(57)【要約】  スクライビング装置を開示する。一態様において、デュアルステージスクライビング装置は、第１の基板を受けるように構成された第１のステージと、第２の基板を受けるように構成された第２のステージと、第１のステージおよび第２のステージに向かってレーザビームを放出するように構成されるとともに、両基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザとを有する。スクライビングを第１のステージ上で行う一方、配向プロセスを他方のステージ上で行ってもよい。別の態様においては、デュアルレーザスクライビング装置を開示する。また、その他多くの態様として、スクライビング装置を含む電子デバイス処理システムおよび方法を記載する。【選択図】図１
2015502041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板を受けるように構成された第１のステージと、
第２の基板を受けるように構成された第２のステージと、
前記第１のステージおよび前記第２のステージに向かってレーザビームを放出するように構成されるとともに、前記両基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザと、
を備えたスクライビング装置。
【請求項２】
前記第１のステージおよび前記第２のステージが、隣り合った配向で配置された、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項３】
前記第１のステージおよび前記第２のステージが回転ステージを備えた、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項４】
前記第１および第２のステージが、前記第１および第２の基板をθで回転させるとともに、前記第１および第２の基板をＲで平行移動させるように構成された隣り合うＲ−θステージを備えた、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項５】
前記一または複数のレーザが、スクライビングレーザビームを形成するためレーザビームが組み合わされる２つのレーザを備えた、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項６】
前記スクライビング装置が、前記第１のステージ上の前記第１の基板が配向プロセスを経験するように配置される一方、前記第２のステージ上の前記第２の基板がレーザスクライビングプロセスを経験するように配置された第１の動作構成を有するように構成された、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項７】
前記スクライビング装置が、前記第１のステージ上の前記第１の基板がレーザスクライビングプロセスを経験するように配置される一方、前記第２のステージ上の前記第２の基板が配向プロセスを経験するように配置された第２の動作構成を有するように構成された、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項８】
前記第１の基板および前記第２の基板のレーザスクライビングを実施するため前記第１のステージと前記第２のステージとの間を移動するように構成されたビームデリバリヘッドを備えた、請求項１に記載のスクライビング装置。
【請求項９】
ファクトリインターフェースと、
前記ファクトリインターフェースに結合されたエッチングツールと、
前記ファクトリインターフェースに結合されたデュアルステージスクライビング装置と、
を備えた電子デバイス処理システム。
【請求項１０】
第１の基板を受けるように構成された第１のステージ、第２の基板を受けるように構成された第２のステージ、および前記１の基板および第２の基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザを有するデュアルステージスクライビング装置を提供することと、
前記第１の基板に配向プロセスを実施するため前記第１のステージを第１の位置に配置することと、
前記第１の基板が前記配向プロセスを経験している時に、前記第２の基板のレーザスクライビングを実施するため前記第２のステージを第２の位置に配置することと、
を含む、電子デバイス処理システム内で基板を処理する方法。
【請求項１１】
前記デュアルステージスクライビング装置のスクライビングビームでダイアタッチフィルムを切断することを含む、請求項１０に記載の基板を処理する方法。
【請求項１２】
ファクトリインターフェースに結合されたコーティング装置内で、前記第１の基板および第２の基板上にコーティングを塗布することを含む、請求項１０に記載の基板を処理する方法。
【請求項１３】
ダイアタッチフィルムを有する分離基板を提供することと、
スクライビング装置のステージ上に前記分離基板をロードすることと、
前記スクライビング装置のスクライビングビームで前記ダイアタッチフィルムを切断することと、
を含む分離基板を処理する方法。
【請求項１４】
前記切断することが、前記スクライビングビームを形成するためビームデリバリヘッドで２本のレーザビームを組み合わせることを含む、請求項１３に記載の分離基板を処理する方法。
【請求項１５】
基板を受けるように構成されたステージと、
スクライビングビームを生成するように構成されたビームデリバリヘッドと、
前記ビームデリバリヘッドに向けて第１のレーザビームを放出するように構成された第１のレーザと、
前記ビームデリバリヘッドに向けて第２のレーザビームを放出するように構成された第２のレーザと、を備え、
