JP2022163321A - ウエーハの加工方法及びウエーハの加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウエーハの分割に際してデバイスチップの角部に欠けを生じさせることなく、デバイスチップの品質が確保されるウエーハの加工方法及びレーザー加工装置を提供する。【解決手段】ウエーハの加工方法は、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向Ｘの分割予定ライン１４Ａの内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する第一の改質層形成工程と、第一の方向と交差する第二の方向Ｙの分割予定ライン１４Ｂの内部に位置づけて照射して第二の改質層を形成する第二の改質層形成工程を含む。第二の改質層形成工程において、レーザー光線の集光点が第一の改質層に達した際に、集光点を第一の改質層に沿って移動して第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させる。【選択図】図４

Description

本発明は、複数のデバイスが第一の方向の分割予定ラインと該第一の方向の分割予定ラインと交差する第二の方向の分割予定ラインとによって区画された表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法及びレーザー加工装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画された表面に形成されたウエーハは、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
レーザー加工装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、レーザー光線照射手段とを備え、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射して、分割予定ラインの内部に改質層を形成し、ウエーハに対して外力を付与することで、ウエーハを該改質層に沿って個々のデバイスチップに分割することができる（例えば特許文献１を参照）。
特許第３４０８８０５号公報
上記したレーザー加工装置を使用してウエーハを個々のデバイスチップに分割するに際には、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインの内部に位置付けて照射して、該第一の方向の分割予定ラインの内部に沿って第一の改質層を形成し、さらに、該第一の方向と交差する第二の方向の分割予定ラインの内部に該レーザー光線の集光点を位置付けて照射して、該第二の方向の分割予定ラインの内部に沿って第二の改質層を形成して該ウエーハの内部に格子状に改質層を形成し、その後、該ウエーハに対して外力を付与することで、該ウエーハを個々のデバイスチップに分割する。その場合、外力を付与して個々のデバイスチップに分割する際に、第一の改質層と第二の改質層との交差点において、デバイスチップの角部同士が擦れて欠けが生じてデバイスチップの品質を低下させるという問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの分割の際に、第一の方向の分割予定ラインと、第一の方向と交差する第二の方向の分割予定ラインとの交差点において、デバイスチップの角部が擦れて欠けが生じないようにして、デバイスチップの品質が確保されるウエーハの加工方法及びレーザー加工装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが第一の方向の分割予定ラインと該第一の方向の分割予定ラインと交差する第二の方向の分割予定ラインとによって区画された表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインの内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する第一の改質層形成工程と、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向と交差する第二の方向の分割予定ラインの内部に位置づけて照射して第二の改質層を形成する第二の改質層形成工程と、を含み、該第二の改質層形成工程において、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層に達した際に、該集光点を第一の改質層に沿って移動して該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させるウエーハの加工方法が提供される。
該第二の改質層形成工程では、空間光変調器、音響光学素子、回折光学素子、ガルバノスキャナー、レゾナンドスキャナーのうちいずれかを用いて、レーザー光線を千鳥状に蛇行させるようにすることができる。
