(57)【要約】【課題】高温の粉塵による着火の不具合を防止する構成とした粉塵処理装置を提供する。【解決手段】粉塵を含んだ気体から粉塵を除去して収集する粉塵処理装置であって、気体を吸引するファンを備えた排気路と、一端が排気路と連通し、他端が粉塵を含んだ気体を吸引する吸引路に連通し、ファンの吸引力によって吸引路から流入した気体を旋回させて、粉塵を気体から分離する分離チャンバーと、分離チャンバーの下端に連通した粉塵排出路と、粉塵排出路から流入した粉塵が堆積して収集される粉塵回収チャンバーと、を含んで構成され、粉塵回収チャンバーは消火手段を備え、消火手段は、粉塵回収チャンバー内に流入する粉塵の熱、及び／又は、光を検知して電気信号を発信する検知部と、検知部の電気信号によって所定量の消火剤を粉塵回収チャンバー内に散布する消火剤散布部と、を含んで構成される粉塵処理装置が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵を含んだ気体から該粉塵を除去して収集する粉塵処理装置であって、
該気体を吸引するファンを備えた排気路と、
一端が該排気路と連通し、他端が該粉塵を含んだ気体を吸引する吸引路に連通し、該ファンの吸引力によって該吸引路から流入した該気体を旋回させて、該粉塵を該気体から分離する分離チャンバーと、
該分離チャンバーの下端に連通した粉塵排出路と、
該粉塵排出路から流入した粉塵が堆積して収集される粉塵回収チャンバーと、を含んで構成され、
該粉塵回収チャンバーは消火手段を備え、
該消火手段は、
該粉塵回収チャンバー内に流入する該粉塵の熱、及び／又は、光を検知して電気信号を発信する検知部と、
該検知部の該電気信号によって所定量の消火剤を該粉塵回収チャンバー内に散布する消火剤散布部と、
を含んで構成される粉塵処理装置。
【請求項２】
前記粉塵回収チャンバー内は暗色である、
ことを特徴とする請求項１記載の粉塵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵を含んだ排気から粉塵を除去して収集する粉塵処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハを分割予定ライン（ストリート）に沿って分割する方法として、ウェーハに形成された分割予定ライン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破断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような加工方法において、ウェ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問題が生じていた。
【０００４】
このような問題を解消するために、特許文献１では、ウェーハの加工面にポリビニールアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウェ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について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
他方、上述したように被加工物であるウェーハにレーザー光線を照射すると、デブリが発生し、このデブリを含む粉塵が飛散するため、飛散した粉塵を吸引して排出する粉塵排出手段を備えるレーザー加工装置の検討がなされている。
【０００７】
このような、粉塵排出手段において、吸引した粉塵が堆積した場合に、この堆積した粉塵に飛散した高温の粉塵が付着すると、着火して火災が発生するということが懸念される。
【０００８】
特に、上述したように、ウェーハの加工面がポリビニールアルコール等の保護被膜で被覆され、保護被膜を通してウェ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を実施した場合には、保護被膜の部材が昇温しやすいため、高温となった保護被膜の部材が堆積した粉塵に付着して着火する可能性が高まることになる。
【０００９】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高温の粉塵による着火の不具合を防止する構成とした粉塵処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明によると、粉塵を含んだ気体から粉塵を除去して収集する粉塵処理装置であって、気体を吸引するファンを備えた排気路と、一端が排気路と連通し、他端が粉塵を含んだ気体を吸引する吸引路に連通し、ファンの吸引力によって吸引路から流入した気体を旋回させて、粉塵を気体から分離する分離チャンバーと、分離チャンバーの下端に連通した粉塵排出路と、粉塵排出路から流入した粉塵が堆積して収集される粉塵回収チャンバーと、を含んで構成され、粉塵回収チャンバーは消火手段を備え、消火手段は、粉塵回収チャンバー内に流入する粉塵の熱、及び／又は、光を検知して電気信号を発信する検知部と、検知部の電気信号によって所定量の消火剤を粉塵回収チャンバー内に散布する消火剤散布部と、を含んで構成される粉塵処理装置が提供される。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、粉塵回収チャンバー内は暗色である、ことを特徴とする請求項１記載の粉塵処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、高温の粉塵が粉塵回収チャンバー内に入ったことを熱又は光を検知する検知部によって検知し、速やかに液体を散布して消火する消火手段を有しているため、粉塵の着火や火災につながることを抑制できる。
【００１３】
さらに、少なくとも粉塵回収チャンバー内を暗色にすることで、より確実に光を検知することが可能となるため、検知精度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】レーザー加工装置の外観斜視図である。
【図２】フレームと一体化されたウェーハを示す斜視図である。
【図３】レーザービーム照射による改質層の形成について示す側面断面図である。
