JP5504292B2 - 界面活性剤膜を用いるレーザ切削加工 - Google Patents
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Description
Claims (29)
- ウエハのレーザ加工中に生成される再固化切削屑の半導体ウエハへの付着特性を減少させ、レーザスクライビング、レーザダイシング、レーザ穴開けの何れかを含むレーザ加工後のウエハからの切削屑の除去を容易にする方法であって、
前記レーザ加工に付されるウエハの表面上に、液体キャリア中に溶解、または、懸濁されている界面活性剤を含み、前記表面を均一に覆うぬれ性を有する界面活性剤膜を施すステップと、
ウエハの表面を覆った後、前記界面活性剤膜が施された前記ウエハの表面に当てられる前記レーザ加工の間及びそれに続いて、前記界面活性剤膜上に切削屑が積もるステップと、
前記切削屑が積もった後、浴液槽手段中で、積もった切削屑と共に前記界面活性剤膜を洗浄するステップと、を行い、
前記レーザ加工は、前記ウエハのレーザスクライビングを含み、前記界面活性剤膜の除去は、ダイシング・ソーを利用する後続ダイシング・ステップに用いられる冷却剤を用いて、前記界面活性剤の薄膜と切削屑とを少なくとも一部除去することを含む
ことを特徴とする方法。 - 前記界面活性剤膜が、前記ウエハの事前洗浄処理において塗布されること
を特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップは、ウエハがレーザ加工される前に、バッチ処理において、複数のウエハの表面上に界面活性剤膜を供給すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップは、前記ウエハの表面が溶けないような溶媒に溶ける界面活性剤膜を供給する処置を含み、
前記界面活性剤膜を除去するステップは、前記溶媒に前記界面活性剤膜を溶かす処置を含むこと
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記溶媒が、水であること
を特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記ウエハをレーザ加工が、多層ウエハをレーザ加工する処置を含むこと
を特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記多層ウエハが、半導体ウエハ、および前記半導体ウエハの活性領域を形成する関連層を含むこと
を特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、前記界面活性剤膜を前記表面上にスプレーで被着させる処置を含むこと
を特徴とする請求項1から7のいずれかに一項に記載の方法。 - 前記界面活性膜を施すステップが、前記界面活性剤膜を前記表面上にナイフ・エッジで被着させる処置を含むこと
を特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、前記界面活性剤膜を前記表面上にローラで被着させる処置を含むこと
を特徴とする請求項1から8のいずれかに一項に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、前記ウエハの前記表面を界面活性剤溶液に浸漬する処置を含むこと
を特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、加工されるウエハのバッチを、界面活性剤溶液に浸す処置を含むこと
を特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、アニオン、非イオン、または両性の界面活性剤を供給する処置を含むこと
を特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記レーザ加工が、加工パラメータの最適化を含み、また、このような最適化が、切削屑が前記界面活性剤膜に付着するのを最小限に抑えようとする処置を含むこと
を特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を除去するステップが、スピン・リンス・ドライ処理を含むこと
を特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記レーザ加工が、当該加工において生み出される固形の切削屑を減らすために、前記レーザ加工用のガス環境を提供する処置を含むこと
を特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップは、
前記ウエハ上に施された前記界面活性剤の薄膜の像を得て、当該像を界面活性剤の最適な薄膜を持つウエハの基準像と比較し、当該比較において前記ウエハに施された界面活性剤の量が最適でなかった場合に、前記ウエハを洗浄し、再び前記界面活性剤を施すステップを、さらに行うこと
を特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記像を基準像と比較するステップが、前記像を、表面上に界面活性剤が余分にあるウエハの第2の基準像と、表面上に界面活性剤が不足しているウエハの第3の基準像の少なくとも1つと比較する処置を含むこと
を特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記界面活性剤膜を施すステップが、前記界面活性剤膜を供給する前に、カメラと、関連するハードウェアおよびソフトウェアを使用して、xyテーブル上のウエハを、前記ウエハを加工するレーザ装置の機械座標、あるいは前記レーザ装置のレーザに揃え、前記xyテーブル上の所定の位置に前記ウエハを締め付けた後で、前記界面活性剤が前記xyテーブル上の前記ウエハに供給されるようにするステップを含むこと
を特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。 - ウエハ・キャリア手段からウエハを除去するステップと、
前記ウエハを界面活性剤供給ステーションに運んで、前記ウエハの前記表面に界面活性剤膜を塗布して、塗膜ウエハを形成するステップと、
前記塗膜ウエハをレーザ加工ステーションに運び、前記塗膜ウエハをレーザ加工して、加工された塗膜ウエハを形成して、前記レーザ加工からの切削屑が、前記界面活性剤膜上に被着するようにするステップと、
前記加工された塗膜ウエハを、界面活性剤除去ステーションに運んで、前記界面活性剤膜と、前記界面活性剤膜上に被着した前記切削屑を除去して、塗膜なしの加工されたウエハを形成するステップと、を含むこと
を特徴とする請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。 - レーザ加工装置であって、
レーザ加工に付されるウエハの表面上に、液体キャリア中に溶解、または、懸濁されている界面活性剤を含み、前記表面を均一に覆うぬれ性を有する界面活性剤膜を施し、レーザ加工中に堆積する切削屑の表面への付着特性を減少させる界面活性剤膜供給手段と、
塗膜されたウエハにスクライビングを行い、それに伴って生じた切削屑を界面活性膜上に堆積させるレーザビーム生成及び制御手段と、
前記レーザ加工後のウエハ表面から、前記界面活性剤膜と共に堆積した切削屑を洗浄する事後洗浄浴液槽手段を含む界面活性剤膜除去手段と、を有し、
前記界面活性剤膜供給手段は、
前記ウエハに対する平行面での平行移動が可能なノズルと、前記ノズルの下のウエハを回転させる回転手段と、を有する噴霧被着手段、
前記ウエハに対する平行面での平行移動が可能な線形のナイフエッジノズル、及び前記ナイフエッジノズルの下のウエハを回転させる回転手段、
前記ウエハに対する平行面での平行移動が可能なローラー手段、及び前記ローラー手段の下の前記ウエハを回転させる回転手段、
前記ウエハを浸漬するための事前洗浄浴液槽手段、
の少なくとも1つを備え、
前記レーザ加工装置は、前記ウエハのレーザスクライビングを行い、ダイシング・ソーを利用する後続ダイシング・ステップに用いられる冷却剤を用いて、前記界面活性剤の薄膜と切削屑とを少なくとも一部除去すること
を特徴とするレーザ加工装置。 - 前記界面活性剤供給手段が、事前洗浄手段を備えることを特徴とする請求項21に記載のレーザ加工装置。
- 前記界面活性剤膜除去手段が、スピン・リンス・ドライ手段を備えること
を特徴とする請求項21又は22に記載のレーザ加工装置。 - 前記界面活性剤膜除去手段が、事後洗浄手段を備えること
を特徴とする請求項21から23のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記事前洗浄手段と前記事後洗浄手段とは、同一の洗浄手段であること
を特徴とする請求項24に記載のレーザ加工装置。 - 前記界面活性剤供給手段が、複数のウエハをバッチ浸漬するための浸漬手段を備えること
を特徴とする請求項21から25のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - レーザ加工において生み出される固形の切削屑を減らすように、レーザ加工用のガス環境を作り出すために、ガス環境制御手段を備えること
を特徴とする請求項21から26のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記ウエハの前記表面上に前記界面活性剤膜の像を形成する結像手段と、
前記像と、少なくとも1つの基準像と比較して、前記界面活性剤膜における界面活性剤の量がレーザ加工に最適か否か判定する像比較手段と、をさらに備えること
を特徴とする請求項21から27のいずれか一項に記載のレーザ加工装置。 - 前記ウエハの表面に前記界面活性剤膜を形成し、膜形成されたウエハを作り出すことで、レーザ加工の間に生み出される切削屑が、前記表面に付着するのを減らす界面活性剤供給ステーションと、
前記膜形成されたウエハを加工するレーザ加工ステーションと、
レーザ加工の後で、前記レーザ加工から前記界面活性剤膜上に被着した切削屑といっしょに、前記界面活性剤膜を除去する界面活性剤膜除去ステーションと、
前記界面活性剤供給ステーションから前記レーザ加工ステーションに、前記レーザ加工ステーションから前記界面活性剤除去ステーションに、前記ウエハを運ぶトランスポート手段と、を備えること
を特徴とする請求項21に記載のレーザ加工装置。
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