TWI534877B - Protective film coating method and protective film covering device - Google Patents
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Description
本發明係有關於將保護膜被覆於半導體晶圓等被加工物之加工面之保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置。
誠如該業者所熟知，在半導體元件製程中，以於矽等半導體基板表面層疊絕緣膜及功能膜之層疊體形成將複數個IC、LSI等元件形成矩陣狀之半導體晶圓。如此形成之半導體晶圓係以稱為切割道之分割預定線劃分上述元件，藉沿著此切割道切斷，製造諸元件。又，以於藍寶石基板等表面形成格子狀之切割道劃分複數個區域，於此所劃分之區域形成有層疊氮化鉀系化合物半導體等之光元件的光元件晶圓沿著切割道分割成諸個發光二極體、雷射二極體等光元件，而廣泛地利用於電子機器。
此種將半導體晶圓或光元件晶圓等晶圓沿著切割道分割之方法已提出有藉沿著形成於晶圓等被加工物之切割道照射脈衝雷射光線，形成雷射加工溝，而沿著此雷射加工溝，以機械切斷裝置割斷之方法(例如參照專利文獻1)。
雷射加工相較於切削加工，可使加工速度加快，並且即使為由如藍寶石般硬度高之素材構成之晶圓，亦可較易加工。然而，當沿著晶圓之切割道照射雷射光線時，熱能集中於所照射之區域，而產生碎屑，此碎屑附著於元件表面，而產生使元件品質降低之新問題。
為解決上述碎屑引起之問題，提出於晶圓表面被覆聚乙烯醇等保護膜，透過保護膜，對晶圓照射雷射光線之雷射加工機。裝備於此雷射加工機之保護膜被覆裝置係將晶圓吸引保持至旋轉台，一面將旋轉台旋轉，一面將聚乙烯醇等液狀樹脂供給至晶圓之中心部而旋轉塗佈。(例如參照專利文獻2)。
專利文獻1 日本專利公開公報平10-305420號
專利文獻2 日本專利公開公報2007-201178號
以上述旋轉塗佈於晶圓表面形成保護膜之方法中，於直徑300mm之晶圓表面形成厚度4μm之保護膜時，可使用19~30cc之聚乙烯醇等液狀樹脂。然而，形成於直徑300mm之晶圓表面之保護膜之液狀樹脂量為0.3cc，所供給之液狀樹脂之98~99%被廢棄，而有極不經濟之問題。
本發明即是鑑於上述事實而發明者，其主要技術課題係提供在以旋轉塗佈於晶圓表面形成保護膜之方法中，即使形成保護膜之液狀樹脂之供給量少，亦可於晶圓表面形成均一之保護膜之保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置。
為解決上述主要技術課題，根據本發明，提供一種保護膜形成方法，該保護膜形成方法係將液狀樹脂被覆於要雷射加工之晶圓表面，而形成保護膜者，其特徵在於，具有晶圓保持步驟、水層形成步驟、第1液狀樹脂滴下步驟、第1樹脂膜被覆步驟、第2液狀樹脂滴下步驟、及第2樹脂膜被覆步驟，該晶圓保持步驟係以晶圓之表面作為上側而將之保持於旋轉台者；該水層形成步驟係形成覆蓋保持在旋轉台之晶圓表面之水層者；該第1液狀樹脂滴下步驟係將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓之中心部者；該第1樹脂膜被覆步驟係將旋轉台旋轉，以隨著晶圓之旋轉而作用於水層之離心力，使水層飛散，同時，將所滴下之液狀樹脂擴張，而將第1樹脂膜被覆於晶圓表面者；該第2液狀樹脂滴下步驟係將液狀樹脂滴下至被覆有第1樹脂膜之晶圓之中心部者；該第2樹脂膜被覆步驟係將旋轉台旋轉，以隨著晶圓旋轉而生之離心力，使液狀樹脂沿著第1樹脂膜朝外周流動，藉此，形成第2樹脂膜者。
上述晶圓之背面貼附於裝設在環狀框架之保護帶，在上述水層形成步驟，藉將水填滿以環狀框架之內周面與保護帶形成之區域，可形成覆蓋晶圓表面之水層。
又，在本發明中，提供一種將液狀樹脂被覆於晶圓表面，而形成保護膜之保護膜被覆裝置，其特徵在於，包含有旋轉台、旋轉驅動機構、水供給設備、液狀樹脂供給設備、及控制機構，該旋轉台係將晶圓以貼附於裝設在環狀框架之保護帶之狀態保持者；該旋轉驅動機構係將該旋轉台旋轉驅動者；該水供給設備係將水供給至保持在該旋轉台之貼附於裝設在環狀框架之保護帶的晶圓者；該液狀樹脂供給設備係將液狀樹脂供給至保持在該旋轉台之貼附於裝設在環狀框架之保護帶的晶圓者；該控制機構係控制該旋轉驅動機構、該水供給設備及該液狀樹脂供給設備者；該控制機構並執行水層形成步驟、第1液狀樹脂滴下步驟、第1樹脂膜被覆步驟、第2液狀樹脂滴下步驟、及第2樹脂