JP2005118832A - Laser beam machining method and laser beam machining device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining method capable of smoothly removing a low-k film on streets formed on a semiconductor substrate and metallic patterns for testing partially disposed on the streets. <P>SOLUTION: The laser beam machining method for a semiconductor wafer 20 which is laminated with the low dielectric constant insulator film 213 on the surface of the semiconductor substrate 21, is formed with a plurality of circuits 121 by the streets 211 formed like a grid and is partially disposed with the metallic patterns 214 for testing on the streets includes a metallic pattern coordinate setting process of setting the coordinate values of the metallic patterns 214 for testing disposed on the streets 211 of the semiconductor wafer 20 and a laser beam machining process of removing the metallic patterns for testing and the low dielectric constant insulator film by irradiating the regions where the metallic patterns 214 for testing set by the metallic pattern coordinate setting process exist and the region of the low dielectric constant insulator film 213 with a laser beam under respectively different machining conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表面に低誘電率絶縁体被膜が積層されているとともに格子状に形成されたストリートによって複数の回路が形成され、該ストリートにテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置に関する。   In the present invention, a low dielectric constant insulating film is laminated on the surface, and a plurality of circuits are formed by streets formed in a lattice shape, and a test metal pattern is partially disposed on the streets. The present invention relates to a semiconductor wafer laser processing method and a laser processing apparatus.

当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体基板の表面に格子状に配列されたストリート(切断予定ライン)によって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等の回路が形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって回路毎に分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切断手段と、チャックテーブルと切断手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切断手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径3μm程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定し厚さ20μm程度に形成されている。   As is well known to those skilled in the art, in the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are defined by streets (scheduled lines) arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor substrate. A semiconductor wafer in which a circuit such as an IC or an LSI is formed in a region is cut along the streets to divide each circuit into individual semiconductor chips. Cutting along the streets of a semiconductor wafer is usually performed by a cutting device called a dicer. This cutting apparatus has a chuck table for holding a semiconductor wafer as a workpiece, a cutting means for cutting the semiconductor wafer held on the chuck table, and a movement for relatively moving the chuck table and the cutting means. Means. The cutting means includes a rotating spindle rotated at a high speed and a cutting blade mounted on the spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer peripheral portion of the side surface of the base. The cutting edge is fixed by electroforming diamond abrasive grains having a grain size of about 3 μm, for example, with a thickness of 20 μm. It is formed to the extent.

また、近時においては、IC、LSI等の回路の処理能力を向上するために、シリコンウエーハの如き半導体基板の表面にSiOF、BSG(SiOB)等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜(Low−k膜)を積層せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。しかるに、Low−k膜は、雲母のように多層(5〜15層)に積層されているとともに非常に脆いことから、切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、Low−k膜が剥離し、この剥離が回路にまで達し半導体チップに致命的な損傷を与えるという問題がある。   In recent years, inorganic films such as SiOF and BSG (SiOB) on the surface of semiconductor substrates such as silicon wafers, polyimides, parylenes, etc. are used to improve the processing capability of circuits such as ICs and LSIs. A semiconductor wafer having a form in which a low dielectric constant insulator film (Low-k film) made of an organic film, which is a polymer film, is laminated has been put into practical use. However, the Low-k film is laminated in multiple layers (5 to 15 layers) like mica and is very fragile. Therefore, when cutting along the street with a cutting blade, the Low-k film peels off. There is a problem that the peeling reaches the circuit and causes fatal damage to the semiconductor chip.

上述した問題を解消するために、本出願人はストリートに形成されているLow−k膜にレーザー光線を照射してLow−k膜を除去し、Low−k膜が除去されたストリートを切削ブレードにより切削する加工装置を特願2002−131776号として提案した。   In order to solve the above-mentioned problem, the present applicant applies a laser beam to the low-k film formed on the street to remove the low-k film, and the street from which the low-k film has been removed is removed with a cutting blade. A machining apparatus for cutting was proposed as Japanese Patent Application No. 2002-131777.

しかるに、ストリート上のLow−k膜に回路の機能をテストするためのテスト エレメント グループ(Teg)と称するテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハにおいては、Low−k膜を除去するためにレーザー光線を照射しても、銅やアルミニウム等からなる金属パターンがレーザー光線を妨げLow−k膜を円滑に除去することができないという問題がある。そこで、金属パターンを除去できる程度にレーザー光線の出力を高めてストリートにレーザー光線を照射すると、Low−k膜のみが形成されているストリート部の半導体基板が破損してデブリが飛散し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着して半導体チップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。   However, in a semiconductor wafer in which a test metal group called a test element group (Teg) for testing the function of a circuit is partially arranged on a low-k film on a street, the low-k film is provided with a low-k film. Even if the laser beam is irradiated for removal, there is a problem that the metal pattern made of copper, aluminum or the like prevents the laser beam and the Low-k film cannot be removed smoothly. Therefore, when the laser beam output is increased to such an extent that the metal pattern can be removed and the street is irradiated with the laser beam, the semiconductor substrate in the street portion where only the low-k film is formed is damaged and the debris is scattered, and this debris is a circuit. A new problem arises in that the quality of the semiconductor chip is deteriorated by adhering to a bonding pad connected to the semiconductor device.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、半導体基板に形成されたストリート上のLow−k膜およびストリート上に部分的に配設されたテスト用の金属パターンを円滑に除去することができるレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is a low-k film on a street formed on a semiconductor substrate and a test metal pattern partially disposed on the street. It is providing the laser processing method and laser processing apparatus which can remove smoothly.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、半導体基板の表面に低誘電率絶縁体被膜が積層されているとともに格子状に形成されたストリートによって複数の回路が形成され、該ストリートにテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハのレーザー加工方法であって、
該半導体ウエーハの該ストリートに配設された該テスト用金属パターンの座標値を設定する金属パターン座標値設定工程と、
該金属パターン座標値設定工程によって設定された該テスト用金属パターンが位置する領域と該低誘電率絶縁体被膜の領域に、それぞれ異なる加工条件でレーザー光線を照射して該テスト用金属パターンおよび該低誘電率絶縁体被膜を除去するレーザー加工工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a low dielectric constant insulator film is laminated on the surface of a semiconductor substrate, and a plurality of circuits are formed by streets formed in a lattice shape. A semiconductor wafer laser processing method in which a test metal pattern is partially disposed,
A metal pattern coordinate value setting step for setting a coordinate value of the test metal pattern disposed on the street of the semiconductor wafer;
The region where the test metal pattern set by the metal pattern coordinate value setting step and the region of the low dielectric constant insulator coating are irradiated with laser beams under different processing conditions, respectively. A laser processing step of removing the dielectric insulator film,
A laser processing method is provided.

