JP2006286763A - Laser machining method and laser machining apparatus for wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハの加工面にレーザー加工を施す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。 The present invention relates to a wafer laser processing method and a laser processing apparatus for performing laser processing on a processing surface of a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer.
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、シリコン等の半導体基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって複数のIC、LSI等の半導体チップをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記半導体チップがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って切断することによって個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板等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領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。 As is well known to those skilled in the art, in the semiconductor device manufacturing process, a plurality of semiconductor chips such as ICs and LSIs are formed in a matrix by a laminated body in which an insulating film and a functional film are laminated on the surface of a semiconductor substrate such as silicon. A semiconductor wafer is formed. In the semiconductor wafer formed in this way, the semiconductor chip is partitioned by dividing lines called streets, and individual semiconductor chips are manufactured by cutting along the streets. In addition, an optical device wafer in which a plurality of regions are defined by streets formed in a lattice pattern on the surface of a sapphire substrate or the like, and an optical device in which a gallium nitride compound semiconductor or the like is stacked in the partitioned region is It is divided into optical devices such as individual light-emitting diodes and laser diodes along the planned dividing line, and is widely used in electrical equipment.
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の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削手段と、チャックテーブルと切削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。切削手段は、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。 Such cutting along the streets of a wafer such as a semiconductor wafer or an optical device wafer is usually performed by a cutting device called a dicer. This cutting apparatus includes 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 that is rotated at a high speed and a cutting blade attached to the spindle.
一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのようにモース硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。しかるに、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射すると照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、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チップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。 Laser processing can increase the processing speed as compared to cutting, and can relatively easily process even a wafer made of a material having a high Mohs hardness such as sapphire. However, when laser light is irradiated along the street of the wafer, thermal energy concentrates on the irradiated area and debris is generated. This debris adheres to the bonding pads connected to the circuit and degrades the quality of the chip. New problems arise.
上記デブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)
上記公報には、図9の(a)に示すようにスピンナーテーブルTに保持されたウエーハWの中心部に樹脂供給ノズルNから所定量の液状樹脂Lを滴下し、スピンナーテーブルTを所定速度で回転することにより、液状樹脂をウエーハWの加工面に被覆するスピンナーコーティング方法が開示されている。 In the above publication, as shown in FIG. 9A, a predetermined amount of liquid resin L is dropped from a resin supply nozzle N onto the center of a wafer W held on a spinner table T, and the spinner table T is moved at a predetermined speed. A spinner coating method in which a liquid resin is coated on a processed surface of a wafer W by rotating is disclosed.
而して、図9の(b)に示すようにウエーハWの表面には回路等のデバイスDが形成され凹凸があるため、ウエーハWを保持したスピンナーテーブルTを回転し、その遠心力によって液状樹脂Lを外周部に向けて流動させようとしても、液状樹脂をウエーハWの表面に均一に被覆することが困難である。また、サファイヤウエーハのように比較的小径のウエーハを支持部材に複数個配設した状態で上述したスピンナーコーティングを実施した場合にも、複数個のウエーハの表面に樹脂による保護被膜を均一に被覆することが困難である。 Thus, as shown in FIG. 9B, since the circuit D or the like is formed on the surface of the wafer W and there are irregularities, the spinner table T holding the wafer W is rotated, and the liquid is generated by the centrifugal force. Even if the resin L is caused to flow toward the outer peripheral portion, it is difficult to uniformly coat the surface of the wafer W with the liquid resin. Even when the above spinner coating is performed in a state where a plurality of relatively small-diameter wafers are arranged on the support member, such as a sapphire wafer, a protective film made of resin is uniformly coated on the surfaces of the plurality of wafers. Is difficult.
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、ウエーハの表面に保護被膜を均一に被覆してレーザー加工を施すことができるウエーハの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 the main technical problem is to provide a wafer laser processing method and a laser processing apparatus capable of performing laser processing by uniformly covering a surface of a wafer with a protective coating. Is to provide.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスがマトリックス状に形成されたウエーハの該デバイスを区画する格子状のストリートに沿ってレーザー加工を施すウエーハのレーザー加工方法であって、
該ウエーハの加工面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程と、
該保護被膜が形成されたウエーハの加工面に該保護被膜を通して該ストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法が提供される。
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a wafer laser processing method for performing laser processing along a lattice-shaped street of a wafer having a plurality of devices formed in a matrix on the surface thereof. Because
A protective coating coating step of spraying a liquid resin on the processed surface of the wafer by spraying to coat the protective coating;
A laser beam irradiation step of irradiating a laser beam along the street through the protective coating on the processed surface of the wafer on which the protective coating is formed,
A wafer laser processing method is provided.
