JP6104352B2 - Ablation processing method for wafers laminated with passivation film - Google Patents
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Description
本発明は、窒化物から形成されたパシベーション膜が積層されたウエーハにレーザビームを照射してアブレーション加工を施すパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法に関する。 The present invention relates to ablation processing method of wafer passivation film ablating machining by irradiating a laser beam to the wafer passivation film formed of a nitride are stacked are stacked.
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたシリコンウエーハ、サファイアウエーハ等のウエーハは、切削装置又はレーザ加工装置等の加工装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 A wafer such as a silicon wafer or a sapphire wafer formed on the surface by dividing a plurality of devices such as IC, LSI, LED, etc. by dividing lines is divided into individual devices by a processing device such as a cutting device or a laser processing device, The divided devices are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
ウエーハの分割には、ダイシングソーと呼ばれる切削装置を用いたダイシング方法が広く採用されている。ダイシング方法では、ダイアモンド等の砥粒を金属や樹脂で固めて厚さ３０μｍ程度とした切削ブレードを、３００００ｒｐｍ程度の高速で回転させつつウエーハへ切り込ませることでウエーハを切削し、ウエーハを個々のデバイスへと分割する。 A dicing method using a cutting device called a dicing saw is widely used for dividing the wafer. In the dicing method, the wafer is cut by cutting a wafer into a wafer while rotating a cutting blade having a thickness of about 30 μm by solidifying abrasive grains such as diamond with a metal or resin at a high speed of about 30000 rpm. Divide into devices.
一方、近年では、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザビームをウエーハに照射してアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成し、このレーザ加工溝に沿ってブレーキング装置でウエーハを割断して個々のデバイスへと分割する方法が提案されている（特開平１０−３０５４２０号公報）。 On the other hand, in recent years, a laser beam is formed by ablation processing by irradiating the wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is absorptive to the wafer, and the wafer is cut along a cutting device along the laser processing groove. A method of dividing into individual devices has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 10-305420).
アブレーション加工によるレーザ加工溝の形成は、ダイシングソーによるダイシング方法に比べて加工速度を早くすることができるとともに、サファイアやＳｉＣ等の硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。 Laser processing groove formation by ablation processing can increase the processing speed compared to the dicing method using a dicing saw, and relatively easily processes even a wafer made of a material having high hardness such as sapphire or SiC. be able to.
また、加工溝を例えば１０μｍ以下等の狭い幅とすることができるので、ダイシング方法で加工する場合に比較してウエーハ１枚当たりのデバイスの取り量を増やすことができるという特徴を有している。 Further, since the processing groove can be made narrow, for example, 10 μm or less, it has a feature that the amount of devices taken per wafer can be increased as compared with the case of processing by the dicing method. .
ところが、ウエーハ等の半導体基板に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のパルスレーザビームを照射すると、吸収されたレーザビームのエネルギーがバンドギャップエネルギーに達して原子の結合力が破壊されアブレーション加工が行われるものの、半導体基板の上面にＳｉ３Ｎ４等の窒化物から形成されたパシベーション膜が積層されていると、レーザビームのエネルギーの拡散及びレーザビームの反射が起こり、レーザビームのエネルギーがアブレーション加工に十分使用されずエネルギー損失が大きいという問題がある。 However, when a semiconductor substrate such as a wafer is irradiated with a pulsed laser beam having an absorptive wavelength (for example, 355 nm), the energy of the absorbed laser beam reaches the band gap energy, destroying the bonding force of atoms and ablation processing. However, if a passivation film made of a nitride such as Si 3 N 4 is laminated on the upper surface of the semiconductor substrate, diffusion of the laser beam energy and reflection of the laser beam occur, and the energy of the laser beam is reduced. There is a problem that energy loss is large because it is not sufficiently used for ablation.
また、パシベーション膜を透過したレーザビームが半導体基板にアブレーション加工を施し、内部からパシベーション膜を破壊するという問題が生じる。 Further, there arises a problem that the laser beam transmitted through the passivation film performs ablation processing on the semiconductor substrate and destroys the passivation film from the inside.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射を抑制可能なパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a wafer ablation processing method in which a passivation film capable of suppressing energy diffusion and laser beam reflection is laminated. It is.
