JP2007235008A - ウェハの分断方法およびチップ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハを複数個のチップに切断分離する際に異物（切削屑や冷却洗浄水）がウェハ内に入り込むのを防止することが可能なチップを高スループットかつ低コストに提供する。
【解決手段】キャップ１６の表面１６ｂにシールフィルムＳＦを貼着し、ウェハ１０の裏面１０ａを上向きにした状態で、高速回転するダイシングブレードＤＢにより裏面１０ａ側から切削し、切断予定ラインＫａに沿って切込部分１０ｆを形成した後に、キャップ１６の表面１６ｂからシールフィルムＳＦを取り外す。このとき、ウェハ１０をその厚さ方向に完全には切断分離せず、ウェハ１０の表面１０ｂから所定厚さτの部分１０ｇだけは切削せずに残しておく。切込部分１０ｆの幅ρは、ダイシングブレードＤＢの厚みとほぼ等しくなる。
【選択図】 図１

Description

本発明はウェハの分断方法およびチップに係り、詳しくは、２層構造のウェハを切断分離する分断方法と、２層構造のウェハから切断分離されたチップとに関するものである。

近年、レーザ光を用いてウェハ状の加工対象物を個々のチップに切断分離（分断）するダイシング（レーザダイシング）技術の開発が進められている。
例えば、ウェハ状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記加工対象物の内部に多光子吸収による改質領域（クラック領域を含む改質領域、溶融処理領域を含む改質領域、屈折率が変化した領域を含む改質領域）を形成し、この改質領域によって、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記加工対象物のレーザ光入射面から所定距離内側に、切断の起点となる領域を形成し、その領域を起点とした割断によって加工対象物を切断する技術が提案されている（特許文献１参照）。

また、レーザ光の集光点を加工対象物の内部に合わせて前記加工対象物にレーザ光を照射することにより、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記加工対象物の内部に改質領域を形成し、かつ、前記加工対象物に照射されるレーザ光の前記加工対象物への入射方向におけるレーザ光の集光点の位置を変えることにより、前記改質領域を前記入射方向に沿って並ぶように複数形成する技術が提案されている（特許文献２参照）。

この特許文献２の技術によれば、改質領域を入射方向に沿って並ぶように複数形成しているため、加工対象物を切断する際に起点となる箇所が増すことから、加工対象物の厚みが大きい場合でも切断が可能になるとしている。

また、基板を含む平板状の加工対象物の一方の面に伸張性のフィルムを装着し、前記加工対象物の他方の面をレーザ光入射面として前記基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより多光子吸収による改質領域（溶融処理領域）を形成し、この改質領域によって、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って前記レーザ光入射面から所定距離内側に切断起点領域を形成し、前記フィルムを伸張させることにより、前記切断起点領域を起点として前記加工対象物を複数の部分に、互いに間隔があくように切断する技術が開示されている（特許文献３参照）。

この特許文献３の技術によれば、基板の内部に切断起点領域を形成した後にフィルムを伸張させるため、切断起点領域に引張応力を好適に印加することが可能になり、切断起点領域を起点として基板を比較的小さな力で精度良く割って切断できるとしている。
特許第３４０８８０５号公報（第２〜１６頁 図１〜図３２） 特開２００２−２０５１８０号公報（第２〜９頁 図１〜図２２） 特開２００５−１００１号公報（第１〜１５頁 図１〜図２７）

従来より、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだダイシングブレードを高速回転させてウェハを切断分離するダイシング（ブレードダイシング）技術がある。
このブレードダイシング技術は、ウェハの切断分離に要する時間が短いことからスループット（単位時間当たりの生産性）が高いという利点があり、量産化に好適であるため広く利用されている。
しかし、ブレードダイシング技術には、以下の欠点がある。

(1)ダイシングブレードの厚み分の切り代が必要になるため、１枚のウェハから切り取ることが可能なチップの個数が当該切り代の分だけ少なくなり、チップの収量が制限される。

(2)ダイシングブレードでウェハを切断分離する際には摩擦熱や切削屑が発生することから、ウェハの切断箇所を冷却洗浄するための冷却洗浄水を当該切断箇所にかける必要がある。

このとき、チップ上に可動部材を備えた構造体が形成されている場合には、その構造体に切削屑や冷却洗浄水が入り込むと、構造体の性能低下を招くおそれがある。
ちなみに、可動部材を備えた構造体には、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems)技術を利用して作製された各種センサ素子（圧電素子や静電容量素子から成る圧力センサ，加速度センサ，超音波センサなど）やマイクロマシンなどがある。

また、その構造体に切削屑や冷却洗浄水が入り込むのを防ぐため、保護（キャップ）層を積層した２層構造とした半導体基板の場合、２層構造の層間に間隙があると、その間隙から切削屑や冷却洗浄水が入り込み、構造体の性能低下を招くおそれがある。
ちなみに、半導体基板の多層化技術には、例えば、シリコン系接着剤による接合や低融点ガラスによる接合、直接接合、陽極接合などがある。

図１１〜図１３は、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体１２がチップ１１上に形成されているウェハ１０を説明するための説明図であり、図１１はウェハ１０の平面図、図１２はチップ１１の平面図、図１３はチップ１１の縦断面を模式的に表したものである。
尚、図１２は、図１１に示す１個のチップ１１の拡大平面図である。また、図１３は、図１２に示すＸａ−Ｘａ線断面図である。

薄板略円板状のウェハ１０の表面１０ｂには、同一構成の多数個のチップ１１が略碁盤目状に整列配置されており、各チップ１１の間には切断予定ラインＫが配置されている。
貼り合わせＳＯＩ（Silicon On Insulator）構造のウェハ１０は、単結晶シリコンから成る基板Ｓｉ層１９、埋込酸化（ＢＯＸ：Buried OXide ）層１８、単結晶シリコンから成るＳＯＩ層１３が下方から上方に向けてこの順番で積層されて形成され、絶縁層である埋込酸化層１８の上にＳＯＩ層１３が形成されたＳＯＩ構造を成している。
ここで、貼り合わせＳＯＩ構造のウェハ１０は、例えば、貼り合わせる面（鏡面）を熱酸化して酸化膜を形成した２枚のウェハ同士を、その酸化膜を介して張り合わせた後、片側のウェハを所望の厚さになるように研削することで得られ、研磨したウェハがＳＯＩ層１３になり、研磨していないウェハが基板Ｓｉ層１９になり、前記酸化膜が埋込酸化層１８になる。

各チップ（半導体チップ）１１は、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体１２、電極パッド１４、トレンチ１５、キャップ１６、シール材１７などから構成されている。

各種センサ素子やマイクロマシンなどの可動可能な可動部材（図示略）を備えた構造体１２は、高濃度に不純物が拡散されたＳＯＩ層１３によって形成されている。
電極パッド１４は、構造体１２から引き出されたＳＯＩ層１３の表面に形成された金属薄膜から成り、その金属薄膜はＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法や印刷技術などを用いて形成されている。

電極パッド１４の下側のＳＯＩ層１３および構造体１２を形成するＳＯＩ層１３の周囲にはトレンチ１５が形成され、そのトレンチ１５によって当該配線ＳＯＩ層１３とウェハ１０の他の部分とが電気的に絶縁（素子分離）されている。また、構造体１２を構成する各部分（図示例では３つの部分）は、トレンチ１５によって可動可能に独立されている。

各種（多結晶、非晶質、単結晶）シリコンのバルク材から成るキャップ１６は、構造体１２を覆って保護するために設けられており、シリコン系またはポリイミド系の接着剤から成る接着層２０を介して、ウェハ１０の表面１０ｂに接着されている。尚、構造体１２の可動部材の動きを妨げないように、キャップ１６の内壁面と構造体１２との間には空隙ηが設けられている。

