CN104122229A - 保护膜检测装置 - Google Patents

Abstract

一种保护膜检测装置，在被加工物的加工面覆盖保护膜时，能确认是否整面地覆盖了保护膜。具备：保持工作台，保持在表面覆盖有保护膜的被加工物；水蒸气喷射构件，向在保持工作台上保持的被加工物的表面喷射水蒸气；摄像构件，对利用水蒸气喷射构件喷射过水蒸气的被加工物的整个表面进行摄像；检测构件，根据摄像构件拍摄到的表面的图像信息，通过图像处理来基于覆盖区域与非覆盖区域的光的强度差来检测非覆盖区域，覆盖区域是覆盖有保护膜的区域，而在非覆盖区域，由于未覆盖保护膜而有水蒸气附着，因而形成水滴的凹凸，产生光的散射；和报知构件，在由检测构件检测到非覆盖区域时报知这一信息，该保护膜检测装置防止在存在非覆盖区域的状态下从被加工物的表面侧实施激光加工而导致碎屑附着在非覆盖区域。

Description

保护膜检测装置

技术领域

本发明涉及对在被加工物的表面是否覆盖有保护膜进行检测的保护膜检测装置。

背景技术

作为沿着间隔道对半导体晶片和光器件晶片等被加工物进行分割的方法，提出有下述方法：通过沿形成于各种被加工物的间隔道照射脉冲激光光线来形成激光加工槽，并使用机械破断装置沿该激光加工槽进行断裂（例如，参照专利文献1）。

在该加工方法中，存在这样的问题：由于沿间隔道照射激光光线，在被照射的区域热能集中而产生碎屑，该碎屑附着于在被加工物上形成的器件的表面，从而使器件的品质下降。

因此，为了解决所述问题，还提出有下述激光加工机：在被加工物的照射激光光线的一侧的面（加工面）上，覆盖由聚乙烯醇等构成的保护膜，透过保护膜向被加工物照射激光光线（例如，参照专利文献2）。在该激光加工机中，具备对被加工物供给液态树脂的喷嘴，通过从该喷嘴滴落液态树脂，并使被加工物旋转，来在被加工物的加工面整面形成保护膜。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平10-305420号公报

专利文献2：日本特开2007-201178号公报

但是，在从喷嘴向被加工物滴落液态树脂的结构中，由于液态树脂固结在喷嘴上，所以液态树脂无法充分地滴落，从而在被加工物的加工面中局部地产生未覆盖液态树脂的部分。并且，当在这样的状态下实施激光加工时，碎屑堆积在该部分，有可能导致产品不良。因此，在覆盖保护膜之后，需要掌握保护膜是否是被无间隙地进行了整面覆盖。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于，当在被加工物的加工面覆盖保护膜时，能够确认是否整面地覆盖了保护膜。

本发明为一种保护膜检测装置，其对在被加工物的表面是否覆盖有保护膜进行检测，所述保护膜检测装置具备：保持工作台，其保持在表面覆盖有保护膜的被加工物；水蒸气喷射构件，其向在保持工作台上保持的被加工物的表面喷射水蒸气；摄像构件，其对利用水蒸气喷射构件喷射过水蒸气的被加工物的整个表面进行摄像；检测构件，其根据由摄像构件拍摄到的表面的图像信息，通过图像处理基于覆盖区域与非覆盖区域的光的强度差，来检测非覆盖区域，所述覆盖区域是覆盖有保护膜的区域，在所述非覆盖区域由于未覆盖保护膜而有水蒸气附着，因而形成水滴的凹凸，产生光的散射；以及报知构件，其在由检测构件检测到了非覆盖区域的情况下，报知这一信息。

优选的是，摄像构件为线传感器（line sensor），所述线传感器具有长度与被加工物的外径相等的测量视野，水蒸气喷射构件具备喷射孔，所述喷射孔具有长度与被加工物的外径相等的喷射区域，摄像构件和水蒸气喷射构件在保持工作台的移动方向上并列地配设，保持有被加工物的保持工作台依次通过水蒸气喷射构件和摄像构件的下方，由此，在向被加工物的整个表面喷射水蒸气之后，立即进行被加工物的整个表面的摄像。

