TW201609297A - 雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題是提供一種可以簡單地設定晶圓的加工所所需之資訊的雷射加工裝置。解決手段是對表面上排列有複數個器件的晶圓之區隔相鄰的器件之分割預定線照射可穿透晶圓之波長的雷射光線，以在晶圓內部形成以預定長度連續形成的改質層之雷射加工裝置。並做成以下之構成：在顯示手段上，會顯示與拍攝晶圓之拍攝影像重疊的標記部，並藉由將標記部移動到已顯示於顯示手段上之拍攝影像的所期望之位置上，以將對應於拍攝影像的所期望之位置的座標作為形成改質層之分割預定線的起點或終點而儲存到儲存手段中。

Description

雷射加工裝置 發明領域
本發明是有關於一種對晶圓照射用於形成作為分割起點的改質層之雷射光線的雷射加工裝置。
發明背景
為了將形成有IC(Integrated Circuit)等器件的晶圓分割成複數個晶片，已有將雷射光線聚光於晶圓內部以形成作為分割起點的改質層之晶圓的加工方法被提出(參照例如專利文獻1)。
這種加工方法與使用切削刀的以往的加工方法相比，能夠縮小切割餘量(加工寬度)，或抑制破裂(chipping)(晶片的缺損)。另外，採用這種加工方法，也可在不使用水的情形下對晶圓進行加工。
而且，在使用於上述加工方法的雷射加工装置上，能夠輕易地切換雷射光線之照射、不照射。因此，已有利用這種雷射加工裝置之特性，對混合了相異之形狀、大小的器件之所謂的多專案型(multi project type)的晶圓進行加工之方法被提出(參照例如專利文獻2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2005-86161號公報
專利文獻2：日本專利特開2010-123723號公報
發明概要
如上述之多專案型的晶圓，在對途中將分割預定線中斷之形式的晶圓進行加工的情況下，必須要適當地切換雷射光線之照射、不照射，以僅對所期望之區域照射雷射光線。因此，在雷射加工裝置上，要按晶圓設定包含用來照射雷射光線之區域的資訊(例如，起點及終點的座標)之加工條件。
然而，這種情況的加工條件，與一般配合晶圓之直徑等所決定之一般的晶圓的加工條件相比會較為複雜，且無法輕易地設定。因此，會導致在雷射加工裝置中設定了錯誤之加工條件的可能性變高。
本發明是有鑒於所述問題點而作成的發明，其目的在於提供一種能夠容易地設定晶圓的加工所需之資訊的雷射加工裝置。
依據本發明所提供的雷射加工裝置，是對表面上排列有複數個器件的晶圓之區隔該器件彼此之分割預定線照射可穿透該晶圓之波長的雷射光線，以在該晶圓內部形成以預定長度連續形成之改質層的雷射加工裝置，其特徵 在於包括保持晶圓之工作夾台、對該工作夾台所保持之晶圓照射該雷射光線的雷射光線照射手段、使該工作夾台與該雷射光線照射手段在加工進給方向及分度進給方向上相對移動的移動手段、顯示對該工作夾台所保持之晶圓進行拍攝的拍攝影像的顯示手段、輸入對晶圓進行加工之加工條件的輸入手段、及儲存已輸入該輸入手段之該加工條件的儲存手段，且在該顯示手段上，會顯示與該拍攝影像重疊之標記部，並藉由將該標記部移動至已顯示於該顯示手段上之該拍攝影像的所期望之位置上，以將對應於該拍攝影像之該所期望之位置之座標作為形成該改質層之分割預定線的起點或終點而儲存到該儲存手段中。
