JP2004111426A

JP2004111426A - Laser dicing equipment

Info

Publication number: JP2004111426A
Application number: JP2002268022A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kubo; 久保　祐一; Masateru Osada; 長田　正照; Masayuki Azuma; 東　正幸
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP4161298B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide laser dicing equipment which emits a laser beam whose irradiating position can be ascertained and whose intensity of irradiation can be measured. <P>SOLUTION: The laser dicing equipment 10 is equipped with a suction stage 13 where a wafer W is mounted, a specimen mounting stage 14 where a process specimen piece S is placed, and a laser power meter 41, and the laser dicing equipment 10 is so constituted as to ascertain the irradiating position of the laser beam L as the processing traces K of the laser beam L formed on the surface of the process specimen piece S are observed and as to measure the intensity of irradiation of the laser beams L at any time. As to processing spots predetermined on the wafer W, or for every predetermined number of processed lines, the irradiating position and intensity of the laser beam L are checked and corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置や電子部品等ウェーハを個々のチップに分割するダイシング装置に関するもので、特にレーザー光を応用したダイシング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウェーハを個々のチップに分割するには、ダイシングブレードと呼ばれる砥石でウェーハに研削溝を入れてウェーハをカットするダイシング装置が用いられていた。ダイシングブレードは、細かなダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ３０μｍ程度の極薄のものが用いられる。
【０００３】
このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウェーハに切込み、ウェーハを完全切断（フルカット）又は不完全切断（ハーフカット或いはセミフルカット）していた。ハーフカットはウェーハに厚さの半分程度切り込む方法で、セミフルカットは１０μｍ程度の肉厚を残して研削溝を形成する場合のことである。
【０００４】
しかし、このダイシングブレードによる研削加工の場合、ウェーハが高脆性材料であるため脆性モード加工となり、ウェーハの表面や裏面にチッピングが生じ、このチッピングが分割されたチップの性能を低下させる要因になっていた。特に裏面に生じたチッピングは、クラックが徐々に内部に進行するためやっかいな問題であった。
【０００５】
ダイシング工程におけるこのチッピングの問題を解決する手段として、従来のダイシングブレードによる切断に替えて、ウェーハの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウェーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して個々のチップに分割するレーザ加工方法に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜６参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１９２３６７号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−１９２３６８号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００２−１９２３６９号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開２００２−１９２３７０号公報
【００１０】
【特許文献５】
特開２００２−１９２３７１号公報
【００１１】
【特許文献６】
特開２００２−２０５１８０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献で提案されている技術は、レーザー光を用いた割断技術によるもので、ウェーハの表面からレーザー光を入射させ、ウェーハ内部に改質領域を形成することによって前記ウェーハを割断するものであり、ウェーハ内部に集光点を設定しているためウェーハ表面にはレーザー光照射による加工痕跡が残らない。
【００１３】
このため、レーザー光の照射位置及び照射されたか否かがレーザー光照射後にウェーハを割断してみないと確認できない、という問題点があった。そのため、加工途中でレーザー光の照射位置にズレが生じたり、レーザーパワーが変動してもそのまま加工してしまい、不良チップを製造し続けることがあった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、レーザー光の照射位置を確認することのできるレーザーダイシング装置、及びレーザー光の照射強度を測定することのできるレーザーダイシング装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ウェーハを個々のチップに分割するダイシング装置であって、前記ウェーハの表面からレーザー光を入射させ、前記ウェーハの内部に改質領域を形成することによって前記ウェーハをダイシングするレーザーダイシング装置において、前記ウェーハを載置する吸着ステージと、前記吸着ステージとは別に設けられ、レーザー加工試験用の加工試料片を載置する試料載置ステージと、前記ウェーハ及び前記加工試料片の表面を観察する観察手段と、が設けられ、前記加工試料片に前記レーザー光を照射して前記加工試料片の表面に加工痕跡を形成し、該加工痕跡を前記観察手段で観察することにより前記レーザー光の照射位置が確認されるように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１の発明によれば、ウェーハを載置する吸着ステージとは別に設けられた試料載置ステージに、加工試料片が載置され、加工試料片の表面に形成されたレーザー加工痕跡を観察してレーザー光の照射位置を確認するので、製品ウェーハにダメージを与えずにレーザー光の照射位置を確認することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、前記レーザー光の照射位置確認は、予め設定された前記ウェーハの加工位置に応じて、又は予め設定されたライン数加工される毎に行われることを特徴としている。
【００１８】
請求項２の発明によれば、予め設定されたウェーハの加工位置において、又は予め設定されたライン数加工される毎にレーザー光の照射位置を確認するので、レーザー光照射位置に位置ズレが生じても、大幅にずれる前に照射位置を修正することができるのでダイシング不良を起こさない。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、ウェーハを個々のチップに分割するダイシング装置であって、前記ウェーハの表面からレーザー光を入射させ、前記ウェーハの内部に改質領域を形成することによって前記ウェーハをダイシングするレーザーダイシング装置において、前記レーザー光の照射強度を測定するレーザーパワーメータが設けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明によれば、レーザーパワーメータが設けられているのでレーザー光の照射強度を随時測定することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３の発明において、前記レーザー光の強度測定は、予め設定された前記ウェーハの加工位置に応じて、又は予め設定されたライン数加工される毎に行われることを特徴としている。
【００２２】
請求項４の発明によれば、予め設定されたウェーハの加工位置において、又は予め設定されたライン数加工される毎にレーザー光の照射強度が測定されるので、レーザーパワーに変動が生じても、大幅に変化する前に照射強度を修正することができるのでダイシング不良を起こさない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るレーザーダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００２４】
図１は、本発明に係るレーザーダイシング装置の概略構成図である。レーザーダイシング装置１０は、図１に示すように、ウェーハ移動部１１、レーザー光学部２０、観察光学部３０、制御部５０等から構成されている。
【００２５】
ウェーハ移動部１１は、レーザーダイシング装置１０の本体ベース１６に設けられたＸＹＺθテーブル１２、ＸＹＺθテーブル１２に載置されダイシングテープＴを介してウェーハＷを吸着保持する吸着ステージ１３、ＸＹＺθテーブル１２に載置されたホルダ１５に取付けられた試料載置ステージ１４等からなっている。
【００２６】
試料載置ステージ１４にはレーザー加工テスト用に用いられる加工試料片Ｓが吸着載置される。また、ホルダ１５にはレーザー光の照射強度を測定するレーザーパワーメータ４１が取付けられている。このウェーハ移動部１１によって、ウェーハＷ、加工試料片Ｓ、及びレーザーパワーメータ４１が図のＸＹＺθ方向に精密に移動される。
【００２７】
レーザー光学部２０は、レーザーヘッド２１、コリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ２４等で構成されている。また、観察光学部３０は、観察用光源３１、コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、コンデンスレンズ３４、観察手段としてのＣＣＤカメラ３５、テレビモニタ３６等で構成されている。
【００２８】
レーザー光学部２０では、レーザーヘッド２１から発振されたレーザー光はコリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ２４等の光学系を経てウエーハＷの内部に集光される。ここでは、集光点におけるピークパワー密度が１×１０^８（Ｗ／ｃ　ｍ^２）以上でかつパルス幅が１μｓ以下の条件で、ダイシングテープに対して透過性を有するレーザー光が用いられる。集光点のＺ方向位置は、ＸＹＺθテーブル１２のＺ方向微動によって調整される。
【００２９】
観察光学部３０では、観察用光源３１から出射された照明光がコリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、コンデンスレンズ２４等の光学系を経てウエーハＷの表面を照射する。ウエーハＷの表面からの反射光はコンデンスレンズ２４、ハーフミラー２３及び３３、コンデンスレンズ３４を経由して観察手段としてのＣＣＤカメラ３５に入射し、ウエーハＷの表面画像が撮像される。この撮像データは制御部５０を経てテレビモニタ３６に写し出される。
【００３０】
制御部５０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部等からなり、レーザーダイシング装置１０の各部の動作を制御する。
【００３１】
次に、このように構成されたレーザーダイシング装置１０の初期設定について説明する。最初にレーザーパワーメータ４１をレーザー光学部２０の下に移動し、レーザーパワーメータ４１のセンサ面にレーザー光の集光点を合わせる。この時のレーザーパワーメータ４１のＸＹ移動とＺ移動（焦点合わせ）はＸＹＺθテーブル１２を駆動して行う。ここでレーザー光の照射強度を測定し所定の値に調整する。
【００３２】
次いで、試料載置ステージ１４に吸着保持された加工試料片Ｓをレーザー光学部２０の下に移動し、加工試料片Ｓの表面にレーザー光の集光点を合わせレーザー光を照射する。図２はこの状況を示す概念図である。レーザー光Ｌのエネルギーが集光点で最大になるので、図２に示すように、加工試料片Ｓの表面に溶融領域が形成され加工痕跡Ｋが付く。この加工痕跡Ｋがレーザー光Ｌの照射位置を示すことになる。
【００３３】
この加工試料片Ｓの表面を観察光学部３０のＣＣＤカメラ３５で撮像し、テレビモニタ３６のモニター画面の基準線である電子ラインをこの加工痕跡Ｋに合わせる。次に再度レーザーパワーメータ４１をレーザー光学部２０の下に移動し、ウェーハＷの加工時のレーザー光Ｌの照射強度に調整する。なお、ウェーハＷの加工時のレーザー光Ｌの照射強度と加工試料片Ｓの表面に溶融領域を形成する時の照射強度とが同じ場合は、この調整は必要ない。
【００３４】
この初期設定によって、レーザー光Ｌの照射位置とテレビモニタ３６のモニター画面の基準線である電子ラインとが合致しているので、この電子ラインを基準にウエーハＷをアライメントすればよい。
【００３５】
次に、ウェーハＷのダイシングについて説明する。ウェーハＷがダイシングされるときは、図３に示すように、片方の面に粘着剤を有するダイシングテープＴを介してリング状のダイシング用のフレームＦにマウントされ、ダイシング工程中はこの状態で搬送される。ウェーハＷはこのように、裏面にダイシングテープＴが貼られているので、個々のチップに分割されても１個１個バラバラになることがない。
【００３６】
ウェーハＷはこの状態で吸着ステージ１３に吸着保持されている。ウェーハＷは最初にＣＣＤカメラ３５で表面に形成された回路パターンが撮像され、図示しない画像処理手段とアライメント手段によってθ方向のアライメントとＸＹ方向の位置決めがなされる。
【００３７】
アライメントが終了すると、ＸＹＺθテーブル１２がＸＹに移動してウエーハＷのダイシングストリートに沿ってレーザー光Ｌが入射される。ウエーハＷの表面から入射したレーザー光の集光点がウエーハＷの厚さ方向の内部に設定されているので、ウエーハの表面を透過したレーザー光Ｌは、ウエーハ内部の集光点でエネルギーが集中し、ウエーハＷの内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域が形成される。これによりウエーハは分子間力のバランスが崩れ、自然に割断するかあるいは僅かな外力を加えることにより割断されるようになる。
【００３８】
図４は、ウェーハ内部の集光点近傍に形成される改質領域を説明する概念図である。図４（ａ）は、ウェーハＷの内部に入射されたレーザー光Ｌが集光点に改質領域Ｐを形成した状態を示し、図４（ｂ）はパルス状のレーザー光Ｌの下でウェーハＷが水平方向に移動され、不連続な改質領域Ｐ、Ｐ、…が並んで形成された状態を表わしている。この状態でウェーハＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ウェーハＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。
【００３９】
所定のライン数レーザーダイシングが行われると、レーザーパワーメータ４１によってレーザー光Ｌの照射強度が測定され、照射強度の変動が許容値以内かどうかがチェックされるとともに、加工試料片Ｓの表面に加工痕跡Ｋを形成させ、この加工痕跡ＫをＣＣＤカメラ３５で撮像し、レーザー光Ｌの照射位置のズレ量が許容値以内かどうかがチェックされる。どちらの値も許容値から外れた場合は修正される。
【００４０】
このように、所定のライン数レーザーダイシングが行われる毎に、レーザー光Ｌの照射強度と照射位置が自動的にチェックされ、必要な場合は自動的に修正される。
【００４１】
なお、所定のライン数レーザーダイシングが行われる毎に自動的にチェックされる構成としたが、ウエーハＷの所定の位置（例えば、ウエーハＷの周縁から３０ｍｍ内側のラインに近接したダイシングラインと、中心部に近接したダイシングラインとの３箇所等々）でチェックされるように構成してもよい。或いは所定枚数のウェーハＷを加工する毎にチェックされるように構成してもよい。
【００４２】
また、前述した実施の形態ではレーザーダイシングをウェーハＷの表面側から行っているが、これに限らず、ウェーハＷの裏面側からレーザー光Ｌを入射させてもよい。この場合レーザー光ＬはダイシングテープＴを透過してウェーハＷに入射するか、或いはウェーハＷが表面側を下向きにしてダイシングテープＴに貼付される。また、裏面側から赤外光等のウェーハＷを透過する光を用い、ウェーハ表面の回路パターンを観察してアライメントする必要がある。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のレーザーダイシング装置は、ウェーハを載置する吸着ステージとは別に設けられた試料載置ステージに、加工試料片が載置され、加工試料片の表面に形成されたレーザー加工痕跡を観察してレーザー光の照射位置を確認するので、製品ウェーハにダメージを与えずにレーザー光の照射位置を確認することができる。
【００４４】
また、予め設定されたウェーハの加工位置において、又は予め設定されたライン数加工される毎にレーザー光の照射位置が確認されるので、レーザー光照射位置に位置ズレが生じても、大幅にずれる前に照射位置を修正することができ、ダイシング不良を防止できる。
【００４５】
更に、レーザーパワーメータが設けられているのでレーザー光の照射強度を随時測定することができ、予め設定されたウェーハの加工位置において、又は予め設定されたライン数加工される毎にレーザー光の照射強度が測定されるので、レーザーパワーに変動が生じても、大幅に変化する前に照射強度を修正することができ、ダイシング不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザーダイシング装置の概略構成図
【図２】加工試料片に形成された加工痕跡を表わす概念図
【図３】フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図
【図４】ウェーハ内部に形成された改質領域を説明する概念図
【符号の説明】
１０…レーザーダイシング装置、１１…ウェーハ移動部、１２…ＸＹＺθテーブル、１３…吸着ステージ、１４…試料載置ステージ、２０…レーザー光学部、２１…レーザーヘッド、２２、３２…コリメートレンズ、２３、３３…ハーフミラー、２４、３４…コンデンスレンズ、３０…観察光学部、３１…観察用光源、３５…ＣＣＤカメラ（観察手段）、３６…テレビモニタ、４１…レーザーパワーメータ、５０…制御部、Ｆ…フレーム、Ｋ…加工痕跡、Ｌ…レーザー光、Ｐ…改質領域、Ｓ…加工試料片、Ｔ…ダイシングテープ、Ｗ…ウェーハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dicing apparatus that divides a wafer such as a semiconductor device or an electronic component into individual chips, and particularly relates to a dicing apparatus that applies laser light.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to divide a wafer having a semiconductor device or electronic component formed on its surface into individual chips, a dicing apparatus that uses a grindstone called a dicing blade to form a grinding groove in the wafer and cut the wafer is used. The dicing blade is obtained by electrodepositing fine diamond abrasive grains with Ni, and an extremely thin one having a thickness of about 30 μm is used.
[0003]
The dicing blade was rotated at a high speed of 30,000 to 60,000 rpm and cut into the wafer, and the wafer was completely cut (full cut) or incompletely cut (half cut or semi-full cut). Half-cut is a method of cutting about half of the thickness into a wafer, and semi-full cut is a case where a grinding groove is formed leaving a thickness of about 10 μm.
[0004]
However, in the case of grinding with this dicing blade, since the wafer is a highly brittle material, it becomes brittle mode processing, chipping occurs on the front and back surfaces of the wafer, and this chipping is a factor that degrades the performance of the divided chips. It was. In particular, chipping generated on the back surface is a troublesome problem because cracks gradually progress inside.
[0005]
As a means to solve this chipping problem in the dicing process, instead of cutting with a conventional dicing blade, a laser beam having a focused point is incident on the inside of the wafer, and a modified region by multiphoton absorption is formed inside the wafer. Techniques relating to laser processing methods for forming and dividing into individual chips have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 6).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-192367
[Patent Document 2]
JP 2002-192368 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-192369
[Patent Document 4]
JP 2002-192370 A
[Patent Document 5]
JP-A-2002-192371 [0011]
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-205180
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique proposed in the above patent document is based on a cleaving technique using a laser beam, and the wafer is cleaved by making a laser beam incident from the surface of the wafer and forming a modified region inside the wafer. Since a condensing point is set inside the wafer, no trace of processing due to laser light irradiation remains on the wafer surface.
[0013]
For this reason, there has been a problem that the irradiation position of the laser beam and whether or not it has been irradiated cannot be confirmed unless the wafer is cleaved after the laser beam irradiation. For this reason, the laser beam irradiation position may be shifted during processing, or even if the laser power fluctuates, the processing is continued as it is, and defective chips may continue to be manufactured.
[0014]
This invention is made in view of such a situation, and provides the laser dicing apparatus which can confirm the irradiation position of a laser beam, and the laser dicing apparatus which can measure the irradiation intensity of a laser beam. With the goal.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a dicing apparatus for dividing a wafer into individual chips, wherein a laser beam is incident from the surface of the wafer, and the wafer is introduced into the interior of the wafer. In a laser dicing apparatus for dicing the wafer by forming a modified region, a suction stage on which the wafer is placed and a sample on which a processing sample piece for a laser processing test is placed are provided separately from the suction stage. A mounting stage, and observation means for observing the surface of the wafer and the processed sample piece are provided, and the processing sample piece is irradiated with the laser light to form a processing trace on the surface of the processed sample piece; The irradiation position of the laser beam is confirmed by observing the processing trace with the observation means. That.
[0016]
According to the first aspect of the invention, the processed sample piece is placed on the sample placement stage provided separately from the suction stage for placing the wafer, and the laser processing trace formed on the surface of the processed sample piece is observed. Since the irradiation position of the laser beam is confirmed, the irradiation position of the laser beam can be confirmed without damaging the product wafer.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the irradiation position confirmation of the laser beam is performed according to a preset processing position of the wafer or a preset number of lines. It is characterized by being performed every time.
[0018]
According to the invention of claim 2, since the irradiation position of the laser beam is confirmed at a preset processing position of the wafer or every time a predetermined number of lines are processed, a positional deviation occurs in the laser beam irradiation position. However, since the irradiation position can be corrected before it is significantly displaced, no dicing failure occurs.
[0019]
The invention according to claim 3 is a dicing apparatus for dividing a wafer into individual chips, wherein a laser beam is incident from the surface of the wafer to form a modified region inside the wafer, thereby forming the wafer. The laser dicing apparatus for dicing is characterized in that a laser power meter for measuring the irradiation intensity of the laser beam is provided.
[0020]
According to the invention of claim 3, since the laser power meter is provided, the irradiation intensity of the laser beam can be measured at any time.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the intensity measurement of the laser beam is performed in accordance with a preset processing position of the wafer or every time a predetermined number of lines are processed. It is characterized by being performed.
[0022]
According to the invention of claim 4, since the irradiation intensity of the laser beam is measured at a preset processing position of the wafer or every time a preset number of lines are processed, even if the laser power fluctuates, Because the irradiation intensity can be corrected before it changes significantly, there is no dicing failure.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The preferred embodiments of the laser dicing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same number or symbol is attached to the same member.
[0024]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser dicing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the laser dicing apparatus 10 includes a wafer moving unit 11, a laser optical unit 20, an observation optical unit 30, a control unit 50, and the like.
[0025]
The wafer moving unit 11 is placed on an XYZθ table 12 and an XYZθ table 12 provided on the main body base 16 of the laser dicing apparatus 10, and is placed on the suction stage 13 and the XYZθ table 12 that sucks and holds the wafer W via the dicing tape T. The sample mounting stage 14 is attached to a holder 15 placed thereon.
[0026]
A processed sample piece S used for a laser processing test is adsorbed and mounted on the sample mounting stage 14. In addition, a laser power meter 41 for measuring the irradiation intensity of laser light is attached to the holder 15. The wafer moving unit 11 moves the wafer W, the processed sample piece S, and the laser power meter 41 precisely in the XYZθ direction of the drawing.
[0027]
The laser optical unit 20 includes a laser head 21, a collimating lens 22, a half mirror 23, a condensation lens 24, and the like. The observation optical unit 30 includes an observation light source 31, a collimating lens 32, a half mirror 33, a condensation lens 34, a CCD camera 35 as an observation means, a television monitor 36, and the like.
[0028]
In the laser optical unit 20, the laser light oscillated from the laser head 21 is condensed inside the wafer W through an optical system such as a collimating lens 22, a half mirror 23, and a condensation lens 24. Here, a laser beam having transparency to the dicing tape is used under the condition that the peak power density at the condensing point is 1 × 10 ⁸ (W / cm ² ) or more and the pulse width is 1 μs or less. The position of the condensing point in the Z direction is adjusted by fine movement in the Z direction of the XYZθ table 12.
[0029]
In the observation optical unit 30, the illumination light emitted from the observation light source 31 irradiates the surface of the wafer W through an optical system such as a collimator lens 32, a half mirror 33, and a condensation lens 24. Reflected light from the surface of the wafer W enters the CCD camera 35 as observation means via the condensation lens 24, the half mirrors 23 and 33, and the condensation lens 34, and a surface image of the wafer W is captured. The captured image data is displayed on the television monitor 36 via the control unit 50.
[0030]
The control unit 50 includes a CPU, a memory, an input / output circuit unit, and the like, and controls the operation of each unit of the laser dicing apparatus 10.
[0031]
Next, the initial setting of the laser dicing apparatus 10 configured as described above will be described. First, the laser power meter 41 is moved below the laser optical unit 20, and the condensing point of the laser light is aligned with the sensor surface of the laser power meter 41. The XY movement and Z movement (focusing) of the laser power meter 41 at this time are performed by driving the XYZθ table 12. Here, the irradiation intensity of the laser beam is measured and adjusted to a predetermined value.
[0032]
Next, the processed sample piece S adsorbed and held on the sample mounting stage 14 is moved below the laser optical unit 20, the laser light is focused on the surface of the processed sample piece S, and laser light is irradiated. FIG. 2 is a conceptual diagram showing this situation. Since the energy of the laser beam L becomes maximum at the condensing point, a melted region is formed on the surface of the processed sample piece S and a processing trace K is attached as shown in FIG. This processing trace K indicates the irradiation position of the laser beam L.
[0033]
The surface of the processed sample piece S is imaged by the CCD camera 35 of the observation optical unit 30, and the electronic line that is the reference line of the monitor screen of the television monitor 36 is aligned with the processed trace K. Next, the laser power meter 41 is moved again below the laser optical unit 20 and adjusted to the irradiation intensity of the laser light L when the wafer W is processed. It should be noted that this adjustment is not necessary when the irradiation intensity of the laser beam L when processing the wafer W is the same as the irradiation intensity when forming the molten region on the surface of the processed sample piece S.
[0034]
By this initial setting, the irradiation position of the laser light L and the electronic line that is the reference line of the monitor screen of the television monitor 36 match, so the wafer W may be aligned based on this electronic line.
[0035]
Next, dicing of the wafer W will be described. When the wafer W is diced, as shown in FIG. 3, it is mounted on a ring-shaped dicing frame F via a dicing tape T having an adhesive on one side, and is conveyed in this state during the dicing process. Is done. As described above, since the dicing tape T is stuck on the back surface of the wafer W, even if the wafer W is divided into individual chips, the wafer W does not fall apart one by one.
[0036]
The wafer W is sucked and held on the suction stage 13 in this state. First, a circuit pattern formed on the surface of the wafer W is imaged by the CCD camera 35, and alignment in the θ direction and positioning in the XY direction are performed by an image processing unit and an alignment unit (not shown).
[0037]
When the alignment is completed, the XYZθ table 12 moves to XY, and the laser beam L is incident along the dicing street of the wafer W. Since the condensing point of the laser light incident from the surface of the wafer W is set inside the thickness direction of the wafer W, the energy of the laser light L transmitted through the surface of the wafer is concentrated at the condensing point inside the wafer. In the vicinity of the condensing point inside the wafer W, modified regions such as a crack region, a melting region, and a refractive index changing region due to multiphoton absorption are formed. As a result, the balance of the intermolecular force is broken, and the wafer is cleaved naturally or by applying a slight external force.
[0038]
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a modified region formed in the vicinity of a condensing point inside the wafer. 4A shows a state in which the modified region P is formed at the focal point of the laser beam L incident on the wafer W, and FIG. 4B shows the wafer under the pulsed laser beam L. W represents a state in which W is moved in the horizontal direction and discontinuous reforming regions P, P,... Are formed side by side. In this state, the wafer W is naturally cleaved starting from the modified region P, or is cleaved starting from the modified region P by applying a slight external force. In this case, the wafer W is easily divided into chips without causing chipping on the front and back surfaces.
[0039]
When laser dicing is performed for a predetermined number of lines, the laser power meter 41 measures the irradiation intensity of the laser light L, checks whether the fluctuation of the irradiation intensity is within an allowable value, and processes the surface of the processed sample piece S. A trace K is formed, and the processed trace K is imaged by the CCD camera 35, and it is checked whether or not the deviation amount of the irradiation position of the laser light L is within an allowable value. If both values are out of tolerance, they are corrected.
[0040]
In this way, each time laser dicing for a predetermined number of lines is performed, the irradiation intensity and irradiation position of the laser light L are automatically checked, and are automatically corrected if necessary.
[0041]
In addition, although it was set as the structure checked automatically whenever laser dicing for a predetermined number of lines is performed, a predetermined position of the wafer W (for example, a dicing line close to a line 30 mm inside from the periphery of the wafer W, and the center It may be configured to be checked at three locations with a dicing line close to the part. Alternatively, it may be configured to be checked every time a predetermined number of wafers W are processed.
[0042]
In the embodiment described above, laser dicing is performed from the front surface side of the wafer W. However, the present invention is not limited to this, and the laser light L may be incident from the back surface side of the wafer W. In this case, the laser light L passes through the dicing tape T and enters the wafer W, or the wafer W is attached to the dicing tape T with the surface side facing downward. Further, it is necessary to align by observing a circuit pattern on the front surface of the wafer by using light passing through the wafer W such as infrared light from the back side.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the laser dicing apparatus of the present invention is a laser in which a processed sample piece is mounted on a sample mounting stage provided separately from a suction stage for mounting a wafer and formed on the surface of the processed sample piece. Since the irradiation position of the laser beam is confirmed by observing the processing trace, the irradiation position of the laser beam can be confirmed without damaging the product wafer.
[0044]
In addition, since the irradiation position of the laser beam is confirmed at a preset processing position of the wafer or every time a predetermined number of lines are processed, even if a positional deviation occurs in the laser beam irradiation position, it is greatly shifted. The irradiation position can be corrected before, and dicing failure can be prevented.
[0045]
Furthermore, since a laser power meter is provided, it is possible to measure the irradiation intensity of the laser beam at any time, and to irradiate the laser beam at a preset wafer processing position or every time a preset number of lines are processed. Since the intensity is measured, even if the laser power fluctuates, the irradiation intensity can be corrected before it changes significantly, and dicing defects can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser dicing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a processing trace formed on a processing sample piece. FIG. 3 is a perspective view showing a wafer mounted on a frame. Conceptual diagram explaining the modified area formed inside the wafer 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser dicing apparatus, 11 ... Wafer moving part, 12 ... XYZ (theta) table, 13 ... Adsorption stage, 14 ... Sample mounting stage, 20 ... Laser optical part, 21 ... Laser head, 22, 32 ... Collimating lens, 23, 33 ... half mirror, 24, 34 ... condensation lens, 30 ... observation optical part, 31 ... observation light source, 35 ... CCD camera (observation means), 36 ... TV monitor, 41 ... laser power meter, 50 ... control part, F ... Frame, K ... processing trace, L ... laser beam, P ... modified region, S ... processed sample piece, T ... dicing tape, W ... wafer

Claims

A dicing apparatus for dividing a wafer into individual chips, wherein a laser beam is incident from the surface of the wafer, and the wafer is diced by forming a modified region inside the wafer.
A suction stage for placing the wafer;
Provided separately from the adsorption stage, a sample mounting stage for mounting a processed sample piece for laser processing test,
An observation means for observing the surfaces of the wafer and the processed sample piece, and
The laser beam is irradiated on the processed sample piece to form a processing trace on the surface of the processed sample piece, and the irradiation position of the laser beam is confirmed by observing the processing trace with the observation means. The laser dicing apparatus characterized by the above-mentioned.

2. The laser dicing apparatus according to claim 1, wherein the irradiation position confirmation of the laser light is performed according to a preset processing position of the wafer or every time a predetermined number of lines are processed. .

A dicing apparatus for dividing a wafer into individual chips, wherein a laser beam is incident from the surface of the wafer, and the wafer is diced by forming a modified region inside the wafer.
A laser dicing apparatus, wherein a laser power meter for measuring the irradiation intensity of the laser light is provided.

The laser dicing apparatus according to claim 3, wherein the laser light intensity measurement is performed according to a preset processing position of the wafer or every time a predetermined number of lines are processed.