JP5395411B2 - Wafer laser processing method - Google Patents

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Description

本発明は、チャックテーブルに保持されたウエーハの表面に形成されたストリートに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って変質層を形成するウエーハのレーザー加工方法に関する。   The present invention relates to a wafer laser processing method for irradiating a laser beam along a street formed on the surface of a wafer held by a chuck table and forming a deteriorated layer along the street inside the wafer.

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。   In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and circuits such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in these partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region where the circuit is formed to manufacture individual semiconductor chips. In addition, optical device wafers with gallium nitride compound semiconductors laminated on the surface of a sapphire substrate are also divided into individual optical devices such as light emitting diodes and laser diodes by cutting along the streets, and are widely used in electrical equipment. ing.

近年、半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部に分割予定ラインに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３４０８８０５号公報 In recent years, as a method of dividing a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer, a pulsed laser beam having transparency to the workpiece is used, and the focused laser beam is aligned with the inside of the region to be divided. Laser processing methods for irradiation have also been attempted. The dividing method using this laser processing method irradiates a pulse laser beam having a wavelength (for example, 1064 nm) having transparency with respect to the work piece by aligning the condensing point from one side of the work piece to the inside. The work piece is divided by continuously forming a deteriorated layer along the planned dividing line inside the work piece and applying an external force along the street whose strength is reduced by the formation of the deteriorated layer. Is. (For example, refer to Patent Document 1.)
Japanese Patent No. 3408805

一方、ウエーハの表面に出来るだけ多くのデバイスを形成するために、一方の方向に互いに平行に形成された複数の第１のストリートはそれぞれ連続して設けられ、この第１のストリートと直交する方向に形成された複数の第２のストリートが非連続に設けられた半導体ウエーハが実用化されている。
また、大小のデバイスが混在して形成されたマルチプロジェクトウエーハは、非連続のストリートによって区画されている。 On the other hand, in order to form as many devices as possible on the surface of the wafer, a plurality of first streets formed in parallel with each other in one direction are provided in succession, and a direction orthogonal to the first streets. Semiconductor wafers in which a plurality of second streets formed in a discontinuous manner are provided in practical use.
In addition, a multi-project wafer formed by mixing large and small devices is partitioned by discontinuous streets.

而して、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせてストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って変質層を形成すると、ウエーハはレーザー光線が照射されたストリートと直交する方向に僅かに膨張する。この結果、レーザー光線の集光点とストリートとの位置関係が累積的にズレていくため、複数の第１のストリートと複数の第２のストリートを設定した制御マップに基づいてレーザー光線を照射すると、適正な照射位置からズレた位置にレーザー光線が照射される。   Thus, when a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is irradiated along the street with the focusing point aligned inside the wafer, and a denatured layer is formed along the street inside the wafer, the wafer becomes a laser beam. Slightly expands in a direction perpendicular to the irradiated street. As a result, the positional relationship between the condensing point of the laser beam and the street is cumulatively shifted. Therefore, when the laser beam is irradiated based on a control map in which a plurality of first streets and a plurality of second streets are set, The laser beam is irradiated at a position shifted from the proper irradiation position.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハ基板の表面に形成された複数の第１の方向のストリートと、第１の方向と直交する複数の第２の方向のストリートと備え、第１の方向のストリートと第２の方向のストリートの少なくとも一方が非連続に形成されているウエーハであっても、第１の方向のストリートと第２の方向のストリートを設定した制御マップに従ってレーザー光線を照射することにより、レーザー光線を適正位置に照射することができるウエーハのレーザー加工方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described facts, and a main technical problem thereof is that a plurality of streets in the first direction formed on the surface of the wafer substrate and a plurality of second directions orthogonal to the first direction. The first direction street and the second direction street even if the wafer is provided with a street in the first direction and at least one of the first direction street and the second direction street is formed non-continuously. It is an object of the present invention to provide a wafer laser processing method capable of irradiating a laser beam at an appropriate position by irradiating a laser beam in accordance with a control map in which is set.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハ基板の表面に第１の方向に形成された複数のストリートと、該第１の方向と直交する第２の方向に形成された複数のストリートと備え、該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートの少なくとも一方が非連続に形成されているウエーハに、該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートのＸ，Ｙ座標値の制御マップに基づいて第１の方向のストリートと第２の方向のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に第１の方向のストリートと第２の方向のストリートに沿って変質層を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、
ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートのいずれか一方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に該一方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第１の変質層形成工程と、
該第１の変質層形成工程が実施されたウエーハにおける該一方の方向のストリートと直交する方向の直径部の伸び量を計測する伸び量計測工程と、
該第１の変質層形成工程が実施されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて他方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に該他方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第２の変質層形成工程と、を含み、
該第２の変質層形成工程は、該他方の方向のストリートのＸ，Ｙ座標値に該伸び量計測工程において計測したウエーハの伸び量を補正して実施する、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法が提供される。 In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a plurality of streets formed in the first direction on the surface of the wafer substrate and a plurality of streets formed in the second direction orthogonal to the first direction. Of the first direction street and the second direction street on a wafer in which at least one of the first direction street and the second direction street is formed discontinuously. Based on the control map of the X and Y coordinate values, a laser beam is irradiated along the street in the first direction and the street in the second direction, and the street in the first direction and the street in the second direction are inside the wafer. A wafer laser processing method for forming an altered layer along a wafer,
A laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is irradiated along the street in one direction of the street in the first direction and the street in the second direction with the focusing point inside the wafer. A first deteriorated layer forming step of forming a deteriorated layer along the street in one direction inside the wafer;
An elongation amount measuring step of measuring an elongation amount of a diameter portion in a direction orthogonal to the street in the one direction in the wafer in which the first deteriorated layer forming step is performed;
A laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer subjected to the first deteriorated layer forming step is irradiated along the street in the other direction with a converging point inside the wafer, and the wafer is irradiated inside the wafer. A second deteriorated layer forming step of forming a deteriorated layer along the street in the other direction,
The second deteriorated layer forming step is performed by correcting the elongation amount of the wafer measured in the elongation amount measurement step to the X and Y coordinate values of the street in the other direction.
A wafer laser processing method is provided.

上記第１の変質層形成工程は、一方の方向のストリートにおける一方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの一方の半分領域に形成された複数の一方の方向のストリートに沿って実施する第１の工程と、一方の方向のストリートにおける他方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の一方の方向のストリートに沿って実施する第２の工程とを含み、
上記第２の変質層形成工程は、他方の方向のストリートにおける一方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の他方の方向のストリートに沿って実施する第１の工程と、他方の方向のストリートにおける他方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の他方の方向のストリートに沿って実施する第２の工程とを含む。 The first deteriorated layer forming step is performed along a plurality of streets in one direction formed in one half region of the wafer sequentially from the outermost street of one of the streets in one direction toward the center. A first step and a second step of performing along a plurality of one-direction streets formed in the other half region of the wafer from the outermost street of the other one of the streets in one direction toward the center in order. Including
The second deteriorated layer forming step is performed along a plurality of streets in the other direction formed in the other half region of the wafer from one outermost street in the other direction street sequentially toward the center. A first step and a second step performed along a plurality of streets in the other direction formed in the other half region of the wafer sequentially from the other outermost street in the street in the other direction toward the center. Including.

本発明によるウエーハのレーザー加工方法は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて第１の方向のストリートと第２の方向のストリートのいずれか一方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に該一方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第１の変質層形成工程と、第１の変質層形成工程が実施されたウエーハにおける一方の方向のストリートと直交する方向の直径部の伸び量を計測する伸び量計測工程と、第１の変質層形成工程が実施されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて他方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に他方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第２の変質層形成工程とを含み、第２の変質層形成工程は他方の方向のストリートのＸ，Ｙ座標値に伸び量計測工程において計測したウエーハの伸び量を補正して実施するので、第１の変質層形成工程が実施され伸びた半導体ウエーハに対しても第１の方向のストリートと第２の方向のストリートを設定した制御マップに従ってレーザー光線を照射することにより、レーザー光線を適正位置に照射することができる。 In the wafer laser processing method according to the present invention, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is focused on the inside of the wafer so that either one of the streets in the first direction and the streets in the second direction. A first deteriorated layer forming step of irradiating along a street in a direction and forming a deteriorated layer along the street in the one direction inside the wafer; and one of the wafers in which the first deteriorated layer forming step is performed A laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer subjected to the elongation measurement process for measuring the elongation of the diameter portion in the direction orthogonal to the street in the direction of the first and the first deteriorated layer formation process is introduced into the wafer. A second deteriorated layer forming process for forming a deteriorated layer along the street in the other direction inside the wafer by irradiating along the street in the other direction with the condensing point And the second deteriorated layer forming step is carried out by correcting the X and Y coordinate values of the street in the other direction with the elongation amount of the wafer measured in the elongation amount measuring step, so that the first deteriorated layer forming step is performed. By irradiating the elongated semiconductor wafer with the laser beam according to the control map in which the street in the first direction and the street in the second direction are set, the laser beam can be irradiated to an appropriate position.

