KR102084269B1

KR102084269B1 - 레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법

Info

Publication number: KR102084269B1
Application number: KR1020130113277A
Authority: KR
Inventors: 마이클 가드
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2020-03-03
Also published as: KR20140045878A; CN103658986B; JP2014067843A; JP6137798B2; CN103658986A

Abstract

폐기하는 보호막액의 양을 억제한 경제적인 보호막 피복 장치, 보호막 피복 장치를 구비한 레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법을 제공하는 것이다.
피가공물을 유지하는 가공 테이블과, 상기 가공 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 수단과, 복수의 피가공물을 수용할 수 있는 카세트가 배치되는 카세트 배치대와, 상기 카세트 배치대에 배치된 카세트로부터 피가공물을 적어도 상기 가공 테이블까지 반송하는 반송 수단을 구비한 레이저 가공 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 표면에 보호막을 형성하는 수용성 수지로 이루어지는 보호막액을 토출하는 슬릿형의 토출구를 갖는 보호막액 토출 헤드와, 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면에 대하여 접근 이격 가능하게 상대적으로 이동시키는 제1 이동 수단과, 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면과 평행한 방향으로 상대적으로 이동시키는 제2 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법{LASER MACHINING APPARATUS AND METHOD FOR COATING PROTECTION FILM}

본 발명은, 레이저 가공 장치 및 상기 레이저 가공 장치를 이용한 보호막 피복 방법에 관한 것이다.

IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 웨이퍼는, 가공 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되고, 분할된 디바이스는 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 널리 이용되고 있다.

웨이퍼의 분할에는, 다이서라고 불리는 절삭 장치를 이용한 다이싱 방법이 널리 채용되고 있다. 다이싱 방법에서는, 다이아몬드 등의 지립을 금속이나 수지로 굳혀 두께 30 ㎛ 정도로 한 절삭 블레이드를, 30000 rpm 정도의 고속으로 회전시키면서 웨이퍼에 절입시킴으로써 웨이퍼를 절삭하여, 개개의 디바이스로 분할한다.

한편, 최근에는, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 빔을 웨이퍼에 조사함으로써 레이저 가공홈을 형성하고, 이 레이저 가공홈을 따라 브레이킹 장치로 웨이퍼를 할단하여 개개의 디바이스로 분할하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평성10-305420호 공보 참조).

레이저 가공 장치에 의한 레이저 가공홈의 형성은, 다이서에 의한 다이싱 방법에 비해서 가공 속도를 빠르게 할 수 있으며, 사파이어나 SiC 등의 경도가 높은 소재로 이루어지는 웨이퍼여도 비교적 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 가공홈을, 예컨대 10 ㎛ 이하 등의 좁은 폭으로 할 수 있기 때문에, 다이싱 방법으로 가공하는 경우에 대하여 웨이퍼 1장당의 디바이스 취득량을 늘릴 수 있다.

그런데, 웨이퍼에 펄스 레이저 빔을 조사하면, 펄스 레이저 빔이 조사된 영역에 열 에너지가 집중하여 데브리(debris)가 발생한다. 이 데브리가 디바이스 표면에 부착되면, 디바이스의 품질을 저하시킨다고 하는 문제가 생긴다.

그래서, 예컨대 일본 특허 공개 제2007-201178호 공보에는, 이러한 데브리에 의한 문제를 해소하기 위해, 웨이퍼의 가공면에 PVA(폴리비닐알콜), PEG(폴리에틸렌글리콜) 등의 수용성 수지를 도포하여 보호막을 피복하고, 이 보호막을 통해 웨이퍼에 펄스 레이저 빔을 조사하도록 한 레이저 가공 장치가 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성10-305420호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2007-201178호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2006-140311호 공보

종래의 보호막 피복 장치에서는, 피가공물을 유지한 유지 테이블을 회전시키면서 보호막액을 피가공물 상에 공급하고, 원심력에 의해 보호막액을 확장시켜 피가공물 전체면에 보호막액을 코팅하는 스핀 코트법이 일반적이다. 그러나, 종래의 스핀 코트법에서는, 대략 90％ 이상의 보호막액이 폐기되고 있어, 비경제적이라고 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 스핀 코트법을 채용한 보호막 피복 장치에서는, 스핀 코트에서 비산된 대량의 보호막액이 매우 가는 실형의 부스러기가 되어, 보호막 피복 장치 내부에 퇴적하여, 청소에 시간이 걸리고 완전하게 실형의 부스러기를 제거하는 것이 어려웠다.

