JP2010099733A - Laser beam machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば半導体ウェーハ等のワークにレーザ光線を照射して溝加工や切断加工等を施すレーザ加工装置に係り、特に、レーザ加工前にワークの加工面に水溶性樹脂を塗布する機能を有するレーザ加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus that irradiates a workpiece such as a semiconductor wafer with a laser beam to perform groove processing, cutting processing, and the like, and in particular, has a function of applying a water-soluble resin to a processing surface of a workpiece before laser processing. The present invention relates to a laser processing apparatus.
半導体デバイスの製造工程においては、円板状の半導体ウェーハの表面に、格子状に配列された分割予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、これら矩形領域の表面にICやLSI等の電子回路を形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理をしてから、全ての分割予定ラインを切断する、すなわちダイシングして、多数の半導体チップを得ている。このようにして得られた半導体チップは、樹脂封止によりパッケージングされて、携帯電話やPC(パーソナル・コンピュータ)等の各種電気・電子機器に広く用いられている。 In the manufacturing process of semiconductor devices, a large number of rectangular areas are defined on the surface of a disk-shaped semiconductor wafer by dividing lines arranged in a grid pattern, and electronic circuits such as ICs and LSIs are formed on the surface of these rectangular areas. After forming and then performing necessary processing such as polishing after grinding the back surface, all the division lines are cut, that is, diced to obtain a large number of semiconductor chips. The semiconductor chip thus obtained is packaged by resin sealing and widely used in various electric / electronic devices such as mobile phones and PCs (personal computers).
半導体ウェーハのダイシングは、高速回転させた切削ブレードを切り込ませていく方法が一般的であったが、近年では、レーザ光線を照射してウェーハを溶融しながら切断するレーザダイシングも実用化されてきている。このようなレーザダイシングの場合、レーザ光線照射時にデブリと呼ばれる蒸散成分の飛沫がウェーハの表面に付着し、品質を低下させるという問題が起こっていた。そこで本出願人は、ウェーハの表面に樹脂を被覆した状態で当該表面にレーザ光線を照射すれば、デブリは樹脂に付着して直接ウェーハ表面には付着せず、品質を確保することができる技術を提案した(特許文献1)。 For semiconductor wafer dicing, a method of cutting a cutting blade rotated at a high speed was generally used, but in recent years, laser dicing has been put into practical use in which a laser beam is irradiated to melt the wafer while it is melted. ing. In the case of such laser dicing, there has been a problem that droplets of transpiration components called debris adhere to the surface of the wafer when the laser beam is irradiated, thereby degrading the quality. Therefore, if the present applicant irradiates the surface of the wafer with a laser beam and irradiates the surface with a laser beam, the debris adheres to the resin and does not directly adhere to the wafer surface, thereby ensuring the quality. (Patent Document 1).
上記特許文献には、環状のフレームの内側にダイシングテープ(粘着テープ)を介してウェーハを一体化し、その状態のウェーハをスピンナテーブルに保持して回転させながらウェーハ表面に水溶性を有する液状樹脂を滴下して均一に被覆するといった技術が開示されている。ところが、このようないわゆるスピンコートによってフレームと一体化したウェーハの表面に液状樹脂を滴下すると、該樹脂が遠心力によってウェーハの外周側のフレームの表面まで飛散して付着する場合がある。 In the above-mentioned patent document, a wafer is integrated on the inside of an annular frame via a dicing tape (adhesive tape), and a liquid resin having water solubility is applied to the wafer surface while rotating the wafer while holding the wafer on a spinner table. A technique of dropping and uniformly coating is disclosed. However, when the liquid resin is dropped onto the surface of the wafer integrated with the frame by so-called spin coating, the resin may be scattered and adhered to the surface of the frame on the outer peripheral side of the wafer by centrifugal force.
ウェーハは、樹脂被覆後にはレーザダイシング工程に送られるが、通常、ウェーハの搬送は、フレームに接触させたパッドとフレーム間に形成される閉塞空間を負圧状態としてパッドにフレームを吸着させ、パッドを支持するアームを移動させるといった搬送手段が採られており、目的の場所まで搬送した後には、パッドの吸着部分に空気を送って正圧とすることにより、パッドからフレームが離脱するようになされている。ところが、上記のようにフレームに樹脂が付着していると、パッドに樹脂が部分的に付着し、吸着部分に空気を送っても空気漏れが生じる場合があった。こうなるとフレームを離脱させるまでの圧力を得ることができず、パッドからフレームが離脱しないといったトラブルが生じるため、改善策が求められていた。 The wafer is sent to the laser dicing process after resin coating, but usually the wafer is transported by adsorbing the frame to the pad with the closed space formed between the pad and the frame in contact with the frame under negative pressure. A transport means is used to move the arm that supports the frame, and after transporting to the target location, the frame is detached from the pad by sending air to the suction part of the pad to make positive pressure. ing. However, when the resin adheres to the frame as described above, the resin partially adheres to the pad, and air leakage may occur even if air is sent to the adsorption portion. In this case, pressure until the frame is detached cannot be obtained, and troubles such as the frame not being detached from the pad occur. Therefore, an improvement measure has been demanded.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、環状のフレームに粘着テープを介して一体化されたワークの表面にスピンコートで液状樹脂を被覆した後に、フレームを負圧作用でパッドに吸着して搬送するにあたり、搬送先においてパッドからフレームを確実、かつ、速やかに離脱させることができ、トラブルの発生を防止することができるレーザ加工装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and after coating a liquid resin by spin coating on the surface of a work integrated with an annular frame via an adhesive tape, the frame is applied to a pad by negative pressure action. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus that can reliably and promptly remove the frame from the pad at the transport destination when sucking and transporting, and can prevent troubles.
