JP2013251302A

JP2013251302A - 粘着剤塗布装置

Info

Publication number: JP2013251302A
Application number: JP2012122960A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hara; 利男原
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-12

Abstract

【課題】ウェーハの表面に貼着される保護部材に粘着部を形成するにあたり、ウェーハから剥離した状態でデバイスに粘着剤が残存しない保護部材を形成する。
【解決手段】回動手段５９による支持部材５５の回動に伴って吐出ノズル５１がステージ４０と平行な円形の軌道上を移動する際に吐出ノズル５１からステージ４０に保持された保護部材２０に向けて粘着剤Ｐを吐出し、ウェーハ１０の外周部に対応する直径を有する環状の粘着部Ｐ１を粘着剤Ｐによって形成する。保護部材２０を粘着部Ｐ１を介してウェーハ１０に貼着した状態で、粘着部Ｐ１はウェーハ１０の外周部のみに粘着し、デバイス形成領域１４には粘着剤Ｐが付着しないようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、表面にデバイスが形成されたウェーハの表面を保護する保護部材に粘着部を形成する粘着剤塗布装置に関する。

半導体ウェーハ等のウェーハから多数のデバイスを製造することが行われている。その場合、ウェーハの表面にＩＣやＬＳＩ等の電子回路を備えた多数のデバイスを形成し、次いで裏面を研削してウェーハを薄化した後、ウェーハを分割して多数のデバイスを得ている。このように製造されたデバイスは、各種電子機器に組み込まれて広く使用されているが、近年では電子機器の小型化、薄型化に応じて、ウェーハは例えば１００μｍ〜５０μｍの厚さまで研削される場合がある。

ところが、この程度までウェーハが薄く加工されると剛性が低下するため、その後の工程での取り扱いが困難となる。また、その後の工程でウェーハの表面に形成されたデバイスが損傷を受けないように保護する必要がある。そこで、ウェーハの表面に保護部材を貼着させた状態で裏面の研削を行う手法が提案されている（特許文献１，２等参照）。

特開２００４−０２２６３４号公報特開２００３―２０９０８３号公報

上記保護部材をウェーハの表面に貼着した場合には、裏面研削した後に保護部材を剥離する工程を要する。ここで保護部材は、通常、ウェーハの裏面全面に貼着されているため、保護部材を剥離した後に粘着剤がデバイスに残存する場合がある。デバイスに粘着剤が残存すると、その粘着剤を除去する必要が生じるが、その除去作業は煩雑であり、取り扱いが困難となって生産性の低下を招来する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、ウェーハの表面に貼着した保護部材を剥離した状態でデバイスに粘着剤が残存せず、ウェーハの取り扱いが容易となって生産性の向上が図られる粘着剤塗布装置を提供することにある。

本発明の粘着剤塗布装置は、表面にデバイスが形成されたウェーハの表面を保護する保護部材に該ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部を形成する粘着剤塗布装置であって、前記保護部材を吸引保持するステージと、該ステージに対向して配設され、該ステージに保持された該保護部材の所定の領域に粘着剤を吐出する吐出ノズルと、該吐出ノズルを支持する一端が前記ステージに対して平行に配設されているとともに他端が該ステージに対して垂直に配設されたＬ字状の支持部材と、該支持部材の他端を把持するとともに該支持部材を該他端を回転軸として回動させる回動手段と、から少なくとも構成され、前記回動手段による前記支持部材の回動に伴って前記吐出ノズルが前記ステージと平行な円形の軌道上を移動する際に該吐出ノズルから該ステージに保持された前記保護部材に向けて前記粘着剤が吐出され、該保護部材上に吐出された該粘着剤が前記ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部を形成することを特徴とする。

本発明によると、支持部材を回転させながら、ステージに保持された保護部材に対し吐出ノズルから粘着剤を吐出させて粘着部を形成する。この後、保護部材は粘着部をウェーハの外周部に対応させてウェーハの表面側に貼着される。粘着部はウェーハの外周部のみに貼着され、外周部の内側のデバイスが形成された領域には粘着部は貼着されていない。したがってウェーハに対する処理が終了して保護部材を剥離した後には、粘着剤はデバイスに残存しない。粘着剤はウェーハの外周部に残存する可能性はあるが、外周部にはデバイスが形成されていないため、特に支障は起こらない。その結果、ウェーハの取り扱いが容易となって生産性の向上が図られる。

