(57)【要約】【課題】ウエーハの表面に液状樹脂による保護被膜をムラなく均一な厚さに被覆することができるとともに、液状樹脂の使用量を減少することができる保護膜の被覆方法および保護膜被覆装置を提供する。【解決手段】ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜の被覆方法であって、ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、ウエーハを保持したスピンナーテーブルを第１の回転速度で回転しつつウエーハの加工面に液状樹脂を霧状にして塗布するスプレーコート工程と、スプレーコート工程が実施されたウエーハを保持したスピンナーテーブルを第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転しつつウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する液状樹脂供給工程と、液状樹脂供給工程を実施した後にウエーハを保持したスピンナーテーブルを第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転し、ウエーハの加工面に供給された液状樹脂を引き延ばすスピンコート工程とを含む。【選択図】図１１
2010125351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜の被覆方法であって、
ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
ウエーハを保持したスピンナーテーブルを第１の回転速度で回転しつつウエーハの加工面に液状樹脂を霧状にして塗布するスプレーコート工程と、
該スプレーコート工程が実施されたウエーハを保持したスピンナーテーブルを該第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転しつつウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する液状樹脂供給工程と、
該液状樹脂供給工程を実施した後にウエーハを保持したスピンナーテーブルを該第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転し、ウエーハの加工面に供給された液状樹脂を引き延ばすスピンコート工程と、を含む、
ことを特徴とする保護被膜の被覆方法。
【請求項２】
該スプレーコート工程において、ウエーハの加工面に塗布する液状樹脂の粘度は３〜５センチポアズであり、液状樹脂の塗布量は０．０４〜０．０６ミリリットル／秒であり、液状樹脂の塗布時間は６０〜９０秒であり、スピンナーテーブルの第１の回転速度は５０〜７０rpmであり、
該液状樹脂供給工程において、ウエーハの加工面に供給する液状樹脂の粘度は５０〜７０センチポアズであり、液状樹脂の供給量は４〜６ミリリットル／秒であり、液状樹脂の供給時間は２〜４秒であり、スピンナーテーブルの第２の回転速度は５〜１５rpmであり、
該スピンコート工程において、スピンナーテーブルの第３の回転速度は４００〜６００rpmで、２０〜４０秒間実施する、請求項１記載の保護被膜の被覆方法。
【請求項３】
該スピンコート工程を実施した後に、ウエーハを保持したスピンナーテーブルを２０００〜３０００rpmの回転速度で５０〜７０秒間スピン乾燥する乾燥工程を実施する、請求項１又は２記載の保護被膜の被覆方法。
【請求項４】
ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜被覆装置において、
ウエーハを保持するスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルを回転する回転駆動手段と、
該スピンナーテーブルに保持されたウエーハに液状樹脂を霧状にして塗布するスプレー手段と、
該スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中央領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とする樹脂被膜被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハの表面に樹脂の保護膜を被覆する方法および保護膜被覆装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ、液晶ドライバー、フラッシュメモリ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【０００４】
レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのように硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。しかるに、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射すると照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着してチップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。
【０００５】
上記デブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の樹脂からなる保護膜を被覆し、保護膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開２００４−３２２１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２には、スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中心部に樹脂供給ノズルから所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを例えば３０００rpmの回転速度で回転することにより、液状樹脂をウエーハの加工面に被覆するスピンナーコーティング方法が開示されている。しかるに、ポリビニルアルコール等の液状樹脂はウエーハとの親和性が低いことから部分的に保護膜が被覆されない領域が散在し、ウエーハの表面に均一な厚さの保護膜を被覆することが困難である。このため、上述したようにスピンナーテーブルを例えば３０００rpmという高速で回転するので、ウエーハの表面に滴下した液状樹脂の９９％が飛散して廃棄される。例えば、直径が３００mmのウエーハの表面に３０ミリリットルのポリビニルアルコールを滴下し、スピンナーテーブルを３０００rpmの回転速度で１５秒間回転すると、ウエーハの表面に厚みが５μmの保護膜が形成されるが、この保護膜を形成したポリビニルアルコールの量はウエーハの表面に滴下したポリビニルアルコールの量に対して１％に過ぎず、供給したポリビニルアルコールの９９％が廃棄されることになる。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハの表面に液状樹脂による保護被膜をムラなく均一な厚さに被覆することができるとともに、液状樹脂の使用量を減少することができる保護膜の被覆方法および保護膜被覆装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハの加工面に樹脂による保護膜を被覆する保護膜の被覆方法であって、
ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
ウエーハを保持したスピンナーテーブルを第１の回転速度で回転しつつウエーハの加工面に液状樹脂を霧状にして塗布するスプレーコート工程と、
該スプレーコート工程が実施されたウエーハを保持したスピンナーテーブルを該第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転しつつウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する液状樹脂供給工程と、
該液状樹脂供給工程を実施した後にウエーハを保持したスピンナーテーブルを該第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転し、ウエーハの加工面に供給された液状樹脂を引き延ばすスピンコート工程と、を含む、
ことを特徴とする保護膜の被覆方法が提供される。
【０００９】
上記スプレーコート工程において、ウエーハの加工面に塗布する液状樹脂の粘度は３〜５センチポアズであり、液状樹脂の塗布量は０．０４〜０．０６ミリリットル／秒であり、液状樹脂の塗布時間は６０〜９０秒であり、スピンナーテーブルの第１の回転速度は５０〜７０rpmであり、
上記液状樹脂供給工程において、ウエーハの加工面に供給する液状樹脂の粘度は５０〜７０センチポアズであり、液状樹脂の供給量は４〜６ミリリットル／秒であり、液状樹脂の供給時間は２〜４秒であり、スピンナーテーブルの第２の回転速度は５〜１５rpmであり、
上記スピンコート工程において、スピンナーテーブルの第３の回転速度は４００〜６００rpmで、２０〜４０秒間実施する。
また、上記スピンコート工程を実施した後に、ウエーハを保持したスピンナーテーブルを２０００〜３０００rpmの回転速度で５０〜７０秒間スピン乾燥する乾燥工程を実施する。
【００１０】
また、本発明によれば、ウエーハの加工面に樹脂による保護膜を被覆する保護被膜被覆装置において、
ウエーハを保持するスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルを回転する回転駆動手段と、
該スピンナーテーブルに保持されたウエーハに液状樹脂を霧状にして塗布するスプレー手段と、
該スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中央領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とする保護膜被覆装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による保護膜の被覆方法は、上記スプレーコート工程と液状樹脂供給工程およびスピンコート工程を含んでいるので、スピンコート工程においては上記スプレーコート工程を実施することにより親和性が良好となっているので、ウエーハを保持したスピンナーテーブルの回転速度を上記従来の方法より遅くしてもウエーハの加工面に保護膜をムラなく均一に形成することができる。従って、供給される液状樹脂の保護膜に使用される寄与率を向上することができ、液状樹脂の使用量を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による保護膜の被覆方法および保護膜被覆装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本発明に従って構成された保護被膜装置を装備したレーザー加工機の斜視図が示されている。
図１に示すレーザー加工機は、略直方体状のハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル３の吸着チャック支持台３１には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３３が配設されている。
【００１４】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４を備えている。レーザー光線照射手段４は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング４１を含んでいる。ケーシング４１内には図示しないＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング４１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器４２が装着されている。
【００１５】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段４の集光器４２から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段５を具備している。この撮像手段５は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。また、図示の実施形態におけるレーザー加工機は、撮像手段５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１６】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、被加工物である半導体ウエーハ１０を収容するカセットが載置されるカセット載置部１３ａを備えている。カセット載置部１３ａには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル１３１が配設されており、このカセットテーブル１３１上にカセット１３が載置される。半導体ウエーハ１０は、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着されており、保護テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態で上記カセット１３に収容される。なお、半導体ウエーハ１０は、例えば直径が３００mmのシリコンウエーハからなり図１０に示すように表面１０ａに格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、図1に示すように環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に表面１０ａを上側にして裏面が貼着される。
