DE102013216121A1

DE102013216121A1 - Laserbearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013216121A1
Application number: DE102013216121.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Gadd
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-02-20
Also published as: JP6222903B2; KR20140045874A; JP2014036987A; KR102107849B1; US20140048519A1; CN103586585B; CN103586585A; US9387554B2

Abstract

Eine Laserbearbeitungsvorrichtung (2) umfasst einen Bearbeitungskopf (36) zum Anwenden eines Laserstrahls (L) an einem Werkstück (W). Der Bearbeitungskopf (36) enthält eine Fokussierlinse (41) und eine Sammeleinheit, die zwischen der Fokussierlinse (41) und dem Werkstück (W) vorgesehen ist, um Fremdkörper zu sammeln, die durch die Anwendung des Laserstrahls (L), der durch die Fokussierlinse (41) auf das Werkstück (W) angewendet wurde, entstehen. Die Sammeleinheit umfasst eine Saugquelle (80) zum Aufsaugen der Fremdkörper und eine Saugleitung (78), von der ein Ende mit der Saugquelle (80) verbunden ist und das andere Ende sich zu der Frontseite (WS) des Werkstücks (W) öffnet. Die Laserbearbeitungsvorrichtung (2) umfasst ferner eine Reinigungsflüssigkeitszuführeinheit (82, 82A) zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu der Saugleitung (78).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung zum Anwenden eines Laserstrahls auf die Frontseite eines Werkstücks, beispielsweise eines Wafers, um hierdurch Ablation durchzuführen.
Stand der Technik
Mehrere Halbleitervorrichtungen wie zum Beispiels ICs (integrierte Schaltkreise) und LSIs (große integrierte Schaltkreise) werden auf der Frontseite eines Halbleiterwafers ausgebildet oder mehrere optische Vorrichtungen wie zum Beispiel LEDs (lichtemittierende Dioden) werden auf der Frontseite eines optische Vorrichtungs-Wafers ausgebildet. Ein solcher Wafer wie der Halbleiterwafer und der optische Vorrichtungs-Wafer weist mehrere sich kreuzende Teilungslinien (Straßen) auf, um die Vorrichtungen aufzuteilen. Ein Laserstrahl wird entlang der Teilungslinien auf die Frontseite des Wafers angewendet, indem eine Laserbearbeitungsvorrichtung eingesetzt wird, um dadurch mehrere laserbearbeitete Rillen auf der Frontseite des Wafers entlang der Teilungslinien zu erzeugen. Eine äußere Kraft wird auf den Wafer angelegt damit die laserbearbeiteten Rillen entlang der Teilungslinien erhalten werden, wodurch der Wafer in die einzelnen Vorrichtungen aufgeteilt wird. Diese einzelnen Vorrichtungen werden in verschiedenen elektronischen Geräten wie zum Beispiel PCs (Personalcomputern) und LED-Leuchten installiert, wodurch die elektronischen Geräte, welche die Vorrichtungen aufweisen, hergestellt werden.
Es ist bekannt, dass, wenn ein Laserstrahl mit einer Absorptionswellenlänge für den Wafer in dem Laserbearbeitungsschritt auf den Wafer angewendet wird, feine Staubpartikel, die Fremdkörper genannt werden, erzeugt werden und sich verteilen, sodass sie an der Frontseite jeder Vorrichtung haften, was eine Verschlechterung der Vorrichtungsqualität nach sich zieht. Um mit diesem Problem umzugehen, wurde ein Bearbeitungsverfahren inklusive der Schritte des Bildens eines Schutzfilms auf dem Wafer vor der Laserbearbeitung und des Abtragens des Schutzfilms und der Fremdkörper, die auf dem Schutzfilm nach der Laserbearbeitung abgelagert sind, vorschlägt. Ebenfalls wurde eine Laserbearbeitungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine Düse zum Ausblasen von Luft entlang der optischen Achse einer fokussierenden Objektivlinse und ein Sammelmittel zum Aufsaugen der Fremdkörper von der Umgebung der Düse aufweist (siehe als Beispiele die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2007-69249 und 2011-189400 ,).
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Schutzfilm wird jedoch selbst durch den Laserstrahl verdampft, während die eigentliche Laserbearbeitung durchgeführt wird, und die Fremdkörper wegen des Schutzfilms setzen sich auf einem Mechanismus zum Absaugen der Fremdkörper ab. In diesem Fall müssen die Fremdkörper entfernt werden, um zu verhindern, dass die Fremdkörper auf den Wafer fallen, was die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung nach sich zieht. Darüber hinaus funktioniert die Luft, die entlang der optischen Achse der fokussierenden Objektivlinse geblasen wird, nicht ausreichend, was zu einem sich Absetzen von Fremdkörpern auf der fokussierenden Objektivlinse und anderen optischen Komponenten nach sich zieht.
Beim durchgehenden Bearbeiten des Wafers können sich die Fremdkörper, welche das verteilte Material von dem Schutzfilm enthalten, auf einer Saugleitung des Sammelmittels absetzten und schließlich wie ein Eisstiel fest werden. Wenn sich die Fremdkörper einmal an der Saugleitung festgesetzt haben, ist es schwierig, die Fremdkörper zu entfernen. Ferner bewirken die Festkörper, die sich an der Saugleitung festgesetzt haben, eine Verringerung der Saugkraft in der Saugleitung. Als eine Folge können Fremdkörper, die bei der Durchführung der Laserbearbeitung an dem Wafer erzeugt werden, nicht ausreichend gesammelt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche das sich Absetzen von Fremdkörpern, die während der Laserbearbeitung entstehen, auf den optischen Komponenten inklusive Fokussiermittel und der Saugleitung vermeiden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Saugleitung reinigen kann, selbst wenn ein Teil der Fremdkörper an der Saugleitung haften, wodurch das sich Festsetzen der Fremdkörper an der Saugleitung verhindert wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Laserbearbeitungsvorrichtung vorgesehen, die Haltemitteln zum Halten eines Werkstücks und ein Laserstrahlanwendungsmittel zum Durchführen einer Ablation an dem Werkstück, das durch das Haltemittel gehalten wird, aufweist, wobei das Laserstrahlanwendungsmittel ein Laserstrahloszillationsmittel zum Oszillieren eines Laserstrahls und einen Bearbeitungskopf zum Anwenden des Laserstrahls, der durch das Laserstrahloszillationsmittel oszilliert wird, auf das Werkstück umfasst, wobei der Bearbeitungskopf eine Fokussierlinse zum Fokussieren des Laserstrahls, der durch das Laserstrahloszillationsmittel oszilliert wird, und ein Sammelmittel, das zwischen der Fokussierlinse und dem Werkstück vorgesehen ist, um Fremdkörper aufzunehmen, die durch die Anwendung des Laserstrahls erzeugt werden, der durch die Fokussierlinse auf das Werkstück fokussiert wird, aufweist, wobei das Sammelmittel eine Saugquelle zum Saugen der Fremdkörper und eine Saugleitung umfasst deren eines Ende an der Saugquelle angebracht ist und deren anderes Ende sich in Richtung der Frontseite des Werkstücks öffnet, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung ferner ein Reinigungsflüssigkeitszuführmittel zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu der Saugleitung umfasst.
