KR20180061019A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 적절히 분할할 수 있도록 가공하는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치 부여함과 함께 그 레이저 빔을 그 스트리트를 따라 조사하여 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐지는 복수의 개질층을 그 스트리트를 따라 웨이퍼의 내부에 형성하는 레이저 가공 스텝을 포함하고, 그 레이저 가공 스텝에서는, 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성할 필요가 있는 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 정수) 의 개질층을 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{PROCESSING METHOD OF A WAFER}
본 발명은, 웨이퍼의 내부를 레이저 빔으로 개질하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
휴대 전화기나 퍼스널 컴퓨터로 대표되는 전자 기기에서는, 전자 회로 등의 디바이스를 구비하는 디바이스 칩이 필수적인 구성 요소로 되어 있다. 디바이스 칩은, 예를 들어, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 웨이퍼의 표면을 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) 로 구획하고, 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 이 스트리트를 따라 웨이퍼를 분할함으로써 제조된다.
웨이퍼를 분할하는 방법의 하나로, 투과성의 레이저 빔을 웨이퍼의 내부에 집광시켜, 다광자 흡수에 의해 개질된 영역 (이하, 개질층) 을 형성하는 SD (Stealth Dicing) 로 불리는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 스트리트를 따라 개질층을 형성한 후에, 웨이퍼에 대하여 힘을 가함으로써, 개질층을 기점으로 웨이퍼를 분할할 수 있다.
그런데, 이 SD 에서는, 디바이스 칩에 개질층이 잔류하기 쉬워, 그 항절 강도를 충분히 높일 수 없는 경우가 많다. 그래서, 개질층을 형성한 후에 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써, 개질층을 제거하면서 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 SDBG (Stealth Dicing Before Grinding) 로 불리는 방법이 실용화되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 2002-192370호 일본 공개특허공보 2004－111428호
상기 서술한 SDBG 에서는, 디바이스 칩으로의 분할이 촉진되도록, 웨이퍼의 주면에 대하여 수직인 복수의 벽개면에 대응하는 벽개 방향을 따라 스트리트를 설정하는 것이 일반적이다. 또, 디바이스를 구성하는 트랜지스터의 배치도, 이 스트리트의 방향에 맞춰 정해진다.
이에 대해, 최근에는, 종래의 일반적인 배치로부터 웨이퍼를 45°회전시켜 디바이스를 형성함으로써, pMOS 트랜지스터의 구동 전류를 증대시키는 방법이 검토되고 있다. 그러나, 이 방법에서는, 스트리트의 방향도 벽개 방향으로부터 45°기울어지게 되므로, 종래의 일반적인 조건에서 개질층을 형성해도, 웨이퍼를 적절히 분할할 수 없는 경우가 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 적절히 분할할 수 있도록 가공하는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치 부여함과 함께 그 레이저 빔을 그 스트리트를 따라 조사하여 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐지는 복수의 개질층을 그 스트리트를 따라 웨이퍼의 내부에 형성하는 레이저 가공 스텝을 포함하고, 그 레이저 가공 스텝에서는, 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성할 필요가 있는 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 자연수) 의 개질층을 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 웨이퍼는, (100) 면을 주면으로 하는 실리콘 웨이퍼인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일 양태에 있어서, 그 레이저 가공 스텝 후에, 그 개질층을 따라 웨이퍼를 복수의 칩으로 분할하는 분할 스텝을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법에서는, 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 필요한 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 자연수) 의 개질층을 형성하므로, 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 적절히 분할할 수 있게 된다.
도 1(A) 는, 웨이퍼의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 1(B) 는, 웨이퍼에 보호 부재가 첩부 (貼付) 되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2(A) 및 도 2(B) 는, 레이저 가공 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 3(A) 는, 레이저 가공 스텝 후의 웨이퍼 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이고, 도 3(B) 는, 분할 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관련된 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법은, 레이저 가공 스텝 (도 2(A), 도 2(B) 참조 및 도 3(A) 참조) 및 분할 스텝 (도 3(B) 참조) 을 포함한다. 레이저 가공 스텝에서는, 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) 를 갖는 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 두께 방향으로 겹쳐지는 복수의 개질층을 웨이퍼의 내부에 형성한다.
