JP2008246276A - 樹脂被覆装置及びレーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンナーテーブルを回転させその遠心力により爪部によってフレームを固定した状態でテープを介してフレームに支持されたウェーハの表面に保護膜を被覆する場合において、爪部とフレームとの間に樹脂が入り込んだ場合でも、ウェーハをスピンナーテーブルから取り外せるようにする。
【解決手段】フレームＦを押さえる爪部４１４を有する振り子体４１０の振り子軸４１５が軸支持体４１１の軸孔４１６に回動可能に支持された構成のフレーム押さえ手段４１において、軸孔４１６を、下側から上側に向かうにつれてスピンナーテーブルの外周側に傾斜し振り子軸４１５を摺動可能に支持する長孔に形成し、スピンナーテーブルの回転停止時に振り子体４１０を軸孔４１６に沿って下降させて爪部４１４とフレームＦとの接着状態を解除する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ウェーハに樹脂を被覆する樹脂被覆装置及び樹脂被覆の機能を有するレーザー加工装置に関するものである。

ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが加工予定ラインによって区画されて形成されたウェーハは、加工予定ラインを切断することにより個々のデバイスに分割される。加工予定ラインを切断する方法としては、欠け等が生じにくい等の理由により、レーザー光の照射による方法も採用されている。

ところが、ウェーハの表面の加工予定ラインにレーザー光を照射して加工を行うと、デブリが飛散してデバイスの表面に付着し、品質の低下を招くという問題がある。そこで、レーザー光による加工の前に、ウェーハの表面に予め樹脂からなる保護膜を被覆する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

ウェーハの表面に樹脂を被覆する際には、樹脂被覆装置または樹脂被覆機能を有するレーザー加工装置を用い、例えばスピンコートにより表面に樹脂からなる保護膜を被覆する。その際、図１３に示すように、ウェーハＷは、テープＴを介してフレームＦと一体となった状態でフレームＦに支持される。ウェーハＷの表面には、加工予定ラインＳによって区画されてデバイスＤが形成されている。

図１４に示すように、樹脂被覆装置またはレーザー加工装置には、ウェーハＷを保持して回転可能なスピンナーテーブル１００を備えており、スピンナーテーブル１００には、フレームＦに支持されたウェーハＷが載置されて吸着される。このとき、ウェーハＷは、表面が露出した状態となる。

スピンナーテーブル１００の外周部には、軸支部１０１において回動可能に軸支され錘部１０２と爪部１０３とが連結されて構成される振り子体１０４を備えており、スピンナーテーブル１００の回転時の遠心力により錘部１０２が軸支部１０１を中心として外周側に（図１４における時計回りに）回転し、これによって爪部１０３がフレームＦをスピンナーテーブル１００の表面に押さえつけることによりフレームＦを固定してウェーハＷを固定することとしている（例えば特許文献２参照）。

特開２００４−３２２１６８号公報 特開２００６−１２８３５９号公報

しかし、テープＴを介してフレームＦに支持されたウェーハＷを保持するスピンナーテーブル１００を回転させ、回転するウェーハＷに対してＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の液状樹脂を滴下して保護膜を被覆すると、液状樹脂がウェーハの外周側に飛散してフレームＦにも付着して固化し、爪部１０３が樹脂によってフレームＦと接着されてしまい、スピンナーテーブル１００からフレームＦと共にウェーハＷを取り外すことができないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、スピンナーテーブルを回転させその遠心力により爪部によってフレームを固定した状態でテープを介してフレームに支持されたウェーハの表面に保護膜を被覆する場合において、爪部とフレームとの間に樹脂が入り込んだ場合でも、ウェーハをスピンナーテーブルから取り外せるようにすることである。

第一の発明は、フレームに支持されたウェーハを保持して回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルの外周部に配設されスピンナーテーブルの回転時の遠心力によってフレームを押さえるフレーム押さえ手段と、スピンナーテーブルに保持されたウェーハに液状樹脂を滴下する液状樹脂供給ノズルとを少なくとも備えた樹脂被覆装置に関するもので、フレーム押さえ手段は、錘部と錘部に連結されたアーム部とアーム部に連結されフレームを押さえる爪部と錘部が下側に位置し爪部が上側に位置するようにアーム部に形成された振り子軸とから構成された振り子体と、スピンナーテーブルの外周部に配設され振り子軸を回動可能に支持する軸孔を有する軸支持体とから構成され、軸支持体の軸孔は、下側から上側に向かうにつれてスピンナーテーブルの外周側に傾斜し振り子軸を摺動可能に支持する長孔に形成されていることを特徴とする。

爪部の先端は、尖鋭状に形成されていることが望ましい。また、爪部の先端部下面は、曲面状に形成されていることが望ましい。樹脂被覆装置には、スピンナーテーブルに保持されたウェーハに対して洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズルが配設されていることがある。

第二の発明は、フレームに支持されたウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハにレーザー光を照射して加工を施すレーザー光照射手段とを備え、チャックテーブルとレーザー光照射手段とが相対的に加工送り及び割り出し送りされる構成のレーザー加工装置であって、上記の樹脂被覆装置を備えたレーザー加工装置に関するものである。

本発明では、軸支持体に形成され振り子体を支持する軸孔を、下側から上側に向かうにつれてスピンナーテーブルの外周側に傾斜し振り子軸を摺動可能に支持する長孔に形成したため、スピンナーテーブルの回転時は錘部が遠心力によって上昇することにより振り子軸が軸孔の上側に移動し爪部がフレームを押さえつけて固定することができると共に、スピンナーテーブルの回転を停止させると錘部が下降して振り子軸が軸孔の下側に移動するため、フレームと爪部との間に樹脂が介在して接着されている場合でも、振り子軸が軸孔の下側に移動する際に接着状態を解除することができ、振り子体を容易に開放状態に復帰させることができる。

また、爪部の先端を尖鋭状に形成すると、爪部とフレームとの接触面積が小さくなるため、爪部とフレームとの間に介在する樹脂が少なくなり、容易に接着状態を解除することができる。

更に、爪部の先端部下面を曲面状に形成すると、錘部が下降する際に、フレームに対する爪部の接点が移動するため、接着力が解除されやすくなる。

図１に示すレーザー加工装置１は、ウェーハにレーザー光を照射して加工を施す装置であり、ウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハにレーザー光を照射して加工を施すレーザー光照射手段３と、ウェーハの表面に保護膜を被覆する樹脂被覆装置４とを備えている。

加工対象のウェーハＷは、テープＴを介してフレームＦと一体となって支持された状態でウェーハカセット５ａに収容される。なお、以降では、テープＴを介してフレームＦに支持されたウェーハＷのことを、単にウェーハＷと記すこととする。

ウェーハカセット５ａは、カセット載置領域５に載置されている。ウェーハカセット５ａの近傍には、ウェーハカセット５ａからのウェーハＷの搬出及び加工済みのウェーハＷのウェーハカセット５ａへの搬入を行う搬出入手段６が配設されている。搬出入手段６は、挟持部６ａによってフレームＦを挟持してＹ軸方向（搬出入方向）に移動可能となっている。

搬出入手段６とウェーハカセット５ａとの間には、搬出入されるウェーハＷを仮置きする領域である仮置き領域７が設けられている。

レーザー加工装置１の前部側には、ウェーハＷを保持してＸ軸方向に移動可能であると共に回転可能であるチャックテーブル２が配設されている。そして、仮置き領域７とチャックテーブル２との間には、ウェーハＷを仮置き領域７とチャックテーブル２との間で搬送する第一の搬送手段８が配設されている。

チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハに形成された加工予定ラインを検出するアライメント手段９が配設されている。アライメント手段９には、ウェーハＷを撮像する撮像部９ａを有しており、撮像部９ａが取得した画像と、予め記憶させておいた画像とのパターンマッチングによって、加工予定ラインを検出する。

チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハを加工するためのレーザー光を照射するレーザー光照射手段３が配設されている。レーザー光照射手段３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能で下方に向けてレーザー光を照射する機能を有する加工ヘッド３０と、レーザー光の出力を調整する出力調整手段３１と、レーザー光を発振させてパルスレーザー光とする発振手段３２と、パルスレーザー光の繰り返し周波数を設定する周波数設定手段３３とを備えている。

チャックテーブル２の近傍には、ウェーハＷの表面に樹脂の保護膜を被覆する樹脂被覆装置４が配設されている。この樹脂被覆装置４は、加工後のウェーハを洗浄する洗浄装置としても機能しうるものである。樹脂被覆装置４の上方には、ウェーハＷをチャックテーブル２と樹脂被覆装置４との間で搬送する第二の搬送手段１１が配設されている。

