JP2023173553A - Wafer and processing method for wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様は、ウエハ及びウエハの加工方法に関する。 One aspect of the present invention relates to a wafer and a wafer processing method.
ウエハを分割することによって複数の半導体チップを得る方法が知られている。例えば特許文献1には、ウエハに対してドライエッチングを行うことにより、ウエハを分割し、ウエハから複数の半導体チップを得る方法が開示されている。また、特許文献2には、ウエハに対してレーザ照射を行うことによりウエハ内部に改質領域を形成し、改質領域が形成されたウエハに貼付されたテープを拡張することにより、ウエハから複数の半導体チップを得る方法が開示されている。
A method of obtaining a plurality of semiconductor chips by dividing a wafer is known. For example,
半導体チップには、切欠き形状の開口部が形成される場合がある。このような開口部は、例えば、光関連製品に半導体チップを設置する際の位置決め(アライメント)用途、又は、発光素子からの光を通す穴の用途で形成される。例えば、ウエハの分割時において、半導体チップと、開口部を形成する部分とが分離されることにより、開口部が形成された半導体チップが得られる。 A semiconductor chip may have a notch-shaped opening formed therein. Such an opening is formed, for example, for positioning (alignment) when installing a semiconductor chip in an optical-related product, or as a hole through which light from a light emitting element passes. For example, when dividing a wafer, a semiconductor chip and a portion in which an opening is to be formed are separated, thereby obtaining a semiconductor chip in which an opening is formed.
ここで、例えば、改質領域を形成したウエハを拡張することにより複数の半導体チップを得る方法においては、ウエハの拡張により半導体チップから分離された部分(開口部を形成する部分)が半導体チップに接触することにより、半導体チップにチッピング(欠け)が発生してしまう場合がある。 Here, for example, in a method of obtaining a plurality of semiconductor chips by expanding a wafer on which a modified region has been formed, the part separated from the semiconductor chip (the part forming the opening) by the expansion of the wafer becomes the semiconductor chip. Contact may cause chipping of the semiconductor chip.
本発明の一態様は上記実情に鑑みてなされたものであり、半導体チップにおけるチッピングの発生を抑制することができるウエハ及びウエハの加工方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wafer and a wafer processing method that can suppress the occurrence of chipping in semiconductor chips.
(1)本発明の一態様に係るウエハは、切断予定ラインに沿って改質領域が形成された後にエキスパンド工程が実施されることにより複数の半導体チップが得られるウエハであって、切断予定ラインであるチップ区画ラインによって区画された複数のチップ化領域を有し、チップ化領域は、半導体チップを構成するチップ部と、チップ部から切り離される部分であり、半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された切断予定ラインである開口ラインを介してチップ部に連続する切り離し部と、を有し、開口ラインは、開口部の幅が開口端側に向かって広がるか又は一定となるように設定されている。 (1) A wafer according to one aspect of the present invention is a wafer in which a plurality of semiconductor chips are obtained by performing an expanding process after a modified region is formed along a scheduled cutting line, It has a plurality of chipped regions divided by chip division lines, and the chipped regions are a chip part that constitutes a semiconductor chip and a part separated from the chip part, and a notch-shaped opening in the semiconductor chip. A separation section that is continuous to the chip part via an opening line that is a line to be cut so that It is set to be constant.
本発明の一態様に係るウエハでは、チップ化領域において、チップ部と、切り離し部とが、半導体チップの開口部の形成に係る切断予定ラインである開口ラインを介して連続的に形成されている。そして、本ウエハでは、開口部の幅が開口端側に向かって広がるか又は一定となるように、上記開口ラインが設定されている。このように開口ラインが設定されていることにより、該開口ラインに沿って改質領域が形成されてエキスパンド工程が実施された際において、チップ部(半導体チップ)と、チップ部(半導体チップ)から切り離される切り離し部との接触が抑制される。これにより、半導体チップにチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。 In the wafer according to one aspect of the present invention, in the chip forming region, the chip portion and the separation portion are continuously formed through an opening line that is a scheduled cutting line for forming an opening in the semiconductor chip. . In this wafer, the opening line is set so that the width of the opening increases toward the opening end or remains constant. By setting the opening line in this way, when a modified region is formed along the opening line and an expanding process is performed, the chip part (semiconductor chip) and the chip part (semiconductor chip) can be separated from each other. Contact with the cutoff portion to be cut off is suppressed. Thereby, occurrence of chipping in the semiconductor chip can be effectively suppressed.
(2)上記(1)記載のウエハにおいて、チップ部が切り離し部よりもウエハの中心側にあるチップ化領域の開口ラインは、開口部の幅がウエハの外縁に向かって広がるか又は一定となるように、設定されており、チップ部が切り離し部よりもウエハの外縁側にあるチップ化領域の開口ラインは、開口部の幅がウエハの中心に向かって広がるか又は一定となるように、設定されていてもよい。 (2) In the wafer described in (1) above, in the opening line of the chip area where the chip portion is closer to the center of the wafer than the cut-off portion, the width of the opening widens toward the outer edge of the wafer or remains constant. The opening line of the chip area where the chip part is closer to the outer edge of the wafer than the separation part is set so that the width of the opening widens toward the center of the wafer or remains constant. may have been done.
このような構成によれば、チップ部が切り離し部よりもウエハの中心側にある場合、及びウエハの外縁側にある場合のいずれにおいても、チップ部と、チップ部から切り離される切り離し部との接触を適切に抑制することができる。なお、エキスパンド工程においては、ウエハの中心から遠い部分(すなわちウエハの外縁側)の変位がより大きくなるため、チップ部が切り離し部よりもウエハの中心側にある構成においては、切り離し部を分離させたい方向(チップ部から離れる方向であるウエハの外縁方向)に効果的に変位させることができ、切り離し部の分割性を向上させると共に、半導体チップにおけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。 According to such a configuration, the chip part and the cut-off part to be separated from the chip part do not come into contact with each other, regardless of whether the chip part is closer to the center of the wafer than the cut-off part or if it is closer to the outer edge of the wafer. can be appropriately suppressed. In addition, in the expanding process, the displacement of the part far from the center of the wafer (that is, the outer edge of the wafer) becomes larger, so in a configuration where the chip part is closer to the center of the wafer than the cut-out part, it is difficult to separate the cut-out part. It is possible to effectively displace the semiconductor chip in the desired direction (toward the outer edge of the wafer, which is the direction away from the chip part), improve the separation property of the separation part, and more effectively suppress the occurrence of chipping in the semiconductor chip. can.
(3)上記(1)又は(2)記載のウエハにおいて、ウエハの外縁に近接するチップ化領域の開口ラインは、ウエハの外縁まで延びていてもよい。このように、開口ラインがウエハの外縁まで延びていることにより、切り離し部の分割性を向上させることができ、半導体チップにおけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。 (3) In the wafer described in (1) or (2) above, the opening line of the chip area adjacent to the outer edge of the wafer may extend to the outer edge of the wafer. Since the opening line extends to the outer edge of the wafer in this manner, the dividing property of the cut-off portion can be improved, and the occurrence of chipping in the semiconductor chip can be more effectively suppressed.
(4)上記(1)~(3)記載のウエハにおいて、チップ区画ラインは、ウエハの外縁まで延びていてもよい。このように、チップ区画ラインがウエハの外縁まで延びていることにより、チップ部の分割性を向上させることができる。 (4) In the wafer described in (1) to (3) above, the chip partition line may extend to the outer edge of the wafer. In this way, by extending the chip partitioning line to the outer edge of the wafer, it is possible to improve the dividing property of the chip portion.
(5)上記(1)~(4)記載のウエハにおいて、複数のチップ化領域は、ウエハの中心から放射状に配置されており、チップ部と切り離し部とは、ウエハの中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられていてもよい。エキスパンド装置として、ウエハを放射状に拡張する装置が用いられる場合においては、複数のチップ化領域がウエハの中心から放射状に配置されており、チップ部と切り離し部とがウエハの中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられていることにより、拡張方向に沿って複数のチップ化領域のチップ部と切り離し部とが配置されることとなる。このようなウエハを上述したエキスパンド装置により拡張することにより、分割性を向上させると共に半導体チップにチッピングが発生することを効果的に抑制することができる。 (5) In the wafer described in (1) to (4) above, the plurality of chipped regions are arranged radially from the center of the wafer, and the chip portion and the cut-off portion are on lines radially extending from the center of the wafer. may be provided consecutively in order. When a device that expands a wafer radially is used as an expander, a plurality of chip regions are arranged radially from the center of the wafer, and the chip portion and the cut-off portion are placed on a line that extends radially from the center of the wafer. , the chip portions and cut-off portions of a plurality of chip regions are arranged in the expansion direction. By expanding such a wafer using the above-mentioned expander, it is possible to improve the dividability and effectively suppress the occurrence of chipping in the semiconductor chips.
(6)上記(1)~(5)記載のウエハにおいて、開口ラインは、開口部の開口角の中心線が、ウエハの中心から放射状に広がる線上に位置するように設定されていてもよい。エキスパンド装置として、ウエハを放射状に拡張する装置が用いられる場合においては、開口部の開口角の中心線がウエハの中心から放射状に広がる線上に位置することにより、チップ部と切り離し部との接触を適切に抑制しながら、チップ部と切り離し部とを分離させることができる。すなわち、半導体チップにチッピング(欠け)が発生することをより効果的に抑制することができる。 (6) In the wafer described in (1) to (5) above, the aperture line may be set such that the center line of the aperture angle of the aperture is located on a line that radiates from the center of the wafer. When a device that expands the wafer radially is used as an expander, the center line of the opening angle of the opening is located on a line that spreads radially from the center of the wafer, thereby preventing contact between the chip part and the cut-off part. The chip portion and the separation portion can be separated while being appropriately suppressed. That is, it is possible to more effectively suppress the occurrence of chipping in the semiconductor chip.
