JP2011228565A - Division method of wafer - Google Patents
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本発明は、ウェーハにレーザ光を照射してデバイスに分割する方法に関する。 The present invention relates to a method of dividing a device by irradiating a wafer with laser light.
近年、パルスレーザ光を用いてウェーハを個々のデバイスに分割する加工方法が試みられている。このレーザ光を用いた分割方法では、例えば被加工物がシリコンウェーハの場合は、被加工物の一方の面から内部に集光点を合わせてシリコンウェーハに対して透過性を有する例えば波長が1064nm のパルスレーザ光を照射し、ウェーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を連続的に形成する。そして、この変質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割予定ラインに沿って分割することができる(例えば、特許文献1参照)。実際の加工時には、ウェーハのデバイスが形成された表面側に保護テープを貼着し、保護テープ側をレーザ加工装置のチャックテーブルに保持し、露出しているウェーハの裏面側からパルスレーザ光を照射している。 In recent years, processing methods for dividing a wafer into individual devices using pulsed laser light have been attempted. In this dividing method using laser light, for example, when the workpiece is a silicon wafer, the condensing point is aligned from one surface of the workpiece to the inside, and the silicon wafer is transparent, for example, the wavelength is 1064 nm. In this way, a deteriorated layer is continuously formed in the wafer along the planned dividing line. Then, by applying an external force along the planned division line whose strength has decreased due to the formation of the deteriorated layer, the workpiece can be divided along the planned division line (see, for example, Patent Document 1). . During actual processing, a protective tape is attached to the front side of the wafer device, the protective tape is held on the chuck table of the laser processing device, and pulsed laser light is emitted from the exposed back side of the wafer. is doing.
しかし、例えばウェーハの表面側のデバイスが、加速度センサー等のマイクロマシンデバイスのように非常に脆いデバイスの場合には、表面側に保護テープを貼着してしまうと、その剥離時にデバイスが破損してしまうという問題がある。 However, for example, when the device on the front side of the wafer is a very fragile device such as a micromachine device such as an acceleration sensor, if the protective tape is applied to the front side, the device is damaged at the time of peeling. There is a problem of end.
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その課題は、ウェーハの表面側のデバイス面を破損させることないウェーハの分割方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object thereof is to provide a wafer dividing method that does not damage the device surface on the front surface side of the wafer.
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法に関するもので、ウェーハと同径またはウェーハよりも大きい外径を有するサポート部材の表面にウェーハのデバイス領域に相当する大きさの凹部を形成するサポート部材準備ステップと、サポート部材準備ステップの後に、ウェーハのデバイス部を凹部に対面させサポート部材の表面上にウェーハを載置し、外周余剰領域及びサポート部材の外周部に接着剤を塗布し、サポート部材の外周部にウェーハの外周余剰領域を固着する固着ステップと、固着ステップの後に、ウェーハに対して透過性を有するレーザ光をウェーハの裏面側から分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成ステップと、変質層形成ステップが実施されたウェーハの裏面に、環状のフレームに貼着されたエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着ステップと、エキスパンドテープ貼着ステップの後に、サポート部材をウェーハの表面から取り外すサポート部材取り外しステップと、サポート部材取り外しステップの後に、エキスパンドテープを拡張することによりウェーハを分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張ステップとを含む。 The present invention relates to a wafer that divides a wafer in which a device region in which a plurality of devices are divided by a predetermined division line and a peripheral surplus region surrounding the device region are formed on the surface into individual devices along the predetermined division line. A support member preparation step of forming a recess having a size corresponding to a device region of a wafer on a surface of a support member having the same diameter as the wafer or an outer diameter larger than the wafer; and after the support member preparation step The wafer device portion faces the concave portion, the wafer is placed on the surface of the support member, an adhesive is applied to the outer peripheral surplus region and the outer peripheral portion of the support member, and the outer peripheral surplus region of the wafer is applied to the outer peripheral portion of the support member. A fixing step for fixing, and a laser beam having transparency to the wafer after the fixing step. Irradiated along the planned dividing line from the rear surface side of the wafer, forming a modified layer along the planned dividing line inside the wafer, and forming a ring on the rear surface of the wafer on which the modified layer forming step has been performed. The expanding tape attaching step for attaching the expanding tape attached to the frame of the supporting member, the supporting member removing step for removing the supporting member from the wafer surface after the expanding tape attaching step, and the expanding after the supporting member removing step. A tape expansion step of breaking the wafer along a predetermined dividing line by expanding the tape.