各チップ１１毎に設けられたキャップ１６は、ウェハ１０全体で連続一体化されている。そのため、ウェハ１０の表面１０ｂにて露出しているのは、キャップ１６に覆われていない部分（電極パッド１４の周囲の部分）だけである。
そして、ウェハ１０の表面１０ｂにおける外周部分１０ｈについても、連続一体化されたキャップ１６によって覆われている。

つまり、ウェハ１０の表面１０ｂ上にキャップ１６が積層された２層構造になっており、そのウェハ１０およびキャップ１６をその積層方向（ウェハ１０およびキャップ１６の厚さ方向）に切断分離することによって個々のチップ１１が得られる。

トレンチ１５において、キャップ１６と接続される部分には、絶縁性を有するプラスチック材料から成るシール材１７が埋め込まれて液密状態に封止されている。

しかし、ブレードダイシング技術を用いてウェハ１０を個々のチップ１１に切断分離する際に、ウェハ１０やキャップ１６の切断箇所を冷却洗浄するための冷却洗浄水を当該切断箇所にかけると、ウェハ１０やキャップ１６の切削屑や冷却洗浄水が、シール材１７とトレンチ１５およびキャップ１６との僅かな隙間から空隙ηを介して構造体１２に入り込むことがある。

切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むと、構造体１２の性能低下を招くため、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質が低下することになる。
そこで、シール材１７による封止を厳重にすることにより、切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むのを防止する方策がとられるが、この方策によって製造コストが増大するという技術的課題がある。
また、シール材１７による厳重な封止を施したとしても、切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むのを完全に防止するのは困難である。

同様に、２層構造の半導体基板を作成するためのウェハをブレードダイシング技術を用いて個々のチップに切断分離する場合にも、２層構造の層間にある間隙を液密状態に封止するためのシール材を設けることにより、当該間隙に切削屑や冷却洗浄水が入り込むのを防止する方策がとられるが、この方策によって製造コストが増大するという技術的課題がある。
また、シール材による厳重な封止を施したとしても、切削屑や冷却洗浄水が２層構造の層間にある間隙に入り込むのを完全に防止するのは困難である。

ところで、特許文献１〜３に開示されているようなレーザダイシング技術を用い、ウェハの内部に改質領域（改質層）を形成し、その改質領域を切断の起点とした割断により、ウェハを個々のチップに切断分離する場合には、ダイシングブレードの厚み分の切り代を必要とせず、冷却洗浄水を使用しないため、ブレードダイシング技術の前記欠点(1)(2)を回避できる。

ここで、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体が形成されていないウェハや、単層構造のウェハについては、前記レーザダイシング技術を用いれば高精度な切断分離が容易である。
しかし、図１１〜図１３に示すウェハ１０（キャップ１６が被着されている構造のウェハ）や、２層構造のウェハについては、正常な改質領域を確実に形成するのが難しい。

その理由として、図１１〜図１３に示すウェハ１０では、ウェハ１０とキャップ１６と接着層２０の光学的特性の相違により、レーザ光Ｌに対する屈折率がウェハ１０とキャップ１６と接着層２０とで異なるため、ウェハ１０とキャップ１６と接着層２０の境界面ではレーザ光Ｌの一部が反射し、その反射光と入射光とが干渉して相殺され、レーザ光Ｌの入射面から深い部分ではレーザ光Ｌのエネルギーが大幅に減衰されることから、当該深い部分では、多光子吸収を発生させるのに必要なレーザ光Ｌのエネルギーが不足し、改質領域を形成不能になるためと考えられる。
尚、接着層２０はキャップ１６とウェハ１０を接着するためのものであり、切断予定ラインＫに接着層２０が存在しない場合（例えば、接着層２０が、構造体１２の領域の外側で、且つ、キャップ１６の外郭の内側にのみ存在する場合）もありうる。
この場合には、接着層２０に対応するキャップ１６とウェハ１０の間隙の空気層、キャップ１６、ウェハ１０の光学的特性の相違により、レーザ光Ｌに対する屈折率がウェハ１０とキャップ１６と当該空気層とで異なるため、ウェハ１０とキャップ１６と当該空気層の境界面ではレーザ光Ｌの一部が反射し、前記と同様の問題が起こることがある。

また、２層構造のウェハでも、各層の光学的特性の相違により、レーザ光Ｌに対する屈折率が各層で異なるため、各層の境界面ではレーザ光Ｌの一部が反射し、その反射光と入射光とが干渉して相殺され、レーザ光Ｌの入射面から深い部分ではレーザ光Ｌのエネルギーが大幅に減衰されることから、当該深い部分では、多光子吸収を発生させるのに必要なレーザ光Ｌのエネルギーが不足し、改質領域を形成不能になるためと考えられる。

そして、正常な改質領域が確実に形成されていないウェハは、切断分離する際に不要な割れが生じ易いため、切断予定ラインに沿って精度良く切断分離することが困難であり、ウェハから切断分離されたチップの歩留まりや品質が低下することになる。

また、図１１〜図１３に示すウェハ１０や２層構造のウェハに前記レーザダイシング技術を適用した場合には、改質領域を形成するのに長い時間を要することから、ブレードダイシング技術に比べてスループットが低くなり、量産化に不向きであるという技術的課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、以下の目的を有するものである。
（１）２層構造のウェハを複数個のチップに切断分離する際に異物がウェハ内に入り込むのを防止することが可能で且つ高スループットなウェハの分断方法を低コストに提供する。
（２）２層構造のウェハを複数個のチップに切断分離する際に異物がウェハ内に入り込むのを防止することが可能なチップを高スループットかつ低コストに提供する。

請求項１に記載の発明は、
第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
前記第２層の表面と、前記第２層から露出している前記第１層の表面とを覆って液密状態にするための覆設部材を設ける第１工程と、
前記第１層の裏面側をダイシングブレードで切削することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って切り込まれた切込部分を前記第１層の裏面側に形成する第２工程と、
前記覆設部材を取り外した後に、前記第２層の表面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第３工程と、
前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第４工程とを備えたことを技術的特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のウェハの分断方法において、
前記第２工程では、前記第１層をその厚さ方向に完全には切断分離せず、前記第１層の表面から所定厚さの部分だけを切削せずに残しておくことを技術的特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
前記第１層の裏面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って前記第１層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第１工程と、
前記第２層の表面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第２工程と、
前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第３工程とを備えたことを技術的特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載のウェハの分断方法において、
前記第１工程と前記第２工程の順番を逆にし、まず、前記第２工程を行い、次に、前記第１工程を行い、その後に、前記第３工程を行うことを技術的特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
前記第１層の裏面から前記第２層の内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第１工程と、
前記第１層の裏面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第１層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第２工程と、
前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第３工程とを備えたことを技術的特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のウェハの分断方法において、
前記第１層の表面には、可動可能な可動部材を備えた構造体が形成されていることと、
前記第２層は、前記構造体を保護するための保護部材であることとを技術的特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のウェハの分断方法において、前記第１層は半導体層であることを技術的特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離して得られたチップであって、
チップにおける前記第１層の切断面である第１の外周側壁面には、レーザ光の照射によって生じた多光子吸収による改質領域が形成されていないことと、
チップにおける前記第２層の切断面である第２の外周側壁面には、レーザ光の照射によって生じた多光子吸収による少なくとも１層の改質領域が形成されていることとを技術的特徴とする。

請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載のチップにおいて、
前記第１の外周側壁面における前記第２の外周側壁面との接続部分は、前記第２の外周側壁面と略面一になっており、当該接続部分は前記第１の外周側壁面におけるその他の部分から突出していることを技術的特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、
請求項８または請求項９に記載のチップにおいて、
前記第１層の表面には、可動可能な可動部材を備えた構造体が形成されていることと、
前記第２層は、前記構造体を保護するための保護部材であることとを技術的特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のチップにおいて、前記第１層は半導体層であることを技術的特徴とする。

