印刷方法及び印刷装置
【課題】前処理時に媒体にダメージを与えることを防止するとともに良好な印刷品質が得られる印刷方法及び印刷装置を提供する。
【解決手段】樹脂でモールドされた半導体装置３に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部９と、半導体装置３の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、半導体装置３上の液滴に活性光線を照射する照射部と、を備える印刷装置に関する。
【解決手段】樹脂でモールドされた半導体装置３に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部９と、半導体装置３の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、半導体装置３上の液滴に活性光線を照射する照射部と、を備える印刷装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷方法及び印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能液を液滴にして吐出するインクジェット法を用いて記録媒体上に塗布し、塗布された機能液を固化することで該記録媒体上に所定情報を印刷する技術が採用されている。下記特許文献１には、記録媒体としてＩＣチップを用い、該ＩＣチップ上に製造番号や製造会社等の所定情報を印刷する印刷装置が開示されている。
【０００３】
ところで、上述したようなインクジェット法を用いた印刷装置においては、良好な印刷品位を得るために記録媒体の表面に対する液滴の密着性が重要である。そこで、上記印刷装置において、記録媒体の表面に対する液滴の密着性を向上させるための前処理工程を行うことが考えられる。例えば、下記特許文献２に示すように、このような前処理としては、プラズマ処理を用いて前処理を行い、記録媒体の表面を改質するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０６８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
プラズマ処理を用いてＩＣチップに前処理を行う場合、チップの表面をモールドしているエポキシ樹脂が表面から内部深くまで酸化されることで変性してしまうおそれがあった。また、ＩＣチップの表面がアッシングされてしまい、破損するおそれがあった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、前処理時に媒体にダメージを与えることを防止するとともに良好な印刷品質が得られる印刷方法及び印刷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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の印刷方法は、表面の少なくとも一部がエポキシを含有する樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理工程と、前記半導体装置の表面に吐出ヘッドのノズルから活性光線で硬化する液体の液滴を吐出する吐出工程と、前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の印刷方法によれば、オゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置を破損させることなく、表面処理を行うことができる。また、半導体装置の表面に設けられた例えばエポキシを含む樹脂が表面処理によって表面から内部深くまで酸化されることで変性するといった不具合の発生を防止することができる。よって、活性光線により硬化する液体と半導体装置との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【０００９】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定するのが好ましい。
この構成によれば、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を半導体装置に照射するため、エポキシの表面の結合を切ることができる。
【００１０】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記半導体装置を１６０℃以上１９０℃以下で加熱した状態とするのが好ましい。
この構成によれば、半導体装置が１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱された状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。
【００１１】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記雰囲気中におけるオゾン濃度を０．０１ｐｐｍ以上に設定するのが好ましい。なお、前記オゾン濃度を１．０ｐｐｍ以上に設定するのが望ましい。
この構成によればオゾン濃度が最適な範囲に設定されるため、上述の表面処理を良好に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の印刷装置は、表面の少なくとも一部がエポキシを含有する樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部と、前記半導体装置の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の印刷装置によれば、表面処理部がオゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置を破損させることなく、表面処理を行うことができる。また、半導体装置の表面に設けられたエポキシを含む樹脂が表面処理によって表面から内部深くまで酸化されることで変性するといった不具合の発生を防止することができる。よって、活性光線により硬化する液体と半導体装置との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【００１４】
また、上記印刷装置においては、前記表面処理部は、前記半導体装置に対して波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射するのが好ましい。
この構成によれば、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を半導体装置に照射するため、エポキシの表面の結合を切ることができる。
【００１５】
また、上記印刷装置においては、前記表面処理部が前記半導体装置に対して前記紫外線を照射する際、前記半導体基板を１６０℃以上１９０℃以下で加熱する加熱部を有するのが好ましい。
この構成によれば、半導体装置が１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱された状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は半導体基板を示す模式平面図、（ｂ）は液滴吐出装置を示す模式平面図。
【図２】供給部を示す模式図。
【図３】前処理部の構成を示す概略斜視図。
【図４】紫外線の波長と液滴の密着性との関係を説明するための図。
【図５】（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図。
【図６】（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図７】収納部を示す模式図。
【図８】搬送部の構成を示す概略斜視図。
【図９】印刷方法を示すためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の印刷装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００１８】
本実施形態では、本発明の特徴的な印刷装置と、この印刷装置を用いて液滴を吐出して印刷する印刷方法の例について、図１〜図９に従って説明する。
【００１９】
（半導体基板）
まず、印刷装置を用いて描画（印刷）する対象の一例である半導体基板について説明する。
図１（ａ）は半導体基板を示す模式平面図である。図１（ａ）に示すように、基材としての半導体基板１は基板２を備えている。基板２は耐熱性があり半導体装置３を実装可能であれば良く、基板２にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。
【００２０】
基板２上には半導体装置３が実装されている。半導体基板１における基板２上に形成された半導体装置３は、エポキシを含む樹脂からなるモールド層によって覆われている。そして、半導体装置３上には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマーク（印刷パターン、所定パターン）が描画されている。これらのマークが印刷装置によって描画される。そのため、これらマークは半導体装置３の表面に形成されたモールド層上に描画されている。
【００２１】
（印刷装置）
図１（ｂ）は印刷装置を示す模式平面図である。
図１（ｂ）に示すように、印刷装置７は主に供給部８、前処理部（表面処理部）９、塗布部（印刷部）１０、冷却部１１、収納部１２、搬送部１３及び制御部１４から構成されている。印刷装置７は搬送部１３を中心にして時計回りに供給部８、前処理部９、塗布部１０、冷却部１１、収納部１２、制御部１４の順に配置されている。そして、制御部１４の隣には供給部８が配置されている。供給部８、制御部１４、収納部１２が並ぶ方向をＸ方向とする。Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向には塗布部１０、搬送部１３、制御部１４が並んで配置されている。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２２】
供給部８は、複数の半導体基板１が収納された収納容器を備えている。そして、供給部８は中継場所８ａを備え、収納容器から中継場所８ａへ半導体基板１を供給する。
【００２３】
前処理部９は、半導体装置３の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部９により半導体装置３は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部９は第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを備え、処理前の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部９は処理後の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂに移動して、半導体基板１を待機させる。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを合わせて中継場所９ｃとする。そして、前処理部９の内部で前処理が行われるに際し、半導体基板１が位置する場所を処理場所９ｄとする。
【００２４】
冷却部１１は、前処理部９で加熱及び表面改質が行われた半導体基板１を冷却する機能を有している。冷却部１１は、それぞれが半導体基板１を保持して冷却する処理場所１１ａ、１１ｂを有している。処理場所１１ａ、１１ｂは、適宜、処理場所１１ｃと総称するものとする。
【００２５】
塗布部１０は、半導体装置３に液滴を吐出してマークを描画（印刷）するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部１０は中継場所１０ａを備え、描画前の半導体基板１を中継場所１０ａから移動して描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部１０は描画後の半導体基板１を中継場所１０ａに移動して、半導体基板１を待機させる。
【００２６】
収納部１２は、半導体基板１を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部１２は中継場所１２ａを備え、中継場所１２ａから収納容器へ半導体基板１を収納する。操作者は半導体基板１が収納された収納容器を印刷装置７から搬出する。
【００２７】
印刷装置７の中央の場所には、搬送部１３が配置されている。搬送部１３は２つの腕部を備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部の先端には半導体基板１を把持する把持部１３ａが設置されている。中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａは把持部１３ａの移動範囲１３ｂ内に位置している。従って、把持部１３ａは中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａ間で半導体基板１を移動することができる。制御部１４は印刷装置７の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置７の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部１３に半導体基板１を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板１は各部を順次通過して描画されるようになっている。
【００２８】
以下、各部の詳細について説明する。
（供給部）
図２（ａ）は供給部を示す模式正面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は供給部を示す模式側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、供給部８は基台１５を備えている。基台１５の内部には昇降装置１６が設置されている。昇降装置１６はＺ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台１５の上側には昇降板１７が昇降装置１６と接続して設置されている。そして、昇降板１７は昇降装置１６により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
