JP2017092379A - 保護膜被覆方法 - Google Patents

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拓 岩本
博斗 吉田
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博斗 吉田
潤一 九鬼
Junichi Kuki
潤一 九鬼
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Abstract

【課題】保護テープを介してウエーハを支持する環状のフレームの上面に付着した液状樹脂を容易に除去することができる保護膜被覆方法を提供する。【解決手段】環状のフレーム１１の開口に粘着テープ１２を介してウエーハ１０を支持するウエーハ支持工程と、ウエーハを環状のフレームに支持した状態でスピンナーテーブル７１１に保持するウエーハ保持工程と、スピンナーテーブルを回転しつつ水溶性樹脂を滴下して保護膜１１０を被覆する保護膜被覆工程と、環状のフレームの上面に飛散した水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程とを含む。水溶性樹脂除去工程においては、環状のフレームに洗浄ノズル７５１を位置付けて洗浄水７７を環状のフレームに供給するとともに、洗浄ノズルに隣接して回転方向下流側にエアーノズル７６０を位置付け、洗浄水の移動に逆らうようにエアーを供給して一時的に洗浄水を滞留させながら環状のフレームの外方に洗浄水を排出する。【選択図】図８

Description

本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆方法に関する。
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の半導体基板の表面に格子状に配列された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。このように形成された半導体ウエーハは、分割予定ラインに沿って切断することによって個々のデバイスを製造している。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成された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窒化ガリウム系化合物半導体等が積層され光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、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。
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに形成された分割予定ライン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メカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。
レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのように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。しかしながら、ウエーハの分割予定ライン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、このデブリがデバイスの表面に付着してデバイスの品質を低下させるという新たな問題が生じる。
上記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ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等の保護膜を被覆し、保護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機が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
上記特許文献１に開示されたレーザー加工機に適用されている保護膜の被覆方法は、スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中心部にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等の水溶性樹脂を供給し、スピンナーテーブルを回転することにより遠心力によって水溶性樹脂をウエーハの外周に向けて移動させ、ウエーハの表面に保護膜を形成する所謂スピンコート法である。
特開２００４−３２２１６８公報
しかるに、ウエーハは環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着されスピンナーテーブルに保持された状態で保護膜が形成されるため、水溶性樹脂が環状のフレームの上面に飛散して付着する。このため、環状のフレームに保護テープを介して支持されたウエーハを搬送する際に、環状のフレームの上面に付着している液状樹脂が接着剤の如く作用して搬送手段から環状のフレームを離脱することができないという問題がある。
また、保護膜被覆手段によってウエーハの表面に保護膜が被覆された後に環状のフレームの上面に飛散した水溶性樹脂に洗浄水を供給して環状のフレームの上面から水溶性樹脂を除去する提案もなされているが、環状のフレームの上面に付着している水溶性樹脂を確実に除去するためには相当の時間を要し、円滑なレーザー加工ができないという問題がある。
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、保護テープを介してウエーハを支持する環状のフレームの上面に付着した液状樹脂を容易に除去することができる保護膜被覆方法を提供することである。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの表面に水溶性樹脂で保護膜を被覆する保護膜被覆方法であって、
ウエーハを収容する開口を有する環状のフレームの該開口に粘着テープを介してウエーハの裏面を貼着して環状のフレームでウエーハを支持するウエーハ支持工程と、
ウエーハを粘着テープを介して環状のフレームに支持した状態でスピンナーテーブルにウエーハの表面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持されたウエーハの表面中央領域に水溶性樹脂を滴下してウエーハの表面に水溶性樹脂による保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、
該保護膜被覆工程において環状のフレームの上面に飛散した水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程と、を含み、
該水溶性樹脂除去工程においては、スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持された環状のフレームの上面に洗浄ノズルを位置付けて洗浄水を環状のフレームの上面に供給するとともに、該洗浄ノズルに隣接して回転方向下流側にエアーノズルを位置付け環状のフレームの上面に供給された洗浄水の移動に逆らうようにエアーを供給して一時的に洗浄水を滞留させながら環状のフレームの外方に洗浄水を排出する、
ことを特徴とする保護膜被覆方法が提供される。
本発明による保護膜被覆方法は、ウエーハの裏面を環状のフレームの内側開口部を覆うように外周部が装着された粘着テープの表面に貼着することによりウエーハを粘着テープを介して環状のフレームに支持するウエーハ支持工程と、ウエーハを粘着テープを介して環状のフレームに支持した状態でスピンナーテーブルにウエーハの表面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持されたウエーハの表面中央領域に水溶性樹脂を滴下してウエーハの表面に水溶性樹脂による保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、該保護膜被覆工程において環状のフレームの上面に飛散した水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程とを含み、該水溶性樹脂除去工程においては、スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持された環状のフレームの上面に洗浄ノズルを位置付けて洗浄水を環状のフレームの上面に供給するとともに、該洗浄ノズルに隣接して回転方向下流側にエアーノズルを位置付け環状のフレームの上面に供給された洗浄水の移動に逆らうようにエアーを供給して一時的に洗浄水を滞留させながら環状のフレームの外方に洗浄水を排出するので、滞留した洗浄水によって環状のフレームの上面に付着している水溶性樹脂が溶解して洗浄効果が向上し、水溶性樹脂を短時間で効果的に除去することができる。従って、環状のフレームに保護テープを介して支持されたウエーハを搬送する際に、環状のフレームの上面に付着している水溶性樹脂が接着剤の如く作用して搬送手段から環状のフレームを離脱することができないという問題が解消する。
本発明による保護膜被覆方法を実施するための保護膜被覆装置を備えたレーザー加工機の斜視図。 図１に示すレーザー加工機に装備される保護膜被覆装置の一部を破断して示す斜視図。 図２に示す保護膜被覆装置のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。 図２に示す保護膜被覆装置のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。 被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。 本発明による保護膜被覆方法におけるウエーハ支持工程が実施された半導体ウエーハの斜視図。 本発明による保護膜被覆方法における保護膜被覆工程を示す説明図。 本発明による保護膜被覆方法における水溶性樹脂除去工程を示す説明図。 図１に示すレーザー加工機によって実施するレーザー加工溝形成工程を示す説明図。
以下、本発明による保護膜被覆方法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。
図１には、本発明による保護膜被覆方法を実施するための保護膜被覆装置が装備されたレーザー加工機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、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向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例えば円盤状の半導体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。
図示のレーザー加工機１は、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。
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４１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、図示の実施形態において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機は、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。
図示のレーザー加工機１は、加工前の被加工物であるウエーハの表面（加工面）に保護膜を被覆する保護膜被覆装置７を具備している。この保護膜被覆装置７について、図２乃至図４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装置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洗浄水受け手段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機構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上面が被加工物を保持する保持面となる吸着チャック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。なお、スピンナーテーブル７１１は、後述する環状のフレームの内周より大きく外周より小さい外径に形成されており、従って、後述する環状のフレームがスピンナーテーブル７１１の上面に保持されると、環状のフレームの外周部がスピンナーテーブル７１１の外周から外側に突出された状態となる。上記電動モータ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。上記支持機構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機構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３に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図４に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
上記洗浄水受け手段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２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３および図４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２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４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。
図示の実施形態における保護膜被覆装置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ウエーハの加工面に液状の水溶性樹脂を供給する水溶性樹脂供給手段７４を具備している。水溶性樹脂供給手段７４は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて水溶性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が図示しない水溶性樹脂液供給源に接続されている。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図示しない水溶性樹脂液供給源に接続されている。
図示の実施形態における保護膜被覆装置７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された後述する環状のフレームおよび加工後のウエーハに洗浄水を供給するための洗浄水供給手段７５を具備している。洗浄水供給手段７５は、スピンナーテーブル７１１に保持された後述する環状のフレームに付着した水溶性樹脂を洗浄する洗浄水を供給するとともに、スピンナーテーブル７１１に保持された加工後のウエーハに向けて洗浄水を供給する洗浄ノズル７５１と、該洗浄ノズル７５１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７５２を備えており、該洗浄ノズル７５１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄ノズル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図示しない洗浄水供給源に接続されている。
また、図示の実施形態における保護膜被覆装置７は、図２に示すように上記スピンナーテーブル７１１に保持された後述する環状のフレームにエアーを供給するためのエアー供給手段７６を具備している。エアー供給手段７６は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された後述する環状のフレームの上面にエアーを供給するエアーノズル７６０と、該エアーノズル７６０を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ（図示せず）を備えており、該エアーノズル７６０が図示しないエアー供給源に接続されている。エアーノズル７６０は、先端部が下方に向けて傾斜されるとともに先端に複数の噴出口７６１ａを備えたノズル部７６１と、該ノズル部７６１の基端から下方に延びる支持部７６２とからなっており、支持部７６２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図示しないエアー供給源に接続されている。なお、ノズル部７６１の複数の噴出口７６１ａは、水平方向に配列され、それぞれ僅かに斜め下方に向けて設けられている。
図１に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工機は、被加工物であるウエーハとしての後述する半導体ウエーハを収容するカセットが載置されるカセット載置部１３ａを備えている。カセット載置部１３ａ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１３１が配設されており、このカセットテーブル１３１上にカセット１３が載置される。
図示のレーザー加工機１は、上記カセット１３に収納された加工前の半導体ウエーハを仮置き部１４ａに配設された仮置き手段１４に搬出するとともに加工後の半導体ウエーハをカセット１３に搬入する被加工物搬出・搬入手段１５と、仮置き手段１４に搬出された加工前の半導体ウエーハを保護膜被覆装置７に搬送するとともに保護膜被覆装置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の被加工物搬送手段１６と、チャックテーブル３上でレーザー加工された半導体ウエーハ１０を保護膜被覆装置７に搬送する第２の被加工物搬送手段１７を具備している。
図示のレーザー加工機１は以上のように構成されており、以下レーザー加工機１を用いて被加工物であるウエーハの表面に保護膜を被覆してレーザー加工を施すウエーハの加工方法について説明する。
図５には、被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図５に示す半導体ウエーハ１０はシリコンウエーハからなり、表面１０ａに格子状に形成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。
上記半導体ウエーハ１０の表面に保護膜を被覆して分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工を施すには、先ずウエーハを収容する開口を有する環状のフレームの該開口に粘着テープを介してウエーハの裏面を貼着して環状のフレームでウエーハを支持するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図６に示すように、環状のフレーム１１の内側開口部を覆うように外周部が装着された粘着テープ１２の表面に半導体ウエーハ１０の裏面１０ｂを貼着する。従って、半導体ウエーハ１０は粘着テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持される。なお、図６に示す実施形態においては、環状のフレーム１１に外周部が装着された粘着テープ１２の表面に半導体ウエーハ１０の裏面を貼着する例を示したが、半導体ウエーハ１０の裏面に粘着テープ１２を貼着するとともに粘着テープ１２の外周部を環状のフレーム１１に同時に装着してもよい。このように粘着テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された半導体ウエーハ１０は、加工面である表面１０ａを上側にして図１に示すレーザー加工機１のカセット１３に収容される。
上述したようにカセット１３に収容された環状のフレーム１１に粘着テープ１２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）の表面に水溶性樹脂の保護膜を被覆するは、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１３１が上下動することにより所定の位置に収容された半導体ウエーハ１０を搬出位置に位置付ける。次に、被加工物搬出・搬入手段１５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１４ａに配設された仮置き手段１４に搬出する。仮置き手段１４に搬出された半導体ウエーハ１０は、仮置き手段１４によって所定の位置に位置合せされる。次に、仮置き手段１４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の被加工物搬送手段１６の旋回動作によって保護膜被覆装置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に粘着テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態で吸引保持される（ウエーハ保持工程）。このとき、スピンナーテーブル７１１は図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、水溶性樹脂供給手段７４の樹脂供給ノズル７４１と洗浄水供給手段７５の洗浄ノズル７５１および上記エアー供給手段７６のエアーノズル７６０は図２および図３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。
加工前の半導体ウエーハ１０が保護膜被覆装置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、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、水溶性樹脂供給手段７４を構成する樹脂供給ノズル７４１の電動モータ７４２を駆動して図７の（ａ）に示すように樹脂供給ノズル７４１のノズル部７４１ａの噴出口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の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を矢印Ａで示す方向に所定の回転速度（例えば６０ｒｐｍ）で所定時間（例えば１００秒間）回転するとともに、樹脂供給ノズル７４１のノズル部７４１ａから液状の水溶性樹脂１００を所定量（例えば４〜５ミリリットル／分程度）滴下する。なお、水溶性樹脂としては、図示の実施形態においてはポリビニールアルコール（ＰＶＡ：Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）が用いられている。
このようにして、スピンナーテーブル７１１に保持されたレーザー加工前の半導体ウエーハ１０の表面１０ａ（加工面）の中央領域にポリビニールアルコール等の水溶性樹脂１００を４〜５ミリリットル／分程度滴下し、スピンナーテーブル７１１を６０ｒｐｍの回転速度で１００秒回転することにより、図７の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ１０の表面１０ａ（加工面）には厚さが０．２〜１μｍの保護膜１１０が被覆される（保護膜被覆工程）。この保護膜被覆工程においては、水溶性樹脂１００は遠心力によって環状のフレーム１１に向けて流動ないし飛散し、図７の（ｂ）に示すように環状のフレーム１１の上面に付着する。
上述した保護膜被覆工程を実施したならば、環状のフレーム１１の上面に付着した水溶性樹脂１００を除去する水溶性樹脂除去工程を実施する。即ち、図８の（ａ）に示すように洗浄水供給手段７５の電動モータ７５２を駆動して洗浄ノズル７５１のノズル部７５１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持された環状のフレーム１１の上方に位置付ける。また、エアー供給手段７６の図示しない電動モータを駆動してエアーノズル７６０を構成するノズル部７６１の複数の噴出口７６１ａ（図２参照）を備えた先端部を洗浄ノズル７５１のノズル部７５１ａに隣接してスピンナーテーブル７１１の回転方向下流側に位置付ける。このとき、半導体ウエーハ１０の表面に被覆された保護膜１１０が損傷しないようにノズル部７６１の先端部に設けられた複数の噴出口７６１ａ（図２参照）が環状のフレーム１１の内側から斜め外側に向くように位置付けられる。そして、スピンナーテーブル７１１を矢印Ａで示す方向に例えば９０ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７５１ａの噴出口から洗浄水７７を１４０ミリリットル／分で供給するとともにエアーノズル７６０のノズル部７６１からエアーを３リットル／分で１５秒間供給する。この結果、環状のフレーム１１の上面に供給された洗浄水７７は、スピンナーテーブル７１１の回転方向下流側から移動に逆らうようにエアーノズル７６０のノズル部７６１から供給されるエアーによって一時的に滞留せしめられながら環状のフレーム１１の外側に排出される。このため、滞留した洗浄水によって環状のフレーム１１の上面に付着している水溶性樹脂が溶解して洗浄効果が向上し、図８の（ｂ）に示すように環状のフレーム１１の上面に付着した水溶性樹脂を短時間で効果的に除去することができる。
上述したように半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａに保護膜１１０を形成するとともに、環状のフレーム１１の上面に付着した水溶性樹脂を除去したならば、スピンナーテーブル７１１を図３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１の被加工物搬送手段１６によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送される。このとき、第１の被加工物搬送手段１６は半導体ウエーハ１０を粘着テープ１２を介して支持する環状のフレーム１１の上面を吸引保持してチャックテーブル３に搬送するが、環状のフレーム１１の上面に付着していた水溶性樹脂が上述したように除去されているので、水溶性樹脂が接着剤の如く作用して第１の被加工物搬送手段１６から環状のフレーム１１を離脱できないという問題が解消する。
上記のようにして、環状のフレーム１１に粘着テープ１２を介して支持された半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送したならば、図示しない吸引手段を作動することにより、該吸着チャック３２に半導体ウエーハ１０が貼着された粘着テープ１２側が吸引保持される。また、環状のフレーム１１はクランプ３４によって固定される。このとき、環状のフレーム１１の上面に付着していた水溶性樹脂が上述したように除去されているので、水溶性樹脂が接着剤の如く作用してクランプ３４を固着することはない。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、図示しない移動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。
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分割予定ライン１０１と、分割予定ライン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角に延びる分割予定ライン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の分割予定ライン１０１が形成されている表面１０ａには保護被膜１１０が形成されているが、保護膜１１０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。
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に形成されている分割予定ライン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、所定の分割予定ライン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、分割予定ライン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。なお、図９の（ａ）および（ｂ）においては、環状のフレーム１１を固定するクランプ３４が省略されている。次に、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）で示すように分割予定ライン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を分割予定ライン１０１の表面付近に合わせる。
