JP2015126088A - Dividing method for wafer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to securely divide a wafer in a case where the wafer is divided having a modified layer as a starting point by applying external force after forming the modified layer in the wafer.SOLUTION: Adhesive tape 62 having a heat shrinkable base material is attached to a support frame 61, thereby closing an opening part formed in the center of the support frame 61. Also, a wafer 10 is attached to the adhesive tape 62 located over the opening part, thereby forming a work set 63. A laser beam is condensed into the wafer 10, thereby forming a modified layer 15 along dividing lines. The base material of the adhesive tape 62 is heat shrunk by the application of heat, thereby applying stress to the wafer 10. The work set 63 is cooled to solidify the base material. The adhesive tape 62 is expanded and the wafer 10 is divided having as a starting point the modified layer 15 formed along the dividing lines. Thus, the state of being stressed by the solidification of the base material is maintained, pre-break undergoes, and the wafer can securely be divided.

Description

本発明は、ウェーハを分割する分割装置及び分割方法に関する。   The present invention relates to a dividing apparatus and a dividing method for dividing a wafer.

表面に複数のデバイスが形成されたサファイア基板などの基板(ウェーハ)を分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザ光をウェーハ内部に集光して改質層を形成し、分割予定ラインに外力を加えることにより、改質層を起点とする亀裂を生じさせてウェーハを分割する分割方法がある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   As a method of dividing a substrate (wafer) such as a sapphire substrate having a plurality of devices formed on the surface along a planned dividing line, a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is condensed inside the wafer and modified. There is a division method in which a wafer is divided by forming a quality layer and applying an external force to a division planned line to generate a crack starting from the modified layer (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2004−1076号公報JP 2004-1076 A 特開2008−6492号公報JP 2008-6492 A

しかし、この分割方法においては、チップサイズが小さい場合、チップが正方形でなく分割予定ラインの数が縦方向と横方向とで異なる場合、チップのサイズが均一でない場合などにおいては、テープを拡張しても、分割されない部分が生じうる。   However, in this division method, when the chip size is small, the chip is not square and the number of lines to be divided is different in the vertical and horizontal directions, or the chip size is not uniform, the tape is expanded. However, an undivided part may occur.

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、テープの拡張によって確実にウェーハを分割できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to ensure that a wafer can be divided by expanding a tape.

第一の発明は、分割予定ラインを備えたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割装置であって、熱収縮性の基材を備えた粘着テープをリング状の支持フレームに貼着して支持フレームの中央に形成された開口部を塞ぐとともに開口部に位置する粘着テープにウェーハを貼着して形成されたワークセットを保持するチャックテーブルと、ウェーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザをウェーハの内部に焦点をあわせて集光し、分割予定ラインに沿って改質層を形成するレーザ加工手段と、粘着テープのうちウェーハが貼着される領域を加熱し、ウェーハが貼着される領域の基材を熱収縮させる加熱手段と、熱収縮した基材を冷却して固化させる冷却手段と、基材が固化したワークセットの粘着テープを拡張し、分割予定ラインに沿ってウェーハを分割する拡張手段と、を少なくとも備える。
拡張手段は、粘着テープのうち、ウェーハ及び支持フレームが貼着されていない領域のみを拡張することが望ましい。
A first invention is a dividing apparatus for dividing a wafer having a planned dividing line along the planned dividing line, and sticking an adhesive tape having a heat-shrinkable base material to a ring-shaped support frame. A chuck table that closes the opening formed in the center of the support frame and holds the work set formed by sticking the wafer to the adhesive tape located in the opening, and a wavelength that is transparent to the wafer. The laser beam is focused on and focused on the inside of the wafer, the laser processing means that forms the modified layer along the planned dividing line, and the area of the adhesive tape where the wafer is adhered is heated, and the wafer is adhered. The heating means that heat-shrinks the base material in the region to be worn, the cooling means that cools and solidifies the heat-shrinkable base material, and expands the adhesive tape of the work set on which the base material has solidified. At least comprises an expansion means for dividing the wafer, passed along.
The expansion means desirably expands only the region of the adhesive tape where the wafer and the support frame are not attached.

