レーザー加工溝の確認方法
【課題】レーザー加工されたレーザー加工溝の状態を明確に確認することができるレーザー加工溝の確認方法を提供する。
【解決手段】表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する。
【解決手段】表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されたウエーハにストリートに沿って形成されたレーザー加工溝の確認方法に関する。
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体基板の表面に格子状に配列されたストリートとよばれる切断予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって個々の半導体デバイスを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。
【０００３】
また、近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスの処理能力を向上するために、シリコンウエーハの如き半導体基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。
【０００４】
また、ストリート上のＬｏｗ−ｋ膜にデバイスの機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハが実用化されている。
【０００５】
上述したＬｏｗ−ｋ膜を積層した形態の半導体ウエーハを切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように多層に積層されているとともに非常に脆いことから、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離がデバイスにまで達し半導体デバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。また、ストリート上にデバイスの機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハを切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、金属パターンが銅等の粘りのある金属によって形成されているためにバリが発生するとともにデバイスの側面に欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。
【０００６】
上述した問題を解消するために、半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成することによりＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇを除去し、その除去した領域に切削ブレードを位置付けて切削するウエーハの分割方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射してもＬｏｗ−ｋ膜が確実に除去されていない場合があり、レーザー加工溝が形成されたストリートに切削ブレードを位置付けて切削すると、切削ブレードがレーザー加工溝の側面に接触してＬｏｗ−ｋ膜を剥離し、デバイスを損傷させるという問題がある。また、Ｔｅｇが適正に除去されずに残存している場合、残存したＴｅｇを切削ブレードによって切削するとバリが発生するとともにデバイスの側面に比較的大きな欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題もある。
【０００９】
ストリートに形成されたレーザー加工溝を撮像してＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇ等の膜が適正に除去されたか否かを確認することも考えられるが、レーザー加工されたレーザー加工溝にはデブリが堆積してＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇ等の膜が適正に除去された否かを判定することが困難である。
【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レーザー加工されたレーザー加工溝の状態を明確に確認することができるレーザー加工溝の確認方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、
レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する、
ことを特徴とするレーザー加工溝の確認方法が提供される。
【００１２】
赤外線カメラによるレーザー加工溝の撮像は、ウエーハの裏面側から撮像する。
レーザー加工溝を形成する際にはウエーハをレーザー光線照射位置に対してストリートに沿って移動し、レーザー光線照射位置に対してウエーハの移動方向下流側において赤外線カメラによってレーザー加工溝を撮像する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるレーザー加工溝の確認方法においては、ストリート上に膜が形成されたウエーハにストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定するので、レーザー加工されたレーザー加工溝にデブリが堆積していてもレーザー加工溝の状態を明確に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。
【図２】図１に示す半導体ウエーハの断面拡大図。
【図３】図１に示す半導体ウエーハにストリートに沿ってレーザー加工溝を形成するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認するためのレーザー加工溝確認機能を備えたレーザー加工装置の斜視図。
【図４】図３に示すレーザー加工装置に装備される被加工物保持機構の構成部材を分解して示す斜視図。
【図５】図４に示す被加工物保持機構の要部断面図。
【図６】図３に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。
【図７】図１に示す半導体ウエーハを環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの上面に貼着した状態を示す斜視図。
【図８】図３に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー加工溝形成工程の説明図。
【図９】図８に示すレーザー加工溝形成工程が実施された半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図１０】図８に示すレーザー加工溝形成工程によって形成されたレーザー加工溝を赤外線カメラで撮像した状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるレーザー加工溝の確認方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１には半導体ウエーハの斜視図が示されており、図２には図１に示す半導体ウエーハのストリートにおける拡大断面図が示されている。図１および図２に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなる半導体基板１１の表面１１ａに格子状に配列された複数のストリート（切断予定ライン）１１１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１１２が形成されている。なお、この半導体ウエーハ１０は、半導体基板１１の表面１１ａに低誘電率絶縁体被膜１１３が積層して形成されており、ストリート１１１にはデバイス１１２の機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターン１１４が部分的に複数配設されている。
