JP2017199717A - Processing method - Google Patents

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良彰 淀
Yoshiaki Yodo
良彰 淀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method of a device wafer capable of preventing damage of a device.SOLUTION: A processing method of a device wafer in which respective devices are formed in a region partitioned by a plurality of crossing division schedule lines on a front face comprises: a modified layer formation step in which laser beam of a wavelength permeable to the device wafer is irradiated with the device wafer along the division schedule line from a rear side of the wafer to form a modified layer in the device wafer and a crack is extended from the modified layer to at least the front face side; a division step in which the device wafer is divided into respective device chips by applying external force to the device wafer after performing the modified layer formation step; and a guide groove formation step in which a groove guiding an extension direction of the crack extending from the modified layer to the front face side is formed from the front face of the wafer along the division schedule line before performing the modified layer formation step.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハの加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a device wafer in which devices are respectively formed in regions partitioned by a plurality of division lines that intersect on the surface.

半導体デバイスチップの製造プロセスにおいては、シリコンや化合物半導体からなるウエーハの表面にストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインが設定され、分割予定ラインによって区画される各領域にIC、LSI等のデバイスが形成される。これらのウエーハは分割予定ラインに沿って分割されることで個々の半導体デバイスチップが製造される。   In the manufacturing process of semiconductor device chips, a grid-like division line called street is set on the surface of a wafer made of silicon or a compound semiconductor, and devices such as IC and LSI are formed in each area partitioned by the division line. Is done. These wafers are divided along the division lines, and individual semiconductor device chips are manufactured.

表面にデバイスパターンが形成されたデバイスウェーハを分割予定ラインに沿って分割するには、例えば、分割予定ラインに沿ってデバイスウェーハの内部に分割の起点となる改質層を形成して、次いでデバイスウェーハに外力を付与する。デバイスウェーハの内部にこのような改質層が設けられると、デバイスウェーハの分割に必要な外力を比較的小さくすることができ、デバイスウェーハに形成されたデバイスへの負荷も小さくなる。   In order to divide the device wafer having the device pattern formed on the surface along the planned dividing line, for example, a modified layer serving as a starting point of the dividing is formed inside the device wafer along the planned dividing line, and then the device An external force is applied to the wafer. When such a modified layer is provided inside the device wafer, the external force required for dividing the device wafer can be made relatively small, and the load on the device formed on the device wafer is also reduced.

改質層の形成には、集光レンズを用いてデバイスウェーハの内部の所定の深さの位置に集光させるようレーザービームを照射し、多光子吸収により該位置に改質層を形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。当該方法でデバイスウェーハにレーザービームを照射すると、デバイスウェーハの表面ではほぼ吸収が生じないため、レーザービームが集光される領域以外が溶融することはない。   The modified layer is formed by irradiating a laser beam so as to collect light at a predetermined depth inside the device wafer using a condensing lens, and forming the modified layer at the position by multiphoton absorption. Is known (see, for example, Patent Document 1). When the device wafer is irradiated with a laser beam by this method, almost no absorption occurs on the surface of the device wafer, so that the region other than the region where the laser beam is focused does not melt.

デバイスウェーハ内部に改質層を形成した後、デバイスウェーハに外力を加えて該改質層からクラックを上下方向(厚さ方向)に伸長させる。該クラックが伸長しデバイスウェーハを上下に貫くに至るとデバイスウェーハは分割される。なお、以下本明細書において上下方向とはデバイスウェーハの厚さ方向のことを指す。   After the modified layer is formed inside the device wafer, an external force is applied to the device wafer to extend a crack from the modified layer in the vertical direction (thickness direction). When the crack extends and penetrates the device wafer vertically, the device wafer is divided. In the following description, the vertical direction refers to the thickness direction of the device wafer.

特開2002−192370公報JP 2002-192370 A

しかし、改質層からクラックを伸長させるとき、クラックが上下方向に直線的に伸長しない場合がある。デバイスウェーハは縦横にそれぞれ複数の分割予定ラインを有することとなるため、分割予定ラインの総延長はウェーハの直径の数倍から数十倍ともなる。そのすべての長さにおいて該改質層から正しく上下方向にクラックを伸長させることは必ずしも容易ではない。   However, when the crack is extended from the modified layer, the crack may not extend linearly in the vertical direction. Since the device wafer has a plurality of division lines in the vertical and horizontal directions, the total extension of the division lines is several to several tens of times the diameter of the wafer. It is not always easy to correctly extend the cracks vertically from the modified layer in all the lengths.

また、クラックが伸長する方向はクラックが伸長する間に変化することがある。クラックを伸長させる距離が長くなるほど伸長する方向が変化する確率が高まるが、該確率を低く抑えるためにウェーハを薄くした場合、ウェーハ自体の強度も下がりハンドリング性が低下する。   Also, the direction in which the crack extends may change while the crack extends. The probability that the extending direction changes as the distance for extending the cracks increases, but when the wafer is made thin in order to keep the probability low, the strength of the wafer itself is lowered and the handling property is lowered.

さらに、例えばデバイスウェーハの表面に形成された膜をレーザーアブレーション等の方法で除去したときに、デバイスウェーハの表面近傍に熱等による歪みを生じる場合がある。該歪みを生じた状態でデバイスウェーハ内部に改質層を形成して、その後外力を加えてクラックを伸長させると、上下方向から逸脱してクラックが伸長する場合がある。   Further, for example, when a film formed on the surface of the device wafer is removed by a method such as laser ablation, distortion due to heat or the like may occur in the vicinity of the surface of the device wafer. If a modified layer is formed inside the device wafer in the state in which the strain is generated and then an external force is applied to extend the crack, the crack may extend out of the vertical direction.

そして、クラックが分割予定ラインを外れてデバイス形成領域に達するとデバイスを損傷してしまい問題となる。予め分割予定ラインの幅を広く設定しておけば、クラックが予期せぬ方向にある程度進行した場合でもデバイス形成領域への損傷を防ぐことができるが、その場合、デバイスウェーハのデバイス形成領域に用いることができる面積が減少する。   Then, if the crack goes off the division line and reaches the device formation region, the device is damaged, which causes a problem. If the width of the planned division line is set wide in advance, damage to the device formation region can be prevented even if the crack progresses to some extent in an unexpected direction, but in that case, it is used for the device formation region of the device wafer. The area that can be reduced.

さらに、クラックを伸長させるために外力を加える際、該外力がクラックを伸長させるに留まらず、デバイスに損傷を生じさせることもある。クラックを伸長させるために一定以上の大きさの外力が必要ではあるが、外力が大きすぎるとデバイスに損傷が生じる。そのため、クラックを伸長させるのに必要とする外力の大きさは可能な限り小さい方が好ましい。   Furthermore, when an external force is applied to extend the crack, the external force does not only extend the crack, but may cause damage to the device. In order to extend the crack, an external force of a certain level or more is necessary, but if the external force is too large, the device is damaged. Therefore, it is preferable that the magnitude of the external force required for extending the crack is as small as possible.

本発明はかかる問題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、デバイスを損傷してしまう可能性を従来よりも低減しうるデバイスウェ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 such problems, and an object of the present invention is to provide a device wafer processing method capable of reducing the possibility of damaging the device as compared with the prior art.

