JP3459154B2 - Semiconductor device and laser scribing method - Google Patents

Semiconductor device and laser scribing method

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JP3459154B2 JP17396096A JP17396096A JP3459154B2 JP 3459154 B2 JP3459154 B2 JP 3459154B2 JP 17396096 A JP17396096 A JP 17396096A JP 17396096 A JP17396096 A JP 17396096A JP 3459154 B2 JP3459154 B2 JP 3459154B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、金属層と半導体
ウエハの積層体から成る半導体装置およびそのスクライ
ビング法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device including a laminated body of a metal layer and a semiconductor wafer and a scribing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ上に多数個形成された半導
体装置は、パッケージングする前に個々の半導体チップ
に分割される。この工程は、スクライビングやダイシン
グと呼ばれている。レーザを使用する場合には、通常、
スクライビングが使われる。以下の記述では、スクライ
ビングとダイシングの双方を用いる。
2. Description of the Related Art A large number of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer are divided into individual semiconductor chips before packaging. This process is called scribing or dicing. When using a laser,
Scribing is used. In the following description, both scribing and dicing are used.

【0003】ダイシング工程では、ダイヤモンドホイー
ルを使うダイシングカット方式が用いられている。ダイ
シングカット方式は、ダイヤモンドの粉を埋め込んだ薄
い円板を高速回転させて半導体ウエハを切る方法であ
り、次の2つの方法がある。 (1)高速回転するダイヤモンドホイールを使ってダイ
シング部に半導体ウエハの厚さの1/2以上の深さの切
り込み溝を形成し、この切り込み溝に沿って半導体ウエ
ハを個々の半導体チップに分割(ブレーキング)する方
法。 (2)片面が粘着性を有するエキスパンドシートに半導
体ウエハを貼り付け、高速回転するダイヤモンドホイー
ルを使ってエキスパンドシートを少し切り込む位までダ
イシング部を切り込んで完全に切断する方法。
In the dicing process, a dicing cut method using a diamond wheel is used. The dicing cut method is a method in which a thin disk having diamond powder embedded therein is rotated at high speed to cut a semiconductor wafer, and there are the following two methods. (1) Using a diamond wheel that rotates at a high speed, a cutting groove having a depth of ½ or more of the thickness of the semiconductor wafer is formed in the dicing portion, and the semiconductor wafer is divided into individual semiconductor chips along the cutting groove ( How to brake). (2) A method in which a semiconductor wafer is attached to an expandable sheet having adhesiveness on one side, and a dicing portion is cut to a position where the expandable sheet is slightly cut using a diamond wheel that rotates at high speed to completely cut the dicing portion.

【0004】上記(1)および(2)の方法によるダイ
シングカット方式で半導体装置をダイシングする場合、
ダイシング部の大部分が半導体ウエハから成るもので
は、ダイシングを良好に行うことができる。というの
は、半導体は硬脆性(硬くて脆い性質)を有するので、
高速回転するダイヤモンドホイールによる切断分離に適
しているからである。しかしながら、ダイシング部が金
属のみから成るものや、ダイシング部が半導体ウエハと
金属層との積層体から成り金属層の厚さが半導体ウエハ
の厚さと等しいか厚いものでは、ダイシングを良好に行
うことができない。というのは、金属は半導体より柔ら
かく粘りがあるから、切断時にバリが発生しやすいから
である。このように、厚い金属層を含むダイシング部を
有する半導体装置をダイシングカット方式によってダイ
シングするのは困難であった。
When the semiconductor device is diced by the dicing cut method according to the above methods (1) and (2),
If the majority of the dicing portion is made of a semiconductor wafer, dicing can be performed well. Because semiconductors are hard and brittle (hard and brittle),
This is because it is suitable for cutting and separating with a diamond wheel that rotates at high speed. However, good dicing can be performed when the dicing portion is made of only metal or when the dicing portion is made of a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer and the thickness of the metal layer is equal to or thicker than the thickness of the semiconductor wafer. Can not. Because metal is softer and more sticky than semiconductors, burrs are likely to occur during cutting. As described above, it is difficult to dice the semiconductor device having the dicing portion including the thick metal layer by the dicing cut method.

【0005】また、高周波デバイス等では半導体ウエハ
の厚さが30μm程度と非常に薄い。このように半導体
ウエハが薄くなると割れやすくなるから、切断速度(ダ
イヤモンドホイールと半導体装置との相対移動速度)を
速くできないので、スループットを高められないという
問題が生じていた。
Further, in a high-frequency device or the like, the thickness of the semiconductor wafer is very thin, about 30 μm. As the semiconductor wafer becomes thinner as described above, it is more likely to be broken, so that the cutting speed (the relative moving speed between the diamond wheel and the semiconductor device) cannot be increased, which causes a problem that the throughput cannot be increased.

【0006】以上のような問題点から、放熱用の厚い金
属層と半導体ウエハとの積層体から成るGaAs高周波
デバイス等にダイシングカット方式を適用することは困
難であった。
Due to the above-mentioned problems, it is difficult to apply the dicing cut method to a GaAs high frequency device or the like which is composed of a laminated body of a thick metal layer for heat dissipation and a semiconductor wafer.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のような問題点を
解決するものとして、本発明者らは先にレーザ溶断方式
によるスクライビング法を提案した(特願平7−659
94号参照)。図6は、この先の出願に係るレーザ溶断
方式によるスクライビング法の各工程を示す図であり、
図において、52はヒートシンク(放熱体)を成す金属
層であり、金(Au)等の材料から成る。54はGaA
s等から成る半導体ウエハ、56は金属層52と半導体
ウエハ54とから成る積層体、57はスクライビング
部、58はスクライビング部57の半導体ウエハ54を
エッチングによって除去した半導体ウエハ除去部、60
はスクライビング部57の金属層52にエッチングによ
って形成した溝、62は積層体56が貼着されるエキス
パンドシートであり、レーザビームを透過する材料から
成る。64はYAG(イットリウム・アルミニウム・ガ
ーネット)レーザ等から出射されるレーザビーム、66
はレーザビーム64が照射された金属層52に生じた溶
融凝固部、68はスクライビング孔である。
As a solution to the above problems, the present inventors have previously proposed a scribing method by a laser fusing method (Japanese Patent Application No. 7-659).
94). FIG. 6 is a diagram showing each step of the scribing method by the laser fusing method according to this earlier application,
In the figure, reference numeral 52 denotes a metal layer which forms a heat sink (heat radiator), and is made of a material such as gold (Au). 54 is GaA
a semiconductor wafer made of s or the like, 56 a laminated body made of a metal layer 52 and a semiconductor wafer 54, 57 a scribing section, 58 a semiconductor wafer removing section obtained by removing the semiconductor wafer 54 of the scribing section 57 by etching, 60
Is a groove formed by etching the metal layer 52 of the scribing part 57, and 62 is an expand sheet to which the laminated body 56 is attached, and is made of a material that transmits a laser beam. 64 is a laser beam emitted from a YAG (yttrium-aluminum-garnet) laser or the like, 66
Is a molten and solidified portion generated in the metal layer 52 irradiated with the laser beam 64, and 68 is a scribing hole.