上記液状の樹脂は水溶性樹脂であることが望ましい。 The liquid resin is preferably a water-soluble resin.
また、本発明によれば、被加工物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被加工物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とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルの移動経路に沿って配設され、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズルと、
該スプレーノズルに液状の樹脂を供給する樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
Further, according to the present invention, the chuck table for holding the workpiece, the laser beam irradiation means for irradiating the workpiece held on the chuck table with a laser beam, the chuck table and the laser beam irradiation means relative to each other. In a laser processing apparatus comprising a processing feed means for processing and feeding to
A spray nozzle that is disposed along a movement path of the chuck table and sprays a liquid resin onto a surface of a workpiece held by the chuck table;
A resin supply means for supplying a liquid resin to the spray nozzle,
A laser processing apparatus is provided.
本発明によれば、ウエーハの表面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆するので、ウエーハの表面に凹凸があっても、また、複数のウエーハが配設されていても、ウエーハの全表面に渡って均一に保護被膜を形成することができる。従って、保護被膜を通してレーザー光線を照射するレーザー加工も均一となる。 According to the present invention, since a liquid resin is sprayed on the surface of the wafer to cover the protective coating, even if the surface of the wafer is uneven or a plurality of wafers are disposed, A protective coating can be formed uniformly over the entire surface. Therefore, the laser processing for irradiating the laser beam through the protective coating is uniform.
以下、本発明によるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Preferred embodiments of a wafer laser processing method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明による保護被膜の被覆方法を実施する保護被膜形成兼洗浄手段を備えたレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図1に示されたレーザー加工装置は、略直方体状の装置ハウジング1を具備している。この装置ハウジング1内には、図2に示す静止基台2と、該静止基台2に加工送り方向である矢印Xで示す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を備えたチャックテーブル機構3と、静止基台2に割り出し送り方向である矢印Yで示す方向(加工送り方向である矢印Xで示す方向に直交する方向)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、該レーザー光線照射ユニット支持機構4に図において上下方向である矢印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が配設されている。
FIG. 1 shows a perspective view of a laser processing apparatus equipped with a protective film forming and cleaning means for carrying out the protective film coating method according to the present invention.
The laser processing apparatus shown in FIG. 1 includes an
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。このように構成され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。なお、チャックテーブル36には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ362が配設されている。
The
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
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル36の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段374を備えている。加工送り量検出手段374は、案内レール31に沿って配設されたリニアスケール374aと、第1の滑動ブロック32に配設され第1の滑動ブロック32とともにリニアスケール374aに沿って移動する読み取りヘッド374bとからなっている。この加工送り量検出手段374の読み取りヘッド374bは、図示に実施形態においては1μm毎に1パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル36の加工送り量を検出する。なお、上記加工送り手段37の駆動源としてパルスモータ372を用いた場合には、パルスモータ372に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル36の加工送り量を検出することができる。また、上記加工送り手段37の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル36の加工送り量を検出することができる。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a processing feed amount detecting means 374 for detecting the processing feed amount of the chuck table 36. The processing feed amount detection means 374 includes a
