JP2016201471A - Workpiece processing method - Google Patents
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Abstract
【課題】機能層の剥離を防止できる被加工物の加工方法を提供する。【解決手段】基板13の表面13a側の領域に機能層15が積層され、分割予定ライン17で区画された複数の領域に機能層を含むデバイス19が形成されている被加工物11の加工方法である。機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の表面11a側から照射し分割予定ラインに沿った2条のレーザー加工溝21を形成する。被加工物の表面側に保護部材23を貼着し、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線L2を被加工物の裏面11b側から2条のレーザー加工溝に挟まれた中間領域に向けて照射することで中間領域の機能層を基板から剥離する。さらに基板の内部に改質層を形成し、被加工物に外力を付与し改質層を起点に被加工物を破断して複数のデバイスチップに分割する。【選択図】図4A method for processing a workpiece capable of preventing peeling of a functional layer is provided. A processing method of a workpiece in which a functional layer is laminated in a region on the surface of a substrate and a device including the functional layer is formed in a plurality of regions partitioned by a division line. It is. A laser beam having a wavelength having an absorptivity with respect to the functional layer is irradiated from the surface 11a side of the workpiece to form two laser processing grooves 21 along the planned division line. A protective member 23 is attached to the surface side of the workpiece, and a laser beam L2 having a wavelength that is transparent to the substrate is directed from the back surface 11b side of the workpiece to an intermediate region sandwiched between the two laser processing grooves. The functional layer in the intermediate region is peeled off from the substrate by irradiating with the Further, a modified layer is formed inside the substrate, an external force is applied to the workpiece, the workpiece is broken starting from the modified layer, and divided into a plurality of device chips. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、Low−k膜等の機能層を備える被加工物の加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a workpiece including a functional layer such as a low-k film.
携帯電話機に代表される電子機器では、IC等の電子回路(デバイス)を備えるデバイスチップが必須の部品となっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の材料でなるウェーハ(基板)の表面をストリートと呼ばれる複数の分割予定ラインで区画し、各領域にデバイスを形成した後、このストリートに沿ってウェーハを分割することで製造できる。 In an electronic device typified by a mobile phone, a device chip including an electronic circuit (device) such as an IC is an essential component. For example, device chips are obtained by dividing the surface of a wafer (substrate) made of a material such as silicon with a plurality of division lines called streets, forming devices in each region, and then dividing the wafer along the streets. Can be manufactured.
近年、デバイスの配線間を誘電率の低い絶縁膜(Low−k膜)で絶縁する技術が実用化されている。配線間の絶縁にLow−k膜を用いることで、プロセスの微細化により配線の間隔が狭くなっても、配線間に生じる静電容量を小さく抑え、信号の遅延を抑制できる。これにより、デバイスの処理能力は高く維持される。 In recent years, a technology for insulating between device wirings by an insulating film (Low-k film) having a low dielectric constant has been put into practical use. By using a low-k film for insulation between wirings, even if the wiring interval is narrowed due to miniaturization of the process, the capacitance generated between the wirings can be suppressed and signal delay can be suppressed. Thereby, the processing capability of the device is maintained high.
上述したLow−k膜は、通常、多層に積層されており、その機械的強度は低い。そのため、例えば、ウェーハを切削ブレードで切削してデバイスチップに分割しようとすると、Low−k膜はウェーハから剥離してしまう。これに対し、レーザー光線を照射してLow−k膜の一部を除去した後にウェーハを切削する加工方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The Low-k film described above is usually laminated in multiple layers, and its mechanical strength is low. Therefore, for example, when the wafer is cut with a cutting blade and divided into device chips, the Low-k film is peeled off from the wafer. On the other hand, a processing method for cutting a wafer after irradiating a laser beam to remove a part of the Low-k film has been proposed (for example, see Patent Document 1).
この加工方法では、まず、ウェーハの表面側からストリートに沿ってレーザー光線を照射し、Low−k膜の一部をアブレーションによって除去する。その後、Low−k膜が除去された領域を切削ブレードで切削すれば、Low−k膜の剥離の可能性を低く抑えながらウェーハを分割できる。 In this processing method, first, a laser beam is irradiated along the street from the surface side of the wafer, and a part of the Low-k film is removed by ablation. Thereafter, if the region from which the Low-k film has been removed is cut with a cutting blade, the wafer can be divided while suppressing the possibility of peeling of the Low-k film.
