(57)【要約】【課題】本発明は、チップの全加工処理に要する所要期間の増大を抑制できる、ウエハ加工装置を提供する。【解決手段】ウエハ加工装置１は、保持面４１ａと吸引口４１ｂと吐出口４２ａとを備える保持台４と、吸引口４１ｂからエアを吸引する吸引装置５と、吐出口４２ａからガスを吐出する吐出装置６と、ガス源７と、保持台４と一緒に所定空間Ｓを囲んでおり、且つレーザーを透過できるカバー８と、吸引装置５、吐出装置６、及びガス源７を制御する制御装置１０とを備えており、切断工程において、制御装置１０は、ウエハ２がレーザーによって切断される前に、所定空間Ｓに不活性ガスが満たされるように吐出装置６及びガス源７を制御し、加工工程において、制御装置１０は、所定空間Ｓに還元ガス又は酸化ガスが満たされるように吐出装置６及びガス源７を制御する。【選択図】図１
2013191723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーによってウエハを切断する切断工程と、切断されたウエハを酸化又は還元する加工工程とにおいて、前記ウエハを加工するウエハ加工装置であって、
ウエハに接触する保持面と、前記保持面に開口する吸引口と、前記保持面から前記保持面と垂直な方向に広がる所定空間に開口する吐出口とを備える保持台と、
前記ウエハが前記保持面に保持されるように、前記吸引口からエアを吸引する吸引装置と、
前記所定空間がガスで満たされるように、前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出装置と、
前記吐出装置に、前記ガスとして、不活性ガス、還元ガス、及び酸化ガスのいずれか１つを供給するガス源と、
前記保持台と一緒に前記所定空間を囲んでおり、且つレーザーを透過できるカバーと、
前記吸引装置、前記吐出装置、及び前記ガス源を制御する制御装置とを備えており、
前記切断工程において、前記制御装置は、前記ウエハが前記レーザーによって切断される前に、前記所定空間に前記不活性ガスが満たされるように前記吐出装置及び前記ガス源を制御し、
前記加工工程において、前記制御装置は、前記所定空間に前記還元ガス又は前記酸化ガスが満たされるように前記吐出装置及び前記ガス源を制御する、ウエハ加工装置。
【請求項２】
前記保持台は、前記保持面の外部から前記垂直な方向に突出し且つ前記カバーに接触する側壁を備えており、
前記吐出口は前記側壁の内側に開口している、請求項１に記載のウエハ加工装置。
【請求項３】
前記保持台は、前記保持面に開口する第２吐出口を備えており、
前記第２吐出口は、前記レーザーによって前記ウエハが切断されたときに露出する位置に設けられており、
前記吐出装置は、前記吐出口だけでなく前記第２吐出口から前記ガスを吐出する、請求項１又は２に記載のウエハ加工装置。
【請求項４】
前記保持面を加熱する加熱装置を備えており、
前記制御装置は、前記保持面が加熱されている状態で前記加工工程が実行されるように前記加熱装置を制御する、請求項１−３のいずれか１つに記載のウエハ加工装置。
【請求項５】
前記カバーは、前記側壁と接触する部位に配置され且つ前記吐出口から吐出された前記ガスを密封するシール部材を備えている、請求項２に記載のウエハ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハを加工するウエハ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、基板（ウエハ）をチップに分割するチップ加工装置を開示している。チップ加工装置は、ウエハ全体及びウエハから分割されたチップを個別に保持できる。特許文献２は、マイクロ電子基板を洗浄する装置を開示している。マイクロ電子基板は、ウエハから分割されたチップである。この装置は、マイクロ電子基板を保持できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０６６１１４号公報
【特許文献２】特表２００５−５０３０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のチップ加工装置は切断工程を担当しており、特許文献２に記載の装置は洗浄工程を担当している。これらの装置がウエハの処理システムに適用された場合、ウエハの切断工程及びチップの加工工程が個別の装置によって実行される。この場合、切断工程を担当する装置で切断されたチップを、加工工程を担当する装置に搬送する必要がある。このことは、チップの全加工処理に要する所要期間を増大させる。