＜請求項１：第１実施形態に該当＞
請求項１の発明の第２工程において、高速回転するダイシングブレード（ＤＢ）により第１層（ウェハ１０）を裏面（１０ａ）側から内部へ切削して切込部分（１０ｆ）を形成する際には、摩擦熱や第１層の切削屑が発生することから、第１層の切断箇所を冷却洗浄するための冷却洗浄水を当該切断箇所にかける必要がある。

このとき、第１層の切削屑や冷却洗浄水が、第１層と第２層（キャップ１６）との層間にある間隙（シール材１７とトレンチ１５およびキャップ１６との隙間）から第１層の表面側（ウェハ１０の表面１０ｂに形成された構造体１２）に入り込むと、第１層の性能低下を招くため、ウェハから切断分離されたチップ（１１）の歩留まりや品質が低下することになる。

しかし、請求項１の発明では、第１工程において、第２層の表面（１６ｂ）と第２層から露出している第１層の表面（ウェハ１０の表面１０ｂにおける電極パッド１４の周囲の部分）とを覆って液密状態にするための覆設部材（シールフィルムＳＦ）が設けられている。

そのため、前記各表面（１６ｂ，１０ｂ）が冷却洗浄水に晒されないことから、第１層の切削屑や冷却洗浄水が前記間隙に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハから切断分離されたチップの歩留まりや品質を向上させることができる。
そして、請求項１の発明によれば、前記間隙を封止するためのシール材（１７）による封止を簡略化するか又は当該シール材を省くことが可能になるため、当該シール材による厳重な封止を施す必要がある従来技術に比べて、製造コストを削減することができる。

尚、覆設部材には、確実な液密状態を得ることが可能なものであれば、どのような材料（例えば、各種ゴム材料、各種プラスチック材料、各種金属材料など）を用いてもよく、前記作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜な材料を選択すればよい。
具体的には、覆設部材としてダイシングフィルム（ＤＦ）を用いてもよい。

また、第２工程において、第２層の表面をブレードダイシング装置の載置台（ＤＳ）の上面に対して密着させることにより、第２層の表面と第２層から露出している第１層の表面とを当該載置台の上面で覆って液密状態にする場合には、当該載置台の上面が覆設部材として機能する。

加えて、請求項１の発明では、第１層はブレードダイシング技術を用いて切断分離し、第２層はレーザダイシング技術を用いて切断分離しているため、第１層および第２層の全てをレーザダイシング技術だけを用いて切断分離する場合に比べて、スループットが高くなるため量産化に好適である。

＜請求項２：第１実施形態に該当＞
請求項２の発明の第２工程において、第１層（ウェハ１０）をその厚さ方向に完全に切断分離した場合には、切込部分（１０ｆ）を通して第１層の表面（１０ｂ）および第２層（キャップ１６）の裏面（１６ａ）が露出するため、当該各面（１０ｂ，１６ａ）が冷却洗浄水に晒される。よって、第１層の切削屑や冷却洗浄水が、前記各面（１０ｂ，１６ａ）から第１層と第２層との層間にある間隙（シール材１７とトレンチ１５およびキャップ１６との隙間）を経て第１層の表面側（ウェハ１０の表面１０ｂに形成された構造体１２）に入り込むおそれがある。

しかし、第２工程では、第１層をその厚さ方向に完全には切断分離せず、第１層の表面から所定厚さ（τ）の残存部分（１０ｇ）だけは切削せずに残しておく。
そのため、請求項２の発明によれば、残存部分（１０ｇ）が前記各面（１０ｂ，１６ａ）を冷却洗浄水から隔てる隔壁として機能し、切込部分を通して当該各面が露出しないため、当該各面が冷却洗浄水に晒されないことから、第１層の切削屑や冷却洗浄水が当該各面から入り込むのを防止可能であり、請求項１の発明の効果を確実に得られる。

ここで、第１層の残存部分（１０ｇ）の厚さ（τ）を大きくするほど、前記各面（１０ｂ，１６ａ）を冷却洗浄水から確実に隔てることが可能になるため、前記作用・効果をより確実に得られる。
その反面、残存部分の厚さを大きくするほど、第４工程において第１層および第２層を切断分離する際に、残存部分が割れ難くなるため、高精度な切断分離が困難になる。
よって、残存部分の厚さについては、前記作用・効果が確実に得られると同時に、切断分離の精度が低下しないように、カット・アンド・トライで実験的に最適値を求めて設定すればよい。

＜請求項３：第２実施形態に該当＞
例えば、第１層（ウェハ１０）の裏面（１０ａ）から第２層（キャップ１６）および第１層の内部へ集光点（Ｐ）を合わせてレーザ光（Ｌ）を照射する場合には、第１層と第２層およびそれらの接着層（２０）の光学的特性の相違により、レーザ光に対する屈折率が第１層と第２層およびそれらの接着層とで異なる。そのため、第１層と第２層およびそれらの接着層の境界面ではレーザ光の一部が反射し、その反射光と入射光とが干渉して相殺され、レーザ光の入射面から深い部分ではレーザ光のエネルギーが大幅に減衰される。その結果、当該深い部分では、多光子吸収を発生させるのに必要なレーザ光のエネルギーが不足し、改質領域（Ｒ）を形成不能になることがある。
尚、接着層（２０）は第２層（キャップ１６）と第１層（ウェハ１０）を接着するためのものであり、切断予定ライン（Ｋ）に接着層が存在しない場合（例えば、接着層が、第１層の表面側の領域の外側で、且つ、第２層の外郭の内側にのみ存在する場合）もありうる。
この場合には、接着層に対応する第２層と第１層の間隙の空気層と、第２層、第１層の光学的特性の相違により、レーザ光に対する屈折率が第１層と第２層と当該空気層とで異なるため、第１層と第２層と当該空気層の境界面ではレーザ光の一部が反射し、前記と同様の問題が起こることがある。

それに対して、請求項３の発明では、第１工程にて第１層の内部に改質領域（改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆ）を形成した後に、ウェハを裏返し、第２工程にて第２層の内部に改質領域（改質領域群Ｇａ〜Ｇｃ）を形成している。
つまり、第１層の内部に改質領域を形成する際には第１層の裏面（１０ａ）からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射し、第２層の内部に改質領域を形成する際には第２層の表面（１６ｂ）からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射するため、第１層と第２層およびそれらの接着層の境界面でレーザ光が反射することがない。

従って、請求項３の発明によれば、第１層および第２層の内部に改質領域を正常かつ確実に形成することができる。
そして、改質領域が正常に形成されているウェハは、切断分離する際に不要な割れが生じ難いため、切断予定ライン（Ｋ）に沿って精度良く切断分離することが容易であり、ウェハから切断分離されたチップ（１１）の歩留まりや品質を向上させることができる。

また、請求項３の発明では、ブレードダイシング技術を用いず、第１層および第２層を切断分離する際に冷却洗浄水を使用しないため、第１層や第２層の切削屑や冷却洗浄水が各層の間隙に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハから切断分離されたチップの歩留まりや品質を向上させることができる。

＜請求項４：第２実施形態に該当＞
請求項３の発明では、請求項４の発明のように、第１工程と第２工程の順番を逆にしてもよい。

＜請求項５：第３実施形態に該当＞
請求項５の発明では、ブレードダイシング技術を用いず、第１層（ウェハ１０）および第２層（キャップ１６）を切断分離する際に冷却洗浄水を使用しないため、第１層や第２層の切削屑や冷却洗浄水が各層の間隙に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハから切断分離されたチップの歩留まりや品質を向上させることができる。

＜請求項６＞
請求項１〜５の発明では、請求項６の発明のように、第１層（ウェハ１０）の表面（１０ｂ）に可動部材を備えた構造体（１２）を形成し、その構造体を保護するための保護部材として第２層（キャップ１６）を設けるようにしてもよい。
請求項６の発明によれば、切削屑や冷却洗浄水が構造体に入り込むのを確実に防止可能であるため、構造体の性能低下を招くことがなく、ウェハから切断分離されたチップ（１１）の歩留まりや品質を向上させることができる。