【００１７】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、上記カセット１３に収納された加工前の半導体ウエーハ１０を搬出するとともに加工後の半導体ウエーハ１０をカセット１３に搬入する被加工物搬出搬入手段１４と、該被加工物搬出搬入手段１４によって搬出された加工前の半導体ウエーハ１０を仮置きする仮置きテーブル１５と、仮置きテーブル１５に搬出された加工前の半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３に搬送する第１の搬送経路に配設され加工前の半導体ウエーハ１０の加工面に保護膜を被覆するための本発明による保護膜被覆装置７と、チャックテーブル３に保持された加工後の半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１５に搬送する第２の搬送経路に配設され加工後の半導体ウエーハ１０の加工面に被覆されている保護膜を洗浄除去する洗浄手段８を具備している。また、図示のレーザー加工機は、仮置きテーブル１５に搬出された加工前の半導体ウエーハ１０を保護膜被覆装置７に搬送するとともに洗浄手段８によって洗浄された加工後の半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１５に搬送する第１の搬送手段１６と、保護膜被覆装置７によって保護膜が被覆された加工前の半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３に搬送するとともにチャックテーブル３に保持された加工後の半導体ウエーハ１０を洗浄手段８に搬送する第２の搬送手段１７を備えている。
【００１８】
次に、上記保護膜被覆装置７について、図２乃至図４を参照して説明する。
図示の実施形態における保護膜被覆装置７は、スピンナーテーブル機構７１と、該スピンナーテーブル機構７１を包囲して配設されたスピンナーテーブル収容手段７２を具備している。スピンナーテーブル機構７１は、スピンナーテーブル７１１と、該スピンナーテーブル７１１を回転駆動する電動モータ７１２と、該電動モータ７１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構７１３を具備している。スピンナーテーブル７１１は多孔性材料から形成された吸着チャック７１１ａを具備しており、この吸着チャック７１１ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル７１１は、吸着チャック７１１ａに被加工物である半導体ウエーハ１０を載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック７１１上に半導体ウエーハ１０を保持する。なお、スピンナーテーブル７１１には、上記環状のフレーム１１を固定するためのクランプ７１４が配設されている。電動モータ７１２は、その駆動軸７１２ａの上端に上記スピンナーテーブル７１１を連結する。上記支持機構７１３は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持脚７１３ａと、該支持脚７１３ａをそれぞれ連結し電動モータ７１２に取り付けられた複数本（図示の実施形態においては３本）のエアシリンダ７１３ｂとからなっている。このように構成された支持機構７１３は、エアシリンダ７１３ｂを作動することにより、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１を図３に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図４に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
【００１９】
上記スピンナーテーブル収容手段７２は、収容容器７２１と、該収容容器７２１を支持する３本（図２には２本が示されている）の支持脚７２２と、上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａに装着されたカバー部材７２３とを具備している。収容容器７２１は、図３および図４に示すように円筒状の外側壁７２１ａと底壁７２１ｂと内側壁７２１ｃとからなっている。底壁７２１ｂの中央部には上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａが挿通する穴７２１ｄが設けられおり、この穴７２１ｄの周縁から上方に突出する内側壁７２１ｃが形成されている。上記カバー部材７２３は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部７２３ａを備えておる。このように構成されたカバー部材７２３は、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１が図４に示す作業位置に位置付けられると、カバー部７２３ａが上記収容容器７２１を構成する内側壁７２１ｃの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
【００２０】
