KR20170067141A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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šœ스케 데라니시
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Abstract

본 발명은 펄스 레이저빔의 투과광에 의해 디바이스가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 웨이퍼(W)의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 개질층을 분할 기점으로 웨이퍼(W)를 분할하는 분할 단계를 구비하고, 개질층 형성 단계는, 펄스 레이저빔(LB1)을 조사하여 제1 개질층(10)을 형성하는 제1 단계와 펄스 레이저빔(LB2)을 조사하여 제2 개질층(12)을 형성하는 제2 단계를 적어도 포함하며, 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열(11, 13)이 다음에 조사되는 펄스 레이저빔(LB1, LB2)에 닿지 않는 길이가 되도록 펄스 레이저빔의 출력이 설정되고, 미리 정해진 간격(100)이 균열(11, 13)끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정되기 때문에, 직전에 형성된 균열(11, 13)에 펄스 레이저빔이 닿아 반사·산란되는 것을 억제할 수 있어, 디바이스가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 조사하여 웨이퍼 내부에 개질층을 형성한 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여 개질층을 기점으로 웨이퍼를 복수의 디바이스칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 분할 예정 라인을 따라 분할함으로써 디바이스를 갖는 개개의 디바이스칩으로 분할된다. 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 방법으로서, 예컨대, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔의 집광점을 분할 예정 라인에 대응하는 웨이퍼의 내부에 위치시키고, 펄스 레이저빔을 분할 예정 라인을 따라 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하며, 개질층이 형성된 분할 예정 라인을 따라 외력을 부여하여 개질층을 기점으로 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 방법이 있다(예컨대, 하기의 특허문헌 1을 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 제4402708호 공보
그러나, 펄스 레이저빔의 집광점을 직전에 웨이퍼의 내부에 형성된 개질층에 인접하는 위치에 위치시켜 웨이퍼의 이면측으로부터 분할 예정 라인을 따라 펄스 레이저빔을 조사하여 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하면, 펄스 레이저빔을 조사한 면(이면)과 반대측의 표면에 레이저빔이 산란하여, 표면에 형성된 디바이스를 어택(attack)하여 손상시킨다고 하는 새로운 문제가 발생하는 것이 판명되었다.
이 문제는, 직전에 웨이퍼의 내부에 형성된 개질층으로부터 미세한 균열(크랙)이 웨이퍼의 두께 방향으로 신장하고, 이 균열에 다음에 조사되는 펄스 레이저빔이 닿아 굴절 또는 반사하여 디바이스를 어택하는 것에 기인한다고 추찰된다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 조사하여 웨이퍼 내부에 개질층을 형성할 때에, 투과광에 의해 디바이스가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 조사하여 피가공물의 내부에 개질층을 형성하는 레이저빔 조사 수단과, 상기 유지 수단과 상기 레이저빔 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 수단을 구비한 레이저 가공 장치에 의해 표면에 복수의 디바이스가 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 웨이퍼의 이면으로부터 상기 분할 예정 라인에 대응하는 영역에 펄스 레이저빔을 조사하고 상기 유지 수단과 상기 