JP7218494B2 - Laser dicing machine - Google Patents
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Description
本発明は、レーザダイシング装置に係り、特にレーザ光を利用してウェーハをレーザ加工するレーザダイシング装置に関する。 The present invention relates to a laser dicing apparatus, and more particularly to a laser dicing apparatus that laser-processes a wafer using laser light.
従来、シリコン等のウェーハの内部に集光点を合わせてレーザ光を切断予定ラインに沿って照射し、切断予定ラインに沿ってウェーハ内部に切断の起点となる改質層を形成するレーザダイシング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。改質層が形成されたウェーハは、その後、エキスパンド又はブレーキングといった割断プロセスによって切断予定ラインに沿って割断されて個々のチップに分断される。 Conventionally, a laser dicing apparatus that aligns a focal point inside a wafer such as silicon and irradiates a laser beam along a scheduled cutting line to form a modified layer that serves as a starting point for cutting inside the wafer along the scheduled cutting line. is known (see, for example, Patent Document 1). The wafer on which the modified layer is formed is then split along the planned cutting lines by a splitting process such as expanding or breaking into individual chips.
ところで、レーザ加工が行われるウェーハは、レーザ加工の前処理として、アライメント調整がレーザダイシング装置内で実施される。このアライメント調整は、撮像部によってウェーハの上面を撮像し、ウェーハの画像に基づいてパターンマッチング処理を実行することにより行われる。 By the way, a wafer to be laser-processed is subjected to alignment adjustment in a laser dicing apparatus as a pretreatment for laser processing. This alignment adjustment is performed by capturing an image of the upper surface of the wafer with an imaging unit and executing pattern matching processing based on the image of the wafer.
一方、レーザ加工が終了したウェーハは、レーザ加工の後処理として、レーザダイシング装置から搬出された後、各種の検査が検査装置にて行われる。検査装置による検査の一例としては、改質層からウェーハの厚さ方向に伸展した亀裂の深さを測定する検査、又は改質領域の形成状態を確認する検査が行われる（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, as a post-processing of the laser processing, the wafer that has undergone the laser processing is carried out from the laser dicing device and then subjected to various inspections by the inspection device. As an example of the inspection by the inspection device, an inspection for measuring the depth of a crack extending from the modified layer in the thickness direction of the wafer, or an inspection for confirming the formation state of the modified region is performed (for example, Patent Document 2 reference).
検査装置による検査結果は、レーザダイシング装置にフィードバックされ、その検査結果に基づいてレーザ光の照射条件等の加工条件が修正される。 The inspection result by the inspection device is fed back to the laser dicing device, and processing conditions such as laser light irradiation conditions are corrected based on the inspection result.
しかしながら、従来のレーザダイシング装置は、レーザダイシング装置にて加工不良が発生していることを、検査装置にて加工不良が発見されるまで把握することができない。このため、従来のレーザダイシング装置は、加工不良を把握するまでに多くの不良品が発生するという問題があった。 However, the conventional laser dicing apparatus cannot recognize that a processing defect has occurred in the laser dicing apparatus until the inspection apparatus discovers the processing defect. For this reason, the conventional laser dicing apparatus has a problem that a large number of defective products are generated before the processing defect is detected.
このような問題は、レーザダイシング装置に検査装置を搭載し、レーザ加工終了直後のウェーハを検査装置によって検査することで解消することができる。しかしながら、検査装置にて検査を実施している間はレーザ加工を実施することができないので、スループットが低下するという問題があった。 Such a problem can be solved by installing an inspection device in the laser dicing apparatus and inspecting the wafer immediately after the laser processing by the inspection device. However, since the laser processing cannot be performed while the inspection is being performed by the inspection device, there is a problem that the throughput is lowered.
また、同様に従来のレーザダイシング装置は、撮像部にてアライメント調整を実施している間もレーザ加工を実施することができないので、この点においてもスループットが低下するという問題があった。 Similarly, the conventional laser dicing apparatus cannot carry out laser processing even while alignment adjustment is being carried out in the imaging unit, so there is also the problem of reduced throughput in this respect as well.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、レーザ加工する際の無駄な待機時間を無くしてスループットを向上させることができるレーザダイシング装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser dicing apparatus capable of improving throughput by eliminating wasteful waiting time during laser processing.
本発明のレーザダイシング装置は、本発明の目的を達成するために、ウェーハを保持する複数のウェーハテーブルと、ウェーハに対してレーザ光を照射してウェーハをレーザ加工する第１装置と、ウェーハの検査を行う検査部又はウェーハの撮像を行う撮像部の少なくとも一方を有する第２装置と、第１装置及び第２装置の双方に対して、ウェーハテーブルごとに独立してウェーハテーブルを相対移動させる相対移動機構と、を備え、相対移動機構は、複数のウェーハテーブルのうちの一つを第１装置及び第２装置のいずれか一方に対向する位置に相対移動させた場合、複数のウェーハテーブルのうちの一つとは異なる他の一つを第１装置及び第２装置の他方に対向する位置に相対移動させる。 In order to achieve the object of the present invention, the laser dicing apparatus of the present invention comprises a plurality of wafer tables for holding wafers, a first device for laser processing the wafers by irradiating the wafers with laser light, A second device having at least one of an inspection unit that performs inspection or an imaging unit that captures an image of a wafer; and a moving mechanism, wherein when one of the plurality of wafer tables is relatively moved to a position facing either one of the first device and the second device, the relative movement mechanism moves one of the plurality of wafer tables is relatively moved to a position facing the other of the first device and the second device.
