KR20180018329A - 웨이퍼 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 디바이스 칩의 모서리에 결손이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 이면(W2)측으로부터 조사하여 제1 스트리트(L1) 및 제2 스트리트(L2)를 따라 웨이퍼의 내부에 2층 이상의 개질층(R)을 형성한다. 개질층을 형성한 후, 웨이퍼의 이면으로부터 연삭하는 연삭 동작에 의해, 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 제1 스트리트 및 제2 스트리트를 따라 디바이스 칩(DC)으로 분할한다. 개질층의 형성에 있어서, 제1 스트리트에 있어서의 웨이퍼 표면측의 최하층의 개질층을, 인접하는 디바이스마다 상기 제1 스트리트 내에서 제1 스트리트와 직교하는 방향으로 어긋나게 하여 형성한다. 이에 따라, 인접하는 디바이스 칩의 모서리들끼리 분할시에 대각선 상에서 마찰되지 않게 된다.

Description

웨이퍼 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼 가공 방법에 관한 것이다.
예컨대, 300 [㎛] 이상의 비교적 두께가 있는 웨이퍼를 절삭 블레이드로 다이싱하면, 이면 치핑(chipping)이 커진다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 레이저 가공과 연삭 가공을 조합한 연삭 전 스텔스 다이싱(SDBG: Stealth Dicing Before Grinding)을 이용하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). SDBG에서는, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 분할 예정 라인을 따라 조사하고, 웨이퍼의 소정 깊이의 위치에 강도가 저하된 개질층을 형성한다. 그 후, 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써, 웨이퍼가 마무리 두께까지 박화됨과 더불어, 연삭 압력에 의해 웨이퍼가 개질층을 분할 기점으로 하여 개개의 디바이스 칩으로 분할된다.
[특허문헌 1] 국제 공개 제2003/077295호
그러나, SDBG로 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성한 후, 개개의 칩으로 분할할 때에, 칩의 대각선 방향으로 인접하는 모서리들 사이에 간격이 없기 때문에 칩의 모서리들끼리 서로 마찰되어, 모서리에서 결손이 발생하기 쉬워진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 개개의 디바이스 칩의 모서리에 결손이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있는 웨이퍼 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 웨이퍼 가공 방법은, 웨이퍼 표면에 제1 방향으로 신장되는 복수의 제1 스트리트와, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 신장되는 복수의 제2 스트리트에 의해 구획된 각 영역에 복수의 디바이스를 구비한 웨이퍼를 분할하는 웨이퍼 가공 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼 이면측으로부터 조사하여, 제1 스트리트 및 제2 스트리트를 따라 웨이퍼의 내부에 2층 이상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 개질층 형성 단계를 실시한 후에, 웨이퍼의 이면으로부터 연삭 수단에 의해 연삭하여 마무리 두께로 박화함과 더불어 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 제1 스트리트 및 제2 스트리트를 따라 분할하는 분할 단계를 구비하고, 개질층 형성 단계에 있어서는, 인접하는 디바이스 칩의 모서리들끼리 분할시에 대각선 상에서 마찰되지 않도록, 적어도 제1 스트리트에 있어서의 웨이퍼 표면측의 최하층의 개질층을, 인접하는 디바이스마다 제1 스트리트 내에서 제2 방향으로 어긋나게 하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 개질층 형성 단계에 있어서, 웨이퍼 표면측의 최하층의 개질층을 인접하는 디바이스마다 스트리트 내에서 어긋나게 하여 비연속으로 형성하기 때문에, 디바이스 칩의 칩 대각선 방향으로 인접하는 모서리들 사이에 간격을 형성할 수 있다. 이에 따라, 분할 단계에서 디바이스 칩의 모서리들끼리 서로 마찰되는 것을 저감할 수 있고, 모서리에서의 결손을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 디바이스 칩의 모서리에 결손이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 피가공물의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 실시형태의 유지 단계를 도시한 설명도이다.
도 4는 본 실시형태의 개질층 형성 단계를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 실시형태의 개질층 형성 단계를 도시한 설명도이다.