＜請求項７＞
請求項７の発明によれば、半導体層である第１層から切断分離された半導体チップの歩留まりや品質を向上させることができる。

＜請求項８：第１実施形態に該当＞
請求項８の発明は、請求項１の発明によってウェハから切断分離されたチップに係るものである。つまり、請求項８の発明におけるチップを作製するには、請求項１の発明を用いる必要がある。
従って、チップの外周側壁面の形状を見て、請求項８の発明のようであれば、請求項１の発明を採用していることが簡単に判別可能であり、請求項１の発明を侵害しているかどうかを容易に検討できる。

＜請求項９：第１実施形態に該当＞
請求項９の発明は、請求項２の発明によってウェハから切断分離されたチップに係るものである。つまり、請求項９の発明におけるチップを作製するには、請求項２の発明を用いる必要がある。
従って、チップの外周側壁面の形状を見て、請求項９の発明のようであれば、請求項２の発明を採用していることが簡単に判別可能であり、請求項２の発明を侵害しているかどうかを容易に検討できる。

ここで、第１の外周側壁面における第２の外周側壁面との接続部分は、第１層の表面から所定厚さ（τ）の分だけ切削せずに残された残存部分（１０ｇ）に相当する。
この残存部分は、第１外周側壁面におけるその他の部分（残存部分１０ｇを除くウェハ１０の切断面）に対して、所定厚さ（τ）の分だけ突出すると共に、切込部分（１０ｆ）の幅（ρ）の１／２の幅（ρ／２）の分だけ突出している。
尚、切込部分の幅は、ダイシングブレード（ＤＢ）の厚みとほぼ等しくなる。

＜請求項１０＞
請求項１０の発明は、請求項６の発明によってウェハから切断分離されたチップに係るものである。従って、請求項１０の発明によれば、請求項６の発明と同様の作用・効果が得られる。

＜請求項１１＞
請求項１１の発明は、請求項７の発明によってウェハから切断分離されたチップに係るものである。従って、請求項１１の発明によれば、請求項７の発明と同様の作用・効果が得られる。

＜用語の説明＞
尚、上術した［発明の効果］に記載した（ ）内の数字等は、上述した［背景技術］と後述する［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材・構成要素の符号に対応したものである。
そして、［課題を解決するための手段］［発明の効果］に記載した構成部材・構成要素と、［背景技術］［発明を実施するための最良の形態］に記載した構成部材・構成要素との対応関係は以下のようになっている。

「第１層」は、ウェハ１０に該当する。
「第２層」「保護部材」は、キャップ１６に該当する。
「覆設部材」は、シールフィルムＳＦまたはブレードダイシング装置の載置台ＤＳの上面に該当する。
「第１の外周側壁面」は、チップ１１におけるウェハ１０の切断面に該当する。
「第２の外周側壁面」は、チップ１１におけるキャップ１６の切断面に該当する。

以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、図１１〜図１３に示した従来技術と同一の構成部材および構成要素については符号を等しくして説明を省略してある。また、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略してある。

＜第１実施形態＞
図１〜図５は、第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したものである。
ここで、図１，図２，図３，図５は、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。
また、図４は、図１２に示す切断予定ラインＫａに相当するＸｂ−Ｘｂ線断面図である。尚、切断予定ラインＫａには、他の切断予定ラインＫと区別するため符号「ａ」が付してある。

［工程１：図１参照］
まず、キャップ１６の表面１６ｂに、シールフィルムＳＦを貼着する。
次に、ウェハ１０の裏面１０ａを上向きにし、シールフィルムＳＦが貼着されているキャップ１６の表面１６ｂを下向きにした状態で、ウェハ１０をブレードダイシング装置の載置台（ステージ、試料台）ＤＳ上に載置する。すると、シールフィルムＳＦが載置台ＤＳの上面と接触する。

続いて、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだダイシングブレードＤＢを、図示矢印Ｆで示す方向に高速回転させながらウェハ１０の裏面１０ａにおける切断予定ライン（割断線）Ｋａに押し当てる。
そして、ダイシングブレードＤＢによってウェハ１０を裏面１０ａ側からその内部へ切削することにより、切断予定ラインＫａに沿って切り込まれた切込部分１０ｆを裏面１０ａ側に形成する。
その後、キャップ１６の表面１６ｂからシールフィルムＳＦを取り外す。

このとき、ウェハ１０をその厚さ方向に完全には切断分離せず、ウェハ１０の表面１０ｂから所定厚さτの部分１０ｇだけは切削せずに残しておく。つまり、残存部分１０ｇの厚さτと切込部分１０ｆの深さとの加算値がウェハ１０の板厚になる。
尚、切込部分１０ｆの幅ρは、ダイシングブレードＤＢの厚みとほぼ等しくなる。

［工程２：図２参照］
切込部分１０ｆを形成したウェハ１０の裏面１０ａに、ダイシングフィルム（ダイシングシート、ダイシングテープ、エキスパンドテープ）ＤＦを貼着する。
尚、ダイシングフィルムＤＦは、加熱により伸張するか又は伸張方向に力を加えることにより伸張する伸張性のプラスチック製フィルム材から成り、ウェハ１０の裏面側全面に対して接着剤（図示略）によって接着されている。
その後、ウェハ１０を裏返し、ウェハ１０の表面１０ｂ（キャップ１６の表面１６ｂ）を上向きにした状態で、ウェハ１０をレーザ加工装置の載置台（図示略）上に載置する。

［工程３：図３および図４参照］
レーザ加工装置は、レーザ光Ｌを出射するレーザ光源（図示略）と、集光レンズＣＶとを備えており、レーザ光Ｌの光軸ＯＡをキャップ１６の表面１６ｂに対して垂直にした状態で、レーザ光Ｌを集光レンズＣＶを介してキャップ１６の表面（レーザ光Ｌの入射面）１６ｂへ照射させ、キャップ１６の内部における所定位置にレーザ光Ｌを集光させた集光点（焦点）Ｐを合わせる。その結果、キャップ１６の内部における集光点Ｐの箇所に改質領域（改質層）Ｒが形成される。
尚、レーザ光Ｌには、例えば、ＹＡＧ（Yttrium Aluminium Garnet）レーザで１０６４ｎｍの赤外光領域の波長のレーザ光を用いればよい。

ここで、改質領域Ｒは、レーザ光Ｌの照射によって発生した主に多光子吸収による溶融処理領域を含むものである。
すなわち、キャップ１６の内部における集光点Ｐの箇所は、レーザ光Ｌの多光子吸収によって局所的に加熱され、その加熱により一旦溶融した後に再固化する。このように、キャップ１６の内部にて溶融後に再固化した領域が改質領域Ｒとなる。
つまり、溶融処理領域とは、相変化した領域や結晶構造が変化した領域である。言い換えれば、溶融処理領域とは、キャップ１６の内部にて、単結晶シリコンが非晶質シリコンに変化した領域、単結晶シリコンが多結晶シリコンに変化した領域、単結晶シリコンが非晶質シリコンおよび多結晶シリコンを含む構造に変化した領域のいずれかの領域である。尚、キャップ１６は、各種シリコンのバルク材から成るため、溶融処理領域は主に多結晶シリコンから成る。

ちなみに、溶融処理領域は、レーザ光Ｌがキャップ１６の内部で吸収されること（つまり、通常のレーザ光による加熱）によって形成されたものではなく、主に多光子吸収によって形成される。
そのため、キャップ１６の内部における集光点Ｐの箇所以外にはレーザ光Ｌがほとんど吸収されず、キャップ１６の表面１６ｂが溶融したり変質することはない。

そして、レーザ加工装置は、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さ位置を一定にした状態で、レーザ光Ｌをパルス状に照射しながら走査することにより、キャップ１６における切断予定ラインＫａに沿って、図示矢印α方向に集光点Ｐを移動させる。

ところで、レーザ加工装置がレーザ光Ｌを走査するのではなく、レーザ加工装置によるレーザ光Ｌの照射位置を一定にした状態で、ウェハ１０が載置保持された載置台をレーザ光Ｌの照射方向（キャップ１６の表面１６ｂに対するレーザ光Ｌの入射方向）と直交する方向に移動させてもよい。
すなわち、レーザ光Ｌの走査またはウェハ１０（キャップ１６）の移動により、キャップ１６の切断予定ラインＫａに沿いながら、キャップ１６に対して集光点Ｐを相対的に移動させればよい。

このように、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さ位置を一定にした状態で、レーザ光Ｌをパルス状に照射しながら、キャップ１６に対して集光点Ｐを相対的に移動させることにより、キャップ１６の表面１６ｂから一定深さ位置にて（つまり、レーザ光Ｌの入射面から一定距離内側の位置にて）、キャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに対して水平方向に一定の間隔をあけた複数個の改質領域Ｒから成る１層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃが形成されてゆく。
尚、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さは、キャップ１６の表面（レーザ光Ｌの入射面）１６ｂから集光点Ｐまでの距離である。

そして、レーザ加工装置は、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さ位置を段階的に変えることにより、キャップ１６の切断予定ラインＫａに沿うと共に、キャップ１６の表面１６ｂから深さ方向（キャップ１６の厚さ方向、キャップ１６の断面方向、キャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに対して垂直方向）に離間または隣接または重複して配置された複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを順次形成する。

言い換えれば、キャップ１６に照射されるレーザ光Ｌのキャップ１６への入射方向（キャップ１６の深さ方向）におけるレーザ光Ｌの集光点Ｐの位置（深さ位置）を複数段階に変えることにより、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを構成する改質領域Ｒを前記入射方向に沿って離間または隣接または重複させた状態で並ぶように複数形成する。

例えば、まず、集光点Ｐの深さ位置をキャップ１６の裏面１６ａ近傍に設定した状態で集光点Ｐを相対的に移動させることにより１層目（最下層）の改質領域群Ｇａを形成し、次に、集光点Ｐの深さ位置をキャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ｂの略中間に設定した状態で集光点Ｐを相対的に移動させることにより２層目（中間層）の改質領域群Ｇｂを形成し、続いて、集光点Ｐの深さ位置をキャップ１６の表面１６ｂ近傍に設定した状態で集光点Ｐを相対的に移動させることにより３層目（最上層）の改質領域群Ｇｃを形成する。
ところで、図３および図４に示す例では、３層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを設けているが、改質領域群の層数についてはキャップ１６の板厚に応じて適宜設定すればよく、２層以下または４層以上の改質領域群を設けるようにしてもよい。

ここで、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃは、レーザ光Ｌが入射するキャップ１６の表面（レーザ光Ｌの入射面）１６ｂに対して遠い方から順番に（前記のように、Ｇａ→Ｇｂ→Ｇｃの順番で）形成することが好ましい。
例えば、レーザ光Ｌが入射するキャップ１６の表面１６ｂに対して近い位置の改質領域群Ｇｃを先に形成し、その後にレーザ光Ｌが入射するキャップ１６の表面１６ｂに対して遠い位置の改質領域群Ｇａを形成した場合には、改質領域群Ｇａの形成時に照射されたレーザ光Ｌが先に形成された改質領域群Ｇｃによって散乱されるため、改質領域群Ｇａを構成する各改質領域Ｒの寸法にバラツキが生じ、改質領域群Ｇａを均一に形成することができない。

しかし、レーザ光Ｌが入射するキャップ１６の表面（レーザ光Ｌの入射面）１６ｂに対して遠い方から順番に改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成すれば、当該入射面１６ｂと集光点Ｐとの間に改質領域Ｒがない状態で新たな改質領域Ｒを形成可能なため、既に形成されている改質領域Ｒによってレーザ光Ｌが散乱されず、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃをそれぞれ均一に形成することができる。

尚、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを、レーザ光Ｌが入射するキャップ１６の表面１６ｂに対して近い方から順番に（Ｇｃ→Ｇｂ→Ｇａの順番で）形成したり、順番をランダムに設定して形成しても、ある程度均一な改質領域群を得られる場合があるため、改質領域群を形成する順番については、実際に形成される改質領域群を実験的に確かめて適宜設定すればよい。

ところで、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さ位置を変えて複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成するには、以下の方法がある。
［ア］レーザ光Ｌを出射するレーザ光源と集光レンズＣＶから構成されたヘッド（レーザヘッド）を、キャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに対して垂直方向に上下動させる方法。
［イ］ウェハ１０が載置保持された載置台を、キャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに対して垂直方向に上下動させる方法。
［ウ］前記［ア］［イ］を組み合わせ、ヘッドおよび載置台の両方を相互に逆方向に上下動させる方法。この方法によれば、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成するのに要する時間を前記［ア］［イ］の方法よりも短縮できる。

［工程４：図５参照］
キャップ１６の内部に複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成した後に、ダイシングフィルムＤＦを切断予定ラインＫａに対して水平方向（矢印β，β’方向）に伸張させることにより、各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃに引張応力を印加する。

すると、キャップ１６の内部に剪断応力が発生し、まず、ダイシングフィルムＤＦに最も近い最下層の改質領域群Ｇａを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂（割れ）が発生し、次に、中間層の改質領域群Ｇｂを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂が発生し、続いて、最上層の改質領域群Ｇｃを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂が発生し、各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がキャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに到達することにより、キャップ１６が切断分離される。

また、ダイシングフィルムＤＦを伸張させると、ウェハ１０の残存部分１０ｇにも剪断応力が発生し、キャップ１６の改質領域群Ｇａを起点とした亀裂が残存部分１０ｇへ進行して切込部分１０ｆと繋がり、残存部分１０ｇが切断分離される。

ここで、各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃは切断予定ラインＫａに沿って形成されているため、ダイシングフィルムＤＦを伸張させて各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃに引張応力を好適に印加させることで、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを構成する各改質領域Ｒを切断の起点とした割断により、キャップ１６およびウェハ１０の残存部分１０ｇに不要な割れを生じさせることなく、キャップ１６およびウェハ１０の残存部分１０ｇを比較的小さな力で精度良く切断分離することができる。

そして、図１１に示すように、薄板略円板状のウェハ１０の表面１０ｂには、多数個のチップ１１が略碁盤目状に整列配置されており、切断予定ラインＫ（Ｋａ）は各チップ１１の間に配置されている。つまり、ウェハ１０の表面１０ｂには複数本の切断予定ラインＫが略格子状に配置されている。
そのため、前記した各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを各切断予定ラインＫ毎に形成した後に、ダイシングフィルムＤＦを伸張させることにより、ウェハ１０およびキャップ１６を個々のチップ１１に切断分離することができる。

［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。

［１］工程１（図１）において、高速回転するダイシングブレードＤＢによりウェハ１０を裏面１０ａ側からその内部へ切削して切込部分１０ｆを形成する際には、摩擦熱やウェハ１０の切削屑が発生することから、ウェハ１０の切断箇所を冷却洗浄するための冷却洗浄水を当該切断箇所にかける必要がある。

このとき、ウェハ１０の切削屑や冷却洗浄水が、シール材１７とトレンチ１５（図１〜図５では図示略。図１３参照）およびキャップ１６との僅かな隙間から空隙ηを介して構造体１２に入り込むと、構造体１２の性能低下を招くため、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質が低下することになる。

