KR20170053114A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 한쪽의 분할 예정 라인이 비연속으로 형성된 웨이퍼를 레이저 가공할 때에, 한쪽의 분할 예정 라인의 단부가 다른 쪽의 분할 예정 라인에 T자 경로가 되도록 맞부딪히는 교점 부근에서 이미 형성된 개질층에 레이저빔이 조사되는 것을 억제하고, 개질층에서의 레이저빔의 반사 또는 산란을 방지하여, 누설광에 의한 디바이스의 손상을 방지할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
직교하여 형성된 제1 분할 예정 라인과 제2 분할 예정 라인 중 적어도 제2 분할 예정 라인이 비연속으로 형성되는 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 제1 분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 제1 방향 개질층을 형성하는 제1 방향 개질층 형성 단계와, 웨이퍼에 외력을 부여하여 제1 방향 개질층을 파단 기점으로 웨이퍼를 제1 분할 예정 라인을 따라서 파단시킴으로써 복수의 스트립형의 분할편으로 분할하고, 인접하는 분할편의 간격을 넓히는 제1 분할 단계를 포함한다. 웨이퍼의 가공 방법은 또한, 제1 분할 단계 실시후, 웨이퍼의 내부에 제2 방향 개질층을 형성하는 제2 방향 개질층 형성 단계와, 웨이퍼에 외력을 부여하여 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 제2 분할 단계를 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 웨이퍼는, 가공 장치에 의해 개개의 디바이스칩으로 분할되고, 분할된 디바이스칩은, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 폭넓게 이용되고 있다.
웨이퍼의 분할에는, 다이싱 소우(dicing saw)라고 불리는 절삭 장치를 이용한 다이싱 방법이 널리 채용되고 있다. 다이싱 방법에서는, 다이아몬드 등의 지립을 금속이나 수지로 굳혀 두께 30 ㎛ 정도로 한 절삭 블레이드를, 30000 rpm 정도의 고속으로 회전시키면서 웨이퍼에 절단해 들어감으로써 웨이퍼를 절삭하여, 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할한다.
한편, 최근에는 레이저빔을 이용하여 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 방법이 개발되어 실용화되고 있다. 레이저빔을 이용하여 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 방법으로서, 이하에 설명하는 제1 및 제2 가공 방법이 알려져 있다.
제1 가공 방법은, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔의 집광점을 분할 예정 라인에 대응하는 웨이퍼의 내부에 위치 부여하고, 레이저빔을 분할 예정 라인을 따라서 조사하여 웨이퍼 내부에 개질층을 형성하고, 그 후 분할 장치에 의해 웨이퍼에 외력을 부여하여 웨이퍼를, 개질층을 분할 기점으로 하여, 개개의 디바이스칩으로 분할하는 방법이다(예컨대 일본 특허 제3408805호 참조).
제2 가공 방법은, 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장(예컨대 355 nm)의 레이저빔을 분할 예정 라인에 대응하는 영역에 조사하여 어블레이션(ablation) 가공에 의해 가공홈을 형성하고, 그 후 외력을 부여하여 웨이퍼를, 가공홈을 분할 기점으로 하여, 개개의 디바이스칩으로 분할하는 방법이다(예컨대 일본 특허 공개 평10-305420호 참조).
상기 제1 가공 방법에서는, 가공 부스러기의 발생도 없고, 종래 일반적으로 이용되어 온 절삭 블레이드에 의한 다이싱에 비교하여, 절삭라인의 극소화나 무수 가공 등의 장점이 있어 널리 이용되고 있다.
또한, 레이저빔의 조사에 의한 다이싱 방법에서는, 프로젝션 웨이퍼 대신 이용되는, 분할 예정 라인(스트리트)이 비연속적인 구성의 웨이퍼를 가공할 수 있다고 하는 장점이 있다(예컨대 일본 특허 공개 제2010-123723호 참조). 분할 예정 라인이 비연속적인 웨이퍼의 가공에서는, 분할 예정 라인의 설정에 따라서 레이저빔의 출력을 온/오프하여 가공한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제3408805호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 평10-305420호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2010-123723호 공보
그러나, 제1 방향으로 연속적으로 신장되는 분할 예정 라인에 제2 방향으로 신장되는 분할 예정 라인이 T자 경로가 되도록 맞부딪히는 교점 부근에서는, 다음과 같은 문제가 있다.
