JP2019009199A - Wafer and processing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハ及びウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer and a wafer processing method.
ウェーハとして、例えば、サファイア基板上に積層されたGaN系等の窒化物半導体を分割予定ラインで区画して、サファイア基板上の複数の区画のそれぞれにLED(発光ダイオード)等の発光素子を形成したものが知られている。このようなウェーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光素子に分割されて携帯機器、パーソナルコンピュータ、音響装置等の各種電子機器に使用される。サファイア基板はモース硬度が高いことから切削ブレードを用いたメカニカルダイシングを適用しにくい。そのため、レーザー加工を用いたウェーハの分割方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a wafer, for example, a GaN-based nitride semiconductor or the like laminated on a sapphire substrate is partitioned by dividing lines, and light emitting elements such as LEDs (light emitting diodes) are formed in each of the plurality of partitions on the sapphire substrate. Things are known. Such a wafer is divided into individual light emitting elements along a planned division line and used for various electronic devices such as portable devices, personal computers, and acoustic devices. Since the sapphire substrate has high Mohs hardness, it is difficult to apply mechanical dicing using a cutting blade. Therefore, a wafer dividing method using laser processing has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の分割方法では、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線が照射され、ウェーハ内に分割予定ラインに沿った改質層が形成される。そして、ウェーハ内の改質層に外力が付与されることで、改質層を起点にしてウェーハが個々のデバイスに分割される。分割の際には、ブレーキングによってウェーハに対して外力が加えられる。ブレーキングでは、分割予定ライン上に押圧刃が押し付けられ、押圧刃の押圧力が改質層に作用することでウェーハが個々のデバイスチップに分割される。 In the dividing method described in Patent Document 1, a laser beam having a wavelength having transparency is applied to the wafer, and a modified layer is formed along the planned dividing line in the wafer. Then, by applying an external force to the modified layer in the wafer, the wafer is divided into individual devices starting from the modified layer. During the division, an external force is applied to the wafer by braking. In braking, the pressing blade is pressed onto the division line, and the pressing force of the pressing blade acts on the modified layer, whereby the wafer is divided into individual device chips.
しかしながら、ブレーキングで分割予定ラインに沿って1ラインずつウェーハを分割すると、加工時間が長くなって生産性が悪くなる。特に近年では、1mm角以下の小チップも開発されており、デバイスの小チップ化によって分割予定ラインが増加して生産性がさらに悪化するという問題があった。 However, if the wafer is divided line by line along the line to be divided by braking, the processing time becomes longer and the productivity becomes worse. In particular, in recent years, small chips of 1 mm square or less have also been developed, and there has been a problem that productivity is further deteriorated due to an increase in the number of lines to be divided due to the smaller chip size of the device.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、効率よく確実に分割加工を行うことが可能で生産性に優れるウェーハ及びウェーハの加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a wafer and a wafer processing method that can perform division processing efficiently and reliably and have excellent productivity.
本発明は、ウェーハ基板の上面に第一の方向及び該第一の方向と直交する第二の方向に設定された分割予定ラインを有するウェーハであって、ウェーハ基板は六方晶構造を有し、第一の方向及び第二の方向は、ウェーハ基板の結晶方位との角度差がそれぞれ同等となるように設定されていることを特徴とする。 The present invention is a wafer having a dividing line set in the first direction and a second direction orthogonal to the first direction on the upper surface of the wafer substrate, the wafer substrate has a hexagonal structure, The first direction and the second direction are characterized in that the angular differences from the crystal orientation of the wafer substrate are set to be equal to each other.
本発明はまた、前記のウェーハを分割予定ラインに沿って格子状に分割するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着ステップと、粘着テープ貼着ステップを実施した後に、ウェーハ基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射して、ウェーハ基板内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、改質層形成ステップを実施した後に、粘着テープをウェーハ径方向外側に拡張して、ウェーハを改質層を起点に分割予定ラインに沿って分割するテープ拡張ステップと、を備えることを特徴とする。 The present invention is also a wafer processing method for dividing the wafer into a lattice shape along a division line, an adhesive tape attaching step for attaching an adhesive tape to the back surface of the wafer, and an adhesive tape attaching step. After performing the above, a modified layer forming step for forming a modified layer inside the wafer substrate by irradiating a laser beam having a wavelength transmissive to the wafer substrate along the division line, and a modified layer forming step And a tape expansion step of expanding the adhesive tape outward in the wafer radial direction and dividing the wafer along the planned division line starting from the modified layer.
以上のウェーハ及びウェーハ加工方法によれば、交差(直交)する2方向の分割予定ラインを結晶方位との角度差が同等になるように設定することで、粘着テープを拡張させるテープ拡張ステップ(エキスパンドブレーキング)時に各方向の分割予定ラインに対して均等に力が作用して分割される。従って、2方向の分割予定ラインが結晶方向に対して異なる角度差に設定されている場合に比べて、分割率が大幅に向上する。特に、ウェーハから小型のチップに分割する際の加工性を著しく向上させることができる。 According to the wafer and wafer processing method described above, the tape expansion step (expanding) is performed to expand the adhesive tape by setting the intersecting (orthogonal) splitting lines in two directions so that the angle difference with the crystal orientation is equal. When braking), the force is evenly applied to the planned dividing lines in each direction. Accordingly, the division ratio is greatly improved as compared with the case where the two-way division lines are set to have different angle differences with respect to the crystal direction. In particular, the workability when dividing the wafer into small chips can be remarkably improved.
粘着テープは、所定積算光量の紫外線を照射すると粘着層が硬化する紫外線硬化型粘着テープであり、テープ拡張ステップを実施する前に、紫外線硬化型粘着テープの粘着層に紫外線を照射して粘着層を硬化する粘着層硬化ステップを実施することが好ましい。 The adhesive tape is an ultraviolet curable adhesive tape that cures the adhesive layer when irradiated with a predetermined cumulative amount of ultraviolet light. Before the tape expansion step is performed, the adhesive layer of the ultraviolet curable adhesive tape is irradiated with ultraviolet rays. It is preferable to carry out a pressure-sensitive adhesive layer curing step for curing.
粘着テープ貼着ステップを実施する前に、ウェーハの裏面をUV洗浄するUV洗浄ステップを実施することが好ましい。 Before performing the adhesive tape sticking step, it is preferable to perform a UV cleaning step of UV cleaning the back surface of the wafer.
本発明のウェーハ及びウェーハの加工方法によれば、効率よく確実にウェーハの分割加工を行うことができ、ウェーハから生産される製品の生産性を向上させることができる。 According to the wafer and the wafer processing method of the present invention, the wafer can be divided efficiently and reliably, and the productivity of products produced from the wafer can be improved.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態のウェーハ及びウェーハの加工方法について説明する。まず、加工対象となるウェーハについて説明する。図1と図2は本実施の形態のウェーハと該ウェーハ上の分割予定ラインの設定を示す図であり、図3は比較例のウェーハ上の分割予定ラインの設定を示す図である。 Hereinafter, a wafer and a wafer processing method according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. First, a wafer to be processed will be described. FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing the setting of the wafer and the division line on the wafer according to the present embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the setting of the division line on the wafer of the comparative example.
図4、図5、図7、図8に示すように、ウェーハ10は、サファイア等の結晶成長用基板であるウェーハ基板11の上面に、エピタキシャル成長によって発光層12が積層されている。なお、図4、図5、図7、図8は発光層12を下向きにした状態のウェーハ10を示している。図1に示すように、ウェーハ10の発光層12は格子状の分割予定ラインLによって区画されており、発光層12が区画されることでLED等の光デバイスPが形成されている。
As shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8, the
