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KR20190129736A - Method for manufacturing chip - Google Patents

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KR20190129736A
KR20190129736A KR1020190053776A KR20190053776A KR20190129736A KR 20190129736 A KR20190129736 A KR 20190129736A KR 1020190053776 A KR1020190053776 A KR 1020190053776A KR 20190053776 A KR20190053776 A KR 20190053776A KR 20190129736 A KR20190129736 A KR 20190129736A
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chip
region
holding
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Inventor
요시아키 요도
진얀 자오
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Publication date
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Abstract

The present invention is to provide a method for manufacturing a chip which can manufacture a plurality of chips by dividing a plate-shaped workpiece without using an expand sheet. The method includes: a first laser processing step of emitting a laser beam having a wavelength transmissive with respect to a workpiece only along a division line and forming a first modified layer along the division line of a chip region; a second laser processing step of emitting a laser beam having a wavelength transmissive with respect to the workpiece along a boundary between the chip region and an outer periphery surplus region and forming a second modified layer along the boundary; and a division step of applying force to the workpiece and dividing the workpiece into individual chips. In the division step, the workpiece is divided into individual chips by applying force due to one cooling or heating.

Description

칩의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CHIP}Chip manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING CHIP}

본 발명은 판 형상의 피가공물을 분할하여 복수의 칩을 제조하는 칩의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chip manufacturing method for dividing a plate-shaped workpiece to produce a plurality of chips.

웨이퍼로 대표되는 판 형상의 피가공물(워크)를 복수의 칩으로 분할하기 위해서, 투과성이 있는 레이저 빔을 피가공물의 내부에 집광시켜, 다광자 흡수에 의해 개질된 개질층(개질 영역)을 형성하는 방법이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 개질층은 다른 영역에 비해서 취약하기 때문에, 분할 예정 라인(스트리트)을 따라 개질층을 형성하고 나서 피가공물에 힘을 가함으로써, 이 개질층을 기점으로 피가공물을 복수의 칩으로 분할할 수 있다. In order to divide the plate-shaped workpiece (work) represented by the wafer into a plurality of chips, a transparent laser beam is focused inside the workpiece to form a modified layer (modified region) modified by multiphoton absorption. The method of making is known (for example, refer patent document 1). Since the modified layer is more vulnerable than other areas, the workpiece can be divided into a plurality of chips starting from the modified layer by applying a force to the workpiece after forming the modified layer along the dividing line (street). .

개질층이 형성된 피가공물에 힘을 가할 때는, 예컨대 신장성이 있는 익스펜드 시트(익스펜드 테이프)를 피가공물에 붙여 확장하는 방법이 채용된다(예컨대 특허문헌 2 참조). 이 방법에서는, 통상 레이저 빔을 조사하여 피가공물에 개질층을 형성하기 전에, 익스펜드 시트를 피가공물에 붙이고, 그 후, 개질층을 형성하고 나서 익스펜드 시트를 확장하여 피가공물을 복수의 칩으로 분할한다. When a force is applied to the workpiece on which the modified layer is formed, for example, a method of attaching an expandable expand sheet (expand tape) to the workpiece and expanding it is employed (see Patent Document 2, for example). In this method, before the modified sheet is formed on the workpiece by irradiating a laser beam, the expanded sheet is attached to the workpiece, and then, after forming the modified layer, the expanded sheet is expanded to process the workpiece into a plurality of chips. Divide into

특허문헌 1: 일본 특허공개 2002-192370호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-192370 특허문헌 2: 일본 특허공개 2010-206136호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-206136

그런데, 상술한 것과 같이 익스펜드 시트를 확장하는 방법에서는, 사용 후의 익스펜드 시트를 다시 사용할 수 없기 때문에, 칩의 제조에 드는 비용도 높아지기 쉽다. 특히, 점착재가 칩에 잔류하기 어려운 고성능의 익스펜드 시트는 가격도 비싸기 때문에, 그와 같은 익스펜드 시트를 이용하면 칩의 제조에 드는 비용도 높아진다.By the way, in the method of expanding an expanded sheet as mentioned above, since the used expanded sheet cannot be used again, the cost of manufacturing a chip | tip also tends to become high. In particular, the high-performance expand sheet, in which the adhesive is hard to remain on the chip, is expensive, so that the cost of manufacturing the chip is increased by using such an expand sheet.

본 발명은 이러한 문제점에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 익스펜드 시트를 이용하지 않고서 판 형상의 피가공물을 분할하여 복수의 칩을 제조할 수 있는 칩의 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a chip manufacturing method capable of producing a plurality of chips by dividing a plate-shaped workpiece without using an expand sheet.

본 발명의 일 양태에 의하면, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해서 칩이 되는 복수의 영역으로 구획된 칩 영역과, 이 칩 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 갖는 피가공물로 복수의 상기 칩을 제조하는 칩의 제조 방법으로서, 피가공물을 유지 테이블로 바로 유지하는 유지 단계와, 이 유지 단계를 실시한 후에, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 내부에 위치시키도록 상기 분할 예정 라인을 따라 피가공물의 상기 칩 영역에만 상기 레이저 빔을 조사하여, 상기 칩 영역의 상기 분할 예정 라인을 따라 제1 개질층을 형성하고, 상기 외주 잉여 영역을 상기 제1 개질층이 형성되어 있지 않은 보강부로 하는 제1 레이저 가공 단계와, 상기 유지 단계를 실시한 후에, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 내부에 위치시키도록 상기 칩 영역과 상기 외주 잉여 영역의 경계를 따라 상기 레이저 빔을 조사하여, 상기 경계를 따라 제2 개질층을 형성하는 제2 레이저 가공 단계와, 상기 제1 레이저 가공 단계 및 상기 제2 레이저 가공 단계를 실시한 후에, 상기 유지 테이블로부터 피가공물을 반출하는 반출 단계와, 이 반출 단계를 실시한 후에, 피가공물에 힘을 부여하여 피가공물을 개개의 상기 칩으로 분할하는 분할 단계를 구비하고, 상기 분할 단계에서는, 한 번의 냉각 또는 가열에 의해 상기 힘을 부여하여 피가공물을 개개의 상기 칩으로 분할하는 칩의 제조 방법이 제공된다. According to one aspect of the present invention, a plurality of chips are manufactured from a workpiece having a chip region partitioned into a plurality of regions to be chips by a plurality of intersecting scheduled lines and a peripheral excess region surrounding the chip region. A chip manufacturing method comprising: a holding step of holding a workpiece directly to a holding table, and after performing the holding step, a focused point of a laser beam having a wavelength permeable to the workpiece to be held on the holding table. Irradiating the laser beam only to the chip region of the work piece along the predetermined dividing line so as to be located inside of the chip, thereby forming a first modified layer along the predetermined dividing line of the chip region, and forming the outer surplus region. After the first laser processing step of using the reinforcing part in which the first modified layer is not formed and the holding step are performed, Irradiating the laser beam along a boundary between the chip region and the outer circumferential region so as to position a condensing point of the laser beam having a wavelength within the workpiece held in the holding table, and along the boundary, a second laser beam; After carrying out the second laser machining step of forming the modified layer, the first laser machining step and the second laser machining step, the carrying out step of taking out the workpiece from the holding table, and after carrying out this carrying out step, A dividing step of dividing the workpiece into individual chips by applying force to the workpiece, wherein the dividing step includes dividing the work piece into individual chips by applying the force by one cooling or heating; A method for producing is provided.

본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제1 레이저 가공 단계 및 상기 제2 레이저 가공 단계를 실시한 후, 상기 분할 단계를 실시하기 전에, 상기 보강부를 제거하는 보강부 제거 단계를 추가로 구비하여도 좋다. 또한 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 유지 테이블의 상면은 유연한 재료에 의해서 구성되어 있고, 상기 유지 단계에서는, 상기 유연한 재료로 피가공물의 표면 측을 유지하여도 좋다. In one aspect of the present invention, after performing the first laser processing step and the second laser processing step, before performing the dividing step, a reinforcing part removing step of removing the reinforcing part may be further provided. Moreover, in one aspect of the present invention, the upper surface of the holding table is made of a flexible material, and in the holding step, the surface side of the workpiece may be held by the flexible material.

본 발명의 일 양태에 따른 칩의 제조 방법에서는, 피가공물을 유지 테이블로 바로 유지한 상태에서, 피가공물의 칩 영역에만 레이저 빔을 조사하여, 분할 예정 라인을 따르는 제1 개질층을 형성하고, 칩 영역과 외주 잉여 영역과의 경계에 레이저 빔을 조사하여, 경계를 따르는 제2 개질층을 형성한 후, 한 번의 냉각 또는 가열에 의해 힘을 부여하여 피가공물을 개개의 칩으로 분할하기 때문에, 피가공물에 힘을 가하여 개개의 칩으로 분할하기 위해서 익스펜드 시트를 이용할 필요가 없다. 이와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 칩의 제조 방법에 의하면, 익스펜드 시트를 이용하지 않고서 판 형상의 피가공물인 피가공물을 분할하여 복수의 칩을 제조할 수 있다.In the method for manufacturing a chip according to an aspect of the present invention, in a state in which a workpiece is directly held by a holding table, the laser beam is irradiated only to the chip region of the workpiece to form a first modified layer along a division scheduled line, Since the laser beam is irradiated to the boundary between the chip region and the outer peripheral region to form a second modified layer along the boundary, the work is divided into individual chips by applying force by one cooling or heating. There is no need to use an expand sheet to force the workpiece and divide it into individual chips. As described above, according to the method for manufacturing a chip according to an aspect of the present invention, a plurality of chips can be manufactured by dividing a workpiece, which is a plate-shaped workpiece, without using an expand sheet.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 칩의 제조 방법에서는, 피가공물의 칩 영역에만 레이저 빔을 조사하여 분할 예정 라인을 따르는 제1 개질층을 형성하고, 외주 잉여 영역을 제1 개질층이 형성되어 있지 않은 보강부로 하기 때문에, 이 보강부에 의해서 칩 영역은 보강된다. 따라서, 반송 등을 할 때에 가해지는 힘에 의해서 피가공물이 개개의 칩으로 분할되어 버려 피가공물을 적절하게 반송할 수 없게 되는 일도 없다. In the method for manufacturing a chip according to an aspect of the present invention, the laser beam is irradiated only to the chip region of the workpiece to form a first modified layer along a predetermined line for dividing, and the first modified layer is formed in the outer surplus region. Since the reinforcement portion is not provided, the chip region is reinforced by this reinforcement portion. Therefore, the workpiece is divided into individual chips by the force applied during the conveyance or the like, so that the workpiece cannot be conveyed properly.

