KR20100005643A

KR20100005643A - 보호막 피복 장치 및 레이저 가공 장치

Info

Publication number: KR20100005643A
Application number: KR1020080083828A
Authority: KR
Inventors: 도모아키 엔도; 노부야스 기타하라; 다츠야 이나오카
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-01-15
Also published as: TW201002463A; CN101623685A; JP2010012508A; SG157999A1

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 가공면에 단차가 있거나 전극 등의 금속 범프가 배치되어 있어도 확실하게 또한 경제적으로 보호막을 피복할 수 있는 보호막 피복 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

웨이퍼의 표면에 보호막을 피복하는 보호막 피복 장치로서, 웨이퍼를 흡인 유지하여 회전시키는 스피너 테이블과, 이 스피너 테이블에 흡인 유지된 웨이퍼에 액상 수지를 도포하는 도포 수단을 구비하고, 이 도포 수단은 액상 수지를 안개형으로 하여 분사하는 스프레이 수단과, 이 스프레이 수단을 지지하는 아암과, 이 아암에 지지된 스프레이 수단을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 요동 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

보호막 피복 장치 및 레이저 가공 장치{PROTECTION FILM COATING DEVICE AND LASER MACHINING DEVICE}

본 발명은 웨이퍼의 가공면에 보호막을 피복하는 보호막 피복 장치 및 보호막 피복 장치를 구비한 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 웨이퍼는 레이저 가공 장치에 의해 각각의 디바이스로 분할되고, 분할된 디바이스는 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기기기에 널리 이용된다(일본 특허 공개 제2004-322168호 공보 참조).

상기 공개 공보에는, 웨이퍼의 가공면에 레이저빔을 조사하면, 조사된 영역에 열에너지가 집중되어 부스러기(debris)가 비산하여 웨이퍼의 가공면에 부착되어, 디바이스의 품질을 현저히 저하시키기 때문에, 레이저 가공하기 전에 웨이퍼의 가공면에 액상 수지를 도포하여 보호막을 형성하고, 그 후 웨이퍼를 레이저 가공하는 기술이 개시되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-322168호 공보

그러나, 웨이퍼의 가공면에 단차가 있거나 전극 등의 금속 범프가 배치되어 있으면, 특허 문헌 1에 개시된 액상 수지의 스핀 코트법에 의하면, 웨이퍼의 가공면에 액상 수지를 균일하게 도포할 수 없고, 부분적으로 보호막이 피복되지 않는 부분이 발생한다고 하는 문제가 있다.

또한, PVA(폴리비닐알코올), PEG(폴리에틸렌글리콜) 등의 액상 수지는 비교적 고가임에도 불구하고, 스핀 코트법에 의한 액상 수지의 도포에서는 실질적으로 90% 이상의 액상 수지가 웨이퍼의 가공면에서 비산하여 폐기되고 있어 비경제적이라고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 웨이퍼의 가공면에 단차가 있거나 전극 등의 금속 범프가 배치되어 있어도, 확실하게 또한 경제적으로 보호막을 피복할 수 있는 보호막 피복 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보호막 피복 장치를 구비한 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.

청구항 1에 기재한 발명에 따르면, 웨이퍼의 표면에 보호막을 피복하는 보호막 피복 장치로서, 웨이퍼를 흡인 유지하여 회전시키는 스피너 테이블과, 이 스피너 테이블에 흡인 유지된 웨이퍼에 액상 수지를 도포하는 도포 수단을 구비하고, 이 도포 수단은 액상 수지를 안개형으로 하여 분사하는 스프레이 수단과, 상기 스프레이 수단을 지지하는 아암과, 이 아암에 지지된 스프레이 수단을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 제1 요동 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 장치가 제공된다.

바람직하게는, 스프레이 수단은 액상 수지 공급 통로와, 에어 공급 통로와, 액상 수지 공급 통로와 에어 공급 통로가 합류하여 안개형의 액상 수지를 분사하는 분사구를 포함하고 있다.

바람직하게는, 보호막 피복 장치는 레이저 가공 후의 웨이퍼를 세정하는 세정 수단과, 세정 후의 웨이퍼를 건조시키는 건조 수단을 추가로 구비하고 있다. 세정 수단 및 건조 수단 모두는 아암의 선단에 물 또는 에어를 분사하는 분사 노즐이 부착되어 구성되고, 아암에 지지된 분사 노즐은 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동된다.