図２に示すように、樹脂被覆装置４は、ウェーハＷを保持して回転するスピンナーテーブル４０と、スピンナーテーブル４０の外周部に配設されスピンナーテーブル４０の回転時の遠心力によってフレームＦを押さえるフレーム押さえ手段４１と、スピンナーテーブル４０に保持されたウェーハＷに液状樹脂を滴下する液状樹脂供給ノズル４２とを備えている。なお、図２の例における樹脂被覆装置４は、ウェーハＷのレーザー加工後の洗浄を行う洗浄装置としても機能するものであるため、スピンナーテーブル４０に保持されたウェーハに対して洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズル４３及び高圧エアーを噴出するエアーノズル４４も備えている。

スピンナーテーブル４０は、軸部４５を介して駆動部４６に連結されており、駆動部４６の内部のモータに駆動されて回転するように構成されている。また、駆動部４６はエアピストン４７によって昇降可能となっており、駆動部４６の昇降に伴いスピンナーテーブル４０も昇降する構成となっている。

スピンナーテーブル４０は、フレームＦを支持するフレーム支持部４０ａと、ウェーハ領域、すなわちテープＴのうちウェーハＷが貼着された部分を支持するウェーハ領域支持部４０ｂとから構成される。ウェーハ領域支持部４０ｂは、ポーラス部材により形成され、図示しない吸引源と連通してウェーハ領域を吸引保持することができる。一方、フレーム支持部４０ａは、リング状に形成された板状部材により構成される。スピンナーテーブル４０の外周側下方には、垂れ落ちた液状樹脂を受け止める受け部４８と、受け部４８に滞留した液状樹脂を排出する排出部４９とが配設されている。

図３に示すように、フレーム押さえ手段４１は、振り子体４１０と、振り子体４１０を回動可能に支持する軸支持体４１１とから構成される。

振り子体４１０は、錘部４１２と、錘部４１２に連結されたアーム部４１３と、アーム部４１３に連結されフレーム支持部４０ａとの間でフレームＦを挟持してフレームＦを押さえる機能有する爪部４１４と、錘部４１２が下側に位置し爪部４１４が上側に位置するようにアーム部４１３に形成された振り子軸４１５とから構成される。

図２に示したように、軸支持体４１１は、スピンナーテーブル４０の外周部に配設されており、図３に示すように、軸支持体４１１には振り子軸４１５を回動可能に支持する軸孔４１６が形成されている。この軸孔４１６は、下側から上側に向かうにつれてスピンナーテーブル４０の外周側に向けて傾斜する長孔に形成されており、振り子軸４１５を摺動させることができる。スピンナーテーブル４０が回転していない状態では、図３に示すように、振り子軸４１５が軸孔４１６の下部に下降した状態となっている。

錘部４１２は、爪部４１４及びアーム部４１３より重量が重く、スピンナーテーブル４０が回転せずに静止した状態では、錘部４１２が下側に位置すると共に爪部４１４が上側に位置し、爪部４１４がフレーム支持部４０ａの上方から外周側に外れた位置にあって、フレームＦと共にウェーハＷの着脱を行うことができる状態（開放状態）となっている。

図３に示した例では、爪部４１４の先端部下面４１４ａは、曲面状に形成されている。また、図４に示した例では、爪部４１４の先端部４１４ｂは、尖鋭状に形成されている。爪部４１４は、先端部下面４１４ａが曲面状であり、先端部４１４ｂが尖鋭状に形成されていてもよい。また、先端部下面４１４ａが曲面状であり先端部４１４ｂが尖鋭でない場合、先端部下面４１４ａが曲面状でなく先端部４１４ｂが尖鋭状に形成されている場合もある。

図１に示したウェーハカセット５ａに収容されたウェーハＷは、搬出入手段６によって仮置き領域７に搬出され、第一の搬送手段８によって樹脂被覆装置４に搬送され、図５に示すように、スピンナーテーブル４０に載置される。スピンナーテーブル４０にウェーハＷが載置されると、フレームＦがフレーム支持部４０ａに支持され、ウェーハＷが貼着されている部分のテープＴがウェーハ領域支持部４０ｂによって吸引保持される。このとき、スピンナーテーブル４０は上昇した位置にあり、フレーム押さえ手段４１は、図３に示したように爪部４１４が開放状態となっている。

次に、図６に示すように、スピンナーテーブル４０を下降させて回転させると、図７に示すように、回転時の遠心力によって錘部４１２が外周側に振られて爪部４１４の先端がフレームＦを押さえる。このとき、軸孔４１６は、下側から上側に向かうにつれてスピンナーテーブル４０の外周側に傾斜しているため、振り子軸４１５は、遠心力によって軸孔４１６に沿って摺動して上方かつ外周側に移動する。

