[go: up one dir, main page]

TWI874687B - 雷射加工裝置 - Google Patents

雷射加工裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI874687B
TWI874687B TW110126834A TW110126834A TWI874687B TW I874687 B TWI874687 B TW I874687B TW 110126834 A TW110126834 A TW 110126834A TW 110126834 A TW110126834 A TW 110126834A TW I874687 B TWI874687 B TW I874687B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
laser light
laser
phase modulator
focal point
workpiece
Prior art date
Application number
TW110126834A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202206214A (zh
Inventor
寺西俊輔
一宮佑希
茶谷舞
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
Publication of TW202206214A publication Critical patent/TW202206214A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI874687B publication Critical patent/TWI874687B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/046Automatically focusing the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702Auxiliary equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
    • B23K37/0461Welding tables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

[課題]提供一種雷射加工裝置,即使在調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路上存在有稍微的偏離,仍然可以使加工力穩定並且提高加工力。 [解決手段]雷射加工裝置的雷射光線照射單元包含:雷射振盪器,射出雷射光線;空間光相位調變器,調整從雷射振盪器所射出之雷射光線的相位;聚光器,將已藉由空間光相位調變器調整相位之雷射光線聚光並在被加工物的內部定位聚光點;及控制單元,調整空間光相位調變器。控制單元包含記憶部,前述記憶部保存有調整圖案表格,前述調整圖案表格具有對應於雷射光線的聚光點的深度位置來調整空間光相位調變器之複數個調整圖案。

Description

雷射加工裝置
本發明是有關於一種將對已保持在工作夾台之被加工物具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在被加工物的內部來進行照射而形成改質層之雷射加工裝置。
藉由交叉之複數條分割預定線來區劃而形成有IC、LSI等的複數個器件之晶圓,可藉由雷射加工裝置來分割成一個個的器件晶片,並且可將經分割之各器件晶片應用在行動電話、個人電腦等的電氣機器上。
雷射加工裝置包含保持被加工物之工作夾台、將對已保持在該工作夾台之被加工物具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在被加工物的內部來進行照射,而形成改質層以及從該改質層延伸之裂隙之雷射光線照射單元、及將該工作夾台與該雷射光線照射單元相對地加工進給之進給機構,且可以在晶圓之對應於分割預定線的內部定位聚光點來將成為分割的起點之改質層形成在合宜的位置,並賦與外力來將晶圓分割成一個個的器件晶片(參照例如專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特許第3408805號公報
根據上述之專利文獻1記載之技術,在晶圓的厚度為例如50μm~150μm左右之較薄的厚度的情況下,可以將雷射光線的聚光點定位在晶圓的內部的合宜的位置,並合宜地形成改質層以及從改質層延伸之裂隙。但是,若晶圓的厚度變大,而成為例如超過300μm的厚度時,構成晶圓之素材的折射率(在例如矽的情況下為大致3.5)會產生影響,而有如下之問題:像差會變大,且雷射光線的聚光點變得不會集中於一點,而未能形成合宜的改質層。
發明欲解決之課題
為了對上述之問題進行應對處理,而考慮以下作法:在構成雷射光線照射單元之雷射振盪器與聚光器之間配設空間光相位調變器(LCOS等),並藉由空間光相位調變器來整體地補正球面像差,而將雷射光線的聚光點集中於晶圓的內部的一點。但是,要正確地使調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路一致並不容易,在調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路之間產生有偏離的情況下,會產生以下問題:無法如所預期地使聚光點集中而使加工力降低,且雷射加工裝置之加工無法穩定來實施。對於此問題,可藉由讓由空間光相位調變器所進行之球面像差的補正之強度減弱,而進行成:即使調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路之間有稍微的偏離,仍確保一定程度的加工力,但會有以下之問題:如上述地使球面像差的補正減弱之結果,加工力會成為犧牲。
據此,本發明的目的在於提供一種雷射加工裝置,即使在調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路上存在有稍微的偏離,仍然可以使加工力穩定並且提高加工力。 用以解決課題之手段
根據本發明,可提供一種雷射加工裝置,前述雷射加工裝置具備: 工作夾台,保持被加工物;雷射光線照射單元,將對已保持在該工作夾台之該被加工物具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在該被加工物的內部來照射該雷射光線,而形成改質層;及進給機構,將該工作夾台與該雷射光線照射單元相對地加工進給, 該雷射光線照射單元包含:雷射振盪器,射出雷射光線;空間光相位調變器,調整從該雷射振盪器所射出之雷射光線的相位;聚光器,將經該空間光相位調變器調整相位之雷射光線聚光並在該被加工物的內部定位聚光點;及控制單元,調整該空間光相位調變器, 該控制單元具有保存有調整圖案表格(pattern table)之記憶部,前述調整圖案表格是調整該空間光相位調變器而形成以下區域之表格:入射到該被加工物並經折射之雷射光線的聚光點中的像差相對較小之強補正的中央區域、與像差相對較大之弱補正的外周剩餘區域。
較佳的是,該強補正的中央區域是該雷射振盪器所振盪產生之雷射光線的中央側中的20%~30%的區域,該弱補正的區域是圍繞該中央區域之其餘的外周區域。較佳的是,調整圖案表格具有對應於定位在被加工物的內部之雷射光線的聚光點的深度位置來對該空間光相位調變器進行複數種調整之調整圖案,且是對應於操作人員所指定之聚光點深度位置來選定該調整圖案。 發明效果
根據本發明,即使在調整空間光相位調變器之圖案的中心、與雷射光線的光路上產生偏離,仍然可以使加工力穩定並且提高加工力。
用以實施發明之形態
以下,針對本發明實施形態之雷射加工裝置,一邊參照附加圖式一邊詳細地說明。
於圖1中所顯示的是作為藉由本實施形態所加工之被加工物而準備的晶圓10、以及保護膠帶T,且在晶圓10的正面10a敷設保護膠帶T的態樣。晶圓10是例如厚度為700μm的矽晶圓,並被交叉之複數條分割預定線14所區劃而在正面10a形成有複數個器件12。保護膠帶T是具備有黏著層之樹脂製的膠帶,且被貼附於晶圓10的正面10a側而形成為一體。
於圖2中所顯示的是本實施形態之雷射加工裝置2。雷射加工裝置2具備基台3、保持被加工物之保持單元4、雷射光線照射單元6、拍攝單元7、作為使保持單元4與雷射光線照射單元6相對地加工進給之進給機構而配設之使保持單元4移動的移動機構30、及控制單元。
保持單元4包含在圖中於以箭頭X表示之X軸方向上移動自如地載置在基台3之矩形狀的X軸方向可動板21、在圖中於以箭頭Y表示之Y軸方向上移動自如地載置在X軸方向可動板21之矩形狀的Y軸方向可動板22、固定在Y軸方向可動板22的上表面之圓筒狀的支柱23、及固定在支柱23的上端之矩形狀的罩板26。在罩板26配設有通過長孔而朝上方延伸之圓形狀的工作夾台25,工作夾台25藉由未圖示之旋轉驅動機構而被構成為可旋轉。構成工作夾台25的上表面之藉由X軸座標以及Y軸座標所規定之保持面(吸附夾頭)25a,是由多孔質材料所形成且具有通氣性,並藉由通過支柱23的內部之流路而連接到未圖示之吸引組件。
移動機構30具備有:X軸方向進給機構31,配設於基台3上且將保持單元4朝X軸方向加工進給;及Y軸方向進給機構32,將Y軸方向可動板22朝Y軸方向分度進給。X軸方向進給機構31是透過滾珠螺桿34將脈衝馬達33的旋轉運動轉換成直線運動並傳達至X軸方向可動板21,而使X軸方向可動板21沿著基台3上的引導軌道3a、3a在X軸方向上進退。Y軸方向進給機構32是透過滾珠螺桿36來將脈衝馬達35的旋轉運動轉換成直線運動並傳達至Y軸方向可動板22,而使Y軸方向可動板22沿著X軸方向可動板21上的引導軌道21a、21a在Y軸方向上進退。再者,雖然省略圖示,但在X軸方向進給機構31、Y軸方向進給機構32以及工作夾台25配設有位置檢測組件,而可正確地檢測工作夾台25的X軸座標、Y軸座標、圓周方向之旋轉位置,並將該位置資訊傳送到雷射加工裝置2的控制單元。並且,可以藉由依據該位置資訊而由該控制單元所指示之指示訊號,來驅動X軸方向進給機構31、Y軸方向進給機構32、及未圖示之工作夾台25的旋轉驅動機構,而將工作夾台25定位到基台3上之所期望的位置。
如圖2所示,在移動機構30的側邊,豎立設置有框體37。框體37具備有配設於基台3上且沿著正交於該X軸方向以及該Y軸方向之Z軸而配設之垂直壁部37a、及從垂直壁部37a的上端部朝水平方向延伸之水平壁部37b。在框體37的水平壁部37b的內部容置有雷射光線照射單元6的光學系統,並將構成該光學系統的一部分之聚光器67配設於水平壁部37b的前端部下表面。
拍攝單元7配設在水平壁部37b的前端部下表面且和雷射光線照射單元6的聚光器67在X軸方向上隔著間隔之位置。在拍攝單元7中包含:藉由可見光線來拍攝之通常的拍攝元件(CCD)、照射紅外線之紅外線光源、可捕捉藉由紅外線光源所照射且在工作夾台25上反射之紅外線,並輸出和紅外線對應之電氣訊號的拍攝元件(紅外線CCD)等。藉由拍攝單元7所拍攝到的圖像會被傳送到該控制單元,並可在適當的顯示單元(省略圖示)顯示。
一邊參照圖3一邊說明容置於雷射加工裝置2的水平壁部37b之雷射光線照射單元6的光學系統。
雷射光線照射單元6具備有:雷射振盪器61,射出對保持在工作夾台25之晶圓10具有穿透性之波長的雷射光線LB0(在本實施形態中為脈衝雷射光線);衰減器62,將雷射振盪器61所射出之雷射光線LB0調整成所期望的輸出;空間光相位調變器(LCOS等)63,調整已藉由衰減器62調整輸出之雷射光線LB0的相位,而輸出已調整相位之後的雷射光線LB1;聚光器67,配設有聚光透鏡67a,前述聚光透鏡67a將已藉由空間光相位調變器63調整相位之雷射光線LB1聚光並在工作夾台25上之晶圓10的內部定位聚光點;及控制單元100,調整空間光相位調變器63。再者,聚光透鏡67a並不限定於藉由1個透鏡來構成,亦可為藉由複數個透鏡所構成之組合透鏡。
控制單元100是以下之構成:由電腦所構成,並因應於需要而電連接於用於輸入操作人員之控制指示的輸入組件8,且調整空間光相位調變器63的作動。又,在控制單元100的記憶體配設有記憶部110,前述記憶部110記憶有圖3所示之調整圖案表格112。調整圖案表格112是以下之構成:記憶有複數個調整圖案114,前述調整圖案114是對應於定位在被加工物的內部之雷射光線LB1的聚光點的深度位置來調整空間光相位調變器63之圖案。再者,雖然本實施形態中的控制單元100是連接有構成雷射加工裝置2之上述的雷射光線照射單元6、拍攝單元7、移動機構30等,且也進行各組件的控制之控制單元,但亦可是為了調整空間光相位調變器63而另外配設之專用的控制單元。
空間光相位調變器63是例如在矽的基板上配置有液晶之構成,該液晶是藉由配設於最上層之複數個像素(例如鋁電極)而形成,並依照藉由圖3所示之調整圖案表格112所選擇出的調整圖案114來對每個像素獨立地控制各像素的電位,而對通過該液晶之雷射光線LB0的波前,亦即相位的空間分布進行調變。
除了圖3外,還參照圖4,並且針對本實施形態之空間光相位調變器63的功能、作用來進一步地說明。如上述,若晶圓10的厚度變得較大時,會因構成晶圓10之素材的折射率(在本實施形態中為矽,且大約為3.5)的影響,而使定位在晶圓10的內部之聚光點中的像差變大,若直接照那樣的狀態來進行,雷射光線的聚光點會變得不會集中於一點,而未能形成合宜的改質層。在本實施形態中,為了對此進行應對處理,而參照已記憶在控制單元100的記憶部110之調整圖案表格112,來選擇和欲在晶圓10的內部形成聚光點之所期望的深度位置對應而記憶之調整圖案114,並依據所選擇的調整圖案114來調整空間光相位調變器63。例如,在所期望的深度D為300μm的情況下,可參照上述調整圖案表格112而選擇調整圖案114a,且依照調整圖案114a來控制空間光相位調變器63。將此時形成為該聚光點P之光斑S1顯示於圖4(a)。
如圖4(a)所示,可藉由恰當地對上述之調整圖案表格112選擇調整圖案114並調整空間光相位調變器63,而形成像差相對較小之強補正的中央區域S1a(以虛線表示之區域)、及圍繞該中央區域S1a且和中央區域S1a相比較為像差較大之弱補正的外周區域S1b。再者,具備有中央區域與外周區域之光斑形狀,並不限定於圖4(a)所示之同心圓狀,亦可為例如圖4(b)所示之四角形狀的光斑S2、圖4(c)所示之三角形狀的光斑S3。即使如圖4(b)所示,將雷射光線LB1聚光而形成之光斑S2為四角形狀的情況下,也可在光斑S2的中央側形成經強補正的中央區域S2a,且形成圍繞中央區域S2a之經弱補正的外周區域S2b。同樣地,即使如圖4(c)所示,將雷射光線LB1聚光而形成之光斑S3為三角形狀的情況下,也可在中央側形成經強補正的中央區域S3a,且形成圍繞中央區域S3a之經弱補正的外周區域S3b。
在此,本案之發明人者們針對像差相對較小之強補正的中央區域、及圍繞該中央區域之像差相對較大之弱補正的外周區域中的適當的比率,藉由實驗、模擬等反覆檢討後,發現了以下的情形:藉由將像差相對較小之強補正的中央區域的面積設定成相對於光斑形狀的總面積成為20%~30%,即使在調整空間光相位調變器63之調整圖案114的中心、與雷射光線LB0的光軸之間產生有因常規的調整而可能引起之偏離,仍然可在雷射加工中的加工力穩定,且加工力不會形成為犧牲的情形下實施雷射加工。
再者,關於圖4(a)所示之光斑S1的中央區域S1a、與圍繞中央區域S1a之外周區域S1b中的補正之強度,可依據以下所示之技術思想來設定。
作為對拍攝光學系統的波前像差進行近似之多項式,已知有弗里茨·澤尼克(Frits Zernike)多項式(以下稱為「澤尼克多項式」)。該澤尼克多項式是作為使用極座標(r‚θ)來表示之多項式而被眾所周知,r是單位圓的半徑,θ是旋轉角度。構成澤尼克多項式之第9項([Z9])為: [Z9]=6r 4-6r 2+1    …(1), 該式(1)是表示球面像差。在此,藉由上述之空間光相位調變器63來進行強補正的中央區域S1a,是藉由該強補正來補正成讓所期望的深度位置的聚光點位置中的像差儘可能接近於零。相對於此,藉由空間光相位調變器63來進行弱補正的外周區域S1b,是以如下之方式來計算並補正之區域:澤尼克多項式的上述第9項的係數之值相對於藉由強補正所進行之補正,變大0.05~0.09左右,更佳的是變大0.07左右。
本實施形態之雷射加工裝置2具備有大致如上述之構成,在以下將針對其作用、效果來說明。
使用圖2所示之雷射加工裝置2來對晶圓10施行雷射加工時,是從省略圖示之片匣搬出依據圖1所說明之晶圓10,並將晶圓10的背面10b側朝向上方,且將保護膠帶T側朝向下方來載置在工作夾台25的保持面(吸附夾頭)25a上,並作動未圖示之吸引組件來進行吸引保持。
接著,作動移動機構30,來將晶圓10定位到拍攝單元7的下方,並藉由拍攝單元7從晶圓10的背面10b側照射紅外線,來檢測形成於正面10a之應該分割之區域即分割預定線14的位置,並記憶到控制單元100(校準步驟)。
已實施該校準步驟後,作動移動機構30來將晶圓10移動到聚光器67的下方,且使分割預定線14對齊於加工進給方向,亦即沿著X軸方向之方向,並且依據在校準步驟中所檢測出之位置資訊,將應該在預定的分割預定線14開始加工之位置定位到聚光器67的正下方。
接著,作動上述之雷射光線照射單元6,來生成將聚光點P定位在晶圓10的內部中的所期望的深度D且對晶圓10的材質(矽)具有穿透性之波長的雷射光線LB1,且如圖5所示,從晶圓10的背面10b沿著應該分割的區域,亦即分割預定線14,來照射,並且作動移動機構30,將工作夾台25朝箭頭X所示之X軸方向加工進給來形成改質層18。
如圖5所示,本實施形態的改質層18是藉由深度不同之第一改質層18a、第二改質層18b、以及第三改質層18c所形成。第一改質層18a的深度D為例如550μm,且作動應該形成第一改質層18a之雷射光線照射單元6時,會參照圖3所示之控制單元100的調整圖案表格112,來選擇調整圖案114b並調整空間光相位調變器63來照射雷射光線LB1。又,第二改質層18b的深度D為例如500μm,且作動應該形成第二改質層18b之雷射光線照射單元6時,會參照控制單元100的調整圖案表格112,來選擇調整圖案114c並調整空間光相位調變器63來照射雷射光線LB1。此外,第三改質層18c的深度D是例如450μm,且作動應該形成第三改質層18c之雷射光線照射單元6時,會參照控制單元100的調整圖案表格112,來選擇調整圖案114d並調整空間光相位調變器63來照射雷射光線LB1。
如上述,在形成深度D不同之第一~第三改質層18a~18c時,會配合形成聚光點P之所期望的深度D來調整空間光相位調變器63而形成光斑S1,前述光斑S1具備有入射到晶圓10並經折射之雷射光線LB1的聚光點P中的像差相對較小之強補正的中央區域S1a、與像差相對較大之弱補正的外周區域S1b,且藉由依序形成前述之各改質層,可形成連結上下的改質層並且到達正面10a側之裂隙19。
沿著在預定的第1方向上伸長之分割預定線14來形成上述改質層18以及裂隙19後,將晶圓10朝正交於X軸方向之Y軸方向(垂直於圖5的紙面之方向)分度進給分割預定線14的間隔,而將在Y軸方向上相鄰之朝第1方向伸長之未加工的分割預定線14定位到聚光器67的正下方。然後,與上述之作法同樣地進行而沿著晶圓10的分割預定線14來照射雷射光線LB1,並且將晶圓10朝X軸方向加工進給,而在晶圓10的內部形成改質層18以及裂隙19。
藉由重複上述之加工,沿著朝第1方向伸長之所有的分割預定線14來照射雷射光線LB1,而形成改質層18以及裂隙19。接著,使晶圓10旋轉90度,使和已經形成有改質層18以及裂隙19之第1方向的分割預定線14正交之第2方向的分割預定線14對齊於X軸方向。然後,與上述之作法同樣地進行而在朝第2方向伸長之各分割預定線14的內部定位雷射光線LB1的聚光點P來進行照射,且沿著晶圓10的所有的分割預定線14來形成改質層18以及裂隙19而完成雷射加工步驟。
再者,本實施形態的雷射加工中的雷射加工條件,是設定成例如以下所示。 波長         :1099nm 平均輸出 :2.6W 重複頻率 :120kHz 進給速度 :800mm/秒
已藉由上述之雷射加工裝置2施行雷射加工之晶圓10,會被搬送至圖6所示之磨削裝置50(僅顯示有一部分),並被施行以下所說明之磨削加工。
磨削裝置50具備有工作夾台51與磨削單元52。工作夾台51可連接到省略圖示之吸引源,並藉由該吸引源的作用而對上表面供給吸引負壓。工作夾台51具備省略圖示之旋轉組件以及移動組件,且藉由該旋轉組件的作用而構成為可旋轉,並且可藉由該移動組件的作用而在搬出入區域與加工區域移動,前述搬出入區域是於工作夾台51上搬出入晶圓10之區域,前述加工區域是藉由磨削單元52進行磨削加工之區域。磨削單元52具備有藉由未圖示之電動馬達來使其旋轉之主軸53、配設在主軸53的下端之輪座54、裝設於輪座54的下表面之磨削輪55、及在磨削輪55的下表面配設成環狀之複數個磨削磨石56。
如圖6所示,已搬送至磨削裝置50之晶圓10是將背面10b側朝向上方,且將保護膠帶T側朝向下方來載置到已定位在搬出入區域之工作夾台51上,並藉由該吸引源之作用而被吸引保持。接著,工作夾台51可藉由該移動組件而移動至磨削單元52的正下方,亦即磨削加工區域,且從上方觀看將保持在工作夾台51之晶圓10的中心定位到配設成環狀之磨削磨石56會通過的位置。
已將晶圓10定位到該磨削加工區域後,使工作夾台51朝以箭頭R1表示之方向以例如300rpm來旋轉,與此同時使磨削單元52的主軸53朝以箭頭R2表示之方向以例如6000rpm來旋轉。然後,作動未圖示之磨削進給單元,使磨削單元52朝以箭頭R3表示之方向下降,並使其接近於工作夾台51,而從上方接觸於晶圓10的背面10b,並以例如1.0μm/秒的磨削進給速度來磨削進給。此時,較佳的是一邊藉由未圖示的測量儀來測定晶圓10的厚度一邊進行磨削。藉由如此進行來實施磨削加工,如圖6所示,可讓晶圓10薄化並且沿著分割預定線14斷裂,而分割成一個個的器件晶片12’。可將已完成該磨削加工之晶圓10適當地搬送至下一個步驟、或容置到省略圖示之片匣。
根據本實施形態,即使在調整空間光相位調變器63之圖案的中心、與雷射光線LB0的光路上產生偏離,仍然可以使加工力穩定並且提高加工力。
再者,上述之調整圖案表格112只不過是一個實施例,並非是用來限定為如圖3所示之形態。
2:雷射加工裝置 3:基台 3a,21a:引導軌道 4:保持單元 6:雷射光線照射單元 7:拍攝單元 8:輸入組件 10:晶圓 10a:正面 10b:背面 12:器件 12’:器件晶片 14:分割預定線 18:改質層 18a:第一改質層 18b:第二改質層 18c:第三改質層 19:裂隙 21:X軸方向可動板 22:Y軸方向可動板 23:支柱 25,51:工作夾台 25a:保持面(吸附夾頭) 26:罩板 30:移動機構 31:X軸方向進給機構 32:Y軸方向進給機構 33,35:脈衝馬達 34,36:滾珠螺桿 37:框體 37a:垂直壁部 37b:水平壁部 50:磨削裝置 52:磨削單元 53:主軸 54:輪座 55:磨削輪 56:磨削磨石 61:雷射振盪器 62:衰減器 63:空間光相位調變器 67:聚光器 67a:聚光透鏡 100:控制單元 110:記憶部 112:調整圖案表格 114,114a,114b,114c,114d:調整圖案 D:深度 LB0:雷射光線(調整前) LB1:雷射光線(調整後) P:聚光點 R1,R2,R3,X,Y,Z:箭頭 S1,S2,S3:光斑 S1a,S2a,S3a:中央區域 S1b,S2b,S3b:外周區域 T:保護膠帶
圖1是顯示在晶圓敷設保護膠帶之態樣的立體圖。 圖2是雷射加工裝置的立體圖。 圖3是圖2所示之雷射加工裝置的雷射光線照射單元的光學系統的方塊圖、以及調整圖案表格。 圖4(a)~(c)是光斑的形狀之顯示的平面圖。 圖5是顯示雷射加工步驟的局部放大剖面圖。 圖6是顯示磨削步驟的實施態樣的立體圖。
6:雷射光線照射單元
8:輸入組件
10:晶圓
25:工作夾台
61:雷射振盪器
62:衰減器
63:空間光相位調變器
67:聚光器
67a:聚光透鏡
100:控制單元
110:記憶部
112:調整圖案表格
114,114a,114b,114c,114d:調整圖案
D:深度
LB0:雷射光線(調整前)
LB1:雷射光線(調整後)
T:保護膠帶

Claims (3)

  1. 一種雷射加工裝置,具備: 工作夾台,保持被加工物; 雷射光線照射單元,將對已保持在該工作夾台之該被加工物具有穿透性之波長的雷射光線的聚光點定位在該被加工物的內部來照射該雷射光線,而形成改質層;及 進給機構,將該工作夾台與該雷射光線照射單元相對地加工進給, 該雷射光線照射單元包含: 雷射振盪器,射出雷射光線; 空間光相位調變器,調整從該雷射振盪器所射出之雷射光線的相位; 聚光器,將經該空間光相位調變器調整相位之雷射光線聚光並在該被加工物的內部定位聚光點;及 控制單元,調整該空間光相位調變器, 該控制單元具有保存有調整圖案表格之記憶部,前述調整圖案表格是調整該空間光相位調變器而形成以下區域之表格:入射到該被加工物並經折射之雷射光線的聚光點中的像差相對較小之強補正的中央區域、與像差相對較大之弱補正的外周剩餘區域。
  2. 如請求項1之雷射加工裝置,其中該強補正的中央區域是在從該雷射振盪器所射出之雷射光線的中央側20~30%之區域, 該弱補正的區域是圍繞該中央區域之其餘的外周區域。
  3. 如請求項1之雷射加工裝置,其中該調整圖案表格具有對應於定位在該被加工物的內部之雷射光線的聚光點的深度位置來調整該空間光相位調變器之複數個調整圖案,且是對應於操作人員所指定之聚光點深度位置來選定該調整圖案。
TW110126834A 2020-08-04 2021-07-21 雷射加工裝置 TWI874687B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-132463 2020-08-04
JP2020132463A JP7487039B2 (ja) 2020-08-04 2020-08-04 レーザー加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202206214A TW202206214A (zh) 2022-02-16
TWI874687B true TWI874687B (zh) 2025-03-01

Family

ID=80266432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110126834A TWI874687B (zh) 2020-08-04 2021-07-21 雷射加工裝置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7487039B2 (zh)
KR (1) KR20220017358A (zh)
CN (1) CN114083114B (zh)
TW (1) TWI874687B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024040900A (ja) * 2022-09-13 2024-03-26 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000542A (ja) * 2009-09-15 2010-01-07 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
TW201621400A (zh) * 2014-11-19 2016-06-16 Trumpf Laser & Systemtechnik 繞射光學光束成形元件
JP2016111315A (ja) * 2014-11-27 2016-06-20 株式会社東京精密 レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP2017159333A (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP2009262161A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Olympus Corp 修正装置、修正方法、制御装置、およびプログラム
KR101757937B1 (ko) 2009-02-09 2017-07-13 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 가공대상물 절단방법
JP5451238B2 (ja) 2009-08-03 2014-03-26 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP5681453B2 (ja) * 2010-11-08 2015-03-11 株式会社ディスコ 測定方法および測定装置
JP5940896B2 (ja) * 2012-06-05 2016-06-29 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6121733B2 (ja) 2013-01-31 2017-04-26 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
WO2014156692A1 (ja) 2013-03-27 2014-10-02 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP6388823B2 (ja) * 2014-12-01 2018-09-12 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6599098B2 (ja) * 2014-12-12 2019-10-30 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6498553B2 (ja) * 2015-07-17 2019-04-10 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6644580B2 (ja) * 2016-02-24 2020-02-12 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法
JP6864563B2 (ja) 2017-06-07 2021-04-28 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
GB201712639D0 (en) 2017-08-07 2017-09-20 Univ Oxford Innovation Ltd Method for laser machining inside materials
JP7123652B2 (ja) * 2018-06-20 2022-08-23 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6648399B1 (ja) * 2019-03-29 2020-02-14 株式会社東京精密 レーザ加工装置、レーザ加工装置の収差調整方法、レーザ加工装置の収差制御方法、及びレーザ加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010000542A (ja) * 2009-09-15 2010-01-07 Hamamatsu Photonics Kk レーザ加工方法、レーザ加工装置及びその製造方法
TW201621400A (zh) * 2014-11-19 2016-06-16 Trumpf Laser & Systemtechnik 繞射光學光束成形元件
JP2016111315A (ja) * 2014-11-27 2016-06-20 株式会社東京精密 レーザー加工装置及びレーザー加工方法
JP2017159333A (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022029227A (ja) 2022-02-17
CN114083114B (zh) 2025-06-27
CN114083114A (zh) 2022-02-25
JP7487039B2 (ja) 2024-05-20
KR20220017358A (ko) 2022-02-11
TW202206214A (zh) 2022-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7499185B2 (en) Measuring device for workpiece held on chuck table
TWI657495B (zh) 晶圓的加工方法
CN111834254B (zh) 加工装置和被加工物的加工方法
CN107470782B (zh) 激光光线的检查方法
US12272102B2 (en) Positioning method
CN117954307A (zh) 贴合晶片的加工方法
TWI869555B (zh) 雷射加工裝置及雷射加工裝置之調整方法
TWI874687B (zh) 雷射加工裝置
TWI850392B (zh) 雷射振盪器支撐工作台、雷射加工裝置及雷射振盪器支撐工作台之調整方法
US20130306605A1 (en) Modified layer forming method
KR102714301B1 (ko) 반사율 측정 장치 및 레이저 가공 장치
US11577339B2 (en) Optical axis adjusting method for laser processing apparatus
JP7475211B2 (ja) レーザー加工装置の検査方法
JP7754740B2 (ja) レーザー加工装置
TW202027151A (zh) 被加工物的加工方法
JP7132786B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2022186378A (ja) レーザー加工方法及びレーザー加工装置
JP7292797B2 (ja) 傾き確認方法
JP2004111426A (ja) レーザーダイシング装置
JP2022104341A (ja) レーザー加工装置
JP2021167001A (ja) レーザービームの位置を確認する確認方法、被加工物の加工方法、およびレーザー加工装置
JP7814170B2 (ja) レーザ光線照射装置及びレーザ光線照射方法
JP7620523B2 (ja) レーザー加工装置
US20250367755A1 (en) Laser processing apparatus, irradiated facet specifying method, and laser beam applying method
TW202327778A (zh) 雷射光線照射裝置及雷射光線照射方法