また、上記のウエーハの加工方法を実施するウエーハの加工装置であって、ウエーハ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ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、制御手段と、を含み、該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線を集光し該チャックテーブルに保持されたウエーハに照射するｆθレンズを含む集光器と、該発振器と該集光器との間に配設されレーザー光線を該第二の方向の分割予定ラインの幅の範囲内で千鳥状に蛇行させる蛇行手段とを備え、該制御手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する制御を実施すると共に該第一の改質層が形成された座標を記憶し、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第二の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第二の改質層を形成する制御を実施するものであって、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層の該座標に達した際に、該蛇行手段を作動して、該集光点の位置を該第一の改質層に沿って移動させ、該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させるレーザー加工装置が提供される。
該蛇行手段は、空間光変調器、音響光学素子、回折光学素子、ガルバノスキャナー、レゾナンドスキャナーのうちいずれかであることが好ましい。
本発明のウエーハの加工方法は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインの内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する第一の改質層形成工程と、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向と交差する第二の方向の分割予定ラインの内部に位置づけて照射して第二の改質層を形成する第二の改質層形成工程と、を含み、該第二の改質層形成工程において、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層に達した際に、該集光点を第一の改質層に沿って移動して該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させることから、第一の方向の分割予定ラインと、第二の方向の分割予定ラインとの交差点において、第二の改質層が千鳥状に蛇行して形成され、第一の方向の分割予定ラインと第二の方向の分割予定ラインとの交差点において、ウエーハに外力を付与して個々のデバイスチップに分割する際にも、デバイスチップの角部同士が擦れて欠けたりすることが回避され、デバイスチップの品質が低下するという問題が解消する。
また、本発明のレーザー加工装置の制御手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する制御を実施すると共に、該第一の改質層が形成された座標を記憶し、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第二の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第二の改質層を形成する制御を実施するものであって、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層の該座標に達した際に、該蛇行手段を作動して、該集光点の位置を該第一の改質層に沿って移動させ、該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させるので、第一の方向の分割予定ラインと第二の方向の分割予定ラインとの交差点において、ウエーハに外力を付与して個々のデバイスチップに分割する際にも、デバイスチップの角部同士が擦れて欠けたりすることが回避され、デバイスチップの品質が低下するという問題が解消する。
本実施形態のレーザー加工装置の全体斜視図である。 （ａ）、（ｂ）図１のレーザー加工装置によって加工されるウエーハの斜視図である。 図１のレーザー加工装置に装着されたレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図である。 （ａ）、（ｂ）第一の改質層形成工程の実施時におけるウエーハの一部を拡大して示す平面図である。 （ａ）第二の改質層形成工程の実施態様を示すウエーハの一部を拡大して示す平面図、（ｂ）（ａ）の領域Ｓをさらに拡大して示す平面図である。 第二の改質層形成工程が完了したウエーハの一部を拡大して示す平面図である。
以下、本発明に基づいて構成されるウエーハの加工方法、及び該該ウエーハの加工方法を実施するのに好適なレーザー加工装置に係る実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１には、本実施形態に係るレーザー加工装置２の全体斜視図が示されている。本実施形態のレーザー加工装置２によって加工される被加工物は、図に示されているように、円板状のウエーハ１０であり、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されている（図２（ａ）も参照）。
レーザー加工装置２は、ウエーハ１０を保持するチャックテーブル２５と、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０にレーザー光線を照射してレーザー加工を施すレーザー光線照射手段６と、チャックテーブル２５とレーザー光線照射手段６とを相対的に加工送りする送り手段３０と、レーザー光線照射手段６及び送り手段３０を含むレーザー加工装置２の作動部分を制御する制御手段１００（図３を参照）とを少なくとも備えている。
チャックテーブル２５を含む保持手段２０は、基台３上に、Ｘ軸方向において移動自在に搭載された矩形状のＸ軸方向可動板２１と、Ｘ軸方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってＹ軸方向に移動自在に搭載された矩形状のＹ軸方向可動板２２と、Ｙ軸方向可動板２２の上面に固定された円筒状の支柱２３と、支柱２３の上端に固定された矩形状のカバー板２６とを含んでいる。チャックテーブル２５は、カバー板２６上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の部材であって図示しない回転駆動手段により回転可能に構成されている。チャックテーブル２５は、通気性を有する多孔質材料から形成されＸ軸方向及びＹ軸方向で規定される保持面２５ａを備えている。保持面２５ａは、支柱２３を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。なお、Ｘ軸方向は図１にて矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向で規定される平面は実質上水平である。
送り手段３０は、保持手段２０のチャックテーブル２５とレーザー光線照射手段６から照射されるレーザー光線とを、相対的にＸ軸方向に移動させて加工送りするＸ軸移動手段３１と、チャックテーブル２５とレーザー光線照射手段６から照射されるレーザー光線とを、相対的にＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段３２とを備えている。Ｘ軸移動手段３１は、基台３上においてＸ軸方向に延びるボールねじ３４と、ボールねじ３４の片端部に連結されたモータ３３とを有する。ボールねじ３４のナット部（図示は省略）は、Ｘ軸方向可動板２１の下面に形成されている。そしてＸ軸移動手段３１は、ボールねじ３４によりモータ３３の回転運動を直線運動に変換してＸ軸方向可動板２１に伝達し、基台３上の案内レール３ａ、３ａに沿ってＸ軸方向可動板２１をＸ軸方向に進退させる。Ｙ軸移動手段３２は、Ｘ軸方向可動板２１上においてＹ軸方向に延びるボールねじ３６と、ボールねじ３６の片端部に連結されたモータ３５とを有する。ボールねじ３６のナット部（図示は省略）は、Ｙ軸方向可動板２２の下面に形成されている。そしてＹ軸移動手段３２は、ボールねじ３６によりモータ３５の回転運動を直線運動に変換してＹ軸方向可動板２２に伝達し、Ｘ軸方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってＹ軸方向可動板２２をＹ軸方向に進退させる。
保持手段２０の奥側には、基台３の上面から上方（Ｚ軸方向）に延びる垂直壁部３７ａと、水平に延びる水平壁部３７ｂとを備える枠体３７が立設されている。水平壁部３７ｂには、前記したレーザー光線照射手段６に加え、アライメント工程に使用される撮像手段７が配設されている。水平壁部３７ｂの先端下面にはレーザー光線照射手段６を構成する集光器６１が配設され、集光器６１とＸ軸方向に間隔をおいた位置に、該撮像手段７が配設されている。上記のレーザー光線照射手段６は、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザー光線を照射する手段であり、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿って内部に改質層を形成するレーザー加工条件に設定される。上記したレーザー光線照射手段６、撮像手段７、送り手段３０等は、後述する制御手段１００に電気的に接続され、該制御手段１００から指示される指示信号に基づいて制御されて、ウエーハ１０に対するレーザー加工が実施される。
