JP2018125448A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハの表面に保護膜を被覆してレーザー光線を照射して個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a surface of a wafer is coated with a protective film and irradiated with a laser beam to be divided into individual devices.
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、切削ブレードを回転可能に備えたダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。 A wafer formed by dividing a plurality of devices such as IC and LSI on the surface by dividing lines is divided into individual devices by a dicing apparatus having a cutting blade that can be rotated, and is used as an electric device such as a mobile phone or a personal computer. Used.
また、近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスの処理能力を向上させるため、シリコン等の半導体基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）と回路を形成する機能膜が積層された積層体によって半導体チップを形成した半導体ウエーハが実用化されている。このＬｏｗ−ｋ膜が被覆されてデバイスが形成されたウエーハをダイシング装置によって個々のデバイスに分割すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が雲母のように剥離してデバイスの品質を著しく低下させることから、ウエーハの表面に保護膜を被覆してレーザー光線を照射しウエーハを個々のデバイスに分割する技術が本出願人から提案されている（特許文献１を参照。）。 Recently, in order to improve the processing capability of devices such as IC and LSI, inorganic films such as SiOF and BSG (SiOB) and polymers such as polyimide and parylene are used on the surface of a semiconductor substrate such as silicon. A semiconductor wafer in which a semiconductor chip is formed by a laminate in which a low dielectric constant insulating film (Low-k film) made of an organic film as a film and a functional film for forming a circuit are laminated has been put into practical use. When a wafer on which a low-k film is coated is divided into individual devices by a dicing apparatus, the low-k film is peeled off like mica and the quality of the device is significantly reduced. A technique for dividing a wafer into individual devices by covering a surface with a protective film and irradiating a laser beam has been proposed by the present applicant (see Patent Document 1).
上記した特許文献１に記載した発明によれば、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離してデバイスの品質を低下させることは抑制されるものの、該保護膜を形成する液状樹脂には二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム等のレーザー光線を吸収してレーザー加工を促進して加工品質を向上させる微粉末が混入されており、この微粉末がレーザー光線の照射によって形成された溝に進入しデバイスの品質を低下させるという新たな問題が生じることが判明した。 According to the invention described in Patent Document 1 described above, although the low-k film is peeled off and degradation of the device quality is suppressed, the liquid resin forming the protective film includes titanium dioxide, zinc oxide, Fine powder that absorbs laser light such as cerium oxide and promotes laser processing to improve processing quality is mixed, and this fine powder enters the groove formed by laser light irradiation and degrades the quality of the device It turns out that a new problem arises.
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの表面にレーザー加工を促進させる保護膜を被覆してレーザー光線を照射して個々のデバイスに分割する場合であっても、デバイスの品質を低下させることがないウエーハの加工方法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 thereof is that the wafer surface is coated with a protective film that promotes laser processing and irradiated with a laser beam to be divided into individual devices. Another object of the present invention is to provide a wafer processing method that does not deteriorate the quality of the device.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に水溶性樹脂からなる第１の液状樹脂を被覆して第１の保護膜を形成する第１の保護膜形成工程と、該第１の保護膜の上面に水溶性樹脂に光を吸収する微粉末が混入した第２の液状樹脂を被覆して第２の保護膜を形成する第２の保護膜形成工程と、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して溝を形成しウエーハを個々のデバイスに分割する分割加工工程と、第２の保護膜及び第１の保護膜を水で溶解し除去する洗浄工程と、から、少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, there is provided a wafer processing method in which a plurality of devices are divided by lines to be divided and formed on the surface, and the wafer is divided into individual devices. A first protective film forming step of forming a first protective film by coating a first liquid resin made of a water-soluble resin, and a fine powder that absorbs light into the water-soluble resin on the upper surface of the first protective film A second protective film forming step of forming a second protective film by coating the second liquid resin mixed with, and forming a groove by irradiating a laser beam along a predetermined division line to form wafers on individual devices There is provided a wafer processing method comprising at least a dividing process step for dividing and a cleaning step for dissolving and removing the second protective film and the first protective film with water.
好ましくは、該第２の保護膜の溶解速度は、該第１の保護膜の溶解速度より早く設定される。また、該微粉末は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、カーボンブラックのいずれかを含むことが好ましい。 Preferably, the dissolution rate of the second protective film is set faster than the dissolution rate of the first protective film. The fine powder preferably contains any of titanium dioxide, zinc oxide, cerium oxide, and carbon black.