레이저빔 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하여, 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 상기 개질층 형성 단계를 실시 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여 상기 개질층을 분할 기점으로 웨이퍼를 상기 분할 예정 라인을 따라 분할하는 분할 단계를 구비하고, 상기 개질층 형성 단계는, 상기 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼의 표면측의 제1 깊이에 위치시켜 상기 펄스 레이저빔을 조사하여 제1 개질층을 형성하는 제1 단계와, 상기 펄스 레이저빔의 집광점을, 상기 제1 개질층으로부터 미리 정해진 간격을 둔 이면측의 제2 깊이에 위치시켜 상기 펄스 레이저빔을 조사하여 제2 개질층을 형성하는 제2 단계를 적어도 포함하며, 상기 개질층 형성 단계에서는, 상기 제1 개질층 및 상기 제2 개질층으로부터 발생한 균열이 다음에 조사되는 펄스 레이저빔에 닿지 않는 길이가 되도록 펄스 레이저빔의 출력이 설정되고, 상기 미리 정해진 간격이 상기 제1 개질층 및 상기 제2 개질층으로부터 발생한 균열끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계와, 웨이퍼에 외력을 부여하여 개질층을 분할 기점으로 웨이퍼를 분할 예정 라인을 따라 분할하는 분할 단계를 구비하고, 개질층 형성 단계는, 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼의 표면측의 제1 깊이에 위치시켜 펄스 레이저빔을 조사하여 제1 개질층을 형성하는 제1 단계와, 펄스 레이저빔의 집광점을 제1 개질층으로부터 미리 정해진 간격을 둔 이면측의 제2 깊이에 위치시켜 펄스 레이저빔을 조사하여 제2 개질층을 형성하는 제2 단계를 적어도 포함하며, 개질층 형성 단계에서는, 제1 개질층 및 제2 개질층으로부터 발생한 균열이 다음에 조사되는 펄스 레이저빔에 닿지 않는 길이가 되도록 펄스 레이저빔의 출력이 설정되고, 미리 정해진 간격이 제1 개질층 및 제2 개질층으로부터 발생한 균열끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정되기 때문에, 제1 개질층 및 제2 개질층으로부터 발생한 균열이 웨이퍼의 두께 방향으로 길게 신장하는 일은 없다. 또한, 제1 개질층 및 제2 개질층으로부터 발생한 균열끼리가 연결되어 길게 연속되는 일도 없기 때문에, 직전에 형성된 균열에 다음에 조사되는 펄스 레이저빔이 닿아 반사·산란되는 것을 억제할 수 있어, 디바이스가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 레이저 가공 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 웨이퍼의 일례를 도시한 사시도이다.
도 3은 개질층 형성 단계(제1 단계)를 도시한 일부 확대 단면도이다.
도 4는 개질층 형성 단계(제2 단계)를 도시한 일부 확대 단면도이다.
도 5는 상처의 발생수 및 디바이스의 분할률의 실험 결과를 도시한 그래프이다.
도 1에 도시된 레이저 가공 장치(1)는, 베이스(2)를 갖고 있고, 베이스(2)의 Y축 방향 후방부에는, Z축 방향으로 연장되는 칼럼(3)이 세워져 설치되어 있다. 베이스(2)의 상면(2a)에는, 피가공물을 유지하는 유지 수단(4)을 구비하고 있다. 유지 수단(4)에는, 유지 수단(4)을 미리 정해진 각도 회전시키는 회전 수단(5)이 접속되어 있다.
칼럼(3)의 전방에는, 유지 수단(4)에 유지된 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 조사하여 피가공물의 내부에 개질층을 형성하는 레이저빔 조사 수단(6)을 구비하고 있다. 레이저빔 조사 수단(6)은, 펄스 레이저빔을 발진하는 발진기(7)와, 발진기(7)가 발진한 펄스 레이저빔을 피가공물의 내부의 소망 위치에 집광하기 위한 집광기(8)를 적어도 구비하고 있다. 발진기(7)에는, 펄스 레이저빔의 출력을 조정하는 출력 조정부와, 반복 주파수 설정부를 구비하고 있다. 레이저빔 조사 수단(6)은, 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 되어 있고, 집광기(8)를 상하로 이동시켜, 피가공물에 대한 펄스 레이저빔의 집광 위치를 원하는 위치로 조정할 수 있다.
