JP2016027678A - Ablation processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物にレーザビームを照射してアブレーション加工を施すアブレーション加工方法に関する。 The present invention relates to an ablation processing method for performing ablation processing by irradiating a workpiece such as a semiconductor wafer with a laser beam.
IC、LSI、LED等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイアウエーハ等のウエーハは、切削装置又はレーザ加工装置等の加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 A wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, LED, etc. by dividing lines is divided into individual devices by a processing device such as a cutting device or a laser processing device, The divided devices are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
ウエーハの分割には、ダイシングソーと呼ばれる切削装置を用いたダイシング方法が広く採用されている。ダイシング方法では、ダイアモンド等の砥粒を金属や樹脂で固めて厚さ30μm程度とした切削ブレードを、30000rpm程度の高速で回転させつつウエーハへ切り込ませることでウエーハを切削し、ウエーハを個々のデバイスへと分割する。 A dicing method using a cutting device called a dicing saw is widely used for dividing the wafer. In the dicing method, the wafer is cut by cutting a wafer into a wafer while rotating a cutting blade having a thickness of about 30 μm by solidifying abrasive grains such as diamond with a metal or resin at a high speed of about 30000 rpm. Divide into devices.
一方、近年では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザビームをウエーハに照射してアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成し、このレーザ加工溝に沿ってブレーキング装置でウエーハを割断して個々のデバイスへと分割する方法が提案されている(特開平10−305420号公報)。 On the other hand, in recent years, a laser beam is formed by ablation processing by irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer, and the wafer is cut along a cutting device along the laser processing groove. A method of dividing into individual devices has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 10-305420).
アブレーション加工によるレーザ加工溝の形成は、ダイシングソーによるダイシング方法に比べて加工速度を早くすることができるとともに、サファイアやSiC等の硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。 Laser processing groove formation by ablation processing can increase the processing speed compared to the dicing method using a dicing saw, and relatively easily processes even a wafer made of a material having high hardness such as sapphire or SiC. be able to.
また、加工溝を例えば10μm以下等の狭い幅とすることができるので、ダイシング方法で加工する場合に比較してウエーハ1枚当たりのデバイスの取り量を増やすことができるという特徴を有している。 Further, since the processing groove can be made narrow, for example, 10 μm or less, it has a feature that the amount of devices taken per wafer can be increased as compared with the case of processing by the dicing method. .
ところが、ウエーハにパルスレーザビームを照射すると、パルスレーザビームが照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生する。このデブリがデバイス表面に付着するとデバイスの品質を低下させるという問題が生じる。 However, when the wafer is irradiated with a pulse laser beam, debris is generated due to concentration of thermal energy in the region irradiated with the pulse laser beam. When this debris adheres to the device surface, there arises a problem that the quality of the device is lowered.
そこで、特開2004−188475号公報には、このようなデブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にPVA(ポリビニルアルコール)、PEG(ポリエチレングリコール)等の水溶性樹脂を塗布して保護膜を形成し、この保護膜を通してウエーハにパルスレーザビームを照射するようにしたレーザ加工装置が提案されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-188475, a water-soluble resin such as PVA (polyvinyl alcohol) or PEG (polyethylene glycol) is applied and protected on the processed surface of the wafer in order to solve such problems caused by debris. There has been proposed a laser processing apparatus in which a film is formed and a wafer is irradiated with a pulsed laser beam through the protective film.
保護膜を塗布することによりデブリがデバイス表面に付着する問題を解決できるが、保護膜によってレーザビームのエネルギーが拡散して加工効率が悪化するという問題がある。また、分割予定ラインにTEG(Test Element Group)と称する金属の膜が被覆されている場合は、レーザビームがTEGで反射されアブレーション加工が不十分になるという問題がある。 Although the problem of debris adhering to the device surface can be solved by applying the protective film, there is a problem that the processing efficiency deteriorates due to the diffusion of the energy of the laser beam by the protective film. Further, when a divisional line is covered with a metal film called TEG (Test Element Group), there is a problem that the ablation processing becomes insufficient because the laser beam is reflected by the TEG.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射を抑制可能なアブレーション加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an ablation processing method capable of suppressing energy diffusion and laser beam reflection.