上記金属パターン座標値設定工程は、半導体ウエーハの設計図に基づいてテスト用金属パターンの座標値を設定する。上記レーザー加工工程は、上記テスト用金属パターンにレーザー光線を照射してテスト用金属パターンを除去する金属パターン除去工程と、上記低誘電率絶縁体被膜の領域にレーザー光線を照射して低誘電率絶縁体被膜を除去する低誘電率絶縁体被膜除去工程とを含んでいる。   In the metal pattern coordinate value setting step, the coordinate value of the test metal pattern is set based on the design drawing of the semiconductor wafer. The laser processing step includes a metal pattern removing step of removing the test metal pattern by irradiating the test metal pattern with a laser beam, and a low dielectric constant insulator by irradiating the region of the low dielectric constant insulator film with the laser beam. And a low dielectric constant insulator film removing step for removing the film.

また、上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、半導体基板の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の回路が形成され、該ストリートにテスト用金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハを該ストリートに沿ってレーザー加工するためのレーザー加工装置であって、
該半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該半導体ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を相対的に加工送りする加工送り手段と、該レーザー光線照射手段および該加工送り手段を制御する制御手段と、該制御手段に該半導体ウエーハの該ストリートに配設された該テスト用金属パターンの座標値を入力する入力手段と、を具備し、
該制御手段は、該入力手段によって入力された該テスト用金属パターンの座標値を格納する記憶手段を具備しており、該記憶手段に格納された該テスト用金属パターンの座標値に基づいて該テスト用金属パターンが位置する領域にレーザー光線を照射するように該レーザー光線照射手段および該加工送り手段を制御する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a plurality of circuits are formed by streets formed in a lattice pattern on the surface of a semiconductor substrate, and a test metal pattern is partially disposed on the streets. A laser processing apparatus for laser processing a semiconductor wafer being used along the street,
A chuck table for holding the semiconductor wafer, a laser beam irradiation means for irradiating the semiconductor wafer held on the chuck table with a laser beam, a processing feed means for relatively processing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means, Control means for controlling the laser beam irradiation means and the processing feeding means; and input means for inputting the coordinate values of the test metal pattern disposed on the street of the semiconductor wafer to the control means,
The control means includes storage means for storing the coordinate value of the test metal pattern input by the input means, and based on the coordinate value of the test metal pattern stored in the storage means, Controlling the laser beam irradiating means and the processing feeding means so as to irradiate a laser beam to an area where the test metal pattern is located
A laser processing apparatus is provided.

本発明によれば、半導体ウエーハのストリートに形成された低誘電率絶縁体被膜とテスト用の金属パターンにそれぞれ異なる加工条件でレーザー光線を照射するので、半導体基板や回路に損傷を与えることなく低誘電率絶縁体被膜および金属パターンを円滑に除去することができる。   According to the present invention, the low dielectric constant insulator film formed on the street of the semiconductor wafer and the test metal pattern are irradiated with laser beams under different processing conditions, so that the low dielectric constant can be obtained without damaging the semiconductor substrate or circuit. The rate insulator film and the metal pattern can be removed smoothly.

以下、本発明によるレーザー加工方法およびレーザー加工装置について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。   Hereinafter, a laser processing method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図1に示すレーザー加工装置は、静止基台2と、該静止基台2に矢印Xで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構3と、静止基台2に上記矢印Xで示す方向と直角な矢印Yで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構4と、該レーザー光線ユニット支持機構4に矢印Zで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット5とを具備している。   FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed according to the present invention. A laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2, a chuck table mechanism 3 that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction indicated by an arrow X, and holds a workpiece. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 is movably disposed in an index feed direction indicated by an arrow Y perpendicular to the direction indicated by the arrow X in FIG. 2, and the laser beam unit support mechanism 4 is movable in a direction indicated by an arrow Z. And an arranged laser beam irradiation unit 5.

上記チャックテーブル機構3は、静止基台2上に矢印Xで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール31、31と、該案内レール31、31上に矢印Xで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック32と、該第1の滑動ブロック32上に矢印Yで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第2の滑動ブロック33と、該第2の滑動ブロック33上に円筒部材34によって支持された支持テーブル35と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル36を具備している。このチャックテーブル36は多孔性材料から形成された吸着チャック361を具備しており、吸着チャック361上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル36は、円筒部材34内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。   The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31, 31 arranged in parallel along the machining feed direction indicated by the arrow X on the stationary base 2, and the arrow X on the guide rails 31, 31. A first slide block 32 movably disposed in the processing feed direction; and a second slide block 33 disposed on the first slide block 32 movably in the index feed direction indicated by an arrow Y; A support table 35 supported by a cylindrical member 34 on the second sliding block 33 and a chuck table 36 as a workpiece holding means are provided. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a disk-shaped semiconductor wafer, which is a workpiece, on the suction chuck 361 by suction means (not shown). . Further, the chuck table 36 is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34.

