KR20160042383A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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요헤이 야마시타
겐지 후루타
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은, 디바이스에 형성된 전극이 돌기형의 범프 전극인 웨이퍼이더라도, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사함으로써, 디바이스를 파손시키지 않고 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 원하는 개질층을 형성할 수 있는 레이저 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
표면에 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 복수의 영역에 범프 전극을 구비한 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프의 표면을 접착하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 의해 지지하는 웨이퍼 지지 공정과, 유지 테이블의 유지면에 웨이퍼의 표면측을 유지하고, 환상의 프레임을 프레임 클램프에 의해 고정하는 웨이퍼 유지 공정과, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해, 레이저 광선의 집광점을 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부의 내부에 위치시켜 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 환상의 개질층을 형성하는 환상 개질층 형성 공정과, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 표면에 격자상으로 배열된 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 복수의 영역에 디바이스가 형성된 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자상으로 배열된 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 반도체 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 반도체 디바이스를 제조하고 있다.
전술한 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼를 분할하는 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 이용하여, 분할해야 할 영역의 내부에 집광점을 위치시켜 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 방법도 시도되고 있다. 이 레이저 가공 방법을 이용한 분할 방법은, 웨이퍼의 한쪽 면측으로부터 내부에 집광점을 위치시켜 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 파단 기점이 되는 개질층을 연속적으로 형성하며, 이 개질층이 형성됨으로써 강도가 저하된 분할 예정 라인을 따라 외력을 가함으로써, 웨이퍼를 분할하는 기술로서, 분할 예정 라인의 폭을 극소로 할 수 있는 효과가 기대된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
전술한 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 파단 기점이 되는 개질층을 형성하고, 이 개질층이 형성된 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 분할하는 방법에 있어서는, 분할 예정 라인의 폭이 좁은 웨이퍼에 대하여 개질층을 형성하기 때문에 디바이스가 형성되어 있지 않은 이면측으로부터 레이저 광선을 조사하는 것이 바람직한 것, 또한, 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 분할한 디바이스를 픽업하는 공정에 있어서는 디바이스가 형성되어 있는 표면측이 노출되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 웨이퍼의 이면측으로부터 분할 예정 라인을 따라 조사함으로써 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하고, 이 개질층이 형성된 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 접착함하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 의해 지지한 후, 웨이퍼에 외력을 부여함으로써 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하고 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).
전술한 바와 같이, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성한 후에, 개질층이 형성된 웨이퍼의 이면을 다이싱 테이프에 접착하면, 웨이퍼가 깨질 우려가 있기 때문에, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하기 전에, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프의 표면을 접착하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 장착하며, 그 후, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 3 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 제3408805호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2006-54246호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2012-84618호 공보
그러나, 디바이스에 형성된 전극이 돌기형의 범프 전극인 웨이퍼에 있어서는, 다이싱 테이프에 이면이 접착된 웨이퍼의 표면측을 레이저 가공 장치의 유지 테이블에 유지하고, 다이싱 테이프가 장착된 환상의 프레임을 유지 테이블에 장착된 프레임 고정 수단에 의해 유지하면, 다이싱 테이프에 의해 웨이퍼의 외주부가 아래로 눌리고, 분할 예정 라인을 따라 레이저 광선을 조사함으로써 내부에 개질층을 형성할 때에, 아래로 눌리는 응력에 의해 웨이퍼의 외주부에 인접한 디바이스가 파손된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술적 과제는, 디바이스에 형성된 전극이 돌기형의 범프 전극인 웨이퍼라도, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 레이터 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사함으로써, 디바이스를 파손시키지 않고 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 원하는 개질층을 형성할 수 있는 레이저 가공 방법을 제공하는 것이다.