膜被覆步驟，該水層形成步驟係使該水供給設備作動，而將水供給至保持在該旋轉台之貼附於裝設在環狀框架之保護帶的晶圓，而形成覆蓋晶圓表面之水層者；該第1液狀樹脂滴下步驟係於施行該水層形成步驟後，使該液狀樹脂供給設備作動，而將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓之中心部者；該第1樹脂膜被覆步驟係於施行該第1液狀樹脂滴下步驟後，使該旋轉驅動機構作動，而將旋轉台旋轉，以隨著晶圓之旋轉而作用於水層之離心力，使水層飛散，同時，將所滴下之液狀樹脂擴張，而將第1樹脂膜被覆於晶圓表面者；該第2液狀樹脂滴下步驟係於施行該第1樹脂膜被覆步驟後，使該液狀樹脂供給設備作動，而將液狀樹脂滴下至被覆有第1樹脂膜之晶圓之中心部者；該第2樹脂膜被覆步驟係於施行該第2液狀樹脂滴下步驟後，使該旋轉驅動機構作動，而將旋轉台旋轉，以隨著晶圓旋轉而生之離心力，使液狀樹脂沿著第1樹脂膜朝外周流動，藉此，形成第2樹脂膜者。
本發明之保護膜形成方法由於形成覆蓋保持在旋轉台之晶圓表面之水層，將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓中心部，藉將旋轉台旋轉，而以隨著晶圓之旋轉作用於水層之離力心，使水層飛散，同時，將所滴下之液狀樹脂擴張，而將第1樹脂膜被覆於晶圓表面，故可於晶圓表面全體形成均一厚度之第1樹脂膜。又，由於將液狀樹脂滴下至被覆有第1樹脂膜之晶圓中心部，藉將旋轉台旋轉，以隨著晶圓旋轉而生之離心力，而使液狀樹脂沿著第1樹脂膜朝外周流動，而形成第2樹脂膜，故液狀樹脂可沿著溶合性佳之第1樹脂膜，朝外周流動，故可以少量之液狀樹脂量於第1樹脂膜表面全體形成均一厚度之第2樹脂膜。
第1圖係裝備有根據本發明構成之保護膜被覆兼洗淨裝置之雷射加工機的立體圖。
第2圖係作為被加工物晶圓之半導體晶圓之立體圖。
第3圖係將裝備於第1圖所示之雷射加工機之保護膜被覆兼洗淨裝置之一部份截斷而顯示的立體圖。
第4圖係將第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之旋轉台定位於被加工物搬入搬出位置之狀態的說明圖。
第5圖係顯示將第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之旋轉台定位於作業位置之狀態的說明圖。
第6圖係構成第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之控制機構的塊結構圖。
第7圖係本發明之保護膜被覆方法之水層形成步驟的說明圖。
第8圖係本發明之保護膜被覆方法之第1液狀樹脂滴下步驟的說明圖。
第9(a)圖-第9(b)圖係本發明之保護膜被覆方法之第1樹脂膜被覆步驟的說明圖。
第10圖係本發明保護膜被覆方法之第2液狀樹脂滴下步驟的說明圖。
第11(a)圖-第11(b)圖係本發明保護膜被覆方法之第2樹脂膜被覆步驟的說明圖。
第12(a)圖-第12(b)圖係顯示使用第1圖所示之雷射加工機來施行之雷射加工步驟的說明圖。
第13圖係以第12圖所示之雷射加工步驟形成有雷射加工溝之半導體晶圓的主要部份放大截面圖。
以下，就本發明保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置之較佳實施形態，參照附加圖式，詳細說明。
於第1圖顯示裝備有根據本發明構成之保護膜被覆裝置之雷射加工機的立體圖。
第1圖所示之雷射加工機1具有略呈長方體之裝置殼體2。在此裝置殼體2內，用以保持作為被加工物之晶圓之吸盤台3配設成可於以箭號X所示之加工進給方向及與該加工進給方向X垂直相交之分度進給方向Y移動。吸盤台3具有吸附吸盤支撐台31及裝設於該吸附吸盤支撐台31上之吸附吸盤32，而可以圖中未示之吸引機構將為被加工物之晶圓保持於為該吸附吸盤32表面之載置面上。又，吸盤台3構造成可以圖中未示之旋轉機構旋動。於如此構成之吸盤台3之吸附吸盤31配設有用以固定後述環狀框架之夾器34。此外，雷射加工機1具有將上述吸盤台3於加工進給方向X加工進給之圖中未示之加工進給機構及於分度進給方向Y分度進給之圖中未示之分度進給機構。
圖中所示之雷射加工機1具有對保持在上述吸盤台3之作為被加工物之晶圓施以雷射加工的雷射光線照射機構4。雷射光線照射機構4具備雷射光線振盪機構41、將以該雷射光線振盪機構41振盪之雷射光線聚光之聚光器42。此外，雷射加工機1具有使雷射光線振盪機構41於為垂直於吸盤台3之上面之載置面的方向，且以箭號Z所示之聚光點位置調整方向移動之圖中未示的移動機構。
圖中所示之雷射加工機1具有拍攝保持在上述吸盤台3之吸附吸盤32上之被加工物表面，而檢測出要以從上述雷射光線照射機構4之聚光器42照射之雷射光線加工的區域之拍攝機構5。此拍攝機構5除了以可視光線拍攝之一般拍攝元件(CCD)外，還以對被加工物照射紅外線之紅外線照明機構、以捕捉以該紅外線照明機構照射之紅外線之光學系統及輸出對應於以該光學系統捕捉之紅外線之電信號之拍攝器件(紅外線CCD)等構成，並將所拍攝之圖像信號送至後述控制機構。又，圖中所示之雷射加工機1具有顯示以拍攝機構5所拍攝之圖像之顯示機構6。
圖中所示之雷射加工機1具有用以載置收容作為為被加工物之晶圓之半導體晶圓10的晶舟之晶舟載置部11a。晶舟台111以可以圖中未示之升降機構於上下移動之狀態配設於晶舟載置部11a，而可將晶舟11載置於此晶舟台111。半導體晶10貼附於裝設在環狀框架F之保護帶T表面，以藉由保護帶T支撐於環狀框架F之狀態收容於上述晶舟11。此外，半導體晶圓10如第2圖所示，以於表面排列成格子狀之複數個分割預定線101劃分複數個區域，於此所劃分之區域形成IC、LSI等元件102。如此構成之半導體晶圓10如第1圖所示，以表面10a、亦即形成有切割道101及元件1052之面為上側，背面貼附於裝設在環狀框架F之保護帶T。
圖中所示之雷射加工機1具有將收納於上述晶舟11之加工前之半導體晶圓10搬出至配設在暫置部12a之對位機構12，並且，將加工後之半導體晶圓10搬入至晶舟11之晶圓搬出搬入機構13、將搬送至對位機構12之加工前之半導體晶圓10搬送至後述保護膜被覆兼洗淨裝置7，並且，將業經以保護膜被覆兼洗淨裝置7將保護膜被覆至表面之半導體晶圓10搬送至上述吸盤台3上之第1晶圓搬送機構14、將已在吸盤台3加工之半導體晶圓10搬送至保護膜被覆兼洗淨裝置7之第2晶圓搬送機構15。
接著，就將保護膜被覆於為加工前被加工物之半導體晶圓10表面(被加工面)，並且，去除被覆於加工後半導體晶圓10表面之保護膜之保護膜被覆兼洗淨裝置7，參照第3圖至第5圖來說明。
圖中所示之實施形態之保護膜被覆兼洗淨裝置7具有旋轉台設備71、及包圍該旋轉台設備71而配設之接水機構72。旋轉台設備71具有旋轉台711、作為旋轉驅動該旋轉台711之旋轉驅動機構之電動馬達712、及將該電動馬達712以可於上下方向移動之狀態支撐之支撐機構713。旋轉台711具有由多孔性材料形成之吸附吸盤711a，此吸附吸盤711a連通於圖中未示之吸引機構。因而，旋轉台711藉將為被加工物之晶圓載置於吸附吸盤711a，而以圖中未示之吸引機構使負壓作用，可將晶圓保持於吸附吸盤711a上。電動馬達712係於其驅動軸712a之上端連結上述旋轉台711。上述支撐機構713由複數根(在圖中所示之實施形態為3根)支撐腳713a、分別連結該支撐腳713a，而安裝於電動馬達712之複數個(圖中所示之實施形態為3個)氣缸713b構成。如此構成之支撐機構713藉使氣缸713b作動，而將電動馬達712及旋轉台711定位於第4圖所示之上方位置之被加工物搬入搬出位置及第5圖所示之下方位置之作業位置。
上述接水機構72具有洗淨水承接容器721、支撐該洗淨水承接容器721之3根(在第3圖顯示2根)支撐腳722、裝設在上述電動馬達712之驅動軸712a之蓋構件723。如第4圖及第5圖所示，洗淨水承接容器721由圓筒狀外側壁721a、底壁721b、內側壁721c構成。於底壁721b之中央部設有供上述電動馬達712之驅動軸712a插通之孔721d，並形成有從此孔721d之周緣突出至上方之內側壁721c。又，如第3圖所示，於底壁721b設有排液口721e，於此排液口721e連接有排洩軟管724。上述蓋構件723形成圓盤狀，並具有從其外周緣突出至下方之蓋部723a。如此構成之蓋構件723當電動馬達712及旋轉台711定位於第5圖所示之作業位置時，定位成蓋部723a於構成上述洗淨水承接容器721之內側壁721c外側以具有間隙之狀態疊合。
圖中所示之實施形態之保護膜被覆兼洗淨裝置7具有將液狀樹脂供給至保持在上述旋轉台711，為加工前被加工物之半導體晶圓10表面(被加工面)之樹脂液供給設備74。樹脂液供給設備74具有朝保持在旋轉台711之加工前半導體晶圓10表面(被加工面)供給液狀樹脂之樹脂供給噴嘴741、使該樹脂供給噴嘴741搖動之可正轉反轉之電動馬達742，樹脂供給噴嘴741連接於樹脂液供給機構740(參照第4圖及第5圖)。樹脂供給噴嘴741由水平延伸之噴嘴部741a及從該噴嘴部741a延伸至下方之支撐部741b構成，支撐部741b插通設於構成上述洗淨液回收容器721之底壁721b的圖中未示之插通孔而配設，並連接於樹脂液供給機構740(參照第4圖及第5圖)。此外，於供樹脂供給噴嘴741之支撐部741b插通之圖中未示的插通孔周緣裝設有用以將其與支撐部741b間密封之密封構件(圖中未示)。
