JP6235396B2 - Wafer processing method - Google Patents
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Description
本発明は、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハを、デバイスを区画する複数の分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a wafer having a plurality of devices formed on a surface is divided along a plurality of scheduled division lines that divide the device.
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、半導体基板(Si、GaN等)の表面に複数のIC、LSI等のデバイスをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記デバイスが分割予定ラインによって区画されており、この分割予定ラインに沿って分割することによって個々のデバイスを製造している。 As is well known to those skilled in the art, in a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor wafer in which a plurality of devices such as ICs and LSIs are formed in a matrix on the surface of a semiconductor substrate (Si, GaN, etc.) is formed. In the semiconductor wafer formed in this way, the above-described devices are partitioned by division planned lines, and individual devices are manufactured by dividing along the planned division lines.
上述した半導体ウエーハ等のウエーハを分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を位置付けてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部に分割予定ラインに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、ウエーハを分割する技術である。(例えば、特許文献1参照。) As a method for dividing a wafer such as the semiconductor wafer described above, there is also a laser processing method in which a pulse laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is used, and a focused laser beam is positioned inside the region to be divided and irradiated with the pulse laser beam. Has been tried. The division method using this laser processing method is to divide the inside of the work piece by irradiating a pulse laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer by aligning the condensing point from one side of the wafer. This is a technique for dividing a wafer by continuously forming a modified layer along a line and applying an external force along a street whose strength is reduced by forming the modified layer. (For example, refer to Patent Document 1.)
また、半導体ウエーハ等のウエーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することによりアブレーション加工を施してレーザー加工溝を形成し、この破断起点となるレーザー加工溝が形成された分割予定ラインに沿って外力を付与することにより割断する技術が実用化されている。(例えば、特許文献2参照。)
In addition, as a method of dividing a wafer such as a semiconductor wafer along the planned division line, a laser processing groove is formed by performing ablation processing by irradiating the wafer along the planned division line with a pulsed laser beam having a wavelength that absorbs the wafer. And a technique of cleaving by applying an external force along a planned dividing line in which a laser-processed groove serving as a starting point of breakage is formed. (For example, see
而して、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することによりアブレーション加工を施してウエーハを個々のデバイスに分割すると、レーザー光線が抜ける側に多くのクラックが発生してデバイスの抗折強度を低下させるという問題がある。
また、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をウエーハの内部に集光点を位置付け分割予定ラインに沿って照射することにより改質層を連続的に形成してウエーハを個々のデバイスに分割すると、改質層に残存する内部歪に起因して落下等の衝撃力でデバイスが破壊するという問題がある。
Therefore, when ablation processing is performed by irradiating a pulse laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the division line, and the wafer is divided into individual devices, many cracks are formed on the side from which the laser beam is extracted. There is a problem that it occurs and lowers the bending strength of the device.
In addition, by applying a pulsed laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer to the inside of the wafer and irradiating the wafer along the planned division line, a modified layer is continuously formed, and the wafer is applied to each device. When divided, there is a problem that the device is broken by an impact force such as dropping due to internal strain remaining in the modified layer.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、デバイスの抗折強度を低下させることなく、また衝撃力でデバイスが破壊することがないようにウエーハを分割予定ラインに沿って分割することができるウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem thereof is that the wafer is divided into lines so that the device is not broken by an impact force without lowering the bending strength of the device. It is to provide a method of processing a wafer that can be divided along a line.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハを、デバイスを区画する複数の分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの表面に向けて亀裂を伝播させる改質層を分割予定ラインに沿って形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施されたウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの裏面側から分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施すことにより分割予定ラインに沿って形成されている改質層を除去するアブレーション加工工程と、
該アブレーション加工工程が実施されたウエーハを分割予定ラインに沿って形成された亀裂によって個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a wafer processing method for dividing a wafer having a plurality of devices formed on a surface along a plurality of division lines to divide the device,
A condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned from the back side of the wafer to the inside and irradiated along the planned dividing line, and the modified layer that propagates cracks toward the wafer surface is scheduled to be divided A modified layer forming step of forming along the line;
It is formed along the planned dividing line by performing ablation processing by irradiating the wafer subjected to the modified layer forming step with a laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the planned dividing line from the back side of the wafer. An ablation process to remove the modified layer,
A wafer dividing step of dividing the wafer on which the ablation processing step has been performed into individual devices by cracks formed along a line to be divided.
