JP2020021874A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

ウェーハの加工方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020021874A
JP2020021874A JP2018145942A JP2018145942A JP2020021874A JP 2020021874 A JP2020021874 A JP 2020021874A JP 2018145942 A JP2018145942 A JP 2018145942A JP 2018145942 A JP2018145942 A JP 2018145942A JP 2020021874 A JP2020021874 A JP 2020021874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
polarizing film
laser beam
laser processing
forming step
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018145942A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7139050B2 (ja
Inventor
田中 圭
Kei Tanaka
圭 田中
之文 陳
zhi wen Chen
之文 陳
幸太 深谷
kota Fukaya
幸太 深谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2018145942A priority Critical patent/JP7139050B2/ja
Priority to CN201910634032.XA priority patent/CN110788499B/zh
Priority to TW108126319A priority patent/TW202008446A/zh
Priority to KR1020190094195A priority patent/KR20200015420A/ko
Publication of JP2020021874A publication Critical patent/JP2020021874A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7139050B2 publication Critical patent/JP7139050B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

【課題】偏光膜が設けられているウェーハの表面側からウェーハにレーザービームを照射する場合であっても、デブリの集光レンズへの付着を防ぎ、且つ、ウェーハを分割するための改質層を形成する。【解決手段】表面に偏光膜が形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法であって、偏光膜の外面側から偏光膜に対して吸収性を有する波長のレーザービームを分割予定ラインに沿って照射し、偏光膜を分断するレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、ウェーハの内部に集光点を位置付けるように偏光膜の外面側からウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームをレーザー加工溝に沿ってウェーハに照射することにより、ウェーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、ウェーハに外力を付与し、ウェーハを分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を含むウェーハの加工方法を提供する。【選択図】図3

Description

本発明は、ウェーハにレーザービームを照射してウェーハの内部に改質層を形成することによって、ウェーハを分割するウェーハの加工方法に関する。
半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハの加工方法として、ウェーハの内部に改質層を形成した後、ウェーハに外力を付与して改質層を起点にウェーハを個々のチップに分割する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の加工方法では、ウェーハに対して透過性を有する(即ち、ウェーハを透過する)波長のレーザービームがウェーハ内部に集光するように当該レーザービームをウェーハの表面側からウェーハに照射して、ウェーハの分割予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質層を形成する。そして、ウェーハに外力を付与することにより、改質層を起点としてウェーハを分割する。
特開2009−34723号公報
改質層を形成するウェーハの表面に偏光膜が設けられている状態で、ウェーハを透過する波長のレーザービームをウェーハの表面側からウェーハに照射すると、偏光膜がレーザービームのエネルギーを吸収することにより、偏光膜がレーザービームでアブレーションされる場合がある。アブレーションされた偏光膜の材料はデブリ(debris)となり、レーザービームが出射される集光レンズにこのデブリが付着するという問題がある。
加えて、レーザービームのエネルギーが偏光膜に部分的に吸収されるので、ウェーハの内部におけるレーザービームの集光点で多光子吸収が生じ難くなり、レーザービームによる改質層の形成が不十分となる問題がある。これらの問題は、レーザービームの集光点がウェーハと偏光膜との境界に近づくほど顕著となる。
そこで、ウェーハの表面側(即ち、ウェーハの偏光膜側)からレーザービームを照射することに代えて、ウェーハの裏面側からウェーハにレーザービームを照射することが考えられる。
この場合、ウェーハの表面側をチャックテーブルの保持面によって吸引して保持することとなる。しかしながら、偏光膜は非常に脆いので、ウェーハの表面側を保持面で吸引保持するとウェーハの表面側の偏光膜が破壊されるという問題がある。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、偏光膜が設けられているウェーハの表面側からウェーハにレーザービームを照射する場合に、デブリの集光レンズへの付着を防ぎ、且つ、ウェーハの分割に適した改質層を形成することを目的とする。
本発明の一態様によれば、表面に偏光膜が形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法であって、該表面とは反対側の該ウェーハの裏面側を、環状のフレームに貼り付けられた支持テープに貼り付けるウェーハ支持ステップと、該ウェーハ支持ステップの後に、該偏光膜の該ウェーハとは反対側に位置する外面側から該偏光膜に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該偏光膜を分断するレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、該レーザー加工溝形成ステップの後に、該ウェーハの内部に集光点を位置付けるように該偏光膜の該外面側から該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを該レーザー加工溝に沿って該ウェーハに照射することにより、該ウェーハの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の後に、該ウェーハに外力を付与し、該ウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を含むウェーハの加工方法が提供される。
