[go: up one dir, main page]

JP6998149B2 - Laser processing method - Google Patents

Laser processing method Download PDF

Info

Publication number
JP6998149B2
JP6998149B2 JP2017152854A JP2017152854A JP6998149B2 JP 6998149 B2 JP6998149 B2 JP 6998149B2 JP 2017152854 A JP2017152854 A JP 2017152854A JP 2017152854 A JP2017152854 A JP 2017152854A JP 6998149 B2 JP6998149 B2 JP 6998149B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
modified layer
workpiece
power
laser
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.)
Active
Application number
JP2017152854A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019033162A (en
Inventor
勝 中村
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.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
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 Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2017152854A priority Critical patent/JP6998149B2/en
Priority to TW107124260A priority patent/TWI782059B/en
Priority to CN201810862923.6A priority patent/CN109382591B/en
Priority to KR1020180091060A priority patent/KR102527031B1/en
Publication of JP2019033162A publication Critical patent/JP2019033162A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6998149B2 publication Critical patent/JP6998149B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • 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
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • 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
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Description

被加工物に対して確実に改質層を形成できるレーザー加工方法に関する。 The present invention relates to a laser machining method capable of reliably forming a modified layer on a workpiece.

IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置等によって個々のデバイスに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。 A wafer in which a plurality of devices such as ICs and LSIs are partitioned by a scheduled division line and formed on the surface is divided into individual devices by a dicing device, a laser processing device, or the like and used for electric devices such as mobile phones and personal computers.

レーザー加工装置は、被加工部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被加工物の内部に位置付けて照射し改質層を形成して内部加工を施すタイプ(例えば、特許文献1を参照。)と、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を被加工物の上面に位置付けて照射してアブレーション加工を施すタイプ(例えば特許文献2を参照。)と、に大きく分かれている。 A laser processing device is a type in which a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to a work piece is positioned inside the work piece and irradiated to form a modified layer to perform internal processing (for example, Patent Document). 1) and a type in which a focusing point of a laser beam having a wavelength that is absorbent to the workpiece is positioned on the upper surface of the workpiece and irradiated to perform ablation processing (see, for example, Patent Document 2). It is roughly divided into.

特許第3408805号公報Japanese Patent No. 3408805 特開平10-305420号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-305420

上記した被加工部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被加工物の内部に位置付けて照射し改質層を形成して内部加工を施すタイプのレーザー加工では、例えばシリコン(Si)ウエーハを被加工物としてレーザー加工が施される。しかし、シリコンウエーハは、シリコンウエーハを形成する際、結晶の物性を変化させるために少量の不純物を添加するいわゆるドーピングが行われている。このシリコンウエーハの基板を形成する製造者に応じて、または、シリコンウエーハに形成されるデバイスの種類に応じてドーピングされる物質の種類、あるいはドーピングされる物質の量が異なり、シリコンに対して透過性を有する波長として設定されたレーザー光線を用いても、照射されたレーザー光線が十分に被加工物を透過せず、予め設定されたとおりの加工条件にてレーザー加工を施したとしても加工不良となる場合がある。 In the above-mentioned type of laser processing in which a focused point of a laser beam having a wavelength having a transmissive wavelength is positioned inside the workpiece and irradiated to form a modified layer to perform internal processing, for example, silicon ( Si) Laser processing is performed using the wafer as the workpiece. However, the silicon wafer is subjected to so-called doping in which a small amount of impurities are added in order to change the physical characteristics of the crystal when the silicon wafer is formed. The type of substance to be doped or the amount of the substance to be doped varies depending on the manufacturer forming the substrate of this silicon wafer or the type of device formed on the silicon wafer, and is permeable to silicon. Even if a laser beam set as a wavelength having a property is used, the irradiated laser beam does not sufficiently pass through the workpiece, and even if laser processing is performed under the processing conditions set in advance, processing failure occurs. In some cases.

また、上記したドーピングの違いによって透過性の度合いに変化が生じる場合に限らず、例えば、シリコンウエーハが製造されてから時間が経過した場合にも、表面に酸化膜等が形成される等して透過率に変化が生じ、同様の問題が生じ得る。このような問題は、シリコンウエーハに限らず、他の材質で構成される被加工物においても生じ得る問題である。 Further, not only when the degree of permeability changes due to the difference in doping described above, for example, an oxide film or the like is formed on the surface even when a lapse of time has passed since the silicon wafer was manufactured. Changes in transmittance can occur and similar problems can occur. Such a problem is a problem that can occur not only in a silicon wafer but also in a workpiece made of another material.

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、レーザー加工を実施に施す前に、その加工条件で内部に改質層を形成できる被加工物であるか否かを容易に判定し得るレーザー加工方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is whether or not it is a work piece capable of forming a modified layer inside under the processing conditions before performing laser processing. It is an object of the present invention to provide a laser processing method that can be easily determined.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物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被加工物の内部に位置付けて照射し改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置を用いたレーザー加工方法であって、該レーザー光線照射手段の集光器をパワーメータに対峙させてレーザー光線を照射し第1のパワーを検出する第1の検出ステップと、該集光器と該パワーメータとの間に被加工物を位置付けてレーザー光線を照射し第2のパワーを検出する第2の検出ステップと、該第1のパワーと該第2のパワーとから被加工物の透過率を表す指標を算出する透過率算出ステップと、該透過率を表す指標から被加工物の内部に改質層が形成できるか否かを判定する改質層形成判定ステップと、該改質層形成判定ステップによって改質層が形成できると判定された被加工物に対してレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し改質層を形成する改質層形成ステップと、から少なくとも構成され、該パワーメータは、該保持手段に配設されたチャックテーブルに隣接して配設されており、該集光器と該保持手段とを相対的に移動して該第1の検出ステップを実施し、該保持手段のチャックテーブルからはみ出して該パワーメータに至るように被加工物を該チャックテーブルに保持し、該第2の検出ステップを実施するレーザー加工方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a holding means for holding a work piece and a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the work piece held by the holding means are provided. At least a laser beam irradiating means having a condenser for irradiating and irradiating the inside of the workpiece to form a modified layer, and a machining feeding means for relatively machining and feeding the holding means and the laser beam irradiating means. It is a laser processing method using a provided laser processing device, and is a first detection step of irradiating a laser beam by confronting a concentrator of the laser beam irradiating means with a power meter to detect a first power, and a collection thereof. A second detection step of locating a work piece between a light device and the power meter and irradiating it with a laser beam to detect a second power, and a work piece from the first power and the second power. A transmission rate calculation step for calculating an index representing the transmittance of light, a modified layer formation determination step for determining whether or not a modified layer can be formed inside the workpiece from the index representing the transmittance, and the modification. It is composed of at least a modified layer forming step of forming a modified layer by irradiating a work piece determined to be able to form a modified layer by the quality layer formation determination step by positioning a light collecting point of a laser beam inside. The power meter is arranged adjacent to the chuck table disposed in the holding means, and the light collector and the holding means are relatively moved to perform the first detection step. A laser processing method is provided in which the workpiece is held in the chuck table so as to protrude from the chuck table of the holding means and reach the power meter, and the second detection step is carried out.

