JP2019079919A - Chip manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、板状の被加工物を分割して複数のチップを製造するチップの製造方法に関する。 The present invention relates to a chip manufacturing method for dividing a plate-like workpiece to manufacture a plurality of chips.
ウェーハに代表される板状の被加工物(ワーク)を複数のチップへと分割するために、透過性のあるレーザビームを被加工物の内部に集光させて、多光子吸収により改質された改質層(改質領域)を形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。改質層は、他の領域に比べて脆いので、分割予定ライン(ストリート)に沿って改質層を形成してから被加工物に力を加えることで、この改質層を起点に被加工物を複数のチップへと分割できる。 In order to divide a plate-like workpiece (workpiece) represented by a wafer into a plurality of chips, a transmissive laser beam is condensed on the inside of the workpiece to be modified by multiphoton absorption. There is known a method of forming a modified layer (reformed region) (see, for example, Patent Document 1). Since the modified layer is more brittle than the other regions, the modified layer is formed along the planned dividing line (street) and then the force is applied to the workpiece to process it from the modified layer as a starting point. You can divide an object into multiple chips.
改質層が形成された被加工物に力を加える際には、例えば、伸張性のあるエキスパンドシート(エキスパンドテープ)を被加工物に貼って拡張する方法が採用される(例えば、特許文献2参照)。この方法では、通常、レーザビームを照射して被加工物に改質層を形成する前に、エキスパンドシートを被加工物に貼り、その後、改質層を形成してからエキスパンドシートを拡張して被加工物を複数のチップへと分割する。 When a force is applied to the workpiece on which the modified layer is formed, for example, a method is employed in which a stretchable expanded sheet (expanded tape) is attached to the workpiece to be expanded (for example, Patent Document 2) reference). In this method, usually, before forming a modified layer on a workpiece by irradiating a laser beam, the expanded sheet is attached to the workpiece, and then a modified layer is formed and then the expanded sheet is expanded. The workpiece is divided into a plurality of chips.
ところが、上述のようなエキスパンドシートを拡張する方法では、使用後のエキスパンドシートを再び使用することができないので、チップの製造に要する費用も高くなり易い。特に、粘着材がチップに残留し難い高性能なエキスパンドシートは、価格も高いので、そのようなエキスパンドシートを用いると、チップの製造に要する費用も高くなる。 However, in the method of expanding the expanded sheet as described above, since the expanded sheet after use can not be used again, the cost required for manufacturing the chip tends to be high. In particular, since the high-performance expanded sheet in which the adhesive does not easily remain on the chip is expensive, using such expanded sheet also increases the cost required for manufacturing the chip.
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、エキスパンドシートを用いることなく板状の被加工物を分割して複数のチップを製造できるチップの製造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 chip manufacturing method capable of manufacturing a plurality of chips by dividing a plate-like workpiece without using an expanded sheet. It is to be.
本発明の一態様によれば、交差する複数の分割予定ラインによってチップとなる複数の領域に区画されたチップ領域と、該チップ領域を囲む外周余剰領域と、を有するサファイア基板から複数の該チップを製造するチップの製造方法であって、サファイア基板を保持テーブルで直に保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後に、サファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該保持テーブルに保持されたサファイア基板の内部の第1深さの位置に位置づけるように該分割予定ラインに沿ってサファイア基板の該チップ領域にのみ該レーザビームを照射し、該チップ領域の該分割予定ラインに沿って第1改質層を形成するとともに、該外周余剰領域を該第1改質層が形成されていない補強部とする第1レーザ加工ステップと、該保持ステップを実施した後に、サファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該保持テーブルに保持されたサファイア基板の内部の該第1深さとは異なる第2深さの位置に位置づけるように該分割予定ラインに沿って該レーザビームを照射し、該第1改質層より長く該外周余剰領域に端部が重なる第2改質層を該分割予定ラインに沿って形成する第2レーザ加工ステップと、該第1レーザ加工ステップ及び該第2レーザ加工ステップを実施した後に、該保持テーブルからサファイア基板を搬出する搬出ステップと、該搬出ステップを実施した後に、サファイア基板に力を付与してサファイア基板を個々の該チップへと分割する分割ステップと、を備え、該分割ステップでは、超音波振動を付与してサファイア基板を個々の該チップへと分割するチップの製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plurality of chips from a sapphire substrate having a chip area divided into a plurality of areas to be chips by a plurality of dividing planned lines crossing each other and an outer peripheral surplus area surrounding the chip area And a holding step of holding the sapphire substrate directly on the holding table, and after performing the holding step, a focusing point of a laser beam of a wavelength having transparency to the sapphire substrate. Irradiating the laser beam only on the chip area of the sapphire substrate along the planned dividing line so as to position the first position at a first depth inside the sapphire substrate held on the holding table; A first lay that forms a first modified layer along a planned dividing line and sets the outer peripheral surplus region as a reinforcing portion in which the first modified layer is not formed. After performing the processing step and the holding step, the focusing point of the laser beam having a wavelength transparent to the sapphire substrate is different from the first depth inside the sapphire substrate held by the holding table The laser beam is irradiated along the planned dividing line so as to be positioned at a position of two depths, and the planned second line is a second modified layer whose end portion overlaps with the peripheral surplus area longer than the first modified layer. After carrying out the second laser processing step, the carrying out step of carrying out the sapphire substrate from the holding table after carrying out the first laser working step and the second laser working step, and after carrying out the carrying out step. Applying a force to the sapphire substrate to divide the sapphire substrate into individual chips, wherein the dividing step applies ultrasonic vibration. Chip manufacturing method of dividing the sapphire substrate into individual said chip is provided.
本発明の一態様において、該第1レーザ加工ステップ及び該第2レーザ加工ステップを実施した後、該分割ステップを実施する前に、該補強部を除去する補強部除去ステップを更に備えても良い。また、本発明の一態様において、該保持テーブルの上面は、柔軟な材料によって構成されており、該保持ステップでは、該柔軟な材料でサファイア基板の表面側を保持しても良い。 In one aspect of the present invention, after performing the first laser processing step and the second laser processing step, the method may further include a reinforcing portion removing step of removing the reinforcing portion before performing the dividing step. . In one aspect of the present invention, the upper surface of the holding table is made of a flexible material, and in the holding step, the flexible material may hold the surface side of the sapphire substrate.
本発明の一態様に係るチップの製造方法では、サファイア基板を保持テーブルで直に保持した状態で、集光点を第1深さの位置に位置付けるようにサファイア基板のチップ領域にのみレーザビームを照射して、チップ領域の分割予定ラインに沿って第1改質層を形成し、また、集光点を第2深さの位置に位置づけるようにレーザビームを照射して、第1改質層より長く外周余剰領域に端部が重なる第2改質層を分割予定ラインに沿って形成した後、超音波振動を付与してサファイア基板を個々のチップへと分割するので、サファイア基板に力を加えて個々のチップへと分割するためにエキスパンドシートを用いる必要がない。このように、本発明の一態様に係るチップの製造方法によれば、エキスパンドシートを用いることなく板状の被加工物であるサファイア基板を分割して複数のチップを製造できる。 In the chip manufacturing method according to one aspect of the present invention, while the sapphire substrate is held directly by the holding table, the laser beam is only applied to the chip region of the sapphire substrate so as to position the condensing point at the first depth position. The first modified layer is formed by irradiation to form a first modified layer along a planned dividing line of the chip region, and a laser beam is irradiated to position the focusing point at a second depth position. Since the second modified layer whose end overlaps the longer peripheral excess area is formed along the planned dividing line and then ultrasonic vibration is applied to divide the sapphire substrate into individual chips, a force is applied to the sapphire substrate. In addition, it is not necessary to use an expanded sheet to divide it into individual chips. As described above, according to the method for manufacturing a chip according to one aspect of the present invention, it is possible to divide a sapphire substrate which is a plate-like workpiece to manufacture a plurality of chips without using an expanded sheet.
また、本発明の一態様に係るチップの製造方法では、サファイア基板のチップ領域にのみレーザビームを照射して分割予定ラインに沿う第1改質層を形成するとともに、外周余剰領域を第1改質層が形成されていない補強部とするので、この補強部によってチップ領域は補強される。よって、搬送等の際に加わる力によってサファイア基板が個々のチップへと分割されてしまい、サファイア基板を適切に搬送できなくなることもない。 Further, in the chip manufacturing method according to one aspect of the present invention, the laser beam is irradiated only to the chip region of the sapphire substrate to form the first modified layer along the planned dividing line, and the peripheral surplus region is changed to the first modified. Since the reinforcing portion is not formed with the quality layer, the tip portion is reinforced by the reinforcing portion. Therefore, the sapphire substrate is not divided into individual chips by the force applied during transportation or the like, and the sapphire substrate can not be transported properly.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るチップの製造方法は、保持ステップ(図3(A)参照)、第1レーザ加工ステップ(図3(B)、図4(A)及び図4(B)参照)、第2レーザ加工ステップ(図3(B)、図4(A)及び図4(B)参照)、搬出ステップ、補強部除去ステップ(図5(A)及び図5(B)参照)、及び分割ステップ(図6(A)及び図6(B)参照)を含む。 Embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The method for manufacturing a chip according to this embodiment includes a holding step (see FIG. 3A), a first laser processing step (see FIGS. 3B, 4A and 4B), and a second process. Laser processing step (refer to FIG. 3 (B), FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B)), unloading step, reinforcement removal step (refer to FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B)) 6 (A) and 6 (B)).
保持ステップでは、分割予定ラインによって複数の領域に区画されたチップ領域と、チップ領域を囲む外周余剰領域と、を有する被加工物(ワーク)をチャックテーブル(保持テーブル)で直に保持する。第1レーザ加工ステップでは、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射し、チップ領域の分割予定ラインに沿って第1改質層を形成するとともに、外周余剰領域を第1改質層が形成されていない補強部とする。 In the holding step, a workpiece (work) having a chip area divided into a plurality of areas by the planned dividing line and an outer peripheral surplus area surrounding the chip area is directly held by a chuck table (holding table). In the first laser processing step, a laser beam of a wavelength having transparency to the workpiece is irradiated to form a first modified layer along a planned dividing line of the chip area, and the outer peripheral surplus area is set to the first It is set as the reinforcement part in which the modification layer is not formed.
第2レーザ加工ステップでは、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射し、第1改質層より長く外周余剰領域に端部が重なる第2改質層を分割予定ラインに沿って形成する。搬出ステップでは、チャックテーブルから被加工物を搬出する。補強部除去ステップでは、被加工物から補強部を除去する。分割ステップでは、超音波振動を付与して被加工物を複数のチップへと分割する。以下、本実施形態に係るチップの製造方法について詳述する。 In the second laser processing step, a laser beam of a wavelength having transparency to the workpiece is irradiated, and a second modified layer whose end portion overlaps with the outer peripheral surplus region longer than the first modified layer is divided into scheduled division lines Form along. In the unloading step, the workpiece is unloaded from the chuck table. In the reinforcement removal step, the reinforcement is removed from the workpiece. In the dividing step, ultrasonic vibration is applied to divide the workpiece into a plurality of chips. Hereinafter, the method of manufacturing the chip according to the present embodiment will be described in detail.
図1は、本実施形態で使用される被加工物(ワーク)11の構成例を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、被加工物11は、例えば、シリコン(Si)、ヒ化ガリウム(GaAs)、リン化インジウム(InP)、窒化ガリウム(GaN)、シリコンカーバイド(SiC)等の半導体、サファイア(Al2O3)、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の誘電体(絶縁体)、又は、タンタル酸リチウム(LiTa3)、ニオブ酸リチウム(LiNb3)等の強誘電体(強誘電体結晶)でなる円盤状のウェーハ(基板)である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of a workpiece (work) 11 used in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the workpiece 11 is, for example, a semiconductor such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), sapphire Dielectrics (insulators) such as (Al 2 O 3 ), soda glass, borosilicate glass, quartz glass, or ferroelectrics (ferroelectrics such as lithium tantalate (LiTa 3 ), lithium niobate (LiNb 3 ), etc. Disc-shaped wafer (substrate) made of body crystals.
被加工物11の表面11a側は、交差する複数の分割予定ライン(ストリート)13でチップとなる複数の領域15に区画されている。なお、以下では、チップとなる複数の領域15の全てを含む概ね円形の領域をチップ領域11cと呼び、チップ領域11cを囲む環状の領域を外周余剰領域11dと呼ぶ。 The surface 11 a side of the workpiece 11 is divided into a plurality of areas 15 to be chips by a plurality of dividing planned lines (streets) 13 which intersect. Hereinafter, a substantially circular area including all of the plurality of areas 15 to be chips is referred to as a chip area 11c, and an annular area surrounding the chip area 11c is referred to as an outer peripheral surplus area 11d.
チップ領域11c内の各領域15には、必要に応じて、IC(Integrated Circuit)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、フォトダイオード(Photodiode)、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ、BAW(Bulk Acoustic Wave)フィルタ等のデバイスが形成されている。 In each area 15 in the chip area 11c, an IC (Integrated Circuit), a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), a LED (Light Emitting Diode), an LD (Laser Diode), a photodiode (Photodiode), and a SAW may be used as necessary. Devices such as (Surface Acoustic Wave) filters and BAW (Bulk Acoustic Wave) filters are formed.
この被加工物11を分割予定ライン13に沿って分割することで、複数のチップが得られる。具体的には、被加工物11がシリコンウェーハの場合には、例えば、メモリやセンサ等として機能するチップが得られる。被加工物11がヒ化ガリウム基板やリン化インジウム基板、窒化ガリウム基板の場合には、例えば、発光素子や受光素子等として機能するチップが得られる。 A plurality of chips can be obtained by dividing the workpiece 11 along the dividing lines 13. Specifically, when the workpiece 11 is a silicon wafer, for example, a chip that functions as a memory, a sensor, or the like can be obtained. When the workpiece 11 is a gallium arsenide substrate, an indium phosphide substrate, or a gallium nitride substrate, for example, a chip that functions as a light emitting element, a light receiving element, or the like can be obtained.
被加工物11がシリコンカーバイド基板の場合には、例えば、パワーデバイス等として機能するチップが得られる。被加工物11がサファイア基板の場合には、例えば、発光素子等として機能するチップが得られる。被加工物11がソーダガラスやホウケイ酸ガラス、石英ガラス等でなるガラス基板の場合には、例えば、光学部品やカバー部材(カバーガラス)として機能するチップが得られる。 When the workpiece 11 is a silicon carbide substrate, for example, a chip that functions as a power device or the like can be obtained. When the workpiece 11 is a sapphire substrate, for example, a chip that functions as a light emitting element or the like can be obtained. When the workpiece 11 is a glass substrate made of soda glass, borosilicate glass, quartz glass or the like, for example, a chip that functions as an optical component or a cover member (cover glass) can be obtained.
被加工物11がタンタル酸リチウムや、ニオブ酸リチウム等の強誘電体でなる強誘電体基板(強誘電体結晶基板)の場合には、例えば、フィルタやアクチュエータ等として機能するチップが得られる。なお、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ、厚み等に制限はない。同様に、チップとなる領域15に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。チップとなる領域15には、デバイスが形成されていなくても良い。 When the workpiece 11 is a ferroelectric substrate (ferroelectric crystal substrate) made of a ferroelectric such as lithium tantalate or lithium niobate, for example, a chip that functions as a filter or an actuator can be obtained. The material, shape, structure, size, thickness and the like of the workpiece 11 are not limited. Similarly, there is no limitation on the type, number, shape, structure, size, arrangement, and the like of devices formed in the area 15 to be a chip. A device may not be formed in the area 15 to be a chip.
本実施形態に係るチップの製造方法では、被加工物11として円盤状のサファイア基板を用い、複数のチップを製造する。具体的には、まず、この被加工物11をチャックテーブルで直に保持する保持ステップを行う。図2は、本実施形態で使用されるレーザ加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。 In the chip manufacturing method according to the present embodiment, a plurality of chips are manufactured using a disk-shaped sapphire substrate as the workpiece 11. Specifically, first, a holding step of holding the workpiece 11 directly on the chuck table is performed. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration example of a laser processing apparatus used in the present embodiment.
図2に示すように、レーザ加工装置2は、各構成要素が搭載される基台4を備えている。基台4の上面には、被加工物11を吸引、保持するためのチャックテーブル(保持テーブル)6をX軸方向(加工送り方向)及びY軸方向(割り出し送り方向)に移動させる水平移動機構8が設けられている。水平移動機構8は、基台4の上面に固定されX軸方向に概ね平行な一対のX軸ガイドレール10を備えている。 As shown in FIG. 2, the laser processing apparatus 2 includes a base 4 on which each component is mounted. A horizontal movement mechanism that moves a chuck table (holding table) 6 for suctioning and holding the workpiece 11 on the upper surface of the base 4 in the X-axis direction (processing feed direction) and the Y-axis direction (indexing feed direction) Eight are provided. The horizontal movement mechanism 8 includes a pair of X-axis guide rails 10 fixed to the upper surface of the base 4 and generally parallel to the X-axis direction.
X軸ガイドレール10には、X軸移動テーブル12がスライド可能に取り付けられている。X軸移動テーブル12の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレール10に概ね平行なX軸ボールネジ14が螺合されている。 An X-axis moving table 12 is slidably attached to the X-axis guide rail 10. A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (lower surface side) of the X-axis moving table 12, and an X-axis ball screw 14 generally parallel to the X-axis guide rail 10 is screwed into this nut portion. ing.
X軸ボールネジ14の一端部には、X軸パルスモータ16が連結されている。X軸パルスモータ16でX軸ボールネジ14を回転させることにより、X軸移動テーブル12はX軸ガイドレール10に沿ってX軸方向に移動する。X軸ガイドレール10に隣接する位置には、X軸方向においてX軸移動テーブル12の位置を検出するためのX軸スケール18が設置されている。 An X-axis pulse motor 16 is connected to one end of the X-axis ball screw 14. By rotating the X-axis ball screw 14 by the X-axis pulse motor 16, the X-axis moving table 12 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail 10. At a position adjacent to the X-axis guide rail 10, an X-axis scale 18 for detecting the position of the X-axis moving table 12 in the X-axis direction is installed.
X軸移動テーブル12の表面(上面)には、Y軸方向に概ね平行な一対のY軸ガイドレール20が固定されている。Y軸ガイドレール20には、Y軸移動テーブル22がスライド可能に取り付けられている。Y軸移動テーブル22の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Y軸ガイドレール20に概ね平行なY軸ボールネジ24が螺合されている。 A pair of Y-axis guide rails 20 substantially parallel to the Y-axis direction is fixed to the surface (upper surface) of the X-axis moving table 12. A Y-axis moving table 22 is slidably attached to the Y-axis guide rail 20. A nut portion (not shown) is provided on the back surface side (lower surface side) of the Y-axis moving table 22, and a Y-axis ball screw 24 generally parallel to the Y-axis guide rail 20 is screwed into this nut portion. ing.
Y軸ボールネジ24の一端部には、Y軸パルスモータ26が連結されている。Y軸パルスモータ26でY軸ボールネジ24を回転させることにより、Y軸移動テーブル22はY軸ガイドレール20に沿ってY軸方向に移動する。Y軸ガイドレール20に隣接する位置には、Y軸方向においてY軸移動テーブル22の位置を検出するためのY軸スケール28が設置されている。 A Y-axis pulse motor 26 is connected to one end of the Y-axis ball screw 24. By rotating the Y-axis ball screw 24 by the Y-axis pulse motor 26, the Y-axis moving table 22 moves in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 20. At a position adjacent to the Y-axis guide rail 20, a Y-axis scale 28 for detecting the position of the Y-axis moving table 22 in the Y-axis direction is installed.
Y軸移動テーブル22の表面側(上面側)には、支持台30が設けられており、この支持台30の上部には、チャックテーブル6が配置されている。チャックテーブル6の表面(上面)は、上述した被加工物11の裏面11b側(又は表面11a側)を吸引、保持する保持面6aになっている。保持面6aは、例えば、酸化アルミニウム等の硬度が高い多孔質材で構成されている。ただし、保持面6aは、ポリエチレンやエポキシ等の樹脂に代表される柔軟な材料で構成されていても良い。 A support 30 is provided on the front surface side (upper surface side) of the Y-axis moving table 22, and a chuck table 6 is disposed above the support 30. The front surface (upper surface) of the chuck table 6 is a holding surface 6 a that sucks and holds the back surface 11 b side (or the front surface 11 a side) of the workpiece 11 described above. The holding surface 6a is made of, for example, a porous material having high hardness such as aluminum oxide. However, the holding surface 6a may be made of a flexible material represented by a resin such as polyethylene or epoxy.
この保持面6aは、チャックテーブル6の内部に形成された吸引路6b(図3(A)等参照)やバルブ32(図3(A)等参照)等を介して吸引源34(図3(A)等参照)に接続されている。チャックテーブル6の下方には、回転駆動源(不図示)が設けられており、チャックテーブル6は、この回転駆動源によってZ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。 The holding surface 6 a is provided with a suction source 34 (see FIG. 3 (see FIG. 3 (A) etc.) and the like via the suction path 6 b (see FIG. 3 (A) etc.) formed inside the chuck table 6. A) etc.) are connected. Below the chuck table 6, a rotational drive source (not shown) is provided, and the chuck table 6 is rotated by this rotational drive source about a rotational axis substantially parallel to the Z-axis direction.
水平移動機構8の後方には、柱状の支持構造36が設けられている。支持構造36の上部には、Y軸方向に伸びる支持アーム38が固定されており、この支持アーム38の先端部には、被加工物11に対して透過性を有する波長(吸収され難い波長)のレーザビーム17(図3(B)参照)をパルス発振して、チャックテーブル6上の被加工物11に照射するレーザ照射ユニット40が設けられている。 A columnar support structure 36 is provided behind the horizontal movement mechanism 8. A support arm 38 extending in the Y-axis direction is fixed to the upper portion of the support structure 36, and the tip of the support arm 38 has a wavelength that is transparent to the workpiece 11 (a wavelength difficult to absorb) A laser irradiation unit 40 is provided which pulse-oscillates the laser beam 17 (see FIG. 3B) to irradiate the workpiece 11 on the chuck table 6.
レーザ照射ユニット40に隣接する位置には、被加工物11の表面11a側又は裏面11b側を撮像するカメラ42が設けられている。カメラ42で被加工物11等を撮像して形成された画像は、例えば、被加工物11とレーザ照射ユニット40との位置等を調整する際に使用される。 At a position adjacent to the laser irradiation unit 40, a camera 42 for imaging the front surface 11a side or the rear surface 11b side of the workpiece 11 is provided. The image formed by imaging the workpiece 11 and the like by the camera 42 is used, for example, when adjusting the positions and the like of the workpiece 11 and the laser irradiation unit 40.
チャックテーブル6、水平移動機構8、レーザ照射ユニット40、カメラ42等の構成要素は、制御ユニット(不図示)に接続されている。制御ユニットは、被加工物11が適切に加工されるように各構成要素を制御する。 The components such as the chuck table 6, the horizontal movement mechanism 8, the laser irradiation unit 40, and the camera 42 are connected to a control unit (not shown). The control unit controls each component so that the workpiece 11 is properly processed.
図3(A)は、保持ステップについて説明するための断面図である。なお、図3(A)では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。保持ステップでは、図3(A)に示すように、例えば、被加工物11の裏面11bをチャックテーブル6の保持面6aに接触させる。そして、バルブ32を開いて吸引源34の負圧を保持面6aに作用させる。 FIG. 3A is a cross-sectional view for explaining the holding step. In FIG. 3A, some components are shown as functional blocks. In the holding step, as shown in FIG. 3A, for example, the back surface 11b of the workpiece 11 is brought into contact with the holding surface 6a of the chuck table 6. Then, the valve 32 is opened to cause the negative pressure of the suction source 34 to act on the holding surface 6a.
これにより、被加工物11は、表面11a側が上方に露出した状態でチャックテーブル6に吸引、保持される。なお、本実施形態では、図3(A)に示すように、被加工物11の裏面11b側をチャックテーブル6で直に保持する。つまり、本実施形態では、被加工物11に対してエキスパンドシートを貼る必要がない。 Thereby, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 6 in a state where the surface 11 a side is exposed upward. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the back surface 11 b side of the workpiece 11 is held directly by the chuck table 6. That is, in the present embodiment, it is not necessary to attach the expanded sheet to the workpiece 11.
保持ステップの後には、被加工物11に対して透過性を有する波長のレーザビーム17を照射し、分割予定ライン13に沿う改質層を形成する第1レーザ加工ステップ及び第2レーザ加工ステップを行う。なお、本実施形態では、第1レーザ加工ステップの後に第2レーザ加工ステップを行う場合について説明する。 After the holding step, a first laser processing step and a second laser processing step of irradiating the workpiece 11 with a laser beam 17 having a wavelength having transparency and forming a modified layer along the planned dividing line 13 Do. In the present embodiment, a case where the second laser processing step is performed after the first laser processing step will be described.
図3(B)は、第1レーザ加工ステップ及び第2レーザ加工ステップについて説明するための断面図であり、図4(A)は、全ての分割予定ライン13に沿って改質層が形成された後の被加工物11の状態を模式的に示す平面図であり、図4(B)は、各分割予定ライン13に沿って形成された改質層を模式的に示す断面図である。なお、図3(B)では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。 FIG. 3 (B) is a cross-sectional view for explaining the first laser processing step and the second laser processing step, and FIG. 4 (A) shows that the modified layer is formed along all the planned division lines 13. FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing a modified layer formed along each planned dividing line 13 of the workpiece 11 after being machined. In FIG. 3B, some components are shown as functional blocks.
第1レーザ加工ステップでは、まず、チャックテーブル6を回転させて、例えば、対象となる分割予定ライン13の延びる方向をX軸方向に対して平行にする。次に、チャックテーブル6を移動させて、対象となる分割予定ライン13の延長線上にレーザ照射ユニット40の位置を合わせる。そして、図3(B)に示すように、X軸方向(すなわち、対象の分割予定ライン13の延びる方向)にチャックテーブル6を移動させる。 In the first laser processing step, first, the chuck table 6 is rotated to, for example, make the extending direction of the target dividing line 13 parallel to the X-axis direction. Next, the chuck table 6 is moved to align the position of the laser irradiation unit 40 on the extension of the target dividing line 13. Then, as shown in FIG. 3 (B), the chuck table 6 is moved in the X-axis direction (that is, the direction in which the target dividing line 13 extends).
その後、対象となる分割予定ライン13上の2箇所に存在するチップ領域11cと外周余剰領域11dとの境界の一方の直上にレーザ照射ユニット40が到達したタイミングで、このレーザ照射ユニット40からレーザビーム17の照射を開始する。本実施形態では、図3(B)に示すように、被加工物11の上方に配置されたレーザ照射ユニット40から、被加工物11の表面11aに向けてレーザビーム17が照射される。 Thereafter, the laser beam from the laser irradiation unit 40 is reached at a timing when the laser irradiation unit 40 reaches directly above one of the boundaries between the chip area 11c and the outer peripheral surplus area 11d present at two locations on the planned dividing line 13 to be targeted. Start 17 irradiations. In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the laser beam 17 is emitted from the laser irradiation unit 40 disposed above the workpiece 11 toward the surface 11 a of the workpiece 11.
このレーザビーム17の照射は、レーザ照射ユニット40が、対象となる分割予定ライン13上の2箇所に存在するチップ領域11cと外周余剰領域11dとの境界の他方の直上に到達するまで続けられる。つまり、ここでは、対象の分割予定ライン13に沿ってチップ領域11c内にのみレーザビーム17を照射する。 The irradiation of the laser beam 17 is continued until the laser irradiation unit 40 reaches immediately above the other of the boundary between the chip area 11c and the outer peripheral surplus area 11d present at two places on the planned division line 13 to be targeted. That is, here, the laser beam 17 is irradiated only in the chip area 11 c along the target dividing planned line 13.
また、このレーザビーム17は、被加工物11の内部の表面11a(又は裏面11b)から第1深さの位置に集光点を位置付けるように照射される。このように、被加工物11に対して透過性を有する波長のレーザビーム17を、被加工物11の内部に集光させることで、集光点及びその近傍で被加工物11の一部を多光子吸収により改質し、分割の起点となる改質層19(第1改質層19a)を形成できる(第1改質層形成ステップ)。 Further, the laser beam 17 is irradiated so as to position a condensing point at a position of a first depth from the surface 11 a (or the back surface 11 b) inside the workpiece 11. As described above, by condensing the laser beam 17 having a wavelength having transparency with respect to the workpiece 11 on the inside of the workpiece 11, a part of the workpiece 11 at the condensing point and the vicinity thereof is obtained. The modified layer 19 (first modified layer 19a) which is modified by multiphoton absorption and becomes a starting point of division can be formed (first modified layer forming step).
本実施形態の第1レーザ加工ステップでは、対象の分割予定ライン13に沿ってチップ領域11c内にのみレーザビーム17を照射するので、対象の分割予定ライン13に沿ってチップ領域11c内にのみ改質層19(第1改質層19a)が形成される。すなわち、図4(B)に示すように、第1レーザ加工ステップでは、外周余剰領域11dに改質層19(第1改質層19a)が形成されない。 In the first laser processing step of the present embodiment, the laser beam 17 is irradiated only in the chip area 11c along the target planned dividing line 13, so that only the chip area 11c is modified along the target planned dividing line 13. The quality layer 19 (first modified layer 19a) is formed. That is, as shown in FIG. 4B, in the first laser processing step, the modified layer 19 (the first modified layer 19a) is not formed in the outer peripheral surplus region 11d.
上述した第1レーザ加工ステップの後には、同じ分割予定ライン13に沿って第1深さとは異なる深さの位置に改質層19を形成する第2レーザ加工ステップを行う。なお、第1レーザ加工ステップが終了した段階では、対象となる分割予定ライン13の延長線上にレーザ照射ユニット40が存在するので、このレーザ照射ユニット40の位置を分割予定ライン13に合わせて調整する必要はない。 After the first laser processing step described above, a second laser processing step is performed in which the modified layer 19 is formed at a position at a depth different from the first depth along the same planned dividing line 13. In the stage where the first laser processing step is completed, the laser irradiation unit 40 exists on the extension of the target dividing planned line 13, so the position of the laser irradiating unit 40 is adjusted according to the planned dividing line 13. There is no need.
第2レーザ加工ステップでは、まず、チャックテーブル6をX軸方向(対象の分割予定ライン13の延びる方向)に移動させる。次に、被加工物11の外周余剰領域11dに設定された照射開始点の直上にレーザ照射ユニット40が到達したタイミングで、このレーザ照射ユニット40からレーザビーム17の照射を開始する。 In the second laser processing step, first, the chuck table 6 is moved in the X-axis direction (the direction in which the target dividing line 13 extends). Next, at the timing when the laser irradiation unit 40 reaches immediately above the irradiation start point set in the outer periphery surplus area 11 d of the workpiece 11, the irradiation of the laser beam 17 from the laser irradiation unit 40 is started.
本実施形態では、第1レーザ加工ステップと同様に、被加工物11の上方に配置されたレーザ照射ユニット40から、被加工物11の表面11aに向けてレーザビーム17が照射される。このレーザビーム17の照射は、レーザ照射ユニット40が、被加工物11のチップ領域11c上を通過して外周余剰領域11dに設定された照射終了点の直上に到達するまで続けられる。 In the present embodiment, as in the first laser processing step, the laser beam 17 is emitted from the laser irradiation unit 40 disposed above the workpiece 11 toward the surface 11 a of the workpiece 11. The irradiation of the laser beam 17 is continued until the laser irradiation unit 40 passes over the tip area 11 c of the workpiece 11 and reaches just above the irradiation end point set in the outer peripheral surplus area 11 d.
つまり、ここでは、対象の分割予定ライン13に沿って外周余剰領域11dの一部及びチップ領域11cにレーザビーム17を照射する。また、このレーザビーム17は、被加工物11の内部の表面11a(又は裏面11b)から第2深さ(第1深さとは異なる深さ)の位置に集光点を位置付けるように照射される。 That is, here, the laser beam 17 is irradiated to a part of the outer periphery surplus area 11 d and the chip area 11 c along the target dividing planned line 13. Further, the laser beam 17 is irradiated so as to position the condensing point at a position of a second depth (a depth different from the first depth) from the surface 11 a (or the back surface 11 b) inside the workpiece 11. .
これにより、第1レーザ加工ステップで形成される改質層19(第1改質層19a)より長く外周余剰領域11dに端部が重なる改質層19(第2改質層19b)を、分割予定ライン13に沿って第2深さの位置に形成できる(第2改質層形成ステップ)。第2深さの位置に改質層19(第2改質層19b)を形成した後には、同様の手順で第1深さ及び第2深さとは異なる第3深さの位置に改質層19(第3改質層19c)を形成する(第3改質層形成ステップ)。第3深さの位置に改質層19を形成する際には、照射開始点及び照射終了点の位置を変更して良い。 As a result, the modified layer 19 (second modified layer 19b) whose end overlaps the outer peripheral surplus region 11d longer than the modified layer 19 (first modified layer 19a) formed in the first laser processing step is divided. It can form in the position of 2nd depth along the plan line 13 (2nd modification layer formation step). After forming the modified layer 19 (the second modified layer 19b) at the position of the second depth, the modified layer at the position of the third depth different from the first depth and the second depth in the same procedure. 19 (third modified layer 19c) is formed (third modified layer forming step). When forming the modified layer 19 at the position of the third depth, the positions of the irradiation start point and the irradiation end point may be changed.
なお、本実施形態では、第1レーザ加工ステップで1つの分割予定ライン13に沿って1つの改質層19(第1改質層19a)を形成し、第2レーザ加工ステップで同じ1つの分割予定ライン13に沿って2つの改質層19(第2改質層19b及び第3改質層19c)を形成しているが、1つの分割予定ライン13に沿って形成される改質層19の数や位置等に特段の制限はない。 In the present embodiment, one modified layer 19 (first modified layer 19a) is formed along one planned dividing line 13 in the first laser processing step, and the same one division is performed in the second laser processing step. Although the two modified layers 19 (the second modified layer 19 b and the third modified layer 19 c) are formed along the planned line 13, the modified layers 19 formed along one planned divided line 13. There is no particular limitation on the number or position of
例えば、第1レーザ加工ステップで1つの分割予定ライン13に沿って形成される改質層19の数は2つ以上でも良い。また、第2レーザ加工ステップで同じ1つの分割予定ライン13に沿って形成される改質層19の数は1つ、又は3つ以上でも良い。すなわち、少なくとも、第1レーザ加工ステップで1つの分割予定ライン13に沿って1つ以上の改質層19を形成でき、第2レーザ加工ステップで1つの分割予定ライン13に沿って1つ以上の改質層19を形成できれば良い。 For example, the number of modified layers 19 formed along one planned dividing line 13 in the first laser processing step may be two or more. In addition, the number of modified layers 19 formed along the same one planned division line 13 in the second laser processing step may be one or three or more. That is, at least one or more modified layers 19 can be formed along one planned dividing line 13 in the first laser processing step, and one or more can be formed along one planned dividing line 13 in the second laser processing step. It is sufficient if the modified layer 19 can be formed.
また、改質層19は、表面11a(又は裏面11b)にクラックが到達する条件で形成されることが望ましい。もちろん、表面11a及び裏面11bの両方にクラックが到達する条件で改質層19を形成しても良い。これにより、被加工物11をより適切に分割できるようになる。 Further, it is desirable that the modified layer 19 be formed under the condition that the crack reaches the surface 11a (or the back surface 11b). Of course, the modified layer 19 may be formed under the condition that the crack reaches both the front surface 11a and the back surface 11b. Thereby, the workpiece 11 can be divided more appropriately.
被加工物11がシリコンウェーハの場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:シリコンウェーハ
レーザビームの波長:1340nm
レーザビームの繰り返し周波数:90kHz
レーザビームの出力:0.1W〜2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):180mm/s〜1000mm/s、代表的には、500mm/s
When the workpiece 11 is a silicon wafer, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: Silicon wafer Laser beam wavelength: 1340 nm
Laser beam repetition frequency: 90 kHz
Laser beam output: 0.1 W to 2 W
Chuck table moving speed (processing feed speed): 180 mm / s to 1000 mm / s, typically 500 mm / s
被加工物11がヒ化ガリウム基板やリン化インジウム基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:ヒ化ガリウム基板、リン化インジウム基板
レーザビームの波長:1064nm
レーザビームの繰り返し周波数:20kHz
レーザビームの出力:0.1W〜2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):100mm/s〜400mm/s、代表的には、200mm/s
When the workpiece 11 is a gallium arsenide substrate or an indium phosphide substrate, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: gallium arsenide substrate, indium phosphide substrate wavelength of laser beam: 1064 nm
Laser beam repetition frequency: 20 kHz
Laser beam output: 0.1 W to 2 W
Movement speed of chuck table (processing feed speed): 100 mm / s to 400 mm / s, typically 200 mm / s
被加工物11がサファイア基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:サファイア基板
レーザビームの波長:1045nm
レーザビームの繰り返し周波数:100kHz
レーザビームの出力:0.1W〜2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):400mm/s〜800mm/s、代表的には、500mm/s
When the workpiece 11 is a sapphire substrate, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: sapphire substrate Wavelength of laser beam: 1045 nm
Laser beam repetition frequency: 100 kHz
Laser beam output: 0.1 W to 2 W
Chuck table moving speed (processing feed speed): 400 mm / s to 800 mm / s, typically 500 mm / s
被加工物11がタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の強誘電体でなる強誘電体基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板
レーザビームの波長:532nm
レーザビームの繰り返し周波数:15kHz
レーザビームの出力:0.02W〜0.2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):270mm/s〜420mm/s、代表的には、300mm/s
In the case of a ferroelectric substrate in which the workpiece 11 is a ferroelectric such as lithium tantalate or lithium niobate, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: Lithium tantalate substrate, lithium niobate substrate Laser beam wavelength: 532 nm
Laser beam repetition frequency: 15 kHz
Laser beam power: 0.02 W to 0.2 W
Chuck table moving speed (processing feed speed): 270 mm / s to 420 mm / s, typically 300 mm / s
被加工物11がソーダガラスやホウケイ酸ガラス、石英ガラス等でなるガラス基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:ソーダガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板、石英ガラス基板
レーザビームの波長:532nm
レーザビームの繰り返し周波数:50kHz
レーザビームの出力:0.1W〜2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):300mm/s〜600mm/s、代表的には、400mm/s
In the case where the workpiece 11 is a glass substrate made of soda glass, borosilicate glass, quartz glass or the like, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: Soda glass substrate, borosilicate glass substrate, quartz glass substrate Laser beam wavelength: 532 nm
Laser beam repetition frequency: 50 kHz
Laser beam output: 0.1 W to 2 W
Chuck table movement speed (processing feed speed): 300 mm / s to 600 mm / s, typically 400 mm / s
被加工物11が窒化ガリウム基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:窒化ガリウム基板
レーザビームの波長:532nm
レーザビームの繰り返し周波数:25kHz
レーザビームの出力:0.02W〜0.2W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):90mm/s〜600mm/s、代表的には、150mm/s
When the workpiece 11 is a gallium nitride substrate, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: gallium nitride substrate Wavelength of laser beam: 532 nm
Laser beam repetition frequency: 25 kHz
Laser beam power: 0.02 W to 0.2 W
Chuck table moving speed (processing feed speed): 90 mm / s to 600 mm / s, typically 150 mm / s
被加工物11がシリコンカーバイド基板の場合には、例えば、次のような条件で改質層19が形成される。
被加工物:シリコンカーバイド基板
レーザビームの波長:532nm
レーザビームの繰り返し周波数:25kHz
レーザビームの出力:0.02W〜0.2W、代表的には、0.1W
チャックテーブルの移動速度(加工送り速度):90mm/s〜600mm/s、代表的には、シリコンカーバイド基板の劈開方向で90mm/s、非劈開方向で400mm/s
When the workpiece 11 is a silicon carbide substrate, for example, the modified layer 19 is formed under the following conditions.
Workpiece: Silicon carbide substrate Wavelength of laser beam: 532 nm
Laser beam repetition frequency: 25 kHz
Laser beam power: 0.02 W to 0.2 W, typically 0.1 W
Chuck table movement speed (processing feed speed): 90 mm / s to 600 mm / s, typically, 90 mm / s in cleavage direction of silicon carbide substrate, 400 mm / s in non cleavage direction
対象の分割予定ライン13に沿って改質層19を形成した後には、残りの全ての分割予定ライン13に対して上述した第1レーザ加工ステップ及び第2レーザ加工ステップを繰り返す。これにより、図4(A)に示すように、全ての分割予定ライン13に沿って改質層19を形成できる。 After the modified layer 19 is formed along the target dividing lines 13, the first laser processing step and the second laser processing step described above are repeated for all the remaining dividing lines 13. As a result, as shown in FIG. 4A, the modified layer 19 can be formed along all the planned dividing lines 13.
本実施形態の第1レーザ加工ステップでは、分割予定ライン13に沿ってチップ領域11c内にのみ改質層19(第1改質層19a)を形成し、外周余剰領域11dには改質層19(第1改質層19a)を形成しないので、この外周余剰領域11dによって被加工物11の強度が保たれる。これにより、搬送等の際に加わる力によって被加工物11が個々のチップへと分割されてしまうことはない。このように、第1レーザ加工ステップの後の外周余剰領域11dは、チップ領域11を補強するための補強部として機能する。 In the first laser processing step of the present embodiment, the modified layer 19 (first modified layer 19a) is formed only in the chip region 11c along the planned dividing line 13, and the modified layer 19 is formed in the peripheral excess region 11d. Since the (first modified layer 19a) is not formed, the strength of the workpiece 11 is maintained by the outer peripheral surplus region 11d. As a result, the workpiece 11 is not divided into individual chips by the force applied at the time of transportation or the like. Thus, the outer periphery surplus area 11 d after the first laser processing step functions as a reinforcing portion for reinforcing the tip area 11.
また、本実施形態の第1レーザ加工ステップでは、外周余剰領域11dに改質層19(第1改質層19a)を形成しないので、例えば、改質層19から伸長するクラックが表面11a及び裏面11bの両方に到達し、被加工物11が完全に分割された状況でも、各チップが脱落、離散することはない。一般に、被加工物11に改質層19が形成されると、この改質層19の近傍で被加工物11は膨張する。本実施形態では、改質層19の形成によって発生する膨張の力を、補強部として機能するリング状の外周余剰領域11dで内向きに作用させることで、各チップを押さえつけ、脱落、離散を防止している。 Further, in the first laser processing step of the present embodiment, since the modified layer 19 (the first modified layer 19a) is not formed in the outer peripheral surplus region 11d, for example, cracks extending from the modified layer 19 have the surface 11a and the back surface. Even in a situation in which both of the portions 11 b are reached and the workpiece 11 is completely divided, the chips do not fall off or become separated. Generally, when the modified layer 19 is formed on the workpiece 11, the workpiece 11 expands near the modified layer 19. In the present embodiment, the expansion force generated by the formation of the reformed layer 19 acts inward in the ring-like outer peripheral surplus region 11 d functioning as a reinforcing portion, thereby pressing down each chip, preventing falling off and separation. doing.
第1レーザ加工ステップ及び第2レーザ加工ステップの後には、チャックテーブル6から被加工物11を搬出する搬出ステップを行う。具体的には、例えば、被加工物11の表面11a(又は、裏面11b)の全体を吸着、保持できる搬送ユニット(不図示)で被加工物11の表面11aの全体を吸着してから、バルブ32を閉じて吸引源34の負圧を遮断し、被加工物11を搬出する。なお、本実施形態では、上述のように、外周余剰領域11dが補強部として機能するので、搬送等の際に加わる力によって被加工物11が個々のチップへと分割されてしまい、被加工物11を適切に搬送できなくなることはない。 After the first laser processing step and the second laser processing step, an unloading step of unloading the workpiece 11 from the chuck table 6 is performed. Specifically, for example, after the entire surface 11a of the workpiece 11 is adsorbed by a transport unit (not shown) capable of adsorbing and holding the entire surface 11a (or the back surface 11b) of the workpiece 11, the valve 32 is closed, the negative pressure of the suction source 34 is shut off, and the workpiece 11 is unloaded. In the present embodiment, as described above, since the outer periphery surplus region 11d functions as a reinforcing portion, the workpiece 11 is divided into individual chips by the force applied at the time of transportation or the like, and the workpiece is to be processed. 11 can not be transported properly.
搬出ステップの後には、被加工物11から補強部を除去する補強部除去ステップを行う。図5(A)及び図5(B)は、補強部除去ステップについて説明するための断面図である。なお、図5(A)及び図5(B)では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。補強部除去ステップは、例えば、図5(A)及び図5(B)に示す切削装置52を用いて行われる。 After the unloading step, a reinforcing portion removing step of removing the reinforcing portion from the workpiece 11 is performed. FIG. 5A and FIG. 5B are cross-sectional views for explaining the reinforcing part removing step. In FIG. 5A and FIG. 5B, some components are shown as functional blocks. The reinforcing portion removing step is performed, for example, using a cutting device 52 shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B).
切削装置52は、被加工物11を吸引、保持するためのチャックテーブル(保持テーブル)54を備えている。このチャックテーブル54の上面の一部は、被加工物11のチップ領域11cを吸引、保持する保持面54aになっている。保持面54aは、チャックテーブル54の内部に形成された吸引路54bやバルブ56等を介して吸引源58に接続されている。 The cutting device 52 includes a chuck table (holding table) 54 for sucking and holding the workpiece 11. A part of the upper surface of the chuck table 54 is a holding surface 54 a that sucks and holds the tip area 11 c of the workpiece 11. The holding surface 54 a is connected to a suction source 58 via a suction passage 54 b formed inside the chuck table 54, a valve 56 and the like.
チャックテーブル54の上面の別の一部には、被加工物11の外周余剰領域11d(すなわち、補強部)を吸引、保持するための吸引路54cの一端が開口している。吸引路54cの他端側は、バルブ60等を介して吸引源58に接続されている。このチャックテーブル54は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。 At another part of the upper surface of the chuck table 54, one end of a suction path 54c for suctioning and holding an outer peripheral surplus region 11d (that is, a reinforcing portion) of the workpiece 11 is opened. The other end side of the suction path 54c is connected to the suction source 58 via a valve 60 and the like. The chuck table 54 is connected to a rotational drive source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotational axis substantially parallel to the vertical direction.
チャックテーブル54の上方には、切削ユニット62が配置されている。切削ユニット62は、保持面54aに対して概ね平行な回転軸となるスピンドル64を備えている。スピンドル64の一端側には、結合材に砥粒が分散されてなる環状の切削ブレード66が装着されている。 The cutting unit 62 is disposed above the chuck table 54. The cutting unit 62 includes a spindle 64 which is a rotation axis substantially parallel to the holding surface 54a. At one end side of the spindle 64, an annular cutting blade 66 in which abrasive grains are dispersed in a bonding material is mounted.
スピンドル64の他端側には、モータ等の回転駆動源(不図示)が連結されており、スピンドル64の一端側に装着された切削ブレード66は、この回転駆動源から伝わる力によって回転する。切削ユニット62は、例えば、昇降機構(不図示)に支持されており、切削ブレード66は、この昇降機構によって鉛直方向に移動する。 A rotational drive source (not shown) such as a motor is connected to the other end side of the spindle 64, and the cutting blade 66 mounted on one end side of the spindle 64 is rotated by the force transmitted from the rotational drive source. The cutting unit 62 is supported by, for example, an elevating mechanism (not shown), and the cutting blade 66 is vertically moved by the elevating mechanism.
なお、チャックテーブル54の上面には、被加工物11のチップ領域11cと外周余剰領域11dとの境界に対応する位置に、切削ブレード66との接触を防ぐための切削ブレード用逃げ溝(不図示)が形成されている。 In addition, on the upper surface of the chuck table 54, a clearance for a cutting blade (not shown) for preventing contact with the cutting blade 66 at a position corresponding to the boundary between the tip region 11c of the workpiece 11 and the outer periphery surplus region 11d. ) Is formed.
補強部除去ステップでは、まず、被加工物11の裏面11bをチャックテーブル54の保持面54aに接触させる。そして、バルブ56,60を開き、吸引源58の負圧を保持面54a等に作用させる。これにより、被加工物11は、表面11a側が上方に露出した状態でチャックテーブル54に吸引、保持される。なお、本実施形態では、図5(A)に示すように、被加工物11の裏面11b側をチャックテーブル54で直に保持する。つまり、ここでも、被加工物11に対してエキスパンドシートを貼る必要がない。 In the reinforcing portion removing step, first, the back surface 11 b of the workpiece 11 is brought into contact with the holding surface 54 a of the chuck table 54. Then, the valves 56 and 60 are opened, and the negative pressure of the suction source 58 is applied to the holding surface 54 a and the like. Thereby, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 54 in a state where the surface 11 a side is exposed upward. In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the back surface 11 b side of the workpiece 11 is held directly by the chuck table 54. That is, here again, it is not necessary to attach the expanded sheet to the workpiece 11.
次に、切削ブレード66を回転させて、被加工物11のチップ領域11cと外周余剰領域11dとの境界に切り込ませる。併せて、図5(A)に示すように、チャックテーブル54を、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転させる。これにより、チップ領域11cと外周余剰領域11dとの境界に沿って被加工物11を切断できる。 Next, the cutting blade 66 is rotated to cut into the boundary between the tip area 11 c of the workpiece 11 and the outer circumference surplus area 11 d. At the same time, as shown in FIG. 5A, the chuck table 54 is rotated about a rotation axis substantially parallel to the vertical direction. Thereby, the workpiece 11 can be cut along the boundary between the chip area 11c and the outer periphery surplus area 11d.
その後、バルブ60を閉じて、被加工物11の外周余剰領域11dに対する吸引源58の負圧を遮断する。そして、図5(B)に示すように、チャックテーブル54から外周余剰領域11dを除去する。これにより、チャックテーブル54上には、被加工物11のチップ領域11cのみが残る。 Thereafter, the valve 60 is closed to shut off the negative pressure of the suction source 58 with respect to the outer peripheral surplus region 11 d of the workpiece 11. Then, as shown in FIG. 5B, the outer periphery surplus area 11d is removed from the chuck table 54. Thereby, only the tip area 11 c of the workpiece 11 remains on the chuck table 54.
補強部除去ステップの後には、被加工物11を個々のチップへと分割する分割ステップを行う。具体的には、超音波振動を付与して被加工物11を分割する。図6(A)及び図6(B)は、分割ステップについて説明するための断面図である。なお、図6(A)及び図6(B)では、一部の構成要素を機能ブロックで示している。 After the reinforcing part removing step, a dividing step of dividing the workpiece 11 into individual chips is performed. Specifically, ultrasonic vibration is applied to divide the workpiece 11. FIG. 6A and FIG. 6B are cross-sectional views for explaining the dividing step. 6A and 6B, some components are shown as functional blocks.
分割ステップは、例えば、図6(A)及び図6(B)に示す分割装置72を用いて行われる。分割装置72は、純水等の液体21が貯留される槽74を備えている。この槽74は、被加工物11(チップ領域11c)の全体を収容できる程度の大きさに形成されており、その底には、超音波振動を発生させるための超音波振動子76が取り付けられている。 The dividing step is performed, for example, using the dividing device 72 shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). The dividing device 72 includes a tank 74 in which a liquid 21 such as pure water is stored. The tank 74 is formed in a size that can accommodate the entire workpiece 11 (chip region 11c), and at the bottom thereof, an ultrasonic transducer 76 for generating ultrasonic vibration is attached. ing.
超音波振動子76は、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料でなる圧電材料層と、圧電材料層を挟む一対の電極層と、を含む。電極層には、所定の周波数の交流電力を供給するための交流電源78が接続されており、超音波振動子76は、交流電源78から供給される交流電力の周波数に応じた振動数で振動する。 The ultrasonic vibrator 76 includes, for example, a piezoelectric material layer made of a piezoelectric material such as barium titanate, lead zirconate titanate, lithium tantalate, lithium niobate and the like, and a pair of electrode layers sandwiching the piezoelectric material layer. . An AC power supply 78 for supplying AC power of a predetermined frequency is connected to the electrode layer, and the ultrasonic vibrator 76 vibrates at a frequency corresponding to the frequency of AC power supplied from the AC power supply 78. Do.
槽74の上方には、被加工物11を保持するための保持ユニット80が配置されている。保持ユニット80の下面側の一部は、被加工物11の表面11a側(又は裏面11b側)に接する接触面80aになっている。接触面80aは、例えば、ポリエチレンやエポキシ等の樹脂に代表される柔軟な材料で構成されていることが望ましい。 A holding unit 80 for holding the workpiece 11 is disposed above the tank 74. A part of the lower surface side of the holding unit 80 is a contact surface 80 a in contact with the surface 11 a side (or the back surface 11 b side) of the workpiece 11. The contact surface 80a is preferably made of a flexible material represented by a resin such as polyethylene or epoxy, for example.
これにより、被加工物11の表面11a側に形成されているデバイス等の破損を防ぎやすくなる。ただし、接触面80aの材質等に特段の制限はない。また、接触面80aを囲む位置には、下向きに突出する環状の突起80bが設けられている。この突起80bによって、後述するように、個々のチップへと分割された後の被加工物11の飛散を防止できる。 As a result, it becomes easy to prevent breakage of a device or the like formed on the surface 11 a side of the workpiece 11. However, the material of the contact surface 80a is not particularly limited. Further, at a position surrounding the contact surface 80a, an annular protrusion 80b which protrudes downward is provided. The protrusions 80b can prevent the workpiece 11 from being scattered after being divided into individual chips, as described later.
保持ユニット80の内部には、接触面80aに接する被加工物11に対して負圧を伝えるための吸引路80cが設けられている。吸引路80cの一端側は、バルブ82等を介して吸引源84に接続されている。吸引路80cの他端側は、接触面80aに接する被加工物11の各領域15を吸引できるように、接触面80aに開口している。すなわち、接触面80aには、各領域15に対応する複数の開口部が設けられている。 Inside the holding unit 80, a suction passage 80c for transmitting a negative pressure to the workpiece 11 in contact with the contact surface 80a is provided. One end side of the suction path 80c is connected to a suction source 84 via a valve 82 and the like. The other end side of the suction path 80c is opened in the contact surface 80a so that each area 15 of the workpiece 11 in contact with the contact surface 80a can be sucked. That is, the contact surface 80a is provided with a plurality of openings corresponding to the respective regions 15.
よって、被加工物11を接触面80aに接触させた上で、バルブ82、吸引路80c等を通じて吸引源84の負圧を複数の開口部に作用させることで、被加工物11を適切に吸引、保持できる。上述のように、本実施形態では、各領域15に対応する位置に複数の開口部を設けているので、個々のチップへと分割された後の被加工物11でも適切に吸引、保持できる。 Therefore, after bringing the workpiece 11 into contact with the contact surface 80a, the workpiece 11 can be sucked appropriately by applying negative pressure of the suction source 84 to the plurality of openings through the valve 82, the suction passage 80c, etc. Can hold. As described above, in the present embodiment, a plurality of openings are provided at positions corresponding to the respective regions 15, so that the workpiece 11 after being divided into individual chips can be appropriately sucked and held.
本実施形態に係る分割ステップでは、まず、保持ユニット80の接触面80aを被加工物11の表面11a側に接触させる。次に、バルブ82を開いて、吸引源84の負圧を複数の開口部に作用させる。これにより、被加工物11は、保持ユニット80によって吸引、保持される。その後、図6(A)に示すように、保持ユニット80を槽74の上方に位置付ける。 In the dividing step according to the present embodiment, first, the contact surface 80 a of the holding unit 80 is brought into contact with the surface 11 a side of the workpiece 11. Next, the valve 82 is opened to apply the negative pressure of the suction source 84 to the plurality of openings. Thereby, the workpiece 11 is sucked and held by the holding unit 80. Thereafter, as shown in FIG. 6A, the holding unit 80 is positioned above the tank 74.
そして、図6(B)に示すように、保持ユニット80を下降させて、槽74に貯留されている液体21に被加工物11を浸漬させる。保持ユニット80を十分に下降させた後には、バルブ82を閉じて吸引源84の負圧を遮断する。その結果、図6(B)に示すように、被加工物11は保持ユニット80から取り外される。 Then, as shown in FIG. 6B, the holding unit 80 is lowered to immerse the workpiece 11 in the liquid 21 stored in the tank 74. After the holding unit 80 is fully lowered, the valve 82 is closed to shut off the negative pressure of the suction source 84. As a result, as shown in FIG. 6B, the workpiece 11 is removed from the holding unit 80.
なお、保持ユニット80の下降量は、槽74の底と突起80bの下端との隙間が、被加工物11の厚みより小さくなる範囲で調整されることが望ましい。これにより、被加工物11の位置が突起80bで規制され、個々のチップへと分割された後の被加工物11の飛散を防止できるようになる。 It is desirable that the amount of descent of the holding unit 80 be adjusted in a range in which the gap between the bottom of the tank 74 and the lower end of the projection 80 b is smaller than the thickness of the workpiece 11. As a result, the position of the workpiece 11 is regulated by the protrusions 80 b, and scattering of the workpiece 11 after being divided into individual chips can be prevented.
次に、交流電源78から超音波振動子76に交流電力を供給して、超音波振動子76を振動させる。これにより、被加工物11には、超音波振動子76から発生した超音波振動が、槽74及び液体21を介して付与される。そして、この超音波振動の力によって、被加工物11の改質層19からクラック23が伸長し、被加工物11は、分割予定ライン13に沿って複数のチップ25へと分割される。 Next, AC power is supplied from the AC power supply 78 to the ultrasonic transducer 76 to vibrate the ultrasonic transducer 76. Thereby, the ultrasonic vibration generated from the ultrasonic transducer 76 is applied to the workpiece 11 via the tank 74 and the liquid 21. Then, the crack 23 extends from the modified layer 19 of the workpiece 11 by the force of the ultrasonic vibration, and the workpiece 11 is divided into a plurality of chips 25 along the planned dividing line 13.
被加工物11に付与される超音波振動の条件は、例えば、次の通りである。
出力:200W
周波数:20kHz,28kHz
付与時間:30秒〜90秒
The conditions of the ultrasonic vibration applied to the workpiece 11 are, for example, as follows.
Output: 200W
Frequency: 20kHz, 28kHz
Application time: 30 seconds to 90 seconds
ただし、超音波振動の条件は、被加工物11を適切に分割できる範囲で任意に設定できる。被加工物11が複数のチップ25へと分割された後には、被加工物11の表面11a側と接触面80aとを再び接触させて、バルブ82を開き、吸引源84の負圧を作用させる。これにより、複数のチップ25へと分割された後の被加工物11を保持ユニット80で吸引、保持して槽74の外部へと搬出できる。 However, the conditions of the ultrasonic vibration can be set arbitrarily within a range where the workpiece 11 can be divided appropriately. After the workpiece 11 is divided into a plurality of chips 25, the surface 11 a side of the workpiece 11 and the contact surface 80 a are brought into contact again, the valve 82 is opened, and the negative pressure of the suction source 84 is applied. . As a result, the workpiece 11 after being divided into the plurality of chips 25 can be sucked and held by the holding unit 80 and carried out of the tank 74.
以上のように、本実施形態に係るチップの製造方法では、被加工物(ワーク)11をチャックテーブル(保持テーブル)6で直に保持した状態で、集光点を第1深さの位置に位置付けるように被加工物11のチップ領域11cにのみレーザビーム17を照射して、チップ領域11cの分割予定ライン13に沿って改質層19(第1改質層19a)を形成し、また、集光点を第2深さの位置及び第3深さの位置に位置づけるようにレーザビーム17を照射して、第1深さの位置に形成される改質層19より長く外周余剰領域11dに端部が重なる改質層19(第2改質層19b及び第3改質層19c)を分割予定ライン13に沿って形成した後、超音波振動を付与して被加工物11を個々のチップ25へと分割するので、被加工物11に力を加えて個々のチップ25へと分割するためにエキスパンドシートを用いる必要がない。このように、本実施形態に係るチップの製造方法によれば、エキスパンドシートを用いることなく板状の被加工物11であるサファイア基板を分割して複数のチップ25を製造できる。 As described above, in the chip manufacturing method according to the present embodiment, the condensing point is set to the first depth position while the workpiece (work) 11 is held directly by the chuck table (holding table) 6. The laser beam 17 is irradiated only to the chip area 11c of the workpiece 11 so as to be positioned to form the modified layer 19 (first modified layer 19a) along the planned dividing line 13 of the chip area 11c, The laser beam 17 is irradiated so as to position the condensing point at the position of the second depth and the position of the third depth, and the outer peripheral surplus region 11d is longer than the modified layer 19 formed at the position of the first depth. After forming the modified layer 19 (the second modified layer 19b and the third modified layer 19c) whose ends overlap with each other along the dividing lines 13, ultrasonic vibration is applied to form the workpiece 11 into individual chips. Since the work is divided into 25, the force is applied to the workpiece 11 It is not necessary to use the expand sheet to split into individual chips 25 Te. As described above, according to the chip manufacturing method according to the present embodiment, it is possible to manufacture a plurality of chips 25 by dividing the sapphire substrate which is the plate-like workpiece 11 without using the expanded sheet.
また、本実施形態に係るチップの製造方法では、被加工物11のチップ領域11cにのみレーザビーム17を照射して分割予定ライン13に沿う改質層19(第1改質層19a)を形成するとともに、外周余剰領域11dを改質層19が形成されていない補強部とするので、この補強部によってチップ領域11cは補強される。よって、搬送等の際に加わる力によって被加工物11が個々のチップ25へと分割されてしまい、被加工物11を適切に搬送できなくなることもない。 Further, in the chip manufacturing method according to the present embodiment, the laser beam 17 is irradiated only to the chip region 11c of the workpiece 11 to form the modified layer 19 (first modified layer 19a) along the planned dividing line 13. At the same time, since the outer peripheral surplus region 11d is a reinforcing portion in which the reforming layer 19 is not formed, the tip region 11c is reinforced by the reinforcing portion. Therefore, the workpiece 11 is not divided into the individual chips 25 by the force applied at the time of transportation or the like, and the workpiece 11 can not be transported properly.
なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限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、第1レーザ加工ステップの後に第2レーザ加工ステップを行っているが、第2レーザ加工ステップの後に第1レーザ加工ステップを行うようにしても良い。更に、第2改質層19bを形成する第2改質層形成ステップと、第3改質層19cを形成する第3改質層形成ステップとの順序を入れ替えても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and can be implemented with various modifications. For example, although the second laser processing step is performed after the first laser processing step in the above embodiment, the first laser processing step may be performed after the second laser processing step. Furthermore, the order of the second modified layer forming step of forming the second modified layer 19 b and the third modified layer forming step of forming the third modified layer 19 c may be reversed.
また、上記実施形態では、対象の1本の分割予定ライン13に対して第1レーザ加工ステップを行った後に、同じ1本の分割予定ライン13に対して第2レーザ加工ステップを行っているが、本発明は、この態様に制限されない。例えば、複数の分割予定ライン13に対して第1改質層19aを形成する第1レーザ加工ステップ(第1改質層形成ステップ)を行った後に、複数の分割予定ライン13に対して第2レーザ加工ステップを行うこともできる。 Further, in the above embodiment, after the first laser processing step is performed on one target dividing line 13, the second laser processing step is performed on the same target dividing line 13. The invention is not limited to this aspect. For example, after performing the first laser processing step (first modified layer forming step) of forming the first modified layer 19a for the plurality of planned dividing lines 13, the second laser processing step for the plurality of planned dividing lines 13 is performed. Laser processing steps can also be performed.
なお、この場合には、複数の分割予定ライン13に対して第2改質層19bを形成する第2レーザ加工ステップ(第2改質層形成ステップ)を行ってから、複数の分割予定ライン13に対して第3改質層19cを形成する第2レーザ加工ステップ(第3改質層形成ステップ)を行うと良い。 In this case, after performing the second laser processing step (second modified layer forming step) of forming the second modified layer 19 b for the plurality of planned dividing lines 13, the plurality of planned dividing lines 13 On the other hand, it is preferable to perform a second laser processing step (third modified layer formation step) of forming the third modified layer 19c.
より具体的には、例えば、まず、第1方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第1改質層19aを形成する第1改質層形成ステップを行う。次に、第1方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第2改質層19bを形成する第2改質層形成ステップを行う。そして、第1方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第3改質層19cを形成する第3改質層形成ステップを行う。 More specifically, for example, first, a first modified layer forming step of forming the first modified layer 19a is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the first direction. Next, a second modified layer forming step of forming the second modified layer 19 b is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the first direction. Then, the third modified layer forming step of forming the third modified layer 19c is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the first direction.
その後、第1方向とは異なる第2方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第1改質層19aを形成する第1改質層形成ステップを行う。次に、第2方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第2改質層19bを形成する第2改質層形成ステップを行う。そして、第2方向に平行な全ての分割予定ライン13に対して第3改質層19cを形成する第3改質層形成ステップを行う。 Thereafter, a first modified layer forming step of forming the first modified layer 19a is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the second direction different from the first direction. Next, a second modified layer forming step of forming the second modified layer 19 b is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the second direction. Then, a third modified layer forming step of forming the third modified layer 19c is performed on all the planned dividing lines 13 parallel to the second direction.
なお、この場合にも、第2レーザ加工ステップ(第2改質層形成ステップ及び第3改質層形成ステップ)の後に第1レーザ加工ステップ(第1改質層形成ステップ)を行うことができる。同様に、第2改質層19bを形成する第2改質層形成ステップと、第3改質層19cを形成する第3改質層形成ステップとの順序を入れ替えても良い。 Also in this case, the first laser processing step (the first modified layer forming step) can be performed after the second laser processing step (the second modified layer forming step and the third modified layer forming step). . Similarly, the order of the second modified layer forming step of forming the second modified layer 19 b and the third modified layer forming step of forming the third modified layer 19 c may be reversed.
また、上記実施形態では、被加工物11の裏面11b側をチャックテーブル6で直に保持して、表面11a側からレーザビーム17を照射しているが、被加工物11の表面11a側をチャックテーブル6で直に保持して、裏面11b側からレーザビーム17を照射しても良い。 In the above embodiment, the back surface 11b side of the workpiece 11 is held directly by the chuck table 6, and the laser beam 17 is irradiated from the front surface 11a side. However, the surface 11a side of the workpiece 11 is chucked The laser beam 17 may be irradiated from the back surface 11 b side while holding the table 6 directly.
図7は、変形例に係る保持ステップについて説明するための断面図である。この変形例に係る保持ステップでは、図7に示すように、例えば、ポリエチレンやエポキシ等の樹脂に代表される柔軟な材料でなる多孔質状のシート(ポーラスシート)44によって上面が構成されたチャックテーブル(保持テーブル)6を用いると良い。 FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the holding step according to the modification. In the holding step according to this modification, as shown in FIG. 7, for example, a chuck whose upper surface is constituted by a porous sheet (porous sheet) 44 made of a flexible material represented by a resin such as polyethylene or epoxy. It is preferable to use a table (holding table) 6.
このチャックテーブル6では、シート44の上面44aで被加工物11の表面11a側を吸引、保持することになる。これにより、表面11a側に形成されているデバイス等の破損を防止できる。このシート44はチャックテーブル6の一部であり、チャックテーブル6の本体等とともに繰り返し使用される。 In the chuck table 6, the surface 11 a side of the workpiece 11 is sucked and held by the upper surface 44 a of the sheet 44. Thereby, damage to a device or the like formed on the surface 11a can be prevented. The sheet 44 is a part of the chuck table 6 and is repeatedly used together with the main body of the chuck table 6 and the like.
ただし、チャックテーブル6の上面は、上述した多孔質状のシート44によって構成されている必要はなく、少なくとも、被加工物11の表面11a側に形成されているデバイス等を傷つけない程度に柔軟な材料で構成されていれば良い。また、シート44は、チャックテーブル6の本体に対して着脱できるように構成され、破損した場合等に交換できることが望ましい。 However, the upper surface of the chuck table 6 does not have to be constituted by the porous sheet 44 described above, and is at least soft enough to not damage the devices etc. formed on the surface 11 a side of the workpiece 11. It may be made of materials. Further, the sheet 44 is configured to be attachable to and detachable from the main body of the chuck table 6, and it is desirable that the sheet 44 can be replaced when it is broken or the like.
また、上記実施形態では、搬出ステップの後、分割ステップの前に、補強部除去ステップを行っているが、例えば、第1レーザ加工ステップ及び第2レーザ加工ステップの後、搬出ステップの前に、補強部除去ステップを行っても良い。 In the above embodiment, after the unloading step, the reinforcement removing step is performed before the dividing step. For example, after the first laser processing step and the second laser processing step, before the unloading step, for example, A reinforcement removal step may be performed.
また、補強部除去ステップを省略することもできる。上記実施形態の第2レーザ加工ステップでは、外周余剰領域11dに端部が重なる改質層19(第2改質層19b及び第3改質層19c)を、分割予定ライン13に沿って形成している。そのため、改質層19と外周余剰領域11dとが重ならない場合に比べて、外周余剰領域11dは分割され易い。よって、補強部除去ステップを行わなくとも、分割ステップでチップ領域11cを外周余剰領域11dとともに分割することが可能になる。 Also, the reinforcement removal step can be omitted. In the second laser processing step of the above-described embodiment, the modified layer 19 (the second modified layer 19 b and the third modified layer 19 c) whose end portions overlap the outer periphery surplus region 11 d is formed along the planned dividing line 13. ing. Therefore, the outer circumference surplus area 11d is easily divided as compared with the case where the modified layer 19 and the outer circumference surplus area 11d do not overlap. Therefore, the chip area 11c can be divided together with the outer peripheral surplus area 11d in the division step without performing the reinforcement removal step.
なお、この場合には、例えば、被加工物11の外周縁から改質層19の端までの距離が2mm〜3mm程度になるように、第2レーザ加工ステップで改質層19を形成する範囲を調整すると良い。また、例えば、分割ステップでチップ領域11cを分割する前に、補強部に分割の起点となる溝を形成しても良い。図8(A)は、変形例に係る分割ステップについて説明するための断面図であり、図8(B)は、変形例に係る分割ステップの後の被加工物11の状態を模式的に示す平面図である。 In this case, for example, the range in which the modified layer 19 is formed in the second laser processing step so that the distance from the outer peripheral edge of the workpiece 11 to the end of the modified layer 19 is about 2 mm to 3 mm. It is good to adjust the Further, for example, before dividing the chip area 11c in the dividing step, a groove serving as a starting point of the dividing may be formed in the reinforcing portion. FIG. 8A is a cross-sectional view for explaining the dividing step according to the modification, and FIG. 8B schematically shows the state of the workpiece 11 after the dividing step according to the modification. It is a top view.
変形例に係る分割ステップでは、分割装置72で被加工物11に超音波振動を付与する前に、上述した切削装置52を用いて分割の起点となる溝を形成する。具体的には、図8(A)及び図8(B)に示すように、外周余剰領域11d(すなわち、補強部)に切削ブレード66を切り込ませて、分割の起点となる溝11eを形成する。この溝11eは、例えば、分割予定ライン13に沿って形成されることが望ましい。このような溝11eを形成することにより、超音波振動で被加工物11を外周余剰領域11dごと分割できるようになる。なお、変形例に係る分割ステップでは、切削装置52が備えるチャックテーブル54の吸引路54cやバルブ60等を省略できる。 In the dividing step according to the modification, before the ultrasonic vibration is applied to the workpiece 11 by the dividing device 72, the groove serving as the starting point of the dividing is formed using the above-described cutting device 52. Specifically, as shown in FIGS. 8A and 8B, the cutting blade 66 is cut into the outer periphery surplus region 11d (that is, the reinforcing portion) to form a groove 11e as a starting point of division. Do. The groove 11 e is preferably formed, for example, along the dividing line 13. By forming such a groove 11 e, the workpiece 11 can be divided into the outer peripheral surplus region 11 d by ultrasonic vibration. In the dividing step according to the modification, the suction path 54c of the chuck table 54 provided in the cutting device 52, the valve 60, and the like can be omitted.
また、上記実施形態の分割ステップでは、被加工物11の表面11a側を保持ユニット80で吸引、保持しているが、被加工物11の裏面11b側を保持ユニット80で吸引、保持しても良い。 Further, in the dividing step of the above embodiment, the holding unit 80 sucks and holds the surface 11a side of the workpiece 11, but the holding unit 80 sucks and holds the back surface 11b side of the workpiece 11 good.
その他、上記実施形態及び変形例に係る構造、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 structures, methods, and the like according to the above-described embodiment and modifications can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
11 被加工物(ワーク)
11a 表面
11b 裏面
11c チップ領域
11d 外周余剰領域
13 分割予定ライン(ストリート)
15 領域
17 レーザビーム
19 改質層
19a 第1改質層
19b 第2改質層
19c 第3改質層
21 液体
23 クラック
25 チップ
2 レーザ加工装置
4 基台
6 チャックテーブル(保持テーブル)
6a 保持面
6b 吸引路
8 水平移動機構
10 X軸ガイドレール
12 X軸移動テーブル
14 X軸ボールネジ
16 X軸パルスモータ
18 X軸スケール
20 Y軸ガイドレール
22 Y軸移動テーブル
24 Y軸ボールネジ
26 Y軸パルスモータ
28 Y軸スケール
30 支持台
32 バルブ
34 吸引源
36 支持構造
38 支持アーム
40 レーザ照射ユニット
42 カメラ
44 シート(ポーラスシート)
44a 上面
52 切削装置
54 チャックテーブル(保持テーブル)
54a 保持面
54b 吸引路
54c 吸引路
56 バルブ
58 吸引源
60 バルブ
62 切削ユニット
64 スピンドル
66 切削ブレード
72 分割装置
74 槽
76 超音波振動子
78 交流電源
80 保持ユニット
80a 保持面
80b 突起
80c 吸引路
82 バルブ
84 吸引源
11 Workpiece (Work)
11a front surface 11b back surface 11c chip area 11d peripheral surplus area 13 division planned line (street)
Reference Signs List 15 area 17 laser beam 19 modified layer 19a first modified layer 19b second modified layer 19c third modified layer 21 liquid 23 crack 25 chip 2 laser processing apparatus 4 base 6 chuck table (holding table)
6a Holding surface 6b Suction path 8 Horizontal movement mechanism 10 X axis guide rail 12 X axis movement table 14 X axis ball screw 16 X axis pulse motor 18 X axis scale 20 Y axis guide rail 22 Y axis movement table 24 Y axis ball screw 26 Y axis Pulse motor 28 Y axis scale 30 Support base 32 Valve 34 Suction source 36 Support structure 38 Support arm 40 Laser irradiation unit 42 Camera 44 Sheet (porous sheet)
44a Upper surface 52 Cutting device 54 Chuck table (holding table)
54a holding surface 54b suction passage 54c suction passage 56 valve 58 suction source 60 valve 62 cutting unit 64 spindle 66 cutting blade 72 dividing device 74 bath 76 ultrasonic transducer 78 AC power supply 80 holding unit 80a holding surface 80b protrusion 80c suction passage 82 valve 84 Suction source
Claims (3)
サファイア基板を保持テーブルで直に保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後に、サファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該保持テーブルに保持されたサファイア基板の内部の第1深さの位置に位置づけるように該分割予定ラインに沿ってサファイア基板の該チップ領域にのみ該レーザビームを照射し、該チップ領域の該分割予定ラインに沿って第1改質層を形成するとともに、該外周余剰領域を該第1改質層が形成されていない補強部とする第1レーザ加工ステップと、
該保持ステップを実施した後に、サファイア基板に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を該保持テーブルに保持されたサファイア基板の内部の該第1深さとは異なる第2深さの位置に位置づけるように該分割予定ラインに沿って該レーザビームを照射し、該第1改質層より長く該外周余剰領域に端部が重なる第2改質層を該分割予定ラインに沿って形成する第2レーザ加工ステップと、
該第1レーザ加工ステップ及び該第2レーザ加工ステップを実施した後に、該保持テーブルからサファイア基板を搬出する搬出ステップと、
該搬出ステップを実施した後に、サファイア基板に力を付与してサファイア基板を個々の該チップへと分割する分割ステップと、を備え、
該分割ステップでは、超音波振動を付与してサファイア基板を個々の該チップへと分割することを特徴とするチップの製造方法。 A chip manufacturing method for manufacturing a plurality of chips from a sapphire substrate having a chip area divided into a plurality of areas to be chips by a plurality of dividing planned lines crossing each other and an outer peripheral surplus area surrounding the chip area. ,
A holding step of holding the sapphire substrate directly on the holding table;
After performing the holding step, the division is performed to position the focusing point of a laser beam of a wavelength having transparency to the sapphire substrate at a first depth position inside the sapphire substrate held by the holding table. The laser beam is irradiated only to the chip area of the sapphire substrate along the planned line to form a first modified layer along the planned dividing line of the chip area, and the peripheral surplus area is changed to the first modified layer. A first laser processing step of forming a reinforced portion in which no texture layer is formed;
After carrying out the holding step, the focusing point of the laser beam of the wavelength having transparency to the sapphire substrate has a second depth different from the first depth inside the sapphire substrate held by the holding table. The laser beam is irradiated along the planned dividing line so as to be positioned, and a second modified layer is formed along the planned dividing line such that the end portion overlaps the peripheral surplus area longer than the first modified layer. A second laser processing step
Carrying out the sapphire substrate from the holding table after carrying out the first laser processing step and the second laser processing step;
After performing the unloading step, applying a force to the sapphire substrate to divide the sapphire substrate into the individual chips;
In the dividing step, ultrasonic vibration is applied to divide the sapphire substrate into individual chips.
該保持ステップでは、該柔軟な材料でサファイア基板の表面側を保持することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のチップの製造方法。 The upper surface of the holding table is made of a flexible material,
The method according to claim 1 or 2, wherein in the holding step, the surface side of the sapphire substrate is held by the flexible material.
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