도 6은 본 실시형태의 개질층 형성 단계를 도시한 설명도이다.
도 7은 본 실시형태의 개질층 형성 단계를 도시한 설명도이다.
도 8은 본 실시형태의 분할 단계를 도시한 설명도이다.
도 9는 본 실시형태의 분할 단계를 도시한 설명도이다.
도 10은 분할 단계 후의 웨이퍼를 표면측에서 본 부분 확대도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼 가공 방법에 대해서 설명한다. 우선, 도 1을 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼 가공 방법에 의해 가공되는 웨이퍼에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 웨이퍼의 개략적 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는 대략 원판형으로 형성되고, 표면(W1)에는 디바이스층(WA)이 마련된다. 웨이퍼(W)의 표면(W1)에는 한쪽 방향으로 연장되는 제1 스트리트(L1)와, 제1 스트리트(L1)와 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 제2 스트리트(L2)가 형성된다. 이들 제1, 제2 스트리트(L1, L2)에 의해 구획된 영역에는 복수의 디바이스(D)가 형성된다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에는, 디바이스(D)를 보호하기 위한 보호 테이프(T)가 접착된다. 웨이퍼(W)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 환형의 링 프레임(F)에 깔려진 점착 시트(S)에 하면측이 접착되어, 링 프레임(F)에 유지된다.
웨이퍼(W)는, 예컨대 300 [㎛] 이상의 두께를 가지고, 레이저 가공과 연삭 가공을 조합한 SDBG에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할된다. 이 경우, 레이저 가공으로 웨이퍼(W) 내에 개질층이 형성된 후에, 연삭 가공으로 웨이퍼(W)가 마무리 두께까지 연삭되면서, 개질층을 분할 기점으로 하여 웨이퍼(W)가 분할된다. 또한, 웨이퍼(W)는, 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판에 IC, LSI 등의 반도체 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼라도 좋고, 사파이어, 탄화규소 등의 무기 재료 기판에 LED 등의 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼라도 좋다.
계속해서, 도 2를 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼 가공 방법에 이용되는 레이저 가공 장치에 대해서 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 개략적 사시도이다. 또한, 본 실시형태에 따른 레이저 가공 장치는, 도 2에 도시된 구성에 한정되지 않는다. 레이저 가공 장치는, 웨이퍼에 대하여 개질층을 형성할 수 있으면, 어떠한 구성이라도 좋다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 장치(10)는, 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 유닛(12)과 웨이퍼(W)를 상면에 유지한 유지 테이블(13)을 상대 이동시켜, 웨이퍼(W)를 가공하도록 구성된다.
레이저 가공 장치(10)는, 직방체형의 베이스(11)를 갖는다. 베이스(11)의 상면에는, 유지 테이블(13)을 X축 방향(제1 방향)으로 가공 이송함과 더불어, Y축 방향(제1 방향에 직교하는 제2 방향)으로 인덱싱 이송하는 척 테이블 이동 기구(14)가 마련된다. 척 테이블 이동 기구(14)의 후방에는, 수직벽부(16)가 세워진다. 수직벽부(16)의 전면으로부터는 아암부(17)가 돌출되고, 아암부(17)에는 유지 테이블(13)에 대향하도록 레이저 가공 유닛(12)이 지지된다.
척 테이블 이동 기구(14)는, 유지 테이블(13)과 레이저 가공 유닛(12)을 인덱싱 이송 방향(Y축 방향)으로 상대 이동시키는 인덱싱 이송 수단(20)과, 가공 이송 방향(X축 방향)으로 상대 이동시키는 가공 이송 수단(21)을 구비한다.
인덱싱 이송 수단(20)은, 베이스(11)의 상면에 배치되는 Y축 방향과 평행한 한 쌍의 가이드 레일(23)과, 한 쌍의 가이드 레일(23)에 슬라이드 가능하게 설치되는 모터 구동의 Y축 테이블(24)을 갖는다. Y축 테이블(24)의 하면측에는 도시하지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼나사(25)가 나사 결합된다. 그리고, 볼나사(25)의 일단부에 연결되는 구동 모터(26)가 회전 구동됨으로써, Y축 테이블(24), 가공 이송 수단(21) 및 유지 테이블(13)이 가이드 레일(23)을 따라 Y축 방향으로 이동된다.
