JP2013132674A - Processing method of wafer and laser beam machining apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method of a wafer and a laser beam machining apparatus, capable of irradiating the wafer with a laser beam of a wavelength with permeation property from a back surface side even when the back surface of the wafer is coarse and forming an appropriate modified layer in the inside.SOLUTION: The processing method of the wafer, for forming a modified layer along streets inside the wafer with devices formed in a plurality of areas sectioned by the streets formed in a grid shape on the surface, includes: a surface roughness map preparation step of measuring the surface roughness of the area corresponding to the street on the back surface of the wafer and preparing a surface roughness map; and a modified layer forming step of irradiating the wafer with the laser beam of the wavelength with permeation property from the back surface side of the wafer along the street and forming the modified layer along the street inside the wafer. In the modified layer forming step, the surface roughness map and the appropriate output map of the laser beam preset corresponding to the surface roughness are referred to and the output of the laser beam to be radiated is controlled.

Description

本発明は、表面に格子状に形成された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をストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法およびレーザー加工装置に関する。   The present invention relates to a wafer processing method and a laser processing apparatus for dividing a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by streets formed in a lattice shape on the surface into individual devices along the streets.

半導体デバイス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分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、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デバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。   In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual devices. In addition, an optical device wafer in which a gallium nitride compound semiconductor or the like is laminated on the surface of a sapphire substrate or silicon carbide substrate is also divided into optical devices such as individual light emitting diodes and laser diodes by cutting along the streets. Widely used.

ウエーハをストリートに沿って分割する方法として、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が試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの裏面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリート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ストリートに沿って外力を加えることにより、ウエーハを個々のデバイスに分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）   As a method of dividing the wafer along the street, a laser processing method has been attempted in which a pulsed laser beam having transparency to the wafer is used, and the focused laser beam is aligned within the region to be divided and irradiated with the pulsed laser beam. . The dividing method using this laser processing method is to irradiate a pulse laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer along the street from the back surface side of the wafer and irradiate the inside of the wafer to the street. A modified layer is continuously formed along the surface, and the wafer is divided into individual devices by applying an external force along a street whose strength is reduced by the formation of the modified layer. (For example, refer to Patent Document 1.)

特許２００１−９６７６４号公報Japanese Patent No. 2001-96764

而して、ウエーハの表面に形成されたデバイスの電極がウエーハの裏面に達するように形成された所謂TSVと呼ばれるウエーハにおいては、ウエーハの裏面から電極を突出させるために、ウエーハの裏面をエッチングする場合がある。このようにウエーハの裏面をエッチングすると、裏面がRa０．０２〜０．１μmの範囲で粗らされるため、裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射すると、レーザー光線の透過が部分的に妨げられ、適正な改質層を形成することができないという問題がある。   Thus, in a wafer called TSV formed so that the electrode of the device formed on the wafer surface reaches the back surface of the wafer, the back surface of the wafer is etched so that the electrode protrudes from the back surface of the wafer. There is a case. When the back surface of the wafer is etched in this manner, the back surface is roughened within a range of Ra 0.02 to 0.1 μm. Therefore, when a laser beam having a wavelength having transparency to the wafer is irradiated from the back surface side, the laser beam is transmitted. There is a problem that a proper modified layer cannot be formed due to partial obstruction.

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、ウエーハの裏面が粗れていても裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して、内部に適正な改質層を形成することができるウエーハの加工方法およびレーザー加工装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem is that even if the back surface of the wafer is rough, the inside of the wafer is irradiated with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer. It is an object of the present invention to provide a wafer processing method and a laser processing apparatus capable of forming an appropriate modified layer.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成された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の内部に、ストリートに沿って改質層を形成するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの裏面におけるストリートに対応する領域の面粗さを計測し、面粗さマップを作成する面粗さマップ作成工程と、
ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、を含み、
該改質層形成工程は、該面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを参照して照射するレーザー光線の出力を制御する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 In order to solve the main technical problem described above, according to the present invention, a modified layer is formed along a street in a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a street formed in a lattice shape on the surface. A method of processing a wafer to be formed,
A surface roughness map creating step for measuring the surface roughness of the area corresponding to the street on the back surface of the wafer and creating a surface roughness map;
A modified layer forming step of irradiating a laser beam of a wavelength having transparency to the wafer from the back side of the wafer along the street, and forming a modified layer along the street inside the wafer, and
The modified layer forming step controls the output of the laser beam to be irradiated with reference to the surface roughness map and an appropriate output map of the laser beam set in advance corresponding to the surface roughness.
A method for processing a wafer is provided.