前記第１のビームおよび第２のビームが前記ビームデリバリヘッドで組み合わされて、前記スクライビングビームを生成する、スクライビング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１１年１１月１６日付け米国仮特許出願第６１／５６０，７４７号「ＳＣＲＩＢＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ、ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ、ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」（代理人整理番号第ＴＢＤ−１００／Ｌ／ＦＥＧ／ＳＹＮＸ）の優先権を主張するものであり、その全開示内容を本願明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、電子デバイスの製造に関し、より具体的には、電子デバイスを処理するように構成されたレーザスクライビングシステム、装置、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ウエハ処理においては、シリコンまたはその他の半導体材料で作成されたウエハ（「基板」とも称する）上に集積回路を形成する。一般的に、ウエハ上での集積回路の形成には、半導電性、導電性、または絶縁性の様々な材料の層を利用する。これらの材料は、様々な周知のプロセスを用いてドープ、堆積、およびエッチングすることにより、ウエハ上に規定のパターンで集積回路を形成する。
【０００４】
複数の集積回路を形成したウエハは、パッケージングまたは大型の回路における非パッケージング形態での使用が可能な個々の「ダイス」を形成するプロセスを経験する場合がある。ウエハダイシングプロセスの一部として用いる技術の１つに、スクライビングがある。一方法において、スクライビングでは、ウエハ表面を横切ってスクライブを移動させる場合がある。これらのスクライビングは一般的に、個々の集積回路間の空間に沿って延伸している。これらの空間は通常、「ストリート」と称する。一般的ではないが、比較的薄いウエハ（たとえば、およそ０．２５ｍｍ以下等）の場合は、先端がダイヤモンドのスクライビングを使用してもよい。より厚いウエハの場合は、ダイシング方法としてソーイングを用いてもよい。ただし、スクライビングまたはソーイングでは、欠けや亀裂が問題となる場合がある。
【０００５】
プラズマダイシングも用いられているが、同様な制約が考えられる。たとえば、プラズマダイシングの実施上の制約の１つとして、コストが挙げられる。レジストをパターニングする標準的なリソグラフィ動作は、実施コストが非常に高くなる場合がある。プラズマダイシングの実施の妨げとなり得る別の制約として、ストリートに沿ったダイシングにおいて一般的に遭遇する金属（たとえば、銅等）のプラズマ処理は、生産上の問題が発生して使用できなくなる可能性がある。
【０００６】
別のダイシング方法においては、集積回路を覆って保護する層で構成されたマスクをウエハの上面に貼り付ける。そして、パルスレーザスクライビングプロセスによりマスクをパターニングして、集積回路間すなわちストリートに沿ったウエハの領域を露出させる間隙を備えたパターン形成マスクを提供する。また、レーザスクライビングでは、第１の層を除去してシリコンを露出させる場合がある。その後、エッチングプロセスにおいて、パターン形成マスクの間隙を介してウエハをエッチングする。このエッチングプロセスによって、各集積回路はダイスに分離される。ただし、既存のレーザスクライビングシステムに関しては、スループットが比較的低く、コストが比較的高いことが問題である。
【０００７】
したがって、基板を効率的かつ正確にスクライブするための改良されたシステム、装置、および方法が望まれる。
【発明の概要】
【０００８】
第１の態様においては、スクライビング装置が提供される。このスクライビング装置は、第１の基板を受けるように構成された第１のステージと、第２の基板を受けるように構成された第２のステージと、第１のステージおよび第２のステージに向かってレーザビームを放出するように構成されるとともに、両基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザとを備える。
【０００９】
第２の態様においては、電子デバイス処理システムが提供される。この電子デバイス処理システムは、ファクトリインターフェースと、ファクトリインターフェースに結合されたエッチングツールと、ファクトリインターフェースに結合されたデュアルステージスクライビング装置とを備える。
【００１０】
別の態様においては、電子デバイス処理システム内で基板を処理する方法が提供される。この方法は、第１の基板を受けるように構成された第１のステージ、第２の基板を受けるように構成された第２のステージ、および第１の基板および第２の基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザを有するデュアルステージスクライビング装置を提供することと、第１の基板に配向プロセスを実施するため第１のステージを第１の位置に配置することと、第１の基板が配向プロセスを経験している時に、第２の基板のレーザスクライビングを実施するため第２のステージを第２の位置に配置することとを含む。
【００１１】
別の態様においては、分離基板処理方法が提供される。この方法は、ダイアタッチフィルムを有する分離基板を提供することと、スクライビング装置のステージ上に分離基板をロードすることと、スクライビング装置のスクライビングビームでダイアタッチフィルムを切断することとを含む。
【００１２】
別の態様においては、スクライビング装置が提供される。このスクライビング装置は、基板を受けるように構成されたステージと、スクライビングビームを生成するように構成されたビームデリバリヘッドと、ビームデリバリヘッドに向けてレーザビームを放出するように構成された第１のレーザと、ビームデリバリヘッドに向けてレーザビームを放出するように構成された第２のレーザとを備え、第１のビームおよび第２のビームがビームデリバリヘッドで組み合わされて、スクライビングビームを生成する。