가공 이송 수단(21)은, Y축 테이블(24)의 상면에 배치되는 X축 방향과 평행한 한 쌍의 가이드 레일(30)과, 가이드 레일(30)을 통해 가공 이송 방향(X축 방향)으로 이동할 수 있는 가동부(31)를 구비한다. 가동부(31)는, 가이드 레일(30)에 의해 X축 방향의 슬라이드 이동이 가이드되는 X축 테이블(32)과, X축 테이블(32)의 하부에 설치되는 리니어 모터(모터)(33)를 갖는다. 리니어 모터(33)는, 가이드 레일(30) 사이에서 X축 방향을 따라 배치되는 마그넷 플레이트(35)에 대향하는 전자 코일(도시하지 않음)을 구비한다. 전자 코일은, 예컨대 3상 교류가 이송을 어긋나게 하여 순차 통전되고, X축 방향이 되는 왕복 이동 방향을 따라 리니어 모터(33) 자체 및 X축 테이블(32)을 이동시키는 이동 자계를 형성한다. 또한, 가공 이송 수단(21)은 상기에 한정되지 않고, 예컨대 인덱싱 이송 수단(20)과 같이 회전 구동되는 볼나사를 이용한 구성으로 변경하여도 좋다.
X축 테이블(32)의 상면에는, 유지 테이블(13)이 유지된다. 유지 테이블(13)은, 원판형으로 형성되고, θ 테이블(38)을 통해 X축 테이블(32)의 상면에 회전 가능하게 설치된다. 유지 테이블(13)의 상면에는, 다공성 세라믹스재에 의해 흡착면이 형성된다. 유지 테이블(13) 주위에는 지지 아암을 통해 4개의 클램프부(39)가 마련된다. 4개의 클램프부(39)가 에어 액추에이터(도시되지 않음)에 의해 구동됨으로써, 웨이퍼(W) 주위의 링 프레임(F)이 사방에서 사이에 끼여 고정된다.
레이저 가공 유닛(12)은, 아암부(17)의 선단에 마련되는 레이저 빔 조사 수단으로서의 가공 헤드(40)를 갖는다. 아암부(17) 및 가공 헤드(40) 내에는 레이저 가공 유닛(12)의 광학계가 마련된다. 가공 헤드(40)는, 도시하지 않은 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광 렌즈에 의해 집광하고, 유지 테이블(13) 상에 유지되는 웨이퍼(W)에 레이저 빔을 조사하여 레이저 가공한다. 이 경우, 레이저 빔은, 웨이퍼(W)에 대하여 투과성을 갖는 파장으로서, 광학계에서 웨이퍼(W)의 내부에 위치되도록 조정된다.
이 레이저 빔의 조사에 의해 웨이퍼(W)의 내부에 분할 기점이 되는 개질층(R)(도 4 참조)이 형성된다. 개질층(R)은, 레이저 빔의 조사에 의해 웨이퍼(W)의 내부 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 밖의 물리적 특성이 주위와 상이한 상태가 되어, 주위보다도 강도가 저하되는 영역을 말한다. 개질층(R)은 예컨대 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역으로서, 이들이 혼재된 영역이라도 좋다. 가공 헤드(40)로부터 조사되는 레이저 빔은, 개질층(R)을 형성하는 집광 위치의 높이를 제어할 수 있도록 이루어진다.
