[go: up one dir, main page]

JP2005109322A - Laser beam dicing device - Google Patents

Laser beam dicing device Download PDF

Info

Publication number
JP2005109322A
JP2005109322A JP2003343160A JP2003343160A JP2005109322A JP 2005109322 A JP2005109322 A JP 2005109322A JP 2003343160 A JP2003343160 A JP 2003343160A JP 2003343160 A JP2003343160 A JP 2003343160A JP 2005109322 A JP2005109322 A JP 2005109322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
wafer
condensing
laser beam
dicing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003343160A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Sakatani
康之 酒谷
Masayuki Azuma
正幸 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2003343160A priority Critical patent/JP2005109322A/en
Publication of JP2005109322A publication Critical patent/JP2005109322A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam dicing device that is improved in applicability, such that the device can cope with various processes, such as the formation of a multilayered reformed layer in a wafer, the cutting of a die attaching tape, or the like. <P>SOLUTION: The laser head 20 of the laser beam dicing device 10 is provided with a plurality of laser oscillators 21 and 22, light-condensing means 23 and 23 which individually condense the oscillated laser light beams L1 and L2, and an optical path collecting means 24 which collects the laser light beams L1 and L2 to one optical axis. The laser beam dicing device is constituted to cope with various processes, such as the formation of a multilayered reformed area in a wafer, a composite process by which the formation of the reformed area in the wafer and the cutting of the die attaching tape DT are performed simultaneously, or the like, with the plurality of laser light beams L1 and L2 having converging points P1 and P2 at different positions on the same optical axis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置や電子部品等のチップを製造するダイシング装置に関するもので、特にレーザー光を利用したダイシング装置に関する。   The present invention relates to a dicing apparatus for manufacturing a chip such as a semiconductor device or an electronic component, and more particularly to a dicing apparatus using laser light.

従来、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハを個々のチップに分割するには、ダイシングブレードと呼ばれる砥石でウェーハに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられていた。ダイシングブレードは、微細なダイヤモンド砥粒をNiで電着したもので、厚さ30μm程度の極薄のものが用いられる。   Conventionally, in order to divide a wafer having a semiconductor device or electronic component formed on its surface into individual chips, a dicing apparatus that uses a grindstone called a dicing blade to form a grinding groove in the wafer and cut the wafer is used. The dicing blade is obtained by electrodepositing fine diamond abrasive grains with Ni, and an extremely thin one having a thickness of about 30 μm is used.

このダイシングブレードを30,000〜60,000rpmで高速回転させてウェーハに切込み、ウェーハを完全切断(フルカット)又は不完全切断(ハーフカット或いはセミフルカット)していた。ハーフカットはウェーハに厚さの半分程度切り込む方法で、セミフルカットは10μm程度の肉厚を残して研削溝を形成する方法のことである。   The dicing blade was rotated at a high speed of 30,000 to 60,000 rpm and cut into the wafer, and the wafer was completely cut (full cut) or incompletely cut (half cut or semi-full cut). Half-cut is a method of cutting about half of the thickness into a wafer, and semi-full cut is a method of forming a grinding groove leaving a thickness of about 10 μm.

ところで、このダイシングブレードによる研削加工の場合、ウェーハが高脆性材料であるため脆性モード加工となり、ウェーハの表面や裏面にチッピングが生じ、このチッピングが分割されたチップの性能を低下させる要因になっていた。   By the way, in the case of grinding with this dicing blade, since the wafer is a highly brittle material, it becomes brittle mode processing, and chipping occurs on the front and back surfaces of the wafer, and this chipping is a factor that degrades the performance of the divided chips. It was.

ダイシング工程におけるこのチッピングの問題を解決する手段として、従来のダイシングブレードによる切断に替えて、ウェーハの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウェーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して個々のチップに分割するレーザ加工方法に関する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜6参照。)。
特開2002−192367号公報 特開2002−192368号公報 特開2002−192369号公報 特開2002−192370号公報 特開2002−192371号公報 特開2002−205180号公報
As a means to solve this chipping problem in the dicing process, instead of cutting with a conventional dicing blade, a laser beam having a focused point is incident on the inside of the wafer, and a modified region by multiphoton absorption is formed inside the wafer. Techniques relating to laser processing methods for forming and dividing into individual chips have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 6).
JP 2002-192367 A JP 2002-192368 A JP 2002-192369 A JP 2002-192370 A JP 2002-192371 A JP 2002-205180 A

しかし、上記の特許文献1〜6で提案されているレーザー加工装置は、単一のレーザー光を用いた単一照射方式によってウェーハを割断するもので、チッピングの問題は解決されるが、様々な加工に対する応用性に乏しかった。   However, the laser processing apparatuses proposed in the above Patent Documents 1 to 6 cleave the wafer by a single irradiation method using a single laser beam, and the chipping problem is solved. The applicability to processing was poor.

