JP7805806B2 - Processing method of workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物の加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a workpiece.
複数の撮像デバイスが形成されたウエーハや光デバイスが形成されたウエーハ等の被加工物は、加工装置により個々のデバイスへと分割され、分割されたデバイスは各種電気機器等に広く利用される。ここで用いられる加工装置として、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射してアブレーションさせるレーザー加工装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Workpieces such as wafers with multiple imaging devices or optical devices formed on them are divided into individual devices using a processing device, and the divided devices are widely used in various electrical equipment, etc. A known processing device used here is a laser processing device that irradiates the workpiece with a laser beam of an absorbent wavelength to ablate it (see, for example, Patent Document 1).
こうしたレーザービームの照射による加工では、被加工物がアブレーションした際にデブリ(加工屑)が発生するため、このデブリが被加工物に再付着してデバイスの特性に悪影響を及ぼす恐れがある。これを防ぐために、被加工物をアブレーション加工する前に被加工物を保護する保護膜を塗布し、加工後に洗浄することで保護膜に付着したデブリを保護膜ごと洗い流す方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 When processing using this type of laser beam irradiation, debris (processing chips) is generated when the workpiece is ablated, and this debris may re-adhere to the workpiece and adversely affect the device's characteristics. To prevent this, a method has been proposed in which a protective film is applied to the workpiece before ablation processing, and then the workpiece is washed after processing to wash away any debris adhering to the protective film (see, for example, Patent Document 2).
ところが、これらの撮像デバイスや光デバイスは一般に撥水性の高いもの、すなわち純水に対する接触角が60度以上となるものが多いため、被加工物の表面で保護膜がはじかれてしまい均一に塗布出来ないという問題があった。 However, these imaging devices and optical devices are generally highly water-repellent, meaning that many have a contact angle of 60 degrees or more with pure water, which creates the problem that the protective film is repelled by the surface of the workpiece, making it impossible to apply it evenly.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、撥水性を有する被加工物に対して保護膜を均一に塗布することで、デバイスの特性不良を防止できる被加工物の加工方法を提供することである。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to provide a method for processing a workpiece that can prevent poor device characteristics by uniformly applying a protective film to a water-repellent workpiece.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、表面に撥水性を有する被加工物を加工する加工方法であって、該被加工物の一方の面を、撥水性を有さない素材の微粒子で被覆し、該微粒子によって該一方の面に凹凸を形成する被覆ステップと、微粒子が被覆された該一方の面に対して水溶性を有する液状の樹脂を塗布し該被加工物を保護する保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該被加工物の該保護膜が形成された側から該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して該被加工物に対して加工を施すレーザービーム照射ステップと、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the method for processing a workpiece of the present invention is a method for processing a workpiece having a water-repellent surface, and is characterized by having a coating step in which one side of the workpiece is coated with fine particles of a material that is not water-repellent and the fine particles form irregularities on the one side of the workpiece; a protective film forming step in which a water-soluble liquid resin is applied to the one side coated with the fine particles to form a protective film that protects the workpiece; and a laser beam irradiation step in which a laser beam of a wavelength that is absorbable by the workpiece is irradiated from the side of the workpiece on which the protective film has been formed, thereby processing the workpiece.
該被覆ステップでは、該被加工物を回転しながら、微粒子被覆ユニットのノズルの先端の噴射孔から、鉛直方向の下方にある該被加工物の該一方の面に向けて該微粒子を噴射することにより、該被加工物の該一方の面を該微粒子で被覆してもよい。また、該被覆ステップでは、該被加工物と微粒子被覆ユニットとを相対的に水平方向に移動させながら、該微粒子被覆ユニットの複数の噴射孔から、鉛直方向の下方にある該被加工物の該一方の面に向けて該微粒子を噴射することにより、該被加工物の該一方の面を該微粒子で被覆してもよい。また、該被覆ステップでは、チャンバ内に該微粒子を噴射して該微粒子が舞っている状態にし、該被加工物を該微粒子が舞っているチャンバ内に搬入し、該チャンバ内で一定時間載置することにより、該被加工物の該一方の面を該微粒子で被覆してもよい。また、該被覆ステップで該被加工物の該一方の面を該微粒子で被覆した後、余分な該微粒子が堆積しすぎている箇所を確認及び検査し、余分な該微粒子が堆積しすぎている部分を除去してもよい。In the coating step, the workpiece may be rotated while the fine particles are sprayed from a nozzle at the tip of a nozzle of a fine particle coating unit toward the one side of the workpiece located vertically below, thereby coating the one side of the workpiece with the fine particles. In the coating step, the workpiece and the fine particle coating unit may be moved horizontally relative to each other while the fine particles are sprayed from multiple nozzles of the fine particle coating unit toward the one side of the workpiece located vertically below, thereby coating the one side of the workpiece with the fine particles. In the coating step, the fine particles may be sprayed into a chamber to create a state in which the fine particles are suspended, and the workpiece may be placed in the chamber where the fine particles are suspended and left there for a certain period of time, thereby coating the one side of the workpiece with the fine particles. After coating the one side of the workpiece with the fine particles in the coating step, areas where excess fine particles have accumulated may be confirmed and inspected, and the excess fine particles may be removed.
該微粒子の粒径は、100nm以上30μm以下であってもよい。また、該被覆ステップにおいて、該微粒子は該被加工物の一方の面の40%以上を被覆するように設定されてもよい。 The particle diameter of the fine particles may be 100 nm or more and 30 μm or less. In the coating step, the fine particles may be set to cover 40% or more of one surface of the workpiece.
該レーザービーム照射ステップの後、該被加工物の該一方の面を洗浄して該保護膜を除去する洗浄ステップを更に含んでもよい。 After the laser beam irradiation step, the method may further include a cleaning step of cleaning the one surface of the workpiece to remove the protective film.
該被加工物はシリコーン樹脂を含んでもよい。 The workpiece may contain silicone resin.
本願発明は、撥水性を有する被加工物に対して保護膜を均一に塗布することで、デバイスの特性不良を防止できる。 The present invention prevents poor device characteristics by uniformly applying a protective film to a water-repellent workpiece.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。 Modes for carrying out the present invention (embodiments) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. Furthermore, the components described below include those that would be easily imagined by a person skilled in the art and those that are substantially identical. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Furthermore, various omissions, substitutions, or modifications to the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係る被加工物の加工方法の処理手順を示すフローチャートである。実施形態に係る被加工物の加工方法は、後述する図2、図4等に示す一方の面に撥水性を有する被加工物1にレーザービーム63(図10参照)を照射して被加工物1を加工する方法であり、図1に示すように、被覆ステップ1001と、保護膜形成ステップ1002と、レーザービーム照射ステップ1003と、洗浄ステップ1004と、を備える。
[Embodiment]
A method for processing a workpiece according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a flowchart showing the processing procedure of the method for processing a workpiece according to the embodiment. The method for processing a workpiece according to the embodiment is a method for processing a workpiece 1 having a water-repellent surface on one side thereof, as shown in Figs. 2 and 4 (to be described later), by irradiating the workpiece 1 with a laser beam 63 (see Fig. 10). As shown in Fig. 1, the method includes a coating step 1001, a protective film forming step 1002, a laser beam irradiation step 1003, and a cleaning step 1004.
図2は、図1の被覆ステップ1001の一例を示す斜視図である。図3は、図1の被覆ステップ1001で被覆する微粒子100を供給する微粒子供給ユニット30の一例を示す断面図である。図4は、図1の被覆ステップ1001の別の一例を示す斜視図である。図5は、図1の被覆ステップ1001の別の一例を示す断面図である。被覆ステップ1001は、図2,4,5に示すように、被加工物1の撥水性を有する一方の面を微粒子100(図3参照)で被覆するステップである。 Figure 2 is a perspective view showing an example of the coating step 1001 in Figure 1. Figure 3 is a cross-sectional view showing an example of a particle supply unit 30 that supplies the particles 100 to be coated in the coating step 1001 in Figure 1. Figure 4 is a perspective view showing another example of the coating step 1001 in Figure 1. Figure 5 is a cross-sectional view showing another example of the coating step 1001 in Figure 1. As shown in Figures 2, 4, and 5, the coating step 1001 is a step in which one water-repellent surface of the workpiece 1 is coated with particles 100 (see Figure 3).
