CN107546151B - 保护膜包覆装置和保护膜包覆方法 - Google Patents

保护膜包覆装置和保护膜包覆方法 Download PDF

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Abstract

提供保护膜包覆装置和保护膜包覆方法，无论被加工物的状态如何都能够适当地形成保护膜。保护膜包覆装置包含：保护膜形成兼清洗部(50)，其在晶片(W)的正面上包覆保护膜，并对该保护膜进行清洗；包覆状态检测部(70)，其对包覆在晶片(W)的正面上的保护膜的包覆状态进行检测；以及控制部(90)，其对这些部件进行控制。控制部(90)根据来自包覆状态检测部的检测信号对保护膜的膜厚是否在规定的范围内进行判定，在判定为膜厚不在规定的范围内的情况下，使保护膜形成兼清洗部(50)进行动作而对包覆在晶片的正面上的保护膜进行清洗，并对正面实施根据膜厚而选择的预处理，然后再次使保护膜形成兼清洗部进行动作而在晶片的正面上包覆保护膜。

Description

保护膜包覆装置和保护膜包覆方法
技术领域
本发明涉及保护膜包覆装置和保护膜包覆方法，在被加工物的正面上形成保护膜。
背景技术
以往，在器件的制造工艺中，在晶片(被加工物)的正面(加工面)上通过呈格子状排列的多条间隔道划分出多个芯片区域，在这些芯片区域内形成IC、LSI等器件。在将形成有这些器件的晶片分割成芯片的过程中，使用沿着晶片的间隔道照射激光光线从而进行切削的激光加工。在这种激光加工中，在照射激光光线时会产生并飞散出被称为碎屑的微细的粉尘而堆积在器件的正面上。因此，提出了如下技术：在晶片的正面上预先形成保护膜然后实施激光加工，并将附着在保护膜上的碎屑与保护膜一起清洗而去除(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-140311号公报
但是，当在沿着间隔道形成有多个器件的晶片的正面上形成保护膜时，很难根据包含器件形状等在内的晶片的正面状态来适当地形成保护膜。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供保护膜包覆装置和保护膜包覆方法，无论被加工物的加工面的状态如何，都能够适当地形成保护膜。
根据本发明的一个方式，提供保护膜包覆装置，保护膜包覆单元，其在被加工物的加工面上包覆保护膜；清洗单元，其对包覆在加工面上的保护膜进行清洗；检测单元，其对通过保护膜包覆单元而包覆在被加工物的加工面上的保护膜的包覆状态进行检测；以及控制单元，其对保护膜包覆单元、清洗单元和检测单元进行控制，控制单元根据来自检测单元的检测信号对包覆在被加工物的加工面上的保护膜的膜厚是否在规定的范围内进行判定，在判定为膜厚不在规定的范围内的情况下，使清洗单元进行动作而对包覆在被加工物的加工面上的保护膜进行清洗，并对加工面实施预处理，然后再次使保护膜包覆单元进行动作而在被加工物的加工面上包覆保护膜，其中，预处理是根据相对于规定的范围的膜厚的大小而选择的。
根据该结构，由于能够根据被加工物上的保护膜的包覆状态来选定出最佳的预处理，所以能够根据被加工物的加工面的状态来适当地形成保护膜。在该结构中，膜厚是指表示保护膜的包覆状态的值，包含保护膜在被加工物的加工面上的包覆率。
并且，也可以构成为规定的预处理是对加工面照射紫外线或提供水。并且，保护膜也可以由水溶性的液状树脂构成，清洗单元也可以使用水来作为清洗液。
根据本发明的另一方式，提供保护膜包覆方法，在被加工物的正面上包覆含有树脂的保护膜，其中，该保护膜包覆方法具有如下的工序：对被加工物的背面进行保持而使被加工物的正面露出；在露出的被加工物的正面上包覆保护膜；以及对正面上是否按照规定的范围包覆了保护膜进行判定，在判定为所包覆的保护膜的膜厚不在规定的范围内的情况下，对所包覆的保护膜进行清洗去除，然对被加工面实施预处理，然后再次包覆保护膜，其中，预处理是根据相对于规定的范围的膜厚的大小而选择的。
根据本发明，由于能够根据保护膜在被加工物上的包覆状态来选定出最佳的预处理，所以能够根据被加工物的加工面的状态来适当地形成保护膜。
附图说明
图1是作为本实施方式的激光加工装置的加工对象的晶片的立体图。
图2是示出本实施方式的激光加工装置的结构例的图。
图3是示出保护膜形成兼清洗部和紫外线照射部的结构例的立体图。
图4是示出包覆状态检测部的立体图。
图5是示出包覆状态检测部对保护膜的厚度进行计测的状态的说明图。
图6是示出保护膜包覆方法的过程的流程图。
图7是示出变形例的保护膜包覆方法的过程的流程图。
图8是其他实施方式的加工系统的功能结构图。
图9是示出其他实施方式的保护膜包覆方法的过程的流程图。
标号说明
1：激光加工装置(保护膜包覆装置)；50：保护膜形成兼清洗部(保护膜包覆单元、清洗单元)；51：旋转工作台；60：紫外线照射部；70：包覆状态检测部(检测单元)；90：控制部(控制单元)；100：加工系统(保护膜包覆装置)；101：保护膜形成装置(保护膜包覆单元)；102：保护膜清洗装置(清洗单元)；103：保护膜计测装置(检测单元)；104：预处理装置；105：加工装置；106：接口(控制单元)；R：包覆率(表示包覆状态的值)；W：晶片；t：膜厚(表示包覆状态的值)。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不仅限于以下的实施方式所记载的内容。并且，在以下所记载的构成要素中包含本技术领域人员所容易想到的、实际上相同的构成要素。进而，能够对以下所记载的结构进行适当组合。并且，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
