JP6347714B2 - The wafer processing method - Google Patents

The wafer processing method Download PDF

Info

Publication number
JP6347714B2
JP6347714B2 JP2014204270A JP2014204270A JP6347714B2 JP 6347714 B2 JP6347714 B2 JP 6347714B2 JP 2014204270 A JP2014204270 A JP 2014204270A JP 2014204270 A JP2014204270 A JP 2014204270A JP 6347714 B2 JP6347714 B2 JP 6347714B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
laser beam
pulsed laser
means
modified layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014204270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016076524A (en
Inventor
俊輔 寺西
俊輔 寺西
Original Assignee
株式会社ディスコ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ディスコ filed Critical 株式会社ディスコ
Priority to JP2014204270A priority Critical patent/JP6347714B2/en
Publication of JP2016076524A publication Critical patent/JP2016076524A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6347714B2 publication Critical patent/JP6347714B2/en
Application status is Active legal-status Critical
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、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ビームを照射してウエーハ内部に改質層を形成した後、ウエーハに外力を付与して改質層を起点にウエーハを複数のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention, after forming the modified layer a pulsed laser beam having a transmission wavelength to the wafer inside irradiated with wafer, by applying an external force to the wafer starting from the modified layer wafers plurality of devices regarding the wafer processing method for dividing into chips.

IC、LSI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(以下、単にウエーハと称することがある)は、加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 IC, a silicon wafer in which a plurality of devices are formed on the surface is defined by dividing lines such as an LSI (hereinafter, simply referred to as wafer) is divided into individual device chips by the processing device, the divided device chip mobile phones, it is widely used in various electrical equipment such as a personal computer.

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。 The division of the wafer, a dicing method using a cutting apparatus called a dicing saw is widely adopted. 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と切り込ませることでウエーハを切削し、個々のデバイスチップへと分割する。 The dicing method, the abrasive grains such as diamond cutting blade has a thickness of 30μm around it hardens a metal or a resin, cutting the wafer by bringing cut into wafer while rotating at a high speed of about 30000 rpm, each device It is divided into chip.

一方、近年では、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ビームの集光点を分割予定ラインに対応するウエーハの内部に位置づけて、パルスレーザービームを分割予定ラインに沿って照射してウエーハ内部に改質層を形成し、その後外力を付与してウエーハを個々のデバイスチップに分割する方法が提案されている(例えば、特許第4402708号公報参照)。 Meanwhile, in recent years, position the focal point of the pulsed laser beam having a transmission wavelength to the wafer inside the corresponding wafer dividing lines, and irradiated along a pulsed laser beam dividing lines wafer inside to form a modified layer, a method of subsequently dividing the wafer with external force is applied to the individual device chips have been proposed (e.g., see Japanese Patent No. 4402708).

改質層とは密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域のことであり、溶融再固化領域、屈折率変化領域、絶縁破壊領域の他、クラック領域やこれらが混在した領域も含まれる。 Density The modified layer, the refractive index is that the mechanical strength and other physical properties of the space made state different from the ambient molten resolidified region, the refractive index change region, other dielectric breakdown region, region crack region and they are mixed is also included.

シリコンの光学吸収端は、シリコンのバンドギャップ(1.1eV)に相当する光の波長1050nm付近にあり、バルクのシリコンでは、これより短い波長の光は吸収されてしまう。 The optical absorption edge of silicon is in the vicinity of the optical wavelength 1050nm corresponding to the band gap of silicon (1.1 eV), the bulk of the silicon, the light of shorter wavelengths than this is absorbed.

従来の改質層形成方法では、光学吸収端に近い波長1064nmのレーザーを発振するネオジム(Nd)をドープしたNd:YAGパルスレーザーが一般的に使用される(例えば、特開2005−95952号公報参照)。 In conventional reforming layer forming method, Nd doped neodymium (Nd) for oscillating a laser of wavelength 1064nm close to the optical absorption edge: YAG pulsed laser is generally used (for example, JP-A-2005-95952 reference).

しかし、Nd:YAGパルスレーザーの波長1064nmがシリコンの光学吸収端に近いことから、集光点を挟む領域においてレーザービームの一部が吸収されて十分な改質層が形成されず、ウエーハを個々のデバイスチップに分割できない場合がある。 However, Nd: since the wavelength 1064nm of YAG pulsed laser is close to the optical absorption edge of silicon is not formed enough modified layer is absorbed part of the laser beam in the areas which sandwich the focusing point, the individual wafers in some cases that can not be split into device chips.

そこで、本出願人は、波長が1300〜1400nmの範囲に設定された、例えば波長1342nmのYAGパルスレーザーを用いてウエーハの内部に改質層を形成すると、集光点を挟む領域においてレーザービームの吸収が低減されて良好な改質層を形成できるとともに、円滑にウエーハを個々のデバイスチップに分割できることを見出した(特開2006−108459号公報参照)。 The present applicant, the wavelength is set to a range of 1300~1400Nm, for example, to form a modified layer in the inside of the wafer by using a YAG pulsed laser with a wavelength 1342 nm, the laser beam in the areas which sandwich the focusing point absorption is reduced with can form a good modified layer was found to be able to smoothly divide the wafer into individual device chips (see JP 2006-108459).

特許第4402708号公報 Patent No. 4402708 Publication 特開2005−95952号公報 JP 2005-95952 JP 特開2006−108459号公報 JP 2006-108459 JP

ところが、分割予定ラインに沿って直前に形成された改質層に隣接してパルスレーザービームの集光点をウエーハの内部に位置づけて照射し、ウエーハ内部に改質層を形成すると、パルスレーザービームを照射した面と反対側の面、即ちウエーハの表面にレーザービームが散乱して表面に形成されたデバイスをアタックし損傷させるという新たな問題を生じることが判明した。 However, adjacent to the modified layer formed just before along the dividing lines by irradiating position the focal point of the pulsed laser beam inside the wafer when forming the modified layer inside the wafer, the pulsed laser beam surface of the irradiated surface opposite, i.e. attack the device where the laser beam is formed on the surface by scattering on the surface of the wafer and can cause a new problem of damage was found to.

この問題を検証したところ、直前に形成された改質層から微細なクラックがウエーハの表面側に伝播し、そのクラックが次に照射されるパルスレーザービームの透過光を屈折又は反射させてデバイスをアタックするのではないかと推察される。 To verify this problem, propagating from the modified layer formed just before the surface side of the fine cracks wafer, the refraction or reflection is caused by the device the transmitted light of the pulsed laser beam in which the crack is then irradiated it is presumed that it would be to attack. このような問題は、波長1342nm程ではないが波長1064nmのパルスレーザービームにおいても生じることが検証された。 Such problems include, but are not as wavelength 1342nm was verified that also occurs in the pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm.

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、シリコン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ビームを照射してウエーハ内部に改質層を形成する際に、透過光がウエーハ表面のデバイスを損傷させることを抑制可能なウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such points, and it is an object to form a modified layer therein wafer by irradiating a pulsed laser beam having a transmission wavelength to the silicon wafer when, the transmitted light is to provide a processing method of possible wafer suppress damaging the device wafer surface.

本発明によると、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザービームを照射して被加工物の内部に改質層を形成するレーザービーム照射手段と、該保持手段と該レーザービーム照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を備えたレーザー加工装置によって表面に複数のデバイスが複数の分割予定ラインによって区画されて形成されたシリコンからなるウエーハを加工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パルスレーザービームの集光点をウエーハの内部に位置づけてウエーハの裏面から該分割予定ラインに対応する領域にパルスレーザービームを照射するとともに該保持手段と該レーザービーム照射手段とを相対的に加工送 According to the present invention, a holding means for holding a workpiece, the internal reforming layer of the workpiece by irradiating a pulsed laser beam having a transmission wavelength to the workpiece held by the holding means and the laser beam irradiation means for forming a plurality of devices on the surface by laser machining apparatus and a feeding means for relatively machining feed and the holding means and the laser beam irradiation means by a plurality of dividing lines a wafer processing method of processing a wafer made of silicon formed is partitioned, the position the focal point of the pulsed laser beam having a transmission wavelength to the wafer inside the wafer from the back surface of the wafer in a region corresponding to the dividing lines while applying a pulse laser beam feed relatively processed and the holding means and the laser beam irradiation means して、ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップ実施後、ウエーハに外力を付与して該改質層を分割起点にウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備え、該改質層形成ステップにおいて、ウエーハに照射されるパルスレーザービームの中心から加工送り方向下流側外周に至る部分にパルスレーザービームの一部を欠落させて、パルスレーザービームの集光点をウエーハの内部に位置づけることを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 To the formation step modified layer forming a modified layer inside the wafer, said modified layer forming step performed later, reforming layer division originating points said dividing a wafer into line by applying an external force to the wafer and a dividing step of dividing along, the reforming layer forming step, is missing a part of the pulsed laser beam from the center of the pulsed laser beam irradiated on the wafer in a portion extending in the processing-feed direction downstream side periphery Te, the wafer processing method, characterized by positioning the focal point of the pulsed laser beam inside the wafer is provided.

本発明のウエーハの加工方法によると、改質層形成ステップにおいて、パルスレーザービームの中心から加工送り方向下流側外周に至る部分においてパルスレーザービームの一部を欠落させてその集光点をウエーハの内部に位置づけるようにしたので、改質層を形成するには十分なエネルギーが確保されるとともに、改質層から伝播した微細なクラックがウエーハの表面側に存在していても、集光点を透過したパルスレーザービームは集光点を中心として点対称に反転して、パルスレーザービームが欠落した漏れ光(透過光)が表面側に形成されたクラックに位置づけられるので、パルスレーザービームの散乱は極めて少なく、ウエーハの表面に形成されたデバイスを損傷させるという問題を解消することができる。 According to the wafer processing method of the present invention, the modified layer forming step, the focal point of the wafer by missing a part of the pulsed laser beam at the portion extending from the center of the pulsed laser beam in the processing-feed direction downstream side periphery since so positioned therein, together with sufficient energy is ensured to form a modified layer, fine cracks propagated from the reforming layer is also present on the surface side of the wafer, the focal point the transmitted pulse laser beam is inverted in point symmetry about the focal point, since the leakage light pulse laser beam is lost (transmitted light) is positioned in the cracks formed on the surface side, scattering of the pulse laser beam it is possible to eliminate the very small, problem of damaging the devices formed on the surface of the wafer.

本発明のウエーハの加工方法を実施するのに適したレーザー加工装置の斜視図である。 It is a perspective view of a laser processing apparatus suitable for carrying out the wafer processing method of the present invention. レーザービーム発生ユニットのブロック図である。 It is a block diagram of a laser beam generating unit. シリコンウエーハの表面側斜視図である。 A surface side perspective view of a silicon wafer. シリコンウエーハの表面側を外周部が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着する様子を示す斜視図である。 The outer peripheral portion of the surface of the silicon wafer is a perspective view showing a state of attaching the dicing tape adhered to the annular frame. ダイシングテープを介して環状フレームに支持されたシリコンウエーハの裏面側斜視図である。 Is a back side perspective view of the silicon wafer is supported on the annular frame via the dicing tape. 図6(A)は改質層形成ステップを説明する一部断面側面図、図6(B)は図6(A)に示したマスクの左側面図である。 FIG 6 (A) is partially sectional side view illustrating a forming step reforming layer, FIG. 6 (B) is a left side view of the mask shown in FIG. 6 (A). ウエーハに照射されるパルスレーザービームのパワーの強弱を説明する模式図である。 Intensity of the pulsed laser beam power to be irradiated to the wafer is a schematic diagram for explaining the. 改質層形成ステップを説明する斜視図である。 Is a perspective view illustrating the formation step reforming layer. 分割装置の斜視図である。 It is a perspective view of a dividing device. 分割ステップを示す断面図である。 It is a sectional view showing a dividing step.

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。 Hereinafter, detailed description of the embodiments of the present invention with reference to the drawings. 図1を参照すると、本発明のウエーハの加工方法を実施するのに適したレーザー加工装置2の概略斜視図が示されている。 Referring to FIG. 1, a schematic perspective view of a laser processing apparatus 2 suitable for practicing the wafer processing method of the present invention is shown.

レーザー加工装置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。 The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 which is movably mounted on the X-axis direction on the stationary base 4. 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 first slide block 6 is moved from the ball screw 8 and the pulse motor 10 the processing-feed direction along a pair of guide rails 14 by feed means 12 composed, namely in the X-axis direction.

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。 The on the first slide block 6 is mounted movably second slide block 16 in the Y-axis direction. 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に沿って割り出し送り方向、すなわちY軸方向に移動される。 That is, the second slide block 16 is feed direction indexing along a pair of guide rails 24 by indexing means 22 comprised of a ball screw 18 and the pulse motor 20, that is, it moved in the Y-axis direction.

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は回転可能であるとともに加工送り手段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。 The on the second slide block 16 is mounted a chuck table 28 via a cylindrical support member 26, X-axis direction and the Y-axis direction by the feeding means 12 and the indexing means 22 together with the chuck table 28 is rotatable it is possible to move to. チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持されたウエーハを支持する環状フレームをクランプするクランプ30が設けられている。 The chuck table 28, the clamp 30 is provided for clamping the annular frame supporting the wafer is sucked and held on 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にはレーザービーム照射ユニット34が取り付けられている。 The stationary base 4 and the column 32 is erected, the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. レーザービーム照射ユニット34は、ケーシング33内に収容された図2に示すレーザービーム発生ユニット35と、ケーシング33の先端に取り付けられた集光器37とから構成される。 The laser beam irradiation unit 34 includes a laser beam generating unit 35 shown in FIG. 2 accommodated in the casing 33, and a condenser 37. which is attached to the distal end of the casing 33.

レーザービーム発生ユニット35は、図2に示すように、YAGパルスレーザーを発振するレーザー発振器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。 Laser beam generating unit 35, as shown in FIG. 2, the laser oscillator 62 for oscillating a YAG pulsed laser, the repetition frequency setting means 64, a pulse width adjusting unit 66, and a power adjusting unit 68. 本実施形態では、レーザー発振器62として、波長1342nmのパルスレーザーを発振するYAGパルスレーザー発振器を採用した。 In the present embodiment, as the laser oscillator 62 employs the YAG pulse laser oscillator that oscillates a pulse laser with a wavelength of 1342 nm.

図1に示すようにケーシング33の先端部には、集光器37とX軸方向に整列してレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像ユニット39が配設されている。 The distal end portion of the casing 33 as shown in FIG. 1, an imaging unit 39 for detecting the area to be processed in alignment with the condenser 37 and the X-axis direction is disposed. 撮像ユニット39は、可視光によって半導体ウエーハ11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。 The imaging unit 39 includes an imaging element of a conventional CCD or the like for imaging the processing region of the semiconductor wafer 11 by using visible light.

撮像ユニット39は更に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段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手段を含んでおり、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 39 further includes an infrared outputs an infrared irradiation means for irradiating infrared rays to the workpiece, an optical system for capturing infrared radiation applied by the infrared irradiation means, an electric signal corresponding to infrared radiation captured by the optical system includes an infrared imaging device composed of an infrared imaging device such as CCD, an image signal obtained by imaging is transmitted to the 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 is composed of a computer, a central processing unit (CPU) 42 for executing the operation according to a control program, a read only memory (ROM) 44 for storing a control program, a read-write random for storing the control program, etc. and access memory (RAM) 46, a counter 48, and a input interface 50, and an output interface 52.

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ユニットであり、加工送り量検出ユニット56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。 56 The linear scale 54 provided along the guide rails 14, a machining feed amount detection unit consists of a reading head (not shown) disposed in the first slide block 6, the processing-feed amount detection unit 56 detection signals are 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ユニットであり、割り出し送り量検出ユニット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。 60 is indexing-feed amount detection unit consists of a reading head (not shown) disposed in the linear scale 58 and the second slide block 16 which is disposed along the guide rail 24, the indexing-feed amount detection unit 60 detection signals are input to the input interface 50 of the controller 40.

撮像ユニット39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。 Image signal picked up by the image pickup unit 39 is also input to the input interface 50 of the controller 40. 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、レーザービーム発生ユニット35等に制御信号が出力される。 On the other hand, the pulse motor 10 from the output interface 52 of the controller 40, the pulse motor 20, control signals are output to the laser beam generating unit 35 and the like.

図3を参照すると、本発明の加工方法の加工対象となる半導体ウエーハ11の表面側斜視図が示されている。 Referring to Figure 3, a front side perspective view of a semiconductor wafer 11 to be processed in the processing method of the present invention is shown. 図3に示す半導体ウエーハ11は、例えば厚さが100μmのシリコンウエーハから構成されている。 The semiconductor wafer 11 shown in FIG. 3, for example thickness and a silicon wafer 100 [mu] m.

半導体ウエーハ11は、表面11aに第1の方向に伸長する複数の第1の分割予定ライン(ストリート)13aと、第1の方向と直交する第2の方向に伸長する複数の第2の分割予定ライン13bが形成されているとともに、第1の分割予定ライン13aと第2の分割予定ライン13bとによって区画された各領域にIC、LSI等のデバイス15が形成されている。 The semiconductor wafer 11 includes a plurality of first division lines (streets) 13a extending in a first direction to the surface 11a, a plurality of second dividing extending in a second direction perpendicular to the first direction with line 13b is formed, the first division lines 13a and IC to each region partitioned by a second dividing line 13b, the device 15 of the LSI or the like is formed. また、半導体ウエーハ11の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ17が形成されている。 Further, the outer periphery of the semiconductor wafer 11, a notch 17 as a mark indicating the crystal orientation of the silicon wafer is formed.

本発明実施形態のウエーハの加工方法では、半導体ウエーハ(以下ウエーハと略称する)11は、図4に示すように、外周が環状フレームFに貼着されたダイシングテープTにその表面11a側が貼着され、図5に示すように、ウエーハ11の裏面11bが露出した形態として加工が遂行される。 In the wafer processing method of the present invention embodiment, (hereinafter abbreviated as wafer) semiconductor wafer 11, as shown in FIG. 4, the surface 11a side stuck to the dicing tape T periphery is attached to the annular frame F is, as shown in FIG. 5, the processing is performed in the form in which the back surface 11b is exposed in the wafer 11.

本発明のウエーハの加工方法では、まず、シリコンウエーハ11に対して透過性を有するパルスレーザービームの波長を1300nm〜1400nmの範囲に設定する(波長設定ステップ)。 In the wafer processing method of the present invention first sets the wavelength of the pulsed laser beam capable of passing through the silicon wafer 11 in a range of 1300Nm~1400nm (wavelength setting step).

本実施形態では、図2に示すレーザービーム発生ユニット35のレーザー発振器62として、波長1342nmのパルスレーザーを発振するYAGレーザー発振器を採用した。 In the present embodiment, as the laser oscillator 62 for the laser beam generating unit 35 shown in FIG. 2, was employed YAG laser oscillator that oscillates a pulse laser with a wavelength of 1342 nm. しかし、本発明のウエーハの加工方法では、レーザービームの波長が1300nm〜1400nmの範囲内であることは必須ではなく、波長1064nmのパルスレーザービームを使用するようにしても良い。 However, in the wafer processing method of the present invention, is not essential that the wavelength of the laser beam is in the range of 1300Nm~1400nm, it may be used a pulsed laser beam having a wavelength of 1064 nm.

次いで、レーザー加工装置2のチャックテーブル28でウエーハ11をダイシングテープTを介して吸引保持し、ウエーハ11の裏面11bを露出させる。 Then, the wafer 11 is sucked and held via the dicing tape T in a chuck table 28 of the laser processing apparatus 2, to expose the rear surface 11b of the wafer 11. そして、撮像ユニット39の赤外線撮像素子でウエーハ11をその裏面11b側から撮像し、第1の分割予定ライン13aに対応する領域を集光器37とX軸方向に整列させるアライメントを実施する。 Then, by imaging the wafer 11 in the infrared imaging element of the imaging unit 39 from the rear surface 11b side, an area corresponding to the first division line 13a carrying out the alignment for aligning the condenser 37 and the X-axis direction. このアライメントには、よく知られたパターンマッチング等の画像処理を利用する。 The alignment using the image processing well known pattern matching or the like.

第1の分割予定ライン13aのアライメントを実施後、チャックテーブル28を90度回転してから、第1の分割予定ライン13aに直交する方向に伸長する第2の分割予定ライン13bについても同様なアライメントを実施する。 After performing the alignment of the first dividing lines 13a, the chuck table 28 after rotating 90 °, the same alignment for the second division lines 13b extending in a direction perpendicular to the first division line 13a to implement.

アライメント実施後、例えば波長1342nmのパルスレーザービームを用いて、ウエーハ11の内部に改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。 After the alignment performed, for example, using a pulsed laser beam having a wavelength of 1342 nm, to implement the modified layer forming step of forming an inside reformed layer of the wafer 11. この改質層形成ステップでは、図6に示すようなマスク70を使用して、パルスレーザービームの一部を欠落させてウエーハ11に照射する。 In the modified layer forming step, using a mask 70 as shown in FIG. 6, to irradiate the wafer 11 by the missing part of the pulsed laser beam.

図6(B)は図6(A)に示すマスク70の左側面図であり、マスク70は遮光部分70aと透明部分70bとを有している。 FIG 6 (B) is a left side view of the mask 70 shown in FIG. 6 (A), the mask 70 has a light shielding portion 70a and the transparent portion 70b. マスク70の遮光部分70aでパルスレーザービームの中心から加工送り下流側外周に至る部分のパルスレーザービームの一部を欠落させる。 A light-shielding portion 70a of the mask 70 is missing a part of the pulsed laser beam portion extending in the processing-feed downstream outer periphery from the center of the pulsed laser beam.

即ち、集光レンズ74で集光されるパルスレーザービーム75は、パルスレーザービーム75の中心から加工送り方向下流側外周に至る部分77が欠落している。 That is, the pulse laser beam 75 is condensed by the condenser lens 74, the portion 77 extending from the center of the pulsed laser beam 75 in the processing-feed direction downstream side periphery is missing. この欠落部分は、パルスレーザービーム75の断面積の1/20〜1/50の範囲内が好ましい。 The missing portion is in the range of 1/20 to 1/50 of the cross-sectional area of ​​the pulsed laser beam 75 is preferred.

アライメントステップ実施後、図8に示すように、集光器37でビーム断面積の一部が欠落したパルスレーザービームの集光点を第1の分割予定ライン13aに対応するウエーハ内部に位置づけて、パルスレーザービームをウエーハ11の裏面11b側から照射して、チャックテーブル28を矢印X方向に加工送りすることにより、ウエーハ11の内部に改質層19を形成する(改質層形成ステップ)。 After the alignment step performed, as shown in FIG. 8, position the focal point of the pulsed laser beam a portion of the beam cross-sectional area in the condenser 37 is missing a wafer inside corresponding to the first division line 13a, by irradiating a pulsed laser beam from the rear surface 11b side of the wafer 11, by the chuck table 28 for machining feed in the direction of the arrow X, to form a modified layer 19 on the inside of the wafer 11 (modified layer forming step).

この改質層形成ステップでは、図7の模式図に示すように、ウエーハ11に照射されるパルスレーザービーム75はパワーの強い部分75aとパワーの弱い部分75bを有しているが、集光点19を通過したパルスレーザービームは集光点19を中心として点対称に反転して、レーザービームの欠落した漏れ光(透過光)75b´が表面11a側に形成されたクラック23に位置づけられるので、漏れ光75b´の拡散は極めて少なく、ウエーハ11の表面11aに形成されたデバイス15を損傷することが防止される。 In the modified layer forming step, as shown in the schematic diagram of FIG. 7, the pulse laser beam 75 is irradiated to the wafer 11 has a strong portion 75a and a weak portion 75b of the power of the power, the focal point the pulsed laser beam which has passed through the 19 inverted in point symmetry about the focal point 19, since the laser beam missing leak light (transmitted light) 75B' is positioned in the crack 23 formed on the surface 11a side, extremely small diffusion of the leaked light 75B', is prevented from damaging the devices 15 formed on the surface 11a of the wafer 11.

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の分割予定ライン13aに対応するウエーハ11の内部に改質層19を形成する。 While feeding indexing the chuck table 28 in the Y-axis direction to form a modified layer 19 on the inside of the wafer 11 corresponding to all of the first division line 13a. 次いで、チャックテーブル28を90°回転してから、第1の分割予定ライン13aに直交する全ての第2の分割予定ライン13bに沿って同様な改質層19を形成する。 Then, the chuck table 28 after rotating 90 °, to form a similar modified layer 19 along all of the second division line 13b orthogonal to the first division line 13a.

改質層19は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域を言う。 Modified layer 19, the density, refractive index, mechanical strength and other physical properties refers to the space made state different from the ambient. 例えば、溶融再固化領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等を含み、これらの領域が混在した領域も含むものである。 For example, the melting-resolidification region, crack region, dielectric breakdown region, includes a refractive index changed regions, one in which these regions also include mixed area.

改質層形成ステップの加工条件は、例えば次のように設定されている。 Processing conditions of the modified layer forming step is set as follows, for example.

光源 :YAGパルスレーザー 波長 :1342nm Light source: YAG pulsed laser Wavelength: 1342 nm
平均出力 :0.5W Average output: 0.5W
繰り返し周波数 :100kHz Repetition frequency: 100kHz
スポット径 :φ2.5μm Spot diameter: φ2.5μm
送り速度 :300mm/s Feed speed: 300mm / s

改質層形成ステップ実施後、図9に示す分割装置80を使用してウエーハ11に外力を付与し、ウエーハ11を個々のデバイスチップ21へと分割する分割ステップを実施する。 Modified layer forming step after implementation, the external force applied to the wafer 11 using a split device 80 shown in FIG. 9, to implement the dividing step of dividing the wafer 11 into individual device chips 21. 図9に示す分割装置80は、環状フレームFを保持するフレーム保持手段82と、フレーム保持手段82に保持された環状フレームFに装着されたダイシングテープTを拡張するテープ拡張手段84を具備している。 Dividing apparatus shown in FIG. 9 80, the frame holding means 82 for holding the annular frame F, comprises a tape expanding means 84 for expanding the dicing tape T attached to the annular frame F held by the frame holding means 82 there.

フレーム保持手段82は、環状のフレーム保持部材86と、フレーム保持部材86の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ88から構成される。 Frame holding means 82, the frame holding member 86 includes a plurality of clamps 88 as a fixing means provided on the outer periphery of the frame holding member 86. フレーム保持部材86の上面は環状フレームFを載置する載置面86aを形成しており、この載置面86a上に環状フレームFが載置される。 Upper surface of the frame holding member 86 forms a mounting surface 86a for placing the annular frame F, the annular frame F is placed on the placement surface 86a.

そして、載置面86a上に載置された環状フレームFは、クランプ88によってフレーム保持手段86に固定される。 Then, the annular frame F placed on the placement surface 86a is fixed to the frame holding means 86 by a clamp 88. このように構成されたフレーム保持手段82はテープ拡張手段84によって上下方向に移動可能に支持されている。 The frame holding means 82 configured as described above is movably supported in the vertical direction by the tape expanding means 84.

テープ拡張手段84は、環状のフレーム保持手段86の内側に配設された拡張ドラム90を具備している。 Tape expanding means 84 is provided with an extended drum 90 disposed inside the annular frame holding means 86. 拡張ドラム90の上端は蓋92で閉鎖されている。 The upper end of the expansion drum 90 is closed by a lid 92. この拡張ドラム90は、環状フレームFの内径より小さく、環状フレームFに装着されたダイシングテープTに貼着されたウエーハ11の外径より大きい外径を有している。 The expansion drum 90 is smaller than the inner diameter of the annular frame F, and has an outer diameter greater than the outer diameter of the wafer 11 is adhered to the dicing tape T attached to the annular frame F.

拡張ドラム90はその下端に一体的に形成された支持フランジ94を有している。 Expansion drum 90 has a support flange 94 which is integrally formed at its lower end. テープ拡張手段84は更に、環状のフレーム保持部材86を上下方向に移動する駆動手段96を具備している。 Tape expanding means 84 further is provided with a driving means 96 for moving the frame holding member 86 in the vertical direction. この駆動手段96は支持フランジ94上に配設された複数のエアシリンダ98から構成されており、そのピストンロッド100はフレーム保持部材86の下面に連結されている。 The driving means 96 is composed of a plurality of air cylinders 98 disposed on the support flange 94, its piston rod 100 is connected to the lower surface of the frame holding member 86.

複数のエアシリンダ98から構成される駆動手段96は、環状のフレーム保持部材86を、その載置面86aが拡張ドラム90の上端である蓋92の表面と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム90の上端より所定量下方の拡張位置との間で上下方向に移動する。 Driving means 96 composed of a plurality of air cylinders 98, the annular frame holding member 86, and the reference position of the mounting surface 86a is a surface substantially the same height of the cover 92 which is the upper end of the expansion drum 90, extend vertically moves between the extended position a predetermined amount lower than the upper end of the drum 90.

以上のように構成された分割装置80を用いて実施するウエーハ11の分割ステップについて図9を参照して説明する。 Referring to FIG. 9 will be described dividing step of the wafer 11 to be carried out using been dividing apparatus 80 configured as described above. 図10(A)に示すように、ウエーハ11をダイシングテープTを介して支持された環状フレームFを、フレーム保持部材86の載置面86a上に載置し、クランプ88によってフレーム保持部材86を固定する。 As shown in FIG. 10 (A), the annular frame F of the wafer 11 is supported through the dicing tape T, is placed on the mounting surface 86a of the frame holding member 86, the frame holding member 86 by the clamps 88 fixed. この時、フレーム保持部材86はその載置面86aが拡張ドラム90の上端と略同一高さとなる基準位置に位置づけられる。 At this time, the frame holding member 86 is positioned in the reference position where the mounting surface 86a becomes substantially the same height as the upper end of the expansion drum 90.

次いで、エアシリンダ98を駆動してフレーム保持部材86を図10(B)に示す拡張位置に下降する。 Next, lower the frame holding member 86 by driving the air cylinder 98 to the extended position shown in FIG. 10 (B). これにより、フレーム保持部材86の載置面86a上に固定されている環状フレームFも下降するため、環状フレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム90の上端を閉鎖した蓋92に当接して主に半径方向に拡張される。 Accordingly, since the annular frame F fixed to the mounting surface 86a of the frame holding member 86 descends, the dicing tape T attached to the annular frame F is in contact with the lid 92 which closes the upper end of the expansion drum 90 It is mainly radially expanded Te.

その結果、ダイシングテープTに貼着されているウエーハ11には、放射状に引っ張り力が作用する。 As a result, the wafer 11 is stuck to the dicing tape T is radially tensile force acts. このようにウエーハ11に放射状に引っ張り力が作用すると、第1、第2の分割予定ライン13a,13bに沿って形成された改質層19が分割起点となってウエーハ11が第1、第2の分割予定ライン13a,13bに沿って割断され、個々のデバイスチップ21に分割される。 With such radially tensile force to the wafer 11 acts, first, second dividing lines 13a, wafer 11 modified layer 19 formed along the 13b becomes the division originating points are first, second dividing lines 13a, is fractured along 13b, it is divided into individual device chips 21.

上述した実施形態によると、改質層形成ステップにおいて、パルスレーザービームの中心から加工送り方向下流側外周に至る部分を欠落させて、パルスレーザービームの集光点をウエーハ11の内部に位置づけるようにしたので、改質層19を形成するには十分なエネルギーが確保されると共に、改質層19から伝播した微細なクラック23がウエーハ11の表面11a側に存在していても、集光点19を通過したパルスレーザービームは集光点19を中心として点対称に反転して、パルスレーザービームの一部が欠落した漏れ光75b´が表面側に形成されたクラック23に位置づけられるので、漏れ光の散乱は極めて少なく、ウエーハ11の表面11aに形成されたデバイス15が損傷されるのを防止することができる。 According to the embodiment described above, in the modified layer forming step, by missing portion from the center of the pulse laser beam in the processing-feed direction downstream side periphery, to position the focal point of the pulsed laser beam inside the wafer 11 since the, with sufficient energy is ensured to form a modified layer 19, be modified layer 19 fine cracks 23 propagated from is present on the surface 11a side of the wafer 11, the focal point 19 reversed the pulsed laser beam is point symmetric about the focal point 19 passing through the, the leakage light 75b' part of the pulsed laser beam is missing is positioned cracks 23 formed on the surface side, the leakage light scattering is very small, it is possible to prevent the device 15 which is formed on the surface 11a of the wafer 11 from being damaged.

2 レーザー加工装置11 シリコンウエーハ13a 第1の分割予定ライン13b 第2の分割予定ライン15 デバイス19 改質層21 デバイスチップ23 クラック28 チャックテーブル34 レーザービーム照射ユニット35 レーザービーム発生ユニット37 集光器39 撮像ユニット62 レーザー発振器64 繰り返し周波数設定手段70 マスク70a 遮光部分70b 透明部分74 集光レンズ75 ビーム断面積75a パワーの強い部分75b パワーの弱い部分75b´ パワーの弱い漏れ光80 分割装置T ダイシングテープF 環状フレーム 2 laser processing apparatus 11 silicon wafer 13a first division lines 13b second division lines 15 device 19 modifying layer 21 device chip 23 crack 28 chuck table 34 the laser beam irradiation unit 35 the laser beam generating unit 37 concentrator 39 the imaging unit 62 the laser oscillator 64 repetition frequency setting means 70 masks 70a shading portions 70b transparent portion 74 converging lens 75 the beam cross-sectional area 75a power weak 75b' power of strong portion 75b power weak leakage light 80 dividing device T dicing tape F the annular frame

Claims (1)

  1. 被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザービームを照射して被加工物の内部に改質層を形成するレーザービーム照射手段と、該保持手段と該レーザービーム照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を備えたレーザー加工装置によって表面に複数のデバイスが複数の分割予定ラインによって区画されて形成されたシリコンからなるウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、 Laser beam to form a holding means for holding a workpiece, the internal reforming layer of the workpiece by irradiating a pulsed laser beam having a transmission wavelength to the workpiece held by the holding means and irradiation means, a plurality of devices on the surface by laser machining apparatus and a feeding means for relatively machining feed and the holding means and the laser beam irradiation means is formed are partitioned by a plurality of dividing lines the wafer made of silicon in a wafer processing method of processing,
    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ビームの集光点をウエーハの内部に位置づけてウエーハの裏面から該分割予定ラインに対応する領域にパルスレーザービームを照射するとともに該保持手段と該レーザービーム照射手段とを相対的に加工送りして、ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、 The holding means and the laser irradiates the focal point of the pulsed laser beam having a transmission wavelength to be positioned inside of the wafer from the back surface of the wafer in a region corresponding to the dividing lines of the pulsed laser beam to the wafer and feeding relatively processed and a beam irradiation unit, and the modified layer forming step of forming a modified layer on the inside of the wafer,
    該改質層形成ステップ実施後、ウエーハに外力を付与して該改質層を分割起点にウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備え、 It said modified layer forming step after implementation, includes a division step the wafer is divided starting point reforming layer splits along the dividing lines by applying an external force to the wafer, and
    該改質層形成ステップにおいて、ウエーハに照射されるパルスレーザービームの中心から加工送り方向下流側外周に至る部分にパルスレーザービームの一部を欠落させて、パルスレーザービームの集光点をウエーハの内部に位置づけることを特徴とするウエーハの加工方法。 In reforming layer forming step, a part of the pulsed laser beam from the center of the pulsed laser beam portion extending in the processing-feed direction downstream side outer circumferential irradiated on the wafer by missing, the focal point of the pulsed laser beam of the wafer the wafer processing method characterized by positioning inside.
JP2014204270A 2014-10-02 2014-10-02 The wafer processing method Active JP6347714B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014204270A JP6347714B2 (en) 2014-10-02 2014-10-02 The wafer processing method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014204270A JP6347714B2 (en) 2014-10-02 2014-10-02 The wafer processing method
TW104128355A TW201613713A (en) 2014-10-02 2015-08-28 Wafer processing method
KR1020150135263A KR20160040100A (en) 2014-10-02 2015-09-24 Wafer machining method
CN201510621967.6A CN105479019A (en) 2014-10-02 2015-09-25 Wafer processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016076524A JP2016076524A (en) 2016-05-12
JP6347714B2 true JP6347714B2 (en) 2018-06-27

Family

ID=55666478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014204270A Active JP6347714B2 (en) 2014-10-02 2014-10-02 The wafer processing method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6347714B2 (en)
KR (1) KR20160040100A (en)
CN (1) CN105479019A (en)
TW (1) TW201613713A (en)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659300B2 (en) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 Method for producing a laser processing method and a semiconductor chip
TWI520269B (en) * 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
JP3842769B2 (en) * 2003-09-01 2006-11-08 株式会社東芝 The laser processing apparatus, a manufacturing method of laser processing method, and a semiconductor device
EP1748474B1 (en) * 2004-03-30 2015-05-06 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
JP2006108459A (en) * 2004-10-07 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd Laser machining method and device of silicon wafer
JP2006319198A (en) * 2005-05-13 2006-11-24 Disco Abrasive Syst Ltd Laser machining method for wafer and device thereof
JP4804911B2 (en) * 2005-12-22 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 The laser processing apparatus
JP4804183B2 (en) * 2006-03-20 2011-11-02 株式会社デンソー Semiconductor chips manufactured by the cutting method and cutting method of a semiconductor substrate
JP2013042119A (en) * 2011-07-21 2013-02-28 Hamamatsu Photonics Kk Light-emitting element manufacturing method
JP6233407B2 (en) * 2013-03-26 2017-11-22 旭硝子株式会社 Processing method of a glass plate, and glass-plate working apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160040100A (en) 2016-04-12
CN105479019A (en) 2016-04-13
JP2016076524A (en) 2016-05-12
TW201613713A (en) 2016-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100452299C (en) Silicon wafer laser processing method and laser beam processing machine
CN100339974C (en) Wafer processing method
JP4769560B2 (en) The method of dividing the wafer
US7897488B2 (en) Dividing method for wafer having film on the front side thereof
JP2007021511A (en) Laser beam machining apparatus
JP2005086161A (en) Method of working wafer
US20040089644A1 (en) Laser machining method and laser machining apparatus
CN1612304A (en) Wafer dividing method
CN1713353A (en) Wafer processing method
JP4509573B2 (en) Semiconductor substrate, a semiconductor chip, and a method of manufacturing a semiconductor device
JP2005203541A (en) Laser-processing method for wafer
KR20090049534A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP5473414B2 (en) The laser processing apparatus
CN1645563A (en) Semiconductor wafer processing method
CN101172318A (en) Laserbearbeitungsvorrichtung
JP4791248B2 (en) The laser processing apparatus
US7910459B2 (en) Method of manufacturing device having a UV-curable adhesive
JP2009206162A (en) Method of dividing wafer
JP4777761B2 (en) The method of dividing the wafer
JP4640173B2 (en) Dicing machine
JP2006150385A (en) Laser cutting method
JP5733954B2 (en) The method of dividing the optical device wafer
CN101170075B (en) Dividing a wafer dividing method and apparatus
JP6425368B2 (en) The laser processing apparatus and a laser processing method
CN102785028B (en) The laser processing method and laser processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170815

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180515

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6347714

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150