また、デバイスチップの抗折強度を高め、分割予定ラインの幅を狭くするという目的で、Low−k膜をアブレーションによって除去してから切削ブレードを用いずにウェーハを分割する加工方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この加工方法では、Low−k膜の除去後、ウェーハに吸収され難い波長のレーザー光線を集光してウェーハの内部に多光子吸収による改質層を形成し、この改質層を起点にウェーハを破断している。 Also, a processing method has been proposed in which a low-k film is removed by ablation and then a wafer is divided without using a cutting blade for the purpose of increasing the bending strength of the device chip and narrowing the width of the planned dividing line. (For example, refer to Patent Document 2). In this processing method, after the removal of the low-k film, a laser beam having a wavelength that is difficult to be absorbed by the wafer is condensed to form a modified layer by multiphoton absorption inside the wafer, and the wafer is formed starting from this modified layer. It is broken.
ところが、アブレーションによってLow−k膜を除去すると、発生する熱等の影響で付近のウェーハの一部が変質する。上述した改質層を起点とする亀裂は、変質した領域を避けて伸展するので、この場合、Low−k膜が除去された領域でウェーハを適切に分割できず、Low−k膜の剥離及びデバイスの不良が発生し易かった。 However, when the Low-k film is removed by ablation, a part of the nearby wafer is denatured due to the influence of generated heat or the like. Since the crack originating from the modified layer described above extends while avoiding the altered region, in this case, the wafer cannot be divided properly in the region where the low-k film has been removed. Device failure was likely to occur.
本発明はかかる問題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、機能層の剥離を防止できる被加工物の加工方法を提供することである。 This invention is made | formed in view of this problem, The place made into the objective is to provide the processing method of the to-be-processed object which can prevent peeling of a functional layer.
本発明によれば、格子状に設定された複数の分割予定ラインを含む基板の表面側の領域に機能層が積層され、該分割予定ラインで区画された複数の領域に該機能層を含むデバイスが形成されている被加工物の加工方法であって、該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の該機能層を備える表面側から照射し、該分割予定ラインに沿った2条のレーザー加工溝を形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップを実施した後、被加工物の該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材貼着ステップを実施した後、該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を被加工物の裏面側から該2条のレーザー加工溝に挟まれた中間領域に向けて照射することで、該中間領域の該機能層を該基板から剥離し、該基板の内部に改質層を形成する透過レーザー照射ステップと、該透過レーザー照射ステップを実施した後、被加工物に外力を付与し、該改質層を起点に被加工物を破断して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備え、該透過レーザー照射ステップは、該基板の該表面の近傍又は外側に該透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置付け、該機能層を該基板から剥離する機能層剥離ステップと、該機能層剥離ステップを実施した後、該基板の内部に該透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置付け、該基板の内部に該改質層を形成する改質層形成ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。 According to the present invention, a functional layer is stacked in a region on the surface side of a substrate including a plurality of planned division lines set in a lattice shape, and the functional layer is included in a plurality of regions partitioned by the planned division lines. Is formed by irradiating a laser beam having a wavelength that is absorptive with respect to the functional layer from the surface side of the workpiece provided with the functional layer, and along the dividing line. A groove forming step for forming two laser-processed grooves, a protective member attaching step for attaching a protective member to the surface side of the workpiece after performing the groove forming step, and the protective member attachment After performing the step, the intermediate region is irradiated with a laser beam having a wavelength that is transparent to the substrate from the back side of the workpiece toward the intermediate region sandwiched between the two laser processing grooves. The functional layer is peeled from the substrate After performing the transmission laser irradiation step for forming the modified layer inside the substrate and the transmission laser irradiation step, an external force is applied to the workpiece, and the workpiece is broken from the modified layer as a starting point. Splitting into a plurality of device chips, the transmitting laser irradiation step positioning the condensing point of the laser beam having the transmitting wavelength near or outside the surface of the substrate, and the functional layer After performing the functional layer peeling step and the functional layer peeling step, the condensing point of the laser beam having a wavelength having the transparency is positioned inside the substrate, and the modification is inside the substrate. And a modified layer forming step of forming a layer. A method of processing a workpiece is provided.
