专利名称：光照射装置及光照射方法
技术领域：
本发明涉及一种光照射装置及光照射方法，尤其涉及一种当将粘贴了光反应型粘 合片的半导体晶片作为被照射物进行光照射时，在小空间上不会改变单位面积的光照射量 而能够均勻地进行光照射的光照射装置及光照射方法。
背景技术：
在半导体晶片(以下，简称为“晶片”)的处理装置中，在晶片的电路表面粘贴保护 用的粘合片进行背面研磨，或者粘贴上切割带进行单片化为多个芯片的处理。在用于这样 处理的粘合片中，采用紫外线硬化型(光反应型)的粘合剂，在如上所述处理之后，通过利 用紫外线照射装置使粘合剂硬化来减弱粘合力，从而可以容易地进行晶片剥离而不会损坏曰曰/Τ。作为所述紫外线照射装置，例如，在专利文献1中已被公开。该文献中的紫外线照 射装置采用了如下的结构通过在粘贴了紫外线硬化型粘胶带的晶片上设置可做摇头动作 的光源，且根据紫外线的照射角度来控制摇头速度，来减小空间，并在涉及的整个照射区域 维持一定的紫外线累计光量。专利文献1 日本特开2001-290000号公报然而，对于专利文献1中记载的紫外线照射装置，虽然通过使光源摇头可以实现 小空间化，但是，为了将被照射区域的累计光量维持为一定，对于离光源较远的被照射面就 必须进行放慢光源的摇头速度，或进行加强光照度的控制，存在控制变得复杂的问题。
发明内容
本发明正是着眼于这样的问题而提出的，其目的在于，提供一种无需复杂的控制， 能够在小空间内将被照射面上单位面积的光照射量进行均勻地照射的光照射装置及光照 射方法。为了达到上述目的，本发明的光照射装置采用如下结构，包括对被照射物进行支 承的支承机构；和在间隔规定距离的位置上具有焦点并被设置成可以进行摇头动作的光照 射机构。所述支承机构与光照射机构的摇头动作相对应，将所述被照射物以对于光照射机 构可相对位移的形式进行支承，以使所述被照射物的被照射面不偏离焦点位置。另外，本发明的光照射装置采用如下结构，包括对半导体晶片进行支承的支承机 构，所述半导体晶片在电路形成面上通过紫外线硬化型粘合剂粘贴有粘合片，其背面侧通 过切割片固定于环形框架上；和可以发射紫外线的光照射机构，其在间隔规定距离的位置 上具有焦点并被设置成可以做摇头动作。所述支承机构，与光照射机构的摇头动作相对应， 将所述半导体晶片以对于光照射机构可相对位移的形式进行支承，以使所述被照射物的被 照射面不偏离焦点位置。在本发明中，采用如下结构支承机构被支承在移动机构上，该移动机构可以将支 承机构进行位移，以使被照射面与所述光照射机构的中心光轴正交。
而且，采用如下结构所述光照射机构包含进行聚光并形成焦点的光照射单元，和 将该光照射单元以能做摇头动作的形式进行支承的支承体。另外，本发明的光照射方法利用光照射装置将光照射到被照射面上。该光照射装 置包括对被照射物进行支承的支承机构；和在间隔规定距离的位置上具有焦点并被设置 成可以进行摇头动作的光照射机构。与所述光照射机构的摇头动作相对应，一边将所述被 照射物相对位移，一边进行光照射，以使所述被照射面不偏离焦点位置。在所述光照射方法中，最好采用如下方法所述光照射机构的摇头动作与被照射 物的位移，是在维持光照射机构的中心光轴与被照射面正交的状态下进行的。另外，所谓本发明中的“摇头动作”不限于在二轴正交方向的面内进行摇动的二维 动作，也包含在三轴正交方向进行摇动的三维动作。另外，也包含二维动作及三维动作的选 择性的动作。根据本发明，即使光照射机构相对于被照射面做摇头动作，也能够通过支承于支 承机构的被照射物做同步位移而将光的焦点位置维持在被照射面内，且可以使对于该被照 射面单位面积的光照射量、即光的累计量保持一定。因此，可以提供以无需进行光照射机构 摇头动作速度或照度等变化的复杂控制的小空间来进行简单控制的光照射装置。另外，在将粘贴了粘合片的半导体晶片作为被照射物的情况下，当将粘合片剥离 时，也不会产生被研磨成极薄的晶片或者单片化了的芯片破损的问题。而且，由于是中心光轴相对于被照射面成正交方向的结构，所以，既可以避免光能 的损失，又能够有效地进行光照射。
