JP2015225909A - Processing method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等のウエーハの高さ位置を正確に検出してウエーハの上面から所定の位置にレーザー加工を施すことができるウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method capable of accurately detecting the height position of a wafer such as a semiconductor wafer held on a chuck table and performing laser processing at a predetermined position from the upper surface of the wafer.
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、半導体ウエーハを分割予定ライン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デバイスを製造している。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by division lines arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs and LSIs are formed in the partitioned regions. . Then, the semiconductor wafer is cut along the planned division line to divide the region where the device is formed to manufacture individual semiconductor devices.
上述した半導体ウエーハ等の分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法が試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を連続的に形成し、この改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、被加工物を分割するものである（例えば、特許文献１参照）。このように被加工物に形成された分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する場合、被加工物の上面から所定の深さ位置にレーザー光線の集光点を位置付けることが重要である。 Laser processing that uses a pulsed laser beam that is transparent to the wafer as a method of dividing the semiconductor wafer or the like as described above, and irradiates the pulsed laser beam with the focusing point inside the region to be divided. A method is being tried. The dividing method using this laser processing method is to irradiate a pulse laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer by aligning the condensing point from one side of the wafer to the inside of the wafer. The modified layer is continuously formed along the surface, and the workpiece is divided by applying an external force along the planned dividing line whose strength is reduced by the formation of the modified layer (for example, Patent Document 1). When the modified layer is formed inside along the planned division line formed on the workpiece as described above, it is important to position the condensing point of the laser beam at a predetermined depth position from the upper surface of the workpiece. .
また、半導体ウエーハ等を分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように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加工溝を形成する場合にも、被加工物の所定高さ位置にレーザー光線の集光点を位置付けることが重要である。 Also, as a method of dividing a semiconductor wafer or the like, a laser processing groove is formed by irradiating a pulsed laser beam having a wavelength that has an absorptivity to the wafer along a planned dividing line, and a mechanical brake is formed along the laser processing groove. A method of cleaving with a cutting device has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Even when the laser processing groove is formed along the planned division line formed on the wafer in this way, it is important to position the condensing point of the laser beam at a predetermined height position of the workpiece.
しかるに、半導体ウエーハ等の板状の被加工物にはウネリがあり、その厚さにバラツキがあるため、均一なレーザー加工を施すことが難しい。即ち、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する場合、ウエーハの厚さにバラツキがあるとレーザー光線を照射する際に屈折率の関係で所定の深さ位置に均一に改質層を形成することができない。また、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加工溝を形成する場合にもその厚さにバラツキがあると、均一な深さのレーザー加工溝を形成することができない。 However, plate-like workpieces such as semiconductor wafers have undulations, and their thickness varies, making it difficult to perform uniform laser processing. In other words, when forming a modified layer along the planned dividing line inside the wafer, if there is a variation in the thickness of the wafer, it is uniformly modified to a predetermined depth position due to the refractive index when irradiating the laser beam. A layer cannot be formed. Further, even when the laser processing grooves are formed along the planned division lines formed on the wafer, if the thickness varies, the laser processing grooves having a uniform depth cannot be formed.
上述した問題を解消するために、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハ等のウエーハの上面高さを検出することができる高さ位置検出装置が例えば下記特許文献３、４、５に開示されている。これらの高さ位置検出装置は、チャックテーブルに保持されたウエーハの加工面である上面に検査光を照射し、ウエーハの上面で反射した反射光によってウエーハの上面の高さ位置を検出する。 In order to solve the above-described problems, for example, Patent Documents 3, 4, and 5 listed below disclose height position detection devices that can detect the upper surface height of a wafer such as a semiconductor wafer held on a chuck table. . These height position detection devices irradiate the upper surface, which is a processing surface of the wafer held by the chuck table, with inspection light, and detect the height position of the upper surface of the wafer by reflected light reflected from the upper surface of the wafer.
而して、ウエーハの加工面が梨地のように微細な起伏を有していると、チャックテーブルに保持されたウエーハの加工面に照射された検査光が乱反射して加工面の高さを適正に検出することができないという問題がある。 Thus, if the processed surface of the wafer has fine undulations like a satin surface, the inspection light irradiated on the processed surface of the wafer held on the chuck table is irregularly reflected, and the height of the processed surface is appropriate. There is a problem that it cannot be detected.
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、ウエーハの加工面が梨地のように微細な起伏を有していてもチャックテーブルに保持されたウエーハの加工面の高さ位置を適正に検出してレーザー加工を施すことができるウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is that the processed surface of the wafer held by the chuck table even if the processed surface of the wafer has fine undulations such as a satin finish. It is an object of the present invention to provide a wafer processing method capable of appropriately detecting a height position and performing laser processing.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、レーザー光線を照射する加工面が梨地のように微細な起伏を有しているウエーハの加工方法であって、
ウエーハを加工面を上にしてチャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
チャックテーブルに保持されたウエーハの加工面に検査光を照射し、加工面で反射した反射光によって加工面の高さ位置を検出する高さ位置検出工程と、
該高さ位置検出工程によって検出された加工面の高さ位置に従ってレーザー光線を照射してレーザー加工を施すレーザー加工工程と、を含み、
該高さ位置検出工程を実施する前に、ウエーハの加工面を平坦化する液状樹脂を被覆する平坦化工程を実施する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が実施される。
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a processing method of a wafer in which a processing surface to be irradiated with a laser beam has fine undulations such as satin,
A wafer holding step for holding the wafer on the chuck table with the processing surface facing up,
A height position detecting step of irradiating the processing surface of the wafer held by the chuck table with inspection light and detecting the height position of the processing surface by reflected light reflected by the processing surface;
A laser processing step of performing laser processing by irradiating a laser beam according to the height position of the processing surface detected by the height position detection step,
Before performing the height position detection step, perform a flattening step of coating a liquid resin for flattening the processing surface of the wafer,
A wafer processing method characterized by the above is implemented.
