(57)【要約】【課題】  経済的に液状樹脂の塗布を可能とする液状樹脂塗布装置を提供することである。【解決手段】  板状物に液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布装置であって、板状物を回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状物の露出面に液状樹脂を供給する液成樹脂供給ノズルと、該液状樹脂供給ノズルに連通する液状樹脂供給源とを有する液状樹脂供給手段と、該保持テーブルを包囲して配設された底部に排液口を有する液体受け容器と、該液体受け容器に溜まった液状樹脂を該排液口から該液状樹脂供給源に回収する回収路と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図５
2011156480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物に液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布装置であって、
板状物を回転可能に保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持された板状物の露出面に液状樹脂を供給する液成樹脂供給ノズルと、該液状樹脂供給ノズルに連通する液状樹脂供給源とを有する液状樹脂供給手段と、
該保持テーブルを包囲して配設された底部に排液口を有する液体受け容器と、
該液体受け容器に溜まった液状樹脂を該排液口から該液状樹脂供給源に回収する回収路と、
を具備したことを特徴とする液状樹脂塗布装置。
【請求項２】
前記保持テーブルに保持された板状物の前記露出面に洗浄液を供給する洗浄液ノズルと、該洗浄液ノズルに連通する洗浄液供給源とを有する洗浄液供給手段と、
前記排液口から排液を排出する排液路と、
該排液口を該回収路又は該排液路に選択的に連通させる切替手段とを更に具備したことを特徴とする請求項１記載の液状樹脂塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の板状物に液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイアウエーハ等のウエーハは、加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハの分割には、ダイサーと呼ばれる切削装置を用いたダイシング方法が広く採用されている。ダイシング方法では、ダイアモンド等の砥粒を金属や樹脂で固めて厚さ３０μｍ程度とした切削ブレードを、３００００ｒｐｍ程度の高速で回転させつつウエーハへと切り込ませることでウエーハを切削し、個々のデバイスへと分割する。
【０００４】
一方、近年では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザビームをウエーハに照射することでレーザ加工溝を形成し、このレーザ加工溝に沿ってブレーキング装置でウエーハを割断して個々のデバイスへと分割する方法が提案されている（例えば、特開平１０−３０５４２０号公報参照）。
【０００５】
レーザ加工装置によるレーザ加工溝の形成は、ダイサーによるダイシング方法に比べて加工速度を早くすることができるとともに、サファイアやＳｉＣ等の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。また、加工溝を例えば１０μｍ以下等の狭い幅とすることができるので、ダイシング方法で加工する場合に対してウエーハ１枚当たりのデバイス取り量を増やすことができる。
【０００６】
ところが、ウエーハにパルスレーザビームを照射すると、パルスレーザビームが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する。このデブリがデバイス表面に付着するとデバイスの品質を低下させるという問題が生じる。
【０００７】
そこで、例えば特開２００４−３２２１６８号公報又は特開２００７−２０１１７８号公報には、このような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ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）等の水溶性樹脂を塗布して保護膜を被覆し、この保護膜を通してウエーハにパルスレーザビームを照射するようにしたレーザ加工装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２１６８号公報
【特許文献３】特開２００７−２０１１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特許文献２に開示された装置では、液状樹脂がスピンナテーブルに保持されたウエーハの加工面に供給された後、スピンナテーブルの回転に伴う遠心力によってウエーハ外周に移動されることでウエーハの加工面全面に液状樹脂が塗布される、所謂スピンコート法を用いてウエーハの加工面上に保護膜が形成されている。
【００１０】