【図４】粉塵処理装置の構成について示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、粉塵を発生する装置の一実施形態としてのレーザー加工装置２の外観を示している。
【００１６】
レーザー加工装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。
【００１７】
図２に示すように、加工対象の半導体ウェーハＷの表面においては、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが直交されて形成されており、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とによって区画された領域に多数のデバイスＤが形成されている。
【００１８】
図２に示すように、ウェーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウェーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウェーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００１９】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８からレーザー加工前のウェーハＷを搬出するとともに、加工後のウェーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。
【００２０】
ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウェーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２にはウェーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。
【００２１】
３０は保護膜被覆装置であり、この保護膜被覆装置３０は加工後のウェーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。仮置き領域１２の近傍には、ウェーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されている。
【００２２】
仮置き領域１２に搬出されたウェーハＷは、搬送手段１６により吸着されて保護膜被覆装置３０に搬送される。保護膜被覆装置３０では、ウェーハＷの加工面に保護膜が被覆される。
【００２３】
加工面に保護膜が被覆されたウェーハＷは、搬送手段３２により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、チャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段（クランプ）１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。
【００２４】
チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハＷのレーザー加工すべき分割予定ラインを検出するアライメント手段２０が配設されている。
【００２５】
アライメント手段２０は、ウェーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってレーザー加工すべき分割予定ラインを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。
【００２６】
アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウェーハＷに対してレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニット２４が配設されている。レーザービーム照射ユニット２４のケーシング２６中には周知のレーザービーム発振手段等が収容されており、ケーシング２６の先端にはレーザービームを加工すべきウェーハ上に集光する集光器２８が装着されている。
【００２７】
図３はレーザービームによるウェーハＷの加工について示す拡大図である。集光器２８からは、分割予定ラインＳ１の位置に向かってレーザービームが照射され、ウェーハＷ内に改質層Ｋが形成される。ここで、ウェーハＷ表面のデバイスＤは、ポリビニールアルコールからなる保護膜９８によって覆われて保護されており、デバイスＤへのデブリ１００の付着が防止される。
【００２８】
図１において、レーザービーム照射ユニット２４によりレーザー加工が終了したウェーハＷは、チャックテーブル１８をＸ軸方向に移動してから、Ｙ軸方向に移動可能な搬送手段３２により把持されて洗浄装置を兼用する保護膜被覆装置３０まで搬送される。保護膜被覆装置３０では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウェーハＷを低速回転（例えば８００ｒｐｍ）させることによりウェーハを洗浄する。
【００２９】
洗浄後、ウェーハＷを高速回転（例えば２０００ｒｐｍ）させながらエアーノズルからエアーを噴出させてウェーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウェーハＷを吸着して仮置き領域１２に戻し、更に搬出入手段１０によりウエーハカセット８の元の収納場所にウェーハＷは戻される。
【００３０】
次に、本発明において特徴的な構成である、粉塵を含んだ気体から粉塵を除去して収集する粉塵処理装置について説明する。図４は、粉塵処理装置４０の一実施形態を示すものであり、粉塵を含んだ気体を吸引するファン４２を備えた排気路４４と、一端が排気路４４と連通し、他端が粉塵を含んだ気体を吸引する吸引路４６に連通し、ファン４２の吸引力によって吸引路４６から流入した気体を旋回させて、粉塵を気体から分離する分離チャンバー４８と、分離チャンバー４８の下端に連通した粉塵排出路５０と、粉塵排出路５０から流入した粉塵が堆積して収集される粉塵回収チャンバー５２と、を含んで構成される。
【００３１】
