特許 7436289 保護部材形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】保護部材形成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240214BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/304 631

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020091988

(22)【出願日】2020-05-27

(65)【公開番号】P2021190489

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-04-03

(73)【特許権者】

【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】塚本 真裕

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１１９５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５５２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５５２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－６２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－５１３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７８６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６２５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３１４２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６４８３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートを載置する載置面を有するステージと、該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持部と、該ステージと該保持部とを相対的に該載置面に垂直な方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該載置面と該保持面とに挟まれウェーハの下面に押し広げられた該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段と、を備える保護部材形成装置であって、
該押し広げ手段は、
該ステージを下から支持する下ベース、及び該保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、該ステージの該載置面に対して垂直方向に延在するボールネジによって該保持部を該垂直方向に移動させ、該シート上に供給された該液状樹脂に該保持部が保持したウェーハを接触させる垂直移動機構と、
該垂直移動機構により該液状樹脂に接触させたウェーハを保持する該保持部を該垂直方向に昇降自在に該ボールネジに接続する接続部と、
該垂直方向に昇降自在な該保持部の該保持面を該載置面に平行な状態で該載置面に向かって下降させるために、該下ベースの上面、又は該支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、該載置面、又は該保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、
該載置面、又は該保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され該載置面と該保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、
該制御手段は、該電磁石によりウェーハを保持した該保持面を該載置面に向かって下降させている際に、３つの該スケールの測定値が一致するように、各々の該電磁石に流す電流の値を制御する、保護部材形成装置。

【請求項2】

前記保持部を前記載置面から上方向に付勢する付勢部を備え、
前記制御手段は、該付勢部による該保持部を上方向に付勢する力に反して、前記ステージと該保持部とを接近させるように前記電磁石に流す電流の値を制御する請求項１記載の保護部材形成装置。

【請求項3】

シートを載置する載置面を有するステージと、該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持部と、該ステージと該保持部とを相対的に該載置面に垂直な方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該載置面と該保持面とに挟まれウェーハの下面に押し広げられた該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段と、を備える保護部材形成装置であって、
該押し広げ手段は、
該ステージを下から支持する下ベース、及び該保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、該ステージの該載置面に対して垂直方向に該保持部を移動させる垂直移動機構と、
該載置面に対して該垂直方向に該保持部の該保持面を該載置面に平行な状態で下降させるために、該下ベースの上面、又は該支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、該載置面、又は該保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、
該載置面、又は該保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され該載置面と該保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、
該制御手段は、
該垂直移動機構を用いて該保持部を該載置面に向かって下降させる下降制御部と、
３つの該スケールの測定値が一致するように、各々の該電磁石に流す電流の値を制御する電流制御部と、を備える保護部材形成装置。

【請求項4】

前記垂直移動機構は、前記垂直方向に延在するボールネジと、該ボールネジを回転させるモータと、を少なくとも備える請求項３記載の保護部材形成装置。

【請求項5】

前記垂直移動機構は、一方を前記下ベースに連結し、他方を前記垂直方向に移動させる前記支持ベースに連結した伸縮シリンダであって、シリンダチューブと、該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結させるロッドと、を備える請求項３記載の保護部材形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハに保護部材を形成する保護部材形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、シリコンインゴット等からスライスしたアズスライスウェーハを研削砥石で研削してアズスライスウェーハの反り、及び切り出された面のうねりを除去するために、研削を実施する前にアズスライスウェーハの一方の面に液状樹脂を押し広げ硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１６８５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されているような保護部材形成装置は、ガラスステージに保持させたシートフィルムに液状樹脂を所定量供給し、その液状樹脂を保持手段に保持されたウェーハで上側から押圧してウェーハの下面に押し広げた後、紫外線を照射する等して硬化させ保護部材を形成している。この液状樹脂を押し広げる際に、保持手段とガラスステージとに荷重がかかる。その荷重によってウェーハを吸引保持する保持手段が傾くと、ウェーハに均一な厚みの保護部材が形成できないという問題が有る。
したがって、保護部材形成装置においては、保持手段が傾くことなく、均一な厚みの保護部材をウェーハに形成する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、シートを載置する載置面を有するステージと、該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持部と、該ステージと該保持部とを相対的に該載置面に垂直な方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該載置面と該保持面とに挟まれウェーハの下面に押し広げられた該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段と、を備える保護部材形成装置であって、該押し広げ手段は、該ステージを下から支持する下ベース、及び該保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、該ステージの該載置面に対して垂直方向に延在するボールネジによって該保持部を該垂直方向に移動させ、該シート上に供給された該液状樹脂に該保持部が保持したウェーハを接触させる垂直移動機構と、該垂直移動機構により該液状樹脂に接触させたウェーハを保持する該保持部を該垂直方向に昇降自在に該ボールネジに接続する接続部と、該垂直方向に昇降自在な該保持部の該保持面を該載置面に平行な状態で該載置面に向かって下降させるために、該下ベースの上面、又は該支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、該載置面、又は該保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、該載置面、又は該保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され該載置面と該保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、該制御手段は、該電磁石によりウェーハを保持した該保持面を該載置面に向かって下降させている際に、３つの該スケールの測定値が一致するように、各々の該電磁石に流す電流の値を制御する、保護部材形成装置である。

【0006】

本発明に係る保護部材形成装置は、前記保持部を前記載置面から上方向に付勢する付勢部を備え、前記制御手段は、該付勢部による該保持部を上方向に付勢する力に反して、前記ステージと該保持部とを接近させるように前記電磁石に流す電流の値を制御すると好ましい。

【0007】

また、上記課題を解決するための本発明は、シートを載置する載置面を有するステージと、該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該載置面に対面しウェーハを保持する保持面を有する保持部と、該ステージと該保持部とを相対的に該載置面に垂直な方向に移動させ該液状樹脂を押し広げる押し広げ手段と、該載置面と該保持面とに挟まれウェーハの下面に押し広げられた該液状樹脂に外的刺激を与えて硬化させる硬化手段と、制御手段と、を備える保護部材形成装置であって、該押し広げ手段は、該ステージを下から支持する下ベース、及び該保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、該ステージの該載置面に対して垂直方向に該保持部を移動させる垂直移動機構と、該載置面に対して該垂直方向に該保持部の該保持面を該載置面に平行な状態で下降させるために、該下ベースの上面、又は該支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、該載置面、又は該保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、該載置面、又は該保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され該載置面と該保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、該制御手段は、該垂直移動機構を用いて該保持部を該載置面に向かって下降させる下降制御部と、３つの該スケールの測定値が一致するように、各々の該電磁石に流す電流の値を制御する電流制御部と、を備える保護部材形成装置である。

【0008】

例えば、前記垂直移動機構は、前記垂直方向に延在するボールネジと、該ボールネジを回転させるモータと、を少なくとも備えると好ましい。

【0009】

例えば、前記垂直移動機構は、一方を前記下ベースに連結し、他方を前記垂直方向に移動させる該支持ベースに連結した伸縮シリンダであって、シリンダチューブと、該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結させるロッドと、を備えると好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る保護部材形成装置は、押し広げ手段は、ステージを下から支持する下ベース、及び保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、ステージの載置面に対して垂直方向に延在するボールネジによって保持部を垂直方向に移動させ、シート上に供給された液状樹脂に保持部が保持したウェーハを接触させる垂直移動機構と、垂直移動機構により液状樹脂に接触させたウェーハを保持する保持部を垂直方向に昇降自在にボールネジに接続する接続部と、該垂直方向に昇降自在な保持部の保持面を載置面に平行な状態で載置面に向かって下降させるために、下ベースの上面、又は支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、載置面、又は保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、載置面、又は保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され載置面と保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、制御手段は、電磁石によりウェーハを保持した保持面を載置面上の液状樹脂に向かって接触させ下降させている際に、３つのスケールの測定値が一致するように、各々の電磁石に流す電流の値を制御することで、保護部材形成時にウェーハの押し付けにより保持部が荷重（ステージ側からの反力）を受けても、適切な電流がそれぞれ流された３つの電磁石が生み出す磁力によって、保持面を載置面に平行な状態（即ち、保持部が傾いていない状態）で載置面に近づけて液状樹脂をウェーハの下面全面に拡張させていくことが可能となるため、ウェーハに対する均一な厚みの保護部材の形成が可能になる。

【0011】

また、本発明の係る保護部材形成装置は、保持部を載置面から上方向に付勢する付勢部を備え、制御手段は、付勢部による保持部を上方向に付勢する力に反して、ステージと保持部とを接近させるように電磁石に流す電流の値を制御することで、保持面を載置面に平行な状態（即ち、保持部が傾いていない状態）で載置面に近づけて液状樹脂をウェーハの下面全面に拡張させていくことが可能となるため、ウェーハに対する均一な厚みの保護部材の形成が可能になる。

【0012】

また、本発明に係る保護部材形成装置は、押し広げ手段は、ステージを下から支持する下ベース、及び保持部を支持する支持ベースを少なくとも有し、ステージの載置面に対して垂直方向に保持部を移動させ例えばシート上に供給された液状樹脂に保持部が保持したウェーハを接触させる垂直移動機構と、該載置面に対して該垂直方向に該保持部の該保持面を該載置面に平行な状態で下降させるために、下ベースの上面、又は支持ベースの下面の少なくともいずれか一方において、載置面、又は保持面の中心を中心として水平方向に形成する三角形の頂点それぞれに配設される電磁石と、を備え、載置面、又は保持面の中心を中心とし水平方向に形成する三角形の各頂点にそれぞれ配置され載置面と保持面との距離を測定する３つのスケールを備え、制御手段は、垂直移動機構を用いて保持部を載置面に向かって下降させる下降制御部と、３つのスケールの測定値が一致するように、各々の電磁石に流す電流の値を制御する電流制御部と、を備えることで、保護部材形成時にウェーハの押し付けにより保持部が荷重（ステージ側からの反力）を受けても、適切な電流がそれぞれ流された３つの電磁石が生み出す磁力によって、保持面を載置面に平行な状態（即ち、保持部が傾いていない状態）で載置面に近づけて液状樹脂をウェーハの下面全面に拡張させていくことが可能となるため、ウェーハに対する均一な厚みの保護部材の形成が可能になる

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】保護部材形成装置の一例を示す斜視図である。

【図2】保護部材形成装置の一例を示す正面図である。

【図3】保護部材形成装置を用いてウェーハに保護部材を形成する場合を説明する正面図である。

【図4】別形態の保護部材形成装置の一例を示す正面図である。

【図5】別形態の保護部材形成装置を用いてウェーハに保護部材を形成する場合を説明する正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、シート８２を載置する載置面３０００を有するステージ３０と、ステージ３０に載置したシート８２の上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段１８と、載置面３０００にＺ軸方向（鉛直方向）において対面しウェーハ８０を保持する保持面６０１を有する保持部６０と、ステージ３０と保持部６０とを相対的に載置面３０００に垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動させ液状樹脂を押し広げる押し広げ手段２と、載置面３０００と保持面６０１とに挟まれウェーハ８０の下面８００に押し広げられた液状樹脂に外的刺激（本実施形態においては紫外線照射）を与えて硬化させる硬化手段４０２（図２参照）と、制御手段９と、を備える保護部材形成装置１を示す斜視図である。

【0015】

図１に示すウェーハ８０は、例えば、円柱状のシリコンインゴットをワイヤーソー等で薄く切断して形成された円形のアズスライスウェーハであるが、これに限定されるものではない。ウェーハ８０は分割予定ラインに区画された領域にデバイスが形成された半導体ウェーハであってもよい。
図１に示すシート８２は、例えば、ポリオレフィン系の樹脂等で構成されるシートであり、ウェーハ８０よりも大径の円形となっているが、これに限定されるものではない。

【0016】

ステージ３０は、外形が平面視円形状であり、例えば、石英ガラス等の円形のガラス板３００と、ガラス板３００を支持する円形凹部を有する円筒状の枠体３０１とを備える。ガラス板３００の平坦な上面である載置面３０００には、シート８２が載置され、シート８２上に液状樹脂が溜められる。

【0017】

例えば、所定の合金等で形成される枠体３０１の円環状の上面は、ガラス板３００の載置面３０００と同一の高さに設定されている。枠体３０１の直径は、例えば、保持するウェーハ８０よりも大径に設定されている。

【0018】

図１、２に示すように、ステージ３０は、押し広げ手段２を構成する下ベース４０によって下側から支持されている。下ベース４０は、例えば、平面視略正三角状に形成されており、下ベース４０の上面にガラス板３００を支持した枠体３０１が固定されている。

【0019】

図２に示すように、例えば、下ベース４０によって支持されたステージ３０のガラス板３００と下ベース４０との間には円柱状の空間が設けられており、該空間内に硬化手段４０２が配設されている。そして、硬化手段４０２は例えば紫外線照射ランプであり、硬化手段４０２から上方に向かって照射されガラス板３００やシート８２を透過した紫外線によって、ステージ３０の載置面３０００に載置されたシート８２上に溜められ上からウェーハ８０によって押圧されウェーハ８０の下面８００全面に広げられた液状樹脂が硬化される。

【0020】

図１に示す液状樹脂供給手段１８は、樹脂供給ノズル１８０と、樹脂供給ノズル１８０に所定量の液状樹脂１８８を送出する図示しないディスペンサと、可撓性を備える樹脂チューブ等を介して図示しないディスペンサに連通する樹脂供給源１８９とを備えている。
例えば側面視逆Ｌ字状の樹脂供給ノズル１８０は、ステージ３０の載置面３０００に向く供給口１８００を有している。樹脂供給ノズル１８０は、軸方向がＺ軸方向である回転軸回りに旋回可能となっており、ステージ３０の上方から退避位置まで供給口１８００を移動することができる。
樹脂供給源１８９が供給する液状樹脂１８８は、本実施形態においては紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化樹脂であるが、熱が加えられることで硬化する熱硬化樹脂であってもよい。この場合には、図２に示す硬化手段４０２は、ヒーターであってもよい。

【0021】

図１、２に示す保持部６０は、本実施形態においては、例えば、平面視円形のホイール６００と、ポーラス部材等からなりホイール６００によって支持されウェーハ８０を吸引保持する図示しないポーラス板とを備えている。円形板状の図示しないポーラス板は、例えば、ホイール６００の下面側に嵌め込まれており、真空発生装置等の吸引源に連通している。そして、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、保持部６０の下面であり水平面（Ｘ軸Ｙ軸平面）に平行な平坦な保持面６０１に伝達されることで、保持面６０１でウェーハ８０を吸引保持することができる。
ウェーハ８０に保護部材を形成しておらず保持部６０が傾いていない状態においては、水平面に平行な保持面６０１とステージ３０の載置面３０００とは平行となっている。また、保持面６０１の中心と載置面３０００の中心とは合致している。

【0022】

保持部６０のホイール６００の上面には、図２に示すように、例えば、保持したウェーハ８０をステージ３０上にシート８２を介して溜められた液状樹脂１８８に＋Ｚ方向側から押し付けた際に、ステージ３０からウェーハ８０に加わる荷重を測定する荷重センサ６１が複数配設されている。荷重センサ６１は、例えば、ホイール６００の上面にホイール６００の周方向に１２０度間隔を空けて、３つ配設されている。そして、本実施形態において、３つの荷重センサ６１は、それぞれ、ホイール６００と後述する保持部連結具６６とにより上下から挟まれ、ステージ３０からウェーハ８０に加わる＋Ｚ方向の向きの荷重が作用する作用点部となるように配設されている。荷重センサ６１は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電素子を用いたキスラー社製の薄型力センサ等で構成されている。

【0023】

図１、２に示す押し広げ手段２は、ステージ３０を下から支持する下ベース４０、保持部６０を支持する支持ベース４２、及び例えば支持ベース４２を下ベース４０とによって挟むように下ベース４０に対向して配置する上ベース４４を有し、ステージ３０の載置面３０００に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に延在するボールネジ４７（図２のみ図示）によって保持部６０を垂直方向に移動させ、シート８２上に供給された液状樹脂１８８に保持部６０が保持したウェーハ８０を接触させる垂直移動機構４を備えている。

【0024】

保持部６０を支持する支持ベース４２は、例えば、図１に示すように外形が平面視略正三角形状に形成されており、また、図２に示すように保持部６０を円板状の保持部連結具６６及び図示しない固定ボルト等を介して、その下面の中央領域において支持している。

【0025】

例えば、図１に示すように、上下方向に移動可能な支持ベース４２には、各頂点側の領域に付勢部４６がそれぞれ連結されている。３つの付勢部４６は、カウンタバランスと呼ばれ、押し広げ手段２に保持部６０及び支持ベース４２の自重による大きな負荷が掛かるため、その負荷を軽減相殺するための機構である。なお、保護部材形成装置１は、上ベース４４および付勢部４６を備えてなくてもよい。

【0026】

付勢部４６について具体的に説明する。付勢部４６は、例えば、図１、２に示すようにエアシリンダで構成され、有底円筒状のシリンダ４６０と、シリンダ４６０内部に配設され該内部を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能なピストン４６２と、シリンダ４６０に挿入され上端がピストン４６２に連結されたロッド４６４とを備える。

【0027】

図２に示すように各ロッド４６４の下端側には、持ち上げブロック４６７が形成されており、図１に示す支持ベース４２から下方に突き出た持ち上げブロック４６７の上面に、支持ベース４２の下面が当接し、持ち上げブロック４６７によって該下面が持ち上げられるように支持される。

【0028】

また、シリンダ４６０の上側部分は、上ベース４４に連結されている。シリンダ４６０の側壁の下部側又は底板には、エア導入口４６１が貫通形成されており、各エア導入口４６１は、コンプレッサー等からなるエア源１５が各エア配管４６６を介して連通している。そして、シリンダ４６０内にエア導入口４６１を通りエア源１５が供給するエアの圧力を調整することで、付勢部４６による支持ベース４２及び保持部６０を持ち上げる力を調整することが可能となる。

【0029】

支持ベース４２の上方には、上ベース４４が支持ベース４２を下ベース４０とで上下方向から挟むように配置されている。上ベース４４の外形は、例えば、支持ベース４２と平面視相似形の略正三角形状に形成されており、各付勢部４６を３つの頂点側の各領域で支持している。

【0030】

図１、２に示すように、上ベース４４の中心にはボールネジ挿通孔４４０がＺ軸方向に貫通形成されており、該ボールネジ挿通孔４４０には、例えば軸中心が保持部６０の水平面内における中心を通る軸心を備えＺ軸方向に延在するボールネジ４７が挿通されている。ボールネジ４７の上端側はカップリング４８０及び図示しない軸受け等を介してモータ４８が連結しており、ボールネジ４７が回転可能となっている。

【0031】

図２に示すように、押し広げ手段２は、垂直移動機構４によりステージ３０上に溜められた液状樹脂１８８に接触させたウェーハ８０を保持する保持部６０を垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降自在にボールネジ４７に接続する接続部２７を備えている。

【0032】

本実施形態における接続部２７は、例えば、ボールネジ４７に螺合するナット２７０と、ナット２７０の外側面に一体的に形成された平面視円環平板状のツバ部２７１と、ツバ部２７１にツバ部２７１の周方向に均等間隔を空けて複数、例えば、１２０度間隔を空けて３つ貫通形成された可動ピン挿通孔２７２と、可動ピン挿通孔２７２に配設されたロック部材２７３と、可動ピン挿通孔２７２に挿通されロック部材２７３によってツバ部２７１に対して固定された状態とツバ部２７１に対してＺ軸方向に上下動可能な状態とを切り換え可能な可動ピン２７４と、を備えている。

【0033】

ロック部材２７３は、例えば、制御手段９から通電されると可動ピン２７４をロックしてモータ４８のボールネジ４７の回動に伴うナット２７０の上下動と共に上下動可能な状態とし、制御手段９からの通電が止められると可動ピン２７４のロックを解除してナット２７０の上下動とは独立した後述する上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に発生する電磁力による可動ピン２７４の下降動作を可能とする。
例えば３つの可動ピン２７４の下端側は支持ベース４２の上面に固定されており、これによって、支持ベース４２及び保持部６０が、ナット２７０の上下動と共に上下動する場合と、停止した状態のナット２７０及びツバ部２７１に対して支持ベース４２及び保持部６０が相対的に下降可能な場合とが実現される。

【0034】

図１、２に示すガイドレール４９は、下ベース４０と上ベース４４との間で支持ベース４２のステージ３０に対する垂直方向（Ｚ軸方向）の移動をガイドするための、垂直移動機構４の構成要件の一つである。本実施形態においては、ガイドレール４９は、保持部６０の保持面６０１の中心を中心として水平方向に形成した仮想的な正三角形の各頂点となる位置に１本ずつ、計３本配設されているが、計２本であってもよい。

【0035】

ガイドレール４９の上端は、ガイドレール固定ナット４９０によって上ベース４４に固定されている。各ガイドレール４９は支持ベース４２の各頂点側に設けられた挿通孔を通り、その下端がガイドレール固定ナット４０５によって下ベース４０に固定されている。

【0036】

押し広げ手段２は、載置面３０００に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降自在な保持部６０の保持面６０１を載置面３０００に平行な状態で下降させるために、下ベース４０の上面、又は支持ベース４２の下面の少なくともいずれか一方において、ステージ３０の載置面３０００、又は保持部６０の保持面６０１の中心を中心として水平方向（Ｘ軸Ｙ軸平面方向）に形成する例えば正三角形の頂点それぞれに配設される電磁石を備えている。
なお、下ベース４０の上面の中心、載置面３０００の中心、保持面６０１の中心、及び支持ベース４２の下面の中心は合致している。

【0037】

例えば、下ベース４０の上面における仮想的な正三角形の各頂点に位置するように計３つの例えば円柱状の下側電磁石４５１が配設されている。また、下側電磁石４５１にＺ軸方向において対向するように、支持ベース４２の下面における仮想的な正三角形の各頂点に位置するように計３つの例えば円柱状の上側電磁石４５２が配設されている。なお、下側電磁石４５１及び上側電磁石４５２は、例えば軟鉄心にコイルを巻きつけて構成される従来のものであり、各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２のコイルには、制御手段９から電力が供給され所望の電流が流される。
なお、３つの上側電磁石４５２、又は３つの下側電磁石４５１のいずれか一方が永久磁石であってもよい。

【0038】

図１、２に示すように、保護部材形成装置１は、ステージ３０の載置面３０００、又は保持部６０の保持面６０１の中心を中心とし水平方向に形成する正三角形の各頂点にそれぞれ配置され、載置面３０００と保持面６０１とのＺ軸方向における距離を測定する３つスケール、即ち、第１のスケール１７１（図１のみ図示）、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３（図２のみ図示）を備えている。

【0039】

第１のスケール１７１～第３のスケール１７３の構造は同様となっており、本実施形態においては、第１のスケール１７１～第３のスケール１７３は、投光部と受光部とが例えば支持ベース４２の下面に並べて配設された反射型光電センサである。そして、第１のスケール１７１の投光部が、例えば載置面３０００と面一の枠体３０１の上面に対して測定光１７５を照射する。そして、枠体３０１の上面で反射した反射光を受光部が受けた際の光路差から、例えば三角測量の原理等によって枠体３０１の上面と支持ベース４２の下面との距離が測定され、測定値が制御手段９に電気信号として送られる。制御手段９は、予め支持ベース４２の下面と保持部６０の下面である保持面６０１との装置構成における高さの差を把握しているため、制御手段９は、保持部６０が下降することに伴って変化するステージ３０の上面である載置面３０００と保持部６０の保持面６０１との距離を認識できる。

【0040】

なお、保持部６０の保持面６０１と支持ベース４２の下面とが面一になっていてもよい。また、第１のスケール１７１～第３のスケール１７３は、投光部と受光部とがステージ３０の枠体３０１の上面に並べて配設されており支持ベース４２の下面に測定光を照射する構成となっていてもよいし、投光部と受光部とがＺ軸方向において上下で対向する光測長センサであってもよいし、静電容量変位センサ、超音波変位センサ等であってもよい。また、ガイドレール４９に並行にＺ軸方向に延在するメモリを備えた尺と、尺の目盛を読む読取り部を支持ベース４２に配置するという構成で支持ベース４２の高さを測定してもよい。

【0041】

制御手段９は、各種の制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ及びメモリ等の記憶媒体等を備えており、有線又は無線の通信経路を介して、第１のスケール１７１～第３のスケール１７３からそれぞれの測定情報を受け取る。また、制御手段９は、電力供給源としても機能して、図示しない配線を介して各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に接続されており、下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に流す電流の値を制御することができる。

【0042】

以下に、上述した保護部材形成装置１を用いて図１に示すウェーハ８０に保護部材を形成する場合の、保護部材形成装置１の動作について説明する。
まず、保持部６０が、保持面６０１の中心とウェーハ８０の中心とが略合致するように、ウェーハ８０の上面を吸引保持する。

【0043】

保持部６０によるウェーハ８０の吸引保持と並行して、ステージ３０の載置面３０００にシート８２が載置される。さらに、図１に示す液状樹脂供給手段１８の樹脂供給ノズル１８０が旋回移動し、供給口１８００が載置面３０００上のシート８２の中央領域上方に位置付けられる。続いて、図示しないディスペンサが、樹脂供給ノズル１８０に基準温度に温度管理されている液状樹脂１８８を送り出して、供給口１８００からステージ３０に吸引保持されているシート８２に向けて液状樹脂１８８を滴下する。そして、所定量の液状樹脂１８８がシート８２上に堆積したら、液状樹脂供給手段１８によるシート８２への液状樹脂１８８の供給が停止され、樹脂供給ノズル１８０が旋回移動して載置面３０００上から退避する。

【0044】

図２に示す接続部２７は、ロック部材２７３が可動ピン２７４をロックしており、ナット２７０の上下動と一体となって支持ベース４２及び保持部６０が上下動可能な状態になっている。そして、モータ４８がボールネジ４７を所定の回転速度で回動させると、ボールネジ４７の回転運動がボールネジ４７に螺合するナット２７０のＺ軸方向における直線運動に変換される。これに伴い支持ベース４２及びウェーハ８０を保持する保持部６０が、３本のガイドレール４９にガイドされてＺ軸方向に下降していく。

【0045】

支持ベース４２及び保持部６０の下降が開始されるのと並行して、付勢部４６によって、支持ベース４２を＋Ｚ方向に付勢する力（持ち上げる力）が加えられる。すなわち、図１、２に示すエア源１５が、例えば、支持ベース４２及び保持部６０の自重を相殺することができる程度の力を生み出す量のエアを、シリンダ４６０内にエア導入口４６１から供給する。ピストン４６２はシリンダ４６０内に供給されるエアによって＋Ｚ方向に上昇しようとするため、支持ベース４２に対して、支持ベース４２を＋Ｚ方向に持ち上げようとする所定の力が加えられる。

【0046】

例えば、保持部６０及び支持ベース４２が下降し始めると、図１，２に示す第１のスケール１７１～第３のスケール１７３が先に説明した通りの測定方法によって、保持面６０１の中心を中心とし水平方向に形成する仮想的な正三角形の各頂点となる各測定点において、ステージ３０の上面である載置面３０００と保持部６０の保持面６０１との距離を測定し始め、測定情報を制御手段９に逐次送信する。この段階においては、保持部６０にはステージ３０からの荷重が掛かっていないため、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３による測定距離は同値となる。
つまり、保護部材形成装置１は、予め上記のような保護部材の形成を開始する前の装置のセットアップにおいて、載置面３０００に保持面６０１を接触させた際に、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３の値を同値とする。その後、保持面６０１を載置面３０００から離間させている。

【0047】

この状態で、支持ベース４２及び保持部６０が降下していき、そして、保持部６０に吸引保持されたウェーハ８０の下面８００が、例えばシート８２の中央で水滴上に溜められていた液状樹脂１８８に接触する。

【0048】

例えば、図３に示すように、ウェーハ８０の下面８００が液状樹脂１８８に接触して液状樹脂１８８をある程度押し広げると、モータ４８によるボールネジ４７の回転が停止され接続部２７のナット２７０の下降に伴う保持部６０及び支持ベース４２の下降が停止される。また、これに並行して、ロック部材２７３による可動ピン２７４のロックが解除され、支持ベース４２及び保持部６０が停止したナット２７０及びツバ部２７１に対して可動ピン２７４を介して昇降自在な状態になる。なお、この状態においても付勢部４６によって保持部６０及び支持ベース４２に対して上方向に付勢する力が加えられている。

【0049】

そして、制御手段９から各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に電力が供給され、各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に所定の電流が流される制御が行われ、各下側電磁石４５１と各上側電磁石４５２との間に電磁力が発生して互いが引き合う。その結果、該電磁力によって保持部６０及び支持ベース４２が下降していき、ウェーハ８０の下面８００によって下方に押圧された液状樹脂１８８は、ウェーハ８０の径方向にさらに押し広げられる。

【0050】

上記のようにウェーハ８０の下面８００が液状樹脂１８８を押し始めると、ステージ３０からの荷重が保持部６０に掛かってくる。ここで、液状樹脂１８８のウェーハ８０の下面８００における径方向への広がり速度や量の偏り等を要因として、該荷重が保持部６０の保持面６０１において均一とならず、該荷重によって保持部６０が傾いてしまわないようにする必要がある。

【0051】

例えば、保持部６０に保持されたウェーハ８０の下面８００に液状樹脂１８８が押し広げられている際に、制御手段９に送られてくる図３に示す第３のスケール１７３の測定値が、第１のスケール１７１（図１参照）及び第２のスケール１７２の測定値よりも大きな値になった場合を考える。この場合には、保持部６０及び支持ベース４２が、第３のスケール１７３側部分（図１においては、紙面奥側部分）が他よりも高くなるように傾きかけているため制御手段９は、例えば、図３に示す＋Ｘ方向側の下側電磁石４５１と上側電磁石４５２、即ち、第３のスケール１７３側の下側電磁石４５１と上側電磁石４５２とに供給する電力を徐々に増加させて流れる電流の値を大きくする制御を行う。

【0052】

これによって、第３のスケール１７３側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く両者を引き合わせる電磁力が、第１のスケール１７１側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く電磁力、及び第２のスケール１７２側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く電磁力よりも大きくなるため、付勢部４６による保持部６０を上方向に付勢する力に反して、第３のスケール１７３側のステージ３０と保持部６０とが他の箇所よりもより接近する。そのため保持部６０が傾くことなく、保持面６０１が水平方向に平行な面を維持し、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３による測定距離が再び同じ値となる。例えば、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３による測定距離が再び同じ値になると、制御手段９による第３のスケール１７３側の上側電磁石４５２及び下側電磁石４５１に供給する電力を徐々に増加させる制御が停止される。
なお、電磁石は、上側電磁石または下側電磁石のどちらか一方でもよく、他方の電磁石に代えて磁性体を配置してもよい。

【0053】

上記のような第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３の測定値が一致するように、保持面６０１の中心を中心として水平方向に形成した正三角形の各頂点で下ベース４０の上面及び支持ベース４２の下面にそれぞれ３つずつ配設した下側電磁石４５１及び上側電磁石４５２に対する電力供給の制御、即ち、流す電流の値の制御が制御手段９により実施され、保持部６０が所定の高さ位置まで降下することで、ウェーハ８０の下面８００全面に液状樹脂１８８の膜が形成される。該液状樹脂１８８の膜は、上記制御手段９による制御の下で、保持部６０が荷重（ステージ３０側からの反力）を受けても保持部６０の傾きが変わることが無いように保持部６０の傾き補正がなされ保持面６０１が水平方向に平行な面となった状態で形成されているため、均一な厚みとなっている。
なお、例えば、ウェーハ８０の下面８００にうねりや反りがある場合であっても、形成された膜によって該うねりや反りが吸収され、保護部材が形成されたウェーハ８０は平坦な露出面（上面）を備えるため、後にウェーハ８０が研削装置のチャックテーブルに搬送された場合等においても、ウェーハ８０の被研削面である上面を研削砥石の下面に対して平行な状態にすることが可能となる。

【0054】

次いで、図３に示すように、硬化手段４０２が、液状樹脂１８８の均一な厚みの膜に向けて外的刺激となる紫外線を照射する。その結果、液状樹脂１８８の膜は、硬化するとともに均一な厚みの保護部材としてウェーハ８０の下面８００に形成される。

【0055】

なお、本発明に係る保護部材形成装置は本実施形態に限定されず、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。
以下に、上記に説明した保護部材形成装置１の別形態の図４に示す保護部材形成装置１０について説明する。

【0056】

別形態の保護部材形成装置１０は、図２に示す保護部材形成装置１とは異なり接続部２７を備えず、かつ、制御手段９の構成、及び制御手段９が行う制御が保護部材形成装置１とは異なる。そして、それ以外の構成は図１、２に示す保護部材形成装置１と略同様となっている。

【0057】

保護部材形成装置１０において、図４に示す垂直移動機構４のモータ４８によって回転するボールネジ４７には、ボールナット４７１が螺合しており、該ボールナット４７１の下面には支持ベース４２の上面が直に接合されている。

【0058】

保護部材形成装置１０の制御手段９は、図４に示すように、垂直移動機構４を用いて保持部６０をステージ３０の載置面３０００に向かって－Ｚ方向に下降させる下降制御部９０と、保持部６０で吸引保持したウェーハ８０の下面８００に液状樹脂１８８による保護部材を形成する際に、第１のスケール１７１（図１参照）、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３の測定値が一致するように、各々の下側電磁石４５１と各々の上側電磁石４５２とに流す電流の値を制御する電流制御部９１と、を備える。

【0059】

以下に、上述した保護部材形成装置１０を用いて図４に示すウェーハ８０に保護部材を形成する場合の、保護部材形成装置１０の動作について説明する。
保持部６０がウェーハ８０を吸引保持してから、載置面３０００に載置されたシート８２上に液状樹脂１８８が供給されるまでは、図１、２に示す保護部材形成装置１と同じである。

【0060】

制御手段９の下降制御部９０から垂直移動機構４のモータ４８にパルス信号が送られ、モータ４８がボールネジ４７を所定の回転速度で回動させると、ボールネジ４７の回転運動がボールネジ４７に螺合するボールナット４７１のＺ軸方向における直線運動に変換される。これに伴いボールナット４７１に連結された支持ベース４２及びウェーハ８０を保持する保持部６０が、３本のガイドレール４９にガイドされてＺ軸方向に下降していく。
支持ベース４２及び保持部６０の下降が開始されるのと並行して、付勢部４６によって、支持ベース４２に対して＋Ｚ方向に付勢する力（持ち上げる力）が加えられる。なお、保護部材形成装置１０は、付勢部４６を備えてなくてもよい。

【0061】

保持部６０及び支持ベース４２が下降し始めると、図１、４に示す第１のスケール１７１～第３のスケール１７３が先に説明した通りの測定方法によって、保持面６０１の中心を中心とし水平方向に形成する仮想的な正三角形の各頂点となる各測定点において、載置面３０００と保持部６０の保持面６０１との距離を測定し始め、測定情報を制御手段９に逐次送信する。

【0062】

この状態で、支持ベース４２及び保持部６０が降下していき、そして、図５に示すように、保持部６０に吸引保持されたウェーハ８０の下面８００が、例えばシート８２の中央で水滴上に溜められていた液状樹脂１８８に接触して、ウェーハ８０の下面８００に液状樹脂１８８が押し広げられていく。

【0063】

垂直移動機構４による保持部６０及び支持ベース４２の下降と共に、制御手段９の電流制御部９１から各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に電力が供給され、各下側電磁石４５１及び各上側電磁石４５２に所定の電流が流される制御が行われ、各下側電磁石４５１と各上側電磁石４５２との間に電磁力が発生して互いが引き合う。

【0064】

上記のように図５に示すウェーハ８０の下面８００が液状樹脂１８８を押し始めると、ステージ３０からの荷重が保持部６０に掛かり、保持部６０が傾く場合がある。そして、例えば、制御手段９に送られてくる図５に示す第３のスケール１７３の測定値が、第１のスケール１７１（図１参照）及び第２のスケール１７２の測定値よりも大きな値になった場合は、保持部６０及び支持ベース４２が、第３のスケール１７３側部分が他よりも高くなるように傾いているため、電流制御部９１は、例えば、図５に示す＋Ｘ方向側の下側電磁石４５１と上側電磁石４５２、即ち、第３のスケール１７３側の下側電磁石４５１と上側電磁石４５２とに供給する電力を徐々に増加させて流れる電流の値を大きくする制御を行う。

【0065】

これによって、第３のスケール１７３側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く電磁力が、第１のスケール１７１側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く電磁力、及び第２のスケール１７２側の上側電磁石４５２と下側電磁石４５１との間に働く電磁力よりも大きくなるため、付勢部４６による保持部６０を上方向に付勢する力に反して、第３のスケール１７３側のステージ３０と保持部６０とがより接近する。そのため保持部６０の傾きが解消されて、保持面６０１が再び水平方向に平行な面となり、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３による測定距離が再び同じ値となる。例えば、第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、及び第３のスケール１７３による測定距離が再び同じ値になると、制御手段９による第３のスケール１７３側の上側電磁石４５２及び下側電磁石４５１に供給する電力を徐々に増加させる制御が停止される。
なお、上側電磁石４５２及び下側電磁石４５１に供給する電流は、大きい値を示す第１のスケール１７１、第２のスケール１７２、又は第３のスケール１７３に対応した上側電磁石４５２及び下側電磁石４５１にのみ供給するようにしてもよい。
また、上側電磁石４５２及び下側電磁石４５１との２つの電磁石に電流を供給するのではなく、一方の電磁石に電流を供給させ、他方の電磁石の代わりに磁性体を配置させてもよい。
また、ボールネジ４７で保持面６０１を載置面３０００接近する方向に移動させつつ上側電磁石４５２と下側電磁石４５１とが反発する磁力を発生させるように電流の極性を変えて供給してもよい。

【0066】

下降制御部９０による垂直移動機構４の制御、及び電流制御部９１による各上側電磁石４５２及び各下側電磁石４５１に流す電流の値の制御の下で、保持部６０が荷重（ステージ３０側からの反力）を受けても保持部６０の傾きが変わることが無いように保持部６０の傾き補正がなされ保持面６０１が水平方向に平行な面となった状態で液状樹脂１８８が押し広げられていくため、所定時間押圧された図５に示す液状樹脂１８８からなる膜は均一な厚みとなっている。その後、硬化手段４０２によって、液状樹脂１８８の膜は、硬化されて均一な厚みの保護部材がウェーハ８０の下面８００に形成される。

【0067】

保護部材形成装置１０において、垂直移動機構４は、上記のようなボールネジ機構に限定されず、下ベース４０に一方側であるシリンダチューブを連結し、他方側であるロッドを垂直方向に移動させる支持ベース４２に連結した伸縮シリンダであって、該シリンダチューブと、シリンダチューブ内を摺動するピストンと、ピストンに連結させる該ロッドと、を備えた構成となっていてもよい。
なお、伸縮シリンダの一方側であるシリンダチューブを支持ベース４２に連結させ、他方側であるロッドを下ベース４０に連結させてもよい。
また、例えば、保護部材形成装置１０は、下ベース４０側が図示しないボールネジ機構等によって保持部６０に向かって上昇可能となっていてもよい。

【符号の説明】

【0068】

８０：ウェーハ ８００：ウェーハの下面 ８２：シート
１：保護部材形成装置
１８：液状樹脂供給手段 １８０：樹脂供給ノズル １８９：樹脂供給源 １８８：液状樹脂
３０：ステージ ３００：ガラス板 ３０００：載置面 ３０１：枠体
６０：保持部 ６００：ホイール ６０１：保持面
６１：荷重センサ ６６：保持部連結具
２：押し広げ手段
４０：下ベース ４０２：硬化手段
４２：支持ベース ４２０：ボールナット ４２１：ボールネジ連結具
４４：上ベース ４４０：ボールネジ挿通孔
４６：付勢部４６０：シリンダ ４６２：ピストン ４６４：ロッド ４６７：持ち上げブロック ４６１：エア導入口 １５：エア源
４７：ボールネジ ４８：モータ ４８０：カップリング
４９：ガイドレール ２７：接続部 ２７０：ナット ２７１：ツバ部 ２７４：可動ピン ２７３：ロック部材
４５１：下側電磁石 ４５２：上側電磁石
１７１～１７３：第１のスケール～第３のスケール
９：制御手段
１０：別形態の保護部材形成装置 ９：制御手段 ９０：下降制御部 ９１：電流制御部
９０：下降制御部 ９１：電流制御部 ４７１：ボールナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】