本発明の一形態は、検査部が第１装置によるレーザ加工後のウェーハの検査を行うものであり、一つが第１装置によるレーザ加工後のウェーハを保持するウェーハテーブルであり、且つ他の一つが第１装置によるレーザ加工前のウェーハを保持するウェーハテーブルであり、相対移動機構が、一つを検査部に対向する位置に相対移動させた場合、他の一つを第１装置に対向する位置に相対移動させることが好ましい。 In one aspect of the present invention, the inspection unit inspects the wafer after laser processing by the first device, one is a wafer table that holds the wafer after laser processing by the first device, and the other is a wafer table that holds the wafer after laser processing by the first device. One is a wafer table that holds a wafer before laser processing by the first device, and when the relative movement mechanism relatively moves one to a position facing the inspection unit, the other one faces the first device It is preferable to move them relative to each other.
本発明の一形態は、第１装置が、ウェーハに対するレーザ光の照射によりウェーハの内部に改質層を形成し、検査部が、ウェーハに向けて検査光を出射してウェーハの内部に検査光を入射させる光出射部と、ウェーハからの検査光の反射光を検出する光検出部と、を備え、光検出部による検出結果に基づき、改質層に形成された亀裂の深さを検出する亀裂深さ検出部を備えることが好ましい。 In one aspect of the present invention, a first apparatus forms a modified layer inside the wafer by irradiating the wafer with a laser beam, and an inspection unit emits inspection light toward the wafer to irradiate the inside of the wafer with the inspection light. and a light detection unit that detects the reflected light of the inspection light from the wafer, and detects the depth of the crack formed in the modified layer based on the detection result of the light detection unit. It is preferable to have a crack depth detector.
本発明の一形態は、撮像部が第１装置によるレーザ加工前のウェーハの撮像を行うものであり、一つが第１装置によるレーザ加工前のウェーハを保持するウェーハテーブルであり、他の一つが撮像部による撮像前のウェーハを保持するウェーハテーブルであり、相対移動機構が、一つを第１装置に対向する位置に移動させた場合、他の一つを撮像部に対向する位置に移動させることが好ましい。 In one aspect of the present invention, the image capturing unit captures an image of the wafer before laser processing by the first device, one is a wafer table that holds the wafer before laser processing by the first device, and the other is A wafer table that holds a wafer before being imaged by an imaging unit, and when one of the relative movement mechanisms is moved to a position facing the first device, the other one is moved to a position facing the imaging unit. is preferred.
本発明の一形態は、相対移動機構は、ウェーハテーブルごとに独立してウェーハテーブルを、ウェーハの表面に平行な第１方向に移動させるテーブル移動部と、第１装置を、ウェーハの表面に平行で且つ第１方向に直交する第２方向と、第１方向及び第２方向の両方向に直交する第３方向とに移動させる第１装置移動部と、第２装置を、第１装置とは独立して第２方向及び第３方向に移動させる第２装置移動部と、を備えることが好ましい。 In one aspect of the present invention, the relative movement mechanism includes a table moving unit that independently moves each wafer table in a first direction parallel to the surface of the wafer, and a first device parallel to the surface of the wafer. and moving the second device in a second direction perpendicular to the first direction and in a third direction perpendicular to both the first direction and the second direction; and the second device independent of the first device. and a second device moving unit that moves the device in the second direction and the third direction.
本発明の一形態は、第１方向において複数のウェーハテーブルの移動範囲の途中位置に設けられ且つ第２方向に平行な方向に延びたベースを備え、第１装置及び第１装置移動部が、ベースの第１方向の一方向側に設けられ、第２装置及び第２装置移動部が、ベースの第１方向の他方向側に設けられていることが好ましい。 According to one aspect of the present invention, a base provided at an intermediate position in a moving range of a plurality of wafer tables in a first direction and extending in a direction parallel to the second direction is provided, and the first device and the first device moving section are configured to: It is preferable that the base is provided on one side in the first direction, and the second device and the second device moving section are provided on the other side of the base in the first direction.
本発明の一形態は、第１方向において複数のウェーハテーブルの移動範囲の途中位置に設けられ且つ第２方向に平行な方向に延びたベースを備え、第１装置及び第１装置移動部と、第２装置及び第２装置移動部とがベースの第１方向の一方向側に設けられていることが好ましい。 According to one aspect of the present invention, a base provided at an intermediate position in a movement range of a plurality of wafer tables in a first direction and extending in a direction parallel to a second direction includes a first device and a first device moving section; It is preferable that the second device and the second device moving part are provided on one side of the base in the first direction.
本発明によれば、レーザ加工する際の無駄な待機時間を無くしてスループットを向上させることができる。 According to the present invention, the throughput can be improved by eliminating unnecessary waiting time during laser processing.
以下、添付図面に従って本発明に係るレーザダイシング装置の好ましい実施形態について詳説する。 A preferred embodiment of a laser dicing apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図１は、レーザダイシング装置１０の加工部１２の構造を示した平面図であり、図２は、図１を矢印Ａ方向から見た加工部１２の右側面図である。また、図３は、図１を矢印Ｂ方向から加工部１２の左側面図である。なお、図１から図３において、加工対象のウェーハＷ（図６参照）の表面に平行な第１方向をＸ軸方向と称する。また、加工対象のウェーハＷ（図６参照）の表面に平行でＸ軸方向と直交する第２方向をＹ軸方向と称する。更に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に直交する第３方向をＺ軸方向と称する。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of a
図１から図３に示すように、レーザダイシング装置１０の加工部１２は、複数（図１では２台）のＸテーブル１４、１６を有する。Ｘテーブル１４は、Ｘ軸方向に配置された一対のレールからなるＸガイド部１８によってＸ軸方向に移動自在に設けられる。また、Ｘテーブル１４は、Ｘ軸方向に配置されたリニアモータ２０によってＸ軸方向に移動される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
Ｘテーブル１６もＸテーブル１４と同様に、Ｘ軸方向に配置された一対のレールからなるＸガイド部２２によってＸ軸方向に移動自在に設けられる。また、Ｘテーブル１６もＸテーブル１４と同様に、Ｘ軸方向に配置されたリニアモータ２４によってＸ軸方向に移動される。
Like the X table 14, the X table 16 is also provided movably in the X axis direction by an
図２及び図３に示すように、Ｘテーブル１４にはモータ２６が搭載される。このモータ２６の二点鎖線で示す回転軸２８は、Ｚ軸方向に沿って設けられており、この回転軸２８に円盤状のウェーハテーブル３０が連結されている。このウェーハテーブル３０に、加工対象のウェーハＷ（図６参照）が保持される。また、ウェーハテーブル３０は、その中心が回転軸２８の軸芯と同軸上に位置するように回転軸２８に連結されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the X table 14 is equipped with a
Ｘテーブル１６もＸテーブル１４と同様に、モータ３２が搭載される。このモータ３２の二点鎖線で示す回転軸３４も、Ｚ軸方向に沿って設けられており、この回転軸３４に円盤状のウェーハテーブル３６が連結されている。このウェーハテーブル３６にも、加工対象のウェーハＷ（図６参照）が保持される。また、ウェーハテーブル３６は、その中心が回転軸３４の軸芯と同軸上に位置するように回転軸３４に連結されている。
A
したがって、ウェーハテーブル３０、３６に保持されたウェーハＷは、Ｘテーブル１４、１６によってＸ軸方向に移動され、モータ２６、３２によってＺ軸を中心に回転される。なお、Ｘテーブル１４、１６が本発明のテーブル移動部に相当し、このテーブル移動部によってウェーハテーブル３０、３６が独立してＸ軸方向に移動される。また、ウェーハテーブル３０、３６によるウェーハ保持形態の一例として、吸着保持形態を挙げることができる。
Therefore, the wafers W held on the wafer tables 30, 36 are moved in the X-axis direction by the
図１に戻り、加工部１２は、レーザ加工部３８と亀裂測定部４０とを備えている。レーザ加工部３８及び亀裂測定部４０は、架台４２に設けられている。この架台４２は、Ｘガイド部１８、２２の各レールを跨ぐように基台４４に跨設されている。また、架台４２は、基台４４に立設された一対の支柱４６、４６と、一対の支柱４６、４６ の上部に連結された梁４８とからなる。
Returning to FIG. 1 , the
梁４８は、本発明のベースに相当する。この梁４８は、Ｘ軸方向においてウェーハテーブル３０、３６の移動範囲の途中位置に設けられている。また、梁４８は、Ｙ軸方向に平行な方向に延設されている。このような梁４８によって加工部１２は、Ｘ軸方向において、梁４８を境として図１の右側の領域Ｃと左側の領域Ｄとに作業領域が分割されている。
後述するが、領域Ｃがレーザ加工を行う領域に設定され、領域Ｄがアライメント調整を実施し、且つ亀裂深さを測定する領域に設定されている。また、領域Ｃは、ウェーハテーブル３０、３６に加工前のウェーハＷを供給するロード領域、且つ加工終了したウェーハをウェーハテーブル３０、３６から回収するアンロード領域としても設定されている。よって、以下の説明において、領域Ｃを「レーザ加工／ロード・アンロード領域」と称し、領域Ｄを「アライメント／亀裂深さ測定領域」と称することもある。 As will be described later, the region C is set as a region for performing laser processing, and the region D is set as a region for performing alignment adjustment and measuring the crack depth. Area C is also set as a load area for supplying wafers W before processing to wafer tables 30 and 36 and as an unload area for recovering wafers after processing from wafer tables 30 and 36 . Therefore, in the following description, the area C may be referred to as the "laser processing/loading/unloading area" and the area D may be referred to as the "alignment/crack depth measurement area".
梁４８は、Ｙ軸方向に沿った第１面４８Ａと、第１面４８Ａの反対側でＹ軸方向に沿った第２面４８Ｂとを有している。第１面４８Ａは、領域Ｃに対面されており、この第１面４８Ａ側にレーザ加工部３８が設けられる。第２面４８Ｂは、領域Ｄに対面されており、この第２面４８Ｂ側に亀裂測定部４０が設けられている。
The
図１に示すように、レーザ加工部３８は、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２を介して第１面４８Ａに設けられている。具体的には、レーザ加工部３８は、Ｚ軸移動部５０に固定されており、このＺ軸移動部５０は、不図示のガイドレールとリニアモータとを介してＹ軸移動部５２にＺ軸方向に移動自在に取り付けられる。また、Ｙ軸移動部５２は、図２に示すように、Ｙ軸方向に配置された一対のレールからなるＹガイド部５４とリニアモータ５６とを介して第１面４８ＡにＹ軸方向に移動自在に取り付けられる。したがって、レーザ加工部３８は、Ｚ軸移動部５０によってＺ軸方向に移動され、Ｙ軸移動部５２によってＹ軸方向に移動される。このような構成によりレーザ加工部３８は、ウェーハテーブル３０、３６に対し、相対的に移動自在に配置される。ここで、レーザ加工部３８が本発明の第１装置に相当する。また、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２が本発明の第１装置移動部に相当する。すなわち、レーザ加工部３８、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２が、梁４８のＸ軸方向の一方側に設けられている。
As shown in FIG. 1 , the
レーザ加工部３８は、図示は省略するが、レーザ発振器、コリメートレンズ、ミラー及び集光レンズ等を有する（特開２００４－１１１９４６号公報参照）。このレーザ加工部３８は、レーザ発振器から発振されたレーザ光をコリメートレンズで平行光線とした後、ミラーを経て集光レンズにより集光させる。このレーザ光の集光点は、ウェーハＷの内部に設定されている。これにより、ウェーハＷの表面を透過したレーザ光がウェーハＷの内部の集光点で集光され、ウェーハＷの内部に改質領域が形成される。
Although not shown, the
図１及び図３に示すように、亀裂測定部４０は、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を介して第２面４８Ｂに設けられている。具体的には、亀裂測定部４０は、Ｚ軸移動部５８に固定されており、このＺ軸移動部５８は、不図示のガイドレールとリニアモータとを介してＹ軸移動部６０にＺ軸方向に移動自在に取り付けられる。また、Ｙ軸移動部６０は、Ｙ軸方向に配置された一対のレールからなるＹガイド部６２とリニアモータ６４とを介して第２面４８ＢにＹ軸方向に移動自在に取り付けられる。したがって、亀裂測定部４０は、Ｚ軸移動部５８によってＺ軸方向に移動され、Ｙ軸移動部６０によってＹ軸方向に移動される。このような構成により亀裂測定部４０は、ウェーハテーブル３０、３６に対し、相対的に移動自在に配置される。ここで、亀裂測定部４０は、本発明の検査部の一例である。また、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０が本発明の第２装置移動部に相当する。すなわち、亀裂測定部４０、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０が、梁４８のＸ方向の他方側に設けられている。また、前述したテーブル移動部と、第１装置移動部と、第２装置移動部とによって、本発明の相対移動機構が構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3 , the
亀裂測定部４０は、図３に示すように、光出射部４０Ａと、２つに分割された受光面を有する光検出部４０Ｂと、を備える。光出射部４０Ａは、ウェーハＷに対して検査光を斜め方向に照射する偏射照明を行う光源部（不図示）と、この光源部から出射した検査光をウェーハＷの内部に集光させる集光レンズ４１と、を備える。そして、光出射部４０Ａは、集光レンズ４１の集光点をウェーハＷの厚さ方向に変化させながら、光源部による偏射照明を行いウェーハＷの内部に検査光を入射させる。
As shown in FIG. 3, the
光検出部４０Ｂは、ウェーハＷからの検査光の反射光を２つの受光面でそれぞれ検出し、受光面ごとの検出信号を後述の演算回路７２（図４参照）へ出力する。演算回路７２は、光検出部４０Ｂから入力される受光面ごとの検出信号を解析してウェーハＷの改質層に形成された亀裂の深さを求める。この場合、演算回路７２が本発明の亀裂深さ検出部として機能する。なお、亀裂深さ測定の詳細については、公知技術であるのでその詳細についての説明は省略する（特開２０１７－１３３００７号公報参照）。また、光検出部４０Ｂの検出結果に基づき、亀裂の深さを検出する亀裂深さ検出部が亀裂測定部４０内に設けられていてもよい。
The
一方、ウェーハＷのアライメント調整を行うための撮像部（又は顕微鏡）６６が、亀裂測定部４０とともにＺ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を介して第２面４８Ｂに設けられている。この撮像部６６は、本発明の撮像部の一例である。
On the other hand, an imaging unit (or microscope) 66 for performing alignment adjustment of the wafer W is provided on the
撮像部６６によるアライメント調整は、レーザ加工前のウェーハＷに対して実施される。すなわち、撮像部６６は、ウェーハテーブル３０、３６に保持されたレーザ加工前のウェーハＷの上面を撮像し、その画像の画像信号を画像処理装置（不図示）に出力する。画像処理装置は、撮像部６６から得られた画像信号を画像処理して、ウェーハＷに形成された所定の溝に関する情報を検出し、検出した情報を加工部１２の制御部６８（図４参照）に与える。制御部６８は、与えられた情報に基づいてパターンマッチング処理を実行し、切削ラインとする位置を割り出してウェーハＷの位置決めを行う。なお、実施形態では、亀裂測定部４０と撮像部６６とが本発明の第２装置に相当する。この第２装置は、亀裂測定部４０又は撮像部６６の少なくとも一方を有していればよい。
Alignment adjustment by the
図４は、加工部１２の動作を制御する制御部６８の機能ブロック図である。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
図４に示す制御部６８は、ＣＰＵ（central processing unit）７０を含む演算処理回路７２、メモリ等の記憶媒体７４及び入出力インターフェース等を備えている。この入出力インターフェースにＸテーブル１４、１６、モータ２６、３２、Ｚ軸移動部５０、Ｙ軸移動部５２、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０が接続されている。制御部６８は、記憶媒体７４に記憶されたプログラムがＣＰＵ７０によって実行されることにより、入出力インターフェースを介してＸテーブル１４、１６、モータ２６、３２、Ｚ軸移動部５０、Ｙ軸移動部５２、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０の動作を制御する。
The
実施形態の制御部６８は、レーザ加工部３８、亀裂測定部４０及び撮像部６６に対し、ウェーハテーブル３０、３６ごとに独立してウェーハテーブル３０、３６を相対移動させる制御を行う。
The
以下、制御部６８の具体的な制御について図５に示す動作説明図、及び図６に示すタイミングチャートを参照して説明する。
Specific control of the
図５では、前述した相対移動機構の図示を省略し、相対移動機構によって移動される各部材の位置をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｔ１、Ｔ２、Ｈ１、Ｈ２でそれぞれ示している。ここで、Ｓ１はウェーハＷがロードとアンロードされるウェーハテーブル３０の位置であり、Ｓ２は、レーザ加工が行われるウェーハテーブル３０の位置であり、Ｓ３は、アライメント調整と検査とが行われるウェーハテーブル３０の位置である。Ｓ４は、ウェーハＷがロードとアンロードされるウェーハテーブル３６の位置であり、Ｓ５は、レーザ加工が行われるウェーハテーブル３６の位置であり、Ｓ６は、アライメント調整と検査とが行われるウェーハテーブル３６の位置である。Ｔ１は、ウェーハテーブル３０に保持されたウェーハＷに対してレーザ加工を行うレーザ加工部３８の位置であり、Ｔ２は、ウェーハテーブル３６に保持されたウェーハＷに対してレーザ加工を行うレーザ加工部３８の位置である。Ｈ１は、ウェーハテーブル３０に保持されたウェーハＷに対してアライメント調整と検査とを行う撮像部６６及び亀裂測定部４０の位置であり、Ｈ２は、ウェーハテーブル３６に保持されたウェーハＷに対してアライメント調整と検査とを行う撮像部６６及び亀裂測定部４０の位置である。