上記平坦化工程において用いる液状樹脂は、水溶性樹脂であることが望ましい。 The liquid resin used in the planarization step is preferably a water-soluble resin.
本発明によるウエーハの加工方法においては、チャックテーブルに保持されたウエーハの加工面に検査光を照射し、加工面で反射した反射光によって加工面の高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施す前に、ウエーハの加工面を平坦化する液状樹脂を被覆する平坦化工程を実施するので、ウエーハの加工面には樹脂被膜が形成され、加工面の微細な起伏が吸収され平坦化されているので、高さ位置検出工程においてウエーハの加工面に被覆された樹脂被膜に照射された検出光は乱反射することがないため、高さ位置を適正に検出することができる。従って、高さ位置検出工程において検出された高さ位置に従ってウエーハの加工面から所定の位置にレーザー加工を施すことができる。 In the wafer processing method according to the present invention, the height position detecting step of irradiating the processing surface of the wafer held by the chuck table with the inspection light and detecting the height position of the processing surface by the reflected light reflected by the processing surface. Before starting, a flattening process is performed to coat the liquid resin that flattens the processed surface of the wafer, so that a resin film is formed on the processed surface of the wafer, and fine undulations on the processed surface are absorbed and flattened. Therefore, since the detection light irradiated to the resin film coated on the processed surface of the wafer in the height position detection step does not irregularly reflect, the height position can be detected appropriately. Therefore, laser processing can be performed at a predetermined position from the processing surface of the wafer according to the height position detected in the height position detection step.
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Preferred embodiments of a wafer processing method according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
図１の(a)および(b)には、被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ１０は、例えば厚みが２００μmのシリコンウエーハからなっており、表面１０ａ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ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、図１(b)に示すようにレーザー光線が照射される加工面である裏面１０bが梨地のように微細な起伏を有する梨地面となっている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、図２に示すように環状のフレームFに装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープTに表面１０ａ側を貼着する（ウエーハ支持工程）。従って、半導体ウエーハ１０は、加工面である裏面１０bが上側となる。 1A and 1B are perspective views of a semiconductor wafer as a wafer to be processed. A semiconductor wafer 10 shown in FIGS. 1A and 1B is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 200 μm, and a plurality of divisional lines 101 formed in a lattice shape on the surface 10a. A device 102 such as an IC or LSI is formed in this area. In the semiconductor wafer 10 formed in this way, as shown in FIG. 1 (b), the back surface 10b, which is a processed surface irradiated with a laser beam, is a pear ground having a fine undulation like a pear. The semiconductor wafer 10 thus formed is bonded to the surface 10a side on a dicing tape T made of a synthetic resin sheet such as polyolefin mounted on an annular frame F as shown in FIG. 2 (wafer support step). Therefore, in the semiconductor wafer 10, the back surface 10b, which is a processed surface, is on the upper side.
上記ウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の加工面である梨地状の裏面１０bを平坦化する液状樹脂を被覆する平坦化工程を実施する。この平坦化工程について図３を参照して説明する。
上記ウエーハ支持工程が実施された半導体ウエーハ１０は、図３の(a)に示すように液状樹脂被覆装置１１のスピンナーテーブル１１１上にダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ１０をチャックテーブル１１１上にダイシングテープTを介して吸引保持する。なお、半導体ウエーハ１０が貼着されたダイシングテープTが装着されている環状のフレームFは、スピンナーテーブル１１１に配設された図示しないクランプによって固定される。
If the wafer support step is performed, a flattening step for coating a liquid resin for flattening the satin-like back surface 10b, which is the processed surface of the semiconductor wafer 10, is performed. This planarization process will be described with reference to FIG.
The semiconductor wafer 10 that has been subjected to the wafer supporting step is placed on the dicing tape T side on the spinner table 111 of the liquid resin coating apparatus 11 as shown in FIG. Then, the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 111 via the dicing tape T by operating a suction means (not shown). The annular frame F on which the dicing tape T to which the semiconductor wafer 10 is adhered is attached is fixed by a clamp (not shown) disposed on the spinner table 111.
