KR102445075B1 - 웨이퍼의 레이저 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 발생하는 데브리 등에 의한 후속하는 레이저 빔의 조사에의 방해를 억제하는 것을 과제로 한다.
레이저 빔 발진기에 의해 발진되고 레이저 빔 분기 유닛에 의해 분기되어 형성된 복수의 레이저 빔을 집광 렌즈를 통하여 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 조사하는 레이저 빔 조사 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치를 이용하여, 표면에 격자형으로 설정된 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법으로서, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 분할 예정 라인을 따라 상기 웨이퍼에 조사하여, 상기 분할 예정 라인을 따르는 가공홈을 상기 웨이퍼에 형성하는 가공홈 형성 단계를 포함하고, 상기 가공홈 형성 단계에서는, 상기 레이저 빔 분기 유닛에서 분기된 상기 복수의 레이저 빔을, 상기 복수의 레이저 빔이 조사되는 상기 분할 예정 라인의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 열형으로 배열한다.

Description

웨이퍼의 레이저 가공 방법{LASER MACHINING METHOD FOR WAFER}
본 발명은 웨이퍼의 레이저 가공 방법에 관한 것이다.
IC 칩 등의 디바이스 칩은, 반도체로 이루어지는 원판형의 웨이퍼의 표면에 격자형으로 설정된 분할 예정 라인을 따라 상기 웨이퍼가 분할됨으로써 형성된다. 상기 분할 예정 라인에 의해 구획되는 웨이퍼의 표면의 각 영역에는 디바이스가 형성된다. 또한, 상기 디바이스에 사용되는 배선층간의 기생 용량을 저감하기 위해, 층간 절연막으로서 유전율이 낮은 소위 Low-k 재료를 갖는 기능층이 형성된다.
상기 Low-k 재료를 갖는 기능층의 분단이나 웨이퍼의 분단을 위해, 레이저 빔을 이용한 어블레이션 가공이 실시된다. 어블레이션 가공에서는, 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼의 표면에 펄스 레이저빔을 조사함으로써 웨이퍼를 부분적으로 가열하여 제거한다. 그렇게 하면, 웨이퍼에는 미리 정해진 깊이의 가공홈이 형성된다.
어블레이션 가공에 있어서는, 레이저 빔의 파워를 올리면 웨이퍼에 형성되는 가공홈이 깊고 커진다. 그리고, 상기 레이저 빔의 파워를 과도하게 올리면 분할 예정 라인에 근접하는 디바이스에 손상을 부여할 우려가 있다.
그래서, 레이저 빔의 조사에 의해 디바이스에 손상을 부여하지 않도록, 허용되는 파워의 레이저 빔을 피가공 부분에 복수회 주사하여, 원하는 크기의 가공홈을 형성한다. 예컨대, 주사하는 레이저 빔을 복수의 허용되는 파워의 레이저 빔으로 분기함으로써, 복수의 분기된 레이저 빔을 차례 차례로 피가공 부분에 조사하여 가공홈을 형성한다(특허문헌 1 및 2 참조). 종래에는, 분기된 복수의 레이저 빔이 웨이퍼의 분할 예정 라인의 신장 방향을 따라 배열되도록 원래의 레이저 빔을 분기시키고 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-196018호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2016-203222호 공보
레이저 빔을 웨이퍼에 조사하여 어블레이션 가공을 실시하면, 웨이퍼가 열에 의해 기화하여 플라즈마가 생기고, 또한, 데브리라고 불리는 용융 고화물이 발생한다. 복수의 분기된 일련의 레이저 빔 중, 어느 피가공 부분에 최초로 닿은 레이저 빔의 조사에 의해 플라즈마나 데브리가 발생하면, 후속하는 레이저 빔의 조사가 데브리 등에 의해 방해되어 원하는 가공이 실시되지 않는다고 하는 문제를 일으킨다. 그 때문에, 발생된 데브리 등은 형성된 가공홈으로부터 조속하게 배출되는 것이 바람직하다.
