JP2005135964A - Dividing method of wafer - Google Patents

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JP2005135964A JP2003367230A JP2003367230A JP2005135964A JP 2005135964 A JP2005135964 A JP 2005135964A JP 2003367230 A JP2003367230 A JP 2003367230A JP 2003367230 A JP2003367230 A JP 2003367230A JP 2005135964 A JP2005135964 A JP 2005135964A
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Yusuke Nagai
祐介 永井
Masaru Nakamura
勝 中村
Masashi Kobayashi
賢史 小林
Yukio Morishige
幸雄 森重
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dividing method of a wafer with which an alteration layer is formed, by irradiating the inside of the wafer with a laser beam, along a line scheduled to be divided, and the wafer can be efficiently divided along the alteration layer. <P>SOLUTION: The work method of the wafer, for dividing the wafer along the prescribed line scheduled to be divided, includes an alteration layer forming process for irradiating the wafer with the pulse laser beam having transparency along the line scheduled to be divided, and forming the alteration layer in the wafer along the line scheduled to be divided; and a division process for making sound wave act on the wafer, where the alteration layer is formed along the line scheduled to be divided, and dividing the wafer along the line scheduled to be divided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表面に分割ラインが形成されたウエーハを分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法に関する。   The present invention relates to a wafer dividing method for dividing a wafer having a dividing line formed on a surface thereof along a scheduled dividing line.

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるシリコン等の半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。このように多数の回路が形成された半導体ウエーハを切断予定ラインに沿って分離することにより、個々の半導体チップを形成する。この半導体チップは、携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。この切断予定ラインに沿った分割は、通常ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハ等の板状物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。   In the semiconductor device manufacturing process, a large number of rectangular areas are defined by lines to be cut called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a semiconductor wafer such as silicon having a substantially disk shape, and each rectangular area has an IC, A circuit such as an LSI is formed. Individual semiconductor chips are formed by separating the semiconductor wafer on which a large number of circuits are formed in this manner along a line to be cut. This semiconductor chip is widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers. The division along the planned cutting line is usually performed by a cutting device called a dicer. This cutting apparatus moves a chuck table that holds a plate-like object such as a semiconductor wafer, a cutting means for cutting a workpiece held on the chuck table, and the chuck table and the cutting means relative to each other. Moving means. The cutting means includes a rotating spindle that is rotated at a high speed and a cutting blade attached to the spindle. The cutting blade is composed of a disk-shaped base and an annular cutting edge mounted on the outer periphery of the side surface of the base. The cutting edge is fixed to the base by electroforming, for example, diamond abrasive grains having a particle size of about 3 μm. It is formed to a thickness of about 20 μm.

一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有する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合わせ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、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する赤外光領域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分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
特開平２００２−１９２３６７号公報 On the other hand, in recent years, as a method for dividing a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer, a pulse laser beam that uses a pulsed laser beam that is transparent to the workpiece and aligns the condensing point inside the region to be divided is used. A laser processing method for irradiating the film has also been attempted. In the dividing method using this laser processing method, a pulse laser beam in an infrared light region having a light-transmitting property with respect to the work piece is irradiated from the one surface side of the work piece to the inside, and irradiated. The workpiece is formed by continuously forming a modified layer along the planned division line inside the workpiece and applying an external force along the planned division line whose strength has been reduced by the formation of the modified layer. Is divided. (For example, refer to Patent Document 1.)
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-192367

上記特開平２００２−１９２６６７号公報に開示された技術によれば、パルスレーザー光線のパルス幅を１μｓ以下とし、加工部のピークパワー密度を１×１０８ （Ｗ／ｃｍ２ ）以上とする条件で改質層が形成されることが示されている。そして、上記公報にはレーザー光線の波長が１．０６μｍ、パルス幅が３０μｓ、パルス繰り返し周波数が１００ｋＨｚ、加工送り速度が１００ｍｍ／秒の加工条件で改質層が形成できることが示されている。 According to the technique disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-192667, the pulse width of the pulse laser beam is set to 1 μs or less, and the peak power density of the processed part is set to 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more. It is shown that a quality layer is formed. The above publication shows that a modified layer can be formed under processing conditions of a laser beam wavelength of 1.06 μm, a pulse width of 30 μs, a pulse repetition frequency of 100 kHz, and a processing feed rate of 100 mm / second.

而して、上述した分割方法においては、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層を形成しただけでは分割予定ラインに沿って分割されず、分割予定ラインに沿って改質層を形成した後に分割予定ラインのそれぞれに外力を加える必要があり、生産性が悪いという問題がある。   Thus, in the dividing method described above, simply forming the modified layer along the street inside the wafer is not divided along the planned dividing line, but after forming the modified layer along the planned dividing line. There is a problem in that productivity is poor because it is necessary to apply external force to each of the division lines.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することにより変質層を形成し、この変質層に沿って効率良く分割することができるウエーハの分割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 its main technical problem is that a deteriorated layer is formed by irradiating a laser beam along a predetermined division line inside the wafer, and the efficiency is improved along the deteriorated layer. It is an object of the present invention to provide a wafer dividing method that can be divided well.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを所定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、
該ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該分割予定ラインに沿って該変質層が形成された該ウエーハに音波を作用せしめ、該ウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割行程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法が提供される。 In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a wafer processing method for dividing a wafer along a predetermined division line,
A deteriorated layer forming step of irradiating a pulse laser beam having transparency to the wafer along the division line and forming a deteriorated layer along the division line inside the wafer;
A dividing step of applying a sound wave to the wafer on which the altered layer is formed along the division line, and dividing the wafer along the division line.
A method of dividing a wafer is provided.

該分割工程を実施する前に、該ウエーハに環状のダイシングフレームに外周部が装着された保護テープを貼着する保護テープ貼着工程をじっしすることが望ましい。   Before carrying out the dividing step, it is desirable to apply a protective tape attaching step for attaching a protective tape having an outer peripheral portion attached to an annular dicing frame to the wafer.

上記変質層形成工程において、パルスレーザー光線の繰り返し周波数をＹ（Ｈｚ）、パルスレーザー光線の集光スポット径をＤ（ｍｍ）、加工送り速度（ウエーハとパルスレーザー光線との相対移動速度）をＶ（ｍｍ／秒）とした場合に、１．０≦Ｖ／（Ｙ×Ｄ）≦２．５を満たす加工条件に設定することが望ましい。また、上記変質層形成工程におけるパルスレーザー光線の周波数は、２００ｋＨｚ以上に設定されていることが望ましい。更に、上記変質層形成工程において形成される変質層は溶融再固化層であることが望ましく、ウエーハの一方の面から他方の面に渡って形成されることが望ましい。   In the deteriorated layer forming step, the repetition frequency of the pulse laser beam is Y (Hz), the focused spot diameter of the pulse laser beam is D (mm), and the processing feed rate (the relative movement speed of the wafer and the pulse laser beam) is V (mm / Second), it is desirable to set the processing conditions to satisfy 1.0 ≦ V / (Y × D) ≦ 2.5. Moreover, it is desirable that the frequency of the pulse laser beam in the deteriorated layer forming step is set to 200 kHz or more. Further, the altered layer formed in the altered layer forming step is preferably a melt-resolidified layer, and is preferably formed from one surface of the wafer to the other surface.