このウェーハの分割方法では、変質層形成ステップにおいて、ウェーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成すると共にデバイス領域と外周余剰領域との境界部に沿ってウェーハに対して透過性を有するレーザ光をウェーハの裏面側から照射して境界部に沿ってウェーハの内部に変質層を形成し、サポート部材取り外しステップにおいて、ウェーハを境界部に沿って形成された変質層に沿って破断してサポート部材と共にサポート部材に固着されたウェーハの外周余剰領域をエキスパンドテープから取り外すようにしてもよい。 In this wafer dividing method, in the deteriorated layer forming step, a deteriorated layer is formed along the planned dividing line inside the wafer, and the wafer is permeable along the boundary between the device region and the peripheral surplus region. Laser beam is irradiated from the back side of the wafer to form an altered layer inside the wafer along the boundary, and in the support member removal step, the wafer is broken along the altered layer formed along the boundary. You may make it remove the outer periphery excess area | region of the wafer fixed to the support member with the support member from the expanded tape.
本発明では、ウェーハのデバイス領域に相当する大きさの凹部をサポート部材に形成し、ウェーハのデバイス領域を凹部に対面させてウェーハの外周余剰領域とサポート部材の外周部とを接着することにより、デバイス領域をサポート部材に接触させずにウェーハを保持し、その状態でウェーハをデバイスに分割した後、サポート部材をウェーハから剥離するため、ウェーハをサポート部材から剥離するときにデバイスが破損するのを防ぐことができる。 In the present invention, a recess having a size corresponding to the device region of the wafer is formed on the support member, the device region of the wafer is opposed to the recess, and the outer peripheral region of the wafer and the outer periphery of the support member are bonded, After holding the wafer without contacting the device area to the support member and dividing the wafer into devices in that state, the support member is peeled off from the wafer, so that the device is damaged when peeling the wafer from the support member. Can be prevented.
以下では、図1に示すフローチャートに沿って、適宜他の図を参照しながら、図2に示すウェーハWを分割する場合について説明する。 In the following, a case where the wafer W shown in FIG. 2 is divided will be described along the flowchart shown in FIG. 1 while referring to other drawings as appropriate.
図2に示すウェーハWは、複数のデバイスDが形成されたデバイス領域Waと、デバイス領域Waを囲繞しデバイスが形成されていない外周余剰領域Wbとから構成されている。デバイス領域Waと外周余剰領域Wbとは、境界部Wabによって仕切られている。デバイスDは、分割予定ラインLによって区画されて形成され、表面W1側に形成されている。デバイスDには、例えばマイクロマシンデバイスのように機械的強度が弱いものが含まれる。 A wafer W shown in FIG. 2 includes a device region Wa in which a plurality of devices D are formed, and an outer peripheral surplus region Wb that surrounds the device region Wa and in which no device is formed. The device area Wa and the outer peripheral surplus area Wb are partitioned by a boundary portion Wab. The device D is formed by being partitioned by the planned division line L, and is formed on the surface W1 side. The device D includes a device having a low mechanical strength such as a micromachine device.
