KR102226645B1 - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
(과제) 디바이스 칩의 모퉁이에 결락이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있도록 하는 것.
(해결 수단) 웨이퍼 (W) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 이면 (W2) 으로부터 웨이퍼의 내부에 위치시켜 제 1 스트리트 (L1) 및 제 2 스트리트 (L2) 를 따라 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층 (R) 을 형성한다. 개질층의 형성 후, 웨이퍼의 이면으로부터 연삭하는 연삭 동작에 의해, 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 제 1 스트리트 및 제 2 스트리트를 따라 디바이스 칩 (DC) 으로 분할한다. 개질층의 형성에 있어서, 제 1 스트리트를 X 축 방향으로 위치시켜 레이저 빔을 조사할 때, 인접하는 디바이스 (D) 마다 제 1 스트리트 내에서 Y 축 방향으로 소정 간격 어긋나게 하여 개질층을 형성한다. 이로써, 인접하는 디바이스 칩의 모퉁이끼리가 분할시에 대각선 상에서 스치지 않게 된다.(Task) To be able to divide the wafer so that there is no dropout at the corner of the device chip.
(Solution means) A laser beam having a wavelength having transmittance to the wafer W is placed inside the wafer from the back surface W2 of the wafer, and irradiated along the first street L1 and the second street L2. A modified layer (R) is formed inside. After the formation of the modified layer, the wafer is divided into device chips DC along the first and second streets using the modified layer as a starting point by a grinding operation of grinding from the back surface of the wafer. In the formation of the modified layer, when irradiating a laser beam by placing the first street in the X-axis direction, each adjacent device D is shifted at a predetermined interval in the Y-axis direction within the first street to form a modified layer. As a result, corners of adjacent device chips do not rub on a diagonal line at the time of division.
Description
본 발명은, 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer processing method for dividing a wafer into a plurality of device chips.
예를 들어, 300 [㎛] 이상의 비교적 두께가 있는 웨이퍼를 절삭 블레이드로 다이싱하면, 이면 치핑이 커진다는 문제가 있다. 이 때문에, 레이저 가공과 연삭 가공을 조합한 SDBG (Stealth Dicing Before Grinding) 를 사용하는 방법이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). SDBG 에서는, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 분할 예정 라인을 따라 조사하고, 웨이퍼의 소정 깊이의 위치에 강도가 저하된 개질층을 형성한다. 그 후, 웨이퍼의 이면을 연삭함으로써, 웨이퍼가 마무리 두께까지 박화됨과 함께, 연삭 압력에 의해 웨이퍼가 개질층을 분할 기점으로 하여 개개의 디바이스 칩으로 분할된다.For example, if a wafer having a relatively thickness of 300 [µm] or more is diced with a cutting blade, there is a problem that the back side chipping becomes large. For this reason, a method of using SDBG (Stealth Dicing Before Grinding) in which laser processing and grinding processing are combined has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In SDBG, a laser beam having a wavelength having transmittance to the wafer is irradiated along a line to be divided of the wafer, and a modified layer having a lower intensity is formed at a position of a predetermined depth of the wafer. Thereafter, by grinding the back surface of the wafer, the wafer is thinned to the finished thickness, and the wafer is divided into individual device chips using the modified layer as a division starting point by the grinding pressure.
그러나, SDBG 에 의해 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성 후, 개개의 칩으로 분할할 때에, 칩의 대각선 방향으로 인접하는 코너 사이에 간격이 없기 때문에 칩의 코너끼리가 서로 스쳐, 코너에 있어서 결락이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있었다.However, when the modified layer is formed inside the wafer by SDBG and then divided into individual chips, since there is no gap between the corners adjacent to each other in the diagonal direction of the chip, the corners of the chips rub against each other and dropping at the corners occurs. There was a problem that it became easy to occur.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 개개의 디바이스 칩의 모퉁이에 결락이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a wafer processing method capable of dividing a wafer so that a dropout does not occur at the corners of individual device chips.
