JP7266402B2 - Chip manufacturing method - Google Patents
Chip manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7266402B2 JP7266402B2 JP2018247573A JP2018247573A JP7266402B2 JP 7266402 B2 JP7266402 B2 JP 7266402B2 JP 2018247573 A JP2018247573 A JP 2018247573A JP 2018247573 A JP2018247573 A JP 2018247573A JP 7266402 B2 JP7266402 B2 JP 7266402B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- laser beam
- metal layer
- substrate
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
Description
本発明は、チップの製造方法に関する。 The present invention relates to a chip manufacturing method.
半導体ウエーハを分割する方法として、切削ブレードを高速回転させながらワークに切り込ませて切断する方法や、レーザービームの集光点をウエーハの内部に位置付けて照射して改質層を形成する方法などが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
As a method for dividing a semiconductor wafer, there is a method in which a cutting blade is rotated at high speed to cut into the workpiece, and a method in which a focused point of a laser beam is positioned inside the wafer and irradiated to form a modified layer. is known (see, for example,
ところが、半導体ウエーハには、電気特性等を向上させるために基板表面が金属層で被覆されたウエーハが用いられることがある。 However, semiconductor wafers in which the surface of the substrate is coated with a metal layer are sometimes used in order to improve electrical characteristics and the like.
上記のような金属層が被覆されたウエーハを切削ブレードで分割しようとすると、金属の膜剥がれが起きてしまう。また、レーザービームを基板内部に集光して改質層を形成する方法では、金属層を破断することが出来ない。 When a cutting blade is used to divide a wafer coated with a metal layer as described above, the metal film peels off. Further, in the method of forming a modified layer by focusing a laser beam inside the substrate, the metal layer cannot be broken.
そこで、金属層を切削ブレードで除去し、ブレードの切削溝から割り出された分割予定ラインに対してレーザービームを照射して改質層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
Therefore, a method has been proposed in which a metal layer is removed with a cutting blade, and a modified layer is formed by irradiating a laser beam to a dividing line calculated from the cutting groove of the blade (for example,
ところが、特許文献3に示された方法では、ウエーハを分断するために金属層を除去する切削ブレードを有する切削装置および基板内部に改質層を形成するレーザー加工装置の少なくとも2台が必要となり、コストがかかるだけでなくスペースも必要となる。
However, in the method disclosed in
本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、金属層が積層された基板からチップを製造する方法を低コストかつ省スペースで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 low-cost, space-saving method for manufacturing a chip from a substrate having metal layers laminated thereon.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のチップの製造方法は、基板と、該基板の表面に設定された分割予定ラインと、該分割予定ラインによって区画された領域に形成されたデバイスと、を有し、少なくとも該分割予定ラインの一部が金属層によって被覆されたウエーハを該分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割しチップを製造するチップの製造方法であって、該ウエーハの裏面側に伸長性を有するテープを貼着するテープ貼着ステップと、該テープ貼着ステップの後、該ウエーハの表面側から該分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射し、該金属層を除去する金属層除去ステップと、該金属層除去ステップの後、該テープを介して該ウエーハの裏面側から該基板の内部に集光点を位置付けてレーザービームを照射し、該基板の内部に該分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップの後に、該テープを拡張することで該基板に外力を付与し、該基板を該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を含み、該ウエーハの該基板はシリコンであり、該金属層の上に更にシリコンが積層されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve an object, a method of manufacturing a chip according to the present invention includes: a substrate; lines to be divided set on the surface of the substrate; and a chip manufacturing method for manufacturing chips by dividing a wafer having at least a part of the dividing line covered with a metal layer into individual devices along the dividing line, wherein a tape sticking step of sticking a stretchable tape on the back side of the wafer; and after the tape sticking step, irradiating a laser beam from the front side of the wafer along the dividing lines, After the metal layer removing step of removing the metal layer and the metal layer removing step, a laser beam is irradiated from the rear surface side of the wafer through the tape to the inside of the substrate to irradiate the substrate with a laser beam. A modified layer forming step of forming a modified layer along the dividing line inside; and a dividing step of dividing along a dividing line , wherein the substrate of the wafer is silicon, and silicon is further laminated on the metal layer .
前記チップの製造方法では、該レーザービームは、該金属層に対しては吸収性を有し、該基板に対しては透過性を有しても良い。 In the method of manufacturing the chip, the laser beam may be absorptive to the metal layer and transmissive to the substrate.
本願発明は、金属層が積層された基板からチップを製造する方法を低コストかつ省スペースで提供することができるという効果を奏する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has the effect of being able to provide a low-cost, space-saving method for manufacturing a chip from a substrate having metal layers laminated thereon.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 A form (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in configuration can be made without departing from the gist of the present invention.
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係るチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係るチップの製造方法の加工対象のウエーハの斜視図である。図2は、図1中のII-II線に沿う断面図である。図3は、実施形態1に係るチップの製造方法において用いられるレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図4は、図3に示されたレーザー加工装置のレーザービーム照射ユニットの構成を示す図である。図5は、実施形態1に係るチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。
[Embodiment 1]
A method for manufacturing a chip according to
実施形態1に係るチップの製造方法は、図1に示すウエーハ200からチップ201を製造する方法である。チップの製造方法の加工対象であるウエーハ200は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などの基板202を有する円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。実施形態1では、ウエーハ200の基板202は、シリコンにより構成されている。
The chip manufacturing method according to the first embodiment is a method of
ウエーハ200は、図1に示すように、基板202の表面203に格子状に設定された分割予定ライン204と、分割予定ライン204によって区画された領域に形成されたデバイス205と、を有している。デバイス205は、例えば、IC(Integrated Circuit)、又はLSI(Large Scale Integration)等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサである。
As shown in FIG. 1, the
また、ウエーハ200は、図2に示すように。基板202の分割予定ライン204が金属層206によって被覆されている。なお、実施形態1では、基板202の表面203全体が、金属層206によって被覆されているが、本発明では、少なくとも基板202の分割予定ライン204の一部が金属層206によって被覆されていれば良い。実施形態1において、ウエーハ200は、デバイス205がCMOSであり、基板202がシリコンで構成され、基板202の厚みが150μmであるとともに、金属層206の厚みが10μmである。金属層206は、例えば、銅(Cu)で構成されている。
Also, the
実施形態1において、ウエーハ200は、分割予定ライン204に沿って個々のデバイス205に分割されて、チップ201に製造される。チップ201は、基板202の一部分と、基板202上のデバイス205とを含む。
In
実施形態1に係るチップの製造方法は、図3に示すレーザー加工装置1を用いる。レーザー加工装置1は、図3に示すように、ウエーハ200に対してパルス状のレーザービーム21をウエーハ200に沿って照射し、ウエーハ200をレーザー加工する装置である。
The chip manufacturing method according to the first embodiment uses a
レーザー加工装置1は、図3に示すように、ウエーハ200を保持面11で保持するチャックテーブル10と、レーザービーム照射ユニット20と、チャックテーブル10を保持面11と平行な方向であるX軸方向に移動させる加工送り手段であるX軸移動ユニット30と、チャックテーブル10を保持面11と平行でかつX軸方向と直交する方向であるY軸方向に移動させる割り出し送り手段であるY軸移動ユニット40と、高さ測定手段である高さ測定ユニット50と、撮像ユニット70と、制御ユニット100とを備える。
As shown in FIG. 3, the
チャックテーブル10は、ウエーハ200を保持面11で保持する。保持面11は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル10は、保持面11上に載置されたウエーハ200を吸引保持する。実施形態1では、保持面11は、水平方向と平行な平面である。チャックテーブル10の周囲には、ウエーハ200を開口内に支持する環状フレーム211(図6に示す)を挟持するクランプ部12が複数配置されている。また、チャックテーブル10は、回転ユニット13によりZ軸方向と平行な中心軸線回りに回転される。回転ユニット13及びチャックテーブル10は、X軸移動ユニット30によりX軸方向に移動される。
The chuck table 10 holds the
X軸移動ユニット30、及びY軸移動ユニット40は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ31,41、ボールねじ31,41を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ32,42及びチャックテーブル10をX軸方向、又はY軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール33,43を備える。
The
また、レーザー加工装置1は、チャックテーブル10のX軸方向の位置を検出するため図示しないX軸方向位置検出ユニットと、チャックテーブル10のY軸方向の位置を検出するための図示しないY軸方向位置検出ユニットとを備える。X軸方向位置検出ユニット及びY軸方向位置検出ユニットは、X軸方向、又はY軸方向と平行に設置されたリニアスケールと、X軸方向、又はY軸方向にチャックテーブル10を移動する移動基台に設置されたリニアスケールを読み取る読み取りヘッドとにより構成することができる。X軸方向位置検出ユニット、及びY軸方向位置検出ユニットは、チャックテーブル10のX軸方向又はY軸方向の位置を制御ユニット100に出力する。
The
レーザービーム照射ユニット20は、図4に示すように、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200に対して集光レンズ25で集光したレーザービーム21を照射するユニットである。また、レーザービーム照射ユニット20は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200に対してパルス状のレーザービーム21を照射するユニットである。レーザービーム照射ユニット20が照射するレーザービーム21は、金属層206に対しては吸収性を有する波長であり、かつ基板202に対して透過性を有する波長である。実施形態1において、レーザービーム照射ユニット20が照射するレーザービーム21の波長は、1342nmであるが、本発明では、1342nmに限定されずに、例えば、1064nmでも良い。
As shown in FIG. 4, the laser
レーザービーム照射ユニット20は、図4に示すように、加工ヘッド22と、発振器23と、集光点位置調整ユニット24とを備える。加工ヘッド22は、レーザー加工装置1の装置本体2から立設した壁部3に連なった支持柱4の先端に取り付けられている。加工ヘッド22は、支持柱4の先端に取り付けられ、集光レンズ25を収容している。集光レンズ25は、チャックテーブル10の保持面11に対向して配置され、レーザービーム21をウエーハ200の所定の位置に集光する。