本発明において、該透過レーザー照射ステップを実施した後に、被加工物の該裏面側にエキスパンドテープを貼着し、該保護部材を被加工物から剥離して、該基板から剥離された該機能層を該保護部材と共に除去する貼り替えステップを実施することが好ましい。 In the present invention, after performing the transmission laser irradiation step, an expanded tape is attached to the back side of the workpiece, the protective member is peeled from the workpiece, and the functional layer is peeled from the substrate. It is preferable to carry out a re-seat step of removing together with the protective member.
本発明に係る被加工物の加工方法では、機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の表面側から照射し、分割予定ラインに沿う2条のレーザー加工溝を形成した後に、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を被加工物の裏面側から2条のレーザー加工溝に挟まれた中間領域に向けて照射し、この中間領域に残存する機能層を基板から剥離するので、中間領域付近で基板を変質させることなく機能層を除去できる。 In the processing method of the workpiece according to the present invention, after irradiating the functional layer with a laser beam having a wavelength that is absorptive with respect to the functional layer from the surface side of the workpiece, after forming two laser processing grooves along the division line Irradiate a laser beam with a wavelength that is transparent to the substrate from the back side of the workpiece toward the intermediate region sandwiched between the two laser processing grooves, and peel off the functional layer remaining in the intermediate region from the substrate As a result, the functional layer can be removed without altering the substrate in the vicinity of the intermediate region.
そのため、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を被加工物の裏面側から中間領域に向けて照射し、基板の内部に改質層を形成してから、被加工物に外力を付与することで、改質層から中間領域に亀裂を伸展させて被加工物を複数のデバイスチップに分割できる。すなわち、本発明に係る被加工物の加工方法によれば、機能層が除去された中間領域で被加工物を適切に分割して、機能層の剥離を防止できる。 Therefore, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the substrate is irradiated from the back side of the workpiece toward the intermediate region, a modified layer is formed inside the substrate, and an external force is applied to the workpiece. Thus, the workpiece can be divided into a plurality of device chips by extending a crack from the modified layer to the intermediate region. That is, according to the method for processing a workpiece according to the present invention, the workpiece can be appropriately divided in the intermediate region from which the functional layer has been removed, and peeling of the functional layer can be prevented.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る被加工物の加工方法は、溝形成ステップ(図2(A)及び図2(B)参照)、保護部材貼着ステップ(図3参照)、透過レーザー照射ステップ(図4(A)、図4(B)及び図5参照)、貼り替えステップ(図6参照)及び分割ステップ(図7(A)、図7(B)及び図7(C)参照)を含む。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The workpiece processing method according to this embodiment includes a groove forming step (see FIGS. 2A and 2B), a protective member attaching step (see FIG. 3), and a transmission laser irradiation step (see FIG. 4). A), FIG. 4B and FIG. 5), a replacement step (see FIG. 6) and a division step (see FIG. 7A, FIG. 7B and FIG. 7C).
溝形成ステップでは、被加工物の表面側から機能層に吸収され易い波長(機能層に対して吸収性を有する波長)のレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿う2条のレーザー加工溝を形成する。保護部材貼着ステップでは、被加工物の表面側に保護部材を貼り付ける。 In the groove forming step, a laser beam having a wavelength that is easy to be absorbed by the functional layer from the surface side of the workpiece (wavelength that has an absorptivity with respect to the functional layer) is irradiated to form two laser processing grooves along the planned dividing line. To do. In the protective member attaching step, the protective member is attached to the surface side of the workpiece.
透過レーザー照射ステップでは、被加工物の裏面側からウェーハ(基板)に吸収され難い波長(ウェーハに対して透過性を有する波長)のレーザー光線を照射して、2条のレーザー加工溝に挟まれた中間領域に残存する機能層をウェーハから剥離し(機能層剥離ステップ)、また、ウェーハの内部に改質層を形成する(改質層形成ステップ)。 In the transmission laser irradiation step, a laser beam having a wavelength that is difficult to be absorbed by the wafer (substrate) from the back surface side of the workpiece (wavelength having transparency to the wafer) is irradiated and sandwiched between two laser processing grooves. The functional layer remaining in the intermediate region is peeled from the wafer (functional layer peeling step), and a modified layer is formed inside the wafer (modified layer forming step).
