特開 2022-182418 液状樹脂塗布ノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182418

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】液状樹脂塗布ノズル

(51)【国際特許分類】

   B05B 17/06 20060101AFI20221201BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20221201BHJP

   B05B 7/08 20060101ALI20221201BHJP

   B05C 11/10 20060101ALN20221201BHJP

【ＦＩ】

B05B17/06

B05C5/00 101

B05B7/08

B05C11/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089961

(22)【出願日】2021-05-28

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】邱 暁明

(72)【発明者】

【氏名】武田 昇

【テーマコード（参考）】

4D074

4F033

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

4D074AA01

4D074BB01

4D074BB05

4D074DD08

4D074DD09

4D074DD14

4D074DD17

4D074DD22

4D074DD34

4D074DD44

4D074DD49

4D074DD64

4D074DD65

4F033QA01

4F033QB02Y

4F033QB03X

4F033QB10X

4F033QB12Y

4F033QB18

4F033QD02

4F033QD19

4F033QD25

4F033QE09

4F041AA02

4F041AA06

4F041AB01

4F041BA05

4F041BA21

4F041BA34

4F042AA02

4F042AA07

4F042BA08

4F042BA12

4F042BA21

4F042CB19

(57)【要約】

【課題】液状樹脂を霧化させ被対象物に塗布して樹脂の薄膜を形成する場合に、高圧エアを用いないで液状樹脂を霧化する。また、粘度が高い液状樹脂を霧化して塗布する。
【解決手段】液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズル２であって、柱状で一方の端面２０７を端面２０７に直交方向に高周波振動させる超音波振動子２９を備える超音波ホーン２０と、端面２０７との間に僅かな隙間２２０を形成して端面２０７に対面して配置する円板２２と、端面２０７の中心と円板２２の中心とを連結する連結部２３と、液状樹脂供給部２８と、を備え、超音波振動子２９が発振する高周波振動により端面２０７を高周波振動させ、端面２０７の高周波振動が連結部２３を介して円板２２に伝達され、端面２０７と円板２２とが高周波振動して隙間２２０に供給した液状樹脂を隙間２２０外周にて霧化して、隙間２２０外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズル２。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルであって、
柱状で一方の端面を該端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、該端面との間に僅かな隙間を形成して該端面に対面して配置する板と、該端面の中心と該板の中心とを連結する連結部と、該隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備え、
該超音波振動子が発振する高周波振動によって該端面を高周波振動させ、該端面の高周波振動が該連結部を介して該板に伝達され、該端面と該板とを高周波振動させ該隙間に供給した液状樹脂を該隙間の外周にて霧化して、該隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズル。

【請求項2】

前記液状樹脂供給部は、前記連結部の側面に開口し前記隙間に連通する出口と、前記超音波ホーンに配設する入口と、該出口と該入口とを連通する連通路と、を備える請求項１記載の液状樹脂塗布ノズル。

【請求項3】

液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルであって、
柱状で一方の端面を該端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、
２つの該超音波ホーンを向かい合わせて互いの該端面の間に僅かな隙間を形成して２つの該超音波ホーンを支持する超音波ホーン支持部と、
該隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備え、
向かい合う該端面が互いに接近、又は離間するよう高周波振動周期を同期させ、該隙間に供給した液状樹脂を該隙間の外周にて霧化させ、該隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズル。

【請求項4】

前記液状樹脂供給部は、少なくとも一方の前記超音波ホーンに形成され、前記端面の中心に開口する第２出口と、該超音波ホーンに形成する第２入口と、該第２出口と該第２入口とを連通する第２連通路と、を備え、液状樹脂を少なくとも一方の該端面の中心から該隙間に供給する請求項３記載の液状樹脂塗布ノズル。

【請求項5】

前記液状樹脂供給部は、前記隙間の外側から該隙間に向かって液状樹脂を供給する供給ノズルを備える請求項１、又は請求項３記載の液状樹脂塗布ノズル。

【請求項6】

前記隙間より外側に配置し被対象物に向かう方向にエアを噴射するエア噴射部を備え、
該エア噴射部が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物に塗布する請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５に記載の液状樹脂塗布ノズル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液状樹脂を半導体ウェーハ等の被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルに関する。

【背景技術】

【0002】

液状樹脂を基板に塗布する液状樹脂塗布装置は、特許文献１、特許文献２、又は特許文献３に開示されているように、液状樹脂と高圧エアとを混合させ、液状樹脂を霧化して基板に吹き付けて塗布している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２５５２９６号公報