【００１７】
以下、上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー光線を照射することによってレーザー加工溝を形成し、低誘電率絶縁体被膜１１３および金属パターン１１４（ストリート上に形成された膜）を除去するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認する方法について説明する。
【００１８】
図３には、上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工溝を形成するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認するためのレーザー加工溝確認機能を備えたレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図３に示すレーザー加工装置２は、静止基台２０と、該静止基台２０に矢印Ｘで示す加工送り方向(X軸方向)に移動可能に配設され被加工物を保持する被加工物保持機構３と、静止基台２０に加工送り方向(X軸方向)と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線照射ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。
【００１９】
上記被加工物保持機構３は、静止基台２０上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール２１、２１と、該一対の案内レール２１、２１上にX軸方向に移動可能に配設された移動基台３１と、該移動基台３１上に配設された支持基台３２と、該支持基台３２上に配設された被加工物保持手段４とを含んでいる。移動基台３１は矩形状に形成され、下面には一対の案内レール２１、２１に嵌合する一対の被案内溝３１１、３１１が設けられており、この被案内溝３１１、３１１を案内レール２１、２１に嵌合することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿って移動可能に構成される。このようにして案内レール２１、２１上に移動可能に配設された移動基台３１は、加工送り手段３３によって一対の案内レール２１に沿って移動せしめられる。加工送り手段３３は、一対の案内レール２１、２１間に配設され案内レール２１、２１と平行に延びる雄ネジロッド３３１と、該雄ネジロッド３３１を回転駆動するサーボモータ３３２を具備している。雄ネジロッド３３１は、上記移動基台３１に設けられたネジ穴３１２と螺合して、その先端部が軸受部材３３３によって回転自在に支持されている。従って、サーボモータ３３２によって雄ネジロッド３３１を正転および逆転駆動することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。
【００２０】
上記移動基台３１上に配設された支持基台３２は、図４および図５に示すように下板３２１と上板３２２および下板３２１と上板３２２の一端を連結する連結板３２３とからなり、他方が開放されている。支持基台３２を構成する上板３２２には、図５に示すように円形の穴３２２aが設けられている。このように構成された支持基台３２は、図３に示すように開放部がレーザー光線照射ユニット６側に向けて下板３２１が上記移動基台３１上に配設される。
【００２１】
上述した支持基台３２を構成する上板３２２上に被加工物保持手段４が配設される。被加工物保持手段４は、図４に示すように支持部材４１と、該支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２と、該回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３とを具備している。支持部材４１は、図５に示すようにベース部４１１と、該ベース部４１１の中心部に上方に突出して形成された円筒状の支持部４１２とからなっている。ベース部４１１は、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた円形の穴３２２aと同径の穴を備えた環状に形成されている。このベース部４１１の上面には環状の嵌合凸部４１１bが設けられている。この環状の嵌合凸部４１１bが形成されたベース部４１１には嵌合凸部４１１bの上面に開口する通路４１１cが設けられており、この通路４１１cが支持基台３２を構成する上板３２２に形成された通路３２２bを介して図示しない吸引手段に連通されている。
【００２２】
上記支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２は、下面に支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合する環状溝４２１が設けられている。また、回転筒４２には、環状溝４２１に開口するとともに上面に開口する吸引通路４２２が形成されている。なお、回転筒４２の下部外周には、環状の歯車４２３が設けられている。このように構成された回転筒４２は円筒状の支持部４１２を囲繞して配設され、環状溝４２１を支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合するとともに、支持部材４１を構成する支持部４１２に軸受け４４によって回転可能に支持される。このように回転筒４２が支持部材４１を構成する支持部４１２に回転可能に支持された状態で、環状の歯車４２３が支持基台３２を構成する上板３２２に配設されたサーボモータ４５の駆動軸に装着された駆動歯車４６に噛み合うようになっている。以上のように構成された回転筒４２の上端部には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ４７が配設されている。
【００２３】
上記回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３は、ガラス板等の透明部材によって円板状に形成されており、回転筒４２の上面に適宜の接着剤によって装着されている。この被加工物保持部材４３の上面には、外周部に環状の吸引溝４３１が形成されている。また、被加工物保持部材４３には、環状の吸引溝４３１と上記回転筒４２に設けられた吸引通路４２２と連通する通路４３２が設けられている。従って、図示しない吸引手段を作動すると、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた通路３２２b、支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた通路４１１c、回転筒４２に設けられた環状溝４２１および吸引通路４２２、通路４３２を介して環状の吸引溝４３１に負圧が作用せしめられる。
【００２４】