本発明によると、交差する複数のストリートにより区画された表面の各領域にそれぞれデバイスが形成され、該ストリート及び該デバイス上に窒化物から形成されたパシベーション膜が積層されたウエーハにレーザビームを照射してアブレーション加工を施すパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法であって、該パシベーション膜が積層されたウエーハの全面にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入したポリエチレングリコールを塗付して該微粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、該保護膜形成工程を実施した後、該保護膜が形成された該ストリートにレーザビームを照射してアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成するレーザ加工工程と、を備え、前記酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さく、且つレーザビームのスポット径は１０μｍ以下であり、前記レーザビームの波長は３５５ｎｍ以下であり、前記酸化物の微粉末は、Ｆｅ２Ｏ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ及びＭｇＯからなる群から選択された金属酸化物を含むことを特徴とするパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法が提供される。 According to the present invention, a device is formed in each region of a surface partitioned by a plurality of intersecting streets, and a laser beam is irradiated to a wafer in which the streets and a passivation film made of nitride are laminated on the devices. A method of ablation of a wafer laminated with a passivation film to be ablated, and an oxide fine powder having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed on the entire surface of the wafer on which the passivation film is laminated. A protective film forming step of forming the protective film containing fine powder by applying the polyethylene glycol , and the protective film forming step, and then ablating the street where the protective film is formed by irradiating the street with a laser beam includes a laser machining process to form a more laser processed groove machining, a fine powder of said oxide The average particle diameter is smaller than the spot diameter of the laser beam, and the spot diameter of the laser beam is at 10μm or less, the wavelength of the laser beam is less than or equal 355 nm, the fine powder of the oxide, Fe 2 O 3, ZnO, Provided is a wafer ablation processing method in which a passivation film is laminated, which includes a metal oxide selected from the group consisting of TiO 2 , CeO 2 , CuO, Cu 2 O and MgO.
本発明の窒化物のパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法は、パシベーション膜が積層されたウエーハの全面にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入したポリエチレングリコールを塗付して保護膜を形成するので、レーザビームが酸化物の微粉末に吸収されてバンドギャップエネルギーに達して原子の結合力が破壊されることによって連鎖的にパシベーション膜にアブレーション加工が施され、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射が抑制されてパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工が効率的に円滑に遂行される。 The method of ablation of a wafer laminated with a nitride passivation film according to the present invention includes a polyethylene glycol in which fine powder of an oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of a laser beam is mixed on the entire surface of a wafer laminated with a passivation film. As a protective film is formed by applying a laser beam, the laser beam is absorbed by the fine oxide powder, reaches the band gap energy, and the bond strength of the atoms is broken, thereby ablating the passivation film in a chained manner. Thus, the ablation processing of the wafer on which the passivation film is laminated with the energy diffusion and the reflection of the laser beam being suppressed is efficiently and smoothly performed.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法を実施するのに適したレーザ加工装置の概略構成図を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus suitable for carrying out the wafer ablation processing method in which the passivation film of the present invention is laminated.
レーザ加工装置２は、静止基台４上にＸ軸方向に移動可能に搭載された第１スライドブロック６を含んでいる。第１スライドブロック６は、ボールねじ８及びパルスモータ１０から構成される加工送り手段１２により一対のガイドレール１４に沿って加工送り方向、すなわちＸ軸方向に移動される。 The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction. The first slide block 6 is moved along the pair of guide rails 14 in the machining feed direction, that is, the X-axis direction, by the machining feed means 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.
第１スライドブロック６上には第２スライドブロック１６がＹ軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第２スライドブロック１６はボールねじ１８及びパルスモータ２０から構成される割り出し送り手段２２により一対のガイドレール２４に沿って割り出し方向、すなわちＹ軸方向に移動される。 A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved in the indexing direction, that is, the Y-axis direction along the pair of guide rails 24 by the indexing feeding means 22 constituted by the ball screw 18 and the pulse motor 20.
第２スライドブロック１６上には円筒支持部材２６を介してチャックテーブル２８が搭載されており、チャックテーブル２８は加工送り手段１２及び割り出し送り手段２２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。チャックテーブル２８には、チャックテーブル２８に吸引保持された半導体ウエーハをクランプするクランプ３０が設けられている。 A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 12 and the index feed means 22. . The chuck table 28 is provided with a clamp 30 for clamping the semiconductor wafer sucked and held by the chuck table 28.