The laser
発振器23は、レーザービーム21を発振し、発振したレーザービーム21を、ミラー26を介して、集光レンズ25を通して加工ヘッド22の先端からチャックテーブル10に保持されたウエーハ200に照射する。ミラー26は、発振器23と集光レンズ25との間におけるレーザービーム21の光路上に配置されている。ミラー26は、レーザービーム21を集光レンズ25に向けて反射する。
The
集光点位置調整ユニット24は、レーザービーム21の集光点21-1(図8等に示す)の位置を鉛直方向と平行なZ軸方向に変位させるものである。集光点位置調整ユニット24は、集光レンズ25を保持するレンズホルダ27と、レンズホルダ27をZ軸方向に移動させる駆動ユニット28とを備える。駆動ユニット28は、周知のボールねじやパルスモータ、ピエゾモータにより構成される。なお、実施形態1において、駆動ユニット28は、例えば、Z軸方向に±20μm即ち40μmの範囲内で集光点21-1の高さを変更することができるが、本発明では、駆動ユニット28の集光点21-1の高さを変更する範囲は、これに限定されない。
The focal point
撮像ユニット70は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200を撮像するものである。撮像ユニット70は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200を撮像するCCD(Charge Coupled Device)カメラや赤外線カメラにより構成される。実施形態1では、撮像ユニット70は、支持柱4に取り付けられて、レーザービーム照射ユニット20とX軸方向に並ぶ位置に配置されている。撮像ユニット70は、撮像して得た画像を制御ユニット100に出力する。
The
高さ測定ユニット50は、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200に対して測定用レーザービーム51を照射し、ウエーハ200から反射した反射光を用いてウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面のZ軸方向の高さを測定するものである。実施形態1において、高さ測定ユニット50は、一対設けられている。
The
一対の高さ測定ユニット50は、レーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22を互いの間に位置付け、X軸方向に沿って配置され、支持柱4の先端に取り付けられている。即ち、一対の高さ測定ユニット50は、X軸方向に間隔をあけて配置され、互いの間にレーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22を位置付けている。高さ測定ユニット50は、チャックテーブル10の保持面11に対向して配置され、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200に測定用レーザービーム51を連続して照射して、ウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さの測定結果を0.5mm間隔でフィードバックする。なお、実施形態1では、高さ測定ユニット50は、ウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さを0.5mm間隔で補正する。
A pair of
高さ測定ユニット50は、チャックテーブル10の保持面11に保持されたウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面で反射された反射光を受光して、ウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さを測定する。実施形態1において、高さ測定ユニット50は、ウエーハ200の裏面207のZ軸方向の位置を検出するレーザー変位計である。各高さ測定ユニット50は、測定結果を制御ユニット100に出力する。
The
また、一対の高さ測定ユニット50は、レーザー加工装置1がウエーハ200を加工する際に、チャックテーブル10に対するレーザービーム照射ユニット20の相対的な移動方向X1(図4に示す)の前方側の一方の高さ測定ユニット50が測定用レーザービーム51を照射してウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さを測定する。このように、レーザービーム照射ユニット20と高さ測定ユニット50とは、ウエーハ200を加工する際にチャックテーブル10に対するレーザービーム照射ユニット20の相対的な移動方向X1(図4に示す)の前方側が裏面207の高さを測定する高さ測定ユニット50、後方側がレーザービーム照射ユニット20となるように配置されている。
Further, the pair of
なお、実施形態1において、レーザー加工装置1は、ウエーハ200を加工する際に、X軸移動ユニット30にチャックテーブル10を移動方向X1の逆向きのX2方向に移動させながらレーザービーム照射ユニット20からレーザービーム21をウエーハ200に照射する。
In the first embodiment, when processing the
制御ユニット100は、レーザー加工装置1の上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウエーハ200に対する加工動作をレーザー加工装置1に実施させるものである。なお、制御ユニット100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザー加工装置1を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザー加工装置1の上述した構成要素に出力して、制御ユニット100の機能を実現する。
The
また、制御ユニット100は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと、図示しない報知ユニットとが接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
The
レーザー加工装置1は、高さ測定ユニット50によってウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さを測定しながら、高さ測定ユニット50で測定されたウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さデータに基づいてレーザービーム照射ユニット20の集光点21-1の位置を調整してレーザービーム21を照射して、レーザー加工を行う。なお、制御ユニット100は、各高さ測定ユニット50がウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さを測定している間において、各高さ測定ユニット50が測定したウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の高さのうち少なくとも最新の高さ(高さデータに相当)を記憶する。制御ユニット100は、各高さ測定ユニット50が測定して記憶したウエーハ200のレーザービーム照射ユニット20に対向する面の最新の高さに基づいて、Z方向の所定の位置に集光点21-1を位置付けて、レーザービーム照射ユニット20にレーザービーム21を照射させる。
The
次に、実施形態1に係るチップの製造方法について説明する。実施形態1に係るチップの製造方法は、ウエーハ200を分割予定ライン204に沿って個々のデバイス205に分割しチップ201を製造する方法であって、図5に示すように、テープ貼着ステップST1と、金属層除去ステップST2と、改質層形成ステップST3と、分割ステップST4とを含む。
Next, a method for manufacturing a chip according to
(テープ貼着ステップ)
図6は、図5に示されたチップの製造方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。テープ貼着ステップST1は、ウエーハ200の基板202の裏面207側に伸縮性を有するテープ210を貼着するステップである。テープ210は、伸縮性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ伸縮性及び粘着性を有する合成樹脂で構成された粘着層とを備えている。
(Tape sticking step)
6 is a perspective view showing a tape attaching step in the method of manufacturing the chip shown in FIG. 5. FIG. The tape attaching step ST1 is a step of attaching an
実施形態1において、テープ貼着ステップST1では、図6に示すように、周知のマウンタが外周縁に環状フレーム211が貼着されかつウエーハ200よりも大径なテープ210の粘着層をウエーハ200の基板202の裏面207に対向させる。テープ貼着ステップST1では、マウンタが、テープ210の粘着層の中央にウエーハ200の基板202の裏面207を貼着する。テープ貼着ステップST1では、ウエーハ200を環状フレーム211の開口内に支持する。チップの製造方法は、テープ貼着ステップST1後、金属層除去ステップST2に進む。なお、実施形態1において、テープ210は、厚みが85μmのリンテック株式会社製のD821-HSを用いているが、本発明では、テープ210は、これに限定されない。
In the first embodiment, in the tape attaching step ST1, as shown in FIG. It faces the
(金属層除去ステップ)
図7は、図5に示されたチップの製造方法の金属層除去ステップを模式的に示す斜視図である。図8は、図7中のVIII-VIII線の断面を模式的に示す断面図である。図9は、図5に示されたチップの製造方法の金属層除去ステップのウエーハの要部等を模式的に示す断面図である。
(Metal layer removal step)
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a metal layer removing step in the chip manufacturing method shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line VIII-VIII in FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the main part of the wafer and the like in the metal layer removing step of the chip manufacturing method shown in FIG.
金属層除去ステップST2は、テープ貼着ステップST1の後、ウエーハ200の基板202の表面203側から分割予定ライン204に沿ってレーザービーム21を照射し、金属層206を分割予定ライン204に沿って除去するステップである。
In the metal layer removing step ST2, after the tape attaching step ST1, the
金属層除去ステップST2では、オペレータが加工内容情報を制御ユニット100に登録し、環状フレーム211の開口に支持されたウエーハ200の基板202の裏面207に貼着したテープ210をチャックテーブル10の保持面11に載置する。金属層除去ステップST2では、レーザー加工装置1の制御ユニット100が、オペレータから加工動作の開始指示を受け付けると、チャックテーブル10の保持面11にウエーハ200を吸引保持するとともに、クランプ部12に環状フレーム211をクランプさせる。
In the metal layer removing step ST2, the operator registers processing content information in the
金属層除去ステップST2では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、X軸移動ユニット30によりチャックテーブル10をレーザービーム照射ユニット20の下方に向かって移動させて、撮像ユニット70の下方にチャックテーブル10に保持されたウエーハ200を位置付け、撮像ユニット70にウエーハ200を撮像させる。金属層除去ステップST2では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、撮像ユニット70が撮像した画像から分割予定ライン204を検出し、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200の分割予定ライン204と、レーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22との位置合わせを行なうアライメントを遂行する。
In the metal layer removing step ST2, the
金属層除去ステップST2では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、加工内容情報に基づいて、X軸移動ユニット30とY軸移動ユニット40と回転ユニット13に、加工ヘッド22とウエーハ200とを分割予定ライン204に沿って相対的に移動させながら、図7及び図8に示すように、レーザービーム照射ユニット20から分割予定ライン204にパルス状のレーザービーム21を照射させる。
In the metal layer removal step ST2, the
金属層除去ステップST2では、制御ユニット100は、図9に示すように、チャックテーブル10をX軸移動ユニット30にX2方向に移動させて、加工ヘッド22をチャックテーブル10に対して矢印X1方向に移動させる。金属層除去ステップST2では、制御ユニット100は、チャックテーブル10に対する加工ヘッド22の相対的な移動方向X1の前方側の高さ測定ユニット50から測定用レーザービーム51を照射させながらレーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22からレーザービーム21を照射させる。
In the metal layer removing step ST2, as shown in FIG. 9, the
金属層除去ステップST2では、制御ユニット100は、加工ヘッド22のチャックテーブル10に対する移動方向X1の前方側の高さ測定ユニット50が測定して記憶したウエーハ200の金属層206の表面の最新の高さに基づいて、駆動ユニット28を制御して、集光点21-1を所定の距離に設定する。実施形態1において、金属層除去ステップST2は、金属層206の表面から所定の距離として1μmとなる位置に集光点21-1を設定する。このように、金属層除去ステップST2における集光点21-1の金属層206の表面からの所定の距離は、金属層206の表面から基板202に至らない深さのいずれかに設定される。また、実施形態1において、金属層除去ステップST2では、レーザービーム21の出力を0.6Wとする。
In the metal layer removing step ST2, the
このように、レーザービーム21が、加工閾値を超えるエネルギーを金属層206に付与して、図8及び図9に示すように、金属層206を分割予定ライン204に沿ってアブレーション加工して除去し、基板202を露出させる加工溝208を形成する。全ての分割予定ライン204に沿って分割予定ライン204上の金属層206を除去すると、レーザービーム21の照射、チャックテーブル10の吸引保持及びクランプ部12のクランプを解除して、改質層形成ステップST3に進む。
In this way, the
(改質層形成ステップ)
図10は、図5に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップを模式的に示す斜視図である。図11は、図10中のXI-XI線の断面を模式的に示す断面図である。図12は、図5に示されたチップの製造方法の改質層形成ステップのウエーハの要部等を模式的に示す断面図である。
(Modified layer forming step)
10 is a perspective view schematically showing a modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG. 5. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along line XI--XI in FIG. 10. FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the main part of the wafer and the like in the modified layer forming step of the chip manufacturing method shown in FIG.
改質層形成ステップST3は、金属層除去ステップST2の後、テープ210を介してウエーハ200の裏面207側から基板202の内部に集光点21-1を位置付けてレーザービーム21を照射し、基板202の内部に分割予定ライン204に沿って改質層209を形成するステップである。なお、改質層209とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。実施形態1において、改質層209は、ウエーハ200の裏面207から所定の深さ300となる位置に形成される。なお、所定の深さ300は、分割予定ライン204に全長に亘って一定である。また、改質層209は、ウエーハ200の他の部分よりも機械的な強度等が低い。
In the modified layer forming step ST3, after the metal layer removing step ST2, the
改質層形成ステップST3では、オペレータが環状フレーム211の開口に支持されたウエーハ200を裏返して、ウエーハ200の基板202の表面203をチャックテーブル10の保持面11に載置する。改質層形成ステップST3では、レーザー加工装置1の制御ユニット100が、オペレータから加工動作の開始指示を受け付けると、チャックテーブル10の保持面11にウエーハ200を吸引保持するとともに、クランプ部12に環状フレーム211をクランプさせる。
In the modified layer forming step ST3, the operator turns over the
改質層形成ステップST3では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、X軸移動ユニット30によりチャックテーブル10をレーザービーム照射ユニット20の下方に向かって移動させて、撮像ユニット70の下方にチャックテーブル10に保持されたウエーハ200を位置付け、撮像ユニット70にウエーハ200を撮像させる。改質層形成ステップST3では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、撮像ユニット70が撮像した画像から分割予定ライン204を検出し、チャックテーブル10に保持されたウエーハ200の分割予定ライン204と、レーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22との位置合わせを行なうアライメントを遂行する。
In the modified layer forming step ST3, the
改質層形成ステップST3では、レーザー加工装置1の制御ユニット100は、加工内容情報に基づいて、X軸移動ユニット30とY軸移動ユニット40と回転ユニット13に、加工ヘッド22とウエーハ200とを分割予定ライン204に沿って相対的に移動させながら、図10及び図11に示すように、レーザービーム照射ユニット20から分割予定ライン204にパルス状のレーザービーム21を照射させる。改質層層形成ステップST3では、制御ユニット100は、図12に示すように、チャックテーブル10をX軸移動ユニット30にX2方向に移動させて、加工ヘッド22をチャックテーブル10に対して矢印X1方向に移動させる。改質層形成ステップST3では、制御ユニット100は、チャックテーブル10に対する加工ヘッド22の相対的な移動方向X1の前方側の高さ測定ユニット50から測定用レーザービーム51を照射させながらレーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22からレーザービーム21を照射させる。
In the modified layer forming step ST3, the
改質層形成ステップST3では、制御ユニット100は、加工ヘッド22のチャックテーブル10に対する移動方向X1の前方側の高さ測定ユニット50が測定して記憶したウエーハ200の基板202の裏面207に貼着されたテープ210の表面の最新の高さに基づいて、駆動ユニット28を制御して、集光点21-1を裏面207から所定の深さ300になる位置に設定する。レーザービーム21は、基板202に対して透過性を有する波長のレーザービームであるために、図11及び図12に示すように、基板202の内部の裏面207から所定の深さ300になる位置に改質層209を形成する。
In the modified layer forming step ST3, the
なお、実施形態1では、改質層形成ステップST3において、レーザービーム照射ユニット20の加工ヘッド22がパルス状のレーザービーム21を照射するので、分割予定ライン204に沿って等間隔に改質層209を形成する。全ての分割予定ライン204に沿って基板202の内部に改質層209を形成すると、レーザービーム21の照射、チャックテーブル10の吸引保持及びクランプ部12のクランプを解除して、分割ステップST4に進む。
In