本発明のレーザ加工装置は、環状のフレームの内側に粘着テープを介して一体に保持されたワークを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたワークにレーザ光線を照射してレーザ加工を施すレーザ加工手段と、ワークを保持して回転するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルに保持されたレーザ加工前のワークの加工面に液状の水溶性樹脂を供給する樹脂供給手段と、スピンナテーブルに保持されたワークと一体のフレームを吸着、保持し、該フレームを介してワークを所定の搬送先に搬送する搬送手段とを有するレーザ加工装置であって、搬送手段は、負圧発生手段が作動することによってフレームを吸着して保持するパッドと、該パッドに保持されたフレームを、該パッドから離脱するように押圧する押圧部材と、該押圧部材を押圧方向に駆動させる駆動手段と、パッドをスピンナテーブルから搬送先まで移動させる移動手段とを少なくとも備えることを特徴としている。 The laser processing apparatus of the present invention includes a holding unit that holds a workpiece integrally held via an adhesive tape inside an annular frame, and performs laser processing by irradiating the workpiece held by the holding unit with a laser beam. Laser processing means to be applied, a spinner table that holds and rotates the work, a resin supply means that supplies liquid water-soluble resin to the work surface of the work before laser processing held by the spinner table, and is held by the spinner table A laser processing apparatus having a conveying unit that sucks and holds a frame integral with the workpiece and conveys the workpiece to a predetermined conveying destination via the frame, and the negative pressure generating unit operates as the conveying unit. A pad for adsorbing and holding the frame, a pressing member for pressing the frame held by the pad so as to be detached from the pad, and the pressing member Driving means for driving the pressing direction, and characterized in that it comprises at least a moving means for moving the spinner table to the transport destination pad.
本発明のレーザ加工装置では、ワークが保持されたスピンナテーブルを回転させ、自転するワークに樹脂が供給されてワークに樹脂がスピンコートされる。表面に樹脂が被覆されたワークは、搬送手段によって所定の搬送先に搬送される。搬送先が保持手段であった場合、ワークは保持手段に保持され、レーザ加工手段によりレーザ光線が照射されてレーザ加工される。レーザ加工時に上記デブリが発生しても、デブリは被覆樹脂に付着してワークの加工面には直接付着せず、ワークの品質が確保される。 In the laser processing apparatus of the present invention, the spinner table holding the workpiece is rotated, resin is supplied to the rotating workpiece, and the resin is spin-coated on the workpiece. The workpiece whose surface is coated with resin is transported to a predetermined transport destination by the transport means. When the transport destination is the holding means, the workpiece is held by the holding means, and laser processing is performed by laser beam irradiation by the laser processing means. Even if the above-mentioned debris is generated during laser processing, the debris adheres to the coating resin and does not directly adhere to the work surface of the work, so that the work quality is ensured.
本発明の搬送手段では、負圧発生手段が作動することによってパッドがフレームを吸着、保持し、移動手段でパッドが移動させられてワークがフレームごと搬送先に搬送される。そして、搬送先において、押圧部材を駆動手段によって作動させると、押圧部材がフレームを押圧し、パッドからフレームが強制的に離脱させられる。 In the conveying means of the present invention, the negative pressure generating means operates to cause the pad to attract and hold the frame, and the pad is moved by the moving means, so that the work is conveyed to the conveying destination together with the frame. When the pressing member is actuated by the driving means at the transport destination, the pressing member presses the frame, and the frame is forcibly detached from the pad.
ここで、スピンコート時に樹脂が飛散してフレームに付着し、パッドがフレームを吸着する時に樹脂を吸着した状態となっていた場合、従来のように空気圧でパッドからフレームを離脱させる手段では、パッドに樹脂が部分的に付着していると空気漏れが生じて離脱しないといったトラブルが生じていた。ところが本発明では、空気圧でフレームを押圧するのではなく、押圧部材でフレームを押圧するため、従来のように不十分な作用は起こらず、フレームを確実、かつ、速やかにパッドから離脱させることができる。 Here, when the resin scatters and adheres to the frame at the time of spin coating, and the pad is in the state of adsorbing the resin when adsorbing the frame, the means for separating the frame from the pad by air pressure as in the past is When the resin is partially attached to the surface, there is a problem that air leaks and does not come off. However, in the present invention, the frame is not pressed by the air pressure, but is pressed by the pressing member, so that the insufficient action does not occur as in the prior art, and the frame can be reliably and quickly detached from the pad. it can.
以下、本発明の具体的形態を挙げる。
上記駆動手段は、押圧部材を空気の正圧作用で押圧する正圧発生手段であることを特徴とする。この構成においては、パッドに対する負圧発生手段と正圧発生手段の空気流通経路が同一である形態とすると、構成が簡素となって好ましい。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be given.
The driving means is a positive pressure generating means for pressing the pressing member by the positive pressure action of air. In this configuration, it is preferable that the negative pressure generating unit and the positive pressure generating unit have the same air flow path with respect to the pad because the configuration is simple.