图1是作为本实施方式的激光加工装置的加工对象的晶片的立体图。如图1所示，晶片(被加工物)W是具有圆板状的基板WS的半导体晶片或光器件晶片。并且，例如使用硅、蓝宝石、镓等来形成晶片W的基板WS。如图1所示，关于晶片W，在基板WS(晶片W)的正面(加工面)上呈格子状地形成有多条间隔道(加工预定线)L，并且在由多条间隔道L划分出的各区域内分别形成有器件D。
图2是示出本实施方式的激光加工装置的结构例的图。激光加工装置(保护膜包覆装置)1在晶片W的正面(加工面)上形成水溶性的保护膜并且沿着晶片W的间隔道L照射激光光线而形成激光加工槽(称为激光加工)。并且，在激光加工后，将保护膜从晶片W的正面去除。
如图2所示，激光加工装置1具有卡盘工作台10和激光光线照射部20。激光加工装置1具有：盒升降台(未图示)，在该盒升降台上载置有对激光加工前后的晶片W进行收纳的盒30；以及暂放部40，其对激光加工前后的晶片W进行暂时载置。并且，激光加工装置1具有保护膜形成兼清洗部50，该保护膜形成兼清洗部50在激光加工前的晶片W上形成保护膜并且将保护膜从激光加工后的晶片W去除。并且，激光加工装置1具有：紫外线照射部60，其对激光加工前的晶片W照射紫外线；以及包覆状态检测部(检测单元)70，其对形成于晶片W的正面的保护膜的包覆状态进行检测。激光加工装置1具有：未图示的X轴移动单元，其使卡盘工作台10和激光光线照射部20在X轴方向上相对移动；未图示的Y轴移动单元，其使卡盘工作台10和激光光线照射部20在Y轴方向上相对移动；以及未图示的Z轴移动单元，其使卡盘工作台10和激光光线照射部20在Z轴方向上相对移动。进而，激光加工装置1在装置主体2内具有对激光加工装置1的各部的动作进行控制的控制部(控制单元)90。
在对形成有保护膜的晶片W实施激光加工时卡盘工作台10对该晶片W进行保持。构成卡盘工作台10的表面的部分是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状，经由未图示的真空吸引路径而与未图示的真空吸引源连接，通过对载置在表面上的晶片W的背面进行吸引而对该晶片W进行保持。卡盘工作台10被X轴移动单元设置成在盒30附近的搬出搬入区域TR和激光光线照射部20附近的加工区域PR内沿X轴方向自由移动，并且被Y轴移动单元设置成沿Y轴方向自由移动。
激光光线照射部20作为加工单元来发挥功能，其设置在装置主体2上所设置的加工区域PR内并且对保持在卡盘工作台10上的晶片W的正面照射激光光线而形成激光加工槽。激光光线是对于晶片W具有吸收性的波长的激光光线。激光光线照射部20被Z轴移动单元设置成相对于保持在卡盘工作台10上的晶片W沿Z轴方向自由移动。激光光线照射部20具有：振荡器21，其振荡出激光光线；以及聚光器22，其对该振荡器21所振荡出的激光光线进行会聚。振荡器21根据晶片W的种类、加工方式等对振荡的激光光线的频率进行适当调整。作为振荡器21，例如，能够使用YAG激光振荡器或YVO4激光振荡器等。聚光器22构成为包含对振荡器21所振荡出的激光光线的行进方向进行变更的全反射镜或对激光光线进行会聚的聚光透镜等。
盒30收纳了多张借助粘合带T粘贴在环状框架F上的晶片W。盒升降台在激光加工装置1的装置主体2中被设置成沿Z轴方向自由升降。
暂放部40将激光加工前的一张晶片W从盒30取出，并且将激光加工后的晶片W收纳在盒30内。暂放部40构成为包含：搬出搬入单元41，其将激光加工前的晶片W从盒30取出并且将激光加工后的晶片W插入到盒30内；以及一对导轨42，它们对激光加工前后的晶片W暂时进行载置。
保护膜形成兼清洗部50通过第1搬送单元81对一对导轨42上的激光加工前的晶片W进行搬送，并在该激光加工前的晶片W上形成保护膜。并且，保护膜形成兼清洗部50通过第2搬送单元82对激光加工后的晶片W进行搬送，并将保护膜从该激光加工后的晶片W去除。这样，保护膜形成兼清洗部50构成为具有在晶片W的正面上形成(包覆)保护膜的保护膜包覆单元和对形成于正面的保护膜进行清洗的清洗单元的功能。并且，第1和第2搬送单元81、82分别构成为例如能够对晶片W的正面进行吸附而抬起，将晶片W抬起而搬送到希望的位置。
图3是示出保护膜形成兼清洗部和紫外线照射部的结构例的立体图。如图3所示，保护膜形成兼清洗部50具有：旋转工作台51，其对激光加工前后的晶片W进行保持；电动机52，其使该旋转工作台51绕着与Z轴方向(参照图2)平行的轴心进行旋转；以及液体接收部53，其配置在旋转工作台51的周围。旋转工作台51形成为圆板状且在表面(上表面)的中央部具有由多孔陶瓷等形成的吸附卡盘51a，该吸附卡盘51a与未图示的吸引单元连通。由此，旋转工作台51通过对载置在吸附卡盘51a上的晶片W进行吸引而对该晶片W进行保持。
电动机52将其驱动轴52a的上端与旋转工作台51连结而将该旋转工作台51支承为自由旋转。电动机52的转速受控制部90控制。液体接收部53形成为环状，具有：圆筒状的外侧壁53a、内侧壁53b以及将该外侧壁53a和内侧壁53b连结的底壁53c。液体接收部53对在晶片W的正面上形成保护膜时提供给该正面的液状树脂或对正面的保护膜进行清洗、去除时提供给该正面的清洗水(清洗液)等的剩余量进行接收。在底壁53c设置有排液口53c1，该排液口53c1与排出软管53d连接。