유지 수단(4)의 하방에는, 유지 수단(4)과 레이저빔 조사 수단(6)을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 수단(20)을 구비하고 있다. 가공 이송 수단(20)은, X축 방향으로 연장되는 볼 나사(21)와, 볼 나사(21)의 일단에 접속된 모터(22)와, 볼 나사(21)와 평행하게 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(23)과, 유지 수단(4)을 하방으로부터 지지하는 이동 베이스(24)를 구비하고 있다. 한 쌍의 가이드 레일(23)에는, 이동 베이스(24)의 한쪽의 면이 미끄럼 접촉하고, 이동 베이스(24)의 중앙부에 형성된 너트에는 볼 나사(21)가 나사 결합되어 있다. 모터(22)가 볼 나사(21)를 회동시키면, 이동 베이스(24)가 가이드 레일(23)을 따라 X축 방향으로 이동하여, 유지 수단(4)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다.
베이스(2)의 상면(2a)에는, 가공 이송 수단(20)의 가공 이송 방향(X축 방향)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 유지 수단(4) 및 가공 이송 수단(20)을 인덱스 이송하는 인덱스 이송 수단(30)이 배치되어 있다. 인덱스 이송 수단(30)은, Y축 방향으로 연장되는 볼 나사(31)와, 볼 나사(31)의 일단에 접속된 모터(32)와, 볼 나사(31)와 평행하게 연장되는 한 쌍의 가이드 레일(33)과, 유지 수단(4) 및 가공 이송 수단(20)을 하방으로부터 지지하는 이동 베이스(34)를 구비하고 있다. 한 쌍의 가이드 레일(33)에는, 이동 베이스(34)의 한쪽의 면이 미끄럼 접촉하고, 이동 베이스(34)의 중앙부에 형성된 너트에는 볼 나사(31)가 나사 결합되어 있다. 모터(32)가 볼 나사(31)를 회동시키면, 이동 베이스(34)가 가이드 레일(33)을 따라 Y축 방향으로 이동하여, 유지 수단(4) 및 가공 이송 수단(20)을 Y축 방향으로 인덱스 이송할 수 있다.
다음으로, 레이저 가공 장치(1)를 이용하여, 도 2에 도시된 웨이퍼(W)를 가공하는 웨이퍼의 가공 방법에 대해 설명한다. 웨이퍼(W)는, 레이저 가공이 실시되는 원형판 형상의 피가공물의 일례이며, 예컨대, 실리콘(Si)으로 이루어지는 기판을 갖는다. 이러한 기판의 표면(Wa)에 격자형의 복수의 분할 예정 라인(S)에 의해 구획된 영역에 복수의 디바이스(D)가 형성되어 있다. 표면(Wa)과 반대측의 이면(Wb)은, 후기하는 펄스 레이저빔이 입사되는 피조사면으로 되어 있다.
웨이퍼(W)의 표면(Wa)에는, 도시하고 있지 않으나, 예컨대 보호 테이프가 접착된다. 웨이퍼(W)는, 표면(Wa)에 접착된 보호 테이프측이 도 1에 도시된 유지 수단(4)에 유지되고, 이면(Wb)이 상향으로 노출된다. 그리고, 가공 이송 수단(20)에 의해, 웨이퍼(W)를 유지한 유지 수단(4)을 X축 방향으로 이동시켜, 웨이퍼(W)를 레이저빔 조사 수단(6)의 하방으로 이동시킨다.
(1) 개질층 형성 단계
레이저빔 조사 수단(6)에 의해, 웨이퍼(W)에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼(W)의 내부의 원하는 위치에 위치시키고, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)으로부터 분할 예정 라인(S)에 대응하는 영역에 펄스 레이저빔을 조사하며 유지 수단(4)과 레이저빔 조사 수단(6)을 상대적으로 가공 이송하여, 웨이퍼(W)의 내부에 개질층을 형성한다. 개질층 형성 단계는, 예컨대, 하기의 가공 조건으로 설정되어 실시된다. 또한, 개질층 형성 단계는, 이하에 설명하는 제1 단계와 제2 단계를 적어도 포함하여 실시된다.
