JP5946307B2 - Wafer division method - Google Patents
Wafer division method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5946307B2 JP5946307B2 JP2012074796A JP2012074796A JP5946307B2 JP 5946307 B2 JP5946307 B2 JP 5946307B2 JP 2012074796 A JP2012074796 A JP 2012074796A JP 2012074796 A JP2012074796 A JP 2012074796A JP 5946307 B2 JP5946307 B2 JP 5946307B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- metal layer
- division line
- optical device
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 100
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 100
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 109
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 61
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Dicing (AREA)
Description
本発明は、分割予定ラインによって区画された表面の領域にそれぞれデバイスが形成され、裏面に金属層を有するウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの分割方法に関する。 The present invention relates to a wafer dividing method in which a device having a metal layer formed on a back surface thereof is divided into individual device chips, each of which is formed in a surface area defined by division lines.
表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインで区画された各領域にそれぞれIC、LSI等のデバイスが形成された半導体ウエーハは、裏面が研削されて所望の厚みに加工された後、分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスチップに分割され、分割された半導体デバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。 Semiconductor wafers where devices such as IC and LSI are formed in each area partitioned by a plurality of division lines formed in a grid pattern on the front surface are divided after the back surface is ground and processed to the desired thickness. The semiconductor device chips are divided into individual semiconductor device chips along a planned line, and the divided semiconductor device chips are widely used in various electric devices such as mobile phones and personal computers.
半導体ウエーハには数多くの種類があり、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のディスクリートデバイスが複数表面に形成されたディスクリートウエーハの裏面には電極としての金属層が形成されている。 There are many types of semiconductor wafers, and a metal layer as an electrode is formed on the back surface of the discrete wafer in which a plurality of discrete devices such as IGBTs (insulated gate bipolar transistors) are formed on the surface.
また、サファイア基板、SiC基板等の結晶成長用基板の表面に窒化ガリウム(GaN)等のエピタキシャル層(半導体層)を形成し、該エピタキシャル層にLED等の複数の光デバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されて形成された光デバイスウエーハは、LED等の光デバイスの輝度向上のため、結晶成長用基板の裏面側に反射膜として金属層が形成されている。 Also, an epitaxial layer (semiconductor layer) such as gallium nitride (GaN) is formed on the surface of a crystal growth substrate such as a sapphire substrate or SiC substrate, and a plurality of optical devices such as LEDs are formed in a lattice pattern on the epitaxial layer. In the optical device wafer formed by being divided by the planned dividing lines, a metal layer is formed as a reflective film on the back side of the crystal growth substrate in order to improve the luminance of the optical device such as an LED.
しかし、裏面に金属層を有するウエーハを切削ブレードで切削しようとすると、加工送り速度が低速になる上、切削ブレードには目詰まりが生じて切削不良が発生し、ひいてはウエーハの破損を引き起こす恐れがある。 However, if a wafer having a metal layer on the back side is cut with a cutting blade, the machining feed rate will be low, and the cutting blade may become clogged, resulting in defective cutting and eventually damage the wafer. is there.
そこで、ウエーハ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に照射してウエーハ内部に改質層を形成し、この改質層を分割起点にしてウエーハを個々のデバイスチップに分割する方法が考えられる(例えば、特許第3408805号公報参照)。 Therefore, there is a method of forming a modified layer inside the wafer by irradiating the wafer with a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer, and dividing the wafer into individual device chips using the modified layer as a starting point. (For example, refer to Japanese Patent No. 3408805).
しかし、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを利用してウエーハ内部に改質層を形成する場合、金属層はレーザービームを遮断するため、金属層を特許文献2に開示されたようなアブレーション加工等により除去する必要がある。 However, when a modified layer is formed inside a wafer using a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer, the metal layer blocks the laser beam, so that the metal layer is disclosed in Patent Document 2. It must be removed by ablation or the like.
