KR20180000306A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 기능막을 갖는 웨이퍼를 양호하게 분할하는 것.
(해결 수단) 복수의 분할 예정 라인을 갖는 웨이퍼 (W1) 를 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 표면 (71) 측으로부터 절삭 블레이드로 웨이퍼의 두께 방향 도중까지 절입하여, 분할 예정 라인을 따라 복수의 절삭홈 (76) 을 형성하는 스텝과, 웨이퍼의 표면측으로부터 절삭홈 내를 향하여, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장인 레이저 광선을 조사하여, 웨이퍼의 이면 (72) 의 기능막 (74) 과 함께 웨이퍼를 절삭홈을 따라 복수의 디바이스로 분할하는 스텝을 갖는 구성으로 하였다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은 웨이퍼를 각각의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에 있어서의 웨이퍼의 분할에 있어서는, 흡수성을 갖는 파장인 펄스 레이저 광선을 웨이퍼의 분할 예정 라인을 따라 조사하여, 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 완전히 분할하는 방법이 실용화되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에 기재된 가공 방법은, 펄스 레이저 광선의 조사에 의해 웨이퍼를 부분적으로 승화시킴으로써 분할 예정 라인을 따라, 웨이퍼를 완전히 분할하는 홈 (완전 분할홈) 을 형성한다. 이 경우, 웨이퍼가 각각의 디바이스로 분할되어도 뿔뿔이 흩어지지 않도록, 환상 프레임에 첩착 (貼着) 된 점착 테이프의 점착제를 통하여 웨이퍼가 첩착된다.
일본 공개특허공보 2012-124199호
그런데, 웨이퍼에는 표리 양면 중 적어도 일방에 기능막이 형성된 것이 존재한다. 이 때문에, 상기 레이저 광선의 조사에 의한 분할 방법이나, 절삭 블레이드를 사용한 분할 방법에서는, 웨이퍼의 종류에 따라서는 기능막에서 기인한 데브리의 부착이나 치핑·크랙 등에 의해 웨이퍼의 분할 후의 디바이스의 가공 품질이 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기능막을 갖는 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 일 양태의 웨이퍼의 가공 방법은, 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 복수의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 기능막을 갖는 일방의 면이 보호 테이프를 개재하여 환상 프레임에 첩착된 웨이퍼를 절삭 장치의 유지 테이블에 재치 (載置) 하고, 웨이퍼의 타방의 면측으로부터 절삭 블레이드를 웨이퍼 두께 방향 도중까지 절입하여, 그 분할 예정 라인을 따라 복수의 절삭홈을 형성하는 절삭홈 형성 스텝과, 그 절삭홈 형성 스텝을 실시 후, 그 절삭홈이 형성된 웨이퍼를 레이저 가공 장치의 유지 테이블에 재치하고, 웨이퍼의 타방의 면측으로부터 절삭홈 내를 향하여, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장인 레이저 광선을 그 절삭홈을 따라 조사하여, 그 기능막과 함께 웨이퍼를 복수의 디바이스로 분할하는 분할 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 웨이퍼의 타방의 면이 절삭 블레이드로 절삭 가공되고, 웨이퍼의 타방의 면측으로부터 절삭홈 내에 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼의 일방의 면의 기능막이 레이저 가공된다. 웨이퍼의 일방의 면과 타방의 면에서 가공 방법을 변경함으로써, 기능막을 갖는 여러 가지 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태의 웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 그 절삭홈 형성 스텝을 실시한 후에 또한 그 분할 스텝을 실시하기 전에 또는 실시 중에, 웨이퍼에 형성된 그 절삭홈의 깊이를 검출하는 절삭홈 깊이 검출 스텝을 구비하고, 그 레이저 가공 장치의 제어 수단은, 절삭홈의 깊이에 따른 최적의 레이저 가공 조건 테이블이 미리 기억된 기억부를 구비하고, 그 분할 스텝에 있어서는, 그 절삭홈 깊이 검출 스텝에서 검출된 절삭홈의 깊이에 따라 그 기억부의 레이저 가공 조건 테이블에 기초하여 레이저 광선의 가공 조건을 변경하여 웨이퍼를 분할한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼의 일방의 면과 타방의 면에서 가공 방법을 변경함으로써, 적어도 기능막을 갖는 여러 가지 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있다.
도 1 은 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2 는 비교예의 레이저 가공의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 제 1 실시형태의 절삭홈 형성 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는 제 1 실시형태의 절삭홈 깊이 검출 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는 제 1 실시형태의 분할 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 은 제 2 실시형태의 절삭홈 형성 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 2 실시형태의 절삭홈 깊이 검출 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 은 제 2 실시형태의 분할 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 레이저 가공 장치에 대하여 설명한다. 도 1 은, 레이저 가공 장치의 사시도이다. 도 2 는, 비교예의 레이저 가공의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 레이저 가공 장치는, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법을 실시 가능한 구성이면 되고, 도 1 에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (1) 는, 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단 (40) 과 웨이퍼 (W) 를 유지한 유지 테이블 (30) 을 상대 이동시켜, 웨이퍼 (W) 를 레이저 가공하도록 구성되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 표면에는, 복수의 분할 예정 라인 (L) 이 격자상으로 배열되고, 분할 예정 라인 (L) 에 의해 구획된 각 영역에 복수의 디바이스 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 에는 보호 테이프 (T) 의 중앙 부분이 첩착되고, 보호 테이프 (T) 의 외주 부분에는 환상 프레임 (F) 이 첩착되어 있다. 웨이퍼 (W) 는, 보호 테이프 (T) 를 개재하여 환상 프레임 (F) 에 지지된 상태에서 레이저 가공 장치 (1) 에 반입된다.
레이저 가공 장치 (1) 의 기대 (10) 상에는, 유지 테이블 (30) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동시키는 유지 테이블 이동 기구 (20) 가 형성되어 있다. 유지 테이블 이동 기구 (20) 는, 기대 (10) 상에 배치된 X 축 방향과 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (21) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (21) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 X 축 테이블 (22) 을 갖고 있다. 또, 유지 테이블 이동 기구 (20) 는, X 축 테이블 (22) 의 상면에 배치되어 Y 축 방향과 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (23) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (23) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Y 축 테이블 (24) 을 갖고 있다.
X 축 테이블 (22) 및 Y 축 테이블 (24) 의 배면측에는, 각각 도시되지 않은 너트부가 형성되어 있고, 이들 너트부에 볼 나사 (25, 26) 가 나사 결합되어 있다. 그리고, 볼 나사 (25, 26) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (27, 28) 가 회전 구동됨으로써, 유지 테이블 (30) 이 가이드 레일 (21, 23) 을 따라 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동된다. 또, Y 축 테이블 (24) 상에는, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 테이블 (30) 이 형성되어 있다. 유지 테이블 (30) 의 상면에는 유지면 (31) 이 형성되고, 유지 테이블 (30) 의 주위에는 웨이퍼 (W) 의 주위의 환상 프레임 (F) 을 협지 고정시키는 클램프부 (32) 가 형성되어 있다.
유지 테이블 (30) 의 후방의 입벽부 (11) 에는 아암부 (12) 가 돌출 형성되어 있고, 아암부 (12) 의 선단에는 유지 테이블 (30) 에 상하 방향에서 대향하도록 레이저 광선 조사 수단 (40) 이 형성되어 있다. 레이저 광선 조사 수단 (40) 의 조사 노즐 (41) 은, 도시를 생략한 발진기로부터 발진된 레이저 광선 (펄스 레이저 광선) 을 유지 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 향하여 조사한다. 레이저 광선은 웨이퍼 (W) 에 대해 흡수성을 갖는 파장이며, 웨이퍼 (W) 에 대한 레이저 광선의 조사에 의해 웨이퍼 (W) 의 일부가 승화되어 레이저 어블레이션된다.
또한, 어블레이션이란, 레이저 광선의 조사 강도가 소정의 가공 임계값 이상이 되면, 고체 표면에서 전자, 열적, 광과학적 및 역학적 에너지로 변환되고, 그 결과, 중성 원자, 분자, 정부 (正負) 의 이온, 라디칼, 클러스터, 전자, 광이 폭발적으로 방출되어, 고체 표면이 에칭되는 현상을 말한다.
레이저 광선 조사 수단 (40) 의 측방에는, 웨이퍼 (W) 의 표면에 형성된 후술하는 절삭홈의 깊이를 검출하는 검출 수단 (42) 이 형성되어 있다. 또, 레이저 가공 장치 (1) 에는, 장치 각 부를 통괄 제어하는 제어 수단 (50) 이 형성되고, 제어 수단 (50) 에는 레이저 광선의 가공 조건을 기억한 기억부 (51) 가 형성되어 있다. 제어 수단 (50) 은, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성된다. 메모리는 용도에 따라 ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성된다. 메모리에는 레이저 가공 방법의 각 스텝을 실행하는 프로그램이 기억되어 있다.
그런데, 웨이퍼 (W) 로는, 일방의 면에 기능막이 형성된 것이나, 기능막에 더하여 타방의 면에 보호막이 형성된 것 등과 같이, 여러 종류의 웨이퍼가 존재하고 있다. 예를 들어, 일방의 면에 기능막으로서 금속막이 형성되고, 타방의 면에 보호막으로서 수지막이 형성된 웨이퍼의 경우에는, 상기한 레이저 풀 커트 가공에서는 수지막이 용해되어 발생하는 데브리가 디바이스 표면이나 커프 주변부에 부착된다. 레이저 가공 대신에 절삭 가공으로 웨이퍼를 분할하는 것도 생각할 수 있지만, 금속막의 절삭시에 절삭 블레이드의 선단에 금속막이 부착되어, 자생 발인 작용이 불충분해져 디바이스의 치핑이나 크랙 등이 발생할 가능성이 있다.
또 예를 들어, 일방의 면에 기능막으로서 Low-k 막이 형성된 웨이퍼의 경우에는, 절삭 블레이드에 의한 절삭에서는 Low-k 막이 박리되어 디바이스를 손상시킨다. 이 때문에, 레이저 가공으로 Low-k 막을 절단한 후에 절삭 가공으로 웨이퍼를 분할하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 웨이퍼의 레이저 가공홈의 측면에 데브리가 부착되어, 레이저 가공홈에 남은 데브리에 의해, 절삭 가공시에 절삭 블레이드에 흔들림이 발생하여 Low-k 막이 박리된다. 또한, 레이저 가공홈의 홈 폭을 블레이드 폭보다 넓게 취하지 않으면 안되기 때문에, 디바이스의 채취 수가 감소한다.
그래서, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에서는, 웨이퍼 (W) 의 타방의 면에 절삭 블레이드 (62) 로 절삭홈 (76, 86) 을 형성한 후 (도 3, 6 참조), 웨이퍼 (W) 의 타방의 면측으로부터 절삭홈 (76, 86) 에 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼 (W) 의 일방의 면의 기능막을 절단하고 있다 (도 5, 8 참조). 이로써, 적어도 일방의 면에 기능막을 갖는 웨이퍼 (W) 의 가공 품질을 저하시키지 않고 분할하는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 웨이퍼 (W) 의 일방의 면과 타방의 면에 각각에 적합한 가공 방법을 채용함으로써, 기능막이나 보호막 등을 갖는 여러 가지 웨이퍼의 분할에 대응하고 있다.
또 통상적으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 를 절삭 가공하는 경우, 절삭홈 (91) 이 일정한 깊이로 형성된다고는 할 수 없다. 보호 테이프 (T) 의 두께에 10 ㎛ - 20 ㎛ 정도의 오차가 있으면, 절삭 가공 후의 절삭홈 (91) 의 깊이에 편차가 발생하여 각 절삭홈 (91) 에 있어서 웨이퍼 (W) 의 절단 잔량 (A) 이 일정해지지 않는다. 이 때문에, 모든 절삭홈 (91) 에 대해 동일한 가공 조건에서 레이저 가공하면, 절단 잔량 (A) 이 적은 지점 (도시 우측) 에서는 보호 테이프 (T) 에 버닝이 발생하고, 절단 잔량 (A) 이 많은 지점 (도시 좌측) 에서는 웨이퍼 (W) 가 완전히 절단되지 않는다. 그래서, 본 실시형태에서는, 절삭홈의 깊이에 따라 레이저 광선의 가공 조건을 바꾸도록 하고 있다.
이하, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 제 1 실시형태로서, 표면 (타방의 면) 에 보호막으로서 수지막이 형성되고, 이면 (일방의 면) 에 기능막으로서 금속막이 형성된 웨이퍼의 가공 방법에 대하여 설명한다. 도 3 은, 제 1 실시형태의 절삭홈 형성 스텝의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 제 1 실시형태의 절삭홈 깊이 검출 스텝의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5 는, 제 1 실시형태의 분할 스텝의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3A 에 나타내는 바와 같이, 먼저 절삭홈 형성 스텝이 실시된다. 절삭홈 형성 스텝에서는, 웨이퍼 (W1) 가 절삭 장치 (도시 생략) 의 유지 테이블 (61) 에 재치되면, 보호 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W1) 가 유지 테이블 (61) 에 흡인 유지되고, 웨이퍼 (W1) 의 주위의 환상 프레임 (F) 이 클램프부 (63) 에 유지된다. 이 때, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 의 수지막 (73) 이 상방을 향하게 되고, 웨이퍼 (W1) 의 이면 (72) 의 금속막 (74) 이 보호 테이프 (T) 에 첩착되어 있다. 또, 웨이퍼 (W1) 의 직경 방향 외측에서, 절삭 블레이드 (62) 가 웨이퍼 (W1) 의 분할 예정 라인 (L) (도 1 참조) 에 위치 맞춤된다.
웨이퍼 (W1) 의 직경 방향 외측에서, 웨이퍼 (W1) 의 두께 방향 도중의 깊이까지 절삭 블레이드 (62) 가 내려가, 이 절삭 블레이드 (62) 에 대해 유지 테이블 (61) 이 절삭 이송된다. 이로써, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 측으로부터 두께 방향 도중의 깊이까지 절삭 블레이드 (62) 로 절입되어, 분할 예정 라인 (L) (도 1 참조) 을 따라 하프 커트되어 절삭홈 (76) 이 형성된다. 이 때, 절삭 블레이드 (62) 가 웨이퍼 (W1) 의 이면 (72) 측의 금속막 (74) 에 도달되어 있지 않기 때문에, 절삭 블레이드 (62) 의 선단에 금속막 (74) 이 부착되는 경우가 없다. 따라서, 절삭 블레이드 (62) 의 자생 발인 작용이 저하되지 않고, 웨이퍼 (W1) 에 양호하게 절삭홈 (76) 이 형성된다.
도 3B 에 나타내는 바와 같이, 한 개의 분할 예정 라인 (L) (도 1 참조) 을 따라 웨이퍼 (W1) 가 절삭되면, 인접하는 분할 예정 라인 (L) 에 절삭 블레이드 (62) 가 위치 맞춤되어 웨이퍼 (W1) 가 절삭된다. 이 절삭 동작이 반복됨으로써, 웨이퍼 (W1) 의 표면에 분할 예정 라인 (L) 을 따라 복수의 절삭홈 (76) 이 형성된다. 이 때, 보호 테이프 (T) 의 두께가 전체적으로 일정하다고는 할 수 없고, 보호 테이프 (T) 의 부식 등에 의해 두께에 약간 오차가 발생하였다. 보호 테이프 (T) 의 두께의 오차 등에 의해 웨이퍼 (W1) 에 형성된 절삭홈 (76) 의 깊이에 편차가 발생하여, 웨이퍼 (W1) 의 절삭홈 (76) 의 바닥면부터 이면까지의 절단 잔량 (A) 이 일정하게 되어 있지 않다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 절삭홈 형성 스텝을 실시한 후에 절삭홈 깊이 검출 스텝이 실시된다. 절삭홈 깊이 검출 스텝에서는, 웨이퍼 (W1) 가 레이저 가공 장치 (1) (도 1 참조) 의 유지 테이블 (30) 에 재치되면, 보호 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W1) 가 유지 테이블 (30) 에 흡인 유지되고, 웨이퍼 (W1) 의 주위의 환상 프레임 (F) 이 클램프부 (32) 에 유지된다. 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 의 절삭홈 (76) 이 상방을 향하고 있고, 절삭홈 (76) 의 바로 위에 검출 수단 (42) 이 위치지어진다. 그리고, 검출 수단 (42) 에 의해 웨이퍼 (W1) 의 절삭홈 (76) 마다 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 으로부터의 깊이가 검출된다.
이 경우, 검출 수단 (42) 으로서, 예를 들어 웨이퍼 (W1) 의 얼라인먼트용 광학 현미경이 사용된다. 광학 현미경의 촬상 범위에 절삭홈 (76) 의 바닥면이 위치지어지고, 오토포커스 기능에 의해 절삭홈 (76) 의 바닥면에 초점이 맞춰짐으로써 각 절삭홈 (76) 의 깊이가 검출된다. 또한, 검출 수단 (42) 은, 웨이퍼 (W1) 에 형성된 절삭홈 (76) 의 깊이를 검출 가능한 구성이면 되고, 검출 수단 (42) 으로서 레이저 변위계가 사용되어도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 분할 스텝 전에 절삭홈 깊이 검출 스텝이 실시되었지만, 분할 스텝 중에 절삭홈 깊이 검출 스텝이 실시되어도 된다.