次に、液状樹脂供給ノズル１１２から半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bの中央領域に所定量の液状樹脂１００を滴下する。なお、液状樹脂１００は、ポリビニールアルコール（PVA)等の水溶性樹脂が望ましい。このようにして、半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bの中央領域へ所定量の液状樹脂１００を滴下したならば、図３の(b)に示すようにスピンナーテーブル１１１を矢印で示す方向に例えば１００rpmで５秒間程度回転する。この結果、半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bの中央領域に滴下された液状樹脂１００は、遠心力の作用で外周に向けて流動し半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bの全面に拡散せしめられる。この結果、半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bには、図３の(b)および(c)に示すように樹脂被膜１１０が形成され、加工面である裏面１０bの微細な起伏が吸収され平坦化されている。なお、半導体ウエーハ１０の裏面１０bの微細な起伏は１μm未満であることから、樹脂被膜１１０の厚みは１μmに設定されている。 Next, a predetermined amount of the liquid resin 100 is dropped from the liquid resin supply nozzle 112 onto the central region of the back surface 10 b that is the processed surface of the semiconductor wafer 10. The liquid resin 100 is preferably a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol (PVA). When a predetermined amount of the liquid resin 100 is dropped onto the central area of the back surface 10b, which is the processed surface of the semiconductor wafer 10, in this way, the spinner table 111 is moved in the direction indicated by the arrow as shown in FIG. For example, it rotates at 100 rpm for about 5 seconds. As a result, the liquid resin 100 dropped on the central region of the back surface 10b, which is the processing surface of the semiconductor wafer 10, flows toward the outer periphery by the action of centrifugal force and diffuses over the entire surface of the back surface 10b, which is the processing surface of the semiconductor wafer 10. I'm damned. As a result, the resin film 110 is formed on the back surface 10b, which is the processing surface of the semiconductor wafer 10, as shown in FIGS. 3B and 3C, and fine undulations on the back surface 10b, which is the processing surface, are absorbed. It is flattened. Since the fine undulations on the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 are less than 1 μm, the thickness of the resin coating 110 is set to 1 μm.
上述したように平坦化工程を実施したならば、レーザー加工装置のチャックテーブルに保持された半導体ウエーハ１０の加工面に検査光を照射し、加工面で反射した反射光によって加工面の高さ位置を検出する高さ位置検出工程および該高さ位置検出工程によって検出された加工面の高さ位置に従ってレーザー光線を照射してレーザー加工を施すレーザー加工工程を実施する。この高さ位置検出工程およびレーザー加工工程は、図４に示すレーザー加工装置１を用いて実施する。図４に示すレーザー加工装置１は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向であるX軸方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示すX軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向であるY軸方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向であるZ軸方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。 If the flattening step is performed as described above, the processing surface of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table of the laser processing apparatus is irradiated with inspection light, and the height position of the processing surface is reflected by the reflected light reflected from the processing surface. And a laser processing step of performing laser processing by irradiating a laser beam in accordance with the height position of the processing surface detected by the height position detection step. The height position detection process and the laser processing process are performed using the laser processing apparatus 1 shown in FIG. A laser processing apparatus 1 shown in FIG. 4 includes a stationary base 2 and a chuck table mechanism that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in the X-axis direction, which is a machining feed direction indicated by an arrow X, and holds a workpiece. 3 and a laser beam irradiation unit support mechanism 4 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in the Y-axis direction which is an indexing feed direction indicated by an arrow Y orthogonal to the X-axis direction indicated by the arrow X, and the laser beam irradiation The unit support mechanism 4 is provided with a laser beam irradiation unit 5 disposed so as to be movable in the Z-axis direction that is a condensing point position adjustment direction indicated by an arrow Z.
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にX軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体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。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６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３６２が配設されている。 The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31 and 31 disposed in parallel along the X-axis direction on the stationary base 2, and is arranged on the guide rails 31 and 31 so as to be movable in the X-axis direction. A first sliding block 32 provided, a second sliding block 33 movably disposed on the first sliding block 32 in the Y-axis direction, and a cylindrical member on the second sliding block 33 A cover table 35 supported by 34 and a chuck table 36 as a workpiece holding means are provided. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a disk-shaped semiconductor wafer, which is a workpiece, on the suction chuck 361 by suction means (not shown). . The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame described later.
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面にY軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動させるためのX軸移動手段３７を具備している。X軸移動手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。 The first sliding block 32 has a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on the lower surface thereof, and is parallel to the upper surface along the Y-axis direction. A pair of formed guide rails 322 and 322 are provided. The first sliding block 32 configured in this way moves in the X-axis direction along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. Configured to be possible. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an X-axis moving means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the X-axis direction. The X-axis moving means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. . One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, when the male screw rod 371 is driven forward and backward by the pulse motor 372, the first sliding block 32 is moved along the guide rails 31, 31 in the X-axis direction.
図示のレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３６のX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６のX軸方向位置を検出する。 The illustrated laser processing apparatus 1 is provided with X-axis direction position detecting means 374 for detecting the X-axis direction position of the chuck table 36. The X-axis direction position detecting means 374 is a linear scale 374a disposed along the guide rail 31, and a reading that is disposed along the linear scale 374a together with the first sliding block 32 disposed along the first sliding block 32. It consists of a head 374b. In the illustrated embodiment, the reading head 374b of the X-axis direction position detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later detects the position of the chuck table 36 in the X-axis direction by counting the input pulse signals.
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Y軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動させるための第１のY軸移動手段３８を具備している。第１のY軸移動手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動せしめられる。 The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the Y-axis direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a first Y for moving the second sliding block 33 in the Y-axis direction along a pair of guide rails 322 and 322 provided in the first sliding block 32. An axis moving means 38 is provided. The first Y-axis moving means 38 includes a drive source such as a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. Contains. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the second sliding block 33. Therefore, by driving the male screw rod 381 forward and backward by the pulse motor 382, the second slide block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the Y-axis direction.