도 1은 피가공물의 구성예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 레이저 가공 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3의 (A)는 유지 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이고, 도 3의 (B)는 제1 레이저 가공 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 제2 레이저 가공 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다.
도 5의 (A)는 개질층이 형성된 후의 피가공물의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 5의 (B)는 개질층의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 보강부 제거 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 분할 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 변형예에 따른 유지 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다.
도 9의 (A)는 변형예에 따른 분할 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이고, 도 9의 (B)는 변형예에 따른 분할 단계에서 칩 영역을 분할하기 전의 피가공물의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 1 is a perspective view schematically showing a structural example of a workpiece.
It is a perspective view which shows typically the structural example of a laser processing apparatus.
FIG. 3A is a sectional view for explaining the holding step, and FIG. 3B is a sectional view for explaining the first laser processing step.
4 is a cross-sectional view for explaining the second laser processing step.
5: (A) is a top view which shows typically the state of the to-be-processed object after a modified layer is formed, and FIG. 5 (B) is sectional drawing which shows the state of a modified layer typically.
6 is a cross-sectional view for explaining the step of removing the reinforcement part.
7 is a cross-sectional view for explaining the dividing step.
8 is a cross-sectional view for explaining a holding step according to the modification.
FIG. 9A is a cross-sectional view for explaining the dividing step according to the modification, and FIG. 9B is a diagram schematically showing the state of the workpiece before dividing the chip region in the dividing step according to the modification. It is a top view.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 양태에 따른 실시형태에 관해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법은, 유지 단계(도 3의 (A) 참조), 제1 레이저 가공 단계(도 3의 (B) 등 참조), 제2 레이저 가공 단계(도 4 등 참조), 반출 단계, 보강부 제거 단계(도 6 참조) 및 분할 단계(도 7 참조)를 포함한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment which concerns on one aspect of this invention is described with reference to an accompanying drawing. The chip manufacturing method according to the present embodiment includes a holding step (see FIG. 3A), a first laser machining step (see FIG. 3B, etc.), a second laser machining step (see FIG. 4, and the like). , Take-out step, reinforcement removal step (see FIG. 6) and splitting step (see FIG. 7).

유지 단계에서는, 분할 예정 라인에 의해서 복수의 영역으로 구획된 칩 영역과, 칩 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 갖는 피가공물(워크)을 척 테이블(유지 테이블)로 바로 유지한다. 제1 레이저 가공 단계에서는, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 칩 영역의 분할 예정 라인을 따라 개질층(제1 개질층)을 형성하고, 외주 잉여 영역을 개질층이 형성되어 있지 않은 보강부로 한다. In the holding step, a workpiece (work) having a chip region partitioned into a plurality of regions by a division scheduled line and an outer circumferential surplus region surrounding the chip region is directly held by a chuck table (holding table). In the first laser processing step, a laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece is irradiated to form a modified layer (first modified layer) along a dividing line of the chip region, and a modified layer is formed on the outer peripheral region. The reinforcement part is not made.

제2 레이저 가공 단계에서는, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 칩 영역과 외주 잉여 영역과의 경계를 따라 개질층(제2 개질층)을 형성한다. 반출 단계에서는 척 테이블로부터 피가공물을 반출한다. 보강부 제거 단계에서는 피가공물로부터 보강부를 제거한다. 분할 단계에서는, 한 번의 냉각 또는 가열에 의해 힘을 부여하여 피가공물을 복수의 칩으로 분할한다. 이하, 본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법에 관해서 상세히 설명한다.In the second laser processing step, a laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece is irradiated to form a modified layer (second modified layer) along the boundary between the chip region and the outer peripheral region. In the carrying out step, the workpiece is taken out from the chuck table. The reinforcement removal step removes the reinforcement from the workpiece. In the dividing step, the workpiece is divided into a plurality of chips by applying force by one cooling or heating. Hereinafter, the manufacturing method of the chip which concerns on this embodiment is demonstrated in detail.

도 1은 본 실시형태에서 사용되는 피가공물(워크)(11)의 구성예를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시하는 것과 같이, 피가공물(11)은, 예컨대 실리콘(Si), 비소화갈륨(GaAs), 인화인듐(InP), 질화갈륨(GaN), 실리콘 카바이드(SiC) 등의 반도체, 사파이어(Al2O3), 소다 유리, 붕규산 유리, 석영 유리 등의 유전체(절연체), 또는 탄탈산리튬(LiTaO3), 니오븀산리튬(LiNbO3) 등의 강유전체(강유전체 결정)로 이루어지는 원반형의 웨이퍼(기판)이다. FIG. 1: is a perspective view which shows typically the structural example of the to-be-processed object (work) 11 used by this embodiment. As shown in FIG. 1, the workpiece 11 includes, for example, semiconductors such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), and sapphire. Dielectric (insulator) such as (Al 2 O 3 ), soda glass, borosilicate glass, quartz glass, or a disk-shaped wafer made of ferroelectric (ferroelectric crystal) such as lithium tantalate (LiTaO 3 ) or lithium niobate (LiNbO 3 ) (Substrate).

피가공물(11)의 표면(11a) 측은, 교차하는 복수의 분할 예정 라인(스트리트)(13)에 의해 칩이 되는 복수의 영역(15)으로 구획되어 있다. 또 이하에서는, 칩이 되는 복수의 영역(15) 모두를 포함하는 대략 원형의 영역을 칩 영역(11c)이라고 부르고, 칩 영역(11c)을 둘러싸는 환상의 영역을 외주 잉여 영역(11d)이라고 부른다. The surface 11a side of the to-be-processed object 11 is divided into the several area | region 15 used as a chip | tip by the several division plan line (street) 13 which intersects. In addition, below, the substantially circular area | region containing all the several area | region 15 used as a chip | tip is called the chip | tip area | region 11c, and the annular area | region which surrounds the chip | tip area | region 11c is called the outer periphery excess area | region 11d. .

칩 영역(11c) 내의 각 영역(15)에는, 필요에 따라서 IC(Integrated Circuit), MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode), 포토다이오드(Photodiode), SAW(Surface Acoustic Wave) 필터, BAW(Bulk Acoustic Wave) 필터 등의 디바이스가 형성되어 있다.Each region 15 in the chip region 11c includes, as necessary, an integrated circuit (IC), a micro electro mechanical systems (MEMS), a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), a photodiode, and a SAW. Devices such as a Surface Acoustic Wave filter and a Bulk Acoustic Wave filter are formed.

이 피가공물(11)을 분할 예정 라인(13)을 따라 분할함으로써 복수의 칩이 얻어진다. 구체적으로는, 피가공물(11)이 실리콘 웨이퍼인 경우에는, 예컨대 메모리나 센서 등으로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다. 피가공물(11)이 비소화갈륨 기판이나 인화인듐 기판, 질화갈륨 기판인 경우에는, 예컨대 발광 소자나 수광 소자 등으로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다.A plurality of chips are obtained by dividing the workpiece 11 along the division scheduled line 13. Specifically, when the workpiece 11 is a silicon wafer, for example, a chip that functions as a memory, a sensor, or the like can be obtained. When the workpiece 11 is a gallium arsenide substrate, an indium phosphide substrate, or a gallium nitride substrate, a chip that functions as a light emitting element, a light receiving element, or the like can be obtained.

피가공물(11)이 실리콘 카바이드 기판인 경우에는, 예컨대 파워 디바이스 등으로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다. 피가공물(11)이 사파이어 기판인 경우에는, 예컨대 발광 소자 등으로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다. 피가공물(11)이 소다 유리나 붕규산 유리, 석영 유리 등으로 이루어지는 유리 기판인 경우에는, 예컨대 광학 부품이나 커버 부재(커버 유리)로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다.When the workpiece 11 is a silicon carbide substrate, for example, a chip that functions as a power device or the like can be obtained. When the workpiece 11 is a sapphire substrate, for example, a chip that functions as a light emitting element or the like can be obtained. When the to-be-processed object 11 is a glass substrate which consists of soda glass, borosilicate glass, quartz glass, etc., the chip which functions as an optical component or a cover member (cover glass) can be obtained, for example.

피가공물(11)이 탄탈산리튬이나 니오븀산리튬 등의 강유전체로 이루어지는 강유전체 기판(강유전체 결정 기판)인 경우에는, 예컨대 필터나 액츄에이터 등으로서 기능하는 칩을 얻을 수 있다. 여기서, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조, 크기, 두께 등에 제한은 없다. 마찬가지로, 칩이 되는 영역(15)에 형성되는 디바이스의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배치 등에도 제한은 없다. 칩이 되는 영역(15)에는 디바이스가 형성되어 있지 않아도 좋다. When the workpiece 11 is a ferroelectric substrate (ferroelectric crystal substrate) made of a ferroelectric such as lithium tantalate or lithium niobate, a chip that functions as a filter or an actuator can be obtained, for example. Here, there is no limitation on the material, shape, structure, size, thickness, and the like of the workpiece 11. Similarly, the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of the devices formed in the region 15 to be a chip are not limited. The device does not need to be formed in the area | region 15 used as a chip | tip.

본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법에서는, 피가공물(11)로서 원반형의 실리콘 웨이퍼를 이용하여 복수의 칩을 제조한다. 구체적으로는, 우선 이 피가공물(11)을 척 테이블로 바로 유지하는 유지 단계를 행한다. 도 2는 본 실시형태에서 사용되는 레이저 가공 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 사시도이다. In the chip manufacturing method according to the present embodiment, a plurality of chips are manufactured using a disk-shaped silicon wafer as the workpiece 11. Specifically, first, a holding step of holding the workpiece 11 directly to the chuck table is performed. FIG. 2: is a perspective view which shows typically the structural example of the laser processing apparatus used in this embodiment.

도 2에 도시하는 것과 같이, 레이저 가공 장치(2)는, 각 구성 요소가 탑재되는 베이스(4)를 구비하고 있다. 베이스(4)의 상면에는, 피가공물(11)을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(유지 테이블)(6)을 X축 방향(가공 이송 방향) 및 Y축 방향(인덱싱 이송 방향)으로 이동시키는 수평 이동 기구(8)가 마련되어 있다. 수평 이동 기구(8)는, 베이스(4)의 상면에 고정되어 X축 방향에 대략 평행한 한 쌍의 X축 가이드 레일(10)을 구비하고 있다. As shown in FIG. 2, the laser processing apparatus 2 includes a base 4 on which each component is mounted. On the upper surface of the base 4, a horizontal for moving the chuck table (holding table) 6 for sucking and holding the workpiece 11 in the X-axis direction (machining feed direction) and Y-axis direction (indexing feed direction). The moving mechanism 8 is provided. The horizontal movement mechanism 8 is provided with a pair of X-axis guide rails 10 which are fixed to the upper surface of the base 4 and are substantially parallel to the X-axis direction.