この金属層の除去は切削ブレードによる切削によっても可能であるが、金属層を除去しすぎてはデバイスとしての性能が落ちてしまうが、ウエーハ内部に改質層を形成するのに十分なだけの金属層を除去する必要がある。 This metal layer can be removed by cutting with a cutting blade. However, if the metal layer is removed too much, the performance as a device will be reduced, but it will be sufficient to form a modified layer inside the wafer. It is necessary to remove the metal layer.
特にサファイア基板やSiC基板等の結晶成長用基板では結晶方位の影響で改質層を形成しても割れにくい方向がある。このような結晶成長用基板では、割れにくい方向の分割予定ラインにおいては特に太い改質層を形成しなくては個々のデバイスに割断できないという問題もある。 In particular, in a crystal growth substrate such as a sapphire substrate or a SiC substrate, there is a direction in which it is difficult to break even if a modified layer is formed due to the influence of crystal orientation. Such a substrate for crystal growth also has a problem that it cannot be cleaved into individual devices unless a particularly thick modified layer is formed on a line to be divided in a direction difficult to break.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、裏面に金属層を有し、結晶方位の影響で内部に改質層を形成しても割れにくい方向があるウエーハを確実に個々のデバイスチップに割断可能なウエーハの分割方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to have a metal layer on the back surface and to prevent cracking even if a modified layer is formed inside due to the influence of crystal orientation. It is an object of the present invention to provide a wafer dividing method capable of reliably dividing a wafer into individual device chips.
本発明によると、表面に形成された第1の方向に伸長する複数の第1の分割予定ラインと、該第1の分割予定ラインに直交し該第1の分割予定ラインに比較して割れにくい第2の方向に伸長する複数の第2の分割予定ラインとによって区画された各領域に、それぞれデバイスが形成されるとともに裏面に金属層が形成されたウエーハを、該第1及び第2の分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該第1の分割予定ラインに対応した領域の該金属層を除去する第1金属層除去ステップと、該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該第2の分割予定ラインに対応した領域の該金属層を除去する第2金属層除去ステップと、該第1及び第2金属層除去ステップを実施した後、該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハ内部に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から該第1及び第2の分割予定ラインに沿って該金属層が除去された領域にレーザービームを照射し、該ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに外力を付与して該ウエーハを個々のデバイスチップに割断する割断ステップと、を備え、該第1及び第2金属層除去ステップでは、該第2金属層除去ステップで除去する該金属層の幅の方が該第1金属層除去ステップで除去する該金属層の幅より広く、該改質層形成ステップでは、該第2の分割予定ラインに対応した領域の該金属層が幅広く除去されており、該ウエーハ内部に透過するレーザービームが該金属層によって遮断される量が少ないため、該第2の分割予定ラインに沿って該ウエーハ内部に形成される該改質層は、該第1の分割予定ラインに沿って該ウエーハ内部に形成される該改質層よりも多いことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, a plurality of first division lines that are formed on the surface and extend in the first direction are perpendicular to the first division line and are less likely to break compared to the first division line. A wafer in which a device is formed and a metal layer is formed on the back surface in each region partitioned by a plurality of second division lines extending in the second direction is divided into the first and second divisions. A wafer dividing method for dividing along a predetermined line, wherein the wafer is held by a chuck table with the metal layer side exposed, and the metal layer in a region corresponding to the first scheduled line of the wafer A first metal layer removing step that removes the wafer, and the wafer is held on the chuck table with the metal layer side exposed, and the metal layer in a region corresponding to the second scheduled division line of the wafer is removed. 2 metals After performing the removing step and the first and second metal layer removing steps, a condensing point of a laser beam having a wavelength having transparency to the wafer is positioned inside the wafer, and the metal layer of the wafer A modified layer forming step of irradiating the region from which the metal layer has been removed along the first and second division lines to form a modified layer inside the wafer; A cleaving step of cleaving the wafer into individual device chips by applying an external force to the wafer after performing the material layer forming step, and in the first and second metal layer removing steps, the second metal The width of the metal layer to be removed in the layer removal step is wider than the width of the metal layer to be removed in the first metal layer removal step, and the modified layer forming step corresponds to the second scheduled division line. region Since the metal layer is widely removed, and the amount of the laser beam transmitted to the inside of the wafer is less blocked by the metal layer, the modification formed inside the wafer along the second division line is performed. There is provided a wafer processing method characterized in that the number of quality layers is larger than that of the modified layer formed inside the wafer along the first division line .
好ましくは、ウエーハは、第2の分割予定ライン同士の間隔のほうが第1の分割予定ライン同士の間隔より狭く形成されている。好ましくは、金属層除去ステップは、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームの集光点をウエーハの上面に位置付けるとともに、ウエーハの金属層側から第1及び第2の分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射してアブレーション加工を施し、金属層を部分的に除去する。 Preferably, the wafer is formed such that the interval between the second divisional lines is narrower than the interval between the first divisional lines. Preferably, in the metal layer removing step, a condensing point of a laser beam having a wavelength having an absorptivity with respect to the wafer is positioned on the upper surface of the wafer, and along the first and second division lines from the metal layer side of the wafer. Then, ablation processing is performed by irradiating a laser beam, and the metal layer is partially removed.
本発明のウエーハの分割方法によると、割れにくい方向にある分割予定ラインに対しては太い改質層を形成するため、金属層を広く除去して十分な光量のレーザービームがウエーハ内部の改質層形成位置に到達できるようにする一方、割れ易い方向の分割予定ラインにおいては、金属層の除去幅を狭くしたため、デバイスとしての性能ダウンを極力抑えることができる。 According to the wafer dividing method of the present invention, a thick modified layer is formed on the planned dividing line in a direction that is difficult to break, so that the metal layer is widely removed and a sufficient amount of laser beam is modified inside the wafer. While it is possible to reach the layer formation position, the metal layer removal width is narrowed in the splitting line in the direction that is easy to break, so that the performance degradation as a device can be suppressed as much as possible.
また、割断されるデバイスの縦横サイズが異なる場合、長辺側となる分割予定ラインを割断するほうが、短辺側となる分割予定ラインを割断するときより曲げ応力が掛かりにくく割断が困難であるため、長辺側となる分割予定ラインの改質層を太く形成するため、金属層の除去幅を広く取ることも有効である。 In addition, when the vertical and horizontal sizes of the devices to be cleaved are different, it is more difficult to cleave the planned division line on the long side than to cleave the planned division line on the short side because it is less subject to bending stress. It is also effective to increase the removal width of the metal layer in order to thicken the modified layer of the planned dividing line on the long side.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明のウエーハの分割方法を実施するのに適したレーザー加工装置2の概略斜視図が示されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a schematic perspective view of a laser processing apparatus 2 suitable for carrying out the wafer dividing method of the present invention.
レーザー加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。
The laser processing apparatus 2 includes a
第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。
A
第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28には、チャックテーブル28に吸引保持されたウエーハを支持する環状フレームをクランプするクランプ30が設けられている。
A chuck table 28 is mounted on the
静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザービーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザービーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザー又はYVO4レーザーを発振するレーザー発振器62と、繰り返し周波数設定手段64と、パルス幅調整手段66と、パワー調整手段68とを含んでいる。
A
レーザービーム照射ユニット34のパワー調整手段68により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36のミラー70で反射され、更に集光用対物レンズ72によって集光されてチャックテーブル28に保持されている光デバイスウエーハ11に照射される。
The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser
ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段38が配設されている。撮像手段38は、可視光によって光デバイスウエーハ11の加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。
At the tip of the
撮像手段38は更に、光デバイスウエーハ11に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。
The imaging means 38 further outputs an infrared irradiation means for irradiating the
コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。
The
56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。
60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。
撮像手段38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザービーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。
An image signal picked up by the image pickup means 38 is also input to the
図3を参照すると、本発明の分割方法の加工対象となる光デバイスウエーハ11の表面側斜視図が示されている。図4は光デバイスウエーハ11の縦断面図である。光デバイスウエーハ11は、サファイア基板13上に窒化ガリウム(GaN)等のエピタキシャル層(半導体層)15が積層されて構成されている。光デバイスウエーハ11は、エピタキシャル層15が積層された表面11aと、反射膜としてのアルミニウム等の金属層21が形成された裏面11bとを有している。
Referring to FIG. 3, there is shown a front side perspective view of an
サファイア基板13は例えば100μmの厚みを有しており、エピタキシャル層15は例えば5μmの厚みを有している。エピタキシャル層15に第1の方向に伸長する複数の第1の分割予定ライン17aと該第1の方向と直交する方向に伸長する複数の第2の分割予定ライン17bとが形成されており、第1の分割予定ライン17a及び第2の分割予定ライン17bとによって区画された各領域にLED等の光デバイス19が形成されている。
The
サファイア基板13の結晶方位の関係で、分割予定ライン17a,17bに沿って光デバイスウエーハ内部に改質層を形成し、光デバイスウエーハ11に外力を付与して個々のデバイスチップに割断する際、割れにくい方向が存在する。
Due to the crystal orientation of the
何れの方向が割れにくいかは光デバイスウエーハの製造業者毎に相違する。同一の製造業者でも、同一ロットでは割れにくい方向が同一であるがロットが相違すると相違する場合がある。 Which direction is difficult to break differs for each optical device wafer manufacturer. Even in the same manufacturer, the direction in which cracking is difficult in the same lot is the same, but different lots may be different.
よって、本発明のウエーハの分割方法を実施するのにあたり、あるロットの光デバイスウエーハに改質層を形成した後、光デバイスウエーハを改質層を分割起点として割断してみて、何れの方向の分割予定ラインが割れにくいかを検出しておき、以下この検出結果に基づいて本発明の分割方法を実施するようにする。ここでは、第2の分割予定ライン17bが割れにくい方向であるとする。
Therefore, in carrying out the wafer dividing method of the present invention, after forming a modified layer on an optical device wafer of a lot, the optical device wafer is divided using the modified layer as a dividing starting point, and in any direction. It is detected whether the division line is difficult to break, and the division method of the present invention is implemented based on the detection result. Here, it is assumed that the
本発明のウエーハの分割方法では、改質層を形成するためのレーザービームを光デバイスウエーハ11の裏面側から入射するため、図5に示すように、光デバイスウエーハ11の表面側を粘着テープであるダイシングテープTに貼着し、ダイシングテープTの外周部を環状フレームFに貼着する。これにより、ダイシングテープTを介して環状フレームFに支持された光デバイスウエーハ11は、裏面に形成された金属層21が露出する形態となる。
In the wafer dividing method of the present invention, since the laser beam for forming the modified layer is incident from the back side of the
本発明のウエーハの分割方法では、図6に示すように、光デバイスウエーハ11をダイシングテープTを介してチャックテーブル28で吸引保持し、環状フレームFをクランプ30でして固定する。この状態では、光デバイスウエーハ11の裏面に形成された金属層21が露出する。
In the wafer dividing method of the present invention, as shown in FIG. 6, the
このように金属層21が露出した状態で光デバイスウエーハ11はチャックテーブル28に吸引保持されるので、金属層21を通して撮像ユニット38での第1及び第2の分割予定ライン17a,17bの撮像ができない。
Since the
よって、本発明では特開2010−82644号公報又は特開2010−87141号公報に記載されたような撮像ユニット74により、光デバイスウエーハ11を下側から撮像して第1及び第2の分割予定ライン17a,17bを検出し、良く知られたパターンマッチング等の手法を利用して、集光器36を第1及び第2の分割予定ライン17a,17bに整列させるアライメントを実施する。
Therefore, in the present invention, the
アライメント実施後、図7に示すように、集光器36から光デバイスウエーハ11に対して吸収性を有する波長のレーザービームを光デバイスウエーハ11の裏面側から、即ち金属層21側から照射して、第1の分割予定ライン17aに沿ってアブレーション加工により幅の狭い金属層除去溝23を形成する第1金属層除去ステップを実施する。
After the alignment, as shown in FIG. 7, a laser beam having a wavelength that absorbs light from the
この第1金属層除去ステップでは、順次割り出し送りしながら光デバイスウエーハ11の第1の方向に伸長する全ての第1の分割予定ライン17aに沿ってアブレーション加工により幅の狭い金属層除去溝23を形成する。
In this first metal layer removal step, narrow metal
次いで、チャックテーブル28を90度回転して、図8に示すように、集光器36から光デバイスウエーハ11に対して吸収性を有する波長のレーザービームを光デバイスウエーハ11の裏面側から、即ち金属層21側から照射して、第2の分割予定ライン17bに沿って幅の広い金属層除去溝25を形成する第2金属層除去ステップを実施する。
Next, the chuck table 28 is rotated 90 degrees, and as shown in FIG. 8, a laser beam having a wavelength that absorbs light from the
この第2金属層除去ステップでは、チャックテーブル28を順次割り出し送りしながら光デバイスウエーハ11の第2の方向に伸長する全ての第2の分割予定ライン17bに沿ってアブレーション加工により幅の広い金属層除去溝25を形成する。
In this second metal layer removing step, a wide metal layer is formed by ablation along all the second scheduled
図9(A)は第1金属層除去ステップにより、幅の狭い金属層除去溝23が形成された状態の光デバイスウエーハ11の縦断面図、図9(B)は第2金属層除去ステップにより、幅の広い金属層除去溝25が形成された状態の光デバイスウエーハ11の縦断面図をそれぞれ示している。
9A is a longitudinal sectional view of the
この第1及び第2金属層除去ステップの加工条件は、例えば次のように設定されている。 The processing conditions for the first and second metal layer removal steps are set as follows, for example.
光源 :LD励起Qスイッチ Nd:YAGレーザー
波長 :355nm(YAGレーザの第3高調波)
平均出力 :1.5W
繰り返し周波数 :50kHz
加工送り速度 :100mm/s
Light source: LD excitation Q switch Nd: YAG laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Average output: 1.5W
Repetition frequency: 50 kHz
Processing feed rate: 100 mm / s
上述したアブレーション加工による第1及び第2金属層除去ステップに替えて、切刃の幅の異なる2種類の切削ブレードを用いて、第1及び第2金属層除去ステップを実施するようにしてもよい。この場合には、第1金属層除去ステップは切刃の幅の狭い切削ブレードにより実施し、第2金属層除去ステップは切刃の幅の広い切削ブレードにより実施する。 Instead of the first and second metal layer removal steps by the ablation process described above, the first and second metal layer removal steps may be performed using two types of cutting blades having different cutting edge widths. . In this case, the first metal layer removing step is performed with a cutting blade having a narrow cutting edge, and the second metal layer removing step is performed with a cutting blade having a wide cutting edge.
第1及び第2金属層除去ステップを実施した後、図10に示すように、光デバイスウエーハ11に対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を光デバイスウエーハ11内部に位置付けるとともに、光デバイスウエーハ11の金属層21側から、第1の分割予定ライン17a又は第2の分割予定ライン17bに沿って金属層21が除去された領域にレーザービーム27を照射し、チャックテーブル28を矢印X1方向に加工送りすることにより、光デバイスウエーハ11の内部に改質層29を形成する改質層形成ステップを実施する。
After performing the first and second metal layer removing steps, as shown in FIG. 10, the condensing point of the laser beam having a wavelength transmissive to the
図11を参照すると、改質層形成ステップを示す斜視図が示されており、この図では幅の広い金属層除去溝25を通して第2の分割予定ライン17bに沿ってレーザービームを照射し、光デバイスウエーハ11の内部に改質層を形成している状態を示している。
Referring to FIG. 11, a perspective view showing the modified layer forming step is shown. In this figure, a laser beam is irradiated along the second division planned
図12(A)に示すように、幅の狭い金属層除去溝23にレーザービーム27が照射されると、第1の分割予定ライン17aの幅方向のレーザービーム27の外周側は金属層21を透過できないため、光デバイスウエーハ11の内部に集光されるレーザービームの光量は小さいものとなり、その結果、図12(B)に示すように、比較的細い改質層29aが光デバイスウエーハ11の内部に形成される。
As shown in FIG. 12A, when the
一方、図13(A)に示すように、幅の広い金属層除去溝25にレーザービーム27が照射されると、第2の分割予定ライン17bの幅方向のレーザービーム27の外周側は金属層21によって殆ど遮断されないか或いは遮断される光量が図12(A)に示す場合に比較して小さいため、大きな光量が光デバイスウエーハ11の内部に集光される。その結果、図13(B)に示すように、比較的幅の広い改質層29bが光デバイスウエーハ11の内部に形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 13A, when the
改質層形成工程の加工条件は、例えば以下のように設定されている。 The processing conditions of the modified layer forming step are set as follows, for example.
光源 :LD励起Qスイッチ Nd:YAGレーザー
波長 :1064nm
平均出力 :0.3W
繰り返し周波数 :100kHz
加工送り速度 :400mm/s
Light source: LD excitation Q switch Nd: YAG laser Wavelength: 1064 nm
Average output: 0.3W
Repetition frequency: 100 kHz
Processing feed rate: 400 mm / s
改質層形成ステップ実施後、光デバイスウエーハ11に外力を付与して光デバイスウエーハ11を個々の光デバイスチップに割断する割断ステップを実施する。この割断ステップでは、例えば図16に示すように、円筒80の載置面上に環状フレームFを載置して、クランプ82で環状フレームFをクランプする。そして、バー形状の分割治具84を円筒80内に配設する。
After performing the modified layer forming step, a cleaving step of cleaving the
分割治具84は上段保持面86aと下段保持面86bとを有しており、下段保持面86bに開口する真空吸引路88が形成されている。分割治具84の詳細構造は、特許第4361506号公報に開示されている。
The dividing
分割治具84による割断ステップを実施するには、分割治具84の真空吸引路88を矢印90で示すように真空吸引しながら、分割治具84の上段保持面86a及び下段保持面86bを下側からダイシングテープTに接触させて、分割治具84を矢印A方向に移動する。即ち、分割治具84を分割しようとする第1の分割予定ライン17a又は第2の分割予定ライン17bと直交する方向に移動する。
In order to perform the cleaving step by the dividing
これにより、分割起点となる改質層29a又は29bが分割治具84の上段保持面86aの内側エッジの真上に移動すると、改質層29a又は29bを有する分割予定ライン17a又は17bの部分に曲げ応力が集中して発生し、この曲げ応力で光デバイスウエーハ11が第1又は第2の分割予定ライン17a,17bに沿って割断される。
As a result, when the modified
第1の方向に伸長する全ての第1の分割予定ライン17aに沿っての分割が終了すると、分割治具84を90度回転して、或いは円筒80を90度回転して、第1の方向と直交する方向に伸長する第2の分割予定ライン17bを同様に割断する。これにより、光デバイスウエーハ11が個々の光デバイスチップ19に分割される。
When the division along all the first
本実施形態のウエーハの分割方法では、割れにくい方向に伸長する第2の分割予定ライン17bに沿って太い改質層29bを形成しているため、割れにくい方向に伸長する第2の分割予定ライン17bに沿っての割断を容易に行うことができ、割れにくい方向での割れ残りが発生することを防止できる。
In the wafer dividing method of the present embodiment, since the thick modified
図14を参照すると、長尺サイズのデバイス19Aを有するウエーハ11Aの平面図が示されている。このような長尺サイズのデバイス19Aを有するウエーハ11Aでは、第2の分割予定ライン17b同士の間隔(ピッチ)が、第1の分割予定ライン17a同士の間隔(ピッチ)より狭く形成されており、第2の分割予定ライン17bに沿った方向が割断されにくい。
Referring to FIG. 14, a plan view of a
よって、割れにくさの方向が結晶方位に無関係な長尺デバイス19Aを有するウエーハ11Aの場合にも、本発明のウエーハの分割方法は同様に適用することができる。この場合には、ピッチが狭い第2の分割予定ライン17bに沿って太い改質層を形成し、第1の分割予定ライン17aに沿って比較的細い改質層を形成する。その後、図16に示すような分割治具84を使用した割断ステップを実施することにより、割れ残しを生ずることなくウエーハ11Aを個々のデバイスチップ19Aに割断することができる。
Therefore, the wafer dividing method of the present invention can be similarly applied to the
本発明のウエーハの分割方法は、図15に示すように、複数のデバイス19が形成されたデバイス領域31に対応するウエーハ11の裏面にのみ金属層21が形成され、デバイス領域31を囲繞する外周余剰領域33に対応する光デバイスウエーハ11の裏面には金属層21が形成されていない光デバイスウエーハ11にも同様に適用することができる。
As shown in FIG. 15, the wafer dividing method of the present invention is such that the
光デバイスウエーハ11の外周部に形成される改質層は分割起点としてより効果的であるため、金属層21が外周余剰領域にない光デバイスウエーハ11を用いれば、本発明の分割方法はより効果的である。
Since the modified layer formed on the outer peripheral portion of the
上述した実施形態では、本発明の分割方法を光デバイスウエーハ11に適用した例について説明したが、被加工物は光デバイスウエーハ11に限定されるものではなく、割れにくい方向が存在するので他のウエーハにも本発明の分割方法は同様に適用することができる。
In the above-described embodiment, the example in which the dividing method of the present invention is applied to the
11 光デバイスウエーハ
13 サファイア基板
15 エピタキシャル層
17a 第1の分割予定ライン
17b 第2の分割予定ライン
19 光デバイス
21 金属層
23 幅の狭い金属層除去溝
25 幅の広い金属層除去溝
28 チャックテーブル
29,29a,29b 改質層
34 レーザービーム照射ユニット
36 集光器
84 分割治具
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該第1の分割予定ラインに対応した領域の該金属層を除去する第1金属層除去ステップと、
該ウエーハを該金属層側を露出させてチャックテーブルで保持し、該ウエーハの該第2の分割予定ラインに対応した領域の該金属層を除去する第2金属層除去ステップと、
該第1及び第2金属層除去ステップを実施した後、該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を該ウエーハ内部に位置付けるとともに、該ウエーハの該金属層側から該第1及び第2の分割予定ラインに沿って該金属層が除去された領域にレーザービームを照射し、該ウエーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップを実施した後、該ウエーハに外力を付与して該ウエーハを個々のデバイスチップに割断する割断ステップと、を備え、
該第1及び第2金属層除去ステップでは、該第2金属層除去ステップで除去する該金属層の幅の方が該第1金属層除去ステップで除去する該金属層の幅より広く、
該改質層形成ステップでは、該第2の分割予定ラインに対応した領域の該金属層が幅広く除去されており、該ウエーハ内部に透過するレーザービームが該金属層によって遮断される量が少ないため、該第2の分割予定ラインに沿って該ウエーハ内部に形成される該改質層は、該第1の分割予定ラインに沿って該ウエーハ内部に形成される該改質層よりも多いことを特徴とするウエーハの加工方法。 A plurality of first division lines that are formed on the surface and extend in the first direction, and a second direction that is orthogonal to the first division line and that is less likely to break compared to the first division line. A wafer in which a device is formed and a metal layer is formed on the back surface is formed along each of the first and second scheduled division lines in each region partitioned by the plurality of second scheduled division lines. A method of dividing a wafer to be divided,
A first metal layer removing step in which the wafer is held on a chuck table with the metal layer side exposed, and the metal layer in a region corresponding to the first division line of the wafer is removed;
A second metal layer removing step of exposing the wafer to the metal layer side and holding the wafer with a chuck table, and removing the metal layer in a region corresponding to the second division line of the wafer;
After performing the first and second metal layer removing steps, a condensing point of a laser beam having a wavelength transmissive to the wafer is positioned inside the wafer, and the first metal layer is removed from the metal layer side of the wafer. A modified layer forming step of irradiating the region from which the metal layer has been removed along the first and second division lines to form a modified layer inside the wafer; and
A cleaving step of cleaving the wafer into individual device chips by applying an external force to the wafer after performing the modified layer forming step;
In the first and second metal layer removal steps, the width of the metal layer removed in the second metal layer removal step is wider than the width of the metal layer removed in the first metal layer removal step.
In the modified layer forming step, the metal layer in a region corresponding to the second scheduled division line is widely removed, and the amount of the laser beam transmitted to the inside of the wafer is less blocked by the metal layer. The modified layer formed inside the wafer along the second division line is more than the modified layer formed inside the wafer along the first division line. A characteristic wafer processing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012074796A JP5946307B2 (en) | 2012-03-28 | 2012-03-28 | Wafer division method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012074796A JP5946307B2 (en) | 2012-03-28 | 2012-03-28 | Wafer division method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013207098A JP2013207098A (en) | 2013-10-07 |
JP5946307B2 true JP5946307B2 (en) | 2016-07-06 |
Family
ID=49525889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012074796A Active JP5946307B2 (en) | 2012-03-28 | 2012-03-28 | Wafer division method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5946307B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6370648B2 (en) * | 2014-09-09 | 2018-08-08 | 株式会社ディスコ | How to divide work |
JP6452490B2 (en) * | 2015-02-25 | 2019-01-16 | キヤノン株式会社 | Semiconductor chip generation method |
JP6821261B2 (en) * | 2017-04-21 | 2021-01-27 | 株式会社ディスコ | Processing method of work piece |
DE102019204457B4 (en) * | 2019-03-29 | 2024-01-25 | Disco Corporation | Substrate processing methods |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3659175B2 (en) * | 2001-02-16 | 2005-06-15 | 株式会社村田製作所 | Semiconductor chip manufacturing method and semiconductor wafer |
JP4385746B2 (en) * | 2003-11-28 | 2009-12-16 | 三菱化学株式会社 | Nitride semiconductor device manufacturing method |
JP5446325B2 (en) * | 2009-03-03 | 2014-03-19 | 豊田合成株式会社 | Laser processing method and compound semiconductor light emitting device manufacturing method |
JP5528904B2 (en) * | 2010-05-20 | 2014-06-25 | 株式会社ディスコ | Method for dividing sapphire wafer |
-
2012
- 2012-03-28 JP JP2012074796A patent/JP5946307B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013207098A (en) | 2013-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5904720B2 (en) | Wafer division method | |
JP2013152986A (en) | Method for processing wafer | |
JP2012238746A (en) | Division method of optical device wafer | |
JP2017041482A (en) | Wafer processing method | |
TWI546860B (en) | And a method of ablating a substrate having a passivation film laminated | |
JP5946308B2 (en) | Wafer division method | |
JP5946307B2 (en) | Wafer division method | |
JP5846765B2 (en) | Wafer processing method | |
JP5846764B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2013152988A (en) | Method for processing wafer | |
JP5441629B2 (en) | Wafer processing method | |
KR102527033B1 (en) | Wafer processing method | |
JP2013152987A (en) | Method for processing wafer | |
JP6253356B2 (en) | Wafer laser processing method | |
KR20160040099A (en) | Wafer processing method | |
JP5441111B2 (en) | Processing method of plate | |
JP5868193B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2013152995A (en) | Method for processing wafer | |
JP2013105823A (en) | Method for dividing plate-like object | |
JP5839383B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2013152990A (en) | Method for processing wafer | |
JP2011171382A (en) | Dividing method | |
JP5868194B2 (en) | Wafer processing method | |
JP2013152989A (en) | Method for processing wafer | |
JP2013152994A (en) | Method for processing wafer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160223 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5946307 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |