JP2008130818A - レーザー加工装置 - Google Patents

レーザー加工装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008130818A
JP2008130818A JP2006314329A JP2006314329A JP2008130818A JP 2008130818 A JP2008130818 A JP 2008130818A JP 2006314329 A JP2006314329 A JP 2006314329A JP 2006314329 A JP2006314329 A JP 2006314329A JP 2008130818 A JP2008130818 A JP 2008130818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
etching
laser processing
laser
gallium arsenide
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.)
Pending
Application number
JP2006314329A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Yoshida
正徳 吉田
Satoshi Genda
悟史 源田
Toshio Tsuchiya
利夫 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2006314329A priority Critical patent/JP2008130818A/ja
Priority to TW096137055A priority patent/TWI411029B/zh
Priority to US11/986,318 priority patent/US20080115891A1/en
Priority to DE102007055284A priority patent/DE102007055284A1/de
Publication of JP2008130818A publication Critical patent/JP2008130818A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/146Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing a liquid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02076Cleaning after the substrates have been singulated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching
    • H01L21/30612Etching of AIIIBV compounds
    • H01L21/30617Anisotropic liquid etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

【課題】ウェーハにレーザー光線を照射することにより個々のチップに分割した後、加工歪みを除去するため、別途設けたエッチング装置に搬送することなく同一装置内で直ちにエッチング処理ができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】ウェーハを保持するチャックテーブル3と、レーザー光線を照射しウェーハを分割するレーザー光線照射手段4と、チャックテーブルの送り機能である加工送り手段と割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置であって、レーザー加工後のウェーハをエッチング処理するエッチング手段としての機能とエッチング処理後のウェーハを洗浄する洗浄手段としての機能とレーザー加工前のウェーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆手段としての機能を備えたエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7と、ウェーハをチャックテーブル3からエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7に搬送する第2のウェーハ搬送手段17を具備する。
【選択図】図1

Description

本発明は、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハを分割予定ラインに沿って分割するレーザー加工装置に関する。
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ウエーハの表面に格子状に配列された分割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等のデバイスを形成する。そして、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りデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面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ウエーハもストリートに沿って切断することにより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。
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、一般に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。このような切削装置によるウエーハの切削においては、送り速度に限界があるとともに、切削屑の発生によりチップが汚染されるという問題がある。
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分割予定ラインに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりアブレーション加工を施して切断する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
特開平10−305420号公報
しかるに、ウエーハを上述したレーザー加工方法によって切断すると、分割された個々のチップの外周面に加工歪が残存して抗折強度が低下するという問題がある。特に、抗折強度が低いヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハは、加工歪の残存による抗折強度の低下の影響が大きい。
一方、切削装置によってウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより個々に分割されたデバイスの外周面に加工歪が残存する。この加工歪を除去するため、ウエーハを個々のデバイスに分割した後に、化学エッチングを実施するウエーハの加工方法が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)
特開平7−161665号公報
而して、切削装置によってウエーハを個々のデバイスに分割した後に、個々のデバイスに分割されたウエーハをエッチング処理するには、個々のデバイスに分割されたウエーハをエッチング装置に搬送するための搬送装置による搬送工程が必要となり、生産効率の面で必ずしも満足し得るものではない。
