JP2015115538A - Wafer processing method - Google Patents
Wafer processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015115538A JP2015115538A JP2013258288A JP2013258288A JP2015115538A JP 2015115538 A JP2015115538 A JP 2015115538A JP 2013258288 A JP2013258288 A JP 2013258288A JP 2013258288 A JP2013258288 A JP 2013258288A JP 2015115538 A JP2015115538 A JP 2015115538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- processing
- back surface
- device layer
- processing method
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
- B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
Abstract
Description
本発明は、半導体装置や電子部品等のウェーハを個々のチップに分割するウェーハ加工方法に関し、特に、半導体基板の表面に絶縁膜(例えばLow−k膜)及び機能膜が積層された積層体からなるデバイス層が形成されたウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for dividing a wafer such as a semiconductor device or an electronic component into individual chips, and in particular, from a laminate in which an insulating film (for example, a low-k film) and a functional film are laminated on the surface of a semiconductor substrate. The present invention relates to a method for processing a wafer on which a device layer is formed.
半導体製造工程等において、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ(ダイ、又はペレットとも言われる)に分割され、次に個々のチップはダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディングされた後はワイヤボンディングされ、ワイヤボンディングされた後は、樹脂モールドされて、半導体装置や電子部品等の完成品となる。 In semiconductor manufacturing processes, etc., wafers with semiconductor devices or electronic parts formed on the surface are subjected to electrical tests in the probing process and then divided into individual chips (also called dies or pellets) in the dicing process. The individual chips are then die bonded to the component base in a die bonding process. After die bonding, wire bonding is performed, and after wire bonding, resin molding is performed to obtain a finished product such as a semiconductor device or an electronic component.
プロービング工程の後ウェーハは、図13に示すように、片面に粘着層が形成された厚さ100μm程度のダイシングテープ(ダイシングシートとも称される)Sに裏面を貼り付けられ、剛性のあるリング状のフレームFにマウントされる。ウェーハWはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程−ダイボンディング工程間、及びダイボンディング工程内を搬送される。 After the probing process, as shown in FIG. 13, the back surface of the wafer is attached to a dicing tape (also called a dicing sheet) S having a thickness of about 100 μm with an adhesive layer formed on one side, and a rigid ring shape. Is mounted on the frame F. In this state, the wafer W is transferred in the dicing process, between the dicing process and the die bonding process, and in the die bonding process.
ダイシング工程では、微細なダイヤモンド砥粒で形成されたダイシングブレードと呼ばれる薄型砥石でウェーハWに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられている。 In the dicing process, a dicing apparatus that cuts the wafer by inserting a grinding groove into the wafer W with a thin grindstone called a dicing blade formed of fine diamond abrasive grains is used.
ダイシング装置では、このダイシングブレードを30,000〜60,000rpmで高速回転させてウェーハWに切込み、ウェーハWを完全切断(フルカット)する。このときウェーハWの裏面に貼られたダイシングテープSは、表面から10μm程度しか切り込まれていないので、ウェーハWは個々のチップTに切断されてはいるものの、個々のチップTがバラバラにはならず、チップT同士の配列が崩れていないので全体としてウェーハ状態が保たれている。 In the dicing apparatus, the dicing blade is rotated at a high speed of 30,000 to 60,000 rpm and cut into the wafer W to completely cut the wafer W (full cut). At this time, since the dicing tape S affixed to the back surface of the wafer W is cut only about 10 μm from the front surface, the wafer W is cut into individual chips T, but the individual chips T are separated. In other words, since the arrangement of the chips T is not collapsed, the wafer state is maintained as a whole.
近年、IC、LSI等のデバイスの高集積化、小型化に伴い、シリコン等の半導体基板の表面に、SiOF、BSG(SiOB)等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜(Low−k膜)と回路を形成する機能膜が積層された積層体からなるデバイス層が形成されたウェーハが実用化されている。 In recent years, with the high integration and miniaturization of devices such as IC and LSI, an inorganic film such as SiOF or BSG (SiOB) or a polymer film such as polyimide or parylene is used on the surface of a semiconductor substrate such as silicon. A wafer on which a device layer made of a laminated body in which a low dielectric constant insulating film (Low-k film) made of a certain organic film and a functional film forming a circuit are laminated has been put into practical use.
しかし、このようなデバイス層のあるウェーハのダイシングは、膜剥がれやバリ等が発生しやすく、ダイシング工程における大きな問題となっている。特に、デバイス層にLow−k膜が含まれる場合、Low−k膜は非常に脆いことから、ダイシングブレードによる切断が行われると、Low−k膜に剥離が生じやすい問題がある。すなわち、ダイシングブレードによって切断すると、Low−k膜が破壊され、この破壊された領域がデバイス形成領域(チップ形成領域)に広がると、チップは不良品となり、製造される半導体装置の歩留りを低下させてしまう要因となる。 However, dicing of a wafer having such a device layer is likely to cause film peeling and burrs, which is a serious problem in the dicing process. In particular, when a low-k film is included in the device layer, the low-k film is very fragile. Therefore, when the device layer is cut by a dicing blade, there is a problem that the low-k film is likely to be peeled off. That is, if the low-k film is broken by cutting with a dicing blade, and the broken area spreads over the device forming area (chip forming area), the chip becomes defective, and the yield of the semiconductor device to be manufactured is lowered. It will be a factor.
