トップ :: B 処理操作 運輸 :: B05 霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般

【発明の名称】 保護被膜の被覆方法
【発明者】 【氏名】小田中 健太郎

【氏名】古田 健次

【要約】 【課題】ウエーハの表面に樹脂による保護被膜を均一な厚さに被覆することができる保護被膜の被覆方法を提供する。

【構成】ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜の被覆方法であって、ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持する工程と、ウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下しスピンナーテーブルを第1の回転速度で回転させて滴下された液状樹脂をウエーハの加工面の全面に拡散させ被膜を形成する下塗り工程と、液状樹脂下塗り工程が実施されウエーハの加工面に形成された被膜の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下しスピンナーテーブルを第1の回転速度より低速の第3の回転速度で回転せしめる上塗り工程と、液状樹脂上塗り工程を実施した後にスピンナーテーブルを第3の回転速度より高速の第2の回転速度で回転させてウエーハの加工面に被覆される被膜の厚さを調整する仕上げ工程とを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜の被覆方法であって、
ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
スピンナーテーブルに保持されたウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを第1の回転速度で回転することによりウエーハの加工面の中央領域に滴下された液状樹脂をウエーハの加工面の全面に拡散させ被膜を形成する液状樹脂下塗り工程と、
該液状樹脂下塗り工程が実施されウエーハの加工面に形成された被膜の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを第1の回転速度より低速の第3の回転速度で回転することによりウエーハの加工面に形成された被膜の中央領域に滴下された液状樹脂をウエーハの加工面の全面に拡散させる液状樹脂上塗り工程と、
該液状樹脂上塗り工程を実施した後に、スピンナーテーブルを第3の回転速度より高速の第2の回転速度で回転することにより、ウエーハの加工面に被覆される被膜の厚さを調整する仕上げ工程と、を含む、
ことを特徴とする保護被膜の被覆方法。
【請求項2】
該第1の回転速度および該第2の回転速度は、500〜3000rpmの回転速度に設定されている、請求項1記載の保護被膜の被覆方法。
【請求項3】
該第3の回転速度は、20〜100rpmの回転速度に設定されている、請求項1又は2記載の保護被膜の被覆方法。
【請求項4】
該液状樹脂下塗り工程および該液状樹脂上塗り工程において液状樹脂を滴下する際に、スピンナーテーブルを第3の回転速度より低速の第4の回転速度で回転せしめる、請求項1から3のいずれかに記載の保護被膜の被覆方法。
【請求項5】
該第4の回転速度は、5〜20rpmの回転速度に設定されている、請求項1から4のいずれかに記載の保護被膜の被覆方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハの表面に樹脂の保護被膜を被覆する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の半導体基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって複数のIC、LSI等の半導体チップをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記半導体チップがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って切断することによって個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【0003】
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体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半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。
【0004】
一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
【特許文献1】特開平10−305420号公報
【0005】
レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのように硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。しかるに、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線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発生し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着してチップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。
【0006】
上記デブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。(例えば、特許文献2、3参照。)
【特許文献2】特開2004−188475号公報
【特許文献3】特開2004−322168号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記特許文献2には、スピンナーテーブルに保持されたウエーハの中心部に樹脂供給ノズルから所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを所定速度で回転することにより、液状樹脂をウエーハの加工面に被覆するスピンナーコーティング方法が開示されている。しかるに、ウエーハの表面には回路等のデバイスが形成され凹凸があるため、ウエーハを保持したスピンナーテーブルを回転し、その遠心力によって液状樹脂を外周部に向けて流動させようとしても、液状樹脂をウエーハの表面に均一な厚さに被覆することが困難である。