図３に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５は、静止基台２０上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該一対の案内レール５１、５１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台５２を具備している。この可動支持基台５２は、一対の案内レール５１、５１上に移動可能に配設された移動支持部５２１と、該移動支持部５２１に取り付けられた装着部５２２とからなっている。移動支持部５２１の下面には上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する一対の被案内溝５２１a、５２１aが形成されており、この一対の被案内溝５２１a、５２１aを一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、可動支持基台５２は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に構成される。また、装着部５２２は、一側面に被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に対して垂直な矢印Zで示す集光点調整方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール５２２a、５２２aが平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構５は、可動支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための割り出し送り手段５３を具備している。割り出し送り手段５３は、上記一対の案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台５２は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２５】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１と、該ユニットホルダ６１に取り付けられたレーザー光線照射手段６２を具備している。ユニットホルダ６１は、上記装着部５２２に設けられた一対の案内レール５２２a、５２２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝６１１、６１１が設けられており、この被案内溝６１１、６１１を上記案内レール５２２a、５２２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。
【００２６】
図示のレーザー光線照射ユニット６は、上記ユニットホルダ６１とレーザー光線照射手段６２を含んでいる。レーザー光線照射手段６２はユニットホルダ６１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング６２１と、該ケーシング６２１内に配設されたＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器等のレーザー光線発振手段（図示せず）と、ケーシング６２１の先端に配設されレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光して上記被加工物保持手段４の被加工物保持部材４３上に保持された被加工物に照射する集光器６２２を具備している。
【００２７】
上記レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段６２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
【００２８】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１を一対の案内レール５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動させるための集光点位置調整手段６３を具備している。集光点位置調整手段６３は、一対の案内レール５２２a、５２２aの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ６３２によって図示しない雄ネジロッドを正転または逆転駆動することにより、ユニットホルダ６１およびレーザー光線照射手段６２を一対の５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動せしめる。
【００２９】
図３を参照して説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５の可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の上面には、レーザー加工溝確認機構を構成する赤外線カメラ８が配設されている。この赤外線カメラ８は、Y軸方向に進退可能な支持手段８１に支持されている。このように支持手段８１によって支持された赤外線カメラ８は、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２に対してレーザー加工時における被加工物保持手段４の加工送り方向下流側に配設されており、被加工物保持機構３を構成する支持基台３２が移動する際に上板３２２と下板３２１の間を通過するようになっている。
【００３０】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、図６に示す制御手段９を具備している。制御手段９はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、入力インターフェース９４および出力インターフェース９５とを備えている。このように構成された制御手段９の入力インターフェース９４には、上記撮像手段７、赤外線カメラ８等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース９５からは、上記パルスモータ３３２、パルスモータ５３２、パルスモータ６３２、レーザー光線照射手段６２等に制御信号を出力するとともに、表示手段９６に表示信号を出力する。
【００３１】
次に、上述したレーザー加工装置２を用いて上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認する方法について説明する。
上述した半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工するには、図７に示すようにダイシングテープTを介して環状のフレームFに支持された半導体ウエーハ１０を、図３に示すレーザー加工装置２の被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に載置する。そして、環状のフレームFをクランプ４７によって固定する。次に、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように被加工物保持部材４３に形成された環状の吸引溝４３１に負圧を作用せしめ、被加工物保持部材４３の保持面（上面）上に載置されダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。
【００３２】
上述したようにウエーハ保持工程を実施したならば、加工送り手段３３を作動して半導体ウエーハ１０を吸引保持した被加工物保持手段４を撮像手段７の直下に位置付ける。被加工物保持手段４が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７および制御手段９によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７および制御手段９は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１１１と、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ１０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されているストリート１１１に対しても、同様にアライメントが遂行される。このとき、赤外線カメラ８は、集光器６２２とX軸方向において同一線上になるように調整される。