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、ウエーハを分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することにより個々のデバイスに分割した後、エッチング装置に搬送することなく直ちにエッチング処理を施すことができるレーザー加工装置を提供することである。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、該チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハを該エッチング手段に搬送する搬送手段と、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。
上記エッチング手段は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハにエッチング液を供給するエッチング液供給手段とを具備している。このエッチング手段は、スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を形成するための液状の保護材料を供給する保護材料供給手段を備えていることが望ましく、また、スピンナーテーブルに保持されたエッチング処理後のウエーハを洗浄するための洗浄水を供給する洗浄水供給手段を備えていることが望ましい。
上記レーザー加工装置によって加工されるウエーハはヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハであり、上記エッチング手段によってエッチングするエッチング液は水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなっている。
本発明によるレーザー加工装置は、レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハをエッチング手段に搬送する搬送手段とを備えているので、レーザー加工後のウエーハを直ちに効率よくエッチング処理することができる。
以下、本発明に従って構成された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。
図1には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置1の斜視図が示されている。
図1に示すレーザー加工装置1は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。この装置ハウジング2内には、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル3が矢印Xで示す加工送り方向および該加工送り方向Xと直交する割り出し送り方向Yに移動可能に配設されている。チャックテーブル3は、吸着チャック支持台31と、該吸着チャック支持台31上に装着された吸着チャック32を具備しており、該吸着チャック32の表面である載置面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。また、チャックテーブル3は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル3の吸着チャック支持台31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34が配設されている。なお、レーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3を加工送り方向Xに加工送りする図示しない加工送り手段、および割り出し送り方向Yに割り出し送りする図示しない割り出し送り手段を具備している。
図示のレーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3に保持された被加工物としてのウエーハにレーザー加工を施すレーザー光線照射手段4を備えている。レーザー光線照射手段4は、レーザー光線発振手段41と、該レーザー光線発振手段41によって発振されたレーザー光線を集光する集光器42を具備している。なお、レーザー加工装置1は、レーザー光線発振手段41をチャックテーブル3の上面である載置面に垂直な方向である矢印Zで示す集光点位置調整方向に移動する図示しない移動手段を具備している。
図示のレーザー加工装置1は、上記チャックテーブル3の吸着チャック32上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段4の集光器42から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段5を具備している。この撮像手段5は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、被加工物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)等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。また、図示のウエーハの分割装置1は、撮像手段5によって撮像された画像を表示する表示手段6を具備している。
図示のレーザー加工装置1は、レーザー加工後のウエーハをエッチング処理するエッチング手段としての機能と、エッチング処理後のウエーハを洗浄する洗浄手段としての機能と、レーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆手段としての機能を備えたエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7を具備している。このエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7について、図2乃至図4を参照して説明する。
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7は、スピンナーテーブル機構71と、該スピンナーテーブル機構71を包囲して配設されたエッチング液受け手段72を具備している。スピンナーテーブル機構71は、スピンナーテーブル711と、該スピンナーテーブル711を回転駆動する電動モータ712と、該電動モータ712を上下方向に移動可能に支持する支持機構713を具備している。スピンナーテーブル711は多孔性材料から形成された吸着チャック711aを具備しており、この吸着チャック711aが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル711は、吸着チャック711aに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック711上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル711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機構714が配設されている。電動モータ712は、その駆動軸712aの上端に上記スピンナーテーブル711を連結する。上記支持機構713は、複数本(図示の実施形態においては3本)の支持脚713aと、該支持脚713aをそれぞれ連結し電動モータ712に取り付けられた複数本(図示の実施形態においては3本)のエアシリンダ713bとからなっている。このように構成された支持機構713は、エアシリンダ713bを作動することにより、電動モータ712およびスピンナーテーブル711を図3に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図4に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
