JP2014175610A - Annular frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハにレーザー加工を施す際に用いる環状フレームに関する。 The present invention relates to an annular frame used when laser processing is performed on a wafer.
IC、LSI、LED等の複数のデバイスが分割予定ライン(ストリート)によって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイヤウエーハ等のウエーハは、加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 A wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, LED, etc. by dividing lines (streets) is divided into individual devices by a processing apparatus. Widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
ウエーハの分割には、ダイサーと呼ばれる切削装置を用いたダイシング方法が広く採用されている。ダイシング方法では、ダイアモンド等の砥粒を金属や樹脂で固めて厚さ30μm程度とした切削ブレードを、30000rpm程度の高速で回転させつつウエーハへ切り込ませることでウエーハを切削し、個々のデバイスへと分割する。 A dicing method using a cutting device called a dicer is widely used for dividing the wafer. In the dicing method, a wafer is cut by cutting a wafer into a wafer by rotating a cutting blade having a thickness of about 30 μm by solidifying diamond or other abrasive grains with a metal or resin at a high speed of about 30000 rpm. And split.
一方、近年では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザビームをウエーハに照射することでレーザー加工溝を形成し、ブレーキング装置でウエーハに外力を付与してレーザー加工溝に沿ってウエーハを割断して個々のデバイスへと分割する方法が提案されている(例えば、特開平10−305420号公報参照)。 On the other hand, in recent years, a laser processing groove is formed by irradiating a wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer, and an external force is applied to the wafer by a breaking device to perform the wafer along the laser processing groove. Has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-305420).
レーザー加工装置によるレーザー加工溝の形成は、ダイサーによるダイシング方法に比べて加工速度を早くすることができるとともに、サファイアやSiC等の硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。また、加工溝を例えば10μm以下等の狭い幅とすることができるので、ダイシング方法で加工する場合に対してウエーハ1枚当たりのデバイス取り量を増やすことができる。 Laser processing grooves formed by a laser processing apparatus can increase the processing speed compared to a dicing method using a dicer, and relatively easily process even a wafer made of a material having high hardness such as sapphire or SiC. be able to. In addition, since the processing groove can be made to have a narrow width of, for example, 10 μm or less, the amount of devices taken per wafer can be increased as compared with the case of processing by the dicing method.
ところが、ウエーハにパルスレーザビームを照射すると、パルスレーザビームが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する。このデブリがデバイス表面に付着するとデバイスの品質を低下させるという問題が生じる。 However, when the wafer is irradiated with a pulse laser beam, debris is generated due to concentration of thermal energy in the region irradiated with the pulse laser beam. When this debris adheres to the device surface, there arises a problem that the quality of the device is lowered.
そこで、例えば特開2004−322168号公報には、このようなデブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にPVA(ポリ・ビニール・アルコール)、PEG(ポリ・エチレン・グリコール)等の水溶性液状樹脂を塗布して保護膜を被覆し、この保護膜を通してウエーハにパルスレーザビームを照射するようにしたレーザー加工装置が提案されている。 Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-322168, in order to solve such a problem caused by debris, water processing such as PVA (polyvinyl alcohol) and PEG (polyethylene glycol) is applied to the processed surface of the wafer. There has been proposed a laser processing apparatus in which a protective liquid film is applied to coat a protective film and a wafer is irradiated with a pulse laser beam through the protective film.
しかし、環状フレームの上面及び外周側面に水溶性液状樹脂が残存して環状フレームとともにウエーハを搬送する際に残存している水溶性液状樹脂が搬送装置に付着して搬送に支障をきたすという問題がある。 However, there is a problem in that the water-soluble liquid resin remains on the upper surface and the outer peripheral side surface of the annular frame, and the remaining water-soluble liquid resin adheres to the conveyance device when the wafer is conveyed together with the annular frame, thereby hindering conveyance. is there.
また、レーザー加工装置に保護膜被覆装置が組み込まれていない場合は、独立した保護膜被覆装置でウエーハの加工面に保護膜を形成した後、カセットに収容されて環状フレームとともにウエーハはレーザー加工装置に搬送されるが、レーザー加工装置の搬送装置によってカセットから環状フレームとともにウエーハを仮置き台まで搬送すると、搬送装置に環状フレームが付着したり仮置き台に付着して搬送トラブルが生じるという問題がある。 In addition, when a protective film coating apparatus is not incorporated in the laser processing apparatus, a protective film is formed on the processing surface of the wafer by an independent protective film coating apparatus, and then the wafer is accommodated in the cassette and the wafer is laser processing apparatus. However, if the wafer is transported from the cassette to the temporary placement table together with the annular frame by the transportation device of the laser processing device, there is a problem that the annular frame adheres to the transportation device or adheres to the temporary placement table, resulting in a transportation trouble. is there.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレームに液状樹脂が残存しない環状フレームを提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide an annular frame in which no liquid resin remains on the frame.