【００３３】
次に、被加工物保持手段４を移動して図８の（ａ）で示すように所定のストリート１１１の一端（図において左端）を集光器６２２の直下に位置付ける。そして、制御手段９はレーザー光線照射手段６２に制御信号を出力し、集光器６２２から低誘電率絶縁体被膜１１３および金属パターン１１４に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ被加工物保持手段４を矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図８の(b)で示すように集光器６２２の照射位置がストリート１１１の他端（図８の(b)において右端）に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止する（レーザー加工溝形成工程）。一方、被加工物保持手段４は、ストリート１１１の他端（図８の(b)において右端）が赤外線カメラ８を通過してから停止する。この（レーザー加工溝形成工程）においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図８の(a)に示すように半導体ウエーハ１０の表面（上面）付近に合わせる。この結果、図９に示すように半導体ウエーハ１０には所定のストリート１１１に沿って半導体基板１１に達するレーザー加工溝１２０が形成され金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去される。
【００３４】
上記レーザー加工溝形成工程の加工条件は、次の通りに設定されている。
光源 ：ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長 ：３５５ｎｍ（紫外光）
出力 ：４〜１０Ｗ
繰り返し周波数：１０〜１００ｋＨｚ
集光スポット径：φ１０〜φ５０μｍ
加工送り速度 ：１００〜３００ｍｍ／秒
【００３５】
上述したレーザー加工溝形成工程を実施している際には、赤外線カメラ８を作動して半導体ウエーハ１０の裏面側から形成されたレーザー加工溝１２０を撮像し、撮像した画像情報を制御手段９に送っている。このとき赤外線カメラ８は、被加工物保持部材４３、ダイシングテープTおよび半導体基板１１を透過してレーザー加工溝１２０を撮像することができる。制御手段９は、赤外線カメラ８から送られた画像情報に基づいて図１０に示すように画像処理し、画像処理したレーザー加工溝１２０の画像を表示手段９６に表示する。図１０に示すように、レーザー加工溝１２０を赤外線カメラ８で撮像しているので、金属パターン１１４が除去されずに残存している場合には表示される。そして制御手段９は、図１０に示すように金属パターン１１４が表示されている場合には、金属パターン１１４が除去されずに残存していると判定し、判定結果を表示手段９６に表示する（レーザー加工溝確認工程）。このようにして金属パターン１１４が除去されずに残存していると判定した場合には、金属パターン１１４が残存している領域に再度レーザー加工溝形成工程を実施し、金属パターン１１４を除去するレーザー加工溝修正工程を実施する。
【００３６】
上述したように所定のストリート１１１に沿ってレーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施したら、被加工物保持手段４、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を矢印Ｙで示す方向にストリート１１１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記レーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施する。このとき、赤外線カメラ８の支持手段８１を作動して、赤外線カメラ８が集光器６２２とX軸方向において同一線上になるように調整する。このようにして所定方向に延在する全てのストリート１１１についてレーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施したならば、被加工物保持手段４、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート１１１に沿って上記レーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０の全てのストリート１１１に形成されている金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去される。
【００３７】
以上のようにして半導体ウエーハ１０の表面にストリート１１１に沿ってレーザー加工溝１２０を形成することにより金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３を除去したならば、半導体ウエーハ１０はストリート１１１に形成されたレーザー加工溝１２０に沿って切断し個々のデバイス１１２に分割する分割工程に搬送される。分割工程においては、切削装置の切削ブレードをストリート１１１に形成されたレーザー加工溝１２０に位置付けて半導体ウエーハ１０の半導体基板１１を切断するが、上述したようにストリート１１１に形成されている金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去されているので、バリの発生やデバイスを損傷させたり欠けが発生することがない。
【符号の説明】
【００３８】
２：レーザー加工装置
２０：静止基台
３：被加工物保持機構
３１：移動基台
３２：支持基台
３３：加工送り手段
４：被加工物保持手段
４１：支持部材
４２：回転筒
４３：被加工物保持部材
５：スピンドル支持機構
５２：可動支持基台
５３：割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６２：レーザー光線照射手段
６２２：集光器
７：撮像手段
８：赤外線カメラ
１０：半導体ウエーハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されたウエーハにストリートに沿って形成されたレーザー加工溝の確認方法に関する。
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体基板の表面に格子状に配列されたストリートとよばれる切断予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって個々の半導体デバイスを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。
【０００３】
また、近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスの処理能力を向上するために、シリコンウエーハの如き半導体基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。
【０００４】
また、ストリート上のＬｏｗ−ｋ膜にデバイスの機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハが実用化されている。
【０００５】
上述したＬｏｗ−ｋ膜を積層した形態の半導体ウエーハを切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように多層に積層されているとともに非常に脆いことから、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離がデバイスにまで達し半導体デバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。また、ストリート上にデバイスの機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターンが部分的に配設されている半導体ウエーハを切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、金属パターンが銅等の粘りのある金属によって形成されているためにバリが発生するとともにデバイスの側面に欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。
【０００６】
上述した問題を解消するために、半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成することによりＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇを除去し、その除去した領域に切削ブレードを位置付けて切削するウエーハの分割方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２０４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射してもＬｏｗ−ｋ膜が確実に除去されていない場合があり、レーザー加工溝が形成されたストリートに切削ブレードを位置付けて切削すると、切削ブレードがレーザー加工溝の側面に接触してＬｏｗ−ｋ膜を剥離し、デバイスを損傷させるという問題がある。また、Ｔｅｇが適正に除去されずに残存している場合、残存したＴｅｇを切削ブレードによって切削するとバリが発生するとともにデバイスの側面に比較的大きな欠けが生じてデバイスの品質を低下させるという問題もある。
【０００９】
ストリートに形成されたレーザー加工溝を撮像してＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇ等の膜が適正に除去されたか否かを確認することも考えられるが、レーザー加工されたレーザー加工溝にはデブリが堆積してＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇ等の膜が適正に除去された否かを判定することが困難である。
【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レーザー加工されたレーザー加工溝の状態を明確に確認することができるレーザー加工溝の確認方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、
レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する、
ことを特徴とするレーザー加工溝の確認方法が提供される。
【００１２】
赤外線カメラによるレーザー加工溝の撮像は、ウエーハの裏面側から撮像する。
レーザー加工溝を形成する際にはウエーハをレーザー光線照射位置に対してストリートに沿って移動し、レーザー光線照射位置に対してウエーハの移動方向下流側において赤外線カメラによってレーザー加工溝を撮像する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるレーザー加工溝の確認方法においては、ストリート上に膜が形成されたウエーハにストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定するので、レーザー加工されたレーザー加工溝にデブリが堆積していてもレーザー加工溝の状態を明確に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。
【図２】図１に示す半導体ウエーハの断面拡大図。
【図３】図１に示す半導体ウエーハにストリートに沿ってレーザー加工溝を形成するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認するためのレーザー加工溝確認機能を備えたレーザー加工装置の斜視図。
【図４】図３に示すレーザー加工装置に装備される被加工物保持機構の構成部材を分解して示す斜視図。
【図５】図４に示す被加工物保持機構の要部断面図。
【図６】図３に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。
【図７】図１に示す半導体ウエーハを環状のフレームFに装着されたダイシングテープTの上面に貼着した状態を示す斜視図。
【図８】図３に示すレーザー加工装置によって実施するレーザー加工溝形成工程の説明図。
【図９】図８に示すレーザー加工溝形成工程が実施された半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図１０】図８に示すレーザー加工溝形成工程によって形成されたレーザー加工溝を赤外線カメラで撮像した状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるレーザー加工溝の確認方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１には半導体ウエーハの斜視図が示されており、図２には図１に示す半導体ウエーハのストリートにおける拡大断面図が示されている。図１および図２に示す半導体ウエーハ１０は、シリコンウエーハからなる半導体基板１１の表面１１ａに格子状に配列された複数のストリート（切断予定ライン）１１１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１１２が形成されている。なお、この半導体ウエーハ１０は、半導体基板１１の表面１１ａに低誘電率絶縁体被膜１１３が積層して形成されており、ストリート１１１にはデバイス１１２の機能をテストするためのテスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と呼ばれるテスト用の金属パターン１１４が部分的に複数配設されている。
【００１７】
以下、上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー光線を照射することによってレーザー加工溝を形成し、低誘電率絶縁体被膜１１３および金属パターン１１４（ストリート上に形成された膜）を除去するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認する方法について説明する。
【００１８】
図３には、上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工溝を形成するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認するためのレーザー加工溝確認機能を備えたレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図３に示すレーザー加工装置２は、静止基台２０と、該静止基台２０に矢印Ｘで示す加工送り方向(X軸方向)に移動可能に配設され被加工物を保持する被加工物保持機構３と、静止基台２０に加工送り方向(X軸方向)と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向(Y軸方向)に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構５と、該レーザー光線照射ユニット支持機構５に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット６とを具備している。