上記エッチング液受け手段72は、エッチング液受け容器721と、該エッチング液受け容器721を支持する3本(図2には2本が示されている)の支持脚722と、上記電動モータ712の駆動軸712aに装着されたカバー部材723とを具備している。エッチング液受け容器721は、図3および図4に示すように円筒状の外側壁721aと底壁721bと内側壁721cとからなっている。底壁721bの中央部には上記電動モータ712の駆動軸712aが挿通する穴721dが設けられおり、この穴721dの周縁から上方に突出する内側壁721cが形成されている。また、図2に示すように底壁721bには排液口721eが設けられており、この排液口721eにドレンホース724が接続されている。上記カバー部材723は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部723aを備えておる。このように構成されたカバー部材723は、電動モータ712およびスピンナーテーブル711が図4に示す作業位置に位置付けられると、カバー部723aが上記エッチング液受け容器721を構成する内側壁721cの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持されたレーザー加工前の被加工物であるウエーハの加工面にポリビニールアルコール(PVA:Poly Vinyl Alcohol)等の液状の保護材料を供給する保護材料供給手段74を具備している。保護材料供給手段74は、スピンナーテーブル711に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状の保護材料を供給する保護材料供給ノズル741と、該保護材料供給ノズル741を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ742を備えており、保護材料供給ノズル741が図示しない保護材料供給源に接続されている。保護材料供給ノズル741は、水平に延びるノズル部741aと、該ノズル部741aから下方に延びる支持部741bとからなっており、支持部741bが上記エッチング液回収容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない保護材料供給源に接続されている。なお、保護材料供給ノズル741の支持部741bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部741bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持されたレーザー加工後の被加工物であるウエーハをエッチング処理するためのエッチング液供給手段75を具備している。エッチング液供給手段75は、スピンナーテーブル711に保持されたレーザー加工後のウエーハに向けてエッチング液を噴出するエッチング液ノズル751と、該エッチング液ノズル751を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ752を備えており、該エッチング液ノズル751が図示しないエッチング液供給源に接続されている。エッチング液ノズル751は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部751aと、該ノズル部751aの基端から下方に延びる支持部751bとからなっており、支持部751bが上記エッチング液受け容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエッチング液供給源に接続されている。なお、エッチング液ノズル751の支持部751bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部751bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7は、上記スピンナーテーブル711に保持されたエッチング処理後の被加工物であるウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段76を具備している。洗浄水供給手段76は、スピンナーテーブル711に保持されたエッチング処理後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル761と、該洗浄水ノズル761を揺動せしめる正転・逆転可能な図示しない電動モータを備えており、該洗浄水ノズル761が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル761は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部761aと、該ノズル部761aの基端から下方に延びる支持部761bとからなっており、支持部761bが上記エッチング液受け容器721を構成する底壁721bに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル751の支持部751bが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部751bとの間をシールするシール部材(図示せず)が装着されている。
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としてのヒ化ガリウムウエーハ10を収容するカセットが載置されるカセット載置部13aを備えている。カセット載置部13a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131が配設されており、このカセットテーブル131上にカセット13が載置される。ヒ化ガリウムウエーハ10は、環状のフレーム11に装着された保護テープ12の表面に貼着されており、保護テープ12を介して環状のフレーム11に支持された状態で上記カセット13に収容される。ヒ化ガリウムウエーハ10は、図5に示すように例えば厚さが100μmのヒ化ガリウム(GaAs)基板100の表面100aに複数の分割予定ライン101が格子状に形成されている。そして、ヒ化ガリウム(GaAs)基板100の表面100aには、格子状に形成された複数の分割予定ライン101によって区画された複数の領域にハイブリッドICや高速IC等のデバイス102が形成されている。このように構成されたヒ化ガリウムウエーハ10は、図1に示すように環状のフレーム11に装着された保護テープ12に表面100a即ち分割予定ライン101およびデバイス102が形成されている面を上側にして裏面が貼着される。
図示のレーザー加工装置1は、上記カセット13に収納された加工前のヒ化ガリウムウエーハ10を仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出するとともに加工後のヒ化ガリウムウエーハ10をカセット13に搬入するウエーハ搬出・搬入手段15と、位置合わせ手段14に搬出されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ10をエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7に搬送するとともにエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7によって表面に保護膜が被覆されたヒ化ガリウムウエーハ10を上記チャックテーブル3上に搬送する第1のウエーハ搬送手段16と、チャックテーブル3上でレーザー加工されたヒ化ガリウムウエーハ10をエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7に搬送する第2のウエーハ搬送手段17を具備している。
図示のレーザー加工装置1は以上のように構成されており、以下このレーザー加工装置1を用いて上記ヒ化ガリウムウエーハ10の基盤100表面100aに形成された分割予定ライン101に沿って切断するレーザー加工方法について説明する。