例えば、厚いウェーハの場合で、ウェーハ内部に改質層を複数層形成する時には、レーザー光を複数回スキャンさせて照射しなければならないため時間が掛かるという問題があった。   For example, in the case of a thick wafer, when a plurality of modified layers are formed inside the wafer, there is a problem that it takes time because it is necessary to scan and irradiate the laser light a plurality of times.

また、ウェーハの裏面にダイボンディング用のダイアタッチテープが貼付されている場合、ダイアタッチテープを別の工程で切断しなければウェーハを個々のチップに分割することが出来ない等の問題があった。   In addition, when die attach tape for die bonding is attached to the back side of the wafer, there is a problem that the wafer cannot be divided into individual chips unless the die attach tape is cut in a separate process. .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハ内部の多層改質層形成や、ダイアタッチテープの切断等の様々な加工に対応できる応用性に富んだレーザーダイシング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a laser dicing apparatus having a high degree of applicability that can be applied to various processes such as formation of a multilayer modified layer inside a wafer and cutting of a die attach tape. For the purpose.

本発明は前記目的を達成するために、請求項1に記載のレーザーダイシング装置は、ウェーハの表面からレーザー光を入射して前記ウェーハの内部に改質領域を形成し、前記ウェーハを個々のチップに分割するレーザーダイシング装置において、前記ウェーハに向けてレーザー光を照射するレーザーヘッドが設けられ、該レーザーヘッドは、複数のレーザー発振器と、発振された複数のレーザー光を個々に集光する複数の集光手段と、前記複数のレーザー光を1つの光軸に集める光路集結手段と、を有していることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a laser dicing apparatus according to claim 1, wherein a laser beam is incident from the surface of a wafer to form a modified region inside the wafer, and the wafer is divided into individual chips. In the laser dicing apparatus that divides the laser beam, a laser head that irradiates laser light toward the wafer is provided, and the laser head includes a plurality of laser oscillators and a plurality of laser beams that individually oscillate. It has a condensing means and an optical path concentrating means for collecting the plurality of laser beams on one optical axis.

請求項1の発明によれば、レーザーダイシング装置のレーザーヘッドには、同一光軸上で異なる位置に集光点を有する複数のレーザー光が設けられているので、ウェーハ内部の多層改質層形成や、ウェーハ内部の改質層形成とダイアタッチテープの切断とを同時に行う複合加工等、様々な加工に対応することができる。   According to the first aspect of the present invention, the laser head of the laser dicing apparatus is provided with a plurality of laser beams having condensing points at different positions on the same optical axis. In addition, it is possible to cope with various processes such as a composite process in which the modified layer formation inside the wafer and the die attach tape are cut simultaneously.

請求項2に記載の発明は、請求項1のレーザーダイシング装置において、前記レーザーヘッドには、前記複数のレーザー光の光軸上における集光点の位置を個々に調節する集光点位置調節手段が設けられていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the laser dicing apparatus according to the first aspect, a condensing point position adjusting unit that individually adjusts the position of the condensing point on the optical axis of the plurality of laser beams in the laser head. It is characterized by being provided.

請求項2の発明によれば、複数のレーザー光の光軸上における集光点の位置が個々に調節できるので、夫々のレーザー光を各々有効なポイントに集光させることができる。   According to the invention of claim 2, since the positions of the condensing points on the optical axis of the plurality of laser beams can be individually adjusted, the respective laser beams can be condensed at effective points.

請求項3に記載の発明は、請求項2のレーザーダイシング装置において、前記集光点位置調節手段は、前記複数の集光手段を夫々の光軸上で微小移動させる駆動手段であることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the laser dicing apparatus according to the second aspect, the condensing point position adjusting unit is a driving unit that finely moves the plurality of condensing units on respective optical axes. It is said.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3のレーザーダイシング装置において、前記駆動手段は、少なくとも1個の圧電素子を含むことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the laser dicing apparatus according to the third aspect, the driving means includes at least one piezoelectric element.

請求項3及び請求項4の発明によれば、簡単な構造で容易に集光点の位置を調節することができる。   According to invention of Claim 3 and Claim 4, the position of a condensing point can be easily adjusted with a simple structure.

請求項5に記載の発明は、請求項1、2、3、又は4のうちいずれか1項に記載のレーザーダイシング装置において、前記複数のレーザー光が同種のレーザー光であることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the laser dicing apparatus according to any one of the first, second, third, and fourth aspects, the plurality of laser beams are the same type of laser beams. .

