(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
図1は、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法が適用されるウエーハの一例を示す図である。
図2は、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法に用いられる樹脂シートの一例を示す図である。
図3は、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法に適用される保護被膜形成装置の模式図である。本実施の形態においては、保護被膜形成装置がレーザ加工装置に適用される例について説明する。なお、本実施の形態に係る保護被膜形成装置は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。保護被膜形成装置は、ウエーハの表面に樹脂シートを貼着し、ウエーハの表面に保護被膜を形成する構成であれば、どのように構成されてもよい。
【0011】
先ず、本実施の形態に適用されるウエーハについて説明する。
図1に示すように、ウエーハWは、円形状を有しており、ウエーハ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ている。各デバイス領域には、バンプ等の半球状の凸部Bが複数形成されている。ウエーハWは、表面を上向きにして、裏面側に貼着された保持テープTを介してリングフレームFに保持される。なお、ウエーハWは、シリコンウエーハ、ガリウムヒソ等の半導体ウエーハに限らず、パッケージ基板、ガラス、サファイア系の無機材料基板でもよい。また、ウエーハWの表面に形成される凸部Bは、バンプに限られない。例えば、アルミナセラミック基板上に形成された光デバイスの表面をシリコーン樹脂で保護し、シリコーン樹脂の表面に複数の凸部Bを備える構成としてもよい。また、凸部Bは、必ずしも形成されなくてよい。
【0012】
ところで、上述したウエーハWの表面に保護被膜を形成する場合、一般的には、スピンコーティングが採用される。スピンコーティングでは、液状樹脂がウエーハWの表面中央に滴下され、ウエーハWを保持する保持テーブルが高速回転される。これにより、液状樹脂には遠心力が生じ、液状樹脂はウエーハWの中心から外周に向かって拡散される。この結果、ウエーハWの表面全域に液状樹脂が塗布される。しかしながら、スピンコーティングでは、保持テーブル2の高速回転により、多くの液状樹脂(より具体的には、ウエーハWの表面中央に滴下された液状樹脂のうちの9割程度)が吹き飛ばされ、吹き飛ばされた液状樹脂は廃棄処分されていた。このように、スピンコーティングによる保護被膜の形成においては、液状樹脂の節約が課題となっていた。
【0013】
そこで、本願出願人は、ウエーハWに形状に合わせた樹脂シート10(
図2参照)をウエーハWの表面に貼着し、保護被膜を構成する保護樹脂12(
図2参照)をウエーハWの表面に転写することに想到した。これにより、樹脂シート10(保護樹脂12)の厚みに応じた保護被膜を形成することができ、ウエーハWの表面形状に関係なくウエーハWの表面全域に均一な厚みの保護被膜を形成することができる。また、ウエーハWの形状に合わせた樹脂シート10を用いることにより、必要最低限の保護樹脂12の量で保護被膜を形成することができ、保護樹脂12を節約することができる。以下、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法に用いられる樹脂シートについて説明する。
【0014】
図2に示すように、樹脂シート10は、ウエーハWと略同径の円形状に形成される剥離シート11の表面に、ジェル状の保護樹脂12を塗布して構成され、フィルム状に形成される。この樹脂シート10は、ウエーハWの表面に貼着(密着)された後、乾燥されることにより、ウエーハWの表面全域に保護被膜を形成する。剥離シート11は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の合成樹脂のフィルムで構成される。保護樹脂12は、ポリビニルアルコール(PVA)やポリエチレングリコール(PEG)等の水溶性や熱可塑性を有する樹脂が用いられる。なお、ジェル状の保護樹脂12は、ウエーハWの表面に密着された後、ウエーハWの表面からウエーハWの外側に流れ出さない程度の粘度を有していることが好ましい。
【0015】
また、保護樹脂12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エーハWの加工と共に保護被膜も同時に除去されるため、ウエーハWの熱分解物の蒸気等によって保護被膜がウエーハWの表面から剥離することが防止される。また、樹脂シート10は、上述した構成に限定されず、ウエーハWの表面に貼着されて保護被膜を形成するものであれば、どのように構成されてもよい。例えば、熱可塑性の樹脂フィルムや、水溶性の樹脂フィルムで保護樹脂12を構成してもよい。この場合、剥離シート11は、必ずしも設けられなくてよい。
【0016】
次に、本実施の形態に係る保護被膜形成装置について説明する。
図3に示すように、保護被膜形成装置1は、保持テーブル2の上面に載置され、複数のクランプ手段3によって保持されるウエーハWの表面に、樹脂シート10(
図2参照)を貼着するように構成される。保持テーブル2は、円盤状に形成されており、保持テーブル2の上面には、ウエーハWを吸引保持する保持面が形成されている。保持面は、ポーラスセラミック等の多孔質部材によって形成され、保持面は、図示しない吸引源に接続されている。保持テーブル2上に載置されたウエーハWは、保持面に生じる負圧によって吸引保持される。また、保持テーブル2の下面中央には、電動モータ20の駆動軸21の上端部が固定されている。これにより、保持テーブル2は、電動モータ20の回転力を受けて回転可能に構成される。
【0017】
また、保持テーブル2の外周には、複数(例えば4つ)のクランプ手段3が、保持テーブル2の周方向に等間隔に並んで設けられている。クランプ手段3は、リングフレームFの上下面をクランプするように構成されており、保持テーブル2の外周面から突出するアーム30にクランプ機構31を取り付けて構成される。クランプ機構31は、保持テーブル2の周方向(水平方向)に回転軸(不図示)を有する円柱状の駆動機構32と、リングフレームFの下面(保持テープT)を支持する固定支持部33と、リングフレームFの上面を支持する可動支持部34とによって構成される。
【0018】
駆動機構32は、例えば、エア駆動のロータリアクチュエータで構成される。固定支持部33は、水平方向に延びる長尺体で形成される。固定支持部33は、先端部分が(駆動機構32の外周面から)保持テーブル2の径方向内側に突出するように、駆動機構32の両側面に1つずつ取り付けられる。可動支持部34は、側面視L字状に形成され、一端が駆動機構32の回転軸に固定されている。可動支持部34は、駆動機構32の駆動によって、リングフレームFを挟持する挟持位置(固定支持部33の先端と可動支持部34の先端とが対向する位置)と固定支持部33から退避した退避位置との間で開閉可能になっている。このように、クランプ機構31は、固定支持部33と可動支持部34との間でリングフレームF(ウエーハW)をクランプすることが可能になっている。
【0019】
また、保持テーブル2の上方には、ウエーハWの表面に樹脂シート10を載置する載置手段4が設けられている。載置手段4は、樹脂シート10の一端を掴んで保持する樹脂シート保持手段40と、樹脂シート保持手段40を水平方向に移動させる移動手段41とを含んで構成される。移動手段41は、保持テーブル2の上方で水平方向に延びるガイドレール42と、ガイドレール42に沿って移動可能な移動ブロック43とを含んで構成される。移動ブロック43は、図示しない駆動機構が駆動されることにより、ガイドレール42に沿って水平方向に移動される。
【0020】
樹脂シート保持手段40は、移動ブロック43から下方に延びるアーム部44の先端に、水平方向に延びる一対の保持爪45a、45bを設けて構成される。アーム30は、上下方向に伸縮可能に構成される。一対の保持爪45a、45bは、上下に対向するように設けられ、下側の保持爪45aは、アーム部44に固定されている。上側の保持爪45bは、上下に移動可能構成されており、下側の保持爪45aに対して上側の保持爪45bを接近させることにより、樹脂シート10の一端を掴んで保持することが可能になる。載置手段4では、樹脂シート10を保持した状態で樹脂シート保持手段40を水平移動させながらアーム部44を伸縮させることにより、樹脂シート10をウエーハWの表面の所定位置に載置することができる。載置手段4の動作については後述する。
【0021】
また、詳細は後述するが、保護被膜形成装置1は、樹脂シート10が載置された後のウエーハWに向かってエアーを噴射するエアー噴射ノズル5を有している(
図5参照)。ウエーハW(樹脂シート10)に向かってエアーが噴射されることにより、樹脂シート10の保護樹脂12(
図2参照)がウエーハWの表面に密着される。
【0022】
このように構成される保護被膜形成装置1では、保持テーブル2に保持されたウエーハWの表面に、載置手段4によって樹脂シート10が載置される。樹脂シート10が載置された後、樹脂シート10に向かってエアーが噴射される。これにより、樹脂シート10の保護樹脂12がウエーハWの表面に密着し、樹脂シート10がウエーハWに貼着される。樹脂シート10が貼着された後、剥離シート11を剥がすことにより、保護被膜を構成する保護樹脂12がウエーハWの表面に転写される。そして、保持テーブル2を回転させることにより、保護樹脂が乾燥され硬化する。以上により、ウエーハWの表面に樹脂シート10(保護樹脂12)の厚みに応じた保護被膜を形成することができる。このように、ウエーハWの表面に保護被膜が被覆されることにより、レーザ加工によって生じるデブリがウエーハWの表面に付着するのを防止することができる。
【0023】
次に、
図4から
図6を参照して、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法について説明する。
図4は、本実施の形態に係る樹脂シート載置工程の一例を示す図である。
図4においては、説明の便宜上、紙面右側を樹脂シート(ウエーハ、保持テーブルを含む)の一端側とし、紙面左側を樹脂シートの他端側とする。
図5は、本実施の形態に係る貼着工程の一例を示す図である。
図6は、本実施の形態に係る硬化工程の一例を示す図である。本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法は、ウエーハの表面に樹脂シートを載置してウエーハの表面全域を覆う樹脂シート載置工程と、ウエーハの表面に樹脂シートを貼着する貼着工程と、樹脂シート(保護樹脂)を硬化させる硬化工程とによって構成される。以下、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法の各工程について説明する。
【0024】
図4に示すように、先ず、樹脂シート載置工程が実施される。ウエーハWは、凸部Bを上に向け、保持テープTを介してリングフレームFに支持された状態で、保持テーブル2の保持面上に吸引保持されている。このとき、リングフレームF及び保持テープTの一部は、固定支持部33と可動支持部34との間に挟持されている。載置手段4では、樹脂シート保持手段40によって樹脂シート10の一端側が保持される。また、樹脂シート10の他端側がウエーハW(保持テーブル2)の他端側に位置するように、樹脂シート保持手段40の水平方向の位置及び一対の保持爪45の高さ位置(アーム部44の長さ)が調整される。
【0025】
載置手段4は、樹脂シート10の他端をウエーハWの他端に接触させた後、樹脂シート10の一端を保持した状態で一対の保持爪45の高さ位置を下げながら(アーム部44を伸ばしながら)、移動ブロック43をガイドレール42に沿って他端側から一端側に向かって移動させる。これにより、樹脂シート10は、樹脂シート10の中心とウエーハWの中心とが位置合わせされ、保護樹脂12を下方に向けた状態で、ウエーハWの表面に載置される。
図4に示す状態では、保護樹脂12の表面が凸部Bの頂点に接触しており、保護樹脂12とウエーハWとの間には、凸部Bの高さ分だけ隙間が生じている。
【0026】
次に、貼着工程が実施される。先ず、貼着工程に必要な構成について説明する。
図5に示すように、ウエーハWの上方には、樹脂シート10に向かってエアーを噴射するエアー噴射ノズル5が設けられている。エアー噴射ノズル5は、エアー供給源50に接続されている。エアー噴射ノズル5は、保持テーブル2の外周側上方において、垂直方向に延びる垂直部5aと、垂直部5aの下端から水平方向に延びる水平部5bとによって略L字状に形成されている。水平部5bの先端は下方に向かって屈曲しており、屈曲した先端部分から樹脂シート10に向かってエアーが噴射される。また、垂直部5aの上端には、回転モータ51が設けられている。回転モータ51の駆動により、エアー噴射ノズル5は、ウエーハWの上方で垂直部5aを軸に旋回される。
【0027】
貼着工程においては、エアー噴射ノズル5を旋回させながらエアーがウエーハWの全域にわたって噴射される。これにより、樹脂シート10は、エアーの噴射力によってウエーハWに向かって押し付けられる。この結果、ジェル状の保護樹脂12は、凸部Bに形状に倣って僅かに変形しながら隙間なくウエーハWの表面に密着(貼着)される。そして、剥離シート11を剥がすことにより、保護樹脂12がウエーハWの表面に転写される。なお、剥離シート11は、剥がされなくてもよい。
【0028】
次に、硬化工程が実施される。
図6に示すように、硬化工程では、保持テーブル2が回転されることにより、保護樹脂12が硬化される。これにより、保護樹脂12の厚みに応じた保護被膜がウエーハWの表面に形成される。また、ウエーハWの上方に設けられたファン6によって、保護樹脂12に風を吹き付けることにより、保護樹脂12を乾燥させてもよい。
【0029】
以上のように、本実施の形態に係る保護被膜の被覆方法によれば、ウエーハWの表面に樹脂シート10が載置された後、樹脂シート10がウエーハWの表面全域に密着されることで、ウエーハWの表面に樹脂シート10(保護樹脂12)の厚みに応じた保護被膜を形成することができる。よって、ウエーハWの表面形状に関係なく、例えば、表面にバンプ等の凸部が形成されたウエーハWであっても、ウエーハWの表面全域に均一な厚みの保護被膜を形成することができる。また、ウエーハWの形状に合わせた樹脂シート10を用いることにより、必要最低限の保護樹脂12の量で保護被膜を形成することができ、保護樹脂12を節約することができる。
【0030】
次に、
図7を参照して、第1の変形例に係る貼着工程について説明する。
図7は、第1の変形例に係る貼着工程を示す図である。第1の変形例では、樹脂シート(保護樹脂)の熱可塑性を利用してウエーハに密着させる点で、本実施の形態と相違する。なお、以下の説明においては、同一名称の構成を同一の符号で示している。
【0031】
図7に示すように、保持テーブル2の上方には、ウエーハWの表面全域を覆うようにヒーター7が設けられている。また、第1の変形例に係る樹脂シート10は、剥離シートを備えずにフィルム状の保護樹脂12のみで構成される。第1の変形例に係る貼着工程においては、ヒーター7が発熱することにより、樹脂シート10(保護樹脂12)が加熱される。保護樹脂12は、熱可塑性を有しているため、加熱されることで溶融する。これにより、保護樹脂12は、凸部Bに形状に倣って僅かに変形しながら隙間なくウエーハWの表面に密着(貼着)される。そして、本実施の形態と同様に硬化工程が実施されることにより、保護被膜が形成される。このように、第1の変形例においても、ウエーハWの表面に樹脂シート10(保護樹脂12)の厚みに応じた保護被膜を形成することができる。
【0032】
また、以下のような変形例も可能である。
図8を参照して、第2の変形例に係る貼着工程について説明する。
図8は、第2の変形例に係る貼着工程を示す図である。第2の変形例では、樹脂シート(保護樹脂)の水溶性を利用してウエーハに密着させる点で、本実施の形態と相違する。
【0033】
図8に示すように、保持テーブル2の上方には、ウエーハWの表面(樹脂シート10)に向かって水を噴射する水噴射ノズル8が設けられている。また、第2の変形例に係る樹脂シート10も第1の変形例と同様に、剥離シートを備えずにフィルム状の保護樹脂12のみで構成される。第2の変形例に係る貼着工程においては、水噴射ノズル8から樹脂シート10の全域にわたって水が噴射される。保護樹脂12は、水溶性樹脂であるため、噴射された水を吸収することで流動性を有する。これにより、保護樹脂12は、凸部Bに形状に倣って流動しながら隙間なくウエーハWの表面に密着(貼着)される。そして、本実施の形態と同様に硬化工程が実施されることにより、保護被膜が形成される。このように、第2の変形例においても、ウエーハWの表面に樹脂シート10(保護樹脂12)の厚みに応じた保護被膜を形成することができる。
【0034】
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。
【0035】
例えば、上記実施形態において、載置手段4は、樹脂シート10の一端を掴んで水平方向にスライドさせることにより、ウエーハWの表面に樹脂シート10を載置する構成としたが、この構成に限定されない。載置手段4は、ウエーハWの表面に樹脂シート10を載置することができればどのように構成されてもよい。例えば、樹脂シート10の剥離シート側を上に向けた状態で剥離シートを吸着テーブルで吸引保持し、ウエーハWの上方に吸着テーブルを位置付けた後、吸着テーブルを降下させて保護樹脂12をウエーハWの表面に接触させてもよい。この場合、樹脂シート10の吸引保持を解除することによって樹脂シート10をウエーハWの表面に載置することができる。
【0036】
また、上記実施の形態においては、樹脂シート載置工程と貼着工程とを別々に実施する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、樹脂シート10をロール状に構成し、送りローラで樹脂シート10をウエーハWの表面に送ると共に、ウエーハWの上方に設けられる押さえローラで樹脂シート10をウエーハWの表面に向かって押圧してもよい。この場合、樹脂シート載置工程と貼着工程とを同時に実施することができ、保護被膜の被覆方法を簡略化することができる。
【0037】
また、上記した実施の形態において、保護被膜の被覆方法は、保護被膜形成装置1によって実施される構成としたが、この構成に限定されない。保護被膜の被覆方法は、作業者によって実施されてもよい。