上記問題を解消するために、ダイシングブレードによる切断に先立って、ストリートと称される分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成してデバイス層を分断した後に、ダイシングブレードによって切断を行う方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve the above problem, a method of cutting with a dicing blade after dividing the device layer by forming a laser processing groove along a planned dividing line called a street prior to cutting with a dicing blade is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載された方法は、図14に示すように、最初に、表面に絶縁膜及び機能膜が積層された積層体(デバイス層)が形成されたウェーハの表面に保護膜を形成する保護膜形成工程が行われる(ステップS100)。次に、ウェーハの表面に、保護膜を通してレーザー光を照射するレーザー光照射工程が行われる(ステップS102)。このレーザー光照射工程では、ストリートに沿ってレーザー光を往復移動させることにより、ウェーハのストリートを形成する積層体には、ストリートに沿ってダイシングブレード(切削ブレード)の幅より広い幅のレーザー加工溝が形成される。 In the method described in Patent Document 1, as shown in FIG. 14, first, a protective film is formed on the surface of a wafer on which a laminate (device layer) in which an insulating film and a functional film are laminated is formed. A protective film forming step is performed (step S100). Next, a laser beam irradiation process is performed in which the laser beam is irradiated on the surface of the wafer through the protective film (step S102). In this laser beam irradiation process, the laser beam is reciprocated along the streets, so that a laser processing groove having a width wider than the width of the dicing blade (cutting blade) along the streets is formed on the laminated body forming the streets of the wafer. Is formed.
レーザー光照射工程が実施された後、ウェーハの表面に被覆された保護膜を除去する保護膜除去工程が行われる(ステップS104)。次に、ウェーハのストリートに形成されたレーザー加工溝に沿ってダイシングブレードでウェーハを切削するダイシング工程(切削工程)が行われる(ステップS106)。これにより、ウェーハは、ストリートに形成されたレーザー加工溝に沿って裏面に達する切削溝が形成される。この結果、ウェーハはストリートに形成されたレーザー加工溝に沿って切断され、個々のチップに分割される。このダイシング工程においてはダイシングブレードによって半導体基板(シリコン基板等)だけが切断されることになる。 After the laser light irradiation process is performed, a protective film removing process for removing the protective film coated on the surface of the wafer is performed (step S104). Next, a dicing process (cutting process) is performed in which the wafer is cut with a dicing blade along the laser processing groove formed on the street of the wafer (step S106). Thereby, the cutting groove which reaches a back surface is formed in the wafer along the laser processing groove formed in the street. As a result, the wafer is cut along the laser processing grooves formed in the streets and divided into individual chips. In this dicing process, only the semiconductor substrate (silicon substrate or the like) is cut by the dicing blade.
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、ダイシング装置のほかにレーザー加工装置(レーザースクライバ)が必要である。また、レーザー照射工程では、ダイシングブレードの幅より広いレーザー加工溝を形成するために、レーザー光の照射を1つのストリートに沿って往復移動して行わなければならない。このため、生産性が悪く、コストアップを招く問題がある。 However, the method described in Patent Document 1 requires a laser processing device (laser scriber) in addition to the dicing device. Further, in the laser irradiation process, in order to form a laser processing groove wider than the width of the dicing blade, it is necessary to perform laser beam irradiation by reciprocating along one street. For this reason, there is a problem that productivity is poor and the cost is increased.
また、特許文献1に記載された方法では、加工時の熱ダメージやコンタミネーションを防ぐため、レーザー光照射工程が実施される前にウェーハの表面に保護膜を形成する必要があり、保護膜にかかるコストも問題となっている。 Moreover, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to form a protective film on the surface of the wafer before the laser beam irradiation process is performed in order to prevent thermal damage and contamination during processing. Such costs are also a problem.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、生産性の向上及びコストダウンを図りつつ、良好な加工品質でウェーハを個々のチップに分割できるウェーハ加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wafer processing method that can divide a wafer into individual chips with good processing quality while improving productivity and reducing costs. To do.
