TWI855231B - 晶圓之加工方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]容易地確認晶圓是否以適當的條件進行加工。[解決手段]一種晶圓之加工方法,係沿著分割預定線在晶圓的內部形成改質層,其包含:改質層形成步驟,其從該晶圓的背面側照射第一雷射光束,而於該晶圓的內部形成改質層;觀察用雷射光束照射步驟,其將不超過該晶圓之加工閾值的輸出之第二雷射光束的聚光點定位於該晶圓的內部或正面,並照射該第二雷射光束;攝像步驟,其以攝像單元拍攝該第二雷射光束的反射光;及判定步驟,其根據在該攝像步驟所拍攝的影像判定該晶圓的加工狀態,並且,在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束被成形為在與該第二雷射光束的行進方向垂直之面中的剖面形狀成為夾著該改質層且非對稱。
Description
本發明係關於一種晶圓之加工方法,其從晶圓的背面側照射雷射光束,並將該雷射光束聚光於晶圓的內部,而形成成為分割晶圓的起點之改質層,並使裂痕從該改質層延伸至晶圓的正面側。
在元件晶片的製造步驟中,在晶圓的正面設定互相交差之多條分割預定線,且在所劃分的各區域形成元件,並沿著分割預定線分割晶圓。
例如,使對於晶圓具有穿透性之波長(可穿透晶圓之波長)的雷射光束從晶圓的背面側照射至該晶圓,並沿著分割預定線聚光於晶圓的內部。此時,在雷射光束之聚光點的附近會形成成為分割的起點之改質層。若裂痕從所形成之改質層延伸至晶圓的正面,則晶圓會沿著分割預定線被分割(例如,參照專利文獻1、專利文獻2)。
在此加工方法中,需要以形成改質層且裂痕從該改質層朝向晶圓的正面行進之方式,適當地設定在晶圓之深度方向的改質層的形成位置、雷射光束的照射條件等加工條件。若加工條件等不適當,則裂痕不會從所形成之改質層適當地延伸、或裂痕往非預定之方向延伸等,而無法適當地分割晶圓,因此元件晶片的良率會降低。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-86161號公報
[專利文獻2]日本特開2010-68009號公報
[發明所欲解決的課題]
於此,為了確認加工條件等是否適當,亦即裂痕是否從形成於晶圓之改質層朝向晶圓的正面適當地行進,例如,能想到以顯微鏡等觀察晶圓的正面。但是,為了觀察已從背面側照射雷射光束之晶圓的正面側,例如必須從雷射加工裝置取出晶圓,且使晶圓的上下反轉並搬入顯微鏡等。因此,要耗費作業時間確認裂痕的形成狀況,而成為問題。
本發明係鑑於此問題點而完成的發明,其目的在於提供一種可容易地確認晶圓是否被適當地加工的晶圓之加工方法。
[解決課題的技術手段]
根據本發明之一態樣,提供一種晶圓之加工方法,係沿著於正面設定有多條分割預定線之晶圓的該分割預定線而在該晶圓的內部形成改質層,其特徵在於,包含:保持步驟,其使該晶圓之該正面面對卡盤台,並以該卡盤台保持該晶圓;改質層形成步驟,其將對於該晶圓具有穿透性之波長的第一雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部,並一邊使雷射光束照射單元與該卡盤台在沿著該分割預定線之方向相對地移動,一邊沿著該分割預定線從該晶圓的背面側照射該第一雷射光束,而在該晶圓的內部形成該改質層;觀察用雷射光束照射步驟,其在該改質層形成步驟後,將為不超過該晶圓的加工閾值之輸出且對於該晶圓具有穿透性之波長的第二雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部或該正面,並從該晶圓的該背面側進行照射;攝像步驟,其以攝像單元拍攝在該觀察用雷射光束照射步驟所照射之該第二雷射光束的反射光;及判定步驟,其根據在該攝像步驟所拍攝的影像,判定該晶圓的加工狀態,並且,在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束被成形為在與該第二雷射光束的行進方向垂直之面中的剖面形狀成為夾著該改質層且非對稱。
較佳為,在該判定步驟中,在該攝像步驟所拍攝的該影像中,該反射光以重疊於與在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束在該背面中的被照射區域相同的形狀之區域的方式顯現之情形中,判定裂痕從該改質層朝向該晶圓之該正面側延伸;在該攝像步驟中所拍攝的該影像中,該反射光以重疊於將在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束在該背面中的該被照射區域的形狀反轉之形狀的區域的方式顯現之情形中,判定該裂痕未從該改質層朝向該晶圓之該正面側延伸。
又,根據本發明之另一態樣,提供一種晶圓之加工方法,係沿著於正面設定有多條分割預定線之晶圓的該分割預定線而在該晶圓的內部形成改質層,其特徵在於,包含:保持步驟,其使該晶圓之該正面面對卡盤台,並以該卡盤台保持該晶圓;改質層形成步驟,其將對於該晶圓具有穿透性之波長的第一雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部,並一邊使雷射光束照射單元與該卡盤台在沿著該分割預定線之方向相對地移動,一邊沿著該分割預定線從該晶圓的背面側照射該第一雷射光束,而在該晶圓的內部形成該改質層;觀察用雷射光束照射步驟,其在該改質層形成步驟後,將為不超過該晶圓的加工閾值之輸出且對於該晶圓具有穿透性之波長的第二雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部或該正面,並從該晶圓的該背面側進行照射;攝像步驟,其以攝像單元拍攝在該觀察用雷射光束照射步驟所照射之該第二雷射光束的反射光;及判定步驟,其根據在該攝像步驟所拍攝的影像,判定該晶圓的加工狀態,並且,在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束係從不垂直於該晶圓的該背面之方向進入該晶圓的內部。
較佳為,在該觀察用雷射光束照射步驟中,該第二雷射光束係在已修正由形成該聚光點的透鏡所造成之像差的狀態下,被射入該晶圓。