Bevorzugt enthält das Reinigungsflüssigkeitszuführungsmittel eine Reinigungsflüssigkeitsdüsenöffnung zu der Saugleitung, eine Reinigungsflüssigkeitsquelle zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit zu der Reinigungsflüssigkeitsdüse und eine Reinigungsflüssigkeitszuführungsleitung, bei der ein Ende mit der Reinigungsflüssigkeitsdüse und das andere Ende mit der Reinigungsflüssigkeitsquelle verbunden ist.
Bevorzugt umfasst das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir zum Speichern der Reinigungsflüssigkeit, wobei die Saugleitung durch Eintauchen des Bearbeitungskopfs in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir mit einer vorbestimmten Zeit und ein Betätigen der Saugquelle in demjenigen Zustand umfasst, in dem der Bearbeitungskopf in dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir eingetaucht ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Reinigungsverfahren für die Saugleitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, das einen Bearbeitungsschritt des Durchführens einer Ablation eines Werkstücks, einen Zurückziehschritt des Zurückziehens des Bearbeitungskopfs von dem Werkstück nach dem Durchführen des Bearbeitungsschritts und einen Reinigungsschritt des Betätigens des Reinigungsflüssigkeitszuführungsmittels umfasst, um die Saugleitung nach der Durchführung des Zurückziehschritts zu reinigen.
Bei der Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Ablagerung der Fremdkörper, die während der Laserbearbeitung erzeugt werden, auf den optischen Komponenten inklusive dem Fokussiermittel und der Saugleitung zu verhindern. Selbst wenn ein Teil der Fremdkörper an der Saugleitung haftet, kann die Saugleitung durch die Reinigungsflüssigkeit gereinigt werden, die von dem Reinigungsflüssigkeitszuführmittel zugeführt wird, wodurch verhindert wird, dass sich die Fremdkörper an der Saugleitung festsetzten.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, diese zu realisieren, werden deutlicher und die Erfindung selbst wird am besten verstanden anhand eines Studiums der folgenden Beschreibung und der nachfolgenden Patentansprüche mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration eines Laserstrahlanwendungsmittels und eines Einspanntischs, der in der Laserbearbeitungsvorrichtung enthalten ist, zeigt;
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration eines Schutzblasmittels zeigt, das in der Laserbearbeitungsvorrichtung enthalten ist;
4 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV in 3 aufgenommen wurde, der eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Laserbearbeitungsverfahren unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung zeigt.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 2 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2, die in 1 gezeigt ist, ist so konfiguriert, dass sie einen Schutzfilm P (siehe 4) auf einem Wafer W (entsprechend einem Werkstück) ausbildet, den Wafer W auf einem Spanntisch 4 (entsprechend dem Haltemittel) hält, einen Laserstrahl von dem Laserstrahlanwendungsmittel 6 auf den Wafer W anwendet, der in dem Spanntisch 4 gehalten wird, und den Spanntisch 4 und das Laserstrahlanwendungsmittel 6 relativ zueinander bewegt, um hierdurch eine Ablation (Laserbearbeitung) an dem Wafer W durchzuführen, sodass eine bearbeitete Rille S (siehe 4) auf dem Wafer W durch den Laserstahl gebildet wird.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 enthält den Spanntisch 4 zum Halten des Wafers W, einen Bearbeitungskopf 36, der das Laserstrahlanwendungsmittel 6 bildet, ein Abbildungsmittel (nicht gezeigt), ein Fremdkörperausstoßmittel 10, das auf dem Bearbeitungskopf 36 vorgesehen ist, und ein Steuerungsmittel 12. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 enthält ferner eine Kassette 14 zum Speichern des Wafers W vor und nach der Laserbearbeitung, ein vorübergehendes Platzierungsmittel 16 zum vorübergehenden Platzieren des Wafers W vor und nach der Laserbearbeitung und ein Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 zum Bilden des Schutzfilms P auf dem Wafer W vor der Laserbearbeitung und Entfernen des Schutzfilms P von dem Wafer W nach der Laserbearbeitung.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 enthält ferner ein X-Achsen-Bewegungsmittel (nicht gezeigt) zum relativen Bewegen des Spanntischs 4 und des Laserstrahlanwendungsmittels 6 in der X-Richtung, ein Y-Achsen-Bewegungsmittel (nicht gezeigt) zum relativen Bewegen des Spanntisches 4 und des Laserstrahlanwendungsmittels 6 in der Y-Richtung und ein Z-Achsen-Bewegungsmittel (nicht gezeigt) zum relativen Bewegen des Spanntischs 4 und des Laserstrahlanwendungsmittels 6 in der Z-Richtung.
Die Kassette 14 ist so konfiguriert, dass sie mehrere Wafer W speichert, wobei jeder Wafer W durch ein Klebeband T an einem ringförmigen Rahmen F gehalten wird. Das heißt jeder Wafer W ist an dem Klebeband T angebracht, das vorläufig durch den ringförmigen Rahmen F gehalten wird. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 weist ein Körpergehäuse 20 und einen Kassettenlift 15 auf, der in dem Körpergehäuse 20 so vorgesehen ist, dass er vertikal in der Z-Richtung beweglich ist. Die Kassette 14 ist auf dem Kassettenlift 15 platziert. Das vorübergehende Platzierungsmittel 16 enthält ein Handhabungsmittel 22 zum Herausnehmen des Wafers vor der Laserbearbeitung aus der Kassette 14 und auch zum Einsetzen des Wafers W nach der Laserbearbeitung in die Kassette 14 und ein Paar Schienen 24, um den Wafer W vor und nach der Laserbearbeitung vorübergehend hierauf zu platzieren.
Das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 funktioniert so, dass es den Schutzfilm P auf dem Wafer W vor der Laserbearbeitung bildet. Der Wafer W ist vor der Laserbearbeitung auf dem Paar Schienen 24 platziert und wird danach zu dem Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 durch ein erstes Transfermittel 26 transportiert. Das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 funktioniert auch, um den Schutzfilm P von dem Wafer W nach der Laserbearbeitung zu entfernen. Der Wafer W wird nach der Laserbearbeitung auf dem Spanntisch 4 platziert und danach durch ein zweites Transfermittel 28 zu dem Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 transportiert. Das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 weist einen Schleudertisch 30 auf, um den Wafer W vor und nach der Laserbearbeitung zu platzieren und zu halten. Der Schleudertisch 30 ist mit einer Schleudertischantriebsquelle (nicht gezeigt) verbunden, die in dem Körpergehäuse 20 der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehen ist.
Beim Bilden des Schutzfilms P wird der Wafer W vor der Laserbearbeitung auf dem Schleudertisch 30 gehalten und der Schleudertisch 30 wird durch die Schleudertischantriebsquelle rotiert, um dadurch den Wafer W zu rotieren. In diesem Rotationszustand wird ein flüssiger Kunststoff enthaltend einen wasserlöslichen Kunststoff wie zum Beispiel PVA, PEG und PEO aus einer Beschichtungsdüse (nicht gezeigt), die das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 bildet, auf die Frontseite WS des rotierten Wafers W gesprüht. Damit wird der flüssige Kunststoff auf die Frontseite WS des Wafers W aufgetragen. Wenn der flüssige Kunststoff gehärtet ist, ist der Schutzfilm P auf der Frontseite WS des Wafers W gebildet.
Beim Entfernen des Schutzfilms P wird der Wafer W nach der Laserbearbeitung auf dem Schleudertisch 30 gehalten und der Schleudertisch 30 wird durch die Schleudertischantriebsquelle rotiert, um dadurch den Wafer W zu rotieren. In diesem Rotationszustand wird eine Reinigungsflüssigkeit von einer Reinigungsdüse (nicht gezeigt), die das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 bildet, auf die Frontseite WS des rotierten Wafers W gesprüht. Damit wird der Schutzfilm P entfernt und die Frontseite WS des Wafers W wird gereinigt.
Nachdem der Schutzfilm P durch das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 auf dem Wafer W vor der Laserbearbeitung gebildet wurde, wird der Wafer W durch das zweite Transportmittel 28 zum Spanntisch 4 transportiert. Ferner wird, nachdem der Schutzfilm P durch das Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittel 18 von dem Wafer W nach der Laserbearbeitung entfernt wurde, der Wafer W durch das erste Transportmittel 26 zu den Schienen 24 des vorübergehenden Platzierungsmittels 16 transportiert.
Der Spanntisch 4 funktioniert so, dass er den Wafer W hält, der von dem Schleudertisch 30 des Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittels 18 transportiert wurde, nachdem der Schutzfilm P auf dem Wafer W gebildet wurde. Der Spanntisch 4 weist eine kreisförmige obere Oberfläche als eine Halteoberfläche auf, die aus einer porösen Keramik oder dergleichen ausgebildet ist. Diese Halteoberfläche des Spanntischs 4 wird durch eine Vakuumleitung (nicht gezeigt) mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden, wodurch der hierauf platzierte Wafer W durch Unterdruck gehalten wird.
Der Spanntisch 4 ist abnehmbar an einer Tischbewegungsbasis (nicht gezeigt) gehalten, die in dem Körpergehäuse 20 der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehen ist. Diese Tischbewegungsbasis ist in der X-Richtung durch das X-Achsen-Bewegungsmittel beweglich und durch das Y-Achsen-Bewegungsmittel auch in der Y-Richtung beweglich. Diese Tischbewegungsbasis ist auch um ihre Achse (parallel zur Z-Achse) durch eine Basisantriebsquelle (nicht gezeigt) drehbar. Ferner ist eine Klemme 32 zum Befestigen des ringförmigen Rahmens F in der Umgebung des Spanntischs 4 vorgesehen. Die Klemme 32 wird durch einen Luftaktor (nicht gezeigt) betrieben, um dadurch den ringförmigen Rahmen F, der den Wafer W durch das Klebeband T hält, zu befestigen.
Die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, enthält ein Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82, das neben dem Spanntisch 4 vorgesehen ist. Das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 enthält ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 und eine Reinigungsflüssigkeitszuführdüse 35 zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34. Diese Reinigungsflüssigkeit wird in dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 gespeichert und dazu verwendet, den Bearbeitungskopf 36 zu reinigen.
Das Laserstrahlanwendungsmittel 6 funktioniert dazu, einen Laserstrahl L (siehe 2) auf die Frontseite WS des Wafers W, der auf dem Spanntisch 4 gehalten wird, anzuwenden, um dadurch die Bearbeitungsrille S durch Ablation auszubilden. 2 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration des Laserstrahlanwendungsmittels 6 und des Spanntisches 4 zeigt. Das Laserstrahlanwendungsmittel 6 enthält den Bearbeitungskopf 36 und ein Laserstrahloszillationsmittel 37, um den Laserstrahl L zu oszillieren.
Der Bearbeitungskopf 36 enthält ein Fokussiermittel 38 zum Anwenden des Laserstrahls L, der durch das Laserstrahloszillationsmittel 37 oszilliert wird, auf die Frontseite WS des Wafers W und ein Sammelmittel 70 (siehe 3) zum Sammeln der Fremdkörper, die im Folgenden zu beschreiben sind. Das Laserstrahlanwendungsmittel 6 enthält ferner ein Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 43 zum korrekten Einstellen der Wiederholfrequenz des Laserstrahls L, der durch das Laserstrahloszillationsmittel 37 zu oszillieren ist, gemäß der Art des Wafers W, der Form der Bearbeitung und so weiter. Beispielsweise können ein YAG Laseroszillator und ein YV04 Laseroszillator als das Laserstrahloszillationsmittel 37 verwendet werden. Das Fokussiermittel 38, das in dem Bearbeitungsmittel 36 enthalten ist, umfasst einen totalreflektierenden Spiegel 39 zum Ändern der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls L, wodurch das Laserstrahloszillationsmittel 37 oszilliert wird, und eine fokussierende Linse 41 zum Fokussieren des Laserstrahls L, der durch den totalreflektierenden Spiegel 39 reflektiert wurde.
Das Abbildungsmittel (nicht gezeigt) funktioniert so, dass es die Frontseite WS des Wafers W, der auf dem Spanntisch 4 gehalten ist, abbildet. Das Abbildungsmittel ist in der Z-Richtung integral mit dem Laserstrahlanwendungsmittel 6 durch das Z-Achsen-Bewegungsmittel beweglich. Das Abbildungsmittel enthält eine CCD-Kamera (nicht gezeigt) zum Abbilden des Wafers W, der auf dem Spanntisch 4 gehalten wird, um ein Bild zu erhalten. Das Bild, das durch die CCD-Kamera erhalten wird, wird von dem Abbildungsmittel zu dem Steuerungsmittel 12 ausgegeben.
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration eines Schutzblasmittels 8 zeigt, das in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 enthalten ist, und 4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie IV-IV in 3 aufgenommen wurde, welche eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Schutzblasmittel 8 umfasst ein Gehäuse 44, das über eine Klammer 42 (siehe 3) an dem Fokussiermittel 38 des Laserstrahlanwendungsmittels 6 angebracht ist, ein transparentes Element 40, das an dem Gehäuse 44 angebracht ist, und einen Schutzblasmechanismus 46, um einen Überdruck in dem Gehäuse 44 aufrechtzuerhalten. Das Gehäuse 44 weist eine obere Öffnung 48 und eine untere Öffnung 50 auf, um den Durchgang des Laserstrahls L zu ermöglichen. Das Gehäuse 44 weist einen trichterförmigen konischen Abschnitt 52 auf, der im Durchmesser graduell in Richtung der unteren Öffnung 50 verjüngt wird. Das bedeutet, der konische Abschnitt 52 des Gehäuses 44 definiert einen trichterförmigen konischen Innenraum.
Die untere Öffnung 50 des Gehäuses 44 weist eine Fläche auf, die den Durchgang des Laserstrahls L ermöglicht. Beispielsweise ist der Durchmesser der unteren Öffnung 50 auf 4 mm eingestellt. Das Gehäuse 44 ist aus mehreren aufeinander gestapelten flachen Platten 54 und einer untersten länglichen Platte 56 aufgebaut. Das transparente Element 44 ist so vorgesehen, dass es die obere Öffnung 48 des Gehäuses 44 schließt, und kann den Laserstrahl L transmittieren. Das transparente Element 40 weist eine Fläche auf, die den Durchgang des Laserstrahls L ermöglicht. Das heißt, das transparente Element 40 ist aus einem Material ausgebildet, das dazu geeignet ist, den Laserstrahl L zu transmittieren, und ist eine kreisförmige flache Platte mit einer Größe, die dazu geeignet ist, die obere Öffnung 48 des Gehäuses 44 zu schließen.
Der Schutzblasmechanismus 46 funktioniert so, dass er ein Gas bläst, das von der Seite des Fokussiermittels 38 in Richtung einer Seite eines Arbeitspunkts K um den Laserstrahl L, der durch das Gehäuse 44 gelangt, strömt, wodurch ein Überdruck in dem Gehäuse 44 aufrechterhalten wird, um zu verhindern, dass eine Atmosphäre, die die Fremdkörper enthält, von der unteren Öffnung 50 in das Gehäuse 44 strömen kann. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, enthält der Schutzblasmechanismus 46 mehrere Blasanschlüsse 60, eine Gaszuführungsleitung 62 (siehe 3) und eine Gasquelle (nicht gezeigt). Die mehreren Blasanschlüsse 60 sind so um das transparente Element 40 angeordnet, dass sie in der Umfangsrichtung des transparenten Elements 40 gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Jeder Blasanschluss 60 weist ein Ende auf, das sich zur inneren Oberfläche des Gehäuses 44 öffnet, und das andere Ende öffnet sich in einen Verbindungsraum 64, der in dem Gehäuse 44 ausgebildet ist.
Das von den Blasanschlüssen 60 zu blasende Gas wird in Richtung des Laserstrahls L gerichtet, der durch das Gehäuse 44 gelangt, sodass es aus einer horizontalen Ebene soweit leicht abwärts geneigt ist, dass das Gas das transparente Element 40 nicht berührt. Das heißt, ein Ende jedes Blasanschlusses 60, der sich zur inneren Oberfläche des Gehäuses 44 öffnet, ist unterhalb des transparenten Elements 40 angeordnet und jeder Blasanschluss 60 erstreckt sich leicht schräg nach unten von dem anderen Ende zu seinem einen Ende. Beispielsweise sind acht Blasanschlüsse 60 vorgesehen. Die Gaszuführungsleitung 62, die in 3 gezeigt ist, ist durch den Verbindungsraum 64 mit den mehreren Blasanschlüssen 60 verbunden. Die Gasquelle ist durch die Gaszuführungsleitung 62 mit den mehreren Blasanschlüssen 60 verbunden, wodurch ein unter Druck stehendes Gas den mehreren Blasanschlüssen 60 zugeführt wird.
Das Fremdkörperausstoßmittel 10 ist unterhalb des Gehäuses 44 des Schutzblasmittels 8 vorgesehen, um die Fremdkörper unter Saugen auszustoßen. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, enthält des Fremdkörperausstoßmittel 10 eine Trennwand 66 (siehe 4) integral mit dem Gehäuse 44, einen Luftvorhangblasmechanismus 68 und ein Sammelmittel 70. Die Trennwand 66 ist so ausgebildet, dass sie eine Streufläche (durch eine gepunktete Linie in 4 gezeigt) der an dem Arbeitspunkt K erzeugten Fremdkörper umgibt. Die Trennwand 66 ist auf der untersten länglichen Platte 56 ausgebildet, die das Gehäuse 44 bildet. Die Trennwand 66 ist so ausgebildet, dass sie die untere Öffnung 50 des Gehäuses 44 umgibt.
Der Luftvorhangblasmechanismus 68 funktioniert so, dass er ein Gas in eine parallele Richtung zur Frontseite WS des Wafers W entgegengesetzt zur Richtung der Ausbildung der Bearbeitungsrille S bläst (von der stromabwärtigen Seite in der Richtung, die durch einen Pfeil X1 in 4 gezeigt ist, welche die Richtung einer Relativbewegung des Laserstrahls L auf der Frontseite WS des Wafers W während der Laserbearbeitung ist), wodurch die untere Öffnung 50 des Gehäuses 44 mit diesem Gas bedeckt wird, um den Eintritt der Fremdkörper in das Gehäuse 44 zu verhindern. Der Luftvorhangblasmechanismus 68 umfasst ein Düsenelement 58, das an der länglichen Platte 56 angebracht ist, einen Blasanschluss 72, der in dem Düsenelement 58 ausgebildet ist, eine Gaszuführungsleitung 74, die mit dem Blasanschluss 72 verbunden ist, und eine Gasquelle (nicht gezeigt) zum Zuführen des Gases durch die Gaszuführungsleitung 74 zu dem Blasanschluss 72.
Der Blasanschluss 72 ist so ausgebildet, dass er sich zur inneren Oberfläche (innerhalb) der Trennwand 66 öffnet, die auf dem Düsenelement 58 in der Umgebung der unteren Öffnung 50 des Gehäuses 44 ausgebildet ist. Der Blasanschluss 72 erstreckt sich parallel zu der Frontseite WS des Wafers W. Die Gasquelle ist durch die Gaszuführungsleitung 74, die in dem Gehäuse 44 ausgebildet ist, mit dem Blasanschluss 72 verbunden, wodurch ein unter Druck stehendes Gas dem Blasanschluss 72 zugeführt wird. Daher wird das unter Druck stehende Gas (Luftstrom) von dem Blasanschluss 72 geblasen.