また、本発明によれば、被加工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ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向(X軸方向)に相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段と、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいて該レーザー光線照射手段に装備され照射するレーザー光線の出力を調整する出力調整手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、被加工物のレーザー光線が照射される側の入射面における加工領域の面粗さデータに基づく面粗さマップと、該面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを記憶するメモリを具備し、被加工物の入射面側から被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を加工領域の内部に集光点を位置付けて照射し、被加工物の内部に改質層を形成する際に、該面粗さマップと該適正出力マップとを参照して該出力調整手段を制御し照射するレーザー光線の出力を制御する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。 Further, according to the present invention, a chuck table for holding a workpiece, a laser beam irradiation means for irradiating a wafer held on the chuck table with a laser beam, and the chuck table and the laser beam irradiation means in a processing feed direction (X Machining feed means for machining and feeding relative to the axial direction), index feeding means for relatively indexing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means in an index feeding direction perpendicular to the machining feed direction (X-axis direction), and X-axis direction position detection means for detecting the X-axis direction position of the chuck table, Y-axis direction position detection means for detecting the Y-axis direction position of the chuck table, X-axis direction position detection means, Output that adjusts the output of the laser beam that is mounted on the laser beam irradiation unit and irradiates based on the detection signal from the Y-axis direction position detection unit Anda control means for controlling the integer unit,
The control means is preset in correspondence with the surface roughness map based on the surface roughness data of the processing region on the incident surface on the side irradiated with the laser beam of the workpiece, and corresponding to the surface roughness map and the surface roughness. A memory that stores an appropriate output map of the laser beam, and irradiates a laser beam having a wavelength that is transmissive to the workpiece from the incident surface side of the workpiece with a focusing point positioned inside the machining area. When forming the modified layer inside the workpiece, the output adjusting means is controlled with reference to the surface roughness map and the appropriate output map to control the output of the laser beam to be irradiated.
A laser processing apparatus is provided.

本発明によるウエーハの加工方法おいては、ウエーハの裏面におけるストリートに対応する領域の面粗さを計測し、面粗さマップを作成する面粗さマップ作成工程と、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程とを含み、改質層形成工程は、面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを参照して照射するレーザー光線の出力を制御するので、ウエーハの裏面が粗れていても、ウエーハには内部にストリートに沿って適正な改質層が形成される。   In the wafer processing method according to the present invention, the surface roughness of the area corresponding to the street on the back surface of the wafer is measured, and a surface roughness map creating step for creating a surface roughness map is performed, and from the back surface side of the wafer to the wafer. A modified layer forming step of irradiating a laser beam with a wavelength having transparency to the street along the street and forming a modified layer along the street inside the wafer. Since the output of the laser beam to be irradiated is controlled by referring to the map and the appropriate output map of the laser beam corresponding to the surface roughness, even if the back surface of the wafer is rough, A proper modified layer is formed along the line.

また、本発明によるレーザー加工装置においては、被加工物のレーザー光線が照射される側の入射面における加工領域の面粗さデータに基づく面粗さマップと、該面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを記憶するメモリを具備し、被加工物の入射面側から被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を加工領域の内部に集光点を位置付けて照射し、被加工物の内部に改質層を形成する際に、面粗さマップと適正出力マップとを参照して出力調整手段を制御し照射するレーザー光線の出力を制御するので、被加工物のレーザー光線が照射される側の入射面が粗れていても、被加工物の加工領域の内部には適正な改質層が形成される。   In the laser processing apparatus according to the present invention, the surface roughness map based on the surface roughness data of the processing area on the incident surface on the side irradiated with the laser beam of the workpiece, the surface roughness map, and the surface roughness Correspondingly, a memory for storing a preset appropriate output map of the laser beam is provided, and a laser beam having a wavelength that is transmissive to the workpiece from the incident surface side of the workpiece is condensed inside the machining area. When the spot is positioned and irradiated, and the modified layer is formed inside the workpiece, the output adjustment means is controlled with reference to the surface roughness map and the appropriate output map to control the output of the irradiated laser beam. Even if the incident surface on the side irradiated with the laser beam of the workpiece is rough, an appropriate modified layer is formed inside the processing region of the workpiece.

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus comprised according to this invention. 図１に示すレーザー加工装置を構成するレーザー光線照射手段のブロック構成図。The block block diagram of the laser beam irradiation means which comprises the laser processing apparatus shown in FIG. 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。The block block diagram of the control means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 本発明によるウエーハの加工方法によって加工される半導体ウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図。1 is a perspective view of a semiconductor wafer processed by a wafer processing method according to the present invention and a cross-sectional view showing an enlarged main part. 図４に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which affixed the semiconductor wafer shown in FIG. 4 on the dicing tape with which the cyclic | annular flame | frame was mounted | worn. 本発明によるウエーハの加工方法における面粗さマップ作成工程の説明図。Explanatory drawing of the surface roughness map preparation process in the processing method of the wafer by this invention. 本発明によるウエーハの加工方法における面粗さマップ作成工程の説明図。Explanatory drawing of the surface roughness map preparation process in the processing method of the wafer by this invention. 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のメモリに格納される適正出力マップを示す説明図。Explanatory drawing which shows the appropriate output map stored in the memory of the control means with which the laser processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 本発明によるウエーハの加工方法における改質層形成工程の説明図。Explanatory drawing of the modified layer formation process in the processing method of the wafer by this invention.

