JP5985896B2 - ウエーハの加工方法およびレーザー加工装置 - Google Patents
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Description
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照射するレーザー光線照射手段の集光器を介してストリートまたはデバイスが形成されたデバイス領域を囲繞する外周余剰領域の内部に集光点を位置付けて照射し、検査用改質層を形成する検査用改質層形成工程と、
検査用改質層を形成する際の加工送り方向と直交する方向であって、レーザー光線照射手段に対して該集光器を挟んで配設された光線照射手段と受光手段とを備えた改質層確認手段により該検査用改質層が形成されたウエーハに対して透過性を有する波長の光を照射すると共に、ウエーハの内部に透過して該ウエーハの下面にて反射した光に基づいて改質層の大きさおよび改質層が形成された位置を確認する改質層確認工程と、
該改質層確認工程によって確認された改質層の大きさおよび改質層が形成された位置に基づいて加工条件を設定する加工条件設定工程と、
該加工条件設定工程において設定されたレーザー光線をウエーハの内部に集光点を位置付け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改質層を形成する改質層形成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
該チャックテーブルに保持されたウエーハに対して透過性を有する波長の光を照射し、ウエーハの内部に透過して該ウエーハの下面にて反射した光に基づいてウエーハに形成された検査用改質層の大きさおよび該検査用改質層が形成された位置を確認する検査用改質層確認手段を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
検査用改質層を形成する際の加工送り方向と直交する方向であって、レーザー光線照射手段に対して該集光器を挟んで配設された光線照射手段と受光手段とを備えた改質層確認手段により該検査用改質層が形成されたウエーハに対して透過性を有する波長の光を照射すると共に、ウエーハの内部に透過して該ウエーハの下面にて反射した光に基づいて改質層の大きさおよび改質層が形成された位置を確認する改質層確認工程と、
該改質層確認工程によって確認された改質層の大きさおよび改質層が形成された位置に基づいて加工条件を設定する加工条件設定工程と、
該加工条件設定工程において設定されたレーザー光線をウエーハの内部に集光点を位置付け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改質層を形成する改質層形成工程と、を含んでいるので、ウエーハに添加されている不純物に対応して適正な加工条件で改質層を形成することができる。
図6には被加工物としての半導体ウエーハ10の斜視図が示されている。図6に示す半導体ウエーハ10は、シリコンウエーハからなっており、その表面10aに格子状に配列された複数のストリート101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等のデバイス102が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ10は、デバイス102が形成されているデバイス領域103と、該デバイス領域103を囲繞する外周余剰領域104を備えている。なお、シリコンウエーハからなる半導体ウエーハ10には燐やホウ素等の不純物が添加されている。
先ず上述したレーザー加工装置1のチャックテーブル36上に半導体ウエーハ10を表面10a側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動してチャックテーブル36上に半導体ウエーハ10を吸着保持する。従って、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、裏面10bが上側となる。このように、チャックテーブル36上に半導体ウエーハ10を吸着保持したならば、加工送り手段37を作動して半導体ウエーハ10を吸引保持したチャックテーブル36を撮像手段7の直下に位置付ける。
波長 :1300nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :1W
パルス幅 :10ps
集光スポット径 :φ1μm
集光点位置 :照射面(上面)からL1μm
改質層確認工程は、図8に示すように光線照射手段62から赤外レーザー光線621をチャックテーブル36に保持された半導体ウエーハ10に向けて所定の入射角θをもって照射する。光線照射手段62から照射された赤外レーザー光線621は、図8に示すように半導体ウエーハ10の照射面(上面)から内部に透過し界面(下面)で反射し、反射光622が半導体ウエーハ10の内部を通って照射面(上面)から所定の反射角θをもって受光手段63の受光面に向けて出ていく。この反射光622が受光手段63によって受光される。しかるに、半導体ウエーハ10の内部に形成された検査用改質層110を通過する反射光622aは、回析する。即ち、検査用改質層110は上述したように溶融再固化層となっているので、他の部分と結晶構造が異なっており光が回析する。従って、検査用改質層110を通過する反射光622aは受光手段63によって受光されない領域が生じ、受光手段63は図8において一点鎖線で示す範囲が受光しない。このようにして、受光手段63によって受光した光は電気信号に変換されて制御手段8に送られる。制御手段8は、受光手段63から送られた電気信号に基づいて画像処理を行い表示手段88にその画像を表示する。即ち、制御手段8は、図9に示すように検査用改質層110の厚み(t)、半導体ウエーハ10の照射面(上面)である裏面10bから検査用改質層110までの距離(L)を表示手段88に表示する。従って、上記検査用改質層形成工程において形成された検査用改質層110の大きさ(厚み)および検査用改質層110が形成された位置を確認することができる。
改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る。
波長 :1300nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :(1+α)W
パルス幅 :10ps
集光スポット径 :φ1μm
集光点位置 :照射面(上面)から(L1−β)μm
加工送り速度 :100mm/秒
このように設定された加工条件は、入力手段87によって入力され、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。
改質層形成工程を実施するには、図10の(a)で示すようにチャックテーブル36をレーザー光線照射手段52の集光器562が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート101の一端(図10の(a)において左端)をレーザー光線照射手段52の集光器562の直下に位置付ける。そして、集光器562から上記加工条件で設定されたパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル36を図10の(a)において矢印X1で示す方向に100mm/秒の加工送り速度で移動せしめる。そして、図10の(b)で示すようにレーザー光線照射手段52の集光器562の照射位置がストリート101の他端(図10の(b)において右端)の位置に達したら、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、半導体ウエーハ10の内部には、図10の(b)に示すように改質層111が形成される。このように形成された改質層111は、半導体ウエーハ10に添加されている燐やホウ素等の不純物の量に対応して設定された厚み(大きさ)で所定位置に形成される。
3:チャックテーブル機構
31:案内レール
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
41:案内レール
42:可動支持基台
5:レーザー光線照射ユニット
52:レーザー光線照射手段
54:パルスレーザー光線発振手段
55:出力調整手段
56:加工ヘッド
562:集光器
57:集光点位置調整手段
6:改質層確認手段
62:光線照射手段
63:受光手段
7:撮像手段
8:制御手段
10:半導体ウエーハ
Claims (2)
- 表面に格子状に形成された複数のストリートによって複数の領域が区画されるとともに該区画された領域にデバイスが形成されたウエーハの内部にストリートに沿って改質層を形成するウエーハの加工方法であって、
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照射するレーザー光線照射手段の集光器を介してストリートまたはデバイスが形成されたデバイス領域を囲繞する外周余剰領域の内部に集光点を位置付けて照射し、検査用改質層を形成する検査用改質層形成工程と、
検査用改質層を形成する際の加工送り方向と直交する方向であって、レーザー光線照射手段に対して該集光器を挟んで配設された光線照射手段と受光手段とを備えた改質層確認手段により該検査用改質層が形成されたウエーハに対して透過性を有する波長の光を照射すると共に、ウエーハの内部に透過して該ウエーハの下面にて反射した光に基づいて改質層の大きさおよび改質層が形成された位置を確認する改質層確認工程と、
該改質層確認工程によって確認された改質層の大きさおよび改質層が形成された位置に基づいて加工条件を設定する加工条件設定工程と、
該加工条件設定工程において設定されたレーザー光線をウエーハの内部に集光点を位置付け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改質層を形成する改質層形成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 - 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物に集光器を介してレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段と、検査用改質層を形成する際の加工送り方向と直交する方向であって、レーザー光線照射手段に対して該集光器を挟んで配設された光線照射手段と受光手段とを備えた改質層確認手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルに保持されたウエーハに対して透過性を有する波長の光を照射し、ウエーハの内部に透過して該ウエーハの下面にて反射した光に基づいてウエーハに形成された検査用改質層の大きさおよび該検査用改質層が形成された位置を確認する検査用改質層確認手段を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
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