레이저 가공 장치(10)에는, 장치 각 구성 요소를 통괄 제어하는 제어 수단(51)이 마련된다. 제어 수단(51)은 각종 처리를 실행하는 프로세서로 구성된다. 제어 수단(51)에는, 도시를 생략한 각종 검출기로부터의 검출 결과가 입력된다. 제어 수단(51)으로부터는, 구동 모터(26), 리니어 모터(33), 가공 헤드(40) 등에 제어 신호를 출력한다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 웨이퍼 가공 방법에 대해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태의 유지 단계, 도 4 내지 도 7은 본 실시형태의 개질층 형성 단계, 도 8 및 도 9는 분할 단계의 설명도를 각각 나타내고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 가공 방법을 SDBG에 적용한 일례에 대해서 설명하였으나, 웨이퍼의 내부에 개질층을 기점으로 분할하는 다른 공법에 적용하는 것이 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 우선 유지 단계가 실시된다. 유지 단계에서는, 보호 테이프(T)가 접착된 웨이퍼(W)가 유지 테이블(13) 상에 보호 테이프(T)를 통해 흡착 유지된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유지 단계가 실시된 후에는 개질층 형성 단계가 실시된다. 개질층 형성 단계에서는, 우선 유지 테이블(13)이 이동, 회전됨으로써, 예컨대 제1 스트리트(L1)가 X축 방향(제1 방향)과 평행하게 신장되고, 제2 스트리트(L2)가 Y축 방향(제2 방향)과 평행하게 신장되도록 웨이퍼(W)가 위치된다. 계속해서, 유지 테이블(13) 상의 웨이퍼(W)에 대하여, 가공 헤드(40)가 X축 방향과 평행하게 되는 제1 스트리트(L1)에 위치된다. 그 후, 웨이퍼(W)의 이면(W2)측에 레이저 빔이 조사되면서, 유지 테이블(13) 및 가공 헤드(40)가 X축 방향과 평행하게 상대 이동(가공 이송)된다. 이에 따라, 제1 스트리트(L1)를 따라 레이저 빔이 조사되고, 웨이퍼(W)의 내부에 제1 스트리트(L1)를 따르는 개질층(R)이 형성된다.
대상의 제1 스트리트(L1)를 따라 개질층(R)을 형성한 후에는 레이저 빔의 조사가 정지되고, 유지 테이블(13)과 가공 헤드(40)가 Y축 방향으로 제1 스트리트(L1)의 간격에 대응하여 상대 이동(인덱싱 이송)된다. 이에 따라, 가공 헤드(40)를, 대상의 제1 스트리트(L1)에 인접하는 제1 스트리트(L1)에 맞출 수 있다.
계속해서, 인접하는 제1 스트리트(L1)를 따라 동일한 개질층(R)이 형성된다. 이 동작을 반복하여, X축 방향으로 신장되는 모든 제1 스트리트(L1)를 따라 개질층(R)이 형성되고, 그 후, 유지 테이블(13)을 회전축 둘레로 90° 회전시켜, Y축 방향으로 신장되는 제2 스트리트(L2)(도 5 참조)를 따라 개질층(R)이 형성된다.
개질층(R)에서는, 레이저 빔의 파장에 기초한 펄스 피치마다 개질이 행해지고, 단면에서 보았을 때 세로로 긴 개질층이 가공 이송 방향(X축 방향)으로 연속하여 늘어서도록 형성된다. 레이저 빔에 의한 개질층(R)의 형성은, 웨이퍼(W)의 내부에 2층 이상의 개질층(R)을 형성하도록, 후술하는 바와 같이 2회 이상 반복하여 행해진다.
도 6은 개질층 형성 단계에서의 1번째 층의 개질층의 형성 요령에 대한 설명도이고, 도 6A는 도 5의 a부 확대도이다. 개질층 형성 단계에 있어서, 2층 이상의 개질층(R)을 형성할 때, 도 6A에 도시된 바와 같이, 제1 스트리트(L1)에 있어서의 1번째 층의 개질층(R1)은, X축 방향과 평행해지지만 일직선 상에 위치하지 않고 비연속으로 형성된다. 제1 스트리트(L1)에 있어서의 개질층(R1)의 형성은, 우선 가공 헤드(40)(도 4 참조)의 제1 스트리트(L1)에 대한 위치 부여에 있어서, 예컨대, Y축 방향의 위치가 도 6B의 위치(Y1)에 위치되고, Z축 방향의 위치가 도 6B의 위치(R1)가 되도록 집광점이 설정된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 가공 이송에 있어서, X축 방향으로 하나의 디바이스(D)마다 레이저 빔의 조사와 조사 정지가 반복된다. 이에 따라, 제1 스트리트(L1) 내의 Y축 방향 위치(Y1)에 있어서, X축 방향으로 인접하는 디바이스(D)마다, 개질층(R)이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역이 교대로 마련되게 된다.
