JPH03276662A - ウエハ割断法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はレーザ光照射時の熱応力によるクラック発生
・伝播を利用してウェハを割断する方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ シリコンウェハに集積回路を形成した後、個々のチップ
に分割する、所謂ダイシング工程においては、従来は外
周刃切断法あるいはレーザ穴あけによる溝入れ・押し割
り法（レーザスタライピンク）が実用化されている。外
周刃切断法は刃厚が数１０μｍ以上の薄刃ダイヤモンド
砥石を用いて賽の目状にウェハを切断する方法で、実用
的には現在最も一般的に利用されているか、切断代か大
きい、加工液を必要とするので後処理が面倒、切断速度
が遅い、砥石摩耗による加工性能低下が避けられない、
などの問題がある。一方、レーザスクライヒ゛ングン去
はパルスモード はＹＡＧレーザを微小スポットに集光して走査し、ミシ
ン目状に微小穴あけを連続させる方法であるが、蒸発粒
子の再付着による汚染が発生しやすいために最近は余り
使われていない。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来のウェハダイシング法はいずれも材
料除去を伴なうために、切屑や蒸発粒子かウェハーＦに
形成された集積回路へ付着したり、加工液による汚染か
発生しやすく、生産歩留り低下の大きな原因になってい
た。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、レーザ光を用いて蒸発粒子を発生させずにウェハを
分割する方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明はレンズ等の光学系
て集光したレーザ光をウェハ表面に照射し、表面の蒸発
・除去が生じない適度な平均パワー密度および走査速度
で分割予定線に沿って走査し、熱応力によるクラックの
発生・伝播を誘起して割断することを特徴とするもので
ある。

本発明では、具体的には上記した照射レーザパワーを７
０Ｗ以下４０Ｗ以上でかつレーザ走査速度を］５＋ｎｍ
／ｓ以下に保つことが好ましい。

［作用］ 上記割断法によれば、蒸発粒子や溶融粒子の発生・飛散
かないために該粒子がウェハ表面に再付着して汚染する
ことがないので、形成された集積回路の製品歩留りを向
上することかできる。また加工液を使用しないので洗浄
か不要であり、加工環境をクリーンに保つことかできる
。

［実施例］ 第１図はレーザ割断法の基本構成図で、レーザ発振器か
ら出射されたレーザ光１をレンズなとの光学系２，２′
で集光し、被割断Ｓｉウェハ３にほぼ垂直方向から照射
する方式である。

厚さ０．８ｍｍのラッピング仕上げしたＳｉ単結晶（１
００）面ウェハを割断する場合について実施例を示す。

連続発振のＹＡＧレーザを石英ガラスレンズでスポット
径０．２〜０．３ｍｍφに集光し、〈０１１〉方向およ
び（００１）方向（（０１１）と４５°の方向）に走査
する場合、割断可能な照射レーザパワーと走査速度との
関係は第２図のよってある。それぞれ実線で示した曲線
の下側、望ましくは曲線上が割断可能な条件である。即
ち、〈０１１〉方向では、レーサバワー４０Ｗ以上７０
Ｗ以下で走査速度１１ｍｍ／ｓ以下、また（００１＞方
向てはレーザパワー５０Ｗ以北７０Ｗ以下で走査速度８
　ｍｍ／ｓ以下、の条件では材料の蒸発を生しないで割
断できる。割断クラックの発生位置はレーザスポットの
中心位置から若干ずれるが、そのずれ量は〈０１１〉方
向で０．２ｍｍ以下、（００１）方向で０．３［［１ｍ
以下である。

使用レーザとしてはＹＡＧレーザに限らず、Ｓｉ表面で
光吸収を生じるレーザであればいずれのレーザても利用
できる。レーザ発振モードはパルス発振でも良いか、熱
応力を太きくし、クランク発生を容易にするためには連
続発振の方が望ましい。またレーザスポット・形状は球
面レンズを用いて円形に集光したものの外、円周レンズ
で線上に集光し、走査方向がその長手方向に一致するよ
うに走査しても良い。

上記実施例は大気雰囲気中で行ったものであるが、レー
ザ照射部近傍を強制的に冷却してクラック発生を容易に
することも有効である。具体的には０２．Ｎ　２．Ａ　
ｒ、Ｈｅなとのガスをレーザ照射部に吹き付けることが
実用的である。液体窒素などの冷媒中にＳｉ　ウェハを
曝してウェハ全体を冷却してレーザを照射することも勿
論効果的である。

さらにクラック発生を容易にするために、予定割断面に
対して垂直方向に予め引っ張り応力か作用するように機
械的引っ張り機構あるいは曲げ機構を付加することも有
効である。

Ｓｉ表面は鏡面状態でも割断可能であるか、レーザ光の
吸収を良くするためには粗面である方か望ましい。ラッ
ピンク加工あるいは研削加工を施した裏面側からレーザ
光を照射することも有効である。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明の割断法によれば、材料除去
を伴なわずにＳｉウェハを夕′イシンクできるので、ウ
ェハ上に形成した集積回路を飛散粒子の付着て汚染する
ことなく製品不良をなくすことができる。また加工能率
が高く、後処理も不要となるので大幅な生産効率の向上
が期待てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は木割断法の基本的な構成を示す図、第２図はＳ
ｉ　ウェハのレーザ割断が可能なレーザパワーとレーザ
走査速度との関係を示す図である。 １・・・照射レーザ光、２，２′・・・レーザ光集光用
光学系、３・・・Ｓｉ単結晶ウェハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリコンウェハ上に集積回路を形成した後、個々の
   回路チップに分割する加工工程（通常ダイシングと呼ば
   れる）において、分割予定線に沿ってレーザ光を照射・
   走査して熱応力を発生させ、該分割予定線に沿ってウェ
   ハ裏面に達するクラックを発生・伝播させて分割するこ
   とを特徴とするウェハ割断法。 ２、照射レーザパワーを７０Ｗ以下４０Ｗ以上でかつレ
   ーザ走査速度を１５ｍｍ／ｓ以下の最適条件を選定する
   ことを特徴とする請求項１記載のウェハ割断法。