[1]第1の実施形態
(1)サポート部材準備ステップ(ステップS1)
図3に示すように、表面に凹部10aが形成されたサポート部材1を準備する。このサポート部材1は、例えば厚さが700μm程度のシリコンウェーハ、ガラス等であり、ウェーハWと同径か、または、ウェーハWよりも大径に形成されている。凹部10aは、例えば平板状のサポート部材1の表面を研削砥石によって研削することによって形成することができる。凹部10aは、ウェーハWのデバイス領域Waに相当する大きさに形成され、デバイス領域Waと同径か、またはデバイス領域Waよりも若干大径に形成される。また、凹部10aは、例えば40〜50μmの深さを有するように形成する。凹部10aの外周側は、凹部10aよりもリング状に厚く形成された外周部10bを構成している。
[1] First Embodiment (1) Support Member Preparation Step (Step S1)
As shown in FIG. 3, a
(2)固着ステップ(ステップS2)
サポート部材準備ステップの後に、図4に示すように、ウェーハWの表面側において突出したデバイス領域Waとサポート部材1の凹部10aとを対面させる。そして、図5に示すように、ウェーハWの外周余剰領域Wb及びサポート部材1の外周部10bの表面に接着剤2を塗布し、サポート部材1の外周部10bにウェーハWの外周余剰領域Wbを固着する。接着剤2としては、紫外線硬化樹脂を用いる。このようにしてウェーハWとサポート部材1とを貼り合わせることにより、ウェーハWのデバイス領域Waは、凹部10aに収容され、サポート部材1と接触しない状態となる。すなわち、凹部10aの深さと接着剤2の厚さとを足した値は、ウェーハWのデバイス領域Waの突出部分の高さよりも大きい。
(2) Fixing step (step S2)
After the support member preparation step, as shown in FIG. 4, the device region Wa protruding on the front surface side of the wafer W and the
(3)変質層形成ステップ(ステップS3)
固着ステップの後に、図6に示すように、ウェーハWに対して透過性を有するレーザ光3aをレーザ光照射ヘッド3からウェーハWの裏面W2側に照射し、レーザ光3aをウェーハWの内部に集光させる。このレーザ光3aの照射は、サポート部材1とともにウェーハWを図6における前後方向に移動させながら、図1に示した分割予定ラインLに沿って行う。そうすると、ウェーハWの内部に変質層Cが形成される。この変質層Cは、後に外力を加えて切断を行う際の起点となるものであり、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性のいずれかがその周囲とは異なる状態となった層のことであり、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。この変質層Cは、図2に示したすべての分割予定ラインLに沿って形成する。
(3) Altered layer formation step (step S3)
After the fixing step, as shown in FIG. 6, a
(4)エキスパンドテープ貼着ステップ(ステップS4)
次に、図7に示すように、変質層形成ステップが実施されたウェーハWの裏面W2に、エキスパンドテープTを貼着する。このエキスパンドテープTは、例えばポリ塩化ビニルからなるシート基材の一方の面に粘着層を塗布して構成され、伸張可能に形成されている。エキスパンドテープTの周縁部には環状のフレームFが貼着されており、ウェーハWは、エキスパンドテープTを介してフレームFと一体化される。
(4) Expanding tape sticking step (Step S4)
Next, as shown in FIG. 7, the expanded tape T is attached to the back surface W2 of the wafer W on which the deteriorated layer forming step has been performed. The expanded tape T is configured by applying an adhesive layer to one surface of a sheet base material made of, for example, polyvinyl chloride, and is formed to be stretchable. An annular frame F is attached to the peripheral portion of the expanded tape T, and the wafer W is integrated with the frame F via the expanded tape T.