In FIG. 5, illustration of the above-described relative movement mechanism is omitted, and positions of members moved by the relative movement mechanism are indicated by S1, S2, S3, S4, S5, S6, T1, T2, H1, and H2, respectively. there is Here, S1 is the position of the wafer table 30 where the wafer W is loaded and unloaded, S2 is the position of the wafer table 30 where laser processing is performed, and S3 is the wafer where alignment adjustment and inspection are performed. This is the position of the table 30 . S4 is the position of the wafer table 36 where the wafer W is loaded and unloaded, S5 is the position of the wafer table 36 where laser processing is performed, and S6 is the wafer table 36 where alignment adjustment and inspection are performed. is the position of T1 is the position of the
また、図６のタイミングチャートは、ウェーハテーブル３０に保持されたウェーハＷ（Ｌ１）と、ウェーハテーブル３６に保持されたウェーハＷ（Ｌ２）の各処理工程の順番を時間軸（ｔ）に沿って示している。 The timing chart of FIG. 6 shows the order of the processing steps of the wafer W (L1) held on the wafer table 30 and the wafer W (L2) held on the wafer table 36 along the time axis (t). showing.
まず、加工開始前において、ウェーハテーブル３０、３６、レーザ加工部３８、亀裂測定部４０及び撮像部６６は、例えば図５に示したＳ１、Ｓ４、Ｔ１、Ｈ１にそれぞれ待機されている。つまり、この待機位置において、ウェーハテーブル３０、３６は領域Ｃの「レーザ加工／ロード・アンロード領域」に位置されており、この待機位置でレーザ加工前のウェーハＷがウェーハテーブル３０、３６に順次供給される。なお、この待機位置は一例であり、この位置に限定されるものではない。
First, before starting processing, the wafer tables 30 and 36, the
加工部１２による加工が開始されると（図６：ｔ０）、まず、Ｓ１の位置に待機しているウェーハテーブル３０に加工前の１枚目のウェーハＷが供給されてウェーハテーブル３０に保持される。次に、制御部６８がＸテーブル１４を制御して、ウェーハテーブル３０をＳ１の位置からＳ３の位置に移動させる。そして、制御部６８がＸテーブル１４、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を制御して、１枚目のウェーハＷに対する撮像部６６のＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の相対位置を調整し、１枚目のウェーハＷの上面を撮像部６６によって撮像し、パターンマッチング処理を実行してアライメント調整を行う（図６：ｔ０～ｔ１）。
When the processing by the
１枚目のウェーハＷのアライメント調整が終了すると、制御部６８がＸテーブル１４を制御して、ウェーハテーブル３０をＳ３の位置からＳ２の位置に移動させる。その後、制御部６８がＸテーブル１４、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２を制御して、レーザ加工部３８によって１枚目のウェーハＷにレーザ加工を実施する。具体的には、制御部６８がＺ軸移動部５０（図１参照）を制御して、ウェーハＷに対するレーザ加工部３８のＺ軸方向の相対位置を調整した後、制御部６８がＸテーブル１４を制御してウェーハＷをＸ軸方向に移動させながら、レーザ加工部３８からのレーザ光によってウェーハの切削予定ラインに改質層を形成する。この際、ウェーハＷには複数本の切削予定ラインが格子状に形成されている。このため、前述の如く、ウェーハＷをＸ軸方向に移動してＸ軸方向の１本目の切削予定ラインに改質層を形成した後、制御部６８がＹ軸移動部５２を制御して、レーザ加工部３８をＹ軸方向にインデックス送りする。この後、制御部６８がＸテーブル１４を制御してウェーハＷをＸ軸方向に移動させながら、レーザ加工部３８からのレーザ光によって２本目の切削予定ラインに改質層を形成する。この動作をＸ軸方向の全ての切削予定ラインに対して実施し、Ｘ軸方向の全ての切削予定ラインに改質層を形成した後、制御部６８がモータ２６（図２参照）を制御して、ウェーハテーブル３０を９０度回転させ、そのときに位置するＸ軸方向の全ての切削予定ラインに対して上述の如く改質層を形成する（図６：ｔ１～ｔ３）。
When the alignment adjustment for the first wafer W is completed, the
実施形態の制御部６８は、レーザ加工時間（図６：ｔ１～ｔ３）を利用して、以下の処理を実施する。
The
まず、１枚目のウェーハＷのレーザ加工開始と略同時に２枚目のウェーハＷを、Ｓ４の位置に待機しているウェーハテーブル３６に供給してウェーハテーブル３６に保持させる。次に、制御部６８がＸテーブル１６を制御して、ウェーハテーブル３６をＳ４の位置からＳ６の位置に移動させるとともに、制御部６８がＹ軸移動部６０を制御して、Ｈ１の位置に位置している撮像部６６をＨ２の位置に移動させる。その後、制御部６８がＸテーブル１６、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を制御して、２枚目のウェーハＷに対する撮像部６６のＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の相対位置を調整し、２枚目のウェーハＷの上面を撮像部６６によって撮像し、パターンマッチング処理を実行してアライメント調整を行う（図６：ｔ１～ｔ２）。２枚目のウェーハＷのアライメント調整が終了すると、制御部６８がＸテーブル１６を制御して、Ｓ６の位置に位置しているウェーハテーブル３６を、Ｓ５の位置に移動させる。
First, substantially simultaneously with the start of laser processing of the first wafer W, the second wafer W is supplied to the wafer table 36 waiting at the position S4 and held by the wafer table 36 . Next, the
このように、実施形態の加工部１２によれば、ウェーハテーブル３０がレーザ加工部３８に対向する位置に相対移動した場合、ウェーハテーブル３６が撮像部６６に対向する位置に相対移動する。これは、ウェーハテーブル３６の移動時間を含むアライメント調整時間よりも、レーザ加工時間の方が長いというレーザ加工の特性を利用したものである。これにより、実施形態の加工部１２によれば、レーザ加工とアライメント調整とを並列的に実施することができる。
As described above, according to the
なお、ウェーハテーブル３６が、Ｓ５の位置に移動したときに、レーザ加工部３８による１枚目のウェーハＷのレーザ加工が継続している場合、制御部６８がＸテーブル１６を制御して、ウェーハテーブル３６をＳ５の位置で待機させる。
When the wafer table 36 moves to the position S5, if the
次に、１枚目のウェーハＷに対するレーザ加工が終了すると、制御部６８がＹ軸移動部５２を制御して、レーザ加工部３８をＴ１の位置からＴ２の位置に移動させる。そして、制御部６８がＸテーブル１４を制御して、ウェーハテーブル３０をＳ２の位置からＳ３の位置に移動させる。そして、制御部６８がＹ軸移動部６０を制御して、撮像部６６及び亀裂測定部４０をＨ２の位置からＨ１の位置に移動させる。
Next, when the laser processing of the first wafer W is completed, the
上記の移動が完了すると、制御部６８が既述したようにＸテーブル１６、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２を制御して、２枚目のウェーハＷのレーザ加工をレーザ加工部３８によって実施しつつ（図６：ｔ３～ｔ６）、制御部６８がＸテーブル１４、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を制御して、１枚目のウェーハＷに対する亀裂測定部４０のＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の相対位置を調整し、亀裂深さの測定を亀裂測定部４０によって実施する（図６：ｔ３～ｔ４）。
When the above movement is completed, the
このように、実施形態の加工部１２によれば、ウェーハテーブル３６がレーザ加工部３８に対向する位置に相対移動した場合、ウェーハテーブル３０が亀裂測定部４０に対向する位置に相対移動する。これにより、実施形態の加工部１２によれば、レーザ加工と亀裂深さの測定とを並列的に実施することができる。
Thus, according to the
上記の亀裂測定部４０による検査時において、亀裂測定部４０によって測定されたウェーハＷの亀裂深さに問題がある場合には、レーザ加工部３８のレーザ照射を直ちに停止して、レーザ加工部３８に不具合が生じていないか否か等を確認する。これにより、ウェーハＷ不良品の発生率を低減することができる。
During the inspection by the
一方、亀裂測定部４０による亀裂深さの測定時間は、通常、レーザ加工部３８によるレーザ加工時間よりも短いので、実施形態の加工部１２は、２枚目のウェーハＷのレーザ加工時間を利用して、３枚目のウェーハに対するアライメント調整を行う。
On the other hand, since the crack depth measurement time by the
すなわち、亀裂測定部４０による１枚目のウェーハの亀裂深さの測定が終了すると、制御部６８がＸテーブル１４を制御して、ウェーハテーブル３０をＳ３の位置からＳ１の位置に移動させる。次に、Ｓ１の位置で１枚目のウェーハＷをウェーハテーブル３０から回収する。次に、Ｓ１の位置に位置しているウェーハテーブル３０に３枚目のウェーハＷを保持させる。次に、制御部６８がＸテーブル１４を制御して、ウェーハテーブル３０をＳ１の位置からＳ３の位置に移動させるとともに、制御部６８がＸテーブル１４、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を制御して、３枚目のウェーハＷに対する撮像部６６のＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の相対位置を調整し、３枚目のウェーハＷの上面を撮像部６６によって撮像し、パターンマッチング処理を実行してアライメント調整を行う（図６：ｔ４～ｔ５）。
That is, when the measurement of the crack depth of the first wafer by the
このように、実施形態の加工部１２によれば、ウェーハテーブル３６がレーザ加工部３８に対向する位置に相対移動した場合、ウェーハテーブル３０が撮像部６６に対向する位置に相対移動する。これにより、実施形態の加工部１２によれば、レーザ加工とアライメント調整とを並列的に実施することができる。
As described above, according to the
そして、２枚目のウェーハＷのレーザ加工が終了すると、２枚目のウェーハＷは、１枚目のウェーハＷと同様の手順に従って亀裂深さの測定が実施される（図６：ｔ６～ｔ７）。その後、２枚目のウェーハＷは、ウェーハテーブル３６のＳ４の位置への移動によりウェーハテーブル３６から回収される。そして、４枚目のウェーハＷがウェーハテーブル３６に保持された後、４枚目のウェーハＷがアライメント調整される（図６：ｔ７～ｔ８）。そして、２枚目のウェーハＷの検査時間（図６：ｔ６～ｔ７）と４枚目のウェーハＷのアライメント調整時間（図６：ｔ７～ｔ８）を利用して、３枚目のウェーハＷがレーザ加工される（図６：ｔ６～ｔ９）。そして、前述した３枚目のウェーハＷ及び４枚目のウェーハも１枚目のウェーハＷ及び２枚目のウェーハ同様の処理が行われ、また、５枚目以降のウェーハＷについても同様の処理が繰り返し行われる。 Then, when the laser processing of the second wafer W is completed, the crack depth of the second wafer W is measured according to the same procedure as that of the first wafer W (FIG. 6: t6 to t7 ). After that, the second wafer W is recovered from the wafer table 36 by moving the wafer table 36 to the position S4. After the fourth wafer W is held on the wafer table 36, the alignment of the fourth wafer W is adjusted (FIG. 6: t7-t8). Then, using the inspection time for the second wafer W (t6 to t7 in FIG. 6) and the alignment adjustment time for the fourth wafer W (t7 to t8 in FIG. 6), the third wafer W is Laser processing is performed (Fig. 6: t6 to t9). Then, the third wafer W and the fourth wafer described above are processed in the same manner as the first wafer W and the second wafer, and the fifth and subsequent wafers W are processed in the same manner. is repeated.
以上の如く、実施形態の加工部１２によれば、レーザ加工部３８、亀裂測定部４０及び撮像部６６に対し、独立して相互に移動可能なウェーハテーブル３０、３６を設けたので、ウェーハテーブル３０がレーザ加工部３８に対向する位置に相対移動した場合、ウェーハテーブル３６が撮像部６６に対向する位置に相対移動し、また、ウェーハテーブル３６がレーザ加工部３８に対向する位置に相対移動した場合、ウェーハテーブル３０が亀裂測定部４０又は撮像部６６に対向する位置に相対移動することができる。これによって、レーザ加工と、そのレーザ加工の前後に実施されるアライメント調整及び亀裂深さの測定とを並列的に実施することが可能になるので、レーザ加工する際の無駄な待機時間をなくすことができ、スループットを向上させることができる。
As described above, according to the
また、実施形態のレーザダイシング装置１０では、図２及び図３に示したように、梁４８の第１面４８Ａ側にレーザ加工部３８を設け、第２面４８Ｂ側に亀裂測定部４０と撮像部６６を設けた例を説明したが、これに限られるものではない。
Further, in the
例えば、図７に示す加工部１２の変形例の如く、梁４８の第１面４８Ａ側にレーザ加工部３８、亀裂測定部４０及び撮像部６６を設けてもよい。図７では、第１面４８Ａが、上下方向においてＸ軸方向に段付き形状に構成され、その上段の面４９Ａが領域Ｃに向けて突設されており、その下段の面４９Ｂが、図１に示した第１面４８Ａと同様に領域Ｃに対面されている。
For example, as in the modified example of the
上段の面４９Ａには、Ｚ軸移動部５０及びＹ軸移動部５２を介してレーザ加工部３８が設けられている。また、下段の面４９Ｂには、Ｚ軸移動部５８及びＹ軸移動部６０を介して亀裂測定部４０及び撮像部６６が設けられている。
A
このように図７の変形例では、梁４８の第１面４８Ａを上下方向においてＸ軸方向に段付き形状に構成したので、同一の第１面４８Ａ側であってもレーザ加工部３８と、亀裂測定部４０及び撮像部６６とを緩衝することなく配置することができる。
As described above, in the modification of FIG. 7, the
また、図７の変形例では、領域Ｃにてアライメント調整とレーザ加工と検査とを実施することができる。このため、図７の変形例よれば、図１に示した加工部１２と比較して、ウェーハテーブル３０、３６を領域Ｄに移動する必要がなく、その移動時間分だけウェーハＷの加工時間を短縮することができる。よって、ウェーハＷの加工効率を向上させることができる。更に、Ｘガイド部１８、２２のＸ軸方向の長さを短縮できるので、加工部１２の小型化を図ることができる。
Further, in the modified example of FIG. 7, alignment adjustment, laser processing, and inspection can be performed in the region C. FIG. Therefore, according to the modified example of FIG. 7, compared with the
以上説明した実施形態では、２台のウェーハテーブル３０、３６を備えたレーザダイシング装置１０について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レーザ加工部３８、撮像部６６及び亀裂測定部４０に要する処理時間に基づいて好適なアルゴリズムを構成することにより、３台以上のウェーハテーブルを備えても装置のスループットを向上させることができる。
In the embodiment described above, the
また、実施形態のレーザダイシング装置１０では、検査部として亀裂測定部４０を例示したがこれに限定されるものではなく、改質領域の形成状態やレーザ照射後のレーザダメージの形成状態などを確認する検査部のように、加工後のウェーハＷを検査する検査部であれば適用可能である。
In addition, in the
１０…レーザダイシング装置、１２…加工部、１４…Ｘテーブル、１６…Ｘテーブル、１８…Ｘガイド部、２０…リニアモータ、２２…Ｘガイド部、２４…リニアモータ、２６…モータ、２８…回転軸、３０…ウェーハテーブル、３２…モータ、３４…回転軸、３６…ウェーハテーブル、３８…レーザ加工部、４０…亀裂測定部、４２…架台、４４…基台、４６…支柱、４８…梁、４８Ａ…第１面、４８Ｂ…第２面、５０…Ｚ軸移動部、５２…Ｙ軸移動部、５４…Ｙガイド部、５６…リニアモータ、５８…Ｚ軸移動部、６０…Ｙ軸移動部、６２…Ｙガイド部、６４…リニアモータ、６６…撮像部、６８…制御部、７０…ＣＰＵ、７２…各演算処理回路、７４…記憶媒体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ウェーハに対してレーザ光を照射して前記ウェーハをレーザ加工する第１装置と、
前記第１装置による前記レーザ加工の後のウェーハの検査を行う検査部及び前記レーザ加工の前のウェーハを撮像し、撮像した画像に基づき前記第１装置に対する前記ウェーハのアライメントを行うための撮像部を有する第２装置と、
前記第１装置及び前記第２装置の双方に対して、前記ウェーハテーブルごとに独立して前記ウェーハテーブルを相対移動させる相対移動機構と、
を備え、
前記相対移動機構は、複数の前記ウェーハテーブルのうちの一つを前記第１装置及び前記第２装置のいずれか一方に対向する位置に相対移動させた場合、複数の前記ウェーハテーブルのうちの前記一つとは異なる他の一つを前記第１装置及び前記第２装置の他方に対向する位置に相対移動させ、
前記第１装置による前記レーザ加工の後のウェーハに対する前記検査部による検査結果に問題がある場合には、前記第１装置を停止するレーザダイシング装置。 a plurality of wafer tables holding wafers;
a first device for laser processing the wafer by irradiating the wafer with laser light;
An inspection unit for inspecting the wafer after the laser processing by the first device and an imaging unit for capturing an image of the wafer before the laser processing and performing alignment of the wafer with respect to the first device based on the captured image. a second device having
a relative movement mechanism for independently moving the wafer table relative to both the first device and the second device;
with
When one of the plurality of wafer tables is relatively moved to a position facing either one of the first device and the second device, the relative movement mechanism moves one of the plurality of wafer tables to a position facing either one of the first device and the second device. Relatively moving another one different from the one to a position facing the other of the first device and the second device ;
A laser dicing apparatus that stops the first apparatus when there is a problem in the inspection result by the inspection unit of the wafer after the laser processing by the first apparatus.