又,較佳為,該第一雷射光束與該第二雷射光束的光源相同。
又,較佳為,該觀察用雷射光束照射步驟係在液體浸沒(liquid immersion)下進行。
[發明功效]
在本發明之一態樣的晶圓之加工方法中,在實施使第一雷射光束聚光於晶圓的內部並形成改質層之改質層形成步驟後,實施觀察用雷射光束照射步驟、攝像步驟及判定步驟。在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於晶圓的背面側並於內部行進之第二雷射光束,會在晶圓的正面與從改質層往正面側延伸之裂痕被反射。然後,在攝像步驟中,拍攝該第二雷射光束的反射光。
於此,在觀察用雷射光束照射步驟中,第二雷射光束(反射光)會在改質層與正面之間的區域行進。於此,在未形成從改質層到達晶圓的正面之裂痕之情形,第二雷射光束會在該區域繼續行進。另一方面,在形成有裂痕之情形,在已進入該裂痕之空氣的層與晶圓之間會產生界面,第二雷射光束會在兩側之折射率的差較大的該界面被反射。
因此,顯現於在攝像步驟中所得到的影像之該反射光的形狀會依據有無裂痕而變化。換言之,可從顯現於影像之反射光的形狀,判定有無形成於晶圓的內部之裂痕、所述裂痕的位置及形狀等晶圓的加工狀態。此時,無需從雷射加工裝置之卡盤台移動晶圓,便可在形成改質層後立刻判定是否形成有從改質層到達晶圓的正面之裂痕。
因此,藉由本發明之一態樣,提供一種可容易地確認晶圓是否被適當地加工的晶圓之加工方法。
參照隨附圖式說明本發明之實施方式。首先,說明藉由本實施方式之晶圓之加工方法而形成改質層之晶圓。圖1係示意性地表示晶圓1的立體圖。
晶圓1例如為由Si(矽)、SiC(碳化矽)、GaN(氮化鎵)、GaAs(砷化鎵)或其他半導體等材料、或者藍寶石、玻璃、石英等材料所組成之大致為圓板狀的基板等。該玻璃例如是鹼玻璃、無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、鉛玻璃、硼矽酸鹽玻璃、石英玻璃等。
在晶圓1的正面1a設定互相交差之多條分割預定線3。分割預定線3亦稱為切割道。在晶圓1的正面1a之藉由分割預定線3所劃分的各區域形成元件5。該元件5例如為IC(Integrated Circuit,積體電路)或LSI(Large-Scale Integrated circuit,大型積體電路)等。但是,晶圓1並不限定於此。晶圓1之材質、形狀、構造、大小等並無限制,晶圓1也可不形成元件5。
若沿著分割預定線3分割晶圓1,則會形成分別搭載元件5之一個個元件晶片。在分割晶圓1時,例如,沿著分割預定線3使雷射光束聚光於晶圓1的內部,並在晶圓1的內部形成改質層,且形成從該改質層朝向晶圓1的正面1a且沿著厚度方向延伸之裂痕。
此時,若不是晶圓1的加工條件為適當且雷射加工裝置的狀態也為適合加工的狀態,則裂痕無法從改質層延伸或裂痕往非預定之方向延伸等,而無法適當地分割晶圓1。此情形,因會產生不良品,故元件晶片的良率會降低。
接著,使用圖2等說明實施本實施方式的晶圓1之加工方法之雷射加工裝置2。圖2係示意性地表示使用雷射加工裝置2在晶圓1形成改質層之狀況的剖面圖。雷射加工裝置2具備:卡盤台4,其保持晶圓1;及雷射光束照射單元6,其對被保持於卡盤台4之晶圓1照射雷射光束。
卡盤台4於上表面側具有多孔構件(未圖示)。多孔構件的上表面成為保持晶圓1之保持面4a。卡盤台4能繞著垂直於保持面4a的軸旋轉。卡盤台4具有連接於多孔構件之吸取源(未圖示)。
在以雷射加工裝置2加工晶圓1時,使正面1a面對保持面4a並將晶圓1載置於保持面4a上,接著,通過多孔構件使藉由吸引源所產生的負壓作用於晶圓1。此情形,晶圓1係在背面1b側露出於上方之狀態下吸引保持於卡盤台4。晶圓1係從露出之背面1b側被照射雷射光束並進行雷射加工。
在使晶圓1保持於卡盤台4時,可預先形成將環狀框架、外周黏貼於該環狀框架之黏著膠膜、及晶圓1進行一體化的框架單元。在形成框架單元時,使晶圓1的正面1a側黏貼於在該環狀框架的開口中露出之黏著膠膜的黏著面。此情形,在使卡盤台4保持框架單元時,係透過該黏著膠膜而將晶圓1載置於保持面4a上。
卡盤台4與雷射光束照射單元6能在平行於保持面4a之方向相對地移動。例如,卡盤台4能在被設定成平行於保持面4a之方向的加工進給方向(X軸方向)移動,雷射光束照射單元6能在平行於保持面4a且與該加工進給方向正交的分度進給方向(Y軸方向)移動。
圖2中示意性地表示可對被卡盤台4保持之晶圓1照射雷射光束之雷射光束照射單元6的最簡易構成例。雷射光束照射單元6具備:振盪雷射的雷射振盪器8、反射鏡10及聚光透鏡12。
雷射振盪器8具有射出對於晶圓1具有穿透性之波長(穿透晶圓1之波長)的第一雷射光束14的功能。例如,第一雷射光束14能使用以Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石)等作為媒介所振盪之波長1099nm的雷射。但是,雷射振盪器8及第一雷射光束14並不限定於此,可依據晶圓1之材質等而選擇。
在晶圓1的內部形成改質層時,例如,第一雷射光束14之輸出為2W~3W左右。但是,第一雷射光束14之輸出並不限定於此,只要為可在晶圓1的內部形成改質層之輸出即可。從雷射振盪器8射出之第一雷射光束14係藉由反射鏡10而被反射至預定的方向,並經過聚光透鏡12而照射至保持於卡盤台4之晶圓1。
聚光透鏡12具有使第一雷射光束14聚光於被卡盤台4保持之晶圓1的內部之預定的高度位置的功能。聚光透鏡12例如能沿著高度方向移動,且能改變聚光點16之高度位置。第一雷射光束14之聚光點16被定位於晶圓1的內部之預定的高度位置。
如圖2所示,若使雷射光束照射單元6與卡盤台4沿著加工進給方向相對地移動,並且使第一雷射光束14聚光於晶圓1的內部,則會在晶圓1的內部形成改質層7。於此,若適當地設定第一雷射光束14的照射條件、加工進給速度等加工條件,則如圖3(B)所示,會形成從改質層7往晶圓1的正面1a延伸之裂痕9,而變得可容易且適當地分割晶圓1。
但是,若該加工條件等不適當,則如圖3(A)所示,裂痕9無法從所形成之改質層7適當地延伸,或裂痕9往非預定之方向延伸等,而無法適當地分割晶圓1,因此元件晶片的良率會降低。於此,為了確認加工條件等是否適當,亦即裂痕9是否從改質層7朝向晶圓1的正面1a適當地行進,例如能想到以顯微鏡等觀察晶圓1的正面1a。