상기 주된 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면의 각 영역에 범프 전극을 구비한 디바이스가 각각 형성된 디바이스 영역과, 상기 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 구비한 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프의 표면을 접착하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 의해 지지하는 웨이퍼 지지 공정과, 유지 테이블의 유지면에 상기 다이싱 테이프를 통해 웨이퍼의 표면측을 유지하고, 환상의 프레임을 프레임 클램프에 의해 고정하는 웨이퍼 유지 공정과, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 다이싱 테이프 및 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부의 내부에 위치시켜 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 환상의 개질층을 형성하는 환상 개질층 형성 공정을 실시하고, 상기 환상 개질층 형성 공정을 실시한 후, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 다이싱 테이프 및 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 레이저 가공 방법에 따르면, 개질층 형성 공정을 실시할 때에는 반도체 웨이퍼의 내부에 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 환상의 개질층이 형성되어 있기 때문에, 디바이스 영역과 외주 잉여 영역이 차단되어 다이싱 테이프에 의해 외주 잉여 영역을 누를 때에 발생하는 응력이 디바이스 영역에는 전달되지 않는다. 따라서, 개질층 형성 공정에서 분할 예정 라인을 따라 반도체 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성할 때에 외주 잉여 영역에 인접한 디바이스가 파손된다고 하는 문제가 해소된다.
도 1은 반도체 웨이퍼의 사시도.
도 2는 웨이퍼 지지 공정이 실시되어 반도체 웨이퍼를 환상의 프레임에 장착된 다이싱 테이프의 표면에 접착한 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 레이저 가공 장치의 사시도.
도 4는 웨이퍼 유지 공정을 도시한 일부 단면 측면도.
도 5는 환상 개질층 형성 공정을 도시한 일부 단면 측면도.
도 6은 개질층 형성 공정을 도시한 일부 단면 측면도.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼의 가공 방법의 적합한 실시형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되는 반도체 웨이퍼(2)의 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 반도체 웨이퍼(2)는, 두께가 300 ㎛이고 직경이 200 ㎜인 실리콘 웨이퍼로 이루어져 있고, 표면(2a)에 복수의 분할 예정 라인(21)이 격자상으로 형성되어 있으며, 상기 복수의 분할 예정 라인(21)에 의해 구획된 복수의 영역에 IC, LSI 등의 디바이스(22)가 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 반도체 웨이퍼(2)는, 디바이스(22)가 형성되어 있는 디바이스 영역(23)과, 상기 디바이스 영역(23)을 둘러싸는 외주 잉여 영역(24)을 구비하고 있다. 또한, 상기 디바이스(22)의 표면에는 각각 복수의 범프 전극(221)이 설치되어 있다. 이 범프 전극(221)은, 높이가 50∼200 ㎛ 정로로 형성되어 있다.
전술한 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 분할 예정 라인(21)을 따라 개질층을 형성하기 위해서는, 우선, 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 다이싱 테이프의 표면을 접착하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 의해 지지하는 웨이퍼 지지 공정을 실시한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 환상의 프레임(3)의 내측 개구부를 덮도록 외주부가 장착된 다이싱 테이프(30)의 표면(30a)에 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 접착한다. 또한, 다이싱 테이프(30)는, 예컨대 염화비닐(PVC) 시트에 의해 형성되어 있다.
다음에, 전술한 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 분할 예정 라인(21)을 따라 개질층을 형성하는 레이저 가공을 실시하기 위한 레이저 가공 장치에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 레이저 가공 장치(4)는, 정지 베이스(40)와, 상기 정지 베이스(40)에 화살표(X)로 나타내는 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 배치되어 피가공물을 유지하는 유지 테이블 기구(5)와, 베이스(40) 상에 배치된 레이저 광선 조사 수단으로서의 레이저 광선 조사 유닛(6)을 구비하고 있다.