[가공 조건]
광원 : YAG 펄스 레이저
파장 : 1342 ㎚
평균 출력 : 0.8 W
반복 주파수 : 60 ㎑
스폿 직경 : 1.5 ㎛
가공 이송 속도 : 700 ㎜/s
(1-1) 제1 단계
레이저빔 조사 수단(6)으로부터 웨이퍼(W)를 향해 펄스 레이저빔을 조사하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 내부에 제1 개질층(10)을 형성한다. 구체적으로는, 레이저빔 조사 수단(6)은, 집광기(8)를 웨이퍼(W)에 접근하는 방향으로 하강시켜, 웨이퍼(W)에 대해 투과성을 갖는 파장(1342 ㎚)의 펄스 레이저빔(LB1)의 집광점(9a)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측에 가까운 제1 깊이(H1)에 위치시키도록 조정한다. 웨이퍼(W)의 표면(Wa)과 제1 깊이(H1) 사이의 거리(101)는, 예컨대, 60 ㎛∼70 ㎛로 설정된다. 또한, 펄스 레이저빔(LB1)의 출력은, 웨이퍼(W)의 내부에 형성되는 제1 개질층(10)으로부터 발생하는 균열(크랙)이 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 길게 신장하지 않도록 저출력으로 설정된다.
계속해서, 웨이퍼(W)를 미리 정해진 가공 이송 속도(700 ㎜/s)로 예컨대 X1 방향으로 가공 이송하면서, 도 1에 도시된 레이저빔 조사 수단(6)은, 분할 예정 라인(S)을 따라, 펄스 레이저빔(LB1)을 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측으로부터 조사하여, 웨이퍼(W)의 내부에 강도가 저하된 제1 개질층(10)을 형성한다. 한편, 제1 개질층(10)의 길이(L1)는, 예컨대, 30 ㎛ 정도이다.
도 3의 예에서는, 웨이퍼(W)의 내부에 형성된 제1 개질층(10)의 단부로부터 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 발생한 균열(11)이 짧기 때문에, 직전에 형성된 제1 개질층(10)으로부터 발생한 균열(11)에, 다음에 조사되는 펄스 레이저빔(LB1)이 닿아, 그 투과광이 균열(11)에서 굴절 또는 반사되는 일이 없다. 이와 같이 하여, 도 2에 도시된 일렬의 분할 예정 라인(S)을 따라 펄스 레이저빔(LB1)을 조사하여 웨이퍼(W)의 내부에 제1 개질층(10)을 형성한다.
(1-2) 제2 단계
제1 단계를 실시한 후, 제1 단계에서 제1 개질층(10)을 형성한 분할 예정 라인(S)을 따라, 레이저빔 조사 수단(6)으로부터 웨이퍼(W)를 향해 펄스 레이저빔을 조사하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 내부에 제2 개질층(12)을 형성한다. 제2 단계에서도 펄스 레이저빔(LB2)의 출력은, 웨이퍼(W)의 내부에 형성되는 제2 개질층(12)으로부터 발생하는 균열이 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 길게 신장하지 않도록 저출력으로 설정된다.
도 1에 도시된 레이저빔 조사 수단(6)은, 집광기(8)를 웨이퍼(W)로부터 이격시키는 방향으로 상승시켜, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)에 대해 투과성을 갖는 파장(1342 ㎚)의 펄스 레이저빔(LB2)의 집광점(9b)을, 집광점(9a)으로부터 상방으로 미리 정해진 간격(100)을 둔 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측에 가까운 제2 깊이(H2)에 위치시키도록 조정한다. 미리 정해진 간격(100)은, 제1 개질층(10)과 제2 개질층(12) 사이의 간격, 즉, 제1 깊이(H1)와 제2 깊이(H2) 사이의 간격이다.
미리 정해진 간격(100)은, 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)의 균열끼리가 연결됨으로써, 특히 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열(13)이 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측으로 길게 신장하지 않도록 하기 위해서, 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정된다. 이 미리 정해진 간격(100)은, 예컨대, 45 ㎛∼120 ㎛ 사이에서 설정되는 것이 바람직하다.
