JP6199582B2

JP6199582B2 - 保護膜形成装置

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Publication number: JP6199582B2
Application number: JP2013046727A
Authority: JP
Inventors: 潤一九鬼; 博斗吉田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-03-08
Also published as: JP2014175461A

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物の加工面に保護膜を被覆する保護膜形成装置に関する。

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絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記デバイスがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリート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ストリート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、ストリート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ストリートに沿って分割する方法として、ウエーハ等の被加工物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。（例えば、特許文献１参照。）

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２参照。）

上記特許文献２に開示された保護膜の被覆方法は、スピンナーテーブルに保持された被加工物の中心部にポリビニルアルコール（PVA）等の液状樹脂を供給し、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液状樹脂を被加工物の外周に向けて移動させ、被加工物の加工面に保護膜を形成する所謂スピンコート法である。

特開平１０−３０５４２０号公報特開２００４−３２２１６８公報

而して、被加工物は環状のフレームに装着されたダイシング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、環状のフレームの上面および外周側面等に液状樹脂が残存する。このため、環状のフレームにダイシングテープを介して支持された被加工物を搬送する際に、環状のフレームの上面および外周側面等に残存している液状樹脂が搬送手段に付着して搬送に支障をきたすという問題がある。
また、レーザー加工機に保護膜形成装置が組み込まれていない場合には、独立した保護膜形成装置によって環状のフレームにダイシングテープを介して支持された被加工物に保護膜を形成した後、被加工物は環状のフレームにダイシングテープを介して支持された状態でカセットに収容されてレーザー加工機に搬送されるが、レーザー加工機を構成する搬出手段によってカセットから搬出する際に、環状のフレームの上面および外周側面等に残存している液状樹脂が搬出手段に付着したり、搬出手段によって被加工物が搬出された仮置き手段に環状のフレームに残存している液状樹脂が付着して搬送トラブルが生ずるという問題がある。

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、ダイシングテープを介して被加工物を支持する環状のフレームに付着した液状樹脂を除去する機能を備えた保護膜形成装置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、開口部を有する環状フレームの開口部に配設され環状のフレームとともにダイシングテープに貼着された被加工物の加工面に液状樹脂を被覆する保護膜形成装置であって、
環状のフレームの内周より大きく外周より小さい外径を有する保持面を備えたスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルを回転駆動する回転駆動手段と、
該スピンナーテーブルに保持された被加工物の加工面に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、
該スピンナーテーブルに保持された環状のフレームに付着した液状樹脂を洗浄する洗浄水を上方からフレームに向けて噴射する洗浄水噴射手段と、
該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エアーを噴射する上部エアーブロー手段と、
該スピンナーテーブルに保持された環状のフレームの外周部下面にエアーを噴射する下部エアーブロー手段と、を具備し、
該洗浄水噴射手段から該フレームの上面に噴射された洗浄水を、該上部エアーブロー手段と、該下部エアーブロー手段とにより、該環状のフレームから除去するものであって、
該環状のフレームの外周部には、洗浄水で薄められた液状樹脂の除去を促進するための凹部、又は凸部が形成されている、
ことを特徴とする保護膜形成装置が提供される。

本発明による保護膜形成装置は、環状のフレームの内周より大きく外周より小さい外径を有する保持面を備えたスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルを回転駆動する回転駆動手段と、スピンナーテーブルに保持された被加工物の加工面に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、スピンナーテーブルに保持された環状のフレームに付着した液状樹脂を洗浄する洗浄水を上方からフレームに向けて噴射する洗浄水噴射手段と、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エアーを噴射する上部エアーブロー手段と、スピンナーテーブルに保持された環状のフレームの外周部下面にエアーを噴射する下部エアーブロー手段を具備し、該洗浄水噴射手段から該フレームの上面に噴射された洗浄水を、該上部エアーブロー手段と、該下部エアーブロー手段とにより、該環状のフレームから除去するものであって、該環状のフレームの外周部には、洗浄水で薄められた液状樹脂の除去を促進するための凹部、又は凸部が形成されているので、環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着された被加工物の加工面に液状樹脂を被覆する際に環状のフレームの上面に付着した液状樹脂を、洗浄水噴射手段によって洗浄することにより洗い流すことができるが、洗浄水で薄められた液状樹脂が環状のフレーム１１の上面から外周面に至り下面に付着する。そこで、上部エアーブロー手段および下部エアーブロー手段を作動することにより、環状のフレームに付着している洗浄水で薄められた液状樹脂は噴射されたエアーによって吹き飛ばされて除去される。従って、環状のフレームに付着した液状樹脂が、搬送手段や仮置き手段に付着して発生する搬送トラブルを回避することができる。

本発明に従って構成された保護膜形成装置を備えたレーザー加工機の斜視図。本発明に従って構成された保護膜形成装置の一部を破断して示す斜視図。図２に示す保護膜形成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に示す保護膜形成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。図１に示すレーザー加工機によって加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。本発明に従って構成された保護膜形成装置によって実施される保護膜形成工程を示す説明図。本発明に従って構成された保護膜形成装置によって実施される液状樹脂洗浄工程を示す説明図。本発明に従って構成された保護膜形成装置によって実施される洗浄水除去工程を示す説明図。被加工物をダイシングテープを介して支持する環状のフレームの洗浄水除去に有効な実施形態を示す斜視図。図１に示すレーザー加工機によって実施するレーザー光線照射工程を示す説明図。

以下、本発明に従って構成された保護膜形成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。

図１には、本発明に従って構成された保護被膜形成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は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。また、図示のウエーハの分割装置は、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。

図示のレーザー加工機は、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形成装置７を具備している。この保護膜形成装置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形成装置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形成装置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樹脂を供給する液状樹脂供給手段７４を具備している。液状樹脂供給手段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樹脂液供給源に接続されている。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。

図示の実施形態における保護膜形成装置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被加工物であるウエーハに洗浄水を噴射するための洗浄水噴射手段７５を具備している。洗浄水噴射手段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液状樹脂を洗浄する洗浄水を噴射するとともに、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噴出する洗浄水ノズル７５１と、該洗浄水ノズル７５１を揺動せしめる正転・逆転可能な図示しない電動モータを備えており、該洗浄水ノズル７５１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル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。なお、洗浄水ノズル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。

また、図示の実施形態における保護膜形成装置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被加工物であるウエーハにエアーを噴射するための上部エアーブロー手段７６を具備している。上部エアーブロー手段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噴射するとともに、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源に接続されている。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図示しないエアー供給源に接続されている。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。

更に、図示の実施形態における保護膜形成装置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の外周部下面にエアーを噴射する下部エアーブロー手段７７を具備している。下部エアーブロー手段７７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の外周部下面にエアーを噴射するエアーノズル７７１を備えており、該エアーノズル７７１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７７１は、図３および図４に示すようにノズル部７７１ａと、該ノズル部７７１ａの基端から下方に延びる支持部７７１ｂとからなっており、支持部７７１ｂ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、エアーノズル７７１の支持部７７１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７７１ｂ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。

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。半導体ウエーハ１０は、開口部１１１を有する環状フレーム１１の開口部１１１に配設され環状のフレーム１１とともにダイシングテープ１２に貼着されており、ダイシングテープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態で上記カセット１３に収容される。なお、半導体ウエーハ１０は、図５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１１に装着されたダイシングテープ１２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。

図示のレーザー加工機は、上記カセット１３に収納された加工前の半導体ウエーハ１０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１０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１０を保護膜形成装置７に搬送するとともに保護膜形成装置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を保護膜形成装置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１１にダイシングテープ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）は、加工面である表面１０ａを上側にしてカセット１３の所定位置に収容されている。カセット１３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１３１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形成装置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(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、樹脂液供給手段７４の樹脂供給ノズル７４１と洗浄水噴射手段７５の洗浄水ノズル７５１および上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１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が保護膜形成装置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、液状樹脂供給手段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６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を矢印で示す方向に所定の回転速度（例えば２００rpm）で回転しつつ、環状のフレーム１１に装着されたダイシングテープ１２の表面に貼着された半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)の中央領域に液状樹脂供給手段７４の樹脂供給ノズル７４１から所定量（例えば、半導体ウエーハ１０の直径が２００mmの場合に１cc）の液状樹脂１００を滴下する。なお、液状の保護材料は、ポリビニールアルコール（PVA：Poly Vinyl Alcohol)等の水溶性のレジストが望ましい。

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液状樹脂１００を１cc滴下し、スピンナーテーブル７１１を２００rpmの回転速度で６０秒程度回転することにより、図６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１μ程度の保護膜１１０が被覆される(保護膜形成工程)。この保護膜形成工程においては、液状樹脂１００は遠心力によって環状のフレーム１１に向けて流動し、図６の(b)に示すように環状のフレーム１１の上面に付着する。

上述した保護膜形成工程を実施したならば、環状のフレーム１１の上面および外周面に付着した液状樹脂を除去する環状フレーム洗浄工程を実施する。即ち図7の(a)に示すように洗浄水噴射手段７５の図示しない電動モータを駆動して洗浄水ノズル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。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば１００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７５１ａの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部７５１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して環状のフレーム１１の上面を洗浄する。この結果図7の(b)に示すように環状のフレーム１１に付着した液状樹脂１００は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、容易に洗い流すことができるが、洗浄水で薄められた液状樹脂１００が環状のフレーム１１の上面から外周面に至り下面に付着する。

次に、上記環状フレーム洗浄工程が実施された環状のフレーム１１に付着している洗浄水で薄められた液状樹脂を除去する液状樹脂除去工程を実施する。即ち、図８の(a)に示すように上部エアーブロー手段７６の電動モータ７６２を駆動してエアーノズル７６１のノズル部７６１ａ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。なお、下部エアーブロー手段７７のエアーノズル７７１を構成するノズル部７７１ａは、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の外周部下面に向けられている。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば１００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７６１ａの噴出口からエアーを噴出する。この結果、図８の(b)に示すように環状のフレーム１１に付着している洗浄水で薄められた液状樹脂１００は噴射されたエアーによって吹き飛ばされて除去される。
なお、上述した液状樹脂除去工程において、スピンナーテーブル７１１を例えば２０００ｒｐｍで高速回転することで環状のフレーム１１に付着している洗浄水で薄められた液状樹脂１００は遠心力で飛ばされるが、半導体ウエーハ１０の表面１０aに被覆された保護膜１１０も飛散するので、スピンナーテーブル７１１の回転速度は１００ｒｐｍ程度が好ましい。

また、上述した液状樹脂除去工程において、環状のフレーム１１を保持しているスピンナーテーブル７１１を回転しつつ上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１および下部エアーブロー手段７７のエアーノズル７７１からエアーを噴射すると、環状のフレーム１１の外周に付着している洗浄水で薄められた液状樹脂は移動して逃げる状態となり洗浄水で薄められた液状樹脂の除去が迅速に実施されない場合がある。このような問題を考慮して環状のフレーム１１を図９に示すように示すように構成する。即ち、図９に示す環状のフレーム１１は、外周部に凹部１１１および凸部１１２が設けられている。この凹部１１１と凸部１１２は、いずれか一方でよい。このように構成された環状のフレーム１１においては、上述した液状樹脂除去工程において上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１および下部エアーブロー手段７７のエアーノズル７７１からエアーを噴射に伴って環状のフレーム１１の外周に付着している洗浄水で薄められた液状樹脂が移動すると、凹部１１１または凸部１１２によって集められるので、上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１および下部エアーブロー手段７７のエアーノズル７７１から噴射されるエアーによって迅速に除去される。

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に付着した液状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。そして、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にダイシングテープ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角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１０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１０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。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１０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１１の（ｂ）で示すようにストリート１０１の他端（図１１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をストリート１０１の表面付近に合わせる。

上述したレーザー光線照射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、上述したレーザー光線照射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、上記レーザー光線照射工程は、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

上述したレーザー光線照射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の被加工物搬送手段１７によって保護膜形成装置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、樹脂液供給手段７４の樹脂供給ノズル７４１と洗浄水噴射手段７５の洗浄水ノズル７５１および上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１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が保護膜形成装置７のスピンナーテーブル７１１上に保持されたならば、被加工物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、洗浄水噴射手段７５の図示しない電動モータを駆動して洗浄水ノズル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の噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部７５１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で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、保護被膜１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、被加工物乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水ノズル７５１を待機位置に位置付けるとともに、上部エアーブロー手段７６のエアーノズル７６１のノズル部７７１ａ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２０００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７６１ａの噴出口からエアーを１５秒程度噴出する。このとき、エアーノズル７６１をノズル部７６１ａの噴出口されたエアー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の表面が乾燥される。

上述したようにして、被加工物洗浄工程および被加工物乾燥工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１の回転を停止するとともに、上部エアーブロー手段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・搬入手段１５によってカセット１３の所定位置に収納される。

以上のように図示の実施形態における保護膜形成装置７は、スピンナーテーブル機構７１と液状樹脂液供給手段７４と洗浄水噴射手段７５と上部エアーブロー手段７６および下部エアーブロー手段７７を備えているので、切削加工前の半導体ウエーハ１０の表面に保護被膜１０３を被覆する保護膜形成するとともに、切削加工後の半導体ウエーハ１０に被覆されている保護膜を除去して半導体ウエーハ１０を洗浄および乾燥する機能を備えている。

なお、上述した実施形態においては、保護膜形成装置７をレーザー加工機２に組み込んだ例を示したが、保護膜形成装置７は独立した装置として用いることができる。

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：保護膜形成装置
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：洗浄水受け手段
７４：樹脂液供給手段
７４１：樹脂液供給ノズル
７５：洗浄水噴射手段
７５１：洗浄水ノズル
７６：上部エアーブロー手段
７６１：エアーノズル
７７：下部エアーブロー手段
７７１：エアーノズル
１０：半導体ウエーハ
１０１：ストリート
１０２：デバイス
１１０：保護膜
１１：環状のフレーム
１２：ダイシングテープ
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

開口部を有する環状フレームの開口部に配設され環状のフレームとともにダイシングテープに貼着された被加工物の加工面に液状樹脂を被覆する保護膜形成装置であって、
環状のフレームの内周より大きく外周より小さい外径を有する保持面を備えたスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルを回転駆動する回転駆動手段と、
該スピンナーテーブルに保持された被加工物の加工面に液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、
該スピンナーテーブルに保持された環状のフレームに付着した液状樹脂を洗浄する洗浄水を上方からフレームに向けて噴射する洗浄水噴射手段と、
該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エアーを噴射する上部エアーブロー手段と、
該スピンナーテーブルに保持された環状のフレームの外周部下面にエアーを噴射する下部エアーブロー手段と、を具備し、
該洗浄水噴射手段から該フレームの上面に噴射された洗浄水を、該上部エアーブロー手段と、該下部エアーブロー手段とにより、該環状のフレームから除去するものであって、
該環状のフレームの外周部には、洗浄水で薄められた液状樹脂の除去を促進するための凹部、又は凸部が形成されている、
ことを特徴とする保護膜形成装置。