KR102817301B1

KR102817301B1 - Laser machining method

Info

Publication number: KR102817301B1
Application number: KR1020200086622A
Authority: KR
Inventors: 마사루 나카무라
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2025-06-05
Anticipated expiration: 2040-07-14
Also published as: JP2021034477A; JP7420508B2; CN112404703A; CN112404703B; KR20210023684A

Abstract

(과제) 디바이스칩의 코너에 깨짐이 생기는 것을 방지할 수 있는 레이저 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 레이저 가공 방법은, 제1 방향(D1)으로 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인(4a)의 내부에 개질층(16)을 형성하는 제1 개질층 형성 공정과, 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인(4b)의 내부에 개질층(22)을 형성하는 제2 개질층 형성 공정을 포함한다. 제2 개질층 형성 공정에 있어서, 제2 분할 예정 라인(4b) 및 이미 개질층(16)이 형성된 제1 분할 예정 라인(4a)의 교차점(C1)과 인접하는 교차점(C2)으로 규제된 제2 분할 예정 라인(4b)의 중앙 영역(18)으로부터 각각의 교차점(C1,C2)의 근방까지 레이저 광선(LB)을 조사하여 개질층(22)를 형성한다.(Task) To provide a laser processing method capable of preventing breakage at the corners of a device chip.
(Solution) The laser processing method includes a first modified layer forming process for forming a modified layer (16) inside a plurality of first division lines (4a) extending in a first direction (D1), and a second modified layer forming process for forming a modified layer (22) inside a plurality of second division lines (4b) extending in a second direction (D2) intersecting the first direction (D1). In the second modified layer forming process, a laser beam (LB) is irradiated from a central region (18) of the second division lines (4b) regulated by an intersection (C1) and an intersection (C2) adjacent to the intersection of the second division lines (4b) and the first division lines (4a) on which the modified layer (16) has already been formed, to the vicinity of each intersection (C1, C2), to form a modified layer (22).

Description

LASER MACHINING METHOD

본 발명은, 웨이퍼에 대해 투과성을 가지는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여, 웨이퍼를 칩으로 분할하기 위한 기점이 되는 개질층을 분할 예정 라인의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser processing method for forming a modified layer, which serves as a starting point for dividing a wafer into chips, inside the dividing line by positioning a focusing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to a wafer inside a line to be divided and irradiating the wafer with the laser beam.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가, 제1 방향으로 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인과 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스칩은 휴대 전화, 컴퓨터 등의 전기 기기에 이용된다.A wafer having a plurality of devices, such as ICs and LSIs, formed on a surface thereof by being divided by a plurality of first division lines extending in a first direction and a plurality of second division lines extending in a second direction intersecting the first direction is divided into individual device chips by a dicing device and a laser processing device, and each of the divided device chips is used in electrical devices, such as mobile phones and computers.

레이저 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 유지 수단과, 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 대해 투과성을 가지는 파장의 레이저 광선의 집광점을 제1 및 제2 분할 예정 라인의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여, 웨이퍼를 디바이스칩으로 분할하기 위한 기점이 되는 개질층을 제1 및 제2 분할 예정 라인의 내부에 형성하는 레이저 광선 조사 수단과, 유지 수단과 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하는 이송 수단과, 웨이퍼를 투과하여 촬상하는 촬상 수단과, 제어 수단을 포함하여 구성되어 있고, 웨이퍼를 높은 정밀도로 분할할 수 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).A laser processing device comprises: a holding means for holding a wafer; a laser beam irradiation means for irradiating the wafer with a laser beam, positioning a focusing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to the wafer held by the holding means within first and second dividing lines, thereby forming a modified layer that serves as a starting point for dividing the wafer into device chips within the first and second dividing lines; a transfer means for relatively processing and transferring the holding means and the laser beam irradiation means; an imaging means for transmitting the wafer and capturing an image; and a control means, and is capable of dividing the wafer with high precision (see, for example, Patent Document 1).

일본 등록특허공보 제3408805호 공보Japanese Patent Publication No. 3408805

그러나, 제1 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성한 후, 제2 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성하면, 디바이스칩의 코너에 깨짐이 생긴다고 하는 문제가 있다. 구체적으로는, 디바이스칩의 코너 중에서, 제2 분할 예정 라인에 있어서의 레이저 광선의 집광점의 이동 방향 상류 측에 위치하는 칩의 코너에 깨짐이 생기는 경우가 많다.However, there is a problem that when a modified layer is formed inside the second division line after the modified layer is formed inside the first division line, a crack occurs at the corner of the device chip. Specifically, among the corners of the device chip, cracks often occur at the corner of the chip located upstream of the moving direction of the laser beam focusing point in the second division line.

특히, 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 배치하고 웨이퍼의 이면을 연삭 휠로 연삭하여 웨이퍼를 박화함과 동시에, 개질층을 따라 웨이퍼를 개개의 디바이스칩으로 분할하는 경우에 상기 한 문제가 생기기 쉽다.In particular, the above problem is likely to occur when a protective member is placed on the surface of the wafer, the back surface of the wafer is ground with a grinding wheel to thin the wafer, and the wafer is divided into individual device chips along the modified layer.