图1是涉及本实施方式的紫外线照射装置的概要透视图；图2是省略了所述紫外线照射装置一部分的正视图；图3是光照射机构的侧视图；图4(A) (C)是用于说明紫外线照射方法的作用说明图；图5是第一变形例的说明图；图6是第二变形例的说明图；图7㈧ (C)是第三变形例的说明图；图8是表示第四变形例的光照射装置的概要透视图。标号说明10光照射装置11支承机构12多关节机械手(移动机构)13紫外线照射机构(光照射机构)30紫外线照射单元(光照射单元)31支承体S粘合片(被照射物)W半导体晶片(被照射物)SA粘合剂层面(被照射面)
C 中心光轴P 焦点轴(焦点)
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明优选的实施方式。图1示出了涉及本实施方式的光照射装置的概要透视图，图2示出了省略了其一 部分的正视图。在这些图中，光照射装置10包括支承机构11，其对在下面(电路形成面) 粘贴了粘合片S的半导体晶片W(被照射物)进行支承，粘合片S具有紫外线硬化型粘合 剂；对该支承机构11可位移地进行支承的、作为移动机构的多关节机械手12 ；以及作为光 照射机构的紫外线照射机构13，其以可做摇头动作的形式设置在与晶片W相对的位置上， 并能以粘合片S的粘合剂层面SA为被照射面进行光照射。此外，虽然严密地说粘合剂层有 厚度，但是由于其厚度非常之薄仅为数十微米，因而作为面来理解。所述支承机构11包括Y形分岔的吸附臂15和将该吸附臂15进行保持的臂支架 16。在吸附臂15的下面侧设置着未予图示的吸附区域。该吸附区域与未予图示的减压泵 连接，能够将晶片W吸附保持。所述多关节机械手12包含基础部20 ；配置于该基础部20的上表面侧的第一臂 21 第六臂沈；以及安装于第六臂沈自由端侧的夹持卡盘27。在图1所示状态下，第二、 第三及第五臂22、23、25被设置成在Y-Z面内分别在B、C、E方向上可以旋转的同时，第一、 第四及第六臂21、24、沈被设置成分别围绕其轴，也就是在A、D、F方向上可以旋转。本实施 方式中的多关节机械手12被数值控制(NC控制)。即对于对象物(本实施方式中的晶片W 等)的各关节的移动量由与其分别对应的数值信息来进行控制，其所有的移动量是由程序 来控制的。夹持卡盘27包括一对未予图示的、可相互间隔/靠近的卡爪，这些卡爪可以与 所述臂支架16卡合/脱离。此外，夹持卡盘27构成为可以换拿吸附臂15及其以外的搬送 臂或刀具刀刃等的结构。所述紫外线照射机构13包含紫外线照射单元30和支承体31。其中，紫外线照射 单元30形成沿晶片W径向(Y轴方向)的、作为焦点的焦点轴P(参见图1、2)；支承体31将 该紫外线照射单元30以可做摇头动作的形式进行支承。如图1及图3所示，紫外线照射单 元30包括大致长方体形状的机箱35，其表面设有由透光性构件组成的照射口 33 ；灯36， 其为在该机箱35内沿Y轴方向配置的水银灯等光源；以及反射板37，其设置为使聚集该灯 36的光收束从而形成焦点轴P。所述支承体31由上方开口的大致为U字形的框架40、马达M、和与该马达M的输 出轴连接的轴41组成。紫外线照射单元30以通过轴41以旋转中心轴RC为中心，在X-Z 面内可做摇头动作(旋转动作)的形式被轴支承在框架40之间。如图2所示，利用这样的 结构，焦点轴P便可以沿旋转中心轴RC为中心的假想圆弧IC做摇头动作。接着，参照图4来说明本实施方式中的紫外线照射方法。此外，如图2所示，在本实施方式中，多关节机械手12以晶片W左右方向的中心、 粘合片S的粘合剂层面SA位于紫外线照射单元30朝垂直方向时的焦点轴P上的状态为基 准，同时，将焦点轴P作为晶片W的旋转中心轴WP使该晶片W在Z-X面内位移(旋转)。