本発明の一態様によれば、表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハの加工方法であって、デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿ってウェーハの裏面側から照射してデバイスウェーハの内部に改質層を形成するとともに該改質層からウェーハの少なくとも表面側にクラックを伸長させる改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後、デバイスウェーハに外力を付与してデバイスウェーハを個々のデバイスチップへと分割する分割ステップと、該改質層形成ステップを実施する前に、該改質層から該表面側に伸長するクラックの伸長方向をガイドする溝をウェーハの該表面から該分割予定ラインに沿って形成するガイド溝形成ステップと、を備えることを特徴とするデバイスウェーハの加工方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a device wafer processing method in which a device is formed in each of regions divided by a plurality of division lines intersecting with each other, the wavelength of the device wafer being transparent. A modified layer forming step of forming a modified layer inside the device wafer by irradiating a laser beam from the rear surface side of the wafer along the division line and extending a crack from the modified layer to at least the front surface side of the wafer. Then, after the modified layer forming step is performed, an external force is applied to the device wafer to divide the device wafer into individual device chips, and the modified layer forming step is performed before the modified layer forming step. Grooves that guide the extending direction of cracks extending from the quality layer to the surface side are formed from the surface of the wafer along the planned dividing line. Processing method of the device wafer, characterized in that it comprises the id groove forming step, is provided.

本発明の一態様に係る加工方法においては、デバイスウェーハは該表面に積層体を有し、該分割ステップを実施する前に該分割予定ラインに沿って該積層体を分断する積層体分断ステップを更に備えていてもよい。   In the processing method according to an aspect of the present invention, the device wafer includes a laminate on the surface, and the laminate dividing step of dividing the laminate along the division line is performed before the dividing step is performed. Furthermore, you may provide.

本発明に係るデバイスウェーハの加工方法では、改質層形成ステップを実施する前に、改質層から表面側に伸長するクラックの伸長方向を誘導するガイド溝をウェーハの表面から該分割予定ラインに沿って形成するガイド溝形成ステップを実施する。   In the device wafer processing method according to the present invention, before the modified layer forming step, the guide groove for guiding the extending direction of the crack extending from the modified layer to the surface side is provided from the wafer surface to the division planned line. A guide groove forming step to be formed along is performed.

これにより、クラックがガイド溝に向かって伸長するため、クラックがデバイス形成領域に達することがなく、デバイスを損傷する可能性が従来よりも低減される。また、改質層形成ステップにてガイド溝に向かってクラックが伸長するため、分割ステップにおいてデバイスウェーハを分割するために要する外力は非常に小さくなる。そのため、該外力によりデバイスウェーハに損傷を生じる確率も低減される。   Thereby, since the crack extends toward the guide groove, the crack does not reach the device formation region, and the possibility of damaging the device is reduced as compared with the conventional case. In addition, since the crack extends toward the guide groove in the modified layer forming step, the external force required for dividing the device wafer in the dividing step is very small. For this reason, the probability of damage to the device wafer due to the external force is also reduced.

したがって、本発明により、デバイスを損傷してしまう可能性を従来よりも低減しうるデバイスウェーハの加工方法が提供される。   Therefore, according to the present invention, there is provided a device wafer processing method capable of reducing the possibility of damaging the device as compared with the conventional case.

分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the device wafer in which the device was each formed in the area divided by the division line. 図2(A)は、ガイド溝形成ステップを説明する断面模式図であり、図2(B)は、ガイド溝形成ステップ後のウェーハの断面を説明する模式図である。2A is a schematic cross-sectional view illustrating a guide groove forming step, and FIG. 2B is a schematic view illustrating a cross-section of the wafer after the guide groove forming step. 図3(A)は、改質層形成ステップを説明する断面模式図であり、図3(B)は、改質層形成ステップ後のウェーハの断面を説明する模式図である。FIG. 3A is a schematic cross-sectional view illustrating a modified layer forming step, and FIG. 3B is a schematic view illustrating a cross-section of the wafer after the modified layer forming step. 図4(A)は、分割ステップを実施する前のデバイスウェーハとウェーハ分割装置とを説明する断面模式図であり、図4(B)は、分割ステップ実施後のデバイスウェーハとウェーハ分割装置とを説明する断面模式図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view illustrating the device wafer and the wafer dividing apparatus before performing the dividing step, and FIG. 4B illustrates the device wafer and the wafer dividing apparatus after performing the dividing step. It is a cross-sectional schematic diagram to explain. 図5(A)は、積層体が形成されたデバイスウェーハを説明する断面模式図であり、図5(B)は、積層体分断ステップを実施する前のデバイスウェーハを説明する断面模式図であり、図5(C)は、積層体分断ステップ後、ガイド溝形成ステップ実施前のデバイスウェーハを説明する断面模式図であり、図5(D)は、ガイド溝形成ステップ後のデバイスウェーハを模式的に説明する断面図である。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view illustrating a device wafer on which a laminated body is formed, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view illustrating a device wafer before performing a laminated body cutting step. FIG. 5C is a schematic cross-sectional view for explaining the device wafer after the laminated body dividing step and before the guide groove forming step, and FIG. 5D is a schematic view of the device wafer after the guide groove forming step. FIG. 図6(A)は、積層体が形成されたデバイスウェーハにおける改質層形成ステップを説明する断面模式図であり、図6(B)は、改質層形成ステップ後のウェーハの断面を説明する模式図である。FIG. 6A is a schematic cross-sectional view illustrating a modified layer forming step in a device wafer on which a laminate is formed, and FIG. 6B illustrates a cross section of the wafer after the modified layer forming step. It is a schematic diagram. 図7(A)は、積層体が形成されたデバイスウェーハにおける分割ステップを実施する前のデバイスウェーハとウェーハ分割装置とを説明する断面模式図であり、図7(B)は、分割ステップ実施後のデバイスウェーハとウェーハ分割装置とを説明する断面模式図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view for explaining the device wafer and the wafer dividing apparatus before the dividing step is performed on the device wafer on which the laminated body is formed, and FIG. It is a cross-sectional schematic diagram explaining a device wafer and a wafer dividing apparatus.

添付図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る被加工物となるデバイスウェーハについて説明する。図1は、デバイスウェーハの一例を模式的に示す斜視図である。デバイスウェーハ1は、シリコン、サファイア、SiC(シリコンカーバイド)、または、その他化合物半導体等の材料でなる略円盤状のウェーハである。   Embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a device wafer that is a workpiece according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a device wafer. The device wafer 1 is a substantially disk-shaped wafer made of a material such as silicon, sapphire, SiC (silicon carbide), or other compound semiconductor.

図1に示すように、デバイスウェーハ1の表面1aは、中央のデバイス形成領域3と、デバイス形成領域3を囲む外周余剰領域5とに分けられている。デバイス形成領域3は、格子状に配列された分割予定ライン7でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはIC等のデバイス9が形成されている。デバイスウェーハ1は、最終的に分割予定ライン7に沿って個々のデバイスチップに分割される。デバイスウェーハ1の外周1bは面取り加工されており、僅かに丸みを帯びている。   As shown in FIG. 1, the surface 1 a of the device wafer 1 is divided into a central device formation region 3 and an outer peripheral surplus region 5 surrounding the device formation region 3. The device formation region 3 is further divided into a plurality of regions by the planned division lines 7 arranged in a lattice pattern, and a device 9 such as an IC is formed in each region. The device wafer 1 is finally divided into individual device chips along the division planned line 7. The outer periphery 1b of the device wafer 1 is chamfered and slightly rounded.

なお、デバイスウェーハの表面側には例えばデバイスを構成する低誘電率(low−k)材料等からなる膜が全面に形成されていてもよく、該膜が分割予定ライン7に沿って部分的に除去されていてもよい。   Note that a film made of, for example, a low dielectric constant (low-k) material constituting the device may be formed on the entire surface of the device wafer, and the film is partially formed along the division line 7. It may be removed.