本発明によると、格子状に形成された複数のストリートで区画された表面の各領域にデバイスが形成され、少なくとも一部のストリート上に金属からなるテストエレメントグループが形成されたウエーハにレーザビームを照射してアブレーション加工を施すアブレーション加工方法であって、ウエーハの表面にレーザビームの波長に対して吸収性を有する金属酸化物の粉末を混入した液状樹脂を塗布して該金属酸化物の粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、該保護膜形成工程を実施した後、該ストリートにレーザビームを照射してアブレーション加工により加工溝を形成すると共に該テストエレメントグループを除去するレーザ加工工程と、を備え、前記金属酸化物の粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さく、且つレーザビームのスポット径は10μm以下であり、前記レーザビームの波長は355nm以下であり、前記金属酸化物の粉末は、Fe2O3、ZnO、TiO2、CeO2、CuO及びCu2Oからなる群から選択された金属酸化物を含むことを特徴とするアブレーション加工方法が提供される。 According to the present invention, a laser beam is applied to a wafer in which a device is formed in each region of a surface partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape, and a test element group made of metal is formed on at least a part of the streets. This is an ablation processing method in which ablation processing is performed by irradiating, and a liquid resin mixed with a metal oxide powder having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is applied to the surface of the wafer and the metal oxide powder is contained. A protective film forming step of forming a protective film; and a laser processing step of performing the protective film forming step and then irradiating the street with a laser beam to form a processing groove by ablation and removing the test element group The average particle diameter of the metal oxide powder is smaller than the spot diameter of the laser beam, and Spot diameter of Zabimu is at 10μm or less, the wavelength of the laser beam is less than or equal 355 nm, the powder of the metal oxide, Fe 2 O 3, ZnO, TiO 2, CeO 2, the group consisting of CuO and Cu 2 O An ablation method comprising a metal oxide selected from the above is provided.
本発明のアブレーション加工方法によると、ウエーハのストリートに照射されるレーザビームのスポット径を10μm以下に設定し、保護膜に含有される金属酸化物の粉末の平均粒径をレーザビームのスポット径を小さくしたことにより、照射されるレーザビームは金属酸化物の粉末に効率よく吸収されてバンドギャップエネルギーに達して原子の結合力が破壊されることによって、連鎖的にウエーハのバンドギャップエネルギーに達してウエーハ及びテストエレメントグループにアブレーション加工が施され、エネルギーの拡散及びレーザビームの散乱が抑制されてアブレーション加工による加工溝の形成及びテストエレメントグループの除去が効率的に円滑に遂行される。 According to the ablation processing method of the present invention, the spot diameter of the laser beam irradiated on the wafer street is set to 10 μm or less, and the average particle diameter of the metal oxide powder contained in the protective film is set to the spot diameter of the laser beam. By making it smaller, the irradiated laser beam is efficiently absorbed by the metal oxide powder, reaches the band gap energy, and the bond strength of the atoms is broken, thereby reaching the band gap energy of the wafer in a chain. Ablation processing is performed on the wafer and the test element group, energy diffusion and laser beam scattering are suppressed, and formation of a processing groove by the ablation processing and removal of the test element group are performed efficiently and smoothly.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のアブレーション加工方法を実施するのに適したレーザ加工装置の概略構成図を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus suitable for carrying out the ablation processing method of the present invention.
レーザ加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。 The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction. The first slide block 6 is moved along the pair of guide rails 14 in the machining feed direction, that is, the X-axis direction, by the machining feed means 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.
第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。 A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved in the indexing direction, that is, the Y-axis direction along the pair of guide rails 24 by the indexing feeding means 22 constituted by the ball screw 18 and the pulse motor 20.
第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランプ30が設けられている。 A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 12 and the index feed means 22. . The chuck table 28 is provided with a clamp 30 for clamping the semiconductor wafer sucked and held by the chuck table 28.
静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザビーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザ又はYVO4レーザを発振するレーザ発振器62と、繰り返し周波数設定手段64と、パルス幅調整手段66と、パワー調整手段68とを含んでいる。 A column 32 is erected on the stationary base 4, and a casing 35 for accommodating the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 34 includes a laser oscillator 62 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting unit 64, a pulse width adjustment unit 66, and a power adjustment unit 68. .
