JP2008200694A - ウエーハの加工方法およびレーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハがチャックテーブルに保持された状態で、ストリートに沿って完全切断されたか否かを確認することができるウエーハの加工方法およびレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】チャックテーブル４に保持されたウエーハ１０にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２と、ウエーハを撮像する撮像手段とを具備するレーザー加工装置によりウエーハを切断加工するにあたり、チャックテーブル４はチャックテーブル本体とその上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と保持部材の保持面と反対側に配設された発光体とを具備し、チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射して所定の加工を実施した後、チャックテーブルにウエーハを保持した状態で発光体を点灯して撮像手段により加工領域を撮像し、加工領域から光が透過したか否かにより貫通加工の良否を判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、ストリートに沿って切断するのに適するウエーハの加工方法およびレーザー加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでおり、回転する切削ブレードの切り込み量を調整してウエーハを切断する。

一方、上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線をストリートに沿って照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２０００−１５６３５８号公報

切削装置によってウエーハをストリートに沿って完全切断する場合、切削ブレードの切り込み量を調整することにより容易に達成できる。しかるに、レーザー加工によってウエーハをストリートに沿って完全切断する場合には、ウエーハの厚みのバラツキやストリート上にデバイスの機能をテストするためのテスト エレメント グループ（TEG）と称するテスト用の金属パターンが配設されていると、完全切断できない領域が発生する。この完全切断できない領域の発生が加工したウエーハをレーザー加工装置から搬出した後に発見されても、再加工することが困難である。即ち、完全切断されたデバイスは、加工したウエーハをレーザー加工装置のチャックテーブルから搬出すると僅かに動いてしまう。従って、加工後にチャックテーブルから取り外したウエーハを再度チャックテーブルに保持すると、完全切断された領域のストリートと不完全切断領域のストリートが一致せず、再加工が困難となる。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハがチャックテーブルに保持された状態で、ストリートに沿って完全切断（貫通加工）されたか否かを確認することができるウエーハの加工方法およびレーザー加工装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、を具備するレーザー加工装置を用いてウエーハを貫通加工するウエーハの加工方法であって、
該チャックテーブルは、チャックテーブル本体と、該チャックテーブル本体の上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と、該保持部材の該保持面と反対側側方に配設された発光体とを具備しており、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの所定の加工領域にレーザー光線を照射して所定の該貫通加工を実施した後、該チャックテーブルにウエーハを保持した状態で該発光体を点灯して該撮像手段により加工領域を撮像し、加工領域から光が透過したか否かにより該貫通加工の良否を判定する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。

上記貫通加工が不完全な加工領域を確認したならば、チャックテーブルにウエーハを保持した状態で貫通加工が不完全な加工領域を再加工する。
また、上記貫通加工が不完全な加工領域の割合が許容量を超えている場合には、加工条件を検討し変更する。
上記貫通加工は、ウエーハの切断加工である。

また、本発明によれば、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直行する割り出し送り方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、該チャックテーブルの加工送り位置を検出する加工送り位置検出手段と、該チャックテーブルの割り出し送り位置を検出する割り出し送り位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像信号と該加工送り位置検出手段および該割り出し送り位置検出手段からの検出信号に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工状態を判定する制御手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルは、チャックテーブル本体と、該チャックテーブル本体の上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と、該保持部材の該保持面と反対側側方に配設された発光体とを具備しており、
該制御手段は、該チャックテーブルに保持されレーザー加工されたウエーハの加工位置を撮像した該撮像手段からの画像信号に基いて完全切断されているか否かを判定するとともに、該加工送り位置検出手段および該割り出し送り位置検出手段からの検出信号に基いて完全切断されていない領域の座標値を求める、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

