JP7349841B2 - Chip manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、チップの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a chip.
半導体デバイスウエーハなどの被加工物を分割する方法として、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を被加工物の内部に位置付けて照射して改質層を形成した後、改質層を破断起点として分割する技術が知られている(特許文献1参照)。上記のレーザー加工に使用されるレーザー加工装置は、レーザービームの照射と非照射とを切り替えることが容易である。このため、形状およびサイズが異なるデバイスが混合するマルチプロジェクトウエーハなど、ストリートが非連続に設けられるウエーハの加工が可能である(特許文献2参照)。このようなマルチプロジェクトウエーハをレーザー加工する場合、レーザービームを照射または非照射する箇所のXY座標値などの条件をレーザー加工装置に予め設定する必要がある。設定した条件が正しいか否かを視覚的に検知する技術なども提案されている(特許文献3参照)。 As a method of dividing workpieces such as semiconductor device wafers, a modified layer is formed by irradiating a focused point of a laser beam with a wavelength that is transparent to the workpiece by positioning it inside the workpiece. A technique is known in which the modified layer is divided as a fracture starting point (see Patent Document 1). The laser processing apparatus used for the above laser processing can easily switch between irradiation and non-irradiation of the laser beam. Therefore, it is possible to process wafers in which streets are disposed discontinuously, such as multi-project wafers in which devices of different shapes and sizes are mixed (see Patent Document 2). When performing laser processing on such a multi-project wafer, it is necessary to set in advance conditions such as the XY coordinate values of a location to be irradiated or not irradiated with a laser beam in the laser processing apparatus. A technique for visually detecting whether or not set conditions are correct has also been proposed (see Patent Document 3).
ところで、チップサイズ、およびレーザービームを照射または非照射する箇所のXY座標値などの条件設定は、現状では、オペレータがチップの全体図を見て手作業で設定している。しかしながら、複雑なマルチプロジェクトウエーハを対象とした手作業による設定は、非常に時間がかかったり、人為的なミスが発生しやすかったりなどの問題があった。 Incidentally, conditions such as the chip size and the XY coordinate values of the locations to be irradiated or not irradiated with a laser beam are currently set manually by an operator by looking at the overall diagram of the chip. However, manual settings for complex multi-project wafers have problems such as being extremely time consuming and prone to human error.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非連続のストリートにより区画されたウエーハを加工する際に、ストリートの正確なXY座標値を容易かつ迅速に加工装置に設定させることができるチップの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to easily and quickly provide accurate XY coordinate values of the streets to a processing device when processing a wafer partitioned by discontinuous streets. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a chip that can be configured.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のチップの製造方法は、ウエーハ基板の表面に第一の方向に形成された複数の第一の方向のストリートと、該第一の方向と直交する第二の方向に形成された複数の第二の方向のストリートとを備え、該第一の方向のストリートおよび該第二の方向のストリートの少なくとも一方が非連続に形成されているウエーハに対して、該第一の方向のストリートと該第二の方向のストリートとに沿ってレーザービームを照射して分割し、チップを製造するチップの製造方法であって、該ウエーハ基板の表面側を撮像する撮像ステップと、該撮像ステップで得られた画像に基づいて該第一の方向のストリートおよび該第二の方向のストリートを検出するストリート検出ステップと、該ストリート検出ステップの後、該第一の方向のストリートを含む直線および該第二の方向のストリートを含む直線の各々対して算出された照射または非照射の各々の加工送り量のデータと、各々の割り出し送り量のデータを含む制御マップを作成する制御マップ作成ステップと、該制御マップに基づいて、ウエーハの該第一の方向のストリートと該第二の方向のストリートのいずれか一方の方向のストリートに沿ってレーザービームを照射する第一のレーザービーム照射ステップと、該第一のレーザービーム照射ステップの後、該ウエーハの他方の方向のストリートに沿ってレーザービームを照射する第二のレーザービーム照射ステップと、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the chip manufacturing method of the present invention includes a plurality of streets in a first direction formed on the surface of a wafer substrate; a plurality of streets in the second direction formed in a second direction perpendicular to the direction, and at least one of the streets in the first direction and the streets in the second direction is formed discontinuously. A method for manufacturing chips, the method comprising manufacturing chips by irradiating a wafer with a laser beam along the streets in the first direction and the streets in the second direction to manufacture chips, the method comprising: a street detection step of detecting a street in the first direction and a street in the second direction based on the image obtained in the imaging step; Contains data on each irradiated or non-irradiated machining feed amount calculated for each of the straight line including the street in the first direction and the straight line including the street in the second direction, and data on each index feed amount . a control map creation step of creating a control map, and irradiating a laser beam along a street in either one of the street in the first direction and the street in the second direction of the wafer based on the control map; and a second laser beam irradiation step of irradiating the wafer with a laser beam along the street in the other direction after the first laser beam irradiation step. Features.
該ストリート検出ステップの前に、該撮像ステップで得られた画像から、該第一の方向のストリートおよび該第二の方向のストリートによって区画された領域に形成されたチップを検出し、該画像の該チップの部分を画像処理によりマスキングするマスキングステップをさらに含んでもよい。 Before the street detection step, a chip formed in an area defined by the street in the first direction and the street in the second direction is detected from the image obtained in the imaging step, and The method may further include a masking step of masking the portion of the chip by image processing.
該第一のレーザービーム照射ステップおよび該第二のレーザービーム照射ステップは、該ウエ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ウエーハの内部に集光点を位置付けて照射し改質層を形成する改質層形成ステップを含んでもよい。 The first laser beam irradiation step and the second laser beam irradiation step include irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer by positioning a convergence point inside the wafer to form a modified layer. The method may also include a step of forming a modified layer.
本願発明は、非連続のストリートにより区画されたウエーハを加工する際に、ストリートの正確なXY座標値を容易かつ迅速に加工装置に設定させることができる。 The present invention allows a processing device to easily and quickly set accurate XY coordinate values of the streets when processing a wafer partitioned by discontinuous streets.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Modes (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. Further, the constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Further, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態に係るチップ202の製造方法を図面に基づいて説明する。まず、第一実施形態に係るチップ202の製造方法の加工対象であるウエーハ200の構成について説明する。図1は、第一実施形態に係るチップ202の製造方法の加工対象であるウエーハ200の斜視図である。図2は、図1のウエーハ200の一部を拡大した平面図である。
[First embodiment]
A method for manufacturing the
第一実施形態において、チップ202の製造方法の加工対象であるウエーハ200は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などのウエーハ基板203を有する円板状の半導体デバイスウエーハ、光デバイスウエーハなどのウエーハである。ウエーハ200は、第一実施形態において、直径が8inch、かつ、厚みが400μmである円板状のマルチプロジェクトウエーハである。第一実施形態に係るチップ202の製造方法は、図1および図2に示すウエーハ200を分割して複数のチップ202を形成する方法である。
In the first embodiment, the
ウエーハ200は、図1および図2に示すように、ウエーハ基板203の表面208に形成される複数のストリート204と、ストリート204によって区画されるデバイス207と、を有する。ストリート204は、第一の方向211と平行に延びる複数の第一のストリート205と、第一の方向211と直交する第二の方向212と平行に延びる複数の第二のストリート206と、を含む。ウエーハ200は、第一のストリート205および第二のストリート206の少なくとも一方が非連続に形成される。第一実施形態において、第一のストリート205および第二のストリート206は、いずれも非連続に形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
デバイス207は、例えば、IC(Integrated Circuit)、あるいはLSI(Large Scale Integration)などの集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、あるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などのイメージセンサ、またはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)などである。
The
第一実施形態において、ウエーハ200は、ストリート204に沿って個々のデバイス207に分割されて、チップ202に製造される。チップ202は、ウエーハ基板203の一部分と、ウエーハ基板203上のデバイス207と、を含む。チップ202の平面形状は、正方形状または長方形状である。
In a first embodiment,
次に、第一実施形態に係るチップ202の製造方法において使用するレーザー加工装置1の構成について説明する。図3は、第一実施形態に係るチップ202の製造方法において使用するレーザー加工装置1の構成例を示す斜視図である。以下の説明において、X軸方向は、水平面における一方向である。Y軸方向は、水平面において、X軸方向に交差する方向である。Z軸方向は、X軸方向およびY軸方向に交差する方向である。第一実施形態のレーザー加工装置1は、加工送り方向がX軸方向であり、割り出し送り方向がY軸方向である。
Next, the configuration of the
第一実施形態に係るレーザー加工装置1は、加工対象であるウエーハ200に対し、ストリート204に沿ってレーザービーム21を照射することにより、ウエーハ200を加工する装置である。レーザー加工装置1によるウエーハ200加工は、例えば、ステルスダイシングによってウエーハ200の内部に改質層を形成する改質層形成加工、ウエーハ200の表面208に溝を形成する溝加工、またはストリート204に沿ってウエーハ200を切断する切断加工などである。図3に示すように、レーザー加工装置1は、チャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20と、加工送りユニット50と、撮像ユニット80と、表示ユニット90と、制御ユニット100と、を備える。
The
レーザー加工装置1によって加工されるウエーハ200は、第一実施形態において、環状フレーム220およびエキスパンドテープ221に支持される。環状フレーム220は、ウエーハ200の外径より大きな開口を有する。エキスパンドテープ221は、環状フレーム220の裏面側に貼着される。エキスパンドテープ221は、伸縮性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ伸縮性及び粘着性を有する合成樹脂で構成された粘着層とを含む。ウエーハ200は、環状フレーム220の開口の所定の位置に位置決めされ、裏面209がエキスパンドテープ221に貼着されることによって、環状フレーム220およびエキスパンドテープ221に固定される。
The
チャックテーブル10は、ウエーハ200を保持面11で保持する。保持面11は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状である。保持面11は、第一実施形態において、水平方向と平行な平面である。保持面11は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。チャックテーブル10は、保持面11上に載置されたウエーハ200を吸引保持する。チャックテーブル10の周囲には、ウエーハ200を支持する環状フレーム220を挟持するクランプ部12が複数配置されている。チャックテーブル10は、回転ユニット13によりZ軸方向と平行な軸心回りに回転される。回転ユニット13は、X軸方向移動プレート14に支持される。回転ユニット13およびチャックテーブル10は、X軸方向移動プレート14を介して、加工送りユニット50のX軸移動ユニット60によりX軸方向に移動される。回転ユニット13およびチャックテーブル10は、X軸方向移動プレート14、X軸移動ユニット60およびY軸方向移動プレート15を介して、加工送りユニット50のY軸移動ユニット70によりY軸方向に移動される。
The chuck table 10 holds the
レーザービーム照射ユニット20は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200に対してパルス状のレーザービーム21を照射するユニットである。レーザービーム照射ユニット20は、例えば、レーザービーム発振器と、ミラーと、集光レンズと、を含む。レーザービーム発振器は、ウエーハ200を加工するためのレーザービーム21を発振する。ミラーは、レーザービーム発振器が発振したレーザービーム21をチャックテーブル10の保持面11に保持したウエーハ200に向けて反射する。集光レンズは、ミラーにより反射されたレーザービーム21をウエーハ200に集光させる。レーザービーム照射ユニット20が照射するレーザービーム21は、ウエーハ200に対して透過性を有する波長でもよく、ウエーハ200に対して吸収性を有する波長でもよい。
The laser
加工送りユニット50は、チャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20とを加工送り方向に相対的に移動させるユニットである。加工送りユニット50は、X軸移動ユニット60と、Y軸移動ユニット70と、を含む。X軸移動ユニット60は、チャックテーブル10をX軸方向に移動させる加工送り手段である。Y軸移動ユニット70は、チャックテーブル10をY軸方向に移動させる割り出し送り手段である。X軸移動ユニット60およびY軸移動ユニット70は、第一実施形態において、レーザー加工装置1の装置本体2上に設置されている。X軸移動ユニット60は、X軸方向移動プレート14をX軸方向に移動自在に支持する。Y軸移動ユニット70は、Y軸方向移動プレート15をY軸方向に移動自在に支持する。
The
X軸移動ユニット60は、周知のボールねじ61と、周知のパルスモータ62と、周知のガイドレール63と、を含む。ボールねじ61は、軸心回りに回転自在に設けられる。パルスモータ62は、ボールねじ61を軸心回りに回転させる。ガイドレール63は、X軸方向移動プレート14をX軸方向に移動自在に支持する。ガイドレール63は、Y軸方向移動プレート15に固定して設けられる。Y軸移動ユニット70は、周知のボールねじ71と、周知のパルスモータ72と、周知のガイドレール73と、を含む。ボールねじ71は、軸心回りに回転自在に設けられる。パルスモータ72は、ボールねじ71を軸心回りに回転させる。ガイドレール73は、Y軸方向移動プレート15をY軸方向に移動自在に支持する。ガイドレール73は、装置本体2に固定して設けられる。
The
加工送りユニット50は、さらに、レーザービーム照射ユニット20に含まれる集光レンズをZ軸方向に移動させるZ軸移動ユニットを含んでもよい。Z軸移動ユニットは、例えば、装置本体2から立設した柱3に設置され、レーザービーム照射ユニット20の集光レンズをZ軸方向に移動自在に支持する。
The
撮像ユニット80は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200を撮像する。撮像ユニット80は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200を撮像するCCDカメラまたは赤外線カメラを含む。
The
表示ユニット90は、加工動作の状態又は画像等を表示する表示面91を含む。表示ユニット90は、液晶表示装置等により構成される表示部である。表示面91がタッチパネルを含む場合、表示ユニット90は、入力部を含んでもよい。入力部は、オペレータが加工内容情報を登録する等の各種操作を受付可能である。入力部は、キーボード等の外部入力装置であってもよい。表示ユニット90は、表示面91に表示される情報や画像が入力部等からの操作により切り換えられる。表示ユニット90は、報知部を含んでもよい。報知部は、音および光の少なくとも一方を発してレーザー加工装置1のオペレータに予め定められた報知情報を報知する。報知部は、スピーカー又は発光装置等の外部報知装置であってもよい。表示ユニット90は、制御ユニット100に接続している。
The
制御ユニット100は、レーザー加工装置1の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハ200に対する加工動作をレーザー加工装置1に実行させる。制御ユニット100は、レーザービーム照射ユニット20、加工送りユニット50、撮像ユニット80および表示ユニット90を制御する。制御ユニット100は、演算手段としての演算処理装置と、記憶手段としての記憶装置と、通信手段としての入出力インターフェース装置と、を含むコンピュータである。演算処理装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ROM(Read Only Memory)またはRAM(Random Access Memory)等のメモリを有する。演算処理装置は、記憶装置に格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行う。演算処理装置は、演算結果に従って、入出力インターフェース装置を介して各種制御信号を上述した各構成要素に出力し、レーザー加工装置1の制御を行う。
The
制御ユニット100は、撮像ユニット80にウエーハ200を撮像させる。制御ユニット100は、撮像ユニット80によって撮像した画像の画像処理を行う。制御ユニット100は、画像処理によってストリート204を検出する。制御ユニット100は、第一のストリート205および第二のストリート206の各々について、レーザービーム21を照射する位置を制御するためのXY座標値の制御マップを作成する。制御ユニット100は、制御マップに基づいて、加工送りユニット50を駆動させるとともに、レーザービーム照射ユニット20にレーザービーム21を照射させる。
The
次に、第一実施形態に係るチップ202の製造方法を説明する。図4は、第一実施形態に係るチップ202の製造方法の流れを示すフローチャートである。チップ202の製造方法は、図4に示すように、撮像ステップST11と、ストリート検出ステップST13と、制御マップ作成ステップST14と、第一のレーザービーム照射ステップST15と、第二のレーザービーム照射ステップST16と、を含む。
Next, a method for manufacturing the
図5は、図4の撮像ステップST11で撮像した画像の一例を示す図である。撮像ステップST11は、ウエーハ基板203の表面208側を撮像するステップである。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an image captured in the imaging step ST11 of FIG. 4. The imaging step ST11 is a step of imaging the
撮像ステップST11では、具体的には、まず、ウエーハ200の裏面209を、レーザー加工装置1のチャックテーブル10の保持面11で吸引保持する。この際、オペレータは、第一のストリート205が延びる第一の方向211が、レーザー加工装置1の加工送り方向であるX軸方向と平行になるように、回転ユニット13を操作して位置合わせをする。位置合わせは、撮像ユニット80によって撮像した撮像画像から検出したストリート204に基づいて行ってもよい。
Specifically, in the imaging step ST11, first, the
撮像ステップST11では、次に、撮像ユニット80によって、図4に示すような、ウエーハ200の表面208を撮像する。撮像ユニット80が撮像した撮像画像は、少なくとも、ウエーハ200のストリート204の領域とデバイス207の領域とを判別可能に含む。制御ユニット100は、撮像ユニット80が撮像した撮像画像を取得する。第一実施形態において、制御ユニット100は、8bitのビットマップ形式で撮像画像を取得する。制御ユニット100は、表示ユニット90の表示面91に、取得した撮像画像を表示させる。
In imaging step ST11, next, the
図6は、図4のストリート検出ステップST13で画像処理した画像の一例を示す図である。ストリート検出ステップST13は、ストリート204を検出するステップである。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an image processed in the street detection step ST13 of FIG. 4. The street detection step ST13 is a step of detecting the
ストリート検出ステップST13では、具体的には、撮像ステップST11で得られた撮像画像に基づいて、ストリート204の検出を行う。ストリート検出ステップST13の前に、例えば、ストリート204およびデバイス207の領域を検出するために、撮像ユニット80が撮像した撮像画像をモノクロ画像に変換する。第一実施形態においては、変換したモノクロ画像の白色部分をストリート204の領域として検出する。撮像画像のモノクロ画像への変換は、二値化処理によって行う。撮像画像がカラー画像である場合、二値化処理を行う前に、撮像画像をグレースケール化して、グレースケール画像に変換しておく。二値化処理では、グレースケール画像において、各画素の値が所定閾値を上回っている場合は白色に、各画素の値が所定閾値を下回っている場合は黒色に置き換えて、グレースケール画像をモノクロ画像に変換する。撮像画像が256階調の8bitである場合、所定閾値は、例えば、100である。これにより、撮像画像は、ストリート204の領域が白色に変換され、デバイス207の領域が黒色に変換される。ストリート検出ステップST13では、二値化処理を行う前に、平滑化フィルタまたはノイズ除去などを行ってもよい。
Specifically, in the street detection step ST13, the
ストリート検出ステップST13では、ストリート204を、第一の方向211に延びる第一のストリート205と、第二の方向212に延びる第二のストリート206とに判別して検出されてもよい。制御ユニット100は、表示ユニット90の表示面91に、取得したモノクロ画像を表示させる。なお、モノクロ画像に変換する場合、黒色に塗り潰されるデバイス207の領域は、図6においては、グレーで図示される。制御ユニット100は、表示ユニット90の表示面91に、撮像ステップST11で得られた撮像画像と、モノクロ画像とを、並べて表示させてもよい。これにより、オペレータが、撮像画像のストリート204の領域と、モノクロ画像で白色に表示された領域とが一致しているか否かを目視で確認してもよい。
In the street detection step ST13, the
ストリート検出ステップST13では、ストリート204の検出に、人工知能(AI:Artificial Intelligence)を用いた画像認識を利用してもよい。制御ユニット100は、人工知能用の学習データを有する。学習モデルは、人工知能にストリート204を機械学習させることによって生成する。学習データには、撮像ユニット80が撮像した画像のデータが蓄積される。通常の画像処理と人工知能による画像認識とを併用し、通常の画像処理での結果の信頼性が低い場合にのみ人工知能での画像認識を利用してもよい。
In the street detection step ST13, image recognition using artificial intelligence (AI) may be used to detect the
図7および図8は、図4の制御マップ作成ステップST14で作成した制御マップの表示画面の一例を示す図である。制御マップ作成ステップST14は、ストリート検出ステップST13の後、第一のストリート205および第二のストリート206の各々についてのXY座標値の制御マップを作成するステップである。
7 and 8 are diagrams showing examples of display screens of the control map created in the control map creation step ST14 of FIG. 4. The control map creation step ST14 is a step of creating a control map of XY coordinate values for each of the
図7に示す第一の表示画面92は、割り出し送り方向であるY軸方向のレーザービーム21の割り出し送り番号表示部921と、割り出し送り量表示部922と、照射パターン番号表示部923とを含む。割り出し送り番号は、割り出し送り方向であるY軸方向について、レーザービーム21を照射する順番を示す番号である。割り出し送り量は、第一のストリート205を含む一直線について、加工送り方向であるX軸方向に対する照射が完了した後、割り出し送りする送り量である。割り出し送り量は、第一のストリート205の幅方向の間隔と一致する。照射パターン番号は、第一のストリート205を含む一直線について、加工送り方向であるX軸方向に対する照射または非照射の切り替えのパターンの種類を示す番号である。
The
図8に示す第二の表示画面93は、照射パターン番号表示部931と、加工送り方向であるX軸方向のレーザービーム21の加工送り番号表示部932と、加工送り量表示部933と、照射非照射表示部934と、総加工送り量表示部935と、を含む。照射パターン番号は、第一のストリート205を含む一直線について、加工送り方向であるX軸方向に対する照射または非照射の切り替えのパターンの種類を示す番号である。第二の表示画面93の照射パターン番号表示部931に示される照射パターン番号は、第一の表示画面92の照射パターン番号表示部923のいずれかに示される照射パターン番号に対応する。加工送り番号は、加工送り方向であるX軸方向について、レーザービーム21を照射するまたは照射しない順番を示す番号である。加工送り量は、第一のストリート205を含む一直線について、照射または非照射を切り替える位置までの加工送り量である。照射非照射表示部934は、対応する加工送り番号の加工送り中にレーザービーム21を照射するか否かを示す。照射非照射表示部934は、第一実施形態において、黒色が照射を示し、白色が非照射を示すものとする。総加工送り量は、第一のストリート205を含む一直線について、レーザービーム21の照射または非照射を行う加工送り量の合計値である。
The
図7および図8に示す一例においては、例えば、割り出し送り番号No.1では、割り出し送り量2.0inchのY軸方向の位置において、照射パターン番号Table.1を実行することを示す。照射パターン番号Table.1では、加工送り番号No.1からNo.12を順番に実行する。例えば、加工送り番号No.1では、初期位置から加工送り量2.0inchまでの間、レーザービーム21を照射しないことを示している。例えば、加工送り番号No.2では、加工送り番号No.1が終了した位置から加工送り量0.5inchまでの間、レーザービーム21を照射することを示している。この場合、初期位置からY軸方向に2.0inchにおいて、初期位置からX軸方向に2.0inchまでの範囲には、第一のストリート205が形成されず、X軸方向に2.0inchから2.5inchまでの範囲には、第一のストリート205が形成されていることを示している。
In the example shown in FIGS. 7 and 8, for example, index feed number No. 1, at a position in the Y-axis direction with an index feed amount of 2.0 inches, the irradiation pattern number Table. 1 is executed. Irradiation pattern number Table. 1, processing feed number No. 1 to No. 12 in order. For example, processing feed number No. 1 indicates that the
制御マップ作成ステップST14では、まず、第一のストリート205を加工する際の、レーザービーム21を照射する領域と照射しない領域とを示す制御マップを設定する。具体的には、各々の第一のストリート205のY軸方向の座標から、各々の割り出し送り量922を算出する。制御マップ作成ステップST14では、次に、各々の第一のストリート205を含む直線に対して、ストリート204の領域とデバイス207の領域との境界である位置をレーザービーム21の照射切り替え位置として、照射または非照射の各々の加工送り量933を算出する。各々の第一のストリート205を含む直線に関し、照射切り替え位置が互いに一致する場合は、同一の照射パターンとして記憶される。例えば、図7に示す一例において、割り出し送り番号が、No.1、3、8、10の加工では、照射パターン番号Table.1の照射パターンで加工される。
In the control map creation step ST14, first, a control map is set that indicates areas to be irradiated with the
制御マップ作成ステップST14では、第一のストリート205を加工する際の制御マップを作成した後、第二のストリート206を加工する際の制御マップを作成する。第二のストリート206を加工する際は、第二のストリート206が延びる第二の方向212が、レーザー加工装置1の加工送り方向であるX軸方向と平行になるように位置合わせをする(図10参照)。したがって、第二のストリート206を加工する際の制御マップは、第一のストリート205を加工する際の制御マップと同様に作成する。
In the control map creation step ST14, a control map for machining the
各々の第一のストリート205を含む直線および第二のストリート206を含む直線に対して算出された照射または非照射の各々の加工送り量933のデータと、各々の割り出し送り量922のデータとは、例えば、CSVデータとして出力される。オペレータは、CSVデータを、例えば、パソコンなどの専用のEXCEL(登録商標)シートのマクロで表示させてもよい。これにより、各値を微調整することもできる。オペレータは、各値の微調整後に、例えば、USBフラッシュドライブなどを利用してレーザー加工装置1の制御ユニット100に制御マップをインポートする。制御ユニット100は、表示ユニット90の表示面91に、算出した各データを表示させてもよい。制御マップの作成方法は、上記方法に限定されず、制御ユニット100が全て実行してもよい。
What is the data of each irradiated or non-irradiated
図9は、第一のレーザービーム照射ステップST15の一例を示す斜視図である。第一のレーザービーム照射ステップST15は、制御マップに基づいて、第一のストリート205に沿ってレーザービーム21を照射するステップである。
FIG. 9 is a perspective view showing an example of the first laser beam irradiation step ST15. The first laser beam irradiation step ST15 is a step of irradiating the
第一のレーザービーム照射ステップST15では、具体的には、図9に示すように、チャックテーブル10で保持したウエーハ200の表面208側から、レーザービーム照射ユニット20により、レーザービーム21を第一のストリート205に沿って照射する。この際、制御ユニット100は、制御マップに基づいて、レーザービーム21の照射または非照射を切り替えながらチャックテーブル10とレーザービーム照射ユニット20とを相対的に移動させる。図7および図8に示す一例において、制御ユニット100は、まず、割り出し送り番号No.1を実行する。割り出し送り番号No.1では、図7の制御マップに示すように、制御ユニット100は、レーザービーム照射ユニット20を初期位置から割り出し方向であるY軸方向に2.0inch移動させる。制御ユニット100は、照射パターン番号Table.1を実行する。照射パターン番号Table.1では、図8の制御マップに示すように、制御ユニット100は、加工送り番号No.1からNo.12を順番に実行する。例えば、制御ユニット100は、加工送り番号No.1で、2.0inch加工送りする間、レーザービーム21の照射を停止させる。制御ユニット100は、加工送り番号No.2で、0.5inch加工送りする間、レーザービーム21を照射させる。同様に、制御ユニット100は、加工送り番号No.3からNo.12まで実行すると、次に、割り出し送り番号No.2を実行する。第一のレーザービーム照射ステップST15において、全ての第一のストリート205に対する照射が終了すると、第二のレーザービーム照射ステップST16に移行する。
Specifically, in the first laser beam irradiation step ST15, as shown in FIG. Irradiate along
図10は、第二のレーザービーム照射ステップST16の一例を示す斜視図である。第二のレーザービーム照射ステップST16は、第一のレーザービーム照射ステップST15の後、第二のストリート206に沿ってレーザービーム21を照射するステップである。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of the second laser beam irradiation step ST16. The second laser beam irradiation step ST16 is a step of irradiating the
第二のレーザービーム照射ステップST16では、具体的には、まず、図10に示すように、第二のストリート206が延びる第二の方向212が、レーザー加工装置1の加工送り方向であるX軸方向と平行になるように、回転ユニット13(図1参照)を操作して位置合わせをする。第二のレーザービーム照射ステップST16では、次に、チャックテーブル10で保持したウエーハ200の表面208側から、レーザービーム照射ユニット20により、レーザービーム21を第二のストリート206に沿って照射する。この際、制御ユニット100は、制御マップに基づいて、レーザービーム21の照射または非照射を切り替えながらチャックテーブル10とレーザービーム照射ユニット20とを相対的に移動させる。全ての第二のストリート206に対する照射が終了すると、第二のレーザービーム照射ステップST16を終了する。
Specifically, in the second laser beam irradiation step ST16, first, as shown in FIG. 10, the
以上説明したように、第一実施形態に係るチップ202の製造方法は、ウエーハ200の撮像画像から検出したストリート204に基づいて、第一のストリート205と第二のストリート206との各々について、レーザービーム21を照射する位置を制御するための制御マップを作成する。チップ202の製造方法は、制御マップに基づいて、第一のストリート205に沿ってレーザービーム21を照射する。チップ202の製造方法は、第一のストリート205へのレーザービーム21の照射が全て終了した後、制御マップに基づいて、第二のストリート206に沿ってレーザービーム21を照射する。
As described above, in the method for manufacturing the
これにより、レーザービーム21を照射または非照射する箇所のXY座標値の手作業による入力作業を省略できるので、オペレータの工数を削減することができる。また、ストリート204の正確な位置をレーザー加工装置1の制御ユニット100に記憶させることができるので、人為的なミスを抑制することができる。したがって、チップ202の製造方法は、非連続のストリート204により区画されたウエーハ200を加工する際に、ストリート204の正確なXY座標値を容易かつ迅速にレーザー加工装置1に設定させることができる。
This makes it possible to omit manual input of the XY coordinate values of the locations to be irradiated or not irradiated with the
[第二実施形態]
本発明の第二実施形態に係るチップ202の製造方法を説明する。図11は、第二実施形態に係るチップ202の製造方法の流れを示すフローチャートである。第二実施形態に係るチップ202の製造方法は、第一実施形態に係るチップ202の製造方法と比較して、ストリート検出ステップST13の前に、マスキングステップST12を含む点で異なる。第二実施形態において、ウエーハ200は、ストリート204に、TEG(Test Element Group)などのパターンがないものを対象とする。
[Second embodiment]
A method for manufacturing a
図12は、図11のマスキングステップST12で画像処理中の画像の一状態を示す図である。図13は、図12の後の一状態を示す図である。マスキングステップST12は、撮像ステップST11で得られた画像のチップ202(デバイス207)の部分を画像処理によりマスキングするステップである。 FIG. 12 is a diagram showing one state of the image being processed in the masking step ST12 of FIG. 11. FIG. 13 is a diagram showing a state after FIG. 12. Masking step ST12 is a step of masking the chip 202 (device 207) portion of the image obtained in imaging step ST11 by image processing.
マスキングステップST12では、具体的には、撮像ステップST11で得られた撮像画像の画像処理を行う。撮像画像がカラー画像である場合は、撮像画像をグレースケール化して、グレースケール画像に変換する。マスキングステップST12では、例えば、撮像画像の左下から右上に向かって一画素ごとに二値化処理を行う。二値化処理では、グレースケール画像において、各画素の値が所定閾値を上回っている場合は白色に、各画素の値が所定閾値を下回っている場合は黒色に置き換えて、グレースケール画像をモノクロ画像に変換する。撮像画像が256階調の8bitである場合、所定閾値は、例えば、100である。なお、モノクロ画像に変換する場合、黒色に塗り潰されるマスキング領域213は、図12および図13においては、グレーで図示される。
Specifically, in the masking step ST12, image processing is performed on the captured image obtained in the imaging step ST11. When the captured image is a color image, the captured image is converted into a gray scale image. In the masking step ST12, for example, binarization processing is performed for each pixel from the lower left to the upper right of the captured image. In the binarization process, when the value of each pixel in a grayscale image exceeds a predetermined threshold, it is replaced with white, and when the value of each pixel is below a predetermined threshold, it is replaced with black, converting the grayscale image into monochrome. Convert to image. When the captured image is 8 bits with 256 gradations, the predetermined threshold is, for example, 100. Note that the
マスキングステップST12では、さらに、黒色の画素に二辺を囲まれている画素を黒色に置き換える。第二実施形態の場合、左下から右上に向かって二値化処理を実行するので、左辺側の画素および下辺側の画素が黒色である画素を黒色に置き換える。図12に示す一例の場合、画素214は、左辺側の画素および下辺側の画素が黒色であるので、黒色に置き換えられる。図13に示す一例の場合、画素214は、左辺側の画素が黒色であるが、下辺の画素が白色であるので、白色に置き換えられる。チップ202(デバイス207)の外周は、デバイス207を囲繞するガードリング215によって連続して画素の値が所定閾値を下回るので、黒色に置き換えられる。したがって、黒色の画素に二辺を囲まれている画素を黒色に置き換えることによって、ガードリング215に囲繞された領域を全て黒色に置き換えることができるので、チップ202(デバイス207)の部分を全てマスキングすることができる。
In masking step ST12, pixels surrounded on two sides by black pixels are further replaced with black. In the second embodiment, since the binarization process is executed from the lower left to the upper right, pixels on the left side and pixels on the lower side that are black are replaced with black. In the example shown in FIG. 12, the
[第三実施形態]
本発明の第三実施形態に係るチップ202の製造方法を説明する。第三実施形態に係るチップ202の製造方法は、第一実施形態に係るチップ202の製造方法と比較して、第一のレーザービーム照射ステップST15および第二のレーザービーム照射ステップST16が、改質層形成ステップを含む点が異なる。
[Third embodiment]
A method for manufacturing a
図14は、第三実施形態に係る改質層形成ステップの一例を示す断面図である。改質層形成ステップは、ウエーハ200に対して分割起点となる改質層216を形成するステップである。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the modified layer forming step according to the third embodiment. The modified layer forming step is a step of forming a modified
改質層216とは、密度、屈折率、機械的強度またはその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層216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、およびこれらの領域が混在した領域などである。改質層216は、ウエーハ200の他の部分よりも機械的な強度等が低い。
改質層形成ステップでは、ウエーハ200の表面208側からウエーハ200に対して透過性を有する波長であってパルス状のレーザービーム21を、ウエーハ200の内部に集光点22を位置付けて照射する。レーザービーム照射ユニット20がウエーハ200に対して透過性を有する波長のレーザービーム21を照射するので、ウエーハ基板203の内部にストリート204に沿った改質層216が形成される。
In the modified layer forming step, a
改質層形成ステップでは、レーザービーム照射ユニット20が、各パスにおいて、レーザービーム21の集光点22の厚み方向の位置を異ならせて、ストリート204にウエーハ基板203の厚み方向に改質層216を複数形成する。改質層形成ステップでは、例えば、レーザービーム照射ユニット20がウエーハ200に対して相対的に三パスのレーザービーム21を照射することによって、ウエーハ基板203の厚み方向に改質層216を三つ形成する。ウエーハ基板203の厚み方向に形成する改質層216は、三つに限定されない。
In the modified layer forming step, the laser
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
1 レーザー加工装置
10 チャックテーブル
11 保持面
13 回転ユニット
20 レーザービーム照射ユニット
21 レーザービーム
22 集光点
50 加工送りユニット
80 撮像ユニット
90 表示ユニット
100 制御ユニット
200 ウエーハ
202 チップ
203 ウエーハ基板
204 ストリート
205 第一のストリート
206 第二のストリート
207 デバイス
208 表面
209 裏面
211 第一の方向
212 第二の方向
1
Claims (3)
該第一の方向のストリートおよび該第二の方向のストリートの少なくとも一方が非連続に形成されているウエーハに対して、該第一の方向のストリートと該第二の方向のストリートとに沿ってレーザービームを照射して分割し、チップを製造するチップの製造方法であって、
該ウエーハ基板の表面側を撮像する撮像ステップと、
該撮像ステップで得られた画像に基づいて該第一の方向のストリートおよび該第二の方向のストリートを検出するストリート検出ステップと、
該ストリート検出ステップの後、該第一の方向のストリートを含む直線および該第二の方向のストリートを含む直線の各々に対して算出された照射または非照射の各々の加工送り量のデータと、各々の割り出し送り量のデータを含む制御マップを作成する制御マップ作成ステップと、
該制御マップに基づいて、ウエーハの該第一の方向のストリートと該第二の方向のストリートのいずれか一方の方向のストリートに沿ってレーザービームを照射する第一のレーザービーム照射ステップと、
該第一のレーザービーム照射ステップの後、該ウエーハの他方の方向のストリートに沿ってレーザービームを照射する第二のレーザービーム照射ステップと、
を含むことを特徴とする、チップの製造方法。 A plurality of streets in a first direction formed in a first direction on a surface of a wafer substrate, and a plurality of streets in a second direction formed in a second direction perpendicular to the first direction. ,
For a wafer in which at least one of the streets in the first direction and the streets in the second direction is formed discontinuously, along the streets in the first direction and the streets in the second direction. A method of manufacturing a chip by irradiating it with a laser beam and dividing it into chips, the method comprising:
an imaging step of imaging the front side of the wafer substrate;
a street detection step of detecting a street in the first direction and a street in the second direction based on the image obtained in the imaging step;
After the street detection step, data of each machining feed amount of irradiation or non-irradiation calculated for each of the straight line including the street in the first direction and the straight line including the street in the second direction; a control map creation step of creating a control map including data of each indexed feed amount ;
a first laser beam irradiation step of irradiating a laser beam along a street in one of the first direction street and the second direction street of the wafer based on the control map;
After the first laser beam irradiation step, a second laser beam irradiation step of irradiating the wafer with a laser beam along the street in the other direction;
A method for manufacturing a chip, comprising:
請求項1に記載のチップの製造方法。 Before the street detection step, a chip formed in an area defined by the street in the first direction and the street in the second direction is detected from the image obtained in the imaging step, and The method further includes a masking step of masking a portion of the chip by image processing.
A method for manufacturing a chip according to claim 1.
請求項1または2に記載のチップの製造方法。 The first laser beam irradiation step and the second laser beam irradiation step include irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer by positioning a convergence point inside the wafer to form a modified layer. characterized by comprising a step of forming a modified layer,
A method for manufacturing a chip according to claim 1 or 2.
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