发明效果

本发明的保护膜检测装置具备：水蒸气喷射构件，其向保护膜覆盖后的被加工物的表面喷射水蒸气；摄像构件，其对喷射过水蒸气的被加工物的整个表面进行摄像；以及检测构件，其根据由摄像构件拍摄到的表面的图像信息，通过图像处理基于覆盖区域与非覆盖区域的光的强度差来检测非覆盖区域，所述覆盖区域是覆盖有保护膜的区域，在所述非覆盖区域由于未覆盖保护膜而有水蒸气附着，因而形成水滴的凹凸，产生光的散射，因此，能够掌握在晶片的表面是否存在非覆盖区域。因此，能够防止在存在非覆盖区域的状态下直接从晶片的表面侧实施激光加工而导致碎屑附着在非覆盖区域。

并且，摄像构件为线传感器，所述线传感器具有长度与被加工物的外径相等的测量视野，水蒸气喷射构件具备喷射孔，所述喷射孔具有长度与被加工物的外径相等的喷射区域，摄像构件和水蒸气喷射构件在保持工作台的移动方向上并列地配设，保持有被加工物的保持工作台依次通过水蒸气喷射构件和摄像构件的下方，由此，向被加工物的整个表面喷射水蒸气之后立即进行被加工物的整个表面的摄像，从而能够随着保持工作台的一连串的移动来连续地进行从水蒸气的喷射到摄像的操作，因此效率高。

附图说明

图1是表示搭载有保护膜检测装置的激光加工装置的例子的立体图。

图2是表示保护膜检测装置的例子的立体图。

图3是表示支承于框架并在表面形成有保护膜的晶片的立体图。

图4是表示晶片通过水蒸气喷射构件和摄像构件的下方的状态的立体图。

图5是表示晶片通过水蒸气喷射构件和摄像构件的下方的状态的主视图。

图6是表示摄像构件所取得的图像的例子的照片。

图7是表示保护膜检测装置的另一例子的主视图。

标号说明

1：激光加工装置；

2：保持工作台；

20：抽吸部；

21：固定部；

210：按压部；

3：激光照射构件；

30：基座；

31：照射头；

4：加工进给构件；

40：滚珠丝杠；

41：导轨；

42：马达；

43：滑动部；

5：分度进给构件；

50：滚珠丝杠；

51：导轨；

52：马达；

53：基座；

6：盒载置区域；

60：盒；

61：临时放置区域；

62：引导部；

7：搬入搬出构件；

70：夹持部；

8：保护膜覆盖构件；

80：保护膜覆盖用工作台；

81：固定部；

82：树脂供给部；

820：喷嘴；

821：臂部；

9：搬送机构；

90：转动轴；

91：伸缩臂；

92：吸附部；

10：保护膜检测装置；

100：水蒸气喷射构件；

100a：喷射区域；

101：摄像构件；

102：检测构件；

103：报知构件；

W：晶片；

Wa：表面；

L：分割预定线；

D：器件；

Wb：背面；

T：带；

F：框架。

具体实施方式

图1所示的激光加工装置1具备：盒载置区域6，在该盒载置区域6载置有盒60，该盒60收纳成为激光加工的对象的被加工物即晶片W；搬入搬出构件7，其进行晶片W相对于盒60的搬入和搬出；保护膜覆盖构件8，其在从盒60搬出的晶片W的表面覆盖保护膜；保持工作台2，其保持在表面覆盖有保护膜的晶片W；以及激光照射构件3，其对在表面覆盖有保护膜并保持于保持工作台2的晶片W照射激光光线。

盒载置区域6构成为能够升降。在盒60的内部形成有多层的槽（slot），盒载置区域6进行升降，从而将成为晶片的搬出和搬入的对象的槽定位在规定的高度。在收纳于盒60的晶片W的表面Wa，利用分割预定线L划分开地形成有器件D，通过将晶片W的背面Wb粘贴于带T，晶片W在表面Wa露出的状态下隔着带T而支承于框架F。

搬入搬出构件7构成为能够在装置的前后方向（Y轴方向）上移动，并具备夹持部70，该夹持部70夹持用于支承晶片W的框架F。在夹持部70夹持框架F的状态下，能够将晶片W与框架F一起从盒60中搬出。此外，搬入搬出构件7将框架F向Y轴方向近前侧推入，由此能够将晶片W搬入到盒60的规定的槽中。盒载置区域6的Y轴方向的后方侧成为临时放置区域61，在该临时放置区域61临时载置被搬入搬出的晶片W，在临时放置区域61具备引导部62，该引导部62对框架F进行引导并将其定位在固定的位置。