図1及び図2に示すように、ウェーハ10の分割予定ラインLは、平行な複数の第1チャンネルCH1(図2で右上がりに傾斜する破線として表している)と、平行な複数の第2チャンネルCH2(図2で右下がりに傾斜する破線として表している)とからなる。第1チャンネルCH1が延びる第一の方向と、第2チャンネルCH2が延びる第二の方向は、互いに直交する関係にある。なお、図2では、分割予定ラインLを識別しやすくするために、ウェーハ10のサイズに対する分割予定ラインLの間隔や光デバイスPの大きさを、図1よりも拡大して概念的に描いている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the division line L of the
ウェーハ基板11は六方晶構造を有しており、ウェーハ10の外周部には結晶方位を示すオリエンテーションフラット13が形成されている(図1及び図2参照)。図2の右下の丸囲み部分には、ウェーハ基板11の結晶構造を表す連続した正六角形(正六角柱の底面)を概念的に示している。本実施の形態のウェーハ10は、このような結晶構造が分割加工に及ぼす影響を考慮して、ウェーハ10の分割加工性を向上させる分割予定ラインLの方向を設定するという着眼で発案されたものである。すなわち、ウェーハ10上の分割予定ラインLは、六方晶構造のウェーハ基板11の結晶方位(オリエンテーションフラット13の方向)に対する第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2のそれぞれの角度差が同等となるように設定されている。
The
より詳しくは、図2に示すように、ウェーハ基板11の六方晶構造を構成する正六角形(正六角柱)において、中心を通りウェーハ基板11の厚み方向(図2の紙面に垂直な方向)に延びるc軸と、c軸と正六角形の各頂点とを結ぶa1軸、a2軸及びa3軸を設定する。分割予定ラインLの第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2は、a1軸に対してそれぞれ45度と135度の角度に設定されている。別言すれば、第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2は、a1軸に対して正逆に45度の傾きを有している。
More specifically, as shown in FIG. 2, in the regular hexagon (regular hexagonal column) constituting the hexagonal crystal structure of the
ウェーハ10のような結晶構造を持つ基板は、外力を加えた際に、結晶方位に沿って分割させる力が作用しやすい性質を有する。本実施の形態(図2)のように分割予定ラインLの向きを設定すると、ウェーハ10に対して径方向外側へ拡張させる外力が加わったときに、結晶方位との角度差が同等である第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2に対して、均等に力が作用しやすくなる。そのため、第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2の両方を偏りなく同等の効率で分割させることが可能となる。
A substrate having a crystal structure such as the
図3に示す比較例は、分割予定ラインL’における第2チャンネルCH2’の方向を結晶構造のa1軸と平行に設定したものである。第1チャンネルCH1’はa1軸と直交する。このように分割予定ラインL’を設定すると、ウェーハに径方向外側へ拡張させる外力が加わったときに、a1軸と平行である(a1軸との角度差が無い)第2チャンネルCH2’は割断されやすい。その一方で、a1軸に対する角度差が大きい(角度差が90度である)第1チャンネルCH1’には力が作用しにくく、第2チャンネルCH2’に比して第1チャンネルCH1’に未分割箇所が多発する可能性がある。第1チャンネルCH1’を全て良好に割断させるためには、大きな外力が必要になる。しかし、分割の際に加える力が過大であると、デバイスの特性不良が生じるリスクが高くなってしまう。 In the comparative example shown in FIG. 3, the direction of the second channel CH2 'in the planned division line L' is set parallel to the a1 axis of the crystal structure. The first channel CH1 'is orthogonal to the a1 axis. When the division line L ′ is set in this way, the second channel CH2 ′ that is parallel to the a1 axis (there is no angular difference from the a1 axis) is cleaved when an external force that expands radially outward is applied to the wafer. Easy to be. On the other hand, a force hardly acts on the first channel CH1 ′ having a large angle difference with respect to the a1 axis (the angle difference is 90 degrees), and is not divided into the first channel CH1 ′ compared to the second channel CH2 ′. There may be many occurrences. A large external force is required to cleave all the first channels CH1 'satisfactorily. However, if the force applied at the time of division is excessive, there is a high risk of device characteristic failure.
図2に示す本実施の形態では、ウェーハ10の結晶方位を基準にした場合に、第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2の割れやすさに差が無く、図3の比較例における第1チャンネルCH1’のように特定の部分だけ割れにくいという問題が生じない。従って、本実施の形態のウェーハ10は、図3の比較例に比して容易且つ確実に全ての分割予定ラインLを分割させることができ、効率的な分割加工によって高い生産性を実現できる。
In the present embodiment shown in FIG. 2, there is no difference in the fragility of the first channel CH1 and the second channel CH2 when the crystal orientation of the
続いて、以上のように構成されたウェーハ10を分割する加工を説明する。この加工は、UV洗浄ステップ、粘着テープ貼着ステップ(図1参照)、改質層形成ステップ(図4参照)、粘着層硬化ステップ(図5、図6参照)、テープ拡張ステップ(図7、図8参照)を含む。なお、以下の加工方法の説明では、後述する粘着テープTを貼着する側の面を、ウェーハ10における裏面とする。本実施の形態ではウェーハ10のうち発光層12側を粘着テープTの貼着対象としているが、ウェーハのどちらの面に粘着テープを貼着するかは任意に選択可能であり、ウェーハ基板11のうち発光層12と反対側の面に粘着テープを貼着してもよい。
Next, processing for dividing the
UV洗浄ステップでは、粘着テープを貼着する前のウェーハ10の裏面をUV洗浄する。UV洗浄ステップで用いる洗浄装置の図示は省略しているが、ウェーハ10に対して紫外線を照射可能な紫外線ランプ(低圧水銀ランプ等)を備えている。ウェーハ10に付着した有機化合物を紫外線の照射により分解すると共に、紫外線によって発生したオゾンから分離した活性酸素が有機化合物と結合して揮発性物質になることにより、ウェーハ10が洗浄される。
In the UV cleaning step, the back surface of the
粘着テープ貼着ステップは、図示を省略するテープマウンタにウェーハ10を搬送して実施され、ウェーハ10の裏面に粘着テープTを貼着する。ウェーハ10のうち発光層12が形成された面を下向きにして、下方から粘着テープTが貼着される。図4、図5、図7、図8に示すように、粘着テープTは、テープ基材15上に粘着層16が塗布された構成である。粘着層16は紫外線硬化型の粘着材により形成されている。
The adhesive tape attaching step is carried out by transporting the
図1は粘着テープ貼着ステップが完了した状態を示している。図1に示すように、粘着テープTの外周に環状のリングフレームFが貼着されており、リングフレームFの内周部に囲まれる開口の内側に露出した粘着テープTの粘着層16に対してウェーハ10が貼着されている。ウェーハ10は、粘着テープTを介してリングフレームFに支持された図1の状態で搬送される。
FIG. 1 shows a state where the adhesive tape attaching step is completed. As shown in FIG. 1, an annular ring frame F is attached to the outer periphery of the adhesive tape T, and the
続いて、図4に示す改質層形成ステップが実施される。改質層形成ステップでは、リングフレームF及び粘着テープTに支持されたウェーハ10が、レーザー加工装置20に搬送される。レーザー加工装置20の保持テーブル21上に粘着テープTを介してウェーハ10が保持され、ウェーハ10の周囲のリングフレームFが環状テーブル22上にクランプ部23で保持される。
Subsequently, a modified layer forming step shown in FIG. 4 is performed. In the modified layer forming step, the
保持テーブル21上に保持された状態のウェーハ10に対して、レーザー加工装置20の加工ヘッド24の出射口が分割予定ラインLの真上に位置付けられ、加工ヘッド24からウェーハ10に向けてレーザー光線LZが照射される。レーザー光線LZは、ウェーハ基板11に対して透過性を有する波長であり、ウェーハ基板11の内部で集光するように調整されている。加工ヘッド24はウェーハ10に対して水平方向に相対移動可能である。
With respect to the
そして、レーザー光線LZの集光点が調整されながら、ウェーハ10に対して加工ヘッド24が保持テーブル21に対して相対的に移動されることで、ウェーハ基板11の内部に分割予定ラインLに沿った改質層14が形成される。例えば、まずウェーハ基板11のうち発光層12に近い位置に集光点が調整され、全ての分割予定ラインLに沿って1段目の改質層14が形成されるようにレーザー加工される。そして、集光点の高さを発光層12から遠い側にずらして、全ての分割予定ラインLに沿ってレーザー加工を繰り返し、2段目の改質層14を形成する。このようにして、ウェーハ10の内部に分割予定ラインL(第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2)に沿った分割起点が形成される。
And while the condensing point of the laser beam LZ is adjusted, the
なお、改質層14とは、レーザー光線の照射によってウェーハ10の内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。また、改質層14は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。また、本実施の形態では、ウェーハ10の内部に2段の改質層14が形成されているが、この構成に限定されない。改質層14は、ウェーハ10の分割起点になるように形成されていればよく、例えば、ウェーハ10が薄い場合等には改質層14が1段だけ形成されていてもよいし、逆に3段以上の改質層14が形成されてもよい。
The modified
改質層形成ステップの後に、図5に示す粘着層硬化ステップが実施される。粘着層硬化ステップでは、リングフレームF及び粘着テープTに支持されたウェーハ10が、紫外線照射装置30に搬送される。紫外線照射装置30の支持テーブル31上に粘着テープTを介してウェーハ10が支持される。支持テーブル31はガラス製であり、紫外線透過性を有する。そして、支持テーブル31の下方に設けられたUV照射器32から粘着テープTの粘着層16に紫外線が照射される。これにより、紫外線硬化型の粘着層16の粘着力が減少し、ウェーハ10と粘着テープTの粘着性が低下する。また、粘着層16が硬化されて柔軟性が低下する。
After the modified layer forming step, the adhesive layer curing step shown in FIG. 5 is performed. In the adhesive layer curing step, the
UV照射器32は、ウェーハ10の直径よりも僅かに大きな照射面を有しており、粘着テープTの粘着層16のうちウェーハ10が粘着された箇所に対して紫外線を照射する。これにより、粘着テープTの粘着層16のうちリングフレームFに貼着された箇所には紫外線が照射されることがなく、リングフレームFに対する粘着テープTの粘着力の低下を防ぐことができる。よって、粘着テープTからリングフレームFが外れることなく、リングフレームFを介してウェーハ10を搬送することができる。
The
図6は紫外線の照射による粘着層16の粘着力の変化を示したグラフである。粘着層16は、照射された紫外線の積算光量が160[mJ/cm2]になるまでは粘着力が急激に減少し、積算光量が160[mJ/cm2]を超えると粘着力が緩やかに減少する。このため、160[mJ/cm2]を所定積算光量として、所定積算光量以下の紫外線を粘着層16に照射することで、粘着層16の粘着力を確保しつつ粘着層16を硬化させることができる。例えば、50[mJ/cm2]の紫外線を照射することで、通常の半分の粘着力を残しつつ粘着層16を半硬化させることができ、後述するテープ拡張ステップにおける粘着テープTからのウェーハ10の剥離を抑えることができる。このように、粘着層硬化ステップでは、粘着層16を硬化させるのに必要な所定積算光量以下の紫外線を照射することが好ましい。
FIG. 6 is a graph showing changes in the adhesive strength of the
粘着層16に対して紫外線を所定積算光量に達するまで照射すると、粘着層16の粘着力が大幅に低下する。しかしながら、後述するテープ拡張ステップでは、主に粘着テープTの径方向に力が作用し、粘着テープTとウェーハ10の剥離方向には強い力が作用しないため、粘着層硬化ステップでは、所定積算光量に近い値まで紫外線を粘着層16に照射して硬化の度合いを高めてもよい。
When the
粘着層硬化ステップの後に、図7及び図8に示すテープ拡張ステップが実施される。テープ拡張ステップでは、リングフレームF及び粘着テープTに支持されたウェーハ10が、エキスパンド装置40に搬送される。図7に示すように、エキスパンド装置40の環状テーブル41上にリングフレームFがクランプ部42で保持され、粘着テープTの下方に拡張ドラム43が配置される。拡張ドラム43は上面視で略円形の外周形状を有し、拡張ドラム43の外周部がウェーハ10とリングフレームFの間に位置する。この拡張ドラム43の外周部には、回転可能な複数の転接ローラ44が設けられている。拡張ドラム43は複数の昇降機構45によって昇降可能に支持されている。
After the adhesive layer curing step, a tape expansion step shown in FIGS. 7 and 8 is performed. In the tape expansion step, the
図8に示すように、テープ拡張ステップでは、昇降機構45を駆動して拡張ドラム43を上方に移動させて粘着テープTを突き上げる。拡張ドラム43により突き上げられる中央部分と、環状テーブル41及びクランプ部42により保持されて移動が規制されている外周部分との差により、粘着テープTには図8に矢印Eで示す引張力が加わる。すると、粘着テープTのうちウェーハ10に貼着されている部分が径方向外側に拡張される。このとき、拡張ドラム43の外縁部分は転接ローラ44を介して粘着テープTに接触しているため、粘着テープTの拡張時に生じる摩擦力や粘着テープTに対する負荷が抑えられる。また、先に実施した粘着層硬化ステップ(図5)の結果、粘着テープTの粘着層16が硬化しているため、粘着層16の伸び等によって引張力を大きく減衰させることがなく、粘着テープTを介してウェーハ10の改質層14へ効率的に引張力が付与される。その結果、ウェーハ10は強度が低下した改質層14を分割起点として、分割予定ラインLに沿って個々の光デバイスP(図1)を有するデバイスチップQに分割される(図8参照)。
As shown in FIG. 8, in the tape expansion step, the
詳細には、粘着テープTが径方向外側に拡張されると、テープ基材15の拡張に連れられて粘着層16に引張力が作用する。硬化させる前の粘着層16は柔軟性が高く、テープ基材15に接する面とウェーハ10に接する面との動作の連動性が低い(外力を吸収しやすい)ため、テープ基材15から引張力が作用したときに、ウェーハ10の改質層14に十分な外力を付与しにくい。これに対して、紫外線照射によって硬化させた状態の粘着層16は、テープ基材15側からウェーハ10側へ引張力を伝えやすくなっている。そのため、粘着層16が伸びずに亀裂が入って破断し、粘着層16上に支持されたウェーハ10にも径方向外側に拡張させようとする力が強く作用して、ウェーハ10の内部の改質層14に十分な強さの外力が付与される。
Specifically, when the adhesive tape T is expanded radially outward, a tensile force acts on the
これにより、図8に拡大して示すように、ウェーハ10の内部の改質層14を分割起点にしてウェーハ10に亀裂が入り、分割予定ラインLに沿う分割溝17が形成され、ウェーハ10が個々のデバイスチップQ(図8参照)に分割される。このとき、先の粘着層硬化ステップ(図5)において、粘着層16を硬化させるのに必要な所定積算光量(図6参照)以下の紫外線を照射して、粘着層16に多少の粘着力を残しておく(半硬化状態にしておく)ことで、テープ拡張中に粘着テープTからのデバイスチップQの脱落を防ぐことができる。このように、紫外線硬化型の粘着テープTの粘着力を適切な度合いで弱める紫外線照射処理をウェーハ10の分割前に実施することで、テープ拡張ステップで一括してウェーハ10を分割させやくなる。
As a result, as shown in an enlarged view in FIG. 8, the
テープ拡張ステップでは、粘着テープTの拡張によってウェーハ10が一括で分割されるため、個々の分割予定ラインに対するブレーキングによる分割加工と比較して短時間に実施可能である。本実施の形態ではさらに、ウェーハ10の結晶方位に対する第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2の角度差を同等に設定することで(図2参照)、テープ拡張ステップでウェーハ10に対して径方向外側への外力が加わったときに、第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2に対して偏りなく力を及ぼして、全ての分割予定ラインLを均等に分割させることができる。そのため、ウェーハ10に未分割箇所が発生しにくく、デバイスチップQの生産性を向上させることができる。
In the tape expansion step, since the
また、本実施の形態では、ウェーハ10の結晶方位に対する第1チャンネルCH1と第2チャンネルCH2の角度差は、ある程度小さく抑えられている(例えば、図2では軸a1に対して正逆で45度である)ため、図3に示す比較例の第1チャンネルCH1’のように結晶方位に対する角度差が大きい(軸a1に対する角度差が90度である)場合に比べて、分割に必要な粘着テープTの引張力が小さくて済む。つまり、テープ拡張ステップにおいて、拡張ドラム43による粘着テープTの突き上げ量を小さく抑えながら、ウェーハ10を良好に分割させることができ、生産性の向上に加えて、エキスパンド装置40における省力化や負荷軽減といった効果も得られる。
Further, in the present embodiment, the angle difference between the first channel CH1 and the second channel CH2 with respect to the crystal orientation of the
テープ拡張ステップの完了後に、拡張ドラム43の突き上げ動作を解除してエキスパンド装置40を図7の状態に戻す。そして、ウェーハ10(分割されたデバイスチップQ)から粘着テープTを剥がす。粘着テープTは、先の粘着層硬化ステップで粘着層16が硬化されることで剥がしやすくなっている。
After completion of the tape expansion step, the push-up operation of the
なお、本実施の形態のウェーハ10は、サファイア基板であるウェーハ基板11に光デバイスPが形成された光デバイスウェーハであるが、本発明を適用するウェーハは、所定の結晶構造を有して分割加工を実施できるものであれば、サファイア基板以外でもよい。またウェーハ上に形成するデバイスは、光デバイス以外のものでもよい。
The
生産効率の観点から、ウェーハに対する分割加工は先に説明したテープエキスパンドが好適であるが、テープエキスパンド以外の方法で分割されるウェーハに本発明を適用することも可能である。テープエキスパンドによる分割加工を行う場合、本実施の形態におけるUV洗浄ステップ等は省略することも可能である。また、粘着テープの粘着層を硬化させなくても、テープ拡張ステップにおいて粘着テープからウェーハに対して十分な外力を付与できる場合には、粘着層硬化ステップを省略することも可能である。 From the viewpoint of production efficiency, the tape expansion described above is suitable for the dividing process on the wafer, but the present invention can also be applied to a wafer divided by a method other than the tape expanding. When performing division processing by tape expansion, the UV cleaning step and the like in the present embodiment can be omitted. Further, the adhesive layer curing step can be omitted if a sufficient external force can be applied from the adhesive tape to the wafer in the tape expansion step without curing the adhesive layer of the adhesive tape.
本実施の形態におけるレーザー加工装置20、紫外線照射装置30、エキスパンド装置40等の装置構成は一例であり、これ以外の構成の加工装置によってウェーハの加工を行ってもよい。
The apparatus configuration of the
また、本発明の各実施の形態を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although each embodiment of the present invention has been described, as the other embodiment of the present invention, the above embodiment and modifications may be combined in whole or in part.
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications, and various changes, substitutions, and modifications may be made without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by technological advancement or another derived technique, the method may be used. Accordingly, the claims cover all embodiments that can be included within the scope of the technical idea of the present invention.
以上説明したように、本発明のウェーハ及びウェーハの加工方法によれば、ウェーハ基板の結晶方位を基準とした分割のしやすさが分割予定ラインの第一の方向と第二の方向で同等となるため、ウェーハの分割加工性に優れており、ウェーハから生産される製品の生産性向上に寄与することができる。 As described above, according to the wafer and the wafer processing method of the present invention, the easiness of division based on the crystal orientation of the wafer substrate is equivalent in the first direction and the second direction of the division planned line. Therefore, it is excellent in the wafer splitting processability, and can contribute to the improvement of the productivity of products produced from the wafer.
10 ウェーハ
11 ウェーハ基板
12 発光層
13 オリエンテーションフラット
14 改質層
15 テープ基材
16 粘着層
17 分割溝
20 レーザー加工装置
21 保持テーブル
22 環状テーブル
23 クランプ部
24 加工ヘッド
30 紫外線照射装置
31 支持テーブル
32 UV照射器
40 エキスパンド装置
41 環状テーブル
42 クランプ部
43 拡張ドラム
44 転接ローラ
45 昇降機構
CH1 第1チャンネル
CH2 第2チャンネル
F リングフレーム
L 分割予定ライン
LZ レーザー光線
P 光デバイス
Q デバイスチップ
T 粘着テープ(紫外線硬化型粘着テープ)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該ウェーハ基板は六方晶構造を有し、該第一の方向及び該第二の方向は、該ウェーハ基板の結晶方位との角度差がそれぞれ同等となるように設定されていること、を特徴とするウェーハ。 A wafer having division lines set on a top surface of a wafer substrate in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction,
The wafer substrate has a hexagonal crystal structure, and the first direction and the second direction are set so that angular differences from the crystal orientation of the wafer substrate are equal to each other. Wafer to be used.
該ウェーハの裏面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着ステップと、
該粘着テープ貼着ステップを実施した後に、該ウェーハ基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該分割予定ラインに沿って照射して、該ウェーハ基板内部に改質層を形成す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に、該粘着テープをウェーハ径方向外側に拡張して、ウェーハを該改質層を起点に該分割予定ラインに沿って分割するテープ拡張ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。 A wafer processing method for dividing the wafer according to claim 1 into a lattice shape along the division line,
An adhesive tape attaching step for attaching an adhesive tape to the back surface of the wafer;
A modified layer that forms a modified layer inside the wafer substrate by irradiating the wafer substrate with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer substrate after performing the adhesive tape attaching step. Forming step;
A tape expansion step of expanding the adhesive tape outward in the radial direction of the wafer after performing the modified layer forming step, and dividing the wafer along the planned dividing line from the modified layer as a starting point. A wafer processing method characterized by the above.
該テープ拡張ステップを実施する前に、該紫外線硬化型粘着テープの該粘着層に紫外線を照射して該粘着層を硬化する粘着層硬化ステップを実施すること、を特徴とする請求項2記載のウェーハの加工方法。 The pressure-sensitive adhesive tape is an ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive tape that cures the pressure-sensitive adhesive layer when irradiated with a predetermined cumulative amount of ultraviolet light,
The adhesive layer curing step of curing the adhesive layer by irradiating the adhesive layer of the ultraviolet curable adhesive tape with ultraviolet rays before the tape expansion step is performed. Wafer processing method.
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