貼り替えステップでは、被加工物の裏面側にエキスパンドテープを貼り付け、保護部材を被加工物から剥離して、ウェーハから剥離された機能層を保護部材と共に除去する。分割ステップでは、被加工物に外力を付与し、改質層を起点に被加工物を破断して複数のデバイスチップに分割する。以下、本実施形態に係る被加工物の加工方法について詳述する。 In the pasting step, an expanded tape is attached to the back side of the workpiece, the protective member is peeled from the workpiece, and the functional layer peeled from the wafer is removed together with the protective member. In the dividing step, an external force is applied to the workpiece, the workpiece is broken starting from the modified layer, and divided into a plurality of device chips. Hereinafter, the processing method of the workpiece which concerns on this embodiment is explained in full detail.
図1(A)は、本実施の形態で加工される被加工物を模式的に示す斜視図であり、図1(B)は、被加工物の一部を模式的に示す断面図である。図1(A)及び図1(B)に示すように、被加工物11は、基材となるウェーハ(基板)13と、ウェーハ13の表面13a側に積層された機能層15とを備える。
FIG. 1A is a perspective view schematically showing a workpiece processed in the present embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view schematically showing a part of the workpiece. . As shown in FIGS. 1A and 1B, the
ウェーハ13は、例えば、シリコン等の半導体材料や、サファイア等のセラミックでなる円形の板状物である。一方、機能層15は、配線として機能する金属膜や、配線間を絶縁する絶縁膜(Low−k膜を含む)、半導体膜等を含んで構成されている。機能層15中のLow−k膜としては、例えば、SiOF、SiOB等の無機材料でなる無機絶縁膜や、ポリイミド系、パレリン系のポリマー等でなる有機絶縁膜を用いることができる。
The
被加工物11の表面11a(ウェーハ13の表面13a)側は、格子状に設定された複数の分割予定ライン(ストリート)17で複数の領域に区画されており、各領域には、IC、LED等のデバイス19が形成されている。各デバイス19は、上述した機能層15を構成要素として含んでいる。また、機能層15の一部は、分割予定ライン17と重なる領域にも配置されている。
The
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、まず、分割予定ラインに沿う2条のレーザー加工溝を形成する溝形成ステップを実施する。図2(A)は、溝形成ステップを模式的に示す斜視図であり、図2(B)は、溝形成ステップを模式的に示す断面図である。この溝形成ステップは、例えば、図2(A)に示すレーザー加工装置2で実施される。 In the workpiece processing method according to the present embodiment, first, a groove forming step for forming two laser-processed grooves along the division line is performed. FIG. 2A is a perspective view schematically showing the groove forming step, and FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the groove forming step. This groove forming step is performed by, for example, the laser processing apparatus 2 shown in FIG.
レーザー加工装置2は、被加工物11を保持するチャックテーブル4を備えている。チャックテーブル4は、モータ等の回転機構(不図示)と連結されており、鉛直方向(Z軸方向)に平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル4の下方には、移動機構(不図示)が設けられており、チャックテーブル4は、この移動機構によって水平方向(X軸方向、Y軸方向)に移動する。
The laser processing apparatus 2 includes a chuck table 4 that holds a
チャックテーブル4の上面は、被加工物11の裏面11b(ウェーハ13の裏面13b)側を保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブル4の内部に形成された流路を通じて吸引源(不図示)の負圧が作用し、被加工物11を吸引する吸引力が発生する。
The upper surface of the chuck table 4 serves as a holding surface that holds the
チャックテーブル4の上方には、レーザー加工ユニット6が配置されている。レーザー加工ユニット6と隣接する位置には、被加工物11を撮像するためのカメラ8が設置されている。レーザー加工ユニット6は、レーザー発振器(不図示)でパルス発振されたレーザー光線L1を集光して、分割予定ライン17と重なる領域の機能層15に照射する。レーザー発振器は、機能層15に吸収され易い波長(吸収性を有する波長)のレーザー光線L1を発振できるように構成されている。
A laser processing unit 6 is disposed above the chuck table 4. A