并且，保护膜形成兼清洗部50具有：树脂液提供喷嘴55，其对保持在旋转工作台51上的晶片W提供构成保护膜的水溶性的液状树脂；以及清洗水喷嘴57，其对旋转工作台51上的激光加工后的晶片W提供清洗水。树脂液提供喷嘴55构成为：各喷嘴55、57分别在喷嘴开口位于旋转工作台51的中央上方的动作位置和离开旋转工作台51的退避位置之间自由移动，虽然省略了图示，但树脂液提供喷嘴55通过与液状树脂提供源连接而将水溶性的液状树脂提供给晶片W的正面。该液状树脂提供源具有对所提供的液状树脂的温度进行调整的温度调整部，能够对液状树脂的粘性进行适当调整。
作为液状树脂，使用PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)或PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等水溶性树脂材料。在这些液状树脂中，使用粘度为20～400(cp)的液状树脂。并且，在液状树脂中含有有助于激光光线的吸收的吸收材料。作为这种吸收剂，例如，能够使用4,4’-二羧基二苯甲酮、二苯甲酮-4-羧酸、2-羧基蒽醌、1,2-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸等以及它们的钠盐、钾盐、铵盐、第4季铵盐等、2,6-蒽醌二磺酸钠、2,7-蒽醌二磺酸钠、阿魏酸等溶解在液状树脂中，其中，对于激光波长为355nm的加工波长，优选阿魏酸。
并且，也可以代替阿魏酸等有机化合物或在其基础上向液状树脂添加0.1～10体积％的促进紫外线波长区域下的加工的氧化物微粒子而分散到液状树脂内。作为该氧化物微粒子，例如，能够使用TiO2、ZnO、Fe2O3、CeO2、CuO、Cu2O、MgO、SiO2等。
这些液状树脂因干燥而固化从而在晶片W的正面上形成对该正面进行保护的保护膜。清洗水喷嘴57与省略了图示的清洗水(例如纯水)提供源连接，对形成有保护膜的晶片W的正面提供清洗水而将保护膜去除。并且，清洗水喷嘴57也作为纯水提供部(预处理单元)而发挥功能，在提供液状树脂之前对晶片W的正面提供纯水而进行润湿该正面的预处理，使保护膜的包覆状态为最优。
如图3所示，紫外线照射部60与保护膜形成兼清洗部50的旋转工作台51对置配置，朝向该旋转工作台51上的晶片W照射紫外线。紫外线照射部60具有：照射部主体60a；以及支承部60b，其对该照射部主体60a进行支承。支承部60b例如在不与上述的第2搬送单元82干涉的范围内将照射部主体60a支承为在位于旋转工作台51的上方的动作位置和离开旋转工作台51的退避位置之间自由移动。
照射部主体60a例如形成为周壁从圆形板的周缘向下方延伸的形状，在内部设置有紫外线灯61。照射部主体60a的大小形成为具有与液体接收部53的外径大致相同的外径，配置在内部的紫外线灯61被配置成将旋转工作台51整体包含在照射区域内。另外，也可以使用紫外线发光二极管来代替紫外线灯61。
紫外线灯61例如发出185nm和254nm这2种波长的紫外线。使紫外线灯61与旋转工作台51上的晶片W的正面对置配置而进行提高该晶片W的正面的亲水性的处理。当照射185nm的波长的紫外线时，晶片W的周围的氧分子分解而生成臭氧(O3)。然后，当进一步照射254nm的波长的紫外线时，所生成的臭氧分解而生成高能量的活性氧。以这种方式生成的活性氧通过对晶片W的正面进行作用，提高了晶片W的正面的亲水性。由此，能够使形成于晶片W的正面的保护膜的包覆状态为最优。因此，紫外线灯61作为预处理单元而发挥功能，在提供液状树脂之前进行提高晶片W的正面的亲水性的预处理而使保护膜的包覆状态为最优。
包覆状态检测部70对形成于晶片W的正面的保护膜的膜厚(表示包覆状态的值)进行计测。图4是示出包覆状态检测部的立体图，图5是示出包覆状态检测部对保护膜的厚度进行计测的状态的说明图。包覆状态检测部70具有形成为U字状的框体71，该框体71被配设在装置主体2中的支承部72(图2)支承。如图2所示，支承部72具有：支承杆701，其被设置成能够在上下方向上进行移动调整且能够进行转动调整；以及支承臂702，其一端被固定安装在该支承杆701上，在支承臂702的另一端安装有上述框体71。这样构成的支承部72被设置在保护膜形成兼清洗部50的旋转工作台51与卡盘工作台10之间，使框体71在旋转工作台51的上方位置即计测位置与从该计测位置退避的待机位置(图2)之间移动。
如图4和图5所示，在框体71上对置地配设有发光部73和受光部74。如图5所示，发光部73具有发光元件731和投光透镜732。发光元件731例如发出波长为670nm的激光光线。发光元件731所发出的波长为670nm的激光光线如图5所示通过投光透镜732而以规定的入射角α照射至上述旋转工作台51上所保持的晶片W。
如图5所示，受光部74具有光位置检测元件741和受光透镜742，该受光部74设置于从发光部73照射的激光光线在晶片W上发生正反射的位置。这样构成的受光部74将光位置检测元件741所接受的受光信号发送给控制部90。并且，如图4所示，包覆状态检测部70具有用于对发光部73和受光部74的倾斜角度进行调整的角度调整钮73a和74a。通过使该角度调整钮73a和74a转动，能够对从发光部73照射的激光光线的入射角α和受光部74的受光角度进行调整。