被加工物の加工方法の加工対象である被加工物1は、本実施形態では、例えば、図2に示すように、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド(SiC)、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の撮像デバイスウエーハや光デバイスウエーハなどである。被加工物1は、本発明では図2に示す円板状に限定されず、図3に示すように、矩形板状であってもよく、その他の板状であってもよい。 In this embodiment, the workpiece 1, which is the target of processing in the workpiece processing method, is, for example, a disk-shaped imaging device wafer or optical device wafer made of silicon, sapphire, silicon carbide (SiC), gallium arsenide, or the like, as shown in FIG. 2. In the present invention, the workpiece 1 is not limited to the disk shape shown in FIG. 2, and may be a rectangular plate shape as shown in FIG. 3, or another plate shape.
被加工物1は、本実施形態では、平坦な表面2において、交差(本実施形態では、直交)する複数の分割予定ライン3(図10参照)で区画された領域にそれぞれチップ状のデバイス4(図10参照)が形成されている。デバイス4は、被加工物1が撮像デバイスウエーハである場合、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサであり、被加工物1が光デバイスウエーハである場合、光デバイスである。被加工物1は、デバイス4が形成されたデバイス領域と、デバイス4が形成されておらずデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し、外周余剰領域に厚み方向に貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔によりアライメントが可能となっている。 In this embodiment, the workpiece 1 has a flat surface 2, with chip-like devices 4 (see FIG. 10) formed in each region defined by a plurality of intersecting (orthogonal in this embodiment) planned division lines 3 (see FIG. 10). If the workpiece 1 is an imaging device wafer, the devices 4 are image sensors such as CCDs (Charge Coupled Devices) or CMOSs (Complementary Metal Oxide Semiconductors), and if the workpiece 1 is an optical device wafer, they are optical devices. The workpiece 1 has a device region where the devices 4 are formed and a peripheral excess region where no devices 4 are formed and surrounds the device region, with through-holes formed in the peripheral excess region that penetrate the thickness, allowing alignment.
被加工物1は、本実施形態では、表面2が撥水性を有し、表面2側において被加工物の加工方法の各ステップ(1001~1004)が実施されるが、本発明ではこれに限定されず、表面2とは反対側の裏面5が撥水性を有し、裏面5側において被加工物の加工方法の各ステップが実施されてもよい。なお、撥水性は、本明細書では、純水に対する接触角が60度以上であるため、保護膜形成ステップ1002で供給される液状の樹脂200(図6参照)をはじく性質のことを言う。 In this embodiment, the workpiece 1 has a water-repellent surface 2, and the steps of the workpiece processing method (1001-1004) are performed on the surface 2 side. However, the present invention is not limited to this. The back surface 5, opposite the surface 2, may also have water-repellent properties, and the steps of the workpiece processing method may be performed on the back surface 5 side. In this specification, water-repellent refers to the property of having a contact angle with pure water of 60 degrees or more, thereby repelling the liquid resin 200 (see Figure 6) supplied in the protective film formation step 1002.
被加工物1の撥水性を有する表面2は、本実施形態では、デバイス4を保護する樹脂層8が形成されている。表面2は、樹脂層8により撥水性がもたらされている。樹脂層8は、シリコーン樹脂を含んで形成される。樹脂層8は、具体的には、シリコーン樹脂によって形成されたシリコーン樹脂膜や、シリコーン樹脂にエポキシ樹脂等のその他の樹脂が添加された混合樹脂によって形成されたシリコーン混合樹脂膜である。なお、表面2は、本発明では樹脂層8により撥水性がもたらされる形態に限定されず、撥水性を有していればどのような形態であってもよい。 In this embodiment, the water-repellent surface 2 of the workpiece 1 is provided with a resin layer 8 that protects the device 4. The water-repellent properties of the surface 2 are imparted by the resin layer 8. The resin layer 8 is formed to contain a silicone resin. Specifically, the resin layer 8 is a silicone resin film formed from a silicone resin, or a silicone-mixed resin film formed from a mixed resin in which another resin, such as an epoxy resin, is added to a silicone resin. Note that in the present invention, the surface 2 is not limited to a form in which the water-repellent properties are imparted by the resin layer 8, and any form that is water-repellent is acceptable.
また、被加工物1は、例えば、図4に示すように、被加工物の加工方法の各ステップが実施される一方の面(図4に示す例では表面2)とは反対側の他方の面(図4に示す例では裏面5)に粘着テープ6が貼着され、粘着テープ6の外縁部に環状フレーム7が装着されていてもよいし、図2に示すように、粘着テープ6及び環状フレーム7が装着されていなくてもよいし、本発明ではこれに限定されず、他方の面に粘着テープ6が貼着されているが環状フレーム7が装着されていなくてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 4, the workpiece 1 may have adhesive tape 6 attached to one side (front side 2 in the example shown in FIG. 4) opposite to the other side (back side 5 in the example shown in FIG. 4) on which each step of the workpiece processing method is carried out, and an annular frame 7 attached to the outer edge of the adhesive tape 6, or as shown in FIG. 2, neither adhesive tape 6 nor annular frame 7 may be attached, but the present invention is not limited to this, and the other side may have adhesive tape 6 attached but no annular frame 7 attached.
被覆ステップ1001を実施する微粒子被覆ユニットの一例である微粒子被覆装置10-1は、図2に示すように、保持テーブル20-1と、微粒子供給ユニット30と、微粒子被覆ユニット40-1と、を備える。保持テーブル20-1は、被加工物1の他方の面側から被加工物1を保持する。保持テーブル20-1は、本実施形態では、例えば、凹部が形成された円板状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円板状の吸着部と、を有する所謂チャックテーブルであり、吸着部に接続された不図示の吸引源から水平面に平行に形成された吸着部の上面に負圧が導入されることにより、他方の面を下方に向けて吸着部の上面に載置された被加工物1を、吸着部の上面で他方の面から吸引保持する。保持テーブル20-1は、図2に矢印21で示すように、不図示の回転駆動源により吸着部の上面に対して垂直で鉛直方向と平行な軸心周りに回転自在に設けられている。微粒子被覆ユニット40-1は、ノズルであり、基端側が微粒子供給ユニット30と接続されており、微粒子供給ユニット30から供給される微粒子100を先端の噴射孔から、鉛直方向の下方にある、保持テーブル20-1上で保持された被加工物1の一方の面に向けて噴射する。 As shown in FIG. 2, the particle-coating apparatus 10-1, which is an example of a particle-coating unit that performs the coating step 1001, includes a holding table 20-1, a particle supply unit 30, and a particle-coating unit 40-1. The holding table 20-1 holds the workpiece 1 from the other side of the workpiece 1. In this embodiment, the holding table 20-1 is a so-called chuck table having, for example, a disk-shaped frame with a recess formed therein and a disk-shaped suction portion fitted into the recess. Negative pressure is applied from a suction source (not shown) connected to the suction portion to the upper surface of the suction portion, which is formed parallel to the horizontal plane, thereby suction-holding the workpiece 1, placed on the upper surface of the suction portion with its other side facing downward, from the upper surface of the suction portion. The holding table 20-1 is rotatable about an axis perpendicular to the upper surface of the suction portion and parallel to the vertical direction by a rotary drive source (not shown), as indicated by arrow 21 in FIG. 2. The microparticle coating unit 40-1 is a nozzle whose base end is connected to the microparticle supply unit 30. The microparticles 100 supplied from the microparticle supply unit 30 are sprayed from the injection hole at the tip toward one side of the workpiece 1 held on the holding table 20-1, which is located vertically below.
