KR20180067423A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 표면의 디바이스 영역이 보호막으로 덮인 상태로 플라즈마 조사가 가능하고, 디바이스의 손상을 억제할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
웨이퍼의 가공 방법에 있어서, 웨이퍼(W)의 표면 전체를 피복하는 보호막(70)을 형성하는 보호막 형성 공정과, 스트리트(ST)를 따라서 레이저광(LB)을 조사하여 기능층(72)을 제거하여 기판(71)을 노출시키는 레이저광 조사 공정과, 레이저광 조사후의 웨이퍼 상의 복수의 디바이스(DV) 영역에서의 보호막의 피복 상태를 검출하는 보호막 검출 공정과, 디바이스 영역에 보호막이 피복되지 않은 부분이 있는 경우, 각 디바이스 영역을 덮도록 보호막을 다시 형성하는 보호막 재형성 공정과, 웨이퍼에 플라즈마 조사하는 플라즈마 조사 공정과, 스트리트를 따르는 절삭에 의해 웨이퍼를 분할하는 분할 공정을 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판의 표면에 적층된 기능층에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼를, 스트리트를 따라서 칩으로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 실리콘 등의 기판의 표면에, 절연막이나 기능막이 적층된 기능층을 형성하여 웨이퍼를 구성하고, 기능층 상에 격자형의 스트리트에 의해 구획되는 복수의 디바이스를 형성한다. 그리고, 웨이퍼를 스트리트를 따라서 분할하여 복수의 디바이스를 얻는다. 웨이퍼의 분할시에 절삭 블레이드를 이용한 절삭 가공을 행하면, 기판과 기능층의 물성의 차이 등이 원인이 되어, 스트리트 상의 분할 라인을 따르는 영역 이외에서 기능층의 박리(막박리)가 생길 우려가 있다. 예컨대, 기능층으로서 대표적인 Low-K막(저유전율 절연체 피복)은 기판에 비하여 취약하기 때문에, 절삭 블레이드를 이용한 분할시에 막박리가 생기기 쉽다.
그 대책으로서, 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하고, 스트리트를 따라서 레이저광을 조사하여 레이저 어블레이션을 행하여, Low-K막과 같은 기능층과 기판의 일부를 제거하는 기술이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1). 레이저 어블레이션에 의해 생기는 데브리는, 보호막에 의해 디바이스에 대한 부착이 방지된다. 레이저 어블레이션후에 보호막을 제거하고, 절삭 블레이드를 이용하여 스트리트를 따라서 복수의 디바이스로 분할한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2015-79790호 공보
특허문헌 1과 같이 웨이퍼에 대하여 스트리트를 따르는 레이저 어블레이션을 행하면, 레이저광으로부터의 입열에 의해 기판에 손상이 가해진다. 그렇게 되면, 다음 분할 공정에서 절삭 가공을 행했을 때에, 손상을 기점으로 하여 기판 상의 스트리트의 측면에 크랙(사이드월 크랙)이 발생할 우려가 있다. 그 대책으로서, 레이저 조사후에 웨이퍼에 대하여 플라즈마 처리(조사)를 행하여, 레이저 조사에 의한 손상을 제거하는 기술이 알려져 있다.
플라즈마 조사에 의한 웨이퍼 상의 디바이스에 대한 손상을 방지하기 위해, 스트리트 영역을 제거한 웨이퍼 표면(특히 디바이스 영역)에 보호막이 피복된 상태로 플라즈마 조사를 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 레이저 어블레이션시에 레이저 조사에 의해 플라즈마가 발생하여, 스트리트 영역 이외의 부분에서 보호막이 일부 파손되는 경우가 있다. 이 상태에서 웨이퍼에 플라즈마 조사를 행하면, 디바이스에 손상을 줄 우려가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 웨이퍼 표면의 디바이스 영역이 보호막으로 덮인 상태로 플라즈마 조사가 가능하고, 디바이스의 손상을 억제할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 기판의 표면에 적층된 기능층에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼를, 그 스트리트를 따라서 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 그 웨이퍼 표면에 수용성 수지를 공급하여 그 웨이퍼 표면 전체를 피복하는 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과, 그 스트리트를 따라서 그 보호막을 통해 레이저광을 조사하여 그 기능층을 제거하고, 그 기판을 노출시키는 레이저광 조사 공정과, 그 레이저광 조사 공정을 실시한 후에, 그 웨이퍼 상의 복수의 디바이스가 형성된 영역에 그 보호막이 피복되어 있는지의 여부를 검출하는 보호막 검출 공정과, 그 보호막 검출 공정에 있어서 검출한 결과, 그 복수의 디바이스가 형성된 영역에 그 보호막이 피복되지 않은 부분이 있는 경우에는, 그 복수의 디바이스가 형성된 영역 각각을 덮도록 보호막을 다시 형성하는 보호막 재형성 공정과, 그 보호막 재형성 공정후에 그 웨이퍼에 플라즈마 조사하는 플라즈마 조사 공정과, 그 플라즈마 조사 공정 후에, 그 스트리트를 따라서 웨이퍼를 절삭하여 그 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
이 가공 방법에 의하면, 레이저광 조사 공정에서 디바이스 영역의 보호막이 부분적으로 파괴된 경우에도, 복수의 디바이스 영역의 각각을 덮도록 보호막을 재형성하고 나서 플라즈마 조사를 행하기 때문에, 디바이스에 대한 손상을 억제할 수 있다. 따라서, 레이저광 조사 공정과 플라즈마 조사 공정 모두에서, 보호막에 의해 웨이퍼 상의 디바이스를 적절히 보호할 수 있어, 고품질의 디바이스를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 보호막 재형성 공정은, 보호막 검출 공정후의 웨이퍼 표면으로부터 보호막을 제거하고, 웨이퍼 표면에 수용성 수지를 공급한 후에, 레이저광 조사 공정에서 조사한 레이저보다 출력이 작고, 스트리트 내의 보호막만을 제거 가능한 레이저광을 스트리트를 따라서 조사하여, 스트리트 부분의 기판을 노출시킨다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 표면의 디바이스 영역이 보호막으로 덮인 상태로 플라즈마 조사가 가능하고, 디바이스의 손상을 억제할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 관한 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되는 웨이퍼를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기에 적합한 가공 장치의 개략 사시도이다.
도 3은 가공 장치를 구성하는 보호막 형성 제거 수단을 부분적으로 단면시한 상태의 사시도이다.