【０００５】
そこで本発明は、チップの全加工処理に要する所要期間の増大を抑制できる、ウエハ加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るウエハ加工装置は、レーザーによってウエハを切断する切断工程と、切断されたウエハを酸化又は還元する加工工程とにおいて、前記ウエハを加工するウエハ加工装置であって、ウエハに接触する保持面と、前記保持面に開口する吸引口と、前記保持面から前記保持面と垂直な方向に広がる所定空間に開口する吐出口とを備える保持台と、前記ウエハが前記保持面に保持されるように、前記吸引口からエアを吸引する吸引装置と、前記所定空間がガスで満たされるように、前記吐出口から前記ガスを吐出する吐出装置と、前記吐出装置に、前記ガスとして、不活性ガス、還元ガス、及び酸化ガスのいずれか１つを供給するガス源と、前記保持台と一緒に前記所定空間を囲んでおり、且つレーザーを透過できるカバーと、前記吸引装置、前記吐出装置、及び前記ガス源を制御する制御装置とを備えており、前記切断工程において、前記制御装置は、前記ウエハが前記レーザーによって切断される前に、前記所定空間に前記不活性ガスが満たされるように前記吐出装置及び前記ガス源を制御し、前記加工工程において、前記制御装置は、前記所定空間に前記還元ガス又は前記酸化ガスが満たされるように前記吐出装置及び前記ガス源を制御する。
【０００７】
前記ウエハ加工装置において、前記保持台は、前記保持面の外部から前記垂直な方向に突出し且つ前記カバーに接触する側壁を備えており、前記吐出口は前記側壁の内側に開口している。
【０００８】
前記ウエハ加工装置において、前記保持台は、前記保持面の外部から前記垂直な方向に突出し且つ前記カバーに接触する側壁を備えており、前記吐出口は前記側壁の内側に開口している。
【０００９】
前記ウエハ加工装置において、前記保持台は、前記保持面に開口する第２吐出口を備えており、前記第２吐出口は、前記レーザーによって前記ウエハが切断されたときに露出する位置に設けられており、前記吐出装置は、前記吐出口だけでなく前記第２吐出口から前記ガスを吐出する。
【００１０】
前記ウエハ加工装置において、前記保持面を加熱する加熱装置を備えており、前記制御装置は、前記保持面が加熱されている状態で前記加工工程が実行されるように前記加熱装置を制御する。
【００１１】
前記ウエハ加工装置において、前記カバーは、前記側壁と接触する部位に配置され且つ前記吐出口から吐出された前記ガスを密封するシール部材を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るウエハ加工装置は、チップの全加工処理に要する所要期間の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】保持台の断面を示すウエハ加工装置の概略図である。
【図２】保持台の平面図である。
【図３】保持台及びカバーの一部の断面図である。
【図４】切断工程におけるウエハ加工装置の概略図である。
【図５】ウエハの平面図である。
【図６】複数のチップの平面図である。
【図７】酸化工程におけるウエハ加工装置の概略図である。
【図８】ウエハ加工装置の概略図である。
【図９】カバーの平面図である。
【図１０】保持台及びカバーの一部の断面図である。
【図１１】保持台の断面を示すウエハ加工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態の構成）
図１−７を参照して、第１実施形態に係るウエハ加工装置１を説明する。
【００１５】
図１は、保持台４の断面を示すウエハ加工装置１の概略図である。ウエハ加工装置１は、ウエハ２の切断工程及びチップ３の加工工程を担当している。ウエハ加工装置１は、保持台４、吸引装置５、吐出装置６、ガス源７、カバー８、複数の加熱装置９、制御装置１０、レーザー照射装置１１、カバー移動装置１２、及びウエハ移動装置１３を備えている。チップ３は、図５−７に図示されている。
【００１６】
保持台４は、ウエハ２及びチップ３を、吸着により保持する。
【００１７】
図２は、保持台４の平面図である。保持台４は、円板状の本体４１と、筒状の側壁４２とを備えている。側壁４２は本体４１の外側に配置されている。
【００１８】