【００１９】
上記被加工物保持機構３は、静止基台２０上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール２１、２１と、該一対の案内レール２１、２１上にX軸方向に移動可能に配設された移動基台３１と、該移動基台３１上に配設された支持基台３２と、該支持基台３２上に配設された被加工物保持手段４とを含んでいる。移動基台３１は矩形状に形成され、下面には一対の案内レール２１、２１に嵌合する一対の被案内溝３１１、３１１が設けられており、この被案内溝３１１、３１１を案内レール２１、２１に嵌合することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿って移動可能に構成される。このようにして案内レール２１、２１上に移動可能に配設された移動基台３１は、加工送り手段３３によって一対の案内レール２１に沿って移動せしめられる。加工送り手段３３は、一対の案内レール２１、２１間に配設され案内レール２１、２１と平行に延びる雄ネジロッド３３１と、該雄ネジロッド３３１を回転駆動するサーボモータ３３２を具備している。雄ネジロッド３３１は、上記移動基台３１に設けられたネジ穴３１２と螺合して、その先端部が軸受部材３３３によって回転自在に支持されている。従って、サーボモータ３３２によって雄ネジロッド３３１を正転および逆転駆動することにより、移動基台３１は案内レール２１、２１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。
【００２０】
上記移動基台３１上に配設された支持基台３２は、図４および図５に示すように下板３２１と上板３２２および下板３２１と上板３２２の一端を連結する連結板３２３とからなり、他方が開放されている。支持基台３２を構成する上板３２２には、図５に示すように円形の穴３２２aが設けられている。このように構成された支持基台３２は、図３に示すように開放部がレーザー光線照射ユニット６側に向けて下板３２１が上記移動基台３１上に配設される。
【００２１】
上述した支持基台３２を構成する上板３２２上に被加工物保持手段４が配設される。被加工物保持手段４は、図４に示すように支持部材４１と、該支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２と、該回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３とを具備している。支持部材４１は、図５に示すようにベース部４１１と、該ベース部４１１の中心部に上方に突出して形成された円筒状の支持部４１２とからなっている。ベース部４１１は、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた円形の穴３２２aと同径の穴を備えた環状に形成されている。このベース部４１１の上面には環状の嵌合凸部４１１bが設けられている。この環状の嵌合凸部４１１bが形成されたベース部４１１には嵌合凸部４１１bの上面に開口する通路４１１cが設けられており、この通路４１１cが支持基台３２を構成する上板３２２に形成された通路３２２bを介して図示しない吸引手段に連通されている。
【００２２】
上記支持部材４１に回転可能に支持される回転筒４２は、下面に支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合する環状溝４２１が設けられている。また、回転筒４２には、環状溝４２１に開口するとともに上面に開口する吸引通路４２２が形成されている。なお、回転筒４２の下部外周には、環状の歯車４２３が設けられている。このように構成された回転筒４２は円筒状の支持部４１２を囲繞して配設され、環状溝４２１を支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた環状の嵌合凸部４１１bに嵌合するとともに、支持部材４１を構成する支持部４１２に軸受け４４によって回転可能に支持される。このように回転筒４２が支持部材４１を構成する支持部４１２に回転可能に支持された状態で、環状の歯車４２３が支持基台３２を構成する上板３２２に配設されたサーボモータ４５の駆動軸に装着された駆動歯車４６に噛み合うようになっている。以上のように構成された回転筒４２の上端部には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ４７が配設されている。
【００２３】
上記回転筒４２の上端に装着される被加工物保持部材４３は、ガラス板等の透明部材によって円板状に形成されており、回転筒４２の上面に適宜の接着剤によって装着されている。この被加工物保持部材４３の上面には、外周部に環状の吸引溝４３１が形成されている。また、被加工物保持部材４３には、環状の吸引溝４３１と上記回転筒４２に設けられた吸引通路４２２と連通する通路４３２が設けられている。従って、図示しない吸引手段を作動すると、上記支持基台３２を構成する上板３２２に設けられた通路３２２b、支持部材４１を構成するベース部４１１に設けられた通路４１１c、回転筒４２に設けられた環状溝４２１および吸引通路４２２、通路４３２を介して環状の吸引溝４３１に負圧が作用せしめられる。
【００２４】
図３に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５は、静止基台２０上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール５１、５１と、該一対の案内レール５１、５１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台５２を具備している。この可動支持基台５２は、一対の案内レール５１、５１上に移動可能に配設された移動支持部５２１と、該移動支持部５２１に取り付けられた装着部５２２とからなっている。移動支持部５２１の下面には上記一対の案内レール５１、５１と嵌合する一対の被案内溝５２１a、５２１aが形成されており、この一対の被案内溝５２１a、５２１aを一対の案内レール５１、５１に嵌合することにより、可動支持基台５２は一対の案内レール５１、５１に沿って移動可能に構成される。また、装着部５２２は、一側面に被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に対して垂直な矢印Zで示す集光点調整方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール５２２a、５２２aが平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構５は、可動支持基台５２を一対の案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための割り出し送り手段５３を具備している。割り出し送り手段５３は、上記一対の案内レール５１、５１の間に平行に配設された雄ネジロッド５３１と、該雄ネジロッド５３１を回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド５３１は、その一端が上記静止基台２０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ５３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド５３１は、可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ５３２によって雄ネジロッド５３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台５２は案内レール５１、５１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。
【００２５】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１と、該ユニットホルダ６１に取り付けられたレーザー光線照射手段６２を具備している。ユニットホルダ６１は、上記装着部５２２に設けられた一対の案内レール５２２a、５２２aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝６１１、６１１が設けられており、この被案内溝６１１、６１１を上記案内レール５２２a、５２２aに嵌合することにより、矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。
【００２６】
図示のレーザー光線照射ユニット６は、上記ユニットホルダ６１とレーザー光線照射手段６２を含んでいる。レーザー光線照射手段６２はユニットホルダ６１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング６２１と、該ケーシング６２１内に配設されたＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器等のレーザー光線発振手段（図示せず）と、ケーシング６２１の先端に配設されレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光して上記被加工物保持手段４の被加工物保持部材４３上に保持された被加工物に照射する集光器６２２を具備している。
【００２７】
上記レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段６２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段７が配設されている。この撮像手段７は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
【００２８】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット６は、ユニットホルダ６１を一対の案内レール５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動させるための集光点位置調整手段６３を具備している。集光点位置調整手段６３は、一対の案内レール５２２a、５２２aの間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ６３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ６３２によって図示しない雄ネジロッドを正転または逆転駆動することにより、ユニットホルダ６１およびレーザー光線照射手段６２を一対の５２２a、５２２aに沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Ｚ軸方向）に移動せしめる。
【００２９】
図３を参照して説明を続けると、上記レーザー光線照射ユニット支持機構５の可動支持基台５２を構成する移動支持部５２１の上面には、レーザー加工溝確認機構を構成する赤外線カメラ８が配設されている。この赤外線カメラ８は、Y軸方向に進退可能な支持手段８１に支持されている。このように支持手段８１によって支持された赤外線カメラ８は、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２に対してレーザー加工時における被加工物保持手段４の加工送り方向下流側に配設されており、被加工物保持機構３を構成する支持基台３２が移動する際に上板３２２と下板３２１の間を通過するようになっている。
【００３０】
図示の実施形態におけるレーザー加工機は、図６に示す制御手段９を具備している。制御手段９はマイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、入力インターフェース９４および出力インターフェース９５とを備えている。このように構成された制御手段９の入力インターフェース９４には、上記撮像手段７、赤外線カメラ８等からの検出信号が入力される。また、出力インターフェース９５からは、上記パルスモータ３３２、パルスモータ５３２、パルスモータ６３２、レーザー光線照射手段６２等に制御信号を出力するとともに、表示手段９６に表示信号を出力する。
【００３１】
次に、上述したレーザー加工装置２を用いて上記半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工するとともに、形成されたレーザー加工溝の状態を確認する方法について説明する。
上述した半導体ウエーハ１０にストリート１１１に沿ってレーザー加工するには、図７に示すようにダイシングテープTを介して環状のフレームFに支持された半導体ウエーハ１０を、図３に示すレーザー加工装置２の被加工物保持手段４を構成する被加工物保持部材４３の上面（保持面）に載置する。そして、環状のフレームFをクランプ４７によって固定する。次に、図示しない吸引手段を作動することにより、上述したように被加工物保持部材４３に形成された環状の吸引溝４３１に負圧を作用せしめ、被加工物保持部材４３の保持面（上面）上に載置されダイシングテープTを介して半導体ウエーハ１０を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。
【００３２】
上述したようにウエーハ保持工程を実施したならば、加工送り手段３３を作動して半導体ウエーハ１０を吸引保持した被加工物保持手段４を撮像手段７の直下に位置付ける。被加工物保持手段４が撮像手段７の直下に位置付けられると、撮像手段７および制御手段９によって半導体ウエーハ１０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段７および制御手段９は、半導体ウエーハ１０の所定方向に形成されているストリート１１１と、レーザー光線照射手段６２の集光器６２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ１０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されているストリート１１１に対しても、同様にアライメントが遂行される。このとき、赤外線カメラ８は、集光器６２２とX軸方向において同一線上になるように調整される。
【００３３】
