JP2020194896A - Chip manufacturing method - Google Patents

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Abstract

To provide a chip manufacturing method capable of processing wafers of different thicknesses under same processing conditions, and manufacturing a chip without causing a processing failure.SOLUTION: A chip manufacturing method includes a processing groove forming step and a modified layer forming step. The processing groove forming step forms a processing groove 26 by irradiating a wafer with a laser beam of a wavelength having absorptivity to a functional layer 24 along division schedule lines from a surface 16 side of a workpiece (wafer 10). The modified layer forming step forms a modified layer 28 serving as a division starting point by irradiating the wafer with a laser beam of a wavelength having permeability to the workpiece along the division schedule lines from a rear surface 18 side of the workpiece after the processing groove forming step. The modified layer forming step includes a multifocal forming step which condenses laser beams using multifocal forming means so that thickness variation 32 per workpiece can be absorbed, and processes the workpiece so as to form a plurality of condensing points in a thickness direction (Z-axis direction) of the workpiece.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、チップの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a chip.

半導体ウエーハ等の被加工物をチップサイズに分割する方法として、分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して分割起点となる改質層を形成し、改質層を形成した後、外力を加えて分割するレーザ加工装置が知られている(例えば、特許文献1)。 As a method of dividing a workpiece such as a semiconductor wafer into chip sizes, a laser beam is irradiated along a planned division line to form a modified layer as a division starting point, a modified layer is formed, and then an external force is applied. A laser processing apparatus that divides the laser processing apparatus is known (for example, Patent Document 1).

特開2002−192370号公報JP-A-2002-192370

上記の分割方法において、ウエーハ毎に厚さばらつきがある場合、同じ加工条件で加工すると、斜め割れ等の加工不良や分割できないウエーハが生じる恐れがあった。加工前にウエーハの厚みを測定し、測定した厚みに基づいて加工条件を都度変更する方法が考案されたが、同じロット内で異なる加工条件を使用することによって、品質のばらつきが生じる恐れがある。 In the above dividing method, when the thickness varies from wafer to wafer, processing under the same processing conditions may cause processing defects such as diagonal cracks and wafers that cannot be divided. A method has been devised in which the thickness of the wafer is measured before processing and the processing conditions are changed each time based on the measured thickness, but there is a risk of quality variation due to the use of different processing conditions within the same lot. ..

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる厚さのウエーハを同じ加工条件で加工し、加工不良を生じさせることなくチップを製造することができるチップの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a method for producing a chip, which can process wafers of different thicknesses under the same processing conditions and produce a chip without causing processing defects. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のチップの製造方法は、異なる厚みを有する被加工物を同じ加工条件で加工してチップを製造するチップの製造方法であって、該被加工物は、格子状に設定された複数の分割予定ラインで区画され、表面側の該分割予定ラインで区画された領域に機能層を含むデバイスを有し、該被加工物の表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿って照射し、加工溝を形成する加工溝形成ステップと、該加工溝形成ステップの後、該被加工物の裏面側から該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該分割予定ラインに沿って照射し、分割起点となる改質層を形成する改質層形成ステップと、を含み、該改質層形成ステップは、被加工物毎の厚みばらつきを吸収できるように、多焦点形成手段を用いて該レーザビームを集光し、該被加工物の厚み方向に複数の集光点を形成するように加工する多焦点形成ステップを含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the method for producing a chip of the present invention is a method for producing a chip by processing workpieces having different thicknesses under the same processing conditions. The work piece is partitioned by a plurality of scheduled division lines set in a grid pattern, and has a device including a functional layer in a region divided by the planned division lines on the surface side, and the surface side of the work piece. After the machined groove forming step of forming a machined groove by irradiating the functional layer with a laser beam having a wavelength having absorption along the planned division line, and after the machined groove forming step, the workpiece A modified layer forming step of irradiating a laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece from the back surface side along the planned division line to form a modified layer as a division starting point is included. In the modified layer forming step, the laser beam is focused by using a multifocal forming means so that the thickness variation of each workpiece can be absorbed, and a plurality of focusing points are formed in the thickness direction of the workpiece. It is characterized by including a multifocal forming step that is processed to do so.

前記チップの製造方法では、該被加工物毎の厚みばらつきは、該被加工物の裏面を研削することによって生じてもよい。 In the method for producing a chip, the thickness variation for each workpiece may be caused by grinding the back surface of the workpiece.

前記チップの製造方法では、該多焦点形成手段は、LCOSであってもよい。 In the method for producing a chip, the multifocal forming means may be LCOS.

本願発明は、異なる厚さのウエーハを同じ加工条件で加工し、加工不良を生じさせることなくチップを製造することができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that wafers having different thicknesses can be processed under the same processing conditions to produce chips without causing processing defects.

