JP2017069287A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウエーハ、サファイアウエーハ等のウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer.
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、加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは、携帯電話、パソコン等の各種電子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 device chips by a processing apparatus. Widely used in various electronic 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、ダイヤ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と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チップへと分割する。 A dicing method using a cutting device called a dicing saw is widely used for dividing the wafer. In the dicing method, a cutting blade having a thickness of about 30 μm formed by solidifying abrasive grains such as diamond with a metal or resin is cut into the wafer while rotating at a high speed of about 30000 rpm, and the wafer is cut individually. Into device chips.
一方、近年では、レーザービームを用いてウエーハを個々のデバイスチップに分割する方法が開発され、実用化されている。レーザービームを用いてウエーハを個々のデバイスチップに分割する方法として、以下に説明する第1及び第2の加工方法が知られている。 On the other hand, in recent years, a method of dividing a wafer into individual device chips using a laser beam has been developed and put into practical use. As methods for dividing a wafer into individual device chips using a laser beam, first and second processing methods described below are known.
第1の加工方法は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を分割予定ラインに対応するウエーハの内部に位置付けて、レーザービームを分割予定ラインに沿って照射してウエーハ内部に改質層を形成し、その後分割装置によりウエーハに外力を付与してウエーハを改質層を分割起点として個々のデバイスチップに分割する方法である(例えば、特許第3408805号参照)。 In the first processing method, a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned inside the wafer corresponding to the division line, and the wafer is irradiated with the laser beam along the division line. In this method, a modified layer is formed inside, and then an external force is applied to the wafer by a dividing device to divide the wafer into individual device chips using the modified layer as a dividing starting point (see, for example, Japanese Patent No. 3408805).
第2の加工方法は、ウエーハに対して吸収性を有する波長(例えば355nm)のレーザービームを分割予定ラインに対応する領域に照射してアブレーション加工により加工溝を形成し、その後外力を付与してウエーハを加工溝を分割起点として個々のデバイスチップに分割する方法である(例えば、特開平10−305420号参照)。 In the second processing method, a laser beam having a wavelength (for example, 355 nm) having absorptivity with respect to the wafer is irradiated to a region corresponding to the division planned line to form a processing groove by ablation processing, and then an external force is applied. This is a method of dividing a wafer into individual device chips using a processing groove as a division starting point (see, for example, JP-A-10-305420).
上記第1の加工方法では、加工屑の発生もなく、従来一般的に用いられてきた切削ブレードによるダイシングに比較し、カットラインの極小化や無水加工等のメリットがあり、盛んに用いられている。 In the first processing method, there is no generation of processing waste, and there are merits such as minimization of the cut line and anhydrous processing as compared with dicing with a cutting blade that has been generally used in the past, and it is actively used. Yes.
また、レーザービームの照射によるダイシング方法では、プロジェクションウエーハに代用されるような分割予定ライン(ストリート)が非連続的な構成のウエーハを加工できるというメリットがある(例えば、特開2010−123723号参照)。分割予定ラインが非連続的なウエーハの加工では、分割予定ラインの設定に従ってレーザービームの出力をオン/オフして加工する。 In addition, the dicing method by laser beam irradiation has an advantage that a wafer having a structure in which the division lines (streets) substituted for the projection wafer are discontinuous can be processed (see, for example, JP 2010-123723 A). ). In processing a wafer in which the division lines are discontinuous, the laser beam output is turned on / off according to the setting of the division lines.
しかし、第1の方向に連続的に伸長する分割予定ラインに第2の方向に伸長する分割予定ラインがT字路となって突き当たる交点付近では、次のような問題がある。 However, there are the following problems in the vicinity of the intersection where the planned division line extending in the second direction and the planned division line continuously extending in the first direction hit a T-junction.
(1)デバイスの一辺に平行な第1分割予定ラインの内部に先に第1改質層が形成された第1分割予定ラインにT字路となって交わる第2分割予定ラインの内部に第2改質層を形成すると、レーザービームの集光点がT字路の交点に近付くにつれて既に形成された第1改質層に第2分割予定ラインを加工するレーザービームの一部が照射されて、レーザービームの反射又は散乱が発生し、デバイス領域に光が漏れ、この漏れ光によりデバイスに損傷を与えデバイスの品質を低下させるという問題がある。 (1) The second division planned line intersects with the first division planned line in which the first modified layer is first formed inside the first division planned line parallel to one side of the device as a T-junction. When the two modified layers are formed, as the laser beam condensing point approaches the intersection of the T-junction, the already formed first modified layer is irradiated with a part of the laser beam for processing the second divided line. There is a problem that reflection or scattering of the laser beam occurs, light leaks into the device region, and this leaked light damages the device and degrades the quality of the device.
