JP4732934B2 - Laser dicing method - Google Patents

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Description

この発明は、支持基板の上表面に絶縁膜を介してシリコンウェハを貼り合わせるとともに、その貼り合わせたシリコンウェハを薄層化してSOI層を形成した貼り合わせSOIウェハのレーザダイシング方法に関する。   The present invention relates to a laser dicing method for a bonded SOI wafer in which a silicon wafer is bonded to an upper surface of a support substrate via an insulating film, and the bonded silicon wafer is thinned to form an SOI layer.

半導体装置の製造プロセス技術として、SOI(Silicon On Insulator)技術が周知となっている。SOI技術では、酸化シリコン等からなる絶縁膜上に、SOI層と呼ばれるシリコン単結晶層を設け、そのSOI層にトランジスタ等の素子を形成するようにしている。こうしたSOI技術によれば、素子周囲の絶縁性が高められ、素子の寄生容量の低減やリーク電流の削減を図ることができる。SOI層の形成されたシリコンウェハ、いわゆるSOIウェハの製造技術としては、シリコンウェハ内部に酸素原子をイオン注入し、熱処理を行うことで、シリコンウェハ表面から一定の深さの位置に、上記絶縁膜となる埋込酸化膜を形成する薄膜SOI技術の他、下記のような厚膜SOI技術が知られている。   As a semiconductor device manufacturing process technique, an SOI (Silicon On Insulator) technique is well known. In the SOI technology, a silicon single crystal layer called an SOI layer is provided on an insulating film made of silicon oxide or the like, and an element such as a transistor is formed in the SOI layer. According to such SOI technology, the insulation around the element can be improved, and the parasitic capacitance of the element and the leakage current can be reduced. As a manufacturing technique of a silicon wafer on which an SOI layer is formed, a so-called SOI wafer, oxygen atoms are ion-implanted into the silicon wafer and heat treatment is performed, so that the insulating film is placed at a certain depth from the silicon wafer surface. In addition to the thin film SOI technology for forming the buried oxide film, the following thick film SOI technology is known.

厚膜SOI技術では、絶縁膜上に上記SOI層の形成されたシリコンウェハ、すなわちSOIウェハを、例えば図8に例示する態様で製造する。まず酸化膜10cの形成されたシリコンウェハ10bを支持基板(シリコン基板)10aに重ね合わせた上で熱処理を施すことで、図8(a)に示すように支持基板10aとシリコンウェハ10bとを一体に貼り合わせる。次に図8(b)に示すように、シリコンウェハ10bをその厚さが10〜20μm程度となるまで機械研磨し、またその外周の5mm程度を機械研削する。更に図8(c)に示すように、シリコンウェハ10bの上表面の鏡面研磨、およびその外周のアルカリエッチングにより、上記機械研磨・機械研削で生じた傷や欠陥層を除去する。   In the thick film SOI technology, a silicon wafer in which the SOI layer is formed on an insulating film, that is, an SOI wafer is manufactured in the manner illustrated in FIG. 8, for example. First, the silicon wafer 10b on which the oxide film 10c is formed is superposed on the support substrate (silicon substrate) 10a, and then heat treatment is performed, so that the support substrate 10a and the silicon wafer 10b are integrated as shown in FIG. Paste to. Next, as shown in FIG. 8B, the silicon wafer 10b is mechanically polished until the thickness thereof becomes about 10 to 20 μm, and the outer circumference of about 5 mm is mechanically ground. Further, as shown in FIG. 8 (c), scratches and defect layers generated by the mechanical polishing and mechanical grinding are removed by mirror polishing of the upper surface of the silicon wafer 10b and alkali etching of the outer periphery thereof.

図9(a)は、こうして製造された貼り合わせSOIウェハ10の平面構造を、また図9(b)はその一部を拡大した断面構造をそれぞれ示している。これらの図に示すように、貼り合わせSOIウェハ10は、酸化膜10cによって支持基板10aと絶縁分離された、シリコン単結晶のSOI層10dを備えて構成されている。こうしたSOIウェハ10のSOI層10dに、図9(b)に示すように素子(トランジスタ等)や電極、配線等を形成し、その後、貼り合わせSOIウェハ10をダイシングにより個々のチップに分割することで、半導体チップが得られるようになる。   FIG. 9A shows a planar structure of the bonded SOI wafer 10 manufactured in this way, and FIG. 9B shows an enlarged sectional structure of a part thereof. As shown in these drawings, the bonded SOI wafer 10 includes a silicon single crystal SOI layer 10d that is insulated from the support substrate 10a by an oxide film 10c. As shown in FIG. 9B, elements (transistors, etc.), electrodes, wirings, etc. are formed on the SOI layer 10d of the SOI wafer 10 and then the bonded SOI wafer 10 is divided into individual chips by dicing. Thus, a semiconductor chip can be obtained.

ところで近年、シリコンウェハのダイシング技術として、例えば特許文献1に見られるようなレーザを用いたダイシング技術が注目されている。同文献1に記載の技術では、割断予定線上のシリコンウェハの内部に、レーザ光の照射により、脆弱化した改質層を垂直成長させるようにしている。すなわち、レーザ光を照射することで多光子吸収による光学的損傷を生じさせ、それにより熱歪みを誘起してクラックを形成することで、シリコンウェハ内部に割断し易い、脆弱な改質層を形成している。こうしたダイシング技術では、ブレードダイシングやレーザ切断などによる従来のダイシング技術に比して、切り代の縮小や加工時間の短縮、切りくずや熱だれの低減などが可能である。   Recently, as a dicing technique for silicon wafers, a dicing technique using a laser as disclosed in Patent Document 1, for example, has attracted attention. In the technique described in the document 1, a weakened modified layer is vertically grown by irradiating a laser beam inside a silicon wafer on a planned cutting line. In other words, irradiating laser light causes optical damage due to multiphoton absorption, thereby inducing thermal strain and forming cracks, forming a fragile modified layer that is easy to cleave inside the silicon wafer. is doing. With such a dicing technique, it is possible to reduce the cutting allowance, shorten the processing time, and reduce chips and heat dripping, as compared with conventional dicing techniques such as blade dicing and laser cutting.

そして従来、上記のようなレーザ光照射によるウェハ内部の改質を利用したSOIウェハのダイシングに係る技術として、特許文献2に記載の技術が知られている。同文献2に記載の技術では、SOIウェハの埋込酸化膜の厚さを適宜設定することで、シリコン単結晶層と酸化膜層との界面におけるレーザ光の反射率の変動を低減している。
特許第3408805号公報 特開2005−109320号公報
Conventionally, a technique described in Patent Document 2 is known as a technique related to dicing of an SOI wafer using modification of the inside of the wafer by laser light irradiation as described above. In the technique described in the document 2, the variation of the reflectance of the laser beam at the interface between the silicon single crystal layer and the oxide film layer is reduced by appropriately setting the thickness of the buried oxide film of the SOI wafer. .
Japanese Patent No. 3408805 JP-A-2005-109320

ところが、上記従来のSOIウェハのダイシング技術を、上述の厚膜SOI技術により製造された貼り合わせSOIウェハに適用した場合には、下記のような問題があり、未だ改善の余地がある。   However, when the conventional SOI wafer dicing technique is applied to a bonded SOI wafer manufactured by the thick film SOI technique, there is a problem as described below, and there is still room for improvement.

上述したように、貼り合わせSOIウェハ10には、その外周部にSOI層の無いテラス領域が形成されている。そのため、図10に示すように、SOI層10dの形成された領域とSOI層10dの無いテラス領域とでは、SOI層10dを構成するシリコン単結晶と空気との屈折率の違いにより、レーザ光の焦点深さが大きく変わってしまう。具体的には、屈折率≒3.5のシリコン単結晶からなるSOI層10dの無いテラス領域でのレーザ光の焦点深さDtは、SOI層10dの形成された領域での焦点深さDsよりも浅くなる。そのため、テラス領域の直下では、SOI層10dの形成された領域よりも、貼り合わせSOIウェハ10の上表面側に改質層が形成されてしまい、貼り合わせSOIウェハ10の裏面側まで十分に改質層を形成することができない懸念がある。こうして改質層の形成が不十分となると、割断が不完全となって、歩留まりの悪化を招いてしまう。ちなみに、上記のようなレーザ光焦点深さの縮小により、改質層の形成位置が上表面側に移行して露出したSOIウェハ10の上表面まで改質されてしまうと、発塵が生じるといった更なる問題が生じてしまうようにもなる。もっとも、SOI層の形成された領域内にあっても、SOI層の層厚が一定でなければ、同様にレーザ光の焦点深さに変化が生じ、改質層の形成を適切に行うことはできない。   As described above, the bonded SOI wafer 10 has a terrace region having no SOI layer on the outer periphery thereof. Therefore, as shown in FIG. 10, in the region where the SOI layer 10d is formed and the terrace region where there is no SOI layer 10d, the difference in refractive index between the silicon single crystal constituting the SOI layer 10d and the air causes the laser light The depth of focus changes significantly. Specifically, the focal depth Dt of the laser beam in the terrace region without the SOI layer 10d made of a silicon single crystal having a refractive index ≈3.5 is greater than the focal depth Ds in the region where the SOI layer 10d is formed. Will also become shallower. Therefore, immediately under the terrace region, a modified layer is formed on the upper surface side of the bonded SOI wafer 10 rather than the region where the SOI layer 10 d is formed, and the modified layer is sufficiently modified to the back surface side of the bonded SOI wafer 10. There is a concern that a quality layer cannot be formed. If the formation of the modified layer becomes insufficient in this manner, the cleaving becomes incomplete and the yield is deteriorated. Incidentally, when the laser beam focal depth is reduced as described above, the formation position of the modified layer shifts to the upper surface side and the exposed upper surface of the SOI wafer 10 is modified, and dust generation occurs. Further problems will arise. However, even in the region where the SOI layer is formed, if the layer thickness of the SOI layer is not constant, the focal depth of the laser beam similarly changes, and the modified layer can be appropriately formed. Can not.