(1) 디바이스의 한 변에 평행한 제1 분할 예정 라인의 내부에 먼저 제1 개질층이 형성된, 제1 분할 예정 라인에 T자 경로가 되도록 교차하는 제2 분할 예정 라인의 내부에 제2 개질층을 형성하면, 레이저빔의 집광점이 T자 경로의 교점에 접근함에 따라서 이미 형성된 제1 개질층에 제2 분할 예정 라인을 가공하는 레이저빔의 일부가 조사되어, 레이저빔의 반사 또는 산란이 발생하고, 디바이스 영역으로 광이 누설되며, 이 누설광에 의해 디바이스에 손상을 주어 디바이스의 품질을 저하시킨다고 하는 문제가 있다.
(2) 반대로, 디바이스의 한 변에 평행한 제1 분할 예정 라인에 개질층을 형성하기 전에, 제1 분할 예정 라인에 T자 경로가 되도록 맞부딪히는 제2 분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 먼저 개질층을 형성하면, T자 경로의 교점 근방에 형성된 개질층으로부터 발생하는 크랙의 진행을 차단하는 개질층이 T자 경로의 교점에 존재하지 않는 것에 기인하여, T자 경로의 교점으로부터 크랙이 1∼2 mm 정도 신장되어 디바이스에 도달하여, 디바이스의 품질을 저하시킨다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 적어도 한쪽의 분할 예정 라인이 비연속으로 형성된 웨이퍼를 레이저 가공할 때에, 한쪽의 분할 예정 라인의 단부가 다른 쪽의 분할 예정 라인에 T자 경로가 되도록 맞부딪히는 교점 부근에서 이미 형성된 개질층에 레이저빔이 조사되는 것을 억제하고, 개질층에서의 레이저빔의 반사 또는 산란을 방지하여, 누설광에 의한 디바이스의 손상을 방지할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 제1 방향으로 형성된 복수의 제1 분할 예정 라인과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된 복수의 제2 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에 디바이스가 형성되고, 상기 제1 분할 예정 라인과 상기 제2 분할 예정 라인 중 적어도 상기 제2 분할 예정 라인이 비연속으로 형성되는 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 상기 제1 분할 예정 라인을 따라서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼의 내부에 집광하도록 조사하여, 웨이퍼의 내부에 상기 제1 분할 예정 라인을 따르는 복수층의 제1 방향 개질층을 형성하는 제1 방향 개질층 형성 단계와, 상기 제1 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여, 상기 제1 방향 개질층을 파단 기점으로 웨이퍼를 상기 제1 분할 예정 라인을 따라서 파단시킴으로써 웨이퍼를 복수의 스트립형 분할편으로 분할하고, 인접하는 스트립형 분할편의 간격을 넓히는 제1 분할 단계와, 상기 제1 분할 단계를 실시한 후, 상기 제2 분할 예정 라인을 따라서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼의 내부에 집광하도록 조사하여, 웨이퍼의 내부에 상기 제2 분할 예정 라인을 따른 복수층의 제2 방향 개질층을 형성하는 제2 방향 개질층 형성 단계와, 상기 제2 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 복수의 스트립형 분할편으로 분할된 웨이퍼에 외력을 부여하여, 상기 제2 방향 개질층을 파단 기점으로 웨이퍼를 상기 제2 분할 예정 라인을 따라서 파단시킴으로써 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 제2 분할 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 의하면, 제1 분할 단계를 실시하여 웨이퍼를 복수의 스트립형의 분할편으로 분할하여 인접하는 스트립형 분할편의 간격을 넓힌 후, 제2 방향 개질층 형성 단계 및 제2 분할 단계를 실시하기 때문에, 제2 방향 개질층 형성 단계를 실시할 때, 제2 분할 예정 라인이 제1 분할 예정 라인에 T자 경로가 되도록 맞부딪히는 부분에 간극이 형성되기 때문에, 레이저빔이 이 간극 부분에 조사되더라도 디바이스를 어택하는 누설광이 발생하지 않아, 누설광이 디바이스를 어택하여 디바이스에 손상을 준다고 하는 문제를 해소할 수 있다. 따라서, 디바이스의 품질을 저하시키지 않고, 분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 내부에 적정한 개질층을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기에 적합한 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 레이저빔 발생 유닛의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법으로 가공되기에 적합한 반도체 웨이퍼의 사시도이다.