【００１３】
本発明のこれらの態様およびその他の態様によれば、その他多くの特徴が提供される。本発明のその他の特徴および態様については、以下の詳細な説明、添付の請求の範囲、および添付の図面からより詳細に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る、ファクトリインターフェースに結合されたデュアルステージスクライビング装置およびエッチングモジュールを備えた電子デバイス処理システムの概略上面図である。
【図２Ａ】実施形態に係る、デュアルステージスクライビング装置の部分断面前面図である。
【図２Ｂ】実施形態に係る、第１のステージが第１の位置に配置されたデュアルステージスクライビング装置の部分断面側面図である。
【図２Ｃ】実施形態に係る、第１のステージが第２の位置に配置されたデュアルステージスクライビング装置の部分断面側面図である。
【図２Ｄ】実施形態に係る、ビームデリバリヘッドの部分断面側面図である。
【図３】実施形態に係る、ファクトリインターフェースに結合されたデュアルステージスクライビング装置およびエッチングモジュールを備えた別の電子デバイス処理システムの概略上面図である。
【図４】実施形態に係る、電子デバイス処理システムにおける基板処理方法のフローチャートである。
【図５】実施形態に係る、ダイアタッチフィルムを切断する基板処理方法のフローチャートである。
【図６】実施形態に係る、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を含み、フレームに保持された膜に接着した分離基板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
電子デバイスの製造においては、基板の迅速なスクライビングが必要となる場合がある。スクライビングプロセスのスループットおよび効率を向上させるため、電子デバイス処理システムには、デュアルステージスクライビング装置を設ける。デュアルステージスクライビング装置は、ファクトリインターフェースに直接結合されていてもよい。また、適当なロボットを用いて、デュアルステージスクライビング装置からエッチングモジュール等のプロセスツールに基板を受け渡すようにしてもよい。この同じロボット装置を用いて、ロードポートに置かれた基板キャリアに対する基板の載置および取り外しもしくはファクトリインターフェースに結合されたその他の格納容器からの取り外しを行うようにしてもよい。エッチングモジュールは、デュアルステージスクライビング装置によって予めスクライブされたストリートに沿って基板のエッチングを実施するように構成された一または複数のエッチングプロセスチャンバを備えていてもよい。
【００１６】
別の態様において、デュアルステージスクライビング装置は、隣り合った配向で配置可能であって、その場に基板を１つ固定するように構成された第１および第２のステージを備える。また、ビームデリバリヘッドを１つだけ用いて、各基板を連続的にスクライブするようにしてもよい。これによって、以下で明らかとなるように、無駄なレーザ時間がほぼゼロとなる。特に、第１の基板を一方のステージ（たとえば、第１のステージ等）上で位置合わせしている間に、他方の基板（たとえば、第２のステージ上の第２の基板等）のレーザスクライブが経験されてもよい。このように、レーザは、実質的に絶えず基板をスクライブ可能である。これに対して、従来のレーザスクライビングシステムでは、配向および位置合わせプロセス中にレーザをアイドリングさせておく必要があるため、レーザアイドリング時間が相当な長さになっていた。
【００１７】
別の態様において、スクライビング装置は、相対電力要求が比較的低い２つ以上のレーザを用いてスクライビングを実施してもよい。このような低い電力要求は、近接して組み合わせることによりスクライビングビームを形成する２つの多重レーザを用いることによって実現される。一部の実施形態においては、１つのレーザ当たり、およそ３５Ｗ未満、およそ３０Ｗ未満、およそ２５Ｗ未満、または１５Ｗ未満の電力要求を実現可能である。
【００１８】
本発明の様々な態様および実施形態の実施例の詳細については、本明細書の図１〜図６を参照して説明する。
【００１９】
ここで、図１を参照して、本発明の一または複数の実施形態に係る電子デバイス処理システム１００の一実施例を開示する。電子デバイス処理システム１００は実用的であって、電子デバイスの製造に用いる基板を処理するように構成および適合されていてもよい。基板は、ウエハ（たとえば、シリコンまたはＡｌＧａＡｓウエハ等）、ガラスパネル等であってもよい。また、基板は、パターン状に形成された多数の集積回路を有していてもよい。一部の実施形態において、電子デバイス処理システム１００は、大気圧または略大気圧で動作可能なインターフェースチャンバ１０２Ｃを有するファクトリインターフェース１０２を備える。一部の実施形態においては、正圧をわずかに与えてもよい。ファクトリインターフェース１０２にはデュアルステージスクライビング装置１０６が結合され、一または複数のロボット１０４（点線で示す）により使えるようになっている。デュアルステージスクライビング装置は、少なくとも２つのステージを備える。
【００２０】
デュアルステージスクライビング装置１０６は、第１のステージ１０７Ａおよび第２のステージ１０７Ｂを備えていてもよい。ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、θ回転方向（ステージ１０７Ａ、１０７Ｂ上の矢印で示す）において、第１の回転配向から一または複数の第２の回転配向に基板を回転可能な回転ステージであってもよい。また、ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、デュアルステージスクライビング装置１０６のＲ方向において、第１の位置から第２の位置に基板を平行移動可能な並進ステージであってもよい。ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、それぞれを平行（たとえば、Ｒ方向等）に移動（たとえば、平行移動等）させる線形駆動機構を備えていてもよい。ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、回転モータを結合させて回転を行ってもよい。
【００２１】
ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、図示の通り、隣り合った配向で配置してもよく、互いに可能な限り近づけてもよい。このように、ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、ロボット１０４によって、載置した基板１０５の回転および平行移動の両者を行うように動作可能であってもよいことが明らかである。第１の位置においてステージ１０７Ａ、１０７Ｂ上に載置した基板に対する配向プロセスを実施した後は、基板の位置合わせを行ってから、第２の位置において複数の配向で配置することにより、レーザスクライビングを容易化するようにしてもよい。別の実施形態においては、分離基板を複数の配向で配置することにより、膜に接着したダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）のレーザ切断を容易化するようにしてもよい。これは、エッチングツール１０８において基板のエッチングを実施した後に行ってもよい。以下、図２Ａ〜図２Ｄおよび図４〜図６を参照して、スクライビング装置１０６およびその動作をより詳細に説明する。
【００２２】
ファクトリインターフェース１０２には、エッチングツール１０８も結合されている。エッチングツール１０８は、中央移送チャンバ１１２に収納されたロボット１１０（たとえば、ＳＣＡＲＡまたはその他のマルチリンクロボット等）によって使用可能なエッチングチャンバ等の一または複数のプロセスチャンバ１０９を備えていてもよい。図中には８面の移送チャンバを示すが、３面、４面、５面、６面、またはその他の多面等、面数および移送チャンバの構成は任意のものを用いてもよい。図３には、別の適当な実施形態として、ＳＣＡＲＡロボットを有する５面移送チャンバ３１２を示す。一部の実施形態においては、２つの隣接チャンバに基板を同時に供給するデュアルロボットを使用してもよい。また、ロボットの種類および移送チャンバの配向は、その他の適当なものを用いてもよい。
【００２３】
図１を再び参照して、移送チャンバ１１２は、上部、底部、および側壁を備え、一部の実施形態においては、たとえば真空に保つようにしてもよい。ロボット装置１１０は、複数のアームを有する任意の適当な構成であってもよく、少なくとも一部が移送チャンバ１１２中に進入して動作可能に構成されている。ロボット装置１１０は、プロセスチャンバ１０９等の目標箇所から、または該目標箇所に対して、デュアルステージスクライビング装置１０６でスクライブ済みの一または複数のパターン形成基板１０５を取得または載置するように構成されていてもよい。図示の通り、プロセスチャンバ１０９への移送は、たとえばスリットバルブを介して行ってもよい。
【００２４】
プロセスチャンバ１０９は、スクライブした基板１０５に対して、エッチングプロセスの任意数の段階を実施するように構成されていてもよい。エッチングプロセスでは、スクライビング装置１０６で予めスクライブ済みのストリートの位置において、基板１０５の全体または一部をエッチングするように構成されている。さらに、その他のプロセスを実施してもよい。たとえば、場合により一または複数のプロセスチャンバ１０９を用いて洗浄を行ってもよい。
【００２５】
一または複数のロードロックチャンバ１１１をファクトリインターフェース１０２と連動するように構成して、エッチングツール１０８に対する基板の移送を可能にしてもよい。動作時には、ファクトリインターフェース１０２の位置１１５に据えられた一または複数の格納装置１１４からの基板１０５をロボット１０４で取得するようにしてもよい。格納装置１１４は、たとえばファクトリインターフェース１０２のロードポートに据えられた基板キャリア（たとえば、正面開口式カセット一体型搬送箱（ＦＯＵＰ）等）であってもよい。別の実施形態において、基板１０５はより簡単に、位置１１５でファクトリインターフェース１０２に結合された棚上に提供および／または格納されていてもよい。一部の実施形態において、基板１０５は、フレーム内またはフレームに対して配置および固定可能なダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）に接着していてもよい。
【００２６】
ファクトリインターフェース１０２のロボット１０４は、基板１０５を取得して、スクライビング装置１０６に搬送してもよい。基板１０５は、たとえば第１のステージ１０７Ａ上に載置してもよい。基板１０５上に形成された様々な集積回路間のストリートの配向は分からないため、第１の位置において、最初に配向プロセスが経験される。第１の位置は、ハウジング１１３の開口１１３Ａに近接した位置であってもよい。配向プロセスおよび第２の位置におけるレーザスクライビングの後は、各位置でストリートをスクライブして形成したパターン形成基板をスクライビング装置１０６から取り外して、ロボット１０４により一または複数のロードロック１１１に搬送し、エッチングツール１０８に投入してエッチングプロセスを実施する。
【００２７】
矢印で示すように、格納装置１１４（たとえば、ＦＯＵＰまたは棚等）、スクライビング装置１０６、およびエッチングツール１０８の一または複数のロードロック１１１間において基板１０５を物理的に移送するには、ロボット１０４（点線で示す）を用いてもよい。基板の移送は、任意の並び、順序、または方向で実施してもよい。一部の実施形態において、基板は、フレームに支持された膜に接着していてもよい。また、ＤＡＦは、基板と膜との間に配置され、基板を膜に接着させるように動作可能であってもよい。フレームは、搬送時にロボット１０４によって支持されるようになっていてもよい。
【００２８】
より詳細に、ロボット１０４は、格納位置１１４からパターン形成基板１０５を取得してもよい。基板１０５は、たとえば格納位置１１４に保持または格納された多数のパターン形成基板のうちの１つであってもよい。そして、ロボット１０４は、パターン形成基板１０５をスクライビング装置１０６に移送して、開口１１３からパターン形成基板１０５をスクライビング装置１０６に挿入し、２つ以上のステージ１０７Ａ、１０７Ｂのうちの第１のステージ（たとえば、ステージ１０７Ａ等）上に載置してもよい。ステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、図示の通り、スクライビング装置１０６を横切る方向に隣り合った配向で設けられていてもよく、開口１１３からスクライビング装置１０６の内部に向かって略同じ距離に配置されたロード・アンロード位置を有していてもよい。ロード・アンロード位置は、ロボット１０４によりアクセス可能である。
【００２９】
スクライビング装置１０６の第１のステージ１０７Ａのロード・アンロード位置に載置されたら、スクライビング装置１０６は、視覚システム１２０（明瞭化のため図１には示していないため、図２Ａ〜図２Ｃを参照）でパターン認識を実施して、配向プロセスを実施してもよい。配向プロセスは、第１の位置１１７で行ってもよく、この位置はロード・アンロード位置であってもよい。配向プロセスは、基板の座標を第１のステージ１０７Ａの座標にマッピングできるように、ステージ１０７Ａ上で基板の配向を決定することを含む。その後、位置合わせプロセスを行って、第１のストリートとスクライビングビームヘッド１１９の横断経路とが一致するように基板１０５の位置合わせを行ってもよい。
【００３０】
図２Ａおよび図２Ｂに最も良く示すように、配向プロセスにおいては、カメラ１２２を備えた視覚システム１２０を第１のステージ１０７Ａの上方に取り付け、基板１０５の上方で中心に配置する。図中には、カメラ１２２を第１の位置１１７に配置した場合を示す。第１の位置１１７がロード・アンロード位置である場合は、カメラ１２２をロード・アンロード位置に配置してもよい。あるいは、任意選択として、第１のステージ１０７Ａは、ロード・アンロード位置からオフセットした第１の位置１１７に移動してもよい。視覚システム１２０は、第１の位置１１７に配置されると、パターン形成基板１０５のデジタル視覚画像を取り込む。そして、画像プロセッサ１２４Ａの視覚ソフトウェアは、パターン形成基板１０５のデジタル画像をメモリに格納する。視覚システム１２０の画像プロセッサ１２４Ａは、デジタル画像を解析して、基板１０５上に形成された様々な集積回路間の様々なストリートの配向および位置をステージ座標に対して決定する。この解析は、既知のデジタル画像（たとえば、金ウエハの画像）または製造に用いるパターンのデジタル表示に対して現在のデジタル画像を比較し、マッチングスコアを計算することにより実行してもよい。たとえば、２つの画像間における様々なピクセルの強度の差を決定するようにしてもよい。そして、画像回転、平行移動、およびスケーリング等の適当な画像変換を行ってもよい。また、マッチングスコアを再計算してもよい。また、周知の技術により、マッチングスコアの最小値を取得してもよい。以上のようにして、配向プロセスにおいては、パターン形成基板１０５の各ストリートの位置および回転配向が正確に決定される。パターン形成基板１０５の配向は、第１のステージ１０７Ａ上の適当な位置に設けられた既知の配向印またはマークに対して正確に決定するようにしてもよい。
【００３１】
以上のようにして、画像ソフトウェアは、スクライビングを行うパターン形成基板１０５上のストリートの正確な位置を決定する。さらに、画像プロセッサ１２４Ａの画像ソフトウェアは、画像および印に基づき、基板１０５を回転して位置合わせするための正確な回転量を決定することにより、スクライビングビームヘッド１１９およびスクライビングビーム１１６の横断経路に対してストリートが平行に位置合わせされるようにする。
【００３２】
位置合わせプロセスは、基板１０５を載置した第１のステージ１０７Ａのプラテンをステージモータ１０７Ｃで回転することにより実施してもよい。ステージモータ１０７Ｃは、ステッピングモータ等であってもよい。また、ステージモータ１０７Ｃは、適当なフィードバックエンコーダを備えていてもよい。また、その他の適当な精密モータを用いてもよい。ステージモータ１０７Ｃは、スクライビング装置１０６の様々な命令（たとえば、ステージ動作およびレーザ出射等）を実行するスクライバコントローラ１２４Ｂからの駆動命令を受信してもよい。また、画像プロセッサ１２４Ａおよびスクライバコントローラ１２４Ｂは、連通していてもよい。一部の実施形態において、このような画像処理／制御命令は、メモリおよび適当なプロセッサを備えた通常のコンピュータ・システムで実行するようにしてもよい。制御システムは、ステージモータ１０７Ｃ、１０７Ｄを駆動するとともにカメラ１２２を動作させるように構成された様々な駆動回路およびフィルタリング／調整構成要素（図示せず）を備えていてもよい。
【００３３】
