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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung, die ein Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt, um Bearbeitung auszuführen.
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BESCHREIBUNG DES ZUGEHÖRIGEN STANDS DER TECHNIK
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Ein Wafer, an dem mehrere Bauelemente, wie integrierte Schaltkreise (ICs) und großflächige Integrationen (LSIs), an einer vorderen Fläche in einer Weise ausgebildet sind, dass sie durch mehrere geplante Trennlinien, die einander schneiden, abgegrenzt sind, wird mittels einer Trennvorrichtung oder einer Laserbearbeitungsvorrichtung in einzelne Bauelementchips geteilt, und die durch das Teilen erhaltenen Bauelementchips werden für Teile von elektrischem Equipment, wie Mobiltelefone und Personal Computer, verwendet.
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Darüber hinaus ist auch eine Technik implementiert, bei der eine kleine Ausnehmung in der hinteren Fläche eines Elektrodenpads ausgebildet wird, das an einem Bauelementchip ausgebildet ist, und danach ein elektrisch leitendes Element in der kleinen Ausnehmung eingebettet wird, um ein Kontaktloch (via Loch) auszubilden, und die Bauelementchips vertikal geschichtet werden, um eine Verbesserung von Funktionen eines Bauelements zu erreichen. Der vorliegende Anmelder hat eine Technik mit einem Bestrahlen der hinteren Seite eines Bauelementchips, die mit einem Elektrodenpad korrespondiert, mit einem Laserstrahl und mit einem ordnungsgemäßen Ausbilden einer kleinen Ausnehmung vorgeschlagen (siehe
japanisches Patent Nr. 6034030 ).
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei der in dem vorstehend beschriebenen
japanischen Patent Nr. 6034030 beschriebenen Technik wird Plasmalicht, das aufgrund der Bestrahlung mit dem Laserstrahl von der hinteren Fläche eines Substrats aus, an dem Bauelemente an der vorderen Fläche ausgebildet sind, abgegeben wird, erfasst. Zusätzlich wird die Bestrahlung mit dem Laserstrahl gestoppt, wenn Plasmalicht, das aufgrund eines Erreichens des Laserstrahls an dem Elektrodenpad abgegeben wird, erfasst wird. Dies kann eine ordnungsgemäße kleine Ausnehmung ohne Öffnen eines unbeabsichtigten Durchgangslochs in dem Elektrodenpad ausbilden.
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Im Übrigen hat sich herausgestellt, dass das folgende Problem existiert. Die Punktform des Laserstrahls, mit dem ein Werkstück bestrahlt wird, wird nicht zu einem exakten Kreis, sondern nimmt beispielsweise in manchen Fällen eine elliptische Form an, und der Bearbeitungsbetrag in der Hauptachsenrichtung wird im Vergleich zum Bearbeitungsbetrag in der Nebenachsenrichtung groß. Selbst wenn die Bestrahlung mit dem Laserbeam entlang der äußeren Kante einer kleinen Ausnehmung, die eine zu formende Bearbeitungsform darstellt, ausgeführt wird, nimmt die Form der kleinen Ausnehmung nicht die gewünschte Form an, sondern wird verzerrt, was die Qualität eines Bauteilchips verringert. Ein solches Problem ist nicht auf den Fall beschränkt, dass das Innere der Bearbeitungsform als ein unnötiger Bereich bearbeitet wird, wie bei der Bearbeitung der vorstehend beschriebenen kleinen Ausnehmung. Ein ähnliches Problem tritt möglicherweise auch bei der Bearbeitung des Äußeren der Bearbeitungsform als unnötiger Bereich auf.
