KR101720335B1 - 자외선 조사 장치 - Google Patents

Abstract

유지 테이블에 적재 유지된 보호 테이프를 갖는 웨이퍼의 표면에 자외선을 조사하기 전에, 복수개의 자외선 발광 다이오드가 어레이 형상으로 배치된 자외선 조사 유닛과 대향하는 측정 위치에 조도 센서를 이동시키고, 보호 테이프 표면에 상당하는 위치의 조도를 측정하여, 당해 측정 결과와 유지 테이블의 회전 속도로부터 구해지는 각 다이오드의 자외선 조사 위치에서의 적산 광량이 일정해지도록 각 다이오드의 출력을 조절한다.

Description

자외선 조사 장치{ULTRAVIOLET IRRADIATION DEVICE}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 자외선 경화형의 보호 테이프를 박리 처리하기 전에, 보호 테이프에 자외선을 조사하여 그 접착력을 저감하는 자외선 조사 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 함)를 박형 가공하는 방법으로서, 연삭이나 연마 등의 기계적 방법, 또는 에칭을 이용한 화학적 방법 등을 이용하고 있다. 이들 방법에 의해 웨이퍼의 이면을 가공하여 그 두께를 얇게 하고 있다. 또한, 이들 방법을 이용하여 웨이퍼를 가공할 때, 배선 패턴이 형성된 웨이퍼 표면을 보호하기 위해, 그 표면에 보호 테이프가 부착된다. 보호 테이프가 부착되어 연삭 처리된 웨이퍼는, 링 프레임에 지지용의 점착 테이프를 개재하여 이면으로부터 접착 유지된다. 그 후, 링 프레임에 유지된 웨이퍼의 표면으로부터 보호 테이프를 박리한다.

이 보호 테이프를 박리하는 방법으로서는, 보호 테이프의 표면에 접착력이 강한 박리 테이프를 부착하고, 그 박리 테이프를 박리한다. 그 결과, 웨이퍼 표면으로부터 보호 테이프와 일체로 하여 박리 테이프가 박리되는 것이 알려져 있다(일본 특허 공개 평5-63077호 공보를 참조).

또한, 보호 테이프로서는 자외선 경화형의 것이 사용되고 있다. 당해 보호 테이프의 박리 전에 자외선이 조사되고, 그 접착력이 약해져 있다. 당해 자외선을 조사하는 장치는, 가이드 레일을 따라 왕복 이동 가능하게 구성된 흡착 테이블에 보호 테이프를 갖는 웨이퍼를 흡착 유지하고, 당해 흡착 테이블을 왕복 이동시키는 동안에 상방에 배치된 자외선 조사 장치로부터 보호 테이프에 자외선을 조사하고 있다. 당해 자외선 조사 장치는, 종횡으로 복수개의 자외선 발광 다이오드(이하, 적절하게 「다이오드」라고 함)를 배열하여 구성되어 있다(일본 특허 공개 제2006-40944호 공보).

그러나, 상기 종래 장치에서는 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 상기한 자외선 조사 장치는, 흡착 테이블을 가이드 레일 위에서 왕복 이동시켜야만 하므로, 설치 면적이 커지는 등의 문제가 있다.

또한, 가이드 레일 위를 인라인으로 이동해 가는 웨이퍼의 전체에 조도가 일정해지도록, 웨이퍼의 직경을 초과하는 범위까지 미치도록 다이오드를 종횡으로 복수개 배열할 필요가 있다. 따라서, 장치가 대형화하고, 또한 중량이 무거워지는 등의 문제도 있다.

본 발명은 장치를 소형화하고, 종래부터의 보호 테이프 박리 장치에 삽입 가능하여 저렴하게 구성할 수 있는 자외선 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성을 취한다.

반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 자외선 경화형의 보호 테이프에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치이며, 상기 장치는, 이하의 구성 요소, 즉

상기 보호 테이프가 부착된 반도체 웨이퍼를 적재 유지하는 유지 테이블과,

상기 유지 테이블을 회전 구동시키는 구동 기구와,

적어도 상기 반도체 웨이퍼의 반경 방향으로 배열된 복수개의 자외선 발광 다이오드와,

상기 보호 테이프를 갖는 반도체 웨이퍼를 적재 유지한 유지 테이블을 회전시키면서 자외선 발광 다이오드로부터 보호 테이프 표면을 향하여 자외선을 조사하였을 때, 당해 보호 테이프의 자외선의 조사 영역에서의 적산 광량이 일정해지도록 구성되어 있는 제어부를 포함한다.

본 발명의 자외선 조사 장치에 따르면, 적어도 웨이퍼의 반경 방향을 따라 복수개의 다이오드를 줄이어 배치한다. 예를 들어, 다이오드를 일렬로 나란히 배치하고, 유지 테이블을 회전시킴으로써, 웨이퍼 표면에 부착된 보호 테이프 전체에 있어서 자외선의 적산 광량을 일정하게 할 수 있다. 즉, 유지 테이블을 가이드 레일을 따라 왕복 이동시킬 필요가 없다. 또한, 웨이퍼의 직경을 초과하는 범위까지 종횡으로 복수개의 다이오드를 배치할 필요가 없다. 따라서, 장치 구성을 소형으로 할 수 있다.

또한, 유지 테이블을 회전시킨 경우, 중심으로부터 외측을 향함에 따라 주속도가 빨라진다. 그로 인해, 상기 구성에 있어서 보호 테이프 전체면에 있어서 자외선의 적산 광량이 일정해지도록, 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 반도체 웨이퍼의 외측을 향함에 따라 다이오드로부터의 자외선의 강도가 강해지도록 공급 전압을 제어한다.

또한, 반도체 웨이퍼의 외측을 향함에 따라 보호 테이프의 표면으로부터 다이오드까지의 높이가 낮아지도록 구성한다. 이 구성에 따르면, 웨이퍼의 중심보다도 높이가 낮고 보호 테이프 표면까지의 거리가 짧아진 외측의 부분에서의 자외선의 조도가 높아진다. 즉, 자외선 강도도 높아진다.

