(57)【要約】【課題】２本のラインを効率よく同時に加工すること、或いは１本のラインに２回の加工を効率よく行うこと、ができるとともに、チッピングを生じさせないダイシング装置、及びダイシング方法を提供すること。【解決手段】レーザーダイシング装置１０には、複数のレーザーヘッド３１を設け、加工方向であるＸ方向と直交するＹ方向に夫々独立して移動でき、 更に夫々のレーザーヘッド３１から照射されるレーザー光Ｌの集光点がＸ方向の同一直線上に配置可能に構成した。又ダイシング方法は、２個のレーザーヘッド３１をウエーハＷの両端から中心に向けて割り出し送りし、又はウエーハＷの中央部から両端部に向けて割り出し送りし、或いは所定ライン離間して配置し同一方向に割り出し送りして、ウエーハ全面に亘って２本のラインを同時に加工するようにした。或いは、１本のラインに所定距離又は所定ライン遅れでレーザー光Ｌを２回照射するようにした。【選択図】  　　図１
2004111946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを個々のチップに分割するダイシング装置であって、前記ウエーハの表面からレーザー光を入射して前記ウエーハの内部に改質領域を形成するレーザーダイシング装置において、
　前記ウエーハに向けて前記レーザー光を照射する複数のレーザーヘッドと、
　前記ウエーハを載置して前記複数のレーザーヘッドに対して相対的に加工方向であるＸ方向に移動するチャックテーブルと、が設けられ、
　前記複数のレーザーヘッドが前記Ｘ方向と直交するＹ方向に夫々独立して移動可能に構成されていることを特徴とするレーザーダイシング装置。
【請求項２】
　前記複数のレーザーヘッドは、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点が前記Ｘ方向の同一直線上に配置可能に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のレーザーダイシング装置。
【請求項３】
　前記複数のレーザーヘッドは、前記Ｘ方向及びＹ方向と直交するＺ方向に夫々独立して移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のレーザーダイシング装置。
【請求項４】
　請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、
　前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、前記チャックテーブルに載置されたウエーハの前記Ｙ方向の両端部上方に位置付け、
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを所定ピッチで前記ウエーハの中心部上方に向かって互いに接近する方向に割り出し送りし、
　前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
【請求項５】
　前記ウエーハの中心部近傍まで前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを互いに接近する方向に割り出し送りし、前記ウエーハの中心部近傍では、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとをＹ方向の同一方向に割り出し送りすることを特徴とする、請求項４に記載のダイシング方法。
【請求項６】
　請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、
　前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、前記チャックテーブルに載置されたウエーハの中央部上方に位置付け、
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを所定ピッチで前記ウエーハの中央部上方から前記Ｙ方向の両端部上方に向かって互いに離間する方向に割り出し送りし、　前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
【請求項７】
　前記ウエーハの中心部近傍では、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとをＹ方向の同一方向に割り出し送りし、その後前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを互いに離間する方向に割り出し送りすることを特徴とする、請求項６に記載のダイシング方法。
【請求項８】
　請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、
　前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置に位置付け、
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチで割り出し送りし、
　前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
【請求項９】
　前記第１のレーザーヘッドを前記チャックテーブルに載置されたウエーハの前記Ｙ方向の端部上方に位置付けるとともに、前記第２のレーザーヘッドを前記ウエーハの中央部上方に位置付けて、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチで割り出し送りすることを特徴とする、請求項８に記載のダイシング方法。
【請求項１０】
　請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、
　前記複数のレーザーヘッドの内の第１のレーザーヘッドに対し、前記複数のレーザーヘッドの内の第２のレーザーヘッドを、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の照射点が前記Ｙ方向の送り方向後方に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置になるように位置付け、
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に１ピッチづつ割り出し送りし、