前記一つが前記第１装置によるレーザ加工後の前記ウェーハを保持する前記ウェーハテーブルであり、且つ前記他の一つが前記第１装置によるレーザ加工前の前記ウェーハを保持する前記ウェーハテーブルであり、
前記相対移動機構が、前記一つを前記検査部に対向する位置に相対移動させた場合、前記他の一つを前記第１装置に対向する位置に相対移動させる請求項１に記載のレーザダイシング装置。 The inspection unit inspects the wafer after laser processing by the first device,
The one is the wafer table that holds the wafer after laser processing by the first device, and the other one is the wafer table that holds the wafer before laser processing by the first device,
2. Laser dicing according to claim 1, wherein the relative movement mechanism relatively moves the other one to a position facing the first device when the one is relatively moved to the position facing the inspection unit. Device.
前記検査部が、前記ウェーハに向けて検査光を出射して前記ウェーハの内部に前記検査光を入射させる光出射部と、前記ウェーハからの前記検査光の反射光を検出する光検出部と、を備え、
前記光検出部による検出結果に基づき、前記改質層に形成された亀裂の深さを検出する亀裂深さ検出部を備える請求項２に記載のレーザダイシング装置。 The first device forms a modified layer inside the wafer by irradiating the wafer with the laser light,
The inspection unit includes a light emitting unit that emits inspection light toward the wafer and causes the inspection light to enter the inside of the wafer, and a light detection unit that detects the reflected light of the inspection light from the wafer; with
3. The laser dicing apparatus according to claim 2, further comprising a crack depth detection section that detects the depth of the crack formed in the modified layer based on the detection result of the light detection section.
前記一つが前記第１装置によるレーザ加工前の前記ウェーハを保持する前記ウェーハテーブルであり、前記他の一つが前記撮像部による撮像前の前記ウェーハを保持する前記ウェーハテーブルであり、
前記相対移動機構が、前記一つを前記第１装置に対向する位置に移動させた場合、前記他の一つを前記撮像部に対向する位置に移動させる請求項１に記載のレーザダイシング装置。 The imaging unit is for imaging the wafer before laser processing by the first device,
The one is the wafer table that holds the wafer before laser processing by the first device, and the other one is the wafer table that holds the wafer before imaging by the imaging unit,
2. The laser dicing apparatus according to claim 1, wherein said relative movement mechanism moves said other one to a position facing said imaging unit when said one is moved to a position facing said first device.
前記ウェーハテーブルごとに独立して前記ウェーハテーブルを、前記ウェーハの表面に平行な第１方向に移動させるテーブル移動部と、
前記第１装置を、前記ウェーハの表面に平行で且つ前記第１方向に直交する第２方向と、前記第１方向及び前記第２方向の両方向に直交する第３方向とに移動させる第１装置移動部と、
前記第２装置を、前記第１装置とは独立して前記第２方向及び前記第３方向に移動させる第２装置移動部と、
を備える請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザダイシング装置。 The relative movement mechanism is
a table moving unit for moving each wafer table independently in a first direction parallel to the surface of the wafer;
A first device for moving the first device in a second direction parallel to the surface of the wafer and orthogonal to the first direction, and a third direction orthogonal to both the first direction and the second direction. a moving part;
a second device moving unit that moves the second device in the second direction and the third direction independently of the first device;
The laser dicing apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising:
前記第１装置及び前記第１装置移動部が、前記ベースの前記第１方向の一方向側に設けられ、前記第２装置及び前記第２装置移動部が、前記ベースの前記第１方向の他方向側に設けられている請求項５に記載のレーザダイシング装置。 a base extending in a direction parallel to the second direction provided at an intermediate position in the moving range of the plurality of wafer tables in the first direction;
The first device and the first device moving section are provided on one side of the base in the first direction, and the second device and the second device moving section are provided on the other side of the base in the first direction. 6. The laser dicing apparatus according to claim 5, which is provided on the direction side.
前記第１装置及び前記第１装置移動部と、前記第２装置及び前記第２装置移動部とが前記ベースの前記第１方向の一方向側に設けられている請求項５に記載のレーザダイシング装置。 a base extending in a direction parallel to the second direction provided at an intermediate position in the moving range of the plurality of wafer tables in the first direction;
6. Laser dicing according to claim 5, wherein said first device and said first device moving section, and said second device and said second device moving section are provided on one side of said base in said first direction. Device.
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