しかし、このようなスピンコート法による保護膜の形成では、供給した液状樹脂の９０％以上が飛散して廃棄されてしまうので、非常に不経済であるという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような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、経済的に液状樹脂の塗布を可能とする液状樹脂塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、板状物に液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布装置であって、板状物を回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された板状物の露出面に液状樹脂を供給する液成樹脂供給ノズルと、該液状樹脂供給ノズルに連通する液状樹脂供給源とを有する液状樹脂供給手段と、該保持テーブルを包囲して配設された底部に排液口を有する液体受け容器と、該液体受け容器に溜まった液状樹脂を該排液口から該液状樹脂供給源に回収する回収路と、を具備したことを特徴とする液状樹脂塗布装置が提供される。
【００１３】
好ましくは、液状樹脂塗布装置は、前記保持テーブルに保持された板状物の前記露出面に洗浄液を供給する洗浄液ノズルと、該洗浄液ノズルに連通する洗浄液供給源とを有する洗浄液供給手段と、前記排液口から排液を排出する排液路と、該排液口を該回収路又は該排液路に選択的に連通させる切替手段とを更に具備している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液状樹脂塗布装置では、スピンコートによって飛散した液状樹脂は回収路を介して液状樹脂供給源に回収されるので、液状樹脂の再利用が可能であり非常に経済的である。
【００１５】
また、洗浄液供給手段及び切替手段を備えた構成では、板状物を洗浄した際に発生する排液は廃棄し、液状樹脂塗布時に飛散した液状樹脂のみ再利用することが可能となるため、レーザ加工装置に組み込むことによりその利用価値が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レーザ加工装置の外観斜視図である。
【図２】ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたウエーハを示す斜視図である。
【図３】レーザビーム照射ユニットのブロック図である。
【図４】液状樹脂塗布装置の一部破断斜視図である。
【図５】スピンナテーブルが上昇されてウエーハがスピンナテーブルに保持された状態の液状樹脂塗布装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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を参照すると、本発明の液状樹脂塗布装置を具備し、ウエーハをレーザ加工して個々のチップ（デバイス）に分割することのできるレーザ加工装置２の斜視図が示されている。
【００１８】
レーザ加工装置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。
【００１９】
図２に示すように、加工対象の半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交されて形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリート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。
【００２０】
ウエーハ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、ウエーハ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中にウエーハが複数枚（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。
【００２１】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８からレーザ加工前のウエーハＷを搬出するとともに、加工後のウエ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。
【００２２】
ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエ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にはウエーハ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。
【００２３】
３０は液状樹脂塗布装置であり、この液状樹脂塗布装置３０は加工後のウエ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、ウエーハ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。
【００２４】
仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されて液状樹脂塗布装置３０に搬送される。液状樹脂塗布装置３０は、後で詳細に説明するようにウエーハＷの加工面に液状樹脂を塗布して保護膜を被覆する。