【特許文献2】特開２０１１－１１０５２３号公報

【特許文献3】特開２００６－１７５３５８号公報

【特許文献4】特開２０１４－１１５４３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献に開示されている技術では、高圧エアが供給できないところでは液状樹脂を霧化することができない。また、液状樹脂の粘度が高い場合、高圧エアでは霧化が難しい。
したがって、液状樹脂を霧化させ基板等の被対象物に塗布して樹脂の薄膜等を形成する場合には、高圧エアを用いずとも液状樹脂を霧化したい。また、粘度が高い液状樹脂を霧化して被対象物に塗布したいという解決すべき課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための本発明は、液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルであって、柱状で一方の端面を該端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、該端面との間に僅かな隙間を形成して該端面に対面して配置する板と、該端面の中心と該板の中心とを連結する連結部と、該隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備え、該超音波振動子が発振する高周波振動によって該端面を高周波振動させ、該端面の高周波振動が該連結部を介して該板に伝達され、該端面と該板とを高周波振動させ該隙間に供給した液状樹脂を該隙間の外周にて霧化して、該隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルである。

【0006】

例えば、前記液状樹脂供給部は、前記連結部の側面に開口し前記隙間に連通する出口と、前記超音波ホーンに配設する入口と、該出口と該入口とを連通する連通路と、を備えると好ましい。

【0007】

また、上記課題を解決するための本発明は、液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルであって、柱状で一方の端面を該端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、２つの該超音波ホーンを向かい合わせて互いの該端面の間に僅かな隙間を形成して２つの該超音波ホーンを支持する超音波ホーン支持部と、該隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備え、向かい合う該端面が互いに接近、又は離間するよう高周波振動周期を同期させ、該隙間に供給した液状樹脂を該隙間の外周にて霧化させ、該隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布する液状樹脂塗布ノズルである。

【0008】

前記液状樹脂供給部は、少なくとも一方の前記超音波ホーンに形成され、前記端面の中心に開口する第２出口と、該超音波ホーンに形成する第２入口と、該第２出口と該第２入口とを連通する第２連通路と、を備え、液状樹脂を少なくとも一方の該端面の中心から該隙間に供給すると好ましい。

【0009】

前記液状樹脂供給部は、前記隙間の外側から該隙間に向かって液状樹脂を供給する供給ノズルを備えると好ましい。

【0010】

前記隙間より外側に配置し被対象物に向かう方向にエアを噴射するエア噴射部を備え、該エア噴射部が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物に塗布すると好ましい。

【発明の効果】

【0011】

液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズルは、柱状で一方の端面を端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、端面との間に僅かな隙間を形成して端面に対面して配置する板と、端面の中心と板の中心とを連結する連結部と、隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備えることで、超音波振動子が発振する高周波振動によって端面を高周波振動させ、端面の高周波振動が連結部を介して板に伝達され、端面と板とを高周波振動させ隙間に供給した液状樹脂を隙間の外周にて霧化して、隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布することが可能となる。即ち、超音波振動で液状樹脂を霧化させて、被対象物に塗布するので、高圧エアが無くても被対象物に液状樹脂をまんべんなく塗布することが可能となる。また、液状樹脂の粘度が高くても、超音波振動を液状樹脂に伝達させるため、液状樹脂を霧化して被対象物に塗布することが可能となる。

【0012】

また、液状樹脂を霧化して被対象物に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズルは、柱状で一方の端面を端面に直交方向に高周波振動させる超音波振動子を備える超音波ホーンと、２つの超音波ホーンを向かい合わせて互いの端面の間に僅かな隙間を形成して２つの超音波ホーンを支持する超音波ホーン支持部と、隙間に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部と、を備えることで、向かい合う端面が互いに接近、又は離間するよう高周波振動周期を同期させ、隙間に供給した液状樹脂を隙間の外周にて霧化させ、隙間の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物に塗布することが可能となる。即ち、超音波振動で液状樹脂を霧化させて、被対象物に塗布するので、高圧エアが無くても被対象物に液状樹脂をまんべんなく塗布することが可能となる。また、液状樹脂の粘度が比較的高くても、超音波振動を液状樹脂に伝達させるため、液状樹脂を霧化して被対象物に塗布することが可能となる。

【0013】

また、本発明に係る液状樹脂塗布ノズルは、隙間より外側に配置し被対象物に向かう方向にエアを噴射するエア噴射部を備え、エア噴射部が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物に塗布することで、塗布時間を短縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１の液状樹脂塗布ノズルの一例を示す斜視図である。

【図2】液状樹脂供給部が、隙間に連通する連結部の側面に開口する出口と、超音波ホーンに配設する入口と、出口と入口とを連通する連通路と、を備えている実施形態１の液状樹脂塗布ノズルの側面図である。

【図3】液状樹脂供給部が、隙間の外側から隙間に向かって液状樹脂を供給する供給ノズルを備える実施形態１の液状樹脂塗布ノズルの側面図である。

【図4】隙間より外側に配置し被対象物に向かう方向にエアを噴射するエア噴射部をさらに備え、エア噴射部が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物に塗布する実施形態１の液状樹脂塗布ノズルを示す斜視図である。

【図5】隙間より外側に配置し被対象物に向かう方向にエアを噴射するエア噴射部を備え、エア噴射部が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物に塗布する実施形態１の液状樹脂塗布ノズルを示す側面図である。