保护膜覆盖构件8具备保护膜覆盖用工作台80，该保护膜覆盖用工作台80抽吸保持晶片W。在保护膜覆盖用工作台80的周围配设有用于固定框架F的固定部81。而且，在保护膜覆盖用工作台80的附近设置有树脂供给部82，该树脂供给部82朝向保持于保护膜覆盖用工作台80的晶片滴落液态树脂。树脂供给部82具备喷嘴820和臂部821，该喷嘴820使液态树脂朝向下方滴落，该臂部821使喷嘴820移动。

在临时放置区域61和保护膜覆盖构件8之间配设有搬送机构9。搬送机构9具备：转动轴90，其具有上下方向的轴心；伸缩臂91，其从转动轴90的上端沿水平方向延伸；以及吸附部92，其设置于伸缩臂91的末端，用于吸附框架F。吸附部92借助于转动轴90的转动和伸缩臂91的伸缩来进行X-Y平面内的位置调节，并借助于转动轴90的上下移动来进行高度方向（Z轴方向）的位置调节。

保持工作台2具备抽吸保持晶片W的抽吸部20。并且，在抽吸部20的周围配设有固定部21，该固定部21用于固定支承晶片W的框架F。固定部21具备按压部210，该按压部210从上方按压框架F。

保持工作台2被支承为能够借助于加工进给构件4而在加工进给方向（X轴方向）上移动，并且，被支承为能够借助于分度进给构件5而在分度进给方向（Y轴方向）上移动，该分度进给方向是相对于X轴方向在水平方向上正交的方向。

加工进给构件4由以下部分构成：滚珠丝杠40，其配设在平板状的基座53上，并具有X轴方向的轴心；一对导轨41，它们与滚珠丝杠40平行地配设；马达42，其与滚珠丝杠40的一端连结；以及滑动部43，其未图示的内部的螺母与滚珠丝杠40螺合，并且该滑动部43的下部与导轨41滑动接触。该加工进给构件4构成为，随着滚珠丝杠40被马达42驱动而转动，滑动部43在导轨41上沿X轴方向滑动，从而使保持工作台2在X轴方向上移动。

保持工作台2和加工进给构件4被支承为能够借助于分度进给构件5而在Y轴方向上移动。分度进给构件5由以下部分构成：滚珠丝杠50，其具有Y轴方向的轴心；一对导轨51，它们与滚珠丝杠50平行地配设；马达52，其与滚珠丝杠50的一端连结；以及基座53，其未图示的内部的螺母与滚珠丝杠50螺合，并且基座53的下部与导轨51滑动接触。该分度进给构件5构成为，随着滚珠丝杠50被马达52驱动而转动，基座53在导轨51上沿Y轴方向滑动，从而使保持工作台2和加工进给构件4在X轴方向上移动。

激光照射构件3具备固定于壁部1a的基座30和固定于基座30的末端部的照射头31。照射头31具有照射激光光线的功能，该激光光线具有Z轴方向的光轴。

另外，在图1所示的激光加工装置1中，构成为，加工进给构件4和分度进给构件5使保持工作台2在X轴方向和Y轴方向上移动，激光照射构件3不移动，但只要构成为保持工作台2和激光照射构件3相对地在X轴方向上进行加工进给并在Y轴方向上进行分度进给，则不限定于图1的例子，例如，可以构成为保持工作台2在X轴方向上移动，激光照射构件3在Y轴方向上移动，也可以构成为保持工作台2不移动，激光照射构件3在X轴方向和Y轴方向上移动。

激光加工装置1具备保护膜检测装置10，该保护膜检测装置10对在晶片W的表面Wa是否覆盖有保护膜进行检测。如图2所示，保护膜检测装置10具备：水蒸气喷射构件100，其向保持于保持工作台上的晶片W的表面Wa喷射水蒸气；摄像构件101，其对利用水蒸气喷射构件100喷射过水蒸气的晶片W的整个表面Wa进行摄像；检测构件102，其对该表面Wa中的未覆盖保护膜的区域进行检测；以及报知构件103，其在被检测构件102检测到了未形成保护膜的区域的情况下，报知该信息。

如图1所示，水蒸气喷射构件100和摄像构件101配设在保持工作台2的X轴方向的移动路径的上方，并在与X轴方向的该移动路径的平面方向正交的方向（Y轴方向）上形成为长条的形状。水蒸气喷射构件100和摄像构件101的Y轴方向的长度与构成保持工作台2的抽吸部20的直径相等，或者在Y轴方向上比该直径长。