本発明では、前記吐出ノズルは、前記支持部材に沿って移動可能であり、該吐出ノズルを該支持部材の任意の位置に固定する固定手段を有する形態を含む。この形態では、任意のウェーハのサイズに対応してウェーハの外周部に粘着部を形成することができる。

また、本発明では、複数の前記支持部材が前記ステージに対して垂直な回転軸を中心として放射状に配設され、複数の該支持部材のそれぞれに前記吐出ノズルが配設されている形態を含む。この形態では、複数の吐出ノズルを備えることにより粘着部を速やかに形成することができ、生産性をより向上させることができる。

また、本発明では、前記粘着剤は外的刺激によって硬化する液状樹脂であって、前記ステージは、該外的刺激を該液状樹脂に付加する外的刺激付加手段を有し、該外的刺激付加手段は、前記保護部材上に該液状樹脂で形成された、前記ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部に、該ウェーハが載置された状態で外的刺激を付加する形態を含む。この形態では、ステージに保持して粘着部を形成した保護部材に、ウェーハの外周部を粘着部に合わせ、外的刺激付加手段から外的刺激を粘着部に付加することにより、ウェーハに粘着部を介して保護部材を貼着することを一連の動作で実施することができる。

本発明は、ウェーハの表面に貼着した保護部材を剥離した状態でデバイスに粘着剤が残存せず、ウェーハの取り扱いが容易となって生産性の向上が図られる粘着剤塗布装置が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るウェーハおよび保護部材を示す斜視図である。一実施形態の粘着剤塗布装置を示す側断面図である。吐出ノズルが支持部材に沿って移動可能な他の実施形態を示す斜視図である。支持部材および吐出ノズルを複数備えた他の実施形態を示す平面図である。紫外線照射手段を備えた他の実施形態を示す側断面図である。

（１）一実施形態
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１の符号１０で示すものは半導体ウェーハ等の円板状のウェーハであり、符号２０で示すものは、ウェーハ１０の表面１１に貼着されて表面１１を保護する円板状の保護部材である。

ウェーハ１０の表面１１には、多数の矩形状のデバイス１５が格子状に区画して形成されている。これらデバイス１５には、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。デバイス１５はウェーハ１０の表面１１の外周部１３を除くデバイス形成領域１４に形成されている。ウェーハ１０の厚さは、例えば数百μｍ程度であり、裏面１２側を研削して所定の厚さに薄化加工される。裏面研削を実施する際には、デバイス１５を保護するなどの目的で保護部材２０が表面１１に貼着される。

保護部材２０は薄化後のウェーハ１０を支持可能な剛性を有するもので、例えばポリオレフィンやポリ塩化ビニル等からなるシート部材や、アクリル、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ポリイミド等からなる樹脂板、あるいはステンレス等の金属板などで形成されている。保護部材２０はウェーハ１０の表面１１全面を覆う大きさを有しており、この場合、ウェーハ１０よりも大きな径を有している。また、保護部材２０は厚さが例えば５００μｍ〜３ｍｍ程度のものが用いられる。

保護部材２０の片面には、図２に示す一実施形態の粘着剤塗布装置３０によって粘着剤が塗布されて粘着部が形成される。この粘着剤塗布装置３０は、円板状のステージ４０と、ステージ４０の上方に配設された粘着剤塗布手段５０とから構成されている。

ステージ４０においては、水平な上面が保護部材２０を保持する保持面４１となっており、保持面４１には、保護部材２０を吸引保持する吸引口４２が形成されている。吸引口４２は、溝状あるいはスポット状に複数形成されており、ステージ４０内には、各吸引口４２に連通する吸引通路４３が形成されている。吸引通路４３はステージ４０の下面に向けて１つに収束され、吸引通路４３の開口には、真空ポンプ等の図示せぬ吸引手段４５に連通する配管４４が接続されている。保護部材２０はステージ４０の保持面４１に吸引口４２を覆って載置され、吸引手段４５を運転すると、保持面４１上の保護部材２０は保持面４１に吸引して保持される。