上記目的を達成するために、本発明の第1態様に係るウェーハ加工方法は、半導体基板の表面に形成されたデバイス層に複数のチップが分割予定ラインによって区画された領域に形成されているウェーハを、分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する方法であって、ウェーハのデバイス層が形成される表面側から、液体ビームによって誘導されたレーザー光を分割予定ラインに沿って照射することにより、分割予定ラインにおけるデバイス層を除去するとともに半導体基板に溝を形成する溝形成工程と、ウェーハの裏面を加工して、ウェーハの厚さを薄くする裏面加工工程と、を含む。 In order to achieve the above object, a wafer processing method according to a first aspect of the present invention is a wafer in which a plurality of chips are formed in a region defined by division lines in a device layer formed on the surface of a semiconductor substrate. Is divided into individual chips along the planned dividing line, and the laser beam guided by the liquid beam is irradiated along the planned dividing line from the surface side on which the device layer of the wafer is formed. And a groove forming step for removing the device layer in the division line and forming a groove in the semiconductor substrate, and a back surface processing step for reducing the thickness of the wafer by processing the back surface of the wafer.
本態様によれば、溝形成工程においてウェーハの表面側から液体ビームによって誘導されたレーザー光を分割予定ラインに沿って照射することにより、分割予定ラインにおけるデバイス層を除去するとともに半導体基板に溝を形成するので、ウェーハの表面に保護膜を形成しなくても、加工時の熱ダメージやコンタミネーションを防ぐことができ、歩留りの向上を実現して信頼性を向上させることができる。また、ダイシングブレードによるダイシングやレーザーダイシング等のダイシング工程が不要となる。したがって、生産性の向上及びコストダウンを図りつつ、良好な加工品質でウェーハを個々のチップに分割できる。 According to this aspect, by irradiating the laser beam guided by the liquid beam from the front surface side of the wafer in the groove forming process along the planned dividing line, the device layer in the planned dividing line is removed and the groove is formed in the semiconductor substrate. Therefore, even if a protective film is not formed on the surface of the wafer, thermal damage and contamination during processing can be prevented, yield can be improved, and reliability can be improved. Further, a dicing process such as dicing with a dicing blade or laser dicing is not required. Therefore, the wafer can be divided into individual chips with good processing quality while improving productivity and reducing costs.
本発明の第2態様に係るウェーハ加工方法は、第1態様において、裏面加工工程は、溝がウェーハの裏面に露出するまでウェーハの裏面を加工する。 In the wafer processing method according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the back surface processing step processes the back surface of the wafer until the groove is exposed on the back surface of the wafer.
本態様によれば、裏面加工工程によってウェーハは個々のチップに分割される。したがって、裏面加工工程が行われた後にエキスパンド工程を行う必要がなく、更なる生産性の向上を図ることができる。 According to this aspect, the wafer is divided into individual chips by the back surface processing step. Therefore, it is not necessary to perform the expanding step after the back surface processing step is performed, and the productivity can be further improved.
本発明の第3態様に係るウェーハ加工方法は、第1態様において、裏面加工工程は、溝がウェーハの裏面に露出する前にウェーハの裏面の加工を終了し、裏面加工工程が行われたウェーハの表面又は裏面にダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、ダイシングテープに張力を加えて、個々のチップ間隔を拡大するエキスパンド工程と、をさらに含む。 In the wafer processing method according to the third aspect of the present invention, in the first aspect, the back surface processing step ends the processing of the back surface of the wafer before the grooves are exposed on the back surface of the wafer, and the back surface processing step is performed. A dicing tape attaching step of attaching a dicing tape to the front surface or the back surface of the substrate, and an expanding step of applying a tension to the dicing tape to increase the interval between individual chips.
本態様によれば、裏面加工時にウェーハに形成された溝はウェーハの裏面に露出しないので、裏面加工時に使用する薬液等がウェーハの表面(デバイス面)に溝を介して回り込む危険性を排除できる。 According to this aspect, since the groove formed on the wafer at the time of back surface processing is not exposed on the back surface of the wafer, it is possible to eliminate the risk of a chemical solution or the like used at the time of back surface processing entering the surface (device surface) of the wafer via the groove. .
本発明の第4態様に係るウェーハ加工方法は、第1態様〜第3態様のいずれかにおいて、ウェーハは、デバイス層にLow−k膜が含まれるウェーハである。 A wafer processing method according to a fourth aspect of the present invention is the wafer processing method according to any one of the first to third aspects, wherein the wafer includes a low-k film in the device layer.
本発明の第5態様に係るウェーハ加工方法は、第1態様〜第3態様のいずれかにおいて、ウェーハは、デバイス層にGaN(窒化ガリウム)が含まれるウェーハである。 The wafer processing method according to a fifth aspect of the present invention is the wafer processing method according to any one of the first to third aspects, wherein the wafer includes a device layer containing GaN (gallium nitride).
第4態様及び第5態様は、本発明の効果がより顕著となる観点から好ましい態様の1つである。すなわち、半導体基板の表面に形成されるデバイス層にLow−k膜やGaN(窒化ガリウム)が含まれる場合でも、膜剥がれやバリ等が発生することなく、ウェーハを個々のチップに分割することができるので、歩留りの向上を実現して信頼性を向上させることができる。 The fourth aspect and the fifth aspect are one of the preferable aspects from the viewpoint that the effect of the present invention becomes more remarkable. That is, even when the device layer formed on the surface of the semiconductor substrate includes a low-k film or GaN (gallium nitride), the wafer can be divided into individual chips without causing film peeling or burrs. Therefore, the yield can be improved and the reliability can be improved.