上記分割行程において該ウエーハに作用せしめる音波は、周波数が２０ｋＨｚ以上の縦波（疎密波）であることが望ましい。上記分割行程は、音波を発生する超音波発生器と該ウエーハを該分割予定ラインに沿って相対移動せしめる。また、上記分割行程は、ウエーハの両に該音波を作用せしめる。更に、上記分割行程は、ウエーハの一方の面に超音波発振子を接触せしめる。   It is desirable that the sound wave that acts on the wafer in the division step is a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of 20 kHz or more. In the dividing step, the ultrasonic generator that generates sound waves and the wafer are relatively moved along the division line. Further, in the dividing step, the sound wave acts on both sides of the wafer. Further, in the dividing step, an ultrasonic oscillator is brought into contact with one surface of the wafer.

本発明においては、ウエーハに対して透過性を有する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ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成し、該変質層が形成されたウエーハに音波を作用せしめることによりウエーハを分割予定ラインに沿って分割するので、ウエーハを効率良く分割することができる。   In the present invention, a deteriorated layer is formed in the wafer along the planned division line by irradiating the wafer with a pulse laser beam having transparency to the wafer, and the wafer in which the modified layer is formed is formed. Since the wafer is divided along the division line by applying the sound wave to the wafer, the wafer can be divided efficiently.

以下、本発明によるウエーハの分割方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   Preferred embodiments of a wafer dividing method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明に従って分割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、例えば厚さが３００μｍ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回路２２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割する分割方法について説明する。   FIG. 1 shows a perspective view of a semiconductor wafer as a wafer to be divided according to the present invention. The semiconductor wafer 2 shown in FIG. 1 is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 300 μm. A plurality of division lines 21 are formed in a lattice shape on the surface 2 a and are partitioned by the plurality of division lines 21. Circuits 22 are formed in a plurality of regions. Hereinafter, a dividing method for dividing the semiconductor wafer 2 into individual semiconductor chips will be described.

半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割するには、ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程を実施する。この変質層形成工程は、図２乃至４に示すレーザー加工装置を用いて実施する。図２乃至図４に示すレーザー加工装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１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３２と、チャックテーブル３１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段３３を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図２において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印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。   In order to divide the semiconductor wafer 2 into individual semiconductor chips, a pulsed laser beam having transparency to the wafer is irradiated along the planned division line, and an altered layer is formed along the planned division line inside the wafer. An altered layer forming step is performed. This deteriorated layer forming step is performed using a laser processing apparatus shown in FIGS. A laser processing apparatus 3 shown in FIGS. 2 to 4 includes a chuck table 31 that holds a workpiece, a laser beam irradiation unit 32 that irradiates a workpiece held on the chuck table 31 with a laser beam, and a chuck table 31. An image pickup means 33 for picking up an image of the work piece held on is provided. The chuck table 31 is configured to suck and hold a workpiece, and can be moved in a machining feed direction indicated by an arrow X and an index feed direction indicated by an arrow Y in FIG. Yes.

上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１を含んでいる。ケーシング３２１内には図３に示すようにパルスレーザー光線発振手段３２２と伝送光学系３２３とが配設されている。パルスレーザー光線発振手段３２２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器３２２ａと、これに付設された繰り返し周波数設定手段３２２ｂとから構成されている。伝送光学系３２３は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。上記ケーシング３２１の先端部には、それ自体は周知の形態でよい組レンズから構成される集光レンズ（図示せず）を収容した集光器３２４が装着されている。上記パルスレーザー光線発振手段３２２から発振されたレーザー光線は、伝送光学系３２３を介して集光器３２４に至り、集光器３２４から上記チャックテーブル３１に保持される被加工物に所定の集光スポット径Ｄで照射される。この集光スポット径Ｄは、図４に示すようにガウス分布を示すパルスレーザー光線が集光器３２４の対物レンズ３２４ａを通して照射される場合、Ｄ（μｍ）＝４×λ×ｆ／（π×Ｗ）、ここでλはパルスレーザー光線の波長（μｍ）、Ｗは対物レンズ３２４ａに入射されるパルスレーザー光線の直径（ｍｍ）、ｆは対物レンズ３２４ａの焦点距離（ｍｍ）、で規定される。   The laser beam irradiation means 32 includes a cylindrical casing 321 arranged substantially horizontally. In the casing 321, a pulse laser beam oscillation means 322 and a transmission optical system 323 are disposed as shown in FIG. The pulse laser beam oscillating means 322 includes a pulse laser beam oscillator 322a composed of a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator, and a repetition frequency setting means 322b attached thereto. The transmission optical system 323 includes an appropriate optical element such as a beam splitter. A condenser 324 containing a condenser lens (not shown) composed of a combination lens that may be in a known form is attached to the tip of the casing 321. The laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 322 reaches the condenser 324 via the transmission optical system 323, and a predetermined focal spot diameter is applied to the workpiece held on the chuck table 31 from the condenser 324. Irradiated with D. As shown in FIG. 4, when the pulsed laser beam having a Gaussian distribution is irradiated through the objective lens 324a of the condenser 324, the condensed spot diameter D is D (μm) = 4 × λ × f / (π × W ), Where λ is defined by the wavelength (μm) of the pulse laser beam, W is the diameter (mm) of the pulse laser beam incident on the objective lens 324a, and f is the focal length (mm) of the objective lens 324a.

上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３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後述する制御手段に送る。   In the illustrated embodiment, the imaging means 33 mounted on the tip of the casing 321 constituting the laser beam irradiation means 32 is configured to emit infrared rays to the workpiece in addition to a normal imaging element (CCD) that captures an image with visible light. Infrared illumination means for irradiating, an optical system for capturing infrared light emitted by the infrared illumination means, an image pickup device (infrared CCD) for outputting an electrical signal corresponding to the infrared light captured by the optical system, and the like Then, the captured image signal is sent to the control means described later.

上述したレーザー加工装置３を用いて実施する変質層形成工程について、図２、図５および図６を参照して説明する。
この変質層形成行程は、先ず上述した図２に示すレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２を裏面２ｂを上にして載置し、該チャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない移動機構によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。 The deteriorated layer forming step performed using the laser processing apparatus 3 described above will be described with reference to FIGS. 2, 5, and 6.
In this deteriorated layer forming step, first, the semiconductor wafer 2 is placed on the chuck table 31 of the laser processing apparatus 3 shown in FIG. 2 with the back surface 2b facing up, and the semiconductor wafer 2 is sucked and held on the chuck table 31. To do. The chuck table 31 that sucks and holds the semiconductor wafer 2 is positioned directly below the imaging means 33 by a moving mechanism (not shown).

チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、撮像手段３３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３３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３２の集光器３２４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、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン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される。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３３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 31 is positioned immediately below the image pickup means 33, an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed of the semiconductor wafer 2 is executed by the image pickup means 33 and a control means (not shown). That is, the imaging means 33 and the control means (not shown) include the division line 21 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 2, and the condenser 324 of the laser beam irradiation means 32 that irradiates the laser beam along the division line 21. Image processing such as pattern matching is performed to align the laser beam, and alignment of the laser beam irradiation position is performed. In addition, alignment of the laser beam irradiation position is similarly performed on the division line 21 formed on the semiconductor wafer 2 and extending at right angles to the predetermined direction. At this time, the surface 2a on which the division line 21 of the semiconductor wafer 2 is formed is located on the lower side, but the imaging means 33 corresponds to the infrared illumination means, the optical system for capturing infrared rays and the infrared rays as described above. Since the image pickup device is provided with an image pickup device (infrared CCD) or the like that outputs an electric signal, the division planned line 21 can be picked up through the back surface 2b.

以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１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５の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２４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の一端（図５の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２４の直下に位置付ける。そして、集光器３２４から透過性を有するパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１即ち半導体ウエーハ２を図５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５の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２４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３１即ち半導体ウエーハ２の移動を停止する。この変質層形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の表面２ａ（下面）付近に合わせることにより、表面２ａ（下面）に露出するとともに表面２ａ（下面）から内部に向けて変質層２１０が形成される。この変質層２１０は、溶融再固化層として形成される。   If the division line 21 formed on the semiconductor wafer 2 held on the chuck table 31 is detected and the laser beam irradiation position is aligned as shown above, it is shown in FIG. In this way, the chuck table 31 is moved to the laser beam irradiation region where the condenser 324 of the laser beam irradiation means 32 for irradiating the laser beam is positioned, and one end (the left end in FIG. 5A) of the predetermined division line 21 is irradiated with the laser beam. Positioned just below the light collector 324 of the means 32. The chuck table 31, that is, the semiconductor wafer 2 is moved at a predetermined feed speed in the direction indicated by the arrow X 1 in FIG. 5A while irradiating a transmissive pulse laser beam from the condenser 324. Then, as shown in FIG. 5B, when the irradiation position of the condenser 324 of the laser beam irradiation means 32 reaches the position of the other end of the planned dividing line 21, the irradiation of the pulsed laser beam is stopped and the chuck table 31, that is, The movement of the semiconductor wafer 2 is stopped. In this deteriorated layer forming step, the condensing point P of the pulse laser beam is matched with the vicinity of the surface 2a (lower surface) of the semiconductor wafer 2 so as to be exposed to the surface 2a (lower surface) and from the surface 2a (lower surface) to the inside. The altered layer 210 is formed. This altered layer 210 is formed as a melt-resolidified layer.

なお、上記変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。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４スレーザー
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
パルス出力 ：１０μＪ
集光スポット径 ：φ１μｍ
パルス幅 ：１００ｎｓ
集光点のピークパワー密度：１．３×１０１０Ｗ／ｃｍ２
繰り返し周波数 ：１０〜４００ｋＨｚ
加工送り速度 ：１０〜４００ｍｍ／秒 Note that the processing conditions in the deteriorated layer forming step are set as follows, for example.
Light source: LD excitation Q switch Nd: YVO4 laser Laser wavelength: 1064 nm pulse laser Pulse output: 10 μJ
Condensing spot diameter: φ1μm
Pulse width: 100 ns
Peak power density at the focal point: 1.3 × 10 10 W / cm 2
Repetition frequency: 10 to 400 kHz
Processing feed rate: 10 to 400 mm / sec

なお、半導体ウエーハ２の厚さが厚い場合には、図６に示すように集光点Ｐを段階的に変えて上述した変質層形成工程を複数回実行することにより、複数の変質層２１０を形成する。なお、上述した加工条件においては１回に形成される変質層の厚さは約５０μｍであるため、図示の実施形態においては厚さが３００μｍのウエーハ２に対して６層の変質層を形成する。この結果、半導体ウエーハ２の内部に形成される変質層２１０は、分割予定ライン２１に沿って表面２ａから裏面２ｂに渡って形成される。   When the thickness of the semiconductor wafer 2 is thick, the plurality of deteriorated layers 210 are formed by changing the condensing point P stepwise as shown in FIG. Form. Note that, since the thickness of the deteriorated layer formed at one time is about 50 μm under the above-described processing conditions, in the illustrated embodiment, six deteriorated layers are formed on the wafer 2 having a thickness of 300 μm. . As a result, the altered layer 210 formed inside the semiconductor wafer 2 is formed from the front surface 2a to the back surface 2b along the planned dividing line 21.

上記加工条件においては、パルスレーザー光線の繰り返し周波数Ｙ（Ｈｚ）、パルスレーザー光線の集光スポット径Ｄ（ｍｍ）、加工送り速度Ｖ（ｍｍ／秒）によって規定される係数ｋ、ｋ＝Ｖ／（Ｙ×Ｄ）を１．０乃至２．５に設定することが望ましい。換言すれば、繰り返し周波数Ｙ、集光スポット径Ｄおよび加工送り速度Ｖの関係を、１．０≦Ｖ／（Ｙ×Ｄ）≦２．５に設定することが望ましい。   Under the above processing conditions, the coefficient k defined by the repetition frequency Y (Hz) of the pulse laser beam, the focused spot diameter D (mm) of the pulse laser beam, and the processing feed rate V (mm / sec), k = V / (Y It is desirable to set xD) to 1.0 to 2.5. In other words, it is desirable to set the relationship of the repetition frequency Y, the focused spot diameter D, and the processing feed speed V to 1.0 ≦ V / (Y × D) ≦ 2.5.

更に詳述すると、レーザー光線照射手段３２の集光器３２４から繰り返し周波数Ｙのパルスレーザー光線を集光スポット径Ｄで半導体ウエーハ２に照射し、チャックテーブル３１即ち半導体ウエーハ２を加工送りする場合、上記係数ｋが１である場合には図７に示すようにパルスレーザー光線のスポットのピッチｐは集光スポット径Ｄと同一、従ってパルスレーザー光線を集光スポットは相互の接した状態（即ち互いに重なり合うことがなく且つ隣接するスポット間に隙間が生じない状態）で、分割予定ライン２１に沿って連続して照射されることになる。また、上記係数ｋが１未満になると、図８に示すようにパルスレーザー光線のスポットは相互に重なり合って、分割予定ライン２１に沿って連続して照射されることになる。一方、上記係数ｋが１より大きくなると図９に示すようにパルスレーザー光線のスポットは隣接するスポット間に隙間を設けて、分割予定ライン２１に沿って連続して照射されることになり、上記係数ｋが２になると隣接するスポット間の間隔ｓは集光スポット径Ｄと同じ長さとなる。   More specifically, when the semiconductor wafer 2 is irradiated with a pulsed laser beam having a repetition frequency Y from the condenser 324 of the laser beam application means 32 with a focused spot diameter D and the chuck table 31, that is, the semiconductor wafer 2 is processed and fed, the above coefficient When k is 1, as shown in FIG. 7, the pitch p of the spot of the pulsed laser beam is the same as the focused spot diameter D. Therefore, the focused spot of the pulsed laser beam is in contact with each other (that is, without overlapping each other). In addition, irradiation is continuously performed along the planned dividing line 21 in a state where no gap is generated between adjacent spots. Further, when the coefficient k is less than 1, the spots of the pulse laser beam overlap each other and are continuously irradiated along the scheduled division line 21 as shown in FIG. On the other hand, when the coefficient k is greater than 1, the spot of the pulse laser beam is continuously irradiated along the planned division line 21 with a gap between adjacent spots as shown in FIG. When k becomes 2, the distance s between adjacent spots becomes the same length as the focused spot diameter D.