上記保持部材の保持面には、外周に達する複数の溝が形成されていることが望ましい。

本発明によれば、チャックテーブルは、チャックテーブル本体と、チャックテーブル本体の上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と、保持部材の保持面と反対側側方に配設され発光体とを具備しているので、チャックテーブルに保持されレーザー加工されたウエーハが完全切断（貫通加工）されているか否かを確認することができる。従って、ウエーハを加工した後にウエーハをチャックテーブルから外すことなく完全切断されているか否かを確認することができるとともに、確認された不完全切断領域を再加工することができるので、個々に分割されたデバイスが動くことがないため、不完全切断領域を正確に再加工することができる。また、不完全切断領域の割合が非常に多い場合には、加工条件を検討し変更する資料とする。

以下、本発明によるウエーハの加工方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒状の支持筒体３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル４を具備している。

チャックテーブル４について、図２を参照して説明する。
図２に示すチャックテーブル４は、第２の滑動ブロック３３の上面に配設された円筒状の支持筒体３４に軸受３６を介して回転可能に支持されている。チャックテーブル４は、円柱状のチャックテーブル本体４１と、該チャックテーブル本体４１の上面に配設されたウエーハの全面を保持する透明又は半透明部材からなる保持部材４２と、該保持部材４２の図２において下側に配設された発光体４３を具備している。チャックテーブル本体４１は、その上面に設けられた円形状の嵌合凹部４１１と、該嵌合凹部４１１を囲繞して設けられた環状の保持部材支持部４１２と、該保持部材支持部４１２を囲繞して形成された環状の吸引溝４１３と、該環状の吸引溝４１３を囲繞して設けられた環状のシール部４１４と、上記環状の吸引溝４１３に連通する連通路４１５と、連通路４１５に連通する該吸引通路４１６を備えている。環状の保持部材支持部４１２の内周部には上記保持部材４２が載置される環状の載置棚４１２aが設けられている。上記吸引通路４１６は、図示しない吸引手段に連通されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、吸引通路４１６および連通路４１５を通して環状の吸引溝４１３に負圧が作用せしめられる。このように構成された本体４１は、円筒状の支持筒体３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。

上記環状の保持部材支持部４１２に設けられた環状の載置棚４１２a上に載置される保持部材４２は、厚さが２〜５ｍｍの石英板からなっており、その上面が後述するウエーハの全面を保持する保持面４２１として機能する。なお、保持面４２１には、全面に渡って外周に達する複数の溝４２１aが形成されている。この複数の溝４２１aは、幅０．０３〜０．１mm、深さ０．０５〜０．１mm、溝間隔０．１〜５mmに設定されており、溝形状はV字状でもU字状でもよい。このような溝を形成するには、半導体ウエーハ等をストリートに沿って切断する切削装置を用いて、切削ブレードの切り込み送り量を所定の値に設定することのより形成することができる。

上記発光体４３はLED等からなっており、円形状の嵌合凹部４１１の底面上に複数個配設され、図示しない電源回路に接続されている。従って、複数個の発光体４３は、保持部材４２の保持面４２１と反対側側方に配設され、保持部材４２の下面側から光を照射することになる。

なお、上記チャックテーブル本体４１の上部外周には、環状の溝４１７が形成されている。この環状の溝４１７内には４個（図１参照）のクランプ４４の基部が配設され、このクランプ４４の基部がチャックテーブル本体４１に適宜の固定手段によって取付けられている。また、円筒状の支持筒体３４の上端には、カバーテーブル３５が相対移動可能に載置される。

図１に戻って説明を続けると、上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル４の加工送り量を検出するための加工送り位置検出手段３７４を備えている。加工送り位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この加工送り位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の加工送り位置を検出することもできる。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量を検出するための割り出し送り位置検出手段３８４を備えている。割り出し送り位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この割り出し送り位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３８２を用いた場合には、パルスモータ３８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル４の割り出し送り位置を検出することもできる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構５は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該案内レール５１、５１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台５２を具備している。この可動支持基台５２は、案内レール５１、５１上に移動可能に配設された移動支持部５２１と、該移動支持部５２１に取り付けられた装着部５２２とからなっている。装着部５２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール５２３、５２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構５は、可動支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段５３を具備している。第２の割り出し送り手段５３は、上記一対の案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ねじロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台５２は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１と、該ユニットホルダ６１に取り付けられたレーザー光線照射手段６２を具備している。ユニットホルダ６１は、上記装着部５２２に設けられた一対の案内レール５２３、５２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝６１１、６１１が設けられており、この被案内溝６１１、６１１を上記案内レール５２３、５２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１を一対の案内レール５２３、５２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動させるための移動手段６３を具備している。移動手段６３は、一対の案内レール５２３、５２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ６３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ６１およびレーザビーム照射手段６２を案内レール５２３、５２３に沿って矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ６３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段６２を上方に移動し、パルスモータ６３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段６２を下方に移動するようになっている。

