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JP2009034694A - Laser beam machining method - Google Patents

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JP2009034694A
JP2009034694A JP2007199012A JP2007199012A JP2009034694A JP 2009034694 A JP2009034694 A JP 2009034694A JP 2007199012 A JP2007199012 A JP 2007199012A JP 2007199012 A JP2007199012 A JP 2007199012A JP 2009034694 A JP2009034694 A JP 2009034694A
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JP
Japan
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wafer
protective film
substrate
laser beam
laser
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JP2007199012A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuma Sekiya
一馬 関家
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Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machining method capable of efficiently removing distortion caused by the heat of laser beams in the cut surface of a substrate in the laser beam machining method by which the substrate is irradiated with laser beams to cut the substrate one by one. <P>SOLUTION: A protective film 5 containing fluoride is deposited on a surface of a wafer 1. The wafer 1 with the protective film 5 being deposited thereon is held on a chuck table of a laser beam machining apparatus 10, and laser beams L are passed through the protective film 5 and applied to a division-scheduled line 2 on the surface of the wafer 1. Since the wafer 1 and the protective film 5 on the division-scheduled line 1 are melted and evaporated, a slit S is formed in the wafer 1. In this condition, fluoride in the protective film 5 is sublimed into plasma, and chemically reacted with silicon as a component of the wafer 1, and a cut surface 6 is etched. Thus, an area 7 where thermal distortion is caused is removed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェーハなどの基板に形成された分割予定ラインに沿ってレーザ光線を照射し、基板を個片化する際などに用いて好適なレーザ加工方法に関する。   The present invention relates to a laser processing method suitable for use when, for example, irradiating a laser beam along a division line formed on a substrate such as a semiconductor wafer to separate the substrate.

半導体デバイスのチップ製造工程においては、略円盤状の半導体ウェーハの表面に、格子状に配列された分割予定ラインによって複数の矩形状の領域を区画し、これら矩形領域にICやLSI等の電子回路を形成した後、ウェーハを分割予定ラインに沿って切断して、矩形領域を半導体チップとして得ている。   In the semiconductor device chip manufacturing process, a plurality of rectangular areas are defined on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor wafer by dividing lines arranged in a lattice pattern, and electronic circuits such as ICs and LSIs are formed in these rectangular areas. After forming the wafer, the wafer is cut along the planned dividing line to obtain a rectangular region as a semiconductor chip.

ウェーハを切断する手段としては、高速回転させた薄い円盤状のブレードをウェーハに切り込ませるダイシング法が一般的である。このダイシング法は、平坦かつシャープな切断面が得られるなどの利点があるが、チップ間の分割予定ラインの幅が、用いるブレードの厚さ(主に10〜30μm程度)相当以上の寸法を必要とするため、切断代が比較的大きく、ウェーハ1枚当たりのチップ個数をなるべく多く得て生産性を向上させる面では不利である。   As a means for cutting the wafer, a dicing method is generally used in which a thin disk-shaped blade rotated at a high speed is cut into the wafer. This dicing method has an advantage that a flat and sharp cut surface can be obtained. However, the width of the line to be divided between chips needs to be larger than the thickness of the blade to be used (mainly about 10 to 30 μm). Therefore, the cutting allowance is relatively large, which is disadvantageous in terms of improving the productivity by obtaining as many chips as possible per wafer.

一方、近年では、透過性のレーザ光線を分割予定ラインに沿って照射し、アブレーションと呼ばれる熱蒸散現象によりウェーハにスリットを形成して、個片化したチップを得るといったレーザ法も採用されてきている。このレーザ法では、切断代がダイシング法と比較すると格段に小さく、生産性の面では有利とされている。   On the other hand, in recent years, a laser method has been adopted in which a transparent laser beam is irradiated along a planned division line, and a slit is formed in the wafer by a thermal evaporation phenomenon called ablation to obtain individual chips. Yes. In this laser method, the cutting allowance is much smaller than that in the dicing method, which is advantageous in terms of productivity.

しかしながら、レーザ法で切断されたウェーハの切断面には、熱によって歪が残留する。この熱歪は、チップの抗折強度を低下させるので、除去する必要がある。そこで、レーザ加工後のチップ側面にプラズマエッチングなどの化学的エッチング処理を施すことで熱歪を除去し、抗折強度を改善するという方法が知られている(特許文献1参照)。   However, distortion remains due to heat on the cut surface of the wafer cut by the laser method. Since this thermal strain lowers the bending strength of the chip, it must be removed. In view of this, there is known a method of removing the thermal strain and improving the bending strength by performing chemical etching treatment such as plasma etching on the side surface of the chip after laser processing (see Patent Document 1).

特表2006−520534公報Special table 2006-520534

上記のような化学的エッチング処理を行うためには、ウェーハの周囲に反応ガスを供給、滞留させて、この反応ガスに高電圧を付加することでプラズマ化するといった大掛かりな設備が必要になる。また、ウェーハに用いられるシリコンをエッチングすることが可能なガスとして、例えばSFなどのフッ化ガスがある。このSFなどのフッ化ガスは、温暖化ガスであるとともに高価なものである。このように、化学的エッチング処理を行うためには、大掛かりな設備と高価なガスを用いるため、多額の費用が掛かってしまう。 In order to perform the chemical etching process as described above, a large facility is required in which a reactive gas is supplied and retained around the wafer, and plasma is generated by applying a high voltage to the reactive gas. Further, as a gas capable of etching silicon used for a wafer, there is a fluoride gas such as SF 6 . The fluorinated gas such as SF 6 is a warming gas and is expensive. Thus, in order to perform a chemical etching process, since a large-scale installation and expensive gas are used, much expense will be started.

よって本発明は、基板にレーザ光線を照射し、基板を個片化するレーザ加工方法において、基板の切断面にレーザ光線の熱によって発生する歪を効率的に除去できるレーザ加工方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention provides a laser processing method for efficiently removing the distortion generated by the heat of the laser beam on the cut surface of the substrate in a laser processing method for irradiating the substrate with a laser beam and separating the substrate into individual pieces. It is an object.

本発明は、基板の表面の分割予定ラインに沿ってレーザ光線を照射することで、基板に溝またはスリットを形成するレーザ加工方法であって、基板の表面にフッ化物を含む保護膜を形成し、レーザ光線を、保護膜を通過させて基板に照射することを特徴としている。   The present invention is a laser processing method for forming a groove or a slit in a substrate by irradiating a laser beam along a predetermined division line on the surface of the substrate, wherein a protective film containing fluoride is formed on the surface of the substrate. The substrate is irradiated with a laser beam through a protective film.

本発明では、レーザ光線が保護膜を通過して基板に照射され、レーザ光線の熱エネルギによって分割予定ラインの基板および保護膜が蒸散する。このとき、保護膜中のフッ化物が熱エネルギによって昇華、プラズマ化して基板の切断面がエッチングされる。切断面がエッチングされることで、レーザ光線の熱によって切断面に形成される歪が除去される。このように、保護膜中にフッ化物を含有することで、通常のレーザ法による基板の切断と同時に、基板の切断面がエッチングされるため、従来のようなエッチング設備を用いなくても、切断面に形成される歪を除去することができる。その結果、エッチングの効率化およびコストダウンが図られる。   In the present invention, the laser beam passes through the protective film and irradiates the substrate, and the substrate and the protective film on the division line are evaporated by the thermal energy of the laser beam. At this time, the fluoride in the protective film is sublimated and converted into plasma by thermal energy, and the cut surface of the substrate is etched. By etching the cut surface, the distortion formed on the cut surface by the heat of the laser beam is removed. In this way, since the protective film contains fluoride, the cut surface of the substrate is etched simultaneously with the cutting of the substrate by a normal laser method, so that cutting can be performed without using conventional etching equipment. The strain formed on the surface can be removed. As a result, etching efficiency and cost can be reduced.

上記保護膜の形成方法としては、保護膜となる液体を基板の表面にスピンコートする方法が挙げられる。また、粘着フィルムを基板の表面に貼着することにより、保護膜を形成する方法が挙げられる。保護膜は、レーザ加工により蒸散する基板の成分が、切断された基板に再付着することを防ぐために用いられる。保護膜は、レーザ加工後には必要がなくなることから、容易に除去できるものが好適に用いられる。そこで、保護膜をスピンコートで形成する場合では、保護膜となる液体に水溶性のものを用いると、レーザ加工後に水を供給することで容易に除去できるので好ましい。また、保護膜を粘着フィルムで形成する場合では、粘着フィルムの粘着材が加熱または光学的刺激によって剥離するものが好適に用いられる。このような粘着材は、加熱などの外的刺激により剥離する。そのため、レーザ加工後に外的刺激を粘着フィルムに与えるだけで、粘着フィルムを基板から容易に除去できる。   Examples of the method for forming the protective film include a method of spin-coating a liquid serving as a protective film on the surface of the substrate. Moreover, the method of forming a protective film by sticking an adhesive film on the surface of a board | substrate is mentioned. The protective film is used to prevent a component of the substrate evaporated by laser processing from reattaching to the cut substrate. Since the protective film is not necessary after laser processing, a protective film that can be easily removed is preferably used. Therefore, when the protective film is formed by spin coating, it is preferable to use a water-soluble liquid as the protective film because it can be easily removed by supplying water after laser processing. Moreover, when forming a protective film with an adhesive film, what the adhesive material of an adhesive film peels by heating or optical irritation | stimulation is used suitably. Such an adhesive material is peeled off by an external stimulus such as heating. Therefore, the adhesive film can be easily removed from the substrate only by applying an external stimulus to the adhesive film after laser processing.

本発明によれば、基板の表面に形成する保護膜にフッ化物を含有することで、基板の分割予定ラインにレーザ光線を照射して溝またはスリットが形成されると同時に、基板の切断面がエッチングされるため、切断面に形成された歪を容易に除去することができる。この結果、エッチングの効率化およびコストダウンが図れるといった効果を奏する。   According to the present invention, by containing fluoride in the protective film formed on the surface of the substrate, grooves or slits are formed by irradiating a laser beam to the division lines of the substrate, and at the same time, the cut surface of the substrate is Since the etching is performed, the strain formed on the cut surface can be easily removed. As a result, there is an effect that the etching efficiency and cost can be reduced.

[1]半導体ウェーハ
図1の符号1は、本発明の一実施形態のレーザ加工方法によりレーザ光線が照射される円盤状の半導体ウェーハ(以下ウェーハと略称)を示している。このウェーハ1は、シリコンウェーハ等である。このウェーハ1の表面には格子状の分割予定ライン2によって複数の矩形状の半導体チップ(デバイス)3が区画されており、これら半導体チップ3の表面には、ICやLSI等の図示せぬ電子回路が形成されている。ウェーハ1の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すV字状の切欠き(ノッチ)4が形成されている。
[1] Semiconductor Wafer Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) irradiated with a laser beam by the laser processing method of one embodiment of the present invention. The wafer 1 is a silicon wafer or the like. A plurality of rectangular semiconductor chips (devices) 3 are defined on the surface of the wafer 1 by grid-like division lines 2, and on the surface of the semiconductor chips 3, an unillustrated electronic device such as an IC or LSI is provided. A circuit is formed. A V-shaped notch 4 indicating the crystal orientation of the semiconductor is formed at a predetermined location on the peripheral surface of the wafer 1.

ウェーハ1をレーザ加工する際には、レーザ加工時に発生する蒸散成分が、ウェーハ1に再付着することを防ぐなどの目的で、図1(b)に示すように電子回路が形成された側の表面に保護膜5が形成される。保護膜5は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ゼラチンなどの水溶性高分子に、感光剤として用いる重クロム酸アンモニウムと、ウェーハ1をエッチングさせるフッ化物とを含有した水溶性フォトレジストを、ウェーハ1の表面にスピンコートすることにより形成される。このフッ化物としては、例えば、NaF(フッ化ナトリウム)、MFP(モノフルオロリン酸ナトリウム)、CaF(フッ化カルシウム)、KF(フッ化カリウム)などが用いられる。保護膜5の膜厚は、50〜500μm程度の範囲内で適宜選択される。また、本実施形態の水溶性フォトレジストに含まれるフッ化物の含有率は、5〜70%程度の範囲内で適宜選択される。 When laser processing the wafer 1, for the purpose of preventing the transpiration component generated during the laser processing from reattaching to the wafer 1, the side on which the electronic circuit is formed as shown in FIG. A protective film 5 is formed on the surface. The protective film 5 is formed by applying a water-soluble photoresist containing water-soluble polymer such as casein, polyvinyl alcohol, gelatin, etc., ammonium dichromate used as a photosensitizer, and a fluoride for etching the wafer 1 to the surface of the wafer 1. It is formed by spin coating. As this fluoride, for example, NaF (sodium fluoride), MFP (sodium monofluorophosphate), CaF 2 (calcium fluoride), KF (potassium fluoride) and the like are used. The thickness of the protective film 5 is appropriately selected within a range of about 50 to 500 μm. Moreover, the content rate of the fluoride contained in the water-soluble photoresist of this embodiment is appropriately selected within a range of about 5 to 70%.

図2は、ウェーハ1の裏面に、ダイシングテープ60が貼着された状態を示している。ダイシングテープ60は、例えば、厚さ100μm程度のポリ塩化ビニルを基材とし、その片面に厚さ5μm程度でアクリル樹脂系の粘着剤が塗布された粘着テープである。ダイシングテープ60の粘着面(図2で上面)の外周部には、ウェーハ1の直径よりも大きな内径を有する環状のダイシングフレーム61が貼り付けられている。ダイシングフレーム61は剛性を有する金属板等からなるもので、ウェーハ1は、ダイシングテープ60およびダイシングフレーム61を介してハンドリングされる。   FIG. 2 shows a state in which a dicing tape 60 is adhered to the back surface of the wafer 1. The dicing tape 60 is, for example, a pressure-sensitive adhesive tape in which a polyvinyl chloride having a thickness of about 100 μm is used as a base material and an acrylic resin-based pressure-sensitive adhesive is applied to a thickness of about 5 μm on one side. An annular dicing frame 61 having an inner diameter larger than the diameter of the wafer 1 is attached to the outer peripheral portion of the adhesive surface (the upper surface in FIG. 2) of the dicing tape 60. The dicing frame 61 is made of a rigid metal plate or the like, and the wafer 1 is handled via the dicing tape 60 and the dicing frame 61.

ダイシングテープ60に貼着されたウェーハ1は、本発明の一実施形態のレーザ加工方法により、分割予定ライン2に沿ってレーザ光線が照射されてスリットが形成され、各半導体チップ3に個片化される。一実施形態のレーザ加工方法は、図3に示すレーザ加工装置10を用いて好適に実施される。   The wafer 1 adhered to the dicing tape 60 is irradiated with a laser beam along the planned division line 2 by the laser processing method according to one embodiment of the present invention, so that slits are formed, and the semiconductor chips 3 are separated into individual pieces. Is done. The laser processing method of one embodiment is suitably implemented using the laser processing apparatus 10 shown in FIG.

[2]レーザ加工装置の構成および動作
ダイシングテープ60に貼着されたウェーハ1は、レーザ加工装置10が備える水平なチャックテーブル(図示省略)上に保持される。チャックテーブルの上方には、レーザ光線を垂直下向きに照射するレーザヘッド21が配設されている。チャックテーブルは、装置10の基台12上において水平なX軸方向およびY軸方向に移動自在に設けられたXY移動テーブル13に設置されており、このXY移動テーブル13がX軸方向やY軸方向に移動することにより、レーザヘッド21から分割予定ライン2にレーザ光線が照射される。
[2] Configuration and Operation of Laser Processing Apparatus The wafer 1 attached to the dicing tape 60 is held on a horizontal chuck table (not shown) provided in the laser processing apparatus 10. A laser head 21 that irradiates a laser beam vertically downward is disposed above the chuck table. The chuck table is installed on an XY moving table 13 provided on the base 12 of the apparatus 10 so as to be movable in the horizontal X-axis direction and the Y-axis direction. By moving in the direction, a laser beam is irradiated from the laser head 21 onto the planned division line 2.

XY移動テーブル13は、基台12上にX軸方向に移動自在に設けられたX軸ベース30と、このX軸ベース30上にY軸方向に移動自在に設けられたY軸ベース40との組み合わせで構成されている。X軸ベース30は、基台12上に固定されたX軸方向に延びる一対の平行なガイドレール31に摺動自在に取り付けられており、モータ32でボールねじ33を作動させるX軸駆動機構34によってX軸方向に移動させられる。一方、Y軸ベース40は、X軸ベース30上に固定されたY軸方向に延びる一対の平行なガイドレール41に摺動自在に取り付けられており、モータ42でボールねじ43を作動させるY軸駆動機構44によってY軸方向に移動させられる。   The XY moving table 13 includes an X-axis base 30 provided on the base 12 so as to be movable in the X-axis direction, and a Y-axis base 40 provided on the X-axis base 30 so as to be movable in the Y-axis direction. It consists of a combination. The X-axis base 30 is slidably attached to a pair of parallel guide rails 31 that are fixed on the base 12 and extend in the X-axis direction, and an X-axis drive mechanism 34 that operates a ball screw 33 by a motor 32. Is moved in the X-axis direction. On the other hand, the Y-axis base 40 is slidably attached to a pair of parallel guide rails 41 extending in the Y-axis direction fixed on the X-axis base 30, and the Y-axis that operates the ball screw 43 by the motor 42. It is moved in the Y-axis direction by the drive mechanism 44.

チャックテーブルは、ワーク(この場合、ウェーハ1)を真空作用により吸着して保持する一般周知の真空チャック式のものであって、Y軸ベース40上に回転自在に支持されており、図示せぬ回転駆動機構によって一方向または両方向に回転させられる。そしてチャックテーブルは、X軸ベース30およびY軸ベース40の移動に伴って、X軸方向やY軸方向に移動させられる。   The chuck table is of a generally known vacuum chuck type that holds a workpiece (in this case, the wafer 1) by vacuum action and is rotatably supported on the Y-axis base 40, not shown. It is rotated in one direction or both directions by a rotation drive mechanism. The chuck table is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction as the X-axis base 30 and the Y-axis base 40 move.

チャックテーブル上に保持されたウェーハ1は、チャックテーブルを回転させることにより、一方向に延びる各分割予定ライン2がX軸方向と平行とされ、これに直交する他方向に延びる各分割予定ライン2がY軸方向と平行とされ、その状態が、チャックテーブルが停止することで固定される。そしてこの状態を保持して、XY移動テーブル13のX軸ベース30とY軸ベース40とを適宜に移動させながら、レーザヘッド21から照射されるレーザ光線が分割予定ライン2に沿って表面側からウェーハ1の表面に照射される。本実施形態では、分割予定ライン2の直下にレーザ光線の焦点位置を設定し、その焦点位置にスリットを形成する。   The wafer 1 held on the chuck table is rotated by rotating the chuck table so that each division line 2 extending in one direction is parallel to the X-axis direction and each division line 2 extending in the other direction perpendicular to the X-axis direction. Is parallel to the Y-axis direction, and this state is fixed by stopping the chuck table. While maintaining this state, the X-axis base 30 and the Y-axis base 40 of the XY moving table 13 are appropriately moved, and the laser beam emitted from the laser head 21 is projected from the surface side along the scheduled division line 2. The surface of the wafer 1 is irradiated. In the present embodiment, the focal position of the laser beam is set immediately below the planned division line 2, and a slit is formed at the focal position.

レーザヘッド21はチャックテーブル上に向かってY軸方向に延びるケーシング22の先端に設けられている。このケーシング22は、基台12の上面に立設されたコラム14に、鉛直方向(Z軸方向)に沿って上下動自在に設けられており、コラム14内に収容された図示せぬ上下駆動機構によって上下動させられる。   The laser head 21 is provided at the tip of a casing 22 that extends in the Y-axis direction toward the chuck table. The casing 22 is provided on the column 14 erected on the upper surface of the base 12 so as to be movable up and down along the vertical direction (Z-axis direction), and is driven up and down (not shown) housed in the column 14. It is moved up and down by the mechanism.

レーザヘッド21には、YAGレーザ発振器、あるいはYVO4レーザ発振器からなるパルスレーザ発振器が接続されており、このレーザ発振器で発振されたレーザが、レーザヘッド21から鉛直下向きにレーザ光線として照射されるようになっている。レーザ発振器で発振されるレーザは、ウェーハ表面への透過性が良好でスリットを確実に形成する種類とされ、例えば出力1〜5W、波長は被加工物の光透過性に応じて選定される。   The laser head 21 is connected to a pulse laser oscillator composed of a YAG laser oscillator or a YVO4 laser oscillator so that the laser oscillated by the laser oscillator is irradiated as a laser beam vertically downward from the laser head 21. It has become. The laser oscillated by the laser oscillator has a good transparency to the wafer surface and can form a slit reliably. For example, the output is 1 to 5 W, and the wavelength is selected according to the light transmittance of the workpiece.

レーザヘッド21からのレーザ光線の照射位置は、ケーシング22の一側方にアーム23を介して取り付けられた顕微鏡24の撮像に基づいて制御される。この顕微鏡24は、ケーシング22の上下動に伴いレーザヘッド21とともに上下動して焦点調整がなされる。チャックテーブルに保持されたウェーハ1は、レーザ光線照射に先立ち、顕微鏡24の下方に移動させられて顕微鏡24により表面のパターン画像が撮像される。そして撮像されたウェーハ表面のパターン画像は、図示せぬ画像処理手段に取り込まれ、この画像処理手段によって切断すべき分割予定ライン2が検出されるとともに、前述のチャックテーブルの回転を制御し、分割予定ライン2とXY軸を平行に調整する基準となる。さらに、この画像処理手段により検出された分割予定ライン2のデータに基づき、チャックテーブルおよびXY移動テーブル13の移動動作や、レーザヘッド21からのレーザ光線照射といった動作が制御される。   The irradiation position of the laser beam from the laser head 21 is controlled based on the imaging of the microscope 24 attached to one side of the casing 22 via the arm 23. The microscope 24 moves up and down together with the laser head 21 as the casing 22 moves up and down to adjust the focus. Prior to laser beam irradiation, the wafer 1 held on the chuck table is moved below the microscope 24 and a surface pattern image is taken by the microscope 24. Then, the imaged pattern image of the wafer surface is captured by an image processing means (not shown), and the division line 2 to be cut is detected by the image processing means, and the rotation of the chuck table described above is controlled and divided. This is a reference for adjusting the planned line 2 and the XY axes in parallel. Further, based on the data of the scheduled division line 2 detected by the image processing means, the movement operation of the chuck table and the XY movement table 13 and the operation of laser beam irradiation from the laser head 21 are controlled.

上記レーザ加工装置10では、X軸ベース30をX軸方向に移動させながらレーザヘッド21から分割予定ライン2にレーザ光線を照射することにより、X軸方向と平行な分割予定ライン2に沿ってウェーハ1および保護膜5が溶解、蒸散し、ウェーハ1にスリットSが形成される。また、Y軸ベース40をY軸方向に移動させながらレーザヘッド21から分割予定ライン2にレーザ光線を照射することにより、Y軸方向と平行な分割予定ライン2に沿ってウェーハ1および保護膜5が溶解、蒸散し、ウェーハ1にスリットSが形成される。あるいは、X軸方向の分割予定ライン2を加工後にチャックテーブルを90度回転させ、再度X軸方向の分割予定ライン2を加工してもよい。レーザ光線を照射する際には、ケーシング22を上下動させてレーザヘッド21の上下位置を調整し、レーザ光線の焦点位置が分割予定ライン2の直下に設定される。   In the laser processing apparatus 10 described above, the laser beam is irradiated from the laser head 21 onto the planned division line 2 while moving the X-axis base 30 in the X-axis direction, thereby causing the wafer along the planned division line 2 parallel to the X-axis direction. 1 and the protective film 5 are melted and evaporated, and a slit S is formed in the wafer 1. Also, by irradiating the laser beam to the division line 2 from the laser head 21 while moving the Y-axis base 40 in the Y-axis direction, the wafer 1 and the protective film 5 along the division line 2 parallel to the Y-axis direction. Melts and evaporates, and a slit S is formed in the wafer 1. Alternatively, after processing the planned division line 2 in the X-axis direction, the chuck table may be rotated 90 degrees, and the planned division line 2 in the X-axis direction may be processed again. When irradiating the laser beam, the casing 22 is moved up and down to adjust the vertical position of the laser head 21, and the focal position of the laser beam is set directly below the planned division line 2.

上記のようにして、X軸方向およびY軸方向の分割予定ライン2に沿ってレーザ光線が照射され、ウェーハ1にスリットSが形成されるとき、ウェーハ1の切断面(半導体チップ3の側面)にレーザ光線の熱によって歪が発生する。この熱歪は、半導体チップ3の抗折強度を低下させる。ところが本実施形態では、以下の要領で熱歪が除去される。   As described above, when the laser beam is irradiated along the division line 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction and the slit S is formed in the wafer 1, the cut surface of the wafer 1 (side surface of the semiconductor chip 3). In addition, distortion is generated by the heat of the laser beam. This thermal strain reduces the bending strength of the semiconductor chip 3. However, in this embodiment, thermal strain is removed in the following manner.

図4に示すように、レーザ光線Lの熱によってウェーハ1および保護膜5は溶解、蒸散し、ウェーハ1にスリットSが形成されるのと同時に、保護膜5に含有されているフッ化物が昇華、プラズマ化する。この昇華、プラズマ化したフッ化物Fは、スリットS内に滞留し、切断面6に接触する。切断面6に接触したフッ化物Fは、ウェーハ1の成分であるシリコンと化学的に反応して、切断面6がエッチングされる。これにより、熱歪が発生している領域7が除去される。この切断面6のエッチングは、スリットSが形成されるのと同時に行われる。これらの結果、半導体チップ3の抗折強度の低下を防ぐことができる。   As shown in FIG. 4, the wafer 1 and the protective film 5 are melted and evaporated by the heat of the laser beam L, and at the same time the slit S is formed in the wafer 1, the fluoride contained in the protective film 5 is sublimated. Turn into plasma. The sublimated and plasmad fluoride F stays in the slit S and contacts the cut surface 6. The fluoride F in contact with the cut surface 6 chemically reacts with silicon, which is a component of the wafer 1, and the cut surface 6 is etched. Thereby, the region 7 where the thermal strain is generated is removed. The etching of the cut surface 6 is performed at the same time as the slit S is formed. As a result, it is possible to prevent the bending strength of the semiconductor chip 3 from being lowered.

上記のようにして、全ての分割予定ライン2にレーザ光線を照射し、ウェーハ1を半導体チップ3に個片化した後、ウェーハ1の表面に水などを供給し、保護膜5を除去する。これにより、切断面6に発生した熱歪と保護膜5が除去された半導体チップ3が得られる。   As described above, the laser beam is applied to all the division lines 2 to separate the wafer 1 into the semiconductor chips 3, and then water is supplied to the surface of the wafer 1 to remove the protective film 5. Thereby, the semiconductor chip 3 from which the thermal strain generated on the cut surface 6 and the protective film 5 are removed is obtained.

本実施形態によれば、通常のレーザ加工方法によるウェーハ1の切断と同時に、保護膜5中に含有されたフッ化物が昇華、プラズマ化する。このとき、フッ化物Fが、ウェーハ1に形成されたスリットS内に滞留し、ウェーハ1の成分であるシリコンと化学的反応を起こして切断面6がエッチングされるため、スリットSの形成と同時に切断面6に形成される歪を除去することができる。この結果、従来のようなエッチング設備を用いる必要がないため、エッチングの効率化およびコストダウンが図られる。   According to this embodiment, simultaneously with the cutting of the wafer 1 by a normal laser processing method, the fluoride contained in the protective film 5 is sublimated and turned into plasma. At this time, the fluoride F stays in the slit S formed in the wafer 1 and causes a chemical reaction with silicon that is a component of the wafer 1 to etch the cut surface 6. The distortion formed on the cut surface 6 can be removed. As a result, since it is not necessary to use a conventional etching facility, etching efficiency and cost can be reduced.

[3]他の実施形態
上記実施形態では、保護膜5を、ウェーハ1の表面に水溶性フォトレジストをスピンコートすることで形成したが、粘着フィルムをウェーハ1の表面に貼着することにより、保護膜5を形成しても上記実施形態と同様の効果が得られる。粘着フィルムは、フッ化物を含む基材と粘着材により形成される。この基材として、テフロンテープ(デュポン社製、テフロンは登録商標)やニトフロン(日東電工株式会社製)などが好適に用いられる。また、保護膜5は、上記実施形態と同様にレーザ加工後には必要がなくなることから、容易に除去できるものが好適に用いられる。そこで、この実施形態では、粘着フィルムの粘着材が加熱または光学的刺激によって剥離するものが好適に用いられる。このような粘着材は、加熱などの外的刺激により剥離する。この粘着材として、熱剥離型粘着材のリバアルファ(日東電工株式会社製)、紫外線剥離型粘着材のセルファ(積水化学工業株式会社製)などが好適に用いられる。このような粘着材を用いることで、レーザ加工後に外的刺激を粘着フィルムに与えるだけで、粘着フィルムをウェーハ1から容易に除去できる。
[3] Other Embodiments In the above embodiment, the protective film 5 is formed by spin-coating a water-soluble photoresist on the surface of the wafer 1, but by sticking an adhesive film on the surface of the wafer 1, Even if the protective film 5 is formed, the same effect as the above-described embodiment can be obtained. The adhesive film is formed of a base material containing fluoride and an adhesive material. As this base material, Teflon tape (manufactured by DuPont, Teflon is a registered trademark), nitoflon (manufactured by Nitto Denko Corporation) and the like are preferably used. Further, since the protective film 5 is not necessary after laser processing as in the above embodiment, a film that can be easily removed is preferably used. Therefore, in this embodiment, an adhesive film that is peeled off by heating or optical stimulation is preferably used. Such an adhesive material is peeled off by an external stimulus such as heating. As this adhesive material, Ribaalpha (manufactured by Nitto Denko Corporation), a heat-peelable adhesive material, and Selfa (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), an ultraviolet-peelable adhesive material, are preferably used. By using such an adhesive material, the adhesive film can be easily removed from the wafer 1 simply by applying an external stimulus to the adhesive film after laser processing.

本発明の一実施形態によって複数の半導体チップに個片化されるウェーハの(a)斜視図、(b)側面図である。1A is a perspective view of a wafer separated into a plurality of semiconductor chips according to an embodiment of the present invention, and FIG. ウェーハをダイシングテープに貼着した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which affixed the wafer on the dicing tape. 本発明の一実施形態に係る方法を好適に実施し得るレーザ加工装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a laser processing apparatus that can suitably perform a method according to an embodiment of the present invention. 一実施形態の方法によりウェーハにレーザ光線を照射している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has irradiated the laser beam to the wafer with the method of one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…ウェーハ(基板)
2…分割予定ライン
5…保護膜
F…昇華、プラズマ化したフッ化物
L…レーザ光線
S…スリット
1 ... wafer (substrate)
2 ... Scheduled line
5 ... Protective film F ... Sublimation, plasma fluoride L ... Laser beam S ... Slit

Claims (4)

基板の表面の分割予定ラインに沿ってレーザ光線を照射することで、該基板に溝またはスリットを形成するレーザ加工方法であって、
前記基板の表面にフッ化物を含む保護膜を形成し、レーザ光線を、該保護膜を通過させて基板に照射することを特徴とするレーザ加工方法。
A laser processing method for forming grooves or slits in a substrate by irradiating a laser beam along a division line on the surface of the substrate,
A laser processing method, comprising: forming a protective film containing fluoride on a surface of the substrate; and irradiating the substrate with a laser beam through the protective film.
前記保護膜となる液体を前記基板の表面にスピンコートすることにより、保護膜が形成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein the protective film is formed by spin-coating a liquid serving as the protective film on the surface of the substrate. 粘着フィルムを前記基板の表面に貼着することにより、前記保護膜が形成されることを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 1, wherein the protective film is formed by sticking an adhesive film to the surface of the substrate. 前記粘着フィルムの粘着材が加熱または光学的刺激によって剥離することを特徴とする請求項3に記載のレーザ加工方法。   The laser processing method according to claim 3, wherein the adhesive material of the adhesive film is peeled off by heating or optical stimulation.
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