圖中所示之實施形態之保護膜被覆兼洗淨裝置7具有用以將水供給至保持在上述旋轉台711，為加工後被加工物之半導體晶圓10的水供給設備75。水供給設備75具有朝保持在旋轉台711之晶圓供給水之水噴嘴751、使該水噴嘴751搖動之可正轉反轉之電動馬達752，該水噴嘴751連接於水供給機構750(參照第4圖及第5圖)。水噴嘴751由水平延伸，前端部彎曲至下方之噴嘴部751a、從該噴嘴部751a之基端延伸至下方之支撐部751b構成，支撐部751b插通設在構成上述洗淨液回收容器721之底壁721b之圖中未示插通孔而配設，並連接於水供給機構750(參照第4圖及第5圖)。此外，於供水噴嘴751之支撐部751b插通之圖中未示的插通孔周緣裝設有用以將其與支撐部751b間密封之密封構件(圖中未示)。
又，圖中所示之實施形態之保護膜被覆兼洗淨裝置7具有用以將空氣供給至保持在上述旋轉台711，為加工後被加工之半導體晶圓10之空氣供給設備76。空氣供給設備76具有朝保持在旋轉台711之洗淨後之晶圓噴出空氣之空氣噴嘴761、使該空氣噴嘴761搖動之可正轉反轉之電動馬達762，該空氣噴嘴761連接於空氣供給機構760(參照第4圖及第5圖)。空氣噴嘴761由水平延伸，前端部彎曲至下方之噴嘴部761a、從該噴嘴部761a之基端延伸至下方之支撐部761b構成，支撐部761b插通設在構成上述洗淨液回收容器721之底壁721b之圖中未示插通孔而配設，並連接於空氣供給機構760(參照第4圖及第5圖)。此外，於供空氣噴嘴761之支撐部761b插通之圖中未示的插通孔周緣裝設有用以將其與支撐部761b間密封之密封構件(圖中未示)。
圖中所示之實施形態之保護膜形成兼洗淨裝置7具有如第6圖所示之控制機構8。此控制機構8根據控制程式，控制上述旋轉台設備71之電動馬達712及氣缸713b、樹脂液供給設備74之樹脂液供給機構740及電動馬達742、水供給設備75之水供給機構750及電動馬達752、空氣供給設備76之空氣供給機構760及電動馬達762等。此外，控制機構8亦可與使雷射加工機之各設備作動之控制機構兼用。
裝備有上述保護膜被覆兼洗淨裝置7之雷射加工機1如以上構成，以下，就其作動作說明。
如第1圖所示，藉由保護帶T支撐於環狀框架F之加工前半導體晶圓10(以下，僅稱為半導體晶圓10)以為被加工面之表面10a為上側，收容於晶舟11之預定位置。收容在晶舟11之預定位置之加工前半導體晶圓10藉晶舟台111以圖中未示之升降機構而上下移動，而定位於搬出位置。接著，被加工物搬出搬入機構13進退作動，將定位於搬出位置之半導體晶圓10搬出至配設在暫置部12a之對位機構12。搬出至對位機構12之半導體晶圓10以對位機構12對位於預定位置。然後，以對位機構12對位之加工前半導體晶圓10以第1晶圓搬送機構14之旋繞動作，搬送至構成保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711之吸附吸盤711a上，而被吸引保持於該吸附吸盤711a(晶圓保持步驟)。此時，旋轉台711定位於第4圖所示之被加工物搬入搬出位置，樹脂供給噴嘴741、水噴嘴751及空氣噴嘴761如第3圖及第4圖所示，定位於遠離旋轉台711上方之待機位置。
當執行將加工前半導體晶圓10保持於保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711上之晶圓保持步驟後，施行將保護膜被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的保護膜被覆步驟。此保護膜被覆步驟首先施行形成覆蓋保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的水層之水層形成步驟。即，控制機構8使支撐機構713之氣缸713b作動，將旋轉台711定位於作業位置，同時，使水供給機構75之電動馬達752作動，將水噴嘴751之噴嘴部751a如第7圖所示，定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之中央部上方。接著，控制機構8使水供給機構750作動，而從水噴嘴751之噴嘴部751a供給水。當如此進行而供給之水到達裝設有貼附了半導體晶圓10之保護帶T之環狀框架F上面時，藉使水填滿以環狀框架F之內周面及保護帶T形成之區域，可形成覆蓋保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之厚度1~3mm之水層100。
當施行上述水層形成步驟後，控制機構8使水供給設備75之電動馬達752作動，而將水噴嘴751定位於待機位置。接著，控制機構8使樹脂液供給設備74之電動馬達742作動，而將樹脂供給噴嘴741之噴嘴部741a如第8圖所示，定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之中央部上方。然後，控制機構8使樹脂液供給機構740作動，而將液狀樹脂110滴下預定量至覆蓋保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之水層100之半導體晶圓10中心部(第1液狀樹脂滴下步驟)。在此第1液狀樹脂滴下步驟滴下之液狀樹脂110之量於為被加工物之半導體晶圓10直徑係300mm時，可為1cc。此外，在第1液狀樹脂滴下步驟滴下之液狀樹脂110宜為PVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等水溶性保護劑。
如上述，當施行第1液狀樹脂滴下步驟後，控制機構8施行第1樹脂膜被覆步驟，該第1樹脂膜被覆步驟係如第9(a)圖所示，使旋轉台設備71之電動馬達712作動，而將旋轉台711旋轉，以隨著半導體晶圓10之旋轉，作用於水層100之離心力使水層飛散，同時，將所滴下之液狀樹脂110擴張，藉此，如第9(b)圖所示，將第1樹脂膜120被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a。在此第1樹脂膜被覆步驟中，控制機構8藉使旋轉台設備71之電動馬達712作動，將旋轉台711於箭號所示之方向以500rpm之旋轉速度旋轉10秒，而旋轉乾燥。此時，控制機構8宜使空氣供給設備76之電動馬達762作動，將空氣噴嘴761之噴嘴部761a如第9(b)圖所示，定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之中央部上方，使空氣供給機構760作動，一面將空氣供給至被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的第1樹脂膜120，一面使空氣噴嘴761之噴嘴部761a在所需角度範圍搖動。如此，在第1樹脂膜被覆步驟，由於將旋轉台711旋轉，以隨著半導體晶圓10之旋轉而作用於水層100之離心力，使水層飛散，同時，將所滴下之液狀樹脂110擴張，而將第1樹脂膜120被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a，故可於半導體晶圓10之表面10a形成均一厚度之第1樹脂膜120。此外，第1樹脂膜120之厚度在上述實施形態中，形成0.1μm左右。
當施行上述第1樹脂膜被覆步驟後，控制機構8施行將液狀樹脂滴下至被覆有第1樹脂膜120之半導體晶圓10中心部之第2液狀樹脂滴下步驟。即，控制機構8使樹脂液供給設備74之電動馬達742作動，將樹脂供給噴嘴741之噴嘴部741a如第10圖所示，定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的中央部上方。接著，控制機構8使樹脂液供給機構740作動，而將液狀樹脂110滴下預定量至被覆於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的第1樹脂膜120中心部。在此第2液狀樹脂滴下步驟滴下之液狀樹脂110之量在被加工物半導體晶圓10為直徑300mm時，可為1cc。
當施行上述第2液狀樹脂滴下步驟後，控制機構8施行第2樹脂膜被覆步驟，該第2樹脂膜被覆步驟係如第11(a)圖所示，使旋轉台設備71之電動馬達712作動，而將旋轉台711旋轉，以伴隨半導體晶圓10之旋轉而生之離心力使滴下之液狀樹脂110沿著第1樹脂膜120朝外周流動，藉此，形成第2樹脂膜130。在此第2樹脂膜被覆步驟中，控制機構8使旋轉台設備71之電動馬達712作動，而藉將旋轉台711於箭號所示之方向以500rpm之旋轉速度旋轉120秒，旋轉乾燥。此時，控制機構8宜使空氣供給設備76之電動馬達762作動，將空氣噴嘴761之噴嘴部761a如第11(b)圖所示，定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的中央部上方，使空氣供給機構760作動，一面將空氣供給至被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的第2樹脂膜130，一面使空氣噴嘴761之噴嘴部761a在所需角度範圍搖動。如此，由於在第2樹脂膜被覆步驟，將旋轉台711旋轉，以隨著半導體晶圓10之旋轉而生之離心力，使所滴下之液狀樹脂110沿著溶合性佳之第1樹脂模120朝外周流動，藉此，形成第2樹脂膜130，故可於第1樹脂膜120之表面全體形成均一厚度之第2樹脂膜130。此外，第2樹脂膜130之厚度在上述實施形態中，形成4μm左右。
如以上，根據本發明之保護膜被覆方法，藉在第1液狀樹脂滴下步驟及第2液狀樹脂滴下步驟，分別滴下1cc(總計2cc)之液狀樹脂110，可於直徑300mm之晶圓表面形成厚度4μm左右之由第1樹脂膜120及第2樹脂膜130構成的保護膜。如此，在本發明之保護膜被覆方法，液狀樹脂之使用量相較於以習知之保護膜被覆方法於直徑300mm之晶圓表面形成厚度4μm左右之保護膜時，為1/10~1/15，而極為經濟。
如上述，當施行於半導體晶圓10之為加工面之表面10a被覆由第1樹脂膜120及第2樹脂膜130構成的保護膜之保護膜被覆步驟後，將旋轉台711定位於第4圖所示之被加工物搬入搬出位置，同時，解除保持在旋轉台711之半導體晶圓10之吸引保持。然後，旋轉台711上之半導體晶圓10以第2晶圓搬送機構15搬送至吸盤台3之吸附吸盤32上，吸引保持於該吸附吸盤32。如此進行，而吸引保持有半導體晶圓10之吸盤台3以圖中未示之加工進給機構，定位於配設在雷射光線照射機構4之拍攝機構5的正下方。
當吸盤台3定位於拍攝機構5之正下方時，以拍攝機構5及圖中未示之控制機構執行用以進行於半導體晶圓10形成於預定方向之切割道101與沿著切割道101照射雷射光線之雷射光線照射機構4的聚光器42之對位之型樣匹配等圖像處理，而執行雷射光線照射位置之校準。又，亦對形成於半導體晶圓10，對上述預定方向以直角延伸之切割道101同樣地執行雷射光線照射位置之校準。此時，於半導體晶圓10之形成有切割道101之表面10a形成有保護膜110，當保護膜110非透明時，可以紅外線拍攝，而從表面校準。
如以上進行，檢測形成於保持在吸盤台3上之半導體晶圓10之切割道101，當進行雷射光線照射位置之校準後，如圖所示，將吸盤台3移動至照射雷射光線之雷射光線照射機構4之聚光器42所在的雷射光線照射區域，將預定切割道101定位於聚光器42之正下方。此時，如第12(a)圖所示，半導體晶圓10定位成切割道101之一端(在第12(a)圖為左端)位於聚光器42之正下方。接著，一面從雷射光照射機構4之聚光器42照射脈衝雷射光線，一面使吸盤台3於第12(a)圖中以箭號X1所示之方向以預定加工進給速度移動。接著，如第12(b)圖所示，當切割道101之另一端(在第12(b)圖為右端)到達聚光器42之正下方位置後，停止脈衝雷射光線之照射，同時，停止吸盤台3、即半導體晶圓10之移動。在此雷射加工溝形成步驟，將脈衝雷射光線之聚光點P對準切割道101之表面附近。
藉施行上述雷射光線照射步驟，如第13圖所示，於半導體晶圓10之切割道101形成雷射加工溝140。此時，如第13圖所示，即使因雷射光線之照射，產生碎屑150，此碎屑150可以保護膜130遮斷，而不致附著於元件102及接合墊等。在此雷射光線照射步驟，由於由形成於半導體晶圓10之為加工面之表面10a的第1樹脂膜120及第2樹脂膜130構成之保護膜如上述約略均一，故可形成穩定之雷射加工溝140。又，於半導體晶圓10之所有切割道101施行上述雷射光線照射步驟。
此外，上述雷射光線照射步驟以以下之加工條件進行。
雷射光線之光源：YVO4雷射或YAG雷射
波長：355nm
重複頻率：50kHz
輸出：4W
聚光點徑：9.2μm
加工進給速度：200mm/秒
當沿著半導體晶圓10之所有切割道101施行上述雷射光線照射步驟後，保持著半導體晶圓10之吸盤台3返回最初吸附保持半導體晶圓10之位置，在此，解除半導體晶圓10之吸引保持。接著，半導體晶圓10以第2晶圓搬送機構15搬送至構成保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711之吸附吸盤711a上，而被吸引保持於該吸附吸盤711a。此時，樹脂供給噴嘴741、空氣噴嘴751及洗淨水噴嘴761如第3圖及第4圖所示，定位於遠離旋轉台711上方之待機位置。
當加工後之半導體晶圓10保持於保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711上後，執行洗淨步驟。即，將旋轉台711定位於作業位置，同時，使水供給設備75之電動馬達752作動，而將水噴嘴751之噴嘴部751a定位於保持在旋轉台711上之半導體晶圓10之中心部上方。接著，將旋轉台711以800rpm之旋轉速度旋轉，使水供給機構750作動，而從噴嘴部751a噴出水。此外，若以所謂之2流體噴嘴構成噴嘴部751a，供給0.2MPa左右之壓力之水，同時，供給0.3~0.5MPa左右之壓力之空氣時，水以空氣之壓力噴出，而可有效地洗淨半導體晶圓10之為加工面之表面10a。此時，使電動馬達752作動，從洗淨水供給噴嘴751之噴嘴部751a噴出之水在相當於保持在旋轉台711之半導體晶圓10中心之位置至相當於外周部之位置之所需角度範圍搖動。結果，由於由被覆於半導體晶圓10之表面10a之第1樹脂膜120及第2樹脂膜130構成之保護膜如上述以水溶性樹脂形成，故可易洗掉由第1樹脂膜120及第2樹脂膜130構成之保護膜，並且，亦可去除於雷射加工時產生之碎屑150。
當上述洗淨步驟結束後，執行乾燥步驟。即，將洗淨水供給噴嘴751定位於待機位置，使旋轉台711以3000rpm之旋轉速度旋轉15秒左右。此時，宜使空氣供給設備76之電動馬達762作動，而將空氣噴嘴761之噴嘴部761a定位於保持在旋轉台711之半導體晶圓10之為被加工面的表面10a之中央部上方，使空氣供給機構760作動，而一面將空氣供給至被覆於半導體晶圓10之為被加工面之表面10a的第2樹脂膜130，一面使空氣噴嘴761之噴嘴部761a在所需角度範圍搖動。
如上述，當加工後之半導體晶圓10之洗淨及乾燥結束後，停止旋轉台711之旋轉，並且，將空氣供給設備76之空氣噴嘴761定位於待機位置。然後，將旋轉台711定位於第4圖所示之被加工物搬入搬出位置，同時，解除保持於旋轉台711之半導體晶圓10之吸引保持。接著，旋轉台711上之加工後之半導體晶圓10以第1晶圓搬送機構14搬出至配設於暫置部12a之對位機構12。搬出至對位機構12之加工後之半導體晶圓10以被加工物搬出機構13收納於晶舟11之預定位置。
以上，依據圖中所示之實施形態，說明了本發明，本發明不侷限於實施形態，在本發明之旨趣之範圍，可進行各種變形。舉例言之，在上述實施形態中，顯示了將保護膜被覆裝置配設於雷射加工機之例，保護膜被覆裝置亦可以單獨之裝置構成。
1．．．雷射加工機
2．．．裝置殼體
3．．．吸盤台
4．．．雷射光線照射機構
5．．．拍攝機構
6．．．顯示機構
7．．．保護膜被覆兼洗淨裝置
8．．．控制機構
10．．．半導體晶圓
10a．．．表面
11a．．．晶舟載置部
12．．．對位機構
12a．．．暫置部
13．．．晶圓搬出搬入機構
14．．．第1晶圓搬送機構
15．．．第2晶圓搬送機構
31．．．吸附吸盤支撐台
32，711a．．．吸附吸盤
34．．．夾器
41．．．雷射光線振盪機構
42．．．聚光器
71．．．旋轉台設備
72．．．接水機構
74．．．樹脂液供給設備
75．．．水供給設備
76．．．空氣供給設備
100．．．水層
101．．．分割預定線(切割道)
102．．．元件
110．．．液狀樹脂
111．．．晶舟台
120．．．第1樹脂膜
130．．．第2樹脂膜
711．．．旋轉台
712．．．電動馬達
712a．．．驅動軸
713．．．支撐機構
713a．．．支撐腳
713b．．．氣缸
721．．．洗淨水承接容器
721a．．．外側壁
721b．．．底壁
721c．．．內側壁
721d．．．孔
721e．．．排液口
722．．．支撐腳
723．．．蓋構件
723a．．．蓋部
724．．．排洩軟管
740．．．樹脂液供給機構
741．．．樹脂供給噴嘴
741a，751a，761a．．．噴嘴部
741b，751b，761b．．．支撐部
742，752，762．．．電動馬達
751．．．水噴嘴
761．．．空氣噴嘴
F．．．環狀框架
T．．．保護帶
X．．．加工進給方向
Y．．．分度進給方向
第1圖係裝備有根據本發明構成之保護膜被覆兼洗淨裝置之雷射加工機的立體圖。
第2圖係作為被加工物晶圓之半導體晶圓之立體圖。
第3圖係將裝備於第1圖所示之雷射加工機之保護膜被覆兼洗淨裝置之一部份截斷而顯示的立體圖。
第4圖係將第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之旋轉台定位於被加工物搬入搬出位置之狀態的說明圖。
第5圖係顯示將第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之旋轉台定位於作業位置之狀態的說明圖。
第6圖係構成第3圖所示之保護膜被覆兼洗淨裝置之控制機構的塊結構圖。
第7圖係本發明之保護膜被覆方法之水層形成步驟的說明圖。
第8圖係本發明之保護膜被覆方法之第1液狀樹脂滴下步驟的說明圖。
第9(a)圖-第9(b)圖係本發明之保護膜被覆方法之第1樹脂膜被覆步驟的說明圖。
第10圖係本發明保護膜被覆方法之第2液狀樹脂滴下步驟的說明圖。
第11(a)圖-第11(b)圖係本發明保護膜被覆方法之第2樹脂膜被覆步驟的說明圖。
第12(a)圖-第12(b)圖係顯示使用第1圖所示之雷射加工機來施行之雷射加工步驟的說明圖。
第13圖係以第12圖所示之雷射加工步驟形成有雷射加工溝之半導體晶圓的主要部份放大截面圖。
10．．．半導體晶圓
10a．．．表面
100．．．水層
110．．．液狀樹脂
120．．．第1樹脂膜
711．．．旋轉台
711a．．．吸附吸盤
761a．．．噴嘴部
F．．．環狀框架
T．．．保護帶
Claims (4)
- 一種保護膜形成方法，係將液狀樹脂被覆於要雷射加工之晶圓表面而形成保護膜，其特徵在於具有：晶圓保持步驟，係以晶圓之表面作為上側而將之保持於旋轉台；水層形成步驟，係形成覆蓋已保持在旋轉台之晶圓表面之水層；液狀樹脂滴下步驟，係將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓之中心部；及樹脂膜被覆步驟，係將旋轉台旋轉，而藉由隨著晶圓之旋轉而作用於水層之離心力使水層飛散，並將所滴下之液狀樹脂擴張，而將樹脂膜被覆於晶圓表面；其中晶圓之背面貼附於裝設在環狀框架之保護帶，在該水層形成步驟中，將水填滿由環狀框架之內周面與保護帶形成之區域，藉此形成覆蓋晶圓表面之水層。
- 如申請專利範圍第1項之保護膜形成方法，其係於施行前述樹脂膜被覆步驟後，施行以下步驟：第2液狀樹脂滴下步驟，係將液狀樹脂滴下至被覆有該樹脂膜之晶圓之中心部；及第2樹脂膜被覆步驟，係將旋轉台旋轉，利用隨著晶圓旋轉而生之離心力，使液狀樹脂沿著該樹脂膜朝外周流動，藉此形成第2樹脂膜。
- 一種保護膜形成方法，係將液狀樹脂被覆於要雷射加工之晶圓表面而形成保護膜，其特徵在於具有： 晶圓保持步驟，係以晶圓之表面作為上側而將之保持於旋轉台；水層形成步驟，係形成覆蓋已保持在旋轉台之晶圓表面之水層；液狀樹脂滴下步驟，係將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓之中心部；及樹脂膜被覆步驟，係將旋轉台旋轉，而藉由隨著晶圓之旋轉而作用於水層之離心力使水層飛散，並將所滴下之液狀樹脂擴張，而將樹脂膜被覆於晶圓表面；且於施行前述樹脂膜被覆步驟後，施行以下步驟：第2液狀樹脂滴下步驟，係將液狀樹脂滴下至被覆有該樹脂膜之晶圓之中心部；及第2樹脂膜被覆步驟，係將旋轉台旋轉，利用隨著晶圓旋轉而生之離心力，使液狀樹脂沿著該樹脂膜朝外周流動，藉此形成第2樹脂膜。
- 一種保護膜被覆裝置，係將液狀樹脂被覆於晶圓表面，而形成保護膜，其特徵在於包含有：旋轉台，係將晶圓以貼附於裝設在環狀框架之保護帶之狀態保持；旋轉驅動機構，係將該旋轉台旋轉驅動者；水供給設備，係將水供給至晶圓，該晶圓係貼附於裝設在該旋轉台所保持之環狀框架之保護帶；液狀樹脂供給設備，係將液狀樹脂供給至晶圓，該晶圓係貼附於裝設在該旋轉台所保持之環狀框架之保護 帶；及控制機構，係控制該旋轉驅動機構、該水供給設備及該液狀樹脂供給設備；該控制機構並執行以下步驟：水層形成步驟，係使該水供給設備作動，而將水供給至貼附於裝設在該旋轉台所保持之環狀框架之保護帶的晶圓，而形成覆蓋晶圓表面之水層；液狀樹脂滴下步驟，係於施行該水層形成步驟後，使該液狀樹脂供給設備作動，而將液狀樹脂滴下至該水層之晶圓之中心部；及樹脂膜被覆步驟，係於施行該液狀樹脂滴下步驟後，使該旋轉驅動機構作動，而將該旋轉台旋轉，利用隨著晶圓之旋轉而作用於水層之離心力來使水層飛散，並將所滴下之液狀樹脂擴張，而將樹脂膜被覆於晶圓表面；其中前述控制機構係執行以下步驟：第2液狀樹脂滴下步驟，係於施行該樹脂膜被覆步驟後，使該液狀樹脂供給設備作動，而將液狀樹脂滴下至被覆有該樹脂膜之晶圓之中心部；及第2樹脂膜被覆步驟，係於施行該第2液狀樹脂滴下步驟後，使該旋轉驅動機構作動，而將該旋轉台旋轉，利用隨著晶圓旋轉而生之離心力，使液狀樹脂沿著該樹脂膜朝外周流動，藉此形成第2樹脂膜。
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