本発明の第6態様に係るウェーハ加工方法は、第1態様〜第5態様のいずれかにおいて、液体ビームは、アルカリ水溶液からなる。 In the wafer processing method according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the liquid beam comprises an alkaline aqueous solution.
本態様によれば、高アスペクト比の溝を形成することができ、加工レートが向上する。 According to this aspect, a groove with a high aspect ratio can be formed, and the processing rate is improved.
本発明によれば、生産性の向上及びコストダウンを図りつつ、良好な加工品質でウェーハを個々のチップに分割できる。 According to the present invention, a wafer can be divided into individual chips with good processing quality while improving productivity and reducing costs.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るウェーハ加工方法の流れを示すフローチャートである。 FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a wafer processing method according to an embodiment of the present invention.
<水誘導レーザー光照射工程>
まず、ウェーハWの表面に水誘導レーザー光を照射する水誘導レーザー光照射工程(本発明の「溝形成工程」に相当)が行われる(ステップS10)。この水誘導レーザー光照射工程は、図2に示すレーザー加工装置20を用いて実施される。
<Water-guided laser light irradiation process>
First, a water-guided laser light irradiation process (corresponding to the “groove forming process” of the present invention) for irradiating the surface of the wafer W with water-guided laser light is performed (step S10). This water-guided laser light irradiation step is performed using a
図2に示すレーザー加工装置20は、主として、ウェーハWを移動させるウェーハ移動部22と、ウェーハWの表面を観察する観察光学部24と、ウェーハWをレーザー加工するレーザー加工部26と、レーザー加工装置20の各部を制御する制御部28とから構成されている。
The
図3は、ウェーハWの一例を示す断面図である。図3に示すウェーハWは、シリコン等の半導体基板10からなり、半導体基板10の表面10aにはデバイス層12が形成されている。デバイス層12は、Low−k膜と、回路を形成する機能膜とが積層された積層体により形成される。ウェーハWは、格子状に配列された分割予定ライン14によって複数の領域に区画され、この区画された各領域に半導体チップを構成する各種デバイスが形成されている。レーザー加工装置20には、このようなウェーハWが供給されるものとする。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the wafer W. As shown in FIG. A wafer W shown in FIG. 3 is composed of a
ウェーハ移動部22は、ウェーハWを吸着保持する吸着ステージ30と、本体ベース34上に設けられたXYZθテーブル32とを有する。
The
吸着ステージ30は、不図示のポンプを有するとともに、複数の吸着穴が表面に設けられている。吸着ステージ30は、ポンプを作動させることにより、吸着穴を介してウェーハWを吸着保持する。
The
XYZθテーブル32は、不図示のガイドレールを備え、制御部28に制御されて、XYZθの4方向に移動する。なお、図2に示す例では、XYZの3方向は互いに直交し、このうちX方向およびY方向は水平方向であり、Z方向は鉛直方向である。またθ方向は、鉛直方向軸(Z軸)を回転軸とする回転方向である。
The XYZθ table 32 includes guide rails (not shown), and moves in four directions of XYZθ under the control of the
観察光学部24は、吸着ステージ30に吸着保持されたウェーハWに対向するように設けられ、図示しない照明装置及び図示しないCCDカメラを有する。観察光学部24は、制御部28の指示に従って、ウェーハWに照明光を照明装置により照射して、ウェーハWからの反射光をCCDカメラにより電気信号に変換することで、ウェーハWの表面の撮像データを得る。この撮像データは制御部28に送られて、ウェーハWのアライメントに用いられる。
The observation
レーザー加工部26は、制御部28の指示に従って、ウェーハWの表面に水誘導レーザー光を照射する。
The
図4は、レーザー加工部26の構成を示す構成図である。同図に示すように、レーザー加工部26は、レーザー光供給部36、液体供給部38、及び加工ヘッド40を備えている。
FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the
レーザー光供給部36は、レーザー光源42を備えており、レーザー光源42から発振されたレーザー光は、コリメートレンズ44、ミラー46、集光レンズ48等の光学系を経て加工ヘッド40の内部に集光される。
The laser
液体供給部38は、液体(本例では水)を貯留するタンク50及びポンプ52を備えており、ポンプ52により加圧された液体(加圧液体)が加工ヘッド40に供給される。
The
加工ヘッド40は、液体供給部38から供給された液体を一時的に収容する液体チャンバー54と、液体供給部38から供給された液体を液体チャンバー54に導入するための液体導入口56と、レーザー光供給部36から供給されたレーザー光を加工ヘッド40の内部に導く窓部58と、液体の噴射口を形成するノズル60とを備えている。
The
窓部58は、加工ヘッド40の本体であるヘッド本体62の上面(ウェーハW側とは反対側の面)に設けられており、レーザー光供給部36から供給されたレーザー光を透過可能な光透過性材料から構成される。光透過性材料としては、例えば、ガラス、石英、サファイア、透明プラスチック(例えば、アクリル樹脂、硬質塩化ビニールなど)を用いることができる。これにより、レーザー光供給部36から供給されたレーザー光は、窓部58を介して加工ヘッド40(ヘッド本体62)の内部に形成される液体チャンバー54内(具体的にはノズル60の入口部)に導かれる。
The