粘着剤塗布手段５０は、ステージ４０の上方に保持面４１に対向して配設された粘着剤Ｐを吐出する吐出ノズル５１と、吐出ノズル５１を支持する側面視がＬ字状の支持部材５５と、支持部材５５を回動させる回動手段５９を備えている。

吐出ノズル５１には、図示せぬ粘着剤供給手段から液状樹脂等からなる粘着剤が供給され、吐出ノズル５１から下方に向けて粘着剤Ｐが供給される。支持部材５５は一端側である長尺側が旋回部５５１とされ、この旋回部５５１はステージ４０の保持面４１に対し平行に配設されており、その先端に吐出ノズル５１が支持されている。また、他端側の短尺側は鉛直方向に延びる回転軸５５２となっており、この回転軸５５２は軸線がステージ４０の中心を通過するようにステージ４０と同心状に配設され、回動手段５９はこの回転軸５５２を把持して回動駆動するように構成されている。

回動手段５９によって支持部材５５が回動されるに伴い、吐出ノズル５１は旋回部５５１の長さを半径とする円形軌道を描きながら回動する。その円形軌道は、ウェーハ１０のデバイス１５が形成されていない外周部１３に対応する直径を有している。

本実施形態の粘着剤塗布装置３０では、まず、図２に示すようにステージ４０の保持面４１に保護部材２０を同心状に載置し、吸引手段４５を運転してウェーハ１０を保持面４１に吸引して保持する。次いで、支持部材５５を回転させながら、ステージ４０に保持された保護部材２０の露出する片面に対し吐出ノズル５１から粘着剤Ｐを吐出させる。吐出ノズル５１を１周以上回動させることで、保護部材２０の片面に環状の粘着部を形成する。図１の保護部材２０は、裏面側に粘着部Ｐ１が形成された状態を示しており、この粘着部Ｐ１は、ウェーハ１０の外周部１３に対応する直径を有する環状に形成される。

この後、保護部材２０は粘着部Ｐ１をウェーハ１０の外周部１３に対応させてウェーハ１０の表面１１側に貼着され、ウェーハ１０は保護部材２０を介してハンドリングされる。そしてウェーハ１０の裏面研削時には、ウェーハ１０は保護部材２０側を下側にして裏面１２を露出して保持され、裏面１２が研削手段により研削される。これによりデバイス１５が形成されている表面１１は保護部材２０で保護された状態で研削される。

上記のように、粘着部Ｐ１はウェーハ１０の外周部１３のみに貼着され、外周部１３の内側のデバイス形成領域１４には粘着部Ｐ１は貼着されない。したがってウェーハ１０に対する研削加工や、その他の処理が終了して保護部材２０を剥離した後には、粘着剤Ｐはデバイス１５に残存しない。粘着剤Ｐはウェーハ１０の外周部１３に残存する可能性はあるが、外周部１３にはデバイス１５が形成されていないため、特に支障は起こらない。その結果、ウェーハ１０の取り扱いが容易となって生産性の向上が図られる。

（２）他の実施形態
次に、上記一実施形態を基本構成とした他の実施形態について説明する。

（２−１）可動式吐出ノズル
図３に示すように、吐出ノズル５１を、支持部材５５の旋回部５５１に沿って摺動可能に支持し、ねじ（固定手段）５６１のねじ込みによって旋回部５５１の任意の位置に固定されるブラケット５６に吐出ノズル５１を固定した構成とする。吐出ノズル５１は支持部材５５の旋回部５５１に沿って移動可能、かつ任意の位置で固定可能である。この形態では、ウェーハ１０のサイズに対応してウェーハ１０の外周部１３の径が変化しても、その外周部１３に対応させて吐出ノズル５１を移動させることで、保護部材２０に対し粘着部Ｐ１を適確な位置に形成することができる。

（２−２）複数の吐出ノズル
図４に示すように、図３に示した支持部材５５の旋回部５５１がステージ４０の保持面４１に対して垂直な回転軸５５２を中心として放射状に複数配設されており、各旋回部５５１に、ブラケット５６を介して移動可能に吐出ノズル５１がそれぞれ配設されている。この形態では、複数の吐出ノズル５１を備えることにより、旋回部５５１を１周させることなく、回転角度を隣接する吐出ノズル５１間の角度分だけ回動させることで粘着部Ｐ１を形成することができる。したがって粘着部Ｐ１を速やかに形成することができ、生産性をより向上させることができる。