図示の保護膜被覆装置７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された加工前の被加工物である半導体ウエーハ１０の表面（加工面）に、液状樹脂を霧状にして塗布するスプレー手段７４を具備している。スプレー手段７４は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工前のウエーハの表面に向けて液状樹脂を噴霧する噴霧ノズル７４０を具備している。噴霧ノズル７４０は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７４１と、該ノズル部７４１の基端から下方に延びる支持部７４２とからなっており、支持部７４２が上記収容容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設されている。噴霧ノズル７４０のノズル部７４１は、図５に示すように液状樹脂通路７４１aとエアー通路７４１bを備えており、液状樹脂通路７４１aが第１の液状樹脂供給手段７４３に接続されており、エアー通路７４１bがエアー供給手段７４４に接続されている。第１の液状樹脂供給手段７４３は、液状樹脂としてのポリビニルアルコールを供給する。このポリビニルアルコールは、粘度が３〜５センチポアズ(cp)であることが望ましく、図示の実施形態においては３．８センチポアズに設定されている。上記エアー供給手段７４４は、０．４Mpのエアーを供給するように構成されている。なお、上記噴霧ノズル７４０の支持部７４２が挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７４２との間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。また、図示の保護膜被覆装置７は、上記噴霧ノズル７４０を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７４５を備えている。この電動モータ７４５は、噴霧ノズル７４０の支持部７４２を回動するように構成されている。
【００２１】
図示の保護膜被覆装置７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された加工前の被加工物である半導体ウエーハ１０の表面（加工面）における中央領域に液状樹脂を滴下する液状樹脂供給手段７５を具備している。樹脂液供給手段７５は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工前のウエーハの表面に向けて液状樹脂を供給する樹脂液供給ノズル７５０を具備している。樹脂液供給ノズル７５０は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７５１と、該ノズル部７５１の基端から下方に延びる支持部７５２とからなっており、支持部７５２が上記収容容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設されている。樹脂液供給ノズル７５０のノズル部７5１は、図６に示すように液状樹脂通路７５１aを備えており、この液状樹脂通路７5１aが第２の液状樹脂供給手段７５３に接続されている。第２の液状樹脂供給手段７５３は、液状樹脂としてのポリビニルアルコールを供給する。このポリビニルアルコールは、粘度が５０〜７０センチポアズであることが望ましく、図示の実施形態においては６０センチポアズに設定されている。なお、上記樹脂液供給ノズル７５０の支持部７５２が挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７５２との間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。また、図示の保護膜被覆装置７は、上記樹脂液供給ノズル７５０を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７５５を備えている。この電動モータ７５５は、樹脂液供給ノズル７５０の支持部７５２を回動するように構成されている。
【００２２】
次に、上記洗浄手段８について、図７乃至図９を参照して説明する。
図示の実施形態における洗浄手段８は、スピンナーテーブル機構８１と、該スピンナーテーブル機構８１を包囲して配設された洗浄水受け手段８２を具備している。スピンナーテーブル機構８１は、上記保護膜被覆装置７のスピンナーテーブル機構７１と同様に、スピンナーテーブル８１１と、該スピンナーテーブル８１１を回転駆動する電動モータ８１２と、該電動モータ８１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構８１３を具備している。スピンナーテーブル８１１は多孔性材料から形成された吸着チャック８１１ａを具備しており、この吸着チャック８１１ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル８１１は、吸着チャック８１１ａに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック８１１上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル８１１には、上記環状のフレーム１１を固定するためのクランプ８１４が配設されている。電動モータ８１２は、その駆動軸８１２ａの上端に上記スピンナーテーブル８１１を連結する。上記支持機構８１３は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持脚８１３ａと、該支持脚８１３ａをそれぞれ連結し電動モータ８１２に取り付けられた複数本（図示の実施形態においては３本）のエアシリンダ８１３ｂとからなっている。このように構成された支持機構８１３は、エアシリンダ８１３ｂを作動することにより、電動モータ８１２およびスピンナーテーブル８１１を図８に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図９に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
【００２３】
上記洗浄水受け手段８２は、洗浄水受け容器８２１と、該洗浄水受け容器８２１を支持する３本（図７には２本が示されている）の支持脚８２２と、上記電動モータ８１２の駆動軸８１２ａに装着されたカバー部材８２３とを具備している。洗浄水受け容器８２１は、図７および図８に示すように円筒状の外側壁８２１ａと底壁８２１ｂと内側壁８２１ｃとからなっている。底壁８２１ｂの中央部には上記電動モータ８１２の駆動軸８１２ａが挿通する穴８２１ｄが設けられおり、この穴８２１ｄの周縁から上方に突出する内側壁８２１ｃが形成されている。また、図７に示すように底壁８２１ｂには排液口８２１ｅが設けられており、この排液口８２１ｅにドレンホース８２４が接続されている。上記カバー部材８２３は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部８２３ａを備えておる。このように構成されたカバー部材８２３は、電動モータ８１２およびスピンナーテーブル８１１が図８に示す作業位置に位置付けられると、カバー部８２３ａが上記洗浄水受け容器８２１を構成する内側壁８２１ｃの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
