[go: up one dir, main page]

TWI706821B - 雷射加工裝置 - Google Patents

雷射加工裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI706821B
TWI706821B TW106110733A TW106110733A TWI706821B TW I706821 B TWI706821 B TW I706821B TW 106110733 A TW106110733 A TW 106110733A TW 106110733 A TW106110733 A TW 106110733A TW I706821 B TWI706821 B TW I706821B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser light
laser
wafer
condenser
processing device
Prior art date
Application number
TW106110733A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201739553A (zh
Inventor
桐原直俊
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
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 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
Publication of TW201739553A publication Critical patent/TW201739553A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI706821B publication Critical patent/TWI706821B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working 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
    • H10P90/00—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0613—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis
    • B23K26/0617—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams having a common axis and with spots spaced along the common axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B23K26/384—Removing material by boring or cutting by boring of specially shaped holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0007—Applications not otherwise provided for
    • H10D64/011—
    • H10P34/42—
    • H10P54/00—
    • H10P72/70—
    • H10P95/00—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices

Landscapes

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

Abstract

本發明的課題為提供一種雷射加工裝置，其可形成能夠在不需要較大的力的情形下分割基板的屏蔽通孔。解決手段是雷射加工裝置的聚光器具有球面像差的功能。由於聚光器具有球面像差的功能，因此可因應所照射的雷射光線的橫斷面的位置來使聚光點位置在晶圓的厚度方向上連續地變化。藉此，可以藉由雷射光線的一次的照射，而涵蓋晶圓的正面至背面來形成由細孔與圍繞此細孔之非晶質構成之均質的屏蔽通孔。

Description

雷射加工裝置
發明領域
本發明是有關於在由例如矽、藍寶石、碳化矽、氮化鎵等構成的晶圓上施行雷射加工之雷射加工裝置。
發明背景
藉由交叉的複數條分割預定線區劃而在正面上形成有IC、LSI、LED、SAW器件、功率器件等的複數個器件的晶圓，是藉由雷射加工裝置形成分割起點，並且被分割成一個個的器件晶片，且將器件晶片利用在行動電話、個人電腦、照明機器等之電氣機器上(參照例如專利文獻1)。
雷射加工裝置大致由保持被加工物的工作夾台、具備有將雷射光線照射在保持於該工作夾台上的被加工物之聚光器的雷射光線照射組件、與將該工作夾台與該雷射光線照射組件相對地加工進給之加工進給組件所構成，且能夠藉由沿著晶圓的分割預定線高精度地照射雷射光線，而施行分割加工，其中該分割加工是形成用於分割成一個個的器件晶片之分割起點。
關於形成該分割起點的雷射加工裝置，可分為下述類型：如揭示於該專利文獻1中之照射對於被加工物具有吸收性之波長的雷射光線來施行燒蝕加工的類型之 雷射加工裝置、與將對於被加工物具有穿透性之波長的雷射光線之聚光點定位在被加工物的內部而照射以形成改質層的類型之雷射加工裝置(參照例如專利文獻2)。不過，不論是哪種類型，為了將晶圓完全切斷，均必須沿著分割預定線照射複數次雷射光線，而有生產性較差的問題。
於是，本發明的申請人已經開發且提出的有下述的技術：將聚光並照射對於為被加工物之晶圓具有穿透性的雷射光線之聚光透鏡的數值孔徑，因應形成晶圓的材料之折射率來進行適當設定，藉此形成由從分割預定線的正面至到達背面之細孔與圍繞該細孔之非晶質所構成的所謂的屏蔽通孔，且將該屏蔽通孔沿著分割預定線形成來作為分割起點(參照例如專利文獻3)。再者，在已揭示於專利文獻1~3的技術中，作為配設在雷射光線照射組件的聚光器之聚光透鏡，是採用非球面透鏡，且調整凹凸面的形狀、或者藉由複數片的透鏡之組合來進行構成等，而設定成將雷射光線聚光在通過晶圓中的被加工點的光軸上之1點。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平10-305420號公報
專利文獻2：日本專利特許第3408805號公報
專利文獻3：日本專利特開2014-221483號公報
發明概要
但是，依據以揭示於該專利文獻3的雷射光線加工裝置所形成之以往的屏蔽通孔，雖然可在不對相同的加工點照射複數次雷射光線之情形下，形成脆弱的分割起點，但是要對應於晶圓的材料與厚度的變化並且沿著分割預定線形成所期望的均質之屏蔽通孔是不容易的。尤其是，由於沿著分割預定線所形成的該屏蔽通孔之強度(=脆弱度)會由於照射在晶圓之雷射光線的功率而受到很大影響，因此變得必須將雷射光線的功率適當地調整成使所形成的屏蔽通孔沿著分割預定線成為預定的一定之強度。不過，藉由將聚光點設定成在已薄化的晶圓之內部的1點來形成屏蔽通孔時，會難以涵蓋分割預定線的全體來形成均質的屏蔽通孔，結果是，藉由於形成屏蔽通孔後施加外力之作法來將基板分割成一個個的器件晶片時，會有需要比較大的力(例如40N)之問題。
本發明是有鑒於上述事實而作成的發明，其主要的技術課題在於提供一種雷射加工裝置，其可形成能夠在不需要較大的力的情形下分割基板的屏蔽通孔。
依據本發明，可提供一種雷射加工裝置，其具備：工作夾台，保持晶圓；雷射光線照射組件，對保持於該工作夾台上的晶圓照 射雷射光線；及加工進給機構，將該工作夾台與該雷射光線照射組件相對地加工進給，該雷射光線照射組件包含：雷射振盪器，震盪產生脈衝雷射光線；及聚光器，將該雷射振盪器所震盪產生的脈衝雷射光線聚光而照射在保持於該工作夾台的晶圓上，該聚光器具有球面像差的功能，該球面像差的功能是將藉由通過該聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，定位成比藉由通過該聚光器的外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝該工作夾台側連續地變化，且雷射加工裝置是藉由將聚光點位置為因應於雷射光線的橫斷面位置而在晶圓的厚度方向上連續地變化之雷射光線照射在晶圓上，以在晶圓的內部形成由細孔與圍繞該細孔之非晶質構成的屏蔽通孔。
較理想的是，前述球面像差的功能可藉由具有球面像差的聚光透鏡來達成。或者是，前述球面像差的功能可藉由聚光透鏡、與聚光點補正板的組合來達成，該聚光點補正板是相對於該聚光透鏡配置在工作夾台側且可對藉由該聚光透鏡聚光之雷射光線的聚光點位置進行補正。較理想的是，所照射之雷射光線的橫斷面之中，從藉由外側之雷射光線所形成的聚光點到藉由內側之雷射光線所形成的聚光點為止，聚光點的延伸長度是50μm~2000μm。
根據本發明之雷射加工裝置，由於具有使聚光器所照射的雷射光線之聚光點的位置在晶圓的厚度方向上連續地變化之球面像差的功能，所以可以藉由雷射光線的一次的照射，而涵蓋晶圓的正面至背面來形成由細孔與圍繞此細孔之非晶質構成的屏蔽通孔，因此能夠有效地使用照射於晶圓之雷射光線的能量，且形成良好的屏蔽通孔。因此，由於可以在不須將照射之雷射光線的輸出特別地加大的情形下，形成均質的屏蔽通孔，且能夠使作為分割起點而作用的屏蔽通孔的強度降低，因此相較於以往能夠以較弱的力來將晶圓分割成一個個的器件晶片。
10:晶圓
12:分割預定線
14:器件
40:雷射加工裝置
41:基台
42:保持機構
43:移動組件
44:雷射光線照射組件
44a、44a’:聚光器
44b:雷射振盪器
44c:衰減器
44d、44e:聚光透鏡
44f:反射板
44g:聚光點補正板
45:攝像組件
50:支柱
51:X方向可動板
51a:導軌
52:蓋板
52a:長孔
53:Y方向可動板
54:工作夾台
56:吸附夾頭
58:夾具
60:X方向移動組件
60a、65a:馬達
60b、65b:滾珠螺桿
65:Y方向移動組件
100:屏蔽通孔
102:細孔
104:非晶質
F:框架
LB、LB1~LBn:雷射光線
P、P1~Pn:聚光點
T:黏著膠帶
X、Y:方向
圖1是根據本發明所構成之雷射加工裝置的全體立體圖。
圖2(a)、(b)是用於說明配設在記載於圖1之雷射加工裝置的雷射光線照射組件的概要之示意圖。
圖3是用於說明藉由圖2所示的雷射光線照射組件形成屏蔽通孔時的聚光點位置之示意圖。
圖4(a)顯示屏蔽通孔形成步驟之立體圖，圖4(b)是1個屏蔽通孔的示意立體圖，圖4(c)是於內部形成有複數個屏蔽通孔的晶圓之截面圖。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明實施形態之雷射加工裝置，參照附 加圖式來進行說明。