微粒子供給ユニット30は、図3に示すように、密封容器31と、エアー供給源32と、開閉バルブ33と、フィルター34と、エアー供給管35と、微粒子供給管36と、を備える。密封容器31は、例えば、タンクやボトルである。密封容器31内には、微粒子100が入れられている。密封容器31の上部に形成された2つの開口には、エアー供給管35及び微粒子供給管36の一端が挿入されている。密封容器31内には、エアー供給管35が、微粒子供給管36よりも深く挿入されている。 As shown in FIG. 3, the particle supply unit 30 includes a sealed container 31, an air supply source 32, an on-off valve 33, a filter 34, an air supply pipe 35, and a particle supply pipe 36. The sealed container 31 is, for example, a tank or a bottle. Particles 100 are placed inside the sealed container 31. One end of the air supply pipe 35 and one end of the particle supply pipe 36 are inserted into two openings formed at the top of the sealed container 31. The air supply pipe 35 is inserted deeper into the sealed container 31 than the particle supply pipe 36.
エアー供給源32は、エアー供給管35の他端が接続されており、エアー供給管35により密封容器31内に連通されている。開閉バルブ33は、エアー供給管35の途中に設けられている。開閉バルブ33は、開放することにより、エアー供給管35内の連通路を開放して、エアー供給源32からのエアーを、エアー供給管35を通って密封容器31内に導入する。開閉バルブ33は、閉鎖することにより、エアー供給管35内の連通路を閉鎖して、エアー供給源32から密封容器31内へのエアーの導入を停止する。 The other end of the air supply pipe 35 is connected to the air supply source 32, which is in communication with the inside of the sealed container 31 via the air supply pipe 35. The on-off valve 33 is provided midway along the air supply pipe 35. When opened, the on-off valve 33 opens the communication passage within the air supply pipe 35, allowing air from the air supply source 32 to pass through the air supply pipe 35 and enter the sealed container 31. When closed, the on-off valve 33 closes the communication passage within the air supply pipe 35, stopping the introduction of air from the air supply source 32 into the sealed container 31.
微粒子供給管36の他端には、微粒子被覆ユニット40-1の基端側が接続されており、微粒子供給管36により、微粒子被覆ユニット40-1内と密封容器31内とが連通している。フィルター34は、微粒子供給管36の途中に設けられている。フィルター34は、所定の粒径の微粒子100を通過させる。フィルター34は、例えば、所定の径の細孔が形成されており、所定の径を超える粒径の微粒子100の通過を抑制する。 The other end of the particle supply pipe 36 is connected to the base end of the particle coating unit 40-1, and the particle supply pipe 36 connects the inside of the particle coating unit 40-1 to the inside of the sealed container 31. The filter 34 is provided midway along the particle supply pipe 36. The filter 34 allows particles 100 of a predetermined particle size to pass through. The filter 34 has pores of a predetermined diameter, for example, and prevents the passage of particles 100 with a particle size exceeding the predetermined diameter.
微粒子供給ユニット30は、開閉バルブ33を開放してエアー供給源32からのエアーを密封容器31に導入し、密封容器31内に導入されたエアーにより舞い上げられた微粒子100が微粒子供給管36に導入され、フィルター34により所定の径を超える粒径の微粒子の通過が抑制されて、フィルター34を通過した所定の粒径の微粒子100を微粒子被覆ユニット40-1に供給する。 The microparticle supply unit 30 opens the on-off valve 33 to introduce air from the air supply source 32 into the sealed container 31. The microparticles 100 stirred up by the air introduced into the sealed container 31 are introduced into the microparticle supply pipe 36, and the filter 34 prevents microparticles with a diameter exceeding a predetermined size from passing through. The microparticles 100 of the predetermined diameter that pass through the filter 34 are supplied to the microparticle coating unit 40-1.
微粒子供給ユニット30が供給し、被加工物1の一方の面に被覆される微粒子100は、本実施形態では、撥水性を有さない素材の微粒子が好ましく使用され、例えば、炭酸カルシウム(CaCO3)やカーボン(C)の微粒子が使用される。 In this embodiment, the particles 100 supplied by the particle supply unit 30 and coated on one side of the workpiece 1 are preferably particles made of a material that is not water-repellent, such as calcium carbonate (CaCO 3 ) or carbon (C) particles.
微粒子供給ユニット30が供給し、被加工物1の一方の面に被覆される微粒子100の粒径は、密封容器31内に封入する微粒子100の粒径を制限し、フィルター34で微粒子100の粒径をさらに制限することで、所定の粒径に絞られる。この微粒子100の粒径(所定の粒径)は、本実施形態では、100nm以上30μm以下であることが好ましく、この場合、製造コストがかかる目の細か過ぎるフィルターを使用する必要がないので、微粒子100の粒径を絞るフィルター34のコストが十分に抑えられるとともに、微粒子100で塗布された箇所に液状の樹脂200が塗布されなくなるほどに微粒子100の粒径が大き過ぎることはないので、微粒子100が形成する凹凸が後述する保護膜形成ステップ1002で液状の樹脂200を塗布することを妨げない。なお、微粒子100の粒径の表し方には、幾何学的径、相当径等の既知の手法がある。幾何学的径には、フェレー(Feret)径、定方向最大径(即ち、Krummbein径)、Martin径、ふるい径等があり、相当径には、投影面積円相当径(即ち、Heywood径)、等表面積球相当径、等体積球相当径、ストークス径、光散乱径等がある。 The particle size of the microparticles 100 supplied by the microparticle supply unit 30 and coated on one side of the workpiece 1 is narrowed to a predetermined size by restricting the particle size of the microparticles 100 enclosed in the sealed container 31 and further restricting the particle size of the microparticles 100 using the filter 34. In this embodiment, the particle size (predetermined particle size) of the microparticles 100 is preferably between 100 nm and 30 μm. This eliminates the need for a filter with an excessively fine mesh, which increases manufacturing costs. This significantly reduces the cost of the filter 34 that narrows the particle size of the microparticles 100. Furthermore, the particle size of the microparticles 100 is not so large that the liquid resin 200 cannot be applied to the area coated with the microparticles 100. Therefore, the unevenness formed by the microparticles 100 does not prevent the liquid resin 200 from being applied in the protective film formation step 1002 described below. The particle size of the microparticles 100 can be expressed using known methods, such as geometric diameter and equivalent diameter. Geometric diameters include the Feret diameter, maximum diameter in a specific direction (i.e., Krummbein diameter), Martin diameter, and sieve diameter, while equivalent diameters include the diameter equivalent to a circle with a projected area (i.e., Heywood diameter), the diameter equivalent to a sphere with an equal surface area, the diameter equivalent to a sphere with an equal volume, the Stokes diameter, and the light scattering diameter.
被覆ステップ1001の第1例では、微粒子被覆装置10-1により被覆ステップ1001を実施する。被覆ステップ1001の第1例では、図2に示すように、保持テーブル20-1で被加工物1を撥水性を有する一方の面を上方に向けて保持し、保持テーブル20-1を回転することで被加工物1を回転しながら、微粒子被覆ユニット40-1により微粒子供給ユニット30から供給される微粒子100を保持テーブル20-1上の被加工物1の一方の面に向けて噴射することにより、被加工物1の一方の面を満遍なく微粒子100で被覆する。 In a first example of coating step 1001, coating step 1001 is performed using particle coating device 10-1. In the first example of coating step 1001, as shown in FIG. 2, workpiece 1 is held on holding table 20-1 with one water-repellent side facing upward, and while holding table 20-1 is rotated to rotate workpiece 1, particle coating unit 40-1 sprays particle 100 supplied from particle supply unit 30 toward one side of workpiece 1 on holding table 20-1, thereby coating one side of workpiece 1 evenly with particle 100.