実験例
直径が６インチで厚さが３００μｍの半導体ウエーハに上述した加工条件で上記係数ｋを０．１から４．０に変化させて上記変質層を形成し、それぞれの場合に分割予定ラインに沿って半導体ウエーハを破断するために要した応力を測定した。応力測定の際には、半導体ウエーハの裏面を分割予定ラインから両側に２．０ｍｍ離れた部位に分割予定ラインに沿って支持し、半導体ウエーハの表面に分割予定ラインに沿って荷重を加える三点曲げ試験を実施し、測定された応力は半導体ウエーハが破断した時の荷重に基づいた断面における応力である。測定結果は図１０に示すとおりであり、係数ｋが１．０〜２．５の場合には半導体ウエーハを破断するのに要する応力が小さいことが判る。
図１１は、三点曲げ試験法により上記変質層を破断するのに必要な曲げ応力を測定した試験結果であり、横軸は変質層を形成したパルスレーザー光線の繰り返し周波数（ｋＨｚ）、縦軸は変質層を破断するのに必要な曲げ応力（ＭＰａ）である。図１１から判るように変質層を形成するパルスレーザー光線の繰り返し周波数が１５０ｋＨｚ以下では変質層を破断するのに必要な曲げ応力が増大していくが、変質層を形成するパルスレーザー光線の繰り返し周波数が２００ｋＨｚ以上では変質層を破断するのに必要な曲げ応力が２ＭＰａ以下となる。従って、上記変質層形成工程において照射するパルスレーザー光線の繰り返し周波数は、２００ｋＨｚ以上に設定することが望ましい。 Experimental Example A semiconductor wafer having a diameter of 6 inches and a thickness of 300 μm is formed by changing the coefficient k from 0.1 to 4.0 under the above-described processing conditions, and forming the altered layer in each case. The stress required to break the semiconductor wafer along the line was measured. When measuring stress, the back side of the semiconductor wafer is supported along the planned dividing line at a location 2.0 mm away from the planned dividing line on both sides, and a load is applied to the surface of the semiconductor wafer along the planned dividing line. The stress measured in the bending test is the stress in the cross section based on the load when the semiconductor wafer is broken. The measurement results are as shown in FIG. 10, and it can be seen that the stress required to break the semiconductor wafer is small when the coefficient k is 1.0 to 2.5.
FIG. 11 shows the test results obtained by measuring the bending stress necessary for breaking the above-mentioned deteriorated layer by the three-point bending test method, where the horizontal axis represents the repetition frequency (kHz) of the pulse laser beam that formed the deteriorated layer, and the vertical axis represents It is a bending stress (MPa) necessary for breaking the deteriorated layer. As can be seen from FIG. 11, when the repetition frequency of the pulsed laser beam for forming the deteriorated layer is 150 kHz or less, the bending stress necessary for breaking the deteriorated layer increases, but the repetition frequency of the pulsed laser beam for forming the deteriorated layer is 200 kHz. As described above, the bending stress necessary for breaking the deteriorated layer is 2 MPa or less. Therefore, it is desirable to set the repetition frequency of the pulse laser beam irradiated in the deteriorated layer forming step to 200 kHz or more.

上述した変質層形成工程によって半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って変質層２１０を形成したならば、ウエーハの一方の面を拡張可能な保護テープに貼着する保護テープ貼着工程を実施する。即ち、図１２に示すように環状のダイシングフレーム４１の内側開口部を覆うように外周部が装着された伸長可能な保護テープ４２の表面に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを貼着する。なお、上記保護テープ４２は、図示の実施形態においては厚さが７０μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さが５μｍ程度塗布されている。なお、保護テープ貼着工程は、上述した変質層形成工程を実施する前に実施してもよい。即ち、半導体ウエーハ２の裏面２ｂを上側にして表面２ａを保護テープ４２に貼着し、ダイシングフレーム４１に支持された状態で変質層形成工程を実施する。   If the deteriorated layer 210 is formed along the division line 21 inside the semiconductor wafer 2 by the above-described deteriorated layer forming step, a protective tape attaching step of attaching one surface of the wafer to an expandable protective tape is performed. carry out. That is, as shown in FIG. 12, the back surface 2b of the semiconductor wafer 2 is adhered to the surface of the extensible protective tape 42 having the outer peripheral portion mounted so as to cover the inner opening of the annular dicing frame 41. In the illustrated embodiment, the protective tape 42 is formed by applying an acrylic resin-based paste on the surface of a sheet base material made of polyvinyl chloride (PVC) having a thickness of 70 μm to a thickness of about 5 μm. In addition, you may implement a protective tape sticking process before implementing the deteriorated layer formation process mentioned above. That is, the deteriorated layer forming step is performed in a state where the front surface 2 a is attached to the protective tape 42 with the back surface 2 b of the semiconductor wafer 2 facing upward and is supported by the dicing frame 41.

上述した変質層形成工程および保護テープ貼着工程を実施したならば、分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成された半導体ウエーハ２に音波を作用せしめ、半導体ウエーハ２を分割予定ライン２１に沿って分割する分割行程を実施する。この分割工程の第１の実施形態について、図１３を参照して説明する。
第１の実施形態における分割工程は、液槽５１と超音波発振器５２とからなる超音波分割手段５を用いて実施される。超音波分割手段５を構成する液槽５１の底には上記環状のダイシングフレーム４１の両側を載置する載置棚５１１、５１１が設けられており、液槽５１内には水或いはエタノール等の有機溶媒が収容されている。この液槽５１は、上記超音波発振器５２上に載置される。超音波分割手段５を構成する超音波発振器５２は、所定周波数の超音波を発生させる。この超音波の周波数は、２０ｋＨｚ以上の縦波（疎密波）であることは望ましい。このように構成された超音波分割手段５を用いて上記分割工程を実施するには、上述したように環状のダイシングフレーム４１に保護テープ４２を介して支持された半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）を、液槽５１内に配置する。このとき、ダイシングフレーム４１の両側を液槽５１の底に設けられた載置棚５１１、５１１上に載置する。次に、超音波発振器５２を作動して、周波数が例えば２８ｋＨｚの縦波（疎密波）を発生させる。このように超音波発振器５２を作動して超音波を発生させると、この音波は、液槽５１の底から水或いはエタノール等の液体溶媒を振動して半導体ウエーハ２に作用する。この結果、半導体ウエーハ２は、変質層２１０が形成されて強度が低下せしめられた分割予定ライン２１に沿って分割される。 If the above-described deteriorated layer forming step and protective tape attaching step are performed, a sound wave is applied to the semiconductor wafer 2 on which the deteriorated layer 210 is formed along the planned division line 21, and the semiconductor wafer 2 is applied to the planned division line 21. A splitting process is performed along the splitting process. A first embodiment of this dividing step will be described with reference to FIG.
The dividing step in the first embodiment is performed using the ultrasonic dividing means 5 including the liquid tank 51 and the ultrasonic oscillator 52. Mounting shelves 511 and 511 for mounting both sides of the annular dicing frame 41 are provided at the bottom of the liquid tank 51 constituting the ultrasonic wave dividing means 5, and water or ethanol or the like is provided in the liquid tank 51. Contains organic solvent. The liquid tank 51 is placed on the ultrasonic oscillator 52. The ultrasonic oscillator 52 constituting the ultrasonic dividing means 5 generates ultrasonic waves having a predetermined frequency. The frequency of this ultrasonic wave is desirably a longitudinal wave (dense / dense wave) of 20 kHz or higher. In order to perform the dividing step using the ultrasonic dividing means 5 configured as described above, the semiconductor wafer 2 (scheduled dividing line 21) supported on the annular dicing frame 41 via the protective tape 42 as described above. The altered layer 210 is formed along the liquid tank 51). At this time, both sides of the dicing frame 41 are placed on placement shelves 511 and 511 provided at the bottom of the liquid tank 51. Next, the ultrasonic oscillator 52 is operated to generate a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of, for example, 28 kHz. When the ultrasonic oscillator 52 is thus operated to generate an ultrasonic wave, the sound wave vibrates a liquid solvent such as water or ethanol from the bottom of the liquid tank 51 and acts on the semiconductor wafer 2. As a result, the semiconductor wafer 2 is divided along the planned division line 21 in which the deteriorated layer 210 is formed and the strength is lowered.

次に、分割工程の第２の実施形態について、図１４を参照して説明する。
第２の実施形態における分割工程は、円筒状のベース５１ａと超音波発振器５２ａとかなる超音波分割手段５ａを用いて実施される。超音波分割手段５ａを構成する円筒状のベース５１ａは、上面に上記ダイシングフレーム４１を載置する載置面５１１ａを備えており、この載置面５１１ａ上にダイシングフレーム４１を載置しクランプ５１２ａによって固定する。超音波分割手段５ａを構成する超音波発振器５２ａは、例えばスピーカー等を用いることができ、円筒状のベース５１ａの下側から周波数が例えば２８ｋＨｚの縦波（疎密波）を発生させる。このように構成された超音波分割手段５ａを用いて上記分割工程を実施するには、半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）を保護テープ４２を介して支持したダイシングフレーム４１を円筒状のベース５１ａの載置面５１１ａ上に載置しクランプ５１２ａによって固定する。次に、超音波発振器５２ａを作動して、周波数が例えば２８ｋＨｚの縦波（疎密波）を発生させる。このように超音波発振器５２ａを作動して超音波を発生させると、この音波は、円筒状のベース５１ａ内の空気を振動して半導体ウエーハ２に作用する。この結果、半導体ウエーハ２は、変質層２１０が形成されて強度が低下せしめられた分割予定ライン２１に沿って分割される。 Next, a second embodiment of the dividing step will be described with reference to FIG.
The dividing step in the second embodiment is performed using an ultrasonic dividing means 5a including a cylindrical base 51a and an ultrasonic oscillator 52a. A cylindrical base 51a constituting the ultrasonic wave dividing means 5a includes a mounting surface 511a on which the dicing frame 41 is mounted on an upper surface, and the dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511a and a clamp 512a. Fixed by. For example, a speaker or the like can be used as the ultrasonic oscillator 52a constituting the ultrasonic dividing means 5a, and a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of, for example, 28 kHz is generated from the lower side of the cylindrical base 51a. In order to carry out the above dividing step using the ultrasonic dividing means 5a configured as described above, the semiconductor wafer 2 (the altered layer 210 is formed along the planned dividing line 21) is passed through the protective tape 42. The supported dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511a of the cylindrical base 51a and fixed by the clamp 512a. Next, the ultrasonic oscillator 52a is operated to generate a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of, for example, 28 kHz. When the ultrasonic oscillator 52a is thus operated to generate an ultrasonic wave, the sound wave vibrates the air in the cylindrical base 51a and acts on the semiconductor wafer 2. As a result, the semiconductor wafer 2 is divided along the planned division line 21 in which the deteriorated layer 210 is formed and the strength is lowered.

次に、分割工程の第３の実施形態について、図１５を参照して説明する。
第３の実施形態における分割工程は、円筒状のベース５１ｂと第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂとかなる超音波分割手段５ｂを用いて実施される。超音波分割手段５ｂを構成する円筒状のベース５１ｂは、上面に上記ダイシングフレーム４１を載置する載置面５１１ｂを備えており、この載置面５１１ｂ上にダイシングフレーム４１を載置しクランプ５１２ｂによって固定する。このベース５１ｂは、図示しない移動手段によって図１５において左右方向および紙面に垂直な方向に移動可能に構成されているとともに回動可能に構成されている。超音波分割手段５ｂを構成する第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂは、円筒状のベース５１ｂの載置面５１１ｂ上に載置されるダイシングフレーム４１に保護テープ４２を介して支持された半導体ウエーハ２の上側と下側に対向して配設されており、所定周波数の縦波（疎密波）を発生させる。このように構成された超音波分割手段５ｂを用いて上記分割工程を実施するには、半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）を保護テープ４２を介して支持したダイシングフレーム４１を円筒状のベース５１ｂの載置面５１１ｂ上に載置しクランプ５１２ｂによって固定する。次に、図示しない移動手段によってベース５１ｂを作動し、半導体ウエーハ２に形成された所定の分割予定ライン２１の一端（図１５において左端）を第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂからの音波が作用する位置に位置付ける。そして、第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂを作動しそれぞれ周波数が例えば２８ｋＨｚの縦波（疎密波）を発生させるとともに、ベース５１ｂを矢印で示す方向に例えば５０〜１００ｍｍ／秒の送り速度せしめる。この結果、第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂから発声された音波が半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１に沿って表面および裏面に作用するため、半導体ウエーハ２は変質層２１０が形成されて強度が低下せしめられた分割予定ライン２１に沿って分割される。このようにして所定の分割予定ライン２１に沿って分割工程を実施したならば、ベース５１ｂを紙面に垂直な方向に分割予定ライン２１の間隔に相当する分だけ割り出し送りし、上記分割工程を実施する。このようにして所定方向に延びる全ての分割予定ライン２１に沿って分割工程を実施したならば、ベース５１ｂを９０度回動し、半導体ウエーハ２に所定方向と直角な方向に形成された分割予定ライン２１に対して上記分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ２は個々のチップに分割される。なお、上述した第１の超音波発振器５２ｂおよび第２の超音波発振器５３ｂは、円筒状のベース５１ｂ即ち半導体ウエーハ２の移動方向に対向して斜めに音波を発生するようにすることが望ましい。 Next, a third embodiment of the dividing step will be described with reference to FIG.
The dividing step in the third embodiment is performed by using an ultrasonic dividing means 5b including a cylindrical base 51b, a first ultrasonic oscillator 52b, and a second ultrasonic oscillator 53b. A cylindrical base 51b constituting the ultrasonic wave dividing means 5b includes a mounting surface 511b on which the dicing frame 41 is mounted on an upper surface, and the dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511b and a clamp 512b. Fixed by. The base 51b is configured to be movable in a horizontal direction and a direction perpendicular to the paper surface in FIG. The first ultrasonic oscillator 52b and the second ultrasonic oscillator 53b constituting the ultrasonic dividing means 5b are disposed on the dicing frame 41 placed on the placement surface 511b of the cylindrical base 51b via the protective tape 42. The semiconductor wafer 2 is supported on the upper side and the lower side of the semiconductor wafer 2 so as to generate a longitudinal wave (dense / dense wave) having a predetermined frequency. In order to carry out the above dividing step using the ultrasonic dividing means 5b configured in this way, the semiconductor wafer 2 (the altered layer 210 is formed along the planned dividing line 21) is passed through the protective tape 42. The supported dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511b of the cylindrical base 51b and fixed by the clamp 512b. Next, the base 51b is operated by a moving means (not shown), and one end (the left end in FIG. 15) of a predetermined division line 21 formed on the semiconductor wafer 2 is connected to the first ultrasonic oscillator 52b and the second ultrasonic oscillator. Position at the position where the sound wave from 53b acts. Then, the first ultrasonic oscillator 52b and the second ultrasonic oscillator 53b are operated to generate a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of, for example, 28 kHz, and the base 51b is set in a direction indicated by an arrow, for example, 50 to 100 mm / Slow feed speed in seconds. As a result, the sound waves emitted from the first ultrasonic oscillator 52b and the second ultrasonic oscillator 53b act on the front and back surfaces along the division line 21 of the semiconductor wafer 2, so that the semiconductor wafer 2 has the altered layer 210. Is divided along the planned dividing line 21 whose strength is reduced. When the dividing process is performed along the predetermined division line 21 in this way, the base 51b is indexed and fed in the direction perpendicular to the paper surface by an amount corresponding to the interval between the dividing lines 21, and the dividing process is performed. To do. When the dividing process is performed along all the dividing lines 21 extending in the predetermined direction in this way, the base 51b is rotated 90 degrees, and the dividing schedule formed on the semiconductor wafer 2 in a direction perpendicular to the predetermined direction is formed. By performing the above dividing step on the line 21, the semiconductor wafer 2 is divided into individual chips. Note that the first ultrasonic oscillator 52b and the second ultrasonic oscillator 53b described above desirably generate sound waves obliquely facing the moving direction of the cylindrical base 51b, that is, the semiconductor wafer 2.

次に、分割工程の第４の実施形態について、図１６を参照して説明する。
第４の実施形態における分割工程は、円筒状のベース５１ｃと超音波発振子５２ｃとかなる超音波分割手段５ｃを用いて実施される。超音波分割手段５ｃを構成する円筒状のベース５１ｃは、上面に上記ダイシングフレーム４１を載置する載置面５１１ｃを備えており、この載置面５１１ｃ上にダイシングフレーム４１を載置しクランプ５１２ｃによって固定する。このベース５１ｃは、図示しない移動手段によって図１６において左右方向および紙面に垂直な方向に移動可能に構成されている。超音波分割手段５ｃを構成する超音波発振子５２ｃは、ベース５１ｃ内に配設され、その先端が載置面５１１ｃ上に載置されたダイシングフレーム４１に装着されている保護テープ４２の裏面に接触するように構成されている。このように構成された超音波分割手段５ｃを用いて上記分割工程を実施するには、半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）を保護テープ４２を介して支持したダイシングフレーム４１を円筒状のベース５１ｃの載置面５１１ｃ上に載置しクランプ５１２ｃによって固定する。次に、図示しない移動手段によってベース５１ｃを作動し、半導体ウエーハ２に形成された所定の分割予定ライン２１の一端（図１６において左端）を超音波発振子５２ｃと対向する位置に位置付ける。そして、超音波発振子５２ｃを作動するとともに、ベース５１ｃを矢印で示す方向に例えば５０〜１００ｍｍ／秒の送り速度せしめる。この結果、超音波発振子５２ｃの振動が保護テープ４２を介して半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１に沿って作用するため、半導体ウエーハ２は変質層２１０が形成されて強度が低下せしめられた分割予定ライン２１に沿って分割される。このようにして所定の分割予定ライン２１に沿って分割工程を実施したならば、ベース５１ｃを紙面に垂直な方向に分割予定ライン２１の間隔に相当する分だけ割り出し送りし、上記分割工程を実施する。このようにして所定方向に延びる全ての分割予定ライン２１に沿って分割工程を実施したならば、ベース５１ｃを９０度回動し、半導体ウエーハ２に所定方向と直角な方向に形成された分割予定ライン２１に対して上記分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ２は個々のチップに分割される。 Next, a fourth embodiment of the dividing step will be described with reference to FIG.
The dividing step in the fourth embodiment is performed using an ultrasonic dividing means 5c including a cylindrical base 51c and an ultrasonic oscillator 52c. A cylindrical base 51c constituting the ultrasonic wave dividing means 5c has a mounting surface 511c on which the dicing frame 41 is mounted, and the dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511c and a clamp 512c. Fixed by. The base 51c is configured to be movable in the left-right direction and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 16 by a moving means (not shown). The ultrasonic oscillator 52c constituting the ultrasonic dividing means 5c is disposed in the base 51c, and the front end thereof is attached to the back surface of the protective tape 42 attached to the dicing frame 41 mounted on the mounting surface 511c. It is comprised so that it may contact. In order to carry out the dividing step using the ultrasonic dividing means 5c configured as described above, the semiconductor wafer 2 (the altered layer 210 is formed along the planned dividing line 21) is passed through the protective tape 42. The supported dicing frame 41 is mounted on the mounting surface 511c of the cylindrical base 51c and fixed by the clamp 512c. Next, the base 51c is operated by a moving means (not shown), and one end (left end in FIG. 16) of a predetermined division line 21 formed on the semiconductor wafer 2 is positioned at a position facing the ultrasonic oscillator 52c. Then, the ultrasonic oscillator 52c is operated, and the base 51c is moved at a feed speed of, for example, 50 to 100 mm / second in the direction indicated by the arrow. As a result, the vibration of the ultrasonic oscillator 52c acts along the planned dividing line 21 of the semiconductor wafer 2 via the protective tape 42, so that the semiconductor wafer 2 is divided in which the deteriorated layer 210 is formed and the strength is lowered. Divided along the planned line 21. When the dividing process is performed along the predetermined division line 21 in this way, the base 51c is indexed and fed in the direction perpendicular to the paper surface by an amount corresponding to the interval between the dividing lines 21, and the above dividing process is performed. To do. When the dividing step is performed along all the dividing lines 21 extending in the predetermined direction in this way, the base 51c is rotated by 90 degrees, and the dividing schedule formed in the direction perpendicular to the predetermined direction on the semiconductor wafer 2 is performed. By performing the above dividing step on the line 21, the semiconductor wafer 2 is divided into individual chips.

本発明によるウエーハの分割方法によって分割される半導体ウエーハの斜視図。The perspective view of the semiconductor wafer divided | segmented by the division | segmentation method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの分割方法の変質層形成工程を実施するレーザー加工装置の要部斜視図。The principal part perspective view of the laser processing apparatus which implements the deteriorated layer formation process of the division | segmentation method of the wafer by this invention. 図２に示すレーザー加工装置に装備されるレーザ光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。The block diagram which shows simply the structure of the laser beam irradiation means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 2 is equipped. パルスレーザー光線の集光スポット径を説明するための簡略図。The simplification figure for demonstrating the condensing spot diameter of a pulse laser beam. 本発明によるウエーハの分割方法における変質層形成行程の説明図。Explanatory drawing of the altered layer formation process in the division | segmentation method of the wafer by this invention. 図５に示す変質層形成行程においてウエーハの内部に変質層を積層して形成した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state formed by laminating | stacking a deteriorated layer inside a wafer in the deteriorated layer formation process shown in FIG. 図５に示す変質層形成行程において係数ｋが１の場合の、ウエーハに照射されるパルスレーザー光線のスポット配列を示す図式図。The schematic diagram which shows the spot arrangement | sequence of the pulse laser beam irradiated to a wafer in case the coefficient k is 1 in the deteriorated layer formation process shown in FIG. 図５に示す変質層形成行程において係数ｋが１未満の場合の、ウエーハに照射されるパルスレーザー光線のスポット配列を示す図式図。The schematic diagram which shows the spot arrangement | sequence of the pulse laser beam irradiated to a wafer in case the coefficient k is less than 1 in the process of forming a deteriorated layer shown in FIG. 図５に示す変質層形成行程において係数ｋが１を越える場合の、ウエーハに照射されるパルスレーザー光線のスポット配列を示す図式図。The schematic diagram which shows the spot arrangement | sequence of the pulse laser beam irradiated to a wafer in case the coefficient k exceeds 1 in the process of forming a deteriorated layer shown in FIG. 本発明によるウエーハの分割方法における変質層形成行程において照射するパルスレーザー光線の係数ｋの変動による、ウエーハの破断に要する外力の変化示すグラフ。6 is a graph showing a change in external force required to break a wafer due to a change in a coefficient k of a pulse laser beam irradiated in a deteriorated layer forming step in the wafer dividing method according to the present invention. 本発明によるウエーハの分割方法における変質層形成行程において照射するパルスレーザー光線の繰り返し周波数と、変質層を破断するのに必要な曲げ応力との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the repetition frequency of the pulsed laser beam irradiated in the process of forming a deteriorated layer in the method for dividing a wafer according to the present invention, and the bending stress required to break the deteriorated layer. 本発明によるウエーハの分割方法における保護テープ貼着工程の説明図。Explanatory drawing of the masking tape sticking process in the division | segmentation method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの分割方法における分割工程の第１の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the division | segmentation process in the division | segmentation method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの分割方法における分割工程の第２の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of the division | segmentation process in the division | segmentation method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの分割方法における分割工程の第３の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 3rd Embodiment of the division | segmentation process in the division | segmentation method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの分割方法における分割工程の第４の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 4th Embodiment of the division | segmentation process in the division | segmentation method of the wafer by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２：半導体ウエーハ
２０：半導体チップ
２１：分割予定ライン
２２：回路
２１０：変質層
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３１：レーザー光線照射手段
３３：撮像手段
４１：ダイシングフレーム
４１：保護テープ
５、５ａ、５ｂ、５ｃ：超音波分割手段
５１：液槽
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ：円筒状のベース
５２、５２ａ：超音波発振器
５２ｂ：第１の超音波分割手段
５３ｂ：第２の超音波分割手段
５３ｃ：超音波発振子 2: Semiconductor wafer 20: Semiconductor chip 21: Planned division line 22: Circuit 210: Altered layer 3: Laser processing device 31: Chuck table of laser processing device 31: Laser beam irradiation means 33: Imaging means 41: Dicing frame 41: Protective tape 5, 5a, 5b, 5c: Ultrasonic dividing means 51: Liquid tanks 51a, 51b, 51c: Cylindrical base 52, 52a: Ultrasonic oscillator 52b: First ultrasonic dividing means 53b: Second ultrasonic dividing Means 53c: Ultrasonic oscillator

Claims (10)

ウエーハを所定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、
該ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該分割予定ラインに沿って該変質層が形成された該ウエーハに音波を作用せしめ、該ウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割行程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法。 A wafer processing method for dividing a wafer along a predetermined division line,
A deteriorated layer forming step of irradiating a pulse laser beam having transparency to the wafer along the division line and forming a deteriorated layer along the division line inside the wafer;
A dividing step of applying a sound wave to the wafer on which the altered layer is formed along the division line, and dividing the wafer along the division line.
A wafer dividing method characterized by the above. 該変質層形成工程において、パルスレーザー光線の繰り返し周波数をＹ（Ｈｚ）、パルスレーザー光線の集光スポット径をＤ（ｍｍ）、加工送り速度（ウエーハとパルスレーザー光線との相対移動速度）をＶ（ｍｍ／秒）とした場合に、１．０≦Ｖ／（Ｙ×Ｄ）≦２．５を満たす加工条件に設定する、請求項１記載のウエーハの分割方法。   In the altered layer forming step, the repetition frequency of the pulsed laser beam is Y (Hz), the focused spot diameter of the pulsed laser beam is D (mm), and the processing feed rate (relative moving speed between the wafer and the pulsed laser beam) is V (mm / 2), the wafer dividing method according to claim 1, wherein processing conditions satisfying 1.0 ≦ V / (Y × D) ≦ 2.5 are set. 該変質層形成工程における該パルスレーザー光線の周波数は、２００ｋＨｚ以上に設定されている、請求項２記載のウエーハの分割方法。   The wafer dividing method according to claim 2, wherein a frequency of the pulse laser beam in the deteriorated layer forming step is set to 200 kHz or more. 該変質層形成工程において形成される該変質層は、溶融再固化層である、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   The wafer dividing method according to claim 1, wherein the deteriorated layer formed in the deteriorated layer forming step is a melt-resolidified layer. 該変質層形成工程において形成される該変質層は、該ウエーハの一方の面から他方の面に渡って形成される、請求項１から４のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   5. The wafer dividing method according to claim 1, wherein the deteriorated layer formed in the deteriorated layer forming step is formed from one surface of the wafer to the other surface. 該分割工程を実施する前に、該ウエーハの一方の面を環状のダイシングフレームに外周部が装着された保護テープに貼着する保護テープ貼着工程を実施する、請求項１から５のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   The protective tape attaching step of attaching one surface of the wafer to a protective tape having an outer peripheral portion attached to an annular dicing frame before carrying out the dividing step. 2. A method for dividing a wafer according to 1. 該分割行程において該ウエーハに作用せしめる音波は、周波数が２０ｋＨｚ以上の縦波（疎密波）である、請求項１から６のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   7. The wafer dividing method according to claim 1, wherein a sound wave that acts on the wafer in the dividing step is a longitudinal wave (dense wave) having a frequency of 20 kHz or more. 該分割行程は、該音波を発生する超音波発生器と該ウエーハを該分割予定ラインに沿って相対移動せしめる、請求項１から７のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   8. The wafer dividing method according to claim 1, wherein in the dividing step, the ultrasonic generator for generating the sound wave and the wafer are relatively moved along the scheduled dividing line. 該分割行程は、該ウエーハの両面に該音波を作用せしめる、請求項１から８のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   9. The wafer dividing method according to claim 1, wherein the dividing step causes the sound waves to act on both surfaces of the wafer. 該分割行程は、該ウエーハの一方の面に超音波発振子を接触せしめる、請求項１から９のいずれかに記載のウエーハの分割方法。   10. The wafer dividing method according to claim 1, wherein in the dividing step, an ultrasonic oscillator is brought into contact with one surface of the wafer.
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Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008213043A (en) * 2007-02-08 2008-09-18 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Method and apparatus for cutting radiograph conversion plate
CN104701219A (en) * 2013-12-09 2015-06-10 株式会社迪思科 Wafer processing device
JP2015147248A (en) * 2014-01-10 2015-08-20 三菱電機株式会社 Electron beam machine
JP2016076546A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 株式会社ディスコ Division device
JP2016513024A (en) * 2013-01-15 2016-05-12 コーニング レーザー テクノロジーズ ゲーエムベーハーＣＯＲＮＩＮＧ ＬＡＳＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＧｍｂＨ Laser-based machining method and apparatus for flat substrates
JP2016146448A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2016146446A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2016146447A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2017055012A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 株式会社東芝 Manufacturing method for device
CN109300827A (en) * 2017-07-24 2019-02-01 株式会社迪思科 The manufacturing method of chip
JP2019023151A (en) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社ディスコ Production method for chip
CN109698118A (en) * 2017-10-24 2019-04-30 株式会社迪思科 The manufacturing method of chip
JP2019079919A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079918A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079921A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079922A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079920A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019220581A (en) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2020009827A (en) * 2018-07-04 2020-01-16 株式会社ディスコ Inspection method of device chip
JP2020009988A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 株式会社ディスコ Ultrasonic horn and division method of wafer
JP2020025004A (en) * 2018-08-07 2020-02-13 株式会社ディスコ Wafer processing method
JP2020038871A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 株式会社ディスコ Processing method for workpiece
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
CN110690172B (en) * 2018-06-20 2024-05-14 株式会社迪思科 Method for manufacturing chip

Cited By (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008213043A (en) * 2007-02-08 2008-09-18 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Method and apparatus for cutting radiograph conversion plate
US10421683B2 (en) 2013-01-15 2019-09-24 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
JP2016513024A (en) * 2013-01-15 2016-05-12 コーニング レーザー テクノロジーズ ゲーエムベーハーＣＯＲＮＩＮＧ ＬＡＳＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＧｍｂＨ Laser-based machining method and apparatus for flat substrates
US11028003B2 (en) 2013-01-15 2021-06-08 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for laser-based machining of flat substrates
US11345625B2 (en) 2013-01-15 2022-05-31 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
CN104701219A (en) * 2013-12-09 2015-06-10 株式会社迪思科 Wafer processing device
JP2015115350A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 株式会社ディスコ Wafer processing device
US9679789B2 (en) 2013-12-09 2017-06-13 Disco Corporation Wafer processing apparatus
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
JP2015147248A (en) * 2014-01-10 2015-08-20 三菱電機株式会社 Electron beam machine
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
JP2016076546A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 株式会社ディスコ Division device
JP2016146446A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
JP2016146448A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
KR102361278B1 (en) 2015-02-09 2022-02-10 가부시기가이샤 디스코 Wafer producing method
JP2016146447A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 株式会社ディスコ Wafer generation method
KR20160098054A (en) * 2015-02-09 2016-08-18 가부시기가이샤 디스코 Wafer producing method
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
JP2017055012A (en) * 2015-09-11 2017-03-16 株式会社東芝 Manufacturing method for device
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
CN109300827A (en) * 2017-07-24 2019-02-01 株式会社迪思科 The manufacturing method of chip
KR20190011197A (en) * 2017-07-24 2019-02-01 가부시기가이샤 디스코 Method of manufacturing chip
JP2019023151A (en) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社ディスコ Production method for chip
CN109300827B (en) * 2017-07-24 2024-03-19 株式会社迪思科 Method for manufacturing chip
KR102575795B1 (en) * 2017-07-24 2023-09-06 가부시기가이샤 디스코 Method of manufacturing chip
TWI774865B (en) * 2017-10-24 2022-08-21 日商迪思科股份有限公司 Wafer manufacturing method
JP2019079918A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079922A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
CN109698118A (en) * 2017-10-24 2019-04-30 株式会社迪思科 The manufacturing method of chip
CN109698118B (en) * 2017-10-24 2024-02-20 株式会社迪思科 Method for manufacturing chip
JP6991656B2 (en) 2017-10-24 2022-01-12 株式会社ディスコ How to make chips
JP6991657B2 (en) 2017-10-24 2022-01-12 株式会社ディスコ How to make chips
KR102588040B1 (en) * 2017-10-24 2023-10-11 가부시기가이샤 디스코 Method of manufacturing chip
JP7051198B2 (en) 2017-10-24 2022-04-11 株式会社ディスコ How to make chips
JP2019079917A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079920A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
KR20190045840A (en) * 2017-10-24 2019-05-03 가부시기가이샤 디스코 Method of manufacturing chip
JP2019079919A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019079921A (en) * 2017-10-24 2019-05-23 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
JP2019220581A (en) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社ディスコ Chip manufacturing method
CN110690172A (en) * 2018-06-20 2020-01-14 株式会社迪思科 Method for manufacturing chip
TWI800658B (en) * 2018-06-20 2023-05-01 日商迪思科股份有限公司 Wafer Manufacturing Method
CN110690172B (en) * 2018-06-20 2024-05-14 株式会社迪思科 Method for manufacturing chip
JP2020009827A (en) * 2018-07-04 2020-01-16 株式会社ディスコ Inspection method of device chip
JP7140576B2 (en) 2018-07-12 2022-09-21 株式会社ディスコ Wafer division method
JP2020009988A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 株式会社ディスコ Ultrasonic horn and division method of wafer
KR20200007696A (en) 2018-07-12 2020-01-22 가부시기가이샤 디스코 Ultrasonic horn and wafer dividing method
JP7128054B2 (en) 2018-08-07 2022-08-30 株式会社ディスコ Wafer processing method
JP2020025004A (en) * 2018-08-07 2020-02-13 株式会社ディスコ Wafer processing method
JP7128064B2 (en) 2018-09-03 2022-08-30 株式会社ディスコ Workpiece processing method
JP2020038871A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 株式会社ディスコ Processing method for workpiece

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