계속해서, 웨이퍼(W)를 미리 정해진 가공 이송 속도(700 ㎜/s)로 예컨대 X2 방향으로 가공 이송하면서, 도 1에 도시된 레이저빔 조사 수단(6)은, 제1 개질층(10)을 형성한 분할 예정 라인(S)을 따라, 펄스 레이저빔(LB2)을 웨이퍼(W)의 이면(Wb)측으로부터 조사하여, 웨이퍼(W)의 내부에 강도가 저하된 제2 개질층(12)을 제1 개질층(10) 위에 형성한다. 한편, 제2 개질층(12)의 길이(L2)는, 예컨대, 30 ㎛ 정도이다.
제1 개질층(10)과 마찬가지로, 제2 개질층(12)의 단부로부터 웨이퍼(W)의 두께 방향을 향해 발생한 균열(13)은 짧기 때문에, 직전에 형성된 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열(13)에, 다음에 조사되는 펄스 레이저빔(LB2)이 닿아, 그 투과광이 균열(13)에서 굴절 또는 반사되는 일이 없다. 또한, 제1 개질층(10)과 제2 개질층(12) 사이에는 미리 정해진 간격(100)이 형성되어 있기 때문에, 제2 단계 중에 제1 개질층(10)으로부터 발생한 균열(11)과 제2 개질층으로부터 발생한 균열(13)이 연결되어 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 길게 연속되는 일은 없다. 한편, 펄스 레이저빔(LB2)의 누설광(LB2')이, 예컨대 제1 개질층(10)으로부터 발생한 균열(11)에 반사, 산란 등 하여 디바이스에 닿았다고 해도 에너지가 감쇠되어 있기 때문에, 특히 디바이스에 대해 악영향을 미치는 일은 없다.
이와 같이 하여, 제1 단계와 제2 단계를 1세트로 하여, 일렬의 분할 예정 라인(S)에 대해 레이저 가공을 행한다. 펄스 레이저빔(LB1) 및 펄스 레이저빔(LB2)이 조사되는 분할 예정 라인(S)의 전환은, 도 1에 도시된 인덱스 이송 수단(30)에 의해, 유지 수단(4)을 Y축 방향으로 인덱스 이송함으로써 행해진다. 그리고, 모든 분할 예정 라인(S)을 따라 제1 단계 및 제2 단계를 반복해서 행하여, 분할 기점이 되는 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)이 웨이퍼(W)의 내부에 형성된다.
(2) 분할 단계
개질층 형성 단계를 실시한 후, 웨이퍼(W)에 외력을 부여하여 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)을 분할 기점으로 웨이퍼(W)를 분할 예정 라인(S)을 따라 분할한다. 웨이퍼(W)의 분할은, 예컨대, 연삭 지석에 의한 이면 연삭에 의해 행해도 좋다. 이 경우에는, 회전하는 연삭 지석에 의해 웨이퍼(W)의 이면(Wb)을 압박하면서, 원하는 두께에 도달할 때까지 웨이퍼(W)를 박화(薄化)하고, 연삭 동작에 의해 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)이 분할 기점이 되어, 웨이퍼(W)가 개개의 디바이스(D)를 갖는 디바이스칩으로 분할된다.
분할 단계는, 예컨대 익스팬드에 의해 행하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)에 탄성 테이프를 접착한 상태에서, 상기 탄성 테이프를 방사상으로 확장시킴으로써, 웨이퍼(W)의 내부에 외력을 부여하여, 외력에 견딜 수 없게 된 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)이 분할 기점이 되어 웨이퍼(W)가 개개의 디바이스(D)를 갖는 디바이스칩으로 분할된다. 이 경우에는, 상기 개질층 형성 단계 전에, 웨이퍼(W)를 원하는 두께로 박화해 둔다. 이렇게 해서 분할된 디바이스칩은, 도시하지 않은 반출 수단 등에 의해 픽업되어 다음 공정으로 반송된다.