　前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハの前記第１のレーザーヘッドからのレーザー光が照射されたラインに、１ピッチ又は複数ピッチ遅れで前記第２のレーザーヘッドからのレーザー光を照射して、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
【請求項１１】
　請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、
　前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の照射点が前記Ｘ方向の同一直線上に所定距離離間した位置になるように位置付け、
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチづつ割り出し送りし、
　前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハの前記第１のレーザーヘッドからのレーザー光が照射されたラインに、所定距離遅れで前記第２のレーザーヘッドからのレーザー光を照射して、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴とするダイシング方法。
【請求項１２】
　前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドからは、前記ウエーハに対して夫々異なる種類のレーザー光を照射することを特徴とする、請求項１０に記載のダイシング方法。
【請求項１３】
　前記複数のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点の位置が前記Ｚ方向に夫々異なることを特徴とする、請求項１０、１１又は１２のうちいずれか１項に記載のレーザーダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、半導体装置や電子部品等のチップを製造するダイシング装置及びダイシング方法に関するもので、特にレーザー光を利用したダイシング装置及びダイシング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、表面に半導体装置や電子部品等が形成されたウエーハを個々のチップに分割するには、ダイシングブレードと呼ばれる砥石でウエーハに研削溝を入れてウエーハをカットするダイシング装置が用いられていた。ダイシングブレードは、微細なダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ３０μｍ程度の極薄のものが用いられる。
【０００３】
　このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウエーハに切込み、ウエーハを完全切断（フルカット）又は不完全切断（ハーフカット或いはセミフルカット）していた。ハーフカットはウエーハに厚さの半分程度切り込む方法で、セミフルカットは１０μｍ程度の肉厚を残して研削溝を形成する場合のことである。
【０００４】
　このダイシングブレードによるダイシング加工を効率よく行うために、研削溝の加工方向をＸ方向とした時に、先端にダイシングブレードを取付けた２本のスピンドルをＸ方向と直交するＹ方向の同一直線上に対向して配置し、スピンドルが１本の時と同じ加工ストロークで２本のラインを同時に加工できるようにしたダイシング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
　また、この特許文献１に記載のダイシング装置では、２本のスピンドルの内の１本を他方のスピンドルに対してＸ方向に移動可能とし、２枚のダイシングブレードをＸ方向の同一直線上に並べることができるように構成されている。
【０００６】
　また、このダイシングブレードによる研削加工の場合、ウエーハが高脆性材料であるため脆性モード加工となり、ウエーハの表面や裏面にチッピングが生じ、このチッピングが分割されたチップの性能を低下させる要因になっていた。ダイシング工程におけるこのチッピングの問題を解決する手段として、従来のダイシングブレードによる切断に替えて、ウエーハの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウエーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して個々のチップに分割するレーザ加工方法に関する技術が提案されている（例えば、特許文献２〜７参照。）。
【特許文献１】特開平１０−０６４８５３号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２３６７号公報
【特許文献３】特開２００２−１９２３６８号公報
【特許文献４】特開２００２−１９２３６９号公報
【特許文献５】特開２００２−１９２３７０号公報
【特許文献６】特開２００２−１９２３７１号公報
【特許文献７】特開２００２−２０５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　しかし、前記の特許文献１に記載のダイシング装置の場合、２本のスピンドルがＹ方向の同一直線上に対向して配置されているときには、２本のスピンドルが最高に近づいても、２枚のダイシングブレードの保持機構やカバーが互いに干渉するため、ウエーハの中央部では２本のラインを同時に加工することができず、加工残りの部分は１枚のダイシングブレードで加工しなければならないので、その分加工効率の低下をきたしていた。
【０００８】
　また、この加工残りの部分を、２本のスピンドルをＸ方向に相対移動して互いに干渉しない位置に移動し、２本のラインを同時に加工しようとした場合、加工ストロークが増加するので、やはり効率的でなかった。
【０００９】
　また、上記の特許文献２〜７で提案されている技術は、レーザー光を用いた割断技術によるもので、チッピングの問題は解決されるが、加工ヘッドが１個しかなく、１本のライン毎しか加工することができないので加工効率が悪いという問題があった。
【００１０】
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、２本のラインを効率よく同時に加工すること、或いは１本のラインに２回の加工を効率よく行うこと、ができるとともに、チッピングを生じさせないダイシング装置、及びダイシング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