ノズル60は、ヘッド本体62の下面(ウェーハW側の面)に設けられた微小孔からなり、液体チャンバー54を挟んで窓部58と対向する位置に配置される。すなわち、ノズル60は、レーザー光供給部36から窓部58を介して液体チャンバー54の内部に導かれるレーザー光の光軸上に配置されており、ノズル60から噴射される液体の噴射方向とレーザー光の光軸は一致している。これにより、レーザー光供給部36から窓部58を介して液体チャンバー54の内部に導かれるレーザー光は、ノズル60から照射されるビーム状の液体(液体ビーム)の内部を全反射しながらウェーハWに向かって誘導され、ウェーハWの表面に照射される。なお、本明細書では、液体ビームの内部を全反射を繰り返しながら液体ビームの噴射方向に沿って誘導されるレーザー光を「水誘導レーザー光」と称する。
The
次に、上述の如く構成されるレーザー加工装置20を用いて実施する水誘導レーザー光照射工程について説明する。
Next, a water-guided laser light irradiation process performed using the
この水誘導レーザー光照射工程では、まず、レーザー加工装置20の吸着ステージ30上にウェーハWの表面(デバイス層12が形成された側の面)を上向きにして載置し、吸着ステージ30上にウェーハWを吸着保持する。
In this water-guided laser light irradiation step, first, the wafer W is placed on the
この状態でウェーハWは、観察光学部24の照明装置とCCDカメラによって表面からアライメントされる。アライメント方法は画像処理を用いたアライメント方法で行われる。なお、画像処理を用いたアライメント方法は一般的によく知られているので、説明は省略する。
In this state, the wafer W is aligned from the surface by the illumination device of the observation
アライメントが終了すると、XYZθテーブル32がXY方向に移動して、ウェーハWの表面に形成された分割予定ラインに沿って、加工ヘッド40のノズル60からウェーハWに向かってビーム状の液体(液体ビーム)が噴射される。このとき、レーザー光供給部36から窓部58を介して加工ヘッド40(ヘッド本体62)の内部の液体チャンバー54内に導入されたレーザー光は、ノズル60から噴射される液体ビームの内部で全反射を繰り返しながらウェーハWに向かって誘導され、図5に示すように、ウェーハWの表面の分割予定ライン14が形成される位置に照射される。これにより、図6に示すように、膜剥がれやバリ等が発生することなく、分割予定ライン14におけるデバイス層12が除去されるとともに、ウェーハWの半導体基板10には、分割予定ライン14に沿って所定深さの加工溝16が形成される。
When the alignment is completed, the XYZθ table 32 moves in the XY direction, and a beam-like liquid (liquid beam) is directed from the
このように本実施形態では、水誘導レーザー光が照射されるウェーハWの加工位置(すなわち分割予定ライン14)には常に高圧の液体(ウォータージェット)が供給されるので、レーザー加工時に発生するデブリと称される加工屑が発生しても、このデブリが加工領域周辺に付着することもない。また、水誘導レーザー光によって溶融した物質を加工位置から取り除き汚染を避けると同時に被加工物としてのウェーハWを冷却することができる。したがって、ウェーハWの表面に保護膜を形成しなくても、加工時の熱ダメージやコンタミネーションを効果的に防ぐことができ、歩留りの向上を実現して信頼性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, since a high-pressure liquid (water jet) is always supplied to the processing position of the wafer W irradiated with the water-guided laser light (that is, the planned division line 14), debris generated during laser processing is used. This debris does not adhere to the periphery of the processing area even if processing scraps referred to as are generated. Further, the wafer W as the workpiece can be cooled while removing the substance melted by the water-induced laser light from the processing position to avoid contamination. Therefore, even if a protective film is not formed on the surface of the wafer W, thermal damage and contamination during processing can be effectively prevented, yield can be improved, and reliability can be improved.
また、本実施形態では、液体ビームの噴射幅(ビーム径)によってレーザー光の照射範囲を容易に制御することが可能であり、例えば30μm程度の幅で加工溝を形成することができる。したがって、1つの分割ラインにおいて複数回の加工が不要となり、ウェーハWの加工送り回数が減少され、生産性のよい高品質な加工溝16を形成することが可能となる。
In the present embodiment, the laser beam irradiation range can be easily controlled by the liquid beam ejection width (beam diameter). For example, the processing groove can be formed with a width of about 30 μm. Therefore, it is not necessary to perform a plurality of times of processing in one division line, the number of processing feeds of the wafer W is reduced, and it is possible to form a high-quality processed
なお、本実施形態では、水誘導レーザー光照射工程におけるレーザー加工条件として、例えば以下のように設定される。 In the present embodiment, the laser processing conditions in the water-guided laser light irradiation step are set as follows, for example.