(7)本発明の一態様に係るウエハは、切断予定ラインに沿って改質領域が形成された後にエキスパンド工程が実施されることにより複数の半導体チップが得られるウエハであって、切断予定ラインであるチップ区画ラインによって区画された複数のチップ化領域を有し、チップ化領域は、半導体チップを構成するチップ部と、チップ部から切り離される部分であり、半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された切断予定ラインである開口ラインを介してチップ部に連続する切り離し部と、を有し、開口ラインは、エキスパンド工程において、チップ部と切り離し部との接触が回避されるように、設定されている。 (7) A wafer according to one aspect of the present invention is a wafer in which a plurality of semiconductor chips are obtained by performing an expanding process after a modified region is formed along a scheduled cutting line, and It has a plurality of chipped regions divided by chip division lines, and the chipped regions are a chip part that constitutes a semiconductor chip and a part separated from the chip part, and a notch-shaped opening in the semiconductor chip. A cut-off part that is continuous to the chip part through an opening line that is a line to be cut so that the cut-off part is formed, and the opening line prevents contact between the chip part and the cut-off part during the expanding process. It is set so that
本発明の一態様に係るウエハでは、チップ化領域において、チップ部と、切り離し部とが、半導体チップの開口部の形成に係る切断予定ラインである開口ラインを介して連続的に形成されている。そして、本ウエハでは、エキスパンド工程においてチップ部と切り離し部との接触が回避されるように、上記開口ラインが設定されている。このように開口ラインが設定されていることにより、該開口ラインに沿って改質領域が形成されてエキスパンド工程が実施された際において、チップ部(半導体チップ)と、チップ部(半導体チップ)から切り離される切り離し部との接触が抑制される。これにより、半導体チップにチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。 In the wafer according to one aspect of the present invention, in the chip forming region, the chip portion and the separation portion are continuously formed through an opening line that is a scheduled cutting line for forming an opening in the semiconductor chip. . In this wafer, the opening line is set so as to avoid contact between the chip part and the cut-off part in the expanding process. By setting the opening line in this way, when a modified region is formed along the opening line and an expanding process is performed, the chip part (semiconductor chip) and the chip part (semiconductor chip) can be separated from each other. Contact with the cutoff portion to be cut off is suppressed. Thereby, occurrence of chipping in the semiconductor chip can be effectively suppressed.
(8)本発明の一態様に係るウエハの加工方法は、切断予定ラインであるチップ区画ラインによって区画された複数のチップ化領域を有し、チップ化領域が、半導体チップを構成するチップ部と、チップ部から切り離される部分であり、半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された切断予定ラインである開口ラインを介してチップ部に連続する切り離し部と、を有するウエハを用意する工程と、切断予定ラインに沿ってレーザ光を照射し改質領域を形成する工程と、改質領域が形成されたウエハに貼付されたテープを拡張することにより、チップ部と切り離し部とを、間隔を空けて分離し、半導体チップを得る工程と、を含む。 (8) A wafer processing method according to one aspect of the present invention has a plurality of chipping regions partitioned by chip partition lines that are scheduled cutting lines, and the chipping region is connected to a chip portion constituting a semiconductor chip. , a cut-off portion that is a portion to be separated from the chip portion and is continuous to the chip portion via an opening line that is a scheduled cutting line set so that a notch-shaped opening is formed in the semiconductor chip. A step of preparing a wafer, a step of irradiating a laser beam along the planned cutting line to form a modified region, and a step of expanding the tape attached to the wafer on which the modified region has been formed, separates the chip part from the cut-off part. and a step of separating the semiconductor chips at intervals to obtain semiconductor chips.
本発明の一態様に係るウエハの加工方法では、チップ化領域において、チップ部と、切り離し部とが、半導体チップの開口部の形成に係る切断予定ラインである開口ラインを介して連続的に形成されたウエハが用意される。そして、該ウエハに対して切断予定ラインに沿って改質領域が形成され、該ウエハに貼付されたテープが拡張されることにより、半導体チップが得られる。ここで、本加工方法では、半導体チップを得る工程において、チップ部と切り離し部とが間隔を空けて分離される。これにより、チップ部(半導体チップ)と、チップ部(半導体チップ)から切り離される切り離し部との接触が抑制され、半導体チップにチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。 In the wafer processing method according to one aspect of the present invention, in the chip forming region, the chip portion and the separation portion are continuously formed via an opening line that is a scheduled cutting line for forming an opening in the semiconductor chip. A processed wafer is prepared. Then, a modified region is formed on the wafer along the planned cutting line, and the tape attached to the wafer is expanded to obtain semiconductor chips. Here, in this processing method, in the step of obtaining a semiconductor chip, the chip part and the cut-off part are separated with an interval between them. As a result, contact between the chip portion (semiconductor chip) and the cut-off portion that is separated from the chip portion (semiconductor chip) is suppressed, and occurrence of chipping in the semiconductor chip can be effectively suppressed.
(9)上記(8)記載の加工方法において、複数のチップ化領域は、ウエハの中心から放射状に配置されており、チップ部と切り離し部とは、ウエハの中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられており、エキスパンド工程では、ウエハに貼付されたテープを、ウエハの中心から放射状に延びる方向に拡張してもよい。これにより、チップ部と切り離し部とが連続して順に設けられる方向と、拡張方向とを合わせることができ、分割性を向上させると共に半導体チップにチッピングが発生することを効果的に抑制することができる。 (9) In the processing method described in (8) above, the plurality of chipped regions are arranged radially from the center of the wafer, and the chip portion and the cut-off portion are continuous on a line that spreads radially from the center of the wafer. In the expanding step, the tape attached to the wafer may be expanded in a direction extending radially from the center of the wafer. As a result, the direction in which the chip portion and the cut-off portion are successively provided can be aligned with the direction of expansion, which improves the divisibility and effectively suppresses the occurrence of chipping in the semiconductor chip. can.
(10)上記(8)又は(9)記載の加工方法において、ウエハの外縁に近接するチップ化領域の開口ラインは、ウエハの外縁まで延びていてもよい。このように、開口ラインがウエハの外縁まで延びていることにより、切り離し部の分割性を向上させることができ、半導体チップにおけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。 (10) In the processing method described in (8) or (9) above, the opening line of the chipping region close to the outer edge of the wafer may extend to the outer edge of the wafer. Since the opening line extends to the outer edge of the wafer in this manner, the dividing property of the cut-off portion can be improved, and the occurrence of chipping in the semiconductor chip can be more effectively suppressed.
(11)上記(10)記載の加工方法において、改質領域を形成する工程では、ウエハの外縁まで延びている開口ラインについて、該開口ラインの内側から外側に向かってレーザ光を照射し改質領域を形成してもよい。このような構成によれば、改質領域の形成による亀裂を、開口ラインの内側では止め、外側では延ばすことができる。これにより、亀裂を止めたい部分(半導体チップになる開口ラインの内側)において亀裂を適切に止めることができる。 (11) In the processing method described in (10) above, in the step of forming the modified region, the opening line extending to the outer edge of the wafer is modified by irradiating the laser beam from the inside to the outside of the opening line. A region may also be formed. According to such a configuration, cracks caused by the formation of the modified region can be stopped inside the opening line and extended outside the opening line. Thereby, cracks can be appropriately stopped at the portion where cracks are to be stopped (inside the opening line that will become the semiconductor chip).
(12)上記(8)~(11)記載の加工方法において、改質領域を形成する工程では、開口ラインの進行方向に対して結晶方向側と反対方向に楕円形状のレーザビームを照射してもよい。レーザビームについては、結晶方向側に曲がる(結晶方向側に引っ張られる)場合があるところ、楕円形状のレーザビームが加工進行方向に対して結晶方向側と反対方向に照射されることにより、上述した結晶方向側に曲がることを考慮した上で、所望の加工進行方向にレーザビームを照射することができる。すなわち、このような構成によれば、切断予定ラインに沿った改質領域の形成を実現することができる。 (12) In the processing methods described in (8) to (11) above, in the step of forming the modified region, an elliptical laser beam is irradiated in a direction opposite to the crystal direction side with respect to the advancing direction of the opening line. Good too. Regarding the laser beam, it may be bent toward the crystal direction (pulled toward the crystal direction). The laser beam can be irradiated in a desired direction of processing, taking into account the bending toward the crystal direction. That is, according to such a configuration, it is possible to realize the formation of a modified region along the planned cutting line.
(13)上記(8)~(12)記載の加工方法において、改質領域を形成する工程では、開口ラインに沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数が、チップ区画ラインに沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数よりも多く設定されていてもよい。このような構成によれば、切り離し部を切り離すためのレーザ光のスキャン数が、ウエハからチップ部を切り離すためのレーザ光のスキャン数よりも多くなり、ウエハの拡張時において、切り離し部を早期に分離させることができる。切り離し部が早期に分離されることにより、ウエハにおける重心を早期に確定させることができ、重心移動が繰り返されることによって切り離し部とチップ部とが接触しやすくなり半導体チップにチッピングが発生してしまう事態を回避することができる。 (13) In the processing method described in (8) to (12) above, in the step of forming the modified region, the number of scans of the laser beam when forming the modified region along the opening line is set to the chip partition line. The number of scans of the laser beam may be set to be greater than the number of scans of the laser beam when forming the modified region along the line. According to such a configuration, the number of scans of the laser beam for separating the cut-off portion is greater than the number of scans of the laser beam for cutting the chip portion from the wafer. Can be separated. By separating the cut-off part early, the center of gravity of the wafer can be determined early, and repeated movement of the center of gravity makes it easier for the cut-off part to come into contact with the chip part, causing chipping in the semiconductor chip. The situation can be avoided.
(14)上記(8)~(13)記載の加工方法において、チップ区画ラインは、ウエハの外縁まで延びていてもよい。このように、チップ区画ラインがウエハの外縁まで延びていることにより、チップ部の分割性を向上させることができる。 (14) In the processing methods described in (8) to (13) above, the chip partition line may extend to the outer edge of the wafer. In this way, by extending the chip partitioning line to the outer edge of the wafer, it is possible to improve the dividing property of the chip portion.
(15)本発明の一態様に係るウエハの加工方法は、上記(1)~(7)記載のウエハを用意する工程と、切断予定ラインに沿って改質領域を形成する工程と、改質領域が形成されたウエハに貼付されたテープを拡張することにより、複数の半導体チップを得る工程と、を含む。このようなウエハの加工方法によれば、チップ部(半導体チップ)と、チップ部(半導体チップ)から切り離される切り離し部との接触が抑制され、半導体チップにチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。 (15) A wafer processing method according to one aspect of the present invention includes the steps of preparing the wafer described in (1) to (7) above, forming a modified region along a scheduled cutting line, and modifying the wafer. The method includes the step of obtaining a plurality of semiconductor chips by expanding a tape attached to a wafer having regions formed thereon. According to such a wafer processing method, contact between the chip part (semiconductor chip) and the separation part that is separated from the chip part (semiconductor chip) is suppressed, and chipping (chipping) of the semiconductor chip is effectively prevented. can be suppressed.
本発明の一態様によれば、半導体チップにおけるチッピングの発生を抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, occurrence of chipping in a semiconductor chip can be suppressed.
以下、本発明の一態様に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping explanations will be omitted.