또, 이 레이저 가공 스텝에서는, 벽개 방향에 대하여 평행한 스트리를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 필요한 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 자연수) 의 개질층을 형성한다. 분할 스텝에서는, 웨이퍼의 이면측을 연삭하여 웨이퍼를 얇게 함과 함께, 개질층을 기점으로 복수의 칩으로 분할한다. 이하, 본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법에 대해서 상세히 서술한다.
도 1(A) 는, 본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법으로 가공되는 웨이퍼의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에서 가공되는 웨이퍼 (11) 는, 예를 들어 결정성 실리콘을 사용하여 원반상으로 형성된 실리콘 웨이퍼이고, (100) 면에 의해 구성되는 표면 (주면) (11a) 및 이면 (주면) (11b) 을 갖고 있다.
이 웨이퍼 (11) 는, 예를 들어, 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) (또는 이면 (11b)) 에 대하여 수직인 복수의 벽개면에 대응하는 벽개 방향 (D1, D2) (벽개 방향 (D1, D2)) 은, 표면 (11a) (또는 이면 (11b)) 에 대하여 평행하고 또한 서로 수직) 을 따라 벽개된다. 또, 상기 서술한 벽개면은, 예를 들어, 표면 (11a) (또는 이면 (11b)) 에 대하여 수직인 {110} 면이고, 벽개 방향 (D1, D2) 은 이 벽개면에 대하여 평행이 된다.
웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 측은, 격자상으로 배열된 스트리트 (분할 예정 라인) (13) 로 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역에는, IC, LSI 등의 디바이스 (15) 가 형성되어 있다. 이 스트리트 (13) 는, 웨이퍼 (11) 의 벽개 방향 (D1, D2) 에 대하여 45°기울어진 방향으로 설정된다.
또, 본 실시형태에서는, 결정성 실리콘으로 이루어지는 원반상 실리콘 웨이퍼를 웨이퍼 (11) 로서 사용하지만, 웨이퍼 (11) 의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 예를 들어, 다른 결정성 재료로 이루어지는 웨이퍼 (11) 를 사용할 수도 있다. 마찬가지로, 디바이스 (15) 의 종류, 수량, 크기, 배치 등에도 제한은 없다.
본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기 전에는, 상기 서술한 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 측에 보호 부재를 첩부해 두면 된다. 도 1(B) 는, 웨이퍼 (11) 에 보호 부재가 첩부되는 모습을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 보호 부재 (21) 는, 예를 들어, 웨이퍼 (11) 와 동등한 직경을 갖는 원형 필름 (테이프) 이고, 그 표면 (21a) 측에는, 점착력을 갖는 풀층이 형성되어 있다.
그래서, 도 1(B) 에 나타내는 바와 같이, 보호 부재 (21) 의 표면 (21a) 측을 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 밀착시키면, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 보호 부재 (21) 를 첩부할 수 있다. 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 보호 부재 (21) 를 첩부함으로써, 이후의 각 스텝에서 가해지는 충격을 완화시켜, 디바이스 (15) 의 파손 등을 방지할 수 있다.
웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 측에 보호 부재 (21) 를 첩부한 후에는, 이 웨이퍼 (11) 의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 가공 스텝을 실시한다. 도 2(A) 및 도 2(B) 는, 레이저 가공 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 도 2(A) 및 도 2(B) 에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서 사용되는 레이저 가공 장치 (2) 는, 웨이퍼 (11) 를 흡인, 유지하기 위한 척 테이블 (4) 을 구비하고 있다.
척 테이블 (4) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, 연직 방향에 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 척 테이블 (4) 의 하방에는, 이동 기구 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 척 테이블 (4) 은, 이 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동한다.
척 테이블 (4) 의 상면의 일부는, 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 측 (보호 부재 (21) 의 이면 (21b) 측) 을 흡인, 유지하는 유지면 (4a) 으로 되어 있다. 유지면 (4a) 은, 척 테이블 (4) 의 내부에 형성된 흡인로 (도시 생략) 등을 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 흡인원의 부압을 유지면 (4a) 에 작용시킴으로써, 웨이퍼 (11) 는 척 테이블 (4) 에 흡인, 유지된다.
척 테이블 (4) 의 상방에는, 레이저 조사 유닛 (6) 이 배치되어 있다. 레이저 조사 유닛 (6) 은, 레이저 발진기 (도시 생략) 에 의해 펄스 발진된 레이저 빔 (L) 을 임의의 위치에 조사, 집광시킨다. 레이저 발진기는, 웨이퍼 (11) 에 대하여 투과성을 갖는 파장 (잘 흡수되지 않는 파장) 의 레이저 빔 (L) 을 펄스 발진할 수 있도록 구성되어 있다.
레이저 가공 스텝에서는, 먼저, 웨이퍼 (11) 에 첩부되어 있는 보호 부재 (21) 의 이면 (21b) 을 척 테이블 (4) 의 유지면 (4a) 에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 이로써, 웨이퍼 (11) 는, 이면 (11b) 측이 상방으로 노출된 상태에서 척 테이블 (4) 에 흡인, 유지된다.
다음으로, 척 테이블 (4) 을 이동, 회전시켜, 대상이 되는 분할 예정 라인 (13) 의 연장선 상에 레이저 조사 유닛 (6) 을 맞춘다. 그리고, 도 2(A) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 유닛 (6) 으로부터 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 을 향해 레이저 빔 (L) 을 조사하면서, 대상인 분할 예정 라인 (13a) 에 대하여 평행한 방향으로 척 테이블 (4) 을 이동시킨다.
또, 여기서는 웨이퍼 (11) 내부의 제 1 깊이의 위치 (P1) 에 레이저 빔 (L) 을 집광시킨다. 요컨대, 레이저 빔 (L) 의 집광점을 웨이퍼 (11) 내부의 제 1 깊이의 위치 (P1) 에 맞춘다. 이로써, 웨이퍼 (11) 내부의 제 1 깊이의 위치 (P1) 를 개질하여, 분할의 기점이 되는 제 1 개질층 (17a) 을 형성할 수 있다. 이 제 1 개질층 (17a) 은, 이후의 연삭에 의해 제거되는 깊이의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 제 1 깊이의 위치 (P1) 를, 이후의 연삭에 의해 제거되는 깊이의 위치로 설정하면 된다. 예를 들어, 이후에 웨이퍼 (11) 를 이면 (11b) 측으로부터 연삭하여 30 ㎛ 정도의 두께까지 얇게 하는 경우에는, 표면 (11a) 으로부터 70 ㎛ 정도의 깊이 (거리) 의 위치를 제 1 깊이의 위치 (P1) 로 설정하고, 제 1 개질층 (17a) 을 형성한다.
상기 서술한 바와 같은 동작을 반복하여, 모든 분할 예정 라인 (13) 을 따라 제 1 개질층 (17a) 이 형성된 후에는, 상이한 깊이의 위치에 동일한 방법으로 다른 개질층을 형성한다. 여기서는, 도 2(B) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (11) 내부의 제 2 깊이의 위치 (P2) 에 레이저 빔 (L) 을 집광시킨다. 요컨대, 레이저 빔 (L) 의 집광점을 웨이퍼 (11) 내부의 제 2 깊이의 위치 (P2) 에 맞춘다. 이로써, 웨이퍼 (11) 내부의 제 2 깊이의 위치 (P2) 를 개질하여, 분할의 기점이 되는 제 2 개질층 (17b) 을 형성할 수 있다.
이 제 2 개질층 (17b) 도, 모든 분할 예정 라인 (13) 을 따라 형성된다. 이상에 따라, 웨이퍼 (11) 의 두께 방향으로 겹쳐지는 2 층의 개질층 (제 1 개질층 (17a) 및 제 2 개질층 (17b)) 을 형성할 수 있다. 웨이퍼 (11) 의 분할에 필요한 수의 개질층이 겹쳐서 형성되면, 레이저 가공 스텝은 종료된다. 또, 3 층 이상의 개질층을 형성하는 경우에는, 레이저 빔 (L) 을 집광시키는 깊이를 추가로 변경하여 상기 서술한 동작을 반복하면 된다.
도 3(A) 는, 레이저 가공 스텝 후의 웨이퍼 (11) 의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또, 도 3(A) 에서는, 제 1 개질층 (17a) 및 제 2 개질층 (17b) 에 겹쳐지는 제 3 개질층 (17c) 이 형성된 상태를 나타내고 있다. 상기 서술한 웨이퍼 (11) 의 분할에 필요한 개질층의 수는, 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 일반적인 웨이퍼를 분할할 때에 필요한 개질층의 수에 기초하여 산출된다.
구체적으로는, 상기 서술한 일반적인 웨이퍼를 분할할 때에 두께 방향으로 겹쳐서 형성해야 할 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하면, 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 의 분할에 필요한 개질층은 m 층 (m 은 n·√2 이상의 자연수) 이다. 요컨대, 본 실시형태의 레이저 가공 스텝에서는, m 층의 개질층이 웨이퍼 (11) 의 두께 방향으로 겹쳐서 형성된다.
예를 들어, 벽개 방향에 대하여 평행한 스트리트를 갖는 점을 빼고 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 와 동등하게 구성된 웨이퍼를 분할하기 위해서, 1 층의 개질층이 필요하다고 한다. 이 경우, 1·√2(≒1.4) 이상의 자연수로 최소의 값은 2 이기 때문에, 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 를 적절히 분할하기 위해서는 2 층 이상의 개질층을 형성하면 되는 것을 알 수 있다.
마찬가지로 예를 들어, 벽개 방향에 대하여 평행한 스트리트를 갖는 점을 빼고 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 와 동등하게 구성된 웨이퍼를 분할하기 위해서, 2 층의 개질층이 필요하다고 한다. 이 경우, 2·√2(≒2.8) 이상의 자연수로 최소의 값은 3 이기 때문에, 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 를 적절히 분할하기 위해서는 3 층 이상의 개질층을 형성하면 되는 것을 알 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 벽개 방향에 대하여 평행한 스트리트를 갖는 웨이퍼에 개질층을 형성할 때의 조건이 다음과 같은 경우, 이 웨이퍼를 적절히 분할하기 위해서 필요한 개질층의 수는 2 층이 된다 (n＝2).
웨이퍼의 재질 : 실리콘 (결정)
웨이퍼의 두께 : 100 ㎛ ∼ 700 ㎛
레이저 빔의 파장 : 1064 ㎚ 또는 1342 ㎚
레이저 빔의 출력 : 1 W ∼ 1.5 W
레이저 빔의 반복 주파수 : 90 kHz ∼ 100 kHz
레이저 빔의 스포트 직경 : 1 ㎛ ∼ 2.5 ㎛
척 테이블의 이동 속도 (이송 속도) : 100 ㎜/s ∼ 800 ㎜/s
따라서, 스트리트 (13) 의 방향이 벽개 방향 (D1, D2) 으로부터 45°기울어져 있는 본 실시형태의 웨이퍼 (11) 에 대하여, 동등한 조건에서 개질층을 형성한다면, 필요한 개질층의 수는 3 층 또는 그 이상이 된다. 단, 이 조건은 일례에 불과하고, 본 발명을 전혀 제한하는 것은 아니다.
또, 제 1 개질층 (17a) 의 위치가 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 에 지나치게 가까우면, 레이저 빔 (L) 의 굴절, 반사, 산란 등에 의해 디바이스 (15) 가 손상되는 스플래쉬로 불리는 현상이 잘 발생하게 된다. 이 스플래쉬의 발생을 억제하기 위해서는, 예를 들어, 표면 (11a) 으로부터 60 ㎛ 이상 깊이 (거리) 의 위치에 제 1 개질층 (17a) 을 형성하면 된다.
한편으로, 제 1 개질층 (17a) 의 위치가 표면 (11a) 으로부터 멀면, 제 1 개질층 (17a) 으로부터 표면 (11a) 에 도달하는 크랙 (11c) 이 발생하지 않아, 웨이퍼 (11) 를 적절히 분할할 수 없게 된다. 본 실시형태와 같이, 제 1 개질층 (17a) 에 겹쳐지는 제 2 개질층 (17b) (또는 제 3 개질층 (17c)) 을 형성함으로써, 이 제 2 개질층 (17b) (또는 제 3 개질층 (17c)) 의 발생이 계기가 되어, 제 1 개질층 (17a) 으로부터 표면 (11a) 에 도달하는 크랙 (11c) 도 발생하기 쉬워진다.
제 2 개질층 (17b) (또는 제 3 개질층 (17c)) 의 위치가 제 1 개질층 (17a) 에 가까운 경우에도 스플래쉬는 잘 발생한다. 따라서, 제 1 개질층 (17a) 으로부터 떨어진 위치에 제 2 개질층 (17b) (또는 제 3 개질층 (17c)) 을 형성하면 된다. 예를 들어, 표면 (11a) 으로부터 70 ㎛ 정도 깊이의 위치에 제 1 개질층 (17a) 을 형성한다면, 제 1 개질층 (17a) 으로부터 더 70 ㎛ 정도 깊이의 위치에 제 2 개질층 (17b) 을 형성하고, 제 2 개질층 (17b) 으로부터 더 70 ㎛ 정도 깊이의 위치에 제 3 개질층 (17c) 을 형성하면 된다.
레이저 가공 스텝 후에는, 이면 (11b) 을 연삭하여 웨이퍼 (11) 를 얇게 하면서 개질층 (17a, 17b, 17c) 을 기점으로 복수의 칩으로 분할하는 분할 스텝을 실시한다. 도 3(B) 는, 분할 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 분할 스텝은, 예를 들어, 도 3(B) 에 나타내는 연삭 장치 (12) 를 사용하여 실행된다.
연삭 장치 (12) 는, 웨이퍼 (11) 를 흡인, 유지하기 위한 척 테이블 (14) 을 구비하고 있다. 척 테이블 (14) 은, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, 연직 방향에 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또한, 척 테이블 (14) 의 하방에는, 이동 기구 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 척 테이블 (14) 은, 이 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동한다.
척 테이블 (14) 의 상면의 일부는, 웨이퍼 (11) 에 첩부된 보호 부재 (21) 를 흡인, 유지하는 유지면 (14a) 으로 되어 있다. 유지면 (14a) 은, 척 테이블 (14) 의 내부에 형성된 흡인로 (도시 생략) 등을 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 흡인원의 부압을 유지면 (14a) 에 작용시킴으로써, 웨이퍼 (11) 는, 보호 부재 (21) 를 개재하여 척 테이블 (14) 에 유지된다.
척 테이블 (14) 의 상방에는, 연삭 유닛 (16) 이 배치되어 있다. 연삭 유닛 (16) 은, 승강 기구 (도시 생략) 에 지지된 스핀들 하우징 (도시 생략) 을 구비하고 있다. 스핀들 하우징에는 스핀들 (18) 이 수용되어 있고, 스핀들 하우징의 하면으로부터 노출되는 스핀들 (18) 의 하단부에는 원반상 마운트 (20) 가 고정되어 있다.
마운트 (20) 의 하면에는, 마운트 (20) 와 대략 동일한 직경의 연삭 휠 (22) 이 장착되어 있다. 연삭 휠 (22) 은, 스테인리스, 알루미늄 등의 금속 재료로 형성된 휠 기대 (基臺) (24) 를 구비하고 있다. 휠 기대 (24) 의 하면에는, 복수의 연삭 지석 (26) 이 고리상으로 배열되어 있다.
스핀들 (18) 의 상단측 (기단측) 에는, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있고, 연삭 휠 (22) 은, 이 회전 구동원에서 발생하는 힘에 의해, 연직 방향에 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 연삭 유닛 (16) 의 내부 또는 근방에는, 순수 등의 연삭액을 웨이퍼 (11) 등에 대하여 공급하기 위한 노즐 (도시 생략) 이 형성되어 있다.
분할 스텝에서는, 먼저, 레이저 가공 장치 (2) 의 척 테이블 (4) 로부터 반출된 웨이퍼 (11) 를, 연삭 장치 (12) 의 척 테이블 (14) 에 흡인, 유지시킨다. 구체적으로는, 웨이퍼 (11) 에 첩부되어 있는 보호 부재 (21) 의 이면 (21b) 을 척 테이블 (14) 의 유지면 (14a) 에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 이로써, 웨이퍼 (11) 는, 이면 (11b) 측이 상방으로 노출된 상태에서 척 테이블 (14) 에 유지된다.
