JPS5868946A - レ−ザスクライビング方法 - Google Patents
レ−ザスクライビング方法Info
- Publication number
- JPS5868946A JPS5868946A JP56167545A JP16754581A JPS5868946A JP S5868946 A JPS5868946 A JP S5868946A JP 56167545 A JP56167545 A JP 56167545A JP 16754581 A JP16754581 A JP 16754581A JP S5868946 A JPS5868946 A JP S5868946A
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- JP
- Japan
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- scribing
- groove
- pulse laser
- laser
- laser rays
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P54/00—Cutting or separating of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Dicing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の分野
この発ＢＡｔ：ｔサファイア基板からなるウェハー、に
スクライビング線に沿って、レーザ光線を走査して糎を
形成しその後面けてチップ化するレーザスクライビング
方法に係り、特に厚みが厚いウェハーをスクライビング
するレーザスクライビング方法に関する。
スクライビング線に沿って、レーザ光線を走査して糎を
形成しその後面けてチップ化するレーザスクライビング
方法に係り、特に厚みが厚いウェハーをスクライビング
するレーザスクライビング方法に関する。
（躬従来技術
４ナフアイア基ｉｌＬを利用するＳＯ８（シリコン オ
ン サファイア）基板のウェハーのスクライビング工程
は、８１（シリコン）基板のウェハーのスクライビング
工程に比べＹＡＧレーザの発振波長１．０６μ寓の透過
率が高く、また、高融点材料であるので加工するのに為
レーザパワーを必要とすることから、内部応力を発生し
やす′く割れやすい。そこで、スクライビングするのく
光吸収率の良いＣＯ鵞 レーザ光（波長１．０６μ諺
）を利用することが考えられるが、集光スポットの直径
が大きく、ま九加工幅が広く、さらに、ｔ：を半導体の
集積嵐□の向上に障害となることから、吸収率は悪くと
も集光スポットの直径が小さいＹＡＧレーザ（波長１．
０６μｓｔ＞を加工用として使用して−る。一方、サフ
ァイア基板は４５０〜６００ ｊｌｌｌといった厚みの
ものが実用化されている。そして、ＹＡＧレーザを飯用
してスクライビングを行なうＫあたっては、＃／＃を形
ｈスすることになるが、溝の深さを深くするとサファイ
ア基板にスフ２イピンク糾に沿ってｔ’ｔ ｔｔ直角方
向にマイクロクラックを発鉱し、またこの発生は膚深さ
が１００μｍ以上になると急激にクラックを発生する。
ン サファイア）基板のウェハーのスクライビング工程
は、８１（シリコン）基板のウェハーのスクライビング
工程に比べＹＡＧレーザの発振波長１．０６μ寓の透過
率が高く、また、高融点材料であるので加工するのに為
レーザパワーを必要とすることから、内部応力を発生し
やす′く割れやすい。そこで、スクライビングするのく
光吸収率の良いＣＯ鵞 レーザ光（波長１．０６μ諺
）を利用することが考えられるが、集光スポットの直径
が大きく、ま九加工幅が広く、さらに、ｔ：を半導体の
集積嵐□の向上に障害となることから、吸収率は悪くと
も集光スポットの直径が小さいＹＡＧレーザ（波長１．
０６μｓｔ＞を加工用として使用して−る。一方、サフ
ァイア基板は４５０〜６００ ｊｌｌｌといった厚みの
ものが実用化されている。そして、ＹＡＧレーザを飯用
してスクライビングを行なうＫあたっては、＃／＃を形
ｈスすることになるが、溝の深さを深くするとサファイ
ア基板にスフ２イピンク糾に沿ってｔ’ｔ ｔｔ直角方
向にマイクロクラックを発鉱し、またこの発生は膚深さ
が１００μｍ以上になると急激にクラックを発生する。
この７Ｉｃつ、−５００μｍ以上のウェハーの分割は十
分に行なえるものでなく、厚φウニバーについてはスク
ライビング工程の罰にウェハーの薬面を研削して薄いウ
ェハーにし、しかるのちスクライビング工程、分割性シ
曲げ工程（プレーキング工程）を行なう方法が採られて
いる。
分に行なえるものでなく、厚φウニバーについてはスク
ライビング工程の罰にウェハーの薬面を研削して薄いウ
ェハーにし、しかるのちスクライビング工程、分割性シ
曲げ工程（プレーキング工程）を行なう方法が採られて
いる。