도 4는 제1 방향 개질층 형성 단계를 나타내는 사시도이다.
도 5는 제1 방향 개질층 형성 단계를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6은 제1 방향 개질층 형성 단계를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 7은 제1 분할 단계 실시후의 웨이퍼의 모식적 평면도이다.
도 8은 제2 방향 개질층 형성 단계를 설명하는 모식적 평면도이다.
도 9는 분할 장치의 사시도이다.
도 10은 제2 분할 단계를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기에 적합한 레이저 가공 장치(2)의 사시도가 나타나 있다. 레이저 가공 장치(2)는, 정지 베이스(4) 상에 탑재된 Y축 방향으로 신장되는 한 쌍의 가이드 레일(6)을 포함한다.
Y축 이동 블록(8)이, 볼나사(10) 및 펄스 모터(12)로 구성되는 Y축 이송 기구(Y축 이송 수단)(14)에 의해 인덱싱 이송 방향, 즉 Y축 방향으로 이동하게 된다. Y축 이동 블록(8) 상에는, X축 방향으로 신장되는 한 쌍의 가이드 레일(16)이 고정된다.
X축 이동 블록(18)이, 볼나사(20) 및 펄스 모터(22)로 구성되는 X축 이송 기구(X축 이송 수단)(28)에 의해, 가이드 레일(16)에 안내되어 가공 이송 방향, 즉 X축 방향으로 이동하게 된다.
X축 이동 블록(18) 상에는 원통형 지지 부재(30)를 통해 척테이블(24)이 탑재된다. 척테이블(24)에는, 도 4에 나타내는 고리형 프레임(F)을 클램핑하는 복수(본 실시형태에서는 4개)의 클램프(26)가 설치된다.
베이스(4)의 후방에는 칼럼(32)이 세워져 설치된다. 칼럼(32)에는, 레이저빔 조사 유닛(34)의 케이싱(36)이 고정된다. 레이저빔 조사 유닛(34)은, 케이싱(36) 내에 수용된 레이저빔 발생 유닛(35)과, 케이싱(36)의 선단에 부착된 집광기(레이저 헤드)(38)를 포함한다. 집광기(38)는 상하 방향(Z축 방향)으로 미동 가능하게 케이싱(36)에 부착된다.
레이저빔 발생 유닛(35)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 파장 1342 nm의 펄스 레이저를 발진하는 YAG 레이저 발진기 또는 YVO4 레이저 발진기 등의 레이저 발진기(42)와, 반복 주파수 설정 수단(44)과, 펄스폭 조정 수단(46)과, 레이저 발진기(42)로부터 발진된 펄스 레이저빔의 파워를 조정하는 파워 조정 수단(48)을 포함한다.
레이저빔 조사 유닛(34)의 케이싱(36)의 선단에는, 척테이블(24)에 유지된 웨이퍼(11)를 촬상하는 현미경 및 카메라를 갖춘, 촬상 유닛(40)이 장착된다. 집광기(38)와 촬상 유닛(40)은 X축 방향으로 정렬되어 설치된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되기에 적합한 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 웨이퍼로 약칭하는 경우가 있음)(11)의 표면측 사시도가 나타나 있다. 웨이퍼(11)의 표면(11a)에는, 제1 방향으로 연속적으로 형성된 복수의 제1 분할 예정 라인(13a)과, 제1 분할 예정 라인(13a)과 직교하는 방향으로 비연속적으로 형성된 복수의 제2 분할 예정 라인(13b)이 형성되고, 제1 분할 예정 라인(13a)과 제2 분할 예정 라인(13b)으로 구획된 영역에 LSI 등의 디바이스(15)가 형성된다.
본 발명 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법을 실시하는 데에 있어서, 웨이퍼(11)는, 그 표면이, 외주부가 고리형 프레임(F)에 접착된 점착 테이프인, 다이싱 테이프(T)에 접착되는, 프레임 유닛의 형태로 이루어지고, 이 프레임 유닛의 형태로 웨이퍼(11)는 척테이블(24) 상에 배치되어 다이싱 테이프(T)를 통해 흡인 유지되며, 고리형 프레임(F)은 클램프(26)에 의해 클램핑되어 고정된다.
