JP6317935B2 - Holding table - Google Patents
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Description
本発明は、デバイス領域の周囲に形成されたリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法で使用する保持テーブルに関する。 The present invention relates to a holding table for use in the processing how the wafer to remove the ring-like reinforcing portion formed around the device area from the wafer.
IC、LSI等の複数のデバイスが表面側に形成されたウェーハは、ダイシング装置等を用いて個々のデバイスに分割され、各種電子機器に組み込まれて広く使用されている。電子機器の小型化、軽量化等を図るために、ウェーハの厚さが、例えば50μm〜100μmになるように薄く形成される。このようなウェーハは剛性が低下する上、反りが発生するため取り扱いが困難となり、搬送等において破損するおそれがある。そこで、ウェーハのデバイスが形成されるデバイス領域に対応する裏面のみを研削することで、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部を形成して、ウェーハの剛性を高める方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A wafer on which a plurality of devices such as IC and LSI are formed on the surface side is divided into individual devices using a dicing apparatus or the like, and is widely used by being incorporated into various electronic devices. In order to reduce the size and weight of electronic equipment, the thickness of the wafer is reduced to, for example, 50 μm to 100 μm. Such a wafer is not only rigid but also warped, making it difficult to handle and possibly damaging it during transportation. Therefore, by grinding only the back surface corresponding to the device region where the device of the wafer is formed, a ring-shaped reinforcing portion is formed on the back surface corresponding to the outer peripheral surplus region surrounding the device region, thereby increasing the rigidity of the wafer. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
リング状補強部が形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って分割する前に、ウェーハからリング状補強部を除去する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に記載の方法では、デバイス領域とリング状補強部(外周余剰領域)との境界部が切削ブレードによって切断され、ウェーハからリング状補強部が切り離される。そして、リング状補強部が取り除かれた後、デバイス領域が残されたウェーハが表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削されることで、ウェーハが個々のデバイスに分割される。
There has been proposed a method of removing a ring-shaped reinforcing portion from a wafer before dividing the wafer on which the ring-shaped reinforcing portion is formed along the planned dividing line (see, for example, Patent Document 2). In the method described in
しかしながら、特許文献2に記載の方法では、デバイス領域におけるウェーハの厚みが薄化されるほど、この薄化部分とリング状補強部との間の段差が大きくなる。これに伴い、ブレードハブとリング状補強部との接触を避けるために、段差の分だけ通常よりも切削ブレードの刃先出し量を大きくとる必要がある。切削ブレードの刃先出し量が大きい状態で加工されると、切削ブレードに過剰な負荷がかかり、切削ブレードが蛇行したり破損したりするおそれがある。ブレード幅を厚くして蛇行や破損を防止することも考えられるが、切削ブレードが厚くなった分だけ切削時の溝幅が大きくなり、デバイス領域が小さくなるという問題がある。
However, in the method described in
特に、近年ではチップサイズの大型化や生産性を向上させるためにウェーハの大口径化が図られている。大口径のウェーハは外径だけでなく厚みも大きくなるため、デバイス領域におけるウェーハの厚みを薄化することで、リング状補強部の段差が増加されることが想定される。よって、切削ブレードの刃先出し量がさらに大きくなり、ウェーハからリング状補強部を適切に除去することが困難になる。 In particular, in recent years, in order to increase the chip size and improve the productivity, the wafer diameter has been increased. Since a large-diameter wafer has a large thickness as well as an outer diameter, it is assumed that the step of the ring-shaped reinforcing portion is increased by reducing the thickness of the wafer in the device region. Therefore, the amount of leading edge of the cutting blade is further increased, and it is difficult to appropriately remove the ring-shaped reinforcing portion from the wafer.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去可能なウェーハの加工方法で使用する保持テーブルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and in a wafer in which a ring-shaped reinforcing portion is formed around the device region, the ring-shaped reinforcing portion can be stably removed without narrowing the device region. and to provide a holding table for use in the processing how such wafers.
本発明の保持テーブルは、複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成され、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が形成されたウェーハを保持する保持テーブルであって、保持テーブルの上面には、リング状補強部とデバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、逃げ溝の溝底には保持テーブルの中心に向かって深くなるように傾斜するテーパ形状でレーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されていることを特徴とする。 The holding table of the present invention includes a wafer in which a device region in which a plurality of devices are formed and an outer peripheral surplus region surrounding the device region are formed on the surface, and a ring-shaped reinforcing portion is formed on the back surface corresponding to the outer peripheral surplus region. An annular relief groove for releasing a laser beam is formed on the upper surface of the holding table at a position corresponding to a boundary portion between the ring-shaped reinforcing portion and the device region. The bottom is formed with fine irregularities that are tapered so as to be deeper toward the center of the holding table and in which the laser beam is scattered.
