(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ウェーハの表面のデバイス上にバンプ等が形成され凹凸がある場合には、ウェーハを保持したスピンナテーブルを回転させ、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、表面の凹凸に妨げられ液状樹脂をウェーハの表面に均一に被覆させることが困難であった。
【0006】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ウェーハの表面に凹凸が形成されている場合でも、ウェーハの表面に保護被膜を均一に被膜することができる
ウェーハの加工方法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】
【0007】
本発明の
ウェーハの加工方法は、表面に
バンプを有するウェーハの該表面に樹脂による
被膜で被覆し、被膜を通じてウェーハをレーザー加工するウェーハの加工方法であって、回転可能なスピンナテーブルにウェーハの該表面を上側にして保持するウェーハ保持工程と、スピンナテーブルに保持されたウェーハの表面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナテーブルを正回転方向に回転させることによりウェーハの表面の中央領域に滴下された液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ被膜を形成する第一の液状樹脂塗布工程と、該第一の液状樹脂塗布工程の後に、ウェーハの表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、スピンナテーブルを逆回転方向に回転させることにより中央領域に滴下された液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ被膜を形成する第二の液状樹脂塗布工程と、該第二の液状樹脂塗布工程の後に、
該第一の液状樹脂塗布工程及び該第二の液状樹脂塗布工程と比べて高速にスピンナテーブルを回転させ被膜を乾燥させる乾燥工程と、
該乾燥工程の後に、チャックテーブルに保持されたウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光を、被膜を通じてウェーハに照射してレーザー加工するレーザー加工工程と、を備える、ことを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、第一の液状樹脂塗布工程では、スピンナテーブルを正回転方向に回転させてウェーハの表面に液状樹脂が滴下され、第二の液状樹脂塗布工程では、スピンナテーブルを逆回転方向に回転させてウェーハの表面に液状樹脂が滴下される。このため、ウェーハの表面に
バンプが形成されている場合でも、
バンプによる液状樹脂の塗り斑を生じさせることが無く、ウェーハの表面全域に均一な厚み
の被膜を被膜することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、ウェーハの表面に凹凸が形成されている場合でも、ウェーハの表面に保護被膜を均一に被膜することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る保護被膜被覆方法は、ウェーハ保持工程、第一の液状樹脂塗布工程、第二の液状樹脂塗布工程、乾燥工程、を含んでいる。
【0012】
ウェーハ保持工程では、回転可能なスピンナテーブルにウェーハの該表面を上側にして保持する。第一の液状樹脂塗布工程では、スピンナテーブルに保持されたウェーハの表面の中央領域に所定量の液状樹脂を滴下し、スピンナテーブルを正回転方向に回転させることにより、ウェーハの表面の中央領域に滴下された液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ被膜を形成する。第二の液状樹脂塗布工程では、第一の液状樹脂塗布工程の後に、ウェーハの表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、スピンナテーブルを逆回転方向に回転させることにより、中央領域に滴下された液状樹脂をウェーハの表面の全面に拡散させ被膜を形成する。乾燥工程では、第二の液状樹脂塗布工程の後に、スピンナテーブルを回転させ被膜を乾燥させる。これにより、ウェーハの表面に凹凸が形成されている場合でも、凹凸による液状樹脂の塗り斑を生じさせることが無く、ウェーハの表面全域に均一な厚みの保護被膜を被膜することができる。以下、本実施の形態に係る保護被膜被覆方法について詳細に説明する。
【0013】
図1は、本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、加工対象となるウェーハの斜視図である。なお、
図1においては、レーザー加工装置において、ウェーハの加工面を保護被膜で被覆する保護被膜被覆装置を省略して記載している。また、本実施の形態に係るレーザー加工装置は、
図1に示す構成に限定されない。レーザー加工装置は、保護被膜被覆装置を備えていれば、どのように構成されてもよい。
【0014】
まず、加工対象となるウェーハWについて説明する。
図2に示すように、ウェーハWは、表面を上向きにして、リングフレーム86に張られたダイシングシート87に裏面側が貼着されている。ウェーハWの表面は、格子状に配列された分割予定ライン(不図示)によって複数のデバイス領域に区画され、この区画された各デバイス領域に、略球状のバンプ85が複数形成されている。このウェーハWの表面には、レーザー加工時のデブリの付着を抑制するための保護被膜が形成される。なお、本実施の形態においては、ウェーハWとしてシリコンウェーハ、ガリウムヒソ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。半導体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(Al
2O
3)系の無機材料基板、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をウェーハWとしてもよい。
【0015】
図1に示すように、レーザー加工装置1は、レーザー光を照射するレーザー加工ユニット5とウェーハWを保持したチャックテーブル3とを相対移動させて、ウェーハWを加工するように構成されている。
【0016】
レーザー加工装置1は、直方体状の基台2を有している。基台2の上面には、チャックテーブル3をX軸方向に加工送りすると共に、Y軸方向に割出送りするチャックテーブル移動機構4が設けられている。チャックテーブル移動機構4の後方には、立壁部11が立設されている。立壁部11の前面からはアーム部12が突出しており、アーム部12にはチャックテーブル3に対向するようにレーザー加工ユニット5が支持されている。
【0017】
チャックテーブル移動機構4は、基台2上面に配置されたX軸方向に平行な一対のガイドレール15と、一対のガイドレール15にスライド可能に設置されたモータ駆動のX軸テーブル16とを有している。また、チャックテーブル移動機構4は、X軸テーブル16上面に配置されたY軸方向に平行な一対のガイドレール17と、一対のガイドレール17にスライド可能に設置されたモータ駆動のY軸テーブル18とを有している。
【0018】
Y軸テーブル18の上部には、チャックテーブル3が設けられている。なお、X軸テーブル16、Y軸テーブル18の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ21、22が螺合されている。そして、ボールネジ21、22の一端部に連結された駆動モータ23、24が回転駆動されることで、チャックテーブル3がガイドレール15、17に沿ってX軸方向及びY軸方向に移動される。
【0019】
チャックテーブル3は、円板状に形成されており、θテーブル25を介してY軸テーブル18の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル3の上面には、多孔質材料で吸着チャックが形成されている。チャックテーブル3の周囲には、一対の支持アームを介して4つのクランプ部26が設けられている。4つのクランプ部26がエアアクチュエータにより駆動されることで、ウェーハWの周囲のリングフレーム86が四方から挟持固定される。
【0020】
レーザー加工ユニット5は、アーム部12の先端に設けられた加工ヘッド31を有している。アーム部12及び加工ヘッド31内には、レーザー加工ユニット5の光学系が設けられている。加工ヘッド31は、不図示の発振器から発振されたレーザー光を集光レンズによって集光し、チャックテーブル3上に保持されたウェーハWをレーザー加工する。レーザー光は、ウェーハWに対して吸収性を有する波長であり、光学系においてウェーハWの表面(加工面)に集光するように調整される。
【0021】
この場合、ウェーハWの表面は、後述する保護被膜被覆装置6(
図3参照)において形成された保護被膜で被覆されている。加工ヘッド31からのレーザー光が保護被膜を通じてウェーハWの表面に照射されることで、ウェーハWの表面にアブレーションが生じて部分的にエッチングされる。このとき、ウェーハWの表面には保護被膜が形成されているため、アブレーションによって飛散したデブリが保護被膜に付着し、ウェーハWの表面に直に付着することがない。
【0022】
そして、チャックテーブル移動機構4によってチャックテーブル3が加工ヘッド31に対して相対的に移動されることにより、ウェーハWの分割予定ラインに沿ってレーザー加工(アブレーション加工)される。ここで、アブレーションとは、レーザー光の照射強度が所定の加工閾値以上になると、固体表面で電子、熱的、光科学的及び力学的エネルギーに変換され、その結果、中性原子、分子、正負のイオン、ラジカル、クラスタ、電子、光が爆発的に放出され、固体表面がエッチングされる現象をいう。
【0023】
図3を参照して、ウェーハの表面に保護被膜を被覆する保護被膜被覆装置について説明する。
図3は、本実施の形態に係る保護被膜被覆装置の斜視図である。
【0024】
図3に示すように、保護被膜被覆装置6は、保持テーブル(スピンナテーブル)41上のウェーハWに対して液状樹脂Rを供給して、保持テーブル41の回転に伴う遠心力によってウェーハWの表面全域に液状樹脂Rを塗布するように構成されている。保護被膜被覆装置6は、円筒状の周壁部35と底壁部36とからなる有底筒状のケーシング37を有している。ケーシング37は、底壁部36の下面から延びる複数(本実施の形態では3本)の脚部38によって設置面39上に支持されている。ケーシング37内には、保持テーブル41が収容されており、保持テーブル41の周囲には液状樹脂ノズル42、洗浄水ノズル43、エアノズル44が設けられている。
【0025】
保持テーブル41は、ウェーハWのリングフレーム86よりも大径に形成されており、上面に多孔質材料で吸着チャックが形成されている。吸着チャックは保持テーブル41内の図示しない配管を通じて吸引源に接続されており、吸着チャック上に生じる負圧によってウェーハWを吸引保持する。保持テーブル41の下面中央には、電動モータ45の駆動軸46の上端部が固定されている。駆動軸46は、ケーシング37の下方に位置する電動モータ45から上方に延在し、底壁部36に貫通形成された中心開口を通って保持テーブル41に接続される。
【0026】
電動モータ45の外周面には、複数(本実施の形態では3つ)のエアシリンダ48が取り付けられている。電動モータ45は、各エアシリンダ48から設置面39に突き当てられたピストンロッド47によって支持されており、ピストンロッド47の伸縮によって昇降駆動される。このように、保持テーブル41は、電動モータ45によってケーシング37内で高速回転され、複数のエアシリンダ48によってウェーハWを取り込む上昇位置と加工が行われる下降位置との間で昇降駆動される。
【0027】
液状樹脂ノズル42は、保持テーブル41の上方で水平に延在する水平部51と、水平部51の基端から下方に延びる垂直部52とで略L字状に形成されている。水平部51の先端部分は下方に屈曲して形成されており、屈曲した先端部分から液状樹脂Rが保持テーブル41上のウェーハWに滴下される。また、液状樹脂ノズル42は、保持テーブル41の上方で旋回可能なようにケーシング37に支持されている。この液状樹脂ノズル42には、不図示の液状樹脂供給部から液状樹脂Rが供給される。ここで、液状樹脂Rとしては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)やポリエチレングリコール(PEG)等の水溶性樹脂が用いられる。なお、液状樹脂Rには、レーザー波長の光を吸収する吸収剤を添加することが好ましい。これにより、レーザー加工時にウェーハWの加工と共に保護被膜も同時に除去されるため、ウェーハWの熱分解物の蒸気等によって保護被膜がウェーハWの表面から剥離することが防止される。
【0028】
保護被膜被覆装置6では、液状樹脂ノズル42からウェーハWの表面中央に液状樹脂Rが滴下されると、保持テーブル41が高速回転することで液状樹脂Rに遠心力が作用する。この遠心力によってウェーハWの表面全域に液状樹脂Rが広げられ保護被膜が形成される。保護被膜が形成されたウェーハWは、チャックテーブル3に載せ替えられてレーザー加工が実施される。レーザー加工時には、上記したようにウェーハWの表面が保護被膜で被覆されるため、デブリが直にウェーハWの表面に付着することがない。
【0029】
また、保護被膜被覆装置6は、加工前のウェーハWに保護被膜を形成するだけでなく、加工済みのウェーハWから保護被膜を除去する洗浄装置としても機能する。ケーシング37内には、液状樹脂ノズル42と同様に、洗浄水ノズル43及びエアノズル44が旋回可能に設けられている。洗浄水ノズル43及びエアノズル44は、それぞれ保持テーブル41の上方で水平に延在する水平部53、55と、水平部53、55の基端から下方に延びる垂直部54(エアノズル44の垂直部は不図示)とで略L字状に形成されている。洗浄水ノズル43及びエアノズル44の先端部分は、それぞれ下方に屈曲しており、屈曲した先端部分から洗浄水及び乾燥エアがウェーハWに吹き付けられる。
【0030】
保護被膜被覆装置6の洗浄時には、加工済みのウェーハWが保持テーブル41に保持され、洗浄水ノズル43から洗浄水を噴射させながら保持テーブル41が高速回転される。ウェーハWの表面に洗浄水が吹き付けられることで、加工済みのウェーハWからデブリが付着した保護被膜が洗い流される。洗浄時の廃液は、ケーシング37に接続されたドレインホース58を介して排出される。その後、回転中のウェーハWに対してエアノズル44から乾燥エアが吹き付けられることでウェーハWが乾燥される。
【0031】
図4及び
図5を参照して、保護被膜被覆装置6における第一の液状樹脂塗布工程、第二の液状樹脂塗布工程及び乾燥工程について説明する。
図4は、本実施の形態に係る保護被膜被覆装置6における第一の液状樹脂塗布工程を説明するための模式図である。
図5は、本実施の形態に係る保護被膜被覆装置6における第二の液状樹脂塗布工程及び乾燥工程を説明するための模式図である。なお、
図4B及び
図5Bは、
図4A及び
図5Aに示す点線部分の拡大図である。
【0032】
第一の液状樹脂塗布工程では、保持テーブル41上にウェーハWが載置されると、吸着チャックによってウェーハWが保持され、保持テーブル41がケーシング37内の下降位置に移動する(
図3参照)。そして、液状樹脂ノズル42(
図3参照)が旋回して、ノズルの先端部分がウェーハWの中央に位置付けられる。次に、
図4Aに示すように、保持テーブル41に保持されたウェーハWの表面の中央領域に所定量の液状樹脂Rが滴下され、保持テーブル41が正回転方向(矢印A方向)に高速回転される。保持テーブル41が正回転方向に高速回転することで液状樹脂Rに遠心力が作用し、ウェーハWの表面の中央領域に滴下された液状樹脂Rの液溜まりは、ウェーハWの表面全域を覆うようにウェーハWの径方向外側に向かって広げられる。このとき、ウェーハWの表面には複数のバンプ85が形成されているため、このバンプ85に妨げられてバンプ85の近傍には液状樹脂Rの塗り斑R1が生じる(
図4B参照)。
【0033】
図5Aに示すように、第一の液状樹脂塗布工程の後、第二の液状樹脂塗布工程を実施する。第二の液状樹脂塗布工程では、保持テーブル41に保持されたウェーハWの表面に形成された被膜の中央領域に所定量の液状樹脂Rが滴下され、保持テーブル41が逆回転方向(矢印B方向)に高速回転される。保持テーブル41が逆回転方向に高速回転することで液状樹脂Rに遠心力が作用し、ウェーハWの表面に形成された被膜の中央領域に滴下された液状樹脂Rの液溜まりは、ウェーハWの表面全域を覆うようにウェーハWの径方向外側に向かって広げられる。ウェーハWの表面にバンプ85等の凹凸が形成されている場合、保持テーブル41を一方向にのみ回転させただけでは、バンプ85に妨げられてバンプ85の近傍に液状樹脂Rの塗り斑R1が生じてしまう(
図4B参照)。この塗り斑R1がウェーハWのストリートにまではみ出した場合には、はみ出した塗り斑R1部分にデブリが付着して堆積し、洗浄しても除去することが難しいため、チップの加工品質を低下させることに繋がってしまう。しかしながら、
図5Aに示す第二の液状樹脂塗布工程では、保持テーブル41を第一の液状樹脂塗布工程とは反対方向に高速回転させるため、ウェーハWの表面に塗布された液状樹脂Rには、第一の液状樹脂塗布工程とは逆向きの力が作用する。このため、保持テーブル41を一方向にのみ回転させることで生じていた液状樹脂Rの塗り斑R1が無くなり、ウェーハWの表面全域には均一な厚みの被膜が形成される(
図5B)。なお、第一の液状樹脂塗布工程及び第二の液状樹脂塗布工程において、保持テーブル41の回転速度は、ウェーハWのバンプ85の付き方や表面状態等に応じて可変させてもよい。
【0034】
次に、第二の液状樹脂塗布工程の後、乾燥工程を実施する。乾燥工程では、保持テーブル41が、第一及び第二の液状樹脂塗布工程と比べて高速回転される。これにより、第一及び第二の液状樹脂塗布工程で形成された被膜が乾燥され、ウェーハWの表面全域に均一な厚みの保護被膜が形成される。なお、乾燥工程において、保持テーブル41は、正回転方向及び逆回転方向のいずれの方向に回転させてもよい。
【0035】
ウェーハWの表面に保護被膜が形成されると、保持テーブル41がケーシング37内を上昇位置に移動する(
図3参照)。そして、保持テーブル41からチャックテーブル3(
図1参照)にウェーハWが載せ替えられて、後段のレーザー加工が実施される。レーザー加工済みのウェーハWは、再び保護被膜被覆装置6に搬入されてデブリが付着した保護被膜が洗い流される。
【0036】
以上のように、本実施の形態に係る保護被膜被覆方法によれば、第一の液状樹脂塗布工程では、保持テーブル41を正回転方向に回転させてウェーハWの表面に液状樹脂Rが滴下され、第二の液状樹脂塗布工程では、保持テーブル41を逆回転方向に回転させてウェーハWの表面に液状樹脂が滴下される。このため、ウェーハWの表面にバンプ85等の凹凸が形成されている場合でも、凹凸による液状樹脂Rの塗り斑R1を生じさせることが無く、ウェーハWの表面全域に均一な厚みの保護被膜を被膜することができる。
【0037】
なお、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。