次に、本実施形態に係る加工方法について説明する。本実施形態に係る加工方法では、まず、ガイド溝形成ステップを実施する。該ステップでは、デバイスウェーハの表面にガイド溝を形成する。ガイド溝は、後のステップにおいてデバイスウェーハの内部に形成される改質層からクラックを上下方向(厚さ方向)に伸長させるとき、クラックが伸長する方向を誘導し、予期せぬ方向へクラックが伸長することを防止する機能を有する。以下、ガイド溝形成ステップについて、図2を用いて説明する。   Next, the processing method according to the present embodiment will be described. In the processing method according to the present embodiment, first, a guide groove forming step is performed. In this step, guide grooves are formed on the surface of the device wafer. The guide groove induces the direction in which the crack extends when the crack is extended in the vertical direction (thickness direction) from the modified layer formed inside the device wafer in a later step, and the crack is generated in an unexpected direction. It has a function to prevent extension. Hereinafter, the guide groove forming step will be described with reference to FIG.

図2(A)は、ガイド溝形成ステップにおけるデバイスウェーハ1と、レーザー加工装置2と、を示す断面模式図である。レーザー加工装置2は、保持ユニット4と、該保持ユニット4に相対する加工ヘッド2aと、を具備する。保持ユニット4と加工ヘッド2aとは該保持ユニット4の上面と平行な方向に相対的に移動可能であり、加工ヘッド2aから保持ユニット4に向けてレーザービームを照射しながら照射される位置を変えることができる。   FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing the device wafer 1 and the laser processing apparatus 2 in the guide groove forming step. The laser processing apparatus 2 includes a holding unit 4 and a processing head 2 a facing the holding unit 4. The holding unit 4 and the processing head 2a are relatively movable in a direction parallel to the upper surface of the holding unit 4, and the irradiation position is changed while irradiating a laser beam from the processing head 2a toward the holding unit 4. be able to.

加工ヘッド2aは、保持ユニット4に保持された被加工物にレーザービームを照射する機能を有する。なお、加工ヘッド2aは、例えば紫外領域に波長を有するレーザービームを発振することができるパルスレーザー発振器であり、例えばNd:YAGをレーザー媒質として用いたレーザー発振器用いることができる。   The processing head 2 a has a function of irradiating a workpiece held by the holding unit 4 with a laser beam. The processing head 2a is, for example, a pulse laser oscillator that can oscillate a laser beam having a wavelength in the ultraviolet region. For example, a laser oscillator using Nd: YAG as a laser medium can be used.

保持ユニット4は、チャックテーブル4aと、該チャックテーブル4aの外周に複数配設されたクランプ4bと、を具備する。該複数のクランプ4bは、デバイスウェーハ1が載置されたテープ1dを保持する環状のフレーム1eを外周から挟持固定する。チャックテーブル4aの上面中央部分にはポーラスセラミック材が配されている。チャックテーブル4aは、テープ1dを介して負圧により該ポーラスセラミック材上に載置されるデバイスウェーハ1を吸着保持する。   The holding unit 4 includes a chuck table 4a and a plurality of clamps 4b disposed on the outer periphery of the chuck table 4a. The plurality of clamps 4b sandwich and fix an annular frame 1e holding the tape 1d on which the device wafer 1 is placed from the outer periphery. A porous ceramic material is disposed at the center of the upper surface of the chuck table 4a. The chuck table 4a sucks and holds the device wafer 1 placed on the porous ceramic material by negative pressure via the tape 1d.

本ガイド溝形成ステップにおける被加工物であるデバイスウェーハ1は、環状のフレーム1eに装着され該フレーム1eの環内を占めるテープ1dの上に保持されている。テープ1d及び環状のフレーム1eを用いることで、デバイスウェーハは取り扱い易くなる。   The device wafer 1, which is a workpiece in the guide groove forming step, is held on a tape 1d that is mounted on an annular frame 1e and occupies the ring of the frame 1e. By using the tape 1d and the annular frame 1e, the device wafer can be easily handled.

デバイスウェーハ1の裏面1cを被保持面としテープ1dに貼着させて、デバイスが形成された表面1aを上面とする。すなわち、該表面1aをガイド溝形成ステップにおける被加工面とする。なお、テープ1dは表面が粘着性を帯び、貼着されたデバイスウェーハ1を保持する機能を有する。   The back surface 1c of the device wafer 1 is used as a surface to be held, and is adhered to the tape 1d. That is, the surface 1a is a surface to be processed in the guide groove forming step. The tape 1d is sticky on the surface and has a function of holding the attached device wafer 1.

ガイド溝形成ステップにおいては、まず、デバイスウェーハ1が貼着されたテープ1dを保持する環状のフレーム1eを保持ユニット4に載置して、複数のクランプ4bで外周からフレーム1eを挟持固定する。次に、チャックテーブル4aから負圧を作用させてチャックテーブル4a上にテープ1dを介してデバイスウェーハ1を吸引保持させる。   In the guide groove forming step, first, an annular frame 1e holding the tape 1d to which the device wafer 1 is attached is placed on the holding unit 4, and the frame 1e is sandwiched and fixed from the outer periphery by a plurality of clamps 4b. Next, a negative pressure is applied from the chuck table 4a to suck and hold the device wafer 1 on the chuck table 4a via the tape 1d.

次に、ガイド溝を形成する。本実施形態に係る加工方法においては、レーザービームを用いてガイド溝を形成する場合を説明する。ただし、ガイド溝を形成する手段はこれに限定されず、例えば、回転する切削ブレードを用いて形成してもよい。   Next, a guide groove is formed. In the processing method according to this embodiment, a case where a guide groove is formed using a laser beam will be described. However, the means for forming the guide groove is not limited to this. For example, the guide groove may be formed using a rotating cutting blade.

ガイド溝を形成する手段としてレーザービームを用いる場合、加工ヘッド2aから例えば波長355nmのレーザービーム(出力1.0W、繰り返し周波数160kHz)をデバイスウェーハ1の表面1aに照射する。   When a laser beam is used as means for forming the guide groove, the surface 1a of the device wafer 1 is irradiated with a laser beam having a wavelength of 355 nm (output 1.0 W, repetition frequency 160 kHz) from the processing head 2a.

加工ヘッド2aによるレーザービームの照射を継続しながら、デバイスウェーハ1が保持された保持ユニット4と加工ヘッド2aとを分割予定ライン7に沿って相対的に移動させ、分割予定ライン7に沿ってガイド溝を形成する。図2(A)においては、例えば保持ユニット4ごとデバイスウェーハ1を矢印の方向に移動させる。   While continuing the irradiation of the laser beam by the processing head 2a, the holding unit 4 holding the device wafer 1 and the processing head 2a are relatively moved along the planned division line 7 and guided along the planned division line 7. Grooves are formed. In FIG. 2A, for example, the device wafer 1 is moved in the direction of the arrow together with the holding unit 4.

図2(B)に、ガイド溝が形成された箇所を拡大したデバイスウェーハ1の断面模式図を示す。図2(B)に示す通り、分割予定ライン7に沿って、デバイスウェーハ1の上面から所定の深さまでガイド溝11が形成される。   FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of the device wafer 1 in which a portion where the guide groove is formed is enlarged. As shown in FIG. 2B, the guide groove 11 is formed from the upper surface of the device wafer 1 to a predetermined depth along the division line 7.