好ましくは、ウェーハの加工方法は、該レーザー加工溝形成ステップの前に、該偏光膜の該外面側に液状の材料を塗布して保護膜を形成する保護膜被覆ステップと、該レーザー加工溝形成ステップの後に、該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、をさらに含む。
また、好ましくは、該レーザー加工溝形成ステップで形成される該レーザー加工溝の幅は、該改質層形成ステップで該偏光膜にダメージが入らない範囲で最小に設定されており、該改質層形成ステップでは、該ウェーハの該偏光膜を透過する方向に偏光方向が制御された該レーザービームを該ウェーハに照射する。
また、好ましくは、該ウェーハはガラスである。
本発明に係るウェーハの加工方法では、分割予定ラインに沿ってウェーハに改質層を形成する前に、ウェーハの表面に形成された偏光膜を分割予定ラインに沿って部分的に除去する。
それゆえ、改質層を形成するときにウェーハの表面側からレーザービームを照射しても、レーザービームが偏光膜に吸収されることなくウェーハの内部に到達できる。また、ウェーハを分割できる程度にウェーハの強度が局所的に低下した改質層をウェーハの内部に形成できる。
さらに、分割予定ラインに沿って偏光膜が部分的に除去されているので、改質層を形成するときに偏光膜がデブリとなり集光レンズへこのデブリが付着することを防止できる。
ウェーハの裏面側を支持テープに貼り付けるウェーハ支持ステップ(S10)を示す斜視図である。 ウェーハユニットが配置されたレーザー加工装置の斜視図である。 図3(A)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜を加工する前のウェーハを示す一部断面側面図であり、図3(B)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜を加工した後のウェーハを示す一部断面側面図である。 偏光膜に形成されたレーザー加工溝を示す断面図である。 図5(A)は、改質層形成ステップ(S30)で加工する前のウェーハを示す一部断面側面図であり、図5(B)は、改質層形成ステップ(S30)で加工した後のウェーハを示す一部断面側面図である。 ウェーハの内部に形成された改質層を示す一部断面側面図である。 ウェーハを分割する分割ステップ(S40)を示す一部断面側面図である。 第1実施形態に係る加工方法のフローチャートである。 図9(A)は、第2実施形態に係るエキスパンド装置上に固定されたウェーハユニットを示す一部断面側面図であり、図9(B)は、第2実施形態に係る分割ステップ(S45)を示す一部断面側面図である。 第3実施形態で使用される保護膜塗布洗浄装置の斜視図である。 図11(A)は、保護膜被覆ステップ(S15)を示す一部断面側面図であり、図11(B)は、保護膜除去ステップ(S25)を示す一部断面側面図である。 第3実施形態に係る加工方法のフローチャートである。 図13(A)は、偏光膜の外面でのレーザービームの径に比べてレーザー加工溝の幅が十分に大きい場合の積層体の断面図であり、図13(B)は、偏光膜の外面でのレーザービームの径がレーザー加工溝の幅とほぼ同じ場合の積層体の断面図であり、図13(C)は、偏光膜の外面でのレーザービームの径に比べてレーザー加工溝の幅が十分に小さい場合の積層体の断面図である。 図14(A)は、偏光膜の外面でのレーザービームの径がレーザー加工溝の幅とほぼ同じであり、且つ、レーザービームの裾野部分が偏光膜を透過しない場合の積層体の断面図であり、図14(B)は、偏光膜の外面でのレーザービームの径がレーザー加工溝の幅とほぼ同じであり、且つ、レーザービームの裾野部分が偏光膜を透過する場合の積層体の断面図である。
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。図1から図7は、第1実施形態に係るウェーハ11の加工方法の各ステップ、加工に用いる装置等を示す図である。また、図8は、第1実施形態に係る加工方法のフローチャートである。
図1は、ウェーハ11の裏面11b側を支持テープ17bに貼り付けるウェーハ支持ステップ(S10)を示す斜視図である。樹脂等で形成されている支持テープ17bは、環状のフレーム17aの開口よりも大きな径を有している。支持テープ(ダイシングテープ)17bの周辺部は、金属で形成された環状のフレーム17aに貼り付けられており、支持テープ17bの中央部は、フレーム17aの開口で露出している。
支持テープ17bは、例えば、基材層と、当該基材層上の全面に設けられた粘着層とを有する。粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂層であり、フレーム17a等に対して強力な粘着力を発揮する。フレーム17aの開口には支持テープ17bの粘着層が露出している。
本実施形態のウェーハ11は、可視光線(例えば、360nm以上830nm以下)に対して透明であるガラスからなる板状基板であるが、ウェーハ11のガラスの種類は、特に限定されない。ウェーハ11のガラスは、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の各種ガラスであってよい。
なお、ウェーハ11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、シリコン等の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板等をウェーハ11として用いることもできる。
ウェーハ11は、例えば、100μm以上1000μm未満の厚さ(Z軸方向の長さ)を有する。本実施形態のウェーハ11は730μmの厚さを有する。また、ウェーハ11は、平面視で長辺と短辺とを有する矩形状に形成されている。
本実施形態では、ウェーハ11の長辺と平行な方向を第1方向とし、ウェーハ11の短辺と平行な方向を第2方向とする。なお、図1では、第1方向を数字1で示し、第2方向を数字2で示す。
裏面11bとは反対側のウェーハ11の表面11a側は、互いに交差する複数の分割予定ライン(ストリート)11cによって複数の領域に区画される。本実施形態では、分割予定ライン11cで区画される各領域は、20mm角の矩形領域である。
なお、本実施形態のウェーハ11における各領域の表面11a側には、デバイス等が形成されていない。また、本実施形態のウェーハ11の表面11a側は、直線状の分割予定ライン11cによって矩形状の領域に区画されるが、分割予定ライン11cを曲線状にして、曲線状の分割予定ライン11cによってウェーハ11の表面11a側を円形状の領域に区画してもよい。
ウェーハ11の表面11a上の全面には、偏光膜13が形成されている。偏光膜13も、ウェーハ11と同様に、分割予定ライン11cによって複数の領域に区画される。偏光膜13は、ウェーハ11の第1方向に沿った長手部を有する複数の凸部を備える。つまり、複数の凸部の各々は、第1方向に沿ってストライプ状に形成されている。第2方向で隣接する2つの凸部は所定の間隔を空けて設けられており、この2つの凸部の間には溝が形成されている。図1では、この溝を偏光膜13中に線で示している。
偏光膜13の凸部は、金属材料で形成されて光を反射する反射層と、反射層上に半導体材料で形成され光を吸収する吸収層との積層構造で構成されている。偏光膜13は、凸部の表面と、2つの凸部の間に位置する溝の底部でウェーハ11の表面11aとに接する酸化膜を更に含む。
当該酸化膜は、ウェーハ11上に複数の凸部を形成した後、例えば、熱酸化等の酸化工程を経て形成される。酸化膜は凸部の高さよりも十分に薄く、酸化膜は2つの凸部の間の溝を完全には充填しない。
本実施形態の偏光膜13は、上述の様に無機材料で形成された、いわゆるワイヤーグリッド偏光膜であるが、偏光膜13の材質、形状、構造等は特に制限されない。例えば、偏光膜13として、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素イオン等を配向させて形成された有機材料の偏光膜等を用いることもでき、その他の偏光膜を用いることもできる。