【００２９】
昇降板１７の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には複数の半導体基板１が収納されている。収納容器１８はＹ方向の両面に開口部１８ａが形成され、開口部１８ａから半導体基板１が出し入れ可能となっている。収納容器１８のＸ方向の両側に位置する側面１８ｂの内側には凸状のレール１８ｃが形成され、レール１８ｃはＹ方向に延在して配置されている。レール１８ｃはＺ方向に複数等間隔に配列されている。このレール１８ｃに沿って半導体基板１をＹ方向からまたは−Ｙ方向から挿入することにより、半導体基板１がＺ方向に配列して収納される。
【００３０】
基台１５のＹ方向側には支持部材２１を介して、基板引出部２２と中継台２３とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板引出部２２の上に中継台２３が重ねて配置されている。基板引出部２２はＹ方向に伸縮する腕部２２ａと腕部２２ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。腕部２２ａの一端には略矩形に折り曲げられた爪部２２ｂが設置され、この爪部２２ｂの先端は腕部２２ａと平行に形成されている。
【００３１】
基板引出部２２が腕部２２ａを伸ばすことにより、腕部２２ａが収納容器１８内を貫通する。そして、爪部２２ｂが収納容器１８の−Ｙ方向側に移動する。次に昇降装置１６が半導体基板１を下降した後、基板引出部２２が腕部２２ａを収縮させる。このとき、爪部２２ｂが半導体基板１の一端を押しながら移動する。
【００３２】
その結果、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８から中継台２３上に移動させられる。中継台２３は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。爪部２２ｂによって押されて半導体基板１が停止する場所により、半導体基板１のＹ方向の位置が決められる。中継台２３上は中継場所８ａであり、半導体基板１は中継場所８ａの所定の場所にて待機する。供給部８の中継場所８ａに半導体基板１が待機しているとき、搬送部１３は把持部１３ａを半導体基板１と対向する場所に移動して半導体基板１を把持して移動する。
【００３３】
この半導体基板１が搬送部１３により中継台２３上から移動した後、基板引出部２２が腕部２２ａを伸長させる。次に、昇降装置１６が収納容器１８を降下させて、基板引出部２２が半導体基板１を収納容器１８内から中継台２３上に移動させる。このようにして供給部８は順次半導体基板１を収納容器１８から中継台２３上に移動する。収納容器１８内の半導体基板１を総て中継台２３上に移動した後、操作者は空になった収納容器１８と半導体基板１が収納されている収納容器１８とを置き換える。これにより、供給部８に半導体基板１を供給することができる。
【００３４】
（前処理部）
図３は前処理部の構成を示す概略斜視図である。図３（ａ）に示すように、前処理部９は基台２４を備え、基台２４上にはＸ方向に延在するそれぞれ一対の第１案内レール２５及び第２案内レール２６が並んで設置されている。第１案内レール２５上には第１案内レール２５に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第１ステージ２７が設置され、第２案内レール２６上には第２案内レール２６に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第２ステージ２８が設置されている。第１ステージ２７及び第２ステージ２８は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００３５】
第１ステージ２７の上面には載置面２７ａが設置され、載置面２７ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２７ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２７ａに固定することができる。同様に、第２ステージ２８の上面にも載置面２８ａが設置され、載置面２８ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２８ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２８ａに固定することができる。
【００３６】
第１ステージ２７には、加熱装置（加熱部）２７Ｈが内蔵されており、載置面２７ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。同様に、第２ステージ２８には、加熱装置（加熱部）２８Ｈが内蔵されており、載置面２８ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。
【００３７】
第１ステージ２７がＸ方向側に位置するときの載置面２７ａの場所が第１中継場所９ａとなっており、第２ステージ２８がＸ方向に位置するときの載置面２８ａの場所が第２中継場所９ｂとなっている。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂである中継場所９ｃは把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、中継場所９ｃにおいて載置面２７ａ及び載置面２８ａは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面２７ａ及び載置面２８ａに載置することができる。半導体基板１に前処理が行われた後、半導体基板１は第１中継場所９ａに位置する載置面２７ａまたは第２中継場所９ｂに位置する載置面２８ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００３８】
基台２４の−Ｘ方向には平板状の支持部２９が立設されている。支持部２９のＸ方向側の面において上側にはＹ方向に延在する案内レール３０が設置されている。そして、案内レール３０と対向する場所には案内レール３０に沿って移動するキャリッジ３１が設置されている。キャリッジ３１は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００３９】
キャリッジ３１の移動方向における両側には、オゾン発生部３５が取り付けられている。オゾン発生部３５は、後述する前処理部９の外装部３３内にオゾンを発生させるためのものである。オゾン発生部３５としては、放電方式、電解方式、或いはＵＶ照射方式のいずれかを採用することができる。なお、オゾン発生部３５はキャリッジ３１の移動方向における片側のみに設ける構成であっても構わない。
【００４０】
放電方式は、平行平板状もしくは同軸円筒状に配置された一対の電極の間に酸素含有気体を流しつつ、交流高電圧をかけて、酸素含有気体中に放電を起こさせてオゾンを発生させることが可能である。或いは、平面状の電極の表面をセラミックスなどの誘電体で覆い、その誘電体の表面に線状の電極を配置して、平板状電極と線状電極の間に交流高電圧をかけて誘電体の表面に放電（沿面放電）を起こさせてオゾンを発生させることも可能である。
【００４１】
電解方式は、水中に電解質膜を挟んで、一対の電極をおいて、両極間に直流電圧をかけて水の電気分解を起こさせて、その際酸素発生側に酸素と同時にオゾンを発生させることが可能である。電解方式のオゾン発生部３５は、例えば、陰極に白金触媒層を持つ多孔質チタン、陽極にニ酸化鉛触媒層を持つ多孔質チタン、電解質膜にペルフルオロスルフォン酸陽イオン交換膜を用いた構成となる。この構成によれば、２０重量％以上の高濃度オゾンの発生が可能となる。
【００４２】
ＵＶ照射方式は、紫外線を空気等に当てることでオゾンを発生させる方式である。そのため、ＵＶ照射方式のオゾン発生部３５は紫外線を照射する照射装置を含んだ構成となる。
【００４３】
この構成に基づき、オゾン発生部３５は前処理部９の外装部３３内にオゾンを発生させることで外装部３３内の雰囲気Ｘをオゾン含有雰囲気とすることができる。キャリッジ３１の基台２４側には処理部３２が設置されている。処理部３２としては、紫外線を発光する低圧水銀ランプを例示でき、半導体基板１に紫外線を照射することにより、半導体基板１の表面の撥液性を改質することができる。
【００４４】
また、前処理部９は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより半導体基板１を加熱した状態で、処理部３２から紫外線を照射しながらキャリッジ３１を往復運動させる。これにより、前処理部９は、処理場所９ｄの広い範囲に紫外線を照射することが可能になっている。
【００４５】
前処理部９は、外装部３３により全体が覆われている。外装部３３の内部には上下に移動可能な戸部３４が設置されている。そして、図３（ｂ）に示すように、第１ステージ２７または第２ステージ２８がキャリッジ３１と対向する場所に移動したあと、戸部３４が下降する。これにより、処理部３２が照射する紫外線が前処理部９の外に漏れないようになっている。
【００４６】
載置面２７ａもしくは載置面２８ａが中継場所９ｃに位置するとき、搬送部１３は載置面２７ａ及び載置面２８ａに半導体基板１を給材する。そして、前処理部９は半導体基板１が載置された第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を処理場所９ｄに移動して前処理を行う。前処理が終了した後、前処理部９は第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を中継場所９ｃに移動する。続いて、搬送部１３は載置面２７ａもしくは載置面２８ａから半導体基板１を除材する。
【００４７】
ここで、オゾン発生部３５は、外装部３３内の雰囲気Ｘのオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上となるようにオゾンを発生させるのが好ましく、さらに１．００ｐｐｍ以上となるようにオゾンを発生させるのが望ましい。また、処理部３２は照射する紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定している。
【００４８】
また、上記加熱装置２７Ｈ，２８Ｈが半導体基板１を加熱する温度としては、半導体基板１の表面を効果的に改質することができ、且つ半導体基板１の耐熱温度以下であることが好ましく、本実施形態では、半導体基板１を１６０℃〜１９０℃の範囲の温度となるように例えば１８０℃に設定している。
【００４９】
ここで、前処理部９において、処理部３２が照射する紫外線の波長と、オゾン雰囲気の有無による液滴及び半導体装置３の密着性と、の関係について図４を参照しつつ説明する。なお、図４において○印は液滴と半導体装置３との間に十分な密着性が得られたことを示し、△印は液滴と半導体装置３との間に僅かに密着性が得られたものの不十分であることを示し、×印は液滴と半導体装置３との間に密着性が得られなかったことを示している。
【００５０】
図４に示されるように、オゾン雰囲気において紫外線の波長が２６０ｎｍ以下である２５４ｎｍ、１８５ｎｍとした場合、液滴が半導体装置３に良好に密着することができる。
これに対し、オゾンなしの場合においては紫外線の波長が２５４ｎｍであっても液滴を半導体基板１に良好に密着させることができなかった。また、オゾンなしの場合においても紫外線の波長を１８５ｎｍとすると液滴を半導体装置３に密着させることができる。これは、紫外線の波長が１８５ｎｍの場合、紫外線の照射によりオゾンが発生したためであると考えられる。
【００５１】
本実施形態に係る前処理部９によれば、波長の紫外線をオゾン雰囲気にて半導体基板１の表面に照射することで後述のように半導体装置３の表面層におけるエポキシ樹脂の化学結合を良好に切断する処理が行われ、液滴吐出工程において液滴と半導体基板１との密着性を向上させることが可能となっている。また、前処理部９は、半導体基板１を加熱した状態とすることで低濃度のオゾン雰囲気であっても上述の処理（エポキシ樹脂の化学結合を切断する処理）を良好に行うことが可能となっている。
【００５２】
（冷却部）
冷却部１１は、各処理場所１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板１の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板１１０ａ、１１０ｂを有している。
処理場所１１ａ、１１ｂ（冷却板１１０ａ、１１０ｂ）は、把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、処理場所１１ａ、１１ｂにおいて冷却板１１０ａ、１１０ｂは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を冷却板１１０ａ、１１０ｂに載置することができる。半導体基板１に冷却処理が行われた後、半導体基板１は、処理場所１１ａに位置する冷却板１１０ａ上または処理場所１１ｂに位置する冷却板１１０ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動させることができる。
【００５３】
（塗布部）
次に、半導体基板１に液滴を吐出してマークを形成する塗布部１０について図５及び図６に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００５４】
図５（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図である。塗布部１０により半導体基板１に液滴が吐出される。図５（ａ）に示すように、塗布部１０には、直方体形状に形成された基台３７を備えている。液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＸ方向を主走査方向とし、Ｙ方向を副走査方向とする。
【００５５】
基台３７の上面３７ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール３８がＹ方向全幅にわたり凸設されている。その基台３７の上側には、一対の案内レール３８に対応する図示しない直動機構を備えたステージ３９が取付けられている。そのステージ３９の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。そして、Ｙ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台３７の上面３７ａには、案内レール３８と平行に副走査位置検出装置４０が配置され、副走査位置検出装置４０によりステージ３９の位置が検出される。