図２には、本実施形態のレーザー加工装置２によって加工されるウエーハ１０がより具体的に示されている。図２（ａ）から理解されるように、本実施形態で加工されるウエーハ１０は、複数のデバイス１２が図中Ｘで示す第一の方向の分割予定ライン１４Ａと第一の方向の分割予定ライン１４Ａと直交する図中Ｙで示す第二の方向の分割予定ライン１４Ｂとによって区画された表面１０ａに形成されたものであり、ウエーハ１０は、表面１０ａが上方に露出し、裏面１０ｂが粘着テープＴの中央に貼着されて、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されている。ウエーハ１０は、例えば、シリコン基板によって形成されている。なお、以下に説明する実施形態では、図２（ａ）に示した状態のウエーハ１０に対し、ウエーハ１０の表面１０ａ側からレーザー光線を照射して本実施形態のウエーハの加工方法を実施するものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、図２（ｂ）に示すように、ウエーハ１０の表面１０ａ側を下方に向けて粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持させ、裏面１０ｂを上方に露出させて、裏面１０ｂ側からレーザー光線を照射して、本発明のウエーハの加工方法を実施するようにしてもよい。
図３を参照しながら、本実施形態のレーザー加工装置２に配設されたレーザー光線照射手段６の光学系について説明する。図３に示すレーザー光線照射手段６は、パルス状のレーザー光線を発振する発振器６２と、発振器６２が発振したレーザー光線を集光しチャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０に照射するｆθレンズ６６を含む集光器６１と、発振器６２と集光器６１との間に配設されレーザー光線をウエーハ１０の表面１０ａ上で蛇行させる蛇行手段６４とを少なくとも備えている。なお、本実施形態では、発振器６２と該蛇行手段６４との間に、発振器６２が発振したレーザー光線ＬＢ０の出力を調整するアッテネータ６３と、蛇行手段６４から照射されたレーザー光線の光路を集光器６１側に変更する反射ミラー６５も備えている。
蛇行手段６４について、より具体的に説明する。蛇行手段６４は、例えば、空間光変調器（ＳＬＭ）から構成することができ、発振器６２によって発振され蛇行手段６４に照射されたレーザー光線ＬＢ０を電気的に変調し、その波面形状を高速で自在に制御することができる。すなわち、この蛇行手段６４を使用することにより、レーザー光線ＬＢ０の照射方向を、図３に矢印Ｒ１で示す方向に変化させて、チャックテーブル２５上に保持されたウエーハ１０のＹ軸方向において、レーザー光線の照射位置を、例えば、ＬＢ１、ＬＢ２、ＬＢ３で示すように変化させることができる。なお、この蛇行手段６４については、空間光変調手段によって実現することに限定されず、例えば、音響光学素子（ＡＯＤ）、回折光学素子（ＤＯＥ）、ガルバノスキャナー、レゾナンドスキャナー等を使用して実現することも可能である。この蛇行手段６４の機能、作用については、さらに追って詳述する。
撮像手段７は、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０を照明する照明手段と、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕える光学系と、該光学系が捕えた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）と（いずれも図示を省略している）を含む。
本実施形態のレーザー加工装置２は、概ね上記したとおりの構成を備えており、以下に、本実施形態に基づき実施されるウエーハの加工方法について説明する。
本実施形態のレーザー加工方法を実施するに際し、まず、図１に示すように、ウエーハ１０をレーザー加工装置２に搬送し、保持手段２０のチャックテーブル２５に載置して吸引保持させる。ウエーハ１０は、図２（ａ）に基づき説明したように、複数のデバイス１２が第一の方向の分割予定ライン１４Ａと、第一の方向に直交する第二の方向の分割予定ライン１４Ｂによって区画された表面に形成されたものであり、第一の方向の分割予定ライン１４Ａ、及び第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの幅は、５０μｍに設定されている。次いで、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０を、上記した送り手段３０を作動して撮像手段７の直下に位置付ける。