図1は、実施形態に係るチップの製造方法の被加工物の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a workpiece of the method for manufacturing a chip according to an embodiment. 図2は、実施形態に係るチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a chip manufacturing method according to an embodiment. 図3は、図2に示されたチップの製造方法の裏面研削ステップを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a back surface grinding step of the chip manufacturing method shown in FIG. 図4は、図2に示されたチップの製造方法の加工溝形成ステップを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a machined groove forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. 図5は、図2に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. 図6は、図2に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップを示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. 図7は、実施形態に係るチップの製造方法において多焦点加工を実施した被加工物の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a work piece subjected to multifocal processing in the method for manufacturing a chip according to an embodiment. 図8は、変形例に係るチップの製造方法において改質層形成ステップの流れを示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the modified layer forming step in the chip manufacturing method according to the modified example. 図9は、変形例に係るチップの製造方法において多焦点加工および単焦点加工を実施した被加工物の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a work piece that has undergone multifocal processing and single focus processing in the chip manufacturing method according to the modified example.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions or changes of the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.

〔実施形態〕
図1は、実施形態に係るチップの製造方法の加工対象のウエーハの斜視図である。図2は、実施形態に係るチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。
[Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view of a wafer to be processed in the chip manufacturing method according to the embodiment. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of a chip manufacturing method according to an embodiment.

実施形態に係るチップの製造方法は、図1に示すウエーハ10を分割して複数のチップ12を製造する方法である。チップの製造方法の被加工物であるウエーハ10は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板14を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。 The method for manufacturing chips according to the embodiment is a method for manufacturing a plurality of chips 12 by dividing the wafer 10 shown in FIG. The wafer 10 which is a work piece of the chip manufacturing method is a disk-shaped semiconductor wafer or an optical device wafer having a substrate 14 such as silicon, sapphire, and gallium arsenide.

ウエーハ10は、図1に示すように、基板14の表面16に格子状に設定される複数の分割予定ライン20と、分割予定ライン20によって区画されるデバイス22と、を有する。デバイス22は、表面16側の分割予定ライン20で区画された領域に機能層24を含む。デバイス22は、例えば、IC(Integrated Circuit)、又はLSI(Large Scale Integration)等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ等である。 As shown in FIG. 1, the wafer 10 has a plurality of scheduled division lines 20 set on the surface 16 of the substrate 14 in a grid pattern, and a device 22 partitioned by the scheduled division lines 20. The device 22 includes a functional layer 24 in a region partitioned by a planned division line 20 on the surface 16 side. The device 22 is, for example, an integrated circuit such as an IC (Integrated Circuit) or an LSI (Large Scale Integration), a CCD (Charge Coupled Device), or a CMOS (Complementary Metal Oxide Sensor) such as a CMOS sensor.

実施形態において、ウエーハ10は、分割予定ライン20に沿って個々のデバイス22に分割されて、チップ12に製造される。チップ12は、基板14の一部と、基板14上のデバイス22と、を含む。 In the embodiment, the wafer 10 is divided into individual devices 22 along the planned division line 20 and manufactured on the chip 12. The chip 12 includes a part of the substrate 14 and a device 22 on the substrate 14.

実施形態に係るチップの製造方法は、異なる厚みを有する被加工物であるウエーハ10を、同じ加工条件で加工してチップ12を製造する。チップの製造方法は、図2に示すように、裏面研削ステップST1と、加工溝形成ステップST2と、改質層形成ステップST3と、を含む。なお、以下では、作業者が各加工装置を操作するものとして記載するが、自動加工装置や搬送装置を用いて自動で作業を行うようにしてもよい。以下の説明において、X軸方向は、水平面における一方向である。Y軸方向は、水平面において、X軸方向に交差する方向である。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に交差する方向である。 In the chip manufacturing method according to the embodiment, wafers 10 which are workpieces having different thicknesses are processed under the same processing conditions to manufacture chips 12. As shown in FIG. 2, the method for manufacturing a chip includes a back surface grinding step ST1, a machined groove forming step ST2, and a modified layer forming step ST3. In the following description, it is described that the operator operates each processing device, but the work may be performed automatically by using an automatic processing device or a transfer device. In the following description, the X-axis direction is one direction in the horizontal plane. The Y-axis direction is a direction that intersects the X-axis direction in the horizontal plane. The Z-axis direction is a direction that intersects the X-axis direction and the Y-axis direction.

(裏面研削ステップ)
図3は、図2に示されたチップの製造方法の裏面研削ステップを示す斜視図である。裏面研削ステップST1は、研削ユニット50によって、ウエーハ10を裏面18から研削して所定の厚さまで薄化するステップである。
(Backside grinding step)
FIG. 3 is a perspective view showing a back surface grinding step of the chip manufacturing method shown in FIG. The back surface grinding step ST1 is a step in which the wafer 10 is ground from the back surface 18 by the grinding unit 50 to be thinned to a predetermined thickness.