但是,為了觀察已從背面1b側照射第一雷射光束14之晶圓1的正面1a側,例如,必須要從雷射加工裝置2取出晶圓1,且使晶圓1的上下反轉並搬入顯微鏡等。因此,要耗費作業時間確認有無裂痕9等加工狀態,而成為問題。於是,在本實施方式的晶圓之加工方法中,藉由在雷射加工裝置2中確認晶圓1之加工狀態,而降低確認的作業時間。接著,說明確認加工狀態所使用的構成。
如圖4所示,雷射加工裝置2具備觀察用雷射光束照射單元18。觀察用雷射光束照射單元18具有對形成有改質層7之晶圓1照射觀察用的雷射光束亦即第二雷射光束28的功能。在圖4中,示意性地表示可對被卡盤台4保持之晶圓1照射第二雷射光束28的觀察用雷射光束照射單元18之最簡易構成例。
觀察用雷射光束照射單元18具備:雷射振盪器20、雙色鏡22、聚光透鏡24、及將第二雷射光束28的形狀成形為特定形狀之光束成形單元26。雷射振盪器20可射出不超過可在晶圓1的內部形成改質層之加工閾值的輸出之第二雷射光束28。
雷射振盪器20例如射出不超過加工閾值之0.2W左右的輸出之第二雷射光束28。但是,第二雷射光束28之輸出並不限定於此。加工閾值會依據晶圓1的材質而異,因此第二雷射光束28之輸出係以因應所加工的晶圓1的材質而不超過加工閾值之方式被適當地決定。
較佳為,第二雷射光束28之輸出被設定為第一雷射光束14的輸出之十分之一到千分之一之間。再佳為,第二雷射光束28之輸出被設定為第一雷射光束14的三十分之一左右。
雙色鏡22具有將第二雷射光束28反射至預定之方向的功能。又,如同後述,雙色鏡22具有在第二雷射光束28於晶圓1的正面1a側被反射後,其反射光32到達雙色鏡22時使該反射光穿透的功能。
聚光透鏡24具有使第二雷射光束28聚光在保持於卡盤台4之晶圓1的內部或正面1a的功能。聚光透鏡24例如能沿著高度方向移動,且能改變聚光點30之高度位置。
此外,觀察用雷射光束照射單元18亦可將超過晶圓1的加工閾值之輸出的第一雷射光束14照射於被卡盤台4保持之晶圓1。亦即,觀察用雷射光束照射單元18亦可發揮作為圖2所說明之雷射光束照射單元6的功能。此情形,可省略雷射光束照射單元6,而簡化雷射加工裝置2的構成。因此,第一雷射光束14與第二雷射光束28的光源可相同。
另一方面,在雷射加工裝置2具有雷射光束照射單元6與觀察用雷射光束照射單元18兩者之情形,若進一步具備另一個卡盤台,則可有效率地加工晶圓1。例如,可在對一個晶圓1照射第二雷射光束28的同時,對另一個晶圓1照射第一雷射光束14。
觀察用雷射光束照射單元18所具備的光束成形單元26具有將從雷射振盪器20射出之第二雷射光束28的形狀成形為特定形狀的功能。光束成形單元26例如為板狀之構件,該板狀之構件具有:穿透窗(未圖示),其形狀係對應於該特定形狀;及遮蔽部(未圖示),其在該穿透窗的周圍且遮蔽該第二雷射光束28。該穿透窗係以貫通光束成形單元26之方式形成。
光束成形單元26係以穿透窗的貫通方向與第二雷射光束28的行進方向一致之方式調整方向,並組裝於觀察用雷射光束照射單元18。在第二雷射光束28到達光束成形單元26時,一部分通過該穿透窗,剩下部分則被遮蔽部遮蔽,而將第二雷射光束28成形為特定形狀。
或者,觀察用雷射光束照射單元18中可組裝有作為光束成形單元26之DOE(繞射光學元件)。此情形,該DOE係以可將第二雷射光束28成形為特定形狀的方式設計並製造。再者,觀察用雷射光束照射單元18中也可組裝有作為光束成形單元26之包含LCOS(Liquid crystal on silicon,液晶覆矽)元件的空間光調變器。
在本實施方式的晶圓之加工方法中,第二雷射光束28在被照射至晶圓1的背面1b時,被成形為在與第二雷射光束28的行進方向垂直之面(例如背面1b)中的剖面形狀成為夾著改質層7且非對稱。例如,第二雷射光束28之剖面形狀為位於以改質層7為界線隔開的兩個區域之一側的半圓形。
第二雷射光束28係從背面1b側對晶圓1照射,並於晶圓1的內部行進。然後,到達晶圓1的正面1a之第二雷射光束28會在晶圓1的正面1a被反射。其後,第二雷射光束28的反射光32會於晶圓1的內部逆向行進,並從背面1b行進至晶圓1的外部。
第二雷射光束28的反射光32經過聚光透鏡24而被轉換成平行光並穿透雙色鏡22。然後,在已穿透雙色鏡22之反射光32的行進路徑中,配設有拍攝該反射光32之攝像單元34。攝像單元34例如具備CMOS感測器或CCD感測器等影像感測器。
攝像單元34係拍攝反射光32並形成反射光32顯現的影像。如同後述,裂痕9是否從形成於晶圓1的內部之改質層7往正面1a適當地延伸的判定,是根據攝像單元34拍攝反射光32而形成的影像而實施。
接著,說明本實施方式的晶圓之加工方法。該晶圓之加工方法例如在雷射加工裝置2中實施。在該晶圓之加工方法中,沿著於正面1a設定有多條分割預定線3之晶圓1的該分割預定線3而在該晶圓1的內部形成改質層7。圖11表示說明該晶圓之加工方法的各步驟之流程的流程圖。以下詳述各步驟。
首先,實施保持步驟S10,其將晶圓1搬入雷射加工裝置2,且使晶圓1的正面1a面對卡盤台4,並以卡盤台4保持晶圓1。
在保持步驟S10中,以使晶圓1的背面1b側露出於上方之方式,使晶圓1的正面1a側面對卡盤台4之保持面4a,並將晶圓1載置於卡盤台4上。其後,若使卡盤台4之吸引源運作並使負壓作用於晶圓1,則晶圓1會被卡盤台4吸引保持。圖2中,示意性地表示吸引保持於卡盤台4之晶圓1的剖面圖。
此外,在實施保持步驟S10前,可實施保護構件配設步驟,其預先在晶圓1的正面1a黏貼黏著膠膜等保護構件。此情形,在保持步驟S10中,透過該保護構件將晶圓1保持於卡盤台4。
接著,實施改質層形成步驟S20,其沿著分割預定線3從晶圓1的背面1b側照射第一雷射光束14,而在晶圓1的內部形成改質層7。第一雷射光束14為對於晶圓1具有穿透性之波長(可穿透晶圓1之波長)之雷射光束。圖2係示意性地表示改質層形成步驟S20的剖面圖。
在改質層形成步驟S20中,首先,使卡盤台4與雷射光束照射單元6相對地移動,並將晶圓1之一條分割預定線3的一端定位於雷射光束照射單元6的下方。與此同時,使卡盤台4旋轉,使晶圓1之分割預定線3對位於加工進給方向。然後,將第一雷射光束14之聚光點16定位於晶圓1的內部之預定的高度位置。
其後,一邊使卡盤台4與雷射光束照射單元6於加工進給方向相對地移動,一邊對晶圓1照射第一雷射光束14。若以適於加工晶圓1的條件對晶圓1照射第一雷射光束14,則在晶圓1的內部形成沿著分割預定線3之改質層7,且形成從該改質層7往晶圓1的正面1a延伸之裂痕9(參照圖3(B)等)。
在沿著晶圓1之一條分割預定線3形成改質層7後,使卡盤台4與雷射光束照射單元6在分度進給方向移動,並沿著其他分割預定線3同樣地在晶圓1的內部形成改質層7。
在沿著沿一個方向之全部的分割預定線3形成改質層7後,使卡盤台4旋轉,並同樣地沿著沿另一個方向之分割預定線3形成改質層7。若沿著晶圓1之全部的分割預定線3照射第一雷射光束14,則改質層形成步驟S20結束。此外,在各分割預定線3中,可改變聚光點16的高度而照射2次以上的第一雷射光束14,而形成互相重疊之多個改質層7。
若將沿著分割預定線3而在內部形成有改質層7與從改質層7延伸之裂痕9的晶圓1從背面1b側研削,且將晶圓1薄化並去除改質層7等,則可分割晶圓1並獲得一個個元件晶片。但是,若裂痕9未適當地延伸至晶圓1的正面1a,則無法適當地分割晶圓1,會有所形成之元件晶片的品質未符合標準之情形或對元件晶片產生損傷之情形,元件晶片的良率會降低。
圖3(A)為放大且示意性地表示在內部形成改質層7且未形成裂痕9之晶圓1的剖面圖。又,圖3(B)為放大且示意性地表示在內部形成改質層7且形成從改質層7到達正面1a之裂痕9之晶圓1的剖面圖。如圖3(B)所示,若裂痕9到達正面1a,則在以顯微鏡觀察晶圓1的正面1a時,可看到裂痕9。另一方面,若未形成裂痕9,則無法於正面1a看到裂痕9。
於是,在晶圓1形成改質層7後,為了確認有無裂痕9,能想到以顯微鏡觀察晶圓1的正面1a側。但是,為了藉由顯微鏡觀察正面1a,必須將晶圓1從卡盤台4搬出並移動至顯微鏡。於是,在本實施方式的晶圓之加工方法中,為了判定有無從改質層7延伸至正面1a之裂痕9,而實施觀察用雷射光束照射步驟S30、攝像步驟S40及判定步驟S50。
接著,說明於改質層形成步驟S20後實施的觀察用雷射光束照射步驟S30。在觀察用雷射光束照射步驟S30中,從觀察用雷射光束照射單元18,對保持於卡盤台4之晶圓1照射作為觀察用雷射光束之第二雷射光束28。第二雷射光束28為不超過晶圓1的加工閾值之輸出,且為對於晶圓1具有穿透性之波長(可穿透晶圓1之波長)的雷射光束。
圖4係示意性地表示觀察用雷射光束照射步驟S30的側視圖。於對在內部形成有改質層7之晶圓1從背面1b側照射第二雷射光束28時,預先將聚光點30定位於晶圓1的內部或正面1a。較佳為,聚光點30被定位於晶圓1的正面1a之與改質層7重疊的位置。
從雷射振盪器20射出之第二雷射光束28到達光束成形單元26,並被光束成形單元26成形為預定之形狀。其後,第二雷射光束28被雙色鏡22反射並朝向卡盤台4行進。然後,第二雷射光束28係在穿透聚光透鏡24後,被照射至晶圓1的背面1b且於晶圓1的內部行進,並聚光於聚光點30。
於晶圓1的內部行進之第二雷射光束28係在晶圓1的正面1a被反射。然後,第二雷射光束28的反射光32係在晶圓1的內部行進,經過晶圓1的背面1b而行進至外部。其後,反射光32穿透聚光透鏡24與雙色鏡22並到達攝像單元34。
圖6(A)係示意性地表示照射於晶圓1之第二雷射光束28的剖面形狀之一例的俯視圖。具體而言,圖6(A)表示晶圓1的背面1b中之照射第二雷射光束28的區域40,且在區域40中畫上斜線。再者,為了便於說明,圖6(A)中顯示:虛線,其示意性地表示沿著分割預定線3而形成於晶圓1的內部之改質層7的平面位置;及點,其示意性表示聚光點30的平面位置。
如圖6(A)所示,第二雷射光束28之剖面形狀例如為半圓形狀。如圖6(A)所示,第二雷射光束28係預先藉由光束成形單元26成形為在與行進方向垂直之面(例如,晶圓1的背面1b)中的剖面形狀成為夾著改質層7且非對稱。
於此,詳述第二雷射光束28的反射光32之路徑,第二雷射光束28的反射光32係在定位於晶圓1的正面1a之聚光點30被反射。圖5(A)係示意性地表示在未形成從改質層7延伸至晶圓1的正面1a之裂痕9之情形中的第二雷射光束28及反射光32之行進路徑的剖面圖。圖5(B)係示意性地表示在形成有從改質層7延伸之裂痕9之情形中的第二雷射光束28及反射光32之路徑的剖面圖。
此外,圖5(A)所示的剖面圖及圖5(B)所示的剖面圖係用以說明有無裂痕9這件事對於反射光32造成的影響之圖式。在圖5(A)所示的剖面圖及圖5(B)所示的剖面圖中,為了便於說明而強調晶圓1、改質層7、分割預定線3、裂痕9等的相對位置關係,及第二雷射光束28、反射光32之行進角度等特徵。
如圖5(A)及圖5(B)所示,照射於晶圓1的背面1b側之第二雷射光束28被聚光於聚光點30。而且,第二雷射光束28在晶圓1的正面1a被反射,反射光32於晶圓1的內部行進並到達晶圓1的背面1b。
若未在晶圓1的內部形成從改質層7到達晶圓1的正面1a之裂痕9,則第二雷射光束28會通過改質層7下方的區域而行進。如圖5(A)所示,第二雷射光束28(入射光)與反射光32會成為夾著改質層7被反轉之狀態。
相對於此,在晶圓1的內部形成有從改質層7到達晶圓1的正面1a之裂痕9之情形,第二雷射光束28會在改質層7下方到達裂痕9並受到裂痕9的影響。
在裂痕9到達晶圓1的正面1a之情形,因藉由裂痕9而稍微斷開晶圓1,故進入裂痕9的空氣之層與晶圓1之間會形成界面。因此,與第二雷射光束28在正面1a被反射同樣地,到達裂痕9之第二雷射光束28會在該裂痕9被反射。
此情形,如圖5(B)所示,反射光32係在與第二雷射光束28(入射光)已穿透之晶圓1的內部之區域相同的區域中逆行,並到達晶圓1的正面1a。
在本實施方式的晶圓之加工方法中,接著,實施攝像步驟S40,其以攝像單元34拍攝在觀察用雷射光束照射步驟S30中照射於晶圓1之第二雷射光束28的反射光32。在攝像步驟S40中,拍攝反射光32,並形成該反射光32顯現的影像。
圖6(C)係示意性地表示在未形成從改質層7到達正面1a之裂痕9之情形中,在以攝像單元34拍攝所形成之影像38中反射光32顯現的區域42b的俯視圖。在未形成裂痕9之情形,如圖5(A)所示,第二雷射光束28(入射光)與反射光32會成為夾著改質層7被反轉之狀態。
因此,影像38所顯現之第二雷射光束28的反射光32之形狀會成為反轉第二雷射光束28之剖面形狀的形狀。第二雷射光束28之剖面形狀為半圓形狀之情形,如圖6(C)所示,反射光32顯現的區域42b成為使該半圓形狀反轉之形狀。
又,圖6(B)係示意性地表示在裂痕9從改質層7延伸至正面1a之情形中,在以攝像單元34拍攝而形成之影像36中反射光32顯現的區域42a的俯視圖。在裂痕9從改質層7延伸至正面1a之情形,如圖5(B)所示,第二雷射光束28(入射光)與反射光32之路徑會重疊。因此,第二雷射光束28之剖面形狀為半圓形狀之情形,如圖6(B)所示,反射光32顯現的區域42a會成為與該半圓形狀同樣之形狀。
如此,在攝像步驟S40中拍攝反射光32所形成的影像36、38所顯現的反射光32之形狀等會依據有無裂痕9而變化。因此,若根據影像36、38,則可判定是否在晶圓1的內部形成有從改質層7到達正面1a之裂痕9。
在本實施方式的晶圓之加工方法中,實施判定步驟S50,其根據在攝像步驟S40所拍攝的影像36、38,判定晶圓1之加工狀態。於此,所謂加工狀態,例如是指藉由照射第一雷射光束14而被加工之晶圓1的狀態,包含加工的結果。例如,是指有無從改質層7到達正面1a之裂痕9。
詳細說明在判定步驟S50所實施的判定。在判定步驟S50中,判定在攝像步驟S40所拍攝的影像36、38所顯現之第二雷射光束28的反射光32之形狀是否為反映照射於晶圓1之第二雷射光束28(入射光)的剖面形狀之形狀。極端而言,是判定反射光32是否為與入射光的剖面形狀相同之形狀(S51)。於此,所謂第二雷射光束28之剖面形狀,例如是指第二雷射光束28在晶圓1的背面1b中的被照射區域的形狀。
其結果,如圖6(B)所示,在確認反射光32為與入射光的剖面形狀相同之形狀之情形,判定裂痕9從改質層7朝向晶圓1的正面1a側延伸(S52)。更詳細而言,在所拍攝的影像中,在反射光32以重疊於與第二雷射光束28在背面1b中的被照射區域(圖6(A)之區域40)相同的形狀之區域42a的方式顯現之情形中,判定裂痕9從改質層7朝向晶圓1的正面1a側延伸。
另一方面,如圖6(C)所示,在確認反射光32為使入射光的剖面形狀反轉之形狀之情形,判定裂痕9未從改質層7朝向晶圓1的正面1a側延伸(S53)。詳細而言,在所拍攝的該影像中,在反射光32以重疊於將第二雷射光束28在背面1b中的被照射區域(圖6(A)之區域40)反轉的形狀之區域42b的方式顯現之情形中,判定裂痕9未從改質層7朝向晶圓1的正面1a側延伸。
在判定步驟S50中,在判定裂痕9未從改質層7延伸至正面1a之情形,可判斷在改質層形成步驟S20所實施之雷射加工並未被適當地實施。此情形,能想到在改質層形成步驟S20中對晶圓1照射第一雷射光束14而加工晶圓1之加工條件並不適當,或是包含雷射光束照射單元6之雷射加工裝置2有某些異常。
在判定步驟S50中,在判定形成有延伸至正面1a之裂痕9之情形,其後,例如將晶圓1從背面1b側研削且薄化,並分割晶圓1而製造一個個元件晶片。若適當地形成裂痕9,則可適當地分割晶圓1。
圖7(A)及圖7(B)係表示在晶圓1形成有裂痕9之情形中以攝像單元34所拍攝之影像的一例的照片。又,圖7(C)及圖7(D)係表示在晶圓1未形成裂痕9之情形中以攝像單元34所拍攝之影像的一例的照片。
在各照片中,第二雷射光束28在晶圓1的正面1a被反射之反射光32係以白色顯現。然後,因影像中的反射光32顯現的形狀及位置會依據晶圓1是否形成裂痕9而變化,故在各照片所顯現的反射光32之形狀及位置會被理解為能判定有無裂痕9之基準。
此外,如從各照片所理解,在反射光32顯現的區域中,反射光32並不一定以均一強度顯現。亦即,在圖6(B)所示之區域42a的全部區域中,或在圖6(C)所示之區域42b的全部區域中,反射光32未必會均一地分佈。雖因光學現象等所造成之各種因素而使反射光32條紋狀或斑點狀地顯現於影像,但即使在反射光32不均一地顯現於影像之情形中,也充分能夠判定有無裂痕9。
此外,不僅判定在晶圓1的內部是否形成裂痕9,有時會期望評價裂痕9的品質。在本實施方式的晶圓之加工方法中,也可從反射光32顯現的影像評價裂痕9之品質。
例如,若裂痕9產生蛇行,且在裂痕9所形成的第二雷射光束之反射面存在微小的凹凸,則會有反射光32顯現的影像變得不鮮明之情形。又,有一部分的反射光32顯現在影像中反射光32預定顯現之區域的外部之情形。
再者,例如,在從改質層7延伸之裂痕9短且裂痕9未到達正面1a之情形,會有在改質層7與正面1a之間殘留裂痕9的非形成區域之情形。此情形,第二雷射光束28的一部分會通過該非形成區域,且其他部分被裂痕9反射。亦即,在以攝像單元34所拍攝之影像中,有反射光32顯現於下述兩區域之情形:在晶圓1形成裂痕9之情形中,反射光32顯現的區域;及在晶圓未形成裂痕9之情形中,反射光32顯現的區域。
將在攝像步驟S40所得之影像的又另一例與顯現晶圓1的正面1a側的光學顯微鏡照片一起表示。圖8(A)係在未形成從晶圓1的改質層7至正面1a之裂痕9之情形中所拍攝之反射光32顯現的影像,圖8(B)係顯現同晶圓1的正面1a側的光學顯微鏡照片。
圖8(C)係在形成有從晶圓1的改質層7至正面1a之品質不佳的裂痕9之情形中所拍攝之反射光32顯現的影像,圖8(D)係顯現同晶圓1的正面1a側的光學顯微鏡照片。再者,圖8(E)係在形成有從晶圓1的改質層7至正面1a之品質佳的裂痕9之情形中所拍攝之反射光32顯現的影像,圖8(F)係顯現同晶圓1的正面1a側的光學顯微鏡照片。
在圖8(F)所示之照片中,可確認到在橫向延伸的極細線。於在晶圓1形成有蛇行少且品質佳的裂痕9之情形,若以光學顯微鏡觀察正面1a,則可見如上述般的極細線之裂痕9。在此情形中,將藉由實施觀察用雷射光束照射步驟S30及攝像步驟S40而得之影像表示於圖8(E)。
相對於此,在圖8(B)所示之照片中,無法確認到在橫向延伸的線。亦即,被理解為在晶圓1未形成有出現在正面1a表面的裂痕9。在此情形中,將藉由實施觀察用雷射光束照射步驟S30及攝像步驟S40而得之影像表示於圖8(A)。在圖8(A)所示之影像與圖8(E)所示之影像中,被理解為反射光32顯現的區域之形狀及位置互相反轉。
然後,在圖8(D)所示之照片中,可確認到在橫向延伸的線。圖8(D)所示之照片所顯現的線係比圖8(F)所顯現的極細線更粗。於在晶圓1形成有蛇行且品質低的裂痕9之情形,若以光學顯微鏡觀察正面1a,則可見到如上述般較粗的線之裂痕9。
將在此情形中藉由實施觀察用雷射光束照射步驟S30及攝像步驟S40而得之影像表示於圖8(C)。在圖8(C)所示之影像中,反射光32顯現於下述兩區域:在圖8(A)所示之影像中,反射光32顯現的區域;及在圖8(E)所示之影像中,反射光32顯現的區域。
亦即,可想到在拍攝圖8(C)所示之影像時,第二雷射光束28的一部分通過改質層7與正面1a之間的區域,且第二雷射光束28的其他部分被裂痕9反射。因此,可判定裂痕9的品質不充分。如此,在本實施方式的晶圓之加工方法中,由實施攝像步驟S40所得之影像可評價形成於晶圓1的內部之裂痕9的品質。
此外,在攝像步驟S40所得之影像所顯現的反射光32之形狀及位置並不限定於此。例如,依據第二雷射光束28的聚光位置、攝像單元34的配設位置,也可想到在晶圓1未形成裂痕9之情形中,影像所顯現的反射光32不會成為使入射光的剖面形狀反轉的形狀。例如,在形成有裂痕9之情形中,有時影像所顯現的反射光32會成為使入射光的剖面形狀反轉的形狀。
有無裂痕9這件事對於影像所顯現的反射光32之位置及形狀造成的影響會因每個系統而異。於是,在欲從在攝像步驟S40所取得之影像判定有無從改質層7延伸至正面1a之裂痕9之情形中,較佳為事前針對該影響進行驗證。
例如,預先準備形成有該裂痕9之晶圓1與未形成有該裂痕9之晶圓1,並將第二雷射光束28照射於各個晶圓1,並同樣地拍攝反射光32而獲得影像。然後,較佳為評價有無裂痕9這件事對於影像造成的影響,並製作用於由影像判斷有無裂痕9之基準。
以下,將繼續以利用下述基準而實施判定之情形作為例子進行說明,所述基準為:影像36、38所顯現的反射光32之形狀及位置是直接反映第二雷射光束28之剖面形狀者、或是進行反轉而反映者。但是,判定之方法及基準等並不限定於此。
於此,說明進行以下調查的實驗:在實施改質層形成步驟S20時,將第一雷射光束14聚光之聚光點16在晶圓1的內部中的高度位置對於是否成功形成裂痕9造成的影響。
在該實驗中,準備厚度775μm之Si晶圓作為晶圓1,並以雷射加工裝置2實施雷射加工。此時,在使晶圓1的背面1b側露出於上方之狀態下以卡盤台4保持晶圓1,且將第一雷射光束14照射至晶圓1,在晶圓1的內部形成改質層7。在本實驗中,以聚光點16離正面1a的距離不同之多個加工條件,將第一雷射光束14照射至各Si晶圓,而分別製作改質層7的形成深度不同之多個晶圓1。
然後,對各晶圓1照射第二雷射光束28並拍攝反射光32,且由所形成之影像判定有無裂痕9。接著,將各晶圓1搬運至顯微鏡,觀察晶圓1的正面1a側並確認有無裂痕9。然後,將改質層7距離正面1a的深度D(高度)、由影像判斷有無裂痕9之判定結果及藉由顯微鏡確認有無裂痕9之確認結果的關係揭示於表1。
[表1]
| 距離正面的深度D(μm) | 有無裂痕 | 根據反射光的顯現影像之判定結果 |
| 57 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 61 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 65 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 69 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 73 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 77 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 81 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 86 | 有裂痕 | 有裂痕 |
| 90 | 無裂痕 | 無裂痕 |
| 94 | 無裂痕 | 無裂痕 |
| 98 | 無裂痕 | 無裂痕 |
| 102 | 無裂痕 | 無裂痕 |
如表1所示,在本實驗中,將改質層7距離正面1a的深度D設定成從52μm至102μm為止的12種,並在各晶圓1形成改質層7。然後,將第二雷射光束28照射至晶圓1並拍攝反射光32而形成影像。
例如,圖7(A)係在改質層7距離正面1a的深度D為81μm時所形成的影像,圖7(B)係在該深度D為86μm時所形成的影像。又,圖7(C)係在該深度D為90μm時所形成的影像,圖7(D)係在該深度D為94μm時所形成的影像。
在改質層7距離正面1a的深度D為86μm以下之8個晶圓1中,影像所顯現的反射光32之形狀係與第二雷射光束28之剖面形狀同樣。另一方面,在改質層7距離正面1a的深度D為90μm以上之4個晶圓1中,影像所顯現的反射光32之形狀成為將第二雷射光束28之剖面形狀反轉的形狀。亦即,暗示在改質層7之深度D為86μm以下時,會形成從改質層7到達正面1a之裂痕9。
然後,在本實驗中,從雷射加工裝置2搬出晶圓1,並以顯微鏡觀察各晶圓1的正面1a,確認有無裂痕9。然後,如表1所示,在改質層7之深度D為86μm以下之8個晶圓1中確認到形成有裂痕9,在改質層7之深度D為90μm以上之4個晶圓1中確認到未形成裂痕9。
在本實驗中,確認到改質層7之高度會對於是否成功形成從該改質層7到達正面1a之裂痕9造成影響。而且,在本實驗中,確認到下述結果:藉由反射光32顯現的影像判定有無裂痕9之結果係與藉由顯微鏡確認有無裂痕9之結果完全對應,且藉由本實施方式的晶圓之加工方法可確認晶圓1之加工狀態。
如以上說明,在本實施方式的晶圓之加工方法中,不需從雷射加工裝置2之卡盤台4移動晶圓1,便可容易地判斷有無裂痕9。亦即,可容易地確認晶圓1之加工狀態。
此外,本發明不限定於上述實施方式之記載,能進行各種變更並實施。例如,在圖2中說明雷射光束照射單元6之最簡易構成。又,在圖4中說明觀察用雷射光束照射單元18之最簡易構成。而且,以第一雷射光束14的光源與第二雷射光束28的光源不同之情形為中心進行說明。但是,本實施方式的晶圓之加工方法並不限定於此。
例如,在本發明一態樣的晶圓之加工方法中的改質層形成步驟S20及觀察用雷射光束照射步驟S30中,也可使用其他態樣之雷射光束照射單元。
接著,說明雷射加工裝置2之變形例亦即雷射加工裝置48。圖9係示意性地表示雷射加工裝置48所裝配的變形例之雷射光束照射單元52的側視圖。雷射加工裝置48具備:具有露出於上方之保持面50a的卡盤台50、與雷射光束照射單元52。卡盤台50與雷射加工裝置2的卡盤台4為同樣構成。
雷射光束照射單元52具有將穿透晶圓1之波長的雷射光束照射至晶圓1的功能。而且,雷射光束照射單元52可對晶圓1以超過加工閾值之輸出照射第一雷射光束66,且對晶圓1以不超過加工閾值之輸出照射第二雷射光束68。亦即,雷射光束照射單元52可使用於改質層形成步驟S20及觀察用雷射光束照射步驟S30。
圖9所示,雷射光束照射單元52具備:雷射振盪器54、偏光板56、空間光調變器58、4f透鏡單元60、雙色鏡62、及聚光透鏡64。雷射振盪器54、雙色鏡62及聚光透鏡64係與上述雷射光束照射單元6及觀察用雷射光束照射單元18之對應構成同樣。又,雷射加工裝置48可在雷射光束照射單元52的附近具備與攝像單元34同樣構成之攝像單元72。
偏光板56被使用於調整射入至空間光調變器58之雷射光束的偏光方向。又,空間光調變器58例如為LCOS元件。若對發揮作為空間光調變器58的功能之LCOS元件照射雷射光束,則該雷射光束係藉由液晶而被相位調變且反射,而可控制波面形狀。亦即,若使用空間光調變器58,則可將射入之雷射光束成形為預定的剖面形狀。
設置於空間光調變器58與雙色鏡62之間的4f透鏡單元60具有一對透鏡。而且,一對透鏡僅互相分開預定的距離。又,亦調整各個透鏡與空間光調變器58或雙色鏡62之間的距離。亦即,4f透鏡單元60之一對透鏡係構成兩側遠心光學系統。藉此,在空間光調變器58的反射面被反射之雷射光束的像會成像於聚光透鏡64的入射面。
在改質層形成步驟S20中,藉由雷射光束照射單元52,將第一雷射光束66之聚光點定位於晶圓1的內部之預定的高度位置,並將該第一雷射光束66照射至晶圓1的背面1b側。藉此,在晶圓1的內部形成沿著分割預定線3之改質層7。此時,在空間光調變器58中,所射入之第一雷射光束66不成形為預定的形狀。或者,成形為適合形成改質層7之形狀。
在觀察用雷射光束照射步驟S30中,藉由雷射光束照射單元52,將第二雷射光束68之聚光點定位於晶圓1的正面1a或內部,並將該第二雷射光束68照射至晶圓1的背面1b側。此時,空間光調變器58係以在將第二雷射光束68照射至晶圓1的背面1b時在與行進方向垂直之面中的剖面形狀成為夾著改質層7且非對稱之方式,成形該第二雷射光束68。
其後,第二雷射光束68於晶圓1的內部行進並在正面1a被反射。然後,反射光70從晶圓1的背面1b行進至晶圓1的外部,穿透雙色鏡62而到達攝像單元72。攝像單元72拍攝反射光70並製作影像。
如此,若使用雷射光束照射單元52,則可利用共通的光源產生第一雷射光束66及第二雷射光束68,因此可簡化雷射加工裝置48之構成。
再者,在上述實施方式中,雖說明第二雷射光束28之剖面形狀為夾著改質層7且非對稱,並從晶圓1的背面1b之法線方向照射第二雷射光束28之情形,但本發明之一態樣並不限定於此。
圖10係示意性地表示在觀察用雷射光束照射步驟S30中,第二雷射光束44之行進方向不垂直於晶圓1的背面1b之情形的剖面圖。如圖10所示,在未形成從改質層7到達正面1a之裂痕9之情形,第二雷射光束44(反射光46)係在改質層7與正面1a之間的區域行進。另一方面,在存在從改質層7延伸至正面1a之裂痕9之情形中,第二雷射光束44(反射光46)係藉由該裂痕9而被反射。
如此,也有無論第二雷射光束44之剖面形狀是否為非對稱形狀,皆可由反射光46顯現的影像判定有無裂痕9之情形。此情形,使在觀察用雷射光束照射步驟S30中照射於晶圓1之第二雷射光束44從不垂直於晶圓1的背面1b之方向進入晶圓1的內部。而且,在此情形中,反射光32顯現的影像也會依據有無裂痕9而產生變化。因此,可由反射光32顯現的影像判定有無裂痕9。
然而,照射於晶圓1之第二雷射光束28有因球面像差的影響而未精密地聚光於聚光點16,結果反射光32在攝像步驟S40所得之影像中無法鮮明地顯現之情形。於是,可於聚光透鏡24裝設緩和球面像差的影響之修正環。而且,此情形,例如因應晶圓1之厚度或材質而選擇使用適當性能之修正環。
或者,在觀察用雷射光束照射單元18使用LCOS元件等空間光調變器之情形,可形成已修正球面像差之第二雷射光束28並照射至晶圓1的背面1b。
再者,觀察用雷射光束照射步驟S30可於液體浸沒中實施。針對此情形,若以圖4所示之觀察用雷射光束照射步驟S30進行說明,則可以液體充滿聚光透鏡24與晶圓1的背面1b之間的空間。該液體例如可使用被稱為浸入油之液體、甘油或純水。
在液體浸沒下實施觀察用雷射光束照射步驟S30之情形,可加大發揮作為對物透鏡之功能的聚光透鏡24之數值孔徑。因此,可提高攝像單元34所拍攝之反射光32顯現的影像的解析度,可更詳細地解析從改質層7延伸之裂痕9。
又,在上述實施方式中,雖主要說明從背面1b側將第一雷射光束14及第二雷射光束28照射至在正面1a側形成有元件5之晶圓1之情形,但是本發明之一態樣並不限定於此。例如,也可將第一雷射光束14及第二雷射光束28照射至晶圓1的正面1a側。又,也可將未形成元件5之晶圓1進行雷射加工而在晶圓1的內部形成改質層7。
再者,在上述實施方式中,雖以第二雷射光束28之剖面形狀為半圓形狀之情形為例進行說明,但該剖面形狀並不限定於此。例如,該剖面形狀也可為三角形、四角形、其他多邊形。亦即,只要夾著改質層7且功率的分佈為非對稱即可。例如,若該剖面形狀為半圓的一半之形狀,則有能由反射光32顯現的影像獲得關於裂痕9的延伸方向之資訊的情形。
上述實施方式之構造、方法等可在不超出本發明目的之範圍內進行適當變更並實施。
1:晶圓
1a:正面
1b:背面
3:分割預定線
5:元件
7:改質層
9:裂痕
2,48:雷射加工裝置
4,50:卡盤台
4a,50a:保持面
6,52:雷射光束照射單元
8,20,54:雷射振盪器
10:反射鏡
22,62:雙色鏡
12,24,64:聚光透鏡
14,66:第一雷射光束
16,30:聚光點
18:觀察用雷射光束照射單元
26:光束成形單元
28,68:第二雷射光束
32,70:反射光
34,72:攝像單元
36,38:影像
40:區域
42a,42b:區域
56:偏光板
58:空間光調變器
60:4f透鏡單元
圖1係示意性地表示晶圓的立體圖。
圖2係示意性地表示改質層形成步驟的剖面圖。
圖3(A)係放大且示意性地表示在內部形成有改質層之晶圓的剖面圖,圖3(B)係放大且示意性地表示在內部形成有改質層與裂痕之晶圓的剖面圖。
圖4係示意性地表示觀察用雷射光束照射步驟的剖面圖。
圖5(A)係示意性地表示照射於在內部形成有改質層之晶圓的第二雷射光束及其反射光的剖面圖,圖5(B)係示意性地表示照射於在內部形成有改質層與裂痕之晶圓的第二雷射光束及其反射光的剖面圖。
圖6(A)係示意性地表示在晶圓的背面中之照射第二雷射光束的區域的俯視圖,圖6(B)係示意性地表示在反射光顯現的影像中該反射光顯現的區域的一例的俯視圖,圖6(C)係示意性地表示在反射光顯現的影像中該反射光顯現的區域的另一例的俯視圖。
圖7(A)及圖7(B)係在晶圓形成有裂痕之情形中的反射光顯現的影像,圖7(C)及圖7(D)係在晶圓未形成裂痕之情形中的反射光顯現的影像。
圖8(A)、圖8(C)及圖8(E)係反射光顯現的影像,圖8(B)、圖8(D)及圖8(F)係晶圓的正面顯現的光學顯微鏡照片。
圖9係示意性地表示改質層形成步驟及觀察用雷射光束照射步驟之變形例的剖面圖。
圖10係示意性地表示從不垂直於晶圓的背面之行進方向照射第二雷射光束之晶圓的剖面圖。
圖11係表示晶圓之加工方法的各步驟之流程的流程圖。
1:晶圓
1a:正面
1b:背面
3:分割預定線
5:元件
7:改質層
9:裂痕
28:第二雷射光束
30:聚光點
32:反射光
Claims (7)
- 一種晶圓之加工方法,係沿著於正面設定有多條分割預定線之晶圓的該分割預定線而在該晶圓的內部形成改質層,其特徵在於,包含:保持步驟,其使該晶圓之該正面面對卡盤台,並以該卡盤台保持該晶圓;改質層形成步驟,其將對於該晶圓具有穿透性之波長的第一雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部,並一邊使雷射光束照射單元與該卡盤台在沿著該分割預定線之方向相對地移動,一邊沿著該分割預定線從該晶圓的背面側照射該第一雷射光束,而在該晶圓的內部形成該改質層;觀察用雷射光束照射步驟,其在該改質層形成步驟後,將為不超過該晶圓的加工閾值之輸出且對於該晶圓具有穿透性之波長的第二雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部或該正面,並從該晶圓的該背面側進行照射;攝像步驟,其以攝像單元拍攝在該觀察用雷射光束照射步驟所照射之該第二雷射光束的在該晶圓的該正面反射之反射光;及判定步驟,其根據在該攝像步驟所拍攝且該反射光顯現的影像中之該反射光的形狀及位置,判定該晶圓的加工狀態,在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束被成形為在與該第二雷射光束的行進方向垂直之面中的剖面形狀成為夾著該改質層且非對稱。
- 如請求項1之晶圓之加工方法,其中,在該判定步驟中,在該攝像步驟所拍攝的該影像中,該反射光以重疊於與在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束在該背面中的被照射區域相同的形狀之區域的方式顯現之情形中,判定裂痕從該改質層朝向該晶圓之該正面側延伸;在該攝像步驟中所拍攝的該影像中,該反射光以重疊於將在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束在該背面中的該被照射區域的形狀反轉之形狀的區域的方式顯現之情形中,判定該裂痕未從該改質層朝向該晶圓之該正面側延伸。
- 一種晶圓之加工方法,係沿著於正面設定有多條分割預定線之晶圓的該分割預定線而在該晶圓的內部形成改質層,其特徵在於,包含: 保持步驟,其使該晶圓之該正面面對卡盤台,並以該卡盤台保持該晶圓;改質層形成步驟,其將對於該晶圓具有穿透性之波長的第一雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部,並一邊使雷射光束照射單元與該卡盤台在沿著該分割預定線之方向相對地移動,一邊沿著該分割預定線從該晶圓的背面側照射該第一雷射光束,而在該晶圓的內部形成該改質層;觀察用雷射光束照射步驟,其在該改質層形成步驟後,將為不超過該晶圓的加工閾值之輸出且對於該晶圓具有穿透性之波長的第二雷射光束之聚光點定位於該晶圓的內部或該正面,並從該晶圓的該背面側進行照射;攝像步驟,其以攝像單元拍攝在該觀察用雷射光束照射步驟所照射之該第二雷射光束的在該晶圓的該正面反射之反射光;及判定步驟,其根據在該攝像步驟所拍攝且該反射光顯現的影像中之該反射光的形狀及位置,判定該晶圓的加工狀態,在該觀察用雷射光束照射步驟中照射於該晶圓之該第二雷射光束係從不垂直於該晶圓的該背面之方向進入該晶圓的內部。
- 如請求項1至3中任一項之晶圓之加工方法,其中,在該觀察用雷射光束照射步驟中,該第二雷射光束係在已修正由形成該聚光點的透鏡所造成之像差的狀態下,被射入該晶圓。
- 如請求項1至3中任一項之晶圓之加工方法,其中,該第一雷射光束與該第二雷射光束的光源相同。
- 如請求項1至3中任一項之晶圓之加工方法,其中,該觀察用雷射光束照射步驟係在液體浸沒下進行。
- 如請求項1至3中任一項之晶圓之加工方法,其中,在該判定步驟中,基於預先製作之用於判定的基準而實施判定。
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