被加工物はシリコンウエーハであり、レーザー光線の波長は近赤外線とすることができる。 The workpiece is a silicon wafer, and the wavelength of the laser beam can be near infrared rays.

本発明のレーザー加工方法は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物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被加工物の内部に位置
付けて照射し改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置を用いたレーザー加工方法であって、該レーザー光線照射手段の集光器をパワーメータに対峙させてレーザー光線を照射し第1のパワーを検出する第1の検出ステップと、該集光器と該パワーメータとの間に被加工物を位置付けてレーザー光線を照射し第2のパワーを検出する第2の検出ステップと、該第1のパワーと該第2のパワーとから被加工物の透過率を表す指標を算出する透過率算出ステップと、該透過率を表す指標から被加工物の内部に改質層が形成できるか否かを判定する改質層形成判定ステップと、該改質層形成判定ステップによって改質層が形成できると判定された被加工物に対してレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し改質層を形成する改質層形成ステップと、から少なくとも構成され、該パワーメータは、該保持手段に配設されたチャックテーブルに隣接して配設されており、該集光器と該保持手段とを相対的に移動して該第1の検出ステップを実施し、該保持手段のチャックテーブルからはみ出して該パワーメータに至るように被加工物を該チャックテーブルに保持し、該第2の検出ステップを実施することにより、被加工物が改質層を形成し得るものであるのかを容易に判定し、改質層が確実に形成されるレーザー加工を実施することができる。
In the laser processing method of the present invention, a holding means for holding the workpiece and a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece held by the holding means are positioned inside the workpiece. A laser processing apparatus equipped with at least a laser beam irradiating means provided with a light collector for irradiating and forming a modified layer and a processing feeding means for relatively processing and feeding the holding means and the laser beam irradiating means is used. The first detection step of irradiating the laser beam with the concentrator of the laser beam irradiating means facing the power meter to detect the first power, and the concentrator and the power meter. A second detection step in which a work piece is positioned between the two and irradiated with a laser beam to detect a second power, and an index representing the transmission rate of the work piece from the first power and the second power. It is modified by the calculated permeability calculation step, the modified layer formation determination step for determining whether or not the modified layer can be formed inside the workpiece from the index representing the permeability, and the modified layer formation determination step. The power meter comprises at least a modified layer forming step of irradiating a work piece determined to be able to form a quality layer with a condensing point of a laser beam positioned inside to form a modified layer. It is arranged adjacent to the chuck table disposed in the holding means, and the light collector and the holding means are relatively moved to carry out the first detection step, and the holding means of the holding means is performed. By holding the workpiece on the chuck table so as to protrude from the chuck table and reach the power meter and carry out the second detection step , the workpiece can form a modified layer. It is possible to easily determine whether or not the light is formed, and perform laser processing to ensure that the modified layer is formed.

本発明の実施に使用されるレーザー加工装置の全体を示す斜視図、および被加工物のシリコンウエーハ示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole of the laser processing apparatus used for carrying out this invention, and is the perspective view which shows the silicon wafer of a work piece. 本発明の第1の検出ステップの動作を説明する概略図(a)、第2の検出ステップの動作を説明する概略図(b)である。It is the schematic (a) explaining the operation of the 1st detection step of this invention, and the schematic (b) explaining the operation of the 2nd detection step. 本発明に基づき実施されるレーザー加工方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the laser processing method carried out based on this invention. 本発明の改質層形成ステップを説明するための概略図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modified layer formation step of this invention.

以下、本発明に基づいて構成されたレーザー加工方法について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。 Hereinafter, the laser processing method configured based on the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1には、本発明に基づいて構成されるレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置2の全体斜視図、および被加工物としてのシリコンウエーハ(100、110)の斜視図が示されている。なお、本発明によって透過率が検出される被加工物は、表面にデバイス等が形成される前のシリコンウエーハ100(図中(a)を参照、以下「ダミーウエーハ」という。)でもよいし、該ダミーウエーハ100の表面110a上の分割予定ライン112によって区画された領域にデバイス114が形成されたシリコンウエーハ110(図中(b))であってもよい。 FIG. 1 shows an overall perspective view of a laser processing apparatus 2 for carrying out a laser processing method configured based on the present invention, and a perspective view of a silicon wafer (100, 110) as a workpiece. There is. The workpiece whose transmittance is detected by the present invention may be a silicon wafer 100 (see (a) in the figure, hereinafter referred to as "dummy wafer") before a device or the like is formed on the surface. It may be a silicon wafer 110 ((b) in the figure) in which a device 114 is formed in a region partitioned by a planned division line 112 on the surface 110a of the dummy wafer 100.

図1に示すレーザー加工装置2は、被加工物を保持する保持手段22と、静止基台2a上に配設され保持手段22を移動させる移動手段23と、保持手段22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24と、静止基台2a上の移動手段23の側方に矢印Zで示すZ方向に立設される垂直壁部51、及び垂直壁部51の上端部から水平方向に延びる水平壁部52からなる枠体50とを備えている。枠体50の水平壁部52内部には、本発明のレーザー加工装置2の主要部を構成するレーザー光線照射手段24の光学系が内蔵されており、水平壁部52の先端部下面側には、レーザー光線照射手段24を構成する集光器241が配設されると共に、集光器241に対して図中矢印Xで示す方向で隣接する位置に撮像手段26が配設される。該撮像手段26は、可視光線により撮像する通常の撮像素子(CCD)と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕える光学系と、該光学系が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)とを含む。 The laser processing apparatus 2 shown in FIG. 1 includes a holding means 22 for holding an workpiece, a moving means 23 arranged on a stationary base 2a for moving the holding means 22, and a workpiece held by the holding means 22. From the laser beam irradiating means 24 that irradiates an object with a laser beam, the vertical wall portion 51 erected in the Z direction indicated by the arrow Z on the side of the moving means 23 on the stationary base 2a, and the upper end portion of the vertical wall portion 51. It includes a frame body 50 composed of a horizontal wall portion 52 extending in the horizontal direction. The optical system of the laser beam irradiating means 24 constituting the main part of the laser processing apparatus 2 of the present invention is built in the horizontal wall portion 52 of the frame body 50, and the lower surface side of the tip portion of the horizontal wall portion 52 has a built-in optical system. The condenser 241 constituting the laser beam irradiating means 24 is arranged, and the imaging means 26 is arranged at a position adjacent to the condenser 241 in the direction indicated by the arrow X in the figure. The image pickup means 26 includes a normal image pickup element (CCD) that images with visible light, an infrared ray irradiation means that irradiates an workpiece with infrared rays, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared ray irradiation means, and the optical system. Includes an image pickup element (infrared CCD) that outputs an electric signal corresponding to the infrared rays captured by the camera.

保持手段22は、図中に矢印Xで示すX方向において移動自在に基台2aに搭載された矩形状のX方向可動板30と、図中に矢印Yで示すY方向において移動自在にX方向可動板30に搭載された矩形状のY方向可動板31と、Y方向可動板31の上面に固定された円筒状の支柱32と、支柱32の上端に固定された矩形状のカバー板33とを含む。カバー板33には該カバー板33上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持し、図示しない回転駆動手段により回転可能に構成されたチャックテーブル34が配設されている。チャックテーブル34の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック35からなる吸引保持手段が配置されている。吸着チャック35は、支柱32を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。カバー板33においてチャックテーブル34のX方向に隣接した位置に、レーザー光線照射手段24から照射されるレーザー光線のパワー(出力)を検出するパワーメータ36が配設されている。パワーメータ36は、後述する制御装置20に図示しないケーブルによって接続されており、測定すべきレーザー光線の全光量を受光できる面積に配置された複数の受光素子で構成され、受光したレーザー光線のパワーを制御装置20に出力する。なお、X方向は図1に矢印Xで示す方向であり、Y方向は矢印Yで示す方向であってX方向に直交する方向である。X方向、Y方向で規定される平面は実質上水平である。 The holding means 22 has a rectangular X-direction movable plate 30 mounted on the base 2a so as to be movable in the X direction indicated by the arrow X in the drawing, and the holding means 22 to be movable in the X direction indicated by the arrow Y in the drawing. A rectangular Y-direction movable plate 31 mounted on the movable plate 30, a cylindrical strut 32 fixed to the upper surface of the Y-direction movable plate 31, and a rectangular cover plate 33 fixed to the upper end of the strut 32. including. The cover plate 33 holds a circular workpiece extending upward through an elongated hole formed on the cover plate 33, and is provided with a chuck table 34 rotatably configured by a rotation driving means (not shown). Has been done. On the upper surface of the chuck table 34, a suction holding means composed of a circular suction chuck 35 formed of a porous material and extending substantially horizontally is arranged. The suction chuck 35 is connected to a suction means (not shown) by a flow path passing through the support column 32. A power meter 36 for detecting the power (output) of the laser beam emitted from the laser beam irradiating means 24 is arranged at a position adjacent to the chuck table 34 in the X direction on the cover plate 33. The power meter 36 is connected to a control device 20 described later by a cable (not shown), and is composed of a plurality of light receiving elements arranged in an area capable of receiving the total amount of the laser beam to be measured, and controls the power of the received laser beam. Output to device 20. The X direction is the direction indicated by the arrow X in FIG. 1, and the Y direction is the direction indicated by the arrow Y and is orthogonal to the X direction. The planes defined in the X and Y directions are substantially horizontal.

制御装置20は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置(CPU)と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ(ROM)と、検出した検出値、演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている(詳細についての図示は省略)。 The control device 20 is configured by a computer and temporarily stores a central processing unit (CPU) that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) that stores a control program and the like, detected detection values, arithmetic results, and the like. It has a readable and writable random access memory (RAM) for storing in, an input interface, and an output interface (details are not shown).

移動手段23は、制御装置20によって制御されるものであり、X方向移動手段40と、Y方向移動手段42と、を含む。X方向移動手段40は、モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換してX方向可動板30に伝達し、基台2a上の案内レールに沿ってX方向可動板30をX方向において進退させる。Y方向移動手段42は、モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換し、Y方向可動板31に伝達し、X方向可動板30上の案内レールに沿ってY方向可動板31をY方向において進退させる。なお、図示は省略するが、X方向移動手段40、Y方向移動手段42には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル34のX方向の位置、Y方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、制御装置20から指示される信号に基づいてX方向移動手段40、Y方向移動手段42、及び図示しない回転駆動手段が駆動され、任意の位置および角度にチャックテーブル34を正確に位置付けることが可能になっている。なお、上記したレーザー加工装置2全体、及び移動手段23等は、通常の加工状態では、説明の都合上省略された図示しないカバー、蛇腹等により覆われており、内部に粉塵や埃等が入らないように構成される。 The moving means 23 is controlled by the control device 20, and includes an X-direction moving means 40 and a Y-direction moving means 42. The X-direction moving means 40 converts the rotational motion of the motor into a linear motion via a ball screw and transmits it to the X-direction movable plate 30, and X-direction movable plate 30 is X along the guide rail on the base 2a. Move forward and backward in the direction. The Y-direction moving means 42 converts the rotational motion of the motor into a linear motion via the ball screw, transmits it to the Y-direction movable plate 31, and transmits the Y-direction movable plate 31 along the guide rail on the X-direction movable plate 30. Is advanced and retreated in the Y direction. Although not shown, the X-direction moving means 40 and the Y-direction moving means 42 are provided with position detecting means, respectively, in the X-direction position, the Y-direction position, and the circumferential direction of the chuck table 34. The rotation position is accurately detected, and the X-direction moving means 40, the Y-direction moving means 42, and the rotation driving means (not shown) are driven based on the signal instructed from the control device 20, and the chuck table 34 is driven to an arbitrary position and angle. Can be accurately positioned. In the normal processing state, the entire laser processing apparatus 2 and the moving means 23 and the like described above are covered with a cover, a bellows, etc. (not shown) omitted for convenience of explanation, and dust, dust, etc. are contained inside. It is configured not to.

本発明を実施するレーザー加工装置2は、概ね以上のように構成されており、以下に、本発明のレーザー加工方法について説明する。 The laser processing apparatus 2 for carrying out the present invention is generally configured as described above, and the laser processing method of the present invention will be described below.

図2は、本発明によって実施されるレーザー加工方法の手順をフローチャートで示したものである。このフローチャートを参照しながら本発明のレーザー加工方法について説明する。 FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the laser processing method carried out by the present invention. The laser processing method of the present invention will be described with reference to this flowchart.

(第1の検出ステップ)
本発明のレーザー加工方法を実施するに際し、まず第1の検出ステップ(S1)を実施する。第1の検出ステップを実施するためには、最初にカバー板33上に配設されたパワーメータ36とレーザー光線照射手段24の集光器241との位置合わせを行う。この位置合わせは保持手段22をX方向、Y方向に移動させるX方向移動手段40、Y方向移動手段42を制御することにより、撮像手段26によりパワーメータ36の中心位置を撮像してその位置を検出し、集光器241とパワーメータ36とを相対的に移動させることにより集光器241をパワーメータに対峙させる。なお、集光器241とパワーメータ36との位置合わせは、必ずしも撮像手段26を使用して実施することに限定されず、集光器241から照射されるレーザー光線の照射位置をオペレータが目視により確認しながら行ってもよい。
(First detection step)
In carrying out the laser processing method of the present invention, first, the first detection step (S1) is carried out. In order to carry out the first detection step, first, the power meter 36 arranged on the cover plate 33 and the concentrator 241 of the laser beam irradiating means 24 are aligned. In this alignment, the center position of the power meter 36 is imaged by the image pickup means 26 by controlling the X direction moving means 40 and the Y direction moving means 42 that move the holding means 22 in the X direction and the Y direction, and the position is determined. By detecting and moving the concentrator 241 and the power meter 36 relatively, the concentrator 241 faces the power meter. The alignment between the condenser 241 and the power meter 36 is not necessarily limited to the use of the image pickup means 26, and the operator visually confirms the irradiation position of the laser beam emitted from the condenser 241. You may go while doing it.

集光器241とパワーメータ36との位置合わせを実施したならば、図3(a)に示すように、レーザー光線照射手段24の図示しないレーザー発振器からレーザー光線LBを発振し、集光器241からパワーメータ36に対して照射して、レーザー光線LBのパワーを制御装置20に出力する。この際、レーザー光線LBの集光位置Pは、パワーメータ36の受光素子の高さに合わせるのではなく、所定の距離だけ上方に位置付ける(デフォーカス)。これにより、パワーメータ36において計測される集光スポットのパワー密度が過剰に大きくならないようにし、パワーメータ36の劣化を抑制する。また、レーザー光線LBの上記デフォーカス量は、パワーメータ36に照射されるレーザー光線LBの全光量がパワーメータ36にて受光されるようにする。なお、この際に照射されるレーザー光線LBのパワーは、実際に被加工物に加工を施す際のパワーと比して低くすることが好ましい。 After aligning the condenser 241 and the power meter 36, as shown in FIG. 3A, the laser beam LB is oscillated from a laser oscillator (not shown) of the laser beam irradiating means 24, and the power is generated from the condenser 241. The meter 36 is irradiated with light, and the power of the laser beam LB is output to the control device 20. At this time, the condensing position P of the laser beam LB is not adjusted to the height of the light receiving element of the power meter 36, but is positioned upward by a predetermined distance (defocus). As a result, the power density of the condensing spot measured by the power meter 36 is prevented from becoming excessively large, and deterioration of the power meter 36 is suppressed. Further, the defocus amount of the laser beam LB is such that the total amount of light of the laser beam LB irradiated to the power meter 36 is received by the power meter 36. The power of the laser beam LB irradiated at this time is preferably lower than the power when actually processing the workpiece.

上記した第1検出ステップにて照射されるレーザー光線の照射条件は、例えば、以下のように設定することができる。
波長 :1342nm
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :1000mW
The irradiation conditions of the laser beam irradiated in the first detection step described above can be set as follows, for example.
Wavelength: 1342nm
Repeat frequency: 90kHz
Average output: 1000mW

図3(a)から理解されるように、第1の検出ステップで検出されるレーザー光線のパワーは、レーザー光線照射手段24から照射されるレーザー光線LBのパワーであり、本実施形態では、1000mW(1W)が検出される。検出されたパワーは、制御装置20のメモリに「第1のパワー(P1)」として記憶される。なお、レーザー光線照射手段24に搭載された図示しないレーザー発振器のパワーは、経年変化等で低下したり、レーザー発振器の品質ばらつき等で変化したりする場合があり、この第1検出ステップを実施することにより正確にレーザー光線LBの第1のパワー(P1)が検出される。 As can be understood from FIG. 3A, the power of the laser beam detected in the first detection step is the power of the laser beam LB irradiated from the laser beam irradiating means 24, and in the present embodiment, 1000 mW (1 W). Is detected. The detected power is stored in the memory of the control device 20 as "first power (P1)". The power of the laser oscillator (not shown) mounted on the laser beam irradiating means 24 may decrease due to aging or the like, or may change due to the quality variation of the laser oscillator or the like, and this first detection step should be carried out. More accurately, the first power (P1) of the laser beam LB is detected.

(第2の検出ステップ)
上記したように、第1の検出ステップが実施され第1のパワー(P1)を制御装置20のメモリに記憶したならば、図2に示す第2の検出ステップ(S2)を実施する。具体的には、図1に示したダミーウエーハ100を用意し、図3(b)に示すように、ダミーウエーハ100が、パワーメータ36の受光素子を覆うように位置付ける。この際、チャックテーブル34からはみ出してパワーメータ36に至るようにダミーウエーハ100を載置し、吸着チャック35に接続された図示しない吸引手段を作動してダミーウエーハ100がずれないように保持することが好ましい。このようにダミーウエーハ100を位置付けたならば、上記した第1の検出ステップと同じ照射条件でレーザー光線LBをパワーメータ36に照射する。なお、上記したダミーウエーハ100は、被加工物として加工されるシリコンウエーハ110の基板となるものであり、シリコンウエーハ110の基板と同一のインゴットから、同一の製造過程を経て生産されるものである。よってダミーウエーハ100の透過率を知ることで、シリコンウエーハ110の基板の透過率を知ることができる。
(Second detection step)
As described above, when the first detection step is carried out and the first power (P1) is stored in the memory of the control device 20, the second detection step (S2) shown in FIG. 2 is carried out. Specifically, the dummy wafer 100 shown in FIG. 1 is prepared, and as shown in FIG. 3B, the dummy wafer 100 is positioned so as to cover the light receiving element of the power meter 36. At this time, the dummy wafer 100 is placed so as to protrude from the chuck table 34 and reach the power meter 36, and a suction means (not shown) connected to the suction chuck 35 is operated to hold the dummy wafer 100 so as not to shift. Is preferable. When the dummy wafer 100 is positioned in this way, the power meter 36 is irradiated with the laser beam LB under the same irradiation conditions as in the first detection step described above. The above-mentioned dummy wafer 100 is a substrate of a silicon wafer 110 to be processed as a workpiece, and is produced from the same ingot as the substrate of the silicon wafer 110 through the same manufacturing process. .. Therefore, by knowing the transmittance of the dummy wafer 100, it is possible to know the transmittance of the substrate of the silicon wafer 110.

上記したようにダミーウエーハ100を保持した状態でパワーメータ36に向けてレーザー光線LBが照射されると、ダミーウエーハ100に吸収されずに透過したレーザー光線LBがパワーメータ36にて受光される。本実施形態では、600mWが検出され、検出されたパワーは、制御装置20のメモリに「第2のパワー(P2)」として記憶される。 When the laser beam LB is irradiated toward the power meter 36 while holding the dummy wafer 100 as described above, the laser beam LB transmitted through without being absorbed by the dummy wafer 100 is received by the power meter 36. In the present embodiment, 600 mW is detected, and the detected power is stored in the memory of the control device 20 as "second power (P2)".

(透過率算出ステップ)
上記したように、第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)が実行されたならば、図2に示す透過率算出ステップ(S3)が実施される。この透過率算出ステップ(S3)では、制御装置20に記憶された第1のパワー(P1=1000mW)と第2のパワー(P2=600mW)とから、被加工物の透過率を表す指標を算出する。具体的には以下のような演算を実施する。
透過率(R)=(第2のパワー(P2)/第1のパワー(P1))×100
=(600(mW)/1000(mW))×100=60(%)
(Transmittance calculation step)
As described above, if the first detection step (S1) and the second detection step (S2) are executed, the transmittance calculation step (S3) shown in FIG. 2 is executed. In this transmittance calculation step (S3), an index representing the transmittance of the workpiece is calculated from the first power (P1 = 1000 mW) and the second power (P2 = 600 mW) stored in the control device 20. do. Specifically, the following operations are performed.
Transmittance (R) = (second power (P2) / first power (P1)) × 100
= (600 (mW) / 1000 (mW)) x 100 = 60 (%)

上記した透過率算出ステップ(S3)が実行されることにより、本実施形態のダミーウエーハ100の透過率(R=60%)が算出され、制御装置20のメモリに記憶される。なお、透過率算出ステップ(S3)で算出される透過率(R)は、透過率を表す指標であればよく、上記した演算により算出されることに限定されない。例えば、ダミーウエーハ100によりレーザー光線LBが吸収される吸収率を演算するものであってもよい。吸収率を算出する場合は、第1のパワー(P1)から第2のパワー(P2)を引いた値(P1-P2)を分子とし、第1のパワー(P1)を分母とすることで吸収率を算出することができる。該吸収率は、透過率が高いほど低く、透過率が低いほど高い値を示すものであり、実質的に透過率を表す指標として本発明に利用することができる。 By executing the above-mentioned transmittance calculation step (S3), the transmittance (R = 60%) of the dummy wafer 100 of the present embodiment is calculated and stored in the memory of the control device 20. The transmittance (R) calculated in the transmittance calculation step (S3) may be an index representing the transmittance, and is not limited to being calculated by the above calculation. For example, the absorption rate at which the laser beam LB is absorbed by the dummy wafer 100 may be calculated. When calculating the absorption rate, the numerator is the value (P1-P2) obtained by subtracting the second power (P2) from the first power (P1), and the first power (P1) is used as the denominator for absorption. The rate can be calculated. The higher the transmittance, the lower the absorption rate, and the lower the transmittance, the higher the value, and the absorption rate can be used in the present invention as an index substantially representing the transmittance.

(改質層形成判定ステップ)
上記した透過率算出ステップ(S3)が実行されたならば、改質層形成可能か否かを判定する改質層形成判定ステップ(S4)を実施する。具体的には、透過率に関する所定の判定基準、例えば、レーザー光線照射手段24から照射されるレーザー光線LBの波長(1342nm)に対して透過率30%以上であるか否かを判定するステップであり、本実施形態で計測した透過率は、R=60%(≧30%)であることから、この判定基準を満たす、すなわち改質層形成判定ステップ(S4)において改質層形成可能(Yes)と判定される。なお、透過率を表す指標として吸収率を使用する場合は、吸収率が70%以下であるか否かを判定基準とすればよい。また、この判定基準は、使用するレーザー加工装置の加工条件、被加工物の物性、厚み等を考慮して適宜決定されてよい。
(Modified layer formation determination step)
If the above-mentioned transmittance calculation step (S3) is executed, the modified layer formation determination step (S4) for determining whether or not the modified layer can be formed is carried out. Specifically, it is a step of determining whether or not the transmittance is 30% or more with respect to a predetermined determination criterion regarding the transmittance, for example, the wavelength (1342 nm) of the laser beam LB irradiated from the laser beam irradiating means 24. Since the transmittance measured in this embodiment is R = 60% (≧ 30%), it satisfies this determination criterion, that is, the modified layer can be formed (Yes) in the modified layer formation determination step (S4). It is judged. When the absorption rate is used as an index representing the transmittance, whether or not the absorption rate is 70% or less may be used as a determination criterion. Further, this determination criterion may be appropriately determined in consideration of the processing conditions of the laser processing apparatus to be used, the physical properties of the workpiece, the thickness, and the like.

(改質層形成ステップ)
上記した改質層形成判定ステップ(S4)においてYesと判定されたならば、次に改質層形成ステップ(S5)を実施する。上記したように、透過率(R)の算出は、ダミーウエーハ100に基づいて算出したものであるが、実際の改質層の形成はデバイス14が形成されたシリコンウエーハ110に対して実施される。具体的には、複数のシリコンウエーハ110が収容されたカセット(図示は省略する。)から搬送され、チャックテーブル34に載置されたシリコンウエーハ110に対してレーザー加工が実施される。この際に照射されるレーザー光線LB’は、第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)において照射されたレーザー光線LBと同一の波長を有するレーザー光線であるが、実際に改質層を形成するため透過率を算出する際のレーザー光線LBよりも高い出力が設定される。
(Modified layer formation step)
If it is determined to be Yes in the above-mentioned modified layer formation determination step (S4), then the modified layer formation step (S5) is carried out. As described above, the transmittance (R) is calculated based on the dummy wafer 100, but the actual formation of the modified layer is performed on the silicon wafer 110 on which the device 14 is formed. .. Specifically, laser processing is performed on the silicon wafer 110 which is conveyed from a cassette (not shown) containing a plurality of silicon wafers 110 and placed on the chuck table 34. The laser beam LB'irradiated at this time is a laser beam having the same wavelength as the laser beam LB irradiated in the first detection step (S1) and the second detection step (S2), but is actually a modified layer. Is set to a higher output than the laser beam LB when calculating the transmittance.

この改質層形成ステップ(S5)は、先ず上述した図1に示すレーザー加工装置2のチャックテーブル34上にシリコンウエーハ110の裏面110b側を上面にして載置する。そして、図4に示すように、図示しない吸引手段を作用させることによってチャックテーブル34の吸着チャック35上にシリコンウエーハ110を吸引保持する。なお、シリコンウエーハ110の表面110a側に保護テープを貼着し、保護テープを介して吸着チャック35上に吸着させてもよい。このようにして、シリコンウエーハ110を吸引保持したチャックテーブル34は、移動手段23によって撮像手段26の直下に位置付けられる。 In this modified layer forming step (S5), first, the silicon wafer 110 is placed on the chuck table 34 of the laser processing apparatus 2 shown in FIG. 1 with the back surface 110b side facing up. Then, as shown in FIG. 4, the silicon wafer 110 is suction-held on the suction chuck 35 of the chuck table 34 by operating a suction means (not shown). A protective tape may be attached to the surface 110a side of the silicon wafer 110 and sucked onto the suction chuck 35 via the protective tape. In this way, the chuck table 34 that sucks and holds the silicon wafer 110 is positioned directly under the image pickup means 26 by the moving means 23.

シリコンウエーハ110が保持されたチャックテーブル34が撮像手段26の直下に位置付けられると、撮像手段26および制御装置20によってシリコンウエーハ110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26および制御装置20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112と、分割予定ライン112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24の集光器241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。また、シリコンウエーハ110に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン112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される。このとき、シリコンウエーハ110の分割予定ライン112が形成されている表面110aは下側に位置しているが、上述したように、撮像手段26は、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)等で構成されているので、裏面110b側から透かして表面110a側の分割予定ライン112を撮像することができる。 When the chuck table 34 in which the silicon wafer 110 is held is positioned directly under the image pickup means 26, the image pickup means 26 and the control device 20 execute an alignment operation for detecting a machining area of the silicon wafer 110 to be laser-machined. That is, the image pickup means 26 and the control device 20 include a scheduled division line 112 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 2 and a condenser 241 of the laser beam irradiating means 24 that irradiates a laser beam along the scheduled division line 112. Image processing such as pattern matching for alignment is performed to align the laser beam irradiation position. Further, the alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed on the planned division line 112 formed on the silicon wafer 110 and extending in the direction orthogonal to the predetermined direction. At this time, the surface 110a on which the scheduled division line 112 of the silicon wafer 110 is formed is located on the lower side, but as described above, the image pickup means 26 is used for the infrared illumination means, the optical system for capturing the infrared rays, and the infrared rays. Since it is composed of an image pickup element (infrared CCD) or the like that outputs a corresponding electric signal, it is possible to take an image of the scheduled division line 112 on the front surface 110a side through the back surface 110b side.

以上のようにしてチャックテーブル34上に保持されたシリコンウエーハ110に形成されている分割予定ライン112を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図4に示すようにチャックテーブル34を、集光器241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112の一端をレーザー光線照射手段24の集光器241の直下に位置付ける。次に、集光器241から照射されるレーザー光線LB’の集光点を半導体ウエーハ2の表面110bから所定の深さ位置に位置付ける。そして、集光器241からシリコンウエーハ110に対して第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)において照射したレーザー光線LBと同一波長であって出力が大きいレーザー光線LB’を照射しつつ、チャックテーブル34を図4において矢印Xで示す方向に所定の加工送り速度で移動させる。そして、分割予定ライン112の他端が集光器241の照射位置に達したら、レーザー光線LB’の照射を停止するとともにチャックテーブル34の移動を停止する。このようにして改質層120を形成するレーザー加工を、移動手段22によりチャックテーブル34の回転、及び移動を実施しながら、シリコンウエーハ110の内部に、図4に示すような改質層120を形成し、最終的には、全ての分割予定ライン112に沿って改質層120を形成する。 When the planned division line 112 formed on the silicon wafer 110 held on the chuck table 34 is detected and the laser beam irradiation position is aligned as described above, the chuck table 34 is as shown in FIG. Is moved to the laser beam irradiation region where the condenser 241 is located, and one end of the predetermined division scheduled line 112 is positioned directly under the condenser 241 of the laser beam irradiation means 24. Next, the focusing point of the laser beam LB'irradiated from the condenser 241 is positioned at a predetermined depth position from the surface 110b of the semiconductor wafer 2. Then, the light collector 241 irradiates the silicon wafer 110 with a laser beam LB'having the same wavelength as the laser beam LB irradiated in the first detection step (S1) and the second detection step (S2) and having a large output. While moving the chuck table 34 in the direction indicated by the arrow X in FIG. 4, the chuck table 34 is moved at a predetermined machining feed rate. Then, when the other end of the scheduled division line 112 reaches the irradiation position of the condenser 241, the irradiation of the laser beam LB'is stopped and the movement of the chuck table 34 is stopped. The modified layer 120 as shown in FIG. 4 is formed inside the silicon wafer 110 while the chuck table 34 is rotated and moved by the moving means 22 in the laser processing for forming the modified layer 120 in this way. It is formed, and finally, the modified layer 120 is formed along all the planned division lines 112.

上記改質層形成ステップ(S5)において実施されるレーザー加工条件は、例えば次のように設定される。
波長 :1342nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :90kHz
平均出力 :1.7W
加工送り速度 :700mm/秒
The laser processing conditions carried out in the modified layer forming step (S5) are set as follows, for example.
Wavelength: 1342 nm pulsed laser Repeat frequency: 90 kHz
Average output: 1.7W
Machining feed rate: 700 mm / sec

なお、上記した第1の検出ステップ(S1)、第2の検出ステップ(S2)、改質層形成ステップ(S5)では、波長が1342nmのレーザー光線LB、LB’を照射したが、本発明は、波長が1342nmのレーザー光線であることに限定されず、被加工物の物性や、選択したレーザー光線照射手段24に応じて、近赤外線の波長域、例えば、1000nm~2500nm波長のレーザー光線から、任意の波長を選択することができる。 In the first detection step (S1), the second detection step (S2), and the modified layer formation step (S5) described above, the laser beams LB and LB'with a wavelength of 1342 nm were irradiated. The wavelength is not limited to a laser beam of 1342 nm, and an arbitrary wavelength can be selected from a near-infrared wavelength range, for example, a laser beam having a wavelength of 1000 nm to 2500 nm, depending on the physical characteristics of the workpiece and the selected laser beam irradiation means 24. You can choose.

(レーザー加工中止ステップ)
図3に戻り説明を続けると、改質層形成判定ステップ(S4)において、算出された透過率(R)が所定の条件(30%以上)を満たさず、Noと判定されたならば、改質層形成ステップ(S5)に進まず、レーザー加工中止ステップ(S6)に進む。このような透過率(R)のシリコンウエーハ110では、透過率が低すぎるため、設定された条件である加工条件に基づいてレーザー加工を実施しても、シリコンウエーハ110の内部に良好な改質層120を形成することができないと判断される。よって、その後に設定されたレーザー加工を中止する。なお、このレーザー加工中止ステップ(S6)によりレーザー加工を中止した場合であっても、レーザー加工条件を変更することにより対応できる場合は、レーザー加工条件の再設定(レーザー光線の波長、出力の変更等)を行ったうえで、改質層120の形成を行う改質層形成ステップを実行することとしてもよい。
(Laser processing stop step)
Returning to FIG. 3 and continuing the explanation, if the calculated transmittance (R) does not satisfy the predetermined condition (30% or more) in the modified layer formation determination step (S4) and is determined to be No, it is revised. Instead of proceeding to the layer forming step (S5), the process proceeds to the laser processing discontinuation step (S6). Since the transmittance of the silicon wafer 110 having such a transmittance (R) is too low, even if laser processing is performed based on the set processing conditions, the inside of the silicon wafer 110 is satisfactorily modified. It is determined that the layer 120 cannot be formed. Therefore, the laser processing set after that is stopped. Even if the laser processing is stopped by this laser processing stop step (S6), if the laser processing conditions can be changed, the laser processing conditions are reset (change of laser beam wavelength, output, etc.). ), And then the modified layer forming step of forming the modified layer 120 may be executed.

本発明は、上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の変形例を想定することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be assumed as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上記した実施形態では、被加工物であるシリコンウエーハ110を構成するダミーウエーハ100を用いて透過率を算出し、シリコンウエーハ110が改質層の形成に適するか否かを判定したが、本発明はこれに限定されない。シリコンウエーハ110には、デバイス114が形成されていない外周領域110cがあり、上記した第2の検出ステップにてダミーウエーハ100に代えてシリコンウエーハ110を載置し、その際に外周領域110cがパワーメータ36の受光素子を覆うように配置し、保持する。そして、シリコンウエーハ110の外周領域110cにレーザー光線LBを照射して透過するレーザー光線をパワーメータ36により受光して第2のパワーを検出することにより実際に加工が施されるシリコンウエーハ110の透過率を算出してもよい。このようにすれば、実際にデバイス114を基板上に形成する過程において生じた透過率の変化も加味した透過率となり、より精密に透過率を把握でき、改質層形成判定に反映させることができる。 For example, in the above-described embodiment, the transmittance is calculated using the dummy wafer 100 constituting the silicon wafer 110 as the workpiece, and it is determined whether or not the silicon wafer 110 is suitable for forming the modified layer. The present invention is not limited to this. The silicon wafer 110 has an outer peripheral region 110c on which the device 114 is not formed, and in the second detection step described above, the silicon wafer 110 is placed in place of the dummy wafer 100, and the outer peripheral region 110c is powered at that time. It is arranged and held so as to cover the light receiving element of the meter 36. Then, the transmittance of the silicon wafer 110 that is actually processed is determined by receiving the laser beam transmitted by irradiating the outer peripheral region 110c of the silicon wafer 110 with the laser beam LB with the power meter 36 and detecting the second power. It may be calculated. By doing so, the transmittance will be obtained in consideration of the change in the transmittance that occurs in the process of actually forming the device 114 on the substrate, and the transmittance can be grasped more accurately and reflected in the modification layer formation determination. can.

2:レーザー加工装置
20:制御装置
22:保持手段
23:移動手段
33:カバー板
34:チャックテーブル
35:吸着チャック
36:パワーメータ
40:X方向移動手段
42:Y方向移動手段
100:ダミーウエーハ
110:シリコンウエーハ
110a:表面
110b:裏面
110c:外周余剰領域
112:分割予定ライン
114:デバイス
2: Laser processing device 20: Control device 22: Holding means 23: Moving means 33: Cover plate 34: Chuck table 35: Suction chuck 36: Power meter 40: X direction moving means 42: Y direction moving means 100: Dummy wafer 110 : Silicon wafer 110a: Front surface 110b: Back surface 110c: Outer peripheral surplus area 112: Scheduled division line 114: Device

Claims (2)

被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物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被加工物の内部に位置付けて照射し改質層を形成する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を少なくとも備えたレーザー加工装置を用いたレーザー加工方法であって、
該レーザー光線照射手段の集光器をパワーメータに対峙させてレーザー光線を照射し第1のパワーを検出する第1の検出ステップと、
該集光器と該パワーメータとの間に被加工物を位置付けてレーザー光線を照射し第2のパワーを検出する第2の検出ステップと、
該第1のパワーと該第2のパワーとから被加工物の透過率を表す指標を算出する透過率算出ステップと、
該透過率を表す指標から被加工物の内部に改質層が形成できるか否かを判定する改質層形成判定ステップと、
該改質層形成判定ステップによって改質層が形成できると判定された被加工物に対してレーザー光線の集光点を内部に位置付けて照射し改質層を形成する改質層形成ステップと、
から少なくとも構成され
該パワーメータは、該保持手段に配設されたチャックテーブルに隣接して配設されており、該集光器と該保持手段とを相対的に移動して該第1の検出ステップを実施し、
該保持手段のチャックテーブルからはみ出して該パワーメータに至るように被加工物を該チャックテーブルに保持し、該第2の検出ステップを実施するレーザー加工方法。
A holding means for holding the work piece and a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the work piece held by the holding means are positioned inside the work piece and irradiated to form a modified layer. It is a laser processing method using a laser processing apparatus provided with at least a laser beam irradiating means provided with a light collector and a processing feeding means for relatively processing and feeding the holding means and the laser beam irradiating means.
The first detection step of irradiating the laser beam with the concentrator of the laser beam irradiating means facing the power meter and detecting the first power,
A second detection step of locating the workpiece between the concentrator and the power meter, irradiating it with a laser beam, and detecting the second power.
A transmittance calculation step for calculating an index representing the transmittance of the workpiece from the first power and the second power,
A modified layer formation determination step for determining whether or not a modified layer can be formed inside the workpiece from the index representing the transmittance, and
The modified layer forming step of forming the modified layer by irradiating the workpiece determined to be able to form the modified layer by the modified layer formation determination step with the condensing point of the laser beam positioned inside.
Consists of at least from
The power meter is arranged adjacent to the chuck table arranged in the holding means, and the concentrator and the holding means are relatively moved to carry out the first detection step. ,
A laser machining method in which a workpiece is held on the chuck table so as to protrude from the chuck table of the holding means and reach the power meter, and the second detection step is carried out .
被加工物はシリコンウエーハであり、レーザー光線の波長は近赤外線である請求項1に記載されたレーザー加工方法。 The laser processing method according to claim 1, wherein the workpiece is a silicon wafer and the wavelength of the laser beam is near infrared rays .
JP2017152854A 2017-08-08 2017-08-08 Laser processing method Active JP6998149B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017152854A JP6998149B2 (en) 2017-08-08 2017-08-08 Laser processing method
TW107124260A TWI782059B (en) 2017-08-08 2018-07-13 Laser processing method
CN201810862923.6A CN109382591B (en) 2017-08-08 2018-08-01 Laser processing method
KR1020180091060A KR102527031B1 (en) 2017-08-08 2018-08-06 Laser machining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017152854A JP6998149B2 (en) 2017-08-08 2017-08-08 Laser processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019033162A JP2019033162A (en) 2019-02-28
JP6998149B2 true JP6998149B2 (en) 2022-01-18

Family

ID=65416645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017152854A Active JP6998149B2 (en) 2017-08-08 2017-08-08 Laser processing method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6998149B2 (en)
KR (1) KR102527031B1 (en)
CN (1) CN109382591B (en)
TW (1) TWI782059B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI832975B (en) * 2019-03-08 2024-02-21 日商東京威力科創股份有限公司 Processing device and processing method
JP7266430B2 (en) * 2019-03-08 2023-04-28 株式会社ディスコ Laser processing equipment
JP7345970B2 (en) * 2019-07-11 2023-09-19 株式会社ディスコ Workpiece inspection method and laser processing equipment
JP7450447B2 (en) * 2020-04-14 2024-03-15 株式会社ディスコ laser processing equipment
JP7479762B2 (en) 2020-08-03 2024-05-09 株式会社ディスコ Manufacturing method for device chips
EP4447092A4 (en) * 2021-12-08 2025-03-19 Denso Corp WAFER MANUFACTURING METHOD

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111426A (en) 2002-09-13 2004-04-08 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser dicing equipment
JP2006108459A (en) 2004-10-07 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd Laser machining method and device of silicon wafer
JP2009140958A (en) 2007-12-03 2009-06-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser dicing device and dicing method
JP2011152561A (en) 2010-01-27 2011-08-11 Hamamatsu Photonics Kk Laser machining method
JP2011208017A (en) 2010-03-30 2011-10-20 Sumitomo Chemical Co Ltd Resin composition for laser beam welding, article for laser beam welding, and composite molded article
JP2014116361A (en) 2012-12-06 2014-06-26 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing method and laser processing device for wafer

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5916691A (en) * 1982-07-21 1984-01-27 Hitachi Ltd Laser processing equipment
JPH10305420A (en) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd Processing method of base material composed of oxide single crystal and method of manufacturing functional device
JP3991300B2 (en) * 2000-04-28 2007-10-17 株式会社Sumco Manufacturing method of bonded dielectric isolation wafer
JP3408805B2 (en) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 Cutting origin region forming method and workpiece cutting method
JP3570396B2 (en) * 2001-06-08 2004-09-29 日本電気株式会社 Laser emission power control method and laser device
WO2003076151A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. Method and device for processing fragile material
JP4408351B2 (en) * 2002-10-24 2010-02-03 リンテック株式会社 Alignment device
JP2006079069A (en) * 2004-08-13 2006-03-23 Sanyo Electric Co Ltd Electronic camera
JP4721259B2 (en) * 2004-08-30 2011-07-13 Hoya株式会社 Mask blank glass substrate manufacturing method, mask blank manufacturing method, and exposure mask manufacturing method
JP2008093682A (en) * 2006-10-10 2008-04-24 Tokyo Electron Ltd Method for adjusting position of laser beam emission apparatus
CN101584032B (en) * 2007-01-10 2011-03-30 芝浦机械电子株式会社 Equipment and method for mounting electronic component
JP2012238746A (en) * 2011-05-12 2012-12-06 Disco Abrasive Syst Ltd Division method of optical device wafer
JP2013046924A (en) * 2011-07-27 2013-03-07 Toshiba Mach Co Ltd Laser dicing method
JP6425368B2 (en) * 2012-04-27 2018-11-21 株式会社ディスコ Laser processing apparatus and laser processing method
CN104028919B (en) * 2013-03-06 2016-07-06 中国科学院理化技术研究所 Welding system for online monitoring laser crystal transmittance and online monitoring method thereof
US20140251533A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-11 Samsung Display Co., Ltd. Substrate peeling device, method for peeling substrate, and method for fabricating flexible display device
JP2015233064A (en) * 2014-06-09 2015-12-24 東京エレクトロン株式会社 Etching processing method and bevel etching device
JP6600237B2 (en) * 2015-11-26 2019-10-30 株式会社ディスコ Wafer dividing method and laser processing apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111426A (en) 2002-09-13 2004-04-08 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser dicing equipment
JP2006108459A (en) 2004-10-07 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd Laser machining method and device of silicon wafer
JP2009140958A (en) 2007-12-03 2009-06-25 Tokyo Seimitsu Co Ltd Laser dicing device and dicing method
JP2011152561A (en) 2010-01-27 2011-08-11 Hamamatsu Photonics Kk Laser machining method
JP2011208017A (en) 2010-03-30 2011-10-20 Sumitomo Chemical Co Ltd Resin composition for laser beam welding, article for laser beam welding, and composite molded article
JP2014116361A (en) 2012-12-06 2014-06-26 Disco Abrasive Syst Ltd Laser processing method and laser processing device for wafer

Also Published As

Publication number Publication date
TWI782059B (en) 2022-11-01
TW201910038A (en) 2019-03-16
CN109382591B (en) 2022-04-19
CN109382591A (en) 2019-02-26
KR102527031B1 (en) 2023-04-27
JP2019033162A (en) 2019-02-28
KR20190016445A (en) 2019-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6998149B2 (en) Laser processing method
KR102316369B1 (en) Laser machining method and laser machining apparatus
TWI610762B (en) Processing device
JP5964604B2 (en) Laser processing equipment
JP5969767B2 (en) Laser processing equipment
CN108723617B (en) Laser processing method
JP2008159616A (en) Wafer measuring apparatus and laser beam machining apparatus
CN104976955A (en) Height detecting apparatus
WO2004105110A1 (en) Laser dicing device
JP2018190856A (en) Laser processing method
JP7285636B2 (en) Plate-like material processing method
JP2009283566A (en) Laser processing method and laser processing device for wafer
JP2017217673A (en) Inspection method of laser beam
US9149886B2 (en) Modified layer forming method
JP7358107B2 (en) laser processing equipment
JP2010145230A (en) Height position measuring device of workpiece held on chuck table
JP6068074B2 (en) Method for forming gettering layer
JP7286464B2 (en) Laser processing equipment
JP5656690B2 (en) Laser processing equipment
JP7305273B2 (en) LASER PROCESSING METHOD AND LASER PROCESSING APPARATUS
JP7285637B2 (en) Plate-like material processing method
JP3813692B2 (en) Method for detecting special pattern inside semiconductor wafer in dicing machine
JP2021023978A (en) Confirmation method of processing performance of laser processing device
JP2021000645A (en) Laser processing device
JP2023181852A (en) Processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6998149

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250