JP2008108792A - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法を提供する。
【解決手段】基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、ウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、ウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程とを含む。
【選択図】図6
【解決手段】基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、ウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、ウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程とを含む。
【選択図】図6
Description
本発明は、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウエーハ等のウエーハにゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、略円板形状である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等のデバイスを形成する。このように多数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより、個々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を切断するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。
半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削砥石を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に1μm程度のマイクロクラックからなる加工歪層が生成される。この加工歪層は、半導体デバイスの製造工程において半導体ウエーハの内部に含有した銅(Cu)等の金属原子がデバイスの近傍に遊動してメモリー機能に及ぼす悪影響を抑制するゲッタリングシンク(gettering sink)効果をもたらす機能を有することが知られている。(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−41258 A 公報
一方、上記半導体ウエーハの裏面を研削することによって生成される加工歪層は、特に半導体ウエーハの厚さを100μm以下に研削した場合に、個々に分割された半導体チップの抗折強度が相当低減される。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪層を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面にポリッシングなどの研磨或いはウエットエッチング、ドライエッチングを施している。(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
特開2002−283211号公報
特開2001−85385号公報
而して、ウエーハの裏面を研削した後に研磨或いはエッチング等によって研削によって生成された加工歪層を除去すると、チップの抗折強度は安定するが、加工歪層によるゲッタリングシンク(gettering sink)効果が消失されデバイスの機能が低下するという問題がある。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ゲッタリングシンク効果を維持し、抗折強度を確保することができるウエーハの加工方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
また、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
本発明によれば、基板の裏面が上記加工歪層除去工程を実施することにより研削によって生成された加工歪層が除去されているので、抗折強度が安定する。また、個々に分割されたチップは、上記ゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより基板の厚さ方向中間部に変質層が形成されているので、この変質層がゲッタリングシンク効果層として機能する。
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
図1には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図1に示す半導体ウエーハ2は、シリコンからなる基板20の表面20aに複数のストリート21が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート21によって区画された複数の領域にデバイス22が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ2における基板20の表面2aには、図2に示すように保護部材3を貼着する(保護部材貼着工程)。
保護部材貼着工程を実施することにより半導体ウエーハ2における基板20の表面20aに保護部材3を貼着したならば、基板20の裏面20bを研削して半導体ウエーハ2を所定の厚さに形成する研削工程を実施する。この研削工程は、図3に示す研削装置4によって実施する。図3に示す研削装置4は、被加工物を保持するチャックテーブル41と、該チャックテーブル41に保持された被加工物を研削するための研削砥石42を備えた研削ホイール43とからなっている。このような研削装置4によって上記研削工程を実施するには、チャックテーブル41上に半導体ウエーハ2の保護部材3側を載置し(従って、半導体ウエーハ2は基板20の裏面20bが上側となる)、図示しない吸引手段によってチャックテーブル41上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。そして、チャックテーブル41を例えば300rpmで回転しつつ、研削砥石42を備えた研削ホイール43を6000rpmで回転せしめて基板20の裏面20bに接触することにより、所定の厚さ、例えば100μmになるまで研削する。このようにして研削工程を実施すると、半導体ウエーハ2における基板20の裏面20bには上述した研削によって厚さが1μm程度の加工歪層が生成される。
上述した研削工程を実施したならば、半導体ウエーハ2における基板20の裏面20bに生成された加工歪層を除去する加工歪層除去工程を実施する。この加工歪層除去工程は例えば図4に示す研磨装置5によって実施する。図4に示す研磨装置5は、被加工物を保持するチャックテーブル51と、該チャックテーブル51に保持された被加工物を研磨するためのフエルト等の柔軟部材に酸化ジルコニア等の砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定した研磨砥石52を備えた研磨工具53とからなっている。このような研磨装置5によって上記加工歪層除去工程を実施するには、チャックテーブル51上に上述した研削工程が実施された半導体ウエーハ2の保護部材3側を載置し(従って、半導体ウエーハ2は基板20の裏面20bが上側となる)、図示しない吸引手段によってチャックテーブル51上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。そして、チャックテーブル51を例えば300rpmで回転しつつ、研磨砥石52を備えた研磨工具53を例えば6000rpmで回転せしめて基板20の裏面20bに接触することにより、基板20の裏面20bを研磨加工する。この結果、上述した研削工程を実施することによって半導体ウエーハ2における基板20の裏面20bに生成された加工歪層が除去される。なお、加工歪層除去工程は、ポリッシング或いはウエットエッチング、ドライエッチング等によって実施してもよい。
上述したように加工歪層除去工程を実施したならば、加工歪層が除去された半導体ウエーハ2における基板20に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板20の内部に位置付けて照射し、基板20の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。ゲッタリングシンク効果層生成工程は、図5に示すレーザー加工装置6を用いて実施する。図5に示すレーザー加工装置6は、被加工物を保持するチャックテーブル61と、該チャックテーブル61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62を具備している。チャックテーブル61は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り機構によって図5において矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。上記レーザー光線照射手段62は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング621の先端に装着された集光器622からパルスレーザー光線を照射する。また、図示のレーザー加工装置6は、上記レーザー光線照射手段62を構成するケーシング621の先端部に装着された撮像手段63を備えている。この撮像手段63は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子(CCD)の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
上述した図5に示すレーザー加工装置6を用いてゲッタリングシンク効果層生成工程を実施するには、先ず上記研削工程が実施された半導体ウエーハ2の保護部材3側をチャックテーブル61上に載置し(従って、半導体ウエーハ2は基板20の裏面20bが上側となる)、図示しない吸引手段によってチャックテーブル61上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。このようにして、半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル61は、図示しない移動機構によって撮像手段63の直下に位置付けられる。
チャックテーブル61が撮像手段63の直下に位置付けられると、撮像手段63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63および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ2における基板20の表面20aに複数のデバイス22が形成されている領域を検出し、加工領域のX,Y座標値を求める。このとき、デバイス22が形成されている半導体ウエーハ2における基板20の表面20aは下側に位置しているが、撮像手段63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26bから透かしてデバイス22を撮像することができる。
次に、図6の(a)で示すようにチャックテーブル61をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段62の集光器622が位置するレーザー光線照射領域に移動し、加工開始位置をレーザー光線照射手段62の集光器622の直下に位置付ける。そして、集光器622から基板20に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル61を図6の(a)において矢印X1で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる(ゲッタリングシンク効果層生成工程)。そして、図6の(b)で示すようにレーザー光線照射手段62の集光器622の照射位置がデバイスが形成されている領域の図6の(b)右端に達したら、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61の移動を停止する。このゲッタリングシンク効果層生成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Pを半導体ウエーハ2の厚さ方向中間部に位置付けることにより、半導体ウエーハ2の厚さ方向中間部に変質層210が形成される。
上記ゲッタリングシンク効果層生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
繰り返し周波数 :100kHz
集光点のピークパワー密度:1×108W/cm2
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :100mm/秒
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
繰り返し周波数 :100kHz
集光点のピークパワー密度:1×108W/cm2
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :100mm/秒
上記加工条件によってゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより、半導体ウエーハ2の基板20の内部には厚さが1〜2μmの変質層210が形成される。そして、上述したゲッタリングシンク効果層生成工程を半導体ウエーハ2における基板20の表面20aに形成されている複数のデバイス22に対応した全領域に実施する。なお、変質層210の間隔は、1μm程度でよい。このようにして基板20の内部に形成された変質層210は、ゲッタリングシンク効果層として機能する。
以上のようにして、ゲッタリングシンク効果層生成工程を実行したならば、図7に示すように環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に半導体ウエーハ2における基板20の裏面20bを貼着する(ウエーハ支持工程)。そして、半導体ウエーハ2における基板20の表面2aに貼着されている保護部材3を剥離する。
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施された半導体ウエーハ2をストリート21に沿って個々のチップに分割する分割工程を実施する。この分割工程は、図8に示す切削装置7を用いて実施する。図8に示す切削装置7は、被加工物を保持するチャックテーブル71と、該チャックテーブル71上に保持された被加工物を切削する切削ブレード721を備えた切削手段72と、チャックテーブル71上に保持された被加工物を撮像する撮像手段73を具備している。チャックテーブル71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8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。切削ブレード721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固定して形成されている。上記撮像手段73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)等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
このように構成された切削装置7を用いて切削溝形成工程を実施するには、チャックテーブル71上に上述したウエーハ支持工程において半導体ウエーハ2が貼着されたダイシングテープTを載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ2をチャックテーブル71上に保持する。なお、図8においてはダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル71に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ2を吸引保持したチャックテーブル71は、図示しない切削送り機構によって撮像手段73の直下に位置付けられる。