図示のレーザー加工装置１は、上記第２の滑動ブロック３３のY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。Y軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６のY軸方向位置を検出する。 The illustrated laser processing apparatus 1 includes Y-axis direction position detecting means 384 for detecting the Y-axis direction position of the second sliding block 33. The Y-axis direction position detecting means 384 is a linear scale 384a disposed along the guide rail 322, and a reading which is disposed along the linear scale 384a together with the second sliding block 33 disposed along the second sliding block 33. And a head 384b. In the illustrated embodiment, the reading head 384b of the Y-axis direction position detecting means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later detects the position of the chuck table 36 in the Y-axis direction by counting the input pulse signals.
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示すZ軸方向（集光点位置調整方向）に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動させるための第２のY軸移動手段４３を具備している。第２のY軸移動手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動せしめられる。 The laser beam irradiation unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41, 41 arranged in parallel along the indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y on the stationary base 2, and the guide rails 41, 41, A movable support base 42 is provided on 41 so as to be movable in the direction indicated by arrow Y. The movable support base 42 includes a movement support portion 421 that is movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 that is attached to the movement support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 423 and 423 extending in the Z-axis direction (condensing point position adjusting direction) indicated by an arrow Z on one side surface in parallel. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment includes second Y-axis moving means 43 for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41 and 41 in the Y-axis direction. . The second Y-axis moving means 43 is provided with a drive source such as a male screw rod 431 disposed in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. Contains. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 421 constituting the movable support base 42. For this reason, when the male screw rod 431 is driven to rotate forward and reversely by the pulse motor 432, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41, 41 in the Y-axis direction.
図示のレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。このユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。 The illustrated laser beam irradiation unit 5 includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. The guided grooves 511 and 511 are provided. Is fitted to the guide rails 423 and 423 so as to be movable in the Z-axis direction.
図示のレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動させるためのZ軸移動手段５３を具備している。このZ軸移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。 The illustrated laser beam irradiation unit 5 includes Z-axis moving means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423 and 423 in the Z-axis direction. The Z-axis moving means 53 includes a drive source such as a male screw rod (not shown) disposed between a pair of guide rails 423 and 423 and a pulse motor 532 for driving the male screw rod to rotate. Then, the male screw rod (not shown) is driven to rotate forward and reverse by the pulse motor 532, so that the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 52 are moved along the guide rails 423 and 423 in the Z-axis direction. In the illustrated embodiment, the laser beam irradiation means 52 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward, and the laser beam irradiation means 52 is moved downward by driving the pulse motor 532 in reverse. Yes.
図示のレーザー光線照射ユニット５は、レーザー光線照射手段５２のZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段５５を具備している。このZ軸方向位置検出手段５５は、上記案内レール４２３、４２３と平行に配設されたリニアスケール５５１と、上記ユニットホルダ５１に取り付けられユニットホルダ５１とともにリニアスケール５５１に沿って移動する読み取りヘッド５５２とからなっている。このZ軸方向位置検出手段５５の読み取りヘッド５５２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。 The illustrated laser beam irradiation unit 5 includes Z-axis direction position detection means 55 for detecting the position of the laser beam irradiation means 52 in the Z-axis direction. The Z-axis direction position detecting means 55 includes a linear scale 551 disposed in parallel with the guide rails 423 and 423, and a reading head 552 that is attached to the unit holder 51 and moves along the linear scale 551 together with the unit holder 51. It is made up of. In the illustrated embodiment, the reading head 552 of the Z-axis direction position detecting means 55 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later.
図示のレーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。このケーシング５２１内には図５に示すように加工用パルスレーザー光線発振手段６１が配設されており、ケーシング５２１の先端には加工用パルスレーザー光線発振手段６１が発振する加工用パルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６に保持される被加工物Wに照射せしめる集光器６２が配設されている。なお、加工用パルスレーザー光線発振手段６１は、波長が１０６４nmの加工用パルスレーザー光線LB1を発振する。 The illustrated laser beam application means 52 includes a cylindrical casing 521 arranged substantially horizontally. A processing pulse laser beam oscillation means 61 is disposed in the casing 521 as shown in FIG. 5, and a processing pulse laser beam oscillated by the processing pulse laser beam oscillation means 61 is applied to the tip of the casing 521 on the chuck table. A condenser 62 for irradiating the workpiece W held by 36 is disposed. The processing pulse laser beam oscillation means 61 oscillates a processing pulse laser beam LB1 having a wavelength of 1064 nm.
上記集光器６２は、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６１から発振された加工用パルスレーザー光線LB1を図５において下方に向けて方向変換する方向変換ミラー６２１と、該方向変換ミラー６２１によって方向変換された加工用パルスレーザー光線LB1を集光する集光レンズ６２２とを具備しており、集光レンズ６２２は方向変換ミラー６２１によって方向変換された加工用パルスレーザー光線LB1を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する。 The condenser 62 converts the direction of the processing pulse laser beam LB1 oscillated from the processing pulse laser beam oscillation means 61 in the downward direction in FIG. A condenser lens 622 for condensing the processing pulse laser beam LB1. The condenser lens 622 condenses the processing pulse laser beam LB1 whose direction is changed by the direction conversion mirror 621 and holds it on the chuck table 36. The irradiated workpiece W is irradiated.