光源 :UV(紫外線)−パルスレーザー
波長 :400nm以下
繰り返し周波数 :1〜100kHz
平均出力 :0.5〜10W
加工送り速度 :10〜1000mm/s
このように本実施形態では、レーザー光源として、UV光源が好ましく用いられる。UV光源から照射される紫外線領域の光(UV光)は金属による吸収率が高く、金属除去性能が向上する。したがって、分割予定ライン14上にTEG(Test Element Group)等の金属膜が形成されている場合でも、水誘導レーザー光の照射により金属膜を効率的に除去することができる。
Light source: UV (ultraviolet light) -pulse laser Wavelength: 400 nm or less Repetition frequency: 1 to 100 kHz
Average output: 0.5-10W
Processing feed rate: 10 to 1000 mm / s
Thus, in the present embodiment, a UV light source is preferably used as the laser light source. Light in the ultraviolet region (UV light) emitted from the UV light source has a high absorption rate by the metal and improves the metal removal performance. Therefore, even when a metal film such as TEG (Test Element Group) is formed on the
また、本実施形態では、加工ヘッド40のノズル60から噴射される液体ビームが水からなる態様を示したが、これに限らず、例えばシリコンオイル、アルカリ水溶液等からなる態様も好ましく採用することができる。特に、液体ビームがアルカリ水溶液からなる態様によれば、液体ビームが水からなる態様に比べて、高アスペクト比の加工溝16を形成することができ、加工レートの向上を図ることが可能となる。
Moreover, in this embodiment, although the aspect which the liquid beam injected from the
<裏面加工工程>
次に、ウェーハWの表面に形成されたデバイス層12を保護するために、片面に粘着剤を有する保護テープ(BGテープ)18をウェーハWの表面に貼付した後(図7参照)、ウェーハWの裏面を加工して、ウェーハWの厚さを薄くする裏面加工工程が行われる(ステップS12)。
<Backside processing process>
Next, in order to protect the
この裏面加工工程では、表面に保護テープ18が貼付されたウェーハWは、図8に示すように、バックグライダ装置70の回転する吸着テーブル72に保護テープ18側を下向きにして吸着され、裏面を回転する砥石74で研削され(図8(a))、所定の厚さ(400μm以下)に加工され、次いで吸着テーブル72に保持されたまま図示しない研磨ヘッドによって研磨されて、研削加工時に形成された加工変質層が除去される(図8(b))。保護テープ18は研削加工圧に対して十分な硬度を有しているので、精度よく加工することができる。
In this back surface processing step, as shown in FIG. 8, the wafer W having the
このような裏面加工工程が行われた後のウェーハWの厚さは、ステップS10の水誘導レーザー光照射工程でウェーハWに形成された加工溝16がウェーハWの裏面に露出(表出)するまで行われる。これにより、ウェーハWは個々のチップに分割される。
The thickness of the wafer W after such a back surface processing step is performed so that the
以上のように、本実施形態によれば、水誘導レーザー光照射工程において半導体基板10の表面にデバイス層12が形成されたウェーハWの表面側から水誘導レーザー光を分割予定ライン14に沿って照射することにより、膜剥がれやバリ等が発生することなく、分割予定ライン14におけるデバイス層12を除去できるとともに、半導体基板10に所定深さの加工溝16を形成することができる。このため、ウェーハWの表面に保護膜を形成しなくても、加工時の熱ダメージやコンタミネーションを防ぐことができ、歩留りの向上を実現して信頼性を向上させることができる。また、ダイシングブレードによるダイシングやレーザーダイシング(ステルスダイシングとも称される)等のダイシング工程が不要となるので、生産性の向上を図ることが可能となる。したがって、生産性の向上及びコストダウンを図りつつ、良好な加工品質でウェーハWを個々のチップに分割できる。
As described above, according to the present embodiment, the water-guided laser light is divided along the planned
さらに本実施形態では、水誘導レーザー光照射工程が行われた後に、ウェーハWの裏面を加工して、ウェーハWの厚さを薄くする裏面加工工程が行われるので、チッピングや割れかけが生じることがなく、端面形状が良好な極薄のチップを製造することができる。 Further, in the present embodiment, after the water-guided laser light irradiation process is performed, the back surface processing process is performed to reduce the thickness of the wafer W by processing the back surface of the wafer W, so that chipping and cracking occur. Therefore, an extremely thin chip having a good end face shape can be manufactured.