在本發明之雷射加工裝置中，由於會將與拍攝影像重疊之標記部顯示於顯示手段上，並藉由將標記部移動至已顯示於顯示手段上之拍攝影像的所期望之位置上，以將對應於拍攝影像的所期望之位置之座標，作為以預定長度連續形成之形成改質層的分割預定線的起點或終點而儲存到儲存手段中，所以能夠直觀化地設定與形成改質層之分割預定線相關的資訊。亦即，依據本發明之雷射加工裝置，能夠容易地設定晶圓之加工所需的資訊。
2‧‧‧雷射加工裝置
4‧‧‧基台
6‧‧‧基部
8‧‧‧壁部
10‧‧‧工作夾台
10a‧‧‧保持面
11‧‧‧晶圓
11a‧‧‧表面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧雷射加工頭(雷射光線照射手段)
13‧‧‧器件
13a‧‧‧第1器件
13b‧‧‧第2器件
13c‧‧‧變形器件
13d‧‧‧端材部
14‧‧‧相機
15、15a‧‧‧分割預定線(切割道)
15b‧‧‧起點
15c‧‧‧終點
16‧‧‧Y軸移動單元(分度進給手段、移動手段)
17‧‧‧保護膠帶
18‧‧‧Y軸導軌
19‧‧‧框架
20‧‧‧Y軸移動台
21‧‧‧改質層
22‧‧‧Y軸滾珠螺桿
24‧‧‧Y軸脈衝馬達
26‧‧‧X軸移動單元(加工進給手段、移動手段)
28‧‧‧X軸導軌
30‧‧‧X軸移動台
32‧‧‧X軸滾珠螺桿
34‧‧‧X軸脈衝馬達
36‧‧‧支撐台
38‧‧‧夾具
40‧‧‧支撐臂
42‧‧‧控制裝置(控制手段)
42a‧‧‧標記控制部
42b‧‧‧儲存部(儲存手段)
44‧‧‧顯示面板(顯示手段、輸入手段)
52、54‧‧‧標記(標記部)
L‧‧‧雷射光線
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是模式地顯示雷射加工裝置之構成例的圖。
圖2是模式地顯示晶圓之構成例的立體圖。
圖3是模式地顯示晶圓之構成例的平面圖。
圖4(A)及圖4(B)是模式地顯示在雷射加工裝置上設定分割預定線之起點及終點的過程之圖。
圖5(A)及圖5(B)是模式地顯示改質層之形成步驟的局部剖面側視圖。
圖6(A)及圖6(B)是模式地顯示在對變形例之晶圓進行加工時，在雷射加工裝置上設定分割預定線之起點及終點的過程之圖。
用以實施發明之形態
參照所附圖式，針對本發明之實施形態進行說明。圖1是模式地顯示本實施形態之雷射加工裝置之構成例的圖。如圖1所示，雷射加工裝置2具備有支撐各構造之基台4。基台4包含直方體形之基部6、和在基部6之後端朝上方延伸之壁部8。
在基部6之上表面，配置有隔著保護膠帶17吸引保持晶圓11之工作夾台10。在工作夾台10之上方設置有朝向晶圓11照射雷射光線之雷射加工頭(雷射光線照射手段)12。又，在與雷射加工頭12相鄰之位置上，設置有拍攝晶圓11之相機14。
在工作夾台10之下方，設置有使工作夾台10在Y軸方向(分度進給方向)上移動之Y軸移動單元(分度進給手段、移動手段)16。Y軸移動單元16具備有固定於基部6之上表面且與Y軸方向平行之一對Y軸導軌18。
在Y軸導軌18上，可滑動地設置有Y軸移動台20。 在Y軸移動台20之背面側(下表面側)，設置有螺帽部(圖未示)，且在此螺帽部螺合著與Y軸導軌18平行之Y軸滾珠螺桿22。
在Y軸滾珠螺桿22之一端部連結有Y軸脈衝馬達24。只要以Y軸脈衝馬達24使Y軸滾珠螺桿22旋轉，Y軸移動台20即可沿著Y軸導軌18在Y軸方向上移動。
在Y軸移動台20之表面側(上表面側)，設置有使工作夾台10在與Y軸方向直交的X軸方向(加工進給方向)上移動的X軸移動單元(加工進給手段、移動手段)26。X軸移動單元26具備有固定於Y軸移動台20之上表面且與X軸方向平行之一對X軸導軌28。
