JP2010012508A - Protective film covering device and laser beam machining device - Google Patents

Protective film covering device and laser beam machining device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protective film covering device with which a protective film covers a wafer surely and economically even when there is difference in level on the surface to be worked of a wafer and metal bump such as an electrode is arranged. <P>SOLUTION: This device is the protective film covering device 30 in which the protective film covers the surface of the wafer W and provided with a spinner table 48 with which the wafer W is sucked, held and rotated and an applying means for applying a liquid resin to the wafer W which is sucked and held on the spinner table 48. The applying means includes a spraying means 68 for jetting the liquid resin by making in spray, an arm 70 for supporting the spraying means 68 and an oscillating means 72 for oscillating the spraying means 68 supported with the arm 70 in the horizontal direction at least in the region from the center part of rotation of the wafer W to the outer peripheral part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置及び保護膜被覆装置を備えたレーザー加工装置に関する。   The present invention relates to a protective film coating apparatus for coating a processed surface of a wafer with a protective film and a laser processing apparatus including the protective film coating apparatus.

ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイヤウエーハ等のウエーハは、レーザー加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に広く利用される（特開２００４−３２２１６８号公報参照）。   A wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, LED, etc. by dividing lines is divided into individual devices by a laser processing apparatus, and the divided devices are mobile phones. And widely used in electric devices such as personal computers (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-322168).

上記公開公報には、ウエーハの加工面にレーザービームを照射すると、照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが飛散してウエーハの加工面に付着し、デバイスの品質を著しく低下させることから、レーザー加工する前にウエーハの加工面に液状樹脂を塗布して保護膜を形成し、その後ウエーハをレーザー加工する技術が開示されている。
特開２００４−３２２１６８号公報 In the above-mentioned publication, when a laser beam is irradiated on the processed surface of the wafer, the thermal energy concentrates on the irradiated area and the debris is scattered and adheres to the processed surface of the wafer, thereby significantly reducing the quality of the device. A technique is disclosed in which a liquid film is applied to a processed surface of a wafer to form a protective film before laser processing, and then the wafer is laser processed.
JP 2004-322168 A

しかし、ウエーハの加工面に段差があったり、電極等の金属バンプが配設されていると、特許文献１に開示された液状樹脂のスピンコート法によると、ウエーハの加工面に液状樹脂を均一に塗布することができず、部分的に保護膜が被覆されない部分が発生するという問題がある。   However, if there are steps on the processed surface of the wafer or metal bumps such as electrodes are provided, the liquid resin is uniformly applied to the processed surface of the wafer according to the spin coating method of liquid resin disclosed in Patent Document 1. There is a problem that a portion that cannot be applied to the protective film and that is not partially covered with the protective film is generated.

また、ＰＶＡ（ポリ・ビニール・アルコール）、ＰＥＧ（ポリ・エチレン・グリコール）等の液状樹脂は比較的高価であるにも拘わらず、スピンコート法による液状樹脂の塗布では実質的に９０％以上の液状樹脂がウエーハの加工面から飛散して廃棄されており、不経済であるという問題がある。   In addition, although liquid resins such as PVA (polyvinyl alcohol) and PEG (polyethylene glycol) are relatively expensive, the application of the liquid resin by the spin coat method substantially exceeds 90%. There is a problem that the liquid resin is scattered from the processed surface of the wafer and discarded, which is uneconomical.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハの加工面に段差があったり、電極等の金属バンプが配設されていても、確実に且つ経済的に保護膜を被覆できる保護膜被覆装置を提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and the object of the present invention is to ensure reliable and economical even if there are steps on the processed surface of the wafer or metal bumps such as electrodes are provided. It is another object of the present invention to provide a protective film coating apparatus capable of coating a protective film.

本発明の他の目的は、保護膜被覆装置を備えたレーザー加工装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a laser processing apparatus provided with a protective film coating apparatus.

請求項１記載の発明によると、ウエーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置であって、ウエーハを吸引保持し回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに吸引保持されたウエーハに液状樹脂を塗布する塗布手段とを具備し、該塗布手段は、液状樹脂を霧状にして噴射するスプレー手段と、該スプレー手段を支持するアームと、該アームに支持されたスプレー手段を少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動する第１揺動手段とを含んでいることを特徴とする保護膜被覆装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a protective film coating apparatus for coating a surface of a wafer with a protective film, wherein the wafer is sucked and held and rotated, and a liquid resin is applied to the wafer sucked and held by the spinner table. An application means for applying, the application means comprising a spray means for spraying the liquid resin in the form of a mist, an arm for supporting the spray means, and a spray means supported by the arm at least for the rotation center of the wafer. A protective film coating apparatus is provided that includes first swinging means that swings in a horizontal direction in a region extending from the first part to the outer peripheral part.

好ましくは、スプレー手段は、液状樹脂供給通路と、エアー供給通路と、液状樹脂供給通路とエアー供給通路とが合流し霧状の液状樹脂を噴射する噴射口とを含んでいる。   Preferably, the spray means includes a liquid resin supply passage, an air supply passage, and an injection port through which the liquid resin supply passage and the air supply passage merge to inject a mist-like liquid resin.