상기 유지 테이블 기구(5)는, 정지 베이스(40) 상에 X축 방향을 따라 평행하게 배치된 한 쌍의 안내 레일(51, 51)과, 상기 안내 레일(51, 51) 상에 X축 방향으로 이동 가능하게 배치된 제1 활주이동 블록(sliding block; 52)과, 상기 제1 활주이동 블록(52) 상에 가공 이송 방향(X축 방향)과 직교하는 화살표(Y)로 나타내는 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 배치된 제2 활주이동 블록(53)과, 상기 제2 활주이동 블록(53) 상에 원통 부재(54)에 의해 지지된 지지 테이블(55)과, 웨이퍼 유지 수단으로서의 유지 테이블(56)을 구비하고 있다. 이 유지 테이블(56)은 다공성 재료로 형성된 흡착척(561)을 구비하고 있고, 흡착척(561)의 상면인 유지면 상에 피가공물로서의 웨이퍼를 도시하지 않은 흡인 수단에 의해 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 유지 테이블(56)은, 원통 부재(54) 내에 배치된 도시하지 않은 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 유지 테이블(56)에는, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 보호 테이프를 통해 지지하는 환상의 프레임을 고정하기 위한 프레임 유지 수단으로서의 클램프(562)가 배치되어 있다. 이 프레임 유지 수단으로서의 클램프(562)는, 환상의 프레임을 유지 테이블(56)의 상면인 유지면보다 낮은 위치에서 유지하도록 구성되어 있다.
상기 제1 활주이동 블록(52)은, 그 하면에 상기 한 쌍의 안내 레일(51, 51)과 끼워 맞춰지는 한 쌍의 피안내홈(521, 521)이 형성되어 있고, 그 상면에 Y축 방향을 따서 평행하게 형성된 한 쌍의 안내 레일(522, 522)이 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 활주이동 블록(52)은, 피안내홈(521, 521)이 한 쌍의 안내 레일(51, 51)에 끼워 맞춰짐으로써, 한 쌍의 안내 레일(51, 51)을 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 유지 테이블 기구(5)는, 제1 활주이동 블록(52)을 한 쌍의 안내 레일(51, 51)을 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 가공 이송 수단(57)을 구비하고 있다. 가공 이송 수단(57)은, 상기 한 쌍의 안내 레일(51, 51) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(571)와, 상기 수나사 로드(571)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(572) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(571)는, 그 일단이 상기 정지 베이스(40)에 고정된 베어링 블록(573)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(572)의 출력축에 전동(傳動) 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(571)는, 제1 활주이동 블록(52)의 중앙부 하면으로 돌출되어 설치된 도시하지 않은 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(572)에 의해 수나사 로드(571)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제1 활주이동 블록(52)은 안내 레일(51, 51)을 따라 X축 방향으로 이동하게 된다.
상기 제2 활주이동 블록(53)은, 그 하면에 상기 제1 활주이동 블록(52)의 상면에 설치된 한 쌍의 안내 레일(522, 522)과 끼워 맞춰지는 한 쌍의 피안내홈(531, 531)이 형성되어 있고, 이 피안내홈(531, 531)을 한 쌍의 안내 레일(522, 522)에 끼워 맞춤으로써, Y축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 유지 테이블 기구(5)는, 제2 활주이동 블록(53)을 제1 활주이동 블록(52)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(522, 522)을 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 인덱싱 이송 수단(58)을 구비하고 있다. 인덱싱 이송 수단(58)은, 상기 한 쌍의 안내 레일(522, 522) 사이에 평행하게 배치된 수나사 로드(581)와, 상기 수나사 로드(581)를 회전 구동하기 위한 펄스 모터(582) 등의 구동원을 포함하고 있다. 수나사 로드(581)는, 그 일단이 상기 제1 활주이동 블록(52)의 상면에 고정된 베어링 블록(583)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 타단이 상기 펄스 모터(582)의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드(581)는, 제2 활주이동 블록(53)의 중앙부 하면으로 돌출되어 설치된 도시하지 않은 암나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(582)에 의해 수나사 로드(581)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 제2 활주이동 블록(53)은 안내 레일(522, 522)을 따라 Y축 방향으로 이동하게 된다.
