JP2005313188A - レーザー加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 レーザー光線を被加工物に照射することにより発生するデブリの影響を防止することができるレーザー加工方法を提供する。
【解決手段】 レーザー光線照射手段によって被加工物にレーザー光線を照射しつつレーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動して被加工物を切断するレーザー加工方法であって、被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程と、保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射しつつレーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動するレーザー光線照射工程と、レーザー光線照射工程終了後に保護シートを除去する保護シート除去工程とを含む。
【選択図】 図８
【解決手段】 レーザー光線照射手段によって被加工物にレーザー光線を照射しつつレーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動して被加工物を切断するレーザー加工方法であって、被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程と、保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射しつつレーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動するレーザー光線照射工程と、レーザー光線照射工程終了後に保護シートを除去する保護シート除去工程とを含む。
【選択図】 図８
Description
本発明は、被加工物の所定の領域にレーザー光線を照射して所定の加工を施すレーザー加工方法に関する。
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ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割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等の回路を形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハも分割予定ラインに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物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被加工物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切削送り手段とを具備している。切削手段は、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および回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。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基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。
しかるに、サファイヤ基板、炭化珪素基板等はモース硬度が高いため、上記切削ブレードによる切断は必ずしも容易ではない。更に、切削ブレードは２０μｍ程度の厚さを有するため、デバイスを区画する分割予定ラインとしては幅が５０μｍ程度必要となる。このため、例えば大きさが３００μｍ×３００μｍ程度のデバイスの場合には、ストリートの占める面積比率が１４％にもなり、生産性が悪いという問題がある。
一方、半導体ウエーハ等の被加工物の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して切断する加工方法も試みられている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平６−１２０３３４号公報
しかるに、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射すると、レーザー光線が照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着して半導体チップの品質を低下させるという問題が生じた。
上記問題を解消するために本発明者等は、図１０の（a）に示すように被加工物Ｗの加工面に塩化ビニールシートにアクリル系の接着剤が塗布された保護シートＳを装着し、該保護シートＳを通して被加工物Ｗにレーザー光線ＬＢを照射する実験を試みた。
被加工物Ｗの加工面に保護シートＳを装着することにより、加工面へのデブリの付着は防止されたが、図１０（b）に示すように加工溝Ｇの両側に堆積するデブリＤが十分に排除されないとともに、アクリル系の接着剤が加工溝Ｇの両側に強固に付着するという新たな問題が発生した。これは、レーザー光線の熱エネルギーによって保護シートＳにおける加工溝Ｇの両側が溶融することに起因すると考えられる。
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、レーザー光線を被加工物に照射することにより発生するデブリの影響を防止することができるレーザー加工方法を提供することである。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、レーザー光線照射手段によって被加工物にレーザー光線を照射しつつ該レーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動して被加工物を切断するレーザー加工方法であって、
被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程と、
該保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射しつつ該レーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動するレーザー光線照射工程と、
該レーザー光線照射工程終了後に該保護シートを除去する保護シート除去工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程と、
該保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射しつつ該レーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動するレーザー光線照射工程と、
該レーザー光線照射工程終了後に該保護シートを除去する保護シート除去工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
上記保護シートは、金属箔特にアルミ箔であることが望ましい。上記保護シート除去工程は、被加工物に水を供給して保護シートを接着剤とともに除去する。