또한, 다이오드의 높이를 설정하는 경우, 또한 다음의 구성을 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 복수개의 다이오드의 조도를 측정하는 센서와,

상기 다이오드마다 높이를 변경시키는 승강 구동 기구와,

상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 보호 테이프 표면의 단위 면적당의 적산 광량이 일정해지도록, 승강 구동 기구를 작동시켜 각 다이오드의 높이를 조절하는 높이 제어부를 구비한다.

이 구성에 따르면, 센서에 의해 측정한 조도에 기초하여, 보호 테이프 표면의 단위 면적당의 자외선의 적산 광량이 보다 고정밀하게 조절된다.

따라서, 자외선 조사시의 환경 변화에 관계없이, 항상 안정된 상태에서 보호 테이프에 자외선의 조사가 가능해진다.

또한, 보호 테이프 전체면에의 자외선의 적산 광량을 일정하게 하는 구성으로서, 반도체 웨이퍼의 외측을 향함에 따라 다이오드의 배열 간격이 좁아지도록 구성하여도 된다.

이 구성에 따르면, 웨이퍼의 외주를 향함에 따라 다이오드의 배열 간격이 좁아지고, 인접하는 다이오드로부터의 자외선의 스폿 형상이 서로 겹치게 된다. 따라서, 중심측보다도 주속도가 빠른 외주측이라도, 단위 면적당의 자외선의 강도가 중심측보다도 높아진다. 그 결과, 보호 테이프의 전체면에 있어서 적산 광량을 일정하게 할 수 있다.

또한, 다른 구성으로서, 복수개의 상기 다이오드를 개별적으로 간헐 점등 가능하게 제어하는 점등 제어부를 구비하고,

상기 반도체 웨이퍼의 외측을 향함에 따라 다이오드의 점등 시간을 길게 하도록 구성하여도 된다.

또한, 상기 각 구성에 있어서, 반도체 웨이퍼의 중심으로부터 외측을 향하여 넓어지는 부채 형상의 슬릿이 형성된 차광판을 구비하고,

상기 차광판의 슬릿을 통하여 다이오드로부터 보호 테이프 표면을 향하여 자외선을 조사하도록 구성하여도 된다.

이 구성에 따르면, 방사 형상의 확산을 갖는 자외선을 차폐판의 슬릿을 통과시킴으로써, 강도가 높은 부분만을 보호 테이프에 조사할 수 있다. 따라서, 보호 테이프 전체면에서의 자외선의 적산 광량을 보다 균일하게 할 수 있다.

또한, 다른 구성으로서, 반도체 웨이퍼의 외측을 향함에 따라 자외선의 투과율이 높아지는 필터를 구비하고,

필터를 통하여 다이오드로부터 보호 테이프 표면을 향하여 자외선을 조사하도록 구성하여도 된다.

이 구성에 있어서도, 보호 테이프 전체면에서의 자외선의 적산 광량을 보다 균일하게 할 수 있다.

또한, 상기 각 구성에 있어서, 상기 보호 테이프의 주연부에 조사하는 보조용의 자외선 발광 다이오드를 구비하는 것이 바람직하다.

보호 테이프를 웨이퍼에 부착한 경우, 웨이퍼의 주연부에 자외선 경화형의 점착제가 비어져 나오는 경우가 있다. 종래 장치를 사용하여 당해 점착제를 경화시키는 경우, 경화를 방해하는 요인인 산소를 제거하기 위해, 챔버 내에 질소를 퍼지하여 자외선을 조사하고 있다. 그러나, 강도가 높은 자외선을 점착제에 직접 조사함으로써, 질소를 퍼지하지 않아도 점착제가 경화 가능한 것을 알 수 있었다.

따라서, 이 구성에 따르면, 보호 테이프 전체면에 조사한 자외선의 강도보다도 높은 자외선을 웨이퍼 에지 부분에 조사하는 것이 가능해진다. 즉, 모든 점착제를 대략 동등하게 경화시켜, 그 접착력을 저감할 수 있다. 따라서, 후공정에서의 보호 테이프 박리 처리시에, 웨이퍼 에지 부분의 점착제의 미경화에 기인하여 발생하는 파손이나 웨이퍼 에지에의 점착제의 잔사를 없앨 수 있다.

발명을 설명하기 위해 현재의 적합하다고 생각되는 몇가지 형태가 도시되어 있지만, 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해하기 바란다.
도 1은, 반도체 웨이퍼 마운트 장치의 전체를 도시하는 사시도.
도 2는, 자외선 조사 장치의 정면도.
도 3은, 자외선 조사 장치의 평면도.
도 4는, 자외선의 조도 변화와 적산 광량을 나타내는 도면.
도 5는, 박리 기구의 동작을 도시하는 사시도.
도 6은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 7은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 8은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 9는, 차광판의 슬릿을 통하여 자외선을 조사하였을 때의 모식도.
도 10은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 11은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 12는, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.
도 13은, 자외선 조사 장치의 다른 실시예의 다이오드의 배열을 도시하는 평면도.
도 14는, 자외선 조사 장치의 다른 실시예를 도시하는 정면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 자외선 조사 장치를 구비한 반도체 웨이퍼 마운트 장치의 실시예를 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 관한 것이며, 반도체 웨이퍼 마운트 장치의 전체 구성을 도시한 부분 파단 사시도이다.