また、上記空気流動通路には、負圧発生手段と正圧発生手段の作動状態に応じて該空気流通経路を流れる空気の流通方向を一方向に規制する弁部材が設けられていることを特徴とする。 Further, the air flow passage is provided with a valve member for restricting the flow direction of the air flowing through the air flow path in one direction according to the operating state of the negative pressure generating means and the positive pressure generating means. And
また、より具体的な形態としては、上記同一の空気流通経路の末端が筒状のハウジングで構成され、該ハウジングの先端に上記パッドが設けられ、上記押圧部材は、該ハウジング内に、該ハウジングの軸方向に沿って進退自在に設けられているとともに、上記正圧発生手段による正圧発生時に正圧を受ける受圧部と、正圧発生時に上記フレームに接触して該フレームを押圧する押圧部と、該受圧部と該押圧部とを連結する連結部とを有しており、該ハウジング内には、該押圧部材をフレームから退避する方向に付勢する付勢部材が設けられており、該ハウジングの内壁と該押圧部材の該受圧部との間に、上記弁部材が配設されていることを特徴とする。 Further, as a more specific form, the end of the same air flow path is constituted by a cylindrical housing, the pad is provided at the front end of the housing, and the pressing member is provided in the housing. And a pressure receiving portion that receives positive pressure when positive pressure is generated by the positive pressure generating means, and a pressing portion that contacts the frame and presses the frame when positive pressure is generated And a connecting portion that connects the pressure receiving portion and the pressing portion, and a biasing member that biases the pressing member in a direction to retract from the frame is provided in the housing. The valve member is disposed between the inner wall of the housing and the pressure receiving portion of the pressing member.
また、上記弁部材は、押圧部材の受圧部の周囲に固着された弾性を有する断面V字状のリングであって、正圧発生時には開いて上記ハウジングの内壁に圧接し、負圧発生時には閉じて該受圧部と該ハウジングの内壁との間に空間を形成することを特徴とする。 The valve member is an elastic V-shaped ring fixed around the pressure receiving portion of the pressing member, and is opened when positive pressure is generated and pressed against the inner wall of the housing, and closed when negative pressure is generated. Thus, a space is formed between the pressure receiving portion and the inner wall of the housing.
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えば、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハや、チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるDAF(Die Attach Film)等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア、シリコン系の基板、各種電子部品、液晶表示装置を制御駆動するLCDドライバ等の各種ドライバ、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。 The workpiece in the present invention is not particularly limited. For example, a semiconductor wafer such as a silicon wafer, an adhesive member such as DAF (Die Attach Film) provided on the back surface of the wafer for chip mounting, or a package of a semiconductor product. Ceramic, glass, sapphire, silicon-based substrates, various electronic components, various drivers such as LCD drivers for controlling and driving liquid crystal display devices, and various processing materials that require micron-order accuracy.
本発明によれば、ワークと一体のフレームを搬送手段のパッドで負圧作用により吸着、保持して搬送先に搬送した後、フレームを押圧部材で強制的に押圧してパッドから離脱させるので、パッドからフレームを確実、かつ、速やかに離脱させることができ、搬送時のトラブルを未然に防止することができるといった効果を奏する。 According to the present invention, the frame integrated with the workpiece is sucked and held by the negative pressure action with the pad of the transport means and transported to the transport destination, and then the frame is forcibly pressed by the pressing member and separated from the pad. There is an effect that the frame can be reliably and promptly detached from the pad, and troubles during transportation can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は一実施形態のレーザ加工装置10の全体を示しており、図2は背面側を示している。該装置10は、図3に示す半導体ウェーハ(以下、ウェーハと略称)1をワークとするものであって、ウェーハ1を自動制御でダイシングするレーザダイシング装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the entire