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の分割予定ライン１０１には図９の（ｃ）に示すようにレーザー加工溝１２０が形成される。このとき、レーザー光線の照射によりデブリ１３０が発生しても、このデブリ１３０は保護膜１１０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の全ての分割予定ライン１０１に実施する。
上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ１０の全ての分割予定ライン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とともに環状のフレーム１１のクランプ３４による固定を解除する。そして、半導体ウエーハ１０は、第２の被加工物搬送手段１７によって保護膜被覆装置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、第２の被加工物搬送手段１７は半導体ウエーハ１０を粘着テープ１２を介して支持する環状のフレーム１１の上面を吸引保持して保護膜被覆装置７を構成するスピンナーテーブル７１１に搬送するが、環状のフレーム１１の上面に付着していた水溶性樹脂が上述したように除去されているので、水溶性樹脂が接着剤の如く作用して第２の被加工物搬送手段１７から環状のフレーム１１を離脱できないという問題が解消する。なお。水溶性樹脂供給手段７４の樹脂供給ノズル７４１と洗浄水供給手段７５の洗浄ノズル７５１および上部エアー供給手段７６のエアーノズル７６０は、図２および図３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。
加工後の半導体ウエーハ１０が保護膜被覆装置７のスピンナーテーブル７１１上に保持されたならば、半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄工程を実行する。即ち、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、洗浄水供給手段７５の図示しない電動モータを駆動して洗浄ノズル７５１のノズル部７５１ａの噴出口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の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば８００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７５１ａの噴出口から例えば０．２ＭＰａ程度の洗浄水を噴出して、半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａを洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル７５１のノズル部７５１ａの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された保護膜１１０が上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、保護膜１１０を容易に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１３０も除去される。
上述した洗浄工程が終了したら、洗浄された半導体ウエーハ１０を乾燥する乾燥工程を実行する。即ち、洗浄ノズル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秒程度回転することにより、半導体ウエーハ１０の表面をスピンナー乾燥する。
上述したようにして、洗浄工程および乾燥工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１の回転を停止し、スピンナーテーブル７１１を図３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の被加工物搬送手段１６によって仮置き部１４ａに配設された仮置き手段１４に搬送する。仮置き手段１４に搬送された加工後の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬出手段１５によってカセット１３の所定位置に収納される。
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
４２：集光器
５：撮像手段
６：表示手段
７：保護膜被覆装置
７１：スピンナーテーブル機構
７１１：スピンナーテーブル
７４：水溶性樹脂供給手段
７４１：樹脂供給ノズル
７５：洗浄水供給手段
７５１：洗浄水ノズル
７６：エアー供給手段
７６０：エアーノズル
１０：半導体ウエーハ
１０１：分割予定ライン
１０２：デバイス
１１０：保護膜
１１：環状のフレーム
１２：粘着テープ
１３：カセット
１４：仮置き手段
１５：被加工物搬出・搬入手段
１６：第１の被加工物搬送手段
１７：第２の被加工物搬送手段

Claims (1)

  1. 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハの表面に水溶性樹脂で保護膜を被覆する保護膜被覆方法であって、
    ウエーハを収容する開口を有する環状のフレームの該開口に粘着テープを介してウエーハの裏面を貼着して環状のフレームでウエーハを支持するウエーハ支持工程と、
    ウエーハを粘着テープを介して環状のフレームに支持した状態でスピンナーテーブルにウエーハの表面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
    スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持されたウエーハの表面中央領域に水溶性樹脂を滴下してウエーハの表面に水溶性樹脂による保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、
    該保護膜被覆工程において環状のフレームの上面に飛散した水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程と、を含み、
    該水溶性樹脂除去工程においては、スピンナーテーブルを回転しつつスピンナーテーブルに保持された環状のフレームの上面に洗浄ノズルを位置付けて洗浄水を環状のフレームの上面に供給するとともに、該洗浄ノズルに隣接して回転方向下流側にエアーノズルを位置付け環状のフレームの上面に供給された洗浄水の移動に逆らうようにエアーを供給して一時的に洗浄水を滞留させながら環状のフレームの外方に洗浄水を排出する、
    ことを特徴とする保護膜被覆方法。
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