レーザビーム照射ユニット34のパワー調整手段68により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36のミラー70で反射され、更に集光用対物レンズ72によって集光されてチャックテーブル28に保持されている半導体ウエーハWに照射される。 The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser beam irradiation unit 34 is reflected by the mirror 70 of the condenser 36 attached to the tip of the casing 35 and further collected by the condenser objective lens 72. The semiconductor wafer W is irradiated with light and irradiated onto the chuck table 28.
ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット38が配設されている。撮像ユニット38は、可視光によって半導体ウエーハの加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。 At the tip of the casing 35, an image pickup unit 38 that detects the processing region to be laser processed in alignment with the condenser 36 in the X-axis direction is disposed. The image pickup unit 38 includes an image pickup device such as a normal CCD that picks up an image of a processing region of a semiconductor wafer with visible light.
撮像ユニット38は更に、半導体ウエーハに赤外線を照射する赤外線照射器と、赤外線照射器によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この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赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像ユニットを含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。 The imaging unit 38 further includes an infrared irradiator that irradiates the semiconductor wafer with infrared rays, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared irradiator, and an infrared CCD that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. An infrared imaging unit composed of an infrared imaging element such as an image sensor is included, and the captured image signal is transmitted to a controller (control means) 40.
コントローラ40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)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44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)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。 The controller 40 includes a central processing unit (CPU) 42 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 44 that stores a control program, and a random read / write that stores arithmetic results. An access memory (RAM) 46, a counter 48, an input interface 50, and an output interface 52 are provided.
56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。 Reference numeral 56 denotes a processing feed amount detection means comprising a linear scale 54 disposed along the guide rail 14 and a read head (not shown) disposed on the first slide block 6. Is input to the input interface 50 of the controller 40.
60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。 Reference numeral 60 denotes index feed amount detection means comprising a linear scale 58 disposed along the guide rail 24 and a read head (not shown) disposed on the second slide block 16. The detection signal is input to the input interface 50 of the controller 40.
撮像ユニット38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザビーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。 An image signal captured by the imaging unit 38 is also input to the input interface 50 of the controller 40. On the other hand, a control signal is output from the output interface 52 of the controller 40 to the pulse motor 10, the pulse motor 20, the laser beam irradiation unit 34, and the like.
図3に示すように、レーザ加工装置2の加工対象である半導体ウエーハWの表面においては、第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画された領域に多数のデバイスDが形成されている。 As shown in FIG. 3, on the surface of the semiconductor wafer W to be processed by the laser processing apparatus 2, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, and the first street S1. A number of devices D are formed in a region partitioned by the second street S2.
ウエーハWは粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周部は環状フレームFに貼着されている。これにより、ウエーハWはダイシングテープTを介して環状フレームFに支持された状態となり、図1に示すクランプ30により環状フレームFをクランプすることによりチャックテーブル28上に支持固定される。 The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer periphery of the dicing tape T is attached to an annular frame F. Thus, the wafer W is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and is supported and fixed on the chuck table 28 by clamping the annular frame F by the clamp 30 shown in FIG.
本発明のアブレーション加工方法では、まず、ウエーハWの表面の全領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する粉末を混入した液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布工程を実施する。 In the ablation processing method of the present invention, first, a liquid resin coating step is performed in which a liquid resin mixed with powder having absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is applied to the entire region of the surface of the wafer W.
例えば、図4に示すように、液状樹脂供給源76にはレーザビームの波長(例えば355nm)に対して吸収性を有する粉末(例えばTiO2)を混入したPVA(ポリビニルアルコール)等の液状樹脂80が貯蔵されている。 For example, as shown in FIG. 4, the liquid resin supply source 76 has a liquid resin 80 such as PVA (polyvinyl alcohol) mixed with a powder (for example, TiO 2 ) that absorbs a laser beam wavelength (for example, 355 nm). Is stored.