チャックテーブル71が撮像手段73の直下に位置付けられると、撮像手段73および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ2の切削すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、撮像手段73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ストリート21と、切削ブレード721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、切削領域のアライメントを遂行する(アライメント工程)。また、半導体ウエーハ2に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート21に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
以上のようにしてチャックテーブル71上に保持されている半導体ウエーハ2に形成されているストリート21を検出し、切削領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ2を保持したチャックテーブル71を切削領域の切削開始位置に移動する。このとき、図9に示すように半導体ウエーハ2は切削すべきストリート21の一端(図9において左端)が切削ブレード721の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。そして、切削ブレード721を図9において矢印721aで示す方向に所定の回転速度で回転し、2点鎖線で示す待機位置から図示しない切り込み送り機構によって図9において実線で示すように切削ブレード721の下端がダイシングテープTに達する位置まで切り込み送りする。
上述したように切削ブレード721の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード721を図9において矢印721aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル71を図9において矢印X1で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる。そして、チャックテーブル71に保持された半導体ウエーハ2の右端が切削ブレード721の直下を通過したらチャックテーブル71の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ2は、ストリート21に沿って切断される。
なお、上記分割肯定は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード :外径52mm、厚さ30μm
切削ブレードの回転速度:40000rpm
切削送り速度 :50mm/秒
切削ブレード :外径52mm、厚さ30μm
切削ブレードの回転速度:40000rpm
切削送り速度 :50mm/秒
上述した切断工程を半導体ウエーハ2に形成された全てのストリート21に実施する。この結果、半導体ウエーハ2にはストリート21に沿って切断され、図10に示すように各デバイス22毎に半導体チップ200に分割される(分割工程)。このようにして分割された半導体チップ200は、基板20の裏面20bが上記加工歪層除去工程を実施することによって研削工程で生成された加工歪層が除去されているので、抗折強度が安定する。また、半導体チップ200は、上記ゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより基板20の厚さ方向中間部に変質層210が形成されているので、この変質層210がゲッタリングシンク効果層として機能する。
次に、本発明によるウエーハの加工方法の他の実施形態について説明する。
この実施形態においては、上記研削工程、加工歪層除去工程および分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ2を個々の半導体チップに分割した後にゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。このように半導体ウエーハ2を個々の半導体チップに分割した後に実施するゲッタリングシンク効果層生成工程について、図11乃至図14を参照して説明する。先ず、図11に示すように個々の半導体チップ200に分割された半導体ウエーハ2を環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に基板20の表面20aを貼着する。従って、個々の半導体チップ200に分割された半導体ウエーハ2は、基板20の裏面20bが上側となる。そして、上記図5に示すレーザー加工装置6を用いて個々に分割された半導体チップ200毎にトレパニング加工によりゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。
この実施形態においては、上記研削工程、加工歪層除去工程および分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ2を個々の半導体チップに分割した後にゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。このように半導体ウエーハ2を個々の半導体チップに分割した後に実施するゲッタリングシンク効果層生成工程について、図11乃至図14を参照して説明する。先ず、図11に示すように個々の半導体チップ200に分割された半導体ウエーハ2を環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に基板20の表面20aを貼着する。従って、個々の半導体チップ200に分割された半導体ウエーハ2は、基板20の裏面20bが上側となる。そして、上記図5に示すレーザー加工装置6を用いて個々に分割された半導体チップ200毎にトレパニング加工によりゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。
ここで、トレパニング加工を実施するためのレーザー光線照射手段について、図12を参照して説明する。
上記図5に示すレーザー加工装置6におけるレーザー光線照射手段62は、上記ケーシング621内に配設されたパルスレーザー光線発振手段81と、出力調整手段82と、パルスレーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向(X軸方向)に偏向する第1の音響光学偏向手段83と、レーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を割り出し送り方向(Y軸方向)に偏向する第2の音響光学偏向手段84を具備している。また、上記集光器622は、上記第1の音響光学偏向手段83および第2の音響光学偏向手段84を通過したパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー622aと、該方向変換ミラー622aによって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ622bを具備している。
上記図5に示すレーザー加工装置6におけるレーザー光線照射手段62は、上記ケーシング621内に配設されたパルスレーザー光線発振手段81と、出力調整手段82と、パルスレーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向(X軸方向)に偏向する第1の音響光学偏向手段83と、レーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を割り出し送り方向(Y軸方向)に偏向する第2の音響光学偏向手段84を具備している。また、上記集光器622は、上記第1の音響光学偏向手段83および第2の音響光学偏向手段84を通過したパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー622aと、該方向変換ミラー622aによって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ622bを具備している。
上記パルスレーザー光線発振手段81は、パルスレーザー光線発振器811と、これに付設された繰り返し周波数設定手段812とから構成されている。上記出力調整手段82は、パルスレーザー光線発振手段81から発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する。
上記第1の音響光学偏向手段83は、レーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向(X軸方向)に偏向する第1の音響光学素子831と、該第1の音響光学素子831に印加するRF(radio frequency)を生成する第1のRF発振器832と、該第1のRF発振器832によって生成されたRFのパワーを増幅して第1の音響光学素子831に印加する第1のRFアンプ833と、第1のRF発振器832によって生成されるRFの周波数を調整する第1の偏向角度調整手段834と、第1のRF発振器832によって生成されるRFの振幅を調整する第1の出力調整手段835を具備している。上記第1の音響光学素子831は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第1の偏向角度調整手段834および第1の出力調整手段835は、図示しない制御手段によって制御される。
上記第2の音響光学偏向手段84は、レーザー光線発振手段81が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向に偏向する第2の音響光学素子841と、該第2の音響光学素子841に印加するRFを生成する第2のRF発振器842と、該RF発振器842によって生成されたRFのパワーを増幅して第2の音響光学素子841に印加する第2のRFアンプ843と、第2のRF発振器842によって生成されるRFの周波数を調整する第2の偏向角度調整手段844と、第2のRF発振器842によって生成されるRFの振幅を調整する第2の出力調整手段845を具備している。上記第2の音響光学素子841は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第2の偏向角度調整手段844および第2の出力調整手段845は、図示しない制御手段によって制御される。
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段62は、上記第1の音響光学素子83にRFが印加されない場合に、図12において1点差線で示すように第1の音響光学素子832によって偏向されないレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段85を具備している。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段62は以上のように構成されており、第1の音響光学素子831および第2の音響光学素子841にRFが印加されていない場合には、パルスレーザー光線発振手段81から発振されたパルスレーザー光線は、出力調整手段82、第1の音響光学素子831、第2の音響光学素子841を介して図12において1点鎖線で示すようにレーザー光線吸収手段85に導かれる。一方、第1の音響光学素子831に例えば10kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段81から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図12において実線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、第1の音響光学素子831に例えば20kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段81から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図12において破線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向(X軸方向)に所定量変位した集光点Pbに集光される。なお、第2の音響光学素子841に所定周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段81から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸を加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向(Y軸方向:図12において紙面に垂直な方向)に所定量変位した集光点に集光される。
従って、第1の音響光学偏向手段73および第2の音響光学偏向手段84を作動してパルスレーザー光線の光軸をX軸方向とY軸方向に順次偏向させることにより、図13に示すようにパルスレーザー光線のスポットSを渦巻き状に移動するトレパニング加工を実施することができる。
上述したレーザー光線照射手段62を備えたレーザー加工装置6を用いて個々に分割された半導体チップ200毎にトレパニング加工によりゲッタリングシンク効果層生成工程を実施するには、図11に示すように環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に基板20の表面20aが貼着された半導体ウエーハ2を上記チャックテーブル61上に保持する。次に、チャックテーブル61上に保持された半導体ウエーハ2における個々の分割された所定の半導体チップ200をレーザー光線照射手段62の集光器622の直下に位置付ける。そして、パルスレーザー光線の集光点を半導体ウエーハ2の厚さ方向中間部に位置付け、集光器622から基板20に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ図14に示すように上述したトレパニング加工を実施する。この結果、半導体チップ200に内部にゲッタリングシンク効果層として機能する変質層を形成することができる。
2:半導体ウエーハ
20:基板
21:ストリート
22:デバイス
200:半導体チップ
210:変質層
3:保護部材
4:研削装置
41:研削装置のチャックテーブル
42:研削砥石
43:研削ホイール
5:研磨装置
51:研磨装置のチャックテーブル
52:研磨砥石
53:研磨工具
6:レーザー加工装置
61:レーザー加工装置のチャックテーブル
62:レーザー光線照射手段
622:集光器
63:撮像手段
7:切削装置
71:切削装置のチャックテーブル
72:切削手段
721:切削ブレード
73:撮像手段
81:パルスレーザー光線発振手段
82:出力調整手段
83:第1の音響光学偏向手段
84:第2の音響光学偏向手段
20:基板
21:ストリート
22:デバイス
200:半導体チップ
210:変質層
3:保護部材
4:研削装置
41:研削装置のチャックテーブル
42:研削砥石
43:研削ホイール
5:研磨装置
51:研磨装置のチャックテーブル
52:研磨砥石
53:研磨工具
6:レーザー加工装置
61:レーザー加工装置のチャックテーブル
62:レーザー光線照射手段
622:集光器
63:撮像手段
7:切削装置
71:切削装置のチャックテーブル
72:切削手段
721:切削ブレード
73:撮像手段
81:パルスレーザー光線発振手段
82:出力調整手段
83:第1の音響光学偏向手段
84:第2の音響光学偏向手段
Claims (2)
- 基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 - 基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
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