図５を参照して説明を続けると、図示のレーザー加工装置１は、チャックテーブル３６に保持された被加工物Wの高さ位置を検出するための高さ位置検出手段７を具備している。この高さ位置検出手段７は、検査光としての検査用レーザー光線を発振する検査用レーザー光線発振手段７１と、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６１と集光器６２との間の経路に配設され検査用レーザー光線発振手段７１から発振された検査用レーザー光線を集光器６２に向けて方向変換するとともに加工用パルスレーザー光線LB1を通過させるダイクロックミラー７２と、検査用レーザー光線発振手段７１とダイクロックミラー７２との間に配設され検査用レーザー光線発振手段７１から発振された検査用レーザー光線をダイクロックミラー７２に向ける第１の経路７３aに導くビームスプリッター７３を具備している。 Continuing the description with reference to FIG. 5, the illustrated laser processing apparatus 1 includes the height position detecting means 7 for detecting the height position of the workpiece W held on the chuck table 36. . The height position detecting means 7 is disposed in a path between the inspection laser beam oscillation means 71 for oscillating the inspection laser beam as the inspection light, and the processing pulse laser beam oscillation means 61 and the condenser 62. A dichroic mirror 72 that changes the direction of the inspection laser beam oscillated from the laser beam oscillation means 71 toward the condenser 62 and allows the processing pulse laser beam LB1 to pass therethrough, and the inspection laser beam oscillation means 71 and the dichroic mirror 72; And a beam splitter 73 that guides the inspection laser beam emitted from the inspection laser beam oscillation means 71 to the first path 73 a that directs the dichroic mirror 72.
検査用レーザー光線発振手段７１は、例えば波長が６２０nmの検査用レーザー光線LB2を発振する発振器を用いることができる。ダイクロックミラー７２は、加工用パルスレーザー光線LB1は通過するが検査用レーザー光線発振手段７１から発振された検査用レーザー光線LB2を集光器６２に向けて反射せしめる。上記ビームスプリッター７３は、検査用レーザー光線発振手段７１から発振された検査用レーザー光線LB2を上記ダイクロックミラー７２に向けた第１の経路７３aに導くとともに、ダイクロックミラー７２によって方向変換された後述する反射光を第２の経路７３bに導く。 As the inspection laser beam oscillation means 71, for example, an oscillator that oscillates an inspection laser beam LB2 having a wavelength of 620 nm can be used. The dichroic mirror 72 reflects the inspection laser beam LB2 oscillated from the inspection laser beam oscillation means 71 toward the condenser 62, though the processing pulse laser beam LB1 passes therethrough. The beam splitter 73 guides the inspection laser beam LB2 oscillated from the inspection laser beam oscillation means 71 to the first path 73a directed to the dichroic mirror 72, and the later-described reflection whose direction has been changed by the dichroic mirror 72. The light is guided to the second path 73b.
図示の高さ位置検出手段７は、第２の経路７３bに配設されビームスプリッター７３によって反射された反射光に基づいて高さ位置信号を生成し、生成した高さ位置信号を後述する制御手段に出力する高さ位置信号生成手段７４を具備している。なお、高さ位置検出手段７の高さ位置信号生成手段７４は、上記特許文献に開示されている技術を用いることができる。 The illustrated height position detection means 7 generates a height position signal based on the reflected light that is disposed in the second path 73b and reflected by the beam splitter 73, and the generated height position signal is a control means that will be described later. Is provided with a height position signal generating means 74 for outputting to the position. The height position signal generating means 74 of the height position detecting means 7 can use the technique disclosed in the above patent document.
図４に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部には、レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段８が配設されている。この撮像手段８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。 Returning to FIG. 4 and continuing the description, an image pickup means 8 for detecting a processing region to be laser processed by the laser beam irradiation means 52 is disposed at the tip of the casing 521 constituting the laser beam irradiation means 52. The imaging unit 8 includes, in addition to a normal imaging device (CCD) that captures an image with visible light, an infrared illumination unit that irradiates a workpiece with infrared rays, an optical system that captures infrared rays emitted by the infrared illumination unit, An image sensor (infrared CCD) that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system is used, and the captured image signal is sent to a control means to be described later.
図示のレーザー加工装置１は、図６に示す制御手段９を具備している。制御手段９はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、入力インターフェース９４および出力インターフェース９５とを備えている。制御手段９の入力インターフェース９４には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４、Z軸方向位置検出手段５５、高さ位置検出手段７の高さ位置信号生成手段７４、撮像手段８等からの検出信号が入力される。そして、制御手段９の出力インターフェース９５からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２、高さ位置検出手段７の検査用レーザー光線発振手段７１等に制御信号を出力する。 The illustrated laser processing apparatus 1 includes control means 9 shown in FIG. The control means 9 is constituted by a computer, and a central processing unit (CPU) 91 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 92 that stores control programs and the like, and a readable and writable memory that stores arithmetic results and the like. A random access memory (RAM) 93, an input interface 94 and an output interface 95 are provided. The input interface 94 of the control means 9 includes the X-axis direction position detection means 374, the Y-axis direction position detection means 384, the Z-axis direction position detection means 55, the height position signal generation means 74 of the height position detection means 7, A detection signal from the imaging means 8 or the like is input. From the output interface 95 of the control means 9, the pulse motor 372, the pulse motor 382, the pulse motor 432, the pulse motor 532, the laser beam irradiation means 52, the inspection laser beam oscillation means 71 of the height position detection means 7 and the like are controlled. Output a signal.