상기 사실을 감안하여 이루어진 본 발명의 과제는, 디바이스칩의 코너에 깨짐이 생기는 것을 방지할 수 있는 레이저 가공 방법을 제공하는 것이다.Taking the above facts into consideration, the object of the present invention is to provide a laser processing method capable of preventing breakage at the corners of a device chip.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 레이저 가공 방법을 제공한다. 즉, 웨이퍼에 대해 투과성을 가지는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여, 웨이퍼를 칩으로 분할하기 위한 기점이 되는 개질층을 분할 예정 라인의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 있어서, 제1 방향으로 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성하는 제1 개질층 형성 공정과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성하는 제2 개질층 형성 공정을 포함하고, 상기 제2 개질층 형성 공정에 있어서, 제2 분할 예정 라인 및 이미 개질층이 형성된 제1 분할 예정 라인의 교차점과 인접하는 교차점으로 규제된 제2 분할 예정 라인의 중앙 영역에서 각각의 교차점의 근방까지 레이저 광선을 조사하여 개질층을 형성하는 레이저 가공 방법을 본 발명은 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention provides the following laser processing method. That is, in a laser processing method in which a focusing point of a laser beam having a wavelength that is transparent to a wafer is positioned inside a dividing line and the laser beam is irradiated onto the wafer, a modified layer that becomes a starting point for dividing the wafer into chips is formed inside the dividing line, the method including a first modified layer forming step of forming a modified layer inside a plurality of first dividing lines extending in a first direction, and a second modified layer forming step of forming a modified layer inside a plurality of second dividing lines extending in a second direction intersecting the first direction, and in the second modified layer forming step, the present invention provides a laser processing method in which the modified layer is formed by irradiating the laser beam from a central region of the second dividing lines, which is regulated as an intersection point adjacent to the intersection point of the second dividing line and the first dividing line on which the modified layer has already been formed, to the vicinity of each intersection point.

본 발명의 레이저 가공 방법은, 제1 방향으로 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성하는 제1 개질층 형성 공정과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성하는 제2 개질층 형성 공정을 포함하고, 상기 제2 개질층 형성 공정에 있어서, 제2 분할 예정 라인 및 이미 개질층이 형성된 제1 분할 예정 라인의 교차점과 인접하는 교차점으로 규제된 제2 분할 예정 라인의 중앙 영역으로부터 각각의 교차점의 근방까지 레이저 광선을 조사하여 개질층을 형성함으로써, 제2 분할 예정 라인의 내부에 개질층을 형성할 때, 제1 분할 예정 라인의 내부에 형성된 개질층에 레이저 광선이 조사되지 않기 때문에, 디바이스칩의 코너에 깨짐이 생기는 것을 방지할 수 있다.The laser processing method of the present invention includes a first modified layer forming step of forming a modified layer inside a plurality of first division lines extending in a first direction, and a second modified layer forming step of forming a modified layer inside a plurality of second division lines extending in a second direction intersecting the first direction, wherein in the second modified layer forming step, a laser beam is irradiated from a central region of the second division lines, which is regulated by an intersection point adjacent to the intersection point of the second division lines and the first division lines on which the modified layer has already been formed, to the vicinity of each intersection point to form a modified layer, so that when forming the modified layer inside the second division lines, the laser beam is not irradiated to the modified layer formed inside the first division lines, and therefore, cracking can be prevented from occurring at the corners of the device chip.

도 1(a)는 이면이 점착 테이프가 점착되어 있는 웨이퍼의 사시도이고, 도 1(b)는 표면이 점착 테이프에 점착되어 있는 웨이퍼의 사시도이다.
도 2(a)는 웨이퍼의 표면을 위로 향하게 하고 제1 개질층 형성 공정을 실시하고 있는 상태를 도시한 사시도이고, 도 2(b)는 웨이퍼의 표면을 위로 향하게 하고 제1 개질층 형성 공정을 실시하고 있는 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 웨이퍼의 이면을 위로 향하게 하고 제1 개질층 형성 공정을 실시하고 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 제2 개질층 형성 공정에 있어서의 레이저 광선의 집광점의 궤적을 도시한 웨이퍼의 일부 평면도이다.
도 5(a)는 제2 개질층 형성 공정에 있어서, 인접하는 교차점 간에 규제된 제2 분할 예정 라인의 중앙 영역으로부터 제2 방향의 한쪽을 향해 이동한 레이저 광선의 집광점의 궤적을 도시한 웨이퍼의 일부 평면도이고, 도 5(b)는 제2 개질층 형성 공정에 있어서, 인접하는 교차점 간에 규제된 제2 분할 예정 라인의 중앙 영역으로부터 제2 방향의 다른 쪽을 향해 이동한 레이저 광선의 집광점의 궤적을 도시한 웨이퍼의 일부 평면도이다.
도 6은 분할 공정을 실시하고 있는 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 개질층을 따라 웨이퍼가 개개의 디바이스칩으로 분할된 상태를 도시한 사시도이다.Figure 1(a) is a perspective view of a wafer having an adhesive tape adhered to its back surface, and Figure 1(b) is a perspective view of a wafer having an adhesive tape adhered to its surface.
Fig. 2(a) is a perspective view illustrating a state in which a first modified layer forming process is performed with the surface of the wafer facing upward, and Fig. 2(b) is a cross-sectional view illustrating a state in which a first modified layer forming process is performed with the surface of the wafer facing upward.
Figure 3 is a perspective view showing a state in which the back surface of the wafer is facing upward and the first modified layer forming process is being performed.
Figure 4 is a plan view of a portion of a wafer showing the trajectory of the focusing point of a laser beam in the second modified layer forming process.
FIG. 5(a) is a plan view of a portion of a wafer illustrating a trajectory of a focusing point of a laser beam that has moved from a central region of a second division line regulated between adjacent intersections toward one side in the second direction in a second modified layer forming process, and FIG. 5(b) is a plan view of a portion of a wafer illustrating a trajectory of a focusing point of a laser beam that has moved from a central region of a second division line regulated between adjacent intersections toward the other side in the second direction in a second modified layer forming process.
Figure 6 is a perspective view showing a state in which a division process is being performed.
Figure 7 is a perspective view showing a wafer divided into individual device chips along a modified layer.