水蒸气喷射构件100具备喷射区域100a，该喷射区域100a例如具有在Y轴方向上排列的多个微细的喷射孔，该喷射区域100a具有与被加工物的外径相等的长度或者其以上的长度，该喷射区域100a能够朝向X轴方向且Z轴方向下方喷射水蒸气。另一方面，摄像构件101例如为线传感器，其Y轴方向的长度与构成保持工作台2的抽吸部20的直径相等，从而具有长度与晶片W的外径相等的测量视野。摄像构件101的摄像部朝向下方配设，能够对位于下方的晶片W进行摄像。水蒸气喷射构件100和摄像构件101在保持工作台的移动方向即X轴方向上并列地配设。

下面，对图1所示的激光加工装置1的动作进行说明。

经带T而与环状的框架F一体化的晶片W被收纳于盒60。关于收纳于盒60的晶片W，框架F被搬入搬出构件7的夹持部70夹持，并被搬入搬出构件7抽出而载置在临时放置区域61。然后，当晶片W被定位在固定的位置之后，利用搬送机构9搬送到保护膜覆盖构件8。

在保护膜覆盖构件8中，晶片W被保持于保护膜覆盖用工作台80，框架F被固定部81固定，成为晶片W的表面Wa朝向上方露出的状态。然后，从喷嘴820向晶片W的表面Wa上滴落液态树脂，使保护膜覆盖用工作台80下降之后进行旋转，由此使液态树脂扩展到整个表面Wa，从而如图3所示那样覆盖保护膜83。作为液态树脂，例如使用含有吸收剂的聚乙烯醇（PVA）等水溶性树脂，其中，所述吸收剂能够吸收在后续过程中从激光照射构件3照射的激光的波长的光。在该情况下，在使用了紫外线波长区域的激光光线（例如355nm的波长）进行加工时，作为吸收剂，添加有吸收紫外区域的范围（例如250nm以上且380nm以下的波长）的光的紫外线吸收剂。作为该情况下的紫外线吸收剂，例如使用二苯甲酮系、苯并三唑系、三嗪系、苯甲酸系的塑料添加剂。此外，在使用了可见光的波长区域的激光光线（例如533nm的波长）进行加工时，作为吸收剂，添加有吸收可见光的范围（例如460nm以上且650nm以下的波长）的光的光吸收剂。作为该情况下的紫外线吸收剂，例如使用水溶性染料化合物、水溶性色素化合物。

在由于固化的树脂附着于喷嘴820等原因，而无法从喷嘴820充分地喷出液态树脂的情况下，如图3所示，在表面Wa，不仅形成有覆盖了保护膜83的具有光泽的覆盖区域830，还可能局部地形成有未覆盖保护膜83的非覆盖区域831。

接下来，借助于搬送机构8将晶片W搬送到保持工作台2。在保持工作台2，晶片W在抽吸部20被抽吸，并且框架F被固定部21固定。然后，加工进给构件4使保持于保持工作台2的晶片W在X轴方向上移动。

如图4所示，在晶片W的X轴方向（图4中的＋X方向）的移动途中，晶片W通过水蒸气喷射构件100和摄像构件101的下方。在所述通过的过程中，如图5所示，从水蒸气喷射构件100的喷射区域100a喷射水蒸气104。然后，如图3和图4所示，当在晶片W的表面Wa上存在非覆盖区域831时，喷射的水蒸气进入非覆盖区域831。

当水蒸气进入非覆盖区域831时，如图5所示，水滴83a附着在晶片W的表面Wa上，因此在非覆盖区域831形成凹凸。如图6所示，当微细的水滴83a附着在表面Wa而形成凹凸时，表面Wa成为梨皮面（斑纹面）那样。另一方面，关于朝向覆盖区域830喷射的水蒸气，由于保护膜83的亲水性而水滴的湿润性（濡れ性）高，不会作为水滴残留。即，在覆盖区域830没有凹凸，而在非覆盖区域831形成有凹凸。因此，在用摄像构件101进行晶片W的摄像时，当摄像构件101朝向保护膜83照射光时，在非覆盖区域831发生光的散射，因此，在图像中产生光的强度差。具体来说，覆盖区域830由于几乎没有由水蒸气形成的凹凸，因此光的强度均一而且明亮。另一方面，在非覆盖区域831，由于凹凸而发生光散射，因此，与正常覆盖保护膜83的覆盖区域830相比显现得暗。

