B)は、基板の表面に形成された保護部材を模式的に示す断面図である。 搬送ユニットに保持される保護部材付きの基板を模式的に示す断面図である。 図9(A)は、撮像ユニットで基板を表面側から撮像する様子を模式的に示す断面図であり、図9(B)は、基板表面に形成された保護部材を基板外周に沿って切断する様子を模式的に示す断面図である。 保護部材形成方法の各ステップの流れを示すフローチャートである。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る保護部材形成方法及び保護部材形成装置では、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウェーハ等の基板の表面に保護部材が形成される。まず、表面に保護部材が形成される基板について説明する。図1は、基板1を模式的に示す斜視図である。
基板1は、例えば、Si(シリコン)、SiC(シリコンカーバイド)、GaN(ガリウムナイトライド)、GaAs(ヒ化ガリウム)、若しくは、その他の半導体等の材料から形成されるウェーハである。または、基板1は、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。
図1には基板1の斜視図が模式的に示されており、図3(A)には基板1の断面図が模式的に示されており、図3(B)には基板1の拡大断面図が模式的に示されている。基板1の表面1aには、互いに交差する複数の分割予定ライン3が設定される。分割予定ライン3で区画された各領域には、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイス5が形成されている。基板1を裏面1b側から研削して薄化し、分割予定ライン3に沿って基板1を分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。
基板1の表面1aには、金属で形成された複数のバンプ7と呼ばれる凸部が設けられる。バンプ7は、それぞれ、デバイス5に電気的に接続されており、基板1が分割されてデバイスチップが形成されたとき、デバイス5に電気信号を入出力する際の電極として機能する。バンプ7は、例えば、金、銀、銅、又はアルミニウム等の金属材料で形成される。ただし、基板1の表面1aには必ずしもバンプ7が設けられていなくても良い。
基板1の表面1aの複数のデバイス5が形成される領域を囲む外周側の領域は、外周余剰領域11と呼ばれている。基板1の表面1aの外周余剰領域11には、デバイス5が形成されておらず、デバイス5の電極となるバンプ7も形成されない。基板1の表面1aの外周余剰領域11に囲まれた領域は、デバイス形成領域9と呼ばれる。基板1の表面1aのデバイス形成領域9は平坦ではなく、デバイス5を構成する各パターンやバンプ7に起因した凹凸を有する。その一方で、表面1aの外周余剰領域11は平坦である。
なお、保護部材が形成される基板1はこれに限定されない。例えば、平面上に並べられた複数のデバイスが封止樹脂により封止されて形成されるパッケージ基板でもよい。パッケージ基板の裏面側の封止樹脂を研削することでパッケージ基板を薄化し、該パッケージ基板をデバイス毎に分割すると、封止樹脂で封止された所定の厚さの個々のデバイスチップを形成できる。パッケージ基板の表面には個々のデバイスの電極となるバンプが形成されるため、パッケージ基板の表面も平坦ではなく凹凸を備える。
基板1を研削装置で裏面1b側から研削して薄化すると、基板1を分割したときに所定の厚さに薄化されたデバイスチップが得られる。基板1を裏面1b側から研削する際、表面1a側を保護するために予め保護部材が表面1a側に貼着される。従来、基板1の表面1aの凹凸が小さい場合、基材層と、糊層と、が積層されたテープ状の保護部材が基板1の表面1aに貼着されていた。基板1に貼着された保護部材の基材層側の露出面は平坦であり、研削装置に基板1を搬入すると支持テーブルに基板1が適切に支持される。
しかし、基板1の表面1a側の凹凸が大きくなると、保護部材の糊層で該凹凸を十分吸収できずに、基板1に貼着された保護部材の基材層側の露出面が平坦とはならなくなる。この場合、研削装置に基板1を搬入すると支持テーブルに基板1が適切に支持されなくなり、基板1を裏面1b側から研削したときに基板1の裏面1bが平坦とはならない。そこで、本実施形態に係る保護部材形成方法及び保護部材形成装置では、基板1の表面1a上に液状樹脂を供給し、該液状樹脂を硬化させて保護部材を形成する。
以下、本実施形態に係る保護部材形成装置について説明する。図2は、保護部材形成装置2を模式的に示す上面図である。保護部材形成装置2は、各構成要素を支持する基台4を備える。基台4の端部には、複数の基板1を収容するカセット8a,8bが載置されるカセット載置台6a,6bが設けられる。
保護部材が形成される前の基板1は、例えば、カセット載置台6aに載せられるカセット8aに収容されて保護部材形成装置2に搬入される。そして、保護部材形成装置2において表面1aに保護部材が形成された基板1は、例えば、カセット載置台6bに載せられたカセット8bに収容される。
基台4上のカセット載置台6aに隣接する位置には基板搬送ロボット10aが設けられており、カセット載置台6bに隣接する位置には基板搬送ロボット10bが設けられている。基板搬送ロボット10a,10bは、例えば、複数の腕部が連続的に互いの端部で回転可能に接続された多関節型のロボットであり、最も先端側の腕部の先端に基板1を保持できる基板保持部10c,10dが設けられている。各腕部を互いに回転させると、基板保持部10c,10dを移動できる。
基板搬送ロボット10a,10bの基板保持部10c,10dは、カセット載置台6a,6bに載置されたカセット8a,8bの内部に挿し入れられて、カセット8a,8bに基板1を搬出入する。ここで、基板搬送ロボット10a,10bは、基台4に立設し該腕部を支持する軸部と、該軸部を昇降させる昇降機構と、を備えている。該昇降機構は、カセット8a,8bに含まれる積層された複数のカセット収容領域のうち基板1の搬出入の対象となるカセット収容領域の高さに合うように該軸部ごと基板保持部10c,10dを昇降させる。
基板搬送ロボット10aは、カセット載置台6aに載置されたカセット8aに収容された基板1を次に説明する樹脂フィルム密着ユニット12に搬送する機能を有する。図3(A)は、樹脂フィルム密着ユニット12の一例を模式的に示す断面図である。樹脂フィルム密着ユニット12は、例えば、内部に基板1を収容できる空間を有するチャンバー状のユニットであり、基板1の表面1aに樹脂フィルム13を密着させる機能を有する。ここで、樹脂フィルム13は、例えば、ポリオレフィン系シート、ポリエチレン系シート等であり、単層でも積層されていてもよく、20μm以上80μm以下の厚さとされる。
樹脂フィルム密着ユニット12は、上方に開口した凹状の下部本体12aと、下部本体12aの上方に配設され下方に開口した凹状の上部本体12bと、を有する。上部本体12bは昇降可能である。下部本体12aの該開口と、上部本体12bの該開口と、は同形状であり、互いの開口が重なるように上部本体12bを下部本体12aに下降させると、上部本体12b及び下部本体12aの内部に外部とは遮断された空間を形成できる。なお、それぞれの該開口は基板1よりも大きく、該空間内には基板1を収容できる。