상기 레이저 광선 조사 유닛(6)은, 상기 베이스(40) 상에 배치된 지지 부재(61)와, 상기 지지 부재(61)에 의해 지지되어 실질적으로 수평으로 연장되는 케이싱(62)과, 상기 케이싱(62)에 배치된 레이저 광선 조사 수단(7)과, 케이싱(62)의 전단부에 배치되어 레이저 가공해야 할 가공 영역을 검출하는 촬상 수단(8)을 구비하고 있다. 레이저 광선 조사 수단(7)은, 케이싱(62) 내에 배치된 도시하지 않은 펄스 레이저 광선 발진기나 반복 주파수 설정 수단을 구비한 펄스 레이저 광선 발진 수단과, 케이싱(62)의 선단부에 배치되어 도시하지 않은 펄스 레이저 광선 발진 수단으로부터 발진된 펄스 레이저 광선을 집광하기 위한 집광기(71)를 구비하고 있다. 또한, 촬상 수단(8)은, 본 실시형태에 있어서는 가시광선에 의해 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD) 외에, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조명 수단과, 상기 적외선 조명 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 상기 광학계에 의해 포착된 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등으로 구성되어 있고, 촬상한 화상 신호를 도시하지 않은 제어 수단으로 보낸다.
상기 레이저 가공 장치(4)를 이용하여 전술한 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 분할 예정 라인(21)을 따라 개질층을 형성하기 위해서는, 우선 유지 테이블(56)의 상면인 유지면에 반도체 웨이퍼(2)의 표면측을 유지하고, 환상의 프레임(3)을 프레임 유지 수단으로서의 클램프(562)에 의해 유지하는 웨이퍼 유지 공정을 실시한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 환상의 프레임(3)에 다이싱 테이프(30)를 통해 지지된 반도체 웨이퍼(2)의 표면(2a)측을 유지 테이블(56)의 상면인 유지면에 배치한다. 이 때, 유지 테이블(56)의 상면인 유지면과의 사이에 다공성 시트(31)를 개재하여 범프 전극(221)을 포함하는 디바이스(22)를 보호하는 것이 바람직하다. 그리고, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동함으로써, 유지 테이블(56)의 상면인 유지면 상에 다공성 시트(31)를 통해 반도체 웨이퍼(2)가 흡인 유지된다. 다음에, 환상의 프레임(3)을 클램프(562)에 의해 고정한다. 따라서, 유지 테이블(56)에 유지된 반도체 웨이퍼(2)에 접착되어 있는 다이싱 테이프(30)는, 이면(30b)이 상측이 된다. 또한, 다이싱 테이프(30)가 장착되어 있는 환상의 프레임(3)이 클램프(562)에 의해 고정되면, 범프 전극(221)의 높이가 높기 때문에 다이싱 테이프(30)에 의해 반도체 웨이퍼(2)의 외주 잉여 영역(24)이 범프 전극(221)을 지점으로 하여 아래로 눌리게 되어 응력이 발생한다.
전술한 웨이퍼 유지 공정을 실시했다면, 가공 이송 수단(57)을 작동하여 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 유지 테이블(56)을 촬상 수단(8)의 바로 아래에 위치시킨다. 유지 테이블(56)이 촬상 수단(8)의 바로 아래에 위치되면, 촬상 수단(8) 및 도시하지 않은 제어 수단에 의해 반도체 웨이퍼(2)의 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부를 검출하는 제1 얼라이먼트 공정을 실시한다. 즉, 촬상 수단(8) 및 도시하지 않은 제어 수단은, 반도체 웨이퍼(2)의 외주 가장자리로부터 예컨대 5 ㎜ 내측의 위치를 검출하고, 그 좌표값을 제어 수단의 메모리에 저장한다. 이 때, 반도체 웨이퍼(2)의 상측에는 다이싱 테이프(30)가 위치되어 있지만, 촬상 수단(8)이 전술한 바와 같이 적외선 조명 수단과 적외선을 포착하는 광학계 및 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등으로 구성된 촬상 수단을 구비하고 있기 때문에, 다이싱 테이프(30)의 이면(30b)측에서 투과하여 반도체 웨이퍼(2)의 외주 가장자리를 촬상할 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 얼라이먼트 공정을 실시했다면, 다이싱 테이프(30) 및 반도체 웨이퍼(2)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부의 내부에 위치시켜 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부를 따라 조사하여, 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부을 따라 환상의 개질층을 형성하는 환상 개질층 형성 공정을 실시한다. 이 환상 개질층 형성 공정을 실시하기 위해서는, 상기 제1 얼라이먼트 공정을 실시한 상태로부터 가공 이송 수단(57)을 작동하여 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 유지 테이블(56)을 집광기(71)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동시키고, 도 5에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼(2)의 외주 가장자리로부터 예컨대 5 ㎜ 내측의 위치를 집광기(71)의 바로 아래에 위치시킨다. 다음에, 집광기(71)로부터 조사되는 펄스 레이저 광선의 집광점(P)을 반도체 웨이퍼(2)의 두께 방향 중간부 부근에 위치시킨다. 그리고, 집광기(71)로부터 다이싱 테이프(30) 및 실리콘 웨이퍼로 이루어진 반도체 웨이퍼(2)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 조사하면서 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 유지 테이블(56)을 화살표(56a)로 나타내는 방향으로 1회전시킨다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(2)의 내부에는 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부를 따라 환상의 개질층(25)이 형성된다.