上記第1の滑動ブロック32は、その下面に上記一対の案内レール31、31と嵌合する一対の被案内溝321、321が設けられているとともに、その上面に矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール322、322が設けられている。このように構成された第1の滑動ブロック32は、被案内溝321、321が一対の案内レール31、31に嵌合することにより、一対の案内レール31、31に沿って矢印Xで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、第1の滑動ブロック32を一対の案内レール31、31に沿って矢印Xで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段37を具備している。加工送り手段37は、上記一対の案内レール31と31の間に平行に配設された雄ネジロッド371と、該雄ネジロッド371を回転駆動するためのパルスモータ372等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド371は、その一端が上記静止基台2に固定された軸受ブロック373に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ372の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド371は、第1の滑動ブロック32の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ372によって雄ネジロッド371を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック32は案内レール31、31に沿って矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられる。   The first sliding block 32 is provided with a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on the lower surface thereof, and in the index feed direction indicated by an arrow Y on the upper surface thereof. A pair of guide rails 322 and 322 formed parallel to each other are provided. The first sliding block 32 configured as described above is processed by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. It is configured to be movable in the feed direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a machining feed means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31 and 31 in the machining feed direction indicated by the arrow X. The processing feed means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, when the male screw rod 371 is driven to rotate forward and backward by the pulse motor 372, the first sliding block 32 is moved along the guide rails 31, 31 in the machining feed direction indicated by the arrow X.

上記第2の滑動ブロック33は、その下面に上記第1の滑動ブロック32の上面に設けられた一対の案内レール322、322と嵌合する一対の被案内溝331、331が設けられており、この被案内溝331、331を一対の案内レール322、322に嵌合することにより、矢印Yで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構3は、第2の滑動ブロック33を第1の滑動ブロック32に設けられた一対の案内レール322、322に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動させるための第1の割り出し送り手段38を具備している。第1の割り出し送り手段38は、上記一対の案内レール322と322の間に平行に配設された雄ネジロッド381と、該雄ネジロッド381を回転駆動するためのパルスモータ382等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド381は、その一端が上記第1の滑動ブロック32の上面に固定された軸受ブロック383に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ382の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド381は、第2の滑動ブロック33の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ382によって雄ネジロッド381を正転および逆転駆動することにより、第2の滑動ブロック33は案内レール322、322に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。   The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the indexing and feeding direction indicated by the arrow Y. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment is for moving the second slide block 33 along the pair of guide rails 322 and 322 provided in the first slide block 32 in the index feed direction indicated by the arrow Y. First index feeding means 38 is provided. The first index feed means 38 includes a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a drive source such as a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. It is out. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the second sliding block 33. Therefore, when the male screw rod 381 is driven to rotate forward and reversely by the pulse motor 382, the second slide block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the index feed direction indicated by the arrow Y.

上記レーザー光線照射ユニット支持機構4は、静止基台2上に矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール41、41と、該案内レール41、41上に矢印Yで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台42を具備している。この可動支持基台42は、案内レール41、41上に移動可能に配設された移動支持部421と、該移動支持部421に取り付けられた装着部422とからなっている。装着部422は、一側面に矢印Zで示す方向に延びる一対の案内レール423、423が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構4は、可動支持基台42を一対の案内レール41、41に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動させるための第2の割り出し送り手段43を具備している。第2の割り出し送り手段43は、上記一対の案内レール41、41の間に平行に配設された雄ネジロッド431と、該雄ねじロッド431を回転駆動するためのパルスモータ432等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド431は、その一端が上記静止基台2に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ432の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド431は、可動支持基台42を構成する移動支持部421の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ432によって雄ネジロッド431を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台42は案内レール41、41に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。   The laser beam irradiation unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41, 41 arranged in parallel along the indexing feed direction indicated by the arrow Y on the stationary base 2, and the arrow Y on the guide rails 41, 41. The movable support base 42 is provided so as to be movable in the direction indicated by. The movable support base 42 includes a movement support portion 421 that is movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 that is attached to the movement support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 423 and 423 extending in the direction indicated by the arrow Z on one side surface in parallel. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment includes a second index feed means 43 for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41, 41 in the index feed direction indicated by the arrow Y. doing. The second index feed means 43 includes a male screw rod 431 disposed in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a drive source such as a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. It is out. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 421 constituting the movable support base 42. For this reason, when the male screw rod 431 is driven to rotate forward and backward by the pulse motor 432, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41, 41 in the index feed direction indicated by the arrow Y.

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット5は、ユニットホルダ51と、該ユニットホルダ51に取り付けられたレーザー光線照射手段52を具備している。ユニットホルダ51は、上記装着部422に設けられた一対の案内レール423、423に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝511、511が設けられており、この被案内溝511、511を上記案内レール423、423に嵌合することにより、矢印Zで示す方向に移動可能に支持される。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 that are slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. By being fitted to the guide rails 423 and 423, the guide rails 423 and 423 are supported so as to be movable in the direction indicated by the arrow Z.