なお、該ガイド溝11は、上端部における幅が5μm〜20μm、上端部から底部までの深さが5μm〜20μmであることが好ましく、また、該ガイド溝11の断面形状は、底部に近づくほど細く窄まった形状であることが好ましい。クラックを後述の改質層から表面1a側に直線的に伸長させることができるため、そのような幅、深さ及び形状であることが好ましい。   The guide groove 11 preferably has a width at the upper end of 5 μm to 20 μm and a depth from the upper end to the bottom of 5 μm to 20 μm. The cross-sectional shape of the guide groove 11 is closer to the bottom. A narrow and narrow shape is preferable. Since the crack can be linearly extended from the modified layer described later to the surface 1a side, such a width, depth and shape are preferable.

デバイスウェーハ1の表面にガイド溝11が形成されていると、伸長するクラックが誘導され、ガイド溝11に達するようにクラックが伸長しやすい。ガイド溝11はデバイスウェーハ1の表面1aに分割予定ライン7に沿って形成されているため、クラックがデバイスウェーハ1の表面1aに形成されたデバイス9に到達する可能性を低減することができる。つまり、デバイスが形成されている表面1aにガイド溝11を形成することで、デバイス9がクラックにより損傷する可能性を低減できる。   When the guide groove 11 is formed on the surface of the device wafer 1, an extending crack is induced, and the crack is easily extended so as to reach the guide groove 11. Since the guide groove 11 is formed on the surface 1 a of the device wafer 1 along the division line 7, the possibility that the crack reaches the device 9 formed on the surface 1 a of the device wafer 1 can be reduced. That is, by forming the guide groove 11 on the surface 1a on which the device is formed, the possibility that the device 9 is damaged by a crack can be reduced.

従来、クラックの予期せぬ方向への伸長に対応するために分割予定ライン7の幅を広くしておく必要があった。しかし、クラックの伸長方向を制御することができると、クラックが予期せぬ方向へ伸長する可能性を低減できるため、分割予定ライン7の幅を狭めることができる。その分デバイスを形成できる面積が増大するため、デバイスウェーハ1から得られるチップの数を増加させることができる。   Conventionally, it has been necessary to increase the width of the planned dividing line 7 in order to cope with the expansion of cracks in an unexpected direction. However, if the extension direction of the cracks can be controlled, the possibility of the cracks extending in an unexpected direction can be reduced, so that the width of the division planned line 7 can be reduced. Accordingly, the area in which the device can be formed increases, so that the number of chips obtained from the device wafer 1 can be increased.

次に、本実施形態に係る加工方法における改質層形成ステップについて説明する。本ステップでは、デバイスウェーハ1の内部にレーザービームを集光し、分割予定ライン7に沿って所定の深さの位置に改質層13を形成する。さらに、形成した該改質層13から少なくとも表面1a側に向けクラックを伸長させる。   Next, the modified layer forming step in the processing method according to the present embodiment will be described. In this step, the laser beam is focused inside the device wafer 1, and the modified layer 13 is formed at a predetermined depth along the division line 7. Furthermore, the crack is extended from the formed modified layer 13 toward at least the surface 1a side.

図3(A)は、改質層形成ステップにおけるデバイスウェーハ1と、レーザー加工装置6と、を示す断面模式図である。なお、レーザー加工装置6には、ガイド溝形成ステップで使用したレーザー加工装置2を用いることができる場合がある。その場合、該レーザー加工装置2の加工ヘッド2aは、デバイスウェーハ1を透過することができる波長のレーザービームを発振できる必要がある。加工ヘッド以外の装置構成は、レーザー加工装置2と、レーザー加工装置6とで、同様である。   FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing the device wafer 1 and the laser processing apparatus 6 in the modified layer forming step. In some cases, the laser processing apparatus 6 may be the laser processing apparatus 2 used in the guide groove forming step. In that case, the processing head 2 a of the laser processing apparatus 2 needs to be able to oscillate a laser beam having a wavelength that can pass through the device wafer 1. The apparatus configuration other than the processing head is the same in the laser processing apparatus 2 and the laser processing apparatus 6.

すなわち、レーザー加工装置6は、保持ユニット8と、該保持ユニット8に相対する加工ヘッド6aと、を具備する。保持ユニット8と加工ヘッド6aとは該保持ユニット8の表面と平行な方向に相対的に移動可能であり、加工ヘッド6aから保持ユニット8に向けてレーザービームを照射しながら照射される位置を変えることができる。   That is, the laser processing apparatus 6 includes a holding unit 8 and a processing head 6 a facing the holding unit 8. The holding unit 8 and the processing head 6a are relatively movable in a direction parallel to the surface of the holding unit 8, and the irradiation position is changed while irradiating a laser beam from the processing head 6a toward the holding unit 8. be able to.

加工ヘッド6aは、保持ユニット8に保持された被加工物にレーザービームを照射する機能を有する。なお、加工ヘッド6aは、例えば近赤外領域に波長を有するレーザービームを発振することができるパルスレーザー発振器である。   The processing head 6a has a function of irradiating a workpiece held by the holding unit 8 with a laser beam. The processing head 6a is a pulse laser oscillator that can oscillate a laser beam having a wavelength in the near infrared region, for example.

例えば、Nd:YAGレーザーは基本波長が近赤外領域にあり、第三高調波の波長が紫外領域にある。そのため、加工ヘッドにNd:YAGレーザーを用いたレーザー加工装置は、ガイド溝形成ステップ及び改質層形成ステップの双方において使用することが可能である。   For example, an Nd: YAG laser has a fundamental wavelength in the near infrared region and a third harmonic wavelength in the ultraviolet region. Therefore, the laser processing apparatus using the Nd: YAG laser as the processing head can be used in both the guide groove forming step and the modified layer forming step.

保持ユニット8は、チャックテーブル8aと、該チャックテーブル8aの外周に複数配設されたクランプ8bと、を具備する。該複数のクランプ8bは、デバイスウェーハ1が載置されたテープ1fを保持する環状のフレーム1gを外周から挟持固定する。チャックテーブル8aには上面中央部分にポーラスセラミック材が配される。チャックテーブル8aは、テープ1fを介して負圧により該ポーラスセラミック材上に載置されるデバイスウェーハ1を吸着保持する。   The holding unit 8 includes a chuck table 8a and a plurality of clamps 8b disposed on the outer periphery of the chuck table 8a. The plurality of clamps 8b sandwich and fix an annular frame 1g holding the tape 1f on which the device wafer 1 is placed from the outer periphery. In the chuck table 8a, a porous ceramic material is disposed at the center of the upper surface. The chuck table 8a sucks and holds the device wafer 1 placed on the porous ceramic material by a negative pressure via the tape 1f.

本改質層形成ステップにおける被加工物であるデバイスウェーハ1は、環状のフレーム1gに装着され該フレーム1gの環内を占めるテープ1fの上に保持されている。テープ1f及び環状のフレーム1gを用いることで、デバイスウェーハ1は取り扱い易くなる。   The device wafer 1 as a workpiece in the modified layer forming step is held on a tape 1f mounted on an annular frame 1g and occupying the ring of the frame 1g. By using the tape 1f and the annular frame 1g, the device wafer 1 can be easily handled.