配向プロセスが完了したら、所定量だけステージ１０７Ａを回転させて位置合わせプロセスを実行することにより、パターン形成基板１０５を適切な回転位置に合わせることによって、第１のストリートに沿ってスクライビングが行われるようにしてもよい。また、位置合わせプロセスには、ビームデリバリヘッド１１９の経路の下方において、第１のステージ１０７Ａ上のパターン形成基板１０５をＲ方向に第２の位置１２５へ平行移動させることを含んでいてもよい。第２の位置１２５は、基板１０５上のスクライブする第１のストリートがＲ方向においてスクライビングビーム１１６のＲ位置と適切に位置合わせされたＲ方向の位置であってもよい。第１のステージ１０７ＡのＲ方向における第２の位置１２５への平行移動は、第１のステージ１０７Ａのスライド１０７Ｆに結合されたＲ方向アクチュエータ１０７Ｅにより実行してもよい。Ｒ方向アクチュエータ１０７Ｅは、適当な精密線形アクチュエータであってもよく、適当なフィードバックエンコーダを備えていてもよい。Ｒ方向アクチュエータ１０７Ｅのような別のＲ方向アクチュエータを第２のステージ１０７Ｂ上にも設けてよい。スクライバコントローラ１２４Ｂからの制御信号によりＲ方向アクチュエータ１０７Ｅを駆動すると、支持体１１３Ｂ上でスライド１０７Ｆが摺動して、図２Ｃに示すように第２の位置１２５まで移動する。一部の実施形態において、θ方向の回転およびＲ方向の平行移動のステップは、順序を逆にしてもよいし、同時に実施してもよい。第２のステージ１０７Ｂの動作および構造は、第１のステージ１０７Ａと実質的に同じであってもよい。
【００３４】
ここで、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、スクライビングビーム１１６は、ビームデリバリヘッド１１９に向けられた２つ以上のレーザ１１８Ａ、１１８Ｂにより生成してもよい。レーザ１１８Ａ、１１８Ｂが生成するレーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、様々な光学部品によって、成形、コリメート、拡大、および／または方向転換をさらに行う。図示の実施形態において、レーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、ビーム成形器１２６Ａ、１２６Ｂを通過することによって、幅方向全体でより一様な光強度プロファイルを有するように成形してもよい。各ビーム成形器１２６は、たとえばＢｅｒｌｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙのπ  ｓｈａｐｅｒから入手可能なＦ−ｐｉモデルのＮＡシリーズ成形器であってもよい。また、レーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、各ビームをさらに拡大および／またはさらに円筒化する機能を有するビーム拡大器１２８Ａ、１２８Ｂを通って伝達してもよい。各ビーム拡大器１２８Ａ、１２８Ｂは、たとえばＡｌｂｕｑｕｅｒｑｕｅ、ＮＭのＣＶＩ−Ｍｅｌｌｅｓ  Ｇｒｏｉｔから入手可能なＨＥＢＸ−４．０−２Ｘ−５３２モデルであってもよい。また、各レーザ１１８Ａ、１１８Ｂは、たとえば平均出力がおよそ５０Ｗ未満である、Ｋａｉｓｅｒｓｌａｕｔｅｎ、ＧｅｒｍａｎｙのＬｕｍｅｒａ  Ｌａｓｅｒから入手可能なＨｙｐｅｒ  Ｒａｐｉｄ  ５０モデルであってもよい。
【００３５】
レーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、一または複数のミラー１２９Ａ、１２９Ｂ、１２９Ｃを含む自由空間光学素子１２９により方向転換および投影を行い、ビームデリバリヘッド１１９まで送ってもよい。投影および方向転換したレーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、当該２本のレーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂが互いに物理的に近接して提供されるように、自由空間光学素子１２９およびビームデリバリヘッド１１９の光学素子の作用により組み合わせる。一般的に、レーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、ビームデリバリヘッド１１９において、互いにおよそ１〜１０ｍｍの範囲内であってもよい。組み合わせたレーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、ビームデリバリヘッド１１９からスクライビングビーム１１６として放出してもよい。
【００３６】
スクライビングビーム１１６を放出するビームデリバリヘッド１１９は、ガントリ１２１上の横断経路に沿って横断する。ガントリ１２１は、ハウジング１０６Ｈに結合され、図示のようなクロスビーム１２３Ａおよびウォーム駆動１２３Ｂ等の任意適当な剛性構造で構成されていてもよい。クロスビーム１２３Ａは、ビームデリバリヘッド１１９が摺動可能な精密スライドまたはその他の精密な幾何学特徴を備えていてもよい。ウォーム駆動１２３Ｂ等の駆動機構１２３Ｂは、スクライバコントローラ１２４Ｂからの駆動信号によって、ガントリモータ１２３Ｃにより駆動してもよく、その回転によって、ビームデリバリヘッド１１９は、指令通りに高い精度で、横断経路に沿って前後に移動する。また、任意選択として、線形駆動モータを使用してもよい。
【００３７】