ポンプ78を駆動することにより、液状樹脂供給源76に貯蔵されている液状樹脂80を供給ノズル74からウエーハWの表面に供給し、液状樹脂80をウエーハWの表面の全面に塗布する。そして、この液状樹脂80を硬化させてレーザビームの波長に対して吸収性を有する粉末が混入された保護膜82を形成する。 By driving the pump 78, the liquid resin 80 stored in the liquid resin supply source 76 is supplied from the supply nozzle 74 to the surface of the wafer W, and the liquid resin 80 is applied to the entire surface of the wafer W. Then, the liquid resin 80 is cured to form a protective film 82 in which powder having absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed.
ウエーハWの表面上への液状樹脂80の塗布方法は、例えばウエーハWを回転させながら塗布するスピンコート法を採用可能である。PVA(ポリビニルアルコール)、PEG(ポリエチレングリコール)等の液状樹脂中に混入される粉末として、本実施形態ではTiO2を採用した。 As a method for applying the liquid resin 80 onto the surface of the wafer W, for example, a spin coating method in which the wafer W is applied while rotating can be employed. In this embodiment, TiO 2 is used as a powder mixed in a liquid resin such as PVA (polyvinyl alcohol) or PEG (polyethylene glycol).
本実施形態では、半導体ウエーハWはシリコンウエーハから形成されている。シリコンの吸収端波長は1100nmであるため、波長が355nm以下のレーザビームを用いるとアブレーション加工を円滑に遂行することができる。液状樹脂に混入する粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さいのが好ましく、例えば10μmより小さいのが好ましい。 In the present embodiment, the semiconductor wafer W is formed from a silicon wafer. Since the absorption edge wavelength of silicon is 1100 nm, ablation can be smoothly performed by using a laser beam having a wavelength of 355 nm or less. The average particle diameter of the powder mixed in the liquid resin is preferably smaller than the spot diameter of the laser beam, for example, smaller than 10 μm.
図5を参照すると、ZnO、TiO2、CeO2、Fe2O3の分光透過率が示されている。このグラフから、アブレーション加工に使用するレーザビームの波長を、355nm以下に設定すると、レーザビームがこれらの金属酸化物の粉末に殆ど吸収されることが理解される。 Referring to FIG. 5, the spectral transmittances of ZnO, TiO 2 , CeO 2 , and Fe 2 O 3 are shown. From this graph, it is understood that when the wavelength of the laser beam used for the ablation processing is set to 355 nm or less, the laser beam is almost absorbed by these metal oxide powders.
図5に示した金属酸化物以外にも、CuO及びCu2Oも同様な傾向の分光透過率を有しているため、液状樹脂に混入する粉末として採用することができる。よって、液状樹脂に混入する粉末としては、TiO2、Fe2O3、ZnO、CeO2、CuO、Cu2Oの何れかを採用することができる。 In addition to the metal oxide shown in FIG. 5, CuO and Cu 2 O have the same spectral transmittance, and can be used as powders mixed in the liquid resin. Therefore, any of TiO 2 , Fe 2 O 3 , ZnO, CeO 2 , CuO, and Cu 2 O can be employed as the powder mixed in the liquid resin.
表1にこれらの金属酸化物の消光係数(消衰係数)k及び融点を示す。ちなみに、消光係数kと吸収係数αとの間にはα=4πk/λの関係がある。ここで、λは使用する光の波長である。 Table 1 shows the extinction coefficient (extinction coefficient) k and melting point of these metal oxides. Incidentally, there is a relationship of α = 4πk / λ between the extinction coefficient k and the absorption coefficient α. Here, λ is the wavelength of light to be used.
液状樹脂塗布工程を実施してウエーハWの表面に保護膜82を形成後、アブレーション加工によるレーザ加工工程を実施する。このレーザ加工工程では、図6に示すように、半導体ウエーハW及び保護膜82中の粉末に対して吸収性を有する波長(例えば355nm)のパルスレーザビーム37を集光器36で集光して半導体ウエーハWの表面に照射しつつ、チャックテーブル28を図6で矢印X1方向に所定の加工送り速度で移動して、第1のストリートS1に沿ってアブレーション加工によりレーザ加工溝84を形成する。 After performing the liquid resin coating process to form the protective film 82 on the surface of the wafer W, a laser processing process by ablation processing is performed. In this laser processing step, as shown in FIG. 6, a pulsed laser beam 37 having a wavelength (for example, 355 nm) having an absorptivity with respect to the powder in the semiconductor wafer W and the protective film 82 is condensed by a condenser 36. While irradiating the surface of the semiconductor wafer W, the chuck table 28 is moved at a predetermined processing feed speed in the direction of the arrow X1 in FIG. 6, and the laser processing groove 84 is formed by ablation processing along the first street S1.