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、以下レーザー加工装置１を用いて実施する高さ位置検出工程およびレーザー加工工程について説明する。
即ち、上述した平坦化工程が実施された半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側をチャックテーブル３６上に載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、半導体ウエーハ１０をチャックテーブル３６上にダイシングテープTを介して吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ１０は、加工面である裏面１０bに被覆された樹脂被膜１１０が上側となる。なお、半導体ウエーハ１０が貼着されたダイシングテープTが装着されている環状のフレームFは、クランプ３６２によって固定される。このようにして、ウエーハ保持工程を実施したならば、X軸移動手段３７を作動して半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６を撮像手段８の直下に位置付ける。
The illustrated laser processing apparatus 1 is configured as described above, and the height position detection process and the laser processing process performed using the laser processing apparatus 1 will be described below.
That is, the dicing tape T side of the semiconductor wafer 10 on which the above-described planarization process has been performed is placed on the chuck table 36. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 via the dicing tape T (wafer holding step). Therefore, in the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 via the dicing tape T, the resin film 110 coated on the back surface 10b, which is a processed surface, is on the upper side. The annular frame F on which the dicing tape T with the semiconductor wafer 10 attached is fixed by a clamp 362. When the wafer holding step is performed in this manner, the X-axis moving unit 37 is operated to position the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 10 directly below the imaging unit 8.
チャックテーブル３６が撮像手段８の直下に位置付けられると、撮像手段８および制御手段９によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段８および制御手段９は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１０１がX軸方向と平行に位置付けられているか否かのアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されている分割予定ライン１０１に対しても、同様にアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１が形成されている表面１０ａは下側に位置しているが、撮像手段８が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および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）等で構成された撮像手段を備えているので、樹脂被膜１１０および裏面１０ｂから透かして分割予定ライン１０１を撮像することができる。 When the chuck table 36 is positioned immediately below the image pickup means 8, the image pickup means 8 and the control means 9 execute an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed on the semiconductor wafer 10. In other words, the imaging unit 8 and the control unit 9 perform alignment as to whether or not the planned division line 101 formed in the predetermined direction of the semiconductor wafer 10 is positioned parallel to the X-axis direction. In addition, alignment is performed in the same manner with respect to the division line 101 formed in the direction orthogonal to the predetermined direction formed in the semiconductor wafer 10. At this time, the surface 10a on which the planned dividing line 101 of the semiconductor wafer 10 is formed is located on the lower side. However, as described above, the imaging unit 8 corresponds to the infrared illumination unit, the optical system for capturing infrared rays, and infrared rays. Since an image pickup unit configured with an image pickup device (infrared CCD) or the like that outputs an electric signal is provided, the division line 101 can be picked up through the resin coating 110 and the back surface 10b.
上述したようにアライメントが行われると、チャックテーブル３６上の半導体ウエーハ１０は、図７の（ａ）に示す座標位置に位置付けられた状態となる。なお、図７の（ｂ）はチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図７の（ａ）に示す状態から９０度回転した状態を示している。 When alignment is performed as described above, the semiconductor wafer 10 on the chuck table 36 is positioned at the coordinate position shown in FIG. FIG. 7B shows a state in which the chuck table 36, that is, the semiconductor wafer 10, is rotated 90 degrees from the state shown in FIG.
なお、図７の（ａ）および図７の（ｂ）に示す座標位置に位置付けられた状態における半導体ウエーハ１０に形成された各分割予定ライン１０１の送り開始位置座標値(A1,A2,A3・・・An)と送り終了位置座標値(B1,B2,B3・・・Bn)および送り開始位置座標値(C1,C2,C3・・・Cn)と送り終了位置座標値(D1,D2,D3・・・Dn)は、その設計値のデータが制御手段９のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３に格納されている。 It should be noted that the feed start position coordinate values (A1, A2, A3,...) Of the respective division planned lines 101 formed on the semiconductor wafer 10 in the state positioned at the coordinate positions shown in FIGS. ..An) and feed end position coordinate values (B1, B2, B3 ... Bn), feed start position coordinate values (C1, C2, C3 ... Cn) and feed end position coordinate values (D1, D2, D3 .., Dn), the design value data is stored in the random access memory (RAM) 93 of the control means 9.
上述したようにチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成された分割予定ライン１０１を検出し、検出位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル３６を移動して図７の（ａ）において最上位の分割予定ライン１０１を集光器６２の直下に位置付ける。そして、更に図８示すように半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１の一端（図８において左端）である送り開始位置座標値(A1)（図７の（ａ）参照）を集光器６２の直下に位置付ける。そして、高さ位置検出手段７を作動し検出光LB2を加工面である裏面１０bに被覆された樹脂被膜１１０に照射するとともに、チャックテーブル３６を図８において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度（例えば、２００mm／秒）で移動し、X軸方向位置検出手段３７４からの検出信号に基づいて送り終了位置座標値(B1)まで移動する（高さ位置検出工程）。この結果、半導体ウエーハ１０の図７の（ａ）において最上位の分割予定ライン１０１における高さ位置を検出することができる。そして、制御手段９は、最上位の分割予定ライン１０１のXY座標における高さ位置を上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３に格納する。このようにして、半導体ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１０１に沿って高さ位置検出工程を実施し、各分割予定ライン１０１のXY座標における高さ位置を上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３に格納する。この高さ位置検出工程を実施する際には、上述したように平坦化工程が実施され半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bには上記図３の(b)および(c)に示すように樹脂被膜１１０が形成され、加工面である裏面１０bの微細な起伏が吸収され平坦化されているので、半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bに被覆された樹脂被膜１１０に照射された検出光LB2は乱反射することがないため、分割予定ライン１０１に沿った高さ位置を適正に検出することができる。 As described above, when the planned dividing line 101 formed on the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is detected and the detection position is aligned, the chuck table 36 is moved and the position shown in FIG. In a), the uppermost dividing line 101 is positioned directly below the condenser 62. Further, as shown in FIG. 8, the feed start position coordinate value (A1) (see FIG. 7A), which is one end (left end in FIG. 8) of the division planned line 101 of the semiconductor wafer 10, is directly below the condenser 62. Position. Then, the height position detecting means 7 is operated to irradiate the resin film 110 coated on the back surface 10b, which is the processing surface, with the detection light LB2, and the chuck table 36 is moved at a predetermined feed speed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. It moves at (for example, 200 mm / sec) and moves to the feed end position coordinate value (B1) based on the detection signal from the X-axis direction position detecting means 374 (height position detecting step). As a result, it is possible to detect the height position of the uppermost scheduled dividing line 101 of the semiconductor wafer 10 in FIG. Then, the control means 9 stores the height position in the XY coordinates of the uppermost scheduled division line 101 in the random access memory (RAM) 93. In this way, the height position detection step is performed along all the planned division lines 101 formed in the semiconductor wafer 10, and the height position of each planned division line 101 in the XY coordinates is determined as the random access memory (RAM). 93. When performing this height position detecting step, the flattening step is performed as described above, and the back surface 10b, which is the processed surface of the semiconductor wafer 10, is shown in FIGS. 3B and 3C. Since the resin film 110 is formed and the fine undulations of the back surface 10b, which is the processing surface, are absorbed and flattened, the detection light applied to the resin film 110 coated on the back surface 10b, which is the processing surface of the semiconductor wafer 10. Since LB2 does not diffusely reflect, the height position along the planned division line 101 can be detected appropriately.
以上のようにして半導体ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１０１に沿って高さ位置検出工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の内部に分割予定ライン１０１に沿って改質層を形成するレーザー加工工程を実施する。
レーザー加工工程を実施するには、先ずチャックテーブル３６を移動して図７の（ａ）において最上位の分割予定ライン１０１をレーザー光線照射手段５２の集光器６２の直下に位置付ける。そして、更に図９の（ａ）で示すように分割予定ライン１０１の一端（図９の（ａ）において左端）である送り開始位置座標値(A1)（図７の（ａ）参照）を集光器６２の直下に位置付ける。制御手段９は、Z軸移動手段５３を作動して集光器６２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bから所定の深さ位置に合わせる。次に、制御手段９は、レーザー光線照射手段５２を作動し、集光器６２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３６を矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（レーザー加工工程）。そして、図９の(b)で示すように集光器６２の照射位置が分割予定ライン１０１の他端（図９の(b)において右端）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３６の移動を停止する。このレーザー加工工程においては、制御手段９はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３に格納されている分割予定ライン１０１のXY座標に対応した高さ位置に従って、Z軸移動手段５３のパルスモータ５３２を制御し、図９の(b)で示すように集光器６２を半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１における高さ位置に対応して上下方向に移動せしめる。この結果、半導体ウエーハ１０の内部には、図９の(b)で示すように加工面である裏面１０bから所定の深さ位置に裏面１０b(上面)と平行に改質層１２０が形成される。
If the height position detection process is performed along all the division lines 101 formed on the semiconductor wafer 10 as described above, a modified layer is formed along the division line 101 inside the semiconductor wafer 10. Implement the laser processing process.
In order to carry out the laser processing step, first, the chuck table 36 is moved, and the uppermost division line 101 is positioned directly below the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52 in FIG. Further, as shown in FIG. 9A, the feed start position coordinate value (A1) (see FIG. 7A) that is one end of the planned division line 101 (the left end in FIG. 9A) is collected. It is positioned directly below the optical device 62. The control unit 9 operates the Z-axis moving unit 53 to adjust the condensing point P of the pulsed laser beam irradiated from the condenser 62 to a predetermined depth position from the back surface 10 b that is the processing surface of the semiconductor wafer 10. Next, the control unit 9 operates the laser beam irradiation unit 52 to move the chuck table 36 in the direction indicated by the arrow X1 at a predetermined processing feed rate while irradiating the pulsed laser beam from the condenser 62 (laser processing step). . Then, when the irradiation position of the condenser 62 reaches the other end (the right end in FIG. 9B) as shown in FIG. 9B, the irradiation of the pulse laser beam is stopped, The movement of the chuck table 36 is stopped. In this laser processing step, the control means 9 controls the pulse motor 532 of the Z-axis moving means 53 according to the height position corresponding to the XY coordinates of the scheduled division line 101 stored in the random access memory (RAM) 93. As shown in FIG. 9B, the condenser 62 is moved in the vertical direction corresponding to the height position of the semiconductor wafer 10 on the planned division line 101. As a result, inside the semiconductor wafer 10, as shown in FIG. 9B, a modified layer 120 is formed in parallel to the back surface 10b (upper surface) at a predetermined depth from the back surface 10b that is the processed surface. .