在X軸導軌28上，可滑動地設置有X軸移動台30。在X軸移動台30之背面側(下表面側)，設置有螺帽部(圖未示)，且在此螺帽部螺合有與X軸導軌28平行之X軸滾珠螺桿32。
在X軸滾珠螺桿32之一端部連結有X軸脈衝馬達34。藉由X軸脈衝馬達34使X軸滾珠螺桿32旋轉，X軸移動台30便會沿著X軸導軌28在X軸方向上移動。
在X軸移動台30之表面側(上表面側)設置有支撐台36。在支撐台36之上部配置有工作夾台10。工作夾台10會與設置於下方之旋轉驅動源(圖未示)相連結，並以繞Z軸的形式旋轉。在工作夾台10之周圍設置有從四方將支撐晶圓11之環狀的框架19夾持固定的4個夾具38。
工作夾台10之表面會形成隔著貼附於晶圓上之 保護膠帶17而吸引保持晶圓11的保持面10a。在此保持面10a上，是通過形成於工作夾台10內部之流路(圖未示)使吸引源(圖未示)之負壓產生作用，而產生吸引保護膠帶17之吸引力。
在壁部8之上部前面設置有朝前方延伸之支撐臂40，在此支撐臂40之前端部配置有雷射加工頭12及相機14。
雷射加工頭12包括有振盪產生可穿透晶圓11之波長的雷射光線的雷射振盪器(圖未示)、及使雷射光線聚光於工作夾台10所保持之晶圓11內部的聚光器(圖未示)。此雷射加工頭12會使雷射光線聚光於晶圓11內部，以形成藉由多光子吸收形成的改質層。
相機14包括例如可檢測難以被晶圓11吸収之紅外線區域之光的攝像元件，且是由上方拍攝晶圓11。透過攝像所形成的拍攝影像會被用於後述之加工條件的設定等。
工作夾台10、雷射加工頭12、相機14、Y軸移動單元16、X軸移動單元26等會與控制裝置(控制手段)42相連接。此控制裝置42是根據通過作為使用者介面之觸控式顯示面板(顯示手段、輸入手段)44而設定之加工條件等，來控制上述各要素之動作。
又，控制裝置42會將拍攝影像顯示在顯示面板44上，並且顯示與拍攝影像重疊之標記(標記部)。可以藉由例如，將此標記移動到所顯示之拍攝影像的所期望之位置上， 來設定用來照射雷射光線之區域。控制裝置42包含有控制標記之標記控制部42a、及儲存各種資訊的儲存部(儲存手段)42b。關於具體之機能等，會於稍後詳述。
接著，針對使用本實施形態之雷射加工裝置2來形成作為分割起點的改質層之雷射加工方法進行說明。圖2是模式地顯示以本實施形態之雷射加工裝置2所加工之晶圓11之構成例的立體圖，圖3是模式地顯示晶圓11之構成例的平面圖。
如圖2所示，本實施形態之晶圓11是所謂的多專案型之半導體晶圓，而在表面11a側排列有形狀、大小相異之複數個器件13(第1器件13a、第2器件13b)。
相鄰的器件13彼此是以具有預定寬度的區域區隔，並藉由此區域而規定出用於分割晶圓11之分割預定線(切割道)15。
又，在晶圓11之表面11a側貼附有保護器件13之保護膠帶17。且是將保護膠帶17之外周部分固定於環狀的框架19上。亦即，晶圓11是透過保護膠帶17而被框架19所支撐著的。
在本實施形態之雷射加工方法中，首先，是在工作夾台10上吸引保持晶圓11之表面11a側(保護膠帶17)。藉此，使晶圓11之背面11b側朝上方露出。接著，以相機14拍攝被工作夾台10所保持之晶圓11，根據所形成之拍攝影像將晶圓11的分割預定線15與X軸方向或Y軸方向平行地對齊。
如上所述，第1器件13a及第2器件13b之形狀、大小相異。具體來說，第2器件13b形成得比第1器件13a還大。因此，會形成有從晶圓11之一端到另一端不連續之分割預定線15。