Y축 방향 위치(Y1)에 개질층(R1)이 형성된 후, 집광점이 제1 스트리트(L1) 내에서 Y축 방향으로 간격(s1)만큼 이동하고, Y축 방향 위치(Y2)에 집광점이 설정되도록 웨이퍼(W)가 인덱싱 이송된다. 그 후, 웨이퍼(W)가 X축 방향으로 가공 이송되면서, Y축 방향 위치(Y1)에서 개질층(R)이 형성되지 않은 제1 스트리트(L1) 내의 영역에서, Y축 방향 위치(Y2)에서 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 이 레이저 빔의 조사에 있어서도, X축 방향으로 하나의 디바이스(D)마다 레이저 빔의 조사와 조사 정지가 반복된다. 다시 말하면, Y축 방향 위치(Y2)에 있어서도, X축 방향으로 인접하는 디바이스(D)마다, 개질층(R1)이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역이 교대로 마련되게 된다. 이에 따라, Y축 방향 위치(Y1)에 형성된 개질층(R1)과 Y축 방향 위치(Y2)에 형성된 개질층(R1)을 합하여, X축 방향으로 인접하는 디바이스(D)마다, 제1 스트리트(L1) 내에서 Y축 방향으로 간격(s1)만큼 어긋나게 하여 개질층(R1)이 형성된다.
또한, 제1 스트리트(L1)에서의 개질층(R1)의 형성에 있어서, 제2 스트리트(L2)에 형성되는 개질층(R1)을 사이에 두는 위치의, 간격(s2)을 갖는 영역에서 개질층(R1)이 형성되지 않는다. 다시 말하면, 제1 스트리트(L1)의 연장 방향으로 연속해서 형성되지 않고 단속적으로 형성된다. 여기서, 간격(s1)에 있어서는, 제1 스트리트(L1)에 들어가는 범위라면, 넓은 쪽이 바람직하다. 개질층(R1)의 형성 위치가 되는 Y축 방향 위치(Y1, Y2)는, 제1 스트리트(L1)의 폭 방향 중심으로부터 동일 거리로 하는 것이 바람직하고, 간격(s1)을 10∼40 [㎛]로 하여, 제1 스트리트(L1)의 폭 방향 중심으로부터 Y축 방향 위치(Y1, Y2)까지의 거리를 5∼20 [㎛]로 하는 것을 예시할 수 있다. 또한, 간격(s2)에 있어서는, 제2 스트리트(L2)의 폭 방향 중심을 중심으로 하는 것이 바람직하고, 20 [㎛]로 하는 것을 예시할 수 있다.
상기한 바와 같이 하여 1번째 층의 개질층(R1)이, X축 방향으로 신장되는 모든 제1 스트리트(L1)를 따라 형성된 후, 전술한 바와 같이 Y축 방향으로 신장되는 제2 스트리트(L2)를 따라 1번째 층의 개질층(R1)이 형성된다. 제2 스트리트(L2)의 개질층(R1)은 도시된 바와 같이 제2 스트리트(L2)의 폭 방향 중심 위치에서 연속된 직선형으로 형성된다.
도 6B는 도 6A의 b-b선 단면도이고, 도 6C는 도 6A의 c-c선 단면도이다. 도 6B 및 도 6C에 도시된 바와 같이, 1번째 층의 개질층(R1)은, 웨이퍼(W)의 표면(W1)측에서 최하층으로서 형성된다.