本発明によるレーザー加工方法においては、被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射するので、レーザー光線のエネルギーが高い中心領域によって加工溝が形成され、レーザー光線のエネルギーが低い外周側領域は保護シートによって遮られる。この結果、保護シートと被加工物との間の接着剤における加工溝の両側が溶融されないので、レーザー光線の中心領域によって加工溝を形成することにより発生するデブリ（溶融飛沫物質）は保護シートの上面に付着するが、このデブリが被加工物の表面における加工溝の両側に堆積することがない。また、本発明によるレーザー加工方法においては、レーザー光線は上述したように保護シートによって外周側領域が遮られ衝撃力が緩和されて被加工物に照射されるので、加工溝の両側にクラックが発生し難くなるため、切断されたチップの抗折強度が向上する。更に、本発明によるレーザー加工方法においては、上記保護シートが水溶性の接着剤によって被加工物に装着されているので、水によって洗い流すことができるため、保護シートの除去が極めて容易となる。
以下、本発明によるレーザー加工方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１には、本発明によるレーザー加工方法において半導体ウエーハ等の被加工物にレーザー光線を照射するレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示されたレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す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４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す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５とを具備している。
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。また、チャックテーブル３６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３６２が配設されている。
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための移動手段３７を具備している。移動手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３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３７２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２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貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための移動手段３８を具備している。移動手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３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３８２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３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貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる。
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１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４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３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４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って割り出し送り方向である矢印Ｙで示す方向に移動させるための移動手段４３を具備している。移動手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２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４３２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１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４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１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５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図２に示すようにパルスレーザー光線発振手段５２２と伝送光学系５２３とが配設されている。パルスレーザー光線発振手段５２２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器５２２ａと、これに付設された繰り返し周波数設定手段５２２ｂとから構成されている。伝送光学系５２３は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。上記ケーシング５２１の先端部には、それ自体は周知の形態でよい組レンズから構成される集光レンズ（図示せず）を収容した集光器５２４が装着されている。
上記パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたレーザー光線は、伝送光学系５２３を介して集光器５２４に至り、集光器５２４から上記チャックテーブル３６に保持される被加工物に所定の集光スポット径Ｄで照射される。この集光スポット径Ｄは、図３に示すようにガウス分布を示すパルスレーザー光線が集光器５２４の対物レンズ５２４ａを通して照射される場合、Ｄ（μｍ）＝４×λ×ｆ／（π×Ｗ）、ここでλはパルスレーザー光線の波長（μｍ）、Ｗは対物レンズ５２４ａに入射されるパルスレーザー光線の直径（ｍｍ）、ｆは対物レンズ５２４ａの焦点距離（ｍｍ）、で規定される。
上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、撮像手段６が配設されている。この撮像手段６は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）および赤外線で撮像できる赤外線ＣＣＤを備え適宜選択できる構成の外に、被加工物を照射する照明手段と、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素子（ＣＣＤまたは赤外線ＣＣＤ）に伝達し、電気的な画像信号に変換するように構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、上記各移動手段と同様に一対の案内レール４２３、４２３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５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。
次に、上述したレーザー加工装置を用いて被加工物としての半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する加工方法について説明する。
図４には本発明によるレーザー加工方法によって個々の半導体チップに分割される半導体ウエーハが示されている。図４に示す半導体ウエーハ１０は厚さが１００μｍのシリコンウエーハによって形成されており、表面１０ａに格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１０１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等の回路１０２が形成されている。この半導体ウエーハ１０を上述したレーザー加工装置を用いて個々の半導体チップに分割するには、先ず図５に示すように半導体ウエーハ１０を環状のフレーム７に装着された保護テープ７０に裏面側を貼着し（従って、半導体ウエーハ１０は表面１０ａが上側となる）、半導体ウエーハ１０を環状のフレーム７によって支持する（被加工物支持工程）。このように環状のフレーム７に保護テープ７０を介して支持された半導体ウエーハ１０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６の吸着チャック３６１上に表面１０ａを上側にして搬送され、該吸着チャック３６１に吸引保持される。なお、半導体ウエーハ１０を保護テープ７０を介して支持する環状のフレーム７は、チャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、移動手段３７の作動により案内レール３１、３１に沿って移動せしめられレーザー光線照射ユニット５に配設された撮像手段６の直下に位置付けられる。
図４には本発明によるレーザー加工方法によって個々の半導体チップに分割される半導体ウエーハが示されている。図４に示す半導体ウエーハ１０は厚さが１００μｍのシリコンウエーハによって形成されており、表面１０ａに格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１０１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等の回路１０２が形成されている。この半導体ウエーハ１０を上述したレーザー加工装置を用いて個々の半導体チップに分割するには、先ず図５に示すように半導体ウエーハ１０を環状のフレーム７に装着された保護テープ７０に裏面側を貼着し（従って、半導体ウエーハ１０は表面１０ａが上側となる）、半導体ウエーハ１０を環状のフレーム７によって支持する（被加工物支持工程）。このように環状のフレーム７に保護テープ７０を介して支持された半導体ウエーハ１０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６の吸着チャック３６１上に表面１０ａを上側にして搬送され、該吸着チャック３６１に吸引保持される。なお、半導体ウエーハ１０を保護テープ７０を介して支持する環状のフレーム７は、チャックテーブル３６に配設されたクランプ３６２によって固定される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、移動手段３７の作動により案内レール３１、３１に沿って移動せしめられレーザー光線照射ユニット５に配設された撮像手段６の直下に位置付けられる。
チャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０に所定方向に形成されているストリート１０１と、ストリート１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニット５の集光器５２４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が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して垂直に延びるストリート１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される（アライメント工程）。このようにアライメント工程を実施することによって検出された上記各ストリート１０２に対応するレーザー光線照射位置は、図示しない制御手段のメモリに記憶される。
上述したアライメント工程を実施したならば、チャックテーブル３６に半導体ウエーハ１０を保持した状態で、半導体ウエーハ１０の加工面即ち表面１０ａに水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程を実施する。即ち、図６に示すようにチャックテーブル３６に保護テープ７０を介して保持された半導体ウエーハ１０の表面１０ａに、ポリビニールアルコールやポリエチレングリコール等からなる水溶性の接着剤８を塗布し、この水溶性の接着剤８によって保護シート９を接着して装着する。なお、保護シート９としてはレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有するシート部材が用いられる。このレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有するシート部材としては、金属箔特に厚さが２５μm程度のアルミ箔が望ましい。また、保護シート９としては、レーザー光線のエネルギーに対して耐加工性を有するポリイミド樹脂シートやポリエーテルイミド樹脂シートを用いることができる。なお、ポリイミド樹脂シートやポリエーテルイミド樹脂シートを用いる場合は光が透過するので、保護シート９を装着した後にアライメント工程を実施してもよい。
以上のようにしてチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０の表面１０ａに保護シート９を装着する保護シート装着工程を実施したならば、チャックテーブル３６をレーザー光線を照射するレーザー光線照射ユニット５の集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動する。そして、レーザー加工装置は、上記アライメント工程において図示しない制御手段のメモリに記憶されている上記各ストリート１０２に対応するレーザー光線照射位置の情報に基づいて、半導体ウエーハ１０のストリート１０１に沿って保護シート９を通してレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程を実施する。
ここで、レーザー光線照射工程について説明する。
レーザー光線照射工程においては、図７で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１の一端（図７において左端）を集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光器５２４からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図７において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、所定のストリート１０１の他端（図７において右端）が集光器５２４の照射位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。なお、レーザー光線照射工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：ＹＶＯ４ パルスレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：１〜５Ｗ
繰り返し周波数：３０〜１００ｋＨｚ
集光スポット径：φ１０μｍ〜φ２０μｍ
送り速度 ：１００mm／秒〜２００mm／秒
レーザー光線照射工程においては、図７で示すようにチャックテーブル３６をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート１０１の一端（図７において左端）を集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光器５２４からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図７において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめ、所定のストリート１０１の他端（図７において右端）が集光器５２４の照射位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。なお、レーザー光線照射工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：ＹＶＯ４ パルスレーザー
波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：１〜５Ｗ
繰り返し周波数：３０〜１００ｋＨｚ
集光スポット径：φ１０μｍ〜φ２０μｍ
送り速度 ：１００mm／秒〜２００mm／秒
上述したレーザー光線照射工程を実施することによって、半導体ウエーハ１０はストリート１０１に沿って加工溝が形成される。このとき、図８に示すようにガウス分布するレーザー光線ＬＢが照射されると、レーザー光線ＬＢの中心領域Ａはエネルギーが高いので、レーザー光線ＬＢの中心領域Ａによって保護シート９、接着剤８および半導体ウエーハ１０には加工溝Ｇが形成される。一方、レーザー光線ＬＢの外周側領域Ｂは中心領域Ａに比してエネルギーが低いので、レーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シート９を加工することができない。この結果、保護シート９と半導体ウエーハ１０との間の接着剤８は、加工溝Ｇの両側が溶融されない。従って、上記レーザー光線ＬＢの中心領域Ａによって加工溝Ｇを形成することにより発生するデブリＤ（溶融飛沫物質）は保護シート９の上面に付着するが、このデブリＤが半導体ウエーハ１０の表面における加工溝Ｇの両側に堆積することがないとともに、回路１０２およびボンディングパッド等に付着することはない。また、レーザー光線ＬＢは、上述したように保護シート９によって外周側領域Ｂが遮られ衝撃力が緩和されて半導体ウエーハ１０に照射されるので、加工溝Ｇの両側にクラックが発生し難くなるため、切断されたチップの抗折強度が向上する。
上述したように所定のストリートに沿ってレーザー光線照射工程を実行したら、チャックテーブル３６、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の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記レーザー光線照射工程を遂行する。このようにして所定方向に延在する全てのストリートについてレーザー光線照射工程と割り出し工程を遂行したならば、チャックテーブル３６、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に沿って上記レーザー光線照射工程と割り出し工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０は個々の半導体チップに分割される。このようにして、半導体ウエーハ１０を個々の半導体チップに分割したら、半導体ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３６は、最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ１０は、図示しない搬送手段によって次工程に搬送される。
次に、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに装着された保護シート９を除去する保護シート除去工程を実施する。この保護シート除去工程は、上述したように接着剤８が水溶性の樹脂からなっているので、水によって保護シート９を洗い落とすことができる。このとき、上述したレーザー光線照射工程において発生し保護シート９の表面に付着したデブリＤも保護シート９とともに洗い落とされる。この結果、図９に示すように半導体ウエーハ１０はストリート１０１に沿って個々の半導体チップに分割される。このように、保護シート９が水溶性の接着剤８によって半導体ウエーハ１０に装着されているので、水によって洗い流すことができるため、保護シート９の除去が極めて容易となる。
以上、本発明をシリコンウエーハからなる半導体ウエーハを分割する実施形態に基づいて説明したが、本発明はガラスウエーハ、ガリウム砒素ウエーハ、サファイヤウエーハ、リチウムタンタレートウエーハ等の他の被加工物に対する種々のレーザー加工に適用することが可能である。また、また、本発明は、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や、テスト エレメント グループ（Ｔｅｇ）と称される金属パターンが施された半導体ウエーハにおけるストリート上のＬｏｗ−ｋ膜やＴｅｇを除去する場合にも適用できる。
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線加工手段
５２２：レーザー光線発振手段
５２３：レーザー光線変調手段
５２４：集光器
６：撮像手段
７：環状のフレーム
７０：保護テープ
８：接着剤
９：保護シート
１０：半導体ウエーハ
１０１：ストリート
１０２：回路
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３６：チャックテーブル
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
５：レーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザー光線加工手段
５２２：レーザー光線発振手段
５２３：レーザー光線変調手段
５２４：集光器
６：撮像手段
７：環状のフレーム
７０：保護テープ
８：接着剤
９：保護シート
１０：半導体ウエーハ
１０１：ストリート
１０２：回路
Claims (4)
- レーザー光線照射手段によって被加工物にレーザー光線を照射しつつ該レーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動して被加工物を切断するレーザー加工方法であって、
被加工物の加工面に水溶性の接着剤を介してレーザー光線の外周側領域のエネルギーに対して耐加工性を有する保護シートを装着する保護シート装着工程と、
該保護シートを通して被加工物にレーザー光線を照射しつつ該レーザー光線照射手段に対して被加工物を相対的に移動するレーザー光線照射工程と、
該レーザー光線照射工程終了後に該保護シートを除去する保護シート除去工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法。 - 該保護シートは、金属箔によって形成されている、請求項１記載のレーザー加工方法。
- 該保護シートを形成する金属箔は、アルミ箔からなっている、請求項２記載のレーザー加工方法。
- 該保護シート除去工程は、被加工物に水を供給して該保護シートを接着剤とともに除去する、請求項１から３のいずれかに記載のレーザー加工方法。
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