請求項5の発明によれば、ウェーハ内部の多層改質層形成を同時に容易に行うことができる。   According to the invention of claim 5, it is possible to easily form a multilayer modified layer inside the wafer at the same time.

請求項6に記載の発明は、請求項1、2、3、又は4のうちいずれか1項に記載のレーザーダイシング装置において、前記複数のレーザー光のうち少なくとも1つのレーザー光が他のレーザー光とは異種のレーザー光であることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the laser dicing apparatus according to any one of the first, second, third, or fourth aspect, at least one of the plurality of laser beams is another laser beam. Is characterized by being a different kind of laser light.

請求項6の発明によれば、複数のレーザー光の夫々で異種の加工を同時に行うことができる。   According to the sixth aspect of the present invention, different types of processing can be performed simultaneously with each of a plurality of laser beams.

以上説明したように本発明のレーザーダイシング装置は、複数のレーザー発振器を有し、光路集結手段で複数のレーザー光を1つの光軸に集めるとともに、複数の集光手段で複数のレーザー光を個々に集光するので、ウェーハ内部の多層改質層形成や、ウェーハ内部の改質層形成とダイアタッチテープの切断とを同時に行う複合加工等、様々な加工に対応することができる。   As described above, the laser dicing apparatus of the present invention has a plurality of laser oscillators, collects a plurality of laser lights on one optical axis by the optical path concentrating means, and individually collects a plurality of laser lights by the plurality of condensing means. Therefore, it is possible to cope with various processes such as the formation of a multilayered modified layer inside the wafer, and the combined process of simultaneously forming the modified layer inside the wafer and cutting the die attach tape.

また、複数のレーザー光の光軸上における集光点の位置が個々に調節でき、また、複数のレーザー光に同種又は異種のレーザー光を用いることができるので、様々な加工に対する対応幅が広く、また容易に対応できる。   In addition, the position of the condensing point on the optical axis of a plurality of laser beams can be individually adjusted, and the same type or different types of laser beams can be used for a plurality of laser beams, so that a wide range of processing is possible. Also, can respond easily.

以下添付図面に従って本発明に係るレーザーダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。   The preferred embodiments of the laser dicing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same number or symbol is attached to the same member.

図1は、本発明に係るレーザーダイシング装置の概略構成図である。レーザーダイシング装置10では、ウェーハは図5に示すように、一方の面に粘着材を有するダイシングシートSに貼付され、このダイシングシートSを介してフレームFと一体化された状態で搬入され、レーザーダイシング装置10内を搬送される。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser dicing apparatus according to the present invention. In the laser dicing apparatus 10, as shown in FIG. 5, the wafer is affixed to a dicing sheet S having an adhesive material on one side, and is carried in a state integrated with the frame F via the dicing sheet S. It is conveyed in the dicing apparatus 10.

レーザーダイシング装置10は、図1に示すように、ウェーハ移動部11、レーザーヘッド20、図示しない制御部等から構成されている。   As shown in FIG. 1, the laser dicing apparatus 10 includes a wafer moving unit 11, a laser head 20, a control unit (not shown), and the like.

ウェーハ移動部11は、レーザーダイシング装置10の本体ベース16に設けられたXYテーブル12、XYテーブル12に載置されたZθテーブル15、Zθテーブル15に取り付けられダイシングシートSを介してフレームFにマウントされたウェーハWを吸着保持する吸着ステージ13、同じくZθテーブル15に取り付けられフレームFを吸着保持するフレームチャック14等からなっている。   The wafer moving unit 11 is mounted on the frame F via the dicing sheet S attached to the XY table 12 provided on the main body base 16 of the laser dicing apparatus 10, the Zθ table 15 mounted on the XY table 12, and the Zθ table 15. A suction stage 13 for sucking and holding the wafer W, a frame chuck 14 attached to the Zθ table 15 for sucking and holding the frame F, and the like.

このウェーハ移動部11によって、ウェーハWがダイシングシートSを介してフレームFにマウントされた状態で図のXYZθ方向に精密に移動される。   The wafer moving unit 11 precisely moves the wafer W in the XYZθ direction of the drawing while being mounted on the frame F via the dicing sheet S.

