JP2008112754A - Workpiece cutting method - Google Patents
Workpiece cutting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008112754A JP2008112754A JP2006293082A JP2006293082A JP2008112754A JP 2008112754 A JP2008112754 A JP 2008112754A JP 2006293082 A JP2006293082 A JP 2006293082A JP 2006293082 A JP2006293082 A JP 2006293082A JP 2008112754 A JP2008112754 A JP 2008112754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- cutting
- region
- along
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 claims description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 42
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 24
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断する加工対象物切断方法に関する。 The present invention relates to a workpiece cutting method for cutting a plate-like workpiece along a planned cutting line.
従来の加工対象物切断方法として、レーザ光の照射によって切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された板状の加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させた後、その拡張可能シートを拡張させた状態で、切断予定ラインに沿って切断されなかった加工対象物の未切断領域に対し、拡張可能シート越しに押圧部材を押し付けるものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述したような加工対象物切断方法にあっては、加工対象物の未切断領域に対し、拡張可能シート越しに押圧部材を押し付けると、拡張可能シートが大きく撓むため、加工対象物の未切断領域が切断予定ラインに沿って確実に切断されないおそれがある。特に、金属膜が裏面に設けられた板状の加工対象物をμチップ等の極小チップに切断するような場合、その確実な切断は極めて困難である。 However, in the workpiece cutting method as described above, when the pressing member is pressed over the expandable sheet against the uncut region of the workpiece, the expandable sheet is greatly bent, There is a possibility that the uncut region may not be reliably cut along the scheduled cutting line. In particular, when a plate-like workpiece having a metal film provided on the back surface is cut into very small chips such as μ chips, the reliable cutting is extremely difficult.
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することができる加工対象物切断方法を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the processing target cutting method which can cut | disconnect a plate-shaped processing target object along a cutting plan line reliably. And
上記目的を達成するために、本発明に係る加工対象物切断方法は、複数の機能素子が表面に設けられた板状の加工対象物をその加工対象物の切断予定ラインに沿って機能素子毎に切断する加工対象物切断方法であって、レーザ光の照射によって切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させる第1の工程と、拡張可能シートを拡張させた状態で、拡張可能シートを介在させて加工対象物を載置台上に載置する第2の工程と、載置台上に載置された加工対象物に対し、加工対象物の表面に配置された保護シート越しに押圧部材を押し付けながら、加工対象物に対し、加工対象物の表面に沿って押圧部材を相対的に移動させる第3の工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the processing object cutting method according to the present invention provides a plate-like processing object having a plurality of functional elements provided on the surface thereof along each scheduled cutting line of the processing object. A method of cutting an object to be cut into a first shape, wherein a first expandable sheet is attached to the back surface of the object to be processed in which a modified region is formed along a line to be cut by irradiation with a laser beam. In the state where the expandable sheet is expanded, the second step of placing the workable object on the placing table with the expandable sheet interposed therebetween, and the work object placed on the placing table. On the other hand, a third step of relatively moving the pressing member along the surface of the processing target with respect to the processing target while pressing the pressing member over the protective sheet disposed on the surface of the processing target. It is characterized by including.
この加工対象物切断方法では、切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させることで、改質領域を切断の起点として加工対象物を切断予定ラインに沿って切断することができる。このとき、切断予定ラインに沿って切断されなかった未切断領域が残ったとしても、拡張可能シートを拡張させた状態で、拡張可能シートを介在させて加工対象物を載置台上に載置し、その加工対象物に対して、押圧部材の押し付け及び押圧部材の相対的な移動を行うことで、改質領域を切断の起点として加工対象物の未切断領域を切断予定ラインに沿って切断することができる。従って、この加工対象物切断方法によれば、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することが可能となる。 In this processing object cutting method, by extending the expandable sheet pasted on the back surface of the processing object in which the modified region is formed inside along the planned cutting line, the modified region is used as a starting point of cutting. The workpiece can be cut along the planned cutting line. At this time, even if an uncut region that has not been cut along the scheduled cutting line remains, the work piece is placed on the mounting table with the expandable sheet interposed in the expanded state. By pressing the pressing member and moving the pressing member relative to the workpiece, the uncut region of the workpiece is cut along the scheduled cutting line using the modified region as a starting point for cutting. be able to. Therefore, according to this processing object cutting method, a plate-shaped processing object can be reliably cut along the scheduled cutting line.
なお、改質領域は、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の内部において多光子吸収その他の光吸収を生じさせることで形成される。 The modified region is formed by causing multi-photon absorption or other light absorption inside the processing object by irradiating the processing object with a laser beam with a focusing point aligned.
本発明に係る加工対象物切断方法においては、第2の工程では、拡張可能シートは、真空吸着によって載置台に保持されることが好ましい。これにより、拡張可能シートが貼り付けられた加工対象物も載置台に保持されることになる。そのため、その加工対象物に対して、押圧部材の押し付け及び押圧部材の相対的な移動を行った際に、押圧部材による外力を加工対象物に確実に作用させることができる。 In the workpiece cutting method according to the present invention, in the second step, the expandable sheet is preferably held on the mounting table by vacuum suction. As a result, the workpiece to which the expandable sheet is attached is also held on the mounting table. Therefore, when pressing of the pressing member and relative movement of the pressing member are performed on the workpiece, an external force by the pressing member can be reliably applied to the workpiece.
本発明に係る加工対象物切断方法においては、第3の工程では、加工対象物の全体に対し、加工対象物の表面に沿って押圧部材を相対的に移動させてもよいし、また、第3の工程では、第2の工程において切断予定ラインに沿って切断されなかった加工対象物の未切断領域に対し、加工対象物の表面に沿って押圧部材を相対的に移動させてもよい。
In the processing object cutting method according to the present invention, in the third step, the pressing member may be moved relative to the entire processing object along the surface of the processing object. In the
本発明に係る加工対象物切断方法においては、加工対象物は半導体基板を備え、改質領域は溶融処理領域を含む場合がある。 In the workpiece cutting method according to the present invention, the workpiece may include a semiconductor substrate, and the modified region may include a melt processing region.