【００５６】
そのステージ３９の上面には載置面４１が形成され、その載置面４１には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。載置面４１上に半導体基板１が載置された後、半導体基板１は基板チャック機構により載置面４１に固定される。
【００５７】
ステージ３９が−Ｙ方向に位置するときの載置面４１の場所が中継場所１０ａとなっている。この載置面４１は把持部１３ａの動作範囲内に露出するように設置されている。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面４１に載置することができる。半導体基板１に塗布が行われた後、半導体基板１は中継場所１０ａである載置面４１上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００５８】
基台３７のＸ方向両側には一対の支持台４２が立設され、その一対の支持台４２にはＸ方向に延びる案内部材４３が架設されている。案内部材４３の下側にはＸ方向に延びる案内レール４４がＸ方向全幅にわたり凸設されている。案内レール４４に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ（移動手段）４５は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ４５は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ３９が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、キャリッジ４５がＸ方向に沿って走査移動する。案内部材４３とキャリッジ４５との間には主走査位置検出装置４６が配置され、キャリッジ４５の位置が計測される。具体的に本実施形態では、主走査位置検出装置４６としてリニアエンコーダを用いている。主走査位置検出装置４６は制御部１４に電気的に接続されており、測定結果を制御部１４に送信するようになっている。キャリッジ４５の下側にはヘッドユニット４７が設置され、ヘッドユニット４７のステージ３９側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００５９】
図５（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図である。図５（ｂ）に示すようにキャリッジ４５の半導体基板１側にはヘッドユニット４７と一対の照射部としての硬化ユニット（照射部）４８が配置されている。ヘッドユニット４７の半導体基板１側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）４９が凸設されている。
【００６０】
硬化ユニット４８の内部には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。硬化ユニット４８は主走査方向（相対移動方向）においてヘッドユニット４７を挟んだ両側の位置に配置されている。照射装置は発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が配列して設置されている。このＬＥＤ素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。
【００６１】
キャリッジ４５の図中上側には収容タンク５０が配置され、収容タンク５０には機能液が収容されている。液滴吐出ヘッド４９と収容タンク５０とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク５０内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッド４９に供給される。
【００６２】
機能液は樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。本実施形態では、例えば、白色の顔料を添加している。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。
【００６３】
図６（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図６（ａ）に示すように、ヘッドユニット４７には第１、第２の吐出ヘッドを構成する２つの液滴吐出ヘッド４９が副走査方向に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド４９の表面にはノズルプレート５１がそれぞれ配置されている。各ノズルプレート５１には複数のノズル５２が配列して形成されている。本実施形態においては、各ノズルプレート５１に、１５個のノズル５２が副走査方向に沿って配置されたノズル列６０が一列設けられている。また、２つのノズル列６０は、Ｙ方向に沿った直線状に、且つＸ方向については両側の硬化ユニット４８と等間隔となる位置に配置されている。
【００６４】
各液滴吐出ヘッド４９においては、ノズル列６０の両端に位置するノズル５２については液滴の吐出特性が不安定になる傾向があるため、液滴吐出処理には用いない。すなわち、本実施形態では、両端のノズル５２を除く１３個のノズル５２によって、実際に半導体基板１に対して液滴を吐出する実ノズル列６０Ａが形成される。
【００６５】
ここで、各実ノズル列６０Ａの副走査方向の長さをＬＮとし、隣り合う液滴吐出ヘッド４９同士の実ノズル列６０Ａ間の副走査方向の距離をＬＨとすると、隣り合う液滴吐出ヘッド４９は、以下の式を満足する位置関係で配置される。
ＬＨ＝ｎ×ＬＮ（ｎは正の整数） …（１）
本実施形態では、ｎ＝１、すなわち、ＬＨ＝ＬＮとなる位置関係で二つの液滴吐出ヘッド４９がＹ方向に沿って配置されている。
【００６６】
硬化ユニット４８の下面には、照射口４８ａが形成されている。照射口４８ａは、Ｙ方向における吐出ヘッド４９、４９の長さ、これら吐出ヘッド４９、４９間の距離の和以上の長さの照射範囲を有して設けられている。そして、照射装置が発光する紫外光が照射口４８ａから半導体基板１に向けて照射される。
【００６７】
図６（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図６（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド４９はノズルプレート５１を備え、ノズルプレート５１にはノズル５２が形成されている。ノズルプレート５１の上側であってノズル５２と相対する位置にはノズル５２と連通するキャビティ５３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド４９のキャビティ５３には機能液（液体）５４が供給される。
【００６８】
キャビティ５３の上側には上下方向に振動してキャビティ５３内の容積を拡大縮小する振動板５５が設置されている。振動板５５の上側でキャビティ５３と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板５５を振動させる圧電素子５６が配設されている。圧電素子５６が上下方向に伸縮して振動板５５を加圧して振動し、振動板５５がキャビティ５３内の容積を拡大縮小してキャビティ５３を加圧する。それにより、キャビティ５３内の圧力が変動し、キャビティ５３内に供給された機能液５４はノズル５２を通って吐出される。
【００６９】
液滴吐出ヘッド４９が圧電素子５６を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子５６が伸張して、振動板５５がキャビティ５３内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド４９のノズル５２から縮小した容積分の機能液５４が液滴５７となって吐出される。機能液５４が塗布された半導体基板１に対しては、照射口４８ａから紫外光が照射され、硬化剤を含んだ機能液５４を固化または硬化させるようになっている。
【００７０】
（収納部）
図７（ａ）は収納部を示す模式正面図であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は収納部を示す模式側面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、収納部１２は基台７４を備えている。基台７４の内部には昇降装置７５が設置されている。昇降装置７５は供給部８に設置された昇降装置１６と同様の装置を用いることができる。基台７４の上側には昇降板７６が昇降装置７５と接続して設置されている。そして、昇降板７６は昇降装置７５により昇降させられる。昇降板７６の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には半導体基板１が収納されている。収納容器１８は供給部８に設置された収納容器１８と同じ容器が用いられている。
【００７１】
基台７４のＹ方向側には支持部材７７を介して、基板押出部７８と中継台７９とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板押出部７８の上に中継台７９が重ねて配置されている。基板押出部７８はＹ方向に移動する腕部７８ａと腕部７８ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。中継台７９上には半導体基板１が載置され、この半導体基板１のＹ方向側の一端の中央に腕部７８ａが接触可能となっている。
【００７２】
基板押出部７８が腕部７８ａを−Ｙ方向に移動させることにより、腕部７８ａが半導体基板１を−Ｙ方向に移動させる。中継台７９は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。その結果、図７（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８の中に移動させられる。収納容器１８にはレール１８ｃが形成されており、レール１８ｃは中継台７９に形成された凹部の延長線上に位置するようになっている。そして、基板押出部７８によって半導体基板１はレール１８ｃに沿って移動させられる。これにより、半導体基板１は収納容器１８に品質良く収納される。
【００７３】
搬送部１３が中継台７９上に半導体基板１を移動した後、昇降装置７５が収納容器１８を上昇させる。そして、基板押出部７８が腕部７８ａを駆動して半導体基板１を収納容器１８内に移動させる。このようにして収納部１２は半導体基板１を収納容器１８内に収納する。収納容器１８内に所定の枚数の半導体基板１が収納された後、操作者は半導体基板１が収納された収納容器１８と空の収納容器１８とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板１をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。
【００７４】
収納部１２は収納する半導体基板１を載置する中継場所１２ａを有している。搬送部１３は半導体基板１を中継場所１２ａに載置するだけで、収納部１２と連携して半導体基板１を収納容器１８に収納することができる。
【００７５】
（搬送部）
次に、半導体基板１を搬送する搬送部１３について図８に従って説明する。図８は、搬送部の構成を示す概略斜視図である。図８に示すように、搬送部１３は平板状に形成された基台８２を備えている。基台８２上には支持台８３が配置されている。支持台８３の内部には空洞が形成され、この空洞にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構８３ａが設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持台８３の上側に配置された第１腕部８４と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構８３ａは第１腕部８４の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００７６】
第１腕部８４上において支持台８３と反対側の端には回転機構８５が設置されている。回転機構８５はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持台８３の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構８５の出力軸は第２腕部８６と接続されている。これにより、回転機構８５は第２腕部８６の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００７７】
第２腕部８６上において回転機構８５と反対側の端には昇降装置８７が配置されている。昇降装置８７は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。この直動機構は、例えば、供給部８の昇降装置１６と同様の機構を用いることができる。昇降装置８７の下側には回転装置８８が配置されている。
【００７８】
回転装置８８は回転角度を制御可能であれば良く、各種モーターと回転角度センサーとを組み合わせて構成することができる。他にも、回転角度を所定の角度にて回転できるステップモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、ステップモーターを採用している。さらに減速装置を配置しても良い。さらに細かな角度で回転させることができる。
【００７９】
回転装置８８の図中下側には把持部１３ａが配置されている。そして、把持部１３ａは回転装置８８の回転軸と接続されている。従って、搬送部１３は回転装置８８を駆動することにより把持部１３ａを回転させることができる。さらに、搬送部１３は昇降装置８７を駆動することにより把持部１３ａを昇降させることができる。
【００８０】
把持部１３ａは４本の直線状の指部１３ｃを有し、指部１３ｃの先端には半導体基板１を吸引して吸着させる吸着機構が形成されている。そして、把持部１３ａはこの吸着機構を作動させて、半導体基板１を把持することができる。