【図6】図６（Ａ）は、円板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を示す側面図である。図６（Ｂ）は、円板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を円板側から見た正面図である。

【図7】図７（Ａ）は、楕円板の超音波ホーンの端面からはみ出した部分に供給ノズルが位置づけされている状態を示す側面図である。図７（Ｂ）は、楕円板の超音波ホーンの端面からはみ出した部分に供給ノズルが位置づけされている状態を楕円板側から見た正面図である。

【図8】図８（Ａ）は、四角板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を示す側面図である。図８（Ｂ）は、四角板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を四角板側から見た正面図である。

【図9】図９（Ａ）は、多芒星形状の板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を示す側面図である。図９（Ｂ）は、多芒星形状の板と超音波ホーンの端面との間の隙間に供給ノズルの先端が入り込んでいる状態を多芒星形状の板側から見た正面図である。

【図10】２つの超音波ホーンを向かい合わせて構成された実施形態２の液状樹脂塗布ノズルの一例を示す斜視図である。

【図11】２つの超音波ホーンを向かい合わせて構成された実施形態２の液状樹脂塗布ノズルの一例を示す正面図である。

【図12】実施形態１の液状樹脂塗布ノズルを備える保護膜形成装置の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１に示す液状樹脂を霧化して半導体ウェーハ等の被対象物に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズル２（以下、実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２とする）は、柱状で一方の端面２０７を端面２０７に直交方向（図１においてはＺ軸方向）に高周波振動させる超音波振動子２９を備える超音波ホーン２０と、端面２０７との間に僅かな隙間２２０を形成して端面２０７に対面して配置する例えば円板２２と、端面２０７の中心と円板２２の中心とを連結する連結部２３と、隙間２２０に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部２７と、を備えている。

【0016】

超音波ホーン２０は、例えば、所定の金属（例えば、チタン合金又はステンレス鋼）で構成される第１の円柱部２０１と、第１の円柱部２０１と中心軸を同じくして連結され第１の円柱部２０１の直径より大きい直径の第２の円柱部２０２と、例えば第２の円柱部２０２の自由端側（＋Ｚ方向端側）に第３の円柱部２０３を介して接続される超音波振動子２９と、を備えている。

【0017】

第１の円柱部２０１は、第２の円柱部２０２にその根元が一体的に連結されている。第１の円柱部２０１の根元の外周面は、図２に示すように例えば末広がりのＲ状の傾斜となるように形成されている。

【0018】

本実施形態において、超音波ホーン２０は、第１の円柱部２０１及び第２の円柱部２０２に加えて、さらに、第３の円柱部２０３を備えている。
所定の金属で構成され下部側が上部側よりも縮径された円柱形状の棒状体である第３の円柱部２０３は、その一端面（図１における－Ｚ方向端面）が第２の円柱部２０２の自由端面に図示しない連結ネジ等によって連結されている。

【0019】

第３の円柱部２０３の上部側は、例えば、超音波振動子２９の直径と略同径になるように設定されている。そして、第３の円柱部２０３の他端（上端）には、超音波振動子２９が所定のろう付け部材等で接着固定されている。第３の円柱部２０３は、超音波振動子２９から伝達されてきた超音波振動の振幅（振動の大きさ）を増減させて調整するブースターの役割を果たす。なお、超音波ホーン２０は、第３の円柱部２０３を備えていなくてもよい。

【0020】

超音波振動子２９は、例えば、電圧が印加されることで伸縮する板状の第１の圧電素子２９１及び第２の圧電素子２９２が重ねて接合されたものである。第１の圧電素子２９１及び第２の圧電素子２９２は、例えば、セラミックスの一種であるピエゾ素子である。また、第１の圧電素子２９１と第２の圧電素子２９２とには、それぞれ図示しない電極が取り付けられ、該電極及び配線を介して交流電圧を印加して高周波電力を超音波振動子２９に供給する高周波電源２９５が接続されている。高周波電源２９５によって所定の周波数で電圧の印加のオンとオフとを繰り返すことで、第１の圧電素子２９１と第２の圧電素子２９２とにＺ軸方向における伸縮運動を発生させることができる。そして、該伸縮運動が機械的な超音波振動となる。

【0021】

超音波振動子２９上には、固定板２０４が配設されており、固定板２０４は、第３の円柱部２０３と螺合する図示しない固定ボルトによって、超音波振動子２９上に固定される。そして超音波振動子２９は、固定板２０４と第３の円柱部２０３とによりＺ軸方向両側から挟まれて固定された状態となっている。

【0022】

図１に示す超音波ホーン２０の第１の円柱部２０１の下端面である平坦な端面２０７の中心に上端が接続された所定の金属等からなる連結部２３は、第１の円柱部２０１に比べてずっと細い円柱状に形成されている。そして、連結部２３の下端面に所定の金属等で構成された板の上面の中心が接続されており、板は、円板２２である。なお、円板２２の代わりに、四角形、六角形などの多角形に形成した板を用いてもよいし、楕円に形成した板を用いてもよい。円板２２の平坦な上面と端面２０７との間には、例えば０．５ｍｍの隙間２２０が形成されている。また、円板２２の均一な厚みは、例えば、１ｍｍとなっている。なお、連結部２３、円板２２は、超音波ホーン２０と同一の金属の、例えば、チタン合金またはステンレス鋼で形成されるとよい。