以下、本発明によるウエーハの加工方法およびレーザー加工装置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。   Preferred embodiments of a wafer processing method and a laser processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置１は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２にX軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。   FIG. 1 is a perspective view of a laser processing apparatus constructed according to the present invention. A laser processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a chuck table mechanism that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a machining feed direction (X-axis direction) indicated by an arrow X and holds a workpiece. 3, a laser beam irradiation unit support mechanism 4 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in the indexing feed direction (Y axis direction) indicated by an arrow Y orthogonal to the X axis direction, and the laser beam irradiation unit support mechanism 4 And a laser beam irradiation unit 5 disposed so as to be movable in a condensing point position adjustment direction (Z-axis direction) indicated by an arrow Z.

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にX軸方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。   The chuck table mechanism 3 includes a pair of guide rails 31 and 31 disposed in parallel along the X-axis direction on the stationary base 2, and is arranged on the guide rails 31 and 31 so as to be movable in the X-axis direction. A first sliding block 32 provided, a second sliding block 33 movably disposed on the first sliding block 32 in the Y-axis direction, and a cylindrical member on the second sliding block 33 A cover table 35 supported by 34 and a chuck table 36 as a workpiece holding means are provided. The chuck table 36 includes a suction chuck 361 formed of a porous material, and holds, for example, a disk-shaped semiconductor wafer, which is a workpiece, on the suction chuck 361 by suction means (not shown). . The chuck table 36 configured as described above is rotated by a pulse motor (not shown) disposed in the cylindrical member 34. The chuck table 36 is provided with a clamp 362 for fixing an annular frame described later.

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面にY軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。この加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。   The first sliding block 32 has a pair of guided grooves 321 and 321 fitted to the pair of guide rails 31 and 31 on the lower surface thereof, and is parallel to the upper surface along the Y-axis direction. A pair of formed guide rails 322 and 322 are provided. The first sliding block 32 configured in this way moves in the X-axis direction along the pair of guide rails 31, 31 when the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31. Configured to be possible. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment includes a processing feed means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the X-axis direction. The processing feed means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a drive source such as a pulse motor 372 for rotationally driving the male screw rod 371. . One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 372 by transmission. The male screw rod 371 is screwed into a penetrating female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, the first sliding block 32 is moved along the guide rails 31 and 31 in the X-axis direction by driving the male screw rod 371 forward and backward by the pulse motor 372.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus 1 in the illustrated embodiment includes X-axis direction position detection means 374 for detecting the processing feed amount of the chuck table 36, that is, the X-axis direction position. The X-axis direction position detecting means 374 is a linear scale 374a disposed along the guide rail 31, and a reading that is disposed along the linear scale 374a together with the first sliding block 32 disposed along the first sliding block 32. It consists of a head 374b. In the illustrated embodiment, the reading head 374b of the X-axis direction position detecting means 374 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later counts the input pulse signal to detect the machining feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the X-axis direction. When the pulse motor 372 is used as the drive source of the machining feed means 37, the machining feed amount of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 372. That is, the position in the X-axis direction can also be detected. When a servo motor is used as a drive source for the machining feed means 37, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to a control means described later, and the pulse signal input by the control means. By counting the machining feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the X-axis direction.

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Y軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。この第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３8２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３8２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動せしめられる。   The second sliding block 33 is provided with a pair of guided grooves 331 and 331 which are fitted to a pair of guide rails 322 and 322 provided on the upper surface of the first sliding block 32 on the lower surface thereof. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guided grooves 331 and 331 are configured to be movable in the Y-axis direction. The chuck table mechanism 3 in the illustrated embodiment has a first index for moving the second slide block 33 along the pair of guide rails 322 and 322 provided in the first slide block 32 in the Y-axis direction. A feeding means 38 is provided. The first index feed means 38 includes a drive source such as a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322 and a pulse motor 382 for rotationally driving the male screw rod 381. Contains. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first slide block 32, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 382. The male screw rod 381 is screwed into a through female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the center portion of the second sliding block 33. Therefore, the second sliding block 33 is moved in the Y-axis direction along the guide rails 322 and 322 by driving the male screw rod 381 forward and backward by the pulse motor 382.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。このY軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３8２を用いた場合には、パルスモータ３8２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。   The laser processing apparatus in the illustrated embodiment includes Y-axis direction position detecting means 384 for detecting the indexing processing feed amount of the second sliding block 33, that is, the Y-axis direction position. The Y-axis direction position detecting means 384 moves along the linear scale 384a together with the linear scale 384a disposed along the guide rail 322 and the second sliding block 33. And a reading head 384b. In the illustrated embodiment, the reading head 384b of the Y-axis direction position detecting means 384 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later. The control means described later counts the input pulse signal to detect the index feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the Y-axis direction. When the pulse motor 382 is used as the drive source of the first indexing and feeding means 38, the drive table of the chuck table 36 is counted by counting the drive pulses of the control means to be described later that outputs a drive signal to the pulse motor 382. It is also possible to detect the index feed amount, that is, the position in the Y-axis direction. Further, when a servo motor is used as the drive source of the first index feed means 38, a pulse signal output from a rotary encoder that detects the rotation speed of the servo motor is sent to the control means described later, and the control means inputs By counting the number of pulse signals, the index feed amount of the chuck table 36, that is, the position in the Y-axis direction can be detected.