図示のレーザー光線照射手段52は、上記ユニットホルダ51に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング521を含んでいる。ケーシング521内には図2に示すようにパルスレーザー光線発振手段522と伝送光学系523とが配設されている。パルスレーザー光線発振手段522は、YAGレーザー発振器或いはYVO4レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器522aと、これに付設された繰り返し周波数設定手段522bとから構成されている。伝送光学系523は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。上記ケーシング521の先端部には、それ自体は周知の形態でよい組レンズから構成される集光レンズ(図示せず)を収容した集光器524が装着されている。   The illustrated laser beam application means 52 includes a cylindrical casing 521 that is fixed to the unit holder 51 and extends substantially horizontally. In the casing 521, as shown in FIG. 2, a pulse laser beam oscillation means 522 and a transmission optical system 523 are arranged. The pulse laser beam oscillation means 522 is composed of a pulse laser beam oscillator 522a composed of a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator, and a repetition frequency setting means 522b attached thereto. The transmission optical system 523 includes an appropriate optical element such as a beam splitter. A condenser 524 containing a condenser lens (not shown) composed of a combination lens that may be in a known form is attached to the tip of the casing 521.

上記パルスレーザー光線発振手段522から発振されたレーザー光線は、伝送光学系523を介して集光器524に至り、集光器524から上記チャックテーブル36に保持される被加工物に所定の集光スポット径Dで照射される。この集光スポット径Dは、図3に示すようにガウス分布を示すパルスレーザー光線が集光器524の対物レンズ524aを通して照射される場合、D(μm)=4×λ×f/(π×W)、ここでλはパルスレーザー光線の波長(μm)、Wは対物レンズ524aに入射されるパルスレーザー光線の直径(mm)、fは対物レンズ524aの焦点距離(mm)、で規定される。   The laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 522 reaches the condenser 524 through the transmission optical system 523, and a predetermined focused spot diameter is applied to the workpiece held on the chuck table 36 from the condenser 524. Irradiated with D. As shown in FIG. 3, when the pulse laser beam having a Gaussian distribution is irradiated through the objective lens 524a of the condenser 524, the condensed spot diameter D is D (μm) = 4 × λ × f / (π × W ), Where λ is defined by the wavelength (μm) of the pulse laser beam, W is the diameter (mm) of the pulse laser beam incident on the objective lens 524a, and f is the focal length (mm) of the objective lens 524a.

図1に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段52を構成するケーシング521の前端部には、上記レーザー光線照射手段52によってレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント手段6が配設されている。このアライメント手段6は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子(CCD)等を備え、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. At the front end portion of the casing 521 constituting the laser beam irradiation means 52, an alignment means 6 for detecting a processing region to be laser processed by the laser beam irradiation means 52 is disposed. . The alignment unit 6 includes an illuminating unit that illuminates the workpiece, an optical system that captures an area illuminated by the illuminating unit, an imaging device (CCD) that captures an image captured by the optical system, and the like. The captured image signal is sent to the control means described later.

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット5は、ユニットホルダ51を一対の案内レール423、423に沿って矢印Zで示す方向に移動させるための集光点位置調整手段53を具備している。集光点位置調整手段53は、一対の案内レール423、423の間に配設された雄ネジロッド(図示せず)と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ532等の駆動源を含んでおり、パルスモータ532によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ51およびレーザビーム照射手段52を案内レール423、423に沿って矢印Zで示す方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ532を正転駆動することによりレーザビーム照射手段52を上方に移動し、パルスモータ532を逆転駆動することによりレーザビーム照射手段52を下方に移動するようになっている。従って、集光点位置調整手段53は、ケーシング521の先端に取り付けられた集光器524によって照射されるレーザー光線の集光点位置を調整することができる。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a condensing point position adjusting means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z. The condensing point position adjusting means 53 includes a male screw rod (not shown) disposed between the pair of guide rails 423 and 423, and a drive source such as a pulse motor 532 for rotationally driving the male screw rod. Thus, the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 52 are moved along the guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z by driving the male screw rod (not shown) in the forward and reverse directions by the pulse motor 532. In the illustrated embodiment, the laser beam irradiation means 52 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward, and the laser beam irradiation means 52 is moved downward by driving the pulse motor 532 in reverse. It has become. Therefore, the condensing point position adjusting means 53 can adjust the condensing point position of the laser beam irradiated by the condenser 524 attached to the tip of the casing 521.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、制御手段10および入力手段11を具備している。制御手段10はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)101と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)102と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)103と、入力インターフェース104および出力インターフェース105とを備えている。入力手段11は、後述するように半導体ウエーハのストリートに配設されたテスト用金属パターンの座標値等を制御手段10に入力する。この入力手段11によって制御手段10に入力されたテスト用金属パターンの座標値に関するデータは、ランダムアクセスメモリ(RAM)103に格納される。従って、ランダムアクセスメモリ(RAM)103は、入力手段11によってテスト用金属パターンの座標値を格納する記憶手段として機能する。また、制御手段10の入力インターフェース104には、上記撮像手段6等からの検出信号が入力される。そして、制御手段10の出力インターフェース105からは、上記パルスモータ372、パルスモータ382、パルスモータ432、パルスモータ532、レーザー光線照射手段52等に制御信号を出力する。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a control means 10 and an input means 11. The control means 10 is constituted by a microcomputer, and a central processing unit (CPU) 101 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 102 that stores a control program, etc., and a read / write that stores arithmetic results and the like A random access memory (RAM) 103, an input interface 104, and an output interface 105. As will be described later, the input means 11 inputs the coordinate values of the test metal pattern disposed on the street of the semiconductor wafer to the control means 10. Data relating to the coordinate value of the test metal pattern input to the control means 10 by the input means 11 is stored in a random access memory (RAM) 103. Accordingly, the random access memory (RAM) 103 functions as a storage unit that stores the coordinate values of the test metal pattern by the input unit 11. In addition, a detection signal from the imaging unit 6 or the like is input to the input interface 104 of the control unit 10. A control signal is output from the output interface 105 of the control means 10 to the pulse motor 372, pulse motor 382, pulse motor 432, pulse motor 532, laser beam irradiation means 52, and the like.