　本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ウエーハを個々のチップに分割するダイシング装置であって、前記ウエーハの表面からレーザー光を入射して前記ウエーハの内部に改質領域を形成するレーザーダイシング装置において、前記ウエーハに向けて前記レーザー光を照射する複数のレーザーヘッドと、前記ウエーハを載置して前記複数のレーザーヘッドに対して相対的に加工方向であるＸ方向に移動するチャックテーブルと、が設けられ、前記複数のレーザーヘッドが前記Ｘ方向と直交するＹ方向に夫々独立して移動可能に構成されていることを特徴としている。
【００１２】
　請求項１の発明によるレーザーダイシング装置は、複数のレーザーヘッドを有し、前記複数のレーザーヘッドがＹ方向に夫々独立して移動できるので、種々の加工ピッチを有するウエーハに対して、複数のラインを同時に加工することができ、加工効率が高い。
【００１３】
　また、請求項２に記載の発明は、請求項１のレーザーダイシング装置において、前記複数のレーザーヘッドは、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点が前記Ｘ方向の同一直線上に配置可能に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
　請求項２の発明によれば、複数のレーザーヘッドはＹ方向に夫々独立して移動できると共に、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点がＸ方向の同一直線上に配置可能であるため、レーザーヘッド同士が干渉することがなく、ウエーハの中央部においても複数本のラインを同時に加工することができる。
【００１５】
　請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のレーザーダイシング装置において、前記複数のレーザーヘッドは、前記Ｘ方向及びＹ方向と直交するＺ方向に夫々独立して移動可能に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
　請求項３の発明によれば、複数のレーザーヘッドがＺ方向に夫々独立して移動可能であるため、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点のＺ方向位置を夫々異なる位置に設定することができる。そのため、１回の加工ストロークの中でウエーハ内部に複数段の改質領域層を形成することができ、厚いウエーハであっても容易に割断することができる。
【００１７】
　また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、前記チャックテーブルに載置されたウエーハの前記Ｙ方向の両端部上方に位置付け、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを所定ピッチで前記ウエーハの中心部上方に向かって互いに接近する方向に割り出し送りし、前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴としている。
【００１８】
　請求項４の発明によれば、２個のレーザーヘッドがウエーハの両端部上方に位置付けられ、２本のラインが同時に加工され、２個のレーザーヘッドがウエーハの両端から中心に向かって割り出し送りされ、ラインが２個づつ同時に加工されるので、レーザーヘッドが１個の場合とほとんど同じ加工ストロークで、ウエーハ全面に亘って２本のラインを同時に加工することができ、加工効率が高い。
【００１９】
　請求項５に記載の発明は、請求項４の発明において、前記ウエーハの中心部近傍まで前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを互いに接近する方向に割り出し送りし、前記ウエーハの中心部近傍では、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとをＹ方向の同一方向に割り出し送りすることを特徴としている。
【００２０】
　請求項５の発明によれば、第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを互いに接近する方向に割り出し送りし、ウエーハの中心部近傍では、両ヘッド同士の干渉を避け、両ヘッドをＹ方向の同一方向に割り出し送りするので、送りピッチの小さなウェーハであっても効率よくダイシングすることができる。
【００２１】
　請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、前記チャックテーブルに載置されたウエーハの中央部上方に位置付け、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを所定ピッチで前記ウエーハの中央部上方から前記Ｙ方向の両端部上方に向かって互いに離間する方向に割り出し送りし、前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴としている。
【００２２】
　請求項６の発明によれば、２個のレーザーヘッドはウエーハの中央部上方に位置付けられ、２本のラインが同時に加工され、２個のレーザーヘッドが中央部上方から両端部上方に向かって割り出し送りされ、ラインが２本づつ同時に加工されるので、レーザーヘッドが１個の場合とほとんど同じ加工ストロークで、ウエーハ全面に亘って２本のラインを同時に加工することができ、加工効率が高い。
【００２３】
　請求項７に記載の発明は、請求項６の発明において、前記ウエーハの中心部近傍では、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとをＹ方向の同一方向に割り出し送りし、その後前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを互いに離間する方向に割り出し送りすることを特徴としている。
【００２４】
　請求項７の発明によれば、ウエーハの中心部近傍では、第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドの干渉を避け、両ヘッドをＹ方向の同一方向に割り出し送りし、その後両ヘッドを互いに離間する方向に割り出し送りするので、送りピッチの小さなウェーハであっても効率よくダイシングすることができる。