本実施形態に係る溝形成ステップでは、まず、被加工物11の裏面11bとチャックテーブル4の保持面とが対面するように被加工物11をチャックテーブル4に載置し、保持面に吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物11は、表面11a側が上方に露出した状態でチャックテーブル4に保持される。
In the groove forming step according to the present embodiment, first, the
次に、チャックテーブルを移動、回転させて、レーザー加工ユニット6の位置を加工開始位置(例えば、加工対象となる分割予定ライン17の端部)の上方に合わせる。そして、レーザー加工ユニット6から被加工物11の表面11aに向けてレーザー光線L1を照射させつつ、チャックテーブル4を加工対象の分割予定ライン17に平行な方向(図2(A)では、X軸方向)に移動させる。
Next, the chuck table is moved and rotated to align the position of the laser processing unit 6 above the processing start position (for example, the end portion of the planned
この時、レーザー光線L1の集光点P1の位置を、ウェーハ13の表面13aの近傍に合わせる。これにより、被加工物11の表面11a側に形成された機能層15を加工対象の分割予定ライン17に沿ってアブレーションさせ、機能層15の一部を除去した1条のレーザー加工溝21を形成できる。
At this time, the position of the condensing point P1 of the laser beam L1 is adjusted to the vicinity of the
加工対象の分割予定ライン17に沿って1条のレーザー加工溝21を形成した後には、同じ分割予定ライン17内で離れた位置(図2(A)及び図2(B)では、Y軸方向に離れた位置)に別の1条のレーザー加工溝21を形成する。この手順を繰り返し、例えば、全ての分割予定ライン17にそれぞれ2条のレーザー加工溝21が形成されると、溝形成ステップは終了する。
After a single
溝形成ステップの後には、被加工物11の表面11a側に保護部材を貼り付ける保護部材貼着ステップを実施する。図3は、保護部材貼着ステップを模式的に示す斜視図である。図3に示すように、保護部材23は、樹脂等の材料でなる円形のフィルム状部材であり、その表面23a側には、接着力を持つ糊層が設けられている。
After the groove forming step, a protective member attaching step of attaching a protective member to the
また、保護部材23は、例えば、被加工物11の表面11a全体を覆うことができる大きさに形成されている。保護部材貼着ステップでは、図3に示すように、保護部材23の表面23aを被加工物11の表面11aに接触させて、被加工物11に保護部材23を貼り付ける。
Moreover, the
保護部材貼着ステップの後には、被加工物11の裏面11b側からウェーハ13に吸収され難い波長(透過性を有する波長)のレーザー光線を照射する透過レーザー照射ステップを実施する。この透過レーザー照射ステップは、各分割予定ライン17において2条のレーザー加工溝21に挟まれた中間領域に残存する機能層15をウェーハ13から剥離する機能層剥離ステップと、ウェーハ13の内部に改質層を形成する改質層形成ステップとを含む。
After the protective member attaching step, a transmission laser irradiation step of irradiating a laser beam having a wavelength (wavelength having transparency) that is difficult to be absorbed by the
図4(A)は、透過レーザー照射ステップの機能層剥離ステップを模式的に示す斜視図であり、図4(B)は、機能層剥離ステップを模式的に示す断面図である。機能層剥離ステップは、例えば、図4(A)に示すレーザー加工装置12で実施される。レーザー加工装置12の基本的な構成は、溝形成ステップで使用されるレーザー加工装置2と同様である。
FIG. 4A is a perspective view schematically showing the functional layer peeling step of the transmission laser irradiation step, and FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing the functional layer peeling step. The functional layer peeling step is performed by, for example, the
すなわち、レーザー加工装置12は、レーザー発振器(不図示)でパルス発振されたレーザー光線L2を集光し、チャックテーブル14上の被加工物11に照射するレーザー加工ユニット16を備えている。レーザー加工ユニット16と隣接する位置には、被加工物11を撮像するためのカメラ18が設置されている。ただし、レーザー加工装置12のレーザー発振器は、ウェーハ13に吸収され難い波長(透過性を有する波長)のレーザー光線L2を発振できるように構成されている。
That is, the
機能層剥離ステップでは、まず、被加工物11に貼り付けた保護部材23の裏面23bとチャックテーブル14の保持面とが対面するように被加工物11をチャックテーブル14に載置し、保持面に吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物11は、裏面11b側が上方に露出した状態でチャックテーブル14に保持される。
In the functional layer peeling step, first, the
次に、被加工物11を保持したチャックテーブル14を移動、回転させて、レーザー加工ユニット16の位置を加工開始位置の上方に合わせる。加工開始位置は、例えば、加工対象の分割予定ライン17において2条のレーザー加工溝21に挟まれた中間領域の端部である。
Next, the chuck table 14 holding the
そして、レーザー加工ユニット16から被加工物11の裏面11bに向けてレーザー光線L2を照射させつつ、チャックテーブル14を加工対象の分割予定ライン17に平行な方向(図4(A)のX軸方向)に移動させる。すなわち、被加工物11の裏面11b側から2条のレーザー加工溝21に挟まれた中間領域に向けてレーザー光線L2を照射する。この時、レーザー光線L2の集光点P2の位置を、ウェーハ13の表面13aの近傍又は外側(図4(B)では、表面13aの下方)に合わせる。
Then, while irradiating the laser beam L2 from the
これにより、加工対象の分割予定ライン17において2条のレーザー加工溝21に挟まれた中間領域に残存する機能層15をウェーハ13から剥離できる。なお、ウェーハ13から剥離された機能層15a(図5参照)は、保護部材23の表面23a側に設けられた糊層に付着する。この手順を繰り返し、例えば、全ての分割予定ライン17において中間領域に残存する機能層15がウェーハ13から剥離されると、機能層剥離ステップは終了する。
As a result, the
この機能層剥離ステップでは、ウェーハ13に吸収され難い波長のレーザー光線L2を用いて機能層15を剥離するので、アブレーションによって発生する熱でウェーハ13が変質してしまうことはない。なお、レーザー光線L2のパワーやスポット径等の条件は、機能層15を適切に剥離できるように調整される。
In this functional layer peeling step, the
機能層剥離ステップの後には、引き続いて改質層形成ステップを実施する。図5は、透過レーザー照射ステップの改質層形成ステップを模式的に示す断面図である。改質層形成ステップは、機能層剥離ステップと同じレーザー加工装置12で実施される。
After the functional layer peeling step, a modified layer forming step is subsequently performed. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the modified layer forming step of the transmission laser irradiation step. The modified layer forming step is performed by the same
改質層形成ステップでは、まず、被加工物11を保持したチャックテーブル14を移動、回転させて、レーザー加工ユニット16の位置を加工開始位置の上方に合わせる。加工開始位置は、例えば、加工対象の分割予定ライン17において機能層15が剥離された領域(中間領域)の端部である。
In the modified layer forming step, first, the chuck table 14 holding the
そして、レーザー加工ユニット16から被加工物11の裏面11bに向けてレーザー光線L2を照射させつつ、チャックテーブル14を加工対象の分割予定ライン17に平行な方向(図4(A)のX軸方向)に移動させる。すなわち、被加工物11の裏面11b側から機能層15が剥離された領域に向けてレーザー光線L2を照射する。この時、レーザー光線L2の集光点P3の位置を、ウェーハ13の内部(図5において、表面13aと裏面13bとの間)に合わせる。
Then, while irradiating the laser beam L2 from the
これにより、加工対象の分割予定ライン17の機能層15が剥離された領域に沿って、多光子吸収による改質層25を形成できる。例えば、全ての分割予定ライン17に沿って改質層25が形成されると、改質層形成ステップは終了する。
Thereby, the modified
機能層剥離ステップ及び改質層形成ステップを含む透過レーザー照射ステップの後には、被加工物11の裏面11b側にエキスパンドテープを貼り付け、保護部材23を被加工物11から剥離する貼り替えステップを実施する。図6は、貼り替えステップを模式的に示す斜視図である。
After the transmission laser irradiation step including the functional layer peeling step and the modified layer forming step, an expansion tape is applied to the
貼り替えステップでは、図6に示すように、被加工物11より大径のエキスパンドテープ27を被加工物11の裏面11b側に貼り付ける。また、エキスパンドテープ27の外周部分に環状のフレーム29を固定する。更に、被加工物11の表面11aから保護部材23を剥離する。
In the pasting step, as shown in FIG. 6, the expanded
上述のように、ウェーハ13から剥離された機能層15aは、保護部材23の表面23a側に設けられた糊層に付着している。そのため、被加工物11の表面11aから保護部材23を剥離することで、ウェーハ13から剥離された機能層15aを保護部材23と共に除去できる。
As described above, the
貼り替えステップの後には、被加工物11に外力を付与し、改質層25を起点に被加工物11を破断して複数のデバイスチップに分割する分割ステップを実施する。図7(A)及び図7(B)は、分割ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図7(C)は、分割ステップを模式的に示す断面図である。分割ステップは、例えば、図7(A)及び図7(B)に示す拡張装置22で実施される。
After the replacement step, a dividing step is performed in which an external force is applied to the
拡張装置22は、被加工物11を支持する被加工物支持ユニット24と、被加工物11の裏面11b側に貼着されたエキスパンドテープ27を拡張する円筒状の拡張ドラム26とを備えている。拡張ドラム26の内径は、被加工物11の径より大きく、拡張ドラム26の外径は、フレーム29の内径より小さい。
The