【0008】次に動作について説明する。まず、表面に
回路パターンが形成されたGaAs等から成る半導体ウ
エハ54の裏面に、Au等から成るヒートシンクを成す
金属層52を形成する。この結果、金属層52および半
導体ウエハ54から成る積層体56が作製される(図6
(a)参照)。
Next, the operation will be described. First, a metal layer 52 which is a heat sink made of Au or the like is formed on the back surface of a semiconductor wafer 54 made of GaAs or the like having a circuit pattern formed on the front surface. As a result, a laminated body 56 including the metal layer 52 and the semiconductor wafer 54 is manufactured (FIG. 6).
(See (a)).

【0009】次いで、スクライビング部57の半導体ウ
エハ54をエッチングによって除去して半導体ウエハ除
去部58を形成した後、金属層52をエッチングして溝
60を形成する(図6(b)参照)。
Next, the semiconductor wafer 54 of the scribing portion 57 is removed by etching to form a semiconductor wafer removing portion 58, and then the metal layer 52 is etched to form a groove 60 (see FIG. 6B).

【0010】続いて、金属層52を対向させて積層体5
6をエキスパンドシート62に貼り付ける。その後、半
導体ウエハ54側からスクライビング部57の金属層5
2にレーザビーム64を照射して、その部分の金属層5
2を溶断してスクライビング孔68を形成する(図6
(c)参照)。レーザビーム64が照射されたスクライ
ビング部57の金属層52は溶融し、溶融した金属は表
面張力によって溶融凝固部66を形成する。この結果、
金属層52にスクライビング孔68が形成される。
Subsequently, the metal layer 52 is opposed to the laminated body 5
6 is attached to the expanding sheet 62. After that, from the semiconductor wafer 54 side, the metal layer 5 of the scribing part 57 is
2 is irradiated with the laser beam 64, and the metal layer 5 in that portion is irradiated.
2 is cut to form a scribing hole 68 (FIG. 6).
(See (c)). The metal layer 52 of the scribing part 57 irradiated with the laser beam 64 melts, and the melted metal forms a melt-solidification part 66 due to surface tension. As a result,
A scribing hole 68 is formed in the metal layer 52.

【0011】従来の半導体装置およびレーザスクライビ
ング法は以上のように構成されているので、以下に述べ
るような課題があった。金属層52のレーザビーム吸収
率が小さい(Auの場合、約5.3%)ので、加工速度
を高める(レーザビーム64と積層体56との相対移動
速度を高める)と、溶断部からスプラッシュ(溶融飛散
物)が発生する。このスプラッシュは半導体ウエハ54
上に形成された回路パターンを短絡させるので、スクラ
イビングされた個々の半導体チップの良品率(歩留り)
が低下する。したがって、スクライビングの加工速度を
高めることができないから、スループットを高めること
ができない。
Since the conventional semiconductor device and laser scribing method are configured as described above, there are problems as described below. Since the laser beam absorptivity of the metal layer 52 is small (about 5.3% in the case of Au), when the processing speed is increased (the relative movement speed between the laser beam 64 and the laminated body 56 is increased), a splash ( Melted and scattered material) is generated. This splash is a semiconductor wafer 54
Since the circuit pattern formed on the top is short-circuited, the yield rate of individual scribed semiconductor chips is high.
Is reduced. Therefore, the processing speed of scribing cannot be increased, and thus the throughput cannot be increased.

【0012】また、スクライビングの加工速度を高める
ために金属層52のスクライビング部に形成する溝60
を深くすると、溝60の底部を成す金属層52が薄くな
り、金属層52の機械的強度が不足するので、ハンドリ
ング中にウエハの変形や破損が発生しやすくなる。
Further, the groove 60 formed in the scribing portion of the metal layer 52 for increasing the scribing processing speed.
If the depth is increased, the metal layer 52 forming the bottom of the groove 60 becomes thin and the mechanical strength of the metal layer 52 becomes insufficient, so that the wafer is likely to be deformed or damaged during handling.

【0013】この発明は上記のような課題を解決するた
めなされたもので、レーザスクライビングにおいて、ス
クライビング部からスプラッシュを発生させることな
く、半導体装置を高い加工速度で個々の半導体チップに
スクライビングすることのできる半導体装置およびレー
ザスクライビング法を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems. In laser scribing, a semiconductor device can be scribed into individual semiconductor chips at a high processing speed without causing a splash from the scribing portion. It is an object to obtain a semiconductor device and a laser scribing method that can be performed.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る半導体装置は、半導体ウエハと金属層との積層体から
成り、スクライビング部が、半導体ウエハ除去部と前記
金属層に形成された溝とから成り、前記スクライビング
部に露出した前記金属層の表面に、レーザビームエネル
ギの吸収率が前記金属層内部よりも高い層が形成されて
いるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer, wherein a scribing portion has a semiconductor wafer removing portion and a groove formed in the metal layer. And a layer having a higher absorptance of laser beam energy than the inside of the metal layer is formed on the surface of the metal layer exposed to the scribing portion.

【0015】請求項2記載の発明に係る半導体装置は、
レーザビームエネルギの吸収率が金属層内部よりも高い
層を、レーザビームエネルギの吸収率が20%以上の金
属から成る層で形成したものである。
A semiconductor device according to a second aspect of the invention is
A layer in which the absorption rate of laser beam energy is higher than that inside the metal layer is formed by a layer made of metal having an absorption rate of laser beam energy of 20% or more.

【0016】請求項3記載の発明に係る半導体装置は、
半導体ウエハがGaAsから成り、金属層がAuから成
り、レーザビームエネルギの吸収率が20%以上の金属
としてNiを用いたものである。
A semiconductor device according to a third aspect of the invention is
The semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and Ni is used as a metal having a laser beam energy absorption rate of 20% or more.

【0017】請求項4記載の発明に係る半導体装置は、
レーザビームエネルギの吸収率が金属層内部よりも高い
層を、金属層表面を粗面化処理された層としたものであ
る。
A semiconductor device according to a fourth aspect of the invention is
A layer having a higher absorption rate of laser beam energy than the inside of the metal layer is a layer whose surface is roughened.

【0018】請求項5記載の発明に係る半導体装置は、
請求項4記載の半導体装置において、半導体ウエハがG
aAsから成り、金属層がAuから成るものである。
A semiconductor device according to the invention of claim 5 is
The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor wafer is G.
It is made of aAs and the metal layer is made of Au.

