JP2007165835A - レーザダイシング方法および半導体ウェハ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ダイシング工程では、割断予定線DLの裏面21bに引張力による応力が集中し得る溝部22を改質層Kに達し得る深さまで形成する溝部形成ステップを含む。これにより、溝部22が形成された割断予定線DLの裏面21bの表層Wsには、改質層Kが形成されない範囲が存在しなくなる一方で、割断に際し引張力が加えられると溝部22に集中した応力が溝部22につながる改質層Kに直接加わる。このため当該改質層Kを起点としたクラックの成長を促進することができる。したがって、割断予定線DLの表層Wsに改質層Kが形成されていない範囲が存在する場合に比べ、クラックの成長が予定外の方向に進展する可能性が極めて低くなり、安定した割断を可能にし分割されたチップCPの品質低下を防止できる。
【選択図】 図1
Description
図16(A) に示すように、レーザを用いたダイシング方法では、まず図略のレーザ光源から出射されるレーザ光L(フェムト秒のレーザパルス)を集光レンズCVにより集光して加工対象物たるウェハWの割断されるべき部位(例えば割断予定線)DLに照射する。すると、当該割断部位DLの表面Waから入射したレーザ光Lは、空気とウェハWとの界面で屈折しウェハWの内部で集光点Pを結ぶので、この集光点Pに集中した光子がウェハW中の電子に対して同時に相互作用して吸収され「多光子吸収」と呼ばれる現象が生じる。これにより、当該集光点Pおよびその近傍では光学的損傷が発生するため、熱歪みが誘起され当該部分においてクラックが生じる。このように集光点Pの周囲には、クラックが集合した範囲ができるので、この範囲を一般に「改質領域」または「改質層」と呼んでいる。なお、本明細書では、「改質層」の集まりを「改質領域」と称することにする。
第1実施形態に係るレーザダイシング方法および半導体ウェハについて、図1〜図3に基づいて説明する。図1(A) には、本第1実施形態に係る半導体ウェハの構成を示す断面図(図1(B) に示す1A−1A線断面)が示されており、図1(B) には、図1(A) に示す1B線矢視による底面(裏面)図が示されている。また、図2および図3には、本第1実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図2(A) には溝部形成ステップ前のもの、図2(B) には溝部形成ステップ後のもの、図2(C) にはエキスパンドテープ貼付ステップ後のもの、図3(A) には改質層形成ステップ中のもの、図3(B) には図3(A) に示す3B線矢視によるもの、図3(C) にはエキスパンドステップ後のもの、である。
次に、第2実施形態に係るレーザダイシング方法を図4に基づいて説明する。なお、図4には、本第2実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図4(A) には改質層形成ステップ中のもの、図4(B) には溝部形成ステップ後のもの、図4(C) にはエキスパンドテープ貼付ステップ後のもの、である。
次に、第3実施形態に係るレーザダイシング方法を図5に基づいて説明する。なお、図5には、本第3実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図5(A) には溝部形成ステップ後のもの、図5(B) には改質層形成ステップ中のもの、図5(C) には図5(B) に示す5C線矢視によるもの、図5(D) にはエキスパンドステップ後のもの、である。
次に、第4実施形態に係るレーザダイシング方法を図6に基づいて説明する。なお、図6には、本第4実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図6(A) には改質層形成ステップ中のもの、図6(B) にはエキスパンドテープ貼付ステップ後のもの、図6(C) には溝部形成ステップ後のもの、である。
続いて、第5実施形態に係るレーザダイシング方法および半導体ウェハについて、図9〜図11に基づいて説明する。第5実施形態に係るレーザダイシング方法および半導体ウェハは、第1実施形態で既に説明したものとほぼ同様であるが、本第5実施形態に係るものは「割断されるべき部位に形成される溝がこの溝に最も近い改質層と当該溝の底部との離隔距離が30μm以下になる深さまで形成される」点が、前述の第1実施形態のものと異なる。このため、第5実施形態に係るレーザダイシング方法および半導体ウェハを以下図9〜図11を参照して説明するが、これらの図9〜図11は、前述した第1実施形態に係る半導体ウェハ21やダイシング工程に関する図1〜図3に対応する。このため、第1実施形態のものと実質的に同一の構成部分については、同一符号を付しそれらの説明を省略する。
即ち、前述したように、溝部32に最も近い改質層Kaと当該溝部32の底部Xとの離隔距離dpが30μm以下になるように、この改質層形成ステップにより改質層Ka、Kを形成する(図9(A) に示す改質領域kk’の範囲)。なお、この改質層形成ステップは、図16(A) および図16(B) を参照して説明した改質工程と同様であるので、ここでは説明を省略する。