(5)サポート部材取り外しステップ(ステップS5)
サポート部材1がガラスなどの紫外線を透過させる材質により形成され、接着剤2が紫外線硬化樹脂で構成されている場合は、エキスパンドテープ貼着ステップの後に、図8に示すように、サポート部材1側から紫外線を照射し、接着剤2を硬化させて接着力を低下させる。そして、接着剤2の接着力が低下した後、図9に示すように、サポート部材1を剥離して取り外す。デバイス領域Waがサポート部材に貼着されていないため、取り外し時にデバイスが破損することがない。
(5) Support member removal step (step S5)
When the
(6)テープ拡張ステップ(ステップS6)
サポート部材取り外しステップの後に、図10に示すように、テープ拡張装置4の保持テーブル40にテープT側を載置し、フレームFをフレーム保持部41において保持する。フレーム保持部41は、シリンダ42によって駆動されるピストン43に固定されており、ピストン43とともに昇降する構成となっている。テープ拡張ステップでは、図11に示すように、フレーム保持部41が保持テーブル40との関係で相対的に下降するようにフレーム保持部41と保持テーブル40とを上下方向に相対移動させる。そうすると、下降するフレームFによってテープTが伸張されて拡張し、これによって変質層Cに対して水平方向の外力がはたらくため、変質層CにおいてウェーハWが破断され、個々のデバイスDごとに分割される。
(6) Tape expansion step (step S6)
After the support member removing step, as shown in FIG. 10, the tape T side is placed on the holding table 40 of the tape expansion device 4, and the frame F is held by the
以上のように、固着ステップにおいてはデバイス領域Waがサポート部材1と接触しない状態でウェーハWが保持されるため、サポート部材取り外しステップにおいてウェーハからサポート部材を取り外す際にデバイスが破損するおそれがない。したがって、テープ拡張ステップにおいては、破損のない個々のデバイスを得ることができる。
As described above, since the wafer W is held in a state where the device region Wa is not in contact with the
[2]第2の実施形態
第2の実施形態として、第1の実施形態で用いた紫外線硬化樹脂からなる接着剤2に代えて、図12に示すように、例えばエポキシ樹脂、ワックス等の、紫外線硬化樹脂以外の接着剤2aを用いた場合について説明する。
[2] Second Embodiment As a second embodiment, instead of the adhesive 2 made of the ultraviolet curable resin used in the first embodiment, as shown in FIG. The case where the adhesive 2a other than the ultraviolet curable resin is used will be described.
サポート部材準備ステップ(ステップS1)は、第1の実施形態の場合と同様に行われる。次の固着ステップ(ステップS2)も、接着剤の種類が異なる以外は、第1の実施形態の場合と同様に行われる。 The support member preparation step (step S1) is performed in the same manner as in the first embodiment. The next fixing step (step S2) is also performed in the same manner as in the first embodiment except that the type of adhesive is different.
変質層形成ステップ(ステップS3)では、図12に示すように、ウェーハWの内部に分割予定ラインに沿って変質層Cを形成するとともに、ウェーハWとレーザ光照射ヘッド3とを相対的に回転させながら、裏面W2側から、デバイス領域Waと外周余剰領域Wbとの境界部Wabに沿って、ウェーハWに対して透過性を有するレーザ光3bをレーザ光照射ヘッド3から照射してウェーハWの内部に集光し、境界部Wabに沿ってウェーハWの内部に変質層Cabを形成する。 In the deteriorated layer forming step (step S3), as shown in FIG. 12, the deteriorated layer C is formed inside the wafer W along the planned division line, and the wafer W and the laser light irradiation head 3 are relatively rotated. Then, from the back surface W2 side, along the boundary portion Wab between the device region Wa and the outer peripheral surplus region Wb, the laser beam irradiation head 3 irradiates the laser beam 3b having transparency to the wafer W, and The light is condensed inside, and the altered layer Cab is formed inside the wafer W along the boundary portion Wab.
エキスパンドテープ貼着工程(ステップS4)を第1の実施形態と同様に行った後、サポート部材取り外しステップ(ステップS5)では、図13に示すように、例えば外周余剰領域Wbと内径がほぼ等しいサイズの硬質リング部材をエキスパンドテープT側から押圧するなどにより、図12に示した変質層Cabに沿って破断させてデバイス領域Waと外周余剰領域Wbとに分離させた後、サポート部材1及び接着剤2aとともに外周余剰領域Wbを取り外す。
After performing the expand tape attaching step (step S4) in the same manner as in the first embodiment, in the support member removing step (step S5), as shown in FIG. 13, for example, the inner diameter is substantially equal to the outer peripheral surplus area Wb. The hard ring member is pressed from the expanded tape T side to break along the deteriorated layer Cab shown in FIG. 12 and separated into the device region Wa and the outer peripheral surplus region Wb, and then the
その後、第1の実施形態と同様にテープ拡張ステップ(ステップS6)を実施し、個々のデバイスDごとに分割する。第2の実施形態においても、固着ステップにおいてはデバイス領域Waがサポート部材1と接触しない状態でウェーハWが保持されるため、サポート部材取り外しステップにおいてウェーハからサポート部材を取り外す際にデバイスが破損するおそれがない。したがって、テープ拡張ステップにおいて、破損のない個々のデバイスを得ることができる。
Thereafter, the tape expansion step (step S6) is performed in the same manner as in the first embodiment, and each device D is divided. Also in the second embodiment, since the wafer W is held in a state where the device region Wa is not in contact with the
W:ウェーハ
W1:表面 W2:裏面 Wa:デバイス領域 Wb:外周余剰領域 Wab:境界部
L:分割予定ライン D:デバイス C、Cab:変質層
T:エキスパンドテープ F:フレーム
1:サポート部材 10a:凹部 10b:外周部
2、2a:接着剤
3:レーザ光照射ヘッド 3a、3b:レーザ光
4:テープ拡張装置 40:保持テーブル 41:フレーム保持部
W: Wafer W1: Front surface W2: Back surface Wa: Device region Wb: Peripheral surplus region Wab: Boundary portion L: Line to be divided D: Device C, Cab: Altered layer T: Expanded tape F: Frame 1:
Claims (2)
該ウェーハと同径または該ウェーハよりも大きい外径を有するサポート部材の表面に該ウェーハの該デバイス領域に相当する大きさの凹部を形成するサポート部材準備ステップと、
該サポート部材準備ステップの後に、該ウェーハの該デバイス部を該凹部に対面させ該サポート部材の表面上に該ウェーハを載置し、該外周余剰領域及び該サポート部材の外周部に接着剤を塗布し、該サポート部材の外周部に該ウェーハの該外周余剰領域を固着する固着ステップと、
該固着ステップの後に、該ウェーハに対して透過性を有するレーザ光を該ウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成ステップと、
該変質層形成ステップが実施された該ウェーハの裏面に、環状のフレームに貼着されたエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着ステップと、
該エキスパンドテープ貼着ステップの後に、該サポート部材を該ウェーハの表面から取り外すサポート部材取り外しステップと、
該サポート部材取り外しステップの後に、該エキスパンドテープを拡張することにより該ウェーハを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張ステップと、
を含むウェーハの分割方法。 A wafer dividing method in which a wafer having a device area in which a plurality of devices are partitioned by a division line and an outer peripheral surplus area surrounding the device area is divided into individual devices along the division line. And
A support member preparing step of forming a recess having a size corresponding to the device region of the wafer on the surface of the support member having the same diameter as the wafer or a larger outer diameter than the wafer;
After the support member preparation step, the device portion of the wafer faces the concave portion, the wafer is placed on the surface of the support member, and an adhesive is applied to the outer peripheral surplus region and the outer peripheral portion of the support member. A fixing step of fixing the outer peripheral surplus region of the wafer to the outer peripheral portion of the support member;
After the fixing step, a laser beam having transparency to the wafer is irradiated from the back side of the wafer along the planned division line, and a deteriorated layer is formed along the planned division line inside the wafer. An altered layer forming step,
An expanded tape attaching step for attaching an expanded tape attached to an annular frame on the back surface of the wafer on which the altered layer forming step has been performed;
A support member removing step of removing the support member from the surface of the wafer after the expanding tape attaching step;
A tape expanding step of breaking the wafer along the planned dividing line by expanding the expanded tape after the support member removing step;
Wafer dividing method including:
前記サポート部材取り外しステップにおいて、該ウェーハを該境界部に沿って形成された変質層に沿って破断し、該サポート部材と共に該サポート部材に固着された該ウェーハの該外周余剰領域を前記エキスパンドテープから取り外す、
請求項1記載のウェーハの分割方法。 In the deteriorated layer forming step, a deteriorated layer is formed in the wafer along the planned dividing line, and the wafer is permeable along a boundary portion between the device region and the outer peripheral surplus region. Irradiate laser light from the back side of the wafer, and form a deteriorated layer inside the wafer along the boundary,
In the support member removing step, the wafer is broken along a deteriorated layer formed along the boundary portion, and the outer peripheral surplus region of the wafer fixed to the support member together with the support member is removed from the expanded tape. Remove,
The wafer dividing method according to claim 1.
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