好ましくは、保護膜被覆装置は更に、レーザー加工後のウエーハを洗浄する洗浄手段と、洗浄後のウエーハを乾燥する乾燥手段とを具備している。洗浄手段及び乾燥手段とも、アームの先端に水又はエアーを噴射する噴射ノズルが取り付けられて構成され、アームに支持された噴射ノズルは少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動される。   Preferably, the protective film coating apparatus further includes a cleaning means for cleaning the wafer after laser processing and a drying means for drying the wafer after cleaning. Both the cleaning means and the drying means are configured by attaching an injection nozzle for injecting water or air to the tip of the arm, and the injection nozzle supported by the arm is at least horizontally in the region from the rotation center to the outer periphery of the wafer. It is swung.

請求項５記載の発明によると、ウエ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エーハの加工面にレーザービームを照射して加工を施すレーザービーム照射手段とを備えたレーザー加工装置であって、レーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を被覆する請求項１〜４の何れかに記載の保護膜被覆装置を更に具備したことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus comprising: a chuck table that holds a wafer; and a laser beam irradiation unit that performs processing by irradiating a processing surface of the wafer held by the chuck table with a laser beam. A laser processing apparatus is provided, further comprising the protective film coating apparatus according to any one of claims 1 to 4 for coating a processed surface of a wafer before laser processing with a protective film.

本発明の保護膜被覆装置によると、液状樹脂を霧状にしてウエーハの加工面に塗布して保護膜を被覆するので、ウエーハの加工面に段差があったり、電極等の金属バンプが配設されていても確実にウエーハの加工面に保護膜を被覆できる。   According to the protective film coating apparatus of the present invention, the liquid resin is atomized and applied to the processed surface of the wafer to coat the protective film, so that there is a step on the processed surface of the wafer, or metal bumps such as electrodes are disposed. Even if it is applied, the processed surface of the wafer can be reliably coated with the protective film.

また、液状樹脂を霧状にして塗布すると、従来のスピンコートによる塗布に比べて液状樹脂の使用量は１０％〜１５％に減少し、経済性が格段に向上する。即ち、従来直径３００ｍｍのウエーハの加工面に保護膜を被覆するのに要した液状樹脂の量は４０〜５０ｍＬであったものが、本発明の保護膜被覆装置によると５〜６ｍＬに減少した。   Further, when the liquid resin is applied in the form of a mist, the amount of the liquid resin used is reduced to 10% to 15% as compared with application by conventional spin coating, and the economic efficiency is remarkably improved. That is, the amount of the liquid resin required to coat the protective film on the processed surface of the wafer having a diameter of 300 mm is 40-50 mL, but it is reduced to 5-6 mL according to the protective film coating apparatus of the present invention.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の保護膜被覆装置を具備し、ウエーハをレーザー加工して個々のチップ（デバイス）に分割することのできるレーザー加工装置２の外観を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the external appearance of a laser processing apparatus 2 that is provided with the protective film coating apparatus of the present invention and can divide a wafer into individual chips (devices) by laser processing.

レーザー加工装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作手段４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像手段によって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示手段６が設けられている。   On the front side of the laser processing apparatus 2, operation means 4 is provided for an operator to input instructions to the apparatus such as processing conditions. In the upper part of the apparatus, there is provided a display means 6 such as a CRT for displaying a guidance screen for an operator and an image taken by an imaging means described later.

図２に示すように、加工対象の半導体ウエーハＷの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交されて形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された領域に多数のデバイスＤが形成されている。   As shown in FIG. 2, on the surface of the semiconductor wafer W to be processed, the first street S1 and the second street S2 are formed to be orthogonal to each other, and the first street S1 and the second street S2 are formed. A number of devices D are formed in a region partitioned by.

ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示したウエーハカセット８中にウエーハが複数枚（例えば２５枚）収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。   The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer peripheral edge of the dicing tape T is attached to an annular frame F. As a result, the wafer W is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and a plurality of wafers (for example, 25 sheets) are accommodated in the wafer cassette 8 shown in FIG. The wafer cassette 8 is placed on a cassette elevator 9 that can move up and down.

ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８からレーザー加工前のウエーハＷを搬出するとともに、加工後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入手段１０が配設されている。   Behind the wafer cassette 8 is provided a loading / unloading means 10 for unloading the wafer W before laser processing from the wafer cassette 8 and loading the processed wafer into the wafer cassette 8.

ウエーハカセット８と搬出入手段１０との間には、搬出入対象のウエーハが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２にはウエーハＷを一定の位置に位置合わせする位置合わせ手段１４が配設されている。   Between the wafer cassette 8 and the loading / unloading means 10, a temporary placement area 12, which is an area on which a wafer to be loaded / unloaded is temporarily placed, is provided. A wafer W is fixed in the temporary placement area 12. Positioning means 14 for positioning to the position of is arranged.

３０は本発明実施形態に係る保護膜被覆装置であり、この保護膜被覆装置３０は加工後のウエーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。仮置き領域１２の近傍には、ウエーハＷと一体となったフレームＦを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送手段１６が配設されている。   Reference numeral 30 denotes a protective film coating apparatus according to an embodiment of the present invention, and this protective film coating apparatus 30 also serves as a cleaning apparatus for cleaning the processed wafer. In the vicinity of the temporary placement region 12, a transport unit 16 having a turning arm that sucks and transports the frame F integrated with the wafer W is disposed.

仮置き領域１２に搬出されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されて保護膜被覆装置３０に搬送される。保護膜被覆装置３０では、後で詳細に説明するようにウエーハＷの加工面に保護膜が被覆される。   The wafer W carried out to the temporary placement area 12 is adsorbed by the transport means 16 and transported to the protective film coating apparatus 30. In the protective film coating apparatus 30, the protective film is coated on the processed surface of the wafer W as will be described in detail later.