【0023】

図１に示す液状樹脂塗布ノズル２を横にした状態を示す図２の例において、隙間２２０に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部２７は、連結部２３の側面２３０に開口し隙間２２０に連通する出口２７１と、超音波ホーン２０に配設する入口２７２と、出口２７１と入口２７２とを連通する連通路２７３と、を備える。例えば、入口２７２は、固定板２０４の中央に開口しており、図示しない継手や樹脂チューブを介して、液状樹脂供給源２８に連通している。
液状樹脂供給源２８が送出可能な液状樹脂は、例えば、水溶性樹脂（ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール）からなる保護膜形成剤であり、一例としては、株式会社ディスコ製のＨｏｇｏＭａｘである。ＨｏｇｏＭａｘの粘度は、例えば、３０ｃｐ～３００ｃｐに設定されている。なお、使用する液状樹脂は、上記例に限定されるものではない。

【0024】

入口２７２に連通する連通路２７３は、固定板２０４、超音波振動子２９、第３の円柱部２０３、第２の円柱部２０２、及び第１の円柱部２０１の内部を一直線に貫通しており、連結部２３の側面２３０に例えば周方向に等間隔を空けて開口する複数の出口２７１に連通している。なお、側面２３０に開口する出口２７１は、一つであってもよい。また、入口２７２が、例えば、第１の円柱部２０１の側面に形成されていてもよい。

【0025】

液状樹脂供給部は、図１、図２に示す液状樹脂供給部２７に限定されず、図３に示す隙間２２０の外側から隙間２２０に向かって液状樹脂を供給する供給ノズル２７９を備えていてもよい。隙間２２０の上方において隙間２２０と対向する供給口を備える供給ノズル２７９には、液状樹脂供給源２８が連通している。 例えば、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、供給ノズル２７９を隙間２２０内部に進入させてもよい。

【0026】

例えば、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、液状樹脂塗布ノズル２においては、円板２２に代えて、楕円板２４がその中心と連結部２３の中心とを合わせて連結されていてもよい。例えば、楕円板２４は、長軸が超音波ホーン２０の端面２０７の直径よりも大きく、短軸が端面２０７の直径よりも小さくなっている。この場合においては、超音波ホーン２０の端面２０７に対して、楕円板２４の長軸方向における一部が端面２０７から径方向外側にはみ出した状態になり、楕円板２４のはみ出した部分に供給ノズル２７９の供給口を位置づけてもよい。そして、この場合には、隙間２２０の外周中で端面２０７の外周と楕円板２４の外周との正面視で交差する図７（Ｂ）に示す箇所２４６において、より多くの霧化樹脂が外側に向かって噴出する。
なお、図７（Ｂ）に示す楕円板２４の短軸方向における端面２０７の一部が楕円板２４からはみ出した箇所２４７に供給ノズル２７９の供給口を位置づけてもよい。

【0027】

例えば、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、液状樹脂塗布ノズル２においては、円板２２に代えて、例えば正方形の四角板２６がその中心と連結部２３の中心とを合わせて連結されていてもよい。例えば、四角板２６は、縦横の長さが超音波ホーン２０の端面２０７の直径と略同一となっている。そして、例えば、四角板２６の一対の対角が＋Ｚ軸方向と－Ｚ軸方向とに向いた状態になっている。この場合においては、例えば超音波ホーン２０の端面２０７に対して、四角板２６の左右にはみ出た一部に供給ノズル２７９の供給口を位置づけてもよい。または、図８（Ｂ）に示すように、供給ノズル２７９を隙間２２０内部に進入させて、隙間２２０の外周中で四角板２６の外周との正面視で接する箇所２６７において、より多くの霧化樹脂が外側に向かって噴出するようにしてもよい。

【0028】

例えば、図９（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、液状樹脂塗布ノズル２においては、円板２２に代えて、例えば多芒星形状の板２５がその中心と連結部２３の中心とを合わせて連結されていてもよい。例えば、多芒星形状の板２５は、複数の頂点が超音波ホーン２０の端面２０７の外周よりも径方向外側に突き出ている。そして、図９（Ｂ）に示すように、供給ノズル２７９を隙間２２０内部に進入させて位置づけてもよい。

【0029】

図２に示すように、本実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２は、例えば、隙間２２０より外側に配置し半導体ウェーハ等の被対象物９０に向かう方向（図２においては、－Ｚ方向）にエアを噴射するエア噴射部７０を備え、エア噴射部７０が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物９０に塗布するものとしてもよい。