X축 가이드 레일(10)에는, X축 이동 테이블(12)이 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. X축 이동 테이블(12)의 이면 측(하면 측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 이 너트부에는, X축 가이드 레일(10)에 대략 평행한 X축 볼나사(14)가 나사식 결합되어 있다.The X-axis moving table 12 is slidably attached to the X-axis guide rail 10. A nut part (not shown) is provided in the back surface side (lower surface side) of the X-axis movement table 12, and this nut part is the X-axis ball screw 14 substantially parallel to the X-axis guide rail 10. Is screwed together.

X축 볼나사(14)의 일단부에는 X축 펄스 모터(16)가 연결되어 있다. X축 펄스 모터(16)로 X축 볼나사(14)를 회전시킴으로써, X축 이동 테이블(12)은 X축 가이드 레일(10)을 따라 X축 방향으로 이동한다. X축 가이드 레일(10)에 인접하는 위치에는, X축 방향에 있어서 X축 이동 테이블(12)의 위치를 검출하기 위한 X축 스케일(18)이 설치되어 있다. An X-axis pulse motor 16 is connected to one end of the X-axis ball screw 14. By rotating the X-axis ball screw 14 with the X-axis pulse motor 16, the X-axis movement table 12 moves along the X-axis guide rail 10 in the X-axis direction. At the position adjacent to the X-axis guide rail 10, an X-axis scale 18 for detecting the position of the X-axis moving table 12 in the X-axis direction is provided.

X축 이동 테이블(12)의 표면(상면)에는, Y축 방향에 대략 평행한 한 쌍의 Y축 가이드 레일(20)이 고정되어 있다. Y축 가이드 레일(20)에는, Y축 이동 테이블(22)이 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. Y축 이동 테이블(22)의 이면 측(하면 측)에는, 너트부(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일(20)에 대략 평행한 Y축 볼나사(24)가 나사식 결합되어 있다. On the surface (upper surface) of the X-axis movement table 12, a pair of Y-axis guide rails 20 substantially parallel to the Y-axis direction are fixed. The Y-axis moving table 22 is slidably attached to the Y-axis guide rail 20. A nut part (not shown) is provided in the back surface side (lower surface side) of the Y-axis movement table 22, and this nut part is Y-axis ball screw 24 substantially parallel to the Y-axis guide rail 20. As shown in FIG. Is screwed together.

Y축 볼나사(24)의 일단부에는 Y축 펄스 모터(26)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터(26)로 Y축 볼나사(24)를 회전시킴으로서, Y축 이동 테이블(22)은 Y축 가이드 레일(20)을 따라 Y축 방향으로 이동한다. Y축 가이드 레일(20)에 인접하는 위치에는, Y축 방향에 있어서 Y축 이동 테이블(22)의 위치를 검출하기 위한 Y축 스케일(28)이 설치되어 있다. The Y-axis pulse motor 26 is connected to one end of the Y-axis ball screw 24. By rotating the Y-axis ball screw 24 with the Y-axis pulse motor 26, the Y-axis movement table 22 moves along the Y-axis guide rail 20 in the Y-axis direction. At a position adjacent to the Y-axis guide rail 20, a Y-axis scale 28 for detecting the position of the Y-axis movement table 22 in the Y-axis direction is provided.

Y축 이동 테이블(22)의 표면 측(상면 측)에는 지지대(30)가 마련되어 있고, 이 지지대(30)의 상부에는 척 테이블(6)이 배치되어 있다. 척 테이블(6)의 표면(상면)은, 상술한 피가공물(11)의 이면(11b) 측(또는 표면(11a) 측)을 흡인, 유지하는 유지면(6a)으로 되어 있다. 유지면(6a)은 예컨대 산화알루미늄 등의 경도가 높은 다공질재로 구성되어 있다. 단, 유지면(6a)은, 폴리에틸렌이나 에폭시 등의 수지로 대표되는 유연한 재료로 구성되어 있어도 좋다. The support 30 is provided in the surface side (upper surface side) of the Y-axis movement table 22, and the chuck table 6 is arrange | positioned at the upper part of this support 30. The surface (upper surface) of the chuck table 6 is a holding surface 6a that sucks and holds the rear surface 11b side (or the surface 11a side) of the workpiece 11 described above. The holding surface 6a is made of a porous material having high hardness, such as aluminum oxide. However, the holding surface 6a may be comprised with the flexible material represented by resin, such as polyethylene and an epoxy.

이 유지면(6a)은, 척 테이블(6)의 내부에 형성된 흡인로(6b)(도 3의 (A) 등 참조)나 밸브(32)(도 3의 (A) 등 참조) 등을 통해 흡인원(34)(도 3의 (A) 등 참조)에 접속되어 있다. 척 테이블(6)의 아래쪽에는 회전 구동원(도시하지 않음)이 마련되어 있고, 척 테이블(6)은 이 회전 구동원에 의해서 Z축 방향에 대략 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. This holding surface 6a is provided through a suction path 6b (see Fig. 3A, etc.), a valve 32 (see Fig. 3A, etc.) and the like formed inside the chuck table 6. It is connected to the suction source 34 (refer FIG. 3 (A) etc.). A rotation drive source (not shown) is provided below the chuck table 6, and the chuck table 6 rotates around a rotation axis approximately parallel to the Z axis direction by this rotation drive source.

수평 이동 기구(8)의 후방에는 기둥형의 지지 구조(36)가 마련되어 있다. 지지 구조(36)의 상부에는, Y축 방향으로 신장하는 지지 아암(38)이 고정되어 있고, 이 지지 아암(38)의 선단부에는, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장(흡수되기 어려운 파장)의 레이저 빔(17)(도 3의 (B) 참조)을 펄스 발진하여, 척 테이블(6) 상의 피가공물(11)에 조사하는 레이저 조사 유닛(40)이 마련되어 있다.At the rear of the horizontal moving mechanism 8, a columnar support structure 36 is provided. A support arm 38 extending in the Y-axis direction is fixed to the upper portion of the support structure 36, and a wavelength having a transparency to the work piece 11 (which is hardly absorbed) is fixed to the tip end of the support arm 38. The laser irradiation unit 40 which pulses a laser beam 17 (refer FIG. 3 (B)) of a wavelength) and irradiates the to-be-processed object 11 on the chuck table 6 is provided.

레이저 조사 유닛(40)에 인접하는 위치에는, 피가공물(11)의 표면(11a) 측 또는 이면(11b) 측을 촬상하는 카메라(42)가 마련되어 있다. 카메라(42)로 피가공물(11) 등을 촬상하여 형성된 화상은, 예컨대 피가공물(11)과 레이저 조사 유닛(40)의 위치 등을 조정할 때에 사용된다. At the position adjacent to the laser irradiation unit 40, the camera 42 which image | photographs the surface 11a side or the back surface 11b side of the to-be-processed object 11 is provided. The image formed by imaging the workpiece 11 with the camera 42 is used, for example, when adjusting the positions of the workpiece 11 and the laser irradiation unit 40.

척 테이블(6), 수평 이동 기구(8), 레이저 조사 유닛(40), 카메라(42) 등의 구성 요소는 제어 유닛(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 제어 유닛은 피가공물(11)이 적절하게 가공되도록 각 구성 요소를 제어한다.Components such as the chuck table 6, the horizontal moving mechanism 8, the laser irradiation unit 40, and the camera 42 are connected to a control unit (not shown). The control unit controls each component so that the workpiece 11 is appropriately processed.

도 3의 (A)는 유지 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다. 또, 도 3의 (A)에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 도시하고 있다. 유지 단계에서는, 도 3의 (A)에 도시하는 것과 같이, 예컨대 피가공물(11)의 이면(11b)을 척 테이블(6)의 유지면(6a)에 접촉시킨다. 그리고, 밸브(32)를 열어 흡인원(34)의 부압을 유지면(6a)에 작용시킨다. 3A is a cross-sectional view for explaining the holding step. In addition, in FIG. 3A, some components are shown as functional blocks. In the holding step, as shown in FIG. 3A, for example, the back surface 11b of the workpiece 11 is brought into contact with the holding surface 6a of the chuck table 6. And the valve 32 is opened and the negative pressure of the suction source 34 is made to act on the holding surface 6a.

이에 따라, 피가공물(11)은, 표면(11a) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 척 테이블(6)에 흡인, 유지된다. 또한 본 실시형태에서는, 도 3의 (A)에 도시하는 것과 같이, 피가공물(11)의 이면(11b) 측을 척 테이블(6)로 바로 유지한다. 즉, 본 실시형태에서는 피가공물(11)에 대하여 익스펜드 시트를 붙일 필요가 없다. Thereby, the to-be-processed object 11 is attracted and hold | maintained by the chuck table 6 in the state which the surface 11a side was exposed upward. In addition, in this embodiment, as shown to FIG. 3 (A), the back surface 11b side of the to-be-processed object 11 is hold | maintained directly to the chuck table 6. That is, in this embodiment, it is not necessary to attach an expand sheet to the to-be-processed object 11.

유지 단계 후에는, 레이저 빔(17)을 분할 예정 라인(13)을 따라 조사하여 개질층(제1 개질층)을 형성하는 제1 레이저 가공 단계, 그리고, 레이저 빔(17)을 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계를 따라 조사하여 개질층(제2 개질층)을 형성하는 제2 레이저 가공 단계를 행한다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 레이저 가공 단계 후에 제2 레이저 가공 단계를 행하는 경우에 관해서 설명한다.After the holding step, the first laser processing step of irradiating the laser beam 17 along the division scheduled line 13 to form a modified layer (first modified layer), and the laser beam 17 in the chip region 11c. ) And a second laser processing step of forming a modified layer (second modified layer) by irradiating along the boundary between the outer surplus region 11d. In addition, in this embodiment, the case where a 2nd laser processing step is performed after a 1st laser processing step is demonstrated.