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Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche die Bearbeitung in eine gewünschte Form ermöglicht, selbst wenn die Punktform eines Laserstrahls eine verzerrte Form wie beispielsweise eine elliptische Form ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laserbearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, die einen Spanntisch mit einer Haltefläche, die ein Werkstück hält und durch eine X-Achsenrichtung und eine Y-Achsenrichtung definiert ist, und eine Laserstrahlbestrahlungseinheit aufweist, die das von dem Spanntisch gehaltene Werkstück mit einem Laserstrahl bestrahlt. Die Laserstrahlbestrahlungseinheit beinhaltet einen Laseroszillator, der den Laserstrahl abgibt, eine fθ-Linse, die den vom Laseroszillator abgegebenen Laserstrahl auf das vom Einspanntisch gehaltene Werkstück fokussiert, einen optischen X-Achsen Scanner, der zwischen dem Laseroszillator und der fθ-Linse angeordnet ist und den vom Laseroszillator abgegebenen Laserstrahl in der X-Achsenrichtung induziert, einen optischen Y-Achsen Scanner, der zwischen dem Laseroszillator und der fθ-Linse angeordnet ist und den vom Laseroszillator abgegebenen Laserstrahl in der Y-Achsenrichtung induziert, und eine Steuerung. Die Steuerung umfasst einen Punktform-Speicherabschnitt, der die Form eines Punkts des Laserstrahls speichert, mit dem das vom Spanntisch gehaltene Werkstück bestrahlt wird, und einen Bearbeitungsform-Speicherabschnitt, der X-Koordinaten und Y-Koordinaten an einer Bearbeitungsform speichert, die in dem vom Spanntisch gehaltenen Werkstück ausgebildet werden soll. Wenn das vom Spanntisch gehaltene Werkstück mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, steuert die Steuerung den optischen X-Achsen Scanner und den optischen Y-Achsen Scanner auf der Grundlage der Form des Punkts und der X-Koordinaten und Y-Koordinaten an der Bearbeitungsform, und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird in einer Weise ausgeführt, dass die Kontur der Form des Punkts auf eine X-Koordinate und Y-Koordinate an der Bearbeitungsform positioniert wird und eine Tangente an den Punkt und eine Tangente an die Bearbeitungsform an der X-Koordinate und Y-Koordinate miteinander übereinstimmen.
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Vorzugsweise wird der Punkt im Inneren der Bearbeitungsform positioniert, wenn das Innere der Bearbeitungsform als unnötig erachtet wird, und der Punkt wird an dem Äußeren der Bearbeitungsform positioniert, wenn das Äußere der Bearbeitungsform als unnötig erachtet wird.
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Gemäß der Laserbearbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist selbst dann, wenn die Form des Punkts des Laserstrahls eine verzerrte Form wie beispielsweise eine elliptische Form ist, eine Bearbeitung in die gewünschte Bearbeitungsform möglich, und das Problem, dass die auszubildende Bearbeitungsform verzerrt wird, wird beseitigt. Dadurch kann beispielsweise das Problem beseitigt werden, dass die Qualität von Bauelementchips, in denen kleine Ausnehmungen entsprechend den Elektrodenpads ausgebildet werden, abnimmt.
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Die obigen und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Verwirklichung werden deutlicher, und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung;
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Gliederung einer Laserstrahlbestrahlungseinheit veranschaulicht, die in der in 1 veranschaulichten Laserbearbeitungsvorrichtung angebracht ist;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Wafer zeigt, der durch die Laserbearbeitungsvorrichtung aus 1 bearbeitet werden soll;
- 4 ist ein Konzeptdiagramm einer Steuerung, die in der in 1 veranschaulichten Laserbearbeitungsvorrichtung angeordnet ist; und
- 5A und 5B sind Konzeptdiagramme, die eine Bearbeitungsform und die Form eines Punkts veranschaulichen, wenn Laserbearbeitung durch die in 1 veranschaulichte Laserbearbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine Laserbearbeitungsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
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In 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht einer Laserbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 beinhaltet ein Haltemittel 3, das über einer Basis 2 angeordnet ist und einen Spanntisch 35 beinhaltet, der eine Haltefläche 36 aufweist, die einen Wafer 10 hält, der ein veranschaulichtes Werkstück ist, und das durch eine X-Achsenrichtung und eine Y-Achsenrichtung definiert ist, und eine Laserstrahlbestrahlungseinheit 6, die den vom Spanntisch 35 gehaltenen Wafer 10 mit einem Laserstrahl bestrahlt.
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Des Weiteren beinhaltet die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 einen Bewegungsmechanismus 4, der eine X-Achsen Zuführmechanismus 41, der den Spanntisch 35 in der X-Achsenrichtung bewegt, und einen Y-Achsen Zuführmechanismus 42, der den Spanntisch 35 in der Y-Achsenrichtung bewegt, einen Rahmenkörper 5, der ein vertikales Wandteil 5a, das an einer lateralen Seite des Bewegungsmechanismus 4 an der Basis 2 errichtet ist, und ein horizontales Wandteil 5b beinhaltet, das sich von einem oberen Endteil des vertikalen Wandteils 5a in die horizontale Richtung erstreckt, eine Bildgebungseinheit 7, die den vom Spanntisch 35 gehaltenen Wafer 10 abbildet und Ausrichtung ausführt, und eine Steuerung 100. Eine nicht abgebildete Eingabeeinheit, Abbildungseinheit, und dergleichen sind mit der Steuerung 100 verbunden.
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Das Haltemittel 3 beinhaltet, wie in 1 veranschaulicht, eine bewegliche rechteckige X-Achsenrichtungs-Platte 31, die beweglich in der X-Achsenrichtung über der Basis 2 angebracht ist, eine bewegliche rechteckige Y-Achsenrichtungs-Platte 31, die beweglich in der Y-Achsenrichtung über der beweglichen X-Achsenrichtungs-Platte 31 angebracht ist, eine runde zylindrische Stützsäule 33, die an der oberen Fläche der beweglichen Y-Achsenrichtungs-Platte 32 fixiert ist, und eine rechteckige Abdeckplatte 34, die an dem oberen Ende der Stützsäule 33 fixiert ist. Der Spanntisch 35, der sich durch ein Langloch, das in der Abdeckplatte 34 ausgebildet ist, nach oben erstreckt ist über der Abdeckplatte 34 angeordnet. Der Spanntisch 35 ist dazu eingerichtet, durch einen nicht dargestellten Drehantriebsmechanismus gedreht zu werden, der in der Stützsäule 33 untergebracht ist. An der oberen Fläche des Spanntisches 35 ist die Haltefläche 36 ausgebildet, die aus einem porösen Material mit Gasdurchlässigkeit ausgebildet ist und durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung definiert ist. Die Haltefläche 36 ist über einen durch die Stützsäule 33 verlaufenden Strömungsweg mit einem nicht dargestellten Saugmittel verbunden. Um die Haltefläche 36 herum sind in gleichen Abständen vier Klemmen 37 angeordnet, die verwendet werden, wenn der später noch zu beschreibende Wafer 10 über dem Spanntisch 35 gehalten wird. Der Wafer 10 kann an der Haltefläche 36 des Spanntisches 35 durch Betätigung des Saugmittels unter Saugwirkung gehalten werden.
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Der X-Achsen-Zuführmechanismus 41 wandelt die Drehbewegung eines Motors 43 über eine Kugelspindel 44 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf die bewegliche X-Achsenrichtungs-Platte 31, um die bewegliche X-Achsenrichtungs-Platte 31 in X-Achsenrichtung entlang eines Paars von Führungsschienen 2a zu bewegen, die entlang der X-Achsenrichtung an der Basis 2 angeordnet sind. Der Y-Achsen-Zuführmechanismus 42 wandelt die Drehbewegung eines Motors 45 über eine Kugelspindel 46 in eine lineare Bewegung um und überträgt die lineare Bewegung auf die bewegliche Y-Achsenrichtungs-Platte 32, um die bewegliche Y-Achsenrichtungs-Platte 32 in Y-Achsenrichtung entlang eines Paars von Führungsschienen 31a zu bewegen, die entlang der Y-Achsenrichtung an der beweglichen X-Achsenrichtungs-Platte 31 angeordnet sind.
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Ein optisches System, das die vorstehend beschriebene Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 konfiguriert, und die Bildgebungseinheit 7 sind innerhalb des horizontalen Wandteils 5b des Rahmenkörpers 5 untergebracht. Ein Lichtkollektor 61, der einen Teil der Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 konfiguriert und den Wafer 10 mit einem Laserstrahl LB bestrahlt, ist an der unteren Flächenseite eines Spitzenteils des horizontalen Wandteils 5b angeordnet. Eine normale ladungsgekoppelte Kamera (CCD), die eine Bildgebung durch einen sichtbaren Strahl ausführt, wird im Allgemeinen als Bildgebungseinheit 7 verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch eine Infrarotkamera verwendet, die ein an der vorderen Fläche eines Bauteils 12 ausgebildetes Elektrodenpad von einer hinteren Fläche 10b des Wafers 10 aus abbilden kann, und an einer Position neben dem vorstehend beschriebenen Lichtkollektor 61 in der X-Achsenrichtung angeordnet ist.
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In 2 ist ein Blockdiagramm veranschaulicht, das ein Beispiel des optischen Systems der vorstehend beschriebenen Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 veranschaulicht. Die Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Laseroszillator 62, der den Laserstrahl LB abgibt, einen Dämpfer 63, der die Ausgabeleistung des vom Laseroszillator 62 abgegebenen Laserstrahls LB einstellt, und den Lichtkollektor 61 mit einer fθ-Linse 61a. Ein optischer X-Achsen Scanner 64 und ein optischer Y-Achsen Scanner 65 sind zwischen dem Laseroszillator 62 und der fθ-Linse 61a angeordnet. Der optische X-Achsen Scanner 64 induziert den Laserstrahl LB in der X-Achsenrichtung des von der Haltefläche 36 des Spanntisches 35 gehaltenen Wafers 10. Der optische Y-Achsen Scanner 65 induziert den Laserstrahl LB in der Y-Achsenrichtung des von der Haltefläche 36 des Spanntisches 35 gehaltenen Wafers 10. Darüber hinaus ist zwischen dem optischen Y-Achsen Scanner 65 und dem Lichtkollektor 61 ein reflektierender Spiegel 66 angeordnet, der den optischen Pfad des Laserstrahls LB zur Seite des Lichtkollektors 61 hin ändert. Der optische X-Achsen Scanner 64 und der optische Y-Achsen Scanner 65 sind beispielsweise durch einen GalvanoScanner konfiguriert. Der optische X-Achsen Scanner 64 und der optische Y-Achsen Scanner 65 sind nicht auf den vorstehend beschriebenen Galvanoscanner beschränkt und können ein akustooptisches Element (AOE) oder ein diffraktives optisches Element (DOE) verwenden.
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Die Steuerung 100 ist durch einen Computer konfiguriert und beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), welche die Berechnungsverarbeitung in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm ausführt, einen Festwertspeicher (ROM), der das Steuerprogramm und dergleichen speichert, einen les- und beschreibbaren Direktzugriffsspeicher (RAM) zum temporären Speichern eines Berechnungsergebnisses und dergleichen, eine Eingabeschnittstelle, und eine Ausgabeschnittstelle. Die Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 (optischer X-Achsen Scanner 64, optischer Y-Achsen Scanner 65), die Abbildungseinheit 7, der X-Achsen-Zuführmechanismus 41, der Y-Achsen-Zuführmechanismus 42 und dergleichen sind mit der Steuerung 100 verbunden.
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Wenn der Wafer 10, der ein Werkstück ist, mit dem Laserstrahl LB bestrahlt wird, der von dem Laseroszillator 62 durch die vorstehend beschriebene Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 oszilliert wird, werden der optische X-Achsen Scanner 64 und der optische Y-Achsen Scanner 65 von der Steuerung 100 gesteuert. Darüber hinaus werden in Verbindung damit auch der vorstehend beschriebene X-Achsen-Zuführmechanismus 41 und der Y-Achsen-Zuführmechanismus 42 gesteuert. Das macht es möglich, den Spanntisch 35 direkt unter dem Lichtkollektor 61 zu positionieren und die Mittelposition eines Punkts S des später zu beschreibenden Laserstrahls LB genau auf eine gewünschte X-Koordinaten-/Y-Koordinatenposition an dem vom Spanntisch 35 gehaltenen Wafer 10 zu positionieren und die Bestrahlung auszuführen.