특별히 도시하지 않지만, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에서는, 우선 척테이블(24)에 흡인 유지된 웨이퍼(11)를 레이저 가공 장치(2)의 촬상 유닛(40)의 바로 아래에 위치 부여하고, 촬상 유닛(40)에 의해 웨이퍼(11)를 촬상하며, 제1 분할 예정 라인(13a)을 집광기(38)와 X축 방향으로 정렬시키는 얼라이먼트를 실시한다.
이어서, 척테이블(24)을 90° 회전시키고 나서, 제1 분할 예정 라인(13a)과 직교하는 방향으로 신장되는 제2 분할 예정 라인(13b)에 관해서도 동일한 얼라이먼트를 실시하고, 얼라이먼트의 데이터를 레이저 가공 장치(2)의 컨트롤러의 RAM에 저장한다.
레이저 가공 장치(2)의 촬상 유닛(40)은 통상 적외선 카메라를 구비하고 있기 때문에, 이 적외선 카메라에 의해 웨이퍼(11)의 이면(11b)측으로부터 웨이퍼(11)를 투과하여 표면(11a)에 형성된 제1 및 제2 분할 예정 라인(13a, 13b)을 검출할 수 있다.
얼라이먼트 실시후, 제1 분할 예정 라인(13a)을 따라서 웨이퍼(11)의 내부에 제1 방향 개질층(17)을 형성하는 제1 방향 개질층 형성 단계를 실시한다. 이 제1 방향 개질층 형성 단계에서는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장(예컨대 1342 nm)의 레이저빔의 집광점을 집광기(38)에 의해 웨이퍼(11)의 내부에 위치 부여하여, 웨이퍼(11)의 이면(11b)측으로부터 제1 분할 예정 라인(13a)에 조사하고, 척테이블(24)을 도 5에서 화살표 X1 방향으로 가공 이송함으로써, 웨이퍼(11)의 내부에 제1 분할 예정 라인(13a)을 따르는 제1 방향 개질층(17)을 형성한다.
바람직하게는, 집광기(38)를 상측으로 단계적으로 이동시켜, 웨이퍼(11)의 내부에 제1 분할 예정 라인(13a)을 따르는 복수층의 제1 방향 개질층(17), 예컨대 5층의 제1 방향 개질층(17)을 형성한다. 도 6은 제1 방향 개질층 형성 단계 실시 후의 웨이퍼(11)의 모식적 평면도이다.
개질층(17)은, 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 밖의 물리적 특성이 주위와는 상이한 상태가 된 영역을 말하며, 용융 재고화층으로서 형성된다. 이 제1 방향 개질층 형성 단계에서의 가공 조건은, 예컨대 다음과 같이 설정된다.
광원 : LD 여기 Q 스위치
Nd : YVO4 펄스 레이저
파장 : 1342 nm
반복 주파수 : 50 kHz
평균 출력 : 0.5 W
집광 스폿 직경 : φ 3 ㎛
가공 이송 속도 : 200 mm/s
제1 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 웨이퍼(11)를 다이싱 테이프(T)로부터 박리하고, 확장성을 갖는 점착 테이프에 웨이퍼(11)의 표면(11a)측을 접착한다. 그리고, 점착 테이프의 양끝을 제1 분할 예정 라인(13a)에 직교하는 방향으로 인장하는 것에 의해, 웨이퍼(11)를, 제1 방향 개질층(17)을 파단 기점으로, 파단시킴으로써 복수의 스트립형의 분할편으로 분할하고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 인접하는 분할편의 간격(간극)(17a)을 넓힌다(제1 분할 단계).
제1 분할 단계를 실시한 후, 복수의 스트립형의 분할편으로 분할된 웨이퍼(11)의 표면(11a)을 도 4에 나타낸 바와 같이, 외주부가 고리형 프레임(F)에 접착된 점착 테이프인 다이싱 테이프(T)에 접착하여 프레임 유닛의 형태로 한다.
이어서, 이 프레임 유닛의 웨이퍼(11)를 다이싱 테이프(T)를 통해 레이저 가공 장치(2)의 척테이블(24)로 흡인 유지한다. 그리고, 제2 분할 예정 라인(13b)을 따라서, 웨이퍼(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을 웨이퍼(11)의 이면(11b)측으로부터 웨이퍼(11)의 내부에 집광하도록 조사하여, 웨이퍼(11)의 내부에 제2 분할 예정 라인(13b)을 따르는 복수층의 제2 방향 개질층(19)을 형성하는 제2 방향 개질층 형성 단계를 실시한다. 도 8은 제2 방향 개질층 형성 단계 실시후의 웨이퍼(11)의 모식적 평면도를 나타내고 있다.
이 제2 방향 개질층 형성 단계에서는, 바람직하게는, 레이저빔의 조사를 인접하는 스트립형의 분할편 사이의 간극(17a) 부분에서 정지한다. 레이저빔이 다소 오버런하여 간극(17a) 부분에 조사되었다 하더라도, 레이저빔의 누설광이 발생하지 않아, 누설광이 디바이스(15)를 어택하여 디바이스(15)에 손상을 준다고 하는 문제를 해소할 수 있다.
제2 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 웨이퍼(11)에 외력을 부여하여, 제2 방향 개질층(19)을 파단 기점으로 웨이퍼(11)를 제2 분할 예정 라인(13b)을 따라서 파단시킴으로써, 개개의 디바이스칩으로 분할하는 제2 분할 단계를 실시한다.
이 제2 분할 단계는, 예컨대 도 9에 나타낸 바와 같은 분할 장치(익스팬드 장치)(50)를 사용하여 실시한다. 도 9에 나타내는 분할 장치(50)는, 고리형 프레임(F)을 유지하는 프레임 유지 수단(52)과, 프레임 유지 수단(52)에 유지된 고리형 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)를 확장시키는 테이프 확장 수단(54)을 구비한다.
프레임 유지 수단(52)은, 고리형의 프레임 유지 부재(56)와, 프레임 유지 부재(56)의 외주에 설치된 고정 수단으로서의 복수의 클램프(58)로 구성된다. 프레임 유지 부재(56)의 상면은 고리형 프레임(F)을 배치하는 배치면(56a)을 형성하고, 이 배치면(56a) 상에 고리형 프레임(F)이 배치된다.
그리고, 배치면(56a) 상에 배치된 고리형 프레임(F)은, 클램프(58)에 의해 프레임 유지 수단(52)에 고정된다. 이와 같이 구성된 프레임 유지 수단(52)은 테이프 확장 수단(54)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 지지된다.
테이프 확장 수단(54)은, 고리형의 프레임 유지 부재(56)의 내측에 설치된 확장 드럼(60)을 구비한다. 확장 드럼(60)의 상단은 덮개(62)로 폐쇄된다. 이 확장 드럼(60)은, 고리형 프레임(F)의 내경보다 작고, 고리형 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)에 접착되는 웨이퍼(11)의 외경보다 큰 내경을 갖는다.
확장 드럼(60)은 그 하단에 일체적으로 형성된 지지 플랜지(64)를 갖는다. 테이프 확장 수단(54)은 또한, 고리형의 프레임 유지 부재(56)를 상하 방향으로 이동시키는 구동 수단(66)을 구비한다. 이 구동 수단(66)은 지지 플랜지(64) 상에 설치된 복수의 에어 실린더(68)로 구성되고, 그의 피스톤 로드(70)는 프레임 유지 부재(56)의 하면에 연결된다.
복수의 에어 실린더(68)로 구성되는 구동 수단(66)은, 고리형의 프레임 유지 부재(56)를, 그 배치면(56a)이 확장 드럼(60)의 상단인 덮개(62)의 표면과 대략 동일 높이가 되는 기준 위치와, 확장 드럼(60)의 상단보다 소정량 하측의 확장 위치의 사이에서 상하 방향으로 이동시킨다.
이상과 같이 구성된 분할 장치(50)를 이용하여 실시하는 웨이퍼(11)의 제2 분할 단계에 관해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10의 (A)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(11)를 다이싱 테이프(T)를 통해 지지한 고리형 프레임(F)을, 프레임 유지 부재(56)의 배치면(56a) 상에 배치하고, 클램프(58)에 의해 프레임 유지 부재(56)에 고정한다. 이 때, 프레임 유지 부재(56)는 그 배치면(56a)이 확장 드럼(60)의 상단과 대략 동일 높이가 되는 기준 위치에 위치 부여된다.