また、本発明に係る加工対象物切断方法は、複数の機能素子が表面に設けられた板状の加工対象物をその加工対象物の切断予定ラインに沿って機能素子毎に切断する加工対象物切断方法であって、レーザ光の照射によって切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させる第1の工程と、拡張可能シートを拡張させた状態で、加工対象物の表面に配置された保護シートを介在させて加工対象物を載置台上に載置する第2の工程と、載置台上に載置された加工対象物に対し、拡張可能シート越しに押圧部材を押し付けながら、加工対象物に対し、加工対象物の裏面に沿って押圧部材を相対的に移動させる第3の工程と、を含むことを特徴とする。 The processing object cutting method according to the present invention cuts a plate-shaped processing object provided with a plurality of functional elements on the surface for each functional element along a scheduled cutting line of the processing object. 1st process which is a cutting | disconnection method, and expands the expandable sheet | seat affixed on the back surface of the process target object in which the modification | reformation area | region was internally formed along the cutting planned line by irradiation of a laser beam, and expandable A second step of placing the workpiece on the mounting table with a protective sheet disposed on the surface of the workpiece, with the sheet expanded, and a workpiece to be placed on the mounting table A third step of moving the pressing member relative to the workpiece along the back surface of the workpiece while pressing the pressing member over the expandable sheet against the workpiece. .
この加工対象物切断方法では、上述した本発明に係る加工対象物切断方法と同様に、切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させることで、改質領域を切断の起点として加工対象物を切断予定ラインに沿って切断することができる。このとき、切断予定ラインに沿って切断されなかった未切断領域が残ったとしても、拡張可能シートを拡張させた状態で、保護シートを介在させて加工対象物を載置台上に載置し、その加工対象物に対して、押圧部材の押し付け及び押圧部材の相対的な移動を行うことで、改質領域を切断の起点として加工対象物の未切断領域を切断予定ラインに沿って切断することができる。従って、この加工対象物切断方法によっても、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することが可能となる。 In this processing object cutting method, as with the above-described processing object cutting method according to the present invention, the modified region pasted on the back surface of the processing object in which the modified region is formed along the scheduled cutting line can be expanded. By expanding the sheet, the object to be processed can be cut along the planned cutting line using the modified region as a starting point for cutting. At this time, even if an uncut region that has not been cut along the scheduled cutting line remains, in a state where the expandable sheet is expanded, the workpiece is placed on the mounting table with the protective sheet interposed therebetween, By pressing the pressing member and moving the pressing member relative to the workpiece, the uncut region of the workpiece is cut along the scheduled cutting line using the modified region as a starting point for cutting. Can do. Therefore, also by this processing object cutting method, it becomes possible to cut a plate-shaped processing object reliably along the scheduled cutting line.
なお、この加工対象物切断方法では、加工対象物に対し、加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シート越しに押圧部材を押し付けながら、加工対象物の裏面に沿って押圧部材を相対的に移動させる。そのため、この加工対象物切断方法は、加工対象物の表面に設けられた機能素子が脆弱であって、そのような機能素子を確実に保護すべき場合に、特に有効である。 In this processing object cutting method, the pressing member is relatively moved along the back surface of the processing object while pressing the pressing member through the expandable sheet attached to the back surface of the processing object with respect to the processing object. Move to. Therefore, this method of cutting an object to be processed is particularly effective when the functional element provided on the surface of the object to be processed is fragile and such a functional element should be reliably protected.
本発明によれば、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a plate-shaped workpiece can be cut | disconnected reliably along a cutting plan line.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物の内部に改質領域を形成するために多光子吸収という現象を利用する。そこで、最初に、多光子吸収により改質領域を形成するためのレーザ加工方法について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the processing object cutting method of the present embodiment, a phenomenon called multiphoton absorption is used to form a modified region inside the processing object. Therefore, first, a laser processing method for forming a modified region by multiphoton absorption will be described.
材料の吸収のバンドギャップEGよりも光子のエネルギーhνが小さいと光学的に透明となる。よって、材料に吸収が生じる条件はhν>EGである。しかし、光学的に透明でも、レーザ光の強度を非常に大きくするとnhν>EGの条件(n=2,3,4,・・・)で材料に吸収が生じる。この現象を多光子吸収という。パルス波の場合、レーザ光の強度はレーザ光の集光点のピークパワー密度(W/cm2)で決まり、例えばピークパワー密度が1×108(W/cm2)以上の条件で多光子吸収が生じる。ピークパワー密度は、(集光点におけるレーザ光の1パルス当たりのエネルギー)÷(レーザ光のビームスポット断面積×パルス幅)により求められる。また、連続波の場合、レーザ光の強度はレーザ光の集光点の電界強度(W/cm2)で決まる。 Photon energy hν is smaller than the band gap E G of absorption of the material becomes transparent. Therefore, a condition under which absorption occurs in the material is hv> E G. However, even when optically transparent, increasing the intensity of the laser beam very Nhnyu> of E G condition (n = 2,3,4, ···) the intensity of laser light becomes very high. This phenomenon is called multiphoton absorption. In the case of pulsed waves, the intensity of laser light is determined by the peak power density of the focus point of the laser beam (W / cm 2), for example, the peak power density multiphoton at 1 × 10 8 (W / cm 2) or more conditions Absorption occurs. The peak power density is obtained by (energy per one pulse of laser light at a condensing point) / (laser beam cross-sectional area of laser light × pulse width). In the case of a continuous wave, the intensity of the laser beam is determined by the electric field intensity (W / cm 2 ) at the condensing point of the laser beam.
このような多光子吸収を利用する本実施形態に係るレーザ加工方法の原理について、図1〜図6を参照して説明する。図1に示すように、ウェハ状(板状)の加工対象物1の表面3には、加工対象物1を切断するための切断予定ライン5がある。切断予定ライン5は直線状に延びた仮想線である。本実施形態に係るレーザ加工方法では、図2に示すように、多光子吸収が生じる条件で加工対象物1の内部に集光点Pを合わせてレーザ光Lを照射して改質領域7を形成する。なお、集光点Pとは、レーザ光Lが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン5は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物1に実際に引かれた線であってもよい。
The principle of the laser processing method according to this embodiment using such multiphoton absorption will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, there is a planned
そして、レーザ光Lを切断予定ライン5に沿って(すなわち、図1の矢印A方向に)相対的に移動させることにより、集光点Pを切断予定ライン5に沿って移動させる。これにより、図3〜図5に示すように、改質領域7が切断予定ライン5に沿って加工対象物1の内部に形成され、この改質領域7が切断起点領域8となる。ここで、切断起点領域8とは、加工対象物1が切断される際に切断(割れ)の起点となる領域を意味する。この切断起点領域8は、改質領域7が連続的に形成されることで形成される場合もあるし、改質領域7が断続的に形成されることで形成される場合もある。
Then, the condensing point P is moved along the planned
本実施形態に係るレーザ加工方法は、加工対象物1の表面3ではレーザ光Lがほとんど吸収されないので、加工対象物1の表面3が溶融することはない。
In the laser processing method according to the present embodiment, the laser beam L is hardly absorbed by the
加工対象物1の内部に切断起点領域8を形成すると、この切断起点領域8を起点として割れが発生し易くなるため、図6に示すように、比較的小さな力で加工対象物1を切断することができる。よって、加工対象物1の表面3に不必要な割れを発生させることなく、加工対象物1を高精度に切断することが可能になる。
If the
この切断起点領域8を起点とした加工対象物1の切断には、次の2通りが考えられる。1つは、切断起点領域8形成後、加工対象物1に人為的な力が印加されることにより、切断起点領域8を起点として加工対象物1が割れ、加工対象物1が切断される場合である。これは、例えば加工対象物1の厚さが大きい場合の切断である。人為的な力が印加されるとは、例えば、加工対象物1の切断起点領域8に沿って加工対象物1に曲げ応力やせん断応力を加えたり、加工対象物1に温度差を与えることにより熱応力を発生させたりすることである。他の1つは、切断起点領域8を形成することにより、切断起点領域8を起点として加工対象物1の断面方向(厚さ方向)に向かって自然に割れ、結果的に加工対象物1が切断される場合である。これは、例えば加工対象物1の厚さが小さい場合には、1列の改質領域7により切断起点領域8が形成されることで可能となり、加工対象物1の厚さが大きい場合には、厚さ方向に複数列形成された改質領域7により切断起点領域8が形成されることで可能となる。なお、この自然に割れる場合も、切断する箇所において、切断起点領域8が形成されていない部位に対応する部分の表面3上にまで割れが先走ることがなく、切断起点領域8を形成した部位に対応する部分のみを割断することができるので、割断を制御よくすることができる。近年、シリコンウェハ等の加工対象物1の厚さは薄くなる傾向にあるので、このような制御性のよい割断方法は大変有効である。
The following two types of cutting of the
さて、本実施形態に係るレーザ加工方法において、多光子吸収により形成される改質領域としては、次の(1)〜(3)の場合がある。 In the laser processing method according to the present embodiment, the modified regions formed by multiphoton absorption include the following cases (1) to (3).
(1)改質領域が1つ又は複数のクラックを含むクラック領域の場合
加工対象物(例えばガラスやLiTaO3からなる圧電材料)の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が1×108(W/cm2)以上で且つパルス幅が1μs以下の条件でレーザ光を照射する。このパルス幅の大きさは、多光子吸収を生じさせつつ加工対象物の表面に余計なダメージを与えずに、加工対象物の内部にのみクラック領域を形成できる条件である。これにより、加工対象物の内部には多光子吸収による光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱ひずみが誘起され、これにより加工対象物の内部にクラック領域が形成される。電界強度の上限値としては、例えば1×1012(W/cm2)である。パルス幅は例えば1ns〜200nsが好ましい。なお、多光子吸収によるクラック領域の形成は、例えば、第45回レーザ熱加工研究会論文集(1998年.12月)の第23頁〜第28頁の「固体レーザー高調波によるガラス基板の内部マーキング」に記載されている。
(1) In the case where the modified region is a crack region including one or a plurality of cracks, the focusing point is set inside the object to be processed (for example, a piezoelectric material made of glass or LiTaO 3 ), and the electric field strength at the focusing point is Irradiation with laser light is performed under conditions of 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more and a pulse width of 1 μs or less. The magnitude of this pulse width is a condition that allows a crack region to be formed only inside the workpiece without causing extra damage to the surface of the workpiece while causing multiphoton absorption. As a result, a phenomenon of optical damage due to multiphoton absorption occurs inside the workpiece. This optical damage induces thermal strain inside the workpiece, thereby forming a crack region inside the workpiece. The upper limit value of the electric field strength is, for example, 1 × 10 12 (W / cm 2 ). The pulse width is preferably 1 ns to 200 ns, for example. The formation of the crack region by multiphoton absorption is described in, for example, “Inside of glass substrate by solid-state laser harmonics” on pages 23-28 of the 45th Laser Thermal Processing Research Papers (December 1998). It is described in “Marking”.
本発明者は、電界強度とクラックの大きさとの関係を実験により求めた。実験条件は次ぎの通りである。 The inventor obtained the relationship between the electric field strength and the size of the cracks by experiment. The experimental conditions are as follows.
(A)加工対象物:パイレックス(登録商標)ガラス(厚さ700μm)
(B)レーザ
光源:半導体レーザ励起Nd:YAGレーザ
波長:1064nm
レーザ光スポット断面積:3.14×10−8cm2
発振形態:Qスイッチパルス
繰り返し周波数:100kHz
パルス幅:30ns
出力:出力<1mJ/パルス
レーザ光品質:TEM00
偏光特性:直線偏光
(C)集光用レンズ
レーザ光波長に対する透過率:60パーセント
(D)加工対象物が載置される載置台の移動速度:100mm/秒
(A) Workpiece: Pyrex (registered trademark) glass (thickness 700 μm)
(B) Laser
Light source: Semiconductor laser pumped Nd: YAG laser
Wavelength: 1064nm
Laser light spot cross-sectional area: 3.14 × 10 −8 cm 2
Oscillation form: Q switch pulse
Repeat frequency: 100 kHz
Pulse width: 30ns
Output: Output <1mJ / pulse
Laser light quality: TEM 00
Polarization characteristics: Linearly polarized light (C) Condensing lens
Transmittance with respect to laser beam wavelength: 60% (D) Moving speed of mounting table on which workpiece is mounted: 100 mm / second
なお、レーザ光品質がTEM00とは、集光性が高くレーザ光の波長程度まで集光可能を意味する。 Note that the laser light quality TEM 00 means that the light condensing performance is high and the light can be condensed up to the wavelength of the laser light.
図7は上記実験の結果を示すグラフである。横軸はピークパワー密度であり、レーザ光がパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表される。縦軸は1パルスのレーザ光により加工対象物の内部に形成されたクラック部分(クラックスポット)の大きさを示している。クラックスポットが集まりクラック領域となる。クラックスポットの大きさは、クラックスポットの形状のうち最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ中の黒丸で示すデータは集光用レンズ(C)の倍率が100倍、開口数(NA)が0.80の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ(C)の倍率が50倍、開口数(NA)が0.55の場合である。ピークパワー密度が1011(W/cm2)程度から加工対象物の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに従いクラックスポットも大きくなることが分かる。 FIG. 7 is a graph showing the results of the experiment. The horizontal axis represents the peak power density. Since the laser beam is a pulsed laser beam, the electric field strength is represented by the peak power density. The vertical axis represents the size of a crack portion (crack spot) formed inside the workpiece by one pulse of laser light. Crack spots gather to form a crack region. The size of the crack spot is the size of the portion having the maximum length in the shape of the crack spot. Data indicated by black circles in the graph is for the case where the magnification of the condenser lens (C) is 100 times and the numerical aperture (NA) is 0.80. On the other hand, the data indicated by the white circles in the graph is when the magnification of the condenser lens (C) is 50 times and the numerical aperture (NA) is 0.55. From the peak power density of about 10 11 (W / cm 2 ), it can be seen that a crack spot is generated inside the workpiece, and the crack spot increases as the peak power density increases.
次に、クラック領域形成による加工対象物の切断のメカニズムについて、図8〜図11を参照して説明する。図8に示すように、多光子吸収が生じる条件で加工対象物1の内部に集光点Pを合わせてレーザ光Lを照射して切断予定ラインに沿って内部にクラック領域9を形成する。クラック領域9は1つ又は複数のクラックを含む領域である。このように形成されたクラック領域9が切断起点領域となる。図9に示すように、クラック領域9を起点として(すなわち、切断起点領域を起点として)クラックがさらに成長し、図10に示すように、クラックが加工対象物1の表面3と裏面21とに到達し、図11に示すように、加工対象物1が割れることにより加工対象物1が切断される。加工対象物1の表面3と裏面21とに到達するクラックは自然に成長する場合もあるし、加工対象物1に力が印加されることにより成長する場合もある。
Next, the mechanism of cutting the workpiece by forming the crack region will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, the laser beam L is irradiated with the focusing point P inside the
(2)改質領域が溶融処理領域の場合
加工対象物(例えばシリコンのような半導体材料)の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が1×108(W/cm2)以上で且つパルス幅が1μs以下の条件でレーザ光を照射する。これにより加工対象物の内部は多光子吸収によって局所的に加熱される。この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が形成される。溶融処理領域とは一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融状態の領域や、溶融状態から再固化する状態の領域であり、相変化した領域や結晶構造が変化した領域ということもできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶質シリコン構造である。電界強度の上限値としては、例えば1×1012(W/cm2)である。パルス幅は例えば1ns〜200nsが好ましい。
(2) When the reforming region is a melt processing region The focusing point is set inside the object to be processed (for example, a semiconductor material such as silicon), and the electric field strength at the focusing point is 1 × 10 8 (W / cm 2). ) Irradiation with laser light is performed under the above conditions with a pulse width of 1 μs or less. As a result, the inside of the workpiece is locally heated by multiphoton absorption. By this heating, a melt processing region is formed inside the workpiece. The melt processing region is a region once solidified after melting, a region in a molten state, a region in which the material is re-solidified from a molten state, and can also be referred to as a phase-changed region or a region in which the crystal structure has changed. The melt treatment region can also be referred to as a region in which one structure is changed to another structure in a single crystal structure, an amorphous structure, or a polycrystalline structure. In other words, for example, a region changed from a single crystal structure to an amorphous structure, a region changed from a single crystal structure to a polycrystalline structure, and a region changed from a single crystal structure to a structure including an amorphous structure and a polycrystalline structure. To do. When the object to be processed has a silicon single crystal structure, the melt processing region has, for example, an amorphous silicon structure. The upper limit value of the electric field strength is, for example, 1 × 10 12 (W / cm 2 ). The pulse width is preferably 1 ns to 200 ns, for example.
本発明者は、シリコンウェハの内部で溶融処理領域が形成されることを実験により確認した。実験条件は次の通りである。 The inventor has confirmed through experiments that a melt-processed region is formed inside a silicon wafer. The experimental conditions are as follows.
(A)加工対象物:シリコンウェハ(厚さ350μm、外径4インチ)
(B)レーザ
光源:半導体レーザ励起Nd:YAGレーザ
波長:1064nm
レーザ光スポット断面積:3.14×10−8cm2
発振形態:Qスイッチパルス
繰り返し周波数:100kHz
パルス幅:30ns
出力:20μJ/パルス
レーザ光品質:TEM00
偏光特性:直線偏光
(C)集光用レンズ
倍率:50倍
N.A.:0.55
レーザ光波長に対する透過率:60パーセント
(D)加工対象物が載置される載置台の移動速度:100mm/秒
(A) Workpiece: silicon wafer (thickness 350 μm, outer diameter 4 inches)
(B) Laser
Light source: Semiconductor laser pumped Nd: YAG laser
Wavelength: 1064nm
Laser light spot cross-sectional area: 3.14 × 10 −8 cm 2
Oscillation form: Q switch pulse
Repeat frequency: 100 kHz
Pulse width: 30ns
Output: 20μJ / pulse
Laser light quality: TEM 00
Polarization characteristics: Linearly polarized light (C) Condensing lens
Magnification: 50 times
N. A. : 0.55
Transmittance with respect to laser beam wavelength: 60% (D) Moving speed of mounting table on which workpiece is mounted: 100 mm / second
図12は、上記条件でのレーザ加工により切断されたシリコンウェハの一部における断面の写真を表した図である。シリコンウェハ11の内部に溶融処理領域13が形成されている。なお、上記条件により形成された溶融処理領域13の厚さ方向の大きさは100μm程度である。
FIG. 12 is a view showing a photograph of a cross section of a part of a silicon wafer cut by laser processing under the above conditions. A
溶融処理領域13が多光子吸収により形成されたことを説明する。図13は、レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフである。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を除去し、内部のみの透過率を示している。シリコン基板の厚さtが50μm、100μm、200μm、500μm、1000μmの各々について上記関係を示した。
The fact that the
例えば、Nd:YAGレーザの波長である1064nmにおいて、シリコン基板の厚さが500μm以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光が80%以上透過することが分かる。図12に示すシリコンウェハ11の厚さは350μmであるので、多光子吸収による溶融処理領域13はシリコンウェハ11の中心付近、つまり表面から175μmの部分に形成される。この場合の透過率は、厚さ200μmのシリコンウェハを参考にすると、90%以上なので、レーザ光がシリコンウェハ11の内部で吸収されるのは僅かであり、ほとんどが透過する。このことは、シリコンウェハ11の内部でレーザ光が吸収されて、溶融処理領域13がシリコンウェハ11の内部に形成(つまりレーザ光による通常の加熱で溶融処理領域が形成)されたものではなく、溶融処理領域13が多光子吸収により形成されたことを意味する。多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶接学会全国大会講演概要第66集(2000年4月)の第72頁〜第73頁の「ピコ秒パルスレーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。
For example, when the thickness of the silicon substrate is 500 μm or less at the wavelength of the Nd: YAG laser of 1064 nm, it can be seen that the laser light is transmitted by 80% or more inside the silicon substrate. Since the thickness of the
なお、シリコンウェハは、溶融処理領域によって形成される切断起点領域を起点として断面方向に向かって割れを発生させ、その割れがシリコンウェハの表面と裏面とに到達することにより、結果的に切断される。シリコンウェハの表面と裏面に到達するこの割れは自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が印加されることにより成長する場合もある。そして、切断起点領域からシリコンウェハの表面と裏面とに割れが自然に成長する場合には、切断起点領域を形成する溶融処理領域が溶融している状態から割れが成長する場合と、切断起点領域を形成する溶融処理領域が溶融している状態から再固化する際に割れが成長する場合とのいずれもある。ただし、どちらの場合も溶融処理領域はシリコンウェハの内部のみに形成され、切断後の切断面には、図12のように内部にのみ溶融処理領域が形成されている。このように、加工対象物の内部に溶融処理領域によって切断起点領域を形成すると、割断時、切断起点領域ラインから外れた不必要な割れが生じにくいので、割断制御が容易となる。ちなみに、溶融処理領域の形成は多光子吸収が原因の場合のみでなく、他の吸収作用が原因の場合もある。 Note that a silicon wafer is cracked as a result of generating cracks in the cross-sectional direction starting from the cutting start region formed by the melt processing region and reaching the front and back surfaces of the silicon wafer. The The cracks that reach the front and back surfaces of the silicon wafer may grow naturally or may grow by applying force to the silicon wafer. And when a crack naturally grows from the cutting start region to the front and back surfaces of the silicon wafer, the case where the crack grows from a state where the melt treatment region forming the cutting starting region is melted, and the cutting starting region There are both cases where cracks grow when the solidified region is melted from the molten state. However, in either case, the melt processing region is formed only inside the silicon wafer, and the melt processing region is formed only inside the cut surface after cutting as shown in FIG. In this way, when the cutting start region is formed by the melt processing region inside the workpiece, unnecessary cracking off the cutting start region line is unlikely to occur during cleaving, so that cleaving control is facilitated. Incidentally, the formation of the melted region is not only caused by multiphoton absorption, but may also be caused by other absorption effects.
(3)改質領域が屈折率変化領域の場合
加工対象物(例えばガラス)の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が1×108(W/cm2)以上で且つパルス幅が1ns以下の条件でレーザ光を照射する。パルス幅を極めて短くして、多光子吸収を加工対象物の内部に起こさせると、多光子吸収によるエネルギーが熱エネルギーに転化せずに、加工対象物の内部にはイオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化領域が形成される。電界強度の上限値としては、例えば1×1012(W/cm2)である。パルス幅は例えば1ns以下が好ましく、1ps以下がさらに好ましい。多光子吸収による屈折率変化領域の形成は、例えば、第42回レーザ熱加工研究会論文集(1997年.11月)の第105頁〜第111頁の「フェムト秒レーザー照射によるガラス内部への光誘起構造形成」に記載されている。
(3) When the modified region is a refractive index changing region The focusing point is set inside the object to be processed (for example, glass), and the electric field intensity at the focusing point is 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more. Laser light is irradiated under the condition that the pulse width is 1 ns or less. When the pulse width is made extremely short and multiphoton absorption occurs inside the workpiece, the energy due to the multiphoton absorption is not converted into thermal energy, and the ion valence change and crystallization occur inside the workpiece. Alternatively, a permanent structural change such as polarization orientation is induced to form a refractive index change region. The upper limit value of the electric field strength is, for example, 1 × 10 12 (W / cm 2 ). For example, the pulse width is preferably 1 ns or less, and more preferably 1 ps or less. The formation of the refractive index changing region by multiphoton absorption is described in, for example, “The Femtosecond Laser Irradiation to the Inside of Glass” on pages 105 to 111 of the 42nd Laser Thermal Processing Research Institute Proceedings (November 1997). Photo-induced structure formation ”.
以上、改質領域として(1)〜(3)の場合を説明したが、ウェハ状の加工対象物の結晶構造やその劈開性などを考慮して切断起点領域を次のように形成すれば、その切断起点領域を起点として、より一層小さな力で、しかも精度良く加工対象物を切断することが可能になる。 As described above, the case of (1) to (3) has been described as the modified region, but if the cutting starting region is formed as follows in consideration of the crystal structure of the wafer-like workpiece or its cleavage property, Using the cutting start region as a starting point, it becomes possible to cut the workpiece with a smaller force and with high accuracy.
すなわち、シリコンなどのダイヤモンド構造の単結晶半導体からなる基板の場合は、(111)面(第1劈開面)や(110)面(第2劈開面)に沿った方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。また、GaAsなどの閃亜鉛鉱型構造のIII−V族化合物半導体からなる基板の場合は、(110)面に沿った方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。さらに、サファイア(Al2O3)などの六方晶系の結晶構造を有する基板の場合は、(0001)面(C面)を主面として(1120)面(A面)或いは(1100)面(M面)に沿った方向に切断起点領域を形成するのが好ましい。 That is, in the case of a substrate made of a single crystal semiconductor having a diamond structure such as silicon, the cutting start region is formed in a direction along the (111) plane (first cleavage plane) or the (110) plane (second cleavage plane). Is preferred. In the case of a substrate made of a zinc-blende-type III-V group compound semiconductor such as GaAs, it is preferable to form the cutting start region in the direction along the (110) plane. Further, in the case of a substrate having a hexagonal crystal structure such as sapphire (Al 2 O 3 ), the (1120) plane (A plane) or (1100) plane ( It is preferable to form the cutting start region in a direction along the (M plane).
なお、上述した切断起点領域を形成すべき方向(例えば、単結晶シリコン基板における(111)面に沿った方向)、或いは切断起点領域を形成すべき方向に直交する方向に沿って基板にオリエンテーションフラットを形成すれば、そのオリエンテーションフラットを基準とすることで、切断起点領域を形成すべき方向に沿った切断起点領域を容易且つ正確に基板に形成することが可能になる。 Note that the orientation flat is formed on the substrate along the direction in which the above-described cutting start region is to be formed (for example, the direction along the (111) plane in the single crystal silicon substrate) or the direction perpendicular to the direction in which the cutting start region is to be formed. By using the orientation flat as a reference, it is possible to easily and accurately form the cutting start area along the direction in which the cutting start area is to be formed on the substrate.
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.
[First Embodiment]
図14及び図15に示すように、加工対象物1は、厚さ150μm、外径6インチのシリコンウェハ(半導体基板)11と、シリコンウェハ11の表面11aに形成された複数の機能素子15と、シリコンウェハ11の裏面11bに形成された金属膜17と、を備えている。機能素子15は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは回路として形成された回路素子等であり、シリコンウェハ11のオリエンテーションフラット6に平行な方向及び垂直な方向にマトリックス状に多数形成されている。また、金属膜17は、例えばAuからなる。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
以上のように構成された加工対象物1を以下のようにして機能素子15毎に切断し、0.25mm×0.25mmのμチップを得る。
The
まず、図16(a)に示すように、加工対象物1の裏面21(すなわち、金属膜17の裏面)にエキスパンドテープ(拡張可能シート)23を貼り付ける。続いて、図16(b)に示すように、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1をレーザ加工装置の載置台101上に固定する。そして、加工対象物1の表面3(すなわち、機能素子15の表面、及び露出するシリコンウェハ11の表面11a)をレーザ光入射面としてシリコンウェハ11の内部に集光点Pを合わせてレーザ光Lを照射し、載置台101の移動によって、隣り合う機能素子15,15間を通るように格子状に設定された切断予定ライン5(図14の破線参照)に沿って集光点Pを相対的に移動させる。
First, as illustrated in FIG. 16A, an expand tape (expandable sheet) 23 is attached to the
この切断予定ライン5に沿った集光点Pの相対的な移動を1本の切断予定ライン5に対して2回行うが、集光点Pを合わせる位置の表面3からの距離を各回毎に変えることで、裏面21側から順に、2列の溶融処理領域13を切断予定ライン5に沿ってシリコンウェハ11の内部に1列ずつ形成する。なお、溶融処理領域13から加工対象物1の表面3又は裏面21に割れが発生する場合もある。また、溶融処理領域13には、クラックが混在する場合もある。更に、1本の切断予定ライン5に対してシリコンウェハ11の内部に形成される溶融処理領域13の列数は、シリコンウェハ11の厚さ等に応じて変化するものであり、2列に限定されず、1列の場合や3列以上の場合もある。
The relative movement of the condensing point P along the scheduled
続いて、図17(a)に示すように、エキスパンドテープ拡張装置(図示せず)において、エキスパンドテープ23を周囲に拡張させることで、溶融処理領域13を切断の起点として、切断予定ライン5に沿って加工対象物1を切断すると共に、切断により得られた複数の半導体チップ25を互いに離間させる。このとき、全ての切断予定ライン5に沿って加工対象物1が半導体チップ25に切断される場合もあるが、ここでは、切断予定ライン5に沿って切断されなかった未切断領域1aが残ったものとする。
Subsequently, as shown in FIG. 17 (a), in the expanded tape expanding device (not shown), the expanded
続いて、図17(b)に示すように、エキスパンドテープ23の拡張状態を保持するためのグリップリング22をエキスパンドテープ23に装着した後、エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、真空吸着によってエキスパンドテープ23を載置台201上に固定する。そして、機能素子15を保護するために、例えば厚さ20μmのPET製或いはPVC製の透明フィルム(保護シート)24を加工対象物1の表面3に被せた後、加工対象物1に対し、透明フィルム24越しに樹脂製のスキージ(押圧部材)26を押し付けて外力を作用させながら、加工対象物1の全体に対し、加工対象物1の表面3に沿って矢印B方向にスキージ26を相対的に移動させる。なお、耐久性を確保するためには、スキージ26は、例えば金属製或いはセラミックス製であることが好ましい。
Subsequently, as shown in FIG. 17B, after the
このように、加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行うことで、図18に示すように、溶融処理領域13を切断の起点として未切断領域1aを切断予定ライン5に沿って切断することができる。ちなみに、スキージ26の相対的な移動は、図19(a)に示すように、シリコンウェハ11のオリエンテーションフラット6に平行な方向に延在する切断予定ライン5に沿って行われると共に、図19(b)に示すように、シリコンウェハ11のオリエンテーションフラット6に垂直な方向に延在する切断予定ライン5に沿って行われる。
In this way, by pressing the
以上説明したように、第1の実施形態の加工対象物切断方法では、切断予定ライン5に沿って溶融処理領域13が内部に形成された加工対象物1の裏面21に貼り付けられたエキスパンドテープ23を拡張させることで、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1を切断予定ライン5に沿って切断することができる。このとき、切断予定ライン5に沿って切断されなかった未切断領域1aが残ったとしても、エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、その加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行うことで、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1の未切断領域1aを切断予定ライン5に沿って切断することができる。一般的に、金属膜17が裏面21に設けられた加工対象物1をμチップ等の極小チップに確実に切断するのは極めて困難であるが、第1の実施形態の加工対象物切断方法によれば、加工対象物1を切断予定ライン5に沿って確実に切断することが可能となる。
As described above, in the processing object cutting method of the first embodiment, the expanded tape attached to the
また、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置したとき、エキスパンドテープ23は、真空吸着によって載置台201に保持される。これにより、エキスパンドテープ23が貼り付けられた加工対象物1も載置台201に保持されることになる。そのため、その加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行った際に、スキージ26による外力を加工対象物1に確実に作用させることができる。
Further, when the
ここで、加工対象物1に対するスキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動によって、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1の未切断領域1aが切断される原理について、図20(a),(b)を参照して説明する。
Here, the principle that the
エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、真空吸着によってエキスパンドテープ23を載置台201上に固定すると、加工対象物1の未切断領域1aには引張応力が生じる。この状態で、加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行うと、エキスパンドテープ23において未切断領域1aの溶融処理領域13に対向する部分が沈み込み、未切断領域1aは、溶融処理領域13を基準として折れ曲がるようにして切断される。このとき、エキスパンドテープ23下には、エキスパンドテープ23より硬い載置台201が存在するため、スキージ26による外力が未切断領域1aに作用せずに逃げるのが抑制される。従って、エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、エキスパンドテープ23を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、その加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行うことで、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1の未切断領域1aを切断予定ライン5に沿って切断することができる。
[第2の実施形態]
When the expanded
[Second Embodiment]
第2の実施形態の加工対象物切断方法は、エキスパンドテープ23を周囲に拡張させることで、切断予定ライン5に沿って加工対象物1を切断した後の工程が、第1の実施形態の加工対象物切断方法と異なっている。
In the processing object cutting method of the second embodiment, the process after cutting the
すなわち、図21(a)に示すように、エキスパンドテープ23の拡張状態を保持するためのグリップリング22をエキスパンドテープ23に装着した後、加工対象物1の表面3に、機能素子15を保護するためにバックグラインドテープ(保護シート)27を貼り付ける。続いて、図21(b)に示すように、エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、バックグラインドテープ27を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、真空吸着によってバックグラインドテープ27を載置台201上に固定する。そして、加工対象物1に対し、エキスパンドテープ23越しにスキージ26を押し付けて外力を作用させながら、加工対象物1の全体に対し、加工対象物1の裏面21に沿って矢印B方向にスキージ26を相対的に移動させる。これにより、図22に示すように、溶融処理領域13を切断の起点として未切断領域1aを切断予定ライン5に沿って切断することができる。
That is, as shown in FIG. 21A, after the
以上説明したように、第2の実施形態の加工対象物切断方法では、上述した第1の実施形態の加工対象物切断方法と同様に、切断予定ライン5に沿って溶融処理領域13が内部に形成された加工対象物1の裏面21に貼り付けられたエキスパンドテープ23を拡張させることで、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1を切断予定ライン5に沿って切断することができる。このとき、切断予定ライン5に沿って切断されなかった未切断領域1aが残ったとしても、エキスパンドテープ23を拡張させた状態で、バックグラインドテープ27を介在させて加工対象物1を載置台201上に載置し、その加工対象物1に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行うことで、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1の未切断領域1aを切断予定ライン5に沿って切断することができる。従って、第2の実施形態の加工対象物切断方法によっても、加工対象物1を切断予定ライン5に沿って確実に切断することが可能となる。
As described above, in the workpiece cutting method according to the second embodiment, the
なお、第2の実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物1に対し、加工対象物1の裏面21に貼り付けられたエキスパンドテープ23越しにスキージ26を押し付けながら、加工対象物1の裏面21に沿ってスキージ26を相対的に移動させる。そのため、第2の実施形態の加工対象物切断方法は、加工対象物1の表面3に設けられた機能素子15が脆弱であって、そのような機能素子15を確実に保護すべき場合に、特に有効である。
In the processing object cutting method according to the second embodiment, the
本発明は、上述した第1及び第2の実施形態の加工対象物切断方法に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the processing object cutting methods of the first and second embodiments described above.
例えば、上述した第1及び第2の実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物1の全体に対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行ったが、加工対象物1の未切断領域1aに対して、スキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行ってもよい。この場合において、第1の実施形態のように透明フィルム24を介してスキージ26の押し付け及びスキージ26の相対的な移動を行えば、加工対象物1の未切断領域1aを目視により確認することができる。なお、加工対象物1の未切断領域1aを画像処理により認識してもよい。
For example, in the processing object cutting methods of the first and second embodiments described above, the
また、上述した第1及び第2の実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物1に対して、スキージ26をその刃に略垂直な方向に相対的に移動させたが、加工対象物1に対して、スキージ26をその刃に略平行な方向に相対的に移動させてもよい。
Further, in the processing object cutting methods of the first and second embodiments described above, the
また、上述した第1及び第2の実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物1の表面3をレーザ光入射面としたが、加工対象物1の裏面21をレーザ光入射面としてもよい。加工対象物1の裏面21をレーザ光入射面とする場合には、一例として、次のように加工対象物1を複数の半導体チップ25に切断する。
Moreover, in the processing object cutting method of the first and second embodiments described above, the
すなわち、加工対象物1の表面3に保護テープを貼り付け、保護テープにより機能素子15を保護した状態で、レーザ加工装置の載置台101に、加工対象物1を保持した保護テープを固定する。そして、加工対象物1の裏面21をレーザ光入射面としてシリコンウェハ11の内部に集光点Pを合わせてレーザ光Lを照射することにより、切断予定ライン5に沿って溶融処理領域13をシリコンウェハ11の内部に形成する。続いて、載置台101に固定された保護テープを加工対象物1と共に離隔させる。そして、加工対象物1の裏面21にエキスパンドテープ23を貼り付けて、加工対象物1の表面3から保護テープを剥がした後、エキスパンドテープ23を拡張させて、溶融処理領域13を切断の起点として加工対象物1を切断予定ライン5に沿って切断すると共に、切断されることで得られた複数の半導体チップ25を互いに離間させる。その後の工程は、上述した第1及び第2の実施形態と同様である。
That is, a protective tape is attached to the
また、上述した第1及び第2の実施形態の加工対象物切断方法では、加工対象物1のシリコンウェハ11の内部に溶融処理領域13を形成したが、ガラスや圧電材料等、他の材料からなるウェハの内部に、クラック領域や屈折率変化領域等、他の改質領域を形成してもよい。
Moreover, in the processing object cutting method of the first and second embodiments described above, the
1…加工対象物、1a…未切断領域、3…表面、5…切断予定ライン、11…シリコンウェハ(半導体基板)、13…溶融処理領域(改質領域)、15…機能素子、21…裏面、23…エキスパンドテープ(拡張可能シート)、24…透明フィルム(保護シート)、26…スキージ(押圧部材)、27…バックグラインドテープ(保護シート)、201…載置台、L…レーザ光、P…集光点。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
レーザ光の照射によって前記切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された前記加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させる第1の工程と、
前記拡張可能シートを拡張させた状態で、前記拡張可能シートを介在させて前記加工対象物を載置台上に載置する第2の工程と、
前記載置台上に載置された前記加工対象物に対し、前記加工対象物の表面に配置された保護シート越しに押圧部材を押し付けながら、前記加工対象物に対し、前記加工対象物の表面に沿って前記押圧部材を相対的に移動させる第3の工程と、を含むことを特徴とする加工対象物切断方法。 A workpiece cutting method for cutting a plate-like workpiece having a plurality of functional elements provided on the surface thereof for each functional element along a cutting schedule line of the workpiece,
A first step of expanding an expandable sheet attached to the back surface of the object to be processed in which a modified region is formed along the planned cutting line by irradiation with laser light;
In a state where the expandable sheet is expanded, a second step of placing the workpiece on a mounting table with the expandable sheet interposed therebetween;
While pressing a pressing member through a protective sheet disposed on the surface of the processing object against the processing object placed on the mounting table, the surface of the processing object is against the processing object. And a third step of relatively moving the pressing member along the workpiece cutting method.
レーザ光の照射によって前記切断予定ラインに沿って改質領域が内部に形成された前記加工対象物の裏面に貼り付けられた拡張可能シートを拡張させる第1の工程と、
前記拡張可能シートを拡張させた状態で、前記加工対象物の表面に配置された保護シートを介在させて前記加工対象物を載置台上に載置する第2の工程と、
前記載置台上に載置された前記加工対象物に対し、前記拡張可能シート越しに押圧部材を押し付けながら、前記加工対象物に対し、前記加工対象物の裏面に沿って前記押圧部材を相対的に移動させる第3の工程と、を含むことを特徴とする加工対象物切断方法。 A workpiece cutting method for cutting a plate-like workpiece having a plurality of functional elements provided on the surface thereof for each functional element along a cutting schedule line of the workpiece,
A first step of expanding an expandable sheet attached to the back surface of the object to be processed in which a modified region is formed along the planned cutting line by irradiation with laser light;
In a state where the expandable sheet is expanded, a second step of placing the workpiece on a mounting table with a protective sheet disposed on the surface of the workpiece,
The pressing member is relatively moved along the back surface of the processing object against the processing object while pressing the pressing member over the expandable sheet against the processing object placed on the mounting table. And a third step of moving the workpiece to a workpiece.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006293082A JP5177992B2 (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Processing object cutting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006293082A JP5177992B2 (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Processing object cutting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008112754A true JP2008112754A (en) | 2008-05-15 |
JP5177992B2 JP5177992B2 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=39445131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006293082A Active JP5177992B2 (en) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Processing object cutting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5177992B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011166002A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for processing wafer |
JP2012146744A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Disco Abrasive Syst Ltd | Splitting method |
JP2012156179A (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Device and method for breaking semiconductor wafer |
JP2012160660A (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Apparatus and method for semiconductor wafer breaking |
JP2017041525A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社ディスコ | Wafer division method |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10562130B1 (en) | 2018-12-29 | 2020-02-18 | Cree, Inc. | Laser-assisted method for parting crystalline material |
US10576585B1 (en) | 2018-12-29 | 2020-03-03 | Cree, Inc. | Laser-assisted method for parting crystalline material |
US11024501B2 (en) | 2018-12-29 | 2021-06-01 | Cree, Inc. | Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region |
US10611052B1 (en) | 2019-05-17 | 2020-04-07 | Cree, Inc. | Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4821421B1 (en) * | 1969-03-12 | 1973-06-28 | ||
JPH01276740A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Nec Kansai Ltd | Pelletizing method |
JP2005251986A (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer separation detecting method and apparatus thereof |
JP2006147818A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Canon Inc | Method for dicing substrate |
WO2006073098A1 (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-13 | Thk Co., Ltd. | Method and device for breaking work, method for scribing and breaking work, and scribing device with breaking function |
-
2006
- 2006-10-27 JP JP2006293082A patent/JP5177992B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4821421B1 (en) * | 1969-03-12 | 1973-06-28 | ||
JPH01276740A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 | Nec Kansai Ltd | Pelletizing method |
JP2005251986A (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer separation detecting method and apparatus thereof |
JP2006147818A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Canon Inc | Method for dicing substrate |
WO2006073098A1 (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-13 | Thk Co., Ltd. | Method and device for breaking work, method for scribing and breaking work, and scribing device with breaking function |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011166002A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for processing wafer |
JP2012146744A (en) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | Disco Abrasive Syst Ltd | Splitting method |
JP2012156179A (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Device and method for breaking semiconductor wafer |
JP2012160660A (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Apparatus and method for semiconductor wafer breaking |
JP2017041525A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社ディスコ | Wafer division method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5177992B2 (en) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4954653B2 (en) | Laser processing method | |
JP4536407B2 (en) | Laser processing method and object to be processed | |
JP4237745B2 (en) | Laser processing method | |
JP4907965B2 (en) | Laser processing method | |
JP4907984B2 (en) | Laser processing method and semiconductor chip | |
JP5312761B2 (en) | Cutting method | |
JP4198123B2 (en) | Laser processing method | |
JP5702761B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP4776994B2 (en) | Processing object cutting method | |
JP4932955B2 (en) | Control device for forming the cutting origin region | |
JP4829781B2 (en) | Laser processing method and semiconductor chip | |
JP5138219B2 (en) | Laser processing method | |
JP5177992B2 (en) | Processing object cutting method | |
WO2008035679A1 (en) | Laser processing method and laser processing apparatus | |
JP5322418B2 (en) | Laser processing method and laser processing apparatus | |
JP5269356B2 (en) | Laser processing method | |
JP2005012203A (en) | Laser machining method | |
JP5122161B2 (en) | Processing object cutting method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5177992 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |