JP2012250260A - Powder dust discharging device - 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デブリ等の粉塵を処理するための粉塵排出装置に関する。 The present invention relates to a dust discharge device for processing dust such as debris 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するため、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 a dust discharging means for sucking and discharging the scattered dust. Yes. 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デブリ等の粉塵による火災を防止することができる粉塵排出装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is to provide the dust discharge apparatus which can prevent the fire by dust, such as a debris generated by irradiating a laser beam. .
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、レーザー光線照射手段の集光器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ための粉塵排出装置において、
該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たダクトと、該のダクトの他端に接続された排気手段とを具備し、
該ダクトの側壁には光を透過する透明部材からなる第1の透過窓と第2の透過窓が互いに対向して配設されており、
該第1の透過窓を通して該第2の透過窓に向けて光を発光する発光手段と、該発光手段が発光した光を該第2の透過窓を通して受光する受光手段と、該受光手段が受光した光の光量に基づいて該ダクトの内面に付着した粉塵の堆積度合いを判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする粉塵排出装置が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, in a dust discharge device for discharging dust generated by irradiating a workpiece with a laser beam from a condenser of a laser beam irradiation means,
A dust suction member that opens toward the irradiation part of the laser beam emitted from the light collector; a duct having one end connected to the dust suction member; and an exhaust means connected to the other end of the duct. And
A first transmission window and a second transmission window made of a transparent member that transmits light are disposed on the side wall of the duct so as to face each other.
A light emitting means for emitting light toward the second transmission window through the first transmission window; a light receiving means for receiving light emitted by the light emission means through the second transmission window; and Control means for determining the degree of accumulation of dust adhering to the inner surface of the duct based on the light quantity of the light,
A dust discharge device is provided.
本発明による粉塵排出装置は、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、粉塵吸引部材に一端が接続されたダクトと、ダクトの他端に接続された排気手段とを具備しているので、レーザー光線の照射により発生したデブリ等の粉塵は、粉塵吸引部材からダクトを介して排気手段に吸引される。
そして、本発明による粉塵排出装置は、ダクトの側壁に光を透過する透明部材からなる第1の透過窓と第2の透過窓が互いに対向して配設されており、第1の透過窓を通して第2の透過窓に向けて光を発光する発光手段と、発光手段が発光した光を第2の透過窓を通して受光する受光手段と、受光手段が受光した光の光量に基づいて該ダクトの内面に付着した粉塵の堆積度合いを判定する制御手段とを具備しているので、第1の透過窓および第2の透過窓に付着した粉塵の堆積度合いを判定することができるため、この判定結果を見てオペレータは、ダクトに堆積した粉塵を除去して清掃する。従って、レーザー光線の照射により飛散する火花や高温のデブリ等がダクト内に所定量以上堆積した粉塵に着火して発生する火災を防止することができる。
A dust discharge device according to the present invention includes a dust suction member that opens toward an irradiation portion of a laser beam emitted from a condenser, a duct having one end connected to the dust suction member, and an exhaust connected to the other end of the duct. Therefore, dust such as debris generated by the irradiation of the laser beam is sucked from the dust suction member to the exhaust means through the duct.
In the dust discharge device according to the present invention, the first transmission window and the second transmission window made of a transparent member that transmits light are disposed opposite to each other on the side wall of the duct. A light emitting means for emitting light toward the second transmission window, a light receiving means for receiving the light emitted by the light emitting means through the second transmission window, and an inner surface of the duct based on the amount of light received by the light receiving means Control means for determining the degree of accumulation of dust attached to the first and second transmission windows, so that the degree of accumulation of dust attached to the first transmission window and the second transmission window can be determined. The viewing operator removes the dust accumulated in the duct and cleans it. Therefore, it is possible to prevent a fire that is generated by igniting dust that is scattered by a laser beam, high-temperature debris, or the like accumulated in a duct in a predetermined amount or more.
以下、本発明に従って構成された粉塵排出装置を装備したレーザー加工機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 EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a laser beam machine equipped with a dust discharge device constructed 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粉塵排出装置を装備したレーザー加工機1の斜視図が示されている。
図1に示すレーザー加工機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 beam machine 1 equipped with a dust discharge device constructed according to the present invention.
A laser beam machine 1 shown in FIG. 1 includes a device 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機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 beam machine 1 includes a laser beam irradiation means 4 that performs laser beam 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機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 beam machine 1 captures an image of the surface of the workpiece held on the
図示のレーザー加工機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 beam machine 1 includes a
図示のレーザー加工機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。
The illustrated laser beam machine 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。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が上記洗浄液回収容器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機は、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装置8を備えている。粉塵排出装置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に一端が接続されダクト82と、該ダクト82の他端に接続された排気手段83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、環状の底板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。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に一端が接続されている。このダクト82の側壁には、光を透過する第1の透過窓84と第2の透過窓85が互いに対向して配設されている。第1の透過窓84および第2の透過窓85は、図7に示すようにそれぞれ窓枠841および851と、該窓枠841および851にそれぞれ嵌め込まれた透明部材842および852からなっており、窓枠841および851がダクト82の側壁に設けられた穴821および822とそれぞれ嵌合される。上記排気手段83は、間隔を置いて配設された第1のフィルター831および第2のフィルター832と、該第1のフィルター831と第2のフィルター832との間に配設された送風機833とからなっており、第1のフィルター831が上記ダクト82の他端に接続されている。なお、ダクト82は着脱可能に装着されており、内面を容易に清掃できるように構成されている。
The laser beam machine in the illustrated embodiment includes a
図示の実施形態における粉塵排出装置8は、上記第1の透過窓84の側方に配設され透明部材842を通して第2の透過窓85に向けて光を発光する発光手段86と、該発光手段86が発光した光を透明部材852を通して受光する受光手段87と、該受光手段87が受光した光の光量に基づいてダクト82の内面に付着した粉塵の堆積度合いを判定する制御手段88とからなっている。発光手段86はレーザー発光ダイオード(LED)からなり、第1の透過窓84の透明部材842に向けて光を照射する。受光手段87は、受光した光の光量に対応した電圧信号を制御手段88に送る。この受光手段87は、ダクト82の一部を構成する第1の透過窓84および第2の透過窓85の透明部材842および852に粉塵が付着していない場合には受光量が多いので出力する電圧信号の値は高い。一方、ダクト82の一部を構成する第1の透過窓84および第2の透過窓85の透明部材842および852に粉塵が付着して堆積すると、受光手段87は受光量が減少するため出力する電圧信号の値は低くなる。制御手段88は、受光手段87からの電圧信号に基づいて、電圧値が所定値以下に達したならばダクト82に粉塵が所定量堆積したと判断し、表示手段881にダクト82に粉塵が所定量堆積したことを表示する。この表示手段881に表示されたメッセージを見てオペレータは、ダクト82に堆積した粉塵を除去して清掃する。従って、レーザー光線の照射により飛散する火花や高温のデブリ等がダクト82内に所定量以上堆積した粉塵に着火して発生する火災を防止することができる。
The
上述した保護膜被覆兼洗浄手段7および粉塵排出装置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、ウエーハ搬出・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に示す被加工物搬入・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 and cleaning means 7 and the
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、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8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 a wafer holding process is performed in which the
上述した液状樹脂滴下工程を実施したならば、制御手段88は図8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 control means 88 operates 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9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9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9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、粉塵排出装置8の排気手段83を構成する送風機833を作動する。この結果、粉塵排出装置8を構成する粉塵吸引部材81の開口813a付近の空気がダクト82、第1のフィルター831を介して吸引され、第2のフィルター832を通して排出されるため、開口813a付近が負圧となる。
On the other hand, the
このようにして粉塵排出装置8の送風機833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9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9の(b)で示すようにストリート101の他端(図9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。
The chuck table 3 is indicated by an arrow X1 in FIG. 9A while irradiating a pulse laser beam from the
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10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10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。
By performing the laser processing groove forming step described above, a
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
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装置8が作動することにより粉塵排出装置8を構成する粉塵吸引部材81の開口813a付近が負圧となっているので、粉塵吸引部材81からダクト82を介して排気手段83に吸引される。このようにして、排気手段83に吸引されたデブリ等の粉塵は、第1のフィルター831および第2のフィルター832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からダクト82を介して排気手段83に吸引される際に、ダクト82の内面に付着し堆積していく。従って、ダクト82の一部を構成する第1の透過窓84および第2の透過窓85の透明部材842および852にも粉塵が付着して堆積する。このように第1の透過窓84および第2の透過窓85の透明部材842および852にも粉塵が付着して堆積すると、上述したように受光手段87から出力する電圧信号の値が低下し、電圧値が所定値以下に達すると制御手段88はダクト82に粉塵が所定量堆積したと判断し、表示手段881にダクト82に粉塵が所定量堆積したことを表示する。この表示手段881に表示されたメッセージを見てオペレータは、ダクト82に堆積した粉塵を除去して清掃する。従って、レーザー光線の照射により飛散する火花や高温のデブリ等がダクト82内に所定量以上堆積した粉塵に着火して発生する火災を防止することができる。
In addition, when the above-mentioned laser processing groove forming process is performed, dust such as debris is generated by the irradiation of the laser beam. The dust such as debris generated in this way is negative pressure in the vicinity of the
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とエアーノズル751および洗浄水ノズル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で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、エアー供給機構76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、エアー供給機構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, when cleaning and drying of the processed
1:レーザー加工機
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
761:エアーノズル
8:粉塵排出装置
81:粉塵吸引部材
82:ダクト
83:排気手段
831:第1のフィルター
832:第2のフィルター
833:送風機
84:第1の透過窓
85:第2の透過窓
86:発光手段
87:受光手段
88:制御手段
881:表示手段
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 machine 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: Washing water supply mechanism 751: Washing water injection nozzle 76: Air supply mechanism 761: Air nozzle 8: Dust discharging device 81 : Dust suction member 82: duct 83: exhaust means 831: first filter 832: second filter 833: blower 84: first transmission window 85: second transmission window 86: light emission means 87: light reception means 88: Control means 881: Display means 10: Semiconductor wafer 11: Cassette 12: Positioning 13: Wafer carry-in / carry-in means 14: First wafer transfer means 15: Second wafer transfer means
F: Ring frame
T: Protective tape
Claims (1)
該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たダクトと、該のダクトの他端に接続された排気手段とを具備し、
該ダクトの側壁には光を透過する透明部材からなる第1の透過窓と第2の透過窓が互いに対向して配設されており、
該第1の透過窓を通して該第2の透過窓に向けて光を発光する発光手段と、該発光手段が発光した光を該第2の透過窓を通して受光する受光手段と、該受光手段が受光した光の光量に基づいて該ダクトの内面に付着した粉塵の堆積度合いを判定する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とする粉塵排出装置。 In a dust discharge device for discharging dust generated by irradiating a workpiece with a laser beam from a condenser of a laser beam irradiation means,
A dust suction member that opens toward the irradiation part of the laser beam emitted from the light collector; a duct having one end connected to the dust suction member; and an exhaust means connected to the other end of the duct. And
A first transmission window and a second transmission window made of a transparent member that transmits light are disposed on the side wall of the duct so as to face each other.
A light emitting means for emitting light toward the second transmission window through the first transmission window; a light receiving means for receiving light emitted by the light emission means through the second transmission window; and Control means for determining the degree of accumulation of dust adhering to the inner surface of the duct based on the light quantity of the light,
A dust discharge device characterized by that.
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