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In 3 ist eine perspektivische Ansicht des aus Silizium zusammengesetzten/bestehenden Wafers 10 als ein Werkstück veranschaulicht, für das die Laserbearbeitung durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird. Der Wafer 10 ist ein Wafer, an dem mehrere Bauelemente 12 an einer vorderen Fläche 10a in einer Weise ausgebildet sind, dass sie durch mehrere geplante Trennlinien 14, die einander schneiden, abgegrenzt sind. Wie in einer vergrößerten Ansicht eines Teils der vorderen Fläche 10a des Wafers 10 an der oberen Seite von 3 dargestellt, sind auf allen Bauelementen 12 mehrere Elektrodenpads (im Folgenden als „Höcker“ bezeichnet) 13 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform werden durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1, entsprechend diesen mehreren Höckern 13, kleine Ausnehmungen, welche die Höcker 13 erreichen, von der Seite der hinteren Fläche 10b des Wafers 10 ausgebildet.
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Wenn der Wafer 10 durch die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet wird, wird, wie in 3 dargestellt, ein ringförmiger Rahmen F mit einer Öffnung Fa, in welcher der Wafer 10 untergebracht werden kann, vorbereitet, der Wafer 10 wird in der Mitte der Öffnung Fa mit der hinteren Fläche 10b des Wafers 10 nach oben gerichtet untergebracht, und der Wafer 10 und der ringförmige Rahmen F werden an ein zu integrierendes Schutzband T fixiert. Dann wird, wie in 1 dargestellt, der von dem ringförmigen Rahmen F unterstützte Wafer 10 über die Haltefläche 36 des Spanntisches 35 platziert und unter Saugwirkung gehalten. Darüber hinaus wird der Wafer 10 durch die Klemmen 37 fixiert.
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Wie in den 2 und 4 dargestellt ist, beinhaltet die Steuerung 100 der Laserbearbeitungsvorrichtung 1 einen Punktform-Speicherabschnitt 110, der die Form (einschließlich auch Abmessungsinformationen) des Punkts S des Laserstrahls LB speichert, mit dem der vom Spanntisch 35 gehaltene Wafer 10 bestrahlt wird, einen Bearbeitungsform-Speicherabschnitt 120, der X-Koordinaten und Y-Koordinaten ((x1, y1) bis (xm, ym)) speichert, welche die Form einer Bearbeitungsform G definieren, die in dem vom Spanntisch 35 gehaltenen Wafer 10 ausgebildet werden soll, und einen Mittelpunkt-Koordinaten-Speicherabschnitt 130, der die X-Koordinaten und Y-Koordinaten ((xl', y1') bis (xm', ym')) der Mitte des Punkts S speichert, wenn der Wafer 10 mit dem Laserstrahl LB bestrahlt wird.
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Die Form und die Abmessungen des Punkts S des Laserstrahls LB, die in dem Punktform-Speicherabschnitt 110 der vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform gespeichert sind, werden durch ein Experiment gemessen und im Voraus gespeichert und sind beispielsweise, wie in 4 dargestellt, eine elliptische Form, bei der die Länge der Hauptachse 15 um und die Länge der Nebenachse 10 um beträgt.
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Darüber hinaus definiert die im Bearbeitungsform-Speicherabschnitt 120 gespeicherte Bearbeitungsform G die Bearbeitungsform einer kleinen Ausnehmung, die in der hinteren Fläche 10b an einer Position ausgebildet werden soll, die mit dem an der vorderen Fläche 10a des Wafers 10 ausgebildeten Höcker 13 des Bauelements 12 korrespondiert. Wie in 4 dargestellt, ist die Bearbeitungsform der kleinen Ausnehmung ein exakter Kreis mit einem Durchmesser von 100 um und wird durch X-Koordinaten und Y-Koordinaten ((x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) ··· (xm, ym)) identifiziert, wobei eine vorbestimmte Position (zum Beispiel die Mitte) der Bearbeitungsform G als Ursprung betrachtet wird. Die Bearbeitungsform G der vorliegenden Ausführungsform definiert eine Bearbeitungsform, deren Inneres unnötig ist, und die kleine Ausnehmung, die den Höcker 13 erreicht, wird von der Seite der hinteren Fläche 10b an einer dem Höcker 13 entsprechenden Position durch Laserbearbeitung ausgebildet, bei welcher der Punkt S des Laserstrahls LB im Inneren der Bearbeitungsform G positioniert wird.
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Wie in 5A dargestellt ist, werden die X-Koordinaten und Y-Koordinaten der Mitten des Punkts S basierend auf der vorstehend beschriebenen Form und Abmessungen des Punkts S des Laserstrahls LB und der X-Koordinaten und Y-Koordinaten der Punkte P1 bis Pm an der Bearbeitungsform G berechnet, und werden in einer Weise berechnet, dass die Kontur des Punkts S an einer vorbestimmten X-Koordinate und Y-Koordinate an der Bearbeitungsform G positioniert wird und eine Tangente an den Punkt S und eine Tangente an die Bearbeitungsform G an der vorbestimmten X-Koordinate und Y-Koordinate einander entsprechen, wenn der vom Spanntisch 35 gehaltene Wafer 10 mit dem Punkt S bestrahlt wird. In 5A ist dargestellt, dass die Kontur eines Punktes S1 an dem Punkt P1 an der Bearbeitungsform G positioniert ist und eine Tangente L an dem Punkt P1 mit einer Tangente an den Punkt S1 korrespondiert. Die X-Koordinaten und Y-Koordinaten (xl', y1'), (x2', y2'), (x3', y3'), ··· (xm', ym') der Mittelpunkte Sc1 bis Scm des auf diese Weise berechneten Punkts S werden in dem vorstehend beschriebenen Mittelpunkt-Koordinaten-Speicherabschnitt 130 gespeichert.
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Wie aus 5A zu verstehen ist, wird die Bearbeitungsform G, welche die kleine Ausnehmung bildet, als exakter Kreis mit einem Mittelpunkt C festgelegt, während eine erste Ortskurve E1 (dargestellt durch eine Ein-Punkt-Kettenlinie), die durch die X-Koordinaten und Y-Koordinaten der Mittelpunkte Sc1 bis Scm des Punktes S gebildet wird, nicht zu einem exakten Kreis, sondern zu einer im Wesentlichen elliptischen Form wird, die in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) gestaucht wird, weil die Form des Punktes S eine elliptische Form ist. In der vorliegenden Ausführungsform hat der elliptische Punkt S, der auf den Wafer 10 aufgebracht wird, eine elliptische Form, bei der die Nebenachse in der X-Achsenrichtung ausgebildet ist und die Hauptachse in der Y-Achsenrichtung ausgebildet ist, unabhängig davon, an welcher Position er aufgebracht wird.
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Die Laserbearbeitungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform hat eine Konfiguration, die im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben ist. Die Funktionen und der Betrieb davon werden im Folgenden beschrieben.
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Nachdem der Wafer 10, der mit dem ringförmigen Rahmen F, der auf der Grundlage von 3 beschrieben ist, durch das Schutzband T integriert ist, vorbereitet ist, wird der Wafer 10 über dem Spanntisch 35 der Laserbearbeitungsvorrichtung 1, die auf der Grundlage von 1 beschrieben ist, mit der hinteren Fläche 10b des Wafers 10 nach oben gerichtet platziert, und der Wafer 10 wird unter Saugwirkung gehalten, um durch die Klammern 37 fixiert zu werden.
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Anschließend werden der X-Achsen-Zuführmechanismus 41 und der Y-Achsen-Zuführmechanismus 42 betätigt, und der Wafer 10 wird direkt unter der Bildgebungseinheit 7 positioniert. Dann wird der Wafer 10 von der Bildgebungseinheit 7 einschließlich der Infrarotkamera abgebildet, und die Ausrichtung zur Erfassung des auf der vorderen Fläche 10a des Wafers 10 ausgebildeten Bauelements 12 und der geplanten Trennlinie 14 wird ausgeführt. Wie vorstehend beschrieben, sind auf jedem der auf dem Wafer 10 ausgebildeten Bauelemente 12 mehrere Höcker 13 ausgebildet. Die den jeweiligen Höckern 13 entsprechenden Positionskoordinaten werden erfasst und in der Steuerung 100 gespeichert. Bei der vorstehend beschriebenen Ausrichtung müssen die Positionen der Höcker 13 nicht direkt erfasst werden. Indem die Positionen, an denen die Höcker 13 auf dem Bauelement 12 ausgebildet sind, im Voraus gespeichert werden und die Position und Ausrichtung des Bauelements 12 identifiziert wird, können auch die Positionskoordinaten der auf dem Bauelement 12 gebildeten Höcker 13 identifiziert werden.
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Nachdem die Positionskoordinaten der auf dem Bauelement 12 ausgebildeten Höckern 13 wie vorstehend beschrieben erfasst wurden, werden der X-Achsen-Zuführmechanismus 41 und der Y-Achsen-Zuführmechanismus 42 betätigt, und der Spanntisch 35 wird direkt unter dem Lichtkollektor 61 positioniert. Anschließend wird der Laseroszillator 62 betätigt, und der optische X-Achsen Scanner 64 und der optische Y-Achsen Scanner 65 der vorstehend beschriebenen Laserstrahlbestrahlungseinheit 6 werden auf der Grundlage der X-Koordinaten und Y-Koordinaten (xl', y1') bis (xm', ym') der Mittelpunkte Sc1 bis Scm des Punkts S gesteuert, die auf der Grundlage der Form des Punkts S und der Informationen bezüglich der X-Koordinaten und Y-Koordinaten der vorstehend beschriebenen Bearbeitungsform G berechnet werden. Wie in 5A dargestellt, wird der Punkt S des Laserstrahls LB entlang der Bearbeitungsform G positioniert, und die Bestrahlung wird an einer vorbestimmten Position an der hinteren Fläche 10b des Wafers 10 ausgeführt, die dem Höcker 13 entspricht. Die X-Koordinaten und Y-Koordinaten, die in dem Mittelpunkt-Koordinaten-Speicherabschnitt 130 gespeichert sind, werden entsprechend in X-Koordinaten und Y-Koordinaten an dem Spanntisch 35 durch die Steuerung 100 umgewandelt, und ein Befehlssignal wird an den vorstehend beschriebenen optischen X-Achsen Scanner 64 und optischen Y-Achsen Scanner 65 gegeben.
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Die Bedingungen für die Laserbearbeitung, wenn die vorstehend beschriebene Laserbearbeitung ausgeführt wird, werden beispielsweise wie folgt eingestellt.
- Wellenlänge: 343 nm
- Wiederholfrequenz: 50 kHz
- Mittlere Ausgabeleistung: 2 W
- Pulsenergie: 40 uJ
- Impulsbreite: 10 ps
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Bei der vorstehend beschriebenen Laserbearbeitung wird die Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB in einer Weise ausgeführt, dass die Mittelpunkte Sc1 bis Scm des Punkts S entlang der ersten Ortskurve E1 liegen, die durch die in
5 veranschaulichte Ein-Punkt-Kettenlinie veranschaulicht wird. Dadurch wird die Laserbearbeitung in einer Weise ausgeführt, dass die Kontur des Punktes S auf X-Koordinaten und Y-Koordinaten an der Bearbeitungsform G positioniert wird, und dass eine Tangente an die Bearbeitungsform G an der X-Koordinate und Y-Koordinate jedes Punkts P1 bis Pm mit einer Tangente an die Kontur des Punktes S übereinstimmt. Durch wiederholtes Ausführen einer solchen Laserbestrahlung wird durch den Punkt S mit der elliptischen Form eine kleine Ausnehmung mit der Bearbeitungsform G ausgebildet, die der genaue Kreis ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist das gesamte Innere der Bearbeitungsform G ein unnötiger Bereich, und die Bearbeitung zur Ausbildung der kleinen Ausnehmung, die den vorstehend beschriebenen Höcker 13 auf der Seite der vorderen Fläche 10a des Wafers 10 erreicht, ist notwendig. Daher wird die Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB auch für den Bereich innerhalb der vorstehend beschriebenen ersten Ortskurve E1 wiederholt ausgeführt, und das gesamte Innere der Bearbeitungsform G wird bis zu einer Tiefe entfernt, welche den auf der Seite der vorderen Fläche 10a ausgebildeten Höcker 13 erreicht. Ob die kleine Ausnehmung den Höcker 13 erreicht hat oder nicht, kann durch den Empfang von eigenartigem Plasmalicht bestimmt werden, das abgegeben wird, wenn der Laserstrahl LB den Höcker 13 erreicht, wie in dem vorstehend beschriebenen
japanischen Patent Nr. 6034030 beschrieben ist, und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl LB kann ordnungsgemäß gestoppt werden, um zu verhindern, dass die durch den Laserstrahl LB gebildete kleine Ausnehmung den Höcker 13 durchdringt. Die vorstehend beschriebene Laserbearbeitung wird für jeden der Höcker 13 ausgeführt, die auf allen Bauelementen 12 des Wafers 10 ausgebildet sind, und kleine Ausnehmungen werden von der Seite der hinteren Fläche 10b gebildet, die den Höckern 13 entspricht.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist selbst dann, wenn die Form des Punkts S des Laserstrahls LB eine verzerrte Form wie beispielsweise eine elliptische Form ist, die Bearbeitung in die gewünschte Bearbeitungsform G möglich, und das Problem, dass die Form der kleinen Ausnehmung, die ausgebildet werden soll, verzerrt wird, wobei die Qualität der durch Teilen des Wafers 10 gebildeten Bauelementchips zu verringert wird, wird beseitigt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die kleine Ausnehmung, für die das Innere der Bearbeitungsform G als unnötig angesehen wird, ausgebildet. Wie in 5B veranschaulicht, kann jedoch beispielsweise eine Bearbeitung ausgeführt werden, bei der das Äußere der Bearbeitungsform G als unnötiger Bereich entfernt und das Innere der Bearbeitungsform G belassen wird. In diesem Fall werden die X-Koordinaten und Y-Koordinaten der Mittelpunkte Sc1 bis Scn des Punktes S, die im Mittelpunkt-Koordinaten-Speicherabschnitt 130 der Steuerung 100 gespeichert sind, in einer Weise berechnet, dass, wie in 5B dargestellt ist, die Kontur des Punktes S von der Außenseite der Bearbeitungsform G an den Punkten P1 bis Pn positioniert wird, welche die Bearbeitungsform G definieren, und eine Tangente an die Bearbeitungsform G an der X-Koordinate und Y-Koordinate des Punktes P1 bis Pn, der die Bearbeitungsform G definiert, mit einer Tangente an den Punkt S an dem Punkt P1 bis Pn übereinstimmt. Die auf diese Weise berechneten X-Koordinaten und Y-Koordinaten der Mittelpunkte Sc1 bis Scn des Punktes S werden im Mittelpunkt-Koordinaten-Speicherabschnitt 130 gespeichert, und die Laserbearbeitung wird entlang einer zweiten Ortskurve E2 (dargestellt durch eine Ein-Punkt-Kettenlinie) ausgeführt, die durch die Mittelpunkte Sc1 bis Scn definiert ist.
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Die Bearbeitungsform G der in 5B dargestellten Ausführungsform wird als exakter Kreis mit dem Mittelpunkt C festgelegt. Im Gegensatz dazu wird die zweite Ortskurve E2, die durch die Mittelpunkte Sc1 bis Scn des Punkts S des Laserstrahls LB gebildet wird, mit dem das Äußere der Bearbeitungsform G bestrahlt wird, nicht zu einem exakten Kreis, sondern zu einer vertikal langgestreckten elliptischen Form, die in horizontaler Richtung (X-Achsenrichtung) gestaucht ist, da die Form des Punkts S eine elliptische Form ist. Auch durch eine solche Ausführungsform, ähnlich der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, ist selbst dann, wenn die Form des Punkts S des Laserstrahls LB eine verzerrte Form wie beispielsweise eine elliptische Form ist, die Bearbeitung in die gewünschte Bearbeitungsform G möglich, und das Problem, dass die Bearbeitungsform G, die ausgebildet werden soll, nicht die beabsichtigte Form, sondern verzerrt wird, wird beseitigt.
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Darüber hinaus, obwohl Beispiele, in denen die Bearbeitungsform G ein exakter Kreis ist, in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erläutert wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und es ist auch möglich, die Verarbeitungsform G als eine optionale Form einzustellen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert, und alle Änderungen und Modifikationen, die in den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 6034030 [0003, 0004, 0032]