更に、上述した貼り合わせSOIウェハの製造プロセスにおいては、SOI層となるシリコンウェハ10bの外周の機械研削およびアルカリエッチングの過程で、その外周側面が、支持基板の上表面に鋭角で傾斜した傾斜面となってしまう。そして、このように傾斜面となったその外周側面は、エッチングの面方位依存性のため、アルカリエッチングによって凹凸が形成されてしまうようにもなる(図8(c)参照)。したがって、このような傾斜、凹凸面に対してレーザ光を照射すると乱反射が生じてしまい、ひいては焦点位置へのレーザ光の集光が不十分となって、十分な改質を行うことができなくなる。   Furthermore, in the manufacturing process of the bonded SOI wafer described above, an inclined surface whose outer peripheral side surface is inclined at an acute angle with respect to the upper surface of the support substrate in the process of mechanical grinding and alkali etching of the outer periphery of the silicon wafer 10b to be the SOI layer. End up. Then, the outer peripheral side surface that has become the inclined surface in this way has irregularities formed by alkali etching due to the surface orientation dependency of etching (see FIG. 8C). Therefore, when laser light is irradiated onto such an inclined or uneven surface, irregular reflection occurs, and as a result, the laser beam is not sufficiently focused on the focal position, so that sufficient modification cannot be performed. .

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、貼り合わせSOIウェハのレーザダイシングを行うにあたり、改質層の形成不良を好適に抑制することのできるレーザダイシング方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser dicing method capable of suitably suppressing defective formation of a modified layer in performing laser dicing of a bonded SOI wafer. There is to do.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、支持基板の上表面に絶縁膜を介してシリコンウェハを貼り合わせるとともに、その貼り合わせたシリコンウェハを薄層化してSOI層を形成した貼り合わせSOIウェハをレーザダイシングする方法として、前記貼り合わせSOIウェハの外周部に形成されたSOI層の無い領域であるテラス領域と前記SOI層との境界部分における該SOI層の外周縁前記支持基板の上表面に垂直となるように、前記SOI層の上表面に垂直な方向をエッチング方向として前記SOI層の外周縁を食刻するエッチング工程と、集光用光学素子にて集光されたレーザ光を前記貼り合わせSOIウェハの割断予定線に沿った前記支持基板の内部に照射して改質層を形成するレーザ光照射工程と、前記改質層の形成された前記割断予定線に沿って前記貼り合わせSOIウェハを複数のチップに割断する割断工程とを備え、前記レーザ光照射工程での前記レーザ光の照射に際しては、前記SOI層の外周縁を境界としてその外周縁の外側の前記テラス領域ではその内側の前記SOI層の形成された領域よりも、前記集光用光学素子と前記支持基板の上表面との距離が縮小されるように、その距離の補正量Hが、前記SOI層の屈折率を「n」とし、同SOI層の層厚を「T」としたときに、
H=(1−1/n)×T
となるように補正するようにした。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a silicon wafer is bonded to the upper surface of the support substrate via an insulating film, and the bonded silicon wafer is thinned to form an SOI layer. As a method of laser dicing a bonded SOI wafer, the outer peripheral edge of the SOI layer at the boundary between the terrace region, which is a region without an SOI layer formed on the outer peripheral portion of the bonded SOI wafer, and the SOI layer is supported. An etching process for etching the outer peripheral edge of the SOI layer with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer as an etching direction so as to be perpendicular to the upper surface of the substrate; A laser beam irradiation step of irradiating the inside of the support substrate along the planned cutting line of the bonded SOI wafer to form a modified layer; A cleaving step of cleaving the bonded SOI wafer into a plurality of chips along the planned cleaving line in which a layer is formed, and in the laser light irradiation in the laser light irradiation step, In the terrace region outside the outer periphery with the periphery as a boundary, the distance between the condensing optical element and the upper surface of the support substrate is reduced more than the region where the SOI layer is formed inside the terrace region. The distance correction amount H is such that when the refractive index of the SOI layer is “n” and the thickness of the SOI layer is “T”,
H = (1-1 / n) × T
The correction was made so that

上述したように、貼り合わせSOIウェハでは、その製造プロセス上、SOI層の外周縁が、凹凸を有し、且つ支持基板の上表面に鋭角で傾斜した傾斜面となってしまう。そのため、SOI層の形成領域とSOI層の無いテラス領域との境界領域では、SOI層の層厚が不規則に変化しており、その層厚に応じたレーザ光焦点位置のずれ量を容易には把握し難くなっている。   As described above, in the bonded SOI wafer, the outer peripheral edge of the SOI layer is uneven and has an inclined surface inclined at an acute angle with the upper surface of the support substrate in the manufacturing process. For this reason, the layer thickness of the SOI layer changes irregularly in the boundary region between the formation region of the SOI layer and the terrace region without the SOI layer. Is difficult to grasp.

その点、請求項1に記載のレーザダイシング方法では、レーザ光照射に先立って、そうした傾斜凹凸面となったSOI層の外周側面支持基板の上表面に垂直となるようにSOI層の外周縁を、同SOI層の上表面に垂直な方向をエッチング方向として食刻しており、これによりSOI層外周側面が支持基板の上表面にほぼ垂直に加工されるようになる。こうした加工後の貼り合わせSOIウェハでは、SOI層の形成領域とテラス領域との境界が明確となり、それらの境界領域におけるレーザ光焦点位置のずれ度合を容易且つ的確に求めることができるようになる。そのため、上記境界でのレーザ光焦点位置のずれを容易且つ的確に補正して、支持基板内部に改質層を形成することができるようになり、SOI層形成領域とテラス領域との境界領域でのレーザ光焦点深さの変化に起因した改質層の形成不良を好適に抑制することができる。ちなみに支持基板の上表面に対して、SOI層の外周側面が、完全に垂直とされていなくても、概ね垂直に、例えば90±10°の角
度に加工されていれば、こうした効果を奏することができる。
In this respect, the laser dicing method according to claim 1, as prior to laser beam irradiation, the outer peripheral side surface of the SOI layer became such inclined uneven surface is perpendicular to the upper surface of the supporting substrate, outside of the SOI layer The peripheral edge is etched with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer as an etching direction, whereby the outer peripheral side surface of the SOI layer is processed substantially perpendicularly to the upper surface of the support substrate. In such a bonded SOI wafer after processing, the boundary between the formation region of the SOI layer and the terrace region becomes clear, and the deviation degree of the laser beam focal position in these boundary regions can be easily and accurately obtained. Therefore, it becomes possible to easily and accurately correct the laser beam focal position shift at the boundary, and to form a modified layer inside the support substrate, and at the boundary region between the SOI layer forming region and the terrace region. The defective formation of the modified layer due to the change in the laser beam focal depth can be suitably suppressed. By the way, even if the outer peripheral side surface of the SOI layer is not completely perpendicular to the upper surface of the support substrate, it is possible to obtain such an effect if it is processed substantially perpendicularly, for example, at an angle of 90 ± 10 °. Can do.

また、上記の如くSOI層の外周側面がほぼ垂直に加工された貼り合わせSOIウェハでは、下式にて求められる補正量H分、支持基板の上表面からの集光用光学素子の距離を補正することで、SOI層の形成領域とテラス領域との境界におけるレーザ光照射位置のずれを解消することができる。下式において、「n」はSOI層の屈折率を、「T」はその層厚をそれぞれ示している。 Further , in the bonded SOI wafer in which the outer peripheral side surface of the SOI layer is processed substantially vertically as described above, the distance of the converging optical element from the upper surface of the support substrate is corrected by the correction amount H obtained by the following equation. By doing so, it is possible to eliminate the deviation of the laser beam irradiation position at the boundary between the formation region of the SOI layer and the terrace region. In the following formula, “n” indicates the refractive index of the SOI layer, and “T” indicates the layer thickness.


H=(1−1/n)×T

また、請求項に記載の発明によるように、請求項1に記載の発明において、前記レーザ光照射工程に先立ち、前記貼り合わせSOIウェハの形状に関する情報として、貼り合わせSOIウェハの直径、テラス領域の幅、チップサイズ、SOI層の層厚、絶縁膜の膜厚、オリエンテーションフラットの幅、および支持基板の厚さをレーザ光照射制御を行う制御部に入力し、前記レーザ光照射工程では、前記制御部を通じて、前記入力した貼り合わせSOIウェハの形状に関する情報に基づき、X−Y−Z直交座標系を決定してX−Y平面における割断予定線の座標を算出する工程と、Y軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程と、X軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程と、を実行し、前記Y軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程および前記X軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程では、レーザ光の集光点が前記テラス領域にあると判断されるとき、前記補正量Hを用いて前記集光用光学素子と前記支持基板の上表面との距離を補正するようにするとよい。

H = (1-1 / n) × T

Further , according to the invention described in claim 2 , in the invention described in claim 1, prior to the laser light irradiation step, as the information regarding the shape of the bonded SOI wafer, the diameter of the bonded SOI wafer, the terrace region , The chip size, the thickness of the SOI layer, the thickness of the insulating film, the width of the orientation flat, and the thickness of the support substrate are input to a control unit that performs laser light irradiation control. In the laser light irradiation step, A step of determining an XYZ orthogonal coordinate system based on the input information relating to the shape of the bonded SOI wafer and calculating coordinates of the planned cutting line in the XY plane through the control unit; Performing a step of irradiating the laser beam along the planned cutting line and a step of irradiating the laser beam along the planned cutting line in the X-axis direction; In the step of irradiating the laser light along the planned cutting line and the step of irradiating the laser light along the planned cutting line in the X-axis direction, when the condensing point of the laser light is determined to be in the terrace region The distance between the condensing optical element and the upper surface of the support substrate may be corrected using the correction amount H.

以下、この発明にかかるレーザダイシング方法の一実施の形態について、図1〜図7を参照して説明する。
この実施の形態では、以下に詳述するように、支持基板の内部に改質層を形成すべく、集光レンズにて集光されたレーザ光を貼り合わせSOIウェハの割断予定線に沿って照射するレーザ光照射工程に先立ち、SOI層の上表面に垂直な方向をエッチング方向として該SOI層の外周縁を予め食刻するエッチング工程(加工工程)を実施する。そして、SOI層の外周縁を境界としてその外周縁の外側の領域であるテラス領域では、集光レンズと支持基板の上表面との距離がその内側の領域であるSOI領域よりも縮小されるように同距離を補正することで、改質層の形成不良を抑制するようにしている。
An embodiment of a laser dicing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, as will be described in detail below, the laser beam condensed by the condenser lens is bonded along the planned cutting line of the SOI wafer to form a modified layer inside the support substrate. Prior to the laser beam irradiation process, an etching process (processing process) is performed in which the outer peripheral edge of the SOI layer is etched in advance with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer as the etching direction. Then, in the terrace region that is the region outside the outer peripheral edge with the outer peripheral edge of the SOI layer as a boundary, the distance between the condenser lens and the upper surface of the support substrate is reduced more than the SOI region that is the inner region. By correcting the same distance, the formation failure of the modified layer is suppressed.

図1は、この実施の形態にかかるレーザダイシング方法の実施に使用するレーザダイシング装置の全体構成を示したものである。まず、この図1を参照して、ここで使用するレーザダイシング装置の構成について説明する。   FIG. 1 shows the overall configuration of a laser dicing apparatus used for carrying out the laser dicing method according to this embodiment. First, the configuration of the laser dicing apparatus used here will be described with reference to FIG.

同図1に示されるように、この実施の形態の適用対象とするレーザダイシング装置は、大きくは、
・支持基板の上表面に埋込酸化膜(絶縁膜)を介してシリコンウェハが貼り合わされるとともにその貼り合わされたシリコンウェハを薄層化してSOI層が形成された、この実施の形態においてダイシングの対象とする貼り合わせSOIウェハ10をその上面に載置する載置台21。
・載置台21のX軸方向の位置を可変とするX軸ステージ20a、載置台21のY軸方向の位置を可変とするY軸ステージ20b、および載置台21のZ軸方向の位置を可変とするZ軸ステージ20cを有して構成されるステージ20。
・載置台21上に載置された貼り合わせSOIウェハ10を構成する支持基板の内部に、集光レンズ(集光用光学素子)30を介してレーザ光を照射するレーザ光源40。
・貼り合わせSOIウェハ10の形状に関する情報を入力部60から取り込み、ステージ20の各軸ステージ20a〜20cの位置制御やレーザ光源40によるレーザ光照射制御等を行う制御部50。
等々を有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the laser dicing apparatus to which this embodiment is applied is largely
A silicon wafer is bonded to the upper surface of the support substrate via a buried oxide film (insulating film), and the bonded silicon wafer is thinned to form an SOI layer. A mounting table 21 for mounting the target bonded SOI wafer 10 on the upper surface thereof.
The X-axis stage 20a for changing the position of the mounting table 21 in the X-axis direction, the Y-axis stage 20b for changing the position of the mounting table 21 in the Y-axis direction, and the position of the mounting table 21 in the Z-axis direction are variable. A stage 20 configured to include a Z-axis stage 20c.
A laser light source 40 that irradiates a support substrate constituting the bonded SOI wafer 10 mounted on the mounting table 21 through a condensing lens (condensing optical element) 30.
A control unit 50 that takes in information regarding the shape of the bonded SOI wafer 10 from the input unit 60 and performs position control of the axis stages 20 a to 20 c of the stage 20, laser light irradiation control by the laser light source 40, and the like.
And so on.

ここで、上記各軸ステージ20a〜20cは、制御部50からの指令を受けた例えば図示しないステッピングモータを通じて、上記各軸上での位置が精度良く可変とされている。そして、制御部50を通じたX軸ステージ20aおよびY軸ステージ20bの位置制御により、上記貼り合わせSOIウェハ10の割断予定線に沿ってレーザ光が照射されることとなる。なお、これらX軸ステージ20aおよびY軸ステージ20bによる位置の可変速度は、おおよそ毎秒30cmとなっている。またZ軸方向は、上記貼り合わせSOIウェハ10の表面に垂直な方向であり、制御部50を通じたZ軸ステージ20cの位置制御により、集光レンズ30と貼り合わせSOIウェハ10との距離、詳しくは、集光レンズ30と同貼り合わせSOIウェハ10を構成する上記支持基板の上表面との距離が可変とされている。   Here, the positions of the axis stages 20a to 20c on the axes are made variable with high accuracy through, for example, a stepping motor (not shown) that receives a command from the control unit 50. Then, the position of the X-axis stage 20 a and the Y-axis stage 20 b is controlled through the control unit 50 so that the laser beam is irradiated along the planned cutting line of the bonded SOI wafer 10. Note that the variable speed of the position by the X-axis stage 20a and the Y-axis stage 20b is approximately 30 cm per second. The Z-axis direction is a direction perpendicular to the surface of the bonded SOI wafer 10, and the distance between the condenser lens 30 and the bonded SOI wafer 10 is described in detail by controlling the position of the Z-axis stage 20 c through the control unit 50. The distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate constituting the bonded SOI wafer 10 is variable.

ちなみに、レーザ光源40としては、例えばYAGレーザが採用されており、この波長は1064nmとなっている。そして、このレーザ光源40は、制御部50からの指令を受けて、周波数がおよそ80KHzのレーザ光を照射することが可能となっている。こうして照射されたレーザ光は、図1中に示されるように、光路Lをたどり、集光レンズ30で集光される。   Incidentally, as the laser light source 40, for example, a YAG laser is employed, and this wavelength is 1064 nm. The laser light source 40 can emit a laser beam having a frequency of about 80 KHz in response to a command from the control unit 50. The laser beam thus irradiated follows the optical path L and is collected by the condenser lens 30 as shown in FIG.

また、制御部50には、貼り合わせSOIウェハ10のレーザ光によるダイシングに際し必要となる貼り合わせSOIウェハ10の形状に関する情報が入力部60を介して入力される。そして制御部50は、この入力された形状に関する情報に基づき、貼り合わせSOIウェハ10の割断予定線の座標の算出、開始基点の座標の算出、集光レンズ30と貼り合わせSOIウェハ10との距離の補正量の算出の他、上記各軸ステージ20a〜20cの位置制御、レーザ光源40によるレーザ光照射制御などを実施する。なお、こうした貼り合わせSOIウェハ10の形状に関する情報としては、例えば、貼り合わせSOIウェハ10の直径、テラス領域の幅、チップサイズ、SOI層の層厚、埋込酸化膜の膜厚、オリエンテーションフラットの幅、および支持基板の厚さなどがある。   In addition, information regarding the shape of the bonded SOI wafer 10 necessary for dicing the bonded SOI wafer 10 with laser light is input to the control unit 50 via the input unit 60. The control unit 50 calculates the coordinates of the planned cutting line of the bonded SOI wafer 10, calculates the coordinates of the starting base point, and the distance between the condensing lens 30 and the bonded SOI wafer 10 based on the input information on the shape. In addition to calculating the correction amount, the position control of each of the axis stages 20a to 20c, the laser light irradiation control by the laser light source 40, and the like are performed. The information on the shape of the bonded SOI wafer 10 includes, for example, the diameter of the bonded SOI wafer 10, the width of the terrace region, the chip size, the layer thickness of the SOI layer, the thickness of the buried oxide film, and the orientation flat information. There are width, thickness of the support substrate, and the like.

図2は、この実施の形態においてダイシング対象とする貼り合わせSOIウェハ10について、レーザ光照射工程に先立って行われるエッチング工程を実施した後の側面断面構造を示したものである。次に、この図2を参照して、エッチング工程について説明する。   FIG. 2 shows a side cross-sectional structure after performing an etching process performed prior to the laser beam irradiation process on the bonded SOI wafer 10 to be diced in this embodiment. Next, the etching process will be described with reference to FIG.