（２−３）粘着部の硬化手段の追加
図５に示すステージ４０１は、内部に紫外線を照射する紫外線照射手段（外的刺激付加手段）６０が収容されており、ステージ４０１の保持面４０２は、外周側の枠体４０３の上面と、枠体４０３の内側の上部に嵌合して固定されたガラス等からなる透明板４０４の上面で構成される。そして、枠体４０３の上面に吸引口４０５が形成され、吸引通路４０６を経て保護部材２０の外周部が枠体４０３の上面に吸引されて保持される。

ステージ４０１上には、図１に示した粘着剤塗布手段５０が配設され、この粘着剤塗布手段５０により、粘着部Ｐ１は透明板４０４の外周部に対応する位置に環状に形成される。この場合、粘着部Ｐ１を形成する吐出ノズル５１から吐出される粘着剤は、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型の液状樹脂が用いられる。また、保護部材２０は透明な材料で形成されたものが用いられる。

紫外線硬化型樹脂による粘着剤で粘着部Ｐ１を形成した後には、図５に示すようにデバイス１５が形成されているウェーハ１０の表面１１側を保護部材２０に向け、外周部１３を粘着部Ｐ１に合わせた状態とし、紫外線照射手段６０から上方に紫外線を照射する。これにより粘着部Ｐ１が硬化し、ウェーハ１０に粘着部Ｐ１を介して保護部材２０が貼着される。この形態では、ウェーハ１０に粘着部Ｐ１を介して保護部材２０を貼着することを、一連の動作で実施することができる。

なお、このように紫外線を外的刺激として硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いる他に、例えば熱を外的刺激として硬化する熱硬化型の樹脂からなる粘着剤を用いてもよく、その場合には、上記紫外線照射手段６０の代わりに加熱手段が用いられる。

１０…ウェーハ
１１…ウェーハの表面
１５…デバイス
２０…保護部材
３０…粘着剤塗布装置
４０…ステージ
５１…吐出ノズル
５５…支持部材
５５２…回転軸
５６１…ねじ（固定手段）
５９…回動手段
６０…紫外線照射手段（外的刺激付加手段）
Ｐ…粘着剤
Ｐ１…粘着部

Claims

表面にデバイスが形成されたウェーハの表面を保護する保護部材に該ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部を形成する粘着剤塗布装置であって、
前記保護部材を吸引保持するステージと、該ステージに対向して配設され、該ステージに保持された該保護部材の所定の領域に粘着剤を吐出する吐出ノズルと、
該吐出ノズルを支持する一端が前記ステージに対して平行に配設されているとともに他端が該ステージに対して垂直に配設されたＬ字状の支持部材と、該支持部材の他端を把持するとともに該支持部材を該他端を回転軸として回動させる回動手段と、から少なくとも構成され、
前記回動手段による前記支持部材の回動に伴って前記吐出ノズルが前記ステージと平行な円形の軌道上を移動する際に該吐出ノズルから該ステージに保持された前記保護部材に向けて前記粘着剤が吐出され、該保護部材上に吐出された該粘着剤が前記ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部を形成する
ことを特徴とする粘着剤塗布装置。
前記吐出ノズルは、前記支持部材に沿って移動可能であり、該吐出ノズルを該支持部材の任意の位置に固定する固定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の粘着剤塗布装置。
複数の前記支持部材が前記ステージに対して垂直な回転軸を中心として放射状に配設され、複数の該支持部材のそれぞれに前記吐出ノズルが配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粘着剤塗布装置。
前記粘着剤は外的刺激によって硬化する液状樹脂であって、
前記ステージは、該外的刺激を該液状樹脂に付加する外的刺激付加手段を有し、
該外的刺激付加手段は、前記保護部材上に該液状樹脂で形成された、前記ウェーハの外周部に対応する直径を有する環状の粘着部に、該ウェーハが載置された状態で外的刺激を付加することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粘着剤塗布装置。