另 外，紫外线照射单元30以旋转中心轴RC为中心进行旋转的同时，晶片W以旋转中心轴WP为中心进行旋转，且将如图4(A)所示的状态，即焦点轴P位于晶片W右端的状态作为初始 位置预先存储到未予图示的控制机构中。多关节机械手12 —旦通过吸附臂15将在电路面上粘贴了粘合片S的晶片W进行 吸附保持，该多关节机械手12就将晶片W搬送到初始位置(参见图4(A))。并且，如图4(B)所示，紫外线照射单元30 —边通过灯36将预先设定的一定的紫 外线进行照射，一边以旋转中心轴RC为中心并在X-Z面内以一定的速度进行旋转。如图4 所示，通过该旋转，焦点轴P就会在以旋转中心轴RC为中心的假想圆弧IC上移动。并且， 多关节机械手12与紫外线照射单元30的旋转相对应，使晶片W以旋转中心轴WP为中心位 移，以使粘合片S的粘合剂层面SA不偏离焦点轴P。随后，如图4 (C)所示，如果紫外线照射进行到粘合片S的左端侧，紫外线照射就结 束，且晶片W通过多关节机械手12被搬送到下道工序，在别的工序中粘合片S将从晶片W 上被剥离。因此，根据这样的实施方式，由于多关节机械手12以与紫外线照射单元30的摇头 动作相对应，使粘合片S的粘合剂层面SA不偏离焦点轴P的形式使晶片W位移，因而，能够 得到如下效果即在让这些部件的相对旋转或者位移的速度保持一定的状态下，在粘合片 S的整个区域中，可以均勻地进行紫外线硬化型粘合剂的硬化。如上所述，在上述说明中公开了用于实施本发明的最佳构成、方法等，但本发明不 限于此。也就是说，本发明虽然主要针对特定的实施方式予以特别的图示和说明，但只要 不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上说明的实施方式，本领域的技术人员可以 根据需要，对形状、位置或配置等进行各种变更。例如，也可以采用在紫外线照射单元30的照射口 33的外侧或者内面侧适当地设 置快门机构的结构。由此，在采用到进行紫外线照射为止需要一定的启动时间的灯的情况 下，如果将快门关闭而预先把灯打开，就能够在打开快门的同时，开始进行稳定的紫外线照 射。而且，作为光源，除了水银灯以外，也可以采用卤素灯、荧光灯、金属卤化物灯、发光二极管等。另外，在上述实施方式中，虽然对通过紫外线照射使粘合片S的粘合剂硬化的情 形进行了说明，但是，也可以适用于通过将热敏粘合性的粘合片临时粘在晶片W上，对此进 行加热，将该粘合片强力地粘贴到晶片W上的装置等。作为该情形的光，可以例举红外线寸。而且，支承机构11不一定要用多关节机械手12来进行支承，也可以是让上述臂支 架16适当地保持于旋转机构上的结构。另外，支承机构11和紫外线照射机构13不限于图 示例中的上下相对位置；也可以把它们相反地进行配置，或在左右方向上相对地进行配置。 总之，本发明只要限于满足权利要求书中记载的条件，都可以进行各种变更。而且，被照射物不限定于晶片W，也可以是以玻璃板、钢板、或者、树脂板等其他东 西为对象；半导体晶片，也可以是硅晶片或化合物晶片等。而且，让晶片W位移的方法，除了上述实施方式中示出的旋转动作以外，如图5所 示，也可以是上下动作。另外，如图6所示，也可以采用如下结构预先将晶片W固定在规定的位置，让紫外线照射机构13位移，使之与紫外线照射机构13的摇头动作相对应，使粘合片S的粘合剂层 面SA不偏离焦点轴P。在这种情况下，可以在紫外线照射机构13中设置可上下移动的驱动 机构。而且，如图7(A) (C)所示，也可以是通过多关节机械手12让晶片W位移，以使 被照射面与紫外线照射机构13的中心光轴C正交的结构。在这种情况下，由于为了使光沿 中心光轴C正交于粘合片S的方向射入粘合剂层面SA，晶片W既以旋转中心轴WP为中心做 旋转动作，又加上了上下动作而成为复合动作，所以必须变更程序以使多关节机械手12能 够进行这样的动作。