圖1中所示為本發明之雷射加工裝置40的全體立體圖。雷射加工裝置40是構成為具備基台41、保持被加工物的保持機構42、使保持機構42移動的移動組件43、對保持於保持機構42上的被加工物照射雷射光線之雷射光線照射組件44、攝像組件45、與藉由電腦所構成之圖未示的控制組件，且藉由控制組件來控制各個組件。
保持機構42包含在X方向上移動自如地搭載於基台41之矩形的X方向可動板51、在Y方向上移動自如地搭載於X方向可動板51之矩形的Y方向可動板53、固定在Y方向可動板53的上表面之圓筒狀的支柱50、與固定在支柱50的上端之矩形的蓋板52。蓋板52上形成有在Y方向上延伸的長孔52a。通過長孔52a而朝上方延伸之保持圓形的被加工物之作為保持組件的工作夾台54的上表面，配置有由多孔質材料形成且實質上水平地延伸的圓形的吸附夾頭56。吸附夾頭56是藉由通過支柱50的流路而連接到圖未示的吸引組件。在工作夾台54的周緣，於周方向上隔著間隔而配置有複數個夾具58。再者，X方向是圖1中以箭頭X表示的方向，Y方向是在圖1中以箭頭Y表示的方向且為正交於X方向的方向。以X方向、Y方向規定的平面為實質上水平。
移動組件43包含X方向移動組件60、Y方向移動組件65、與圖未示的旋轉組件。X方向移動組件60具有在基台41上於X方向上延伸的滾珠螺桿60b、與連結於 滾珠螺桿60b的一端部之馬達60a。滾珠螺桿60b之圖未示的螺帽部是固定在X方向可動板51的下表面。並且，X方向移動組件60會藉由滾珠螺桿60b將馬達60a的旋轉運動轉換成直線運動且傳達到X方向可動板51，以沿著基台41上的導軌43a使X方向可動板51在X方向上進退。Y方向移動組件65具有在X方向可動板51上於Y方向上延伸的滾珠螺桿65b、與連結於滾珠螺桿65b的一端部之馬達65a。滾珠螺桿65b之圖未示的螺帽部是固定在Y方向可動板53的下表面。並且，Y方向移動組件65會藉由滾珠螺桿65b將馬達65a的旋轉運動轉換成直線運動並傳達到Y方向可動板53，以沿著X方向可動板51上的導軌51a使Y方向可動板53在Y方向上進退。旋轉組件是內置於支柱50且使吸附夾頭56相對於支柱50旋轉。
雷射光線照射組件44是內置在從基台41的上表面朝上方延伸，且接著實質上水平地延伸的框體46中。如於圖2(a)中以方塊圖顯示其概要地，本實施形態的雷射光線照射組件44包含有雷射振盪器44b、衰減器44c與反射板44f，該雷射振盪器44b可振盪產生用於沿著為被加工物之晶圓10的分割預定線，形成由細孔與圍繞該細孔的非晶質構成的屏蔽通孔之波長(例如1030nm)的雷射光線，該衰減器44c是用於調整從雷射振盪器44b所震盪產生的雷射光線之輸出，該反射板44f是使以衰減器44c調整過輸出的雷射光線LB朝向具備有聚光透鏡44d的聚光器44a反射。
本實施形態中的雷射加工裝置40具備有圖未示之控制組件，該控制組件是由電腦所構成，並具備有依照控制程式進行演算處理之中央演算處理裝置(CPU)、可儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)、用於暫時保存檢測出的檢測值、演算結果等的可讀寫的隨機存取記憶體(RAM)、與輸入介面及輸出介面。對該控制組件的輸入介面可輸入的除了來自攝像組件45的圖像訊號之外，還有來自保持機構42之圖未示的X方向、Y方向之位置檢測組件的訊號等。又，可從該輸出介面向雷射振盪器44b、X方向移動組件60、Y方向移動組件65等傳送作動訊號。
攝像組件45是附設於框體46的前端下表面，且位於導軌43a的上方，而形成為可藉由使工作夾台54沿著導軌43a移動，來對載置在工作夾台54上的被加工物進行拍攝。再者，本實施形態的攝像組件45雖然是以藉由可見光線進行拍攝的圖未示之攝像元件(CCD)所構成的，但除此之外也可以具備有用於對被加工物照射紅外線的紅外線光源、與輸出對應於紅外線的電氣訊號之紅外線用攝像元件(紅外線CCD)。
在此，針對本發明之聚光器44a，參照著圖3來進一步說明。聚光器44a至少具備有聚光透鏡44d，該聚光透鏡44d具備有球面像差的功能，該球面像差的功能是根據本發明的技術思想，將藉由通過該聚光透鏡44d的內側之雷射光線LB1在聚光透鏡44d的光軸上所形成之聚光點P1的位置，定位成比藉由通過外側之雷射光線LBn在光 軸上所形成之聚光點Pn的位置更朝工作夾台54側延伸。該球面像差的功能雖然要藉由一般所知的球面透鏡來構成是可能的，但本發明並不一定是受限於此之發明，也可藉由非球面透鏡或複數個球面、非球面透鏡之組合來構成，只要是可在晶圓10的內部定位成使該聚光點P1~Pn於入射雷射光線的方向上延伸，則任何的構成皆可。再者，從該聚光點P1至Pn為止來變化聚光點位置的長度宜設定在50μm~2000μm之間。該長度雖然不一定必須設定得比為被加工物之晶圓10的厚度更大，但在例如晶圓10的厚度為300μm的情況下，是藉由設定成使聚光點P1~Pn涵蓋從正面至背面為止之全體(亦即在300μm)而延伸，而變得可更良好地形成屏蔽通孔。
針對基於本發明而構成之雷射加工裝置40的作用，參照著圖式來按照順序進行說明。首先，準備在以格子狀地形成的複數條分割預定線12所區劃出的各區域中形成有SAW器件14，且透過黏著膠帶T而保持於環狀的框架F之由鉭酸鋰(LiTaO3)構成的晶圓10。
在工作夾台54的吸附夾頭56上，將黏著膠帶T側朝下而載置該晶圓10，且藉由夾具58保持該環狀的框架F，並且作動圖未示的吸引組件而使負壓作用到吸附夾頭56以吸引保持晶圓10。
將晶圓10吸引保持在吸附夾頭56上後，作動X方向移動組件60、Y方向移動組件65，以移動工作夾台54而將晶圓10定位到攝像組件45的正下方。當將工作夾台 54定位到攝像組件45的正下方時，即可實行校準步驟，該校準步驟是藉由攝像組件45及圖未示之控制組件檢測晶圓10之用來雷射加工的區域。亦即，攝像組件45及圖未示之控制組件會實行用於進行半導體晶圓10之在預定方向上形成的分割預定線12、和沿著分割預定線12照射雷射光線之雷射光線照射組件44的聚光器44a的對位之型樣匹配(pattern matching)等圖像處理，而進行雷射光線照射位置的校準。再者，沿著形成在與該預定方向正交的方向之分割預定線12也是同樣地完成校準步驟。
實行上述之校準步驟後，將工作夾台54移動到聚光器44a所在的雷射光線照射區域，且定位成使形成於第1方向上的分割預定線12的一端成為在聚光器44a的正下方。然後，作動圖未示的聚光點位置調整組件且將聚光器44a於光軸方向上移動，而將聚光點定位在構成晶圓10之鉭酸鋰基板的內部的預定位置上。此時，設定成將藉由通過聚光透鏡44d的最內側之雷射光線LB1所形成之聚光點P1的位置，定位在為晶圓10的內部且為晶圓10的工作夾台54側(亦即背面附近)，且將藉由通過聚光透鏡44d的最外側之雷射光線LBn所形成之聚光點Pn的位置定位在晶圓10之形成有器件的正面側。藉此，藉由通過聚光器44a的聚光透鏡44d之雷射光線LB所形成的聚光點會形成為從晶圓10的背面延伸到正面。再者，在圖3以及圖4(c)中，雖然為了方便起見，而將雷射光線LB分解成LB1~LBn，並將聚光點P分解成P1~Pn來進行說明，但實際上，並不 能以像這樣分解的狀態看到。
進行了上述的聚光點之定位後，如圖4(a)所示，作動雷射光線照射組件44，以藉由雷射光線震振器44b在晶圓10內振盪產生形成屏蔽通孔100的脈衝雷射光線。將從雷射振盪器44b所震盪產生的脈衝雷射光線LB導引到衰減器44c，藉由衰減器44c的作用將其輸出調整成預定的值，且藉由聚光器44a聚光，並照射於晶圓10的分割預定線12之一端部。當開始雷射光線LB的照射時，可藉由作動X方向移動組件60，並將工作夾台54朝圖4的箭頭X所示之方向移動，而將該雷射光線LB沿著分割預定線12照射。藉此，沿著分割預定線12連續地形成如圖4(b)所示，朝上下方向延伸之由細孔102、與屏蔽該細孔之非晶質104所構成的屏蔽通孔100(參照4(c))。作動該雷射光線照射組件44、工作夾台54、X方向移動組件60、與Y方向移動組件65，而沿著在晶圓10的正面形成為格子狀的所有的分割預定線12形成該屏蔽通孔100。這樣進行而完成屏蔽通孔形成步驟後，搬送到分離步驟，該分離步驟是對晶圓10賦予外力來分離成一個個的器件14。再者，關於該分離步驟，因為並未構成本發明的主要部份，又能夠採用眾所周知的分離組件(參照例如上述的專利文獻3之圖8及其說明)，因此省略其詳細的說明。
上述屏蔽通孔形成步驟中的加工條件是設 定成例如以下所示。
波長：1030nm
平均輸出：3W
重複頻率：50kHz
脈衝寬度：10ps
光斑直徑：φ 10μm
聚光透鏡之數值孔徑/晶圓之折射率：0.05~0.20
X方向加工進給速度：500mm/秒
屏蔽通孔尺寸：φ 1μm之細孔，φ 10μm之非晶質
如上所述，本實施形態之雷射加工裝置中的聚光器具備球面像差的功能，該球面像差的功能是將藉由通過聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，定位成比藉由通過外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝工作夾台側延伸，而將藉由通過該聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點定位在晶圓的內部，來形成由細孔與圍繞該細孔之非晶質構成的屏蔽通孔。藉此，由於可將雷射光線的能量有效地使用在屏蔽通孔的形成，因此可將良好的屏蔽通孔遍及分割預定線全體而形成。並且，由於形成有該屏蔽通孔的分割預定線是遍及全體而變得十分地脆弱，因此在該分離步驟中，能夠以比較小的外力來分割成一個個的器件。
再者，在本實施形態中，雖然是設為使配設在聚光器44a的聚光透鏡44d具備有球面像差的功能，而該球面像差的功能是將藉由通過該聚光器44a的內側之雷射光線LB1所形成的聚光點P1之位置，定位成比藉由通過外 側之雷射光線LBn所形成的聚光點Pn之位置更朝工作夾台54側延伸，但本發明並不受限於此。例如，如圖2(b)所示，也可做成在配設於聚光器44a’的聚光透鏡44e的工作夾台54側之位置上配設聚光點補正板44g。其具備有下述的功能：相對於該聚光透鏡44e是將該透鏡面形成為在晶圓10內部的1點形成聚光點之情形，將該聚光點補正板44g配設於聚光透鏡44e與晶圓10之間，而相對於通過聚光透鏡44e的雷射光線來補正成使藉由通過內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，比藉由通過外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝該工作夾台側54延伸。
為了使其對於聚光點補正板44a具有上述之功能，可以藉由例如以玻璃素材形成聚光點補正板44g，且使雷射光線入射之面形成構成為球面形狀之凸面之作法來實現。藉由將這樣的聚光點補正板44g配設在上述位置，將已通過聚光透鏡44e的雷射光線LB中的內側、以及外側之進行方向，藉由通過聚光點補正板44g來進行補正，而將藉由通過聚光器44a’的內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，形成為比藉由通過外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝該工作夾台側54側延伸。並且，將藉由通過聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點定位在晶圓的內部而形成屏蔽通孔。結果是，與前述的實施形態同樣地，可將雷射光線的能量有效地使用在屏蔽通孔的形成上，而可將良好的屏蔽通孔遍及分割預定線全體而形成。
再者，在本發明中所謂的「具有球面像差的 功能」並不是指，僅使其產生以由完全的球面形狀所構成的凸透鏡而獲得之像差之情形。總而言之，其包含所有可發揮下述功能的情形：將藉由通過該聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，定位成比藉由通過外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝工作夾台側延伸之功能。又，在上述的實施形態中，雖然顯示的是從形成有SAW器件的正面側照射雷射光線之例，但本發明並不受限於此，也可以構成為將正、背面反轉，而從晶圓的背面側照射雷射光線。
10:晶圓
12:分割預定線
14:器件
44:雷射光線照射組件
44a:聚光器
100:屏蔽通孔
102:細孔
104:非晶質
F:框架
LB1、LBn:雷射光線
P1、Pn:聚光點
T:黏著膠帶
X:方向

Claims (4)

  1. 一種雷射加工裝置，具備：工作夾台，保持晶圓；雷射光線照射組件，對保持於該工作夾台的晶圓照射雷射光線；及加工進給機構，將該工作夾台與該雷射光線照射組件相對地加工進給，該雷射光線照射組件包含：雷射振盪器，震盪產生脈衝雷射光線；及聚光器，將該雷射振盪器所震盪產生的脈衝雷射光線聚光朝保持於該工作夾台的晶圓照射，該聚光器具有球面像差的功能，該球面像差的功能是將藉由通過該聚光器的內側之雷射光線所形成的聚光點之位置，定位成比藉由通過該聚光器的外側之雷射光線所形成的聚光點之位置更朝該工作夾台側連續地變化，該雷射加工裝置是藉由將聚光點位置為因應於雷射光線的橫斷面位置而在晶圓的厚度方向上連續地變化之雷射光線朝晶圓照射，以在晶圓的內部形成由細孔與圍繞該細孔之非晶質構成的屏蔽通孔，且該雷射加工裝置是設定成將藉由通過該聚光器的最內側之雷射光線所形成之聚光點的位置，定位在為該晶圓的內部且在該晶圓的該工作夾台側，且將藉由通過該聚光器的最外側之雷射光線所形成之聚光點的位置定位在該晶圓之正面側。
  2. 如請求項1之雷射加工裝置，其中，前述球面像差的功能是藉由具有球面像差的聚光透鏡來達成。
  3. 如請求項1之雷射加工裝置，其中，前述球面像差的功能是藉由聚光透鏡、與聚光點補正板來達成，該聚光點補正板是相對於該聚光透鏡配置在工作夾台側且對藉由該聚光透鏡而聚光之雷射光線的聚光點位置進行補正。
  4. 如請求項1之雷射加工裝置，其中，該雷射光線的橫斷面之中，從藉由外側之雷射光線所形成的聚光點到藉由內側之雷射光線所形成的聚光點為止，聚光點的延伸長度是50μm~2000μm。
TW106110733A 2016-05-09 2017-03-30 雷射加工裝置 TWI706821B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-093576 2016-05-09
JP2016093576A JP6755705B2 (ja) 2016-05-09 2016-05-09 レーザー加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201739553A TW201739553A (zh) 2017-11-16
TWI706821B true TWI706821B (zh) 2020-10-11

Family

ID=60119655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106110733A TWI706821B (zh) 2016-05-09 2017-03-30 雷射加工裝置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10388508B2 (zh)
JP (1) JP6755705B2 (zh)
KR (1) KR102251272B1 (zh)
CN (1) CN107350641B (zh)
DE (1) DE102017207693A1 (zh)
TW (1) TWI706821B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6755705B2 (ja) * 2016-05-09 2020-09-16 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6882045B2 (ja) * 2017-04-13 2021-06-02 株式会社ディスコ 集光点位置検出方法
JP7217585B2 (ja) * 2017-04-13 2023-02-03 株式会社ディスコ 分割方法
JP6994852B2 (ja) * 2017-06-30 2022-01-14 株式会社ディスコ レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP7407499B2 (ja) 2017-12-26 2024-01-04 株式会社ディスコ 凹部又は貫通孔の形成方法、電極の形成方法
USD954567S1 (en) 2019-06-25 2022-06-14 Ebara Corporation Measurement jig
CN110625267A (zh) * 2019-08-22 2019-12-31 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种加工蓝宝石衬底led晶圆的方法及激光装置
US20210107094A1 (en) * 2019-10-14 2021-04-15 Haesung Ds Co., Ltd. Apparatus for and method of polishing surface of substrate
JP2021087967A (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 株式会社ディスコ レーザー加工装置の調整方法
JPWO2022045077A1 (zh) * 2020-08-28 2022-03-03

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015030040A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 ロフィン−ジナール テクノロジーズ インコーポレイテッド 透明材料の内部でレーザーフィラメンテーションを実行するシステム
JP2015213927A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 株式会社ディスコ レーザー加工装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4917257B1 (zh) * 1970-10-02 1974-04-27
JP4026201B2 (ja) 1997-01-24 2007-12-26 松下電器産業株式会社 多方向操作体及びこれを用いた多方向操作装置
JPH10305420A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP4917257B2 (ja) 2004-11-12 2012-04-18 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4776994B2 (ja) * 2005-07-04 2011-09-21 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP4907984B2 (ja) * 2005-12-27 2012-04-04 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップ
JP4954653B2 (ja) * 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5307384B2 (ja) * 2007-12-03 2013-10-02 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
US8809120B2 (en) * 2011-02-17 2014-08-19 Infineon Technologies Ag Method of dicing a wafer
EP2754524B1 (de) * 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
JP6113529B2 (ja) * 2013-03-05 2017-04-12 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
CN105102179B (zh) * 2013-03-27 2017-04-26 浜松光子学株式会社 激光加工装置及激光加工方法
JP6151557B2 (ja) * 2013-05-13 2017-06-21 株式会社ディスコ レーザー加工方法
JP6121281B2 (ja) * 2013-08-06 2017-04-26 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US10144088B2 (en) * 2013-12-03 2018-12-04 Rofin-Sinar Technologies Llc Method and apparatus for laser processing of silicon by filamentation of burst ultrafast laser pulses
JP6548944B2 (ja) * 2015-04-09 2019-07-24 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6549014B2 (ja) * 2015-10-13 2019-07-24 株式会社ディスコ 光デバイスウエーハの加工方法
JP6755705B2 (ja) * 2016-05-09 2020-09-16 株式会社ディスコ レーザー加工装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015030040A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 ロフィン−ジナール テクノロジーズ インコーポレイテッド 透明材料の内部でレーザーフィラメンテーションを実行するシステム
JP2015213927A (ja) * 2014-05-08 2015-12-03 株式会社ディスコ レーザー加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107350641A (zh) 2017-11-17
DE102017207693A1 (de) 2017-11-09
US20190252179A1 (en) 2019-08-15
TW201739553A (zh) 2017-11-16
KR102251272B1 (ko) 2021-05-11
CN107350641B (zh) 2021-10-22
US10658171B2 (en) 2020-05-19
KR20170126407A (ko) 2017-11-17
JP6755705B2 (ja) 2020-09-16
JP2017202488A (ja) 2017-11-16
US10388508B2 (en) 2019-08-20
US20170323774A1 (en) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI706821B (zh) 雷射加工裝置
TWI579088B (zh) Laser processing method
JP5154838B2 (ja) レーザー加工装置
KR102313271B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
TWI657495B (zh) 晶圓的加工方法
CN108735593B (zh) 晶片的加工方法
CN102848081B (zh) 激光光线照射装置
US9761492B2 (en) Processing method of optical device wafer
TW201635357A (zh) 晶圓的加工方法
CN110625275A (zh) 激光加工装置
TWI780161B (zh) 雷射加工裝置及雷射加工方法
TW201625374A (zh) 晶圓的加工方法
CN109411412B (zh) 晶片的加工方法
TWI707393B (zh) 雷射加工裝置
JP6608746B2 (ja) ウエーハの加工方法
TWI850507B (zh) 晶圓加工方法、及晶圓加工裝置
JP6625928B2 (ja) レーザー加工装置
JP7446673B2 (ja) ウエーハの加工方法
CN110648906B (zh) 晶片的加工方法
JP6778566B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2013010123A (ja) レーザ加工装置