なお、図1では、分割予定ライン11cを説明するために、偏光膜13とウェーハ11とを離して示しているが、偏光膜13はウェーハ11の表面11aに接して設けられており、偏光膜13とウェーハ11とは積層体15を構成している。
ウェーハ支持ステップ(S10)では、フレーム17aの開口に露出した支持テープ17bの粘着層に、ウェーハ11の裏面11b側を貼り付ける。これにより、フレーム17a、支持テープ17b及び積層体15が一体化されたウェーハユニット19を形成する(図2を参照)。
本実施形態では、上述のウェーハ支持ステップ(S10)の後に、紫外線の波長を有するレーザービームL1を偏光膜13のウェーハ11とは反対側に位置する外面13a側から偏光膜13に照射して、偏光膜13を加工する。これにより、偏光膜13にレーザー加工溝13bを形成する(レーザー加工溝形成ステップ(S20))。
レーザー加工溝形成ステップ(S20)は、レーザー加工装置20Aを用いて行われる。図2は、ウェーハユニット19が配置されたレーザー加工装置20Aの斜視図である。レーザー加工装置20Aは、ウェーハユニット19を吸引保持するチャックテーブル28Aを有する。
レーザー加工装置20Aのチャックテーブル28Aの上面には、支持テープ17bの基材層の裏面(即ち、支持テープ17bの基材層の粘着層とは反対側の面)が接するよう、ウェーハユニット19が配置される。
チャックテーブル28Aは、ウェーハ11よりも大きな円形状の上面を有しており、当該上面はX軸方向及びY軸方向に対して概ね平行に形成されている。チャックテーブル28Aの上面の中央領域には、多孔質セラミックス等で形成されたポーラス板が設けられている。
ポーラス板は、チャックテーブル28Aの内部に形成された吸引路(不図示)等を介して真空ポンプ等の吸引手段(不図示)に接続されている。ポーラス板及び吸引路を介して吸引手段の負圧をウェーハ11に作用させることで、ポーラス板の上面はウェーハ11を吸引保持する保持面28Aa(図3等を参照)として機能する。
チャックテーブル28Aの下方には、移動機構(不図示)が設けられており、チャックテーブル28Aは、この移動機構によりX軸方向(即ち、加工送り方向)及びY軸方向に移動できる。ただし、必ずしもX及びY軸方向の両方向にチャックテーブル28Aを移動させなくてもよく、X軸方向にのみチャックテーブル28Aを移動させてもよい。
チャックテーブル28Aは、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向(鉛直方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転することができる。チャックテーブル28Aを所定角度だけ回転させることにより、保持面28Aaによって吸引保持されたウェーハユニット19は同じ所定角度だけ回転させられる。これにより、レーザー加工装置20Aに対するウェーハ11のX−Y平面での向きが調節される。
レーザー加工装置20Aは、チャックテーブル28Aに対向する位置に、レーザー照射ユニット22Aを有する。レーザー照射ユニット22Aの先端部には、パルス状のレーザービームを出射するレーザー加工ヘッド24Aが設けられている。レーザー加工ヘッド24Aは、レーザービームを集光する集光レンズを内部に有しており、レーザービームは、この集光レンズからレーザー加工ヘッド24A外へ出射される。
本実施形態のレーザー加工装置20Aは、紫外線の波長帯域(例えば、波長が10nm以上400nm以下の範囲)に属する波長のレーザービームL1を照射する。紫外線の波長を有するレーザービームL1は、偏光膜13に対して吸収性を有する波長のレーザービームである。本実施形態のレーザービームL1は、レーザービームL1の進行方向に対して電場及び磁場が各々特定の方向に振動する直線偏光であるが、円偏光又は楕円偏光であってよく、ランダム偏光(自然光)であってもよい。
レーザー加工装置20Aは、偏光膜13を加工するときには紫外線の波長を有するレーザービームL1をレーザー加工ヘッド24Aから照射し、偏光膜13の一部をアブレーションする。なお、ウェーハ11は、本実施形態のレーザービームL1によっては加工されない。
レーザー照射ユニット22Aは、レーザー加工ヘッド24Aの近傍に配置された撮像ユニット26Aを更に有する。撮像ユニット26Aにより撮像された積層体15の画像は、積層体15とレーザー加工ヘッド24Aとの位置合わせ等に利用される。
図3(A)、図3(B)及び図4を参照することにより、レーザー加工装置20A用いて、偏光膜13の開口部であるレーザー加工溝13bを積層体15に形成する様子を説明する。図3(A)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜13を加工する前のウェーハ11を示す一部断面側面図であり、図3(B)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜13を加工した後のウェーハ11を示す一部断面側面図である。
図3(B)では、理解を容易にするべく、レーザー加工溝13bよりも紙面奥方向(即ち、第2方向)に位置する偏光膜13を省略している。図4は、偏光膜13に形成されたレーザー加工溝13bを示す断面図である。
レーザー加工溝形成ステップ(S20)では、まず、レーザー加工装置20AのX軸方向とウェーハ11の第1方向とが平行となる様に、チャックテーブル28Aを回転させる。そして、レーザー加工ヘッド24Aとチャックテーブル28Aとを相対的にX軸方向に動かしつつ、レーザー加工ヘッド24Aから積層体15に対してレーザービームL1を照射する。
本実施形態では、ウェーハ11の第1方向の一端から他端までレーザービームL1を照射するように、チャックテーブル28AをX軸方向に沿って移動させることで、ウェーハ11の第1方向と平行な分割予定ライン11c(図4を参照)に沿って直線状にレーザービームL1を照射する。
偏光膜13にレーザービームL1を照射することにより、偏光膜13を構成する材料は、アブレーションされてデブリとなる。このデブリは、偏光膜13から飛散して、例えば、レーザー加工ヘッド24Aに付着する可能性がある。
しかしながら、レーザー加工溝形成ステップ(S20)におけるレーザー加工ヘッド24Aの先端から偏光膜13までの距離は、ウェーハ11に改質層を形成する場合に比べて十分に大きくできる。それゆえ、レーザー加工溝形成ステップ(S20)では、レーザー加工ヘッド24Aの集光レンズにデブリが付着することを防止できる。
図3(B)に示す様に、レーザービームL1を照射して偏光膜13を部分的に除去することで、レーザー加工溝13bを形成する。レーザービームL1の平均パワーは、例えば1.0Wであり、照射するときのチャックテーブル28Aの移動速度は、例えば200mm/sである。
図4に示す様に、偏光膜13を部分的に除去することで、ウェーハ11の第2方向に所定の幅Wを有し、偏光膜13を分断するレーザー加工溝13bを形成する。幅Wは、例えば、100μm以上300μm以下である。また、幅Wは、後述する偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径との関係で、ウェーハ11の厚さの40%程度としてもよい。
本実施形態では、レーザー加工ヘッド24Aがウェーハ11の第1方向の一端と他端との間を1回(即ち、1パス)以上往復するように、レーザービームL1を偏光膜13に照射する。このとき、往路と復路とでレーザービームL1が第2方向で部分的に重なるようにレーザービームL1を照射してよい。
ウェーハ11の第1方向に沿って1つのレーザー加工溝13bを形成した後、当該レーザー加工溝13bに対してウェーハ11の第2方向に隣接する位置にレーザー加工ヘッド24Aを位置付け、同様に、ウェーハ11の第1方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する。