【００２５】
　請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置に位置付け、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチで割り出し送りし、前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴としている。
【００２６】
　また、請求項９に記載の発明は、請求項８の発明において、前記第１のレーザーヘッドを前記チャックテーブルに載置されたウエーハの前記Ｙ方向の端部上方に位置付けるとともに、前記第２のレーザーヘッドを前記ウエーハの中央部上方に位置付けて、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチで割り出し送りすることを特徴としている。
【００２７】
　請求項８、及び請求項９の発明によれば、Ｙ方向に所定ピッチ離間して位置付けられた２個のレーザーヘッドによって２本のラインが同時に加工され、２個のレーザーヘッドが同一方向に割り出し送りされてラインが２本づつ同時に加工されるので、一定の加工ストロークでウエーハ全面に亘って２本のラインを同時に加工することができ、複雑な制御を必要としない。特に角型ウエーハに有効である。
【００２８】
　請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、前記複数のレーザーヘッドの内の第１のレーザーヘッドに対し、前記複数のレーザーヘッドの内の第２のレーザーヘッドを、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の照射点が前記Ｙ方向の送り方向後方に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置になるように位置付け、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に１ピッチづつ割り出し送りし、前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハの前記第１のレーザーヘッドからのレーザー光が照射されたラインに、１ピッチ又は複数ピッチ遅れで前記第２のレーザーヘッドからのレーザー光を照射して、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴としている。
【００２９】
　また、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至３に記載のレーザーダイシング装置を用いてウエーハを個々のチップに分割するダイシング方法であって、前記複数のレーザーヘッドの内第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の照射点が前記Ｘ方向の同一直線上に所定距離離間した位置になるように位置付け、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドとを前記Ｙ方向の同一方向に所定ピッチづつ割り出し送りし、前記チャックテーブルを前記第１のレーザーヘッド及び第２のレーザーヘッドに対して相対的に前記Ｘ方向に移動することによって、前記ウエーハの前記第１のレーザーヘッドからのレーザー光が照射されたラインに、所定距離遅れで前記第２のレーザーヘッドからのレーザー光を照射して、前記ウエーハをレーザーダイシングすることを特徴としている。
【００３０】
　請求項１０、又は請求項１１の発明によれば、ウエーハの第１のレーザーヘッドからのレーザー光が照射されたラインに、１ピッチ又は複数ピッチ遅れで、又は所定距離遅れで前記第２のレーザーヘッドからのレーザー光を照射するので、第１のレーザーヘッドからのレーザー光でウェーハ内部に改質層を形成し、第２のレーザーヘッドからのレーザー光でそのラインを割断する加工や、ウェーハ内部に改質層を２層形成する加工等を効率よく行うことができる。
【００３１】
　請求項１２に記載の発明は、請求項１０の発明において、前記第１のレーザーヘッドと第２のレーザーヘッドからは、前記ウエーハに対して夫々異なる種類のレーザー光を照射することを特徴としている。
【００３２】
　請求項１２の発明によれば、１つのラインに対して２種類のレーザー光を効率よく照射することができるので、様々な加工に対して幅広く対応することができる。
【００３３】
　請求項１３に記載の発明は、請求項１０、１１又は１２のうちいずれか１項に記載のレーザーダイシング方法において、前記複数のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点の位置が前記Ｚ方向に夫々異なることを特徴としている。
【００３４】
　請求項１３の発明によれば、複数のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点のＺ方向位置が夫々異なっているので、１回の加工ストロークの中でウエーハ内部に複数段の改質領域層を形成することができ、厚いウエーハであっても容易に割断することができる。
【発明の効果】
【００３５】
　以上説明したように本発明のレーザーダイシング装置は、複数のレーザーヘッドを有し、複数のレーザーヘッドが加工方向と直行するＹ方向に夫々独立して移動できるので、種々の加工ピッチを有するウエーハに対して、複数のラインを同時に加工することができ、加工効率が高い。
【００３６】
　また、複数のレーザーヘッドはＹ方向に夫々独立して移動できると共に、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点が加工方向であるＸ方向の同一直線上に配置可能であるため、ダイシングライン間の距離が極端に小さなウエーハであってもレーザーヘッド同士が干渉せず、ウエーハの中央部においても複数本のラインを同時に加工することができる。
【００３７】
　更に、複数のレーザーヘッドがＺ方向に夫々独立して移動可能であるため、夫々のレーザーヘッドから照射されるレーザー光の集光点のＺ方向位置を夫々異なる位置に設定することができる。そのため、１回の加工ストロークの中でウエーハ内部に複数段の改質領域層を形成することができ、厚いウエーハであっても容易に割断することができる。