利用这样的结构，既可以抑制紫外线的能量损失，又能有效地进行紫外 线照射；进一步可以控制紫外线光量并且节约电力消耗。另外，如图8所示，也可以将在下面(电路形成面)通过紫外线硬化型粘合剂粘贴 了粘合片S，而上面(背面)通过切割片(die cutting sheet) Sl固定于环形框架RF上的 半导体晶片W作为被照射物。而且，在上述实施方式中，虽然将沿晶片W径向(Y轴方向)的焦点轴P作为焦点进 行了图示、说明，但是，焦点也可以是点。在这种情况下，也可以将紫外线照射单元30构成 为除了在X-Z面内进行摇头动作，还可以在Y-Z面内进行摇头动作，即能够做三维动作；并 将支承机构11也构成为除了在X-Z面内进行摇头动作，还可以在Y-Z面内进行摇头动作， 即能够做三维动作。另外，如上述实施方式，在让紫外线硬化型粘合剂硬化时，由于包含于大气中的氧 气而阻碍了其硬化，因而，也可以采用如下结构例如，将粘贴了粘合片S的晶片W用能够使 其与户外空气遮断的箱子等围起来，把箱子内做成氮气那样的非活性气体的环境之后再进 行紫外线照射。也就是说，最好是根据被照射物的特性来变更其环境。
权利要求
1.一种光照射装置，包括对被照射物进行支承的支承机构，和在间隔规定距离的位 置上具有焦点，并被设置成可以进行摇头动作的光照射机构，其特征在于，所述支承机构，与光照射机构的摇头动作相对应，将所述被照射物以对于光照射机构 可相对位移的形式进行支承，以使所述被照射物的被照射面不偏离焦点位置。
2.一种光照射装置，包括对半导体晶片进行支承的支承机构，所述半导体晶片在电 路形成面上通过紫外线硬化型粘合剂粘贴有粘合片，其背面侧通过切割片固定于环形框架 上；和可以发射紫外线的光照射机构，其在间隔规定距离的位置上具有焦点，而且被设置成 可以进行摇头动作，其特征在于，所述支承机构，与光照射机构的摇头动作相对应，将所述半导体晶片以对于光照射机 构可相对位移的形式进行支承，以使所述被照射物的被照射面不偏离焦点位置。
3.根据权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于，所述支承机构被支承在移动机 构上，该移动机构可以将支承机构进行位移，以使被照射面与所述光照射机构的中心光轴 正交。
4.根据权利要求1、2或3所述的光照射装置，其特征在于，所述光照射机构包含进行 聚光并形成焦点的光照射单元，和将该光照射单元以能做摇头动作的形式进行支承的支承 体。
5.一种利用光照射装置将光照射到被照射面上的光照射方法，所述光照射装置包括 对被照射物进行支承的支承机构；和在间隔规定距离的位置上具有焦点，并被设置成可以 进行摇头动作的光照射机构，其特征在于，与所述光照射机构的摇头动作相对应，一边将所述被照射物相对位移，一边进行光照 射，以使所述被照射面不偏离焦点位置。
6.根据权利要求5所述的光照射方法，其特征在于，所述光照射机构的摇头动作与被 照射物的位移，是在维持光照射机构的中心光轴与被照射面正交的状态下进行的。
全文摘要
一种光照射装置及光照射方法，其光照射装置(10)包括把在电路形成面上粘贴了具有紫外线硬化型粘合剂的粘合片(S)的半导体晶片(W)作为被照射物进行支承的支承机构(11)；和在间隔规定距离的位置上具有焦点轴(P)并被设置成可以进行摇头动作的紫外线照射机构(13)。支承机构(11)被支承于多关节机械手(12)上，当紫外线照射机构(13)做摇头动作的时候，让晶片(W)相对地位移，以使粘合片(S)的粘合剂层面(SA)不偏离焦点轴(P)的位置。
文档编号B01J19/12GK102056658SQ20098012224
公开日2011年5月11日 申请日期2009年5月22日 优先权日2008年6月12日
发明者小林贤治 申请人:琳得科株式会社