レーザーヘッド20は、レーザー光L1及びL2を発振する2個のレーザー発振器21、22、集光レンズ(集光手段)23、23、集光レンズ23、23、を夫々の光軸上で微小移動させる駆動手段(集光点位置調節手段)26、26、レーザー光L1及びL2の光軸を1つに集める光路集結手段24を構成するハーフミラー24Aとミラー24B、及び対物レンズ25等で構成されている。   The laser head 20 minutely moves two laser oscillators 21 and 22 that oscillate laser beams L1 and L2, condenser lenses (condensing means) 23 and 23, and condenser lenses 23 and 23 on respective optical axes. Driving means (condensing point position adjusting means) 26, 26, half-mirror 24A and mirror 24B constituting an optical path converging means 24 for collecting the optical axes of the laser beams L1 and L2, and an objective lens 25, etc. ing.

レーザーヘッド20では、レーザー発振器21から発振されたレーザー光L1は集光レンズ23、ハーフミラー24A、対物レンズ25等の光学系を経てウェーハWの内部に集光される。   In the laser head 20, the laser light L 1 oscillated from the laser oscillator 21 is condensed inside the wafer W through an optical system such as a condenser lens 23, a half mirror 24 A, and an objective lens 25.

また、レーザー発振器22から発振されたレーザー光L2は集光レンズ23、ミラー24B、ハーフミラー24Aを経てレーザー光L1の光軸に合致された後、対物レンズ25を経由してレーザー光L1と同じ光軸上でウェーハWの内部に集光される。   The laser beam L2 oscillated from the laser oscillator 22 is matched with the optical axis of the laser beam L1 via the condenser lens 23, the mirror 24B, and the half mirror 24A, and then the same as the laser beam L1 via the objective lens 25. The light is condensed inside the wafer W on the optical axis.

レーザー光L1の集光点P1、及びレーザー光L2の集光点P2の光軸上の位置は、夫々駆動手段26によって集光レンズ23を光軸上で微小移動させることにより独立して調整される。   The positions on the optical axis of the condensing point P1 of the laser beam L1 and the condensing point P2 of the laser beam L2 are independently adjusted by moving the condensing lens 23 minutely on the optical axis by the driving means 26, respectively. The

レーザー発振器21及び22から発振されるレーザー光L1及びL2は、例えば、集光点P1、P2におけるピークパワー密度が1×108 ( W/c m2 )以上でかつパルス幅が1μs以下の条件で、ダイシングシートに対して透過性を有するレーザー光が用いられる。 The laser beams L1 and L2 oscillated from the laser oscillators 21 and 22 are, for example, conditions in which the peak power density at the condensing points P1 and P2 is 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 μs or less. Thus, a laser beam having transparency to the dicing sheet is used.

ダイシングシートに対して透過性を有するレーザー光を用いるのは、例えば、ウェーハWの裏面側からレーザー光を照射する場合等の変形例にも対応できるからである。   The reason why laser light having transparency with respect to the dicing sheet is used is that, for example, it is possible to cope with modifications such as when laser light is irradiated from the back side of the wafer W.

レーザーダイシング装置10はこの他に、図示しないウェーハカセットエレベータ、ウェーハ搬送手段、操作板、及び表示灯等から構成されている。   In addition, the laser dicing apparatus 10 includes a wafer cassette elevator (not shown), a wafer transfer means, an operation plate, an indicator lamp, and the like.

ウェーハカセットエレベータは、ウェーハが格納されたカセットを上下移動して搬送位置に位置決めする。搬送手段はカセットと吸着ステージ13との間でウェーハを搬送する。   The wafer cassette elevator moves a cassette in which wafers are stored up and down to position it at a transfer position. The transfer means transfers the wafer between the cassette and the suction stage 13.

操作板には、レーザーダイシング装置10の各部を操作するスイッチ類や表示装置が取付けられている。表示灯は、レーザーダイシング装置10の加工中、加工終了、非常停止等の稼動状況を表示する。   On the operation plate, switches for operating each part of the laser dicing apparatus 10 and a display device are attached. The indicator lamp displays an operation status such as processing end or emergency stop during processing of the laser dicing apparatus 10.

図2は、集光レンズ23をその光軸上で微小移動する駆動手段26の細部を説明する概念図である。駆動手段26は、集光レンズ23を保持するレンズフレーム26A、レンズフレーム26Aの上面に取り付けられレンズフレーム26Aを光軸方向に微小移動させる圧電素子26B等からなっている。   FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the details of the driving means 26 for moving the condenser lens 23 minutely on the optical axis. The driving means 26 includes a lens frame 26A that holds the condenser lens 23, a piezoelectric element 26B that is attached to the upper surface of the lens frame 26A and moves the lens frame 26A minutely in the optical axis direction.