(1)ウェーハ
図3により先にウェーハ1を説明すると、このウェーハ1はシリコン等の単結晶材料からなる円板状のもので、外周部の一部には、結晶方位を示すマークとしてオリエンテーションフラット1aが形成されている。ウェーハ1の表面(加工面)には、格子状に形成された分割予定ライン2により多数の矩形状のチップ3が区画されている。各チップ3の表面には、図示せぬICやLSI等の電子回路が形成されている。ウェーハ1は、レーザ加工装置10により全ての分割予定ライン2がレーザ加工されて個々のチップ3にダイシングされる。なお、この場合のダイシングは、厚さ方向に完全に貫通して切断するフルカットの他に、厚さの途中まで所定深さの溝を形成する溝加工を含む。溝加工した場合のウェーハは、後工程でさらに溝の残り厚さ部分をフルカットするか、あるいは応力を付与して割断することにより、多数のチップ3にダイシングされる。
(1) Wafer The
ウェーハ1がレーザ加工装置10に供給される際には、図3に示すように環状のフレーム4の内側に粘着テープ5を介して支持された状態とされる。フレーム4は、金属等の板材からなる剛性を有するものである。粘着テープ5は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム4とウェーハ1が貼着される。粘着テープ5を介してウェーハ1を支持したフレーム4(以下、ウェーハ付きフレーム6と称する)は、図1に示すウェーハ収納用のカセット9内に、ウェーハ1を上側にした状態で収納される。カセット9には、多数のウェーハ付きフレーム6が水平、かつ上下方向に積層されて収納される。
When the
(2)レーザ加工装置
(2−1)全体の構成
図1および図2の符号11はキャビネットである。このキャビネット11の内部には、レーザ加工手段19が配設されている。レーザ加工手段19としては、YAGレーザ発振器やYVO4レーザ発振器等のレーザ発振器で発振したレーザをレンズで集光して照射する構成を有するもの等が用いられる。なお、図1および図2にはレーザ加工手段19の一部であってレーザ光線を下方に照射する照射部を図示している。
(2) Laser processing apparatus (2-1) Overall
キャビネット11のY方向一端側(図1で手前側)には、タッチパネル式の操作表示盤12が設けられており、レーザ加工の自動運転に係わる各種設定などは、この操作表示盤12を利用して行われる。また、操作表示盤12には、内部の運転状況を表示する機能なども付加されている。操作表示盤12の上方の、キャビネット11の天板には、運転状態を表示したり警告を発したりする表示灯13が取り付けられている。
A touch panel type
キャビネット11の側面11a側には、基台14が併設されている。この基台14上の中央が、円板状のチャックテーブル(保持手段)20に対してウェーハ1を着脱するウェーハ着脱位置に設定されている。チャックテーブル20は、基台14上のウェーハ着脱位置と、キャビネット11内のレーザ加工手段19による加工位置との間をX方向に往復移動させられる。図2で示すチャックテーブル20は、加工位置に位置付けられている。ウェーハ着脱位置の、図1においてY方向手前側にはカセット台15が配設され、反対側のY方向奥側にはスピンナ装置60が配設されている。
A
多数のウェーハ付きフレーム6が収納された上記カセット9は、カセット台15にセットされる。カセット台15は昇降可能なエレベータ式であり、昇降することによってカセット内の1つのウェーハ付きフレーム6が、一定高さの引き出し位置に位置付けられるようになっている。
The cassette 9 containing a large number of
カセット台15にセットされたカセット9内のウェーハ付きフレーム6は、上記引き出し位置からチャックテーブル20に移されて保持される。チャックテーブル20は一般周知の真空チャック式のもので、矩形状のベーステーブル21に、Z方向(上下方向)を回転軸として回転自在に支持されており、ベーステーブル21内に配設された図示せぬ回転駆動機構によって一方向または両方向に回転させられる。
The wafer-attached
基台14上のウェーハ着脱位置から、キャビネット11内のレーザ加工手段19による加工位置にわたっては、X方向に延びる矩形状の凹所16がベーステーブル21の移動スペースとして設けられている。ベーステーブル21は、凹所16の底面に設けられた図示せぬ往復移動手段によってX方向に往復移動させられるようになっており、したがってチャックテーブル20はベーステーブル21とともにX方向に往復移動させられる。ベーステーブル21のX方向の両端部には、蛇腹状のカバー17がそれぞれ取り付けられている。これらカバー17は、凹所16内に塵埃等が落下することを防ぐもので、ベーステーブル21の移動に追従して伸縮する。
A
チャックテーブル20が真空運転されると、上方の空気が吸引されることにより生じる負圧作用で、ウェーハ1がチャックテーブル20の上面に吸着、保持されるようになっている。チャックテーブル20の外径はウェーハ1とほぼ同等であり、ウェーハ1の全体がチャックテーブル20の上面に密着して同心状に保持される。また、ウェーハ1の周囲のフレーム4は、チャックテーブル20の外周面に取り付けられた複数のクランプ22で把持され、保持される。
When the chuck table 20 is operated in a vacuum, the
上記スピンナ装置60は、ウェーハ付きフレーム6が保持されるスピンナテーブル61を有している。スピンナテーブル61は、上記チャックテーブル20と同様の真空チャック式のもので、負圧作用によってウェーハ付きフレーム6を上面に吸着して保持する。スピンナテーブル61の外周面には、フレーム4を把持して保持する複数のクランプ62が取り付けられている。スピンナテーブル61は、図示せぬ回転駆動機構によって回転させられ、また、図示せぬ昇降機構によって基台14の上面と高さ位置がほぼ同じウェーハ受け渡し位置と、下方の基台14内部に設定される加工位置との間を昇降させられる。
The
スピンナ装置60では、レーザ加工前に、ウェーハ1の加工面である表面に水溶性樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、レーザ加工後のウェーハ1を洗浄する洗浄工程が行われる。スピンナ装置60には、スピンナテーブル61に保持されたウェーハ1の表面の中心に液状の水溶性樹脂を滴下する樹脂供給ノズルと、ウェーハ1に塗布された樹脂に洗浄水を供給する洗浄水ノズルと、ウェーハ1に空気を噴出して乾燥させる空気噴出ノズルが備えられている(いずれも図示略)。
In the
次に、図1によりウェーハ付きフレーム6を搬送する搬送系を説明する。
上記カセット9内に収納され、カセット台15の昇降動作によって上記引き出し位置に位置付けられた1枚のウェーハ付きフレーム6は、把持機構30によってY方向奥側に水平に引き出され、ウェーハ着脱位置の上方に配設された一対のY方向に延びる位置決めバー35で受けられる。把持機構30は、キャビネット11の側面11aに設けられたリニアガイド31によってY方向に往復移動させられるアーム32の先端に、フレーム4を把持するクランプ部33が設けられたものである。一対の位置決めバー35はX方向に同期して互いに近付いたり離れたりするように作動し、両者の中間位置が常にチャックテーブル20の中心に一致するようになされている。
Next, a conveyance system for conveying the
The single wafer-attached
ウェーハ付きフレーム6は、把持機構30のクランプ部33によって把持され、アーム32の移動によって2つの位置決めバー35に架け渡される状態に載置される。そして位置決めバー35が互いに近付いてフレーム4の外周縁に接触することによりウェーハ付きフレーム6のX方向の位置決めがなされる。なお、Y方向の位置決めはアーム32の移動によってなされる。これによりウェーハ1は、チャックテーブル20と同心状にセンタリング(X・Y方向の位置決め)される。
The wafer-attached
次に、位置決めバー35で支持されているフレーム4が、上方の第1搬送機構40によって保持され、この後、位置決めバー35が離間し、ウェーハ付きフレーム6は第1搬送機構40のみで保持される。第1搬送機構40は、キャビネット11の側面11aに設けられたリニアガイド41に沿ってY方向に往復移動させられる伸縮アーム42の先端にH状のブラケット43が固定され、このブラケット43の4つの端部に、パッド44が設けられたもので、フレーム4は、各パッド44の下面に水平な状態で保持される。パッド44は、空気吸引による負圧作用でパッド44に接触するフレーム4を吸着、保持し、また、パッド44から空気を噴出する正圧作用でフレーム4を下方に離脱させる。
Next, the frame 4 supported by the
第1搬送機構40で保持されたウェーハ付きフレーム6は、伸縮アーム42が上方に縮小してからY方向奥側に移動し、次いで伸縮アーム42が下方に伸びてから、フレーム4がパッド44から離脱され、これによってウェーハ付きフレーム6はスピンナ装置60のスピンナテーブル61に同心状に載置される。
The
スピンナテーブル61上に保持されたウェーハ付きフレーム6は、第2搬送機構(搬送手段)50によって上記位置決めバー35、あるいはチャックテーブル20に搬送される。第2搬送機構50は第1搬送機構40と同様の構成であって、キャビネット11の側面11aのリニアガイド41の下側に設けられたリニアガイド51に沿ってY方向に往復移動させられる伸縮アーム(移動手段)52の先端にH状のブラケット53が固定され、このブラケット53の4つの端部にパッド54が設けられたもので、フレーム4は、各パッド54の下面に水平な状態で保持される。パッド54は、空気吸引による負圧作用でフレーム4を吸着、保持する。また、パッド54からのフレーム4の離脱は、後述するプッシャ(押圧部材)73によってなされる。第2搬送機構50のパッド54ならびにパッド54によるフレーム4の保持・離脱に係る機構については本発明に係るものであり、後で詳述する。
The wafer-attached
第2搬送機構50によると、伸縮アーム52が伸びてパッド54によりウェーハ付きフレーム6のフレーム4が吸着、保持され、次いで伸縮アーム52が縮小してからY方向手前側に移動し、伸縮アーム52が伸びてパッド54からフレーム4が離脱されることにより、ウェーハ付きフレーム6は位置決めバー35、あるいはチャックテーブル20に載置される。また、上記把持機構30は、位置決めバー35に載置されたウェーハ付きフレーム6のフレーム4を把持してアーム32がY方向手前側に移動することにより、ウェーハ付きフレーム6をカセット9内に収納する。
According to the
なお、図2に示すように、上記搬送系や、ウェーハ着脱位置およびスピンナ装置60の上方空間は、カバー部材11b,11cにより覆われている。図1では、カバー部材11b,11cの内部を示すためにこれらカバー部材11b,11cを示していない。
As shown in FIG. 2, the transfer system, the wafer attachment / detachment position, and the space above the
(2−2)レーザ加工装置の動作
次に、上記レーザ加工装置10によってウェーハ1の分割予定ライン2にレーザ加工を施す動作を説明する。なお、図5は該動作の過程を示している。図5中、C/Tはチャックテーブル20のことである。
(2-2) Operation of Laser Processing Apparatus Next, an operation of performing laser processing on the
(2−2−1)樹脂塗布工程
カセット9内に収納され、カセット台15の昇降動作によって引き出し位置に位置付けられた1枚のウェーハ付きフレーム6が把持機構30によって引き出され、位置決めバー35に載置されてX・Y方向の位置決めがなされてから、第1搬送機構40によって、予め負圧運転され、かつ、ウェーハ受け渡し位置に上昇して待機しているスピンナ装置60のスピンナテーブル61に同心状に載置される。ウェーハ付きフレーム6はスピンナテーブル61に吸着、保持され、また、これと同時にクランプ62によってフレーム4が保持される。
(2-2-1) Resin Application Process One
次に、スピンナテーブル61が処理位置に下降し、処理位置においてスピンナテーブル61が回転してウェーハ1が自転し、ウェーハ1の表面の中心に、上記樹脂供給ノズルから液状の水溶性樹脂が滴下される。滴下された樹脂は遠心力の作用で外周側に広がり、ウェーハ1の表面全面に行き渡ってスピンコートされ、樹脂による保護膜が形成される。なお、スピンコート時のスピンナテーブル61の回転速度と回転速度は、樹脂がウェーハ1の表面を十分に被覆する程度に設定され、例えば、回転速度は500〜3000rpm程度、回転時間は30〜120秒程度とされる。また、樹脂の膜厚は、例えば0.1〜10μm程度とされる。
Next, the spinner table 61 is lowered to the processing position, the spinner table 61 is rotated at the processing position, and the
次に、スピンナテーブル61が、回転停止するとともにウェーハ受け渡し位置に上昇し、さらに負圧運転が停止される。次いでウェーハ付きフレーム6が第2搬送機構50によりチャックテーブル20まで搬送され、チャックテーブル20に保持される。
Next, the spinner table 61 stops rotating and rises to the wafer delivery position, and the negative pressure operation is stopped. Next, the
(2−2−2)レーザ加工工程
次いで、ウェーハ付きフレーム6を保持したチャックテーブル20が、ベーステーブル21が移動することによりキャビネット11内の加工位置に移動させられる。そしてこの加工位置で、レーザ加工手段19によりウェーハ1の分割予定ライン2にレーザ光線が照射されてレーザ加工が施され、ウェーハ1がダイシングされる。