A method for processing a wafer is provided.
上記アブレーション加工工程は、改質層形成工程によって形成された亀裂をウエーハの表面まで伝播せしめる。
また、上記改質層形成工程を実施する前に、ウエーハの裏面を研削してウエーハを所定の厚みに形成する裏面研削工程を実施する。
In the ablation processing step, the crack formed by the modified layer forming step is propagated to the surface of the wafer.
Further, before performing the modified layer forming step, a back surface grinding step is performed in which the back surface of the wafer is ground to form the wafer to a predetermined thickness.
本発明によるウエーハの加工方法は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの表面に向けて亀裂を伝播させる改質層を分割予定ラインに沿って形成する改質層形成工程と、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの裏面側から分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施すことにより分割予定ラインに沿って形成されている改質層を除去するアブレーション加工工程と、ウエーハを分割予定ラインに沿って形成された亀裂によって個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程とを含んでいるので、改質層形成工程において形成された改質層とともに内部歪がアブレーション加工によって除去されているため、落下等の衝撃力に耐えることができ、改質層に残存する内部歪に起因して衝撃力によって破壊されるという問題が解消する。
また、アブレーション加工工程においてウエーハの裏面b側から照射するレーザー光線は、改質層に吸収され改質層から表面側に延びる亀裂を成長させ表面に至らせることはあっても表面側に抜けないので、デバイス側に向けて多くのクラックを発生させることはなく、デバイス側に向けて多くのクラックが発生することによりデバイスの抗折強度を低下させるという問題も解消する。
In the wafer processing method according to the present invention, a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is positioned from the back side of the wafer to the inside, and is irradiated along the planned dividing line, and cracks are directed toward the surface of the wafer. A modified layer forming process that forms a modified layer that propagates along the line to be divided, and ablation processing by irradiating a laser beam having a wavelength that absorbs the wafer from the back side of the wafer along the line to be divided Ablation processing step for removing the modified layer formed along the planned dividing line and a wafer dividing step for dividing the wafer into individual devices by cracks formed along the planned dividing line. Therefore, internal strain is removed by ablation along with the modified layer formed in the modified layer forming process. It is therefore able to withstand the impact force such as dropping, to solve a problem that is destroyed by the impact force due to internal strain remaining in the modified layer.
In addition, the laser beam irradiated from the back surface b side of the wafer in the ablation processing step is not absorbed by the modified layer and grows to the surface by growing a crack extending from the modified layer to the surface side. In addition, many cracks are not generated toward the device side, and the problem that the bending strength of the device is reduced due to the generation of many cracks toward the device side is also solved.
