JP2012245534A - Laser beam machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザー加工する際に発生する粉塵を処理するための粉塵処理機能を備えたレーザー加工装置に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus having a dust processing function for processing dust generated during laser processing.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体基板の表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面にフォトダイオード等の受光素子やレーザーダイオード等の発光素子等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々のフォトダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor substrate having a substantially disk shape, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in these partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual devices. In addition, optical device wafers in which light-receiving elements such as photodiodes and light-emitting elements such as laser diodes are stacked on the surface of the sapphire substrate are also divided into optical devices such as individual photodiodes and laser diodes by cutting along the streets. And widely used in electrical equipment.
上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破断する方法が実用化されている。しかるに、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射すると照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着してチップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。このような問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニ−ルアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。) As a method of dividing the wafer such as the semiconductor wafer or the optical device wafer described above along the street, a laser processing groove is formed by irradiating a pulse laser beam along the street formed on the wafer, and along the laser processing groove. The method of breaking is practically used. However, when laser light is irradiated along the street of the wafer, thermal energy concentrates on the irradiated area and debris is generated. This debris adheres to the bonding pads connected to the circuit and degrades the quality of the chip. New problems arise. In order to solve such a problem, a laser processing method has been proposed in which a processed film of a wafer is coated with a protective film such as polyvinyl alcohol, and the wafer is irradiated with a laser beam through the protective film. (For example, refer to Patent Document 1.)
上述したように被加工物であるウエーハにレーザー光線を照射すると、デブリが発生し、このデブリを含む粉塵が飛散されるため、レーザー加工装置は飛散した粉塵を吸引して排出する粉塵排出手段を備えている。しかるに、粉塵排出手段の吸引ダクトに粉塵が堆積し、この堆積した粉塵に飛散された高温のデブリが付着すると、着火して火災が発生するという問題がある。特に、ウエーハの加工面にポリビニ−ルアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法を実施した場合には、堆積した粉塵に着火して火災が発生する率が高い。 As described above, when a wafer, which is a workpiece, is irradiated with a laser beam, debris is generated, and dust containing the debris is scattered. Therefore, the laser processing apparatus includes dust discharging means for sucking and discharging the scattered dust. ing. However, if dust accumulates in the suction duct of the dust discharge means and high-temperature debris scattered on the accumulated dust adheres, there is a problem that a fire occurs due to ignition. In particular, when a laser processing method in which a wafer is processed with a protective coating such as polyvinyl alcohol and the wafer is irradiated with a laser beam through the protective coating, the accumulated dust is ignited and a fire occurs. The rate of occurrence is high.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レーザー光線を照射することによって発生する粉塵による火災を防止することができる粉塵処理機能を備えたレーザー加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a laser processing apparatus having a dust processing function capable of preventing a fire due to dust generated by irradiating a laser beam. That is.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、被加工物を洗浄する洗浄手段を具備するレーザー加工装置において、
該レーザー光線照射手段の集光器から照射されるレーザー光線の照射部に向けて開口する粉塵吸引部材と、該粉塵吸引部材に一端が接続され他端が該洗浄手段に接続された第1のダクトと、該洗浄手段に一端が接続された第2のダクトと、該第2のダクトの他端に接続された排気手段とを具備する粉塵排出手段を備えている、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a chuck table for holding a workpiece, and a laser beam irradiation means including a condenser for irradiating the workpiece held on the chuck table with a laser beam; In a laser processing apparatus having a cleaning means for cleaning a workpiece,
A dust suction member that opens toward a laser beam irradiating unit irradiated from a condenser of the laser beam irradiation means; a first duct having one end connected to the dust suction member and the other end connected to the cleaning means; A dust discharge means comprising a second duct having one end connected to the cleaning means, and an exhaust means connected to the other end of the second duct.
A laser processing apparatus is provided.