청구항 5에 기재한 발명에 따르면, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 이 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 가공면에 레이저빔을 조사하여 가공을 행하는 레이저빔 조사 수단을 구비한 레이저 가공 장치로서, 레이저 가공 전의 웨이퍼의 가공면에 보호막을 피복하는 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재한 보호막 피복 장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.

본 발명의 보호막 피복 장치에 따르면, 액상 수지를 안개형으로 하여 웨이퍼의 가공면에 도포하여 보호막을 피복하기 때문에, 웨이퍼의 가공면에 단차가 있거 나, 전극 등의 금속 범프가 배치되어 있어도 확실하게 웨이퍼의 가공면에 보호막을 피복할 수 있다.

또한, 액상 수지를 안개형으로 하여 도포하면, 종래의 스핀 코트에 의한 도포에 비하여 액상 수지의 사용량이 10%∼15%로 감소하여 경제성이 각별히 향상된다. 즉, 종래 직경 300 ㎜의 웨이퍼의 가공면에 보호막을 피복하는 데 필요한 액상 수지의 양은 40∼50 ㎖였던 것이 본 발명의 보호막 피복 장치에 따르면 5∼6 ㎖로 감소하였다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 보호막 피복 장치를 구비하고, 웨이퍼를 레이저 가공하여 각각의 칩(디바이스)으로 분할할 수 있는 레이저 가공 장치(2)의 외관을 나타내고 있다.

레이저 가공 장치(2)의 전면측에는, 오퍼레이터가 가공 조건 등의 장치에 대한 지시를 입력하기 위한 조작 수단(4)이 설치되어 있다. 장치 상부에는 오퍼레이터에 대한 안내 화면이나 후술하는 촬상 수단에 의해 촬상된 화상이 표시되는 CRT 등의 표시 수단(6)이 설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가공 대상인 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 있어서는, 제1 스트리트(S1)와 제2 스트리트(S2)가 직교하게 형성되어 있고, 제1 스트리트(S1)와 제2 스트리트(S2)를 따라 구획된 영역에 다수의 디바이스(D)가 형성되어 있다.

웨이퍼(W)는 점착 테이프인 다이싱 테이프(T)에 점착되고, 다이싱 테이프(T) 의 외주 가장자리부는 환상 프레임(F)에 점착되어 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)는 다이싱 테이프(T)를 매개로 환상 프레임(F)에 지지된 상태가 되고, 도 1에 도시된 웨이퍼 카세트(8) 안에 웨이퍼가 복수 장(예컨대 25장) 수용된다. 웨이퍼 카세트(8)는 상하 이동 가능한 카세트 엘리베이터(9) 상에 놓여진다.

웨이퍼 카세트(8)의 후방에는, 웨이퍼 카세트(8)로부터 레이저 가공 전의 웨이퍼(W)를 반출하고, 가공 후의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트(8)에 반입하는 반출입 수단(10)이 배치되어 있다.

웨이퍼 카세트(8)와 반출입 수단(10) 사이에는 반출입 대상의 웨이퍼가 일시적으로 놓여지는 영역인 임시 적재 영역(12)이 설치되어 있고, 임시 적재 영역(12)에는 웨이퍼(W)를 일정한 위치에 정렬하는 정렬 수단(14)이 배치되어 있다.

도면 부호 30은 본 발명의 실시 형태에 따른 보호막 피복 장치로서, 이 보호막 피복 장치(30)는 가공 후의 웨이퍼를 세정하는 세정 장치를 겸용한다. 임시 적재 영역(12)의 근방에는, 웨이퍼(W)와 일체가 된 프레임(F)을 흡착하여 반송하는 선회 아암을 갖는 반송 수단(16)이 배치되어 있다.

임시 적재 영역(12)으로 반출된 웨이퍼(W)는 반송 수단(16)에 의해 흡착되어 보호막 피복 장치(30)로 반송된다. 보호막 피복 장치(30)에서는, 이후에 상세히 설명하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 가공면에 보호막이 피복된다.

가공면에 보호막이 피복된 웨이퍼(W)는 반송 수단(16)에 의해 흡착되어 척 테이블(18) 상으로 반송되고, 척 테이블(18)에 흡인되며, 복수의 고정 수단(클램프)(19)에 의해 프레임(F)이 고정됨으로써 척 테이블(18) 상에 유지된다.

척 테이블(18)은 회전 가능하고 또한 X축 방향으로 왕복 운동 가능하게 구성되어 있고, 척 테이블(18)의 X축 방향의 이동 경로의 위쪽에는 웨이퍼(W)의 레이저 가공할 스트리트를 검출하는 얼라이먼트 수단(20)이 배치되어 있다.

얼라이먼트 수단(20)은 웨이퍼(W)의 표면을 촬상하는 촬상 수단(22)을 구비하고 있고, 촬상에 의해 취득한 화상에 기초하여 패턴 매칭 등의 화상 처리에 의해 레이저 가공할 스트리트를 검출할 수 있다. 촬상 수단(22)에 의해 취득된 화상은 표시 수단(6)에 표시된다.

얼라이먼트 수단(20)의 좌측에는 척 테이블(18)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 유닛(24)이 배치되어 있다. 레이저빔 조사 유닛(24)의 케이싱(26) 내에는 이후에 상세히 설명하는 레이저빔 발진 수단 등이 수용되어 있고, 케이싱(26)의 선단에는 레이저빔을 가공할 웨이퍼 상에 집광시키는 집광기(28)가 장착되어 있다.

레이저빔 조사 유닛(24)의 케이싱(26) 내에는, 도 3의 블록도에 도시된 바와 같이, 레이저빔 발진 수단(34)과, 레이저빔 변조 수단(36)이 배치되어 있다.

레이저빔 발진 수단(34)으로서는, YAG 레이저 발진기 혹은 YVO4 레이저 발진기를 이용할 수 있다. 레이저빔 변조 수단(36)은 반복 주파수 설정 수단(38)과, 레이저빔 펄스 폭 설정 수단(40)과, 레이저빔 파장 설정 수단(42)을 포함하고 있다.

레이저빔 변조 수단(36)을 구성하는 반복 주파수 설정 수단(38), 레이저빔 펄스 폭 설정 수단(40) 및 레이저빔 파장 설정 수단(42)은 주지의 형태의 것으로서, 본 명세서에 있어서는 그 상세한 설명을 생략한다.

레이저빔 조사 유닛(24)에 의해 레이저 가공이 종료된 웨이퍼(W)는, 척 테이블(18)을 X축 방향으로 이동시키고 나서, Y축 방향으로 이동 가능한 반송 수단(32)에 의해 파지되어 세정 장치를 겸용하는 보호막 피복 장치(30)까지 반송된다. 보호막 피복 장치(30)에서는, 세정 노즐로부터 물을 분사하면서 웨이퍼(W)를 저속 회전(예컨대 300 rpm)시킴으로써 웨이퍼를 세정한다.

세정 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전(예컨대 3000 rpm)시키면서 에어 노즐로부터 에어를 분출시켜 웨이퍼(W)를 건조시킨 후, 반송 수단(16)에 의해 웨이퍼(W)를 흡착하여 임시 적재 영역(12)으로 복귀시키고, 추가로 반출입 수단(10)에 의해 웨이퍼 카세트(8)의 원래의 수납 장소로 웨이퍼(W)를 복귀시킨다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 따른 보호막 피복 장치(30)에 대해서 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 도 4를 참조하면, 보호막 피복 장치(30)의 일부 파단 사시도가 도시되어 있다.

보호막 피복 장치(30)는 스피너 테이블 기구(44)와, 스피너 테이블 기구(44)를 포위하여 배치된 세정수 수용 기구(46)를 구비하고 있다. 스피너 테이블 기구(44)는 스피너 테이블(48)과, 스피너 테이블(48)을 회전 구동하는 전동 모터(50)와, 전동 모터(50)를 상하 방향으로 이동 가능하게 지지하는 지지 기구(52)로 구성된다.

스피너 테이블(48)은 다공성 재료로 형성된 흡착 척(48a)을 구비하고 있고, 흡착 척(48a)이 도시하지 않은 흡인 수단에 연통되어 있다. 따라서, 스피너 테이블(48)은 흡착 척(48a)에 웨이퍼를 올려놓고 도시하지 않은 흡인 수단에 의해 부압 을 작용시킴으로써, 흡착 척(48a) 상에 웨이퍼를 흡인 유지한다.

스피너 테이블(48)은 전동 모터(50)의 출력축(50a)에 연결되어 있다. 지지 기구(52)는 복수(본 실시 형태에 있어서는 3개)의 지지 다리(54)와, 지지 다리(54)에 각각 연결되어 전동 모터(50)에 부착된 복수(본 실시 형태에 있어서는 3개)의 에어 실린더(56)로 구성된다.

이와 같이 구성된 지지 기구(52)는 에어 실린더(56)를 작동시킴으로써, 전동 모터(50) 및 스피너 테이블(48)을 도 5에 도시한 상승 위치인 웨이퍼 반입·반출 위치와, 도 6에 도시된 가공 위치인 작업 위치에 위치시킬 수 있다.

세정수 수용 기구(46)는, 세정수 수용 용기(58)와, 세정수 수용 용기(58)를 지지하는 3개(도 4에는 2개만 도시)의 지지 다리(60)와, 전동 모터(50)의 출력축(50a)에 장착된 커버 부재(62)로 구성된다.

세정수 수용 용기(58)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형의 외측벽(58a)과, 바닥벽(58b)과, 내측벽(58c)으로 구성된다. 바닥벽(58b)의 중앙부에는 전동 모터(50)의 출력축(50a)이 삽입되는 구멍(51)이 형성되어 있고, 내측벽(58c)은 이 구멍(51)의 주변으로부터 위쪽으로 돌출되도록 형성되어 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 바닥벽(58b)에는 폐액구(59)가 마련되어 있고, 이 폐액구(59)에 드레인 호스(64)가 접속되어 있다. 커버 부재(62)는 원반 형상으로 형성되어 있고, 그 외주변으로부터 아래쪽으로 돌출되는 커버부(62a)를 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 커버 부재(62)는 전동 모터(50) 및 스피너 테이블(48)이 도 6에 도시된 작업 위치에 위치되면, 커버부(62a)가 세정수 수용 용기(58)를 구성하는 내측벽(58c)의 외측에 간극을 두고 겹쳐지도록 위치된다.

보호막 피복 장치(30)는 스피너 테이블(48)에 유지된 가공 전의 반도체 웨이퍼에 액상 수지를 도포하는 도포 수단(66)을 구비하고 있다. 도포 수단(66)은 스피너 테이블(48)에 유지된 가공 전의 웨이퍼의 가공면을 향해 액상 수지를 안개형으로 하여 분사하는 스프레이 노즐(68)과, 스프레이 노즐(68)을 지지하는 대략 L 형상의 아암(70)과, 아암(70)에 지지된 스프레이 노즐(68)을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 정회전·역회전 가능한 전동 모터(72)로 구성된다. 스프레이 노즐(68)은 아암(70)을 통해 도시하지 않은 액상 수지 공급원에 접속되어 있다.

보호막 피복 장치(30)는 레이저 가공 후의 웨이퍼를 세정하는 세정 장치를 겸용한다. 따라서, 보호막 피복 장치(30)는 스피너 테이블(48)에 유지된 가공 후의 웨이퍼를 세정하기 위한 세정수 공급 수단(74) 및 에어 공급 수단(76)을 구비하고 있다.

세정수 공급 수단(74)은 스피너 테이블(48)에 유지된 가공 후의 웨이퍼를 향해 세정수를 분출하는 세정수 노즐(78)과, 세정수 노즐(78)을 지지하는 아암(80)과, 아암(80)에 지지된 세정수 노즐(78)을 요동시키는 정회전·역회전 가능한 전동 모터(82)로 구성된다. 세정수 분사 노즐(78)은 아암(80)을 통해 도시하지 않은 세정수 공급원에 접속되어 있다.

에어 공급 수단(76)은 스피너 테이블(48)에 유지된 세정 후의 웨이퍼를 향해 에어를 분출하는 에어 노즐(84)과, 에어 노즐(84)을 지지하는 아암(86)과, 아암(86)에 지지된 에어 노즐(84)을 요동시키는 정회전·역회전 가능한 전동 모터(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 에어 노즐(84)은 아암(86)을 통해 도시하지 않은 에어 공급원에 접속되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 스프레이 노즐(68)과 아암(70)은 일체적으로 형성되어 있다. 스프레이 노즐(68)은, 예컨대 0.2 MPa 액상 수지 공급원(90)에 접속된 액상 수지 공급 통로(88)와, 예컨대 0.4 MPa 에어 공급원(94)에 접속된 에어 공급 통로(92)와, 액상 수지 공급 통로(88)와 에어 공급 통로(92)가 합류하여 안개형의 액상 수지를 분사하는 분사구(96)를 포함하고 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 보호막 피복 장치(30)의 작용에 대해서 설명한다. 웨이퍼 반송 수단(16)의 선회 동작에 의해 가공 전의 반도체 웨이퍼가 보호막 피복 장치(30)의 스피너 테이블(48)로 반송되고, 흡착 척(48a)에 의해 흡인 유지된다.

이 때, 스피너 테이블(48)은 도 5에 도시된 웨이퍼 반입·반출 위치에 위치되어 있고, 스프레이 노즐(68), 세정수 노즐(78) 및 에어 노즐(84)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스피너 테이블(48)의 위쪽으로부터 격리된 대기 위치에 위치되어 있다.

가공 전의 웨이퍼가 보호막 피복 장치(30)의 스피너 테이블(48) 상에 유지되었으면, 웨이퍼(W)의 가공면인 표면에 액상 수지를 분무하여 보호막을 피복하는 보호막 피복 공정을 실행한다.

보호막 피복 공정을 실시하기 위해서는, 우선 스피너 테이블(48)을 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 작업 위치에 위치시키고, 스피너 테이블(48)을 10∼100 rpm(바람직하게는 30∼50 rpm)으로 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 스프레이 노즐(68)을 웨이퍼(W)의 외주부에 위치시키고 안개형의 액상 수지를 분사하면서 약 40초 걸려 웨이퍼(W)의 중심부 앞(예컨대 웨이퍼의 반경의 약 4/5)에 도달하고, 그 후 웨이퍼의 중심부로부터 안개형의 액상 수지를 분사하면서 약 40초 걸려 웨이퍼(W)의 외주부로 복귀되며, 화살표 B로 도시한 바와 같이 스프레이 노즐(68)의 1회 왕복으로 웨이퍼의 가공면 상에 보호막을 피복한다. 또한, 중심부까지 스프레이 노즐(68)을 이동시키면 중심부의 막 두께가 두꺼워지기 때문에 중심부 앞에서 리턴시키고 있다.

본 실시 형태의 액상 수지의 스프레이 도포 방법에 의해 직경 300 ㎜의 웨이퍼의 가공면에 10 ㎛ 두께의 보호막을 피복하는 데 필요한 액상 수지의 양은 약 5∼6 ㎖였다. 비교를 위해, 종래의 스핀 코트 도포 방법에 따르면, 액상 수지의 양은 40∼50 ㎖ 필요하고, 본 발명의 액상 수지의 스프레이 도포 방법에 따르면, 액상 수지의 사용량은 종래의 양의 10%∼15%로 현저히 감소하여 경제성이 각별히 향상되는 것으로 판명되었다.

액상 수지를 분사하면서 스프레이 노즐(68)을 화살표 B로 도시한 바와 같이 1회 왕복시키는 대신에, 웨이퍼(W)의 외주부로부터 약 80초 걸려 웨이퍼의 중심부에 도달하여 액상 수지의 스프레이를 종료하는 방법도 채용할 수 있다. 혹은, 스프레이 노즐(68)을 약 80초 걸려 웨이퍼의 외주부로부터 중심을 지나 다른 외주부까지 요동시키도록 하여도 좋다. 또한, 이 경우 웨이퍼의 중심부에서 스프레이 노 즐(68)을 비교적 빠른 속도로 통과시키는 것이 바람직하다.

스프레이 노즐(68)에 의해 웨이퍼의 가공면에 도포된 액상 수지는 시간이 경과함에 따라 경화하여 도 9에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 보호막(98)을 형성한다. 보호막(98)의 두께는 0.5∼10 ㎛ 정도가 바람직하다.

보호막(98)을 형성하는 액상 수지로서는, PVA(폴리비닐알코올), PEG(폴리에틸렌글리콜), PEO(산화폴리에틸렌) 등의 수용성 레지스트가 바람직하다.

보호막 피복 공정에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 표면에 보호막(98)이 피복되었으면, 스피너 테이블(48)을 도 5에 도시된 웨이퍼 반입·반출 위치에 위치시키고, 스피너 테이블(48)에 유지되어 있는 웨이퍼의 흡인 유지를 해제한다.

그리고, 스피너 테이블(48) 상의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 수단(16)에 의해 척 테이블(18)로 반송되고, 척 테이블(18)에 의해 흡인 유지된다. 또한, 척 테이블(18)이 X축 방향으로 이동하여 웨이퍼(W)는 촬상 수단(22)의 바로 아래에 위치된다.

촬상 수단(22)으로 웨이퍼(W)의 가공 영역을 촬상하고, 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 유닛(24)의 집광기(28)와 스트리트(S)와의 정렬을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리가 실행되며, 레이저빔 조사 위치의 얼라이먼트가 수행된다.

이와 같이 하여, 척 테이블(18) 상에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 스트리트(S1 또는 S2)를 검출하고, 레이저빔 조사 위치의 얼라이먼트가 행해졌으면, 척 테이블(18)을 레이저빔을 조사하는 집광기(28)가 위치하는 레이저빔 조사 영역으로 이동시켜 웨이퍼(W)의 스트리트(S1 또는 S2)를 따라 집광기(28)로부터 레이저빔을 보호막(98)을 통해 조사한다.

레이저빔 조사 공정에서는, 도 10에 도시된 바와 같이 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 유닛(24)의 집광기(28)로부터 웨이퍼(W)의 가공면인 표면측으로부터 보호막(98)을 통해 소정의 스트리트(S)를 향해 펄스 레이저빔을 조사하면서, 척 테이블(18)을 X축 방향으로 소정의 이송 속도(예컨대 100 ㎜/초)로 이동시킨다.

또한, 레이저 가공 조건은 예컨대 이하와 같다.

광원: YAG 레이저

파장: 355 nm(YAG 레이저의 제3 고조파)

출력: 3.0 W

반복 주파수: 20 kHz

집광 스폿 직경: 1.O ㎛

이송 속도: 100 ㎜/초

레이저빔 조사 공정을 실시함으로써, 웨이퍼(W)는 스트리트(S)를 따라 분할된다. 이 때, 도 10에 도시된 바와 같이 레이저빔의 조사에 의해 부스러기(100)가 발생하여도, 이 부스러기(100)는 보호막(98)에 의해 차단되어 디바이스(D)의 전자 회로 및 본딩 패드 등에 부착되는 일은 없다.

이와 같이 하여, 반도체 웨이퍼(W)를 각각의 디바이스(D)로 분할하면, 척 테이블(18)은 최초로 웨이퍼(W)를 흡인 유지한 위치로 복귀되고, 여기서 웨이퍼(W)의 흡인 유지를 해제한다. 그리고, 웨이퍼(W)는 반송 수단(32)에 의해 보호막 피복 장치(30)의 스피너 테이블(48)로 반송되어 흡착 척(48a)에 의해 흡인 유지된다.

이 때, 스프레이 노즐(68), 세정수 노즐(78) 및 에어 노즐(84)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스피너 테이블(48)의 위쪽으로부터 격리된 대기 위치에 위치되어 있다.

그리고, 실질적으로 스프레이 노즐(68)과 동일한 구성으로 순수 공급원과 에어 공급원에 접속된 세정수 노즐(78)로부터 순수와 에어로 이루어진 세정수를 분사하면서 웨이퍼(W)를 저속 회전(예컨대 300 rpm)시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정한다.

이 때, 세정수 노즐(78)은 도 8에 도시된 스프레이 노즐(68)과 마찬가지로 웨이퍼의 외주부로부터 회전 중심부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동되면서 세정수를 분사한다. 또한, 세정 노즐(78)은 웨이퍼의 중심부까지 도달하여 전면(全面)을 세정한다.

그 결과, 웨이퍼(W)의 표면에 피복되어 있던 보호막(98)은 수용성 수지에 의해 형성되어 있기 때문에, 도 11에 도시된 바와 같이 보호막(98)을 용이하게 씻어낼 수 있고, 레이저 가공시에 발생한 부스러기(100)도 제거된다.

세정 공정이 종료되면, 건조 공정을 실행한다. 즉, 세정수 노즐(78)을 대기 위치에 위치시키고, 에어 노즐(84)의 분출구를 스피너 테이블(48) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 외주부 위쪽에 위치시킨다.

그리고, 스피너 테이블(48)을 예컨대 3000 rpm으로 회전시키면서 에어 노즐(84)로부터 스피너 테이블(48)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)를 향해 에어를 분출한다. 이 때, 에어 노즐(84)로부터 분출된 에어가 스피너 테이블(48)에 유지된 웨이퍼(W)의 외주부에 해당하는 위치로부터 중심부에 해당하는 위치까지의 요동 범위에 서 요동된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면이 건조된다.

웨이퍼(W)를 건조시킨 후, 반송 수단(16)에 의해 웨이퍼(W)를 흡착하여 임시 적재 영역(12)으로 복귀시키고, 추가로 반출입 수단(10)에 의해 웨이퍼 카세트(8)의 원래의 수납 장소로 웨이퍼(W)를 복귀시킨다.

도 1은 레이저 가공 장치의 외관 사시도.

도 2는 프레임과 일체화된 웨이퍼를 도시한 사시도.

도 3은 레이저빔 조사 유닛의 블록도.

도 4는 보호막 피복 장치의 일부 파단 사시도.

도 5는 스피너 테이블이 상승된 상태의 보호막 피복 장치의 종단면도.

도 6은 스피너 테이블이 하강된 상태의 보호막 피복 장치의 종단면도.

도 7은 스프레이 노즐의 종단면도.

도 8은 스프레이 노즐의 요동 범위를 설명한 설명도.

도 9는 보호막이 피복된 반도체 웨이퍼의 확대 단면도.

도 10은 레이저빔 조사 공정을 도시한 설명도.

도 11은 세정 공정에 의해 보호막이 제거된 상태의 웨이퍼의 확대 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 레이저 가공 장치

18 : 척 테이블

24 : 레이저빔 조사 유닛

28 : 집광기

30 : 보호막 피복 장치

48 : 스피너 테이블

66 : 액상 수지 도포 수단

68 : 스프레이 노즐

70 : 아암

72 : 전동 모터

74 : 세정 수단

78 : 세정수 노즐

76 : 건조 수단

84 : 에어 노즐

88 : 액상 수지 공급 통로

92 : 에어 공급 통로

96 : 분사구

Claims

웨이퍼의 표면에 보호막을 피복하는 보호막 피복 장치로서,

웨이퍼를 흡인 유지하여 회전시키는 스피너 테이블과,

상기 스피너 테이블에 흡인 유지된 웨이퍼에 액상 수지를 도포하는 도포 수단을 구비하고,

상기 도포 수단은, 액상 수지를 안개형으로 하여 분사하는 스프레이 수단과, 상기 스프레이 수단을 지지하는 아암과, 상기 아암에 지지된 스프레이 수단을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 제1 요동 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 장치.
제1항에 있어서, 상기 스프레이 수단은, 액상 수지 공급 통로와, 에어 공급 통로와, 상기 액상 수지 공급 통로와 상기 에어 공급 통로가 합류하여 안개형의 액상 수지를 분사하는 분사구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 장치.
제1항에 있어서, 세정액을 분사하는 세정수 노즐과, 이 세정수 노즐을 지지하는 제2 아암과, 이 제2 아암에 지지된 상기 세정수 노즐을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 제2 요동 수단을 갖는 세정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 장치.
제3항에 있어서, 에어를 분사하는 에어 노즐과, 이 에어 노즐을 지지하는 제3 아암과, 이 제3 아암에 지지된 상기 에어 노즐을 적어도 웨이퍼의 회전 중심부로부터 외주부에 이르는 영역에서 수평 방향으로 요동시키는 제3 요동 수단을 갖는 건조 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 장치.
웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 가공면에 레이저빔을 조사하여 가공을 행하는 레이저빔 조사 수단을 구비한 레이저 가공 장치로서,

레이저 가공 전의 웨이퍼의 가공면에 보호막을 피복하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재한 보호막 피복 장치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.