被加工物支持ユニット24は、フレーム29を支持する環状のフレーム支持テーブル28を含む。フレーム支持テーブル28の上面は、フレーム29を載せる支持面となっている。このフレーム支持テーブル28の外周部分には、フレーム29を固定する複数のクランプ30が設けられている。
The
被加工物支持ユニット24の下方には、昇降機構32が設けられている。昇降機構32は、基台(不図示)に固定されたシリンダケース34と、シリンダケース34に挿入されたピストンロッド36とを備えている。ピストンロッド36の上端部には、フレーム支持テーブル28が固定されている。この昇降機構32により、フレーム支持テーブル28の上面(支持面)は、拡張ドラム26の上端と同等の高さの基準位置と、拡張ドラム26の上端より下方の拡張位置との間で移動する。
Below the
分割ステップでは、まず、図7(A)に示すように、基準位置に合わせたフレーム支持テーブル28の上面にフレーム29を載せ、クランプ30でこのフレーム29を固定する。これにより、拡張ドラム26の上端は、被加工物11の外周縁とフレーム29の内周縁との間に存在するエキスパンドテープ27に接触する。
In the dividing step, first, as shown in FIG. 7A, a
次に、昇降機構32で被加工物支持ユニット24を下降させ、図7(B)に示すように、フレーム支持テーブル28の上面を拡張ドラム26の上端より下方の拡張位置に移動させる。これにより、拡張ドラム26はフレーム支持テーブル28に対して相対的に上昇し、エキスパンドテープ27は拡張ドラム26で押し上げられて拡張する。
Next, the
上述のように、被加工物11には、破断の起点となる改質層25が分割予定ライン17に沿って形成されている。そのため、エキスパンドテープ27を拡張して外力を付与すると、被加工物11は、改質層25を起点に複数のデバイスチップ31に分割される。本実施形態に係る被加工物の加工方法では、分割予定ライン17の機能層15が剥離された領域(中間領域)でウェーハ13が殆ど変質しないので、図7(C)に示すように、改質層25からこの領域に亀裂を伸展させて被加工物11を適切に分割できる。
As described above, the modified
以上のように、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、機能層15に吸収され易い波長(吸収性を有する波長)のレーザー光線L1を被加工物11の表面11a側から照射し、分割予定ライン17に沿う2条のレーザー加工溝21を形成した後に、ウェーハ(基板)13に吸収され難い波長(透過性を有する波長)のレーザー光線L2を被加工物11の裏面11b側から2条のレーザー加工溝21に挟まれた中間領域に向けて照射し、この中間領域に残存する機能層15をウェーハ13から剥離するので、中間領域付近でウェーハ13を変質させることなく機能層15を除去できる。
As described above, in the processing method of the workpiece according to the present embodiment, the laser beam L1 having a wavelength that is easily absorbed by the functional layer 15 (wavelength having absorption) is irradiated from the
そのため、ウェーハ13に吸収され難い波長のレーザー光線L2を被加工物11の裏面11b側から機能層15が剥離された領域(中間領域)に向けて照射し、ウェーハ13の内部に改質層25を形成してから、被加工物11に外力を付与することで、改質層25から機能層15が剥離された領域に亀裂を伸展させて被加工物11を複数のデバイスチップ31に分割できる。すなわち、本実施形態に係る被加工物の加工方法によれば、機能層15が除去された領域で被加工物を適切に分割して、機能層15の剥離を防止できる。
Therefore, the laser beam L2 having a wavelength that is difficult to be absorbed by the
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、溝形成ステップでは、被加工物11の裏面11b側に大径の粘着テープを貼り付け、この粘着テープの外周部分に環状のフレームを固定したフレームユニットの態様で、被加工物11にレーザー加工溝21を形成しても良い。
In addition, this invention is not limited to description of the said embodiment, A various change can be implemented. For example, in the groove forming step, a laser beam is applied to the
また、上記実施形態の機能層剥離ステップ及び改質層形成ステップでは、全ての分割予定ライン17の中間領域に残存する機能層15をウェーハ13から剥離した後に、各分割予定ライン17に沿って改質層25を形成しているが、任意の分割予定ライン17の中間領域に残存する機能層15をウェーハ13から剥離した直後に、この分割予定ライン17に沿って改質層25を形成することもできる。
In the functional layer peeling step and the modified layer forming step of the above embodiment, the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structure, method, and the like according to the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
11 被加工物
11a 表面
11b 裏面
13 ウェーハ(基板)
13a 表面
13b 裏面
15,15a 機能層
17 分割予定ライン(ストリート)
19 デバイス
21 レーザー加工溝
23 保護部材
23a 表面
23b 裏面
25 改質層
27 エキスパンドテープ
29 フレーム
31 デバイスチップ
L1,L2 レーザー光線
P1,P2,P3 集光点
2 レーザー加工装置
4 チャックテーブル
6 レーザー加工ユニット
8 カメラ
12 レーザー加工装置
