(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された前記ウエーハに液状樹脂を噴射して保護膜を被覆するノズル手段と、を少なくとも備える保護膜被覆装置であって、
前記ノズル手段は、
前記ウエーハの直径に対応して配設された２以上の噴射ノズルと、
該噴射ノズルを支持し前記チャックテーブルの上部を移動する移動部と、
前記２以上の噴射ノズルの位置における前記ウエーハの噴射領域に対応して、前記２以上の噴射ノズルのうち幾つかを選択的に作動させる制御手段と、
前記チャックテーブルと前記移動部とを収容する筐体と、
を備えることを特徴とする保護膜被覆装置。
【請求項２】
前記チャックテーブルは、前記筐体に収容される収容位置と前記ウエーハを着脱する着脱位置とに位置付けられることを特徴とする請求項１に記載の保護膜被覆装置。
【請求項３】
前記チャックテーブルは、粘着テープを介してフレームに配設された前記ウエーハを保持するウエーハ保持部と、前記フレームを支持するとともに該フレームの所要位置に前記液状樹脂の付着を遮断するフレーム挟持部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の保護膜被覆装置。
【請求項４】
前記チャックテーブルに加熱手段が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の保護膜被覆装置。
【請求項５】
前記筐体の内壁に洗浄水を供給する洗浄水シャワーノズルと、前記噴射ノズルの先端を洗浄する先端洗浄ノズルと、前記チャックテーブルを洗浄するテーブル洗浄ノズルと、が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の保護膜被覆装置。
【請求項６】
前記筐体の底壁は傾斜して形成され、前記底壁の下流側には排水口が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の保護膜被覆装置。
【請求項７】
前記筐体の側壁には吸引源に連通する吸引開口が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の保護膜被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光線が照射されるウエーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップが複数形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。ダイシング装置は、切削ブレードを備え、その切削ブレードを半導体ウエーハに形成された幅５０μｍほどのストリートに位置付けて切削することにより半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する。
【０００３】
しかし、デバイスの微細化に伴いストリート幅が狭くなると切削ブレードによる分割が困難になるという問題がある。
【０００４】
また、電気特性を良好にするためにウエーハの表面に低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層した半導体ウエーハにおいては、切削ブレードでストリートを切削するとＬｏｗ−ｋ膜が剥離し、デバイスの品質が低下するという問題がある。
【０００５】
一方、近年半導体ウエーハを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）。
【０００６】
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、レーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成する方法は、低誘電率絶縁体層が剥離する問題を解消することができる。しかしながら、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と称する粘着性のある飛沫が発生し、飛散したデブリがウエーハのデバイス表面に付着し、デバイスの品質を低下させるという新たな問題を生ずる。
【０００７】
このようなデブリの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保護被膜を被覆し、保護被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）。また、被加工物の加工面に保護被膜を被覆するとともにレーザー加工後に保護膜を洗浄する保護被膜形成兼洗浄手段を備えたレーザー加工装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１８８４７５号公報
【特許文献３】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】
【０００９】
しかしながら、特許文献２，３等に示されるスピンテーブルを利用したスピン法によりウエーハに対して保護膜を被覆する方式は、液状樹脂の大半を遠心力でウエーハ外に飛散させることで薄膜が形成されるため、供給する液状樹脂量を多く必要とし、効率が悪くて不経済である。例えば、８インチサイズのウエーハに厚さ５μｍの保護膜を被覆するために４０ｍｌ（ミリリットル）〜８０ｍｌもの液状樹脂量を供給する必要がある。
【００１０】
また、特許文献２，３等に示されるスピン法によりウエーハに対して保護膜を被覆する方式の場合、液状樹脂の塗布から乾燥までに、時間がかかり、生産性を損なう一因となる。例えば、８インチサイズのウエーハに厚さ５μｍの保護膜を被覆する場合、塗布から乾燥までに２分〜４分要するものとなっている。この結果、保護膜被覆装置をレーザー加工装置中に組み込むと、保護膜被覆装置での処理速度がネックとなって全体の生産性が上がらなくなってしまうため、加工装置中には組み込まず、別個の独立した装置として構成しなければならない等の制約を受ける。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウエーハ上に供給する液状樹脂量を低減させて効率よく保護膜を被覆することができる保護膜被覆装置を提供することを目的とする。
【００１２】
加えて、本発明は、保護膜の被覆処理に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる保護膜被覆装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る保護膜被覆装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された前記ウエーハに液状樹脂を噴射して保護膜を被覆するノズル手段と、を少なくとも備える保護膜被覆装置であって、前記ノズル手段は、前記ウエーハの直径に対応して配設された２以上の噴射ノズルと、該噴射ノズルを支持し前記チャックテーブルの上部を移動する移動部と、前記２以上の噴射ノズルの位置における前記ウエーハの噴射領域に対応して、前記２以上の噴射ノズルのうち幾つかを選択的に作動させる制御手段と、前記チャックテーブルと前記移動部とを収容する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記チャックテーブルは、前記筐体に収容される収容位置と前記ウエーハを着脱する着脱位置とに位置付けられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記チャックテーブルは、粘着テープを介してフレームに配設された前記ウエーハを保持するウエーハ保持部と、前記フレームを支持するとともに該フレームの所要位置に前記液状樹脂の付着を遮断するフレーム挟持部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記チャックテーブルに加熱手段が配設されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記筐体の内壁に洗浄水を供給する洗浄水シャワーノズルと、前記噴射ノズルの先端を洗浄する先端洗浄ノズルと、前記チャックテーブルを洗浄するテーブル洗浄ノズルと、が配設されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記筐体の底壁は傾斜して形成され、前記底壁の下流側には排水口が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る保護膜被覆装置は、上記発明において、前記筐体の側壁には吸引源に連通する吸引開口が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る保護膜被覆装置によれば、筐体内において、ウエーハの直径に対応して配設された２以上の噴射ノズルが、チャックテーブルに保持されたウエーハの上部を移動部によって移動しながら液状樹脂を噴射することでウエーハ上に保護膜を被覆するので、２以上の噴射ノズルからの噴射によって必要量の液状樹脂をウエーハ上に供給するだけで効率よく所望の保護膜を被覆でき、消費する液状樹脂量を低減させることができるという効果を奏する。特に、ウエーハの直径に対応して必要な噴射ノズルから液状樹脂をウエーハ上に供給させることで、消費する液状樹脂量をより一層低減させることができるという効果を奏する。さらには、２以上の噴射ノズルをウエーハの噴射領域に対応して選択的に作動させることにより、消費する液状樹脂量をより一層低減させることができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明に係る保護膜被覆装置によれば、チャックテーブルに加熱手段が配設され、チャックテーブルを介してウエーハが暖められるので、ウエーハに対する液状樹脂の噴射から保護膜の乾燥までの時間を短縮させることができ、生産性を向上させることができるという効果を奏する。特に、筐体の側壁に形成された吸引開口を介して吸引源によって筐体内の吸気を行うことで、液状樹脂が噴射された筐体内の湿度を低下させることができ、保護膜のより一層の早期乾燥に役立てることができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る保護膜被覆装置によれば、チャックテーブルが筐体に収容され液状樹脂が被覆される収容位置とウエーハを着脱する着脱位置とに選択的に位置付けられるので、ウエーハに対する保護膜の被覆とウエーハの搬送とを円滑に遂行させることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明に係る保護膜被覆装置によれば、チャックテーブルがウエーハをフレームと一体に保持するウエーハ保持部と、フレームの所要位置に液状樹脂の付着を遮断するようにフレームを支持するフレーム挟持部とを有し、筐体内での液状樹脂の噴射による保護膜の被覆時にフレームの所要位置はフレーム挟持部によって液状樹脂が付着しないので、液状樹脂が付着していない該所要位置をウエーハ搬送時の把持部に利用することで、確実な搬送に供することができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係る保護膜被覆装置によれば、筐体の内壁に洗浄水を供給する洗浄水シャワーノズルと、噴射ノズルの先端を洗浄する先端洗浄ノズルと、チャックテーブルを洗浄するテーブル洗浄ノズルとが配設されているので、液状樹脂を供給して保護膜を形成した後の適宜タイミングで洗浄水シャワーノズルや先端洗浄ノズルやテーブル洗浄ノズルから対象部位に対して洗浄水を供給することで、筐体内で液状樹脂や気泡などが溜まった部位の洗浄を自動的に行うことができ、量産時のメンテナンスフリーを実現することができるという効果を奏する。また、筐体の底壁が傾斜してその下流側に排水口が形成されているので、保護膜の被覆時に底壁に溜まった液状樹脂や洗浄後の洗浄水を排水口から外部に排水させることができ、量産時のメンテナンスフリーを実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態である保護膜被覆装置について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本実施の形態の保護膜被覆装置が一体に組み込まれたレーザー加工装置を示す外観斜視図である。本実施の形態のレーザー加工装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を備えている。装置ハウジング２は、加工送り方向であるＸ軸方向に移動自在に配設されてウエーハ１０を保持するチャックテーブル３を備える。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２とを備え、吸着チャック３２の表面である載置面上に円盤状のウエーハ１０を図示しない吸引手段によって保持する構成とされている。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。また、チャックテーブル３の吸着チャック支持台３１は、Ｘ軸方向両端に配設されて後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３３を備えている。
【００２８】
また、本実施の形態のレーザー加工装置１は、チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持されたウエーハ１０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、実質上水平に配設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、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。
【００２９】
また、本実施の形態のレーザー加工装置１は、チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持されたウエーハ１０の表面を撮像し、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を備えている。撮像手段５は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（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、本実施の形態のレーザー加工装置１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を備えている。
【００３０】
さらに、本実施の形態のレーザー加工装置１は、ウエーハ１０を収容するカセット１３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。ウエーハ１０は、環状のフレーム１１に装着された粘着テープ１２の表面に貼着されており、粘着テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態でカセット１３に収容される。図２は、本実施の形態に適用されるウエーハ１０の構成例を示す斜視図である。ウエーハ１０は、図２に示すように、表面１０ａに格子状に形成された複数のストリート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１２が形成されている。このように構成されたウエーハ１０は、図１に示すように、環状のフレーム１１に装着された粘着テープ１２に表面１０ａを上側にして裏面が貼着される。ここで、ウエーハ１０としては、直径３００ｍｍサイズのもの、直径８インチサイズのもの、等が適宜用いられるが、フレーム１１は共通とされている。
【００３１】
また、本実施の形態のレーザー加工装置１は、カセット１３に収納された加工前のウエーハ１０を搬出するとともに加工後のウエーハ１０をカセット１３に搬入するウエーハ搬出入手段１４と、ウエーハ搬出入手段１４によって搬出された加工前のウエーハ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ウエーハ１０の加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置２００と、チャックテーブル３に保持された加工後のウエーハ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と、を備えている。ここで、第１の搬送経路と第２の搬送経路とは、それぞれ異なる搬送経路として設定されている。
【００３２】
また、本実施の形態のレーザー加工装置１は、仮置きテーブル１５に搬出された加工前のウエーハ１０を保護膜被覆装置２００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２００によって保護膜が被覆された加工前のウエーハ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ウエーハ１０を洗浄手段８に搬送する第２の搬送手段１７とを備えている。
【００３３】
ここで、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２００と洗浄手段８と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、環状のフレーム１１の両端を吸引保持する搬送パッド１６１を有する保持手段１６２と、保持手段１６２を上下方向に昇降可能で、かつ、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ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された粘着テープ１２の表面に貼着された状態）を保護膜被覆装置２００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ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された粘着テープ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。
【００３４】
また、第２の搬送手段１７は、チャックテーブル３と保護膜被覆装置２００と洗浄手段８との間でウエーハ１０を搬送し得る位置に配設されたもので、環状のフレーム１１の両端を吸引保持する搬送パッド１７１を有する保持手段１７２と、保持手段１７２を上下方向に昇降可能で、かつ、旋回可能に支持する支持手段１７３と、支持手段１７３をＸ軸方向にスライド可能に支持するスライド支持手段１７４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２００によって保護膜が被覆された加工前のウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された粘着テープ１２の表面に貼着された状態）をスライド支持手段１７４によるスライド支持に従いＸ軸方向に移動してチャックテーブル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ウエーハ１０（環状のフレーム１１に装着された粘着テープ１２の表面に貼着された状態）を支持手段１７３の旋回動作によって洗浄手段８に搬送する。洗浄手段８は、加工後のウエーハ１０を吸引保持して回転するスピンナーテーブル８１の他、洗浄用の洗浄水ノズル、乾燥用のエアーノズル等を備える。
【００３５】
次に、本実施の形態の保護膜被覆装置２００について、図３〜図９を参照して説明する。図３は、保護膜被覆装置の分解斜視図であり、図４は、チャックテーブル周りの分解斜視図であり、図５は、チャックテーブルが収容位置に位置付けられた保護膜被覆装置を示す斜視図であり、図６は、チャックテーブルが着脱位置に位置付けられた保護膜被覆装置を示す斜視図であり、図７は、チャックテーブルによるフレームの支持状態および噴射ノズルとの関係を示す概略斜視図であり、図８は、噴射ノズルによる液状樹脂の噴出状況を示す概略縦断正面図であり、図９は、噴射ノズル等に対する供給系および制御系を模式的に示す図である。
【００３６】
本実施の形態の保護膜被覆装置２００は、加工前のウエーハ１０を保持するチャックテーブル２１０と、チャックテーブル２１０に保持されたウエーハ１０の加工面となる表面に液状樹脂を噴射して保護膜を被覆するノズル手段２３０と、を備えている。
【００３７】
チャックテーブル２１０は、粘着テープ１２を介してフレーム１１に配設された加工前のウエーハ１０を保持するウエーハ保持部２１１と、フレーム１１の左右両端を支持するとともに搬送パッド１７１で吸着保持されるフレーム１１の左右両端の所要位置に液状樹脂が付着するのを遮断するように覆い隠す左右一対のフレーム挟持部２１２と、ウエーハ保持部２１１の下面に配設されたベース材２１３と、ベース材２１３とウエーハ保持部２１１との間に配設された加熱手段２１４と、を備えている。
【００３８】
ここで、ウエーハ保持部２１１は、フレーム１１とほぼ同等の大きさの矩形状に形成されたもので、その保持面には複数個の吸引孔２１５が形成されている。これら吸引孔２１５は、ウエーハ保持部２１１の一側面から外部に連通するように開口し、該開口部に取り付けられた図示しないワンタッチ継ぎ手を介して図示しない吸引手段に連結される。これにより、チャックテーブル２１０は、ウエーハ保持部２１１にフレーム１１を載置し吸引手段により吸引孔２１５を介して吸引用エアーを作用させることによりウエーハ保持部２１１上にフレーム１１（ウエーハ１０）を吸着保持する。
【００３９】
また、フレーム挟持部２１２は、ウエーハ保持部２１１と同等の幅を有して略Ｌ字状のカバー形状に形成されてベース材２１３に開閉回動自在に取り付けられており、その回動軸心にはフレーム挟持部２１２を開閉回動させるための駆動源となるエアーシリンダ２１７を備えている。さらに、加熱手段２１４は、フレーム１１とほぼ同じサイズで厚みが１．６ｍｍ程度で円形に形成されたラバーヒータからなり、ウエーハ保持部２１１に保持されたウエーハ１０をウエーハ保持部２１１、フレーム１１を介して５０℃〜６０℃程度に加熱する。
【００４０】
一方、ノズル手段２３０は、ウエーハ１０の直径に対応して配設された２以上、本実施の形態では例えば１０個の噴射ノズル２３１と、これら噴射ノズル２３１を支持してチャックテーブル２１０の上部を前後方向に水平移動する移動部２３２と、チャックテーブル２１０や移動部２３２を収容する筐体２３３と、を備えている。
【００４１】
筐体２３３は、チャックテーブル２１０を昇降自在に収容し得る大きさの上方開口の箱状のものであり、手前側一辺を回動支点として上方開口部を開閉自在に閉塞する蓋２３４（図１、図３および図８にのみ図示する）を有する。この蓋２３４は、例えば透明アクリル板により形成されて閉塞状態でオペレータが筐体２３３の内部を視認できるように構成されている。また、蓋２３４の一部には蓋２３４を開閉させるためのエアーピストン２３５に連結されている。また、筐体２３３の底壁２３３ｂは前後方向において後ろ下がりに傾斜して形成され、底壁２３３ｂの低い方の下流側には排水口２３６が形成されている。