그러나, 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 생긴 데브리 등의 배출이 후속하는 레이저 빔의 조사에 의해 억제되어, 가공홈에 데브리가 되메워져 가공홈이 얕아지는 경우가 있었다. 특히, 레이저 빔을 복수회 주사하여 깊은 가공홈을 형성할 때, 주사 횟수가 늘 때마다 증가하는 데브리 등에 의해 레이저 빔의 조사가 점차로 크게 방해되어 가공 레이트(레이저 빔의 1회의 주사당에 제거되는 피가공물의 양)가 저하하고 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 분기된 복수의 레이저 빔을 조사하는 어블레이션 가공에 있어서, 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 발생하는 데브리 등에 의한 후속의 레이저 빔의 조사에의 방해를 억제할 수 있는 웨이퍼의 레이저 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저 빔을 발진하는 레이저 빔 발진기와, 레이저 빔 분기 유닛과, 집광 렌즈를 가지고, 상기 레이저 빔 발진기에 의해 발진되고 상기 레이저 빔 분기 유닛에 의해 분기되어 형성된 복수의 레이저 빔을 상기 집광 렌즈를 통하여 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 조사하는 기능을 갖는 레이저 빔 조사 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치를 이용하여, 표면에 격자형으로 설정된 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 각각의 영역에 디바이스를 구비하는 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법으로서, 상기 웨이퍼를 상기 척 테이블에 의해 유지하는 유지 단계와, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 분할 예정 라인을 따라 상기 웨이퍼에 조사하여, 상기 분할 예정 라인을 따르는 가공홈을 상기 웨이퍼에 형성하는 가공홈 형성 단계를 포함하고, 상기 가공홈 형성 단계에서는, 상기 레이저 빔 분기 유닛에서 분기된 상기 복수의 레이저 빔을, 상기 복수의 레이저 빔이 조사되는 상기 분할 예정 라인의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 열형으로 배열하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 일양태에 있어서, 상기 가공홈 형성 단계에서는, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 복수의 상기 분할 예정 라인의 각각을 따라 상기 웨이퍼에 2회 이상 조사하고, 상기 가공홈에 의해 상기 웨이퍼를 분할하여도 좋다.
본 발명의 일양태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법에서는, 복수의 레이저 빔을 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼에 조사하여, 분할 예정 라인을 따르는 가공홈을 웨이퍼에 형성한다. 이때, 레이저 가공 장치의 레이저 빔 분기 유닛에서 분기되어 형성된 복수의 레이저 빔을, 상기 복수의 레이저 빔이 조사되는 상기 분할 예정 라인의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 열형으로 배열한다.
그렇게 하면, 상기 복수의 레이저 빔 중 선행하는 레이저 빔이 조사되어 발생한 데브리 등에는 후속하는 레이저 빔은 조사되기 어려워진다. 그 때문에, 상기 후속하는 레이저 빔의 조사는 상기 데브리 등에 의해 방해되지 않는 데다가, 상기 데브리의 배출도 상기 후속하는 레이저 빔에 의해 억제되지 않는다. 또한, 레이저 빔의 스폿 직경에 비해서 가공홈의 폭이 넓어지기 때문에, 웨이퍼로부터 발생한 데브리는 배출되기 쉬워진다.
그 때문에, 데브리 등이 되메워짐으로써 가공홈이 얕아지기 어렵다. 따라서, 가공 레이트도 저하하기 어려워져, 레이저 빔에 의한 어블레이션 가공을 적절하게 실시할 수 있다.
본 발명에 따라, 분기된 복수의 레이저 빔을 조사하는 어블레이션 가공에 있어서, 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 발생하는 데브리 등에 의한 후속하는 레이저 빔의 조사에의 방해를 억제할 수 있는 웨이퍼의 레이저 가공 방법이 제공된다.
도 1은 프레임에 깔린 테이프에 점착된 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 가공홈 형성 단계를 모식적으로 설명하는 부분 단면도이다.
도 3의 (a)는 웨이퍼에 조사되는 분기된 복수의 레이저 빔의 각 스폿과, 분할 예정 라인의 관계를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 3의 (b)는 가공홈 형성 단계를 모식적으로 설명하는 단면도이다.
먼저, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법의 피가공물인 웨이퍼에 대해서 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 프레임에 깔린 테이프에 점착된 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 상기 웨이퍼(1)는, 예컨대, 실리콘, SiC(실리콘카바이드), 또는, 그 외의 반도체 등의 재료, 또는, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 이루어지는 기판이다. 웨이퍼(1)는, 예컨대, 디바이스가 형성된 기판이 수지에 의해 밀봉된 몰드 수지 기판이어도 좋고, 반도체 웨이퍼 및 수지의 적층 기판이어도 좋다.
웨이퍼(1)의 표면(1a)은 격자형으로 배열된 복수의 분할 예정 라인(스트리트)(3)으로 복수의 영역으로 구획되어 있고, 상기 복수의 분할 예정 라인(3)에 의해 구획된 각 영역에는 IC 등의 디바이스(5)가 형성되어 있다. 최종적으로, 웨이퍼(1)가 분할 예정 라인(3)을 따라 분할됨으로써, 개개의 디바이스 칩이 형성된다.
상기 웨이퍼(1)의 이면에는, 금속제의 프레임(9)에 깔린 테이프(7)가 점착된다. 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법을 실시하는 동안, 프레임(9)을 통해 웨이퍼(1)를 취급함으로써, 웨이퍼(1)의 취급이 용이해진다.
테이프(7)는, 가요성을 갖는 필름형의 기재와, 그 기재의 한쪽의 면에 형성된 풀층(접착제층)을 갖는다. 예컨대, 기재에는 PO(폴리올레핀)가 이용된다. PO보다 강성이 높은 PET(폴리에틸렌텔레프탈레이트), 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등이 이용되어도 좋다. 또한, 풀층(접착제층)에는, 예컨대, 실리콘 고무, 아크릴계 재료, 에폭시계 재료 등이 이용된다.
다음에, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서 사용되는 레이저 가공 장치(2)에 대해서, 도 2를 이용하여 설명한다. 상기 레이저 가공 장치(2)는, 웨이퍼(1)를 흡인 유지하는 척 테이블(4)과, 그 척 테이블(4)의 상방에 배설된 레이저 빔 조사 유닛(6)을 구비한다.
척 테이블(4)은 상면측에 다공질 부재(도시하지 않음)를 갖는다. 상기 다공질 부재의 상면은 척 테이블(4)의 웨이퍼(1)를 유지하는 유지면(4a)이 된다. 척 테이블(4)은, 상기 다공질 부재에 접속된 흡인원(도시하지 않음)을 갖는다. 상기 유지면(4a) 상에 웨이퍼(1)가 실리고, 상기 다공질 부재의 구멍을 통하여 상기 웨이퍼(1)에 대하여 상기 흡인원에 의해 생긴 부압을 작용시키면, 웨이퍼(1)는 척 테이블(4)에 흡인 유지된다. 또한, 척 테이블(4)의 주위에는, 프레임(9)을 고정하는 클램프(4c)가 구비되어 있다.
레이저 가공 장치(2)는 펄스 모터 등을 동력으로 하는 가공 이송 수단(가공이송 기구, 도시하지 않음)을 구비한다. 상기 가공 이송 수단은, 척 테이블(4)을 레이저 가공 장치(2)의 가공 이송 방향(4b)으로 이동시킬 수 있다. 웨이퍼(1)의 가공 시 등에는, 척 테이블(4)을 가공 이송 방향(4b)으로 보냄으로써 웨이퍼(1)를 가공 이송시킨다. 또한, 척 테이블(4)은 유지면(4a)에 대략 수직인 축의 둘레로 회전 가능하고, 척 테이블(4)을 회전시키면 웨이퍼(1)의 가공 이송 방향이 바뀐다.
또한, 레이저 가공 장치(2)는 펄스 모터 등을 동력으로 하는 인덱싱 이송 수단(인덱싱 이송 기구, 도시하지 않음)을 구비한다. 상기 인덱싱 이송 수단은, 척 테이블(4)을 가공 이송 방향과 직교하는 레이저 가공 장치(2)의 인덱싱 이송 방향(도시하지 않음)으로 이동시킬 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛(6)은, 레이저 빔을 발진하는 레이저 빔 발진기(8)와, 레이저 빔 분기 유닛(10)과, 집광 렌즈(12)를 구비한다. 레이저 빔 조사 유닛(6)은, 반사경(12a) 등의 광학 부품을 더 가져도 좋다.
레이저 빔 발진기(8)는, 웨이퍼(1)에 대하여 흡수성을 갖는 파장(예컨대, 355 ㎚)의 펄스 레이저 빔을 발진하는 기능을 갖는다.
레이저 빔 분기 유닛(10)은, 예컨대, DOE(Diffractive Optical Element)(회절형 광학 소자)이다. DOE는, 회절 현상을 이용하여 입사된 레이저 빔을 복수의 레이저 빔으로 분기시키는 기능을 갖는다. 집광 렌즈(12)는, 입사된 레이저 빔을 그 집광 렌즈(12)에 고유인 특정 거리 떨어진 위치에 집광하는 기능을 갖는다.
상기 레이저 빔 조사 유닛(6)에 따르면, 레이저 빔 발진기(8)에 의해 발진된 레이저 빔이 레이저 빔 분기 유닛(10)에 입사되어 분기되고, 집광 렌즈(12)를 거쳐 척 테이블(4) 상에 유지된 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 조사된다. 본 실시형태에 있어서는, 분기된 복수의 레이저 빔이 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 조사될 때에, 웨이퍼(1)의 표면(1a)에서는, 각 레이저 빔이 조사되는 스폿(집광점)이 직선형으로 등간격으로 배열되도록 레이저 빔 조사 유닛(6)의 각 부품이 설정된다.
또한, 상기 레이저 가공 장치(2)에서는, 분기된 복수의 레이저 빔이 상기 척 테이블(4)의 가공 이송 방향에 대하여 비평행인 방향을 따라 배열되도록, 레이저 빔 조사 유닛(6)의 광학계가 설정된다. 즉, 레이저 빔 조사 유닛(6)은, 척 테이블(4)에 유지된 웨이퍼(1)의 분할 예정 라인(3)에 대하여 수직인 방향으로 서로 어긋나게 분기된 복수의 레이저 빔을 조사할 수 있다.
이하, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법의 각 단계에 대해서 설명한다. 먼저, 유지 단계에 대해서 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 유지 단계를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 유지 단계에서는, 웨이퍼(1)의 이면(1b)측을 척 테이블(4)을 향하게 하고, 표면측(1a)을 상방을 향하게 한 상태로, 웨이퍼(1)를 척 테이블(4)의 유지면(4a) 상에 싣는다.
그리고, 척 테이블(4)의 다공질 부재의 구멍을 통하여 흡인원에 의해 생긴 부압을 상기 웨이퍼(1)에 대하여 작용시키면, 웨이퍼(1)는 척 테이블(4)에 흡인 유지된다. 또한, 웨이퍼(1)의 이면(1b)에는 미리 테이프(7)가 점착되어 있다. 그 때문에, 웨이퍼(1)는 상기 테이프(7)를 통해 척 테이블(4)에 유지된다.
본 실시형태에 따른 웨이퍼의 가공 방법에서는, 다음에 복수의 레이저 빔을 배열하고 상기 분할 예정 라인(3)을 따라 상기 웨이퍼(1)에 조사하여, 상기 분할 예정 라인(3)을 따르는 가공홈을 상기 웨이퍼(1)에 형성하는 가공홈 형성 단계를 실시한다. 도 2는 가공홈 형성 단계를 모식적으로 설명하는 부분 단면도이다.
먼저, 분할 예정 라인(3)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 상기 분할 예정 라인(3)을 따라 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 가공홈(11)을 형성할 수 있도록, 척 테이블(4) 및 레이저 빔 조사 유닛(6)의 상대 위치를 조정한다. 다음에, 레이저 빔 조사 유닛(6)으로부터 복수의 레이저 빔을 조사시키면서 척 테이블(4)을 이동시킨다. 그리고, 상기 복수의 레이저 빔을 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 집광시키면서 웨이퍼(1)를 가공 이송하면, 웨이퍼(1)에 가공홈(11)이 형성된다.
가공홈 형성 단계에 있어서, 분기된 복수의 레이저 빔의 각 레이저 빔이 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 집광되는 각 스폿과, 분할 예정 라인(3)의 관계에 대해서 도 3의 (a)를 이용하여 설명한다. 도 3은 웨이퍼(1)의 표면(1a)을 확대하여 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 분기된 상기 복수의 레이저 빔을, 상기 분할 예정 라인(3)의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 배열한다. 그렇게 하면, 상기 각 스폿(16)은, 웨이퍼(1)의 가공 이송 방향(4b)에 수직인 방향에 대하여 서로 어긋난다. 펄스 레이저 빔이 집광되는 각 스폿(16)에서는, 펄스 레이저 빔의 조사에 의해 부분적으로 웨이퍼(1)가 가열되어 제거된다. 이때, 플라즈마가 생기고, 또한, 데브리라고 불리는 용융 고화물이 발생한다.
예컨대, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법과는 다르게, 분기된 복수의 레이저 빔을, 분할 예정 라인(3) 신장 방향에 대하여 평행인 방향으로 배열하여, 각 스폿을 웨이퍼(1)의 가공 이송 방향(4b)에 대하여 수직인 방향으로 어긋나게 하지 않는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 레이저 빔 조사 유닛(6)으로부터 펄스 레이저 빔이 발진되어 어느 가공점에 선행하는 레이저 빔이 조사되고, 웨이퍼(1)가 가공 이송되어, 재차 펄스 레이저빔이 발진되면, 후속하는 레이저 빔이 상기 가공점 부근에 재차 조사된다.
그렇게 하면, 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 발생한 플라즈마나 데브리에 의해 후속의 레이저 빔의 조사가 방해되기 때문에, 후속하는 레이저 빔의 조사에 의한 가공이 기대되도록 실시되지 않는다. 또한, 발생한 데브리의 배출이 후속하는 레이저 빔의 조사에 의해 억제되어, 가공홈에 데브리가 되메워져 가공홈이 얕아지는 경우가 있다. 그 때문에, 주사 횟수를 늘릴 때마다 증가하는 데브리 등에 의해 레이저 빔의 조사가 보다 크게 방해되어, 가공 레이트(레이저 빔의 1회의 주사당에 제거되는 피가공물의 양)가 저하한다.
이에 대하여, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법에서는, 분기된 복수의 레이저 빔이 상기 분할 예정 라인(3)의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 배열되고, 상기 각 스폿(16)이, 웨이퍼(1)의 가공 이송 방향(4b)에 대하여 비평행인 방향으로 배열된다. 어느 가공점에 선행하는 레이저 빔이 조사되고, 웨이퍼(1)가 가공 이송되어, 레이저 빔 조사 유닛으로부터 재차 펄스 레이저빔이 발진되면, 후속하는 레이저 빔은 상기 가공점에 대하여 가공 이송 방향(4b)으로 수직인 방향으로 어긋난 위치에 조사된다.
그렇게 되면, 선행하는 레이저 빔의 조사에 의해 발생한 플라즈마나 데브리로부터 어긋난 위치에 후속하는 레이저 빔이 조사되기 때문에, 상기 후속하는 레이저 빔은, 상기 데브리 등에 의한 영향을 받기 어렵다. 또한, 상기 데브리 등의 배출은 상기 레이저 빔에 의해 억제되기 어렵다. 또한, 상기 스폿 직경에 비해서 형성되는 가공홈(11)의 가공 이송 방향(4b)에 수직인 방향의 폭이 넓어지기 때문에, 데브리의 배출이 촉진된다.
그 때문에, 발생한 데브리 등의 가공홈(11)에의 되메워짐이 억제되어, 분기된 복수의 레이저 빔(14)을 분할 예정 라인(3)을 따라 복수회 주사하는 경우에 있어서도, 레이저 가공의 가공 레이트가 유지된다. 각 스폿(16)이 가공 이송 방향(4b)에 대하여 평행하게 배열되는 경우, 가공홈(11)이 깊어질수록 가공 레이트가 저하하기 쉽기 때문에, 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 레이저 가공 방법에 있어서의 가공 레이트의 유지의 효과는 가공홈(11)이 깊어질수록 현저해진다.
도 3의 (b)는 가공홈 형성 단계에 있어서의 웨이퍼(1)의 스폿(16) 근방을 확대하여 나타내는 단면 모식도이다. 도 3의 (b)에 나타내는 단면 모식도는, 가공 이송 방향(4b)을 따르는 절단면을 나타내는 단면 모식도이고, 설명의 편의상, 분기된 복수의 레이저 빔(14)을 2개만 나타낸다.
선행하는 레이저 빔(14a)과, 후속하는 레이저 빔(14b)은 서로 가공 이송 방향(4b)에 수직인 방향으로 어긋나서 조사된다. 그렇게 되면, 선행하는 레이저 빔(14a)이 조사되어 발생한 데브리 등의 가공 부스러기(13)에는, 웨이퍼(1)가 가공 이송되어 다음에 조사되는 후속하는 레이저 빔(14b)이 조사되지 않는다. 그 때문에, 후속하는 레이저 빔(14b)은, 가공 부스러기(13)에 방해되지 않고 기대되는 대로 웨이퍼(1)에 조사되고, 그리고 동시에, 가공 부스러기(13)의 배출이 상기 후속하는 레이저 빔(14b)에 의해 방해되지 않는다.
이상과 같이 하여, 웨이퍼(1)의 하나의 분할 예정 라인(3)을 따라 레이저 빔(14)이 조사되어 가공홈(11)이 형성된 후는, 웨이퍼(1)를 인덱싱 이송하여 인접하는 분할 예정 라인(3)을 따라 가공홈(11)을 형성한다. 하나의 방향을 따르는 모든 분할 예정 라인(3)을 따라 가공홈(11)을 형성한 후는, 척 테이블(4)을 회전시켜 가공 이송 방향을 바꾸어, 모든 분할 예정 라인(3)을 따라 가공홈(11)을 형성한다.
또한, 레이저 빔 조사 유닛(6)에 있어서, 레이저 빔 발진기(8)에 있어서 발진된 레이저 빔이 레이저 빔 분기 유닛(10)에서 분기되고, 분기된 레이저 빔(14)이 형성될 때, 예컨대, 8개의 레이저 빔으로 분기된다. 이 경우, 8개의 분기된 레이저 빔(14)이 웨이퍼(1)의 표면(1a)에 조사되어 8개의 스폿에 각각 집광된다. 이때, 8개의 스폿은 대략 등간격으로 직선형으로 배열된다.
분기된 레이저 빔(14)이 배열되는 방향을 분할 예정 라인(3)에 대하여 비평행인 방향으로 할 때, 분기된 레이저 빔(14)의 일부가 분할 예정 라인(3)의 폭을 넘어, 웨이퍼(1)에 형성된 디바이스(5)에 조사되어 디바이스(5)가 파괴될 우려가 있다. 그 때문에, 직선형으로 배열되는 분기된 레이저 빔(14)의 최초 및 최후의 레이저 빔(14)이 각각 디바이스(5)에 조사되지 않도록, 분기된 레이저 빔(14)이 배열되는 방향이 조정된다.
또한, 레이저 빔 분기 유닛(10)에 의해 8개의 분기된 레이저 빔(14)이 발생할 때, 고스트라고 불리는 파워가 약한 레이저 빔이 상기 8개의 분기된 레이저 빔에 배열되어 더욱 발생한다. 상기 고스트라고 불리는 레이저 빔이라도, 웨이퍼(1)에 형성된 디바이스(5)에 조사되는 경우, 디바이스(5)에 손상을 부여하는 경우가 있기 때문에, 그 고스트도 디바이스(5)에 극력 조사되지 않도록 분기된 레이저 빔(14)이 배열되는 방향이 조정된다.
예컨대, 폭이 20 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 분할 예정 라인(3)을 따라, 가공홈(11)을 형성할 때, 대략 등간격으로 배열되는 8개의 스폿에 대해서, 서로 인접하는 스폿의 중심을 가공 이송 방향(4b)에 수직인 방향으로 0.5 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의 범위에서 어긋나게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 예컨대, 등간격으로 배열되는 8개의 스폿의 1번째의 스폿의 중심과, 8번째의 스폿의 중심을 가공 이송 방향(4b)에 수직인 방향으로 3 ㎛ 이상 7 ㎛ 이하의 범위에서 어긋나게 하는 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하의 범위에서 어긋나게 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 하나의 분할 예정 라인(3)을 따라, 복수의 분기된 레이저 빔(14)을 2회 이상 반복하여 조사하면 보다 깊은 가공홈(11)이 형성된다. 형성되는 가공홈(11)의 깊이가 웨이퍼(1)의 두께에 달하면, 상기 분할 예정 라인(3)을 따라 웨이퍼(1)가 분할되어, 개개의 디바이스 칩이 형성된다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태의 기재에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시 가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 하나의 분할 예정 라인(3)을 따라 웨이퍼(1)를 분할하는 경우, 가공홈(11)의 깊이가 웨이퍼(1)의 두께에 달하도록 복수의 분기된 레이저 빔(14)을 2회 이상 반복하여 조사하지만, 본 발명의 일양태는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 가공홈(11)이 형성된 웨이퍼(1)에 외력을 더하여, 상기 가공홈(11)의 바닥부로부터 웨이퍼(1)의 이면(1b)에 이르는 크랙을 형성하여 웨이퍼(1)를 분할하여도 좋다.
이 외에, 상기 실시형태에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
1 웨이퍼 1a 표면
1b 이면 3 분할 예정 라인
5 디바이스 7 테이프
9 프레임 11 가공홈
13 가공 부스러기 2 레이저 가공 장치
4 척 테이블 4a 유지면
4b 가공 이송 방향 4c 클램프
6 레이저 빔 조사 유닛 8 레이저 빔 발진기
10 레이저 빔 분기 유닛 12 집광 렌즈
12a 반사경 14 레이저 빔
14a 스폿

Claims (3)

  1. 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 발진하는 레이저 빔 발진기와, 레이저 빔 분기 유닛과, 집광 렌즈를 가지고, 상기 레이저 빔 발진기에 의해 발진되고 상기 레이저 빔 분기 유닛에 의해 분기되어 형성된 복수의 레이저 빔을 상기 집광 렌즈를 통하여 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 조사하는 기능을 갖는 레이저 빔 조사 유닛을 구비하는 레이저 가공 장치를 이용하여, 표면에 격자형으로 설정된 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 각각의 구역에 디바이스를 구비하는 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법으로서,
    상기 웨이퍼를 상기 척 테이블에 의해 유지하는 유지 단계와,
    상기 복수의 레이저 빔을 상기 분할 예정 라인을 따라 상기 웨이퍼에 조사하여, 상기 분할 예정 라인을 따르는 가공홈을 상기 웨이퍼에 형성하는 가공홈 형성 단계를 포함하고,
    상기 가공홈 형성 단계에서는, 상기 레이저 빔 분기 유닛에서 분기된 상기 복수의 레이저 빔을, 상기 복수의 레이저 빔이 조사되는 상기 분할 예정 라인의 신장 방향에 대하여 비평행인 방향으로 일직선 형상으로 배열하고,
    각각의 상기 분할 예정 라인에 있어서 상기 복수의 레이저 빔이 동시에 조사되고, 상기 복수의 레이저 빔 전부가 상기 웨이퍼를 부분적으로 가열하여 제거하는 것에 의해 각각의 상기 가공홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가공홈 형성 단계에서는, 상기 복수의 레이저 빔을 상기 복수의 분할 예정 라인의 각각을 따라 상기 웨이퍼에 2회 이상 조사하고, 상기 가공홈에 의해 상기 웨이퍼를 분할하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가공홈 형성 단계에 있어서, 일직선 형상으로 배열된 상기 복수의 레이저 빔의 각각으로 가공되는 상기 웨이퍼의 각 영역은, 인접하는 다른 상기 영역과 상기 분할 예정 라인을 따른 방향을 따라 부분적으로 겹치는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 가공 방법.
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