被覆ステップ1001を実施する微粒子被覆ユニットの別の一例である微粒子被覆装置10-2は、図4に示すように、保持テーブル20-2と、微粒子供給ユニット30と、微粒子被覆ユニット40-2と、を備える。保持テーブル20-2は、前述の保持テーブル20-1において、回転自在に設けられていることに代えて、図4に矢印22で示すように、不図示の駆動源により吸着部の上面に対して平行な方向に移動自在に設けられるように変更したものである。微粒子被覆ユニット40-2は、微粒子被覆ユニット40-1において、微粒子100を噴射する1つの噴射孔に代えて、水平面に平行でかつ保持テーブル20-2の移動方向に対して直交する方向に直線状に、被加工物1の幅よりも長くにわたって、等間隔に配列された複数の噴射孔に変更したものである。 As shown in FIG. 4, the particle coating apparatus 10-2, which is another example of a particle coating unit that performs the coating step 1001, includes a holding table 20-2, a particle supply unit 30, and a particle coating unit 40-2. Unlike the previously described holding table 20-1, which is rotatable, the holding table 20-2 is modified so that it is movable in a direction parallel to the upper surface of the suction unit by a drive source (not shown), as indicated by arrow 22 in FIG. 4. The particle coating unit 40-2 replaces the single injection hole for injecting particles 100 in the particle coating unit 40-1 with multiple injection holes arranged at equal intervals in a straight line parallel to the horizontal plane and perpendicular to the direction of movement of the holding table 20-2, over a length greater than the width of the workpiece 1.
被覆ステップ1001の第2例では、微粒子被覆装置10-2により被覆ステップ1001を実施する。被覆ステップ1001の第2例では、図4に示すように、保持テーブル20-2で被加工物1を撥水性を有する一方の面を上方に向けて保持し、保持テーブル20-2を水平方向に移動させることで被加工物1を水平方向に移動させながら、微粒子被覆ユニット40-2により微粒子供給ユニット30から供給される微粒子100を保持テーブル20-2上の被加工物1の一方の面に向けて噴射することにより、被加工物1の一方の面を満遍なく微粒子100で被覆する。なお、被覆ステップ1001の第2例では、保持テーブル20-2に対して微粒子被覆ユニット40-2が相対的に移動すればよいので、微粒子被覆ユニット40-2を固定して保持テーブル20-2を水平方向に移動させることに代えて、保持テーブル20-2を固定して微粒子被覆ユニット40-2を水平方向に移動させてもよい。 In a second example of the coating step 1001, the coating step 1001 is performed by the particle coating device 10-2. In the second example of the coating step 1001, as shown in FIG. 4, the workpiece 1 is held by the holding table 20-2 with one water-repellent surface facing upward, and while the holding table 20-2 is moved horizontally to move the workpiece 1 horizontally, particles 100 supplied from the particle supply unit 30 by the particle coating unit 40-2 are sprayed toward one surface of the workpiece 1 on the holding table 20-2, thereby coating the one surface of the workpiece 1 evenly with the particles 100. Note that in the second example of the coating step 1001, since it is only necessary for the particle coating unit 40-2 to move relative to the holding table 20-2, instead of fixing the particle coating unit 40-2 and moving the holding table 20-2 horizontally, the particle coating unit 40-2 may be fixed and moved horizontally.
被覆ステップ1001を実施する微粒子被覆ユニットの別の一例である微粒子被覆装置10-3は、図5に示すように、保持テーブル20-3と、微粒子供給ユニット30と、微粒子被覆ユニット40-3と、を備える。保持テーブル20-3は、保持面で被加工物1の他方の面を保持し、図5に矢印23で示すように、側面に接続された不図示の搬送部により保持面に対して平行な方向に沿って搬送する。微粒子被覆ユニット40-3は、側面に被加工物1を保持した保持テーブル20-3が通過可能な開口42が形成されたチャンバ41と、開口42を開閉する開閉扉43と、噴射部44と、を備える。噴射部44は、チャンバ41の底面に設けられている。噴射部44は、基端側が微粒子供給ユニット30と接続されており、微粒子供給ユニット30から供給される微粒子100を先端の噴射孔からチャンバ41内に噴射して、チャンバ41内を微粒子100が舞っている状態にする。 As shown in FIG. 5, a particle-coating apparatus 10-3, which is another example of a particle-coating unit that performs the coating step 1001, includes a holding table 20-3, a particle supply unit 30, and a particle-coating unit 40-3. The holding table 20-3 holds the other side of the workpiece 1 on its holding surface, and transports the workpiece 1 in a direction parallel to the holding surface by a transport unit (not shown) connected to its side, as indicated by arrow 23 in FIG. 5. The particle-coating unit 40-3 includes a chamber 41 having an opening 42 formed on its side through which the holding table 20-3 holding the workpiece 1 can pass, an opening/closing door 43 that opens and closes the opening 42, and an injection unit 44. The injection unit 44 is provided on the bottom surface of the chamber 41. The base end of the injection unit 44 is connected to the particle supply unit 30, and the particle 100 supplied from the particle supply unit 30 is injected into the chamber 41 from an injection hole at the tip, causing the particle 100 to float within the chamber 41.
被覆ステップ1001の第3例では、微粒子被覆装置10-3により被覆ステップ1001を実施する。被覆ステップ1001の第3例では、図5に示すように、噴射部44によりチャンバ41内を微粒子供給ユニット30から供給される微粒子100が舞っている状態にし、保持テーブル20-3で被加工物1を撥水性を有する一方の面を上方に向けて保持し、開閉扉43を開放して開口42を通って被加工物1を保持する保持テーブル20-3を微粒子100が舞っているチャンバ41内に搬入し、チャンバ41内で一定時間載置することにより、被加工物1の一方の面を満遍なく微粒子100で被覆する。 In a third example of coating step 1001, coating step 1001 is performed using particle coating apparatus 10-3. In this third example of coating step 1001, as shown in FIG. 5, the spray unit 44 creates a state in which the particles 100 supplied from the particle supply unit 30 are suspended within chamber 41, the workpiece 1 is held on holding table 20-3 with one water-repellent side facing upward, and the door 43 is opened, and the holding table 20-3 holding workpiece 1 is carried through opening 42 into chamber 41 where the particles 100 are suspended. The workpiece 1 is then left in chamber 41 for a certain period of time, thereby evenly coating one side of the workpiece 1 with the particles 100.
なお、被覆ステップ1001の第3例では、被加工物1を保持した保持テーブル20-3をチャンバ41内に搬入することに代えて、チャンバ41内に保持テーブル20-3を設置し、被加工物1を搬入してチャンバ41内の保持テーブル20-3に載置するように変更してもよい。また、この場合、被加工物1を搬入してチャンバ41内の保持テーブル20-3に載置する前に、保持テーブル20-3の保持面を清掃するエアブロー等の機構があってもよい。 In the third example of the coating step 1001, instead of carrying the holding table 20-3 holding the workpiece 1 into the chamber 41, the holding table 20-3 may be installed inside the chamber 41, and the workpiece 1 may be carried in and placed on the holding table 20-3 inside the chamber 41. In this case, there may be a mechanism such as an air blower to clean the holding surface of the holding table 20-3 before the workpiece 1 is carried in and placed on the holding table 20-3 inside the chamber 41.
被覆ステップ1001では、第1例及び第2例のいずれも、開閉バルブ33等により微粒子100の被加工物1の一方の面への供給量(被覆量)を制御することで、第3例ではチャンバ41内で載置する時間を制御することにより、被加工物1の一方の面の液状の樹脂200を塗布する予定の面積(もしくは液状の樹脂200を塗布した面積)に対する平面視での微粒子100の投影面積の比である被覆面積比を制御する。被覆ステップ1001で被加工物1の一方の面を微粒子100で被覆した後、余分な微粒子100が堆積しすぎている箇所を確認及び検査し、余分な微粒子100が堆積しすぎている部分をエアー等で除去してもよい。 In the coating step 1001, in both the first and second examples, the amount of microparticles 100 supplied (amount of coating) to one side of the workpiece 1 is controlled by the on-off valve 33 or the like, and in the third example, the time the workpiece is placed in the chamber 41 is controlled by controlling the coating area ratio, which is the ratio of the projected area of the microparticles 100 in a plan view to the area to which the liquid resin 200 is to be applied (or the area to which the liquid resin 200 has been applied) on one side of the workpiece 1. After one side of the workpiece 1 is coated with microparticles 100 in the coating step 1001, areas where excess microparticles 100 have accumulated can be checked and inspected, and the excess microparticles 100 can be removed with air or the like.