静止基台４にはコラム３２が立設されており、このコラム３２にはレーザビーム照射ユニット３４を収容するケーシング３５が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット３４は、図２に示すように、ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザを発振するレーザ発振器６２と、繰り返し周波数設定手段６４と、パルス幅調整手段６６と、パワー調整手段６８とを含んでいる。 A column 32 is erected on the stationary base 4, and a casing 35 for accommodating the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 34 includes a laser oscillator 62 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting unit 64, a pulse width adjustment unit 66, and a power adjustment unit 68. .
レーザビーム照射ユニット３４のパワー調整手段６８により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング３５の先端に取り付けられた集光器３６のミラー７０で反射され、更に集光用対物レンズ７２によって集光されてチャックテーブル２８に保持されている半導体ウエーハＷに照射される。 The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser beam irradiation unit 34 is reflected by the mirror 70 of the condenser 36 attached to the tip of the casing 35 and further collected by the condenser objective lens 72. The semiconductor wafer W is irradiated with light and irradiated onto the chuck table 28.
ケーシング３５の先端部には、集光器３６とＸ軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット３８が配設されている。撮像ユニット３８は、可視光によって半導体ウエーハの加工領域を撮像する通常のＣＣＤ等の撮像素子を含んでいる。 At the tip of the casing 35, an image pickup unit 38 that detects the processing region to be laser processed in alignment with the condenser 36 in the X-axis direction is disposed. The image pickup unit 38 includes an image pickup device such as a normal CCD that picks up an image of a processing region of a semiconductor wafer with visible light.
撮像ユニット３８は更に、半導体ウエーハに赤外線を照射する赤外線照射器と、赤外線照射器によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この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赤外線ＣＣＤ等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像ユニットを含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ（制御手段）４０に送信される。 The imaging unit 38 further includes an infrared irradiator that irradiates the semiconductor wafer with infrared rays, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared irradiator, and an infrared CCD that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. An infrared imaging unit composed of an infrared imaging element such as an image sensor is included, and the captured image signal is transmitted to a controller (control means) 40.
コントローラ４０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）４２と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４４と、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）４６と、カウンタ４８と、入力インターフェイス５０と、出力インターフェイス５２とを備えている。 The controller 40 includes a central processing unit (CPU) 42 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 44 that stores a control program, and a random read / write that stores arithmetic results. An access memory (RAM) 46, a counter 48, an input interface 50, and an output interface 52 are provided.
５６は案内レール１４に沿って配設されたリニアスケール５４と、第１スライドブロック６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段５６の検出信号はコントローラ４０の入力エンターフェイス５０に入力される。 Reference numeral 56 denotes a processing feed amount detection means comprising a linear scale 54 disposed along the guide rail 14 and a read head (not shown) disposed on the first slide block 6. Is input to the input interface 50 of the controller 40.
６０はガイドレール２４に沿って配設されたリニアスケール５８と第２スライドブロック１６に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段６０の検出信号はコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。 Reference numeral 60 denotes index feed amount detection means comprising a linear scale 58 disposed along the guide rail 24 and a read head (not shown) disposed on the second slide block 16. The detection signal is input to the input interface 50 of the controller 40.
撮像ユニット３８で撮像した画像信号もコントローラ４０の入力インターフェイス５０に入力される。一方、コントローラ４０の出力インターフェイス５２からはパルスモータ１０、パルスモータ２０、レーザビーム照射ユニット３４等に制御信号が出力される。 An image signal captured by the imaging unit 38 is also input to the input interface 50 of the controller 40. On the other hand, a control signal is output from the output interface 52 of the controller 40 to the pulse motor 10, the pulse motor 20, the laser beam irradiation unit 34, and the like.
図３に示すように、レーザ加工装置２の加工対象である半導体ウエーハ（半導体基板）Ｗの表面においては、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とが直交して形成されており、第１のストリートＳ１と第２のストリートＳ２とによって区画された領域に多数のデバイスＤが形成されている。 As shown in FIG. 3, on the surface of a semiconductor wafer (semiconductor substrate) W that is a processing target of the laser processing apparatus 2, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally, A number of devices D are formed in an area partitioned by one street S1 and second street S2.
更に、図４に最も良く示されるように、半導体ウエーハＷのデバイス面には窒化物から形成されたパシベーション膜１１が積層されている。このパシベーション膜１１は、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＮ（ＳｉｘＮｙ）等のシリコン窒化物から形成されている。 Further, as best shown in FIG. 4, a passivation film 11 made of nitride is laminated on the device surface of the semiconductor wafer W. The passivation film 11 is formed of silicon nitride such as Si 3 N 4 or SiN (Si x N y ).
ウエーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周部は環状フレームＦに貼着されている。これにより、ウエーハＷはダイシングテープＴを介して環状フレームＦに支持された状態となり、図１に示すクランプ３０により環状フレームＦをクランプすることによりチャックテーブル２８上に支持固定される。 The wafer W is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer periphery of the dicing tape T is attached to an annular frame F. Thus, the wafer W is supported by the annular frame F via the dicing tape T, and is supported and fixed on the chuck table 28 by clamping the annular frame F by the clamp 30 shown in FIG.
本発明のパシベーション膜が積層された基板のアブレーション加工方法では、まず、半導体ウエーハ（半導体基板）Ｗのアブレーション加工すべき領域にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂を塗布する液状樹脂塗布工程を実施する。 In the substrate ablation processing method according to the present invention, first, an oxide fine powder having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed in the region to be ablated on the semiconductor wafer (semiconductor substrate) W. A liquid resin application step of applying the liquid resin is performed.
例えば、図５に示すように、液状樹脂供給源７６にはレーザビームの波長（例えば３５５ｎｍ）に対して吸収性を有する酸化物の微粉末（例えばＴｉＯ２）を混入したＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の液状樹脂８０が貯蔵されている。 For example, as shown in FIG. 5, the liquid resin supply source 76 includes PVA (polyvinyl alcohol) mixed with oxide fine powder (for example, TiO 2 ) having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam (for example, 355 nm). The liquid resin 80 is stored.
ポンプ７８を駆動することにより、液状樹脂供給源７６に貯蔵されている液状樹脂８０を供給ノズル７４からウエーハＷの表面に供給し、液状樹脂８０をウエーハＷの表面に塗布する。そして、この液状樹脂８０を硬化させてレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末が混入された保護膜８２を形成する。 By driving the pump 78, the liquid resin 80 stored in the liquid resin supply source 76 is supplied from the supply nozzle 74 to the surface of the wafer W, and the liquid resin 80 is applied to the surface of the wafer W. Then, the liquid resin 80 is cured to form a protective film 82 in which fine powder of oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam is mixed.
ウエーハＷの表面上への液状樹脂８０の塗布方法は、例えばウエーハＷを回転させながら塗布するスピンコート法を採用可能である。ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）等の液状樹脂中に混入される酸化物の微粉末として、本実施形態ではＴｉＯ２を採用した。 As a method for applying the liquid resin 80 onto the surface of the wafer W, for example, a spin coating method in which the wafer W is applied while rotating can be employed. In this embodiment, TiO 2 is used as a fine powder of oxide mixed in a liquid resin such as PVA (polyvinyl alcohol) or PEG (polyethylene glycol).
図５に示す実施形態では酸化物の微粉末を含有する液状樹脂８０をウエーハＷの全面に塗布して保護膜８２を形成しているが、液状樹脂８０をアブレーション加工すべき領域、即ち第１のストリートＳ１及び第２のストリートＳ２のみに塗布して保護膜を形成するようにしてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 5, the liquid resin 80 containing fine oxide powder is applied to the entire surface of the wafer W to form the protective film 82. The protective film may be formed only on the street S1 and the second street S2.
本実施形態では、半導体ウエーハＷはシリコンウエーハから形成されている。シリコンの吸収端波長は１１００ｎｍであるため、波長が３５５ｎｍ以下のレーザビームを用いるとアブレーション加工を円滑に遂行することができる。液状樹脂に混入する酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さいのが好ましく、例えば１０μｍより小さいのが好ましい。 In the present embodiment, the semiconductor wafer W is formed from a silicon wafer. Since the absorption edge wavelength of silicon is 1100 nm, ablation processing can be smoothly performed by using a laser beam having a wavelength of 355 nm or less. The average particle diameter of the fine oxide powder mixed in the liquid resin is preferably smaller than the spot diameter of the laser beam, for example, preferably smaller than 10 μm.
図６を参照すると、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ3の分光透過率が示されている。このグラフから、アブレーション加工に使用するレーザビームの波長を、３５５ｎｍ以下に設定すると、レーザビームがこれらの金属酸化物の微粉末に殆ど吸収されることが理解される。 Referring to FIG. 6, the spectral transmittances of ZnO, TiO 2 , CeO 2 , and Fe 2 O 3 are shown. From this graph, it is understood that when the wavelength of the laser beam used for ablation processing is set to 355 nm or less, the laser beam is almost absorbed by the fine powder of these metal oxides.