図1に示すように環状のフレーム11に保護テープ12を介して支持された加工前のヒ化ガリウムウエーハ10(以下、単にヒ化ガリウムウエーハ10という)は、加工面である表面100aを上側にしてカセット13の所定位置に収容されている。カセット13の所定位置に収容されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ10は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル131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、ウエーハ搬出・搬入手段15が進退作動して搬出位置に位置付けられたヒ化ガリウムウエーハ10を仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出する。位置合わせ手段14に搬出されたヒ化ガリウムウエーハ10は、位置合わせ手段14によって所定の位置に位置合せされる。次に、位置合わせ手段14によって位置合わせされたレーザー加工前の半導体ウエーハ10は、第1のウエーハ搬送手段16の旋回動作によってエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム11がクランプ714によって固定される。このとき、スピンナーテーブル711は図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、保護材料供給ノズル741と洗浄水ノズル751およびエアーノズル761は図2および図3に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
レーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ10がエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7のスピンナーテーブル711上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、スピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の加工面である表面100aに保護膜を被覆する保護膜被覆工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル711を作業位置に位置付けるとともに、保護材料供給手段74の電動モータ742を駆動して図6の(a)に示すように保護材料供給ノズル741のノズル部741aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持されたヒ化ガリウムウエーハ10の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を矢印で示す方向に所定の回転速度(例えば200rpm)で回転しつつ、環状のフレーム11に装着された保護テープ12の表面に貼着されたヒ化ガリウムウエーハ10の表面100a(加工面)の中央領域に保護材料供給手段74の保護材料供給ノズル741から所定量(例えば、半導体ウエーハ10の直径が200mmの場合に1cc)の液状の保護材料110を滴下する。なお、液状の保護材料は、ポリビニールアルコール(PVA:Poly Vinyl Alcohol)等の等の水溶性のレジストが望ましい。
このようにして、スピンナーテーブル711に保持されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ10の表面100a(加工面)の中央領域にポリビニールアルコール等の液状の保護材料110を1cc滴下し、スピンナーテーブル711を200rpmの回転速度で60秒程度回転することにより、図6の(b)に示すように半導体ウエーハ10の表面10a(加工面)には厚さが1μ程度の保護膜120が被覆される。
上述した保護膜被覆工程を実施したならば、スピンナーテーブル711を図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されているヒ化ガリウムウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル711上のヒ化ガリウムウエーハ10は、第1のウエーハ搬送手段16によってチャックテーブル3の吸着チャック32上に搬送され、該吸着チャック32に吸引保持される。このようにしてヒ化ガリウムウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル3は、図示しない加工送り手段によってレーザー光線照射手段4に配設された撮像手段5の直下に位置付けられる。
チャックテーブル3が撮像手段5の直下に位置付けられると、撮像手段5および図示しない制御手段によってヒ化ガリウムウエーハ10に所定方向に形成されている分割予定ライン101と、分割予定ライン101に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段4の集光器42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が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、ヒ化ガリウムウエーハ10に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン101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。このとき、ヒ化ガリウムウエーハ10の分割予定ライン101が形成されている表面100aには保護被膜110が形成されているが、保護膜110が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
以上のようにしてチャックテーブル3上に保持されているヒ化ガリウムウエーハ10に形成されている分割予定ライン101を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、保護膜120が被覆されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ10に保護膜120側から分割予定ライン101に沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ライン101に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工工程を実施する。即ち、チャックテーブル3をレーザー光線照射手段4の集光器42が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン101を集光器42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、分割予定ライン101の一端(図7の(a)において左端)が集光器42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4の集光器42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3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)で示すように分割予定ライン101の他端(図7の(b)において右端)が集光器42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3の移動を停止する。このレーザー加工工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pをヒ化ガリウムウエーハ10の表面100a付近に合わせる。
上述したレーザー加工工程を実施することにより、ヒ化ガリウムウエーハ10には分割予定ライン101に沿ってアブレーション加工が施され、ヒ化ガリウムウエーハ10には図8に示すように分割予定ライン101に沿ってレーザー加工溝140が形成される。このとき、パルスレーザー光線の照射によって図8に示すようにデブリ150が発生するが、このデブリ150は保護膜120によって遮断され、デバイス102に付着することはない。
