レーザー加工装置
【課題】ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止すること。
【解決手段】レーザー加工装置１は、上面に開口部２７を有する筐体２８と、ウェーハＷを保持すると共に筐体２８内部に収容可能な保護膜形成・除去用テーブル２６と、筐体２８内部に設けられたウェーハＷの被加工面を洗浄する洗浄用ノズル３２と、ウェーハＷの洗浄の際に開口部２７を覆うシャッター機構３０とを備える。シャッター機構３０は、開口部２７を被覆可能なシート部材３３と、シート部材３３が巻回される巻回ローラ３４と、シート部材３３の先端部を保持し、筐体２８上面に設けられた一対のガイドレール３５、３５上を、開口部２７を開放する開放位置と開口部２７を閉塞する閉塞位置との間でスライド可能なシート部材保持部３６と、を有する。
【解決手段】レーザー加工装置１は、上面に開口部２７を有する筐体２８と、ウェーハＷを保持すると共に筐体２８内部に収容可能な保護膜形成・除去用テーブル２６と、筐体２８内部に設けられたウェーハＷの被加工面を洗浄する洗浄用ノズル３２と、ウェーハＷの洗浄の際に開口部２７を覆うシャッター機構３０とを備える。シャッター機構３０は、開口部２７を被覆可能なシート部材３３と、シート部材３３が巻回される巻回ローラ３４と、シート部材３３の先端部を保持し、筐体２８上面に設けられた一対のガイドレール３５、３５上を、開口部２７を開放する開放位置と開口部２７を閉塞する閉塞位置との間でスライド可能なシート部材保持部３６と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークにレーザービームを照射し、アブレーション加工を施すレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェーハ等のワークの表面に格子状にストリート（分割予定ライン）が形成され、ストリートにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、加工装置によりストリートに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
半導体ウェーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置を用いて行われることが多いが、レーザービームの照射によって部材の一部を昇華させ、切断する加工技術も実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
アブレーション加工と呼ばれる上記加工技術においては、レーザービームが照射された加工点に熱エネルギーが集中して加工屑（デブリ）が飛散するため、半導体ウェーハの表面への加工屑の付着を防止する必要が生じる。従来、レーザー加工時に飛散する加工屑から半導体ウェーハを保護するため、加工前に半導体ウェーハに保護膜を形成し、加工後に加工屑と共に半導体ウェーハから保護膜を除去するレーザー加工装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２に記載のレーザー加工装置では、レーザー加工前にスピンナーテーブルで半導体ウェーハを吸着保持し、樹脂供給ノズルから液状樹脂を塗布して保護膜を形成し、搬送手段によって半導体ウェーハをスピンナーテーブルからレーザー加工に供されるチャックテーブルまで搬送する。そして、レーザー加工後に、再び搬送手段によって半導体ウェーハをチャックテーブルからスピンナーテーブルまで搬送し、洗浄水供給ノズルから洗浄水を噴出して半導体ウェーハの被加工面に付着する加工屑を保護膜と共に除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載のレーザー加工装置では、半導体ウェーハ（ワーク）に保護膜を形成する際や保護膜を洗浄する際に、保護膜の成分である液状樹脂を含む液滴が保護膜形成・洗浄機構外に飛散し、搬送手段等の可動部に付着してしまう。その結果、付着した液滴が乾燥すると、液滴に含まれる液状樹脂の粘着性により可動部を固着させてしまう虞があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザー加工装置は、ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークにレーザービームを照射してアブレーション加工を行うレーザー加工手段と、前記レーザー加工手段によって加工される前のワークの被加工面に保護膜を形成するための液状樹脂を塗布する保護膜形成手段と、前記レーザー加工手段によって加工された後のワークの被加工面に洗浄水を供給して前記保護膜を除去する保護膜除去手段と、を備えたレーザー加工装置であって、前記保護膜除去手段は、ワークを保持する保持部と、上面に開口部を有し前記保持部を収容する筐体と、前記筐体内に位置づけられた前記保持部に保持されたワークの被加工面に洗浄水を供給する洗浄ノズルと、前記開口部を覆うシャッター部と、を有し、前記シャッター部は、可撓性を有し前記開口部を覆うシート部材と、前記シート部材を巻き取って前記開口部を開放する開位置に位置づける巻き取り部と、前記シート部材を前記巻き取り部から引き出して前記開口部を覆う閉位置に位置づける引き出し部と、前記シート部材が前記閉位置から前記開位置に移動する際に、前記シート部材の下面が擦動する洗浄部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、シャッター部のシート部材が開口部を覆うので、ワークから保護膜を洗浄除去する際に発生する保護膜成分（液状樹脂）を含んだ液滴が、保護膜除去手段外部の搬送機構等の可動部に飛散することを抑え、可動部の固着を防止することができる。また、レーザー加工後のワークの被加工面に洗浄水を供給して保護膜を除去するので、保護膜と共にレーザー加工に伴い発生した加工屑を除去することができる。
【発明の効果】
【００１１】
ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の外観斜視図である。
【図２】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の保護膜形成・除去ユニットの模式図である。
【図３】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、シャッター機構の模式図である。
【図４】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保護膜形成処理の際のシャッター機構の動作を説明するための動作図である。
【図５】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保護膜除去処理の際のシャッター機構の動作を説明するための動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１を参照して、レーザー加工装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。図２は、レーザー加工装置の保護膜形成・除去ユニットの模式図である。
【００１４】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、半導体ウェーハ（ウェーハ）Ｗ等のワークに加工屑（デブリ）の付着を防止するために保護膜を成膜すると共に、成膜後のウェーハＷにレーザー加工を施してレーザー加工後のウェーハＷから加工屑及び保護膜を除去するように構成されている。このレーザー加工装置１は、レーザービームを照射するレーザー加工ユニット（レーザー加工手段）２とウェーハＷを保持する保持テーブル（保持手段）１３とを相対移動させて、ウェーハＷにレーザー加工を施すように構成されている。ウェーハＷは、略円形状に形成されており、表面に格子状に配列された図示しない分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインによって区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。ウェーハＷは、貼着テープ５１を介して環状フレーム５２に支持され、レーザー加工装置１に搬入される。
【００１５】
なお、本実施の形態では、ワークとして、シリコンウェーハ（Si）、ガリウムヒ素（GaAs）、シリコンカーバイド（SiC）等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア（Al2O3）系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料等が含まれる。
【００１６】
レーザー加工装置１は、直方体状の加工台３と、加工台３の側面に設けられた保護膜形成・除去ユニット４と、加工台３及び保護膜形成・除去ユニット４の後方から上方に立設した支柱部５とを有している。支柱部５の前面には、前方に突出したアーム部６が設けられ、アーム部６の先端側にはレーザー加工ユニット２の加工ヘッド７が設けられている。また、支柱部５の前面には、アーム部６に隣接して、加工台３内のレーザー加工領域と保護膜形成・除去ユニット４内の保護膜形成・除去領域との間でウェーハＷを搬送する搬送機構８が設けられている。加工台３の上面には、Ｙ軸方向に延在する一対のガイドレール９、９が設けられている。一対のガイドレール９、９には、加工送り方向となるＹ軸方向に移動可能に支持されたモーター駆動のＹ軸テーブル１０が配置されている。
【００１７】
Ｙ軸テーブル１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する一対のガイドレール１１、１１が設けられている。一対のガイドレール１１、１１には、割出送り方向となるＸ軸方向に移動可能に支持されたモーター駆動のＸ軸テーブル１２が配置されている。Ｘ軸テーブル１２の上面には、保持テーブル１３が設けられている。Ｙ軸テーブル１０及びＸ軸テーブル１２の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にそれぞれボールネジ１４、１５が螺合されている。ボールネジ１４、１５の一端部には、駆動モーター１６、１７がそれぞれ連結され、この駆動モーター１６、１７によりボールネジ１４、１５が回転駆動される。
【００１８】
保持テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２の上面においてＺ軸周りに回転可能なθテーブル１８と、θテーブル１８の上部に設けられ、ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部１９とを有している。ワーク保持部１９は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧により貼着テープ５１を介してウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル１８の内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００１９】
ワーク保持部１９の周囲には、θテーブル１８の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部２０が設けられている。この４つのクランプ部２０は、エアーアクチュエータにより駆動し、ウェーハＷの周囲の環状フレーム５２を四方から挟持固定する。
【００２０】
レーザー加工ユニット２は、アーム部６の先端に設けられ、ウェーハＷにレーザービームを照射する加工ヘッド７を有している。図示は省略するが、アーム部６内には、ウェーハＷに対してレーザービームを発振する発振器が設けられ、アーム部６内及び加工ヘッド７内には、レーザー光学系が設けられている。加工ヘッド７は、発振器から発振されたレーザービームを集光し、保持テーブル１３上に保持されたウェーハＷに照射する。
【００２１】
搬送機構８は、支柱部５の前面においてＸ軸方向に延在する上下一対のガイドレール２１、２１と、一対のガイドレール２１、２１にスライド可能に係合された搬送用アーム２２とを有している。搬送用アーム２２には、Ｘ軸方向に延在するボールネジ２３が螺合されている。ボールネジ２３の一端には駆動モーター２４が連結されており、この駆動モーター２４によりボールネジ２３が回転駆動され搬送用アーム２２がＸ軸方向に移動される。搬送用アーム２２の下端側には、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム５２を吸着保持する吸着保持部２５が設けられている。このように構成された搬送機構８は、ウェーハＷへの保護膜の成膜後、保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去用テーブル２６からウェーハＷをピックアップして、保持テーブル１３のワーク保持部１９上にウェーハＷを載置する。そして、搬送機構８は、ウェーハＷへのレーザー加工後に、ワーク保持部１９からウェーハＷをピックアップして保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去用テーブル２６に載置する。
【００２２】
保護膜形成・除去ユニット４は、ウェーハＷを保持する保護膜形成・除去用テーブル（保持部）２６と、上面に略円形状の開口部２７を有すると共に開口部２７内に保護膜形成・除去用テーブル２６を収容可能な筐体２８とを有している。筐体２８の上面の開口部２７近傍には、ウェーハＷに液状樹脂を供給する樹脂供給ノズル２９と、開口部２７を開放及び閉塞可能なシャッター機構（シャッター部）３０とが設けられている。図２に示すように、筐体２８の内部には、ウェーハＷに洗浄水を供給する洗浄用ノズル３２が設けられている。
【００２３】
保護膜形成・除去用テーブル２６は、ウェーハＷを吸着保持する真空チャック式に構成され、Ｚ軸周りに回転可能に構成されている。保護膜形成・除去用テーブル２６は、上面に円板状の吸着面が形成され、周囲に環状フレーム５２を保持する４つのクランプ部３１が設けられている。吸着面は、負圧により貼着テープ５１を介してウェーハＷを吸着する面であり、保護膜形成・除去用テーブル２６の内部の配管を介して吸引源に接続されている。また、保護膜形成・除去用テーブル２６は、筐体２８の開口部２７と筐体２８内部との間で昇降可能に構成されている。ウェーハＷに保護膜を成膜する場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６が樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで上昇され、樹脂供給ノズル２９から液状樹脂がウェーハＷの被加工面に塗布される。そして、保護膜形成・除去用テーブル２６が筐体２８内部に下降され、高速回転されて液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。一方、ウェーハＷから保護膜を除去する場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６が筐体２８内部の洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降され、高速回転されつつ洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射されることでウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。
【００２４】
ここで、図３を参照して、レーザー加工装置１のシャッター機構３０について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置１のシャッター機構３０の模式図であり、図３（ａ）はシャッター機構３０が開口部２７を閉塞した状態を示し、図３（ｂ）はシャッター機構３０が開口部２７を開放した状態を示している。図３（ａ）及び（ｂ）において、上図はシャッター機構３０の平面図であり、下図はシャッター機構３０の側面図である。なお、図３（ａ）及び（ｂ）の上図では、シャッター機構３０のカバー部３９を省略している。
【００２５】
図３に示すように、シャッター機構３０は、可撓性を有するシート部材３３と、筐体２８上面のＹ軸方向における一端側に設けられ、シート部材３３が巻回される巻回ローラ（巻き取り部）３４と、筐体２８上面外縁部をＹ軸方向に延在する一対のガイドレール３５、３５と、一対のガイドレール３５、３５にスライド可能に構成され、シート部材３３の先端側を保持するシート部材保持部（引き出し部）３６とを有している。シート部材３３は、開口部２７全体を被覆可能な大きさに形成されている。シート部材保持部３６は、開口部２７を跨いで一対のガイドレール３５、３５に架け渡されるように設けられ、図示しないシリンダ又は駆動モーターにより駆動するように構成されている。巻回ローラ３４は、開口部２７側にシート部材３３の排出口３８が形成されたカバー部３９に覆われ、カバー部３９の内壁に回転可能に支持されている。また、カバー部３９内部の排出口３８側には、シート部材３３の搬送経路上に、シート部材３３を洗浄する洗浄ユニット４０が設けられている。このように構成されたシャッター機構３０では、シート部材保持部３６が開放位置となる先端側まで移動（往動）することにより、巻回ローラ３４からシート部材３３が引き出されて開口部２７全体が覆われ、シート部材保持部３６が閉塞位置となる巻回ローラ３４に近接する位置まで移動（復動）することにより、巻回ローラ３４にシート部材３３が巻回されて開口部２７全体が露出される。
【００２６】
洗浄ユニット４０は、ウェーハＷの保護膜成膜後又は保護膜除去後にシート部材３３の下面に付着した保護膜成分を含む液滴を洗浄するものであり、シート部材３３の搬送経路を挟んで洗浄用ローラ（洗浄部）４１と付勢ローラ４２とが対向配置されている。付勢ローラ４２は、カバー部３９の内壁に回転可能に支持され、図示しないバネにより洗浄用ローラ４１に付勢力を付与するように構成されている。