从发光元件731经由投光透镜732照射到包覆于晶片W的加工面(正面)的保护膜的上表面的激光光线如单点划线所示的那样反射，经由受光透镜742而在光位置检测元件741的A点处被接受。另一方面，透过了保护膜的激光光线在保护膜的下表面反射，如双点划线所示的那样经由受光透镜742而在光位置检测元件741的B点处被接受。这样，光位置检测元件741所接受的光强度数据分别被发送给控制部90。然后，控制部90根据光位置检测元件741所检测出的A点与B点的间隔H对保护膜的膜厚t进行运算(t＝H/2sinα)。另外，在考虑了保护膜的折射率的情况下，将与折射率对应的系数导入到上述运算式中即可。本说明书中，膜厚是表示保护膜的包覆状态的值。控制部90使包覆状态检测部70在晶片W的保护膜上的多个计测位置(观测点)执行膜厚的计测，使这些计测位置与该计测位置处的膜厚相关联而进行存储。控制部90根据相关联的计测位置和膜厚的信息来计算出保护膜的包覆率。
在本实施方式中，作为对形成于晶片W的正面的保护膜的膜厚进行计测的包覆状态检测部70的一个方式，说明了如下结构：对晶片W的保护膜照射激光光线，根据光位置检测元件741所检测出的A点与B点的间隔H对保护膜的膜厚t进行运算(计测)，但也可以使用其他方式。
作为其他方式的一例，省略了图示，但包覆状态检测部具有：发光部，其对形成于晶片W的正面的保护膜照射具有与加工波长(例如，355nm)不同的波长(例如、365nm)的激励光(例如，紫外线)；以及受光部，其接受因保护膜吸收激励光而发出的荧光(例如，波长420～430nm)。由于保护膜含有有助于激光的吸收的吸收材料，所以通过对保护膜照射激励光而使吸收剂发出荧光。控制部90对荧光强度(420～430nm的峰值强度或积分值)进行检测，并且对该检测出的信息进行二值化处理。在该情况下，控制部90参照示出了光谱(光谱分布)的变化相对于保护膜的膜厚t的变化的图对保护膜的膜厚t进行测量。
并且，作为其他方式的一例，省略了图示，但包覆状态检测部具有：发光部，其对形成于晶片W的正面的保护膜照射加工波长(例如，355nm)的激光光线；以及受光部，其接受该激光光线在保护膜发生了反射的反射光。受光部将所接受的反射光的反射强度转换成电压信号而输出给控制部90。在控制部90中，参照示出了电压信号的变化相对于保护膜的膜厚t的变化的图对保护膜的膜厚t进行测量。
在这些包覆状态检测部的其他方式中，控制部90也使包覆状态检测部在晶片W的保护膜上在预先设定的多个计测位置执行膜厚的计测，使这些计测位置与该计测位置处的膜厚相关联而进行存储，能够根据相关联的计测位置与膜厚的信息来计算出保护膜的包覆率。
接着，对在晶片W的正面上包覆保护膜的保护膜包覆方法进行说明。图6是示出保护膜包覆方法的过程的流程图。该过程受控制部90控制。首先，将未加工的晶片W的背面保持在旋转工作台51上。具体来说，使用搬出搬入单元41将收纳在激光加工装置1的盒30中的激光加工前的晶片W从盒30取出一张，将该晶片W载置在一对导轨42上。载置在该一对导轨42上的晶片W被第1搬送单元81搬送到保护膜形成兼清洗部50的旋转工作台51上。在旋转工作台51中，通过对载置在吸附卡盘51a上的晶片W进行吸引而使该晶片W的背面被保持，因此晶片W的正面露出。
接着，对晶片W的正面提供液状树脂而在该正面上包覆保护膜(步骤S1)。具体来说，将树脂液提供喷嘴55配置在晶片W的上方，使旋转工作台51以规定的转速(例如，100rpm)旋转，在该状态下，从树脂液提供喷嘴55对晶片W提供水溶性的液状树脂(例如，PVA(聚乙烯醇))。在该情况下，优选树脂液提供喷嘴55的提供口位于旋转工作台51的旋转轴上。由此，所提供的液状树脂通过与旋转工作台51的旋转相伴的离心力而从晶片W的中心朝向径向外侧扩展，能够将晶片W上的液状树脂调整为一样的厚度(例如0.5～2μm)。通过使该液状树脂干燥，在晶片W的正面上形成保护膜。该保护膜的膜厚能够根据液状树脂的提供量、旋转工作台51的转速、旋转时间或保护膜的干燥方法等来进行调整。例如，通过使旋转工作台51的转速阶段性地增减，既抑制了涂布不匀又能够以少量的液状树脂形成一样的厚度的保护膜。并且，作为保护膜的干燥方法，除了借助旋转工作台51使晶片W旋转的旋转干燥之外，还能够举出通过氙闪光灯等的光照射对晶片W上的液状树脂进行干燥的方法。
接着，对形成于晶片W的正面的保护膜的包覆率进行计算(步骤S2)。具体来说，将包覆状态检测部70的框体71配置在晶片W的上方的计测位置。然后，控制部90使发光部73和受光部74进行动作而根据受光部74所检测出的受光信息(检测信号)对保护膜的膜厚t进行计测(t＝H/2sinα)。在本实施方式中，控制部90在晶片W的保护膜上的多个计测位置进行膜厚t的计测，从而根据这些计测位置与膜厚t的信息对保护膜的包覆率R进行计算。该包覆率R是表示保护膜的包覆面积相对于晶片W的加工面(正面)的比例的值，例如，根据除了膜厚为0的区域(没有被包覆的区域)之外的保护膜的面积对包覆率R进行计算。另外，也可以使用因保护膜吸收激励光而产生的荧光或在保护膜发生了反射的反射光的反射强度对在包覆率的计算中使用的膜厚t进行计测。并且，无需为了求出包覆率而计算出准确的膜厚。由于能够检测出来自形成于保护膜的下方的聚酰亚胺等树脂膜的荧光或噪声，所以在是否被包覆的检测中，也可以对荧光强度设置规定的阈值，当检测出超过了该阈值的强度时判断为包覆，当检测出比该阈值小的荧光强度时判断为没有包覆。
接着，控制部90对保护膜的包覆率R是否在规定的范围内进行判定(步骤S3)。在本实施方式中，规定的范围是为了起到激光加工中的作为保护膜的功能而足够的范围。
