KR20230065896A

KR20230065896A - 웨이퍼의 가공 방법

Info

Publication number: KR20230065896A
Application number: KR1020220134749A
Authority: KR
Inventors: 즈바사 히로세
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2022-10-19
Publication date: 2023-05-12
Also published as: TW202320150A; US20230141560A1; CN116079239A; JP2023069381A; DE102022211455A1

Abstract

본 발명은, 레이저 광선을 조사(照射)하여 웨이퍼를 가공할 때에, 분할 예정 라인으로부터 돌출된 영역으로 크랙이 진전되어 디바이스에 손상을 준다고 하는 문제를 해소할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여 세공과 상기 세공을 둘러싸는 개질통을 포함하는 실드 터널을 형성하는 실드 터널 형성 공정과, 웨이퍼에 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함한다. 상기 실드 터널 형성 공정은, 적어도 실드 터널 1개분의 간격을 두고 분할 예정 라인에 실드 터널을 연속하여 형성하는 제1 실드 터널 형성 공정과, 상기 간격이 빈 분할 예정 라인의 영역에 실드 터널을 연속하여 형성하는 제2 실드 터널 형성 공정을 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}

본 발명은, 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 디바이스 칩은 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.

레이저 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 촬상하여 가공해야 할 영역을 검출하는 촬상 유닛과, 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사(照射)하는 레이저 광선 조사 유닛과, 상기 척 테이블과 상기 레이저 광선 조사 유닛을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 기구로 대략 구성되어 있고, 웨이퍼를 고정밀도로 가공할 수 있다(예컨대 특허문헌 1을 참조).

레이저 광선 조사 유닛은, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여 어블레이션 가공을 행하는 타입의 것(예컨대 특허문헌 2를 참조), 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여 내부에 개질층을 형성하는 내부 가공을 행하는 타입의 것(예컨대 특허문헌 3을 참조), 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장임과 더불어 집광기의 개구수(NA)를 웨이퍼의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05∼0.2의 범위에서 레이저 광선을 조사하여 내부에 세공과 상기 세공을 둘러싸는 개질통을 포함하는 실드 터널을 형성하는 타입의 것(예컨대 특허문헌 4를 참조)이 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2015-085347호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-188475호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 제3408805호 공보 [특허문헌 4] 일본 특허 공개 제2014-221483호 공보

그런데, 상기한 레이저 가공 장치에 의해, 레이저 광선을 분할 예정 라인을 따라 조사하여 개개의 디바이스 칩으로 분할하면, 웨이퍼를 구성하는 소재의 결정 구조에 기인하여, 레이저 광선의 조사에 의해 분할 예정 라인으로부터 돌출된 영역으로 크랙이 진전되어, 디바이스에 손상을 준다고 하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 레이저 광선을 조사하여 웨이퍼를 가공할 때에, 분할 예정 라인으로부터 돌출된 영역으로 크랙이 진전되어 디바이스에 손상을 준다고 하는 문제를 해소할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여 세공과 상기 세공을 둘러싸는 개질통을 포함하는 실드 터널을 형성하는 실드 터널 형성 공정과, 상기 실드 터널 형성 공정을 실시한 후, 상기 웨이퍼에 외력을 부여하여 상기 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함하고, 상기 실드 터널 형성 공정은, 적어도 상기 실드 터널 1개분의 간격을 두고, 상기 분할 예정 라인에 상기 실드 터널을 연속하여 형성하는 제1 실드 터널 형성 공정과, 상기 간격이 빈 상기 분할 예정 라인의 영역에 상기 실드 터널을 연속하여 형성하는 제2 실드 터널 형성 공정을 포함하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 제1 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널과 상기 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널은, 두께 방향으로 교대로 단차를 두고 형성된다. 바람직하게는, 상기 실드 터널 형성 공정은, 웨이퍼의 두께 방향으로 실드 터널을 적층시킨다. 바람직하게는, 상기 실드 터널 형성 공정은, 실드 터널을 적층시킬 때에, 상기 제1 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널의 위쪽에 실드 터널을 형성하는 제3 실드 터널 형성 공정과, 상기 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널의 위쪽에 실드 터널을 형성하는 제4 실드 터널 형성 공정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 실드 터널 형성 공정에 있어서, 웨이퍼의 두께 방향으로 실드 터널을 적층할 때에, 아래쪽의 실드 터널에 접촉하지 않도록, 위쪽의 실드 터널을 적층시킨다. 바람직하게는, 상기 레이저 광선의 파장은 532 ㎚이고, 1펄스당의 파워는, 2.0∼4.0·10^-5 J이며, 스폿의 간격은 10∼15 ㎛이다.