【００２７】
洗浄用ローラ４１は、筐体２８に形成された収容部４５の内壁に回転可能に支持され、吸水性を有するスポンジ等の樹脂材料で構成されている。洗浄用ローラ４１は、付勢ローラ４２との間で挟み込んだシート部材３３を介して付勢ローラ４２から付勢力を受け、シート部材３３の出し引きに応じて回転するように構成されている。収容部４５内部には、洗浄用ローラ４１に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル４３と、シート部材３３下面にエアーを噴き出すエアーブロアーノズル４４とが設けられている。収容部４５の下部は、図示しないドレインに連通されている。洗浄水供給ノズル４３は、シート部材３３の巻き取り時において、洗浄用ローラ４１の表面に対して連続的に洗浄水を供給するように構成されている。エアーブロアーノズル４４は、シート部材３３の繰り出し（引き出し）時において、シート部材３３下面に残留した液滴が収容部４５内部に落ちるように、ノズル先端を収容部４５側に向けてエアーを噴き出すように構成されている。
【００２８】
このように構成された洗浄ユニット４０は、シート部材３３を巻き取る場合には、洗浄用ローラ４１が洗浄水供給ノズル４３から洗浄水を連続的に受けながら、付勢ローラ４２からの付勢力を受けてシート部材３３の下面が洗浄用ローラ４１外周面に押しつけられた状態で洗浄用ローラ４１が回転する。そして、シート部材３３の下面に付着した保護膜成分（液状樹脂）を含む液滴は洗浄用ローラ４１に吸収され、洗浄用ローラ４１の回転に伴い下方に位置した際に、吸収された液滴はその自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように洗浄ユニット４０によって保護膜成分を含む水滴が除去された状態でシート部材３３が巻回ローラ３４に巻き取られるので、巻回ローラ３４が保護膜成分の粘着性により固着することが無い。一方、シート部材３３を繰り出す場合には、付勢ローラ４２からの付勢力を受けてシート部材３３の下面が洗浄用ローラ４１外周面に押しつけられた状態で洗浄用ローラ４１が回転し、排出口３８の直前で、エアーブロアーノズル４４からシート部材３３の繰り出し方向と反対側の斜め上方に向けて噴出されるエアーを受ける。このため、シート部材３３の下面に残った残留液滴は収容部４５側に吹き飛ばされ、残留液滴が除去されたシート部材３３が排出口３８から排出される。これによりエアーブロアーノズル４４のブローによってシート部材３３下面に付着した液滴が除去されるので、ウェーハＷの被加工面に液滴が落下することが無くなる。
【００２９】
次に、図４及び図５を参照して、保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成処理の際のシャッター機構３０の動作を説明するための動作図である。図５は、本発明の実施の形態に係る保護膜形成・除去ユニット４の保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作を説明するための動作図である。
【００３０】
まず、図４を用いて、保護膜形成処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図４（ａ）に示すように、保護膜形成処理の際には、シャッター機構３０のシート部材３３は巻回ローラ３４に巻き取られ、筐体２８の開口部２７全体が開放される開放位置にシート部材保持部３６が位置される。そして、樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで保護膜形成・除去用テーブル２６を上昇させ、ウェーハＷの被加工面に樹脂供給ノズル２９から液状樹脂が塗布される。
【００３１】
ウェーハＷに液状樹脂が塗布されると、図４（ｂ）に示すように、保護膜形成・除去用テーブル２６を下降させた後、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。このとき、シート部材３３は、付勢ローラ４２により洗浄用ローラ４１に押しつけられた状態で繰り出され、エアーブロアーノズル４４から噴出されるエアーを受けながら排出口３８から排出されるため、シート部材３３の下面に付着した残留液滴は収容部４５内部で適切に除去され、筺体２８内のウェーハＷに液滴が落下することが無い。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されて液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、保護膜形成処理に伴って液状樹脂が飛散した場合でも、飛散した液状樹脂はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着する虞がない。
【００３２】
ウェーハＷに保護膜が形成されると、図４（ｃ）に示すように、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６が移動される。このとき、付勢ローラ４２の付勢により、シート部材３３の下面が、洗浄水供給ノズル４３から供給される洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で引き戻されるため、回転する洗浄用ローラ４１外周面に、シート部材３３の下面に付着した液状樹脂成分を含む液滴が吸収除去される。洗浄用ローラ４１に吸水された液状樹脂成分を含む液滴は、洗浄用ローラ４１が回転して下方に位置した際に、その自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように、ウェーハＷへの保護膜形成の際に発生する液状樹脂（保護膜）成分を含む液滴を、保護膜形成・除去ユニット４内部で除去し、搬送機構８等の可動部への飛散を抑えて可動部の固着を防止することができる。
【００３３】
次に、図５を用いて、保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図５（ａ）に示すように、保護膜除去処理の際には、シャッター機構３０のシート部材３３は巻回ローラ３４に巻き取られ、筐体２８の開口部２７全体が開放される開放位置にシート部材保持部３６が位置される。そして、搬送機構８により搬送されたレーザー加工後のウェーハＷが保護膜形成・除去用テーブル２６の吸着面に保持される。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、保護膜形成・除去用テーブル２６を洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降させ、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。このとき、シート部材３３は、付勢ローラ４２により洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で繰り出され、エアーブロアーノズル４４から噴出されるエアーを受けながら排出口３８から排出されるため、シート部材３３の下面に付着した残留液滴は収容部４５内部で適切に除去され、筺体２８内のウェーハＷに液滴が落下することが無い。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されつつ、洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射され、ウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、洗浄水の噴出に伴って液状樹脂成分を含む液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着すること虞が無い。
【００３５】
ウェーハＷから加工屑及び保護膜が除去されると、図５（ｃ）に示すように、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６が移動される。このとき、付勢ローラ４２の付勢により、シート部材３３の下面が、洗浄水供給ノズル４３から供給される洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で引き戻されるため、回転する洗浄用ローラ４１の外周面に、シート部材３３の下面に付着した液状樹脂成分を含む液滴が吸収除去される。洗浄用ローラ４１に吸水された液状樹脂成分を含む液滴は、洗浄用ローラ４１が回転して下方に位置した際に、その自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように、ウェーハＷへの保護膜除去の際に発生する液状樹脂成分を含む液滴を、保護膜形成・除去ユニット４内部で除去し、液滴が除去された状態でシート部材３３が巻回ローラ３４に巻き取られるので、巻回ローラ３４が保護膜成分の粘着性により固着することが無い。
【００３６】
次に、ウェーハＷの分割方法の全体的な流れについて説明する。なお、保護膜形成及び保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作については上述したため、詳細な説明を省略する。
【００３７】
まず、保護膜形成・除去用テーブル２６にウェーハＷが載置されると、樹脂供給ノズル２９から液状樹脂がウェーハＷの被加工面に塗布される。次に、保護膜形成・除去用テーブル２６を下降させ、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されて、液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、保護膜形成・除去用テーブル２６の高速回転に伴って液状樹脂成分を含む液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着しない。ウェーハＷに保護膜が形成されると、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６を移動させ、保護膜形成・除去用テーブル２６を開口部２７まで上昇させる。シート部材３３の下面に付着した液滴は、洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１に吸収除去され、収容部４５に連通するドレインに排出される。そして、搬送機構８により保護膜が成膜されたウェーハＷが保持テーブル１３まで搬送される。
【００３８】
保持テーブル１３にウェーハＷが載置されると、保持テーブル１３が加工ヘッド７の加工位置に移動される。次に、加工ヘッド７の出射口がウェーハＷの分割予定ラインに位置合わせされると共に、集光器によりレーザービームの焦点がウェーハＷの加工点に調整され、アブレーション加工処理が開始される。
【００３９】
この場合、保持テーブル１３がウェーハＷを保持した状態でＹ軸方向に加工送りされ、分割予定ラインに沿ってウェーハＷが分割される。続いて、保持テーブル１３が数ピッチ分だけＸ軸方向に移動され、加工ヘッド７の出射口が隣接する分割予定ラインに位置合わせされる。そして、保持テーブル１３がウェーハＷを保持した状態でＹ軸方向に加工送りされ、分割予定ラインに沿ってウェーハＷが分割される。この動作が繰り返されてウェーハＷのＹ軸方向の全ての分割予定ラインに沿ってウェーハＷが加工される。次に、θテーブル１８が９０度回転され、同様な動作により、ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ラインに沿ってウェーハＷが加工される。すべてのアブレーション加工処理が完了すると、搬送機構８によりウェーハＷは保持テーブル１３から取り外され、保護膜形成・除去用テーブル２６まで搬送される。
【００４０】
レーザー加工後のウェーハＷが保護膜形成・除去用テーブル２６に載置されると、保護膜形成・除去用テーブル２６を洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降させると共に、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。次に、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されつつ、洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射されることでウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、洗浄水の噴出に伴って液状樹脂成分が含まれる液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着しない。そして、ウェーハＷから加工屑及び保護膜が除去されると、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６を移動させ、保護膜形成・除去ユニット４を開口部２７まで上昇させる。シート部材３３の下面に付着した液滴は、洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１に吸収除去され、収容部４５に連通するドレインに排出される。
【００４１】
以上、この構成によれば、可撓性を有し開口部２７を被覆可能なシート部材３３と、シート部材３３が巻回される巻回ローラ３４と、シート部材３３の先端部を保持し、筐体２８上面に設けられた一対のガイドレール３５、３５上を、開口部２７を開放する開放位置と開口部２７を閉塞する閉塞位置との間でスライド可能なシート部材保持部３６とを設けたので、ウェーハＷへの保護膜除去の際に発生する液状樹脂成分を含む液滴をシート部材３３の下面に付着させ、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部への飛散を抑えて可動部の固着を防止することができる。
【００４２】
なお、上記した実施の形態においては、筐体２８の上面に液滴樹脂を供給する樹脂供給ノズル２９を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、筐体２８内部に洗浄用ノズル３２と共に樹脂供給ノズル２９を設ける構成にしてもよい。この場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６を樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで下降させ、開口部２７全体をシート部材３３で閉塞した状態で、ウェーハＷの被加工面に液滴樹脂を塗布する。
【００４３】
また、上記した実施の形態においては、スピンコートタイプの樹脂供給ノズル２９によりウェーハＷに保護膜を形成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、筐体２８内部に、洗浄水供給ノズル３１と共にスプレーノズルタイプの樹脂供給ノズル２９を設け、このスプレーノズルタイプの樹脂供給ノズル２９により保護膜を形成してもよい。この場合も上記同様に、保護膜形成・除去用テーブル２６を樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで下降させ、開口部２７全体をシート部材３３で閉塞した状態で、ウェーハＷの被加工面に液滴樹脂を噴出する。
【００４４】
また、上記した実施の形態においては、レーザー加工装置１に保護膜形成・除去ユニット４を一体的に構成したが、この構成に限定されるものではなく、レーザー加工装置１と保護膜形成・除去ユニット４とを別体で構成してもよい。さらに、上記した実施の形態においては、保護膜形成処理及び保護膜除去処理を単一の装置（保護膜形成・除去ユニット４）で構成したが、保護膜形成処理と保護膜除去処理とを別々の装置で構成してもよい。
【００４５】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明は、ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハ等のワークに対してレーザービームを照射し、アブレーション加工を施すレーザー加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１ レーザー加工装置
２ レーザー加工ユニット（レーザー加工手段）
４ 保護膜形成・除去ユニット（保護膜形成手段、保護膜除去手段）
１３ 保持テーブル（保持手段）
２６ 保護膜形成・除去用テーブル（保持部）
２７ 開口部
２８ 筐体
２９ 樹脂供給ノズル
３０ シャッター機構（シャッター部）
３２ 洗浄用ノズル
３３ シート部材
３４ 巻回ローラ（巻き取り部）
３６ シート部材保持部（引き出し部）
４０ 洗浄ユニット
４１ 洗浄用ローラ（洗浄部）
４２ 付勢ローラ
４３ 洗浄水供給ノズル
４４ エアーブロアーノズル
Ｗ ウェーハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークにレーザービームを照射し、アブレーション加工を施すレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェーハ等のワークの表面に格子状にストリート（分割予定ライン）が形成され、ストリートにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、半導体ウェーハは、加工装置によりストリートに沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
半導体ウェーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置を用いて行われることが多いが、レーザービームの照射によって部材の一部を昇華させ、切断する加工技術も実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
アブレーション加工と呼ばれる上記加工技術においては、レーザービームが照射された加工点に熱エネルギーが集中して加工屑（デブリ）が飛散するため、半導体ウェーハの表面への加工屑の付着を防止する必要が生じる。従来、レーザー加工時に飛散する加工屑から半導体ウェーハを保護するため、加工前に半導体ウェーハに保護膜を形成し、加工後に加工屑と共に半導体ウェーハから保護膜を除去するレーザー加工装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２に記載のレーザー加工装置では、レーザー加工前にスピンナーテーブルで半導体ウェーハを吸着保持し、樹脂供給ノズルから液状樹脂を塗布して保護膜を形成し、搬送手段によって半導体ウェーハをスピンナーテーブルからレーザー加工に供されるチャックテーブルまで搬送する。そして、レーザー加工後に、再び搬送手段によって半導体ウェーハをチャックテーブルからスピンナーテーブルまで搬送し、洗浄水供給ノズルから洗浄水を噴出して半導体ウェーハの被加工面に付着する加工屑を保護膜と共に除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載のレーザー加工装置では、半導体ウェーハ（ワーク）に保護膜を形成する際や保護膜を洗浄する際に、保護膜の成分である液状樹脂を含む液滴が保護膜形成・洗浄機構外に飛散し、搬送手段等の可動部に付着してしまう。その結果、付着した液滴が乾燥すると、液滴に含まれる液状樹脂の粘着性により可動部を固着させてしまう虞があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができるレーザー加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザー加工装置は、ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークにレーザービームを照射してアブレーション加工を行うレーザー加工手段と、前記レーザー加工手段によって加工される前のワークの被加工面に保護膜を形成するための液状樹脂を塗布する保護膜形成手段と、前記レーザー加工手段によって加工された後のワークの被加工面に洗浄水を供給して前記保護膜を除去する保護膜除去手段と、を備えたレーザー加工装置であって、前記保護膜除去手段は、ワークを保持する保持部と、上面に開口部を有し前記保持部を収容する筐体と、前記筐体内に位置づけられた前記保持部に保持されたワークの被加工面に洗浄水を供給する洗浄ノズルと、前記開口部を覆うシャッター部と、を有し、前記シャッター部は、可撓性を有し前記開口部を覆うシート部材と、前記シート部材を巻き取って前記開口部を開放する開位置に位置づける巻き取り部と、前記シート部材を前記巻き取り部から引き出して前記開口部を覆う閉位置に位置づける引き出し部と、前記シート部材が前記閉位置から前記開位置に移動する際に、前記シート部材の下面が擦動する洗浄部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、シャッター部のシート部材が開口部を覆うので、ワークから保護膜を洗浄除去する際に発生する保護膜成分（液状樹脂）を含んだ液滴が、保護膜除去手段外部の搬送機構等の可動部に飛散することを抑え、可動部の固着を防止することができる。また、レーザー加工後のワークの被加工面に洗浄水を供給して保護膜を除去するので、保護膜と共にレーザー加工に伴い発生した加工屑を除去することができる。
【発明の効果】
【００１１】
ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の外観斜視図である。
【図２】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の保護膜形成・除去ユニットの模式図である。
【図３】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、シャッター機構の模式図である。
【図４】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保護膜形成処理の際のシャッター機構の動作を説明するための動作図である。
【図５】本発明に係るレーザー加工装置の実施の形態を示す図であり、保護膜除去処理の際のシャッター機構の動作を説明するための動作図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１を参照して、レーザー加工装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。図２は、レーザー加工装置の保護膜形成・除去ユニットの模式図である。
【００１４】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、半導体ウェーハ（ウェーハ）Ｗ等のワークに加工屑（デブリ）の付着を防止するために保護膜を成膜すると共に、成膜後のウェーハＷにレーザー加工を施してレーザー加工後のウェーハＷから加工屑及び保護膜を除去するように構成されている。このレーザー加工装置１は、レーザービームを照射するレーザー加工ユニット（レーザー加工手段）２とウェーハＷを保持する保持テーブル（保持手段）１３とを相対移動させて、ウェーハＷにレーザー加工を施すように構成されている。ウェーハＷは、略円形状に形成されており、表面に格子状に配列された図示しない分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインによって区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。ウェーハＷは、貼着テープ５１を介して環状フレーム５２に支持され、レーザー加工装置１に搬入される。
【００１５】
なお、本実施の形態では、ワークとして、シリコンウェーハ（Si）、ガリウムヒ素（GaAs）、シリコンカーバイド（SiC）等の半導体ウェーハを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。チップ実装用としてウェーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Die Attach Film）等の粘着部材、半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス、サファイア（Al2O3）系の無機材料基板、液晶ディスプレイドライバー等の各種電気部品やミクロンオーダーの加工位置精度が要求される各種加工材料等が含まれる。
【００１６】
レーザー加工装置１は、直方体状の加工台３と、加工台３の側面に設けられた保護膜形成・除去ユニット４と、加工台３及び保護膜形成・除去ユニット４の後方から上方に立設した支柱部５とを有している。支柱部５の前面には、前方に突出したアーム部６が設けられ、アーム部６の先端側にはレーザー加工ユニット２の加工ヘッド７が設けられている。また、支柱部５の前面には、アーム部６に隣接して、加工台３内のレーザー加工領域と保護膜形成・除去ユニット４内の保護膜形成・除去領域との間でウェーハＷを搬送する搬送機構８が設けられている。加工台３の上面には、Ｙ軸方向に延在する一対のガイドレール９、９が設けられている。一対のガイドレール９、９には、加工送り方向となるＹ軸方向に移動可能に支持されたモーター駆動のＹ軸テーブル１０が配置されている。
【００１７】
Ｙ軸テーブル１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する一対のガイドレール１１、１１が設けられている。一対のガイドレール１１、１１には、割出送り方向となるＸ軸方向に移動可能に支持されたモーター駆動のＸ軸テーブル１２が配置されている。Ｘ軸テーブル１２の上面には、保持テーブル１３が設けられている。Ｙ軸テーブル１０及びＸ軸テーブル１２の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にそれぞれボールネジ１４、１５が螺合されている。ボールネジ１４、１５の一端部には、駆動モーター１６、１７がそれぞれ連結され、この駆動モーター１６、１７によりボールネジ１４、１５が回転駆動される。
【００１８】
保持テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２の上面においてＺ軸周りに回転可能なθテーブル１８と、θテーブル１８の上部に設けられ、ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部１９とを有している。ワーク保持部１９は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。吸着面は、負圧により貼着テープ５１を介してウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル１８の内部の配管を介して吸引源に接続されている。
【００１９】
ワーク保持部１９の周囲には、θテーブル１８の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部２０が設けられている。この４つのクランプ部２０は、エアーアクチュエータにより駆動し、ウェーハＷの周囲の環状フレーム５２を四方から挟持固定する。
【００２０】
レーザー加工ユニット２は、アーム部６の先端に設けられ、ウェーハＷにレーザービームを照射する加工ヘッド７を有している。図示は省略するが、アーム部６内には、ウェーハＷに対してレーザービームを発振する発振器が設けられ、アーム部６内及び加工ヘッド７内には、レーザー光学系が設けられている。加工ヘッド７は、発振器から発振されたレーザービームを集光し、保持テーブル１３上に保持されたウェーハＷに照射する。
【００２１】
搬送機構８は、支柱部５の前面においてＸ軸方向に延在する上下一対のガイドレール２１、２１と、一対のガイドレール２１、２１にスライド可能に係合された搬送用アーム２２とを有している。搬送用アーム２２には、Ｘ軸方向に延在するボールネジ２３が螺合されている。ボールネジ２３の一端には駆動モーター２４が連結されており、この駆動モーター２４によりボールネジ２３が回転駆動され搬送用アーム２２がＸ軸方向に移動される。搬送用アーム２２の下端側には、半導体ウェーハＷの周囲の環状フレーム５２を吸着保持する吸着保持部２５が設けられている。このように構成された搬送機構８は、ウェーハＷへの保護膜の成膜後、保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去用テーブル２６からウェーハＷをピックアップして、保持テーブル１３のワーク保持部１９上にウェーハＷを載置する。そして、搬送機構８は、ウェーハＷへのレーザー加工後に、ワーク保持部１９からウェーハＷをピックアップして保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去用テーブル２６に載置する。
【００２２】
保護膜形成・除去ユニット４は、ウェーハＷを保持する保護膜形成・除去用テーブル（保持部）２６と、上面に略円形状の開口部２７を有すると共に開口部２７内に保護膜形成・除去用テーブル２６を収容可能な筐体２８とを有している。筐体２８の上面の開口部２７近傍には、ウェーハＷに液状樹脂を供給する樹脂供給ノズル２９と、開口部２７を開放及び閉塞可能なシャッター機構（シャッター部）３０とが設けられている。図２に示すように、筐体２８の内部には、ウェーハＷに洗浄水を供給する洗浄用ノズル３２が設けられている。
【００２３】
保護膜形成・除去用テーブル２６は、ウェーハＷを吸着保持する真空チャック式に構成され、Ｚ軸周りに回転可能に構成されている。保護膜形成・除去用テーブル２６は、上面に円板状の吸着面が形成され、周囲に環状フレーム５２を保持する４つのクランプ部３１が設けられている。吸着面は、負圧により貼着テープ５１を介してウェーハＷを吸着する面であり、保護膜形成・除去用テーブル２６の内部の配管を介して吸引源に接続されている。また、保護膜形成・除去用テーブル２６は、筐体２８の開口部２７と筐体２８内部との間で昇降可能に構成されている。ウェーハＷに保護膜を成膜する場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６が樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで上昇され、樹脂供給ノズル２９から液状樹脂がウェーハＷの被加工面に塗布される。そして、保護膜形成・除去用テーブル２６が筐体２８内部に下降され、高速回転されて液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。一方、ウェーハＷから保護膜を除去する場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６が筐体２８内部の洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降され、高速回転されつつ洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射されることでウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。
【００２４】
ここで、図３を参照して、レーザー加工装置１のシャッター機構３０について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置１のシャッター機構３０の模式図であり、図３（ａ）はシャッター機構３０が開口部２７を閉塞した状態を示し、図３（ｂ）はシャッター機構３０が開口部２７を開放した状態を示している。図３（ａ）及び（ｂ）において、上図はシャッター機構３０の平面図であり、下図はシャッター機構３０の側面図である。なお、図３（ａ）及び（ｂ）の上図では、シャッター機構３０のカバー部３９を省略している。
【００２５】
図３に示すように、シャッター機構３０は、可撓性を有するシート部材３３と、筐体２８上面のＹ軸方向における一端側に設けられ、シート部材３３が巻回される巻回ローラ（巻き取り部）３４と、筐体２８上面外縁部をＹ軸方向に延在する一対のガイドレール３５、３５と、一対のガイドレール３５、３５にスライド可能に構成され、シート部材３３の先端側を保持するシート部材保持部（引き出し部）３６とを有している。シート部材３３は、開口部２７全体を被覆可能な大きさに形成されている。シート部材保持部３６は、開口部２７を跨いで一対のガイドレール３５、３５に架け渡されるように設けられ、図示しないシリンダ又は駆動モーターにより駆動するように構成されている。巻回ローラ３４は、開口部２７側にシート部材３３の排出口３８が形成されたカバー部３９に覆われ、カバー部３９の内壁に回転可能に支持されている。また、カバー部３９内部の排出口３８側には、シート部材３３の搬送経路上に、シート部材３３を洗浄する洗浄ユニット４０が設けられている。このように構成されたシャッター機構３０では、シート部材保持部３６が開放位置となる先端側まで移動（往動）することにより、巻回ローラ３４からシート部材３３が引き出されて開口部２７全体が覆われ、シート部材保持部３６が閉塞位置となる巻回ローラ３４に近接する位置まで移動（復動）することにより、巻回ローラ３４にシート部材３３が巻回されて開口部２７全体が露出される。
【００２６】
洗浄ユニット４０は、ウェーハＷの保護膜成膜後又は保護膜除去後にシート部材３３の下面に付着した保護膜成分を含む液滴を洗浄するものであり、シート部材３３の搬送経路を挟んで洗浄用ローラ（洗浄部）４１と付勢ローラ４２とが対向配置されている。付勢ローラ４２は、カバー部３９の内壁に回転可能に支持され、図示しないバネにより洗浄用ローラ４１に付勢力を付与するように構成されている。
【００２７】
洗浄用ローラ４１は、筐体２８に形成された収容部４５の内壁に回転可能に支持され、吸水性を有するスポンジ等の樹脂材料で構成されている。洗浄用ローラ４１は、付勢ローラ４２との間で挟み込んだシート部材３３を介して付勢ローラ４２から付勢力を受け、シート部材３３の出し引きに応じて回転するように構成されている。収容部４５内部には、洗浄用ローラ４１に洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル４３と、シート部材３３下面にエアーを噴き出すエアーブロアーノズル４４とが設けられている。収容部４５の下部は、図示しないドレインに連通されている。洗浄水供給ノズル４３は、シート部材３３の巻き取り時において、洗浄用ローラ４１の表面に対して連続的に洗浄水を供給するように構成されている。エアーブロアーノズル４４は、シート部材３３の繰り出し（引き出し）時において、シート部材３３下面に残留した液滴が収容部４５内部に落ちるように、ノズル先端を収容部４５側に向けてエアーを噴き出すように構成されている。
【００２８】
このように構成された洗浄ユニット４０は、シート部材３３を巻き取る場合には、洗浄用ローラ４１が洗浄水供給ノズル４３から洗浄水を連続的に受けながら、付勢ローラ４２からの付勢力を受けてシート部材３３の下面が洗浄用ローラ４１外周面に押しつけられた状態で洗浄用ローラ４１が回転する。そして、シート部材３３の下面に付着した保護膜成分（液状樹脂）を含む液滴は洗浄用ローラ４１に吸収され、洗浄用ローラ４１の回転に伴い下方に位置した際に、吸収された液滴はその自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように洗浄ユニット４０によって保護膜成分を含む水滴が除去された状態でシート部材３３が巻回ローラ３４に巻き取られるので、巻回ローラ３４が保護膜成分の粘着性により固着することが無い。一方、シート部材３３を繰り出す場合には、付勢ローラ４２からの付勢力を受けてシート部材３３の下面が洗浄用ローラ４１外周面に押しつけられた状態で洗浄用ローラ４１が回転し、排出口３８の直前で、エアーブロアーノズル４４からシート部材３３の繰り出し方向と反対側の斜め上方に向けて噴出されるエアーを受ける。このため、シート部材３３の下面に残った残留液滴は収容部４５側に吹き飛ばされ、残留液滴が除去されたシート部材３３が排出口３８から排出される。これによりエアーブロアーノズル４４のブローによってシート部材３３下面に付着した液滴が除去されるので、ウェーハＷの被加工面に液滴が落下することが無くなる。
【００２９】
次に、図４及び図５を参照して、保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成・除去処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る保護膜形成・除去ユニット４の保護膜形成処理の際のシャッター機構３０の動作を説明するための動作図である。図５は、本発明の実施の形態に係る保護膜形成・除去ユニット４の保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作を説明するための動作図である。
【００３０】
まず、図４を用いて、保護膜形成処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図４（ａ）に示すように、保護膜形成処理の際には、シャッター機構３０のシート部材３３は巻回ローラ３４に巻き取られ、筐体２８の開口部２７全体が開放される開放位置にシート部材保持部３６が位置される。そして、樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで保護膜形成・除去用テーブル２６を上昇させ、ウェーハＷの被加工面に樹脂供給ノズル２９から液状樹脂が塗布される。
【００３１】
ウェーハＷに液状樹脂が塗布されると、図４（ｂ）に示すように、保護膜形成・除去用テーブル２６を下降させた後、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。このとき、シート部材３３は、付勢ローラ４２により洗浄用ローラ４１に押しつけられた状態で繰り出され、エアーブロアーノズル４４から噴出されるエアーを受けながら排出口３８から排出されるため、シート部材３３の下面に付着した残留液滴は収容部４５内部で適切に除去され、筺体２８内のウェーハＷに液滴が落下することが無い。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されて液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、保護膜形成処理に伴って液状樹脂が飛散した場合でも、飛散した液状樹脂はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着する虞がない。
【００３２】
ウェーハＷに保護膜が形成されると、図４（ｃ）に示すように、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６が移動される。このとき、付勢ローラ４２の付勢により、シート部材３３の下面が、洗浄水供給ノズル４３から供給される洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で引き戻されるため、回転する洗浄用ローラ４１外周面に、シート部材３３の下面に付着した液状樹脂成分を含む液滴が吸収除去される。洗浄用ローラ４１に吸水された液状樹脂成分を含む液滴は、洗浄用ローラ４１が回転して下方に位置した際に、その自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように、ウェーハＷへの保護膜形成の際に発生する液状樹脂（保護膜）成分を含む液滴を、保護膜形成・除去ユニット４内部で除去し、搬送機構８等の可動部への飛散を抑えて可動部の固着を防止することができる。
【００３３】
次に、図５を用いて、保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作について説明する。図５（ａ）に示すように、保護膜除去処理の際には、シャッター機構３０のシート部材３３は巻回ローラ３４に巻き取られ、筐体２８の開口部２７全体が開放される開放位置にシート部材保持部３６が位置される。そして、搬送機構８により搬送されたレーザー加工後のウェーハＷが保護膜形成・除去用テーブル２６の吸着面に保持される。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、保護膜形成・除去用テーブル２６を洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降させ、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。このとき、シート部材３３は、付勢ローラ４２により洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で繰り出され、エアーブロアーノズル４４から噴出されるエアーを受けながら排出口３８から排出されるため、シート部材３３の下面に付着した残留液滴は収容部４５内部で適切に除去され、筺体２８内のウェーハＷに液滴が落下することが無い。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されつつ、洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射され、ウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、洗浄水の噴出に伴って液状樹脂成分を含む液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着すること虞が無い。
【００３５】
ウェーハＷから加工屑及び保護膜が除去されると、図５（ｃ）に示すように、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６が移動される。このとき、付勢ローラ４２の付勢により、シート部材３３の下面が、洗浄水供給ノズル４３から供給される洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１側に押圧された状態で引き戻されるため、回転する洗浄用ローラ４１の外周面に、シート部材３３の下面に付着した液状樹脂成分を含む液滴が吸収除去される。洗浄用ローラ４１に吸水された液状樹脂成分を含む液滴は、洗浄用ローラ４１が回転して下方に位置した際に、その自重により収容部４５に連通するドレインに排出される。このように、ウェーハＷへの保護膜除去の際に発生する液状樹脂成分を含む液滴を、保護膜形成・除去ユニット４内部で除去し、液滴が除去された状態でシート部材３３が巻回ローラ３４に巻き取られるので、巻回ローラ３４が保護膜成分の粘着性により固着することが無い。
【００３６】
次に、ウェーハＷの分割方法の全体的な流れについて説明する。なお、保護膜形成及び保護膜除去処理の際のシャッター機構３０の動作については上述したため、詳細な説明を省略する。
【００３７】
まず、保護膜形成・除去用テーブル２６にウェーハＷが載置されると、樹脂供給ノズル２９から液状樹脂がウェーハＷの被加工面に塗布される。次に、保護膜形成・除去用テーブル２６を下降させ、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。そして、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されて、液状樹脂がウェーハＷの被加工面全体に広がって保護膜が成膜される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、保護膜形成・除去用テーブル２６の高速回転に伴って液状樹脂成分を含む液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着しない。ウェーハＷに保護膜が形成されると、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６を移動させ、保護膜形成・除去用テーブル２６を開口部２７まで上昇させる。シート部材３３の下面に付着した液滴は、洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１に吸収除去され、収容部４５に連通するドレインに排出される。そして、搬送機構８により保護膜が成膜されたウェーハＷが保持テーブル１３まで搬送される。
【００３８】
保持テーブル１３にウェーハＷが載置されると、保持テーブル１３が加工ヘッド７の加工位置に移動される。次に、加工ヘッド７の出射口がウェーハＷの分割予定ラインに位置合わせされると共に、集光器によりレーザービームの焦点がウェーハＷの加工点に調整され、アブレーション加工処理が開始される。
【００３９】
この場合、保持テーブル１３がウェーハＷを保持した状態でＹ軸方向に加工送りされ、分割予定ラインに沿ってウェーハＷが分割される。続いて、保持テーブル１３が数ピッチ分だけＸ軸方向に移動され、加工ヘッド７の出射口が隣接する分割予定ラインに位置合わせされる。そして、保持テーブル１３がウェーハＷを保持した状態でＹ軸方向に加工送りされ、分割予定ラインに沿ってウェーハＷが分割される。この動作が繰り返されてウェーハＷのＹ軸方向の全ての分割予定ラインに沿ってウェーハＷが加工される。次に、θテーブル１８が９０度回転され、同様な動作により、ウェーハＷのＸ軸方向の全ての分割予定ラインに沿ってウェーハＷが加工される。すべてのアブレーション加工処理が完了すると、搬送機構８によりウェーハＷは保持テーブル１３から取り外され、保護膜形成・除去用テーブル２６まで搬送される。
【００４０】
レーザー加工後のウェーハＷが保護膜形成・除去用テーブル２６に載置されると、保護膜形成・除去用テーブル２６を洗浄用ノズル３２に対峙する位置まで下降させると共に、シート部材３３が開口部２７全体を覆う閉塞位置までシート部材保持部３６を移動させる。次に、シート部材３３が開口部２７を完全に覆った状態で、保護膜形成・除去用テーブル２６が高速回転されつつ、洗浄用ノズル３２から洗浄水が噴射されることでウェーハＷが洗浄されて加工屑と共に保護膜が除去される。このとき、シート部材３３が開口部２７全体を覆っているため、洗浄水の噴出に伴って液状樹脂成分が含まれる液滴が飛散した場合でも、飛散した液滴はシート部材３３の下面に付着して、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部に付着しない。そして、ウェーハＷから加工屑及び保護膜が除去されると、シート部材３３が開口部２７を開放する開放位置までシート部材保持部３６を移動させ、保護膜形成・除去ユニット４を開口部２７まで上昇させる。シート部材３３の下面に付着した液滴は、洗浄水を吸収した洗浄用ローラ４１に吸収除去され、収容部４５に連通するドレインに排出される。
【００４１】
以上、この構成によれば、可撓性を有し開口部２７を被覆可能なシート部材３３と、シート部材３３が巻回される巻回ローラ３４と、シート部材３３の先端部を保持し、筐体２８上面に設けられた一対のガイドレール３５、３５上を、開口部２７を開放する開放位置と開口部２７を閉塞する閉塞位置との間でスライド可能なシート部材保持部３６とを設けたので、ウェーハＷへの保護膜除去の際に発生する液状樹脂成分を含む液滴をシート部材３３の下面に付着させ、筐体２８外部の搬送機構８等の可動部への飛散を抑えて可動部の固着を防止することができる。
【００４２】
なお、上記した実施の形態においては、筐体２８の上面に液滴樹脂を供給する樹脂供給ノズル２９を設ける構成としたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、筐体２８内部に洗浄用ノズル３２と共に樹脂供給ノズル２９を設ける構成にしてもよい。この場合には、保護膜形成・除去用テーブル２６を樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで下降させ、開口部２７全体をシート部材３３で閉塞した状態で、ウェーハＷの被加工面に液滴樹脂を塗布する。
【００４３】
また、上記した実施の形態においては、スピンコートタイプの樹脂供給ノズル２９によりウェーハＷに保護膜を形成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、筐体２８内部に、洗浄水供給ノズル３１と共にスプレーノズルタイプの樹脂供給ノズル２９を設け、このスプレーノズルタイプの樹脂供給ノズル２９により保護膜を形成してもよい。この場合も上記同様に、保護膜形成・除去用テーブル２６を樹脂供給ノズル２９に対峙する位置まで下降させ、開口部２７全体をシート部材３３で閉塞した状態で、ウェーハＷの被加工面に液滴樹脂を噴出する。
【００４４】
また、上記した実施の形態においては、レーザー加工装置１に保護膜形成・除去ユニット４を一体的に構成したが、この構成に限定されるものではなく、レーザー加工装置１と保護膜形成・除去ユニット４とを別体で構成してもよい。さらに、上記した実施の形態においては、保護膜形成処理及び保護膜除去処理を単一の装置（保護膜形成・除去ユニット４）で構成したが、保護膜形成処理と保護膜除去処理とを別々の装置で構成してもよい。
【００４５】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明したように、本発明は、ワークへの保護膜形成やワークからの保護膜除去の際に、当該処理に伴い発生する保護膜成分を含む液滴のワーク搬送機構等の可動部への飛散を抑え、可動部の固着を防止することができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハ等のワークに対してレーザービームを照射し、アブレーション加工を施すレーザー加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１ レーザー加工装置
２ レーザー加工ユニット（レーザー加工手段）
４ 保護膜形成・除去ユニット（保護膜形成手段、保護膜除去手段）
１３ 保持テーブル（保持手段）
２６ 保護膜形成・除去用テーブル（保持部）
２７ 開口部
２８ 筐体
２９ 樹脂供給ノズル
３０ シャッター機構（シャッター部）
３２ 洗浄用ノズル
３３ シート部材
３４ 巻回ローラ（巻き取り部）
３６ シート部材保持部（引き出し部）
４０ 洗浄ユニット
４１ 洗浄用ローラ（洗浄部）
４２ 付勢ローラ
４３ 洗浄水供給ノズル
４４ エアーブロアーノズル
Ｗ ウェーハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークにレーザービームを照射してアブレーション加工を行うレーザー加工手段と、前記レーザー加工手段によって加工される前のワークの被加工面に保護膜を形成するための液状樹脂を塗布する保護膜形成手段と、前記レーザー加工手段によって加工された後のワークの被加工面に洗浄水を供給して前記保護膜を除去する保護膜除去手段と、を備えたレーザー加工装置であって、
前記保護膜除去手段は、
ワークを保持する保持部と、
上面に開口部を有し前記保持部を収容する筐体と、
前記筐体内に位置づけられた前記保持部に保持されたワークの被加工面に洗浄水を供給する洗浄ノズルと、
前記開口部を覆うシャッター部と、を有し、
前記シャッター部は、
可撓性を有し前記開口部を覆うシート部材と、
前記シート部材を巻き取って前記開口部を開放する開位置に位置づける巻き取り部と、
前記シート部材を前記巻き取り部から引き出して前記開口部を覆う閉位置に位置づける引き出し部と、
前記シート部材が前記閉位置から前記開位置に移動する際に、前記シート部材の下面が擦動する洗浄部とを有することを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークにレーザービームを照射してアブレーション加工を行うレーザー加工手段と、前記レーザー加工手段によって加工される前のワークの被加工面に保護膜を形成するための液状樹脂を塗布する保護膜形成手段と、前記レーザー加工手段によって加工された後のワークの被加工面に洗浄水を供給して前記保護膜を除去する保護膜除去手段と、を備えたレーザー加工装置であって、
前記保護膜除去手段は、
ワークを保持する保持部と、
上面に開口部を有し前記保持部を収容する筐体と、
前記筐体内に位置づけられた前記保持部に保持されたワークの被加工面に洗浄水を供給する洗浄ノズルと、
前記開口部を覆うシャッター部と、を有し、
前記シャッター部は、
可撓性を有し前記開口部を覆うシート部材と、
前記シート部材を巻き取って前記開口部を開放する開位置に位置づける巻き取り部と、
前記シート部材を前記巻き取り部から引き出して前記開口部を覆う閉位置に位置づける引き出し部と、
前記シート部材が前記閉位置から前記開位置に移動する際に、前記シート部材の下面が擦動する洗浄部とを有することを特徴とするレーザー加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４０５７１（Ｐ２０１２−４０５７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８１１９３（Ｐ２０１０−１８１１９３）
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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