図３は、保持台４及びカバー８の一部の断面図である。図１、図３において、本体４１は、ウエハ２に接触する保持面４１ａ及び保持面４１ａに開口する複数の第１吸引口４１ｂを有している。図１、図３において、側壁４２は、開口方向Ｄにおいて、本体４１よりも突出している。所定空間Ｓは、本体４１と側壁４２とによって囲まれる空間を指している。側壁４２は、側壁４２の内側に開口する複数の吐出口４２ａと、開口方向Ｄの先端面４２ｂに開口する複数の第２吸引口４２ｃと、を有している。吐出口４２ａは、所定空間Ｓに開口している。
【００１９】
図１において、吸引装置５は、ウエハ２が保持面４１ａに保持されるように、第１吸引口４１ｂからエアを吸引する。また、吸引装置５は、カバー８が先端面４２ｂに保持されるように、第２吸引口４２ｃからエアを吸引する。吸引装置５は、第１吸引口４１ｂ及び第２吸引口４２ｃに至る配管５１を有している。
【００２０】
吐出装置６は、所定空間Ｓがガスで満たされるように、吐出口４２ａからガスを吐出する。吐出装置６は、吐出口４２ａに至る配管６１を有している。ガス源７は、吐出装置６に、ガスとして、不活性ガス、酸化ガス、及び還元ガスのいずれか１つを供給する。不活性ガスは、酸化反応及び還元反応を発生させないガスを指しており、例えばアルゴン及び窒素のいずれか１つである。酸化ガスは、酸化反応を発生させるガスを指しており、酸素及びオゾンのいずれか１つである。還元ガスは、還元反応を発生させるガスを指しており、例えば水素である。
【００２１】
カバー８は、保持台４と一緒に所定空間Ｓを囲んでおり、且つレーザーを透過できる材料で形成されている。カバー８は円板状部材である。カバー８の外径は側壁４２の外径と同じ又は大きく、カバー８は第２吸引口４２ｃ群の全体に同時に接触できる。
【００２２】
図１、図２において、複数の加熱装置９は、本体４１に配置されており、保持面４１ａを加熱する。複数の加熱器９は、平行に配置されている。
【００２３】
レーザー照射装置１１は、ウエハ２の切断工程を担当している。レーザー照射装置１１は、保持台４に保持されているウエハ２にレーザーを照射することにより、ウエハ２を切断する。
【００２４】
カバー移動装置１２は、エアを吸引する機構を有しており、カバー８の保持及び解除できる。カバー移動装置１２は、カバー８を保持した状態で、カバー８を保持台４に対して移動させる。カバー移動装置１２は、保持台４にウエハ２が供給される場合、保持台４からチップ３が取り出される場合に、カバー８を移動させる。これにより、所定空間Ｓが開閉される。
【００２５】
ウエハ移動装置１３は、エアを吸引する機構を有しており、ウエハ２及びチップ３を保持及び解除できる。ウエハ移動装置１３は、ウエハ２又はチップ３を保持した状態で、ウエハ２又はチップ３を保持台４に対して移動させる。
【００２６】
制御装置１０は、吸引装置５、吐出装置６、ガス源７、加熱装置９、レーザー照射装置１１、カバー移動装置１２、及びウエハ移動装置１３を制御する。
【００２７】
次に、切断工程及び加工工程を説明する。切断工程は、レーザーによってウエハ２を切断する。加工工程は、切断されたウエハ２を酸化又は還元する。ウエハ加工装置１は、切断工程及び加工工程を実行する。
【００２８】
図４は、切断工程におけるウエハ加工装置１の概略図である。切断工程は、三つの段階（Ａ１）、（Ａ２）、及び（Ａ３）を含んでいる。段階（Ａ１）では、ウエハ２が保持台４に保持される。段階（Ａ２）では、所定空間Ｓに不活性ガスが満たされる。段階（Ａ３）では、ウエハ１がレーザーによって切断される。各段階を詳しく説明する。
【００２９】
段階（Ａ１）は次のように実行される。まず、制御装置１０は、カバー８が所定空間Ｓを開くようにカバー移動装置１２を制御する。次に、制御装置１０は、ウエハ２が保持面４１ａに接触するようにウエハ移動装置１３を制御する。次に、制御装置１０は、保持面４１ａ上のウエハ２が保持台４に保持されるように吸引装置５を制御する。このとき、第１吸引口４１ｂから吸引装置５に向かうエア流Ｆ５１が発生している。次に、制御装置１０は、カバー８が所定空間Ｓをほぼ閉じるようにカバー移動装置１２を制御する。
【００３０】
段階（Ａ２）は次のように実行される。まず、制御装置１０は、ガス源７が吐出装置６に不活性ガスを供給するようにガス源７を制御する。次に、制御装置１０は、所定空間Ｓに不活性ガスが満たされるように吐出装置６を制御する。このとき、吐出口４２ａから所定空間Ｓに向かうガス流Ｆ６が発生している。ここで、所定空間Ｓ内に満たされているエアは、カバー８と側壁４２との間の隙間から放出される。次に、制御装置１０は、カバー８が所定空間Ｓを完全に閉じるようにカバー移動装置１２を制御する。次に、制御装置１０は、カバー８が側壁４２に保持されるように吸引装置５を制御する。このとき、第２吸引口４２ｃから吸引装置５に向かうエア流Ｆ５２が発生している。この結果、所定空間Ｓが完全に密閉される。