また、上記特許文献3には、スピンナーテーブルに保持されたウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを回転するとともにウエーハの加工面の中央領域を通して外周に向けてエアーを吹き付け、ウエーハの加工面の中央領域に滴下された液状樹脂を外周に向けて流動せしめる保護被膜の被覆方法が開示されている。この保護被膜の被覆方法においても、液状樹脂をウエーハの表面に均一な厚さに被覆することができない場合がある。
【0008】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハの表面に樹脂による保護被膜を均一な厚さに被覆することができる保護被膜の被覆方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハの加工面に樹脂による保護被膜を被覆する保護被膜の被覆方法であって、
ウエーハをスピンナーテーブルに加工面を上側にして保持するウエーハ保持工程と、
スピンナーテーブルに保持されたウエーハの加工面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを第1の回転速度で回転することによりウエーハの加工面の中央領域に滴下された液状樹脂をウエーハの加工面の全面に拡散させ被膜を形成する液状樹脂下塗り工程と、
該液状樹脂下塗り工程が実施されウエーハの加工面に形成された被膜の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブルを第1の回転速度より低速の第3の回転速度で回転することによりウエーハの加工面に形成された被膜の中央領域に滴下された液状樹脂をウエーハの加工面の全面に拡散させる液状樹脂上塗り工程と、
該液状樹脂上塗り工程を実施した後に、スピンナーテーブルを第3の回転速度より高速の第2の回転速度で回転することにより、ウエーハの加工面に被覆される被膜の厚さを調整する仕上げ工程と、を含む、
ことを特徴とする保護被膜の被覆方法が提供される。
【0010】
上記第1の回転速度および該第2の回転速度は、500〜3000rpmの回転速度に設定されている。
また、上記第3の回転速度は、20〜100rpmの回転速度に設定されている。
上記液状樹脂下塗り工程および上記液状樹脂上塗り工程において液状樹脂を滴下する際に、スピンナーテーブルを第3の回転速度より低速の第4の回転速度で回転せしめることが望ましい。この第4の回転速度は、5〜20rpmの回転速度に設定されている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、液状樹脂下塗り工程を実施してウエーハの加工面に被膜を形成した後に液状樹脂上塗り工程を実施するので、液状樹脂上塗り工程において滴下された液状樹脂は液状樹脂下塗り工程でウエーハの加工面
に被覆された樹脂被膜上を外周に向けて流動するので、濡れ性が良いため流動が円滑となり、均一な厚さの保護被膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明による樹脂被膜の被覆方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0013】
図1には、本発明による保護被膜の被覆方法を実施する保護被膜形成兼洗浄手段を備えたレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図1に示すレーザー加工装置は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル3が切削送り方向である矢印Xで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル3は、吸着チャック支持台31と、該吸着チャック支持台31上に装着された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル3の吸着チャック支持台31には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ34が配設されている。
【0014】
図示のレーザー加工装置は、レーザー光線照射手段4を備えている。レーザー光線照射手段4は、レーザー光線発振手段41と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器42を具備している。
【0015】
図示のレーザー加工装置は、上記チャックテーブル3の吸着チャック32上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段4の集光器41から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段5を具備している。この撮像手段5は顕微鏡やCCDカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。また、図示のウエーハの分割装置は、撮像手段5によって撮像された画像を表示する表示手段6を具備している。
【0016】
図示のレーザー加工装置は、加工前の被加工物であるウエーハの表面(加工面)に保護被膜を被覆するとともに、加工後のウエーハの表面に被覆された保護被膜を除去する保護被膜形成兼洗浄手段7を具備している。この保護被膜形成兼洗浄手段7について、図2乃至図4を参照して説明する。
図示の実施形態における保護被膜形成兼洗浄手段7は、スピンナーテーブル機構71と、該スピンナーテーブル機構71を包囲して配設された洗浄水受け手段72を具備している。スピンナーテーブル機構71は、スピンナーテーブル711と、該スピンナーテーブル711を回転駆動する電動モータ712と、該電動モータ712を上下方向に移動可能に支持する支持機構713を具備している。スピンナーテーブル711は多孔性材料から形成された吸着チャック711aを具備しており、この吸着チャック711a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711は、吸着チャック711aに被加工物である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せしめることにより吸着チャック711上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル711には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ機構714が配設されている。電動モータ712は、その駆動軸712aの上端に上記スピンナーテーブル711を連結する。上記支持機構713は、複数本(図示の実施形態においては3本)の支持脚713aと、該支持脚713aをそれぞれ連結し電動モータ712に取り付けられた複数本(図示の実施形態においては3本)のエアシリンダ713bとからなっている。このように構成された支持機構713は、エアシリンダ713bを作動することにより、電動モータ712およびスピンナーテーブル711を図3に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図4に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