도 3의 (B)는 제1 레이저 가공 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 제2 레이저 가공 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이고, 도 5의 (A)는 개질층(19)이 형성된 후의 피가공물(11)의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 5의 (B)는 개질층(19)을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또, 도 3의 (B) 및 도 4에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 도시하고 있다.FIG. 3B is a cross-sectional view for explaining the first laser processing step, FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the second laser processing step, and FIG. 5A is a modified layer 19 formed thereon. It is a top view which shows typically the state of the following to-be-processed object 11, FIG. 5 (B) is sectional drawing which shows the modified layer 19 typically. 3B and 4 show some of the components as functional blocks.

제1 레이저 가공 단계에서는, 우선 척 테이블(6)을 회전시켜, 예컨대 대상이 되는 분할 예정 라인(13)이 연장되는 방향을 X축 방향에 대하여 평행하게 한다. 이어서, 척 테이블(6)을 이동시켜, 대상이 되는 분할 예정 라인(13)의 연장선 상에 레이저 조사 유닛(40)의 위치를 맞춘다. 그리고, 도 3의 (B)에 도시하는 것과 같이, X축 방향(즉, 대상의 분할 예정 라인(13)이 연장되는 방향)으로 척 테이블(6)을 이동시킨다. In the first laser machining step, first, the chuck table 6 is rotated so that, for example, the direction in which the target division scheduled line 13 extends is parallel to the X-axis direction. Next, the chuck table 6 is moved and the position of the laser irradiation unit 40 is aligned on the extension line of the dividing scheduled line 13 as an object. Then, as shown in FIG. 3B, the chuck table 6 is moved in the X-axis direction (that is, the direction in which the target division scheduled line 13 extends).

그 후, 대상이 되는 분할 예정 라인(13) 상의 2 곳에 존재하는 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계의 한쪽의 바로 위에 레이저 조사 유닛(40)이 도달한 타이밍에, 이 레이저 조사 유닛(40)으로부터 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔(17)의 조사를 시작한다. 본 실시형태에서는, 도 3의 (B)에 도시하는 것과 같이, 피가공물(11)의 위쪽에 배치된 레이저 조사 유닛(40)으로부터 피가공물(11)의 표면(11a)으로 향해서 레이저 빔(17)이 조사된다. Subsequently, at the timing when the laser irradiation unit 40 reached directly on one side of the boundary between the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d which exist in two places on the division scheduled line 13 to be the target, this laser Irradiation of the laser beam 17 of the wavelength having a transmission from the irradiation unit 40 to the workpiece 11 is started. In this embodiment, as shown to FIG. 3 (B), the laser beam 17 is directed from the laser irradiation unit 40 arrange | positioned above the to-be-processed object 11 to the surface 11a of the to-be-processed object 11. ) Is investigated.

이 레이저 빔(17)의 조사는, 레이저 조사 유닛(40)이, 대상이 되는 분할 예정 라인(13) 상의 2 곳에 존재하는 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계의 다른 쪽의 바로 위에 도달할 때까지 계속된다. 즉 여기서는, 대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 칩 영역(11c) 내에만 레이저 빔(17)을 조사한다.Irradiation of the laser beam 17 is performed by the laser irradiation unit 40 on the other side of the boundary between the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d which exist in two places on the division scheduled line 13. Continue until you reach just above it. In other words, here, the laser beam 17 is irradiated only in the chip region 11c along the target division line 13.

또한, 이 레이저 빔(17)은, 피가공물(11)의 내부의 표면(11a)(또는 이면(11b))으로부터 소정 깊이의 위치에 집광점을 위치시키도록 조사된다. 이와 같이, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔(17)을 피가공물(11)의 내부에 집광시킴으로써, 집광점 및 그 근방에서 피가공물(11)의 일부를 다광자 흡수에 의해 개질하여, 분할의 기점이 되는 개질층(19)(개질층(19a) 등)을 형성할 수 있다. In addition, this laser beam 17 is irradiated so that a light converging point may be located at the position of predetermined depth from the surface 11a (or the back surface 11b) inside the to-be-processed object 11. In this way, the laser beam 17 having a wavelength that is transparent to the workpiece 11 is collected inside the workpiece 11, whereby a part of the workpiece 11 is focused on the multi-photon absorption at the focusing point and its vicinity. The modified layer 19 (modified layer 19a, etc.) which becomes a starting point of division can be formed by reforming.

본 실시형태의 제1 레이저 가공 단계에서는, 대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 칩 영역(11c) 내에만 레이저 빔(17)을 조사하기 때문에, 대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 칩 영역(11c) 내에만 개질층(19)이 형성된다. 즉, 도 5의 (B)에 도시하는 것과 같이, 제1 레이저 가공 단계에서는 외주 잉여 영역(11d)에 개질층(19)이 형성되지 않는다. In the first laser machining step of the present embodiment, since the laser beam 17 is irradiated only within the chip region 11c along the target dividing line 13, the chip region along the target dividing line 13. Only within 11c is the reformed layer 19 formed. That is, as shown in Fig. 5B, the modified layer 19 is not formed in the outer circumferential excess region 11d in the first laser processing step.

대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 소정 깊이의 위치에 개질층(19)을 형성한 후에는, 같은 수순으로 대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 다른 깊이의 위치에 개질층(19)을 형성한다. 본 실시형태에서는, 도 5의 (B)에 도시하는 것과 같이, 예컨대 피가공물(11)의 표면(11a)(또는 이면(11b))으로부터의 깊이가 다른 3개의 위치에 개질층(19)(개질층(19a), 개질층(19b), 개질층(19c))을 형성한다.After the reformed layer 19 is formed at a predetermined depth position along the target dividing line 13, the modified layer 19 is positioned at a different depth along the target dividing line 13 in the same procedure. Form. In the present embodiment, as illustrated in FIG. 5B, the modified layer 19 (at three positions different in depth from the surface 11a (or the rear surface 11b) of the workpiece 11, for example. The modified layer 19a, the modified layer 19b, and the modified layer 19c are formed.

단, 하나의 분할 예정 라인(13)을 따라 형성되는 개질층(19)의 수나 위치에 특별한 제한은 없다. 예컨대, 하나의 분할 예정 라인(13)을 따라 형성되는 개질층(19)의 수를 하나로 하여도 좋다. 또한, 이 개질층(19)은, 표면(11a)(또는 이면(11b))에 크랙이 도달하는 조건으로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 표면(11a) 및 이면(11b) 양쪽에 크랙이 도달하는 조건으로 개질층(19)을 형성하여도 좋다. 이에 따라, 피가공물(11)을 보다 적절하게 분할할 수 있게 된다.However, there is no particular limitation on the number or positions of the modified layers 19 formed along one division scheduled line 13. For example, the number of modified layers 19 formed along one division scheduled line 13 may be one. In addition, it is preferable that this modified layer 19 is formed on the surface 11a (or back surface 11b) on the conditions which a crack reaches. Of course, you may form the modified layer 19 on the conditions which a crack reaches in both the surface 11a and the back surface 11b. Thereby, the to-be-processed object 11 can be divided more appropriately.

대상의 분할 예정 라인(13)을 따라 필요한 수의 개질층(19)을 형성한 후에는, 상술한 수순을 반복하여, 다른 모든 분할 예정 라인(13)을 따라 개질층(19)을 형성한다. 도 5의 (A)에 도시하는 것과 같이, 모든 분할 예정 라인(13)을 따라 필요한 수의 개질층(19)이 형성되면, 제1 레이저 가공 단계는 종료한다.After the required number of modified layers 19 are formed along the target dividing line 13, the above-described procedure is repeated to form the modified layer 19 along all other dividing lines 13. As shown in FIG. 5A, when the required number of modified layers 19 are formed along all the division scheduled lines 13, the first laser machining step ends.

또한 이 제1 레이저 가공 단계에서는, 하나의 분할 예정 라인(13)을 따라 필요한 수의 개질층(19)을 형성한 후에, 다른 분할 예정 라인(13)을 따라 같은 개질층(19)을 형성하고 있지만, 개질층(19)을 형성하는 순서 등에 특별한 제한은 없다. 예컨대, 모든 분할 예정 라인(13)의 동일한 깊이의 위치에 개질층(19)을 형성하고 나서 다른 깊이의 위치에 개질층(19)을 형성하여도 좋다.In this first laser processing step, after the required number of modified layers 19 are formed along one division scheduled line 13, the same modified layer 19 is formed along the other scheduled division lines 13, and However, there is no particular limitation on the order of forming the modified layer 19. For example, the modified layer 19 may be formed at positions of the same depth of all the division scheduled lines 13, and the modified layer 19 may be formed at positions of different depths.

피가공물(11)이 실리콘 웨이퍼인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a silicon wafer, the modified layer 19 is formed, for example, under the following conditions.

피가공물: 실리콘 웨이퍼 Workpiece: Silicon Wafer

레이저 빔의 파장: 1340 nm Wavelength of laser beam: 1340 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 90 kHz Repetition frequency of the laser beam: 90 kHz

레이저 빔의 출력: 0.1 W∼2 W Laser beam output: 0.1 W to 2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 180 mm/s∼1000 mm/s, 대표적으로는 500 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 180 mm / s to 1000 mm / s, typically 500 mm / s

피가공물(11)이 비소화갈륨 기판이나 인화인듐 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a gallium arsenide substrate or an indium phosphide substrate, the modified layer 19 is formed under the following conditions, for example.

피가공물: 비소화갈륨기판, 인화인듐 기판Workpiece: gallium arsenide substrate, indium phosphide substrate

레이저 빔의 파장: 1064 nm Wavelength of laser beam: 1064 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 20 kHz Repetition frequency of the laser beam: 20 kHz

레이저 빔의 출력: 0.1 W∼2 W Laser beam output: 0.1 W to 2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 100 mm/s∼400 mm/s, 대표적으로는 200 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 100 mm / s to 400 mm / s, typically 200 mm / s

피가공물(11)이 사파이어 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a sapphire substrate, the modified layer 19 is formed, for example, under the following conditions.

피가공물: 사파이어 기판 Workpiece: Sapphire Substrate

레이저 빔의 파장: 1045 nm Wavelength of laser beam: 1045 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 100 kHz Repetition frequency of the laser beam: 100 kHz

레이저 빔의 출력: 0.1 W∼2 W Laser beam output: 0.1 W to 2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 400 mm/s∼800 mm/s, 대표적으로는 500 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 400 mm / s to 800 mm / s, typically 500 mm / s

피가공물(11)이 탄탈산리튬이나 니오븀산리튬 등의 강유전체로 이루어지는 강유전체 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a ferroelectric substrate made of ferroelectric such as lithium tantalate or lithium niobate, the modified layer 19 is formed, for example, under the following conditions.