또한, 실형의 부스러기는 대기 중에서 용이하게 부유하기 쉬워, 청소 중에 비산하여 피가공물 상에 부착되어 피가공물을 오염시키거나, 보호막 피복 장치 내외를 오염시킬 우려가 있다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 폐기하는 보호막액의 양을 억제한 경제적인 보호막 피복 장치를 구비한 레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법을 제공하는 것이다.

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 피가공물을 유지하는 가공 테이블과, 상기 가공 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 수단과, 복수의 피가공물을 수용할 수 있는 카세트가 배치되는 카세트 배치대와, 상기 카세트 배치대에 배치된 카세트로부터 피가공물을 적어도 상기 가공 테이블까지 반송하는 반송 수단을 구비한 레이저 가공 장치로서, 피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 표면에 보호막을 형성하는 수용성 수지로 이루어지는 보호막액을 토출하는 슬릿형의 토출구를 갖는 보호막액 토출 헤드와, 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면에 대하여 접근 이격 가능하게 상대적으로 이동시키는 제1 이동 수단과, 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면과 평행한 방향으로 상대적으로 이동시키는 제2 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치가 제공된다.

바람직하게는, 레이저 가공 장치는 또한, 유지면의 중심을 지나 유지면에 직교하는 회전축으로 유지 테이블을 회전시키는 구동원을 구비하고 있다. 바람직하게는, 보호막액 토출 헤드는 반송 수단에 부설되고, 제1 이동 수단과 제2 이동 수단은 반송 수단으로 겸용된다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 레이저 가공 장치를 이용한 보호막의 피복 방법으로서, 상기 유지 테이블에서 피가공물을 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 상면으로부터 정해진 높이에 상기 보호막액 토출 헤드를 위치시키는 위치 부여 단계와, 상기 위치 부여 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블을 회전시키면서 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블 상에서 이동시키면서 상기 보호막액 토출 헤드로부터 보호막액을 피가공물 상에 토출하여, 피가공물의 상면을 정해진 두께의 보호막액으로 나선형으로 피복하는 피복 단계와, 상기 피복 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블을 회전시켜 상기 보호막액을 평탄화하고 건조시켜 보호막을 형성하는 유지 테이블 회전 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 방법이 제공된다.

청구항 1에 기재된 레이저 가공 장치에 따르면, 슬릿형의 보호막액 토출구를 갖는 보호막액 토출 헤드로부터 보호막액을 토출하여, 피가공물에 보호막을 피복하는 것이 가능해지기 때문에, 폐기하는 보호막액의 양을 억제하는 것이 가능해진다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 피가공물을 유지한 유지 테이블을 회전시키고 보호막액 토출 헤드를 이동시키면서 슬릿형의 보호막액 토출구로부터 보호막액을 토출하여 피가공물의 상면에 공급하기 때문에, 피가공물 상에 나선형으로 보호막액을 도포할 수 있어, 폐기하는 보호막액의 양을 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 각 기구부의 배치를 설명하는 모식도이다.
도 3은 다이싱 테이프를 통해 웨이퍼가 환형 프레임에 지지된 웨이퍼 유닛의 사시도이다.
도 4는 레이저 빔 조사 유닛의 사시도이다.
도 5는 레이저 빔 발생 유닛의 블록도이다.
도 6은 보호막액 토출 헤드의 종단면도이다.
도 7은 보호막액 피복 방법의 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치(2)의 사시도가 도시되어 있다. 도면 부호 4는 레이저 가공 장치(2)의 외장 커버이며, 이 외장 커버(4) 내에 도 2에 나타내는 가공 영역(14)이 배치되어 있다.