（３）従来技術の問題点
従来技術によ、６スクライビング方法では、淳みの厚い
ウエハニについ′″Ｃは、＃の形成に転し余分な工程’
ｘ＊Ｌ、なけれは匁らず、ＳＯＳ基板の製造能率が低下
するという不具合を有する。
ウエハニについ′″Ｃは、＃の形成に転し余分な工程’
ｘ＊Ｌ、なけれは匁らず、ＳＯＳ基板の製造能率が低下
するという不具合を有する。
（４）発明の目的
この発明はサファイア基板からなるウェハーの厚みが厚
くなっても、十分に分動可能なスクライビング篩をクラ
ックを発生することなく形成することができる能率的に
優れるレ−ｆ Ｊクライビング方法を提供することにあ
る０ （５）発明の賛点 サファイア基板からなるウェハーの表ｉｆ１部に連続的
なＱスイッチパルスレーザで均一な洩い擲を形成し、こ
の清に変調を加えたＱスイッチパルスレーザ群を間欠的
に重畳させ、スクライビング篩を形成することにある。
くなっても、十分に分動可能なスクライビング篩をクラ
ックを発生することなく形成することができる能率的に
優れるレ−ｆ Ｊクライビング方法を提供することにあ
る０ （５）発明の賛点 サファイア基板からなるウェハーの表ｉｆ１部に連続的
なＱスイッチパルスレーザで均一な洩い擲を形成し、こ
の清に変調を加えたＱスイッチパルスレーザ群を間欠的
に重畳させ、スクライビング篩を形成することにある。
（６）発明の一実施例
第１図中ｌＦｉ、レーザロッド２、励起ランプ３、集光
鏡１ｉＩ４、溶融石英体（Ｄｆｃ２ツクから欧るＱスイ
ッチ素子６、口径的１〜２ｉｍの開口から栴欣さ′れる
モードセレクタ６および共伽ミラー７ａ、Ｆｂで構成さ
れたレーザ発振器である。そして、とのレーザ発振器ｌ
の出射ｆＩＩＪＫは、ヒーム拡大用のレンズ８．９、反
射ミラー１０および巣光レンズ１．１で構成された光学
系１２が配備されている。なお、１３ｄ励起ランプ３の
電源でめる。またＱ−スイッチ素子５には、Ｑスイッチ
躯動回路１４が接続されていて、たとえば周ｉ数１０２
４ＭＨｚまたは５０ＭＨｚなどの為周波をＱスイッチ駆
動回路Ｉ４からＱスイッチ索子５に印力口したり、印加
を停止したりすることによ矢レーザ発振ａ１から発振さ
れるレーザビーム、が、溶融石英体で形成される屈折率
Ｖ粗菅披でパルス的な立上りをみせるようになっている
。そして、Ｑスイッチ駆動回ｊ＠Ｊ４ｆＣは、ゲート回
路１６を介して連続Ｑスイッチパルス％生用の信号党生
部１６が扱、絖され、信号％ヰ部２ｇ、て出力される電
気イぎ号をゲート回踏１５でｔ駒制糾して、たとえｉＪ
： １００μ篇程展二の洩り挙珠さに適し、た第２図に
示す連に的なＱスイツ゛讐ハルスレーサ１８をｍｂ返し
開速度に発生させたり、同じくゲート回Ｍ Ｊ ｊ）制
御で、第３図に示すＱスイッチ素子 ２ ｖ−ザ１＃を
発生する時間ａと発生してφない時間すとを有し大間欠
的な出力が高まったＱスイッチパルスレーず群２ｏ・・
・を発生させることができるようになっている。一方、
図中２１ｄ党字系１２の出射部に対向して設けたＸＹテ
ーブルで、とのＸＹテーブル２１にはテ・−プル駆動用
のドライバー２２が設けられる。そして、このドライバ
−２２＃Ｓｔスクライー゛ビングシーケンヌコントロー
ル部２３に接続されている。またこのスクライビングシ
ーケンスコント四−ル部ｚ ５ｔｔｉ、上記グー ）回
Ｍ１５にも接続されてお、す、スクライビングシークン
スコントセール部２３の制御４１ＮＩＪＪ作で、′ｘＹ
テーブル２１に載首されたサフィア基板２４ａからなる
クエへ−２４をヌク２イビング９１４％ＩＩＣ沿って、
レーザビームでスクライビングすることができるように
なっていもつぎにレーザスクライビングの方法について
説明する。
鏡１ｉＩ４、溶融石英体（Ｄｆｃ２ツクから欧るＱスイ
ッチ素子６、口径的１〜２ｉｍの開口から栴欣さ′れる
モードセレクタ６および共伽ミラー７ａ、Ｆｂで構成さ
れたレーザ発振器である。そして、とのレーザ発振器ｌ
の出射ｆＩＩＪＫは、ヒーム拡大用のレンズ８．９、反
射ミラー１０および巣光レンズ１．１で構成された光学
系１２が配備されている。なお、１３ｄ励起ランプ３の
電源でめる。またＱ−スイッチ素子５には、Ｑスイッチ
躯動回路１４が接続されていて、たとえば周ｉ数１０２
４ＭＨｚまたは５０ＭＨｚなどの為周波をＱスイッチ駆
動回路Ｉ４からＱスイッチ索子５に印力口したり、印加
を停止したりすることによ矢レーザ発振ａ１から発振さ
れるレーザビーム、が、溶融石英体で形成される屈折率
Ｖ粗菅披でパルス的な立上りをみせるようになっている
。そして、Ｑスイッチ駆動回ｊ＠Ｊ４ｆＣは、ゲート回
路１６を介して連続Ｑスイッチパルス％生用の信号党生
部１６が扱、絖され、信号％ヰ部２ｇ、て出力される電
気イぎ号をゲート回踏１５でｔ駒制糾して、たとえｉＪ
： １００μ篇程展二の洩り挙珠さに適し、た第２図に
示す連に的なＱスイツ゛讐ハルスレーサ１８をｍｂ返し
開速度に発生させたり、同じくゲート回Ｍ Ｊ ｊ）制
御で、第３図に示すＱスイッチ素子 ２ ｖ−ザ１＃を