【００３８】
　また、本発明のダイシング方法は、２個のレーザーヘッドがウエーハの両端部上方に位置付けられて、ウエーハの両端から中心に向かって割り出し送りされ、又は、２個のレーザーヘッドはウエーハの中央部上方に位置付けられて、中央部上方から両端部上方に向かって割り出し送りされ、或いは２個のレーザーヘッドがＹ方向に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置に位置付けられて、２個のレーザーヘッドがＹ方向の同一方向に所定ピッチで割り出し送りされ、ダイシングラインが２本づつ同時に加工されるので、レーザーヘッドが１個の場合とほとんど同じ加工ストロークで、ウエーハ全面に亘って２本のラインを同時に加工することができ、加工効率が抜群に向上する。
【００３９】
　また、２個のレーザーヘッドがＹ方向に１ピッチ又は複数ピッチ離間した位置に位置付けられて同一方向に１ピッチづつ割り出し送りされ、或いは２個のレーザーヘッドがＸ方向の同一直線上に所定距離離間して位置付けられて所定ピッチで割り出し送りされ、１つのラインを１ピッチ又は複数ピッチ遅れで、又は所定距離遅れで、レーザー光が２回照射されるので、ウェーハを確実にダイシングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
　以下添付図面に従って本発明に係るレーザーダイシング装置及びダイシング方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００４１】
　図１は、本発明に係るダイシング装置の内部構成を表わす斜視図である。ダイシング装置１０は、図示しない本体ベース上にウエーハを吸着載置して図示しない駆動機構によって図のＸθ方向に移動されるチャックテーブル１２がある。チャックテーブル１２は、Ｘテーブル１２Ａ、θテーブル１２Ｂ、及び吸着テーブル１２Ｃとからなっており、吸着テーブル１２Ｃは、ウエーハを吸着載置してθ回転されるとともに、Ｘ方向に加工送りされる。
【００４２】
　チャックテーブル１２の上方にはＹガイドベース４１が設けられ、Ｙガイドベース４１にはＹガイドレール４２、４２に案内されて図示しない駆動機構によってＹ方向に移動される２個のＹテーブル４３、４３が設けられている。夫々のＹテーブル４３には、Ｚガイドレール５１、５１に案内されて図示しない駆動機構によってＺ方向に移動される２個のＺテーブル５２、５２が設けられている。
【００４３】
　夫々のＺテーブル５２には、ホルダ３２を介してレーザーヘッド３１が取付けられており、２個のレーザーヘッド３１、３１は夫々独立してＺ方向に移動されるとともに、独立してＹ方向に割り出し送りされるようになっている。
【００４４】
　ダイシング装置１０はこの他に、図示しないウエーハカセットエレベータ、ウエーハ搬送手段、操作板、テレビモニタ、表示灯、及びコントローラ４０等から構成されている。
【００４５】
　ウエーハカセットエレベータは、ウエーハが格納されたカセットを上下移動して搬送位置に位置決めする。搬送手段はカセットとチャックテーブル１２との間でウエーハを搬送する。
【００４６】
　操作板には、ダイシング装置１０の各部を操作するスイッチ類や表示装置が取付けられている。テレビモニタは、図示しないＣＣＤカメラで撮像したウエーハの画像を表示したり、プログラム内容の表示や各種メッセージ等を表示する。表示灯は、ダイシング装置１０の加工中、加工終了、非常停止等の稼動状況を表示する。ダイシング装置本体内部に収納されたコントローラは、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部等からなり、ダイシング装置１０の各部の動作を制御する。
【００４７】
　図２はレーザーヘッド３１の構成を説明する側面図である。レーザーヘッド３１は、ダイシング装置１０のベース１１に設けられたチャックテーブル１２に載置されたウエーハＷにレーザー光Ｌを照射するよう、ウエーハＷの上方に位置付けられる。
【００４８】
　レーザーヘッド３１は、レーザー発振器３１Ａ、コリメートレンズ３１Ｂ、ミラー３１Ｃ、コンデンスレンズ３１Ｄ等からなり、図２に示すように、レーザー発振器３１Ａから発振されたレーザー光Ｌは、コリメートレンズ３１Ｂで水平方向に平行光線とされ、ミラー３１Ｃで垂直方向に反射され、コンデンスレンズ３１Ｄによって集光される。
【００４９】
　レーザー光Ｌの集光点を、チャックテーブル１２に載置されたウエーハＷの厚さ方向内部に設定すると、ウエーハＷの表面を透過したレーザー光Ｌは集光点でエネルギーが集中され、ウエーハ内部の集光点近傍に多光子吸収によるクラック領域、溶融領域、屈折率変化領域等の改質領域を形成する。
【００５０】
　また、レーザーヘッド３１は、図示しない傾斜機構を有しており、レーザー光Ｌをウエーハ面に対して任意の角度に傾斜させて照射させることができるようになっている。
【００５１】
　図３は、ウエーハ内部の集光点近傍に形成される改質領域を説明する概念図である。図３（ａ）は、ウエーハＷの内部に入射されたレーザー光Ｌが集光点に改質領域Ｐを形成した状態を示し、図３（ｂ）はウエーハＷが水平方向に移動され、改質領域Ｐが並んで形成された状態を表わしている。この状態でウエーハＷは改質領域Ｐを起点として自然に割断するか、或いは僅かな外力を加えることによって改質領域Ｐを起点として割断される。この場合、ウエーハＷは表面や裏面にはチッピングが発生せずに容易にチップに分割される。
【００５２】
　本発明のレーザーダイシング装置１０でウエーハＷをダイシングする場合、図４に示すように、ウエーハＷは片方の面に粘着剤を有するダイシングテープＴを介してダイシング用のフレームＦにマウントされ、ダイシング工程中はこの状態で搬送される。ウエーハＷはこのように、裏面にダイシングテープＴが貼られているので、個々のチップに分割されても１個１個バラバラになることがない。
【００５３】
　次に、本発明に係るレーザーダイシング装置１０の作用について説明する。ダイシングに当たって、最初にチャックテーブル１２に載置されたウエーハＷは、図示しないＣＣＤカメラで表面の回路パターンやアライメントマークが撮影され、画像処理手段を有するアライメント手段によってアライメントされる。
【００５４】