なお、上記レーザー加工工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
レーザー ：ＹＶＯ４ パルスレーザー
波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：２００ｋＨｚ
平均出力 ：１W
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒
In addition, the processing conditions in the said laser processing process are set as follows, for example.
Laser: YVO4 pulse laser Wavelength: 1064nm
Repetition frequency: 200 kHz
Average output: 1W
Condensing spot diameter: φ1μm
Processing feed rate: 300 mm / sec
以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在する全ての分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工工程を実行したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に延びる各分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工工程を実行する。このようにして、半導体ウエーハ１０に形成された全ての分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工工程を実行したならば、半導体ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３６は、最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ１０は、図示しない搬送手段によって分割工程に搬送される。なお、レーザー加工工程が実施された半導体ウエーハ１０の加工面である裏面１０bに被覆されている樹脂被膜１１０はポリビニールアルコール（PVA)等の水溶性樹脂によって形成されているので、水で洗い流すことができ、加工面である裏面１０bから容易に除去することができる。 As described above, when the laser processing step is performed along all the division lines 101 extending in the predetermined direction of the semiconductor wafer 10, the chuck table 36 is rotated 90 degrees to move in the predetermined direction. On the other hand, the laser processing step is executed along each division planned line 101 extending in a direction orthogonal to the direction. In this way, when the laser processing step is executed along all the division lines 101 formed on the semiconductor wafer 10, the chuck table 36 holding the semiconductor wafer 10 first holds the semiconductor wafer 10. The position is returned to the sucked and held position, and the sucking and holding of the semiconductor wafer 10 is released here. Then, the semiconductor wafer 10 is transferred to the dividing step by a transfer means (not shown). The resin film 110 coated on the back surface 10b, which is the processed surface of the semiconductor wafer 10 that has been subjected to the laser processing step, is formed of a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol (PVA), and is therefore washed away with water. And can be easily removed from the back surface 10b, which is the processed surface.
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては、加工用パルスレーザー光線として半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射して半導体ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する例を示したが、加工用パルスレーザー光線として半導体ウエーハに対して吸収性を有する波長(例えば３５５nm)のパルスレーザー光線を照射して半導体ウエーハの加工面にアブレーション加工を施してもよい。 Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which a modified layer is formed along a division line inside a semiconductor wafer by irradiating the semiconductor wafer with a pulse laser beam having a wavelength that is transmissive to the semiconductor wafer as a processing pulse laser beam. As shown, the processing surface of the semiconductor wafer may be ablated by irradiating the processing surface of the semiconductor wafer with a pulsed laser beam having a wavelength (for example, 355 nm) that is absorptive to the semiconductor wafer.
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：X軸移動手段
３８：第１のY軸移動手段
４３：第２のY軸移動手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
６１：加工用パルスレーザー光線発振手段
６２：集光器
７：高さ位置検出装置
７１：検査用レーザー光線発振手段
７２：ダイクロックミラー
７３：ビームスプリッター
７４：高さ位置信号生成手段
８：撮像手段
９：制御手段
１０：半導体ウエーハ
2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 36: Chuck table 37: X-axis moving means 38: First Y-axis moving means
43: Second Y axis moving means 5: Laser beam irradiation unit 52: Laser beam irradiation means 61: Processing pulse laser beam oscillation means 62: Condenser 7: Height position detection device 71: Inspection laser beam oscillation means 72: Die clock Mirror 73: Beam splitter 74: Height position signal generating means 8: Imaging means 9: Control means 10: Semiconductor wafer
Claims (2)
ウエーハを加工面を上にしてチャックテーブルに保持するウエーハ保持工程と、
チャックテーブルに保持されたウエーハの加工面に検査光を照射し、加工面で反射した反射光によって加工面の高さ位置を検出する高さ位置検出工程と、
該高さ位置検出工程によって検出された加工面の高さ位置に従ってレーザー光線を照射してレーザー加工を施すレーザー加工工程と、を含み、
該高さ位置検出工程を実施する前に、ウエーハの加工面を平坦化する液状樹脂を被覆する平坦化工程を実施する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 A processing method of a wafer in which a processing surface to be irradiated with a laser beam has fine undulations such as satin,
A wafer holding step for holding the wafer on the chuck table with the processing surface facing up,
A height position detecting step of irradiating the processing surface of the wafer held by the chuck table with inspection light and detecting the height position of the processing surface by reflected light reflected by the processing surface;
A laser processing step of performing laser processing by irradiating a laser beam according to the height position of the processing surface detected by the height position detection step,
Before performing the height position detection step, perform a flattening step of coating a liquid resin for flattening the processing surface of the wafer,
A method for processing a wafer.
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