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上にY軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面にZ軸方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。この第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動せしめられる。   The laser beam irradiation unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41 and 41 disposed in parallel along the Y-axis direction on the stationary base 2 and a direction indicated by an arrow Y on the guide rails 41 and 41. A movable support base 42 is provided so as to be movable. The movable support base 42 includes a movement support portion 421 that is movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 that is attached to the movement support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 423 and 423 extending in the Z-axis direction on one side surface in parallel. The laser beam irradiation unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment includes a second index feed means 43 for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41 and 41 in the Y-axis direction. The second index feed means 43 includes a drive source such as a male screw rod 431 disposed in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a pulse motor 432 for rotationally driving the male screw rod 431. Contains. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is connected to the output shaft of the pulse motor 432. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole formed in a female screw block (not shown) provided on the lower surface of the central portion of the moving support portion 421 constituting the movable support base 42. For this reason, when the male screw rod 431 is driven to rotate forward and reversely by the pulse motor 432, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41, 41 in the Y-axis direction.

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and laser beam irradiation means 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 511 and 511 that are slidably fitted to a pair of guide rails 423 and 423 provided in the mounting portion 422. By being fitted to the guide rails 423 and 423, the guide rails 423 and 423 are supported so as to be movable in the Z-axis direction.

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動させるための集光点位置調整手段５３を具備している。集光点位置調整手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。   The laser beam irradiation unit 5 in the illustrated embodiment includes a condensing point position adjusting means 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 423 and 423 in the Z-axis direction. The condensing point position adjusting means 53 includes a male screw rod (not shown) disposed between the pair of guide rails 423 and 423, and a drive source such as a pulse motor 532 for rotationally driving the male screw rod. Thus, the unit holder 51 and the laser beam irradiation means 52 are moved along the guide rails 423 and 423 in the Z-axis direction by driving the male screw rod (not shown) by the pulse motor 532 in the normal direction and the reverse direction. In the illustrated embodiment, the laser beam irradiation means 52 is moved upward by driving the pulse motor 532 forward, and the laser beam irradiation means 52 is moved downward by driving the pulse motor 532 in reverse. Yes.

図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。このレーザー光線照射手段５２について、図２を参照して説明する。
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段５２２と、該パルスレーザー光線発振手段５２２によって発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段５２３と、該出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６の保持面に保持された被加工物Wに照射する集光器５２４を具備している。 The illustrated laser beam application means 52 includes a cylindrical casing 521 that is fixed to the unit holder 51 and extends substantially horizontally. The laser beam irradiation means 52 will be described with reference to FIG.
The illustrated laser beam application means 52 includes a pulse laser beam oscillation means 522 disposed in the casing 521, an output adjustment means 523 for adjusting the output of the pulse laser beam oscillated by the pulse laser beam oscillation means 522, and the output adjustment. A condenser 524 for irradiating the workpiece W held on the holding surface of the chuck table 36 with the pulse laser beam whose output is adjusted by the means 523 is provided.

上記パルスレーザー光線発振手段５２２は、例えば波長が１０６４nmのパルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器５２２aと、パルスレーザー光線発振器５２２aが発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段５２２bとから構成されている。上記出力調整手段５２３は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を所定の出力に調整する。これらパルスレーザー光線発振手段５２２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３は、図示しない後述する制御手段によって制御される。   The pulse laser beam oscillation means 522 includes, for example, a pulse laser beam oscillator 522a that oscillates a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, and a repetition frequency setting means 522b that sets the repetition frequency of the pulse laser beam oscillated by the pulse laser beam oscillator 522a. . The output adjusting unit 523 adjusts the output of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating unit 522 to a predetermined output. The pulse laser beam oscillator 522a, the repetition frequency setting unit 522b, and the output adjustment unit 523 of the pulse laser beam oscillation unit 522 are controlled by a control unit (not shown) to be described later.

上記集光器５２４は、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振され出力調整手段５２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線をチャックテーブル３６の保持面に向けて方向変換する方向変換ミラー５２４aと、該方向変換ミラー５２４aによって方向変換されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ５２４bを具備している。このように構成された集光器５２４は、図１に示すようにケーシング５２１の先端に装着される。   The condenser 524 includes a direction changing mirror 524a for changing the direction of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 522 and having the output adjusted by the output adjusting means 523 toward the holding surface of the chuck table 36, and the direction changing mirror. A condensing lens 524b for condensing the pulse laser beam whose direction has been changed by 524a and irradiating the workpiece W held on the chuck table 36 is provided. The concentrator 524 configured in this way is attached to the tip of the casing 521 as shown in FIG.

上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部には、レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６が配設されている。この撮像手段６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。   An imaging unit 6 for detecting a processing region to be laser processed by the laser beam irradiation unit 52 is disposed at the tip of the casing 521 constituting the laser beam irradiation unit 52. The imaging unit 6 includes, in addition to a normal imaging device (CCD) that captures an image with visible light, an infrared illumination unit that irradiates a workpiece with infrared rays, an optical system that captures infrared rays emitted by the infrared illumination unit, An image sensor (infrared CCD) that outputs an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system is used, and the captured image signal is sent to a control means to be described later.

図示の実施形態におけるレーザー加工装置１は、図３に示す制御手段８を具備している。制御手段８はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、後述する制御マップや被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３と、カウンター８４と、入力インターフェース８５および出力インターフェース８６とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８５には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４および撮像手段６等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２のパルスレーザー光線発振器５２２a、繰り返し周波数設定手段５２２bおよび出力調整手段５２３等に制御信号を出力する。   The laser processing apparatus 1 in the illustrated embodiment includes a control means 8 shown in FIG. The control means 8 is constituted by a computer, and includes a central processing unit (CPU) 81 that performs arithmetic processing according to a control program, a read only memory (ROM) 82 that stores a control program and the like, and a control map and workpiece to be described later. A readable / writable random access memory (RAM) 83 that stores design value data, calculation results, and the like, a counter 84, an input interface 85, and an output interface 86 are provided. Detection signals from the X-axis direction position detection unit 374, the Y-axis direction position detection unit 384, the imaging unit 6 and the like are input to the input interface 85 of the control unit 8. From the output interface 86 of the control means 8, the pulse motor 372, the pulse motor 382, the pulse motor 432, the pulse motor 532, the pulse laser beam oscillator 522a of the laser beam irradiation means 52, the repetition frequency setting means 522b, the output adjustment means 523, etc. Output a control signal.

次に、上述したレーザー加工装置１を用いて実施するウエーハの加工方法について説明する。
図４の(a)および(b)には、本発明によるウエーハの加工方法によって加工される半導体ウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図４の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなり、表面１０aに格子状に形成されたストリート１０１と１０２によって区画された複数の領域にデバイス１０３が形成されている。半導体ウエーハ１０の表面１０aに形成された複数個のデバイス１０３には複数個のスタッドバンプ（電極）１０４が形成されており、この複数個のスタッドバンプ（電極）１０４は表面１０aから裏面１０bに達するように埋設されている。このように形成された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bがエッチング処理されて複数個のスタッドバンプ（電極）１０４が裏面１０bから僅かに突出せしめられている。このようにエッチング処理された半導体ウエーハ１０の裏面１０bは粗され、面粗さがRa０．０２〜０．１μmとなっている。 Next, a wafer processing method performed using the laser processing apparatus 1 described above will be described.
4A and 4B show a perspective view of a semiconductor wafer processed by the wafer processing method according to the present invention and a sectional view showing an enlarged main part. A semiconductor wafer 10 shown in FIGS. 4A and 4B is made of a silicon wafer, and devices 103 are formed in a plurality of regions partitioned by streets 101 and 102 formed in a lattice shape on the surface 10a. . A plurality of stud bumps (electrodes) 104 are formed on the plurality of devices 103 formed on the front surface 10a of the semiconductor wafer 10, and the plurality of stud bumps (electrodes) 104 reach the back surface 10b from the front surface 10a. So that it is buried. The semiconductor wafer 10 thus formed has a back surface 10b etched and a plurality of stud bumps (electrodes) 104 slightly projecting from the back surface 10b. The back surface 10b of the semiconductor wafer 10 thus etched is roughened, and the surface roughness is Ra 0.02 to 0.1 μm.

以下、レーザー加工装置１を用いて光デバイスウエーハ１０の内部にストリート１０１および１０２に沿って破断の起点となる改質層を形成する加工方法について説明する。
先ず、図５に示すように環状のフレームFに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１０の表面１０aを貼着する（ウエーハ貼着工程）。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。 Hereinafter, a processing method for forming a modified layer serving as a starting point of fracture along the streets 101 and 102 inside the optical device wafer 10 using the laser processing apparatus 1 will be described.
First, as shown in FIG. 5, the surface 10a of the semiconductor wafer 10 is attached to the surface of the dicing tape T attached to the annular frame F (wafer attaching step). Accordingly, the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 attached to the front surface of the dicing tape T is on the upper side.

上述したウエーハ貼着工程を実施したならば、半導体ウエーハ１０の裏面１０bにおけるストリート１０１に対応する領域の面粗さを計測し、面粗さマップを作成する面粗さマップ作成工程を実施する。この半導体ウエーハ１０の裏面１０bにおけるストリート１０１および１０２に対応する領域の面粗さの計測は、例えば株式会社ミツトヨによって製造販売されている評価型表面粗さ測定器 サーフテスト SV２１００ を用いことができる。   If the wafer sticking step described above is performed, a surface roughness map creating step is performed in which the surface roughness of the region corresponding to the street 101 on the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 is measured and a surface roughness map is created. The surface roughness of the area corresponding to the streets 101 and 102 on the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 can be measured using, for example, an evaluation type surface roughness measuring device Surf Test SV2100 manufactured and sold by Mitutoyo Corporation.

以下、面粗さマップ作成工程の一例について図６および図７を参照して説明する。
先ず、図６の(a)に示すように半導体ウエーハ１０をストリート１０１がX軸方向と平行になるようにセットし、ストリート１０１aからストリート１０１nに沿って面粗さを計測する。そして、図６の(b)に示すように各ストリート１０１aからストリート１０１nにおけるXY座標に対応した面粗さを設定した面粗さマップ（１）を作成する。 Hereinafter, an example of the surface roughness map creation process will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
First, as shown in FIG. 6A, the semiconductor wafer 10 is set so that the street 101 is parallel to the X-axis direction, and the surface roughness is measured from the street 101a to the street 101n. Then, as shown in FIG. 6B, a surface roughness map (1) in which the surface roughness corresponding to the XY coordinates in each street 101a to street 101n is created.