【００２４】
図示の洗浄手段８は、上記スピンナーテーブル８１１に保持された加工後の被加工物であるウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段８４を具備している。洗浄水供給手段８４は、スピンナーテーブル８１１に保持された加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル８４１と、該洗浄水ノズル８４１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ８４２を備えており、該洗浄水ノズル８４１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル８４１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部８４１ａと、該ノズル部８４１ａの基端から下方に延びる支持部８４１ｂとからなっており、支持部８４１ｂが上記洗浄水受け容器８２１を構成する底壁８２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル８４１の支持部８４１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部８４１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００２５】
図示の洗浄手段８は、スピンナーテーブル８１１に保持された洗浄後のウエーハの表面にエアーを吹き付けるエアー供給手段８５を具備している。エアー供給手段８５は、スピンナーテーブル８１１に保持されたウエーハに向けてエアーを噴出するエアーノズル８５１と、該エアーノズル８５１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ(図示せず)を備えており、該エアーノズル８５１が図示しないエアー供給源に接続されている。エアーノズル８５１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部８５１ａと、該ノズル部８５１ａの基端から下方に延びる支持部８５１ｂとからなっており、支持部８５１ｂが上記洗浄水受け容器８２１を構成する底壁８２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエアー供給源に接続されている。なお、エアーノズル８５１の支持部８５１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部８５１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００２６】
次に、上記第１の搬送手段１６および第２の搬送手段１７について、図１を参照して説明する。
第１の搬送手段１６は、仮置きテーブル１５と保護膜被覆装置７と洗浄手段８に対して等距離の位置に配設されている。この第１の搬送手段１６は、一般に使用されている搬送手段と同一の構成でよく、上記環状のフレーム１１を吸引保持する保持手段１６１と、該保持手段１６１を上下方向に昇降可能で且つ旋回可能に支持する支持手段１６２とからなっている。このように構成された第１の搬送手段１６は、仮置きテーブル１５に搬出された加工前の半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）を保護膜被覆装置７に搬送するとともに洗浄手段８によって洗浄された加工後の半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）を仮置きテーブル１５に搬送する。
【００２７】
上記第２の搬送手段１７は、上記チャックテーブル３と保護膜被覆装置７と洗浄手段８に対して等距離の位置に配設されている。この第２の搬送手段１７は、上記第１の搬送手段１６と実質的に同一の構成でよく、上記環状のフレーム１１を吸引保持する保持手段１７１と、該保持手段１７１を上下方向に昇降可能で且つ旋回可能に支持する支持手段１７２とからなっている。このように構成された第２の搬送手段１７は、保護膜被覆装置７によって保護膜が被覆された加工前の半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）をチャックテーブル３に搬送するとともにチャックテーブル３に保持された加工後の半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）を洗浄手段８に搬送する。
【００２８】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
図１に示すように環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された加工前の半導体ウエーハ１０（以下、単に半導体ウエーハ１０という）は、加工面である表面１０ａを上側にしてカセット１３の所定位置に収容されている。カセット１３の所定位置に収容された加工前の半導体ウエーハ１０は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１３１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出搬入手段１４が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１５に搬出する。仮置きテーブル１５に搬出された半導体ウエーハ１０は、中心位置を合わせる中心位置合せ工程が実施される。次に、仮置きテーブル１５によって中心位置合わせされた加工前の半導体ウエーハ１０は、第１の搬送手段１６の保持手段１６１によって吸引保持され、支持手段１６２を中心とする旋回動作によって保護膜被覆装置７を構成するスピンナーテーブル７１１の吸着チャック７１１ａ上に搬送され、該吸着チャック７１１ａに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム１１がクランプ７１４によって固定される。このとき、スピンナーテーブル７１１は図３に示す被加工物搬入搬出位置に位置付けられており、樹脂供給ノズル７４１は図２および図３に示すようにスピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【００２９】
