TWI671828B - 保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置 - Google Patents

保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置 Download PDF

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TWI671828B
TWI671828B TW104121833A TW104121833A TWI671828B TW I671828 B TWI671828 B TW I671828B TW 104121833 A TW104121833 A TW 104121833A TW 104121833 A TW104121833 A TW 104121833A TW I671828 B TWI671828 B TW I671828B
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小田中健太郎
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明之課題是提供一種在藉由旋轉塗佈而於晶圓表面上形成保護膜的方法中,即使減少形成保護膜之液狀樹脂的供給量也可以在晶圓的表面上形成均一之保護膜的保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置。解決手段為在應雷射加工之晶圓的表面上被覆液狀樹脂而形成保護膜之保護膜形成方法,其包含將晶圓的表面朝向上側而保持在旋轉台上的晶圓保持步驟、在保持於旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂的液狀樹脂滴下步驟、將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上而在晶圓的整個表面上形成水層的水層形成步驟、將旋轉台旋轉且利用伴隨晶圓之旋轉而作用到水層的離心力使水層飛散,藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層的液狀樹脂擴散步驟、將旋轉台以比液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且將比液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂供給至晶圓的整個表面的液狀樹脂供給步驟、以及將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並利用伴隨著晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜的保護膜形成步驟。

Description

保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置 發明領域
本發明是有關於在半導體晶圓等之被加工物的加工面上被覆保護膜之保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置。
發明背景
在半導體器件製造步驟中,是在大致為圓板狀的半導體晶圓的表面上藉由排列成格子狀之被稱為切割道(street)的分割預定線劃分成複數個區域,並在此劃分的區域中形成IC、LSI等器件。並且,藉由沿著切割道將半導體晶圓切斷而分割形成有器件的區域以製造出一個個器件。
作為沿著分割預定線分割這種半導體晶圓或光器件晶圓等晶圓的方法,已有藉由沿著形成在晶圓上之分割預定線照射脈衝雷射光線以形成雷射加工溝,並以機械破斷裝置(mechanical breaking)沿此雷射加工溝進行割斷的方法被提出(參照例如專利文獻1)。
然而,沿著晶圓之分割預定線照射雷射光線時,熱能會集中在被照射的區域上而產生碎屑,而此碎屑會附著在器件的表面而產生使器件的品質降低的新問題。
為解決上述碎屑所造成的問題,已有一種在晶圓的表面上被覆聚乙烯醇(PVA)等之保護膜,並藉由通過保護膜對晶圓照射雷射光線而使飛散的碎屑不會附著在器件上的加工方法被提出(參照例如專利文獻2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開平6-120334號公報
專利文獻2:日本專利特開2004-188475號公報
發明概要
作為在晶圓的表面上被覆聚乙烯醇(PVA)等之保護膜的方法,所採用的是將晶圓吸引保持在旋轉台上,並一邊將旋轉台旋轉一邊將聚乙烯醇等液狀樹脂供給至晶圓之中心部而進行旋轉塗佈的技術。
然而,在透過旋轉塗佈而在晶圓的表面上形成保護膜的方法中,除了要在晶圓的整個表面上均勻地形成保護膜是困難的之外,還有所供給之大部分的液狀樹脂會因為離心力而飛散因此變得需要使用相當大量之液狀樹脂而較不經濟的問題。
本發明是有鑒於上述事實而作成的發明,其主要技術課題為提供一種在透過旋轉塗佈而在晶圓的表面上形成保護膜的方法中,即使減少形成保護膜之液狀樹脂的供給量也可以在晶圓的表面上形成均一之保護膜的保護膜被 覆方法及保護膜被覆裝置。
為解決上述主要技術課題,根據本發明所提供的保護膜形成方法,是在應雷射加工之晶圓的表面上被覆液狀樹脂而形成保護膜之保護膜形成方法。其特徵在於包含:晶圓保持步驟,將晶圓的表面朝向上側而保持在旋轉台上;液狀樹脂滴下步驟,在保持於旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂;水層形成步驟,將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上而在晶圓的整個表面上形成水層;液狀樹脂擴散步驟,將旋轉台旋轉且利用伴隨晶圓之旋轉而作用到水層的離心力使水層飛散,藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層;液狀樹脂供給步驟,將旋轉台以比該液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且將比該液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂供給至晶圓的整個表面;以及保護膜形成步驟,將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並利用伴隨著晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜。
又,在本發明中所提供的保護膜被覆裝置,是在晶圓的表面上被覆液狀樹脂而形成保護膜的保護膜被覆裝置,其特徵在於具備: 旋轉台,將晶圓以黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶的狀態保持;旋轉驅動手段,旋轉驅動該旋轉台;水供給機構,將水供給至該旋轉台所保持之黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶上的晶圓;液狀樹脂供給機構,將液狀樹脂供給至該旋轉台所保持之黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶上的晶圓;以及控制手段,控制該旋轉驅動手段、該水供給機構、和該液狀樹脂供給機構,該控制手段會實行下列步驟:液狀樹脂滴下步驟,作動該液狀樹脂供給機構而在保持於該旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂;水層形成步驟,已實施該液狀樹脂滴下步驟後,作動該水供給機構而將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上而在晶圓的整個表面上形成水層;液狀樹脂擴散步驟,已實施該水層形成步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台旋轉且利用伴隨晶圓之旋轉而作用到水層的離心力使水層飛散,藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層;液狀樹脂供給步驟,已實施該液狀樹脂擴散步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台以比該液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且作動該液狀樹脂供給機構將比該液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂供給至晶圓的整個表面;以及 保護膜形成步驟,已實施該液狀樹脂供給步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並利用伴隨晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜。
本發明之保護膜形成方法,因為包含有在保持於旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂的液狀樹脂滴下步驟、將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上以在晶圓的整個表面上形成水層的水層形成步驟、將旋轉台旋轉且藉由伴隨晶圓之旋轉而作用至水層的離心力使水層飛散並藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層的液狀樹脂擴散步驟、將旋轉台以比該液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且對晶圓的整個表面供給比該液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂的液狀樹脂供給步驟、以及將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並藉由伴隨著晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來進行擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜的保護膜形成步驟,因此可藉由水層將液狀樹脂擴散於晶圓的整個表面而形成薄的保護膜層,之後,當將液狀樹脂供給至晶圓的整個表面上時,液狀樹脂就會和薄的保護膜層融合而可以在晶圓的整個表面上均勻地被覆保護膜。