図示のレーザー光線照射手段６２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６２１を含んでいる。また、レーザー光線照射手段６２は、図３に示すようにケーシング６２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６２２および伝送光学系６２３と、ケーシング６２１の先端に配設されパルスレーザー光線発振手段６２２によって発振されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル４に保持された被加工物に照射する集光器６２４を具備している。上記パルスレーザー光線発振手段６２２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器６２２ａと、これに付設された繰り返し周波数設定手段６２２ｂとから構成されている。この繰り返し周波数設定手段６２２ｂは、後述する制御手段によって制御される。上記伝送光学系６２３は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の先端部には、レーザー光線照射手段６２によってレーザー加工すべき加工領域およびレーザー加工した領域を撮像する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を制御手段８に送る。

制御手段８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）８１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）８２と、後述する被加工物の設計値のデータや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）８３と、カウンター８４と、入力インターフェース８５および出力インターフェース８６とを備えている。制御手段８の入力インターフェース８５には、上記加工送り位置検出手段３７４、割り出し送り位置検出手段３８４および撮像手段７等からの検出信号が入力される。そして、制御手段８の出力インターフェース８６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ５３２、パルスモータ６３２、レーザー光線照射手段６２および表示手段８０等に制御信号を出力する。

次に、上述したレーザー加工装置によって加工されるウエーハについて、図４を参照して説明する。図３に示す半導体ウエーハ１０は、厚さが例えば３０μmのシリコンウエーハからなり、その表面１０aには複数のストリート１０１が格子状に形成されているとともに複数のストリート１０１によって区画された複数の領域にデバイス１０２が形成されている。

上述した半導体ウエーハ１０を上記レーザー加工装置によって加工するには、半導体ウエーハ１０を図５に示すよう環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着する。このとき、半導体ウエーハ１０は、表面１０ａを上にして裏面側をダイシングテープTに貼着する。なお、ダイシングテープTは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の半透明な樹脂シートからなっている。

次に、上述した半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー光線照射工程について説明する。
先ず、図５に示すように環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持された半導体ウエーハ１０を、図６に示すようにレーザー加工装置のチャックテーブル４上にダイシングテープT側を載置する。そして、環状のフレームFをクランプ４４によって固定する。この状態で、ダイシングテープTの外周部がチャックテーブル本体４１の環状のシール部４１４に接触する。次に、図示しない吸引手段を作動すると、吸引通路４１６および連通路４１５を通して環状の吸引溝４１３に負圧が作用せしめられる。この結果、ダイシングテープTの下面に負圧が作用し、ダイシングテープTにおける半導体ウエーハ１０が貼着している領域が保持部材４２の保持面４２１に吸引保持される。このとき、保持部材４２の保持面４２１には全面に渡って外周に達する複数の溝４２１aが形成されているので、該複数の溝４２１aに負圧が作用するため、保持面４２１にダイシングテープTにおける半導体ウエーハ１０が貼着している領域を確実に吸引保持することができる。

上述したように半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル４は、加工送り手段３７の作動により撮像手段７の直下に位置付けられる。チャックテーブル４が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７および制御手段８によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７および制御手段８は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２の集光器６２４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。

以上のようにしてチャックテーブル４上に保持された半導体ウエーハ１０に形成されているストリート１０１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図７で示すようにチャックテーブル４を集光器６２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１を集光器６２４の直下に位置付ける。このとき、半導体ウエーハ１０は、ストリート１０１の一端(図７において左端)が集光器６２４の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段６２を作動し集光器６２４からシリコンウエーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ、チャックテーブル４を図７において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる（レーザー光線照射工程）。そして、ストリート１０１の他端（図７において右端）が集光器６３の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル４の移動を停止する。

上記レーザー光線照射工程おける加工条件は、次のように設定されている。
光源 ：YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：２０kHz
平均出力 ：５W
集光径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒

上記加工条件によって上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、厚さが３０μｍのシリコンウエーハからなる半導体ウエーハ１０には、図８に示すようにストリート１０１に沿って表面１０aから裏面に貫通するレーザー加工溝１１０が形成される。従って、半導体ウエーハ１０は、ストリート１０１に沿って完全切断（貫通加工）される。

上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０に所定方向に形成された全てのストリート１０１に沿って実施したならば、チャックテーブル４を９０度回動して該チャックテーブル４に保持されている半導体ウエーハ１０を９０度回動する。そして、半導体ウエーハ１０に上記所定方向と直交する方向に形成された全てのストリート１０１に沿って上述したレーザー光線照射工程を実施する。

以上のようにして半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０は全てのストリート１０１に沿って完全切断され、個々のデバイス１０２に分割される。しかるに、ウエーハの厚さにバラツキがあったりストリート上に上述したテスト エレメント グループ（TEG）と称するテスト用の金属パターンが配設されていると、完全切断できない領域が発生する場合がある。従って、半導体ウエーハ１０が全てのストリート１０１に沿って完全切断されているか否かを確認する切断状況確認工程を実施する。

切断状況確認工程は、上述したレーザー光線照射工程を実施した状態で、チャックテーブル４を移動し撮像手段７の直下に位置付け、図９に示すように発光体４３を点灯する。そして、半導体ウエーハ１０のレーザー加工溝１１０が形成された所定のストリートの直下に位置付け、撮像手段７を作動してストリートに形成されたレーザー加工溝１１０を撮像しつつチャックテーブル４をストリートに形成されたレーザー加工溝１１０に沿って図９において紙面に垂直な方向に移動する（レーザー加工溝走査工程）。この間に撮像手段７によって撮像された画像は制御手段８に送られる。また、同時に上記加工送り位置検出手段３７４および割り出し送り位置検出手段３８４からの検出信号が制御手段８に送られる。
このようにしてレーザー加工溝走査工程を半導体ウエーハ１０に所定方向に形成された全てのストリート１０１に沿って実施したならば、チャックテーブル４を９０度回動して該チャックテーブル４に保持されている半導体ウエーハ１０を９０度回動する。そして、半導体ウエーハ１０に上記所定方向と直交する方向に形成された全てのストリート１０１に沿って上述したレーザー加工溝走査工程を実施する。

上述したレーザー加工溝走査工程においては、レーザー加工溝１１０が貫通している（完全切断している）場合には発光体４３から照射された光は、半透明なダイシングテープTおよび透明又は半透明部材からなる保持部材４２を通り図９において矢印４３０で示すようにレーザー加工溝１１０を透過する。従って、撮像手段７は所定の光量を受光することになる。一方、レーザー加工溝１１０が貫通していない（不完全切断）場合には発光体４３から照射された光は、レーザー加工溝１１０を透過しないため、所定の光量を受光できない。このようにして、撮像手段７が撮像した画像情報に基いて制御手段８は、その光量が所定量に達していない領域を不完全切断であると判定する。そして、制御手段８は、不完全切断であると判定した領域の座標値を上記加工送り位置検出手段３７４および割り出し送り位置検出手段３８４からの検出信号から求め、その座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３に一時格納する。

