TW201002463A - Protective film forming apparatus and laser processing apparatus - Google Patents

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TW201002463A TW097129629A TW97129629A TW201002463A TW 201002463 A TW201002463 A TW 201002463A TW 097129629 A TW097129629 A TW 097129629A TW 97129629 A TW97129629 A TW 97129629A TW 201002463 A TW201002463 A TW 201002463A
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TW097129629A
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Tomoaki Endo
Nobuyasu Kitahara
Tatsuya Inaoka
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Disco Corp
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Description

201002463 九、發明說明： 【發明所屬之技術旬域】 發明領域 本發明係有關於-種在晶圓之加工面上被覆保護膜之 保護膜被«置及具有倾膜被覆U之雷射加工裝置。 【先前技術;j 發明背景 W LSI、LED等複數裝置藉由分割預定線而區劃出且 形成於表面之石夕晶圓、藍寶石晶圓等晶圓藉由雷射加工裝 =割成各姆置，並且分割之裝置廣泛利用於手機、電 腦等卷器用Da (參照日本專利公開公報特開2〇〇4_3奶沾）。 上述公開公報中，已揭示技術為當在晶圓之加工面上 照射雷射光束時，熱能會集中於被照射之領域，碎屬會分 散而附著於晶圓之加工面，使裝置之品質明顯下降，因此， =射加工前，在晶圓之加工面上塗布液狀樹脂，形成保 護膜，然:後對晶圓進行雷射加工。 15 開2004-322168 【專利文獻1】日切利公開公報特 【赛明内容^ 發明概要 20發明欲解決之課題 可是’當晶圓之力^面上有落差且配設有電極等之 =塊時，若制⑹㈣歡獻1之餘_之旋轉塗 覆(啊coa0,則有無法將液狀樹脂均-地塗布於晶圓之 力面上1產生分保護膜無法被覆的部份之問題。 201002463 又’不論PVA(Poly vinyl alcohol /聚乙烯醇）、pEG(p〇ly ethylene glyC〇i/聚乙二醇）等之液狀樹脂是否較為高價，使 用旋轉塗覆法塗布液狀樹脂時，實質上90%以上之液狀樹 脂會由晶圓之加工面飛散而廢棄，而有不符經濟效益的問 5 題。 本發明係有鑑於上述問題點而作成者，其目的在於提 供一種即使在晶圓之加工面上有落差且配設有電極等金屬 凸塊，也可確實且有經濟效益的被覆保護膜之保護膜被覆 裝置。 、^ 1〇 本發明之其他目的為提供具有保護膜被覆裝置之雷射 加工裝置。 用以解決課題之手段 根據第一項發明，其提供一種保護膜被覆裝置，係在 B曰圓之表面上被覆保護膜者，包含有：吸引保持晶圓並且 15可旋轉之旋轉台；及在被吸引保持於該旋轉台之晶圓塗布 液狀樹脂之塗布機構，其中該塗布機構具有：以霧狀噴射 液狀樹脂之噴霧機構；支持該喷霧機構之臂部；及使被支 持於該臂部之喷霧機構至少在由晶圓之旋轉中心部到外周 部之領域在水平方向上移動之第丨搖動機構。 2〇 噴霧機構宜具有：液狀樹脂供給通路；空氣供給通路. 及忒’夜狀樹脂供給通路與該空氣供給通路合流並且噴射霧 狀之液狀樹脂之喷射口。 保護膜被覆機構更進一步宜包含洗淨機構，且該洗淨 機構具有：噴射洗淨水之洗淨水喷嘴；支持該洗淨水噴嘴 6 201002463 之第2臂部；及使被支持於該第2臂部之該洗淨水喷嘴至少 在由至少晶圓之旋轉中心部到外周部之領域内在水平方向 上搖動之第2搖動機構。 根據第5項之發明’其提供一種雷射加工裝置，包含： 5保持晶圓之夾頭台；及在保持於該夾頭台之晶圓的加工面 上知射雷射光束施行加工之雷射光束照射機構，且更具有 在雷射加工前之晶圓的加工面上被覆保護膜之第1〜4項中 任一項之保護膜被覆裝置。 發明效果 1〇 根據本發明之保護膜被覆裝置，由於可使液狀樹脂為 務狀塗布於晶圓之加工面來被覆保護膜，因此即使晶圓之 加工面上有落差，且配設有電極等金屬凸塊，亦可確實地 於晶圓之加工面上被覆保護膜。 又’當液狀樹脂呈霧狀塗布時，相較於習知之旋轉塗 15布法’液狀樹脂之使用量可減少為10%〜15%，經濟效益格 外地*提昇。即’以往在直徑300mm之晶圓的加工面上被覆 保6蒦膜所需要的液狀樹脂量為40〜50mL，但根據本發明之 保5蔓膜被覆裴置，則減少為5〜6mL·。 【A' ^5» ^ 20較佳實施例之詳細說明 以下’參照圖式詳細說明本發明之實施型態。第1圖係 具有本發明之保護膜被覆裝置，且可將晶圓進行雷射加工 分割成各個晶片（裝置）之雷射加工裝 置2之外觀。 雷射加工裝置2的前面側設有供使用者輸入對裝置輸 201002463 入加工條件等指示的操作機構4。裝置上部設有顯示對使用 者之導引畫面或藉由後述之攝影機構攝影之CRT等顯示機 構6。 如第2圖所示，在加工對象之半導體晶圓W之表面上， 5 第1溝S1與第2溝S2係直交形成，且在藉由第1溝S1與第2溝 S2規劃出之領域上形成有多數裝置D。 晶圓W貼附於黏著膠帶之切割膠帶T，並且切割膠帶T 之外周緣部貼附於環狀框架F。藉此，晶圓W會成為隔著切 割膠帶T支持於環狀框架F之狀態，第1圖所示之晶圓匣8 10 中，收容有複數片（例如25片）晶圓。晶圓匣8載置於可上下 移動之匣升降機9上。 晶圓匣8之後方配設有搬出搬入機構10，該機構係由晶 圓匣8搬出雷射加工前之晶圓W，並且將加工後之晶圓搬入 到晶圓匣8。 15 晶圓匣8與搬出搬入機構10之間設有晶圓暫時載置之 領域之暫置領域12，並且於暫置領域12配設有將晶圓對位 於一定之位置之對位機構14。 30為本實施型態之保護膜被覆裝置，且該保護膜被覆 裝置30可兼用為用以洗淨加工後之晶圓之洗淨裝置。暫置 20 領域12之附近配設有具有用以吸附且搬送與晶圓W成一體 之框架F之旋回臂之搬送機構16。 搬出到暫置領域12之晶圓W由搬送機構16吸附且搬送 到保護膜被覆裝置30。保護膜被覆裝置30中係如後所說明 般，在晶圓W之加工面上被覆有保護膜。 201002463 加工面上被覆有保護膜之晶圓w被搬送機構16吸附後 搬运到灸頭台18上’在被夾頭台18吸引之同時，藉複數之 固定機構（爽子）19固定框架F以保持在夾頭台18上。 夾頭台18構成為可旋轉且可朝X軸方向往返移動，並且 5根據由攝影所取得之影像，藉由樣式比對等影像處理，檢 /貝J應進行田射加工之溝。藉由攝影機構22所取得之影像顯 示於顯示震置6。 '
調準機構2 G之左側配設有對保持在㈣台18之晶圓W 知、射田射光束之雷射光束照射單元Μ。雷射光束照射單元 H) 24之殼體26中收容有於後詳述雷射光束發射機構且於殼 體26之月端裝设有將雷射光束集中於應加工晶圓上之集光 器28。 雷射光束照射單元24之殼體26係如第3圖之區塊圖所 不，配议有雷射光束發射機構34、及雷射光束調變機構36。 15 “雷射光束發射機構34可❹yag雷射發㈣或γν〇4 雷射發射器。雷射光束調變機構36包含有：反覆設定頻率 機構38、雷射光束脈衝寬度設定機構4〇及雷射光束波長設 定機構42。 構成雷射光束調變機構36之反覆頻率設定機構38、雷 射光束脈衝寬度設定機構4〇及雷射光束波長設定機構π為 周知之型態，在本說明書終省略其詳細說明。 藉由雷射光束照射單元Μ結束雷射加工之晶圓w在爽 頭口 18移動到X軸方向後，藉可朝丫軸方向移動之搬送機構 32把持搬送到兼用為洗淨裝置之保護膜被覆裝置3〇。保護 9 201002463 膜被覆裝置中，藉由洗淨噴嘴噴射水並且使晶圓w低速旋 轉(例如300rpm)，洗淨晶圓。 洗淨後，使晶圓W高速旋轉(如麵r㈣，並且由嗔氣 嘴噴出空氣，使晶圓w乾燥後，胁送機構16吸著晶評， 5返回暫置領域12，進而藉由搬出搬入機構1〇,使晶圓㈣ 回到晶圓匣8之原本的收納場所。 其次，參照第4〜8圖說明本實施型態之保護膜被覆裝置 3〇。首先參照第4圖示保龍被覆裝㈣之部分破截 立體圖。 1〇 賴膜被覆裝㈣具有：旋轉台機構44、與包圍旋轉 台機構44配設之洗淨水盛接機構杯。旋轉台機構料包含旋 轉台48、驅動旋轉台48旋轉之電動馬達別、及可朝上下方 向移動地支持電動馬達5G之支持機構52。 旋轉台48具有由多孔性材料形成之吸附夾頭48a’吸附 】5夹頭術連通於未圖示之吸引機構。因此，旋轉台切將晶圓 載置於吸附失頭48a，並藉由未圖示之吸引機構使負壓產生 作用藉此將晶圓吸弓|保持於吸附爽頭伽上。 旋轉台48連結於電動馬達50之輸出軸50a。支持機構52 匕3複數(本實施型態中為3支)之支持腳M、及分別連結於 2〇支持腳Μ並且安裝於電動馬達％之複數(本實施型 可將電動 如此構成之支持機構減缸56的作動， 馬達50及旋轉台48定位於如第5圖所示之上升仅置之曰圓 搬出搬入位置、及第6圖所示之加工位置之作業位置。 201002463 洗淨水盛接機構46具有：洗淨水盛接容器58、支持洗 淨水盛接容器58之3支（第4圖中僅圖示2支）支持腳60、及安 裝於電動馬達50之輸出軸50a之蓋部構件62。 洗淨水盛接容器58係如第5圖及第6圖所示’由圓筒狀 5 外側壁58a、底壁58b及内側壁58c所構成。底壁58b之中央 部設有供電動馬達50之輸出軸50a插入之孔51，並且内側壁 58c係形成為由該孔51之周邊朝上方突出。 又，如第4圖所示，底壁58b設有廢液口 59，該廢液口 59連接有排水管64。蓋部構件62係形成圓盤狀，且具有尤 1〇 其外周邊朝下方突出之蓋部62a。 如此構成之蓋部構件62係定位於當電動馬達50及旋轉 台48定位於第6圖所示之作業位置時，蓋部62a具有間隙地 疊合於構成洗淨水盛接容器58之内侧壁58c之外側。 保護膜被覆裝置30具有將液狀樹脂塗布於保持在旋轉 15 台48之加工前半導體晶圓之塗布機構66。塗布機構66具 有：朝保持在旋轉台48之加工前晶圓之加工面噴射以霧狀 噴射液狀樹脂之喷嘴68、支持噴嘴68之概略L形之臂部70、 及使支持於臂部70之噴嘴68至少在由晶圓之旋轉中心部到 外周部之領域内朝水平方向搖動之可正轉、逆轉之電動馬 20達72。噴嘴68係隔著臂部連接於未圖示之液狀樹脂供給 源。 保護膜被覆裝置30可兼用為用以洗淨雷射加工後之晶 圓之洗淨裝置。因此，保護膜被覆裝置30具有用以洗淨保 持在旋轉台48之加工後晶圓之洗淨水供給機構74及空氣供 201002463 給機構76。 洗淨水供給機構74具有：朝保持在旋轉台48之加工後 晶圓噴出洗淨水之洗淨水噴嘴78、用以支持洗淨水噴嘴78 之臂部80、及用以搖動支持於臂部8〇之洗淨水噴嘴78之可 5 正轉逆轉之電動馬達82。洗淨水喷嘴78隔著臂部80連接於 未圖示之洗淨水供給源。 如第7圖所示，喷嘴68與臂部70係一體形成。噴嘴68 包含有：連接於例如0.2Mpa液狀樹脂供給源90之液狀樹脂 供給通路88、連接於例如〇.4Mpa空氣供給源94之空氣供給 10 通路92、及液狀樹脂供給通路88與空氣供給通路92會流並 噴出霧狀之液狀樹脂之噴射口9。 其次，說明如此構成之保護膜被覆裝置30之作用。加 工前之半導體晶圓藉由晶圓搬送機構16之旋轉動作搬送到 保s蔓膜被覆裝置30之旋轉台48，並且由吸附夾頭48a吸引保 15 持。 此時，旋轉台4 8係定位於如第5圖所示晶圓搬出搬入位 置，噴嘴68、洗淨水噴嘴78及噴氣嘴84係如第4圖及第5圖 所示，疋位於與旋轉台48之上方隔離之待機位置。加工前 之晶圓若保持在保護膜被覆裝置3〇之旋轉台48上則執行 2〇在晶圓W之加工面之表面噴上液狀樹脂被覆保護膜之保護 膜被覆程序。 要實施保護膜被覆程序，首先係如第6圖及第8圖所 示，使旋轉台48位置作業位置，並且使旋轉台48以 1 〇〜1 〇〇rpm(較佳為30〜5〇rpm)朝箭頭A方向旋轉，並且使噴 12 201002463 嘴68位於晶圓 W之外周°卩，噴射液狀樹脂約40秒至接近晶 圓W之中心部（例如約晶圓半徑之4/5)，然後由晶圓之中心 部噴射霧狀之浪狀樹脂約40秒後，回到半徑W之外周部， 如箭頭Β所示，以喷嘴68之一次往返在晶圓的加工面上被覆 5保護膜。又，當喷嘴68移動到中心部，由於中心部之膜厚 變厚，因此在换近中心部前折返。 藉由本實施塑悲之液狀樹脂之噴塗法，在直徑300mm 之晶圓加工面上被覆1 〇 #爪厚的保護膜所需要的液狀樹脂 量約為5〜6mL·。為了比較，若根據習知之旋轉塗布法法， 10則液狀樹脂量需要40〜50mL ’且根據本發明之液狀樹脂之 喷塗法，液狀樹脂的始用量顯然減少為習知量的 10%~15%，經濟性相當提高。 亦可採用一面噴射液狀樹脂一面使噴嘴68如箭頭B所 示由晶圓之外周部直到晶圓的中心部以取代一次往返，結 15 束液狀樹脂的噴霧之方法。或者，亦可使噴嘴68經過約80 秒後由晶圓之外周部通過中心到其他之外周部搖動。又， 此種情況下，在晶圓之中心部宜使喷嘴68以較快的速度通 過。 由噴嘴68在晶圓之加工面上塗布之液狀樹脂經過一段 2〇 時間後硬化，然後如第9圖所示，在半導體晶圓w的表面形 成保護膜98。保護膜98之厚度宜為0.5〜10//m。 形成保護膜之液狀樹脂宜為PVA(Poly vinyl aic〇hol / 聚乙稀醇）、PEG(Poly ethylene glycol/ 聚乙二醇）、 PEO(Ethylene Oxide/聚氧化乙烯）等之水溶性抗蝕劑。 13 201002463 *藉由保護膜被覆程序在半導體晶圓w的表面 護膜的話，目丨,— Μ 貝U疋轉台48定位於如第5圖所示之晶圓搬出搬入 置並且解除保持在旋轉台48之晶圓的吸引保持。 ...日 ’旋轉台48上之晶圓W藉由晶圓搬送機構16搬送 5 至J夾頭A 1 Q + 並精由夹頭台18吸引保持。進而，失頭台μ 移動到χ輪方向後，晶圓W定位於攝影機構22之正下方。 使用攝影機構22拍攝晶圓W之加工領域後，執行使照 射田射光束之雷射光束照射單元24之集光器28與溝道S的 對位之樣式比對等之影像處理 ，並且進行雷射光束照射位 10 置之調準。 如此’檢測出保持在夾頭台18上之晶圓W之溝道S1或 S2 ’右進行雷射光束照設位置之調準，則使夾頭台18移動 到照射雷射光束之集光器28所處之雷射光束照射領域，並 且使雷射光束由集光器28沿著晶圓W之溝道S1或S2通過保 15 護膜98照射。 雷射光束照射程序中，如第10圖所示，由照射雷射光 束之雷射光束照射單元24之集光器28 ’由晶圓W之加工面 之表面側通過保護膜98而向預定之溝道s照射脈衝雷射先 束’並且使夾頭台18在X軸方向上以葙定之傳送速度（例如 20 100mm/秒)移動。
又’雷射加 工條件係如以下所述。 光源 :YAG雷射 波長 :355nm(YAG雷射之第3高頻波) 輸出 ：3.0W 201002463 反覆頻率 ：20kHz 集光點徑 ：l.Oem 傳送速度 ：100mm/秒 藉由實施雷射光束照射程序，晶圓W沿著溝道S進行分 oJ此^ ’如第圖所示，即使因為雷射光束的照射虞生 碎屑100 ’該碎屑1〇〇也會被保護膜隔絕’不會附著於裝fj) 之電子電路及接著墊等。 如此’將半導體晶圓W分割成各個裝置D後，夾頭台18 回到一開始吸引保持晶圓W之位置，在此解除晶圓W之吸 1〇引保持。接著，晶圓w藉由搬送機構32搬送到保護膜形成 農置30之疑轉台48，由吸附夾頭48a吸引保持。 此時，噴嘴68、洗淨水噴嘴78及喷氣嘴84係如第4圖及 第5圖所不，定位於與旋轉台似上方隔離之待機位置。 〃接者，由實質上與喷嘴68為相同構成且與純水源及空 15氣源連接之洗淨水喷嘴78噴射由純水與空氣構成之洗淨 水’並且使晶圓W以低速旋轉(例如3〇〇rpm)，藉此洗淨晶圓 W 〇 此時，洗淨水噴嘴78與第8圖所示之嘴侧同樣朝水平 20 方向搖動到由晶圓之外周部到旋轉中心部之領域。又，洗 淨噴嘴78到晶圓之中心部，洗淨全面。 結果，由於被覆於晶圓W之矣& UW之表面之㈣购由水溶性 樹脂形成，因此如第11圖所示， J夺易清洗掉保護膜98， 同時也除去在雷射加工時所產生之碎屑1〇〇。 洗淨程序結束後執行乾燥程序。即，使洗淨水喷制 15 201002463 位於待機位置，並且使喷氣嘴84之噴出口位於保持在旋轉 台48上之晶圓w之外周部上方。 接著，旋轉台48以例如3〇〇〇rpm旋轉，並且由喷氣嘴84 朝保持於旋轉台48之晶圓貿喷出空氣。此時，由喷氣嘴84 j出之空氣會在相當於保持在旋轉台48之晶圓外周部 的位置到相當於中心部的位置之搖動範圍内搖動。結果， 晶圓W之表面乾燥。 使晶圓表面乾料，藉祕送機構16吸附㊄_W返回 1到暫置領域12’進而藉由搬出搬入機構1〇使晶回到晶 1〇 圓匣8之原收納位置。 【圖式•簡單^曰月】 第1圖係雷射加工裝置之外觀立體圖。 第2圖係顯示與框架—體化之晶圓之立體圊。 第3圖係雷射光束照射單元之方塊圖。 第4圖係保護膜被覆裝置之部分破截立體圖。 第5圖係旋轉台上升之狀態之保護膜被覆裘蓼之縱截 面圖。 第6圖係旋轉台下降之狀態之保護膜被覆裴爹之縱截 面圖。 >〇 第7圖係喷嘴之縱截面圖。 第8圖係說明噴嘴之搖動範圍之說明圖。 第9圖係被覆有保護獏之半導體晶圓之放大截面圖。 第10圖係顯示雷射光束照射程序之說明圖。 第11圖係藉由洗淨程序除去保護膜之狀態么晶圓放大 16 201002463 截面圖。 【主要元件符號說明】 2·.·雷射加工裝置 42.. .雷射光束波長設定機構 44.. .旋轉台機構 46.. .洗淨水盛接機構 4.. .操作機構 6.. .顯示機構 8…晶0匿 10.. .搬出搬入機構 12.. .暫置領域 14…對位機構 16…搬送機構 18.. .夾頭台 19…固定機構 20.. .調準機構 22…攝影機構 24··.雷射光束照射單元 26·. ·殼體 28.. .集光器 30.. .保護膜被覆裝置 34.. .雷射光束發射機構 36.. .雷射光束調變機構 38.··反覆頻率設定機構 48.. .旋轉台 48a...吸附夾頭 50.. .電動馬達 50a...輸出軸 51···孔 52…支持機構 54·.·支持腳 56."汽缸 58…洗淨水盛接機構 58a...圓筒狀外側壁 58b...底壁 58c...内側壁 59.. .廢液口 60···支持腳 62.. .蓋部構件 62a...蓋部 40···雷射光束脈衝寬度設定機構 64...排水管 17 201002463 66…塗布機構 92. • •空氣供給通路 68…噴嘴 94. ..空氣供給源 70...臂部 96. ..喷射口 72...電動馬達 98. ..保護膜 74...洗淨水供給機構 100 ...碎屑 76···空氣供給機構 W. ..半導體晶圓 78...洗淨水喷嘴 S1. .•第1溝道 80…臂部 S2. •第2溝道 82...電動馬達 D.. •裝置 84...旋轉台 F... 環狀框架 86…臂部 T... 切割膠帶 88.··液狀樹脂供給通路 90…液狀樹脂供給源 18

Claims (1)

  1. 201002463 十 1. 5 10 2. 15 3. 20 、申請專利範圍： 一種保護膜被覆裝置，係在晶圓之表面上被覆保護膜 者，包含有： 吸引保持晶圓並且可旋轉之旋轉台；及 在被吸引保持於該旋轉台之晶圓上塗布液狀樹脂 之塗布機構， 其中該塗布機構具有： 以霧狀喷射液狀樹脂之喷霧機構； 支持該喷霧機構之臂部；及 使被支持於該臂部之喷霧機構至少在由晶圓之旋 轉中心部到外周部之領域於水平方向上移動之第1搖動 機構。 如申請專利範圍第1項之保護膜被覆機構，其中該喷霧 機構具有： 液狀樹脂供給通路； 空氣供給通路；及 該液狀樹脂供給通路與該空氣供給通路合流並且 喷射霧狀之液狀樹脂之喷射口。 如申請專利範圍第1項之保護膜被覆機構，更包含一洗 淨機構，且該洗淨機構具有： 喷射洗淨液之洗淨水喷嘴； 支持該洗淨水噴嘴之第2臂部；及 使被支持於該第2臂部之該洗淨水喷嘴至少在由晶 圓之旋轉中心部到外周部之領域内於水平方向上搖動 19 201002463 之第2搖動機構。 4. 如申請專利範圍第3項之保護膜被覆機構，其中更包含 一乾燥機構，且該乾燥機構具有： 喷射空氣之喷氣嘴； 5 支持該喷氣嘴之第3臂部；及 使被支持於該第3臂部之該噴氣嘴至少在由晶圓之 旋轉中心部到外周部之領域於水平方向上搖動之第3搖 動機構。 5. —種雷射加工裝置，係包含有保持晶圓之夾頭台；及在 10 被保持於該夾頭台之晶圓的加工面上照射雷射光束施 行加工之雷射光束照射機構者， 該雷射加工裝置更具有在雷射加工前之晶圓的加 工面上被覆保護膜之申請專利範圍第1〜4項中任一項之 保護膜被覆裝置。 20
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