다음으로, 척 테이블 (14) 을 연삭 유닛 (16) 의 하방으로 이동시킨다. 그리고, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (14) 과 연삭 휠 (22) 을 각각 회전시켜, 연삭액을 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 등에 공급하면서 스핀들 하우징 (스핀들 (18), 연삭 휠 (22)) 을 하강시킨다.
스핀들 하우징의 하강 속도 (하강량) 는, 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 측에 연삭 지석 (26) 의 하면이 꽉 눌릴 정도로 조정된다. 이로써, 이면 (11b) 측을 연삭하여 웨이퍼 (11) 를 얇게 할 수 있다. 웨이퍼 (11) 가 소정의 두께 (마무리 두께) 까지 얇아지고, 예를 들어, 제 1 개질층 (17a), 제 2 개질층 (17b) 및 제 3 개질층 (17c) 을 기점으로 복수의 칩으로 분할되면, 연삭 스텝은 종료된다.
또, 본 실시형태에서는, 1 세트의 연삭 유닛 (16) (연삭 지석 (26)) 을 사용하여 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 측을 연삭하고 있지만, 2 조 (組) 이상의 연삭 유닛 (연삭 지석) 을 사용하여 웨이퍼 (11) 를 연삭해도 된다. 예를 들어, 직경이 큰 지립으로 구성된 연삭 지석을 사용하여 러프한 연삭을 실시하고, 직경이 작은 지립으로 구성된 연삭 지석을 사용하여 마무리 연삭을 실시함으로써, 연삭에 필요로 하는 시간을 대폭적으로 길게 하지 않고 이면 (11b) 의 평탄성을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법에서는 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 필요한 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 자연수) 의 개질층을 형성하므로, 벽개 방향 (D1, D2) 에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트 (13) 를 갖는 웨이퍼 (11) 를 적절히 분할할 수 있게 된다.
또, 본 발명은, 상기 실시형태의 기재에 제한되지 않고 다양하게 변경하여 실시 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태의 분할 스텝에서는, 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 을 연삭하고 있지만, 웨이퍼 (11) 에 첩부된 익스팬드 테이프의 확장, 봉상의 부재나 롤러를 사용하는 가압 등의 방법으로 웨이퍼 (11) 를 분할할 수도 있다.
그 외, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
11 : 웨이퍼
11a : 표면 (주면)
11b : 이면 (주면)
11c : 크랙
13 : 스트리트 (분할 예정 라인)
15 : 디바이스
17a : 제 1 개질층
17b : 제 2 개질층
17c : 제 3 개질층
21 : 보호 부재
21a : 표면
21b : 이면
2 : 레이저 가공 장치
4 : 척 테이블
4a : 유지면
6 : 레이저 조사 유닛
12 : 연삭 장치
14 : 척 테이블
14a : 유지면
16 : 연삭 유닛
18 : 스핀들
20 : 마운트
22 : 연삭 휠
24 : 휠 기대
26 : 연삭 지석
D1, D2 : 벽개 방향
L : 레이저 빔
P1 : 제 1 깊이의 위치
P2 : 제 2 깊이의 위치

Claims (3)

  1. 벽개 방향에 대하여 45°기울어진 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치 부여함과 함께 그 레이저 빔을 그 스트리트를 따라 조사하여 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐지는 복수의 개질층을 그 스트리트를 따라 웨이퍼의 내부에 형성하는 레이저 가공 스텝을 포함하고,
    그 레이저 가공 스텝에서는, 벽개 방향에 대하여 평행한 복수의 스트리트를 갖는 웨이퍼를 분할할 때에 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성할 필요가 있는 개질층의 수를 n 층 (n 은 자연수) 으로 하고, m 층 (m 은 n·√2 이상의 정수) 의 개질층을 웨이퍼의 두께 방향으로 겹쳐서 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    웨이퍼는, (100) 면을 주면으로 하는 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 레이저 가공 스텝 후에, 그 개질층을 따라 웨이퍼를 복수의 칩으로 분할하는 분할 스텝을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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