JP2012124468A - レーザダイシング装置及び方法、割断装置及び方法、並びに、ウェーハ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェーハWは、裏面に透明なダイシング用テープTが貼着されて、ダイシング用フレームFにマウントされる。ダイシング用フレームFにマウントされたウェーハWは、裏面を吸引されて、透明なウェーハテーブル20に保持される。レーザ光は、透明なウェーハテーブル20及び透明なダイシング用テープTを通してウェーハWの裏面に入射される。これにより、ウェーハWの表面に触れることなくウェーハWを保持して、ウェーハWの裏面にレーザ光を入射することができ、ウェーハWの表面に形成された素子等を破壊することなく、レーザダイシングすることができる。
【選択図】図1
Description
〈構成〉
図1は、本発明に係るレーザダイシング装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。
次に、レーザダイシング装置10を用いたダイシング方法について説明する。
されたレーザ光が、ストリートSに沿ってウェーハWに入射するように、ウェーハテーブル20を移動される。
〈構成〉
図6は、本発明に係るレーザダイシング装置の第2の実施形態を示す概略構成図である。
次に、本実施の形態のレーザダイシング装置110を用いたダイシング方法について説明する。
〈その他の実施の形態1〉
上記第1の実施の形態のレーザダイシング装置10では、テーブル板22の周縁部にのみウェーハ吸着穴26を形成し、ウェーハWの周縁部のみを吸着保持する構成としているが、図8及び図9に示すように、テーブル板22の中央部にもウェーハ吸着穴42を形成し、ウェーハWの中央部も吸着保持する構成とすることもできる。これにより、より確実にウェーハWをウェーハ吸着面22Aに密着させることができる。
上記第1の実施の形態のレーザダイシング装置10では、水平に設置されたウェーハテーブル20の下面にウェーハWを吸着保持する構成としているが、図12に示すように、ウェーハテーブル20の上面にウェーハ吸着面22Aを形成し、ウェーハテーブル20の上面にウェーハWを載置して吸着保持する構成とすることもできる。この場合、同図に示すように、レーザ照射装置60は、ウェーハテーブル20の下方位置に設置され、下方から上方に向けてレーザ光を出射する構成とされる。なお、このように、ウェーハテーブル20の上面にウェーハ吸着面22Aを形成し、ウェーハテーブル20の上面にウェーハWを載置して吸着保持する構成とすることにより、大径のウェーハWであっても、確実にウェーハ吸着面22Aに密着させることができ、ウェーハWを平坦に保持することができる。
上記実施の形態では、ダイシング用フレームFにマウントされたウェーハWをウェーハテーブル20で吸着保持して、レーザダイシングする構成としているが、ウェーハWをダイシング用フレームFにマウントせず、直接ウェーハテーブル20で保持して、レーザダイシングすることもできる。また、ダイシング用フレームFにはマウントせず、裏面にレーザ光を透過可能なテープ(ダイシング用テープ)のみ貼着してレーザダイシングする構成とすることもできる。
上記実施の形態では、ウェーハWの裏面を吸引(真空吸引)して、ウェーハテーブル20(120)のウェーハ吸着面22A(122WA)にウェーハWを密着させる構成としている。この場合、エアの吸引後のウェーハWとウェーハテーブル20(120)との間(ウェーハ吸着面22A(122WA)とダイシング用テープTとの間)に相互の表面粗さに伴う隙間が形成されていると、その隙間によってレーザ光が散乱される場合がある。ダイシング用テープを貼着せずにウェーハを直接ウェーハテーブル20(120)で吸着保持した場合も同様に、ウェーハ吸着面22A(122WA)とウェーハWの被吸着面との間に相互の表面の粗さに伴う隙間が形成されると、その隙間の部分によってレーザ光が散乱される場合がある。
本実施の形態のウェーハテーブル220によるウェーハWの保持は、次のように行われる。
〈割断処理の第1の実施の形態〉
上記のレーザダイシング装置10(110)によってダイシング処理されたウェーハWは、その後、外的応力が印加されて、チップに分割(分断)される。この処理は、たとえば、割断装置によって行われる。
上記実施の形態のレーザダイシング装置10(110)で使用されるダイシング用テープは、レーザ光に対する十分な透過性を有することが求められる。一方、レーザダイシング後の割断処理をも考慮すると、ダイシング用テープには伸張能力に優れるという特性を有することが求められる。このようなダイシング用テープが存在しないことはないが、屈折率の均質性を厳密に考慮すると、双方の両立は難しい。特に、レーザ光に対する異方性がなく、一様な屈折率を有する高透過率のシートであって、更に割断する際に弾性変形に対する異方性がなく、一様に伸縮するようなダイシング用テープは、現状なかなか見当たらない。テープ素材である場合、展延性が増せば増すほど、その分子は鎖状に絡まっており、そのような構成であれば、原理的に素材内で光が散乱される度合いが高く、また、屈折率のバラツキも大きくなる傾向にあるからである。
上記のように、ウェーハは、レーザダイシング後、割断用の厚手のテープに貼り付けてエキスパンドすることにより、ダイシング用テープに伸縮性や展延性がなくても、割断処理することができる。この割断処理を行う際、ウェーハの裏面(テープ貼着面)を真空吸着しながら、ウェーハを撓ませることにより、効率よくウェーハを割断することができる。
図20は、割断装置の他の実施の形態を示す概略構成図である。
次に、図22及び図23に基づいて、レーザダイシング装置を用いたレーザダイシングから割断装置を用いた分割までの一連の処理の流れについて説明する。
《ウェーハテーブルについて》
ウェーハテーブルを構成する透明なテーブル板としては、石英ガラスが好適に使用される。たとえば、東ソー社製のESグレード石英ガラスや、特に赤外域での吸収を軽減させたED−Cグレード石英ガラスが好適に使用される。
ウェーハとテーブル板との間の隙間に屈折液を流し込む場合、屈折液としては、たとえば、水が好適に使用される。この他、エタノールやIPA等のアルコールを使用してもよい。
レーザダイシング実施例の加工条件としては、たとえば、以下の条件などが好適に使用される。
レーザ光スポット径:2μm
発振形態:Qスイッチパルス
繰り返し周波数:100kHz
試料台移動速度:1100mm/秒
パルス間隔:1μm
パルス幅:150ns
出力:6.5μJ/パルス
集光レンズ:倍率50倍、NA:0.55
《ダイシング用テープについて》
ダイシング用テープとしては、レーザ光に対する透過率が80%程度以上であることが望ましい。このようなテープの材質としては、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系のものなどが好適に使用できる。たとえば、フィルム厚みとして、200μm程度でも良いが、50μm以下とすれば、更に透過率を向上させることができる。
Claims (28)
- レーザ照射手段から出射されたレーザ光をストリートに沿ってウェーハの一方側の面に入射することにより、前記ストリートに沿って前記ウェーハの内部に改質層を形成するレーザダイシング装置において、
一様な厚みで前記レーザ光を透過可能に形成され、一方側の面がウェーハ吸着面とされ、前記ウェーハの前記一方側の面を吸引することにより、前記ウェーハの前記一方側の面のほぼ全面を前記ウェーハ吸着面に密着させて保持する板状のウェーハ保持部を備えたウェーハテーブルを備え、
前記ウェーハテーブルの前記ウェーハ保持部を通して、前記ウェーハに前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光を入射することを特徴とするレーザダイシング装置。 - 前記ウェーハは、前記一方側の面に前記レーザ光を透過可能なダイシング用テープが貼り付けられて、環状に形成された板状のダイシング用フレームの内側にマウントされ、
前記ウェーハテーブルは、一様な厚みで前記レーザ光を透過可能に形成され、一方側の面がウェーハ吸着面とされ、前記ウェーハの前記一方側の面を吸引することにより、前記ウェーハの前記一方側の面のほぼ全面を前記ウェーハ吸着面に密着させて保持するウェーハ保持部と、前記ダイシング用フレームを保持するフレーム保持部とを有することを特徴とする請求項1に記載のレーザダイシング装置。 - 前記ウェーハと前記ウェーハ吸着面との間の隙間に屈折液を流し込む屈折液供給手段を更に備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザダイシング装置。
- 前記屈折液が流れ込みやすくなるように、前記ウェーハ吸着面が所定の粗さで荒らされることを特徴とする請求項3に記載のレーザダイシング装置。