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Preferred embodiments of the wafer processing method according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明によるウエーハの加工方法によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図1に示す半導体ウエーハ2は、例えば直径が200mmで厚みが600μmのシリコンウエーハからなっており、表面2aに複数の分割予定ライン21が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン21によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス22が形成されている。
FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor wafer as a wafer processed by the wafer processing method according to the present invention. The
上述した半導体ウエーハ2を分割予定ライン21に沿って分割するには、半導体ウエーハ2を環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図2に示すように、環状のフレーム3の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ30の表面に半導体ウエーハ2の表面2aを貼着する。従って、ダイシングテープ30の表面に貼着された半導体ウエーハ2は、裏面2bが上側となる。
In order to divide the above-described
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ2の裏面2bを研削して半導体ウエーハ2をデバイスの所定の仕上がり厚みに形成する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図3に示す研削装置4を用いて実施する。図3に示す研削装置4は、被加工物を保持するチャックテーブル41と、該チャックテーブル41に保持された被加工物を研削する研削手段42を具備している。チャックテーブル41は、保持面である上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図3において矢印41aで示す方向に回転せしめられる。研削手段42は、スピンドルハウジング421と、該スピンドルハウジング421に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル422と、該回転スピンドル422の下端に装着されたマウンター423と、該マウンター423の下面に取り付けられた研削ホイール424とを具備している。この研削ホイール424は、円環状の基台425と、該基台425の下面に環状に装着された研削砥石426とからなっており、基台425がマウンター423の下面に締結ボルト427によって取り付けられている。
If the wafer support process described above is performed, a back surface grinding process is performed in which the
上述した研削装置4を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図3に示すようにチャックテーブル41の上面(保持面)に上記半導体ウエーハ2が貼着されたダイシングテープ30側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによってチャックテーブル41上に半導体ウエーハ2をダイシングテープ30を介して吸着保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル41上に保持された半導体ウエーハ2は、裏面2bが上側となる。なお、図3においてはダイシングテープ30が装着された環状のフレーム3を省いて示しているが、環状のフレーム3はチャックテーブル41に配設された適宜のフレーム固定手段によって固定される。このようにチャックテーブル41上に半導体ウエーハ2をダイシングテープ30を介して吸引保持したならば、チャックテーブル41を図3において矢印41aで示す方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削手段42の研削ホイール424を図3において矢印424aで示す方向に例えば6000rpmで回転せしめて、図4に示すように研削ホイール424を構成する研削砥石426を被加工面である半導体ウエーハ2の裏面2bに接触せしめ、研削ホイール424を図3および図4において矢印424bで示すように例えば1μm/秒の研削送り速度で下方(チャックテーブル41の保持面に対し垂直な方向)に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ2の裏面2bが研削されて半導体ウエーハ2は所定の厚み(例えば200〜300μm)に形成される。なお、半導体ウエーハ2をダイシングテープ30に貼着する前に、半導体ウエーハ2の裏面を研削する裏面研削工程を実施してもよい。
In order to carry out the back surface grinding process using the
上述したように裏面研削工程を実施したならば、半導体ウエーハ2に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を半導体ウエーハ2の裏面側から内部に位置付けて分割予定ライン21に沿って照射し、半導体ウエーハ2の表面に向けて亀裂を伝播させる改質層を分割予定ラインに沿って形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、図5に示すレーザー加工装置を用いて実施する。図5に示すレーザー加工装置5は、被加工物を保持するチャックテーブル51と、該チャックテーブル51上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段52と、チャックテーブル51上に保持された被加工物を撮像する撮像手段53を具備している。チャックテーブル51は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図5において矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図5において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
If the back surface grinding step is performed as described above, the condensing point of the laser beam having a wavelength that is transmissive to the
上記レーザー光線照射手段52は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング521を含んでいる。ケーシング521内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング521の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器522が装着されている。なお、レーザー光線照射手段52は、集光器522によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段(図示せず)を備えている。
The laser beam irradiation means 52 includes a
上記レーザー光線照射手段52を構成するケーシング521の先端部に装着された撮像手段53は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
In the illustrated embodiment, the image pickup means 53 mounted on the tip of the
上述したレーザー加工装置5を用いて、上述したウエーハ支持工程および裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ2に、半導体ウエーハ2に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を半導体ウエーハ2の裏面側から内部に位置付けて分割予定ライン21に沿って照射し、半導体ウエーハ2の表面に向けて亀裂を伝播させる改質層を分割予定ラインに沿って形成する改質層形成工程を実施するには、チャックテーブル51上に半導体ウエーハ2が貼着されたダイシングテープ30側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ30を介して半導体ウエーハ2をチャックテーブル51上に保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル51に保持された半導体ウエーハ2は、裏面2bが上側となる。なお、図5においてはダイシングテープ30が装着された環状のフレーム3を省いて示しているが、環状のフレーム3はチャックテーブル51に配設された適宜のフレーム固定手段に固定される。このようにして、半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル51は、図示しない加工送り手段によって撮像手段53の直下に位置付けられる。
By using the
チャックテーブル51が撮像手段53の直下に位置付けられると、撮像手段53および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ2のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段53および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ2の所定方向に形成されている分割予定ライン21と、分割予定ライン21に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段52の集光器522との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、半導体ウエーハ2に上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン21に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行する。このとき、半導体ウエーハ2の分割予定ライン21が形成されている表面2aは下側に位置しているが、撮像手段53が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成された撮像手段を備えているので、裏面2bから透かして分割予定ライン21を撮像することができる。
When the chuck table 51 is positioned immediately below the image pickup means 53, an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed of the
上述したアライメント工程を実施したならば、図6の(a)で示すようにチャックテーブル51をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段52の集光器522が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン21を集光器522の直下に位置付ける。このとき、図6の(a)で示すように半導体ウエーハ2は、分割予定ライン21の一端(図6の(a)において左端)が集光器522の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器522によって集光されるパルスレーザー光線LBの集光点Pが半導体ウエーハ2の表面2a(下面)から例えば40μm裏面2b側(上面側)の位置に位置付ける。そして、集光器522からシリコンウエーハからなる半導体ウエーハ2に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル51を図6の(a)において矢印X1で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図6の(b)で示すようにレーザー光線照射手段52の集光器522の照射位置が分割予定ライン21の他端の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル51の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ2の内部には、図6の(b)および図6の(c)に示すように分割予定ライン21に沿って破断起点となる厚みが例えば40μm程度の改質層23が形成される。このように改質層23が形成される際に半導体ウエーハ2の内部には、図6の(c)に示すように改質層23から表面2a(下面)に向けて亀裂24が伝播される。なお、この亀裂24は、照射するパルスレーザー光線の出力等の加工条件によって図6の(d)に示すように表面2aに達しない場合もある。
When the alignment step described above is performed, the chuck table 51 is moved to the laser beam irradiation region where the
上記改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長 ;1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :50kHz
平均出力 :1W
集光スポット径 ;φ2μm
加工送り速度 ;200mm/秒
The processing conditions in the modified layer forming step are set as follows, for example.
Wavelength: 1064 nm pulse laser Repetition frequency: 50 kHz
Average output: 1W
Condensing spot diameter: φ2μm
Processing feed rate: 200 mm / sec
上述したように所定の分割予定ライン21に沿って上記改質層形成工程を実施したら、チャックテーブル51を矢印Yで示す方向に半導体ウエーハ2に形成された分割予定ライン21の間隔だけ割り出し移動し(割り出し工程)、上記改質層形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全ての分割予定ライン21に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル51を90度回動せしめる。そして、上記所定方向と直交するに方向に形成された全ての分割予定ライン21に沿って改質層形成工程を実施する。
As described above, when the modified layer forming step is performed along the
上述した改質層形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ2に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を半導体ウエーハ2の裏面側から分割予定ライン21に沿って照射してアブレーション加工を施すことにより分割予定ライン21に沿って形成されている改質層23を除去するアブレーション加工工程を実施する。このアブレーション加工工程は、図7に示すレーザー加工装置50を用いて実施する。なお、レーザー加工装置50は、上記図5に示すレーザー加工装置5の構成部材と実質的に同一であるため、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
If the above-described modified layer forming step is performed, ablation processing is performed by irradiating the
上述したレーザー加工装置50を用いて、上述した改質層形成工程が実施された半導体ウエーハ2に、アブレーション加工工程を実施するには、チャックテーブル51上に半導体ウエーハ2が貼着されたダイシングテープ30側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ30を介して半導体ウエーハ2をチャックテーブル51上に保持する(ウエーハ保持工程)。そして、上述したアライメント工程を同様に実施する。
In order to perform the ablation processing step on the
次に、図8の(a)で示すようにチャックテーブル51をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段52の集光器522が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン21を集光器522の直下に位置付ける。このとき、図8の(a)で示すように半導体ウエーハ2は、半導体ウエーハ2の一端(図8の(a)において左端)が集光器522の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器522から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Pを半導体ウエーハ2の裏面2b(上面)付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段52の集光器522からシリコンウエーハからなる半導体ウエーハ2に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル51を図8の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図8の(b)で示すように分割予定ライン21の他端(図8の(b)において右端)が集光器522の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル51の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ2には裏面2b(上面)から分割予定ライン21に沿ってアブレーション加工が施され、図8の(c)に示すようにレーザー加工溝25が形成されて、上記改質層形成工程において半導体ウエーハ2の内部に分割予定ライン21に沿って形成された改質層23とともに内部歪が除去される。このようにレーザー加工溝25が形成される際に、上記改質層形成工程において改質層23から表面2a(下面)に向けて伝播した亀裂24が表面2aに達していない場合には亀裂24が表面2a(下面)まで伝播される。なお、上記アブレーション加工工程において半導体ウエーハ2の裏面2b側から照射するパルスレーザー光線は、改質層23に吸収され改質層23から表面2a側に延びる亀裂24を成長させ表面2aに至らせることはあっても表面2a側に抜けないので、デバイス22側に向けて多くのクラックを発生させることはない。
Next, as shown in FIG. 8 (a), the chuck table 51 is moved to a laser beam irradiation area where the
なお、上記アブレーション加工工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 :355nm
繰り返し周波数 :50kHz
出力 :7W
集光スポット径 :φ10μm
加工送り速度 :100mm/秒
The ablation process is performed under the following processing conditions, for example.
Laser beam wavelength: 355 nm
Repetition frequency: 50 kHz
Output: 7W
Condensing spot diameter: φ10μm
Processing feed rate: 100 mm / sec
上述したように所定の分割予定ライン21に沿って上記アブレーション加工工程を実施したら、チャックテーブル51を矢印Yで示す方向に半導体ウエーハ2に形成された分割予定ライン21の間隔だけ割り出し移動し(割り出し工程)、上記アブレーション加工工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全ての分割予定ライン21に沿って上記アブレーション加工工程を実施したならば、チャックテーブル51を90度回動せしめる。そして、上記所定方向と直交するに方向に形成された全ての分割予定ライン21に沿ってアブレーション加工工程を実施する。
When the ablation process is performed along the
上述したようにアブレーション加工工程を実施したならば、半導体ウエーハ2を分割予定ライン21に沿って形成された亀裂24によって個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、図9に示すテープ拡張装置6を用いて実施する。図9に示すテープ拡張装置6は、上記環状のフレーム3を保持するフレーム保持手段61と、該フレーム保持手段61に保持された環状のフレーム3に装着されたダイシングテープ30を拡張するテープ拡張手段62と、ピックアップコレット63を具備している。フレーム保持手段61は、環状のフレーム保持部材611と、該フレーム保持部材611の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ612とからなっている。フレーム保持部材611の上面は環状のフレーム3を載置する載置面611aを形成しており、この載置面611a上に環状のフレーム3が載置される。そして、載置面611a上に載置された環状のフレーム3は、クランプ612によってフレーム保持部材611に固定される。このように構成されたフレーム保持手段61は、テープ拡張手段62によって上下方向に進退可能に支持されている。
When the ablation process is performed as described above, a wafer division process is performed in which the
テープ拡張手段62は、上記環状のフレーム保持部材611の内側に配設される拡張ドラム621を具備している。この拡張ドラム621は、環状のフレーム3の内径より小さく該環状のフレーム3に装着されたダイシングテープ30に貼着される半導体ウエーハ2の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム621は、下端に支持フランジ622を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段62は、上記環状のフレーム保持部材611を上下方向に進退可能な支持手段623を具備している。この支持手段623は、上記支持フランジ622上に配設された複数のエアシリンダ623aからなっており、そのピストンロッド623bが上記環状のフレーム保持部材611の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ623aからなる支持手段623は、図10の(a)に示すように環状のフレーム保持部材611を載置面611aが拡張ドラム621の上端と略同一高さとなる基準位置と、図10の(b)に示すように拡張ドラム621の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。
The tape expansion means 62 includes an
以上のように構成されたテープ拡張装置6を用いて実施するウエーハ分割工程について図10を参照して説明する。即ち、上記アブレーション加工工程が実施された半導体ウエーハ2が貼着されているダイシングテープ30が装着された環状のフレーム3を、図10の(a)に示すようにフレーム保持手段61を構成するフレーム保持部材611の載置面611a上に載置し、クランプ612によってフレーム保持部材611に固定する(フレーム保持工程)。このとき、フレーム保持部材611は図10の(a)に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段62を構成する支持手段623としての複数のエアシリンダ623aを作動して、環状のフレーム保持部材611を図10の(b)に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材611の載置面611a上に固定されている環状のフレーム3も下降するため、図10の(b)に示すように環状のフレーム3に装着されたダイシングテープ30は拡張ドラム621の上端縁に接して拡張せしめられる(テープ拡張工程)。この結果、ダイシングテープ30に貼着されている半導体ウエーハ2には放射状に引張力が作用するため、半導体ウエーハ2は内部に分割予定ライン21に沿って形成された亀裂24が分割起点となって個々のデバイス22に分割されるとともにデバイス間に間隔Sが形成される。
A wafer dividing process performed using the tape expansion device 6 configured as described above will be described with reference to FIG. That is, the
次に、図10の(c)に示すようにピックアップコレット63を作動してデバイス22を吸着し、ダイシングテープ30から剥離してピックアップし、図示しないトレーまたはダイボンディング工程に搬送する。なお、ピックアップ工程においては、上述したようにダイシングテープ30に貼着されている個々のデバイス22間の隙間Sが広げられているので、隣接するデバイス22と接触することなく容易にピックアップすることができる。
Next, as shown in FIG. 10C, the pick-up
以上のようにして分割されたデバイス22は、上記改質層形成工程において形成された改質層23とともに内部歪が上記アブレーション加工によって除去されているので、落下等の衝撃力に耐えることができ、改質層に残存する内部歪に起因して衝撃力によって破壊されるという問題が解消する。また、上記アブレーション加工工程において半導体ウエーハ2の裏面2b側から照射するパルスレーザー光線は、上述したように改質層23に吸収され改質層23から表面2a側に延びる亀裂24を成長させ表面2aに至らせることはあっても表面2a側に抜けないので、デバイス22側に向けて多くのクラックを発生させることはなく、デバイス側に向けて多くのクラックが発生することによりデバイスの抗折強度を低下させるという問題も解消する。
The
2:半導体ウエーハ
21:分割予定ライン
22:デバイス
23:改質層
24:亀裂
3:環状のフレーム
30:ダイシングテープ
4:研削装置
41:研削装置のチャックテーブル
42:研削手段
424:研削ホイール
5:レーザー加工装置
50:レーザー加工装置
51:レーザー加工装置のチャックテーブル
52:レーザー光線照射手段
522:集光器
6:テープ拡張装置
61:フレーム保持手段
62:テープ拡張手段
63:ピックアップコレット
2: Semiconductor wafer 21: Planned division line 22: Device 23: Modified layer 24: Crack 3: Ring frame 30: Dicing tape 4: Grinding device 41: Chuck table 42 of grinding device: Grinding means 424: Grinding wheel 5: Laser processing apparatus 50: Laser processing apparatus 51: Laser processing apparatus chuck table 52: Laser beam irradiation means 522: Condenser 6: Tape expansion apparatus 61: Frame holding means 62: Tape expansion means 63: Pickup collet
Claims (3)
ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの表面に向けて亀裂を伝播させる改質層を分割予定ラインに沿って形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施されたウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの裏面側から分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施すことにより分割予定ラインに沿って形成されている改質層を除去するアブレーション加工工程と、
該アブレーション加工工程が実施されたウエーハを分割予定ラインに沿って形成された亀裂によって個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method for dividing a wafer having a plurality of devices formed on a surface along a plurality of division lines that divide the device,
A condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned from the back side of the wafer to the inside and irradiated along the planned dividing line, and the modified layer that propagates cracks toward the wafer surface is scheduled to be divided A modified layer forming step of forming along the line;
It is formed along the planned dividing line by performing ablation processing by irradiating the wafer subjected to the modified layer forming step with a laser beam having a wavelength that absorbs the wafer along the planned dividing line from the back side of the wafer. An ablation process to remove the modified layer,
A wafer dividing step of dividing the wafer on which the ablation processing step has been performed into individual devices by cracks formed along a line to be divided.
A method for processing a wafer.
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