しかし、第１実施形態では、キャップ１６の表面１６ｂにシールフィルムＳＦを貼着し、キャップ１６の表面１６ｂを下向きにし、ウェハ１０の裏面１０ａを上向きにした状態で、ウェハ１０の裏面１０ａ側をダイシングブレードＤＢで切削している。

ここで、ウェハ１０の表面１０ｂにおける外周部分１０ｈは、連続一体化されたキャップ１６によって覆われている（図１１参照）。そのため、キャップ１６の表面側全面に対してシールフィルムＳＦを貼着すれば、当該外周部分１０ｈに貼着されたシールフィルムＳＦにより、ウェハ１０の表面１０ｂにおけるキャップ１６に覆われていない部分（電極パッド１４の周囲の部分）についてもシールフィルムＳＦによって覆うことができる。

従って、第１実施形態によれば、キャップ１６の表面１６ｂと、キャップ１６から露出しているウェハ１０の表面１０ｂ（電極パッド１４の周囲の部分）とがシールフィルムＳＦによって覆われて液密状態になっており、当該表面１６ｂ，１０ｂが冷却洗浄水に晒されない。そのため、ウェハ１０の切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質を向上させることができる。

そして、第１実施形態によれば、シール材１７による封止を簡略化するか又はシール材１７を省くことが可能になるため、シール材１７による厳重な封止を施す必要がある従来技術に比べて、製造コストを削減することができる。

尚、シールフィルムＳＦには、キャップ１６の表面１６ｂと密着して確実な液密状態を得ることが可能なものであれば、どのような材料（例えば、各種ゴム材料、各種プラスチック材料、各種金属材料など）を用いてもよく、前記作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜な材料を選択すればよい。
具体的には、シールフィルムＳＦとしてダイシングフィルムＤＦを用いてもよい。

また、工程１（図１）において、キャップ１６の表面１６ｂを載置台ＤＳの上面に対して密着させることにより、キャップ１６の表面１６ｂと、キャップ１６から露出しているウェハ１０の表面１０ｂとを載置台ＤＳの上面で覆って液密状態にすることが可能であれば、シールフィルムＳＦを省いてもよい。

［２］工程１（図１）において、ウェハ１０をその厚さ方向に完全に切断分離した場合には、切込部分１０ｆを通してウェハ１０の表面１０ｂおよびキャップ１６の裏面１６ａが露出するため、当該各面１０ｂ，１６ａが冷却洗浄水に晒され、ウェハ１０の切削屑や冷却洗浄水が当該各面１０ｂ，１６ａからシール材１７とトレンチ１５およびキャップ１６との僅かな隙間を経て構造体１２に入り込むおそれがある。

しかし、第１実施形態では、工程１において、ウェハ１０をその厚さ方向に完全には切断分離せず、ウェハ１０の表面１０ｂから所定厚さτの残存部分１０ｇだけは切削せずに残しておく。
そのため、第１実施形態によれば、残存部分１０ｇが前記各面１０ｂ，１６ａを冷却洗浄水から隔てる隔壁として機能し、切込部分１０ｆを通して当該各面１０ｂ，１６ａが露出しないため、当該各面１０ｂ，１６ａが冷却洗浄水に晒されないことから、ウェハ１０の切削屑や冷却洗浄水が当該各面１０ｂ，１６ａから構造体１２に入り込むのを防止可能であり、前記［１］の効果を確実に得られる。

ここで、ウェハ１０の残存部分１０ｇの厚さτを大きくするほど、前記各面１０ｂ，１６ａを冷却洗浄水から確実に隔てることが可能になるため、前記作用・効果をより確実に得られる。
その反面、残存部分１０ｇの厚さτを大きくするほど、工程４（図５）においてダイシングフィルムＤＦを伸張させることにより残存部分１０ｇに剪断応力を発生させて切断分離する際に、残存部分１０ｇが割れ難くなるため、高精度な切断分離が困難になる。
よって、ウェハ１０の残存部分１０ｇの厚さτについては、前記作用・効果が確実に得られると同時に、切断分離の精度が低下しないように、カット・アンド・トライで実験的に最適値を求めて設定すればよい。

［３］図５に示すように、チップ１１におけるウェハ１０の切断面（割断面）である外周側壁面（以下、「第１外周側壁面」と呼ぶ）には、レーザ光Ｌの照射によって生じた改質領域Ｒが形成されていない。また、チップ１１におけるキャップ１６の切断面である外周側壁面（以下、「第２外周側壁面」と呼ぶ）には、レーザ光Ｌの照射によって生じた改質領域Ｒが形成されている。

そして、第１外周側壁面（ウェハ１０の切断面）における第２外周側壁面（キャップ１６の切断面）との接続部分である残存部分１０ｇは、第２外周側壁面と略面一になっている。また、残存部分１０ｇは、第１外周側壁面におけるその他の部分（残存部分１０ｇを除くウェハ１０の切断面）に対して、厚さτの分だけ突出すると共に、切込部分１０ｆの幅ρの１／２の幅ρ／２の分だけ突出している。
言い換えれば、ウェハ１０における接続部分（残存部分１０ｇ）を除く部分の外周側壁面は、キャップ１６の外周側壁面に対して前記厚さτおよび前記幅ρ／２の分だけ後退している。

従って、チップ１１の外周側壁面の形状を見れば、第１実施形態の加工方法（ウェハ１０はブレードダイシング技術を用いて切断分離し、キャップ１６およびウェハ１０の残存部分１０ｇはレーザダイシング技術を用いて切断分離する方法）を採用していることが簡単に判別可能であり、第１実施形態に係る発明を侵害しているかどうかを容易に検討できる。

［４］第１実施形態では、ウェハ１０はブレードダイシング技術を用いて切断分離し、キャップ１６およびウェハ１０の残存部分１０ｇだけをレーザダイシング技術を用いて切断分離しているため、キャップ１６だけでなくウェハ１０についても全てレーザダイシング技術だけを用いて切断分離する場合に比べて、スループットが高くなるため量産化に好適である。

＜第２実施形態＞
図６〜図８は、第２実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したものである。
尚、図６〜図８は、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。

［工程１：図６参照］
ウェハ１０の裏面１０ａを上向きにした状態で、ウェハ１０をレーザ加工装置の載置台上に載置する。
レーザ加工装置は、ウェハ１０の裏面１０ａからその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌをパルス状に照射することにより、切断予定ラインＫａに沿ってウェハ１０の内部に多光子吸収による改質領域Ｒを形成しながら、ウェハ１０に対して集光点Ｐを相対的に移動させることにより、ウェハ１０の表裏面１０ｂ，１０ａに対して水平方向に一定の間隔をあけて形成された複数個の改質領域Ｒから成る１層の改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを形成する。

そして、レーザ加工装置は、ウェハ１０の内部における集光点Ｐの深さ位置を段階的に変えることにより、ウェハ１０の切断予定ラインＫａに沿うと共に、ウェハ１０の表面１０ｂから深さ方向（ウェハ１０の厚さ方向、ウェハ１０の断面方向、ウェハ１０の表裏面１０ｂ，１０ａに対して垂直方向）に離間または隣接または重複して配置された複数層の改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを順次形成する。

［工程２：図７参照］
ウェハ１０の裏面１０ａにダイシングフィルムＤＦを貼着する。
次に、ウェハ１０を裏返し、ウェハ１０の表面１０ｂ（キャップ１６の表面１６ｂ）を上向きにした状態で、ウェハ１０をレーザ加工装置の載置台上に載置する。
そして、第１実施形態の工程３（図３および図４）と同様に、キャップ１６の内部に複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを順次形成する。

［工程３：図８参照］
第１実施形態の工程４（図５）と同様に、ダイシングフィルムＤＦを切断予定ラインＫａに対して水平方向（矢印β，β’方向）に伸張させる。
すると、ウェハ１０の内部の各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆおよびキャップ１６の内部の各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃに引張応力が印加される。