【００２５】
加工面に保護膜が被覆されたウエーハＷは、搬送手段１６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。
【００２６】
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、ウエーハＷのレーザ加工すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。
【００２７】
アライメント手段２０は、ウエーハ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加工すべきストリート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。
【００２８】
アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対してレーザビームを照射するレーザビーム照射ユニット２４が配設されている。レーザビーム照射ユニット２４はＹ軸方向に移動可能である。
【００２９】
レーザビーム照射ユニット２４のケーシング２６中には後で詳細に説明するレーザビーム発振手段等が収容されており、ケーシング２６の先端にはレーザビームを加工すべきウエーハ上に集光する集光器（レーザヘッド）２８が装着されている。
【００３０】
レーザビーム照射ユニット２４のケーシング２６内には、図３のブロック図に示すように、レーザビーム発振手段３４と、レーザビーム変調手段３６が配設されている。
【００３１】
レーザビーム発振手段３４としては、ＹＡＧレーザ発振器或いはＹＶＯ４レーザ発振器を用いることができる。レーザビーム変調手段３６は、繰り返し周波数設定手段３８と、レーザビームパルス幅設定手段４０と、レーザビーム波長設定手段４２を含んでいる。
【００３２】
レーザビーム変調手段３６を構成する繰り返し周波数設定手段３８、レーザビームパルス幅設定手段４０及びレーザビーム波長設定手段４２は周知の形態のものであり、本明細書においてはその詳細な説明を省略する。
【００３３】
レーザビーム照射ユニット２４によりレーザ加工が終了したウエーハ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により保持されて洗浄装置を兼用する液状樹脂塗布装置３０まで搬送される。液状樹脂塗布装置３０では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウエーハＷを低速回転（例えば３００ｒｐｍ）させることによりウエーハを洗浄する。
【００３４】
洗浄後、ウエーハＷを高速回転（例えば２０００ｒｐｍ）させながらエアノズルからエアを噴出させてウエーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウエーハ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エーハＷは戻される。
【００３５】
次に、図４及び図５を参照して、本発明実施形態に係る液状樹脂塗布装置３０の詳細構造について説明する。まず図４を参照すると、液状樹脂塗布装置３０の一部破断斜視図が示されている。
【００３６】
液状樹脂塗布装置３０は、スピンナテーブル機構４４と、スピンナテーブル機構４４を包囲して配設された液体受け機構４６を具備している。スピンナテーブル機構４４は、スピンナテーブル（保持テーブル）４８と、スピンナテーブル４８を回転駆動する電動モータ５０と、電動モータ５０を上下方向に移動可能に支持する支持機構５２とから構成される。
【００３７】
スピンナテーブル４８は多孔性材料から形成された吸着チャック（保持面）４８ａを具備しており、吸着チャック４８ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル４８は、吸着チャック４８ａに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させることにより、吸着チャック４８ａ上にウエーハを吸引保持する。
【００３８】
スピンナテーブル４８には振り子タイプの一対のクランプ４９が配設されており、スピンナテーブル４８が回転されるとこのクランプ４９が遠心力で揺動して図２に示す環状フレームＦをクランプする。
【００３９】
スピンナテーブル４８は、電動モータ５０の出力軸５０ａに連結されている。支持機構５２は、複数の（本実施形態においては３本）の支持脚５４と、支持脚５４にそれぞれ連結され電動モータ５０に取り付けられた複数（本実施形態においては３本）のエアシリンダ５６とから構成される。
【００４０】
このように構成された支持機構５２は、エアシリンダ５６を作動することにより、電動モータ５０及びスピンナテーブル４８を図５に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図示しない下降位置である作業位置に位置付け可能である。
【００４１】
液体受け機構４６は、液体受け容器５８と、液体受け容器５８を支持する３本（図４には２本のみ図示）の支持脚６０と、電動モータ５０の出力軸５０ａに装着されたカバー部材６２とから構成される。
【００４２】
液体受け容器５８は、図５に示すように、円筒状の外側壁５８ａと、底壁５８ｂと、内側壁５８ｃとから構成される。底壁５８ｂの中央部には、電動モータ５０の出力軸５０ａが挿入される穴５１が設けられており、内側壁５８ｃはこの穴５１の周辺から上方に突出するように形成されている。
【００４３】
また、図４に示すように、底壁５８ｂには廃液口５９が設けられており、この廃液口５９にドレンホース６４が接続されている。カバー部材６２は円盤状に形成されており、その外周辺から下方に突出するカバー部６２ａを備えている。
【００４４】
このように構成されたカバー部材６２は、電動モータ５０及びスピンナテーブル４８が作業位置に位置付けられると、カバー部６２ａが液体受け容器５８を構成する内側壁５８ｃの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。
【００４５】
液状樹脂塗布装置３０は、スピンナテーブル４８に保持された加工前のウエーハＷに液状樹脂を塗布する塗布手段６６を具備している。塗布手段６６は、スピンナテーブル４８に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状樹脂を供給する液状樹脂供給ノズル６８と、液状樹脂供給ノズル６８を支持する概略Ｌ形状のアーム７０と、アーム７０に支持された液状樹脂供給ノズル６８を揺動する正転・逆転可能な電動モータ７２とから構成される。液状樹脂供給ノズル６８はアーム７０を介して液状樹脂供給源９０に接続されている。
【００４６】
液状樹脂塗布装置３０はレーザ加工後のウエーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。よって、液状樹脂塗布装置３０は、スピンナテーブル４８に保持された加工後のウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段７４及びエア供給手段７６を具備している。
【００４７】
洗浄水供給手段７４は、スピンナテーブル４８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７８と、洗浄水ノズル７８を支持するアーム８０と、アーム８０に支持された洗浄水ノズル７８を揺動する正転・逆転可能な電動モータ８２とから構成される。洗浄水ノズル７８はアーム８０を介して洗浄水供給源９２に接続されている。
【００４８】
エア供給手段７６は、スピンナテーブル４８に保持された洗浄後のウエーハに向けてエアを噴出するエアノズル８４と、エアノズル８４を支持するアーム８６と、アーム８６に支持されたエアノズル８４を揺動する正転・逆転可能な電動モータ（図示せず）を備えている。エアノズル８４はアーム８６を介して図示しないエア供給源に接続されている。
【００４９】
排液口５９に接続されたドレンホース６４は切替弁等の切替手段９４により回収路９６或いは排液路９８に選択的に接続される。回収路９６は液状樹脂供給源９０に接続されており、排液路９８は排液タンク１００に接続されている。
【００５０】
次に、このように構成された液状樹脂塗布装置３０の作用について説明する。ウエーハ搬送手段１６の旋回動作によって加工前のウエーハが液状樹脂塗布装置３０のスピンナテーブル４８に搬送され、図５に示すように吸着チャック４８ａにより吸引保持される。
【００５１】
この時、液状樹脂供給ノズル６８、洗浄水ノズル７８及びエアノズル８４は図４及び図５に示すように、スピンナテーブル４８の上方から隔離した待機位置に位置付けられている。
【００５２】
次いで、エアシリンダ５６を作動してスピンナテーブル４８を下降して、スピンナテーブル４８をカバー部６２ａが液体受け容器５８を構成する内周壁５８ｃの外側に隙間をもって重合する作業位置に位置づける。
【００５３】
スピンナテーブル４８を作業位置に位置づけたならば、スピンナテーブル４８を３０〜５０ｒｐｍで回転させながら、ウエーハＷの加工面の中央領域に液状樹脂供給ノズル６８から液状樹脂を滴下する。
【００５４】
スピンナテーブル４８が回転されているため、滴下された液状樹脂はウエーハＷの加工面にスピンコーティングされ、ウエーハＷの加工面には保護膜が形成される。保護膜の厚さは０．５〜１０μｍ程度が好ましい。
【００５５】
このスピンコート法によると、ウエーハＷの加工面の中央領域に滴下された液状樹脂の大部分は、スピンナテーブル４８の回転により飛散されて液体受け容器５８に収容される。
【００５６】
ウエーハＷの加工面への液状樹脂塗布時には、ドレンホース６４は切替手段９４により回収路９６に接続するように切り替えられている。よって、液体受け容器５８に収容された飛散した液状樹脂は、排液口５９、ドレンホース６４及び回収路９６を介して液状樹脂供給源９０に回収される。
【００５７】
このように本実施形態の液状樹脂塗布装置３０によれば、スピンコート時に飛散された液状樹脂の大部分は回収路９６を介して液状樹脂供給源９０に回収され、液状樹脂の再利用が可能であるため、非常に経済的である。
【００５８】
半導体ウエーハＷの表面に保護膜が被覆されたならば、スピンナテーブル４８を図５に示すウエーハ搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナテーブル４８に保持されているウエーハの吸引保持を解除する。
【００５９】
そして、スピンナテーブル４８上のウエーハＷは、ウエーハ搬送手段１６によってチャックテーブル１８に搬送され、チャックテーブル１８により吸引保持される。さらに、チャックテーブル１８がＸ軸方向に移動してウエーハＷは撮像手段２２の直下に位置付けられる。
【００６０】
撮像手段２２でウエーハＷの加工領域を撮像して、レーザビームを照射するレーザビーム照射ユニット２４の集光器２８とストリートＳ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、レーザビーム照射位置のアライメントが遂行される。
【００６１】
このようにして、チャックテーブル１８上に保持されているウエーハＷのストリートＳ１又はＳ２を検出し、レーザビーム照射位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル１８をレーザビームを照射する集光器２８が位置するレーザビーム照射領域に移動し、ウエーハＷのストリートＳ１又はＳ２に沿って集光器２８からレーザビームを保護膜を通して照射する。
【００６２】
レーザビーム照射工程においては、レーザビームを照射するレーザビーム照射ユニット２４の集光器２８からウエーハＷの加工面である表面側から保護膜を通して所定のストリートＳに向けてパルスレーザビームを照射しながら、チャックテーブル１８をＸ軸方向に所定の送り速度（例えば１００ｍｍ／秒）で移動する。
【００６３】
尚、レーザ加工条件は例えば以下の通りである。
【００６４】
光源                    ：ＹＡＧレーザ
波長                    ：３５５ｎｍ（ＹＡＧレーザの第３高調波）
出力                    ：３．０Ｗ
繰り返し周波数          ：２０ｋＨｚ
集光スポット径          ：１．０μｍ
送り速度                ：１００ｍｍ／秒
【００６５】
レーザビーム照射工程を実施することによって、ウエーハＷにはストリートＳに沿ってレーザ加工溝が形成される。この時、レーザビームの照射によりデブリが発生しても、このデブリは保護膜によって遮断され、デバイスＤの電子回路及びボンディングパッド等に付着することはない。
【００６６】
このようにして、ウエーハＷにレーザ加工溝を形成したら、チャックテーブル１８は最初にウエーハＷを吸引保持した位置に戻され、ここでウエーハＷの吸引保持を解除する。そして、ウエーハＷは搬送手段３２によって液状樹脂塗布装置３０のスピンナテーブル４８に搬送され、吸着チャック４８ａに吸引保持される。
【００６７】
この時、液状樹脂供給ノズル６８、洗浄水ノズル７８及びエアノズル８４は、図４及び図５に示すようにスピンナテーブル４８の上方から隔離した待機位置に位置づけられている。
【００６８】
そして、洗浄水供給源９２とエア源に接続された洗浄水ノズル７８から純水とエアとからなる洗浄水を噴射しながらウエーハＷを低速回転（例えば３００ｒｐｍ）させることによりウエーハＷを洗浄する。
【００６９】
その結果、ウエーハＷの表面に被覆されていた保護膜は水溶性の樹脂によって形成されているので、保護膜を容易に洗い流すことができるとともに、レーザ加工時に発生したデブリも除去される。
【００７０】
ウエーハＷの洗浄時には、ドレンホース６４は切替手段９４により排液路９８に接続されている。よって、ウエーハＷを洗浄した後の排液は、排液口５９、ドレンホース６４及び排液路９８を介して排液タンク１００に排出される。
【００７１】
洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水ノズル７８を待機位置に位置付けるとともに、エアノズル８４の噴出口をスピンナテーブル４８上に保持されたウエーハＷの外周部上方に位置付ける。
【００７２】
そして、スピンナテーブル４８を例えば３０００ｒｐｍで回転しつつエアノズル８４からスピンナテーブル４８に保持されているウエーハＷに向けてエアを噴出する。この時、エアノズル８４から噴出されたエアがスピンナテーブル４８に保持されたウエーハＷの外周部に当たる位置から中心部に当たる位置までの揺動範囲で揺動される。その結果、ウエーハＷの表面が乾燥される。
【００７３】
ウエーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウエーハ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エーハＷは戻される。
【００７４】
このようにストリートＳに沿ったレーザ加工溝が形成されたウエーハＷは、次いで、ブレーキング装置（エキスパンド装置）に装着されて、ダイシングテープＴを半径方向に拡張することにより、ウエーハＷはレーザ加工溝に沿って個々のデバイスＤに分割される。
【符号の説明】
【００７５】
２    レーザ加工装置
１８    チャックテーブル
２４    レーザビーム照射ユニット
２８    集光器
３０    液状樹脂塗布装置
４８    スピンナテーブル
６６    液状樹脂塗布手段
６８    液状樹脂供給ノズル
７４    洗浄手段
７８    洗浄水ノズル
７６    乾燥手段
８４    エアノズル
【図１】
2011156480.tif 000003
【図２】
2011156480.tif 000004
【図３】
2011156480.tif 000005
【図４】
2011156480.tif 000006
【図５】
2011156480.tif 000007