피가공물: 탄탈산리튬 기판, 니오븀산리튬 기판Workpiece: lithium tantalate substrate, lithium niobate substrate

레이저 빔의 파장: 532 nm Wavelength of laser beam: 532 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 15 kHz Repetition frequency of the laser beam: 15 kHz

레이저 빔의 출력: 0.02 W∼0.2 W Laser beam output: 0.02 W to 0.2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 270 mm/s∼420 mm/s, 대표적으로는 300 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 270 mm / s to 420 mm / s, typically 300 mm / s

피가공물(11)이 소다 유리나 붕규산 유리, 석영 유리 등으로 이루어지는 유리 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the to-be-processed object 11 is a glass substrate which consists of soda glass, borosilicate glass, quartz glass, etc., the modified layer 19 is formed, for example on the following conditions.

피가공물: 소다 유리 기판, 붕규산 유리 기판, 석영 유리 기판Workpiece: Soda glass substrate, borosilicate glass substrate, quartz glass substrate

레이저 빔의 파장: 532 nm Wavelength of laser beam: 532 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 50 kHz Repetition frequency of the laser beam: 50 kHz

레이저 빔의 출력: 0.1 W∼2 W Laser beam output: 0.1 W to 2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 300 mm/s∼600 mm/s, 대표적으로는 400 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 300 mm / s to 600 mm / s, typically 400 mm / s

피가공물(11)이 질화갈륨 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a gallium nitride substrate, the modified layer 19 is formed, for example, under the following conditions.

피가공물: 질화갈륨 기판Workpiece: gallium nitride substrate

레이저 빔의 파장: 532 nm Wavelength of laser beam: 532 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 25 kHz Repetition frequency of the laser beam: 25 kHz

레이저 빔의 출력: 0.02 W∼0.2 W Laser beam output: 0.02 W to 0.2 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 90 mm/s∼600 mm/s, 대표적으로는 150 mm/sTravel speed of the chuck table (processing feed rate): 90 mm / s to 600 mm / s, typically 150 mm / s

피가공물(11)이 실리콘 카바이드 기판인 경우에는, 예컨대 다음과 같은 조건으로 개질층(19)이 형성된다.When the workpiece 11 is a silicon carbide substrate, the modified layer 19 is formed, for example, under the following conditions.

피가공물: 실리콘 카바이드 기판Workpiece: Silicon Carbide Substrate

레이저 빔의 파장: 532 nm Wavelength of laser beam: 532 nm

레이저 빔의 반복 주파수: 25 kHz Repetition frequency of the laser beam: 25 kHz

레이저 빔의 출력: 0.02 W∼0.2 W, 대표적으로는 0.1 W Laser beam power: 0.02 W to 0.2 W, typically 0.1 W

척 테이블의 이동 속도(가공 이송 속도): 90 mm/s∼600 mm/s, 대표적으로는 실리콘 카바이드 기판의 벽개(劈開) 방향에서 90 mm/s, 비벽개 방향에서 400 mm/sMovement speed of the chuck table (processing feed rate): 90 mm / s to 600 mm / s, typically 90 mm / s in the cleavage direction of the silicon carbide substrate and 400 mm / s in the non- cleavage direction

본 실시형태의 제1 레이저 가공 단계에서는, 분할 예정 라인(13)을 따라 칩 영역(11c) 내에만 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))을 형성하고, 외주 잉여 영역(11d)에는 개질층(19)을 형성하지 않기 때문에, 이 외주 잉여 영역(11d)에 의해서 피가공물(11)의 강도가 유지된다. 이에 따라, 반송 등을 할 때에 가해지는 힘에 의해서 피가공물(11)이 개개의 칩으로 분할되어 버리는 일은 없다. 이와 같이, 제1 레이저 가공 단계 후의 외주 잉여 영역(11d)은, 칩 영역(11c)을 보강하기 위한 보강부로서 기능한다. In the first laser processing step of the present embodiment, the modified layer 19 (modified layers 19a, 19b, 19c) is formed only in the chip region 11c along the division scheduled line 13, and the outer peripheral excess region ( Since the modified layer 19 is not formed in 11d), the strength of the workpiece 11 is maintained by this outer circumferential excess region 11d. Thereby, the to-be-processed object 11 does not divide into individual chip | tips by the force applied at the time of conveyance. In this manner, the outer circumferential surplus region 11d after the first laser processing step functions as a reinforcement portion for reinforcing the chip region 11c.

또한, 본 실시형태의 제1 레이저 가공 단계에서는, 외주 잉여 영역(11d)에 개질층(19)을 형성하지 않기 때문에, 예컨대 개질층(19)으로부터 신장하는 크랙이 표면(11a) 및 이면(11b) 양쪽에 도달하여, 피가공물(11)이 완전히 분할된 상황이라도 각 칩이 탈락, 이산되는 일은 없다. 일반적으로, 피가공물(11)에 개질층(19)이 형성되면, 이 개질층(19)의 근방에서 피가공물(11)은 팽창한다. 본 실시형태에서는, 개질층(19)의 형성에 의해서 발생하는 팽창의 힘을, 보강부로서 기능하는 링 형상의 외주 잉여 영역(11d)에서 안쪽으로 작용시킴으로써, 각 칩을 꽉 눌러, 그 탈락, 이산을 방지하고 있다.In the first laser processing step of the present embodiment, since the modified layer 19 is not formed in the outer circumferential excess region 11d, for example, cracks extending from the modified layer 19 are formed on the front surface 11a and the rear surface 11b. ) Even in the situation where the workpiece 11 is completely divided, each chip is not dropped or dispersed. In general, when the modified layer 19 is formed in the workpiece 11, the workpiece 11 expands in the vicinity of the modified layer 19. In this embodiment, each chip is pressed firmly by acting inwardly in the ring-shaped outer circumferential region 11d which functions as a reinforcement part by causing the expansion force generated by the formation of the modifying layer 19 to fall off, It is preventing discreteness.

상술한 제1 레이저 가공 단계 후에는 제2 레이저 가공 단계를 행한다. 이 제2 레이저 가공 단계에서는, 우선 척 테이블(6)을 이동시켜, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계선 상에 레이저 조사 유닛(40)의 위치를 맞춘다. 그리고, 도 4에 도시하는 것과 같이, 레이저 조사 유닛(40)으로부터 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔(17)을 조사하면서 척 테이블(6)을 회전시킨다. 즉 본 실시형태에서는, 피가공물(11)의 위쪽에 배치된 레이저 조사 유닛(40)으로부터 피가공물(11)의 표면(11a)으로 향해서 레이저 빔(17)이 조사된다.After the first laser processing step described above, a second laser processing step is performed. In this second laser machining step, the chuck table 6 is first moved to align the position of the laser irradiation unit 40 on the boundary line between the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d. And as shown in FIG. 4, the chuck table 6 is rotated, irradiating the laser beam 17 of the wavelength which has a permeability with respect to the to-be-processed object 11 from the laser irradiation unit 40. FIG. That is, in this embodiment, the laser beam 17 is irradiated toward the surface 11a of the to-be-processed object 11 from the laser irradiation unit 40 arrange | positioned above the to-be-processed object 11.

이 레이저 빔(17)은, 피가공물(11)의 내부의 표면(11a)(또는 이면(11b))으로부터 소정 깊이의 위치에 집광점을 위치시키도록 조사된다. 이와 같이, 피가공물(11)에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔(17)을 피가공물(11)의 내부에 집광시킴으로써, 집광점 및 그 근방에서 피가공물(11)의 일부를 다광자 흡수에 의해 개질하여, 분할의 기점이 되는 개질층(19)(개질층(19d))을 형성할 수 있다. This laser beam 17 is irradiated so as to position a light collecting point at a position of a predetermined depth from the surface 11a (or the back surface 11b) of the interior of the workpiece 11. In this way, the laser beam 17 having a wavelength that is transparent to the workpiece 11 is collected inside the workpiece 11, whereby a part of the workpiece 11 is focused on the multi-photon absorption at the focusing point and its vicinity. The modified layer 19 (modified layer 19d), which is the starting point of division, can be formed.

본 실시형태의 제2 레이저 가공 단계에서는, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계를 따라 레이저 빔(17)을 조사하기 때문에, 이 경계를 따라 개질층(19)이 형성된다. 또, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계를 따라 형성되는 개질층(19)의 수나 위치에 특별한 제한은 없다. 예컨대, 경계를 따라 형성되는 개질층(19)의 수를 2 이상으로 하여도 좋다.In the second laser machining step of the present embodiment, since the laser beam 17 is irradiated along the boundary between the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d, the modified layer 19 is formed along this boundary. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the number and position of the modified layer 19 formed along the boundary of the chip | tip area | region 11c and the outer periphery excess area | region 11d. For example, the number of the modified layers 19 formed along the boundary may be two or more.

또한, 이 경계를 따르는 개질층(19)은, 표면(11a)(또는 이면(11b))에 크랙이 도달하는 조건으로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 표면(11a) 및 이면(11b) 양쪽에 크랙이 도달하는 조건으로 경계를 따르는 개질층(19)을 형성하여도 좋다. 이에 따라, 피가공물(11)을 보다 적절하게 분할하여, 칩 영역(11c)으로부터 외주 잉여 영역(11d)을 분리할 수 있게 된다.In addition, it is preferable that the modified layer 19 along this boundary is formed under the condition that a crack reaches the surface 11a (or the back surface 11b). Of course, you may form the modified layer 19 along a boundary on the conditions which a crack reaches in both the surface 11a and the back surface 11b. Thereby, the to-be-processed object 11 can be divided | divided more appropriately, and the outer periphery excess region 11d can be isolate | separated from the chip | tip region 11c.

제2 레이저 가공 단계에서 개질층(19)을 형성하기 위한 구체적인 조건 등에 특별한 제한은 없다. 예컨대, 제1 레이저 가공 단계에서 개질층(19)을 형성하기 위한 조건과 동일한 조건으로 경계를 따르는 개질층(19)을 형성할 수 있다. 물론, 제1 레이저 가공 단계에서 개질층(19)을 형성하기 위한 조건과는 다른 조건으로 경계를 따르는 개질층(19)을 형성하여도 좋다.There is no particular limitation on the specific conditions for forming the modified layer 19 in the second laser processing step. For example, the modified layer 19 along the boundary may be formed under the same conditions as those for forming the modified layer 19 in the first laser processing step. Of course, you may form the modified layer 19 along a boundary on the conditions different from the conditions for forming the modified layer 19 in a 1st laser processing step.