이 반도체 웨이퍼 마운트 장치(1)는, 백그라인드 처리를 실시한 반도체 웨이퍼 W(이하, 간단히 「웨이퍼 W」라고 함)를 다단으로 수납하는 카세트 C가 장전되는 웨이퍼 공급부(2)와, 로봇 아암(4)과 가압 기구(5)를 구비한 웨이퍼 반송 기구(3)와, 웨이퍼 W의 위치 정렬을 하는 얼라인먼트 스테이지(7)와, 얼라인먼트 스테이지(7)에 적재된 웨이퍼 W를 향하여 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치(9)와, 웨이퍼 W를 흡착 유지하는 척 테이블(15)과, 링 프레임 f가 다단으로 수납된 링 프레임 공급부(16)와, 링 프레임 f를 다이싱용 테이프인 점착 테이프 DT에 이동 탑재하는 링 프레임 반송 기구(17)와, 점착 테이프 DT를 링 프레임 f의 이면으로부터 부착하는 테이프 처리부(18)와, 점착 테이프 DT가 부착된 링 프레임 f를 승강 이동 시키는 링 프레임 승강 기구(26)와, 점착 테이프 DT가 부착된 링 프레임 f에 웨이퍼 W를 접합하여 일체화한 마운트 프레임 MF를 제작하는 마운트 프레임 제작부(27)와, 제작된 마운트 프레임 MF를 반송하는 제1 마운트 프레임 반송 기구(29)와, 웨이퍼 W의 표면에 부착된 보호 테이프 PT를 박리하는 박리 기구(30)와, 박리 기구(30)에서 보호 테이프 PT가 박리된 마운트 프레임 MF를 반송하는 제2 마운트 프레임 반송 기구(35)와, 마운트 프레임 MF의 방향 전환 및 반송을 행하는 턴테이블(36)과, 마운트 프레임 MF를 다단으로 수납하는 마운트 프레임 회수부(37)로 구성되어 있다.

웨이퍼 공급부(2)에는 도시되어 있지 않은 카세트대가 구비되어 있다. 이 카세트대에, 보호 테이프 PT가 패턴면(이하, 적절하게 「표면」이라고 함)에 부착된 웨이퍼 W를 다단으로 수납한 카세트 C가 적재된다. 이 때, 웨이퍼 W는 패턴면을 상향으로 한 수평 자세를 유지하고 있다.

웨이퍼 반송 기구(3)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 선회 및 승강 이동 하도록 구성되어 있다. 즉, 후술하는 로봇 아암(4)의 웨이퍼 유지부나, 가압 기구(5)에 구비된 가압 플레이트(6)의 위치 조정을 행한다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(3)는, 웨이퍼 W를 카세트 C로부터 얼라인먼트 스테이지(7)에 반송한다.

웨이퍼 반송 기구(3)의 로봇 아암(4)은, 그 선단에 도시하지 않은 말굽형을 한 웨이퍼 유지부를 구비하고 있다. 또한, 로봇 아암(4)은, 카세트 C에 다단으로 수납된 웨이퍼 W끼리의 간극을 웨이퍼 유지부가 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 또한, 로봇 아암(4)의 선단의 웨이퍼 유지부에는 흡착 구멍이 형성되어 있고, 웨이퍼 W를 이면으로부터 진공 흡착하여 유지한다.

웨이퍼 반송 기구(3)의 가압 기구(5)는, 그 선단에 웨이퍼 W와 대략 동일 형상을 한 원형의 가압 플레이트(6)를 구비하고 있다. 이 가압 플레이트(6)가 얼라인먼트 스테이지(7)에 적재된 웨이퍼 W의 상방으로 이동하도록, 아암 부분이 진퇴 가능하게 구성되어 있다.

가압 기구(5)는, 후술하는 얼라인먼트 스테이지(7)의 유지 테이블(8)에 웨이퍼 W가 적재되었을 때에, 흡착 불량이 발생한 경우에 작동한다. 구체적으로는, 웨이퍼 W에 휨이 발생하여 웨이퍼 W를 흡착 유지할 수 없을 때, 가압 플레이트(6)가 웨이퍼 W의 표면을 가압하고, 휨을 교정하여 평면 상태로 한다. 이 상태에서 유지 테이블(8)이 웨이퍼 W를 이면으로부터 진공 흡착한다.

얼라인먼트 스테이지(7)는, 적재된 웨이퍼 W를 그 주연에 구비된 오리엔테이션 플랫이나 노치 등에 기초하여 위치 정렬을 행한다. 또한, 얼라인먼트 스테이지(7)에는, 웨이퍼 W의 이면 전체를 덮어 진공 흡착하는 유지 테이블(8)과, 유지 테이블(8)을 회전시키는 모터 M이 구비되어 있다.

얼라인먼트 스테이지(7)는, 웨이퍼 W를 적재하여 위치 정렬을 행하는 초기 위치와, 후술하는 테이프 처리부(18)의 상방에 다단으로 배치된 척 테이블(15)과 링 프레임 승강 기구(26)와의 중간 위치에 걸쳐 웨이퍼 W를 흡착 유지한 상태에서 반송 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 얼라인먼트 스테이지(7)는, 웨이퍼 W의 휨을 교정하여 평면 상태로 유지한 채 다음 공정까지 반송된다.

자외선 조사 장치(9)는, 초기 위치에 있는 얼라인먼트 스테이지(7)의 상방에 배치되어 있다. 자외선 조사 장치(9)는, 웨이퍼 W의 표면에 부착된 자외선 경화형의 점착 테이프인 보호 테이프 PT를 향하여 자외선을 조사한다. 즉, 자외선의 조사에 의해 보호 테이프 PT의 점착제를 경화시켜, 그 접착력을 저감시킨다. 그 구조가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.

즉, 자외선 조사 장치(9)에는, 얼라인먼트 스테이지(7)의 중심측의 기부로부터 외측으로 신장하는 지지판을 따라 복수개의 자외선 발광 다이오드(11)(이하, 간단히 「다이오드(11)」라고 함)가 소정 간격을 두고 1차원 어레이 형상으로 배치되어 구성된 자외선 조사 유닛(12)과, 자외선 조사 유닛(12)과 대향하는 하방의 위치로 이동하여 자외선의 조도를 측정하는 조도 센서(14)가 구비되어 있다.

자외선 조사 유닛(12)의 각 다이오드(11)는, 파워 증폭기(13)를 구비하고 있다. 당해 파워 증폭기(13)는, 조도 센서(14)에 의해 측정된 측정 결과에 기초하여, 제어 장치(56)의 연산 처리부(57)에 의해 산출된 출력 전압으로 변경된다. 즉, 유지 테이블(8)의 회전 속도로부터 구해지는 웨이퍼 반경 방향의 각 자외선 조사 위치에서의 주속도와 각 조사 부위에서의 자외선 강도로부터 구해지는 적산 광량이, 도 4에 나타내어진 바와 같이 보호 테이프 PT의 표면 전체에서 일정해지도록, 각 다이오드(11)의 출력 전압이 조절된다.

조도 센서(14)는, 개별적인 조도 센서를 연속하여 배열 혹은 등간격의 배열로 구성하여도 되고, 라인 센서로 구성하여도 된다. 당해 조도 센서(14)의 자외선 수광부가 웨이퍼 중심까지 미치는 위치가 되도록, 중심으로부터 약간 어긋난 도면 중 오른쪽의 위치에서 승강 및 회전 가능한 축심 Z에 설치되어 있다. 즉, 얼라인먼트 스테이지(7)의 유지 테이블(8)이 웨이퍼 W를 수취하고, 위치 정렬을 위해, 회전할 때의 웨이퍼 표면의 높이이고 또한 자외선 조사 유닛(12)에 대향하는 위치에서, 조도 센서(14)는 자외선의 조도를 측정하도록 구성되어 있다.

도 1을 다시 참조하여, 척 테이블(15)은, 웨이퍼 W의 표면을 덮어 진공 흡착할 수 있도록 웨이퍼 W와 대략 동일 형상의 원형을 하고 있다. 또한, 척 테이블(15)은, 테이프 처리부(18)의 상방의 대기 위치로부터 웨이퍼 W를 링 프레임 f에 접합하는 위치로 승강 이동하도록 되어 있다. 즉, 척 테이블(15)은, 유지 테이블(8)에 의해 휨을 교정받아 평면 상태로 유지된 웨이퍼 W를 흡착 유지한다.

또한, 척 테이블(15)은, 후술하는 점착 테이프 DT가 이면으로부터 부착된 링 프레임 f를 흡착 유지하는 링 프레임 승강 기구(26)의 개구부에 들어가 웨이퍼 W가 링 프레임 f의 중앙의 점착 테이프 DT에 근접하는 위치까지 강하한다. 이 때, 척 테이블(15)과 링 프레임 승강 기구(26)는, 도시하지 않은 유지 기구에 의해 유지되어 있다.

링 프레임 공급부(16)는, 저부에 도르래가 설치된 웨건 형상의 것이다. 또한, 링 프레임 공급부(16)는 장치 본체 내에 장전된다. 또한, 그 상부가 개구하여 내부에 다단으로 수납되어 있는 링 프레임 f를 슬라이드 상승시켜 송출한다.

링 프레임 반송 기구(17)는, 링 프레임 공급부(16)에 수납되어 있는 링 프레임 f를 상측으로부터 1매씩 순서대로 진공 흡착하고, 도시하지 않은 얼라인먼트 스테이지와, 점착 테이프 DT를 부착하는 위치에 링 프레임 f를 순서대로 반송한다. 또한, 링 프레임 반송 기구(17)는, 점착 테이프 DT의 부착시, 점착 테이프 DT의 부착 위치에서 링 프레임 f를 유지하는 유지 기구로서도 작용한다.

테이프 처리부(18)는, 점착 테이프 DT를 공급하는 테이프 공급부(19), 점착 테이프 DT에 텐션을 거는 인장 기구(20), 점착 테이프 DT를 링 프레임 f에 부착하는 부착 유닛(21), 링 프레임 f에 부착된 점착 테이프 DT를 재단하는 커터 기구(24), 커터 기구(24)에 의해 재단된 후의 불필요한 테이프를 링 프레임 f로부터 박리하는 박리 유닛(23), 및 재단 후의 불필요한 잔존 테이프를 회수하는 테이프 회수부(25)를 구비하고 있다.

인장 기구(20)는, 점착 테이프 DT를 폭 방향의 양단부로부터 끼워넣어, 테이프 폭 방향으로 텐션을 건다. 즉, 부드러운 점착 테이프 DT를 사용하면, 테이프 공급 방향으로 가해지는 텐션에 의해, 그 공급 방향을 따라 점착 테이프 DT의 표면에 세로 잔주름이 발생한다. 이 세로 잔주름을 피하여 링 프레임 f에 점착 테이프 DT를 균일하게 부착하기 위해, 테이프 폭 방향측으로부터 텐션을 걸고 있다.

부착 유닛(21)은, 점착 테이프 DT의 상방에 유지된 링 프레임 f의 비스듬한 하방(도 1에서는 좌측 비스듬한 하방)의 대기 위치에 배치되어 있다. 이 부착 유닛(21)에 부착 롤러(22)가 설치되어 있다. 점착 테이프 DT의 부착 위치에 링 프레임 반송 기구(17)에 의해 링 프레임 f가 반송 및 유지되고, 테이프 공급부(19)로부터의 점착 테이프 DT의 공급이 개시됨과 동시에, 테이프 공급 방향의 우측의 부착 개시 위치로 부착 롤러(22)는 이동한다.

부착 개시 위치에 도달한 부착 롤러(22)는, 상승하여 부착 개시 위치로부터 대기 위치 방향으로 구름 이동하여 점착 테이프 DT를 가압하면서 링 프레임 f에 부착한다.

박리 유닛(23)은, 커터 기구(24)에 의해 재단된 점착 테이프 DT의 불필요한 부분을 링 프레임 f로부터 박리한다. 구체적으로는, 링 프레임 f로의 점착 테이프 DT의 부착 및 재단이 종료되면, 인장 기구(20)에 의한 점착 테이프 DT의 유지가 개방된다. 계속해서, 박리 유닛(23)이, 링 프레임 f 위를 테이프 공급부(19)측을 향하여 이동하고, 재단 후의 불필요한 점착 테이프 DT를 박리한다.

커터 기구(24)는, 링 프레임 f가 적재된 점착 테이프 DT의 하방에 배치되어 있다. 점착 테이프 DT가 부착 유닛(21)에 의해 링 프레임 f에 부착되면, 인장 기구(20)에 의한 점착 테이프 DT의 유지가 개방되고, 이 커터 기구(24)가 상승한다. 상승한 커터 기구(24)는, 링 프레임 f를 따라 점착 테이프 DT를 재단한다.

링 프레임 승강 기구(26)는, 링 프레임 f에 점착 테이프 DT를 부착하는 위치의 상방의 대기 위치에 배치되어 있다. 이 링 프레임 승강 기구(26)는, 링 프레임 f에 점착 테이프 DT의 부착 처리가 종료되면 강하하고, 링 프레임 f를 흡착 유지한다. 이 때, 링 프레임 f를 유지하고 있던 링 프레임 반송 기구(17)는, 링 프레임 공급부(16)의 상방의 초기 위치로 복귀된다.

또한, 링 프레임 승강 기구(26)는 링 프레임 f를 흡착 유지하면, 웨이퍼 W와의 접합 위치로 상승한다. 이 때, 웨이퍼 W를 흡착 유지한 척 테이블(15)도 웨이퍼 W의 접합 위치까지 강하한다.

마운트 프레임 제작부(27)는, 둘레면이 탄성 변형 가능한 부착 롤러(28)를 구비하고 있다. 부착 롤러(28)는, 링 프레임 f의 이면에 부착되어 있는 점착 테이프 DT의 비접착면을 가압하면서 구름 이동한다.

제1 마운트 프레임 반송 기구(29)는, 링 프레임 f와 웨이퍼 W가 일체 형성된 마운트 프레임 MF를 진공 흡착하여 박리 기구(30)로 이동 탑재하도록 되어 있다.

박리 기구(30)는, 웨이퍼 W를 적재하여 이동시키는 도시되어 있지 않은 박리 테이블, 박리 테이프 Ts를 공급하는 테이프 공급부(31), 박리 테이프 Ts의 부착과 박리를 행하는 박리 유닛(32), 박리된 박리 테이프 Ts와 보호 테이프 PT를 회수하는 테이프 회수부(34) 등으로 구성되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 테이프 공급부(31)는, 원재료 롤러로부터 도출한 박리 테이프 Ts를 박리 유닛(32)의 하단부로 안내한다. 또한, 테이프 회수부(34)는, 박리 유닛(32)으로부터 보내진 박리 테이프 Ts를 상방으로 유도하여 권취 회수한다.

박리 유닛(32)에는, 박리 테이프 Ts의 부착 부재 및 박리 부재로서 선단이 첨예한 에지 부재(41)와, 에지 부재(41)의 선단부에서 되접어진 박리 테이프 Ts를 테이프 회수부(34)를 향하여 안내하는 송출 가이드 롤러(42)가 구비되어 있다.

도 1을 다시 참조하여, 제2 마운트 프레임 반송 기구(35)는, 박리 기구(30)로부터 나온 마운트 프레임 MF를 진공 흡착하여 턴테이블(36)로 이동 탑재한다.

턴테이블(36)은, 마운트 프레임 MF의 위치 정렬 및 마운트 프레임 회수부(37)에의 수납을 행하도록 구성되어 있다. 즉, 제2 마운트 프레임 반송 기구(35)에 의해 턴테이블(36) 상에 마운트 프레임 MF가 적재되면, 웨이퍼 W의 오리엔테이션 플랫이나, 링 프레임 f의 위치 결정 형상 등에 기초하여 위치 정렬을 행한다. 또한, 마운트 프레임 회수부(37)로의 마운트 프레임 MF의 수납 방향을 변경하기 위해, 턴테이블(36)은 선회한다. 또한, 턴테이블(36)은, 수납 방향이 정해지면 마운트 프레임 MF를 도시하지 않은 푸셔에 의해 압출하여 마운트 프레임 회수부(37)에 마운트 프레임 MF를 수납한다.

마운트 프레임 회수부(37)는, 도시되어 있지 않은 승강 가능한 적재 테이블에 적재되어 있다. 이 적재 테이블이 승강 이동함으로써, 푸셔에 의해 압출된 마운트 프레임 MF를 마운트 프레임 회수부(37)의 임의의 단에 수납할 수 있다.

다음으로, 상술한 실시예 장치에 대하여 일순의 동작을 설명한다.

우선, 반도체 웨이퍼 마운트 장치(1)의 각 구동 기구의 설정 조건이 조작 패널 등을 통하여 제어 장치(56)에 설정 입력된다. 예를 들어, 본 실시예의 경우, 보호 테이프 PT의 종류 등이 입력된다. 당해 종류가 입력되면, 미리 기억 장치에 데이터베이스화된 대응하는 조사된 자외선의 적산 광량이 제어 장치(56) 내의 기억 장치 등으로부터 판독된다. 또한, 동시에 구동 기구를 작동시켜 조도 센서(14)를 측정 위치로 이동시킨다.

이동이 완료되면 유지 테이블(8)을 회전시키면서 자외선 조사 유닛(12)을 작동시켜 초기 측정을 행한다. 각 다이오드(11)와 대향하는 위치의 조도 센서(14)에 의해 측정된 측정 결과가 제어 장치(56)로 보내진다. 제어 장치(56)의 연산 처리부(57)는, 미리 정해져 있는 유지 테이블(8)의 회전 속도로부터 반경 방향으로 배열되는 다이오드(11)와 대향하는 위치의 주속도를 구한다. 다음으로, 각 조사 위치에서의 보호 테이프 PT로의 자외선의 적산 광량이 일정하고, 또한 최단 시간으로 보호 테이프 PT의 점착제를 경화 가능한 출력 전압을 각 다이오드(11)의 파워 증폭기(13)마다 구한다. 또한, 측정이 완료된 조도 센서(14)는, 측정 영역으로부터 벗어난 상방의 대기 위치로 복귀된다.

자외선 조사 조건이 결정되면, 로봇 아암(4)을 작동시켜, 웨이퍼 유지부가 카세트 C의 간극에 삽입된다. 웨이퍼 W는 하방으로부터 흡착 유지되어 1매씩 취출된다. 취출된 웨이퍼 W는, 얼라인먼트 스테이지(7)에 반송된다.

로봇 아암(4)에 의해 웨이퍼 W가 유지 테이블(8)에 적재되고, 이면으로부터 흡착 유지된다. 이 때, 도시하지 않은 압력계에 의해 웨이퍼 W의 흡착 레벨이 검출되고, 정상 동작시의 압력값에 관련하여 미리 정해진 기준값과 비교된다.

흡착 이상이 검지된 경우에는, 가압 플레이트(6)에 의해 웨이퍼 W가 표면으로부터 가압되고, 휨이 교정된 평면 상태에서 웨이퍼 W가 흡착 유지된다. 또한, 웨이퍼 W는 오리엔테이션 플랫이나 노치에 기초하여 위치 정렬이 행해진다.

이 때, 웨이퍼 W의 오리엔테이션 플랫이나 노치를 검출할 때의 유지 테이블(8)의 회전 동작시에, 출력이 개별적으로 변경된 다이오드(11)를 구비한 자외선 조사 유닛(12)으로부터 보호 테이프 PT를 향하여 자외선이 조사된다. 즉, 보호 테이프 PT의 자외선 조사 부위마다 조사 강도가 다르지만, 조사 영역 전체에 있어서 자외선의 적산 광량이 일정하게 되고, 점착제의 접착력이 균일하게 저감된다.

얼라인먼트 스테이지(7) 상에서 위치 정렬, 및 자외선 조사가 종료되면, 웨이퍼 W는 유지 테이블(8)에 흡착 유지된 채 얼라인먼트 스테이지(7)마다 다음 마운트 프레임 제작부(27)로 반송된다. 즉, 얼라인먼트 스테이지(7)는, 척 테이블(15)과 링 프레임 승강 기구(26)의 중간 위치로 이동한다.

얼라인먼트 스테이지(7)가 소정의 위치에서 대기하면, 상방에 위치하는 척 테이블(15)이 강하하고, 척 테이블(15)의 저면이 웨이퍼 W에 접촉하여 진공 흡착을 개시한다. 척 테이블(15)의 진공 흡착이 개시되면, 유지 테이블(8)측의 흡착 유지가 개방된다. 따라서, 유지 테이블(8)에서 휨을 교정하여 평면 유지된 웨이퍼 W가 척 테이블(15)로 전달된다. 웨이퍼 W를 전달한 얼라인먼트 스테이지(7)는 초기 위치로 복귀된다.

다음으로, 링 프레임 공급부(16)에 다단으로 수납된 링 프레임 f가, 링 프레임 반송 기구(17)에 의해 상방으로부터 1매씩 진공 흡착되어 취출된다. 취출된 링 프레임 f는, 도시하지 않은 얼라인먼트 스테이지에서 위치 정렬이 행해진 후, 점착 테이프 DT의 상방의 점착 테이프 부착 위치로 반송된다.

링 프레임 f가 링 프레임 반송 기구(17)에 의해 유지되어 점착 테이프 DT의 부착 위치에 있으면, 테이프 공급부(19)로부터 점착 테이프 DT의 공급이 개시된다. 동시에 부착 롤러(22)가 부착 개시 위치로 이동한다.

부착 개시 위치에 부착 롤러(22)가 도달하면, 점착 테이프 DT의 폭 방향의 양단부를 인장 기구(20)가 유지하고, 테이프 폭 방향으로 텐션을 건다.

계속해서 부착 롤러(22)가 상승하고, 점착 테이프 DT를 링 프레임 f의 단부에 가압하여 부착한다. 그 후, 부착 롤러(22)는 대기 위치인 테이프 공급부(19)측을 향하여 구름 이동한다. 이 때, 부착 롤러(22)는, 점착 테이프 DT를 비접착면으로부터 가압하면서 구름 이동하고, 링 프레임 f에 점착 테이프 DT를 부착해 간다. 부착 롤러(22)가 부착 위치의 종단부에 도달하면, 인장 기구(20)에 의한 점착 테이프 DT의 유지가 개방된다.

동시에 커터 기구(24)가 상승하고, 링 프레임 f를 따라 점착 테이프 DT를 재단한다. 점착 테이프 DT의 재단이 종료되면, 박리 유닛(23)이 테이프 공급부(19)측을 향하여 이동하고, 불필요한 점착 테이프 DT를 박리한다.

계속해서 테이프 공급부(19)가 작동하여 점착 테이프 DT를 풀어냄과 함께, 재단된 불필요 부분의 테이프는 테이프 회수부(25)로 보내진다. 이 때, 부착 롤러(22)는, 다음 링 프레임 f에 점착 테이프 DT를 부착하도록 부착 개시 위치로 이동한다.

점착 테이프 DT가 부착된 링 프레임 f는, 링 프레임 승강 기구(26)에 의해 프레임부가 흡착 유지되어 상방으로 이동한다. 이 때, 척 테이블(15)도 강하한다. 즉, 척 테이블(15)과 링 프레임 승강 기구(26)가, 서로 웨이퍼 W를 접합하는 위치까지 이동한다.

각 기구(15, 26)가 소정 위치에 도달하면, 각각이 도시하지 않은 유지 기구에 의해 유지된다. 계속해서, 부착 롤러(28)가 점착 테이프 DT의 부착 개시 위치로 이동하고, 링 프레임 f 저면에 부착되어 있는 점착 테이프 DT의 비접착면을 가압하면서 구름 이동하고, 점착 테이프 DT를 웨이퍼 W에 부착해 간다. 그 결과, 링 프레임 f와 웨이퍼 W가 일체화된 마운트 프레임 MF가 제작된다.

마운트 프레임 MF가 제작되면, 척 테이블(15)과 링 프레임 승강 기구(26)는 상방으로 이동한다. 이 때, 도시하지 않은 유지 테이블이 마운트 프레임 MF의 하방으로 이동하고, 마운트 프레임 MF가 이 유지 테이블에 적재된다. 적재된 마운트 프레임 MF는, 제1 마운트 프레임 반송 기구(29)에 의해 흡착 유지되고, 박리 테이블로 이동 탑재된다.

마운트 프레임 MF가 적재된 박리 테이블은, 박리 유닛(32)의 하방을 향하여 전진 이동한다. 이 과정에 있어서, 광 센서에서 보호 테이프 PT의 전단부 테두리가 검지되고, 이 때의 박리 테이블의 위치가 펄스 모터에 의해 제어되는 미리 알고 있는 광 센서로부터 에지 부재(41)의 선단 위치까지의 거리만큼 박리 테이블이 검지 위치로부터 전진 이동하도록 펄스 모터가 작동 제어된다. 여기에서 박리 테이블의 전진 이동이 일단 정지된다. 즉, 보호 테이프 PT의 전단부 테두리가 에지 부재(41)의 선단의 직하 위치에 도달하면 전진 이동이 자동적으로 일단 정지된다.

박리 테이블이 일단 정지되면, 펄스 모터가 작동 제어되어 가동 블록이 하강되고, 에지 부재(41)가 테이프 공급부(31)로부터 공급되는 박리 테이프 Ts를 감아 건 상태에서 강하된다. 즉, 에지 부재(41)의 선단에서 박리 테이프 Ts가 보호 테이프 PT의 전단부 상면에 소정의 가압력으로 가압되어 부착된다.

보호 테이프 PT의 전단부로의 보호 테이프 PT의 부착이 완료되면, 에지 부재(41)에서 박리 테이프 Ts가 보호 테이프 PT에 가압된 상태에서, 다시 박리 테이블은 전진 이동을 개시함과 함께, 이 이동 속도와 동조한 속도로 박리 테이프 Ts가 테이프 회수부(34)를 향하여 권취되어 간다. 이에 의해, 에지 부재(41)가 웨이퍼 W의 표면의 보호 테이프 PT에 박리 테이프 Ts를 가압하면서 부착해 간다. 이와 동시에, 부착한 박리 테이프 Ts를 박리하면서 보호 테이프 PT를 함께 웨이퍼 W의 표면으로부터 박리해 간다.

에지 부재(41)가 하강 작동한 박리 테이프 부착 개시 위치로부터 웨이퍼 직경에 상당하는 거리만큼 전진하도록 펄스 모터가 작동 제어된다. 즉, 에지 부재(41)가 보호 테이프 PT의 후단부 테두리에 도달하여 보호 테이프 PT가 완전하게 웨이퍼의 표면으로부터 박리된 시점에서 에지 부재(41)가 상승 제어되고, 그 후 박리 유닛(32)은 초기 상태로 복귀된다.

보호 테이프 PT의 박리 처리가 종료된 마운트 프레임 MF는, 박리 테이블에 의해 제2 마운트 프레임 반송 기구(35)의 대기 위치까지 이동한다.

그리고, 박리 기구(30)로부터 나온 마운트 프레임 MF는, 제2 마운트 프레임 반송 기구(35)에 의해 턴테이블(36)로 이동 탑재된다. 이동 탑재된 마운트 프레임 MF는, 오리엔테이션 플랫이나 노치에 의해 위치 정렬이 행해짐과 함께, 수납 방향의 조절이 행해진다. 위치 정렬 및 수납 방향이 정해지면, 마운트 프레임 MF는 푸셔에 의해 압출되어 마운트 프레임 회수부(37)에 수납된다.

이상과 같이, 웨이퍼 W의 중심측으로부터 외측을 향하여 다이오드(11)를 1차원 어레이 형상으로 배열하고, 웨이퍼 W의 외측을 향함에 따라 각 다이오드(11)의 출력 전압을 높이고, 또한 주속도와의 관계로부터 각 다이오드(11)의 출력 전압을 조절함으로써, 보호 테이프 PT의 자외선이 조사되는 전체면에 있어서 적산 광량을 일정하게 할 수 있다. 따라서, 보호 테이프 PT의 박리시에 점착제의 경화 불균일에 의해 발생하는 웨이퍼 표면에의 점착제의 잔사를 없앨 수 있다.

또한, 웨이퍼 W의 직경을 초과하는 범위까지 다이오드(11)를 종횡의 2차원 어레이 형상으로 배치할 필요가 없고, 또한 유지 테이블(8)을 소정의 위치에서 회전시키는 것만으로도 되므로, 장치의 소형화가 가능해진다.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.

(1) 상기 실시예에서는, 반도체 웨이퍼 마운트 장치(1)를 작동시키기 전에, 조도 센서(14)를 이용하여 각 다이오드(11)의 출력을 조절하고 있었지만, 적당한 처리 매수, 혹은 모든 웨이퍼 W에 대하여 얼라인먼트 전에 조도를 측정하고, 각 다이오드(11)의 출력 전압을 조절하여도 된다.

(2) 상기 실시예 장치에서는, 자외선 조사 유닛(12)과 조도 센서(14)를 일체로 구성하고 있었지만, 분리된 구성이어도 된다.

(3) 상기 실시예 장치에서는, 보호 테이프 PT의 표면으로부터 각 다이오드(11)까지의 높이를 일정하게 하면서, 출력 전압의 조절에 의해 자외선의 적산 광량을 일정하게 하고 있었지만, 다음과 같이 구성하여도 된다. 각 다이오드(11)의 출력을 일정하게 하면서, 보호 테이프 PT의 표면으로부터 다이오드까지의 높이를 조절한다.

예를 들어, 웨이퍼 W의 외측을 향함에 따라 주속도가 빨라진다. 따라서, 중심측과 동일한 자외선의 적산 광량을 얻기 위해, 도 6에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 외측을 향함에 따라 보호 테이프 PT로부터 다이오드(11)까지의 높이가 낮아지도록 한다.

또한, 다른 실시예로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 다이오드(11)를 액추에이터(60)에 의해 높이 변경 가능하게 조절한다. 이 구성의 경우, 조도 센서(14)를 측정 위치로 이동시키고, 각 다이오드의 출력을 일정하게 하여 자외선을 조사한다. 이 때, 유지 테이블(8)의 회전과 자외선의 강도로부터 구해지는 적산 광량이 조사 영역의 모두에 있어서 일정해지는 조도가 얻어지는 각 다이오드(11)의 높이를 구한다. 그 결과에 기초하여, 각 액추에이터(60)를 조작하여 각 다이오드(11)를 소정의 높이로 이동시킨다. 이 구성에 의해서도, 상기 실시예와 동일한 효과가 얻어진다.

(4) 상기 각 실시예에 있어서, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 자외선 조사 유닛(12)과 웨이퍼 W 사이에, 웨이퍼 W의 중심으로부터 외측을 향하여 넓어지는 부채 형상의 슬릿(61)이 형성된 차광판(62)을 배치하여도 된다.

이 구성에 따르면, 회전 주속도가 느린 중심측에서는 개구 면적이 좁은 슬릿에 의해, 자외선의 스폿 SP의 직경이 좁혀진다. 반면, 속도가 빨라지는 웨이퍼 W의 외측에서는 개구 면적이 넓어져 있으므로, 보호 테이프 PT의 자외선 조사의 전역에 있어서 적산 광량을 일정하게 할 수 있다.

(5) 도 10에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 외측을 향함에 따라 자외선의 투과율이 높아지는 필터(63)를 자외선 조사 유닛(12)과 유지 테이블(8) 사이에 배치하여도 된다. 예를 들어, 필터(63)만을 배치하여도 되고, 상기 실시예의 차광판(62)의 슬릿(61) 부분에 필터(63)를 구비한 구성이어도 된다.

(6) 도 11에 도시한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(64)에 의해 각 다이오드(11)의 파워 증폭기(13)의 온ㆍ오프 전환의 타이밍을 조절하고, 보호 테이프 PT의 전역에서의 적산 광량이 일정해지도록 구성하여도 된다. 즉, 회전 주속도가 느린 중심측에 비하여 웨이퍼 W의 외측을 향함에 따라 다이오드(11)의 점등 시간이 길어지도록 조절한다.

(7) 웨이퍼 W의 중심으로부터 외측을 향함에 따라 다이오드(11)의 배열 간격을 좁게 하도록 배치하여 구성하여도 된다. 즉, 도 12에 도시한 바와 같이, 회전 주속도가 빠른 외측에서, 다이오드(11)의 배열 간격을 좁게 함으로써 방사 형상으로 넓어지는 자외선의 스폿 형상을 중첩하여 자외선의 강도가 증가하도록 한다.

또한, 다이오드(11)마다 연결된 액추에이터, 혹은 개별적인 구동 기구 등을 통하여 가이드를 따라 각 다이오드(11)가 반경 방향을 따라 이동 가능하게 구성하여도 된다. 이 구성에 따르면, 다이오드끼리의 간격을 임의로 변경할 수 있음과 함께, 웨이퍼 W의 크기가 변경된 경우에도 유효하게 기능한다.

(8) 상기 각 실시예 장치에서는, 1차원 어레이 형상으로 다이오드(11)를 배열하여 구성한 자외선 조사 유닛(12)을 예로 들어 설명하였지만, 다음과 같이 구성하여도 된다. 즉, 상기 각 실시예에 있어서, 도 13에 도시한 바와 같이, 부채 형상으로 다이오드(11)를 배열하여 자외선 조사 유닛(12)을 구성하여도 된다.

(9) 상기 각 실시예 장치에서는, 웨이퍼 W의 상방에만 다이오드(11)를 배치하고 있었지만, 다음과 같이 구성하여도 된다. 즉, 도 14에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 에지 방향으로부터 자외선을 조사하는 다이오드(11a)를 배치한 구성이어도 된다. 예를 들어, 얼라인먼트 스테이지(7)마다 챔버 내에 수납하여 질소 퍼지하면서 자외선을 조사하는 경우에는, 웨이퍼 W의 최외주측에 있는 다이오드(11)와 대략 동일한 출력으로 다이오드(11a)로부터 웨이퍼 에지를 향하여 자외선을 조사하도록 구성하면 된다.

질소 퍼지하지 않고 자외선 조사 유닛(12)이 대기 개방 상태에서 자외선을 조사하는 경우, 대기 중의 산소가 점착제의 경화를 저해하므로, 웨이퍼 W의 표면보다도 광 강도가 높아지도록 자외선을 조사하게 조절한다.

이 구성에 따르면, 모든 점착제를 균일하게 경화시켜, 그 접착력을 저감할 수 있다. 따라서, 후공정에서의 보호 테이프 박리 처리시에, 웨이퍼 에지 부분의 점착제의 미경화에 기인하여 발생하는 파손이나 웨이퍼 에지에의 점착제의 잔사를 없앨 수 있다.

본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으며, 따라서 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아니라 부가된 클레임을 참조해야만 한다.

Claims (12)

1. 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 자외선 경화형의 보호 테이프에 자외선을 조사하는 자외선 조사 장치이며,
   상기 장치는,
   상기 보호 테이프가 부착된 반도체 웨이퍼를 적재 유지하는 유지 테이블과,
   상기 유지 테이블을 회전 구동시키는 구동 기구와,
   적어도 상기 반도체 웨이퍼의 반경 방향으로 배열된 복수개의 자외선 발광 다이오드와,
   복수개의 상기 자외선 발광 다이오드와 대향하는 위치에서 회전 이동함과 함께, 반도체 웨이퍼의 적재 위치까지 하강하여, 각 자외선 발광 다이오드의 조도를 측정하는 센서와,
   상기 자외선 발광 다이오드마다 높이를 변경시키는 승강 구동 기구와,
   상기 센서의 검출 결과에 기초하여, 보호 테이프 표면의 단위 면적당의 적산 광량이 일정해지도록, 승강 구동 기구를 작동시켜 각 자외선 발광 다이오드의 높이를 조절하는 높이 제어부
   를 포함하고,
   상기 보호 테이프를 갖는 반도체 웨이퍼를 적재 유지한 유지 테이블을 회전시키면서 자외선 발광 다이오드로부터 보호 테이프 표면을 향하여 자외선을 조사하였을 때, 당해 보호 테이프의 자외선의 조사 영역에서의 적산 광량이 일정해지도록 구성하는, 자외선 조사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 보호 테이프의 주연부에 조사하는 보조용의 자외선 발광 다이오드를 더 포함하는, 자외선 조사 장치.
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