本発明によると、ウエーハを収容する開口部を有し、ダイシングテープの外周部が貼着されるとともに該開口部にウエーハを位置付けてダイシングテープに貼着し、ウエーハの加工面に液状の樹脂を塗布して保護膜を形成する際に用いる環状フレームであって、上面、外周面及び下面に撥水処理が施されていることを特徴とする環状フレームが提供される。 According to the present invention, the wafer has an opening, the outer periphery of the dicing tape is attached, the wafer is positioned in the opening and attached to the dicing tape, and a liquid resin is applied to the processed surface of the wafer. An annular frame is provided for use in forming a protective film by coating, wherein an upper surface, an outer peripheral surface, and a lower surface are subjected to water repellent treatment.
本発明の環状フレームは、上面、外周面及び下面に撥水処理が施されているので、液状樹脂をウエーハの加工面に塗付する際に液状樹脂がフレームに付着しても、液状樹脂はフレームの撥水性によって弾かれて残存することがなく、フレームとともにウエーハを搬送する際にフレームが搬送装置に付着したり、或いはフレーム付ウエーハをカセットから搬出する搬出装置にフレームが付着したり、仮置き台に付着して搬送に支障をきたすという問題を解消することができる。 In the annular frame of the present invention, the upper surface, outer peripheral surface and lower surface are subjected to water repellency treatment, so even if the liquid resin adheres to the frame when the liquid resin is applied to the processed surface of the wafer, the liquid resin The frame is not bounced and remains due to the water repellency of the frame, and the frame adheres to the conveyance device when the wafer is conveyed together with the frame, or the frame adheres to the unloading device that unloads the wafer with frame from the cassette. It is possible to eliminate the problem of causing troubles in transportation due to adhesion to the table.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は環状フレームに撥水処理を施すことのできる本発明の保護膜被覆装置を具備し、ウエーハにレーザー加工を施すことのできるレーザー加工装置2の外観を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external appearance of a
レーザー加工装置2の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段4が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるCRT等の表示手段6が設けられている。
On the front side of the
図2に示すように、加工対象の半導体ウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画された領域に多数のデバイスDが形成されている。 As shown in FIG. 2, on the surface of the semiconductor wafer W to be processed, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, and the first street S1 and the second street S2 are formed. A number of devices D are formed in a region partitioned by.
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周縁部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介して環状フレームFに支持された状態となり、図1に示したウエーハカセット8中にウエーハが複数枚(例えば25枚)収容される。ウエーハカセット8は上下動可能なカセットエレベータ9上に載置される。
The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral edge of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and a plurality of wafers (for example, 25 sheets) are accommodated in the
ウエーハカセット8の後方には、ウエーハカセット8からレーザー加工前のウエーハWを搬出するとともに、加工後のウエーハをウエーハカセット8に搬入する搬出入手段10が配設されている。
Behind the
ウエーハカセット8と搬出入手段10との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域12が設けられており、仮置き領域12にはウエーハWを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段14が配設されている。
Between the
30は保護膜被覆装置であり、この保護膜被覆装置30は加工後のウエーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。仮置き領域12の近傍には、ウエーハWと一体となったフレームFを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段16が配設されている。
仮置き領域12に搬出されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されて保護膜被覆装置30に搬送される。保護膜被覆装置30では、後で詳細に説明するようにウエーハWの加工面に保護膜が被覆される。
The wafer W carried out to the
加工面に保護膜が被覆されたウエーハWは、搬送手段16により吸着されてチャックテーブル18上に搬送され、チャックテーブル18に吸引されるとともに、複数の固定手段(クランプ)19によりフレームFが固定されることでチャックテーブル18上に保持される。
The wafer W whose processing surface is coated with a protective film is attracted by the
チャックテーブル18は、回転可能且つX軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル18のX軸方向の移動経路の上方には、ウエーハWのレーザー加工すべきストリートを検出するアライメント手段20が配設されている。
The chuck table 18 is configured to be rotatable and reciprocally movable in the X-axis direction. Above the movement path of the chuck table 18 in the X-axis direction, an
アライメント手段20は、ウエーハWの表面を撮像する撮像手段22を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってレーザー加工すべきストリートを検出することができる。撮像手段22によって取得された画像は、表示手段6に表示される。
The
アライメント手段20の左側には、チャックテーブル18に保持されたウエーハWに対してレーザビームを照射するレーザビーム照射ユニット24が配設されている。レーザビーム照射ユニット24のケーシング26中には後で詳細に説明するレーザビーム発振手段等が収容されており、ケーシング26の先端にはレーザビームを加工すべきウエーハ上に集光する集光器28が装着されている。
A laser
レーザビーム照射ユニット24のケーシング26内には、図3のブロック図に示すように、レーザビーム発振手段34と、レーザビーム変調手段36が配設されている。
In the
レーザビーム発振手段34としては、YAGレーザー発振器或いはYVO4レーザー発振器を用いることができる。レーザビーム変調手段36は、繰り返し周波数設定手段38と、パルス幅設定手段40と、波長設定手段42を含んでいる。
As the laser beam oscillation means 34, a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator can be used. The laser
レーザビーム変調手段36を構成する繰り返し周波数設定手段38、パルス幅設定手段40及び波長設定手段42は周知の形態のものであり、本明細書においてはその詳細な説明を省略する。 The repetition frequency setting means 38, the pulse width setting means 40, and the wavelength setting means 42 constituting the laser beam modulating means 36 are of a well-known form and will not be described in detail in this specification.
レーザビーム照射ユニット24によりレーザー加工が終了したウエーハWは、チャックテーブル18をX軸方向に移動してから、Y軸方向に移動可能な搬送手段32により保持されて洗浄装置を兼用する保護膜被覆装置30まで搬送される。保護膜被覆装置30では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウエーハWを低速回転(例えば800〜1000rpm)させることによりウエーハを洗浄する。
The wafer W which has been subjected to laser processing by the laser
洗浄後、ウエーハWを高速回転(例えば1500〜2000rpm)させながらエアノズルからエアを噴出させてウエーハWを乾燥させた後、搬送手段16によりウエーハWを吸着して仮置き領域12に戻し、更に搬出入手段10によりウエーハカセット8の元の収納場所にウエーハWは戻される。
After cleaning, the wafer W is dried by rotating the wafer W at high speed (for example, 1500 to 2000 rpm) to dry the wafer W, and then the wafer W is adsorbed by the conveying
次に、本発明実施形態に係る保護膜被覆装置30について図4乃至図8を参照して詳細に説明する。まず図4を参照すると、保護膜被覆装置30の一部破断斜視図が示されている。
Next, the protective
保護膜被覆装置30は、スピンナテーブル機構44と、スピンナテーブル機構44を包囲して配設された洗浄水受け機構46を具備している。スピンナテーブル機構44は、スピンナテーブル48と、スピンナテーブル48を回転駆動する電動モータ50と、電動モータ50を上下方向に移動可能に支持する支持機構52とから構成される。
The protective
スピンナテーブル48は多孔性材料から形成された吸着チャック48aを具備しており、吸着チャック48aが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナテーブル48は、吸着チャック48aに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させることにより、吸着チャック48a上にウエーハを吸引保持する。
The spinner table 48 includes a
スピンナテーブル48は、電動モータ50の出力軸50aに連結されている。支持機構52は、複数の(本実施形態においては3本)の支持脚54と、支持脚54にそれぞれ連結され電動モータ50に取り付けられた複数(本実施形態においては3本)のエアシリンダ56とから構成される。
The spinner table 48 is connected to the
このように構成された支持機構52は、エアシリンダ56を作動することにより、電動モータ50及びスピンナテーブル48を図6に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図7に示す下降位置である作業位置に位置付け可能である。
The
洗浄水受け機構46は、洗浄水受け容器58と、洗浄水受け容器58を支持する3本(図4には2本のみ図示)の支持脚60と、電動モータ50の出力軸50aに装着されたカバー部材62とから構成される。
The cleaning
洗浄水受け容器58は、図6に示すように、円筒状の外側壁58aと、底壁58bと、内側壁58cとから構成される。底壁58bの中央部には、電動モータ50の出力軸50aが挿入される穴51が設けられており、内側壁58cはこの穴51の周辺から上方に突出するように形成されている。
As shown in FIG. 6, the washing
また、図4に示すように、底壁58bには廃液口59が設けられており、この廃液口59にドレンホース64が接続されている。カバー部材62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62aを備えている。
As shown in FIG. 4, a
このように構成されたカバー部材62は、電動モータ50及びスピンナテーブル48が図7に示す作業位置に位置付けられると、カバー部62aが洗浄水受け容器58を構成する内側壁58cの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。
When the
保護膜被覆装置30は、スピンナテーブル48に保持された加工前の半導体ウエーハに液状樹脂を塗布する塗布手段66を具備している。塗布手段66は、スピンナテーブル48に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状樹脂を吐出する吐出ノズル68と、吐出ノズル68を支持する概略L形状のアーム70とを含んでいる。
The protective
塗布手段66は更に、アーム70に支持された吐出ノズル68をスピンナテーブル48に支持されたウエーハWの中心部に対応する液状樹脂吐出位置と、スピンナテーブル48から外れた図4に示す退避位置との間で揺動する正転・逆転可能な電動モータ72とを含んでいる。吐出ノズル68はアーム70を介して図示しない液状樹脂供給源に接続されている。
The coating means 66 further includes a liquid resin discharge position corresponding to the central portion of the wafer W supported by the spinner table 48 with the
保護膜被覆装置30は、環状フレームFに撥水処理を施す撥水処理手段74を備えている。撥水処理手段74は、スピンナテーブル48に保持された環状フレームFの上面及び側面に撥水処理を施すノズル78と、環状フレームFの下面に撥水処理を施すノズル80を具備している。ノズル78はモータ82により図7に示した作業位置と退避位置との間で揺動可能に取り付けられている。
The protective
保護膜被覆装置30はレーザー加工後のウエーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。よって、保護膜被覆装置30は、スピンナテーブル48に保持された加工後のウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段76を具備している。
The protective
洗浄水供給手段76は、スピンナテーブル48に保持された加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル84と、洗浄水ノズル84を支持するアーム86と、アーム86に支持された洗浄水ノズル84を揺動する図示しないモータとから構成される。洗浄水ノズル84はアーム86を介して図示しない洗浄水供給源に接続されている。
The cleaning water supply means 76 includes a cleaning
スピンナテーブル48には、環状フレームFを押さえる4個の振り子式の環状フレーム押さえ手段49が配設されている。環状フレーム押さえ手段49は、スピンナテーブル48に固定された支持部88と、支持部88に回動可能に取り付けられた振り子体(クランプ)90を含んでいる。振り子体90は振り子軸95を介して支持部88に回動可能に取り付けられている。98は振り子軸98の抜けを防止するスナップリングである。
The spinner table 48 is provided with four pendulum type annular frame pressing means 49 for pressing the annular frame F. The annular frame pressing means 49 includes a
振り子体90は例えば鉄等の強磁性体から形成されており、錘部92と、錘部92と一体的に形成された環状フレームFを押さえる爪部94とから構成される。支持部88には永久磁石から構成された錘固定部96が取り付けられている。
The
振り子体90は、スピンナテーブル48の回転速度が所定速度以下の時には、錘固定部96の磁力が振り子体90の遠心力に打ち勝って錘部92が錘固定部96に吸着されて固定され、爪部94は図5に示す解放位置に位置付けられ、スピンナテーブル48の回転速度が所定速度より速い時には、振り子体90の遠心力が錘固定部96の磁力に打ち勝って錘部90が錘固定部96から外れて爪部94が環状フレームFを押さえる押さえ位置に位置付けられるように、錘固定部96の磁力と振り子体90の強磁性体の種類及びその質量が設定されている。
When the rotation speed of the spinner table 48 is equal to or lower than a predetermined speed, the
振り子体90は、その全体が強磁性体から形成される必要はなく、錘固定部96の磁力により吸着される錘部92の一部が強磁性体から形成されていればよい。本実施形態では前記所定速度を1000rpmに設定した。
The
以下、このように構成された保護膜被覆装置30の作用について説明する。ウエーハ搬送手段16の旋回動作によって加工前の半導体ウエーハWは保護膜被覆装置30のスピンナテーブル48に搬送され、吸着チャック48aにより吸引保持される。
Hereinafter, the operation of the protective
この時、スピンナテーブル48は図6に示すウエーハ搬入・搬出位置に位置付けられており、吐出ノズル68、ノズル78及び洗浄ノズル84は、図4に示すように、スピンナテーブル48の上方から隔離した退避位置に位置付けられている。
At this time, the spinner table 48 is positioned at the wafer loading / unloading position shown in FIG. 6, and the
加工前のウエーハWが保護膜被覆装置30のスピンナテーブル48上に保持されたならば、環状フレームFに撥水処理を施す撥水処理工程を実施する。撥水処理工程を実施するには、エアシリンダ56を駆動してスピンナテーブル48を図7で矢印A方向に移動して作業位置に位置付ける。
If the unprocessed wafer W is held on the spinner table 48 of the protective
更に、撥水処理手段74のノズル78をモータ82により回動して環状フレームFの上方に位置付ける。ノズル78及び80から撥水剤を噴出しながらモータ50を駆動してスピンナテーブル48を矢印R1方向に100rpm程度の低速で回転させて、環状フレームFの上面、外周面及び下面に撥水処理を施す。この時、振り子体90の錘部92は磁力によって錘固定部96に固定されている。
Further, the
ここで、環状フレームFの撥水処理としては、アメリカのMcNTT社が提供する(ReviveXウォッシュイン撥水剤)のコーティングを採用可能である。 Here, as the water repellent treatment of the annular frame F, a coating of (ReviveX wash-in water repellent) provided by McNTT of the United States can be employed.
環状フレームFの撥水処理実施後、保護膜被覆工程を実施する。保護膜被覆工程では、モータ72を駆動して塗付手段66の吐出ノズル68を図8に示す作業位置に位置付けて、液状樹脂69をウエーハW上に吐出してから、電動モータ50を駆動してスピンナテーブル48を矢印R1方向に約200rpmで回転させて吐出された液状樹脂をウエーハWの全面にスピンコーティングする。
After the water repellent treatment of the annular frame F, a protective film coating step is performed. In the protective film coating step, the
スピンナテーブル48は200rpmという比較的低速で回転されるので、振り子体90の錘部92は磁力によって錘固定部96に固定されている。スピンナテーブル48が200rpmの回転速度で回転されるため、液状樹脂をウエーハW表面に満遍なくスピンコーティングして保護膜を形成することができる。
Since the spinner table 48 is rotated at a relatively low speed of 200 rpm, the
保護膜を形成する液状樹脂としては、PVA(ポリ・ビニール・アルコール)、PEG(ポリ・エチレン・グリコール)、PEO(酸化ポリエチレン)等の水溶性のレジストが望ましい。 The liquid resin for forming the protective film is preferably a water-soluble resist such as PVA (polyvinyl alcohol), PEG (polyethylene glycol), PEO (polyethylene oxide).
上述した保護膜被覆装置30によると、保護膜を被覆する前に環状フレームFの上面、外周面及び下面に撥水処理を施しているので、液状樹脂をウエーハWの加工面に塗付する際に液状樹脂が環状フレームFに付着しても環状フレームFには撥水処理が施されているため、液状樹脂は環状フレームFの撥水性によって弾かれて残存することがなく、環状フレームFとともにウエーハWを搬送する際に環状フレームFが搬送手段16に付着することがない。
According to the protective
上述した実施形態では、保護膜被覆装置30に撥水処理手段74を設けた例について説明したが、環状フレームFの撥水処理は、図9に示すように、スプレー缶90による手作業で実施するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the protective
即ち、オペレータがスプレー缶90を把持して、環状フレームFにガラスコーティング又はテフロン(登録商標)等のフッ素コーティングを実施して、環状フレームFに撥水性を持たせるようにしてもよい。或いは、スプレー缶90を使用せずに、ガラスコーティング又はテフロン等のフッ素コーティングを施してもよい。
That is, the operator may grasp the
W 半導体ウエーハ
F 環状フレーム
T ダイシングテープ
2 レーザー加工装置
18 チャックテーブル
24 レーザービーム照射ユニット
28 集光器
30 保護膜被覆装置
48 スピンナテーブル
66 液状樹脂塗布手段
68 吐出ノズル
74 撥水剤塗付手段
78,80 ノズル
90 スプレー缶
W Semiconductor wafer F Circular frame
Claims (1)
上面、外周面及び下面に撥水処理が施されていることを特徴とする環状フレーム。 It has an opening for accommodating the wafer, and the outer peripheral portion of the dicing tape is attached to the wafer, and the wafer is positioned at the opening and attached to the dicing tape, and a liquid resin is applied to the processed surface of the wafer to provide a protective film. An annular frame used when forming
An annular frame characterized in that water repellent treatment is applied to the upper surface, outer peripheral surface and lower surface.
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