JP7845962B2 - Device chip manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、デバイスチップの製造方法に関する。 This invention relates to a method for manufacturing a device chip.
近年、IC(Integrated Circuit)やLSI(Large Scale Integration)等の半導体チップの処理能力を向上するために、シリコン等の半導体基板の表面に低誘電率絶縁体被膜(Low-k膜)と機能層とが積層された積層体によって半導体チップが形成された形態の半導体ウエーハが実用化されている。また、半導体ウエーハのストリート上にTEG(Test Element Group)と称する金属膜が積層された金属パターンを部分的に配設し、半導体ウエーハを分割する前に金属パターンを通して回路の機能をテストするように構成した半導体ウエーハも実用化されている。 In recent years, to improve the processing power of semiconductor chips such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integrations), semiconductor wafers have been put into practical use in which semiconductor chips are formed by laminating a low-dielectric constant insulating film (Low-k film) and a functional layer on the surface of a semiconductor substrate such as silicon. Furthermore, semiconductor wafers have also been put into practical use in which a metal pattern, consisting of a metal film called a TEG (Test Element Group), is partially arranged on the semiconductor wafer's network, allowing for testing of the circuit's functionality through the metal pattern before the semiconductor wafer is divided.
こうしたウエーハを分割してチップ化するために、積層体に対して吸収性を有する波長のウエーハの表面側からレーザービームを照射して加工溝を形成するとともに、基板に対して透過性を有する波長のレーザービームをウエーハの裏面側から照射して基板内部に改質層を形成し、このウエーハに対して外力を付与することで分割する方法が提案されている(特許文献1)。表面側に複数の交差するストリートが形成されているウエーハを上述の方法を用いて加工する場合、従来では、まず、第一の方向に沿って第一の加工溝を形成した後、第二の方向に沿って第二の加工溝を形成し、次に、第一の方向に沿って第一の改質層を形成した後、第二の方向に沿って第二の改質層を形成する。 To divide such wafers into chips, a method has been proposed (Patent Document 1) in which a laser beam with a wavelength that absorbs the laminate is irradiated from the surface side of the wafer to form processing grooves, and a laser beam with a wavelength that transmits to the substrate is irradiated from the back side of the wafer to form a modified layer inside the substrate, and then the wafer is divided by applying an external force to this wafer. When processing a wafer with multiple intersecting streets formed on its surface side using the above method, conventionally, a first processing groove is first formed along a first direction, then a second processing groove is formed along a second direction, then a first modified layer is formed along the first direction, and then a second modified layer is formed along the second direction.
レーザービームによってウエーハの表面に加工溝を形成する際に発生したデブリは、形成した加工溝の両脇近傍に付着する。このため、第二の加工溝を形成する際には、ストリートの交差部において、第一の加工溝の両脇近傍に付着したデブリの上を加工することになり、第二の加工溝は交差部近傍における溝深さが浅くなり、積層体が除去されずに残存する場合がある。このような場合、第二の改質層を形成する際に、ストリートの交差部において、既に形成されている第一の改質層によりレーザービームが第二の方向に沿って反射または散乱され、第二の方向に沿って形成されたストリートにおいて、ウエーハの表面側への漏れ光が多くなる。そして、これにより、ストリートの交差部近傍において、加工溝の形成時に残存した積層体に、改質層の形成時に発生した漏れ光が照射されてしまい、積層体が剥がれてしまう可能性があることが知られている。 When a laser beam is used to form a processing groove on the wafer surface, debris generated adheres to the vicinity of both sides of the formed groove. Therefore, when forming a second processing groove, the processing occurs over the debris adhering to the vicinity of the first processing groove at the intersection of the streets. This results in a shallower groove depth near the intersection of the second processing groove, and the laminate may remain without being removed. In such cases, when forming the second modification layer, the laser beam is reflected or scattered along the second direction by the already formed first modification layer at the intersection of the streets. This increases the amount of light leaking onto the wafer surface in the streets formed along the second direction. It is known that this can cause the laminate remaining from the processing groove formation to be irradiated with the leaked light generated during the formation of the modification layer near the intersection of the streets, potentially causing the laminate to delaminate.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の交差するストリートが形成されたウエーハを加工する際に、漏れ光による積層体の剥離を抑制することができるデバイスチップの製造方法を提供することである。 This invention has been made in view of the above problems, and its objective is to provide a method for manufacturing a device chip that can suppress delamination of the laminate due to light leakage when processing a wafer in which multiple intersecting streets have been formed.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデバイスチップの製造方法は、基板の表面に機能層が積層され複数のデバイスが形成されたウエーハを、該複数のデバイスを区画する複数の第一の分割予定ラインおよび該第一の分割予定ラインに交差する複数の第二の分割予定ラインに沿って分割してデバイスチップを形成するデバイスチップの製造方法であって、該ウエーハの表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該第一の分割予定ラインに沿って照射して第一の加工溝を形成する第一の加工溝形成ステップと、該第一の加工溝形成ステップを実施した後、該ウエーハの表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該第二の分割予定ラインに沿って照射して第二の加工溝を形成する第二の加工溝形成ステップと、該第二の加工溝形成ステップを実施した後、該ウエーハの裏面側から該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームを該第二の分割予定ラインに沿って照射して該基板の内部に第一の改質層を形成する第一の改質層形成ステップと、該第一の改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハの裏面側から該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームを該第一の分割予定ラインに沿って照射して該基板の内部に第二の改質層を形成する第二の改質層形成ステップと、該第二の改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに対して外力を付与して該第一の分割予定ラインおよび該第二の分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備えることを特徴とする。 To solve the above-mentioned problems and achieve the objective, the present invention provides a method for manufacturing a device chip, comprising: dividing a wafer on which a functional layer is laminated on the surface of a substrate to form a plurality of devices along a plurality of first division lines that demarcate the plurality of devices and a plurality of second division lines that intersect the first division lines to form a device chip, the method comprising: a first processing groove formation step of irradiating a laser beam of a wavelength absorbent to the functional layer from the surface side of the wafer along the first division lines to form a first processing groove; and after performing the first processing groove formation step, irradiating a laser beam of a wavelength absorbent to the functional layer from the surface side of the wafer along the second division lines to form a second The method is characterized by comprising: a second groove formation step of forming a processing groove; a first modified layer formation step of irradiating the back side of the wafer with a laser beam of a wavelength that is transparent to the substrate along the second planned division line after performing the second groove formation step to form a first modified layer inside the substrate; a second modified layer formation step of irradiating the back side of the wafer with a laser beam of a wavelength that is transparent to the substrate along the first planned division line after performing the first modified layer formation step to form a second modified layer inside the substrate; and a division step of applying an external force to the wafer to divide it along the first planned division line and the second planned division line after performing the second modified layer formation step.
本発明は、複数の交差するストリートが形成されたウエーハを加工する際に、漏れ光による積層体の剥離を抑制することができる。 This invention can suppress delamination of the laminate due to light leakage when processing a wafer in which multiple intersecting streets have been formed.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 The embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, the components described below include those that are easily conceivable to those skilled in the art, and those that are substantially the same. Moreover, the components described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or modifications of the components can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るデバイスチップ18の製造方法について、図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係るデバイスチップ18の製造方法の加工対象のウエーハ10の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示すウエーハ10の断面図である。図1および図2に示すウエーハ10は、シリコン(Si)、サファイア(Al2O3)、ガリウムヒ素(GaAs)、炭化ケイ素(SiC)、またはリチウムタンタレート(LiTaO3)等を基板11とする円板状の半導体デバイスウエーハ、光デバイスウエーハ等のウエーハである。
[Embodiment]
A method for manufacturing a device chip 18 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a perspective view showing an example of a wafer 10 to be processed in the manufacturing method of the device chip 18 according to the embodiment. Figure 2 is a cross-sectional view of the wafer 10 shown in Figure 1. The wafer 10 shown in Figures 1 and 2 is a disc-shaped semiconductor device wafer, optical device wafer, etc. , with a substrate 11 made of silicon (Si), sapphire ( Al₂O₃ ), gallium arsenide (GaAs), silicon carbide (SiC), or lithium tantalate ( LiTaO₃ ), etc.
ウエーハ10は、表面12に、第一の分割予定ライン13および第二の分割予定ライン14が設定される。第一の分割予定ライン13は、第一の方向21に延び、第一の方向21に直交する第二の方向22に並んで複数設定される。第二の分割予定ライン14は、第二の方向22に延び、第一の方向21に並んで複数設定される。 The wafer 10 has a first division line 13 and a second division line 14 set on its surface 12. The first division line 13 extends in a first direction 21 and is set in multiple locations along a second direction 22 perpendicular to the first direction 21. The second division line 14 extends in a second direction 22 and is set in multiple locations along the first direction 21.
ウエーハ10は、格子状に設定された第一の分割予定ライン13および第二の分割予定ライン14によって区画された領域に形成されたデバイス15を有している。デバイス15は、例えば、IC、またはLSI等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサである。 The wafer 10 has a device 15 formed in a region demarcated by a first division line 13 and a second division line 14, which are set in a grid pattern. The device 15 is, for example, an integrated circuit such as an IC or LSI, or an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
また、ウエーハ10は、基板11の表面12に機能層16が積層されている。機能層16は、SiOF、BSG(SiOB)等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなるLow-k膜と、導電性の金属により構成された導電体膜とが積層されてなる。Low-k膜は、導電体膜と積層されて、デバイス15を形成する。導電体膜は、デバイス15の回路を構成する。このために、デバイス15は、互いに積層されたLow-k膜と、Low-k膜間に積層された導電体膜とにより構成される。 Furthermore, the wafer 10 has a functional layer 16 laminated on the surface 12 of the substrate 11. The functional layer 16 is composed of a Low-k film, which is made up of an inorganic film such as SiOF or BSG (SiOB), or an organic film such as a polymer film such as polyimide or parylene, and a conductive film made of a conductive metal. The Low-k film is laminated with the conductive film to form the device 15. The conductive film constitutes the circuit of the device 15. Therefore, the device 15 is composed of Low-k films laminated together and conductive films laminated between the Low-k films.
ウエーハ10は、例えば、環状のフレーム30およびテープ31に支持した状態で搬送および加工される。フレーム30は、金属または樹脂で形成され、ウエーハ10の外径より大きな開口を有する環状の板部材である。テープ31は、エキスパンド性を有し、フレーム30の開口より外径が大きなシート状である。テープ31は、フレーム30の開口を覆うように、フレーム30の裏面側に貼着される。ウエーハ10は、フレーム30の開口の所定の位置に位置決めされて裏面17側がテープ31に貼着することによって、フレーム30およびテープ31に固定される。 The wafer 10 is transported and processed while supported, for example, by an annular frame 30 and tape 31. The frame 30 is an annular plate member made of metal or resin, with an opening larger than the outer diameter of the wafer 10. The tape 31 is expandable and in sheet form, with an outer diameter larger than the opening of the frame 30. The tape 31 is attached to the back side of the frame 30 so as to cover the opening of the frame 30. The wafer 10 is fixed to the frame 30 and tape 31 by positioning it at a predetermined location within the opening of the frame 30 and attaching its back side 17 to the tape 31.
なお、テープ31は、例えば、エキスパンド性を有する合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつエキスパンド性および粘着性を有する合成樹脂で構成された糊層と、を含んで構成されてもよく、あるいは、糊層を有さず、熱可塑性を有する樹脂から構成されてもよい。 Furthermore, the tape 31 may be composed of, for example, a base layer made of an expandable synthetic resin and an adhesive layer laminated on the base layer and made of an expandable and adhesive synthetic resin, or it may be composed of a thermoplastic resin without an adhesive layer.
ウエーハ10は、複数の第一の分割予定ライン13および複数の第二の分割予定ライン14に沿って個々のデバイス15に分割されて、デバイスチップ18に製造される。なお、デバイスチップ18は、実施形態において、正方形状であるが、長方形状であってもよい。また、ウエーハ10は、実施形態では円板状であるが、本発明では円板状でなくともよい。 The wafer 10 is divided into individual devices 15 along a plurality of first division lines 13 and a plurality of second division lines 14 to be manufactured into device chips 18. In this embodiment, the device chip 18 is square in shape, but it may also be rectangular. Furthermore, in this embodiment, the wafer 10 is disc-shaped, but in this invention, it does not have to be disc-shaped.
図3は、実施形態に係るデバイスチップ18の製造方法の流れを示すフローチャートである。デバイスチップ18の製造方法は、加工対象のウエーハ10から複数のデバイスチップ18を製造する方法である。デバイスチップ18の製造方法は、図3に示すように、第一の加工溝形成ステップ1と、第二の加工溝形成ステップ2と、第一の改質層形成ステップ3と、第二の改質層形成ステップ4と、分割ステップ5と、を含む。 Figure 3 is a flowchart showing the flow of a manufacturing method for a device chip 18 according to an embodiment. The manufacturing method for the device chip 18 is a method for manufacturing multiple device chips 18 from a wafer 10 to be processed. As shown in Figure 3, the manufacturing method for the device chip 18 includes a first processing groove formation step 1, a second processing groove formation step 2, a first modified layer formation step 3, a second modified layer formation step 4, and a splitting step 5.
(第一の加工溝形成ステップ1)
図4は、図3に示す第一の加工溝形成ステップ1の一状態を示す斜視図である。図5は、図3に示す第一の加工溝形成ステップ1の後のウエーハ10を示す平面図である。図6は、図5のウエーハ10の一部を拡大して示す平面図である。図7は、図6のA-A’線断面図である。図8は、図6のB-B’線断面図である。
(First machining groove formation step 1)
Figure 4 is a perspective view showing one state of the first machining groove formation step 1 shown in Figure 3. Figure 5 is a plan view showing the wafer 10 after the first machining groove formation step 1 shown in Figure 3. Figure 6 is a plan view showing an enlarged portion of the wafer 10 in Figure 5. Figure 7 is a cross-sectional view taken along line A-A' in Figure 6. Figure 8 is a cross-sectional view taken along line B-B' in Figure 6.
なお、A-A’線断面図は、第一の分割予定ライン13を直交しかつデバイス15を通る断面図、すなわち、第二の分割予定ライン14に平行かつ第二の分割予定ライン14上ではない断面図である。また、B-B’線断面図は、デバイス15を通らず、第二の分割予定ライン14に沿う断面図である。したがって、B-B’線断面図では、紙面奥行方向の奥側に、デバイス15の側面が見える。第一の加工溝形成ステップ1は、ウエーハ10の表面12側からレーザービーム40を第一の分割予定ライン13に沿って照射して第一の加工溝23を形成するステップである。 The cross-sectional view along line A-A' is a cross-sectional view perpendicular to the first planned division line 13 and passing through the device 15; that is, it is a cross-sectional view parallel to the second planned division line 14 and not on the second planned division line 14. The cross-sectional view along line B-B' is a cross-sectional view that does not pass through the device 15 but follows the second planned division line 14. Therefore, in the cross-sectional view along line B-B', the side of the device 15 is visible towards the back in the depth direction of the paper. The first processing groove formation step 1 is a step in which a laser beam 40 is irradiated from the surface 12 side of the wafer 10 along the first planned division line 13 to form the first processing groove 23.
図4に示すように、実施形態の第一の加工溝形成ステップ1では、レーザー加工装置45によるアブレーション加工によって、ウエーハ10の表面12側に第一の分割予定ライン13に沿う第一の加工溝23を形成する。第一の加工溝形成ステップ1でウエーハ10に向けて照射するレーザービーム40は、機能層16に対して吸収性を有する波長のレーザービームである。 As shown in Figure 4, in the first groove formation step 1 of the embodiment, a first groove 23 along the first planned division line 13 is formed on the surface 12 side of the wafer 10 by ablation processing using a laser processing apparatus 45. The laser beam 40 irradiated toward the wafer 10 in the first groove formation step 1 is a laser beam with a wavelength that is absorbed by the functional layer 16.
レーザー加工装置45は、チャックテーブル46と、レーザービーム照射ユニット47と、撮像ユニット48と、チャックテーブル46とレーザービーム照射ユニット47とを相対的に移動させる不図示の移動ユニットと、を備える。実施形態において、レーザー加工装置45の加工送り方向は、水平面における一方向を示すX軸方向である。また、レーザー加工装置45の割り出し送り方向は、水平面において、X軸方向に直交する方向を示すY軸方向である。 The laser processing apparatus 45 comprises a chuck table 46, a laser beam irradiation unit 47, an imaging unit 48, and a moving unit (not shown) that moves the chuck table 46 and the laser beam irradiation unit 47 relative to each other. In this embodiment, the processing feed direction of the laser processing apparatus 45 is the X-axis direction, which represents one direction in the horizontal plane. The indexing feed direction of the laser processing apparatus 45 is the Y-axis direction, which represents a direction perpendicular to the X-axis direction in the horizontal plane.
第一の加工溝形成ステップ1では、まず、テープ31を介してウエーハ10の裏面17側をチャックテーブル46の保持面(上面)に保持する。チャックテーブル46の保持面は、例えば、ポーラスセラミック等から形成された円板形状であって、水平方向と平行な平面である。保持面は、例えば、真空吸引経路を介して真空吸引源と接続している。チャックテーブル46は、保持面上に載置されたウエーハ10を吸引保持する。レーザー加工装置45は、例えば、チャックテーブル46の周囲に複数配置されるクランプ部材を備えてもよく、クランプ部材によって、ウエーハ10を支持するフレーム30を挟持してもよい。 In the first groove formation step 1, the back surface 17 of the wafer 10 is first held on the holding surface (upper surface) of the chuck table 46 via the tape 31. The holding surface of the chuck table 46 is, for example, a disc-shaped surface formed from porous ceramic or the like, and is a plane parallel to the horizontal direction. The holding surface is connected to a vacuum suction source via a vacuum suction path. The chuck table 46 holds the wafer 10 placed on the holding surface by suction. The laser processing apparatus 45 may include, for example, a plurality of clamping members arranged around the chuck table 46, and the frame 30 supporting the wafer 10 may be clamped by the clamping members.
第一の加工溝形成ステップ1では、次に、移動ユニットによってチャックテーブル46を加工位置まで移動させる。次に、撮像ユニット48でウエーハ10を撮像することによって、第一の分割予定ライン13を検出する。第一の分割予定ライン13が検出されたら、チャックテーブル46を鉛直方向軸回りに回転させて、ウエーハ10の第一の分割予定ライン13が沿う第一の方向21と、レーザー加工装置45の加工送り方向(X軸方向)とを一致させるとともに、不図示の移動ユニットによって、第一の分割予定ライン13とレーザービーム照射ユニット47の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。 In the first machining groove formation step 1, the chuck table 46 is then moved to the machining position by a moving unit. Next, the first planned division line 13 is detected by imaging the wafer 10 with the imaging unit 48. Once the first planned division line 13 is detected, the chuck table 46 is rotated around the vertical axis to align the first direction 21 along which the first planned division line 13 of the wafer 10 follows with the machining feed direction (X-axis direction) of the laser machining apparatus 45. Simultaneously, an alignment is performed using a moving unit (not shown) to align the first planned division line 13 with the irradiation section of the laser beam irradiation unit 47.
第一の加工溝形成ステップ1では、次に、レーザービーム40の集光点41をウエーハ10の表面12の機能層16近傍に位置付けた状態で、ウエーハ10の表面12側からレーザービーム40を照射しながら、集光点41を第一の分割予定ライン13に沿って相対的に加工送り方向に移動させる。これにより、第一の分割予定ライン13に沿った第一の加工溝23が形成され、図7および図8に示すように、第一の分割予定ライン13に沿って機能層16が除去されて基板11が露出する。 In the first processing groove formation step 1, the focal point 41 of the laser beam 40 is positioned near the functional layer 16 on the surface 12 of the wafer 10. While irradiating the wafer 10 from the surface 12 side with the laser beam 40, the focal point 41 is moved relative to the first planned division line 13 in the processing feed direction. This forms the first processing groove 23 along the first planned division line 13, and as shown in Figures 7 and 8, the functional layer 16 is removed along the first planned division line 13, exposing the substrate 11.
この際、第一の分割予定ライン13の幅方向の両脇近傍には、アブレーション加工によって発生したデブリ19が付着する。より詳しくは、デブリ19は、図6および図7に示すように、第一の分割予定ライン13において、概ね第一の加工溝23とデバイス15との間に付着している。また、デブリ19は、図6および図8に示すように、第二の分割予定ライン14と直交する交差部においても、第一の分割予定ライン13の長手方向に沿って延長する位置である第一の分割予定ライン13の両脇に付着している。すなわち、第二の分割予定ライン14の長手方向において、第一の分割予定ライン13と交差する部分の両端部で、デブリ19が第二の分割予定ライン14上を横断するように付着している。 During this process, debris 19 generated by the ablation process adheres to the vicinity of both sides of the first planned division line 13 in the width direction. More specifically, as shown in Figures 6 and 7, the debris 19 adheres to the first planned division line 13, generally between the first processing groove 23 and the device 15. Furthermore, as shown in Figures 6 and 8, the debris 19 also adheres to both sides of the first planned division line 13 at the intersection perpendicular to the second planned division line 14, at a position extending along the longitudinal direction of the first planned division line 13. That is, in the longitudinal direction of the second planned division line 14, at both ends of the portion where it intersects with the first planned division line 13, the debris 19 adheres so as to traverse the second planned division line 14.
一本の第一の分割予定ライン13に第一の加工溝23を形成した後は、集光点41を割り出し送り方向(Y軸方向)、すなわち第二の方向22に相対的に移動させ、隣接する第一の分割予定ライン13に同様に第一の加工溝23を形成する。図5に示すように、全ての第一の分割予定ライン13に第一の加工溝23を形成すると、第一の加工溝形成ステップ1を終了し、第二の加工溝形成ステップ2に移行する。 After forming the first machining groove 23 on one of the first division lines 13, the focusing point 41 is moved relative to the indexing feed direction (Y-axis direction), i.e., the second direction 22, and the first machining groove 23 is similarly formed on the adjacent first division lines 13. As shown in Figure 5, once the first machining groove 23 has been formed on all of the first division lines 13, the first machining groove formation step 1 is completed, and the process moves to the second machining groove formation step 2.
(第二の加工溝形成ステップ2)
図9は、図3に示す第二の加工溝形成ステップ2の後のウエーハ10を示す平面図である。図10は、図9のウエーハ10の一部を拡大して示す平面図である。図11は、図10のB-B’線断面図である。図11は、図8と同一の断面を示しており、すなわち、デバイス15を通らず、第二の分割予定ライン14上を通る断面図である。第二の加工溝形成ステップ2は、第一の加工溝形成ステップ1を実施した後に実施される。第二の加工溝形成ステップ2は、ウエーハ10の表面12側からレーザービーム40を第二の分割予定ライン14に沿って照射して第二の加工溝24を形成するステップである。
(Second machining groove formation step 2)
Figure 9 is a plan view showing the wafer 10 after the second processing groove formation step 2 shown in Figure 3. Figure 10 is a plan view showing an enlarged portion of the wafer 10 in Figure 9. Figure 11 is a cross-sectional view taken along line B-B' in Figure 10. Figure 11 shows the same cross-section as Figure 8, that is, a cross-section that does not pass through the device 15 but passes over the second planned division line 14. The second processing groove formation step 2 is performed after the first processing groove formation step 1 is performed. The second processing groove formation step 2 is a step in which a laser beam 40 is irradiated from the surface 12 side of the wafer 10 along the second planned division line 14 to form a second processing groove 24.
実施形態の第二の加工溝形成ステップ2では、図4に示すレーザー加工装置45によるアブレーション加工によって、ウエーハ10の表面12側に第二の分割予定ライン14に沿う第二の加工溝24を形成する。第二の加工溝形成ステップ2でウエーハ10に向けて照射するレーザービーム40は、機能層16に対して吸収性を有する波長のレーザービームである。 In the second groove formation step 2 of the embodiment, a second groove 24 is formed on the surface 12 side of the wafer 10 along the second planned division line 14 by ablation processing using the laser processing apparatus 45 shown in Figure 4. The laser beam 40 irradiated toward the wafer 10 in the second groove formation step 2 is a laser beam with a wavelength that is absorbed by the functional layer 16.
第二の加工溝形成ステップ2では、まず、チャックテーブル46を鉛直方向軸回りに回転させて、ウエーハ10の第二の分割予定ライン14が沿う第二の方向22と、レーザー加工装置45の加工送り方向(X軸方向)とを一致させるとともに、不図示の移動ユニットによって、第二の分割予定ライン14とレーザービーム照射ユニット47の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。 In the second machining groove formation step 2, the chuck table 46 is first rotated around its vertical axis to align the second direction 22 along which the second planned division line 14 of the wafer 10 follows with the machining feed direction (X-axis direction) of the laser processing device 45. Simultaneously, an alignment is performed using a moving unit (not shown) to align the second planned division line 14 with the irradiation section of the laser beam irradiation unit 47.
第二の加工溝形成ステップ2では、次に、レーザービーム40の集光点41をウエーハ10の表面12の機能層16近傍に位置付けた状態で、ウエーハ10の表面12側からレーザービーム40を照射しながら、集光点41を第二の分割予定ライン14に沿って相対的に加工送り方向に移動させる。これにより、第二の分割予定ライン14に沿った第二の加工溝24が形成され、図11に示すように、第二の分割予定ライン14に沿って機能層16が除去されて基板11が露出する。 In the second machining groove formation step 2, the focal point 41 of the laser beam 40 is positioned near the functional layer 16 on the surface 12 of the wafer 10. While irradiating the wafer 10 from the surface 12 side with the laser beam 40, the focal point 41 is moved relative to the second planned division line 14 in the machining feed direction. This forms a second machining groove 24 along the second planned division line 14, and as shown in Figure 11, the functional layer 16 is removed along the second planned division line 14, exposing the substrate 11.
この際、第二の分割予定ライン14が第一の分割予定ライン13と交差する部分において、レーザービーム40が第一の加工溝形成ステップ1で発生したデブリ19にも照射される。すなわち、図6および図8に示す第二の分割予定ライン14上を縦断して付着している2列のデブリ19上を、図10に示すように、更に横断するようにレーザー加工されて第二の加工溝24が形成される。これにより、図11に示すように、第二の分割予定ライン14においてデブリ19が付着した部分、すなわち、第一の加工溝23と交差する手前および奥(図11に示す第一の加工溝23の左右)では、第二の加工溝24の溝深さが他の部分より浅くなり、機能層16が残存する(以下、残存した機能層16を機能層161と称する)。 At this point, the laser beam 40 is also irradiated onto the debris 19 generated in the first processing groove formation step 1 at the point where the second planned division line 14 intersects with the first planned division line 13. That is, the laser is then used to further cut across the two rows of debris 19 adhering longitudinally along the second planned division line 14, as shown in Figures 6 and 8, to form the second processing groove 24, as shown in Figure 10. As a result, as shown in Figure 11, in the areas where debris 19 is adhering to the second planned division line 14—that is, just before and after the intersection with the first processing groove 23 (to the left and right of the first processing groove 23 shown in Figure 11)—the groove depth of the second processing groove 24 becomes shallower than in other areas, and the functional layer 16 remains (hereinafter, the remaining functional layer 16 will be referred to as the functional layer 161).
一本の第二の分割予定ライン14に第二の加工溝24を形成した後は、集光点41を割り出し送り方向(Y軸方向)、すなわち第一の方向21に相対的に移動させ、隣接する第二の分割予定ライン14に同様に第二の加工溝24を形成する。図9に示すように、全ての第二の分割予定ライン14に第二の加工溝24を形成すると、第二の加工溝形成ステップ2を終了し、第一の改質層形成ステップ3に移行する。 After forming a second machining groove 24 on one of the second division lines 14, the focusing point 41 is moved relative to the indexing feed direction (Y-axis direction), i.e., the first direction 21, and a second machining groove 24 is similarly formed on the adjacent second division lines 14. As shown in Figure 9, once the second machining grooves 24 have been formed on all the second division lines 14, the second machining groove formation step 2 is completed, and the process moves to the first modified layer formation step 3.
(第一の改質層形成ステップ3)
図12は、図3に示す第一の改質層形成ステップ3の一状態を示す斜視図である。図13は、図3に示す第一の改質層形成ステップ3の後のウエーハ10を示す平面図である。図14は、図13のウエーハ10において第一の改質層25に沿う断面図である。なお、図14は、図8および図11に示すB-B’線断面図の断面と同一の断面を示しており、すなわち、デバイス15を通らず、第二の分割予定ライン14(第二の加工溝24)に沿う断面図である。第一の改質層形成ステップ3は、第二の加工溝形成ステップ2を実施した後に実施される。第一の改質層形成ステップ3は、ウエーハ10の裏面17側からレーザービーム40を第二の分割予定ライン14に沿って照射して基板11の内部に第一の改質層25を形成するステップである。
(First modified layer formation step 3)
Figure 12 is a perspective view showing one state of the first modified layer formation step 3 shown in Figure 3. Figure 13 is a plan view showing the wafer 10 after the first modified layer formation step 3 shown in Figure 3. Figure 14 is a cross-sectional view of the wafer 10 in Figure 13 along the first modified layer 25. Note that Figure 14 shows the same cross-section as the cross-sectional view along line B-B' shown in Figures 8 and 11, that is, a cross-sectional view that does not pass through the device 15 but along the second planned division line 14 (second processing groove 24). The first modified layer formation step 3 is performed after the second processing groove formation step 2 is performed. The first modified layer formation step 3 is a step in which a laser beam 40 is irradiated from the back surface 17 side of the wafer 10 along the second planned division line 14 to form the first modified layer 25 inside the substrate 11.
改質層とは、密度、屈折率、機械的強度またはその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等である。改質層は、ウエーハ10の他の部分よりも機械的な強度等が低い。 A modified layer refers to a region whose density, refractive index, mechanical strength, or other physical properties differ from those of the surrounding area. Examples of modified layers include melted regions, cracked regions, dielectric breakdown regions, refractive index change regions, and regions where these regions are mixed. The modified layer has lower mechanical strength, etc., than other parts of the wafer 10.
図12に示すように、実施形態の第一の改質層形成ステップ3では、レーザー加工装置45によるステルスダイシング加工によって、ウエーハ10の基板11の内部に第二の分割予定ライン14に沿う第一の改質層25を形成する。第一の改質層形成ステップ3でウエーハ10に向けて照射するレーザービーム40は、基板11に対して透過性を有する波長のレーザービームである。 As shown in Figure 12, in the first modified layer formation step 3 of the embodiment, a first modified layer 25 is formed inside the substrate 11 of the wafer 10 along the second planned division line 14 by stealth dicing using a laser processing apparatus 45. The laser beam 40 irradiated toward the wafer 10 in the first modified layer formation step 3 is a laser beam with a wavelength that is transparent to the substrate 11.
第一の改質層形成ステップ3では、まず、第一の加工溝形成ステップ1および第二の加工溝形成ステップ2でウエーハ10に貼着されていたテープ31をウエーハ10の裏面17から剥がし、新たなテープ31をウエーハ10の表面12側に貼着する。次に、テープ31を介してウエーハ10の表面12側をチャックテーブル46の保持面(上面)に吸引保持する。 In the first modified layer formation step 3, the tape 31 that was attached to the wafer 10 in the first processing groove formation step 1 and the second processing groove formation step 2 is first peeled off from the back surface 17 of the wafer 10, and a new tape 31 is attached to the front surface 12 of the wafer 10. Next, the front surface 12 of the wafer 10 is held in place by suction to the holding surface (upper surface) of the chuck table 46 via the tape 31.
第一の改質層形成ステップ3では、次に、移動ユニットによってチャックテーブル46を加工位置まで移動させる。次に、撮像ユニット48でウエーハ10を撮像することによって、第二の分割予定ライン14を検出する。第二の分割予定ライン14が検出されたら、チャックテーブル46を鉛直方向軸回りに回転させて、ウエーハ10の第二の分割予定ライン14が沿う第二の方向22と、レーザー加工装置45の加工送り方向(X軸方向)とを一致させるとともに、不図示の移動ユニットによって、第二の分割予定ライン14とレーザービーム照射ユニット47の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。 In the first modified layer formation step 3, the chuck table 46 is then moved to the processing position by a moving unit. Next, the wafer 10 is imaged by the imaging unit 48 to detect the second planned division line 14. Once the second planned division line 14 is detected, the chuck table 46 is rotated around its vertical axis to align the second direction 22 along which the second planned division line 14 of the wafer 10 follows with the processing feed direction (X-axis direction) of the laser processing apparatus 45. Simultaneously, an alignment is performed using a moving unit (not shown) to align the second planned division line 14 with the irradiation section of the laser beam irradiation unit 47.
第一の改質層形成ステップ3では、次に、レーザービーム40の集光点41をウエーハ10の基板11の内部に位置付けた状態で、ウエーハ10の裏面17側からレーザービーム40を照射しながら、集光点41を第二の分割予定ライン14に沿って相対的に加工送り方向に移動させる。これにより、図13および図14に示すように、第二の加工溝24に沿った第一の改質層25が形成される。 In the first modified layer formation step 3, with the focal point 41 of the laser beam 40 positioned inside the substrate 11 of the wafer 10, the laser beam 40 is irradiated from the back surface 17 side of the wafer 10, while the focal point 41 is moved relative to the second planned division line 14 in the processing feed direction. As a result, the first modified layer 25 is formed along the second processing groove 24, as shown in Figures 13 and 14.
第一の改質層25は、後述の第二の改質層26(図15および図16参照)より先に形成される。このため、第一の改質層形成ステップ3においては、レーザービーム40が別の改質層に照射されることによるレーザービーム40の散乱は発生しない。したがって、このレーザービーム40の散乱による漏れ光が、図14に示す残存した機能層161に照射されることはない。 The first modified layer 25 is formed before the second modified layer 26 (see Figures 15 and 16), which will be described later. Therefore, in the first modified layer formation step 3, scattering of the laser beam 40 due to irradiation of another modified layer does not occur. Consequently, the stray light from this scattered laser beam 40 does not irradiate the remaining functional layer 161 shown in Figure 14.
一本の第二の分割予定ライン14に第一の改質層25を形成した後は、集光点41を割り出し送り方向(Y軸方向)、すなわち第一の方向21に相対的に移動させ、隣接する第二の分割予定ライン14に同様に第一の改質層25を形成する。図13に示すように、全ての第二の分割予定ライン14に第一の改質層25を形成すると、第一の改質層形成ステップ3を終了し、第二の改質層形成ステップ4に移行する。 After forming the first modified layer 25 on one of the second planned division lines 14, the focusing point 41 is moved relative to the indexing and feeding direction (Y-axis direction), i.e., the first direction 21, and the first modified layer 25 is similarly formed on the adjacent second planned division lines 14. As shown in Figure 13, once the first modified layer 25 has been formed on all of the second planned division lines 14, the first modified layer formation step 3 is completed, and the process moves on to the second modified layer formation step 4.
(第二の改質層形成ステップ4)
図15は、図3に示す第二の改質層形成ステップ4の後のウエーハ10を示す平面図である。図16は、図15のウエーハ10において第二の改質層26に沿う断面図である。なお、図16は、図8、図11および図14に示すB-B’線断面図の断面と直交し、デバイス15を通らず、第一の分割予定ライン13(第一の加工溝23)に沿う断面図である。第二の改質層形成ステップ4は、第一の改質層形成ステップ3を実施した後に実施される。第二の改質層形成ステップ4は、ウエーハ10の裏面17側からレーザービーム40を第一の分割予定ライン13に沿って照射して基板11の内部に第二の改質層26を形成するステップである。
(Second modified layer formation step 4)
Figure 15 is a plan view showing the wafer 10 after the second modification layer formation step 4 shown in Figure 3. Figure 16 is a cross-sectional view of the wafer 10 in Figure 15 along the second modification layer 26. Note that Figure 16 is a cross-sectional view perpendicular to the cross-section of the B-B' line shown in Figures 8, 11, and 14, and does not pass through the device 15, but along the first planned division line 13 (first processing groove 23). The second modification layer formation step 4 is performed after the first modification layer formation step 3 is performed. The second modification layer formation step 4 is a step in which a laser beam 40 is irradiated from the back surface 17 side of the wafer 10 along the first planned division line 13 to form a second modification layer 26 inside the substrate 11.
実施形態の第二の改質層形成ステップ4では、図12に示すレーザー加工装置45によるステルスダイシング加工によって、ウエーハ10の基板11の内部に第一の分割予定ライン13に沿う第二の改質層26を形成する。第二の改質層形成ステップ4でウエーハ10に向けて照射するレーザービーム40は、基板11に対して透過性を有する波長のレーザービームである。 In the second modified layer formation step 4 of the embodiment, a second modified layer 26 is formed inside the substrate 11 of the wafer 10 along the first planned division line 13 by stealth dicing using the laser processing apparatus 45 shown in Figure 12. The laser beam 40 irradiated toward the wafer 10 in the second modified layer formation step 4 is a laser beam with a wavelength that is transparent to the substrate 11.
第二の改質層形成ステップ4では、まず、チャックテーブル46を鉛直方向軸回りに回転させて、ウエーハ10の第一の分割予定ライン13が沿う第一の方向21と、レーザー加工装置45の加工送り方向(X軸方向)とを一致させるとともに、不図示の移動ユニットによって、第一の分割予定ライン13とレーザービーム照射ユニット47の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。 In the second modified layer formation step 4, the chuck table 46 is first rotated around its vertical axis to align the first direction 21 along which the first planned division line 13 of the wafer 10 follows with the processing feed direction (X-axis direction) of the laser processing device 45. Simultaneously, an alignment is performed using a moving unit (not shown) to align the first planned division line 13 with the irradiation section of the laser beam irradiation unit 47.
第二の改質層形成ステップ4では、次に、レーザービーム40の集光点41をウエーハ10の基板11の内部に位置付けた状態で、ウエーハ10の裏面17側からレーザービーム40を照射しながら、集光点41を第一の分割予定ライン13に沿って相対的に加工送り方向に移動させる。これにより、図15および図16に示すように、第一の加工溝23に沿った第二の改質層26が形成される。 In the second modified layer formation step 4, with the focal point 41 of the laser beam 40 positioned inside the substrate 11 of the wafer 10, the laser beam 40 is irradiated from the back surface 17 side of the wafer 10, while the focal point 41 is moved relative to the first planned division line 13 in the processing feed direction. As a result, a second modified layer 26 is formed along the first processing groove 23, as shown in Figures 15 and 16.
この際、図16に示すように、第二の改質層26を形成する第一の分割予定ライン13上には、第二の分割予定ライン14と交差する部分において、既に第一の改質層25が形成されている。したがって、第一の分割予定ライン13が第二の分割予定ライン14と交差する部分において、レーザービーム40が第一の改質層形成ステップ3で形成された第一の改質層25に照射される。これにより、レーザービーム40の一部が、第一の改質層25において第一の分割予定ライン13に沿う方向に反射するため、第一の分割予定ライン13に沿う漏れ光が増加する。 In this process, as shown in Figure 16, the first modified layer 25 is already formed on the first planned division line 13 where the second planned division line 14 intersects with the first planned division line 13, which will form the second modified layer 26. Therefore, at the point where the first planned division line 13 intersects with the second planned division line 14, the laser beam 40 is irradiated onto the first modified layer 25 formed in the first modified layer formation step 3. As a result, a portion of the laser beam 40 is reflected in the first modified layer 25 in a direction along the first planned division line 13, increasing the amount of stray light along the first planned division line 13.
ここで、第一の分割予定ライン13上に形成された第一の加工溝23は、第二の加工溝24よりも先に形成される、すなわち、第一の加工溝形成ステップ1中にレーザービーム40がデブリ19に照射されることがない。したがって、第二の加工溝24では、図14に示すように、機能層161が残存しているのに対し、第一の分割予定ライン13上に形成される第一の加工溝23では、図16に示すように、機能層161が残存せず除去されている。これにより、第一の分割予定ライン13に沿うレーザービーム40の漏れ光が、残存した機能層161に照射されることを抑制することができる。 Here, the first machining groove 23 formed on the first planned division line 13 is formed before the second machining groove 24; that is, the laser beam 40 is not irradiated onto the debris 19 during the first machining groove formation step 1. Therefore, in the second machining groove 24, as shown in Figure 14, the functional layer 161 remains, whereas in the first machining groove 23 formed on the first planned division line 13, as shown in Figure 16, the functional layer 161 is completely removed. This prevents stray light from the laser beam 40 along the first planned division line 13 from irradiating the remaining functional layer 161.
一本の第一の分割予定ライン13に第二の改質層26を形成した後は、集光点41を割り出し送り方向(Y軸方向)、すなわち第二の方向22に相対的に移動させ、隣接する第一の分割予定ライン13に同様に第二の改質層26を形成する。図15に示すように、全ての第一の分割予定ライン13に第二の改質層26を形成すると、第二の改質層形成ステップ4を終了し、分割ステップ5に移行する。 After forming the second modified layer 26 on one of the first planned division lines 13, the focusing point 41 is moved relative to the indexing and feeding direction (Y-axis direction), i.e., the second direction 22, and the second modified layer 26 is similarly formed on the adjacent first planned division lines 13. As shown in Figure 15, once the second modified layer 26 has been formed on all of the first planned division lines 13, the second modified layer formation step 4 is completed, and the process moves on to the division step 5.
(分割ステップ5)
図17は、図3に示す分割ステップ5の一状態を一部断面で示す側面図である。図18は、図17の後の分割ステップ5の一状態を一部断面で示す側面図である。分割ステップ5は、第二の改質層形成ステップ4を実施した後に実施される。分割ステップ5は、ウエーハ10に対して外力を付与して第一の分割予定ライン13および第二の分割予定ライン14に沿って分割するステップである。
(Division Step 5)
Figure 17 is a side view showing a partial cross-section of one state of the splitting step 5 shown in Figure 3. Figure 18 is a side view showing a partial cross-section of one state of the splitting step 5 after Figure 17. Splitting step 5 is performed after the second modified layer formation step 4 is carried out. Splitting step 5 is a step in which an external force is applied to the wafer 10 to split it along the first planned splitting line 13 and the second planned splitting line 14.
図17および図18に示すように、実施形態の分割ステップ5では、拡張装置50がテープ31に対して放射方向に外力を与えることによって、ウエーハ10を分割する。拡張装置50は、チャックテーブル51と、クランプ部材52と、昇降ユニット53と、突き上げ部材54と、コロ部材55と、を備える。突き上げ部材54は、チャックテーブル51の外周かつ同軸に設けられる円筒形状である。コロ部材55は、チャックテーブル51の保持面と同一平面上または僅かに上方、かつ突き上げ部材54の上端に、回転自在に設けられる。 As shown in Figures 17 and 18, in the splitting step 5 of the embodiment, the wafer 10 is split by the expansion device 50 applying an external force radially to the tape 31. The expansion device 50 comprises a chuck table 51, a clamp member 52, a lifting unit 53, a push-up member 54, and a roller member 55. The push-up member 54 is cylindrical in shape and is provided coaxially with and on the outer circumference of the chuck table 51. The roller member 55 is rotatably provided on the same plane as or slightly above the holding surface of the chuck table 51 and at the upper end of the push-up member 54.
図17に示すように、分割ステップ5では、まず、テープ31を介してウエーハ10の表面12側をチャックテーブル51の保持面(上面)に載置し、フレーム30の外周部をクランプ部材52で固定する。この際、コロ部材55は、フレーム30の内縁とウエーハ10の外縁との間のテープ31に当接する。 As shown in Figure 17, in the splitting step 5, first, the surface 12 side of the wafer 10 is placed on the holding surface (upper surface) of the chuck table 51 via the tape 31, and the outer circumference of the frame 30 is fixed with the clamp member 52. At this time, the roller member 55 abuts against the tape 31 between the inner edge of the frame 30 and the outer edge of the wafer 10.
図18に示すように、分割ステップ5では、次に、昇降ユニット53によって、チャックテーブル51および突き上げ部材54を一体的に上昇させる。この際、テープ31は、外周部がフレーム30を介してクランプ部材52で固定されているため、フレーム30の内縁とウエーハ10の外縁との間の部分が面方向に拡張される。更に、突き上げ部材54の上端に設けられたコロ部材55がテープ31との摩擦を緩和する。 As shown in Figure 18, in the splitting step 5, the lifting unit 53 then raises the chuck table 51 and the push-up member 54 together. At this time, since the outer circumference of the tape 31 is fixed by the clamp member 52 via the frame 30, the portion between the inner edge of the frame 30 and the outer edge of the wafer 10 expands in the planar direction. Furthermore, the roller member 55 provided at the upper end of the push-up member 54 reduces friction with the tape 31.
分割ステップ5では、テープ31の拡張の結果、テープ31に放射状に引張力が作用する。テープ31に放射状の引張力が作用すると、図18に示すように、テープ31が貼着されたウエーハ10が、第一の分割予定ライン13に沿った第二の改質層26と第二の分割予定ライン14に沿った第一の改質層25とを破断起点にして分割されて、デバイスチップ18に個片化される。ウエーハ10がデバイスチップ18に分割された後は、例えば、ピックアップ工程において、周知のピッカーでテープ31からデバイスチップ18がピックアップされる。 In splitting step 5, as a result of the expansion of the tape 31, radial tensile forces act on the tape 31. When radial tensile forces act on the tape 31, as shown in Figure 18, the wafer 10 to which the tape 31 is attached is split using the second modified layer 26 along the first planned splitting line 13 and the first modified layer 25 along the second planned splitting line 14 as fracture points, and is fragmented into device chips 18. After the wafer 10 has been split into device chips 18, for example, in a pickup process, the device chips 18 are picked up from the tape 31 using a well-known picker.
(分割ステップ5の変形例)
図19は、図3に示す分割ステップ5の別の一例を示す斜視図である。図19に示すように、変形例の分割ステップ5では、研削装置60がウエーハ10の裏面17側を研削することでウエーハ10を押圧する外力を与えることによって、ウエーハ10を分割する。研削装置60は、チャックテーブル61と、スピンドル62と、研削ホイール63と、研削砥石64と、不図示の研削水供給ノズルと、を備える。研削ホイール63は、回転軸部材であるスピンドル62の下端に取り付けられる。研削砥石64は、研削ホイール63の下面に装着される。
(Variation of step 5 of division)
Figure 19 is a perspective view showing another example of the splitting step 5 shown in Figure 3. As shown in Figure 19, in the modified splitting step 5, the wafer 10 is split by applying an external force that presses the wafer 10 by grinding the back surface 17 side of the wafer 10 with the grinding device 60. The grinding device 60 includes a chuck table 61, a spindle 62, a grinding wheel 63, a grinding wheel 64, and a grinding water supply nozzle (not shown). The grinding wheel 63 is attached to the lower end of the spindle 62, which is a rotating shaft member. The grinding wheel 64 is mounted on the lower surface of the grinding wheel 63.
図19に示す分割ステップ5では、まず、ウエーハ10の表面12側をチャックテーブル61の保持面(上面)に吸引保持する。次に、チャックテーブル61を軸心回りに回転させた状態で、研削ホイール63を軸心回りに回転させる。なお、研削ホイール63は、チャックテーブル61の軸心と平行な回転軸で回転する。 In the splitting step 5 shown in Figure 19, first, the surface 12 side of the wafer 10 is held by suction against the holding surface (upper surface) of the chuck table 61. Next, with the chuck table 61 rotating around its axis, the grinding wheel 63 is rotated around its axis. The grinding wheel 63 rotates on an axis parallel to the axis of the chuck table 61.
次に、不図示の研削水供給ノズルから研削水を供給するとともに、研削ホイール63の下面に装着された研削砥石64をチャックテーブル61に所定の送り速度で近付けることによって、研削砥石64でウエーハ10を裏面17側から研削して、ウエーハ10を所定の仕上げ厚みまで薄化する。 Next, grinding water is supplied from a grinding water supply nozzle (not shown), and the grinding wheel 64 mounted on the underside of the grinding wheel 63 is brought closer to the chuck table 61 at a predetermined feed rate. This grinds the wafer 10 from the back surface 17 side with the grinding wheel 64, thinning the wafer 10 to a predetermined finish thickness.
この際、ウエーハ10は、研削ホイール63の研削砥石64により押圧されるので、第二の改質層26および第一の改質層25から、第一の加工溝23および第二の加工溝24の溝底にまで亀裂が伸展して、第一の分割予定ライン13および第二の分割予定ライン14に沿って、基板11および機能層16が分割されて、デバイスチップ18に個片化される。その後は、図17および図18に示す分割ステップ5と同様に、例えば、ピックアップ工程において、周知のピッカーでテープ31からデバイスチップ18がピックアップされる。 At this point, the wafer 10 is pressed by the grinding wheel 63's grinding wheel 64, causing cracks to extend from the second modified layer 26 and the first modified layer 25 to the bottom of the first and second processing grooves 23 and 24. This separates the substrate 11 and the functional layer 16 along the first and second planned division lines 13 and 14, resulting in individual device chips 18. Subsequently, similar to the division step 5 shown in Figures 17 and 18, the device chips 18 are picked up from the tape 31 using a well-known picker, for example, in a pickup process.
以上説明したように、第一の分割予定ライン13と第二の分割予定ライン14との交差部近傍では、第二の加工溝形成ステップ2において、第一の加工溝形成ステップ1で生じたデブリ19上を加工することにより、レーザービーム40がデブリ19に遮断されてデブリ19の直下に存在する機能層16が第二の分割予定ライン14上に残存する場合があることが知られている(図11等の機能層161参照)。また、第二の改質層形成ステップ4においては、第一の改質層形成ステップ3で形成された第一の改質層25により反射または散乱されたレーザービーム40が、加工送り方向に照射されることが知られている。 As explained above, near the intersection of the first planned division line 13 and the second planned division line 14, it is known that in the second machining groove formation step 2, machining is performed on the debris 19 generated in the first machining groove formation step 1. This can cause the laser beam 40 to be blocked by the debris 19, resulting in the functional layer 16 located directly beneath the debris 19 remaining on the second planned division line 14 (see functional layer 161 in Figure 11, etc.). Furthermore, in the second modified layer formation step 4, it is known that the laser beam 40, reflected or scattered by the first modified layer 25 formed in the first modified layer formation step 3, is irradiated in the machining feed direction.
実施形態に係るデバイスチップ18の製造方法では、第一の分割予定ライン13および第二の分割予定ライン14について、加工溝形成時の加工順と、改質層形成時の加工順とを逆にしている。すなわち、第二の改質層形成ステップ4においては、第一の改質層形成ステップ3で形成された第一の改質層25により反射または散乱されたレーザービーム40は、第一の加工溝23が沿う第一の分割予定ライン13上に照射され、第二の分割予定ライン14上に残存した機能層161に照射されることを抑制できる。このように、機能層161の残存する領域と、漏れ光が発生する領域との重複を回避することが可能であるため、機能層16の剥離の低減に貢献し、加工品質を向上できるという効果を奏する。 In the manufacturing method of the device chip 18 according to this embodiment, the processing order for the first planned division line 13 and the second planned division line 14 is reversed compared to the processing order for the modified layer formation. That is, in the second modified layer formation step 4, the laser beam 40 reflected or scattered by the first modified layer 25 formed in the first modified layer formation step 3 is irradiated onto the first planned division line 13 along the first processing groove 23, and irradiation of the functional layer 161 remaining on the second planned division line 14 can be suppressed. In this way, it is possible to avoid the overlap between the remaining area of the functional layer 161 and the area where stray light occurs, thus contributing to a reduction in peeling of the functional layer 16 and improving processing quality.
なお、第二の分割予定ライン14に対してアブレーション加工する際に、機能層16が残存しないように、レーザービーム40の出力を上げたり、加工速度を落したり等、強く加工する場合は、ウエーハ10へのダメージが大きくなり抗折強度の低下を招く可能性がある。本発明では、第二の分割予定ライン14上に機能層161が残存していても、レーザービーム40の漏れ光が残存した機能層161に照射されることを抑制できるため、レーザー加工の強さを変更する必要はない。 Furthermore, when performing ablation on the second planned division line 14, if the laser beam 40 output is increased or the processing speed is reduced to prevent the functional layer 16 from remaining, the damage to the wafer 10 may increase, potentially leading to a decrease in flexural strength. In this invention, even if the functional layer 161 remains on the second planned division line 14, the leakage light from the laser beam 40 can be suppressed from irradiating the remaining functional layer 161, eliminating the need to change the laser processing intensity.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、第一の改質層形成ステップ3および第二の改質層形成ステップ4では、ウエーハ10の裏面17側に貼着したシート31越しにレーザービーム40を照射してもよい。すなわち、第二の加工溝形成ステップ2の後、テープ31をウエーハ10の裏面17側から剥がさないまま、ウエーハ10の表面12側をチャックテーブル46に吸引保持してもよい。この際、ウエーハ10の表面12側にシート状の保持部材を貼着して、デバイス15を保護することが好ましい。 The present invention is not limited to the embodiments described above. That is, it can be implemented with various modifications without departing from the core principles of the invention. For example, in the first modified layer formation step 3 and the second modified layer formation step 4, the laser beam 40 may be irradiated through the sheet 31 attached to the back surface 17 side of the wafer 10. That is, after the second processing groove formation step 2, the wafer 10 may be held in place by suction on the chuck table 46 without removing the tape 31 from the back surface 17 side of the wafer 10. In this case, it is preferable to attach a sheet-like holding member to the front surface 12 side of the wafer 10 to protect the device 15.
10 ウエーハ
11 基板
12 表面
13 第一の分割予定ライン
14 第二の分割予定ライン
15 デバイス
16、161 機能層
17 裏面
18 デバイスチップ
19 デブリ
21 第一の方向
22 第二の方向
23 第一の加工溝
24 第二の加工溝
25 第一の改質層
26 第二の改質層
40 レーザービーム
10 Wafer 11 Substrate 12 Front surface 13 First planned division line 14 Second planned division line 15 Device 16, 161 Functional layer 17 Back surface 18 Device chip 19 Debris 21 First direction 22 Second direction 23 First processing groove 24 Second processing groove 25 First modified layer 26 Second modified layer 40 Laser beam
Claims (1)
該ウエーハの表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該第一の分割予定ラインに沿って照射して第一の加工溝を形成する第一の加工溝形成ステップと、
該第一の加工溝形成ステップを実施した後、該ウエーハの表面側から該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該第二の分割予定ラインに沿って照射して第二の加工溝を形成する第二の加工溝形成ステップと、
該第二の加工溝形成ステップを実施した後、該ウエーハの裏面側から該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームを該第二の分割予定ラインに沿って照射して該基板の内部に第一の改質層を形成する第一の改質層形成ステップと、
該第一の改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハの裏面側から該基板に対して透過性を有する波長のレーザービームを該第一の分割予定ラインに沿って照射して該基板の内部に第二の改質層を形成する第二の改質層形成ステップと、
該第二の改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに対して外力を付与して該第一の分割予定ラインおよび該第二の分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、
を備えることを特徴とする、デバイスチップの製造方法。 A method for manufacturing a device chip, comprising dividing a wafer on which a functional layer is laminated on the surface of a substrate to form a plurality of devices along a plurality of first division lines that demarcate the plurality of devices and a plurality of second division lines that intersect the first division lines,
A first processing groove forming step involves irradiating the wafer surface with a laser beam of a wavelength that is absorbable to the functional layer along the first planned division line to form a first processing groove,
After performing the first groove formation step, a second groove formation step is performed, in which a laser beam with a wavelength that is absorbed by the functional layer is irradiated from the surface side of the wafer along the second planned division line to form a second groove.
After performing the second processing groove formation step, a first modification layer formation step is performed, in which a laser beam with a wavelength that is transparent to the substrate is irradiated from the back side of the wafer along the second planned division line to form a first modification layer inside the substrate.
After performing the first modified layer formation step, a second modified layer formation step is performed, in which a laser beam of a wavelength that is transparent to the substrate is irradiated from the back side of the wafer along the first planned division line to form a second modified layer inside the substrate.
After performing the second modified layer formation step, a splitting step is performed in which an external force is applied to the wafer to split it along the first planned splitting line and the second planned splitting line,
A method for manufacturing a device chip, characterized by comprising the following features.
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