JPH1158043A

JPH1158043A - レーザ・マーキング方法及び装置

Info

Publication number: JPH1158043A
Application number: JP9206614A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Sato; 伸良佐藤; Koji Osawa; 浩二大沢; Hitoshi Hasegawa; 斉長谷川
Original assignee: LSI Logic Corp
Current assignee: LSI Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-03-02
Also published as: US6156676A

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体ウエハ基板のレーザ・マーキングの際
のパーティクルを効果的に除去し、半導体装置の歩留り
を向上させること。【解決手段】半導体ウエハ基板（２）にレーザ光
（７）を照射してマーキングを行なう際に、ガス（５）
を所定の流率でマーキング領域へ吹き付け、それと同じ
流率で前記マーキング領域から吸引することにより、所
定の流率を有するガス流をマーキング領域の近傍に発生
させ、半導体ウエハ基板（２）から生じるパーティクル
（９）を効果的に除去する。更に、半導体ウエハ基板
（２）を、その表面が下向きになるように固定し、レー
ザ光（７）を、下方から上向きに照射すると、より少な
いガス流で効率的にパーティクルを除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハや液
晶用ガラス基板等へのマーキング方法およびマーキング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製造する際には、その製品
としての認識のために、半導体装置の基板となるシリコ
ン・ウエハ上に、レーザを用いて、いわゆるレーザ・マ
ーキングを行なう。具体的には、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ等
によりウェハ表面の所定の位置を部分的に溶かし、凹凸
を形成して、目視によるウェハ基板の判別を可能として
いる。

【０００３】このような方法を用いて凹凸を物理的に形
成する際には、レーザ光の照射により溶け出したシリコ
ンが飛散し、ウェハ基板に溶着し、冷えて固まり微細な
パーティクルとなり、または、基板に到達する前に気相
で冷えて固まり、ウェハ基板上に堆積する。半導体装置
の微細化が進むにつれて、このような異物であるパーテ
ィクルに起因する歩留りの低下が、深刻な問題となって
いる。特に、前者の溶着の場合は、後者の堆積の場合と
比較して、パーティクルのサイズも大きく基板と強固に
付着しているために、その後の洗浄工程でも除去し難
く、歩留り低下の主原因となっていた。

【０００４】この問題を解決する方法として、例えば、
特開昭６３−１８３８８５号公報には、第５図に示した
ように（上記公報の第２図に相当する）、ウェハ基板２
上にフォトレジスト１２を形成した後に、フォトレジス
トの上からレーザ光を照射しマーキングを行なう方法が
開示されている。この方法では、マーキングにより発生
したパーティクルがウェハ上に堆積したとしても、フォ
トレジストをマーキング後に除去することにより、パー
ティクルも同時に除去することができる。

【０００５】また、特開平８−４５８０１号公報に記載
された発明では、上記パーティクル除去方法において、
第６図に示すようにフォトレジストの代わりに酸化膜が
用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の方法では、生産性を悪化させるばかりでなく、フォト
レジストや酸化膜にレーザ光を照射するときの膜の飛び
散りによる歩留まりの低下が発生する。また、レーザ光
がウェハ基板に到達する際に基板から発生するパーティ
クルは、飛び散ってフォトレジストや酸化膜上に付着し
た場合に、これらの膜を溶かし、下地の基板まで到達し
て強固な結合を作るため、その後の清浄では完全には除
去できない。

【０００７】本発明の目的は、従来技術の問題点を解消
することである。すなわち、本発明は、レーザ・マーキ
ングを実行する際に発生するパーティクルを、ウェハ基
板上の半導体装置に付着させない、または、パーティク
ル付着数を少なくすることにより、歩留りを向上させる
マーキング方法及び装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、レーザ光の
照射により発生するパーティクルを、端的に、ガス流を
用いて吹き飛ばす、又は、ウエハ基板の表面を下向きに
固定し、下方から上向きにレーザ光の照射を行って自由
落下させることにより、物理的に除去する方法を採用す
る。

【０００９】本発明によれば、半導体ウエハ基板にレー
ザ光を照射してマーキングを行なう方法であって、ガス
を所定の流率でマーキング領域へ吹き付けるステップ
と、前記所定の流率と同じ流率で前記ガスを前記マーキ
ング領域から吸引するステップと、を含んでおり、それ
によって、前記所定の流率を有するガス流をマーキング
領域の近傍に発生させ、前記マーキングの際に前記半導
体ウエハ基板から生じるパーティクルを除去することを
特徴とする方法が提供される。

【００１０】また、本発明の別の実施例によれば、上述
のレーザ・マーキング方法において、前記半導体ウエハ
基板は、その表面が下向きになるように固定され、前記
レーザ光は、下方から上向きに前記半導体基板に照射さ
れる。

【００１１】また、本発明の別の実施例では、ガス流を
発生させずに、単に、パーティクルを自由落下させるた
めに、半導体ウエハ基板にレーザ光を照射してマーキン
グを行なう方法であって、前記半導体ウエハ基板の表面
を下向きに固定し、前記レーザ光を下方から上向きに前
記半導体基板に照射することも可能である。

【００１２】更に、本発明の別の実施例によれば、半導
体ウエハ基板にレーザ光を照射してマーキングを行なう
レーザ・マーキング装置であって、ガスを所定の流率で
マーキング領域へ吹き付ける手段と、前記所定の流率と
同じ流率で前記ガスを前記マーキング領域から吸引する
手段と、を含み、それによって、前記所定の流率を有す
るガス流をマーキング領域の近傍に発生させ、前記マー
キングの際に前記半導体ウエハ基板から生じるパーティ
クルを除去することを特徴とする装置が提供される。そ
の際に、前記半導体ウエハ基板を、その表面が下向きに
なるように固定する手段と、前記レーザ光を下方から上
向きに前記半導体基板に照射する手段と、を更に設ける
ことも可能である。

【００１３】上記の場合に、ガス流として用いるガス
は、窒素や酸素などが用いられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】添付の図面を参照して、本発明の
実施例を説明する。図１は、本発明の実施例によるレー
ザ・マーキング装置（レーザ・マーカ）を示している。
（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。レーザ光源１
から生じるレーザ光の照射によるマーキングの際にウエ
ハ基板２から発生するパーティクル９は、ガス吹き付け
口１０からのガス１１により物理的に吹き飛ばされ、ガ
ス吸引器４の吸引口６からガスと共に吸い込まれ除去さ
れる。吹き付け口１０からのガスの流量と吸引されるガ
スの流量とは同一であり、流量バランスが良好にとれて
いる。

【００１５】次に、ここで用いるガスとして窒素Ｎ₂と
酸素Ｏ₂とを用いた場合の、ガスの流量と、レーザ・マ
ーキング後の残存パーティクル数と、半導体装置の歩留
りとを調べた実験結果を示す。この２つの場合では、残
存パーティクル数に違いはあるが、歩留りを見る限り、
ガスの流量に対する効果は、ほぼ同一と考えることがで
きる。

【００１６】

【表１】Ｎ₂流量(リットル／分) パーティクル数（０．３μｍ以上）歩留り（％）１０２０８０３０１０９０５００９５７００９５１０００９５

【００１７】

【表２】Ｏ₂流量(リットル／分) パーティクル数（０．３μｍ以上）歩留り（％）１０２０８０３０５９０５００９５７００９５１０００９５

【００１８】図２は、本発明の別の実施例によるレーザ
・マーカを示す。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面
図である。ウエハ２は、真空チャック３により、ウェハ
基板の表面を下向き（face down）にして吸着され、マ
ーキングのためのレーザ光７は、下方向から上向きにウ
エハ２に照射されている。また、図１の場合と同様に、
吸引器４が設けられている。この構成によれば、ウエハ
２から発生したパーティクル９は、下方に自由落下す
る。あるいは、吸引器４の吸引口６から吸い込まれて除
去される。実験の結果、この実施例では、ウェハ基板２
上に付着したパーティクルは５個であり、半導体装置の
歩留まりは９０％と良好であった。

【００１９】図３は、上述の２つの構成を組み合わせて
得られる、本発明の更に別の実施例によるレーザ・マー
カを示している。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面
図である。すなわち、この例では、レーザ照射が下方向
から上向きになされるのと同時に、ウエハ２のマーキン
グ部分にはガス流が供給され、物理的に吹き飛ばされた
パーティクルを含むガス流が、吸引器４の吸引口６から
吸い込まれて除去される。吹き付けられるガスの流量と
吸引されるガスの流量とは共に同じであり、流量バラン
スが良好にとれている。

【００２０】次に、ここで用いるガスとして窒素Ｎ₂を
用いた場合の、ガスの流量と、レーザ・マーキング後の
残存パーティクル数と、半導体装置の歩留りとを調べた
実験結果を示す。この表の最上段、すなわち、ガス流量
が０の場合は、ガス流を供給しない図２の場合であり、
上述したように、残存パーティクルは５個であり、歩留
りは９０％となっている。

【００２１】

【表３】Ｎ₂流量(リットル／分) パーティクル数（０．３μｍ以上）歩留り（％）０５９０１０１９２２００９５３００９５

【００２２】容易に予測できるように、表１及び表２に
示した実験結果と比較すると、表３の実験結果では、レ
ーザ光を下方向から照射していることにより、少ないガ
ス流量で、よりよい歩留りを達成できていることがわか
る。

【００２３】図４は、比較例であり、本発明によるレー
ザ・マーカを用いずに、吸引だけを行う様子を、参考の
ために示している。（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正
面図である。ガスを供給せず、レーザ光の下からの照射
を行わない場合には、マーキングにより発生するパーテ
ィクル９は、ほとんどがウェハ上に付着しており、パー
ティクル数、及び歩留まりは、それぞれが、３５個、お
よび６０％であり、本発明による場合よりも、著しく劣
っている。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、レー
ザ光をウェハ基板に照射してマーキングを行なう際に、
マーキング箇所の近傍に純度の高いガスを吹き付け、そ
のガス流にレーザ照射により発生したパーティクルを乗
せて吸引口から排出させることにより、ウェハ基板への
パーティクル付着を減らすことができる。この場合、５
０リットル／分以上のガス流を用いれば、パーティクル
付着数を０個にすることができ、歩留りを、６０％（図
４の比較例の場合）から９５％（表１及び表２の３段
目）にまで改善できる。

【００２５】更に、ウェハ基板表面を下に向け、下方向
から上向きにレーザ光を照射し、発生するパーティクル
を自由落下させて排出する構成を組み合わせる場合に
は、最低で２０リットル／分のガス流でパーティクルの
付着を０個にすることができ、歩留りを、６０％（図４
の比較例の場合）から９５％（表３の３段目）にまで改
善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施例のレーザ・マーカの
斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図２】（ａ）は、本発明の別の実施例のレーザ・マー
カの斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図３】（ａ）は、本発明の更に別の実施例のレーザ・
マーカの斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。

【図４】本発明に対する比較例であって、（ａ）は、本
発明の構成を用いない場合のレーザ・マーカの斜視図で
あり、（ｂ）は、その平面図である。

【図５】従来技術におけるウエハの断面図を示してお
り、（ａ）は、フォトレジストをコーティングした後の
状態であり、（ｂ）は、レーザ・マーキングを行った後
の状態であり、（ｃ）は、フォトレジストを剥離した後
の状態である。

【図６】従来技術におけるウエハの断面図を示してお
り、（ａ）は、酸化膜を形成した後の状態であり、
（ｂ）は、レーザ・マーキングを行った後の状態であり
（ｃ）は、ＨＦエッチングの後の状態である。

【符号の説明】

１レーザ光源２ウエハ基板３ウエハ真空チャック４ガス吸引器５吸引ガス６吸引口７レーザ光８反射ミラー９パーティクル１０ガス吹き付け口１１吹き付けガス１２レジスト１３酸化膜１４マーキング跡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハ基板にレーザ光を照射して
マーキングを行なう方法であって、ガスを所定の流率でマーキング領域へ吹き付けるステッ
プと、前記所定の流率と同じ流率で前記ガスを前記マーキング
領域から吸引するステップと、を含み、よって、前記所定の流率を有するガス流をマー
キング領域の近傍に発生させ、前記マーキングの際に前
記半導体ウエハ基板から生じるパーティクルを除去する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、前記半導
体ウエハ基板は、その表面が下向きになるように固定さ
れ、前記レーザ光は、下方から上向きに前記半導体基板
に照射されることを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の方法におい
て、前記ガスは、窒素であることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項１又は請求項２記載の方法におい
て、前記ガスは、酸素であることを特徴とする方法。
【請求項５】半導体ウエハ基板にレーザ光を照射して
マーキングを行なう方法であって、前記半導体ウエハ基
板の表面を下向きに固定し、前記レーザ光を下方から上
向きに前記半導体基板に照射することを特徴とする方
法。
【請求項６】半導体ウエハ基板にレーザ光を照射して
マーキングを行なうレーザ・マーキング装置であって、ガスを所定の流率でマーキング領域へ吹き付ける手段
と、前記所定の流率と同じ流率で前記ガスを前記マーキング
領域から吸引する手段と、を含み、よって、前記所定の流率を有するガス流をマー
キング領域の近傍に発生させ、前記マーキングの際に前
記半導体ウエハ基板から生じるパーティクルを除去する
ことを特徴とする装置。
【請求項７】請求項６記載の装置において、前記半導体ウエハ基板を、その表面が下向きになるよう
に固定する手段と、前記レーザ光を下方から上向きに前記半導体基板に照射
する手段と、を更に含むことを特徴とする装置。
【請求項８】請求項６又は請求項７記載の装置におい
て、前記ガスは、窒素であることを特徴とする装置。
【請求項９】請求項６又は請求項７記載の装置におい
て、前記ガスは、酸素であることを特徴とする装置。
【請求項１０】半導体ウエハ基板にレーザ光を照射し
てマーキングを行なう装置であって、前記半導体ウエハ基板を、その表面が下向きになるよう
に固定する手段と、前記レーザ光を下方から上向きに前記半導体基板に照射
する手段と、を含むことを特徴とする装置。