この構成によれば、デバイス領域とリング状補強部(外周余剰領域)との境界部に沿ってウェーハにレーザー光線を照射することで、ウェーハのデバイス領域とリング状補強部とが分離される。このとき、逃げ溝のテーパ状の溝底には微細な凹凸が形成されているため、溝底で反射されたレーザー光線の反射光がレーザー光源から外れると共に反射光の強度が弱まり、反射光によるレーザー光源の破損が抑えられている。切削ブレードを用いることなくデバイス領域とリング状補強部とを分離できるため、切削ブレードで分離する場合のように、切削ブレードの刃先出し量や厚みを考慮する必要がない。また、レーザー光線の照射によってウェーハが加工されるため、加工領域が最小限に抑えられてデバイス領域が狭くなることがない。また、ウェーハの大口径化に伴って厚みが大きくなる場合であっても、リング状補強部を安定して除去することができる。 According to this configuration, the device region of the wafer and the ring-shaped reinforcing portion are separated by irradiating the wafer with a laser beam along the boundary between the device region and the ring-shaped reinforcing portion (peripheral surplus region). At this time, since the fine groove is formed on the tapered groove bottom of the relief groove, the reflected light of the laser beam reflected at the groove bottom is separated from the laser light source and the intensity of the reflected light is weakened, and the laser by the reflected light is reduced. Damage to the light source is suppressed. Since the device region and the ring-shaped reinforcing portion can be separated without using a cutting blade, it is not necessary to consider the cutting edge amount and thickness of the cutting blade as in the case of separating with a cutting blade. Further, since the wafer is processed by laser beam irradiation, the processing area is minimized and the device area is not narrowed. Further, even when the thickness is increased as the wafer diameter is increased, the ring-shaped reinforcing portion can be stably removed.
また、本発明の上記保持テーブルは、ウェーハの裏面のうちデバイス領域の裏側を研削して外周余剰領域の裏側に形成されたリング状補強部をレーザー光線の照射によって除去する際に用いる。The holding table of the present invention is used when the back side of the device region on the back side of the wafer is ground to remove the ring-shaped reinforcing portion formed on the back side of the outer peripheral surplus region by laser beam irradiation.
本発明によれば、デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域とリング状補強部との境界部に沿ってレーザー光線を照射することで、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定してウェーハから切り離すことができる。 According to the present invention, in a wafer in which a ring-shaped reinforcing portion is formed around the device region, a laser beam is irradiated along a boundary portion between the device region and the ring-shaped reinforcing portion without narrowing the device region. The ring-shaped reinforcing portion can be stably separated from the wafer.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について説明する。本実施の形態に係るウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面の外周部分だけを残し、その内側だけを研削して形成された、いわゆるTAIKOウェーハに対して実施され、TAIKOウェーハの外周部分を除去する方法である。図1は、本実施の形態に係るウェーハの加工方法に用いられるレーザー加工装置の斜視図である。なお、レーザー加工装置は、本実施の形態に係るウェーハの加工方法で使用可能であればよく、図1に示す構成に限定されない。 Hereinafter, a wafer processing method according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The wafer processing method according to the present embodiment is performed on a so-called TAIKO wafer formed by grinding only the inner peripheral portion of the back surface of the wafer, and removing the outer peripheral portion of the TAIKO wafer. Is the method. FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus used in the wafer processing method according to the present embodiment. The laser processing apparatus is not limited to the configuration shown in FIG. 1 as long as it can be used in the wafer processing method according to the present embodiment.