本実施形態では、ウエハ(対象物)の内部に改質領域を形成する。ウエハの内部に改質領域を形成する装置として、例えば図1に示されるレーザ加工装置100を用いることができる。図1に示されるように、レーザ加工装置100は、支持部102と、光源103と、光軸調整部104と、空間光変調器105と、集光部106と、光軸モニタ部107と、可視撮像部108Aと、赤外撮像部108Bと、移動機構109と、管理ユニット150と、を備えている。レーザ加工装置100は、ウエハ20にレーザ光L0を照射することでウエハ20に改質領域11を形成する装置である。以下の説明では、互いに直交する3方向を、それぞれ、X方向、Y方向及びZ方向という。一例として、X方向は第1水平方向であり、Y方向は第1水平方向に垂直な第2水平方向であり、Z方向は鉛直方向である。
In this embodiment, a modified region is formed inside a wafer (target object). For example, a
支持部102は、例えばウエハ20を吸着することでウエハ20を支持する。支持部102は、X方向及びY方向のそれぞれの方向に沿って移動可能である。支持部102は、Z方向に沿った回転軸を中心に回転可能である。光源103は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光L0を出射する。レーザ光L0は、ウエハ20に対して透過性を有している。光軸調整部104は、光源103から出射されたレーザ光L0の光軸を調整する。光軸調整部104は、例えば、位置及び角度の調整が可能な複数の反射ミラーによって構成されている。
The
空間光変調器105は、レーザ加工ヘッドH内に配置されている。空間光変調器105は、光源103から出射されたレーザ光L0を変調する。空間光変調器105は、反射型液晶(LCOS:Liquid Crystal on Silicon)の空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)である。空間光変調器105では、その表示部(液晶層)に表示する変調パターンを適宜設定することで、レーザ光L0の変調が可能である。本実施形態では、光軸調整部104からZ方向に沿って下側に進行したレーザ光L0は、レーザ加工ヘッドH内に入射し、ミラーMM1によって反射され、空間光変調器105に入射する。空間光変調器105は、そのように入射したレーザ光L0を反射しつつ変調する。
Spatial
集光部106は、レーザ加工ヘッドHの底壁に取り付けられている。集光部106は、空間光変調器105によって変調されたレーザ光L0を、支持部102によって支持されたウエハ20に集光する。本実施形態では、空間光変調器105によって反射されたレーザ光L0は、ダイクロイックミラーMM2によって反射され、集光部106に入射する。集光部106は、そのように入射したレーザ光L0をウエハ20に集光する。集光部106は、集光レンズユニット161が駆動機構162を介してレーザ加工ヘッドHの底壁に取り付けられることで構成されている。駆動機構162は、例えば圧電素子の駆動力によって、集光レンズユニット161をZ方向に沿って移動させる。
The light condensing section 106 is attached to the bottom wall of the laser processing head H. The condensing unit 106 condenses the laser beam L0 modulated by the spatial
なお、レーザ加工ヘッドH内において、空間光変調器105と集光部106との間には、結像光学系(図示省略)が配置されている。結像光学系は、空間光変調器105の反射面と集光部106の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。これにより、空間光変調器105の反射面でのレーザ光L0の像(空間光変調器105によって変調されたレーザ光L0の像)が集光部106の入射瞳面に転像(結像)される。レーザ加工ヘッドHの底壁には、X方向において集光レンズユニット161の両側に位置するように一対の測距センサS1,S2が取り付けられている。各測距センサS1,S2は、ウエハ20のレーザ光入射面に対して測距用の光(例えば、レーザ光)を出射し、レーザ光入射面で反射された測距用の光を検出することで、レーザ光入射面の変位データを取得する。
In addition, in the laser processing head H, an imaging optical system (not shown) is arranged between the spatial
光軸モニタ部107は、レーザ加工ヘッドH内に配置されている。光軸モニタ部107は、ダイクロイックミラーMM2を透過したレーザ光L0の一部を検出する。光軸モニタ部107による検出結果は、例えば、集光レンズユニット161に入射するレーザ光L0の光軸と集光レンズユニット161の光軸との関係を示す。可視撮像部108Aは、可視光V0を出射し、可視光V0によるウエハ20の像を画像として取得する。可視撮像部108Aは、レーザ加工ヘッドH内に配置されている。赤外撮像部108Bは、赤外光を出射し、赤外光によるウエハ20の像を赤外線画像として取得する。赤外撮像部108Bは、レーザ加工ヘッドHの側壁に取り付けられている。
The optical
移動機構109は、レーザ加工ヘッドH及び支持部102の少なくとも何れかをX方向、Y方向及びZ方向に移動させる機構を含む。移動機構109は、レーザ光L0の集光点CがX方向、Y方向及びZ方向に移動するように、モータ等の公知の駆動装置の駆動力によりレーザ加工ヘッドH及び支持部102の少なくとも何れかを駆動する。移動機構109は、支持部102を回転させる機構を含む。移動機構109は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により支持部102を回転駆動する。
The moving
管理ユニット250は、制御部251と、ユーザインタフェース252と、記憶部253と、を有する。制御部251は、レーザ加工装置100の各部の動作を制御する。制御部251は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部251では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア(プログラム)を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。ユーザインタフェース252は、各種データの表示及び入力を行う。ユーザインタフェース252は、グラフィックベースの操作体系を有するGUI(Graphical User Interface)を構成する。
ユーザインタフェース252は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス、マイク、タブレット型端末、モニタ等の少なくとも何れかを含む。ユーザインタフェース252は、例えばタッチ入力、キーボード入力、マウス操作、音声入力等により、各種の入力を受け付け可能である。ユーザインタフェース252は、その表示画面上に各種の情報を表示可能である。ユーザインタフェース252は、入力を受け付ける入力受付部、及び、受け付けた入力に基づき設定画面を表示可能な表示部に相当する。記憶部253は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。
The
以上のように構成されたレーザ加工装置100では、ウエハ20の内部にレーザ光L0が集光されると、レーザ光L0の集光点(少なくとも集光領域の一部)Cに対応する部分においてレーザ光Lが吸収され、ウエハ20の内部に改質領域11が形成される。改質領域11は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域11としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域11は、複数の改質スポット11s及び複数の改質スポット11sから伸展する亀裂を含む。
In the
一例として、ウエハ20を切断するためのライン15(切断予定ライン)に沿って、ウエハ20の内部に改質領域11を形成する場合におけるレーザ加工装置100の動作について説明する。
As an example, the operation of the
まず、レーザ加工装置100は、ウエハ20に設定されたライン15がX方向に平行となるように支持部102を回転させる。レーザ加工装置100は、赤外撮像部108Bによって取得された画像(例えば、ウエハ20が有する機能素子層の像)に基づいて、Z方向から見た場合にレーザ光L0の集光点Cがライン15上に位置するように、X方向及びY方向のそれぞれの方向に沿って支持部102を移動させる。レーザ加工装置100は、可視撮像部108Aによって取得された画像(例えば、ウエハ20のレーザ光入射面の像)に基づいて、レーザ光L0の集光点Cがレーザ光入射面上に位置するように、Z方向に沿ってレーザ加工ヘッドH(すなわち、集光部106)を移動させる(ハイトセット)。レーザ加工装置100は、その位置を基準として、レーザ光L0の集光点Cがレーザ光入射面から所定深さに位置するように、Z方向に沿ってレーザ加工ヘッドHを移動させる。
First, the
続いて、レーザ加工装置100は、光源103からレーザ光L0を出射させると共に、レーザ光L0の集光点Cがライン15に沿って相対的に移動するように、X方向に沿って支持部102を移動させる。このとき、レーザ加工装置100は、1対の測距センサS1,S2のうちのレーザ光L0の加工進行方向における前側に位置する一方によって取得されたレーザ光入射面の変位データに基づいて、レーザ光L0の集光点Cがレーザ光入射面から所定深さに位置するように、集光部106の駆動機構162を動作させる。
Next, the
以上により、ライン15に沿って且つウエハ20のレーザ光入射面から一定深さに、1列の改質領域11が形成される。パルス発振方式によって光源103からレーザ光L0が出射されると、複数の改質スポット11sがX方向に沿って1列に並ぶように形成される。1つの改質スポット11sは、1パルスのレーザ光L0の照射によって形成される。1列の改質領域11は、1列に並んだ複数の改質スポット11sの集合である。隣り合う改質スポット11sは、レーザ光L0のパルスピッチ(ウエハ20に対する集光点Cの相対的な移動速度をレーザ光L0の繰り返し周波数で除した値)によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。
As a result, a row of modified
図2及び図3に示されるように、ウエハ20は、半導体基板(基板)21と、機能素子層22と、を有する。なお、図2及び図3においては、ウエハ20の構成を簡略化して示している。ウエハ20の詳細な構成については、後述する。ウエハ20の厚さは、例えば775μmである。半導体基板21は、表面21a及び裏面21bを有している。半導体基板21は、例えば、シリコン基板である。半導体基板21には、結晶方向を示すノッチ21cが設けられている。半導体基板21には、ノッチ21cの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。機能素子層22は、半導体基板21の表面21aに形成されている。機能素子層22は、複数の機能素子22aを含んでいる。複数の機能素子22aは、半導体基板21の表面21aに沿って二次元に配置されている。各機能素子22aは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。各機能素子22aは、複数の層がスタックされて3次元的に構成される場合もある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ウエハ20には、複数のストリート23が形成されている。複数のストリート23は、隣り合う機能素子22aの間において外部に露出した領域である。つまり、複数の機能素子22aは、ストリート23を介して互いに隣り合うように配置されている。一例として、複数のストリート23は、マトリックス状に配列された複数の機能素子22aに対して、隣り合う機能素子22aの間を通るように格子状に延在していてもよい。
A plurality of
図2及び図3に示されるように、ウエハ20には、ライン15が複数設定されている。ウエハ20は、複数のライン15のそれぞれに沿って機能素子22aごとに切断されること(すなわち、機能素子22aごとにチップ化されること)が予定されているものである。各ライン15は、ウエハ20の厚さ方向から見た場合に、各ストリート23を通っている。一例として、各ライン15は、ウエハ20の厚さ方向から見た場合に、各ストリート23の中央を通るように延在している。各ライン15は、レーザ加工装置100によってウエハ20に設定された仮想的なラインである。各ライン15は、ウエハ20に実際に引かれたラインであってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
なお、切断予定ラインであるライン15は、本実施形態のようにパターンとしてストリート23が構成されている場合(すなわち、パターンマスクによってストリート23に不要な膜を事前に除去した場合やストリート23上にTEGを配置した場合)のように視認できるものに限定されない。例えば、パターンとしてストリート23が構成されておらず(ストリート23が設計上のアクティブエリアと同構成になっており)、設計上の基準位置からライン15が推定されるものであってもよい。また、ウエハがベアウエハである場合には、ノッチやオリフラを基準として設計上のライン15が推定されるものであってもよい。
Note that
次に、レーザ加工装置100を用いたレーザ加工方法について、図4を参照して説明する。図4は、ウエハ20の加工方法を示すフローチャートである。ウエハ20は、ライン15に沿って改質領域11が形成された後にエキスパンド工程が実施されることにより、複数の半導体チップが得られるウエハである。
Next, a laser processing method using the
図4に示されるように、まず、ウエハ20が用意される(ステップS11)。用意されるウエハ20の詳細については後述する。そして、ウエハ20の半導体基板21の裏面21bに、ダイシング用テープが貼付される。なお、ウエハ20にダイシング用テープが貼付される前において、ウエハ20を研削する研削工程や、ストリート23の表層を除去するグルービング工程が実施されてもよい。
As shown in FIG. 4, first, the
続いて、レーザ加工装置100において、ライン15に沿ってウエハ20にレーザ光L0を照射することにより、ライン15に沿ってウエハ20の内部に改質領域11が形成される(ステップS12)。ここでは、半導体基板21の裏面21bにダイシング用テープが貼り付けられた状態で、支持部102によりウエハ20を吸着して支持した後、ダイシング用テープを介して半導体基板21の内部にレーザ光L0の集光点を合わせ、裏面21bをレーザ光入射面としてウエハ20にレーザ光L0を照射する。
Next, in the