図６に示した金属酸化物以外にも、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ及びＭｇＯも同様な傾向の分光透過率を有しているため、液状樹脂に混入する微粉末として採用することができる。よって、液状樹脂に混入する酸化物の微粉末としては、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ3、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＭｇＯの何れかを採用することができる。 In addition to the metal oxide shown in FIG. 6, CuO, Cu 2 O, and MgO have the same tendency of spectral transmittance, and thus can be adopted as fine powder mixed in the liquid resin. Therefore, any one of TiO 2 , Fe 2 O 3 , ZnO, CeO 2 , CuO, Cu 2 O, and MgO can be used as the fine oxide powder mixed in the liquid resin.
表１にこれらの金属酸化物の消光係数（消衰係数）ｋ及び融点を示す。ちなみに、消光係数ｋと吸収係数αとの間にはα＝４πｋ／λの関係がある。ここで、λは使用する光の波長である。 Table 1 shows the extinction coefficient (extinction coefficient) k and melting point of these metal oxides. Incidentally, there is a relationship of α = 4πk / λ between the extinction coefficient k and the absorption coefficient α. Here, λ is the wavelength of light to be used.
液状樹脂塗布工程を実施してウエーハＷの表面に保護膜８２を形成後、アブレーション加工によるレーザ加工工程を実施する。このレーザ加工工程では、図７に示すように、半導体ウエーハＷ及び保護膜８２中の酸化物の微粉末に対して吸収性を有する波長（例えば３５５ｎｍ）のパルスレーザビーム３７を集光器３６で集光して半導体ウエーハＷの表面に照射しつつ、チャックテーブル２８を図７で矢印Ｘ１方向に所定の加工送り速度で移動して、第１のストリートＳ１に沿ってアブレーション加工によりレーザ加工溝８４を形成する。 After performing the liquid resin coating process to form the protective film 82 on the surface of the wafer W, a laser processing process by ablation processing is performed. In this laser processing step, as shown in FIG. 7, a pulse laser beam 37 having a wavelength (for example, 355 nm) having an absorptivity with respect to the fine powder of oxide in the semiconductor wafer W and the protective film 82 is collected by a condenser 36. While condensing and irradiating the surface of the semiconductor wafer W, the chuck table 28 is moved at a predetermined processing feed speed in the direction of the arrow X1 in FIG. 7, and laser processing grooves 84 are ablated along the first street S1. Form.
ウエーハＷを保持したチャックテーブル２８をＹ軸方向に割り出し送りしながら、全ての第１のストリートに沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝８４を形成する。 While indexing and feeding the chuck table 28 holding the wafer W in the Y-axis direction, similar laser machining grooves 84 are formed by ablation along all the first streets.
次いで、チャックテーブル２８を９０度回転してから、第１のストリートＳ１と直交する方向に伸長する全ての第２のストリートＳ２に沿ってアブレーション加工により同様なレーザ加工溝８４を形成する。全てのストリートＳ１，Ｓ２に沿ってレーザ加工溝８４を形成した状態の斜視図が図８に示されている。 Next, after the chuck table 28 is rotated 90 degrees, similar laser processing grooves 84 are formed by ablation along all the second streets S2 extending in the direction orthogonal to the first streets S1. FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the laser processing grooves 84 are formed along all the streets S1 and S2.
本実施形態のレーザ加工条件は、例えば以下のように設定されている。 The laser processing conditions of this embodiment are set as follows, for example.
光源 ：ＹＡＧパルスレーザ
波長 ：３５５ｎｍ（ＹＡＧレーザの第３高調波）
平均出力 ：０．５〜１０Ｗ
繰り返し周波数 ：１０〜２００ｋＨｚ
スポット径 ：φ１〜１０μｍ
送り速度 ：１０〜１００ｍｍ／秒
Light source: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Average output: 0.5-10W
Repetition frequency: 10 to 200 kHz
Spot diameter: φ1-10μm
Feeding speed: 10 to 100 mm / sec
尚、基板は、例えばＳｉ、ＳｉＧｅ、Ｇｅ、ＡｌＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ基板を含む。 The substrates include, for example, Si, SiGe, Ge, AlN, InAlN, InN, GaN, InGaN, SiC, and GaAs substrates.