(2)反対に、デバイスの一辺に平行な第1分割予定ラインに改質層を形成する前に、第1分割予定ラインにT字路となって突き当たる第2分割予定ラインに沿ってウエーハの内部に先に改質層を形成すると、T字路の交点近傍に形成された改質層から発生するクラックの進行を遮断する改質層がT字路の交点に存在しないことに起因して、T字路の交点からクラックが1〜2mm程度伸長してデバイスに至り、デバイスの品質を低下させるという問題がある。 (2) On the other hand, before forming the modified layer on the first division line parallel to one side of the device, the wafer is moved along the second division line that hits the first division line as a T-junction. When the reforming layer is formed inside, the reforming layer that blocks the progress of cracks generated from the reforming layer formed in the vicinity of the intersection of the T-junction does not exist at the intersection of the T-junction. The crack extends from the intersection of the T-junction by about 1 to 2 mm to reach the device, and there is a problem that the quality of the device is lowered.
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、少なくとも一方の分割予定ラインが非連続に形成されたウエーハをレーザー加工する際に、一方の分割予定ラインの端部が他方の分割予定ラインにT字路となって突き当たる交点付近で既に形成された改質層にレーザービームが照射されることを抑制し、改質層でのレーザービームの反射又は散乱を防止し、漏れ光によるデバイスの損傷を防止可能な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 points, and the object of the present invention is to perform the laser processing of a wafer in which at least one of the planned dividing lines is discontinuously formed. The laser beam is suppressed from being irradiated to the modified layer that has already been formed near the intersection where the end hits the other splitting line as a T-junction, and reflection or scattering of the laser beam at the modified layer is prevented. It is an object of the present invention to provide a wafer processing method capable of preventing and preventing damage to a device due to light leakage.
本発明によると、第1の方向に形成された複数の第1分割予定ラインと該第1の方向と交差する第2の方向に形成された複数の第2分割予定ラインとで区画された表面の各領域にデバイスが形成され、該第1分割予定ラインと該第2分割予定ラインのうち少なくとも該第2分割予定ラインが非連続に形成されているウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの裏面を研削してウエーハを所定の厚みに薄化するウエーハ薄化ステップと、該ウエーハ薄化ステップを実施した後、該第1分割予定ラインに沿って、ウエーハに対し透過性を有する波長のレーザービームをウエーハの裏面側からウエーハの内部に集光して照射し、ウエーハの内部に該第1分割予定ラインに沿った第1方向改質層を形成する第1方向改質層形成ステップと、該第1方向改質層形成ステップを実施した後、該第2分割予定ラインに沿って、ウエーハに対し透過性を有する波長のレーザービームをウエーハの裏面側からウエーハの内部に集光して照射し、ウエーハの内部に該第2分割予定ラインに沿った第2方向改質層を形成する第2方向改質層形成ステップと、該第1方向改質層形成ステップ及び該第2方向改質層形成ステップを実施した後、ウエーハに外力を付与し、該第1方向改質層及び該第2方向改質層を破断起点にウエーハを該第1分割予定ライン及び該第2分割予定ラインに沿って破断して個々のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備え、該第2方向改質層形成ステップは、該第1方向改質層が形成された該第1分割予定ラインにT字路となって交わる該第2分割予定ラインの内部に第2方向改質層を形成するT字路加工ステップを含み、該T字路加工ステップでウエーハの裏面から円錐形状に集光するレーザービームの集光点を位置付けた際、該円錐形状のレーザービームの一部が先に形成された該第1方向改質層に衝突してレーザービームの散乱による漏れ光が発生しても、該漏れ光の大部分は薄く形成されたウエーハの該第1分割予定ラインに飛散し、漏れ光がデバイスをアタックしてデバイスに損傷を与えることが抑制されることを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, the surface partitioned by a plurality of first division planned lines formed in the first direction and a plurality of second division planned lines formed in the second direction intersecting the first direction. A wafer is formed in which a device is formed in each of the regions, and a wafer in which at least the second scheduled division line among the first scheduled division line and the second scheduled division line is formed discontinuously is divided