例如，如圖3所示，在以第2器件13b所包夾之位置上，配置有朝X軸方向延伸之短的分割預定線15a。為了在這種短的分割預定線15a上形成改質層，就必須在雷射加工裝置2中設定各分割預定線15a之起點15b及終點15c。
因此，在本實施形態之雷射加工方法中，是使用拍攝晶圓11而形成之拍攝影像，在雷射加工裝置2中設定各分割預定線15a之起點15b及終點15c。圖4(A)及圖4(B)是模式地顯示在雷射加工裝置2中設定分割預定線15a之起點15b及終點15c的過程之圖。
如圖4(A)及圖4(B)所示，首先，是拍攝含有分割預定線15a之起點15b及終點15c的區域，以將拍攝影像顯示於顯示面板44上。在顯示面板44上顯示拍攝影像時，控制裝置42之標記控制部42a，會在顯示面板44上顯示指定拍攝影像內的所期望之位置的標記(標記部)52。
標記52，是例如十字線，並且以可在與拍攝影像重疊之狀態下目視的方式被顯示。然而，標記52之形狀、大小等並無特別限定。又，為了使標記52之所在容易辨識，也可一併顯示包圍標記52之其他標記(標記部)54等。
在已顯示出與拍攝影像重疊之標記52的狀態下，操作人員可例如觸碰顯示面板44，而如圖4(A)所示，使標 記52移動至相當於分割預定線15之起點15b的位置。之後，於例如觸碰已顯示於顯示面板44上之起點設定用的圖標後，控制裝置42之標記控制部42a即可將以標記52指定之拍攝影像的位置轉換成雷射加工裝置2之XY座標。所轉換的XY座標會作為起點15b之位置而被儲存於儲存部42b中。
又，如圖4(B)所示，操作人員會將標記52移動至相當於分割預定線15之終點15c的位置。之後，於例如碰觸已顯示於顯示面板44上之終點設定用的圖標後，標記控制部42a即可將以標記52指定之拍攝影像的位置轉換成雷射加工裝置2之XY座標。所轉換之XY座標會作為終點15c之位置而被儲存於儲存部42b中。
像這樣，操作人員便能在雷射加工裝置2中設定以預定長度連續形成之分割預定線15a的起點15b及終點15c。在已設定好所有的分割預定線15a之起點15b及終點15c後，便可開始進行改質層之形成步驟。
圖5(A)及圖5(B)是模式地顯示改質層之形成步驟的局部剖面側視圖。如圖5(A)及圖5(B)所示，在改質層之形成步驟中，首先，是將雷射加工頭12定位在工作夾台10所保持之晶圓11的上方。然後，一邊使工作夾台10與雷射加工頭12相對移動，一邊對晶圓11照射雷射光線L。
雷射光線L是將例如YAG、YVO4等作為雷射媒介而被振盪產生，且被照射於晶圓11之背面11b側。又，可依照如上述所設定之起點15b及終點15c，來切換雷射光線L之照射及不照射。雷射光線L的聚光點(焦點)是定位在晶圓 11之內部。
在雷射光線L所照射之區域中，會如圖5(A)所示，形成改質層21。另一方面，在沒有照射雷射光線L之區域中，則如圖5(B)所示，也不會形成改質層21。像這樣，依據本實施形態之雷射加工方法，便能依所設定之起點15b及終點15c而適當地形成改質層21。
再者，在晶圓11並非矽的情況下，較佳是採用紅外線區域之波長(例如，1064nm)的雷射光線L。像這樣，藉由採用難以被晶圓11吸收之波長的雷射光線L，就能在晶圓11內部形成作為分割起點的良好的改質層21。
如上所述，在本實施形態之雷射加工裝置2中，由於是將與拍攝影像重疊之標記(標記部)52顯示於顯示面板(顯示手段)44上，並藉由使標記52移動至顯示於顯示面板44上之拍攝影像的所期望之位置，來將對應於拍攝影像的所期望之位置的座標，作為以預定長度連續形成之形成改質層21的分割預定線15a之起點15b或終點15c而儲存到儲存部(儲存手段)42b中，所以能夠直觀地設定與分割預定線15a相關之資訊。