撮像手段７の直下にウエーハ１０を位置付けたならば、チャックテーブル２５を回転駆動する回転駆動手段と共に送り手段３０を適宜作動して、撮像手段７の直下に位置付けられたウエーハ１０の表面１０ａを、撮像手段７によって撮像して、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された第一の方向の分割予定ライン１４Ａ、及び第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの座標位置を検出する。このとき、第一の方向の分割予定ライン１４Ａ、及び第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの座標位置のみならず、図３に示すように、第一の方向の分割予定ライン１４Ａと第二の方向の分割予定ライン１４Ｂとが交差する交差点の中心（Ａ１～Ａ３、Ｂ１～Ｂ３、及びＣ１～Ｃ３）のＸＹ座標をも検出し、制御手段１００の座標記憶部（図示は省略する）に記憶する。なお、図３においては、説明の都合上、ウエーハ１０の表面１０ａの一部のみを示しているが、実際には、ウエーハ１０の表面１０ａに形成された全ての第一の方向の分割予定ライン１４Ａ、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの位置の座標、及び全ての交差点中心の座標が該座標記憶部に記憶される（アライメント工程）。また、被加工物として、図２（ｂ）に記載されたウエーハ１０の裏面１０ｂを上方に向けた状態のウエーハ１０を加工する場合は、撮像手段７に配設された赤外線照射手段と、赤外線ＣＣＤを作動して、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から下面に位置付けられたウエーハ１０の表面１０ａに形成された第一の分割予定ライン１４Ａ、及び第二の分割予定ライン１４Ｂ等を検出する。
次いで、チャックテーブル２５を上記した送り手段３０及び回転駆動手段によって移動して、該第一の方向分割予定ライン１４をＸ軸方向に整合させた後、以下に説明するレーザー加工方法を実施する。
上記したアライメント工程によって検出された第一の方向の分割予定ライン１４Ａの位置座標の情報に基づき、チャックテーブル２５を移動して、所定の第一の方向の分割予定ライン１４Ａの加工開始位置の直上にレーザー光線照射手段６の集光器６１を位置付ける。その際、図３に示す蛇行手段６４は、発振器６２から発振され蛇行手段６４に入射したレーザー光線ＬＢ０を、そのまま直進させて、集光器６１のｆθレンズ６６の中央を進むレーザー光線ＬＢ１となるように設定されている（図３中実線で示す）。そして、図４（ａ）に示すように、ウエーハ１０の第一の方向の分割予定ライン１４Ａの中心に沿って内部にレーザー光線ＬＢ１の集光点が位置付けられて照射されると共に、上記したチャックテーブル２５と共にウエーハ１０をＸ軸方向において矢印Ｘ１で示す方向に加工送りして、ウエーハ１０の第一の方向の分割予定ライン１４Ａに沿ってレーザー加工を施して第一の方向の分割予定ライン１４Ａに沿う第一の改質層１１０を形成する。
所定の分割予定ライン１４に沿って内部に該第一の改質層１１０を形成したならば、ウエーハ１０をＹ軸方向に第一の方向の分割予定ライン１４Ａの間隔だけ割り出し送りして、Ｙ軸方向で隣接する未加工の第一の方向の分割予定ライン１４Ａを集光器６１の直下に位置付ける。そして、上記したのと同様にしてレーザー光線ＬＢ１の集光点をウエーハ１０の第一の方向の分割予定ライン１４Ａに位置付けて照射し、ウエーハ１０を矢印Ｘ１で示す方向に加工送りして第一の改質層１１０を形成する。さらにこれらを繰り返すことにより、図４（ｂ）に示すように、ウエーハ１０上の全ての第一方向の分割予定ライン１４Ａに対して第一の改質層１１０を形成する（第一の改質層形成工程）。なお、本実施形態の第一の改質層１１０は、平面視で見て第一の方向の分割予定ライン１４Ａの中心を通るように形成されており、図４（ｂ）に示すように、上記した交差点の中心Ａ１－Ａ２－Ａ３、Ｂ１－Ｂ２－Ｂ３、及びＣ１－Ｃ２－Ｃ３を通るように形成され、ウエーハ１０に形成された全ての第一の改質層１１０の位置を示すＸＹ座標は、上記した制御手段１００の座標記憶部（図示は省略）に記憶される。
上記した第一の改質層形成工程によって、第一の方向の分割予定ライン１４Ａに沿って第一の改質層１１０を形成したならば、チャックテーブル２５の回転駆動手段を作動して図４（ｂ）の矢印Ｒ２で示す方向にウエーハ１０を９０度回転させて、図５（ａ）に示すように、第一の方向の分割予定ライン１４Ａ及び第１の改質層１１０の方向をＹ軸方向に整合させ、第一の方向の分割予定ライン１４Ａに直交する第２の方向の分割予定ライン１４Ｂを、Ｘ軸方向に整合させる。なお、この際、チャックテーブル２５を９０度回転させるのに伴って第一の改質層１１０が形成された位置を示すＸＹ座標の位置も変化するため、先に制御手段１００に記憶された第一の改質層１１０の位置座標は、制御手段１００においてレーザー加工装置２上の実際のＸＹ座標に一致するように変換が実施されて、新たな第一の改質層１１０の座標位置が、上記した制御手段１００の該座標記憶部に記憶される。
次いで、上記した送り手段３０を作動して、ウエーハ１０の所定の第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの加工開始位置を、レーザー光線照射手段６の集光器６１の直下に位置付ける。ここで、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに対してレーザー光線を照射するにあたり、制御手段１００から発せられる指示信号に基づいて上記の蛇行手段６４を作動して、レーザー光線の集光点を位置付ける方向を、図３中ＬＢ２で示す方向に変化させると共に、ウエーハ１０の第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに沿って内部にＬＢ２で示すレーザー光線の集光点を位置付けると共に、図５（ａ）に示すように、ウエーハ１０をＸ軸方向において矢印Ｘ２で示す方向に加工送りして、ウエーハ１０の第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに沿って第二の改質層１２０を形成する。ここで、図５（ａ）に示す第二の改質層１２０が形成された領域Ｓの拡大図を示す図５（ｂ）を参照しながら、さらに具体的に説明する。
図５（ｂ）に示すように、第二の改質層１２０が形成される位置は、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの幅方向の中心ではなく、対向するデバイス１２のいずれか一方側（本実施形態では上方側）に変位した位置（例えば幅方向中心から１０μｍの位置）に設定されている。そして、ウエーハ１０をＸ軸方向における矢印Ｘ２で示す方向に加工送りしながら、レーザー光線を照射して、矢印Ｒ３で示す方向に第二の改質層１２０を形成する。そして、該第二の改質層１２０を形成する該レーザー光線の集光点が、第一の改質層１１０のＸ座標（ｘａ）に達した際には、上記した蛇行手段６４を作動して、図３においてＬＢ３で示す方向にレーザー光線の照射方向を変位させることにより、集光点の位置を図５（ｂ）中の第一の改質層１１０に沿って図中矢印Ｒ４で示す方向に所定距離、例えば２０μｍ移動する。これにより、該集光点は、中心Ｃ１を挟んで、中心Ｃ１から１０μｍの位置に移動する。このようにして、第二の改質層１２０が第一の改質層１１０を挟んで一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させて、矢印Ｒ５で示す方向に第二の改質層１２０を形成する。
上記した当該蛇行手段６４の作動は、レーザー光線の集光点が第一の改質層１１０に達する毎に調整され、図６に示すように、第二の改質層１２０を第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの幅の範囲内で千鳥状に蛇行させて形成する。所定の第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの内部に上記したように第二の改質層１２０を形成したならば、ウエーハ１０をＹ軸方向に第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの間隔だけ割り出し送りする。次いで、Ｙ軸方向で隣接する未加工の第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに対しても、上記したのと同様のレーザー加工を実施して、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層１１０に達した際に第二の改質層１２０が一直線にならないように、レーザー光線を第二の方向の分割予定ライン１４Ｂの幅の範囲内で千鳥状に蛇行させる。このようなレーザー加工を繰り返すことにより、図６に示すように、ウエーハ１０上の全ての第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに対して千鳥状に蛇行した第二の改質層１２０を形成する（第二の改質層形成工程）。
なお、上記した第一の改質層形成工程、及び第二の改質層形成工程を実施する際のレーザー加工条件は、例えば以下のように設定される。
波長 ：１３４２ｎｍ
平均出力 ：１．０Ｗ
繰り返し周波数 ：９０ｋＨｚ
加工送り速度 ：７００ｍｍ／秒
上記したように、第一の方向の分割予定ライン１４Ａに沿って第一の改質層１１０を形成し、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂに沿って千鳥状に蛇行した第二の改質層１２０を形成したならば、図示を省略する拡張手段に搬送して、ウエーハ１０が貼着された粘着テープＴを拡張して、ウエーハ１０に対し水平方向に拡張する外力を付与して、上記した第一の改質層１１０及び第二の改質層１２０に沿って個々のデバイスチップに分割する。
上記した実施形態によれば、第一の方向の分割予定ライン１４Ａと、第二の方向の分割予定ライン１４Ｂとが交差する領域において、第二の改質層１２０が千鳥状に蛇行して形成されることから、第一の方向の分割予定ライン１４Ａと第二の方向の分割予定ライン１４Ｂとの交差点において、ウエーハ１０に外力を付与して個々のデバイスチップに分割する際にも、デバイスチップの角部同士が擦れて欠けたりすることが回避され、デバイスチップの品質を低下させるという問題が解消する。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されない。例えば、上記した実施形態では、第一の改質層１１０は、第一の方向の分割予定ライン１４Ａの中心を通るように形成されていたが、必ずしも中心に形成されることに限定されず、いずれかの方向に変位されて形成されてもよい。また、上記した実施形態では、第一の改質層１１０及び第二の改質層１２０を形成した後、ウエーハ１０が貼着された粘着テープＴを水平方向で拡張することにより外力を付与してウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割するようにしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ウエーハ１０の表面１０ａ側からローラー等を押し付けて押圧することにより外力を付与し、ウエーハ１０を個々のデバイスチップに分割するようにしてもよい。
２：レーザー加工装置
３：基台
６：レーザー光線照射手段
６１：集光器
６２：発振器
６３：アッテネータ
６４：蛇行手段
６５：反射ミラー
６６：ｆθレンズ
７：撮像手段
１０：ウエーハ
１２：デバイス
１４Ａ：第一の方向の分割予定ライン
１４Ｂ：第二の方向の分割予定ライン
２０：保持手段
２１：Ｘ軸方向可動板
２２：Ｙ軸方向可動板
２５：チャックテーブル
２５ａ：吸着チャック
３０：送り手段
３１：Ｘ軸移動手段
３２：Ｙ軸移動手段
３７：枠体
３７ａ：垂直壁部
３７ｂ：水平壁部
１００：制御手段
１１０：第一の改質層
１２０：第二の改質層

Claims (4)

  1. 複数のデバイスが第一の方向の分割予定ラインと該第一の方向の分割予定ラインと交差する第二の方向の分割予定ラインとによって区画された表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、
    ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインの内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する第一の改質層形成工程と、
    ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向と交差する第二の方向の分割予定ラインの内部に位置づけて照射して第二の改質層を形成する第二の改質層形成工程と、
    を含み、
    該第二の改質層形成工程において、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層に達した際に、該集光点を第一の改質層に沿って移動して該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させるウエーハの加工方法。
  2. 該第二の改質層形成工程では、空間光変調器、音響光学素子、回折光学素子、ガルバノスキャナー、レゾナンドスキャナーのうちいずれかを用いて、レーザー光線を千鳥状に蛇行させる請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  3. 請求項１、又は２に記載のウエーハの加工方法を実施するレーザー加工装置であって、
    ウエーハ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ウエーハにレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする送り手段と、制御手段と、を含み、
    該レーザー光線照射手段は、パルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したレーザー光線を集光し該チャックテーブルに保持されたウエーハに照射するｆθレンズを含む集光器と、該発振器と該集光器との間に配設されレーザー光線を第二の方向の分割予定ラインの幅の範囲内で千鳥状に蛇行させる蛇行手段とを備え、
    該制御手段は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第一の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第一の改質層を形成する制御を実施すると共に該第一の改質層が形成された座標を記憶し、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を第二の方向の分割予定ラインに沿って内部に位置付けて照射して第二の改質層を形成する制御を実施するものであって、該第二の方向の分割予定ラインに沿って照射されるレーザー光線の集光点が該第一の改質層の該座標に達した際に、該蛇行手段を作動して、該集光点の位置を該第一の改質層に沿って移動させ、該第二の改質層が一直線にならないようにレーザー光線を千鳥状に蛇行させるレーザー加工装置。
  4. 該蛇行手段は、空間光変調器、音響光学素子、回折光学素子、ガルバノスキャナー、レゾナンドスキャナーのうちいずれかである請求項３に記載のレーザー加工装置。
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