【0017】
上記洗浄水受け手段72は、洗浄水受け容器721と、該洗浄水受け容器721を支持する3本(図2には2本が示されている)の支持脚722と、上記電動モータ712の駆動軸712aに装着されたカバー部材723とを具備している。洗浄水受け容器721は、図3および図4に示すように円筒状の外側壁721aと底壁721bと内側壁721cとからなっている。底壁721bの中央部には上記電動モータ712の駆動軸712aが挿通する穴721dが設けられおり、この穴721dの周縁から上方に突出する内側壁721cが形成されている。また、図2に示すように底壁721bには排液口721eが設けられており、この排液口721eにドレンホース724が接続されている。上記カバー部材723は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部723aを備えておる。このように構成されたカバー部材723は、電動モータ712およびスピンナーテーブル711が図4に示す作業位置に位置付けられると、カバー部723aが上記洗浄水受け容器721を構成する内側壁721cの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
【0018】
図示の実施形態における保護被膜形成兼洗浄手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持された加工前の被加工物であるウエーハの加工面に液状の樹脂液を供給する樹脂液供給手段74を具備している。樹脂液供給手段74は、スピンナーテーブル711に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状の樹脂液を供給する樹脂供給ノズル741と、該樹脂供給ノズル741を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ742を備えており、樹脂供給ノズル741が図示しない樹脂液供給源に接続されている。樹脂供給ノズル741は、水平に延びるノズル部741aと、該ノズル部741aから下方に延びる支持部741bとからなっており、支持部741bが上記洗浄液回収容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない樹脂液供給源に接続されている。なお、樹脂供給ノズル741の支持部741bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部741bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
【0019】
図示の実施形態における保護被膜形成兼洗浄手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持された加工後の被加工物であるウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段75およびエアー供給手段76を具備している。洗浄水供給手段75は、スピンナーテーブル711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751と、該洗浄水ノズル751を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ752を備えており、該洗浄水ノズル751が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル751は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部751aと、該ノズル部751aの基端から下方に延びる支持部751bとからなっており、支持部751bが上記洗浄液回収容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル751の支持部751bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部751bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
【0020】
上記エアー供給手段76は、スピンナーテーブル711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761と、該エアーノズル761を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ(図示せず)を備えており、該エアーノズル761が図示しないエアー供給源に接続されている。洗浄水ノズル761は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部761aと、該ノズル部761aの基端から下方に延びる支持部761bとからなっており、支持部761bが上記洗浄液回収容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエアー供給源に接続されている。なお、エアーノズル761の支持部761bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部761bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
【0021】
図1に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置は、被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハ10を収容するカセットが載置されるカセット載置部13aを備えている。カセット載置部13aには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル131が配設されており、このカセットテーブル131上にカセット13が載置される。半導体ウエーハ10は、環状のフレーム11に装着された保護テープ12の表面に貼着されており、保護テープ12を介して環状のフレーム11に支持された状態で上記カセット13に収容される。なお、半導体ウエーハ10は、図5に示すように表面10aに格子状に配列された複数の分割予定ライン101によって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイス102が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ10は、図1に示すように環状のフレーム11に装着された保護テープ12に表面10a即ちストリート101およびデバイス102が形成されている面を上側にして裏面が貼着される。
【0022】
図示のレーザー加工装置は、上記カセット13に収納された加工前の半導体ウエーハ10を仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出するとともに加工後の半導体ウエーハ10をカセット13に搬入する被加工物搬出・搬入手段15と、位置合わせ手段14に搬出された加工前の半導体ウエーハ10を保護被膜形成兼洗浄手段7に搬送するとともに保護被膜形成兼洗浄手段7によって表面に保護被膜が被覆された半導体ウエーハ10を上記チャックテーブル3上に搬送する被加工物搬送手段16と、チャックテーブル3上で切削加工された半導体ウエーハ10を保護被膜形成兼洗浄手段7に搬送する洗浄搬送手段18を具備している。
【0023】
図示のレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
図1に示すように環状のフレーム11に保護テープ12を介して支持された加工前の半導体ウエーハ10(以下、単に半導体ウエーハ10という)は、加工面である表面10aを上側にしてカセット13の所定位置に収容されている。カセット13の所定位置に収容された加工前の半導体ウエーハ10は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル131が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出・搬入手段15が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ10を仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出する。位置合わせ手段14に搬出された半導体ウエーハ10は、位置合わせ手段14によって所定の位置に位置合せされる。次に、位置合わせ手段14によって位置合わせされた加工前の半導体ウエーハ10は、被加工物搬送手段16の旋回動作によって保護被膜形成兼洗浄手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム11がクランプ714によって固定される。このとき、スピンナーテーブル711は図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、樹脂供給ノズル741と洗浄水ノズル751およびエアーノズル761は図2および図3に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【0024】
加工前の半導体ウエーハ10が保護被膜形成兼洗浄手段7のスピンナーテーブル711上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、スピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の加工面である表面10aの中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブル711を第1の回転速度で回転することにより半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域に滴下された液状樹脂をウエーハの表面10a(加工面)の全面に拡散させ被覆する液状樹脂下塗り工程を実施する。この液状樹脂下塗り工程において半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する際には、スピンナーテーブル711を作業位置に位置付けるとともに、樹脂液供給手段74の電動モータ742を駆動して図6の(a)に示すように樹脂供給ノズル741のノズル部741aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持された半導体ウエーハ10の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を矢印で示す方向に低速の所定の回転速度(第4の回転速度)、例えば5〜20rpmで回転しつつ、環状のフレーム11に装着された保護テープ12の表面に貼着された半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域に樹脂液供給手段74の樹脂液供給ノズル741から所定量の液状樹脂100を滴下する。なお、液状樹脂100は、例えばPVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等の水溶性のレジストが望ましい。そして、液状樹脂100の供給量は、例えば直径が200mmのウエーハの場合、スピンナーテーブル711が5〜20rpmの回転速度で10秒間回転している間に15ミリリットル(ml)程度が望ましい。
【0025】
このようにして、スピンナーテーブル711を5〜20rpmの回転速度で回転しつつ半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域へ所定量の液状樹脂100を滴下したならば、図6の(b)に示すように液状樹脂100の滴下を停止し、スピンナーテーブル711を矢印で示す方向に高速の所定の回転速度(第1の回転速度)、例えば500〜3000rpmで5秒間程度回転する。この結果、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域の滴下された液状樹脂100は、遠心力の作用で外周に向けて流動し半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の全面に拡散せしめられ、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に樹脂被膜110を形成する。
【0026】
上述した液状樹脂下塗り工程を実施したならば、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に被覆された樹脂被膜110の中央領域の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナーテーブル711を第1の回転速度より低速の第3の回転速度で回転することにより半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜110の中央領域に滴下された液状樹脂を半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の全面に拡散させる液状樹脂上塗り工程を実施する。この液状樹脂上塗り工程において半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に被覆された樹脂被膜110の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下する際には、図7の(a)に示すようにスピンナーテーブル711を矢印で示す方向に低速の所定の回転速度(第4の回転速度)、例えば5〜20rpmで回転しつつ、環状のフレーム11に装着された保護テープ12の表面に貼着された半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜110の中央領域に樹脂液供給手段74の樹脂液供給ノズル741から所定量の液状樹脂100を滴下する。なお、液状樹脂100は、上記液状樹脂下塗り工程と同様に例えばPVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等の水溶性のレジストが用いられる。そして、液状樹脂100の供給量は、たとえば直径が200mmのウエーハの場合、スピンナーテーブル711が5〜20rpmの回転速度で10秒間回転している間に15ミリリットル(ml)程度が望ましい。
【0027】
このようにして、スピンナーテーブル711を5〜20rpmの回転速度で回転しつつ半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜110の中央領域へ所定量の液状樹脂100を滴下したならば、図7の(b)に示すように液状樹脂100の滴下を停止し、スピンナーテーブル711を矢印で示す方向に上記第1の回転速度より低速で上記第4の回転速度より高速の第3の回転速度、例えば20〜100rpmの回転速度で、30秒間程度回転する。この結果、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜110の中央領域の滴下された液状樹脂100は、遠心力の作用で樹脂被膜110上を外周に向けて流動し半導体ウエーハ10の加工面(表面10a)の全面に拡散せしめられ、半導体ウエーハ10の加工面(表面10a)に被覆された樹脂被膜110とともに樹脂被膜120を形成する。この液状樹脂上塗り工程において滴下された液状樹脂100は、上記液状樹脂下塗り工程で半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜110上を外周に向けて流動するので、濡れ性が良いため流動が円滑となり、厚さが均一な樹脂被膜120を形成する。
【0028】
上述した液状樹脂上塗り工程を実施したならば、スピンナーテーブル711を第3の回転速度より高速の第2の回転速度で回転することにより、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜120を所望の厚さに調整する仕上げ工程を実施する。この仕上げ工程は、図8に示すようにスピンナーテーブル711を矢印で示す方向に上記第3の回転速度より高速の上記第1の回転速度と同じ回転速度、例えば500〜3000rpmの回転速度で5秒間回転する。この結果、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面) に被覆された樹脂被膜120は、遠心力の作用で外周に向けて円滑に流動し半導体ウエーハ10の加工面(表面10a)の全面に拡散せしめられ、図9に示すように半導体ウエーハ10の加工面(表面10a)には厚さが均一で所望の厚さに調整された保護被膜130が形成される。
【実施例】
【0029】
直径が200mmの半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に上記液状樹脂下塗り工程を実施した。この液状樹脂下塗り工程においては、スピンナーテーブル711を10rpmの回転速度で回転しつつ10秒間でPVA(Poly
Vinyl Alcohol)を15ミリリットル(ml)滴下した。そして、スピンナーテーブル711を1000rpmの回転速度で5秒間回転し、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に樹脂被膜110を形成した。このようにして液状樹脂下塗り工程を実施した後、上述した液状樹脂上塗り工程を実施した。この液状樹脂上塗り工程においては、スピンナーテーブル711を10rpmの回転速度で回転しつつ10秒間でPVA(Poly
Vinyl Alcohol)を15ミリリットル(ml)滴下した。そして、スピンナーテーブル711を25rpmの回転速度で30秒間回転し、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に樹脂被膜120を形成した。次に、スピンナーテーブル711を1000rpmの回転速度で5秒間回転して、上記仕上げ工程を実施することにより、半導体ウエーハ10の表面10a(表面)に保護被膜130を形成した。この保護被膜130の厚さを図10に示す各測定位置で測定した結果、図11に示すとおりであった。図11に示すように保護被膜130の平均厚さは386.44nmであり、最小値と最大値のバラツキは17.66nmであった。
【比較例】
【0030】
直径が200mmの半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)の中央領域にPVA(Poly Vinyl Alcohol)を50ミリリットル(ml)滴下し、スピンナーテーブル711を1000rpmの回転速度で10秒間回転し、半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)に保護被膜を形成した。この保護被膜の厚さを図10に示す各測定位置で測定した結果、図11に示すとおりであった。図11に示すように保護被膜の平均厚さは382.79nmであり、最小値と最大値のバラツキは60.58nmであった。
【0031】
実施例と比較例を検討すると明らかなように、本発明に従って形成された保護被膜は、その厚さの最小値と最大値のバラツキが17.66nmで略均一であり、しかも保護被膜の厚さの最小値と最大値のバラツキが従来のスピンコーティングによって形成された保護被膜の1/3以下である。
【0032】
上述した液状樹脂下塗り工程、液状樹脂上塗り工程および仕上げ工程を実施して半導体ウエーハ10の加工面である表面10aに保護被膜130を形成すると、液状樹脂が遠心力の作用で外周に向けて流動するため、環状のフレーム11の上面に付着する。環状のフレーム11の上面に液状樹脂が付着していると、この液状樹脂が環状のフレーム11の上面を吸引保持する搬送手段の吸引パッドに付着して離脱不能となる虞があるので、環状のフレーム11の上面に付着した液状樹脂を除去することが望ましい。従って、上述した仕上げ工程を実施したならば、図12に示すように洗浄水供給手段76の図示しない電動モータを駆動して洗浄水供給ノズル761のノズル部761aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持された環状のフレーム11の上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を例えば800rpmの回転速度で回転しつつノズル部761aの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。まお、ノズル部751aは所謂2流体ノズルで構成され0.2MPa程度の純水が供給されるとともに、0.3〜0.5MPa程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して環状のフレーム11の上面を洗浄する。この結果、環状のフレーム11に付着した液状樹脂は上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、容易に洗い流すことができる。
【0033】
上述したように半導体ウエーハ10の加工面である表面10aに保護被膜130を被覆し、環状のフレーム11の上面に付着した液状樹脂を除去したならば、スピンナーテーブル711を図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されている半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル711上の半導体ウエーハ10は、被加工物搬送手段16によってチャックテーブル3の吸着チャック32上に搬送され、該吸着チャック32に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3は、図示しない移動手段によってレーザー光線照射手段4に配設された撮像手段5の直下に位置付けられる。
【0034】
チャックテーブル3が撮像手段5の直下に位置付けられると、撮像手段5および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ10に所定方向に形成されているストリート101と、ストリート101に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段4の集光器42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、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ10に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート101に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ10のストリート101が形成されている表面10aには保護被膜110が形成されているが、保護膜110が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
【0035】
以上のようにしてチャックテーブル3上に保持されている半導体ウエーハ10に形成されているストリート101を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図で示すようにチャックテーブル3をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段4の集光器42が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート101を集光器42の直下に位置付ける。このとき、図13の(a)で示すように半導体ウエーハ10は、ストリート101の一端(図13の(a)において左端)が集光器42の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段4の集光器42からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル3即ち半導体ウエーハ10を図13の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図13の(b)で示すようにストリート101の他端(図13の(b)において右端)が集光器42の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル3即ち半導体ウエーハ10の移動を停止する。このレーザー加工溝形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pをストリート101の表面付近に合わせる。
【0036】
上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、半導体ウエーハ10のストリート101には図14に示すようにレーザー加工溝140が形成される。このとき、図14に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ150が発生しても、このデブリ150は保護被膜130によって遮断され、デバイス102およびボンディングパッド等に付着することはない。このレーザー光線照射工程においては、半導体ウエーハ10の加工面である表面10aに形成された保護被膜130が上述したように略均一であるため、安定したレーザー加工溝140を形成することができる。そして、上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に実施する。
【0037】
なお、上記レーザー光線照射工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
出力 :4 W
集光スポット径 :9.2μm
加工送り速度 :200mm/秒
【0038】
上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に沿って実施したならば、半導体ウエーハ10を保持しているチャックテーブル3は、最初に半導体ウエーハ10を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ10は、洗浄搬送手段18によって保護被膜形成兼洗浄手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される。このとき樹脂供給ノズル741とエアーノズル751および洗浄水ノズル761は、図3および図4に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【0039】
加工後の半導体ウエーハ10が保護被膜形成兼洗浄手段7のスピンナーテーブル711上に保持されたならば、洗浄工程を実行する。即ち、スピンナーテーブル711を作業位置に位置付けるとともに、洗浄水供給手段76の図示しない電動モータを駆動して洗浄水供給ノズル761のノズル部761aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持された半導体ウエーハ10の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を例えば800rpmの回転速度で回転しつつノズル部761aの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部761aは所謂2流体ノズルで構成され0.2MPa程度の純水が供給されるとともに、0.3〜0.5MPa程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して半導体ウエーハ10の加工面である表面10aを洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル761のノズル部761aの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、半導体ウエーハ10の表面10aに被覆された保護被膜110が上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、保護被膜1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150も除去される。
【0040】
上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水供給ノズル761を待機位置に位置付け、スピンナーテーブル711を例えば3000rpmの回転速度で15秒程度回転せしめる。
【0041】
上述したように加工後の半導体ウエーハ10の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル711の回転を停止するとともに、エアー供給手段75のエアーノズル751を待機位置に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されている半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル711上の加工後の半導体ウエーハ10は、被加工物搬送手段16によって仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出する。位置合わせ手段14に搬出された加工後の半導体ウエーハ10は、被加工物搬出手段15によってカセット13の所定位置に収納される。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明による保護被膜の被覆方法を実施する保護被膜形成兼洗浄手段を備えたレーザー加工装置の斜視図。
【図2】図1に示すレーザー加工装置に装備される保護被膜形成兼洗浄手段の一部を破断して示す斜視図。
【図3】図2に示す保護被膜形成兼洗浄手段のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図4】図2に示す保護被膜形成兼洗浄手段のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図5】図1に示すレーザー加工装置によって加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。
【図6】本発明による保護被膜の被覆方法における液状樹脂下塗り工程を示す説明図。
【図7】本発明による保護被膜の被覆方法における液状樹脂上塗り工程を示す説明図。
【図8】本発明による保護被膜の被覆方法における仕上げ工程を示す説明図。
【図9】本発明による保護被膜の被覆方法によって保護被膜が被覆された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【図10】半導体ウエーハの加工面に被覆された保護被膜の厚さを測定する測定位置を示す説明図。
【図11】半導体ウエーハの加工面に被覆された保護被膜の厚さを測定した測定結果を示す図。
【図12】環状のフレームの上面に付着した液状樹脂を除去する工程を示す説明図。
【図13】図1に示すレーザー加工装置によるレーザー光線照射工程を示す説明図。
【図14】図13に示すレーザー光線照射工程によってレーザー加工された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【符号の説明】
【0043】
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
4:レーザー光線照射手段
41: レーザー光線発振手段
42:集光器
5:撮像機構
6:表示手段
7:保護被膜形成兼洗浄手段
71:スピンナーテーブル機構
711:スピンナーテーブル
712:電動モータ
72:洗浄水受け手段
74:樹脂液供給手段
741:樹脂液供給ノズル
75:エアー供給手段
751:エアーノズル
76:洗浄水供給手段
761:洗浄水ノズル
10:半導体ウエーハ
101:ストリート
102:デバイス
130:保護被膜
11:環状のフレーム
12:保護テープ
13:カセット
14:位置合わせ手段
15:被加工物搬出・搬入手段
16:被加工物搬送手段
18:洗浄搬送手段
【出願人】 【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
【出願日】 平成18年6月29日(2006.6.29)
【代理人】 【識別番号】100075177
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 尚純

【識別番号】100113217
【弁理士】
【氏名又は名称】奥貫 佐知子


【公開番号】 特開2008−6379(P2008−6379A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−179805(P2006−179805)