次に、半導体ウエーハ１０を９０度回動して、図７の(a)に示すように半導体ウエーハ１０をストリート１０２がX軸方向と平行になるようにセットし、ストリート１０２aからストリート１０２nに沿って面粗さを計測する。そして、図７の(b)に示すように各ストリート１０２aからストリート１０２nにおけるXY座標に対応した面粗さを設定した面粗さマップ（２）を作成する。   Next, the semiconductor wafer 10 is rotated 90 degrees, and the semiconductor wafer 10 is set so that the street 102 is parallel to the X-axis direction as shown in FIG. And measure the surface roughness. Then, as shown in FIG. 7B, a surface roughness map (2) in which the surface roughness corresponding to the XY coordinates in each street 102a to 102n is set.

以上のようにして作成された図６の(b)に示す面粗さマップ（１）および図７の(b)に示す面粗さマップ（２）は、上記レーザー加工装置１に装備された制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納される。また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３には、面粗さに対応して適正な改質層が形成できるレーザー光線の出力を設定した図８に示す適正出力マップが格納される。図８に示す適正出力マップは、縦軸が面粗さ（μm）を示し、横軸がパルスレーザー光線のパルスエネルギー（μJ）を示している。このような面粗さに対応して適正な改質層が形成できるレーザー光線の出力は、実験によって求める。   The surface roughness map (1) shown in FIG. 6 (b) and the surface roughness map (2) shown in FIG. 7 (b) prepared as described above are equipped in the laser processing apparatus 1. It is stored in a random access memory (RAM) 83 of the control means 8. The random access memory (RAM) 83 stores an appropriate output map shown in FIG. 8 in which the output of the laser beam that can form an appropriate modified layer corresponding to the surface roughness is set. In the appropriate output map shown in FIG. 8, the vertical axis indicates the surface roughness (μm), and the horizontal axis indicates the pulse energy (μJ) of the pulse laser beam. The output of the laser beam capable of forming an appropriate modified layer corresponding to such surface roughness is obtained by experiments.

上述したように図６の(b)に示す面粗さマップ（１）および図７の(b)に示す面粗さマップ（２）と図８に示す適正出力マップを上記レーザー加工装置１に装備された制御手段８のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納したならば、レーザー加工装置１のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ１０のダイシングテープT側を載置する。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１０をチャックテーブル３６上に吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０は、裏面１０bが上側となる。   As described above, the surface roughness map (1) shown in FIG. 6 (b), the surface roughness map (2) shown in FIG. 7 (b), and the appropriate output map shown in FIG. When stored in the random access memory (RAM) 83 of the equipped control means 8, the dicing tape T side of the semiconductor wafer 10 is placed on the chuck table 36 of the laser processing apparatus 1. Then, the semiconductor wafer 10 is sucked and held on the chuck table 36 via the dicing tape T by operating a suction means (not shown) (wafer holding step). Therefore, the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is on the upper side.

上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段６の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および制御手段８によって光デバイスウエーハ１０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６および制御手段８は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１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５２の集光器５２４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（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート１０２に対しても、同様にアライメント工程を実施する。このとき、半導体ウエーハ１０のストリート１０１および１０２が形成されている表面１０ａは下側に位置しているが、撮像手段６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１０ｂから透かしてストリート１０１および１０２を撮像することができる。   As described above, the chuck table 36 that sucks and holds the semiconductor wafer 10 is positioned directly below the imaging unit 6 by the processing feed unit 37. When the chuck table 36 is positioned directly below the image pickup means 6, the image pickup means 6 and the control means 8 execute an alignment operation for detecting a processing region to be laser processed of the optical device wafer 10. That is, the imaging unit 6 and the control unit 8 perform alignment between the street 101 formed in a predetermined direction of the semiconductor wafer 10 and the condenser 524 of the laser beam irradiation unit 52 that irradiates the laser beam along the street 101. Image processing such as pattern matching is performed to align the laser beam irradiation position (alignment process). Similarly, the alignment process is performed on the street 102 formed in the semiconductor wafer 10 and extending in a direction orthogonal to the predetermined direction. At this time, the surface 10a on which the streets 101 and 102 of the semiconductor wafer 10 are formed is located on the lower side. Since the image pickup unit configured with an image pickup device (infrared CCD) or the like that outputs an electric signal is provided, the streets 101 and 102 can be picked up through the back surface 10b.