외장 커버(4)의 전면(前面)(4a)에는 터치 패널식의 표시 모니터(6)가 배치되어 있다. 이 표시 모니터(6)에 의해, 오퍼레이터가 장치의 조작 지령을 입력하며, 장치의 가동 상황이 표시 모니터(6) 상에 표시된다.

도면 부호 8은 내부에 복수매의 웨이퍼를 수용한 카세트를 배치하는 카세트 배치대이며, 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 또는 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼(11)는, 그 표면에 격자형으로 형성된 복수의 분할 예정 라인(13)에 의해 복수개 영역이 구획되어 있고, 구획된 각 영역에 디바이스(15)가 형성되어 있다.

웨이퍼(11)는 점착 테이프인 다이싱 테이프(T)에 점착되고, 다이싱 테이프(T)의 외주연부가 환형 프레임(F)에 점착되어 웨이퍼 유닛(17)이 구성된다. 이에 의해, 웨이퍼(11)는 다이싱 테이프(T)를 개재하여 환형 프레임(F)에 지지된 상태가 되며, 이 상태로 카세트 내에 수용된다.

카세트 배치대(8)에 인접하여, 카세트(8) 내로부터 취출한 웨이퍼 유닛(17)을 가배치하는 가배치 영역(10)이 마련되어 있다. 도 2의 배치도에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 카세트 배치대(8)의 Y축 방향의 반대측에는, 가배치 영역(10)에 인접하여 보호막 피복 영역(12)이 배치되어 있다. 또한, 가공 영역(14)이 가배치 영역(10)의 X축 방향의 연장선 상에 배치되어 있다. 보호막 피복 영역(12)에서는, 레이저 가공 후의 웨이퍼(11)를 세정하는 세정 공정도 실시한다.

카세트 배치대(8)에 인접하여, 카세트 배치대(8) 상에 배치된 카세트에 대하여 웨이퍼 유닛(17)을 출납하는 반출반입 유닛(반출반입 수단)(16)이 배치되어 있다.

반출반입 유닛(16)은, 지지 부재(18)의 선단에 부착된 클램프(17)를 갖고 있다. 이 클램프(17)로 도 3에 나타내는 환형 프레임(F)을 클램프하여 웨이퍼 유닛(17)을 카세트로부터 반출하거나 카세트에 반입하거나 한다.

지지 부재(18)는 블록(20)에 고정되어 있고, 블록(20) 내에는 볼 나사(24)에 나사 결합하는 너트가 내장되어 있다. 볼 나사(24)의 일단은 펄스 모터(26)에 연결되어 있고, 볼 나사(24)와 펄스 모터(26)로 반출반입 유닛(16)을 Y축 방향으로 이동시키는 반출반입 유닛 이동 기구(28)를 구성한다.

반출반입 유닛 이동 기구(28)의 펄스 모터(26)를 구동시키면, 볼 나사(24)가 회전되고, 이에 따라 블록(20)이 Y축 방향으로 이동하며, 블록(20)에 지지 부재(18)를 통해 연결된 클램프(17)가 Y축 방향으로 이동한다.

클램프(17)에 환형 프레임(F)이 클램프되어 카세트 내로부터 인출된 웨이퍼 유닛(17)은 가배치 영역(10)에 배치된 한쌍의 센터링 가이드(30) 상에 배치되며, 센터링 가이드(30)가 서로 근접하는 방향으로 이동함으로써, 웨이퍼 유닛(17)의 센터링이 실시된다.

가배치 영역(10)의 하방에는 홈 포지션에 위치된 가공 테이블(32)이 배치되어 있다. 가공 테이블(32)에는 환형 프레임(F)을 클램프하는 복수의 클램프(34)가 배치되어 있다.

도 1에 도시된 가공 테이블(32)은 홈 포지션에 위치된 상태이며, 가공 테이블(32)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, X축 방향으로 이동되어 가공 영역(14)에 위치되며, 가공 영역(14)에 있어서 레이저 가공 중인 웨이퍼(11)를 인덱싱 이송하기 위해, Y축 방향으로도 이동 가능하다.

외장 커버(4)의 측면(4b)의 하부에는 개구(36)가 형성되어 있어, 가공 테이블(32)에 유지된 웨이퍼(11)는 이 개구(36)를 통해 도 1에 나타낸 홈 포지션과 가공 영역(14) 사이에서 이동된다.

도면 부호 38은 Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능한 상부 아암이며, 상부 아암(38)의 하단에는 H 형상의 플레이트 부재(40)가 고정되어 있고, 플레이트 부재(40)에는 진공 흡인에 의해 환형 프레임(F)을 흡인 유지하는 4개의 흡착 패드(42)가 부착되어 있다.

보호막 피복 영역(12)에는 회전 가능한 유지 테이블(스피너 테이블)(44)이 배치되어 있다. 특별히 도시하지 않지만, 유지 테이블(44)의 주위에는 환형 프레임(F)을 클램프하는 복수의 클램프가 부착되어 있다.

상부 아암(38)의 하단부 측면에는 보호막액 토출 헤드(46)가 배치되어 있다. 보호막액 토출 헤드(46)는 Z축 이동 부재(48)에 고정되어 있고, 볼 나사(52)와 펄스 모터(54)를 포함하는 보호막액 토출 헤드 이동 기구(56)에 의해, 보호막액 토출 헤드(46)는 상부 아암(38)에 고정된 한쌍의 가이드(50)를 따라 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하다.

상부 아암(38)은 도시하지 않는 이동 기구에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 Y축 이동 부재(58)에 부착되어 있다. 이동 기구로서는, 예컨대 볼 나사와 펄스 모터의 조합이나 에어 실린더 등이 채용 가능하다.

Y축 이동 부재(58)는 너트를 내장하고 있어, 이 너트가 Y축 방향으로 연장하는 볼 나사(60)에 나사 결합하고 있다. 볼 나사(60)의 일단에는 펄스 모터(62)가 연결되어 있고, 볼 나사(60)와 펄스 모터(62)로 상부 아암(38)의 Y축 이동 기구(64)를 구성한다. 펄스 모터(62)를 구동시키면 볼 나사(60)가 회전하며, Y축 이동 부재(58)가 외장 커버(4)의 측면(4b)에 고정된 한쌍의 가이드(66)를 따라 Y축 방향으로 이동된다.

도면 부호 68은 하부 아암이며, 하부 아암(68)의 하단에는 H 형상의 플레이트 부재(70)가 고정되어 있고, H 형상의 플레이트 부재(70)에는 진공 흡인에 의해 환형 프레임(F)을 흡인 유지하는 4개의 흡착 패드(72)가 배치되어 있다.

하부 아암(68)은 도시하지 않는 이동 기구에 의해 Y축 이동 부재(74)에 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 부착되어 있다. 이동 기구로서는, 볼 나사와 펄스 모터의 조합이나 에어 실린더 등이 채용 가능하다.

Y축 이동 부재(74)에는 도시하지 않는 너트가 내장되고 있고, 이 너트는 Y축 방향으로 연장하는 볼 나사(76)에 나사 결합하고 있다. 볼 나사(76)의 일단에는 펄스 모터(78)가 연결되어 있고, 볼 나사(76)와 펄스 모터(78)로 하부 아암(68)의 Y축 이동 기구(80)를 구성한다.

Y축 이동 기구(80)의 펄스 모터(78)를 구동시키면 볼 나사(76)가 회전하며, Y축 이동 부재(74)에 연결된 하부 아암(68)이 외장 커버(4)의 측면(4b)에 부착된 한쌍의 가이드(82)를 따라 Y축 방향으로 이동된다.

외장 커버(4)로 덮힌 가공 영역(14)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 베이스(84)에 칼럼(86)이 세워서 설치되어 있고, 칼럼(86)에 레이저 빔 조사 유닛(90)이 부착되어 있다. 레이저 빔 조사 유닛(90)은 케이싱(88) 내에 수용된, 도 5에 나타내는 레이저 빔 발생 유닛(92)과, 케이싱(88)의 선단에 부착된 집광기(가공 헤드)(94)로 구성된다. 집광기(94)에 인접하여 케이싱(88)의 선단에는 촬상 유닛(96)이 부착되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 레이저 빔 발생 유닛(92)은, YAG 레이저 발진기 또는 YVO4 레이저 발진기 등의 레이저 발진기(98)와, 반복 주파수 설정 수단(100)과, 펄스폭 조정 수단(102)과, 파워 조정 수단(104)을 포함하고 있다. 특별히 도시하지 않지만 레이저 발진기(98)는 브루스터 창을 갖고 있고, 레이저 발진기(98)로부터 출사하는 레이저 빔은 직선 편광의 레이저 빔이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 보호막액 토출 헤드(46)에는 보호막액을 토출하는 슬릿형의 토출구(106)가 형성되어 있다. 슬릿형의 토출구(106)는 도 6에 있어서 지면에 수직 방향으로 연장하고 있다. 토출구(106)는 보호막액 공급원(110)에 접속되어 있다. 보호막액으로서는, PVA(폴리비닐알콜), PEG(폴리에틸렌글리콜) 등의 수용성 수지를 채용 가능하다.

보호막액 토출 헤드(46)는 또한, 화살표(Y1)로 나타낸 보호막액 도포 방향의 선두측에서 슬릿형 토출구(106)에 인접하여 형성된, 흡인원(112)에 접속된 흡인구(108)를 갖고 있다. 흡인구(108)도 지면에 수직 방향으로 연장하는 슬릿형으로 형성되어 있다.

흡인구(108)로부터 에어를 흡인함으로써, 웨이퍼(11) 상에 피복되는 보호막액(114)에 기체가 혼입되는 것을 방지한다. 화살표(Y2)는 보호막액 도포 시의 웨이퍼(11)의 이동 방향이다.

본 명세서에서는, 클램프(17)를 갖는 반출반입 유닛(16), 상부 아암(38) 및 그 이동 기구(64), 하부 아암(68) 및 그 이동 기구(80)를 합쳐서 반송 수단이라고 칭하는 것으로 한다. 따라서, 전술한 실시형태에서는, 반송 수단에 보호막액 토출 헤드(46)가 부설되어 있다.

따라서, 본 발명에서는, 보호막액 토출 헤드(46)는 상부 아암(38)에 부설되는 형태뿐만 아니라, 보호막액 토출 헤드(48)가 하부 아암(68) 또는 반출반입 유닛(16)에 부설되는 형태여도 좋다.

이하, 전술한 레이저 가공 장치(2)의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 클램프(17)가 카세트 내로부터 1장째의 웨이퍼 유닛(17)을 가배치 영역(10)까지 인출하고, 센터링 가이드(30)로 웨이퍼 유닛(17)을 센터링한다.

계속해서, 상부 아암(38)이 웨이퍼 유닛(17)을 흡착하고, Y축 방향으로 이동시켜 보호막 피복 영역(12)에 배치된 유지 테이블(44)에 웨이퍼 유닛(17)을 반송한다. 유지 테이블(44)에서 다이싱 테이프(T)를 통해 웨이퍼(11)를 흡인 유지하며, 도시하지 않는 클램프로 환형 프레임(F)을 클램프하여 고정한다.

계속해서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 보호막액 토출 헤드(46)를 웨이퍼(11)의 외주측으로부터 중심을 향하여 이동시키며, 유지 테이블(44)을 회전시키면서, 슬릿형 토출구(106)로부터 보호막액을 공급하여 웨이퍼(11) 표면에 보호막액(114)을 나선형으로 도포한다.

보호막액 도포 시에 유지 테이블(44)의 회전 속도를, 예컨대 보호막액 토출 헤드(46)가 외주측에 위치할 때의 2 rpm으로부터 내주측에 위치할 때의 25 rpm까지 상승시킴으로써, 보호막액 도포점에 있어서의 도포 속도를 일정하게 하는 것이 바람직하다.

보호막액(114)의 도포 종료 후, 유지 테이블(44)을, 예컨대 3000 rpm으로 약 30초간 회전시켜 보호막액(114)을 평탄화하며 건조시켜 웨이퍼(11)의 표면에 보호막을 피복한다.

웨이퍼(11) 표면에 보호막을 피복한 후, 상부 아암(38)이 웨이퍼 유닛(17)을 흡착하여 홈 포지션에 위치되어 있는 가공 테이블(32)까지 웨이퍼 유닛(17)을 반송한다. 가공 테이블(32)에서 다이싱 테이프(T)를 개재하여 웨이퍼(11)를 흡인 유지하며, 클램프(34)로 환형 프레임(F)을 클램프하여 고정한다.

계속해서, 가공 테이블(10)을 X축 방향으로 이동시켜 가공 영역(14)에 위치하고, 촬상 유닛(96)에 의한 얼라인먼트를 실시한 후, 집광기(94)로부터 웨이퍼(11)에 대하여 흡수성을 갖는 파장(예컨대 355 ㎚) 레이저 빔을 분할 예정 라인(13)을 따라서 조사하여, 어브레이전(abrasion)에 의해 레이저 가공홈을 형성한다.

1장째의 웨이퍼(11)에 레이저 가공 중, 클램프(17)가 2장째의 웨이퍼 유닛(17)을 카세트로부터 가배치 영역(10)까지 인출하여, 센터링 가이드(30)로 센터링을 실시한다.

센터링 실시 후, 상부 아암(38)이 2장째의 웨이퍼 유닛(17)을 유지 테이블(44)까지 반송하여, 2장째의 웨이퍼(11)에 보호막을 피복한다. 보호막 피복 후, 상부 아암(38)이 2장째의 웨이퍼 유닛(17)을 흡착하여, 웨이퍼 유닛(17)이 유지 테이블(44)로부터 이격된 상태로 1장째의 웨이퍼(11)의 가공 종료까지 유지해 둔다.

1장째의 웨이퍼(11)의 가공이 종료하면, 가공 테이블(10)을 X축 방향으로 이동시켜 도 1에 도시되어 있는 홈 포지션에 위치한다. 하부 아암(68)이 가공 테이블(32) 상의 1장째의 웨이퍼 유닛(17)을 흡착하여, Y축 방향으로 이동시켜 유지 테이블(44)까지 가공이 종료한 1장째의 웨이퍼 유닛(17)을 반송하여, 가공 종료 후의 웨이퍼(11)의 세정을 실시한다.

상부 아암(38)에서 유지하고 있던 2장째의 웨이퍼 유닛(17)을 가공 테이블(32)까지 반송하여, 가공 테이블(32) 상에 배치한다. 계속해서, 가공 테이블(32)을 X축 방향으로 가공 영역(14)까지 반송하여, 2장째의 웨이퍼(11)에 레이저 가공을 실시한다.

1장째의 웨이퍼(11)를 세정하는 중에, 또한 2장째의 웨이퍼(11)를 가공하는 중에 클램프(17)가 3장째의 웨이퍼 유닛(17)을 카세트로부터 가배치 영역(10)까지 인출하여, 센터링 가이드(30)로 센터링을 실시한다. 센터링 실시 후, 상부 아암(38)이 3장째의 웨이퍼 유닛(17)을 흡인 유지한다.

세정이 종료한 1장째의 웨이퍼 유닛(17)을 하부 아암(68)이 유지 테이블(44)로부터 센터링 가이드(30) 상에 반송하고, 반출반입 유닛(16)의 클램프(17)가 가공이 종료한 1장째의 웨이퍼 유닛(17)을 카세트 내에 수용한다.

이하 이러한 시퀀스로 반출반입 유닛(16), 상부 아암(38) 및 하부 아암(68)이 작동하여, 웨이퍼(11) 상에 보호막을 형성한 후, 레이저 빔의 어브레이전 가공에 의해 웨이퍼(11)에 레이저 가공홈을 형성한다.

본 실시형태에서는, 반송 수단을 반출반입 유닛(16), 상부 아암(38) 및 하부 아암(68)으로 구성하고 있기 때문에, 가공 대기 시간을 거의 들이지 않고, 카세트 내로부터 차례차례로 웨이퍼 유닛(17)을 인출하여, 웨이퍼(11) 상에 보호막을 피복한 후 레이저 가공을 실시할 수 있다.

본 실시형태에 따르면, 보호막 토출 헤드(46)의 슬릿형의 토출구(106)로부터 보호막액을 토출하여 웨이퍼(11) 상에 나선형으로 보호막액을 도포하는 것이 가능해지기 때문에, 폐기하는 보호막액의 양을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 반송 수단을 반출반입 유닛(16), 상부 아암(38) 및 하부 아암(68)으로 구성하였기 때문에, 대기 시간을 들이는 일없이 효율적으로 복수매의 웨이퍼(11)에 레이저 가공을 실시할 수 있다.

전술한 실시형태에서는, 피가공물로서 반도체 웨이퍼 또는 광 디바이스 웨이퍼 등의 웨이퍼를 채용한 예에 대해서 설명하였지만, 피가공물은 이것에 한정되는 것이 아니며, 표면에 패턴 또는 미세 구조물을 갖는 다른 판형 피가공물에도 본 발명은 적용 가능하다.

8: 카세트 배치대 10: 가배치 영역
12: 보호막 피복 영역 14: 가공 영역
16: 반출반입 유닛 17: 클램프
30: 센터링 가이드 32: 가공 테이블
38: 상부 아암 44: 유지 테이블
46: 보호막액 토출 헤드 68: 하부 아암
90: 레이저 빔 조사 유닛 94: 집광기(레이저 헤드)
106: 슬릿형 토출구 108: 흡인구

Claims

피가공물을 유지하는 가공 테이블과, 상기 가공 테이블에 유지된 피가공물에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 수단과, 복수의 피가공물을 수용할 수 있는 카세트가 배치되는 카세트 배치대와, 상기 카세트 배치대에 배치된 카세트로부터 피가공물을 적어도 상기 가공 테이블까지 반송하는 반송 수단을 구비한 레이저 가공 장치로서,
피가공물을 유지하는 유지면을 갖는 유지 테이블과,
상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 표면에 보호막을 형성하는 수용성 수지로 이루어지는 보호막액을 토출하는 슬릿형의 토출구를 갖는 보호막액 토출 헤드와,
상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면에 대하여 접근 이격 가능하게 상대적으로 이동시키는 제1 이동 수단과,
상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블의 상기 유지면과 평행한 방향으로 직선 이동시키는 제2 이동 수단과,
상기 유지면의 중심을 지나 상기 유지면에 직교하는 회전축으로 상기 유지 테이블을 회전시키는 구동 수단을 구비하고,
상기 보호막액 토출 헤드는 상기 반송 수단에 부설되며,
상기 제1 이동 수단과 상기 제2 이동 수단은 상기 반송 수단으로 겸용되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.
제1항에 있어서, 상기 보호막액 토출 헤드는, 보호막액 도포 방향의 선두측에서 상기 슬릿형의 토출구에 인접하여 형성된 흡인구를 갖는 것인 레이저 가공 장치.
제1항 또는 제2항에 기재된 레이저 가공 장치를 이용한 보호막의 피복 방법으로서,
상기 유지 테이블에서 피가공물을 유지하는 유지 단계와,
상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 상면으로부터 정해진 높이에 상기 보호막액 토출 헤드를 위치시키는 위치 부여 단계와,
상기 위치 부여 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블을 제1 속도로 회전시키면서 상기 보호막액 토출 헤드를 상기 유지 테이블 상에서 직선 이동시키면서 상기 보호막액 토출 헤드로부터 보호막액을 피가공물 상에 토출하여, 피가공물의 상면을 정해진 두께의 보호막액으로 나선형으로 피복하는 피복 단계와,
상기 피복 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블을 상기 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 회전시켜 상기 보호막액을 평탄화하며 건조시켜 보호막을 형성하는 보호막 형성 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호막 피복 방법.
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