図２Ｄは、一実施形態に係るビームデリバリヘッド１１９をより詳細に示している。ビームデリバリヘッド１１９は、ハウジング２３０、ミラー２３２Ａ、２３２Ｂ等の内部自由空間光学素子２３２、多面回転リフレクタ２３４、およびＦ−θレンズ２３６を備えていてもよい。動作時には、組み合わせたビーム１１９Ａ、１１９Ｂがビームデリバリヘッド１１９のポート２３８に進入し、ミラー２３２Ａ、２３２Ｂで反射して、多面回転リフレクタ２３４に到達する。多面回転リフレクタ２３４は、およそ１００ｒｅｖ／ｓ〜およそ１０，０００ｒｅｖ／ｓの回転速度で回転させてもよい。また、回転は、スクライバコントローラ１２４Ｂからの信号によって開始してもよい。回転する多面回転リフレクタ２３４の様々な面２４０（一部標識付き）からの反射により、レーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂは、各面２４０で反射して、Ｆ−θレンズ２３６内に投影される。Ｆ−θレンズ２３６は、およそ４００ｎｍ〜およそ１０００ｎｍの動作波長と、およそ１０ｍｍ〜およそ１００ｍｍの焦点距離を有していてもよい。また、たとえば、およそ１０ｍｍ〜およそ５０ｍｍの走査範囲を有していてもよい。あるいは、その他の値を用いてもよい。ビームデリバリヘッド１１９の構成により、Ｆ−θレンズ２３６の視野全体にわたって、スクライビングビーム１１６が前後に高速でラスタ走査される。このように、ガントリのクロスビーム１２３上の横断経路に沿ってビームデリバリヘッド１１９が横断するため、スクライビングビーム１１６もこの経路に沿ってラスタ走査されることになる。すなわち、スクライビングビーム１１６のラスタ走査は、ビームデリバリヘッド１１９の前後運動によるスクライビングビーム１１６の横断と重なり合う。
【００３８】
図２Ｃに示すように、スクライビングビーム１１６を放出するビームデリバリヘッド１１９は、横断経路に沿って、第１のステージ１０７Ａ上の基板１０５を横断する。基板１０５上の完全または略完全な横断により、第１のステージ１０７Ａには、アクチュエータ１０７ＥによってＲ方向にストリートが１本増えてもよい。また、スクライビングビーム１１６は、ビームデリバリヘッド１１９の移動により横断経路に沿って、第１のステージ１０７Ａ上の基板１０５を逆方向に横断してもよい。横断速度は、たとえば１００ｍｍ／ｓ〜２０００ｍｍ／ｓであってもよい。あるいは、その他の速度を用いてもよい。このように、スクライビングビーム１１６が前後に横断すると、予め基板１０５上に貼り付けた保護フィルムを介してスクライビングビーム１１６がスクライビング（たとえば、切除等）を行うごとにストリートが１本増える。１つの方向のスクライビングが終わったら、ステージモータ１０７Ｃにより第１のステージ１０７Ａを９０°回転させ、別の方向の各集積回路間のストリートに沿ってスクライビングプロセスを再度開始してもよい。基板１０５上のすべてのストリートについてスクライビングプロセスを完了したら、開口１１３に隣接する第１の位置１１７まで、第１のステージ１０７ＡをＲ方向に戻してもよい。そして、スクライブした基板１０５を第１のステージ１０７Ａから取り外して、ロボット１０４によりエッチングツール１０８に搬送し、エッチングプロセスを実施して基板をダイスに分離してもよい。
【００３９】
同様に、第２のステージ１０７Ｂは、第１のステージ１０７Ａに関して上述したのと同じステップを経験する。ただし、これら２つのステージ１０７Ａ、１０７Ｂは、互いに順序をずらして基板１０５を処理する。特に、第１のステージ１０７Ａが第１の位置１１７において配向を経験している際、第２のステージ１０７Ｂは第２の位置１２５に配置され、レーザスクライビングプロセスを経験している。第２のステージ１０７Ｂが第１の位置１１７において配向プロセスを経験している際、第１のステージ１０７Ａは第２の位置１２５にあって、レーザスクライビングプロセスを経験している。このように、スループットは大幅に向上する。３５ウエハ／時（ｗｐｈ）、４０ｗｐｈ、または４５ｗｐｈ、あるいはおよそ５０ｗｐｈを超えるスループットが実現可能である。また、２本のレーザビーム１１９Ａ、１１９Ｂを組み合わせることにより、比較的低電力のレーザ１１８Ａ、１１８Ｂを用いつつ、高い強度のスクライビングビーム１１６が生成される。特に、別の態様によれば、ＤＡＦスクライビングステップを実行してもよい。
【００４０】
スクライビング装置１０６からエッチングツール１０８に移送したら、図示の両ロードロック１１１を介して出し入れしてもよいし、一方のロードロック１１１を介して挿入し、他方のロードロック１１１を介して取り出してもよい。基板は、移送チャンバ１１２に入れたら、一または複数のプロセスチャンバ１０９に挿入して、エッチング、洗浄、またはその他のプロセスを実施してもよい。
【００４１】
ここで、図４を参照して、電子デバイス処理システム（たとえば、１００等）における基板処理方法４００を開示する。この方法４００は、ブロック４０２において、第１の基板を受けるように構成された第１のステージ（たとえば、第１のステージ１０７Ａ等）、第２の基板を受けるように構成された第２のステージ（たとえば、第２のステージ１０７Ｂ等）、および当該第１の基板および第２の基板をスクライブするように構成された一または複数のレーザ（たとえば、レーザ１１８Ａ、１１８Ｂ等）を有するデュアルステージスクライビング装置（たとえば、スクライビング装置１０６等）を提供することを含む。また、方法４００は、ブロック４０４において、第１の基板に配向プロセスを実施するため第１のステージを第１の位置（たとえば、第１の位置１１７等）に配置することと、ブロック４０６において、第１の基板が配向プロセスを経験している時に、第２の基板のレーザスクライビングを実施するため第２のステージを第２の位置（たとえば、第２の位置１２５等）に配置することとを含む。上述の通り、配向プロセスでは、基板の座標をステージの座標にマッピングできるように、すなわち基板上にストリートを正確に配置できるように、撮像システム１２０により基板上の集積回路のパターンを認識する。
【００４２】
別の態様においては、第２の基板のレーザスクライビングの後、基板をエッチングツール１０８に移送してもよい。そして、エッチングツール１０８でエッチングプロセスを実施することにより、基板を分離してもよい。スクライビング装置１０６において第２の基板がなくなった位置には、スクライブする別の基板をリロードしてもよい。同様に、第１の基板の配向プロセス、位置合わせプロセス、およびスクライビングプロセスが始まったらすぐに、エッチングツール１０８に移送してエッチングおよび分離を行ってもよい。また、第１の基板は、別の基板で置き換えてもよい。