本発明は、ウエーハの表面に水溶性樹脂からなる第１の液状樹脂を被覆して第１の保護膜を形成する第１の保護膜形成工程と、該第１の保護膜の上面に水溶性樹脂に光を吸収する微粉末が混入した第２の液状樹脂を被覆して第２の保護膜を形成する第２の保護膜形成工程と、分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して溝を形成しウエーハを個々のデバイスに分割する分割加工工程と、第２の保護膜及び第１の保護膜を水で溶解し除去する洗浄工程と、から、少なくとも構成されていることにより、第２の保護膜に含まれる光を吸収する微粉末の作用により、レーザー加工による溝加工が促進されると共に、第１の保護膜によって溝への微粉末の進入が妨げられ、微粉末がレーザー光線の照射によって形成された溝に進入してデバイスの品質を低下させるという問題が解消する。 The present invention includes a first protective film forming step of forming a first protective film by coating a first liquid resin made of a water-soluble resin on the surface of a wafer, and water-soluble on the upper surface of the first protective film. A second protective film forming step of forming a second protective film by coating a second liquid resin mixed with fine powder that absorbs light in the resin, and irradiating a laser beam along the planned dividing line to form a groove; A dividing process step for forming and dividing the wafer into individual devices, and a cleaning step for dissolving and removing the second protective film and the first protective film with water. The action of the fine powder that absorbs the light contained in the protective film promotes the groove processing by laser processing, and the first protective film prevents the fine powder from entering the groove. Enter the groove formed and the device To solve a problem that reduces the quality.
以下、本発明により構成されるウエーハの加工方法の一実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a wafer processing method constituted according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態によるウエーハの加工方法では、レーザー光線を照射して該ウエーハを分割する分割加工工程を実施する前に、第１の保護膜形成工程、及び第２の保護膜形成工程を実施する。図１（ａ）には、ウエーハ１０上に保護膜を形成するためのスピンコーター２０（全体図は省略する。）の保持テーブル２２に保持された被加工物としてのウエーハ１０の斜視図が示されている。該ウエーハ１０の表面１０ａ側には、シリコン等の半導体基板に機能層が形成されて分割予定ライン１２によって格子状に区画された領域にデバイス１４が形成されており、デバイス１４が形成された表面１０ａを上側にし、裏面１０ｂが環状のフレームＦに装着された保護テープＴに貼着されている。なお、図示の実施形態においては、ウエーハ１０の機能層を形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２膜又はＳｉＯＦ、ＢＳＣ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）から構成されている。 In the wafer processing method according to the present embodiment, the first protective film forming step and the second protective film forming step are performed before performing the division processing step of dividing the wafer by irradiating the laser beam. FIG. 1A is a perspective view of a wafer 10 as a workpiece held on a holding table 22 of a spin coater 20 (overall view is omitted) for forming a protective film on the wafer 10. Has been. On the surface 10 a side of the wafer 10, a functional layer is formed on a semiconductor substrate such as silicon, and a device 14 is formed in a region partitioned in a lattice pattern by the division lines 12, and the surface on which the device 14 is formed. 10a is on the upper side, and the back surface 10b is attached to the protective tape T attached to the annular frame F. In the illustrated embodiment, the insulating film forming the functional layer of the wafer 10 is an organic material such as a SiO 2 film, an inorganic film such as SiOF or BSC (SiOB), or a polymer film such as polyimide or parylene. It is composed of a low dielectric constant insulator film (Low-k film) made of a system film.