상기 환상 개질층 형성 공정에서의 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되어 있다.
광원 : YAG 펄스 레이저
파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 50 kHz
평균 출력: 0.5 W
전술한 환상 개질층 형성 공정을 실시했다면, 다이싱 테이프(30)의 이면측으로부터 다이싱 테이프(30)를 통해 다이싱 테이프(30) 및 반도체 웨이퍼(2)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인(21)을 따라 조사하여, 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 분할 예정 라인(21)을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 실시한다. 이 개질층 형성 공정을 실시하기 위해서는 우선 가공 이송 수단(57)을 작동하여 반도체 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 유지 테이블(56)을 촬상 수단(8)의 바로 아래로 이동시키고, 반도체 웨이퍼(2)의 레이저 가공해야 할 가공 영역을 검출하는 제2 얼라이먼트 작업을 실행한다. 즉, 촬상 수단(8) 및 도시하지 않은 제어 수단을 작동하여 반도체 웨이퍼(2)의 제1 방향으로 형성되어 있는 분할 예정 라인(21)과, 상기 분할 예정 라인(21)을 따라 레이저 광선을 조사하는 집광기(71)와의 위치 맞춤을 행한다. 또한, 반도체 웨이퍼(2)에 상기 제1 방향과 직교하는 방향으로 형성된 분할 예정 라인(21)에 대해서도, 마찬가지로 집광기(71)와의 위치 맞춤을 행한다. 이 때, 반도체 웨이퍼(2)의 분할 예정 라인(21)이 형성되어 있는 표면(2a)은 하측에 위치하고 있지만, 촬상 수단(8)이 전술한 바와 같이 적외선 조명 수단과 적외선을 포착하는 광학계 및 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD) 등으로 구성된 촬상 수단을 구비하고 있기 때문에, 다이싱 테이프(30)의 이면(30b)측 및 반도체 웨이퍼(2)의 이면(2b)측에서 투과하여 분할 예정 라인(21)을 촬상할 수 있다.
전술한 제2 얼라이먼트 공정을 실시했다면, 도 6에서 도시하는 바와 같이 유지 테이블(56)을 레이저 광선 조사 수단(7)의 집광기(71)가 위치하는 레이저 광선 조사 영역으로 이동시키고, 유지 테이블(56)에 유지된 반도체 웨이퍼(2)에 형성된 소정의 분할 예정 라인(21)을 집광기(71)의 바로 아래에 위치시킨다. 이 때, 도 6의 (a)에서 도시하는 바와 같이 반도체 웨이퍼(2)는, 분할 예정 라인(21)의 일단(도 6의 (a)에 있어서 좌단)이 집광기(71)의 바로 아래에 위치하도록 위치된다. 다음에, 집광기(71)로부터 조사되는 펄스 레이저 광선(LB)의 집광점(P)을 반도체 웨이퍼(2)의 두께 방향 중간부 부근에 위치시킨다. 그리고, 집광기(71)로부터 다이싱 테이프(30) 및 실리콘 웨이퍼로 이루어진 반도체 웨이퍼(2)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선을 조사하면서 유지 테이블(56)을 도 6의 (a)에 있어서 화살표(X1)로 나타내는 방향으로 소정의 이송 속도로 이동시킨다(개질층 형성 공정). 그리고, 도 6의 (b)에서 도시하는 바와 같이 레이저 광선 조사 수단(7)의 집광기(71)의 조사 위치에 분할 예정 라인(21)의 타단(도 6의 (b)에 있어서 우단)이 도달하면, 펄스 레이저 광선의 조사를 정지하고, 유지 테이블(56)의 이동을 정지시킨다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(2)의 내부에는 분할 예정 라인(21)을 따라 개질층(26)이 형성된다.
상기 개질층 형성 공정에서의 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정되어 있다.
광원 : YAG 펄스 레이저
파장 : 1064 ㎚
반복 주파수 : 50 kHz
평균 출력 : 0.5 W
가공 이송 속도 : 100 ㎜/초
전술한 바와 같이 소정의 분할 예정 라인(21)을 따라 상기 개질층 형성 공정을 실시했다면, 유지 테이블(56)을 화살표(Y)로 나타내는 방향으로 반도체 웨이퍼(2)에 형성된 분할 예정 라인(21)의 간격만큼 인덱싱 이동시켜(인덱싱 공정), 상기 개질층 형성 공정을 수행한다. 이와 같이 하여 제1 방향으로 형성된 모든 분할 예정 라인(21)을 따라 상기 개질층 형성 공정을 실시했다면, 유지 테이블(56)을 90도 회동시켜, 상기 제1 방향으로 형성된 분할 예정 라인(21)에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는 분할 예정 라인(21)을 따라 상기 개질층 형성 공정을 실행한다.
상기 개질층 형성 공정을 실시할 때에는, 이미 전술한 환상 개질층 형성 공정이 실시되어 반도체 웨이퍼(2)의 내부에는 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)의 경계부를 따라 환상의 개질층(25)이 형성되어 있기 때문에, 디바이스 영역(23)과 외주 잉여 영역(24)이 차단되어 다이싱 테이프(30)에 의해 외주 잉여 영역(24)을 누를 때에 발생하는 응력이 디바이스 영역(23)에는 전달되지 않는다. 따라서, 개질층 형성 공정에서 분할 예정 라인(21)을 따라 반도체 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(26)을 형성할 때에 외주 잉여 영역(24)에 인접한 디바이스가 파손된다고 하는 문제가 해소된다.
2 : 반도체 웨이퍼 21 : 분할 예정 라인
22 : 디바이스 221 : 범프 전극
25, 26 : 개질층 3 : 환상의 프레임
30 : 다이싱 테이프 4 : 레이저 가공 장치
5 : 유지 테이블 기구 56 : 유지 테이블
6 : 레이저 광선 조사 유닛 7 : 레이저 광선 조사 수단
71 : 집광기

Claims (1)

  1. 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 표면의 각 영역에 범프 전극을 구비한 디바이스가 각각 형성된 디바이스 영역과, 상기 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 구비한 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프의 표면을 접착하고, 다이싱 테이프의 외주부를 환상의 프레임에 의해 지지하는 웨이퍼 지지 공정과,
    유지 테이블의 유지면에 상기 다이싱 테이프를 통해 웨이퍼의 표면측을 유지하고, 환상의 프레임을 프레임 클램프에 의해 고정하는 웨이퍼 유지 공정과,
    다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 다이싱 테이프 및 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부의 내부에 위치시켜 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 디바이스 영역과 외주 잉여 영역의 경계부를 따라 환상의 개질층을 형성하는 환상 개질층 형성 공정과,
    환상 개질층 형성 공정을 실시한 후, 다이싱 테이프의 이면측으로부터 다이싱 테이프를 통해 다이싱 테이프 및 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 웨이퍼의 내부에 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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