本発明によるレーザー加工装置は、レーザー光線照射手段の集光器から照射されるレーザー光線の照射部に向けて開口する粉塵吸引部材と、該粉塵吸引部材に一端が接続され他端が洗浄手段に接続された第1のダクトと、洗浄手段に一端が接続された第2のダクトと、該第2のダクトの他端に接続された排気手段とを具備する粉塵排出手段を備えているので、レーザー光線の照射によって発生するデブリ等の粉塵は、粉塵排出手段が作動することにより粉塵吸引部材の開口部付近が負圧となるため、粉塵吸引部材から第1のダクトを介して吸引され、洗浄手段に導入される。洗浄手段に導入されたデブリ等の粉塵は、洗浄手段内に浮遊するミストが付着した状態で第2のダクトを介して排気手段に吸引される。このように、レーザー光線の照射により発生したデブリ等の粉塵は、粉塵吸引部材から第1のダクトを介して吸引され、洗浄手段に導入されてミストが付着された状態で第2のダクトを介して排気手段に吸引されるので、レーザー光線の照射によって飛散する火花や高温のデブリ等がダクト内に堆積した粉塵に着火して火災が発生することはない。なお、本発明においては、レーザー加工装置に装備される洗浄手段を利用してレーザー光線の照射により発生したデブリ等の粉塵にミストを付着するようにしたので、粉塵にミストを付着するための装置を設ける必要がないため、レーザー加工装置全体の大型化およびコスト高を抑えることができる。 A laser processing apparatus according to the present invention includes a dust suction member that opens toward a laser beam irradiation unit irradiated from a condenser of a laser beam irradiation unit, one end connected to the dust suction member, and the other end connected to a cleaning unit. A dust discharge means comprising a first duct, a second duct having one end connected to the cleaning means, and an exhaust means connected to the other end of the second duct. The dust such as debris generated by the irradiation is sucked from the dust suction member through the first duct and introduced into the cleaning means because the dust discharge means operates and the vicinity of the opening of the dust suction member becomes negative pressure. Is done. Dust such as debris introduced into the cleaning means is sucked into the exhaust means through the second duct in a state where mist floating in the cleaning means is attached. In this way, dust such as debris generated by the laser beam irradiation is sucked from the dust suction member through the first duct, introduced into the cleaning means, and attached with mist to the dust through the second duct. Since the air is sucked into the exhaust means, sparks scattered by the laser beam irradiation, high-temperature debris, etc. ignite the dust accumulated in the duct and no fire is generated. In the present invention, since the mist is attached to the dust such as debris generated by the irradiation of the laser beam using the cleaning means equipped in the laser processing apparatus, an apparatus for attaching the mist to the dust is provided. Since it is not necessary to provide it, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the entire laser processing apparatus.
以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a laser processing apparatus configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置1の斜視図が示されている。
図1に示すレーザー加工装置1は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル3が矢印Xで示す加工送り方向および該加工送り方向Xと直交する割り出し送り方向Yに移動可能に配設されている。チャックテーブル3は、吸着チャック支持台31と、該吸着チャック支持台31上に装着された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32の表面である載置面上に被加工物であるウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル3の吸着チャック支持台31には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ34が配設されている。なお、レーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3を加工送り方向Xに加工送りする図示しない加工送り手段、および割り出し送り方向Yに割り出し送りする図示しない割り出し送り手段を具備している。
FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus 1 configured according to the present invention.
A laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an apparatus housing 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. A chuck table 3 for holding a wafer as a workpiece is disposed in the apparatus housing 2 so as to be movable in a machining feed direction indicated by an arrow X and an index feed direction Y orthogonal to the machining feed direction X. . The chuck table 3 includes a suction chuck support 31 and a
図示のレーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3に保持された被加工物としてのウエーハにレーザー加工を施すレーザー光線照射手段4を備えている。レーザー光線照射手段4は、レーザー光線発振手段41と、該レーザー光線発振手段41によって発振されたレーザー光線を集光する集光器42を具備している。なお、レーザー加工装置1は、レーザー光線発振手段41をチャックテーブル3の上面である載置面に垂直な方向である矢印Zで示す集光点位置調整方向に移動する図示しない集光点位置調整手段を具備している。
The illustrated laser processing apparatus 1 includes laser beam irradiation means 4 that performs laser processing on a wafer as a workpiece held on the chuck table 3. The laser beam irradiation unit 4 includes a laser beam oscillation unit 41 and a
図示のレーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3の吸着チャック32上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段4の集光器42から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段5を具備している。この撮像手段5は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。また、図示のレーザー加工装置1は、撮像手段5によって撮像された画像を表示する表示手段6を具備している。
The illustrated laser processing apparatus 1 captures an image of the surface of the workpiece held on the
図示のレーザー加工装置1は、被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハ10を収容するカセットが載置されるカセット載置部11aを備えている。カセット載置部11aには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル111が配設されており、このカセットテーブル111上にカセット11が載置される。半導体ウエーハ10は、環状のフレームFに装着された保護テープTの表面に貼着されており、保護テープTを介して環状のフレームFに支持された状態で上記カセット11に収容される。なお、半導体ウエーハ10はシリコンウエーハからなり、図2に示すように表面10aに格子状に配列された複数の分割予定ライン101によって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイス102が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ10は、図1に示すように環状のフレームFに装着された保護テープTに表面10a即ちストリート101およびデバイス102が形成されている面を上側にして裏面が貼着される。
The illustrated laser processing apparatus 1 includes a
図示のレーザー加工装置1は、上記カセット11に収納された加工前の半導体ウエーハ10を仮置き部12aに配設された位置合わせ手段12に搬出するとともに加工後の半導体ウエーハ10をカセット11に搬入するウエーハ搬出・搬入手段13と、位置合わせ手段12に搬出された加工前の半導体ウエーハ10を後述する保護膜被覆兼洗浄手段7に搬送するとともに保護膜被覆兼洗浄手段7によって表面に保護膜が被覆された半導体ウエーハ10を上記チャックテーブル3上に搬送する第1のウエーハ搬送手段14と、チャックテーブル3上で加工された半導体ウエーハ10を保護膜被覆兼洗浄手段7に搬送する第2のウエーハ搬送手段15を具備している。なお、第2のウエーハ搬送手段15は、後述する保護膜被覆兼洗浄手段の洗浄水受け容器の上面を覆う蓋151を備えている。
The illustrated laser processing apparatus 1 carries out the
次に、加工前の被加工物である半導体ウエーハ10の表面(被加工面)に保護膜を被覆するとともに、加工後の半導体ウエーハ10の表面に被覆された保護膜を除去する保護膜被覆兼洗浄手段7について、図3乃至図5を参照して説明する。
図示の実施形態における保護膜被覆兼洗浄手段7は、スピンナーテーブル機構71と、該スピンナーテーブル機構71を包囲して配設された水受け手段72を具備している。スピンナーテーブル機構71は、スピンナーテーブル711と、該スピンナーテーブル711を回転駆動する回転駆動手段としての電動モータ712と、該電動モータ712を上下方向に移動可能に支持する支持手段713を具備している。スピンナーテーブル711は多孔性材料から形成された吸着チャック711aを具備しており、この吸着チャック711aが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル711は、吸着チャック711aに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック711上にウエーハを保持する。電動モータ712は、その駆動軸712aの上端に上記スピンナーテーブル711を連結する。上記支持手段713は、複数本(図示の実施形態においては3本)の支持脚713aと、該支持脚713aをそれぞれ連結し電動モータ712に取り付けられた複数本(図示の実施形態においては3本)のエアシリンダ713bとからなっている。このように構成された支持手段713は、エアシリンダ713bを作動することにより、電動モータ712およびスピンナーテーブル711を図4に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図5に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