【００３１】
段階（Ａ３）は次のように実行される。制御装置１０は、ウエハ２が切断されるようにレーザー照射装置１１を制御する。
【００３２】
図５は、ウエハ２の平面図である。ウエハ２は、円板状部材である。レーザー照射装置１１は、切断線Ｌに沿ってウエハ２にレーザーを照射する。レーザーによってウエハ２が切断されると、複数のチップ３が作成される。
【００３３】
図６は、複数のチップ３の平面図である。チップ３は、長さＬ２の辺によって構成される正方形である。レーザーによる切断によって、ウエハ２の一部が切除され、隣り合う２つのチップ３の間に隙間Ａ２が発生している。
【００３４】
図７は、酸化工程におけるウエハ加工装置１の概略図である。酸化工程では、所定空間Ｓに酸化ガスが満たされる。酸化工程を詳しく説明する。
【００３５】
まず、制御装置１０は、カバー８が側壁４２から外れるように吸引装置５を制御する。つまり、第２吸引口４２ｃから吸引装置５に向かうエア流Ｆ５２が消失する。次に、制御装置１０は、カバー８が所定空間Ｓを若干開くようにカバー移動装置１２を制御する。次に、制御装置１０は、ガス源７が吐出装置６に酸化ガスを供給するようにガス源７を制御する。次に、制御装置１０は、所定空間Ｓに酸化ガスが満たされるように吐出装置６を制御する。ここで、所定空間Ｓ内に満たされている不活性ガスは、カバー８と側壁４２との間の隙間から放出される。次に、制御装置１０は、カバー８が所定空間Ｓを完全に閉じるようにカバー移動装置１２を制御する。次に、制御装置１０は、カバー８が側壁４２に保持されるように吸引装置５を制御する。このとき、第２吸引口４２ｃから吸引装置５に向かうエア流Ｆ５２が発生している。この結果、所定空間Ｓが完全に密閉される。次に、制御装置１０は、酸化反応が促進されるように加熱装置９を制御する。このとき、保持面４１ａ上のチップ２が加熱される。
【００３６】
以上のようにして、切断工程及び酸化工程が完了する。加工工程として酸化工程の代わりに還元工程が実行される場合も、酸化工程と同様に還元工程が実行される。還元工程では、酸化ガスの代わりに還元ガスが用いられる。
【００３７】
なお、各加熱装置９は、チップ２に接触する保持面４１ａを加熱できる位置に配置されている。つまり、各加熱装置９は、チップ３の隙間Ａ２に対応する位置ではなく、チップ３に対応する位置に配置されている。
【００３８】
（第２実施形態の構成）
図８を参照して、第２実施形態に係るウエハ加工装置１を説明する。第２実施形態に係る保持台４は、保持面４１ａに開口する複数の第２吐出口４１ｃを有している。つまり、第２実施形態に係るウエハ加工装置１は、第１実施形態に係るウエハ加工装置１の構成に加えて、第２吐出口４１ｃを有している。
【００３９】
図８は、ウエハ加工装置１の概略図である。各第２吐出口４１ｃは、レーザーによってウエハ２が切断されたときに露出する位置に設けられている。つまり、各第２吐出口４１ｃは、開口方向Ｄにおいて、チップ２の隙間Ａ２に対応する位置に配置されている。
【００４０】
加工工程において、酸化ガス又は還元ガスは、吐出口４２ａ及び第２吐出口４１ｃから吐出される。このとき、吐出口４２ａから所定空間Ｓに向かうガス流Ｆ６が発生し、且つ第２吐出口４１ｃから所定空間Ｓに向かうガス流Ｆ６２が発生している。制御装置１０は、所定空間Ｓに酸化ガス又は還元ガスが満たされるように吐出装置６を制御する。
【００４１】
（第３実施形態の構成）
図９、図１０を参照して、第３実施形態に係るウエハ加工装置１を説明する。カバー８の構成が、第１実施形態と第３実施形態との間で相違している。他の点は、第１実施形態と第３実施形態との間で同一である。
【００４２】
図９は、カバー８の平面図である。第３実施形態に係るカバー８は、カバー板８ａとゴムリング８ｂとからなっている。カバー板８ａは、円板状部材である。第１実施形態に係るカバー８は、第３実施形態に係るカバー板８ａのみに相当する。ゴムリング８ｂは、ゴム材料で形成された円環状部材であり、カバー板８ａの片面の外周部に固定されている。
【００４３】
図１０は、保持台４及びカバー８の一部の断面図である。カバー８が保持台４に取り付けられているとき、ゴムリング８ｂは、側壁４２の先端面４２ｂに接触する。ゴムリング８ｂは、吐出口４２ａ、４１ｃから吐出されたガスを密封するシール部材である。