スピンコーター２０は、上述したように、ウエーハ１０を吸引保持する保持テーブル２２を備え、該保持テーブル２２の中心部上方に配置されたノズル２１を備えている。該保持テーブル２２にウエーハ１０を載置し、図示しない吸引手段を作動して吸引保持したならば、保持テーブル２２を矢印２２ａで示す方向に、例えば、１００ｒｐｍで回転しつつノズル２１から液状の水溶性樹脂Ｌ１（第１の液状樹脂）をウエーハ１０の表面中心に滴下する。滴下された第１の液状樹脂Ｌ１は、遠心力によって外周部まで流動し、ウエーハ１０の表面１０ａを被覆する。この第１の液状樹脂Ｌ１は経時的に硬化するものであり、図１（ｂ）に要部拡大断面図として示すように、厚さ２００μｍのウエーハ１０に対し、５μｍ程度の樹脂被膜Ｍ１（第１の保護膜）を形成する。以上により、第１の保護膜形成工程が完了する。 As described above, the spin coater 20 includes the holding table 22 that sucks and holds the wafer 10, and includes the nozzle 21 that is disposed above the center of the holding table 22. If the wafer 10 is mounted on the holding table 22 and sucked and held by operating a suction means (not shown), the liquid water-soluble water is discharged from the nozzle 21 while rotating the holding table 22 in the direction indicated by the arrow 22a, for example, at 100 rpm. Resin L1 (first liquid resin) is dropped on the center of the surface of the wafer 10. The dropped first liquid resin L1 flows to the outer periphery by centrifugal force and covers the surface 10a of the wafer 10. The first liquid resin L1 is cured with time. As shown in an enlarged cross-sectional view of the main part in FIG. 1B, a resin film M1 (first film) having a thickness of about 5 μm is applied to the wafer 10 having a thickness of 200 μm. 1 protective film). Thus, the first protective film forming step is completed.
上記した第１の液状樹脂Ｌ１は、水溶性の樹脂から選択されるものであり、合成ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリルアミド等）、天然ポリマー（例えば、デンプン、寒天等）、半合成ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース等）等の中から適宜選択することができ、本実施形態では、ＰＶＡが選択されている。 The above-mentioned first liquid resin L1 is selected from water-soluble resins, and is a synthetic polymer (eg, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylamide, etc.), natural polymer (eg, starch, agar, etc.), semi-solid, etc. It can be appropriately selected from among synthetic polymers (for example, carboxymethyl cellulose and the like), and PVA is selected in this embodiment.
上記した第１の保護膜形成工程を実施することによって、ウエーハ１０の表面１０ａ側に第１の保護膜Ｍ１を形成したならば、次いで、第２の保護膜形成工程を実施する。第２の保護膜形成工程について、図２を参照しながら説明する。より具体的には、図２（ａ）に示すように、第１の保護膜Ｍ１が形成されたウエーハ１０の表面１０ａ側を上方に向け、裏面１０ｂ側を、スピンコーター２０と同様の装置であるスピンコーター２０’（全体図は省略する。）の保持テーブル２２’に載置し、図示しない吸引手段を作動して吸引保持する。該保持テーブル２２’上にウエーハ１０を保持したならば、保持テーブル２２’を矢印２２ａ’で示す方向に、例えば、１００ｒｐｍで回転しつつノズル２１’から光を吸収する微粉末（好ましくは粒径が１μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下の微粉末）、例えば、二酸化チタンの微粉末６０が混入された液状の水溶性樹脂Ｌ２（第２の液状樹脂）をウエーハ１０の表面中心に滴下する。滴下された第２の液状樹脂Ｌ２は、遠心力によって外周部まで流動し、ウエーハ１０に形成された第１の保護膜Ｍ１上を被覆する。この第２の液状樹脂Ｌ２も第１の液状樹脂Ｌ１と同様に、経時的に硬化するものであり、図２（ｂ）に要部拡大断面図として示すように、第１の保護膜Ｍ１上に、二酸化チタンの微粉末６０が混入された５μｍ程度の樹脂被膜Ｍ２（第２の保護膜）を形成する。以上により、第２の保護膜形成工程が完了する。なお、本実施形態では、第１の液体樹脂Ｌ１が硬化する時間を考慮して、第１の保護膜Ｍ１を形成したスピンコーター２０とは別のスピンコーター２０’を用いて第２の保護膜形成工程を実施したが、特にこれに限定されるわけではなく、同じスピンコーター２０を用いて、ノズル２１から噴射される第１の液状樹脂Ｌ１を第２の液状樹脂Ｌ２に切り替えることで実施することでもよい。 If the first protective film M1 is formed on the surface 10a side of the wafer 10 by carrying out the first protective film forming step, the second protective film forming step is then carried out. The second protective film forming step will be described with reference to FIG. More specifically, as shown in FIG. 2A, the front surface 10a side of the wafer 10 on which the first protective film M1 is formed faces upward, and the back surface 10b side is the same device as the spin coater 20. It is placed on a holding table 22 ′ of a certain spin coater 20 ′ (entire drawing is omitted), and sucked and held by operating a suction means (not shown). If the wafer 10 is held on the holding table 22 ′, a fine powder (preferably a particle size is preferably absorbed) from the nozzle 21 ′ while rotating the holding table 22 ′ in the direction indicated by the arrow 22a ′, for example, at 100 rpm. Is a fine powder of 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or less), for example, a liquid water-soluble resin L2 (second liquid resin) mixed with fine powder 60 of titanium dioxide is dropped onto the center of the surface of the wafer 10. . The dropped second liquid resin L2 flows to the outer periphery by centrifugal force and covers the first protective film M1 formed on the wafer 10. Similarly to the first liquid resin L1, the second liquid resin L2 is cured with time. As shown in the enlarged cross-sectional view of the main part in FIG. 2B, the second liquid resin L2 is formed on the first protective film M1. In addition, a resin film M2 (second protective film) of about 5 μm mixed with fine titanium dioxide powder 60 is formed. Thus, the second protective film formation step is completed. In the present embodiment, in consideration of the time for the first liquid resin L1 to cure, the second protective film is formed using a spin coater 20 ′ different from the spin coater 20 on which the first protective film M1 is formed. Although the formation process is performed, the present invention is not particularly limited to this, and the first liquid resin L1 ejected from the nozzle 21 is switched to the second liquid resin L2 using the same spin coater 20. It may be.
ここで、上記した第２の保護膜Ｍ２を形成する第２の液状樹脂Ｌ２について説明する。第２の液状樹脂Ｌ２も、第１の液状樹脂Ｌ１と同様に、水溶性の樹脂から選択されるものであり、合成ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリルアミド）、天然ポリマー（例えば、デンプン、寒天）、半合成ポリマー（例えば、カルボキシメチルセルロース等）等の中から適宜選択することができる。本実施形態では、第２の液体樹脂Ｌ２のベース樹脂としてデンプンが選択され、さらに、上記微粉末６０が混入されている。これにより、第２の液体樹脂Ｌ２により形成される第２の保護膜Ｍ２は、水で溶解される際に該微粉末６０が離脱することで表面に凹凸面を形成し、第１の液体樹脂Ｌ１より水に溶けやすい、すなわち、溶解速度が第１の液体樹脂Ｌ１よりも溶解速度が速い状態となる。当該デンプンに混入される二酸化チタンの微粉末６０は、レーザー加工を促進させるために、レーザー光線を吸収する膜を形成するものであり、同様の機能を奏する微粉末としては、この他に、酸化亜鉛、酸化セリウム、カーボンブラック、シリコン粉末、黄色酸化鉄等、種々の微粉末を選択することができ、使用されるレーザー光線の波長等の加工条件を考慮して光と吸収可能な微粉末の中から適宜選択することができる。以上のようにして、光吸収用の微粉末が混入されていない第１の保護膜Ｍ１上に、光吸収用の微粉末６０が混入された第２の保護膜Ｍ２が形成される。 Here, the second liquid resin L2 for forming the above-described second protective film M2 will be described. Similarly to the first liquid resin L1, the second liquid resin L2 is selected from water-soluble resins, and a synthetic polymer (for example, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylamide), a natural polymer (for example, Starch, agar), semi-synthetic polymer (for example, carboxymethyl cellulose, etc.) and the like can be appropriately selected. In the present embodiment, starch is selected as the base resin of the second liquid resin L2, and the fine powder 60 is further mixed therein. Accordingly, the second protective film M2 formed of the second liquid resin L2 forms an uneven surface on the surface by the fine powder 60 being detached when dissolved with water, and the first liquid resin It is easier to dissolve in water than L1, that is, the dissolution rate is higher than that of the first liquid resin L1. The fine powder 60 of titanium dioxide mixed in the starch forms a film that absorbs a laser beam in order to promote laser processing. In addition to this, fine powder having the same function includes zinc oxide. Various fine powders such as cerium oxide, carbon black, silicon powder, and yellow iron oxide can be selected. From among the fine powders that can be absorbed with light in consideration of the processing conditions such as the wavelength of the laser beam used It can be selected appropriately. As described above, the second protective film M2 in which the light absorbing fine powder 60 is mixed is formed on the first protective film M1 in which the light absorbing fine powder is not mixed.
上記した第１の保護膜形成工程、第２の保護膜形成工程が実施されたならば、図３に示すレーザー加工装置２を用いて、ウエーハの分割加工工程を実施する。以下に、本実施形態において使用されるレーザー加工装置２について説明する。 When the first protective film forming step and the second protective film forming step are performed, a wafer dividing process is performed using the laser processing apparatus 2 shown in FIG. Below, the laser processing apparatus 2 used in this embodiment is demonstrated.
図３には、本発明のウエーハの加工方法の一部を構成する分割加工工程を実施するレーザー加工装置２、及び被加工物であるウエーハ１０の斜視図が示されている。レーザー加工装置２は、ウエーハ１０を保持する保持手段６と、静止基台２ａ上に配設され該保持手段６を移動させる移動手段８と、該保持手段６に保持されるウエーハ１０にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段２４と、該静止基台２ａ上の移動手段８の側方に立設される垂直壁部５１、及び該垂直壁部５１の上端部から水平方向に延びる水平壁部５２からなる枠体５０とを備えている。枠体５０の水平壁部５２内部には、レーザー光線照射手段２４の光学系が内蔵されている（図示しない）。なお、保持手段６は、図中左上方に拡大して示す粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されたウエーハ１０を保持する。 FIG. 3 shows a perspective view of a laser processing apparatus 2 that performs a division processing step that constitutes a part of the wafer processing method of the present invention, and a wafer 10 that is a workpiece. The laser processing apparatus 2 includes a holding unit 6 that holds the wafer 10, a moving unit 8 that is disposed on the stationary base 2 a and moves the holding unit 6, and a laser beam to the wafer 10 that is held by the holding unit 6. Laser beam irradiating means 24 for irradiating, vertical wall 51 standing on the side of moving means 8 on stationary base 2a, and horizontal wall 52 extending in the horizontal direction from the upper end of vertical wall 51 Frame body 50. An optical system of the laser beam irradiation means 24 is built in the horizontal wall 52 of the frame 50 (not shown). Note that the holding means 6 holds the wafer 10 held by the annular frame F via an adhesive tape T shown in an enlarged manner at the upper left in the drawing.
該保持手段６は、図中に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台２ａに搭載された矩形状のＸ方向可動板３０と、図中に矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板３０に搭載された矩形状のＹ方向可動板３１と、Ｙ方向可動板３１の上面に固定された円筒状の支柱３２と、支柱３２の上端に固定された矩形状のカバー板３３とを含む。カバー板３３には該カバー板３３上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持し、図示しない回転駆動手段により周方向に回転可能に構成されたチャックテーブル３４が配設されている。チャックテーブル３４の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック３５が配置されている。吸着チャック３５は、支柱３２を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。なお、Ｘ方向は図３に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向で規定される平面は実質上水平である。 The holding means 6 includes a rectangular X-direction movable plate 30 that is mounted on the base 2a so as to be movable in the X direction indicated by an arrow X in the drawing, and an X that is movable in the Y direction indicated by an arrow Y in the drawing. A rectangular Y-direction movable plate 31 mounted on the directional movable plate 30, a cylindrical column 32 fixed to the upper surface of the Y-direction movable plate 31, and a rectangular cover plate 33 fixed to the upper end of the column 32. Including. The cover plate 33 holds a circular workpiece extending upward through a long hole formed on the cover plate 33 and is configured to be rotatable in the circumferential direction by a rotation driving means (not shown). Is arranged. On the upper surface of the chuck table 34, a circular suction chuck 35 formed of a porous material and extending substantially horizontally is disposed. The suction chuck 35 is connected to suction means (not shown) by a flow path passing through the support column 32. Note that the X direction is the direction indicated by the arrow X in FIG. 3, and the Y direction is the direction indicated by the arrow Y and orthogonal to the X direction. The plane defined by the X direction and the Y direction is substantially horizontal.