図6は、図1の保護膜形成ステップ1002の一例を示す斜視図である。保護膜形成ステップ1002は、図6に示すように、被覆ステップ1001で微粒子100が被覆された一方の面に対して液状の樹脂200を塗布し被加工物1を保護する保護膜201(図10等参照)を形成するステップである。 Figure 6 is a perspective view showing an example of the protective film forming step 1002 in Figure 1. As shown in Figure 6, the protective film forming step 1002 is a step in which a liquid resin 200 is applied to one surface of the workpiece 1 coated with the microparticles 100 in the coating step 1001 to form a protective film 201 (see Figure 10, etc.) that protects the workpiece 1.
保護膜形成ステップ1002では、図6に示すように、保護膜形成ユニット50の保持テーブル51により、一方の面に微粒子100が被覆された被加工物1を他方の面から保持し、保持テーブル51を鉛直方向と平行な軸心周りに回転させることで保持テーブル51上の被加工物1を回転させながら、保護膜形成ユニット50の樹脂供給ノズル52により、不図示の樹脂供給源から供給される液状の樹脂200を保持テーブル51上の被加工物1の微粒子100が被覆された一方の面に向けて吐出することにより、被加工物1の微粒子100が被覆された一方の面に液状の樹脂200を塗布して、塗布した液状の樹脂200で被加工物1を保護する保護膜201を形成する。保護膜形成ステップ1002では、液状の樹脂200は、撥水性を有する被加工物1の一方の面にははじかれるものの、微粒子100の表面にははじかれないので、微粒子100を起点に被加工物1の一方の面上に保護膜201を形成する。ここで、被加工物1の微粒子100が塗布された一方の面には微細な凹凸が存在しているので、アンカー効果と同様の効果が働き、微粒子100間の空隙に液状の樹脂200が侵入するため、撥水性を有する被加工物1の一方の面に対して保護膜201を形成することが可能となる。 In the protective film forming step 1002, as shown in FIG. 6, the workpiece 1, one side of which is coated with microparticles 100, is held from the other side by the holding table 51 of the protective film forming unit 50, and the holding table 51 is rotated around an axis parallel to the vertical direction to rotate the workpiece 1 on the holding table 51. Liquid resin 200, supplied from a resin supply source (not shown), is ejected by the resin supply nozzle 52 of the protective film forming unit 50 toward the one side of the workpiece 1 on the holding table 51 that is coated with microparticles 100, thereby applying the liquid resin 200 to the one side of the workpiece 1 that is coated with microparticles 100, and a protective film 201 that protects the workpiece 1 is formed with the applied liquid resin 200. In protective film formation step 1002, liquid resin 200 is repelled by one surface of workpiece 1, which has water repellency, but is not repelled by the surface of the microparticles 100, so protective film 201 is formed on one surface of workpiece 1 starting from the microparticles 100. Here, because there are fine irregularities on one surface of workpiece 1 to which microparticles 100 are applied, an effect similar to the anchor effect occurs, and liquid resin 200 penetrates into the gaps between the microparticles 100, making it possible to form protective film 201 on one surface of workpiece 1, which has water repellency.
保護膜形成ステップ1002で塗布する液状の樹脂200は、本実施形態では、水溶性の樹脂であり、例えばポリビニルアルコール(PolyVinyl Alcohol、PVA)やポリビニルピロリドン(PolyVinyl Pyrrolidone、PVP)等である。保護膜形成ステップ1002で形成された保護膜201は、レーザービーム照射ステップ1003で発生するデブリ(加工屑)300(図10参照)の被加工物1への付着を防止する。 In this embodiment, the liquid resin 200 applied in the protective film formation step 1002 is a water-soluble resin, such as polyvinyl alcohol (PVA) or polyvinyl pyrrolidone (PVP). The protective film 201 formed in the protective film formation step 1002 prevents debris (machining chips) 300 (see Figure 10) generated in the laser beam irradiation step 1003 from adhering to the workpiece 1.
ここで、微粒子100の粒径、保護膜201の厚みd、及び微粒子100の被覆面積比の関係性について説明する。図7及び図8は、それぞれ、図1の被覆ステップ1001で被覆する微粒子100の被覆面積比を説明する断面図及び上面図である。図7及び図8は、いずれも、被覆ステップ1001で微粒子100を被覆し、保護膜形成ステップ1002により保護膜201を形成後の被加工物1の一方の面の状態の一例を示している。なお、図7では、樹脂層8を省略している。なお、図7及び図8では、微粒子100の半径rを示しているが、本明細書では、微粒子100の半径rは、微粒子100の粒径の1/2の値を指す。 Here, the relationship between the particle diameter of the microparticle 100, the thickness d of the protective film 201, and the coverage area ratio of the microparticle 100 will be explained. Figures 7 and 8 are cross-sectional and top views, respectively, illustrating the coverage area ratio of the microparticle 100 coated in coating step 1001 of Figure 1. Both Figures 7 and 8 show an example of the state of one surface of the workpiece 1 after the microparticle 100 is coated in coating step 1001 and the protective film 201 is formed in protective film formation step 1002. Note that the resin layer 8 is omitted in Figure 7. Note that while Figures 7 and 8 show the radius r of the microparticle 100, in this specification, the radius r of the microparticle 100 refers to half the particle diameter of the microparticle 100.
微粒子100が完全な球形であり、微粒子100が一定の間隔Lで均一に配列されて撥水性を有する被加工物1の一方の面を被覆し、保護膜201が微粒子100を均一に覆って形成されると仮定した場合、図7を参照すると、互いに隣接する微粒子100の間隔Lの最小値は、以下の(式1)に示すように、微粒子100の半径rの2倍と、微粒子100を覆う保護膜201の厚みdの2倍との和となる。 Assuming that the microparticles 100 are perfectly spherical, uniformly arranged at a constant interval L to cover one surface of the water-repellent workpiece 1, and that the protective film 201 is formed to uniformly cover the microparticles 100, then, referring to Figure 7, the minimum value of the interval L between adjacent microparticles 100 is the sum of twice the radius r of the microparticle 100 and twice the thickness d of the protective film 201 covering the microparticle 100, as shown in the following (Equation 1).
L(最小値)=2r+2d ・・・(式1) L (minimum value) = 2r + 2d ... (Equation 1)
そして、微粒子100の被覆面積比は、図8を参照すると、(式1)を用いて、以下の(式2)に示すように算出される。 Referring to Figure 8, the coverage area ratio of the microparticles 100 is calculated using Equation 1 as shown in Equation 2 below.
被覆面積比=πr2/L(最小値)2=πr2/(2r+2d)2 ・・・(式2) Coverage area ratio = πr 2 /L (minimum value) 2 = πr 2 /(2r+2d) 2 ... (Formula 2)
さらに、微粒子100の被覆面積比は、保護膜201が微粒子100を均一に覆うとの仮定に基づき、微粒子100の半径rと保護膜201の厚みdとが等しいとして、(式2)の計算を進めると、以下の(式3)に示すように算出される。 Furthermore, based on the assumption that the protective film 201 uniformly covers the microparticle 100, and assuming that the radius r of the microparticle 100 is equal to the thickness d of the protective film 201, the coverage area ratio of the microparticle 100 can be calculated using (Equation 2) as shown in the following (Equation 3).
被覆面積比=πr2/(2r+2d)2=π/8≒39.2% ・・・(式3) Coverage area ratio = πr 2 / (2r + 2d) 2 = π/8≒39.2% (Formula 3)
したがって、このような仮定に基づく計算から、被覆ステップ1001で微粒子100を被加工物1の一方の面の40%以上を被覆するように、すなわち被覆面積比を40%以上とするように、微粒子100の供給量を設定することで、保護膜形成ステップ1002で、被加工物1の一方の面の全面に均一に液状の樹脂200を塗布して保護膜201を形成できることがわかる。 Therefore, calculations based on these assumptions show that by setting the supply amount of microparticles 100 in coating step 1001 so that the microparticles 100 cover 40% or more of one side of the workpiece 1, i.e., so that the coverage area ratio is 40% or more, it is possible to form a protective film 201 in protective film formation step 1002 by applying liquid resin 200 uniformly over the entire surface of one side of the workpiece 1.
また、保護膜201の厚みdを一定としたときの微粒子100の半径rと微粒子100の被覆面積比との関係性について説明する。図9は、図1の被覆ステップ1001で被覆する微粒子100の半径rと微粒子100の被覆面積比との関係を説明するグラフである。図7及び図8を用いて説明した例と同様に、微粒子100が完全な球形であり、微粒子100が一定の間隔Lで均一に配列されて撥水性を有する被加工物1の一方の面を被覆し、保護膜201が微粒子100を均一に覆って形成されると仮定した場合、図9のグラフに示すように、微粒子100の半径rの増加に従い微粒子100の被覆面積比が増加する関係性となり、微粒子100の半径rが保護膜201の厚みdと同等となって微粒子100の被覆面積比が約40%になるあたりを境に、微粒子100の半径rの増加に対する微粒子100の被覆面積比の増加量が抑えられている。したがって、このような仮定に基づく計算からも、被覆ステップ1001で被覆面積比を40%以上とするように微粒子100の供給量を設定することで、保護膜形成ステップ1002で、被加工物1の一方の面の全面に均一に液状の樹脂200を塗布して保護膜201を形成できることがわかる。 Next, we will explain the relationship between the radius r of the microparticles 100 and the coverage area ratio of the microparticles 100 when the thickness d of the protective film 201 is constant. Figure 9 is a graph illustrating the relationship between the radius r of the microparticles 100 coated in the coating step 1001 of Figure 1 and the coverage area ratio of the microparticles 100. As in the example described using Figures 7 and 8, assuming that the microparticles 100 are perfectly spherical, uniformly arranged at a constant interval L to coat one side of the water-repellent workpiece 1, and that the protective film 201 is formed to uniformly cover the microparticles 100, as shown in the graph of Figure 9, the coverage area ratio of the microparticles 100 increases as the radius r of the microparticles 100 increases. When the radius r of the microparticles 100 becomes equal to the thickness d of the protective film 201 and the coverage area ratio of the microparticles 100 reaches approximately 40%, the increase in the coverage area ratio of the microparticles 100 relative to the increase in radius r of the microparticles 100 is suppressed. Therefore, calculations based on these assumptions also show that by setting the supply amount of microparticles 100 so that the coverage area ratio is 40% or more in the coating step 1001, the liquid resin 200 can be applied uniformly to the entire surface of one side of the workpiece 1 in the protective film formation step 1002, thereby forming a protective film 201.
図10は、図1のレーザービーム照射ステップ1003の一例を示す断面図である。レーザービーム照射ステップ1003は、保護膜形成ステップ1002の後、図10に示すように、被加工物1の保護膜201が形成された側から被加工物1に対して吸収性を有する波長のレーザービーム63を照射して被加工物1に対して加工を施すステップである。 Figure 10 is a cross-sectional view showing an example of the laser beam irradiation step 1003 in Figure 1. The laser beam irradiation step 1003 is a step that takes place after the protective film formation step 1002, in which a laser beam 63 having a wavelength that is absorbed by the workpiece 1 is irradiated from the side of the workpiece 1 on which the protective film 201 has been formed, as shown in Figure 10, to process the workpiece 1.
レーザービーム照射ステップ1003では、まず、不図示の撮像ユニットで被加工物1を保護膜201が形成された側から撮像して画像を得、得た画像に基づいて、被加工物1とレーザー加工ユニット60のレーザービーム63を照射するレーザービーム照射器62との位置合わせを行うアライメントを遂行する。レーザービーム照射ステップ1003では、微粒子100及び保護膜201を透過して撮像する撮像ユニットを使用してアライメントを遂行してもよいし、外周余剰領域に形成された貫通孔を基準としてアライメントを遂行してもよい。 In the laser beam irradiation step 1003, first, an imaging unit (not shown) images the workpiece 1 from the side where the protective film 201 is formed to obtain an image, and then, based on the obtained image, alignment is performed to align the workpiece 1 with the laser beam irradiator 62 that irradiates the laser beam 63 of the laser processing unit 60. In the laser beam irradiation step 1003, alignment may be performed using an imaging unit that captures images through the microparticles 100 and the protective film 201, or alignment may be performed based on the through-holes formed in the peripheral excess region.
レーザービーム照射ステップ1003では、アライメントを遂行した後、図10に示すように、レーザー加工ユニット60の保持テーブル61により、一方の面に保護膜201が形成された被加工物1を他方の面から保持し、レーザー加工ユニット60のレーザービーム照射器62により、被加工物1に対して吸収性を有する波長のレーザービーム63を保持テーブル61上の被加工物1の保護膜201が形成された一方の面に向けて照射しながら、不図示の駆動源により保持テーブル61上の被加工物1をレーザービーム照射器62に対して分割予定ライン3に沿って相対的に移動させることにより、レーザービーム63で被加工物1を保護膜201が形成された一方の面側から分割予定ライン3に沿ってレーザー加工して、被加工物1を各デバイス4に分割する。レーザービーム照射ステップ1003では、前に実施した被覆ステップ1001及び保護膜形成ステップ1002により被加工物1の一方の面上に十分な厚みdの保護膜201を形成しているので、被加工物1にレーザービーム63を照射してアブレーションすることに伴って発生したデブリ300は、被加工物1の一方の面に直接付着することなく、保護膜201上に付着する。 In the laser beam irradiation step 1003, after alignment, as shown in FIG. 10, the workpiece 1, which has a protective film 201 formed on one side, is held from the other side by the holding table 61 of the laser processing unit 60, and the laser beam irradiator 62 of the laser processing unit 60 irradiates a laser beam 63 of a wavelength that is absorbed by the workpiece 1 toward the one side of the workpiece 1 on the holding table 61 on which the protective film 201 is formed, while a drive source (not shown) moves the workpiece 1 on the holding table 61 relative to the laser beam irradiator 62 along the planned division line 3, thereby laser processing the workpiece 1 with the laser beam 63 along the planned division line 3 from the side on which the protective film 201 is formed, and dividing the workpiece 1 into each device 4. In the laser beam irradiation step 1003, since a protective film 201 of sufficient thickness d has been formed on one surface of the workpiece 1 by the previously performed coating step 1001 and protective film formation step 1002, debris 300 generated when the workpiece 1 is irradiated with the laser beam 63 to ablate it adheres to the protective film 201 rather than directly to one surface of the workpiece 1.
図11は、図1の洗浄ステップ1004の一例を示す断面図である。洗浄ステップ1004は、レーザービーム照射ステップ1003の後、図11に示すように、被加工物1の一方の面を洗浄して保護膜201を除去するステップである。洗浄ステップ1004では、図11に示すように、洗浄ユニット70の保持テーブル71により、一方の面に保護膜201が形成されレーザービーム63が照射された被加工物1を他方の面から保持し、保持テーブル71を鉛直方向と平行な軸心周りに回転させることで保持テーブル71上の被加工物1を回転させながら、洗浄ユニット70の洗浄液供給ノズル72により、不図示の洗浄液供給源から供給される洗浄水73を保持テーブル71上の被加工物1の一方の面に向けて吐出することにより、被加工物1の一方の面に形成された保護膜201を除去する。洗浄ステップ1004では、前に実施したレーザービーム照射ステップ1003により発生したデブリ300が保護膜201上に付着しているので、保護膜201の除去に伴って、保護膜201上に付着したデブリ300を除去する。洗浄水73は、例えば、純水や、純水と圧縮エアーとが混合された二流体等であり、水溶性の樹脂200で形成された保護膜201を溶解する。 11 is a cross-sectional view showing an example of cleaning step 1004 in FIG. 1. Cleaning step 1004 is a step of cleaning one side of workpiece 1 to remove protective film 201 after laser beam irradiation step 1003, as shown in FIG. 11. In cleaning step 1004, as shown in FIG. 11, the workpiece 1, on one side of which protective film 201 has been formed and which has been irradiated with laser beam 63, is held from the other side by holding table 71 of cleaning unit 70. While rotating holding table 71 about an axis parallel to the vertical direction to rotate workpiece 1 on holding table 71, cleaning water 73 supplied from a cleaning liquid supply source (not shown) is sprayed by cleaning liquid supply nozzle 72 of cleaning unit 70 toward one side of workpiece 1 on holding table 71, thereby removing protective film 201 formed on one side of workpiece 1. In cleaning step 1004, debris 300 generated by the previously performed laser beam irradiation step 1003 is attached to the protective film 201, so the debris 300 attached to the protective film 201 is also removed when the protective film 201 is removed. The cleaning water 73 is, for example, pure water or a two-fluid mixture of pure water and compressed air, and dissolves the protective film 201, which is made of water-soluble resin 200.
従来では、撥水性を有する被加工物の一方の面上では水溶性を有する液状の樹脂は弾かれてしまうため、被加工物の一方の面上に液状の樹脂で均一な保護膜を形成することは困難であった。そこで、以上のような構成を有する実施形態に係る被加工物の加工方法は、保護膜形成ステップ1002の実施前に実施する被覆ステップ1001により、撥水性を有する被加工物1の一方の面を微粒子100で被覆しているので、微粒子100自体が撥水性を有さないために液状の樹脂200をはじかないことや、微粒子100によって被加工物1の一方の面上に形成された凹凸によるアンカー効果により、撥水性を有する被加工物1の一方の面上に液状の樹脂200を均一に塗布して均一な保護膜201を形成することができ、この保護膜201により、その後のレーザービーム照射ステップ1003で発生したデブリ300が被加工物1に再付着することを抑制して、デブリ300がデバイス4の特性に悪影響を及ぼして特性不良を起こす恐れを防止できるという作用効果を奏する。 Conventionally, it has been difficult to form a uniform protective film of liquid resin on one side of a water-repellent workpiece because water-soluble liquid resin is repelled by the surface of the workpiece. Therefore, in the workpiece processing method according to the embodiment configured as described above, one side of the water-repellent workpiece 1 is coated with microparticles 100 in a coating step 1001 performed before the protective film formation step 1002. Because the microparticles 100 themselves are not water-repellent and do not repel the liquid resin 200, and because the irregularities formed on the one side of the workpiece 1 by the microparticles 100 have an anchoring effect, the liquid resin 200 can be uniformly applied to the one side of the water-repellent workpiece 1 to form a uniform protective film 201. This protective film 201 prevents debris 300 generated in the subsequent laser beam irradiation step 1003 from reattaching to the workpiece 1, thereby preventing the debris 300 from adversely affecting the characteristics of the device 4 and causing performance defects.
実施形態に係る被加工物の加工方法は、被覆ステップ1001で被加工物1の一方の面に被覆する微粒子100の粒径が100nm以上30μm以下であるため、製造コストがかかる目の細か過ぎるフィルターを使用する必要がないので、フィルター34のコストを十分に抑えることができ、微粒子100で塗布された箇所に液状の樹脂200が塗布されなくなるほどに微粒子100の粒径が大き過ぎることはないので、微粒子100が形成する凹凸が保護膜形成ステップ1002で液状の樹脂200を塗布することを妨げず、保護膜形成ステップ1002で、被加工物1の一方の面の全面に均一に液状の樹脂200を塗布して保護膜201を形成できる。 In the workpiece processing method according to the embodiment, the particle diameter of the microparticles 100 coating one side of the workpiece 1 in coating step 1001 is between 100 nm and 30 μm, so there is no need to use a filter with an excessively fine mesh, which increases manufacturing costs, and the cost of the filter 34 can be sufficiently reduced. Furthermore, the particle diameter of the microparticles 100 is not so large that the liquid resin 200 cannot be applied to the areas coated with the microparticles 100. Therefore, the unevenness formed by the microparticles 100 does not prevent the liquid resin 200 from being applied in protective film formation step 1002. In protective film formation step 1002, the liquid resin 200 can be uniformly applied to the entire surface of one side of the workpiece 1 to form the protective film 201.
実施形態に係る被加工物の加工方法は、被覆ステップ1001において、微粒子100が被加工物1の一方の面の40%以上を被覆するように微粒子100の供給量が設定されるので、保護膜形成ステップ1002で、より安定して、被加工物1の一方の面の全面に均一に液状の樹脂200を塗布して保護膜201を形成できる。 In the workpiece processing method according to the embodiment, in the coating step 1001, the supply amount of microparticles 100 is set so that the microparticles 100 cover 40% or more of one surface of the workpiece 1. Therefore, in the protective film formation step 1002, the liquid resin 200 can be more stably and uniformly applied to the entire surface of one surface of the workpiece 1 to form the protective film 201.
実施形態に係る被加工物の加工方法は、レーザービーム照射ステップ1003の後、保護膜201を洗浄する洗浄ステップ1004を更に含むので、被加工物1から保護膜201とともに保護膜201に付着したデブリ300を除去するため、デブリ300が被加工物1に再付着する恐れをさらに抑制し、デブリ300がデバイス4の特性に悪影響を及ぼして特性不良を起こす恐れをさらに防止できる。 The workpiece processing method according to the embodiment further includes a cleaning step 1004 for cleaning the protective film 201 after the laser beam irradiation step 1003. This removes the protective film 201 from the workpiece 1 along with the debris 300 attached to the protective film 201, further reducing the risk of the debris 300 re-adhering to the workpiece 1 and further preventing the debris 300 from adversely affecting the characteristics of the device 4 and causing characteristic defects.
従来では、特に被加工物がシリコーン樹脂を含むために撥水性を有する場合には、被加工物の一方の面上に液状の樹脂で均一な保護膜を形成することの困難性は顕著であった。しかしながら、実施形態に係る被加工物の加工方法は、被加工物1がシリコーン樹脂を含むために被加工物1の一方の面が強い撥水性を有する場合であっても、上記の作用効果をより顕著に発揮できる。 In the past, it was particularly difficult to form a uniform protective film of liquid resin on one side of a workpiece, especially when the workpiece contained water-repellent properties due to the silicone resin it contained. However, the workpiece processing method according to the embodiment can more significantly achieve the above-mentioned effects, even when one side of the workpiece 1 is highly water-repellent due to the silicone resin it contains.
次に、本発明の発明者は、実施形態に係る被加工物の加工方法の作用効果を確認した。図12は、実施形態に係る被加工物の加工方法の作用効果を説明する図である。図12は、作用効果を確認した際に得られた結果をまとめて示している。 Next, the inventors of the present invention confirmed the effects of the method for processing a workpiece according to the embodiment. Figure 12 is a diagram explaining the effects of the method for processing a workpiece according to the embodiment. Figure 12 summarizes the results obtained when confirming the effects.
図12の「比較例」の列は、一方の面がシリコーン樹脂を含んで撥水性を有する被加工物に対して、実施形態に係る被加工物の加工方法の被覆ステップ1001を実施しないで、撥水性を有する一方の面への液状の樹脂の塗布による保護膜の形成、レーザービームによる加工、保護膜の洗浄のみを実施する従来相当の被加工物の加工方法を実施したときの、微粒子の被覆面積比と保護膜塗布状態とを示している。図12の「実施例1」「実施例2」「実施例3」「実施例4」「実施例5」の各列は、一方の面がシリコーン樹脂を含んで撥水性を有する被加工物1に対して、被覆ステップ1001を含む実施形態に係る被加工物の加工方法を、被覆ステップ1001において、炭酸カルシウム(CaCO3)の微粒子100が被加工物1の撥水性を有する一方の面のそれぞれ10%、30%、40%、50%、100%を被覆するように微粒子100の供給量を設定して実施したときの、微粒子100の被覆面積比と保護膜塗布状態とを示している。 The "Comparative Example" column in Figure 12 shows the coverage area ratio of the microparticles and the protective film application state when a conventional workpiece processing method is performed on a workpiece 1 having one surface containing silicone resin and having water repellency, without performing the coating step 1001 of the workpiece processing method according to the embodiment, in which a protective film is formed by applying a liquid resin to the water-repellent surface, processing with a laser beam, and cleaning the protective film. The "Example 1,""Example2,""Example3,""Example4," and "Example 5" columns in Figure 12 show the coverage area ratio of the microparticles 100 and the protective film application state when a workpiece 1 having one surface containing silicone resin and having water repellency is processed by the method of processing a workpiece according to the embodiment including the coating step 1001, in which the supply amount of the microparticles 100 is set so that 10%, 30%, 40%, 50%, and 100%, respectively, of the water-repellent surface of the workpiece 1 is covered with calcium carbonate (CaCO 3 ) microparticles 100 in the coating step 1001.
図12の「被覆面積比」の行は、微粒子の被覆面積比を百分率で示している。図12の「保護膜塗布状態」の行は、「◎」が、撥水性を有する一方の面の全面に均一に保護膜が形成されたという結果を示しており、「○」が、撥水性を有する一方の面の全面に概ね均一に保護膜が形成されたという結果を示しており、「×」が、撥水性を有する一方の面の全面に保護膜が形成されなかったという結果を示している。 The "Covered area ratio" row in Figure 12 shows the covered area ratio of the microparticles as a percentage. In the "Protective film coating status" row in Figure 12, "◎" indicates that a protective film was formed uniformly over the entire surface of one of the water-repellent surfaces, "○" indicates that a protective film was formed almost uniformly over the entire surface of one of the water-repellent surfaces, and "×" indicates that a protective film was not formed over the entire surface of one of the water-repellent surfaces.
図12に示すように、実施形態に係る被加工物の加工方法の被覆ステップ1001を実施しない従来相当の被加工物の加工方法を実施した「比較例」では、保護膜塗布状態が「×」、すなわち、全面に保護膜が形成されることは一度もなかったために、デブリ300が被加工物に付着してしまった一方で、被覆ステップ1001を含む実施形態に係る被加工物の加工方法を実施した「実施例1」「実施例2」「実施例3」「実施例4」「実施例5」では、いずれも、保護膜塗布状態が「○」もしくは「◎」、すなわち、全面に少なくとも概ね均一に保護膜201が形成されたために、デブリ300の被加工物1への付着を概ね抑制できたという結果が得られた。これにより、図12に示す実施例では、被覆ステップ1001を実施することで、液状の樹脂200の塗布により被加工物1の撥水性を有する一方の面の全面に均一に保護膜201が形成できるようになることが明らかとなった。 As shown in FIG. 12 , in the "Comparative Example," in which a conventional workpiece processing method was performed without performing coating step 1001 of the workpiece processing method according to the embodiment, the protective film application state was "×," meaning that a protective film was never formed over the entire surface, resulting in debris 300 adhering to the workpiece. On the other hand, in "Example 1," "Example 2," "Example 3," "Example 4," and "Example 5," in which the workpiece processing method according to the embodiment including coating step 1001 was performed, the protective film application state was "○" or "◎," meaning that a protective film 201 was formed at least generally uniformly over the entire surface, resulting in the results being that adhesion of debris 300 to the workpiece 1 was largely suppressed. This demonstrates that, in the example shown in FIG. 12 , performing coating step 1001 enables the application of liquid resin 200 to uniformly form protective film 201 over the entire surface of one of the water-repellent surfaces of workpiece 1.
さらに、被覆ステップ1001において、微粒子100が被加工物1の撥水性を有する一方の面の40%以上を被覆するように微粒子100の供給量を設定した「実施例3」「実施例4」「実施例5」では、いずれも、保護膜塗布状態が「◎」、すなわち、被加工物1の撥水性を有する一方の面の全面に均一に保護膜201が形成されたという結果が得られた。これにより、図12に示す実施例では、さらに被覆ステップ1001を被加工物1の撥水性を有する一方の面の40%以上を被覆するように微粒子100の供給量を設定して実施することで、より安定して、液状の樹脂200の塗布により被加工物1の撥水性を有する一方の面の全面に均一に保護膜201が形成できることが明らかとなった。 Furthermore, in "Example 3," "Example 4," and "Example 5," in which the supply amount of microparticles 100 was set so that the microparticles 100 covered 40% or more of the water-repellent surface of the workpiece 1 in the coating step 1001, the protective film coating state was rated "Excellent," meaning that the protective film 201 was formed uniformly over the entire surface of the water-repellent surface of the workpiece 1. This demonstrates that in the example shown in Figure 12, by performing the coating step 1001 by setting the supply amount of microparticles 100 so that the supply amount of microparticles 100 covers 40% or more of the water-repellent surface of the workpiece 1, the protective film 201 can be more stably and uniformly formed over the entire surface of the water-repellent surface of the workpiece 1 by applying the liquid resin 200.
また、図12では、炭酸カルシウム(CaCO3)の微粒子100を使用した場合の実施例及び比較例を示したが、カーボン(C)の微粒子100を使用した場合でも、図12に示す例と同様の傾向、結果が得られた。 Furthermore, although Figure 12 shows examples and comparative examples in which calcium carbonate (CaCO 3 ) microparticles 100 were used, similar trends and results to those of the example shown in Figure 12 were obtained even when carbon (C) microparticles 100 were used.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施形態では微粒子被覆ユニット40-1,40-2はそれぞれ1つであったが、複数あってもよく、複数の微粒子被覆ユニット40-1,40-2を使用することで微粒子100の被覆にかかる時間が短縮できる。 Note that the present invention is not limited to the above embodiment. In other words, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, while the above embodiment uses one microparticle coating unit 40-1, 40-2, there may be multiple units. Using multiple microparticle coating units 40-1, 40-2 can shorten the time required to coat the microparticles 100.
1 被加工物
2 表面
5 裏面
63 レーザービーム
100 微粒子
200 樹脂
201 保護膜
REFERENCE SIGNS LIST 1 Workpiece 2 Front surface 5 Back surface 63 Laser beam 100 Fine particles 200 Resin 201 Protective film
Claims (9)
該被加工物の一方の面を、撥水性を有さない素材の微粒子で被覆し、該微粒子によって該一方の面に凹凸を形成する被覆ステップと、
微粒子が被覆された該一方の面に対して水溶性を有する液状の樹脂を塗布し該被加工物を保護する保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
該被加工物の該保護膜が形成された側から該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを照射して該被加工物に対して加工を施すレーザービーム照射ステップと、
を有することを特徴とする、被加工物の加工方法。 A processing method for processing a workpiece having a water-repellent surface, comprising:
a coating step of coating one surface of the workpiece with fine particles of a material that does not have water repellency , and forming irregularities on the one surface with the fine particles ;
a protective film forming step of applying a water-soluble liquid resin to the one surface coated with the fine particles to form a protective film for protecting the workpiece;
a laser beam irradiation step of irradiating a laser beam having a wavelength that is absorbed by the workpiece from the side of the workpiece on which the protective film is formed, thereby processing the workpiece;
A method for processing a workpiece, comprising:
請求項1に記載の被加工物の加工方法。The method for processing a workpiece according to claim 1.
請求項1に記載の被加工物の加工方法。The method for processing a workpiece according to claim 1.
請求項1に記載の被加工物の加工方法。The method for processing a workpiece according to claim 1.
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