なお、本実施形態では、ウェーハWとして、デバイス層12にLow−k膜を含むウェーハを加工する場合について説明したが、これに限らず、例えば、デバイス層12にGaN(窒化ガリウム)を含むウェーハを加工する場合についても同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the case where a wafer including a low-k film in the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図9は、本発明の他の実施形態に係るウェーハ加工方法の流れを示す説明図である。図10は、裏面加工工程が行われる様子を示す概略図である。図11は、エキスパンド工程が行われる様子を示す概略図である。図9〜図11において、これまで示した図と共通又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a flow of a wafer processing method according to another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic view showing a state in which the back surface processing step is performed. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating how the expanding process is performed. 9 to 11, elements that are the same as or similar to those shown so far are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図9に示すウェーハ加工方法では、裏面加工工程において、図10に示すように、ウェーハWに形成された加工溝16がウェーハWの裏面に露出する直前で裏面加工を終了する(ステップS12)。
In the wafer processing method shown in FIG. 9, in the back surface processing step, as shown in FIG. 10, the back surface processing is terminated immediately before the
上記の裏面加工工程が行われた後、片面に粘着剤を有するダイシングテープSをウェーハWの裏面に貼付した後、ウェーハWの表面に貼付されている保護テープ18を剥離するダイシングテープ転写工程が行われる(ステップS14)。これにより、図11(a)に示すように、ウェーハWの裏面にダイシングテープSが貼付された状態となる。
After the above-described back surface processing step is performed, a dicing tape transfer step is performed in which a dicing tape S having an adhesive on one side is applied to the back surface of the wafer W, and then the
次に、図11(b)に示すように、ウェーハWの裏面に貼り付けられたダイシングテープSに張力を加えて引き伸ばすことにより、ウェーハWの各チップ間の間隔を拡大するエキスパンド工程が行われる(ステップS16)。これにより、ウェーハWを個々のチップTに分割することができる。 Next, as shown in FIG. 11B, an expanding process is performed in which the dicing tape S affixed to the back surface of the wafer W is stretched by applying tension to expand the distance between the chips of the wafer W. (Step S16). Thereby, the wafer W can be divided into individual chips T.
このウェーハ加工方法によれば、裏面加工工程においてウェーハWに形成される加工溝16はウェーハWの裏面に露出しないので、裏面加工時に使用する薬液がウェーハWの表面(デバイス面)へ回り込む危険性を排除できる。
According to this wafer processing method, since the
なお、ダイシングテープ転写工程において、転写回数は増えるが、図12(a)に示すように、ウェーハWの表面にダイシングテープSを貼付するようにしてもよい。その後、エキスパンド工程において、図12(b)に示すように、ダイシングテープSに張力を加えて引き伸ばすことにより、ウェーハWを個々のチップTに分割することができる。この態様によれば、ウェーハWにはダイシングテープS側に加工溝16が形成されるので、ウェーハWの表面にダイシングテープSが貼付された状態でエキスパンド工程を行う場合に比べて、より小さな張力でウェーハWを個々のチップTに分割することが可能となる。
In the dicing tape transfer process, the number of times of transfer increases, but the dicing tape S may be attached to the surface of the wafer W as shown in FIG. Thereafter, in the expanding step, as shown in FIG. 12B, the wafer W can be divided into individual chips T by applying tension to the dicing tape S and stretching it. According to this aspect, since the processed
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. .
10…半導体基板、12…デバイス層、14…分割予定ライン、16…加工溝、…保護テープ、20…レーザー加工装置、22…ウェーハ移動部、24…観察光学部、26…レーザー加工部、28…制御部、30…吸着ステージ、32…XYZθテーブル、36…レーザー光供給部、38…液体供給部、40…加工ヘッド、42…レーザー光源、50…タンク、52…ポンプ、54…液体チャンバー、56…液体導入口、58…窓部、60…ノズル、F…フレーム、S…ダイシングシート、T…チップ、W…ウェーハ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ウェーハの前記デバイス層が形成される表面側から、液体ビームによって誘導されたレーザー光を前記分割予定ラインに沿って照射することにより、前記分割予定ラインにおける前記デバイス層を除去するとともに前記半導体基板に溝を形成する溝形成工程と、
前記ウェーハの裏面を加工して、前記ウェーハの厚さを薄くする裏面加工工程と、
を含むウェーハ加工方法。 A method of dividing a wafer formed in a region where a plurality of chips are defined by a predetermined division line in a device layer formed on a surface of a semiconductor substrate into individual chips along the predetermined division line,
By irradiating a laser beam guided by a liquid beam from the surface side of the wafer on which the device layer is formed along the division line, the device layer in the division line is removed and the semiconductor substrate Forming a groove in the groove; and
Processing the back surface of the wafer and reducing the thickness of the wafer;
A wafer processing method including:
前記裏面加工工程が行われた前記ウェーハの表面又は裏面にダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付工程と、
前記ダイシングテープに張力を加えて、個々のチップ間隔を拡大するエキスパンド工程と、
をさらに含む請求項1に記載のウェーハ加工方法。 The back surface processing step ends the processing of the back surface of the wafer before the groove is exposed on the back surface of the wafer,
A dicing tape attaching step of attaching a dicing tape to the front surface or the back surface of the wafer subjected to the back surface processing step;
An expanding step of applying tension to the dicing tape to expand individual chip intervals;
The wafer processing method according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013258288A JP2015115538A (en) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Wafer processing method |
PCT/JP2014/082656 WO2015087904A1 (en) | 2013-12-13 | 2014-12-10 | Wafer processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013258288A JP2015115538A (en) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Wafer processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015115538A true JP2015115538A (en) | 2015-06-22 |
Family
ID=53371205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013258288A Pending JP2015115538A (en) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Wafer processing method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015115538A (en) |
WO (1) | WO2015087904A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017006493T5 (en) | 2016-12-22 | 2019-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser processing apparatus, laser processing method and method for manufacturing a semiconductor device |
CN110364481A (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 株式会社迪思科 | The processing method of chip |
CN110364482A (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 株式会社迪思科 | The processing method of chip |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019057595A (en) * | 2017-09-20 | 2019-04-11 | 株式会社東芝 | Semiconductor device manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method |
CN112885720A (en) * | 2021-01-14 | 2021-06-01 | 江西译码半导体有限公司 | Wafer cutting method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008153349A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer dividing method |
JP2011056514A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Kaneka Corp | Method of manufacturing photoelectric conversion element |
JP2011091239A (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
JP2011101062A (en) * | 2011-02-21 | 2011-05-19 | Canon Inc | Method of manufacturing thin-film semiconductor device |
JP2012004478A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Disco Abrasive Syst Ltd | Processing apparatus |
JP2013125961A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Semileds Optoelectronics Co Ltd | Vertical light-emitting diode chip and manufacturing method of the same |
-
2013
- 2013-12-13 JP JP2013258288A patent/JP2015115538A/en active Pending
-
2014
- 2014-12-10 WO PCT/JP2014/082656 patent/WO2015087904A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008153349A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer dividing method |
JP2011056514A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Kaneka Corp | Method of manufacturing photoelectric conversion element |
JP2011091239A (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method of manufacturing semiconductor device |
JP2012004478A (en) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Disco Abrasive Syst Ltd | Processing apparatus |
JP2011101062A (en) * | 2011-02-21 | 2011-05-19 | Canon Inc | Method of manufacturing thin-film semiconductor device |
JP2013125961A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Semileds Optoelectronics Co Ltd | Vertical light-emitting diode chip and manufacturing method of the same |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017006493T5 (en) | 2016-12-22 | 2019-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser processing apparatus, laser processing method and method for manufacturing a semiconductor device |
US11389898B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-07-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser processing apparatus, laser processing method, and method for manufacturing semiconductor apparatus |
CN110364481A (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 株式会社迪思科 | The processing method of chip |
CN110364482A (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 株式会社迪思科 | The processing method of chip |
JP2019186364A (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-24 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
JP7083573B2 (en) | 2018-04-09 | 2022-06-13 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
TWI780318B (en) * | 2018-04-09 | 2022-10-11 | 日商迪思科股份有限公司 | Wafer processing method |
TWI783139B (en) * | 2018-04-09 | 2022-11-11 | 日商迪思科股份有限公司 | Wafer processing method |
CN110364481B (en) * | 2018-04-09 | 2024-03-22 | 株式会社迪思科 | Wafer processing method |
CN110364482B (en) * | 2018-04-09 | 2024-04-12 | 株式会社迪思科 | Wafer processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015087904A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102419485B1 (en) | Method of reducing wafer thickness | |
KR102369760B1 (en) | Processing method of wafer | |
KR102384101B1 (en) | Method of reducing wafer thickness | |
KR102368338B1 (en) | Processing method of wafer | |
KR102096674B1 (en) | Wafer machining method | |
US7005317B2 (en) | Controlled fracture substrate singulation | |
US20050282359A1 (en) | Wafer processing method | |
WO2015087904A1 (en) | Wafer processing method | |
JP2005150523A (en) | Machining method of wafer | |
JPWO2004100240A1 (en) | Method and apparatus for dividing plate-like member | |
JP2015133435A (en) | Wafer processing method | |
US11114342B2 (en) | Wafer processing method | |
TW201419392A (en) | Wafer processing method | |
CN110783185B (en) | Chip manufacturing method | |
JP2018125479A (en) | Wafer production method | |
JP2014099522A (en) | Processing method of tabular object | |
JP2017054843A (en) | Processing method for wafer | |
JP2016129194A (en) | Wafer processing method | |
JP5863264B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2011171382A (en) | Dividing method | |
JP2021107879A (en) | Method for manufacturing display panel | |
JP2013021209A (en) | Method for processing wafer | |
US20220288722A1 (en) | Manufacturing methods of wafer and chips and position adjustment method of laser beam | |
JP2024034584A (en) | How to divide stacked wafers | |
JP2023056102A (en) | Method for manufacturing device chip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150701 |