発生する時間ａと発生してφない時間すとを有し大間欠
的な出力が高まったＱスイッチパルスレーず群２ｏ・・
・を発生させることができるようになっている。一方、
図中２１ｄ党字系１２の出射部に対向して設けたＸＹテ
ーブルで、とのＸＹテーブル２１にはテ・−プル駆動用
のドライバー２２が設けられる。そして、このドライバ
−２２＃Ｓｔスクライー゛ビングシーケンヌコントロー
ル部２３に接続されている。またこのスクライビングシ
ーケンスコント四−ル部ｚ ５ｔｔｉ、上記グー ）回
Ｍ１５にも接続されてお、す、スクライビングシークン
スコントセール部２３の制御４１ＮＩＪＪ作で、′ｘＹ
テーブル２１に載首されたサフィア基板２４ａからなる
クエへ−２４をヌク２イビング９１４％ＩＩＣ沿って、
レーザビームでスクライビングすることができるように
なっていもつぎにレーザスクライビングの方法について
説明する。
まず、励起ラング３を電源１３で点灯する。
これにより−％発光出力Ｉｆｉ果光ｍ藺４によ）レーザ
ロッド２へ集光照射され、レーザビームが励起する。そ
して、このレーザビームｔ−まずゲート回路＝１５の制
御動作で、第２図で示す連続的なＱスイッチパルスレー
ザ１ｇＫ換え、モードセレクタ６、共振ミラー７ｂおよ
び電光学系１２を通してウェハー２４のスクライビング
鍼ｊ ４ ｋに集光する。そして、この集光と同時にド
ライバー２２の制御動作でＸＹテーブル２１を移動させ
、Ｑスイッチパルスレーザ１８の走査により、ｋ４図で
示すような、スクライビング珈２４ムに沿って妖面から
１００μ簿程度の浅い第１のスクライビング＃ｌぺ５を
均一に形成する。しかして、ｋｌのスクライビング工程
を終える。ついで、ゲート回路１５を制御動作させて、
Ｑスイッチパルスレーザ１８に変調を加えた１１ｇ５図
で示すＱスイッチパルスレーザ群２ｏ・・・を前述リス
ク２イビング＄２５７／Ｃ＠ね合せて、間欠的に発ｔｉ
させることによル、亀５因で示すように、１群のパルス
判が集光され良ところに山影状の象い１１４２のスクラ
イビング溝２６・・・が形成され、第２のスクライビン
グ工程を終え、スクライビングが完了する。
ロッド２へ集光照射され、レーザビームが励起する。そ
して、このレーザビームｔ−まずゲート回路＝１５の制
御動作で、第２図で示す連続的なＱスイッチパルスレー
ザ１ｇＫ換え、モードセレクタ６、共振ミラー７ｂおよ
び電光学系１２を通してウェハー２４のスクライビング
鍼ｊ ４ ｋに集光する。そして、この集光と同時にド
ライバー２２の制御動作でＸＹテーブル２１を移動させ
、Ｑスイッチパルスレーザ１８の走査により、ｋ４図で
示すような、スクライビング珈２４ムに沿って妖面から
１００μ簿程度の浅い第１のスクライビング＃ｌぺ５を
均一に形成する。しかして、ｋｌのスクライビング工程
を終える。ついで、ゲート回路１５を制御動作させて、
Ｑスイッチパルスレーザ１８に変調を加えた１１ｇ５図
で示すＱスイッチパルスレーザ群２ｏ・・・を前述リス
ク２イビング＄２５７／Ｃ＠ね合せて、間欠的に発ｔｉ
させることによル、亀５因で示すように、１群のパルス
判が集光され良ところに山影状の象い１１４２のスクラ
イビング溝２６・・・が形成され、第２のスクライビン
グ工程を終え、スクライビングが完了する。
かくして、２＄ｅ）２１１Ｊ工工程によル、ウェハー１
４ＪＩＣは、表面に！イク四クシツクの発生、さらに均
−深さで深い切シ込みを入れた場合のときにみられるり
２ツクの発生を行うことな埴、深さの蒙−スクライビン
グ溝を形成することができる。。
４ＪＩＣは、表面に！イク四クシツクの発生、さらに均
−深さで深い切シ込みを入れた場合のときにみられるり
２ツクの発生を行うことな埴、深さの蒙−スクライビン
グ溝を形成することができる。。
し良がって、厚みが厚いサファイア基板２４１からなる
ウェハー２４でも、従来のようなウニＭ−２４の裏面を
研削して薄くすると−った前加エエｓｅｗすることなく
、次段の分割折ル曲げ工程（プレーキング工程）に際し
容易、かつ十分なスクライビングを約束することができ
、作業効率の向上を図ることができる。
ウェハー２４でも、従来のようなウニＭ−２４の裏面を
研削して薄くすると−った前加エエｓｅｗすることなく
、次段の分割折ル曲げ工程（プレーキング工程）に際し
容易、かつ十分なスクライビングを約束することができ
、作業効率の向上を図ることができる。
（７）発明の他の実旅例
Ｑスイッチパルスレーザを照射するにあたって、上述の
電気的なゲート回路でＴｏ、Ｊ御する方法以外に、レー
ザビームの光路に回転セクタを設けてＱスイッチパルス
レーザに＃１６生させるようにしてもよい。
電気的なゲート回路でＴｏ、Ｊ御する方法以外に、レー
ザビームの光路に回転セクタを設けてＱスイッチパルス
レーザに＃１６生させるようにしてもよい。
（８）％１の効果
連続的なＱスイッチパルスレーｖ′ｆ：走１ｃｔ。
てウェハーの吹面部に浅い溝を形成し、この海に変調を
力りえたＱスイッチパルスレーザ許を間欠的に重畳して
深溝を形成するといった２つの工程でスクライビング溝
を形成するようにしたから、厚みの厚いサファイア！Ｌ
＆からなるウェハーでも、マイクロタ２ツテやクシツク
を発生したり、さらにはウェハーを研削して薄くするニ
ーを要したシすることなく分割折り曲は工程の容易な深
いスクライビング溝を形成することができる。
力りえたＱスイッチパルスレーザ許を間欠的に重畳して
深溝を形成するといった２つの工程でスクライビング溝
を形成するようにしたから、厚みの厚いサファイア！Ｌ
＆からなるウェハーでも、マイクロタ２ツテやクシツク
を発生したり、さらにはウェハーを研削して薄くするニ
ーを要したシすることなく分割折り曲は工程の容易な深
いスクライビング溝を形成することができる。
したがって、作業効率、能率効率の地線的な向上を図る
ことができ、その効果はウェハーの製造にとって大であ
る。しかも、スクライビングストリートｖ幅を狭くでき
るといった効果を余し、半導体Ｑ）県積良の向上も−る
ことができる。
ことができ、その効果はウェハーの製造にとって大であ
る。しかも、スクライビングストリートｖ幅を狭くでき
るといった効果を余し、半導体Ｑ）県積良の向上も−る
ことができる。
＃４４１図はとＶ発明の一実施例のレーサスク２イビン
グ方法を説明するための説明−１Ｍ２図に連続的なＱス
イッチパルスレーザの発振状態を示す線図、第３１ＷＶ
ｉ変鉤を加え良Ｑスイッチパルスレーザ群の発振状態を
示す線図、第４図は連続的な−Ｑスイッチパルスレーザ
によル第１のスクライビング工程を示す状１１Ａ図、１
ｐＪｓ図はＱスイッチパルスレーｆ＃ＰによるＪＩ！２
のスクライビング工程を示す状態図である。 １・・・レーザ尭振器、６・・・Ｑスイッチ素子、１５
・・・ゲート回路、１８・↓・Ｑスイッチパルスレーザ
、２０・・・Ｑスイッチパルスレーザｈ、ｚ４・・・ウ
ェハー、２４ａ・・・サファイア基板。
グ方法を説明するための説明−１Ｍ２図に連続的なＱス
イッチパルスレーザの発振状態を示す線図、第３１ＷＶ
ｉ変鉤を加え良Ｑスイッチパルスレーザ群の発振状態を
示す線図、第４図は連続的な−Ｑスイッチパルスレーザ
によル第１のスクライビング工程を示す状１１Ａ図、１
ｐＪｓ図はＱスイッチパルスレーｆ＃ＰによるＪＩ！２
のスクライビング工程を示す状態図である。 １・・・レーザ尭振器、６・・・Ｑスイッチ素子、１５
・・・ゲート回路、１８・↓・Ｑスイッチパルスレーザ
、２０・・・Ｑスイッチパルスレーザｈ、ｚ４・・・ウ
ェハー、２４ａ・・・サファイア基板。
Claims (1)
- 兜損されるレーザビームを連続的・なＱスイッチパルス
レーサに捩えてサファイア基板からなるウェハーに走査
してウェハーの表面部に洩り碑を形成する第１のスクラ
イビング工程と、四じくレーザビームを一一変ｖ喝を刀
口えたＱスイッチパルスレーザ軒に換えて上記結１のス
クライビング工程で形成された溝に間欠的にに畳して保
−を形成する第２のスクライビング工程とを具俯したこ
とを％徴とするレーザスクライビング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167545A JPS5868946A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | レ−ザスクライビング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56167545A JPS5868946A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | レ−ザスクライビング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868946A true JPS5868946A (ja) | 1983-04-25 |
Family
ID=15851693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56167545A Pending JPS5868946A (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | レ−ザスクライビング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868946A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580054B1 (en) | 2002-06-10 | 2003-06-17 | New Wave Research | Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser |
| US6806544B2 (en) | 2002-11-05 | 2004-10-19 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from conductive substrates secured during cutting by vacuum pressure |
| US6960813B2 (en) | 2002-06-10 | 2005-11-01 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from substrates |
| US7388172B2 (en) | 2003-02-19 | 2008-06-17 | J.P. Sercel Associates, Inc. | System and method for cutting using a variable astigmatic focal beam spot |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP56167545A patent/JPS5868946A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6580054B1 (en) | 2002-06-10 | 2003-06-17 | New Wave Research | Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser |
| US6960739B2 (en) | 2002-06-10 | 2005-11-01 | New Wave Research | Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser |
| US6960813B2 (en) | 2002-06-10 | 2005-11-01 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from substrates |
| US7112518B2 (en) | 2002-06-10 | 2006-09-26 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from substrates |
| US7169688B2 (en) | 2002-06-10 | 2007-01-30 | New Wave Research, Inc. | Method and apparatus for cutting devices from substrates |
| US8822882B2 (en) | 2002-06-10 | 2014-09-02 | New Wave Research | Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser with edge detection |
| US6806544B2 (en) | 2002-11-05 | 2004-10-19 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from conductive substrates secured during cutting by vacuum pressure |
| US7052976B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-05-30 | New Wave Research | Method and apparatus for cutting devices from conductive substrates secured during cutting by vacuum pressure |
| US7388172B2 (en) | 2003-02-19 | 2008-06-17 | J.P. Sercel Associates, Inc. | System and method for cutting using a variable astigmatic focal beam spot |
| US7709768B2 (en) | 2003-02-19 | 2010-05-04 | Jp Sercel Associates Inc. | System and method for cutting using a variable astigmatic focal beam spot |
| US8502112B2 (en) | 2003-02-19 | 2013-08-06 | Ipg Microsystems Llc | System and method for cutting using a variable astigmatic focal beam spot |
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