電圧印加によって伸縮する圧電素子26Bは中空の円筒形状で、上端がレーザーヘッド本体20Aに固定され、下端で集光レンズ23を保持するレンズフレーム26Aと接合されている。この圧電素子の伸縮によって集光レンズ23、23が光軸方向に微小送りされて、レーザー光L1及びL2の集光点P1及びP2の光軸方向位置が夫々独立して精密に位置決めされるようになっている。   The piezoelectric element 26B that expands and contracts by applying a voltage has a hollow cylindrical shape, the upper end of which is fixed to the laser head main body 20A, and the lower end is joined to a lens frame 26A that holds the condenser lens 23. The condensing lenses 23 and 23 are finely fed in the optical axis direction by the expansion and contraction of the piezoelectric element so that the positions of the condensing points P1 and P2 of the laser beams L1 and L2 are independently and precisely positioned. It has become.

図3は、ウェーハ内部の集光点近傍に形成される改質領域を説明する概念図である。図3に示すように、ウェーハWが図の白抜き矢印方向に加工送りされると、ウェーハWの内部に入射されたレーザー光L1によって集光点P1に改質領域R1が形成され、またレーザー光L2の集光点P2に改質領域R2が形成されて、ウェーハ内部に上下2層の改質領域が同時に形成される。   FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a modified region formed in the vicinity of a condensing point inside the wafer. As shown in FIG. 3, when the wafer W is processed and fed in the direction of the white arrow in the figure, the modified region R1 is formed at the condensing point P1 by the laser light L1 incident inside the wafer W, and the laser A modified region R2 is formed at the condensing point P2 of the light L2, and two upper and lower modified regions are simultaneously formed inside the wafer.

このようにウェーハWは内部に上下2層の改質領域R1、R2が形成されているので、厚さが厚くても改質領域R1、R2を起点として自然に、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域R1、R2に沿って割断される。この場合、ウェーハWは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。   As described above, the upper and lower two modified regions R1 and R2 are formed inside the wafer W, so that even if the thickness is large, the modified regions R1 and R2 are used as a starting point, or a slight external force is applied. Is cut along the modified regions R1 and R2. In this case, the wafer W is easily divided into chips without causing chipping on the front and back surfaces.

また、ウェーハWは、図5に示すように、裏面にダイシングシートSが貼られダイシング用のフレームFにマウントされているので、個々のチップに分割されても個々のチップが1個1個バラバラになることがない。   Further, as shown in FIG. 5, since the dicing sheet S is attached to the back surface of the wafer W and mounted on the dicing frame F, the wafer W is separated into individual chips even if divided into individual chips. Never become.

ウェーハWには、裏面にAu等の金属膜が形成されている品種がある。このような品種の場合、ウェーハ基材に改質層を形成するだけではウェーハWを良好に割断することができない。   Some types of wafer W have a metal film such as Au formed on the back surface. In the case of such a product type, the wafer W cannot be cleaved satisfactorily only by forming the modified layer on the wafer base material.

このようなウェーハWをダイシングする場合は、レーザー光L1にはウェーハ基材に改質領域を形成するのに適したレーザーを用い、レーザー光L2にはウェーハ裏面の金属膜を溶融するのに適したレーザーを用い、レーザー光L1でウェーハ内部に改質領域を形成し、レーザー光L2でウェーハ裏面の金属膜を溶融する。   When dicing such a wafer W, a laser suitable for forming a modified region on the wafer base is used for the laser beam L1, and suitable for melting the metal film on the back surface of the wafer for the laser beam L2. The modified region is formed inside the wafer with the laser beam L1, and the metal film on the back surface of the wafer is melted with the laser beam L2.

また、ウェーハWには、ダイシング工程に先立ってダイボンディング工程で用いるダイアタッチテープが裏面に貼付されているものがある。図4は、そのようなウェーハWをレーザーダイシングする状態を表わす概念図である。   Some wafers W have a die attach tape attached to the back surface used in the die bonding step prior to the dicing step. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state where such a wafer W is subjected to laser dicing.

図4に示すように、ウェーハWは裏面にダイアタッチテープDТが貼付されており、ダイアタッチテープDТごとダイシングシートSに貼付されてフレームFにマウントされている。ダイシング工程ではウェーハWを切断するとともに、ダイアタッチテープDТをも切断しなければならない。   As shown in FIG. 4, the wafer W has a die attach tape DТ attached to the back surface, and the die attach tape DТ is attached to the dicing sheet S and mounted on the frame F. In the dicing process, the wafer W must be cut and the die attach tape DТ must be cut.

この場合、レーザー光L1にはウェーハ基材に改質層を形成するのに適したレーザーを用い、レーザー光L2にはウェーハ裏面に貼付されたダイアタッチテープDТを溶融するのに適したレーザーを用い、レーザー光L1でウェーハ内部に改質層を形成し、同時にレーザー光L2でウェーハ裏面のダイアタッチテープDТを溶融する。   In this case, a laser suitable for forming a modified layer on the wafer substrate is used for the laser beam L1, and a laser suitable for melting the die attach tape DТ attached to the back surface of the wafer is used for the laser beam L2. The modified layer is formed inside the wafer with the laser beam L1, and at the same time, the die attach tape DТ on the back surface of the wafer is melted with the laser beam L2.

次に、本発明に係るレーザーダイシング装置10の作用について、ウェーハW内部に改質領域R1、R2を2層形成する例で説明する。ダイシングに当たって、最初に吸着ステージ13に載置されたウェーハWは、図示しないCCDカメラで表面の回路パターンやアライメントマークが撮影され、画像処理装置を有するアライメント手段によってアライメントされる。   Next, the operation of the laser dicing apparatus 10 according to the present invention will be described using an example in which two layers of modified regions R1 and R2 are formed inside the wafer W. When dicing, the wafer W initially placed on the suction stage 13 is photographed with a circuit pattern and an alignment mark on the surface by a CCD camera (not shown) and aligned by an alignment means having an image processing apparatus.

次に、レーザー発振器21及び22からレーザー光L1及びL2が出射される。レーザー光L1は集光レンズ23、ハーフミラー24A、対物レンズ25等の光学系を経由してウェーハWの上面に照射され、レーザー光L2は集光レンズ23、ミラー24B、ハーフミラー24A、対物レンズ25等の光学系を経由してウェーハWの上面に照射される。   Next, laser beams L1 and L2 are emitted from the laser oscillators 21 and 22, respectively. The laser light L1 is applied to the upper surface of the wafer W via an optical system such as a condenser lens 23, a half mirror 24A, and an objective lens 25, and the laser light L2 is emitted to the condenser lens 23, the mirror 24B, the half mirror 24A, and the objective lens. The top surface of the wafer W is irradiated through an optical system such as 25.

照射されるレーザー光L1及びL2の集光点P1及びP2のZ方向位置は、夫々の集光レンズ23を駆動手段26で位置調整することによって、ウェーハ内部の所定位置に夫々独立して正確に設定される。   The positions of the condensing points P1 and P2 of the irradiated laser beams L1 and L2 in the Z direction are accurately adjusted independently to predetermined positions inside the wafer by adjusting the positions of the respective condensing lenses 23 by the driving means 26. Is set.

この状態でXYテーブル12がダイシング方向であるX方向に加工送りされる。これによりウェーハ内部に多光子吸収による2層の改質領域R1、及びR2が同時に1ライン形成される。   In this state, the XY table 12 is processed and fed in the X direction which is the dicing direction. As a result, two lines of modified regions R1 and R2 by multiphoton absorption are simultaneously formed in the wafer.

1ラインのレーザーダイシングが行われると、XYテーブル12がY方向に1ピッチ割り出し送りされ、次のラインも同様にレーザーダイシングされる。   When one line of laser dicing is performed, the XY table 12 is indexed and fed by one pitch in the Y direction, and the next line is similarly laser-diced.

全てのラインがレーザーダイシングされると、Zθテーブル15が90°回転され、先程のラインと直交するラインも同様にして全てレーザーダイシングされ、ウェーハWは個々のチップに分割されて1枚のウェーハWのレーザーダイシングが完了する。   When all the lines are laser-diced, the Zθ table 15 is rotated 90 °, and all the lines orthogonal to the previous line are also laser-diced, and the wafer W is divided into individual chips to form one wafer W. Laser dicing is completed.

このように、レーザー光L1及びL2によってウェーハWの内部に2層の改質領域R1、及びR2が同時形成されるため、厚いウェーハWであっても、短時間で安定して割断され、チッピング等のほとんど生じない高品質なダイシングが行われる。   As described above, since the two modified regions R1 and R2 are simultaneously formed inside the wafer W by the laser beams L1 and L2, even the thick wafer W is stably cleaved and chipped in a short time. High-quality dicing that hardly occurs is performed.

なお、前述の実施の形態では、集光レンズ23の駆動手段26に圧電素子26Bを用いたが、本発明はこれに限らず、その他の既知のリニアアクチュエーターを用いることができる。   In the above-described embodiment, the piezoelectric element 26B is used as the driving unit 26 of the condenser lens 23. However, the present invention is not limited to this, and other known linear actuators can be used.