into individual device chips. A processing method comprising: a wafer thinning step in which a wafer is ground to a predetermined thickness by grinding the back surface of the wafer; and after performing the wafer thinning step, the wafer is formed along the first division line. On the other hand, a laser beam having a wavelength having transparency is condensed and irradiated on the inside of the wafer from the back side of the wafer to form a first direction modification layer along the first scheduled division line inside the wafer. After performing the direction-modified layer forming step and the first direction-modified layer forming step, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is applied from the back side of the wafer along the second division line. A second direction modified layer forming step for forming a second direction modified layer along the second division planned line inside the wafer, and condensing and irradiating the inside of the wafer, and forming the first direction modified layer After performing the step and the second direction modified layer forming step, an external force is applied to the wafer, and the wafer is divided into the first division planned line with the first direction modified layer and the second direction modified layer as the break starting point. And a dividing step of breaking along the second scheduled dividing line and dividing into individual device chips, wherein the second direction modified layer forming step includes the step of forming the first direction modified layer. T-junction on the first division line A condensing point of a laser beam that includes a T-shaped machining step for forming a second direction modification layer inside the second line to be divided and condenses in a conical shape from the back surface of the wafer in the T-shaped machining step Even if a portion of the conical laser beam collides with the first direction modification layer formed earlier and leakage light is generated by scattering of the laser beam, most of the leakage light A wafer processing method is provided in which the thinly formed wafer is scattered on the first scheduled division line, and leakage light is prevented from attacking and damaging the device.
本発明のウエーハの加工方法によると、ウエーハの裏面を研削するウエーハ薄化ステップを実施してから、第1方向改質層形成ステップ及び第2方向改質層形成ステップを実施するので、第2方向改質層形成ステップの一部であるT字路加工ステップで円錐形状に集光されるレーザービームの一部が先に形成された第1方向改質層に衝突して、レーザービームの散乱又は反射による漏れ光が発生しても、漏れ光の大部分は薄く形成されたウエーハの第1分割予定ラインに飛散し、漏れ光がデバイスに到達してデバイスに損傷を与えることが抑制される。 According to the wafer processing method of the present invention, since the wafer thinning step for grinding the back surface of the wafer is performed, the first direction modified layer forming step and the second direction modified layer forming step are performed. Part of the laser beam focused in a conical shape in the T-junction processing step, which is a part of the direction modification layer forming step, collides with the first direction modification layer formed earlier, and the laser beam is scattered. Alternatively, even if leakage light is generated due to reflection, most of the leakage light is scattered on the first division line of the thinly formed wafer, and the leakage light is prevented from reaching the device and damaging the device. .
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を参照すると、本発明実施形態のウエーハの加工方法を実施するのに適したレーザー加工装置2の斜視図が示されている。レーザー加工装置2は、静止基台4上に搭載されたY軸方向に伸長する一対のガイドレール6を含んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a perspective view of a
Y軸移動ブロック8は、ボールねじ10及びパルスモータ12とから構成されるY軸送り機構(Y軸送り手段)14により割り出し送り方向、即ちY軸方向に移動される。Y軸移動ブロック8上には、X軸方向に伸長する一対のガイドレール16が固定されている。
The Y-axis moving block 8 is moved in the indexing feed direction, that is, the Y-axis direction by a Y-axis feed mechanism (Y-axis feed means) 14 composed of a
X軸移動ブロック18は、ボールねじ20及びパルスモータ22とから構成されるX軸送り機構(X軸送り手段)28により、ガイドレール16に案内されて加工送り方向、即ちX軸方向に移動される。
The
X軸移動ブロック18上には円筒状支持部材30を介してチャックテーブル24が搭載されている。チャックテーブル24には、図5に示す環状フレームFをクランプする複数(本実施形態では4個)のクランプ26が配設されている。
A chuck table 24 is mounted on the
ベース4の後方にはコラム32が立設されている。コラム32には、レーザービーム照射ユニット34のケーシング36が固定されている。レーザービーム照射ユニット34は、ケーシング36中に収容されたレーザービーム発生ユニット35と、ケーシング36の先端に取り付けられた集光器(レーザーヘッド)38を含んでいる。集光器38は上下方向(Z軸方向)に微動可能にケーシング36に取り付けられている。
A
レーザービーム発生ユニット35は、図2に示すように、波長1342nmのパルスレーザーを発振するYAGレーザー発振器又はYVO4レーザー発振器等のレーザー発振器42と、繰り返し周波数設定手段44と、パルス幅調整手段46と、レーザー発振器42から発振されたパルスレーザービームのパワーを調整するパワー調整手段48とを含んでいる。
As shown in FIG. 2, the laser
レーザービーム照射ユニット34のケーシング36の先端には、チャックテーブル24に保持されたウエーハ11を撮像する顕微鏡及びカメラを備えた撮像ユニット40が装着されている。集光器38と撮像ユニット40はX軸方向に整列して配設されている。
At the tip of the
図3を参照すると、本発明のウエーハの加工方法により加工されるのに適した半導体ウエーハ(以下、単にウエーハと略称することがある)11の表面側斜視図が示されている。ウエーハ11は約700μmの厚さを有している。
Referring to FIG. 3, there is shown a front side perspective view of a semiconductor wafer (hereinafter sometimes simply referred to as a wafer) 11 suitable for processing by the wafer processing method of the present invention. The
ウエーハ11の表面11aには、第1の方向に連続的に形成された複数の第1分割予定ライン13aと、第1分割予定ライン13aと直交する方向に非連続的に形成された複数の第2分割予定ライン13bが形成されており、第1分割予定ライン13aと第2分割予定ライン13bとで区画された領域にLSI等のデバイス15が形成されている。
On the
本発明のウエーハの加工方法では、まずウエーハ11の裏面11bを研削してウエーハ11を所定の厚みに薄化するウエーハ薄化ステップを実施する。ウエーハ薄化ステップについて図4を参照して説明する。
In the wafer processing method of the present invention, first, a wafer thinning step is performed in which the
研削ユニット27のスピンドル29の先端部にはホイールマウント31が固定されており、このホイールマウント31には複数のねじ39により研削ホイール33が着脱可能に貼着されている。研削ホイール33は、環状のホイール基台35と、ホイール基台35の下端外周部に固着された複数の研削砥石37とから構成される。
A
ウエーハ薄化ステップでは、ウエーハ11の表面11aに保護テープ23を貼着し、研削装置のチャックテーブル25で保護テープ23を介してウエーハ11を吸引保持し、ウエーハ11の裏面11bを露出させる。
In the wafer thinning step, the
そして、チャックテーブル25を矢印a方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール33をチャックテーブル25と同一方向に、即ち矢印b方向に例えば6000rpmで回転させると共に、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削砥石37をウエーハ11の裏面11bに接触させる。
Then, while rotating the chuck table 25 in the direction of arrow a at 300 rpm, for example, the grinding
そして、研削ホイール33を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ11の裏面11bの研削を実施する。図示しない接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ11の厚みを測定しながらウエーハ11を50μm〜150μmの間の所望の厚みに研削する。
Then, the grinding
ウエーハ薄化ステップを実施した後、ウエーハ11の表面から表面保護テープ23を剥離して、ウエーハ11の表面11aを外周部が環状フレームFに貼着された粘着テープであるダイシングテープTに貼着して、図5に示すフレームユニットの形態とする。
After carrying out the wafer thinning step, the surface
このフレームユニットの形態でウエーハ11はチャックテーブル24上に載置されてダイシングテープTを介して吸引保持され、環状フレームFはクランプ26によりクランプされて固定される。
In the form of this frame unit, the
特に図示しないが、本発明のウエーハの加工方法では、ウエーハ薄化ステップを実施した後、チャックテーブル24に吸引保持されたウエーハ11をレーザー加工装置2の撮像ユニット40の直下に位置付けて、撮像ユニット40によりウエーハ11を撮像して、第1分割予定ライン13aを集光器38とX軸方向に整列させるアライメントを実施する。
Although not particularly illustrated, in the wafer processing method of the present invention, after performing the wafer thinning step, the
次いで、チャックテーブル24を90°回転してから、第1分割予定ライン13aと直交する方向に伸長する第2分割予定ライン13bについても同様なアライメントを実施し、アライメントのデータをレーザー加工装置2のコントローラのRAMに格納する。
Next, after the chuck table 24 is rotated by 90 °, the same alignment is performed on the second division planned
レーザー加工装置2の撮像ユニット40は通常赤外線カメラを備えているため、この赤外線カメラによりウエーハ11の裏面11b側からウエーハ11を透かして表面11aに形成された第1及び第2分割予定ライン13a,13bを検出することができる。
Since the
アライメント実施後、第1分割予定ライン13aに沿ってウエーハ11の内部に第1方向改質層17を形成する第1方向改質層形成ステップを実施する。この第1方向改質層形成ステップでは、図5及び図6に示すように、ウエーハに対して透過性を有する波長(例えば1342nm)のレーザービームの集光点を集光器38によりウエーハ11の内部に位置付けて、ウエーハ11の裏面11b側から第1分割予定ライン13aに照射し、チャックテーブル24を図6で矢印X1方向に加工送りすることにより、ウエーハ11の内部に第1分割予定ライン13aに沿った第1方向改質層17を形成する。
After the alignment, a first direction modified layer forming step is performed in which the first direction modified
上述したウエーハ薄化ステップで薄化されたウエーハの厚みに応じて第1方向改質層17の層数が相違する。例えば、ウエーハ薄化ステップでウエーハ11の厚みが50μm程度に薄化された場合には、第1分割予定ライン13aに沿った第1方向改質層17を1層だけ形成すれば十分である。ウエーハ11の厚みが150μm程度の場合には、第1分割予定ライン13aに沿った第1方向改質層17を例えば2層形成するようにする。
Depending on the thickness of the wafer thinned in the wafer thinning step described above, the number of first directionally modified
改質層17は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域を言い、溶融再固化層として形成される。この第1方向改質層形成ステップにおける加工条件は、例えば次のように設定されている。
The modified
光源 :LD励起QスイッチNd:YVO4パルスレーザー
波長 :1342nm
繰り返し周波数 :50kHz
平均出力 :0.5W
集光スポット径 :φ3μm
加工送り速度 :200mm/s
Light source: LD excitation Q switch Nd: YVO 4 pulse laser Wavelength: 1342 nm
Repetition frequency: 50 kHz
Average output: 0.5W
Condensing spot diameter: φ3μm
Processing feed rate: 200 mm / s
第1方向改質層形成ステップを実施した後、延在方向(伸長方向)の端部が第1分割予定ライン13aにT字路となって突き当たる第2分割予定ライン13bに沿って、ウエーハ11に対して透過性を有する波長(例えば1342nm)のレーザービームをウエーハ11の内部に集光して照射し、ウエーハ11の内部に第2分割予定ライン13bに沿った第2方向改質層19を形成する第2方向改質層形成ステップを実施する。
After performing the first direction modified layer forming step, the
この第2方向改質層形成ステップでは、チャックテーブル24を90°回転した後、薄化されたウエーハ11の厚みに応じてウエーハ11の内部に第2分割予定ライン13bに沿った1層又は2層の第2方向改質層19を形成する。
In this second direction reformed layer forming step, after the chuck table 24 is rotated by 90 °, one layer or two along the second division planned
第2方向改質層形成ステップは、第1方向改質層17が形成された第1分割予定ライン13aにT字路となって交わる第2分割予定ライン13bの内部に第2方向改質層19を形成するT字路加工ステップを含んでいる。
In the second direction modified layer forming step, the second direction modified layer is formed in the second divided planned
このT字路加工ステップを図7を参照して説明する。図7(A)はT字路加工ステップの模式的平面図、図7(B)はその断面図をそれぞれ示している。図7(B)に示すように、ウエーハ薄化ステップで薄化されたウエーハ11の厚みは例えば約150μm程度であり、第1方向改質層17は第1分割予定ライン13aに沿って2層形成されている。
This T-junction machining step will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a schematic plan view of the T-junction machining step, and FIG. 7B is a cross-sectional view thereof. As shown in FIG. 7B, the thickness of the
図7(B)に示すように、T字路加工ステップを実施して第2方向改質層19を第1方向改質層17の近くまで形成すると、円錐形状のレーザービームLBの一部が第1方向改質層17に照射されて、レーザービームの散乱又は反射による漏れ光が発生する。
As shown in FIG. 7B, when the T-direction machining step is performed to form the second direction modified
然し、第1分割予定ライン13a及び第2分割予定ライン13bはそれぞれ50μm程度の幅を有しており、第1方向改質層17は第1分割予定ライン13aの略中心に形成されているため、円錐形状のレーザービームLBが第1方向改質層17に衝突して発生した漏れ光はウエーハ11が薄く形成されているため、その大部分が第1分割予定ライン13a部分に飛散し、ごく僅かな漏れ光がデバイス15に照射される。従って、この僅かな漏れ光がデバイス15に照射されてもデバイス15に致命的なダメージを与えることがない。
However, each of the first scheduled
第1方向改質層形成ステップ及び第2方向改質層形成ステップを実施した後、ウエーハ11に外力を付与し、第1方向改質層17及び第2方向改質層19を破断起点にウエーハ11を第1分割予定ライン13a及び第2分割予定ライン13bに沿って破断して、個々のデバイスチップに分割する分割ステップを実施する。
After performing the first direction modified layer forming step and the second direction modified layer forming step, an external force is applied to the
この分割ステップは、例えば図8に示すような分割装置(エキスパンド装置)50を使用して実施する。図8に示す分割装置50は、環状フレームFを保持するフレーム保持手段52と、フレーム保持手段52に保持された環状フレームFに装着されたダイシングテープTを拡張するテープ拡張手段54を具備している。
This dividing step is performed using, for example, a dividing device (expanding device) 50 as shown in FIG. 8 includes a
フレーム保持手段52は、環状のフレーム保持部材56と、フレーム保持部材56の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ58から構成される。フレーム保持部材56の上面は環状フレームFを載置する載置面56aを形成しており、この載置面56a上に環状フレームFが載置される。
The frame holding means 52 includes an annular
そして、載置面56a上に載置された環状フレームFは、クランプ58によってフレーム保持手段52に固定される。このように構成されたフレーム保持手段52はテープ拡張手段54によって上下方向に移動可能に支持されている。
The annular frame F placed on the
テープ拡張手段54は、環状のフレーム保持部材56の内側に配設された拡張ドラム60を具備している。拡張ドラム60の上端は蓋62で閉鎖されている。この拡張ドラム60は、環状フレームFの内径より小さく、環状フレームFに装着されたダイシングテープTに貼着されるウエーハ11の外径より大きい内径を有している。
The tape expansion means 54 includes an
拡張ドラム60はその下端に一体的に形成された支持フランジ64を有している。テープ拡張手段54は更に、環状のフレーム保持部材56を上下方向に移動する駆動手段66を具備している。この駆動手段66は支持フランジ64上に配設された複数のエアシリンダ68から構成されており、そのピストンロッド70はフレーム保持部材56の下面に連結されている。
The
複数のエアシリンダ68から構成される駆動手段66は、環状のフレーム保持部材56を、その載置面56aが拡張ドラム60の上端である蓋62の表面と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム60の上端より所定量下方の拡張位置との間で上下方向に移動する。
The driving means 66 composed of a plurality of
以上のように構成された分割装置50を用いて実施するウエーハ11の分割ステップについて図9を参照して説明する。図9(A)に示すように、ウエーハ11をダイシングテープTを介して支持した環状フレームFを、フレーム保持部材56の載置面56a上に載置し、クランプ58によってフレーム保持部材56に固定する。この時、フレーム保持部材56はその載置面56aが拡張ドラム60の上端と略同一高さとなる基準位置に位置付けられる。
A dividing step of the
次いで、エアシリンダ68を駆動してフレーム保持部材56を図9(B)に示す拡張位置に下降する。これにより、フレーム保持部材56の載置面56a上に固定されている環状フレームFを下降するため、環状フレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム60の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。
Next, the
その結果、ダイシングテープTに貼着されているウエーハ11には放射状に引っ張り力が作用する。このようにウエーハ11に放射状に引っ張り力が作用すると、第1分割予定ライン13aに沿って形成された第1方向改質層17及び第2分割予定ライン13bに沿って形成された第2方向改質層19が分割起点となって、ウエーハ11が第1分割予定ライン13a及び第2分割予定ライン13bに沿って破断され、個々のデバイスチップ21に分割される。
As a result, a tensile force acts radially on the
上述した実施形態では、本発明の加工方法の加工対象となるウエーハとして半導体ウエーハ11について説明したが、本発明の加工対象となるウエーハはこれに限定されるものではなく、サファイアを基板とする光デバイスウエーハ等の他のウエーハにも、本発明の加工方法は同様に適用することができる。
In the above-described embodiment, the
11 半導体ウエーハ
13a 第1分割予定ライン
13b 第2分割予定ライン
15 デバイス
17 第1方向改質層
19 第2方向改質層
24 チャックテーブル
33 研削ホイール
34 レーザービーム照射ユニット
35 レーザービーム発生ユニット
37 研削砥石
38 集光器(レーザーヘッド)
40 撮像ユニット
50 分割装置
40
Claims (2)
ウエーハの裏面を研削してウエーハを所定の厚みに薄化するウエーハ薄化ステップと、
該ウエーハ薄化ステップを実施した後、該第1分割予定ラインに沿って、ウエーハに対し透過性を有する波長のレーザービームをウエーハの裏面側からウエーハの内部に集光して照射し、ウエーハの内部に該第1分割予定ラインに沿った第1方向改質層を形成する第1方向改質層形成ステップと、
該第1方向改質層形成ステップを実施した後、該第2分割予定ラインに沿って、ウエーハに対し透過性を有する波長のレーザービームをウエーハの裏面側からウエーハの内部に集光して照射し、ウエーハの内部に該第2分割予定ラインに沿った第2方向改質層を形成する第2方向改質層形成ステップと、