【0030】

エア噴射部７０は、隙間２２０の側方（図２においては、上方）において隙間２２０の外側近傍に向く噴射口を備える噴射ノズルであり、エア噴射部７０には、コンプレッサー等からなるエア供給源７９が連通している。エア供給源７９から供給されエア噴射部７０から隙間２２０の外側近傍に向かって噴射されたエアによって、隙間２２０に生成されて隙間２２０から外側に放出された霧状樹脂が、被対象物９０に向かってエアが無い場合よりも速く落下していくため、被対象物９０の上面９００に対する霧状樹脂の塗布時間を短くすることが可能となる。また、エアによって霧状樹脂を飛散させることで塗布面積を広げ塗布時間を短くすることが可能になる。

【0031】

図２に示すエア噴射部７０の代わりに、実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２は、図４、図５に示すエア噴射部７２を備えていてもよい。エア噴射部７２は、筒状のケーシングであり、円筒状の側壁７２０と、側壁７２０の下端に一体的に形成された底部７２１とを備えている。側壁７２０の内側に形成された筒内空間に、超音波ホーン２０が長手方向（図４、図５においてはＺ軸方向）を合わせるようにして挿入されており、超音波ホーン２０の第１の円柱部２０１の下端が僅かに底部７２１の開口７２２から外側下方に露出している。

【0032】

図５に示すように、底部７２１は、開口７２２に向かって縮径している。また、側壁７２０内部にはエア流路７２４が形成されており、エア流路７２４の上端側にはエア供給源７２８が連通している。エア流路７２４の下端側は、底部７２１の開口７２２を囲繞するように開口する円環状のエア噴射口７２５となっており、エア噴射口７２５の斜め下方直近に、液状樹脂塗布ノズル２の隙間２２０が位置している。エア供給源７２８から供給されエア噴射口７２５から隙間２２０の外側近傍に向かって噴射されたエアによって、隙間２２０に生成されて隙間２２０から外側に放出された霧状樹脂が、被対象物９０に向かってエアが無い場合よりも速く落下していくため、被対象物９０の上面９００に対する霧状樹脂の塗布時間を短くすることが可能となる。なお、エア噴射口７２５の下端の形状を末広がりにして、放出される霧状樹脂が広範囲に飛散するようにして塗布時間を短くしてもよい。

【0033】

図１０、図１１に示す液状樹脂を霧化して半導体ウェーハ等の被対象物に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズル４（以下、実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４とする）は、柱状で一方の端面２０７を端面２０７に直交方向（図１０、図１１においては、Ｘ軸方向）に高周波振動させる超音波振動子２９を備える先に説明した超音波ホーン２０と、２つの超音波ホーン２０を向かい合わせて互いの端面２０７の間に僅かな隙間２０９を形成して２つの超音波ホーン２０を支持する超音波ホーン支持部４２と、隙間２０９に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部４９と、を備えている。

【0034】

超音波ホーン支持部４２は、門型状に形成されており、互いに中心軸を合わせてＸ軸方向に一直線に並ぶようにして向かい合わせて配設された各超音波ホーン２０の第２の円柱部２０２の上側外側面に下端がそれぞれ接続されている。

【0035】

液状樹脂供給部４９は、例えば、隙間２０９の外側上方から隙間２０９に向かって液状樹脂を供給する供給ノズル４９０を備えている。隙間２０９の上方において隙間２０９と対向する供給口を備える供給ノズル４９０には、例えばＨｏｇｏＭａｘを供給可能な液状樹脂供給源４９６が連通している。供給ノズル４９０は、超音波ホーン支持部４２の前面（＋Ｙ方向側面）中央に取り付けられており、直下に隙間２０９が位置している。なお、隙間２０９は、０．０５ｍｍから０．５ｍｍの範囲内で設定されている。
例えば、液状樹脂供給源４９６が供給ノズル４９０に供給可能な液状樹脂は、上記ＨｏｇｏＭａｘであるが、図１に示す実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２において使用するものよりも、より粘度が高いタイプを使用可能となっている。

【0036】

例えば、図１０、図１１に示すように、実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４は、隙間２０９より外側に配置し被対象物９０（図１１のみ図示）に向かう方向（－Ｚ方向）にエアを噴射するエア噴射部４８を備え、エア噴射部４８が噴射したエアで霧化した霧化樹脂を被対象物９０に塗布することが可能となっている。

【0037】

隙間２０９の上方において隙間２０９の外側近傍に向いた噴射口を備えるエア噴射部４８のエアノズル４８０には、エア供給源４８１が連通している。図１０に示すようにエアノズル４８０は、超音波ホーン支持部４２の後面（－Ｙ方向側面）中央に取り付けられている。

【0038】

図１１に示すエア供給源４８１から供給されエアノズル４８０から隙間２０９外側近傍に向かって噴射されたエアによって、隙間２０９に生成され隙間２０９から外側に放出された霧状樹脂が、被対象物９０に向かってエアが無い場合よりも速く落下していくため、被対象物９０の上面９００に対する霧状樹脂の塗布時間を短くすることが可能となる。

【0039】

実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４は、液状樹脂供給部４９に代えて、図１０、図１１に示す液状樹脂供給部４６を備えていてもよい。
液状樹脂供給部４６は、少なくとも一方の超音波ホーン２０に形成され、端面２０７の中心に開口する第２出口４６２と、超音波ホーン２０に形成する第２入口４６４と、第２出口４６２と第２入口４６４とを連通する第２連通路４６７と、を備え、液状樹脂を少なくとも一方の端面２０７の中心から隙間２０９に供給する。

【0040】

例えば、図示の例においては、－Ｘ方向側の超音波ホーン２０の固定板２０４の側面中央に第２入口４６４が開口しており、図示しない継手や樹脂チューブを介して、液状樹脂供給源２８に連通している。第２入口４６４に連通する第２連通路４６７は、固定板２０４、超音波振動子２９、第３の円柱部２０３、第２の円柱部２０２、及び第１の円柱部２０１の内部を並び方向に貫通しており、端面２０７の中心に開口する第２出口４６２に連通している。

【0041】

図１２に示す保護膜形成装置１は、例えば円形の半導体ウェーハ等の被対象物９０を保持する保持テーブル３０と、保持テーブル３０を回転させる回転機構３２と、例えば先に説明した図４、図５に示す実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２と、を少なくとも備えている。
保護膜形成装置１は、これ単独で用いることができ、また、切削装置又は研削装置等に組み込んで使用することもできる。

【0042】

被対象物９０は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであるが、これに限定されず、シリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、矩形のパッケージ基板等であってもよい。

【0043】

保護膜形成装置１は、上端部に円形の開口を備えた有底円筒状のケーシング１０を備えており、保持テーブル３０は、ケーシング１０の内部空間に収容されている。なお、図１において、ケーシング１０の側壁の一部を切欠いて内部が把握できるように示している。ケーシング１０は、その底面側に配設された脚部１００により支持されている。

【0044】

保持テーブル３０の下側には、保持テーブル３０を回転させる回転機構３２が配設されている。回転機構３２は、保持テーブル３０に上端が固定され軸方向がＺ軸方向（鉛直方向）であるスピンドル３２０と、モータ等で構成されスピンドル３２０の下端側に連結する回転駆動源３２１とを少なくとも備えている。

【0045】

保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被対象物９０を吸引保持する平坦な保持面３００を備えている。保持面３００は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、保持面３００に伝達されることで、保持テーブル３０は保持面３００上で被対象物９０を吸引保持する。
例えば、被対象物９０が、被対象物９０よりも大径のテープとテープに貼着された環状フレームとで支持されたワークセットとなっている場合には、保持テーブル３０は環状フレームをクランプ固定可能となっていてもよい。

【0046】

例えば、保持テーブル３０は、エアシリンダ等からなる図示しない昇降ユニットによって上下方向に移動可能になっていてもよい。図示しない昇降ユニットは、保持テーブル３０を上昇させて、保持テーブル３０を被対象物９０の搬入・搬出高さ位置に位置付け、また、被対象物９０を保持した状態の保持テーブル３０を下降させて、保持テーブル３０をケーシング１０内における保護膜形成を行う際の高さ位置に位置付ける。

【0047】

図１２に示すノズル移動機構３７は、液状樹脂塗布ノズル２を水平方向に旋回移動させる。具体的には、ケーシング１０の底板上には、ノズル移動機構３７を構成する側面視逆Ｌ字状の旋回アーム３７０が図示しないベアリング等を介して立設されており、旋回アーム３７０の先端側には、液状樹脂塗布ノズル２が配設されている。旋回アーム３７０の下端側には旋回モータ３７３が連結されている。
なお、旋回アーム３７０の先端側に、図１０、図１１に示す実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４の超音波ホーン支持部４２が接続されていてもよい。

【0048】

以下に、保護膜形成装置１を使用して被対象物９０に保護膜を形成する場合の、特に液状樹脂塗布ノズル２の動作について説明する。
まず、被対象物９０が、その中心を保持テーブル３０の保持面３００の中心におおよそ合致するようにして保持面３００上に載置され、保持テーブル３０によって被対象物９０が吸引保持される。

【0049】

その後、回転機構３２が保持テーブル３０を所定の回転速度で回転させる。また、図１２に示す旋回モータ３７３が旋回アーム３７０を旋回させることで、液状樹脂塗布ノズル２が、保持テーブル３０の外側の退避位置から吸引保持された被対象物９０の上方に移動される。

【0050】

液状樹脂供給源２８から所定量の液状樹脂が、入口２７２、連通路２７３、及び出口２７１（図５参照）を通して隙間２２０に供給され始める。また、高周波電源２９５（図４、図５参照）から、所定の周波数の高周波電力が超音波振動子２９に供給されることで、超音波振動子２９がＺ軸方向に振動する。なお、超音波振動子２９の周波数は、２０ｋＨｚから６０ｋＨｚの範囲内で設定するとよい。そして、先に説明したとおりに、超音波振動子２９から発振された超音波振動が第１の円柱部２０１に至るまでに増幅されて、第１の円柱部２０１の端面２０７がＺ軸方向において高周波振動する。

【0051】

さらに、端面２０７の高周波振動が連結部２３を介して円板２２に伝達され、円板２２もＺ軸方向に高周波振動する。そして、隙間２２０に順次供給される液状樹脂が、Ｚ軸方向にそれぞれ高周波振動する第１の円柱部２０１の端面２０７と円板２２とから受ける高周波振動によって、主に隙間２２０の外周にて微細に分解されて霧化する。

【0052】

そして、隙間２２０の外周から外側に向かって霧化樹脂が放出される。霧化樹脂は、そのまま被対象物９０に向かって落下して、被対象物９０の上面９００に固まりになることなく均一に塗布されていく。

【0053】

また、本実施形態においては、図５に示すエア供給源７２８から供給されエア噴射口７２５から隙間２２０の外側近傍に向かって噴射されたエアによって、隙間２２０に生成されて外側に放出された霧状樹脂が被対象物９０に向かってエアが無い場合よりも速く落下していくため、被対象物９０の上面９００に対する霧状樹脂の塗布時間を短くすることが可能となる。

【0054】

そして、例えば、液状樹脂塗布ノズル２が、被対象物９０の中心上方を通過するようにして、被対象物９０の上方を所定角度で往復するように旋回移動することで、保持テーブル３０によって回転する被対象物９０の上面９００全面に霧化した樹脂が略均一に降っていき、略均一厚みの保護膜を形成することが可能となる。

【0055】

上記のように、液状樹脂を霧化して被対象物９０に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズル２は、柱状で一方の端面２０７を端面２０７に直交方向に高周波振動させる超音波振動子２９を備える超音波ホーン２０と、端面２０７との間に僅かな隙間２２０を形成して端面２０７に対面して配置する例えば円板２２と、端面２０７の中心と円板２２の中心とを連結する連結部２３と、隙間２２０に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部２７と、を備えることで、超音波振動子２９が発振する高周波振動によって端面２０７を高周波振動させ、端面２０７の高周波振動が連結部２３を介して円板２２に伝達され、端面２０７と円板２２とを高周波振動させて隙間２２０に供給した液状樹脂を主に隙間２２０の外周にて霧化して、隙間２２０の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物９０に塗布することが可能となる。即ち、超音波振動で液状樹脂を霧化させて、被対象物９０に塗布するので、高圧エアが無くても被対象物９０に液状樹脂をまんべんなく塗布することが可能となる。また、液状樹脂の粘度が高くても、超音波振動を液状樹脂に伝達させるため、液状樹脂を霧化して被対象物９０の上面９００に塗布することが可能となる。

【0056】

図１２に示す旋回アーム３７０の先端側に、図１０、図１１に示す実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４の超音波ホーン支持部４２が接続されている場合における被対象物９０に対する霧化樹脂の塗布について、以下に説明する。
液状樹脂塗布ノズル４が、図１２に示す保持テーブル３０の外側の退避位置から吸引保持され回転する被対象物９０の上方に、ノズル移動機構３７によって移動される。

【0057】

図１０、図１１に示す例えば液状樹脂供給源２８から所定の粘度（たとえば２３０ｃｐ）で所定量の液状樹脂（たとえば、５０ｍｌ）が、第２入口４６４、第２連通路４６７、及び第２出口４６２を通して隙間２０９（たとえば、大きさ０．１ｍｍ）に供給され始める。または、液状樹脂供給源４９６から所定量の液状樹脂が、供給ノズル４９０に供給され、供給ノズル４９０の供給口から隙間２０９に向かって液状樹脂が噴射／滴下される。

【0058】

また、高周波電源２９５から、所定の周波数（たとえば、５５ｋＨｚ）の高周波電力が２つの超音波ホーン２０のそれぞれの超音波振動子２９に供給されることで、各超音波振動子２９がＸ軸方向に振動する。そして、先に説明したとおりに、超音波振動子２９は発振した超音波振動が第１の円柱部２０１に至るまでに増幅されて、第１の円柱部２０１の端面２０７がＸ軸方向において高周波振動する。

【0059】

ここで、高周波電源２９５によって、図１１に示す被対象物９０の上方においてＸ軸方向に向かい合う端面２０７が互いに接近、又は離間するよう高周波振動周期を同期させる。即ち、図１０、図１１に示す－Ｘ方向側の超音波ホーン２０の端面２０７が＋Ｘ方向に移動するのと同時に、＋Ｘ方向側の超音波ホーン２０の端面２０７が－Ｘ方向に移動して両端面２０７が接近する。次に、図１０、図１１に示す－Ｘ方向側の超音波ホーン２０の端面２０７が－Ｘ方向に移動するのと同時に、＋Ｘ方向側の超音波ホーン２０の端面２０７が＋Ｘ方向に移動して両端面２０７が離間する。これが繰り返される。