- 前記ウェーハ保持部は、前記ウェーハ吸着面の周縁部に複数のウェーハ吸着穴が形成され、該ウェーハ吸着穴を介して前記ウェーハの周縁部を吸引することにより、前記ウェーハを保持することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のレーザダイシング装置。
- 前記ウェーハ保持部は、前記ウェーハ吸着面の周縁部に複数のウェーハ吸着穴が形成されるとともに、中央部に複数のウェーハ吸着穴が形成され、該ウェーハ吸着穴を介して前記ウェーハの中央部及び周縁部を吸引することにより、前記ウェーハを保持することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のレーザダイシング装置。
- 請求項2に記載のレーザダイシング装置でレーザダイシング処理されたウェーハを割断する割断装置であって、
前記ダイシング用フレームを保持するフレーム保持手段と、
前記ウェーハの前記一方側の面を吸着保持する撓み変形可能な板状のウェーハ保持手段と、
前記ウェーハ保持手段にパッドを押圧当接させて撓み変形させる押圧手段と、
を備えたことを特徴とする割断装置。 - 前記ウェーハは、前記ダイシング用テープの上から割断用テープが貼り付けられて、環状に形成された板状の割断用フレームの内側にマウントされ、
前記フレーム保持手段は、前記割断用フレームを保持することを特徴とする請求項7に記載の割断装置。 - 前記ウェーハ保持手段は、前記ウェーハの前記一方側の面を真空吸着して保持し、
前記割断用テープは、通気性を有し、前記ウェーハ保持手段上で真空吸着されながら前記ウェーハの前記一方側の面に貼り付けられることを特徴とする請求項8に記載の割断装置。 - 前記ダイシング用テープは、物理的特性を変化させることにより、脆化可能に形成され、
前記ダイシング用テープの物理的特性を変化させて脆化させるダイシング用テープ脆化手段を更に備えることを特徴とする請求項8又は9に記載の割断装置。 - 前記押圧手段は、前記パッドが蒲鉾形状に形成されるとともに、軸周りに回転可能に形成されることを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の割断装置。
- レーザ照射手段から出射されたレーザ光をストリートに沿ってウェーハの一方側の面に入射することにより、前記ストリートに沿って前記ウェーハの内部に改質層を形成するレーザダイシング方法において、
一様な厚みで前記レーザ光を透過可能に形成され、一方側の面がウェーハ吸着面とされ、前記ウェーハの前記一方側の面を吸引することにより、前記ウェーハの前記一方側の面のほぼ全面を前記ウェーハ吸着面に密着させて保持する板状のウェーハ保持部を備えたウェーハテーブルによって前記ウェーハを保持し、前記ウェーハテーブルの前記ウェーハ保持部を通して、前記ウェーハに前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光を入射することを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記ウェーハは、前記一方側の面に前記レーザ光を透過可能なダイシング用テープが貼り付けられて、環状に形成された板状のダイシング用フレームの内側にマウントされ、
前記ウェーハテーブルは、一様な厚みで前記レーザ光を透過可能に形成され、一方側の面がウェーハ吸着面とされ、前記ウェーハの前記一方側の面を吸引することにより、前記ウェーハの前記一方側の面のほぼ全面を前記ウェーハ吸着面に密着させて保持するウェーハ保持部と、前記ダイシング用フレームを保持するフレーム保持部とを有し、
前記ウェーハ保持部で前記ウェーハを保持するとともに、前記フレーム保持部で前記ダイシング用フレームを保持して、前記ダイシング用フレームにマウントされた前記ウェーハを前記ウェーハテーブルで保持し、前記ウェーハテーブルの前記ウェーハ保持部を通して、前記ウェーハに前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光を入射することを特徴とする請求項12に記載のレーザダイシング方法。 - 前記ウェーハと前記ウェーハ吸着面との間の隙間に屈折液を流し込んで前記ウェーハを保持することを特徴とする請求項12又は13に記載のレーザダイシング方法。
- 前記屈折液が流れ込みやすくなるように、前記ウェーハ吸着面が所定の粗さで荒らされることを特徴とする請求項14に記載のレーザダイシング方法。