【0019】請求項6記載の発明に係るレーザスクライ
ビング法は、半導体ウエハと金属層との積層体から成
り、スクライビング部が、半導体ウエハ除去部と金属層
に形成された溝とから成る半導体装置の前記スクライビ
ング部にレーザビームを照射して個々の半導体チップに
分割するレーザスクライビング法において、前記スクラ
イビング部に入射する前記レーザビームの入射角を60
°以上90°未満に設定するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a laser scribing method comprising a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer, wherein the scribing section comprises a semiconductor wafer removing section and a groove formed in the metal layer. In the laser scribing method of irradiating the scribing section with a laser beam to divide the semiconductor chip into individual semiconductor chips, the incident angle of the laser beam incident on the scribing section is 60.
The angle is set to be not less than 90 ° and less than 90 °.

【0020】請求項7記載の発明に係るレーザスクライ
ビング法は、半導体ウエハがGaAsから成り、金属層
がAuから成り、スクライビング部を照射するレーザビ
ームとしてYAGレーザビームを用いるものである。
In the laser scribing method according to the seventh aspect of the present invention, the semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and the YAG laser beam is used as the laser beam for irradiating the scribing portion.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
半導体装置のスクライビング部近傍の断面を示す図であ
り、図において、12はヒートシンクを構成する金属層
であり、例えば金(Au)等から成る。14は表面に回
路パターンが形成された半導体ウエハであり、例えばS
iやGaAs等から成る。16は金属層12と半導体ウ
エハ14との積層体である。17はスクライビング部、
18はスクライビング部17の半導体ウエハ14をエッ
チングによって除去した半導体ウエハ除去部である。2
0はスクライビング部17の金属層12にエッチングに
よって形成した溝である。22は半導体ウエハ除去部1
8に露出した金属層12の表面に形成されたレーザビー
ム吸収層(レーザビームエネルギの吸収率が金属層内部
よりも高い層)であり、例えばニッケル(Ni)層等か
らなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram showing a cross section in the vicinity of a scribing portion of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 12 is a metal layer constituting a heat sink, which is made of, for example, gold (Au) or the like. Reference numeral 14 is a semiconductor wafer having a circuit pattern formed on its surface, for example, S
i, GaAs, etc. 16 is a laminated body of the metal layer 12 and the semiconductor wafer 14. 17 is a scribing section,
Reference numeral 18 denotes a semiconductor wafer removing section which removes the semiconductor wafer 14 of the scribing section 17 by etching. Two
Reference numeral 0 represents a groove formed in the metal layer 12 of the scribing portion 17 by etching. 22 is a semiconductor wafer removing unit 1
8 is a laser beam absorption layer (a layer having a higher absorption rate of laser beam energy than that inside the metal layer) formed on the surface of the metal layer 12 exposed at 8, and is made of, for example, a nickel (Ni) layer.

【0022】以下、この実施の形態1による半導体装置
の一例を詳細に説明する。半導体ウエハ14は30μm
の厚さを有するGaAsから成り、表面に通常のウエハ
プロセスにて回路パターンを形成した後、裏面にPVD
(Phisical Vapor Depositio
n)法やメッキ法にてAuを30μmの厚さに堆積して
ヒートシンクを構成する金属層12を形成した。この結
果、金属層12と半導体ウエハ14との積層体16が作
製された。
An example of the semiconductor device according to the first embodiment will be described in detail below. The semiconductor wafer 14 is 30 μm
Made of GaAs with the thickness
(Physical Vapor Deposition
n) method or plating method was used to deposit Au to a thickness of 30 μm to form the metal layer 12 constituting the heat sink. As a result, a laminated body 16 of the metal layer 12 and the semiconductor wafer 14 was produced.

【0023】次いで、スクライビング部17の半導体ウ
エハ14を過酸化水素と酒石酸との混合液を用いてウエ
ットエッチングすることにより、100μm幅の半導体
ウエハ除去部18をスクライビングラインに沿って形成
した。
Next, the semiconductor wafer 14 in the scribing section 17 was wet-etched with a mixed solution of hydrogen peroxide and tartaric acid to form a 100-μm wide semiconductor wafer removing section 18 along the scribing line.

【0024】次に、スクライビング部17の金属層12
に、Arイオンによるイオンミリングにより幅100μ
m、深さ27μmの溝20をスクライビングラインに沿
って形成した。
Next, the metal layer 12 of the scribing part 17
The width is 100μ due to ion milling with Ar ions.
A groove 20 having a depth of m and a depth of 27 μm was formed along the scribing line.

【0025】続いて、半導体ウエハ除去部18に露出し
た金属層12の表面に厚さ2μmのニッケル(Ni)層
を無電解メッキすることによりレーザビーム吸収層22
を形成した。NiのYAGレーザビームに対する反射率
は72%、すなわち吸収率が28%である。YAGレー
ザビームに対するAuの吸収率は約5.3%であるか
ら、Auから成る金属層12の表面にNiから成るレー
ザビーム吸収層22を形成することにより、YAGレー
ザビームに対する金属層12の吸収率を高めることがで
きた。
Then, a nickel (Ni) layer having a thickness of 2 μm is electrolessly plated on the surface of the metal layer 12 exposed in the semiconductor wafer removing section 18 to form a laser beam absorbing layer 22.
Was formed. The reflectance of Ni with respect to the YAG laser beam is 72%, that is, the absorptance is 28%. Since the absorption rate of Au for the YAG laser beam is about 5.3%, the absorption of the metal layer 12 for the YAG laser beam is performed by forming the laser beam absorption layer 22 of Ni on the surface of the metal layer 12 of Au. I was able to increase the rate.

【0026】従来の半導体装置では、図6に示したよう
にスクライビング部57の金属層52に設けた溝60の
底部を成す金属層52を薄くすると、金属層52の機械
的強度が不足するので、ハンドリング中にウエハの変形
や破損が発生しやすくなるという課題があった。この実
施の形態1による半導体装置でもスクライビング部17
の金属層12に設けた溝20の底部を成す金属層12の
厚さは3μmであり、かなり薄いが、ハンドリング中に
ウエハの変形や破損は生じなかった。その理由は、この
実施の形態1による半導体装置では、溝20の底部を成
す厚さ3μmの金属層12は厚さ1μmのAu層と厚さ
2μmのNi層とから成り、NiはAuに比べると硬度
が高いので、溝20の底部を成す金属層12はウエハハ
ンドリングに耐え得るのに十分な機械的強度を有するた
めであると考えられる。
In the conventional semiconductor device, if the metal layer 52 forming the bottom of the groove 60 provided in the metal layer 52 of the scribing portion 57 is thinned as shown in FIG. 6, the mechanical strength of the metal layer 52 becomes insufficient. However, there is a problem that the wafer is likely to be deformed or damaged during handling. Also in the semiconductor device according to the first embodiment, the scribing unit 17
The thickness of the metal layer 12 forming the bottom of the groove 20 provided in the metal layer 12 was 3 μm, which was considerably thin, but the wafer was not deformed or damaged during handling. The reason is that, in the semiconductor device according to the first embodiment, the metal layer 12 having a thickness of 3 μm forming the bottom of the groove 20 is composed of an Au layer having a thickness of 1 μm and a Ni layer having a thickness of 2 μm, and Ni is different from Au. It is considered that because the hardness is high, the metal layer 12 forming the bottom of the groove 20 has sufficient mechanical strength to withstand wafer handling.

【0027】次に動作について説明する。図1に示すよ
うに半導体ウエハ除去部18および溝20を形成した積
層体16を、金属層12と対向させてエキスパンドシー
ト(図示せず)に貼り付けた。エキスパンドシートとし
ては、例えば塩化ビニル系の「エレップフォルダ」(商
品名,日東工業製)を使用する。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 1, the laminated body 16 in which the semiconductor wafer removing portion 18 and the groove 20 were formed was attached to an expand sheet (not shown) so as to face the metal layer 12. As the expand sheet, for example, a vinyl chloride-based “ELEP FOLDER” (trade name, manufactured by Nitto Kogyo) is used.

【0028】半導体ウエハ除去部18に露出した金属層
12の表面に形成したNiから成るレーザビーム吸収層
22にYAGレーザビームをレーザビーム吸収層22の
表面と垂直な方向から照射して、NiとAuとの積層構
造から成るスクライビング部17を約80μmの幅で溶
融させ、スクライビング孔を形成した。使用したYAG
レーザは、発振波長1.06μm、Q−スイッチ周波数
20kHz、平均出力2Wのものである。YAGレーザ
が出射するレーザビームを、その焦点位置がレーザビー
ム吸収層22表面と一致するように焦点距離50mmの
レンズを用いて照射しながら、レーザビームと積層体1
6とを0.8m/分の速度で相対移動させた。
The laser beam absorbing layer 22 made of Ni formed on the surface of the metal layer 12 exposed in the semiconductor wafer removing portion 18 is irradiated with a YAG laser beam from a direction perpendicular to the surface of the laser beam absorbing layer 22 to form Ni. The scribing portion 17 having a laminated structure with Au was melted in a width of about 80 μm to form a scribing hole. Used YAG
The laser has an oscillation wavelength of 1.06 μm, a Q-switch frequency of 20 kHz, and an average output of 2 W. While irradiating the laser beam emitted from the YAG laser with a lens having a focal length of 50 mm so that the focal position thereof coincides with the surface of the laser beam absorption layer 22, the laser beam and the laminated body 1
6 and 6 were moved relative to each other at a speed of 0.8 m / min.

【0029】以上のようにして図1に示す積層体16を
YAGレーザビームを用いてスクライビングした結果、
レーザビーム照射部ではNiおよびAuは溶融するだけ
で、スプラッシュや蒸気等の発塵物は発生しなかった。
また、ウエハのハンドリング中、ウエハの変形や破損も
発生しなかった。
As a result of scribing the laminated body 16 shown in FIG. 1 using the YAG laser beam as described above,
Ni and Au were only melted in the laser beam irradiation part, and dust such as splash and vapor was not generated.
Further, during wafer handling, the wafer was neither deformed nor damaged.

【0030】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、YAGレーザビームが照射されるスクライビング部
17表面にAuよりYAGレーザビームのエネルギ吸収
率の高いNiから成るレーザビーム吸収層22を形成し
たので、このレーザビーム吸収層22を介してレーザビ
ームによって溶断されるスクライビング部17にYAG
レーザビームを効率的に入射させることができる。この
結果、レーザスクライビング中におけるスプラッシュの
発生を抑制できる。また、NiはAuよりも剛性が高い
ため、スクライビング部17の肉厚を薄くしてもハンド
リング中にウエハの変形や破損が生じにくい。これらの
ことから、この実施の形態1によれば、スクライビング
工程において歩留りを低下させることなく、加工速度を
高めることが可能になるから、スループットを向上させ
ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the laser beam absorption layer 22 made of Ni having a higher energy absorption rate of YAG laser beam than Au is formed on the surface of the scribing portion 17 irradiated with the YAG laser beam. Therefore, the YAG is attached to the scribing portion 17 which is fused by the laser beam through the laser beam absorption layer 22.
The laser beam can be efficiently incident. As a result, it is possible to suppress the generation of splash during laser scribing. Further, since Ni has higher rigidity than Au, even if the wall thickness of the scribing portion 17 is thinned, the wafer is unlikely to be deformed or damaged during handling. From the above, according to the first embodiment, the processing speed can be increased without lowering the yield in the scribing process, and thus the throughput can be improved.

【0031】次に、この実施の形態1によるレーザスク
ライビングのメカニズムを説明する。図2は、スクライ
ビング部を溶断中のレーザビームのエネルギ密度分布曲
線と金属層との位置関係を示す模式図である。図中、2
4はレーザビームのエネルギ密度分布曲線、26はスク
ライビング部に露出した金属層、28は金属層26の溶
融に必要なレーザビームのエネルギ密度、30は金属層
26の蒸発に必要なレーザビームのエネルギ密度、32
はレーザビームが照射された金属層26の端部に形成さ
れた溶融部、34は溶融部32から飛散したスプラッシ
ュである。
Next, the mechanism of laser scribing according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the energy density distribution curve of the laser beam during melting and cutting of the scribing portion and the metal layer. 2 in the figure
4 is the energy density distribution curve of the laser beam, 26 is the metal layer exposed at the scribing portion, 28 is the energy density of the laser beam required to melt the metal layer 26, and 30 is the energy of the laser beam required to vaporize the metal layer 26. Density, 32
Is a melting portion formed at the end of the metal layer 26 irradiated with the laser beam, and 34 is a splash scattered from the melting portion 32.

【0032】図2(a)から分かるように、溶断中の金
属層26の端部に形成された溶融部32に照射されるレ
ーザビームのエネルギ密度が、溶融に必要なエネルギ密
度28と蒸発に必要なエネルギ密度30との間に維持さ
れていればスプラッシュは発生しない。ここでスクライ
ビングの加工速度を高めるためにレーザビームの出力を
高めると、図2(b)に示すように、エネルギ密度分布
曲線は急峻になる。この結果、溶融に必要なエネルギ密
度28と蒸発に必要なエネルギ密度30との間の空間距
離(図中の水平方向の距離)が短くなるから、溶融部3
2の端部には蒸発に必要なエネルギ密度30よりも高い
エネルギ密度のレーザビームが照射され、溶融部32か
らスプラッシュ34が発生する。
As can be seen from FIG. 2 (a), the energy density of the laser beam applied to the melting portion 32 formed at the end of the metal layer 26 during fusing is determined by the energy density 28 required for melting and evaporation. Splash will not occur if maintained between the required energy density 30. Here, when the output of the laser beam is increased to increase the scribing processing speed, the energy density distribution curve becomes steep as shown in FIG. As a result, the spatial distance between the energy density 28 required for melting and the energy density 30 required for evaporation (horizontal distance in the figure) is shortened, so that the melting portion 3
A laser beam having an energy density higher than the energy density 30 required for evaporation is applied to the end portion of 2, and a splash 34 is generated from the melting portion 32.

【0033】この実施の形態1による半導体装置では図
1に示すようにスクライビング部17に露出する金属層
12の表面にNiから成るレーザビーム吸収層22を形
成している。NiはAuよりレーザビームエネルギの吸
収率が大きいので、NiとAuとの積層体から成るスク
ライビング部17は、溶融に必要なエネルギ密度および
蒸発に必要なエネルギ密度の両方がAu単体から成るも
のよりも低くなる。したがって、レーザビームの出力を
高めなくとも必要とする加工速度を達成することができ
るから、図2(a)の状態を維持し続けることが可能に
なり、スクライビング部17に図2(b)に示す急峻な
エネルギ密度分布曲線を持つほど高出力のレーザビーム
を照射しなくてもよいので、スプラッシュ34が発生す
ることはない。
In the semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, a laser beam absorption layer 22 made of Ni is formed on the surface of the metal layer 12 exposed in the scribing portion 17. Since Ni has a higher absorption rate of laser beam energy than Au, the scribing section 17 made of a laminated body of Ni and Au has both the energy density required for melting and the energy density required for evaporation more than those made of Au alone. Will also be lower. Therefore, the required processing speed can be achieved without increasing the output of the laser beam, so that the state of FIG. 2A can be continuously maintained, and the scribing unit 17 can be operated as shown in FIG. Since it is not necessary to irradiate a high-power laser beam so as to have a steep energy density distribution curve shown, the splash 34 does not occur.

【0034】比較のために、スクライビング部の金属層
を従来と同じくAu単体で構成した半導体装置を作製
し、スクライビング部に、上述したものと同じ条件のY
AGレーザビームを照射してレーザスクライビングを行
った。その結果、レーザスクライビング中の溶断部から
多量のスプラッシュが発生した。スプラッシュの発生を
抑制するためには加工速度を0.3m/分以下にまで落
とす必要があった。上記に述べた実施の形態1の場合に
比べると、0.3/0.8=0.375、すなわち加工
速度が約63%低下する。また、スクライビング部の金
属層をAu単体で構成した半導体装置では、ハンドリン
グ中にウエハの変形や破損が生じ、個々に分割された半
導体チップのうちの多数のものが不良品となり、歩留り
が低下した。
For comparison, a semiconductor device was prepared in which the metal layer of the scribing portion was composed of Au alone as in the conventional case, and the scribing portion was provided with Y under the same conditions as described above.
Laser scribing was performed by irradiating an AG laser beam. As a result, a large amount of splash was generated from the fused portion during laser scribing. In order to suppress the generation of splash, it was necessary to reduce the processing speed to 0.3 m / min or less. Compared with the case of the first embodiment described above, 0.3 / 0.8 = 0.375, that is, the processing speed is reduced by about 63%. Further, in a semiconductor device in which the metal layer of the scribing portion is made of Au alone, the wafer is deformed or damaged during handling, and many of the individually divided semiconductor chips become defective products, resulting in a decrease in yield. .

【0035】実施の形態2.図3は、この発明の実施の
形態2による半導体装置のスクライビング部近傍の断面
を示す図であり、図において、図1に相当する部分には
同一符号を付してその説明を省略する。36は半導体ウ
エハ除去部18に露出した金属層12の表面に形成され
た粗面化層(レーザビームエネルギの吸収率が金属層内
部よりも高い層)であり、レーザビームを吸収するよう
に作用する。
Embodiment 2. 3 is a diagram showing a cross section in the vicinity of a scribing portion of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, portions corresponding to those in FIG. Reference numeral 36 denotes a roughened layer (a layer having a higher absorption rate of laser beam energy than the inside of the metal layer) formed on the surface of the metal layer 12 exposed in the semiconductor wafer removing section 18, which acts to absorb the laser beam. To do.

【0036】以下、図4を参照してこの実施の形態2に
よる半導体装置の一例を詳細に説明する。半導体ウエハ
14は30μmの厚さを有するGaAsから成り、表面
に通常のウエハプロセスにて回路パターンを形成した
後、裏面に機械加工を施して数μmレベルの凹凸を形成
して粗面化した。粗面化された半導体ウエハ14の裏面
にメッキ法にてAuを30μmの厚さに堆積してヒート
シンクを成す金属層12を形成した。この結果、金属層
12と半導体ウエハ14との積層体16が作製された。
Hereinafter, an example of the semiconductor device according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. The semiconductor wafer 14 is made of GaAs having a thickness of 30 μm, and after a circuit pattern is formed on the front surface by a normal wafer process, the back surface is machined to form irregularities of several μm level to roughen it. Au was deposited to a thickness of 30 μm on the back surface of the roughened semiconductor wafer 14 by a plating method to form a metal layer 12 which forms a heat sink. As a result, a laminated body 16 of the metal layer 12 and the semiconductor wafer 14 was produced.

【0037】次に、スクライビング部17の半導体ウエ
ハ14を過酸化水素と酒石酸との混合液を用いたウエッ
トエッチングにより、100μm幅の半導体ウエハ除去
部18をスクライビングラインに沿って形成した。この
結果、半導体ウエハ除去部18には金属層12の粗面化
層36が露出した。
Next, the semiconductor wafer 14 of the scribing section 17 was wet-etched using a mixed solution of hydrogen peroxide and tartaric acid to form a semiconductor wafer removing section 18 having a width of 100 μm along the scribing line. As a result, the roughened layer 36 of the metal layer 12 was exposed in the semiconductor wafer removing section 18.

【0038】続いて、スクライビング部17の金属層1
2にArイオンによるイオンミリングにより幅100μ
m、深さ23μmの溝20をスクライビングラインに沿
って形成した。
Subsequently, the metal layer 1 of the scribing part 17
2 by ion milling with Ar ion, width 100μ
A groove 20 of m and 23 μm in depth was formed along the scribing line.

【0039】次に動作について説明する。図3に示すよ
うに半導体ウエハ除去部18および溝20を形成した積
層体16を、金属層12を対向させてエキスパンドシー
ト(図示せず)に貼り付けた。エキスパンドシートとし
ては、例えば塩化ビニル系の「エレップフォルダ」(商
品名,日東工業製)を使用する。
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 3, the laminated body 16 in which the semiconductor wafer removing portion 18 and the groove 20 were formed was attached to an expand sheet (not shown) with the metal layers 12 facing each other. As the expand sheet, for example, a vinyl chloride-based “ELEP FOLDER” (trade name, manufactured by Nitto Kogyo) is used.

【0040】半導体ウエハ除去部18に露出した粗面化
層36にYAGレーザビームを粗面化層36の表面と垂
直な方向から照射して、スクライビング部17を約80
μmの幅で溶融させ、スクライビング孔を形成した。使
用したYAGレーザは、発振波長1.06μm、Q−ス
イッチ周波数30kHz、平均出力3.0Wのものであ
る。YAGレーザが出射するレーザビームを、その焦点
位置が粗面化層36の表面と一致するように焦点距離5
0mmのレンズを用いて照射しながら、レーザビームと
積層体16とを0.3m/分の速度で相対移動させた。
The surface roughening layer 36 exposed in the semiconductor wafer removing section 18 is irradiated with a YAG laser beam from a direction perpendicular to the surface of the surface roughening layer 36, and the scribing section 17 is moved to about 80.
It was melted in a width of μm to form a scribing hole. The YAG laser used has an oscillation wavelength of 1.06 μm, a Q-switch frequency of 30 kHz, and an average output of 3.0 W. The laser beam emitted from the YAG laser has a focal length of 5 so that its focal position coincides with the surface of the roughening layer 36.
While irradiating with a 0 mm lens, the laser beam and the laminated body 16 were relatively moved at a speed of 0.3 m / min.

【0041】以上のようにして図3に示す積層体16を
YAGレーザビームを用いてスクライビングした結果、
レーザビーム照射部ではAuから成る金属層12は溶融
するだけで、スプラッシュ34や蒸気等の発塵物は発生
しなかった。
As a result of scribing the laminated body 16 shown in FIG. 3 using the YAG laser beam as described above,
At the laser beam irradiation portion, the metal layer 12 made of Au was only melted, and dust such as the splash 34 and vapor was not generated.

【0042】上述したように、この実施の形態2によれ
ば、YAGレーザビームが照射されるスクライビング部
17を成す金属層12の表面に粗面化層36を形成した
ので、この粗面化層36を介してレーザビームによって
溶断されるスクライビング部17にYAGレーザビーム
を効率的に入射させることができる。この結果、レーザ
スクライビング中におけるスプラッシュ34の発生を抑
制できる。これらのことから、この実施の形態2によれ
ば、スクライビング工程において歩留りを低下させるこ
となく、加工速度を高めることが可能になるから、スル
ープットを向上させることができる。
As described above, according to the second embodiment, since the roughened layer 36 is formed on the surface of the metal layer 12 forming the scribing portion 17 irradiated with the YAG laser beam, this roughened layer is formed. The YAG laser beam can be efficiently incident on the scribing unit 17 that is fused by the laser beam through the line 36. As a result, it is possible to suppress the generation of the splash 34 during the laser scribing. From these things, according to the second embodiment, the processing speed can be increased without lowering the yield in the scribing process, and thus the throughput can be improved.

【0043】比較のために、粗面化層36を形成せず、
スクライビング部の金属層を従来と同じく平坦なAuで
構成した半導体装置を作製し、スクライビング部17に
上述したものと同じ条件のYAGレーザビームを照射し
てレーザスクライビングを行った。その結果、レーザス
クライビング中の溶断部から多量のスプラッシュが発生
した。スプラッシュの発生を抑制するためには加工速度
を0.1m/分以下にまで落とす必要があった。上記に
述べた実施の形態2の場合に比べると、0.1/0.3
=0.333・・・、すなわち加工速度が約67%低下
することになる。
For comparison, the roughened layer 36 was not formed,
A semiconductor device was prepared in which the metal layer of the scribing portion was made of flat Au as in the conventional case, and the scribing portion 17 was irradiated with the YAG laser beam under the same conditions as described above to perform laser scribing. As a result, a large amount of splash was generated from the fused portion during laser scribing. In order to suppress the generation of splash, it was necessary to reduce the processing speed to 0.1 m / min or less. Compared with the case of the second embodiment described above, 0.1 / 0.3
= 0.333, that is, the processing speed is reduced by about 67%.

【0044】実施の形態3.図5は、この発明の実施の
形態3によるスクライビング法を示す要部断面斜視図で
あり、図において、12はヒートシンクを成す金属層で
あり、厚さ30μmのAuから成る。14は表面に回路
パターンが形成された厚さ30μm半導体ウエハであ
り、例えばGaAsから成る。17はスクライビング
部、18はスクライビング部17の半導体ウエハ14を
エッチングによって除去した半導体ウエハ除去部であ
る。20はスクライビング部17の金属層12をArイ
オンによるイオンミリングによって形成した溝である。
38は金属層12および半導体ウエハ14から成る積層
体を貼り付けるエキスパンドシートであり、例えば塩化
ビニル系の材料から成る。40はスクライビング部に露
出した金属層12を照射して溶断するYAGレーザビー
ム(レーザビーム)、42はYAGレーザビーム40の
光軸である。44はスクライビング部17に露出した金
属層12表面の法線である。46はYAGレーザビーム
が照射されるスクライビング部17に露出した金属層1
2表面の焦点位置である。θはYAGレーザビーム40
の入射角、すなわちYAGレーザビーム40の光軸42
と法線44との成す角である。
Embodiment 3. FIG. 5 is a cross-sectional perspective view of an essential part showing a scribing method according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 12 is a metal layer forming a heat sink, which is made of Au having a thickness of 30 μm. Reference numeral 14 denotes a 30 .mu.m thick semiconductor wafer having a circuit pattern formed on its surface, which is made of, for example, GaAs. Reference numeral 17 denotes a scribing section, and 18 denotes a semiconductor wafer removing section obtained by removing the semiconductor wafer 14 of the scribing section 17 by etching. Reference numeral 20 is a groove formed by ion milling the metal layer 12 of the scribing portion 17 with Ar ions.
Reference numeral 38 is an expand sheet to which a laminated body including the metal layer 12 and the semiconductor wafer 14 is attached, and is made of, for example, a vinyl chloride material. Reference numeral 40 denotes a YAG laser beam (laser beam) that irradiates and melts the metal layer 12 exposed at the scribing portion, and 42 denotes an optical axis of the YAG laser beam 40. Reference numeral 44 is a normal line of the surface of the metal layer 12 exposed in the scribing portion 17. Reference numeral 46 denotes the metal layer 1 exposed on the scribing part 17 irradiated with the YAG laser beam.
2 is the focus position on the surface. θ is the YAG laser beam 40
Angle of incidence, that is, the optical axis 42 of the YAG laser beam 40
Is the angle formed by the normal line 44.

【0045】次に動作について説明する。半導体ウエハ
除去部18に露出した金属層12表面の焦点位置46
に、YAGレーザビーム40を照射した。このとき、Y
AGレーザビーム40の光軸42と法線44とが成す角
(入射角)θがθ>60°となるようにYAGレーザビ
ーム40の入射角を設定する。使用したYAGレーザ
は、発振波長1.06μm、Q−スイッチ周波数30k
Hz、平均出力3.0Wのものである。YAGレーザが
出射するYAGレーザビーム40を、その焦点位置46
が金属層12の表面と一致するように焦点距離50mm
のレンズを用いて照射しながら、YAGレーザビーム4
0と半導体装置とを0.3m/分の速度で相対的に移動
させた。
Next, the operation will be described. The focus position 46 on the surface of the metal layer 12 exposed at the semiconductor wafer removing portion 18
Then, the YAG laser beam 40 was irradiated. At this time, Y
The incident angle of the YAG laser beam 40 is set so that the angle (incident angle) θ formed by the optical axis 42 of the AG laser beam 40 and the normal line 44 is θ> 60 °. The YAG laser used has an oscillation wavelength of 1.06 μm and a Q-switch frequency of 30 k.
Hz and an average output of 3.0 W. The YAG laser beam 40 emitted from the YAG laser is focused on its focus position 46.
The focal length is 50 mm so that is aligned with the surface of the metal layer 12.
YAG laser beam 4 while irradiating using the lens of
0 and the semiconductor device were relatively moved at a speed of 0.3 m / min.

【0046】以上の条件で、YAGレーザビーム40の
入射角θをθ=80°に設定してスクライビングを行っ
たところ、金属層12がスクライビングラインに沿って
約80μm幅で溶断し、スクライビング孔が形成され
た。
Under the above conditions, when the incident angle θ of the YAG laser beam 40 was set to θ = 80 ° and scribing was carried out, the metal layer 12 was fused and cut along the scribing line with a width of about 80 μm, and the scribing hole was formed. Been formed.

【0047】上記スクライビングの結果、YAGレーザ
ビーム40が照射される金属層12を成すAuは溶融す
るだけで、スプラッシュ34や蒸気等の発塵物は発生し
なかった。
As a result of the scribing, Au forming the metal layer 12 irradiated with the YAG laser beam 40 was only melted, and dust such as splash 34 and vapor was not generated.

【0048】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、スクライビング用のYAGレーザビーム40のエネ
ルギを金属層12が最も良く吸収するように入射角θを
設定することにより、スクライビング部17に効率的に
エネルギビームを入射することができるから、溶融部3
2におけるスプラッシュ34の発生を抑制することが可
能になる。YAGレーザビーム40の入射角θは、θ>
60°に設定するとスクライビング部17におけるYA
Gレーザビーム40の吸収率が増大する。したがって、
YAGレーザビーム40の入射角θは60°以上に設定
するのが効果的である。
As described above, according to the third embodiment, by setting the incident angle θ so that the metal layer 12 absorbs the energy of the YAG laser beam 40 for scribing most, the scribing section 17 is provided. Since the energy beam can be efficiently incident, the fusion zone 3
It is possible to suppress the generation of the splash 34 in 2. The incident angle θ of the YAG laser beam 40 is θ>
When set to 60 °, YA in the scribing unit 17
The absorption rate of the G laser beam 40 increases. Therefore,
The incident angle θ of the YAG laser beam 40 is effectively set to 60 ° or more.

【0049】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、スクライビング工程において歩留りを低下させるこ
となく、加工速度を高めることができるから、スループ
ットの向上が実現する。
As described above, according to the third embodiment, the processing speed can be increased without lowering the yield in the scribing process, so that the throughput is improved.

【0050】上述した実施の形態1から実施の形態3で
は金属層12がAuから成り、半導体ウエハ14がGa
Asから成る半導体装置をYAGレーザビームを用いて
スクライビングする例を示したが、金属層12は例えば
AlやCu等の金属でもよいし、半導体ウエハ14はS
i等でもよい。また、YAGレーザに限らず、他の固体
レーザが出射するレーザビーム等のエネルギビームを用
いることができる。
In the above-described first to third embodiments, the metal layer 12 is made of Au and the semiconductor wafer 14 is made of Ga.
Although an example of scribing a semiconductor device made of As using a YAG laser beam has been shown, the metal layer 12 may be a metal such as Al or Cu, and the semiconductor wafer 14 is S.
i or the like may be used. In addition to the YAG laser, an energy beam such as a laser beam emitted by another solid-state laser can be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、半導体ウエハと金属層との積層体から成る半導体
装置のスクライビング部が、半導体ウエハ除去部と金属
層に形成された溝とから成り、前記スクライビング部に
露出した前記金属層の表面に、レーザビームエネルギの
吸収率が前記金属層内部よりも高い層を形成するように
構成したので、スクライビング工程の高歩留りと高スル
ープットを実現できる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the scribing portion of the semiconductor device, which is a laminated body of the semiconductor wafer and the metal layer, has the groove formed in the semiconductor wafer removing portion and the metal layer. The surface of the metal layer exposed in the scribing section is formed so as to form a layer having a higher absorption rate of laser beam energy than the inside of the metal layer, so that high yield and high throughput of the scribing process can be achieved. There is an effect that can be realized.

【0052】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の半導体装置において、レーザビームエネルギの吸収
率が金属層内部よりも高い層を、レーザビームエネルギ
の吸収率が20%以上の金属から成る層で形成するよう
に構成したので、レーザ溶断部からスプラッシュ等の発
塵の発生を抑制できるから、レーザ溶断速度を高めるこ
とができる効果がある。この結果、個々の半導体チップ
への分割加工速度が向上する効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, a layer having a laser beam energy absorption rate higher than that inside the metal layer is formed of a metal having a laser beam energy absorption rate of 20% or more. Since the laser fusing part is configured to be formed of a layer consisting of, it is possible to suppress generation of dust such as splash from the laser fusing part, and thus it is possible to increase the laser fusing speed. As a result, there is an effect that the division processing speed into individual semiconductor chips is improved.

【0053】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の半導体装置において、半導体ウエハがGaAsから
成り、金属層がAuから成り、レーザビームエネルギの
吸収率が20%以上の金属としてNiを用いるように構
成したので、高周波半導体装置のスクライビング加工速
度が向上する効果がある。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect, the semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and the absorption rate of laser beam energy is 20% or more. Is used, there is an effect that the scribing speed of the high frequency semiconductor device is improved.

【0054】請求項4記載の発明によれば、請求項1記
載の半導体装置において、レーザビームエネルギの吸収
率が金属層内部よりも高い層を、金属層表面を粗面化処
理された層として形成するように構成したので、レーザ
溶断速度を高めることができる効果がある。この結果、
個々の半導体チップへの分割加工速度が向上する効果が
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, a layer having a higher absorptance of laser beam energy than the inside of the metal layer is a layer whose surface is roughened. Since it is configured to be formed, there is an effect that the laser fusing speed can be increased. As a result,
This has the effect of increasing the dividing processing speed into individual semiconductor chips.

【0055】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載の半導体装置において、半導体ウエハがGaAsから
成り、金属層がAuから成るように構成したので、高周
波半導体装置のスクライビング加工速度が向上する効果
がある。
According to the invention of claim 5, in the semiconductor device of claim 4, since the semiconductor wafer is made of GaAs and the metal layer is made of Au, the scribing speed of the high frequency semiconductor device is improved. Has the effect of

【0056】請求項6記載の発明によれば、半導体ウエ
ハと金属層との積層体から成り、スクライビング部が、
半導体ウエハ除去部と金属層に形成された溝とから成る
半導体装置の前記スクライビング部にレーザビームを照
射して個々の半導体チップに分割するレーザスクライビ
ング法において、前記スクライビング部に入射する前記
レーザビームの入射角を60°以上90°未満に設定す
るように構成したので、レーザ溶断部からスプラッシュ
等の発塵の発生を抑制できるから、レーザ溶断速度を高
めることができる効果がある。この結果、個々の半導体
チップへの分割加工速度が向上する効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, the scribing portion is composed of a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer.
In the laser scribing method of irradiating the scribing part of the semiconductor device including the semiconductor wafer removing part and the groove formed in the metal layer with a laser beam to divide the semiconductor chip into individual semiconductor chips, the laser beam incident on the scribing part is Since the incident angle is set to 60 ° or more and less than 90 °, it is possible to suppress the generation of dust such as splash from the laser fusing part, and thus it is possible to increase the laser fusing speed. As a result, there is an effect that the division processing speed into individual semiconductor chips is improved.

【0057】請求項7記載の発明によれば、請求項6記
載のレーザスクライビング法において、半導体ウエハが
GaAsから成り、金属層がAuから成り、スクライビ
ング部を照射するレーザビームとしてYAGレーザビー
ムを用いるように構成したので、高周波半導体装置のス
クライビング加工速度が向上する効果がある。
According to the invention of claim 7, in the laser scribing method of claim 6, the semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and a YAG laser beam is used as a laser beam for irradiating the scribing portion. With this structure, the scribing speed of the high frequency semiconductor device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
スクライビング部近傍の断面を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section in the vicinity of a scribing portion of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 スクライビング部を溶断中のレーザビームの
エネルギ密度分布曲線と金属層との位置関係を示す模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a positional relationship between an energy density distribution curve of a laser beam during melting and cutting of a scribing portion and a metal layer.

【図3】 この発明の実施の形態2による半導体装置の
スクライビング部近傍の断面を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a cross section in the vicinity of a scribing portion of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 実施の形態2による半導体装置の一例の詳細
説明図である。
FIG. 4 is a detailed explanatory diagram of an example of a semiconductor device according to a second embodiment.

【図5】 この発明の実施の形態3によるスクライビン
グ法を示す要部断面斜視図である。
FIG. 5 is a perspective sectional view showing an essential part of a scribing method according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 先の出願に係るレーザ溶断方式によるスクラ
イビング法の各工程を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing each step of a scribing method by a laser fusing method according to the previous application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 金属層、14 半導体ウエハ、16 積層体、1
7 スクライビング部、18 半導体ウエハ除去部、2
0 溝、22 レーザビーム吸収層(レーザビームエネ
ルギの吸収率が金属層内部よりも高い層)、36 粗面
化層(レーザビームエネルギの吸収率が金属層内部より
も高い層)、40 YAGレーザビーム(レーザビー
ム)。
12 metal layers, 14 semiconductor wafers, 16 laminated bodies, 1
7 scribing part, 18 semiconductor wafer removing part, 2
0 groove, 22 laser beam absorption layer (layer having higher absorption rate of laser beam energy than inside metal layer), 36 roughened layer (layer having higher absorption rate of laser beam energy than inside metal layer), 40 YAG laser Beam (laser beam).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉置 政博 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−323300(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/301 B23K 26/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Tamaki 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-9-323300 (JP, A) (58) Survey Areas (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/301 B23K 26/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体ウエハと金属層との積層体から成
る半導体装置において、スクライビング部が、半導体ウ
エハ除去部と前記金属層に形成された溝とから成り、前
記スクライビング部に露出した前記金属層の表面に、レ
ーザビームエネルギの吸収率が前記金属層内部よりも高
い層が形成されている半導体装置。
1. A semiconductor device comprising a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer, wherein a scribing section comprises a semiconductor wafer removing section and a groove formed in the metal layer, and the metal layer exposed at the scribing section. A semiconductor device in which a layer having a higher absorptance of laser beam energy than the inside of the metal layer is formed on the surface of.
【請求項2】 レーザビームエネルギの吸収率が金属層
内部よりも高い層が、レーザビームエネルギの吸収率が
20%以上の金属から成る層であることを特徴とする請
求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the layer having a higher absorption rate of laser beam energy than that inside the metal layer is a layer made of a metal having an absorption rate of laser beam energy of 20% or more. .
【請求項3】 半導体ウエハがGaAsから成り、金属
層がAuから成り、レーザビームエネルギの吸収率が2
0%以上の金属がNiであることを特徴とする請求項2
記載の半導体装置。
3. The semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and the absorption rate of the laser beam energy is 2.
The 0% or more metal is Ni.
The semiconductor device described.
【請求項4】 レーザビームエネルギの吸収率が金属層
内部よりも高い層が、金属層表面を粗面化処理された層
であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the layer having a higher absorption rate of laser beam energy than the inside of the metal layer is a layer whose surface is roughened.
【請求項5】 半導体ウエハがGaAsから成り、金属
層がAuから成ることを特徴とする請求項4記載の半導
体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor wafer is made of GaAs and the metal layer is made of Au.
【請求項6】 半導体ウエハと金属層との積層体から成
り、スクライビング部が、半導体ウエハ除去部と前記金
属層に形成された溝とから成る半導体装置の前記スクラ
イビング部にレーザビームを照射して個々の半導体チッ
プに分割する半導体装置のレーザスクライビング法にお
いて、前記スクライビング部に入射する前記レーザビー
ムの入射角が60°以上90°未満であることを特徴と
するレーザスクライビング法。
6. A laser beam is applied to the scribing part of a semiconductor device, which comprises a laminated body of a semiconductor wafer and a metal layer, and the scribing part comprises a semiconductor wafer removing part and a groove formed in the metal layer. A laser scribing method for a semiconductor device divided into individual semiconductor chips, wherein an incident angle of the laser beam incident on the scribing portion is 60 ° or more and less than 90 °.
【請求項7】 半導体ウエハがGaAsから成り、金属
層がAuから成り、スクライビング部を照射するレーザ
ビームがYAGレーザビームであることを特徴とする請
求項6記載のレーザスクライビング法。
7. The laser scribing method according to claim 6, wherein the semiconductor wafer is made of GaAs, the metal layer is made of Au, and the laser beam for irradiating the scribing portion is a YAG laser beam.
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