【００４２】
このような筐体２３３に収納されるチャックテーブル２１０は、このチャックテーブル２１０を昇降自在に支持する支持機構２３７を備えている。支持機構２３７は、底壁２３３ｂに形成された開口２３８を通してベース材２１３の下面に固定された複数本、例えば３本のシリンダ軸２３７ａと、底板２３３ｂの下面に取り付けられてピストン２３７ａを上下動させるエアーシリンダ２３７ｂとからなっている。このように構成された支持機構２３７は、エアーシリンダ２３７ｂを作動することにより、チャックテーブル２１０を図５に示す下方位置である収容位置と、図６に示す上方位置である着脱位置とに選択的に位置付ける。ここで、支持機構２３７周りにはベース材２１３の下面と底壁２３３ｂの上面とに固定されて伸縮自在な蛇腹部材２３９が設けられ、チャックテーブル２１０の上下動に伴い伸縮することで液状樹脂等が入り込まないように構成されている。
【００４３】
また、噴射ノズル２３１は、スプレ方式の２流体ノズルであって、図９に示すように、液状樹脂供給源２４０から供給される液状樹脂に空気供給源２４１から供給される空気を混合させることで液状樹脂をウエーハ１０の表面に向けて上空から霧状に噴出させるものである。これら噴射ノズル２３１を支持する移動部２３２は、筐体２３３の一つの側壁２３３ｓに前後方向に沿わせて形成されたスリット溝２５０を介して外部に延設された延設部２３２ａが移動機構２５１に連結されることにより、筐体２３３内を前後方向に移動自在に設けられている。移動機構２５１は、筐体２３３の外部手前側に取り付けられた正逆転自在なモータ２５２と奥側に取り付けられた従動プーリ２５３とモータ２５２のモータプーリ２５２ａと従動プーリ２５３との間に掛け渡された駆動ベルト２５４とからなり、駆動ベルト２５４の一部が延設部２３２ａに連結されることにより、モータ２５２の正逆転に従い移動部２３２が前後方向に往復動するように構成されている。ここで、移動部２３２は筐体２３３内の最奥部が待機位置として設定されている。筐体２３３の側壁２３３ｓには、移動部２３２の移動を安定させるためのガイドレール２５５が設けられている。
【００４４】
また、１０個の噴射ノズル２３１は、図７に示すように、例えば直径３００ｍｍサイズのウエーハ１０Ｌや直径８インチサイズのウエーハ１０Ｓを想定して設けたものであり、最大直径３００ｍｍ分を略１０等分した一直線上の位置にそれぞれの噴射ノズル２３１が配設され、中央の６個の噴射ノズル２３１が直径８インチサイズのウエーハ１０Ｓと共用とされ、外側の４個の噴射ノズル２３１は直径３００ｍｍサイズのウエーハ１０Ｌ専用とされている。
【００４５】
ここで、噴射ノズル２３１は、それぞれ開閉弁２４３を介して液状樹脂供給源２４０に配管され、また、それぞれ開閉弁２４４を介して空気供給源２４１に配管され、制御手段２４５による弁の開閉制御に従い、ウエーハ１０のサイズに応じて選択的に作動するように構成されている。ここで、制御手段２４５による弁の開閉制御は、ウエーハ１０の噴射領域に対応しても選択的に実行される。例えば、図７において、直径８インチサイズのウエーハ１０Ｓを対象とする場合であれば、タイミングＡではウエーハ１０Ｓの噴射領域が短いため、中央２個の噴射ノズル２３１のみが作動し、その後、段階的に作動する噴射ノズル２３１が増加し、タイミングＢではウエーハ１０Ｓの噴射領域が最大となるため、中央６個の噴射ノズル２３１が作動し、その後、段階的に作動する噴射ノズル２３１が減少し、タイミングＣではウエーハ１０Ｓの噴射領域が短いため、中央２個の噴射ノズル２３１のみが作動するように制御する。
【００４６】
直径３００ｍｍサイズのウエーハ１０Ｌを対象とする場合であれば、タイミングＡ´ではウエーハ１０Ｌの噴射領域が短いため、中央２個の噴射ノズル２３１のみが作動し、その後、段階的に作動する噴射ノズル２３１が増加し、タイミングＢ´ではウエーハ１０Ｌの噴射領域が最大となるため、１０個全ての噴射ノズル２３１が作動し、その後、段階的に作動する噴射ノズル２３１が減少し、タイミングＣ´ではウエーハ１０Ｌの噴射領域が短いため、中央２個の噴射ノズル２３１のみが作動するように制御する。
【００４７】
さらに、本実施の形態の保護膜被覆装置２００は、筐体２３３の内壁２３３ｉに洗浄水を供給する洗浄水シャワーノズル２７１と、噴射ノズル２３１の先端を洗浄する先端洗浄ノズル２７２と、チャックテーブル２１０を洗浄するテーブル洗浄ノズル２７３と、を備えている。洗浄水シャワーノズル２７１は、筐体２３３の４つの内壁２３３ｉの上部側位置にそれぞれ取り付けられて内壁２３３ｉ側に向けて洗浄水を噴出する多数の噴出口を有するパイプ状のものである。先端洗浄ノズル２７２は、複数の洗浄水の噴出口が噴射ノズル２３１の先端付近に近接対向するように移動部２３２に支持されたパイプ状のものである。テーブル洗浄ノズル２７３は、複数の洗浄水の噴出口が下向きとなるようにして移動部２３２に支持されたパイプ状のものである。これら洗浄水シャワーノズル２７１、先端洗浄ノズル２７２およびテーブル洗浄ノズル２７３は、開閉弁２４６を介して洗浄水供給源２４７に連結され、制御手段２４５による開閉弁２４６の開閉制御に従い適宜のタイミングで対象物の洗浄を行う。
【００４８】
また、筐体２３３の一つの側壁２３３ｓの中央上部側には、図示しない吸引源に連通する吸引開口２８１が形成されている。
【００４９】
次に、本実施の形態のレーザー加工装置１の動作について説明する。まず、環状のフレーム１１に粘着テープ１２を介して支持された加工前のウエーハ１０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。そして、ウエーハ搬出入手段１４が進退作動して搬出位置に位置付けられたウエーハ１０を仮置き部１５ａに配設された仮置きテーブル１５に搬出する。仮置きテーブル１５に搬出されたウエーハ１０に対して、中心位置を合わせる中心位置合わせ工程が実施される。
【００５０】
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２００のチャックテーブル２１０上に搬送される。このとき、筐体２３３の蓋２３４はエアーピストン２３５によって開放状態にあり、また、チャックテーブル２１０はエアーシリンダ２３７ｂの上昇動作により図６に示すようなウエーハ１０の着脱が可能な着脱位置に位置付けられている。さらに、フレーム挟持部２１２は、図６に示すように開放状態とされている。これにより、チャックテーブル２１０上に搬送されたウエーハ１０はウエーハ保持部２１１上に吸引保持されるとともに、エアーシリンダ２１７の作動によりフレーム挟持部２１２がフレーム１１の左右両端を押えるように閉じられる。
【００５１】
この後、エアーシリンダ２３７ｂの下降動作により、チャックテーブル２１０に保持されたウエーハ１０を、図５に示すような収納位置に位置付ける。そして、筐体２３３の蓋２３４はエアーピストン２３５によって閉塞状態とする。この状態で、モータ２５２を駆動させて移動部２３２を後ろ側から手前側にウエーハ１０上空を水平に横切るように所定速度で移動させるとともに、ウエーハ１０のサイズやウエーハ１０の噴射領域に応じた制御手段２４５による開閉弁２４３，２４４の開閉制御に従い選択された必要な噴射ノズル２３１から液状樹脂を下方のウエーハ１０に向けて霧状に噴出させることで、ウエーハ１０の表面１０ａに液状樹脂による保護膜を被覆する。図８は、例えば直径３００ｍｍサイズのウエーハ１０Ｌに対して、タイミングＢ´なる最大直径領域にて全ての噴射ノズル２３１から液状樹脂を霧状に噴出させている様子を示している。図８に示すように、隣接する噴射ノズル２３１同士で液状樹脂の噴射領域が均等にオーバーラップするように設定されている。なお、液状樹脂としては、例えばＰＶＡ（Poly Vinyl Alcohol）、ＰＥＧ（Poly Ethylene Glycol）、ＰＥＯ（Poly Ethylene Oxide）等の水溶性のレジストが望ましい。このような動作時に、フレーム１１の左右両端付近は、噴射ノズル２３１から噴射される液状樹脂や筐体２３３内を浮遊する液体樹脂が存在していても、フレーム挟持部２１２によってカバーされることで遮断されるので、液状樹脂が付着することはない。また、筐体２３３は蓋２３４により閉塞されているので、液状樹脂等が筐体２３３外に飛散することもない。
【００５２】
移動部２３２が手前側まで移動したら、噴射ノズル２３１による液状樹脂の噴射を停止させるとともに、モータ２５２を逆転させて移動部２３２を最奥部なる待機位置に戻す。そして、ウエーハ１０の表面１０ａに霧状に噴出された液状樹脂は、経時的に硬化し、図１０に示すように、保護膜１１０となる。この保護膜１１０の厚さは、５μｍ程度でよい。ここで、これら一連の動作において、加熱手段２１４は常時加熱状態にあり、チャックテーブル２１０およびフレーム１１を介してウエーハ１０を加熱しているので、ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された保護膜１１０の乾燥が促進され、短時間で乾燥する。加えて、これら一連の動作において、吸引源も常時作動状態にあり、吸引開口２８１を介して筐体２３３内が吸気され、液状樹脂が噴射された筐体２３３内の湿度が低下するので、保護膜１１０の乾燥が一層促進される。
【００５３】
ウエーハ１０の加工面である表面１０ａに保護膜１１０を被覆した後、筐体２３３の蓋２３４をエアーピストン２３５によって開放状態とし、また、チャックテーブル２１０はエアーシリンダ２３７ｂの上昇動作により図６に示すようなウエーハ１０の着脱が可能な着脱位置に位置付ける。さらに、フレーム挟持部２１２は、図６に示すように開放状態とし、ウエーハ保持部２１１に対する吸引保持も解除する。そして、ウエーハ保持部２１１上のウエーハ１０に関して、フレーム１１の左右両端を第２の搬送手段１７の搬送パッド１７１によって吸引保持し、Ｘ軸方向のスライド動作によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送し、吸着チャック３２上に吸引保持させる。このような搬送パッド１７１によるフレーム１１の搬送に際して、搬送パッド１７１が吸引保持するフレーム１１の左右両端の所要領域には液状樹脂が付着していないので、滑り等がなく確実で安定した搬送が可能となる。このようにしてウエーハ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Ｘ軸方向に移動することにより、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。
【００５４】
一方、筐体２３３内においては、保護膜１１０を被覆したウエーハ１０を取り出すタイミング毎に、制御手段２４５による制御の下に、洗浄水シャワーノズル２７１の噴出口から内壁２３３ｉに向けて洗浄水をシャワー状に噴出させることで内壁２３３ｉの洗浄が実行されるとともに、先端洗浄ノズル２７２の噴出口から各噴射ノズル２３１の先端に向けて洗浄水を噴出させることで先端に溜まった泡などの洗浄が実行される。洗浄水は、余分な液状樹脂等とともに、底壁２３３ｂ上を傾斜に従い下流側に流れ、排水口２３６から筐体２３３外に排出される。
【００５５】
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、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。
【００５６】
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ら、図１１−１に示すように、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１１−１に示すように、ウエーハ１０は、ストリート１０１の一端（図１１−１においては左端）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からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３、すなわちウエーハ１０を図１１−１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させる。そして、図１１−２に示すように、ストリート１０１の他端（図１１−２においては右端）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、すなわちウエーハ１０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。
【００５７】
このようなレーザー光線照射工程を実行することにより、ウエーハ１０のストリート１０１には図１２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１２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。このようなレーザー光線照射工程をウエーハ１０の全てのストリート１０１に対して実行する。
【００５８】
なお、上記のレーザー光線照射工程は、例えば以下の加工条件で実行される。
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
パルス幅            ：０．１ｎｓ
集光スポット径      ：φ５μｍ
加工送り速度        ：１００ｍｍ／ｓ
【００５９】
上述のレーザー光線照射工程をウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って実行した後、ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３を、最初にウエーハ１０を吸引保持した位置に戻し、ここでウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、ウエーハ１０を有するフレーム１１の左右両端を第２の搬送手段１７の搬送パッド１７１によって吸引保持し、支持手段１７３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８１上に搬送し、スピンナーテーブル８１上に吸引保持させる。そして、スピンナーテーブル８１によってウエーハ１０を回転させながら洗浄ノズルから洗浄水を供給することで、ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された水溶性の保護膜１１０を洗い流す。このとき、レーザー加工時に発生したデブリ１３０も一緒に除去される。
【００６０】
洗浄が完了し、エアーノズルからのエアー供給によりウエーハ１０が乾燥したら、スピンナーテーブル８１に保持されているウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル８１上の加工後のウエーハ１０は、第１の搬送手段１６によって仮置き部１５ａに配設された仮置きテーブル１５に搬出する。仮置きテーブル１５に搬出された加工後のウエーハ１０は、ウエーハ搬出入手段１４によってカセット１３の所定位置に収納される。
【００６１】
なお、加工済みのウエーハ１０を洗浄手段８に搬送し、洗浄工程および乾燥工程を実行している間に、ウエーハ搬出入手段１４を作動して次に加工する加工前のウエーハ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２００に搬送する。そして、保護膜被覆装置２００に搬送された次に加工するウエーハ１０に対して上述の保護膜被覆工程を同様に実行する。このようにして保護膜被覆工程が実行されたウエーハ１０は、第２の搬送手段17によってチャックテーブル３上に搬送され、上述したレーザー光線照射工程が実行される。そして、レーザー光線照射工程が実行されたウエーハ１０は、第２の搬送手段１７によって洗浄手段８に搬送され、上述した洗浄工程および乾燥工程が実行される。
【００６２】
そして、カセット１３に収容された所定枚数の全てのウエーハ１０について加工処理が終了すると、保護膜被覆装置２００においては、ウエーハ１０が取り出されて空のチャックテーブル２１０を収納位置まで下降させ、移動部２３２によってテーブル洗浄ノズル２７３を水平方向に移動させながら噴出口から洗浄水を噴出させることでチャックテーブル２１０周りの洗浄を行う。なお、チャックテーブル２１０の洗浄は、このようなタイミングに限らず、ユーザーにより設定される適宜タイミング毎でよい。いずれにしても、筐体２３３の内壁２３３ｉや噴射ノズル２３１の先端ほどは汚れないため、内壁２３３ｉや噴射ノズル２３１の先端の洗浄よりも少ない頻度で洗浄を行えば十分である。
【００６３】