도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시하는 것과 같이, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계를 따르는 환상의 개질층(19)(개질층(19d))이 형성되면, 제2 레이저 가공 단계는 종료한다. 또한 본 실시형태에서는, 제1 레이저 가공 단계에서 형성된 개질층(19)(개질층(19b))과 같은 정도의 깊이 위치에 개질층(19)(개질층(19d))을 형성하고 있고, 이 개질층(19)(개질층(19d))에서부터 표면(11a) 및 이면(11b)에 크랙을 도달시키고 있다. As shown in FIGS. 5A and 5B, the annular modified layer 19 (modified layer 19d) along the boundary between the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d is formed. Once formed, the second laser machining step ends. In the present embodiment, the modified layer 19 (modified layer 19d) is formed at the same depth position as the modified layer 19 (modified layer 19b) formed in the first laser processing step. The cracks reach the front surface 11a and the rear surface 11b from the modified layer 19 (modified layer 19d).

제1 레이저 가공 단계 및 제2 레이저 가공 단계 후에는, 척 테이블(6)로부터 피가공물(11)을 반출하는 반출 단계를 행한다. 구체적으로는, 예컨대 피가공물(11)의 표면(11a)(또는 이면(11b)) 전체를 흡착, 유지할 수 있는 반송 유닛(도시하지 않음)으로 피가공물(11)의 표면(11a) 전체를 흡착하고 나서, 밸브(32)를 닫아 흡인원(34)의 부압을 차단하고, 피가공물(11)을 반출한다. 또한 본 실시형태에서는, 상술한 것과 같이, 외주 잉여 영역(11d)이 보강부로서 기능하기 때문에, 반송 등을 할 때에 가해지는 힘에 의해서 피가공물(11)이 개개의 칩으로 분할되어 버려, 피가공물(11)을 적절하게 반송할 수 없게 되는 경우는 없다. After the first laser processing step and the second laser processing step, a carrying out step of carrying out the workpiece 11 from the chuck table 6 is performed. Specifically, for example, the entire surface 11a of the workpiece 11 is adsorbed by a conveying unit (not shown) capable of absorbing and retaining the entire surface 11a (or the rear surface 11b) of the workpiece 11. Then, the valve 32 is closed, the negative pressure of the suction source 34 is cut off, and the to-be-processed object 11 is carried out. In addition, in this embodiment, since the outer periphery excess area | region 11d functions as a reinforcement part as mentioned above, the to-be-processed object 11 is divided | segmented into individual chips by the force applied at the time of conveyance, etc., The workpiece 11 cannot be conveyed properly.

반출 단계 후에는, 피가공물(11)로부터 보강부를 제거하는 보강부 제거 단계를 행한다. 도 6은 보강부 제거 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다. 또, 도 6에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 도시하고 있다. 보강부 제거 단계는, 예컨대 도 6에 도시하는 분할 장치(52)를 이용하여 행해진다. After the carrying out step, a reinforcing part removing step of removing the reinforcing part from the workpiece 11 is performed. 6 is a cross-sectional view for explaining the step of removing the reinforcement part. In addition, in Fig. 6, some components are shown as functional blocks. The reinforcement part removal step is performed using the division apparatus 52 shown, for example in FIG.

분할 장치(52)는, 피가공물(11)을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블(유지 테이블)(54)을 구비하고 있다. 이 척 테이블(54)의 상면의 일부는, 피가공물(11)의 칩 영역(11c)을 흡인, 유지하는 유지면(54a)으로 되어 있다. 유지면(54a)은, 척 테이블(54)의 내부에 형성된 흡인로(54b)나 밸브(56) 등을 통해 흡인원(58)에 접속되어 있다. The dividing apparatus 52 is provided with the chuck table (holding table) 54 for sucking and holding | maintaining the to-be-processed object 11. A part of the upper surface of the chuck table 54 serves as a holding surface 54a that sucks and holds the chip region 11c of the workpiece 11. The holding surface 54a is connected to the suction source 58 via the suction path 54b formed in the chuck table 54, the valve 56, or the like.

이 척 테이블(54)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있고, 연직 방향에 대략 평행한 회전축 둘레로 회전한다. 또한 척 테이블(54)은, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해서 지지되어 있고, 상술한 유지면(54a)에 대하여 대략 평행한 방향으로 이동한다.This chuck table 54 is connected to rotation drive sources (not shown), such as a motor, and rotates about the rotation axis substantially parallel to a perpendicular direction. The chuck table 54 is supported by a moving mechanism (not shown) and moves in a direction substantially parallel to the holding surface 54a described above.

보강부 제거 단계에서는, 우선 피가공물(11)의 이면(11b)을 척 테이블(54)의 유지면(54a)에 접촉시킨다. 그리고, 밸브(56)를 열어 흡인원(58)의 부압을 유지면(54a)에 작용시킨다. 이에 따라, 피가공물(11)은, 표면(11a) 측이 위쪽으로 노출된 상태에서 척 테이블(54)에 흡인, 유지된다. 또한 본 실시형태에서는, 도 6에 도시하는 것과 같이 피가공물(11)의 이면(11b) 측을 척 테이블(54)로 바로 유지한다. 즉, 여기서도 피가공물(11)에 대하여 익스펜드 시트를 붙일 필요가 없다. In the step of removing the reinforcing portion, first, the back surface 11b of the workpiece 11 is brought into contact with the holding surface 54a of the chuck table 54. And the valve 56 is opened and the negative pressure of the suction source 58 is made to act on the holding surface 54a. Thereby, the to-be-processed object 11 is attracted and hold | maintained by the chuck table 54 in the state which the surface 11a side was exposed upward. In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the back surface 11b side of the to-be-processed object 11 is hold | maintained directly by the chuck table 54. As shown in FIG. In other words, it is not necessary to attach the expand sheet to the workpiece 11 here, either.

이어서, 외주 잉여 영역(11d)에 대하여 위쪽으로의 힘(유지면(54a)에서 떨어지는 방향의 힘)을 작용시킨다. 상술한 것과 같이, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계에는 분할의 기점이 되는 개질층(19)(개질층(19d))이 형성되어 있다. 그 때문에, 외주 잉여 영역(11d)에 대하여 위쪽으로의 힘을 작용시킴으로써, 도 6에 도시하는 것과 같이, 척 테이블(54)로부터 외주 잉여 영역(11d)을 들어올려 제거할 수 있다. 이에 따라, 척 테이블(54) 상에는 피가공물(11)의 칩 영역(11c)만이 남는다. Next, the upward force (the force in the direction falling from the holding surface 54a) is applied to the outer circumferential surplus region 11d. As described above, the modified layer 19 (modified layer 19d) serving as a starting point of division is formed at the boundary between the chip region 11c and the outer circumferential excess region 11d. Therefore, by applying the upward force to the outer circumferential surplus region 11d, the outer circumferential surplus region 11d can be lifted and removed from the chuck table 54 as shown in FIG. As a result, only the chip region 11c of the workpiece 11 remains on the chuck table 54.

보강부 제거 단계 후에는, 피가공물(11)을 개개의 칩으로 분할하는 분할 단계를 행한다. 구체적으로는, 예컨대 피가공물(11)의 내부(표면(11a)과 이면(11b)의 사이)에 큰 온도차를 형성하여, 열충격(서멀 쇼크)에 의해서 힘을 부여하여 피가공물(11)을 분할한다. 도 7은 분할 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다. 또, 도 7에서는 일부의 구성 요소를 기능 블록으로 도시하고 있다. After the reinforcement part removing step, a dividing step of dividing the workpiece 11 into individual chips is performed. Specifically, for example, a large temperature difference is formed inside the workpiece 11 (between the surface 11a and the rear surface 11b), and a force is applied by thermal shock (thermal shock) to divide the workpiece 11. do. 7 is a cross-sectional view for explaining the dividing step. In addition, in FIG. 7, some components are shown as functional blocks.

분할 단계는 이어서 분할 장치(52)를 이용하여 행해진다. 도 7에 도시하는 것과 같이, 분할 장치(52)는, 척 테이블(54)의 위쪽에 배치된 분사 노즐(온도차 형성 유닛)(60)을 추가로 구비하고 있다. 본 실시형태의 분할 단계에서는, 이 분사 노즐(60)로부터 피가공물(11)의 표면(11a)에 냉각용의 유체(21)를 분무함으로써, 열충격의 발생에 필요한 온도차를 형성한다. 단, 가열용의 유체(21)를 분무함으로써 열충격의 발생에 필요한 온도차를 형성하여도 좋다. The dividing step is then performed using the dividing device 52. As shown in FIG. 7, the dividing apparatus 52 further includes an injection nozzle (temperature difference forming unit) 60 disposed above the chuck table 54. In the dividing step of this embodiment, the cooling fluid 21 is sprayed from the injection nozzle 60 to the surface 11a of the workpiece 11, thereby forming a temperature difference necessary for generation of thermal shock. However, by spraying the fluid 21 for heating, the temperature difference required for generation of thermal shock may be formed.

냉각용의 유체(21)로서는, 예컨대 기화함으로써 더욱 열을 빼앗을 수 있는 액체 질소 등의 저온의 액체를 이용하면 된다. 이에 따라, 피가공물(11)의 표면(11a) 측을 신속히 냉각하여, 필요한 온도차를 형성하기 쉽게 된다. 여기서, 필요한 온도차란, 피가공물(11)을 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))을 따라 파단하기 위해서 필요한 응력을 넘는 열충격을 얻을 수 있는 온도차를 말한다. 이 온도차는, 예컨대 피가공물(11)의 재질이나 두께, 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))의 상태 등에 따라서 결정된다. As the cooling fluid 21, for example, a low-temperature liquid such as liquid nitrogen which can further take heat away by vaporizing may be used. Thereby, the surface 11a side of the to-be-processed object 11 is cooled quickly, and it becomes easy to form a required temperature difference. Here, the necessary temperature difference means a temperature difference that can obtain a thermal shock exceeding the stress required for breaking the workpiece 11 along the modified layer 19 (modified layers 19a, 19b, 19c). This temperature difference is determined depending on, for example, the material and thickness of the workpiece 11, the state of the modified layer 19 (modified layers 19a, 19b, 19c), and the like.

단, 유체(21)의 종류나 유량 등에 특별의 제한은 없다. 예컨대, 충분히 냉각된 에어 등의 기체나 물 등의 액체를 이용할 수도 있다. 또한, 유체(21)로서 액체를 이용하는 경우에는, 이 액체를 동결하지 않을 정도로 낮은 온도(예컨대, 응고점보다 0.1℃∼10℃ 정도 높은 온도)까지 냉각해 두면 좋다.However, there are no particular restrictions on the type, flow rate, and the like of the fluid 21. For example, gas, such as air cooled enough, or liquid, such as water, can also be used. In the case of using a liquid as the fluid 21, the liquid may be cooled to a temperature so low that the liquid is not frozen (for example, a temperature of about 0.1 ° C to 10 ° C above the freezing point).

충분한 온도차가 형성되도록 피가공물(11)을 냉각하면, 열충격에 의해서 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))으로부터 크랙(23)이 신장하여, 피가공물(11)은 분할 예정 라인(13)을 따라 복수의 칩(25)으로 분할된다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 한 번의 냉각에 의해서 필요한 힘을 부여하여, 피가공물(11)을 개개의 칩(25)으로 분할할 수 있다. 또한 본 실시형태에서는, 피가공물(11)을 급속히 냉각함으로써 열충격을 발생시키고 있지만, 피가공물(11)을 급속히 가열함으로써 열충격을 발생시키더라도 좋다. When the workpiece 11 is cooled so that a sufficient temperature difference is formed, the crack 23 extends from the modified layer 19 (modified layers 19a, 19b, 19c) due to thermal shock, and the workpiece 11 is to be divided. Along the line 13 is divided into a plurality of chips 25. Thus, in this embodiment, it is possible to divide the to-be-processed object 11 into the individual chip | tip 25 by applying the required force by one cooling. In addition, in this embodiment, although the thermal shock is generated by cooling the to-be-processed object 11 rapidly, you may generate a thermal shock by heating the to-be-processed object 11 rapidly.

이상과 같이 본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법에서는, 피가공물(워크)(11)을 척 테이블(유지 테이블)(6)로 바로 유지한 상태에서, 피가공물(11)의 칩 영역(11c)에만 레이저 빔(17)을 조사하여, 분할 예정 라인(13)을 따르는 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))을 형성하고, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)의 경계에 레이저 빔(17)을 조사하여, 경계를 따르는 개질층(19)(개질층(19d))을 형성한 후, 한 번의 냉각에 의해 힘을 부여하여 피가공물(11)을 개개의 칩(25)으로 분할하기 때문에, 피가공물(11)에 힘을 가하여 개개의 칩(25)으로 분할하기 위해서 익스펜드 시트를 이용할 필요가 없다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법에 의하면, 익스펜드 시트를 이용하는 일 없이 판 형상의 피가공물(11)인 실리콘 웨이퍼를 분할하여 복수의 칩(25)을 제조할 수 있다.As mentioned above, in the chip manufacturing method which concerns on this embodiment, the chip | tip area | region 11c of the to-be-processed object 11 in the state which hold | maintained the to-be-processed object (work) 11 by the chuck table (holding table) 6 directly. Only the laser beam 17 is irradiated to form the reformed layer 19 (modified layers 19a, 19b, 19c) along the division scheduled line 13, and the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d. After irradiating the laser beam 17 to the boundary of the modified layer 19 (modified layer 19d) along the boundary, the force is applied by one cooling to separate the workpiece 11 into individual chips. Since it divides into 25, it does not need to use an expand sheet in order to apply the force to the to-be-processed object 11, and to divide | segment into individual chips 25. FIG. As described above, according to the method for manufacturing a chip according to the present embodiment, a plurality of chips 25 can be manufactured by dividing a silicon wafer, which is a plate-shaped workpiece 11, without using an expand sheet.

또한, 본 실시형태에 따른 칩의 제조 방법에서는, 피가공물(11)의 칩 영역(11c)에만 레이저 빔(17)을 조사하여 분할 예정 라인(13)을 따르는 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))을 형성하고, 외주 잉여 영역(11d)을 개질층(19)(개질층(19a, 19b, 19c))이 형성되어 있지 않은 보강부로 하기 때문에, 이 보강부에 의해서 칩 영역(11c)은 보강된다. 따라서, 반송 등을 할 때에 가해지는 힘에 의해서 피가공물(11)이 개개의 칩(25)으로 분할되어 버려, 피가공물(11)을 적절히 반송할 수 없게 되는 일도 없다.In the chip manufacturing method according to the present embodiment, the laser beam 17 is irradiated only to the chip region 11c of the workpiece 11 and the modified layer 19 (modified layer (1) along the division scheduled line 13 is provided. 19a, 19b, 19c), and the peripheral excess region 11d is used as a reinforcement portion in which the modification layer 19 (modification layers 19a, 19b, 19c) is not formed. Region 11c is reinforced. Therefore, the workpiece 11 is divided into individual chips 25 by the force applied when conveying or the like, and the workpiece 11 cannot be transported properly.

또한, 본 발명은 상기 실시형태 등의 기재에 제한되지 않고 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 제1 레이저 가공 단계 후에 제2 레이저 가공 단계를 행하고 있지만, 제2 레이저 가공 단계 후에 제1 레이저 가공 단계를 행하여도 좋다. 또한, 제1 레이저 가공 단계 도중에 제2 레이저 가공 단계를 행할 수도 있다.In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment etc., It can variously change and implement. For example, in the above embodiment, the second laser machining step is performed after the first laser machining step, but the first laser machining step may be performed after the second laser machining step. In addition, a second laser machining step may be performed during the first laser machining step.

또한 상기 실시형태에서는, 피가공물(11)의 이면(11b) 측을 척 테이블(6)로 바로 유지하고, 표면(11a) 측에서 레이저 빔(17)을 조사하고 있지만, 피가공물(11)의 표면(11a) 측을 척 테이블(6)로 바로 유지하고, 이면(11b) 측에서 레이저 빔(17)을 조사하여도 좋다. Moreover, in the said embodiment, the back surface 11b side of the to-be-processed object 11 is hold | maintained directly by the chuck table 6, and the laser beam 17 is irradiated from the surface 11a side, but the workpiece 11 The surface 11a side may be directly held by the chuck table 6, and the laser beam 17 may be irradiated from the rear surface 11b side.

도 8은 변형예에 따른 유지 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이다. 이 변형예에 따른 유지 단계에서는, 도 8에 도시하는 것과 같이, 예컨대 폴리에틸렌이나 에폭시 등의 수지로 대표되는 유연한 재료로 이루어지는 다공질형의 시트(Porous sheet)(44)에 의해서 상면이 구성된 척 테이블(유지 테이블)(6)을 이용하면 된다.8 is a cross-sectional view for explaining a holding step according to the modification. In the holding step according to this modification, as shown in Fig. 8, for example, a chuck table having an upper surface formed of a porous sheet 44 made of a flexible material represented by a resin such as polyethylene or epoxy ( (Holding table) 6 may be used.

이 척 테이블(6)에서는, 시트(44)의 상면(44a)에서 피가공물(11)의 표면(11a) 측을 흡인, 유지하게 된다. 이에 따라, 표면(11a) 측에 형성되어 있는 디바이스 등의 파손을 방지할 수 있다. 이 시트(44)는 척 테이블(6)의 일부이며, 척 테이블(6)의 본체 등과 함께 반복해서 사용된다.In this chuck table 6, the surface 11a side of the to-be-processed object 11 is sucked and hold | maintained on the upper surface 44a of the sheet | seat 44. FIG. Thereby, damage to the device etc. which are formed in the surface 11a side can be prevented. This sheet 44 is a part of the chuck table 6, and is used repeatedly with the main body of the chuck table 6 and the like.

단, 척 테이블(6)의 상면은, 상술한 다공질형의 시트(44)에 의해서 구성되어 있을 필요는 없고, 적어도 피가공물(11)의 표면(11a) 측에 형성되어 있는 디바이스등을 상처 입히지 않을 정도로 유연한 재료로 구성되어 있으면 된다. 또한 시트(44)는, 척 테이블(6)의 본체에 대하여 착탈할 수 있게 구성되어, 파손된 경우 등에 교환할 수 있는 것이 바람직하다.However, the upper surface of the chuck table 6 does not need to be comprised by the porous sheet 44 mentioned above, and it does not hurt the device etc. which are formed in the surface 11a side of the to-be-processed object 11 at least. It should be made of a material that is not flexible enough. Moreover, it is preferable that the sheet 44 is comprised so that attachment or detachment is possible with respect to the main body of the chuck table 6, and can be replaced when it is damaged.

또한 상기 실시형태에서는, 반출 단계 후, 분할 단계 전에 보강부 제거 단계를 행하고 있지만, 예컨대 제1 레이저 가공 단계 및 제2 레이저 가공 단계 후, 반출 단계 전에 보강부 제거 단계를 행하여도 좋다. 또, 반출 단계 후, 분할 단계 전에 보강부 제거 단계를 행하는 경우에는, 보강부 제거 단계 후에 피가공물(11)을 반송할 필요가 없기 때문에, 피가공물(11)을 적절히 반송할 수 없게 되는 등의 문제점을 피하기 쉽다.Moreover, in the said embodiment, although the reinforcement part removal step is performed after a carrying out step but before a division | segmentation step, you may perform a reinforcement part removal step after a 1st laser processing step and a 2nd laser processing step, but before an export step. In addition, when the reinforcement part removing step is carried out after the carrying out step and before the dividing step, it is not necessary to convey the work piece 11 after the reinforcing part removal step, so that the workpiece 11 cannot be conveyed properly. Easy to avoid problems

마찬가지로, 분할 단계 후에 보강부 제거 단계를 행할 수도 있다. 이 경우, 분할 단계에서 부여되는 열충격에 의해서, 칩 영역(11c)과 외주 잉여 영역(11d)이 보다 확실하게 분할되기 때문에, 그 후의 보강부 제거 단계에 있어서 보강부를 보다 용이하게 제거할 수 있게 된다.Similarly, the reinforcement part removing step may be performed after the dividing step. In this case, since the chip region 11c and the outer circumferential surplus region 11d are divided more reliably by the thermal shock applied in the dividing step, the reinforcing portion can be more easily removed in the subsequent reinforcing portion removing step. .