なお、上記レーザー加工工程は、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 :10kHz
出力 :5W
集光スポット :楕円スポット:長軸600μm、短軸10μm
加工送り速度 :200mm/秒
上記加工条件においてはヒ化ガリウムウエーハには深さが50μm程度のレーザー加工溝を形成することができる。従って、厚さが100μmのヒ化ガリウムウエーハ10の分割予定ライン101に沿って上記レーザー加工工程を2回実施することにより、図9に示すように保護テープ12に達するレーザー加工溝140を形成することができ、ヒ化ガリウムウエーハ10を切断することができる。
上述したレーザー加工工程をヒ化ガリウムウエーハ10の所定方向に延びる分割予定ライン101に沿って実施したならば、チャックテーブル3を90度回動し、所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン101に沿って上述したレーザー加工工程を実施する。この結果、ヒ化ガリウムウエーハ10は、格子状に形成された複数の分割予定ライン101に沿って切断され、個々のデバイス102に分割される。
上述したレーザー加工工程をヒ化ガリウムウエーハ10の全てのストリート101に沿って実施したならば、個々のデバイス102に分割されたレーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ10を保持しているチャックテーブル3は、図示しない加工送り手段の作動により最初にヒ化ガリウムウエーハ10を吸引保持した位置に戻され、ここでヒ化ガリウムウエーハ10の吸引保持を解除する。そして、レーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ10は、第2のウエーハ搬送手段17によってエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7を構成するスピンナーテーブル711の吸着チャック711a上に搬送され、該吸着チャック711aに吸引保持される。このとき樹脂供給ノズル741とエッチング液ノズル751および洗浄水ノズル761は、図3および図4に示すようにスピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
レーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ10がエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段7のスピンナーテーブル711上に保持されたならば、個々の分割されたデバイス102の外周面をエッチングするエッチング工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル711を作業位置に位置付けるとともに、エッチング液供給手段75の図示しない電動モータを駆動してエッチング液供給ノズル751のノズル部751aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持されたレーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ10の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を例えば10rpmの回転速度で回転しつつノズル部751aの噴出口から水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなるエッチング液160を噴出する。このようにしてエッチング工程を2分程度実施することにより、ヒ化ガリウムウエーハ10に分割予定ライン101に沿って形成されたレーザー加工溝140にエッチング液160が浸透して表面に保護膜120が被覆された各デバイス102の外周面がエッチングされる。この結果、上記レーザー加工工程を実施することによって各デバイス102の外周面に残存している加工歪が除去されるので、デバイスの抗折強度を向上することができる。なお、このエッチング工程においてヒ化ガリウムウエーハをエッチング処理するためのエッチング液としては、硫酸と過酸化水素とからなるエッチング液を使用することもできるが、硫酸を用いることは危険が伴うので、水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなるエッチング液を用いることが望ましい。
以上のように図示のレーザー加工装置1は、レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段を具備しているので、レーザー加工後のウエーハを直ちに効率よくエッチング処理することができる。
上述したようにエッチング工程を実施したならば、エッチング処理後のウエーハを水で洗浄する洗浄工程を実施する。即ち、エッチング液ノズル751を図3および図4に示スピンナーテーブル711の上方から離隔した待機位置に位置付けるとともに、洗浄水供給手段76の図示しない電動モータを駆動して洗浄水供給ノズル761のノズル部761aの噴出口をスピンナーテーブル711上に保持されたヒ化ガリウムウエーハ10(個々の分割されたデバイス102に分割されている)の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル711を例えば300rpmの回転速度で回転しつつノズル部761aの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部761aは所謂2流体ノズルで構成され0.2MPa程度の純水が供給されるとともに、0.3〜0.5MPa程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出してヒ化ガリウムウエーハ10を洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル761のノズル部761aの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル711に保持された半導体ウエーハ10の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、ヒ化ガリウムウエーハ10が分割され個々のデバイス102の表面に被覆されている保護膜120が上述したように水溶性のポリビニールアルコールによって形成されているので、保護膜120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150も除去される。
上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水供給ノズル761を待機位置に位置付け、スピンナーテーブル711を例えば3000rpmの回転速度で15秒程度回転せしめる。
上述したようにエッチング処理後のヒ化ガリウムウエーハ10の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル711の回転を停止する。そして、スピンナーテーブル711を図3に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル711に保持されているヒ化ガリウムウエーハ10の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル711上の加工後のヒ化ガリウムウエーハ10は、第1のウエーハ搬送手段16によって仮置き部14aに配設された位置合わせ手段14に搬出する。位置合わせ手段14に搬出された加工後のヒ化ガリウムウエーハ10は、ウエーハ搬出・搬入手段15によってカセット13の所定位置に収納される。
本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。 図1に示すレーザー加工装置に装備されるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段の一部を破断して示す斜視図。 図2に示すエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。 図2に示すエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。 図1に示すレーザー加工装置によって加工される被加工物としてのヒ化ガリウムウエーハの斜視図。 図1に示すレーザー加工装置を用いて実施する保護膜被覆工程を示す説明図。 図1に示すレーザー加工装置を用いて実施するレーザー加工工程を示す説明図。 図7に示すレーザー加工工程によってレーザー加工溝が形成されたヒ化ガリウムウエーハの要部拡大断面図。 図7に示すレーザー加工工程によって形成されたレーザー加工溝が保護テープに達した状態をしめすヒ化ガリウムウエーハの要部拡大断面図。 図1に示すレーザー加工装置を用いて実施するエッチング工程を示す説明図。
符号の説明
2:装置ハウジング
3:チャックテーブル
4:レーザー光線照射手段
41: レーザー光線発振手段
42:集光器
5:撮像機構
6:表示手段
7:エッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段
71:スピンナーテーブル機構
711:スピンナーテーブル
712:電動モータ
72:エッチング液受け手段
74:保護材料供給手段
741:保護材料供給ノズル
75:エッチング液供給手段
751:エッチング液ノズル
76:洗浄水供給手段
761:洗浄水ノズル
10: ヒ化ガリウムウエーハ
101:分割予定ライン
102:デバイス
110:液状の保護部材
120:保護膜
11:環状のフレーム
12:保護テープ
13:カセット
14:位置合わせ手段
15:ウエーハ搬出・搬入手段
16:第1のウエーハ搬送手段
17:第2のウエーハ搬送手段

Claims (5)

  1. 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とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
    レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、該チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハを該エッチング手段に搬送する搬送手段と、を具備している、
    ことを特徴とするレーザー加工装置。
  2. 該エッチング手段は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハにエッチング液を供給するエッチング液供給手段とを具備している、請求項1記載のレーザー加工装置。
  3. 該エッチング手段は、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を形成するための液状の保護材料を供給する保護材料供給手段を備えている、請求項2記載のレーザー加工装置。
  4. 該エッチング手段は、該スピンナーテーブルに保持されたエッチング処理後のウエーハを洗浄するための洗浄水を供給する洗浄水供給手段を備えている、請求項2又は3記載のレーザー加工装置。
  5. ウエーハはヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハであり、該エッチング手段によってエッチングするエッチング液は水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなっている、請求項1から5のいずれかに記載のレーザー加工装置。
JP2006314329A 2006-11-21 2006-11-21 レーザー加工装置 Pending JP2008130818A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006314329A JP2008130818A (ja) 2006-11-21 2006-11-21 レーザー加工装置
TW096137055A TWI411029B (zh) 2006-11-21 2007-10-03 Laser processing device
US11/986,318 US20080115891A1 (en) 2006-11-21 2007-11-20 Laser beam machining system
DE102007055284A DE102007055284A1 (de) 2006-11-21 2007-11-20 Laserstrahlbearbeitungsanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006314329A JP2008130818A (ja) 2006-11-21 2006-11-21 レーザー加工装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008130818A true JP2008130818A (ja) 2008-06-05

Family

ID=39326621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006314329A Pending JP2008130818A (ja) 2006-11-21 2006-11-21 レーザー加工装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080115891A1 (ja)
JP (1) JP2008130818A (ja)
DE (1) DE102007055284A1 (ja)
TW (1) TWI411029B (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010045233A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Disco Abrasive Syst Ltd 樹脂被覆装置
JP2010129987A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハ加工方法、レーザ加工装置およびレーザ加工用プログラム
JP2011222806A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2011249697A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2012023085A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2012040708A (ja) * 2010-08-17 2012-03-01 Disco Corp 分割方法
JP2013081949A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Disco Corp 半導体基板のアブレーション加工方法
JP2013081946A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Disco Corp アブレーション加工方法
JP2015023078A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6624919B2 (ja) * 2015-12-18 2019-12-25 株式会社ディスコ レーザー加工用保護膜検出方法
DE112017006493T5 (de) 2016-12-22 2019-09-12 Mitsubishi Electric Corporation Laserbearbeitungs-Vorrichtung, Laserbearbeitungs-Verfahren und Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Vorrichtung
CN114378378B (zh) * 2022-02-12 2023-03-24 浙江海科信智能科技有限公司 一种滤清器盖板攻牙自动上料机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272179A (ja) * 1985-09-25 1987-04-02 Sharp Corp 薄型の化合物半導体装置の製造法
JP2004322168A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2005085925A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウエーハの加工方法および加工装置
JP2005175136A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハの分割方法
JP2005252126A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2006198450A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Disco Abrasive Syst Ltd 保護被膜の被覆方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000065642A1 (en) * 1999-04-26 2000-11-02 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Production methods of compound semiconductor single crystal and compound semiconductor element
JP4486476B2 (ja) * 2004-10-29 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 レーザー処理装置及びレーザー処理方法
JP2006173462A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの加工装置
JP4977412B2 (ja) * 2006-07-13 2012-07-18 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP2008028113A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272179A (ja) * 1985-09-25 1987-04-02 Sharp Corp 薄型の化合物半導体装置の製造法
JP2004322168A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
JP2005085925A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウエーハの加工方法および加工装置
JP2005175136A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハの分割方法
JP2005252126A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの加工方法
JP2006198450A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Disco Abrasive Syst Ltd 保護被膜の被覆方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010045233A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Disco Abrasive Syst Ltd 樹脂被覆装置
JP2010129987A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハ加工方法、レーザ加工装置およびレーザ加工用プログラム
JP2011222806A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2011249697A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2012023085A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの加工方法
JP2012040708A (ja) * 2010-08-17 2012-03-01 Disco Corp 分割方法
JP2013081949A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Disco Corp 半導体基板のアブレーション加工方法
JP2013081946A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Disco Corp アブレーション加工方法
JP2015023078A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080115891A1 (en) 2008-05-22
DE102007055284A1 (de) 2008-05-29
TW200828428A (en) 2008-07-01
TWI411029B (zh) 2013-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008130818A (ja) レーザー加工装置
CN106847747B (zh) 晶片的分割方法
JP4777783B2 (ja) レーザー加工装置
JP5065637B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP5385060B2 (ja) 保護膜被覆方法および保護膜被覆装置
JP5133855B2 (ja) 保護膜の被覆方法
JP2004322168A (ja) レーザー加工装置
JP4903523B2 (ja) ウエーハのレーザー加工方法
JP6739873B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2006269897A (ja) ウエーハのレーザー加工方法
KR20150043975A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP6328522B2 (ja) 保護膜被覆方法および保護膜被覆装置
JP2011224642A (ja) 保護材およびアブレーション加工方法
JP2008006379A (ja) 保護被膜の被覆方法
JP4666583B2 (ja) 保護被膜の被覆方法
JP2011176035A (ja) ウエーハの洗浄方法
JP5065722B2 (ja) レーザー加工装置
JP2009148793A (ja) 保護膜被覆装置およびレーザー加工機
JP6199582B2 (ja) 保護膜形成装置
JP5706235B2 (ja) レーザー加工装置
JP4652986B2 (ja) 液状樹脂被覆装置およびレーザー加工装置
JP2010022990A (ja) 保護膜形成装置およびレーザー加工機
JP2022035059A (ja) 洗浄装置、レーザー加工装置、ウェーハの洗浄方法、及び、レーザー加工方法
JP5788716B2 (ja) 粉塵排出装置
JP6475060B2 (ja) レーザー加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120214