【００８１】
基台８２の−Ｙ方向側には制御装置８９が設置されている。制御装置８９には中央演算装置、記憶部、インターフェース、アクチュエーター駆動回路、入力装置、表示装置等を備えている。アクチュエーター駆動回路は回転機構８３ａ、回転機構８５、昇降装置８７、回転装置８８、把持部１３ａの吸着機構を駆動する回路である。そして、これらの装置及び回路はインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。他にも角度検出器がインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。記憶部には搬送部１３を制御する動作手順を示したプログラムソフトや制御に用いるデータが記憶されている。中央演算装置はプログラムソフトに従って搬送部１３を制御する装置である。制御装置８９は搬送部１３に配置された検出器の出力を入力して把持部１３ａの位置と姿勢とを検出する。そして、制御装置８９は回転機構８３ａ及び回転機構８５を駆動して把持部１３ａを所定の位置に移動させる制御を行う。
【００８２】
（印刷方法）
次に上述した印刷装置７を用いた印刷方法について図９にて説明する。図９は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図９のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板１を収納容器１８から搬入する搬入工程Ｓ１、搬入された半導体基板１の表面に対して前処理を施す前処理工程Ｓ２、前処理工程Ｓ２で温度上昇した半導体基板１を冷却する冷却工程Ｓ３、冷却された半導体基板１に対して各種マークを描画印刷する印刷工程Ｓ４、各種マークが印刷された半導体基板１に対して後処理を施す後処理工程Ｓ５、後処理が施された半導体基板１を収納容器１８に収納する収納工程Ｓ６を主体に構成される。
【００８３】
上記の工程の中、前処理工程Ｓ２から印刷工程Ｓ４に至る工程が本発明の特徴部分であるため、以下の説明においては、この特徴部分について説明する。
前処理工程Ｓ２においては、前処理部９では第１ステージ２７と第２ステージ２８とのうち一方のステージが中継場所９ｃに位置している。搬送部１３は中継場所９ｃに位置するステージと対向する場所に把持部１３ａを移動させる。続いて、搬送部１３は把持部１３ａを下降させた後、半導体基板１の吸着を解除することにより、半導体基板１を中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８上に載置する。その結果、中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７上に半導体基板１が載置される（図３（ｂ）参照）。もしくは、中継場所９ｃに位置する第２ステージ２８上に半導体基板１が載置される（図３（ａ）参照）。
【００８４】
第１ステージ２７及び第２ステージ２８は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより予め加熱されており、第１ステージ２７または第２ステージ２８に載置された半導体基板１は直ちに所定温度（１８０℃）に加熱される。
【００８５】
また、搬送部１３が第１ステージ２７上に半導体基板１を移動するとき、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、第２ステージ２８が第２中継場所９ｂに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、第１中継場所９ａに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、すぐに、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理を開始することができる。
【００８６】
続いて、前処理部９では、半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射する。
本実施形態では、前処理部９を駆動する際、オゾン発生部３５を駆動することで外装部３３内の雰囲気Ｘをオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上のオゾン雰囲気にしている。また、半導体基板１に照射する紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定している。
【００８７】
これにより、半導体装置３の表面層におけるエポキシ樹脂（有機系被照射物）の化学結合を切断するとともに、オゾン発生部３５により外装部３３内の雰囲気Ｘに発生したオゾンから分離した活性酸素がその切断された表面層の分子に結合し、親水性の高い官能基（例えば-OH、-CHO、-COOH）に変換され、半導体基板１の表面を改質するとともに、表面の有機物除去を行うことができる。
【００８８】
さらに、半導体装置３（半導体基板１）は、上述したように、予め１８０℃に加熱された状態で紫外線が照射されるため、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、表面層の分子の衝突速度を大きくして、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、半導体基板１を第１中継場所９ａに移動させる。
【００８９】
同様に、搬送部１３が第２ステージ２８上に半導体基板１を移動するときには、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、第１ステージ２７が第１中継場所９ａに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、第２中継場所９ｂに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、直に、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理を開始することができる。続いて、前処理部９は半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射することにより、上記第１ステージ２７上の半導体基板１と同様に、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、半導体基板１を第２中継場所９ｂに移動させる。
【００９０】
前処理工程Ｓ２で半導体基板１の前処理が完了し、冷却工程Ｓ３に移行すると、搬送部１３は中継場所９ｃにある半導体基板１を処理場所１１ａ、１１ｂに設けられた冷却板１１０ａまたは１１０ｂに載置する。これにより、前処理工程Ｓ２で加熱された半導体基板１は、印刷工程Ｓ４が行われる際の適切な温度（例えば室温）に所定時間冷却（温度調整）される。
【００９１】
冷却工程Ｓ３で冷却された半導体基板１は、搬送部１３により塗布部１０の中継場所１０ａに位置するステージ３９上に搬送される。印刷工程Ｓ５において、塗布部１０はチャック機構を作動させてステージ３９上に載置された半導体基板１をステージ３９に保持する。そして、塗布部１０は、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、例えば＋Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出する。
【００９２】
このとき、半導体基板１の表面は、前処理部９による前処理が施されているので、液滴５７との密着性が向上している。そのため、各ノズル５２から吐出された液滴５７は半導体基板１の表面に濡れ拡がることなく、所定の位置に良好に配置されたものとなる。
【００９３】
これにより、半導体装置３の表面には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマークが描画される。そして、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の−Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。これにより、マークを形成する機能液５４には紫外線により重合が開始する光重合開始剤が含まれているため、マークの表面が直ちに固化または硬化される。
【００９４】
このとき、二つの液滴吐出ヘッド４９は、副走査方向であるＹ方向に沿って配置され、ノズル列６０についてもＹ方向に直線状に配置されているため、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。
【００９５】
キャリッジ４５の＋Ｘ方向への走査移動が完了すると、ステージ３９を例えば＋Ｙ方向に距離ＬＮ（＝ＬＨ）フィードする。そして、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、−Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出しつつ、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の＋Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。
【００９６】
これにより、一回目の走査移動で液滴が吐出されなかった二つの液滴吐出ヘッド４９間のエリアに対しても液滴が吐出される。また、二回目の走査移動による液滴吐出においても、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。さらに、ノズル列６０（実ノズル列６０Ａ）と両側の硬化ユニット４８とのＸ方向の距離が同一であるため、一回目の走査移動による液滴吐出と二回目の走査移動による液滴吐出とでピニング時間が同一となる。
【００９７】
半導体基板１に対する印刷を行った後に塗布部１０は半導体基板１が載置されたステージ３９を中継場所１０ａに移動させる。これにより、搬送部１３が半導体基板１を把持し易くすることができる。そして、塗布部１０はチャック機構の動作を停止して半導体基板１の保持を解除する。
【００９８】
この後、半導体基板１は、収納工程Ｓ６において、搬送部１３により収納部１２に搬送され、収納容器１８に収納される。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態によれば、オゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置３の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置３を破損するといった不具合を防止しつつ、表面処理を行うことができる。
【０１００】
また、前処理により半導体装置３の表面に設けられたエポキシを含む樹脂が表面から内部深くまで酸化されて変性するといった不具合の発生を防止できる。よって、紫外線により硬化する液滴５７と半導体装置３との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【０１０１】
また、前処理部９は、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射するとともにオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上に設定されるので、エポキシの表面の結合を確実に切る前処理を良好に実行することができる。また、前処理部９は、加熱装置２７Ｈ，２８Ｈが半導体装置３を１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱した状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。よって、オゾン発生部３５が多量のオゾンを発生する必要が無いため、オゾン発生部３５として小型のものを用いることができる。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【０１０３】
例えば、上記実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
【０１０４】
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０５】
１…半導体基板（基材）、 ３…半導体装置、 ７…印刷装置、 ９…前処理部（前処理部）、 １０…塗布部（印刷部）、２７Ｈ，２８Ｈ…加熱装置（加熱部）、 ４９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、４８…硬化ユニット（照射部）、 ５２…ノズル、 ５４…機能液（液体）、 ５７…液滴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷方法及び印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能液を液滴にして吐出するインクジェット法を用いて記録媒体上に塗布し、塗布された機能液を固化することで該記録媒体上に所定情報を印刷する技術が採用されている。下記特許文献１には、記録媒体としてＩＣチップを用い、該ＩＣチップ上に製造番号や製造会社等の所定情報を印刷する印刷装置が開示されている。
【０００３】
ところで、上述したようなインクジェット法を用いた印刷装置においては、良好な印刷品位を得るために記録媒体の表面に対する液滴の密着性が重要である。そこで、上記印刷装置において、記録媒体の表面に対する液滴の密着性を向上させるための前処理工程を行うことが考えられる。例えば、下記特許文献２に示すように、このような前処理としては、プラズマ処理を用いて前処理を行い、記録媒体の表面を改質するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０６８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