なお、実施形態1では、改質層形成ステップST3において、各分割予定ライン204に2回レーザービーム21を照射して、改質層209を2層形成するが、本発明では、改質層形成ステップST3において、各分割予定ライン204にレーザービーム21を照射する回数は、2回に限定されない。また、実施形態1では、改質層形成ステップST3において、各分割予定ライン204の1回目にレーザービーム21を照射する際には、所定の深さ300を35μmとして、レーザービーム21の出力を1.0Wとし、各分割予定ライン204の1回目にレーザービーム21を照射する際には、所定の深さ300を14μmとして、レーザービーム21の出力を0.4Wとする。
In
(分割ステップ)
図13は、図5に示されたチップの製造方法の分割ステップにおいて、ウエーハを分割装置に保持した状態を模式的に示す断面図である。図14は、図5に示されたチップの製造方法の分割ステップにおいて、ウエーハを個々のチップに分割した状態を模式的に示す断面図である。
(division step)
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the wafer is held by the dividing device in the dividing step of the chip manufacturing method shown in FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the wafer is divided into individual chips in the dividing step of the chip manufacturing method shown in FIG.
分割ステップST4は、改質層形成ステップST3の後に、テープ210を拡張することで基板202に外力を付与し、基板202を分割予定ライン204に沿って分割するステップである。分割ステップST4では、基板202の表面203側を上方に向けた状態で、分割装置110が、クランプ部111で環状フレーム211を挟み込んで、ウエーハ200を固定する。このとき、図13に示すように、分割装置110は、円筒状の拡張ドラム112をテープ210のウエーハ200と環状フレーム211との間の領域に当接させておく。拡張ドラム112は、環状フレーム211の内径より小さくウエーハ200の外径より大きい内径および外径を有し、クランプ部111により固定される環状フレーム211と同軸となる位置に配置される。
The dividing step ST4 is a step of applying an external force to the
実施形態1において、分割ステップST4では、図14に示すように、分割装置110がクランプ部111を下降させる。すると、テープ210が拡張ドラム112に当接しているために、テープ210が面方向に拡張される。分割ステップST4では、拡張の結果、テープ210は、放射状の引張力が作用する。このようにウエーハ200の基板202の裏面207側に貼着されたテープ210に放射状に引張力が作用すると、ウエーハ200が、改質層形成ステップST3において、分割予定ライン204に沿った改質層209が形成されているために、改質層209を破断起点にして個々のデバイス205毎に分割され、個々のチップ201毎に個片化される。
In the first embodiment, in the dividing step ST4, the
なお、実施形態1では、分割ステップST4において、クランプ部111を下降させてテープ210を拡張したが、本発明は、これに限定されることなく、拡張ドラム112を上昇させても良く、要するに、拡張ドラム112をクランプ部111に対して相対的に上昇させ、クランプ部111を拡張ドラム112に対して相対的に下降させれば良い。チップの製造方法は、分割予定ライン204に沿ってウエーハ200を分割すると、終了する。
In the first embodiment, the
以上説明したように、実施形態1に係るチップの製造方法は、レーザー加工装置1を用いて、金属層除去ステップST2では、分割予定ライン204に沿って金属層206を除去し、改質層形成ステップでは、裏面207側から基板202の内部に改質層209を形成する。このために、実施形態1に係るチップの製造方法は、1台のレーザー加工装置1を用いて、金属層206の除去と改質層209の形成を行うことができるので、金属層206が基板202の表面203に積層されたウエーハ200を分割しチップ201化することが可能となる。その結果、実施形態1に係るチップの製造方法は、金属層206が積層された基板202からチップ201を製造する方法を低コストかつ省スペースで提供することができるという効果を奏する。
As described above, the chip manufacturing method according to the first embodiment uses the
また、実施形態1に係るチップの製造方法は、金属層除去ステップST2において、レーザー加工装置1が、加工ヘッド22のチャックテーブル10に対する移動方向X1の前方側の高さ測定ユニット50が測定したウエーハ200の金属層206の表面の最新の高さに基づいて、駆動ユニット28を制御して、集光点21-1を金属層206の表面から所定の距離となる位置に設定してレーザービーム21を照射する。このために、実施形態1に係るチップの製造方法は、金属層除去ステップST2において、レーザービーム21の集光点21-1を金属層206の表面から所定の距離に維持することが可能となり、金属層206とともに基板202を除去する量を極力抑制することができる。その結果、実施形態1に係るチップの製造方法は、金属層除去ステップST2において、基板202を除去することで生じるデブリを抑制することができる。
Further, in the method of manufacturing a chip according to the first embodiment, in the metal layer removing step ST2, the
また、実施形態1に係るチップの製造方法は、レーザー加工装置1のレーザービーム照射ユニット20が、波長が1342nmのレーザービーム21を照射することで、金属層206の除去と改質層209の形成とを行うことができるので、金属層206が積層された基板202からチップ201を製造する方法を低コストかつ省スペースで提供することができるという効果を奏する。
Further, in the method for manufacturing a chip according to the first embodiment, the laser
次に、本発明の発明者は、実施形態1に係るチップの製造方法の効果を確認した。確認にあたっては、実施形態1に係るチップの製造方法の金属層除去ステップST2と改質層形成ステップST3とを実施形態1に示されたウエーハ200に実施して、金属層206の除去状況と改質層209の形成状況とを確認した。結果を以下の表1に示す。
Next, the inventors of the present invention confirmed the effects of the chip manufacturing method according to the first embodiment. For confirmation, the metal layer removing step ST2 and the modified layer forming step ST3 of the chip manufacturing method according to the first embodiment are performed on the
比較例は、波長が355nmのレーザービームを照射して、金属層除去ステップST2と改質層形成ステップST3とを実施した。本発明品1は、波長が1342nmのレーザービーム21を照射して、金属層除去ステップST2と改質層形成ステップST3とを実施した。本発明品2は、波長が1064nmのレーザービーム21を照射して、金属層除去ステップST2と改質層形成ステップST3とを実施した。
In the comparative example, a laser beam with a wavelength of 355 nm was applied, and the metal layer removing step ST2 and the modified layer forming step ST3 were performed. In the
表1によれば、比較例は、金属層206を除去できたが、改質層209を形成できなかった。この比較例に対して、本発明品1及び本発明品2は、金属層206を除去でき、改質層209を形成できた。よって、表1によれば、実施形態1に係るチップの製造方法は、1台のレーザー加工装置1のレーザービーム照射ユニット20が、波長が1342nm又は1064nmのレーザービーム21を照射することで、金属層206の除去と改質層209の形成とを行うことができることが明らかとなった。
According to Table 1, in the comparative example, the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本発明は、ウエーハ200が図1に示されたものに限定されずに、例えば、図15に示すウエーハ200-1及び図16に示すウエーハ200-2をチップ201に分割しても良い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The present invention is not limited to the
図15は、実施形態1の変形例1に係るチップの製造方法の加工対象のウエーハの断面図である。図16は、実施形態1の変形例2に係るチップの製造方法の加工対象のウエーハの断面図である。図15及び図16は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明する。
15 is a cross-sectional view of a wafer to be processed in the chip manufacturing method according to
図15及び図16に示されたウエーハ200-1,200-2は、デバイス205がCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであり、基板202がシリコンで構成され、基板202の厚みが150μmに形成され、金属層206の厚みが4μmに形成されている。さらに、図15及び図16に示されたウエーハ200-1,200-2は、金属層206上に厚みが6μmのシリコンで構成されたシリコン層220が積層されている。図15に示されたウエーハ200-1は、金属層206及びシリコン層220が基板202の表面203全体に積層されている。図16に示されたウエーハ200-2は、金属層206及びシリコン層220が基板202の表面203の分割予定ライン204上に積層されている。
In wafers 200-1 and 200-2 shown in FIGS. 15 and 16, the
21 レーザービーム
21-1 集光点
200 ウエーハ
201 チップ
202 基板
203 表面
204 分割予定ライン
205 デバイス
206 金属層
207 裏面
209 改質層
210 テープ
220 シリコン層(シリコン)
ST1 テープ貼着ステップ
ST2 金属層除去ステップ
ST3 改質層形成ステップ
ST4 分割ステップ
21 laser beam 21-1
ST1 tape attachment step ST2 metal layer removal step ST3 modified layer formation step ST4 division step
Claims (2)
該ウエーハの裏面側に伸長性を有するテープを貼着するテープ貼着ステップと、
該テープ貼着ステップの後、該ウエーハの表面側から該分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射し、該金属層を除去する金属層除去ステップと、
該金属層除去ステップの後、該テープを介して該ウエーハの裏面側から該基板の内部に集光点を位置付けてレーザービームを照射し、該基板の内部に該分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップの後に、該テープを拡張することで該基板に外力を付与し、該基板を該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、
を含み、
該ウエーハの該基板はシリコンであり、該金属層の上に更にシリコンが積層されていることを特徴とするチップの製造方法。 A substrate, a line to divide set on the surface of the substrate, and a device formed in a region defined by the line to divide, wherein at least part of the line to divide is covered with a metal layer. a chip manufacturing method for manufacturing chips by dividing the wafer into individual devices along the dividing line, the method comprising:
a tape sticking step of sticking a stretchable tape on the back side of the wafer;
After the tape attaching step, a metal layer removing step of removing the metal layer by irradiating a laser beam from the surface side of the wafer along the lines to be divided;
After the step of removing the metal layer, a laser beam is irradiated through the tape from the rear surface side of the wafer to the inside of the substrate with a focal point positioned to modify the inside of the substrate along the dividing line. a modified layer forming step of forming a layer;
a splitting step of applying an external force to the substrate by expanding the tape after the modified layer forming step to split the substrate along the planned splitting line;
including
A method of manufacturing a chip , wherein the substrate of the wafer is silicon, and silicon is further laminated on the metal layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018247573A JP7266402B2 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Chip manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018247573A JP7266402B2 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Chip manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020107820A JP2020107820A (en) | 2020-07-09 |
JP7266402B2 true JP7266402B2 (en) | 2023-04-28 |
Family
ID=71449466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018247573A Active JP7266402B2 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Chip manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7266402B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007012878A (en) | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method of dividing wafer |
JP2017107921A (en) | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
JP2019220657A (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社ディスコ | Processing method for wafer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9165832B1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-10-20 | Applied Materials, Inc. | Method of die singulation using laser ablation and induction of internal defects with a laser |
-
2018
- 2018-12-28 JP JP2018247573A patent/JP7266402B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007012878A (en) | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method of dividing wafer |
JP2017107921A (en) | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 株式会社ディスコ | Wafer processing method |
JP2019220657A (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社ディスコ | Processing method for wafer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020107820A (en) | 2020-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6022223B2 (en) | Laser processing equipment | |
TWI660802B (en) | Laser processing device | |
JP5940906B2 (en) | Laser processing equipment | |
JP2009295899A (en) | Method for dividing plate-like object | |
JP2009184002A (en) | Laser beam machining method | |
TWI743297B (en) | Laser processing device | |
JP2010089094A (en) | Laser beam machining apparatus | |
JP6308919B2 (en) | Wafer processing method | |
TW201635358A (en) | Wafer processing method | |
JP2010029906A (en) | Laser beam machining apparatus | |
JP2013081951A (en) | Glass substrate ablation method | |
JP2011108709A (en) | Method of processing wafer | |
JP2016042516A (en) | Wafer processing method | |
JP5441111B2 (en) | Processing method of plate | |
JP7266402B2 (en) | Chip manufacturing method | |
CN109841568B (en) | Wafer processing method | |
JP5839383B2 (en) | Wafer processing method | |
TW202125604A (en) | Device chip manufacturing method | |
JP2013082565A (en) | Ablation processing method for glass substrate | |
TWI697040B (en) | Wafer processing method | |
JP2016042513A (en) | Wafer processing method | |
JP7132786B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2022179058A (en) | Processing method of workpiece | |
JP2017050377A (en) | Wafer processing method | |
JP2022071275A (en) | Manufacturing method of chip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7266402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |