JPS6239539B2 - - Google Patents

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JPS6239539B2
JPS6239539B2 JP3186280A JP3186280A JPS6239539B2 JP S6239539 B2 JPS6239539 B2 JP S6239539B2 JP 3186280 A JP3186280 A JP 3186280A JP 3186280 A JP3186280 A JP 3186280A JP S6239539 B2 JPS6239539 B2 JP S6239539B2
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JP
Japan
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laser
plate
wavelength
shaped body
grooves
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JP3186280A
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JPS56129340A (en
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Ken Ishikawa
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS6239539B2 publication Critical patent/JPS6239539B2/ja
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    • 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
    • B23K26/03Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/009Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/16Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • B23K26/364Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P34/00Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P34/40Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation
    • H10P34/42Irradiation with electromagnetic or particle radiation of wafers, substrates or parts of devices with high-energy radiation with electromagnetic radiation, e.g. laser annealing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はたとえばサフアイヤなどの透明な板
状体をレーザ照射によつて分割する板状体の分割
方法に関する。
サフアイヤなどの表面に半導体素子を形成した
ウエハを素子形成したのち、細かい方形のチツプ
に分割するダイシング工程において、ダイヤモン
ドポイントで表面に線を引き、その線に沿つて折
り曲げて分割するダイヤモンドスクライブ方法や
レーザ光線を集光照射し、線状の溝を形成し、こ
の溝に沿つて分割する方法がとられている。
しかしながら、サフアイヤウエハの大きさが大
形化するにつれてウエハの厚さも厚くなり、従来
の方法では分割できにくくなり、生産工程で難点
を生じた。すなわち、ダイヤモンドポイントによ
るスクライブ方法では、ウエハの厚みが厚くなる
と傷をつけ、線を引いてから折り曲げても線に沿
つて割れない欠点があり、レーザスクライブ方法
ではCO2レーザをウエハの素子パターンに照射す
ると、サフアイヤでCO2レーザの10.6μmの波長
の光線をよく吸収して溝の形成が能率的に行なわ
れるが、レーザスポツトサイズが大きいので溝幅
が大きくなるため素子の集積度の低下を生じ、生
産性の低下につながる。
一方、CO2レーザより波長の短かいYAGレー
ザの波長1.06μmのビームの集光して照射すると
YAGレーザ光はサフアイヤ基板での吸収率が低
いために加工能率が悪く、深溝の形成は困難であ
る。しかし、表面に幅の狭い溝を形成することは
可能である。すなわち、CO2レーザでは溝幅が広
く、深い加工は可能であるが、幅の狭い溝加工は
困難である。YAGレーザでは溝幅の狭い、浅い
溝加工はできるが分割に充分な溝加工は困難であ
り、特にウエハの厚みが0.5mm以上のものでは分
割が難かしくなるなどの問題点が生じてきた。
この発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、板状体の表面に短
波長Qスイツチパルスレーザを照射するととも
に、その裏面に長波長レーザを照射して板状体を
分割することにより歩留り向上を図ることができ
る板状体の分割方法を提供しようとするものであ
る。
以下、この発明を図面に示す一実施例にもとず
いて説明する。第1図および第2図はこの発明の
第1の実施例を示すもので、板状体としてサフア
イヤ基板a上に半導体素子bを形成した半導体ウ
エハcを分割する方法を実施する装置である。1
は連続励起の短波長Qスイツチパルスレーザとし
てのYAGレーザ発振器で、この出力光路にはビ
ームシヤツタ2、ダイクロイツクミラー3が設け
られている。そして、このダイクロイツクミラー
3によつてレーザビーム4を屈折し、集光レンズ
5によつて上記半導体ウエハcに照射するように
なつている。この場合、上記半導体ウエハcには
半導体素子bを保護するプラスチツクフイルムd
などがコーテイングされている。また、上記ダイ
クロイツクミラー3の上方には視野レンズ6を介
してパターン観察用TVモニタカメラ7が設置さ
れている。そして、上記半導体ウエハcの表面を
照明する照明装置(図示しない。)で照射した反
射ビーム8を視野レンズ6を介してパターン観察
用TVモニタカメラ7によつて位置合せできるよ
うになつている。
一方、上記半導体ウエハcは載置台9に載置さ
れ、この載置台9はY方向駆動テーブル10に支
承され、このテーブル10はX方向駆動テーブル
11に支承されている。そしてこれらテーブル1
0,11は架台12上を決められたプログラム
で、XY方向の移動が制御部13で制御されるよ
うにつている。さらに、上記YAGレーザ用の集
光レンズ5と並列にCO2レーザ光用の集光レンズ
14が設けられ、これにはCO2レーザ発振器15
からのレーザビーム16をON,OFF制御させる
ビームシヤツタ17および反射鏡18を介して入
射集光されるようになつている。
つぎに、上述のように構成された装置を用いて
半導体ウエハcを分割する方法について説明す
る。まず、第1図で示すように、半導体ウエハc
の表面に形成された半導体素子bにパターン形成
された間の線(スクライブライン)に沿つて
YAGレーザビーム4を照射できるように、パタ
ーン観察用TVモニタカメラ7によつて観察しな
がら位置決めし、半導体ウエハcの表面に細くて
浅い溝e,eを形成する。この場合、YAGレー
ザビームの集光スポツトは15μmφ〜30μmφに
形成でき、半導体素子b,b間隔が通常100μm
程度の幅で形成されたものに対して充分な細い溝
e,eを形成できる。しかもこのとき半導体ウエ
ハcに被覆されたプラスチツクフイルムdはサフ
アイヤ基板aからのレーザビームによつて照射さ
れたときに飛散した物質が半導体素子bに付着し
て損傷するのを防止することができる。
つぎに、第2図で示すように、半導体ウエハc
を上下反転し、サフアイヤ基板aの裏面を上にし
て載置台9に載置する。この状態で、既に形成さ
れた溝e,eに合せてY方向駆動テーブル10と
X方向駆動テーブル11が移動するように再度位
置合わせし、その後X方向駆動テーブル11を図
において右方に移動する。そして、CO2レーザビ
ーム16のスポツト形成位置19が第2図で示す
ように既に形成された溝e,eに対向する裏面を
照射するように制御部13で制御し溝,を形
成する。この場合CO2レーザビーム16のスポツ
トサイズが大きくても裏面には半導体素子bが形
成されていないので半導体ウエハの中間まで幅広
い溝,を形成しても表面の半導体素子bに損
傷させることがない。
このようにして、半導体ウエハcの表面と裏面
に対応して溝e…,…を形成したのち、この半
導体ウエハcに溝e……に沿つて折り曲げ力を
加えると、溝e,に沿つて分割され、半導体素
子bは溝e…に沿つて複数に分割される。
この場合、半導体素子bはサフアイヤ基板aの
表面に形成されているため、CO2レーザによつて
裏面に幅広い溝…が形成されても影響されない
とともに表面はYAGレーザによつて幅の狭い溝
e…が形成され、半導体素子bを高密度に集積可
能となる。また、サフアイヤ基板aが大形で、厚
みが増加しても、その裏面に形成する溝…を深
くすることにより容易に分割できる。
なお、上記一実施例では、まずYAGレーザで
溝加工し、つぎにCO2レーザで溝加工を行なうよ
うにしたが、この順序は反対でもよい。また、
YAGレーザで表面に溝を細く形成したのちは
CO2レーザでのビーム照射はパルス的ビームでも
連続的ビームでもよい。
また、第3図はこの発明の第2の実施例を示す
もので、半導体ウエハcの表面側にYAGレーザ
発振器1、裏面側にCO2レーザ発振器15を設置
したものである。すなわち、半導体ウエハcを保
持具20によつて立位状態に保持し、この保持具
20をX方向駆動テーブル21に支持し、このテ
ーブル21をY方向駆動テーブル22を架台23
に支持したものである。
このように構成することによつて、YAGレー
ザ発振器1による溝加工の後に、半導体ウエハc
を裏返すことなくCO2レーザ発振器15による溝
加工ができ、作業性を向上することができる。ま
た、この場合半導体ウエハcの表面側からの
YAGレーザ発振と裏面側からのCO2レーザ発振
とを同時に行なつてもよいこと勿論である。
なお、第3図において第1図と同一構成部分は
同一番号を付して説明を省略する。
この発明は以上説明したように、板状体の表面
に短波長Qスイツチパルスレーザを照射するとと
もに、その裏面に長波長レーザを照射して表裏面
に対応する溝加工を施し、この溝に沿つて板状体
を分割するようにしたから、板状体を正確かつ容
易に分割することができ、たとえば半導体ウエハ
の分割に好適し、素子の歩留りを向上することが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例を示す概略的
構成図、第2図は同じくCO2レーザ加工時の概略
的構成図、第3図はこの発明の第2の実施例を示
す概略的構成図。 1……YAGレーザ発振器(短波長Qスイツチ
パルスレーザ)、15……CO2レーザ発振器(長
波長レーザ)、c……半導体ウエハ(板状体)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 板状体の表面に短波長Qスイツチパルスレー
    ザを照射し、幅の狭い浅い溝を形成する工程と、
    同じく板状体の裏面に長波長レーザを照射し板状
    体を短波長Qスイツチパルスレーザ照射線に沿つ
    て分割する工程とからなる板状体の分割方法。 2 板状体はサフアイヤ基板上に半導体素子を形
    成したウエハ面を表面とし、短波長Qスイツチパ
    ルスレーザはYAGレーザ、長波長レーザはCO2
    レーザからなることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の板状体の分割方法。
JP3186280A 1980-03-13 1980-03-13 Method of dividing platelike material Granted JPS56129340A (en)

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