JP2006128489A - レーザー処理装置及びレーザー処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 チャックが配置されたカップを水平方向に移動させ、ウエハの表面に液体を介在させてレーザー光により例えばダイシングを行う装置において、基板の位置合わせを高い精度で行うこと。
【解決手段】 光軸が前記レーザー光の光軸Ｌと同軸上になるように設けられたＣＣＤカメラ４４により、案内部材６６を介してウエハＷのノッチ等を検出し、ウエハＷの位置合わせを行う。次いで主ノズル６１やサブノズル６２，６３から噴出された液体を前記案内部材６６により案内した状態で、その光軸が前記ＣＣＤカメラの光軸と同軸上に設けられたレーザー光を前記案内部材６６を介して照射して、レーザー光の照射位置を水平方向に移動させながら当該表面に対して所定の処理を行ない、次いで前記チャック２からウエハＷを搬出した後、前記案内部材６６の下面にパージガスを供給して当該下面を乾燥させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、基板保持部を水平方向に移動させ、前記基板の表面に液体を供給した状態でレーザー光を照射して、当該表面に対して所定の処理を行うレーザー処理装置及びレーザー処理方法に関するものである。

半導体装置を製造する一連の工程の中にレーザー光を用い、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）や液晶ディスプレイ用ガラス基板などの基板に対して処理を行うプロセスが知られている。例えば特許文献１には、レーザー光を基板表面に沿って走査することによりダイシングラインを形成する技術が記載されている。また特許文献２には、基板に対して露光を行う前に、基板に予め形成されたアライメントマークを露出させるために、当該マークの上のレジスト膜をレーザー光により除去する技術が記載されている。レーザー光はエネルギーが大きく、また高精度な位置合わせができることから、こうした処理には好適である。ところでレーザー光により基板表面を加工すると、被加工物である除去物が当該表面に付着することから、基板表面上に純水などの液体を存在させた状態でレーザー光を基板表面に照射するようにしている。

例えば特許文献１に記載されたレーザー加工装置は、図１４に示すようにカップ１１内に駆動機構１２により回転自在なチャック１３を設け、このチャック１３を移動機構によりＸ、Ｙ方向に移動させて位置合わせすることにより、レーザー光照射部１４から前記チャック１３に保持された基板１０にレーザー光を照射すると共に、図示しない移動機構により基板１０を例えば形成しようとするライン上にレーザー光が照射されるように移動させ、こうしてウエハＷの表面をレーザー光により切削し、ダイシングラインを形成する。またこのとき透明体である石英ガラスからなるプレート１５を基板１０の表面に少し浮かせて対向させ、その隙間に一方側から純水を供給しながら他方側で吸引するようにしている。そしてレーザー光による処理が終了した後、プレート１５を上昇させ、基板１０を回転させて基板１０上の純水を振り切って乾燥するようにしている。

ところでダイシングラインを形成するレーザー加工処理等では、極めて精度の高いアライメントが必要とされる。このため本発明者らは、例えば図１５に示すように、予めウエハＷの所定位置に形成されたノッチやオリフラテーション等の位置合わせ部位を、位置検出用のＣＣＤ（charge coupled device）カメラ１７により撮像してアライメントを行うことを検討している。この場合、レーザー光の光軸とＣＣＤカメラ１７の光軸とがずれると精度の高い位置合わせを行うことができないので、これらの光軸が互いに同軸上に位置するようにレーザー光照射部１４とＣＣＤカメラ１７とを配置して行なうことを検討している。

しかしながら、図１４に示す装置では、石英ガラスからなるプレート１５と基板１０表面との間に一方側から純水を供給しながら他方側で吸引することにより処理を行なっているので、レーザー光による処理が終了した時点では、プレート５の下面には純水が付着した状態である。ここで前記レーザー加工装置では、スループットを向上させるために、１枚の基板に対してレーザー加工処理を行った後、直ちに次の基板を搬入して当該基板に対してレーザー加工処理が行われる。つまり前の基板の記理が終了した直後に次の基板のアライメントが行われるので、プレート５の下面が乾燥する時間はなく、プレート５の下面に水滴が付着したり、当該下面が水分により曇った状態のままアライメントが行われることになる。従って前記ウエハＷのノッチやオリフラテーションが見にくく、これらのアライメントを高い精度で行うことが困難な状況である。

特開２００２−２２４８７８（図１） 特開２００３−２４９４２７（図１）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、撮像手段により基板の位置合わせを行うために、基板を案内部材を介して撮像する場合に、高精度な位置合わせを行うことができるレーザー処理装置及びレーザー処理方法を提供することにある。

本発明のレーザー処理装置は、
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板の表面にレーザー光を照射して当該表面に対して処理を行うための光照射部と、
その光軸が前記レーザー光の光軸と同軸上になるように設けられ、基板の位置合わせを行うために基板を撮像するための撮像手段と、
前記基板上に液体を供給するための液体供給ノズルと、
前記基板と前記撮像手段との間に設けられ、前記ノズルから噴出された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、
前記案内部材の下面に付着した液体を除去するためにパージガスを供給するためのパージノズルと、
前記基板の表面におけるレーザー光の処理位置を移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、を備えたことを特徴とする。

ここで前記液体供給ノズル及びパージノズルを備えたノズルユニットを設け、前記案内部材はこのノズルユニットに固定されるように構成してもよい。また前記ノズルユニットは、案内部材が固定されたノズル本体を備え、前記液体供給ノズルとパージノズルとは、夫々の吐出口が前記案内部材の外側に位置するように、前記ノズル本体の内部に配置されるように構成してもよい。この際、例えばノズル本体は筒状を半割りにした構造体からなり、案内部材は下面が平坦な逆円錐状に形成される。

さらに前記液体供給ノズルは、前記案内部材における前記光軸の直下に液体を供給する主ノズルと、主ノズルの両側に設けられ、案内部材の下面に向けて液体を供給するサブノズルと、を備えるように構成してもよい。さらにまた前記液体供給ノズルに第１の液体を供給するための第１の液体供給部と、前記液体供給ノズルに第１の液体とは異なる第２の液体を供給するための第２の液体供給部と、前記第１の液体供給部と第２の液体供給部との切り替え手段と、を備えるように構成してもよいし、前記主ノズル及びサブノズルのいずれか一方に第１の液体を供給するための第１の液体供給部と、前記主ノズル及びサブノズルのいずれか他方に第２の液体を供給するための第２の液体供給部と、を備えるように構成してもよい。

さらに前記基板保持部は、基板と平面的に略同じ大きさに形成されると共に回転機構により鉛直軸の周りに回転自在に構成され、基板が基板保持部から搬出された後、ノズルユニットを、当該基板保持部の外縁部にパージガスを供給するための位置に移動させ、回転機構を介して基板保持部を回転させながらパージノズルから基板保持部の外縁部にパージガスを供給して乾燥させるようにノズルユニット及び回転機構を制御する制御部を設けるようにしてもよい。ここで基板保持部と基板とが平面的にほぼ同じ大きさであるとは、基板の撓みが生じない程度に、両者が同じ大きさに形成されているということであり、例えば基板保持部の直径が基板の直径±１０ｍｍ程度に設定されていれば、両者が平面的に同じ大きさであるという。

また本発明のレーザー処理方法は、基板保持部に基板を水平に載置する工程と、次いで、撮像手段により前記基板の位置合わせを行うための部位を、透明体よりなる案内部材を介して撮像し、その撮像結果に基づいて基板の位置合わせを行う工程と、次いで、液体供給ノズルから噴出された液体を前記案内部材の下面と基板の表面との間を案内した状態で、レーザー光を前記案内部材を介して照射して、レーザー光の照射位置を水平方向に移動させながら当該表面に対して処理を行う工程と、次いで、前記案内部材の下面にパージガスを供給して当該下面に付着した液体を除去する工程と、を含むことを特徴とする。ここで前記基板保持部は、基板と平面的に略同じ大きさに形成されており、前記案内部材の下面にパージガスを供給する工程は、基板を鉛直軸まわりに回転させながら基板保持部の端部にパージガスを供給するように行ってもよい。

本発明によれば、基板表面に案内部材により案内された液体を介在させてレーザー光を照射して所定の処理を行うにあたり、レーザーによる処理後に、案内部材の下面にパージガスを供給しているので、当該下面に付着した液体が除去される。これにより次の基板の位置合わせを行うために、撮像手段により案内部材を介して基板を撮像する際に、案内部材の下面に液体が付着したり、当該下面が曇っていたりといったことが抑えられるので、基板の位置合わせ部を検出しやすく、精度の高い位置合わせを行うことができる。

図１は、本発明のレーザー処理装置の実施の形態を示す全体構成図である。図中２は、基板であるウエハＷを水平に吸着保持する基板保持部をなすチャックである。このチャック２は、ウエハＷの撓みを防止するために、ウエハＷと平面的にほぼ同じ大きさに形成されている。ここで平面的にほぼ同じ大きさとは、ウエハＷが撓みが生じない程度に、両者が同じ大きさに形成されているということであり、例えばチャック２の直径がウエハＷの直径±１０ｍｍ程度に設定されていれば、両者が平面的に同じ大きさであるという。

このチャック２は、上面が開口した略円筒状に形成されたカップ３内に配置されており、カップ３の底部中央に設けられた駆動部２１により鉛直軸回りに回転することができ、また昇降できるように構成されている。前記カップ３の底部には、ウエハＷからこぼれ落ちた液体例えば純水を排出すると共に、カップ３内を排気するための排出ポート３１が設けられている。さらにチャック２に保持されるウエハＷの直ぐ下方位置にてチャック２を囲むようにリング状の水平プレート部２２が設けられ、この水平プレート部２２の外縁部を下方側に屈曲して筒状部２３が形成されている。

更にこのレーザー処理装置は、ウエハＷに対して所定の処理例えばダイシングを行うためのレーザー光照射部４と、ウエハＷ上に液膜を形成するための液膜形成部５とを備えている。レーザー光照射部４は、レーザー処理装置の外装体をなす図示しないケース体に固定されており、例えばＹＡＧレーザーやエキシマレーザーなどの加工用レーザーを発振するレーザー光発振器４１と、ここからのレーザー光をウエハＷ表面に向かわせるハーフミラー４２と、ハーフミラー４２の下流側に設けられた、レーザー結像加工光学系ユニット（以下「光学系ユニット」という）４３とを備えている。また前記ハーフミラー４２からウエハＷの表面に向かうレーザー光の光軸Ｌとその光軸とが一致するように撮像手段例えばＣＣＤカメラ４４が設けられている。例えばＣＣＤカメラ４４は、ハーフミラーを介して光軸がウエハＷ表面に向かうように構成され、例えば前記レーザー処理装置のケース体に固定されている。ここで前記レーザー発振器４１からのレーザー光は波長が５３２ｎｍ、３５５ｎｍ程度であり、ＣＣＤカメラ４８は、レーザー発振器４１と光軸が同軸上に設けられていても処理上の問題はない。

液膜形成部５は、ウエハＷ上に液体やパージガスを供給するための供給管を夫々有し、複数の吐出ノズルを備えたノズルユニット５１と、ウエハＷの表面におけるレーザー光の照射位置を通過した液体を回収する液体回収部５２と、を備えている。前記ノズルユニット５１は、例えば図２の斜視図、図３の斜め下方側から見た斜視図、図４の断面図、図５の略平面図に示すように、ウエハＷ上に液体を供給するための１本の主ノズル６１及び２本のサブノズル６２，６３と、ウエハＷ上にパージガスを供給するための２本のパージノズル６４，６５と、ウエハＷ上を流れる液体を案内して液膜を形成する案内部材６６と、を備えており、これらがノズル本体５３に設けられている。前記案内部材６６は、レーザー光を透過させるために、透明体である例えば石英ガラスを用いて例えば下面が平坦な逆円錐状に形成されている。

また前記液体回収部５２は、例えば図６に示すように略直方体形状をなし、ウエハＷ上に形成された帯状の液流を回収できるように先端に吸引口５２ｂを有する回収ノズル５２ａと、この回収ノズル５２ａに対して液体回収路５２ｃを介して吸引力を作用させるエジェクタなどの吸引手段５２ｄと、を備えている。

前記ノズル本体５３は略半円状の平面形状をなし、筒状を半割りにした構造体として、供給管や吐出口を一体的に成形したものであり、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリテトラフルオロエチレン等の樹脂により形成されている。このノズル本体５３の中央領域には、平面形状が略半円状の開口部５４が形成されており、この開口部５４に前記案内部材６６が配置されるようになっている。図中５５は、案内部材６６をノズル本体５１に固定するための、例えばポリ塩化ビニルやポリテトラフルオロエチレン等の樹脂やセラミックスにより形成された固定部材である。

この固定部材５５の中央領域には、例えば案内部材６６の下面よりも大きく、上面よりも小さい開口部５５ａが形成されており、この開口部５５ａに案内部材６６を挿入することにより、案内部材６６の上部側が開口部５５ａに挟まった状態で固定部材５５に装着され、この固定部材５５をノズル本体５１に形成された段部５６に装着することにより、案内部材６６がノズル本体５１の所定位置に配置されることになっている。なお複数の供給管は一体的に成形されていなくても良いことはもちろんである。

そして前記主ノズル６１、サブノズル６２，６３、パージノズル６４，６５は、案内部材６６の下面近傍領域に向けて、夫々液体やパージガスを供給するように、案内部材６６の外側に吐出口が形成されるように、ノズル本体５３の内部に配置されている。ここで６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａは、夫々主ノズル６１、サブノズル６２，６３、パージノズル６４，６５の吐出口である。

前記主ノズル６１は、例えば案内部材６６がノズル本体５３に配置されたときに、案内部材６６の下面の直下のほぼ中央に吐出口６１ａが位置し、サブノズル６２，６３は、主ノズル６１を中心にして互いに対象に夫々の吐出口６２ａ，６３ａが位置し、パージガス６４，６５は、夫々サブノズル６２，６３の外側に、主ノズル６１を中心にして互いに対象に夫々の吐出口６４ａ，６５ａが位置するように、夫々配置されている。

具体的には、サブノズル６２，６３は、主ノズル６１と案内部材６６の下面の中央を結ぶ線Ｌを中心線として、この中心線から例えば３０度≦θ１≦５５度程度の角度で互いに対象に離れるように配置されており、またパージガス６４，６５は、前記線Ｌを中心線として、この中心線から例えば６５度≦θ２≦８５度程度の角度で互いに対象に離れるように配置されている。つまり主ノズル６１の吐出口６１ａは案内部材６６の下面中央近傍（光軸）の直下に位置し、サブノズル６２，６３、パージノズル６４，６５は、夫々の吐出口６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５が案内部材６６の下面の周囲に位置するように、各々が設けられている。

前記ノズルユニット５１と、光学系ユニット４３と回収ノズル５２ａは、夫々保持アーム５７に固定されており、この保持アーム５７の基端側には、昇降機構５８が設けられていて、保持アーム５７を介してノズルユニット５１等を、ウエハＷ上に液膜を形成する処理位置と、カップ３の外側の待機位置との間で、昇降自在、水平方向に移動できるように構成されている。ここで前記ノズルユニット５１と回収ノズル５２ａとは、ノズルユニット５１に設けられた案内部材６６と回収ノズル５２ａとが互いに対向し、両者間の距離が１００ｍｍ程度であり、例えば保持アーム５７が前記処理位置にあるときには、案内部材６６の下端と、回収ノズル５２ａの下端とが、夫々ウエハＷ表面から３ｍｍ程度、１ｍｍ程度上方側に配置されるような位置関係で夫々保持アーム５７に固定されている。なお案内部材６６とウエハＷとの高さは、レーザー照射される材質によって除去物の発生量が異なるので、最適な高さに調整する機能を持っている。

また前記光学系ユニット４３とノズルユニット５１とは、前記処理位置に配置されたときに、レーザー照射部４からのレーザー光が光学系ユニット４３内を通過して、案内部材６６を介してウエハ表面に結像するように、例えば前記レーザー光の光軸Ｌが光学系ユニット４３や案内部材６６のほぼ中央を通るような位置関係で支持部材５７ａにより保持アーム５７に固定されている。そして前記昇降機構５８は、図１における紙面の表裏方向に伸びるレール５９に沿って移動できるように設けられており、従って保持アーム５７は、昇降自在及び水平面における一方向に沿って移動自在に構成されていることになる。

図中７１は液体を主ノズル６１やサブノズル６２，６３に供給するための液体供給路、７２はパージガスをパージノズル６４，６５に供給するためのパージガス供給路であり、７１の他端側は第１の液体である純水の供給源７３及び第２の液体である洗浄液の供給源７４に夫々バルブＶ１、バルブＶ２を介して接続されている。ここで液体供給路７１と純水の供給源７３とにより第１の液体供給部、液体供給路７１と洗浄液の供給源とにより第２の液体供給部が夫々構成されており、バルブＶ１、バルブＶ２が第１の液体供給部と第２の液体供給部との切り替え手段に相当する。またパージガス供給路７２の他端側はパージガス例えば窒素ガスの供給源７５にバルブＶ３を介して接続されている。７３ａ，７４ａ，７５ａは流量調整部及びポンプなどを含む供給制御系である。

こうしてバルブＶ１、バルブＶ２を開閉して液体供給路７１に、第１の液体である純水と、第１の液体とは異なる第２の液体である洗浄液とを切り替えて供給することにより、主ノズル６１とサブノズル６２，６３から、案内部材６６の下面に向けて純水又は洗浄液が吐出される。この際主ノズル６１を中心にして主ノズル６１の両側にサブノズル６２，６３を配置すると共に、例えば主ノズル６１からの液体の流速を例えば２０ｍ／分と速く設定し、これに比べて両側のサブノズル６２，６３からの液体の流速をかなり遅くすることで、レーザー処理時例えばダイシング時におけるウエハＷ表面からの除去物（剥離物）を早い液流に載せて拡散させずに除去することができるようになっている。またバルブＶ３を開いてパージガス供給路７２にパージガスを通流させることにより、パージノズル６４，６５から、案内部材６６の下面に向けてパージガスが供給されるようになっている。

更にまたレーザー処理装置は、図１において一点鎖線で示すように、カップ３を水平面に沿って移動させるための移動機構の一部をなすＸ−Ｙステージ８を備えている。このＸ−Ｙステージ８は、図７に示すようにカップ３を載置するステージ８１と、このステージ８１をＸ方向に移動させる駆動機構を備えたステージ８２とからなる。ステージ８２は、レーザー処理装置における既述の外装体をなすケース体（図示せず）に固定された基台８３上をＹ方向に移動できるように構成されている。即ちステージ８１はＸ方向に移動自在なＸステージであり、またステージ８２はＹ方向に移動自在なＹステージであり、基台８３はＹステージ８２をＹ方向に移動させるための駆動機構を備えている。これら駆動機構は、ガイドレール、ボールネジ機構及びモータなどからなる。

このようなレーザー処理装置では、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉動作や、流量制御部７３ａ，７４ａ，７５ａ、駆動部２１、Ｘ−Ｙステージ８の図示しない各モータ等は、制御部８４により制御されるようになっている。

次に上述のレーザー処理装置にて実施されるレーザー処理方法について説明する。例えば既に集積回路が形成された基板であるウエハＷを図示しない搬送アームから、受け渡し位置にあるカップ３内のチャック２に受け渡す。この受け渡しは例えばチャック２を昇降させることにより行われる。そして先ず撮像手段であるＣＣＤカメラ４４によりウエハＷ上に形成された位置合わせ部位であるオリエンテーションフラットまたはノッチあるいはターゲットマーク等を検出し、その検出位置に基づいてウエハＷの位置合わせを行う。次いでカップ３をＸ−Ｙステージ８により移動させ、ウエハＷ上のダイシング開始ポイントをレーザー光照射部４の光軸Ｌ上に位置させる。

その後、保持アーム５７により、ノズルユニット５１及び回収ノズル５２ａを待機部からウエハＷの表面に接近すると共に、光学系ユニット４３がレーザー照射部４の光軸Ｌ上に位置する既述の処理位置に移動させ、バルブＶ１を開いて主ノズル６１及びサブノズル６２，６３から第１の液体、この例では純水を吐出させる。これにより図８（ａ）に示すように、案内部材６６の下方側に純水の水流（液流）１００が形成される。このとき液体回収部５２の吸引手段５２ｄを動作させることにより案内部材６６を通過した液体は回収ノズル５２ａから回収される。
そしてこのようにウエハＷ上に純水の液膜を形成した状態でレーザー光照射部４からレーザー光を案内部材６６を通じてウエハＷの表面に照射しながら、例えば図９に示すように、Ｘ−Ｙステージ８によりチャック２を例えばＹ方向に移動させ、こうしてレーザー光によりウエハＷの表面をさいの目状に走査する。このとき図９中点線で示す矢印の方向に主ノズル６１及びサブノズル６２，６３により供給された純水の液流が形成される。この結果ウエハＷの表面がレーザー光により切削され、いわばウエハＷがハーフカットされてダイシングラインが形成される。なおダイシングラインが形成されたウエハＷは、後工程でウエハＷの裏面側からダイシングラインに沿ってカットされてチップに分断されることになる。またレーザー光により切削された削り滓は純水の液流に乗って回収ノズル５２ａから回収される。なお主ノズル６１、サブノズル６２，６３から供給された純水の大部分は回収ノズル５２ａから回収されるが、回収されなかった純水はカップ３内にこぼれ落ち、カップ３内にこぼれ落ちた純水は排出ポート３１から排出される。

レーザー光によるダイシングラインの形成処理が終了すると、次いでウエハＷの洗浄処理を行う（図８（ｂ）参照）。つまりノズルユニット５１の主ノズル６１からウエハＷのほぼ中央に液体を供給する位置に、ノズルユニット５１又はウエハＷを移動させ、レーザー光照射部４からのレーザー光の照射を停止し、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ２を開いて主ノズル６１及びサブノズル６２，６３からウエハＷに第２の液体、この例では洗浄液例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を吐出させると共に、ウエハＷを所定の回転数にて回転させる。これにより洗浄液はウエハＷ表面を中央部から外縁部に向かって遠心力により拡がっていき、ウエハＷ表面は純水から洗浄液に置換される。そしてこの洗浄液の液流によりウエハＷ上に残存する削り滓がウエハＷから剥がれ、除去される。こうして所定時間洗浄液を供給して洗浄処理を例えば５秒程度行った後、バルブＶ２を閉じて主ノズル６１及びサブノズル６２，６３による洗浄液の供給を停止し、次いでチャック２を高速回転させてウエハＷ上に残留している洗浄液を振り切って乾燥させる。

こうして一連の工程が終了した後、ノズルユニット５１や案内部材６６を前記待機位置に移動させ、チャック２が上昇してウエハＷが図示しない搬送アームに受け渡される。次いで次のウエハＷがチャック２に受け渡される前にチャック２に付着する液体を乾燥させる。先ずノズルユニット５１又はチャック２を、図８(ｃ)、図１０に示すように、ノズルユニット５１がチャック２の外縁近傍領域に位置するように移動させ、バルブＶ３を開いて、パージガスをパージガス供給路７２を介してパージノズル６４，６５からチャック２の外端面近傍領域に向けて供給する。このときチャック２は、所定の回転数例えば１０００ｒｐｍ程度の回転数にて回転させておく。

これによりパージガスは案内部材６６の下面近傍領域を介してチャック２の外端面近傍領域に吹き付けられ、このパージガスにより案内部材６６の下面に付着する液体（洗浄液）が飛散して除去され、当該下面が乾燥する。またチャック２は、既述のようにウエハＷとほぼ同じ大きさに形成されているので、前記の処理の際、純水や洗浄液等の液体が供給されると、その後に回転による乾燥を行ったとしても、チャック２の外端面は水分が除去されにくく、液体が付着している状態であり、処理後のウエハＷを搬出した後にチャック周縁部にその液体が残っている。ここにパージガスが吹き付けられると、当該領域に付着している液体がパージガスにより飛散し、こうして当該領域が乾燥する。この際、チャック２を回転させることにより、チャック２の外端面に全周に亘ってパージガスを供給することができ、当該外端面全体を乾燥させることができる。またチャック２の回転により発生する気流によっても当該領域の乾燥が促進される。

ここでウエハＷを洗浄するときには、洗浄液と純水とを交互に切り換えて供給し、主ノズル６１及びサブノズル６２，６３から洗浄液と純水とを交互に吐出させるようにしてもよいし、この際ノズルユニット５１をウエハＷの中央から外縁に向けて移動させながら洗浄液（または純水）を供給するようにしてもよい。このノズルユニット５１の移動は複数回行うようにしてもよい。

また洗浄液の乾燥のときには、パージノズル６４，６５からパージガスを供給しながら行うようにすれば、パージガスにより洗浄液の乾燥が促進される。この際ノズルユニット５１はウエハＷの中央近傍位置にてパージガスを供給してもよいし、ウエハＷの中央から外縁に向けて移動させながらパージガスを供給するようにしてもよい。

このように、チャック２へのウエハＷの載置、レーザー処理、洗浄処理、乾燥工程、ウエハＷの搬出、案内部材６６やチャック２外端面へのパージガスの供給を行う一連のステップは、制御部８４のメモリ内に格納されたプログラムに基づいて実施される。

上述の実施の形態によれば、案内部材６６の下面近傍領域にパージガスを供給するためのパージノズル６４，６５を設けているので、ウエハＷのレーザー処理終了時に案内部材６６の下面に液体が付着していても、当該下面にパージガスを吹き付けることにより、当該下面に付着している水滴等の除去を行うことができる。これにより、この案内部材６６を介してＣＣＤカメラ４４により次のウエハＷのノッチやオリフラテーション等の位置合わせ部を撮像して検出する際、前記ノッチ等の位置を高い精度で把握でき、ウエハＷの位置合わせを高精度に行うことができる。

ここで、主ノズル６１とパージノズル６４，６５とをノズルユニット５１に設け、このノズルユニット５１に案内部材６６を固定しているので、液体やパージガスを確実に案内部材６６に向けて供給される。この際主ノズル６１とパージノズル６４，６５とを、夫々の吐出口が前記案内部材６６の外側に位置するように、前記ノズル本体５３の内部に配置することにより、液体やパージガスをより確実に案内部材６６に向けて供給できる。このため案内部材６６による液体の案内を確実に行うことでき、案内部材６６の下面に付着した液体を効率よくパージガスにより乾燥させることができる。

この際、ノズルユニット５１をチャック２の外端部近傍領域に位置させて、パージガスの供給を行うことにより、同時にチャック２の外端面の乾燥を行うことができる。チャック２に液体が付着していると、ウエハＷを図示しない搬送手段にてチャック２に搬送される際、ウエハＷにパーティクルが転写してしまうおそれがあるが、このようにレーザー処理毎にチャック２の外端面を乾燥することにより、このようなパーティクル汚染を防ぐことができる。

また主ノズル６１の両側にサブノズル６２，６３を設けており、さらにサブノズル６２，６３は主ノズル６１を中心として、互いに対象に主ノズル６１の先端近傍に吐出口６２ａ，６３ａが形成されているので、既述のように、主ノズル６１からの液流の広がりが、サブノズル６２，６３からの液流により抑えられ、案内部材６６の下面近傍領域に液流を集中させることができる。

さらにレーザー加工時には基板上に液流を形成しているので、この液流により前記切削物を除去できるとは思えるが、既述のように純水から洗浄液に切り替えて洗浄処理を行なうことにより、より確実に前記切削物を除去することができる
。さらにはチャック２全体を定期的に洗浄する場合にも使用可能である。例えばチャック２上の平面度に影響する異物を除去するために、チャック２を回転させながら主ノズル６１やサブノズル６２，６３から純水や洗浄液を供給して、これらの液体を乾燥させるときにパージノズル６４，６５からパージガスを供給するようにすることもできる。

さらにまた平面形状が略半円状に形成された、筒状を半割りにした構造体からなるノズル本体５１の中央部に案内部材６６を設け、この案内部材６６を中心として、この案内部材６６の近傍又は外側に、夫々の吐出口６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａが位置するように、ノズル本体５３の内部に主ノズル６１、サブノズル６２，６３、パージノズル６４，６５の供給路を形成することにより、ノズル本体５３と主ノズル６１等を一体化して形成しているので、液体やパージガスを確実に案内部材６６に供給でき、レーザー処理装置の組み立て後の微調整が不要となるか、容易に行うことができる。またノズルユニット５１を待機位置から処理位置に移動させる途中で、これらのノズルの位置関係が微妙にずれるおそれもなく、常に確実に液体やパージガスを案内部材６６に供給できる。またノズル本体５３と光学系ユニット４３が一体に設けられているので、案内部材６６の中心軸とレーザー光の光軸Ｌ１が同軸上に設定され、移動時にずれるおそれがない。

さらに１つのノズルユニット５１に複数の液体の供給路や、複数の気体の供給路を形成しているので、これら供給路に供給する液体や気体の供給ラインを変えることにより、数種の液体や気体を供給できて便利である。

以上において本発明では、レーザー処理後の洗浄処理は必ずしも行わなくてもよい。この場合にはレーザー処理後、ウエハＷを高速回転させてウエハＷ上の純水を振り切って乾燥させ、次いでウエハＷをレーザー処理装置から搬出してから、ノズルユニット５１をチャック２の外端縁近傍に位置させて、パージガスの供給により、案内部材６６の下面の乾燥とチャック２の外端面の乾燥とが同時に行われる。

また純水から洗浄液に切り替えて供給する場合、主ノズル６１とサブノズル６２，６３のいずれか１本又は２本を用いるようにしてもよい。この場合には、例えば図１１に示すように、主ノズル６１、サブノズル６２，６３と、液体供給路７１との間に、夫々バルブＶ４，Ｖ５，Ｖ６を備えた液体供給路７１ａ、７１ｂ、７１ｃを設け、バルブＶ４、Ｖ５，Ｖ６を開閉することにより、純水と洗浄液の供給の切り替えを行う。

さらに図１２に示すように、純水と洗浄液とを切り替えて供給するのではなく、主ノズル６１から純水を供給し、サブノズル６２，６３から洗浄液を供給するように設定してもよい。図中７１ｄは、主ノズル６１に純水（第１の液体）を供給するためのバルブＶ１を備えた第１の液体供給路、７１ｅは、サブノズル６２，６３に洗浄液（第２の液体）を供給するためのバルブＶ２を備えた第２の液体供給路であり、第１の液体供給路７１ｄ、バルブＶ１、純水の供給源７３により第１の液体供給部が構成され、第２の液体供給路７１ｅ、バルブＶ２、洗浄液の供給源７４により第２の液体供給部が構成される。

さらに主ノズル６１、２本のサブノズル６２，６３において、別々の３種類の液体を供給するようにしてもよいし、主ノズル６１、サブノズル６２，６３は純水供給用の専用ノズルとして用い、別個新たに洗浄液供給用のノズルを設けてもよい。

また本発明では、ノズルユニットの構成はこれに限られず、例えば図１３に示すように、案内部材９０自体に、基板に液体を供給するための主ノズル９１及びサブノズル９２，９３を配置し、案内部材９０の下面にパージガスを供給するためのパージノズル９４を別個に設けるようにしてもよい。

以上において本発明は、上述のダイシングラインを形成するレーザー処理の他、例えばマスクの修正や、マーキング等のレーザー処理に適用することができる。

本発明に係るレーザー処理装置の一実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。 前記レーザー処理装置に設けられるノズルユニット５１の一例を示す斜視図である。 前記ノズルユニット５１を示す斜視図である。 前記ノズルユニット５１を示す断面図である。 前記ノズルユニット５１の一部を示す平面図である。 上記の実施の形態に用いられる回収ノズルを示す概略斜視図である。 上記の実施の形態におけるカップ及び移動機構を示す概略斜視図である。 図１のレーザー処理装置において液膜を介在させてレーザー処理と、洗浄処理と、パージガスによる案内部材の乾燥を行う様子を示す説明図である。 図１のレーザー処理装置において液膜を介在させてレーザー処理を行う様子を示す斜視図である。 図１のレーザー処理装置において、パージガスによる案内部材の乾燥とチャック外端面の乾燥とを行う様子を示す斜視図である。 ノズルユニット５１への純水と、洗浄液の供給系の他の例を示す説明図である。 ノズルユニット５１への純水と、洗浄液の供給系のさらに他の例を示す説明図である。 ノズルユニットの他の例を示す断面図である。 従来のレーザー加工装置の構成の概略を示す縦断面図である。 従来のレーザー加工装置の構成の概略を示す説明図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
２ チャック
３ カップ
４ レーザ光照射部
４４ ＣＣＤカメラ
５ 液膜形成部
５１ ノズルユニット
５２ 液体回収部
５３ ノズル本体
６１ 主ノズル
６２，６３ サブノズル
６４，６５ パージノズル
７１ 液体供給路
７２ パージガス供給路
Ｖ１〜Ｖ３ バルブ
８ Ｘ−Ｙステージ

Claims (10)

1. 基板を水平に保持する基板保持部と、
   この基板保持部に保持された基板の表面にレーザー光を照射して当該表面に対して処理を行うための光照射部と、
   その光軸が前記レーザー光の光軸と同軸上になるように設けられ、基板の位置合わせを行うために基板を撮像するための撮像手段と、
   前記基板上に液体を供給するための液体供給ノズルと、
   前記基板と前記撮像手段との間に設けられ、前記ノズルから噴出された液体がその下面と前記基板の表面との間を通過するように案内し、前記光照射部からのレーザー光を透過する透明体よりなる案内部材と、
   前記案内部材の下面に付着した液体を除去するためにパージガスを供給するためのパージノズルと、
   前記基板の表面におけるレーザー光の処理位置を移動させるために、前記基板保持部と、前記光照射部及び案内部材とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、を備えたことを特徴とするレーザー処理装置。
2. 前記液体供給ノズル及びパージノズルを備えたノズルユニットが設けられ、前記案内部材はこのノズルユニットに固定されていることを特徴とする請求項１記載のレーザー処理装置。
3. 前記ノズルユニットは、案内部材が固定されたノズル本体を備え、
   前記液体供給ノズルとパージノズルとは、夫々の吐出口が前記案内部材の外側に位置するように、前記ノズル本体の内部に配置されることを特徴とする請求項２記載のレーザー処理装置。
4. ノズル本体は筒状を半割りにした構造体からなり、案内部材は下面が平坦な逆円錐状に形成されたことを特徴とする請求項３記載のレーザー処理装置。
5. 前記液体供給ノズルは、前記案内部材における前記光軸の直下に液体を供給する主ノズルと、
   主ノズルの両側に設けられ、案内部材の下面に向けて液体を供給するサブノズルと、を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のレーザー処理装置。
6. 前記液体供給ノズルに第１の液体を供給するための第１の液体供給部と、
   前記液体供給ノズルに第１の液体とは異なる第２の液体を供給するための第２の液体供給部と、
   前記第１の液体供給部と第２の液体供給部との切り替え手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載のレーザー処理装置。
7. 前記主ノズル及びサブノズルのいずれか一方に第１の液体を供給するための第１の液体供給部と、
   前記主ノズル及びサブノズルのいずれか他方に第２の液体を供給するための第２の液体供給部と、を備えることを特徴とする請求項５又は６記載のレーザー処理装置。
8. 前記基板保持部は、基板と平面的に略同じ大きさに形成されると共に回転機構により鉛直軸の周りに回転自在に構成され、
   基板が基板保持部から搬出された後、ノズルユニットを、当該基板保持部の外縁部にパージガスを供給するための位置に移動させ、回転機構を介して基板保持部を回転させながらパージノズルから基板保持部の外縁部にパージガスを供給して乾燥させるようにノズルユニット及び回転機構を制御する制御部を設けたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載のレーザー処理装置。
9. 基板保持部に基板を水平に載置する工程と、
   次いで、撮像手段により前記基板の位置合わせを行うための部位を、透明体よりなる案内部材を介して撮像し、その撮像結果に基づいて基板の位置合わせを行う工程と、
   次いで、液体供給ノズルから噴出された液体を前記案内部材の下面と基板の表面との間を案内した状態で、レーザー光を前記案内部材を介して照射して、レーザー光の照射位置を水平方向に移動させながら当該表面に対して処理を行う工程と、
   次いで、前記案内部材の下面にパージガスを供給して当該下面に付着した液体を除去する工程と、を含むことを特徴とするレーザー処理方法。
10. 前記基板保持部は、基板と平面的に略同じ大きさに形成されており、
    前記案内部材の下面にパージガスを供給する工程は、基板を鉛直軸まわりに回転させながら基板保持部の端部にパージガスが供給されるように行うことを特徴とする請求項９記載のレーザー処理方法。
    
    

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