又,因為液狀樹脂和薄的保護膜層融合良好,使得液狀樹脂的流動性也變得良好,因此可以用少量的液狀樹脂在樹脂膜的整個表面上形成均一厚度的保護膜。
1‧‧‧雷射加工機
10‧‧‧半導體晶圓
10a‧‧‧表面
101‧‧‧分割預定線
102‧‧‧器件
11‧‧‧晶圓盒
11a‧‧‧晶圓載置部
110‧‧‧液狀樹脂
111‧‧‧晶圓盒台
111‧‧‧保護膜層
112‧‧‧保護膜
12‧‧‧對位手段
12a‧‧‧暫置部
120‧‧‧水層
13‧‧‧晶圓搬出搬入手段
14‧‧‧第1晶圓搬送手段
140‧‧‧雷射加工溝
15‧‧‧第2晶圓搬送手段
150‧‧‧碎屑
2‧‧‧裝置殼體
3‧‧‧工作夾台
31‧‧‧吸附夾頭支撐台
32、711a‧‧‧吸附夾頭
34‧‧‧夾具
4‧‧‧雷射光線照射手段
41‧‧‧雷射光線振盪手段
42‧‧‧聚光器
5‧‧‧攝像手段
6‧‧‧顯示手段
7‧‧‧保護膜被覆兼洗淨裝置
71‧‧‧旋轉台機構
711‧‧‧旋轉台
712、742、752、762‧‧‧電動馬達
712a‧‧‧驅動軸
713‧‧‧支撐手段
713a、722‧‧‧支撐腳
713b‧‧‧氣缸
72‧‧‧接水手段
721‧‧‧洗淨水盛接容器
721a‧‧‧外側壁
721b‧‧‧底壁
721c‧‧‧內側壁
721d‧‧‧孔
721e‧‧‧排液口
723‧‧‧罩蓋構件
723a‧‧‧罩蓋部
724‧‧‧排水管
74‧‧‧液狀樹脂供給機構
740‧‧‧液狀樹脂供給手段
741‧‧‧樹脂供給噴嘴
741a、751a、761a‧‧‧噴嘴部
741b、751b、761b‧‧‧支撐部
75‧‧‧水供給機構
750‧‧‧水供給手段
751‧‧‧水供給噴嘴
76‧‧‧空氣供給機構
760‧‧‧空氣供給手段
761‧‧‧空氣供給噴嘴
F‧‧‧環狀框架
T‧‧‧保護膠帶
X‧‧‧加工進給方向
X1‧‧‧箭頭
Y‧‧‧分度進給方向
圖1是裝配有依照本發明而構成之保護膜被覆兼洗淨裝置之雷射加工機的立體圖。
圖2是作為被加工物之晶圓的半導體晶圓的立體圖。
圖3是將已裝配於圖1所示之雷射加工機上的保護膜被覆兼洗淨裝置的一部分破斷而顯示的立體圖。
圖4是顯示已將圖3所示之保護膜被覆兼洗淨裝置的旋轉台定位於被加工物搬入搬出位置上之狀態的說明圖。
圖5是顯示已將圖3所示之保護膜被覆兼洗淨裝置的旋轉台定位於作業位置上之狀態的說明圖。
圖6是構成圖3所示之保護膜被覆兼洗淨裝置的控制手段的塊狀構成圖。
圖7是本發明之保護膜被覆方法中的液狀樹脂滴下步驟的說明圖。
圖8是本發明之保護膜被覆方法中的水層形成步驟的說明圖。
圖9(a)、(b)是本發明之保護膜被覆方法中的液狀樹脂擴散步驟的說明圖。
圖10是本發明之保護膜被覆方法中的液狀樹脂供給步驟的說明圖。
圖11是本發明之保護膜被覆方法中的保護膜形成步驟的說明圖。
圖12是本發明之保護膜被覆方法中的乾燥步驟的說明圖。
圖13(a)、(b)是顯示使用了圖1所示之雷射加工機而實施的雷射加工步驟的說明圖。
圖14是藉由圖13所示之雷射加工步驟而形成有雷射加工溝之半導體晶圓的主要部位放大剖面圖。
用以實施發明之形態
以下,將參照附加圖面詳細說明本發明的保護膜被覆方法及保護膜被覆裝置之適宜的實施形態。
圖1中所示為裝配有依照本發明而構成之保護膜被覆裝置之雷射加工機的立體圖。
圖1所示之雷射加工機1具備有大致呈直方體狀的裝置殼體2。在此裝置殼體2內,將用於保持作為被加工物之晶圓的工作夾台3配置成可在以箭頭X所示之加工進給方向上及在與該加工進給方向X直交之分度進給方向Y上移動。工作夾台3具備有吸附夾頭支撐台31,和裝設在該吸附夾頭支撐台31上的吸附夾頭32,並形成為藉由圖未示之吸引手段將作為被加工物之晶圓保持在該吸附夾頭32的表面(即載置面)上。又,工作夾台3是構成為可藉由圖未示之旋轉機構而轉動。在如此所構成之工作夾台3的吸附夾頭支撐台31上,配置有用於固定後述之環狀框架之夾具34。再者,雷射加工機1具備有將上述工作夾台3朝加工進給方向X加工進給之圖未示的加工進給手段,以及朝分度進給方向Y分度進給之圖未示的分度進給手段。
圖示之雷射加工機1具備有對保持於上述工作夾 台3上之作為被加工物的晶圓施行雷射加工的雷射光線照射手段4。雷射光線照射手段4具備有雷射光線振盪手段41、和將該雷射光線振盪手段41所振盪產生之雷射光線聚光的聚光器42。再者,雷射加工機1具備有將雷射光線振盪手段41朝垂直於工作夾台3之上表面(即載置面)的方向(即以箭頭Z所示之聚光點位置調整方向)移動的圖未示之移動手段。
圖示之雷射加工機1並具備有拍攝保持於上述工作夾台3之吸附夾頭32上之被加工物的表面,並藉由上述雷射光線照射手段4之聚光器42所照射出的雷射光線來檢測用於加工之區域的攝像手段5。該攝像手段5除了以可見光進行拍攝之一般攝像元件(CCD)之外,還由可對被加工物照射紅外線之紅外線照明手段、可捕捉到該紅外線照明手段所照射的紅外線之光學系統、及輸出對應於由該光學系統所捕捉到的紅外線之電氣信號的攝像元件(紅外線CCD)等所構成,並可將所拍攝到之影像信號傳送至後述之控制手段。又,圖示之雷射加工機1具備有顯示以攝像手段5拍攝到之影像的顯示手段6。
圖示之雷射加工機1具備有載置晶圓盒的晶圓盒載置部11a,該晶圓盒是用於收容被加工物(即作為晶圓之半導體晶圓10)。在晶圓盒載置部11a上配置有可藉由圖未示之昇降手段而上下移動的晶圓盒台111,並將此晶圓盒11載置在晶圓盒台111上。半導體晶圓10是黏貼在環狀框架F上所裝設之保護膠帶T的表面上,並以透過保護膠帶T而被 支撐在環狀框架F的狀態被收容在上述晶圓盒11中。再者,如圖2所示,半導體晶圓10是藉由在表面10a上排列成格子狀之複數條分割預定線101而劃分複數個區域,且在此劃分出的區域中形成有IC、LSI等器件102。如此所構成之半導體晶圓10,是如圖1所示地將表面10a(亦即形成有分割預定線101及器件102的面)做成朝向上側而將背面黏貼在裝設於環狀框架F之保護膠帶T上。
圖示之雷射加工機1具備有將收納於上述晶圓盒11之加工前的半導體晶圓10搬出到配置於暫置部12a的對位手段12,並將加工後之半導體晶圓10搬入晶圓盒11的晶圓搬出搬入手段13、將搬出至對位手段12之加工前的半導體晶圓10搬送到後述之保護膜被覆兼洗淨裝置7並以保護膜被覆兼洗淨裝置7將表面上被覆有保護膜之半導體晶圓10搬送至上述工作夾台3上的第1晶圓搬送手段14、以及將已在工作夾台3上加工過之半導體晶圓10搬送到保護膜被覆兼洗淨裝置7上的第2晶圓搬送手段15。
其次,參照圖3至圖5,針對保護膜被覆裝置兼洗淨裝置7進行說明,該保護膜被覆裝置兼洗淨裝置7是在加工前之被加工物(即半導體晶圓10)的表面(被加工面)上被覆保護膜,並且將加工後之半導體晶圓10之表面上所被覆的保護膜除去。
圖示之實施形態中的保護膜被覆兼洗淨裝置7具備有旋轉台機構71、和包圍該旋轉台機構71而配置之接水手段72。旋轉台機構71具備有旋轉台711、作為旋轉驅動該旋轉 台711之旋轉驅動手段的電動馬達712、以及將該電動馬達712支撐成可在上下方向上移動的支撐手段713。旋轉台711具備有由多孔性材料所形成之吸附夾頭711a,且將此吸附夾頭711a連通於圖未示之吸引手段。因此,旋轉台711藉由將作為被加工物之晶圓載置於吸附夾頭711a上並透過圖未示之吸引手段使負壓作用,以將晶圓保持在吸附夾頭711上。電動馬達712是在其驅動軸712a之上端連結上述旋轉台711。上述支撐手段713是由複數支(在圖示之實施形態中為3支)支撐腳713a、和分別連結該支撐腳713a並安裝於電動馬達712上之複數支(在圖示之實施形態中為3支)氣缸713b所構成。如此所構成之支撐手段713,是藉由將氣缸713b作動,而將電動馬達712及旋轉台711定位至圖4所示之上方位置(即被加工物搬入搬出位置)、和圖5所示之下方位置(即作業位置)上。
上述接水手段72具備有洗淨水盛接容器721、支撐該洗淨水盛接容器721的3支(在圖3中所顯示的是2支)支撐腳722、以及裝設在上述電動馬達712之驅動軸712a上的罩蓋構件723。洗淨水盛接容器721,如圖4及圖5所示,是由圓筒狀的外側壁721a、底壁721b、和內側壁721c所構成。底壁721b的中央部上設置有供上述電動馬達712之驅動軸712a插入的孔721d,並形成有由此孔721d之周緣朝上方突出的內側壁721c。又,如圖3所示,在底壁721b上設置有排液口721e,且在此排液口721e上連接有排水管724。上述罩蓋構件723是形成為圓盤狀,並具備有由其外周緣朝下方突 出的罩蓋部723a。如此所構成之罩蓋構件723,在將電動馬達712及旋轉台711定位在圖5所示之作業位置時,罩蓋部723a就會以對構成上述洗淨水盛接容器721之內側壁721c的外側具有間隙而重疊的方式被定位。
圖示之實施形態中的保護膜被覆兼洗淨裝置7具備有對保持在上述旋轉台711上之加工前的被加工物(即半導體晶圓10)之表面(被加工面)供給液狀樹脂的液狀樹脂供給機構74。液狀樹脂供給機構74包括有朝向保持於旋轉台711上之加工前的半導體晶圓10之表面(被加工面)供給液狀樹脂的樹脂供給噴嘴741、和使該樹脂供給噴嘴741搖動之可正轉、逆轉的電動馬達742,且是將樹脂供給噴嘴741連接於液狀樹脂供給手段740(參照圖4及圖5)。樹脂供給噴嘴741是由水平延伸之噴嘴部741a、和從該噴嘴部741a朝下方延伸之支撐部741b所構成,且是將支撐部741b插入設置在構成上述洗淨水盛接容器721的底壁721b上之圖未示的插入孔中而配置並連接至樹脂液供給手段740(參照圖4及圖5)。再者,在樹脂供給噴嘴741的支撐部741b所插入之圖未示的插入孔的周緣上裝設有將與支撐部741b之間隙密封的密封構件(圖未示)。