Das Sammelmittel 70 ist stromabwärts der Strömung des Gases vorgesehen, das durch den Luftvorhang-Blasmechanismus 68 geblasen wird und funktioniert so, dass es das Gas und die Fremdkörper, die in der Nähe des Arbeitspunkts K erzeugt werden, aufsaugt. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Sammelmittel 70 einen Sauganschluss 76, der sich zur Trennwand 66 hin öffnet, eine Saugleitung 78, die mit dem Sauganschluss 76 verbunden ist, und eine Saugquelle 80, die mit der Saugleitung 78 verbunden ist. Der Sauganschluss 76 ist unterhalb des Gehäuses 44 des Schutzblasmittels 8 vorgesehen, sodass er sich zur inneren Oberfläche (innerhalb) der Trennwand 66 öffnet, die auf der untersten länglichen Platte 56 des Gehäuses 44 ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Sauganschluss 76 gegenüber dem Blasanschluss 72 angeordnet. Das heißt, das Sammelmittel 70 ist in Bezug auf den Laserstrahl L gegenüber dem Luftvorhang-Blasmechanismus 68 angeordnet.
Die Saugleitung 78 ist in der untersten länglichen Platte 56 des Gehäuses 44 ausgebildet und erstreckt sich schräg nach oben von dem Sauganschluss 76, um mit der Saugquelle 80 zu kommunizieren. Die Saugquelle 80 ist durch die Saugleitung 78 mit dem Sauganschluss 76 verbunden, um das Gas von dem Sauganschluss 76 abzusaugen. Das heißt, die Saugleitung 78 ist stromabwärts der Strömung des Gases angeordnet, das durch den Luftvorhang-Blasmechanismus 68 geblasen wird, um das Gas und die in der Nähe des Arbeitspunkts K erzeugten Fremdkörper einzusaugen.
Die Saugleitung 78 des Sammelmittels 70 weist ein Ende auf, das mit der Saugquelle 80 verbunden ist, und ihr anderes Ende öffnet sich zu der oberen Oberfläche (Frontseite WS) des Wafers W. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, wird ein Reinigungsflüssigkeitszuführungsmittel 82A zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu der Saugleitung 78 um die Saugleitung 78 herum vorgesehen. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A mehrere Reinigungsflüssigkeitsdüsen 84, die sich zur Saugleitung 78 hin öffnen, eine Reinigungsflüssigkeitsquelle 88 zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 84 und eine Reinigungsflüssigkeitszuführungsleitung 86, von der ein Ende mit jeder Reinigungsflüssigkeitsdüse 84 verbunden ist und das andere Ende mit der Reinigungsflüssigkeitsquelle 88 verbunden ist.
Der Wafer W ist ein Werkstück, das durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 einer Laserbearbeitung unterworfen werden soll. Beispielsweise ist der Wafer W ein scheibenförmiger Halbleiterwafer oder ein optische Vorrichtungs-Wafer, der aus einem Substrat aus Silizium, Saphir, Galliumnitrid oder dergleichen ausgebildet ist. Wie in 1 gezeigt ist, werden mehrere Vorrichtungen auf der Frontseite WS des Wafers W so ausgebildet, dass sie durch mehrere sich kreuzende Straßen aufgeteilt werden. Ferner ist die Rückseite des Wafers W gegenüber der Frontseite WS an dem Klebeband T angebracht und der ringförmige Rahmen F ist ferner an dem Klebeband T angebracht, sodass er den Wafer W umgibt. Damit wird der Wafer W durch das Klebeband T an dem ringförmigen Rahmen F in dem Zustand gehalten, in dem die Frontseite F freigelegt ist. Ferner wird ein sogenannter Niedrig-k-Film (nicht gezeigt), der aus einem Niedrig-k-Material ausgebildet ist (hauptsächlich ein poröses Material) als ein dielektrisches Zwischenschichtmaterial auf der Frontseite WS des Wafers W ausgebildet.
Das Steuerungsmittel 12 funktioniert so, dass es die oben genannten Komponenten der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 steuert. Das Steuerungsmittel 12 steuert die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 so, dass sie das Bearbeitungsverfahren auf den Wafer W anwendet. Beim Durchführen des Bearbeitungsverfahrens an dem Wafer W, das heißt beim Anwenden des Laserstrahls L vom dem Laserstrahlanwendungsmittel 6 auf die Frontseite WS des Wafers W, betätigt das Steuerungsmittel 12 die Gasquelle des Schutzblasmechanismus 36, um das Gas von den Blasanschlüssen 60 zu blasen, betätigt auch die Gasquelle des Luftvorhang-Blasmechanismus 68 des Fremdkörperausstoßmittels 10, um das Gas von dem Blasanschluss 72 zu blasen, und betreibt auch die Saugquelle 80 des Sammelmittels 70, um das Gas von dem Ansauganschluss 76 abzusaugen. Ferner steuert das Steuerungsmittel 12 das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 oder 82A mit einer vorbestimmten zeitlichen Abstimmung, um der Saugleitung 78 eine Reinigungsflüssigkeit zuzuführen, um dadurch die Saugleitung 78 zu reinigen.
Im Folgenden wird ein Laserbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten des Wafers W unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 erklärt werden. 5 ist ein Flussdiagramm, welches das Laserbearbeitungsverfahren unter Verwendung der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 zeigt. Zuerst wird das Klebeband T an der Rückseite des Wafers W gegenüber der Frontseite WS, auf der die Vorrichtungen ausgebildet werden, angebracht. Ferner wird der ringförmige Rahmen F an dem Klebeband T angebracht. Der Wafer W, der somit durch das Klebeband T an dem ringförmigen Rahmen F gehalten wird, wird in der Kassette 14 gespeichert.
Ein Benutzer gibt eine Bearbeitungsinformation in das Steuerungsmittel 12 ein. Wenn der Benutzer eine Anweisung zum Beginnen einer Bearbeitungsoperation eingibt, beginnt die Laserbearbeitungsvorrichtung 2 den Bearbeitungsschritt. Bei diesem Bearbeitungsschritt führt das Steuerungsmittel 12 Schritt ST1 aus, der in 5 gezeigt ist. In Schritt ST1 wird der Wafer W vor der Laserbearbeitung aus der Kassette 14 entnommen und durch das Handhabungsmittel 22 zu dem vorläufigen Platzierungsmittel 16 transportiert. Das heißt, der Wafer wird zeitweise auf dem Paar Schienen 24 des vorläufigen Platzierungsmittels 16 platziert. Danach wird der Wafer W durch das erste Transportmittel 26 zu dem Schleudertisch 30 des Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittels 18 transportiert. Der Wafer W wird dann auf dem Schleudertisch 30 gehalten.