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、図９の（ａ）で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線照射手段５２の集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１の一端（図９の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光器５２４から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の厚み方向中間部に合わせる。集光器５２４から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ１０の所定位置に位置付けるためには、例えば特開２００９−６３４４６号公報に記載されているチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出装置を用いてチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０の上面の高さ位置を検出し、検出された半導体ウエーハ１０の上面の高さ位置を基準として集光点位置調整手段５３を作動することによりパルスレーザー光線の集光点Ｐを所定位置に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段５２の集光器５２４から半導体ウエーハ１０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３６を図９の（ａ）において矢印Ｘ１で示す加工送り方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図９の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の照射位置にストリート１０１の他端（図９の（b）において右端）が達したら、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３６の移動を停止する（改質層形成工程）。この改質層形成工程において制御手段８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている上記図６の(b)に示す面粗さマップ（１）および図８に示す適正出力マップを参照して、半導体ウエーハ１０の裏面１０bのストリート１０１に対応する領域におけるXY座標に対応した面粗さに対応して設定されたレーザー光線の適正出力（パルスエネルギー）を求める。そして、制御手段８はパルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力が適正出力（パルスエネルギー）となるように出力調整手段５２３を制御する。この結果、半導体ウエーハ１０の裏面１０bの面粗さがRa０．０２〜０．１μmの範囲であっても、半導体ウエーハ１０には図９の（b）および(c)に示すように内部にストリート１０１に沿って適正な改質層１１０が形成される。   When the alignment process is performed as described above, the chuck table 36 is moved to the laser beam irradiation area where the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52 is located as shown in FIG. One end (the left end in FIG. 9A) is positioned directly below the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52. Then, the condensing point P of the pulse laser beam irradiated from the condenser 524 is aligned with the intermediate portion in the thickness direction of the semiconductor wafer 10. In order to position the condensing point P of the pulsed laser beam irradiated from the condenser 524 at a predetermined position of the semiconductor wafer 10, for example, a workpiece held on a chuck table described in JP 2009-63446 A The height position of the upper surface of the semiconductor wafer 10 held on the chuck table 36 is detected using the height position detecting device of the semiconductor wafer 10, and the focal point position adjusting means is based on the detected height position of the upper surface of the semiconductor wafer 10. By operating 53, the condensing point P of the pulse laser beam is positioned at a predetermined position. Next, the chuck table 36 is moved in the machining feed direction indicated by the arrow X1 in FIG. 9A while irradiating a pulse laser beam having a wavelength that is transmissive to the semiconductor wafer 10 from the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52. Move at a predetermined processing feed rate. Then, as shown in FIG. 9B, when the other end of the street 101 (the right end in FIG. 9B) reaches the irradiation position of the condenser 524 of the laser beam irradiation means 52, the irradiation of the pulsed laser beam is stopped. At the same time, the movement of the chuck table 36 is stopped (modified layer forming step). In this modified layer forming step, the control means 8 refers to the surface roughness map (1) shown in FIG. 6 (b) stored in the random access memory (RAM) 83 and the appropriate output map shown in FIG. Then, an appropriate output (pulse energy) of the laser beam set corresponding to the surface roughness corresponding to the XY coordinates in the region corresponding to the street 101 on the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 is obtained. Then, the control unit 8 controls the output adjustment unit 523 so that the output of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillation unit 522 becomes an appropriate output (pulse energy). As a result, even if the surface roughness of the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 is in the range of Ra 0.02 to 0.1 μm, the semiconductor wafer 10 has streets inside as shown in FIGS. 9B and 9C. An appropriate modified layer 110 is formed along the line 101.

上記の改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 ：半導体励起固体レーザー（Ｎｄ：YAG）
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：０．１〜０．７W
パルスエネルギー ：１．２５〜８．７５μJ
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒 The processing conditions in the modified layer forming step are set as follows, for example.
Light source: Semiconductor pumped solid-state laser (Nd: YAG)
Wavelength: 1064 nm pulse laser Repeat frequency: 80 kHz
Average output: 0.1-0.7W
Pulse energy: 1.25 to 8.75 μJ
Condensing spot diameter: φ1μm
Processing feed rate: 100 mm / sec

以上のようにして、半導体ウエーハ１０の所定方向に延在する全てのストリート１０１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された各ストリート１０２に沿って上記改質層形成工程を実施する。このストリート１０２に沿って改質層形成工程を実施する場合には、制御手段８はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に格納されている上記図７の(b)に示す面粗さマップ（１）および図８に示す適正出力マップを参照して、半導体ウエーハ１０の裏面１０bのストリート１０２に対応する領域におけるXY座標に対応した面粗さに対応して設定されたレーザー光線の適正出力（パルスエネルギー）を求め、パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたパルスレーザー光線の出力が適正出力（パルスエネルギー）となるように出力調整手段５２３を制御する。この結果、半導体ウエーハ１０の裏面１０bの面粗さがRa０．０２〜０．１μmの範囲であっても、半導体ウエーハ１０には内部にストリート１０２に沿って適正な改質層が形成される。   As described above, when the modified layer forming step is performed along all the streets 101 extending in the predetermined direction of the semiconductor wafer 10, the chuck table 36 is rotated 90 degrees to move in the predetermined direction. The modified layer forming step is performed along each street 102 formed in a direction orthogonal to the direction. When the modified layer forming step is performed along the street 102, the control means 8 stores the surface roughness map (1) shown in FIG. 7 (b) stored in the random access memory (RAM) 83. With reference to the appropriate output map shown in FIG. 8, the appropriate output (pulse energy) of the laser beam set corresponding to the surface roughness corresponding to the XY coordinates in the region corresponding to the street 102 on the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 The output adjusting means 523 is controlled so that the output of the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means 522 becomes an appropriate output (pulse energy). As a result, even if the surface roughness of the back surface 10b of the semiconductor wafer 10 is in the range of Ra 0.02 to 0.1 μm, an appropriate modified layer is formed along the street 102 inside the semiconductor wafer 10.