デバイスウェーハ1の表面1aを被保持面としテープ1fに貼着させておき、裏面1cを上面とする。改質層形成ステップにおいては裏面1c側からレーザービームを照射し、所定の深さで集光させる。なお、テープ1fは表面が粘着性を帯び、載置されたデバイスウェーハ1を保持する機能を有する。   The front surface 1a of the device wafer 1 is used as a surface to be held and adhered to the tape 1f, and the back surface 1c is used as the upper surface. In the modified layer forming step, a laser beam is irradiated from the back surface 1c side and condensed at a predetermined depth. The tape 1f has a function of holding the mounted device wafer 1 with a sticky surface.

改質層形成ステップにおいては、まず、デバイスウェーハ1が載置されたテープ1fを保持する環状のフレーム1gを保持ユニット8に載置して、複数のクランプ8bで外周からフレーム1gを挟持固定する。次に、チャックテーブル8aから負圧を作用させてチャックテーブル8a上にテープ1fを介してデバイスウェーハ1を吸引保持させる。   In the modified layer forming step, first, an annular frame 1g holding the tape 1f on which the device wafer 1 is placed is placed on the holding unit 8, and the frame 1g is sandwiched and fixed from the outer periphery by a plurality of clamps 8b. . Next, a negative pressure is applied from the chuck table 8a to suck and hold the device wafer 1 on the chuck table 8a via the tape 1f.

次に、改質層13を形成する。改質層13を形成するには、例えば、デバイスウェーハ1を透過する波長1064nmのレーザービーム(出力0.4W、繰り返し周波数60kHz)をデバイスウェーハ1の裏面1c側から照射し、所定の深さに集光させる。   Next, the modified layer 13 is formed. In order to form the modified layer 13, for example, a laser beam having a wavelength of 1064 nm (output 0.4 W, repetition frequency 60 kHz) that passes through the device wafer 1 is irradiated from the back surface 1 c side of the device wafer 1 to a predetermined depth. Collect light.

なお、デバイスウェーハ1の表面1a側にはガイド溝11が形成されているため、レーザービームを表面1a側から照射する場合、レーザービームが散乱または屈折等して良好な改質層を形成できない。そのため、レーザービームはデバイスウェーハ1の裏面1c側から照射する。   Since the guide groove 11 is formed on the surface 1a side of the device wafer 1, when the laser beam is irradiated from the surface 1a side, the laser beam is scattered or refracted and a good modified layer cannot be formed. Therefore, the laser beam is irradiated from the back surface 1 c side of the device wafer 1.

加工ヘッド6aによるレーザービームの照射を継続しながら、デバイスウェーハ1が保持された保持ユニット8と加工ヘッド6aとを分割予定ライン7に沿って相対的に移動させ、分割予定ライン7に沿って所定の深さの位置に改質層13を形成する。図3(A)においては、例えば保持ユニット8ごとデバイスウェーハ1を矢印の方向に移動させる。   While continuing the irradiation of the laser beam by the processing head 6 a, the holding unit 8 holding the device wafer 1 and the processing head 6 a are relatively moved along the planned division line 7, and predetermined along the planned division line 7. The modified layer 13 is formed at a position at a depth of. In FIG. 3A, for example, the device wafer 1 is moved together with the holding unit 8 in the direction of the arrow.

図3(B)に、改質層13が形成された箇所を拡大したデバイスウェーハ1の断面模式図を示す。図3(B)に示す通り、分割予定ライン7に沿って、デバイスウェーハ1の裏面1c側から所定の深さの位置に改質層13が形成される。   FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the device wafer 1 in which the portion where the modified layer 13 is formed is enlarged. As shown in FIG. 3B, the modified layer 13 is formed at a predetermined depth from the back surface 1 c side of the device wafer 1 along the division line 7.

なお、図3(A)及び図3(B)においては、改質層13が単一の深さの位置に形成される場合を示したが、複数の改質層13を深さを変えて上下方向に重ねて形成してもよい。   3A and 3B show the case where the modified layer 13 is formed at a single depth position, the multiple modified layers 13 are changed in depth. You may overlap and form in an up-down direction.

クラックの伸長方向がガイド溝11または改質層13により安定的に誘導されるためには、クラックの長さが短い方が好ましい。デバイスウェーハ1が厚い場合に改質層13が単一の深さの位置に形成されているだけでは、クラックの上下方向への伸長を十分に誘導することができない場合がある。   In order for the extension direction of the crack to be stably induced by the guide groove 11 or the modified layer 13, it is preferable that the crack length is short. When the device wafer 1 is thick, if the modified layer 13 is formed only at a single depth, the cracks may not be sufficiently extended in the vertical direction.

そのため、複数の改質層13を上下方向に重ねて形成し、複数の改質層13間がクラックにより接続されるようにしてもよい。複数の改質層13を形成するには、デバイスウェーハ1の裏面1c側からレーザービームを照射する際に、まず、予定された複数の改質層13の形成位置のうち裏面1c側から最も深い位置(ガイド溝11に近い位置)にレーザービームを集光して照射する。   Therefore, a plurality of modified layers 13 may be formed so as to overlap in the vertical direction, and the plurality of modified layers 13 may be connected by cracks. In order to form the plurality of modified layers 13, when the laser beam is irradiated from the back surface 1 c side of the device wafer 1, first, the deepest from the back surface 1 c side among the planned formation positions of the plurality of modified layers 13. A laser beam is condensed and irradiated at a position (position close to the guide groove 11).

該最も深い位置において、分割予定ライン7に沿って改質層13を形成した後に、その次に深い位置において同様に改質層13を形成する。このように、深い位置(ガイド溝11に近い位置)から順次改質層13を形成していく。これは、深い位置から順次改質層13を形成しなければ、加工ヘッド6aとレーザービームを集光させる位置との間に他の改質層13が入り込み、レーザービームが該改質層13により散乱または屈折等して、良好な改質層を形成できないためである。   After the modified layer 13 is formed along the planned dividing line 7 at the deepest position, the modified layer 13 is similarly formed at the next deepest position. In this way, the modified layer 13 is sequentially formed from a deep position (position close to the guide groove 11). If the modified layer 13 is not formed sequentially from a deep position, another modified layer 13 enters between the processing head 6a and the position where the laser beam is focused, and the laser beam is caused by the modified layer 13. This is because a good modified layer cannot be formed due to scattering or refraction.

改質層13を形成する深さと形成する改質層13の数とを決定するとき、クラックの長さが大きくなりすぎないように設定することが好ましい。クラックの長さが大きくなりすぎると、クラックが正しく誘導されずに予期せぬ方向にクラックが伸長する可能性が高まるためである。   When determining the depth at which the modified layer 13 is formed and the number of the modified layers 13 to be formed, it is preferable to set the crack length so that it does not become too large. This is because if the length of the crack becomes too large, the crack is not correctly guided and the possibility of the crack extending in an unexpected direction increases.

クラックが上下方向に正しく誘導されて伸長するためには、例えば、改質層13とガイド溝11との距離が20μm〜30μmとなるよう決定すればよい。また、改質層13とデバイスウェーハ1の裏面1cとの距離が20μm〜40μmとなるよう決定すればよい。改質層13自体の大きさ次第ではあるが、一つの改質層13のみでは上記の条件を満足することが困難であるならば、上記条件を満たすのに必要な数の改質層13を上下方向に重ねればよい。   In order for the crack to be correctly guided in the vertical direction and to be elongated, for example, the distance between the modified layer 13 and the guide groove 11 may be determined to be 20 μm to 30 μm. Moreover, what is necessary is just to determine so that the distance of the modified layer 13 and the back surface 1c of the device wafer 1 may be 20 micrometers-40 micrometers. Depending on the size of the modified layer 13 itself, if it is difficult to satisfy the above condition with only one modified layer 13, the number of modified layers 13 necessary to satisfy the above condition is increased. What is necessary is just to pile up and down.

さらに、改質層形成ステップで照射するレーザービームの出力が大きい場合、改質層からデバイスウェーハの少なくとも表面側にクラックを伸長させることができる。本ステップにてクラックを伸長させることにより、後の分割ステップにおいて、デバイスウェーハは容易に分割される。該分割ステップにおいては外力を加えてデバイスウェーハを分割するが、分割に要する外力を小さくすることができ、デバイスウェーハに加えられる負担を軽減することができる。   Furthermore, when the output of the laser beam irradiated in the modified layer forming step is large, cracks can be extended from the modified layer to at least the surface side of the device wafer. By extending the cracks in this step, the device wafer is easily divided in the subsequent division step. In the dividing step, an external force is applied to divide the device wafer. However, the external force required for the division can be reduced, and the load applied to the device wafer can be reduced.

次に、本実施形態に係る加工方法における分割ステップについて図4を用いて説明する。図4は、分割ステップにおけるデバイスウェーハ1と、分割装置10と、を示す断面模式図である。図4(A)は、分割前の状態を表す断面模式図であり、図4(B)は、分割後の状態を表す断面模式図である。該分割ステップは、改質層形成ステップの後に実施される。分割ステップにおいては、分割装置10を使用してデバイスウェーハ1に外力を付与し、デバイスウェーハ1を個々のデバイスチップ15へと分割する。   Next, division steps in the processing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the device wafer 1 and the dividing apparatus 10 in the dividing step. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a state before division, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view showing a state after division. The dividing step is performed after the modified layer forming step. In the dividing step, an external force is applied to the device wafer 1 using the dividing apparatus 10 to divide the device wafer 1 into individual device chips 15.

分割ステップの被加工物であるデバイスウェーハ1は、上述の改質層形成ステップの終了時点でフレーム1gに装着されたテープ1f上に保持されている。分割ステップはデバイスウェーハ1がテープ1f上に保持された状態でそのまま実施する。なお、デバイスウェーハ1をテープ1fから剥離し、新たに環状のフレームを用意し、該環状のフレームに装着されたテープ上にデバイスウェーハ1を貼着して分割ステップを実施してもよい。   The device wafer 1 that is the workpiece of the dividing step is held on the tape 1f mounted on the frame 1g at the end of the modified layer forming step. The dividing step is performed as it is with the device wafer 1 held on the tape 1f. Alternatively, the device wafer 1 may be peeled off from the tape 1f, a new annular frame may be prepared, and the device wafer 1 may be stuck on the tape mounted on the annular frame to perform the dividing step.

分割装置10は、環状のフレーム1gを保持するフレーム保持手段12と、フレーム保持手段12に保持された環状フレーム1gに装着されたテープ1fを拡張するテープ拡張手段16を有している。フレーム保持手段12は、環状のフレーム保持部材18と、フレーム保持部材18の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ20から構成される。環状のフレーム1gは、フレーム保持部材18の上面に形成された載置面18a上に載置される。   The dividing apparatus 10 includes a frame holding unit 12 that holds the annular frame 1g, and a tape expansion unit 16 that extends the tape 1f attached to the annular frame 1g held by the frame holding unit 12. The frame holding means 12 includes an annular frame holding member 18 and a plurality of clamps 20 as fixing means disposed on the outer periphery of the frame holding member 18. The annular frame 1 g is placed on a placement surface 18 a formed on the upper surface of the frame holding member 18.

そして、載置面18a上に載置された環状フレーム1gは、クランプ20によってフレーム保持手段12に固定される。このように構成されたフレーム保持手段12はテープ拡張手段16によって上下方向に移動可能に支持されている。   Then, the annular frame 1 g placed on the placement surface 18 a is fixed to the frame holding means 12 by the clamp 20. The frame holding means 12 configured as described above is supported by the tape expanding means 16 so as to be movable in the vertical direction.

テープ拡張手段16は、環状のフレーム保持手段12の内側に配設された拡張ドラム22を具備している。この拡張ドラム22は、環状のフレーム1gの内径より小さく、環状のフレーム1gに装着されたテープ1fに貼着されたデバイスウェーハ1の外径より大きい内径を有している。   The tape expansion means 16 includes an expansion drum 22 disposed inside the annular frame holding means 12. The expansion drum 22 has an inner diameter smaller than the inner diameter of the annular frame 1g and larger than the outer diameter of the device wafer 1 attached to the tape 1f attached to the annular frame 1g.

テープ拡張手段16はさらに、フレーム保持部材18を上下方向に移動する駆動手段26を具備している。この駆動手段26は複数のエアシリンダ28から構成されており、そのピストンロッド30はフレーム保持部材18の下面に連結されている。駆動手段26は、環状のフレーム保持部材12を、その載置面18aが拡張ドラム22の上端と略同一の高さとなる基準位置と、拡張ドラム22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ことができる。   The tape expanding means 16 further includes a driving means 26 that moves the frame holding member 18 in the vertical direction. The driving means 26 is composed of a plurality of air cylinders 28, and the piston rod 30 is connected to the lower surface of the frame holding member 18. The driving means 26 has an annular frame holding member 12 between the reference position where the mounting surface 18a is substantially the same height as the upper end of the expansion drum 22 and the expansion position below the upper end of the expansion drum 22 by a predetermined amount. You can move up and down.

以上のように構成された分割装置10を用いて実施するデバイスウェーハ1の分割ステップについて説明する。図4(A)に示すように、デバイスウェーハ1をテープ1fを介して支持する環状フレーム1gを、フレーム保持部材18の載置面18a上に載置し、クランプ20によってフレーム保持部材18を固定する。この時、フレーム保持部材18はその載置面18aが拡張ドラム22の上端と略同一高さとなる基準位置に位置づけられる。   A dividing step of the device wafer 1 performed using the dividing apparatus 10 configured as described above will be described. As shown in FIG. 4A, the annular frame 1g that supports the device wafer 1 via the tape 1f is placed on the placement surface 18a of the frame holding member 18, and the frame holding member 18 is fixed by the clamp 20. To do. At this time, the frame holding member 18 is positioned at a reference position where the mounting surface 18 a is substantially the same height as the upper end of the expansion drum 22.

次いで、エアシリンダ28を駆動してフレーム保持部材18を図4(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18の載置面18a上に固定されている環状フレーム1gも下降するため、環状フレーム1gに装着されたテープ1fは拡張ドラム22の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。   Next, the air cylinder 28 is driven to lower the frame holding member 18 to the extended position shown in FIG. As a result, the annular frame 1g fixed on the mounting surface 18a of the frame holding member 18 is also lowered, so that the tape 1f attached to the annular frame 1g abuts on the upper end edge of the expansion drum 22 and mainly in the radial direction. To be expanded.

その結果、テープ1fに貼着されているデバイスウェーハ1には、放射状に引っ張り力が作用する。このようにデバイスウェーハ1に放射状に引っ張り力が作用すると、分割予定ラインに沿って形成された改質層及びクラックが分割起点となってデバイスウェーハ1が分割予定ラインに沿って割断され、個々のデバイスチップ15に分割される。   As a result, a tensile force acts radially on the device wafer 1 attached to the tape 1f. When a pulling force is applied to the device wafer 1 in a radial manner in this way, the modified layer and cracks formed along the planned division lines become the starting points of the division, and the device wafer 1 is cleaved along the planned division lines. Divided into device chips 15.