次に、被加工物保持手段４を移動して図８の（ａ）で示すように所定のストリート１１１の一端（図において左端）を集光器６２２の直下に位置付ける。そして、制御手段９はレーザー光線照射手段６２に制御信号を出力し、集光器６２２から低誘電率絶縁体被膜１１３および金属パターン１１４に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ被加工物保持手段４を矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図８の(b)で示すように集光器６２２の照射位置がストリート１１１の他端（図８の(b)において右端）に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止する（レーザー加工溝形成工程）。一方、被加工物保持手段４は、ストリート１１１の他端（図８の(b)において右端）が赤外線カメラ８を通過してから停止する。この（レーザー加工溝形成工程）においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを図８の(a)に示すように半導体ウエーハ１０の表面（上面）付近に合わせる。この結果、図９に示すように半導体ウエーハ１０には所定のストリート１１１に沿って半導体基板１１に達するレーザー加工溝１２０が形成され金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去される。
【００３４】
上記レーザー加工溝形成工程の加工条件は、次の通りに設定されている。
光源 ：ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長 ：３５５ｎｍ（紫外光）
出力 ：４〜１０Ｗ
繰り返し周波数：１０〜１００ｋＨｚ
集光スポット径：φ１０〜φ５０μｍ
加工送り速度 ：１００〜３００ｍｍ／秒
【００３５】
上述したレーザー加工溝形成工程を実施している際には、赤外線カメラ８を作動して半導体ウエーハ１０の裏面側から形成されたレーザー加工溝１２０を撮像し、撮像した画像情報を制御手段９に送っている。このとき赤外線カメラ８は、被加工物保持部材４３、ダイシングテープTおよび半導体基板１１を透過してレーザー加工溝１２０を撮像することができる。制御手段９は、赤外線カメラ８から送られた画像情報に基づいて図１０に示すように画像処理し、画像処理したレーザー加工溝１２０の画像を表示手段９６に表示する。図１０に示すように、レーザー加工溝１２０を赤外線カメラ８で撮像しているので、金属パターン１１４が除去されずに残存している場合には表示される。そして制御手段９は、図１０に示すように金属パターン１１４が表示されている場合には、金属パターン１１４が除去されずに残存していると判定し、判定結果を表示手段９６に表示する（レーザー加工溝確認工程）。このようにして金属パターン１１４が除去されずに残存していると判定した場合には、金属パターン１１４が残存している領域に再度レーザー加工溝形成工程を実施し、金属パターン１１４を除去するレーザー加工溝修正工程を実施する。
【００３６】
上述したように所定のストリート１１１に沿ってレーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施したら、被加工物保持手段４、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を矢印Ｙで示す方向にストリート１１１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記レーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施する。このとき、赤外線カメラ８の支持手段８１を作動して、赤外線カメラ８が集光器６２２とX軸方向において同一線上になるように調整する。このようにして所定方向に延在する全てのストリート１１１についてレーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施したならば、被加工物保持手段４、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート１１１に沿って上記レーザー加工溝形成工程とレーザー加工溝確認工程および必要に応じてレーザー加工溝修正工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０の全てのストリート１１１に形成されている金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去される。
【００３７】
以上のようにして半導体ウエーハ１０の表面にストリート１１１に沿ってレーザー加工溝１２０を形成することにより金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３を除去したならば、半導体ウエーハ１０はストリート１１１に形成されたレーザー加工溝１２０に沿って切断し個々のデバイス１１２に分割する分割工程に搬送される。分割工程においては、切削装置の切削ブレードをストリート１１１に形成されたレーザー加工溝１２０に位置付けて半導体ウエーハ１０の半導体基板１１を切断するが、上述したようにストリート１１１に形成されている金属パターン１１４および低誘電率絶縁体被膜１１３が除去されているので、バリの発生やデバイスを損傷させたり欠けが発生することがない。
【符号の説明】
【００３８】
２：レーザー加工装置
２０：静止基台
３：被加工物保持機構
３１：移動基台
３２：支持基台
３３：加工送り手段
４：被加工物保持手段
４１：支持部材
４２：回転筒
４３：被加工物保持部材
５：スピンドル支持機構
５２：可動支持基台
５３：割り出し送り手段
６：レーザー光線照射ユニット
６２：レーザー光線照射手段
６２２：集光器
７：撮像手段
８：赤外線カメラ
１０：半導体ウエーハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、
レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する、
ことを特徴とするレーザー加工溝の確認方法。
【請求項２】
赤外線カメラによるレーザー加工溝の撮像は、ウエーハの裏面側から撮像する、請求項１記載のレーザー加工溝の確認方法。
【請求項３】
該レーザー加工溝を形成する際にはウエーハをレーザー光線照射位置に対してストリートに沿って移動し、レーザー光線照射位置に対してウエーハの移動方向下流側において赤外線カメラによってレーザー加工溝を撮像する、請求項１又は２記載のレーザー加工溝の確認方法。
【請求項１】
表面に格子状に形成されたストリートによって複数のデバイスが形成されるとともにストリート上に膜が形成されたウエーハに、ストリートに沿ってレーザー光線を照射することによって形成されたレーザー加工溝の確認方法であって、
レーザー加工溝を赤外線カメラによって撮像し、該赤外線カメラによって撮像された画像に基づいてストリート上に形成された膜が除去されたか否かを判定する、
ことを特徴とするレーザー加工溝の確認方法。
【請求項２】
赤外線カメラによるレーザー加工溝の撮像は、ウエーハの裏面側から撮像する、請求項１記載のレーザー加工溝の確認方法。
【請求項３】
該レーザー加工溝を形成する際にはウエーハをレーザー光線照射位置に対してストリートに沿って移動し、レーザー光線照射位置に対してウエーハの移動方向下流側において赤外線カメラによってレーザー加工溝を撮像する、請求項１又は２記載のレーザー加工溝の確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１８７８２９（Ｐ２０１１−１８７８２９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３４８０（Ｐ２０１０−５３４８０）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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