図７に示したように、スピンナーテーブル４０の回転に伴い爪部４１４によってフレームＦが押さえつけられて固定された状態で、図８に示すように、液状樹脂供給ノズル４２の先端をウェーハＷを回転中心の上方に位置付け、液状樹脂供給ノズル４２から液状樹脂４２ａを滴下する。そうすると、滴下された液状樹脂は、スピンナーテーブル４０の回転によりウェーハＷの表面全面に行き渡り、表面全面が液状樹脂によって被覆される。また、液状樹脂は、ウェーハＷの表面から更に外周側にも飛散し、図９における液状樹脂４２ｂのようにフレームＦの表面と爪部４１４との間にも入り込む。こうして入り込んだ液状樹脂４２ｂは、時間の経過により固化するため、樹脂４２ｂによって爪部４１４とフレームＦとが接着された状態となる。

図１０に示すように、ウェーハＷの表面に樹脂４２ｃが被覆されると、スピンナーテーブル４０の回転を停止させる。そうすると、錘部４１２に働いていた遠心力がなくなって爪部４１４が開放状態に戻ろうとするが、このとき、図１１に示すように、軸孔４１６に沿って振り子軸４１５が下方かつスピンナーテーブル４０の内周側に移動する。したがって、振り子体４１０には、錘部４１２が重力により元の位置に戻ろうとする力に加えて、振り子軸４１５の斜め下方への移動による力も働くため、爪部４１４をフレームＦから剥離しやすくなる。

また、爪部の先端が尖鋭状に形成されている場合は、爪部４１４とフレームＦとの接触面積が小さくなるため、爪部４１４とフレームＦとの間に介在する樹脂が少なくなり、容易に接着状態を解除することができる。更に、爪部４１４の先端部下面４１４ａを曲面状に形成すると、錘部４１２が下降する際に、フレームＦに対する爪部４１４の接点が移動するため、接着力が解除されやすくなる。

このようにして、爪部４１４とフレームＦとの接着状態が解除されると、爪部４１４がフレームＦから離れ、振り子体４１０は、図３に示した開放状態に戻る。このようにして、振り子体４１０が開放状態に戻ると、表面に樹脂４２ｃが被覆されたウェーハＷをスピンナーテーブル４０から取り外すことができる状態となる。

次に、液状樹脂供給ノズル４２をウェーハＷの上方から待避させてから、図１に示した第二の搬送手段１１によって樹脂４２ｃが被覆されたウェーハＷを支持するフレームＦを吸着してチャックテーブル２に搬送し、チャックテーブル２においてウェーハＷを吸引保持する。

次に、チャックテーブル２が＋Ｘ方向に移動することによりウェーハＷをアライメント手段９の直下に移動させ、撮像部９ａによってウェーハＷの表面を撮像し、加工すべき加工予定ラインを検出した後に、加工ヘッド３０とのＹ軸方向の位置合わせを行う。そして更にチャックテーブル２を同方向に加工送りすると共に、検出された加工予定ラインに加工ヘッド３０からレーザー光を照射すると、その加工予定ラインがアブレーション加工される。

また、チャックテーブル２をＸ軸方向に加工送りするとともに、隣り合う加工予定ラインの間隔分だけレーザー光照射手段３をＹ軸方向に割り出し送りしながらレーザー光の照射を行うと、同方向の加工予定ラインがすべてアブレーション加工される。なお、チャックテーブル２とレーザー光照射手段３とは、相対的に加工送り及び割り出し送りされる関係であればよい。したがって、チャックテーブル２がＹ軸方向に移動し、レーザー光照射手段３がＸ軸方向に移動する構成としてもよい。

更に、チャックテーブル２を９０度回転させてから、上記と同様にレーザー光を照射すると、すべての加工予定ラインが縦横にアブレーション加工され、図１２に示すように、個々のデバイスＤに分割される。

ウェーハＷがデバイスに分割された後は、チャックテーブル２が元の位置に戻る。そして、第二の搬送手段１１によってウェーハＷが樹脂被覆装置４に搬送され、スピンナーテーブル４０に載置される。

図２に示したスピンナーテーブル４０のウェーハ領域支持部４０ｂによってウェーハＷの部分に貼着されたテープＴが吸引保持されると、スピンナーテーブル４０が回転し、図７に示したように、フレーム押さえ手段４１の爪部４１４によってフレームＦが固定される。そして、図２に示した洗浄水供給ノズル４３がウェーハＷの上方に移動してウェーハＷに向けて高圧水が噴出され、樹脂が被覆されたウェーハＷの表面側が洗浄される。また、洗浄後は、洗浄水供給ノズル４３が退避すると共に、エアーノズル４４がウェーハＷの上方に移動して、回転するウェーハＷに向けて高圧エアーが噴出され、洗浄水を除去する。

洗浄及び乾燥されたウェーハＷは、図１に示した第一の搬送手段８によって仮置き領域７に搬送される。そして、搬出入手段６によってウェーハカセット５ａに収容される。

レーザー加工装置の一例を示す斜視図である。 樹脂被覆装置の一例を示す斜視図である。 フレーム押さえ手段の開放状態を示す正面図である。 爪部の先端が尖鋭状に形成されている例を示す斜視図である。 フレームと一体となったウェーハをスピンナーテーブルに載置する状態を略示的に示す断面図である。 フレームと一体となったウェーハをスピンナーテーブルに保持された状態を略示的に示す断面図である。 フレーム押さえ手段がフレームを押さえた状態を示す正面図である。 ウェーハの表面に液状樹脂を滴下する状態を示す斜視図である。 爪部とフレームとの間に樹脂が入り込んだ状態を略示的に示す断面図である。 表面に樹脂が被覆されたウェーハを示す正面図である。 スピンナーテーブルの回転停止直後のフレーム押さえ手段の状態を示す正面図である。 分割されたウェーハを示す斜視図である。 テープを介してフレームと一体となったウェーハを示す斜視図である。 従来のフレーム押さえ手段を示す略示的に示す断面図である。

符号の説明

１：レーザー加工装置
２：チャックテーブル
３：レーザー光照射手段
３０：加工ヘッド ３１：出力調整手段 ３２：発振手段 ３３：周波数設定手段
４：樹脂被覆装置
４０：スピンナーテーブル
４０ａ：フレーム支持部 ４０ｂ：ウェーハ領域支持部
４１：フレーム押さえ手段
４１０：振り子体 ４１１：軸支持体 ４１２：錘部 ４１３：アーム部
４１４：爪部 ４１４ａ：先端部下面 ４１４ｂ：先端部
４１５：振り子軸 ４１６：軸孔
４２：液状樹脂供給ノズル ４３：洗浄水供給ノズル ４４：エアーノズル
４５：軸部 ４６：駆動部 ４７：エアピストン ４８：受け部 ４９：排出部
５：カセット載置領域 ５ａ：ウェーハカセット
６：搬出入手段 ７：仮置き領域 ８：第一の搬送手段
９：アライメント手段 ９ａ：撮像部 １１：第二の搬送手段

Claims (5)

1. フレームに支持されたウェーハを保持して回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルの外周部に配設され該スピンナーテーブルの回転時の遠心力によってフレームを押さえるフレーム押さえ手段と、該スピンナーテーブルに保持されたウェーハに液状樹脂を滴下する液状樹脂供給ノズルとを少なくとも備えた液状樹脂被覆装置であって、
   該フレーム押さえ手段は、
   錘部と、該錘部に連結されたアーム部と、該アーム部に連結され該フレームを押さえる爪部と、該錘部が下側に位置し該爪部が上側に位置するように該アーム部に形成された振り子軸とから構成された振り子体と、
   該スピンナーテーブルの外周部に配設され該振り子軸を回動可能に支持する軸孔を有する軸支持体とから構成され、
   該軸支持体の軸孔は、下側から上側に向かうにつれて該スピンナーテーブルの外周側に傾斜し該振り子軸を摺動可能に支持する長孔に形成されている
   樹脂被覆装置。
2. 前記爪部の先端が尖鋭状に形成されている
   請求項１に記載の樹脂被覆装置。
3. 前記爪部の先端部下面が曲面状に形成されている
   請求項１または２に記載の樹脂被覆装置。
4. 前記スピンナーテーブルに保持されたウェーハに対して洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズルが配設されている
   請求項１、２または３に記載の樹脂被覆装置。
5. フレームに支持されたウェーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハにレーザー光を照射して加工を施すレーザー光照射手段とを備え、該チャックテーブルと該レーザー光照射手段とが相対的に加工送り及び割り出し送りされる構成のレーザー加工装置であって、
   請求項１、２、３または４に記載の樹脂被覆装置を備えたレーザー加工装置。

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