도 7은 개질층 형성 단계에서의 2번째 층 이후의 개질층의 형성 요령에 대한 설명도이다. 도 7A는 도 5의 a부 확대도이고, 도 7B는 도 7A의 d-d선 단면도이며, 도 7C는 도 7A의 e-e선 단면도이다. 도 7B 및 도 7C에 도시된 바와 같이, 2번째 층의 개질층(R2)의 형성 위치는, 1번째 층의 개질층(R1)의 이면(W2)측(상측)으로 소정 거리 이격시킨 위치에 설정되고, 3번째 층의 개질층(R3)의 형성 위치는, 2번째 층의 개질층(R2)의 이면(W2)측으로 소정 거리 이격시킨 위치에 설정된다. 따라서, 본 실시형태에서는 3층의 개질층(R1∼R3)을 형성하였지만, 4층 이상의 개질층을 형성하는 경우에는, 직전에 형성된 개질층보다 이면(W2)측으로 소정 거리 이격시킨 위치에 형성된다.
도 7A에 도시된 바와 같이, 제1 스트리트(L1)에 있어서의 2번째 층 및 3번째 층의 개질층(R2, R3)은, 제1 스트리트(L1)의 폭 방향 중심 위치에서, 제1 스트리트(L1)의 연장 방향으로 연속된 직선형으로 형성된다. 또한, 제2 스트리트(L2)에 있어서의 2번째 층 및 3번째 층의 개질층(R2, R3)에 있어서도, 제2 스트리트(L2)의 폭 방향 중심 위치에서, 제2 스트리트(L2)의 연장 방향으로 연속된 직선형으로 형성된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 표면(W1)측에서 이면(W2)측에 걸쳐 3층의 개질층(R1∼R3)이 형성되고, 이들 개질층(R1∼R3)에 의해, 웨이퍼(W)의 내부에 각 스트리트(L1, L2)를 따르는 분할 기점이 형성된다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 개질층 형성 단계가 실시된 후에는 분할 단계가 실시된다. 분할 단계에서는, 연삭 장치(60)의 척 테이블(61) 상에 보호 테이프(T)를 통해 웨이퍼(W)가 유지된다. 연삭휠(연삭 수단)(62)이 회전하면서 척 테이블(61)에 가까워지고, 연삭휠(62)과 웨이퍼(W)의 이면(W1)이 회전 접촉함으로써 웨이퍼(W)가 마무리 두께로 박화되도록 연삭된다. 이 연삭 동작에 의해 연삭휠(62)로부터 연삭 압력이 개질층(R1∼R3)에 작용하여, 개질층(R1∼R3)을 기점으로 하여 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 크랙이 신장된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 제1 스트리트(L1) 및 제2 스트리트(L2)를 따라 분할되어, 개개의 디바이스 칩(DC)(도 8에서는 도시하지 않음)이 형성된다.
도 10은 분할 단계 후의 웨이퍼를 표면측에서 본 부분 확대도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 표면(W1)측에 있어서, Y축 방향으로 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들(코너: C)끼리는 대략 동일한 위치에 배치되는 한편, X축 방향으로 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들(C)끼리는 Y축 방향으로 간격(s1)만큼 떨어져 위치한다. 디바이스 칩(DC)의 대각선 방향에서 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들(C)끼리는 동일한 위치가 되지 않고 떨어져 위치하게 된다. 이와 같이 모서리들(C)끼리 떨어져 위치하기 때문에, 분할 단계에 있어서 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들끼리 대각선 상에서 마찰되지 않도록 할 수 있다. 여기서, 예컨대, 특히 각 스트리트(L1, L2)가 웨이퍼(W)의 벽개(劈開) 방위에 대하여 45° 경사진 방향으로 형성되는 웨이퍼(W)를 이용하는 경우, 연삭 압력 등에 의해 분할시에 디바이스 칩(DC)의 대각선 방향으로 결손이 발생하기 쉬워진다. 본 실시형태에서는, 이러한 대각선 방향에서 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들(C)끼리 떨어져 마찰되지 않기 때문에, 결정 방향이 상기한 바와 같이 경사져 있어도, 모서리(C)의 결손이나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 각 스트리트(L1, L2)를 따라 웨이퍼(W)를 개개의 디바이스 칩(DC)으로 양호하게 분할할 수 있다.