本実施の形態の保護膜被覆装置２００によれば、筐体２３３内において、ウエーハ１０の直径に対応して配設された複数の噴射ノズル２３１が、チャックテーブル２１０に保持されたウエーハ１０の上部を移動部２３２によって所定速度で移動しながら液状樹脂を霧状に噴射することでウエーハ１０上に保護膜１１０を被覆するので、必要量の液状樹脂を噴射ノズル２３１からの噴射によってウエーハ１０上に供給するだけで効率よく所望の保護膜１１０を被覆でき、消費する液状樹脂量を低減させることができる。特に、ウエーハ１０の直径に対応して選択された必要な噴射ノズル２３１から液状樹脂をウエーハ１０上に供給させることで、消費する液状樹脂量をより一層低減させることができる。さらには、噴射ノズル２３１をウエーハ１０の噴射領域に対応して選択的に作動させることにより、消費する液状樹脂量をより一層低減させることができる。本実施の形態の保護膜被覆装置２００によると、例えば、８インチサイズのウエーハ１０ｓに厚さ５μｍの保護膜１１０を被覆する場合であれば、５ｍｌ程度の少量の液状樹脂の噴出で済んだものである。
【００６４】
また、本実施の形態の保護膜被覆装置２００によれば、チャックテーブル２１０に加熱手段２１４が配設され、チャックテーブル２１０を介してウエーハ１０が暖められるので、ウエーハ１０に対する液状樹脂の噴射から保護膜１１０の乾燥までの時間を短縮させることができ、生産性を向上させることができる。特に、筐体２３３の側壁２３３ｓに形成された吸引開口２８１を介して吸引源によって筐体２３３内の吸気を行うことで、液状樹脂が噴射された筐体２３３内の湿度を低下させることができ、保護膜１１０のより一層の早期乾燥に役立てることができる。本実施の形態の保護膜被覆装置２００によると、例えば、８インチサイズのウエーハ１０ｓに厚さ５μｍの保護膜１１０を被覆する場合であれば、液状樹脂の噴射から保護膜１１０の乾燥までに要する時間は３０秒〜６０秒程度で済んだものである。
【００６５】
また、本実施の形態の保護膜被覆装置２００によれば、チャックテーブル２１０がウエーハ１０をフレーム１１と一体に保持するウエーハ保持部２１１と、フレーム１１の所要位置に液状樹脂の付着を遮断するようにフレーム１１の両端を支持するフレーム挟持部２１２とを有し、筐体２３３内での液状樹脂の噴射による保護膜１１０の被覆時にフレーム１１の所要位置はフレーム挟持部２１２によって液状樹脂が付着しないので、液状樹脂が付着していない該所要位置をウエーハ搬送時の搬送パッド１７１による吸引保持に利用することで、確実な搬送が可能となる。
【００６６】
また、本実施の形態の保護膜被覆装置２００によれば、筐体２３３の内壁２３３ｉに洗浄水を供給する洗浄水シャワーノズル２７１と、噴射ノズル２３１の先端を洗浄する先端洗浄ノズル２７２と、チャックテーブル２１０を洗浄するテーブル洗浄ノズル２７３とが配設されているので、液状樹脂を供給して保護膜１１０を形成した後の適宜タイミングで洗浄水シャワーノズル２７１や先端洗浄ノズル２７２やテーブル洗浄ノズル２７３から対象部位に対して洗浄水を供給することで、筐体２３３内で液状樹脂や気泡などが溜まった部位の洗浄を自動的に行うことができ、量産時のメンテナンスフリーを実現することができる。また、筐体２３３の底壁２３３ｂが傾斜してその下流側に排水口２３６が形成されているので、保護膜１１０の被覆時に底壁２３３ｂに溜まった液状樹脂や洗浄後の洗浄水を排水口２３６から外部に排水させることができ、量産時のメンテナンスフリーを実現することができる。
【００６７】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、噴射ノズル２３１を左右方向に一列に並べて移動部２３２によって前後方向に往復動するようにしたが、噴射ノズル２３１を前後方向に一列に並べて移動部によって左右方向に往復動するようにしてもよい。
【００６８】
また、本実施の形態では、例えば保護膜被覆装置２００は加工装置１中に一体に組み込んだ例で説明したが、レーザー加工装置とは別体として構成し、レーザー加工装置に隣接して配設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態の保護膜被覆装置が一体に組み込まれたレーザー加工装置を示す外観斜視図である。
【図２】本実施の形態に適用されるウエーハの構成例を示す斜視図である。
【図３】保護膜被覆装置の分解斜視図である。
【図４】チャックテーブル周りの分解斜視図である。
【図５】チャックテーブルが収容位置に位置付けられた保護膜被覆装置を示す斜視図である。
【図６】チャックテーブルが着脱位置に位置付けられた保護膜被覆装置を示す斜視図である。
【図７】チャックテーブルによるフレームの支持状態および噴射ノズルとの関係を示す概略斜視図である。
【図８】噴射ノズルによる液状樹脂の噴出状況を示す概略縦断正面図である。
【図９】噴射ノズル等に対する供給系および制御系を模式的に示す図である。
【図１０】保護膜が被覆されたウエーハを示す要部拡大断面図である。
【図１１−１】レーザー光線照射工程開始時を示す説明図である。
【図１１−２】レーザー光線照射工程終了時を示す説明図である。
【図１２】レーザー加工されたウエーハを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  ウエーハ
１１  フレーム
１２  粘着テープ
２１０  チャックテーブル
２１１  ウエーハ保持部
２１２  フレーム挟持部
２１４  加熱手段
２３０  ノズル手段
２３１  噴射ノズル
２３２  移動部
２３３  筐体
２３３ｂ  底壁
２３３ｉ  内壁
２３３ｓ  側壁
２３６  排水口
２７１  洗浄水シャワーノズル
２７２  先端洗浄ノズル
２７３  テーブル洗浄ノズル
２８１  吸引開口
【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】
0004776431.tif 000010
【図１０】
0004776431.tif 000011
【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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