JP2014033163A - ウェーハの分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研削後のハンドリングの際のチップ同士の擦れによる交差点箇所のクラックや欠けを抑制するウェーハの分割方法を提供すること。
【解決手段】透過性を有する波長のレーザー光線を第１の分割予定ラインＳ１に沿って照射し第１の改質層Ｋ１を形成する第１の改質層形成工程と、レーザー光線を第２の分割予定ラインＳ２に沿って照射し第２の改質層Ｋ２を形成する第２の改質層形成工程と、ウェーハの裏面から研削する研削動作により該改質層を起点としてウェーハの表面に至るクラックを成長させる研削工程と、外力を付与してチップ間を離間させるエキスパンド工程とを備え、該第２の改質層形成工程において又は該第１の改質層形成工程および該第２の改質層形成工程の両工程において、所定の間隔を設けて各デバイスＤの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線の照射を停止することで非改質層領域ＮＫを有する非連続改質層を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ウェーハを個々のチップに分割するウェーハの分割方法に関する。

ウェーハの切削加工には従来ダイシングソーと呼ばれる切削装置が使用されてきたが、近年になりレーザー加工装置によるレーザー加工により各デバイスに分割する技術が注目されている。このレーザー加工装置を使用したレーザー加工方法の一つに、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを使用してウェーハの内部に脆弱な層（改質層）を形成し、強度が低下した改質層に沿って拡張装置等でウェーハに外力を付与することにより、ウェーハを各チップへ分割する技術が、例えば、特許文献１に開示されている。このレーザー加工方法では、ダイシングソーの加工では必ず発生する切削屑の発生がなく、切り代もほとんど無いため、分割予定ラインの縮小化に対応可能である。

しかし、ウェーハの厚みが数十μｍ以下と薄くなるとレーザー光線がウェーハを透過しその反射光の影響等によりウェーハの内部に適切な位置に適切な改質層を形成することが困難になる、という問題が生じている。そこで、ある程度のウェーハの厚みを有した状態でウェーハ内部に改質層を形成し、その後仕上げ厚みまで研削している（特許文献２）。この分割方法によれば、適切な位置に適切な改質層の形成が可能であるとともに、研削で内部改質層も除去できるため、光デバイスウェーハの場合には輝度の向上が図れ、また通常のウェーハの場合には、抗折強度の向上が図れる。

特許第３４０８８０５号公報 特開２０１２−４９１６４号公報

しかし、上記分割方法によると、研削時に内部改質層を起点に分割予定ラインに沿って分割され、チップ間には切り代がなく当接しているため、研削後の工程におけるハンドリングにおいて、チップ間の特に交差点箇所にチップ同士が擦れることによるクラックや欠けが生じてしまうという新たな問題が生じている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、内部改質層を形成後に研削を行う場合においても、研削後のハンドリングの際のチップ同士の擦れによる交差点箇所のクラックや欠けを抑制するウェーハの分割方法を提供することである。

本発明のウェーハの分割方法は、表面に所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該複数の第１の分割予定ラインと交差して形成された複数の第２の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウェーハを、該第１の分割予定ラインおよび該第２の分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、ウェーハの表面側にエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、該エキスパンドテープ貼着工程の後に、該エキスパンドテープ側を保持し、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から集光点をウェーハの内部に位置付けて該第１の分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該第１の分割予定ライン沿って第１の改質層を形成する第１の改質層形成工程と、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から集光点をウェーハの内部に位置付けて該第２の分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該第２の分割予定ラインに沿って第２の改質層を形成する第２の改質層形成工程と、該第１の改質層形成工程および該第２の改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を保持してウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウェーハの表面に至るクラックを該分割予定ラインに沿って成長させる研削工程と、該研削工程の後に、外力を付与して該第１の分割予定ラインおよび該第２の分割予定ラインに沿ってチップ間を離間させるエキスパンド工程とを備え、該第２の改質層形成工程において又は該第１の改質層形成工程および該第２の改質層形成工程の両工程において、所定の間隔を設けて各デバイスの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線の照射を停止することで、内部に所定の間隔を隔てて非改質層領域を有する非連続改質層を形成し、該研削工程においては、該改質層が形成された領域が該分割予定ラインに沿って分割され、該エキスパンド工程において、該研削工程で分割されていない該非改質層領域が、該分割予定ラインに沿って分割されることを特徴とする。

本発明に係るウェーハの分割方法は、交差点箇所の片側または両側の分割予定ライン上の一部に改質層が形成されない。このため、研削後において交差点箇所が個片化されておらず、研削後のハンドリングの際にチップ交差点箇所が擦れることが抑制され、チップコーナー欠けやクラックの発生が抑制される。

図１は、実施形態に係るウェーハの分割方法のエキスパンドテープ貼着工程の説明図である。 図２は、実施形態に係るウェーハの分割方法の改質層形成工程の説明図である。 図３は、実施形態に係るウェーハの分割方法のレーザー光線照射対象領域を示す図である。 図４は、実施形態に係るレーザー光線照射対象領域を示す拡大図である。 図５は、実施形態に係るウェーハの分割方法の研削工程の説明図である。 図６は、研削工程後のウェーハを示す図である。 図７は、実施形態に係るウェーハの分割方法のエキスパンド工程の説明図である。 図８は、エキスパンド工程後のウェーハを示す図である。 図９は、実施形態の第１変形例に係るレーザー光線照射対象領域を示す拡大図である。

以下に、本発明の実施形態に係るウェーハの分割方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図８を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ウェーハの分割方法に関する。図１は、実施形態に係るウェーハの分割方法のエキスパンドテープ貼着工程の説明図、図２は、実施形態に係るウェーハの分割方法の改質層形成工程の説明図、図３は、実施形態に係るウェーハの分割方法のレーザー光線照射対象領域を示す図、図４は、実施形態に係るレーザー光線照射対象領域を示す拡大図、図５は、実施形態に係るウェーハの分割方法の研削工程の説明図、図６は、研削工程後のウェーハを示す図、図７は、実施形態に係るウェーハの分割方法のエキスパンド工程の説明図、図８は、エキスパンド工程後のウェーハを示す図である。

本実施形態に係るウェーハの分割方法は、ウェーハＷ（図１参照）を分割する分割方法であって、ウェーハＷに対してレーザー光線Ｌ（図２参照）を照射してウェーハＷの内部に改質層Ｋ（図２参照）を形成し、個々のチップＤＴ（図７参照）に分割する分割方法である。分割加工の対象としてのウェーハＷは、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。

ウェーハＷは、図１に示すように、複数の第１の分割予定ラインＳ１と複数の第２の分割予定ラインＳ２によって区画された複数の領域にデバイスＤが形成されている。デバイスＤは、ウェーハＷの表面ＷＳに形成されている。第１の分割予定ラインＳ１は、所定の方向である第１方向Ｄ１に延びている。第２の分割予定ラインＳ２は、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延びている。本実施形態では第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交している。本実施形態では、分割予定ラインＳ１，Ｓ２によって区画された領域は、矩形、例えば正方形である。ウェーハＷは、第１の分割予定ラインＳ１および第２の分割予定ラインＳ２に沿って分割される。

本実施形態に係るウェーハの分割方法は、ウェーハＷを第１の分割予定ラインＳ１および第２の分割予定ラインＳ２に沿って分割するものであって、エキスパンドテープ貼着工程、第１の改質層形成工程、第２の改質層形成工程、研削工程およびエキスパンド工程を含む。

（エキスパンドテープ貼着工程）
エキスパンドテープ貼着工程では、ウェーハＷの表面ＷＳ側にエキスパンドテープＴが貼着される。ウェーハＷの表面ＷＳには、延性を有するエキスパンドテープＴが貼着される。エキスパンドテープＴの縁部は、環状フレームＦに貼着される。これにより、ウェーハＷは、エキスパンドテープＴを介して環状フレームＦに固定される。エキスパンドテープＴは、紫外線硬化型の粘着テープであり、その粘着層Ｔａは、紫外線により硬化する材料で構成されている。

（改質層形成工程）
第１の改質層形成工程および第２の改質層形成工程は、エキスパンドテープ貼着工程の後で実行される。本実施形態では、第１の改質層形成工程の後で第２の改質層形成工程が実行されるが、これに限定されるものではなく、第２の改質層形成工程の後で第１の改質層形成工程が実行されてもよい。

（第１の改質層形成工程）
第１の改質層形成工程は、ウェーハＷの内部に第１の分割予定ラインＳ１に沿って第１の改質層Ｋ１（図４参照）を形成するものである。図２に示すように、第１の改質層形成工程および第２の改質層形成工程は、レーザー加工ユニット１によってなされる。レーザー加工ユニット１は、チャックテーブル２と、レーザー光線照射手段３と、図示しない移動手段とを含んで構成されている。チャックテーブル２は、ウェーハＷを保持する保持手段であり、例えば、負圧による吸引力によってウェーハＷを吸引保持する。チャックテーブル２は、保持面２ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル２は、ウェーハＷのエキスパンドテープＴ側を保持する。ウェーハＷは、表面ＷＳ側をチャックテーブル２の保持面２ａに向けて保持面２ａ上に載置される。チャックテーブル２は、エキスパンドテープＴを介してウェーハＷを吸引保持する。

レーザー光線照射手段３は、チャックテーブル２に保持されたウェーハＷに対して透過性を有する波長（例えば、１０６４ｎｍ）のレーザー光線Ｌを照射する。第１の改質層形成工程では、ウェーハＷに対して裏面ＷＲ側からレーザー光線Ｌが照射される。レーザー光線Ｌは、集光点をウェーハＷの内部に位置付けて第１の分割予定ラインＳ１に沿って照射される。集光点は、後述する研削工程によって研削される領域（深さ位置）に位置付けられる。

移動手段は、レーザー光線照射手段３とチャックテーブル２とを相対移動させる。移動手段は、チャックテーブル２をその中心軸線周りに回転させること、およびレーザー光線照射手段３とチャックテーブル２とをレーザー光線照射手段３の光軸と直交する方向に相対移動させることができる。ウェーハＷに対してレーザー光線Ｌが照射されると、ウェーハＷの内部に改質層Ｋが形成される。

改質層Ｋは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味する。改質層Ｋは、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、およびこれらの領域が混在した領域等を例示できる。

第１の改質層形成工程によって、ウェーハＷの内部には、第１の分割予定ラインＳ１に沿って改質層Ｋ（第１の改質層Ｋ１）が形成される。レーザー加工ユニット１は、レーザー光線照射手段３によってレーザー光線Ｌを照射しながら、第１方向Ｄ１に沿ってレーザー光線照射手段３とチャックテーブル２とを相対移動させることにより、第１の改質層Ｋ１を形成する。図３および図４に示すように、ウェーハＷには、第１の照射対象領域ＳＬ１および第２の照射対象領域ＳＬ２が定められている。照射対象領域ＳＬ１，ＳＬ２は、レーザー光線Ｌの照射対象の領域である。図４には、図３に示すウェーハＷの一部Ｗａの拡大図が示されている。

第１の照射対象領域ＳＬ１は、第１の分割予定ラインＳ１に沿って延在している。第１の照射対象領域ＳＬ１は、第１の分割予定ラインＳ１に沿った、連続した線状の領域である。第１の照射対象領域ＳＬ１は、ウェーハＷを分断する連続した１本の直線状に定められている。第１の照射対象領域ＳＬ１は、少なくともデバイスＤが形成された領域を横断して延在していることが好ましく、その両端部がウェーハＷの最外周まで達していることが好ましい。

全ての第１の分割予定ラインＳ１に対して、第１の照射対象領域ＳＬ１に沿ったレーザー光線Ｌの照射がなされ、第１の改質層Ｋ１が形成されると、第１の改質層形成工程が終了する。

（第２の改質層形成工程）
第２の改質層形成工程は、ウェーハＷの内部に第２の分割予定ラインＳ２に沿って第２の改質層Ｋ２を形成するものである。第２の改質層形成工程において、レーザー加工ユニット１は、レーザー光線照射手段３によってレーザー光線Ｌを照射しながら、第２方向Ｄ２に沿ってレーザー光線照射手段３とチャックテーブル２とを相対移動させる。これにより、第２の分割予定ラインＳ２に沿ってレーザー光線Ｌを照射し、第２の改質層Ｋ２を形成する。レーザー光線照射手段３は、第１の改質層形成工程と同様に、チャックテーブル２に保持されたウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザー光線Ｌを照射する。レーザー光線照射手段３は、ウェーハＷに対して裏面ＷＲ側から、集光点をウェーハＷの内部に位置付けてレーザー光線Ｌを照射する。

第２の照射対象領域ＳＬ２は、第２の分割予定ラインＳ２に沿って延在している。第２の照射対象領域ＳＬ２は、各デバイスＤの１辺（各チップＤＴの１辺）に対して少なくとも１回レーザー光線Ｌの照射が停止されるように定められている。

本実施形態の第２の照射対象領域ＳＬ２は、第２方向Ｄ２に沿って所定の間隔を空けて連続的に配置された線状の領域である。第２の分割予定ラインＳ２に沿った１本の直線状の領域が、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが交差する交差点箇所で分断されて、複数の第２の照射対象領域ＳＬ２が形成されている。第２の照射対象領域ＳＬ２は、互いに隣接するデバイスＤの間に位置している。

第２方向Ｄ２において隣接する第２の照射対象領域ＳＬ２の間は、第２の改質層形成工程におけるレーザー光線Ｌの照射対象外の領域である。照射対象外の領域は、第１の照射対象領域ＳＬ１を中心とする第２方向Ｄ２の所定の長さの領域である。図３および図４に示すように、本実施形態では、第１の照射対象領域ＳＬ１と第２の照射対象領域ＳＬ２とは交点を有していない。照射対象外の領域の長さ（第２方向Ｄ２の長さ）は、第１の照射対象領域ＳＬ１から第２方向Ｄ２の両側にそれぞれ所定の長さとすることができる。

第２の改質層形成工程によって、ウェーハＷの内部には、第２の分割予定ラインＳ２に沿って改質層Ｋ（第２の改質層Ｋ２）が形成される。レーザー加工ユニット１は、レーザー光線照射手段３によってレーザー光線Ｌを照射しながら、第２方向Ｄ２に沿ってレーザー光線照射手段３とチャックテーブル２とを相対移動させることにより、第２の改質層Ｋ２を形成する。レーザー加工ユニット１は、第２の照射対象領域ＳＬ２に対してレーザー光線Ｌを照射し、隣接する第２の照射対象領域ＳＬ２の間の照射対象外の領域に対してはレーザー光線Ｌの照射を行わない。従って、第２の改質層形成工程では、各デバイスＤの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線Ｌの照射が停止（中止、中断）される。言い換えると、第２の改質層形成工程では、１本の第１の分割予定ラインＳ１と、これに隣接する第１の分割予定ラインＳ１との間の領域で少なくとも１回レーザー光線Ｌの照射が停止される。レーザー光線Ｌの照射は、１つの第２の照射対象領域ＳＬ２とこれに隣接する第２の照射対象領域ＳＬ２との間隔（所定の間隔）を設けて停止されることとなる。

第２の改質層Ｋ２は、図４に示すように、第２の照射対象領域ＳＬ２に形成される。第２の改質層Ｋ２は、所定の間隔を隔てて形成され、第２方向Ｄ２において隣接する第２の改質層Ｋ２の間は、改質層が形成されない非改質層領域ＮＫとなる。つまり、第２の改質層形成工程では、非改質層領域ＮＫを間に挟んで第２の改質層Ｋ２が連続的に形成された非連続改質層が形成される。非連続改質層は、少なくとも２つの改質層Ｋと、第２方向Ｄ２において隣接する改質層Ｋの間に介在する非改質層領域ＮＫとを有する。非改質層領域ＮＫは、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とが交差する交差点箇所に位置している。

全ての第２の分割予定ラインＳ２に対して、第２の照射対象領域ＳＬ２に沿ったレーザー光線Ｌの照射がなされ、第２の改質層Ｋ２が形成されると、第２の改質層形成工程が終了する。

（研削工程）
研削工程は、第１の改質層形成工程および第２の改質層形成工程を実施した後で行われる。研削工程は、エキスパンドテープＴ側を保持してウェーハＷの裏面ＷＲから研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により改質層Ｋを起点としてウェーハＷの表面ＷＳに至るクラックを分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿って成長させる工程である。研削工程では、改質層Ｋが形成された領域が分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿って分割される。改質層Ｋが形成された領域にはクラックが発生し、ウェーハＷはクラックを境にして分割される。例えば、改質層Ｋが形成された領域のみにクラックが発生して分割され、改質層Ｋが形成されていない領域はクラックが発生せず、分割されないことが好ましい。

研削工程は、図５に示す研削ユニット１０によって実行される。研削ユニット１０は、チャックテーブル１１と、研削手段１２と、図示しない移動手段とを含んで構成されている。チャックテーブル１１は、ウェーハＷのエキスパンドテープＴ側を保持する。チャックテーブル１１は、例えば、レーザー加工ユニット１のチャックテーブル２と同様に、負圧によってウェーハＷを吸引保持するものである。図５に示すように、ウェーハＷは、表面ＷＳ側をチャックテーブル１１の保持面１１ａに向けて保持面１１ａ上に載置される。チャックテーブル１１は、エキスパンドテープＴを介してウェーハＷを吸引保持する。

研削手段１２は、研削砥石１２ａを有しており、回転しながらウェーハＷを研削する。移動手段は、チャックテーブル１１を軸芯周りに回転させる機能を有している。研削ユニット１０は、移動手段によりチャックテーブル１１を回転させ、研削砥石１２ａをチャックテーブル１１と同方向に回転させながらウェーハＷの裏面ＷＲに接触させる。研削ユニット１０は、研削砥石１２ａを所定の送り速度で下方に研削送りして裏面ＷＲ側からウェーハＷを研削して薄化する。研削砥石１２ａの研削送り量は、ウェーハＷを予め定められた仕上げ厚さｔへと薄化するように定められている。図５に示すように、改質層Ｋは、研削工程において研削されて除去される領域、言い換えると研削完了後に裏面ＷＲとなる位置よりも表面ＷＳから遠い側に形成される。

研削砥石１２ａを研削送りする研削動作により、各改質層Ｋに対して研削ホイールからの研削負荷が加えられる。その結果、ウェーハＷの内部には、改質層Ｋを起点として表面ＷＳに至るクラックが分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿って形成される。図６に示すように、研削工程後のウェーハＷには、分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿ってクラックＣＫ１，ＣＫ２が形成されている。

第１のクラックＣＫ１は、第１の分割予定ラインＳ１に沿って形成されるクラックである。第１の照射対象領域ＳＬ１が第１の分割予定ラインＳ１の一端から他端まで連続した領域であることから、第１のクラックＣＫ１は、第１の分割予定ラインＳ１に沿って連続して形成される。従って、ウェーハＷは、第１のクラックＣＫ１によって分割された状態となる。

第２のクラックＣＫ２は、第２の分割予定ラインＳ２に沿って形成されるクラックである。第２の照射対象領域ＳＬ２が所定の間隔を空けて定められていることから、第２のクラックＣＫ２は、所定の間隔を空けて形成される。図６に示すように、第２方向Ｄ２において隣接する第２のクラックＣＫ２は、第１のクラックＣＫ１を間に挟んで形成される。第１のクラックＣＫ１と第２のクラックＣＫ２とは接続されないことが好ましいが、改質層ＫやウェーハＷの状態やばらつきによってウェーハＷの一部において第１のクラックＣＫ１と第２のクラックＣＫ２とが接続されることがあってもよい。

（エキスパンド工程）
エキスパンド工程は、研削工程の後に実行される。エキスパンド工程は、外力を付与して第１の分割予定ラインＳ１および第２の分割予定ラインＳ２に沿ってチップＤＴ間を離間させる工程である。エキスパンド工程において、研削工程で分割されていない非改質層領域ＮＫが、第２の分割予定ラインＳ２に沿って分割される。エキスパンド工程は、図７に示す拡張装置１５によってなされる。

拡張装置１５は、フレーム保持手段２５と、押圧部材２６と、図示しない移動手段とを含んで構成されている。フレーム保持手段２５は、環状フレームＦを保持する。フレーム保持手段２５は、環状フレームＦと、エキスパンドテープＴのうち環状フレームＦに貼着された部分とを一体に挟み込んで保持する。押圧部材２６は、エキスパンドテープＴを押圧して拡張させる部材である。押圧部材２６は、円筒形状をなしており、その外径は環状フレームＦの内径よりも小さい。また、押圧部材２６の内径は、ウェーハＷの外径よりも大きい。

移動手段は、フレーム保持手段２５と押圧部材２６とを相対移動させる。フレーム保持手段２５と押圧部材２６とは軸芯が一致するように配置されており、移動手段はこの軸芯方向にフレーム保持手段２５と押圧部材２６とを相対移動させる。環状フレームＦは、ウェーハＷが貼着された粘着層Ｔａを上方に向けてフレーム保持手段２５によって保持される。押圧部材２６は、エキスパンドテープＴに対して下方から押し当てられ、エキスパンドテープＴを上方に向けて押圧してエキスパンドテープＴを拡張させる。押圧部材２６が押し当てられる位置は、エキスパンドテープＴにおけるウェーハＷよりも径方向外側でかつ環状フレームＦよりも径方向内側の位置である。

押圧部材２６によって押圧されたエキスパンドテープＴが拡張すると、エキスパンドテープＴに貼着されたウェーハＷには、チップＤＴを互いに離間させる外力が作用する。この外力により、ウェーハＷは、第１の分割予定ラインＳ１および第２の分割予定ラインＳ２に沿って個々のチップＤＴに分割される。エキスパンド工程において、第２のクラックＣＫ２は、第２の分割予定ラインＳ２に沿って成長する。これにより、第２のクラックＣＫ２は、互いに接続されて第２の分割予定ラインＳ２に沿ってウェーハＷを分割する１本のクラックに成長する。その結果、第１の分割予定ラインＳ１および第２の分割予定ラインＳ２に沿ってチップＤＴ間を離間し、ウェーハＷを個々のチップＤＴに分割することができる。

エキスパンド工程後のウェーハＷは、図８に示すように、各チップＤＴに分割された状態となる。エキスパンド工程の後で、各チップＤＴをピックアップするピックアップ工程が実行される。ピックアップ工程は、例えば、拡張装置１５によって行われる。この場合、拡張装置１５は、図示しないピックアップ装置を有する。ピックアップ装置は、チップＤＴを吸引保持してエキスパンドテープＴからチップＤＴを取り外す。なお、ピックアップ工程の前に、エキスパンドテープＴに紫外線を照射して粘着層Ｔａを硬化させる粘着層硬化工程が実行されることが好ましい。

（実験結果について）
本実施形態に係るウェーハの分割方法による分割加工の実験結果について説明する。チップＤＴの１辺２０ｍｍに対して、照射対象外の領域の長さを第１の照射対象領域ＳＬ１から第２方向Ｄ２の両側にそれぞれ１ｍｍずつとして実験したところ、良好な結果が得られた。実験では、研削工程で非改質層領域ＮＫは分割されず、かつエキスパンド工程で非改質層領域ＮＫにクラックが形成されて個々のチップＤＴに良好に分割された。また、交差点箇所の品質も良好であった。研削工程の後で搬送パッド等を用いずにウェーハＷをハンドリングしても、個々のチップＤＴの角部に欠けやクラックが見られなかった。従って、本実施形態に係るウェーハの分割方法は、チップＤＴの品質向上や歩留まりの向上に有効である。

なお、照射対象外の領域の長さは、これに限定されるものではなく、ウェーハＷの材質や大きさ、デバイスＤの１辺の長さ、仕上げ厚さｔ等に応じて適宜定めることができる。照射対象外の領域の長さは、研削工程において第２のクラックＣＫ２（図６参照）がつながることなく互いに独立して形成され、かつエキスパンド工程においてウェーハＷが個々のチップＤＴに分割されるように、実験結果等に基づいて適宜定めることができる。

以上説明したように、本実施形態に係るウェーハの分割方法によれば、研削工程ではウェーハＷが個々のチップＤＴに分割されず、エキスパンド工程において個々のチップＤＴに分割される。このため、研削後のハンドリングの際のチップＤＴ同士の擦れによる交差点箇所のクラックや欠けが抑制される。

また、本実施形態に係るウェーハの分割方法では、研削前の元厚のウェーハＷに対して改質層Ｋを形成する。従って、仕上げ厚さｔが薄い場合にも、ウェーハＷに良好に改質層Ｋを形成することができる。また、研削工程において除去される部分に改質層Ｋを形成しておくことができ、研削後のウェーハＷに改質層Ｋが残ることを抑制することができる。その結果、ウェーハＷに改質層Ｋが残存した場合と比較して、分割後のチップＤＴの抗折強度を向上させることができる。また、光デバイスウェーハの場合には輝度の向上を図ることができる。

［実施形態の第１変形例］
図９を参照して、実施形態の第１変形例について説明する。図９は、実施形態の第１変形例に係るレーザー光線照射対象領域を示す拡大図である。図９に示すように、本変形例に係る第２の照射対象領域ＳＬ２は、それぞれ第１の照射対象領域ＳＬ１と交差している。隣接する第２の照射対象領域ＳＬ２の間の照射対象外の領域は、デバイスＤの１辺の中央部に配置されている。言い換えると、第２の照射対象領域ＳＬ２は、第１の照射対象領域ＳＬ１から第２方向Ｄ２の両側に向けて延在する直線状の領域であり、その先端は、隣接する第１の照射対象領域ＳＬ１との中間点よりも手前側である。

一つの第２の照射対象領域ＳＬ２の先端と、これに隣接する第２の照射対象領域ＳＬ２の先端との隙間の大きさは、適宜定めることができる。この隙間の大きさは、研削工程において第２の照射対象領域ＳＬ２に生成される第２のクラックＣＫ２同士がつながることなく、かつエキスパンド工程においてウェーハＷが個々のチップＤＴに分割されるように、実験結果等に基づいて適宜定められる。

なお、第２の照射対象領域ＳＬ２は、上記の実施形態および本変形例に例示したものには限定されない。第２の照射対象領域ＳＬ２は、各デバイスＤの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線Ｌの照射が停止されるように、様々に定めることができる。

［実施形態の第２変形例］
第２の改質層形成工程のみならず、第１の改質層形成工程においても、所定の間隔を設けて各デバイスＤの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線Ｌの照射が停止されるように、第１の照射対象領域ＳＬ１が定められてもよい。例えば、図３および図４に示す第２の照射対象領域ＳＬ２と同様の第１の照射対象領域ＳＬ１が、第１の分割予定ラインＳ１に沿って定められてもよい。あるいは、図９に示す第２の照射対象領域ＳＬ２と同様の第１の照射対象領域ＳＬ１が、第１の分割予定ラインＳ１に沿って定められてもよい。

第１の改質層形成工程および第２の改質層形成工程においてそれぞれ非連続改質層を形成する場合に、いずれか一方の非改質層領域ＮＫの長さを他方の非改質層領域ＮＫの長さよりも大きくするようにしてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ レーザー加工ユニット
２，１１ チャックテーブル
３ レーザー光線照射手段
１０ 研削ユニット
１２ 研削手段
１５ 拡張装置
ＣＫ１ 第１のクラック
ＣＫ２ 第２のクラック
Ｄ デバイス
ＤＴ チップ
Ｆ 環状フレーム
Ｋ１ 第１の改質層
Ｋ２ 第２の改質層
Ｌ レーザー光線
ＮＫ 非改質層領域
Ｓ１ 第１の分割予定ライン
Ｓ２ 第２の分割予定ライン
ＳＬ１ 第１の照射対象領域
ＳＬ２ 第２の照射対象領域
Ｔ エキスパンドテープ
Ｗ ウェーハ
ＷＲ 裏面
ＷＳ 表面

Claims (1)

1. 表面に所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ラインと該複数の第１の分割予定ラインと交差して形成された複数の第２の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウェーハを、該第１の分割予定ラインおよび該第２の分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、
   ウェーハの表面側にエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、
   該エキスパンドテープ貼着工程の後に、該エキスパンドテープ側を保持し、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から集光点をウェーハの内部に位置付けて該第１の分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該第１の分割予定ライン沿って第１の改質層を形成する第１の改質層形成工程と、
   ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から集光点をウェーハの内部に位置付けて該第２の分割予定ラインに沿って照射し、ウェーハの内部に該第２の分割予定ラインに沿って第２の改質層を形成する第２の改質層形成工程と、
   該第１の改質層形成工程および該第２の改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を保持してウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウェーハの表面に至るクラックを該分割予定ラインに沿って成長させる研削工程と、
   該研削工程の後に、外力を付与して該第１の分割予定ラインおよび該第２の分割予定ラインに沿ってチップ間を離間させるエキスパンド工程とを備え、
   該第２の改質層形成工程において又は該第１の改質層形成工程および該第２の改質層形成工程の両工程において、所定の間隔を設けて各デバイスの１辺に対して少なくとも１回レーザー光線の照射を停止することで、内部に所定の間隔を隔てて非改質層領域を有する非連続改質層を形成し、
   該研削工程においては、該改質層が形成された領域が該分割予定ラインに沿って分割され、
   該エキスパンド工程において、該研削工程で分割されていない該非改質層領域が、該分割予定ラインに沿って分割される、
   ことを特徴とするウェーハの分割方法。

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