プラズマ処理を用いてＩＣチップに前処理を行う場合、チップの表面をモールドしているエポキシ樹脂が表面から内部深くまで酸化されることで変性してしまうおそれがあった。また、ＩＣチップの表面がアッシングされてしまい、破損するおそれがあった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、前処理時に媒体にダメージを与えることを防止するとともに良好な印刷品質が得られる印刷方法及び印刷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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の印刷方法は、表面の少なくとも一部がエポキシを含有する樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理工程と、前記半導体装置の表面に吐出ヘッドのノズルから活性光線で硬化する液体の液滴を吐出する吐出工程と、前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の印刷方法によれば、オゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置を破損させることなく、表面処理を行うことができる。また、半導体装置の表面に設けられた例えばエポキシを含む樹脂が表面処理によって表面から内部深くまで酸化されることで変性するといった不具合の発生を防止することができる。よって、活性光線により硬化する液体と半導体装置との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【０００９】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定するのが好ましい。
この構成によれば、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を半導体装置に照射するため、エポキシの表面の結合を切ることができる。
【００１０】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記半導体装置を１６０℃以上１９０℃以下で加熱した状態とするのが好ましい。
この構成によれば、半導体装置が１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱された状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。
【００１１】
また、上記印刷方法においては、前記表面処理工程においては、前記雰囲気中におけるオゾン濃度を０．０１ｐｐｍ以上に設定するのが好ましい。なお、前記オゾン濃度を１．０ｐｐｍ以上に設定するのが望ましい。
この構成によればオゾン濃度が最適な範囲に設定されるため、上述の表面処理を良好に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の印刷装置は、表面の少なくとも一部がエポキシを含有する樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部と、前記半導体装置の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の印刷装置によれば、表面処理部がオゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置を破損させることなく、表面処理を行うことができる。また、半導体装置の表面に設けられたエポキシを含む樹脂が表面処理によって表面から内部深くまで酸化されることで変性するといった不具合の発生を防止することができる。よって、活性光線により硬化する液体と半導体装置との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【００１４】
また、上記印刷装置においては、前記表面処理部は、前記半導体装置に対して波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射するのが好ましい。
この構成によれば、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を半導体装置に照射するため、エポキシの表面の結合を切ることができる。
【００１５】
また、上記印刷装置においては、前記表面処理部が前記半導体装置に対して前記紫外線を照射する際、前記半導体基板を１６０℃以上１９０℃以下で加熱する加熱部を有するのが好ましい。
この構成によれば、半導体装置が１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱された状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は半導体基板を示す模式平面図、（ｂ）は液滴吐出装置を示す模式平面図。
【図２】供給部を示す模式図。
【図３】前処理部の構成を示す概略斜視図。
【図４】紫外線の波長と液滴の密着性との関係を説明するための図。
【図５】（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図。
【図６】（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図７】収納部を示す模式図。
【図８】搬送部の構成を示す概略斜視図。
【図９】印刷方法を示すためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の印刷装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００１８】
本実施形態では、本発明の特徴的な印刷装置と、この印刷装置を用いて液滴を吐出して印刷する印刷方法の例について、図１〜図９に従って説明する。
【００１９】
（半導体基板）
まず、印刷装置を用いて描画（印刷）する対象の一例である半導体基板について説明する。
図１（ａ）は半導体基板を示す模式平面図である。図１（ａ）に示すように、基材としての半導体基板１は基板２を備えている。基板２は耐熱性があり半導体装置３を実装可能であれば良く、基板２にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。
【００２０】
基板２上には半導体装置３が実装されている。半導体基板１における基板２上に形成された半導体装置３は、エポキシを含む樹脂からなるモールド層によって覆われている。そして、半導体装置３上には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマーク（印刷パターン、所定パターン）が描画されている。これらのマークが印刷装置によって描画される。そのため、これらマークは半導体装置３の表面に形成されたモールド層上に描画されている。
【００２１】
（印刷装置）
図１（ｂ）は印刷装置を示す模式平面図である。
図１（ｂ）に示すように、印刷装置７は主に供給部８、前処理部（表面処理部）９、塗布部（印刷部）１０、冷却部１１、収納部１２、搬送部１３及び制御部１４から構成されている。印刷装置７は搬送部１３を中心にして時計回りに供給部８、前処理部９、塗布部１０、冷却部１１、収納部１２、制御部１４の順に配置されている。そして、制御部１４の隣には供給部８が配置されている。供給部８、制御部１４、収納部１２が並ぶ方向をＸ方向とする。Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向には塗布部１０、搬送部１３、制御部１４が並んで配置されている。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２２】
供給部８は、複数の半導体基板１が収納された収納容器を備えている。そして、供給部８は中継場所８ａを備え、収納容器から中継場所８ａへ半導体基板１を供給する。
【００２３】
前処理部９は、半導体装置３の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部９により半導体装置３は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部９は第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを備え、処理前の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部９は処理後の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂに移動して、半導体基板１を待機させる。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを合わせて中継場所９ｃとする。そして、前処理部９の内部で前処理が行われるに際し、半導体基板１が位置する場所を処理場所９ｄとする。
【００２４】
冷却部１１は、前処理部９で加熱及び表面改質が行われた半導体基板１を冷却する機能を有している。冷却部１１は、それぞれが半導体基板１を保持して冷却する処理場所１１ａ、１１ｂを有している。処理場所１１ａ、１１ｂは、適宜、処理場所１１ｃと総称するものとする。
【００２５】
塗布部１０は、半導体装置３に液滴を吐出してマークを描画（印刷）するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部１０は中継場所１０ａを備え、描画前の半導体基板１を中継場所１０ａから移動して描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部１０は描画後の半導体基板１を中継場所１０ａに移動して、半導体基板１を待機させる。
【００２６】
収納部１２は、半導体基板１を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部１２は中継場所１２ａを備え、中継場所１２ａから収納容器へ半導体基板１を収納する。操作者は半導体基板１が収納された収納容器を印刷装置７から搬出する。
【００２７】
印刷装置７の中央の場所には、搬送部１３が配置されている。搬送部１３は２つの腕部を備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部の先端には半導体基板１を把持する把持部１３ａが設置されている。中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａは把持部１３ａの移動範囲１３ｂ内に位置している。従って、把持部１３ａは中継場所８ａ，９ｃ，１０ａ，１１ｃ，１２ａ間で半導体基板１を移動することができる。制御部１４は印刷装置７の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置７の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部１３に半導体基板１を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板１は各部を順次通過して描画されるようになっている。
【００２８】
以下、各部の詳細について説明する。
（供給部）
図２（ａ）は供給部を示す模式正面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は供給部を示す模式側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、供給部８は基台１５を備えている。基台１５の内部には昇降装置１６が設置されている。昇降装置１６はＺ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台１５の上側には昇降板１７が昇降装置１６と接続して設置されている。そして、昇降板１７は昇降装置１６により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
【００２９】
昇降板１７の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には複数の半導体基板１が収納されている。収納容器１８はＹ方向の両面に開口部１８ａが形成され、開口部１８ａから半導体基板１が出し入れ可能となっている。収納容器１８のＸ方向の両側に位置する側面１８ｂの内側には凸状のレール１８ｃが形成され、レール１８ｃはＹ方向に延在して配置されている。レール１８ｃはＺ方向に複数等間隔に配列されている。このレール１８ｃに沿って半導体基板１をＹ方向からまたは−Ｙ方向から挿入することにより、半導体基板１がＺ方向に配列して収納される。
【００３０】
基台１５のＹ方向側には支持部材２１を介して、基板引出部２２と中継台２３とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板引出部２２の上に中継台２３が重ねて配置されている。基板引出部２２はＹ方向に伸縮する腕部２２ａと腕部２２ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。腕部２２ａの一端には略矩形に折り曲げられた爪部２２ｂが設置され、この爪部２２ｂの先端は腕部２２ａと平行に形成されている。
【００３１】
基板引出部２２が腕部２２ａを伸ばすことにより、腕部２２ａが収納容器１８内を貫通する。そして、爪部２２ｂが収納容器１８の−Ｙ方向側に移動する。次に昇降装置１６が半導体基板１を下降した後、基板引出部２２が腕部２２ａを収縮させる。このとき、爪部２２ｂが半導体基板１の一端を押しながら移動する。
【００３２】
その結果、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８から中継台２３上に移動させられる。中継台２３は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。爪部２２ｂによって押されて半導体基板１が停止する場所により、半導体基板１のＹ方向の位置が決められる。中継台２３上は中継場所８ａであり、半導体基板１は中継場所８ａの所定の場所にて待機する。供給部８の中継場所８ａに半導体基板１が待機しているとき、搬送部１３は把持部１３ａを半導体基板１と対向する場所に移動して半導体基板１を把持して移動する。
【００３３】
この半導体基板１が搬送部１３により中継台２３上から移動した後、基板引出部２２が腕部２２ａを伸長させる。次に、昇降装置１６が収納容器１８を降下させて、基板引出部２２が半導体基板１を収納容器１８内から中継台２３上に移動させる。このようにして供給部８は順次半導体基板１を収納容器１８から中継台２３上に移動する。収納容器１８内の半導体基板１を総て中継台２３上に移動した後、操作者は空になった収納容器１８と半導体基板１が収納されている収納容器１８とを置き換える。これにより、供給部８に半導体基板１を供給することができる。
【００３４】
（前処理部）
図３は前処理部の構成を示す概略斜視図である。図３（ａ）に示すように、前処理部９は基台２４を備え、基台２４上にはＸ方向に延在するそれぞれ一対の第１案内レール２５及び第２案内レール２６が並んで設置されている。第１案内レール２５上には第１案内レール２５に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第１ステージ２７が設置され、第２案内レール２６上には第２案内レール２６に沿ってＸ方向に往復移動する載置台としての第２ステージ２８が設置されている。第１ステージ２７及び第２ステージ２８は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００３５】
第１ステージ２７の上面には載置面２７ａが設置され、載置面２７ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２７ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２７ａに固定することができる。同様に、第２ステージ２８の上面にも載置面２８ａが設置され、載置面２８ａには吸引式のチャック機構が形成されている。搬送部１３が半導体基板１を載置面２８ａに載置した後、チャック機構を作動させることにより前処理部９は半導体基板１を載置面２８ａに固定することができる。
【００３６】
第１ステージ２７には、加熱装置（加熱部）２７Ｈが内蔵されており、載置面２７ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。同様に、第２ステージ２８には、加熱装置（加熱部）２８Ｈが内蔵されており、載置面２８ａに載置された半導体基板１を、制御部１４の制御下で所定温度に加熱する。
【００３７】
第１ステージ２７がＸ方向側に位置するときの載置面２７ａの場所が第１中継場所９ａとなっており、第２ステージ２８がＸ方向に位置するときの載置面２８ａの場所が第２中継場所９ｂとなっている。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂである中継場所９ｃは把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、中継場所９ｃにおいて載置面２７ａ及び載置面２８ａは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面２７ａ及び載置面２８ａに載置することができる。半導体基板１に前処理が行われた後、半導体基板１は第１中継場所９ａに位置する載置面２７ａまたは第２中継場所９ｂに位置する載置面２８ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００３８】
基台２４の−Ｘ方向には平板状の支持部２９が立設されている。支持部２９のＸ方向側の面において上側にはＹ方向に延在する案内レール３０が設置されている。そして、案内レール３０と対向する場所には案内レール３０に沿って移動するキャリッジ３１が設置されている。キャリッジ３１は直動機構を備え、往復移動することができる。この直動機構は、例えば、昇降装置１６が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。
【００３９】
キャリッジ３１の移動方向における両側には、オゾン発生部３５が取り付けられている。オゾン発生部３５は、後述する前処理部９の外装部３３内にオゾンを発生させるためのものである。オゾン発生部３５としては、放電方式、電解方式、或いはＵＶ照射方式のいずれかを採用することができる。なお、オゾン発生部３５はキャリッジ３１の移動方向における片側のみに設ける構成であっても構わない。
【００４０】
放電方式は、平行平板状もしくは同軸円筒状に配置された一対の電極の間に酸素含有気体を流しつつ、交流高電圧をかけて、酸素含有気体中に放電を起こさせてオゾンを発生させることが可能である。或いは、平面状の電極の表面をセラミックスなどの誘電体で覆い、その誘電体の表面に線状の電極を配置して、平板状電極と線状電極の間に交流高電圧をかけて誘電体の表面に放電（沿面放電）を起こさせてオゾンを発生させることも可能である。
【００４１】
電解方式は、水中に電解質膜を挟んで、一対の電極をおいて、両極間に直流電圧をかけて水の電気分解を起こさせて、その際酸素発生側に酸素と同時にオゾンを発生させることが可能である。電解方式のオゾン発生部３５は、例えば、陰極に白金触媒層を持つ多孔質チタン、陽極にニ酸化鉛触媒層を持つ多孔質チタン、電解質膜にペルフルオロスルフォン酸陽イオン交換膜を用いた構成となる。この構成によれば、２０重量％以上の高濃度オゾンの発生が可能となる。
【００４２】
ＵＶ照射方式は、紫外線を空気等に当てることでオゾンを発生させる方式である。そのため、ＵＶ照射方式のオゾン発生部３５は紫外線を照射する照射装置を含んだ構成となる。
【００４３】
この構成に基づき、オゾン発生部３５は前処理部９の外装部３３内にオゾンを発生させることで外装部３３内の雰囲気Ｘをオゾン含有雰囲気とすることができる。キャリッジ３１の基台２４側には処理部３２が設置されている。処理部３２としては、紫外線を発光する低圧水銀ランプを例示でき、半導体基板１に紫外線を照射することにより、半導体基板１の表面の撥液性を改質することができる。
【００４４】
また、前処理部９は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより半導体基板１を加熱した状態で、処理部３２から紫外線を照射しながらキャリッジ３１を往復運動させる。これにより、前処理部９は、処理場所９ｄの広い範囲に紫外線を照射することが可能になっている。
【００４５】
前処理部９は、外装部３３により全体が覆われている。外装部３３の内部には上下に移動可能な戸部３４が設置されている。そして、図３（ｂ）に示すように、第１ステージ２７または第２ステージ２８がキャリッジ３１と対向する場所に移動したあと、戸部３４が下降する。これにより、処理部３２が照射する紫外線が前処理部９の外に漏れないようになっている。
【００４６】
載置面２７ａもしくは載置面２８ａが中継場所９ｃに位置するとき、搬送部１３は載置面２７ａ及び載置面２８ａに半導体基板１を給材する。そして、前処理部９は半導体基板１が載置された第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を処理場所９ｄに移動して前処理を行う。前処理が終了した後、前処理部９は第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８を中継場所９ｃに移動する。続いて、搬送部１３は載置面２７ａもしくは載置面２８ａから半導体基板１を除材する。
【００４７】
ここで、オゾン発生部３５は、外装部３３内の雰囲気Ｘのオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上となるようにオゾンを発生させるのが好ましく、さらに１．００ｐｐｍ以上となるようにオゾンを発生させるのが望ましい。また、処理部３２は照射する紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定している。
【００４８】
また、上記加熱装置２７Ｈ，２８Ｈが半導体基板１を加熱する温度としては、半導体基板１の表面を効果的に改質することができ、且つ半導体基板１の耐熱温度以下であることが好ましく、本実施形態では、半導体基板１を１６０℃〜１９０℃の範囲の温度となるように例えば１８０℃に設定している。
【００４９】
ここで、前処理部９において、処理部３２が照射する紫外線の波長と、オゾン雰囲気の有無による液滴及び半導体装置３の密着性と、の関係について図４を参照しつつ説明する。なお、図４において○印は液滴と半導体装置３との間に十分な密着性が得られたことを示し、△印は液滴と半導体装置３との間に僅かに密着性が得られたものの不十分であることを示し、×印は液滴と半導体装置３との間に密着性が得られなかったことを示している。
【００５０】
図４に示されるように、オゾン雰囲気において紫外線の波長が２６０ｎｍ以下である２５４ｎｍ、１８５ｎｍとした場合、液滴が半導体装置３に良好に密着することができる。
これに対し、オゾンなしの場合においては紫外線の波長が２５４ｎｍであっても液滴を半導体基板１に良好に密着させることができなかった。また、オゾンなしの場合においても紫外線の波長を１８５ｎｍとすると液滴を半導体装置３に密着させることができる。これは、紫外線の波長が１８５ｎｍの場合、紫外線の照射によりオゾンが発生したためであると考えられる。
【００５１】
本実施形態に係る前処理部９によれば、波長の紫外線をオゾン雰囲気にて半導体基板１の表面に照射することで後述のように半導体装置３の表面層におけるエポキシ樹脂の化学結合を良好に切断する処理が行われ、液滴吐出工程において液滴と半導体基板１との密着性を向上させることが可能となっている。また、前処理部９は、半導体基板１を加熱した状態とすることで低濃度のオゾン雰囲気であっても上述の処理（エポキシ樹脂の化学結合を切断する処理）を良好に行うことが可能となっている。
【００５２】
（冷却部）
冷却部１１は、各処理場所１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けられ、上面が半導体基板１の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板１１０ａ、１１０ｂを有している。
処理場所１１ａ、１１ｂ（冷却板１１０ａ、１１０ｂ）は、把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、処理場所１１ａ、１１ｂにおいて冷却板１１０ａ、１１０ｂは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を冷却板１１０ａ、１１０ｂに載置することができる。半導体基板１に冷却処理が行われた後、半導体基板１は、処理場所１１ａに位置する冷却板１１０ａ上または処理場所１１ｂに位置する冷却板１１０ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動させることができる。
【００５３】
（塗布部）
次に、半導体基板１に液滴を吐出してマークを形成する塗布部１０について図５及び図６に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００５４】
図５（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図である。塗布部１０により半導体基板１に液滴が吐出される。図５（ａ）に示すように、塗布部１０には、直方体形状に形成された基台３７を備えている。液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＸ方向を主走査方向とし、Ｙ方向を副走査方向とする。
【００５５】
基台３７の上面３７ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール３８がＹ方向全幅にわたり凸設されている。その基台３７の上側には、一対の案内レール３８に対応する図示しない直動機構を備えたステージ３９が取付けられている。そのステージ３９の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。そして、Ｙ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台３７の上面３７ａには、案内レール３８と平行に副走査位置検出装置４０が配置され、副走査位置検出装置４０によりステージ３９の位置が検出される。
【００５６】
そのステージ３９の上面には載置面４１が形成され、その載置面４１には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。載置面４１上に半導体基板１が載置された後、半導体基板１は基板チャック機構により載置面４１に固定される。
【００５７】
ステージ３９が−Ｙ方向に位置するときの載置面４１の場所が中継場所１０ａとなっている。この載置面４１は把持部１３ａの動作範囲内に露出するように設置されている。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面４１に載置することができる。半導体基板１に塗布が行われた後、半導体基板１は中継場所１０ａである載置面４１上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。
【００５８】
基台３７のＸ方向両側には一対の支持台４２が立設され、その一対の支持台４２にはＸ方向に延びる案内部材４３が架設されている。案内部材４３の下側にはＸ方向に延びる案内レール４４がＸ方向全幅にわたり凸設されている。案内レール４４に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ（移動手段）４５は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ４５は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ３９が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、キャリッジ４５がＸ方向に沿って走査移動する。案内部材４３とキャリッジ４５との間には主走査位置検出装置４６が配置され、キャリッジ４５の位置が計測される。具体的に本実施形態では、主走査位置検出装置４６としてリニアエンコーダを用いている。主走査位置検出装置４６は制御部１４に電気的に接続されており、測定結果を制御部１４に送信するようになっている。キャリッジ４５の下側にはヘッドユニット４７が設置され、ヘッドユニット４７のステージ３９側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００５９】