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
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第2の滑動ブロック33の割り出し送り量を検出するための割り出し送り量検出手段384を備えている。割り出し送り量検出手段384は、案内レール322に沿って配設されたリニアスケール384aと、第2の滑動ブロック33に配設されリニアスケール384aに沿って移動する読み取りヘッド384bとからなっている。この割り出し送り量検出手段384の読み取りヘッド384bは、図示の実施形態においては1μm毎に1パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、レーザー光線照射ユニット5の割り出し送り量を検出する。なお、上記第1の割り出し送り手段38の駆動源としてパルスモータ382を用いた場合には、パルスモータ382に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、レーザー光線照射ユニット5の割り出し送り量を検出することができる。また、上記第2の割り出し送り手段38の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、第2の滑動ブロック33即ちチャックテーブル36の割り出し送り量を検出することができる。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes index feed amount detection means 384 for detecting the index feed amount of the second sliding
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
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
図示のレーザー光線照射手段52は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング521の先端に装着された集光器522からパルスレーザー光線を照射する。また、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。
The illustrated laser beam irradiation means 52 irradiates a pulsed laser beam from a
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移動手段53を具備している。移動手段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。
The laser
図1に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置は、被加工物であるウエーハを収容するカセットが載置されるカセット載置部8aを備えている。カセット載置部8aには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル8が配設されており、このカセットテーブル8上にカセット9が載置される。カセット9に収容されるウエーハは、図3に示すように図示の実施形態においては半導体ウエーハ10からなっている。半導体ウエーハ10は、その表面10aには複数のデバイス101がマトリックス状に形成されている。そして、各デバイス101は、格子状に形成されたストリート102によって区画されている。この半導体ウエーハ10は、環状のフレーム11に装着された保護テープ12に加工面である表面10aを上側にして裏面が貼着される(フレーム支持工程)。なお、半導体ウエーハ10に裏面から加工する場合には、半導体ウエーハ10の表面10aを保護テープ12に貼着する。このように半導体ウエーハ10は、環状のフレーム11に保護テープ12を介して支持された状態でカセット9に収容される。
なお、被加工物であるウエーハの他の実施形態が図4に示されている。図4に示すウエーハはサファイヤ基板の表面に複数の光デバイスがマトリックス状に配設された光デバイスウエーハ100からなっており、この光デバイスウエーハ100が環状のフレーム11に装着された保護テープ12に複数個貼着される。
Returning to FIG. 1, the description will continue. The illustrated laser processing apparatus includes a
FIG. 4 shows another embodiment of a wafer that is a workpiece. The wafer shown in FIG. 4 includes an
上記装置ハウジング1の上面を覆う主支持基板1aには仮置き領域13aが設定されており、この仮置き領域13aに被加工物を一時仮置きし上記環状のフレーム11に保護テープ12を介して支持された半導体ウエーハ10の位置合わせをするための仮置きテーブル13が配設されている。図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記カセット載置テーブル8上に載置されたカセット9に収容されている環状のフレーム11に保護テープ12を介して支持された半導体ウエーハ10(以下、半導体ウエーハ10という)を仮置きテーブル13に搬出する搬出手段14と、仮置きテーブル13に搬出された半導体ウエーハ10を上記チャックテーブル36上に搬送する搬送手段15と、チャックテーブル36上でレーザー加工された半導体ウエーハ10を洗浄する洗浄手段16と、チャックテーブル36上でレーザー加工された半導体ウエーハ10を洗浄手段16へ搬送する洗浄搬送手段17を具備している。また、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、撮像手段6によって撮像された画像等を表示する表示手段18を具備している。
A
図1を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記仮置きテーブル14の上方に配設された輪郭撮像手段19を具備している。この輪郭撮像手段19は周知のCCDカメラから構成することができ、仮置きテーブル14上に載置された半導体ウエーハ10を撮像して、その画像情報を後述する制御手段に出力する。
Continuing the description with reference to FIG. 1, the laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a contour imaging means 19 disposed above the temporary placement table 14. The contour imaging means 19 can be constituted by a well-known CCD camera, images the
