[发明专利]半导体晶片的激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及沿着半导体晶片的分割预定线照射激光束而在半导体晶片上形成激光加工槽的半导体晶片的加工方法。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，使用呈格子状形成在大致圆板形状的硅晶片、砷化镓晶片等半导体晶片的表面上的、被称为间隔道(street)的分割预定线，划分出多个区域，在划分出的各区域内形成IC、LSI等的器件。然后，通过切削装置或激光加工装置将半导体晶片分割成各个器件，分割后的器件被广泛应用于移动电话、个人计算机等各种电气设备。

作为切削装置，一般使用被称为划片(dicing)装置的切削装置，在该切削装置中，在使切削刀片以大约30000rpm进行高速旋转的同时，使切削刀片切入半导体晶片，由此来进行切削，其中，上述切削刀片是利用金属、树脂将金刚石或CBN等的超磨粒固结在一起而形成的，其厚度为30～300μm左右。

另一方面，激光加工装置至少具有：卡盘工作台，其保持半导体晶片；激光束照射单元，其向由该卡盘工作台保持的半导体晶片照射脉冲激光束；以及加工进给单元，其使该卡盘工作台与该激光束照射单元相对地进行加工进给，该激光加工装置沿着形成在半导体晶片表面上的分割预定线，照射对于半导体晶片具有吸收性的波长的脉冲激光束而形成激光加工槽，然后施加外力，沿着激光加工槽来切断半导体晶片，从而分割成各个器件(例如参照日本特开2007-19252号公报)。

【专利文献1】日本特开2007-19252号公报

然而，利用具有切削刀片的划片装置切削半导体晶片而形成的器件的抗弯强度为800MPa，与之相对，使用现有的激光加工方法形成的器件的抗弯强度为400MPa这样的低水平，存在导致电气设备质量下降的问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够制造抗弯强度高的器件的半导体晶片的激光加工方法。

根据本发明，提供一种半导体晶片的激光加工方法，其特征在于，该半导体晶片的激光加工方法具有如下的加工槽形成工序：沿着半导体晶片的分割预定线，照射对于半导体晶片具有吸收性的波长的脉冲激光束而在半导体晶片上形成激光加工槽，在该加工槽形成工序中，将脉冲激光束的脉宽设定为2ns以下，并且，以拐点以下的峰值能量密度向半导体晶片的分割预定线照射激光束，所述拐点是形成在半导体晶片的分割预定线上的激光加工槽的深度进展随每1个脉冲的峰值能量密度的上升而发生急剧变化的点。

根据本发明，将脉冲激光束的脉宽设定为2ns以下，并将每1个脉冲的峰值能量密度抑制在激光加工槽的深度发生急剧变化的拐点以下，因此，能够使分割后的器件的抗弯强度达到800MPa以上。

附图说明

图1是适合于实施本发明的激光加工装置的外观立体图。

图2是通过胶带而由环状框架支撑的半导体晶片的立体图。

图3是激光束照射单元的框图。

图4是激光加工槽形成工序的立体图。

图5(A)是激光加工槽形成工序的说明图，图5(B)是示出激光加工槽的半导体晶片的剖面图。

图6是说明光束点的重合量的图。

图7是分割装置的立体图。

图8是半导体晶片分割工序的说明图。

图9是示出在向硅晶片照射脉宽为10ps、波长为1064nm的激光束的1个脉冲时、峰值能量密度与加工深度之间的关系的曲线图。

图10是示出在向硅晶片照射脉宽为10ps、波长为532nm的激光束的1个脉冲时、峰值能量密度与加工深度之间的关系的曲线图。

图11是示出在向硅晶片照射脉宽为10ps、波长为355nm的激光束的1个脉冲时、峰值能量密度与加工深度之间的关系的图。

图12是示出在向GaAs晶片照射脉宽为10ps、波长为1064nm以及532nm的激光束的1个脉冲时、峰值能量密度与加工深度之间的关系的图。

标号说明

W：半导体晶片；T：胶带(划片带：dicing tape)；F：环状框架；D：器件；2：激光加工装置；28：卡盘工作台；34：激光束照射单元；36：聚光器；74：激光加工槽；80：分割装置；82：框架保持单元；84：带扩展单元；86：框架保持部件；90：扩展鼓(drum)；96：气缸；A～E：拐点。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1示出了适合于实施本发明的半导体晶片的加工方法的激光加工装置的概略结构图。