加工面に保護膜が被覆されたウエーハＷは、搬送手段１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、チャックテーブル１８に吸引されるとともに、複数の固定手段（クランプ）１９によりフレームＦが固定されることでチャックテーブル１８上に保持される。   The wafer W whose processing surface is coated with a protective film is attracted by the conveying means 16 and conveyed onto the chuck table 18 and is sucked by the chuck table 18, and the frame F is fixed by a plurality of fixing means (clamps) 19. As a result, the chuck table 18 is held.

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハＷのレーザー加工すべきストリートを検出するアライメント手段２０が配設されている。   The chuck table 18 is configured to be rotatable and reciprocally movable in the X-axis direction. Above the movement path of the chuck table 18 in the X-axis direction, an alignment unit 20 that detects a street of the wafer W to be laser processed. Is arranged.

アライメント手段２０は、ウエーハＷの表面を撮像する撮像手段２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってレーザー加工すべきストリートを検出することができる。撮像手段２２によって取得された画像は、表示手段６に表示される。   The alignment unit 20 includes an imaging unit 22 that images the surface of the wafer W, and can detect a street to be laser processed by image processing such as pattern matching based on an image acquired by imaging. The image acquired by the imaging unit 22 is displayed on the display unit 6.

アライメント手段２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハＷに対してレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニット２４が配設されている。レーザービーム照射ユニット２４のケーシング２６中には後で詳細に説明するレーザービーム発振手段等が収容されており、ケーシング２６の先端にはレーザービームを加工すべきウエーハ上に集光する集光器２８が装着されている。   A laser beam irradiation unit 24 that irradiates the wafer W held on the chuck table 18 with a laser beam is disposed on the left side of the alignment means 20. The casing 26 of the laser beam irradiation unit 24 accommodates laser beam oscillation means, which will be described in detail later, and a condenser 28 that condenses the laser beam on the wafer to be processed at the tip of the casing 26. Is installed.

レーザービーム照射ユニット２４のケーシング２６内には、図３のブロック図に示すように、レーザービーム発振手段３４と、レーザービーム変調手段３６が配設されている。   As shown in the block diagram of FIG. 3, a laser beam oscillating means 34 and a laser beam modulating means 36 are disposed in the casing 26 of the laser beam irradiation unit 24.

レーザービーム発振手段３４としては、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器を用いることができる。レーザービーム変調手段３６は、繰り返し周波数設定手段３８と、レーザービームパルス幅設定手段４０と、レーザービーム波長設定手段４２を含んでいる。   As the laser beam oscillation means 34, a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator can be used. The laser beam modulating unit 36 includes a repetition frequency setting unit 38, a laser beam pulse width setting unit 40, and a laser beam wavelength setting unit 42.

レーザービーム変調手段３６を構成する繰り返し周波数設定手段３８、レーザービームパルス幅設定手段４０及びレーザービーム波長設定手段４２は周知の形態のものであり、本明細書においてはその詳細な説明を省略する。   The repetition frequency setting means 38, the laser beam pulse width setting means 40, and the laser beam wavelength setting means 42 constituting the laser beam modulation means 36 are of known forms, and detailed description thereof is omitted in this specification.

レーザービーム照射ユニット２４によりレーザー加工が終了したウエーハＷは、チャックテーブル１８をＸ軸方向に移動してから、Ｙ軸方向に移動可能な搬送手段３２により把持されて洗浄装置を兼用する保護膜被覆装置３０まで搬送される。保護膜被覆装置３０では、洗浄ノズルから水を噴射しながらウエーハＷを低速回転（例えば３００ｒｐｍ）させることによりウエーハを洗浄する。   The wafer W that has been subjected to laser processing by the laser beam irradiation unit 24 is gripped by the conveying means 32 that is movable in the Y-axis direction after moving the chuck table 18 in the X-axis direction, and is coated with a protective film that also serves as a cleaning device It is conveyed to the device 30. The protective film coating apparatus 30 cleans the wafer by rotating the wafer W at a low speed (for example, 300 rpm) while spraying water from the cleaning nozzle.

洗浄後、ウエーハＷを高速回転（例えば３０００ｒｐｍ）させながらエアーノズルからエアーを噴出させてウエーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウエーハＷを吸着して仮置き領域１２に戻し、更に搬出入手段１０によりウエーハカセット８の元の収納場所にウエーハＷは戻される。   After cleaning, the wafer W is dried at a high speed (for example, 3000 rpm) by blowing air from the air nozzle, and then the wafer W is adsorbed by the conveying means 16 and returned to the temporary storage area 12, and further carried in and out. By means 10, the wafer W is returned to the original storage location of the wafer cassette 8.

次に、本発明実施形態に係る保護膜被覆装置３０について図４乃至図８を参照して詳細に説明する。まず図４を参照すると、保護膜被覆装置３０の一部破断斜視図が示されている。   Next, the protective film coating apparatus 30 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8. First, referring to FIG. 4, a partially broken perspective view of the protective film coating apparatus 30 is shown.

保護膜被覆装置３０は、スピンナーテーブル機構４４と、スピンナーテーブル機構４４を包囲して配設された洗浄水受け機構４６を具備している。スピンナーテーブル機構４４は、スピンナーテーブル４８と、スピンナーテーブル４８を回転駆動する電動モータ５０と、電動モータ５０を上下方向に移動可能に支持する支持機構５２とから構成される。   The protective film coating apparatus 30 includes a spinner table mechanism 44 and a cleaning water receiving mechanism 46 disposed so as to surround the spinner table mechanism 44. The spinner table mechanism 44 includes a spinner table 48, an electric motor 50 that rotationally drives the spinner table 48, and a support mechanism 52 that supports the electric motor 50 so as to be movable in the vertical direction.

