特許 7584259 紫外線照射装置

(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】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】紫外線照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241108BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020149816

(22)【出願日】2020-09-07

(65)【公開番号】P2022044269

(43)【公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-07-25

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 智人

(72)【発明者】

【氏名】武末 直也

(72)【発明者】

【氏名】政田 孝行

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０４９２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２４４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０６２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１６８４７５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状フレームの開口部に粘着テープを介してウエーハを支持するフレームユニットに紫外線を照射する紫外線照射装置であって、
紫外線を透過する保持面を有し、該保持面に該フレームユニットの該粘着テープ側を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルの下方に設置され、該粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射ユニットと、
外周部が該環状フレームの上に載置され、該環状フレームとの間に密閉空間を形成する蓋と、
該蓋と該保持テーブルとを相対的に接近及び離反させる駆動ユニットと、を備え、
該蓋は、
該蓋の下方の面が、該環状フレームの上面に接触した際に、該フレームユニットの該粘着テープから間隔をあけ、該蓋と該フレームユニットの該粘着テープ及び該環状フレームとの間に該密閉空間を形成し、
大気開放孔と、
不活性ガス供給源と接続され、該蓋と該フレームユニットとの間に不活性ガスを供給するガス供給孔と、
を有することを特徴とする紫外線照射装置。

【請求項2】

該蓋は、該フレームユニットと対向する面に凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。

【請求項3】

該蓋は、照度計を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フレームユニットの紫外線照射時に照射空間に酸素が存在すると、照射効率が悪いため、フレームユニットを覆うチャンバーを用意し、チャンバー内に不活性ガス（例えば窒素）を供給する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０９６１７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の構造では、照射空間に供給する不活性ガスの量や供給時間が多いという問題があった。

【0005】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、照射空間に供給する不活性ガスの量や供給時間を低減できる紫外線照射装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の紫外線照射装置は、環状フレームの開口部に粘着テープを介してウエーハを支持するフレームユニットに紫外線を照射する紫外線照射装置であって、紫外線を透過する保持面を有し、該保持面に該フレームユニットの該粘着テープ側を保持する保持テーブルと、該保持テーブルの下方に設置され、該粘着テープに紫外線を照射する紫外線照射ユニットと、外周部が該環状フレームの上に載置され、該環状フレームとの間に密閉空間を形成する蓋と、該蓋と該保持テーブルとを相対的に接近及び離反させる駆動ユニットと、を備え、該蓋は、該蓋の下方の面が、該環状フレームの上面に接触した際に、該フレームユニットの該粘着テープから間隔をあけ、該蓋と該フレームユニットの該粘着テープ及び該環状フレームとの間に該密閉空間を形成し、大気開放孔と、不活性ガス供給源と接続され、該蓋と該フレームユニットとの間に不活性ガスを供給するガス供給孔と、を有することを特徴とする。

【0007】

該蓋は、該フレームユニットと対向する面に凹部を有していてもよい。

【0008】

該蓋は、照度計を有していてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、照射空間に供給する不活性ガスの量や供給時間を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態１に係る紫外線照射装置の構成例を示す断面図である。

【図2】図２は、図１の紫外線照射装置の蓋を上側から見た斜視図である。

【図3】図３は、図２の蓋の大気開放孔及び屋根部材の詳細を示す図である。

【図4】図４は、実施形態２に係る紫外線照射装置の構成例を示す断面図である。

【図5】図５は、図４の紫外線照射装置の蓋を下側から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0012】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る紫外線照射装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る紫外線照射装置１の構成例を示す断面図である。図２は、図１の紫外線照射装置１の蓋３０を上側から見た斜視図である。図３は、図２の蓋３０の大気開放孔３２及び屋根部材３３の詳細を示す図である。図１の蓋３０は、図２の（Ｉ）－（Ｉ）断面図となっている。図３は、図２の（ＩＩＩ）－（ＩＩＩ）断面図である。実施形態１に係る紫外線照射装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、紫外線照射ユニット２０と、蓋３０と、駆動ユニット４０と、制御ユニット５０と、を備える。