ウエーハWを保持したチャックテーブル28をY軸方向に割り出し送りしながら、全ての第1のストリートに沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝84を形成する。次いで、チャックテーブル28を90度回転してから、第1のストリートS1と直交する方向に伸長する全ての第2のストリートS2に沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝84を形成する。 While indexing and feeding the chuck table 28 holding the wafer W in the Y-axis direction, similar laser machining grooves 84 are formed by ablation along all the first streets. Next, after the chuck table 28 is rotated 90 degrees, similar laser processing grooves 84 are formed by ablation along all the second streets S2 extending in the direction orthogonal to the first streets S1.
本実施形態では、半導体ウエーハWとしてシリコンウエーハを採用し、液状樹脂としてのPVA中に平均粒径100nmのTiO2粉末を混入し、PVAをウエーハWの表面に塗布してTiO2粉末入り保護膜82をウエーハWの表面に形成し、以下のレーザ加工条件でレーザ加工を行った。尚、TiO2の吸収端波長は400nmである。 In the present embodiment, a silicon wafer is employed as the semiconductor wafer W, a TiO 2 powder having an average particle diameter of 100 nm is mixed in PVA as a liquid resin, and PVA is applied to the surface of the wafer W to provide a protective film containing TiO 2 powder. 82 was formed on the surface of the wafer W, and laser processing was performed under the following laser processing conditions. Incidentally, the absorption edge wavelength of TiO 2 is 400 nm.
光源 :YAGパルスレーザ
波長 :355nm(YAGレーザの第3高調波)
平均出力 :0.5W
繰り返し周波数 :200kHz
スポット径 :φ10μm
送り速度 :100mm/秒
Light source: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Average output: 0.5W
Repetition frequency: 200 kHz
Spot diameter: φ10μm
Feeding speed: 100 mm / second
本実施形態のアブレーション加工方法によると、レーザビームの波長に対して吸収性を有する粉末を混入した液状樹脂80をウエーハWの表面に塗布して保護膜82を形成してから、アブレーション加工を実施するので、レーザビームのエネルギーが粉末に吸収されてウエーハWに伝達され、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射が抑制されてアブレーション加工が効率的に円滑に遂行される。液状樹脂中に混入される粉末は、加工促進剤としての作用を成すことになる。 According to the ablation processing method of the present embodiment, the liquid resin 80 mixed with a powder having absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is applied to the surface of the wafer W to form the protective film 82, and then the ablation processing is performed. Therefore, the energy of the laser beam is absorbed by the powder and transmitted to the wafer W, and the diffusion of the energy and the reflection of the laser beam are suppressed, so that the ablation process is efficiently and smoothly performed. The powder mixed in the liquid resin serves as a processing accelerator.
全てのストリートS1,S2に沿ってレーザ加工溝84を形成後、良く知られたブレーキング装置を使用して、ダイシングテープTを半径方向に拡張してウエーハWに外力を付与し、この外力によりウエーハWをレーザ加工溝84に沿って個々のデバイスDに分割する。 After forming the laser processing grooves 84 along all the streets S1 and S2, the dicing tape T is radially expanded by using a well-known braking device, and an external force is applied to the wafer W. The wafer W is divided into individual devices D along the laser processing grooves 84.
図7(A)を参照すると、酸化チタンを含有したPVA保護膜を被覆してから、アブレーション加工を行った結果を示す写真が示されている。比較のために、保護膜なしの状態を図7(B)に示し、粉末を含有しないPVA保護膜を形成した場合のアブレーション加工結果を図7(C)に示す。 Referring to FIG. 7A, there is shown a photograph showing a result of ablation processing after coating a PVA protective film containing titanium oxide. For comparison, FIG. 7B shows a state without a protective film, and FIG. 7C shows the result of ablation processing when a PVA protective film containing no powder is formed.
これらの写真を比較すると明らかなように、図7(A)に示す本実施形態では、何らデラミネーションを発生せずに綺麗なレーザ加工溝が形成されている。 As is clear from comparison of these photographs, in the present embodiment shown in FIG. 7A, clean laser-processed grooves are formed without causing any delamination.