在该判定中，在保护膜的包覆率R处于规定的范围的情况(步骤S3；是)下，控制部90判断为适当地形成了保护膜而结束处理。另一方面，在保护膜的包覆率R不在规定的范围内的情况(步骤S3；否)下，控制部90通过清洗将保护膜去除(步骤S4)。在该情况下，将清洗水喷嘴57配置在晶片W的上方而从清洗水喷嘴57对晶片W提供清洗水。由于保护膜是通过使水溶性的液状树脂干燥而形成的，所以朝向该保护膜提供清洗水，由此，保护膜溶解在清洗水中而从晶片W的正面去除。
接着，控制部90进行晶片W的干燥(步骤S5)。具体来说，使旋转工作台51例如以3000rpm的旋转速度旋转15秒左右。此时，优选朝向旋转的晶片W吹送干燥空气(气体)。
接着，控制部90对干燥的晶片W选择并执行与在上述步骤S2中计算出的保护膜的包覆率R对应的预处理(步骤S6)。如表1所示，该预处理是根据保护膜的包覆率R的值而事先设定的。
【表1】
包覆率(％) 所选择的预处理动作
R≥α -
β≤R＜α 转速变更
γ≤R＜β 提供纯水
0≤R＜γ 照射紫外线
在本实施方式中，控制部90在包覆率R低于规定的阈值(100％：以下，为了方便说明，设为阈值Q)的情况下，选择与保护膜的包覆率R对应的预处理。具体来说，在包覆率R为第1基准值α以上的情况即R≥α的情况下，不执行任何预处理而将处理转移到步骤S7。该第1基准值α是比上述的阈值Q稍小的值，被设定为阈值Q的95％。设想在形成保护膜时，由于在保护膜上产生的微小的缺陷或异物，所以包覆率R降低。在该情况下，由于往往会通过重新形成保护膜而再次改善，所以在包覆率R为第1基准值α以上的情况下，将该状态下的处理转移到上述的步骤S7。或者，也可以在进行了保护膜的清洗(步骤S4)之后，经过干燥(步骤S5)而转移到上述的步骤S7。
并且，在包覆率R为第2基准值β以上且比第1基准值α小的情况下，即β≤R＜α的情况下，作为预处理，对覆膜时的旋转工作台51的转速进行变更。第2基准值β被设定为阈值Q的90％。由于旋转工作台51的转速会影响保护膜的包覆率R，所以通过对该转速进行变更，当再次形成保护膜时能够提高包覆率R。在该情况下，通过使旋转工作台51的转速增减，能够对提供到晶片W上的保护膜(液状树脂)的厚度进行有效地调整。并且，在包覆率R为第3基准值γ以上且比第2基准值β小的情况下，即γ≤R＜β的情况下，作为预处理，对晶片W的正面进行纯水提供。第3基准值γ被设定为阈值Q的50％。通过对晶片W的正面提供纯水，提高晶片W的正面的润湿性，因此，当再次形成保护膜时，液状树脂容易扩展，能够提高包覆率R。并且，在包覆率R比第3基准值γ小的情况下，即0≤R＜γ的情况下，作为预处理，对晶片W的正面照射紫外线。当照射紫外线时，提高了晶片W的正面的亲水性，因此当再次形成保护膜时，液状树脂容易扩展，能够提高包覆率R。上述的第1基准值α、第2基准值β、第3基准值γ被设定为按顺序依次变小，这些基准值的值能够适当变更。
接着，控制部90再次对晶片W的正面提供液状树脂而在该正面上包覆保护膜(步骤S7)。在本结构中，由于在步骤S6中执行了根据包覆率R而选择(选定)的预处理，所以与之前的步骤S1相比，能够提高保护膜的包覆率R。接着，控制部90再次对形成于晶片W的正面的保护膜的包覆率R进行计算(步骤S8)。该包覆率R的计算与上述的步骤S2同样根据保护膜的膜厚t来执行。
接着，控制部90对计测出的保护膜的包覆率R是否在规定的范围内进行判定(步骤S9)。该步骤S9的判定与上述的步骤S3同样地进行。在该判定中，在保护膜的包覆率R处于规定的范围的情况(步骤S9；是)下，控制部90判断为通过进行在步骤S6中选择的预处理而适当地形成了保护膜，结束处理。然后，控制部90在对各晶片W的正面进行了在步骤S6中选择的预处理之后，对之后要包覆保护膜的晶片W进行保护膜的包覆。
另一方面，在保护膜的包覆率R不在规定的范围内的情况(步骤S9；否)下，控制部90判断为虽然进行了在步骤S6中选择的预处理，保护膜的包覆率R也不适当，发出警报(步骤S10)。根据该警报，能够对形成保护膜时的包覆条件进行变更。在该情况下，作为包覆条件，例如，对旋转工作台51的转速或旋转时间进行变更，或者对提供给晶片W的液状树脂的提供量或温度进行调整，或者对保护膜的干燥方法或干燥时间等进行调整。在该情况下，通过使旋转工作台51的转速增减，能够对提高到晶片W上的保护膜(液状树脂)的厚度进行有效地调整。例如，在提供液状树脂之后，使旋转工作台51高速旋转而使该液状树脂在晶片W上扩展，之后，使旋转工作台51的转速降低而实施液状树脂的稳定化。然后，再次使旋转工作台51高速旋转，由此，能够将保护膜(液状树脂)调整为一样且调整为希望的厚度。
形成有保护膜的晶片W被搬送到卡盘工作台10的上方，通过从激光光线照射部20的聚光器22通过晶片W的保护膜朝向规定的间隔道L照射激光光线而进行激光加工。在进行该激光加工的情况下，能够进行半切割或全切割，其中，该半切割是通过1次的激光光线的照射而沿规定的间隔道L形成不到达晶片W的背面的加工槽，该全切割是通过多次的激光光线的照射而沿规定的间隔道L形成大致到达晶片W的背面的加工槽。并且，作为激光加工，也可以进行如下加工：在形成了两条膜剥离防止槽之后，在两条膜剥离防止槽之间的中央部形成成膜层并在基板上形成规定的深度的分割槽(日本特开2006‐196641号公报)。