また、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル36上に搬送された半導体ウエーハ10の表面に保護被膜を被覆する保護被膜被覆手段20を具備している。この保護被膜被覆手段20は、チャックテーブル36の移動経路、即ちチャックテーブル機構3の案内レール31、31に沿って配設され、チャックテーブル36に保持された被加工物である半導体ウエーハ10の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズル21と、このスプレーノズル21に液状の樹脂を供給する樹脂供給手段22を具備している。なお、スプレーノズル21は、図示の実施形態においては図1においてチャックテーブル36が位置する被加工物受け渡し位置に配設されている。上記樹脂供給手段22は、液状の樹脂を収容するタンク221と、該タンク221とスプレーノズル21とを接続する配管222の途中に配設された送給ポンプ223とからなっている。なお、タンク221内に収容される液状の樹脂は、例えばPVA(Poly Vinyl Alcohol)、PEG(Poly Ethylene Glycol)、PEO(Poly Ethylene Oxide)等の水溶性のレジストが望ましい。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a protective film coating means 20 that covers the surface of the
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図2に示すように制御手段25を具備している。制御手段25は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)251と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)252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)253と、カウンター254と、入力インターフェース255および出力インターフェース256とを備えている。制御手段25の入力インターフェース255には、上記加工送り量検出手段374、割り出し送り量検出手段384、メンテナンス手段6、輪郭撮像手段19等からの検出信号が入力される。そして、制御手段25の出力インターフェース256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、樹脂供給手段22の送給ポンプ223(図1参照)等に制御信号を出力する。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a control means 25 as shown in FIG. The control means 25 is composed of a computer, and a central processing unit (CPU) 251 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 252 that stores a control program, and a readable / writable data that stores arithmetic results. A random access memory (RAM) 253, a
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。なお、以下の説明においては、被加工物のウエーハとしては図3に示す半導体ウエーハ10とする。
カセット載置テーブル8上に載置されたカセット9の所定位置に収容されている半導体ウエーハ10は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル8が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段14が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ10を仮置きテーブル13上に搬出する。仮置きテーブル13に搬出された半導体ウエーハ10は、環状のフレーム11が仮置きテーブル13を構成する一対の案内レール131、131に案内されるので、環状のフレーム11のX方向が位置規制される。このようにして仮置きテーブル13の所定位置に半導体ウエーハ10が搬出されたならば、輪郭撮像手段19は半導体ウエーハ10を撮像する。このとき、半導体ウエーハ10の裏面側から所謂バックライトを投光することが望ましい。そして、輪郭認識手段19は、撮像した画像情報を制御手段25に送る。制御手段25は、輪郭撮像手段19から送られた画像情報をランダムアクセスメモリ(RAM)253に一時格納する。そして、制御手段25は、ランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納された画像情報に基づいて、半導体ウエーハ10の形状および位置、即ち半導体ウエーハ10の輪郭のX座標値、Y座標値を認識し、この画像情報をランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納する。なお、半導体ウエーハ10が仮置きテーブル13の所定位置に位置付けられると、環状のフレーム11の中心Pがチャックテーブル36の中心と合致するように位置付けられる。そして、半導体ウエーハ10の輪郭のX座標値、Y座標値は、チャックテーブル36の中心を原点とした座標と置き換えられる。
なお、図4に示す複数の光デバイスウエーハ100が環状のフレーム11に装着された保護テープ12に貼着されている場合には、それぞれの光デバイスウエーハ100の形状および位置がX座標値、Y座標値としてランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納される。
The laser processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. In the following description, it is assumed that the wafer of the workpiece is the
The
When a plurality of
上述したように半導体ウエーハ10の輪郭に関する画像情報を求め、これをランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納したならば、半導体ウエーハ10は搬送手段15によって図1に示す被加工物受け渡し位置に位置付けられているチャックテーブル36上に搬送され、チャックテーブル36上に吸引保持される。次に、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル36をアライメント手段6の直下まで移動して、アライメント作業を実施し、アライメント情報をランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納する。このとき、半導体ウエーハ10の輪郭のX座標値、Y座標値が上述したようにランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納されているので、この情報に基づいて半導体ウエーハ10の適正なアライメント領域をアライメント手段6の直下に位置付けることができる。従って、アライメントエラーが生ずることなく、迅速にかつ正確にアライメント作業を実施することができる。