Next, a protective film is applied to the surface (processed surface) of the
The protective film coating / cleaning means 7 in the illustrated embodiment includes a
上記水受け手段72は、洗浄水受け容器721と、該洗浄水受け容器721を支持する3本(図3には2本が示されている)の支持脚722と、上記電動モータ712の駆動軸712aに装着されたカバー部材723とを具備している。洗浄水受け容器721は、図4および図5に示すように円筒状の外側壁721aと底壁721bと内側壁721cとからなっている。底壁721bの中央部には上記電動モータ712の駆動軸712aが挿通する穴721dが設けられおり、この穴721dの周縁から上方に突出する内側壁721cが形成されている。また、図3に示すように底壁721bには排液口721eが設けられており、この排液口721eにドレンホース724が接続されている。上記カバー部材723は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部723aを備えておる。このように構成されたカバー部材723は、電動モータ712およびスピンナーテーブル711が図5に示す作業位置に位置付けられると、カバー部723aが上記洗浄水受け容器721を構成する内側壁721cの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
The water receiving means 72 includes a cleaning
図示の実施形態における保護膜被覆兼洗浄手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持された加工前の被加工物である半導体ウエーハ10の表面(被加工面)に液状樹脂を供給する樹脂液供給機構74を具備している。樹脂液供給機構74は、スピンナーテーブル711に保持された加工前の半導体ウエーハ10の表面(被加工面)に向けて液状樹脂を供給する樹脂供給ノズル741と、該樹脂供給ノズル741を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ742を備えており、樹脂供給ノズル741が図示しない樹脂液供給手段に接続されている。樹脂供給ノズル741は、水平に延びるノズル部741aと、該ノズル部741aから下方に延びる支持部741bとからなっており、支持部741bが上記洗浄水受け容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設されている。なお、樹脂供給ノズル741の支持部741bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部741bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
The protective film coating and cleaning means 7 in the illustrated embodiment is a resin liquid supply mechanism that supplies a liquid resin to the surface (surface to be processed) of the
図示の実施形態における保護膜被覆兼洗浄手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持された加工後の被加工物である半導体ウエーハ10に洗浄水を供給するための洗浄水供給機構75を具備している。洗浄水供給機構75は、スピンナーテーブル711に保持されたウエーハに向けて洗浄水を供給する洗浄水噴射ノズル751と、該洗浄水噴射ノズル751を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ752を備えている。洗浄水噴射ノズル751は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部751aと、該ノズル部751aの基端から下方に延びる支持部751bとからなっており、支持部751bが上記収容容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設されている。洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aは、洗浄水通路とエアー通路を備えており、洗浄水通路が洗浄水供給手段に接続されており、エアー通路がエアー供給手段に接続されている。このように構成された洗浄水噴射ノズル751の支持部751bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部751bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
The protective film coating / cleaning means 7 in the illustrated embodiment includes a cleaning
また、図示の実施形態における保護膜被覆兼洗浄手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持された加工後の被加工物である半導体ウエーハ10にエアーを供給するためのエアー供給機構76を具備している。エアー供給機構76は、スピンナーテーブル711に保持された洗浄後のウエーハに向けてエアーを噴出するエアーノズル761と、該エアーノズル761を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ762を備えており、該エアーノズル761が図示しないエアー供給手段に接続されている。エアーノズル761は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部761aと、該ノズル部761aの基端から下方に延びる支持部761bとからなっており、支持部761bが上記洗浄水受け容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設されている。なお、エアーノズル761の支持部761bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部761bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