본 발명에 따르면, 분할 예정 라인으로부터 돌출된 영역으로 크랙이 진전되는 것을 억제할 수 있고, 또한, 연속하여 인접하도록 레이저 광선을 조사한 경우에 생기는 열점(hot spot)의 영향이 회피되며, 디바이스가 형성된 영역으로 크랙이 진전되어 디바이스가 손상된다고 하는 문제를 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 데 적합한 레이저 가공 장치의 전체 사시도.
도 2는 웨이퍼 유닛의 사시도.
도 3의 (a)는 실드 터널 형성 공정을 나타낸 사시도, (b)는 실드 터널 형성 공정 완료 후의 웨이퍼 유닛의 사시도, (c)는 실드 터널 형성 공정을 실시한 웨이퍼의 일부를 확대하여 나타낸 평면도, (d)는 제1 및 제2 실드 터널 형성 공정 완료 후의 웨이퍼의 일부를 확대하여 나타낸 단면도, (e)는 개질통의 모식적 사시도.
도 4는 분할 장치에 의해 웨이퍼에 외력을 부여하여 분할 공정을 실시하는 양태를 나타낸 단면도.
도 5는 실드 터널 형성 공정의 다른 실시형태의 웨이퍼의 일부를 확대한 단면도.

이하, 본 발명 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

이하, 본 발명 실시형태의 가공 방법을 실시하는 데 적합한 레이저 가공 장치에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 설명함과 더불어, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 대해서 설명한다.

도 1에는, 레이저 가공 장치(1)의 전체 사시도가 도시되어 있다. 레이저 가공 장치(1)는, 베이스(2) 상에 배치되어, 후술하는 웨이퍼(10)(도 2를 참조)를 유지하는 유지 유닛(3)과, 상기 유지 유닛(3)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 이동 기구(4)와, 유지 유닛(3)에 유지된 웨이퍼(10)를 촬상하는 촬상 유닛(6)과, 유지 유닛(3)에 유지된 웨이퍼(10)에 레이저 광선을 조사하여 원하는 가공을 행하는 레이저 광선 조사 유닛(7), 그리고 이동 기구(4)의 측방에 세워지는 수직 벽부(5a) 및 상기 수직 벽부(5a)의 상단부로부터 수평 방향으로 연장되는 수평 벽부(5b)를 포함하는 프레임체(5)를 구비하고 있다. 도시는 생략하지만, 촬상 유닛(6) 및 레이저 광선 조사 유닛(7)을 구성하는 광학계는, 수평 벽부(5b)의 내부에 수용되어 유지되어 있다.