这样，根据本实施方式，具有对晶片W的背面进行保持而使该晶片W的正面露出的工序、在所露出的晶片W的正面上包覆保护膜的工序、以及对保护膜在正面上是否以规定的范围包覆进行判定的工序，在判定为所包覆的保护膜的包覆率R不在规定的范围内的情况下，在将所包覆的保护膜清洗去除之后，对晶片W的正面实施根据包覆率R而选择出的预处理，之后，再次包覆保护膜，因此能够根据保护膜的包覆状态对最佳的预处理进行选定，能够根据晶片W的状态来适当地包覆保护膜。特别是在本实施方式中，由于使用了根据保护膜的膜厚计算出的包覆率R，所以能够容易且迅速对形成于晶片W的正面的保护膜整体的包覆状态进行检测。
接着，对保护膜包覆方法的变形例进行说明。在上述的保护膜包覆方法中，使用包覆率R来作为表示保护膜的状态的值，对保护膜是否包覆在晶片W上进行检测，但在该变形例中，采用了如下结构：以保护膜包覆在晶片W的整体上(即包覆率为100％)为前提，进行与保护膜的膜厚t对应的处理。图7是示出变形例的保护膜包覆方法的过程的流程图。该过程受控制部90控制。
首先，对保持在旋转工作台51上的未加工的晶片W的正面提供液状树脂而在该正面上包覆保护膜(步骤S11)。具体来说，将树脂液提供喷嘴55配置在晶片W的上方，使旋转工作台51以规定的转速(例如，100rpm)旋转，在该状态下，从树脂液提供喷嘴55对晶片W提供水溶性的液状树脂(例如，PVA(聚乙烯醇))。由此，所提供的液状树脂通过与旋转工作台51的旋转相伴的离心力而从晶片W的中心朝向径向外侧扩展，能够将晶片W上的液状树脂调整为一样的厚度(例如0.5～2μm)。通过使该液状树脂干燥，在晶片W的正面上形成保护膜。
接着，对形成于晶片W的正面的保护膜的膜厚进行计测(步骤S12)。具体来说，将包覆状态检测部70的框体71配置在晶片W的上方的计测位置。然后，控制部90使发光部73和受光部74进行动作而根据受光部74所检测出的受光信息(检测信号)对保护膜的厚度t进行计测(t＝H/2sinα)。控制部90在晶片W的保护膜上的多个计测位置进行膜厚t的计测，使这些计测位置与膜厚t的信息相关联而进行存储。另外，也可以使用因保护膜吸收激励光而产生的荧光或在保护膜发生了反射的反射光的反射强度对膜厚t进行计测。
接着，控制部90对计测出的保护膜的膜厚t是否在规定的范围内进行判定(步骤S13)。在该情况下，当在多个计测位置执行了膜厚t的计测的情况下，对全部的计测位置处的膜厚t是否全部在规定的范围内进行判定。在该变形例中，为了起到激光加工中的作为保护膜的功能，对膜厚t是否在规定的范围的下限阈值S1以上且上限阈值S2以下进行判定。
在该判定中，在保护膜的膜厚t处于规定的范围的情况(步骤S13；是)下，控制部90判断为适当地形成了保护膜而结束处理。另一方面，在保护膜的膜厚t不在规定的范围内的情况(步骤S13；否)下，控制部90通过清洗将保护膜去除(步骤S14)。在该情况下，将清洗水喷嘴57配置在晶片W的上方而从清洗水喷嘴57对晶片W提供清洗水。由于保护膜是通过使水溶性的液状树脂干燥而形成的，所以朝向该保护膜提供清洗水，由此，保护膜溶解在清洗水中而从晶片W的正面去除。
接着，控制部90进行晶片W的干燥(步骤S15)。具体来说，使旋转工作台51例如以3000rpm的旋转速度旋转15秒左右。此时，优选朝向旋转的晶片W吹送干燥空气(气体)。
接着，控制部90针对干燥后的晶片W而根据在上述步骤S12中计测出的膜厚t对保护膜的包覆条件进行校正(步骤S16)。在本结构中，作为包覆条件，根据膜厚t来变更旋转工作台51的转速。具体来说，在膜厚t比规定的范围的下限阈值S1小的(薄)情况下，使旋转工作台51的转速降低，在膜厚t比规定的范围的上限阈值S2大的(厚)情况下，使旋转工作台51的转速增大，由此，将膜厚t调整为规定的范围内的适当值。在该情况下，通过使旋转工作台51的转速例如阶段性地增减，能够对提供到晶片W上的保护膜(液状树脂)的厚度进行有效地调整。例如，在提供液状树脂之后，使旋转工作台51高速旋转而使该液状树脂在晶片W上扩展，之后，使旋转工作台51的转速降低而实现液状树脂的稳定化。然后，再次使旋转工作台51高速旋转，由此，能够将保护膜(液状树脂)调整为一样且扩张希望的厚度。
接着，控制部90再次对晶片W的正面提供液状树脂而在该正面上包覆保护膜(步骤S17)。在本结构中，由于在步骤S16中根据膜厚t对保护膜的包覆条件进行校正，所以与之前的步骤S11相比，能够将保护膜的膜厚t调整至规定的范围内。接着，控制部90再次对形成于晶片W的正面的保护膜的膜厚t进行计测(步骤S18)。该膜厚t的计测与上述的步骤S12同样地执行。
接着，控制部90对计测出的保护膜的膜厚t是否在规定的范围内进行判定(步骤S19)。该步骤S19的判定与上述的步骤S13同样地进行。在该判定中，在保护膜的膜厚t处于规定的范围的情况(步骤S19；是)下，控制部90判断为按照在步骤S16中进行了校正的包覆条件来进行包覆处理从而适当地形成了保护膜，结束处理。并且，控制部90在以后包覆保护膜时，按照在步骤S16中进行了校正的包覆条件对同种的各晶片W的正面进行保护膜的包覆。
另一方面，在保护膜的膜厚t不在规定的范围内的情况(步骤S19；否)下，控制部90判断为虽然按照在步骤S16中进行了校正的包覆条件来进行包覆，保护膜的膜厚t也不适当，发出警报(步骤S20)。能够根据该警报对形成保护膜的包覆条件进行变更。在该情况下，除了旋转工作台51的转速之外，保护膜的膜厚也能够根据液状树脂的提供量、液状树脂的温度(粘度)、旋转工作台51的旋转时间或保护膜的干燥方法的1个或它们的组合而进行调整。因此，作为包覆条件，例如，对旋转工作台51的旋转时间进行变更，或者对提供给晶片W的液状树脂的提供量或温度进行调整，或者对保护膜的干燥方法或干燥时间等进行调整，由此，能够将膜厚t调整为适当值。