移動手段８は、Ｘ方向移動手段４０と、Ｙ方向移動手段４１と、を含む。Ｘ方向移動手段４０は、ボールねじ４０ａを介してモータ４０ｂの回転運動を直線運動に変換してＸ方向可動板３０に伝達し、基台２ａ上の案内レールに沿ってＸ方向可動板３０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段４１は、ボールねじ４１ａを介してモータ４１ｂの回転運動を直線運動に変換し、Ｙ方向可動板３１に伝達し、Ｘ方向可動板３０上の案内レールに沿ってＹ方向可動板３１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４１、該回転駆動手段には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル３４のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、図示しない制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４１、及び該回転駆動手段が駆動され、任意の位置および角度にチャックテーブル３４を正確に位置付けることが可能になっている。 The moving means 8 includes an X direction moving means 40 and a Y direction moving means 41. The X-direction moving means 40 converts the rotational motion of the motor 40b into a linear motion via the ball screw 40a and transmits it to the X-direction movable plate 30, and moves the X-direction movable plate 30 along the guide rail on the base 2a. Advance and retreat in the X direction. The Y-direction moving means 41 converts the rotational motion of the motor 41b into a linear motion via the ball screw 41a and transmits it to the Y-direction movable plate 31, and along the guide rail on the X-direction movable plate 30, the Y-direction movable plate. 31 is advanced and retracted in the Y direction. Although not shown, the X direction moving means 40, the Y direction moving means 41, and the rotation driving means are provided with position detecting means, respectively, and the position of the chuck table 34 in the X direction and in the Y direction are arranged. The position and the rotational position in the circumferential direction are accurately detected, and the X-direction moving means 40, the Y-direction moving means 41, and the rotational driving means are driven based on a signal instructed by a control means (not shown), and the arbitrary position and It is possible to accurately position the chuck table 34 at an angle.
分割加工工程を実施するレーザー加工装置２は、概ね以上のような構成を備えており、レーザー加工装置２によって実施される分割加工工程について以下に説明する。上述したように、被加工物となるウエーハ１０に対して、複数のデバイス１４が形成された表面１０ａ側に第１の保護膜Ｍ１と、第２の保護膜Ｍ２とが積層されており、第２の保護膜Ｍ２が上方に露出している。このウエーハ１０に対して上述した第２の保護膜形成工程を実施した後、ウエーハ１０が保護テープＴを介して環状のフレームＦに支持された状態でチャックテーブル３４に載置し、吸引保持する。そして、集光器２４ａに対しＸ方向に隣接した位置に配設される撮像手段２６を用いて該集光器２４ａとウエーハ１０上の加工位置との位置合わせを実施（アライメント工程）した後、図４（ａ）に示すように、集光器２４ａから照射されるレーザー光線ＬＢの集光点位置を第２の保護膜Ｍ２の近傍に合わせ、レーザー光線照射手段２４を作動し、集光器２４ａからウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢを照射する。次いでレーザー光線ＬＢを照射しながら、上記したＸ方向移動手段４０を作動させることにより、図４（ｂ）に要部拡大断面図として示すように、該第２の保護膜Ｍ２、第１の保護膜Ｍ１を介して該分割予定ライン１２に沿って所謂アブレーション加工を実施し、分割溝１００を形成する。さらに、Ｘ方向移動手段４０、及びＹ方向移動手段４１を作動することによってレーザー加工位置を移動することによってウエーハ１０の全ての分割予定ライン１２に沿って表面１０ａ側から裏面１０ｂ側に至る分割溝１００を形成する。以上により分割加工工程が完了する。 The laser processing apparatus 2 that performs the division processing step generally has the above-described configuration, and the division processing step performed by the laser processing apparatus 2 will be described below. As described above, the first protective film M1 and the second protective film M2 are stacked on the surface 10a side where the plurality of devices 14 are formed on the wafer 10 to be processed. The second protective film M2 is exposed upward. After the second protective film forming step described above is performed on the wafer 10, the wafer 10 is placed on the chuck table 34 while being supported by the annular frame F via the protective tape T, and is sucked and held. . Then, after performing alignment (alignment process) between the condenser 24a and the processing position on the wafer 10 using the imaging means 26 disposed at a position adjacent to the condenser 24a in the X direction, As shown in FIG. 4A, the condensing point position of the laser beam LB irradiated from the condenser 24a is adjusted to the vicinity of the second protective film M2, the laser beam irradiating means 24 is operated, and from the condenser 24a. The wafer 10 is irradiated with a laser beam LB having a wavelength having absorption. Next, by operating the X-direction moving means 40 while irradiating the laser beam LB, the second protective film M2 and the first protective film are shown in FIG. A so-called ablation process is performed along the planned dividing line 12 via M1, and the dividing groove 100 is formed. Further, by operating the X-direction moving means 40 and the Y-direction moving means 41, the dividing grooves extending from the front surface 10a side to the back surface 10b side along all the predetermined dividing lines 12 of the wafer 10 by moving the laser processing position. 100 is formed. Thus, the dividing process is completed.
上述した分割加工工程におけるレーザー加工は、例えば、以下のような加工条件で実行される。
レーザー光線光源 ：ＹＡＧレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：３Ｗ
スポット径 ：φ１０μｍ
送り速度 ：１００ｎｍ／秒
The laser processing in the above-described division processing step is executed under the following processing conditions, for example.
Laser light source: YAG laser Wavelength: 355 nm
Repetition frequency: 50 kHz
Average output: 3W
Spot diameter: φ10μm
Feeding speed: 100 nm / second
図４に示されているように、本実施形態におけるレーザー加工装置２によって実施される分割加工工程では、レーザー光線ＬＢを吸収する性質を有する微粉末６０が混入された第２の保護膜Ｍ２を介してウエーハ１０に対してレーザー光線ＬＢを照射するため、第２の保護膜Ｍ２が加工起点となり、表面１０ａに形成されているＬｏｗ−ｋ膜が雲母のように剥離することなく、分割溝１００が良好に形成される。 As shown in FIG. 4, in the division processing step performed by the laser processing apparatus 2 in this embodiment, the second protective film M2 mixed with the fine powder 60 having the property of absorbing the laser beam LB is interposed. In order to irradiate the wafer 10 with the laser beam LB, the second protective film M2 becomes a processing starting point, and the low-k film formed on the surface 10a does not peel off like mica, and the dividing groove 100 is good. Formed.
上記した分割加工工程が実施されたならば、次いで、第２の保護膜Ｍ２、第１の保護膜Ｍ１を水Ｗで溶解して除去する洗浄工程を実施する。該洗浄工程を実施するためには、図５に示す洗浄手段７０（全体については省略する。）に、該分割加工工程が実施されたウエーハ１０を搬送し、図示しない回転駆動手段により矢印７０ａで示す方向に回転可能に構成されたスピンナーテーブル（図示は省略する。）上に、表面１０ａ側、すなわち、第２の保護膜Ｍ２が形成された側を上方にして載置して吸引保持させる。なお、該洗浄手段７０は、レーザー加工装置２に付帯して備えるように構成してもよいし、別の装置として備えるようにしてもよい。 After the above-described division processing step has been performed, a cleaning step is then performed in which the second protective film M2 and the first protective film M1 are dissolved and removed with water W. In order to carry out the cleaning step, the wafer 10 on which the division processing step has been carried is transported to a cleaning means 70 (not shown in its entirety) shown in FIG. On a spinner table (not shown) configured to be rotatable in the direction shown, the surface 10a side, that is, the side on which the second protective film M2 is formed is placed and sucked and held. Note that the cleaning unit 70 may be provided as an accessory to the laser processing apparatus 2 or may be provided as a separate apparatus.
洗浄手段７０に搬送され保持されたウエーハ１０は、矢印７０ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転させられつつ、ウエーハ１０に対して上方に配設されたノズル７１から洗浄用の水が噴射される。ここで、該ウエーハ１０の表面側には、図４（ｂ）に示されているように、第１の保護膜Ｍ１上に第２の保護膜Ｍ２が積層されており、該ノズル７１から噴射された洗浄用の水は、先ず第２の保護膜Ｍ２を溶解し、スピンナーテーブルの回転によって外方に洗い流される。また、この際、第２の保護膜Ｍ２に混入されている光吸収用の微粉末も第２の保護膜の溶解と共に表出し流されるが、ウエーハ１０の表面１０ａには、第１の保護膜Ｍ１が形成されていることにより、分割された各デバイス１４に直接付着することが抑制される。 The wafer 10 transported and held by the cleaning means 70 is rotated at a rotational speed of, for example, 300 rpm in the direction indicated by the arrow 70 a, and cleaning water is jetted from the nozzle 71 disposed above the wafer 10. Is done. Here, as shown in FIG. 4B, a second protective film M2 is laminated on the first protective film M1 on the surface side of the wafer 10, and sprayed from the nozzle 71. The washed water first dissolves the second protective film M2, and is washed away by rotation of the spinner table. At this time, the fine powder for light absorption mixed in the second protective film M2 is also flown out together with the dissolution of the second protective film, but the first protective film is formed on the surface 10a of the wafer 10. The formation of M1 suppresses the direct attachment to each divided device 14.
洗浄手段７０のノズル７１から洗浄用の水が吐出されて第２の保護膜Ｍ２が洗い流されると、第１の保護膜Ｍ１が表出し、続けてノズル７１から噴射される洗浄用の水によって、第１の保護膜Ｍ１も溶解し洗い流される。上述したように、第１の保護膜Ｍ１には光吸収用の微粉末が混入されておらず、また、レーザー加工時に発生しウエーハ１０の表面側に付着していたデブリ等も第２の保護膜Ｍ２と共に既に洗い流されているため、第１の保護膜Ｍ１を洗い流す際には、分割されたデバイス１４が微粉末６０によって汚損されることがない。なお、本発明の水は、水溶性の樹脂からなる保護膜を溶解させるための水であればよく、例えば、構成する樹脂が溶解しやすいようにｐｈ調整剤が混入された水でもよい。 When the cleaning water is discharged from the nozzle 71 of the cleaning means 70 and the second protective film M2 is washed away, the first protective film M1 is exposed, and subsequently the cleaning water sprayed from the nozzle 71 The first protective film M1 is also dissolved and washed away. As described above, the first protective film M1 is not mixed with fine powder for light absorption, and debris and the like generated during laser processing and adhering to the surface side of the wafer 10 are also second protected. Since the first protective film M1 is washed away together with the film M2, the divided device 14 is not contaminated by the fine powder 60. The water of the present invention may be water for dissolving a protective film made of a water-soluble resin. For example, water in which a ph adjusting agent is mixed so that the constituent resin can be easily dissolved may be used.
上記実施形態では、第１の液状樹脂Ｌ１としてＰＶＡを選択し、第２の液状樹脂Ｌ２としてデンプンを選択したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述した種々の水溶性樹脂から選択することができる。また、必ずしも第２の保護膜Ｍ２が第１の保護膜Ｍ１よりも溶解速度が速くなるように設定することに限定されず、両者の溶解速度が同一であってもよく、さらには、第２の保護膜Ｍ２が溶解した後に、第１の保護膜Ｍ１が溶解される構成であれば、第２の保護膜Ｍ２が、第１の保護膜Ｍ１よりも溶解速度が遅くなるような樹脂を選択することも除外されない。 In the above embodiment, PVA is selected as the first liquid resin L1, and starch is selected as the second liquid resin L2. However, the present invention is not limited to this, and the various water-soluble resins described above are used. You can choose. Further, the second protective film M2 is not necessarily set to have a higher dissolution rate than the first protective film M1, and both may have the same dissolution rate. If the first protective film M1 is dissolved after the protective film M2 is dissolved, a resin is selected such that the second protective film M2 has a lower dissolution rate than the first protective film M1. Doing so is not excluded.
２：レーザー加工装置
６：保持手段
８：移動手段
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
２０：スピンコーター
２１：ノズル
２２：保持テーブル
２４：レーザー光線照射手段
２６：撮像手段
３４：チャックテーブル
５０：枠体
６０：微粉末
７０：洗浄手段
７１：ノズル
１００：分割溝
Ｌ１：第１の液状樹脂
Ｌ２：第２の液状樹脂
Ｍ１：第１の保護膜
Ｍ２：第２の保護膜
2: Laser processing apparatus 6: Holding means 8: Moving means 10: Wafer 12: Line to be divided 14: Device 20: Spin coater 21: Nozzle 22: Holding table 24: Laser beam irradiation means 26: Imaging means 34: Chuck table 50: Frame 60: Fine powder 70: Cleaning means 71: Nozzle 100: Dividing groove L1: First liquid resin L2: Second liquid resin M1: First protective film M2: Second protective film
Claims (3)
ウエーハの表面に水溶性樹脂からなる第１の液状樹脂を被覆して第１の保護膜を形成する第１の保護膜形成工程と、
該第１の保護膜の上面に水溶性樹脂に光を吸収する微粉末が混入した第２の液状樹脂を被覆して第２の保護膜を形成する第２の保護膜形成工程と、
分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して溝を形成しウエーハを個々のデバイスに分割する分割加工工程と、
第２の保護膜及び第１の保護膜を水で溶解し除去する洗浄工程と、から、少なくとも構成されるウエーハの加工方法。 A wafer processing method in which a plurality of devices are partitioned by a division line and a wafer formed on a surface is divided into individual devices,
A first protective film forming step of forming a first protective film by covering the wafer surface with a first liquid resin made of a water-soluble resin;
A second protective film forming step of forming a second protective film by covering the upper surface of the first protective film with a second liquid resin in which a fine powder that absorbs light is mixed in a water-soluble resin;
A dividing process that divides the wafer into individual devices by irradiating a laser beam along the planned dividing line to form grooves,
A wafer processing method comprising at least a second protective film and a cleaning step of dissolving and removing the first protective film with water.
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