이어서, 에어 실린더(68)를 구동시켜 프레임 유지 부재(56)를 도 10의 (B)에 나타내는 확장 위치로 하강시킨다. 이에 따라, 프레임 유지 부재(56)의 배치면(56a) 상에 고정되는 고리형 프레임(F)을 하강시키기 때문에, 고리형 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)는 확장 드럼(60)의 상단 가장자리에 접촉하여 주로 반경 방향으로 확장된다.
그 결과, 다이싱 테이프(T)에 접착되는 웨이퍼(11)에는 방사형으로 인장력이 작용한다. 이와 같이 웨이퍼(11)에 방사형으로 인장력이 작용하면, 제2 분할 예정 라인(13b)을 따라서 형성된 제2 방향 개질층(19)이 파단 기점이 되어, 웨이퍼(11)가 제2 분할 예정 라인(13b)을 따라서 파단됨으로써 개개의 디바이스칩(21)으로 분할된다.
전술한 실시형태에서는, 본 발명의 가공 방법의 가공 대상이 되는 웨이퍼로서 반도체 웨이퍼(11)에 관해 설명했지만, 본 발명의 가공 대상이 되는 웨이퍼는 이것에 한정되는 것이 아니며, 사파이어를 기판으로 하는 광디바이스 웨이퍼 등의 다른 웨이퍼에도, 본 발명의 가공 방법은 동일하게 적용할 수 있다.
11 : 반도체 웨이퍼 13a : 제1 분할 예정 라인
13b : 제2 분할 예정 라인 15 : 디바이스
17 : 제1 방향 개질층 17a : 간격(간극)
19 : 제2 방향 개질층 24 : 척테이블
34 : 레이저빔 조사 유닛 35 : 레이저빔 발생 유닛
38 : 집광기(레이저 헤드) 40 : 촬상 유닛
50 : 분할 장치

Claims (1)

  1. 제1 방향으로 형성된 복수의 제1 분할 예정 라인과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성된 복수의 제2 분할 예정 라인으로 구획된 각 영역에 디바이스가 형성되고, 상기 제1 분할 예정 라인과 상기 제2 분할 예정 라인 중 적어도 상기 제2 분할 예정 라인이 비연속으로 형성되는 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    상기 제1 분할 예정 라인을 따라서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼의 내부에 집광하도록 조사하여, 웨이퍼의 내부에 상기 제1 분할 예정 라인을 따르는 복수층의 제1 방향 개질층을 형성하는 제1 방향 개질층 형성 단계와,
    상기 제1 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여, 상기 제1 방향 개질층을 파단 기점으로 웨이퍼를 상기 제1 분할 예정 라인을 따라서 파단시킴으로써 웨이퍼를 복수의 스트립형 분할편으로 분할하고, 인접하는 스트립형 분할편의 간격을 넓히는 제1 분할 단계와,
    상기 제1 분할 단계를 실시한 후, 상기 제2 분할 예정 라인을 따라서, 웨이퍼에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저빔을 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼의 내부에 집광하도록 조사하여, 웨이퍼의 내부에 상기 제2 분할 예정 라인을 따르는 복수층의 제2 방향 개질층을 형성하는 제2 방향 개질층 형성 단계와,
    상기 제2 방향 개질층 형성 단계를 실시한 후, 복수의 스트립형 분할편으로 분할된 웨이퍼에 외력을 부여하여, 상기 제2 방향 개질층을 파단 기점으로 웨이퍼를 상기 제2 분할 예정 라인을 따라서 파단시킴으로써 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 제2 분할 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6890890B2 (ja) * 2017-07-04 2021-06-18 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP7118522B2 (ja) * 2017-09-19 2022-08-16 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP7007052B2 (ja) * 2017-09-19 2022-01-24 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP7082502B2 (ja) * 2018-03-06 2022-06-08 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP7208062B2 (ja) * 2019-03-01 2023-01-18 株式会社ディスコ デバイスチップの形成方法
CN110732790A (zh) * 2019-10-28 2020-01-31 东莞记忆存储科技有限公司 一种封装基板切割的加工工艺方法
CN110625834A (zh) * 2019-11-01 2019-12-31 常州时创能源科技有限公司 晶硅边皮料的切割方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007194515A (ja) * 2006-01-23 2007-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP5597051B2 (ja) * 2010-07-21 2014-10-01 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法

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