Danach wird der Schleudertisch 30 abgesenkt und als nächstes um seine Achse rotiert. Während der Rotation des Schleudertischs 30 wird der flüssige Kunststoff von der Beschichtungsdüse auf den Wafer W gesprüht, der auf dem Schleudertisch 30 gehalten wird. Als eine Folge wird der flüssige Kunststoff auf die gesamte Oberfläche der Frontseite WS des Wafers W, der auf dem Schleudertisch 30 gehalten wird, durch eine Zentrifugalkraft aufgebracht. Nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird die Rotation des Schleudertisches 30 angehalten und die Anwendung des flüssigen Kunststoffs von der Beschichtungsdüse wird auch angehalten. Wenn der flüssige Kunststoff, der auf die Frontseite WS des Wafers W aufgebracht wurde, ausgehärtet ist, ist der Schutzfilm P, der aus dem flüssigen Kunststoff gebildet wird, auf der Frontseite WS des Wafers W ausgebildet.
Auf diese Weise ist Schritt ST1 ein Schutzfilm-Formungsschritt, in dem der flüssige Kunststoff auf die Frontseite WS des Wafers W aufgebracht wird, um dadurch den Schutzfilm P zu bilden. Nach dem Beenden der Bildung des Schutzfilms P wird der Schleudertisch 30 angehoben und der Wafer W wird als nächstes von dem Schleudertisch 30 durch das zweite Transportmittel 28 zu dem Spanntisch 4 transportiert. Dann wird der Wafer W auf dem Spanntisch 4 gehalten und das Steuerungsmittel 12 führt Schritt ST2 durch.
In Schritt ST2 wird der Spanntisch 4 durch das X-Achsen-Bewegungsmittel und das Y-Achsen-Bewegungsmittel bewegt, um den Wafer W, der auf dem Spanntisch 4 gehalten wird, unter das Abbildungsmittel zu bewegen. In dieser Position wird der Wafer W durch das Abbildungsmittel abgebildet. Ein Bild, das durch das Abbildungsmittel erhalten wird, wird an das Steuerungsmittel 12 ausgegeben. Das Steuerungsmittel 12 führt dann eine Bildbearbeitung wie eine Musteranpassung durch, um eine Flucht zwischen einer vorbestimmten Straße des Wafers W, der auf dem Spanntisch 4 gehalten wird, und dem Fokussiermittel 38 des Laserstrahlanwendungsmittels 6 zum Anwenden des Laserstrahls L herzustellen, womit das Fluchtungsverfahren zum fluchtenden Ausrichten des Fokussiermittels 38 und der vorbestimmten Straße in der X-Richtung durchgeführt wird. Nach der Durchführung dieses Fluchtungsverfahrens führt das Steuerungsmittel 12 Schritt ST3 durch.
In Schritt ST3 wird der Spanntisch 4 durch das X-Achsen-Bewegungsmittel und das Y-Achsen-Bewegungsmittel gemäß der Fluchtungsinformation, die in Schritt ST2 detektiert wurde, bewegt. Ferner wird der Spanntisch 4 durch die Basisantriebsquelle um seine Achse rotiert, um die vorbestimmte Straße parallel zur X-Richtung zu bringen (siehe 4). Danach wird ein Ende der vorbestimmten Straße unmittelbar unterhalb des Fokussiermittels 38 des Laserstrahlanwendungsmittels 6 positioniert und der Laserstrahl L wird von dem Fokussiermittel 38 aufgebracht. Gleichzeitig wird der Spanntisch 4, welcher den Wafer W auf sich trägt, durch das X-Achsen-Bewegungsmittel in der X-Richtung mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit bewegt. Das heißt, der Laserstrahl L wird auf der Frontseite WS des Wafers W in der Richtung relativ bewegt, die durch einen Pfeil X1 gezeigt ist (siehe 4).
Als eine Folge werden der Wafer W und der Schutzfilm P teilweise durch den Laserstrahl L entlang der vorbestimmten Straße abgetragen, um dadurch die verarbeitete Rille S wie in 4 gezeigt zu bilden. Wenn das andere Ende der vorbestimmten Straße die Position unmittelbar unterhalb des Fokussiermittels 38 erreicht, wird die Anwendung des Laserstrahls L von dem Fokussiermittel 38 angehalten und auch die Bewegung des Spanntischs 4 durch das X-Achsen-Bewegungsmittel wird angehalten. Danach wird der Spanntisch 4 in der Y-Richtung durch das Y-Achsen-Bewegungsmittel indiziert, um den Laserstrahl L ähnlich entlang der nächsten Straße zu bewegen, wodurch eine ähnlich bearbeitete Rille S entlang dieser Straße gebildet wird. Diese Laserbearbeitung wird ähnlich auf alle Straßen des Wafers W angewendet, um mehrere ähnlich bearbeitete Rillen S entlang all dieser Straßen zu bilden.
Auf diese Weise ist Schritt ST3 ein bearbeitete Rillen-Bildungsschritt, in dem der Laserstrahl L von der Seite des Schutzfilms P auf die Frontseite WS des Wafers W entlang der Straßen angewendet wird, nachdem Schritt ST2 durchgeführt wurde, wodurch die verarbeiteten Rillen S in der Frontseite WS entlang der Straßen ausgebildet werden. Ferner wird in Schritt ST3 als dem verarbeite Rillen-Bildeschritt aus den Anschlüssen 60, die mit der Gasquelle des Schutzblasmechanismus 46 des Schutzblasmittels 8 verbunden sind, während der Anwendung des Laserstrahls L das Gas geblasen. Folglich wird der Druck innerhalb des Gehäuses 44 auf einem positiven Druck gehalten, der höher als der Außendruck ist.
Jeder Blasanschluss 60 erstreckt sich etwas schräg nach unten in Richtung der inneren Oberfläche des Gehäuses 44 und die mehreren Blasanschlüsse 60 sind in gleichmäßigen Abständen um das transparente Element 40 angeordnet. Folglich strömt das Gas, das von den mehreren Blasanschlüssen 60 geblasen wird, abwärts in Richtung der unteren Öffnung 50 des Gehäuses 44 gleichmäßig um das transparente Element 40. Das heißt, ein sogenannter Abwärtsstrom wird in dem Gehäuse 44 des Schutzblasmittels 8 erzeugt, sodass er nach unten in Richtung der unteren Öffnung 50 gleichmäßig um das transparente Element 40 strömt.
Ferner wird der konische Abschnitt 52 des Gehäuses 44 wie ein Trichter ausgebildet, der einen Durchmesser aufweist, der sich graduell in Richtung der unteren Öffnung 50 verjüngt. Folglich erhöht sich die Geschwindigkeit des Abwärtsstroms graduell in Richtung der unteren Öffnung 50. Als eine Folge ist es möglich, das Problem zu verhindern, dass eine Fremdkörper enthaltende Atmosphäre, die nahe dem Arbeitspunkt K durch die Laserbearbeitung erzeugt wird, von der unteren Öffnung 50 aus in das Gehäuse 44 eintreten kann.
Ferner wird in Schritt ST3 als dem verarbeite Rillen-Bildeschritt, während das Gas von den Blasanschlüssen 60 des Schutzblasmechanismus 46 des Schutzblasmittels 8 geblasen wird, das Gas aus dem Blasanschluss 72 des Luftvorhang-Blasmechanismus 68 des Fremdkörperausstoßmittels 10 geblasen und das Gas wird von dem Sauganschluss 76, der mit der Saugquelle 80 des Sammelmittels 70 verbunden ist, aufgesaugt. Auf diese Weise wird das Gas aus dem Blasanschluss 72 des Luftvorhang-Blasmechanismus 68 des Fremdkörperausstoßmittels 10 so geblasen, dass die untere Öffnung 50 des Gehäuses 44 mit diesem Gas bedeckt wird, das aus dem Blasanschluss 72 geblasen wird. Zusätzlich wird eine Atmosphäre, welche die Fremdkörper enthält, die nahe dem Arbeitspunkt K erzeugt werden, von dem Sauganschluss 76 durch die Saugleitung 78 zu der Saugquelle 80 angesaugt.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, steuert das Steuerungsmittel 12 ferner das Reinigungsflüssigkeitszuführungsmittel 82A, um die Reinigungsflüssigkeit der Ansaugleitung 78 zuzuführen, wodurch die Saugleitung 78 gereinigt wird. Die vorbestimmte Zeit zum Reinigen der Saugleitung 78 ist nicht besonders begrenzt. Beispielsweise nach dem Durchführen des Abtragens an dem Wafer W wird der Bearbeitungskopf 36 vorzugsweise von dem Wafer W zurückgezogen und das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A wird dann betrieben, um die Saugleitung 78 zu reinigen. Als eine Modifikation kann das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A immer betrieben werden, um die Reinigungsleitung 78 während des Abtragens an dem Wafer W zu reinigen.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, wird das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A aus den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 84, der Reinigungsflüssigkeitszuführleitung 86 und der Reinigungsflüssigkeitsquelle 88 aufgebaut. Die Reinigungsflüssigkeit wird von der Reinigungsflüssigkeitsquelle 88 zu der Reinigungsflüssigkeitszuführleitung 86 mit der vorbestimmten zeitlichen Abstimmung zugeführt. Die Reinigungsflüssigkeit, die zu der Reinigungsflüssigkeitszuführleitung 86 zugeführt wird, wird von den Reinigungsflüssigkeitsdüsen 84 gesprüht, wodurch die Saugleitung 78 gereinigt wird.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, wird das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 aus dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 und der Reinigungsflüssigkeitszuführdüse 35 aufgebaut. Der Bearbeitungskopf 36 wird in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 mit vorbestimmter zeitlicher Abstimmung eingetaucht. In dem Zustand, in dem der Bearbeitungskopf 36 in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 eingetaucht ist, wird die Saugquelle 80 so betrieben, dass sie die Reinigungsflüssigkeit von dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 38 zu der Saugleitung 78 zuführt (ansaugt), wodurch die Saugleitung 78 gereinigt wird. Alternativ kann der Bearbeitungskopf 36 während des Betriebs der Saugquelle 80 in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 eingetaucht sein.
Falls die Reinigungsflüssigkeit, die in dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 gespeichert ist, von ihrer Menge her nicht ausreicht, wird die Reinigungsflüssigkeit von der Reinigungsflüssigkeitszuführdüse 35 in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 geführt. Die vorbestimmte zeitliche Abstimmung zum Reinigen in der ersten bevorzugten Ausführungsform ist also nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann das Reinigen in regelmäßigen zeitlichen Abständen durchgeführt werden oder in Intervallen einer festen Anzahl von Wafern. Falls das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehen ist, ist das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A nicht immer notwendig. Umgekehrt ist in dem Fall, in dem das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82A in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 vorgesehen ist, das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 nicht immer notwendig. Das heißt, es ist nur zumindest eines des Reinigungsflüssigkeitszuführmittels 82 und des Reinigungsflüssigkeitszuführmittels 82A in der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 notwendig.
Ferner ist der Blasanschluss 72 stromabwärts des Sauganschlusses 76 in der Richtung des Pfeils X1 als der Richtung der relativen Bewegung des Laserstrahls L auf der Frontseite WS des Wafers W während der Laserbearbeitung in Schritt ST3 als dem bearbeitete Rillen-Bildeschritt angeordnet. Folglich wird die untere Öffnung 50 zuverlässig mit dem Gas bedeckt, das aus dem Blasanschluss 72 geblasen wird, sodass es möglich ist, das Problem, dass eine Atmosphäre, welche die Fremdkörper enthält, die nahe dem Arbeitspunkt K durch die Laserbearbeitung erzeugt wurden, von der unteren Öffnung 50 aus in das Gehäuse 44 eintreten kann, zuverlässig zu verhindern.
Nach dem Bilden der verarbeiteten Rillen S auf der Frontseite WS des Wafers W entlang aller Straßen wird der Spanntisch 4, welcher den Wafer W hält, durch das X-Achsen-Bewegungsmittel in die Ausgangsposition, die in 1 gezeigt ist, bewegt. Danach wird der Wafer W von dem Spanntisch 4 durch das zweite Transportmittel 28 zu dem Schleudertisch 30 des Schutzfilmbilde- und Reinigungsmittels 18 transportiert. In dem Zustand, in dem der Wafer W auf dem Schleudertisch 30 gehalten ist, wird der Schleudertisch 30 abgesenkt und dann um seine Achse rotiert. Während der Rotation des Schleudertischs 30 wird die Reinigungsflüssigkeit von der Reinigungsdüse auf den Wafer W gesprüht. Da der Schutzfilm P aus einem wasserlöslichen Kunststoff gebildet ist, wird der Schutzfilm P durch die Reinigungsflüssigkeit und eine Zentrifugalkraft zusammen mit den Fremdkörpern, die an dem Wafer W während der Laserbearbeitung haften, von der Frontseite WS des Wafers W entfernt (abgewaschen).
Nach dem Durchführen des Entfernens des Schutzfilms P wird die Rotation des Schleudertischs 30 um seine Achse angehalten und die Zuführung der Reinigungsflüssigkeit von der Reinigungsdüse wird auch gestoppt. Danach wird der Schleudertisch 30 angehoben und der Wafer W wird dann von dem Schleudertisch 30 durch das erste Transportmittel 26 zu dem vorläufigen Platzierungsmittel 16 transportiert. Danach wird der Wafer W von dem vorläufigen Platzierungsmittel 16 durch das Handhabungsmittel 22 in die Kassette 14 auf dem Kassettenlift 15 transportiert.
Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung 2 kann ein Überdruck in dem Gehäuse 4 gehalten werden und ein Abwärtsstrom kann in dem Gehäuse 44 durch den trichterförmigen konischen Abschnitt 52 des Gehäuses 44 und den Schutzblasmechanismus 46 erzeugt werden, sodass es möglich ist, den Eintritt einer die Fremdkörper enthaltenden Atmosphäre in das Gehäuse 44 von der unteren Öffnung 50 aus zu verhindern. Ferner kann die Saugleitung 78 durch das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 82 und 82A gereinigt werden. Folglich kann das Fokussiermittel 38 und die Saugleitung 78 vor der Ablagerung von Fremdkörpern geschützt werden und es ist möglich, ein Eintrüben des transparenten Elements 40 wegen der Ablagerung der Fremdkörper in der Atmosphäre zu vermeiden. Folglich kann verhindert werden, dass die Fremdkörper, die beim Durchführen der Laserbearbeitung erzeugt werden, an den optischen Komponenten inklusive des Fokussiermittels 38 und des Transportelements 40 und auch an der Saugleitung 78 anhaften.
Während die Laserbearbeitung nach der Ausbildung des Schutzfilms P auf dem Wafer in jeder bevorzugten Ausführungsform durchgeführt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt, sondern die Bildung des Schutzfilms P ist nicht immer nötig. Ferner wird der Schutzfilm P durch Auftragen des flüssigen Kunststoffs enthaltend den wasserlöslichen Kunststoff, wie etwa PVA, PEG und PEO, auf die Frontseite WS des Wafers W und dann Aushärten des aufgetragenen flüssigen Kunststoffs in jeder bevorzugten Ausführungsform ausgebildet. Der aufgetragene flüssige Kunststoff kann jedoch auch unvollständig ausgehärtet (getrocknet) sein, um den Schutzfilm P zu bilden, aber ein Abtragen kann an diesem Schutzfilm P in dem unvollständig getrockneten Zustand durchgeführt werden. In diesem Fall kann eine große Menge an Fremdkörpern von diesem Schutzfilm P in dem unvollständig getrockneten Zustand erzeugt werden. Aber der Eintritt der Fremdkörper in das Gehäuse 44 kann durch das Schutzblasmittel 8 verhindert werden, wodurch das Eintrüben des transparenten Elements 40 vermieden wird.
Die Konfigurationen des X-Achsen-Bewegungsmittels, des Y-Achsen-Bewegungsmittels und des Z-Achsen-Bewegungsmittels können geeignet in der vorliegenden Erfindung modifiziert werden. Ferner kann das Reinigungsflüssigkeitsreservoir 34 mit einem Z-Achsen-Bewegungsmittel versehen sein, um in der Z-Richtung beweglich zu sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die oben beschriebenen Inhalte in den jeweiligen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt. Ferner können die oben beschriebenen Komponenten all das enthalten, was durch den Fachmann leicht angenommen werden kann, und enthalten auch im Wesentlichen dieselben Teile wie diejenigen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ferner können die oben beschriebenen Konfigurationen geeignet kombiniert werden. Ferner können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Veränderungen der Konfiguration gemacht werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert und alle Veränderungen und Modifikationen, die in die Äquivalenz des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind deshalb von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-69249 [0003]
JP 2011-189400 [0003]

Claims

Laserbearbeitungsvorrichtung (2), umfassend: ein Haltemittel (4) zum Halten eines Werkstücks (W) und ein Laserstrahlanwendungsmittel (6) zum Durchführen eines Abtragens an dem Werkstück, das durch das Haltemittel gehalten wird, wobei das Laserstrahlanwendungsmittel ein Laserstrahloszillationsmittel (37) zum Oszillieren eines Laserstrahls und einen Bearbeitungskopf (36) zum Anwenden des Laserstrahls, der durch das Laserstrahloszillationsmittel oszilliert wird, auf das Werkstück aufweist, wobei der Bearbeitungskopf eine Fokussierlinse (41) zum Fokussieren des Laserstrahls, der durch das Laserstrahloszillationsmittel oszilliert wird, und ein Sammelmittel, das zwischen der Fokussierlinse und dem Werkstück vorgesehen ist, um Fremdkörper aufzusammeln, die durch die Anwendung des durch die Fokussierlinse fokussierten Laserstrahls auf das Werkstück erzeugt werden, aufweist, wobei das Sammelmittel eine Saugquelle (80) zum Aufsaugen der Fremdkörper und eine Saugleitung (78) aufweist, von der ein Ende mit der Saugquelle verbunden ist und sich das andere Ende zu der Frontseite des Werkstücks öffnet, wobei die Laserbearbeitungsvorrichtung ferner ein Reinigungsflüssigkeitszuführmittel (82, 82A) zum Zuführen einer Reinigungsflüssigkeit zu der Saugleitung aufweist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel eine Reinigungsdüse (84) aufweist, die sich zu der Saugleitung öffnet, eine Reinigungsflüssigkeitsquelle (88) zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit zu der Reinigungsflüssigkeitsdüse und eine Reinigungsflüssigkeitszuführleitung (86), von der ein Ende mit der Reinigungsflüssigkeitsdüse und das andere Ende mit der Reinigungsflüssigkeitsquelle verbunden ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reinigungsflüssigkeitszuführmittel ein Reinigungsflüssigkeitsreservoir (34) zum Speichern der Reinigungsflüssigkeit aufweist, wobei die Saugleitung durch Eintauchen des Bearbeitungskopfs in das Reinigungsflüssigkeitsreservoir mit vorbestimmter zeitlicher Abstimmung und Betätigen der Saugquelle in dem Zustand, in dem der Bearbeitungskopf in dem Reinigungsflüssigkeitsreservoir eingetaucht ist, umfasst.
Reinigungsverfahren für die Saugleitung in der Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: einen Bearbeitungsschritt des Durchführens eines Abtragens an dem Werkstück, einen Zurückziehschritt des Zurückziehens des Bearbeitungskopfs von dem Werkstück nach der Durchführung des Bearbeitungsschritts und einen Reinigungsschritt des Betätigens des Reinigungsflüssigkeitszuführmittels, um die Saugleitung nach der Durchführung des Zurückziehschritts zu reinigen.