以上のようにして切断状況確認工程を実施することにより、不完全切断の領域を確認したならば、加工送り位置検出手段３７４および割り出し送り位置検出手段３８４を作動してたチャックテーブル４を移動し、半導体ウエーハ１０の不完全切断領域をレーザー光線照射手段６２の集光器６２４の直下に位置付ける。そして、不完全切断領域に集光器６２４からパルスレーザー光線を照射して再加工を実施する（再加工工程）。この再加工は、不完全切断領域が所定の割合を超えた場合のみ実施してもよい。このように、図示の実施形態におけるレーザー加工装置を用いることにより、半導体ウエーハ１０に形成されたストリートに沿ってレーザー加工溝１１０を形成した後、半導体ウエーハ１０をチャックテーブル４から外すことなく切断状況確認工程および再加工工程を実施することができるので、個々に分割されたデバイスが動くことがないため、不完全切断領域を正確に再加工することができる。一方、不完全切断領域の割合が非常に多い場合には、上記加工条件を検討し変更する資料とする。

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図 図１に示すレーザー加工装置に装備されるチャックテーブルの断面図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。 被加工物としての半導体ウエーハを示す斜視図。 図４に示す半導体ウエーハが環状のフレームにダイシングテープを介して支持された状態を示す斜視図。 環状のフレームにダイシングテープを介して支持された半導体ウエーハをレーザー加工装置のチャックテーブル上に保持した状態を示す断面図。 図１に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー光線照射工程の説明図。 図７に示すレーザー光線照射工程が実施された半導体ウエーハの一部拡大断面図。 図１に示すレーザー加工装置によって実施する切断状況確認工程の説明図。

符号の説明

１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３２：第１の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３７：加工送り手段
３７４：加工送り位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：割り出し送り位置検出手段
４：チャックテーブル
４１：チャックテーブル本体
４２：保持部材
４３：発光体
５：レーザー光線照射ユニット支持機構
５２：可動支持基台
５３：第２の割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６１：ユニットホルダ
６２：レーザー光線照射手段
６２２：パルスレーザー光線発振手段
６２４：集光器
６３：移動手段
７：撮像手段
８：制御手段
１０：半導体ウエーハ
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ

Claims (6)

1. ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、を具備するレーザー加工装置を用いてウエーハを貫通加工するウエーハの加工方法であって、
   該チャックテーブルは、チャックテーブル本体と、該チャックテーブル本体の上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と、該保持部材の該保持面と反対側側方に配設された発光体とを具備しており、
   該チャックテーブルに保持されたウエーハの所定の加工領域にレーザー光線を照射して所定の該貫通加工を実施した後、該チャックテーブルにウエーハを保持した状態で該発光体を点灯して該撮像手段により加工領域を撮像し、加工領域から光が透過したか否かにより該貫通加工の良否を判定する、
   ことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 該貫通加工が不完全な加工領域を確認したならば、該チャックテーブルにウエーハを保持した状態で該貫通加工が不完全な加工領域を再加工する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
3. 該貫通加工が不完全な加工領域の割合が許容量を超えている場合には、加工条件を検討し変更する、請求項１又は２記載のウエーハの加工方法。
4. 該貫通加工は、ウエーハの切断加工である、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
5. ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送り方向に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直行する割り出し送り方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、該チャックテーブルの加工送り位置を検出する加工送り位置検出手段と、該チャックテーブルの割り出し送り位置を検出する割り出し送り位置検出手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハを撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像信号と該加工送り位置検出手段および該割り出し送り位置検出手段からの検出信号に基いて該チャックテーブルに保持されたウエーハの加工状態を判定する制御手段と、を具備するレーザー加工装置において、
   該チャックテーブルは、チャックテーブル本体と、該チャックテーブル本体の上面に配設されウエーハの全面を保持する保持面を備えた透明又は半透明部材からなる保持部材と、該保持部材の該保持面と反対側側方に配設された発光体とを具備しており、
   該制御手段は、該チャックテーブルに保持されレーザー加工されたウエーハの加工位置を撮像した該撮像手段からの画像信号に基いて完全切断されているか否かを判定するとともに、該加工送り位置検出手段および該割り出し送り位置検出手段からの検出信号に基いて完全切断されていない領域の座標値を求める、
   ことを特徴とするレーザー加工装置。
6. 該保持部材の該保持面には、外周に達する複数の溝が形成されている、請求項１記載のレーザー加工装置。

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