【００４４】
（第４実施形態の構成）
図１１を参照して、第４実施形態に係るウエハ加工装置１を説明する。第４実施形態に係るウエハ加工装置１は、加熱装置９を備えていない。他の点は、第１実施形態と第３実施形態との間で同一である。
【００４５】
図１１は、保持台４の断面を示すウエハ加工装置１の概略図である。第４実施形態に係るウエハ加工装置１は、加熱装置９を備えていないため、加工工程においてチップ３の加熱を実行しない。第４実施形態に係るウエハ加工装置１は、この点を除いて、同一の加工工程を実行する。つまり、加工工程において、酸化ガス又は還元ガスの吐出は実行される。
【００４６】
（本実施形態の効果）
本実施形態に係るウエハ加工装置１は、上述の構成により、次の効果を有している。
【００４７】
（１）第１−４実施形態に係るウエハ加工装置１は、保持台４、吸引装置５、吐出装置６、ガス源７、カバー８、及び制御装置１０を備えている。切断工程において、所定空間Ｓに不活性ガスが満たされ、加工工程において、所定空間Ｓに還元ガス又は酸化ガスが満たされる。
【００４８】
所定空間Ｓが保持台４及びカバー８によって密閉される。カバー８がレーザーを透過するので、密閉された所定空間Ｓをレーザーが透過する。また、所定空間Ｓが密閉されているので、不活性ガス、酸化ガス、及び還元ガスが所定空間Ｓ内に満たされうる。このため、ウエハ２が同一の保持台４に保持されている状態で、切断工程及び加工工程が実行される。
【００４９】
第１−４実施形態に係るウエハ加工装置１は、ウエハ２から切断されるチップ３を移動させることなく、切断工程及び加工工程を実行できる。このため、第１−４実施形態に係るウエハ加工装置１は、チップの全加工処理に要する所要期間の増大を抑制できる。
【００５０】
（２）第１−４実施形態に係るウエハ加工装置１において、吐出口４２ａは側壁４２の内側に開口している。
【００５１】
吐出口４２ａが保持面４１ａ上に設けられる場合、ウエハ２の外側に吐出口４２ａを配置する必要がある。この場合、保持台４の大型化を招く。
【００５２】
このため、第１−４実施形態に係るウエハ加工装置１は、保持台４の大型化を防止できる。
【００５３】
（３）第２実施形態に係るウエハ加工装置１において、保持台４は、保持面４１ａに開口する第２吐出口４１ｃを備えている。第２吐出口４１ｃは、レーザーによってウエハ２が切断されたときに露出する位置に設けられている。
【００５４】
第２吐出口４１ｃは、チップ３の隙間Ａ２内に位置している。加工工程において、チップ３の隙間Ａ２から、酸化ガス又は還元ガスが所定空間Ｓ内に吐出される。つまり、チップ３の切断面（側面）に酸化ガス又は還元ガスが吐出される。
【００５５】
このため、第２実施形態に係るウエハ加工装置１は、チップ３の切断面にも、より均一に酸化又は還元反応を発生させることができる。
【００５６】
（４）第１−３実施形態に係るウエハ加工装置１は、保持面４１ａを加熱する加熱装置９を備えている。
【００５７】
このため、第１−３実施形態に係るウエハ加工装置１は、チップ３の酸化又は還元反応をより促進できる。
【００５８】
（５）第３実施形態に係るウエハ加工装置１において、カバー８は、側壁４２と接触する部位に配置されるゴムリング８ｂを備えている。
【００５９】
このため、第３実施形態に係るウエハ加工装置１は、より確実にカバー８を保持台４に保持させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ウエハ加工装置
２  ウエハ
３  チップ
４  保持台
５  吸引装置
６  吐出装置
７  ガス源
８  カバー
８ｂ  ゴムリング
９  加熱装置
１０  制御装置
４１ａ  保持面
４１ｂ  吸引口
４２  側壁
４２ａ  吐出口
４１ｃ  第２吐出口
【図１】
2013191723.tif 000003
【図２】
2013191723.tif 000004
【図３】
2013191723.tif 000005
【図４】
2013191723.tif 000006
【図５】
2013191723.tif 000007
【図６】
2013191723.tif 000008
【図７】
2013191723.tif 000009
【図８】
2013191723.tif 000010
【図９】
2013191723.tif 000011
【図１０】
2013191723.tif 000012
【図１１】
2013191723.tif 000013