なお、図4に示す複数の光デバイスウエーハ100が環状のフレーム11に装着された保護テープ12に貼着されている場合には、それぞれの光デバイスウエーハ100についてアライメントが実施される。
As described above, if image information related to the outline of the
When a plurality of
次に、半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル36を図1に示す被加工物受け渡し位置に位置付ける。そして、チャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10の表面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程を実施する。
保護被膜被覆工程は、先ず図2に示す加工送り手段37および第1の割り出し送り手段38を作動して、チャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10の所定位置、例えば図5に示すように結晶方位を表すオリエンテーションフラット103の一端部(図5において左端部)を保護被膜被覆手段20のスプレーノズル21の直下に位置付ける。次に、制御手段25は、樹脂供給手段22の送給ポンプ223を作動するとともに、加工送り手段37を作動して半導体ウエーハ10を矢印X1で示す方向に所定速度で移動する。この結果、スプレーノズル21から液状の樹脂が半導体ウエーハ10の表面に吹き付けられる。そして、制御手段25は半導体ウエーハ10の図5において右側の輪郭部がスプレーノズル21を僅かに超える位置に達したら加工送り手段37の作動を停止するとともに第1の割り出し送り手段38を作動して半導体ウエーハ10を矢印Y1で示す方向に所定量(例えば、スプレーノズル21から噴射される液状樹脂の幅が10mmである場合には10mm)移動する。このようにして、半導体ウエーハ10を矢印Y1で示す方向に所定量移動したら、制御手段25は第1の割り出し送り手段38の作動を停止するとともに加工送り手段37を作動して半導体ウエーハ10を矢印X2で示す方向に所定速度で移動する。そして、制御手段25は半導体ウエーハ10の図5において左側の輪郭部がスプレーノズル21を僅かに超える位置に達したら加工送り手段37の作動を停止するとともに第1の割り出し送り手段38を作動して半導体ウエーハ10を矢印Y2で示す方向に所定量(例えば10mm)移動する。制御手段25は、以上のサイクルを半導体ウエーハ10におけるオリエンテーションフラット103と反対側の端部に至るまで実行する。なお、上述した半導体ウエーハ10の移動は、輪郭撮像手段19から送られた画像情報に基づいて認識されランダムアクセスメモリ(RAM)253に格納された半導体ウエーハ10の輪郭のX座標値、Y座標値と、加工送り量検出手段374および割り出し送り量検出手段384からの検出信号に基づいて制御される。以上のようにして保護被膜被覆工程を実施することにより、半導体ウエーハ10の表面10aには図6に示すように保護被膜104が形成される。この保護被膜104は、上述したようにスプレーノズル21から例えば幅が10mmの液状の樹脂を吹き付けて形成するため、半導体ウエーハ10の全表面に渡って均一に形成される。
Next, the chuck table 36 holding the
In the protective film coating step, first, the processing feeding means 37 and the first indexing feeding means 38 shown in FIG. 2 are operated, and a predetermined position of the
上述した保護被膜被覆工程によって半導体ウエーハ10の加工面である表面10aに保護被膜104を被覆したならば、保護被膜104が形成された半導体ウエーハ10の表面に保護被膜104を通してストリート102に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程を実施する。即ち、制御手段25は、加工送り手段37を作動して半導体ウエーハ10を保持したチャックテーブル36をレーザー光線照射手段52の集光器522の下方である加工領域に移動する。そして、上述したアライメント情報に基づいて加工送り手段37および第1の割り出し送り手段38を作動し、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10に形成されている所定のストリート102を集光器522の直下に位置付ける。このとき、図7の(a)で示すように半導体ウエーハ10は、ストリート102の一端(図7の(a)において左端)が集光器522の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段52の集光器522からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル36即ち半導体ウエーハ10を図7の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図7の(b)で示すようにストリート102の他端(図7の(b)において右端)が集光器522の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル36即ち半導体ウエーハ10の移動を停止する。このレーザー光線照射工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pをストリート102の表面付近に合わせる。
If the
上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、半導体ウエーハ10のストリート102には図8に示すようにレーザー加工溝105が形成される。このとき、図8に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ106が発生しても、このデブリ106は保護被膜104によって遮断され、デバイス101およびボンディングパッド等に付着することはない。そして、上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に実施する。なお、上述したレーザー光線照射工程においては、半導体ウエーハ10の表面に形成された保護被膜104が全表面に渡って均一であるため、均一なレーザー加工を施すことができる。
By performing the laser beam irradiation process described above, a
なお、上記レーザー光線照射工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :20kHz
パルス幅 :30ns
出力 :3.0W
集光スポット径 :φ10μm
加工送り速度 :100mm/秒
In addition, the said laser beam irradiation process is performed on the following process conditions, for example.
Laser light source: YVO4 laser or YAG laser Wavelength: 355 nm
Repetition frequency: 20 kHz
Pulse width: 30 ns
Output: 3.0W
Condensing spot diameter: φ10μm
Processing feed rate: 100 mm / sec
上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ10の全てのストリート101に沿って実施したならば、加工後の半導体ウエーハ10を保持しているチャックテーブル36は、洗浄手段16と対向する位置に移動される。ここで半導体ウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、加工後の半導体ウエーハ10は、洗浄搬送手段17によって洗浄手段16に搬送され、洗浄水によって洗浄される。この洗浄により、半導体ウエーハ10の表面10aに被覆された保護被膜104が上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、保護被膜104を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ106も除去される。
If the laser beam irradiation process described above is performed along all the
上述したように洗浄工程が終了したら、加工後の半導体ウエーハ10は洗浄搬送手段17によってチャックテーブル36上に搬送される。そして、半導体ウエーハを保持したチャックテーブル36は、図1に示す被加工物受け渡し位置に位置付けられる。次に、加工後の半導体ウエーハ10は、搬送手段15によって仮置きテーブル13に搬送される。仮置きテーブル13に搬送された加工後の半導体ウエーハ10は、搬出手段14によってカセット9の所定位置に収納される。
When the cleaning process is completed as described above, the processed
なお、上述した実施形態においては、保護被膜被覆工程を実施する前にアライメント作業を実施した例を示したが、保護被膜被覆工程を実施した後にアライメント作業を実施してもよい。この場合、アライメント手段6を可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成し、保護被膜被覆工程を実施した後に保護被膜を透過してウエーハを撮像してアライメント作業を実施する。 In the above-described embodiment, the example in which the alignment work is performed before the protective film coating process is performed has been described. However, the alignment work may be performed after the protective film coating process is performed. In this case, in addition to a normal imaging device (CCD) that images the alignment means 6 with visible light, infrared illumination means for irradiating infrared rays, an optical system for capturing infrared rays emitted by the infrared illumination means, and the optical system An imaging device (infrared CCD) or the like that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the sensor, and after performing the protective coating process, passes through the protective coating and images the wafer to perform the alignment operation.
1:装置ハウジング
2:静止基台
3:チャックテーブル機構
32:第一の滑動ブロック
33:第2の滑動ブロック
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
374:加工送り量検出手段
38:第1の割り出し送り手段
384:割り出し送り量検出手段
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
42:可動支持基台
43:第2の割り出し送り手段
5:レーザー光線照射ユニット
52:レーザー光線照射手段
6:アライメント手段
8:カセットテーブル
9:カセット
10:半導体ウエーハ
100:光デバイスウエーハ
101:デバイス
102:ストリート
103:オリエンテーションフラット
104:保護被膜
105:レーザー加工溝
106:デブリ
11:環状のフレーム
12:保護テープ
13:仮置きテーブル
14:搬出手段
15:搬送手段
16:洗浄手段
17:洗浄搬送手段
18:表示手段
19:輪郭撮像手段
20:保護被膜被覆手段
21:スプレーノズル
22:樹脂供給手段
25:制御手段
1: Device housing 2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 32: First slide block 33: Second slide block 36: Chuck table 37: Work feed means 374: Work feed amount detection means 38: First index Feed means 384: Index feed amount detection means 4: Laser beam irradiation unit support mechanism 42: Movable support base 43: Second index feed means 5: Laser beam irradiation unit 52: Laser beam irradiation means 6: Alignment means 8: Cassette table 9: Cassette 10: Semiconductor wafer 100: Optical device wafer 101: Device 102: Street 103: Orientation flat 104: Protective coating 105: Laser processing groove 106: Debris 11: Annular frame 12: Protective tape 13: Temporary table 14: Unloading means 1 : Conveying means 16: cleaning means 17: cleaning conveying means 18: display means 19: contour imaging means 20: protective film coating means 21: spray nozzle 22: resin supply means 25: control means
Claims (3)
該ウエーハの加工面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程と、
該保護被膜が形成されたウエーハの加工面に該保護被膜を通して該ストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法。 A wafer laser processing method for performing laser processing along a lattice-shaped street partitioning a device having a plurality of devices formed in a matrix on the surface,
A protective coating coating step of spraying a liquid resin on the processed surface of the wafer by spraying to coat the protective coating;
A laser beam irradiation step of irradiating a laser beam along the street through the protective coating on the processed surface of the wafer on which the protective coating is formed,
A wafer laser processing method characterized by the above.
該チャックテーブルの移動経路に沿って配設され、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズルと、
該スプレーノズルに液状の樹脂を供給する樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 A chuck table for holding a workpiece, a laser beam irradiation means for irradiating a workpiece held on the chuck table with a laser beam, and a processing feed means for relatively processing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means In a laser processing apparatus comprising:
A spray nozzle that is disposed along a movement path of the chuck table and sprays a liquid resin onto a surface of a workpiece held by the chuck table;
A resin supply means for supplying a liquid resin to the spray nozzle,
Laser processing equipment characterized by that.
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