図1に示すように、レーザー加工装置1は、レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段2とウェーハWを保持した保持テーブル5とを相対移動させて、ウェーハWを加工するように構成されている。ウェーハWは、略円板状に形成されており、表面80に配列された格子状の分割予定ライン82によって複数の領域に区画されている(図8参照)。ウェーハWの中央には、分割予定ライン82に区画された各領域にデバイスが形成されている。ウェーハWの表面80(図2A参照)は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域83と、デバイス領域83を囲繞する外周余剰領域84とに分けられている。
As shown in FIG. 1, the laser processing apparatus 1 is configured to process the wafer W by relatively moving a laser beam irradiation means 2 that irradiates a laser beam and a holding table 5 that holds the wafer W. The wafer W is formed in a substantially disc shape, and is divided into a plurality of regions by lattice-shaped division scheduled
ウェーハWの裏面81は、デバイス領域83に対応する中央部分だけが凹状に研削加工されており、外周余剰領域84に対応する部分に凸状のリング状補強部85が形成されている。これにより、ウェーハWの中央部分だけが薄化されて、リング状補強部85によってウェーハWの剛性が高められている。よって、ウェーハWのデバイス領域83が薄化されると共に、リング状補強部85によってウェーハWの反りが抑えられて搬送時の破損等が防止される。なお、ウェーハWは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウェーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系の光デバイスウェーハでもよい。
On the
また、ウェーハWの表面80には保持テープT1が貼着されており、保持テープT1の外周には開口部を有する環状のフレームF1が貼着された状態でレーザー加工装置1に搬送される。ウェーハWには、デバイス領域83と外周余剰領域84との境界部86(図2B参照)にリング状補強部85によって段差が形成されている。切削ブレードを用いたメカニカルダイシングでは、ブレードハブがリング状補強部85に干渉することで適切な加工が難しいことから、本実施の形態ではアブレーション加工によってウェーハWからリング状補強部85を切り離すようにしている。
A holding tape T1 is attached to the
レーザー加工装置1の基台11上面には、保持テーブル5をX軸方向及びY軸方向に移動させる保持テーブル移動機構4が設けられている。保持テーブル移動機構4は、基台11上に配置されたX軸方向に平行な一対のガイドレール41と、一対のガイドレール41にスライド可能に設置されたモータ駆動のX軸テーブル42とを有している。また、保持テーブル移動機構4は、X軸テーブル42の上面に配置されY軸方向に平行な一対のガイドレール43と、一対のガイドレール43にスライド可能に設置されたモータ駆動のY軸テーブル44とを有している。
A holding table moving mechanism 4 that moves the holding table 5 in the X-axis direction and the Y-axis direction is provided on the upper surface of the
また、X軸テーブル42及びY軸テーブル44の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成されており、これらのナット部にボールネジ45、46が螺合されている。そして、ボールネジ45、46の一端部に連結された駆動モータ47、48が回転駆動されることで、保持テーブル5がガイドレール41、43に沿ってX軸方向及びY軸方向に移動される。Y軸テーブル44の上部にはθテーブル49が設けられており、θテーブル49の上部にはウェーハWを保持する保持テーブル5が設けられている。
Further, nut portions (not shown) are formed on the back sides of the X-axis table 42 and the Y-axis table 44, and
保持テーブル5は、ステンレス等の金属材料で円板状に形成され、上面にウェーハWを保持する保持面51を有している。保持面51には複数の吸引溝57、58(図2A参照)が形成されており、吸引溝57、58に生じる負圧によってウェーハWが吸着保持される。また、保持テーブル5の周囲には、エアー駆動式の4つのクランプ部60が設けられ、各クランプ部60によってウェーハWの周囲のフレームF1が挟持固定される。保持テーブル5の後方には、立壁部12が立設されている。立壁部12からはアーム部13が突出しており、アーム部13には保持テーブル5に対向するようにレーザー光線照射手段2が設けられている。
The holding table 5 is formed in a disk shape from a metal material such as stainless steel, and has a holding
レーザー光線照射手段2は、アーム部13の先端に設けられた加工ヘッド21を有している。アーム部13及び加工ヘッド21内には、レーザー光線照射手段2の光学系部品が設けられている。加工ヘッド21は、不図示の発振器から発振されたレーザー光線を集光レンズによって集光し、保持テーブル5上に保持されたウェーハWに照射する。この場合、レーザー光線は、ウェーハWに対して吸収性を有する波長であり、光学系部品によってウェーハWの奥方の保持テープT1の内部に集光するように調整される。このレーザー光線の照射によりウェーハWがアブレーション加工される。
The laser beam application means 2 has a
なお、アブレーションとは、レーザビームの照射強度が所定の加工閾値以上になると、固体表面で電子、熱的、光科学的及び力学的エネルギーに変換され、その結果、中性原子、分子、正負のイオン、ラジカル、クラスタ、電子、光が爆発的に放出され、固体表面がエッチングされる現象をいう。 Ablation means that when the irradiation intensity of a laser beam exceeds a predetermined processing threshold, it is converted into electronic, thermal, photochemical and mechanical energy on the solid surface, resulting in neutral atoms, molecules, positive and negative A phenomenon in which ions, radicals, clusters, electrons, and light are explosively emitted and the solid surface is etched.