裏面研削ステップST1において、作業者は、チャックテーブル60の保持面62にウエーハ10の表面16を吸引保持させる。この際、作業者は、基板14の機能層24を異物から保護するために、バックグラインドテープをウエーハ10の表面16に貼り付けておくことが好ましい。 In the back surface grinding step ST1, the operator sucks and holds the surface 16 of the wafer 10 on the holding surface 62 of the chuck table 60. At this time, the operator preferably attaches a back grind tape to the surface 16 of the wafer 10 in order to protect the functional layer 24 of the substrate 14 from foreign matter.

作業者は、チャックテーブル60を軸心64回りに回転させ、かつ、研削ユニット50の研削ホイール52を軸心54周りに回転させる。作業者は、研削水を供給しながら、研削ホイール52の研削用砥石56を所定の送り速度でチャックテーブル60に近付ける。研削用砥石56がウエーハ10の裏面18に接触すると、研削用砥石56は、ウエーハ10の裏面18側を研削する。作業者は、裏面研削ステップST1において、研削ユニット50によって、ウエーハ10を所定の厚さまで薄化させると、チャックテーブル60による吸引保持を解除して、加工溝形成ステップST2に移行する。なお、実施形態においては、複数のウエーハ10を裏面研削ステップST1において研削する場合、ウエーハ10毎に厚みばらつき32(後述の図7参照)が生じることを想定する。 The operator rotates the chuck table 60 around the axis 64 and the grinding wheel 52 of the grinding unit 50 around the axis 54. The operator brings the grinding wheel 56 of the grinding wheel 52 closer to the chuck table 60 at a predetermined feed rate while supplying the grinding water. When the grinding wheel 56 comes into contact with the back surface 18 of the wafer 10, the grinding wheel 56 grinds the back surface 18 side of the wafer 10. When the wafer 10 is thinned to a predetermined thickness by the grinding unit 50 in the back surface grinding step ST1, the operator releases the suction holding by the chuck table 60 and shifts to the machining groove forming step ST2. In the embodiment, when a plurality of wafers 10 are ground in the back surface grinding step ST1, it is assumed that a thickness variation 32 (see FIG. 7 described later) occurs for each wafer 10.

(加工溝形成ステップ)
図4は、図2に示されたチップの製造方法の加工溝形成ステップを示す斜視図である。加工溝形成ステップST2は、ウエーハ10の表面16側から機能層24に対して吸収性を有する波長のレーザビーム70を分割予定ライン20に沿って照射し、加工溝26を形成するステップである。
(Machining groove formation step)
FIG. 4 is a perspective view showing a machined groove forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. The machined groove forming step ST2 is a step of irradiating a laser beam 70 having a wavelength capable of absorbing the functional layer 24 from the surface 16 side of the wafer 10 along the scheduled division line 20 to form the machined groove 26.

加工溝形成ステップST2では、作業者は、基板14の機能層24を異物から保護するために、環形状のフレーム40が貼り付けられたダイシングテープ42を、ウエーハ10の裏面18に貼り付けることが好ましい。ダイシングテープ42は、伸縮性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ伸縮性及び粘着性を有する合成樹脂で構成された粘着層とを含む。 In the machined groove forming step ST2, the operator can attach the dicing tape 42 to which the ring-shaped frame 40 is attached to the back surface 18 of the wafer 10 in order to protect the functional layer 24 of the substrate 14 from foreign matter. preferable. The dicing tape 42 includes a base material layer made of a synthetic resin having elasticity and an adhesive layer made of a synthetic resin laminated on the base material layer and having elasticity and adhesiveness.

作業者は、チャックテーブル80の保持面に、ウエーハ10の裏面18を載置する。作業者は、チャックテーブル80の保持面に、ダイシングテープ42を介してウエーハ10の裏面18を吸引保持させる。 The operator places the back surface 18 of the wafer 10 on the holding surface of the chuck table 80. The operator sucks and holds the back surface 18 of the wafer 10 on the holding surface of the chuck table 80 via the dicing tape 42.

作業者は、撮像ユニット72によって、ウエーハ10の表面16を撮像する。作業者は、撮像ユニット72によって撮像した撮像画像から分割予定ライン20を検出する。作業者は、分割予定ライン20の長手方向が、所定方向と平行になるように位置合わせをする。所定方向は、実施形態において、X軸方向及びY軸方向である。作業者は、レーザビーム70の集光点74が分割予定ライン20に一致するように、レーザ光線照射ユニット76とウエーハ10との位置合わせをする。 The operator uses the image pickup unit 72 to image the surface 16 of the wafer 10. The operator detects the scheduled division line 20 from the captured image captured by the imaging unit 72. The operator aligns the scheduled division line 20 so that the longitudinal direction is parallel to the predetermined direction. The predetermined directions are the X-axis direction and the Y-axis direction in the embodiment. The operator aligns the laser beam irradiation unit 76 and the wafer 10 so that the focusing point 74 of the laser beam 70 coincides with the scheduled division line 20.

作業者は、チャックテーブル80に対してレーザ光線照射ユニット76を相対的に移動させながら、機能層24に対して吸収性を有する波長のレーザビーム70を照射させる。これにより、作業者は、ウエーハ10の表面16側に、分割予定ライン20に沿う加工溝26を形成する。加工溝26の深さは、機能層24の厚さよりも大きい。作業者は、加工溝形成ステップST2において、全ての分割予定ライン20に加工溝26を形成すると、チャックテーブル80による吸引保持を解除して、改質層形成ステップST3に移行する。 The operator irradiates the functional layer 24 with the laser beam 70 having an absorbable wavelength while moving the laser beam irradiation unit 76 relative to the chuck table 80. As a result, the operator forms a processing groove 26 along the planned division line 20 on the surface 16 side of the wafer 10. The depth of the machined groove 26 is larger than the thickness of the functional layer 24. When the worker forms the machined grooves 26 in all the scheduled division lines 20 in the machined groove forming step ST2, the operator releases the suction holding by the chuck table 80 and shifts to the modified layer forming step ST3.

(改質層形成ステップ)
図5は、図2に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップを示す斜視図である。図6は、図2に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップを示す断面図である。改質層形成ステップST3は、加工溝形成ステップST2の後、ウエーハ10の裏面18側からウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザビーム90を分割予定ライン20に沿って照射し、分割起点となる改質層28を形成するステップである。
(Modified layer formation step)
FIG. 5 is a perspective view showing a modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. In the modified layer forming step ST3, after the processing groove forming step ST2, a laser beam 90 having a wavelength that is transparent to the wafer 10 is irradiated from the back surface 18 side of the wafer 10 along the scheduled division line 20, and the division starting point. This is a step of forming the modified layer 28.

改質層28とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層28は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等である。改質層28は、実施形態において、ウエーハ10の裏面18から所定の深さ30となる位置に形成される。所定の深さ30は、分割予定ライン20に全長に亘って一定である。改質層28は、ウエーハ10の他の部分よりも機械的な強度等が低い。 The modified layer 28 means a region in which the density, refractive index, mechanical strength and other physical properties are different from those of the surroundings. The modified layer 28 is, for example, a melt processing region, a crack region, a dielectric breakdown region, a refractive index change region, a region in which these regions coexist, and the like. In the embodiment, the modified layer 28 is formed at a position at a predetermined depth 30 from the back surface 18 of the wafer 10. The predetermined depth 30 is constant over the entire length of the planned division line 20. The modified layer 28 has lower mechanical strength and the like than other parts of the wafer 10.

改質層形成ステップST3において、作業者は、フレーム40及びダイシングテープ42に支持されたウエーハ10を裏返して、ウエーハ10の表面16をチャックテーブル100の保持面102に載置する。作業者は、チャックテーブル100の保持面102に、ウエーハ10の表面16を吸引保持させる。ダイシングテープ42は、なくてもよい。この際、作業者は、基板14の機能層24を異物から保護するために、バックグラインドテープをウエーハ10の表面16に貼り付けておくことが好ましい。 In the modified layer forming step ST3, the operator turns over the wafer 10 supported by the frame 40 and the dicing tape 42, and places the surface 16 of the wafer 10 on the holding surface 102 of the chuck table 100. The operator sucks and holds the surface 16 of the wafer 10 on the holding surface 102 of the chuck table 100. The dicing tape 42 may be omitted. At this time, the operator preferably attaches a back grind tape to the surface 16 of the wafer 10 in order to protect the functional layer 24 of the substrate 14 from foreign matter.

作業者は、撮像ユニット92によって、ウエーハ10を撮像する。作業者は、撮像ユニット92によって撮像した撮像画像から分割予定ライン20を検出する。作業者は、レーザビーム90の集光点94が分割予定ライン20において所定の深さ30に一致するように、レーザ光線照射ユニット96とウエーハ10との位置合わせをする。 The operator images the wafer 10 with the image pickup unit 92. The operator detects the scheduled division line 20 from the captured image captured by the imaging unit 92. The operator aligns the laser beam irradiation unit 96 and the wafer 10 so that the focusing point 94 of the laser beam 90 coincides with the predetermined depth 30 on the scheduled division line 20.

作業者は、チャックテーブル100に対してレーザ光線照射ユニット96を相対的に移動させながら、分割予定ライン20に透過性を有する波長のレーザビーム90を照射させる。レーザビーム90は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザビーム90であるため、ウエーハ10の裏面18から所定の深さ30になる位置に改質層28を形成する。 The operator irradiates the scheduled division line 20 with the laser beam 90 having a wavelength having transparency while moving the laser beam irradiation unit 96 relative to the chuck table 100. Since the laser beam 90 is a laser beam 90 having a wavelength that is transparent to the wafer 10, the modified layer 28 is formed at a position at a predetermined depth 30 from the back surface 18 of the wafer 10.

(多焦点形成ステップ)
改質層形成ステップST3は、多焦点形成ステップST4を含む。図7は、実施形態に係るチップの製造方法において多焦点加工を実施した被加工物の断面図である。多焦点形成ステップST4は、ウエーハ10毎の厚みばらつき32を吸収できるように、多焦点形成手段を用いてレーザビーム90を集光し、ウエーハ10の厚み方向に複数の集光点94を形成するように加工するステップである。
(Multifocal formation step)
The modified layer forming step ST3 includes a multifocal forming step ST4. FIG. 7 is a cross-sectional view of a work piece subjected to multifocal processing in the method for manufacturing a chip according to an embodiment. In the multifocal formation step ST4, the laser beam 90 is focused by using the multifocal forming means so that the thickness variation 32 for each wafer 10 can be absorbed, and a plurality of focusing points 94 are formed in the thickness direction of the wafer 10. It is a step to process like this.

レーザ光線照射ユニット96は、多焦点形成手段を含む。多焦点形成手段を含むレーザ光線照射ユニット96は、例えば、レーザ光源と、コリメートレンズと、偏光制御素子と、プリズムミラーと、空間光位相変調器と、を備える。 The laser beam irradiation unit 96 includes a multifocal forming means. The laser beam irradiation unit 96 including the multifocal forming means includes, for example, a laser light source, a collimating lens, a polarization control element, a prism mirror, and a spatial optical phase modulator.

レーザ光源は、直線偏光を有する発散光を放出する。コリメートレンズは、レーザ光源から放出された発散光を平行光に変換する。偏光制御素子は、コリメートレンズから入射する平行光の直線偏光方向を光軸に対して回転変更する。偏光制御素子から出力されたレーザ光は、プリズムミラーを介して空間光位相変調器に入射する。 The laser light source emits divergent light with linearly polarized light. The collimating lens converts the divergent light emitted from the laser light source into parallel light. The polarization control element changes the linear polarization direction of the parallel light incident from the collimated lens with respect to the optical axis. The laser beam output from the polarization control element is incident on the spatial optical phase modulator via the prism mirror.

空間光位相変調器は、入射するレーザ光の位相変調を行う。空間光位相変調器は、実施形態において、浜松ホトニクス株式会社製のLCOS(Liquid Crystal On Silicon)である。空間光位相変調器は、入射したレーザ光の空間的な位相変調を行う。空間光位相変調器は、回析を利用して入射したレーザ光を複数のレーザ光に分岐させる。空間光位相変調器は、分岐させたレーザ光をそれぞれ任意の位置に集光させる。 The spatial optical phase modulator performs phase modulation of the incident laser light. In the embodiment, the spatial optical phase modulator is an LCOS (Liquid Crystal On Silicon) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. The spatial optical phase modulator performs spatial phase modulation of the incident laser light. The spatial optical phase modulator uses diffraction to split the incident laser light into a plurality of laser lights. The spatial optical phase modulator collects the branched laser light at an arbitrary position.

撮像ユニット92によって撮像した撮像画像から分割予定ライン20を検出した後、作業者は、多焦点形成ステップST4において、分割予定ライン20のウエーハ10の厚み方向に複数の集光点94が形成するように多焦点形成手段を設定する。ウエーハ10の厚み方向は、実施形態において、Z軸方向である。上述したように、複数のウエーハ10は、裏面研削ステップST1による研削加工によって、ウエーハ10毎に厚みばらつき32が生じることが想定される。作業者は、複数のウエーハ10のうち、最も厚みが大きいウエーハ10を基準にして、焦点間距離及び焦点数を設定する。作業者は、ウエーハ10の厚み方向において、最も裏面18側にある集光点94の位置を、裏面18を基準に位置合わせする。 After detecting the planned division line 20 from the captured image captured by the imaging unit 92, the operator sets a plurality of focusing points 94 in the thickness direction of the wafer 10 of the scheduled division line 20 in the multifocal formation step ST4. A multifocal forming means is set in. The thickness direction of the wafer 10 is the Z-axis direction in the embodiment. As described above, it is assumed that the thickness variation 32 of each of the plurality of wafers 10 is generated by the grinding process by the back surface grinding step ST1. The operator sets the interfocal distance and the number of focal points with reference to the thickest wafer 10 among the plurality of wafers 10. The operator aligns the position of the condensing point 94 closest to the back surface 18 in the thickness direction of the wafer 10 with reference to the back surface 18.

作業者は、チャックテーブル100に対してレーザ光線照射ユニット96を相対的に移動させながら、分割予定ライン20に透過性を有する波長のレーザビーム90を照射させる。この際、レーザビーム90は、ウエーハ10の厚み方向に並ぶ複数の集光点94に対して、ほぼ同時に集光する。レーザビーム90は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザビーム90であるため、ウエーハ10の内部の集光点94に改質層28を形成する。 The operator irradiates the scheduled division line 20 with the laser beam 90 having a wavelength having transparency while moving the laser beam irradiation unit 96 relative to the chuck table 100. At this time, the laser beam 90 focuses on a plurality of focusing points 94 arranged in the thickness direction of the wafer 10 at almost the same time. Since the laser beam 90 is a laser beam 90 having a wavelength that is transparent to the wafer 10, the modified layer 28 is formed at the focusing point 94 inside the wafer 10.

作業者は、多焦点形成ステップST4を含む改質層形成ステップST3において、全ての分割予定ライン20に改質層28を形成すると、チャックテーブル100による吸引保持を解除する。作業者は、改質層形成ステップST3の後、ウエーハ10を分割予定ライン20に沿って個々のデバイス22に分割して、チップ12を製造する。作業者は、例えば、ダイシングテープ42を拡張することによってウエーハ10に外力を付与する。ウエーハ10は、改質層28を起点として分割予定ライン20に沿って分割する。 When the modified layer 28 is formed on all the planned division lines 20 in the modified layer forming step ST3 including the multifocal forming step ST4, the operator releases the suction holding by the chuck table 100. After the modified layer forming step ST3, the operator divides the wafer 10 into individual devices 22 along the planned division line 20 to manufacture the chip 12. The operator applies an external force to the wafer 10 by, for example, expanding the dicing tape 42. The wafer 10 is divided along the planned division line 20 starting from the modified layer 28.

以上説明したように、実施形態に係るチップの製造方法は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザビーム90を分割予定ライン20に沿って照射して改質層28を形成する際に、多焦点形成手段を用いてウエーハ10の厚み方向に複数の集光点94を形成するように加工する。 As described above, the method for manufacturing a chip according to the embodiment is when a laser beam 90 having a wavelength that is transparent to the wafer 10 is irradiated along the scheduled division line 20 to form the modified layer 28. , The multifocal forming means is used to process the wafer 10 so as to form a plurality of focusing points 94 in the thickness direction.

これにより、厚みばらつき32を有するウエーハ10を加工する際に、想定される最も厚みの厚いウエーハ10に合わせてレーザビーム90の集光点94を複数形成することができる。想定される最も厚みの厚いウエーハ10に合わせてレーザビーム90の集光点94を複数形成することにより、厚みの異なるウエーハ10に対して同じ条件で加工しても、加工不良を生じることなく、チップ12を製造することができる。また、ほぼ同時に異なる厚みに集光する多焦点加工を用いることにより、加工時間を短縮することができる。ウエーハ10の厚みが薄い場合には、集光点94がウエーハ10からはみ出すが、表面16側の機能層24を加工溝形成ステップST2において除去しているので、デバイス22への影響を抑制することができる。さらに、加工溝形成ステップST2において、レーザビーム70によって形成された加工溝26は、溝底に凹凸を有するので、レーザビーム90は、加工溝26の溝底に吸収又は反射する。これにより、チャックテーブル100の損傷を抑制することができる。 As a result, when processing the wafer 10 having the thickness variation 32, a plurality of focusing points 94 of the laser beam 90 can be formed in accordance with the assumed thickest wafer 10. By forming a plurality of focusing points 94 of the laser beam 90 according to the assumed thickest wafer 10, even if the wafers 10 having different thicknesses are processed under the same conditions, no processing defect occurs. The chip 12 can be manufactured. Further, the processing time can be shortened by using the multifocal processing that condenses light to different thicknesses almost at the same time. When the thickness of the wafer 10 is thin, the condensing point 94 protrudes from the wafer 10, but the functional layer 24 on the surface 16 side is removed in the machined groove forming step ST2, so that the influence on the device 22 can be suppressed. Can be done. Further, in the machined groove forming step ST2, the machined groove 26 formed by the laser beam 70 has irregularities on the groove bottom, so that the laser beam 90 absorbs or reflects on the groove bottom of the machined groove 26. As a result, damage to the chuck table 100 can be suppressed.

〔変形例〕
図8は、変形例に係るチップの製造方法において改質層形成ステップの流れを示すフローチャートである。図9は、変形例に係るチップの製造方法において多焦点加工および単焦点加工を実施した被加工物の断面図である。改質層形成ステップST3は、図8に示すように、多焦点形成ステップST4と、単焦点形成ステップST5と、を含む。
[Modification example]
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the modified layer forming step in the chip manufacturing method according to the modified example. FIG. 9 is a cross-sectional view of a work piece that has undergone multifocal processing and single focus processing in the chip manufacturing method according to the modified example. The modified layer forming step ST3 includes a multifocal forming step ST4 and a single focal point forming step ST5, as shown in FIG.

変形例は、実施形態と比較して、多焦点形成ステップST4及び単焦点形成ステップST5によって改質層28を形成する点で異なる。変形例において、改質層28は、多焦点加工による改質層34と、単焦点加工による改質層36とを含む。多焦点形成ステップST4は、ウエーハ10の厚み方向の表面16側の約半分に多焦点加工による改質層34を形成するステップである。単焦点形成ステップST5は、ウエーハ10の厚み方向の裏面18側の約半分に単焦点加工による改質層36を複数形成するステップである。 The modified example differs from the embodiment in that the modified layer 28 is formed by the multifocal formation step ST4 and the single focus formation step ST5. In the modified example, the modified layer 28 includes a modified layer 34 by multifocal processing and a modified layer 36 by single focus processing. The multifocal formation step ST4 is a step of forming a modified layer 34 by multifocal processing on about half of the surface 16 side of the wafer 10 in the thickness direction. The single focus forming step ST5 is a step of forming a plurality of modified layers 36 by single focus processing on about half of the back surface 18 side in the thickness direction of the wafer 10.

変形例に係る多焦点形成ステップST4において、作業者は、分割予定ライン20のウエーハ10の厚み方向の表面16側の約半分に複数の集光点94が形成するように多焦点形成手段を設定する。作業者は、複数のウエーハ10のうち、最も厚みが大きいウエーハ10を基準にして、焦点間距離及び焦点数を設定する。作業者は、ウエーハ10の厚み方向において、最も裏面18側にある集光点94の位置を、裏面18を基準に位置合わせする。 In the multifocal formation step ST4 according to the modified example, the operator sets the multifocal forming means so that a plurality of focusing points 94 are formed on about half of the surface 16 side of the wafer 10 in the thickness direction of the planned division line 20. To do. The operator sets the interfocal distance and the number of focal points with reference to the thickest wafer 10 among the plurality of wafers 10. The operator aligns the position of the condensing point 94 closest to the back surface 18 in the thickness direction of the wafer 10 with reference to the back surface 18.

作業者は、チャックテーブル100に対してレーザ光線照射ユニット96を相対的に移動させながら、分割予定ライン20に透過性を有する波長のレーザビーム90を照射させる。この際、レーザビーム90は、ウエーハ10の厚み方向に並ぶ複数の集光点94に対して、ほぼ同時に集光する。レーザビーム90は、ウエーハ10に対して透過性を有する波長のレーザビーム90であるため、ウエーハ10の内部の集光点94に多焦点加工による改質層34を形成する。作業者は、多焦点形成ステップST4において、全ての分割予定ライン20に多焦点加工による改質層34を形成すると、単焦点形成ステップST5に移行する。 The operator irradiates the scheduled division line 20 with the laser beam 90 having a wavelength having transparency while moving the laser beam irradiation unit 96 relative to the chuck table 100. At this time, the laser beam 90 focuses on a plurality of focusing points 94 arranged in the thickness direction of the wafer 10 at almost the same time. Since the laser beam 90 is a laser beam 90 having a wavelength that is transparent to the wafer 10, a modified layer 34 is formed at a condensing point 94 inside the wafer 10 by multifocal processing. When the operator forms the modified layer 34 by the multifocal processing on all the planned division lines 20 in the multifocal formation step ST4, the operator shifts to the single focus forming step ST5.

単焦点形成ステップST5において、作業者は、レーザ光線照射ユニット96が単焦点のレーザビーム90を照射するように設定する。作業者は、分割予定ライン20のウエーハ10の厚み方向において、最も裏面18側にある多焦点加工による改質層34より裏面18側に集光点94が形成するようレーザ光線照射ユニット96を位置合わせする。 In the single focus forming step ST5, the operator sets the laser beam irradiation unit 96 to irradiate the single focus laser beam 90. The operator positions the laser beam irradiation unit 96 so that the condensing point 94 is formed on the back surface 18 side of the modified layer 34 by the multifocal processing on the back surface 18 side in the thickness direction of the wafer 10 of the planned division line 20. Match.

作業者は、チャックテーブル100に対してレーザ光線照射ユニット96を相対的に移動させながら、分割予定ライン20に透過性を有する波長のパルス状のレーザビーム90を照射させる。作業者は、レーザビーム90をウエーハ10の厚み方向に複数回照射させることによって、内部の集光点94に単焦点加工による改質層36を形成する。作業者は、単焦点形成ステップST5において、全ての分割予定ライン20に単焦点加工による改質層36を形成すると、チャックテーブル100による吸引保持を解除する。 The operator irradiates the scheduled division line 20 with a pulsed laser beam 90 having a wavelength having a transmittance while moving the laser beam irradiation unit 96 relative to the chuck table 100. The operator irradiates the laser beam 90 a plurality of times in the thickness direction of the wafer 10 to form the modified layer 36 by single focus processing at the internal focusing point 94. When the worker forms the modified layer 36 by the single focus processing on all the scheduled division lines 20 in the single focus formation step ST5, the suction holding by the chuck table 100 is released.

このように、改質層28を、多焦点加工及び単焦点加工によって形成することができる。改質層28の一部を、単焦点加工によって形成することによって、十分なエネルギーを投入することができ、分割性を向上することが可能となる。 In this way, the modified layer 28 can be formed by multifocal processing and single focal processing. By forming a part of the modified layer 28 by single focus processing, sufficient energy can be input and the partitionability can be improved.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, it can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.

10 ウエーハ(被加工物)
12 チップ
14 基板
16 表面
18 裏面
20 分割予定ライン
22 デバイス
24 機能層
26 加工溝
28 改質層
30 深さ
32 厚みばらつき
34 多焦点加工による改質層
36 単焦点加工による改質層
40 フレーム
42 ダイシングテープ
50 研削ユニット
52 研削ホイール
54、64 軸心
56 研削用砥石
60 チャックテーブル
62 保持面
70、90 レーザビーム
72、92 撮像ユニット
74、94 集光点
76、96 レーザ光線照射ユニット
80、100 チャックテーブル
102 保持面
ST1 裏面研削ステップ
ST2 加工溝形成ステップ
ST3 改質層形成ステップ
ST4 多焦点形成ステップ
ST5 単焦点形成ステップ
10 Wafer (workpiece)
12 Chip 14 Substrate 16 Front surface 18 Back surface 20 Scheduled division line 22 Device 24 Functional layer 26 Machining groove 28 Modified layer 30 Depth 32 Thickness variation 34 Modified layer by multifocal processing 36 Modified layer by single focus processing 40 Frame 42 Dicing Tape 50 Grinding unit 52 Grinding wheel 54, 64 Axis center 56 Grinding grindstone 60 Chuck table 62 Holding surface 70, 90 Laser beam 72, 92 Imaging unit 74, 94 Condensing point 76, 96 Laser beam irradiation unit 80, 100 Chuck table 102 Holding surface ST1 Back surface grinding step ST2 Machining groove formation step ST3 Modified layer formation step ST4 Multifocal formation step ST5 Single focus formation step

Claims (3)

異なる厚みを有する被加工物を同じ加工条件で加工してチップを製造するチップの製造方法であって、
該被加工物は、
格子状に設定された複数の分割予定ラインで区画され、表面側の該分割予定ラインで区画された領域に機能層を含むデバイスを有し、
該被加工物の表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿って照射し、加工溝を形成する加工溝形成ステップと、
該加工溝形成ステップの後、該被加工物の裏面側から該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該分割予定ラインに沿って照射し、分割起点となる改質層を形成する改質層形成ステップと、
を含み、
該改質層形成ステップは、
被加工物毎の厚みばらつきを吸収できるように、
多焦点形成手段を用いて該レーザビームを集光し、
該被加工物の厚み方向に複数の集光点を形成するように加工する多焦点形成ステップを含むことを特徴とする、チップの製造方法。
This is a chip manufacturing method for manufacturing chips by processing workpieces with different thicknesses under the same processing conditions.
The work piece is
It is partitioned by a plurality of scheduled division lines set in a grid pattern, and has a device including a functional layer in the region partitioned by the planned division lines on the surface side.
A processing groove forming step of irradiating a laser beam having a wavelength capable of absorbing the functional layer from the surface side of the workpiece along the planned division line to form a processing groove.
After the processing groove forming step, a laser beam having a wavelength that is transparent to the work piece is irradiated from the back surface side of the work piece along the planned division line to form a modified layer serving as a division start point. The modified layer formation step to be formed and
Including
The modified layer forming step
So that the thickness variation of each work piece can be absorbed
The laser beam is focused using a multifocal forming means and
A method for manufacturing a chip, which comprises a multifocal formation step of processing so as to form a plurality of condensing points in the thickness direction of the workpiece.
該被加工物毎の厚みばらつきは、該被加工物の裏面を研削することによって生じることを特徴とする、請求項1に記載のチップの製造方法。 The method for manufacturing a chip according to claim 1, wherein the thickness variation for each workpiece is caused by grinding the back surface of the workpiece. 該多焦点形成手段は、LCOSであることを特徴とする、請求項1または2に記載のチップの製造方法。 The method for producing a chip according to claim 1 or 2, wherein the multifocal forming means is an LCOS.
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