(2-2-2) Laser Processing Step Next, the chuck table 20 holding the
ここで、ウェーハ1にレーザ光線が照射されると前述したデブリが発生する場合があるが、デブリは塗布された樹脂からなる保護膜の表面に付着してウェーハ1の表面には直接付着せず、これによってチップ3の品質が確保される。
Here, when the
ダイシングは、例えば、チャックテーブル20をX方向に加工送りしながらレーザ光線を分割予定ライン2に照射することと、レーザ加工手段19をY方向に移動させてレーザ光線照射位置を分割予定ライン2に合わせる割り出し送りとを交互に繰り返すといった動作によって遂行される。レーザ加工でウェーハ1をフルカットする場合、ウェーハ1は多数のチップ3に分割されるが、チップ3は粘着テープ5に貼り付いたままの状態でありウェーハ1としての形態は保たれる。全ての分割予定ライン2にレーザ加工が施されてウェーハ1のダイシングが完了したら、チャックテーブル20がウェーハ着脱位置に戻り、次いで、ウェーハ付きフレーム6は洗浄工程に送られる。
In the dicing, for example, the laser beam is irradiated onto the
(2−2−3)洗浄工程
ウェーハ1がダイシングされたウェーハ付きフレーム6は、ウェーハ着脱位置にあるチャックテーブル20から、第1搬送機構40によって再びスピンナ装置60まで搬送され、ウェーハ受け渡し位置で待機しているスピンナテーブル61に吸着、保持される。
(2-2-3) Cleaning Step The wafer-attached
続いて、スピンナテーブル61は処理位置に下降し、回転が開始されるとともに、上記洗浄水ノズルから樹脂(保護膜)に洗浄水が供給される。洗浄水が供給されると水溶性の樹脂は融解し、ウェーハ1の表面から樹脂による保護膜が洗い流されて除去される。樹脂が除去されたらスピンナテーブル61の回転を続行させ、上記空気噴出ノズルからウェーハ1の表面に空気を噴出させてウェーハ1を乾燥させる。ウェーハ1が乾燥したら洗浄は終了となり、スピンナテーブル61がウェーハ受け渡し位置に上昇させられる。
Subsequently, the spinner table 61 is lowered to the processing position, starts rotating, and cleaning water is supplied from the cleaning water nozzle to the resin (protective film). When the cleaning water is supplied, the water-soluble resin melts, and the protective film made of the resin is washed away from the surface of the
(2−2−4)カセットへの格納
以上のようにしてウェーハ1の表面への樹脂塗布による保護膜の形成、レーザ加工によるウェーハ1のダイシング、保護膜を除去するウェーハ1の洗浄といった各工程を経たウェーハ付きフレーム6は、第2搬送機構50によってスピンナテーブル61から位置決めバー35に移され、次いで把持機構30によってカセット9に戻される。
(2-2-4) Storage in cassette Each process of forming a protective film by resin coating on the surface of the
以上の一連の動作が、カセット9内の全てのウェーハ1に対して遂行される。そして、カセット9内のウェーハ1が全てダイシング済みのものになったら、カセット9が次のチップピックアップ工程に搬送され、粘着テープ5から各チップ3がピックアップされて個々のチップ3を得る。
The above series of operations is performed on all the
(3)第2搬送機構
(3−1)構成
以上が、本実施形態のレーザ加工装置10の全体構成と動作の概要であり、次いで、本発明に係る上記第2搬送機構50のパッド54ならびにパッド54によるフレーム4の保持・離脱に係る機構について説明する。
(3) Second transport mechanism (3-1) Configuration The above is the outline of the overall configuration and operation of the
図4は、上記ブラケット53の端部に設けられた各パッド54に、ウェーハ付きフレーム6のフレーム4が吸着、保持されている状態を示している。パッド54は、軸方向が鉛直方向に沿った状態に配設される横断面六角形の筒状ハウジング(空気流通経路)71の下端面に固着されている。ハウジング71の上端には、図6に示すようにパイプ(空気流通経路)81が同軸的に固定されており、ハウジング71はパイプ81を介してブラケット53の端部の下面に固定されている。
FIG. 4 shows a state in which the frame 4 of the
パイプ81とハウジング71の内部は連通しており、また、ハウジング71とパッド54の内部も連通可能とされている。図6に示すように、パイプ81には空気の配管(空気流通経路)82が接続されている。配管82は、図1に示すように各パッド54ごとに設けられている。これら配管82は1つに集合されてから、図6に示すように、負圧源(負圧発生手段)83と正圧源(駆動手段、正圧発生手段)84とに分岐されて接続されている。負圧源83は真空ポンプ等であり、正圧源84はコンプレッサ等である。
The
図7に示すように、パッド54は円筒状で軸方向の中央部分が座屈した形状を有するものであって、弾性を有するゴム等でできており、座屈することにより上下方向に弾性変形可能なものである。パッド54はハウジング71と同軸的に配設され、上端面がハウジング71の下端面の外周部に固着されている。ハウジング71の下端部の中心には、ハウジング71の内部とパッド54とを連通する孔71aが形成されている。ハウジング71の内部の底部には、コイルばね(付勢部材)72が同軸的に配設されている。このコイルばね72は底面がハウジング71の底部に固着されている。そしてこのコイルばね72には、外形が漏斗状に形成されたプッシャ73が挿入されている。
As shown in FIG. 7, the
プッシャ73は、上端部の円板部(受圧部)73aの下端に、下方に向かうにつれて小径となる円錐部(連結部)73bが形成されており、円錐部73bの下端に、外径が一定のストレートなピン部(押圧部)73cが形成されたもので、円板部73aの下端がコイルばね72の上端に係合され、かつ、固着されている。したがってプッシャ73は、コイルばね72の上下方向の弾性変形と一体的に上下方向に動くようになされている。
In the
プッシャ73は、コイルばね72が自由状態の時には図7(a)に示すように円錐部73bはコイルばね72の内部にあり、さらにピン部73cが孔71aを通ってその下端がパッド54の下端よりも上方に位置している。また、図7(c)に示すように、プッシャ73がコイルばね72の弾発力に抗して下降すると、ピン部73cの下端部はパッド54の下端から下方に突出するようになっている。
When the