該第1方向改質層形成ステップ及び該第2方向改質層形成ステップを実施した後、ウエーハに外力を付与し、該第1方向改質層及び該第2方向改質層を破断起点にウエーハを該第1分割予定ライン及び該第2分割予定ラインに沿って破断して個々のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備え、
該第2方向改質層形成ステップは、該第1方向改質層が形成された該第1分割予定ラインにT字路となって交わる該第2分割予定ラインの内部に第2方向改質層を形成するT字路加工ステップを含み、
該T字路加工ステップでウエーハの裏面から円錐形状に集光するレーザービームの集光点を位置付けた際、該円錐形状のレーザービームの一部が先に形成された該第1方向改質層に衝突してレーザービームの散乱による漏れ光が発生しても、該漏れ光の大部分は薄く形成されたウエーハの該第1分割予定ラインに飛散し、漏れ光がデバイスをアタックしてデバイスに損傷を与えることが抑制されることを特徴とするウエーハの加工方法。 Device in each region of the surface partitioned by a plurality of first division planned lines formed in a first direction and a plurality of second division planned lines formed in a second direction intersecting the first direction And a wafer processing method for dividing a wafer in which at least the second scheduled division line among the first scheduled division line and the second scheduled division line is formed discontinuously into individual device chips. ,
A wafer thinning step for grinding the back surface of the wafer to thin the wafer to a predetermined thickness;
After performing the wafer thinning step, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is condensed and irradiated from the back surface side of the wafer along the first division planned line. A first direction modified layer forming step for forming a first direction modified layer along the first division planned line inside;
After carrying out the first direction modified layer forming step, a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is condensed and irradiated from the back side of the wafer to the inside of the wafer along the second division line. A second direction modified layer forming step for forming a second direction modified layer along the second division planned line inside the wafer;
After performing the first direction modified layer forming step and the second direction modified layer forming step, an external force is applied to the wafer, and the first direction modified layer and the second direction modified layer are used as starting points of breakage. A dividing step of breaking the wafer along the first scheduled dividing line and the second scheduled dividing line to divide the wafer into individual device chips,
In the second direction reformed layer forming step, a second direction reformed layer is formed inside the second planned division line that intersects the first planned division line on which the first direction modified layer is formed as a T-junction. Including a T-junction machining step to form a layer;
The first direction modification layer in which a part of the conical laser beam is formed first when the condensing point of the laser beam condensing in a conical shape from the back surface of the wafer is positioned in the T-junction processing step. Even if leakage light is generated due to scattering of the laser beam due to collision with the laser beam, most of the leakage light is scattered on the first division line of the thin wafer, and the leakage light attacks the device to the device. A method for processing a wafer, wherein damage is suppressed.
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