上述した改質層形成工程が実施された半導体ウエーハ１０は、内部に改質層１１０が形成されたストリート１０１および１０２に沿って分割する分割工程に搬送される。   The semiconductor wafer 10 on which the above-described modified layer forming process is performed is transported to a dividing process for dividing along the streets 101 and 102 in which the modified layer 110 is formed.

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、実施形態においては面粗さ測定器を備えていないレーザー加工装置について説明したが、例えば撮像手段６からの画像情報を面粗さ測定器に伝達して面粗さを自ら測定できるレーザー加工装置として構成してもよい。   Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention. For example, the laser processing apparatus that does not include the surface roughness measuring device has been described in the embodiment. For example, laser processing that can measure the surface roughness by transmitting image information from the imaging unit 6 to the surface roughness measuring device by itself. You may comprise as an apparatus.

１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：X軸方向位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：Y軸方向位置検出手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
５２２：パルスレーザー光線発振手段
５２３：出力調整手段
５２４：集光器
５３：集光点位置調整手段
６：撮像手段
８：制御手段
１０：半導体ウエーハ
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ 1: Laser processing device 2: Stationary base 3: Chuck table mechanism 36: Chuck table 37: Processing feed means 374: X-axis direction position detection means 38: First index feed means 384: Y-axis direction position detection means 4: Laser beam irradiation unit support mechanism 43: Second indexing and feeding means 5: Laser beam irradiation unit 52: Laser beam irradiation means 522: Pulse laser beam oscillation means 523: Output adjustment means 524: Condenser 53: Condensing point position adjustment means 6: Imaging Means 8: Control means 10: Semiconductor wafer
F: Ring frame
T: Dicing tape

Claims (2)

表面に格子状に形成された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の内部に、ストリートに沿って改質層を形成するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの裏面におけるストリートに対応する領域の面粗さを計測し、面粗さマップを作成する面粗さマップ作成工程と、
ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、を含み、
該改質層形成工程は、該面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを参照して照射するレーザー光線の出力を制御する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method for forming a modified layer along a street inside a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a street formed in a lattice pattern on the surface,
A surface roughness map creating step for measuring the surface roughness of the area corresponding to the street on the back surface of the wafer and creating a surface roughness map;
A modified layer forming step of irradiating a laser beam of a wavelength having transparency to the wafer from the back side of the wafer along the street, and forming a modified layer along the street inside the wafer, and
The modified layer forming step controls the output of the laser beam to be irradiated with reference to the surface roughness map and an appropriate output map of the laser beam set in advance corresponding to the surface roughness.
A method for processing a wafer. 被加工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ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向(X軸方向)に相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向(X軸方向)と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、該チャックテーブルのX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段と、該チャックテーブルのY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段と、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいて該レーザー光線照射手段に装備され照射するレーザー光線の出力を調整する出力調整手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、被加工物のレーザー光線が照射される側の入射面における加工領域の面粗さデータに基づく面粗さマップと、該面粗さマップと面粗さに対応して予め設定されたレーザー光線の適正出力マップとを記憶するメモリを具備し、被加工物の入射面側から被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を加工領域の内部に集光点を位置付けて照射し、被加工物の内部に改質層を形成する際に、該面粗さマップと該適正出力マップとを参照して該出力調整手段を制御し照射するレーザー光線の出力を制御する、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 A chuck table for holding a workpiece, a laser beam irradiation unit for irradiating a wafer held on the chuck table with a laser beam, and processing the chuck table and the laser beam irradiation unit relative to each other in a processing feed direction (X-axis direction). Processing feed means for feeding, index feed means for relatively indexing and feeding the chuck table and the laser beam irradiation means in an index feed direction orthogonal to the work feed direction (X-axis direction), and the position of the chuck table in the X-axis direction From the X-axis direction position detection means, the Y-axis direction position detection means for detecting the Y-axis direction position of the chuck table, the X-axis direction position detection means, and the Y-axis direction position detection means Control for controlling the output adjusting means for adjusting the output of the laser beam to be radiated on the laser beam irradiation means based on the detection signal of Includes a stage, a,
The control means is preset in correspondence with the surface roughness map based on the surface roughness data of the processing region on the incident surface on the side irradiated with the laser beam of the workpiece, and corresponding to the surface roughness map and the surface roughness. A memory that stores an appropriate output map of the laser beam, and irradiates a laser beam having a wavelength that is transmissive to the workpiece from the incident surface side of the workpiece with a focusing point positioned inside the machining area. When forming the modified layer inside the workpiece, the output adjusting means is controlled with reference to the surface roughness map and the appropriate output map to control the output of the laser beam to be irradiated.
Laser processing equipment characterized by that.
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