이와 같이, 웨이퍼의 가공 방법에 구비하는 개질층 형성 단계는, 펄스 레이저빔(LB1)의 집광점(9a)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)측에 가까운 제1 깊이(H1)에 위치시켜 펄스 레이저빔(LB1)을 조사하여 제1 개질층(10)을 형성하는 제1 단계와, 펄스 레이저빔(LB2)의 집광점(9b)을 제1 개질층(10)으로부터 미리 정해진 간격(100)을 둔 이면(Wb)측에 가까운 제2 깊이(H2)에 위치시켜 펄스 레이저빔(LB2)을 조사하여 제2 개질층(12)을 형성하는 제2 단계를 적어도 포함하여 실시되고, 개질층 형성 단계에서는, 펄스 레이저빔의 출력이 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열(11, 13)이 다음에 조사되는 펄스 레이저빔에 닿지 않는 길이가 되도록 설정되며, 또한, 미리 정해진 간격(100)이 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정되기 때문에, 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열(11, 13)이 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 길게 신장하는 일은 없고, 제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)으로부터 발생한 균열끼리가 연결되어 길게 연속되는 일도 없다.
따라서, 직전에 펄스 레이저빔(LB1, LB2)이 조사되어 형성된 균열(11, 13)에, 다음에 조사되는 펄스 레이저빔(LB1, LB2)이 닿아 반사·산란되는 것을 억제하여, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 형성된 디바이스(D)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 나타낸 개질층 형성 단계에서는, 웨이퍼(W)의 내부에 2개의 개질층[제1 개질층(10) 및 제2 개질층(12)]을 형성한 경우를 설명하였으나, 웨이퍼(W)의 내부에 형성되는 개질층의 수는, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 2개의 개질층에 제3 개질층을 더하여 3개의 개질층을 웨이퍼(W)의 내부에 형성해도 좋고, 3개의 개질층에 제4 개질층을 더하여 4개의 개질층을 웨이퍼(W)의 내부에 형성해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 각 개질층 사이의 간격은, 각 개질층으로부터 발생하는 균열끼리가 연결되지 않는 간격으로 설정된다.
[실시예 1]
다음으로, 도 5를 참조하면서, 웨이퍼(W)의 내부의 개질층으로부터 발생한 균열이 전파하여 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 발생한 상처의 발생수 및 디바이스(D)의 분할률의 평가 실험에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 웨이퍼(W)의 내부에 형성되는 제1 개질층(10)과 제2 개질층(12) 사이의 미리 정해진 간격을 어느 정도의 간격으로 설정하면, 양호한 결과가 얻어지는지를 실험하였다. 웨이퍼(W)로서는, 직경 300 ㎜이고 두께 775 ㎛로 형성되며, 표면에 알루미늄막 100 ㎚가 피막된 실리콘 웨이퍼를 이용하였다. 웨이퍼(W)의 표면(Wa)으로부터 제1 개질층(10)까지의 거리는 60 ㎛로 설정하였다. 제1 개질층(10)과 제2 개질층(12)의 미리 정해진 간격을 20 ㎛∼140 ㎛ 사이에서 10 ㎛ 간격마다 설정하고, 각각의 웨이퍼(W)에 대해 상기 개질층 형성 단계 및 상기 분할 단계와 동일한 가공을 행하여, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 발생한 상처(알루미늄막 상의 상처)의 개수 및 디바이스(D)의 분할률을 측정하였다. 상처의 발생수는, 웨이퍼(W)의 중앙부에 있어서의 분할 예정 라인(S)의 1라인 상에 발생한 상처의 개수를 카운트한 것으로 하였다. 또한, 디바이스(D)의 분할률은, 실제로 분할할 수 있었던 디바이스(D)의 개수를, 1장의 웨이퍼(W)로부터 취득할 수 있는 총 디바이스수로 나눔으로써 산출하였다.
도 5의 그래프에 나타낸 바와 같이, 제1 개질층(10)과 제2 개질층(12)의 미리 정해진 간격이 20 ㎛∼40 ㎛ 사이에서는, 디바이스(D)의 분할률은 100%였으나, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 10개 이상의 상처가 발생하였다. 미리 정해진 간격이 45 ㎛∼120 ㎛ 사이에서는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 상처의 발생은 없고, 디바이스(D)의 분할률도 100%였다. 그리고, 미리 정해진 간격이 120 ㎛ 이상이 되면, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 상처의 발생은 없으나, 디바이스(D)의 분할률이 60%∼70% 정도까지 저하되었다.
이와 같이, 미리 정해진 간격이 좁은 (20 ㎛∼40 ㎛) 경우에는, 1장의 웨이퍼(W)로부터 모든 디바이스(D)를 취득할 수 있으나, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 많은 상처가 발생하는 것이 확인되었다. 한편, 미리 정해진 간격이 넓은(120 ㎛ 이상) 경우에는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 상처가 발생하지 않으나, 디바이스(D)의 분할률은 나빠지는 것이 확인되었다. 따라서, 미리 정해진 간격을 45 ㎛∼120 ㎛로 설정한 경우가, 가장 양호한 결과가 얻어진다고 하는 것이 확인되었다.
1: 레이저 가공 장치 2: 베이스
2a: 상면 3: 칼럼
4: 유지 수단 5: 회전 수단
6: 레이저빔 조사 수단 7: 발진기
8: 집광기 9a, 9b: 집광점
10: 제1 개질층 100: 미리 정해진 간격
101: 거리 11: 균열
12: 제2 개질층 13: 균열
20: 가공 이송 수단 21: 볼 나사
22: 모터 23: 가이드 레일
24: 이동 베이스 30: 인덱스 이송 수단
31: 볼 나사 32: 모터
33: 가이드 레일 34: 이동 베이스

Claims (1)

  1. 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔을 조사하여 피가공물의 내부에 개질층을 형성하는 레이저빔 조사 수단과, 상기 유지 수단과 상기 레이저빔 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 가공 이송 수단을 포함하는 레이저 가공 장치에 의해, 표면에 복수의 디바이스가 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 형성된 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 가공 방법에 있어서,
    웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼의 내부에 위치시켜 웨이퍼의 이면으로부터 상기 분할 예정 라인에 대응하는 영역에 펄스 레이저빔을 조사하고 상기 유지 수단과 상기 레이저빔 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하여, 웨이퍼의 내부에 개질층을 형성하는 개질층 형성 단계; 및
    상기 개질층 형성 단계를 실시 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여 상기 개질층을 분할 기점으로 웨이퍼를 상기 분할 예정 라인을 따라 분할하는 분할 단계
    를 포함하고,
    상기 개질층 형성 단계는,
    상기 펄스 레이저빔의 집광점을 웨이퍼의 표면측의 제1 깊이에 위치시켜 상기 펄스 레이저빔을 조사하여 제1 개질층을 형성하는 제1 단계; 및
    상기 펄스 레이저빔의 집광점을, 상기 제1 개질층으로부터 미리 정해진 간격을 둔 이면측의 제2 깊이에 위치시켜 상기 펄스 레이저빔을 조사하여 제2 개질층을 형성하는 제2 단계
    를 적어도 포함하며,
    상기 개질층 형성 단계에서는, 상기 제1 개질층 및 상기 제2 개질층으로부터 발생한 균열이 다음에 조사되는 펄스 레이저빔에 닿지 않는 길이가 되도록 펄스 레이저빔의 출력이 설정되고, 상기 미리 정해진 간격은 상기 제1 개질층 및 상기 제2 개질층으로부터 발생한 균열끼리 연결되지 않는 간격으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
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