本実施形態に係る加工方法では、デバイスウェーハ1に、ガイド溝と、単数または複数の改質層と、該改質層から伸長したクラックと、が形成される。そのため、分割ステップではデバイスウェーハ1が分割予定ラインに沿って上下方向に高い精度で割断され、個々のデバイスチップ15に分割される。その際、比較的小さな外力により簡単に分割されるため割断に伴う衝撃も小さく、クラックがデバイス形成領域に達することもない。したがって、デバイスを損傷してしまう可能性を従来よりも低減することができる。   In the processing method according to the present embodiment, a guide groove, one or a plurality of modified layers, and cracks extending from the modified layers are formed on the device wafer 1. Therefore, in the division step, the device wafer 1 is cleaved with high accuracy in the vertical direction along the division line, and is divided into individual device chips 15. At that time, since it is easily divided by a relatively small external force, the impact caused by the cleaving is small, and the crack does not reach the device formation region. Therefore, the possibility of damaging the device can be reduced as compared with the conventional case.

なお、本発明の一態様に係る加工方法は、デバイスを構成する積層体に含まれる膜として低誘電率絶縁体膜(Low−k膜)が表面全体に形成されたデバイスウェーハの対しても適用できる。そのようなデバイスウェーハに適用した本発明の変形例に係る加工方法について、以下説明する。   Note that the processing method according to one embodiment of the present invention is also applied to a device wafer in which a low dielectric constant insulator film (Low-k film) is formed on the entire surface as a film included in a stacked body constituting a device. it can. A processing method according to a modification of the present invention applied to such a device wafer will be described below.

本発明の変形例に係る加工方法においては、デバイスウェーハの上にデバイスの回路を形成するパターンとして積層体が形成されている。該積層体には低誘電率絶縁体膜(Low−k膜)が含まれ、該低誘電率絶縁体膜(Low−k膜)はSiOF,BSG(SiOB)等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる。   In the processing method according to the modification of the present invention, a laminate is formed as a pattern for forming a circuit of a device on a device wafer. The laminate includes a low dielectric constant insulator film (Low-k film), and the low dielectric constant insulator film (Low-k film) is an inorganic film such as SiOF or BSG (SiOB) or a polyimide film. It consists of an organic film that is a polymer film such as a parylene film.

表面に該積層体が形成されたデバイスウェーハにおいては、積層体分断ステップが実施される。該積層体分断ステップについて、図5(A)乃至図5(D)を用いて説明する。図5(A)は積層体17が表面1a上に形成されたデバイスウェーハ1を示す断面模式図である。図5(A)に示す通り、デバイスウェーハ1の表面1a上には、デバイスを構成する積層体17が形成されている。   In the device wafer having the laminated body formed on the surface, the laminated body cutting step is performed. The laminated body cutting step will be described with reference to FIGS. 5 (A) to 5 (D). FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing the device wafer 1 in which the laminated body 17 is formed on the surface 1a. As shown in FIG. 5A, a laminated body 17 constituting the device is formed on the surface 1a of the device wafer 1.

本変形例に係る加工方法における積層体分断ステップは、デバイスウェーハ1が環状のフレーム(図示しない)に装着されたテープ(図示しない)上に保持された状態で実施してもよい。また、該積層体分断ステップには、本明細書において説明したレーザー加工装置2またはレーザー加工装置6と同様の構成を有するレーザー加工装置を用いることができる。そのため、レーザー加工装置についての説明を省略する。   The laminated body dividing step in the processing method according to this modification may be performed in a state where the device wafer 1 is held on a tape (not shown) mounted on an annular frame (not shown). Moreover, the laser beam cutting apparatus which has the structure similar to the laser beam machining apparatus 2 or the laser beam machining apparatus 6 demonstrated in this specification can be used for this laminated body parting step. Therefore, the description about a laser processing apparatus is abbreviate | omitted.

積層体分断ステップでは、図5(B)に示すとおり、まず分割予定ライン7の両端部の積層体17を除去し、積層体分断溝19の一部となる一対の溝19aを形成する。図5(B)は、該溝19aを形成した後のデバイスウェーハ1の断面構造を模式的に示した図である。後に一対の溝19a間の積層体17を除去するが、溝19aはその除去による影響が積層体17に及ぶこと防止するために形成される。   In the laminated body dividing step, as shown in FIG. 5B, first, the laminated bodies 17 at both ends of the planned dividing line 7 are removed to form a pair of grooves 19 a that are part of the laminated body dividing grooves 19. FIG. 5B is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of the device wafer 1 after the grooves 19a are formed. The laminated body 17 between the pair of grooves 19a is removed later, and the groove 19a is formed to prevent the removal 17 from affecting the laminated body 17.

該溝19aを形成する手段として、レーザー加工装置を用いたアブレーション加工や回転する切削ブレードを用いた切削を適用することができる。いずれの手段においても、溝19aが比較的小さいため、溝19aを形成する際にデバイスウェーハ1及び積層体17が受ける負担は限定的である。   As a means for forming the groove 19a, ablation processing using a laser processing apparatus or cutting using a rotating cutting blade can be applied. In any means, since the groove 19a is relatively small, the burden on the device wafer 1 and the laminated body 17 when the groove 19a is formed is limited.

次に、溝19a間の積層体17を除去し分割予定ライン7の位置に積層体分断溝19を形成する。図5(C)に、積層体分断溝19を形成した際のデバイスウェーハ1の断面構造を模式的に示す。ブレードによる切削、または、レーザービームによるアブレーション加工により積層体分断溝19を形成することができるが、後者の方がプロセスに要する時間が少なく済むため特に好ましい。   Next, the laminated body 17 between the grooves 19a is removed, and a laminated body dividing groove 19 is formed at the position of the planned dividing line 7. FIG. 5C schematically shows a cross-sectional structure of the device wafer 1 when the laminated body dividing groove 19 is formed. The laminated body dividing groove 19 can be formed by cutting with a blade or ablation with a laser beam, but the latter is particularly preferable because the time required for the process can be reduced.

なお、レーザービームによるアブレーション加工で積層体17を部分的に除去する場合、除去される領域の周辺部が該加工で生じる熱の影響を受けることがある。該影響が積層体分離溝19の周囲に及ぶ場合、例えば、積層体17が部分的にデバイスウェーハ1から剥離する可能性や、デバイス9が損傷する可能性がある。   In addition, when the laminated body 17 is partially removed by the ablation process by a laser beam, the peripheral part of the area | region to be removed may receive the influence of the heat which arises by this process. When the influence extends around the laminated body separating groove 19, for example, the laminated body 17 may be partially peeled from the device wafer 1 or the device 9 may be damaged.

積層体17と、積層体分離溝19と、の境界付近において、加工で生じる熱の影響が最も大きくなる。そこで、溝19aを形成しておくことにより、該影響がデバイス9を構成する積層体17に伝播することを防ぎ、積層体17の剥離やデバイス9の損傷を防止することができる。   In the vicinity of the boundary between the multilayer body 17 and the multilayer body separation groove 19, the influence of heat generated by processing becomes the largest. Therefore, by forming the groove 19a, the influence can be prevented from propagating to the laminated body 17 constituting the device 9, and the peeling of the laminated body 17 and the damage of the device 9 can be prevented.

しかしながら、デバイスウェーハ1もまたレーザービームによるアブレーション加工による影響を受ける。特に積層体分離溝19直下の部分においてその影響は大きい。具体的には、熱により変質し歪み等が生じる。したがって、分割予定ライン7に沿って積層体分離溝19が形成されると、分割予定ライン7に沿って歪みを有する部分が形成される。   However, the device wafer 1 is also affected by the ablation processing by the laser beam. In particular, the influence is large in the portion immediately below the laminate separation groove 19. Specifically, it is altered by heat and causes distortion and the like. Therefore, when the laminated body separation groove 19 is formed along the planned division line 7, a portion having distortion is formed along the planned division line 7.

デバイスウェーハ1は該分割予定ライン7に沿って上下方向にクラックを生じ分割され、個々のデバイスチップ15が形成されるが、クラックは歪みを有する部分においては特に上下方向に直線的に伸長しにくい。そのため、該歪みの影響を低減させるため、分割予定ライン7に沿ってガイド溝11を形成し、裏面側よりレーザービームを集光して照射し改質層13を形成してクラックを誘導して伸長させる加工方法は特に有効である。   The device wafer 1 is cracked in the vertical direction along the planned dividing line 7 and is divided to form individual device chips 15. However, the crack is difficult to extend linearly in the vertical direction particularly in a portion having distortion. . Therefore, in order to reduce the influence of the distortion, a guide groove 11 is formed along the planned dividing line 7, and a laser beam is condensed and irradiated from the back side to form a modified layer 13 to induce cracks. The extending method is particularly effective.

次に、ガイド溝11を形成する。図5(D)に、ガイド溝11を形成した際のデバイスウェーハ1の断面構造を模式的に表した図を示す。図5(D)に示した通り、ガイド溝11は、該分割予定ライン7に沿って積層体分離溝19内の一部の底部に形成される。   Next, the guide groove 11 is formed. FIG. 5D schematically shows a cross-sectional structure of the device wafer 1 when the guide groove 11 is formed. As shown in FIG. 5D, the guide groove 11 is formed at a part of the bottom of the laminated body separating groove 19 along the planned dividing line 7.

次に、本変形例に係る加工方法においては、改質層形成ステップを実施する。図6に改質層形成ステップを実施した際のデバイスウェーハ1の断面構造を示す。なお、変形例における改質層形成ステップは実施形態において説明した改質層形成ステップと同様に実施される。   Next, in the processing method according to this modification, a modified layer forming step is performed. FIG. 6 shows a cross-sectional structure of the device wafer 1 when the modified layer forming step is performed. The modified layer forming step in the modification is performed in the same manner as the modified layer forming step described in the embodiment.

次に、本変形例に係る加工方法においては、分割ステップを実施する。図7は、分割ステップにおけるデバイスウェーハ1と、分割装置10と、を示す断面模式図である。図7(A)は、分割前の状態を表す断面模式図であり、図7(B)は、分割後の状態を表す断面模式図である。なお、変形例における分割ステップは実施形態において説明した分割ステップと同様に実施される。   Next, in the processing method according to this modification, a division step is performed. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the device wafer 1 and the dividing apparatus 10 in the dividing step. FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a state before division, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view showing a state after division. Note that the division step in the modification is performed in the same manner as the division step described in the embodiment.

以上により、デバイスウェーハの上にデバイスの回路を形成するパターンを含む積層体が形成されている場合について、本発明の他の一態様に係る加工方法を説明した。そのような場合においても、積層体分離溝の形成の際に生じるデバイスウェーハの歪みの影響を受けることなく、デバイスウェーハに上下方向に直線的にクラックを伸長させてデバイスウェーハを分割することができる。   As described above, the processing method according to another aspect of the present invention has been described in the case where a laminate including a pattern for forming a circuit of a device is formed on a device wafer. Even in such a case, it is possible to divide the device wafer by linearly extending cracks in the vertical direction of the device wafer without being affected by the distortion of the device wafer that occurs during the formation of the laminated body separation groove. .

なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、分割装置を用いてデバイスウェーハを分割する場合について説明した。しかし、改質層形成ステップを実施することによりデバイスウェーハを貫くようクラックが上下方向に伸長してデバイスチップが形成されるのであれば、分割ステップを省略することもできる。   In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the above embodiment, the case where the device wafer is divided using the dividing apparatus has been described. However, if the crack is extended in the vertical direction so as to penetrate the device wafer by performing the modified layer forming step, the dividing step can be omitted.

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。   In addition, the structure, method, and the like according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.

1 デバイスウェーハ
1a 表面
1b 外周
1c 裏面
1d テープ
1e フレーム
1f テープ
1g フレーム
3 デバイス形成領域
5 外周余剰領域
7 分割予定ライン
9 デバイス
11 ガイド溝
13 改質層
15 デバイスチップ
17 積層体
19 積層体分断溝
19a 溝
2 レーザー加工装置
2a 加工ヘッド
4 保持ユニット
4a チャックテーブル
4b クランプ
6 レーザー加工装置
6a 加工ヘッド
8 保持ユニット
8a チャックテーブル
8b クランプ
10 分割装置
12 フレーム保持手段
16 テープ拡張手段
18 フレーム保持部材
18a 載置面
20 クランプ
22 拡張ドラム
26 駆動手段
28 エアシリンダ
30 ピストンロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device wafer 1a Front surface 1b Outer periphery 1c Back surface 1d Tape 1e Frame 1f Tape 1g Frame 3 Device formation area 5 Peripheral surplus area 7 Line to be divided 9 Device 11 Guide groove 13 Modified layer 15 Device chip 17 Laminated body 19 Laminated body dividing groove 19a Groove 2 Laser processing device 2a Processing head 4 Holding unit 4a Chuck table 4b Clamp 6 Laser processing device 6a Processing head 8 Holding unit 8a Chuck table 8b Clamp 10 Dividing device 12 Frame holding means 16 Tape expanding means 18 Frame holding member 18a Mounting surface 20 Clamp 22 Expansion drum 26 Driving means 28 Air cylinder 30 Piston rod

Claims (2)

表面の交差する複数の分割予定ラインで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハの加工方法であって、
デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿ってウェーハの裏面側から照射してデバイスウェーハの内部に改質層を形成するとともに該改質層からウェーハの少なくとも表面側にクラックを伸長させる改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップを実施した後、デバイスウェーハに外力を付与してデバイスウェーハを個々のデバイスチップへと分割する分割ステップと、
該改質層形成ステップを実施する前に、該改質層から該表面側に伸長するクラックの伸長方向をガイドする溝をウェーハの該表面から該分割予定ラインに沿って形成するガイド溝形成ステップと、
を備えることを特徴とするデバイスウェーハの加工方法。
A device wafer processing method in which devices are respectively formed in regions divided by a plurality of scheduled division lines intersecting each other,
A laser beam having a wavelength that is transmissive to the device wafer is irradiated from the back side of the wafer along the division line to form a modified layer inside the device wafer, and at least the surface of the wafer from the modified layer A modified layer forming step for extending cracks on the side;
After performing the modified layer forming step, a dividing step of applying an external force to the device wafer to divide the device wafer into individual device chips;
Before carrying out the modified layer forming step, a guide groove forming step for forming a groove that guides the extending direction of a crack extending from the modified layer to the surface side from the surface of the wafer along the division line. When,
A device wafer processing method comprising:
該デバイスウェーハは該表面に積層体を有し、
該分割ステップを実施する前に該分割予定ラインに沿って該積層体を分断する積層体分断ステップを更に備えることを特徴とする請求項1に記載のデバイスウェーハの加工方法。
The device wafer has a laminate on the surface;
2. The device wafer processing method according to claim 1, further comprising a laminated body dividing step of dividing the laminated body along the scheduled division line before the dividing step is performed.
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