본 발명의 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼 표면에 일방의 방향으로 형성된 복수의 제 1 스트리트와, 제 1 스트리트와 직교하는 방향으로 형성된 복수의 제 2 스트리트에 의해 구획된 복수의 디바이스를 구비한 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과, 유지 테이블에 유지된 웨이퍼에 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 수단과, 유지 테이블 및 레이저 빔 조사 수단을 상대적으로 X 축 방향으로 가공 이송하는 가공 이송 수단과, 유지 테이블 및 레이저 빔 조사 수단을 상대적으로 스트리트의 간격에 대응하여 Y 축 방향으로 산출 이송하는 산출 이송 수단과, 각 구성 요소를 제어하는 제어 수단을 구비하는 레이저 가공 장치로 제 1 스트리트 및 제 2 스트리트를 따라 디바이스 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 표면측에 보호 테이프가 첩착 (貼着) 된 웨이퍼를 유지 테이블에 유지하는 유지 스텝과, 유지 스텝을 실시한 후에, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 이면으로부터 웨이퍼의 내부에 위치시켜 제 1 스트리트 및 제 2 스트리트를 따라 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 스텝과, 개질층 형성 스텝을 실시한 후에, 웨이퍼의 이면으로부터 연삭 수단에 의해 연삭하여 마무리 두께로 박화함과 함께 연삭 동작에 의해 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 제 1 스트리트 및 제 2 스트리트를 따라 분할하는 분할 스텝을 구비하고, 개질층 형성 스텝에 있어서는, 인접하는 디바이스 칩의 모퉁이끼리가 분할시에 대각선 상에서 스치지 않도록, 적어도 제 1 스트리트를 X 축 방향으로 위치시켜 레이저 빔을 조사할 때, 인접하는 디바이스마다 제 1 스트리트 내에서 Y 축 방향으로 소정 간격 어긋나게 하여 개질층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The wafer processing method of the present invention comprises a wafer having a plurality of devices partitioned by a plurality of first streets formed on the wafer surface in one direction and a plurality of second streets formed in a direction orthogonal to the first street. Holding table to hold, laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to the wafer held on the holding table, processing transfer means for processing and transferring the holding table and laser beam irradiation means in the X-axis direction relatively, and holding table and laser A device chip along the first and second streets with a laser processing apparatus comprising a calculation and transfer means for calculating and transferring the beam irradiation means in the Y-axis direction relative to the distance of the streets, and a control means for controlling each component. As a processing method of a wafer to be divided into, a holding step of holding a wafer with a protective tape attached to the surface side on a holding table, and after performing the holding step, a laser beam having a wavelength having transmittance to the wafer is applied to the wafer. After performing the modified layer forming step and the modified layer forming step of forming a modified layer inside the wafer by irradiating it along the first and second streets by placing it inside the wafer from the rear surface of the wafer, from the back surface of the wafer to the grinding means. A dividing step for dividing the wafer along the first street and the second street using the modified layer as a starting point by grinding operation is provided, and in the modified layer formation step, adjacent device chips When irradiating the laser beam by placing at least the first street in the X-axis direction so that the corners of the are not rubbed on the diagonal when dividing, the modified layer is deviated by a predetermined distance in the Y-axis direction within the first street for each adjacent device It is characterized in that to form.
이 구성에 의하면, 개질층 형성 스텝에 있어서, 인접하는 디바이스마다 산출 이송 방향으로 소정 간격 어긋나게 하여 비연속의 개질층을 형성하므로, 디바이스 칩의 칩의 대각선 방향으로 인접하는 모퉁이 사이에 간격을 형성할 수 있다. 이로써, 분할 스텝에서 디바이스 칩의 모퉁이끼리가 서로 스치는 것을 저감시킬 수 있고, 모퉁이에서의 결락을 감소시킬 수 있다.According to this configuration, in the modified layer formation step, since a non-continuous modified layer is formed by shifting a predetermined distance in the calculation and transfer direction for each adjacent device, a gap can be formed between the corners adjacent to each other in the diagonal direction of the chip of the device chip. I can. Thereby, it is possible to reduce the rubbing between the corners of the device chip in the dividing step, and it is possible to reduce the dropout at the corners.
본 발명에 의하면, 디바이스 칩의 모퉁이에 결락이 발생하지 않도록 웨이퍼를 분할할 수 있다.According to the present invention, the wafer can be divided so that no dropout occurs at the corner of the device chip.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 피가공물의 개략 사시도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 개략 사시도이다.
도 3 은 본 실시형태의 유지 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 4 는 본 실시형태의 개질층 형성 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 실시형태의 개질층 형성 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 6 은 본 실시형태의 개질층 형성 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 7 은 본 실시형태의 분할 스텝을 나타내는 설명도이다.
도 8 은 본 실시형태의 분할 스텝을 나타내는 설명도이다.1 is a schematic perspective view of a workpiece according to the present embodiment.
2 is a schematic perspective view of the laser processing apparatus according to the present embodiment.
3 is an explanatory diagram showing a holding step of the present embodiment.
4 is an explanatory diagram showing a modified layer forming step of the present embodiment.
5 is an explanatory diagram showing a modified layer forming step according to the present embodiment.
6 is an explanatory diagram showing a modified layer forming step of the present embodiment.
7 is an explanatory diagram showing a dividing step of the present embodiment.
8 is an explanatory diagram showing a dividing step of the present embodiment.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 대해 설명한다. 먼저, 도 1 을 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되는 웨이퍼에 대해 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련된 웨이퍼의 개략 사시도이다.Hereinafter, a wafer processing method of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. First, referring to FIG. 1, a wafer processed by the wafer processing method of the present embodiment will be described. 1 is a schematic perspective view of a wafer according to the present embodiment.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 는, 대략 원판상으로 형성되어 있고, 표면 (W1) 에는 디바이스층 (WA) 이 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 에는, 일방의 방향으로 연장되는 제 1 스트리트 (L1) 와, 제 1 스트리트 (L1) 와 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 제 2 스트리트 (L2) 가 형성되어 있다. 이들 제 1, 제 2 스트리트 (L1, L2) 에 구획된 영역에는 복수의 디바이스 (D) 가 형성되어 있다. 또, 웨이퍼 (W) 의 표면에는, 디바이스 (D) 를 보호하기 위한 보호 테이프 (T) 가 첩착된다. 웨이퍼 (W) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 환상의 링 프레임 (F) 에 깔린 점착 시트 (S) 에 하면측이 첩착되고, 링 프레임 (F) 에 유지된다.As shown in FIG. 1, the wafer W is formed in a substantially disk shape, and the device layer WA is formed on the surface W1. On the surface W1 of the wafer W, a first street L1 extending in one direction and a plurality of second streets L2 extending in a direction orthogonal to the first street L1 are formed. . A plurality of devices D are formed in the regions partitioned by these first and second streets L1 and L2. Moreover, the protective tape T for protecting the device D is adhered to the surface of the wafer W. As shown in FIG. 2, the lower surface side of the wafer W is affixed to the pressure-sensitive adhesive sheet S spread on the annular ring frame F, and is held by the ring frame F.