形成有保护膜的晶片W被搬送到卡盘工作台10的上方，通过从激光光线照射部20的聚光器22通过晶片W的保护膜朝向规定的间隔道L照射激光光线而进行激光加工。在进行该激光加工的情况下，能够进行半切割或全切割，其中，该半切割是通过1次的激光光线的照射而沿规定的间隔道L形成不到达晶片W的背面的加工槽，该全切割是通过多次的激光光线的照射而沿规定的间隔道L形成大致到达晶片W的背面的加工槽。并且，作为激光加工，也可以在形成了两条膜剥离防止槽之后，进行在两条膜剥离防止槽之间的中央部形成成膜层和在基板上形成规定的深度的分割槽的加工(日本特开2006‐196641号公报)。
这样，根据本变形例，具有对晶片W的背面进行保持而使该晶片W的正面露出的工序、在所露出的晶片W的正面上包覆保护膜的工序、以及对保护膜是否以规定的范围包覆在正面上进行判定的工序，在判定为所包覆的保护膜的膜厚t不在规定的范围内的情况下，在将所包覆的保护膜清洗去除之后，按照根据膜厚t进行了校正的包覆条件来再次包覆保护膜，因此能够将保护膜的膜厚t调整为适当值，能够根据晶片W的状态来适当地包覆保护膜。特别是通过对膜厚t进行计测，能够在形成于晶片W的正面的保护膜中对特定的区域进行局部检测，因此，例如对于器件上形成有凸块等的晶片W的保护膜的包覆状态的检测是有效的。
接着，对其他实施方式的加工系统进行说明。图8是其他实施方式的加工系统的功能结构图。上述的激光加工装置1在装置主体2中构成为具有：激光光线照射部20、保护膜形成兼清洗部50、紫外线照射部60、包覆状态检测部70、以及控制部90等。与此相对，如图8所示，加工系统(保护膜包覆装置)100具有：保护膜形成装置101、保护膜清洗装置102、保护膜计测装置103、预处理装置104、加工装置105以及接口106，采用了通过接口106对分别独立设置的各装置进行连接的结构。
保护膜形成装置(保护膜包覆单元)101在晶片W的正面(加工面)上形成保护膜，具有上述的保护膜形成兼清洗部50的形成保护膜的结构。保护膜清洗装置(清洗单元)102对形成于晶片W的正面的保护膜进行清洗、去除，具有上述的保护膜形成兼清洗部50的对保护膜进行清洗的结构。保护膜形成装置101和保护膜清洗装置102可以不独立设置，也可以将它们构成为一体。
保护膜计测装置(检测单元)103对形成于晶片W的正面的保护膜的包覆状态进行检测，其具有对保护膜的膜厚和保护膜的包覆率的至少一方进行检测来作为表示包覆状态的值的结构。预处理装置(预处理单元)104根据保护膜计测装置103所检测出的保护膜的膜厚、保护膜的包覆率对晶片W执行规定的预处理。预处理单元具有与上述的紫外线照射部60同等的结构和对晶片W的加工面提供纯水的结构。关于对晶片W的正面提供纯水的结构，也能够通过与保护膜清洗装置102兼用而进行省略。加工装置105对晶片W的正面照射激光光线而形成激光加工槽，具有与上述的激光光线照射部20同等的结构。并且，也可以除了照射激光光线而进行加工的结构之外或者代替该结构，具有将对晶片W的正面实施切削加工的切削刀具支承为自由旋转的切割装置。
接口106具有在该各装置之间对晶片W进行搬送的功能，并且作为使各装置之间的动作协作的控制部来发挥功能。晶片W借助接口106被搬送到某装置，在该装置中实施了规定的处理之后，再次借助接口106搬送到其他的装置。
对保护膜包覆方法的其他实施方式进行说明。在上述的实施方式中，求出保护膜的包覆率R或膜厚t来作为表示形成于晶片W的正面的保护膜的包覆状态的值。然后，对之后要形成保护膜的晶片W进行预处理，该预处理是根据表示包覆状态的值而选择的。与此相对，在该其他实施方式中，根据保护膜的包覆状态对施加给晶片W的激光加工的加工条件进行校正。图9是示出其他实施方式的保护膜包覆方法的过程的流程图。在该保护膜包覆方法中，使用保护膜的膜厚t来作为表示保护膜的包覆状态的值而进行说明。并且，在该保护膜包覆方法中，虽然膜厚t不在规定的范围内，但作为前提，仍包含在规定的加工容许范围内，其中，该加工容许范围被设定为比该规定的范围更宽的范围。
首先，对保持在旋转工作台51上的未加工的晶片W的正面提供液状树脂而在该正面上包覆保护膜(步骤S21)。具体来说，将树脂液提供喷嘴55配置在晶片W的上方，使旋转工作台51以规定的转速(例如，100rpm)旋转，在该状态下，从树脂液提供喷嘴55对晶片W提供水溶性的液状树脂(例如，PVA(聚乙烯醇))。由此，所提供的液状树脂通过与旋转工作台51的旋转相伴的离心力而从晶片W的中心朝向径向外侧扩展，因此能够将晶片W上的液状树脂调整为一样的厚度(例如0.5～2μm)。通过使该液状树脂干燥，在晶片W的正面上形成保护膜。该保护膜的膜厚能够通过液状树脂的提供量、旋转工作台51的转速、旋转时间或保护膜的干燥方法等进行调整。作为保护膜的干燥方法，除了借助旋转工作台51使晶片W旋转的旋转干燥之外，还举出了通过氙闪光灯等的光照射对晶片W上的液状树脂进行干燥的方法。
接着，对形成于晶片W的正面的保护膜的膜厚进行计测(步骤S22)。具体来说，将包覆状态检测部70的框体71配置在晶片W的上方的计测位置。然后，控制部90使发光部73和受光部74进行动作而根据受光部74所检测出的受光信息(检测信号)对保护膜的厚度t进行运算(t＝H/2sinα)。控制部90在晶片W的保护膜上的多个计测位置进行膜厚t的计测，使这些计测位置与膜厚t的信息相关联而进行存储。另外，也可以使用因保护膜吸收激励光而产生的荧光或在保护膜发生了反射的反射光的反射强度对膜厚t进行计测。