在图2所示的检测构件103中，根据由摄像构件101拍摄到的表面Wa的图像信息，通过图像处理基于覆盖区域830与非覆盖区域831的光的强度差，来检测非覆盖区域831，其中，覆盖区域830是覆盖有保护膜的区域，而在非覆盖区域831由于未覆盖保护膜而有水蒸气附着，因而形成水滴的凹凸而产生光的散射。当检测构件103检测到非覆盖区域831时，点亮警告灯或在显示部进行警告显示等，将检测到非覆盖区域831这一情况报知作业人员。收到所述报知的作业人员将晶片W再次搬送到保护膜覆盖构件8，使液态树脂滴落到非覆盖区域831等，从而在表面Wa整面覆盖保护膜83。另外，在图6所示的图像中，表示出在晶片W的表面Wa形成的斑块（bump）B。

如图5所示，在激光加工装置1中，保持有晶片W的保持工作台2依次通过水蒸气喷射构件100和摄像构件101的下方，由此，能够在向晶片W的整个表面Wa喷射水蒸气之后立即进行被加工物的整个表面Wa的摄像，因此，能够连续地进行由水蒸气喷射构件100实现的水蒸气的喷射、以及由摄像构件101实现的摄像，因此效率高。

在表面Wa覆盖了保护膜83之后，进行晶片W的规定的分割预定线L与图1所示的激光照射构件3的照射头31在Y轴方向上的位置对准。然后，在该状态下，晶片W一边在X轴方向上移动而通过照射头31的正下方，一边从照射头31沿分割预定线L受到激光光线的照射。该激光光线透过覆盖在晶片W的表面Wa的保护膜83，聚光在晶片W的表面Wa。

即使由于激光光线的照射而产生碎屑，该碎屑也会被保护膜83阻挡，不会附着于晶片W。并且，利用检测构件102预先检测非覆盖区域831，以不存在非覆盖区域831的方式覆盖保护膜83，由此，能够防止碎屑局部地附着在晶片W的表面Wa而使器件的品质下降。

保护膜检测装置的结构不限定于图1、图2、图4和图5所示的例子。例如，如图7所示，也可以构成为，检测构件105例如由CCD（Charge Coupled Device：电荷耦合元件）照相机那样的区域传感器构成，所述检测构件105一边局部地对晶片W的表面Wa进行摄像，一边例如在Y轴方向上移动。在该情况下，保持工作台2在X轴方向上移动，检测构件105一边在Y轴方向上移动一边进行摄像，从而能够对晶片W的整个表面Wa进行摄像。并且，水蒸气喷射构件106也构成为相对于保持工作台2相对地在X轴方向上移动即可。水蒸气喷射构件106也可以构成为以广角的方式喷射水蒸气。

另外，在本实施方式中，对保护膜检测装置9搭载于激光加工装置1的例子进行了说明，但保护膜检测装置9既可以作为单体存在，并且也可以搭载于其他装置。

Claims (2)

1.一种保护膜检测装置，其对在被加工物的表面是否覆盖有保护膜进行检测，所述保护膜检测装置具备：

保持工作台，其保持在表面覆盖有该保护膜的被加工物；

水蒸气喷射构件，其向在该保持工作台上保持的被加工物的该表面喷射水蒸气；

摄像构件，其对利用该水蒸气喷射构件喷射过水蒸气的该被加工物的整个该表面进行摄像；

检测构件，其根据由该摄像构件拍摄到的该表面的图像信息，通过图像处理基于覆盖区域与非覆盖区域的光的强度差，来检测该非覆盖区域，所述覆盖区域是覆盖有保护膜的区域，在所述非覆盖区域由于未覆盖该保护膜而有水蒸气附着，因而形成水滴的凹凸，产生光的散射；以及

报知构件，其在由该检测构件检测到了该非覆盖区域的情况下，报知这一信息。

2.根据权利要求1所述的保护膜检测装置，其中，

所述摄像构件为线传感器，所述线传感器具有长度与被加工物的外径相等的测量视野，

所述水蒸气喷射构件具备喷射孔，所述喷射孔具有长度与该被加工物的外径相等的喷射区域，

该摄像构件和该水蒸气喷射构件在保持工作台的移动方向上并列地配设，

保持有被加工物的该保持工作台依次通过该水蒸气喷射构件和该摄像构件的下方，由此，在向该被加工物的整个该表面喷射水蒸气之后，立即进行被加工物的整个该表面的摄像。