加工前の半導体ウエーハ１０を保護膜被覆装置７のスピンナーテーブル７１１上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０を保持したスピンナーテーブル７１１を第１の回転速度で回転しつつ半導体ウエーハ１０の加工面に液状樹脂を霧状にして塗布するスプレーコート工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル７１１を図４に示す作業位置に位置付け、スプレー手段７４の電動モータ７４５を作動して噴霧ノズル７４０を支持部７４２を中心として揺動し、ノズル部７４１の先端をスピンナーテーブル７１１上に保持された半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａの中央領域の上方に位置付ける。次に、電動モータ７１２を作動してスピンナーテーブル７１１を５０〜６０rpm回転速度（第１の回転速度）で回転する。従って、スピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）は、図１１において矢印７０で示す方向に回転せしめられる。このように半導体ウエーハ１０が回転している状態で、図５に示す第１の液状樹脂供給手段７４３を作動するとともにエアー供給手段７４４を作動することにより、噴霧ノズル７４０のノズル部７４１から液状樹脂を霧状にして噴霧し、半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａに塗布する（スプレーコート工程）。この第１の液状樹脂供給手段７４３が作動することにより粘度が３．８センチポアズのポリビニルアルコールが０．０５ミリリットル／秒の割合で噴霧ノズル７４０に供給され、エアー供給手段７４４を作動することにより０．４Mpのエアーが噴霧ノズル７４０に供給される。この結果、噴霧ノズル７４０に供給された粘度が３．８センチポアズのポリビニルアルコールはノズル部７４１で霧状になって噴霧される。このスプレーコート工程においては、電動モータ７４５を作動して噴霧ノズル７４０にノズル部７４１の噴出口から噴出された霧状のポリビニルアルコールがスピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめる。そして、このスプレーコート工程を例えば６０〜９０秒間（実施形態においては８０秒間）実施する。従って、スプレーコート工程においては、４ミリリットルのポリビニルアルコールが噴霧されることになる。この結果、半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａには霧状のポリビニルアルコールが均一に塗布されるので、親和性が良好となる。
【００３０】
上述したスプレーコート工程を実施したならば、スプレーコート工程が実施された半導体ウエーハ１０を保持したスピンナーテーブル７１１を上記第１の回転速度より遅い第２の回転速度で回転しつつ半導体ウエーハ１０の加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する液状樹脂供給工程を実施する。即ち、スプレー手段７４の電動モータ７４５を作動して噴霧ノズル７４０を図４に示す待機位置に位置付けるとともに、液状樹脂供給手段７５の電動モータ７５５を作動して樹脂液供給ノズル７５０を支持部７５２を中心として揺動し、ノズル部７５１の先端をスピンナーテーブル７１１上に保持された半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａの中央領域の上方に位置付ける。次に、電動モータ７１２を作動してスピンナーテーブル７１１を５〜１５rpm（実施形態において１０rpm）の回転速度で回転する。従って、スピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された状態）は、図１２において矢印７０で示す方向に回転せしめられる。このように半導体ウエーハ１０が回転している状態で、図６に示す第２の液状樹脂供給手段７５３を作動する。この第２の液状樹脂供給手段７５３が作動することにより粘度が６０センチポアズのポリビニルアルコールが５ミリリットル／秒の割合で樹脂液供給ノズル７５０に供給され、ノズル部７５１から半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)の中央領域に所定量の液状樹脂１００を滴下される（液状樹脂供給工程）。そして、この液状樹脂供給工程を２〜４秒間（実施形態においては３秒間）実施する。従って、液状樹脂供給工程においては、１５ミリリットルのポリビニルアルコールが供給されることになる。
【００３１】
上述した液状樹脂供給工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０を保持したスピンナーテーブル７１１を上記第１の回転速度より速い第３の回転速度で回転し、半導体ウエーハ１０の加工面に供給された液状樹脂を引き延ばすスピンコート工程を実施する。このスピンコート工程は、スピンナーテーブル７１１を４００〜６００rpm（実施形態においては５００rpm）の回転速度で回転し、２０〜４０秒間（実施形態においては３０秒間）実施する。この結果、図１３に示すように半導体ウエーハ１０の表面 (加工面)に保護膜１１０が形成される。この保護膜１１０は、直径が３００mmの半導体ウエーハ１０に上述したスプレーコート工程と液状樹脂供給工程およびスピンコート工程を実施した場合、厚みが５μmとなった。なお、スピンコート工程においては、上記スプレーコート工程を実施することにより親和性が良好となっているので、半導体ウエーハ１０を保持したスピンナーテーブル７１１の回転速度を上記従来の方法より遅くしても半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)に保護膜１１０がムラなく均一に形成される。従って、供給される液状樹脂の保護膜に使用される寄与率を向上することができ、液状樹脂の使用量を減少することができる。
【００３２】
上述したスピンコート工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０を保持したスピンナーテーブル７１１を２０００〜３０００rpmの回転速度で５０〜７０秒間スピン乾燥する乾燥工程を実施する。このスピン乾燥を実施することにより、半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)に被覆された保護膜１１０は早期に乾燥される。なお、保護膜１１０の乾燥は、自然乾燥でもよい。
【００３３】
上述した乾燥工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１を図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル７１１に保持されている半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル７１１上の半導体ウエーハ１０は、第２の搬送手段１７の保持手段１７１によって吸引保持され、支持手段１７２を中心とする旋回動作によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送され、該吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３は、図示しない移動手段によってレーザー光線照射手段４に配設された撮像手段５の直下に位置付けられる。
【００３４】
チャックテーブル３が撮像手段５の直下に位置付けられると、撮像手段５および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０に所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４の集光器４２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ１０のストリート１０１が形成されている表面１０ａには保護膜１１０が形成されているが、保護膜１１０が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
【００３５】
以上のようにしてチャックテーブル３上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されているストリート１０１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図１４の（ａ）で示すようにチャックテーブル３をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４の集光器４２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１を集光器４２の直下に位置付ける。このとき、図１４の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、ストリート１０１の一端(図１４の（ａ）において左端)が集光器４２の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段４の集光器４２から半導体ウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３を図１４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（レーザー光線照射工程）。そして、図１４の（ｂ）で示すようにストリート１０１の他端（図１４の（ｂ）において右端）が集光器４２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３の移動を停止する。このレーザー光線照射工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐをストリート１０１の表面付近に合わせる。
【００３６】
上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０のストリート１０１には図１５に示すようにレーザー加工溝１２０が形成される。このとき、図１５に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ１３０が発生しても、このデブリ１３０は保護膜１１０によって遮断され、デバイス１０２およびボンディングパッド等に付着することはない。そして、上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に実施する。
【００３７】
なお、上記レーザー光線照射工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源  ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長                ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数      ：２０ｋＨｚ
出力                ：３W
集光スポット径      ：φ５μm 
加工送り速度        ：１００ｍｍ／秒
【００３８】
上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って実施したならば、半導体ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ１０は、第２の搬送手段１７の保持手段１７１によって吸引保持され、支持手段１７２を中心とする旋回動作によって洗浄手段８を構成するスピンナーテーブル８１１の吸着チャック８１１ａ上に搬送され、該吸着チャック８１１ａに吸引保持される。このとき、洗浄水ノズル８４１およびエアーノズル８５１は、図７および図８に示すようにスピンナーテーブル８１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【００３９】
加工後の半導体ウエーハ１０が洗浄手段８のスピンナーテーブル８１１上に保持されたならば、洗浄工程を実行する。即ち、スピンナーテーブル８１１を図９に示す作業位置に位置付けるとともに、洗浄水供給手段８６の電動モータ８４２を駆動して洗浄水供給ノズル８４１のノズル部８４１ａの噴出口をスピンナーテーブル８１１上に保持された半導体ウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル８１１を例えば３００〜５００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部８４１ａの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。即ち、ノズル部８４１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａを洗浄する。このとき、電動モータ８４２が駆動して洗浄水供給ノズル８４１のノズル部８４１ａの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された保護膜１１０が上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、保護膜１１０を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ１３０も除去される。