次に、上述したレーザー加工装置を用いて半導体ウエーハを加工処理するレーザー加工方法について説明する。
図4の(a)にはレーザー加工装置によって加工処理される半導体ウエーハ20が上記チャックテーブル36の所定位置に保持された状態における座標とともに示されており、図4の(b)には半導体ウエーハ20を図4の(a)の状態から90度回転した状態が示されている。また、図5には図4に示す半導体ウエーハ20のストリート211における拡大断面図が示されている。図4および図5に示す半導体ウエーハ20は、シリコンウエーハからなる半導体基板21の表面21aに格子状に配列された複数のストリート(切断予定ライン)211によって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等の回路212が形成されている。なお、この半導体ウエーハ20は、半導体基板21の表面に低誘電率絶縁体被膜213が積層して形成されており、ストリート211には回路212の機能をテストするためのテスト エレメント グループ(Teg)と称するテスト用の金属パターン214が部分的に複数配設されている。
Next, a laser processing method for processing a semiconductor wafer using the laser processing apparatus described above will be described.
FIG. 4A shows the semiconductor wafer 20 processed by the laser processing apparatus together with the coordinates in a state where the chuck table 36 is held at a predetermined position, and FIG. 4B shows the semiconductor wafer. A state in which 20 is rotated 90 degrees from the state of FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the semiconductor wafer 20 shown in FIG. The semiconductor wafer 20 shown in FIGS. 4 and 5 is divided into a plurality of regions by a plurality of streets (planned cutting lines) 211 arranged in a lattice pattern on the surface 21a of the semiconductor substrate 21 made of a silicon wafer. A circuit 212 such as an IC or an LSI is formed in the region. The semiconductor wafer 20 is formed by laminating a low dielectric constant insulator film 213 on the surface of the semiconductor substrate 21, and a test element group (Teg) for testing the function of the circuit 212 is provided on the street 211. A plurality of test metal patterns 214 to be referred to are partially arranged.

上述した半導体ウエーハ20をストリート211に沿ってレーザー加工するに際しては、ストリート211に配設されたテスト用金属パターン214の座標値を入力手段11から制御手段10に入力する(金属パターン座標値設定工程)。このテスト用金属パターン214の座標値は、図4の(a)に示す状態に対応する図6の(a)に示す座標値マップ(A)と、図4の(b)に示す状態に対応する図6の(b)に示す座標値マップ(B)として作成される。なお、この座標値マップ(A)および(B)に関するデータは、半導体ウエーハ20の設計図に基づいて作成することができる。このようにして入力手段11から制御手段10に入力された座標値マップ(A)および(B)に関するデータは、ランダムアクセスメモリ(RAM)103に格納される。   When laser processing the above-described semiconductor wafer 20 along the street 211, the coordinate value of the test metal pattern 214 disposed on the street 211 is input from the input means 11 to the control means 10 (metal pattern coordinate value setting step). ). The coordinate values of the test metal pattern 214 correspond to the coordinate value map (A) shown in FIG. 6A corresponding to the state shown in FIG. 4A and the state shown in FIG. The coordinate value map (B) shown in FIG. The data regarding the coordinate value maps (A) and (B) can be created based on the design drawing of the semiconductor wafer 20. Data regarding the coordinate value maps (A) and (B) input from the input unit 11 to the control unit 10 in this way is stored in a random access memory (RAM) 103.

上述したようにストリート211に配設されたテスト用金属パターン214の座標値に関するデータが制御手段10に入力された半導体ウエーハ20は、図1に示すレーザー加工装置のチャックテーブル機構3を構成するチャックテーブル36の吸着チャック361上に表面20aを上側にして搬送され、該吸着チャック361に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ20を吸引保持したチャックテーブル36は、加工送り手段37の作動により案内レール31、31に沿って移動せしめられレーザー光線照射ユニット5に配設された撮像手段6の直下に位置付けられる。   As described above, the semiconductor wafer 20 in which the data relating to the coordinate values of the test metal pattern 214 arranged on the street 211 is input to the control means 10 is the chuck constituting the chuck table mechanism 3 of the laser processing apparatus shown in FIG. It is conveyed onto the suction chuck 361 of the table 36 with the surface 20a facing upward, and is sucked and held by the suction chuck 361. The chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 20 in this way is moved along the guide rails 31 and 31 by the operation of the processing feed means 37 and is positioned immediately below the imaging means 6 disposed in the laser beam irradiation unit 5. It is done.

チャックテーブル36が撮像手段6の直下に位置付けられると、アライメント手段6および制御手段10によって半導体ウエーハ20のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、アライメント手段6および制御手段10は、半導体ウエーハ20の所定方向(図3の(a)に示す状態におけるX座標方向)に形成されているストリート211と、ストリート211に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニット5の集光器524との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ20に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる方向(図3の(b)に示す状態におけるX座標方向)に形成されているストリート211に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。   When the chuck table 36 is positioned immediately below the image pickup means 6, the alignment means 6 and the control means 10 execute an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed on the semiconductor wafer 20. That is, the alignment unit 6 and the control unit 10 irradiate the laser beam along the street 211 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 20 (the X coordinate direction in the state shown in FIG. 3A) and the street 211. Image processing such as pattern matching for performing alignment with the condenser 524 of the laser beam irradiation unit 5 is performed, and alignment of the laser beam irradiation position is performed. Similarly, the laser beam is applied to the street 211 formed in the direction extending perpendicularly to the predetermined direction formed in the semiconductor wafer 20 (the X coordinate direction in the state shown in FIG. 3B). Irradiation position alignment is performed.

以上のようにしてチャックテーブル36上に保持されている半導体ウエーハ20に形成されているストリート211を検出し、レーザ光線照射位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル36を移動して図7の(a)で示すようにテスト用金属パターン214が配設されている所定のストリート211の一端(図において左端)をレーザー光線照射手段52の集光器524の直下に位置付ける。そして、チャックテーブル36を矢印X1で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このようにチャックテーブル36が矢印X1で示す加工送り方向に移動する際に、図6の(a)で示すストリート211に配設されたテスト用金属パターン214の座標値に関するデータに基づいて、テスト用金属パターン214が位置するX方向座標値に達すると、制御手段10はレーザー光線照射手段52に制御信号を出力し、集光器524からテスト用金属パターン214にレーザー光線を照射してテスト用金属パターン214を除去する。そして、図7の(b)で示すように所定のストリート211の他端(図において右端)がレーザー光線照射手段52の集光器524の直下位置まで達する間に、ストリート211に配設された複数のテスト用金属パターン214のみが全て除去される(金属パターン除去工程)。   As described above, when the street 211 formed on the semiconductor wafer 20 held on the chuck table 36 is detected and the alignment of the laser beam irradiation position is performed, the chuck table 36 is moved to move to FIG. As shown in (a), one end (the left end in the figure) of the predetermined street 211 on which the test metal pattern 214 is disposed is positioned directly below the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52. Then, the chuck table 36 is moved at a predetermined processing feed speed in the processing feed direction indicated by the arrow X1. When the chuck table 36 moves in the machining feed direction indicated by the arrow X1 in this way, the test is performed based on the data relating to the coordinate values of the test metal pattern 214 disposed on the street 211 shown in FIG. When the X coordinate value at which the metal pattern 214 is located is reached, the control means 10 outputs a control signal to the laser beam irradiation means 52, and the test metal pattern 214 is irradiated with the laser beam from the condenser 524. 214 is removed. Then, as shown in FIG. 7B, while the other end (right end in the figure) of the predetermined street 211 reaches a position directly below the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52, a plurality of streets 211 are arranged. Only the test metal pattern 214 is removed (metal pattern removal step).

上述した金属パターン除去工程は、図示の実施形態においては次の加工条件に設定されている。なお、テスト金属パターン214の厚さは、5μmに設定されている。
加工条件:金属パターン除去工程
光源 ;YAGレーザーまたはYVO4レーザー
波長 ;355nm(紫外光)
出力 ;1.0W
繰り返し周波数:50kHz
パルス幅 ;10ns
集光スポット径;φ25μm
加工送り速度 ;50mm/秒
The metal pattern removal process described above is set to the following processing conditions in the illustrated embodiment. The thickness of the test metal pattern 214 is set to 5 μm.
Processing conditions: Metal pattern removal process Light source: YAG laser or YVO4 laser Wavelength: 355 nm (ultraviolet light)
Output: 1.0W
Repeat frequency: 50 kHz
Pulse width: 10 ns
Condensing spot diameter: φ25μm
Processing feed rate: 50 mm / sec

上記のようにして金属パターン除去工程を実行することにより、ストリート211に配設されたテスト用金属パターン214を除去したならば、図8の(a)で示すように金属パターン214が除去された所定のストリート211の他端(図において右端)をレーザー光線照射手段52の集光器524の直下に位置付ける。そして、制御手段100はレーザー光線照射手段52に制御信号を出力し、集光器524から低誘電率絶縁体被膜213にレーザー光線を照射しつつチャックテーブル36を矢印X2で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。この結果、図8の(b)で示すように所定のストリート211の一端(図において左端)まで移動する間に、ストリート211に形成された低誘電率絶縁体被膜213が除去される(低誘電率絶縁体被膜除去工程)。   When the metal pattern for test 214 arranged on the street 211 is removed by executing the metal pattern removing process as described above, the metal pattern 214 is removed as shown in FIG. The other end (the right end in the figure) of the predetermined street 211 is positioned directly below the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52. Then, the control means 100 outputs a control signal to the laser beam irradiation means 52 and irradiates the chuck table 36 with a laser beam from the condenser 524 to the low dielectric constant insulating film 213 while performing a predetermined process in the process feed direction indicated by the arrow X2. Move at feed rate. As a result, as shown in FIG. 8B, the low dielectric constant insulator film 213 formed on the street 211 is removed while moving to one end (left end in the figure) of the predetermined street 211 (low dielectric constant). Rate insulator coating removal step).

上述した低誘電率絶縁体被膜除去工程は、図示の実施形態においては次の加工条件に設定されている。なお、低誘電率絶縁体被膜203の厚さは、10μmに設定されている。
加工条件:低誘電率絶縁体被膜除去工程
光源 ;YAGレーザーまたはYVO4レーザー
波長 ;355nm(紫外光)
出力 ;0.5W
繰り返し周波数:50kHz
パルス幅 ;10ns
集光スポット径;φ25μm
加工送り速度 ;100mm/秒
The above-described low dielectric constant insulator film removing step is set to the following processing conditions in the illustrated embodiment. The thickness of the low dielectric constant insulator coating 203 is set to 10 μm.
Processing conditions: Low dielectric constant insulator coating removal process Light source: YAG laser or YVO4 laser Wavelength: 355 nm (ultraviolet light)
Output: 0.5W
Repeat frequency: 50 kHz
Pulse width: 10 ns
Condensing spot diameter: φ25μm
Processing feed rate: 100 mm / sec

上述したように所定のストリート211に沿ってストリート検出工程と金属パターン除去工程および低誘電率絶縁体被膜除去工程を実行したら、チャックテーブル36、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ20を矢印Yで示す割り出し送り方向にストリート211の間隔だけ割り出し送りし(割り出し工程)、上記金属パターン除去工程および低誘電率絶縁体被膜除去工程を遂行する。このようにして所定方向に延在する全てのストリート211について金属パターン除去工程および低誘電率絶縁体被膜除去工程を遂行したならば、チャックテーブル36、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ20を90度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる方向(図4の(b)に示す状態におけるX座標方向)に形成されている各ストリート211に沿って上記金属パターン除去工程および低誘電率絶縁体被膜除去工程を実行することにより、半導体ウエーハ20の全てのストリート211に形成されているテスト用金属パターン214および低誘電率絶縁体被膜213が除去される。   As described above, when the street detection process, the metal pattern removal process, and the low dielectric constant insulator film removal process are executed along the predetermined street 211, the chuck table 36, and thus the semiconductor wafer 20 held by the chuck table 36, and the semiconductor wafer 20 held by the chuck table 36 are Indexing and feeding is performed in the indexing and feeding direction shown by the interval of the streets 211 (indexing process), and the metal pattern removing process and the low dielectric constant insulator film removing process are performed. When the metal pattern removal process and the low dielectric constant insulator film removal process are performed on all the streets 211 extending in a predetermined direction in this way, the chuck table 36 and, therefore, the semiconductor wafer 20 held by the chuck table 36 are moved to 90. The metal pattern removing step and the low dielectric along each street 211 formed in a direction (X coordinate direction in the state shown in FIG. 4B) extending at right angles to the predetermined direction. By executing the dielectric insulator film removal step, the test metal pattern 214 and the low dielectric constant insulator film 213 formed on all the streets 211 of the semiconductor wafer 20 are removed.

なお、上述した実施形態においては、テスト用金属パターン除去工程と低誘電率絶縁体被膜除去工程の加工条件として、照射するレーザー光線の出力と加工送り速度を変更した例を示したが、いずれか一方のみを変更するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the output of the laser beam to be irradiated and the processing feed rate are changed as the processing conditions of the test metal pattern removal step and the low dielectric constant insulator coating removal step has been shown. You may make it change only.

以上のようにして、半導体ウエーハ20の全てのストリート211に形成されている金属パターン214および低誘電率絶縁体被膜213を除去したならば、半導体ウエーハ20を保持しているチャックテーブル36は、最初に半導体ウエーハ20を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ20の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ20は、図示しない搬送手段によってダイシング工程に搬送される。このダイシング工程において半導体ウエーハ20は、切削ブレードを備えた切削装置によりストリート211に沿って切削され、個々の半導体チップに分割される。このとき、ストリート211に形成されているテスト用金属パターン214および低誘電率絶縁体被膜213が除去されているので、ブレードによって低誘電率絶縁体被膜を切削する際に発生する剥離を未然に防止することができる。   If the metal pattern 214 and the low dielectric constant insulator film 213 formed on all the streets 211 of the semiconductor wafer 20 are removed as described above, the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 20 is Then, the semiconductor wafer 20 is returned to the position where the semiconductor wafer 20 is sucked and held. Here, the sucking and holding of the semiconductor wafer 20 is released. Then, the semiconductor wafer 20 is transferred to the dicing process by a transfer means (not shown). In this dicing process, the semiconductor wafer 20 is cut along the streets 211 by a cutting device having a cutting blade, and is divided into individual semiconductor chips. At this time, since the test metal pattern 214 and the low dielectric constant insulating film 213 formed on the street 211 are removed, the peeling that occurs when the low dielectric constant insulating film is cut by the blade is prevented in advance. can do.

なお、上述した各実施形態においては、金属パターン除去工程と低誘電率絶縁体被膜除去工程を完全に分けて遂行する例を示したが、1本のストリート211を加工する際に、低誘電率絶縁体被膜213のみが形成されている領域の加工条件と、低誘電率絶縁体被膜213およびテスト用金属パターン214が配設されている領域の加工条件を交互に変えてレーザー光線を照射することにより、1回の加工送りで金属パターン除去工程と低誘電率絶縁体被膜除去工程を実行することができる。   In each of the above-described embodiments, an example in which the metal pattern removing process and the low dielectric constant insulator film removing process are performed separately is shown. However, when processing one street 211, the low dielectric constant is illustrated. By irradiating a laser beam by alternately changing the processing conditions of the region where only the insulating film 213 is formed and the processing conditions of the region where the low dielectric constant insulating film 213 and the test metal pattern 214 are disposed The metal pattern removing step and the low dielectric constant insulator film removing step can be executed by one processing feed.

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus comprised according to this invention. 図1に示すレーザー加工装置に装備されるレーザビーム加工手段の構成を簡略に示すブロック図。The block diagram which shows simply the structure of the laser beam processing means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 図2に示すレーザビーム加工手段から照射されるレーザー光線の集光スポット径を説明するための簡略図。FIG. 3 is a simplified diagram for explaining a focused spot diameter of a laser beam irradiated from the laser beam processing unit shown in FIG. 2. 本発明によるレーザー加工方法によって加工される半導体ウエーハおよび半導体ウエーハが図1に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標との関係を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between the semiconductor wafer to be processed by the laser processing method according to the present invention and coordinates in a state where the semiconductor wafer is held at a predetermined position of the chuck table of the laser processing apparatus shown in FIG. 1. 図4に示す半導体ウエーハの拡大断面図。FIG. 5 is an enlarged sectional view of the semiconductor wafer shown in FIG. 4. 図4に示す半導体ウエーハのストリートに配設されたテスト用金属パターンの座標値マップ。The coordinate value map of the metal pattern for a test arrange | positioned on the street of the semiconductor wafer shown in FIG. 本発明によるレーザー加工方法における金属パターン除去工程の説明図。Explanatory drawing of the metal pattern removal process in the laser processing method by this invention. 本発明によるレーザー加工方法における低誘電率絶縁体被膜除去工程の説明図。Explanatory drawing of the low dielectric constant insulator film removal process in the laser processing method by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2:静止基台
3:チャックテーブル機構
31:案内レール
36:チャックテーブル
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
41:案内レール
42:可動支持基台
5:レーザー光線照射ユニット
51:ユニットホルダ
52:レーザー光線加工手段
522:レーザー光線発振手段
523:レーザー光線変調手段
524:集光器
6:アライメント手段撮像手段
10:制御手段
20:半導体ウエーハ
21:半導体基板
211:ストリート
212:回路
213:低誘電率絶縁体被膜
214:テスト用金属パターン
2: stationary base 3: chuck table mechanism 31: guide rail 36: chuck table 4: laser beam irradiation unit support mechanism 41: guide rail 42: movable support base 5: laser beam irradiation unit 51: unit holder 52: laser beam processing means 522 : Laser beam oscillation means 523: Laser beam modulation means 524: Condenser 6: Alignment means Imaging means 10: Control means 20: Semiconductor wafer 21: Semiconductor substrate 211: Street 212: Circuit 213: Low dielectric constant insulator coating 214: For test Metal pattern

Claims (4)

半導体基板の表面に低誘電率絶縁体被膜が積層されているとともに格子状に形成されたストリートによって複数の回路が形成され、該ストリートにテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハのレーザー加工方法であって、
該半導体ウエーハの該ストリートに配設された該テスト用金属パターンの座標値を設定する金属パターン座標値設定工程と、
該金属パターン座標値設定工程によって設定された該テスト用金属パターンが位置する領域と該低誘電率絶縁体被膜の領域に、それぞれ異なる加工条件でレーザー光線を照射して該テスト用金属パターンおよび該低誘電率絶縁体被膜を除去するレーザー加工工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法。
A semiconductor in which a low dielectric constant insulator film is laminated on the surface of a semiconductor substrate and a plurality of circuits are formed by streets formed in a lattice shape, and a test metal pattern is partially disposed on the streets Wafer laser processing method,
A metal pattern coordinate value setting step for setting a coordinate value of the test metal pattern disposed on the street of the semiconductor wafer;
The region where the test metal pattern set by the metal pattern coordinate value setting step and the region of the low dielectric constant insulator coating are irradiated with laser beams under different processing conditions, respectively. A laser processing step of removing the dielectric insulator film,
A laser processing method characterized by the above.
該金属パターン座標値設定工程は、該半導体ウエーハの設計図に基づいてテスト用金属パターンの座標値を設定する、請求項1記載のレーザー加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein in the metal pattern coordinate value setting step, the coordinate value of the test metal pattern is set based on a design drawing of the semiconductor wafer. 該レーザー加工工程は、該テスト用金属パターンにレーザー光線を照射して該テスト用金属パターンを除去する金属パターン除去工程と、該低誘電率絶縁体被膜の領域にレーザー光線を照射して該低誘電率絶縁体被膜を除去する低誘電率絶縁体被膜除去工程とを含んでいる、請求項1記載のレーザー加工方法。   The laser processing step includes a metal pattern removing step of irradiating the test metal pattern with a laser beam to remove the test metal pattern, and irradiating the region of the low dielectric constant insulator coating with a laser beam to provide the low dielectric constant. The laser processing method of Claim 1 including the low dielectric constant insulator film removal process of removing an insulator film. 半導体基板の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の回路が形成され、該ストリートにテスト用金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハを該ストリートに沿ってレーザー加工するためのレーザー加工装置であって、
該半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該半導体ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を相対的に加工送りする加工送り手段と、該レーザー光線照射手段および該加工送り手段を制御する制御手段と、該制御手段に該半導体ウエーハの該ストリートに配設された該テスト用金属パターンの座標値を入力する入力手段と、を具備し、
該制御手段は、該入力手段によって入力された該テスト用金属パターンの座標値を格納する記憶手段を具備しており、該記憶手段に格納された該テスト用金属パターンの座標値に基づいて該テスト用金属パターンが位置する領域にレーザー光線を照射するように該レーザー光線照射手段および該加工送り手段を制御する、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
A laser for laser processing a semiconductor wafer, in which a plurality of circuits are formed by streets formed in a lattice shape on the surface of a semiconductor substrate, and a test metal pattern is partially disposed on the streets along the streets A processing device,
A chuck table for holding the semiconductor wafer, a laser beam irradiation means for irradiating the semiconductor wafer held on the chuck table with a laser beam, a processing feed means for relatively processing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means, Control means for controlling the laser beam irradiation means and the processing feeding means; and input means for inputting the coordinate values of the test metal pattern disposed on the street of the semiconductor wafer to the control means,
The control means includes storage means for storing the coordinate value of the test metal pattern input by the input means, and based on the coordinate value of the test metal pattern stored in the storage means, Controlling the laser beam irradiating means and the processing feeding means so as to irradiate a laser beam to an area where the test metal pattern is located
Laser processing equipment characterized by that.
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