유지 유닛(3)은, 도 1에 도시된 바와 같이, X축 방향에 있어서 자유자재로 이동할 수 있게 베이스(2)에 탑재된 직사각형 모양의 X축 방향 가동판(31)과, Y축 방향에 있어서 자유자재로 이동할 수 있게 X축 방향 가동판(31)에 탑재된 직사각형 모양의 Y축 방향 가동판(32)과, Y축 방향 가동판(32)의 상면에 고정된 원통형의 지주(33)와, 지주(33)의 상단에 고정된 직사각형 모양의 커버판(34)을 포함한다. 커버판(34)에는 커버판(34) 상에 형성된 긴 구멍을 통해 위쪽으로 연장되는 척 테이블(35)이 배치되어 있다. 척 테이블(35)은, X 좌표 및 Y 좌표로 특정되는 XY 평면을 유지면으로 하여 웨이퍼(10)를 유지하는 수단이며, 지주(33) 내에 수용된 도시를 생략한 회전 구동 수단에 의해 회전 가능하게 구성된다. 척 테이블(35)의 상면에는, 통기성을 갖는 다공질 재료로 형성된 상기 유지면을 구성하는 흡착척(36)이 배치되어 있다. 흡착척(36)은, 지주(33)를 지나는 유로에 의해 도시하지 않은 흡인 수단에 접속되어 있고, 흡착척(36)의 주위에는, 후술하는 웨이퍼(10)를 척 테이블(35)에 유지할 때에 사용되는 4개의 클램프(37)가 등간격으로 배치되어 있다.

이동 기구(4)는, 상기한 척 테이블(35)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동 기구(4a)와, 척 테이블(35)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동 기구(4b)를 구비하고 있다. X축 이동 기구(4a)는, 모터(42a)의 회전 운동을, 볼나사(42b)를 통해 직선 운동으로 변환하여 X축 방향 가동판(31)으로 전달하고, 베이스(2) 상에 X축 방향을 따라 배치된 한 쌍의 안내 레일(2A, 2A)을 따라 X축 방향 가동판(31)을 X축 방향으로 이동시킨다. Y축 이동 기구(4b)는, 모터(44a)의 회전 운동을, 볼나사(44b)를 통해 직선 운동으로 변환하여, Y축 방향 가동판(32)으로 전달하고, X축 방향 가동판(31) 상에 있어서 Y축 방향을 따라 배치된 한 쌍의 안내 레일(31a, 31a)을 따라 Y축 방향 가동판(32)을 Y축 방향으로 이동시킨다.

상기한 레이저 가공 장치(1)는, 도시를 생략한 컨트롤러에 의해 제어된다. 상기 컨트롤러는, 컴퓨터에 의해 구성되고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 연산 처리 장치(CPU)와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)와, 검출한 검출값, 연산 결과 등을 일시적으로 저장하기 위한 기록 및 판독 가능한 랜덤 액세스 메모리(RAM)와, 입력 인터페이스, 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다(상세한 내용에 관한 도시는 생략). 상기 컨트롤러에는, 촬상 유닛(6), 레이저 광선 조사 유닛(7), 이동 기구(4)를 구성하는 X축 이동 기구(4a), Y축 이동 기구(4b) 등이 접속되어, 제어된다.

본 발명에 기초하여 구성되는 웨이퍼의 가공 방법에 의해, 예컨대, 도 2에 도시된 웨이퍼(10)가 가공된다. 웨이퍼(10)는, 예컨대 100 ㎛ 정도의 두께의 SiC의 웨이퍼이며, 복수의 디바이스(12)가 교차하는 복수의 분할 예정 라인(14)에 의해 구획되어 표면(10a)에 형성되어 있다. 웨이퍼(10)는, 상기한 레이저 가공 장치(1)에 의해 가공될 때에는, 도면에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 수용 가능한 개구부(Fa)를 갖는 환형의 프레임(F)에 의해, 점착 테이프(T)를 통해 지지되고, 웨이퍼 유닛(13)으로서 레이저 가공 장치에 투입된다. 이하에 설명하는 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법을 실행함으로써, 웨이퍼(10)가 개개의 디바이스 칩으로 분할된다.

본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에서는, 우선, 웨이퍼(10)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사하여 세공과 상기 세공을 둘러싸는 개질통을 포함하는 실드 터널을 형성하는 실드 터널 형성 공정을 실시한다. 이하에, 본 실시형태의 실드 터널 형성 공정을 실시하는 절차에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다.