また、複数のレーザー光L1及びL2を1つの光軸に集める光路集結手段24としてミラー24B、及びハーフミラー24Aを用いたが、プリズム等その他の光学部材を用いて複数のレーザー光の光路を1つの光軸に集めるようにしてもよい。   Further, although the mirror 24B and the half mirror 24A are used as the optical path converging means 24 for collecting the plurality of laser beams L1 and L2 on one optical axis, the optical path of the plurality of laser beams is set to 1 by using other optical members such as a prism. You may make it collect on one optical axis.

本発明に係るレーザーダイシング装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a laser dicing apparatus according to the present invention 集光レンズの駆動手段の構成を表わす断面図Sectional drawing showing the structure of the drive means of a condensing lens ウェーハ内部に2層の改質領域が形成される状態を表わす概念図Conceptual diagram showing a state in which a two-layer modified region is formed inside the wafer ダイアタッチテープ付のウェーハをダイシングする場合の概念図Conceptual diagram when dicing a wafer with die attach tape フレームにマウントされたウェーハを表わす斜視図Perspective view showing wafer mounted on frame

符号の説明Explanation of symbols

10…レーザーダイシング装置、20…レーザーヘッド、21、22…レーザー発振器、23…集光レンズ(集光手段)、24…光路集結手段、26…駆動手段(集光点位置調整手段)、26B…圧電素子、F…フレーム、L1、L2…レーザー光、P1、P2…集光点、R1、R2…改質領域、S…ダイシングシート、W…ウェーハ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser dicing apparatus, 20 ... Laser head, 21, 22 ... Laser oscillator, 23 ... Condensing lens (condensing means), 24 ... Optical path condensing means, 26 ... Driving means (condensing point position adjusting means), 26B ... Piezoelectric element, F ... frame, L1, L2 ... laser beam, P1, P2 ... condensing point, R1, R2 ... modified region, S ... dicing sheet, W ... wafer

Claims (6)

ウェーハの表面からレーザー光を入射して前記ウェーハの内部に改質領域を形成し、前記ウェーハを個々のチップに分割するレーザーダイシング装置において、
前記ウェーハに向けてレーザー光を照射するレーザーヘッドが設けられ、
該レーザーヘッドは、
複数のレーザー発振器と、
発振された複数のレーザー光を個々に集光する複数の集光手段と、
前記複数のレーザー光を1つの光軸に集める光路集結手段と、を有していることを特徴とするレーザーダイシング装置。
In a laser dicing apparatus that enters a laser beam from the surface of a wafer to form a modified region inside the wafer, and divides the wafer into individual chips,
A laser head for irradiating a laser beam toward the wafer is provided,
The laser head
Multiple laser oscillators,
A plurality of condensing means for individually condensing the oscillated laser beams;
An optical path condensing unit that collects the plurality of laser beams on one optical axis.
前記レーザーヘッドには、前記複数のレーザー光の光軸上における集光点の位置を個々に調節する集光点位置調節手段が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のレーザーダイシング装置。   2. The laser according to claim 1, wherein the laser head is provided with a condensing point position adjusting means for individually adjusting a condensing point position on an optical axis of the plurality of laser beams. Dicing equipment. 前記集光点位置調節手段は、前記複数の集光手段を夫々の光軸上で微小移動させる駆動手段であることを特徴とする、請求項2に記載のレーザーダイシング装置。   The laser dicing apparatus according to claim 2, wherein the condensing point position adjusting unit is a driving unit that minutely moves the plurality of condensing units on respective optical axes. 前記駆動手段は、少なくとも1個の圧電素子を含むことを特徴とする、請求項3に記載のレーザーダイシング装置。   The laser dicing apparatus according to claim 3, wherein the driving unit includes at least one piezoelectric element. 前記複数のレーザー光が同種のレーザー光である、請求項1、2、3、又は4のうちいずれか1項に記載のレーザーダイシング装置。   The laser dicing apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein the plurality of laser beams are the same type of laser beams. 前記複数のレーザー光のうち少なくとも1つのレーザー光が他のレーザー光とは異種のレーザー光である、請求項1、2、3、又は4のうちいずれか1項に記載のレーザーダイシング装置。   5. The laser dicing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of laser beams is a laser beam different from other laser beams.
JP2003343160A 2003-10-01 2003-10-01 Laser beam dicing device Pending JP2005109322A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343160A JP2005109322A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Laser beam dicing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343160A JP2005109322A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Laser beam dicing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005109322A true JP2005109322A (en) 2005-04-21

Family

ID=34537220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003343160A Pending JP2005109322A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Laser beam dicing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005109322A (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007136483A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp Laser beam machining device
JP2007136481A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp Laser beam machining device
JP2007190587A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing equipment
JP2007294651A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Disco Abrasive Syst Ltd Breaking method of adhesive film attached to wafer
JP2008006652A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Aisin Seiki Co Ltd Method of splitting hard and brittle plate
JP2008062263A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Imra America Inc Transparent material processing with ultrashort pulse laser
JP2008078236A (en) * 2006-09-19 2008-04-03 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
JP2009124035A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser beam machine and laser beam machining method
CN102029317A (en) * 2010-10-12 2011-04-27 江苏大学 Laser direct-compounding micro-plastic forming device and method
US7955955B2 (en) 2007-05-10 2011-06-07 International Business Machines Corporation Using crack arrestor for inhibiting damage from dicing and chip packaging interaction failures in back end of line structures
US7968432B2 (en) * 2005-11-16 2011-06-28 Denso Corporation Laser processing apparatus and laser processing method
US8530786B2 (en) 2005-09-08 2013-09-10 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
KR20150094094A (en) * 2014-02-10 2015-08-19 주식회사 이오테크닉스 Method for Laser Machining and Laser System adopting the method
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
CN116765632A (en) * 2023-08-02 2023-09-19 迈为技术(珠海)有限公司 Laser cutting device and laser cutting method for Mini LED chip

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9751154B2 (en) 2005-09-08 2017-09-05 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9636773B2 (en) 2005-09-08 2017-05-02 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US9138913B2 (en) 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US8530786B2 (en) 2005-09-08 2013-09-10 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
US7968432B2 (en) * 2005-11-16 2011-06-28 Denso Corporation Laser processing apparatus and laser processing method
JP2007136481A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp Laser beam machining device
JP2007136483A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Denso Corp Laser beam machining device
JP2007190587A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing equipment
JP2007294651A (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Disco Abrasive Syst Ltd Breaking method of adhesive film attached to wafer
JP2008006652A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Aisin Seiki Co Ltd Method of splitting hard and brittle plate
JP2008062263A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Imra America Inc Transparent material processing with ultrashort pulse laser
CN102513695A (en) * 2006-09-19 2012-06-27 浜松光子学株式会社 Laser processing method
US8278592B2 (en) 2006-09-19 2012-10-02 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method
TWI414387B (en) * 2006-09-19 2013-11-11 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
EP2070632A4 (en) * 2006-09-19 2015-03-18 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
JP2008078236A (en) * 2006-09-19 2008-04-03 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
US8076756B2 (en) 2007-05-10 2011-12-13 International Business Machines Corporation Structure for inhibiting back end of line damage from dicing and chip packaging interaction failures
US7955955B2 (en) 2007-05-10 2011-06-07 International Business Machines Corporation Using crack arrestor for inhibiting damage from dicing and chip packaging interaction failures in back end of line structures
JP2009124035A (en) * 2007-11-16 2009-06-04 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser beam machine and laser beam machining method
CN102029317A (en) * 2010-10-12 2011-04-27 江苏大学 Laser direct-compounding micro-plastic forming device and method
KR20150094094A (en) * 2014-02-10 2015-08-19 주식회사 이오테크닉스 Method for Laser Machining and Laser System adopting the method
KR101659857B1 (en) * 2014-02-10 2016-09-26 주식회사 이오테크닉스 Method for Laser Machining and Laser System adopting the method
CN116765632A (en) * 2023-08-02 2023-09-19 迈为技术(珠海)有限公司 Laser cutting device and laser cutting method for Mini LED chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4110219B2 (en) Laser dicing equipment
US7642174B2 (en) Laser beam machining method for wafer
KR101160200B1 (en) Method for Dividing Wafers
KR102096674B1 (en) Wafer machining method
JP5284651B2 (en) Wafer processing method
CN101345212B (en) Wafer dividing method
JP4767711B2 (en) Wafer division method
JP4640173B2 (en) Dicing machine
JP2005109323A (en) Laser beam dicing device
CN100419996C (en) Wafer Separation Method
US9156108B2 (en) Laser machining apparatus
US20040112880A1 (en) Laser machining method
JP2005109322A (en) Laser beam dicing device
JP2005203541A (en) Wafer laser processing method
KR20120047786A (en) Laser machining apparatus
JP2005129607A (en) Wafer division method
JP2005209719A (en) Processing method of semiconductor wafer
JP2004111428A (en) Chip manufacturing method
JP2009124035A (en) Laser beam machine and laser beam machining method
JP2006128723A (en) Method of cutting semiconductor substrate
JP3660741B2 (en) Method for manufacturing electronic circuit device
JP2004179302A (en) Method of dividing semiconductor wafer
JP2006135355A (en) Cutting method of semiconductor substrate
JP2004111601A (en) Die bonder
JP2005175147A (en) Laser dicing apparatus and dicing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060704

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090417

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090902