図8(A)を参照すると、本発明のアブレーション加工方法によりTEGと称するデバイスの特性をテストするストリート上に形成された電極を加工したときの加工結果を示す写真が示されている。比較のために、図8(B)にPVA保護膜を形成しないときの加工結果を、図8(C)に粉末を含有しないPVA保護膜を形成したときの加工結果をそれぞれ示す。 Referring to FIG. 8A, there is shown a photograph showing a processing result when processing an electrode formed on a street for testing the characteristics of a device called TEG by the ablation processing method of the present invention. For comparison, FIG. 8B shows a processing result when the PVA protective film is not formed, and FIG. 8C shows a processing result when the PVA protective film not containing powder is formed.
図8(A)に示す写真から明らかなように、本発明のアブレーション加工方法ではTEGに綺麗なレーザ加工溝が形成されているが、図8(B)に示す従来方法ではTEGのアブレーション加工が不可能であり、図8(C)に示す従来方法では、TEGのアブレーション加工がほぼ不可能であった。 As apparent from the photograph shown in FIG. 8 (A), a clean laser processing groove is formed in the TEG in the ablation processing method of the present invention. However, in the conventional method shown in FIG. It is impossible, and with the conventional method shown in FIG. 8C, ablation processing of TEG is almost impossible.
W 半導体ウエーハ
T 粘着テープ(ダイシングテープ)
F 環状フレーム
D デバイス
2 レーザ加工装置
28 チャックテーブル
34 レーザビーム照射ユニット
36 集光器
80 粉末含有液状樹脂
82 保護膜
84 レーザ加工溝
W Semiconductor wafer T Adhesive tape (dicing tape)
F annular frame D device 2 laser processing device 28 chuck table 34 laser beam irradiation unit 36 condenser 80 powder-containing liquid resin 82 protective film 84 laser processing groove
Claims (2)
ウエーハの表面にレーザビームの波長に対して吸収性を有する金属酸化物の粉末を混入した液状樹脂を塗布して該金属酸化物の粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、
該保護膜形成工程を実施した後、該ストリートにレーザビームを照射してアブレーション加工により加工溝を形成すると共に該テストエレメントグループを除去するレーザ加工工程と、を備え、
前記金属酸化物の粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さく、且つレーザビームのスポット径は10μm以下であり、
前記レーザビームの波長は355nm以下であり、前記金属酸化物の粉末は、Fe2O3、ZnO、TiO2、CeO2、CuO及びCu2Oからなる群から選択された金属酸化物を含むことを特徴とするアブレーション加工方法。 Ablation processing is performed by irradiating a laser beam onto a wafer in which a device is formed in each area of the surface partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape, and a test element group made of metal is formed on at least some of the streets Ablation processing method for applying
A protective film forming step of applying a liquid resin mixed with a metal oxide powder having absorptivity to the wavelength of the laser beam on the surface of the wafer to form a protective film containing the metal oxide powder;
After performing the protective film forming step, a laser processing step of irradiating the street with a laser beam to form a processing groove by ablation processing and removing the test element group,
The average particle diameter of the metal oxide powder is smaller than the spot diameter of the laser beam, and the spot diameter of the laser beam is 10 μm or less,
The wavelength of the laser beam is 355 nm or less, and the metal oxide powder includes a metal oxide selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , CeO 2 , CuO, and Cu 2 O. An ablation method characterized by the above.
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---|---|---|---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01191738A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-01 | Suzuki Shiyoukan:Kk | Easily strippable coating material for preventing reflection of laser light |
JP2005150523A (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Disco Abrasive Syst Ltd | Machining method of wafer |
JP2011187829A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Disco Corp | Method of confirming laser machined groove |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01191738A (en) * | 1988-01-25 | 1989-08-01 | Suzuki Shiyoukan:Kk | Easily strippable coating material for preventing reflection of laser light |
JP2005150523A (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Disco Abrasive Syst Ltd | Machining method of wafer |
JP2011187829A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Disco Corp | Method of confirming laser machined groove |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019220657A (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社ディスコ | Processing method for wafer |
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