　次いで、２個のレーザーヘッド３１、３１がＹテーブル４３、４３で送られてウエーハＷのダイシングライン上に位置付けられる。ここで集光点がウエーハＷの内部に位置するように、Ｚテーブル５２、５２によってＺ方向に高さ調整されたレーザーヘッド３１、３１から、レーザー光Ｌ、ＬがウエーハＷに照射されるとともに、ウエーハＷがＸテーブル１２ＡによってＸ方向に加工送りされる。これにより２本のダイシングラインのウエーハ内部に改質領域が形成される。
【００５５】
　次に、２個のレーザーヘッド３１、３１がＹテーブル４３、４３で次のダイシングラインに割り出し送りされ、レーザー光Ｌ、Ｌ照射の下でウエーハＷがＸ方向に加工送りされ、次の２本のダイシングラインもウエーハ内部に改質領域が形成される。全てのダイシングラインへのレーザー照射が終了すると、ウエーハＷはθテーブル１２Ｂによって９０°回転され、先程のダイシングラインと直交するダイシングラインに対してレーザー光Ｌが照射される。こちら側のダイシングラインもウエーハＷのＸ方向加工送りと、レーザーヘッド３１、３１のＹ方向割り出し送りが繰り返され、全ラインのレーザー照射が終了すると、１枚のウエーハＷのレーザーダイシングが完了する。
【００５６】
　次に、本発明に係るダイシング方法について説明する。図５は、第１の実施形態を説明する側面図である。図８はその平面概念図である。本発明のダイシング方法では、図５、図８に示すように、先ず第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２とがウエーハＷの両端のダイシングライン（図８におけるＳ１、Ｓ２２）上に位置付けられ、チャックテーブル１２のＸ方向加工送りによってウエーハＷの両端のダイシングラインが２本同時にレーザーダイシングされる。
【００５７】
　次いで、第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２が互いに近づく方向に所定ピッチ割り出し送りされて、レーザー光照射点Ｌ１がＳ２に、レーザー光照射点Ｌ２がＳ２１に位置付けられ、チャックテーブル１２のＸ方向加工送りによってウエーハＷの次の２本のダイシングラインが順次同時にレーザーダイシングされる。このようにしてこの方向（以下ＣＨー２と称する）の全ダイシングラインについてレーザーダイシングを行う。
【００５８】
　この時のＸ方向加工送りストロークは、ウエーハＷの端部が一番短く、ウエーハＷの中心に向かうほど長くなる。即ちウエーハＷの外形に沿ってウエーハＷ分プラスアルファのストロークで設定される。プラスアルファとは、第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２の先端部の中心距離とストローク余裕分を加味した値のことである。
【００５９】
　ＣＨー２のレーザーダイシングが終了すると、ウエーハＷは９０°回転され、ＣＨー２のダイシングラインと直交する方向（以下ＣＨー１と称する）のラインの加工に移る。ＣＨー２のレーザーダイシング終了時は、第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２は、図６の平面図に示すように、ウエーハＷの中央部の同一ライン上、又は、図９に示すように、中央部の隣同士のライン上にあるので、ＣＨー１のスタート時には中央部の隣同士のライン上からスタートし、ウエーハＷの両端部に向かって互いに離れる方向に割り出し送りされる。このようにして、ウエーハＷの全ダイシングラインがレーザーダイシングされる。
【００６０】
　ダイシングされる最初の方向をＣＨー２と称するのは、ダイシング前のウエーハのアライメントにおいて、先ずＣＨー１のアライメントが行われ、次に９０°回転させたＣＨー２のアライメントが行われ、そこからダイシングされるからである。
【００６１】
　尚、ＣＨー１のスタート時に第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２がまた図５、図８に示すウエーハＷの両端部に戻り、そこから中心部に向かって割り出し送りされてもよい。
【００６２】
　また、ＣＨー２のレーザーダイシングにおいて、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が互いに接近する方向に割り出し送りされ、ウエーハＷの中心部まで接近した時に互いに干渉するような場合は、図１０の概念図に示すように割り出し送りされる。
【００６３】
　即ち、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２とがウエーハＷの両端のダイシングラインＳ１、及びＳ２２上に先ず位置付けられ、レーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ８まで、レーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ１５まで順次互いに接近する方向に割り出し送りされる（図１０におけるステップ１）。
【００６４】
　次に、レーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ９へ、レーザー光照射点Ｌ２はダイシングラインＳ１２へ送られる。そこから両者同方向に、即ちレーザー光照射点Ｌ１はダイシングラインＳ１０、Ｓ１１へと、レーザー光照射点Ｌ２はダイシングラインＳ１３、Ｓ１４へと割り出し送りされ（図１０におけるステップ２）、全ラインがダイシングされてＣＨー１に回転される。
【００６５】
　ＣＨー１では、図１１に示すように、レーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ１１、レーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ１４に位置付けられており、そこから両者同方向に、即ちレーザー光照射点Ｌ１はダイシングラインＳ１０、Ｓ９へと、レーザー光照射点Ｌ２はダイシングラインＳ１３、Ｓ１２へと割り出し送りされる（図１１におけるステップ１）。
【００６６】
　次に、レーザー光照射点Ｌ１はダイシングラインＳ８へ、レーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ１５へと送られ、そこからウェーハＷの両端のダイシングラインＳ１とダイシングラインＳ２２まで、互いに離間する方向に割り出し送りされ（図１１におけるステップ２）、全ラインがダイシングされる。
【００６７】
　第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２とを図１０、及び図１１に示すように割り出し送りすることにより、ウエーハＷの中心部において第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が互いに干渉するような場合でも、２ラインづつ効率よくダイシングすることができる。
【００６８】
　以上説明した第１の実施形態によれば、レーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２の先端部の幅が狭いので、ウエーハＷは、１個のレーザーヘッド３１でレーザーダイシングされるときとほとんど同じＸ方向加工ストロークで、２本のダイシングライン毎同時に加工されるので、ダイシング時間がほぼ半分で済む。
【００６９】
　次に、本発明のダイシング方法の第２の実施形態について説明する。先ず、第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２が図６の平面図に示すように、ウエーハＷの中心部に移動され、中心部の２本のダイシングライン上に位置付けられる。
【００７０】
　この状態からＸ方向の加工送りと、ウエーハＷの両端部に向かっての第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２が互いに離れる方向への割り出し送りとが繰り返され、ＣＨー２のレーザーダイシングが行われる。ＣＨー２のダイシング終了時は第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２とが図５に示すように、ウエーハＷの両端部に位置しているので、９０°回転されたＣＨー１のダイシングでは第１のレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２がウエーハＷの両端部から中心部に向かって割り出し送りされながら行われる。
【００７１】
　第２の実施形態の場合も、Ｘ方向加工送りストロークは、ウエーハＷの端部が一番短く、ウエーハＷの中心に向かうほど長くなり、ウエーハＷの外形に沿ってウエーハＷ分プラスアルファのストロークで設定される。レーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２の先端部の幅が狭いので、ウエーハＷは、１個のレーザーヘッド３１でレーザーダイシングされるときとほとんど同じＸ方向加工ストロークで、２本のダイシングライン毎同時に加工されるので、ダイシング時間がほぼ半分で済む。
【００７２】
　図７は、本発明に係るダイシング方法の第３の実施形態を示す側面図である。また、図１２はその平面概念図である。この第３の実施形態では、先ずＣＨー２のレーザーダイシングにおいて、第１のレーザーヘッド３１−１がウエーハＷの中央部のダイシングラインに位置付けられ、第２のレーザーヘッド３１−２がウエーハＷの端部のダイシングラインに位置付けられる。
【００７３】
　即ち、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ１２上に、第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ１上に位置付けられる。
【００７４】
　ここから第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２とは同じ方向に所定ピッチ量割り出し送りされる。即ち、第１のレーザーヘッド３１−１はウエーハＷの端部に向かって割り出し送りされ、第２のレーザーヘッド３１−２はウエーハＷの中央部に向かって割り出し送りされる。９０°回転されたＣＨー１のダイシングにおいては、今度は第１のレーザーヘッド３１−１はウエーハＷの中央部に向かって割り出し送りされ、第２のレーザーヘッド３１−２はウエーハＷの端部に向かって割り出し送りされる。
【００７５】
　この第３の実施形態の場合もレーザーヘッド３１−１及び第２のレーザーヘッド３１−２の先端部の幅が狭いので、ウエーハＷは、１個のレーザーヘッド３１でレーザーダイシングされるときとほとんど同じＸ方向加工ストロークで、２本のダイシングライン毎同時に加工されるので、ダイシング時間がほぼ半分で済む。また、この第３の実施形態の場合、Ｘ方向の加工ストロークはウエーハＷの直径プラスアルファで一定である。更に、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２とは同じ方向の割り出し送りであり、Ｘ方向及びＹ方向の送り制御が単純になる。
【００７６】
　図１３は、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２とが同じ方向に割り出し送りされる前述の第３の実施形態の変形例を表わしたものである。この変形例では、ＣＨー２において、先ず最初に、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ１上に、第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ２上に位置付けられ、ここでダイシングラインＳ１とＳ２とが同時にダイシングされる。
【００７７】
　次に、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が夫々同方向に２ピッチ分割り出し送りされる。即ち第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ３上に、第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ４上に位置付けられ、ここでダイシングラインＳ３とＳ４とが同時にダイシングされる。以下同様にしてダイシングラインＳ２１、２２まで加工される。
【００７８】
　ウェーハＷが９０°回転されたＣＨー１側も同様に行われ、全ラインがダイシングされる。
【００７９】
　図１４は、第３の実施形態の別の変形例を表わしたものである。この別の変形例は、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が極めて接近した時に、互いに干渉するような場合の対応方法である。
【００８０】