第二の発明は、上記分割装置を用いて、分割予定ラインに沿ってウェーハを分割する分割方法であって、熱収縮性の基材を備えた粘着テープを支持フレームに貼着して支持フレームの中央に形成された開口部を塞ぐとともに開口部に位置する粘着テープにウェーハを貼着してワークセットを形成するワークセット形成工程と、チャックテーブルにおいてワークセットを保持し、レーザ加工手段を用いてウェーハの内部に焦点をあわせて集光し、分割予定ラインに沿って改質層を形成するレーザ加工工程と、加熱手段を用いて粘着テープの基材を加熱して熱収縮させウェーハに応力を与える加熱工程と、加熱工程の後、冷却手段を用いてワークセットを冷却して基材を固化させる冷却工程と、冷却工程の後、拡張手段を用いて支持フレームの開口部に位置する粘着テープを拡張し、分割予定ラインに沿って形成された改質層に沿ってウェーハを分割する分割工程と、から構成される。   A second invention is a dividing method for dividing a wafer along a planned dividing line by using the above-mentioned dividing apparatus, and sticking an adhesive tape having a heat-shrinkable base material to a supporting frame. A work set forming step of closing the opening formed in the center of the substrate and sticking the wafer to the adhesive tape located in the opening to form the work set; and holding the work set on the chuck table and using laser processing means Focusing on the inside of the wafer and condensing it, forming a modified layer along the planned dividing line, and heating means to heat the adhesive tape substrate and heat shrink it to stress the wafer After the heating process, a cooling process for cooling the work set using the cooling means to solidify the base material, and after the cooling process, the support frame is opened using the expansion means. Extend the adhesive tape located on the section, composed of a dividing step of dividing the wafer along the modified layer formed along the dividing line.

本発明によれば、ウェーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成し、ウェーハに貼着されている粘着テープを加熱して基材を熱収縮させてウェーハに応力を生じさせてから、粘着テープを冷却して固化させ、粘着テープを拡張して分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するため、チップサイズが小さい場合、チップが正方形でなく分割予定ラインの数が縦方向と横方向とで異なる場合、チップのサイズが均一でない場合などを含め、ウェーハを確実に分割してチップ化することができる。   According to the present invention, the modified layer is formed along the planned dividing line inside the wafer, the adhesive tape attached to the wafer is heated, and the base material is thermally contracted to generate stress on the wafer. Since the adhesive tape is cooled and solidified, and the adhesive tape is expanded and divided into individual chips along the planned dividing line, if the chip size is small, the chip is not square but the number of the planned dividing lines is vertical. And the lateral direction, the wafer can be reliably divided into chips, including the case where the chip size is not uniform.

ウェーハを示す斜視図。The perspective view which shows a wafer. 分割方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the division | segmentation method. ワークセット形成工程を示す斜視図。The perspective view which shows a work set formation process. レーザ加工装置を示す斜視図。The perspective view which shows a laser processing apparatus. レーザ加工手段を示すブロック図。The block diagram which shows a laser processing means. レーザ加工工程を示す断面図。Sectional drawing which shows a laser processing process. 加熱工程実施前のワークセットを示す断面図。Sectional drawing which shows the workpiece | work set before a heating process implementation. 加熱工程実施後のワークセットを示す断面図。Sectional drawing which shows the work set after heating process implementation. 冷却手段を示す斜視図。The perspective view which shows a cooling means. 冷却工程を示す断面図。Sectional drawing which shows a cooling process. 拡張工程を示す断面図。Sectional drawing which shows an expansion process.

図1に示すウェーハ10は、例えばサファイア基板などの表面11に、複数のデバイス13が格子状に並んで形成されている。ウェーハ10は、複数の分割予定ライン12に沿って個々のデバイス13に分割される。以下では、図2のフローチャートを参照してウェーハ10の分割方法20について説明する。   A wafer 10 shown in FIG. 1 has a plurality of devices 13 arranged in a lattice on a surface 11 such as a sapphire substrate. The wafer 10 is divided into individual devices 13 along a plurality of division lines 12. Below, the dividing method 20 of the wafer 10 is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.