도 4는 가공 장치를 구성하는 레이저 조사 수단을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시형태에 관한 웨이퍼의 가공 방법의 각 공정을 (A)로부터 (E)의 순으로 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 실시형태에 관해 설명한다. 도 1에는, 본 발명에 의한 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되는 웨이퍼가 나타나 있다. 도 1에 나타내는 웨이퍼(W)는, 실리콘을 모재로 하는 반도체 웨이퍼이며, 원판형상의 웨이퍼(W)의 표면에는, 복수의 스트리트(ST)에 의해 격자형으로 구획된 복수의 영역에, IC나 LSI 등의 디바이스(DV)가 형성되어 있다. 도 1의 원으로 둘러싼 부분을 확대하여 나타낸 바와 같이, 각 디바이스(DV)의 둘레 가장자리 부분에는, 웨이퍼(W)의 표면 상에 돌출된 복수의 범프(BP)(전극)가 형성되어 있다. 또, 본 발명이 가공 대상으로 하는 웨이퍼는, 후술하는 레이저광 조사나 플라즈마 조사가 가능한 것이라면, 도 1에 나타내는 형태 이외에도 여러가지 것을 채용 가능하며, 반도체 웨이퍼뿐만 아니라 광디바이스 웨이퍼 등에도 적용할 수 있다.
도 5의 (A) 내지 도 5의 (E)에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 실리콘 등으로 이루어진 기판(71)의 표면에 기능층(72)을 적층한 구조를 갖는다. 본 실시형태의 웨이퍼(W)는 2층 구조의 기능층(72)을 구비하고 있다. 기능층(72)으로서, Low-K막(저유전율 절연체 피복) 및 TEG(Test Element Group) 등의 임의의 것을 선택할 수 있다. 복수의 범프(BP)는, 기능층(72)의 표면으로부터 돌출되어 있다.
계속해서, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 관한 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기에 적합한 가공 장치의 개략을 설명한다. 이하에 설명하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향은, 도 2에 나타내는 화살표의 방향에 대응하고 있다. X축 방향과 Y축 방향은 수평면을 따르는 방향이며, Z축 방향은 수평면에 대하여 수직인 상하 방향이다.
도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(1)는, 피가공물인 웨이퍼(W)를 반송하여, 스트리트(ST)(도 1)를 따라서 레이저 광선을 조사하여 레이저 어블레이션 가공을 하는 것이다. 또, 어블레이션이란, 레이저 광선의 조사 강도가 소정의 가공 임계치 이상이 되면, 고체 표면에서 전자, 열적, 광과학적 및 역학적 에너지로 변환되고, 그 결과, 중성 원자, 분자, 정부의 이온, 라디칼, 클러스터, 전자, 광이 폭발적으로 방출되어, 고체 표면이 에칭되는 현상을 말한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)는, 복수의 디바이스(DV)가 형성된 표면이 노출된 상태로, 이면에 접착한 테이프(T)를 통해 프레임(F)에 지지된다. 프레임(F) 상에 웨이퍼(W)에 지지한 것을 웨이퍼 유닛(U)으로 한다.
레이저 가공 장치(1)는, 웨이퍼 유닛(U)을 수용한 카세트(10)를 배치하는 카세트 배치 영역(2)과, 카세트(10)에 대하여 웨이퍼 유닛(U)의 반출 및 반입을 행하는 반출 반입 기구(3)와, 카세트(10)로부터 반출된 웨이퍼 유닛(U)의 반송을 행하는 반송 기구(4)와, 웨이퍼(W)의 표면에 대한 보호막의 형성과 제거를 행하는 보호막 형성 제거 수단(5)과, 반송 기구(4)로부터 전달된 웨이퍼 유닛(U)의 유지를 행하는 유지 테이블(6)과, 유지 테이블(6) 상의 웨이퍼(W)에 대하여 레이저 광선을 조사하는 레이저 조사 수단(7)과, 유지 테이블(6) 상의 웨이퍼(W) 표면의 보호막의 상태를 검출하는 보호막 검출 수단(8)을 구비하고 있다.
카세트(10)의 내부에는 복수단의 슬롯(도시 생략)이 형성되어 있고, 각 슬롯에 웨이퍼 유닛(U)이 수용된다. 카세트 배치 영역(2)은 Z축 방향(상하 방향)으로 승강 가능하고, 카세트 배치 영역(2)이 승강함으로써, 카세트(10) 내의 소정의 슬롯을 반출 반입 기구(3)에 대응하는 높이 위치로 할 수 있다.
반출 반입 기구(3)는, X축 방향으로 이동 가능한 파지부(11)와, Y축 방향으로 이격되어 X축 방향으로 연장되는 한쌍의 가이드부(12)를 갖고 있다. 파지부(11)는 웨이퍼 유닛(U)의 프레임(F)을 파지하는 것이 가능하고, 프레임(F)을 파지한 상태로 파지부(11)를 X축 방향으로 이동시킴으로써, 카세트(10) 내로부터 웨이퍼 유닛(U)을 인출하는 동작과, 카세트(10) 내로 웨이퍼 유닛(U)을 수납하는 동작을 행하게 할 수 있다. 또한, 한쌍의 가이드부(12) 사이에 프레임(F)을 끼움으로써, Y축 방향에서의 웨이퍼 유닛(U)의 위치를 결정함과 함께, X축 방향의 웨이퍼 유닛(U)의 이동을 안내할 수 있다.
반출 반입 기구(3)와 보호막 형성 제거 수단(5)의 사이에 반송 기구(4)가 설치되어 있다. 반송 기구(4)는, Z축 방향으로 향하는 축선을 중심으로 하여 회전 가능한 선회축(13)과, 선회축(13)의 상단으로부터 수평 방향으로 연장되는 신축 아암(14)과, 신축 아암(14)의 선단에 설치되는 흡착부(15)를 구비하고 있다. 선회축(13)은 Z축 방향을 따라서 상하 이동 가능하고, 신축 아암(14)은 수평 방향으로 신축 가능하다. 선회축(13)의 회전과 신축 아암(14)의 신축에 의해, X축과 Y축을 포함하는 수평면 내에서의 흡착부(15)의 위치가 변화하고, 선회축(13)의 상하 이동에 의해 Z축 방향에서의 흡착부(15)의 위치가 변화한다. 흡착부(15)는, 웨이퍼 유닛(U)의 프레임(F)을 상측으로부터 흡인 유지 가능하고, 웨이퍼 유닛(U)을 유지한 상태의 흡착부(15)를 상기 각 방향으로 이동시킴으로써 웨이퍼 유닛(U)이 반송된다.
보호막 형성 제거 수단(5)에 관해서는, 도 3을 참조하여 설명한다. 보호막 형성 제거 수단(5)은, 웨이퍼 유닛(U)의 하면을 흡인 유지하는 스피너 테이블(16)과, 스피너 테이블(16) 상에 웨이퍼 유닛(U)의 프레임(F)을 고정시키는 복수(4개)의 클램프(17)를 구비하고 있다. 스피너 테이블(16)은, 회전 구동 기구(18)에 의해 Z축 방향으로 향하는 회동축을 중심으로 하여 회전 가능하다. 스피너 테이블(16)의 주위는, 바닥이 있는 원통형의 프레임(19)에 의해 둘러싸여 있고, 프레임(19)의 바닥면에 형성한 배수구(19a)에 배수관(20)이 접속해 있다. 스피너 테이블(16)과 회전 구동 기구(18)는, 승강 기구(21)를 통해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 스피너 테이블(16)의 상면이 프레임(19)의 상단부 근처에 위치하는 상태(도 2, 도 3)와, 스피너 테이블(16)이 프레임(19)의 내측에 들어간(프레임(19) 내에서 하강한) 상태로 할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 프레임(19) 내에는, 스피너 테이블(16)을 둘러싸는 위치에, 수지 공급 노즐(21)과 급수 노즐(22)과 에어 노즐(23)이 설치되어 있다. 이들 각 노즐(21, 22 및 23)은, Z축 방향으로 향하는 축을 중심으로 하여 선회 가능한 아암의 선단에 설치되어 있다. 수지 공급 노즐(21)은, 스피너 테이블(16) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 향해, 후술하는 액상의 수용성 수지를 적하하는 것이다. 급수 노즐(22)은, 스피너 테이블(16) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 향해, 보호막 제거용의 세정수를 공급하는 것이다. 에어 노즐(23)은, 스피너 테이블(16) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 향해, 공기를 분출하는 것이다.
도 2로 되돌아가, 레이저 가공 장치(1)의 설명을 계속한다. 유지 테이블(6)은, 웨이퍼 유닛(U)의 하면을 흡인 유지하는 흡인부(25)를 구비하고 있다. 흡인부(25)는 상측으로 향하는 원형상의 유지면을 구비하고 있고, 이 유지면 상에 흡인력을 미쳐 웨이퍼 유닛(U)을 유지할 수 있다. 흡인부(25)의 주위에는, 웨이퍼 유닛(U)의 프레임(F)을 고정하는 복수(4개)의 클램프(26)가 설치되어 있다.
유지 테이블(6)은, 레이저 가공 장치(1)의 전체를 지지하는 베이스(27)에 대하여, X축 방향 구동 기구에 의해 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되고, Y축 방향 구동 기구에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.
X축 방향 구동 기구는, 베이스(27) 상에 설치되어 X축 방향으로 연장되는 한쌍의 가이드 레일(30)과, 베이스(27) 상에 설치되어 X 방향으로 회동축이 향하는 볼나사(31)와, 볼나사(31)의 일단에 설치한 모터(32)를 구비하고 있다. 한쌍의 가이드 레일(30) 상에는, 제1 스테이지(33)가 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 제1 스테이지(33) 내에 형성한 도시하지 않은 너트가 볼나사(31)에 나사 결합해 있다. 따라서, 모터(32)에 의해 볼나사(31)를 회전 구동시키면, 제1 스테이지(33)가 가이드 레일(30) 상에서 X축 방향으로 이동한다.
Y축 방향 구동 기구는, 제1 스테이지(33) 상에 설치되어 Y축 방향으로 연장되는 한쌍의 가이드 레일(35)과, 제1 스테이지(33) 상에 설치되어 Y 방향으로 회동축이 향하는 볼나사(36)와, 볼나사(36)의 일단에 설치한 모터(37)를 구비하고 있다. 한쌍의 가이드 레일(35) 상에는, 제2 스테이지(38)가 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 제2 스테이지(38) 내에 형성한 도시하지 않은 너트가 볼나사(36)에 나사 결합해 있다. 따라서, 모터(37)에 의해 볼나사(36)를 회전 구동시키면, 제2 스테이지(38)가 가이드 레일(35) 상에서 Y축 방향으로 이동한다.
유지 테이블(6)은, 제2 스테이지(38) 상에 지지되어 있다. 즉, X축 방향 구동 기구에 의한 제1 스테이지(33)의 X축 방향의 이동과, Y축 방향 구동 기구에 의한 제2 스테이지(38)의 Y축 방향의 이동에 따라, 유지 테이블(6)의 위치가 변화한다.
베이스(27)의 상면으로부터 돌출된 입벽부(27a)로부터 X축 방향으로 돌출된 상자형의 케이싱(40)을 구비하고, 케이싱(40)의 선단부에 레이저 조사 수단(7)의 조사 헤드(41)가 설치되어 있다.
레이저 조사 수단(7)에 관해서는, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이싱(40) 내에는, 레이저 발진기(42)와, 레이저 발진기(42)에 부설되는 반복 주파수 설정 수단(43) 및 펄스폭 조정 수단(44)과, 파워 조정 수단(45)이 설치되어 있다. 레이저 발진기(42)는, 반복 주파수 설정 수단(43)과 펄스폭 조정 수단(44)에 의해 소정의 주파수와 펄스폭으로 설정된 레이저 광선(펄스 레이저 광선)(LB)을 발진한다. 파워 조정 수단(45)에 의해 레이저 광선(LB)의 출력이 조정된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 레이저 조사 수단(7)은, 케이싱(40)의 선단부에 고정된 조사 헤드(41) 내에, 방향 변환 미러(46)와 집광 렌즈(47)를 구비하고 있다. 레이저 발진기(42)로부터 발진되어 파워 조정 수단(45)에 의해 출력 조정된 레이저 광선(LB)은, 방향 변환 미러(46)에 의해 하측을 향해 방향 변환되고, 집광 렌즈(47)에 의해 집광된다. 이와 같이 구성된 레이저 조사 수단(7)은, 조사 헤드(41)로부터 유지 테이블(6) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 향해, Z축 방향의 광축을 따라서 레이저 광선(LB)을 조사한다.
또, 도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(1)에서는, X축 방향 구동 기구와 Y축 방향 구동 기구에 의해 유지 테이블(6)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키고, 레이저 조사 수단(7)은 이동하지 않는 구성으로 하고 있지만, 유지 테이블(6)과 레이저 조사 수단(7)이 X축 방향과 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 관계에 있으면, 도 2의 구성에는 한정되지 않는다. 예컨대, 유지 테이블(6)은 Y축 방향으로만 이동하고, 레이저 조사 수단(7)이 X축 방향으로 이동하는 구성으로 해도 좋다.
도 2로 되돌아가 레이저 가공 장치(1)의 설명을 계속한다. 케이싱(40)의 선단부에는, 레이저 조사 수단(7)과 인접하는 위치에, 유지 테이블(6) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 촬상하는 촬상 유닛(48)이 설치되어 있다. 촬상 유닛(48)은 가시광 영역의 촬상을 행하는 것이며, 촬상 유닛(48)으로 웨이퍼(W)를 촬상하여, 웨이퍼(W)에 형성된 타겟 패턴(도시되지 않음)의 화상을 검출함으로써, 타겟 패턴을 기준으로 웨이퍼(W)(웨이퍼 유닛(U))의 위치, 방향 등을 조정하는 얼라인먼트를 행할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 보호막 검출 수단(8)은, 적외선 조사부(50)와 적외선 촬상부(51)를 구비하고 있다. 적외선 조사부(50)는, 도시를 생략하는 구동 기구에 의해, 케이싱(40)에 대하여 X축 방향과 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 유지 테이블(6) 상에 유지된 웨이퍼(W)를 향해 적외선을 조사 가능하다. 적외선 촬상부(51)는, 케이싱(40)의 선단부에 레이저 조사 수단(7)과 인접하여 설치되어 있다. 적외선 촬상부(51)는 적외선의 반사광을 촬상 가능한 수광부를 갖고 있고, 유지 테이블(6)의 중심부 상측에 위치하는 상태에서, 유지 테이블(6) 상의 웨이퍼(W) 전체를 광각으로 촬상하여 적외선 화상을 취득할 수 있다. 보호막 검출 수단(8)에 의한 보호막 검출에 관해서는 후술한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 레이저 가공 장치(1)에는, 장치 각 부를 통괄 제어하는 제어 수단(60)이 설치되어 있다. 제어 수단(60)은 각종 처리를 실행하는 프로세서로 구성된다. 제어 수단(60)에는, 보호막 검출 수단(8)으로부터의 검출 결과 등이 입력된다.
이상에 설명한 레이저 가공 장치(1)와는 별도로, 본 발명 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기 위해서는, 웨이퍼(W)에 대한 플라즈마 조사를 행하는 플라즈마 조사 장치와, 웨이퍼(W)를 스트리트(ST)를 따라서 절삭 가공하여 개개의 디바이스(DV)로 분할시키는 절삭 장치를 사용한다.
플라즈마 조사 장치에 관해서는, 도 5의 (D)에 개념적으로 나타내고 있다. 도 5의 (D)에 나타내는 플라즈마 조사 장치(80)는, 내부에 밀폐 공간을 형성하는 장치 하우징(81)을 구비하고, 장치 하우징(81) 내에 상부 전극(82)과 하부 전극(83)이 상하 방향으로 대향하여 설치되어 있다. 도시되지 않은 고주파 전압 인가 수단을 이용하여, 상부 전극(82)과 하부 전극(83)의 사이에 고주파 전압을 인가할 수 있다. 또한, 상부 전극(82)은, 하부 전극(83)에 대향하는 하면측에 복수의 가스 분출구를 갖고 있고, 도시되지 않은 가스 공급 수단으로부터 공급되는 플라즈마화용 가스를 가스 분출구로부터 분출시킬 수 있다. 하부 전극(83)은, 웨이퍼(W)를 배치하여 유지하는 유지부를 갖고 있다. 상부 전극(82)의 분출구로부터 플라즈마화용 가스를 공급한 상태에서, 고주파 전압 인가 수단에 의해 상부 전극(82)과 하부 전극(83)의 사이에 고주파 전압을 인가하면, 플라즈마화용 가스가 플라즈마화하고, 플라즈마화한 활성 물질이 하부 전극(83) 상의 웨이퍼(W)에 작용한다.
절삭 장치에 관해서는, 도 5의 (E)에 개념적으로 나타내고 있다. 도 5의 (E)에 나타내는 절삭 장치(85)는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 유지부와, 유지부 상에 유지된 웨이퍼(W)에 대한 절삭 가공을 행하는 원판형의 절삭 블레이드(86)를 구비하고 있다. 절삭 블레이드(86)는, 모터(87)에 의해, 웨이퍼(W)의 판면과 평행하게 연장되는 회동축(88)을 중심으로 하여 회전 구동된다. 도시를 생략하지만, 웨이퍼(W)에 대한 절삭 블레이드(86)의 위치를 변화시키는 구동 기구가 설치되어 있고, 절삭 블레이드(86)를 회전시키면서 이동시킴으로써, 스트리트(ST)를 따라서 웨이퍼(W)를 절삭 가공할 수 있다.
계속해서, 본 실시형태에 관한 웨이퍼의 가공 방법에 관해 설명한다. 이 가공 방법은 크게 나눠, 도 5의 (A)에 도시되는 보호막 형성 공정으로부터 레이저광 조사 공정과, 도 5의 (B)에 도시되는 보호막 검출 공정과, 도 5의 (C)에 도시되는 보호막 재형성 공정과, 도 5의 (D)에 도시되는 플라즈마 조사 공정과, 도 5의 (E)에 도시되는 분할 공정을 포함한다.
도 2에 나타내는 레이저 가공 장치(1)에 있어서, 카세트(10)에 수용된 웨이퍼 유닛(U)은, 반출 반입 기구(3)의 파지부(11)에 의해 프레임(F)이 협지되어 카세트(10)로부터 인출된다. 웨이퍼 유닛(U)은 가이드부(12)에 의해 위치 결정되고 나서, 반송 기구(4)에 의해 보호막 형성 제거 수단(5)에 반송되어, 보호막 형성 공정이 행해진다.
보호막 형성 제거 수단(5)(도 3 참조)에서의 보호막 형성 공정에서는, 웨이퍼(W)의 표면을 상측으로 향하게 한 상태로, 웨이퍼 유닛(U)이 스피너 테이블(16) 상에 배치되고, 클램프(17)에 의해 프레임(F)이 고정된다. 그리고, 스피너 테이블(16)을 Z축 방향에서 하강시켜 프레임(19) 내에 수용한 상태로, 수지 공급 노즐(21)로부터 웨이퍼(W)의 표면(중앙 부근)에 액상 수지를 적하하면서, 회전 구동 기구(18)에 의해 스피너 테이블(16)을 회전시킨다. 그렇게 하면, 원심력에 의해 액상 수지가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 향해 확산되어, 웨이퍼(W)의 전체면을 피복하는 보호막(70)(도 5의 (A) 참조)이 형성된다.
보호막(70)을 형성하기 위한 액상 수지는 수용성 수지이며, 예컨대 폴리비닐알콜(PVA)이나 폴리비닐피롤리돈(PVP)이나 폴리에틸렌글리콜(PEG) 등을 이용할 수 있다. 이후의 레이저 조사 공정에서 레이저 조사 수단(7)으로부터 조사하는 레이저 광선(LB)의 흡수성을 높이기 위해, 보호막(70)을 형성하는 수용성 수지 중에, 펠라산 등의 흡수제를 가하거나, 산화티탄(TiO2) 등의 천이금속 산화물의 미립자를 분산시키거나 해도 좋다. 천이금속 산화물의 미립자는, 1∼수십 nm 정도의 크기로 하는 것이 바람직하다. 또, 보호막(70)의 재질이나 첨가물은 상기 예에 한정되는 것이 아니라, 사용하는 레이저 광선의 파장 영역 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
보호막 형성 공정(보호막 형성 제거 수단(5)에서의 웨이퍼(W) 표면에 대한 보호막(70)의 형성)이 완료하면, 반송 기구(4)에 의해 웨이퍼 유닛(U)이 유지 테이블(6)에 반송된다. 유지 테이블(6)에서는, 흡인부(25)에 의해 웨이퍼 유닛(U)이 흡인됨과 함께, 클램프(26)에 의해 프레임(F)이 고정된다. 그리고, Y축 방향 구동 기구의 모터(37)를 구동시켜 유지 테이블(6)을 Y축 방향으로 이동시켜, 웨이퍼 유닛(U)을 레이저 조사 수단(7)의 하측까지 반송한다.
계속해서, 촬상 유닛(48)을 이용하여 유지 테이블(6) 상의 웨이퍼(W)를 촬상하고, 웨이퍼(W) 상의 타겟 패턴을 참조하여, 레이저 조사 수단(7)에 대한 웨이퍼 유닛(U)의 위치, 방향 등을 조정하는 얼라인먼트가 행해진다.
레이저 조사 공정을 실행하기 전에, 보호막(70)이 웨이퍼(W)의 표면 전체에 피복되어 있는지 아닌지를 검출한다. 이 레이저 조사전의 보호막 검출 공정은, 도 2에 나타내는 보호막 검출 수단(8)을 이용하여 행해진다. 보호막 검출 수단(8)은, 적외선 조사부(50)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 적외선을 조사하고, 웨이퍼(W)의 표면으로부터의 적외선의 반사광을 적외선 촬상부(51)에 의해 수광하여 촬상한다. 적외선 조사부(50)는 X축 방향과 Y축 방향으로 이동하면서 웨이퍼(W)의 표면 전체에 적외선을 조사 가능하고, 적외선 촬상부(51)는 웨이퍼(W)의 표면 전체를 광각으로 촬상 가능하므로, 적외선 조사부(50)와 적외선 촬상부(51)를 이용하여 웨이퍼(W)의 표면 전체의 적외선 화상을 취득할 수 있다.
보호막(70)은, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 디바이스(DV)(범프(BP)를 포함)에 비교해서 적외선의 흡수율이 높다(반사율이 낮다). 그 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 보호막(70)이 피복되지 않은 부분이 있는 경우, 적외선 촬상부(51)에서 취득된 적외선 화상에는, 보호막(70)이 존재하여 적외선 반사가 적은 영역과, 보호막(70)이 피복되지 않아 적외선 반사가 많은 영역이 포함된다. 보호막 검출 수단(8)에서는, 이들 영역 사이에서의 광의 강도차(콘트라스트)에 기초하여 화상 처리를 행하여, 웨이퍼(W)의 표면 중 보호막(70)이 피복되지 않은 영역을 검출할 수 있다. 레이저 가공용의 유지 테이블(6)은, 흡인부(25)와 클램프(26)를 이용하여 웨이퍼 유닛(U)을 견고하게 유지하기 때문에, 웨이퍼 유닛(U)의 진동 등이 생기기 어려워, 보호막(70)의 상태를 높은 검출 정밀도로 검출할 수 있다.
레이저광 조사전의 검출 공정에서, 보호막(70)이 웨이퍼(W)의 표면 전체에 피복되지 않았다고 검출된 경우, 레이저광 조사 공정으로 진행하지 않고, 웨이퍼 유닛(U)을 보호막 형성 제거 수단(5)으로 되돌려, 전술한 보호막 형성 공정을 행한다.
레이저광 조사전의 검출 공정에서, 보호막(70)이 웨이퍼(W)의 표면 전체에 피복되어 있는 것이 확인되면, 레이저광 조사 공정을 실행한다. 레이저광 조사 공정에서는, X축 방향 구동 기구와 Y축 방향 구동 기구를 이용하여 웨이퍼(W)를 이동시키면서, 레이저 조사 수단(7)으로부터의 레이저광 조사를 행하여, 웨이퍼(W)의 스트리트(ST)를 따라서 레이저 어블레이션을 행한다. 예컨대, Y축 방향으로 연장되는 스트리트(ST)에 대해서는, Y축 방향 구동 기구에 의해 웨이퍼(W)를 Y축 방향으로 가공 이송하면서 레이저광 조사를 행하고, X축 방향으로 연장되는 스트리트(ST)에 대해서는, X축 방향 구동 기구에 의해 웨이퍼(W)를 X축 방향으로 가공 이송하면서 레이저광 조사를 행한다.
도 5의 (A)는, 레이저 어블레이션용의 레이저광 조사 공정을 나타낸 것이다. 레이저 조사 수단(7)으로부터 조사된 레이저 광선(LB)이, 웨이퍼(W)의 스트리트(ST)를 따라서 조사된다. 레이저 광선(LB)은, 웨이퍼(W)의 표면에 피복된 보호막(70)을 투과하여 웨이퍼(W)의 표면에 집광되어, 스트리트(ST) 상의 기능층(72)과, 그 하측의 기판(71)의 일부가 제거된다(도 5의 (B) 참조). 즉, 스트리트(ST) 상에 레이저 가공홈이 형성된다. 이 때, 기능층(72)이나 기판(71)의 제거시에 열에너지의 집중에 의해 데브리가 발생하더라도, 웨이퍼(W)의 표면에 대한 데브리의 부착이 보호막(70)에 의해 방지되어, 데브리의 부착에 의한 디바이스(DV)의 품질 저하를 방지할 수 있다. 특히, 본 실시형태의 웨이퍼(W)는, 디바이스(DV) 상에 복수의 미세한 범프(BP)가 형성되어 있고, 일단 데브리가 부착되면 데브리의 제거가 어렵기 때문에, 보호막(70)에 의한 데브리 부착 방지가 매우 유효하다.
그런데, 레이저광 조사 공정에 있어서, 레이저 광선(LB)의 조사에 의해 발생하는 플라즈마의 작용 등의 원인으로, 레이저 어블레이션의 타겟인 스트리트(ST) 이외의 영역에 있어서 보호막(70)이 파괴될 가능성이 있다. 도 5의 (B)는, 디바이스(DV)의 영역을 덮는 보호막(70)이 부분적으로 파괴된 상태를 나타내고 있고, 보호막(70)이 파괴된 부분으로부터 범프(BP)가 노출되어 있다. 또, 도 5의 (B)에서는 노출 부분으로서 범프(BP)를 예시하고 있지만, 보호막(70)의 파괴 상황에 따라서는, 범프(BP) 이외의 웨이퍼(W)의 표면 부분이 노출되는 경우도 있다.
도 5의 (A)에 나타내는 레이저광 조사 공정 후에, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같은 보호막(70)의 파괴가 생겼는지 아닌지를 검출하는 보호막 검출 공정이 실행된다. 레이저광 조사후의 보호막 검출 공정은, 앞서 설명한 레이저광 조사전의 보호막 검출 공정과 동일하게, 도 2에 나타내는 보호막 검출 수단(8)을 이용하여 행해진다. 즉, 적외선 조사부(50)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 적외선을 조사하고, 웨이퍼(W)의 표면으로부터의 적외선의 반사광을 적외선 촬상부(51)에 의해 수광하고 촬상하여, 웨이퍼(W)의 표면 전체의 적외선 화상을 취득한다. 이 적외선 화상을 화상 처리하여, 보호막(70)이 존재하여 적외선 반사가 적은 영역과, 보호막(70)이 피복되지 않아 적외선 반사가 많은 영역을 판별한다. 레이저광 조사후의 보호막 검출 공정에서는 특히, 웨이퍼(W)의 표면 중, 스트리트(ST)를 제외한 각 디바이스(DV)의 영역에 관해, 보호막(70)이 피복되지 않은 부분이 있는지 아닌지를 검출한다. 레이저광 조사전의 보호막 검출 공정과 마찬가지로, 레이저 가공용의 유지 테이블(6)에 의해 웨이퍼 유닛(U)을 견고하게 유지하여 검출 공정을 실행하기 때문에, 높은 정밀도로 보호막(70)의 상태를 검출할 수 있다.
레이저광 조사후의 보호막 검출 공정에서 취득된 보호막(70)의 피복 상태의 검출 데이터는, 제어 수단(60)(도 2)에 전송된다. 이 검출 데이터에 의해, 웨이퍼(W)의 각 디바이스(DV)의 영역이 전부 보호막(70)으로 덮여 있다(보호막(70)의 파손이 생기지 않았다)고 검출된 경우에는, 제어 수단(60)은, 후술하는 플라즈마 조사 공정을 실행시킨다. 한편, 웨이퍼(W)의 각 디바이스(DV)의 영역에, 보호막(70)이 피복되지 않은 부분이 존재한다고 검출된 경우에는, 제어 수단(60)은, 다음에 설명하는 보호막 재형성 공정을 실행시킨다.
보호막 재형성 공정에서는, 웨이퍼 유닛(U)을 유지 테이블(6)로부터 보호막 형성 제거 수단(5)에 반송한다. 보호막 형성 제거 수단(5)에서는, 급수 노즐(22)로부터 웨이퍼(W)의 표면을 향해 세정수를 공급하여, 웨이퍼(W)의 표면 상에 남은 보호막(70)을 일단 제거한다. 보호막(70)은 수용성 수지로 이루어지기 때문에, 세정수에 의해 용이하게 씻어낼 수 있다. 이 때, 앞서 레이저광 조사 공정에서 생긴 데브리도, 보호막(70)과 함께 씻어낸다. 세정수는, 프레임(19)의 바닥면의 배수구(19a)로부터 배수관(20)을 거쳐 배출된다. 세정 완료후에, 에어 노즐(23)로부터 공기를 분출시켜 웨이퍼(W) 상에 남은 물방울을 제거한다.
계속해서, 웨이퍼(W)의 표면 상에 보호막(70)을 재형성한다. 전술한 보호막 형성 공정과 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 표면 상에 수용성의 액상 수지를 적하하여 스피너 테이블(16)을 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면을 전면적으로 피복하는 보호막(70)이 재형성된다. 보호막 형성 제거 수단(5)을 이용하여 재형성한 보호막(70)은, 웨이퍼(W) 표면 중, 각 디바이스(DV)의 영역뿐만 아니라 스트리트(ST) 상의 영역도 피복한 형태가 된다.
보호막 재형성 공정에서는 또한, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 보호막(70)을 재형성한 상태의 웨이퍼 유닛(U)을, 보호막 형성 제거 수단(5)으로부터 유지 테이블(6)에 반송한다. 그리고, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 레이저 조사 수단(7)으로부터 레이저 광선(LBs)을 조사하여, 보호막(70) 중 스트리트(ST) 상에 재형성된 부분만을 레이저 어블레이션에 의해 제거한다. 이 때 조사하는 레이저 광선(LBs)은, 앞서 레이저광 조사 공정에서 조사한 레이저 광선(LB)보다 출력이 작아지도록 파워 조정 수단(45)에 의해 출력이 설정된다. 보다 자세하게는, 레이저 광선(LBs)은, 기판(71)이나 기능층(72)을 파괴하거나, 디바이스(DV) 영역을 덮는 보호막(70)의 파괴 원인이 되는 플라즈마를 생기게 하거나 하지 않고, 스트리트(ST) 내의 보호막(70)만을 제거할 수 있는 출력으로 설정되어 있다.
레이저 광선(LBs)의 조사후에, 보호막 검출 수단(8)을 이용하여 전술한 보호막 검출 공정을 다시 행하여, 웨이퍼(W)의 각 디바이스(DV)의 영역 전체를 보호막(70)이 피복하고 있는지(또한, 스트리트(ST) 상의 보호막(70)이 제거되었는지)를 검출한다. 가령 디바이스(DV)의 영역에서의 보호막(70)의 파손이 검출된 경우는, 필요에 따라서 다시 보호막 재형성 공정을 행한다. 또, 보호막 재형성 공정이 필요하다고 판정되는 보호막(70)의 파손 정도(검출의 임계치)는 임의로 설정할 수 있다.
이상의 각 공정을 거쳐, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 스트리트(ST) 부분에 있어서는 보호막(70)에 덮이지 않고 기판(71) 표면이 노출됨과 함께, 복수의 디바이스(DV) 영역의 전체가 보호막(70)으로 덮인 상태의 웨이퍼(W)를 얻을 수 있다. 또, 레이저광 조사후의 첫회의(보호막 재형성 공정을 거치지 않은) 보호막 검출 공정에서, 각 디바이스(DV) 영역에서의 보호막(70)의 파손이 없다고 검출된 경우는, 도 5의 (C)에 나타내는 피복 상태의 웨이퍼(W)가 처음으로 얻어졌다.
계속해서, 도 5의 (D)에 나타내는 플라즈마 조사 공정을 실행한다. 플라즈마 조사 공정에서는, 각 디바이스(DV) 영역이 보호막(70)에 의해 덮인 상태의 웨이퍼(W)를, 레이저 가공 장치(1)로부터 플라즈마 조사 장치(80)에 반송한다. 플라즈마 조사 장치(80)에서는, 장치 하우징(81) 내의 하부 전극(83)의 유지부 상에 웨이퍼(W)를 유지하고, 가스 공급 수단(도시되지 않음)을 작동하여 상부 전극(82)의 복수의 분출구로부터 웨이퍼(W)를 향해 플라즈마화용 가스를 분출시킨다. 이와 같이 플라즈마화용 가스를 공급한 상태로, 고주파 전압 인가 수단(도시되지 않음)으로부터 상부 전극(82)과 하부 전극(83)의 사이에 고주파 전압을 인가한다. 그렇게 하면, 플라즈마화용 가스가 플라즈마화하여 상부 전극(82)과 하부 전극(83) 사이의 공간에 플라즈마가 발생한다. 플라즈마에 의해 생기는 활성 물질이, 웨이퍼(W) 중 노출되어 있는 스트리트(ST)의 개소에 작용하여 스트리트(ST)의 내부가 개질(엣징)되어, 앞서 레이저광 조사에 의한 손상을 제거한다. 이 때, 보호막(70)이 각 디바이스(DV)를 피복하고 있기 때문에, 플라즈마 조사에 의한 디바이스(DV)에 대한 손상을 억제할 수 있다.
플라즈마 조사 공정이 완료하면, 웨이퍼(W) 상의 보호막(70)을 제거한다. 보호막(70)의 제거는, 보호막 형성 제거 수단(5)의 스피너 테이블(16)에 웨이퍼(W)(웨이퍼 유닛(U))를 반송하여, 급수 노즐(22)로부터 웨이퍼(W)의 표면을 향해 세정수를 공급하여 행할 수 있다. 혹은, 보호막 형성 제거 수단(5) 이외의 세정 수단을 이용하여 보호막(70)을 제거해도 좋다.
보호막(70)의 제거후에, 도 5의 (E)에 나타내는 분할 공정을 실행한다. 분할 공정은 웨이퍼(W)를 절삭 장치(85)에 반송하여 행해진다. 절삭 장치(85)에서는, 웨이퍼(W)를 유지부 상에 흡착 유지시키고, 절삭 블레이드(86)를 스트리트(ST)에 위치 맞춤한다. 그리고, 모터(87)에 의해 절삭 블레이드(86)를 회전시키면서, 절삭 블레이드(86)와 웨이퍼(W)를 각 스트리트(ST)의 형성 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써 기판(71)을 절삭하여, 웨이퍼(W)로부터 복수의 디바이스(DV)로 분할시킨다.
스트리트(ST) 상의 기능층(72)이, 도 5의 (A)에 나타내는 레이저 어블레이션(레이저광 조사 공정)에 의해 이미 제거되었기 때문에, 분할 공정에서의 절삭 가공시에, 기능층(72)의 막박리가 생기기 어렵다. 또한, 도 5의 (D)에 나타내는 플라즈마 조사 공정에 의해, 웨이퍼(W)의 각 스트리트(ST)의 내부(레이저 가공홈의 내면)가 플라즈마 엣징에 의해 개질되어 있기 때문에, 분할 공정에서의 절삭 가공시에, 각 스트리트(ST)의 측면 부분의 크랙(사이드월 크랙)의 발생을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 의하면, 웨이퍼(W)의 스트리트(ST)를 따라서 레이저광을 조사하여 레이저 어블레이션을 행한 후에, 웨이퍼(W) 상의 보호막(70)의 피복 상태를 검출하여, 디바이스(DV)의 형성 영역에 보호막(70)이 피복되지 않은 부분이 있는 경우에는, 디바이스(DV)의 형성 영역에 보호막(70)을 재형성한다. 그 때문에, 스트리트(ST)의 내면을 개질하기 위한 플라즈마 조사 공정에서, 디바이스(DV)의 형성 영역을 보호막(70)에 의해 확실하게 보호할 수 있다. 또한, 플라즈마 조사 공정에 이어서 행해지는 웨이퍼(W)의 분할 공정에 있어서, 기능층(72)의 막박리를 방지함과 함께, 스트리트(ST)에서의 사이드월 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양하게 변경하고 실시하는 것이 가능하다. 상기 실시형태에 있어서, 첨부 도면에 도시되어 있는 크기나 형상 등에 관해서는, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 적절하게 변경하는 것이 가능하다.
예컨대, 보호막 재형성 공정에서는, 상기 실시형태와 같이 스트리트(ST)를 포함하는 웨이퍼(W)의 표면 전체에 보호막(70)을 형성하는 대신에, 디바이스(DV)의 영역에서 보호막(70)이 존재하지 않는(파괴되어 있는) 개소만을 대상으로 하여, 스폿적으로 보호막(70)을 재형성해도 좋다. 구체적으로는, 보호막 검출 수단(8)에 의해 취득된 웨이퍼(W)의 적외선 화상의 화상 정보로부터, 디바이스(DV) 상에서 보호막(70)이 존재하지 않는 비피복부의 위치를 인식하고, 그 위치 정보를, 제어 수단(60)(도 2) 등에 구비한 기억부에 기억시킨다. 그리고, 잉크젯 방식과 같이 미세 영역에 선택적으로 수용성 수지를 공급 가능한 보호막 재형성 수단을 이용하여, 기억부에 기억된 위치 정보에 기초하여, 디바이스(DV) 상의 비피복부에만 수용성 수지를 공급하여 보호막을 재형성시킨다. 이 보호막 재형성 방법에 의하면, 도 5의 (C)에 나타내는 레이저 광선(LBs)의 재조사(스트리트(ST) 상의 보호막(70)을 제거하기 위한 레이저 조사)를 생략할 수 있다.
상기 실시형태의 보호막 검출 수단(8)은, 적외선 화상을 취득하여 보호막(70)의 피복 상태를 검출하는 것이지만, 보호막 검출을 위한 수단은 그 이외의 것이어도 좋다. 일례로서, 웨이퍼의 표면에 대하여 적외선 이외의 파장의 여기광을 조사하여, 보호막으로부터의 형광을 검출함으로써 보호막의 유무를 검출해도 좋다. 레이저 어블레이션에서 이용하는 가공용 레이저의 파장이 자외선 영역인 경우는, 자외선 파장의 여기광을 이용할 수 있다.
보호막 검출 수단의 또 다른 형태로서, 웨이퍼의 표면에 수증기를 분사하고, 광의 산란 상황에 기초하여, 보호막의 피복 영역과 비피복 영역을 검출하는 것도 가능하다. 수용성 수지로 이루어진 보호막은 친수성이 있기 때문에, 수증기가 부착된 경우에 물방울로서 남지 않는다. 한편, 보호막이 존재하지 않는 비피복 영역에는 물방울에 의한 요철이 형성된다. 그렇게 되면, 물방울의 요철에 의한 광의 산란이 생긴 개소(비피복 영역)와 광의 산란이 생기지 않은 개소(피복 영역)에서 광의 강도차가 생기기 때문에, 웨이퍼 표면을 촬상하여 화상 정보를 얻는 것에 의해 보호막의 유무를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태나 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 좋다.
또한, 본 발명의 실시형태는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경, 치환, 변형되어도 좋다. 나아가, 기술의 진보 또는 파생된 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있다면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 좋다. 따라서, 특허청구범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 레이저광 조사 공정에서 스트리트 이외의 영역에 보호막의 비피복 부분이 생긴 경우에도, 웨이퍼 표면의 디바이스 영역이 보호막으로 덮인 상태로 플라즈마 조사가 가능하여, 디바이스의 손상을 억제할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 특히, 기판의 표면에 구획 형성된 스트리트를 따라서 복수의 디바이스를 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 유용하다.
1 : 레이저 가공 장치 3 : 반출 반입 기구
4 : 반송 기구 5 : 보호막 형성 제거 수단
6 : 유지 테이블 7 : 레이저 조사 수단
8 : 보호막 검출 수단 16 : 스피너 테이블
21 : 수지 공급 노즐 22 : 급수 노즐
23 : 에어 노즐 27 : 베이스
33 : 제1 스테이지 38 : 제2 스테이지
40 : 케이싱 41 : 조사 헤드
42 : 레이저 발진기 45 : 파워 조정 수단
47 : 집광 렌즈 48 : 촬상 유닛
50 : 적외선 조사부 51 : 적외선 촬상부
60 : 제어 수단 70 : 보호막
71 : 기판 72 : 기능층
80 : 플라즈마 조사 장치 81 : 장치 하우징
82 : 상부 전극 83 : 하부 전극
85 : 절삭 장치 86 : 절삭 블레이드
87 : 모터 BP : 범프
DV : 디바이스 LB, LBs : 레이저 광선
ST : 스트리트 U : 웨이퍼 유닛
W : 웨이퍼

Claims (2)

  1. 기판의 표면에 적층된 기능층에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼를, 상기 스트리트를 따라서 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    상기 웨이퍼의 표면에 수용성 수지를 공급하여 상기 웨이퍼 표면 전체를 피복하는 보호막을 형성하는 보호막 형성 공정과,
    상기 스트리트를 따라서 상기 보호막을 통해 레이저광을 조사하여 상기 기능층을 제거하고, 상기 기판을 노출시키는 레이저광 조사 공정과,
    상기 레이저광 조사 공정을 실시한 후에, 상기 웨이퍼 상의 복수의 디바이스가 형성된 영역에 상기 보호막이 피복되어 있는지의 여부를 검출하는 보호막 검출 공정과,
    상기 보호막 검출 공정에 있어서 검출한 결과, 상기 복수의 디바이스가 형성된 영역에 상기 보호막이 피복되지 않은 부분이 있는 경우에는, 상기 복수의 디바이스가 형성된 영역 각각을 덮도록 보호막을 다시 형성하는 보호막 재형성 공정과,
    상기 보호막 재형성 공정후에 상기 웨이퍼에 플라즈마 조사하는 플라즈마 조사 공정과,
    상기 플라즈마 조사 공정 후에, 상기 스트리트를 따라서 웨이퍼를 절삭하여 상기 웨이퍼를 개개의 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호막 재형성 공정은, 상기 보호막 검출 공정후의 웨이퍼 표면으로부터 상기 보호막을 제거하고, 상기 웨이퍼 표면에 수용성 수지를 공급한 후에, 상기 레이저광 조사 공정에서 조사한 레이저보다 출력이 작고, 상기 스트리트 내의 보호막만을 제거 가능한 레이저광을 상기 스트리트를 따라서 조사하여, 상기 스트리트 부분의 기판을 노출시키는 웨이퍼의 가공 방법.
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