　この別の変形例では、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１がダイシングラインＳ１上に、第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２がダイシングラインＳ１から数ピッチ離れたダイシングライン（図１４の場合はＳ４）上に位置付けられ、ここからレーザー光照射点Ｌ１はダイシングラインＳ２、Ｓ３へ、レーザー光照射点Ｌ２はダイシングラインＳ５、Ｓ６へと１ピッチづつ順次割り出し送りされる。
【００８１】
　次に、レーザー光照射点Ｌ１とＬ２は夫々、互いの離間した距離の２倍のの距離だけ送られる。即ち図１４の場合は、レーザー光照射点Ｌ１はダイシングラインＳ７へ、レーザー光照射点Ｌ２はダイシングラインＳ１０へと割り出し送りされる。
【００８２】
　このように、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２は、１ピッチづつ２回送られた後４ピッチで１回送られ、この動作を繰り返す。
【００８３】
　このように図１４で示すような割り出し送りをすることにより、第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が極めて接近した時に、互いに干渉するような場合であっても、Ｘ方向加工送りストロークを大きく増大させることなく、効率よくダイシングすることができる。
【００８４】
　図１５は、本発明に係るダイシング方法の第４の実施形態を示す概念図である。この第４の実施形態は、１つのダイシングラインを第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光とで２回照射する加工方法を示したものである。
【００８５】
　図１５に示すように、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２とが同一のダイシングラインＳ１上に所定距離離間して配置され、ダイシングラインＳ１はチャックテーブル１２のＸ方向左送りによって最初に第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光が照射され、次いで所定距離遅れで第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光が照射される。
【００８６】
　次に第１のレーザーヘッド３１−１と第２のレーザーヘッド３１−２が１ピッチ割り出し送りされてダイシングラインＳ２に位置付けられ、チャックテーブル１２のＸ方向右送りによって今度は第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光が先行し、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光が所定距離遅れで続き、この動作を繰り返す。
【００８７】
　また、図１６に示すように、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光照射点Ｌ１と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光照射点Ｌ２とをＹ方向に１ピッチ又は数ピッチ離間させ、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光を先行させて照射し、１ライン又は数ライン遅れで第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光を照射するようにしてもよい。
【００８８】
　この第４の実施形態は、最初のレーザー光照射によってウェーはＷの内部に改質層を形成し、２回目のレーザー光照射によって改質層を起点に割断する場合や、或いはウェーはＷの内部に改質層を２層形成する場合等において、効率のよい加工が可能である。
【００８９】
　また、図１６の場合、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光と第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光とを異なる種類のレーザー光とし、夫々のレーザー光で別々の加工を行うこともできる。
【００９０】
　例えば、裏面にダイアタッチテープが貼付されたようなウェーハＷの場合、第１のレーザーヘッド３１−１のレーザー光でウェーハＷをダイシングし、第２のレーザーヘッド３１−２のレーザー光でウェーハＷの裏面に貼付されたダイアタッチテープを溶断する等の加工に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係るレーザーダイシング装置の内部構造を表わす斜視図
【図２】レーザーヘッドの構成を表わす側面図
【図３】ウエーハ内部に形成された改質領域を説明する概念図
【図４】フレームにマウントされたウエーハを示す斜視図
【図５】本発明に係るダイシング方法の第１の実施形態を表わす側面図
【図６】本発明に係るダイシング方法の第２の実施形態を表わす平面図
【図７】本発明に係るダイシング方法の第３の実施形態を表わす側面図
【図８】本発明に係るダイシング方法の第１の実施形態を表わす概念平面図１
【図９】第１の実施形態を表わす概念平面図２
【図１０】第１の実施形態を表わす概念平面図３
【図１１】第１の実施形態を表わす概念平面図４
【図１２】本発明に係るダイシング方法の第３の実施形態を表わす概念平面図
【図１３】第３の実施形態の変形例を表わす概念平面図
【図１４】第３の実施形態の別の変形例を表わす概念平面図
【図１５】本発明に係るダイシング方法の第４の実施形態を表わす概念平面図
【図１６】第４の実施形態の変形例を表わす概念平面図
【符号の説明】
【００９２】
　１０…レーザーダイシング装置、１２…チャックテーブル、１２Ａ…Ｘテーブル、１２Ｂ…θテーブル、１２Ｃ…吸着テーブル、３１…レーザーヘッド、３１Ａ…レーザー発振器、３１Ｂ…コリメートレンズ、３１Ｃ…ミラー、３１Ｄ…コンデンスレンズ、４３…Ｙテーブル、５２…Ｚテーブル、Ｆ…フレーム、Ｌ…レーザー光、Ｌ１、Ｌ２…レーザー光照射点、Ｐ…改質領域、Ｔ…ダイシングテープ、Ｗ…ウエーハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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