또한, 제1 스트리트(L1)의 1번째 층의 개질층(R1)에 대해서, 전술한 간격(s2)이 되는 개질층(R1)의 비형성 영역을 마련하였기 때문에, 인접하는 디바이스 칩(DC)의 모서리들끼리 대각선 상에서 마찰되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2 스트리트(L2)에 형성되는 개질층(R)이 제2 스트리트(L2)의 폭 방향 중심 위치에 형성되기 때문에, 디바이스(D)의 도 10 중 상단 및 하단과, 이들에 인접하는 디바이스 칩(DC)의 상단 및 하단과의 거리는 대략 동일해진다. 따라서, 디바이스(D)에 전기적인 접속을 행하기 위한 패드 등은, 디바이스 칩(DC)의 상하 양단을 따라 형성하는 쪽이, 상단에서의 실장과 하단에서의 실장을 동일하게 행할 수 있도록 하여 작업성을 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상, 방향 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 그 밖에, 본 발명의 목적 범위를 벗어나지 않는 한 적절하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
예컨대, 상기 실시형태에서는, 제1 스트리트(L1)의 1번째 층의 개질층(R1)에 대해서 인접하는 디바이스(D)마다 비연속이 되도록 형성하였지만, 제2 스트리트(L2)에 대해서도 마찬가지로 비연속으로 형성하여도 좋다. 이 경우에 있어서도, 디바이스(D)의 대각선 방향에서 인접하는 모서리들(C)끼리 떨어지도록 할 수 있다. 또한, 디바이스(D)에 있어서, 본딩 패드가 제1 스트리트(L1) 및 제2 스트리트(L2)의 한쪽만을 따르는 위치에 형성되는 경우, 본딩 패드가 형성되지 않은 쪽의 스트리트(L1, L2)에서 전술한 바와 같이 비연속이 되는 개질층(R)을 형성하여 분할한다. 이에 따라, 본딩 패드와 디바이스 칩의 외연과의 거리가 일정해지고, 본딩 패드로부터의 본딩 위치 등의 처리 조건에 변경을 가하지 않고 본딩하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 분할 후의 디바이스 칩에 크랙이나 결손을 발생시키지 않고, 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 웨이퍼 가공 방법에 유용하다.
10 : 레이저 가공 장치 13 : 유지 테이블
51 : 제어 수단 C : 모서리
D : 디바이스 DC : 디바이스 칩
L1 : 제1 스트리트 L2 : 제2 스트리트
R : 개질층 W : 웨이퍼
W1 : 표면 W2 : 이면

Claims (1)

  1. 웨이퍼 표면에 제1 방향으로 신장되는 복수의 제1 스트리트와, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 신장되는 복수의 제2 스트리트에 의해 구획되는 각 영역에 복수의 디바이스를 구비한 웨이퍼를 분할하는 웨이퍼 가공 방법으로서,
    웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼 이면측으로부터 조사하여, 상기 제1 스트리트 및 상기 제2 스트리트를 따라 웨이퍼의 내부에 2층 이상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와,
    상기 개질층 형성 단계를 실시한 후에, 웨이퍼의 이면으로부터 연삭 수단에 의해 연삭하여 마무리 두께로 박화함과 더불어 상기 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 상기 제1 스트리트 및 상기 제2 스트리트를 따라 분할하는 분할 단계를 구비하고,
    상기 개질층 형성 단계에 있어서는, 인접하는 디바이스 칩의 모서리들끼리 분할시에 대각선 상에서 마찰되지 않도록, 적어도 상기 제1 스트리트에 있어서의 웨이퍼 표면측의 최하층의 개질층을, 인접하는 디바이스마다 상기 제1 스트리트 내에서 상기 제2 방향으로 어긋나게 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 방법.
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