【0060】

そして、隙間２０９に順次供給される液状樹脂が、Ｘ軸方向において同期してそれぞれ高周波振動する各第１の円柱部２０１の端面２０７から受ける高周波振動によって、微細に分解されて霧化する。
なお、低粘度の液状樹脂は、周波数を低くすることで、霧化樹脂を多く発生させてもよい。つまり、樹脂の粘度が大きくなるに比例して霧化させるための周波数も高くなる。

【0061】

そして、隙間２０９の外周から外側に向かって霧化樹脂が放出される。霧化樹脂は、そのまま被対象物９０に向かって落下して、被対象物９０の上面９００に固まりになることなく均一に塗布されていく。

【0062】

また、本実施形態においては、エア供給源４８１から供給されエアノズル４８０から隙間２０９の外側近傍に向かって噴射されたエアによって、隙間２０９に生成されて外側に放出された霧状樹脂が被対象物９０に向かってエアが無い場合よりも速く落下していくため、被対象物９０の上面９００に対する霧状樹脂の塗布時間を短くすることが可能となる。

【0063】

そして、例えば、液状樹脂塗布ノズル４が、被対象物９０の中心上方を通過するようにして、被対象物９０の上方を図１２に示すノズル移動機構３７によって所定角度で往復するように旋回移動することで、保持テーブル３０によって回転する被対象物９０の上面９００全面に霧化した樹脂が略均一に降っていき、略均一厚みの保護膜を形成することが可能となる。

【0064】

上記のように、液状樹脂を霧化して被対象物９０に塗布する本発明に係る液状樹脂塗布ノズル４は、柱状で一方の端面２０７を端面２０７に直交方向に高周波振動させる超音波振動子２９を備える超音波ホーン２０と、２つの超音波ホーン２０を向かい合わせて互いの端面２０７の間に僅かな隙間２０９を形成して２つの超音波ホーン２０を支持する超音波ホーン支持部４２と、隙間２０９に液状樹脂を供給する液状樹脂供給部４９と、を備えることで、向かい合う端面２０７が互いに接近、又は離間するよう高周波振動周期を同期させ、隙間２０９に供給した液状樹脂を主に隙間２０９の外周にて霧化させ、隙間２０９の外周から霧化樹脂を放出させ被対象物９０に塗布することが可能となる。即ち、超音波振動で液状樹脂を霧化させて、被対象物９０に塗布するので、高圧エアが無くても被対象物９０に液状樹脂をまんべんなく塗布することが可能となる。また、使用する液状樹脂の粘度が比較的高くても、超音波振動を液状樹脂に伝達させるため、液状樹脂を霧化して被対象物９０に塗布することが可能となる。さらに、従来のスピンコート等による保護膜形成に比べて、液状樹脂の使用量の無駄を少なくすることが可能となる。

【0065】

本発明に係る液状樹脂塗布ノズルは上記実施形態１の液状樹脂塗布ノズル２、又は実施形態２の液状樹脂塗布ノズル４に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、液状樹脂塗布ノズル２、又は液状樹脂塗布ノズル４を備える保護膜形成装置１を用いた被対象物９０に対する保護膜形成の工程や、保護膜形成装置１の各構成も上記実施形態に限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、液状樹脂塗布ノズル２、又は液状樹脂塗布ノズル４は、使用する液状樹脂を接着剤にして、特許文献４に開示されている表示パネル上に保護板を設置するための液状樹脂の塗布を行う際に用いてもよい。

【符号の説明】

【0066】

９０：被対象物 ９００：被対象物の上面
２：実施形態１の液状樹脂塗布ノズル
２０：超音波ホーン ２０１：第１の円柱部 ２０７：端面 ２０２：第２の円柱部
２０３：第３の円柱部
２９：超音波振動子 ２９１：第１の圧電素子 ２９２：第２の圧電素子 ２９５：高周波電源 ２０４：固定板
２２：円板 ２２０：隙間 ２３：連結部
２７：液状樹脂供給部 ２７１：出口 ２７２：入口 ２７３：連通路 ２８：液状樹脂供給源
７０：エア噴射部 ７９：エア供給源
７２：エア噴射部 ７２０：側壁 ７２１：底部 ７２２：開口 ７２４：エア流路
７２５：エア噴射口 ７２８：エア供給源
４：実施形態２の液状樹脂塗布ノズル
２０：超音波ホーン ２０９：隙間 ４２：超音波ホーン支持部
４９：液状樹脂供給部 ４９０：供給ノズル ４９６：液状樹脂供給源
４８：エア噴射部 ４８０：エアノズル ４８１：エア供給源
４６：液状樹脂供給部 ４６２：第２出口 ４６４：第２入口 ４６７：第２連通路
１：保護膜形成装置 １０：ケーシング １００：脚部
３０：保持テーブル ３００：保持面
３２：回転機構 ３２０：スピンドル ３２１：回転駆動源
３７：ノズル移動機構 ３７０：旋回アーム ３７３：旋回モータ
２４：楕円板 ２６：四角板 ２５：多芒星形状の板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】