웨이퍼 (W) 는, 예를 들어 300 [㎛] 이상의 두께를 갖고 있고, 레이저 가공과 연삭 가공을 조합한 SDBG 에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할된다. 이 경우, 레이저 가공으로 웨이퍼 (W) 내에 개질층이 형성된 후에, 연삭 가공으로 웨이퍼 (W) 가 마무리 두께까지 연삭되면서, 개질층을 분할 기점으로 하여 웨이퍼 (W) 가 분할된다. 또한, 웨이퍼 (W) 는, 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판에 IC, LSI 등의 반도체 디바이스가 형성된 반도체 웨이퍼여도 되고, 사파이어, 탄화규소 등의 무기 재료 기판에 LED 등의 광 디바이스가 형성된 광 디바이스 웨이퍼여도 된다.The wafer W has a thickness of, for example, 300 [µm] or more, and is divided into individual device chips by SDBG in which laser processing and grinding processing are combined. In this case, after the modified layer is formed in the wafer W by laser processing, the wafer W is ground to the finished thickness by grinding, and the wafer W is divided using the modified layer as a division starting point. Further, the wafer W may be a semiconductor wafer in which semiconductor devices such as IC and LSI are formed on a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide, and an optical device such as an optical device is formed on an inorganic material substrate such as sapphire and silicon carbide. It may be a wafer.
계속해서, 도 2 를 참조하여, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 사용되는 레이저 가공 장치에 대해 설명한다. 도 2 는 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치의 개략 사시도이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 레이저 가공 장치는, 도 2 에 나타내는 구성에 한정되지 않는다. 레이저 가공 장치는, 웨이퍼에 대해 개질층을 형성할 수 있으면, 어떠한 구성이어도 된다.Next, with reference to FIG. 2, the laser processing apparatus used for the processing method of the wafer of this embodiment is demonstrated. 2 is a schematic perspective view of the laser processing apparatus according to the present embodiment. In addition, the laser processing apparatus according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 2. The laser processing apparatus may have any configuration as long as it can form a modified layer on the wafer.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (10) 는, 레이저 광선을 조사하는 레이저 가공 유닛 (12) 과 웨이퍼 (W) 를 상면에 유지한 유지 테이블 (13) 을 상대 이동시켜, 웨이퍼 (W) 를 가공하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the
레이저 가공 장치 (10) 는, 직방체상의 기대 (11) 를 갖고 있다. 기대 (11) 의 상면에는, 유지 테이블 (13) 을 X 축 방향으로 가공 이송함과 함께, Y 축 방향으로 산출 이송하는 척 테이블 이동 기구 (14) 가 형성되어 있다. 척 테이블 이동 기구 (14) 의 후방에는, 입벽부 (16) 가 세워져 형성되어 있다. 입벽부 (16) 의 전면 (前面) 으로부터는 아암부 (17) 가 돌출되어 있고, 아암부 (17) 에는 유지 테이블 (13) 에 대향하도록 레이저 가공 유닛 (12) 이 지지되어 있다.The
척 테이블 이동 기구 (14) 는, 유지 테이블 (13) 과 레이저 가공 유닛 (12) 을 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 으로 상대 이동시키는 산출 이송 수단 (20) 과, 가공 이송 방향 (X 축 방향) 으로 상대 이동시키는 가공 이송 수단 (21) 을 구비하고 있다.The chuck table moving mechanism 14 includes a calculation feed means 20 for relatively moving the holding table 13 and the
산출 이송 수단 (20) 은, 기대 (11) 의 상면에 배치된 Y 축 방향에 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (23) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (23) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Y 축 테이블 (24) 을 갖고 있다. Y 축 테이블 (24) 의 하면측에는, 도시되지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼 나사 (25) 가 나사 결합되어 있다. 그리고, 볼 나사 (25) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (26) 가 회전 구동됨으로써, Y 축 테이블 (24), 가공 이송 수단 (21) 및 유지 테이블 (13) 이 가이드 레일 (23) 을 따라 Y 축 방향으로 이동된다.The calculation conveying means 20 includes a pair of
가공 이송 수단 (21) 은, Y 축 테이블 (24) 의 상면에 배치된 X 축 방향에 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (30) 과, 가이드 레일 (30) 을 개재하여 가공 이송 방향 (X 축 방향) 으로 이동 가능한 가동부 (31) 를 구비하고 있다. 가동부 (31) 는, 가이드 레일 (30) 에 의해 X 축 방향의 슬라이드 이동이 가이드되는 X 축 테이블 (32) 과, X 축 테이블 (32) 의 하부에 형성된 리니어 모터 (모터) (33) 를 갖고 있다. 리니어 모터 (33) 는, 가이드 레일 (30) 사이에서 X 축 방향을 따라 배치된 마그넷 플레이트 (35) 에 대향하는 전자 코일 (도시 생략) 을 구비하고 있다. 전자 코일은, 예를 들어 삼상 교류가 이송을 어긋나게 하여 순차 통전되고, X 축 방향이 되는 왕복 이동 방향을 따라 리니어 모터 (33) 자체 및 X 축 테이블 (32) 을 이동시키는 이동 자계를 형성한다. 또한, 가공 이송 수단 (21) 은 상기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 산출 이송 수단 (20) 과 같이 회전 구동되는 볼 나사를 사용한 구성으로 변경해도 된다.The processing conveyance means 21 is a processing conveyance direction (X axis direction) through a pair of
X 축 테이블 (32) 의 상면에는, 유지 테이블 (13) 이 유지되어 있다. 유지 테이블 (13) 은, 원판상으로 형성되어 있고, θ 테이블 (38) 을 개재하여 X 축 테이블 (32) 의 상면에 회전 가능하게 형성되어 있다. 유지 테이블 (13) 의 상면에는, 포러스 세라믹스재에 의해 흡착면이 형성되어 있다. 유지 테이블 (13) 의 주위에는, 지지 아암을 개재하여 4 개의 클램프부 (39) 가 형성되어 있다. 4 개의 클램프부 (39) 가 에어 액츄에이터 (도시 생략) 에 의해 구동됨으로써, 웨이퍼 (W) 의 주위의 링 프레임 (F) 이 사방으로부터 협지 고정된다.The holding table 13 is held on the upper surface of the X-axis table 32. The holding table 13 is formed in a disk shape, and is rotatably formed on the upper surface of the X-axis table 32 via the θ table 38. On the upper surface of the holding table 13, an adsorption surface is formed of a porous ceramic material. Around the holding table 13, four
레이저 가공 유닛 (12) 은, 아암부 (17) 의 선단에 형성된 레이저 빔 조사 수단으로서의 가공 헤드 (40) 를 갖고 있다. 아암부 (17) 및 가공 헤드 (40) 내에는, 레이저 가공 유닛 (12) 의 광학계가 형성되어 있다. 가공 헤드 (40) 는, 도시 생략한 발진기로부터 발진된 레이저 빔을 집광 렌즈에 의해 집광하고, 유지 테이블 (13) 상에 유지된 웨이퍼 (W) 에 레이저 빔을 조사하여 레이저 가공한다. 이 경우, 레이저 빔은, 웨이퍼 (W) 에 대해 투과성을 갖는 파장이며, 광학계에 있어서 웨이퍼 (W) 의 내부에 위치되도록 조정된다.The
이 레이저 빔의 조사에 의해 웨이퍼 (W) 의 내부에 분할 기점이 되는 개질층 (R) (도 4 및 도 5 참조) 이 형성된다. 개질층 (R) 은, 레이저 빔의 조사에 의해 웨이퍼 (W) 의 내부의 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 밖의 물리적 특성이 주위와 상이한 상태가 되고, 주위보다 강도가 저하되는 영역을 말한다. 개질층 (R) 은, 예를 들어, 용융 처리 영역, 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역이며, 이들이 혼재된 영역이어도 된다. 가공 헤드 (40) 로부터 조사되는 레이저 빔은, 개질층 (R) 을 형성하는 집광 위치의 높이를 제어할 수 있게 되어 있다.By irradiation of this laser beam, a modified layer R (see Figs. 4 and 5) serving as a division starting point is formed inside the wafer W. The modified layer R refers to a region in which the density, refractive index, mechanical strength, and other physical properties of the wafer W are different from the surroundings by irradiation of the laser beam, and the intensity is lowered than that of the surroundings. The modified layer R is, for example, a melt-processed region, a crack region, a dielectric breakdown region, and a refractive index change region, and may be a region in which these are mixed. The laser beam irradiated from the
레이저 가공 장치 (10) 에는, 장치 각 구성 요소를 통괄 제어하는 제어 수단 (51) 이 형성되어 있다. 제어 수단 (51) 은 각종 처리를 실행하는 프로세서로 구성된다. 제어 수단 (51) 에는, 도시 생략한 각종 검출기로부터의 검출 결과가 입력된다. 제어 수단 (51) 으로부터는, 구동 모터 (26), 리니어 모터 (33), 가공 헤드 (40) 등에 제어 신호를 출력한다.The
이하, 도 3 내지 도 7 을 참조하여, 웨이퍼의 가공 방법에 대해 설명한다. 도 3 은 본 실시형태의 유지 스텝, 도 4 내지 도 6 은 본 실시형태의 개질층 형성 스텝, 도 7 및 도 8 은 분할 스텝의 설명도를 각각 나타내고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼의 가공 방법을 SDBG 에 적용한 일례에 대해 설명하지만, 웨이퍼의 내부에 개질층을 기점으로 분할하는 다른 공법에 적용하는 것이 가능하다.Hereinafter, a wafer processing method will be described with reference to FIGS. 3 to 7. Fig. 3 shows a holding step of the present embodiment, Figs. 4 to 6 show a modified layer forming step according to the present embodiment, and Figs. 7 and 8 show explanatory diagrams of a dividing step, respectively. Further, in this embodiment, an example in which the wafer processing method is applied to SDBG is described, but it is possible to apply it to another method of dividing the modified layer inside the wafer as a starting point.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 먼저 유지 스텝이 실시된다. 유지 스텝에서는, 보호 테이프 (T) 가 첩착된 웨이퍼 (W) 가 유지 테이블 (13) 상에 보호 테이프 (T) 를 개재하여 흡착 유지된다.As shown in Fig. 3, first, a holding step is performed. In the holding step, the wafer W to which the protective tape T is attached is adsorbed and held on the holding table 13 via the protective tape T.
도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 유지 스텝이 실시된 후에는 개질층 형성 스텝이 실시된다. 개질층 형성 스텝에서는, 먼저 유지 테이블 (13) 이 이동, 회전됨으로써, 예를 들어 제 1 스트리트 (L1) 가 X 축 방향과 평행이 되고, 제 2 스트리트 (L2) 가 Y 축 방향과 평행이 되도록 웨이퍼 (W) 가 위치된다. 이어서, 유지 테이블 (13) 상의 웨이퍼 (W) 에 대해, 가공 헤드 (40) 가 X 축 방향과 평행이 되는 제 1 스트리트 (L1) 에 위치된다. 그 후, 웨이퍼 (W) 의 이면 (W2) 측에 레이저 빔이 조사되면서, 유지 테이블 (13) 및 가공 헤드 (40) 가 X 축 방향과 평행하게 상대 이동 (가공 이송) 된다. 이로써, 제 1 스트리트 (L1) 를 따라 레이저 빔이 조사되고, 웨이퍼 (W) 의 내부에 제 1 스트리트 (L1) 를 따른 개질층 (R) 이 형성된다.As shown in Figs. 4 and 5, after the holding step is performed, the modified layer forming step is performed. In the modified layer formation step, the holding table 13 is first moved and rotated so that, for example, the first street L1 becomes parallel to the X-axis direction, and the second street L2 is parallel to the Y-axis direction. The wafer W is placed. Next, with respect to the wafer W on the holding table 13, the
대상의 제 1 스트리트 (L1) 를 따라 개질층 (R) 을 형성한 후에는, 레이저 빔의 조사가 정지되고, 유지 테이블 (13) 과 가공 헤드 (40) 가 Y 축 방향으로 제 1 스트리트 (L1) 의 간격에 대응하여 상대 이동 (산출 이송) 된다. 이로써, 가공 헤드 (40) 를, 대상의 제 1 스트리트 (L1) 에 인접하는 제 1 스트리트 (L1) 에 맞출 수 있다.After forming the modified layer R along the target first street L1, the irradiation of the laser beam is stopped, and the holding table 13 and the
계속해서, 인접하는 제 1 스트리트 (L1) 를 따라 동일한 개질층 (R) 이 형성된다. 이 동작을 반복하여, X 축 방향으로 연신되는 모든 제 1 스트리트 (L1) 를 따라 개질층 (R) 이 형성되고, 그 후, 유지 테이블 (13) 을 회전축의 둘레로 90 °회전시켜, Y 축 방향으로 연신되는 제 2 스트리트 (L2) 를 따라 개질층 (R) 이 형성된다.Subsequently, the same modified layer R is formed along the adjacent first street L1. By repeating this operation, the modified layer R is formed along all the first streets L1 stretched in the X-axis direction, and then the holding table 13 is rotated 90° around the rotation axis, and the Y-axis A modified layer R is formed along the second street L2 extending in the direction.
개질층 (R) 에서는, 레이저 빔의 파장에 기초하는 펄스 피치마다 개질이 실시되고, 단면에서 보았을 때 세로로 긴 타원이 가공 이송 방향 (X 축 방향) 으로 연속하여 나열되도록 형성된다. 레이저 빔에 의한 개질층 (R) 의 형성은, 복수 회 반복하여 실시해도 되며, 예를 들어 2 회 실시하는 경우, 최초의 개질층 (R1) 의 형성에서는, 집광점의 도 4 에 있어서의 상하 위치를, 광 디바이스 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 가까이에 위치시켜 레이저 빔이 조사된다. 이러한 집광점의 상하 위치에서 모든 각 스트리트 (L1, L2) 를 따라 최초의 개질층 (R1) 을 형성한 후, 집광점이 단계적으로 상방향으로 이동된다. 그리고, 2 회째의 개질층 (R2) 의 형성이 최초의 개질층 (R1) 의 형성과 동일하게 실시된다. 그 형성 위치는, 최초의 개질층 (R1) 의 이면 (W2) 측 (상측) 에 소정 거리 이격시킨 위치로 설정된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 의 표면 (W1) 측으로부터 이면 (W2) 측에 걸쳐 2 층의 개질층 (R1, R2) 이 형성되고, 바꾸어 말하면, 웨이퍼 (W) 의 내부에 각 스트리트 (L1, L2) 를 따른 분할 기점이 형성된다.In the modified layer R, the modification is performed for each pulse pitch based on the wavelength of the laser beam, and it is formed so that vertically long ellipses are continuously arranged in the processing feed direction (X-axis direction) when viewed from a cross section. The formation of the modified layer R by the laser beam may be repeated a plurality of times, for example, in the case of performing twice, in the formation of the first modified layer R1, the upper and lower light condensing points in FIG. 4 The laser beam is irradiated by placing the position near the surface W1 of the optical device wafer W. After forming the first modified layer R1 along all the streets L1 and L2 at the upper and lower positions of the light-converging point, the light-converging point is moved upward step by step. Then, the formation of the second modified layer R2 is carried out in the same manner as the formation of the first modified layer R1. The formation position is set to a position separated by a predetermined distance from the rear surface W2 side (upper side) of the first modified layer R1. Thereby, two modified layers R1 and R2 are formed from the front surface W1 side to the rear surface W2 side of the wafer W, in other words, each street L1 and L2 inside the wafer W. ) Is formed.
여기서, 개질층 형성 스텝에 있어서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향과 평행한 제 1 스트리트 (L1) 가 일직선 상에 위치하지 않고 비연속으로 형성된다. 제 1 스트리트 (L1) 의 형성은, 먼저 가공 헤드 (40) 의 제 1 스트리트 (L1) 에 대한 위치 부여에 있어서, 예를 들어, Y 축 방향의 위치가 도 6 의 위치 (Y1) 가 되도록 집광점이 설정된다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 가공 이송에 있어서, X 축 방향으로 1 개의 디바이스 (D) 걸러 레이저 빔의 조사와 조사 정지가 반복된다. 이로써, 제 1 스트리트 (L1) 내의 Y 축 방향 위치 (Y1) 에 있어서, X 축 방향으로 인접하는 디바이스 (D) 마다, 개질층 (R) 이 형성되는 영역과 형성되지 않는 영역이 교대로 형성되게 된다.Here, in the modified layer formation step, as shown in Fig. 6, the first street L1 parallel to the X-axis direction is not positioned on a straight line, but is formed discontinuously. The formation of the first street L1 is condensed so that, for example, the position in the Y-axis direction becomes the position Y1 in FIG. 6 in the position of the
Y 축 방향 위치 (Y1) 에 개질층 (R) 이 형성된 후, 집광점이 제 1 스트리트 (L1) 내에서 Y 축 방향으로 간격 (a) 만큼 어긋나고, Y 축 방향 위치 (Y2) 에 집광점이 설정되도록 웨이퍼 (W) 가 산출 이송된다. 그 후, 웨이퍼 (W) 가 X 축 방향으로 가공 이송되면서, Y 축 방향 위치 (Y1) 에서 개질층 (R) 이 형성되어 있지 않은 영역에서, Y 축 방향 위치 (Y2) 에서 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 이 레이저 빔의 조사에 있어서도, X 축 방향으로 1 개의 디바이스 (D) 걸러 레이저 빔의 조사와 조사 정지가 반복된다. 바꾸어 말하면, Y 축 방향 위치 (Y2) 에 있어서도, X 축 방향으로 인접하는 디바이스 (D) 마다, 개질층 (R) 이 형성되는 영역과 형성되지 않는 영역이 교대로 형성되게 된다. 이로써, Y 축 방향 위치 (Y1) 에 형성된 개질층 (R) 과 Y 축 방향 위치 (Y2) 에 형성된 개질층 (R) 을 어울러, X 축 방향으로 인접하는 디바이스 (D) 마다, 제 1 스트리트 (L1) 내에서 Y 축 방향으로 간격 (a) 만큼 어긋나게 하여 개질층 (R) 이 형성된다.After the modified layer (R) is formed in the Y-axis direction position (Y1), the light-converging point is shifted by an interval (a) in the Y-axis direction within the first street (L1), and the light-converging point is set at the Y-axis direction position (Y2). The wafer W is calculated and transferred. Thereafter, while the wafer W is processed and transferred in the X-axis direction, the laser beam is irradiated at the Y-axis direction position Y2 in the region where the modified layer R is not formed at the Y-axis direction position Y1. . Therefore, even in the irradiation of this laser beam, irradiation of the laser beam and irradiation stop are repeated for every other device D in the X-axis direction. In other words, also in the Y-axis direction position Y2, a region in which the modified layer R is formed and a region not formed are alternately formed for each device D adjacent in the X-axis direction. Thereby, the modified layer R formed in the Y-axis direction position (Y1) and the modified layer R formed in the Y-axis direction position (Y2) are combined, and for each device D adjacent in the X-axis direction, the first street In (L1), the modified layer (R) is formed by shifting by the interval (a) in the Y-axis direction.
이와 같은 개질층 (R) 이, X 축 방향으로 연신되는 모든 제 1 스트리트 (L1) 를 따라 형성된 후, 상기 서술한 바와 같이 Y 축 방향으로 연신되는 제 2 스트리트 (L2) 를 따라 개질층 (R) 이 형성된다. 제 2 스트리트 (L2) 의 개질층 (R) 을 도시한 바와 같이 연속된 직선상으로 형성함으로써, 도 6 에서 Y 축 방향으로 인접하는 디바이스 (D) 의 모퉁이 (코너) (C) 끼리는 대략 동일한 위치에 배치되는 한편, X 축 방향으로 인접하는 디바이스 (D) 의 모퉁이 (C) 끼리는 Y 축 방향으로 간격 (a) 이 떨어져 위치한다. 디바이스 (D) 의 대각선 방향에서 인접하는 디바이스 (D) 의 모퉁이 (C) 끼리는 동일한 위치가 되지 않고 떨어져 위치하게 된다.After such a modified layer R is formed along all the first streets L1 stretched in the X-axis direction, the modified layer R is formed along the second street L2 stretched in the Y-axis direction as described above. ) Is formed. By forming the modified layer R of the second street L2 in a continuous straight line as shown, the corners (corners) C of the devices D adjacent in the Y-axis direction in FIG. 6 are approximately the same position. On the other hand, the corners (C) of the device (D) adjacent in the X-axis direction are spaced apart from each other in the Y-axis direction (a). The corners C of the adjacent devices D in the diagonal direction of the device D do not become the same, but are located apart.