도 5A 에 나타내는 바와 같이, 절삭홈 깊이 검출 스텝을 실시한 후에 분할 스텝이 실시된다. 분할 스텝에서는, 웨이퍼 (W1) 의 절삭홈 (76) 바로 위에 조사 노즐 (41) 이 위치지어지고, 검출 수단 (42) (도 4 참조) 에서 검출된 절삭홈 (76) 의 깊이에 따라 레이저 광선의 가공 조건이 변경된다. 이 경우, 절삭홈 (76) 의 깊이와 당해 절삭홈 (76) 의 깊이에 최적의 레이저 광선의 가공 조건을 관련지은 레이저 가공 조건 테이블이 제어 수단 (50) 의 기억부 (51) 에 미리 기억되어 있다. 레이저 광선의 가공 조건으로는, 유지 테이블 (30) 의 이송 속도, 레이저 광선의 가공 출력이 설정되어 있다.
예를 들어, 절삭홈 (76) 의 깊이가 100［㎛] 인 경우에는, 유지 테이블 (30) 의 이송 속도가 70［㎜/sec], 레이저 광선의 가공 출력이 11［W] 로 설정된다. 절삭홈 (76) 의 깊이가 105［㎛] 인 경우에는, 유지 테이블 (30) 의 이송 속도가 75［㎜/sec], 레이저 광선의 가공 출력이 10［W] 으로 설정된다. 절삭홈 (76) 의 깊이가 110［㎛］인 경우에는, 유지 테이블 (30) 의 이송 속도가 80［㎜/sec], 레이저 광선의 가공 출력이 10 [W] 으로 설정된다. 이와 같이, 절삭홈 (76) 이 깊어짐에 따라, 웨이퍼 (W1) 에 조사되는 레이저 광선의 에너지가 감소하도록 가공 조건이 설정되어 있다.
레이저 광선의 가공 조건은, 사전에 절삭홈 (76) 의 깊이에 따라, 유지 테이블 (30) 의 이송 속도, 레이저 광선의 가공 출력을 변화시켜, 레이저 가공의 테스트를 실제로 반복함으로써 최적의 값이 설정되어 있다. 또, 레이저 가공 조건 테이블은 기억부 (51) 내에 웨이퍼 (W1) 의 종류마다 준비되어 있다. 이와 같이, 분할 스텝에서는, 절삭홈 깊이 검출 스텝에서 검출된 절삭홈 (76) 의 깊이에 따라, 기억부 (51) 의 레이저 가공 조건 테이블에 기초하여 레이저 광선의 가공 조건이 변경된다. 또한, 레이저 광선의 가공 조건은, 실험적으로 구해진 값에 한정되지 않고, 경험적 또는 이론적으로 구해진 값이 사용되어도 된다.
레이저 광선의 가공 조건이 설정되면, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 측으로부터 절삭홈 (76) 내를 향하여, 웨이퍼 (W1) 에 대해 흡수성을 갖는 파장인 레이저 광선이 조사된다. 그리고, 조사 노즐 (41) 에 대해 유지 테이블 (30) 이 절삭 이송됨으로써, 절삭홈 (76) 을 따라 레이저 광선이 조사되어 웨이퍼 (W1) 의 이면 (72) 측의 금속막 (74) 이 절단된다. 이 때, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 측의 수지막 (73) 에 레이저 광선이 조사되는 경우가 없기 때문에, 수지막 (73) 이 용해되어 데브리로서 디바이스에 부착되는 경우가 없다. 따라서, 웨이퍼 (W1) 의 표면의 데브리의 발생을 억제하여 웨이퍼 (W1) 를 양호하게 분할할 수 있다.
도 5B 에 나타내는 바와 같이, 한 개의 절삭홈 (76) 을 따라 웨이퍼 (W1) 가 분할되면, 인접하는 절삭홈 (76) 에 조사 노즐 (41) 이 위치 맞춤되어, 인접하는 절삭홈 (76) 의 깊이에 따른 새로운 가공 조건에서 레이저 가공된다. 이 레이저 가공 동작이 반복됨으로써, 웨이퍼 (W1) 가 절삭홈 (76) 을 따라 복수의 디바이스로 분할된다. 이 때, 웨이퍼 (W1) 의 절삭홈 (76) 의 깊이에 맞춰 적절한 가공 조건에서 레이저 가공되기 때문에, 과잉 에너지에 의한 보호 테이프 (T) 의 버닝이나, 에너지 부족에 의한 불완전한 절단을 방지하여, 웨이퍼 (W1) 를 양호하게 분할할 수 있다.
이상과 같이, 제 1 실시형태의 웨이퍼 (W1) 의 가공 방법은, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 측의 수지막 (73) 이 절삭 블레이드 (62) 로 절삭 가공되고, 웨이퍼 (W1) 의 표면 (71) 측으로부터 절삭홈 (76) 내에 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼 (W1) 의 이면 (72) 측의 금속막 (74) 이 레이저 가공된다. 따라서, 절삭 블레이드 (62) 의 자생 발인 작용이 충분히 기능하기 때문에, 디바이스의 치핑이나 크랙 등이 억제되고, 또한 수지막 (73) 을 피해 레이저 광선이 조사되므로, 수지막 (73) 의 용해에 의한 디바이스에 대한 데브리의 부착이 억제된다. 이와 같이, 수지막 (73) 및 금속막 (74) 이 부착된 웨이퍼 (W1) 에 최적의 가공 방법이 채용됨으로써, 웨이퍼 (W1) 를 양호하게 분할할 수 있음과 함께, 분할 후의 디바이스의 가공 품질이 저하되는 경우가 없다.
계속해서, 제 2 실시형태로서 표면 (일방의 면) 에 기능막으로서 Low-k 막이 형성된 웨이퍼의 가공 방법에 대하여 설명한다. 도 6 은, 제 2 실시형태의 절삭홈 형성 스텝의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7 은, 제 2 실시형태의 절삭홈 깊이 검출 스텝의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8 은, 제 2 실시형태의 분할 스텝의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 제 2 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에서는, 제 1 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법과 동일한 내용에 대해서는 최대한 생략하여 설명한다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 먼저 절삭홈 형성 스텝이 실시된다. 절삭홈 형성 스텝에서는, 웨이퍼 (W2) 가 절삭 장치 (도시 생략) 의 유지 테이블 (61) 에 재치되면, 보호 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W2) 가 유지 테이블 (61) 에 흡인 유지되고, 웨이퍼 (W2) 의 주위의 환상 프레임 (F) 이 클램프부 (63) 에 유지된다. 이 때, 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 이 상방을 향하고, 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 의 Low-k 막 (83) 이 보호 테이프 (T) 에 첩착되어 있다. 또, 웨이퍼 (W2) 의 직경 방향 외측에서, 절삭 블레이드 (62) 가 웨이퍼 (W2) 의 분할 예정 라인 (L) (도 1 참조) 에 위치 맞춤된다.
웨이퍼 (W2) 의 직경 방향 외측에서, 웨이퍼 (W2) 의 두께 방향 도중의 깊이까지 절삭 블레이드 (62) 가 내려가, 이 절삭 블레이드 (62) 에 대해 유지 테이블 (61) 이 절삭 이송된다. 이로써, 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 측으로부터 두께 방향 도중의 깊이까지 절삭 블레이드 (62) 로 절입되어, 분할 예정 라인 (L) (도 1 참조) 을 따라 하프 커트된다. 이 절삭 동작이 반복됨으로써, 웨이퍼 (W2) 의 표면에 분할 예정 라인 (L) 을 따라 복수의 절삭홈 (86) 이 형성된다. 이 때, 절삭 블레이드 (62) 가 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 측의 Low-k 막 (83) 에 도달되어 있지 않기 때문에, 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 으로부터 Low-k 막 (83) 이 박리되는 경우가 없다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 절삭홈 형성 스텝을 실시한 후에 절삭홈 깊이 검출 스텝이 실시된다. 절삭홈 깊이 검출 스텝에서는, 웨이퍼 (W2) 가 레이저 가공 장치 (1) (도 1 참조) 의 유지 테이블 (30) 에 재치되면, 보호 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W2) 가 유지 테이블 (30) 에 흡인 유지되고, 웨이퍼 (W2) 의 주위의 환상 프레임 (F) 이 클램프부 (32) 에 유지된다. 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 의 절삭홈 (86) 이 상방을 향하고 있고, 절삭홈 (86) 의 바로 위에 검출 수단 (42) 이 위치지어진다. 그리고, 검출 수단 (42) 에 의해 웨이퍼 (W2) 의 절삭홈 (86) 마다 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 으로부터의 깊이가 검출된다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 절삭홈 깊이 검출 스텝을 실시한 후에 분할 스텝이 실시된다. 분할 스텝에서는, 웨이퍼 (W2) 의 절삭홈 (86) 의 바로 위에 조사 노즐 (41) 이 위치지어지고, 상기한 레이저 가공 조건 테이블을 참조하여, 검출 수단 (42) (도 7 참조) 에서 검출된 절삭홈 (86) 의 깊이에 따라 레이저 광선의 가공 조건이 변경된다. 레이저 광선의 가공 조건이 설정되면, 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 측으로부터 절삭홈 (86) 내를 향하여, 웨이퍼 (W2) 에 대해 흡수성을 갖는 파장인 레이저 광선이 조사된다. 그리고, 조사 노즐 (41) 에 대해 유지 테이블 (30) 이 절삭 이송됨으로써, 절삭홈 (86) 을 따라 레이저 광선이 조사되어 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 측의 Low-k 막 (83) 이 절단된다.
절삭홈 (86) 마다 레이저 광선의 가공 조건이 변경되어, 레이저 가공 동작이 반복됨으로써, 웨이퍼 (W2) 가 절삭홈 (86) 을 따라 복수의 디바이스로 분할된다. 이 때, Low-k 막 (83) 이 레이저 가공에 의해 절단되기 때문에, 절삭 가공과 같이 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 으로부터 Low-k 막 (83) 이 박리되는 경우가 없다. 또, 웨이퍼 (W2) 의 절삭홈 (86) 의 깊이에 맞춰 적절한 가공 조건에서 레이저 가공되기 때문에, 과잉 에너지에 의한 보호 테이프 (T) 의 버닝이나, 에너지 부족에 의한 불완전한 절단을 방지하여, 웨이퍼 (W2) 를 양호하게 분할할 수 있다.
이상과 같이, 제 2 실시형태의 웨이퍼 (W2) 의 가공 방법은, 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 측이 절삭 블레이드 (62) 로 절삭 가공되고, 웨이퍼 (W2) 의 이면 (82) 측으로부터 절삭홈 (86) 내에 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼 (W2) 의 표면 (81) 측의 Low-k 막 (83) 이 레이저 가공된다. 따라서, 레이저 가공 후에 절삭 가공하는 경우와 같이 절삭 블레이드 (62) 로 Low-k 막 (83) 이 절삭되는 경우가 없어, Low-k 막 (83) 의 박리가 억제된다. 또, 레이저 가공홈의 홈 폭을 블레이드 폭보다 좁게 할 수 있기 때문에, 디바이스의 채취 수가 감소하는 경우도 없다. 이와 같이, Low-k 막 (83) 이 부착된 웨이퍼 (W2) 에 적절한 가공 방법이 채용됨으로써, 웨이퍼 (W2) 를 양호하게 분할할 수 있음과 함께, 분할 후의 디바이스의 가공 품질이 저하되는 경우가 없다.
또한, 상기한 제 1, 제 2 실시형태의 분할 스텝에 있어서, 절삭홈 (76, 86) 마다 레이저 광선의 가공 조건을 변경하는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 분할 스텝에서는, 절삭홈 (76, 86) 의 전체 길이를 복수의 영역으로 나누고, 영역마다 레이저 광선의 가공 조건을 변경해도 된다.
또, 상기한 제 1, 제 2 실시형태의 분할 스텝에 있어서, 조사 노즐 (41) 에 대해 유지 테이블 (30) 이 절삭 이송되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 분할 스텝에서는, 조사 노즐 (41) 에 대해 유지 테이블 (30) 이 상대적으로 절삭 이송되는 구성이면 되고, 예를 들어, 유지 테이블 (30) 에 대해 조사 노즐 (41) 이 절삭 이송되어도 된다.
또, 상기한 제 1, 제 2 실시형태의 분할 스텝에 있어서, 웨이퍼 (W1, W2) 의 절삭홈 (76, 86) 의 깊이에 따라 레이저 광선의 가공 조건이 변경되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 웨이퍼 (W1, W2) 의 절삭홈 (76, 86) 의 깊이가 일정, 즉 각 절삭홈 (76, 86) 에 있어서의 웨이퍼 (W1, W2) 의 절단 잔량이 일정하면, 레이저 광선의 가공 조건을 변경할 필요가 없다.
또, 상기한 제 1, 제 2 실시형태의 절삭홈 형성 스텝에 있어서, 절삭 블레이드 (62) 에 대해 유지 테이블 (61) 이 절삭 이송되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 절삭홈 형성 스텝에서는, 절삭 블레이드 (62) 에 대해 유지 테이블 (61) 이 상대적으로 절삭 이송되는 구성이면 되고, 예를 들어, 유지 테이블 (61) 에 대해 절삭 블레이드 (62) 가 절삭 이송되어도 된다.
또, 상기한 제 1, 제 2 실시형태에 있어서 웨이퍼 (W1, W2) 를 예시하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 웨이퍼 (W) 는, 표면 및 이면 중 적어도 일방의 면에 기능막이 형성되어 있으면, 어떻게 형성되어 있어도 된다. 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판에 IC, LSI 등의 반도체 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼여도 되고, 사파이어, 탄화규소 등의 무기 재료 기판에 LED 등의 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼여도 된다. 또한, 웨이퍼 (W) 는, CSP (Chip Size Package) 기판 등의 패키지 기판, 프린트 기판, 금속 기판 등이어도 된다. 또, 기능막은, 상기한 금속막 (74) 및 Low-k 막 (83) 에 한정되지 않고, 웨이퍼 (W) 에 대해 특정한 기능을 부여하는 것이면 된다.
또, 본 발명의 실시형태는 상기한 각 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경, 치환, 변형되어도 된다. 또한, 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 사용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허청구범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
또, 본 발명의 실시형태에서는, 본 발명을 웨이퍼의 가공 방법에 적용한 구성에 대하여 설명하였지만, 양호하게 분할될 수 있는 가공 대상물의 가공 방법에 적용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 기능막을 갖는 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있다는 효과를 가지며, 특히 기능막으로서 금속막이나 Low-k 막을 갖는 웨이퍼를 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 유용하다.
1 : 레이저 가공 장치
30 : 유지 테이블
31 : 유지면
32 : 클램프부
40 : 레이저 광선 조사 수단
42 : 검출 수단
50 : 제어 수단
51 : 기억부
61 : 유지 테이블
62 : 절삭 블레이드
71 : 웨이퍼의 표면 (타방의 면)
72 : 웨이퍼의 이면 (일방의 면)
73 : 수지막 (보호막)
74 : 금속막 (기능막)
76 : 절삭홈
81 : 웨이퍼의 표면 (일방의 면)
82 : 웨이퍼의 이면 (타방의 면)
83 : Low-k 막 (기능막)
86 : 절삭홈
F : 환상 프레임
L : 분할 예정 라인
T : 보호 테이프
W, W1, W2 : 웨이퍼

Claims (2)

  1. 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 복수의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    기능막을 갖는 일방의 면이 보호 테이프를 개재하여 환상 프레임에 첩착된 웨이퍼를 절삭 장치의 유지 테이블에 재치하고, 웨이퍼의 타방의 면측으로부터 절삭 블레이드를 웨이퍼 두께 방향 도중까지 절입하여, 그 분할 예정 라인을 따라 복수의 절삭홈을 형성하는 절삭홈 형성 스텝과,
    그 절삭홈 형성 스텝을 실시 후, 그 절삭홈이 형성된 웨이퍼를 레이저 가공 장치의 유지 테이블에 재치하고, 웨이퍼의 타방의 면측으로부터 절삭홈 내를 향하여, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장인 레이저 광선을 그 절삭홈을 따라 조사하여, 그 기능막과 함께 웨이퍼를 복수의 디바이스로 분할하는 분할 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 절삭홈 형성 스텝을 실시한 후에 또한 그 분할 스텝을 실시하기 전에 또는 실시 중에, 웨이퍼에 형성된 그 절삭홈의 깊이를 검출하는 절삭홈 깊이 검출 스텝을 구비하고,
    그 레이저 가공 장치의 제어 수단은, 절삭홈의 깊이에 따른 최적의 레이저 가공 조건 테이블이 미리 기억된 기억부를 구비하고,
    그 분할 스텝에 있어서는, 그 절삭홈 깊이 검출 스텝에서 검출된 절삭홈의 깊이에 따라 그 기억부의 레이저 가공 조건 테이블에 기초하여 레이저 광선의 가공 조건을 변경하여 웨이퍼를 분할하는, 웨이퍼의 가공 방법.
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