そして、ウェハ１０の内部に剪断応力が発生し、まず、ダイシングフィルムＤＦに最も近い最下層の改質領域群Ｇｆを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、次に、中間層の改質領域群Ｇｅを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、続いて、最上層の改質領域群Ｇｄを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がウェハ１０の表裏面１０ｂ，１０ａに到達することにより、ウェハ１０が切断分離される。

続いて、キャップ１６の内部に剪断応力が発生し、第１実施形態の工程４と同様に、各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がキャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに到達することにより、キャップ１６が切断分離される。
その結果、ウェハ１０およびキャップ１６を個々のチップ１１に切断分離することができる。

［第２実施形態の作用・効果］
例えば、ウェハ１０の裏面１０ａからキャップ１６およびウェハ１０の内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射する場合には、ウェハ１０とキャップ１６と接着層２０の光学的特性の相違により、レーザ光Ｌに対する屈折率がウェハ１０とキャップ１６とで異なる。そのため、ウェハ１０とキャップ１６と接着層２０の境界面ではレーザ光Ｌの一部が反射し、その反射光と入射光とが干渉して相殺され、レーザ光Ｌの入射面（ウェハ１０の裏面１０ａ）から深い部分ではレーザ光Ｌのエネルギーが大幅に減衰される。その結果、当該深い部分では、多光子吸収を発生させるのに必要なレーザ光Ｌのエネルギーが不足し、改質領域Ｒを形成不能になることがある。
尚、接着層２０は、キャップ１６とウェハ１０を接着するためのものであり、切断予定ラインＫに接着層２０が存在しない場合（例えば、接着層２０が、構造体１２の領域の外側で、且つ、キャップ１６の外郭の内側にのみ存在する場合）もありえる。
この場合には、接着層２０に対応するキャップ１６とウェハ１０の間隙の空気層とキャップ１６とウェハ１０の光学的特性の相違により、レーザ光Ｌに対する屈折率がウェハ１０とキャップ１６と当該空気層とで異なるため、ウェハ１０とキャップ１６と当該空気層の境界面ではレーザ光Ｌの一部が反射し、前記と同様の問題が起こることがある。

それに対して、第２実施形態では、工程１（図６）にてウェハ１０の内部に各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを形成した後に、ウェハ１０を裏返し、工程２（図７）にてキャップ１６の内部に各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成している。
つまり、ウェハ１０の内部に各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを形成する際にはウェハ１０の裏面１０ａからその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、キャップ１６の内部に各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成する際にはキャップ１６の表面１６ｂからその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射するため、ウェハ１０とキャップ１６と接着層２０の境界面でレーザ光Ｌが反射することがない。

従って、第２実施形態によれば、各改質領域群Ｇａ〜Ｇｆを構成する改質領域Ｒを正常かつ確実に形成することができる。
そして、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｆを構成する改質領域Ｒが正常に形成されているウェハ１０は、切断分離する際に不要な割れが生じ難いため、切断予定ラインＫに沿って精度良く切断分離することが容易であり、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質を向上させることができる。

また、第２実施形態では、ブレードダイシング技術を用いず、ウェハ１０およびキャップ１６を切断分離する際に冷却洗浄水を使用しないため、ウェハ１０やキャップ１６の切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質を向上させることができる。

尚、第２実施形態において、工程１と工程２の順番を逆にし、まず、工程２（図７）と同様に、キャップ１６の表面１６ｂからその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射して各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成し、次に、キャップ１６の表面１６ｂにダイシングフィルムＤＦを貼着してからウェハ１０を裏返し、続いて、工程１（図６）と同様に、ウェハ１０の裏面１０ａからその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射して各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを形成し、その後、工程３（図８）と同様にダイシングフィルムＤＦを伸長させてウェハ１０およびキャップ１６を切断分離してもよい。

＜第３実施形態＞
図９および図１０は、第３実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したものである。
尚、図９および図１０は、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。

［工程１：図９参照］
キャップ１６の表面１６ｂにダイシングフィルムＤＦを貼着する。
そして、ウェハ１０の裏面１０ａを上向きにした状態で、ウェハ１０をレーザ加工装置の載置台上に載置する。

レーザ加工装置は、ウェハ１０の裏面１０ａからキャップ１６の内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌをパルス状に照射することにより、切断予定ラインＫａに沿ってキャップ１６の内部に多光子吸収による改質領域Ｒを形成しながら、キャップ１６に対して集光点Ｐを相対的に移動させることにより、キャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに対して水平方向に一定の間隔をあけて形成された複数個の改質領域Ｒから成る１層の改質領域群Ｇｃ〜Ｇａを形成する。

そして、レーザ加工装置は、キャップ１６の内部における集光点Ｐの深さ位置を段階的に変えることにより、キャップ１６の切断予定ラインＫａに沿うと共に、キャップ１６の裏面１６ａから深さ方向に離間または隣接または重複して配置された複数層の改質領域群Ｇｃ〜Ｇａを順次形成する。
続いて、第２実施形態の工程１（図６）と同様に、ウェハ１０の内部に複数層の改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを順次形成する。

［工程２：図１０参照］
第１実施形態の工程４（図５）と同様に、ダイシングフィルムＤＦを切断予定ラインＫａに対して水平方向（矢印β，β’方向）に伸張させる。
すると、ウェハ１０の内部の各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆおよびキャップ１６の内部の各改質領域群Ｇｃ〜Ｇａに引張応力が印加される。

そして、キャップ１６の内部に剪断応力が発生し、まず、ダイシングフィルムＤＦに最も近い最下層の改質領域群Ｇｃを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂が発生し、次に、中間層の改質領域群Ｇｂを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂が発生し、続いて、最上層の改質領域群Ｇａを起点としてキャップ１６の深さ方向に亀裂が発生し、各改質領域群Ｇｃ〜Ｇａを起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がキャップ１６の表裏面１６ｂ，１６ａに到達することにより、キャップ１６が切断分離される。

続いて、ウェハ１０の内部に剪断応力が発生し、まず、ダイシングフィルムＤＦに最も近い最下層の改質領域群Ｇｄを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、次に、中間層の改質領域群Ｇｅを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、続いて、最上層の改質領域群Ｇｆを起点としてウェハ１０の深さ方向に亀裂が発生し、各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がウェハ１０の表裏面１０ｂ，１０ａに到達することにより、ウェハ１０が切断分離される。
その結果、ウェハ１０およびキャップ１６を個々のチップ１１に切断分離することができる。

［第３実施形態の作用・効果］
第３実施形態では、工程１（図９）において、キャップ１６の内部に各改質領域群Ｇｃ〜Ｇａを形成した後に連続して、ウェハ１０の内部に各改質領域群Ｇｄ〜Ｇｆを形成している。

従って、第３実施形態によれば、ブレードダイシング技術を用いず、ウェハ１０およびキャップ１６を切断分離する際に冷却洗浄水を使用しないため、ウェハ１０やキャップ１６の切削屑や冷却洗浄水が構造体１２に入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハ１０から切断分離されたチップ１１の歩留まりや品質を向上させることができる。

尚、第３実施形態において、まず、ウェハ１０の裏面１０ａにダイシングフィルムＤＦを貼着し、次に、キャップ１６の表面１６ｂからウェハ１０の内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射して各改質領域群Ｇｆ〜Ｇｄを形成した後に連続して、キャップ１６の表面１６ｂからキャップ１６の内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射して各改質領域群Ｇａ〜Ｇｃを形成し、その後、工程２（図１０）と同様にダイシングフィルムＤＦを伸長させてウェハ１０およびキャップ１６を切断分離してもよい。

＜別の実施形態＞
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。

（１）上記各実施形態は、構造体１２が形成されると共にキャップ１６が被着されている構造のウェハ１０に適用したものであるが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、どのような２層構造の半導体基板を作成するための半導体材料から成るウェハに適用してもよい。

その場合、２層構造のウェハとしては、例えば、陽極接合を用いてシリコン基板とガラス基板とを貼り合わせて形成したウェハなどがある。

このような２層構造のウェハに第１実施形態を適用した場合にも、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。すなわち、第１層の表面上に第２層が積層されている２層構造のウェハでは、第１層の裏面側をダイシングブレードで切削するとき、各層の層間にある間隙に切削屑や冷却洗浄水が入り込むのを確実に防止可能であり、ウェハから切断分離されたチップの歩留まりや品質を向上させることができる。また、各層の層間にある間隙を液密状態に封止するためのシール材を簡略化するか又は省くことが可能になるため、製造コストを削減できる。

また、前記のような２層構造のウェハに第２実施形態を適用した場合にも、第２実施形態と同様の作用・効果が得られる。すなわち、第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハでは、第１層の内部に改質領域群を形成する際には第１層の裏面からその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、第２層の内部に各改質領域群を形成する際には第２層の表面からその内部へ集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射するため、各層の境界面でレーザ光Ｌが反射することがなく、各層の内部に改質領域Ｒを正常かつ確実に形成することができる。

（２）上記各実施形態は、貼り合わせＳＯＩ構造のウェハ１０に適用したものであるが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、半導体基板（例えば、ガリウム砒素基板など）を作成するための半導体材料（例えば、ガリウム砒素など）による半導体層から成るウェハであれば、どのようなウェハに適用してもよい。
また、本発明は、半導体層から成るウェハに限らず、種々の材料（例えば、ガラスを含む材料など）から成るウェハに適用してもよい。
そして、上記各実施形態は、各種シリコンのバルク材から成るキャップ１６に適用したものであるが、本発明の適用はこれに限られるものではなく、種々の材料（例えば、ガラスを含む材料など）から成るキャップに適用してもよい。

その場合、多光子吸収による改質領域Ｒは、上記各実施形態のような溶融処理領域を含むものに限らず、ウェハ１０およびキャップ１６の形成材料に合わせた適宜なものにすればよい。例えば、形成材料がガラスを含む場合には、多光子吸収による改質領域Ｒを、クラック領域を含むものか又は屈折率が変化した領域を含むものにすればよい。
尚、クラック領域または屈折率が変化した領域を含む改質領域については、特許文献１に開示されているため、説明を省略する。

（３）上記各実施形態では、ダイシングフィルムＤＦを伸張させることによりウェハ１０およびキャップ１６を切断分離している。しかし、曲率を有した物（例えば、半球状の物）の曲面（膨らんだ方の面）を、ウェハ１０の裏面１０ａまたはキャップ１６の表面１６ｂにおける切断予定ラインＫに押し当てて押圧力を印加することにより、複数層の改質領域群Ｇａ〜Ｇｆに剪断応力を発生させ、ウェハ１０およびキャップ１６を切断分離するようにしてもよい。

本発明を具体化した第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示す切断予定ラインＫａに相当するＸｂ−Ｘｂ線断面図である。 第１実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 本発明を具体化した第２実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第２実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第２実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 本発明を具体化した第３実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 第３実施形態におけるウェハ１０の分断工程を説明するための説明図であり、ウェハ１０の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＹ−Ｙ線断面図である。 ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体１２がチップ１１上に形成されているウェハ１０を説明するための説明図であり、ウェハ１０の平面図である。 ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体１２がチップ１１上に形成されているウェハ１０を説明するための説明図であり、チップ１１の拡大平面図である。 ＭＥＭＳ技術を利用して作製された構造体１２がチップ１１上に形成されているウェハ１０を説明するための説明図であり、チップ１１の縦断面を模式的に表したもので、図１２に示すＸａ−Ｘａ線断面図である。

符号の説明

１０…ウェハ
１０ａ…ウェハ１０の裏面
１０ｂ…ウェハ１０の表面
１０ｆ…ウェハ１０の切込部分
ρ…切込部分１０ｆの幅
１０ｇ…ウェハ１０の残存部分
τ…残存部分１０ｇの厚さ
１０ｈ…ウェハ１０の表面１０ｂにおける外周部分
１１…チップ
１２…構造体
１３…ＳＯＩ層
１４…電極パッド
１５…トレンチ
１６…キャップ
１６ａ…キャップ１６の裏面
１６ｂ…キャップ１６の表面
１７…シール材
１８…埋込酸化層
１９…基板Ｓｉ層
２０…接着層
η…キャップ１６の内壁面と構造体１２との間の空隙
ＤＢ…ダイシングブレード
ＤＳ…ダイシング装置の載置台
ＤＦ…ダイシングフィルム
ＳＦ…シールフィルム
Ｌ…レーザ光
ＣＶ…集光レンズ
Ｐ…集光点
Ｒ…改質領域
Ｇａ〜Ｇｆ…改質領域群
Ｋ（Ｋａ）…切断予定ライン

Claims (11)

1. 第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
   前記第２層の表面と、前記第２層から露出している前記第１層の表面とを覆って液密状態にするための覆設部材を設ける第１工程と、
   前記第１層の裏面側をダイシングブレードで切削することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って切り込まれた切込部分を前記第１層の裏面側に形成する第２工程と、
   前記覆設部材を取り外した後に、前記第２層の表面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第３工程と、
   前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第４工程と
   を備えたことを特徴とするウェハの分断方法。
2. 請求項１に記載のウェハの分断方法において、
   前記第２工程では、前記第１層をその厚さ方向に完全には切断分離せず、前記第１層の表面から所定厚さの部分だけを切削せずに残しておくことを特徴とするウェハの分断方法。
3. 第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
   前記第１層の裏面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って前記第１層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第１工程と、
   前記第２層の表面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第２工程と、
   前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第３工程と
   を備えたことを特徴とするウェハの分断方法。
4. 請求項３に記載のウェハの分断方法において、
   前記第１工程と前記第２工程の順番を逆にし、まず、前記第２工程を行い、次に、前記第１工程を行い、その後に、前記第３工程を行うことを特徴とするウェハの分断方法。
5. 第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離するウェハの分断方法であって、
   前記第１層の裏面から前記第２層の内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記ウェハの切断予定ラインに沿って前記第２層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第１工程と、
   前記第１層の裏面からその内部へ集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記第１層の内部に、多光子吸収による少なくとも１層の改質領域を形成する第２工程と、
   前記改質領域を切断の起点とした割断により、前記第１層および前記第２層を前記切断予定ラインに沿って切断分離する第３工程と
   を備えたことを特徴とするウェハの分断方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のウェハの分断方法において、
   前記第１層の表面には、可動可能な可動部材を備えた構造体が形成されていることと、
   前記第２層は、前記構造体を保護するための保護部材であることと
   を特徴とするウェハの分断方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のウェハの分断方法において、
   前記第１層は半導体層であることを特徴とするウェハの分断方法。
8. 第１層の表面上に第２層が積層された２層構造のウェハをその積層方向に切断分離して得られたチップであって、
   チップにおける前記第１層の切断面である第１の外周側壁面には、レーザ光の照射によって生じた多光子吸収による改質領域が形成されていないことと、
   チップにおける前記第２層の切断面である第２の外周側壁面には、レーザ光の照射によって生じた多光子吸収による少なくとも１層の改質領域が形成されていることと
   を特徴とするチップ。
9. 請求項８に記載のチップにおいて、
   前記第１の外周側壁面における前記第２の外周側壁面との接続部分は、前記第２の外周側壁面と略面一になっており、当該接続部分は前記第１の外周側壁面におけるその他の部分から突出していることを特徴とするチップ。
10. 請求項８または請求項９に記載のチップにおいて、
    前記第１層の表面には、可動可能な可動部材を備えた構造体が形成されていることと、
    前記第２層は、前記構造体を保護するための保護部材であることと
    を特徴とするチップ。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項に記載のチップにおいて、
    前記第１層は半導体層であることを特徴とするチップ。

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