Further, the protective film coating / cleaning means 7 in the illustrated embodiment includes an
図示の実施形態におけるレーザー加工装置1は、図6に示すようにレーザー光線照射手段4の集光器42から被加工物にレーザー光線を照射することによって発生する粉塵を排出する粉塵排出手段8を備えている。粉塵排出手段8は、集光器42のケース421に装着された粉塵吸引部材81と、該粉塵吸引部材81に一端が接続され他端が上記保護膜被覆兼洗浄手段7の洗浄水受け容器721に接続された第1のダクト82と、洗浄水受け容器721に一端が接続された第2のダクト83と、該第2のダクト83の他端に接続された排気手段84を具備している。粉塵吸引部材81は、集光器42のケース421と嵌合する嵌合穴811aを備えた環状の底部811と、該環状の底部811の内周縁から立設する筒状の装着部812と、環状の底部811の外周縁から垂下して形成され下端に開口813aを有する吸引部813とからなっており、開口813aが集光器42から照射されるレーザー光線の照射部に向けて開口されている。第1のダクト82は、上記粉塵吸引部材81の底部811に設けられた穴811bに一端が接続され、他端が上記保護膜被覆兼洗浄手段7の洗浄水受け容器721を構成する外側壁721aの下部に設けられ穴721fに接続されている。上記第2のダクト83は、洗浄水受け容器721を構成する外側壁721aの下部における上記穴721fと略180度反対側に設けられた穴721gに一端が接続されている。上記排気手段84は、間隔を置いて配設された第1のフィルター841および第2のフィルター842と、該第1のフィルター841と第2のフィルター842との間に配設された送風機843とからなっており、第1のフィルター841が上記第2のダクト83の他端に接続されている。
As shown in FIG. 6, the laser processing apparatus 1 in the illustrated embodiment includes dust discharge means 8 that discharges dust generated by irradiating a workpiece with a laser beam from a
上述した保護膜被覆兼洗浄手段7および粉塵排出手段8を装備したレーザー加工装置1は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
図1に示すように環状のフレームFに保護テープTを介して支持された加工前の半導体ウエーハ10(以下、単に半導体ウエーハ10という)は、被加工面である表面10aを上側にしてカセット11の所定位置に収容されている。カセット11の所定位置に収容された加工前の半導体ウエーハ10は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル111が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出・搬入手段13が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ10を仮置き部12aに配設された位置合わせ手段12に搬出する。位置合わせ手段12に搬出された半導体ウエーハ10は、位置合わせ手段12によって所定の位置に位置合せされる。次に、位置合わせ手段12によって位置合わせされた加工前の半導体ウエーハ10は、第1のウエーハ搬送手段14の旋回動作によって保護膜被覆兼洗浄手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。このとき、スピンナーテーブル711は図4に示すウエーハ搬入・搬出位置に位置付けられており、樹脂供給ノズル741と洗浄水噴射ノズル751およびエアーノズル761は図3および図4に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
The laser processing apparatus 1 equipped with the protective film coating / cleaning means 7 and the dust discharge means 8 described above is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
As shown in FIG. 1, an unprocessed semiconductor wafer 10 (hereinafter simply referred to as “
加工前の半導体ウエーハ10が保護膜被覆兼洗浄手段7のスピンナーテーブル711上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、第2のウエーハ搬送手段15を作動して蓋151を洗浄水受け容器721の上端に位置付けて覆った後、半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aに保護膜を被覆する保護膜被覆工程を実施する。即ち、樹脂液供給機構74の電動モータ742を作動して樹脂供給ノズル741のノズル部741aを図7の(a)に示すようにスピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aの中央部上方に位置付ける。そして、図示しない樹脂液供給手段を作動してスピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aの中心部に液状樹脂110を所定量滴下する(液状樹脂滴下工程)。この液状樹脂滴下工程において滴下する液状樹脂110の量は、被加工物である半導体ウエーハ10の直径が200mmの場合には2ミリリットルでよい。なお、液状樹脂滴下工程において滴下する液状樹脂110は、例えばPVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等の水溶性のレジストが望ましい。
If the wafer holding process in which the
上述した液状樹脂滴下工程を実施したならば、図7の(b)に示すようにスピンナーテーブル機構71の電動モータ712を作動してスピンナーテーブル711を矢印Aで示す方向に500rpmの回転速度で15秒間回転する。この結果、半導体ウエーハ10の回転に伴う遠心力により滴下された液状樹脂110を外周に向けて流動せしめることにより半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aに厚みが0.2〜1.0μmの保護膜120が形成される(保護膜被覆工程)。
When the above-described liquid resin dropping step is performed, the
上述したように半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aに保護膜120を被覆する保護膜被覆工程を実施したならば、スピンナーテーブル711を図4に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されている半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル711上の半導体ウエーハ10は、第2のウエーハ搬送手段15によってチャックテーブル3の吸着チャック32上に搬送され、該吸着チャック32に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3は、図示しない加工送り手段によってレーザー光線照射手段4に配設された撮像手段5の直下に位置付けられる。
As described above, when the protective film coating process for coating the
チャックテーブル3が撮像手段5の直下に位置付けられると、撮像手段5および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ10に所定方向に形成されているストリート101と、ストリート101に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段4の集光器42との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ10に形成されている上記所定方向に対して直行する方向に延びるストリート101に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ10のストリート101が形成されている表面10aには保護膜120が形成されているが、保護膜120が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
When the chuck table 3 is positioned immediately below the image pickup means 5, a
以上のようにしてチャックテーブル3上に保持されている半導体ウエーハ10に形成されているストリート101を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図8の(a)で示すようにチャックテーブル3をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段4の集光器42が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート101を集光器42の直下に位置付ける。このとき、図8の(a)で示すように半導体ウエーハ10は、ストリート101の一端(図8の(a)において左端)が集光器42の直下に位置するように位置付けられる。
If the
一方、図6に示すように第2のウエーハ搬送手段15を作動して蓋151を保護膜被覆兼洗浄手段7の洗浄水受け容器721の上端に位置付けて覆う。そして、洗浄水供給機構75の電動モータ752を作動して図6に示すように洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aをスピンナーテーブル711の回転中心上方に位置付ける(噴射ノズル位置付け工程)。次に、電動モータ712を作動してスピンナーテーブル711を矢印Bで示す方向に例えば700rpmの回転速度で回転しつつ図示しない洗浄水供給手段を作動して例えば0.2Mpaの洗浄水を洗浄水噴射ノズル751に供給するとともに図示しないエアー供給手段を作動して例えば0.3Mpaのエアーを洗浄水噴射ノズル751に供給する。この結果、洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aから洗浄水がエアーの圧力で噴出され、回転するスピンナーテーブル711の上面に噴射されてミストとなって洗浄水受け容器721内に浮遊する。また、粉塵排出手段8の排気手段84を構成する送風機843を作動する。この結果、粉塵排出手段8を構成する粉塵吸引部材81の開口813a部付近の空気が第1のダクト82、洗浄水受け容器721、第2のダクト83、第1のフィルター841を介して吸引され、第2のフィルター842を通して排出されるため、開口813a部付近が負圧となる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the second wafer transfer means 15 is operated to cover the
このようにして洗浄水噴射ノズル751から洗浄水を噴出するとともに粉塵排出手段8の送風機843を作動している状態で、レーザー光線照射手段4の集光器42からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル3を図8の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図8の(b)で示すようにストリート101の他端(図8の(b)において右端)が集光器42の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル3即ち半導体ウエーハ10の移動を停止する。このレーザー加工溝形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pをストリート101の表面付近に合わせる。
In this manner, while the cleaning water is ejected from the cleaning
上述したレーザー加工溝形成工程を実施することにより、半導体ウエーハ10のストリート101には図9に示すようにレーザー加工溝140が形成される。このとき、図9に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ150が発生しても、このデブリ150は保護膜120によって遮断され、デバイス102およびボンディングパッド等に付着することはない。そして、上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に実施する。なお、上述したレーザー加工溝形成工程が実施されている際には、レーザー光線の照射によりデブリ等の粉塵が発生する。このようにして発生するデブリ等の粉塵は、上述したように粉塵排出手段8が作動することにより粉塵排出手段8を構成する粉塵吸引部材81の開口813a部付近が負圧となっているので、粉塵吸引部材81から第1のダクト82を介して吸引され、洗浄水受け容器721に導入される。洗浄水受け容器721に導入されたデブリ等の粉塵は、上記のように洗浄水受け容器721内に浮遊するミストが付着した状態で第2のダクト83を介して排気手段84に吸引される。このようにして、排気手段84に吸引されたミストが付着したデブリ等の粉塵は、第1のフィルター841および第2のフィルター842によって捕捉される。このように、レーザー光線の照射により発生したデブリ等の粉塵は、粉塵吸引部材81から第1のダクト82を介して吸引され、洗浄水受け容器721に導入されてミストが付着された状態で第2のダクト83を介して排気手段84に吸引されるので、レーザー光線の照射によって飛散する火花や高温のデブリ等がダクト内に堆積した粉塵に着火して火災が発生することはない。図示の実施形態においては、レーザー加工装置に装備される洗浄手段を利用してレーザー光線の照射により発生したデブリ等の粉塵にミストを付着するようにしたので、粉塵にミストを付着するための装置を設ける必要がないため、レーザー加工装置全体の大型化およびコスト高を抑えることができる。
By performing the laser processing groove forming step described above, the
なお、上記レーザー加工溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
出力 :4W
集光スポット径 :9.2μm
加工送り速度 :200mm/秒
In addition, the said laser processing groove | channel formation process is performed on the following processing conditions, for example.
Laser light source: YVO4 laser or YAG laser Wavelength: 355 nm
Repetition frequency: 50 kHz
Output: 4W
Condensing spot diameter: 9.2 μm
Processing feed rate: 200 mm / sec
上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に沿って実施したならば、半導体ウエーハ10を保持しているチャックテーブル3は、最初に半導体ウエーハ10を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ10は、第2のウエーハ搬送手段15によって保護膜被覆兼洗浄手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される。このとき樹脂供給ノズル741と洗浄水噴射ノズル751およびエアーノズル761は、図3および図4に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
If the above-described laser processing groove forming process is performed along all the
加工後の半導体ウエーハ10が保護膜被覆兼洗浄手段7のスピンナーテーブル711上に保持されたならば、洗浄工程を実行する。即ち、図5に示すようにスピンナーテーブル711を作業位置に位置付けるとともに、洗浄水供給機構75の電動モータ752を作動して洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aをスピンナーテーブル711上に保持された半導体ウエーハ10の回転中心上方に位置付ける(噴射ノズル位置付け工程)。そして、スピンナーテーブル711を矢印Bで示す方向に例えば700rpmの回転速度で回転しつつ図示しない洗浄水供給手段を作動して例えば0.2Mpaの洗浄水を洗浄水噴射ノズル751に供給するとともに図示しないエアー供給手段を作動して例えば0.3Mpaのエアーを洗浄水噴射ノズル751に供給する。この結果、洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aから洗浄水がエアーの圧力で噴出する。なお、洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aから噴射される洗浄水の噴射量は、図示の実施形態においては2リットル/分に設定されている。このとき、洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aを半導体ウエーハ10の回転中心上方位置に1〜3秒間停止して半導体ウエーハ10の回転中心に洗浄水を噴射する。このように半導体ウエーハ10の回転中心に洗浄水を1〜3秒間噴射したならば、洗浄水供給機構75の電動モータ752を作動して洗浄水噴射ノズル751を揺動し、ノズル部751aを半導体ウエーハ10の回転中心から外周に向けて移動せしめる(洗浄工程)。このように洗浄工程においては、洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aから噴射された洗浄水は半導体ウエーハ10の回転中心から外周に向けて移動するので、半導体ウエーハ10の回転中心に噴射された洗浄水は回転する半導体ウエーハ10の遠心力によって半導体ウエーハ10の回転中心から外周に向けて移動し半導体ウエーハ10の表面10aに被覆された保護膜120を溶解しながら飛散するため、半導体ウエーハ10の回転中心に淀みが生ずることなく洗浄水噴射ノズル751のノズル部751aの1回の移動で効率よく保護膜120を洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ150も除去することができる。
If the processed
上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水噴射ノズル751を待機位置に位置付け、スピンナーテーブル711を例えば3000rpmの回転速度で15秒程度回転せしめる。このとき、エアー供給機構76の電動モータ762を作動してエアーノズル761のノズル部761aをスピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aの中央部上方に位置付け、エアー供給手段760を作動して半導体ウエーハ10の被加工面である表面10aにエアーノズル761のノズル部761aから200ミリリットル/秒のエアーを供給しつつエアーノズル761のノズル部761aを所要角度範囲で揺動せしめることが望ましい。
When the above-described cleaning process is completed, a drying process is performed. That is, the cleaning
上述したように加工後の半導体ウエーハ10の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル711の回転を停止するとともに、エアー供給手段76のエアーノズル761を待機位置に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を図4に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されている半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル711上の加工後の半導体ウエーハ10は、第1のウエーハ搬送手段14によって仮置き部12aに配設された位置合わせ手段12に搬出する。位置合わせ手段12に搬出された加工後の半導体ウエーハ10は、ウエーハ搬出手段13によってカセット11の所定位置に収納される。
As described above, after cleaning and drying of the processed
1:レーザー加工装置
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
4:レーザー光線照射手段
41:レーザー光線発振手段
42:集光器
5:撮像手段
6:表示手段
7:保護膜被覆兼洗浄手段
71:スピンナーテーブル機構
711:スピンナーテーブル
712:電動モータ
72:水受け手段
74:樹脂液供給機構
741:樹脂供給ノズル
75:洗浄水供給機構
751:洗浄水噴射ノズル
76:エアー供給機構
760:エアー供給手段
761:エアーノズル
8:粉塵排出手段
81:粉塵吸引部材
82:第1のダクト
83:第2のダクト
84:排気手段
841:第1のフィルター
842:第2のフィルター
843:送風機
10:半導体ウエーハ
11:カセット
12:位置合わせ手段
13:ウエーハ搬出・搬入手段
14:第1のウエーハ搬送手段
15:第2のウエーハ搬送手段
F:環状のフレーム
T:保護テープ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Laser processing apparatus 2: Apparatus housing 3: Chuck table 4: Laser beam irradiation means 41: Laser beam oscillation means 42: Condenser 5: Imaging means 6: Display means 7: Protection film coating and washing means 71: Spinner table mechanism 711 : Spinner table 712: Electric motor 72: Water receiving means 74: Resin liquid supply mechanism 741: Resin supply nozzle 75: Wash water supply mechanism 751: Wash water injection nozzle 76: Air supply mechanism 760: Air supply means 761: Air nozzle 8 : Dust discharging means 81: dust suction member 82: first duct 83: second duct 84: exhaust means 841: first filter 842: second filter 843: blower 10: semiconductor wafer 11: cassette 12: position Matching means 13: Wafer unloading / loading means 14: First Eha conveying means 15: second wafer transporting means
F: Ring frame
T: Protective tape
Claims (1)
該レーザー光線照射手段の集光器から照射されるレーザー光線の照射部に向けて開口する粉塵吸引部材と、該粉塵吸引部材に一端が接続され他端が該洗浄手段に接続された第1のダクトと、該洗浄手段に一端が接続された第2のダクトと、該第2のダクトの他端に接続された排気手段とを具備する粉塵排出手段を備えている、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 Laser processing apparatus comprising: a chuck table for holding a workpiece; a laser beam irradiation means including a condenser for irradiating a workpiece with a laser beam to the workpiece held on the chuck table; and a cleaning means for cleaning the workpiece. In
A dust suction member that opens toward a laser beam irradiating unit irradiated from a condenser of the laser beam irradiation means; a first duct having one end connected to the dust suction member and the other end connected to the cleaning means; A dust discharge means comprising a second duct having one end connected to the cleaning means, and an exhaust means connected to the other end of the second duct.
Laser processing equipment characterized by that.
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