이하, 본 발명의 레이저 가공 방법의 적합한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a suitable embodiment of the laser processing method of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1에는, 본 발명의 레이저 가공 방법에 따라 가공이 실시되는 원판형의 웨이퍼(2)가 도시되어 있다. 웨이퍼(2)는 실리콘 등으로 형성될 수 있다. 웨이퍼(2)의 표면(2a)은 격자형의 분할 예정 라인(4)에 의해 복수의 직사각형 영역으로 구획되고 있고, 복수의 직사각형 영역의 각각은 IC, LSI 등의 복수의 디바이스(6)가 형성되어 있다. 격자형의 분할 예정 라인(4)은, 제1 방향(D1)에 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인(4a)과, 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)에 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인(4b)을 가진다. 또한, 도시한 실시형태의 제1 분할 예정 라인(4a)과 제2 분할 예정 라인(4b)는 직교하고 있다.In Fig. 1, a disk-shaped wafer (2) is illustrated that is processed according to the laser processing method of the present invention. The wafer (2) can be formed of silicon or the like. The surface (2a) of the wafer (2) is divided into a plurality of rectangular regions by grid-like division lines (4), and a plurality of devices (6) such as ICs and LSIs are formed in each of the plurality of rectangular regions. The grid-like division lines (4) have a plurality of first division lines (4a) extending in a first direction (D1) and a plurality of second division lines (4b) extending in a second direction (D2) intersecting the first direction (D1). In addition, the first division lines (4a) and the second division lines (4b) of the illustrated embodiment are orthogonal.

웨이퍼(2)는, 주연부가 환형 프레임(8)에 고정된 점착 테이프(10)에 점착되어 있고, 점착 테이프(10)를 통해 환형 프레임(8)에 지지되고 있다. 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)의 이면(2b)이 점착 테이프(10)에 점착되어 있어도 좋고, 또는 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)의 표면(2a)이 점착 테이프(10)에 점착되어 있어도 좋다.The wafer (2) is adhered to an adhesive tape (10) whose main part is fixed to an annular frame (8), and is supported on the annular frame (8) via the adhesive tape (10). As shown in Fig. 1(a), the back surface (2b) of the wafer (2) may be adhered to the adhesive tape (10), or as shown in Fig. 1(b), the surface (2a) of the wafer (2) may be adhered to the adhesive tape (10).

도시한 실시형태의 레이저 가공 방법에서는, 우선, 제1 방향(D1)에 연장하는 복수의 제1 분할 예정 라인(4a)의 내부에 개질층을 형성하는 제1 개질층 형성 공정을 실시한다. 제1 개질층 형성 공정은, 예컨대 도 2에 일부를 도시한 레이저 가공 장치(12)를 이용하여 실시할 수 있다.In the laser processing method of the illustrated embodiment, first, a first modified layer forming process is performed to form a modified layer inside a plurality of first division lines (4a) extending in the first direction (D1). The first modified layer forming process can be performed using, for example, a laser processing device (12) partially illustrated in Fig. 2.

도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 가공 장치(12)는, 웨이퍼(2)를 흡인 유지하는 척 테이블(도시하지 않음)과, 척 테이블에 흡인 유지된 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 가지는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 조사하는 집광기(14)와, 척 테이블에 흡인 유지된 웨이퍼(2)를 촬상하는 촬상 수단(도시하지 않음)을 구비한다.As illustrated in Fig. 2, the laser processing device (12) comprises a chuck table (not illustrated) that holds a wafer (2) by suction, a condenser (14) that irradiates a pulsed laser beam (LB) having a wavelength that is transparent to the wafer (2) held by suction on the chuck table, and an imaging means (not illustrated) that captures an image of the wafer (2) held by suction on the chuck table.

상면에 있어서 웨이퍼(2)를 흡인 유지하는 척 테이블은, 상하 방향으로 연장하는 축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있음과 동시에, 도 2(a)에 화살표 X로 도시한 X축 방향과, X축 방향에 직교하는 Y축 방향(도 2(a)에 화살표 Y로 도시한 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 집광기(14)는, 레이저 가공 장치(12)의 펄스 레이저 광선 발진기(도시하지 않음)가 발진한 펄스 레이저 광선(LB)을 집광하여 웨이퍼(2)에 조사하기 위한 집광 렌즈(도시하지 않음)를 포함한다. 촬상 수단은, 가시 광선에 의해 웨이퍼(2)를 촬상하는 통상의 촬상 소자(CCD)와, 웨이퍼(2)에 적외선을 조사하는 적외선 조사 수단과, 적외선 조사 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 광학계가 포착한 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD)를 포함한다. 또한, X축 방향 및 Y축 방향이 규정하는 XY 평면은 실질상 수평이다.A chuck table for holding and sucking a wafer (2) on the upper surface is configured to be rotatable around an axis extending in the vertical direction, and is configured to be movable in the X-axis direction indicated by an arrow X in Fig. 2(a) and the Y-axis direction (the direction indicated by an arrow Y in Fig. 2(a)) orthogonal to the X-axis direction. A condenser (14) includes a condenser lens (not shown) for condensing a pulsed laser beam (LB) generated by a pulsed laser beam generator (not shown) of a laser processing device (12) and irradiating the wafer (2). An imaging means includes a conventional imaging element (CCD) for imaging the wafer (2) with visible light, an infrared irradiation means for irradiating the wafer (2) with infrared ray, an optical system for capturing infrared ray irradiated by the infrared irradiation means, and an imaging element (infrared CCD) for outputting an electric signal corresponding to the infrared ray captured by the optical system. Additionally, the XY plane defined by the X-axis and Y-axis directions is virtually horizontal.

도 2(a)를 참조하여 설명을 계속하면, 제1 개질층 형성 공정에서는, 우선, 웨이퍼(2)를 상측으로 하고, 또한 점착 테이프(10)를 하측으로 하여, 척 테이블의 상면에서 웨이퍼(2)를 흡인 유지한다. 그 다음에, 촬상 수단으로 상방으로부터 웨이퍼(2)를 촬상하고, 촬상 수단으로 촬상한 웨이퍼(2)의 화상에 기초하여, 제1 분할 예정 라인(4a)을 X축 방향에 정합시킴과 동시에, X축 방향에 정합시킨 제1 분할 예정 라인(4a)를 집광기(14)의 하방에 위치시킨다.Continuing the explanation with reference to Fig. 2(a), in the first modified layer forming process, first, the wafer (2) is placed on the upper side, and the adhesive tape (10) is placed on the lower side, and the wafer (2) is held by suction on the upper surface of the chuck table. Next, the wafer (2) is captured from above by an imaging means, and based on the image of the wafer (2) captured by the imaging means, the first division line (4a) is aligned with the X-axis direction, and at the same time, the first division line (4a) aligned with the X-axis direction is positioned below the condenser (14).

그 다음에, 레이저 가공 장치(12)의 집광점 위치 조정 수단(도시하지 않음)으로 집광기(14)를 승강시켜, 제1 분할 예정 라인(4a)의 내부에 집광점(FP)을 위치시킨다. 그 다음에, 집광기(14)에 대해 척 테이블을 상대적으로 미리 정해진 이송 송도로 X축 방향에 가공 이송하면서, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 가지는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 집광기(14)로부터 조사하는 것에 의해, 제1 분할 예정 라인(4a)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에, 주위보다 강도가 작은 개질층(16)을 형성한다.Next, the condenser (14) is raised and lowered by the condenser position adjustment means (not shown) of the laser processing device (12) to position the condenser (FP) inside the first division line (4a). Next, while the chuck table is processed and transferred in the X-axis direction at a predetermined transfer rate relative to the condenser (14), a pulsed laser beam (LB) having a wavelength that is transparent to the wafer (2) is irradiated from the condenser (14), thereby forming a modified layer (16) having a lower intensity than the surroundings inside the wafer (2) along the first division line (4a).

그 다음에, 제1 분할 예정 라인(4a)의 Y축 방향의 간격만큼, 집광기(14)에 대해 척 테이블을 상대적으로 Y축 방향으로 인덱싱 이송한다. 그리고, 펄스 레이저 광선(LB)의 조사와 인덱싱 이송을 교대로 반복하는 것에 의해, X축 방향에 정합시킨 제1 분할 예정 라인(4a)의 전체를 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(16)을 형성한다.Next, the chuck table is indexed and moved in the Y-axis direction relative to the condenser (14) by the distance in the Y-axis direction of the first division line (4a). Then, by alternately repeating the irradiation of the pulsed laser beam (LB) and the indexing movement, a modified layer (16) is formed in the interior of the wafer (2) along the entire first division line (4a) aligned in the X-axis direction.

도 2에 도시한 예에서는 제1 개질층 형성 공정에 있어서 웨이퍼(2)의 표면(2a)측으로부터 펄스 레이저 광선(LB)을 웨이퍼(2)에 조사하고 있지만, 제1 개질층 형성 공정에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)의 이면(2b)측으로부터 펄스 레이저 광선(LB)을 웨이퍼(2)에 조사해도 좋다. 상기한 바와 같이, 레이저 가공 장치(12)의 촬상 수단은, 적외선 조사 수단과, 적외선을 포착하는 광학계와, 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자(적외선 CCD)를 포함하므로, 웨이퍼(2)의 이면(2b)이 위를 향하고 있는 경우라도, 웨이퍼(2)의 이면(2b)으로부터 투과하여 표면(2a)의 분할 예정 라인(4)을 웨이퍼(2)의 상방에서 촬상할 수 있다.In the example illustrated in Fig. 2, the pulsed laser beam (LB) is irradiated to the wafer (2) from the surface (2a) side of the wafer (2) in the first modified layer forming process, but, in the first modified layer forming process, the pulsed laser beam (LB) may be irradiated to the wafer (2) from the back surface (2b) side of the wafer (2), as illustrated in Fig. 3. As described above, the imaging means of the laser processing device (12) includes an infrared irradiation means, an optical system for capturing infrared rays, and an imaging element (infrared CCD) for outputting an electric signal corresponding to infrared rays. Therefore, even when the back surface (2b) of the wafer (2) is facing upward, the division line (4) of the surface (2a) can be imaged from above the wafer (2) by transmitting through the back surface (2b) of the wafer (2).

제1 개질층 형성 공정을 실시한 후, 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)에 연장하는 복수의 제2 분할 예정 라인(4b)의 내부에 개질층을 형성하는 제2 개질층 형성 공정을 실시한다. 제2 개질층 형성 공정도 상기의 레이저 가공 장치(12)를 이용하여 실시할 수 있다.After the first modified layer forming process is performed, a second modified layer forming process is performed to form a modified layer inside a plurality of second division lines (4b) extending in the second direction (D2) intersecting the first direction (D1). The second modified layer forming process can also be performed using the laser processing device (12) described above.

제2 개질층 형성 공정에서는, 우선, 웨이퍼(2)를 흡인 유지한 척 테이블을 90도 회전시킨다. 그 다음에, 제1 개질층 형성 공정에 있어서 촬상한 웨이퍼(2)의 화상에 기초하여, 제2 분할 예정 라인(4b)을 X축 방향에 정합시킴과 동시에, X축 방향에 정합시킨 제2 분할 예정 라인(4b)를 집광기(14)의 하방에 위치시킨다.In the second modified layer forming process, first, the chuck table that holds the wafer (2) is rotated 90 degrees. Then, based on the image of the wafer (2) captured in the first modified layer forming process, the second division line (4b) is aligned with the X-axis direction, and at the same time, the second division line (4b) aligned with the X-axis direction is positioned below the condenser (14).

그 다음에, 제2 분할 예정 라인(4b)의 내부에서, 제2 분할 예정 라인(4b) 및 이미 개질층(16)이 형성된 제1 분할 예정 라인(4a)의 교차점과 인접하는 교차점으로 규제된 제2 분할 예정 라인(4b)의 중앙 영역에 집광점(FP)를 위치시킨다.Next, inside the second division line (4b), a focusing point (FP) is positioned in the central area of the second division line (4b) regulated by the intersection point adjacent to the intersection of the second division line (4b) and the first division line (4a) on which the modified layer (16) has already been formed.

도 4를 참조하여 설명하면, 제2 분할 예정 라인(4b) 및 이미 개질층(16)이 형성된 제1 분할 예정 라인(4a)의 교차점은, 예컨대 부호 C1로 도시한 교차점이며, 이 교차점(C1)에 인접하는 교차점은, 제2 방향(D2)에 있어서 인접하는 교차점이며, 예를 들면 부호 C2로 나타낸 교차점이다. 또한, 교차점(C1)과 교차점(C2)으로 규제된 제2 분할 예정 라인(4b)의 중앙 영역은, 예를 들면 도 4에 부호 18로 도시한 바와 같이, 디바이스(6)의 한 변의 길이에 상당하는 영역이다. 도시한 실시형태에서는 중앙 영역(18)에 있어서의 임의의 개시 위치(20)에 집광점(FP)을 위치시킨다. 또한, 개시 위치(20)는, 중앙 영역(18)에 있어서의 중간 위치가 아니어도 좋고, 임의의 교차점에 편중되고 있어도 좋다.Referring to FIG. 4, the intersection of the second division line (4b) and the first division line (4a) on which the modified layer (16) has already been formed is, for example, an intersection indicated by symbol C1, and an intersection adjacent to this intersection (C1) is an intersection adjacent in the second direction (D2), for example, an intersection indicated by symbol C2. In addition, the central region of the second division line (4b) regulated by the intersection (C1) and the intersection (C2) is, for example, an region corresponding to the length of one side of the device (6), as indicated by symbol 18 in FIG. 4. In the illustrated embodiment, a focusing point (FP) is positioned at an arbitrary starting position (20) in the central region (18). In addition, the starting position (20) does not have to be a middle position in the central region (18), and may be biased toward an arbitrary intersection.

그 다음에, 개시 위치(20)로부터 교차점(C1)의 근방까지, 집광기(14)에 대해 척 테이블을 상대적으로 미리 정해진 이송 송도로 X축 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 가지는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 집광기(14)로부터 조사하는 것에 의해, 제2 분할 예정 라인(4b)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(22a)을 형성한다. 이 개질층(22a)의 선단(개시 위치(20)의 반대측의 단부)은, 제1 분할 예정 라인(4a)의 개질층(16)과는 연결되어 있지 않고, 개질층(22a)의 선단과 개질층(16)의 사이에는 개질층이 형성되지 않은 영역이 존재한다. 즉, 개질층(22a)을 형성할 때, 펄스 레이저 광선(LB)이 개질층(16)에 조사되지는 않는다.Next, while processing and moving the chuck table in the X-axis direction at a relatively predetermined feed rate with respect to the condenser (14) from the starting position (20) to the vicinity of the intersection (C1), a pulsed laser beam (LB) having a wavelength that is transparent to the wafer (2) is irradiated from the condenser (14), thereby forming a modified layer (22a) in the interior of the wafer (2) along the second dividing line (4b). The tip (the end on the opposite side of the starting position (20)) of this modified layer (22a) is not connected to the modified layer (16) of the first dividing line (4a), and an area where the modified layer is not formed exists between the tip of the modified layer (22a) and the modified layer (16). That is, when forming the modified layer (22a), the pulsed laser beam (LB) is not irradiated to the modified layer (16).

그 다음에, 척 테이블을 이동시켜 집광점(FP)을 개시 위치(20)에 다시 위치시킨다. 그리고, 개시 위치(20)로부터 교차점(C2)의 근방까지, 집광기(14)에 대해 척 테이블을 상대적으로 미리 정해진 이송 송도로 X축 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼(2)에 대해 투과성을 가지는 파장의 펄스 레이저 광선(LB)을 집광기(14)로부터 조사하는 것에 의해, 제2 분할 예정 라인(4b)에 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(22b)을 형성한다. 개질층(22b)의 선단과 개질층(16)은 연결되어 있지 않고, 개질층(22b)의 선단과 개질층(16)의 사이에는 개질층이 형성되지 않은 영역이 존재한다. 개질층(22b)을 형성할 때도, 개질층(22a)을 형성할 때와 마찬가지로, 펄스 레이저 광선(LB)가 개질층(16)에 조사되지 않는다.Next, the chuck table is moved to reposition the focusing point (FP) to the starting position (20). Then, while the chuck table is processed in the X-axis direction at a predetermined feed rate relative to the condenser (14) from the starting position (20) to the vicinity of the intersection point (C2), a pulsed laser beam (LB) having a wavelength that is transparent to the wafer (2) is irradiated from the condenser (14), thereby forming a modified layer (22b) on the inside of the wafer (2) along the second dividing line (4b). The tip of the modified layer (22b) and the modified layer (16) are not connected, and there is a region where the modified layer is not formed between the tip of the modified layer (22b) and the modified layer (16). When forming the modified layer (22b), as in forming the modified layer (22a), the pulsed laser beam (LB) is not irradiated to the modified layer (16).

이와 같이 하여, 교차점(C1)과 교차점(C2)으로 규제된 제2 분할 예정 라인(4b)의 중앙 영역(18)으로부터, 각각의 교차점(C1,C2)의 근방까지 펄스 레이저 광선(LB)을 조사하고, 개시 위치(20)로부터 교차점(C1)의 근방까지 연장하는 개질층(22a)과, 개시 위치(20)로부터 교차점(C2)의 근방까지 연장하는 개질층(22b)을 가지는 개질층(22)을 형성한다. 또한, 개질층(22)의 성질은, 개질층(16)의 성질과 실질상 동일하고, 개질층(22)의 강도는 주위보다 강도가 작다.In this way, a pulsed laser beam (LB) is irradiated from the central region (18) of the second division line (4b) regulated by the intersection (C1) and the intersection (C2) to the vicinity of each intersection (C1, C2), thereby forming a modified layer (22) having a modified layer (22a) extending from the starting position (20) to the vicinity of the intersection (C1) and a modified layer (22b) extending from the starting position (20) to the vicinity of the intersection (C2). In addition, the properties of the modified layer (22) are substantially the same as the properties of the modified layer (16), and the strength of the modified layer (22) is lower than that of the surroundings.

그 다음에, 최초에 집광점(FP)을 위치시킨 제2 분할 예정 라인(4b)에 있어서, 인접하는 교차점과 교차점으로 규제되는 각 영역에 개질층(22)을 순차 형성한다. 그리고, 인덱싱 이송을 하면서, X축 방향에 정합시킨 제2 분할 예정 라인(4b)의 전체를 따라 웨이퍼(2)의 내부에 개질층(22)을 형성한다. 이에 의해, 웨이퍼(2)를 디바이스(6)마다의 칩으로 분할하기 위한 기점이 되는 개질층(16,22)을 분할 예정 라인(4)을 따라 웨이퍼(2)의 내부에 형성할 수 있다.Next, in the second division line (4b) where the focusing point (FP) is initially positioned, a modified layer (22) is sequentially formed in each area regulated by the adjacent intersection point and the intersection point. Then, while performing indexing transfer, a modified layer (22) is formed inside the wafer (2) along the entire second division line (4b) aligned with the X-axis direction. As a result, a modified layer (16, 22) that becomes a starting point for dividing the wafer (2) into chips for each device (6) can be formed inside the wafer (2) along the division line (4).

제2 개질층 형성 공정에 있어서는, 상기한 바와 같이, 인접하는 교차점과 교차점으로 규제되는 제2 분할 예정 라인(4b)의 각 영역에 개질층(22)을 순차 형성해도 좋지만, 펄스 레이저 광선(LB)을 단속적으로 조사하면서 제2 분할 예정 라인(4b)의 일단부에서 타단부까지 집광점(FP)을 상대적으로 이동시켜도 좋다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 제2 분할 예정 라인(4b)에 있어서 펄스 레이저 광선(LB)의 조사 구간과 비조사 구간을 교대로 설치하는 것에 의해, 인접하는 교차점과 교차점으로 규제되는 제2 분할 예정 라인(4b)의 각 영역에, 개시 위치(20)로부터 도 5의 우측으로 연장하는 개질층(22a)을 형성한 후, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 개시 위치(20)로부터 도 5의 좌측으로 연장하는 개질층(22b)을 형성하도록 해도 좋다.In the second modified layer forming process, as described above, the modified layer (22) may be sequentially formed in each area of the second division line (4b) regulated by the adjacent intersections and intersections, but the focusing point (FP) may also be relatively moved from one end of the second division line (4b) to the other end while intermittently irradiating the pulsed laser beam (LB). As shown in Fig. 5(a), by alternately setting the irradiated and non-irradiated sections of the pulsed laser beam (LB) in the second division line (4b), a modified layer (22a) extending from the starting position (20) to the right in Fig. 5 may be formed in each area of the second division line (4b) regulated by the adjacent intersections and intersections, and then, as shown in Fig. 5(b), a modified layer (22b) extending from the starting position (20) to the left in Fig. 5 may be formed.

상술한 바와 같은 제1·제2 개질층 형성 공정은, 예컨대 이하의 가공 조건으로 실시할 수 있다.The first and second modified layer forming processes as described above can be performed, for example, under the following processing conditions.

펄스 레이저 광선의 파장: 1342 nmWavelength of pulsed laser light: 1342 nm

반복 주파수: 90 kHzRepetition frequency: 90 kHz

평균 출력: 1.2 WAverage power: 1.2 W

이송 송도: 700 mm/sTransport speed: 700 mm/s

제2 개질층 형성 공정을 실시한 후, 점착 테이프(10)를 확장하여 웨이퍼(2)를 디바이스칩으로 분할해도 좋지만, 본 실시 형태에 있어서는, 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 보호 부재를 배치하고 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 연삭 휠로 연삭하여 웨이퍼(2)를 박화함과 동시에, 개질층(16,22)에 따라 웨이퍼(2)를 개개의 디바이스(6)마다의 칩으로 분할하는 분할 공정을 실시한다. 분할 공정은, 예컨대 도 6에 일부를 도시한 연삭 장치(24)를 이용하여 실시할 수 있다. 연삭 장치(24)는, 웨이퍼(2)를 흡인 유지하는 척 테이블(26)과, 척 테이블(26)에 흡인 유지된 웨이퍼(2)를 연삭하는 연삭 수단(28)을 구비한다.After the second modified layer forming process is performed, the adhesive tape (10) may be expanded to divide the wafer (2) into device chips. However, in the present embodiment, a protective member is placed on the surface (2a) of the wafer (2), and the back surface (2b) of the wafer (2) is ground with a grinding wheel to thin the wafer (2) and, at the same time, a dividing process is performed to divide the wafer (2) into chips for each device (6) according to the modified layer (16, 22). The dividing process can be performed using, for example, a grinding device (24) partially illustrated in FIG. 6. The grinding device (24) is equipped with a chuck table (26) that suction-holds the wafer (2), and a grinding means (28) that grinds the wafer (2) suction-held by the chuck table (26).

상면에 있어서 웨이퍼(2)를 흡인 유지하는 척 테이블(26)은 상하 방향으로 연장하는 축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 연삭 수단(28)은, 상하 방향으로 연장하는 스핀들(30)과, 스핀들(30)의 하단에 고정된 원판형의 휠 마운트(32)를 포함한다. 휠 마운트(32)의 하면에는 볼트(34)에 의해 환형의 연삭 휠(36)이 고정되어 있다. 연삭 휠(36)의 하면의 외주 가장자리부에는, 원주 방향으로 간격을 두고 환형으로 배치된 복수의 연삭 지석(38)이 고정되어 있다.The chuck table (26) for holding and sucking the wafer (2) on the upper surface is configured to be rotatable around an axis extending in the vertical direction. The grinding means (28) includes a spindle (30) extending in the vertical direction and a disc-shaped wheel mount (32) fixed to the lower end of the spindle (30). An annular grinding wheel (36) is fixed to the lower surface of the wheel mount (32) by a bolt (34). A plurality of grinding stones (38) arranged in an annular shape with a circumferential spacing are fixed to the outer peripheral edge of the lower surface of the grinding wheel (36).

분할 공정에서는, 우선, 디바이스(6)를 보호하기 위한 보호 부재(40)를 웨이퍼(2)의 표면(2a)에 배치한다. 그 다음에, 도 6에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 위로 향하게 하고, 척 테이블(26)의 상면에서 웨이퍼(2)를 흡인 유지한다. 그 다음에, 상방에서 보았을 때 반시계 방향으로 미리 정해진 회전 속도(예컨대 300 rpm)로 척 테이블(26)을 회전시킨다. 또한, 상방에서 보았을 때 반시계 방향으로 미리 정해진 회전 속도(예컨대 6000 rpm)로 스핀들(30)을 회전시킨다. 그 다음에, 연삭 장치(24)의 승강 수단(도시하지 않음)으로 스핀들(30)을 하강시켜, 웨이퍼(2)의 이면(2b)에 연삭 지석(38)을 접촉시킨 후, 미리 정해진 연삭 이송 속도(예컨대 1.0㎛/s)로 스핀들(30)을 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(2)의 이면(2b)을 연삭하여 웨이퍼(2)를 원하는 두께로 박화할 수 있다.In the dividing process, first, a protective member (40) for protecting a device (6) is placed on the surface (2a) of a wafer (2). Then, as shown in Fig. 6, the back surface (2b) of the wafer (2) is turned upward, and the wafer (2) is sucked and held on the upper surface of a chuck table (26). Then, the chuck table (26) is rotated at a predetermined rotation speed (e.g., 300 rpm) in a counterclockwise direction when viewed from above. In addition, the spindle (30) is rotated at a predetermined rotation speed (e.g., 6000 rpm) in a counterclockwise direction when viewed from above. Next, the spindle (30) is lowered by the lifting means (not shown) of the grinding device (24) to bring the grinding wheel (38) into contact with the back surface (2b) of the wafer (2), and then the spindle (30) is lowered at a predetermined grinding feed speed (e.g., 1.0 µm/s). As a result, the back surface (2b) of the wafer (2) can be ground to thin the wafer (2) to a desired thickness.

웨이퍼(2)의 연삭 시에는, 연삭 이송에 의한 미리 정해진 압박력이 웨이퍼(2)에 작용하기 때문에, 웨이퍼(2)의 내부에 형성된 개질층(16,22)으로부터 크랙(도시하지 않음)이 웨이퍼(2)의 두께 방향으로 성장하고, 도 7에 도시한 바와 같이, 개질층(16,22)을 따라 웨이퍼(2)가 개개의 디바이스(6)마다의 칩으로 분할된다.When grinding the wafer (2), since a predetermined pressure force due to the grinding feed is applied to the wafer (2), a crack (not shown) grows in the thickness direction of the wafer (2) from the modified layer (16, 22) formed inside the wafer (2), and as shown in Fig. 7, the wafer (2) is divided into chips for each device (6) along the modified layer (16, 22).

이상과 같이, 도시한 실시형태의 레이저 가공 방법에 있어서는, 제2 분할 예정 라인(4b)의 내부에 개질층(22)을 형성할 때, 제1 분할 예정 라인(4a)의 내부에 형성된 개질층(16)에 펄스 레이저 광선(LB)이 조사되지 않기 때문에, 디바이스칩의 코너에 깨짐이 생기는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the laser processing method of the illustrated embodiment, when forming the modified layer (22) inside the second division line (4b), the pulsed laser beam (LB) is not irradiated to the modified layer (16) formed inside the first division line (4a), so that cracking at the corner of the device chip can be prevented.

2: 웨이퍼 2a: 웨이퍼의 표면
2b: 웨이퍼의 이면 4: 분할 예정 라인
4a: 제1 분할 예정 라인 4b: 제2 분할 예정 라인
16: 제1 분할 예정 라인의 내부에 형성된 개질층
18: 중앙 영역
22: 제2 분할 예정 라인의 내부에 형성된 개질층
22a: 개시 위치로부터 교차점(C1)의 근방까지 연장하는 개질층
22b: 개시 위치로부터 교차점(C2)의 근방까지 연장하는 개질층
D1: 제1 방향 D2: 제2 방향
LB: 펄스 레이저 광선 FP: 집광점
C1, C2: 교차점2: Wafer 2a: Surface of wafer
2b: Back side of wafer 4: Split line
4a: First division line 4b: Second division line
16: Modified layer formed inside the first division line
18: Central area
22: Modified layer formed inside the second division line
22a: Modified layer extending from the starting position to the vicinity of the intersection (C1)
22b: Modified layer extending from the starting position to the vicinity of the intersection (C2)
D1: 1st direction D2: 2nd direction
LB: pulsed laser beam FP: focal point
C1, C2: Intersection

Claims

A laser processing method for forming a modified layer, which serves as a starting point for dividing the wafer into chips, inside the dividing line by positioning the focus of a laser beam of a wavelength that is transparent to the wafer inside the dividing line and irradiating the laser beam onto the wafer,
A first modified layer forming process for forming a modified layer inside a plurality of first division lines extending in the first direction,
A second modified layer forming process for forming a modified layer inside a plurality of second division lines extending in a second direction intersecting the first direction.
Including,
In the second modified layer forming process, a laser beam is irradiated from an arbitrary starting position in the central region of the second division line regulated by the intersection of the second division line and the first division line on which the modified layer has already been formed, and an intersection adjacent to the intersection, toward one of the intersections to the vicinity of one of the intersections, to form a modified layer, and then, a laser beam is irradiated from the starting position in the central region toward the other intersection to the vicinity of the other intersection, to form a modified layer.
A laser processing method, wherein the central region is an region corresponding to the length of one side of the device in the second direction.