圖示之實施形態中的保護膜被覆兼洗淨裝置7具備有用於將水供給至保持在上述旋轉台711上之加工後的被加工物(即半導體晶圓10)的水供給機構75。水供給機構75包括有朝向保持在旋轉台711上之晶圓供給水的水供給噴嘴751、和使該水供給噴嘴751搖動之可正轉、逆轉的電動 馬達752,且是將該水供給噴嘴751連接到水供給手段750(參照圖4及圖5)。水供給噴嘴751是由水平延伸且前端部朝下方彎曲的噴嘴部751a、和從該噴嘴部751a的基端往下方延伸的支撐部751b所構成,且是將支撐部751b插入設置在構成上述洗淨水盛接容器721的底壁721b上之圖未示的插入孔而配置並連接至水供給手段750(參照圖4及圖5)。再者,在水供給噴嘴751的支撐部751b所插入之圖未示的插入孔的周緣上裝設有將與支撐部751b之間隙密封的密封構件(圖未示)。
又,圖示之實施形態中的保護膜被覆兼洗淨裝置7具備有用於將空氣供給至保持在上述旋轉台711上之加工後的被加工物(即半導體晶圓10)的空氣供給機構76。空氣供給機構76包括有朝向保持在旋轉台711上之洗淨後的晶圓噴出空氣的空氣供給噴嘴761、和使該空氣供給噴嘴761搖動之可正轉、逆轉的電動馬達762,且是將該空氣供給噴嘴761連接到空氣供給手段760(參照圖4及圖5)。空氣供給噴嘴761是由水平延伸且前端部朝下方彎曲的噴嘴部761a、和從該噴嘴部761a的基端往下方延伸的支撐部761b所構成,且是將支撐部761b插入設置在構成上述洗淨水盛接容器721的底壁721b上之圖未示的插入孔而配置並連接到空氣供給手段760(參照圖4及圖5)。再者,在空氣供給噴嘴761的支撐部761b所插入之圖未示的插入孔的周緣上裝設有將與支撐部761b之間隙密封的密封構件(圖未示)。
在圖示之實施形態中的保護膜形成兼洗淨裝置7 具備有圖6所示之控制手段8。此控制手段8會依照控制程式控制上述旋轉台機構71的電動馬達712及氣缸713b、液狀樹脂供給機構74的液狀樹脂供給手段740及電動馬達742、水供給機構75的水供給手段750及電動馬達752、空氣供給機構76的空氣供給手段760及電動馬達762等。再者,控制手段8也可以兼用作使雷射加工機之各機構作動的控制手段。
裝配了上述之保護膜被覆兼洗淨裝置7的雷射加工機1是如以上所構成,以下針對其作動進行說明。
如圖1所示,透過保護膠帶T而被支撐在環狀框架F上之加工前的半導體晶圓10(以下,簡稱為半導體晶圓10),是將被加工面(即表面10a)做成在上側而被收容在晶圓盒11的預定位置。收容在晶圓盒11的預定位置之加工前的半導體晶圓10,是透過以圖未示之昇降手段來使晶圓盒台111上下動作而定位於搬出位置。其次,將晶圓搬出搬入手段13進退作動以將被定位於搬出位置的半導體晶圓10搬出到配置在暫置部12a的對位手段12處。將搬出到對位手段12之半導體晶圓10藉由對位手段12而對齊於預定位置。接著,將已藉由對位手段12而對齊位置之加工前的半導體晶圓10,透過第1晶圓搬送手段14的旋繞動作而搬送至構成保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711的吸附夾頭711a上,並吸引保持在該吸附夾頭711a上(晶圓保持步驟)。此時,將旋轉台711定位於圖4所示之被加工物搬入搬出位置上,並如圖3及圖4所示地將樹脂供給噴嘴741和水供給噴嘴751及空氣供給噴 嘴761定位在離開從旋轉台711之上方的待機位置上。
已實施過將加工前之半導體晶圓10保持在保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711上的晶圓保持步驟之後,就可以實施將保護膜被覆在半導體晶圓10之被加工面(即表面10a)上的保護膜被覆步驟。此保護膜被覆步驟首先會實施對保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)的中央區域滴下液狀樹脂的液狀樹脂滴下步驟。亦即,控制手段8會使支撐手段713的氣缸713b作動而將旋轉台711定位在作業位置上,並且作動液狀樹脂供給機構74的電動馬達742而將樹脂供給噴嘴741的噴嘴部741a如圖7所示地定位在保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)的中央部上方。然後,控制手段8會實施作動液狀樹脂供給手段740而在保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)的中央區域中滴下預定量之液狀樹脂110的液狀樹脂滴下步驟。在此液狀樹脂滴下步驟中所滴下之液狀樹脂110的量,於被加工物之半導體晶圓10上直徑為200mm的情況中只要2~3cc即可。再者,較理想的是,在液狀樹脂滴下步驟中所滴下之液狀樹脂110為例如PVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等之水溶性的保護劑(resist)。