前述のように、上記貼り合わせSOIウェハ10は、その製造プロセスのうち、SOI層となるシリコンウェハの外周の機械研削およびアルカリエッチングの過程において、SOI層の外周側面が支持基板の上表面に鋭角で傾斜した傾斜面となる傾向にある。また、傾斜面となったこの外周側面は、エッチングの面方位依存性のため、アルカリエッチングによって凹凸が形成されてしまうようになることも前述した。こうした傾斜、凹凸面に対して上記レーザ光源40からレーザ光が照射されると、レーザ光は乱反射し、所望とする焦点位置への集光が不十分となり、ひいては、支持基板内部の十分な改質を行うことができなくなる。また、SOI領域とテラス領域との境界領域では、SOI層の層厚が不規則に変化し、その層厚に応じたレーザ光焦点位置のずれ量を容易には把握し難くなっている。   As described above, in the bonded SOI wafer 10, the outer peripheral side surface of the SOI layer has an acute angle with the upper surface of the support substrate in the process of mechanical grinding and alkali etching of the outer periphery of the silicon wafer to be the SOI layer in the manufacturing process. It tends to be an inclined surface inclined at. In addition, as described above, the outer peripheral side surface that has become an inclined surface has irregularities formed by alkali etching due to the surface orientation dependency of etching. When laser light is irradiated from the laser light source 40 onto such an inclined or uneven surface, the laser light is diffusely reflected, and the light is not sufficiently focused on the desired focal position. Quality can not be done. In addition, in the boundary region between the SOI region and the terrace region, the layer thickness of the SOI layer changes irregularly, and it is difficult to easily grasp the shift amount of the laser beam focal position corresponding to the layer thickness.

そこで、先の図8(c)に対応する一部拡大断面図として同図2に示すように、レーザ光照射工程に先立ち、こうしたSOI層10dの外周縁を、同SOI層10dの上表面に垂直な方向をエッチング方向として例えばドライエッチングを施すことにより、SOI層10dの外周側面が支持基板10aの上表面にほぼ垂直になるように加工する。   Therefore, as shown in FIG. 2 as a partially enlarged cross-sectional view corresponding to FIG. 8C, the outer peripheral edge of the SOI layer 10d is placed on the upper surface of the SOI layer 10d prior to the laser light irradiation step. By performing, for example, dry etching with the perpendicular direction as the etching direction, the outer peripheral side surface of the SOI layer 10d is processed so as to be substantially perpendicular to the upper surface of the support substrate 10a.

このようにして加工された貼り合わせSOIウェハ10は、その上表面におけるSOI領域とテラス領域との境界Bが明確となり、以下で説明するレーザ光照射工程において、これらの境界領域におけるレーザ光焦点位置のずれ度合を容易且つ的確に求めることができるようになる。また、レーザ光の乱反射が低減されるため、支持基板内部の改質層の形成に際し、レーザ光源から出力されたレーザ光を効率よく寄与させることができるようにもなる。   The bonded SOI wafer 10 processed in this manner has a clear boundary B between the SOI region and the terrace region on the upper surface thereof, and a laser beam focal position in these boundary regions in the laser beam irradiation step described below. The degree of deviation can be easily and accurately obtained. Further, since the irregular reflection of the laser light is reduced, the laser light output from the laser light source can be efficiently contributed in forming the modified layer inside the support substrate.

図3は、この実施の形態にかかるダイシング方法を通じてダイシングする貼り合わせSOIウェハの平面構造および割断予定線を例示したものである。次に、この図3を参照して、割断予定線の算出にかかる処理について説明する。   FIG. 3 exemplifies a planar structure and a planned cutting line of a bonded SOI wafer to be diced through the dicing method according to this embodiment. Next, with reference to this FIG. 3, the process concerning calculation of a cutting planned line is demonstrated.

制御部50(図1)に入力される貼り合わせSOIウェハ10の形状に関する情報が、例えば、貼り合わせSOIウェハ10の直径、テラス領域の幅、貼り合わせSOIウェハ10に形成されたオリエンテーションフラットの幅、チップサイズ、SOI層の層厚、埋込酸化膜の膜厚、および支持基板の厚さなどであることは上述の通りである。貼り合わせSOIウェハ10が載置台21(図1)上の所定の位置に載置されると、制御部50は、図3に示されるように、オリエンテーションフラットに接して且つ平行なX軸を決定し、貼り合わせSOIウェハ10の左端に接して且つ同X軸に直交するようなY軸を決定する。そして、これらX軸とY軸との交点を原点OとしてX−Y平面を決定し、この原点OからX−Y平面に直交する方向をZ軸とする。こうしてX−Y−Z直交座標系が設定されることとなる。   Information regarding the shape of the bonded SOI wafer 10 input to the control unit 50 (FIG. 1) includes, for example, the diameter of the bonded SOI wafer 10, the width of the terrace region, and the width of the orientation flat formed on the bonded SOI wafer 10. As described above, the chip size, the SOI layer thickness, the buried oxide film thickness, the support substrate thickness, and the like. When the bonded SOI wafer 10 is mounted at a predetermined position on the mounting table 21 (FIG. 1), the control unit 50 determines the parallel X axis in contact with the orientation flat as shown in FIG. Then, a Y-axis that is in contact with the left end of the bonded SOI wafer 10 and is orthogonal to the X-axis is determined. Then, an XY plane is determined with the intersection of the X axis and the Y axis as an origin O, and a direction perpendicular to the XY plane from the origin O is defined as a Z axis. Thus, the XYZ orthogonal coordinate system is set.

次に制御部50は、設定された直交座標系に対して、入力された上記チップサイズの情報に基づき先の原点Oを基準として割断予定線の座標を算出する。また制御部50は、同じく設定された直交座標系に対して、入力された上記テラス領域の幅の情報に基づきテラス領域における割断予定線の座標を算出する。このようにして算出される割断予定線は、同図3に示されるように、上記X軸あるいはY軸に平行な格子状をなしている。なお、テラス領域における割断予定線は、以下に説明する集光レンズ30(図1)の位置補正を必要とする部分であり、図3中においてはこの部分に対応する割断予定線を太線にて示している。また上述のように、レーザ光照射工程に先立ちエッチング工程が実施されているため、貼り合わせSOIウェハ10の表面におけるSOI領域とテラス領域との境界Bは明確となっている。したがって、制御部50は、こうした貼り合わせSOIウェハ10のSOI領域における割断予定線の座標やテラス領域における割断予定線の座標を、容易に且つ的確に区別することが可能となっている。   Next, the control unit 50 calculates the coordinates of the planned cutting line for the set orthogonal coordinate system on the basis of the previous origin O based on the input chip size information. Further, the control unit 50 calculates the coordinates of the planned cutting line in the terrace area based on the input information on the width of the terrace area with respect to the orthogonal coordinate system set in the same manner. As shown in FIG. 3, the planned cutting line calculated in this way has a lattice shape parallel to the X axis or the Y axis. Note that the planned cutting line in the terrace area is a part that requires position correction of the condenser lens 30 (FIG. 1) described below. In FIG. 3, the planned cutting line corresponding to this part is indicated by a bold line. Show. Further, as described above, since the etching process is performed prior to the laser light irradiation process, the boundary B between the SOI region and the terrace region on the surface of the bonded SOI wafer 10 is clear. Therefore, the control unit 50 can easily and accurately distinguish the coordinates of the planned cutting line in the SOI region of the bonded SOI wafer 10 and the coordinates of the planned cutting line in the terrace region.

次に制御部50は、設定された上記直交座標系に対して、SOI層の層厚、埋込酸化膜の膜厚、および支持基板の厚さに基づきレーザ光照射を開始する開始基点S0の(X、Y、Z)座標を算出する。この際、開始基点S0の(X、Y)座標は、図3に示されるように、例えば貼り合わせSOIウェハ10の外縁と上記割断予定線の格子点とが一致する箇所あるいはテラス領域内に設定されており、開始基点S0のZ座標は、例えば貼り合わせSOIウェハ10を構成する支持基板内部において、改質層の形成予定領域の最下部に設定されている。   Next, with respect to the set orthogonal coordinate system, the control unit 50 sets the start base point S0 for starting laser light irradiation based on the layer thickness of the SOI layer, the thickness of the buried oxide film, and the thickness of the support substrate. (X, Y, Z) coordinates are calculated. At this time, as shown in FIG. 3, the (X, Y) coordinates of the starting base point S0 are set, for example, at a location where the outer edge of the bonded SOI wafer 10 and the lattice point of the planned cutting line coincide or in the terrace area. The Z coordinate of the start base point S0 is set at the lowermost part of the region where the modified layer is to be formed, for example, inside the support substrate constituting the bonded SOI wafer 10.

こうして制御部50は、上記集光レンズ30を介したレーザ光の集光点を、各軸ステージ20a〜20cの位置制御を通じて開始基点S0、S1、S2、…、Snの(X、Y、Z)座標に設定し、(X、Z)座標を固定した上でY軸方向の割断予定線に沿ったレーザ光照射を行い、上記貼り合わせSOIウェハ10内部に改質層を形成する。ただし、SOI層10dを構成するシリコン単結晶と空気との屈折率の違いにより、レーザ光の集光点はZ軸方向に上下する。そのため、割断予定線に沿ったレーザ光照射が進行し、レーザ光の集光点が貼り合わせSOIウェハ10のSOI領域とテラス領域との境界Bに到達した際には、上記レンズ30の集光点のZ座標を不変とすべく、以下で説明する集光レンズ30のレーザ光焦点位置のずれを補正する。すなわち、上記Z軸ステージ20cの位置制御も併せて行うこととなる。   In this way, the control unit 50 determines the condensing point of the laser light through the condensing lens 30 through the position control of each of the axis stages 20a to 20c (X, Y, Z of the start base points S0, S1, S2,. ) Coordinates are set, (X, Z) coordinates are fixed, and laser beam irradiation is performed along the planned cutting line in the Y-axis direction to form a modified layer inside the bonded SOI wafer 10. However, the condensing point of the laser beam moves up and down in the Z-axis direction due to the difference in refractive index between the silicon single crystal constituting the SOI layer 10d and air. For this reason, when the laser beam irradiation proceeds along the planned cutting line and the condensing point of the laser beam reaches the boundary B between the SOI region and the terrace region of the bonded SOI wafer 10, the condensing of the lens 30 is performed. In order to make the Z coordinate of the point unchanged, a laser beam focal position shift of the condenser lens 30 described below is corrected. That is, the position control of the Z-axis stage 20c is also performed.

また制御部50は、レーザ光の集光点が貼り合わせSOIウェハ10の外縁に到達した際に、X軸ステージ20aおよびY軸ステージ20bの位置制御を通じて、例えばレーザ光の集光点を開始基点S1に移行させる。そして、この開始基点S1から派生するY軸方向の割断予定線に沿ったレーザ光照射を同様に実施する。このような一連のレーザ光照射を、開始基点S0、S1、S2、…、Snから派生するY軸方向のすべての割断予定線に沿って実施する。その後、制御部50は、レーザ光の集光点を開始基点S0に再び設定し、Y軸方向の場合と同様に、開始基点S0、S1、S2、…、Snから派生するX軸方向のすべての割断予定線に沿ったレーザ光照射を実施する。こうして、貼り合わせSOIウェハ10に設定されたY軸方向の割断予定線およびX軸方向の割断予定線のすべてに対しレーザ光の照射を実施した後、Z軸ステージ20cの位置制御を通じてZ軸方向上方にレーザ光の集光点を移動させる。そして同様に、Y軸方向のレーザ光照射およびX軸方向のレーザ光照射を繰り返すこととなる。   In addition, when the laser beam condensing point reaches the outer edge of the bonded SOI wafer 10, the control unit 50 controls the X-axis stage 20a and the Y-axis stage 20b to control the laser beam condensing point, for example, as a starting base point. Shift to S1. Then, the laser beam irradiation is performed in the same manner along the planned cutting line in the Y-axis direction derived from the starting base point S1. Such a series of laser light irradiations is performed along all the planned cutting lines in the Y-axis direction derived from the starting base points S0, S1, S2,. After that, the control unit 50 sets the condensing point of the laser light to the start base point S0 again, and, similarly to the case of the Y axis direction, all of the X axis direction derived from the start base points S0, S1, S2,. Laser light irradiation is performed along the planned cutting line. Thus, after irradiating all the planned cutting lines in the Y-axis direction and the planned cutting lines in the X-axis direction set on the bonded SOI wafer 10, the Z-axis direction is controlled through the position control of the Z-axis stage 20c. The condensing point of the laser beam is moved upward. Similarly, the laser beam irradiation in the Y-axis direction and the laser beam irradiation in the X-axis direction are repeated.

図4は、上記レーザ光照射工程において、Y軸方向の割断予定線に沿ったレーザ光の照射態様およびレーザ光の集光点の補正態様を、側面方向から示したものである。
同図4に示されるように、レーザ光源40(図示略)から照射されたレーザ光は、集光レンズ30を透過した後、光路L1をたどり、支持基板10aの内部で集光する。この集光点では、多光子吸収による光学的損傷が生じ、これにより熱歪が誘起され、クラックが形成される。すなわち、焦点深さDsにおいて、脆弱な改質層CL1が形成されている。そしてこの改質層CL1を成長させるべく、SOI層10dの上表面との距離dsを保った軌道Or1に沿って集光レンズ30を移動させる。なお実際には、この移動も上記各軸ステージ20a〜20c(図1)の位置制御を通じて行うが、ここでは便宜上、集光レンズ30が移動するものとしている。
FIG. 4 shows a laser beam irradiation mode and a laser beam condensing point correction mode from the side surface direction along the planned cutting line in the Y-axis direction in the laser beam irradiation step.
As shown in FIG. 4, the laser light emitted from the laser light source 40 (not shown) passes through the condenser lens 30, and then follows the optical path L1 to be condensed inside the support substrate 10a. At this condensing point, optical damage due to multiphoton absorption occurs, which induces thermal strain and forms cracks. That is, the fragile modified layer CL1 is formed at the focal depth Ds. Then, in order to grow the modified layer CL1, the condenser lens 30 is moved along the orbit Or1 that maintains the distance ds from the upper surface of the SOI layer 10d. In practice, this movement is also performed through position control of each of the axis stages 20a to 20c (FIG. 1). Here, for convenience, the condenser lens 30 is assumed to move.

上述のように、貼り合わせSOIウェハ10には、その外周部にSOI層10dの無いテラス領域が形成されている。軌道Or1に沿って移動した集光レンズ30が、そのままの高度の軌道Or12に沿って移動した場合、図4に示されるように、SOI層10dを構成するシリコン単結晶と空気との屈折率の違いにより、レーザ光の集光点はΔZだけ上方にずれ、レーザ光は焦点深さDtにて浅く集光することとなる。そのため、テラス領域の直下では、SOI層10dの形成された領域よりも、貼り合わせSOIウェハ10の上表面側に改質層が形成されてしまい、貼り合わせSOIウェハ10の裏面側まで十分に改質層を形成することができない懸念がある。   As described above, the bonded SOI wafer 10 has a terrace region without the SOI layer 10d on the outer peripheral portion thereof. When the condensing lens 30 that has moved along the orbit Or1 moves along the orbit Al12 at an altitude as it is, as shown in FIG. 4, the refractive index of the silicon single crystal constituting the SOI layer 10d and the air is reduced. Due to the difference, the condensing point of the laser beam is shifted upward by ΔZ, and the laser beam is condensed shallowly at the focal depth Dt. Therefore, immediately under the terrace region, a modified layer is formed on the upper surface side of the bonded SOI wafer 10 rather than the region where the SOI layer 10 d is formed, and the modified layer is sufficiently modified to the back surface side of the bonded SOI wafer 10. There is a concern that a quality layer cannot be formed.

そこでこの実施の形態では、同図4に示されるように、軌道Or1に沿って移動した集光レンズ30がSOI領域とテラス領域との境界Bに達したとき、同集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離を補正量Hだけ縮小し、支持基板10aの上表面との距離dtを保った軌道Or11に沿って集光レンズ30を移動させることとする。これにより、支持基板10a内部に形成される改質層CL1を適正に成長させることが可能となり、SOI領域とテラス領域との境界領域でのレーザ光焦点深さの変化に起因した改質層の形成不良を抑制することができるようになる。なお、この補正量Hについては以下で詳しく説明する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, when the condenser lens 30 moved along the orbit Or1 reaches the boundary B between the SOI region and the terrace region, the condenser lens 30 and the support substrate The distance from the upper surface of 10a is reduced by the correction amount H, and the condenser lens 30 is moved along the trajectory Or11 that maintains the distance dt from the upper surface of the support substrate 10a. As a result, the modified layer CL1 formed inside the support substrate 10a can be properly grown, and the modified layer CL1 caused by the change in the focal depth of the laser beam in the boundary region between the SOI region and the terrace region can be obtained. Formation defects can be suppressed. The correction amount H will be described in detail below.

そして、集光レンズ30が軌道Or1および軌道Or11に沿ってSOIウェハ10の外縁に到達した際には、レーザ光の集光点、すなわち集光レンズ30をZ軸方向上方にずらし、同様にレーザ光の照射を繰返し実行する。なお、図4に併せて示されるように、集光レンズ30が軌道Or2および軌道Or21に沿って移動することで、レーザ光は光路L2をたどって集光し、改質層CL2が支持基板10a内部に形成されることとなる。   When the condensing lens 30 reaches the outer edge of the SOI wafer 10 along the trajectory Or1 and the trajectory Or11, the condensing point of the laser beam, that is, the condensing lens 30 is shifted upward in the Z-axis direction, and similarly the laser Repeat the light irradiation. As shown in FIG. 4, the condensing lens 30 moves along the orbit Or2 and the orbit Or21, so that the laser light is collected along the optical path L2, and the modified layer CL2 is supported by the support substrate 10a. It will be formed inside.

図5は、上記レーザ光照射工程にて行われる集光レンズ距離の補正量の導出原理を示したものである。次に、この図5を併せ参照して、集光レンズ30の支持基板10aの上表面との距離の補正量Hについて詳述する。   FIG. 5 shows the principle of deriving the correction amount of the condenser lens distance performed in the laser beam irradiation step. Next, the correction amount H of the distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a will be described in detail with reference to FIG.

同図5に示されるように、レーザ光源40(図示略)から空気中にて照射されたレーザ光は、集光レンズ30(図示略)を透過した後、光路Lをたどって直進し、空気とシリコンウェハとの界面において屈折する。屈折したレーザ光は、光路Lsをたどって集光点Csに集光する。他方、空気中にて照射されたレーザ光がそのまま直進する場合には、すなわち、シリコンウェハは存在せず空気中を直進したものと仮定する場合には、同レーザ光は光路Laをたどって集光点Caに集光する。   As shown in FIG. 5, the laser light irradiated in the air from the laser light source 40 (not shown) passes through the condenser lens 30 (not shown), then travels straight along the optical path L, and passes through the air. Refraction occurs at the interface between the silicon wafer and the silicon wafer. The refracted laser light follows the optical path Ls and is condensed at the condensing point Cs. On the other hand, when the laser light irradiated in the air goes straight as it is, that is, when it is assumed that the silicon wafer does not exist and goes straight in the air, the laser light is collected along the optical path La. Condensed to the light spot Ca.

ここで、空気とシリコンウェハとの界面から集光点Caまでの距離をx、集光点Csまでの距離をyとし、シリコンウェハ表面の法線と光路Laとがなす角をθa、シリコンウェハ上表面の法線と光路Lsとがなす角をθsとすると、これらの幾何的な関係から三角関数により下式(1)が導出される。   Here, the distance from the interface between the air and the silicon wafer to the condensing point Ca is x, the distance to the condensing point Cs is y, the angle between the normal of the silicon wafer surface and the optical path La is θa, and the silicon wafer Assuming that the angle between the normal of the upper surface and the optical path Ls is θs, the following equation (1) is derived from these geometrical relationships by a trigonometric function.

Figure 0004732934
そして、これらxとyとの関係は、上式(1)および三角関数の定義から下式(2)で表される。
Figure 0004732934
The relationship between x and y is expressed by the following equation (2) from the above equation (1) and the definition of the trigonometric function.

Figure 0004732934
ここで、空気の屈折率を「1.0」、シリコンウェハの屈折率を「n(≒3.5)」とすると、スネルの法則により下式(3)が得られる。
Figure 0004732934
Here, when the refractive index of air is “1.0” and the refractive index of the silicon wafer is “n (≈3.5)”, the following expression (3) is obtained by Snell's law.

Figure 0004732934
したがって、上式(2)に上式(3)を代入することで下式(4)が導出される。
Figure 0004732934
Therefore, the following expression (4) is derived by substituting the above expression (3) into the above expression (2).

Figure 0004732934
さらにθaおよびθsが微小(ほぼ零)であると仮定すると、すなわち、「cosθa=1」、および「cosθs=1」であると仮定すると、上式(4)をもとに、下式(5)が導出される。
Figure 0004732934
Further, assuming that θa and θs are very small (substantially zero), that is, assuming that “cos θa = 1” and “cos θs = 1”, the following expression (5 ) Is derived.

Figure 0004732934
したがって、空気とシリコンウェハとの界面でレーザ光が屈折する場合の集光点Csまでの距離yは、レーザ光が空気中を直進した場合の集光点Caまでの距離xに対し、シリコンウェハの屈折率だけ乗算された大きさ(およそ3.5倍の大きさ)となる。換言すれば、レーザ光が空気中からシリコンウェハへ進行して集光した場合、集光レンズの焦点距離は、透過したシリコンウェハの厚さをその屈折率倍した距離だけ長くなることを意味する。
Figure 0004732934
Therefore, the distance y to the condensing point Cs when the laser light is refracted at the interface between the air and the silicon wafer is equal to the distance x to the condensing point Ca when the laser light travels straight through the air. Is a size multiplied by the refractive index of (approximately 3.5 times larger). In other words, when the laser light travels from the air to the silicon wafer and is condensed, the focal length of the condenser lens is increased by a distance obtained by multiplying the thickness of the transmitted silicon wafer by its refractive index. .

以上を踏まえた上で、集光レンズ30の補正量Hを導出する。
先の図4において、集光レンズ30がSOI領域にあるときのSOI層10dの上表面との距離をds、集光レンズ30がテラス領域にあって該集光レンズ30の位置補正をしたときの支持基板10aの上表面との距離をdtとすると、これら距離ds、距離dt、補正量H、およびSOI層10dの層厚Tの関係は、下式(6)で表される。
Based on the above, the correction amount H of the condenser lens 30 is derived.
In FIG. 4, when the distance from the upper surface of the SOI layer 10d when the condenser lens 30 is in the SOI region is ds, and when the condenser lens 30 is in the terrace region and the position of the condenser lens 30 is corrected. When the distance from the upper surface of the support substrate 10a is dt, the relationship between the distance ds, the distance dt, the correction amount H, and the layer thickness T of the SOI layer 10d is expressed by the following equation (6).

Figure 0004732934
また、集光レンズ30がSOI領域にある場合であれ、あるいはテラス領域にある場合であれ、その焦点距離は不変であるため、上記焦点深さDsおよびDtを用いて空気中での焦点距離にそれぞれ換算して、その幾何学的な関係を求めると、下式(7)が導出される。
Figure 0004732934
Further, whether the condenser lens 30 is in the SOI region or the terrace region, the focal length is invariable, so that the focal length in the air is calculated using the focal depths Ds and Dt. When each is converted and the geometrical relationship is obtained, the following equation (7) is derived.

Figure 0004732934
これら上式(6)および(7)から、上記補正量Hは、SOI層10dの層厚Tを用いて下式(8)にて表される。
Figure 0004732934
From the above equations (6) and (7), the correction amount H is expressed by the following equation (8) using the layer thickness T of the SOI layer 10d.

Figure 0004732934
すなわち、補正量Hは、SOI層10dの層厚Tに対し、その透過する媒体の屈折率の違いを考慮した分を減算した量となる。
Figure 0004732934
That is, the correction amount H is an amount obtained by subtracting the amount considering the difference in the refractive index of the transmitting medium from the thickness T of the SOI layer 10d.

結局、この補正量Hだけ補正することにより、支持基板10a内部に形成される改質層CL1を適正に成長させることが可能となり、上述のようにSOI領域とテラス領域との境界領域でのレーザ光焦点深さの変化に起因した改質層の形成不良を抑制することができる。   After all, by correcting this correction amount H, it becomes possible to properly grow the modified layer CL1 formed inside the support substrate 10a, and the laser in the boundary region between the SOI region and the terrace region as described above. It is possible to suppress the formation failure of the modified layer due to the change in the optical focal depth.

図6は、この実施の形態に適用される貼り合わせウェハのダイシング処理の処理手順を示したものであり、図7は、上記ダイシング処理中に実施されるレーザ光照射処理の処理手順を示したものである。次に、これら図6および図7を参照して、この実施の形態のレーザダイシング方法を総括する。   FIG. 6 shows a processing procedure of a bonded wafer dicing process applied to this embodiment, and FIG. 7 shows a processing procedure of a laser beam irradiation process performed during the dicing process. Is. Next, the laser dicing method of this embodiment will be summarized with reference to FIGS.

この実施の形態のダイシング処理にあってはまず、そのダイシング対象とする貼り合わせSOIウェハ10の外周縁を、同SOI層10dの上表面に垂直な方向をエッチング方向として、例えばドライエッチングを施すことにより、SOI層10dの外周側面が支持基板10aの上表面にほぼ垂直になるように加工する。そして、同図6に示されるように、ステップS100の処理として、貼り合わせSOIウェハ10の形状に関する情報を、入力部60を介して制御部50に入力する。ここで、制御部50に入力される貼り合わせSOIウェハの形状に関する情報としては、貼り合わせSOIウェハの直径「5inch」、テラス領域の幅「5mm」、チップサイズ「数mm」、SOI層の層厚「20μm」、埋込酸化膜の膜厚「2μm」、オリエンテーションフラットの幅「数cm」、および支持基板の厚さ「600μm」などである。   In the dicing process of this embodiment, first, for example, dry etching is performed on the outer peripheral edge of the bonded SOI wafer 10 to be diced, with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer 10d as the etching direction. Thus, the processing is performed so that the outer peripheral side surface of the SOI layer 10d is substantially perpendicular to the upper surface of the support substrate 10a. Then, as shown in FIG. 6, as processing of step S <b> 100, information regarding the shape of the bonded SOI wafer 10 is input to the control unit 50 via the input unit 60. Here, as information regarding the shape of the bonded SOI wafer input to the control unit 50, the diameter of the bonded SOI wafer “5 inch”, the width of the terrace region “5 mm”, the chip size “several mm”, the layer of the SOI layer The thickness is “20 μm”, the thickness of the buried oxide film is “2 μm”, the width of the orientation flat is “several cm”, and the thickness of the support substrate is “600 μm”.

続くステップS200の工程としてレーザ光照射工程を行う。レーザ光照射工程の開始にあっては、図7に示されるように、まず、ステップS201の処理として、先のステップS100にて制御部50に入力された上記貼り合わせSOIウェハ10の形状情報に基づいて、座標軸(X−Y−Z)、すなわち直交座標系が決定される。そしてステップS202の処理として、貼り合わせSOIウェハ10の外形やオリエンテーションフラットに基づき、Y軸方向の割断予定線およびX軸方向の割断予定線の座標(X−Y平面)が算出される。そして、続くステップS203の処理として、Y軸方向の割断予定線に沿ってレーザ光を照射することで、貼り合わせSOIウェハ10を構成する支持基板10aの内部に改質層が形成される。なお、ステップS204の処理を通じ、レーザ光の集光点がテラス領域にあるか否かを判断しており、テラス領域にあると判断される場合、すなわちステップS204の処理で「Yes」である場合には、続くステップS205の処理として、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離を補正し、レーザ光の照射を継続する。また、このときの補正量Hの導出については上述の通りである。他方、先のステップS204の処理において、レーザ光の集光点がテラス領域になく、SOI領域にあると判断される場合、すなわち、ステップS204の処理で「No」である場合には、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離の補正は不要であるため、そのままの高度を維持してレーザ光の照射を継続し、続くステップS206に移行する。そして、このステップS206の判断処理を通じて、Y軸方向の割断予定線に沿ったレーザ光の照射がすべて実施されるまで、上記ステップS203〜ステップS205の処理が繰返し実施されることとなる。   A laser beam irradiation step is performed as the subsequent step S200. At the start of the laser beam irradiation process, as shown in FIG. 7, first, as the process of step S201, the shape information of the bonded SOI wafer 10 input to the control unit 50 in the previous step S100 is used. Based on this, a coordinate axis (XYZ), that is, an orthogonal coordinate system is determined. In step S202, the coordinates (XY plane) of the planned cutting line in the Y-axis direction and the planned cutting line in the X-axis direction are calculated based on the outer shape of the bonded SOI wafer 10 and the orientation flat. And as a process of subsequent step S203, a modified layer is formed in the inside of the support substrate 10a which comprises the bonding SOI wafer 10 by irradiating a laser beam along the cutting planned line of the Y-axis direction. Note that it is determined whether or not the condensing point of the laser beam is in the terrace area through the process of step S204, and when it is determined that it is in the terrace area, that is, when “Yes” in the process of step S204. In the subsequent step S205, the distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a is corrected, and the laser light irradiation is continued. The derivation of the correction amount H at this time is as described above. On the other hand, if it is determined in the process of the previous step S204 that the laser beam condensing point is not in the terrace area but in the SOI area, that is, if “No” in the process of step S204, the light is condensed. Since it is not necessary to correct the distance between the lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a, the laser beam irradiation is continued while maintaining the altitude as it is, and the process proceeds to the subsequent step S206. Then, through the determination process in step S206, the processes in steps S203 to S205 are repeatedly performed until the laser beam irradiation is all performed along the planned cutting line in the Y-axis direction.

一方、続くステップS207の処理として、X軸方向の割断予定線に沿ってレーザ光を照射することで、貼り合わせSOIウェハ10を構成する支持基板10aの内部に改質層が形成される。なおここでも、ステップS208の処理を通じ、レーザ光の集光点がテラス領域にあるか否かを判断しており、テラス領域にあると判断される場合、すなわちステップS208の処理で「Yes」である場合には、続くステップS209の処理として、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離を補正し、レーザ光の照射を継続する。他方、先のステップS208の処理において、レーザ光の集光点がテラス領域になく、SOI領域にあると判断される場合、すなわち、ステップS208の処理で「No」である場合には、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離の補正は不要であるので、そのままの高度を維持してレーザ光の照射を継続し、続くステップS209に移行する。そして、このステップS210の判断処理を通じて、X軸方向の割断予定線に沿ったレーザ光の照射がすべて実施されるまで、上記ステップS207〜ステップS209の処理が繰返し実施されることとなる。   On the other hand, as a process of subsequent step S207, the modified layer is formed inside the support substrate 10a constituting the bonded SOI wafer 10 by irradiating laser light along the planned cutting line in the X-axis direction. In this case as well, it is determined whether or not the condensing point of the laser beam is in the terrace area through the process of step S208. If it is determined that the laser beam is in the terrace area, that is, “Yes” in the process of step S208. If there is, in the subsequent step S209, the distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a is corrected, and the laser light irradiation is continued. On the other hand, if it is determined in the process of the previous step S208 that the laser beam condensing point is not in the terrace area but in the SOI area, that is, if “No” in the process of step S208, the light is condensed. Since it is not necessary to correct the distance between the lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a, the laser beam irradiation is continued while maintaining the altitude as it is, and the process proceeds to the subsequent step S209. Then, through the determination process in step S210, the processes in steps S207 to S209 are repeatedly performed until the laser beam irradiation along the planned cutting line in the X-axis direction is performed.

このようにしてX−Y平面に対するレーザ光照射がすべて終了すると、続くステップS211の処理として、レーザ光の集光点を、貼り合わせSOIウェハ10の上表面方向(Z軸方向)へ所定量、例えば数十μmだけ上方へ移動させる。そして続くステップS212の判断処理を通じて、レーザ光の集光点が支持基板10a内部の改質層の形成領域の最上部に到達するまで、すなわち、支持基板10a内部の改質層が十分な厚さとなり、貼り合わせSOIウェハ10の割断が容易となるまで、上記ステップS203の処理〜ステップS211の処理が繰返し実施されることとなる。   When all the laser beam irradiation to the XY plane is completed in this way, as a process of subsequent step S211, a predetermined amount of the laser beam condensing point is set in the upper surface direction (Z-axis direction) of the bonded SOI wafer 10. For example, it is moved upward by several tens of μm. Then, through the subsequent determination process in step S212, the laser light condensing point reaches the uppermost portion of the modified layer forming region in the support substrate 10a, that is, the modified layer in the support substrate 10a has a sufficient thickness. Thus, the processes from step S203 to step S211 are repeatedly performed until the bonded SOI wafer 10 is easily cleaved.

こうして改質層が十分に形成されると、先の図6に示されるように、ステップS300の処理として、貼り合わせSOIウェハ10の割断工程に移行する。この割断工程においては、例えば貼り合わせSOIウェハ10の裏面に予め密着された樹脂シートを引き伸ばすなどして、上記割断予定線に沿って上述のように形成された改質層を起点とし、同貼り合わせSOIウェハ10を各チップ毎に割断する。なお、このとき形成された改質層は、支持基板10aの上表面に露出しておらずその内部に留まっている。そのため、各チップ毎に割断する際、発塵が生じるようなこともない。   When the modified layer is sufficiently formed in this way, as shown in FIG. 6, the process proceeds to the cleaving process of the bonded SOI wafer 10 as the process of step S300. In this cleaving step, for example, a resin sheet that has been in close contact with the back surface of the bonded SOI wafer 10 is stretched, and the modified layer formed as described above along the planned cutting line is used as a starting point. The combined SOI wafer 10 is cleaved for each chip. Note that the modified layer formed at this time is not exposed on the upper surface of the support substrate 10a and remains in the inside thereof. Therefore, no dust is generated when cleaving for each chip.

以上説明したように、この実施の形態のレーザダイシング方法によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
(1)レーザ光照射工程に先立ち、SOI層10dの外周縁を、同SOI層10dの上表面に垂直な方向をエッチング方向として、ドライエッチングすることにより、SOI層10dの外周側面が支持基板10aの上表面にほぼ垂直になるように加工することとした。これにより、貼り合わせSOIウェハ10の上表面におけるSOI領域とテラス領域との境界Bが明確となり、後工程のレーザ光照射工程において、これらの境界領域におけるレーザ光焦点位置のずれ度合を容易且つ的確に求めることができるようになる。また、レーザ光の乱反射が低減されるため、支持基板内部の改質層の形成に際し、レーザ光源から出力されたレーザ光を効率よく寄与させることができるようにもなる。
As described above, according to the laser dicing method of this embodiment, the following excellent effects can be obtained.
(1) Prior to the laser beam irradiation step, the outer peripheral edge of the SOI layer 10d is dry-etched with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer 10d as the etching direction, so that the outer peripheral side surface of the SOI layer 10d becomes the support substrate 10a. It was decided to process it so that it was almost perpendicular to the upper surface of. As a result, the boundary B between the SOI region and the terrace region on the upper surface of the bonded SOI wafer 10 is clarified, and the degree of deviation of the laser beam focal position in these boundary regions can be easily and accurately determined in the subsequent laser beam irradiation step. Will be able to ask. Further, since the irregular reflection of the laser light is reduced, the laser light output from the laser light source can be efficiently contributed in forming the modified layer inside the support substrate.

(2)レーザ光照射工程でのレーザ光の照射に際して、貼り合わせSOIウェハ10のテラス領域ではSOI領域よりも、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離が上式(8)にて求められる補正量H分だけ短縮されるように補正することとした。これにより、SOI領域とテラス領域との境界Bにおけるレーザ光照射位置のずれを解消することができ、ひいては、改質層の形成不良を好適に抑制することができるようになる。
(他の実施の形態)
なお、この発明にかかるレーザダイシング方法は上記実施の形態にて例示した方法に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施の形態のレーザ光照射工程では、支持基板10a内部の改質層形成領域の最下部からX−Y平面上の割断予定線に沿ったレーザ光照射を行い、最上部に到達するまでこれを繰返し行っていたが、レーザ光照射態様はこれに限られない。支持基板10a内部の改質層形成領域の最上部からX−Y平面上の割断予定線に沿ったレーザ光照射を行い、最下部に到達するまでこれを繰返し行うこととしてもよい。あるいは、支持基板10aの表面に垂直な方向(Z軸方向)に改質層を成長させた後、平行な方向(X−Y平面)に改質層を成長させることとしてもよい。要は、支持基板10a内部の改質層形成予定領域の全域に渡って、改質層を的確に形成することができれば、そのレーザ光照射態様は任意である。
・上記実施の形態のレーザ光照射工程では、貼り合わせSOIウェハ10のテラス領域におけるレーザ光の照射に際し、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離が、SOI領域におけるレーザ光の照射よりも、上式(8)にて求められる補正量H分だけ短縮されるように補正することとしたが、これに限られない。要は、貼り合わせSOIウェハ10のテラス領域ではSOI領域よりも、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離を縮小するように補正することとすれば、上記(2)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・上記実施の形態では、レーザ光照射工程に先立ち、SOI層10dの上表面に垂直な方向をエッチング方向として、同SOI層10dの外周縁をドライエッチングすることとした。しかし、ドライエッチングに限られない。SOI層10dの外周縁を、支持基板10aの上表面に垂直となるように加工することができれば、その加工方法は任意である。また、こうした加工が施されたSOI層10dの外周縁は、支持基板10aの上表面に対して完全に垂直となってなくともよい。概ね垂直に、例えば90±10°の角度に加工されていれば、上記(1)の効果に準じた効果を得ることはできる。
・また、こうしたSOI層10dの外周縁の加工に際しての補正に加え、もしくは別途に、レーザ光照射工程でのレーザ光の照射に際して、集光レンズ30と支持基板10aの上表面との距離を、照射位置となるSOI層10dの層厚に応じて、望ましくは照射位置となるSOI層10dの層厚が薄いほど縮小する態様で補正するようにしてもよい。
(2) When laser light is irradiated in the laser light irradiation step, the distance between the condensing lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a in the terrace area of the bonded SOI wafer 10 is expressed by the above equation (8) as compared with the SOI area. The correction was made so as to be shortened by the correction amount H determined in this way. Thereby, the shift of the laser beam irradiation position at the boundary B between the SOI region and the terrace region can be eliminated, and as a result, formation failure of the modified layer can be suitably suppressed.
(Other embodiments)
The laser dicing method according to the present invention is not limited to the method exemplified in the above embodiment, and can be implemented as, for example, the following form obtained by appropriately changing the embodiment.
In the laser beam irradiation process of the above embodiment, laser beam irradiation is performed from the lowermost part of the modified layer forming region inside the support substrate 10a along the planned cutting line on the XY plane until reaching the uppermost part. Although this was repeated, the laser beam irradiation mode is not limited to this. Laser irradiation may be performed along the planned cutting line on the XY plane from the uppermost part of the modified layer forming region inside the support substrate 10a, and this may be repeated until the lowermost part is reached. Alternatively, after the modified layer is grown in a direction perpendicular to the surface of the support substrate 10a (Z-axis direction), the modified layer may be grown in a parallel direction (XY plane). In short, the laser light irradiation mode is arbitrary as long as the modified layer can be accurately formed over the entire modified layer formation scheduled region inside the support substrate 10a.
In the laser beam irradiation process of the above embodiment, when the laser beam is irradiated on the terrace region of the bonded SOI wafer 10, the distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a is the laser beam irradiation on the SOI region. Instead, the correction is made so as to be shortened by the correction amount H obtained by the above equation (8), but is not limited to this. In short, if the correction is made so that the distance between the condensing lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a is reduced in the terrace region of the bonded SOI wafer 10 than in the SOI region, the effect (2) described above can be achieved. A similar effect can be obtained.
In the above embodiment, prior to the laser light irradiation step, the outer peripheral edge of the SOI layer 10d is dry-etched with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer 10d as the etching direction. However, it is not limited to dry etching. The processing method is arbitrary as long as the outer peripheral edge of the SOI layer 10d can be processed to be perpendicular to the upper surface of the support substrate 10a. Further, the outer peripheral edge of the SOI layer 10d subjected to such processing does not have to be completely perpendicular to the upper surface of the support substrate 10a. If it is processed substantially vertically, for example, at an angle of 90 ± 10 °, the effect according to the effect (1) can be obtained.
Further, in addition to correction when processing the outer peripheral edge of the SOI layer 10d, or separately, when irradiating laser light in the laser light irradiation step, the distance between the condenser lens 30 and the upper surface of the support substrate 10a is In accordance with the layer thickness of the SOI layer 10d serving as the irradiation position, the correction may be desirably performed in such a manner that the smaller the layer thickness of the SOI layer 10d serving as the irradiation position, the smaller.

この発明にかかるレーザダイシング方法の一実施の形態の実施に使用するレーザダイシング装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing an overall configuration of a laser dicing apparatus used for carrying out an embodiment of a laser dicing method according to the present invention. 同実施の形態においてその加工対象とする貼り合わせSOIウェハの側面断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the side surface cross-section of the bonding SOI wafer made into the process target in the same embodiment. 同実施の形態の加工対象とした貼り合わせSOIウェハの割断予定線を示す平面図。The top view which shows the cleaving line of the bonding SOI wafer made into the process target of the embodiment. 同実施の形態でのレーザ光の照射態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the irradiation aspect of the laser beam in the embodiment. 同実施の形態において行われる集光レンズ距離の補正量の導出原理を示す図。The figure which shows the derivation | leading-out principle of the correction amount of the condensing lens distance performed in the embodiment. 同実施の形態に適用される貼り合わせウェハのダイシング処理の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the dicing process of the bonded wafer applied to the embodiment. 上記ダイシング処理中に実施されるレーザ光照射処理の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the laser beam irradiation process implemented during the said dicing process. (a)〜(c)は貼り合わせSOIウェハの製造工程を示す断面図。(A)-(c) is sectional drawing which shows the manufacturing process of a bonding SOI wafer. 貼り合わせSOIウェハの(a)は平面図、(b)は部分断面図。(A) of a bonded SOI wafer is a plan view, and (b) is a partial cross-sectional view. 従来のレーザダイシング方法におけるレーザ光の照射態様を示す断面図。Sectional drawing which shows the irradiation aspect of the laser beam in the conventional laser dicing method.

符号の説明Explanation of symbols

10…貼り合わせSOIウェハ、10a…支持基板、10b…シリコンウェハ、10c…埋込酸化膜(絶縁膜)、10d…SOI層、20…ステージ、20a…X軸ステージ、20b…Y軸ステージ、20c…Z軸ステージ、21…載置台、30…集光レンズ(集光用光学素子)、40…レーザ光源、50…制御部、60…入力部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Bonded SOI wafer, 10a ... Support substrate, 10b ... Silicon wafer, 10c ... Embedded oxide film (insulating film), 10d ... SOI layer, 20 ... Stage, 20a ... X-axis stage, 20b ... Y-axis stage, 20c DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Z-axis stage, 21 ... Mounting stand, 30 ... Condensing lens (condensing optical element), 40 ... Laser light source, 50 ... Control part, 60 ... Input part.

Claims (2)

支持基板の上表面に絶縁膜を介してシリコンウェハを貼り合わせるとともに、その貼り合わせたシリコンウェハを薄層化してSOI層を形成した貼り合わせSOIウェハをレーザダイシングする方法であって、
前記貼り合わせSOIウェハの外周部に形成されたSOI層の無い領域であるテラス領域と前記SOI層との境界部分における該SOI層の外周側面前記支持基板の上表面に垂直となるように、前記SOI層の上表面に垂直な方向をエッチング方向として前記SOI層の外周縁を食刻するエッチング工程と、集光用光学素子にて集光されたレーザ光を前記貼り合わせSOIウェハの割断予定線に沿った前記支持基板の内部に照射して改質層を形成するレーザ光照射工程と、前記改質層の形成された前記割断予定線に沿って前記貼り合わせSOIウェハを複数のチップに割断する割断工程とを備え、
前記レーザ光照射工程での前記レーザ光の照射に際しては、前記SOI層の外周縁を境界としてその外周縁の外側の前記テラス領域ではその内側の前記SOI層の形成された領域よりも前記集光用光学素子と前記支持基板の上表面との距離が縮小されるように、その距離の補正量Hが、前記SOI層の屈折率を「n」とし、同SOI層の層厚を「T」としたときに、
H=(1−1/n)×T
となるように補正する
ことを特徴とするレーザダイシング方法。
A method of laser dicing a bonded SOI wafer in which a silicon wafer is bonded to an upper surface of a support substrate via an insulating film, and the bonded silicon wafer is thinned to form an SOI layer.
As the outer peripheral side surface of the SOI layer in the boundary portion of the bonded terrace area which is an area having no SOI layer formed on the outer peripheral portion of the SOI wafer and the SOI layer becomes perpendicular to the upper surface of the supporting substrate, An etching process for etching the outer peripheral edge of the SOI layer with the direction perpendicular to the upper surface of the SOI layer as an etching direction, and a laser beam condensed by a condensing optical element is scheduled to cleave the bonded SOI wafer A laser beam irradiation step of irradiating the inside of the support substrate along a line to form a modified layer, and the bonded SOI wafer along a planned cutting line on which the modified layer is formed into a plurality of chips A cleaving process for cleaving,
In the laser light irradiation in the laser light irradiation step, the light condensing is performed in the terrace region outside the outer peripheral edge with the outer peripheral edge of the SOI layer as a boundary, compared with the inner region where the SOI layer is formed. The distance correction amount H is such that the refractive index of the SOI layer is “n” and the layer thickness of the SOI layer is “T” so that the distance between the optical element for use and the upper surface of the support substrate is reduced. And when
H = (1-1 / n) × T
Laser Dicing method and correcting so that.
前記レーザ光照射工程に先立ち、前記貼り合わせSOIウェハの形状に関する情報として、貼り合わせSOIウェハの直径、テラス領域の幅、チップサイズ、SOI層の層厚、絶縁膜の膜厚、オリエンテーションフラットの幅、および支持基板の厚さをレーザ光照射制御を行う制御部に入力し、  Prior to the laser light irradiation step, information on the shape of the bonded SOI wafer includes the diameter of the bonded SOI wafer, the width of the terrace region, the chip size, the thickness of the SOI layer, the thickness of the insulating film, and the width of the orientation flat. , And the thickness of the support substrate is input to the control unit that performs laser light irradiation control,
前記レーザ光照射工程では、前記制御部を通じて、  In the laser light irradiation step, through the control unit,
前記入力した貼り合わせSOIウェハの形状に関する情報に基づき、X−Y−Z直交座標系を決定してX−Y平面における割断予定線の座標を算出する工程と、  A step of determining an XYZ orthogonal coordinate system based on the input information on the shape of the bonded SOI wafer and calculating the coordinates of the planned cutting line in the XY plane;
Y軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程と、  Irradiating a laser beam along the planned cutting line in the Y-axis direction;
X軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程と、  Irradiating laser light along the planned cutting line in the X-axis direction;
を実行し、Run
前記Y軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程および前記X軸方向の前記割断予定線に沿ってレーザ光を照射する工程では、レーザ光の集光点が前記テラス領域にあると判断されるとき、前記補正量Hを用いて前記集光用光学素子と前記支持基板の上表面との距離を補正する請求項1に記載のレーザダイシング方法。  In the step of irradiating the laser light along the planned cutting line in the Y-axis direction and the step of irradiating the laser light along the planned cutting line in the X-axis direction, a condensing point of the laser light is applied to the terrace region. 2. The laser dicing method according to claim 1, wherein when it is determined that there is, the distance between the condensing optical element and the upper surface of the support substrate is corrected using the correction amount H. 3.
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