(1)ワークセット形成工程21
図3に示す環状の支持フレーム61には、中央に開口部610が形成されており、支持フレーム61の下面側に粘着テープ62の粘着面を貼着することにより、開口部610が塞がれる。そして、開口部610に位置する粘着面にウェーハ10を貼着することにより、ウェーハ10が粘着テープ62を介して支持フレーム61に支持されたワークセット63が形成される。このワークセット63では、デバイス13(図1参照)が形成された表面11(図1参照)側を粘着テープ62に貼り付け、裏面16側を露出させる。粘着テープ62は、熱収縮性を有する基材の一面に粘着材が敷設されて構成されている。
(1) Work set forming step 21
An annular support frame 61 shown in FIG. 3 has an opening 610 at the center, and the opening 610 is closed by adhering the adhesive surface of the adhesive tape 62 to the lower surface side of the support frame 61. . Then, by sticking the wafer 10 to the adhesive surface located at the opening 610, a work set 63 in which the wafer 10 is supported by the support frame 61 via the adhesive tape 62 is formed. In this work set 63, the surface 11 (see FIG. 1) side on which the device 13 (see FIG. 1) is formed is attached to the adhesive tape 62, and the back surface 16 side is exposed. The adhesive tape 62 is configured by laying an adhesive material on one surface of a heat-shrinkable base material.

(2)レーザ加工工程22
図4に示すレーザ加工装置30は、ウェーハ10にパルスレーザ光を照射して改質層を形成する装置であり、レーザ加工工程22以降の工程において使用される。レーザ加工装置30は、基台31と、ワークセット63を保持するチャックテーブル32と、チャックテーブル32に保持されたウェーハ10にパルスレーザ光を照射するレーザ加工手段36と、チャックテーブル32とレーザ加工手段36とを相対的に±X方向に移動させる加工送り手段33と、チャックテーブル32とレーザ加工手段36とを相対的に±Y方向に移動させる割出し送り手段34と、チャックテーブル32とレーザ加工手段36とを相対的に±Z方向に移動させる移動手段35と、チャックテーブル32に保持されたウェーハ10を撮影する撮像手段37と、図3に示した粘着テープ62を加熱する加熱手段38と、粘着テープ62を冷却する冷却手段39と、ワークセット63を搬送する搬送手段40とを備えている。
(2) Laser processing step 22
A laser processing apparatus 30 shown in FIG. 4 is an apparatus that forms a modified layer by irradiating the wafer 10 with pulsed laser light, and is used in the laser processing step 22 and subsequent steps. The laser processing apparatus 30 includes a base 31, a chuck table 32 that holds a work set 63, laser processing means 36 that irradiates the wafer 10 held on the chuck table 32 with pulsed laser light, a chuck table 32, and laser processing. Processing feed means 33 for moving means 36 relatively in the ± X direction, Index feed means 34 for moving chuck table 32 and laser processing means 36 in the ± Y direction, chuck table 32 and laser A moving means 35 for moving the processing means 36 relatively in the ± Z direction, an imaging means 37 for photographing the wafer 10 held on the chuck table 32, and a heating means 38 for heating the adhesive tape 62 shown in FIG. And a cooling means 39 for cooling the adhesive tape 62 and a conveying means 40 for conveying the work set 63.

加工送り手段33は、例えばボールねじ機構を備え、±X方向に平行なねじ軸331をモータ332が回転させることにより、ねじ軸331と係合した移動部333がガイド334に案内されて±X方向に移動する。チャックテーブル32は、移動部333に固定され、移動部333の移動に伴って、基台31に対して±X方向に移動する。   The processing feed means 33 includes, for example, a ball screw mechanism. When the motor 332 rotates the screw shaft 331 parallel to the ± X direction, the moving portion 333 engaged with the screw shaft 331 is guided by the guide 334 and ± X Move in the direction. The chuck table 32 is fixed to the moving unit 333 and moves in the ± X direction with respect to the base 31 as the moving unit 333 moves.

割出し送り手段34は、例えばボールねじ機構を備え、±Y方向に平行なねじ軸341をモータ342が回転させることにより、ねじ軸341と係合した移動部343がガイド344に案内されて±Y方向に移動する。移動手段35は、移動部343に固定され、移動部343の移動に伴って、基台31に対して±Y方向に移動する。   The index feeding means 34 includes, for example, a ball screw mechanism. When the motor 342 rotates the screw shaft 341 parallel to the ± Y direction, the moving portion 343 engaged with the screw shaft 341 is guided by the guide 344. Move in the Y direction. The moving means 35 is fixed to the moving unit 343 and moves in the ± Y direction with respect to the base 31 as the moving unit 343 moves.

移動手段35は、例えばボールねじ機構を備え、±Z方向に平行なねじ軸(不図示)をモータ352が回転させることにより、ねじ軸と係合した移動部353がガイド354に案内されて±Z方向に移動する。レーザ加工手段36は、移動部353に固定され、移動部353の移動に伴って、基台31に対して±Z方向に移動する。また、レーザ加工手段36は、移動手段35の移動に伴って、基台31に対して±Y方向に移動可能であり、−Z方向にパルスレーザ光を照射する集光器365を備えている。   The moving means 35 includes, for example, a ball screw mechanism. When the motor 352 rotates a screw shaft (not shown) parallel to the ± Z direction, the moving portion 353 engaged with the screw shaft is guided by the guide 354. Move in the Z direction. The laser processing means 36 is fixed to the moving part 353 and moves in the ± Z direction with respect to the base 31 as the moving part 353 moves. Further, the laser processing means 36 includes a condenser 365 that can move in the ± Y direction with respect to the base 31 in accordance with the movement of the moving means 35 and that emits pulsed laser light in the −Z direction. .

撮像手段37は、レーザ加工手段36に固定され、レーザ加工手段36の移動に伴って、基台31に対して±Y方向及び±Z方向に移動する。   The imaging means 37 is fixed to the laser processing means 36 and moves in the ± Y direction and the ± Z direction with respect to the base 31 as the laser processing means 36 moves.

加熱手段38は、ワークセット63が載置される円筒状の載置台381と、載置台381の内側に配設されたヒータ382と、載置台381及びヒータ382を覆うカバー383と、カバー383を昇降させる昇降手段384とを備えている。昇降手段384は、例えばエアーシリンダにより構成される。   The heating means 38 includes a cylindrical mounting table 381 on which the work set 63 is mounted, a heater 382 disposed inside the mounting table 381, a cover 383 that covers the mounting table 381 and the heater 382, and a cover 383. Elevating means 384 for elevating and lowering is provided. The elevating means 384 is constituted by an air cylinder, for example.

冷却手段39は、ワークセット63が載置される載置台391と、支持フレーム61を固定する固定部392と、載置台391に載置されたワークセット63に向けて冷却エアーを噴出する冷却ノズル393と、載置台391、固定部392及び冷却ノズル392を覆うカバー394と、カバー394を昇降させる昇降手段395と、冷却ノズル393に冷却エアーを供給する冷却エアー源と備えている。昇降手段395は、例えばエアーシリンダにより構成される。   The cooling means 39 includes a mounting table 391 on which the work set 63 is mounted, a fixing portion 392 that fixes the support frame 61, and a cooling nozzle that ejects cooling air toward the work set 63 mounted on the mounting table 391. 393, a cover 394 that covers the mounting table 391, the fixing portion 392, and the cooling nozzle 392, lifting means 395 that lifts and lowers the cover 394, and a cooling air source that supplies cooling air to the cooling nozzle 393. The elevating means 395 is constituted by an air cylinder, for example.

搬送手段40は、ワークセット63を吸引保持する保持部401と、保持部401を旋回及び昇降させるアーム部402と、アーム部402を±Y方向に移動させる移動部403とを備えている。   The transport unit 40 includes a holding unit 401 that sucks and holds the work set 63, an arm unit 402 that turns and lifts the holding unit 401, and a moving unit 403 that moves the arm unit 402 in the ± Y direction.

レーザ加工装置30は、チャックテーブル32に載置されたウェーハ10を撮像手段37が撮影し、撮影された画像から分割予定ライン12の位置を検出し、検出された分割予定ライン12に沿ってレーザ加工手段36がパルスレーザ光を照射することにより、ウェーハ10の内部に改質層を形成する。   In the laser processing apparatus 30, the imaging unit 37 photographs the wafer 10 placed on the chuck table 32, detects the position of the planned division line 12 from the photographed image, and lasers along the detected planned division line 12. The processing means 36 irradiates the pulse laser beam to form a modified layer inside the wafer 10.

図5に示すように、レーザ加工手段36は、パルスレーザ光を放射するパルスレーザ光線発振手段361と、パルスレーザ光線発振手段361が放射したパルスレーザ光を伝送する伝送光学系364と、伝送光学系364が伝送したパルスレーザ光を−Z方向に照射する集光器365とを備えている。   As shown in FIG. 5, the laser processing unit 36 includes a pulsed laser beam oscillation unit 361 that emits a pulsed laser beam, a transmission optical system 364 that transmits the pulsed laser beam emitted by the pulsed laser beam oscillation unit 361, and transmission optics. And a condenser 365 for irradiating the pulse laser beam transmitted by the system 364 in the −Z direction.

パルスレーザ光線発振手段361は、放射するパルスレーザ光の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段363と、繰り返し周波数設定手段363が設定した繰り返し周波数にしたがってパルス状のパルスレーザ光を発振するパルスレーザ光線発振器362とを備えている。   The pulse laser beam oscillation unit 361 includes a repetition frequency setting unit 363 that sets a repetition frequency of the emitted pulse laser beam, and a pulse laser beam that oscillates a pulsed pulse laser beam in accordance with the repetition frequency set by the repetition frequency setting unit 363. And an oscillator 362.

集光器365は、照射する光を集光する集光レンズ366を備える。レーザ加工手段36が照射するパルスレーザ光は、集光レンズ366から−Z方向に距離42だけ離れた位置にある焦点41に集光される。   The condenser 365 includes a condenser lens 366 that collects the light to be irradiated. The pulsed laser light emitted by the laser processing means 36 is collected at a focal point 41 located at a position 42 away from the condenser lens 366 in the −Z direction by a distance 42.

図6に示すように、レーザ加工工程22では、まず、ウェーハ10の表面11側を下にして、チャックテーブル32の保持面321に、粘着テープ62に貼着されたウェーハ10を載置し、チャックテーブル32でワークセット63を保持する。ウェーハ10の表面11には、例えばエピタキシャル成長などによって窒化ガリウム(GaN)などを材料とする半導体層14が形成されている。デバイス13(図1参照)は、この半導体層14に形成されている。   As shown in FIG. 6, in the laser processing step 22, first, the wafer 10 attached to the adhesive tape 62 is placed on the holding surface 321 of the chuck table 32 with the surface 11 side of the wafer 10 facing down. The work set 63 is held by the chuck table 32. A semiconductor layer 14 made of gallium nitride (GaN) or the like is formed on the surface 11 of the wafer 10 by, for example, epitaxial growth. The device 13 (see FIG. 1) is formed in the semiconductor layer 14.

次に、図4に示した移動手段35が、チャックテーブル32の保持面321から+Z方向に距離43だけ離れた位置に焦点41が位置するよう、レーザ加工手段36(図4参照)を位置付けるとともに、図4に示した加工送り手段33及び割出し送り手段34が、いずれかの分割予定ライン12(図1参照)の−X方向の端に焦点41が位置するよう、チャックテーブル32及びレーザ加工手段36を位置付け、レーザ加工手段36から集光器365を介してウェーハ10に向けて分割予定ライン12に沿ってパルスレーザ光を照射する。このパルスレーザ光は、ウェーハ10を透過する波長を有し、ウェーハ10の裏面16からウェーハ10の内部に入射して、焦点41に集光される。   Next, the moving means 35 shown in FIG. 4 positions the laser processing means 36 (see FIG. 4) so that the focal point 41 is positioned at a position 43 away from the holding surface 321 of the chuck table 32 in the + Z direction by a distance 43. 4, the chuck table 32 and the laser processing are performed so that the machining feed means 33 and the index feeding means 34 shown in FIG. 4 are positioned at the end in the −X direction of any one of the division lines 12 (see FIG. 1). The means 36 is positioned, and the laser beam is irradiated from the laser processing means 36 to the wafer 10 through the condenser 365 along the planned division line 12. The pulsed laser light has a wavelength that passes through the wafer 10, enters the inside of the wafer 10 from the back surface 16 of the wafer 10, and is focused on the focal point 41.

そして、レーザ加工手段36からウェーハ10に対してパルスレーザ光を照射しながら、加工送り手段33がチャックテーブル32を−X方向に移動させる。そうすると、焦点41の位置にパルスレーザ光のエネルギーが集中して、改質層15が形成される。焦点41は、チャックテーブル32の移動に伴って、ウェーハ10に対して相対的に+X方向に移動する。集光器365が照射するパルスレーザ光は、所定の繰り返し周波数を有するパルス状であるため、改質層15は、分割予定ライン12に沿って点線状に形成される。   Then, the processing feed means 33 moves the chuck table 32 in the −X direction while irradiating the wafer 10 with pulsed laser light from the laser processing means 36. Then, the energy of the pulse laser beam is concentrated at the position of the focal point 41, and the modified layer 15 is formed. The focal point 41 moves in the + X direction relative to the wafer 10 as the chuck table 32 moves. Since the pulsed laser light emitted by the condenser 365 is in a pulse shape having a predetermined repetition frequency, the modified layer 15 is formed in a dotted line shape along the planned division line 12.

