JP7139050B2 - Wafer processing method - Google Patents
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Description
本発明は、ウェーハにレーザービームを照射してウェーハの内部に改質層を形成することによって、ウェーハを分割するウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for dividing a wafer by irradiating the wafer with a laser beam to form a modified layer inside the wafer.
半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハの加工方法として、ウェーハの内部に改質層を形成した後、ウェーハに外力を付与して改質層を起点にウェーハを個々のチップに分割する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
As a method of processing wafers such as semiconductor wafers and optical device wafers, there is known a method of forming a modified layer inside the wafer and then applying an external force to the wafer to divide the wafer into individual chips starting from the modified layer. (See
特許文献1に記載の加工方法では、ウェーハに対して透過性を有する(即ち、ウェーハを透過する)波長のレーザービームがウェーハ内部に集光するように当該レーザービームをウェーハの表面側からウェーハに照射して、ウェーハの分割予定ラインに沿ってウェーハの内部に改質層を形成する。そして、ウェーハに外力を付与することにより、改質層を起点としてウェーハを分割する。
In the processing method described in
改質層を形成するウェーハの表面に偏光膜が設けられている状態で、ウェーハを透過する波長のレーザービームをウェーハの表面側からウェーハに照射すると、偏光膜がレーザービームのエネルギーを吸収することにより、偏光膜がレーザービームでアブレーションされる場合がある。アブレーションされた偏光膜の材料はデブリ(debris)となり、レーザービームが出射される集光レンズにこのデブリが付着するという問題がある。 In a state in which a polarizing film is provided on the surface of the wafer forming the modified layer, when the wafer is irradiated with a laser beam having a wavelength that passes through the wafer from the surface side of the wafer, the polarizing film absorbs the energy of the laser beam. As a result, the polarizing film may be ablated by the laser beam. The material of the polarizing film that has been ablated becomes debris, and there is a problem that this debris adheres to the condensing lens from which the laser beam is emitted.
加えて、レーザービームのエネルギーが偏光膜に部分的に吸収されるので、ウェーハの内部におけるレーザービームの集光点で多光子吸収が生じ難くなり、レーザービームによる改質層の形成が不十分となる問題がある。これらの問題は、レーザービームの集光点がウェーハと偏光膜との境界に近づくほど顕著となる。 In addition, since the energy of the laser beam is partially absorbed by the polarizing film, multiphoton absorption is less likely to occur at the focal point of the laser beam inside the wafer, resulting in insufficient formation of the modified layer by the laser beam. there is a problem. These problems become more pronounced as the focal point of the laser beam approaches the boundary between the wafer and the polarizing film.
そこで、ウェーハの表面側(即ち、ウェーハの偏光膜側)からレーザービームを照射することに代えて、ウェーハの裏面側からウェーハにレーザービームを照射することが考えられる。 Therefore, instead of irradiating the laser beam from the front side of the wafer (that is, from the polarizing film side of the wafer), it is conceivable to irradiate the wafer with the laser beam from the back side of the wafer.
この場合、ウェーハの表面側をチャックテーブルの保持面によって吸引して保持することとなる。しかしながら、偏光膜は非常に脆いので、ウェーハの表面側を保持面で吸引保持するとウェーハの表面側の偏光膜が破壊されるという問題がある。 In this case, the front side of the wafer is sucked and held by the holding surface of the chuck table. However, since the polarizing film is very fragile, there is a problem that the polarizing film on the front surface side of the wafer is destroyed when the front surface side of the wafer is suction-held by the holding surface.
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、偏光膜が設けられているウェーハの表面側からウェーハにレーザービームを照射する場合に、デブリの集光レンズへの付着を防ぎ、且つ、ウェーハの分割に適した改質層を形成することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and prevents debris from adhering to a condenser lens when irradiating a wafer with a laser beam from the front side of the wafer on which a polarizing film is provided, and An object of the present invention is to form a modified layer suitable for dividing a wafer.
本発明の一態様によれば、表面に偏光膜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ウェーハの加工方法であって、該表面とは反対側の該ウェーハの裏面側を、環状のフレームに貼り付けられた支持テープに貼り付けるウェーハ支持ステップと、該ウェーハ支持ステップの後に、該偏光膜の該ウェーハとは反対側に位置する外面側から該偏光膜に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該偏光膜を分断するレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、該レーザー加工溝形成ステップの後に、該ウェーハの内部に集光点を位置付けるように該偏光膜の該外面側から該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを該レーザー加工溝に沿って該ウェーハに照射することにより、該ウェ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の後に、該ウェーハに外力を付与し、該ウェ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、を含み、該レーザー加工溝形成ステップで形成される該レーザー加工溝の幅は、該改質層形成ステップで該偏光膜にダメージが入らない範囲で最小に設定されており、該改質層形成ステップでは、該ウェーハの該偏光膜を透過する方向に偏光方向が制御された該レーザービームを該ウェーハに照射するウェーハの加工方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a wafer processing method for dividing a wafer having a polarizing film formed on its surface along a dividing line, wherein the back surface of the wafer, which is opposite to the front surface, is formed into an annular shape. and after the wafer supporting step, the polarizing film is absorptive to the polarizing film from the outer surface side of the polarizing film opposite to the wafer. A laser-processed groove forming step of irradiating a laser beam of a wavelength along the dividing line to form a laser-processed groove that divides the polarizing film; A modified layer is formed inside the wafer by irradiating the wafer along the laser-processed groove with a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer from the outer surface side of the polarizing film so as to locate a point. and a dividing step of applying an external force to the wafer after the modified layer forming step to divide the wafer along the planned dividing line , wherein the laser processing The width of the laser-processed groove formed in the groove forming step is set to a minimum within a range in which the polarizing film is not damaged in the modified layer forming step. Provided is a wafer processing method for irradiating the wafer with the laser beam whose polarization direction is controlled in the direction of transmission through the polarizing film .
好ましくは、ウェーハの加工方法は、該レーザー加工溝形成ステップの前に、該偏光膜の該外面側に液状の材料を塗布して保護膜を形成する保護膜被覆ステップと、該レーザー加工溝形成ステップの後に、該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、をさらに含む。 Preferably, the wafer processing method includes, prior to the laser-processed groove forming step, a protective film coating step of applying a liquid material to the outer surface side of the polarizing film to form a protective film; After the step, a protective film removing step of removing the protective film is further included.
また、好ましくは、該ウェーハはガラスである。 Also preferably, the wafer is glass.
本発明に係るウェーハの加工方法では、分割予定ラインに沿ってウェーハに改質層を形成する前に、ウェーハの表面に形成された偏光膜を分割予定ラインに沿って部分的に除去する。 In the wafer processing method according to the present invention, the polarizing film formed on the surface of the wafer is partially removed along the dividing lines before forming the modified layer on the wafer along the dividing lines.
それゆえ、改質層を形成するときにウェーハの表面側からレーザービームを照射しても、レーザービームが偏光膜に吸収されることなくウェーハの内部に到達できる。また、ウェーハを分割できる程度にウェーハの強度が局所的に低下した改質層をウェーハの内部に形成できる。 Therefore, even if a laser beam is irradiated from the surface side of the wafer when forming the modified layer, the laser beam can reach the inside of the wafer without being absorbed by the polarizing film. In addition, a modified layer in which the strength of the wafer is locally reduced to such an extent that the wafer can be split can be formed inside the wafer.
さらに、分割予定ラインに沿って偏光膜が部分的に除去されているので、改質層を形成するときに偏光膜がデブリとなり集光レンズへこのデブリが付着することを防止できる。 Furthermore, since the polarizing film is partially removed along the dividing lines, it is possible to prevent the polarizing film from turning into debris and adhering to the condensing lens when forming the modified layer.
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1から図7は、第1実施形態に係るウェーハ11の加工方法の各ステップ、加工に用いる装置等を示す図である。また、図8は、第1実施形態に係る加工方法のフローチャートである。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 7 are diagrams showing steps of a method for processing a
図1は、ウェーハ11の裏面11b側を支持テープ17bに貼り付けるウェーハ支持ステップ(S10)を示す斜視図である。樹脂等で形成されている支持テープ17bは、環状のフレーム17aの開口よりも大きな径を有している。支持テープ(ダイシングテープ)17bの周辺部は、金属で形成された環状のフレーム17aに貼り付けられており、支持テープ17bの中央部は、フレーム17aの開口で露出している。
FIG. 1 is a perspective view showing the wafer support step (S10) of attaching the
支持テープ17bは、例えば、基材層と、当該基材層上の全面に設けられた粘着層とを有する。粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂層であり、フレーム17a等に対して強力な粘着力を発揮する。フレーム17aの開口には支持テープ17bの粘着層が露出している。
The
本実施形態のウェーハ11は、可視光線(例えば、360nm以上830nm以下)に対して透明であるガラスからなる板状基板であるが、ウェーハ11のガラスの種類は、特に限定されない。ウェーハ11のガラスは、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の各種ガラスであってよい。
The
なお、ウェーハ11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、シリコン等の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板等をウェーハ11として用いることもできる。
The material, shape, structure, size, etc. of the
ウェーハ11は、例えば、100μm以上1000μm未満の厚さ(Z軸方向の長さ)を有する。本実施形態のウェーハ11は730μmの厚さを有する。また、ウェーハ11は、平面視で長辺と短辺とを有する矩形状に形成されている。
The
本実施形態では、ウェーハ11の長辺と平行な方向を第1方向とし、ウェーハ11の短辺と平行な方向を第2方向とする。なお、図1では、第1方向を数字1で示し、第2方向を数字2で示す。
In this embodiment, the direction parallel to the long side of the
裏面11bとは反対側のウェーハ11の表面11a側は、互いに交差する複数の分割予定ライン(ストリート)11cによって複数の領域に区画される。本実施形態では、分割予定ライン11cで区画される各領域は、20mm角の矩形領域である。
The
なお、本実施形態のウェーハ11における各領域の表面11a側には、デバイス等が形成されていない。また、本実施形態のウェーハ11の表面11a側は、直線状の分割予定ライン11cによって矩形状の領域に区画されるが、分割予定ライン11cを曲線状にして、曲線状の分割予定ライン11cによってウェーハ11の表面11a側を円形状の領域に区画してもよい。
Devices and the like are not formed on the
ウェーハ11の表面11a上の全面には、偏光膜13が形成されている。偏光膜13も、ウェーハ11と同様に、分割予定ライン11cによって複数の領域に区画される。偏光膜13は、ウェーハ11の第1方向に沿った長手部を有する複数の凸部を備える。つまり、複数の凸部の各々は、第1方向に沿ってストライプ状に形成されている。第2方向で隣接する2つの凸部は所定の間隔を空けて設けられており、この2つの凸部の間には溝が形成されている。図1では、この溝を偏光膜13中に線で示している。
A
偏光膜13の凸部は、金属材料で形成されて光を反射する反射層と、反射層上に半導体材料で形成され光を吸収する吸収層との積層構造で構成されている。偏光膜13は、凸部の表面と、2つの凸部の間に位置する溝の底部でウェーハ11の表面11aとに接する酸化膜を更に含む。
The convex portion of the
当該酸化膜は、ウェーハ11上に複数の凸部を形成した後、例えば、熱酸化等の酸化工程を経て形成される。酸化膜は凸部の高さよりも十分に薄く、酸化膜は2つの凸部の間の溝を完全には充填しない。
The oxide film is formed through an oxidation process such as thermal oxidation after forming a plurality of protrusions on the
本実施形態の偏光膜13は、上述の様に無機材料で形成された、いわゆるワイヤーグリッド偏光膜であるが、偏光膜13の材質、形状、構造等は特に制限されない。例えば、偏光膜13として、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素イオン等を配向させて形成された有機材料の偏光膜等を用いることもでき、その他の偏光膜を用いることもできる。
The
なお、図1では、分割予定ライン11cを説明するために、偏光膜13とウェーハ11とを離して示しているが、偏光膜13はウェーハ11の表面11aに接して設けられており、偏光膜13とウェーハ11とは積層体15を構成している。
In FIG. 1, the
ウェーハ支持ステップ(S10)では、フレーム17aの開口に露出した支持テープ17bの粘着層に、ウェーハ11の裏面11b側を貼り付ける。これにより、フレーム17a、支持テープ17b及び積層体15が一体化されたウェーハユニット19を形成する(図2を参照)。
In the wafer support step (S10), the
本実施形態では、上述のウェーハ支持ステップ(S10)の後に、紫外線の波長を有するレーザービームL1を偏光膜13のウェーハ11とは反対側に位置する外面13a側から偏光膜13に照射して、偏光膜13を加工する。これにより、偏光膜13にレーザー加工溝13bを形成する(レーザー加工溝形成ステップ(S20))。
In this embodiment, after the above-described wafer supporting step (S10), the
レーザー加工溝形成ステップ(S20)は、レーザー加工装置20Aを用いて行われる。図2は、ウェーハユニット19が配置されたレーザー加工装置20Aの斜視図である。レーザー加工装置20Aは、ウェーハユニット19を吸引保持するチャックテーブル28Aを有する。
The laser processing groove forming step (S20) is performed using the
レーザー加工装置20Aのチャックテーブル28Aの上面には、支持テープ17bの基材層の裏面(即ち、支持テープ17bの基材層の粘着層とは反対側の面)が接するよう、ウェーハユニット19が配置される。
The
チャックテーブル28Aは、ウェーハ11よりも大きな円形状の上面を有しており、当該上面はX軸方向及びY軸方向に対して概ね平行に形成されている。チャックテーブル28Aの上面の中央領域には、多孔質セラミックス等で形成されたポーラス板が設けられている。
The chuck table 28A has a circular top surface larger than the
ポーラス板は、チャックテーブル28Aの内部に形成された吸引路(不図示)等を介して真空ポンプ等の吸引手段(不図示)に接続されている。ポーラス板及び吸引路を介して吸引手段の負圧をウェーハ11に作用させることで、ポーラス板の上面はウェーハ11を吸引保持する保持面28Aa(図3等を参照)として機能する。
The porous plate is connected to suction means (not shown) such as a vacuum pump through a suction path (not shown) formed inside the chuck table 28A. The upper surface of the porous plate functions as a holding surface 28Aa (see FIG. 3, etc.) for sucking and holding the
チャックテーブル28Aの下方には、移動機構(不図示)が設けられており、チャックテーブル28Aは、この移動機構によりX軸方向(即ち、加工送り方向)及びY軸方向に移動できる。ただし、必ずしもX及びY軸方向の両方向にチャックテーブル28Aを移動させなくてもよく、X軸方向にのみチャックテーブル28Aを移動させてもよい。 A moving mechanism (not shown) is provided below the chuck table 28A, and the chuck table 28A can move in the X-axis direction (that is, the processing feed direction) and the Y-axis direction by this moving mechanism. However, it is not necessary to move the chuck table 28A in both the X and Y-axis directions, and the chuck table 28A may be moved only in the X-axis direction.
チャックテーブル28Aは、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、Z軸方向(鉛直方向)に概ね平行な回転軸の周りに回転することができる。チャックテーブル28Aを所定角度だけ回転させることにより、保持面28Aaによって吸引保持されたウェーハユニット19は同じ所定角度だけ回転させられる。これにより、レーザー加工装置20Aに対するウェーハ11のX-Y平面での向きが調節される。
The chuck table 28A is connected to a rotation drive source (not shown) such as a motor, and can rotate around a rotation axis substantially parallel to the Z-axis direction (vertical direction). By rotating the chuck table 28A by a predetermined angle, the
レーザー加工装置20Aは、チャックテーブル28Aに対向する位置に、レーザー照射ユニット22Aを有する。レーザー照射ユニット22Aの先端部には、パルス状のレーザービームを出射するレーザー加工ヘッド24Aが設けられている。レーザー加工ヘッド24Aは、レーザービームを集光する集光レンズを内部に有しており、レーザービームは、この集光レンズからレーザー加工ヘッド24A外へ出射される。
The
本実施形態のレーザー加工装置20Aは、紫外線の波長帯域(例えば、波長が10nm以上400nm以下の範囲)に属する波長のレーザービームL1を照射する。紫外線の波長を有するレーザービームL1は、偏光膜13に対して吸収性を有する波長のレーザービームである。本実施形態のレーザービームL1は、レーザービームL1の進行方向に対して電場及び磁場が各々特定の方向に振動する直線偏光であるが、円偏光又は楕円偏光であってよく、ランダム偏光(自然光)であってもよい。
20 A of laser processing apparatuses of this embodiment irradiate the laser beam L1 of the wavelength which belongs to the wavelength range of an ultraviolet-ray (for example, the wavelength ranges from 10 nm to 400 nm). The laser beam L<b>1 having an ultraviolet wavelength is a laser beam having a wavelength that is absorptive to the
レーザー加工装置20Aは、偏光膜13を加工するときには紫外線の波長を有するレーザービームL1をレーザー加工ヘッド24Aから照射し、偏光膜13の一部をアブレーションする。なお、ウェーハ11は、本実施形態のレーザービームL1によっては加工されない。
When processing the
レーザー照射ユニット22Aは、レーザー加工ヘッド24Aの近傍に配置された撮像ユニット26Aを更に有する。撮像ユニット26Aにより撮像された積層体15の画像は、積層体15とレーザー加工ヘッド24Aとの位置合わせ等に利用される。
The
図3(A)、図3(B)及び図4を参照することにより、レーザー加工装置20A用いて、偏光膜13の開口部であるレーザー加工溝13bを積層体15に形成する様子を説明する。図3(A)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜13を加工する前のウェーハ11を示す一部断面側面図であり、図3(B)は、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で偏光膜13を加工した後のウェーハ11を示す一部断面側面図である。
3(A), 3(B), and 4, how the
図3(B)では、理解を容易にするべく、レーザー加工溝13bよりも紙面奥方向(即ち、第2方向)に位置する偏光膜13を省略している。図4は、偏光膜13に形成されたレーザー加工溝13bを示す断面図である。
In FIG. 3B, the
レーザー加工溝形成ステップ(S20)では、まず、レーザー加工装置20AのX軸方向とウェーハ11の第1方向とが平行となる様に、チャックテーブル28Aを回転させる。そして、レーザー加工ヘッド24Aとチャックテーブル28Aとを相対的にX軸方向に動かしつつ、レーザー加工ヘッド24Aから積層体15に対してレーザービームL1を照射する。
In the laser processing groove forming step (S20), first, the chuck table 28A is rotated so that the X-axis direction of the
本実施形態では、ウェーハ11の第1方向の一端から他端までレーザービームL1を照射するように、チャックテーブル28AをX軸方向に沿って移動させることで、ウェーハ11の第1方向と平行な分割予定ライン11c(図4を参照)に沿って直線状にレーザービームL1を照射する。
In this embodiment, by moving the chuck table 28A along the X-axis direction so that the
偏光膜13にレーザービームL1を照射することにより、偏光膜13を構成する材料は、アブレーションされてデブリとなる。このデブリは、偏光膜13から飛散して、例えば、レーザー加工ヘッド24Aに付着する可能性がある。
By irradiating the
しかしながら、レーザー加工溝形成ステップ(S20)におけるレーザー加工ヘッド24Aの先端から偏光膜13までの距離は、ウェーハ11に改質層を形成する場合に比べて十分に大きくできる。それゆえ、レーザー加工溝形成ステップ(S20)では、レーザー加工ヘッド24Aの集光レンズにデブリが付着することを防止できる。
However, the distance from the tip of the
図3(B)に示す様に、レーザービームL1を照射して偏光膜13を部分的に除去することで、レーザー加工溝13bを形成する。レーザービームL1の平均パワーは、例えば1.0Wであり、照射するときのチャックテーブル28Aの移動速度は、例えば200mm/sである。
As shown in FIG. 3B, laser-processed
図4に示す様に、偏光膜13を部分的に除去することで、ウェーハ11の第2方向に所定の幅Wを有し、偏光膜13を分断するレーザー加工溝13bを形成する。幅Wは、例えば、100μm以上300μm以下である。また、幅Wは、後述する偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径との関係で、ウェーハ11の厚さの40%程度としてもよい。
As shown in FIG. 4, by partially removing the
本実施形態では、レーザー加工ヘッド24Aがウェーハ11の第1方向の一端と他端との間を1回(即ち、1パス)以上往復するように、レーザービームL1を偏光膜13に照射する。このとき、往路と復路とでレーザービームL1が第2方向で部分的に重なるようにレーザービームL1を照射してよい。
In this embodiment, the
ウェーハ11の第1方向に沿って1つのレーザー加工溝13bを形成した後、当該レーザー加工溝13bに対してウェーハ11の第2方向に隣接する位置にレーザー加工ヘッド24Aを位置付け、同様に、ウェーハ11の第1方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する。
After forming one
このように、ウェーハ11の第2方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第1方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する。これにより、ウェーハ11の第1方向と平行な全ての分割予定ライン11c上にレーザー加工溝13bを形成する。
In this manner, the
次に、レーザー加工装置20AのX軸方向とウェーハ11の第2方向とが平行になるように、チャックテーブル28Aを90度回転させる。そして、ウェーハ11の第2方向の一端から他端までレーザービームL1を直線状に照射するように、チャックテーブル28AをX軸方向に沿って移動させることで、レーザービームL1をウェーハ11の第2方向と平行な分割予定ライン11cに沿って照射する。
Next, the chuck table 28A is rotated by 90 degrees so that the X-axis direction of the
ウェーハ11の第1方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第2方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL1を次々に直線状に照射することで、ウェーハ11の第2方向と平行な全ての分割予定ライン11c上にレーザー加工溝13bを形成する。
By linearly irradiating the
レーザー加工溝形成ステップ(S20)の後に、レーザー加工装置20Aとは異なるレーザー加工装置20Bを用いて、赤外線の波長を有するレーザービームL2をレーザー加工溝13bに沿ってウェーハ11に照射することにより、ウェーハ11の内部に改質層を形成する。
After the laser processing groove forming step (S20), a
図5(A)、図5(B)及び図6を参照することにより、レーザー加工装置20Bを用いて、偏光膜13に形成されたレーザー加工溝13bに沿って、ウェーハ11に形成する改質層11d及びクラック11eについて説明する。
5(A), 5(B) and 6, using a
レーザー加工装置20Bは、レーザー照射ユニット22Aと略同じ機能を有するレーザー加工ユニット22Bを有する。但し、レーザー加工ユニット22Bは、レーザー加工ヘッド24Bから、赤外線の波長帯域(例えば、波長が0.75μm以上1000μm以下の範囲)に属する波長のレーザービームL2を照射する。
The
赤外線の波長を有するレーザービームL2は、ウェーハ11に対して透過性を有する波長のレーザービームであり、ウェーハ11を加工するときには、このレーザービームL2がウェーハ11に対して照射される。
The laser beam L2 having an infrared wavelength is a laser beam having a wavelength that is transparent to the
本実施形態では、偏光膜13の開口部(後述する、レーザー加工溝13b)を介してウェーハ11にレーザービームL2を照射して、ウェーハ11の内部に改質層を形成する。なお、レーザービームL2は、レーザービームL2の進行方向に対して電場及び磁場が特定の方向に振動する直線偏光である。
In this embodiment, the
また、レーザー加工装置20Bは、チャックテーブル28Aと略同じ機能を有するチャックテーブル28Bを有する。チャックテーブル28Bはポーラス板を有し、ポーラス板の上面はウェーハ11を吸引保持する保持面28Baとして機能する。
The
図5(A)は、改質層形成ステップ(S30)で加工する前のウェーハ11を示す一部断面側面図であり、図5(B)は、改質層形成ステップ(S30)で加工した後のウェーハ11を示す一部断面側面図である。また、図6は、ウェーハ11の内部に形成された改質層11dを示す一部断面側面図である。
FIG. 5(A) is a partial cross-sectional side view showing the
本実施形態では、ウェーハ11の内部に集光点を位置付けるように偏光膜13の外面13a側からウェーハ11にレーザービームL2を照射する。レーザービームL2の平均パワーは、例えば1.0Wである。ウェーハ11に照射されたレーザービームL2は、ウェーハ11内部の特定の深さ位置に集光する。
In the present embodiment, the
集光点には多光子吸収が生じ、ウェーハ11が変質することによって機械的強度等が低下した改質層11dが形成される。改質層11dは、例えば、ウェーハ11が部分的に溶融した領域である。
Multiphoton absorption occurs at the light condensing point, and the
改質層形成ステップ(S30)では、まず、レーザー加工装置20BのX軸方向とウェーハ11の第1方向とが平行となる様に、チャックテーブル28Bを回転させる。そして、レーザー加工ヘッド24Bとチャックテーブル28Bとを相対的にX軸方向に動かしつつ、レーザー加工ヘッド24Bから積層体15に対してレーザービームL2を照射する。
In the modified layer forming step (S30), first, the chuck table 28B is rotated so that the X-axis direction of the
ウェーハ11の第1方向の一端から他端までウェーハ11にレーザービームL2を照射するように、チャックテーブル28BをX軸方向に沿って移動させることで、レーザービームL2をウェーハ11の第1方向と平行なレーザー加工溝13bに沿って直線状に照射する(1回(即ち、1パス)のレーザービームL2の照射)。レーザービームL2を照射するときのチャックテーブル28Bの移動速度は、例えば、500mm/sである。
By moving the chuck table 28B along the X-axis direction so that the
本実施形態では、集光点の深さ位置を変えて、上述の1回のレーザービームL2の照射を繰り返す。これにより、ウェーハ11内部の異なる深さ位置に改質層11dを形成する。集光点の深さ位置を変えて5回から10回(例えば、8回)、レーザービームL2を照射して、ウェーハ11の厚さ方向で隣接する改質層11dが互いに接続された複数の改質層11dを形成する(図6を参照)。
In this embodiment, the depth position of the condensing point is changed, and the irradiation with the laser beam L2 described above is repeated once. Thereby, the modified
複数の改質層11dを形成するとき、最も表面11aに近い位置の改質層11dから表面11aまで至るクラック11eが形成される。同様に、最も裏面11bに近い位置の改質層11dから裏面11bまで至るクラック11eが形成される。なお、図6では、X軸方向で改質層11d及びクラック11eと重なる分割予定ライン11cの記載を省略している。
When forming a plurality of modified
ウェーハ11の第1方向と平行な全てのレーザー加工溝13bに沿ってレーザービームL2を直線状に照射して、各レーザー加工溝13bの下方に改質層11dを形成する。さらに、レーザー加工溝形成ステップ(S20)と同様に、レーザー加工装置20BのX軸方向とウェーハ11の第2方向とが平行になるように、チャックテーブル28Bを90度回転させて、レーザービームL2をウェーハ11の第2方向と平行なレーザー加工溝13bに沿って照射する。
A laser beam L2 is linearly irradiated along all laser-processed
ウェーハ11の第1方向の異なる複数の位置で、ウェーハ11の第2方向の一端から他端まで偏光膜13にレーザービームL2を次々に直線状に照射することで、ウェーハ11の第2方向と平行な全てのレーザー加工溝13bに沿った改質層11dを形成する。
By linearly irradiating the
改質層11dを形成するときには、レーザー加工ヘッド24B中の集光レンズとウェーハ11の表面11aとの距離をレーザー加工溝形成ステップ(S20)の場合よりも近づけて、レーザービームL2をウェーハ11の内部に集光させる。
When forming the modified
本実施形態では、レーザー加工溝13bに偏光膜13が存在しないので、ウェーハ11の偏光膜13側にレーザービームL2を照射しても、偏光膜13のデブリが発生しない。それゆえ、偏光膜13のデブリがレーザー加工ヘッド24B中の集光レンズへ付着することを防止できる。
In this embodiment, since the
改質層形成ステップ(S30)の後に、分割装置(ブレーキング装置)30を用いてウェーハ11に外力を付与し、ウェーハ11を分割予定ライン11cに沿って分割する。図7は、ウェーハ11を分割する分割ステップ(S40)を示す一部断面側面図である。
After the modified layer forming step (S30), the dividing device (breaking device) 30 is used to apply an external force to the
分割ステップ(S40)は、例えば、図7に示す分割装置30を用いて行われる。本実施形態の分割装置30は、ウェーハユニット19の支持テープ17b側が配置される支持台32を有する。また、分割装置30は、支持台32に支持されたウェーハ11の表面11a側に対して応力を加える押圧刃34を有する。
The dividing step (S40) is performed using, for example, the dividing
分割ステップ(S40)では、まず、支持台32上にウェーハユニット19を配置する。そして、ウェーハ11の表面11a側の分割予定ライン11cに対して押圧刃34を押し当てる。これにより、改質層11d及びクラック11e(即ち、分割予定ライン11c)に沿ってウェーハ11は複数のチップ11f(図9(B)参照)に分割される。
In the division step (S40), first, the
なお、本実施形態では、偏光膜13が設けられているウェーハ11の表面11a側をチャックテーブルで保持しない。それゆえ、偏光膜13がチャックテーブルと接触することにより破壊されることを防止できる。
In this embodiment, the chuck table does not hold the
ウェーハ11から分割して形成される各チップ11fは、例えば、プロジェクター装置に用いられる偏光素子である。プロジェクター装置は人が視認できる映像をスクリーンに投影するための装置であるので、ウェーハ11としては、可視光線に対して透明であるガラスが好適である。
Each
ところで、偏光膜13を有するウェーハ11を、押圧刃34ではなく切削装置により切削して分割することも考えられる。しかしながら、切削時に、切削装置のブレードと、ブレード及びウェーハ11の接触点(即ち、加工点)とに供給される切削水により、分割予定ライン11c以外の領域の偏光膜13も破壊される。それゆえ、偏光膜13付きウェーハ11を分割するときには、本実施形態の様に、分割予定ライン11c以外の領域の偏光膜13に負荷がかからない方法で分割することが望ましい。
By the way, it is conceivable that the
次に、分割装置30を用いた分割ステップ(S40)に代えて、エキスパンド装置40を用いてウェーハ11を分割する第2実施形態を説明する。図9(A)は、第2実施形態に係るエキスパンド装置40上に固定されたウェーハユニット19を示す一部断面側面図である。
Next, a second embodiment will be described in which the
エキスパンド装置40は、ウェーハ11の径よりも大きい径を有する円筒状のドラム42を備える。また、エキスパンド装置40は、ドラム42の上端部を外周側から囲むように設けられたフレーム支持台48を含むフレーム保持ユニット44を備える。
The expanding
フレーム支持台48は、ドラム42の径よりも大きい径の開口を有しており、ドラム42の上端部と同様の高さに配置されている。また、フレーム支持台48の外周側の複数箇所には、クランプ46が設けられている。
The
フレーム支持台48の上にウェーハユニット19を載せ、クランプ46によりウェーハユニット19のフレーム17aを固定すると、ウェーハユニット19がフレーム支持台48により固定される。
The
フレーム支持台48は、鉛直方向に沿って伸長する複数のロッド50により支持される。各ロッド50の下端部には、円板状のベース(不図示)により支持されており、ロッド50を昇降させるエアシリンダ52が設けられている。各エアシリンダ52を引き込み状態にすると、フレーム支持台48がドラム42に対して引き下げられる。
The
分割ステップ(S45)では、まず、エキスパンド装置40のドラム42の上端の高さと、フレーム支持台48の上面の高さとが一致するように、エアシリンダ52を作動させてフレーム支持台48の高さを調節する。
In the dividing step (S45), first, the
次に、レーザー加工装置20Bから搬出されたウェーハユニット19をエキスパンド装置40のドラム42及びフレーム支持台48の上に載せる。その後、クランプ46によりフレーム支持台48の上にウェーハユニット19のフレーム17aを固定する。
Next, the
次に、エアシリンダ52を作動させてフレーム保持ユニット44のフレーム支持台48をドラム42に対して引き下げる。すると、図9(B)に示す様に、支持テープ17bが外周方向に拡張される。図9(B)は、第2実施形態に係る分割ステップ(S45)を示す一部断面側面図である。
Next, the
支持テープ17bが外周方向に拡張されると、支持テープ17bに支持されたウェーハ11が複数のチップ11fに分離され、且つ、チップ11fどうしの間隔が広げられる。これにより、チップ11fどうしがX-Y平面方向で離れるので、個々のチップ11fのピックアップが容易となる。
When the
なお、第2実施形態の変形例では、分割装置30を用いた分割ステップ(S40)の後に、エキスパンド装置40を用いてチップ11fどうしの間隔を広げてもよい。これにより、個々のチップ11fのピックアップが容易となる。
In addition, in the modification of the second embodiment, after the dividing step (S40) using the
次に、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の前に偏光膜13上に水溶性の保護膜61を形成し、レーザー加工溝形成ステップ(S20)後に保護膜61を除去する第3実施形態について説明する。
Next, a third embodiment will be described in which a water-soluble
図10は、第3実施形態で使用される保護膜塗布洗浄装置60の斜視図である。図11(A)は、保護膜被覆ステップ(S15)を示す一部断面側面図であり、図11(B)は、保護膜除去ステップ(S25)を示す一部断面側面図である。また、図12は、第3実施形態に係る加工方法のフローチャートである。
FIG. 10 is a perspective view of a protective film coating/
図10に示す様に、保護膜塗布洗浄装置60は、円板状のスピンナテーブル68を有するスピンナテーブル機構62を備えている。スピンナテーブル68は多孔性材料から形成された保持面68aを含み、保持面68aは流路(不図示)を介して吸引手段(不図示)に接続されている。吸引手段が負圧を作用させることにより、スピンナテーブル68は、保持面68a上に配置されたウェーハ11を吸引保持できる。
As shown in FIG. 10, the protective film coating and cleaning
スピンナテーブル68の外周には、ウェーハユニット19のフレーム17aを押さえる4個の振り子式のクランプ機構66が設けられている。スピンナテーブル68の単位時間当たりの回転数が所定値以下のときには、クランプ機構66の爪部がフレーム17aから離れ、スピンナテーブル68の単位時間当たりの回転数が所定値より大きいときには、爪部がフレーム17aを押さえるように、クランプ機構66は構成されている。単位時間当たりの回転数の所定値は、例えば1000rpmである。
Four pendulum-
スピンナテーブル68の下方には、スピンナテーブル68とは反対側の下面に開口(不図示)を有するカバー部材82が設けられている。また、スピンナテーブル68の下方には、カバー部材82の開口を介して、スピンナテーブル68を回転駆動するモータ70の出力軸70aが連結されている。
A
モータ70は円筒形状の筐体に収容されており、この筐体の周囲には複数(本実施形態では、3つ)の支持機構72が設けられている。各支持機構72は、支持脚74と、支持脚74に連結されたエアシリンダ76とを有する。各支持機構72は、支持脚74によりモータ70を支持し、エアシリンダ76を上下方向に移動させる。
The
スピンナテーブル68及びカバー部材82の周囲には、洗浄水受け機構64が設けられている。洗浄水受け機構64は、使用済の洗浄水を一時的に貯留する洗浄水受け容器78を有する。洗浄水受け容器78の下方には、洗浄水受け容器78を支持する複数の支持脚80が接続されている。
A washing
洗浄水受け容器78は、円筒状の外側壁78aと、外側壁78aよりも高さが低くカバー部材82の下方に位置する円筒状の内側壁78bと、外側壁78a及び内側壁78bの各底部を接続するリング状の底壁78cとを有する。
The washing
底壁78cの一部には、排水口78dが設けられている。排水口78dには、ドレンホース84が接続されており、洗浄水受け容器78に一時的に貯留された使用済の洗浄水は、ドレンホース84から保護膜塗布洗浄装置60の外へ排出される。
A part of the
保護膜塗布洗浄装置60は、スピンナテーブル68に保持されたウェーハ11の偏光膜13側に液状樹脂を塗布する塗布手段86を有する。塗布手段86は、スピンナテーブル68に保持されたウェーハ11に向けて液状樹脂を吐出する吐出ノズル88と、吐出ノズル88を支持する概略L字形状のアーム90とを含む。
The protective film coating/
塗布手段86は、スピンナテーブル68中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム90を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、吐出ノズル88は、アーム90を介して液状樹脂供給源(不図示)に接続されている。
The coating means 86 further includes a motor (not shown) that swings the
液状樹脂は、保護膜61を形成する材料である。この液状樹脂は、例えば、PVA(ポリ・ビニール・アルコール)、PEG(ポリ・エチレン・グリコール)、PEO(酸化ポリエチレン)等の水溶性の樹脂である。
Liquid resin is a material for forming the
保護膜塗布洗浄装置60は、積層体15を洗浄する洗浄水供給手段92を有する。洗浄水供給手段92は、スピンナテーブル68に保持されたレーザー加工溝13b形成後の積層体15に向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル94と、洗浄水ノズル94を支持する概略L字形状のアーム96とを含む。
The protective film coating/
洗浄水供給手段92は、スピンナテーブル68の中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム96を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、洗浄水ノズル94はアーム96を介して洗浄水供給源(不図示)に接続されている。
The washing water supply means 92 further includes a motor (not shown) that swings the
保護膜塗布洗浄装置60は、積層体15を乾燥させるエア供給手段98を更に有する。エア供給手段98は、スピンナテーブル68に保持された洗浄後の積層体15に向けてエアを噴出するエアノズル100と、エアノズル100を支持する概略L字形状のアーム102とを有する。
The protective film coating/
エア供給手段98は、スピンナテーブル68の中心部に対応する位置と、スピンナテーブル68外の退避位置との間で、アーム102を揺動するモータ(不図示)を更に含む。なお、エアノズル100は、アーム102を介してエア供給源(不図示)に接続されている。
The air supply means 98 further includes a motor (not shown) that swings the
本実施形態では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の前に、偏光膜13の外面13a側に液状の材料を塗布して保護膜61を形成する(保護膜被覆ステップ(S15))(図11(A)参照)。
In this embodiment, before the laser processing groove forming step (S20), a liquid material is applied to the
例えば、保護膜被覆ステップ(S15)では、保持面68aに積層体15の裏面11b側を吸着させて、塗布手段86の吐出ノズル88を積層体15上に移動させる。その後、スピンナテーブル68を2000rpmで回転させて、吐出された水溶性の樹脂を偏光膜13上の全面にスピンコーティングする。
For example, in the protective film coating step ( S<b>15 ), the
保護膜被覆ステップ(S15)後に、上述のレーザー加工溝形成ステップ(S20)を行う。そして、上述のレーザー加工溝形成ステップ(S20)の後に、洗浄水供給手段92及びエア供給手段98から積層体15に洗浄水及びエアを噴射して保護膜61を除去する(保護膜除去ステップ(S25))(図11(B)参照)。
After the protective film coating step (S15), the above-described laser processing groove forming step (S20) is performed. Then, after the above-described laser processing groove forming step (S20), cleaning water and air are jetted from the cleaning water supply means 92 and the air supply means 98 to the
例えば、保護膜除去ステップ(S25)では、洗浄水ノズル94及びエアノズル100から洗浄水(純水)及びエアをそれぞれ積層体15に供給しながら、スピンナテーブル68を100rpmから200rpmの低速で回転させて積層体15を洗浄する。
For example, in the protective film removing step (S25), the spinner table 68 is rotated at a low speed of 100 rpm to 200 rpm while supplying cleaning water (pure water) and air from the cleaning
本実施形態では、レーザー加工溝13bの形成前に偏光膜13上に保護膜61を形成することで、レーザー加工溝形成ステップ(S20)でアブレーションされた偏光膜13のデブリが偏光膜13ではなく保護膜61上に付着する。それゆえ、デブリが偏光膜13に付着することを防止できる。
In this embodiment, by forming the
更に、レーザー加工溝形成ステップ(S20)後に、アブレーションされた偏光膜13のデブリが付着した保護膜61を洗浄水で洗い流すことにより、保護膜61と共にデブリを積層体15上から除去することができる。
Further, after the laser processing groove forming step (S20), by washing away the
次に、レーザービームL2の径及びレーザー加工溝13bの幅Wの条件を変更した変形例について説明する。レーザービームL2は、横軸をウェーハ11の表面11aでのスポットの径方向とし、縦軸をエネルギーとした場合に、略ガウシアン形状のプロファイルを有する。
Next, a modified example in which the conditions of the diameter of the laser beam L2 and the width W of the laser-processed
例えば、レーザービームL2の径は、レーザービームL2の強度のピーク値から当該ピーク値の(1/e2)倍(なお、eは自然対数)となる範囲により定められる。また、レーザービームL2の径よりも外側には、径の内側部分の強度に比べて強度が弱いレーザービームL2の裾野部分が存在する。 For example, the diameter of the laser beam L2 is determined by a range from the peak value of the intensity of the laser beam L2 to (1/e 2 ) times the peak value (where e is a natural logarithm). Further, outside the diameter of the laser beam L2, there is a skirt portion of the laser beam L2 whose intensity is weaker than that of the inner portion of the diameter.
図13(A)、図13(B)及び図13(C)では、レーザービームL2の裾野部分を図示しておらず、レーザービームL2の径の内側部分のみを図示している。図13(A)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径に比べてレーザー加工溝13bの幅W1が十分に大きい場合の積層体15の断面図である。この場合、偏光膜13は、レーザービームL2によりアブレーションされることはない。
13(A), 13(B) and 13(C) do not show the skirt portion of the laser beam L2, but show only the inner diameter portion of the laser beam L2. FIG. 13A is a cross-sectional view of the laminate 15 when the width W1 of the laser-processed
しかしながら、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径よりも幅W1を大きくするためには、レーザー加工溝形成ステップ(S20)において、1つのレーザー加工溝13bを形成するために偏光膜13にレーザービームL1を直線状に照射する回数を増やす必要がある。
However, in order to make the width W1 larger than the diameter of the laser beam L2 on the
そこで、1つの直線状のレーザー加工溝13bを形成するときにレーザービームL1を直線状に照射する回数を低減するべく、レーザー加工溝13bの幅Wを、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13にダメージが入らない範囲で最小に設定してもよい。これにより、レーザー加工溝形成ステップ(S20)での加工時間を短くできる。
Therefore, in order to reduce the number of linear irradiations of the laser beam L1 when forming one linear laser-processed
例えば、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径が100μmであるレーザービームL2で改質層形成ステップ(S30)を行う場合に、偏光膜13にダメージが入らないレーザー加工溝13bの最小の幅W2は、100μmである。ただし、レーザービームL2のエネルギー、ウェーハ11の加工のされやすさ等により、最小の幅W2は、±30%程度変化する場合もある。
For example, when the modified layer forming step (S30) is performed with a laser beam L2 having a diameter of 100 μm at the
この100μmの幅のレーザー加工溝13bを形成するためには、レーザー加工溝形成ステップ(S20)で、例えば、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径が45μmであるレーザービームL1を偏光膜13上で部分的に重ねながら直線状に3回照射する。
In order to form the laser-processed
図13(B)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じ場合の積層体15の断面図である。図13(B)の例では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の作業に要する時間を、図13(A)の例に比べて短縮できる点が有利である。
FIG. 13B is a cross-sectional view of the laminate 15 when the diameter of the laser beam L2 on the
比較例として、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径に比べてレーザー加工溝13bの幅W3が十分に小さい場合の積層体15の断面図を図13(C)に示す。図13(C)の例では、レーザー加工溝形成ステップ(S20)の作業に要する時間を図13(B)の例よりも短縮できるが、改質層形成ステップ(S30)のレーザービームL2により、偏光膜13がアブレーションされるので好ましくない。
As a comparative example, FIG. 13C shows a cross-sectional view of the laminate 15 in which the width W3 of the laser-processed
ところで、レーザービームL2が照射された偏光膜13の外面13aには、レーザービームL2の径の外側に位置する裾野部分も照射されている。レーザービームL2の裾野部分は、レーザービームL2の径の内側部分に比べてエネルギーが低いので、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13をアブレーションせず、偏光膜13にダメージを与える可能性は低い。
By the way, on the
レーザービームL2の裾野部分は、改質層形成ステップ(S30)で偏光膜13に吸収又は反射させるよりも偏光膜13を透過させる方が好ましい。これにより、ウェーハ11の内部に位置するレーザービームL2の集光点のエネルギーをより向上できる。
The skirt portion of the laser beam L2 is preferably transmitted through the
レーザービームL2は直線偏光であるので、レーザービームL2の偏光方向を偏光膜13に対して調節することで、レーザービームL2の偏光膜13に対する吸収又は反射と透過とを調節できる。
Since the laser beam L2 is linearly polarized, by adjusting the polarization direction of the laser beam L2 with respect to the
偏光膜13が上述したワイヤーグリッド偏光膜である場合に、ストライプ状である凸部の延伸方向と、レーザービームL2の偏光方向とが平行であると、レーザービームL2は偏光膜13に吸収又は反射される。
When the
例えば、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と平行である、又は、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と平行な成分を含む場合、レーザービームL2の裾野部分は偏光膜13によりほぼ吸収又は反射される。
For example, when the polarization direction of the laser beam L2 is parallel to the extending direction of the protrusions of the wire grid polarizing film, or the polarization direction of the laser beam L2 includes a component parallel to the extending direction of the protrusions of the wire grid polarizing film. , the skirt portion of the laser beam L2 is mostly absorbed or reflected by the
これに対して、レーザービームL2の偏光方向がストライプ状である凸部の延伸方向と直交する場合、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2のスポット径の内側部分及び裾野部分の両方ともが、偏光膜13を透過する。
On the other hand, when the polarization direction of the laser beam L2 is orthogonal to the extending direction of the stripe-shaped protrusions, both the inner portion and the skirt portion of the spot diameter of the laser beam L2 on the
図14(A)及び図14(B)の例では、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13に吸収又は反射される様子を明示するべく、レーザービームL2の径に加えて、裾野部分L2aを図13(B)のレーザービームL2に追加している。
In the examples of FIGS. 14A and 14B, in order to clarify how the skirt portion L2a of the laser beam L2 is absorbed or reflected by the
図14(A)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じであり、且つ、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過しない場合の積層体15の断面図である。なお、上述の様に、幅W2は、偏光膜13にダメージが入らないレーザー加工溝13bの最小の幅である。
14A, the diameter of the laser beam L2 on the
これに対して、図14(B)は、偏光膜13の外面13aでのレーザービームL2の径がレーザー加工溝13bの幅W2とほぼ同じであり、且つ、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過する場合の積層体15の断面図である。
On the other hand, in FIG. 14B, the diameter of the laser beam L2 on the
図14(B)の例におけるレーザー加工ヘッド24Bは、レーザー発振器(不図示)と集光レンズ24aとの間に、レーザービームL2の偏光方向を変える波長板24bを有する。波長板24bは、例えば、λ/2波長板(即ち、半波長板)であり、レーザービームL2の偏光方向をレーザービームL2の進行方向に垂直な面内で任意の角度だけ回転させることができる。
The
例えば、レーザービームL2の偏光方向がλ/2波長板の光学軸(高速軸ともいう)に対して反時計回りに角度θだけ傾いている場合に、λ/2波長板を透過したレーザービームL2の偏光方向は、λ/2波長板の光学軸に対して時計回りに角度θだけ傾く。つまり、レーザービームL2の偏光方向は、λ/2波長板の透過前と透過後とで角度2θだけ回転する。仮に、角度θを45度とすれば、λ/2波長板を透過したレーザービームL2の偏光方向は90度回転する。
For example, when the polarization direction of the laser beam L2 is tilted by an angle θ counterclockwise with respect to the optical axis (also referred to as the fast axis) of the λ / 2 wave plate, the
レーザー発振器から出射されるレーザービームL2の偏光方向は予め定められている。それゆえ、波長板24bの光学軸を適宜回転させることにより、レーザービームL2の既知の偏光方向をレーザービームL2の進行方向に垂直な面内で回転できる。図14(B)の例では、レーザービームL2の偏光方向がワイヤーグリッド偏光膜の凸部の延伸方向と直交するよう、レーザービームL2の偏光方向を制御する。
The polarization direction of the laser beam L2 emitted from the laser oscillator is predetermined. Therefore, by appropriately rotating the optical axis of the
図14(B)の例では、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13を透過できるので、レーザービームL2の裾野部分L2aのエネルギーも改質層11dの形成に寄与させることができる。これにより、レーザービームL2の裾野部分L2aが偏光膜13に吸収される場合に比べて、加工品質を向上できる。
In the example of FIG. 14B, since the skirt portion L2a of the laser beam L2 can pass through the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
11 ウェーハ
11a 表面
11b 裏面
11c 分割予定ライン(ストリート)
11d 改質層
11e クラック
11f チップ
13 偏光膜
13a 外面
13b レーザー加工溝
15 積層体
17a フレーム
17b 支持テープ(ダイシングテープ)
19 ウェーハユニット
20A、20B レーザー加工装置
22A、22B レーザー照射ユニット
24A、24B レーザー加工ヘッド
24a 集光レンズ
24b 波長板
26A 撮像ユニット
28A、28B チャックテーブル
28Aa、28Ba 保持面
30 分割装置(ブレーキング装置)
32 支持台
34 押圧刃
40 エキスパンド装置
42 ドラム
44 フレーム保持ユニット
46 クランプ
48 フレーム支持台
50 ロッド
52 エアシリンダ
60 保護膜塗布洗浄装置
61 保護膜
62 スピンナテーブル機構
64 洗浄水受け機構
66 クランプ機構
68 スピンナテーブル
68a 保持面
70 モータ
70a 出力軸
72 支持機構
74 支持脚
76 エアシリンダ
78 洗浄水受け容器
78a 外側壁
78b 内側壁
78c 底壁
78d 排水口
80 支持脚
82 カバー部材
84 ドレンホース
86 塗布手段
88 吐出ノズル
90 アーム
92 洗浄水供給手段
94 洗浄水ノズル
96 アーム
98 エア供給手段
100 エアノズル
102 アーム
REFERENCE SIGNS
11d modified
19
32
Claims (3)
該表面とは反対側の該ウェーハの裏面側を、環状のフレームに貼り付けられた支持テープに貼り付けるウェーハ支持ステップと、
該ウェーハ支持ステップの後に、該偏光膜の該ウェーハとは反対側に位置する外面側から該偏光膜に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該偏光膜を分断するレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、
該レーザー加工溝形成ステップの後に、該ウェーハの内部に集光点を位置付けるように該偏光膜の該外面側から該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを該レーザー加工溝に沿って該ウェーハに照射することにより、該ウェ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の後に、該ウェーハに外力を付与し、該ウェ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、
を含み、
該レーザー加工溝形成ステップで形成される該レーザー加工溝の幅は、該改質層形成ステップで該偏光膜にダメージが入らない範囲で最小に設定されており、
該改質層形成ステップでは、該ウェーハの該偏光膜を透過する方向に偏光方向が制御された該レーザービームを該ウェーハに照射することを特徴とするウェーハの加工方法。 A wafer processing method for dividing a wafer having a polarizing film formed on its surface along a dividing line, comprising:
a wafer support step of attaching the back side of the wafer opposite the front side to a support tape attached to an annular frame;
After the wafer supporting step, a laser beam having a wavelength that is absorptive to the polarizing film is irradiated along the dividing line from the outer surface side of the polarizing film opposite to the wafer, and the polarized light is a laser-processed groove forming step of forming a laser-processed groove that divides the film;
After the laser-processed groove forming step, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is emitted along the laser-processed groove from the outer surface side of the polarizing film so as to position the focal point inside the wafer. A modified layer forming step of forming a modified layer inside the wafer by irradiating the wafer;
a dividing step of applying an external force to the wafer after the modified layer forming step to divide the wafer along the planned dividing line;
including
The width of the laser-processed groove formed in the laser-processed groove-forming step is set to a minimum within a range in which the polarizing film is not damaged in the modified layer-forming step,
A method of processing a wafer, wherein, in the modified layer forming step, the wafer is irradiated with the laser beam whose polarization direction is controlled in the direction of transmission through the polarizing film of the wafer.
該レーザー加工溝形成ステップの後に、該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のウェーハの加工方法。 a protective film coating step of applying a liquid material to the outer surface side of the polarizing film to form a protective film before the laser processing groove forming step;
a protective film removing step of removing the protective film after the laser processing groove forming step;
2. The method of processing a wafer according to claim 1, further comprising:
3. The method of processing a wafer according to claim 1, wherein said wafer is glass.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013027929A (en) | 2012-09-27 | 2013-02-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Laser processing device, processing method of product to be processed, and dividing method of product to be processed |
JP2013207170A (en) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for dividing device wafer |
JP2014146810A (en) | 2014-03-03 | 2014-08-14 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer dividing method |
JP2015079826A (en) | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Elastic support plate, breaking apparatus and method for segmenting |
WO2017006405A1 (en) | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | Method for dividing display member and method for manufacturing liquid crystal display device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005116844A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for manufacturing semiconductor device |
JP4402708B2 (en) * | 2007-08-03 | 2010-01-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | Laser processing method, laser processing apparatus and manufacturing method thereof |
JP5528904B2 (en) * | 2010-05-20 | 2014-06-25 | 株式会社ディスコ | Method for dividing sapphire wafer |
JP2012238746A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Disco Abrasive Syst Ltd | Division method of optical device wafer |
JP6270520B2 (en) * | 2014-02-07 | 2018-01-31 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
JP2016072274A (en) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013207170A (en) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method for dividing device wafer |
JP2013027929A (en) | 2012-09-27 | 2013-02-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | Laser processing device, processing method of product to be processed, and dividing method of product to be processed |
JP2015079826A (en) | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Elastic support plate, breaking apparatus and method for segmenting |
JP2014146810A (en) | 2014-03-03 | 2014-08-14 | Disco Abrasive Syst Ltd | Wafer dividing method |
WO2017006405A1 (en) | 2015-07-03 | 2017-01-12 | 堺ディスプレイプロダクト株式会社 | Method for dividing display member and method for manufacturing liquid crystal display device |
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