여기서, 간격 (a) 에 있어서는, 제 1 스트리트 (L1) 에 들어가는 범위이면, 넓은 편이 바람직하다. 개질층 (R) 의 형성 위치가 되는 Y 축 방향 위치 (Y1, Y2) 는, 제 1 스트리트 (L1) 의 폭 방향 중심으로부터 동일 거리로 하는 것이 바람직하고, 간격 (a) 을 10 ∼ 40 [㎛] 로 하고, 제 1 스트리트 (L1) 의 폭 방향 중심에서 Y 축 방향 위치 (Y1, Y2) 까지의 거리를 5 ∼ 20 [㎛] 로 하는 것을 예시할 수 있다.Here, in the interval (a), as long as it is a range that enters the first street L1, the wider one is preferable. It is preferable that the Y-axis direction positions (Y1, Y2) which are the formation positions of the modified layer R be the same distance from the center of the width direction of the first street L1, and the interval (a) is 10 to 40 [µm] ], and the distance from the center of the width direction of the first street L1 to the positions Y1 and Y2 in the Y-axis direction is 5 to 20 [µm].
또, 본 실시형태에서는, 제 2 스트리트 (L2) 에 형성되는 개질층 (R) 이 제 2 스트리트 (L2) 의 폭 방향 중심 위치에 형성된다. 따라서, 디바이스 (D) 의 도 6 중 상단 및 하단과, 이들에 인접하는 제 2 스트리트 (L2) 의 개질층 (R) 의 거리는 개략 동일해진다. 따라서, 디바이스 (D) 에 전기적인 접속을 실시하기 위한 패드 등은, 디바이스 (D) 의 도 6 중 상하 양단을 따라 형성하는 편이, 상단에서의 실장과 하단에서의 실장을 동일하게 실시할 수 있도록 하여 작업성을 양호하게 유지할 수 있다.Moreover, in this embodiment, the modified layer R formed on the 2nd street L2 is formed at the center position in the width direction of the 2nd street L2. Accordingly, the distance between the upper and lower ends of the device D in FIG. 6 and the modified layer R of the second street L2 adjacent to them becomes substantially the same. Therefore, it is better to form the pads for electrical connection to the device (D) along the upper and lower ends in FIG. 6 of the device (D) so that mounting at the top and the mounting at the bottom can be performed in the same manner. Thus, it is possible to maintain good workability.
도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 개질층 형성 스텝이 실시된 후에는 분할 스텝이 실시된다. 분할 스텝에서는, 연삭 장치 (60) 의 척 테이블 (61) 상에 보호 테이프 (T) 를 개재하여 웨이퍼 (W) 가 유지된다. 연삭 휠 (연삭 수단) (62) 이 회전하면서 척 테이블 (61) 에 가까워지고, 연삭 휠 (62) 과 웨이퍼 (W) 의 이면 (W1) 이 회전 접촉함으로써 웨이퍼 (W) 가 마무리 두께로 박화되도록 연삭된다. 이 연삭 동작에 의해 연삭 휠 (62) 로부터 연삭 압력이 개질층 (R1, R2) 에 작용하여, 개질층 (R1, R2) 을 기점으로 하여 웨이퍼 (W) 의 두께 방향으로 크랙이 신장된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 가 제 1 스트리트 (L1) 및 제 2 스트리트 (L2) 를 따라 분할되고, 개개의 디바이스 칩 (DC) (도 7 에서는 도시 생략) 이 형성된다.As shown in Figs. 7 and 8, after the modified layer forming step is performed, the dividing step is performed. In the dividing step, the wafer W is held on the chuck table 61 of the grinding
이와 같은 실시형태에 의하면, 제 1 스트리트 (L1) 의 개질층 (R) 을 상기 서술한 바와 같이 형성하고, 디바이스 (D) 의 대각선 방향에서 인접하는 모퉁이 (C) 끼리가 떨어져 위치하므로, 분할 스텝에 있어서 인접하는 디바이스 칩 (DC) 의 모퉁이끼리가 대각선 상에서 스치지 않도록 할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 특히 각 스트리트 (L1, L2) 에 대해 결정 방향이 45 °기울어진 방향의 웨이퍼 (W) 를 사용하는 경우, 연삭 압력에 의해 디바이스 칩 (DC) 의 대각선 방향으로 결락이 발생하기 쉬워진다. 본 실시형태에서는, 이러한 대각선 방향에서 인접하는 디바이스 (D) 의 모퉁이 (C) 끼리가 떨어져 스치지 않으므로, 결정 방향이 상기와 같이 기울어져 있어도, 모퉁이 (C) 의 결락이나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 각 스트리트 (L1, L2) 를 따라 웨이퍼 (W) 를 개개의 디바이스 칩 (DC) 으로 양호하게 분할할 수 있다.According to such an embodiment, since the modified layer R of the first street L1 is formed as described above, and adjacent corners C are located apart in the diagonal direction of the device D, the dividing step In this case, it is possible to prevent the corners of adjacent device chips DC from rubbing on a diagonal line. Here, for example, in the case of using the wafer W in a direction in which the crystal direction is inclined by 45° for each street (L1, L2), dropping occurs in the diagonal direction of the device chip (DC) due to the grinding pressure. It becomes easy to do. In this embodiment, since the corners C of the devices D adjacent in such a diagonal direction do not fall apart and rub, it is prevented that the corners C fall off or crack even when the crystal direction is inclined as described above. can do. Thereby, the wafer W can be favorably divided into individual device chips DC along each of the streets L1 and L2.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상, 방향 등에 대해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 그 밖에, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. In the above embodiment, the size, shape, direction, and the like shown in the accompanying drawings are not limited thereto, and can be appropriately changed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, it is possible to implement it with appropriate changes as long as it does not deviate from the scope of the object of the present invention.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 제 1 스트리트 (L1) 의 개질층 (R) 에 대해 인접하는 디바이스 (D) 마다 비연속이 되도록 형성하였지만, 제 2 스트리트 (L2) 에 대해서도 동일하게 비연속으로 형성해도 된다. 이 경우에 있어서도, 디바이스 (D) 의 대각선 방향에서 인접하는 모퉁이 (C) 끼리가 떨어지도록 할 수 있다. 또한, 디바이스 (D) 에 있어서, 본딩 패드가 제 1 스트리트 (L1) 및 제 2 스트리트 (L2) 의 일방만을 따르는 위치에 형성되는 경우, 본딩 패드가 형성되어 있지 않은 쪽의 스트리트 (L1, L2) 에서 상기 서술한 바와 같이 비연속이 되는 개질층 (R) 을 형성하여 분할한다. 