プッシャ73の円板部73aの周囲には、断面V字状のリング(弁部材)74の、内周側部分が固着されている。このリング74は弾性を有するゴム等でできたシール材であり、通常は、図7(a)に示すように開いた状態で、外周側の縁部がハウジング71の内壁に接触している。ハウジング71内は、リング74が開いてハウジング71の内壁に接触している時、リング74およびプッシャ73の円板部73aの上方と下方に仕切られる。ここで該上方の内部空間を高圧室75、該下方の内部空間を低圧室76と称する。
An inner peripheral side portion of a ring (valve member) 74 having a V-shaped cross section is fixed around the
リング74は、負圧源83を作動させた場合には、ハウジング71内の高圧室75の空気が吸引されることにより、図7(b)に示すように外周側の縁部が内周側に撓んで内周側の縁部に密着し、閉じた状態となる。すると、リング74とハウジング71の内壁との間に空間ができるため、高圧室75は、低圧室76、孔71aを経てパッド54内に連通し、パッド54内の空気が吸引されて負圧の状態となる。
When the
一方、正圧源84を作動させた場合には、ハウジング71内の高圧室75は内圧が高まって正圧となるため、その圧力を受けた外周側の縁部が外周側に撓んで開き、ハウジング71の内壁に接触する。このように開いた状態で高圧室75の内圧がさらに高まると、その圧力をプッシャ73の円板部73aとリング74自体が受け、プッシャ73が下方に下降して後述するようにフレーム4を押圧する際の推進力が発生する。
On the other hand, when the
なお、プッシャ73はハウジング71内の高圧室75の圧力状態に応じて上下動し、これに伴ってリング74はハウジング71の内壁を摺動する。したがってリング74は摺動性の高い材質からなるものが好ましい。
The
(3−2)作用
以下、上記構成からなる第2搬送機構50のパッド54により、上記ウェーハ付きフレーム6のフレーム4を吸着したり離脱したりする作用を説明する。フレーム4を吸着する際には、負圧源83を作動させ、図7(b)に示すように、パッド54の下端をフレーム4に接触させる。すると、まず、ハウジング71内の高圧室75の空気が吸引されてリング74が閉じ、リング74とハウジング71の内壁との間に空間ができる。これにより高圧室75と低圧室76とが連通し、パッド54内の空気が吸引され、パッド54内が負圧になってパッド54にフレーム4が吸着する。
(3-2) Operation Hereinafter, an operation of adsorbing and detaching the frame 4 of the
次に、フレーム4をパッド54から離脱させるには、負圧源83の作動を停止させ、正圧源84を作動させる。すると、空気が配管82からパイプ81を通ってハウジング71内に高圧室75に流入し、高圧室75が正圧となり、リング74が開いてハウジング71の内壁に接触する。さらに空気が流入することにより高圧室75の内圧が高まり、プッシャ73の円板部73aが高圧を受けることによりプッシャ73がコイルばね72の弾発力に抗して下降する。
Next, in order to detach the frame 4 from the
これによりプッシャ73のピン部73cの下端面がフレーム4を押圧し、パッド54がフレーム4から離脱させられる。このようにパッド54からフレーム4を離脱させる時には、上記伸縮アーム52をプッシャ73の下降に同期させて上昇させながら行うと、フレーム4が円滑に離脱する。パッド54からフレーム4が離脱した後は、正圧源84からの空気導入を停止する。空気の導入が停止するとプッシャ73がコイルばね72の弾発力で上昇し、図7(a)に示す元の状態に復帰する。
As a result, the lower end surface of the
(3−3)効果
本実施形態では、負圧を発生させてパッド54に吸着、保持したフレーム4を離脱させる際には、空気圧によってフレーム4方向に突出させたプッシャ73によってフレーム4を押圧することにより、パッド54からフレーム4が強制的に離脱させられる。第2搬送機構50は、ウェーハ1に樹脂をスピンコートした直後のウェーハ付きフレーム6をパッド54に保持するが、スピンコート時に樹脂が飛散してフレーム4の表面に付着することにより、パッド54とフレーム4との間に樹脂が挟まり、パッド54に対して樹脂が部分的に接触する場合がある。
(3-3) Effect In this embodiment, when the frame 4 that is attracted and held by the
こうなると、従来のように空気圧だけでパッド54からフレーム4を離脱させる手段では、空気漏れが生じて離脱しないといったトラブルが生じていたのであるが、本実施形態では、プッシャ73をフレーム4に直接当接させ、なおかつフレーム4を機械的に押圧してパッド54からフレーム4を強制的に剥離させるため、フレーム4を確実、かつ、速やかにパッド54から離脱させることができる。
In this case, the conventional means for detaching the frame 4 from the
なお、上記実施形態では第2搬送機構50のパッド54に本発明を適用しているが、その理由としては、第2搬送機構50は、ウェーハ1に樹脂を塗布した直後のウェーハ付きフレーム6を搬送するものであり、樹脂の硬化が十分ではなく粘性が残っていてパッド54に樹脂が付着しやすく、パッド54からフレーム4を離脱させにくい場合が多いからである。一方、第1搬送機構40では、レーザ加工後に、ウェーハ1に樹脂が塗布されたウェーハ付きフレーム6をスピンナテーブル61に搬送するが、この時には樹脂は十分に硬化しており、パッド54が樹脂に接触しても付着しにくく、フレーム4はパッド54から円滑に離脱可能である。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the
しかしながら、ウェーハ1に樹脂が塗布されているウェーハ付きフレーム6を搬送する時があることから、第1搬送機構40のパッド44を上記実施形態と同様に構成し、プッシャ73でパッド44からフレーム4を離脱させる構成としても勿論よい。あるいは、ウェーハ1に樹脂が塗布されているウェーハ付きフレーム6を搬送する場合には、プッシャ73付きのパッド54を備えた第2搬送機構50で搬送し、樹脂塗布前にはプッシャ73を備えない第1搬送機構40でウェーハ付きフレーム6を搬送するといった搬送形態を採ってもよい。
However, since there are times when the wafer-attached
1…ウェーハ(ワーク)
4…フレーム
5…粘着テープ
10…レーザ加工装置
19…レーザ加工手段
20…チャックテーブル(保持手段)
50…第2搬送機構(搬送手段)
52…伸縮アーム(移動手段)
54…パッド
60…スピンナ装置
61…スピンナテーブル
71…ハウジング(空気流通経路)
72…コイルばね(付勢部材)
73…プッシャ(押圧部材)
73a…円板部(受圧部)
73b…円錐部(連結部)
73c…ピン部(押圧部)
74…リング(弁部材)
75…高圧室
76…低圧室
81…パイプ(空気流通経路)
82…配管(空気流通経路)
83…負圧源(負圧発生手段)
84…正圧源(駆動手段、正圧発生手段)
1 ... wafer (work)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ...
50. Second transport mechanism (transport means)
52 ... telescopic arm (moving means)
54 ...
72 ... Coil spring (biasing member)
73 ... pusher (pressing member)
73a ... disc part (pressure receiving part)
73b ... Conical part (connecting part)
73c ... Pin part (pressing part)
74 ... Ring (valve member)
75 ...
82 ... Piping (air flow path)
83 ... Negative pressure source (negative pressure generating means)
84 ... Positive pressure source (driving means, positive pressure generating means)
Claims (6)
該保持手段に保持された前記ワークにレーザ光線を照射してレーザ加工を施すレーザ加工手段と、
前記ワークを保持して回転するスピンナテーブルと、
該スピンナテーブルに保持されたレーザ加工前の前記ワークの加工面に液状の水溶性樹脂を供給する樹脂供給手段と、
前記スピンナテーブルに保持された前記ワークと一体の前記フレームを吸着、保持し、該フレームを介して前記ワークを所定の搬送先に搬送する搬送手段と、
を有するレーザ加工装置であって、
前記搬送手段は、負圧発生手段が作動することによって前記フレームを吸着して保持するパッドと、
該パッドに保持された前記フレームを、該パッドから離脱するように押圧する押圧部材と、
該押圧部材を押圧方向に駆動させる駆動手段と、
前記パッドを前記スピンナテーブルから前記搬送先まで移動させる移動手段と、
を少なくとも備えることを特徴とするレーザ加工装置。 Holding means for holding the work integrally held via an adhesive tape inside the annular frame;
Laser processing means for performing laser processing by irradiating the workpiece held by the holding means with a laser beam;
A spinner table that rotates while holding the workpiece;
Resin supply means for supplying a liquid water-soluble resin to the processed surface of the workpiece before laser processing held by the spinner table;
Conveying means for adsorbing and holding the frame integrated with the work held by the spinner table, and conveying the work to a predetermined conveyance destination via the frame;
A laser processing apparatus comprising:
The conveying means includes a pad for adsorbing and holding the frame by operating a negative pressure generating means;
A pressing member for pressing the frame held by the pad so as to be detached from the pad;
Driving means for driving the pressing member in the pressing direction;
Moving means for moving the pad from the spinner table to the transport destination;
A laser processing apparatus comprising at least:
前記押圧部材は、該ハウジング内に、該ハウジングの軸方向に沿って進退自在に設けられているとともに、前記正圧発生手段による正圧発生時に正圧を受ける受圧部と、正圧発生時に前記フレームに接触して該フレームを押圧する押圧部と、該受圧部と該押圧部とを連結する連結部とを有しており、
該ハウジング内には、該押圧部材を前記フレームから退避する方向に付勢する付勢部材が設けられており、
該ハウジングの内壁と該押圧部材の該受圧部との間に、前記弁部材が配設されていることを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工装置。 The end of the same air flow path is constituted by a cylindrical housing, and the pad is provided at the tip of the housing,
The pressing member is provided in the housing so as to be capable of moving forward and backward along the axial direction of the housing, and a pressure receiving portion that receives a positive pressure when the positive pressure is generated by the positive pressure generating means, and when the positive pressure is generated, A pressing portion that contacts the frame and presses the frame; and a connecting portion that connects the pressure receiving portion and the pressing portion;
A biasing member that biases the pressing member in a direction to retract from the frame is provided in the housing.
The laser processing apparatus according to claim 4, wherein the valve member is disposed between an inner wall of the housing and the pressure receiving portion of the pressing member.
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