TW201828341A - 雷射加工裝置 - Google Patents

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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]本發明提供一種可在工件的整體的分割預定線適當形成貫穿槽之雷射加工裝置。[解決手段]雷射加工裝置1包括：卡盤台10，以保持面11-1保持封裝晶圓201；雷射加工單元20，對封裝晶圓201照射雷射光線以在分割預定線202形成貫穿槽；X軸移動單元30，使卡盤台10在X軸方向上移動；及檢查單元60。卡盤台10包括：形成保持面11-1之保持構件、及發光體。檢查單元60包括：線感測器61，在Y軸方向上延伸；及控制單元62，藉線感測器61透過貫穿槽對來自發光體的光進行受光，以判定加工結果。線感測器將被保持在卡盤台狀態之封裝晶圓201的全面進行攝像。

Description

雷射加工裝置
本發明係關於雷射加工裝置。
將半導體晶圓分割成一片一片的元件晶片之加工方法，已知有藉由切割刀片之切割加工或藉由照射脈衝雷射光線之雷射燒蝕（Laser Ablation）加工。一般而言，各片被分割之元件晶片被固定在主基板，以導線等配線，並用封膜樹脂封裝。然而，元件晶片因側面的細微裂痕等，經長時間操作會有裂痕擴張而損壞之虞。為了要抑制元件晶片受損，已開發出用封膜樹脂覆蓋元件晶片的側面，而不受外在環境因素影響元件晶片之封裝方法（例如，參考日本專利文獻1）。
日本專利文獻1中刊載的封裝方法，首先從晶圓表面上沿著分割預定線（通道）形成槽，將槽和晶圓表面充填封膜樹脂。之後，日本專利文獻1中刊載的封裝方法是將晶圓從背面薄化直到槽的封膜樹脂露出為止，以分割晶圓的元件。日本專利文獻1中刊載的封裝方法，最後從晶圓的表面分割槽內的封膜樹脂分割成一片一片的元件晶片。前述的封裝方法，為了要分割成元件晶片，已開發出並非藉由切割加工而是用照射脈衝雷射光線之雷射燒蝕加工。用雷射燒蝕加工具優異性，因為可將元件晶片彼此間的分割用的切割預留材設計為非常狹窄，且可極細地設計分割預定線，可增加每一片晶圓的元件晶片片數。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-100709號公報
[發明所欲解決的課題] 照射脈衝雷射光線之雷射燒蝕加工係一種為了要在封膜樹脂形成非常窄的貫穿槽，掃描多次脈衝雷射光線，逐漸加深狹窄槽之加工方法。照射脈衝雷射光線之雷射燒蝕加工，為了要縮短加工時間而以脈衝雷射光線的最少掃描次數進行加工，因而若有封膜樹脂突然變厚的部位等，則僅該部位封膜樹脂未完全除盡，無法適當形成貫穿槽而變成盲孔狀態。因而，習知的加工方法，作業員要一片一片確認雷射燒蝕加工後的晶圓，將貫穿槽變成盲孔狀態的區域作為不良晶片廢棄。如此，習知的加工方法，無法既抑制加工時間長時間化，亦無法在工件的全部分割預定線適當形成貫穿槽。
本發明鑒於以上的問題點，其目的為提供一種雷射加工裝置，可在工件的全部的分割預定線適當形成貫穿槽。
[解決課題的技術手段] 為了要解決上述的課題並達成目的，本發明的雷射加工裝置包括：卡盤台，係以保持面保持工件；雷射加工單元，係將對該工件具有吸收性的波長之雷射光線，照射被保持在該卡盤台之工件，以在分割預定線形成貫穿槽；加工進給單元，係使該卡盤台在與該保持面平行的加工進給方向上移動；以及檢查單元，係檢查被保持在該卡盤台之工件的該貫穿槽；該卡盤台包括：形成該保持面之透明或半透明的保持構件；以及發光體，對與該保持構件的該保持面相反的面側透過該保持構件照明工件；該檢查單元包括：線感測器，沿著該保持面的面方向在與該加工進給方向正交的方向上延伸，並面對該保持面而對來自該發光體的光進行受光；以及判定部，藉該線感測器透過該貫穿槽對來自該發光體的光進行受光，以判定加工結果；該線感測器係將形成有該貫穿槽並被保持在該卡盤台狀態之該工件的全面進行攝像。
該判定部也可以在判定該貫穿槽的加工結果為不良時，對被判定為不良的區域之工件照射該雷射光線以進行加工。
[發明功效] 因此，本發明的雷射加工裝置，可達成在工件的全部的分割預定線適當形成貫穿槽的效果。
以下參考圖式詳細說明用以實施本發明的方式（實施方式）。本發明並不受限於以下的實施方式所記載的內容。以下實施方式記載的構成要件包括本領域技術人員可輕易聯想到的以及實質上相同的構成要件。再者，以下記載的構成可適當地組合。另外，在不脫離本發明主旨的範圍內構成上，可施行各種省略、更換或變形。
[實施方式1] 以下說明實施方式1的雷射加工裝置。圖1為顯示實施方式1中雷射加工裝置的概略構成例之立體圖。圖2（a）為實施方式1中構成雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的晶圓之立體圖；圖2（b）圖為圖2（a）所示之晶圓的元件之立體圖。圖3為實施方式1中雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的重要部位之剖面圖。圖4顯示圖2所示之封裝晶圓被分割獲得的封裝元件晶片之立體圖。