실드 터널 형성 공정을 실시함에 있어서, 상기한 웨이퍼(10)를 준비하였다면, 도 1에 도시된 레이저 가공 장치(1)의 척 테이블(35)의 흡착척(36)에, 웨이퍼(10)를 배치하여 흡인 유지하고, 클램프(37)에 의해 프레임(F)을 협지하여 고정한다. 계속해서, 상기한 이동 기구(4)를 작동하여, 웨이퍼(10)를 촬상 유닛(6)의 바로 아래에 위치시켜 촬상하고, 상기 웨이퍼(10)의 디바이스(12), 분할 예정 라인(14)의 위치 정보를 검출하여 상기한 컨트롤러에 기억시킨다. 또한, 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 이동 기구(4) 등을 작동하여, 웨이퍼(10)의 소정의 분할 예정 라인(14)을 X축 방향에 정합시킨다.

계속해서, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 레이저 광선 조사 유닛(7)의 집광기(71)의 바로 아래에 위치시키고, 컨트롤러에 기억된 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 X축 이동 기구(4a)를 작동하여 웨이퍼(10)를 X축 방향으로 가공 이송하면서, 분할 예정 라인(14)이 형성된 영역에 레이저 광선(LB)을 조사한다. 분할 예정 라인(14)의 일부를 확대하여 나타낸 도 3의 (c)로부터 이해되는 바와 같이, 분할 예정 라인(14)의 중앙 영역을 따른 내부에 실드 터널(102, 104)을 구비한 분할층(100)을 형성한다.

상기한 레이저 광선(LB)을 조사함에 있어서, 본 실시형태의 레이저 광선 조사 유닛(7)의 집광기(71)를 구성하는 집광 렌즈의 개구수(NA)는, 예컨대, 웨이퍼(10)의 굴절률(N)로 나눈 값이 0.05∼0.2의 범위가 되도록 설정되어 있고, 레이저 광선(LB)의 파장을, 예컨대, 웨이퍼(10)에 대하여 투과성을 갖는 532 ㎚로 하며, 평균 출력을 0.2∼0.4 W, 반복 주파수를 10 kHz, 1펄스당의 에너지를, 2.0∼4.0·10^-5 J로 하고, 스폿의 간격을 10∼15 ㎛로 설정하고 있다. 이러한 레이저 가공 조건에 기초하여 집광점을 웨이퍼(10)의 내부에 위치시켜 레이저 광선(LB)을 조사함으로써, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 실드 터널(102, 104)이 형성되고, 후술하는 외력이 부가됨으로써 분할의 기점이 되는 분할층(100)이 형성된다. 또한, 상기 실드 터널(102, 104)은, 도 3의 (e)에 확대하여 나타낸 사시도로부터 이해되는 바와 같이, 세공(130)과, 세공(130)을 둘러싸는 개질통(140)을 포함하고, 예컨대, 세공(130)의 직경은 대략 1 ㎛이며, 개질통(140)의 직경은 대략 10 ㎛이다.

상기한 실드 터널 형성 공정에서는, 예컨대, 분할 예정 라인(14)의 중앙 영역을 따라, 적어도 실드 터널 1개분의 간격(예컨대 10∼15 ㎛)을 두고, 먼저 실드 터널(102)을 연속하여 형성하는 제1 실드 터널 형성 공정을 실시한다. 계속해서, 상기 간격이 빈 분할 예정 라인(14)의 중앙 영역에 대하여, 실드 터널(104)을 연속하여 형성하는 제2 실드 터널 형성 공정을 실시한다. 즉, X축 방향을 따라, 실드 터널(102)과, 실드 터널(104)을 교대로 형성하여, 분할층(100)을 형성한다. 이와 같이 하여, 분할층(100)을 형성할 때에, 제1 실드 터널 형성 공정과 제2 실드 터널 형성 공정을 실시함으로써, 분할 예정 라인(14)으로부터 돌출된 영역으로 크랙이 진전되는 것을 억제할 수 있고, 또한, 연속하여 인접하도록 레이저 광선(LB)을 조사한 경우에 발생하는 열점(hot spot)의 영향이 회피되며, 디바이스(12)가 형성된 영역으로 크랙이 진전되어 디바이스(12)가 손상된다고 하는 문제를 회피할 수 있다.