또한, 보강부 제거 단계를 생략할 수도 있다. 이 경우에는, 예컨대 보강부의 폭이 피가공물(11)의 외주연으로부터 2 mm∼3 mm 정도가 되도록, 제1 레이저 가공 단계 및 제2 레이저 가공 단계에서 개질층(19)을 형성하는 범위를 조정하면 된다. 또한, 예컨대 분할 단계에서 칩 영역(11c)을 분할하기 전에, 보강부에 분할의 기점이 되는 홈을 형성하여도 좋다.In addition, the step of removing the reinforcement may be omitted. In this case, for example, the range in which the modified layer 19 is formed in the first laser processing step and the second laser processing step is adjusted so that the width of the reinforcement part is about 2 mm to 3 mm from the outer circumference of the workpiece 11. Just do it. Further, for example, before dividing the chip region 11c in the dividing step, the reinforcing portion may be formed with a groove as the starting point of the dividing.

도 9의 (A)는 변형예에 따른 분할 단계에 관해서 설명하기 위한 단면도이며, 도 9의 (B)는 변형예에 따른 분할 단계에서 칩 영역(11c)을 분할하기 전의 피가공물의 상태를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 변형예에 따른 분할 단계에서는, 분할 장치(52)로 피가공물(11)을 개개의 칩으로 분할하기 전에, 예컨대 분할 장치(52)에 마련되어 있는 절삭 유닛(62)을 이용하여 보강부에 분할의 기점이 되는 홈을 형성한다. FIG. 9A is a cross-sectional view for explaining the dividing step according to the modification, and FIG. 9B is a diagram schematically illustrating the state of the workpiece before dividing the chip region 11c in the dividing step according to the modification. It is a top view which shows typically. In the dividing step according to the modification, before dividing the workpiece 11 into the individual chips by the dividing device 52, for example, the cutting unit 62 provided in the dividing device 52 is used for the division of the reinforcing portion. A groove is formed as a starting point.

절삭 유닛(62)은, 유지면(54a)에 대하여 대략 평행한 회전축이 되는 스핀들(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 스핀들의 일단 측에는, 결합재에 지립이 분산되어 이루어지는 환상의 절삭 블레이드(64)가 장착되어 있다. 스핀들의 타단 측에는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 연결되어 있고, 스핀들의 일단 측에 장착된 절삭 블레이드(64)는, 이 회전 구동원으로부터 전해지는 힘에 의해 회전한다. 절삭 유닛(62)은 예컨대 승강 기구(도시하지 않음)에 지지되어 있고, 절삭 블레이드(64)는 이 승강 기구에 의해서 연직 방향으로 이동한다.The cutting unit 62 is provided with the spindle (not shown) which becomes a rotating shaft substantially parallel with respect to the holding surface 54a. At one end of the spindle, an annular cutting blade 64 is formed in which abrasive grains are dispersed in a bonding material. A rotation drive source (not shown) such as a motor is connected to the other end side of the spindle, and the cutting blade 64 mounted on one end side of the spindle rotates by a force transmitted from this rotation drive source. The cutting unit 62 is supported by, for example, a lifting mechanism (not shown), and the cutting blade 64 moves in the vertical direction by this lifting mechanism.

도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에 도시하는 것과 같이, 분할의 기점이 되는 홈을 형성할 때는, 예컨대 상술한 절삭 블레이드(64)를 회전시켜 외주 잉여 영역(11d)(즉 보강부)에 절입시킨다. 이에 따라, 보강부에 분할의 기점이 되는 홈(11e)을 형성할 수 있다. 여기서, 이 홈(11e)은 예컨대 분할 예정 라인(13)을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 홈(11e)을 형성함으로써, 피가공물(11)의 칩 영역(11c)을 외주 잉여 영역(11d)마다 분할할 수 있게 된다.As shown in Figs. 9A and 9B, when forming the grooves to be divided starting points, for example, the above-described cutting blade 64 is rotated so that the outer circumferential surplus region 11d (i.e., reinforcement) is formed. Infeed). Thereby, the groove 11e serving as the starting point of the division can be formed in the reinforcing portion. Here, the groove 11e is preferably formed along the division scheduled line 13, for example. By forming such a groove 11e, the chip region 11c of the workpiece 11 can be divided for each of the outer peripheral surplus regions 11d.

그 밖에, 상기 실시형태 및 변형예에 따른 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적으로 하는 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, the structure, method, etc. which concern on the said embodiment and a modification can be changed suitably and can be implemented unless the deviation | deviation from the range made into the objective of this invention.

11: 피가공물(워크), 11a: 표면, 11b: 이면, 11c: 칩 영역, 11d: 외주 잉여 영역, 13: 분할 예정 라인(스트리트), 15: 영역, 17: 레이저 빔, 19, 19a, 19b, 19c, 19d: 개질층, 21: 유체, 23: 크랙, 25: 칩, 2: 레이저 가공 장치, 4: 베이스, 6: 척 테이블(유지 테이블), 6a: 유지면, 6b: 흡인로, 8: 수평 이동 기구, 10: X축 가이드 레일, 12: X축 이동 테이블, 14: X축 볼나사, 16: X축 펄스 모터, 18: X축 스케일, 20: Y축 가이드 레일, 22: Y축 이동 테이블, 24: Y축 볼나사, 26: Y축 펄스 모터, 28: Y축 스케일, 30: 지지대, 32: 밸브, 34: 흡인원, 36: 지지 구조, 38: 지지 아암, 40: 레이저 조사 유닛, 42: 카메라, 44: 시트(Porous sheet), 44a: 상면, 52: 분할 장치, 54: 척 테이블(유지 테이블), 54a: 유지면, 54b: 흡인로, 56: 밸브, 58: 흡인원, 60: 분사 노즐(온도차 형성 유닛), 62: 절삭 유닛, 64: 절삭 블레이드11: Workpiece (work), 11a: Surface, 11b: Back side, 11c: Chip area | region, 11d: Peripheral surplus area | region, 13: Line to be split (street), 15: Area | region, 17: Laser beam, 19, 19a, 19b , 19c, 19d: modified layer, 21: fluid, 23: crack, 25: chip, 2: laser processing apparatus, 4: base, 6: chuck table (holding table), 6a: holding surface, 6b: suction path, 8 : Horizontal moving mechanism, 10: X axis guide rail, 12: X axis moving table, 14: X axis ball screw, 16: X axis pulse motor, 18: X axis scale, 20: Y axis guide rail, 22: Y axis Movement table, 24: Y axis ball screw, 26: Y axis pulse motor, 28: Y axis scale, 30: support, 32: valve, 34: suction source, 36: support structure, 38: support arm, 40: laser irradiation Unit: 42: camera, 44: porous sheet, 44a: top surface, 52: splitting device, 54: chuck table (holding table), 54a: holding surface, 54b: suction path, 56: valve, 58: suction source 60: spray nozzle (temperature difference forming unit), 62: cutting unit, 64: cutting blade

Claims (3)

교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 칩이 되는 복수의 영역으로 구획된 칩 영역과, 상기 칩 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역을 갖는 피가공물로부터 복수의 상기 칩을 제조하는 칩의 제조 방법으로서,
피가공물을 유지 테이블로 바로 유지하는 유지 단계와,
상기 유지 단계를 실시한 후에, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 내부에 위치시키도록 상기 분할 예정 라인을 따라 피가공물의 상기 칩 영역에만 상기 레이저 빔을 조사하여, 상기 칩 영역의 상기 분할 예정 라인을 따라 제1 개질층을 형성하고, 상기 외주 잉여 영역을 상기 제1 개질층이 형성되어 있지 않은 보강부로 하는 제1 레이저 가공 단계와,
상기 유지 단계를 실시한 후에, 피가공물에 대하여 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔의 집광점을 상기 유지 테이블에 유지된 피가공물의 내부에 위치시키도록 상기 칩 영역과 상기 외주 잉여 영역의 경계를 따라 상기 레이저 빔을 조사하여, 상기 경계를 따라 제2 개질층을 형성하는 제2 레이저 가공 단계와,
상기 제1 레이저 가공 단계 및 상기 제2 레이저 가공 단계를 실시한 후에, 상기 유지 테이블로부터 피가공물을 반출하는 반출 단계와,
상기 반출 단계를 실시한 후에, 피가공물에 힘을 부여하여 피가공물을 개개의 상기 칩으로 분할하는 분할 단계를 포함하고,
상기 분할 단계에서는, 한 번의 냉각 또는 가열에 의해 상기 힘을 부여하여 피가공물을 개개의 상기 칩으로 분할하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법. A chip manufacturing method for manufacturing a plurality of said chips from a to-be-processed object which has a chip area partitioned by the several area | region which becomes a chip | tip by the several predetermined | prescribed division line which intersects, and an outer periphery excess area | region which surrounds the said chip area | region
A holding step of holding the workpiece directly to the holding table;
After performing the holding step, the focusing point of the laser beam having a wavelength transmissive with respect to the workpiece is placed only in the chip region of the workpiece along the predetermined line to be positioned so as to be positioned inside the workpiece held by the holding table. A first laser machining step of irradiating a laser beam to form a first reformed layer along the division scheduled line of the chip region, wherein the outer periphery excess region is a reinforcing portion in which the first reformed layer is not formed;
After the holding step, the laser is located along the boundary between the chip region and the outer circumferential region so as to position a focus point of the laser beam having a wavelength that is transparent to the workpiece, inside the workpiece held on the holding table. A second laser machining step of irradiating a beam to form a second modified layer along the boundary;
An carrying out step of carrying out the workpiece from the holding table after the first laser machining step and the second laser machining step;
After the carrying out step, a dividing step of dividing the work into individual chips by applying force to the work,
In the dividing step, the work is divided into individual chips by applying the force by one cooling or heating. 제1항에 있어서, 상기 제1 레이저 가공 단계 및 상기 제2 레이저 가공 단계를 실시한 후, 상기 분할 단계를 실시하기 전에, 상기 보강부를 제거하는 보강부 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법. The chip of claim 1, further comprising a reinforcing part removing step of removing the reinforcing part after performing the first laser processing step and the second laser processing step and before performing the dividing step. Manufacturing method. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유지 테이블의 상면은 유연한 재료에 의해서 구성되어 있고,
상기 유지 단계에서는, 상기 유연한 재료로 피가공물의 표면 측을 유지하는 것을 특징으로 하는 칩의 제조 방법. The method according to claim 1 or 2,
The upper surface of the holding table is made of a flexible material,
In the holding step, the method of manufacturing a chip, characterized in that for holding the surface side of the workpiece with the flexible material.
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