JP2001326194A - 脆性基板の分割方法 - Google Patents

脆性基板の分割方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光線による脆性基板の割断におい
て、チップ領域を損傷させることなく正確かつ確実に割
断を行う。 【解決手段】 脆性基板を個々のチップに分割する分割
方法であって、脆性基板の割断すべき領域にレーザー光
線３０を照射して割断すべき領域にストレスを生成して
残存させるストレス生成工程と、ストレス生成工程が終
了した後に、割断すべき領域に再度レーザー光線を照射
してストレスが残存している領域に沿って脆性基板を分
割する分割工程とから構成される脆性基板の分割方法を
提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の脆性基板を個々のチップに分割する分割方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通常、半導体ウェーハ等の脆性基板は、
ダイシング装置に備えた回転ブレードを用いて半導体ウ
ェーハに形成された切削すべき領域であるストリートを
縦横に切削して切削溝を形成することによって、個々の
チップに分割される。
【０００３】ところが、回転ブレードを用いて切削する
場合には切削溝の両側に欠け（チッピング）が生じるこ
とから、ストリートには少なくとも５０μｍ程度の幅が
必要とされるため、ストリートの面積分だけ回路が形成
されるチップ領域の有効面積が制限されている。
【０００４】そこで、回路を形成できるチップ領域を可
能な限り広く確保すべく、回転ブレードによる切削では
なく、レーザー光線をストリートに照射して割断を行う
ことによって個々のチップに分割する技術も提案されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストリ
ートにレーザー光線を照射しても、割断線は必ずしもス
トリートに沿って形成されるとは限らないため、割断線
が枝分かれする等してチップ領域を損傷させてしまうと
いう問題が発生している。
【０００６】従って、レーザー光線による脆性基板の割
断においては、チップ領域を損傷させることなく正確か
つ確実に割断を行うことに課題を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、脆性基板を個々のチップ
に分割する分割方法であって、脆性基板の割断すべき領
域にレーザー光線を照射して割断すべき領域にストレス
を生成して残存させるストレス生成工程と、ストレス生
成工程が終了した後に、割断すべき領域に再度レーザー
光線を照射してストレスが残存している領域に沿って該
脆性基板を分割する分割工程とから構成される脆性基板
の分割方法を提供する。
【０００８】そしてこの脆性基板の分割方法は、分割工
程において、ストレスが残存している側の面が広がるよ
うに外力を加えた状態で、割断すべき領域にレーザー光
線を照射すること、脆性基板は半導体ウェーハであり、
割断すべき領域は半導体ウェーハに格子状に形成された
ストリートであることを付加的な要件とする。
【０００９】このように構成される脆性基板の分割方法
によれば、割断すべき領域にレーザー光線を照射するこ
とによって予めストレスを溜めておき、そのストレスが
残存している領域に再度レーザー光線を照射することに
より、残存しているストレスに導かれて割断が行われる
ため、割断線が枝分かれ等してチップを損傷させるとい
うことがなくなる。また、切削により分割を行う場合の
ように切削水を使用する必要がないため、チップの表面
が汚染されない。
【００１０】特に、分割工程において、ストレスが残存
している方の面を広げた状態でレーザー光線の照射を行
うようにした場合には、残存しているストレスの割断能
力をより引き出すことができるため、割断の正確性が増
す。
【００１１】更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後
で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μ
ｍとすることができるため、例えば半導体ウェーハの場
合はチップ領域を広く確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、図１
に示す割断装置１０を用いて半導体ウェーハを分割して
個々のチップとする場合を例に挙げて説明する。
【００１３】図１の割断装置１０においては、分割しよ
うとする半導体ウェーハＷは、保持テープＴを介してフ
レームＦと一体となった状態でカセット１１に複数収容
され、搬出入手段１２によって仮置き領域１３に搬出さ
れた後、搬送手段１４によって保持手段１５に搬送され
る。
【００１４】保持手段１５は、半導体ウェーハＷを吸引
保持するチャックテーブル１６と、フレームＦを保持す
るフレーム保持部１７とから概ね構成される。
【００１５】図２に示すように、半導体ウェーハＷの表
面には、割断すべき領域であるストリートＳが所定間隔
を置いて格子状に形成されており、ストリートＳによっ
て区画された多数のチップ領域Ｃには回路パターンが施
されている。この半導体ウェーハＷは、チャックテーブ
ル１６に吸引保持されると共にフレームＦがフレーム保
持部１７に固定されることによって保持手段１５に保持
される。
【００１６】図１を参照して説明を続けると、半導体ウ
ェーハＷを保持した保持手段１５は＋Ｘ方向に移動し、
アライメント手段１８を構成する撮像手段１９の直下に
位置付けられると、ここで半導体ウェーハＷの表面が撮
像され、割断すべきストリートが検出される。
【００１７】また、アライメント手段１８の＋Ｘ方向の
近傍には、割断手段２０が配設されており、割断手段２
０には、下方に向けてレーザー光線を照射する照射部２
１が設けられている。
【００１８】アライメント手段１８によって割断すべき
ストリートが検出され、検出されたストリートと照射部
２１とのＹ軸方向の位置合わせが行われると、更に保持
手段１５が＋Ｘ方向に移動し、図３に示すように照射部
２１の直下に当該ストリートが位置付けられ、保持手段
１５が＋Ｘ方向に移動しながら照射部２１から当該スト
リートに適宜の強さのレーザー光線３０が照射される。
ここで照射されるレーザー光線３０は、ストリートが割
断されない程度の強さである。このようにレーザー光線
を照射すると、ストリートにストレスが生成され、残存
する。
【００１９】そして、ストリート間隔分だけ割断手段２
０をＹ軸方向に割り出し送りしながら保持手段１５をＸ
軸方向に往復移動させることによって、同方向のすべて
のストリートにストレスが生成され、残存する。
【００２０】更に、保持手段１５を９０度回転させてか
ら上記と同様に、保持手段１５をＸ軸方向に往復運動さ
せると共に、割断手段２０をＹ軸方向に割り出し送りし
ながら適宜の強さのレーザー光線を照射することによ
り、格子状に形成されたすべてのストリートにストレス
が生成され、残存することになる（ストレス生成工
程）。
【００２１】なお、適宜の強さのレーザー光線を照射す
る際は、チャックテーブル１６は、切替弁２２を介して
吸引源２３に連通しているため、半導体ウェーハＷはチ
ャックテーブル１６の表面に密着した状態で吸引保持さ
れている。
【００２２】上記のようにしてすべてのストリートにス
トレスが残存した状態となると、次に、再度すべてのス
トリートにレーザー光線３１を照射することにより、ス
トリートをストレスが残存しているストリートに沿って
完全に割断し、個々のチップに分割する（分割工程）。
【００２３】このように、ストレス生成工程においてス
トレスを生成して残存させてから再度レーザー光線を照
射することにより、ストレスが残存している領域に沿っ
て割断が行われて完全に分割されることで、割断線が枝
分かれすることなく正確かつ確実に割断が行われ、チッ
プを損傷させることがない。
【００２４】また、切削による場合とは異なり、切削水
を使用しないため、チップの表面が汚染されず、チップ
の品質を向上させることができる。
【００２５】更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後
で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μ
ｍとすることができるため、チップ領域を広く確保する
ことができる。従って、半導体ウェーハ一枚から形成さ
れるチップの数を増やすことができるため、生産性を向
上させることができると共に、歩留まりも向上させるこ
とができる。
【００２６】なお、分割工程を遂行する際は、図４に示
すように、切替弁２２を切り替えることによりチャック
テーブル１６とエアー供給源２４とを連通させてチャッ
クテーブル１６にエアーを送り込み、半導体ウェーハＷ
を球面状に膨張させてストレスが外側に広がるようにし
ておくことが好ましい。
【００２７】そして、その状態で分割工程を遂行すれ
ば、残存し、外側に働くストレスにガイドされて正確か
つ確実にストリートが割断され、個々のチップに分割さ
れる。
【００２８】このように、ストレスが外側に広がるよう
にして分割工程を遂行することにより、溜まっているス
トレスの割断能力をより引き出すことができるため、よ
り一層正確さが増し、チップの品質がより向上する。
【００２９】なお、本実施の形態においては半導体ウェ
ーハを割断する場合を例に挙げて説明したが、割断され
る被加工物はこれには限定されない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る脆性
基板の分割方法によれば、割断すべき領域にレーザー光
線を照射することによって予めストレスを溜めておき、
そのストレスが残存している領域に再度レーザー光線を
照射することにより、残存しているストレスに導かれて
割断が行われるため、割断線が枝分かれ等してチップを
損傷させるということがなくなり、チップの品質の向上
を図ることができる。また、切削により分割を行う場合
のように切削水を使用する必要がないため、チップの表
面が汚染されず、この点でもチップの品質を向上させる
ことができる。
【００３１】特に、分割工程において、ストレスが残存
している方の面を広げた状態でレーザー光線の照射を行
うようにした場合には、残存しているストレスの割断能
力をより引き出すことができるため、割断の正確性が増
し、チップの品質がより向上する。
【００３２】更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後
で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μ
ｍとすることができるため、例えば半導体ウェーハの場
合はチップ領域を広く確保することができる。従って、
半導体ウェーハ一枚から形成されるチップの数を増やす
ことができるため、生産性を向上させることができると
共に、歩留まりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脆性基板の分割方法の実施に使用
する割断装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同割断装置を構成する保持手段に半導体ウェー
ハが保持された状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る脆性基板の分割方法を構成するス
トレス生成工程を示す説明図である。
【図４】同脆性基板の分割方法を構成する分割工程を示
す説明図である。
【符号の説明】
１０…割断装置 １１…カセット １２…搬出入手段 １３…仮置き領域 １４…搬送手段 １５…保持手段 １６…チャックテーブル １７…フレーム保持部 １８…アライメント手段 １９…撮像手段 ２０…割断手段 ２１…照射部 ２２…切替弁 ２３…吸引源 ２４…エアー供給源 ３０、３１…レーザー光線
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｂ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脆性基板を個々のチップに分割する分割
    方法であって、 脆性基板の割断すべき領域にレーザー光線を照射して該
    割断すべき領域にストレスを生成して残存させるストレ
    ス生成工程と、 該ストレス生成工程が終了した後に、該割断すべき領域
    に再度レーザー光線を照射して該ストレスが残存してい
    る領域に沿って該脆性基板を分割する分割工程とから構
    成される脆性基板の分割方法。
  2. 【請求項２】 分割工程において、ストレスが残存して
    いる側の面が広がるように外力を加えた状態で、割断す
    べき領域にレーザー光線を照射する請求項１に記載の脆
    性基板の分割方法。
  3. 【請求項３】 脆性基板は半導体ウェーハであり、割断
    すべき領域は該半導体ウェーハに格子状に形成されたス
    トリートである請求項１または２に記載の脆性基板の分
    割方法。
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