次に、第6実施形態に係るレーザダイシング方法を図12に基づいて説明する。なお、図12には、本第6実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図12(A) には改質層形成ステップ中のもの、図12(B) には溝部形成ステップ後のもの、図12(C) にはエキスパンドテープ貼付ステップ後のもの、である。
次に、第7実施形態に係るレーザダイシング方法を図13に基づいて説明する。なお、図13には、本第7実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図13(A) には溝部形成ステップ後のもの、図13(B) には改質層形成ステップ中のもの、図13(C) には図13(B) に示す5C線矢視によるもの、図13(D) にはエキスパンドステップ後のもの、である。
次に、第8実施形態に係るレーザダイシング方法を図14に基づいて説明する。なお、図14には、本第8実施形態に係るダイシング工程を構成する各ステップにおける半導体ウェハの構成を示す断面図が示されており、図14(A) には改質層形成ステップ中のもの、図14(B) にはエキスパンドテープ貼付ステップ後のもの、図14(C) には溝部形成ステップ後のもの、である。
21a、31a…表面(他方の面)
21b、31b…裏面(割断されるべき部位の表面、一方の面)
22、22a1、22a2、24、32、34…溝部(溝)
22b…穴部(溝)
CV…集光レンズ
CP…チップ(ウェハ片、半導体装置)
DL…割断予定線(割断されるべき部位、分離されるべき部位)
dp…離隔距離(改質層と溝の底部との離隔距離)
K…改質層
Ka…改質層(溝に最も近い改質層)
KK、kk’…改質領域
L…レーザ光
OF…オリエンテーションフラット
P…集光点
T…エキスパンドテープ
X…底部(溝の底部)
Claims (9)
- レーザ光の照射により改質層を形成した後、外力を加えることでこの改質層を起点に割断するレーザダイシング方法であって、
前記割断されるべき部位に、前記外力による応力が集中し得る溝を前記改質層に達し得る深さまで形成する工程を含むことを特徴とするレーザダイシング方法。 - 半導体ウェハにレーザ光を照射して改質層を形成した後、前記半導体ウェハに外力を加えることでこの改質層を起点に当該半導体ウェハを複数のウェハ片に割断するレーザダイシング方法であって、
前記割断されるべき部位に、前記外力による応力が集中し得る溝を前記改質層に達し得る深さまで形成する工程を含むことを特徴とするレーザダイシング方法。 - 半導体ウェハにレーザ光を照射して改質層を形成した後、前記半導体ウェハに外力を加えることでこの改質層により当該半導体ウェハを複数のウェハ片に割断するレーザダイシング方法であって、
前記割断されるべき部位に、前記外力による応力が集中し得る溝を、この溝に最も近い改質層と当該溝の底部との離隔距離が30μm以下になる深さまで形成する工程を含むことを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記外力が、前記半導体ウェハの一方の面に径方向外側に向かって加えられる請求項2または3に記載のレーザダイシング方法であって、
前記溝は、少なくとも前記一方の面に形成されることを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記外力が、前記半導体ウェハの一方の面に径方向外側に向かって加えられる請求項2または3に記載のレーザダイシング方法であって、
前記溝は、少なくとも前記一方の面と反対側の他方の面に形成されることを特徴とするレーザダイシング方法。 - 前記溝を形成する工程は、前記半導体ウェハに前記改質層を形成する工程の前に存在することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載のレーザダイシング方法。
- 前記溝を形成する工程は、前記半導体ウェハに前記改質層を形成する工程の後に存在することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載のレーザダイシング方法。
- レーザ光の照射により改質層を形成し、この改質層により割断されることでそれぞれ分離され得る複数の半導体装置を備えた半導体ウェハにおいて、
前記割断によって分離されるべき部位に、前記改質層に達し得る深さの溝であって、割断の際に加えられる外力による応力が集中し得る溝を有することを特徴とする半導体ウェハ。 - レーザ光の照射により改質層を形成し、この改質層により割断されることでそれぞれ分離され得る複数の半導体装置を備えた半導体ウェハにおいて、
前記割断によって分離されるべき部位に、前記外力による応力が集中し得る溝で、この溝に最も近い改質層と当該溝の底部との離隔距離が30μm以下になる深さの溝を有することを特徴とする半導体ウェハ。
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