【００４０】
上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水供給ノズル８４１を待機位置に位置付けるとともに、エアー供給手段８５のエアーノズル８５１を構成するノズル部８５１ａの噴出口をスピンナーテーブル８１１上に保持された半導体ウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル８１１を例えば２０００〜３０００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部８５１ａの噴出口からエアーを１５秒程度噴出する。このとき、エアーノズル８５１をノズル部８５１ａの噴出口されたエアーがスピンナーテーブル８１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、半導体ウエーハ１０の表面が乾燥される。
【００４１】
上述したように加工後の半導体ウエーハ１０の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル８１１の回転を停止するとともに、エアー供給手段８５のエアーノズル８５１を待機位置に位置付ける。そして、スピンナーテーブル８１１を図８に示す被加工物搬入搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル８１１に保持されている半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル８１１上の加工後の半導体ウエーハ１０は、第１の搬送手段１６によって仮置きテーブル１５に搬出する。仮置きテーブル１５に搬出された加工後の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬出手段１４によってカセット１３の所定位置に収納される。
【００４２】
なお、上述したレーザー光線照射工程が実施された半導体ウエーハ１０を洗浄手段８に搬送し洗浄工程および乾燥工程を実施している間に、被加工物搬出搬入手段１４を作動して次に加工する加工前の半導体ウエーハ１０をカセット１３から仮置きテーブル１５に搬出し、仮置きテーブル１５に搬出された半導体ウエーハ１０を第１の搬送手段１６によって保護膜被覆装置７に搬送する。そして、保護膜被覆装置７に搬送された次に加工する半導体ウエーハ１０に対して上述したスピンコート工程、液状樹脂供給工程、スピンコート工程および乾燥工程を実施する。このような各工程が実施された半導体ウエーハ１０は、第２の搬送手段１７によって保護膜被覆装置７からチャックテーブル３に搬送され上述したレーザー光線照射工程が実施される。そして、レーザー光線照射工程が実施された半導体ウエーハ１０は、第２の搬送手段１７によって洗浄手段８に搬送され、上記洗浄工程および乾燥工程が実施される。
【００４３】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては保護膜被覆装置７をレーザー加工機に組み込んだ例を示したが、保護膜被覆装置７は一つの装置として構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工機の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工機に装備される保護膜被覆装置の一部を破断して示す斜視図。
【図３】図２に示す保護膜被覆装置のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図４】図２に示す保護膜被覆装置のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図５】図２に示す保護膜被覆装置を構成するスプレー手段の要部を破断して示す構成図。
【図６】図２に示す保護膜被覆装置を構成する樹脂液供給手段の要部を破断して示す構成図。
【図７】図１に示すレーザー加工機に装備される洗浄手段の一部を破断して示す斜視図。
【図８】図７に示す洗浄手段のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図９】図７に示す洗浄手段のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図１０】図１に示すレーザー加工機によって加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。
【図１１】図１に示すレーザー加工機に装備された保護膜被覆装置によって実施されるスプレーコート工程を示す説明図。
【図１２】図１に示すレーザー加工機に装備された保護膜被覆装置によって実施される液状樹脂供給工程を示す説明図。
【図１３】図１に示すレーザー加工機に装備された保護膜被覆装置によって保護膜が被覆された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【図１４】図１に示すレーザー加工機によるレーザー光線照射工程を示す説明図。
【図１５】図１４に示すレーザー光線照射工程によってレーザー加工された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００４５】
２：ハウジング
３：チャックテーブル
４：レーザー光線照射手段
４１： レーザー光線発振手段
４２：集光器
５：撮像機構
６：表示手段
７：保護膜被覆装置
７１：スピンナーテーブル機構
７１１：スピンナーテーブル
７１２：電動モータ
７２：スピンナーテーブル収容手段
７４：スプレー手段
７４０：噴霧ノズル
７４３：第１の液状樹脂供給手段
７４４：エアー供給手段
７５：樹脂液供給手段
７５０：樹脂液供給ノズル
７５３：第２の液状樹脂供給手段
８：洗浄手段
８１：スピンナーテーブル機構
８１１：スピンナーテーブル
８１２：電動モータ
８２：洗浄水受け手段
７８：洗浄水供給手段
８４１：洗浄水ノズル
８５：エアー供給手段
８５１：エアーノズル
１０：半導体ウエーハ
１０１：ストリート
１０２：デバイス
１１０：保護膜
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
１３：カセット
１４：被加工物搬・搬入手段
１５：仮置きテーブル
１６：第１の搬送手段
１７：第２の搬送手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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