- 前記ウェーハ保持部は、前記ウェーハ吸着面の周縁部に複数のウェーハ吸着穴が形成され、該ウェーハ吸着穴を介して前記ウェーハの周縁部を吸引することにより、前記ウェーハを保持することを特徴とする請求項12から15のいずれか1項に記載のレーザダイシング方法。
- 前記ウェーハ保持部は、前記ウェーハ吸着面の周縁部に複数のウェーハ吸着穴が形成されるとともに、中央部に複数のウェーハ吸着穴が形成され、該ウェーハ吸着穴を介して前記ウェーハの中央部及び周縁部を吸引することにより、前記ウェーハを保持することを特徴とする請求項12から15のいずれか1項に記載のレーザダイシング方法。
- 請求項13に記載のレーザダイシング方法でレーザダイシング処理されたウェーハを割断する割断方法であって、
撓み変形可能な板状のウェーハ保持手段で前記ウェーハの前記一方側の面を吸着保持し、前記ウェーハ保持手段にパッドを押圧当接させて、前記ウェーハ保持手段を撓み変形させることにより、前記ウェーハを割断することを特徴とする割断方法。 - 前記ウェーハの前記一方側の面に割断用テープを貼付したのち、前記ウェーハを割断することを特徴とする請求項18に記載の割断方法。
- 前記割断用テープは、通気性を有し、真空吸引しながら前記ウェーハに貼り付けることを特徴とする請求項19に記載の割断方法。
- 前記ダイシング用テープは、物理的特性を変化させることにより、脆化可能に形成され、該ダイシング用テープの物理的特性を変化させて脆化させたのち、前記ウェーハを割断させることを特徴とする請求項19又は20に記載の割断方法。
- 前記パッドが蒲鉾形状に形成され、該パッドを軸周りに90度回転させて、2回に分けて前記ウェーハの前記一方側の面に押圧当接させることを特徴とする請求項18から20のいずれか1項に記載の割断方法。
- ダイシング用テープを介してダイシング用フレームにマウントされたウェーハに対して、レーザ照射手段から出射されたレーザ光をストリートに沿って入射することにより、前記ストリートに沿って前記ウェーハの内部に改質層を形成するレーザダイシング工程であって、前記レーザ光を透過可能な前記ダイシング用テープを前記ウェーハの一方側の面に貼り付けて前記ウェーハを前記ダイシング用フレームにマウントするとともに、一様な厚みで前記レーザ光を透過可能に形成され、一方側の面がウェーハ吸着面とされ、前記ウェーハの前記一方側の面を吸引することにより、前記ウェーハの前記一方側の面のほぼ全面を前記ウェーハ吸着面に密着させて保持するウェーハ保持部と、前記ダイシング用フレームを保持するフレーム保持部とを有するウェーテーブルで前記ダイシング用フレームにマウントされた前記ウェーハを保持し、前記ウェーハテーブルの前記ウェーハ保持部を通して、前記ウェーハに前記レーザ照射手段から出射されたレーザ光を入射して、前記ウェーハの内部に改質層を形成するレーザダイシング工程と、
レーザダイシング処理された前記ウェーハを撓ませることにより、前記テープ上で個々のチップに割断する割断工程と、
を有することを特徴とするウェーハ処理方法。 - 前記割断工程の前に、前記レーザダイシング処理された前記ウェーハに割断用テープを貼り付ける割断用テープ貼付工程を更に含むことを特徴とする請求項23に記載のウェーハ処理方法。
- 前記割断用テープは、通気性を有し、真空吸引しながら前記ウェーハの前記一方側の面に貼り付けることを特徴とする請求項24に記載のウェーハ処理方法。
- 前記ダイシング用テープは、物理的特性を変化させることにより、脆化可能に形成され、
前記割断工程の前に、前記割断用テープが貼り付けた前記ウェーハに対して、前記ダイシング用テープの物理的特性を変化させて脆化させるダイシング用テープ脆化工程を更に含むこと特徴とする請求項24又は25に記載のウェーハ処理方法。 - 前記レーザダイシング工程では、前記ウェーハと前記ウェーハ吸着面との間の隙間に屈折液を流し込んで前記ウェーハを前記ウェーハ保持部で保持することを特徴とする請求項23から26のいずれか1項に記載のウェーハ処理方法。
- 前記割断工程では、前記ダイシング用フレームを保持するとともに、撓み変形可能な板状のウェーハ保持手段で前記ウェーハの前記一方側の面を吸着保持し、前記ウェーハ保持手段にパッドを押圧当接させて、前記ウェーハ保持手段を撓み変形させることにより、前記ウェーハを割断することを特徴とする請求項23から27のいずれか1項に記載のウェーハ処理方法。
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