図５（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図である。図５（ｂ）に示すようにキャリッジ４５の半導体基板１側にはヘッドユニット４７と一対の照射部としての硬化ユニット（照射部）４８が配置されている。ヘッドユニット４７の半導体基板１側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）４９が凸設されている。
【００６０】
硬化ユニット４８の内部には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。硬化ユニット４８は主走査方向（相対移動方向）においてヘッドユニット４７を挟んだ両側の位置に配置されている。照射装置は発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が配列して設置されている。このＬＥＤ素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。
【００６１】
キャリッジ４５の図中上側には収容タンク５０が配置され、収容タンク５０には機能液が収容されている。液滴吐出ヘッド４９と収容タンク５０とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク５０内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッド４９に供給される。
【００６２】
機能液は樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。本実施形態では、例えば、白色の顔料を添加している。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。
【００６３】
図６（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図６（ａ）に示すように、ヘッドユニット４７には第１、第２の吐出ヘッドを構成する２つの液滴吐出ヘッド４９が副走査方向に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド４９の表面にはノズルプレート５１がそれぞれ配置されている。各ノズルプレート５１には複数のノズル５２が配列して形成されている。本実施形態においては、各ノズルプレート５１に、１５個のノズル５２が副走査方向に沿って配置されたノズル列６０が一列設けられている。また、２つのノズル列６０は、Ｙ方向に沿った直線状に、且つＸ方向については両側の硬化ユニット４８と等間隔となる位置に配置されている。
【００６４】
各液滴吐出ヘッド４９においては、ノズル列６０の両端に位置するノズル５２については液滴の吐出特性が不安定になる傾向があるため、液滴吐出処理には用いない。すなわち、本実施形態では、両端のノズル５２を除く１３個のノズル５２によって、実際に半導体基板１に対して液滴を吐出する実ノズル列６０Ａが形成される。
【００６５】
ここで、各実ノズル列６０Ａの副走査方向の長さをＬＮとし、隣り合う液滴吐出ヘッド４９同士の実ノズル列６０Ａ間の副走査方向の距離をＬＨとすると、隣り合う液滴吐出ヘッド４９は、以下の式を満足する位置関係で配置される。
ＬＨ＝ｎ×ＬＮ（ｎは正の整数） …（１）
本実施形態では、ｎ＝１、すなわち、ＬＨ＝ＬＮとなる位置関係で二つの液滴吐出ヘッド４９がＹ方向に沿って配置されている。
【００６６】
硬化ユニット４８の下面には、照射口４８ａが形成されている。照射口４８ａは、Ｙ方向における吐出ヘッド４９、４９の長さ、これら吐出ヘッド４９、４９間の距離の和以上の長さの照射範囲を有して設けられている。そして、照射装置が発光する紫外光が照射口４８ａから半導体基板１に向けて照射される。
【００６７】
図６（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図６（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド４９はノズルプレート５１を備え、ノズルプレート５１にはノズル５２が形成されている。ノズルプレート５１の上側であってノズル５２と相対する位置にはノズル５２と連通するキャビティ５３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド４９のキャビティ５３には機能液（液体）５４が供給される。
【００６８】
キャビティ５３の上側には上下方向に振動してキャビティ５３内の容積を拡大縮小する振動板５５が設置されている。振動板５５の上側でキャビティ５３と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板５５を振動させる圧電素子５６が配設されている。圧電素子５６が上下方向に伸縮して振動板５５を加圧して振動し、振動板５５がキャビティ５３内の容積を拡大縮小してキャビティ５３を加圧する。それにより、キャビティ５３内の圧力が変動し、キャビティ５３内に供給された機能液５４はノズル５２を通って吐出される。
【００６９】
液滴吐出ヘッド４９が圧電素子５６を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子５６が伸張して、振動板５５がキャビティ５３内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド４９のノズル５２から縮小した容積分の機能液５４が液滴５７となって吐出される。機能液５４が塗布された半導体基板１に対しては、照射口４８ａから紫外光が照射され、硬化剤を含んだ機能液５４を固化または硬化させるようになっている。
【００７０】
（収納部）
図７（ａ）は収納部を示す模式正面図であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は収納部を示す模式側面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、収納部１２は基台７４を備えている。基台７４の内部には昇降装置７５が設置されている。昇降装置７５は供給部８に設置された昇降装置１６と同様の装置を用いることができる。基台７４の上側には昇降板７６が昇降装置７５と接続して設置されている。そして、昇降板７６は昇降装置７５により昇降させられる。昇降板７６の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には半導体基板１が収納されている。収納容器１８は供給部８に設置された収納容器１８と同じ容器が用いられている。
【００７１】
基台７４のＹ方向側には支持部材７７を介して、基板押出部７８と中継台７９とが設置されている。収納容器１８のＹ方向側の場所において基板押出部７８の上に中継台７９が重ねて配置されている。基板押出部７８はＹ方向に移動する腕部７８ａと腕部７８ａを駆動する直動機構とを備えている。この直動機構は直線状に移動する機構であれば特に限定されない、本実施形態では、例えば、圧縮空気にて作動するエアーシリンダーを採用している。中継台７９上には半導体基板１が載置され、この半導体基板１のＹ方向側の一端の中央に腕部７８ａが接触可能となっている。
【００７２】
基板押出部７８が腕部７８ａを−Ｙ方向に移動させることにより、腕部７８ａが半導体基板１を−Ｙ方向に移動させる。中継台７９は半導体基板１のＸ方向の幅と略同じ幅の凹部が形成され、半導体基板１はこの凹部に沿って移動する。そして、この凹部により半導体基板１のＸ方向の位置が決められる。その結果、図７（ｃ）に示すように、半導体基板１が収納容器１８の中に移動させられる。収納容器１８にはレール１８ｃが形成されており、レール１８ｃは中継台７９に形成された凹部の延長線上に位置するようになっている。そして、基板押出部７８によって半導体基板１はレール１８ｃに沿って移動させられる。これにより、半導体基板１は収納容器１８に品質良く収納される。
【００７３】
搬送部１３が中継台７９上に半導体基板１を移動した後、昇降装置７５が収納容器１８を上昇させる。そして、基板押出部７８が腕部７８ａを駆動して半導体基板１を収納容器１８内に移動させる。このようにして収納部１２は半導体基板１を収納容器１８内に収納する。収納容器１８内に所定の枚数の半導体基板１が収納された後、操作者は半導体基板１が収納された収納容器１８と空の収納容器１８とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板１をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。
【００７４】
収納部１２は収納する半導体基板１を載置する中継場所１２ａを有している。搬送部１３は半導体基板１を中継場所１２ａに載置するだけで、収納部１２と連携して半導体基板１を収納容器１８に収納することができる。
【００７５】
（搬送部）
次に、半導体基板１を搬送する搬送部１３について図８に従って説明する。図８は、搬送部の構成を示す概略斜視図である。図８に示すように、搬送部１３は平板状に形成された基台８２を備えている。基台８２上には支持台８３が配置されている。支持台８３の内部には空洞が形成され、この空洞にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構８３ａが設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持台８３の上側に配置された第１腕部８４と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構８３ａは第１腕部８４の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００７６】
第１腕部８４上において支持台８３と反対側の端には回転機構８５が設置されている。回転機構８５はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持台８３の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構８５の出力軸は第２腕部８６と接続されている。これにより、回転機構８５は第２腕部８６の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
【００７７】
第２腕部８６上において回転機構８５と反対側の端には昇降装置８７が配置されている。昇降装置８７は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。この直動機構は、例えば、供給部８の昇降装置１６と同様の機構を用いることができる。昇降装置８７の下側には回転装置８８が配置されている。
【００７８】
回転装置８８は回転角度を制御可能であれば良く、各種モーターと回転角度センサーとを組み合わせて構成することができる。他にも、回転角度を所定の角度にて回転できるステップモーターを用いることができる。本実施形態では、例えば、ステップモーターを採用している。さらに減速装置を配置しても良い。さらに細かな角度で回転させることができる。
【００７９】
回転装置８８の図中下側には把持部１３ａが配置されている。そして、把持部１３ａは回転装置８８の回転軸と接続されている。従って、搬送部１３は回転装置８８を駆動することにより把持部１３ａを回転させることができる。さらに、搬送部１３は昇降装置８７を駆動することにより把持部１３ａを昇降させることができる。
【００８０】
把持部１３ａは４本の直線状の指部１３ｃを有し、指部１３ｃの先端には半導体基板１を吸引して吸着させる吸着機構が形成されている。そして、把持部１３ａはこの吸着機構を作動させて、半導体基板１を把持することができる。
【００８１】
基台８２の−Ｙ方向側には制御装置８９が設置されている。制御装置８９には中央演算装置、記憶部、インターフェース、アクチュエーター駆動回路、入力装置、表示装置等を備えている。アクチュエーター駆動回路は回転機構８３ａ、回転機構８５、昇降装置８７、回転装置８８、把持部１３ａの吸着機構を駆動する回路である。そして、これらの装置及び回路はインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。他にも角度検出器がインターフェースを介して中央演算装置と接続されている。記憶部には搬送部１３を制御する動作手順を示したプログラムソフトや制御に用いるデータが記憶されている。中央演算装置はプログラムソフトに従って搬送部１３を制御する装置である。制御装置８９は搬送部１３に配置された検出器の出力を入力して把持部１３ａの位置と姿勢とを検出する。そして、制御装置８９は回転機構８３ａ及び回転機構８５を駆動して把持部１３ａを所定の位置に移動させる制御を行う。
【００８２】
（印刷方法）
次に上述した印刷装置７を用いた印刷方法について図９にて説明する。図９は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図９のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板１を収納容器１８から搬入する搬入工程Ｓ１、搬入された半導体基板１の表面に対して前処理を施す前処理工程Ｓ２、前処理工程Ｓ２で温度上昇した半導体基板１を冷却する冷却工程Ｓ３、冷却された半導体基板１に対して各種マークを描画印刷する印刷工程Ｓ４、各種マークが印刷された半導体基板１に対して後処理を施す後処理工程Ｓ５、後処理が施された半導体基板１を収納容器１８に収納する収納工程Ｓ６を主体に構成される。
【００８３】
上記の工程の中、前処理工程Ｓ２から印刷工程Ｓ４に至る工程が本発明の特徴部分であるため、以下の説明においては、この特徴部分について説明する。
前処理工程Ｓ２においては、前処理部９では第１ステージ２７と第２ステージ２８とのうち一方のステージが中継場所９ｃに位置している。搬送部１３は中継場所９ｃに位置するステージと対向する場所に把持部１３ａを移動させる。続いて、搬送部１３は把持部１３ａを下降させた後、半導体基板１の吸着を解除することにより、半導体基板１を中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７もしくは第２ステージ２８上に載置する。その結果、中継場所９ｃに位置する第１ステージ２７上に半導体基板１が載置される（図３（ｂ）参照）。もしくは、中継場所９ｃに位置する第２ステージ２８上に半導体基板１が載置される（図３（ａ）参照）。
【００８４】
第１ステージ２７及び第２ステージ２８は、加熱装置２７Ｈ、２８Ｈにより予め加熱されており、第１ステージ２７または第２ステージ２８に載置された半導体基板１は直ちに所定温度（１８０℃）に加熱される。
【００８５】
また、搬送部１３が第１ステージ２７上に半導体基板１を移動するとき、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、第２ステージ２８が第２中継場所９ｂに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、第１中継場所９ａに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理が終了した後、すぐに、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理を開始することができる。
【００８６】
続いて、前処理部９では、半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射する。
本実施形態では、前処理部９を駆動する際、オゾン発生部３５を駆動することで外装部３３内の雰囲気Ｘをオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上のオゾン雰囲気にしている。また、半導体基板１に照射する紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定している。
【００８７】
これにより、半導体装置３の表面層におけるエポキシ樹脂（有機系被照射物）の化学結合を切断するとともに、オゾン発生部３５により外装部３３内の雰囲気Ｘに発生したオゾンから分離した活性酸素がその切断された表面層の分子に結合し、親水性の高い官能基（例えば-OH、-CHO、-COOH）に変換され、半導体基板１の表面を改質するとともに、表面の有機物除去を行うことができる。
【００８８】
さらに、半導体装置３（半導体基板１）は、上述したように、予め１８０℃に加熱された状態で紫外線が照射されるため、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、表面層の分子の衝突速度を大きくして、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第１ステージ２７を駆動することにより、半導体基板１を第１中継場所９ａに移動させる。
【００８９】
同様に、搬送部１３が第２ステージ２８上に半導体基板１を移動するときには、前処理部９の内部にある処理場所９ｄでは第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が行われている。そして、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、第１ステージ２７が第１中継場所９ａに半導体基板１を移動させる。次に、前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、第２中継場所９ｂに載置された半導体基板１をキャリッジ３１と対向する処理場所９ｄに移動させる。これにより、第１ステージ２７上の半導体基板１の前処理が終了した後、直に、第２ステージ２８上の半導体基板１の前処理を開始することができる。続いて、前処理部９は半導体基板１に実装された半導体装置３に紫外線を照射することにより、上記第１ステージ２７上の半導体基板１と同様に、半導体基板１に損傷が及ぶことなく、効果的に表面を改質できるとともに、表面の有機物を効率的に除去できる。前処理を行った後に前処理部９は第２ステージ２８を駆動することにより、半導体基板１を第２中継場所９ｂに移動させる。
【００９０】
前処理工程Ｓ２で半導体基板１の前処理が完了し、冷却工程Ｓ３に移行すると、搬送部１３は中継場所９ｃにある半導体基板１を処理場所１１ａ、１１ｂに設けられた冷却板１１０ａまたは１１０ｂに載置する。これにより、前処理工程Ｓ２で加熱された半導体基板１は、印刷工程Ｓ４が行われる際の適切な温度（例えば室温）に所定時間冷却（温度調整）される。
【００９１】
冷却工程Ｓ３で冷却された半導体基板１は、搬送部１３により塗布部１０の中継場所１０ａに位置するステージ３９上に搬送される。印刷工程Ｓ５において、塗布部１０はチャック機構を作動させてステージ３９上に載置された半導体基板１をステージ３９に保持する。そして、塗布部１０は、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、例えば＋Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出する。
【００９２】
このとき、半導体基板１の表面は、前処理部９による前処理が施されているので、液滴５７との密着性が向上している。そのため、各ノズル５２から吐出された液滴５７は半導体基板１の表面に濡れ拡がることなく、所定の位置に良好に配置されたものとなる。
【００９３】
これにより、半導体装置３の表面には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマークが描画される。そして、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の−Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。これにより、マークを形成する機能液５４には紫外線により重合が開始する光重合開始剤が含まれているため、マークの表面が直ちに固化または硬化される。
【００９４】
このとき、二つの液滴吐出ヘッド４９は、副走査方向であるＹ方向に沿って配置され、ノズル列６０についてもＹ方向に直線状に配置されているため、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。
【００９５】
キャリッジ４５の＋Ｘ方向への走査移動が完了すると、ステージ３９を例えば＋Ｙ方向に距離ＬＮ（＝ＬＨ）フィードする。そして、ステージ３９に対してキャリッジ４５を、−Ｘ方向に走査移動（相対移動）しながら、各液滴吐出ヘッド４９に形成されたノズル５２から液滴５７を吐出しつつ、走査移動方向における後方側であるキャリッジ４５の＋Ｘ側に設置された硬化ユニット４８からマークに紫外線が照射される。
【００９６】
これにより、一回目の走査移動で液滴が吐出されなかった二つの液滴吐出ヘッド４９間のエリアに対しても液滴が吐出される。また、二回目の走査移動による液滴吐出においても、液滴５７が半導体装置３に吐出されてから紫外線に照射されて硬化するまでのピニング時間は、二つの液滴吐出ヘッド４９間で差が生じずに同一となる。さらに、ノズル列６０（実ノズル列６０Ａ）と両側の硬化ユニット４８とのＸ方向の距離が同一であるため、一回目の走査移動による液滴吐出と二回目の走査移動による液滴吐出とでピニング時間が同一となる。
【００９７】
半導体基板１に対する印刷を行った後に塗布部１０は半導体基板１が載置されたステージ３９を中継場所１０ａに移動させる。これにより、搬送部１３が半導体基板１を把持し易くすることができる。そして、塗布部１０はチャック機構の動作を停止して半導体基板１の保持を解除する。
【００９８】
この後、半導体基板１は、収納工程Ｓ６において、搬送部１３により収納部１２に搬送され、収納容器１８に収納される。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態によれば、オゾン雰囲気で紫外線を照射することにより半導体装置３の表面処理を行うことができるので、従来のプラズマ処理に比べて表面がアッシングされて半導体装置３を破損するといった不具合を防止しつつ、表面処理を行うことができる。
【０１００】
また、前処理により半導体装置３の表面に設けられたエポキシを含む樹脂が表面から内部深くまで酸化されて変性するといった不具合の発生を防止できる。よって、紫外線により硬化する液滴５７と半導体装置３との密着性を向上させることができ、良好な印刷品質を得ることができる。
【０１０１】
また、前処理部９は、波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射するとともにオゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以上に設定されるので、エポキシの表面の結合を確実に切る前処理を良好に実行することができる。また、前処理部９は、加熱装置２７Ｈ，２８Ｈが半導体装置３を１６０℃以上１９０℃以下の範囲で加熱した状態で紫外線を照射するため、低濃度のオゾン雰囲気であっても表面処理を良好に実行することができる。よって、オゾン発生部３５が多量のオゾンを発生する必要が無いため、オゾン発生部３５として小型のものを用いることができる。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【０１０３】
例えば、上記実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。
【０１０４】
ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０５】
１…半導体基板（基材）、 ３…半導体装置、 ７…印刷装置、 ９…前処理部（前処理部）、 １０…塗布部（印刷部）、２７Ｈ，２８Ｈ…加熱装置（加熱部）、 ４９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、４８…硬化ユニット（照射部）、 ５２…ノズル、 ５４…機能液（液体）、 ５７…液滴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理工程と、
前記半導体装置の表面に吐出ヘッドのノズルから活性光線で硬化する液体の液滴を吐出する吐出工程と、
前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射工程と、を備えることを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記表面処理工程においては、前記紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記表面処理工程においては、前記半導体装置を１６０℃以上１９０℃以下で加熱した状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記表面処理工程においては、前記雰囲気中におけるオゾン濃度を０．０１ｐｐｍ以上に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項５】
前記表面処理工程においては、前記オゾン濃度を１．０ｐｐｍ以上に設定することを特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
【請求項６】
樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部と、
前記半導体装置の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
前記表面処理部は、前記半導体装置に対して波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記表面処理部が前記半導体装置に対して前記紫外線を照射する際、前記半導体基板を１６０℃以上１９０℃以下で加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項１】
樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理工程と、
前記半導体装置の表面に吐出ヘッドのノズルから活性光線で硬化する液体の液滴を吐出する吐出工程と、
前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射工程と、を備えることを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記表面処理工程においては、前記紫外線の波長を２６０ｎｍ以下に設定することを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記表面処理工程においては、前記半導体装置を１６０℃以上１９０℃以下で加熱した状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記表面処理工程においては、前記雰囲気中におけるオゾン濃度を０．０１ｐｐｍ以上に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項５】
前記表面処理工程においては、前記オゾン濃度を１．０ｐｐｍ以上に設定することを特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
【請求項６】
樹脂でモールドされた半導体装置に対し、オゾンを含有する雰囲気で紫外線を照射して表面処理を行う表面処理部と、
前記半導体装置の表面に活性光線で硬化する液体の液滴を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記半導体装置上の前記液滴に前記活性光線を照射する照射部と、を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項７】
前記表面処理部は、前記半導体装置に対して波長が２６０ｎｍ以下の紫外線を照射することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記表面処理部が前記半導体装置に対して前記紫外線を照射する際、前記半導体基板を１６０℃以上１９０℃以下で加熱する加熱部を有することを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８７４６２（Ｐ２０１２−１８７４６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１３２８（Ｐ２０１１−５１３２８）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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