또한, 전술한 실시형태에서, 제1 실드 터널 형성 공정과 제2 실드 터널 형성 공정을 시간적인 간격을 두고 형성하고 있는 것은, 전술한 바와 같이 열점의 영향을 회피하기 위함이며, 실드 터널(102)의 간격을 짧게 하여 제1 실드 터널 형성 공정을 실시한 경우에는, 실드 터널(102)을 형성한 경우에 발생하는 열의 발산이 충분하지 않아, 디바이스(12)가 형성된 영역으로의 크랙의 진전을 회피할 수 없기 때문이다. 바람직하게는, 제1 실드 터널 형성 공정과 제2 실드 터널 형성 공정에서의 레이저 가공 조건은 동일하지만, 상이한 레이저 가공 조건을 채용하여도 좋다.

상기한 바와 같이, 소정의 분할 예정 라인(14)을 따라 실드 터널(102, 104)을 포함하는 분할층(100)을 형성했다면, 웨이퍼(10)를 Y축 방향으로 인덱싱 이송하여, Y축 방향에서 인접한 미가공의 제1 방향으로 신장되는 분할 예정 라인(14)을 집광기(71)의 바로 아래에 위치시킨다. 그리고, 상기한 것과 동일하게 하여 레이저 광선(LB)의 집광점을 분할 예정 라인(14)의 중앙 영역의 내부에 위치시켜 조사하고, 상기한 제1 실드 터널 형성 공정과 제2 실드 터널 형성 공정을 차례로 실행한다. 이에 따라, 실드 터널(102, 104)을 형성하여 분할층(100)을 형성한다. 동일하게 하여, 웨이퍼(10)를 X축 방향, 및 Y축 방향으로 가공 이송하여, 제1 방향으로 신장되는 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 상기와 동일한 분할층(100)을 형성한다. 계속해서, 웨이퍼(10)를, 도 3의 (a)의 화살표 R1로 나타내는 방향으로 90도 회전시켜, 이미 분할층(100)을 형성한 분할 예정 라인(14)과 직교하는 제2 방향으로 신장되는 분할 예정 라인(14)을 X축 방향에 정합시킨다. 그리고, 제2 방향으로 신장되는 분할 예정 라인(14)의 중앙 영역의 내부에 대해서도, 상기한 것과 동일하게 하여 레이저 광선(LB)의 집광점을 위치시켜 조사하여, 도 3의 (b)의 아래쪽에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(10)의 표면(10a)에 형성된 모든 분할 예정 라인(14)을 따라 분할층(100)을 형성하고, 본 실시형태의 실드 터널 형성 공정이 완료된다.

상기한 실드 터널 형성 공정을 실시했다면, 예컨대, 도 4에 도시된 분할 장치(50)를 사용하여, 웨이퍼(10)에 외력을 부여하여 웨이퍼(10)를 개개의 디바이스 칩(12’)으로 분할하는 분할 공정을 실시한다.

도시된 분할 장치(50)는, 웨이퍼(10)를 유지하는 환형의 프레임(F)을 유지하는 프레임 유지 부재(51)와, 프레임 유지 부재(51)의 외주에 배치된 고정 수단으로서의 복수의 클램프(52)와, 프레임 유지 부재(51)의 내측에 배치되는 확장 드럼(55)을 구비하고 있다. 이 확장 드럼(55)의 외경은, 환형의 프레임(F)의 내경보다 작고, 또한, 확장 드럼(55)의 내경은, 웨이퍼(10)의 외경보다 크게 설정되어 있다. 또한, 확장 드럼(55)의 외측에는, 프레임 유지 부재(51)를 상하 방향으로 진퇴시키는 복수의 에어 실린더(53)가 배치되고, 에어 실린더(53)에 의해 상하 방향으로 진퇴되는 피스톤 로드(54)가 프레임 유지 부재(51)의 하면에 연결된다. 이와 같이 복수의 에어 실린더(53), 피스톤 로드(54)를 포함하는 지지 수단은, 도 4에서 실선으로 나타낸 바와 같이 환형의 프레임 유지 부재(51)를 확장 드럼(55)의 상단과 대략 동일 높이가 되는 기준 위치와, 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 환형의 프레임 유지 부재(51)를 확장 드럼(55)의 상단으로부터 소정량 아래쪽의 확장 위치로 선택적으로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

전술한 분할 장치(50)의 작용에 대해서 설명한다. 분할 예정 라인(14)을 따라 분할층(100)이 형성된 웨이퍼(10)를 지지한 환형의 프레임(F)을, 프레임 유지 부재(51)의 배치면 상에 배치하고, 클램프(52)에 의해 프레임 유지 부재(51)에 고정한다. 이때, 에어 실린더(53)의 피스톤 로드(54)는 신장되고 있고, 웨이퍼(10)는, 도 4에서 실선으로 나타낸 기준 위치에 위치된다.

도면 중 실선으로 나타낸 기준 위치에 위치된 웨이퍼(10)를 지지하는 프레임 유지 부재(51)는, 외력 부여 수단을 구성하는 복수의 에어 실린더(53)가 작동하여 하강되고, 환형의 프레임(F)도 하강한다. 이에 따라, 도면 중 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 환형의 프레임(F)에 장착된 점착 테이프(T)는 상대적으로 상승하는 확장 드럼(55)의 상단 가장자리에 접촉하여 확장된다. 이 결과, 점착 테이프(T)에 접착되어 있는 웨이퍼(10)에는 방사형으로 인장되는 외력이 작용하고, 분할층(1)에 의해 취약해진 분할 예정 라인(14)이 분할 기점이 되어, 개개의 디바이스 칩(12’)으로 분할된다. 이상에 따라, 분할 공정이 완료된다.

본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 상기한 실드 터널 형성 공정에서 실드 터널을 형성함에 있어서, 웨이퍼(10)의 두께 방향으로 레이저 광선(LB)을 조사할 때에 집광점의 위치를 상하 방향으로 어긋나게 함으로써, 실드 터널을 적층시키도록 형성하여도 좋다. 예컨대, 500 ㎛ 두께의 웨이퍼(10)에 대하여 실시되는 상기 실드 터널 형성 공정에 있어서, 도 5에 도시된 웨이퍼(10)의 단면도로부터 이해되는 바와 같이, 적어도 실드 터널 1개분의 간격을 두고 웨이퍼(10)의 X축 방향에 정합시킨 분할 예정 라인(14)에 실드 터널(111)을 연속하여 형성하는 상기 제1 실드 터널 형성 공정을 실행하고, 상기 간격이 빈 분할 예정 라인(14)의 영역에, 실드 터널(112)을 연속하여 형성하는 제2 실드 터널 형성 공정을 실행하며, 상기 형성된 실드 터널(111)의 위쪽에 실드 터널(113)을 형성하는 제3 실드 터널 형성 공정을 실행하고, 상기 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널(112)의 위쪽에 실드 터널(114)을 형성하는 제4 실드 터널 형성 공정을 실행하도록 하여도 좋다. 도 5에 도시된 실시형태에서는, 상기한 제1∼제4 실드 터널 형성 공정 이외에, 실드 터널(113, 114)에 더 적층하도록, 실드 터널(115, 116)을 형성하는 제5, 제6 실드 터널 형성 공정을 실시하여 분할층(110)을 형성하고 있다. 그리고, 실드 터널(111∼116)을 형성하는 레이저 광선(LB)을 조사할 때의 집광점의 위치는, 각각이 상하 방향으로 어긋나게 되도록 위치되며, 제1 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널(111)과 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널(112)이, 웨이퍼(10)의 두께 방향에 있어서 교대로 단차를 두고 형성되어 있다. 이에 따라, 두께가 있는 피가공물에 대하여 실드 터널 형성 공정을 실시할 때에, 더욱 효과적으로 열점에 의한 영향이 회피되며, 분할층(110)에 의해 디바이스(12)가 형성된 영역으로 크랙이 진전되는 것이 방지된다. 본 실시형태에 있어서는, 제3∼제6 실드 터널 형성 공정에 있어서 실드 터널(113∼116)을 형성할 때에도, 두께 방향에 있어서 교대로 단차를 두고 형성되어 있으며, 동일한 효과를 발휘한다. 또한, 상기한 제1∼제6 실드 터널 형성 공정에 있어서는, 두께 방향으로 실드 터널을 적층할 때, 아래쪽의 실드 터널에 접촉하지 않도록 위쪽의 실드 터널을 적층하고 있다. 이에 따라, 아래쪽의 실드 터널에 위쪽의 실드 터널을 접촉하도록 형성한 경우에 비해, 크랙의 발생을 억제할 수 있다.