已實施過上述之液狀樹脂滴下步驟後,就可以實施將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之半導體晶圓10上而在半導體晶圓10的整個表面上形成水層的水層形成步驟。亦即,控制手段8會作動液狀樹脂供給機構74的電 動馬達742而將樹脂供給噴嘴741的噴嘴部741a定位於待機位置。接著,控制手段8會作動水供給機構75的電動馬達752而將水供給噴嘴751的噴嘴部751a如圖8所示地定位在保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的表面10a的中央部上方。接著,控制手段8會作動水供給手段750,而從水供給噴嘴751的噴嘴部751a供給水。再者,在水層形成步驟中所供給的水量,於被加工物(即半導體晶圓10)上直徑為200mm的情況中只要200cc左右即可。如此進行而被供給的水,於到達裝設有黏貼了半導體晶圓10之保護膠帶T的環狀框架F的上表面時,就會使由環狀框架F的內周面和保護膠帶T所形成之區域充滿了水,藉此形成將保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)覆蓋之厚度1~3mm左右的水層120。
已實施過上述之水層形成步驟之後,就可以實施將旋轉台711旋轉並且藉由伴隨半導體晶圓10之旋轉而作用在水層的離心力使水層飛散以藉此使液狀樹脂擴散而在半導體晶圓10的整個表面上形成薄的保護膜層的液狀樹脂擴散步驟。亦即,控制手段8會實施如圖9(a)所示地作動旋轉台機構71的電動馬達712而將旋轉台711旋轉且藉由伴隨著半導體晶圓10之旋轉而作用在水層120的離心力使水層飛散並且將液狀樹脂110擴散,藉此如圖9(b)所示地在半導體晶圓10的整個表面10a上形成薄的保護膜層111的液狀樹脂擴散步驟。在此液狀樹脂擴散步驟中,可以藉由水層120使液狀樹脂110擴散到半導體晶圓10之表面10a的整個表面 上而形成薄的保護膜層111。再者,在液狀樹脂擴散步驟中,控制手段8會作動旋轉台機構71的電動馬達712以使旋轉台711朝以箭頭所示之方向以例如2000rpm的旋轉速度旋轉5秒。
已實施過上述之液狀樹脂擴散步驟後,就可以實施將旋轉台711以比液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且對半導體晶圓10的整個表面供給比上述液狀樹脂滴下步驟中還多量之液狀樹脂的液狀樹脂供給步驟。亦即,控制手段8會如圖10所示地作動旋轉台機構71的電動馬達712而使旋轉台711以比液狀樹脂擴散步驟還慢的速度之例如45rpm的旋轉速度旋轉15秒,並且作動樹脂液供給手段740以對保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的整個被加工面(即表面10a)供給比上述液狀樹脂滴下步驟中還多量之液狀樹脂110。此時,控制手段8會作動樹脂液供給機構74的電動馬達742而使樹脂供給噴嘴741的噴嘴部741a在所要角度範圍內搖動,並如圖10所示地使其在從保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的表面10a的中央部到外周部之間移動。在此液狀樹脂供給步驟中所供給之液狀樹脂110的量為15cc左右即可。
已實施過上述之液狀樹脂供給步驟之後,就可以實施將旋轉台711以比液狀樹脂供給步驟還快的速度旋轉並使其藉由伴隨半導體晶圓10的旋轉而作用在液狀樹脂上的離心力來進行擴張以在半導體晶圓10的整個表面10a上形成保護膜的保護膜形成步驟。亦即,控制手段8會如圖11 所示地作動旋轉台機構71的電動馬達712而使旋轉台711以比上述液狀樹脂擴散步驟還快的速度之例如2000rpm的旋轉速度旋轉60秒。其結果,藉由伴隨著保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的旋轉而作用在液狀樹脂110上的離心力使液狀樹脂110擴張而在半導體晶圓10的整個表面10a上形成保護膜112。在此液狀樹脂供給步驟中,因為藉由實施上述液狀樹脂擴散步驟而在半導體晶圓10的表面10a上形成有薄的保護膜層111(參照圖10),使得液狀樹脂的流動性變得良好,因此只要用少量的液狀樹脂就可以在樹脂膜的整個表面上形成均一的厚度的保護膜112。
其次,控制手段8會實施如圖12所示地作動旋轉台機構71的電動馬達712以使旋轉台711朝以箭頭所示之方向以例如500rpm的旋轉速度旋轉120秒藉以進行旋轉乾燥的乾燥步驟。此時,較理想的是,控制手段8會作動空氣供給機構76的電動馬達762,而如圖12所示地將空氣供給噴嘴761的噴嘴部761a定位在保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)的中央部上方,並作動空氣供給手段760以一邊對被覆於半導體晶圓10之被加工面(即表面10a)上之保護膜112供給空氣一邊使供給噴嘴761的噴嘴部761a在所要角度範圍內搖動。
如上述地實施過在半導體晶圓10的加工面(即表面10a)上被覆保護膜112的保護膜被覆步驟之後,就可以將旋轉台711定位於圖4所示之被加工物搬入搬出位置上,並且解除對保持在旋轉台711上之半導體晶圓10的吸引保持。 接著,旋轉台711上之半導體晶圓10會藉由第2晶圓搬送手段15而被搬送至工作夾台3的吸附夾頭32上,並被吸引保持於該吸附夾頭32上。如此進行而吸引保持有半導體晶圓10的工作夾台3,會藉由圖未示之加工進給手段而被定位到配置於雷射光線照射手段4上之攝像手段5的正下方。
當將工作夾台3定位於攝像手段5的正下方之後,即可藉由攝像手段5及圖未示之控制手段實行用於進行半導體晶圓10上在預定方向上形成的分割預定線101,和沿著分割預定線101照射雷射光線的雷射光線照射手段4的聚光器42的對位之型樣匹配(pattern matching)等的影像處理,而完成雷射光線照射位置的校準。又,對於半導體晶圓10上所形成之在相對於上述預定方向朝直角延伸之分割預定線101,也是同樣地完成雷射光線照射位置的校準。此時,雖然半導體晶圓10之形成有分割預定線101的表面10a上形成有保護膜112,但仍可在保護膜112不透明的情況下利用紅外線拍攝並從表面進行校準。
如上所述地進行以檢測在工作夾台3上所保持之半導體晶圓10上形成的分割預定線101,並進行雷射光線照射位置之校準後,就能如圖所示地將工作夾台3移動至照射雷射光線的雷射光線照射手段4之聚光器42所在的雷射光線照射區域,並將預定之分割預定線101定位於聚光器42的正下方。此時,如圖13(a)所示,是將半導體晶圓10定位成使分割預定線101的一端(圖13(a)中的左端)位於聚光器42的正下方。接著,一邊從雷射光線照射手段4之聚光器42照 射脈衝雷射光線,一邊使工作夾台3以預定的加工進給速度在圖13(a)中朝以箭頭X1表示之方向移動。並且,如圖13(b)所示,當分割預定線101的另一端(圖13(b)中為右端)到達聚光器42的正下方位置後,就停止脈衝雷射光線的照射,並且停止工作夾台3的移動,即停止半導體晶圓10的移動。在此雷射加工溝形成步驟中,是將脈衝雷射光線的聚光點P對準於分割預定線101的表面附近。
藉由實施上述之雷射光線照射步驟,以在半導體晶圓10之分割預定線101上如圖14所示地形成雷射加工溝140。此時,如圖14所示,即使因為雷射光線的照射而產生碎屑150,此碎屑150也會被保護膜112所阻隔,而不會附著在器件102及接合墊(bonding pad)等上。在此雷射光線照射步驟中,因為形成於半導體晶圓10之加工面(即表面10a)上的保護膜112如上述地很均一,因此可以形成穩定的雷射加工溝140。然後,對半導體晶圓10的所有的分割預定線101上實施上述的雷射光線照射步驟。
再者,上述的雷射光線照射步驟是以例如以下的加工條件進行。
雷射光線的光源:YVO4雷射或YAG雷射
波長:355nm
重複頻率:50kHz
輸出:4W
聚光點直徑:9.2μm
加工進給速度:200mm/秒
已沿著半導體晶圓10的所有分割預定線101實施過上述之雷射光線照射步驟之後,即可將保持著半導體晶圓10的工作夾台3返回到最初吸引保持半導體晶圓10的位置,並在此解除對半導體晶圓10的吸引保持。接著,以第2晶圓搬送手段15將半導體晶圓10搬送到構成保護膜被覆兼洗淨裝置7之旋轉台711的吸附夾頭711a上,並吸引保持在該吸附夾頭711a上。此時樹脂供給噴嘴741和空氣噴嘴751及洗淨水噴嘴761是如圖3及圖4所示地定位在離開旋轉台711之上方的待機位置上。
將加工後之半導體晶圓10保持於保護膜被覆兼洗淨裝置7的旋轉台711上後,就可以實行洗淨步驟。亦即,將旋轉台711定位於作業位置上,並且作動水供給機構75之電動馬達752而將水供給噴嘴751之噴嘴部751a定位於保持在旋轉台711上之半導體晶圓10的中心部上方。並且,一邊使旋轉台711以例如800rpm的旋轉速度旋轉,一邊作動水供給手段750,而由噴嘴部751a噴出水。再者,只要做成以所謂雙流體噴嘴構成噴嘴部751a,而供給壓力為0.2MPa左右的水,並且供給壓力為0.3~0.5MPa左右的空氣,就可以使水藉空氣的壓力噴出而可以有效地洗淨半導體晶圓10的加工面(即表面10a)。此時,作動電動馬達752而在使水供給噴嘴751之噴嘴部751a所噴出的水從射中保持在旋轉台711上之半導體晶圓10的中心的位置到射中外周部的位置之所要角度範圍內令其搖動。其結果,因為被覆在半導體晶圓10之表面10a的保護膜112如上述地是以水溶性的樹脂所形成, 因此可以輕易地將保護膜112沖洗掉,並且也可以去除雷射加工時所產生的碎屑150。