下部本体12aには、基板1を支持するテーブル状の基板支持部14が設けられている。基板支持部14の上面は、基板1を支持する平坦な支持面14aである。基板支持部14の高さは、基板1を支持面14aに載せたとき、基板1の表面1aと、下部本体12aの開口と、の高さが略同一となるように調整されている。または、基板支持部14の高さは、基板1の表面1aよりも下部本体12aの開口の方が高くなるように調整されている。これらの場合、後述の通り樹脂フィルム13を下部本体12aの上に載せて基板1に密着させる際、樹脂フィルム13が不必要に広く基板1の側面に密着することがない。
下部本体12aの底壁または側壁には、排気部16が接続されている。排気部16は、一端が下部本体12aに接続され他端が吸引源16bに接続された排気路16aを備える。また、上部本体12bの天井または側壁には、排気部18が接続されている。排気部18は、一端が上部本体12bに接続され他端が吸引源18bに接続された排気路18aを備える。
樹脂フィルム密着ユニット12を使用して基板1の表面1aに樹脂フィルム13を密着させる際には、基板1を基板支持部14の上に搬入し基板支持部14に基板1を支持させた後、樹脂フィルム13で基板1の表面1aを覆う。保護部材形成装置2の基台4の樹脂フィルム密着ユニット12に隣接する位置には、複数の樹脂フィルム13が準備された樹脂フィルム供給部22が設けられている。基板1を覆う樹脂フィルム13は、樹脂フィルム供給部22から後述の搬送ユニット24aにより搬送される。
基板1の上に樹脂フィルム13を搬送したときに、下部本体12aと、樹脂フィルム13と、で閉じられた空間20aを形成できるように、樹脂フィルム供給部22には下部本体12aの開口よりも大きい樹脂フィルム13が準備される。そして、基板1の上に樹脂フィルム13を搬送した後、上部本体12bを下降させて上部本体12bを樹脂フィルム13の上面に接触させる。すると、上部本体12bと、樹脂フィルム13と、で閉じられた空間20bが形成される。
このように、基板1に樹脂フィルム13を密着させると、チャンバー状の樹脂フィルム密着ユニット12の内部が樹脂フィルム13により上側の空間20bと、下側の空間20aと、に分けられた状態となる。そして、排気部16の吸引源16bを作動させるとともに排気部18の吸引源18bを作動させると、空間20a及び空間20bを排気して減圧できる。その後、空間20bを減圧する吸引源18bのみを停止した上、空間20bを大気開放する。
その結果、樹脂フィルム13を挟んで空間20a及び空間20bに瞬間的に大きな圧力差が生じる。そして、この圧力差により、樹脂フィルム13が基板1の表面1aの凹凸に倣うように該表面1aに密着する。図3(B)は、表面1aに樹脂フィルム13が密着した基板1を拡大して模式的に示す断面図である。以上のように樹脂フィルム密着ユニット12を使用すると、樹脂フィルム13を基板1の表面に密着できる。樹脂フィルム13を基板1に密着させた後、排気部16を停止させ、上部本体12bを上昇させる。
なお、上部本体12bの天井または側壁には、加熱された気体を供給できる図示しない加熱部が接続されてもよい。該加熱部は、上部本体12bの空間20bに加熱された気体を供給する機能を有する。該気体は、例えば、空気、窒素ガス等である。例えば、加熱することで柔軟性が向上する材料を樹脂フィルム13に使用する場合、空間20bに加熱された気体を供給すると、該気体により樹脂フィルム13の温度が上がり、樹脂フィルム13が軟化する。
樹脂フィルム13を軟化させると、樹脂フィルム13が基板1の表面1aの形状に追従して変形しやすくなり、樹脂フィルム13が基板1の表面1aに密着しやすくなる。例えば、空間20a及び空間20bを減圧する前に、該加熱部により空間20bに加熱された気体を供給して樹脂フィルム13を予め加熱して軟化させてもよい。または、空間20a及び空間20bを減圧し、空間20bを大気開放した後に該加熱部を作動させて樹脂フィルム13を加熱して樹脂フィルム13の変形を促進させてもよい。
保護部材形成装置2は、基台4上の樹脂フィルム密着ユニット12に隣接する位置に支持テーブル54を備える。樹脂フィルム13が密着した基板1は、樹脂フィルム密着ユニット12から支持テーブル54に搬送ユニット24aにより搬送される。
図2に例示する装置構成では、樹脂フィルム供給部22と、樹脂フィルム密着ユニット12と、支持テーブル54と、が直線状に並んで配置されている。搬送ユニット24aは、樹脂フィルム供給部22から樹脂フィルム密着ユニット12に樹脂フィルム13を搬送する機能を有する。さらに、樹脂フィルム13が密着した基板1を該基板1の外側で樹脂フィルム13が広がった状態のまま、基板支持部14から支持テーブル54に搬送する機能を有する。
図2には、搬送ユニット24aの上面図が模式的に示されている。また、図4(A)、図4(B)、及び図5(A)には、搬送ユニット24aの側面図が模式的に示されている。搬送ユニット24aは、樹脂フィルム密着ユニット12と、支持テーブル54と、が並ぶ方向に沿ったガイドレール26aと、ガイドレール26aにスライド可能に装着された腕部28aと、を備える。搬送ユニット24aは、腕部28aをガイドレール26aに沿って移動させる移動機構(不図示)を備える。
該移動機構は、例えば、ガイドレール26aに沿ったボールねじ(不図示)と、該ボールねじを回転させるパルスモータ(不図示)と、を含む。腕部28aの基端側には該ボールねじに螺合されたナット部(不図示)が設けられ、該パルスモータで該ボールねじを回転させると腕部28aがガイドレール26aに沿って移動する。腕部28aの先端側には基台部30aが固定されており、該移動機構は腕部28aとともに基台部30aを移動させる。
基台部30aの中央下面には、複数の柱状の支持部46aを介して板状の非接触式吸引パッド支持部40aが固定されている。図4(A)等には、非接触式吸引パッド支持部40aの断面図が示されている。非接触式吸引パッド支持部40aには、貫通孔44aが形成されている。非接触式吸引パッド支持部40aの下面には、複数の非接触式吸引パッド42aが設けられている。複数の非接触式吸引パッド42aは、非接触式吸引パッド支持部40a及び支持部46aを介して基台部30aに固定されている。
複数の非接触式吸引パッド42aは、それぞれ基板1の表面1aに密着した樹脂フィルム13に基板1と重なる領域で対面できるように非接触式吸引パッド支持部40aの下面に配置されている。また、基台部30aの外周部下面には、複数の吸引パッド32aが固定されている。複数の吸引パッド32aは、それぞれ基板1の外側で樹脂フィルム13に対面できるように基台部30aの下面に配置されている。
ここで、複数の吸引パッド32aの下面の高さは統一されており、複数の非接触式吸引パッド42aの下面の高さは統一されている。そして、吸引パッド32aの下面の高さは、複数の非接触式吸引パッド42aの下面の高さよりも僅かに低い位置とされている。吸引パッド32a及び非接触式吸引パッド42aの下面は、基板1に密着した樹脂フィルム13を吸引保持できる吸引面となる。
搬送ユニット24aは、一端がそれぞれの吸引パッド32aの下面に達し、他端が吸引源34aに接続された吸引路38aを備える。そして、吸引路38aには、切り替え部36aが設けられている。切り替え部36aは、吸引路38aの遮断状態と、通気状態と、を切り替える機能を有する。切り替え部36aを通気状態とすると、吸引源34aの作用により吸引パッド32aの下面に負圧が生じる。
また、搬送ユニット24aは、一端がそれぞれの非接触式吸引パッド42aの下面に達し、他端が給気源48aに接続された給気路52aを備える。そして、給気路52aには、切り替え部50aが設けられている。切り替え部50aは、給気路52aの遮断状態と、通気状態と、を切り替える機能を有する。切り替え部50aを通気状態とすると、給気源48aの作用により非接触式吸引パッド42aの下面から気体が噴出される。
ここで、非接触式吸引パッド42aの下面には図示しない複数の噴出口が設けられており、給気路52aを経て非接触式吸引パッド42aに供給された気体は該噴出口から噴出される。そして、該噴出口は真下方向に向けられておらず、該真下方向からそれぞれの非接触式吸引パッド42aの外側に傾けられた方向に向けられており、気体は噴出口から該方向に向けて噴出される。
非接触式吸引パッド42aの下方に僅かに隙間を開けて吸引の対象物を位置付け、切り替え部50aを通気状態として各噴出口から気体を噴出させたとき、噴出する気体は非接触式吸引パッド42aの外側に向けて進行する。そして、非接触式吸引パッド支持部40aの貫通孔44aを通じて一部の該気体が上方に抜ける。
非接触式吸引パッド支持部40aの噴出口から噴出される気体は、周囲の空気を巻き込みながら進行するため、非接触式吸引パッド42aの中央下部では負圧が生じる。該吸引の対象物は該負圧により非接触式吸引パッド42aに吸引保持されるが、このとき、非接触式吸引パッド42aと該吸引の対象物とは接触しない。
例えば、非接触式吸引パッド42aに代えて接触式の吸引パッドを使用する場合、吸引パッドと樹脂フィルム13とが接触してしまう。この場合、樹脂フィルム13の上面に該吸引パッドの接触痕が形成するおそれや、吸引パッドの下面に付着している汚染源となる微粒子等が樹脂フィルム13に移るおそれがあり、保護部材の適切な形成の妨げとなる場合がある。また、基板1の表面1aに密着している樹脂フィルム13の上面は凹凸形状を有するため、接触式の吸引パッドを樹脂フィルム13に接触させても、該吸引パッドと樹脂フィルム13の間に該凹凸形状に起因する隙間が生じて負圧が漏れる。そのため、接触式の吸引パッドでは樹脂フィルム13を適切に吸引保持できない。
これに対して、非接触式吸引パッド42aで基板1に密着した樹脂フィルム13を吸引保持する場合、そのような問題が生じない。その一方で、基板1の外側では保護部材が高精度に形成される必要はないため、樹脂フィルム13の外周部を吸引保持する吸引パッド32aは、非接触式でも接触式でもよい。
搬送ユニット24aで、基板支持部14から支持テーブル54に樹脂フィルム13が密着した基板1を搬送する際には、樹脂フィルム密着ユニット12の上部本体12bを上昇させ、基台部30aを基板支持部14の上方に移動させる。ここで、搬送ユニット24aは、基台部30aを昇降させる図示しない昇降機構を備える。次に、該昇降機構を作動させて基台部30aを基板支持部14に支持された基板1に向けて下降させる。
そして、基台部30aを、吸引パッド32aの下面が樹脂フィルム13に接触する高さで、かつ、非接触式吸引パッド42aが樹脂フィルム13を吸引できる高さに位置付ける。その後、切り替え部36a,50aを作動させ、吸引パッド32aで樹脂フィルム13の外周部を吸引吸着するとともに、非接触式吸引パッド42aで樹脂フィルム13を介して基板1を吸引吸着させる。そして、該昇降機構を作動させて基板1を搬送ユニット24aで持ち上げる。
その後、搬送ユニット24aの移動機構を作動させて基台部30aを支持テーブル54の上方に移動させる。図4(A)は、搬送ユニット24aで基板1を搬送する様子を模式的に示す断面図である。支持テーブル54の上方に基台部30aを移動させた後、昇降機構を作動させて支持テーブル54上に基板1を載せる。その後、まず、切り替え部36aだけを作動させて遮断状態とし、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除させる。
図4(B)は、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除させた状態における搬送ユニット24aと、基板1と、を模式的に示す断面図である。吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除させると、樹脂フィルム13は支持テーブル54の上面に垂れ下がる。このとき、非接触式吸引パッド42aからは気体が噴出し続けており、樹脂フィルム13の上面を支持テーブル54の外側に向けて該気体が進行する。
そのため、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除したとき、樹脂フィルム13には該気体の流れにより外側方向に向いた力がかかる。例えば、基板1に密着していない部分で樹脂フィルム13の折れ曲がりが生じたり皺が生じたりする場合に、該気体の流れにより樹脂フィルム13が伸ばされ、折れ曲がりや皺が除去される。その後、非接触式吸引パッド42aによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除すると、樹脂フィルム13が広がった状態で支持テーブル54の上に基板1が置かれる。
例えば、樹脂フィルム13の搬送を迅速に完了させるために、すべてのパッドによる吸引吸着を同時に解除することが考えられる。しかし、この場合に樹脂フィルム13の吸引が解除される際に該樹脂フィルム13に折れ曲がりや皺が生じても、該気体の流れも停止しているため、折れ曲がり等が除去されない。樹脂フィルム13の折れ曲がりや皺が生じた状態で基板1が支持テーブル54の上に置かれていると、以後に実施される工程を正常に実施できず、基板1の表面1aに適切に保護部材を形成できないおそれがある。
これに対して、本実施形態に係る保護部材形成装置2の搬送ユニット24aでは、吸引パッド32aと、非接触式吸引パッド42aと、をそれぞれ独立に作動できる。そのため、時間差を設けてそれぞれによる樹脂フィルム13の吸引吸着を順次解除できる。したがって、支持テーブル54に基板1を搬送する際に樹脂フィルム13の折れ曲がりや皺の発生を抑制でき、樹脂フィルム13の折れ曲がりや皺に起因する保護部材の形成不良を抑制できる。
図5(A)は搬送ユニット24aによる基板1の吸引保持が解除され、昇降機構により基台部30aが上昇した状態を模式的に示す断面図である。支持テーブル54では、基板1の表面1a側に樹脂フィルム13を介して液状樹脂が供給され、液状樹脂が上方から押圧されて樹脂フィルム13上に押し広げられ、液状樹脂が硬化される。
保護部材形成装置2の基台4の支持テーブル54に隣接する位置には、液状樹脂供給ユニット56が設けられている。液状樹脂供給ユニット56は、鉛直方向に沿って伸長する軸部56aと、軸部56aの上端から水平方向に伸長する腕部56bと、腕部56bの先端から下方に向いたノズル56cと、を備えるパイプ状のユニットである。
軸部56aは鉛直方向の周りに回転可能であり、軸部56aを回転させると腕部56bを半径とする円弧状の軌道上をノズル56cが移動する。腕部56bの長さは、軸部56aを回転させることでノズル56cを支持テーブル54の中央上方に位置付けられる長さとされる。
液状樹脂供給ユニット56は、軸部56aと、腕部56bと、ノズル56cと、を通じて支持テーブル54に載せられた基板1の上に硬化可能な液状樹脂を供給する機能を有する。硬化可能な液状樹脂は、例えば、紫外線を照射することで硬化できる紫外線硬化樹脂、または、加熱することで硬化できる熱硬化性樹脂等である。図5(B)には、基板1に密着した樹脂フィルム13の上に供給された液状樹脂の断面図が模式的に示されている。
硬化可能な液状樹脂15が樹脂フィルム13の上面に供給される際には、軸部56aを回転させてことでノズル56cが支持テーブル54の中央上方に位置付けられる。そして、液状樹脂15が基板1の表面1aに供給された後には、軸部56aを再び回転させることでノズル56cが支持テーブル54とは重ならない位置に位置付けられる。
支持テーブル54の上方には、押圧ユニット58が配設されている。図2には、押圧ユニット58の上面図が模式的に示されており、図6及び図7(A)には、押圧ユニット58の側面図が模式的に示されている。押圧ユニット58は、鉛直方向に沿った一対の支持柱60と、それぞれの支持柱60にスライド可能に配設された接続部62aと、それぞれの接続部62aから水平方向に伸長した一対の支持部62bと、一対の支持部62bに支持された押圧部64と、を備える。
接続部62aは、図示しない昇降機構により支持柱60に沿って昇降可能である。該昇降機構によると、押圧部64を昇降できる。押圧部64は、下面に平坦な押圧面68を有する。押圧面68は、支持テーブル54の上面に対して平行となるように高い精度で向きが設定されている。そして、押圧部64は、押圧面68に近接した硬化ユニット66を内部に備える。
例えば、液状樹脂15が紫外線硬化樹脂である場合、複数の紫外線LEDが環状に並べて配置された紫外線照射ユニットが硬化ユニット66として準備され、押圧面68を構成する押圧部64の下端には紫外線を透過する部材が使用される。また、例えば、液状樹脂15が熱硬化性樹脂である場合、硬化ユニット66としてヒーター等の加熱ユニットが準備される。以下、液状樹脂15が紫外線硬化樹脂で形成され、硬化ユニット66が紫外線照射ユニットである場合を例に説明する。
押圧部64は、押圧面68でカバーフィルム17を保持できる。押圧ユニット58は、押圧面68でカバーフィルム17を保持した状態で押圧部64を下降させ、カバーフィルム17を介して押圧面68で液状樹脂15を上方から押圧する。その後、硬化ユニット66で液状樹脂15を硬化したときに樹脂フィルム13、硬化された液状樹脂15、及びカバーフィルム17が一体化されて保護部材となる。すなわち、カバーフィルム17は保護部材を構成する部材である。
図2に示す通り、支持テーブル54に隣接する位置には、押圧部64の押圧面68に保持されるカバーフィルム17を供給するカバーフィルム供給部70が配設されている。例えば、カバーフィルム供給部70には、複数のカバーフィルム17がロール状に巻かれて準備されており、必要に応じて1枚ずつ支持テーブル54上に引き出される。そして、押圧部64を下降させて押圧面68をカバーフィルム17の上面に接触させ、押圧面68でカバーフィルム17を保持させる。
ここで、押圧部64は、押圧面68でカバーフィルム17を保持するための図示しない保持機構を備える。例えば、押圧面68には吸引源に接続された複数の吸引孔が設けられ、吸引孔からカバーフィルム17を吸引することでカバーフィルム17を押圧面68で保持する。または、押圧部64は押圧面68の近傍に静電チャック機構を有してもよく、該静電チャック機構を作動させて静電気力により押圧面68でカバーフィルム17を保持してもよい。
または、押圧部64は保持機構を備えていなくてもよい。この場合、例えば、カバーフィルム17の上面に糊層が設けられてもよく、カバーフィルム17は糊層で押圧面68に接着されてもよい。または、カバーフィルム17の上面または押圧面68に接着剤を塗布し、接着剤でカバーフィルム17が押圧面68に保持されてもよい。
支持テーブル54上では、液状樹脂供給ユニット56で樹脂フィルム13の上に液状樹脂15が供給された後、押圧面68でカバーフィルム17を保持する押圧ユニット58が下降され、カバーフィルム17を介して液状樹脂15が押圧面68で押圧される。図7(A)には、押圧面68で液状樹脂15が押圧される際の基板1、樹脂フィルム13、液状樹脂15、及びカバーフィルム17の断面図が模式的に示されている。液状樹脂15が押圧面68で押圧されると、液状樹脂15が基板1の外周に向けて押し広げられる。
換言すると、押圧ユニット58は、液状樹脂供給ユニット56で供給された液状樹脂15の上をカバーフィルム17で覆いつつ該カバーフィルム17を介して押圧面68で該液状樹脂15を押圧して該液状樹脂15を樹脂フィルム13上に押し広げる機能を有する。
硬化ユニット66は、液状樹脂15が基板1の外周に向けて押し広げられ、基板1の表面1aの全域が樹脂フィルム13と、液状樹脂15と、カバーフィルム17と、により覆われた後、液状樹脂15を硬化させる。例えば、硬化ユニット66は、押圧面68と、カバーフィルム17と、を透過させて紫外線を液状樹脂15に照射し、液状樹脂15を硬化させる。
その後、硬化ユニット66を停止させ、押圧部64を上昇させると、カバーフィルム17が硬化された液状樹脂15の上に残る。すなわち、樹脂フィルム13と、硬化した液状樹脂15と、カバーフィルム17と、が一体化された保護部材19が基板1の表面1aに形成される。ここで、支持テーブル54の上面及び押圧面68が互いに平行であるため、基板1の裏面1b及び保護部材19の上面が互いに平行となる。図7(B)は、バンプ7による凹凸を表面1aに備える基板1の上に形成された保護部材19を拡大して模式的に示す断面図である。
本実施形態に係る保護部材形成装置2では、液状樹脂15がカバーフィルム17を介して平坦な押圧面68で上方から押圧される。従来のように、基板1の表面1a等の凹凸を有する面で上方から液状樹脂15を押圧する場合、該凹凸により液状樹脂15の均一な広がりが阻害され液状樹脂15にムラが生じる場合があった。この場合、形成された保護部材を介して基板1をテーブルで支持して基板1を裏面1b側から研削したとき、基板1の支持が不十分となり研削を適切に実施できない場合があった。
これに対して、本実施形態に係る保護部材形成装置2では液状樹脂15を平坦な押圧面68で押圧できるため、液状樹脂15は基板1の表面1aに均一に広けられ、押圧面の凹凸に起因するムラが液状樹脂15には生じない。そのため、基板1を裏面1b側から研削する際に保護部材19を介してテーブルにより基板1が適切に支持され、基板1の研削が適切に実施される。
保護部材形成装置2は、基板1の表面1aに形成された保護部材19の不要部分を切除する切断ユニット74(図9(A)及び図9(B)参照)を備える。切断ユニット74による保護部材19の切断は、基台4の支持テーブル54に隣接した位置に設けられたテーブル72上で実施される。保護部材形成装置2は、支持テーブル54からテーブル72に保護部材19が形成された基板1を搬送できる搬送ユニット24bを備える。なお、搬送ユニット24bは搬送ユニット24aと同様に構成されるため、説明を一部省略する。
図2には搬送ユニット24bの上面図が模式的に示されており、図8には搬送ユニット24bの側面図が模式的に示されている。搬送ユニット24bは、支持テーブル54と、テーブル72と、の並ぶ方向に沿ったガイドレール26bと、ガイドレール26bにスライド可能に装着された腕部28bと、を備える。搬送ユニット24bは、腕部28b及び基台部30bをガイドレール26bに沿って移動させる移動機構(不図示)を備える。
腕部28bの先端側には基台部30bが固定されており、基台部30bの中央下面には、複数の柱状の支持部46bを介して板状の非接触式吸引パッド支持部40bが固定されている。図8には、非接触式吸引パッド支持部40bの断面図が示されている。非接触式吸引パッド支持部40bには貫通孔44bが形成されており、非接触式吸引パッド支持部40bの下面には複数の非接触式吸引パッド42bが設けられている。また、基台部30bの外周部下面には、複数の吸引パッド32bが固定されている。
ここで、複数の吸引パッド32bの下面の高さと、複数の非接触式吸引パッド42bの下面の高さと、はそれぞれ統一されている。そして、吸引パッド32bの下面の高さは、複数の非接触式吸引パッド42bの下面の高さよりも低い位置とされている。
吸引パッド32b及び非接触式吸引パッド42bの下面は、吸引面となる。搬送ユニット24bは、一端がそれぞれの吸引パッド32bの下面に達し、他端が吸引源34bに接続された吸引路38bを備える。そして、吸引路38bには、切り替え部36bが設けられている。また、搬送ユニット24bは、一端がそれぞれの非接触式吸引パッド42bの下面に達し、他端が給気源48bに接続された給気路52bを備える。そして、給気路52bには、切り替え部50bが設けられている。
図8には、搬送ユニット24bで搬送される保護部材19が設けられた基板1の断面図が模式的に示されている。搬送ユニット24bで保護部材19が設けられた基板1を搬送する際には、基台部30bを支持テーブル54の上方に移動させる。そして、基台部30bを下降させ、吸引パッド32bの下面を樹脂フィルム13に接触させるとともに非接触式吸引パッド42bの下面を保護部材19に近づける。
そして、切り替え部36b及び切り替え部50bを作動させ、吸引パッド32bで樹脂フィルム13を吸引保持させるとともに、非接触式吸引パッド42bで保護部材19を吸引保持させる。その後、基台部30bを上昇させ、基台部30bをテーブル72の上方に移動させ、基台部30bを下降させてテーブル72の上に保護部材19が形成された基板1を載せる。
その後、まず、切り替え部36bを作動させて吸引パッド32bによる樹脂フィルム13の吸引吸着を解除し、次に、切り替え部50bを作動させて非接触式吸引パッド42bによる保護部材19の吸引保持を解除する。この場合、非接触式吸引パッド42aから噴出された気体の流れにより樹脂フィルム13がテーブル72上に広げられた状態で基板1がテーブル72の上に置かれる。非接触式吸引パッド42bにより樹脂フィルム13が吸引吸着されている間、非接触式吸引パッド42bからの該気体の流れにより保護部材19が冷却されて硬度が高められているため、保護部材19の不要部分の切除が容易となる。
なお、テーブル72は、基板1を吸引保持できる保持機構を有してもよく、この場合、テーブル72の上面が保持面72aとなる。例えば、テーブル72は、保持面72aで露出する多孔質部材と、該多孔質部材に接続されて吸引源と、を備え、該吸引源を作動させることで保持面72a上に載る基板1を吸引保持するチャックテーブルである。
図9(A)に示す通り、テーブル72の上方には、テーブル72の保持面72aに平行な方向に移動可能な撮像カメラ76が設けられている。基板1の表面1aに形成された保護部材を基板1の外周1cに沿って切断する際には、撮像カメラ76により保護部材19を通して基板1を撮像し、基板1の外周1cの位置を確認する。このとき、基板1の位置が保持面72aの予定された位置からずれており、次に説明する切断ユニット74の切断部82の軌道が基板1の外周1cに沿っていない場合、搬送ユニット24bにより基板1を置き直して基板1の位置を調整してもよい。その後、図9(B)に示す通り、切断ユニット74で保護部材19を切断する。
次に、切断ユニット74について説明する。切断ユニット74は、保護部材19が表面1aに形成された基板1を支持するテーブル72を備える。さらに、切断ユニット74は、テーブル72の保持面72aに垂直な方向に沿った回転軸80と、回転軸80の下端に固定された円板状の切断部支持部78と、切断部支持部78の下面の外周側に固定された切断部82と、を備える。切断部82は、例えば、下端が鋭利なカッターである。
回転軸80は、テーブル72の保持面72aに平行な方向に移動可能である。切断ユニット74は、テーブル72の保持面72aに基板1が載せられたとき、撮像カメラ76で基板1の外周1cの位置を特定し、基板1の中央上方に回転軸80を移動させる。
回転軸80の上端には図示しない回転駆動源が接続されており、該回転駆動源を作動させて回転軸80を回転させると、切断部支持部78の下面に固定された切断部82が基板1の外周1cに沿って円環軌道上を移動する。すなわち、該回転駆動源と、回転軸80と、切断部支持部78と、は切断部82を移動させる切断部移動ユニット84として機能する。
切断ユニット74は、保護部材19を切断する際に切断部移動ユニット84を作動させて切断部82を回転移動させながら回転軸80を下降させ、切断部82を保護部材19に沿って切り込ませる。すなわち、切断ユニット74は、切断部移動ユニット84で切断部82を基板1の外周1cに沿って移動させることで該基板1の外周1cに沿って該保護部材19を切断できる。
切断ユニット74で保護部材19の不要部分を切除すると、基板1の研削加工が可能な状態となる。基台4のテーブル72に隣接する位置には、切除された保護部材19の不要部分を回収する不要部分回収部86を備える。例えば、搬送ユニット24bで保護部材19の不要部分を不要部分回収部86に搬送して、該不要部分の吸引吸着を解除して不要部分回収部86に落下させて該不要部分を回収させる。
切断ユニット74で保護部材19の不要部分が切除された後、保護部材19が表面1aに形成された基板1は基板搬送ロボット10bによりテーブル72上から搬出され、カセット載置台6bに載るカセット8bに収容される。その後、カセット8bが研削装置に搬送され、該研削装置で基板1が裏面1b側から研削される。
次に、以上に説明した保護部材形成装置2を使用して実施される基板1の表面1aに保護部材19を形成する本実施形態に係る保護部材形成方法について説明する。図10は、該保護部材形成方法で実施される各ステップのフローを示すフローチャートである。
該保護部材形成方法では、まず、樹脂フィルム密着ステップS10を実施する。樹脂フィルム密着ステップS10では、樹脂フィルム13で基板1の表面1aを覆い、樹脂フィルム13を基板1の表面1aの凹凸に倣うように密着させる。樹脂フィルム密着ステップS10は、例えば、保護部材形成装置2の樹脂フィルム密着ユニット12で実施される。図3(A)は、樹脂フィルム密着ステップS10を模式的に示す断面図である。
より詳細には、樹脂フィルム密着ユニット12の上部本体12bを上昇させ、下部本体12aの基板支持部14の支持面14aの上に基板1を搬入する。このとき、凹凸を有する表面1aを上方に向け、裏面1b側を支持面14aに向ける。次に、樹脂フィルム13で基板1の表面1aを覆うように下部本体12aに上に樹脂フィルム13を載せ、該下部本体12aの開口を樹脂フィルム13で塞ぐ。その後、上部本体12bを下降させ、樹脂フィルム13を介して下部本体12aの上に上部本体12bを載せる。
その後、排気部16を作動させて下部本体12a及び樹脂フィルム13で囲まれた空間20aを減圧させるとともに、排気部18を作動させて上部本体12b及び樹脂フィルム13で囲まれた空間20bを減圧させる。その後、排気部18を停止させ、さらに空間20bを大気開放すると、樹脂フィルム13の上下に急速に生じた圧力差により樹脂フィルム13が基板1の表面1aの凹凸に倣うように該表面1aに密着する。
ここで、空間20bを減圧させる前又は後に空間20bに加熱された気体を供給すると、樹脂フィルム13を該気体で加熱できる。この場合、樹脂フィルム13が軟化するため、樹脂フィルム13が基板1の表面1aの凹凸に追従しやすくなり、樹脂フィルム13の基板1の表面1aへの密着がより容易となる。
樹脂フィルム密着ステップS10を実施した後、液状樹脂供給ステップS20を実施する。液状樹脂供給ステップS20は、例えば、保護部材形成装置2の支持テーブル54で実施される。そこで、液状樹脂供給ステップS20を実施する前に、樹脂フィルム13が密着した基板1を搬送ユニット24aで搬送する第1の搬送ステップを実施してもよい。図4(A)、図4(B)、及び図5(A)を参照して第1の搬送ステップについて説明する。
該第1の搬送ステップでは、吸引パッド32a及び非接触式吸引パッド42aを備える搬送ユニット24aが使用される。非接触式吸引パッド42aは、下面外側に気体を噴出させることで下面中央に負圧を形成できる。
図4(A)に示す通り、該第1の搬送ステップでは、まず、基板1と重ならない領域において樹脂フィルム13を吸引パッド32aで吸引保持するとともに、基板1と重なる領域において非接触式吸引パッド42aで樹脂フィルム13を吸引保持する。その後、搬送ユニット24aの移動機構を作動させて樹脂フィルム13が密着した基板1を支持テーブル54に搬送する。そして、搬送ユニット24aによる樹脂フィルム13の吸引保持を解除して、樹脂フィルム13が密着した基板1を支持テーブル54上に載せる。
例えば、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引保持と、非接触式吸引パッド42aによる樹脂フィルム13の吸引保持と、を同時に解除する場合、支持テーブル54に載る基板1に密着した樹脂フィルム13の外周部に折れ曲りや皺が残る場合がある。この場合、後述の通り液状樹脂供給ステップS20、押圧ステップS30及び硬化ステップS40を実施したとき、適切な保護部材19とはならない。
そこで、図4(B)に示す通り、本実施形態に係る保護部材形成方法の第1の搬送ステップでは基板1を支持テーブル54上に載せた後、まず、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引保持を解除する。その後に、図5(A)に示す通り、非接触式吸引パッド42aによる樹脂フィルム13の吸引保持を解除する。
この場合、吸引パッド32aによる樹脂フィルム13の吸引保持が解除されてから非接触式吸引パッド42aによる樹脂フィルム13の吸引保持が解除されるまでの間に、非接触式吸引パッド42aから噴出される気体が樹脂フィルム13上を進行する。そして、樹脂フィルム13の上の該気体の流れにより樹脂フィルム13が外側に広げられるため、支持テーブル54上で樹脂フィルム13の折れ曲がりや皺が低減される。
すなわち、該第1の搬送ステップを実施すると、後述の液状樹脂供給ステップS20、押圧ステップS30及び硬化ステップS40を適切に実施でき、所定の通りに基板1に保護部材19を形成できる。
その後、支持テーブル54では液状樹脂供給ステップS20が実施される。液状樹脂供給ステップS20では、基板1に密着した樹脂フィルム13の上面の該基板1と重なる領域に硬化可能な液状樹脂を供給する。
より詳細には、搬送ユニット24aで基板1を支持テーブル54に搬送した後、液状樹脂供給ユニット56の軸部56aを回転させてノズル56cを基板1の中央上方に位置付ける。そして、樹脂フィルム13の上面の基板1と重なる領域にノズル56cから液状樹脂15を吐出させる。図5(B)には、液状樹脂15が吐出された基板1の断面図が模式的に示されている。
ここで、ノズル56cから吐出される液状樹脂15の量は、基板1の表面1aの全域において表面1aの凹凸を十分に吸収できる層を形成できる量とされる。液状樹脂15の供給量は、表面1aの凹凸の大きさや、表面1aに形成する保護部材19の厚さ、樹脂フィルム13及びカバーフィルム17の厚さ等に基づいて決定されるとよい。なお、液状樹脂15の量が不十分であると所定の厚さの保護部材19をムラなく形成するのが困難となるため、液状樹脂15はやや過剰に供給されることが好ましい。
本実施形態に係る保護部材形成方法では、液状樹脂供給ステップS20の後、押圧ステップS30を実施する。押圧ステップS30では、樹脂フィルム13の上面に供給された液状樹脂15をカバーフィルム17で覆い、該カバーフィルム17を介して平坦な押圧面68で該液状樹脂15を押圧し、該液状樹脂15を樹脂フィルム13上に押し広げる。押圧ステップS30には、例えば、押圧ユニット58が使用される。図7(A)は、押圧ユニット58で液状樹脂15を押圧する様子を模式的に示す断面図である。
押圧ステップS30について詳述する。まず、押圧ユニット58の押圧部64の押圧面68でカバーフィルム17を保持する。そして、押圧部64を下降させてカバーフィルム17を介して押圧面68を液状樹脂15に接触させる。その後さらに押圧部64を下降させ、押圧面68で液状樹脂15を押圧する。このとき、押圧部64の高さは、基板1の表面1aに形成される保護部材の厚さの予定厚さを基準に決定される。すなわち、所定の厚さの保護部材19を形成できる高さ位置に押圧面68が位置付けられる。
液状樹脂15が押圧されると、基板1の上の中央領域から外方向に液状樹脂15が押し広げられる。樹脂フィルム13の上に供給された液状樹脂15のうち保護部材19を形成するのに必要となる量を超えた部分は、基板1の外側に溜まる。ここで、液状樹脂15が樹脂フィルム13及びカバーフィルム17を超えて外部にはみ出してしまうと、液状樹脂15が基板1の裏面1b側やカバーフィルム17の上面側に回り込むおそれがある。そのため、十分な大きさの樹脂フィルム13及びカバーフィルム17を使用するとよい。
なお、押圧ステップS30では、液状樹脂15を平坦な押圧面68で押圧する。例えば、液状樹脂15を押圧する押圧面68が凹凸を有した面であると、押圧された液状樹脂15の均一な広がりが該凹凸により阻害される。その一方で、本実施形態に係る保護部材形成方法によると、液状樹脂15をムラなく均一に広げられる。
また、本実施形態に係る保護部材形成方法では、基板1を上方から支持し基板1を下降させて液状樹脂15を押圧するのではなく、押圧部64を下降させて液状樹脂15を押圧する。基板1を下方からの支持のない状態で昇降させる場合、基板1が落下して損傷が生じるおそれがあるが、本実施形態に係る保護部材形成方法では基板1が下方から支持されるため、基板1に損傷が生じるおそれはなく、基板1の取り扱いが容易となる。
押圧ステップS30を実施した後、硬化ステップS40を実施する。硬化ステップS40では、押圧ステップS30で樹脂フィルム13上に押し広げられた液状樹脂15を硬化させ、該樹脂フィルム13と、硬化した該液状樹脂15と、該カバーフィルム17と、を含む保護部材19を基板1の表面1aに形成する。例えば、液状樹脂15が紫外線硬化樹脂である場合、紫外線LEDを備える硬化ユニット66から液状樹脂15に紫外線を照射して液状樹脂15を硬化させる。
液状樹脂15を硬化させると、樹脂フィルム13と、硬化された液状樹脂15と、カバーフィルム17と、が一体化された保護部材19が基板1の表面1aに形成される。なお、本実施形態に係る保護部材形成方法では、硬化ステップS40を実施した後、保護部材19を基板1の外周1cに沿って切断する外周余剰部切断ステップS50をさらに実施してもよい。
外周余剰部切断ステップS50は、例えば、切断ユニット74により実施される。外周余剰部切断ステップS50では、基板1の中心の上方に回転軸80を移動させ、切断部82を円環軌道上で移動させながら切断部82を下降させて基板1の外周1cに沿って保護部材19に切断部82を切り込ませ、保護部材19の余剰部を切除する。すると、保護部材19が基板1の表面1aを過不足なく保護できる大きさに成形される。
なお、本実施形態に係る保護部材形成方法では、外周余剰部切断ステップS50を実施する前に、保護部材19が形成された基板1を支持テーブル54からテーブル72に搬送する第2の搬送ステップを実施してもよい。図8を用いて第2の搬送ステップについて説明する。第2の搬送ステップでは、吸引パッド32b及び非接触式吸引パッド42bを備える搬送ユニット24bが使用される。非接触式吸引パッド42bは、下面外側に気体を噴出させることで下面中央に負圧を形成できる。
該第2の搬送ステップでは、第1の搬送ステップと同様に、基板1と重ならない領域において樹脂フィルム13を吸引パッド32bで吸引保持するとともに、基板1と重なる領域において非接触式吸引パッド42bでカバーフィルム17を吸引保持する。その後、搬送ユニット24bの移動機構を作動させて保護部材19が形成された基板1を切断ユニット74のテーブル72に搬送する。そして、搬送ユニット24bによる吸引保持を解除して、基板1をテーブル72上に載せる。
例えば、吸引パッド32bによる樹脂フィルム13の吸引保持と、非接触式吸引パッド42bによるカバーフィルム17の吸引保持と、を同時に解除する場合、樹脂フィルム13またはカバーフィルム17の外周部に折れ曲りが残る場合がある。この場合、外周余剰部切断ステップS50を実施したとき、切断部82の軌道上に樹脂フィルム13またはカバーフィルム17の折れ曲がった部分が入りこみ、切断部82の移動が妨げられるおそれがある。
そこで、第2の搬送ステップでは、基板1をテーブル72上に載せた後、吸引パッド32bによる樹脂フィルム13の吸引保持を解除し、その後に非接触式吸引パッド42bによるカバーフィルム17の吸引保持を解除する。この場合、吸引パッド32bによる樹脂フィルム13の吸引保持が解除されてから非接触式吸引パッド42bによるカバーフィルム17の吸引保持が解除されるまでの間に、非接触式吸引パッド42bから噴出される気体が保護部材19上を進行する。
そして、該気体の流れによりカバーフィルム17等が外側に広げられるため、カバーフィルム17等の折れ曲がりが除去される。すなわち、該第2の搬送ステップを実施すると、外周余剰部切断ステップS50を適切に実施できる。なお、非接触式吸引パッド42b噴出される気体は、該第2の搬送ステップを実施する間に保護部材19上を進行し続ける。そのため、保護部材19が空冷され続けて硬度が上昇する。
外周余剰部切断ステップS50において切断部82で保護部材19に切り込む際、保護部材19の柔軟性が高いと保護部材19が変形する等して、切断部82から保護部材19に作用する力が適切に作用できない場合がある。そして、保護部材19の切断面が荒れる等の問題が生じる場合がある。
そこで、非接触式吸引パッド42bを備える搬送ユニット24bを使用して第2の搬送ステップを実施して保護部材19を空冷し硬度を上昇させると、切断部82から保護部材19に適切に力を作用できる。そのため、保護部材19がより高品質に切断される。
以上により表面1aに保護部材19が形成された基板1は、その後に研削装置に搬送され、該研削装置において裏面1b側から研削されて所定の厚さに薄化される。その後、保護部材19が基板1の表面1a側から剥離される。このとき、硬化した液状樹脂15は樹脂フィルム13を介して表面1a上に形成されており、基板1の表面1aの凹凸に直接貼着されていないため、硬化した液状樹脂15の残渣物等が基板1の表面1aに残ることはない。そのため、保護部材19を容易に基板1から剥離できる。
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、樹脂フィルム密着ユニット12は、下部本体12a及び上部本体12bを有するチャンバー状のユニットであるが、樹脂フィルム密着ユニット12は他の態様でもよい。
例えば、上面に載せられた被保持物を吸引保持できるチャックテーブルを使用できる。チャックテーブルは、例えば、上方に露出した多孔質部材を備える。そして、一端が該多孔質部材に通じた吸引路と、該吸引路の他端に接続された排気部として機能する吸引源と、を備える。該吸引源を作動させると、吸引路及び多孔質部材を介して多孔質部材の上面に載せられた被保持物に負圧を作用できる。
多孔質部材の上面は、チャックテーブルの吸引保持面となり、多孔質部材は基板1を支持する基板支持部として機能する。ここで、吸引保持面の大きさが基板1よりも大きく樹脂フィルム13よりも小さいチャックテーブルを樹脂フィルム密着ユニットとして準備する。
そして、基板1の表面1aに樹脂フィルム13を密着させる際には、まず、基板1の表面1aを上方に露出させた状態でチャックテーブルの吸引保持面上に基板1を載せる。そして、該吸引保持面を覆うように樹脂フィルム13をチャックテーブルの上に載せる。このとき、基板支持部として機能する多孔質部材に支持された基板1が樹脂フィルム13で覆われて、樹脂フィルム13と多孔質部材との間に空間が形成される。
その後、排気部として機能するチャックテーブルの吸引源を作動させることで該空間を排気して減圧し、基板支持部として機能する多孔質部材に支持された基板1の表面1aの凹凸に倣うように該表面1aに樹脂フィルム13を密着させる。
その他、上記実施形態及び変形例に係る構造、方法等は、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できる。
1 基板
1a 表面
1b 裏面
1c 外周
3 分割予定ライン
5 デバイス
7 バンプ
9 デバイス形成領域
11 外周余剰領域
13 樹脂フィルム
15 液状樹脂
17 カバーフィルム
19 保護部材
2 保護部材形成装置
4 基台
6a,6b カセット載置台
8a,8b カセット
10a,10b 基板搬送ロボット
10c,10d 基板保持部
12 樹脂フィルム密着ユニット
12a 下部本体
12b 上部本体
14 基板支持部
14a 支持面
16,18 排気部
16a,18a 排気路
16b,18b 吸引源
20a,20b 空間
22 樹脂フィルム供給部
24a,24b 搬送ユニット
26a,26b ガイドレール
28a,28b 腕部
30a,30b 基台部
32a,32b 吸引パッド
34a,34b 吸引源
36a,36b,50a 切り替え部
38a 吸引路
40a 非接触式吸引パッド支持部
42a 非接触式吸引パッド
44a 貫通孔
46a 支持部
48a 給気源
52a 給気路
54 支持テーブル
56 液状樹脂供給ユニット
56a 軸部
56b 腕部
56c ノズル
58 押圧ユニット
60 支持柱
62a 接続部
62b 支持部
64 押圧部
66 硬化ユニット
68 押圧面
70 カバーフィルム供給部
72 テーブル
72a 保持面
74 切断ユニット
76 撮像カメラ
78 切断部支持部
80 回転軸
82 切断部
84 切断部移動ユニット
86 不要部分回収部

Claims (7)

  1. 表面に凹凸を備える基板の該表面に保護部材を形成する保護部材形成方法であって、
    樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、
    該基板に密着した該樹脂フィルムの上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、
    該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂をカバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、
    該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、を備えることを特徴とする保護部材形成方法。
  2. 該硬化ステップを実施した後、該保護部材を該基板の外周に沿って切断する外周余剰部切断ステップをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の保護部材形成方法。
  3. 表面に凹凸を備える基板の該表面に保護部材を形成する保護部材形成装置であって、
    該基板を支持する基板支持部と、該基板支持部に支持された該基板を樹脂フィルムで覆うことにより形成される空間を排気できる排気部と、を有し、該排気部を作動させることで該空間を排気して減圧し、該基板の該表面の該凹凸に倣うように該表面に該樹脂フィルムを密着させる樹脂フィルム密着ユニットと、
    該樹脂フィルムが密着した該基板を該樹脂フィルムを上方に露出させた状態で支持する支持テーブルと、
    硬化可能な液状樹脂を吐出するノズルを備え、該支持テーブルで支持された該基板に密着する該樹脂フィルムの上面に該ノズルから該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ユニットと、
    平坦な押圧面を有し、該液状樹脂供給ユニットで供給された該液状樹脂をカバーフィルムで覆いつつ該カバーフィルムを介して該押圧面で該液状樹脂を押圧して該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ユニットと、
    該押圧ユニットで押し広げられた状態の該液状樹脂を硬化させて、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ユニットと、を備えることを特徴とする保護部材形成装置。
  4. 請求項3に記載の保護部材形成装置であって、
    該基板支持部から該支持テーブルに該樹脂フィルムが密着した該基板を該基板の外側で該樹脂フィルムが広がった状態のまま搬送する搬送ユニットをさらに備え、
    該搬送ユニットは、
    該基板の該表面に向かって流体を噴射しつつ負圧を発生させる非接触式吸引パッドと、
    該基板の該外側で該樹脂フィルムを吸引保持する吸引パッドと、
    該非接触式吸引パッドと、該吸引パッドと、が固定された基台部と、
    該基台部を移動させる移動機構と、を有し、
    該非接触式吸引パッドと、該吸引パッドと、は互いに独立に作動できることを特徴とする保護部材形成装置。
  5. 請求項4に記載の保護部材形成装置であって、
    該保護部材が該表面に形成された該基板を支持するテーブルと、該保護部材を切断する切断部と、該切断部を該基板の外周に沿って移動させる切断部移動ユニットと、を有し、該テーブルに支持された該保護部材が該表面に形成された該基板の該外周に沿って該切断部移動ユニットで該切断部を移動させることで該基板の該外周に沿って該保護部材を切断できる切断ユニットをさらに備えることを特徴とする保護部材形成装置。
  6. 請求項4に記載の保護部材形成装置を使用して該表面に該凹凸を備える該基板の該表面に該保護部材を形成する保護部材形成方法であって、
    該樹脂フィルム密着ユニットの該基板支持部の上に該表面を上方に向けた状態で該基板を載せ、該樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、
    該樹脂フィルムが密着した該基板を該樹脂フィルム密着ユニットの該基板支持部から該支持テーブルに該搬送ユニットを使用して搬送する第1の搬送ステップと、
    該支持テーブル上で、該基板に密着した該樹脂フィルムの該上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、
    該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂を該カバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、
    該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む該保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、を備え、
    該第1の搬送ステップでは、該基板支持部上において、該基板と重ならない領域において該樹脂フィルムを該吸引パッドで吸引保持するとともに該基板と重なる領域において該非接触式吸引パッドで該樹脂フィルムを吸引保持し、その後、該移動機構を作動させて該樹脂フィルムが密着した該基板を該支持テーブル上に搬送し、該吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除し、その後に該非接触式吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除することを特徴とする保護部材形成方法。
  7. 請求項5に記載の保護部材形成装置を使用して該表面に該凹凸を備える該基板の該表面に該保護部材を形成する保護部材形成方法であって、
    該樹脂フィルムで該基板の該表面を覆い、該樹脂フィルムを該基板の該表面の該凹凸に倣うように該基板に密着させる樹脂フィルム密着ステップと、
    該基板に密着した該樹脂フィルムの該上面の該基板と重なる領域に、硬化可能な該液状樹脂を供給する液状樹脂供給ステップと、
    該樹脂フィルムの該上面に供給された該液状樹脂を該カバーフィルムで覆い、該カバーフィルムを介して平坦な押圧面で該液状樹脂を押圧し、該液状樹脂を該樹脂フィルム上に押し広げる押圧ステップと、
    該支持テーブル上で、該押圧ステップで該樹脂フィルム上に押し広げられた該液状樹脂を硬化させ、該樹脂フィルムと、硬化した該液状樹脂と、該カバーフィルムと、を含む該保護部材を該基板の該表面に形成する硬化ステップと、
    該表面に該保護部材が形成された該基板を該支持テーブルから該切断ユニットの該テーブルに該搬送ユニットを使用して搬送する第2の搬送ステップと、
    該切断ユニットにおいて、該保護部材を該基板の外周に沿って切断する外周余剰部切断ステップと、を備え、
    該第2の搬送ステップでは、該支持テーブル上において、該基板と重ならない領域において該樹脂フィルムを該吸引パッドで吸引保持するとともに該基板と重なる領域において該非接触式吸引パッドで該カバーフィルムを吸引保持し、その後、該移動機構を作動させて該表面に該保護部材が形成された該基板を該切断ユニットの該テーブル上に搬送し、該吸引パッドによる該樹脂フィルムの吸引保持を解除し、その後に該非接触式吸引パッドによる該カバーフィルムの吸引保持を解除することを特徴とする保護部材形成方法。
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