1 : 레이저 가공 장치 2: 베이스
2A : 안내 레일 3 : 유지 유닛
31 : X축 방향 가동판 32 : Y축 방향 가동판
33 : 지주 34 : 커버판
35 : 척 테이블 36 : 흡착척
37 : 클램프 4 : 이동 기구
4a : X축 이동 기구 4b : Y축 이동 기구
5 : 프레임체 5a : 수직 벽부
5b : 수평 벽부 6 : 촬상 유닛
7 : 레이저 광선 조사 유닛 71 : 집광기
10 : 웨이퍼 10a : 표면
12 : 디바이스 14 : 분할 예정 라인
50 : 분할 장치 51 : 프레임 유지 부재
52 : 클램프 53 : 에어 실린더
54 : 피스톤 로드 55 : 확장 드럼
100, 110 : 분할층 102, 104 : 실드 터널
111∼116 : 실드 터널 LB : 레이저 광선

Claims

복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
상기 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사(照射)하여 세공과 상기 세공을 둘러싸는 개질통을 포함하는 실드 터널을 형성하는 실드 터널 형성 공정과,
상기 실드 터널 형성 공정을 실시한 후, 상기 웨이퍼에 외력을 부여하여 상기 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함하고,
상기 실드 터널 형성 공정은, 적어도 상기 실드 터널 1개분의 간격을 두고, 상기 분할 예정 라인에 상기 실드 터널을 연속하여 형성하는 제1 실드 터널 형성 공정과,
상기 간격이 빈 상기 분할 예정 라인의 영역에 상기 실드 터널을 연속하여 형성하는 제2 실드 터널 형성 공정을 포함하는 것인 웨이퍼의 가공 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 실드 터널 형성 공정에서 형성된 상기 실드 터널과 상기 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 상기 실드 터널은, 두께 방향으로 교대로 단차를 두고 형성되는 것인 웨이퍼의 가공 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실드 터널 형성 공정은, 상기 웨이퍼의 두께 방향으로 상기 실드 터널을 적층시키는 것인 웨이퍼의 가공 방법.
제3항에 있어서, 상기 실드 터널 형성 공정은, 상기 실드 터널을 적층시킬 때에, 상기 제1 실드 터널 형성 공정에서 형성된 실드 터널의 위쪽에 실드 터널을 형성하는 제3 실드 터널 형성 공정과, 상기 제2 실드 터널 형성 공정에서 형성된 상기 실드 터널의 위쪽에 실드 터널을 형성하는 제4 실드 터널 형성 공정을 포함하는 것인 웨이퍼의 가공 방법.
제3항에 있어서, 상기 실드 터널 형성 공정에 있어서, 상기 웨이퍼의 두께 방향으로 상기 실드 터널을 적층할 때에, 아래쪽의 상기 실드 터널에 접촉하지 않도록, 위쪽의 상기 실드 터널을 적층시키는 웨이퍼의 가공 방법.
제1항에 있어서, 상기 레이저 광선의 파장은 532 ㎚이고, 1펄스당의 파워는, 2.0∼4.0·10^-5 J이며, 스폿의 간격은 10∼15 ㎛인 것인 웨이퍼의 가공 방법.