上述之洗淨步驟結束之後,即實行乾燥步驟。亦即,將水供給噴嘴751定位於待機位置,並使旋轉台711以例如3000rpm的旋轉速度旋轉15秒左右。此時,較理想的是,作動空氣供給機構76的電動馬達762而將空氣供給噴嘴761的噴嘴部761a定位到保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的被加工面(即表面10a)的中央部上方,並一邊作動空氣供給手段760來對半導體晶圓10之被加工面即(表面10a)供給空氣一邊使空氣供給噴嘴761的噴嘴部761a在所要角度範圍內搖動。
如上述地進行,當完成加工後之半導體晶圓10的洗淨及乾燥後,即停止旋轉台711的旋轉,並且將空氣供給機構76的空氣供給噴嘴761定位到待機位置。然後,將旋轉台711定位到圖4所示之被加工物搬入搬出位置上,並且解除對保持於旋轉台711上之半導體晶圓10的吸引保持。接著,旋轉台711上之加工後的半導體晶圓10會藉由第1晶圓搬送手段14搬出到配置於暫置部12a之對位手段12上。已搬出到對位手段12上之加工後的半導體晶圓10,會透過晶圓搬出搬入手段13而被收納到晶圓盒11的預定位置。
以上,雖然根據圖示之實施形態說明了本發明,但本發明並非僅受限於實施形態者,且可在本發明之要旨的範圍內進行種種的變形。例如,在上述之實施形態中雖然是以將保護膜被覆裝置配置在雷射加工機上為例示說明, 但保護膜被覆裝置也可以作為單獨的裝置而構成。

Claims (2)

  1. 一種保護膜形成方法,是在應雷射加工之晶圓的表面上被覆液狀樹脂而形成保護膜之保護膜形成方法,其特徵在於包含:晶圓保持步驟,將晶圓的表面朝向上側而保持在旋轉台上;液狀樹脂滴下步驟,在保持於旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂;水層形成步驟,在實施該液狀樹脂滴下步驟後,將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上而在晶圓的整個表面上形成水層;液狀樹脂擴散步驟,在實施該水層形成步驟後,將旋轉台旋轉且利用伴隨晶圓之旋轉而作用到水層的離心力使水層飛散,藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層;液狀樹脂供給步驟,將旋轉台以比該液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且將比該液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂供給至晶圓的整個表面;以及保護膜形成步驟,將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並利用伴隨著晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜。
  2. 一種保護膜被覆裝置,是在晶圓的表面上被覆液狀樹脂而形成保護膜的保護膜被覆裝置,其特徵在於具備:旋轉台,將晶圓以黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶的狀態保持;旋轉驅動手段,旋轉驅動該旋轉台;水供給機構,將水供給至該旋轉台所保持之黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶上的晶圓;液狀樹脂供給機構,將液狀樹脂供給至該旋轉台所保持之黏貼在裝設於環狀框架之保護膠帶上的晶圓;以及控制手段,控制該旋轉驅動手段、該水供給機構、和該液狀樹脂供給機構,該控制手段會實行下列步驟:液狀樹脂滴下步驟,作動該液狀樹脂供給機構而在保持於該旋轉台上之晶圓的表面中央區域滴下液狀樹脂;水層形成步驟,已實施該液狀樹脂滴下步驟後,作動該水供給機構而將水供給到已於表面中央區域滴下液狀樹脂之晶圓上而在晶圓的整個表面上形成水層;液狀樹脂擴散步驟,已實施該水層形成步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台旋轉且利用伴隨晶圓之旋轉而作用到水層的離心力使水層飛散,藉此使液狀樹脂擴散而在晶圓的整個表面上形成薄的保護膜層;液狀樹脂供給步驟,已實施該液狀樹脂擴散步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台以比該液狀樹脂擴散步驟還慢的速度旋轉並且作動該液狀樹脂供給機構將比該液狀樹脂滴下步驟中還多量的液狀樹脂供給至晶圓的整個表面;以及保護膜形成步驟,已實施該液狀樹脂供給步驟後,作動該旋轉驅動手段而將旋轉台以比該液狀樹脂供給步驟更快的速度旋轉並利用伴隨晶圓的旋轉而作用至液狀樹脂的離心力來擴張以在晶圓的整個表面上形成保護膜。
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