続いて、エキスパンド装置(不図示)において、貼付されたダイシング用テープが拡張される(エキスパンドが実施される)(ステップS13)。これにより、各ライン15に沿って半導体基板21の内部に形成された改質領域11からウエハ20の厚さ方向に亀裂が伸展し、ウエハ20がライン15に沿って切断される。このことによって、ウエハ20が機能素子22aごとにチップ化され、複数の半導体チップが得られる。詳細には、改質領域11が形成されたウエハ20に貼付されたダイシング用テープを拡張することにより、チップ部120xと切り離し部122(例えば図10(b)参照。詳細は後述)とを、間隔を空けて分離し、半導体チップを得る。
Subsequently, in an expanding device (not shown), the attached dicing tape is expanded (expanding is performed) (step S13). As a result, cracks extend along each
次に、上記レーザ加工方法によって得られる半導体チップの詳細について説明する。本実施形態において、ウエハ20から得られる複数の半導体チップには、切欠き形状の開口部が形成されている。このような開口部は、半導体チップの用途に応じて形成されるものである。図5及び図6は、開口部121が形成された半導体チップ120の利用例について説明する図である。図5に示される例では、光半導体センサとして機能する半導体チップ120が、光関連製品400に設置される際の位置決め(アライメント)部分として、開口部121を有している。すなわち、半導体チップ120は、光関連製品400の突出部401に嵌合される部分として、開口部121を有している。また、図6に示される例では、半導体チップ120が、資料600に向かって発光素子500から出力される光を通す穴として、開口部121を有している。
Next, details of the semiconductor chip obtained by the above laser processing method will be explained. In this embodiment, a plurality of semiconductor chips obtained from the
ここで、開口部121が形成された半導体チップ120を得る場合においては、半導体チップ120となる(半導体チップ120を構成する)部分であるチップ部から、開口部121を形成する部分を分離する必要がある。この場合、エキスパンド工程においてウエハ20を拡張することによって、上述したチップ部から開口部121を形成する部分を分離すると、分離後において、開口部121を形成する部分がチップ部に接触することにより、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生してしまうことが考えられる。
Here, in order to obtain the
図7は、チッピングの発生について説明する図である。図7(a)には、ウエハ20に4つのチップ化領域200が形成されている例が示されている。チップ化領域200は、エキスパンド工程後において半導体チップ120を構成するチップ部120xと、チップ部120xから切り離される部分であり、半導体チップ120の開口部121を形成する部分である切り離し部122と、を有している。すなわち、チップ部120xから切り離し部122が分離されることにより、開口部121が形成された半導体チップ120が得られる。チップ化領域200は、略矩形である。チップ化領域200の長辺方向において、切り離し部122は中央に対して対称となる(左右対象となる)ように形成されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating the occurrence of chipping. FIG. 7A shows an example in which four
図7(a)に示されるように、4つのチップ化領域200は、ウエハ20の中心を通る対角線によって区切られる4つの領域(図7(a)中の左上の領域、右上の領域、左下の領域、右下の領域)に配置されているとする。いま、エキスパンド装置(不図示)において、ウエハ20に貼付されたダイシング用テープがウエハ20の中心から放射状に拡張されるとする。
As shown in FIG. 7(a), the four chipped
この場合、図7(b)に示されるように、図7(a)中の左上のチップ化領域200については、チップ部120xから分離した切り離し部122がチップ部120xの左上箇所に接触することが考えられる。また、図7(c)に示されるように、図7(a)中の右上のチップ化領域200については、チップ部120xから分離した切り離し部122がチップ部120xの右上箇所に接触することが考えられる。また、図7(d)に示されるように、図7(a)中の左下のチップ化領域200については、チップ部120xから分離した切り離し部122がチップ部120xの右上箇所に接触することが考えられる。また、図7(e)に示されるように、図7(a)中の右下のチップ化領域200については、チップ部120xから分離した切り離し部122がチップ部120xの左上箇所に接触することが考えられる。これらの接触は、例えば、ウエハ20における外縁に近い部分ほど大きく変位することによって生じるものである(詳細は後述)。このように、各チップ化領域200において、切り離し部122がチップ部120xに接触することによって、エキスパンド工程後の半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生してしまうおそれがある。
In this case, as shown in FIG. 7B, in the upper
チッピングの発生原理について、図8及び図9を参照して詳細に説明する。なお、ここで説明するチッピングの発生原理は、一例であり、これに限定されるものではない。図8は、エキスパンド工程におけるウエハ20の各部位の変位量について説明する図である。図8(a)及び図8(b)には、ウエハ20に貼付されたダイシング用テープがウエハ20の中心から放射状に延びる方向に拡張された際のウエハ20の状況が示されている。エキスパンド工程においては、ウエハ20の中心とエキスパンドを行うダイシング用テープの中心とが概ね一致させられている。いま、ウエハ20において、互いに分離されると共に隣り合うチップ化領域201,202が設けられているとする。チップ化領域201は、チップ化領域202よりもウエハ20の中心側に位置している。
The principle of occurrence of chipping will be explained in detail with reference to FIGS. 8 and 9. Note that the chipping generation principle described here is just an example, and is not limited thereto. FIG. 8 is a diagram illustrating the amount of displacement of each part of the
ここで、エキスパンド工程における変位量は、拡張の中心位置(ここではウエハ20の中心)から離れるほど大きくなる。したがって、チップ化領域202の変位量は、チップ化領域201の変位量よりも大きくなる。なお、エキスパンド工程によって、ダイシング用テープは伸縮可能であるものの、剛体と見なせるほど硬いウエハ20の各チップ化領域201,202は伸縮しない(変形しない)ため、チップ化領域201,202と接触している貼付面のダイシング用テープも伸縮しない。このため、チップ化領域201内においては、拡張の中心位置からの距離によらずに変位量が一定となる。同様に、チップ化領域202内においては、拡張の中心位置からの距離によらずに変位量が一定となる。すなわち、図8(a)中のチップ化領域201,202の矢印の大きさ(太さ)で表現されるように、1つのチップ化領域内においては、均一な応力がかかっている状態ができる。
Here, the amount of displacement in the expansion process increases as the distance from the center of expansion (here, the center of the wafer 20) increases. Therefore, the amount of displacement of the chipped
その結果、チップ化領域の変位は、チップ化領域の範囲内のダイシング用テープの変位の平均値と近似的に等しくなる。このため、チップ化領域の変位は、チップ化領域の重心位置-ダイシング用テープの中心位置(テープ中心位置)間の距離で示される重心モデルによって定まる。すなわち、チップ化領域の変位は、チップ化領域の重心位置-テープ中心位置間の距離と近似的に比例関係になる。図8(b)に示されるように、チップ化領域201の変位は、チップ化領域201の重心位置201c-テープ中心位置TC間の距離によって定まる。また、チップ化領域202の変位は、チップ化領域202の重心位置202c-テープ中心位置TC間の距離によって定まる。いま、チップ化領域201の重心位置201c-テープ中心位置TC間の距離よりも、チップ化領域202の重心位置202c-テープ中心位置TC間の距離の方が大きいので、外縁側のチップ化領域であるチップ化領域202の方が、チップ化領域201よりも拡張方向(外縁側)に向かって大きく変位する。このため、チップ化領域202は、チップ化領域201と比較して分割性が良い(綺麗に割ることができる)。
As a result, the displacement of the chipping region becomes approximately equal to the average value of the displacement of the dicing tape within the range of the chipping region. Therefore, the displacement of the chipped region is determined by the center of gravity model, which is represented by the distance between the center of gravity of the chipped region and the center position of the dicing tape (tape center position). That is, the displacement of the chipped region is approximately proportional to the distance between the center of gravity of the chipped region and the center of the tape. As shown in FIG. 8(b), the displacement of the chipped
上述した重心モデルを踏まえて、具体的にチッピングが発生する態様について説明する。図9は、チッピングの発生について説明する図である。図9(a)には、1つのチップ化領域300が示されている。チップ化領域300は、エキスパンド工程後において半導体チップを構成するチップ部320xと、チップ部320xから切り離される部分であり、半導体チップの開口部を形成する部分である切り離し部322と、を有している。チップ部320xは、切り離し部322を囲うように配置されており、ウエハ20の径方向において切り離し部322よりも外縁側の部分325と、中心側の部分326とを有している。そして、チップ部320xの重心位置320cは、切り離し部322の重心位置322cよりもテープ中心位置TC寄りに位置している。この場合、上述した重心モデルより、拡張方向(外縁側)への切り離し部322の変位量は、チップ部320xの変位量よりも大きくなる。そして、上述したように、チップ部320xは、切り離し部322よりも外縁側の部分325を有しているため、当該外縁側の部分325において、変位量の大きい切り離し部322に接触する。この場合、チップ部320xの外縁側の部分325においてチッピングが発生するおそれがある。また、切り離し部322の分割が適切に行われない場合がある。
Based on the above-described center of gravity model, a specific manner in which chipping occurs will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the occurrence of chipping. One
これに対して、例えば図9(b)に示されるように、1つのチップ化領域200において、変位量が大きい切り離し部422の変位方向(すなわち外縁側)にチップ部420xが存在しないウエハ20では、エキスパンド工程において切り離し部422がチップ部420xに接触しない。この場合、チップ部420xにおいてチッピングが発生せず、また、切り離し部422の分割も適切に行われる。このように、チップ化領域におけるチップ部及び切り離し部の配置によっては、エキスパンド工程におけるチッピングの発生を抑制することができる。以下では、チッピングが抑制されるチップ化領域の配置例について、図10~図13を参照して説明する。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, for example, in a
図10は、チッピングが抑制されるチップ化領域200の配置例を示す図である。図10(a)に示されるウエハ20のチップ化領域200の配置は、上述した図7(a)の配置と同様である。すなわち、図10(a)に示されるウエハ20では、ウエハ20の中心を通る対角線によって区切られる4つの領域それぞれに1つずつ略矩形のチップ化領域200が設けられている。各チップ化領域200は、長辺が一方の対角線に平行に延びており、短辺が他方の対角線に平行に延びている。そして、各チップ化領域200には、長辺方向における中央部分に対して対称となる(左右対象となる)ように、切り離し部122が設けられている。切り離し部122は、チップ化領域200の短辺方向における一端側(図10(a)中の上部側)に設けられている。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the arrangement of chipped
このようなウエハ20について、図10(a)に示されるように、その中心がダイシング用テープの中心位置TCに一致させられた状態で、エキスパンド工程において、中心から放射状に延びる方向に拡張されるとする。いま、図10(a)の一部拡大図に示されるように、チップ部120xの重心位置120cは、切り離し部122の重心位置122cよりもテープ中心位置TC寄りに位置している。この場合、上述した重心モデルより、拡張方向(外縁側)への切り離し部122の変位量は、チップ部120xの変位量よりも大きくなる。そして、切り離し部122の変位方向(すなわち外縁側)にチップ部120xの右上箇所が存在するため、切り離し部122がチップ部120xの右上箇所に接触することとなる。このように、変位量が大きい切り離し部122の変位方向に、変位量が小さいチップ部120xの部分が存在する場合には、切り離し部122がチップ部120xに接触する。この場合、チップ部120xにおいてチッピングが発生し得る。
As shown in FIG. 10(a), such a
図10(b)及び図10(c)は、チッピングが抑制されるチップ化領域200の配置を示す図である。図10(b)及び図10(c)においては、チップ化領域200単体の構成は上述した図10(a)と同様であるが、各チップ化領域200の配置が図10(a)と異なっている。図10(b)に示される例では、ウエハ20の中心を通る対角線に対して45度となる4つの方向に、それぞれチップ化領域200が設けられている。ウエハ20の中心から4つのチップ化領域200までの距離は、互いに一致している。チップ化領域200は、ウエハ20の中心を通ると共に対角線に対して45度となる放射状の線に対して短辺が垂直となるように、配置されている。また、チップ化領域200は、切り離し部122がウエハ20の外縁側に配置されるように、設けられている。このような構成では、図10(b)の一部拡大図に示されるように、テープの中心位置TCから対角線に対して45度の線上において、チップ部120xの重心位置120cと、切り離し部122の重心位置122cとが位置することとなる。そして、変位量が大きい切り離し部122の変位方向には、チップ部120xが存在しない。このため、エキスパンド工程において切り離し部122がチップ部120xに接触せず、チップ部120xにおいてチッピングが発生することが抑制される。
FIGS. 10(b) and 10(c) are diagrams showing the arrangement of chipped
図10(c)に示される例では、図10(b)に示された4つのチップ化領域200を45度回転させた4つのチップ化領域200が設けられている。すなわち、4つのチップ化領域200は、それぞれ対角線上に配置されている。このような構成においても、図10(c)の一部拡大図に示されるように、対角線上において、チップ部120xの重心位置120cと、切り離し部122の重心位置122cとが位置することとなる。そして、変位量が大きい切り離し部122の変位方向には、チップ部120xが存在しない。このため、エキスパンド工程において切り離し部122がチップ部120xに接触せず、チップ部120xにおいてチッピングが発生することが抑制される。
In the example shown in FIG. 10(c), four chipped
なお、図10(b)及び図10(c)のいずれの配置でも、チッピングの発生が抑制されるが、例えば、チップのカット角度は、図10(b)の構成が45度(結晶方向<100>ウエハの場合、(100))、図10(c)の構成が0度(結晶方向<100>ウエハの場合、(110))と異なる(切断方位が変わる)。改質領域を形成するステルスダイシングにおいては、切断方位(110)の切断が良好となるため、図10(c)の配置が好ましい。 Incidentally, the occurrence of chipping is suppressed in both the arrangements shown in FIG. 10(b) and FIG. 10(c). In the case of a <100> wafer, (100)), the configuration in FIG. 10(c) is different from 0 degrees (in the case of a crystal direction <100> wafer, (110)) (the cutting direction changes). In stealth dicing to form a modified region, the arrangement shown in FIG. 10(c) is preferable because cutting in the cutting direction (110) is good.
図11は、チッピングが抑制されるチップ化領域200の配置例を示す図である。図10を参照して説明したように、左右対称の切り離し部122を有するチップ化領域200については、例えば対角線上に4つのチップ化領域200を設けることにより、チッピングを効果的に抑制することができた。ここで、図11(a)の一部拡大図に示されるように、左右非対称の切り離し部122が設けられたチップ化領域200については、対角線上に設けられた場合においても、チッピングの発生及び切り離し部122の未分割が生じてしまう場合がある。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the arrangement of chipped
このような左右非対称の切り離し部122が設けられたチップ化領域200については、エキスパンド工程後に開口部となる部分の開口角の中心線が、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上に位置するように、角度(図11(b)参照)又は位置(図11(c)参照)が設定される。このことにより、チッピングの発生及び切り離し部122の未分割を抑制することができる。
In the
エキスパンド工程後に開口部となる部分の開口角の中心線について、詳細に説明する。上述したように、切り離し部122は、半導体チップ120の開口部121を形成する部分である。「開口部となる部分の開口角の中心線」とは、切り離し部122において開口端に繋がる二辺(ウエハ20を平面視した際の二辺)をウエハ20の中心に向けて延ばした交点と、開口端における中点とを結ぶ線と言い換えることができる。図11(b)に示される例では、開口部となる部分の開口角の中心線が、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上に位置するように(すなわち、ウエハ20の中心に繋がり、エキスパンド工程における変位ベクトルと一致するように)、図11(a)の状態から、各チップ化領域200が傾けて(具体的には8度傾けて)配置されている。また、図11(c)に示される例では、開口部となる部分の開口角の中心線が、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上に位置するように(すなわち、ウエハ20の中心に繋がり、エキスパンド工程における変位ベクトルと一致するように)、図11(a)の状態から、各チップ化領域200が周方向にずらされて配置されている。
The center line of the opening angle of the portion that will become the opening after the expanding process will be explained in detail. As described above, the
図12は、チップ化領域の様々な配置例について説明する図である。図12(a)~図12(i)に示されるチップ化領域では、いずれも、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハの中心側に存在している。
FIG. 12 is a diagram illustrating various arrangement examples of chip regions. In each of the chipping regions shown in FIGS. 12(a) to 12(i), the
図12(a)に示される例では、チップ化領域が、左右対称となる切り離し部122を有している。切り離し部122は、開口端側(ウエハの外縁側)に向かって開口部121の幅が広がるように設けられている。このように開口端側に向かって開口部121の幅が広がるように切り離し部122が設けられていることにより、チッピングの発生を適切に抑制しながら、切り離し部122の分割性を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 12(a), the chip area has left-right symmetrical cut-off
図12(b)に示される例では、チップ化領域が、左右非対称となる切り離し部122を有している。切り離し部122は、開口端側(ウエハの外縁側)に向かって開口部121の幅が広がるように設けられているものの、図12(a)の構成と比較すると、開口幅が狭くされている。このような左右非対称の切り離し部122についても、上述したように角度(図11(b)参照)又は位置(図11(c)参照)が調整されることにより、チッピングの発生を抑制することができる。また、開口幅が狭いことから図12(a)の構成よりは劣るものの、切り離し部122の分割性についても担保することができる。
In the example shown in FIG. 12(b), the chip area has a cut-off
図12(c)に示される例では、チップ化領域が、円形状の切り離し部122を有している。このような円形状の切り離し部122のラインに沿って改質領域を形成する場合には、例えば、直線加工ステージを用いて複数の接線加工を行い、該複数の接線を繋げて略円形状とする。このような構成によっても、チッピングの発生を適切に抑制しながら、切り離し部122の分割性を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 12(c), the chip area has a circular cut-off
図12(d)に示される例では、チップ化領域が、開口端側(ウエハの外縁側)に向かって広がる三角形状の切り離し部122を有している。このような三角形状の切り離し部122についても、チッピングの発生抑制及び切り離し部122の分割を実現することができるが、ウエハの中心側(三角形状の先端側)が尖っているため、エキスパンド工程における拡張方向が想定と異なった場合に、即チッピングとなるリスクがある。
In the example shown in FIG. 12(d), the chip area has a triangular cut-off
図12(e)及び図12(f)に示される例では、開口端側(ウエハの外縁側)に向かって開口部121の幅が一定となるように、切り離し部122が設けられている。このような切り離し部122については、エキスパンド工程のみでは切り離し部122を分割することができないが、エキスパンド工程前にエッチングを行うことにより、適切に分割することができる。エッチング工程が実施される場合には、例えば、裏面21bからのレーザ光入射によりウエハ20に改質領域を形成した後に、裏面21bからウエハ20の全面に対してエッチングを行い、さらに裏面21bにテープを貼付し、エキスパンド工程を実施する。なお、エッチング工程は、選択的エッチングのためにマスクを付けて、ダイシングストリートのみのエッチングや、後述する開口ライン152(図16参照)のみのエッチングが実施されてもよい。また、表面保護のためにマスクを付けて、表面21aからエッチングが実施されてもよい。
In the example shown in FIGS. 12(e) and 12(f), the cut-off
図12(g)に示される例では、開口端側(ウエハの外縁側)に向かって開口部121の幅が狭まるように、切り離し部122が設けられている。このような切り離し部122については、エキスパンド工程によって切り離し部122を分割することができない。
In the example shown in FIG. 12(g), the cut-off
図12(h)に示される例では、1つのチップ部120xに対応して、2つの切り離し部122が設けられている。このように、1つのチップ部120xに対して切り離し部122が複数設けられていてもよい。
In the example shown in FIG. 12(h), two cut-off
図12(i)に示される例では、チップ部120xの形状が矩形ではなく異形形状を含んでいる。このようなチップ部120xを用いる場合であっても、チッピングの発生を適切に抑制しながら、切り離し部122の分割性を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 12(i), the shape of the
図13は、チッピングが抑制されるチップ化領域の配置例を示す図である。図13に示される例では、ウエハ20の中心を通る対角線上に4つのチップ化領域200が設けられている。各チップ化領域200では、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の外縁側に存在している。開口部になる切り離し部122の幅は、ウエハ20の中心に向かって広がるように形成されている。図13に示される例では、チップ部120xが外縁側に存在しており、エキスパンド工程において、チップ部120xの変位量が切り離し部122の変位量よりも大きい。この場合、エキスパンド工程において、切り離し部122がチップ部120xに接触しにくく、チップ部120xにおいてチッピングの発生が抑制される。
FIG. 13 is a diagram showing an example of arrangement of chipped regions in which chipping is suppressed. In the example shown in FIG. 13, four
次に、エキスパンド工程の例について、図14及び図15を参照して説明する。図14は、エキスパンド工程の一例を説明する図である。図14に示される例では、ウエハ20において、複数のチップ化領域がウエハ20の中心から放射状に配置されており、チップ部120xと切り離し部122とが、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられている。このようなウエハ20に対して、エキスパンド工程では、図14に示されるように、円計拡張型エキスパンダによって、ウエハ20に貼付されたダイシング用テープがウエハ20の中心から放射状に延びる方向に拡張される。この場合、外縁側に配置され変位量が大きい切り離し部122の変位方向に、チップ部120xが存在しないため、チップ部120xのチッピングの発生を抑制すると共に切り離し部122を確実に分割することができる。
Next, an example of the expanding process will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an expanding process. In the example shown in FIG. 14, in the
図15は、エキスパンド工程の他の例を説明する図である。図15に示される例では、ウエハ20において、図15中の上方向に5つのチップ化領域200が設けられており、下方向に5つのチップ化領域200が設けられている。上方向のチップ化領域200では、上部側に切り離し部122が、下部側にチップ部120xが連続的に順に設けられている。また、下方向のチップ化領域200では、下部側に切り離し部122が、上部側にチップ部120xが連続的に順に設けられている。このようなウエハ20に対して、エキスパンド工程では、例えば図15(a)に示されるように一方向(CH1)として切り離し部122とチップ部120xとが連続する方向にダイシング用テープの拡張が実施される。その後、例えば図15(b)に示されるように、CH1に交差する方向(CH2)にダイシング用テープの拡張が実施される。このように、CH1及びCH2方向について順に拡張することによってエキスパンド工程が実現されてもよい。
FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the expanding process. In the example shown in FIG. 15, in the
次に、ウエハ20を切断するためのライン15(切断予定ライン)の設定例について、図16~図18を参照して説明する。図16は、ライン15の設定例を示す図である。図16に示されるウエハ20は、上述した図11(c)に示される左右非対称のウエハ20と同一のウエハである。
Next, an example of setting the line 15 (planned cutting line) for cutting the
ライン15は、各チップ化領域200を区画するチップ区画ライン151と、半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された開口ライン152とを含んで構成されている。チップ部120xと切り離し部122とは、開口ライン152を介して連続的に設けられている。開口ライン152は、エキスパンド工程において、チップ部120xと切り離し部122との接触が回避されるように、設定されている。
The
図16に示されるように、チップ区画ライン151は、第1ライン151aと、第2ライン151bと、第3ライン151cと、第4ライン151dと、を有している。第1ライン151a及び第2ライン151bは、互いに平行に、図16中の縦方向に延びる切断予定ラインである。第1ライン151a及び第2ライン151bは、いずれも一端部がウエハ20の外縁まで延びている。第3ライン151cは、第1ライン151aの他端部(ウエハ20の中心側の端部)に連続すると共に、第2ライン151bに交差する箇所まで、図16中の横方向に延びる切断予定ラインである。第4ライン151dは、第3ライン151cに平行に図16中の横方向に延びる切断予定ラインである。第4ライン151dは、第1ライン151aから開口ライン152の第1ライン152a(後述)まで延びる部分と第2ライン151bから開口ライン152の第2ライン152b(後述)まで延びる部分とを有している。第4ライン151dは、切り離し部122を横断しておらず、第1ライン152aに交差する箇所、及び、第2ライン152bに交差する箇所までしか延びていない。
As shown in FIG. 16, the
開口ライン152は、開口部の幅(すなわち切り離し部122の幅)が開口端側に向かって広がるように、設定されている。図16に示されるウエハ20のように、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の中心側にあるチップ化領域200の開口ライン152は、開口部の幅がウエハ20の外縁に向かって広がるように、設定されている。なお、図13に示されるウエハ20のように、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の外縁側にあるチップ化領域200の開口ライン152は、開口部の幅がウエハ20の中心に向かって広がるように、設定されている。
The
図16に示されるように、開口ライン152は、第1ライン152aと、第2ライン152bと、第3ライン152cと、第4ライン152dと、を有している。第1ライン152aは、第1ライン151aに平行に図16中の縦方向に延びる切断予定ラインである。第1ライン152aは、一端部(開口部の開口端に相当する部分)がウエハ20の外縁まで延びており、他端部が開口部の基端に相当する位置まで延びている。第2ライン152bは、ウエハ20の外縁に近づくほど第1ライン152aから遠ざかるように、ウエハ20の外縁まで延びる切断予定ラインである。第3ライン152cは、第1ライン151aの他端部に連続すると共に、図16中の横方向に延びる切断予定ラインである。第4ライン152dは、第3ライン152cと第2ライン152bとを繋ぐように延びる切断予定ラインである。
As shown in FIG. 16, the
このような開口ライン152は、開口部の開口角の中心線CLが、ウエハ20の中心(すなわち、ダイシング用テープの中心位置TC)から放射状に広がる線上に位置するように設定されている。
The
図17は、ライン15の他の設定例を示す図である。図17に示されるライン15は、概ね、図16に示されるライン15と同様であるが、チップ区画ライン151の第4ライン151dが切り離し部122を横断するように延びている点で、異なっている。図17に示された構成では第4ライン151dが切り離し部122を横断するように延びているので、切り離し部122が上下に分離されることとなる。この場合、図16に示された構成と図17に示された構成とを比較すると、図16に示された構成のほうが切り離し部122の重心がウエハ20の中心から遠くなり、分割性が高くなる。このように、切り離し部122の分割性の観点からは、チップ区画ライン151が切り離し部122を横断しないように設定されることが好ましい。
FIG. 17 is a diagram showing another example of setting the
図18は、ライン15の他の設定例を示す図である。図18に示されるライン15は、概ね、図16に示されるライン15と同様であるが、第3ライン151c及び第4ライン151dが、ウエハ20の外縁まで延びている点で、異なっている。第3ライン151cは、一方の端部が隣り合う他のチップ化領域200の第3ライン1151cまで延びると共に、他方の端部がウエハ20の外縁まで延びている。また、第4ライン151dは、両方の端部がウエハ20の外縁まで延びている。図18に示された構成では、切断予定ラインが多くなり、ウエハ20がより細かく分割されることとなる。図16に示された構成と図18に示された構成とを比較すると、上述した重心モデルの観点から、図16に示された構成の方が、分割性が高くなる。このように、切断予定ラインの数が必要最小限とされることにより、エキスパンド工程における分割性が向上する。また、図16に示された構成では、切断本数が少なく、チップサイズを大きくできるという利点もある。一方で、図16に示された構成では、切断予定ラインの割れの順番によっては、重心位置が刻々と変化して移動方向が変化する(チップが回転する)ことによって、エキスパンド工程中にチッピングが発生する場合がある。この点、例えば図18に示される構成のように、切断予定ラインの本数が増やされることによって、チップ回転によるチッピングのリスクを低減することができる。なお、切断予定ラインを増やす場合には、実際にチッピングが発生した箇所に係る切断予定ラインを増やすことが好ましい。
FIG. 18 is a diagram showing another example of setting the
次に、開口ライン152の加工の詳細について、図19及び図20を参照して説明する。図19は、開口ライン152の加工順序を説明する図である。図19(b)~図19(i)は、図19(a)に示されるウエハ20に含まれる1つのチップ化領域200の開口ライン152の加工順序を示している。図19(b)~図19(i)において、破線はレーザ加工されていないラインを示しており、実線はレーザ加工後のラインを示している。
Next, details of processing the
図19(b)に示されるように、まず、レーザ加工予定の開口ライン152(第1ライン152a、第2ライン152b、第3ライン152c、第4ライン152d)が設定されたウエハ20が用意される。
As shown in FIG. 19(b), first, a
続いて、図19(c)に示されるように、第1ライン152aに沿って改質領域が形成される。第1ライン152aは、ウエハ20の外縁まで延びている。第1ライン152aの内側(ウエハ20の中心側)については、改質領域の形成に係る亀裂を延ばしたくない(亀裂を止めたい)部分である。そのため、第1ライン152aについては、内側から外側に向かってレーザ光を照射し、改質領域を形成する。この場合、例えば第1ライン152aの基端(内側の端部)よりも内側から、第1ライン152aの基端、第1ライン152aの先端(ウエハ20の外縁)の順に集光点Cが相対的に移動するように、支持部102(図1参照)が移動させられる。第1ライン152aの基端よりも内側の区間は、レーザがOFFとされるレーザOFF区間152xとされる。
Subsequently, as shown in FIG. 19(c), a modified region is formed along the
続いて、図19(d)に示されるように、第2ライン152bに沿って改質領域が形成される。第2ライン152bは、ウエハ20の外縁まで延びている。第2ライン152bの内側については、改質領域の形成に係る亀裂を延ばしたくない部分である。そのため、第2ライン152bについては、内側から外側に向かってレーザ光を照射し、改質領域を形成する。この場合、第2ライン152bの基端(内側の端部)よりも内側の区間がレーザOFF区間152xとされ、レーザOFF区間152x、第2ライン152bの基端、第2ライン152bの先端の順に集光点Cが相対的に移動するように、支持部102(図1参照)が移動させられる。ここまでの加工により、第1ライン152a及び第2ライン152bに沿った改質領域が形成される(図19(e)参照)。
Subsequently, as shown in FIG. 19(d), a modified region is formed along the
続いて、図19(f)に示されるように、第3ライン152cに沿って改質領域が形成される。第3ライン152cについては、加工済みのラインである第1ライン152aに向かってレーザ光を照射し、改質領域を形成する。この場合、第3ライン152cの基端(第1ライン152a側と反対側の端部)よりも図19(f)中の右側の区間、及び、第3ライン152cの先端(第1ライン152a側の端部)よりも図19(f)中の左側の区間がレーザOFF区間152xとされ、レーザOFF区間152x、第3ライン152cの基端、第3ライン152cの先端、レーザOFF区間152xの順に集光点Cが相対的に移動するように、支持部102(図1参照)が移動させられる。
Subsequently, as shown in FIG. 19(f), a modified region is formed along the
続いて、図19(g)に示されるように、第4ライン152dに沿って改質領域が形成される。第4ライン152dについては、加工済みのラインである第2ライン152bに向かってレーザ光を照射し、改質領域を形成する。この場合、第4ライン152dの基端(第3ライン152c側の端部)よりも図19(g)中の左下側の区間、及び、第4ライン152dの先端(第2ライン152b側の端部)よりも図19(g)中の右上側の区間がレーザOFF区間152xとされ、レーザOFF区間152x、第4ライン152dの基端、第4ライン152dの先端、レーザOFF区間152xの順に集光点Cが相対的に移動するように、支持部102(図1参照)が移動させられる。ここまでの加工により、開口ライン152に沿った改質領域が全て形成される(図19(h)参照)。
Subsequently, as shown in FIG. 19(g), a modified region is formed along the
最後に、図19(i)に示されるように、チップ区画ライン151の第4ライン151dに沿って改質領域が形成される。なお、第4ライン151dに沿った改質領域の形成は、開口ライン152である第3ライン152c及び第4ライン152dの形成の前に実施されてもよい。第4ライン151dに沿った改質領域の形成は、切り離し部122を跨ぐように実施される。すなわち、切り離し部122を横断する区間がレーザOFF区間152xとされ、第4ライン151dの第1ライン152aに向かう区間、切り離し部122を横断する区間、第4ライン151dの第2ライン152bから外側に向かう区間の順に集光点Cが相対的に移動するように、支持部102(図1参照)が移動させられる。この場合、既に第1ライン152a及び第2ライン152bが形成されているので、第4ライン151dに沿った改質領域の形成に係る亀裂は、第1ライン152a及び第2ライン152bにおいて止まると想定される。ここまでの加工により、開口ライン152及び第4ライン151dに沿った改質領域が形成される(図19(j)参照)。
Finally, as shown in FIG. 19(i), a modified region is formed along the
図20は、各加工箇所におけるレーザビーム照射を説明する図である。図20(a)、図20(b)、図20(c)、及び図20(d)は、それぞれ、第1ライン152a、第2ライン152b、第3ライン152c、第4ライン152dのレーザ加工を示している。それぞれ、上段はラインに沿ったレーザ加工を示しており、下段はレーザビームの照射状態を示している。
FIG. 20 is a diagram illustrating laser beam irradiation at each processing location. 20(a), 20(b), 20(c), and 20(d) show laser processing of the
図20(a)及び図20(c)の下段に示されるように、結晶方向(110)と同じ方向(すなわち、90度或いは0度)にレーザ加工を行う場合、又は、図20(d)の下段に示されるように、結晶方向(110)に対して45度の方向にレーザ加工を行う場合においては、加工進行方向と楕円形状のレーザビームのビーム形状とを一致させることにより、加工進行方向にそったレーザ加工を実現することができる。 As shown in the lower part of FIGS. 20(a) and 20(c), when laser processing is performed in the same direction as the crystal direction (110) (i.e., 90 degrees or 0 degrees), or as shown in FIG. 20(d) As shown in the lower part of the figure, when laser processing is performed in the direction of 45 degrees to the crystal direction (110), the processing progresses by matching the processing direction and the beam shape of the elliptical laser beam. Laser processing along the direction can be realized.
一方で、図20(b)の下段示されるように、結晶方向(110)に対して上述した90度、0度、45度以外の方向にレーザ加工を行う場合においては、加工進行方向に対して結晶方向側と反対方向に楕円形状のレーザビームを照射する。ここでの結晶方向側と反対方向とは、加工進行方向に対して最も近いへき開面がある方向の反対方向を意味している。これにより、レーザビームが結晶方向側に曲がる(引っ張られる)ことを考慮した上で、所望の加工進行方向にレーザビームを照射することができる。 On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 20(b), when laser processing is performed in directions other than 90 degrees, 0 degrees, and 45 degrees with respect to the crystal direction (110), An elliptical laser beam is irradiated in the direction opposite to the crystal direction. Here, the direction opposite to the crystal direction side means the direction opposite to the direction in which the cleavage plane closest to the processing direction is located. Thereby, the laser beam can be irradiated in a desired processing progress direction, taking into account that the laser beam is bent (pulled) toward the crystal direction.
なお、チッピングを抑制する観点からは、エキスパンド工程において、切り離し部122が早期に分離されることが好ましい。このため、切り離し部122を確実に早期に切り離すために、切り離し部122に係る切断予定ラインである開口ライン152のレーザ加工条件を、その他の切断予定ラインであるチップ区画ライン151のレーザ加工条件よりも、分割されやすいレーザ加工条件としてもよい。具体的には、開口ライン152に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数が、チップ区画ライン151に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数よりも多く設定されてもよい。
Note that from the viewpoint of suppressing chipping, it is preferable that the
図21は、開口ライン152及びチップ区画ライン151の加工条件を説明する図である。図21(a)には加工対象のウエハ20が示されており、図21(b)には該ウエハ20のチップ化領域200の開口ライン152が示されており、図21(c)には開口ライン152の加工条件(及び該加工条件による加工結果)が示されており、図21(d)にはウエハ20のチップ化領域200のチップ区画ライン151が示されており、図21(e)にはチップ区画ライン151の加工条件(及び該加工条件による加工結果)が示されている。
FIG. 21 is a diagram illustrating processing conditions for the
図21(c)及び図21(d)に示されるように、例えば400μmのウエハ20の加工において、波長(1080nm)等の条件は、開口ライン152に沿ったレーザ加工とチップ区画ライン151に沿ったレーザ加工とで共通とされている。一方で、図21(c)に示されるように、開口ライン152に沿ったレーザ加工ではスキャン数が5Pass(図21(c)中のSD1~SD5)とされているのに対して、チップ区画ライン151に沿ったレーザ加工ではスキャン数が4Pass(SD1~SD4)とされている。このように、開口ライン152に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数が、チップ区画ライン151に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数よりも多く設定されることにより、切り離し部122を早期に分離することができる。なお、図21(c)及び図21(d)における「Z80」「Z75」等の用語は、レーザ加工を行う際の加工深さであるZハイトの情報である。
As shown in FIGS. 21(c) and 21(d), for example, in processing a 400
次に、本実施形態に係るウエハ20及び加工方法の作用効果について説明する。
Next, the effects of the
本実施形態に係るウエハ20は、ライン15に沿って改質領域が形成された後にエキスパンド工程が実施されることにより複数の半導体チップ120が得られるウエハであって、ライン15であるチップ区画ライン151によって区画された複数のチップ化領域200を有し、チップ化領域200は、半導体チップ120を構成するチップ部120xと、チップ部120xから切り離される部分であり、半導体チップ120に切欠き形状の開口部121が形成されるように設定されたライン15である開口ライン152を介してチップ部120xに連続する切り離し部122と、を有し、開口ライン152は、開口部121の幅が開口端側に向かって広がるか又は一定となるように設定されている。
The
本実施形態に係るウエハ20では、チップ化領域200において、チップ部120xと、切り離し部122とが、半導体チップ120の開口部121の形成に係るライン15である開口ライン152を介して連続的に形成されている。そして、本ウエハ20では、開口部121の幅が開口端側に向かって広がるか又は一定となるように、上記開口ライン152が設定されている。このように開口ライン152が設定されていることにより、該開口ライン152に沿って改質領域が形成されてエキスパンド工程が実施された際において、チップ部120x(半導体チップ120)と、チップ部120x(半導体チップ120)から切り離される切り離し部122との接触が抑制される。これにより、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。
In the
上記ウエハ20において、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の中心側にあるチップ化領域200の開口ライン152は、開口部121の幅がウエハ20の外縁に向かって広がるか又は一定となるように、設定されており、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の外縁側にあるチップ化領域200の開口ライン152は、開口部121の幅がウエハ20の中心に向かって広がるか又は一定となるように、設定されていてもよい。
In the
このような構成によれば、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の中心側にある場合、及びウエハ20の外縁側にある場合のいずれにおいても、チップ部120xと、チップ部120xから切り離される切り離し部122との接触を適切に抑制することができる。なお、エキスパンド工程においては、ウエハ20の中心から遠い部分(すなわちウエハ20の外縁側)の変位がより大きくなるところ、チップ部120xが切り離し部122よりもウエハ20の中心側にある構成においては、切り離し部122を分離させたい方向(チップ部120xから離れる方向であるウエハ20の外縁方向)に効果的に変位させることができ、切り離し部122の分割性を向上させると共に、半導体チップ120におけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。
According to such a configuration, the
上記ウエハ20において、ウエハ20の外縁に近接するチップ化領域200の開口ライン152は、ウエハ20の外縁まで延びていてもよい。このように、開口ライン152がウエハ20の外縁まで延びていることにより、切り離し部122の分割性を向上させることができ、半導体チップ120におけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。
In the
上記ウエハ20において、チップ区画ライン151は、ウエハ20の外縁まで延びていてもよい。このように、チップ区画ライン151がウエハ20の外縁まで延びていることにより、チップ部120xの分割性を向上させることができる。
In the
上記ウエハ20において、複数のチップ化領域200は、ウエハ20の中心から放射状に配置されており、チップ部120xと切り離し部122とは、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられていてもよい。エキスパンド装置として、ウエハ20を放射状に拡張する装置が用いられる場合においては、複数のチップ化領域200がウエハ20の中心から放射状に配置されており、チップ部120xと切り離し部122とがウエハ20の中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられていることにより、拡張方向に沿って複数のチップ化領域200のチップ部120xと切り離し部122とが配置されることとなる。このようなウエハ20を上述したエキスパンド装置により拡張することにより、分割性を向上させると共に半導体チップ120にチッピングが発生することを効果的に抑制することができる。
In the
上記ウエハ20において、開口ライン152は、開口部121の開口角の中心線が、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上に位置するように設定されていてもよい。エキスパンド装置として、ウエハ20を放射状に拡張する装置が用いられる場合においては、開口部121の開口角の中心線がウエハ20の中心から放射状に広がる線上に位置することにより、チップ部120xと切り離し部122との接触を適切に抑制しながら、チップ部120xと切り離し部122とを分離させることができる。すなわち、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生することをより効果的に抑制することができる。
In the
開口ライン152は、エキスパンド工程において、チップ部120xと切り離し部122との接触が回避されるように、設定されていてもよい。このように開口ライン152が設定されていることにより、該開口ライン152に沿って改質領域が形成されてエキスパンド工程が実施された際において、チップ部120xと、切り離し部122との接触が抑制される。これにより、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。
The
本実施形態に係るウエハ20の加工方法は、ライン15であるチップ区画ライン151によって区画された複数のチップ化領域200を有し、チップ化領域200が、半導体チップ120を構成するチップ部120xと、チップ部120xから切り離される部分であり、半導体チップ120に切欠き形状の開口部121が形成されるように設定されたライン15である開口ライン152を介してチップ部120xに連続する切り離し部122と、を有するウエハ20を用意する工程と、ライン15に沿ってレーザ光を照射し改質領域を形成する工程と、改質領域が形成されたウエハ20に貼付されたダイシング用テープを拡張することにより、チップ部120xと切り離し部122とを、間隔を空けて分離し、半導体チップ120を得る工程と、を含む。
The method for processing a
本実施形態に係るウエハ20の加工方法では、チップ化領域200において、チップ部120xと、切り離し部122とが、半導体チップ120の開口部121の形成に係るライン15である開口ライン152を介して連続的に形成されたウエハ20が用意される。そして、該ウエハ20に対してライン15に沿って改質領域が形成され、該ウエハ20に貼付されたダイシング用テープが拡張されることにより、半導体チップ120が得られる。ここで、本加工方法では、半導体チップ120を得る工程において、チップ部120xと切り離し部122とが間隔を空けて分離される。これにより、チップ部120x(半導体チップ120)と、チップ部120x(半導体チップ120)から切り離される切り離し部122との接触が抑制され、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。
In the method for processing the
上記加工方法において、複数のチップ化領域200は、ウエハ20の中心から放射状に配置されており、チップ部120xと切り離し部122とは、ウエハ20の中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられており、エキスパンド工程では、ウエハ20に貼付されたダイシング用テープを、ウエハ20の中心から放射状に延びる方向に拡張してもよい。これにより、チップ部120xと切り離し部122とが連続して順に設けられる方向と、拡張方向とを合わせることができ、分割性を向上させると共に半導体チップ120にチッピングが発生することを効果的に抑制することができる。
In the above processing method, the plurality of
上記加工方法において、ウエハ20の外縁に近接するチップ化領域200の開口ライン152は、ウエハ20の外縁まで延びていてもよい。このように、開口ライン152がウエハ20の外縁まで延びていることにより、切り離し部122の分割性を向上させることができ、半導体チップ120におけるチッピングの発生をより効果的に抑制することができる。
In the above processing method, the
上記加工方法において、改質領域を形成する工程では、ウエハ20の外縁まで延びている開口ライン152について、該開口ライン152の内側から外側に向かってレーザ光を照射し改質領域を形成してもよい。このような構成によれば、改質領域の形成による亀裂を、開口ライン152の内側では止め、外側では延ばすことができる。これにより、亀裂を止めたい部分(半導体チップ120になる開口ライン152の内側)において亀裂を適切に止めることができる。
In the above processing method, in the step of forming the modified region, the modified region is formed by irradiating the
上記加工方法において、改質領域を形成する工程では、加工進行方向に対して結晶方向側と反対方向に楕円形状のレーザビームを照射してもよい。レーザビームについては、結晶方向側に曲がる(結晶方向側に引っ張られる)場合があるところ、楕円形状のレーザビームが加工進行方向に対して結晶方向側と反対方向に照射されることにより、上述した結晶方向側に曲がることを考慮した上で、所望の加工進行方向にレーザビームを照射することができる。すなわち、このような構成によれば、ライン15に沿った改質領域の形成を実現することができる。
In the above processing method, in the step of forming the modified region, an elliptical laser beam may be irradiated in a direction opposite to the crystal direction with respect to the processing progress direction. Regarding the laser beam, it may be bent toward the crystal direction (pulled toward the crystal direction). The laser beam can be irradiated in a desired direction of processing, taking into account the bending toward the crystal direction. That is, according to such a configuration, formation of the modified region along the
上記加工方法において、改質領域を形成する工程では、開口ライン152に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数が、チップ区画ライン151に沿って改質領域を形成する際のレーザ光のスキャン数よりも多く設定されていてもよい。このような構成によれば、切り離し部122を切り離すためのレーザ光のスキャン数が、ウエハ20からチップ部120xを切り離すためのレーザ光のスキャン数よりも多くなり、ウエハ20の拡張時において、切り離し部122を早期に分離させることができる。切り離し部122が早期に分離されることにより、ウエハ20における重心を早期に確定させることができ、重心移動が繰り返されることによって切り離し部122とチップ部120xとが接触しやすくなり半導体チップ120にチッピングが発生してしまう事態を回避することができる。
In the above processing method, in the step of forming the modified region, the number of scans of the laser beam when forming the modified region along the
上記加工方法において、チップ区画ライン151は、ウエハ20の外縁まで延びていてもよい。このように、チップ区画ライン151がウエハ20の外縁まで延びていることにより、チップ部120xの分割性を向上させることができる。
In the above processing method, the
上記加工方法は、上述したウエハ20を用意する工程と、ライン15に沿って改質領域を形成する工程と、改質領域が形成されたウエハ20に貼付されたダイシング用テープを拡張することにより、複数の半導体チップ120を得る工程と、を含む。このようなウエハ20の加工方法によれば、チップ部120x(半導体チップ120)と、チップ部120x(半導体チップ120)から切り離される切り離し部122との接触が抑制され、半導体チップ120にチッピング(欠け)が発生することを効果的に抑制することができる。
The above processing method includes the steps of preparing the
15…ライン(切断予定ライン)、20…ウエハ、100…レーザ加工装置、120…半導体チップ、120x…チップ部、121…開口部、122…切り離し部、151…チップ区画ライン、152…開口ライン、200…チップ化領域。 15... Line (planned cutting line), 20... Wafer, 100... Laser processing device, 120... Semiconductor chip, 120x... Chip part, 121... Opening part, 122... Cutting part, 151... Chip division line, 152... Opening line, 200...chip area.
Claims (15)
前記切断予定ラインであるチップ区画ラインによって区画された複数のチップ化領域を有し、
前記チップ化領域は、
前記半導体チップを構成するチップ部と、
前記チップ部から切り離される部分であり、前記半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された前記切断予定ラインである開口ラインを介して前記チップ部に連続する切り離し部と、を有し、
前記開口ラインは、前記開口部の幅が開口端側に向かって広がるか又は一定となるように設定されている、ウエハ。 A wafer in which a plurality of semiconductor chips are obtained by performing an expanding process after a modified region is formed along a scheduled cutting line, the wafer comprising:
It has a plurality of chipping regions partitioned by a chip partitioning line which is the planned cutting line,
The chip area is
a chip portion constituting the semiconductor chip;
a separation portion that is a portion that is separated from the chip portion and that is continuous to the chip portion via an opening line that is the scheduled cutting line that is set so that a notch-shaped opening is formed in the semiconductor chip; has
In the wafer, the opening line is set such that the width of the opening widens toward the opening end side or becomes constant.
前記チップ部が前記切り離し部よりも前記ウエハの外縁側にある前記チップ化領域の前記開口ラインは、前記開口部の幅が前記ウエハの中心に向かって広がるか又は一定となるように、設定されている、請求項1記載のウエハ。 The opening line of the chipping region in which the chip portion is located closer to the center of the wafer than the separation portion is set such that the width of the opening increases toward the outer edge of the wafer or remains constant. and
The opening line of the chip forming region in which the chip portion is located closer to the outer edge of the wafer than the separation portion is set such that the width of the opening increases toward the center of the wafer or remains constant. The wafer according to claim 1, wherein the wafer comprises:
前記チップ部と前記切り離し部とは、前記ウエハの中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられている、請求項1又は2記載のウエハ。 The plurality of chipped regions are arranged radially from the center of the wafer,
3. The wafer according to claim 1, wherein the chip portion and the separation portion are successively provided in order on a line radially extending from the center of the wafer.
前記切断予定ラインであるチップ区画ラインによって区画された複数のチップ化領域を有し、
前記チップ化領域は、
前記半導体チップを構成するチップ部と、
前記チップ部から切り離される部分であり、前記半導体チップに切欠き形状の開口部が形成されるように設定された前記切断予定ラインである開口ラインを介して前記チップ部に連続する切り離し部と、を有し、
前記開口ラインは、エキスパンド工程において、前記チップ部と前記切り離し部との接触が回避されるように、設定されている、ウエハ。 A wafer in which a plurality of semiconductor chips are obtained by performing an expanding process after a modified region is formed along a scheduled cutting line, the wafer comprising:
It has a plurality of chipping regions partitioned by a chip partitioning line which is the planned cutting line,
The chip area is
a chip portion constituting the semiconductor chip;
a separation portion that is a portion that is separated from the chip portion and that is continuous to the chip portion via an opening line that is the scheduled cutting line that is set so that a notch-shaped opening is formed in the semiconductor chip; has
In the wafer, the opening line is set so as to avoid contact between the chip portion and the separation portion during an expanding process.
前記切断予定ラインに沿ってレーザ光を照射し改質領域を形成する工程と、
前記改質領域が形成された前記ウエハに貼付されたテープを拡張することにより、前記チップ部と前記切り離し部とを、間隔を空けて分離し、前記半導体チップを得る工程と、を含むウエハの加工方法。 It has a plurality of chip forming areas partitioned by chip dividing lines which are planned cutting lines, and the chip forming areas are a chip part constituting a semiconductor chip and a part to be separated from the chip part, and the chip forming area is a part that is separated from the chip part and is cut into a semiconductor chip. preparing a wafer having a cut-off portion that is continuous to the chip portion via the opening line that is the cut line set so that a cut-out-shaped opening is formed;
irradiating a laser beam along the planned cutting line to form a modified region;
the step of separating the chip portion and the separation portion at a distance by expanding a tape attached to the wafer on which the modified region is formed, thereby obtaining the semiconductor chip; Processing method.
前記チップ部と前記切り離し部とは、前記ウエハの中心から放射状に広がる線上において連続して順に設けられており、
前記エキスパンド工程では、前記ウエハに貼付されたテープを、前記ウエハの中心から放射状に延びる方向に拡張する、請求項8記載の加工方法。 The plurality of chipped regions are arranged radially from the center of the wafer,
The chip portion and the separation portion are successively provided in order on a line radially extending from the center of the wafer,
9. The processing method according to claim 8, wherein in the expanding step, the tape attached to the wafer is expanded in a direction extending radially from the center of the wafer.
前記切断予定ラインに沿って改質領域を形成する工程と、
前記改質領域が形成された前記ウエハに貼付されたテープを拡張することにより、前記複数の半導体チップを得る工程と、を含むウエハの加工方法。 A step of preparing a wafer according to claim 1 or 2;
forming a modified region along the planned cutting line;
A method for processing a wafer, the method comprising: obtaining the plurality of semiconductor chips by expanding a tape attached to the wafer in which the modified region is formed.
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