このように構成された粉塵処理装置４０により、図１に示されるレーザー加工装置２にて発生する粉塵が処理される。図１に示すレーザー加工装置２においては、レーザービーム照射ユニット２４の上方に吸入部２５が配置され、この吸入部２５に開口される図示せぬ吸入口が、ダクト２７を介して図４に示す粉塵処理装置４０の吸引路４６に接続される。
【００３２】
図４に示すように、ファン４２の回転によって気流を生じさせることにより、ダクト２７を介して吸入部２５（図１）から粉塵を含んだ気体が吸引される。
【００３３】
気流の流れ方向において、ファン４２の上流側には、図示せぬフィルタが設けられており、このフィルタによってファン４２への粉塵の流入が阻止され、排気路４４からクリーンな気体が排気される。
【００３４】
ファン４２の吸引力によって形成される気流は、筒状の分離チャンバー４８内において旋回気流となり、粉塵がその自重によって気体と分離して落下する。この分離チャンバー４８では、下部において内径が次第に小さくなるように構成されており、いわゆるサイクロン分離機が構成されるようになっている。
【００３５】
落下した粉塵は、分離チャンバー４８の下端に連通した粉塵排出路５０を通って粉塵回収チャンバー５２へと案内され、粉塵回収チャンバー５２内にて堆積する。
【００３６】
粉塵回収チャンバー５２の下部には、廃棄弁５４が設けられており、廃棄弁５４を開放することによって、粉塵回収チャンバー５２の下方に位置付けられる粉塵運搬機５６内へと粉塵５１を廃棄できるようになっている。
【００３７】
そして、粉塵回収チャンバー５２には、粉塵回収チャンバー５２内に流入する粉塵の熱又は光を検知して電気信号を発信する検知部６２と、検知部６２の電気信号によって所定量の消火剤６５を粉塵回収チャンバー５２内に散布する消火剤散布部６４と、を有してなる消火ユニット（消化手段）６０が設けられている。
【００３８】
検知部６２は、熱を検知するための周知の熱センサや、光を検知する周知の光検出センサ、によって構成することができ、熱センサと光検出センサの両方を備える構成や、いずれか一方を備える構成としてもよい。
【００３９】
熱センサを備える構成とする場合には、熱を帯びた粉塵５７を検知することが可能となる。また、光検出センサを備える構成とする場合には、光を発する粉塵５７、つまりは、燃えている粉塵５７を検知することが可能となる。
【００４０】
ここで、特に、光検出センサを設ける場合には、粉塵回収チャンバー５２内の壁面５３を暗色（黒、灰色、青、紺、赤などをベースとする明度の低い色）で構成することが好ましい。これによれば、粉塵回収チャンバー５２内の壁面５３を白などの明色で構成する場合と比較して、光を発する粉塵５７と、その背景となる壁面５３のコントラストを強くすることができ、より確実に光を検出することが可能となる。
【００４１】
検知部６２は、熱又は光を検知、或いは、熱と光の両方を検知すると、電気信号を制御部６６へと発信する。制御部６６では、この電気信号を受けて消火剤散布部６４からの消火剤６５の散布を開始する。
【００４２】
具体的には、例えば、制御部６６では、検知部６２によって検知される粉塵回収チャンバー５２内の雰囲気温度、或いは、落下する粉塵５７の温度が所定値以上となった場合に、消火剤６５の散布が開始される。或いは、制御部６６では、検知部６２によって検知される粉塵５７の光量や輝度が所定値以上となった場合に、消火剤の散布が開始される。なお、所定値との大小の判断は検知部６２により行われ、制御部６６では単に散布の開始／停止を行うこととしてもよい。
【００４３】
消火剤散布部６４は、例えば、スプレー式の散布装置にて構成されており、消火剤供給源６８から供給される消火剤６５を粉塵回収チャンバー５２内へと広範囲で散布する。
【００４４】
消火剤６５については、特に限定されるものではなく、例えば、水などの液体とするほか、粉、フォーム（泡）など、消火に適した消火が適宜選定される。
【００４５】
また、消火剤６５の散布量は、例えば、粉塵回収チャンバー５２の内容積に応じた所定量に設定されることや、検知部６２により検知された温度の高低、或いは、光の強弱に応じた所定量に設定されることが考えられる。また、所定時間の散布を継続することで、一回の散布につき一定の散布量の消火剤６５が散布されることとしてもよい。
【００４６】
以上の実施形態によれば、高温の粉塵５７が粉塵回収チャンバー５２内に入ったことを熱又は光を検知する検知部６２によって検知し、速やかに消化剤６５を散布して消火する消火ユニット（消化手段）６０を有しているため、粉塵の着火や火災につながることを抑制できる。
【００４７】
さらに、少なくとも粉塵回収チャンバー５２内を暗色にすることで、より確実に光を検知することが可能となるため、検知精度を高くできる。
【００４８】
特に、図３に示すように、ポリビニールアルコールからなる保護膜９８がウェーハＷに被覆されている場合には、この保護膜９８が高温のデブリ１００となりやすく、このデブリ１００を含む粉塵が粉塵回収チャンバー５２へと回収されることになるため、本発明を実施することにより優れた効果が得られることになる。
【００４９】
なお、以上の実施形態においては、粉塵回収チャンバー５２に検知部６２と消火剤散布部６４を設けることとしたが、分離チャンバー４８に検知部６２と消火剤散布部６４を設けることとしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
２    レーザー加工装置
４０    粉塵処理装置
４２    ファン
４４    排気路
４６    吸引路
４８    分離チャンバー
５０    粉塵排出路
５１    粉塵
５２    粉塵回収チャンバー
５３    壁面
５４    廃棄弁
５６    粉塵運搬機
５７    粉塵
６２    検知部
６４    消火剤散布部
６５    消火剤
６６    制御部
６８    消火剤供給源
９８    保護膜
１００    デブリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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