再者，本發明並非僅限定於上述實施形態之記載，也可進行各種變更而實施。例如，本發明之雷射加工裝置2也可以在加工與上述實施形態不同態樣之晶圓時使用。圖6(A)及圖6(B)是模式地顯示在加工變形例的晶圓之時，在雷射加工裝置2上設定分割預定線15a之起點15b及終點15c的過程之圖。
如圖6(A)及圖6(B)所示，在變形例之晶圓上，排列有將角部切除成倒角之變形器件13c、及相當於被切除之角部的端材部13d。亦即，在這個晶圓上，複數條分割預定線不一定是垂直相交的。
在這種情況中，也是如圖6(A)及圖6(B)所示，首先，拍攝包含以預定長度連續形成之分割預定線15a的起點15b及終點15c的區域，以將拍攝影像顯示於顯示面板44上。又，控制裝置42之標記控制部42a會將標記(標記部)52顯示於顯示面板44上。
在顯示有與拍攝影像重疊之標記52的狀態下，操作人員可例如觸碰顯示面板44，以如圖6(A)所示，將標記52移動到相當於分割預定線15之起點15b的位置。之後，當例如觸碰顯示於顯示面板44上之起點設定用的圖標後，控制裝置42之標記控制部42a便會將以標記52指定之拍攝影像的位置轉換成雷射加工裝置2之XY座標。所轉換之XY座標會作為起點15b之位置而被儲存到儲存部42b中。
又，如圖6(B)所示，操作人員會將標記52移動至相當於分割預定線15之終點15c的位置。之後，當例如觸碰顯示於顯示面板44上之終點設定用的圖標後，標記控制部42a便會將以標記52指定之拍攝影像的位置轉換成雷射加工裝置2之XY座標。所轉換之XY座標會作為終點15c之位置而被儲存到儲存部42b中。
像這樣，對變形例之晶圓進行加工時，操作人員也可以針對以預定長度連續形成之分割預定線15a設定起 點15b及終點15c。在對所有的分割預定線15a都設定了起點15b及終點15c後，便可開始進行與上述實施形態同樣的改質層形成步驟。
又，在上述實施形態中，是在設定了分割預定線15a之起點15b後再設定終點15c，但也可在設定終點15c後再設定起點15b。另外，上述實施形態之構成、方法等，只要在不脫離本發明之目的的範圍內，均可適當變更而實施。
13a‧‧‧第1器件
13b‧‧‧第2器件
15a‧‧‧分割預定線
15b‧‧‧起點
15c‧‧‧終點
44‧‧‧顯示面板(顯示手段、輸入手段)
52、54‧‧‧標記(標記部)

Claims (1)

  1. 一種雷射加工裝置，是對表面上排列有複數個器件的晶圓之區隔相鄰之該器件的分割預定線照射可穿透該晶圓之波長的雷射光線，以在晶圓內部形成以預定長度連續形成的改質層的雷射加工裝置，其特徵在於包括：工作夾台，用以保持晶圓；雷射光線照射手段，對該工作夾台所保持之晶圓照射該雷射光線；移動手段，使該工作夾台與該雷射光線照射手段在加工進給方向及分度進給方向上相對移動；顯示手段，顯示對該工作夾台所保持之晶圓進行拍攝的拍攝影像；輸入手段，輸入對晶圓進行加工之加工條件；及儲存手段，儲存已輸入該輸入手段之該加工條件，且在該顯示手段上，會顯示與該拍攝影像重疊之標記部，並藉由將該標記部移動至已顯示於該顯示手段上之該拍攝影像的所期望之位置上，以將對應於該拍攝影像的該所期望之位置的座標作為形成該改質層之分割預定線的起點或終點而儲存到該儲存手段中。
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