以下、本発明によるウエーハのレーザー加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。   Preferred embodiments of a wafer laser processing method according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明によるウエーハのレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置１は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。   FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus for carrying out a wafer laser processing method according to the present invention. A laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a chuck table mechanism that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X and holds a workpiece. 3, a laser beam irradiation unit support mechanism 4 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in an indexing feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y perpendicular to the direction indicated by the arrow X, and the laser beam unit support mechanism 4 includes a laser beam irradiation unit 5 disposed so as to be movable in a direction indicated by an arrow Z (Z-axis direction).

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。   The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31, 31 arranged in parallel along the machining feed direction indicated by the arrow X on the stationary base 2, and the arrow X on the guide rails 31, 31. A first slide block 32 movably disposed in the processing feed direction; and a second slide block 33 disposed on the first slide block 32 movably in the index feed direction indicated by an arrow Y; A cover table 35 supported by a cylindrical member 34 on the second sliding block 33 and a chuck table 36 as a workpiece holding means are provided. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a disk-shaped semiconductor wafer, which is a workpiece, on the suction chuck 361 by suction means (not shown). . The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame described later.

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。   The first sliding block 32 is provided with a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on the lower surface thereof, and in the index feed direction indicated by an arrow Y on the upper surface thereof. A pair of guide rails 322 and 322 formed in parallel with each other are provided. The first sliding block 32 configured in this way is processed by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. It is configured to be movable in the feed direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a machining feed means 37 for moving the first sliding block 32 in the machining feed direction (X-axis direction) indicated by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31. It has. The processing feed means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, when the male screw rod 371 is driven to rotate forward and backward by the pulse motor 372, the first sliding block 32 is moved along the guide rails 31, 31 in the machining feed direction indicated by the arrow X.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３７４を備えている。加工送り量検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes a processing feed amount detecting means 374 for detecting the processing feed amount of the chuck table 36. The processing feed amount detection means 374 includes a linear scale 374a disposed along the guide rail 31, and a read head disposed along the linear scale 374a along with the first sliding block 32 disposed along the first sliding block 32. 374b. In the illustrated embodiment, the reading head 374b of the feed amount detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. Then, the control means to be described later detects the machining feed amount of the chuck table 36 by counting the input pulse signals. When the pulse motor 372 is used as the drive source of the machining feed means 37, the machining feed amount of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 372. Can also be detected. When a servo motor is used as a drive source for the machining feed means 37, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to a control means described later, and the pulse signal input by the control means. By counting, the machining feed amount of the chuck table 36 can also be detected.

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。   The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the indexing and feeding direction indicated by the arrow Y. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes an index feed direction (Y-axis direction) indicated by an arrow Y along the pair of guide rails 322 and 322 provided on the first slide block 32. The first index feeding means 38 for moving to the first position is provided. The first index feed means 38 includes a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a drive source such as a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. It is out. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the second sliding block 33. Therefore, when the male screw rod 381 is driven to rotate forward and reversely by the pulse motor 382, the second slide block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the index feed direction indicated by the arrow Y.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３８４を備えている。割り出し送り量検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３８２を用いた場合には、パルスモータ３８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes index feed amount detection means 384 for detecting the index processing feed amount of the second sliding block 33. The index feed amount detecting means 384 includes a linear scale 384a disposed along the guide rail 322 and a read head disposed along the linear scale 384a along with the second sliding block 33 disposed along the second sliding block 33. 384b. In the illustrated embodiment, the reading head 384b of the feed amount detection means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. Then, the control means described later detects the index feed amount of the chuck table 36 by counting the input pulse signals. When the pulse motor 382 is used as the drive source of the first indexing and feeding means 38, the drive table of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 382. The index feed amount can also be detected. Further, when a servo motor is used as the drive source of the first index feed means 38, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to the control means described later, and the control means inputs The index feed amount of the chuck table 36 can also be detected by counting the number of pulse signals.

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。   The laser beam irradiation unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41, 41 arranged in parallel along the indexing feed direction indicated by the arrow Y on the stationary base 2, and the arrow Y on the guide rails 41, 41. The movable support base 42 is provided so as to be movable in the direction indicated by. The movable support base 42 includes a movement support portion 421 that is movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 that is attached to the movement support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 423 and 423 extending in the direction indicated by the arrow Z on one side surface in parallel. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment includes a second index feed means 43 for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41, 41 in the index feed direction indicated by the arrow Y. doing. The second index feed means 43 includes a male screw rod 431 disposed in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a drive source such as a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. It is out. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 421 constituting the movable support base 42. For this reason, when the male screw rod 431 is driven to rotate forward and backward by the pulse motor 432, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41, 41 in the index feed direction indicated by the arrow Y.

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 that are slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. By being fitted to the guide rails 423 and 423, the guide rails 423 and 423 are supported so as to be movable in the direction indicated by the arrow Z.

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a moving means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction). The moving means 53 includes a male screw rod (not shown) disposed between the pair of guide rails 423 and 423, and a drive source such as a pulse motor 532 for rotationally driving the male screw rod. By driving the male screw rod (not shown) in the forward and reverse directions by the motor 532, the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 52 are moved along the guide rails 423 and 423 in the direction indicated by the arrow Z (Z-axis direction). In the illustrated embodiment, the laser beam irradiation means 52 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward, and the laser beam irradiation means 52 is moved downward by driving the pulse motor 532 in reverse. Yes.

上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１と、図２に示すようにケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６１と、パルスレーザー光線発振手段６１が発振したパルスレーザー光線を集光して上記チャックテーブル３６に保持された被加工物に照射する集光器６２と、パルスレーザー光線発振手段６１と集光器６２との間に配設されパルスレーザー光線発振手段６１が発振したパルスレーザー光線を集光器６２とレーザー光線吸収手段６３に選択的に偏向する音響光学偏向手段６４を具備している。   The laser beam irradiation means 52 oscillates from a cylindrical casing 521 arranged substantially horizontally, a pulse laser beam oscillation means 61 arranged in the casing 521 as shown in FIG. 2, and a pulse laser beam oscillation means 61. A condenser 62 for condensing the pulse laser beam and irradiating the workpiece held on the chuck table 36, and a pulse laser beam oscillator 61 disposed between the pulse laser beam oscillator 61 and the condenser 62 are provided. Acousto-optic deflecting means 64 for selectively deflecting the oscillated pulse laser beam to the condenser 62 and the laser beam absorbing means 63 is provided.

上記パルスレーザー光線発振手段６１は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器６１１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段６１２とから構成されている。パルスレーザー光線発振器６１１は、繰り返し周波数設定手段６１２によって設定された所定周波数のパルスレーザー光線(LB)を発振する。繰り返し周波数設定手段６１２は、パルスレーザー光線発振器６１１が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する。   The pulse laser beam oscillation means 61 is composed of a pulse laser beam oscillator 611 composed of a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator, and a repetition frequency setting means 612 attached thereto. The pulse laser beam oscillator 611 oscillates a pulse laser beam (LB) having a predetermined frequency set by the repetition frequency setting means 612. The repetition frequency setting means 612 sets the repetition frequency of the pulse laser beam oscillated by the pulse laser beam oscillator 611.

上記音響光学偏向手段６４は、レーザー光線発振手段６１が発振したレーザー光線(LB)の光軸を集光器６２とレーザー光線吸収手段６３に選択的に偏向する音響光学素子６４１と、該音響光学素子６４１に印加するRF（radio frequency）を生成するRF発振器６４２と、該RF発振器６４２によって生成されたRFのパワーを増幅して音響光学素子６４１に印加するRFアンプ６４３と、RF発振器６４２によって生成されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段６４４と、RF発振器６４２によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段６４５を具備している。上記音響光学素子６４１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記偏向角度調整手段６４４および出力調整手段６４５は、後述する制御手段によって制御される。   The acoustooptic deflecting means 64 includes an acoustooptic element 641 that selectively deflects the optical axis of the laser beam (LB) oscillated by the laser beam oscillator 61 to the condenser 62 and the laser beam absorber 63, and the acoustooptic element 641. An RF oscillator 642 that generates RF (radio frequency) to be applied, an RF amplifier 643 that amplifies the RF power generated by the RF oscillator 642 and applies it to the acoustooptic device 641, and an RF generated by the RF oscillator 642 Deflection angle adjusting means 644 for adjusting the frequency of the output, and output adjusting means 645 for adjusting the amplitude of the RF generated by the RF oscillator 642. The acoustooptic device 641 can adjust the angle of deflecting the optical axis of the laser beam in accordance with the frequency of the applied RF, and adjust the output of the laser beam in accordance with the amplitude of the applied RF. Can do. The deflection angle adjusting unit 644 and the output adjusting unit 645 are controlled by a control unit described later.

上記集光器６２はケーシング５２１の先端に装着されており、上記音響光学偏向手段６４によって偏向されたパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー６２１と、該方向変換ミラー６２１によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ６２２を具備している。   The condenser 62 is attached to the tip of the casing 521, and changes the direction of the pulse laser beam deflected by the acousto-optic deflecting means 64 downward, and the direction conversion mirror 621 changes the direction. And a condensing lens 622 for condensing the laser beam.

図示の実施形態におけるパルスレーザー照射手段５２は以上のように構成されており、以下その作用について図２を参照して説明する。
音響光学偏向手段６４の偏向角度調整手段６４４に後述する制御手段から光軸偏向信号が印加されない場合には、パルスレーザー光線発振手段６１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において実線で示すように集光器６２に導かれる。一方、偏向角度調整手段６４４に後述する制御手段から例えば５Vの電圧が印加され、音響光学素子６４１に５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段６１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段６３に導かれる。 The pulse laser irradiation means 52 in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below with reference to FIG.
When the optical axis deflection signal is not applied to the deflection angle adjusting means 644 of the acousto-optic deflection means 64 from the control means described later, the optical axis of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation means 61 is a solid line in FIG. As shown, it is led to a condenser 62. On the other hand, when a voltage of, for example, 5V is applied to the deflection angle adjusting unit 644 from a control unit described later, and an RF having a frequency corresponding to 5V is applied to the acoustooptic device 641, the pulse laser beam oscillation unit 61 oscillates. The pulsed laser beam is guided to the laser beam absorbing means 63 as its optical axis is indicated by a broken line in FIG.

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部には、レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を制御手段８に送る。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. At the front end portion of the casing 521 constituting the laser beam irradiation means 52, an imaging means 7 for detecting a processing region to be laser processed by the laser beam irradiation means 52 is disposed. The imaging means 7 includes an infrared illumination means for irradiating a workpiece with infrared rays, an optical system for capturing infrared rays emitted by the infrared illumination means, in addition to a normal imaging device (CCD) for imaging with visible light, An image pickup device (infrared CCD) that outputs an electrical signal corresponding to the infrared ray captured by the optical system is used, and the picked-up image signal is sent to the control means 8.

制御手段８はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、後述する被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、カウンター８４と、入力インターフェース８５および出力インターフェース８６とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８５には、上記加工送り量検出手段３７４、割り出し送り量検出手段３８４および撮像手段７等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２および表示手段８０等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３は、後述する検出値のデータや加工条件のデータを記憶する記憶領域を備えている。   The control means 8 is constituted by a computer, and a central processing unit (CPU) 81 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 82 that stores a control program and the like, and a design value of a workpiece to be described later. A readable / writable random access memory (RAM) 83 that stores data, calculation results, and the like, a counter 84, an input interface 85, and an output interface 86 are provided. Detection signals from the machining feed amount detection means 374, the index feed amount detection means 384, the imaging means 7 and the like are input to the input interface 85 of the control means 8. A control signal is output from the output interface 86 of the control means 8 to the pulse motor 372, pulse motor 382, pulse motor 432, pulse motor 532, laser beam irradiation means 52, display means 80, and the like. The random access memory (RAM) 83 includes a storage area for storing detection value data and processing condition data, which will be described later.

次に、上述したレーザー加工装置１によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハについて、図３を参照して説明する。図３に示す半導体ウエーハ１０は、例えば直径（D）が２００mmで厚さが１００μｍのシリコンウエーハからなっており、ウエーハ基板１００の表面１００ａには第１の方向に複数のストリート１０１が平行に連続して形成されているとともに、該第１の方向のストリート１０１と直交する第２の方向に複数のストリート１０２が平行に非連続に形成されている。このように、第１の方向の複数のストリート１０１と第２の方向の複数のストリート１０２によって区画された複数の領域にそれぞれＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０３が形成されている。   Next, a semiconductor wafer as a wafer processed by the laser processing apparatus 1 described above will be described with reference to FIG. A semiconductor wafer 10 shown in FIG. 3 is made of, for example, a silicon wafer having a diameter (D) of 200 mm and a thickness of 100 μm, and a plurality of streets 101 are continuously arranged in parallel in a first direction on the surface 100 a of the wafer substrate 100. In addition, a plurality of streets 102 are formed in parallel and discontinuously in a second direction orthogonal to the streets 101 in the first direction. In this way, devices 103 such as ICs and LSIs are formed in a plurality of regions partitioned by the plurality of streets 101 in the first direction and the plurality of streets 102 in the second direction.

図３に示す半導体ウエーハ１０のウエーハ基板１００の表面１００ａに形成された第１の方向のストリート１０１と第２の方向のストリート１０２の設計値であるX,Y座標値が、上記制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納される。なお、図示の実施形態においては、図４の(a)および(b)に示すように半導体ウエーハ１０のウエーハ基板１００の裏面１００bからみた第１の方向のストリート１０１と第２の方向のストリート１０２のX,Y座標値が制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納される。なお、図４の(a)に示す制御マップは半導体ウエーハ１０のウエーハ基板１００に形成された第２の方向のストリート１０２がX座標と平行に位置付けられた状態を示しており、図４の(b)に示す制御マップは半導体ウエーハ１０のウエーハ基板１００に形成された第１の方向のストリート１０１がX座標と平行に位置付けられた状態を示している。   The X and Y coordinate values, which are design values of the street 101 in the first direction and the street 102 in the second direction formed on the surface 100a of the wafer substrate 100 of the semiconductor wafer 10 shown in FIG. It is stored in a random access memory (RAM) 83. In the illustrated embodiment, streets 101 in the first direction and streets 102 in the second direction as seen from the back surface 100b of the wafer substrate 100 of the semiconductor wafer 10 are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Are stored in a random access memory (RAM) 83 of the control means 8. The control map shown in FIG. 4A shows a state in which the street 102 in the second direction formed on the wafer substrate 100 of the semiconductor wafer 10 is positioned parallel to the X coordinate. The control map shown in b) shows a state in which the street 101 in the first direction formed on the wafer substrate 100 of the semiconductor wafer 10 is positioned parallel to the X coordinate.

次に、上述した半導体ウエーハ１０のウエーハ基板１００の表面１００ａに形成された第１の方向のストリート１０１と第２の方向のストリート１０２に沿ってレーザー光線を照射し、半導体ウエーハ１０の内部に第１の方向のストリート１０１および第２の方向のストリート１０２に沿って変質層を形成するレーザー加工方法について説明する。
先ず、上述した半導体ウエーハ１０は、図５に示すように環状のフレームFに装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープTに表面１００ａ側を貼着する。従って、半導体ウエーハ１０は、裏面１００bが上側となる。 Next, a laser beam is irradiated along the street 101 in the first direction and the street 102 in the second direction formed on the surface 100 a of the wafer substrate 100 of the semiconductor wafer 10 described above, and the first inside the semiconductor wafer 10. A laser processing method for forming a deteriorated layer along the street 101 in the second direction and the street 102 in the second direction will be described.
First, the above-described semiconductor wafer 10 has the surface 100a side stuck to a protective tape T made of a synthetic resin sheet made of polyolefin or the like attached to an annular frame F as shown in FIG. Accordingly, the back surface 100b of the semiconductor wafer 10 is on the upper side.

図５に示すように、環状のフレームFに保護テープTを介して支持された半導体ウエーハ１０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に保護テープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ１０は、保護テープTを介してチャックテーブル３６上に吸引保持される。また、環状のフレームFは、クランプ３６２によって固定される。そして、チャックテーブル３６を９０度回動する。この結果、チャックテーブル３６上に吸引保持された半導体ウエーハ１０は、図４の (b)に示す座標値に位置付けられたことになる。   As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer 10 supported by the annular frame F via the protective tape T places the protective tape T side on the chuck table 36 of the laser processing apparatus shown in FIG. Then, by operating a suction means (not shown), the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 via the protective tape T. The annular frame F is fixed by a clamp 362. Then, the chuck table 36 is rotated 90 degrees. As a result, the semiconductor wafer 10 sucked and held on the chuck table 36 is positioned at the coordinate values shown in FIG.

上述したウエーハ位置付け工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段７の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７および制御手段８によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７および制御手段８は、半導体ウエーハ１０の第１の方向に形成されているストリート１０１と、該第１の方向のストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器６２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメント工程を遂行する。このとき、半導体ウエーハ１０の第１の方向のストリート１０１および第２の方向のストリート１０２が形成されている表面１００ａは下側に位置しているが、撮像手段７が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面１００ｂから透かして第１の方向のストリート１０１および第２の方向のストリート１０２を撮像することができる。   If the wafer positioning step described above is performed, the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 10 is positioned immediately below the imaging unit 7 by the processing feeding unit 37. When the chuck table 36 is positioned directly below the image pickup means 7, the image pickup means 7 and the control means 8 execute an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed on the semiconductor wafer 10. That is, the imaging unit 7 and the control unit 8 are configured to collect light from the street 101 formed in the first direction of the semiconductor wafer 10 and the laser beam irradiation unit 52 that irradiates the laser beam along the street 101 in the first direction. Image processing such as pattern matching for alignment with the device 62 is performed, and an alignment process of the laser beam irradiation position is performed. At this time, the surface 100a on which the street 101 in the first direction and the street 102 in the second direction of the semiconductor wafer 10 are located is located on the lower side. And an image pickup unit (an infrared CCD) that outputs an electric signal corresponding to the infrared light and an optical system that captures the infrared light, and the street 101 and the second direction in the first direction through the back surface 100b. The street 102 in the direction of can be imaged.

上述したようにアライメント工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線を半導体ウエーハ１０の内部に集光点を合わせて第１の方向のストリート１０１に沿って照射し、半導体ウエーハ１０の内部に第１のストリート１０１に沿って変質層を形成する第１の変質層形成工程を実施する。   If the alignment process is performed as described above, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the semiconductor wafer 10 is irradiated along the street 101 in the first direction with the focusing point inside the semiconductor wafer 10. Then, a first deteriorated layer forming step of forming a deteriorated layer along the first street 101 inside the semiconductor wafer 10 is performed.

即ち、図６に示すように半導体ウエーハ１０の割り出し送り方向Yにおける一方(図６において上方)の最外側の第１の方向のストリート１０１を集光器６２の直下に位置付け、該第１の方向のストリート１０１の一端を（図６において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器６２の直下に位置付ける。次に、制御手段８はレーザー光線照射手段５２の偏向角度調整手段６４４への電圧の印加を停止するように制御し、図７の（ａ）に示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器６２からウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ、加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を矢印X1で示す加工送り方向に所定の送り速度で移動する。この結果、パルスレーザー光線発振手段６１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において実線で示すように集光器６２に導かれ、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０に照射される。また、パルスレーザー光線の集光点Pを半導体ウエーハ１０の内部に合わせる。そして、図７の（b）に示すように第１の方向のストリート１０１の他端が集光器６２の直下に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、図７の（b）および(c)に示すように半導体ウエーハ１０の内部には連続した第１の方向のストリート１０２に沿って変質層１１０が形成される。   That is, as shown in FIG. 6, one of the outermost first directions 101 in the indexing feed direction Y of the semiconductor wafer 10 (upward in FIG. 6) is positioned immediately below the condenser 62, and the first direction One end of the street 101 (left end in FIG. 6) is positioned directly below the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52. Next, the control means 8 controls to stop the application of voltage to the deflection angle adjusting means 644 of the laser beam irradiation means 52, and from the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52 as shown in FIG. While irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength having transparency, the machining feed means 37 is operated to move the chuck table 36 in the machining feed direction indicated by the arrow X1 at a predetermined feed speed. As a result, the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillating means 61 is guided to the condenser 62 with its optical axis as shown by a solid line in FIG. 2, and irradiated to the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36. . Further, the condensing point P of the pulsed laser beam is adjusted to the inside of the semiconductor wafer 10. Then, as shown in FIG. 7B, when the other end of the street 101 in the first direction reaches just below the condenser 62, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the movement of the chuck table 36 is stopped. As a result, as shown in FIGS. 7B and 7C, the altered layer 110 is formed along the street 102 in the first direction which is continuous in the semiconductor wafer 10.

なお、上記第１の変質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ4レーザー
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
集光スポット径 ：φ１μｍ
集光点のピークパワー密度：３．２×１０１０Ｗ／cm2
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒 The processing conditions in the first deteriorated layer forming step are set as follows, for example.
Light source: LD excitation Q switch Nd: YVO 4 laser Wavelength: 1064 nm pulse laser Focus spot diameter: φ1 μm
Peak power density at the focal point: 3.2 × 10 10 W / cm 2
Repetition frequency: 100 kHz
Processing feed rate: 100 mm / sec

上述したように連続した第１の方向のストリート１０１に沿って第１の変質層形成工程を実施したならば、第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６を制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の (b)に示す制御マップに従って第１の方向のストリート１０１の間隔分だけ割り出し送り方向（図６に示す実施形態においては上方に）に移動し、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０における上記第１の変質層形成工程が実施された第１の方向のストリート１０１に隣接する第１の方向のストリート１０１を図６において２点差線で示す集光器６２の直下に位置付ける割り出し送り工程を実施する。そして、上述した第１の変質層形成工程と割り出し送り工程とを順次実施することにより、図８に示すように半導体ウエーハ１０の内部には一方の半分領域に形成された連続した複数の第１の方向のストリート１０１に沿って変質層１１０が形成される（第１の工程）。   If the first deteriorated layer forming step is performed along the street 101 in the continuous first direction as described above, the first indexing feeding means 38 is operated and the chuck table 36 is randomly accessed by the control means 8. According to the control map shown in FIG. 4 (b) stored in the memory (RAM) 83, it moves in the index feed direction (upward in the embodiment shown in FIG. 6) by the interval of the street 101 in the first direction. The street 101 in the first direction adjacent to the street 101 in the first direction in which the first deteriorated layer forming process is performed on the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is indicated by a two-dotted line in FIG. An index feeding step is performed that is positioned directly below the condenser 62. Then, by sequentially performing the first deteriorated layer forming step and the index feeding step described above, a plurality of first continuous layers formed in one half region inside the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. The altered layer 110 is formed along the street 101 in the direction (first step).

上述した第１の変質層形成工程の第１の工程を実施することにより、図８に示すように半導体ウエーハ１０は変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１と直交する方向（矢印Y方向）に僅かに膨張する。この結果、保護テープWに貼着されている半導体ウエーハ１０は矢印Y方向に変位するが、面積が相対的に小さい側に変位するので、第１の変質層形成工程の第１の工程においては面積が最も大きい中央領域の第１の方向のストリート１０１に沿った第１の変質層形成工程が最後になるため、レーザー光線の集光点と第１の方向のストリート１０１との位置関係が累積的にズレることはない。従って、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の (b)に示す制御マップに基づいて上記第２の変質層形成工程の第１の工程を実施することにより、第１の変質層形成工程の第１の工程の途中でレーザー光線の照射によるウエーハの膨張に起因して発生する変位の補正をする必要がないので、生産性を向上することができる。   By performing the first step of the first deteriorated layer forming step described above, the semiconductor wafer 10 is in a direction (arrow) perpendicular to the street 101 in the first direction in which the deteriorated layer 110 is formed as shown in FIG. Swells slightly in the Y direction). As a result, the semiconductor wafer 10 adhered to the protective tape W is displaced in the direction of the arrow Y, but the area is displaced to a relatively small side. Therefore, in the first step of the first deteriorated layer forming step, Since the first deteriorated layer forming step along the street 101 in the first direction of the central region having the largest area is the last, the positional relationship between the condensing point of the laser beam and the street 101 in the first direction is cumulative. There is no deviation. Therefore, by performing the first step of the second deteriorated layer forming step based on the control map shown in FIG. 4B stored in the random access memory (RAM) 83 of the control means 8, Productivity can be improved because there is no need to correct displacement caused by wafer expansion due to laser beam irradiation during the first step of the first deteriorated layer forming step.

上述した第１の変質層形成工程を実施したならば、図９に示すように半導体ウエーハ１０の割り出し送り方向Yにおける他方(図９において下方)の最外側の第１の方向のストリート１０１を集光器６２の直下に位置付け、該第１の方向のストリート１０１の一端を（図９において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器６２の直下に位置付ける。そして、上述した第１の変質層形成工程と割り出し送り工程とを順次実施することにより、図１０に示すように半導体ウエーハ１０の内部には他方の半分領域に形成された連続した複数の第１の方向のストリート１０１に沿って変質層１１０が形成される（第２の工程）。   When the above-mentioned first deteriorated layer forming step is performed, as shown in FIG. 9, the other outermost street 101 in the index feed direction Y of the semiconductor wafer 10 (downward in FIG. 9) is collected. The first end of the street 101 in the first direction (the left end in FIG. 9) is positioned immediately below the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52. Then, by sequentially performing the first deteriorated layer forming step and the index feeding step described above, a plurality of first continuous layers formed in the other half region inside the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. The altered layer 110 is formed along the street 101 in the direction (second step).

この第１の変質層形成工程の第２の工程においても、図１０に示すように半導体ウエーハ１０は変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１と直交する方向（矢印Y方向）に僅かに膨張するが、面積が最も大きい中央領域の第１の方向のストリート１０１に沿った第１の変質層形成工程が最後になるため、レーザー光線の集光点と第１の方向のストリート１０１との位置関係が累積的にズレることはない。従って、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の (b)に示す制御マップに基づいて上記第１の変質層形成工程の第２の工程を実施することにより、第１の変質層形成工程の第２の工程の途中でレーザー光線の照射によるウエーハの膨張に起因して発生する変位の補正をする必要がないので、生産性を向上することができる。   Also in the second step of the first deteriorated layer forming step, as shown in FIG. 10, the semiconductor wafer 10 is in a direction (arrow Y direction) orthogonal to the street 101 in the first direction in which the deteriorated layer 110 is formed. Although the first deteriorated layer forming process along the street 101 in the first direction of the central region having the largest area is slightly expanded, the condensing point of the laser beam and the street 101 in the first direction The positional relationship of is not cumulatively shifted. Therefore, by performing the second step of the first deteriorated layer forming step based on the control map shown in FIG. 4B stored in the random access memory (RAM) 83 of the control means 8, Productivity can be improved because there is no need to correct displacement caused by wafer expansion caused by laser beam irradiation during the second step of the first deteriorated layer forming step.

上述した第１の変質層形成工程の第１の工程および第２の工程を実施することにより、図１０に示すように半導体ウエーハ１０は変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１と直交する方向（矢印Y方向）に僅かに膨張する。この半導体ウエーハ１０の膨張に対応するために、半導体ウエーハ１０における変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１と直交する方向の伸び量を計測する伸び量計測工程を実施する。   By performing the first step and the second step of the first deteriorated layer forming step described above, the semiconductor wafer 10 has the street 101 in the first direction in which the deteriorated layer 110 is formed as shown in FIG. Slightly expands in the orthogonal direction (arrow Y direction). In order to cope with the expansion of the semiconductor wafer 10, an elongation measurement process is performed in which the elongation in the direction orthogonal to the street 101 in the first direction in which the altered layer 110 is formed in the semiconductor wafer 10 is measured.

伸び量計測工程は、上述した第１の変質層形成工程が終了した状態からチャックテーブル３６を９０度回動しチャックテーブル３６に保持されている半導体ウエーハ１０を９０度回動せしめて、図１１に示すように変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１と直交する第２の方向に形成された第２の方向のストリート１０２を加工送り方向Xと平行になるように位置付けるウエーハ位置付け工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ１０は、図４の(a)に示す座標値に位置付けられたことになる。そして、チャックテーブル３６を移動して半導体ウエーハ１０における第２の方向のストリート１０２が形成された第２の方向の直径部の一方（図１１において左方）の周縁を撮像手段７の直下に位置付ける。このときのチャックテーブル３６の位置を制御手段８は加工送り量検出手段３７４から入力し、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に一時格納する。次に、チャックテーブル３６を移動して半導体ウエーハ１０における第２の方向のストリート１０２が形成された第２の方向の直径部の他方（図１１において右方）の周縁を撮像手段７の直下に位置付ける。このときのチャックテーブル３６の位置を制御手段８は加工送り量検出手段３７４から入力し、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に一時格納する。そして、制御手段８は上記半導体ウエーハ１０の両周縁間の間隔をもって上述した第１の変質層形成工程を実施することによって延びた半導体ウエーハ１０の長さ(D1)であると判定し、この長さ(D1)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に一時格納する。次に、制御手段８は延びた半導体ウエーハ１０の長さ(D1)と半導体ウエーハ１０の設計値である直径（D）に基づいて延び率(D1／D)をもって補正値(S)とし(S＝D1／D)、この補正値(S)をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納する。延び率   In the elongation amount measuring step, the chuck table 36 is turned 90 degrees from the state where the first deteriorated layer forming step described above is completed, and the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is turned 90 degrees. As shown in FIG. 2, the wafer positioning is performed so that the second direction street 102 formed in the second direction orthogonal to the first direction street 101 in which the deteriorated layer 110 is formed is parallel to the machining feed direction X. Perform the process. As a result, the semiconductor wafer 10 is positioned at the coordinate values shown in FIG. Then, by moving the chuck table 36, one edge (left side in FIG. 11) of the diameter portion in the second direction in which the streets 102 in the second direction are formed in the semiconductor wafer 10 is positioned directly below the imaging means 7. . The control means 8 inputs the position of the chuck table 36 at this time from the machining feed amount detection means 374 and temporarily stores it in a random access memory (RAM) 83. Next, the chuck table 36 is moved so that the other edge (right side in FIG. 11) of the diameter portion in the second direction in which the streets 102 in the second direction are formed in the semiconductor wafer 10 is directly below the imaging means 7. Position. The control means 8 inputs the position of the chuck table 36 at this time from the machining feed amount detection means 374 and temporarily stores it in a random access memory (RAM) 83. Then, the control means 8 determines that the length (D1) of the semiconductor wafer 10 is extended by performing the above-described first deteriorated layer forming step with an interval between both peripheral edges of the semiconductor wafer 10. (D1) is temporarily stored in a random access memory (RAM) 83. Next, the control means 8 sets the extension rate (D1 / D) as a correction value (S) based on the length (D1) of the extended semiconductor wafer 10 and the diameter (D) which is the design value of the semiconductor wafer 10 (S). = D1 / D), the correction value (S) is stored in the random access memory (RAM) 83. Elongation rate

上述した伸び量計測工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて第２のストリート１０２に沿って照射し、半導体ウエーハ１０の内部に第２の方向のストリート１０２に沿って非連続の変質層を形成する第２の変質層形成工程を実施する。   When the above-described elongation measurement step is performed, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the semiconductor wafer 10 is irradiated along the second street 102 with the focal point aligned inside the wafer. A second deteriorated layer forming step of forming a discontinuous deteriorated layer along the street 102 in the second direction inside is performed.

第２の変質層形成工程を実施するには、図１２に示すように半導体ウエーハ１０の割り出し送り方向Yにおける一方(図１２において上方)の最外側の第２の方向のストリート１０２を集光器６２の直下に位置付け、該第２の方向のストリート１０２の一端を（図１２において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器６２の直下に位置付ける。次に、制御手段８はレーザー光線照射手段５２の偏向角度調整手段６４４への電圧の印加を停止するように制御し、図１３の（ａ）に示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器６２からウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ、加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を矢印X1で示す加工送り方向に所定の送り速度で移動する。そして、制御手段８はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納された図４の(a)に示す制御マップの第１の方向のストリート１０１の座標値に上記補正値(S)を乗算した位置（伸びた半導体ウエーハ１０の第１の方向のストリート１０１との交点に相当する）が集光器６２の直下に達したら、制御手段８はレーザー光線照射手段５２の偏向角度調整手段６４４に５Vの電圧を印加するように制御し、音響光学素子６４１に５Vに対応する周波数のRFを印加する。この結果、パルスレーザー光線発振手段６１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段６３に導かれ、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０には照射されない。そして、次の第１の方向のストリート１０１の上記制御マップ上の座標値に上記補正値(S)を乗算した位置（伸びた半導体ウエーハ１０の第１の方向のストリート１０１との交点に相当する）が集光器６２の直下に達したら、制御手段８はレーザー光線照射手段５２の偏向角度調整手段６４４への電圧の印加を停止するように制御する。この結果、パルスレーザー光線発振手段６１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において実線で示すように集光器６２に導かれ、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０に照射される。このように非連続の第２の方向のストリート１０２に沿ってパルスレーザー光線を照射する（第２の変質層形成工程）。なお、この第２の変質層形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pを半導体ウエーハ１０の内部に合わせる。そして、図１３の（b）に示すように第２の方向のストリート１０２の他端が集光器６２の直下に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、図１３の（b）および(c)に示すように半導体ウエーハ１０の内部には非連続の第２の方向のストリート１０２に沿って変質層１２０が形成される。このように第２の変質層形成工程を実施することにより、上記第１の変質層形成工程が実施され伸びた半導体ウエーハ１０に、第２の方向のストリート１０２に沿って第１の方向のストリート１０１間に正確に変質層１２０を形成することができる。なお、第２の変質層形成工程の加工条件は、上記第１の変質層形成工程の加工条件と同一でよい。   In order to perform the second deteriorated layer forming step, as shown in FIG. 12, one of the streets 102 in the outermost second direction in the index feed direction Y of the semiconductor wafer 10 (upward in FIG. 12) One end of the street 102 in the second direction (left end in FIG. 12) is positioned immediately below the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52. Next, the control means 8 controls to stop the application of voltage to the deflection angle adjusting means 644 of the laser beam irradiation means 52, and from the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52 as shown in FIG. While irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength having transparency, the machining feed means 37 is operated to move the chuck table 36 in the machining feed direction indicated by the arrow X1 at a predetermined feed speed. Then, the control means 8 multiplies the coordinate value of the street 101 in the first direction of the control map shown in FIG. 4A stored in the random access memory (RAM) 83 by the correction value (S) ( When the extended semiconductor wafer 10 (corresponding to the intersection with the street 101 in the first direction) reaches just below the condenser 62, the control means 8 applies a voltage of 5V to the deflection angle adjustment means 644 of the laser beam irradiation means 52. Control is performed so that RF having a frequency corresponding to 5 V is applied to the acoustooptic device 641. As a result, the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillating means 61 is guided to the laser beam absorbing means 63 as shown by a broken line in FIG. 2, and is not irradiated to the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36. . Then, a position obtained by multiplying the coordinate value of the next street 101 in the first direction on the control map by the correction value (S) (corresponding to the intersection of the extended semiconductor wafer 10 with the street 101 in the first direction). ) Reaches just below the condenser 62, the control means 8 controls to stop the application of voltage to the deflection angle adjustment means 644 of the laser beam irradiation means 52. As a result, the pulsed laser beam oscillated from the pulsed laser beam oscillating means 61 is guided to the condenser 62 with its optical axis as shown by a solid line in FIG. 2, and irradiated to the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36. . In this way, the pulse laser beam is irradiated along the street 102 in the discontinuous second direction (second deteriorated layer forming step). In the second deteriorated layer forming step, the condensing point P of the pulse laser beam is matched with the inside of the semiconductor wafer 10. Then, as shown in FIG. 13B, when the other end of the street 102 in the second direction reaches directly below the condenser 62, the irradiation of the pulse laser beam is stopped and the movement of the chuck table 36 is stopped. As a result, as shown in FIGS. 13B and 13C, the altered layer 120 is formed in the semiconductor wafer 10 along the streets 102 in the discontinuous second direction. By performing the second deteriorated layer forming step in this manner, the semiconductor wafer 10 that has been subjected to the first deteriorated layer forming step is extended to the street in the first direction along the street 102 in the second direction. The altered layer 120 can be accurately formed between the layers 101. The processing conditions for the second deteriorated layer forming step may be the same as the processing conditions for the first deteriorated layer forming step.

上述したように非連続の第２の方向のストリート１０２に沿って第２の変質層形成工程を実施したならば、第１の割り出し送り手段３８を作動してチャックテーブル３６を制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の(a)に示す制御マップに従って第２の方向のストリート１０２の間隔分だけ割り出し送り方向（図１２に示す実施形態においては上方に）に移動し、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０における上記第２の変質層形成工程が実施された第２の方向のストリート１０２に隣接する第２のストリート１０２を図１２において２点差線で示す集光器６２の直下に位置付ける割り出し送り工程を実施する。この割り出し送り工程における割り出し送り量は、上記第１の変質層形成工程を実施することにより半導体ウエーハ１０が第１の方向のストリート１０１と直交する方向に僅かに膨張するが、第２の方向のストリート１０２と直交する方向には膨張しないため制御マップにおける第２の方向のストリート１０２の間隔分でよい。そして、上述した第２の変質層形成工程と割り出し送り工程とを順次実施することにより、図１４に示すように半導体ウエーハ１０の内部には一方の半分領域に形成された非連続の複数の第２の方向のストリート１０２に沿って変質層１２０が形成される（第１の工程）。   As described above, when the second deteriorated layer forming step is performed along the discontinuous second-direction street 102, the first index feeding means 38 is operated to make the chuck table 36 random in the control means 8. In accordance with the control map shown in FIG. 4A stored in the access memory (RAM) 83, it moves in the index feed direction (upward in the embodiment shown in FIG. 12) by the interval of the street 102 in the second direction. Then, the second street 102 adjacent to the street 102 in the second direction in which the second deteriorated layer forming step is performed on the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is shown in FIG. An indexing and feeding step positioned immediately below the optical device 62 is performed. The index feed amount in this index feed step is that the semiconductor wafer 10 is slightly expanded in the direction perpendicular to the street 101 in the first direction by performing the first deteriorated layer forming step, but the second direction Since it does not expand in the direction orthogonal to the street 102, the distance between the streets 102 in the second direction in the control map is sufficient. Then, by sequentially performing the second deteriorated layer forming step and the index feeding step described above, a plurality of discontinuous second layers formed in one half region inside the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. The altered layer 120 is formed along the street 102 in the two directions (first step).

上述した第２の変質層形成工程の第１の工程を実施することにより、図１４に示すように半導体ウエーハ１０は変質層１２０が形成された第２の方向のストリート１０２と直交する方向（矢印Y方向）に僅かに膨張する。この結果、保護テープWに貼着されている半導体ウエーハ１０は矢印Y方向に変位するが、面積が相対的に小さい側に変位するので、第２の変質層形成工程の第１の工程においては面積が最も大きい中央領域の第２の方向のストリート１０２に沿った第２の変質層形成工程が最後になるため、レーザー光線の集光点と第２の方向のストリート１０２との位置関係が累積的にズレることはない。従って、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の(a)に示す制御マップに基づいて上記第２の変質層形成工程の第１の工程を実施することにより、第２の変質層形成工程の第１の工程の途中でレーザー光線の照射によるウエーハの膨張に起因して発生する変位の補正をする必要がないので、生産性を向上することができる。   By performing the first step of the above-mentioned second deteriorated layer forming step, the semiconductor wafer 10 has a direction (arrow) perpendicular to the street 102 in the second direction in which the deteriorated layer 120 is formed, as shown in FIG. Swells slightly in the Y direction). As a result, the semiconductor wafer 10 adhered to the protective tape W is displaced in the direction of the arrow Y, but the area is displaced to a relatively small side. Therefore, in the first step of the second deteriorated layer forming step, Since the second deteriorated layer forming step along the street 102 in the second direction of the central region having the largest area is the last, the positional relationship between the focal point of the laser beam and the street 102 in the second direction is cumulative. There is no deviation. Therefore, by performing the first step of the second deteriorated layer forming step based on the control map shown in FIG. 4A stored in the random access memory (RAM) 83 of the control means 8, Productivity can be improved because there is no need to correct displacement caused by wafer expansion due to laser beam irradiation during the first step of the second deteriorated layer forming step.

上述した第２の変質層形成工程の第１の工程を実施したならば、図１５に示すように半導体ウエーハ１０の割り出し送り方向Yにおける他方(図１５において下方)の最外側の第２の方向のストリート１０２を集光器６２の直下に位置付け、該第２の方向のストリート１０２の一端を（図１５において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器６２の直下に位置付ける。そして、上述した第２の変質層形成工程と割り出し送り工程とを順次実施することにより、図１６に示すように半導体ウエーハ１０の内部には他方の半分領域に形成された非連続の複数の第２の方向のストリート１０２に沿って変質層１２０が形成される（第２の工程）。   If the first step of the above-mentioned second deteriorated layer forming step is performed, the second outermost direction on the other side (downward in FIG. 15) in the index feed direction Y of the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. The second street 102 is positioned directly below the condenser 62, and one end (left end in FIG. 15) of the street 102 in the second direction is positioned immediately below the condenser 62 of the laser beam irradiation means 52. Then, by sequentially performing the second deteriorated layer forming step and the index feeding step described above, a plurality of discontinuous second layers formed in the other half region are formed inside the semiconductor wafer 10 as shown in FIG. The altered layer 120 is formed along the streets 102 in the two directions (second step).

この第２の変質層形成工程の第２の工程においても、図１６に示すように半導体ウエーハ１０は変質層１２０が形成された第２の方向のストリート１０２と直交する方向（矢印Y方向）に僅かに膨張するが、面積が最も大きい中央領域の第２の方向のストリート１０２に沿った第２の変質層形成工程が最後になるため、レーザー光線の集光点と第２の方向のストリート１０２との位置関係が累積的にズレることはない。従って、制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている図４の(a)に示す制御マップに基づいて上記第２の変質層形成工程の第２の工程を実施することにより、第２の変質層形成工程の第２の工程の途中でレーザー光線の照射によるウエーハの膨張に起因して発生する変位の補正をする必要がないので、生産性を向上することができる。   Also in the second step of the second deteriorated layer forming step, as shown in FIG. 16, the semiconductor wafer 10 is in a direction (arrow Y direction) orthogonal to the street 102 in the second direction in which the deteriorated layer 120 is formed. Although the second deteriorated layer forming step along the second direction street 102 in the central region having the largest area is slightly expanded, the focal point of the laser beam and the street 102 in the second direction The positional relationship of is not cumulatively shifted. Therefore, by performing the second step of the second deteriorated layer forming step based on the control map shown in FIG. 4A stored in the random access memory (RAM) 83 of the control means 8, Productivity can be improved because there is no need to correct displacement caused by wafer expansion due to laser beam irradiation during the second step of the second deteriorated layer forming step.

以上のようにして、連続した第１の方向のストリート１０１に沿って連続した変質層１１０が形成されるとともに、非連続の第２の方向のストリート１０２に沿って非連続の変質層１２０が形成された半導体ウエーハ１０は、次工程である分割工程に送られる。この分割工程においては、連続した変質層１１０が形成された第１の方向のストリート１０１および非連続の変質層１２０が形成された第２の方向のストリート１０２に沿って外力を付与することにより、半導体ウエーハ１０を第１の方向のストリート１０１および第２の方向ストリート１０２に沿って破断し、個々のデバイスに分割する。   As described above, the continuous alteration layer 110 is formed along the street 101 in the continuous first direction, and the discontinuous alteration layer 120 is formed along the street 102 in the discontinuous second direction. The completed semiconductor wafer 10 is sent to the division step which is the next step. In this dividing step, an external force is applied along the streets 101 in the first direction in which the continuous altered layer 110 is formed and the streets 102 in the second direction in which the discontinuous altered layer 120 is formed. The semiconductor wafer 10 is broken along a first direction street 101 and a second direction street 102 and divided into individual devices.

以上、本発明によるウエーハのレーザー加工方法を図３に示すようにウエーハ基板１００の表面１００ａに第１の方向に複数の第１の方向のストリート１０１が平行に連続して形成されているとともに、第１の方向のストリート１０１と直交する第２の方向に複数の第２の方向のストリート１０２が平行に非連続に形成されている半導体ウエーハ１０に実施した例を示したが、本発明によるウエーハのレーザー加工方法は第１の方向のストリートと第２の方向のストリートの両方に非連続のストリートが形成されている半導体ウエーハ１０に実施することができる。   As described above, the wafer laser processing method according to the present invention has a plurality of first-direction streets 101 formed in parallel in the first direction on the surface 100a of the wafer substrate 100 as shown in FIG. Although the semiconductor wafer 10 in which the plurality of streets 102 in the second direction are formed in parallel and discontinuously in the second direction orthogonal to the street 101 in the first direction is shown, the wafer according to the present invention is shown. This laser processing method can be performed on the semiconductor wafer 10 in which discontinuous streets are formed on both the streets in the first direction and the streets in the second direction.

即ち、図１７に示す半導体ウエーハ１０は、ウエーハ基板１００の表面１００ａに第１の方向に連続した第１のストリート１０１aと非連続の第２のストリート１０１bが形成されているとともに、第１の方向と直交する第２の方向に非連続の第１のストリート１０２aと第２のストリート１０２bが形成されている。
また、図１８に示す半導体ウエーハ１０は、ウエーハ基板１００の表面１００ａに一方の方向に非連続の第１のストリート１０１a、第２のストリート１０１b、第３のストリート１０１cが形成されているとともに、一方の方向と直交する第２の方向に連続の第１のストリート１０２aと非連続の第２のストリート１０２bが形成されている。 That is, in the semiconductor wafer 10 shown in FIG. 17, the first street 101a and the discontinuous second street 101b that are continuous in the first direction are formed on the surface 100a of the wafer substrate 100, and the first direction Discontinuous first street 102a and second street 102b are formed in a second direction orthogonal to the first direction.
Further, in the semiconductor wafer 10 shown in FIG. 18, a discontinuous first street 101a, second street 101b, and third street 101c are formed on the surface 100a of the wafer substrate 100 in one direction. A continuous first street 102a and a discontinuous second street 102b are formed in a second direction orthogonal to the first direction.

上記図１７および図１８に示す半導体ウエーハ１０の内部に第１の方向のストリートと第２の方向のストリートに沿って変質層を形成するには、第１の方向に形成されたストリートと第２の方向に形成されたストリートのいずれか一方の方向のストリートに対して上記第１の変質層形成工程を実施し、第１の変質層形成工程が実施された半導体ウエーハ１０における一方の方向のストリートと直交する方向の伸び量を計測する上記伸び量計測工程を実施した後、他方の方向のストリートに対して上記第２の変質層形成工程を実施する。そして、第２の変質層形成工程を実施する際には、他方の方向のストリートのX,Y座標値に伸び量計測工程において計測したウエーハの伸び量を補正して実施することにより、レーザー光線を適正位置に照射することができる。   In order to form a deteriorated layer along the street in the first direction and the street in the second direction inside the semiconductor wafer 10 shown in FIGS. 17 and 18, the street formed in the first direction and the second The street in one direction of the semiconductor wafer 10 in which the first deteriorated layer forming step is performed on the street in any one of the streets formed in the direction of the semiconductor wafer 10 is performed. After performing the elongation amount measuring step of measuring the elongation amount in the direction orthogonal to the second direction, the second deteriorated layer forming step is performed on the street in the other direction. Then, when the second deteriorated layer forming step is performed, the X and Y coordinate values of the street in the other direction are corrected to the elongation amount of the wafer measured in the elongation amount measuring step, so that the laser beam is emitted. An appropriate position can be irradiated.

本発明によるウエーハのレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus for enforcing the laser processing method of the wafer by this invention. 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。The block diagram which shows simply the structure of the laser beam irradiation means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハを示す斜視図。The perspective view which shows the semiconductor wafer as a wafer processed by the laser processing method of the wafer by this invention. 図３に示す導体ウエーハに形成された第１のストリートと第２のストリートのX,Y座標を示す制御マップ。FIG. 4 is a control map showing X and Y coordinates of a first street and a second street formed on the conductor wafer shown in FIG. 3. 図３に示す半導体ウエーハの表面を環状のフレームに装着された保護テープに貼着した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which affixed the surface of the semiconductor wafer shown in FIG. 3 on the protective tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程の第１の加工工程においてウエーハの割り出し送り方向における一方の最外側のストリートを集光器の直下に位置付けた状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which positioned the outermost street of one side in the index sending direction of a wafer in the 1st process step of the 1st deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程の第１の加工工程の説明図。Explanatory drawing of the 1st process process of the 1st deteriorated layer formation process of the laser beam processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程の第１の加工工程が実施され内部に第２のストリートに沿って変質層が形成された半導体ウエーハの平面図。The top view of the semiconductor wafer by which the 1st process process of the 1st deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention was implemented, and the deteriorated layer was formed along the 2nd street inside. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程の第１の加工工程においてウエーハの割り出し送り方向における他方の最外側のストリートを集光器の直下に位置付けた状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which located the other outermost street in the indexing | feeding direction of the wafer in the 1st process step of the 1st deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention directly under the light collector. 半導体ウエーハに形成された第２のストリートに沿って本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程の第１の加工工程および第２の工程が実施され内部に第２のストリートに沿って変質層が形成された半導体ウエーハの平面図。The first processing step and the second step of the first deteriorated layer forming step of the wafer laser processing method according to the present invention are performed along the second street formed on the semiconductor wafer, and the second street is formed inside. FIG. 2 is a plan view of a semiconductor wafer on which an altered layer is formed. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法における伸び量計測工程の説明図。Explanatory drawing of the elongation amount measuring process in the laser processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第２変質層形成工程の第１の加工工程においてウエーハの割り出し送り方向における一方の最外側のストリートを集光器の直下に位置付けた状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which positioned the one outermost street in the index sending direction of the wafer in the 1st process step of the 2nd deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention directly under the condensing device. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第２変質層形成工程の第１の加工工程の説明図。Explanatory drawing of the 1st processing process of the 2nd deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第２変質層形成工程の第１の加工工程が実施され内部に第１のストリートに沿って変質層が形成された半導体ウエーハの平面図。The top view of the semiconductor wafer by which the 1st process process of the 2nd deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention was implemented, and the deteriorated layer was formed along the 1st street inside. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第２変質層形成工程の第２の加工工程においてウエーハの割り出し送り方向における他方の最外側のストリートを集光器の直下に位置付けた状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which positioned the other outermost street in the indexing | feeding direction of the wafer in the 2nd process step of the 2nd deteriorated layer formation process of the laser processing method of the wafer by this invention directly under the light collector. 半導体ウエーハに形成された第１のストリートおよび第２のストリートに沿って本発明によるウエーハのレーザー加工方法の第１変質層形成工程および第２の変質層形成工程が実施され内部に第１のストリートおよび第２のストリートに沿って変質層が形成された半導体ウエーハの平面図。A first altered layer forming step and a second altered layer forming step of the wafer laser processing method according to the present invention are performed along the first street and the second street formed on the semiconductor wafer, and the first street is formed inside. FIG. 5 is a plan view of a semiconductor wafer in which a deteriorated layer is formed along a second street. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの他の例を示す平面図。The top view which shows the other example of the semiconductor wafer as a wafer processed with the laser processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハのレーザー加工方法によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの更に他の例を示す平面図。The top view which shows the further another example of the semiconductor wafer as a wafer processed with the laser processing method of the wafer by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３８：第１の割り出し送り手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
６１：パルスレーザー光線発振手段
６２：集光器
６３：レーザー光線吸収手段
６４：音響光学偏向手段
７：撮像手段
８：制御手段
１０：半導体ウエーハ
１１：第１のストリート
１２：第２のストリート
１３：デバイス
W：環状のフレーム
Ｔ：保護テープ 1: laser processing device 2: stationary base 3: chuck table mechanism 36: chuck table 37: processing feed means 38: first index feed means 4: laser beam irradiation unit support mechanism 43: second index feed means 5: laser beam Irradiation unit 52: Laser beam irradiation means 61: Pulse laser beam oscillation means 62: Condenser 63: Laser beam absorption means 64: Acousto-optic deflection means 7: Imaging means 8: Control means 10: Semiconductor wafer 11: First street 12: First Street 2 13: Device
W: annular frame T: protective tape

Claims (2)

ウエーハ基板の表面に第１の方向に形成された複数のストリートと、該第１の方向と直交する第２の方向に形成された複数のストリートと備え、該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートの少なくとも一方が非連続に形成されているウエーハに、該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートのＸ，Ｙ座標値の制御マップに基づいて第１の方向のストリートと第２の方向のストリートに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に第１の方向のストリートと第２の方向のストリートに沿って変質層を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、
ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて該第１の方向のストリートと該第２の方向のストリートのいずれか一方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に該一方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第１の変質層形成工程と、
該第１の変質層形成工程が実施されたウエーハにおける該一方の方向のストリートと直交する方向の直径部の伸び量を計測する伸び量計測工程と、
該第１の変質層形成工程が実施されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの内部に集光点を合わせて他方の方向のストリートに沿って照射し、ウエーハの内部に該他方の方向のストリートに沿って変質層を形成する第２の変質層形成工程と、を含み、
該第２の変質層形成工程は、該他方の方向のストリートのＸ，Ｙ座標値に該伸び量計測工程において計測したウエーハの伸び量を補正して実施する、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法。 A plurality of streets formed in a first direction on the surface of the wafer substrate; and a plurality of streets formed in a second direction orthogonal to the first direction; and the streets in the first direction and the first directions A first direction based on a control map of X and Y coordinate values of the street in the first direction and the street in the second direction on a wafer in which at least one of the streets in the two directions is formed discontinuously. A wafer laser processing method for irradiating a laser beam along a street in the second direction and a street in a second direction, and forming a deteriorated layer along the street in the first direction and the street in the second direction inside the wafer. ,
A laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is irradiated along the street in one direction of the street in the first direction and the street in the second direction with the focusing point inside the wafer. A first deteriorated layer forming step of forming a deteriorated layer along the street in one direction inside the wafer;
An elongation amount measuring step of measuring an elongation amount of a diameter portion in a direction orthogonal to the street in the one direction in the wafer in which the first deteriorated layer forming step is performed;
A laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer subjected to the first deteriorated layer forming step is irradiated along the street in the other direction with a converging point inside the wafer, and the wafer is irradiated inside the wafer. A second deteriorated layer forming step of forming a deteriorated layer along the street in the other direction,
The second deteriorated layer forming step is performed by correcting the elongation amount of the wafer measured in the elongation amount measurement step to the X and Y coordinate values of the street in the other direction.
A wafer laser processing method characterized by the above. 該第１の変質層形成工程は、該一方の方向のストリートにおける一方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの一方の半分領域に形成された複数の一方の方向のストリートに沿って実施する第１の工程と、該一方の方向のストリートにおける他方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の一方方向のストリートに沿って実施する第２の工程とを含み、
該第２の変質層形成工程は、該他方の方向のストリートにおける一方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の他方の方向のストリートに沿って実施する第１の工程と、該他方の方向のストリートにおける他方の最外側のストリートから順次中心に向けてウエーハの他方の半分領域に形成された複数の他方の方向のストリートに沿って実施する第２の工程とを含む、請求項１記載のウエーハのレーザー加工方法。 The first deteriorated layer forming step is performed along a plurality of streets in one direction formed in one half region of the wafer sequentially from the outermost street of one of the streets in the one direction toward the center. And a second step of performing along a plurality of one-way streets formed in the other half region of the wafer from the other outermost street in the one-way street to the center in order. Process,
The second deteriorated layer forming step is performed along a plurality of streets in the other direction formed in the other half region of the wafer from the outermost street in the other direction to the center sequentially. And a second step performed along a plurality of streets in the other direction formed in the other half region of the wafer sequentially from the other outermost street in the street in the other direction toward the center. A wafer laser processing method according to claim 1, comprising the steps of:
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