14 チャックテーブル
16 レーザー加工ユニット
18 カメラ
22 拡張装置
24 被加工物支持ユニット
26 拡張ドラム
28 フレーム支持テーブル
30 クランプ
32 昇降機構
34 シリンダケース
36 ピストンロッド
11
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の該機能層を備える表面側から照射し、該分割予定ラインに沿った2条のレーザー加工溝を形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップを実施した後、被加工物の該表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
該保護部材貼着ステップを実施した後、該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を被加工物の裏面側から該2条のレーザー加工溝に挟まれた中間領域に向けて照射することで、該中間領域の該機能層を該基板から剥離し、該基板の内部に改質層を形成する透過レーザー照射ステップと、
該透過レーザー照射ステップを実施した後、被加工物に外力を付与し、該改質層を起点に被加工物を破断して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備え、
該透過レーザー照射ステップは、
該基板の該表面の近傍又は外側に該透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置付け、該機能層を該基板から剥離する機能層剥離ステップと、
該機能層剥離ステップを実施した後、該基板の内部に該透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を位置付け、該基板の内部に該改質層を形成する改質層形成ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法。 A functional layer is stacked in a region on the surface side of the substrate including a plurality of division lines set in a lattice shape, and a device including the functional layer is formed in a plurality of areas partitioned by the division lines. A processing method for a workpiece,
A groove forming step of irradiating a laser beam having a wavelength having an absorptivity with respect to the functional layer from a surface side of the workpiece provided with the functional layer to form two laser processed grooves along the division line;
After carrying out the groove forming step, a protective member attaching step for attaching a protective member to the surface side of the workpiece;
After carrying out the protective member attaching step, irradiate a laser beam having a wavelength transparent to the substrate from the back side of the workpiece toward the intermediate region sandwiched between the two laser processing grooves. A transmission laser irradiation step of peeling the functional layer in the intermediate region from the substrate and forming a modified layer inside the substrate;
A step of applying an external force to the work piece after performing the transmission laser irradiation step, and breaking the work piece starting from the modified layer to divide the work piece into a plurality of device chips;
The transmitted laser irradiation step includes:
A functional layer peeling step for positioning a condensing point of a laser beam having a wavelength near the surface of the substrate or outside the substrate, and peeling the functional layer from the substrate;
After performing the functional layer peeling step, a modified layer forming step of positioning a condensing point of the laser beam having the transmitting wavelength inside the substrate and forming the modified layer inside the substrate; A method for processing a workpiece, comprising:
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