また、レーザー光線照射手段2の側方には、ウェーハWの外周エッジ90(図2B参照)を撮像する撮像手段3が設けられている。撮像手段3は、ウェーハWの外周エッジ90に撮像光を照射し、その反射光を取り込んでウェーハWの外周エッジ90を撮像する。撮像手段3によってウェーハWの外周エッジ90の任意の3箇所が撮像され、各撮像画像に対して画像処理が施されて外周エッジ90の3点の座標が検出される。この外周エッジ90の座標に基づいてウェーハWの中心が算出され、算出されたウェーハWの中心を基準にアライメントが実施される。
Further, an image pickup means 3 for picking up an image of the outer peripheral edge 90 (see FIG. 2B) of the wafer W is provided on the side of the laser beam irradiation means 2. The imaging means 3 irradiates the outer
このように構成されたレーザー加工装置1では、アライメントが実施された後に、デバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との境界部86に加工ヘッド21が位置付けられる(図5A参照)。そして、加工ヘッド21からウェーハWに向けてレーザー光線が照射された状態で保持テーブル5が回転されることで、保持テープT1と共にウェーハWが切断される。これにより、ウェーハWからリング状補強部85と共にフレームF1が切り離される。その後、保持テープT1を介してフレームF1に支持されたリング状補強部85がフレームF1と共に保持テーブル5から離脱され、ウェーハWからリング状補強部85が除去される(図6参照)。
In the laser processing apparatus 1 configured as described above, after the alignment is performed, the
図2を参照して、本実施の形態に係る保持テーブルについて詳細に説明する。図2は、本実施の形態に係る保持テーブルの説明図である。図2Aは本実施の形態に係る保持テーブルの斜視図を示し、図2Bは本実施の形態に係る保持テーブルの断面図を示している。なお、図2Bにおいては、保持テーブル上に保持されたウェーハを二点鎖線で示している。 The holding table according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of the holding table according to the present embodiment. 2A shows a perspective view of the holding table according to the present embodiment, and FIG. 2B shows a cross-sectional view of the holding table according to the present embodiment. In FIG. 2B, the wafer held on the holding table is indicated by a two-dot chain line.
図2A及び図2Bに示すように、保持テーブル5の上面には、アブレーション加工時にレーザー光線を逃がす環状の逃げ溝53が形成されている。逃げ溝53は、ウェーハWのデバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との境界部86に対応しており、保持テーブル5の外周に沿って形成されている。保持テーブル5の上面において逃げ溝53の半径方向内側は、ウェーハWを保持する保持面51になっており、ウェーハWのデバイス領域83に対応している。保持面51には、保持テーブル5の中心で直交する十字状の吸引溝57と、十字状の吸引溝57の交点を中心とした同心円状のリング状の吸引溝58とが形成されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, an
十字状の吸引溝57及びリング状の吸引溝58は連なって形成されており、保持テーブル5内の吸引路59を介して不図示の吸引源に接続されている。吸引溝57、58に生じる負圧によって、ウェーハWが保持テープT1を介して保持面51に吸引保持される。また、保持テーブル5の上面において逃げ溝53の半径方向外側の外周縁部52は、保持面51と同じ高さに形成されており、ウェーハWの外側の保持テープT1を支持している。これにより、保持面51と外周縁部52との間で保持テープT1が水平状態で維持され、逃げ溝53内に向かって(下方に)リング状補強部85が撓むことがなく、レーザー光線の照射位置のズレが防止される。
The
逃げ溝53の溝底54は、保持テーブル5の中心に向かって深くなるように傾斜している。溝底54のテーパ形状の表面には、レーザー光線を散乱させる微細な凹凸がサンドブラスト等で形成されている。この溝底54で反射されたレーザー光線の反射光がレーザー光源から外れると共に反射光の強度が弱まり、反射光によるレーザー光源の破損が抑えられている。詳細は後述するが、アライメント時には、溝底54で反射された撮像光の反射光が撮像手段3(図4参照)から外れると共に反射光の強度が弱まり、撮像画像でウェーハWの外周エッジ90を示す明暗のコントラストが明確にされる。
The
本実施の形態に係るウェーハの加工方法では、上記したレーザー加工装置でウェーハからリング状補強部が除去された後、ウェーハのデバイス領域が個々のチップに分割される。以下、図3から図8を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について説明する。図3はウェーハ貼着工程、図4はアライメント工程、図5はリング状補強部分離工程、図6はリング状補強部除去工程、図7はデバイス領域支持工程、図8は分割工程のそれぞれ一例を示す図である。図5Aはリング状補強部分離工程を側方から見た図、図5Bは図5Aの部分拡大図、図5Cはリング状補強部分離工程を上方から見た図をそれぞれ示している。 In the wafer processing method according to the present embodiment, after the ring-shaped reinforcing portion is removed from the wafer by the laser processing apparatus described above, the device region of the wafer is divided into individual chips. The wafer processing method according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 is a wafer sticking process, FIG. 4 is an alignment process, FIG. 5 is a ring-shaped reinforcing part separating process, FIG. 6 is a ring-shaped reinforcing part removing process, FIG. 7 is a device region supporting process, and FIG. FIG. FIG. 5A is a side view of the ring-shaped reinforcing portion separating step, FIG. 5B is a partially enlarged view of FIG. 5A, and FIG. 5C is a view of the ring-shaped reinforcing portion separating step viewed from above.
図3に示すように、先ず、ウェーハ貼着工程が実施される。ウェーハ貼着工程では、フレームF1の開口部にウェーハWが収容され、ウェーハWの表面80及びフレームF1に保持テープT1が貼着される。これにより、リング状補強部85を上方に向けた状態で、ウェーハWが保持テープT1を介してフレームF1に支持される。ウェーハWは、保持テープT1を介してフレームF1の内側に支持された状態で上記したレーザー加工装置1(図1参照)に搬入される。なお、ウェーハ貼着工程は、オペレータの手作業で実施されてもよいし、不図示のテープマウンタによって実施されてもよい。
As shown in FIG. 3, a wafer sticking process is first performed. In the wafer attaching process, the wafer W is accommodated in the opening of the frame F1, and the holding tape T1 is attached to the
図4に示すように、ウェーハ貼着工程の後には、アライメント工程が実施される。アライメント工程では、フレームF1に支持されたウェーハWが保持テーブル5の保持面51に保持され、フレームF1がクランプ部60によって挟持固定される。そして、ウェーハWのリング状補強部85の上方に撮像手段3が位置付けられ、ウェーハWの外周エッジ90が撮像手段3によって撮像される。このとき、撮像手段3からウェーハWの外周エッジ90周辺に撮像光が照射され、外周エッジ90周辺の反射光が取り込まれることで撮像画像が生成される。
As shown in FIG. 4, an alignment process is implemented after a wafer sticking process. In the alignment step, the wafer W supported by the frame F1 is held on the holding
外周エッジ90の内側にはリング状補強部85の水平な上面87が存在しており、撮像手段3からの落射光(撮像光)は、リング状補強部85の上面87で反射(ハレーション)されて撮像手段3に取り込まれる。一方、外周エッジ90の外側には逃げ溝53が存在しており、撮像手段3からの落射光は、保持テープT1を透過して逃げ溝53のテーパ形状の溝底54で反射する。これにより、溝底54で反射された光がウェーハWの中心に向かうと共に溝底54の微細な凹凸によって散乱される。よって、外周エッジ90の外側で反射した反射光は、撮像手段3に取り込まれ難くなっている。
A horizontal
外周エッジ90周辺の撮像画像では、撮像手段3に反射光が取り込まれる外周エッジ90の内側が明るく表示される一方、撮像手段3に反射光が取り込まれ難い外周エッジ90の外側が暗く表示される。よって、ウェーハWの外周エッジ90における明暗のコントラストが明確になり、外周エッジ90が正確に認識される。同様にして、ウェーハWの複数個所において外周エッジ90が撮像され、複数の撮像画像に基づいて各種画像処理が施されて外周エッジ90の座標が検出される。複数の外周エッジ90の位置座標に基づいてウェーハWの中心が算出されてアライメントが実施される。
In the captured image around the
図5Aから図5Cに示すように、アライメント工程の後には、リング状補強部分離工程が実施される。リング状補強部分離工程では、デバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との間の境界部86に、レーザー加工溝92が形成される第一の加工工程が実施される。第一の加工工程では、加工ヘッド21の真下にデバイス領域83とリング状補強部85との間の境界部86が位置付けられる。そして、レーザー光線の集光点位置及びスポット径91が調整された後、ウェーハWのデバイス領域83とリング状補強部85との境界部86に向けて、破線で示すレーザー光線が所定のスポット径91で照射される。
As shown in FIGS. 5A to 5C, after the alignment step, a ring-shaped reinforcing portion separating step is performed. In the ring-shaped reinforcing portion separation step, a first processing step is performed in which a
そして、レーザー光線が照射された状態で保持テーブル5が回転されることにより、デバイス領域83とリング状補強部85との境界部86が破線で示すレーザー光線のスポット径91(図5C参照)で除去される。このとき、レーザー光線は、ウェーハW及び保持テープT1を貫通して逃げ溝53の溝底54で保持テーブル5の中心に向かって反射される。また、溝底54には微細な凹凸が設けられているため、レーザー光線が散乱されて強度が弱められる。このため、溝底54で反射したレーザー光線が加工ヘッド21に直に戻り難くなり、仮に、反射したレーザー光線が加工ヘッド21内に戻っても、強度が低下しているためレーザー光源にダメージを与えることがない。
Then, by rotating the holding table 5 in the state of being irradiated with the laser beam, the
このようにして、第一の加工工程により、デバイス領域83とリング状補強部85との境界部86が保持テープT1と共に切断されてレーザー加工溝92が形成される。しかしながら、このレーザー加工溝92は溝幅が狭く、アブレーション加工で生じるデブリで埋められてしまうおそれがある。そこで、第一の加工工程の後には、リング状補強部85とデバイス領域83とが分離するようにレーザー加工溝92を広げる第二の加工工程が実施される。図5B及び図5Cに示すように、第二の加工工程では、第一の加工工程において破線で示すレーザー光線が照射された箇所から、レーザー光線の所定のスポット径91よりも小さい距離だけ加工ヘッド21(レーザー光線照射手段2)がウェーハの半径方向に移動される。
In this way, in the first processing step, the
そして、一点鎖線に示すレーザー光線が照射された状態で保持テーブル5が回転されることにより、デバイス領域83とリング状補強部85との境界部86がレーザー光線のスポット径91で除去される。このときのレーザー光線のスポット径91は、第一の加工工程で形成されたレーザー加工溝92に部分的に重なっている。このため、レーザー加工溝92内に残されたデブリが除去されながら、レーザー加工溝92の溝幅が僅かに拡大される。この二度のレーザー加工によっても、リング状補強部85とデバイス領域83とが分離されない場合には、再び第二の加工工程が実施される。
Then, when the holding table 5 is rotated in a state where the laser beam indicated by the alternate long and short dash line is irradiated, the
第二の加工工程は、レーザー加工溝92が十分に拡大されてウェーハW及び保持テープT1が完全に分離されるまで繰り返される。このように、リング状補強部分離工程では、第一の加工工程でウェーハWからリング状補強部85が切り離されなくても、第二の加工工程が繰り返されることにより、ウェーハWからリング状補強部85が切り離される。本実施の形態の第一、第二の加工工程では、例えば、レーザー光線のスポット径が90μm、レーザー加工のライン間隔(インデックス)が0.015μmに設定され、1ラインにつき2往復(4パス)のレーザー加工が実施される。
The second processing step is repeated until the
図6に示すように、リング状補強部分離工程の後には、リング状補強部除去工程が実施される。リング状補強部除去工程では、クランプ部60によるフレームF1の挟持固定が解除され、搬送手段71が保持テーブル5の上方に位置付けられる。そして、搬送手段71の吸着パッド72によってフレームF1が保持され、保持テープT1を介してフレームF1に支持されたリング状補強部85がフレームF1と共に保持テーブル5から離脱される。これにより、保持テーブル5上には、ウェーハWからリング状補強部85が除去されて、ウェーハWのデバイス領域83のみが残される。リング状補強部85が除去されたウェーハWはレーザー加工装置1(図1参照)から搬出される。
As shown in FIG. 6, after the ring-shaped reinforcing portion separating step, a ring-shaped reinforcing portion removing step is performed. In the ring-shaped reinforcing portion removing step, the clamping and fixing of the frame F1 by the
図7に示すように、リング状補強部除去工程の後には、デバイス領域支持工程が実施される。デバイス領域支持工程では、リング状補強部85(図6参照)が除去されたウェーハWが別のフレームF2の開口部に収容され、ウェーハWの裏面81及びフレームF2に新たに保持テープT2が貼着される。これにより、ウェーハWの表面80側を上方に向けた状態で、ウェーハWが保持テープT2を介してウェーハWがフレームF2に支持される。また、ウェーハWの表面80に残された保持テープT1がウェーハWから剥離される。ウェーハWは、保持テープT2を介してフレームF2の内側に支持された状態で切削装置73(図8参照)に搬入される。なお、デバイス領域支持工程は、オペレータの手作業で実施されてもよいし、不図示のテープマウンタによって実施されてもよい。
As shown in FIG. 7, a device region support step is performed after the ring-shaped reinforcing portion removing step. In the device region supporting step, the wafer W from which the ring-shaped reinforcing portion 85 (see FIG. 6) has been removed is accommodated in the opening of another frame F2, and a holding tape T2 is newly attached to the
図8に示すように、デバイス領域支持工程の後には、分割工程が実施される。分割工程では、ウェーハWの表面80を上方に向けて、切削装置73の保持テーブル74上に保持される。切削ブレード75は、ウェーハWの径方向外側で分割予定ライン82に対して位置合わせされ、この位置において保持テープT2の途中まで切り込み可能な高さまで下降される。そして、高速回転する切削ブレード75に対して保持テーブル74上のウェーハWが切削送りされることで、分割予定ライン82に沿ってウェーハWが切削される。全ての分割予定ライン82に沿って切削動作が繰り返されることで、ウェーハWが個々のデバイスに分割される。
As shown in FIG. 8, after the device region supporting step, a dividing step is performed. In the dividing step, the
なお、分割工程では、ウェーハWの分割方法は特に限定されない。例えば、ウェーハWをハーフカットして切削溝を形成した後に、ブレーキング加工によってウェーハWを分割してもよい。また、アブレーション加工によってウェーハWをフルカットすることでウェーハWを分割してもよいし、SD加工によってウェーハW内に改質層を形成した後に、改質層に外力を付与してウェーハWを分割してもよい。なお、改質層とは、レーザー光線の照射によってウェーハWの内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。 In the dividing step, the method for dividing the wafer W is not particularly limited. For example, after the wafer W is half-cut to form a cutting groove, the wafer W may be divided by a breaking process. Further, the wafer W may be divided by fully cutting the wafer W by ablation processing, or after forming the modified layer in the wafer W by SD processing, an external force is applied to the modified layer to form the wafer W. It may be divided. The modified layer refers to a region where the density, refractive index, mechanical strength, and other physical characteristics of the wafer W are different from the surroundings due to the irradiation of the laser beam, and the strength is lower than the surroundings. . The modified layer is, for example, a melt treatment region, a crack region, a dielectric breakdown region, or a refractive index change region, and may be a region in which these are mixed.
続いて、図9を参照して、保持テーブルの逃げ溝の溝幅とリング状補強部との位置関係について説明する。図9Aは本実施の形態に係る逃げ溝周辺の拡大図、図9Bは比較例に係る逃げ溝周辺の拡大図をそれぞれ示している。なお、図9Bの比較例においては、本実施の形態と同一の名称について、同一の符号を付して説明する。 Subsequently, the positional relationship between the groove width of the escape groove of the holding table and the ring-shaped reinforcing portion will be described with reference to FIG. FIG. 9A is an enlarged view around the escape groove according to the present embodiment, and FIG. 9B is an enlarged view around the escape groove according to the comparative example. In the comparative example of FIG. 9B, the same names as those in the present embodiment will be described with the same reference numerals.
図9Aに示すように、本実施の形態に係る逃げ溝53は、リング状補強部85よりも幅広であり、リング状補強部85に対応する位置に形成されている。逃げ溝53の内側面55は、リング状補強部85の内周面88から内側に僅かな距離X1を空けて位置している。また、逃げ溝53の外側面56は、リング状補強部85の外周面89から外側に十分な距離X2を空けて位置している。このように、本実施の形態に係る逃げ溝53は、内側面55がリング状補強部85に近く、外側面56がリング状補強部85から遠くなるように形成されている。
As shown in FIG. 9A, the
逃げ溝53の内側面55がリング状補強部85の内周面88に近づけられているため、ウェーハWが広い範囲で保持テーブル5の保持面51上に保持される。よって、レーザー加工時には、デバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との境界部86付近が保持面51に安定的に支えられるため、境界部86に対するレーザー光線の照射位置にズレが生じることがない。また、アライメント時には、逃げ溝53の外側面56がリング状補強部85の外周面89から十分に離れているため、撮像手段3(図4参照)から逃げ溝53内に向かう光量が多くなる。よって、撮像画像で暗く表示される箇所が明確になり、ウェーハWの外周エッジ90が認識し易くなる。
Since the
一方、図9Bに示すように、比較例に係る逃げ溝53も、リング状補強部85よりも幅広であり、リング状補強部85に対応する位置に形成されている。しかしながら、逃げ溝53の内側面55は、リング状補強部85の内周面88から十分な距離X3(X3>X1)を空けて位置している。また、逃げ溝53の外側面56は、リング状補強部85の外周面89から僅かな距離X4(X4<X2)を空けて位置している。このように、比較例に係る逃げ溝53は、内側面55がリング状補強部85から遠く、外側面56がリング状補強部85に近くなるように形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, the
逃げ溝53の内側面55がリング状補強部85の内周面88から遠いため、図9Aに比べて保持面51におけるウェーハWの保持範囲が狭くなる。よって、レーザー加工時には、デバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との境界部86付近が保持面51に安定的に支えられていないため、境界部86に対するレーザー光線の照射位置にズレが生じるおそれがある。また、アライメント時には、逃げ溝53の外側面56がリング状補強部85の外周面89に近づけられているため、撮像手段3(図4参照)から逃げ溝53内に向かう光量が少なくなる。よって、撮像画像で暗く表示される箇所が曖昧になり、ウェーハWの外周エッジ90が認識し難くなる。
Since the
以上のように、本実施の形態に係るウェーハWの加工方法によれば、デバイス領域83とリング状補強部85(外周余剰領域84)との境界部86に沿ってウェーハWにレーザー光線を照射することで、ウェーハWのデバイス領域83とリング状補強部85とが分離される。そして、分離後のリング状補強部85を保持テーブル5から離脱させることで、ウェーハWからリング状補強部85が除去される。このように、切削ブレードを用いることなくデバイス領域83とリング状補強部85とを分離できるため、切削ブレードで分離する場合のように、切削ブレードの刃先出し量や厚みを考慮する必要がない。また、レーザー光線の照射によってウェーハWが加工されるため、加工領域が最小限に抑えられてデバイス領域83が狭くなることがない。また、ウェーハWの大口径化に伴って厚みが大きくなる場合であっても、リング状補強部85を安定して除去することができる。
As described above, according to the method for processing the wafer W according to the present embodiment, the laser beam is irradiated onto the wafer W along the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記した実施の形態において、保持テーブル5の上面に逃げ溝53が形成される構成としたが、この構成に限定されない。レーザー光線の反射によってレーザー光源にダメージを与えることがなければ、保持テーブル5の上面に逃げ溝53が形成されていなくてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態において、逃げ溝53の溝底54は、保持テーブル5の中心に向かって深くなるように傾斜する構成としたが、この構成に限定されない。逃げ溝53の溝底54は、アライメント時の撮像光やレーザー加工時のレーザー光線を照射元に戻さないように反射できれば、どのように形成されてもよく、例えば、溝底54は、保持テーブル5の外周に向かって深くなるように傾斜してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態では、リング状補強部除去工程の第一、第二の加工工程において、レーザー光線の照射位置を半径方向内側に割出送りする構成としたが、この構成に限定されない。第一、第二の加工工程において、レーザー光線の照射位置を半径方向外側に割出送りする構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the laser beam irradiation position is indexed and fed radially inward in the first and second processing steps of the ring-shaped reinforcing portion removing step. However, the present invention is not limited to this configuration. In the first and second processing steps, the laser beam irradiation position may be indexed and sent radially outward.
以上説明したように、本発明は、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去することができるという効果を有し、特に、大口径サイズのウェーハからリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法で使用する保持テーブルに有用である。 As described above, the present invention has an effect that the ring-shaped reinforcing portion can be stably removed without narrowing the device region. In particular, the ring-shaped reinforcing portion can be removed from a large-diameter wafer. This is useful for a holding table used in a method for processing a wafer to be removed from a wafer.
1 レーザー加工装置
2 レーザー光線照射手段
3 撮像手段
4 保持テーブル移動機構
5 保持テーブル
51 保持面
52 外周縁部
53 逃げ溝
54 溝底
55 逃げ溝の内側面
56 逃げ溝の外側面
80 ウェーハの表面
81 ウェーハの裏面
82 分割予定ライン
83 デバイス領域
84 外周余剰領域
85 リング状補強部
86 境界部
87 リング状補強部の上面
88 リング状補強部の内周面
89 リング状補強部の外周面
90 外周エッジ
91 スポット径
92 レーザー加工溝
F1、F2 フレーム
T1、T2 保持テープ
W ウェーハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
該保持テーブルの上面には、該リング状補強部と該デバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、該逃げ溝の溝底には保持テーブルの中心に向かって深くなるように傾斜するテーパ形状で該レーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されていることを特徴とする、保持テーブル。 A holding table for holding a wafer in which a device region in which a plurality of devices are formed and an outer peripheral surplus region surrounding the device region are formed on the surface, and a ring-shaped reinforcing portion is formed on the back surface corresponding to the outer peripheral surplus region. There,
On the upper surface of the holding table, an annular relief groove for escaping a laser beam is formed at a position corresponding to the boundary portion between the ring-shaped reinforcing portion and the device region, and the holding table is held at the bottom of the relief groove. A holding table, characterized in that fine irregularities on which the laser beam is scattered are formed in a tapered shape that is inclined so as to become deeper toward the center of the table.
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