이로써, 본딩 패드와 디바이스 칩의 외측 가장자리의 거리가 일정해지고, 본딩 패드로부터의 본딩 위치 등의 처리 조건에 변경을 가하지 않고 본딩하는 것이 가능해진다.For example, in the above embodiment, it is formed so as to be discontinuous for each device D adjacent to the modified layer R of the first street L1, but the second street L2 is similarly formed to be discontinuous. You may form it. Also in this case, the corners C adjacent in the diagonal direction of the device D can be made to be separated. Further, in the device (D), when the bonding pad is formed at a position along only one of the first street L1 and the second street L2, the streets L1 and L2 on the side where the bonding pad is not formed. As described above, the modified layer R to be discontinuous is formed and divided. As a result, the distance between the bonding pad and the outer edge of the device chip becomes constant, and bonding without changing processing conditions such as the bonding position from the bonding pad becomes possible.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 분할 후의 디바이스 칩에 크랙이나 결락을 발생시키지 않고, 웨이퍼를 양호하게 분할할 수 있다는 효과를 갖고, 특히 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 유용하다.As described above, the present invention has the effect that the wafer can be divided satisfactorily without causing cracks or droppings in the device chip after division. In particular, the semiconductor wafer or the optical device wafer is divided into individual chips. Useful for processing methods.
10 : 레이저 가공 장치
13 : 유지 테이블
20 : 산출 이송 수단
21 : 가공 이송 수단
40 : 가공 헤드 (레이저 빔 조사 수단)
51 : 제어 수단
C : 모퉁이
D : 디바이스
DC : 디바이스 칩
L1 : 제 1 스트리트
L2 : 제 2 스트리트
R : 개질층
T : 보호 테이프
W : 웨이퍼
W1 : 표면
W2 : 이면10: laser processing device
13: holding table
20: calculation transfer means
21: machining transfer means
40: processing head (laser beam irradiation means)
51: control means
C: corner
D: device
DC: device chip
L1: 1st Street
L2: 2nd Street
R: modified layer
T: protective tape
W: wafer
W1: surface
W2: back side
Claims (1)
표면측에 보호 테이프가 첩착된 웨이퍼를 유지 테이블에 유지하는 유지 스텝과,
그 유지 스텝을 실시한 후에, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 웨이퍼의 이면으로부터 웨이퍼의 내부에 위치시켜 그 제 1 스트리트 및 그 제 2 스트리트를 따라 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 스텝과,
그 개질층 형성 스텝을 실시한 후에, 그 웨이퍼의 이면으로부터 연삭 수단에 의해 연삭하여 마무리 두께로 박화함과 함께 연삭 동작에 의해 상기 개질층을 기점으로 하여 웨이퍼를 그 제 1 스트리트 및 그 제 2 스트리트를 따라 분할하는 분할 스텝을 구비하고,
그 개질층 형성 스텝에 있어서는, 인접하는 디바이스 칩의 모퉁이끼리가 분할시에 대각선 상에서 스치지 않도록, 적어도 그 제 1 스트리트를 X 축 방향으로 위치시켜 레이저 빔을 조사할 때, 인접하는 디바이스마다 그 제 1 스트리트 내에서 Y 축 방향으로 소정 간격 어긋나게 하여 개질층을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.A holding table for holding a wafer including a plurality of devices partitioned by a plurality of first streets formed on the wafer surface in one direction and a plurality of second streets formed in a direction orthogonal to the first street, and holding the same Laser beam irradiation means for irradiating a laser beam to the wafer held on the table, processing transfer means for processing and transferring the holding table and the laser beam irradiation means in the X-axis direction relatively, and the holding table and laser beam irradiation means A device along the first street and the second street with a laser processing device comprising a calculation conveying means for relatively conveying in the Y-axis direction corresponding to the interval of the first street, and a control means for controlling each component. As a processing method of a wafer divided into chips,
A holding step for holding the wafer on the surface side of which the protective tape is affixed to the holding table,
After performing the holding step, a laser beam having a wavelength having transmittance to the wafer is placed inside the wafer from the back surface of the wafer and irradiated along the first street and the second street to form a modified layer inside the wafer. A modified layer forming step,
After the modified layer formation step is performed, the wafer is ground from the back surface of the wafer by a grinding means to reduce the thickness to a finished thickness, and the wafer is formed from the first street and the second street using the modified layer as a starting point by a grinding operation. And a dividing step for dividing along,
In the modified layer formation step, when irradiating a laser beam with at least the first street positioned in the X-axis direction so that the corners of adjacent device chips do not rub diagonally during division, the first street is applied to each adjacent device. A wafer processing method, characterized in that the modified layer is formed by shifting a predetermined interval in the Y-axis direction within one street.
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