半導体ウエハの保護膜の形成装置
【課題】半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂の保護膜を均一の厚さに形成することができる半導体ウエハの保護膜の形成装置を提供する。
【解決手段】半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、を具備している。
【解決手段】半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの保護膜の形成装置に係り、より詳しくは、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する装置の一つとして、紫外線硬化樹脂が塗布された基板を回転させる回転部と、前記基板の上方に配され、当該基板に対して紫外線を照射する光線と、前記基板の外側に配された略円環状の光反射体とを備え、前記光反射体は、前記紫外線を反射させる反射面が曲面とされ、当該反射面で反射された紫外線が前記基板の外周面に照射されるようにしたものがある（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７６７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このように構成された従来の保護膜の形成装置では、遠心力を利用して未硬化の紫外線硬化樹脂を延伸させるため、紫外線硬化樹脂が基板の外周部に集まりやすく、それに伴い、基板の直径方向に厚さのムラが発生するなどの問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂の保護膜を均一の厚さに形成することができる半導体ウエハの保護膜の形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体ウエハの保護膜の形成装置は、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、受圧部材上に塗布される紫外線硬化樹脂に半導体ウエハを載置し、半導体ウエハの上方から加圧して紫外線硬化樹脂を薄く均一な膜厚に延伸したのち、当該紫外線硬化樹脂に紫外線を下方から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることができるため、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂の保護膜を均一の厚さに形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を適用した半導体ウエハの保護膜の形成装置の一実施の形態について、図１および図２に基づき詳細に説明する。本保護膜の形成装置は、図１に示すように、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口１を有する機台３および定盤２と、前記定盤２の下面に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体４と、この光反射体４の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段５と、前記定盤２の上方にこれと対向しかつ昇降可能に配設された昇降部材６と、前記定盤２の上面に前記開口１を被うようにして装着され半導体ウエハＷを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材７と、前記昇降部材６の下方側に位置してこの昇降部材６に角度調整手段８を介しかつ前記受圧部材７と対向して装着され平坦状の下面を有する加圧部材９と、前記昇降部材６を昇降させる電動シリンダ１０と、で構成してある。
【０００８】
前記加圧部材９として、面粗度が良好で、熱歪が小さい材質から作製されるのが好ましく、たとえばアルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス、窒化珪素セラミックスまたは炭化珪素セラミックスなどのセラミックスを用いることができる。本実施の形態では、加圧部材９を電気絶縁性、耐摩耗性および化学安定性に優れる高純度のアルミナセラミックスとすることにより、ヤング率が３８０ＧＰａと高くなって撓みにくく、しかも、熱による変形が小さくて紫外線を受けても歪を小さくすることができる。
前記受圧部材７は、紫外線透過率の高いガラス製とすることができる。また、この受圧部材７を冷却する冷却手段（図示せず）を設けるのが好ましい。たとえば、冷却手段として、受圧部材７に向けられる送風ファンか、受圧部材７に水平方向に貫通する複数個の通路を設け、この通路に冷媒を循環させる構造とすることにより、受圧部材７の歪を抑えることができる。
【０００９】
そして、前記受圧部材７は、前記定盤２の上面に装着された枠状のガイド部材１１によって固定してあり、かつ、図２に示すように、周縁部が高さの低い段状を成していて、この低い段状部分を、前記ガイド部材１１に螺着された止ネジ１２により、平鋼１３および樹脂製平板１４を介在させて押圧・固定してある。これら平鋼１３および樹脂製平板１４の介在により、止ネジ１２による前記受圧部材７への押圧力を分散して受圧部材７の損傷を防止することができる。なお、符号１２ａはガイド部材１１を固定するボルトである。
【００１０】
また、前記角度調整手段８は、図１に示すように、前記昇降部材６の左右両側部に貫装されかつネジが出入調節可能に構成された２個の上下調整機構１５と、これら２個の上下調整機構１５の下端間に枢支して架設されて傾動可能でありかつ下面に前記加圧部材９を取り付けた傾動板１６と、前記昇降部材６の左右両側部に貫装されて前記傾動板１６の左右両側部の変位を検知する２個の変位計１７とで構成してある。
【００１１】
また、前記昇降部材６は、図１に示すように、前記定盤２の四隅に立設された４本の支柱１８に上下摺動自在に装架してあり、４本の支柱１８の上端間には天井フレーム１９が架設してあり、さらに、天井フレーム１９の中央部には前記電動シリンダ１０がこれを貫通して装着してあって、前記電動シリンダ１０のピストンロッドの縮伸作動により前記昇降部材６が昇降するようになっている。また、前記電動シリンダ１０のピストンロッドの下端には、前記加圧部材９の半導体ウエハＷへの加圧力を測定する加圧力測定手段としてのロードセル２０が装着してある。
また、前記電動シリンダ１０のサーボモータ１０ａと、前記ロードセル２０と、前記紫外線照射手段５とには、コントローラ２１が電気的に接続してある。このサーボモータ１０ａには、位置検出器としてのエンコーダ１０ｂが付属されている。
前記コントローラ２１は、加圧部材９の半導体ウエハＷへの加圧力を測定するロードセル２０の測定値に基づき、前記サーボモータ１０ａを作動して電動シリンダ１０のピストンロッドの伸長動作を制御する。これにより、半導体ウエハを加圧部材によって加圧して紫外線硬化樹脂を延伸する際、加圧部材の加圧位置または下降速度、および加圧力を制御して、紫外線硬化樹脂の膜厚を目標値（たとえば５０μｍ）に設定することができる。
【００１２】
このように構成したものは、予め角度調整手段８の２個の変位計１７により高さを検知しながら上下調整機構１５により傾動板１６の左右両側部の高さを調整して、傾動板１６を介して加圧部材９の傾動を調節し加圧部材９と受圧部材７との平行度を精度の高いものにする。次いで、受圧部材７の上面中央部に紫外線透過性の剥離シートとしてのポリエステルフィルムＳを介在させて、たとえばディスペンサーにより所要量の紫外線硬化樹脂（図示せず）を中央部に塗布し、続いて、この紫外線硬化樹脂上に半導体ウエハＷを載せる。そして、この半導体ウエハＷの上にも剥離シートとしてのポリエステルフィルムＳを載置することもできる。
【００１３】
次いで、コントローラ２１の制御の下に、電動シリンダ１０のピストンロッドを最初は比較的高速度で伸長作動して加圧部材９を半導体ウエハＷに接近させる。
ついで、電動シリンダ１０のピストンロッドの位置を検出し、該ピストンロッドを低速度で伸長作動して、またロードセル２０の荷重を検出しながら半導体ウエハＷを加圧部材９によって加圧する。これにより、紫外線硬化樹脂を薄く広げて、均一な厚さ（目標値の膜厚）に延伸する。その後、紫外線照射手段５から紫外線を照射すると、照射された紫外線は光反射体４によって半導体ウエハＷに向けて収束されながら紫外線硬化樹脂に当たり、紫外線硬化樹脂を硬化させる。
ついで、また、ポリエステルフィルムＳを剥がして紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成した半導体ウエハＷを取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の半導体ウエハの保護膜の形成装置の要部切欠き正面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００１５】
Ｗ 半導体ウエハ
１ 開口
２ 定盤
３ 機台
４ 光反射体
５ 紫外線照射手段
６ 昇降部材
７ 受圧部材
８ 角度調整手段
９ 加圧部材
１０ 電動シリンダ
１０ａ サーボモータ
１０ｂ エンコーダ
２０ ロードセル
２１ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの保護膜の形成装置に係り、より詳しくは、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する装置の一つとして、紫外線硬化樹脂が塗布された基板を回転させる回転部と、前記基板の上方に配され、当該基板に対して紫外線を照射する光線と、前記基板の外側に配された略円環状の光反射体とを備え、前記光反射体は、前記紫外線を反射させる反射面が曲面とされ、当該反射面で反射された紫外線が前記基板の外周面に照射されるようにしたものがある（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７６７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このように構成された従来の保護膜の形成装置では、遠心力を利用して未硬化の紫外線硬化樹脂を延伸させるため、紫外線硬化樹脂が基板の外周部に集まりやすく、それに伴い、基板の直径方向に厚さのムラが発生するなどの問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂の保護膜を均一の厚さに形成することができる半導体ウエハの保護膜の形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体ウエハの保護膜の形成装置は、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、受圧部材上に塗布される紫外線硬化樹脂に半導体ウエハを載置し、半導体ウエハの上方から加圧して紫外線硬化樹脂を薄く均一な膜厚に延伸したのち、当該紫外線硬化樹脂に紫外線を下方から照射して紫外線硬化樹脂を硬化させることができるため、半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂の保護膜を均一の厚さに形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を適用した半導体ウエハの保護膜の形成装置の一実施の形態について、図１および図２に基づき詳細に説明する。本保護膜の形成装置は、図１に示すように、上下に貫通して紫外線が通過可能な開口１を有する機台３および定盤２と、前記定盤２の下面に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体４と、この光反射体４の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段５と、前記定盤２の上方にこれと対向しかつ昇降可能に配設された昇降部材６と、前記定盤２の上面に前記開口１を被うようにして装着され半導体ウエハＷを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材７と、前記昇降部材６の下方側に位置してこの昇降部材６に角度調整手段８を介しかつ前記受圧部材７と対向して装着され平坦状の下面を有する加圧部材９と、前記昇降部材６を昇降させる電動シリンダ１０と、で構成してある。
【０００８】
前記加圧部材９として、面粗度が良好で、熱歪が小さい材質から作製されるのが好ましく、たとえばアルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス、窒化珪素セラミックスまたは炭化珪素セラミックスなどのセラミックスを用いることができる。本実施の形態では、加圧部材９を電気絶縁性、耐摩耗性および化学安定性に優れる高純度のアルミナセラミックスとすることにより、ヤング率が３８０ＧＰａと高くなって撓みにくく、しかも、熱による変形が小さくて紫外線を受けても歪を小さくすることができる。
前記受圧部材７は、紫外線透過率の高いガラス製とすることができる。また、この受圧部材７を冷却する冷却手段（図示せず）を設けるのが好ましい。たとえば、冷却手段として、受圧部材７に向けられる送風ファンか、受圧部材７に水平方向に貫通する複数個の通路を設け、この通路に冷媒を循環させる構造とすることにより、受圧部材７の歪を抑えることができる。
【０００９】
そして、前記受圧部材７は、前記定盤２の上面に装着された枠状のガイド部材１１によって固定してあり、かつ、図２に示すように、周縁部が高さの低い段状を成していて、この低い段状部分を、前記ガイド部材１１に螺着された止ネジ１２により、平鋼１３および樹脂製平板１４を介在させて押圧・固定してある。これら平鋼１３および樹脂製平板１４の介在により、止ネジ１２による前記受圧部材７への押圧力を分散して受圧部材７の損傷を防止することができる。なお、符号１２ａはガイド部材１１を固定するボルトである。
【００１０】
また、前記角度調整手段８は、図１に示すように、前記昇降部材６の左右両側部に貫装されかつネジが出入調節可能に構成された２個の上下調整機構１５と、これら２個の上下調整機構１５の下端間に枢支して架設されて傾動可能でありかつ下面に前記加圧部材９を取り付けた傾動板１６と、前記昇降部材６の左右両側部に貫装されて前記傾動板１６の左右両側部の変位を検知する２個の変位計１７とで構成してある。
【００１１】
また、前記昇降部材６は、図１に示すように、前記定盤２の四隅に立設された４本の支柱１８に上下摺動自在に装架してあり、４本の支柱１８の上端間には天井フレーム１９が架設してあり、さらに、天井フレーム１９の中央部には前記電動シリンダ１０がこれを貫通して装着してあって、前記電動シリンダ１０のピストンロッドの縮伸作動により前記昇降部材６が昇降するようになっている。また、前記電動シリンダ１０のピストンロッドの下端には、前記加圧部材９の半導体ウエハＷへの加圧力を測定する加圧力測定手段としてのロードセル２０が装着してある。
また、前記電動シリンダ１０のサーボモータ１０ａと、前記ロードセル２０と、前記紫外線照射手段５とには、コントローラ２１が電気的に接続してある。このサーボモータ１０ａには、位置検出器としてのエンコーダ１０ｂが付属されている。
前記コントローラ２１は、加圧部材９の半導体ウエハＷへの加圧力を測定するロードセル２０の測定値に基づき、前記サーボモータ１０ａを作動して電動シリンダ１０のピストンロッドの伸長動作を制御する。これにより、半導体ウエハを加圧部材によって加圧して紫外線硬化樹脂を延伸する際、加圧部材の加圧位置または下降速度、および加圧力を制御して、紫外線硬化樹脂の膜厚を目標値（たとえば５０μｍ）に設定することができる。
【００１２】
このように構成したものは、予め角度調整手段８の２個の変位計１７により高さを検知しながら上下調整機構１５により傾動板１６の左右両側部の高さを調整して、傾動板１６を介して加圧部材９の傾動を調節し加圧部材９と受圧部材７との平行度を精度の高いものにする。次いで、受圧部材７の上面中央部に紫外線透過性の剥離シートとしてのポリエステルフィルムＳを介在させて、たとえばディスペンサーにより所要量の紫外線硬化樹脂（図示せず）を中央部に塗布し、続いて、この紫外線硬化樹脂上に半導体ウエハＷを載せる。そして、この半導体ウエハＷの上にも剥離シートとしてのポリエステルフィルムＳを載置することもできる。
【００１３】
次いで、コントローラ２１の制御の下に、電動シリンダ１０のピストンロッドを最初は比較的高速度で伸長作動して加圧部材９を半導体ウエハＷに接近させる。
ついで、電動シリンダ１０のピストンロッドの位置を検出し、該ピストンロッドを低速度で伸長作動して、またロードセル２０の荷重を検出しながら半導体ウエハＷを加圧部材９によって加圧する。これにより、紫外線硬化樹脂を薄く広げて、均一な厚さ（目標値の膜厚）に延伸する。その後、紫外線照射手段５から紫外線を照射すると、照射された紫外線は光反射体４によって半導体ウエハＷに向けて収束されながら紫外線硬化樹脂に当たり、紫外線硬化樹脂を硬化させる。
ついで、また、ポリエステルフィルムＳを剥がして紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成した半導体ウエハＷを取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の半導体ウエハの保護膜の形成装置の要部切欠き正面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００１５】
Ｗ 半導体ウエハ
１ 開口
２ 定盤
３ 機台
４ 光反射体
５ 紫外線照射手段
６ 昇降部材
７ 受圧部材
８ 角度調整手段
９ 加圧部材
１０ 電動シリンダ
１０ａ サーボモータ
１０ｂ エンコーダ
２０ ロードセル
２１ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、
上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、
前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、
この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、
前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、
前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、
前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、
前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、
を具備したことを特徴とする半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項２】
前記加圧部材がセラミックスである請求項１記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項３】
前記加圧部材の前記半導体ウエハへの加圧力を測定する加圧力測定手段と、この加圧力測定手段の測定値に基づき前記電動シリンダのピストンロッドの伸長速度を制御するコントローラとが設けられてなる請求項１または２記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項４】
前記受圧部材を冷却する冷却手段が設けられてなる請求項１または２記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項１】
半導体ウエハの表面に紫外線硬化樹脂からなる保護膜を形成する半導体ウエハの保護膜の形成装置であって、
上下に貫通して紫外線が通過可能な開口を有する機台および定盤と、
前記定盤の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて反射する光反射体と、
この光反射体の下部に装着されて紫外線を上方へ向けて照射する紫外線照射手段と、
前記定盤の上方位置に昇降可能に配設された昇降部材と、
前記定盤の上面に前記開口を被うようにして装着されるとともに前記半導体ウエハを載置可能な平坦状の上面を有する紫外線透過性の受圧部材と、
前記昇降部材の下方側に位置してこの昇降部材に角度調整手段を介しかつ前記受圧部材と対向して装着されるとともに平坦状の下面を有する加圧部材と、
前記昇降部材を昇降させる電動シリンダと、
を具備したことを特徴とする半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項２】
前記加圧部材がセラミックスである請求項１記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項３】
前記加圧部材の前記半導体ウエハへの加圧力を測定する加圧力測定手段と、この加圧力測定手段の測定値に基づき前記電動シリンダのピストンロッドの伸長速度を制御するコントローラとが設けられてなる請求項１または２記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【請求項４】
前記受圧部材を冷却する冷却手段が設けられてなる請求項１または２記載の半導体ウエハの保護膜の形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２１５０９（Ｐ２０１０−２１５０９Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８９３６３（Ｐ２００８−２８９３６３）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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