實施方式1中，圖1所示之雷射加工裝置1是一種將圖3所示之封裝晶圓201（即工件）的分割預定線202施予雷射燒蝕加工，以分割成圖4所示的封裝元件晶片203之裝置。實施方式1中的封裝晶圓201（即雷射加工裝置1的加工對象）由圖2所示的晶圓204構成。實施方式1中，圖2（a）所示的晶圓204為以矽、藍寶石、砷化鎵等作為基板205之圓盤狀的半導體晶圓或光元件晶圓。晶圓204係如圖2（a）所示，在表面209包括：元件區域207，在交叉（實施方式1中為正交）的多條分割預定線202所劃分之多個區域分別形成有元件206；以及外周剩餘區域208，圍繞元件區域207。如圖2（b）所示，元件206的表面形成有多個突起電極也就是凸塊210。
晶圓204係如圖3所示，元件區域207的表面209和槽211被封膜樹脂212覆蓋而構成為封裝晶圓201，槽211為沿著分割預定線202形成在分割預定線202之加工區域。即封裝晶圓201在設置於基板205之表面209的元件206上和元件206間的槽211充填封膜樹脂212。封裝晶圓201中，形成在分割預定線202的槽211被分割，分割成圖4所示的封裝元件晶片203。封裝元件晶片203，設置在基板205之表面209上的元件206上及側面213的全面被封膜樹脂212包覆，凸塊210從封膜樹脂212突出而露出凸塊210。
此外，實施方式1中，封裝晶圓201的槽211寬度比分割預定線202寬度窄，例如為20μm。實施方式1中，封裝晶圓201的厚度（成品厚度）比分割成元件之半導體晶圓厚，例如為300μm。實施方式1中，封裝元件晶片203的平面形狀，比用切割刀片從半導體晶圓分割出來的元件大，例如形成為一邊3mm的四邊形。
其次，參考圖式說明將圖2所示的晶圓204形成為圖3所示的封裝晶圓201之封裝晶圓201的製造方法。圖5為顯示圖1中雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的製造方法的流程之流程圖。圖6（a）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟中晶圓的重要部位之剖面圖；圖6（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟後晶圓重要部位之剖面圖；圖6（c）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟後晶圓之立體圖。圖7為圖5所示之封裝晶圓製造方法的封膜樹脂層形成步驟後封裝晶圓之立體圖。圖8為圖5所示之封裝晶圓製造方法的封膜樹脂層形成步驟後封裝晶圓的重要部位之剖面圖。圖9（a）為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的薄化步驟之側面圖；圖9（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的薄化步驟後封裝晶圓之剖面圖。圖10為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的貼換步驟之立體圖。圖11（a）為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的外周去除步驟之立體圖；圖11（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的外周去除步驟後封裝晶圓之立體圖。
如圖5所示，實施方式1之封裝晶圓201的製造方法（以下，簡稱製造方法）包括槽形成步驟ST10、封膜樹脂層形成步驟ST20、薄化步驟ST30、貼換步驟ST40及外周去除步驟ST50。
槽形成步驟ST10為在晶圓204的各分割預定線202從表面209形成槽211之步驟。於槽形成步驟ST10，在各分割預定線202形成沿著各分割預定線202的長邊方向之槽211。槽形成步驟ST10所形成之槽211的深度為封裝晶圓201的成品厚度以上。實施方式1中，槽形成步驟ST10係在切割裝置110之卡盤台（chuck table）的保持面上吸附保持晶圓204之表面209的背側之背面214，如圖6（a）所示，用切割裝置110之切割手段112的切割刀片113，並如圖6（b）所示，在晶圓204之表面209形成槽211。
於槽形成步驟ST10，藉由X軸移動手段（未圖示）使卡盤台在與水平方向平行的X軸方向上移動，藉由Y軸移動手段使切割手段112的切割刀片113在與水平方向平行且與X軸方向正交的Y軸方向上移動，並藉由Z軸移動手段使切割手段112的切割刀片113在與垂直方向平行的Z軸方向上移動，如圖6（c）所示，在晶圓204的各分割預定線202之表面209形成槽211。此外，本發明則是槽形成步驟ST10亦可經由用雷射光線以雷射燒蝕加工形成槽211。
如圖7及圖8所示，封膜樹脂層形成步驟ST20為用封膜樹脂212覆蓋晶圓204的元件區域207之表面209及槽211之步驟。實施方式1中，於封膜樹脂層形成步驟ST20，在樹脂包覆裝置（未圖示）的保持工作台上保持晶圓204之背面214，以模板覆蓋晶圓204的表面209，在模板中充填封膜樹脂212，用封膜樹脂212覆蓋表面209全面及槽211。實施方式1中，使用熱硬化樹脂作為封膜樹脂212。封膜樹脂層形成步驟ST20係將覆蓋晶圓204之表面209全面及槽211之封膜樹脂212加熱硬化。另外，實施方式1雖在用封膜樹脂212覆蓋表面209全面及槽211之際露出凸塊210，但本發明亦能以對已硬化的封膜樹脂212施予研磨加工而使凸塊210確實露出的方式構成。
薄化步驟ST30為將晶圓204用封膜樹脂212覆蓋而構成之封裝晶圓201的基板205薄化到成品厚度為止之步驟。於薄化步驟ST30，如圖9（a）所示在封裝晶圓201的封膜樹脂212側黏貼保護構件215後，將保護構件215吸附保持在研削裝置120之卡盤台121的保持面121-1，使研削磨粒122抵接於封裝晶圓201的背面214，卡盤台121和研削磨粒122圍繞軸心旋轉，對封裝晶圓201的背面214施予研磨加工。於薄化步驟ST30，如圖9（b）所示，將封裝晶圓201薄化到槽211中充填的封膜樹脂212露出為止。
貼換步驟ST40為從封裝晶圓201撕除保護構件215並且黏貼切割膠帶217之步驟。於貼換步驟ST40，如圖10所示，切割膠帶217外周黏貼有環狀框架216，於切割膠帶217黏貼封裝晶圓201的背面214，從表面209撕除保護構件215。
外周去除步驟ST50為沿著封裝晶圓201的外周緣去除封膜樹脂212，使已充填封膜樹脂212之槽211露出外周剩餘區域208之步驟。實施方式1中，於外周去除步驟ST50，在封裝晶圓201之外周剩餘區域208的外周緣全周去除封膜樹脂212。實施方式1中，於外周去除步驟ST50，與槽形成步驟ST10同樣，如圖11（a）所示在切割裝置110之卡盤台111的保持面吸附保持封裝晶圓201的背面214，一面藉由旋轉驅動源114使卡盤台111圍繞與Z軸方向平行的軸心旋轉，一面使切割刀片115切入外周剩餘區域208在外周緣上的封膜樹脂212直到深達基板205為止，以使外周剩餘區域208在外周緣上充填有封膜樹脂212之槽211露出。於外周去除步驟ST50，如圖11（b）所示，去除封裝晶圓201的外周剩餘區域208在外周緣的封膜樹脂212。此外，圖10、圖11（a）及圖11（b）中省略凸塊210。
其次，參考圖式說明實施方式1之雷射加工裝置1的構成。圖12為顯示圖1所示之雷射加工裝置中卡盤台的構造之圖。圖13為顯示圖1所示之雷射加工裝置中檢查單元的線感測器之圖。圖14為顯示圖1的雷射加工裝置中檢查單元的控制單元生成之攝像圖的一部分之圖。
雷射加工裝置1為對封裝晶圓201之槽211內的封膜樹脂212照射雷射光線218（圖3所示），以對封裝晶圓201施予雷射燒蝕加工，將封裝晶圓201分割成封裝元件晶片203之裝置。如圖1所示，雷射加工裝置1包括以保持面11-1保持封裝晶圓201之卡盤台10、雷射加工單元20、作為加工進給單元的X軸移動手段（X軸移動單元）30、Y軸移動手段（Y軸移動單元）40、攝像單元50及檢查單元60。
X軸移動手段30藉使卡盤台10在與裝置本體2的水平方向平行的加工進給方向也就是X軸方向上移動，而使卡盤台10及雷射加工單元20在X軸方向上相對移動。Y軸移動手段40藉使卡盤台10在與水平方向平行且與X軸方向正交的Y軸方向上移動，而使卡盤台10及雷射加工單元20在Y軸方向上相對移動。
X軸移動手段30和Y軸移動手段40包括：圍繞軸心自由旋轉地設置之習知的滾珠螺桿31和41、使滾珠螺桿31和41圍繞軸心旋轉之習知的脈衝馬達32和42及使卡盤台10在X軸方向上或Y軸方向上自由移動地支撐之習知的導軌33和43。另外，X軸移動手段30包括用以檢測出卡盤台10在X軸方向上的位置之X軸方向位置檢測手段（未圖示），Y軸移動手段40包括用以檢測出卡盤台10在Y軸方向上的位置之Y軸方向位置檢測手段（未圖示）。X軸方向位置檢測手段和Y軸方向位置檢測手段可由與X軸方向或Y軸方向平行的線性尺標及讀取頭構成。X軸方向位置檢測手段和Y軸方向位置檢測手段將卡盤台10在X軸方向上或Y軸方向上的位置輸出至控制單元62。另外，雷射加工裝置1包括旋轉驅動源16，旋轉驅動源16使卡盤台10圍繞與正交於X軸方向和Y軸方向雙方的Z軸方向平行之中心軸線旋轉。旋轉驅動源16被配置在藉由X軸移動手段30在X軸方向上移動之移動台15上
雷射加工單元20是從上方朝向被保持在卡盤台10的保持面11-1之封裝晶圓201的表面209照射雷射光線218，將封裝晶圓201施予雷射燒蝕加工，並在充填於分割預定線202的槽211之封膜樹脂212形成貫穿槽219之設備。雷射光線218是一種相對於被充填在封裝晶圓201的槽211內之封膜樹脂212具有吸收性之波長（例如355nm）且雷射功率為一定之脈衝狀的雷射光線。雷射加工單元20安裝於與從裝置本體2豎立設置的壁部3相連結之支撐柱4的前端。雷射光線218的波長，亦可使用其他如532nm等，可使用封膜樹脂212會吸收之200nm~1200nm的波長。
雷射加工單元20包括：將照射到封裝晶圓201的表面之雷射光線218聚光之聚光透鏡（未圖示）、使雷射光線218的聚光點在Z軸方向上移動之驅動機構（未圖示）及將雷射光線218振盪之雷射光線振盪單元（未圖示）。雷射光線振盪單元係將波長355nm的雷射光線218以被設定的反覆頻率振盪。實施例1中，雷射加工單元20朝向封裝晶圓201的表面209照射之雷射光線218的光軸與Z軸方向平行。
雷射加工單元20一面藉由X軸移動手段30和Y軸移動手段40與被保持在卡盤台10之封裝晶圓201相對移動，一面對各分割預定線202的槽211內之封膜樹脂212照射雷射光線218，在槽211內的封膜樹脂212形成沿著各分割預定線202之貫穿槽219（圖17所示）。雷射加工單元20在沿著X軸方向與封裝晶圓201相對移動的多次之間，對各分割預定線202的槽211內之封膜樹脂212照射雷射光線218。
攝像單元50係將被保持在卡盤台10之封裝晶圓201進行攝像之單元。攝像單元50被配置在與雷射加工單元20在X軸方向上並排的位置。實施方式1中攝像單元50安裝在支撐柱4的前端。攝像單元50由CCD照相機構成，對被保持在卡盤台10之封裝晶圓201進行攝像。
另外，雷射加工裝置1包括：卡匣71，係收容多片藉由切割膠帶217被支撐於環狀框架216之封裝晶圓；及卡匣升降機70，係裝載卡匣71且使卡匣71在Z軸方向上移動。雷射加工裝置1包括：搬入搬出手段（未圖示），係從卡匣71取出雷射燒蝕加工前的封裝晶圓201並將雷射燒蝕加工後的封裝晶圓201收容於卡匣71；以及一對軌道72，係暫放從卡匣71取出之雷射燒蝕加工前的封裝晶圓201和雷射燒蝕加工後收容於卡匣71前的封裝晶圓201。雷射加工裝置1包括：清洗單元90，係清洗雷射燒蝕加工後的封裝晶圓201；以及搬送單元80，係在一對軌道72與卡盤台10與清洗單元90之間搬送封裝晶圓201。
如圖12所示，卡盤台10包括：形成保持面11-1之透明或半透明的保持構件11、圍繞保持構件11而形成之環狀框架部12、以及被設置在與保持構件11的保持面11-1相反側的面側之發光體13。保持構件11形成為厚度2mm~5mm的圓盤狀，例如由石英構成。保持構件11的功能為其上面作為保持封裝晶圓201的保持面11-1。
環狀框架部12由圍繞保持構件11的外周而支撐之外周部及豎立設置外周部之基座部形成。環狀框架部12，如圖12所示，其表面209與保持面11-1以相同平面配置。環狀框架部12安裝在旋轉驅動源16。另外，環狀框架部12設有吸附路徑12-1，開口於保持構件11的外緣且與真空吸引源（未圖示）連接。
發光體13安裝在環狀框架部12的基座部且與保持構件11的下面對向配置，並透過保持構件11照明封裝晶圓201。發光體13由多個LED（Light Emitting Diode；發光二極體）13-1構成。各LED13-1連接到電源電路（未圖示）。電力從電源電路供應給各LED13-1後，則發光體13發光，光從保持構件11的下面側朝向上面側照射。
由於環狀框架部12安裝在旋轉驅動源16，卡盤台10如下設置：藉由X軸移動手段30在X軸方向上自由移動、藉由Y軸移動手段40在Y軸方向上自由移動、且藉由旋轉驅動源16圍繞軸心自由旋轉。另外，卡盤台10係將被保持在環狀框架216之封裝晶圓201透過切割膠帶217載置在保持面11-1，藉由真空吸引源吸附，以吸附保持封裝晶圓201。另外，在卡盤台10的外周，設置夾持環狀框架216之夾持部14。
檢查單元60檢查被保持在卡盤台10之封裝晶圓201的貫穿槽219。檢查單元60包括線感測器61及判定部也就是控制單元62。線感測器61係沿著保持面11-1的面方向也就是與保持面11-1平行的方向，在X軸方向或Y軸方向也就是與加工進給方向正交的方向上延伸。實施方式1中，線感測器61如圖13所示，與Y軸方向平行延伸。線感測器61配置在藉由X軸移動手段30之卡盤台10的移動路徑上。實施方式1中，線感測器61係長邊方向的兩端藉由從裝置本體2豎立設置之立設柱5支撐，並被配置在藉由X軸移動手段30在靠近一對軌道72的位置與靠近雷射加工單元20的位置之間移動之卡盤台10的上方。
線感測器60包括多個攝像元件61-1，攝像元件61-1係與在靠近一對軌道72的位置與靠近雷射加工單元20的位置之間藉由X軸移動手段30移動之卡盤台10的保持面11-1面對，將來自發光體13的光攝像。攝像元件61-1並排在Y軸方向上。線感測器61的多個攝像元件61-1在Y軸方向上的全長TL比封裝晶圓201的外徑R大。線感測器61被配置在藉由多個攝像元件61-1可攝像被保持在卡盤台10之封裝晶圓201的表面之位置。線感測器61將各攝像元件61-1攝像之圖像輸出到控制單元62。
控制單元62分別控制雷射加工裝置1的上述構成要件，以使雷射加工裝置1實施對封裝晶圓201的加工動作。此外，控制單元62為電腦。控制單元62與顯示裝置（未圖示）及輸入裝置（未圖示）連接，顯示裝置由顯示加工動作的狀態或圖像等的液晶顯示裝置等構成，輸入裝置是操作員登錄加工內容資訊等之際使用。輸入裝置由設置有顯示裝置之觸控面板和鍵盤等的外部輸入裝置中的至少其中一種構成。
控制單元62在封裝晶圓201的雷射燒蝕加工前執行對準（Alignment），以檢測出封裝晶圓201的雷射光線218應照射位置。控制單元62在執行對準之際，使攝像單元50對封裝晶圓201之外周剩餘區域208的外周緣所露出之各個槽211進行攝像，根據攝像得到的圖像及X軸方向位置檢測手段和Y軸方向位置檢測手段的檢測結果，檢測出形成在各分割預定線202之槽211的應照射雷射光線218的位置。
另外，在雷射燒蝕加工後，控制單元62亦藉由線感測器61透過貫穿槽219對來自發光體13的光進行受光，以判定貫穿槽219的加工結果。控制單元62在雷射燒蝕加工後，以使卡盤台10之發光體13的全部LED13-1點亮的狀態下，使卡盤台10從雷射加工單元20的下方朝向一對軌道72移動，以使卡盤台10通過線感測器61的下方。控制單元62使線感測器61對形成有貫穿槽219且被保持在卡盤台10狀態之封裝晶圓201的表面全面進行攝像。控制單元62根據X軸方向位置檢測手段的檢測結果，從線感測器61之各攝像元件61-1的檢測結果生成攝像圖220並局部顯示在顯示封裝晶圓201的表面之圖14中。攝像圖220為顯示封裝晶圓201的整個表面或半圓以上面積的圖像。即線感測器61可對半圓以上攝像，使卡盤台10旋轉180度後，對尚未攝像的剩餘區域攝像。藉此雷射加工裝置1可增加線感測器61設置位置的自由度。
控制單元62從執行對準而檢測出之雷射光線218的應照射位置等，檢測出攝像圖220之雷射光線218的應照射位置221（圖14所示）。控制單元62判定雷射光線218的應照射位置221之貫穿槽219的加工結果良否。
針對判定加工結果的良好與否，控制單元62將通過雷射光線218的應照射位置221上之貫穿槽219而受光之來自發光體13的光之光量為既定光量以上之區域221-1（圖14中以白色背景表示）的加工結果判定為良好。控制單元62將通過雷射光線218的應照射位置221上之貫穿槽219而受光之來自發光體13的光之光量少於既定光量之區域221-2（圖14中以細密的平行斜線表示）的加工結果判定為不良。即區域221-1為貫穿槽219的加工結果判定為良好之區域，區域221-2為貫穿槽219的加工結果判定為不良之區域。此外，既定的光量表示當貫穿槽219形成之際，線感測器61的各攝像元件61-1可受光的光量。另外，圖14中以粗疏的平行斜線表示雷射光線218的應照射位置221以外。
其次，根據圖式說明用雷射加工裝置1的雷射加工方法。圖15為顯示使用實施方式1的雷射加工裝置之雷射加工方法的流程之流程圖。圖16為顯示圖15所示之雷射加工方法的加工步驟之圖。圖17為顯示圖15所示之雷射加工方法的加工步驟所形成之貫穿槽的一例之剖面圖。圖18為顯示圖17所示的貫穿槽的加工結果被判定為不良的區域之剖面圖。
用雷射加工裝置1的雷射加工方法（以下簡稱加工方法）是一種雷射光線218對被充填在封裝晶圓201的槽221內之封膜樹脂212照射，分割被充填在槽211內之封膜樹脂212，以製造封裝元件晶片203之製造方法。如圖15所示，加工方法至少包括保持步驟ST1、加工步驟ST2及判定步驟ST4。
加工方法係首先操作員將加工內容資訊登錄到雷射加工裝置1的控制單元100，操作員將已被環狀框架216支撐之封裝晶圓201收容到卡匣71內，將卡匣71載置到雷射加工裝置1的卡匣升降機70。加工方法係在操作員指示開始加工動作時，雷射加工裝置1開始加工動作。
加工方法係首先實施保持步驟ST1。保持步驟ST1為將封裝晶圓201保持在保持構件11的保持面11-1之步驟。於保持步驟ST1，控制單元62藉由搬入搬出手段從卡匣71取出一片雷射燒蝕加工前的封裝晶圓201，將其載置在一對軌道72上。控制單元62藉由搬送單元80使一對軌道72上的封裝晶圓201載置在卡盤台10之保持構件11的保持面11-1，並將封裝晶圓201吸附保持在卡盤台10之保持構件11的保持面11-1。控制單元62前進到加工步驟ST2。
於加工步驟ST2，控制單元62藉由X軸移動手段30和Y軸移動手段40，將卡盤台10朝向雷射加工單元20的下方移動，使被保持在卡盤台10之封裝晶圓201定位於攝像單元50的下方。於加工步驟ST2，控制單元62藉由攝像單元50攝像封裝晶圓201的外周剩餘區域208所露出之形成在各分割預定線202之槽211，並執行各分割預定線202的對準。
然後控制單元62根據加工內容資訊，藉由X軸移動手段30和Y軸移動手段40，使雷射加工單元20對向於封裝晶圓201之最先照射雷射光線218之分割預定線202的一端，藉由旋轉驅動源16將最先照射雷射光線218之分割預定線202翻轉成與X軸方向平行。如圖16所示，控制單元62藉由X軸移動手段30使卡盤台10逐漸沿著X軸方向移動預設次數，從雷射加工單元22照射雷射光線218。雷射加工裝置1可藉由照射雷射光線218在分割預定線202形成分割槽，藉由照射多次，可以形成更深的分割槽。
控制單元62對最先照射雷射光線218之分割預定線202照射預設次雷射光線218，然後判定是否已在保持在卡盤台10之封裝晶圓201的全部的分割預定線202形成貫穿到封裝晶圓201的背面為止的貫穿槽219（步驟ST3）。控制單元62判定為尚未在保持在卡盤台10之封裝晶圓201的全部的分割預定線202形成貫穿到封裝晶圓201的背面為止的貫穿槽219（步驟ST3：否），則回到加工步驟ST2，重覆加工步驟ST2，對被充填到下一個分割預定線202的槽211之封膜樹脂212照射雷射光線218。
控制單元62判定為已在保持在卡盤台10之封裝晶圓201的全部的分割預定線202形成貫穿到封裝晶圓201的背面為止的貫穿槽219（步驟ST3：是），則前進到判定步驟ST4。判定步驟ST4為使發光體13發光，並使藉由照射雷射光線218在充填在槽211內之封膜樹脂212上形成有貫穿槽219之封裝晶圓201在X軸方向上移動，同時與Y軸方向平行的線感測器61透過貫穿槽219對來自發光體13的光進行受光，以判定貫穿槽219的加工結果之步驟。
於判定步驟ST4，控制單元62使發光體13發光，以使卡盤台10從雷射加工單元20的下方朝向一對軌道72移動，通過線感測器61的下方。於判定步驟ST4，控制單元62根據X軸方向位置檢測手段的檢測結果，從線感測器61的各攝像元件61-1攝像之圖像，生成圖14所示的攝像圖220。
於判定步驟ST4，控制單元62判定是否有對準時被檢測出應照射雷射光線218之攝像圖220中之位置221的光量低於既定的光量之區域221-2。於判定步驟ST4，控制單元62判定為既定的光量以上之圖14的白色背景表示之區域221-1，如圖17所示，貫穿槽219貫穿被充填在封裝晶圓201的槽211內之封膜樹脂212，且來自發光體13的光通過保持構件11和貫穿槽219被攝像單元50受光。另外，於判定步驟ST4，控制單元62判定為低於雷射光線218之應照射位置221上的既定光量之圖14的以細密平行斜線表示之區域221-2，如圖18所示，貫穿槽219並未貫穿被充填在封裝晶圓201的槽211內之封膜樹脂212，在貫穿槽219的底部殘存封膜樹脂212，且來自發光體13的光未被攝像單元50受光。此外，圖17和圖18省略凸塊210。
於判定步驟ST4，控制單元62在攝像圖220的對準時，判定在被檢測出應照射雷射光線218之位置221有低於既定光量之區域221-1，則檢測出低於既定光量之區域221-2的位置，將檢測出之區域221-2的位置作為貫穿槽219的加工結果被判定為不良之區域221-2的位置暫時記憶。然後控制單元62判定是否有於判定步驟ST4被判定貫穿槽219的加工結果不良之區域221-2（步驟ST5）。控制單元62判定有於判定步驟ST4被判定貫穿槽219的加工結果不良之區域221-2（步驟ST5：是），則回到加工步驟ST2，反覆加工步驟ST2至判定步驟ST4。控制單元62從步驟ST5回到加工步驟ST2，控制單元62使卡盤台10朝向雷射加工單元20的下方移動，對被充填在貫穿槽219被判定為加工不良之區域221-2的槽211內之封裝晶圓201的封膜樹脂212，再度照射雷射光線218，以實施封膜樹脂212之貫穿槽219的形成。即，控制單元62於判定步驟ST4判定貫穿槽219的加工結果不良時，對被判定為不良的區域221-2之封裝晶圓201照射雷射光線218加工。
控制單元62判定於判定步驟ST4並無被判定為貫穿槽219的加工結果不良之區域221-2（步驟ST5：否）時，則使卡盤台10在靠近一對軌道72的位置停止，使發光體13熄滅，並且解除卡盤台10的吸附保持。然後控制單元62用搬送單元80將已完成雷射燒蝕加工之封裝晶圓201搬送到清洗單元90，經清洗單元90清洗過後，將已完成清洗的封裝晶圓201收容到卡匣71內。
控制單元62判定是否已對卡匣71內的全部的封裝晶圓201施予雷射燒蝕加工（步驟ST6）。控制單元62判定為尚未對卡匣71內的全部封裝晶圓201施予雷射燒蝕加工（步驟ST6：否）時，則回到保持步驟ST1，將雷射燒蝕加工前的封裝晶圓201再度載置到卡盤台10上，重覆保持步驟ST1至步驟ST5，將卡匣71內的全部封裝晶圓201分割成一片一片的封裝元件晶片203。控制單元62判定為已對卡匣71內的全部封裝晶圓201施予雷射燒蝕加工（步驟ST6：是）時，則結束加工動作。
前述的控制單元62具有：運算處理裝置，具有如221U（Central Processing Unit；中央處理器）的微處理器；記憶裝置，具有如ROM（Read Only Memory；唯讀記憶體）或RAM（Random Access Memory；隨機存取記憶體）的記憶體；以及輸入輸出界面裝置。控制單元62的運算處理裝置依照已記憶在記憶裝置的電腦程式實施運算處理，將用以控制雷射加工裝置1之控制訊號透過輸入輸出界面裝置輸出到雷射加工裝置1的上述構成要件。另外，控制單元62的功能係藉由運算處理裝置執行已記憶在記憶裝置的電腦程式，並將必要的資訊記憶到記憶裝置而實現。
實施方式1的雷射加工裝置1因將線感測器61配置在卡盤台10的移動路徑上，雷射燒蝕加工後使卡盤台10的發光體13發光，藉由通過線感測器61的下方，可以對封裝晶圓201的表面全面進行攝像。因而雷射加工裝置1可經由是否檢測出攝像圖220之來自卡盤台10的光來判定貫穿槽219的加工結果。
另外，雷射加工裝置1對被充填在貫穿槽219的加工結果判定為不良的槽211內之封膜樹脂212再度照射雷射光線218。其結果，雷射加工裝置1可在封裝晶圓201的全部的分割預定線202適當地形成貫穿槽219。
另外，雷射加工裝置1因將線感測器61配置在卡盤台10的移動路徑上，線感測器61可對保持在卡盤台10狀態之封裝晶圓201進行攝像，對被充填在貫穿槽219的加工結果判定為不良的槽211內之封膜樹脂212再度照射雷射光線218。通常，將以貫穿槽219分割並被分割成封裝元件晶片203之封裝晶圓201從卡盤台10卸下後，則封裝元件晶片203移動而使分割預定線202不成直線，因而再度加工進給同時照射雷射光線218會有困難，不過雷射加工裝置1可在未將封裝晶圓201從工作吸盤10剝下的狀態對未適當形成的槽211施予雷射燒蝕加工。藉此雷射加工裝置1可達到在封裝晶圓201的全部的分割預定線202適當形成貫穿槽219的效果。
另外，雷射加工裝置1因線感測器61與對卡盤台10的加工進給方向也就是X軸方向成正交之Y軸方向平行配置，使卡盤台10一度通過線感測器61的下方，即可對封裝晶圓201的表面全面進行攝像。因而雷射加工裝置1即使確認是否已形成貫穿槽219，仍可抑制加工耗費的既定時間之長時間化。
[實施方式2] 說明實施方式2的雷射加工裝置1。圖19為實施方式2的雷射加工裝置其加工對象的晶圓之立體圖。圖19中與實施方式1相同部分附註相同符號並省略說明。
實施方式2的雷射加工裝置1，加工對象為圖19所示的工件也就是晶圓204，裝置本身的構成與實施方式1相同。用實施方式2的雷射加工裝置1之雷射加工方法，晶圓204為表面209形成有低介電係數絕緣薄膜（Low-k膜）或元件206為CMOS（Complementary MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）；互補式金屬氧化物半導體）等的攝像元件。低介電係數絕緣薄膜由如SiOF或BSG（SiOB）之無機物類的膜、及聚醯亞胺類或聚對二甲苯類等的聚合物膜也就是有機物類的膜構成。晶圓204表面209黏貼在外周黏貼有環狀框架216之切割膠帶217，從背面214側沿著分割預定線202切割晶圓204，使其在表面209側餘留既定厚度的切割預留材以形成切割槽的狀態被收容到卡匣71，晶圓204在被X軸移動手段30移動一次之間，藉由雷射加工單元20形成貫穿槽219，以切斷切割預留材。
實施方式2之雷射加工裝置1因與實施方式1一樣將線感測器61配置在卡盤台10的移動路徑上，可在雷射燒蝕加工後使卡盤台10的發光體13發光並通過卡盤台10的下方，藉以將封裝晶圓201的表面全面攝像。因此雷射加工裝置1可達到在封裝晶圓201的全部的分割預定線202適當形成貫穿槽的效果。
此外，依據實施方式1和實施方式2之加工雷射裝置，獲得以下的雷射加工方法和封裝元件晶片的製造方法。 ＜附記1＞ 一種雷射加工方法，包括： 保持步驟，係將工件保持在透明或半透明之保持構件的保持面上；以及 判定步驟，係使被設置在與該保持構件的該保持面相反側的面側之發光體發光，讓藉由照射雷射光線在加工區域形成有貫穿槽之該工件在與該保持面平行的加工進給方向上移動，並且與該加工進給方向正交的線感測器透過該貫穿槽對來自該發光體的光進行受光以判定加工結果。 ＜附記2＞ 如附記1所述之雷射加工方法，其中於該判定步驟，判定該貫穿槽的加工結果為不良時，對該被判定為不良的區域之工件照射該雷射光線加工。 ＜附記3＞ 一種封裝元件晶片的製造方法，係將被設置在表面之元件上及元件間的加工區域充填封膜樹脂之封裝晶圓的加工區域進行分割，並製造元件上和整個側面被該封膜樹脂包覆的封裝元件晶片，封裝元件晶片的製造方法包括： 保持步驟，係將封裝晶圓的背面側保持在透明或半透明之保持構件的保持面上；以及 判定步驟，係使被設置在與該保持構件的該保持面相反側的面側之發光體發光，讓藉由照射雷射光線在加工區域形成有貫穿槽之該封裝晶圓在與該保持面平行的加工進給方向上移動，並且與該加工進給方向正交的線感測器透過該貫穿槽對來自該發光體的光進行受光，以判定加工結果。 ＜附記4＞ 如附記3所述之封裝元件晶片的製造方法，其中於該判定步驟，判定該貫穿槽的加工結果為不良時，對該被判定為不良的區域之工件照射該雷射光線加工。
此外，本發明並不侷限於上述實施方式。即在不脫離本發明主旨的範圍下可進行各種變形實施。
1‧‧‧雷射加工裝置
10‧‧‧卡盤台
11‧‧‧保持構件
11-1‧‧‧保持面
13‧‧‧發光體
20‧‧‧雷射加工單元
30‧‧‧X軸移動手段（加工進給單元）
50‧‧‧攝像單元
60‧‧‧檢查單元
61‧‧‧線感測器
62‧‧‧控制單元（判定部）
201‧‧‧封裝晶圓（工件）
202‧‧‧分割預定線
203‧‧‧封裝元件晶片
204‧‧‧晶圓（工件）
205‧‧‧基板
206‧‧‧元件
207‧‧‧元件區域
208‧‧‧外周剩餘區域
209‧‧‧表面
211‧‧‧槽（加工區域）
212‧‧‧封膜樹脂
213‧‧‧側面
214‧‧‧背面
218‧‧‧雷射光線
219‧‧‧貫穿槽
220‧‧‧攝像圖
X‧‧‧加工進給方向
Y‧‧‧正交方向
ST1‧‧‧保持步驟
ST4‧‧‧判定步驟
圖1為顯示實施方式1中雷射加工裝置的概略構成例之立體圖。 圖2 （a）為實施例1中構成雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的晶圓之立體圖；圖2（b）圖為圖2（a）所示之晶圓的元件之立體圖。 圖3為實施方式1中雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的重要部位之剖面圖。 圖4為顯示圖2所示之封裝晶圓被分割獲得的封裝元件晶片之立體圖。 圖5為顯示圖1中雷射加工裝置的加工對象之封裝晶圓的製造方法的流程之流程圖。 圖6（a）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟中晶圓的重要部位之剖面圖；圖6（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟後晶圓的重要部位之剖面圖；圖6（c）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的槽形成步驟後晶圓之立體圖。 圖7為圖5所示之封裝晶圓製造方法的封膜樹脂層形成步驟後封裝晶圓之剖面圖。 圖8為圖5所示之封裝晶圓製造方法的封膜樹脂層形成步驟後封裝晶圓的重要部位之剖面圖。 圖9（a）為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的薄化步驟之側面圖；圖9（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的薄化步驟後封裝晶圓之剖面圖。 圖10為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的貼換步驟之立體圖。 圖11（a）為顯示圖5所示之封裝晶圓製造方法的外周去除步驟之立體圖；圖11（b）為圖5所示之封裝晶圓製造方法的外周去除步驟後封裝晶圓之立體圖。 圖12為顯示圖1所示之雷射加工裝置中卡盤台的構造之圖。 圖13為顯示圖1所示之雷射加工裝置中檢查單元的線感測器之圖。 圖14為顯示圖1所示之的雷射加工裝置中檢查單元的控制單元生成之攝像圖的一部分之圖。 圖15為顯示用實施方式1的雷射加工裝置之雷射加工方法的流程之流程圖。 圖16為顯示圖15所示之雷射加工方法的加工步驟之圖。 圖17為顯示圖15所示之雷射加工方法的加工步驟所形成之貫穿槽的一例之剖面圖。 圖18為顯示圖17所示貫穿槽的加工結果被判定為不良的區域之剖面圖。 圖19為實施方式2的雷射加工裝置其加工對象的晶圓之立體圖。

Claims (2)

  1. 一種雷射加工裝置，包含： 卡盤台，係以保持面保持工件； 雷射加工單元，係將對該工件具有吸收性的波長之雷射光線，照射被保持在該卡盤台之工件，以在分割預定線形成貫穿槽； 加工進給單元，係使該卡盤台在與該保持面平行的加工進給方向上移動；以及 檢查單元，係檢查被保持在該卡盤台之工件的該貫穿槽； 該卡盤台包含：形成該保持面之透明或半透明的保持構件；以及發光體，對與該保持構件的該保持面相反的面側透過該保持構件照明工件， 該檢查單元包含：線感測器，沿著該保持面的面方向在與該加工進給方向正交的方向上延伸，並面對該保持面而對來自該發光體的光進行受光；以及判定部，藉該線感測器透過該貫穿槽對來自該發光體的光進行受光，以判定加工結果， 該線感測器，係將形成有該貫穿槽並被保持在該卡盤台狀態之該工件的全面進行攝像。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射加工裝置，其中該判定部判定該貫穿槽的加工結果為不良時，對被判定為不良的區域之該工件照射雷射光線以進行加工。
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