本実施形態のパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法によると、レーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入した液状樹脂８０をウエーハＷの表面に塗布して保護膜８２を形成してから、アブレーション加工を実施するので、レーザビームのエネルギーが酸化物の微粉末に吸収されてバンドギャップエネルギーに達し原子の結合力が破壊されることによって連鎖的にパシベーション膜１１にアブレーション加工が施される。 According to the ablation processing method for a wafer having a passivation film laminated thereon according to the present embodiment, the surface of the wafer W is protected by applying a liquid resin 80 mixed with oxide fine powder having an absorptivity to the wavelength of the laser beam. Since the ablation process is carried out after the film 82 is formed, the energy of the laser beam is absorbed by the fine oxide powder, reaches the band gap energy, and the bond strength of the atoms is broken, thereby the passivation film 11 is chained. Is ablated.
よって、エネルギーの拡散及びレーザビームの反射が抑制されてアブレーション加工が効率的に円滑に遂行される。液状樹脂中に混入される酸化物の微粉末は、加工促進剤としての作用を成すことになる。 Therefore, the diffusion of energy and the reflection of the laser beam are suppressed, and the ablation process is efficiently and smoothly performed. The fine oxide powder mixed in the liquid resin serves as a processing accelerator.
全てのストリートＳ１，Ｓ２に沿ってレーザ加工溝８４を形成後、良く知られたブレーキング装置を使用して、ダイシングテープＴを半径方向に拡張してウエーハＷに外力を付与し、この外力によりウエーハＷをレーザ加工溝８４に沿って個々のデバイスＤに分割する。 After forming the laser processing grooves 84 along all the streets S1 and S2, the dicing tape T is radially expanded by using a well-known braking device, and an external force is applied to the wafer W. The wafer W is divided into individual devices D along the laser processing grooves 84.
Ｗ 半導体ウエーハ
Ｔ 粘着テープ（ダイシングテープ）
Ｆ 環状フレーム
Ｄ デバイス
２ レーザ加工装置
１１ パシベーション膜
２８ チャックテーブル
３４ レーザビーム照射ユニット
３６ 集光器
８０ 微粉末含有液状樹脂
８２ 保護膜
８４ レーザ加工溝
W Semiconductor wafer T Adhesive tape (dicing tape)
F annular frame D device 2 laser processing apparatus 11 passivation film 28 chuck table 34 laser beam irradiation unit 36 condenser 80 fine powder-containing liquid resin 82 protective film 84 laser processing groove
Claims (1)
該パシベーション膜が積層されたウエーハの全面にレーザビームの波長に対して吸収性を有する酸化物の微粉末を混入したポリエチレングリコールを塗付して該微粉末入り保護膜を形成する保護膜形成工程と、
該保護膜形成工程を実施した後、該保護膜が形成された該ストリートにレーザビームを照射してアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成するレーザ加工工程と、を備え、
前記酸化物の微粉末の平均粒径はレーザビームのスポット径より小さく、且つレーザビームのスポット径は１０μｍ以下であり、
前記レーザビームの波長は３５５ｎｍ以下であり、前記酸化物の微粉末は、Ｆｅ２Ｏ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ及びＭｇＯからなる群から選択された金属酸化物を含むことを特徴とするパシベーション膜が積層されたウエーハのアブレーション加工方法。 Ablation processing is performed by irradiating a laser beam onto a wafer in which a device is formed in each region of a surface partitioned by a plurality of intersecting streets, and the street and a passivation film formed of nitride are laminated on the device. A wafer ablation processing method in which a passivation film to be applied is laminated,
A protective film forming step for forming a protective film containing fine powder by applying polyethylene glycol mixed with fine powder of an oxide having an absorptivity with respect to the wavelength of the laser beam to the entire surface of the wafer on which the passivation film is laminated When,
After carrying out the protective film forming step, and a laser processing step of forming a more laser machining grooves into ablation by irradiating a laser beam to the street in which the protective film is formed,
The average particle diameter of the oxide fine powder is smaller than the spot diameter of the laser beam, and the spot diameter of the laser beam is 10 μm or less,
The wavelength of the laser beam is 355 nm or less, and the fine oxide powder is a metal oxide selected from the group consisting of Fe 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , CeO 2 , CuO, Cu 2 O and MgO. A wafer ablation processing method comprising a passivation film, wherein the passivation film is laminated.
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