接着，控制部90对计测出的保护膜的膜厚t是否在规定的范围内进行判定(步骤S23)。在该情况下，当在多个计测位置执行膜厚t的计测的情况下，对全部的计测位置处的膜厚t是否全部在规定的范围内进行判定。该规定的范围是经由保护膜对晶片W进行激光加工时最佳的膜厚t的范围。在该判定中，在保护膜的膜厚t处于规定的范围的情况(步骤S23；是)下，控制部90判断为适当地形成了保护膜而结束处理。另一方面，在保护膜的膜厚t不在规定的范围内的情况(步骤S23；否)下，控制部90对计测出的膜厚t是否包含在规定的加工容许范围内进行判定(步骤S24)。该加工容许范围被设定为比上述的规定的范围更宽，例如，也可以是使规定的范围的上限值和下限值分别稍微增大或减少(10％)的值的范围。
在该判别中，在计测出的膜厚t不在规定的加工容许范围内的情况(步骤S24；否)下，控制部90对该晶片W的保护膜进行清洗，并且进行保护膜的再次包覆(步骤S25)。关于该保护膜的清洗和再次包覆，由于与图6所示的流程图中的步骤S4、步骤S7同样，所以这里省略了说明。
在计测出的膜厚t在规定的加工容许范围内的情况(步骤S24；是)下，控制部90根据计测出的膜厚t对该晶片W之后的保护膜的包覆条件进行校正(步骤S26)，除此之外，根据计测出的膜厚t对针对该晶片W的激光加工条件进行校正(步骤S27)。保护膜的包覆条件的校正和激光加工条件的校正可以顺序相反地进行，也可以使它们一起进行。
在对保护膜的包覆条件进行校正时，控制部90例如对旋转工作台51的转速或旋转时间进行变更，或者对提供给晶片W的液状树脂的提供量或温度进行调整，或者对保护膜的干燥方法或干燥时间进行调整等以使膜厚t接近规定的条件。并且，也可以通过对旋转工作台51的旋转和液状树脂的提供时间点/顺序进行变更或者通过多次重涂而形成保护膜。
另一方面，在对激光加工条件进行校正时，控制部90例如能够按照以下方式执行。
(1)在膜厚t比规定的范围的上限值大的情况下，能够通过增加对加工对象的间隔道L进行激光加工的次数(路径数)而形成规定的深度的激光加工槽。并且，也可以在增加路径数的同时使激光光线的输出提高，或者代替增加路径数而使激光光线的输出提高。并且，也可以使卡盘工作台10的进给速度降低。
(2)在膜厚t比规定的范围的下限值小的情况下，与(1)相反，能够通过减少对加工对象的间隔道L进行激光加工的次数(路径数)而形成规定的深度的激光加工槽。并且，也可以在减少路径数的同时使激光光线的输出下降，或者代替减少路径数而使激光光线的输出下降。并且，也可以使卡盘工作台10的进给速度增加。并且，在膜厚t较薄的情况下，也可以在相对于加工对象的间隔道L形成了两条膜剥离防止槽之后，在两条膜剥离防止槽之间的中央部形成保护膜并在晶片W上形成规定的深度的分割槽。
并且，例如，在器件的正面上具有被称为凸块的电极的晶片中，存在凸块的顶点处的膜厚t按照该凸块的高度而变薄的倾向。因此，在设置有凸块的晶片W中，也可以进行如下处理：在激光加工后实施等离子蚀刻加工，将在激光加工时附着在凸块上的残渣(例如SiO2)去除。
以上，对本发明的一个实施方式进行说明，上述实施方式是作为例子而提出的，并不意味着限定了发明的范围。例如，在上述实施方式中，对紫外线照射部60与保护膜形成兼清洗部50的旋转工作台51对置配置的结构进行了说明，但例如也可以构成为在供收纳晶片W的盒30载置的盒升降台上设置紫外线照射部。并且，在上述的实施方式中，构成为在保护膜的包覆率R或膜厚t不在规定的范围内的情况下，对保护膜进行清洗而再次进行包覆，但在保护膜的不良情况较轻微的情况下，也可以根据计测位置与膜厚t的关系在没有包覆保护膜的位置处局部地重涂保护膜。

Claims (4)

1.一种保护膜包覆装置，其中，
该保护膜包覆装置具有：
保护膜包覆单元，其在被加工物的加工面上包覆保护膜；
清洗单元，其对包覆在所述加工面上的保护膜进行清洗；
检测单元，其对通过所述保护膜包覆单元而包覆在所述被加工物的加工面上的保护膜的包覆状态进行检测；以及
控制单元，其对所述保护膜包覆单元、所述清洗单元和所述检测单元进行控制，
所述控制单元根据来自所述检测单元的检测信号对包覆在所述被加工物的加工面上的保护膜的膜厚是否在规定的范围内进行判定，
在判定为所述膜厚不在规定的范围内的情况下，使所述清洗单元进行动作而对包覆在被加工物的加工面上的保护膜进行清洗，并对所述加工面实施预处理，然后再次使所述保护膜包覆单元进行动作而在被加工物的所述加工面上包覆保护膜，其中，所述预处理是根据相对于所述规定的范围的所述膜厚的大小而选择的。
2.根据权利要求1所述的保护膜包覆装置，其中，
所述规定的预处理是对所述加工面照射紫外线或者提供水。
3.根据权利要求1或2所述的保护膜包覆装置，其中，
所述保护膜由水溶性的液状树脂构成，所述清洗单元使用水来作为清洗液。
4.一种保护膜包覆方法，在被加工物的正面上包覆含有树脂的保护膜，其中，
该保护膜包覆方法具有如下的工序：
对所述被加工物的背面进行保持而使所述被加工物的正面露出；
在露出的所述被加工物的正面上包覆保护膜；以及
对所述正面上是否按照规定的范围包覆了所述保护膜进行判定，
在判定为所包覆的所述保护膜的膜厚不在规定的范围内的情况下，对所包覆的保护膜进行清洗去除，然后对所述被加工面实施预处理，然后再次包覆保护膜，其中，所述预处理是根据相对于所述规定的范围的所述膜厚的大小而选择的。
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