JP2007142114A - レーザダイシング方法およびレーザダイシング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持基板に注入された不純物濃度の想定される範囲内における消衰係数を予め測定機器を通じて測定し、これを不純物濃度の2次関数として近似しておく。そして、貼り合せSOIウェハ10を構成する支持基板の内部に改質層を形成すべく、集光レンズ30にて集光されたレーザ光を同貼り合せSOIウェハ10の割断予定線に沿ってレーザ光を照射する。ただしその際、貼り合せSOIウェハ10のレーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さと貼り合せSOIウェハ10の消衰係数に基づき求められた同ウェハ10の吸収係数との乗数を指数とするネピア数の指数関数に比例するように、レーザ光源40のレーザ光出力を同深さに応じて可変設定する。
【選択図】図1
Description
・支持基板上に絶縁膜を介してSOI層となるシリコンウェハを貼り合せて形成された本実施の形態においてダイシングの対象とする貼り合せSOIウェハ10をその上面に載置する載置台21。
・載置台21のX軸方向の位置を可変とするX軸ステージ20a、載置台21のY軸方向の位置を可変とするY軸ステージ20b、および載置台21のZ軸方向の位置を可変とするZ軸ステージ20cを有して構成されるステージ(変位機構)20。
・載置台21上に載置された貼り合せSOIウェハ10を構成する支持基板の内部に、集光レンズ(集光用光学素子)30を介してレーザ光を照射するレーザ光源40。
・貼り合せSOIウェハ10に関する情報を入力部60から取り込み、ステージ20の各軸ステージ20a〜20cの位置制御やレーザ光源40のレーザ光出力制御などを行う制御部(レーザ光出力制御手段)50。
等々を有して構成されている。
(イ)例えば曲線E2に示されるように、上記不純物濃度Nが「3.0×1018[1/cm3 ]」の貼り合せSOIウェハ10において、上記深さyが「600[μm]」に位置する箇所を改質する際には、上記深さyが「200[μm]」に位置する箇所を改質する際の2倍にレーザ光出力を設定する。
(ロ)また、例えば曲線E1に示されるように、上記不純物濃度Nが「1.0×1019[1/cm3 ]」の貼り合せSOIウェハ10において、上記深さyが「600[μm]」に位置する箇所を改質する際には、上記深さyが「200[μm]」に位置する箇所を改質する際の3倍のレーザ光出力を設定する。
等々の設定態様により、照射するレーザ光出力の上記深さyに応じた増大度合を、上式(4)で示されるような貼り合せSOIウェハ10内部でのレーザ光強度の減衰度合と一致させることができ、その深さに拘わらず、集光点Cでのレーザ光の強度を一律とすることができる。これにより、同ウェハ10の全深さに渡って良好な改質層が形成されるようになる。
(1)貼り合せSOIウェハ10のレーザ光の入光面から同レーザ光の集光点Cまでの深さyと貼り合せSOIウェハの消衰係数kに基づき求められた同ウェハ10の吸収係数αとの乗数を指数とするネピア数eの指数関数に比例するように、すなわち、先の式(7)に従って、レーザ光源40のレーザ光出力Pを同深さyに応じて可変設定することとした。これにより、照射するレーザ光出力Pの同深さyに応じた増大度合を、先の式(4)で示されるような同ウェハ10内部でのレーザ光強度Iの減衰度合と一致させることができ、その深さに拘わらず集光点Cでのレーザ光の強度を一律とすることができる。
・上記実施の形態では、支持基板10a内部の改質層形成領域の最下部からX−Y平面上の割断予定線に沿ったレーザ光照射を行い、最上部に到達するまでこれを繰返し行っていたが、レーザ光照射態様はこれに限られない。支持基板10a内部の改質層形成領域の最上部からX−Y平面上の割断予定線に沿ったレーザ光照射を行い、最下部に到達するまでこれを繰返し行うこととしてもよい。あるいは、支持基板10aの表面に垂直な方向(Z軸方向)に改質層を成長させた後、平行な方向(X−Y平面)に改質層を成長させることとしてもよい。要は、支持基板10a内部の改質層形成予定領域の全域に渡って、改質層を的確に形成することができれば、そのレーザ光の照射態様は任意である。
・上記実施の形態では、レーザ光出力Pの上記深さyに応じた可変設定の際、先の式(7)中、定数P0の値を、貼り合せSOIウェハ10のレーザ光入光面に集光点Cを設定したときにその集光点Cにおいて改質層の形成に望ましいレーザ光強度の得られるようなレーザ光出力の値となるように設定したが、これに限られない。要は、貼り合せSOIウェハ10のレーザ光入光面に集光点Cを設定したときにその集光点Cにおいて改質層が十分に形成されるようなレーザ光出力の値であれば、定数P0の値は任意である。
・また、こうしたレーザ光の照射に際してのレーザ光源40のレーザ光出力Pを、貼り合せSOIウェハ10のレーザ光の入光面から同レーザ光の集光点Cまでの深さyに応じて、該深さyを指数とする指数関数に比例するように可変設定することとしてもよい。あるいは、貼り合せSOIウェハ10の支持基板10aのレーザ集光点での不純物濃度Nが高いほど、同集光点Cの深さyが同一のときのレーザ光源40のレーザ光出力Pを大きく設定することとしてもよい。またあるいは、同貼り合せSOIウェハ10のレーザ光の入光面から同レーザ光の集光点Cまでの深さyに応じて、該深さyが深いほど大きくなるように可変設定することとしてもよい。
・上記実施の形態では、貼り合せSOIウェハ10をそのダイシング対象としていたが、これに限られず、他にもイオン注入などで製造されたSOIウェハやバルクシリコンウエハなどもそのダイシング対象とすることができる。要は、その厚さが厚いウェハ、あるいはその内部に高い濃度の不純物注入層が形成されているウェハであっても、この発明の適用によって上記に準じた効果を得ることができる。
Claims (9)
- レーザ光源から出力されたレーザ光を割断予定線に沿ったウェハの内部に集光させて改質層を形成する照射工程と、前記改質層の形成された割断予定線に沿って前記ウェハを複数のチップに割断する割断工程とを備えるレーザダイシング方法であって、
前記照射工程でのレーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を、前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さに応じて、該深さが深いほど大きくなるように可変設定する
ことを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記集光点での前記ウェハ内の不純物濃度が高いほど、前記集光点の深さが同一のときの前記レーザ光源のレーザ光出力を大きく設定する
請求項1に記載のレーザダイシング方法。 - レーザ光源から出力されたレーザ光を割断予定線に沿ったウェハの内部に集光させて改質層を形成する照射工程と、前記改質層の形成された割断予定線に沿って前記ウェハを複数のチップに割断する割断工程とを備えるレーザダイシング方法であって、
前記照射工程でのレーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を、前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さに応じて、該深さを指数とする指数関数に比例するように可変設定する
ことを特徴とするレーザダイシング方法。 - レーザ光源から出力されたレーザ光を割断予定線に沿ったウェハの内部に集光させて改質層を形成する照射工程と、前記改質層の形成された割断予定線に沿って前記ウェハを複数のチップに割断する割断工程とを備えるレーザダイシング方法であって、
前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さ(y)と前記ウェハの吸収係数(α)との乗数(αy)を指数とするネピア数eの指数関数に比例するように、前記照射工程でのレーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を可変設定する
ことを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記ウェハは、支持基板上に絶縁膜を介してSOI層の形成されたSOIウェハである
請求項1〜4のいずれか一項に記載のレーザダイシング方法。 - ウェハが載置される載置台と、レーザ光を出力するレーザ光源と、その出力されたレーザ光を集光させる集光用光学素子と、前記ウェハに対する前記集光用光学素子によるレーザ光の集光点の位置を相対的に変位させる変位機構とを備え、前記レーザ光源の出力するレーザ光を割断予定線に沿った前記ウェハの内部に集光させて同ウェハ内部に改質層を形成するレーザダイシング装置において、
前記レーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を、前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さに応じて、該深さが深いほど大きくなるように可変制御するレーザ光出力制御手段を備える
ことを特徴とするレーザダイシング装置。 - ウェハが載置される載置台と、レーザ光を出力するレーザ光源と、その出力されたレーザ光を集光させる集光用光学素子と、前記ウェハに対する前記集光用光学素子によるレーザ光の集光点の位置を相対的に変位させる変位機構とを備え、前記レーザ光源の出力するレーザ光を割断予定線に沿った前記ウェハの内部に集光させて同ウェハ内部に改質層を形成するレーザダイシング装置において、
前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さを指数とする指数関数に比例するように、前記レーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を、前記深さに応じて可変制御するレーザ光出力制御手段を備える
ことを特徴とするレーザダイシング装置。 - ウェハが載置される載置台と、レーザ光を出力するレーザ光源と、その出力されたレーザ光を集光させる集光用光学素子と、前記ウェハに対する前記集光用光学素子によるレーザ光の集光点の位置を相対的に変位させる変位機構とを備え、前記レーザ光源の出力するレーザ光を割断予定線に沿った前記ウェハの内部に集光させて同ウェハ内部に改質層を形成するレーザダイシング装置において、
前記ウェハの前記レーザ光の入光面から同レーザ光の集光点までの深さ(y)と前記ウェハの吸収係数(α)との乗数(αy)を指数とするネピア数eの指数関数に比例するように、前記レーザ光の照射に際しての前記レーザ光源のレーザ光出力を前記深さ(y)に応じて可変制御するレーザ光出力制御手段を備える
ことを特徴とするレーザダイシング装置。 - 前記ウェハは、支持基板上に絶縁膜を介してSOI層の形成されたSOIウェハである
請求項6〜8のいずれか一項に記載のレーザダイシング装置。
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