このように、ウェーハ11の第2方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第1方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する。これにより、ウェーハ11の第1方向と平行な全ての分割予定ライン11c上にレーザー加工溝13bを形成する。
次に、レーザー加工装置20AのX軸方向とウェーハ11の第2方向とが平行になるように、チャックテーブル28Aを90度回転させる。そして、ウェーハ11の第2方向の一端から他端までレーザービームL1を直線状に照射するように、チャックテーブル28AをX軸方向に沿って移動させることで、レーザービームL1をウェーハ11の第2方向と平行な分割予定ライン11cに沿って照射する。
ウェーハ11の第1方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第2方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を次々に直線状に照射することで、ウェーハ11の第2方向と平行な全ての分割予定ライン11c上にレーザー加工溝13bを形成する。
レーザー加工溝形成ステップ(S20)の後に、レーザー加工装置20Aとは異なるレーザー加工装置20Bを用いて、赤外線の波長を有するレーザービームL2をレーザー加工溝13bに沿ってウェーハ11に照射することにより、ウェーハ11の内部に改質層を形成する。
図5(A)、図5(B)及び図6を参照することにより、レーザー加工装置20Bを用いて、偏光膜13に形成されたレーザー加工溝13bに沿って、ウェーハ11に形成する改質層11d及びクラック11eについて説明する。
レーザー加工装置20Bは、レーザー照射ユニット22Aと略同じ機能を有するレーザー加工ユニット22Bを有する。但し、レーザー加工ユニット22Bは、レーザー加工ヘッド24Bから、赤外線の波長帯域(例えば、波長が0.75μm以上1000μm以下の範囲)に属する波長のレーザービームL2を照射する。
赤外線の波長を有するレーザービームL2は、ウェーハ11に対して透過性を有する波長のレーザービームであり、ウェーハ11を加工するときには、このレーザービームL2がウェーハ11に対して照射される。
本実施形態では、偏光膜13の開口部(後述する、レーザー加工溝13b)を介してウェーハ11にレーザービームL2を照射して、ウェーハ11の内部に改質層を形成する。なお、レーザービームL2は、レーザービームL2の進行方向に対して電場及び磁場が特定の方向に振動する直線偏光である。
また、レーザー加工装置20Bは、チャックテーブル28Aと略同じ機能を有するチャックテーブル28Bを有する。チャックテーブル28Bはポーラス板を有し、ポーラス板の上面はウェーハ11を吸引保持する保持面28Baとして機能する。
図5(A)は、改質層形成ステップ(S30)で加工する前のウェーハ11を示す一部断面側面図であり、図5(B)は、改質層形成ステップ(S30)で加工した後のウェーハ11を示す一部断面側面図である。また、図6は、ウェーハ11の内部に形成された改質層11dを示す一部断面側面図である。
本実施形態では、ウェーハ11の内部に集光点を位置付けるように偏光膜13の外面13a側からウェーハ11にレーザービームL2を照射する。レーザービームL2の平均パワーは、例えば1.0Wである。ウェーハ11に照射されたレーザービームL2は、ウェーハ11内部の特定の深さ位置に集光する。
集光点には多光子吸収が生じ、ウェーハ11が変質することによって機械的強度等が低下した改質層11dが形成される。改質層11dは、例えば、ウェーハ11が部分的に溶融した領域である。
改質層形成ステップ(S30)では、まず、レーザー加工装置20BのX軸方向とウェーハ11の第1方向とが平行となる様に、チャックテーブル28Bを回転させる。そして、レーザー加工ヘッド24Bとチャックテーブル28Bとを相対的にX軸方向に動かしつつ、レーザー加工ヘッド24Bから積層体15に対してレーザービームL2を照射する。
ウェーハ11の第1方向の一端から他端までウェーハ11にレーザービームL2を照射するように、チャックテーブル28BをX軸方向に沿って移動させることで、レーザービームL2をウェーハ11の第1方向と平行なレーザー加工溝13bに沿って直線状に照射する(1回(即ち、1パス)のレーザービームL2の照射)。レーザービームL2を照射するときのチャックテーブル28Bの移動速度は、例えば、500mm/sである。
本実施形態では、集光点の深さ位置を変えて、上述の1回のレーザービームL2の照射を繰り返す。これにより、ウェーハ11内部の異なる深さ位置に改質層11dを形成する。集光点の深さ位置を変えて5回から10回(例えば、8回)、レーザービームL2を照射して、ウェーハ11の厚さ方向で隣接する改質層11dが互いに接続された複数の改質層11dを形成する(図6を参照)。
複数の改質層11dを形成するとき、最も表面11aに近い位置の改質層11dから表面11aまで至るクラック11eが形成される。同様に、最も裏面11bに近い位置の改質層11dから裏面11bまで至るクラック11eが形成される。なお、図6では、X軸方向で改質層11d及びクラック11eと重なる分割予定ライン11cの記載を省略している。
ウェーハ11の第1方向と平行な全てのレーザー加工溝13bに沿ってレーザービームL2を直線状に照射して、各レーザー加工溝13bの下方に改質層11dを形成する。さらに、レーザー加工溝形成ステップ(S20)と同様に、レーザー加工装置20BのX軸方向とウェーハ11の第2方向とが平行になるように、チャックテーブル28Bを90度回転させて、レーザービームL2をウェーハ11の第2方向と平行なレーザー加工溝13bに沿って照射する。
ウェーハ11の第1方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第2方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL2を次々に直線状に照射することで、ウェーハ11の第2方向と平行な全てのレーザー加工溝13bに沿った改質層11dを形成する。
改質層11dを形成するときには、レーザー加工ヘッド24B中の集光レンズとウェーハ11の表面11aとの距離をレーザー加工溝形成ステップ(S20)の場合よりも近づけて、レーザービームL2をウェーハ11の内部に集光させる。
本実施形態では、レーザー加工溝13bに偏光膜13が存在しないので、ウェーハ11の偏光膜13側にレーザービームL2を照射しても、偏光膜13のデブリが発生しない。それゆえ、偏光膜13のデブリがレーザー加工ヘッド24B中の集光レンズへ付着することを防止できる。
改質層形成ステップ(S30)の後に、分割装置(ブレーキング装置)30を用いてウェーハ11に外力を付与し、ウェーハ11を分割予定ライン11cに沿って分割する。図7は、ウェーハ11を分割する分割ステップ(S40)を示す一部断面側面図である。
分割ステップ(S40)は、例えば、図7に示す分割装置30を用いて行われる。本実施形態の分割装置30は、ウェーハユニット19の支持テープ17b側が配置される支持台32を有する。また、分割装置30は、支持台32に支持されたウェーハ11の表面11a側に対して応力を加える押圧刃34を有する。
分割ステップ(S40)では、まず、支持台32上にウェーハユニット19を配置する。そして、ウェーハ11の表面11a側の分割予定ライン11cに対して押圧刃34を押し当てる。これにより、改質層11d及びクラック11e(即ち、分割予定ライン11c)に沿ってウェーハ11は複数のチップ11f(図9(B)参照)に分割される。
なお、本実施形態では、偏光膜13が設けられているウェーハ11の表面11a側をチャックテーブルで保持しない。それゆえ、偏光膜13がチャックテーブルと接触することにより破壊されることを防止できる。
ウェーハ11から分割して形成される各チップ11fは、例えば、プロジェクター装置に用いられる偏光素子である。プロジェクター装置は人が視認できる映像をスクリーンに投影するための装置であるので、ウェーハ11としては、可視光線に対して透明であるガラスが好適である。