【００４３】
本発明の別の広い態様に係る方法においては、エッチングツール１０８でのエッチングプロセスによる分離基板の形成が始まったら、分離基板の処理方法５００を実施してもよい。上述および図６に示すように、ダイアタッチフィルムを形成した膜６４５に特定の基板６０５を接着してもよい。このフィルムは、およそ５０μｍ〜およそ１００μｍの厚さを有するポリマー接着材料であってもよい。膜６４５は、フレーム６４８による固定またはフレーム６４８上への固定を行ってもよい。このフレームは、フープ形状を有していてもよい。さらに、その他の形状を用いてもよい。エッチングプロセスを完了して複数のダイス６５０を有する分離基板６０５が形成されたら、ＤＡＦがダイス６５０の底部に保持された状態で膜６４５からダイス６５０がより簡単に分離できるように、ＤＡＦをレーザ切断してもよい。別の態様においては、以下で明らかとなるように、デュアルステージスクライビング装置１０６によって、エッチングツール１０８から戻った分離基板上のＤＡＦを一方のステージ（たとえば、第１のステージ１０７Ａ等）上で配向、位置合わせ、およびレーザ切断する一方、第２のステージ（たとえば、ステージ１０７Ｂ等）上でパターン形成基板にスクライビングプロセスを行ってもよいし、その逆であってもよい。一部の実施形態においては、ＤＡＦの切断を一方のステージ（たとえば、第１のステージ１０７Ａ等）上で行う一方、エッチングツール１０８から戻った分離基板を他方のステージ（たとえば、第２のステージ１０７Ｂ等）上で配向および位置合わせしてもよいし、その逆であってもよい。
【００４４】
本実施形態において、分離基板６０５の処理方法５００は、図５に示すように、ＤＡＦを切断する方法である。この方法５００は、ブロック５０２において、（たとえば、図６の膜６４５上に設けた）ＤＡＦを有する分離基板を提供することと、ブロック５０４において、スクライビング装置（たとえば、スクライビング装置１０６等）のステージ（たとえば、第１のステージ１０７Ａ等）上に分離基板（たとえば、分離基板６０５等）をロードすることと、ブロック５０６において、スクライビング装置（たとえば、スクライビング装置１０６等）のスクライビングビーム（たとえば、スクライビングビーム１１６等）でＤＡＦを切断することとを含む。一または複数の実施形態において、スクライビング装置は、レーザビームを組み合わせてスクライビングビーム１１６を形成する第１のレーザ１１８Ａおよび第２のレーザ１１８Ｂを有するスクライビング装置１０６のようなものであってもよい。
【００４５】
スクライビング装置は、ステージを１つだけ有していてもよいし、本明細書の図２Ａ〜図２Ｄを参照して説明したように、２つ以上のステージ１０７Ａ、１０７Ｂを備えたデュアルステージスクライビング装置１０６であってもよい。一実施形態において、膜６４５上のＤＡＦは、２つ以上のレーザ（たとえば、レーザ１１８Ａ、１１８Ｂ等）を有するデュアルステージスクライバ１０６上で切断する。ＤＡＦ切断方法５００の一部として、分離基板６０５の配向は、ブロック５０６における切断の前に決定するようにしてもよい。この配向は、上述の通り、視覚システム１２０により決定してもよい。特に、エッチングプロセスにおいてダイを移動させることにより、望ましい配向を行うようにしてもよい。配向の決定後は、分離基板６０５とスクライビングビームヘッド１１９の横断経路との位置合わせを行って、スクライビングプロセスに関して上述したのと同じ方法で切断を開始してもよい。すなわち、膜６４５上のＤＡＦは、ストリートに沿って切断することにより、後で膜６４５から分離する際に各ダイス６５０の底部に保持されるようにする。
【００４６】
図３を再び参照して、この図には、別の実施形態に係る電子デバイス処理システム３００を示す。電子デバイス処理システム３００は、任意選択として、ファクトリインターフェース３０２に結合された一または複数のコーティング装置３５５を備える。コーティング装置３５５は、スクライビングのためにスクライビング装置１０６に送られた基板（たとえば、第１の基板および第２の基板１０５）上に保護コーティングを塗布するように動作可能である。コーティング装置３５５は、適当な計測システムと、ロボット１０４により配置された基板１０５上に保護コーティングの薄層を噴霧供給するように構成されたスプレーまたはスピンコータとを備える。コーティングは、たとえばおよそ１０μｍ〜２００μｍの厚さを有するポリマーコーティングであってもよい。コーティングの種類および厚さは、その他のものを用いてもよい。コーティング装置３５５は、コーティングプロセス中に閉鎖可能なドアを備えていてもよく、適当な換気装置を備えていてもよい。コーティング装置３５５は、コーティングの塗布後、コーティングを加熱してもよいし、コーティングを硬化あるいは固化させてもよい。硬化は、コーティングを加熱して行ってもよいし、別個のチャンバまたは別個の位置で行ってもよい。たとえば、伝導加熱されたプラテン上に基板を置いてもよい。別の実施形態においては、コーティングがＵＶ硬化コーティングであってもよく、ＵＶ光の照射により硬化させてもよい。コーティングの硬化または固化には、その他の適当な手段を用いてもよい。コーティング後は、基板をスクライビング装置１０６に供給してスクライビングを行ってもよい。
【００４７】
以上の説明は、本発明の実施例を開示するに過ぎない。当業者であれば、本発明の範囲内において、上記開示したシステム、装置、および方法の改良が容易に見出せるであろう。したがって、実施例に関連して本発明を開示したが、当然のことながら、以下の請求の範囲において規定するように、その他の実施形態も本発明の範囲に含まれ得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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