【0013】

実施形態１に係る紫外線照射装置１の紫外線照射対象であるフレームユニット１１０は、図１に示すように、ウエーハ１００と、ウエーハ１００の裏側の裏面に貼着された粘着テープ１０５と、粘着テープ１０５の外縁部に装着された環状フレーム１０６と、を有する。環状フレーム１０６は、両面が平坦に形成された例えばステンレス製の平板であり、中央に開口部１０７が形成されている。フレームユニット１１０は、環状フレーム１０６の開口部１０７に粘着テープ１０５を介してウエーハ１００を支持している。ウエーハ１００は、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどである。ウエーハ１００は、実施形態１では、表側の表面の格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿ってレーザービームが照射されて改質層が形成され、形成された改質層を起点としてチップサイズのデバイス１０３に分割されている。ウエーハ１００は、本発明ではこれに限定されず、その他の加工処理によりデバイス１０３に分割されていてもよい。

【0014】

保持テーブル１０は、円形状の凹部１３及び貫通孔１４が形成された板状の枠部材１１と、凹部１３内に嵌め込まれた円板状のテーブル板１２と、を備える。枠部材１１は、紫外線を透過しない材料で形成される。枠部材１１の円形状の貫通孔１４の孔径は、フレームユニット１１０のウエーハ１００の外径よりも大きい。テーブル板１２は、紫外線を透過する材料で形成されている。テーブル板１２の上面は、フレームユニット１１０の粘着テープ１０５側が載置されて、フレームユニット１１０の粘着テープ１０５側を保持する保持面１５である。保持面１５と枠部材１１の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面に平行に形成されている。

【0015】

紫外線照射ユニット２０は、保持テーブル１０のテーブル板１２の下方に設置され、平面視で貫通孔１４と同程度の範囲にわたって平面状に配置された複数のＵＶＬＥＤ（UltraViolet Light Emitting Diode）２１を備える。紫外線照射ユニット２０は、ＵＶＬＥＤ２１によりテーブル板１２を介して保持面１５上のフレームユニット１１０の粘着テープ１０５に紫外線を照射し、粘着テープ１０５の粘着性を低下させる。

【0016】

蓋３０は、図１及び図２に示すように、蓋本体３１と、大気開放孔３２と、屋根部材３３と、ガス供給孔３４と、照度計３５と、を有する。蓋本体３１は、紫外線を透過しない材料で形成された円板状の平板である。蓋本体３１の直径は、少なくともフレームユニット１１０の環状フレーム１０６の内径よりも大きく、実施形態１では、さらに、フレームユニット１１０の環状フレーム１０６の外径よりも大きい。蓋本体３１のフレームユニット１１０と対向する下方の面３６は、実施形態１では、平坦に形成されている。

【0017】

蓋３０の蓋本体３１は、フレームユニット１１０の環状フレーム１０６上に載置されると、蓋本体３１の面３６が環状フレーム１０６の上面と全周にわたって接触するとともに、蓋本体３１の面３６がフレームユニット１１０の粘着テープ１０５に接近し、蓋本体３１の面３６と、フレームユニット１１０の粘着テープ１０５及び環状フレーム１０６との間に、厚み方向の幅が狭い密閉空間６０を形成する。

【0018】

大気開放孔３２は、図１に示すように、環状フレーム１０６と対向する領域よりも内周側の位置に、蓋本体３１の厚み方向に貫通して形成されている。実施形態１では、大気開放孔３２は、図１に示すように、蓋本体３１が環状フレーム１０６上に載置された際に、蓋本体３１のウエーハ１００（デバイス１０３）と対向する領域よりも外周側に位置している。大気開放孔３２は、実施形態１では、図２に示すように、蓋本体３１の周方向に沿って等間隔に複数箇所（図２に示す例では９０°の位相角で４箇所）に形成されている。

【0019】

大気開放孔３２は、ガス供給孔３４から密閉空間６０内に窒素（Ｎ_２）等の不活性ガスが供給されると、密閉空間６０内の酸素（Ｏ_２）等の活性ガスを含む空気を上方に向けて密閉空間６０外に排出する排出孔となる。ここで、不活性ガスは、紫外線の照射効率を十分に落とさないガスのことである。不活性ガスは、実施形態１では窒素（Ｎ_２）が使用されるが、本発明ではこれに限定されない。また、活性ガスは、紫外線の照射効率を落とす恐れのあるガスのことである。活性ガスは、実施形態１では酸素（Ｏ_２）が該当する。

【0020】

屋根部材３３は、図２に示すように、大気開放孔３２毎に配設される。屋根部材３３は、図３に示すように、大気開放孔３２から上方に離間して、大気開放孔３２の上方を覆うように配設される。屋根部材３３は、紫外線を透過しない材料で形成されている。屋根部材３３は、大気開放孔３２から上方に向けて排出された空気が屋根部材３３と大気開放孔３２の間から蓋本体３１の径方向に沿って排出されるように排出路を形成している。

【0021】

ガス供給孔３４は、実施形態１では、図２に示すように、蓋本体３１の中央に厚み方向に貫通して形成されている。ガス供給孔３４は、図１に示すように、上方側が不活性ガス供給源３９と接続され、不活性ガス供給源３９から供給される不活性ガスを上方から密閉空間６０内に供給する。ガス供給孔３４は、密閉空間６０内に不活性ガスを供給すると、密閉空間６０内に、ガス供給孔３４から大気開放孔３２に向かうガスの流れ、すなわち、蓋本体３１の中央から外周側に向かう径方向に沿ったガスの流れが形成される。

【0022】

なお、大気開放孔３２及びガス供給孔３４の形成される数及び位置は、実施形態１の図２にしめす形態のようにガス供給孔３４から大気開放孔３２に向かう決まった方向のガスの流れが形成されるように形成されていることが好ましいが、本発明では、この形態に限定されない。他の好ましい形態としては、例えば、大気開放孔３２とガス供給孔３４との数及び位置関係が図２に示す形態と逆であり、大気開放孔３２が中央側に形成され、ガス供給孔３４が外周側に形成されて、ガス供給孔３４から密閉空間６０内に不活性ガスを供給すると蓋本体３１の外周側から中央に向かう径方向に沿ったガスの流れが形成される形態が挙げられる。

【0023】

照度計３５は、蓋本体３１が環状フレーム１０６上に載置された際に、蓋本体３１のウエーハ１００（デバイス１０３）と対向する領域に、下方に向けて配設されている。照度計３５は、紫外線照射ユニット２０から粘着テープ１０５に向けて照射される紫外線の実照度を測定する。

【0024】

駆動ユニット４０は、蓋３０の蓋本体３１の上方に取り付けられており、蓋３０の蓋本体３１を上方から支持している。駆動ユニット４０は、蓋３０の蓋本体３１を昇降移動させることで、蓋３０の蓋本体３１と、保持テーブル１０とを相対的に上下方向に接近及び離反させる。

【0025】

制御ユニット５０は、紫外線照射装置１の各構成要素をそれぞれ制御して、フレームユニット１１０に対する紫外線照射処理等に関する各動作を紫外線照射装置１に実施させるものである。制御ユニット５０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット５０の演算処理装置は、制御ユニット５０の記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、紫外線照射装置１を制御するための制御信号を、制御ユニット５０の入出力インターフェース装置を介して紫外線照射装置１の各構成要素に出力する。

【0026】

次に、本明細書は、実施形態１に係る紫外線照射装置１の動作処理の一例を説明する。保持テーブル１０のテーブル板１２の保持面１５上にフレームユニット１１０が載置されると、制御ユニット５０は、駆動ユニット４０により蓋３０の蓋本体３１を下降させて保持テーブル１０に接近させ、蓋本体３１を環状フレーム１０６上に重ね合わせて載置し、蓋本体３１の面３６の外周部を環状フレーム１０６の上面に全周にわたって接触させることにより、密閉空間６０を形成する。密閉空間６０を形成した後、制御ユニット５０は、不活性ガス供給源３９を制御してガス供給孔３４から密閉空間６０内に不活性ガスを供給し、密閉空間６０内に残存していた活性ガスを供給した不活性ガスで押し出すように大気開放孔３２から排出させて、密閉空間６０内を不活性ガスで満たす。

【0027】

密閉空間６０内を不活性ガスで満たした後、制御ユニット５０は、紫外線照射ユニット２０により、不活性ガスで満たされた密閉空間６０内の保持面１５上のフレームユニット１１０に紫外線を照射する。ここで、制御ユニット５０は、紫外線照射ユニット２０の各ＵＶＬＥＤ２１に印加される電圧を制御して、照度計３５で測定される実照度を制御することで、紫外線照射ユニット２０がフレームユニット１１０の粘着テープ１０５に照射される紫外線の実照度を制御する。

【0028】

以上のような構成を有する実施形態１に係る紫外線照射装置１は、蓋３０の蓋本体３１の下方の面３６とフレームユニット１１０の環状フレーム１０６の上面とを、環状フレーム１０６の上面の全周にわたって接触させることで、蓋本体３１とフレームユニット１１０の粘着テープ１０５及び環状フレーム１０６との間に厚み方向の幅が狭い密閉空間６０を形成し、この密閉空間６０内の空気を不活性ガスに置換し、この密閉空間６０を紫外線の照射空間とする。実施形態１に係る紫外線照射装置１は、紫外線の照射空間となる密閉空間６０が、従来のチャンバーが形成する照射空間と比較して大幅に体積が小さいため、照射空間に供給する不活性ガスの量や供給時間を、従来のチャンバーで照射空間を形成する場合と比較して大幅に低減でき、従来のチャンバーを有する構造と比較して装置全体の小型化を図ることができるという作用効果を奏する。

【0029】

また、実施形態１に係る紫外線照射装置１は、形成する密閉空間６０が厚み方向に幅が狭く、また、不活性ガスを供給するガス供給孔３４を蓋３０の中央に形成し、空気を排出する大気開放孔３２を蓋３０の環状フレーム１０６より少し内周側の位置に形成しているので、不活性ガスを供給する際に蓋３０の中央から外周側に向かうという決まった方向にガスの流れを形成できるため、密閉空間６０内の空気を効率よく不活性ガスに置換することができる。

【0030】

また、実施形態１に係る紫外線照射装置１は、照度計３５がフレームユニット１１０の粘着テープ１０５に対して接近して設けられるので、フレームユニット１１０粘着テープ１０５に照射される紫外線の実照度を精度よく制御できる。

【0031】

また、実施形態１に係る紫外線照射装置１は、大気開放孔３２の上方を覆う屋根部材３３を有するので、大気開放孔３２から紫外線が上方に漏れることを低減できる。

【0032】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る紫外線照射装置１－２を図面に基づいて説明する。図４は、実施形態２に係る紫外線照射装置１－２の構成例を示す断面図である。図５は、図４の紫外線照射装置１－２の蓋３０－２を下側から見た斜視図である。図４及び図５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0033】

実施形態２に係る紫外線照射装置１－２は、実施形態１の蓋３０に代えて、蓋３０－２を備える。蓋３０－２は、蓋３０の各構成要素に加えて、図４及び図５に示すように、外周面３７と、凹部３８を有する。外周面３７は、実施形態１の蓋本体３１の面３６の外周部に相当する環状の平坦な面であり、凹部３８の外周を囲繞している。凹部３８は、実施形態１の蓋本体３１の面３６側の中央に、外周面３７よりも凹んで形成されている。凹部３８の直径は、フレームユニット１１０のウエーハ１００の外径よりも大きく、フレームユニット１１０の環状フレーム１０６の外径より小さい。実施形態２においては、凹部３８の直径は、フレームユニット１１０の環状フレーム１０６の内径と同等である。

【0034】

蓋３０－２の蓋本体３１は、フレームユニット１１０の環状フレーム１０６上に載置されると、外周面３７がフレームユニット１１０の環状フレーム１０６の上面と、環状フレーム１０６の上面の全周にわたって接触し、蓋本体３１の外周面３７及び凹部３８と、フレームユニット１１０の粘着テープ１０５及び環状フレーム１０６との間に、厚み方向の幅が狭い密閉空間６０－２を形成する。

【0035】

以上のような構成を有する実施形態２に係る紫外線照射装置１－２は、蓋本体３１のフレームユニット１１０と対向する下方の面３６に凹部３８が形成されているので、実施形態１と同様の作用効果を奏することに加えて、蓋本体３１と粘着テープ１０５とが接近しすぎて粘着テープ１０５が蓋本体３１の下方の面３６にくっついてしまう恐れを低減できる。

【0036】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0037】

１，１－２ 紫外線照射装置
１０ 保持テーブル
１５ 保持面
２０ 紫外線照射ユニット
３０，３０－２ 蓋
３２ 大気開放孔
３４ ガス供給孔
３５ 照度計
３８ 凹部
３９ 不活性ガス供給源
４０ 駆動ユニット
６０，６０－２ 密閉空間
１００ ウエーハ
１０５ 粘着テープ
１０６ 環状フレーム
１１０ フレームユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】