ところで、偏光膜13を有するウェーハ11を、押圧刃34ではなく切削装置により切削して分割することも考えられる。しかしながら、切削時に、切削装置のブレードと、ブレード及びウェーハ11の接触点(即ち、加工点)とに供給される切削水により、分割予定ライン11c以外の領域の偏光膜13も破壊される。それゆえ、偏光膜13付きウェーハ11を分割するときには、本実施形態の様に、分割予定ライン11c以外の領域の偏光膜13に負荷がかからない方法で分割することが望ましい。
次に、分割装置30を用いた分割ステップ(S40)に代えて、エキスパンド装置40を用いてウェーハ11を分割する第2実施形態を説明する。図9(A)は、第2実施形態に係るエキスパンド装置40上に固定されたウェーハユニット19を示す一部断面側面図である。
エキスパンド装置40は、ウェーハ11の径よりも大きい径を有する円筒状のドラム42を備える。また、エキスパンド装置40は、ドラム42の上端部を外周側から囲むように設けられたフレーム支持台48を含むフレーム保持ユニット44を備える。
フレーム支持台48は、ドラム42の径よりも大きい径の開口を有しており、ドラム42の上端部と同様の高さに配置されている。また、フレーム支持台48の外周側の複数箇所には、クランプ46が設けられている。
フレーム支持台48の上にウェーハユニット19を載せ、クランプ46によりウェーハユニット19のフレーム17aを固定すると、ウェーハユニット19がフレーム支持台48により固定される。
フレーム支持台48は、鉛直方向に沿って伸長する複数のロッド50により支持される。各ロッド50の下端部には、円板状のベース(不図示)により支持されており、ロッド50を昇降させるエアシリンダ52が設けられている。各エアシリンダ52を引き込み状態にすると、フレーム支持台48がドラム42に対して引き下げられる。
分割ステップ(S45)では、まず、エキスパンド装置40のドラム42の上端の高さと、フレーム支持台48の上面の高さとが一致するように、エアシリンダ52を作動させてフレーム支持台48の高さを調節する。
次に、レーザー加工装置20Bから搬出されたウェーハユニット19をエキスパンド装置40のドラム42及びフレーム支持台48の上に載せる。その後、クランプ46によりフレーム支持台48の上にウェーハユニット19のフレーム17aを固定する。
次に、エアシリンダ52を作動させてフレーム保持ユニット44のフレーム支持台48をドラム42に対して引き下げる。すると、図9(B)に示す様に、支持テープ17bが外周方向に拡張される。図9(B)は、第2実施形態に係る分割ステップ(S45)を示す一部断面側面図である。
支持テープ17bが外周方向に拡張されると、支持テープ17bに支持されたウェーハ11が複数のチップ11fに分離され、且つ、チップ11fどうしの間隔が広げられる。これにより、チップ11fどうしがX−Y平面方向で離れるので、個々のチップ11fのピックアップが容易となる。
なお、第2実施形態の変形例では、分割装置30を用いた分割ステップ(S40)の後に、エキスパンド装置40を用いてチップ11fどうしの間隔を広げてもよい。これにより、個々のチップ11fのピックアップが容易となる。
次に、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の前に偏光膜13上に水溶性の保護膜61を形成し、レーザー加工溝形成ステップ(S20)後に保護膜61を除去する第3実施形態について説明する。
図10は、第3実施形態で使用される保護膜塗布洗浄装置60の斜視図である。図11(A)は、保護膜被覆ステップ(S15)を示す一部断面側面図であり、図11(B)は、保護膜除去ステップ(S25)を示す一部断面側面図である。また、図12は、第3実施形態に係る加工方法のフローチャートである。
図10に示す様に、保護膜塗布洗浄装置60は、円板状のスピンナテーブル68を有するスピンナテーブル機構62を備えている。スピンナテーブル68は多孔性材料から形成された保持面68aを含み、保持面68aは流路(不図示)を介して吸引手段(不図示)に接続されている。吸引手段が負圧を作用させることにより、スピンナテーブル68は、保持面68a上に配置されたウェーハ11を吸引保持できる。
スピンナテーブル68の外周には、ウェーハユニット19のフレーム17aを押さえる4個の振り子式のクランプ機構66が設けられている。スピンナテーブル68の単位時間当たりの回転数が所定値以下のときには、クランプ機構66の爪部がフレーム17aから離れ、スピンナテーブル68の単位時間当たりの回転数が所定値より大きいときには、爪部がフレーム17aを押さえるように、クランプ機構66は構成されている。単位時間当たりの回転数の所定値は、例えば1000rpmである。
スピンナテーブル68の下方には、スピンナテーブル68とは反対側の下面に開口(不図示)を有するカバー部材82が設けられている。また、スピンナテーブル68の下方には、カバー部材82の開口を介して、スピンナテーブル68を回転駆動するモータ70の出力軸70aが連結されている。
モータ70は円筒形状の筐体に収容されており、この筐体の周囲には複数(本実施形態では、3つ)の支持機構72が設けられている。各支持機構72は、支持脚74と、支持脚74に連結されたエアシリンダ76とを有する。各支持機構72は、支持脚74によりモータ70を支持し、エアシリンダ76を上下方向に移動させる。
スピンナテーブル68及びカバー部材82の周囲には、洗浄水受け機構64が設けられている。洗浄水受け機構64は、使用済の洗浄水を一時的に貯留する洗浄水受け容器78を有する。洗浄水受け容器78の下方には、洗浄水受け容器78を支持する複数の支持脚80が接続されている。
洗浄水受け容器78は、円筒状の外側壁78aと、外側壁78aよりも高さが低くカバー部材82の下方に位置する円筒状の内側壁78bと、外側壁78a及び内側壁78bの各底部を接続するリング状の底壁78cとを有する。
底壁78cの一部には、排水口78dが設けられている。排水口78dには、ドレンホース84が接続されており、洗浄水受け容器78に一時的に貯留された使用済の洗浄水は、ドレンホース84から保護膜塗布洗浄装置60の外へ排出される。
保護膜塗布洗浄装置60は、スピンナテーブル68に保持されたウェーハ11の偏光膜13側に液状樹脂を塗布する塗布手段86を有する。塗布手段86は、スピンナテーブル68に保持されたウェーハ11に向けて液状樹脂を吐出する吐出ノズル88と、吐出ノズル88を支持する概略L字形状のアーム90とを含む。
塗布手段86は、スピンナテーブル68中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム90を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、吐出ノズル88は、アーム90を介して液状樹脂供給源(不図示)に接続されている。
液状樹脂は、保護膜61を形成する材料である。この液状樹脂は、例えば、PVA(ポリ・ビニール・アルコール)、PEG(ポリ・エチレン・グリコール)、PEO(酸化ポリエチレン)等の水溶性の樹脂である。
保護膜塗布洗浄装置60は、積層体15を洗浄する洗浄水供給手段92を有する。洗浄水供給手段92は、スピンナテーブル68に保持されたレーザー加工溝13b形成後の積層体15に向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル94と、洗浄水ノズル94を支持する概略L字形状のアーム96とを含む。
洗浄水供給手段92は、スピンナテーブル68の中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム96を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、洗浄水ノズル94はアーム96を介して洗浄水供給源(不図示)に接続されている。
保護膜塗布洗浄装置60は、積層体15を乾燥させるエア供給手段98を更に有する。エア供給手段98は、スピンナテーブル68に保持された洗浄後の積層体15に向けてエアを噴出するエアノズル100と、エアノズル100を支持する概略L字形状のアーム102とを有する。
エア供給手段98は、スピンナテーブル68の中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム102を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、エアノズル100は、アーム102を介してエア供給源(不図示)に接続されている。
本実施形態では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の前に、偏光膜13の外面13a側に液状の材料を塗布して保護膜61を形成する(保護膜被覆ステップ(S15))(図11(A)参照)。
例えば、保護膜被覆ステップ(S15)では、保持面68aに積層体15の裏面11b側を吸着させて、塗布手段86の吐出ノズル88を積層体15上に移動させる。その後、スピンナテーブル68を2000rpmで回転させて、吐出された水溶性の樹脂を偏光膜13上の全面にスピンコーティングする。
保護膜被覆ステップ(S15)後に、上述のレーザー加工溝形成ステップ(S20)を行う。そして、上述のレーザー加工溝形成ステップ(S20)の後に、洗浄水供給手段92及びエア供給手段98から積層体15に洗浄水及びエアを噴射して保護膜61を除去する(保護膜除去ステップ(S25))(図11(B)参照)。
例えば、保護膜除去ステップ(S25)では、洗浄水ノズル94及びエアノズル100から洗浄水(純水)及びエアをそれぞれ積層体15に供給しながら、スピンナテーブル68を100rpmから200rpmの低速で回転させて積層体15を洗浄する。
本実施形態では、レーザー加工溝13bの形成前に偏光膜13上に保護膜61を形成することで、レーザー加工溝形成ステップ(S20)でアブレーションされた偏光膜13のデブリが偏光膜13ではなく保護膜61上に付着する。それゆえ、デブリが偏光膜13に付着することを防止できる。
更に、レーザー加工溝形成ステップ(S20)後に、アブレーションされた偏光膜13のデブリが付着した保護膜61を洗浄水で洗い流すことにより、保護膜61と共にデブリを積層体15上から除去することができる。
次に、レーザービームL2の径及びレーザー加工溝13bの幅Wの条件を変更した変形例について説明する。レーザービームL2は、横軸をウェーハ11の表面11aでのスポットの径方向とし、縦軸をエネルギーとした場合に、略ガウシアン形状のプロファイルを有する。
例えば、レーザービームL2の径は、レーザービームL2の強度のピーク値から当該ピーク値の(1/e)倍(なお、eは自然対数)となる範囲により定められる。また、レーザービームL2の径よりも外側には、径の内側部分の強度に比べて強度が弱いレーザービームL2の裾野部分が存在する。
図13(A)、図13(B)及び図13(C)では、レーザービームL2の裾野部分を図示しておらず、レーザービームL2の径の内側部分のみを図示している。図13(A)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径に比べてレーザー加工溝13bの幅W1が十分に大きい場合の積層体15の断面図である。この場合、偏光膜13は、レーザービームL2によりアブレーションされることはない。
しかしながら、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径よりも幅W1を大きくするためには、レーザー加工溝形成ステップ(S20)において、1つのレーザー加工溝13bを形成するために偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する回数を増やす必要がある。
そこで、1つの直線状のレーザー加工溝13bを形成するときにレーザービームL1を直線状に照射する回数を低減するべく、レーザー加工溝13bの幅Wを、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13にダメージが入らない範囲で最小に設定してもよい。これにより、レーザー加工溝形成ステップ(S20)での加工時間を短くできる。
例えば、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径が100μmであるレーザービームL2で改質層形成ステップ(S30)を行う場合に、偏光膜13にダメージが入らないレーザー加工溝13bの最小の幅W2は、100μmである。ただし、レーザービームL2のエネルギー、ウェーハ11の加工のされやすさ等により、最小の幅W2は、±30%程度変化する場合もある。
この100μmの幅のレーザー加工溝13bを形成するためには、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で、例えば、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径が45μmであるレーザービームL1を偏光膜13上で部分的に重ねながら直線状に3回照射する。
図13(B)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じ場合の積層体15の断面図である。図13(B)の例では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の作業に要する時間を、図13(A)の例に比べて短縮できる点が有利である。
比較例として、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径に比べてレーザー加工溝13bの幅W3が十分に小さい場合の積層体15の断面図を図13(C)に示す。図13(C)の例では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の作業に要する時間を図13(B)の例よりも短縮できるが、改質層形成ステップ(S30)のレーザービームL2により、偏光膜13がアブレーションされるので好ましくない。
ところで、レーザービームL2が照射された偏光膜13の外面13aには、レーザービームL2の径の外側に位置する裾野部分も照射されている。レーザービームL2の裾野部分は、レーザービームL2の径の内側部分に比べてエネルギーが低いので、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13をアブレーションせず、偏光膜13にダメージを与える可能性は低い。
レーザービームL2の裾野部分は、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13に吸収又は反射させるよりも偏光膜13を透過させる方が好ましい。これにより、ウェーハ11の内部に位置するレーザービームL2の集光点のエネルギーをより向上できる。
レーザービームL2は直線偏光であるので、レーザービームL2の偏光方向を偏光膜13に対して調節することで、レーザービームL2の偏光膜13に対する吸収又は反射と透過とを調節できる。
偏光膜13が上述したワイヤーグリッド偏光膜である場合に、ストライプ状である凸部の延伸方向と、レーザービームL2の偏光方向とが平行であると、レーザービームL2は偏光膜13に吸収又は反射される。
例えば、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と平行である、又は、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と平行な成分を含む場合、レーザービームL2の裾野部分は偏光膜13によりほぼ吸収又は反射される。
これに対して、レーザービームL2の偏光方向がストライプ状である凸部の延伸方向と直交する場合、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2のスポット径の内側部分及び裾野部分の両方ともが、偏光膜13を透過する。
図14(A)及び図14(B)の例では、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13に吸収又は反射される様子を明示するべく、レーザービームL2の径に加えて、裾野部分L2aを図13(B)のレーザービームL2に追加している。
図14(A)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じであり、且つ、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過しない場合の積層体15の断面図である。なお、上述の様に、幅W2は、偏光膜13にダメージが入らないレーザー加工溝13bの最小の幅である。
これに対して、図14(B)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じであり、且つ、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過する場合の積層体15の断面図である。
図14(B)の例におけるレーザー加工ヘッド24Bは、レーザー発振器(不図示)と集光レンズ24aとの間に、レーザービームL2の偏光方向を変える波長板24bを有する。波長板24bは、例えば、λ/2波長板(即ち、半波長板)であり、レーザービームL2の偏光方向をレーザービームL2の進行方向に垂直な面内で任意の角度だけ回転させることができる。
例えば、レーザービームL2の偏光方向がλ/2波長板の光学軸(高速軸ともいう)に対して反時計回りに角度θだけ傾いている場合に、λ/2波長板を透過したレーザービームL2の偏光方向は、λ/2波長板の光学軸に対して時計回りに角度θだけ傾く。つまり、レーザービームL2の偏光方向は、λ/2波長板の透過前と透過後とで角度2θだけ回転する。仮に、角度θを45度とすれば、λ/2波長板を透過したレーザービームL2の偏光方向は90度回転する。
レーザー発振器から出射されるレーザービームL2の偏光方向は予め定められている。それゆえ、波長板24bの光学軸を適宜回転させることにより、レーザービームL2の既知の偏光方向をレーザービームL2の進行方向に垂直な面内で回転できる。図14(B)の例では、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と直交するよう、レーザービームL2の偏光方向を制御する。
図14(B)の例では、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過できるので、レーザービームL2の裾野部分L2aのエネルギーも改質層11dの形成に寄与させることができる。これにより、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13に吸収される場合に比べて、加工品質を向上できる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
11 ウェーハ
11a 表面
11b 裏面
11c 分割予定ライン(ストリート)
11d 改質層
11e クラック
11f チップ
13 偏光膜
13a 外面
13b レーザー加工溝
15 積層体
17a フレーム
17b 支持テープ(ダイシングテープ)
19 ウェーハユニット
20A、20B レーザー加工装置
22A、22B レーザー照射ユニット
24A、24B レーザー加工ヘッド
24a 集光レンズ
24b 波長板
26A 撮像ユニット
28A、28B チャックテーブル
28Aa、28Ba 保持面
30 分割装置(ブレーキング装置)
32 支持台
34 押圧刃
40 エキスパンド装置
42 ドラム
44 フレーム保持ユニット
46 クランプ
48 フレーム支持台
50 ロッド
52 エアシリンダ
60 保護膜塗布洗浄装置
61 保護膜
62 スピンナテーブル機構
64 洗浄水受け機構
66 クランプ機構
68 スピンナテーブル
68a 保持面
70 モータ
70a 出力軸
72 支持機構
74 支持脚
76 エアシリンダ
78 洗浄水受け容器
78a 外側壁
78b 内側壁
78c 底壁
78d 排水口
80 支持脚
82 カバー部材
84 ドレンホース
86 塗布手段
88 吐出ノズル
90 アーム
92 洗浄水供給手段
94 洗浄水ノズル
96 アーム
98 エア供給手段
100 エアノズル
102 アーム

Claims (4)

  1. 表面に偏光膜が形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法であって、
    該表面とは反対側の該ウェーハの裏面側を、環状のフレームに貼り付けられた支持テープに貼り付けるウェーハ支持ステップと、
    該ウェーハ支持ステップの後に、該偏光膜の該ウェーハとは反対側に位置する外面側から該偏光膜に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該偏光膜を分断するレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、
    該レーザー加工溝形成ステップの後に、該ウェーハの内部に集光点を位置付けるように該偏光膜の該外面側から該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを該レーザー加工溝に沿って該ウェーハに照射することにより、該ウェーハの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の後に、該ウェーハに外力を付与し、該ウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、
    を含むことを特徴とするウェーハの加工方法。
  2. 該レーザー加工溝形成ステップの前に、該偏光膜の該外面側に液状の材料を塗布して保護膜を形成する保護膜被覆ステップと、
    該レーザー加工溝形成ステップの後に、該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のウェーハの加工方法。
  3. 該レーザー加工溝形成ステップで形成される該レーザー加工溝の幅は、該改質層形成ステップで該偏光膜にダメージが入らない範囲で最小に設定されており、
    該改質層形成ステップでは、該ウェーハの該偏光膜を透過する方向に偏光方向が制御された該レーザービームを該ウェーハに照射することを特徴とする、請求項1又は2に記載のウェーハの加工方法。
  4. 該ウェーハはガラスであることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のウェーハの加工方法。
JP2018145942A 2018-08-02 2018-08-02 ウェーハの加工方法 Active JP7139050B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018145942A JP7139050B2 (ja) 2018-08-02 2018-08-02 ウェーハの加工方法
CN201910634032.XA CN110788499B (zh) 2018-08-02 2019-07-15 晶片的加工方法
TW108126319A TW202008446A (zh) 2018-08-02 2019-07-25 晶圓的加工方法
KR1020190094195A KR20200015420A (ko) 2018-08-02 2019-08-02 웨이퍼의 가공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018145942A JP7139050B2 (ja) 2018-08-02 2018-08-02 ウェーハの加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020021874A true JP2020021874A (ja) 2020-02-06
JP7139050B2 JP7139050B2 (ja) 2022-09-20

Family

ID=69426930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018145942A Active JP7139050B2 (ja) 2018-08-02 2018-08-02 ウェーハの加工方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7139050B2 (ja)
KR (1) KR20200015420A (ja)
CN (1) CN110788499B (ja)
TW (1) TW202008446A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013027929A (ja) * 2012-09-27 2013-02-07 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd レーザー加工装置、被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP2013207170A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Disco Abrasive Syst Ltd デバイスウェーハの分割方法
JP2014146810A (ja) * 2014-03-03 2014-08-14 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2015079826A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三星ダイヤモンド工業株式会社 弾性支持板、破断装置及び分断方法
WO2017006405A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 堺ディスプレイプロダクト株式会社 表示部材の分断方法、及び液晶表示装置の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116844A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP4402708B2 (ja) * 2007-08-03 2010-01-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
JP5528904B2 (ja) * 2010-05-20 2014-06-25 株式会社ディスコ サファイアウェーハの分割方法
JP2012238746A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウエーハの分割方法
JP6270520B2 (ja) * 2014-02-07 2018-01-31 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2016072274A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013207170A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Disco Abrasive Syst Ltd デバイスウェーハの分割方法
JP2013027929A (ja) * 2012-09-27 2013-02-07 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd レーザー加工装置、被加工物の加工方法および被加工物の分割方法
JP2015079826A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三星ダイヤモンド工業株式会社 弾性支持板、破断装置及び分断方法
JP2014146810A (ja) * 2014-03-03 2014-08-14 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
WO2017006405A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 堺ディスプレイプロダクト株式会社 表示部材の分断方法、及び液晶表示装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7139050B2 (ja) 2022-09-20
CN110788499A (zh) 2020-02-14
TW202008446A (zh) 2020-02-16
KR20200015420A (ko) 2020-02-12
CN110788499B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5443104B2 (ja) ウエーハの加工方法
KR102345187B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
US8461025B2 (en) Protective film forming method and apparatus
US20100129546A1 (en) Protective film forming method and apparatus
US20150104930A1 (en) Wafer processing method
US7776721B2 (en) Laser processing method for gallium arsenide wafer
JP2016215231A (ja) 脆性基板のスライス装置及び方法
JP2008277414A (ja) ウエーハの分割方法
CN104551412A (zh) 磁记录介质用圆盘状玻璃基板及其制造方法
JP2012049164A (ja) 発光デバイスの製造方法
KR102084269B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법
JP2010267638A (ja) 保護膜の被覆方法及びウエーハのレーザ加工方法
JP6012185B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法
JP2013081951A (ja) ガラス基板のアブレーション加工方法
JP7139050B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2015133437A (ja) ウェーハの加工方法
JP2008227276A (ja) ウエーハの分割方法
JP7086474B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2020017592A (ja) ウェーハの分割方法
KR102488216B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP7387227B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP7149077B2 (ja) ウエーハの分割方法
KR20170053112A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP2020089920A (ja) レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP2015142015A (ja) 半導体ウェーハの加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7139050

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150