スピンナーテーブル４８は多孔性材料から形成された吸着チャック４８ａを具備しており、吸着チャック４８ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル４８は、吸着チャック４８ａにウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用させることにより、吸着チャック４８ａ上にウエーハを吸引保持する。   The spinner table 48 includes a suction chuck 48a made of a porous material, and the suction chuck 48a communicates with suction means (not shown). Accordingly, the spinner table 48 sucks and holds the wafer on the suction chuck 48a by placing the wafer on the suction chuck 48a and applying a negative pressure by suction means (not shown).

スピンナーテーブル４８は、電動モータ５０の出力軸５０ａに連結されている。支持機構５２は、複数の（本実施形態においては３本）の支持脚５４と、支持脚５４にそれぞれ連結され電動モータ５０に取り付けられた複数（本実施形態においては３本）のエアーシリンダ５６とから構成される。   The spinner table 48 is connected to the output shaft 50 a of the electric motor 50. The support mechanism 52 includes a plurality of (three in the present embodiment) support legs 54 and a plurality of (three in the present embodiment) air cylinders 56 respectively connected to the support legs 54 and attached to the electric motor 50. It consists of.

このように構成された支持機構５２は、エアーシリンダ５６を作動することにより、電動モータ５０及びスピンナーテーブル４８を図５に示す上昇位置であるウエーハ搬入・搬出位置と、図６に示す加工位置である作業位置に位置付け可能である。   The support mechanism 52 configured in this manner operates the air cylinder 56 to move the electric motor 50 and the spinner table 48 at the wafer loading / unloading position, which is the ascending position shown in FIG. 5, and the machining position shown in FIG. It can be positioned at a certain work position.

洗浄水受け機構４６は、洗浄水受け容器５８と、洗浄水受け容器５８を支持する３本（図４には２本のみ図示）の支持脚６０と、電動モータ５０の出力軸５０ａに装着されたカバー部材６２とから構成される。   The cleaning water receiving mechanism 46 is attached to the cleaning water receiving container 58, three support legs 60 (only two are shown in FIG. 4) that support the cleaning water receiving container 58, and the output shaft 50 a of the electric motor 50. Cover member 62.

洗浄水受け容器５８は、図５及び図６に示すように、円筒状の外側壁５８ａと、底壁５８ｂと、内側壁５８ｃとから構成される。底壁５８ｂの中央部には、電動モータ５０の出力軸５０ａが挿入される穴５１が設けられており、内側壁５８ｃはこの穴５１の周辺から上方に突出するように形成されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the washing water receiving container 58 includes a cylindrical outer wall 58a, a bottom wall 58b, and an inner wall 58c. A hole 51 into which the output shaft 50a of the electric motor 50 is inserted is provided at the center of the bottom wall 58b, and the inner wall 58c is formed so as to protrude upward from the periphery of the hole 51.

また、図４に示すように、底壁５８ｂには廃液口５９が設けられており、この廃液口５９にドレンホース６４が接続されている。カバー部材６２は円盤状に形成されており、その外周辺から下方に突出するカバー部６２ａを備えている。   As shown in FIG. 4, a waste liquid port 59 is provided on the bottom wall 58 b, and a drain hose 64 is connected to the waste liquid port 59. The cover member 62 is formed in a disc shape, and includes a cover portion 62a that protrudes downward from the outer periphery thereof.

このように構成されたカバー部材６２は、電動モータ５０及びスピンナーテーブル４８が図６に示す作業位置に位置付けられると、カバー部６２ａが洗浄水受け容器５８を構成する内側壁５８ｃの外側に隙間を持って重合するように位置付けられる。   When the electric motor 50 and the spinner table 48 are positioned at the work position shown in FIG. 6, the cover member 62 configured as described above has a gap on the outside of the inner wall 58 c that constitutes the cleaning water receiving container 58. It is positioned to polymerize.

保護膜被覆装置３０は、スピンナーテーブル４８に保持された加工前の半導体ウエーハに液状樹脂を塗布する塗布手段６６を具備している。塗布手段６６は、スピンナーテーブル４８に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状樹脂を霧状にして噴射するスプレーノズル６８と、スプレーノズル６８を支持する概略Ｌ形状のアーム７０と、アーム７０に支持されたスプレーノズル６８を少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動する正転・逆転可能な電動モータ７２とから構成される。スプレーノズル６８はアーム７０を介して図示しない液状樹脂供給源に接続されている。   The protective film coating apparatus 30 includes an application unit 66 that applies a liquid resin to the unprocessed semiconductor wafer held by the spinner table 48. The application means 66 includes a spray nozzle 68 that sprays the liquid resin in a mist toward the processed surface of the wafer before processing held by the spinner table 48, and a generally L-shaped arm 70 that supports the spray nozzle 68; The spray nozzle 68 supported by the arm 70 is composed of an electric motor 72 capable of normal / reverse rotation that swings in the horizontal direction at least in a region extending from the rotation center to the outer periphery of the wafer. The spray nozzle 68 is connected to a liquid resin supply source (not shown) via an arm 70.

保護膜被覆装置３０はレーザー加工後のウエーハを洗浄する洗浄装置を兼用する。よって、保護膜被覆装置３０は、スピンナーテーブル４８に保持された加工後のウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段７４及びエアー供給手段７６を具備している。   The protective film coating apparatus 30 also serves as a cleaning apparatus for cleaning the wafer after laser processing. Therefore, the protective film coating apparatus 30 includes cleaning water supply means 74 and air supply means 76 for cleaning the processed wafer held on the spinner table 48.

洗浄水供給手段７４は、スピンナーテーブル４８に保持された加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル７８と、洗浄水ノズル７８を支持するアーム８０と、アーム８０に支持された洗浄水ノズル７８を揺動する正転・逆転可能な電動モータ８２とから構成される。洗浄水噴射ノズル７８はアーム８０を介して図示しない洗浄水供給源に接続されている。   The cleaning water supply means 74 includes a cleaning water nozzle 78 that ejects cleaning water toward the processed wafer held by the spinner table 48, an arm 80 that supports the cleaning water nozzle 78, and a cleaning supported by the arm 80. The electric motor 82 is configured to be able to rotate normally and reversely so as to swing the water nozzle 78. The cleaning water jet nozzle 78 is connected to a cleaning water supply source (not shown) via the arm 80.

エアー供給手段７６は、スピンナーテーブル４８に保持された洗浄後のウエーハに向けてエアーを噴出するエアーノズル８４と、エアーノズル８４を支持するアーム８６と、アーム８６に支持されたエアーノズル８４を揺動する正転・逆転可能な電動モータ（図示せず）を備えている。エアーノズル８４はアーム８６を介して図示しないエアー供給源に接続されている。   The air supply means 76 swings the air nozzle 84 that ejects air toward the cleaned wafer held by the spinner table 48, the arm 86 that supports the air nozzle 84, and the air nozzle 84 that is supported by the arm 86. An electric motor (not shown) that moves forward and reverse is provided. The air nozzle 84 is connected to an air supply source (not shown) via an arm 86.

図７に示すように、スプレーノズル６８とアーム７０は一体的に形成されている。スプレーノズル６８は、例えば０．２ＭＰａ液状樹脂供給源９０に接続された液状樹脂供給通路８８と、例えば０．４ＭＰａエアー供給源９４に接続されたエアー供給通路９２と、液状樹脂供給通路８８とエアー供給通路９２とが合流し霧状の液状樹脂を噴射する噴射口９６を含んでいる。   As shown in FIG. 7, the spray nozzle 68 and the arm 70 are integrally formed. The spray nozzle 68 includes, for example, a liquid resin supply passage 88 connected to a 0.2 MPa liquid resin supply source 90, an air supply passage 92 connected to, for example, a 0.4 MPa air supply source 94, a liquid resin supply passage 88, and air. The supply passage 92 includes an injection port 96 that joins and injects a mist-like liquid resin.

次に、このように構成された保護膜被覆装置３０の作用について説明する。ウエーハ搬送手段１６の旋回動作によって加工前の半導体ウエーハが保護膜被覆装置３０のスピンナーテーブル４８に搬送され、吸着チャック４８ａにより吸引保持される。   Next, the operation of the protective film coating apparatus 30 configured as described above will be described. The semiconductor wafer before processing is transported to the spinner table 48 of the protective film coating apparatus 30 by the turning motion of the wafer transport means 16, and is sucked and held by the suction chuck 48a.

この時、スピンナーテーブル４８は図５に示すウエーハ搬入・搬出位置に位置付けられており、スプレーノズル６８、洗浄水ノズル７８及びエアーノズル８４は図４及び図５に示すように、スピンナーテーブル４８の上方から隔離した待機位置に位置付けられている。   At this time, the spinner table 48 is positioned at the wafer loading / unloading position shown in FIG. 5, and the spray nozzle 68, the washing water nozzle 78, and the air nozzle 84 are located above the spinner table 48 as shown in FIGS. It is located in the standby position isolated from

加工前のウエーハが保護膜被覆装置３０のスピンナーテーブル４８上に保持されたならば、ウエーハＷの加工面である表面に液状樹脂を噴霧して保護膜を被覆する保護膜被覆工程を実行する。   If the unprocessed wafer is held on the spinner table 48 of the protective film coating apparatus 30, a protective film coating process is performed in which a liquid resin is sprayed on the surface of the wafer W to be processed to cover the protective film.

保護膜被覆工程を実施するには、まず、スピンナーテーブル４８を図６及び図８に示すように作業位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル４８を１０〜１００ｒｐｍ（好ましくは３０〜５０ｒｐｍ）で矢印Ａ方向に回転させながら、スプレーノズル６８をウエーハＷの外周部に位置付けて霧状の液状樹脂を噴射しつつ約４０秒かけてウエーハＷの中心部手前(例えばウエーハの半径の約４／５)に至り、その後ウエーハの中心部から霧状の液状樹脂を噴射しつつ約４０秒かけてウエーハＷの外周部に戻り、矢印Ｂで示すようにスプレーノズル６８の一往復でウエーハの加工面上に保護膜を被覆する。尚、中心部までスプレーノズル６８を移動すると中心部の膜厚が厚くなるので中心部の手前で折り返している。   To carry out the protective film coating step, first, the spinner table 48 is positioned at the working position as shown in FIGS. 6 and 8, and the spinner table 48 is moved in the direction of arrow A at 10 to 100 rpm (preferably 30 to 50 rpm). While rotating, the spray nozzle 68 is positioned on the outer periphery of the wafer W, and sprays a mist-like liquid resin to reach the center of the wafer W (for example, about 4/5 of the wafer radius) over about 40 seconds. After that, it returns to the outer periphery of the wafer W over about 40 seconds while spraying a mist-like liquid resin from the center of the wafer, and as shown by an arrow B, a protective film is formed on the processing surface of the wafer by one reciprocation of the spray nozzle 68 Cover. Note that when the spray nozzle 68 is moved to the center, the film thickness at the center increases, so it is folded back before the center.

本実施形態の液状樹脂のスプレー塗布方法によって、直径３００ｍｍのウエーハの加工面に１０μｍ厚の保護膜を被覆するのに要した液状樹脂の量は約５〜６ｍＬであった。比較のために、従来のスピンコート塗布方法によると、液状樹脂の量は４０〜５０ｍＬ必要であり、本発明の液状樹脂のスプレー塗布方法によると、液状樹脂の使用量は従来量の１０％〜１５％と顕著に減少し、経済性が格段に向上することが判明した。   The amount of the liquid resin required to coat the processed surface of the 300 mm diameter wafer with the 10 μm thick protective film by the liquid resin spray coating method of this embodiment was about 5 to 6 mL. For comparison, according to the conventional spin coat coating method, the amount of liquid resin needs 40-50 mL, and according to the spray coating method of the liquid resin of the present invention, the amount of liquid resin used is 10% to the conventional amount. It was found that the economy was significantly improved with a marked decrease of 15%.

液状樹脂を噴射しながらスプレーノズル６８を矢印Ｂに示すように一往復させる代わりに、ウエーハＷの外周部から約８０秒かけてウエーハの中心部に至り液状樹脂のスプレーを終了する方法も採用可能である。或いは、スプレーノズル６８を約８０秒かけてウエーハの外周部から中心を通り他の外周部まで揺動させるようにしても良い。尚、この場合ウエーハの中心部においてスプレーノズル６８を比較的速い速度で通過させる事が好ましい。   Instead of reciprocating the spray nozzle 68 once as indicated by the arrow B while spraying the liquid resin, it is possible to adopt a method in which the spray of the liquid resin is terminated from the outer periphery of the wafer W to the center of the wafer over about 80 seconds. It is. Alternatively, the spray nozzle 68 may be swung from the outer peripheral portion of the wafer through the center to another outer peripheral portion in about 80 seconds. In this case, it is preferable to pass the spray nozzle 68 at a relatively high speed in the center of the wafer.

ウエーハの加工面にスプレーノズル６８により塗布された液状樹脂は経時的に硬化して、図９に示すように半導体ウエーハＷの表面に保護膜９８を形成する。保護膜９８の厚さは０．５〜１０μｍ程度が好ましい。   The liquid resin applied to the processed surface of the wafer by the spray nozzle 68 is cured with time to form a protective film 98 on the surface of the semiconductor wafer W as shown in FIG. The thickness of the protective film 98 is preferably about 0.5 to 10 μm.

保護膜９８を形成する液状樹脂としては、ＰＶＡ（ポリ・ビニール・アルコール）ＰＥＧ（ポリ・エチレン・グリコール）、ＰＥＯ（酸化ポリエチレン）等の水溶性のレジストが望ましい。   The liquid resin forming the protective film 98 is preferably a water-soluble resist such as PVA (polyvinyl alcohol) PEG (polyethylene glycol), PEO (polyethylene oxide), or the like.

保護膜被覆工程によって半導体ウエーハＷの表面に保護膜９８が被覆されたならば、スピンナーテーブル４８を図５に示すウエーハ搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル４８に保持されているウエーハの吸引保持を解除する。   If the protective film 98 is coated on the surface of the semiconductor wafer W by the protective film coating process, the spinner table 48 is positioned at the wafer loading / unloading position shown in FIG. Is released.

そして、スピンナーテーブル４８上のウエーハＷは、ウエーハ搬送手段１６によってチャックテーブル１８に搬送され、チャックテーブル１８により吸引保持される。さらに、チャックテーブル１８がＸ軸方向に移動してウエーハＷは撮像手段２２の直下に位置付けられる。   The wafer W on the spinner table 48 is transported to the chuck table 18 by the wafer transport means 16 and sucked and held by the chuck table 18. Further, the chuck table 18 moves in the X-axis direction, and the wafer W is positioned immediately below the imaging means 22.

撮像手段２２でウエーハＷの加工領域を撮像して、レーザービームを照射するレーザービーム照射ユニット２４の集光器２８とストリートＳとの位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理が実行され、レーザービーム照射位置のアライメントが遂行される。   Image processing such as pattern matching for aligning the condenser 28 of the laser beam irradiation unit 24 that irradiates the laser beam and the street S is performed by imaging the processing area of the wafer W with the imaging unit 22, The alignment of the laser beam irradiation position is performed.

このようにして、チャックテーブル１８上に保持されているウエーハＷのストリートＳ１又はＳ２を検出し、レーザービーム照射位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル１８をレーザービームを照射する集光器２８が位置するレーザービーム照射領域に移動し、ウエーハＷのストリートＳ１又はＳ２に沿って集光器２８からレーザービームを保護膜９８を通して照射する。   Thus, if the street S1 or S2 of the wafer W held on the chuck table 18 is detected and the alignment of the laser beam irradiation position is performed, the condenser that irradiates the chuck table 18 with the laser beam. It moves to the laser beam irradiation region where 28 is located, and irradiates the laser beam through the protective film 98 from the condenser 28 along the street S1 or S2 of the wafer W.

レーザービーム照射工程においては、図１０に示すようにレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニット２４の集光器２８からウエーハＷの加工面である表面側から保護膜９８を通して所定のストリートＳに向けてパルスレーザービームを照射しながら、チャックテーブル１８をＸ軸方向に所定の送り速度（例えば１００ｍｍ／秒）で移動する。   In the laser beam irradiation process, as shown in FIG. 10, the laser beam irradiation unit 24 that irradiates the laser beam from the condenser 28 toward the predetermined street S through the protective film 98 from the surface side that is the processing surface of the wafer W. While irradiating the pulse laser beam, the chuck table 18 is moved in the X-axis direction at a predetermined feed rate (for example, 100 mm / second).

尚、レーザー加工条件は例えば以下の通りである。   The laser processing conditions are as follows, for example.

光源 ：ＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ（ＹＡＧレーザーの第３高調波）
出力 ：３．０Ｗ
繰り返し周波数 ：２０ｋＨｚ
集光スポット径 ：１．０μｍ
送り速度 ：１００ｍｍ／秒
レーザービーム照射工程を実施することによって、ウエーハＷはストリートＳに沿って分割される。この時、図１０に示すようにレーザービームの照射によりデブリ１００が発生しても、このデブリ１００は保護膜９８によって遮断され、デバイスＤの電子回路及びボンディングパッド等に付着することはない。 Light source: YAG laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Output: 3.0W
Repetition frequency: 20 kHz
Condensing spot diameter: 1.0 μm
Feeding speed: 100 mm / second The wafer W is divided along the street S by performing the laser beam irradiation process. At this time, even if the debris 100 is generated by the irradiation of the laser beam as shown in FIG. 10, the debris 100 is blocked by the protective film 98 and does not adhere to the electronic circuit and the bonding pad of the device D.

このようにして、半導体ウエーハＷを個々のデバイスＤに分割したら、チャックテーブル１８は最初にウエーハＷを吸引保持した位置に戻され、ここでウエーハＷの吸引保持を解除する。そして、ウエーハＷは搬送手段３２によって保護膜形成装置３０のスピンナーテーブル４８に搬送され、吸着チャック４８ａにより吸引保持される。   When the semiconductor wafer W is divided into the individual devices D in this way, the chuck table 18 is first returned to the position where the wafer W is sucked and held, and here, the suction holding of the wafer W is released. Then, the wafer W is transported to the spinner table 48 of the protective film forming apparatus 30 by the transport means 32 and sucked and held by the suction chuck 48a.

この時、スプレーノズル６８、洗浄水ノズル７８及びエアーノズル８４は、図４及び図５に示すようにスピンナーテーブル４８の上方から隔離した待機位置に位置付けられている。   At this time, the spray nozzle 68, the washing water nozzle 78, and the air nozzle 84 are positioned at a standby position separated from above the spinner table 48 as shown in FIGS.

そして、実質的にスプレーノズル６８と同じ構成で純水源とエアー源に接続された洗浄水ノズル７８から純水とエアーとから成る洗浄水を噴射しながらウエーハＷを低速回転（例えば３００ｒｐｍ）させることによりウエーハＷを洗浄する。   Then, the wafer W is rotated at a low speed (for example, 300 rpm) while spraying cleaning water composed of pure water and air from a cleaning water nozzle 78 connected to the pure water source and the air source in substantially the same configuration as the spray nozzle 68. The wafer W is cleaned by

この時、洗浄水ノズル７８は、図８に示したスプレーノズル６８と同様にウエーハの外周部から回転中心部に至る領域で水平方向に揺動されながら洗浄水を噴射する。尚、洗浄ノズル７８はウエーハの中心部まで至り、全面を洗浄する。   At this time, like the spray nozzle 68 shown in FIG. 8, the washing water nozzle 78 injects washing water while being swung in the horizontal direction in the region from the outer periphery of the wafer to the rotation center. The cleaning nozzle 78 reaches the center of the wafer and cleans the entire surface.

その結果、ウエーハＷの表面に被覆されていた保護膜９８は水溶性の樹脂によって形成されているので、図１１に示すように保護膜９８を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ１００も除去される。   As a result, since the protective film 98 coated on the surface of the wafer W is formed of a water-soluble resin, the protective film 98 can be easily washed away as shown in FIG. Debris 100 is also removed.

洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水ノズル７８を待機位置に位置付けるとともに、エアーノズル８４の噴出口をスピンナーテーブル４８上に保持されたウエーハＷの外周部上方に位置付ける。   When the cleaning process is completed, a drying process is performed. That is, the cleaning water nozzle 78 is positioned at the standby position, and the outlet of the air nozzle 84 is positioned above the outer peripheral portion of the wafer W held on the spinner table 48.

そして、スピンナーテーブル４８を例えば３０００ｒｐｍで回転しつつエアーノズル８４からスピンナーテーブル４８に保持されているウエーハＷに向けてエアーを噴出する。この時、エアーノズル８４から噴出されたエアーがスピンナーテーブル４８に保持されたウエーハＷの外周部に当たる位置から中心部に当たる位置までの揺動範囲で揺動される。その結果、ウエーハＷの表面が乾燥される。   Then, air is ejected from the air nozzle 84 toward the wafer W held on the spinner table 48 while rotating the spinner table 48 at, for example, 3000 rpm. At this time, the air ejected from the air nozzle 84 is swung within a swing range from a position where it hits the outer peripheral portion of the wafer W held by the spinner table 48 to a position where it hits the center portion. As a result, the surface of the wafer W is dried.

ウエーハＷを乾燥させた後、搬送手段１６によりウエーハＷを吸着して仮置き領域１２に戻し、更に搬出入手段１０によりウエーハカセット８の元の収納場所にウエーハＷは戻される。   After the wafer W is dried, the wafer W is adsorbed by the conveying means 16 and returned to the temporary storage area 12, and the wafer W is returned to the original storage location of the wafer cassette 8 by the carry-in / out means 10.

レーザー加工装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a laser processing apparatus. フレームと一体化されたウエーハを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer integrated with the flame | frame. レーザービーム照射ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a laser beam irradiation unit. 保護膜被覆装置の一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view of a protective film coating apparatus. スピンナーテーブルが上昇された状態の保護膜被覆装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the protective film coating apparatus in a state where the spinner table is raised. スピンナーテーブルが下降された状態の保護膜被覆装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the protective film coating apparatus in a state where the spinner table is lowered. スプレーノズルの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a spray nozzle. スプレーノズルの揺動範囲を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rocking | fluctuation range of a spray nozzle. 保護膜が被覆された半導体ウエーハの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the semiconductor wafer with which the protective film was coat | covered. レーザービーム照射工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a laser beam irradiation process. 洗浄工程により保護膜が除去された状態のウエーハの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a wafer in the state where a protective film was removed by the washing process.

符号の説明Explanation of symbols

２ レーザー加工装置
１８ チャックテーブル
２４ レーザービーム照射ユニット
２８ 集光器
３０ 保護膜被覆装置
４８ スピンナーテーブル
６６ 液状樹脂塗布手段
６８ スプレーノズル
７０ アーム
７２ 電動モータ
７４ 洗浄手段
７８ 洗浄水ノズル
７６ 乾燥手段
８４ エアーノズル
８８ 液状樹脂供給通路
９２ エアー供給通路
９６ 噴射口 2 Laser processing device 18 Chuck table 24 Laser beam irradiation unit 28 Condenser 30 Protective film coating device 48 Spinner table 66 Liquid resin coating means 68 Spray nozzle 70 Arm 72 Electric motor 74 Cleaning means 78 Washing water nozzle 76 Drying means 84 Air nozzle 88 Liquid resin supply passage 92 Air supply passage 96 Injection port

Claims (5)

ウエーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆装置であって、
ウエーハを吸引保持し回転するスピンナーテーブルと、
該スピンナーテーブルに吸引保持されたウエーハに液状樹脂を塗布する塗布手段とを具備し、
該塗布手段は、液状樹脂を霧状にして噴射するスプレー手段と、該スプレー手段を支持するアームと、該アームに支持されたスプレー手段を少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動する第１揺動手段とを含んでいることを特徴とする保護膜被覆装置。 A protective film coating apparatus for coating a surface of a wafer with a protective film,
A spinner table that holds and rotates the wafer, and
An application means for applying a liquid resin to the wafer sucked and held by the spinner table;
The coating means includes a spray means for spraying liquid resin in the form of a mist, an arm for supporting the spray means, and a spray means supported by the arm at least in a region extending from the rotation center to the outer periphery of the wafer. A protective film coating apparatus comprising: first swinging means swinging in a direction. 該スプレー手段は、液状樹脂供給通路と、エアー供給通路と、該液状樹脂供給通路と該エアー供給通路とが合流し霧状の液状樹脂を噴射する噴射口とを含んでいることを特徴とする請求項１記載の保護膜被覆装置。   The spray means includes a liquid resin supply passage, an air supply passage, and an injection port through which the liquid resin supply passage and the air supply passage merge to inject a mist-like liquid resin. The protective film coating apparatus according to claim 1. 洗浄液を噴射する洗浄水ノズルと、該洗浄水ノズルを支持する第２アームと、該第２アームに支持された該洗浄水ノズルを少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動する第２揺動手段とを有する洗浄手段を更に具備した請求項１又は２記載の保護膜被覆装置。   A cleaning water nozzle that ejects the cleaning liquid, a second arm that supports the cleaning water nozzle, and the cleaning water nozzle supported by the second arm in the horizontal direction at least in a region from the rotation center to the outer periphery of the wafer. The protective film coating apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning unit having a second swinging unit that swings. エアーを噴射するエアーノズルと、該エアーノズルを支持する第３アームと、該第３アームに支持された該エアーノズルを少なくともウエーハの回転中心部から外周部に至る領域で水平方向に揺動する第３揺動手段とを有する乾燥手段を更に具備した請求項３記載の保護膜被覆装置。   An air nozzle that injects air, a third arm that supports the air nozzle, and the air nozzle that is supported by the third arm swings in a horizontal direction at least in a region from the rotation center to the outer periphery of the wafer. The protective film coating apparatus according to claim 3, further comprising a drying unit having a third swinging unit. ウエ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エーハの加工面にレーザービームを照射して加工を施すレーザービーム照射手段とを備えたレーザー加工装置であって、
レーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を被覆する請求項１〜４の何れかに記載の保護膜被覆装置を更に具備したことを特徴とするレーザー加工装置。 A laser processing apparatus comprising: a chuck table that holds a wafer; and a laser beam irradiation unit that performs processing by irradiating a processing surface of the wafer held by the chuck table with a laser beam,
A laser processing apparatus, further comprising the protective film coating apparatus according to any one of claims 1 to 4, which coats the processed surface of the wafer before laser processing with a protective film.
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