分割予定ライン12の+X方向の端に焦点41が達したら、レーザ加工手段36は、パルスレーザ光の照射を止める。このようにして、一本の分割予定ライン12に沿って、改質層15が形成される。改質層形成工程22では、これを繰り返すことにより、全ての分割予定ライン12に沿って、改質層15を形成する。   When the focal point 41 reaches the end of the planned dividing line 12 in the + X direction, the laser processing unit 36 stops the irradiation of the pulsed laser light. In this way, the modified layer 15 is formed along one division planned line 12. In the modified layer forming step 22, the modified layer 15 is formed along all the scheduled division lines 12 by repeating this.

(3)加熱工程
ウェーハ10に改質層15が形成されたワークセット63は、図5に示した搬送手段40によって加熱手段38に搬送され、載置台381に載置される。ワークセット381の載置時は、昇降手段384がカバー383を上昇させる。
(3) Heating Step The work set 63 in which the modified layer 15 is formed on the wafer 10 is transferred to the heating unit 38 by the transfer unit 40 shown in FIG. 5 and mounted on the mounting table 381. When the work set 381 is placed, the elevating means 384 raises the cover 383.

載置台381にワークセット63が載置されると、図7に示すように、ヒータ382をオンとし、ワークセット63を構成する粘着テープ62の基材を加熱する。加熱する箇所は、粘着テープ62のうち、ウェーハWが貼着された部分である。この基材は熱収縮性を有しており、その部分の粘着テープ62が加熱されると基材が熱収縮し、ウェーハ10の表裏面で張力の違いが発生して内部に応力が発生し、図8に示すように、粘着テープ62に貼着されたウェーハ10が反った状態となる。   When the work set 63 is placed on the placement table 381, the heater 382 is turned on to heat the base material of the adhesive tape 62 constituting the work set 63, as shown in FIG. The portion to be heated is a portion of the adhesive tape 62 where the wafer W is adhered. This base material has heat shrinkability, and when the adhesive tape 62 in that portion is heated, the base material is thermally contracted, and a difference in tension occurs between the front and back surfaces of the wafer 10 to generate stress inside. As shown in FIG. 8, the wafer 10 attached to the adhesive tape 62 is warped.

(4)冷却工程
加熱工程の後、図4に示した搬送手段40が、ウェーハ10に反りが生じたワークセット63を冷却手段39に搬送する。冷却手段39を構成する載置台391の下方には、載置台391を昇降する昇降手段396が配設されている。
(4) Cooling Step After the heating step, the transfer means 40 shown in FIG. 4 transfers the work set 63 in which the wafer 10 is warped to the cooling means 39. Below the mounting table 391 constituting the cooling unit 39, lifting / lowering means 396 for moving the mounting table 391 up and down is disposed.

ワークセット63を構成するウェーハ10は、載置台391の上に載置される。そして、図10に示すように、冷却ノズル393をウェーハ10に近づけ、冷却ノズル393からワークセット63に向けて冷却エアー393aを噴出してワークセット62を冷却し、熱収縮した粘着テープ62の基材を固化させる。そうすると、ウェーハ10に応力が生じた状態が維持される。また、図10において拡大して示すように、分割予定ライン12に沿ってウェーハ10の改質層15の上部に亀裂17が形成され、ウェーハ10にプリブレイクが生じる。   The wafer 10 constituting the work set 63 is mounted on the mounting table 391. Then, as shown in FIG. 10, the cooling nozzle 393 is brought close to the wafer 10, the cooling air 393 a is jetted from the cooling nozzle 393 toward the work set 63 to cool the work set 62, and the base of the heat-shrinkable adhesive tape 62 is obtained. Solidify the material. As a result, a state where stress is generated in the wafer 10 is maintained. Further, as shown in an enlarged manner in FIG. 10, a crack 17 is formed on the upper portion of the modified layer 15 of the wafer 10 along the scheduled division line 12, and a prebreak occurs in the wafer 10.

(5)分割工程
冷却工程の後、図11に示すように、昇降手段396が載置テーブル391を上昇させることにより、フレーム63に対しウェーハ10を相対的に上昇させ、図3に示した開口部610に位置する粘着テープ62、すなわち、粘着テープ62のうちウェーハ20及び支持フレーム61が貼着されていない領域を放射状に拡張する。そうすると、分割予定ライン12に沿って形成された改質層15及び亀裂17を起点にウェーハ10が分割され、個々のチップ18が形成される。図11の例では、冷却手段39が、粘着テープ62を拡張しウェーハ10を分割予定ライン12に沿って分割する拡張手段を兼ねている。
(5) Dividing Step After the cooling step, as shown in FIG. 11, the lifting means 396 lifts the mounting table 391 to raise the wafer 10 relative to the frame 63, and the opening shown in FIG. The adhesive tape 62 located in the portion 610, that is, the region of the adhesive tape 62 where the wafer 20 and the support frame 61 are not attached is radially expanded. Then, the wafer 10 is divided starting from the modified layer 15 and the crack 17 formed along the planned dividing line 12, and individual chips 18 are formed. In the example of FIG. 11, the cooling means 39 also serves as an expanding means for expanding the adhesive tape 62 and dividing the wafer 10 along the planned dividing line 12.

以上のように、加熱工程でウェーハ10に応力を発生させ、冷却工程ではその状態で粘着テープ62の基材を冷却する固化させることにより、改質層15からウェーハWの凸状に湾曲する面にプリブレイクを生じさせ、その後、分割工程において粘着テープ62を拡張するため、チップサイズが0.3mm以下のように小さい場合、チップが正方形でなく分割予定ラインの数が縦方向と横方向とで異なる場合、チップのサイズが均一でない場合などにおいても、ウェーハ10を個々のチップ38に確実に分割することができる。   As described above, stress is generated on the wafer 10 in the heating process, and the base material of the adhesive tape 62 is cooled and solidified in the cooling process, so that the surface curved from the modified layer 15 to the convex shape of the wafer W. Then, in order to expand the adhesive tape 62 in the dividing step, when the chip size is as small as 0.3 mm or less, the chip is not square but the number of lines to be divided is vertical and horizontal. In other cases, the wafer 10 can be surely divided into individual chips 38 even when the sizes of the chips are not uniform.

以上説明した実施形態は、一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、ウェーハ10は、サファイア基板に限らず、他の材料で形成されたものであってもよい。また、半導体層14は、GaNに限らず、他の材料で形成されたものであってもよい。また、冷却手段と拡張手段とが別個に配設されていてもよい。   The embodiment described above is an example, and the present invention is not limited to this. For example, the wafer 10 is not limited to a sapphire substrate, and may be formed of other materials. The semiconductor layer 14 is not limited to GaN, and may be formed of other materials. Further, the cooling means and the expansion means may be provided separately.

10 ウェーハ、11 表面、12 分割予定ライン、13 デバイス、
14 半導体層、15 改質層、16 裏面、17 亀裂、18 チップ、
20 分割方法、21 ワークセット形成工程、22 レーザ加工工程、
23 加熱工程、24 冷却工程、25 分割工程、
30 レーザ加工装置、31 基台、32 チャックテーブル、321 保持面、
33 加工送り手段、34 割出し送り手段、35 移動手段、
331,341 ねじ軸、332,342,352 モータ、
333,343,353 移動部、334,344,354 ガイド、
36 レーザ加工手段、361 パルスレーザ光線発振手段、
362 パルスレーザ光線発振器、363 繰り返し周波数設定手段、
364 伝送光学系、365 集光器、366 集光レンズ、
37 撮像手段、
38 加熱手段、381 載置台、382 ヒータ、383 カバー、
384 昇降手段、
39 冷却手段、391 載置台、392 固定部、393 冷却ノズル、
394 カバー、395 昇降手段、
40 搬送手段、401 保持部、402 アーム部、403 移動部、
41 焦点、42,43 距離、
61 フレーム、62 粘着テープ、63 ワークセット、
71 恒温槽、72 蓄熱材、81 外力付与手段、
90 テープ拡張装置、91 フレーム保持部、92 クランプ、93 拡張ドラム
10 wafers, 11 surfaces, 12 lines to be divided, 13 devices,
14 semiconductor layer, 15 modified layer, 16 back surface, 17 crack, 18 chip,
20 dividing method, 21 work set forming process, 22 laser processing process,
23 heating process, 24 cooling process, 25 dividing process,
30 laser processing device, 31 base, 32 chuck table, 321 holding surface,
33 processing feed means, 34 index feed means, 35 moving means,
331, 341 screw shaft, 332, 342, 352 motor,
333, 343, 353 moving part, 334, 344, 354 guide,
36 laser processing means, 361 pulse laser beam oscillation means,
362 pulse laser beam oscillator, 363 repetition frequency setting means,
364 transmission optical system, 365 condenser, 366 condenser lens,
37 imaging means,
38 heating means, 381 mounting table, 382 heater, 383 cover,
384 lifting means,
39 Cooling means, 391 mounting table, 392 fixing part, 393 cooling nozzle,
394 cover, 395 lifting means,
40 conveying means, 401 holding section, 402 arm section, 403 moving section,
41 focus, 42, 43 distance,
61 frames, 62 adhesive tape, 63 work sets,
71 constant temperature bath, 72 heat storage material, 81 external force applying means,
90 tape expander, 91 frame holder, 92 clamp, 93 expansion drum

Claims (3)

分割予定ラインを備えたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割装置であって、
熱収縮性の基材を備えた粘着テープをリング状の支持フレームに貼着して該支持フレームの中央に形成された開口部を塞ぐとともに該開口部に位置する該粘着テープにウェーハを貼着して形成されたワークセットを保持するチャックテーブルと、
該ウェーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザ光を該ウェーハの内部に焦点をあわせて集光し、該分割予定ラインに沿って改質層を形成するレーザ加工手段と、
該粘着テープのうち該ウェーハが貼着される領域を加熱し、該ウェーハが貼着される領域の該基材を熱収縮させる加熱手段と、
熱収縮した該基材を冷却して固化させる冷却手段と、
該基材が固化した該ワークセットの該粘着テープを拡張し、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割する拡張手段と、
を少なくとも備えた分割装置。
A dividing apparatus for dividing a wafer having a division line along the division line,
Adhesive tape with a heat-shrinkable substrate is attached to a ring-shaped support frame to close the opening formed in the center of the support frame, and a wafer is attached to the adhesive tape located at the opening. A chuck table for holding the work set formed
A laser processing means for focusing and condensing a pulsed laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer, and forming a modified layer along the division line;
Heating means for heating the area where the wafer is bonded in the adhesive tape, and heat shrinking the base material in the area where the wafer is bonded;
Cooling means for cooling and solidifying the heat-shrinkable base material;
Expanding means for expanding the adhesive tape of the work set in which the substrate is solidified, and dividing the wafer along the division planned line;
A splitting device provided with at least.
前記拡張手段は、前記粘着テープのうち、前記ウェーハ及び前記支持フレームが貼着されていない領域のみを拡張する、請求項1記載の分割装置。   The dividing device according to claim 1, wherein the expansion unit expands only a region of the adhesive tape where the wafer and the support frame are not attached. 請求項1記載の分割装置を用いて、前記分割予定ラインに沿って前記ウェーハを分割する分割方法であって、
前記熱収縮性の基材を備えた粘着テープを前記支持フレームに貼着して該支持フレームの中央に形成された開口部を塞ぐとともに該開口部に位置する該粘着テープに該ウェーハを貼着してワークセットを形成するワークセット形成工程と、
前記チャックテーブルにおいて該ワークセットを保持し、前記レーザ加工手段を用いて該ウェーハの内部に焦点をあわせて集光し、該分割予定ラインに沿って前記改質層を形成するレーザ加工工程と、
前記加熱手段を用いて該粘着テープの該基材を加熱して熱収縮させ該ウェーハに応力を与える加熱工程と、
該加熱工程の後、前記冷却手段を用いて該ワークセットを冷却して該基材を固化させる冷却工程と、
該冷却工程の後、前記拡張手段を用いて該支持フレームの該開口部に位置する該粘着テープを拡張し、該分割予定ラインに沿って形成された該改質層を起点にウェーハを分割する分割工程と、
から構成されるウェーハの分割方法。
Using the dividing apparatus according to claim 1, a dividing method for dividing the wafer along the planned dividing line,
Adhesive tape provided with the heat-shrinkable base material is attached to the support frame to close the opening formed in the center of the support frame, and the wafer is attached to the adhesive tape located at the opening. And a work set forming process for forming a work set,
A laser processing step of holding the work set in the chuck table, focusing the light inside the wafer using the laser processing means, and forming the modified layer along the division line;
A heating step of applying stress to the wafer by heating the base material of the adhesive tape using the heating means to cause thermal contraction;
After the heating step, a cooling step of cooling the work set using the cooling means to solidify the base material;
After the cooling step, the adhesive tape located in the opening of the support frame is expanded using the expansion means, and the wafer is divided starting from the modified layer formed along the planned dividing line. Dividing process;
A wafer dividing method comprising:
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