JP2023071253A - 加工方法 - Google Patents

加工方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023071253A
JP2023071253A JP2021183906A JP2021183906A JP2023071253A JP 2023071253 A JP2023071253 A JP 2023071253A JP 2021183906 A JP2021183906 A JP 2021183906A JP 2021183906 A JP2021183906 A JP 2021183906A JP 2023071253 A JP2023071253 A JP 2023071253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
separation layer
along
forming step
single crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021183906A
Other languages
English (en)
Inventor
勇人 伊賀
Yuto Iga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2021183906A priority Critical patent/JP2023071253A/ja
Priority to KR1020220139398A priority patent/KR20230068998A/ko
Priority to TW111141814A priority patent/TW202319166A/zh
Priority to US18/052,316 priority patent/US20230142363A1/en
Priority to DE102022211652.6A priority patent/DE102022211652A1/de
Priority to CN202211403221.4A priority patent/CN116100143A/zh
Publication of JP2023071253A publication Critical patent/JP2023071253A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/782—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, each consisting of a single circuit element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

【課題】分割起点形成後のウェーハの研削量を低減する。【解決手段】結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面がそれぞれ露出する様に形成された、第１面及び第２面を有し、第１面に格子状に設定された複数の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスが形成された単結晶シリコンウェーハを加工する加工方法であって、各分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップと、第２面の結晶面に平行であり、且つ、結晶方位＜１００＞との間で形成される鋭角の角度が５°以下である第１方向に沿って集光点と単結晶シリコンウェーハとを相対的に移動させて第２面の結晶面に沿って分離層を形成する分離層形成ステップと、単結晶シリコンウェーハを、第１面側に形成されている複数のデバイスを含む第１面側ウェーハと、第２面側に位置しデバイスを含まない第２面側ウェーハと、に分離する分離ステップと、を備える加工方法を提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面がそれぞれ露出する様に形成された、第１面と、第１面と反対側に位置する第２面と、を有し、第１面に格子状に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にデバイスが形成された単結晶シリコンウェーハを加工する加工方法に関する。
半導体デバイスチップを製造するために、例えば、単結晶シリコンで形成されたウェーハが用いられる。具体的には、まず、ウェーハの表面に複数の分割予定ラインを格子状に設定し、複数の分割予定ラインで区画された矩形状の各領域に、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを形成する。
次いで、各分割予定ラインに沿って切削加工やレーザー加工を施すことで、ウェーハを分割する際の分割起点を各分割予定ラインに形成した後、ウェーハの裏面側を研削することで、ウェーハを複数のデバイスチップに分割する（例えば、特許文献１及び２参照）。
しかし、裏面側を研削する際には、例えば、研削前のウェーハの厚さの半分以上を研削により除去するので、研削砥石の消耗量が比較的大きく不経済である。加えて、研削時に大量に発生した研削屑で研削装置が汚れることになるので、研削装置を頻繁に清掃する必要が生じる。頻繁な清掃は、作業者にとって煩わしいという問題もある。
特開平１１－４０５２０号公報 特開２００６－１２９０２号公報
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、ウェーハを複数のデバイスチップに分割する際に、分割起点形成後のウェーハの研削量を低減することを目的とする。
本発明の一態様によれば、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面がそれぞれ露出する様に形成された、第１面と、該第１面と反対側に位置する第２面と、を有し、該第１面に格子状に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にデバイスが形成された単結晶シリコンウェーハを加工する加工方法であって、各分割予定ラインに沿って、少なくともデバイスチップの仕上げ厚さに対応する深さに、該単結晶シリコンウェーハを分割するための分割起点を形成する分割起点形成ステップと、該単結晶シリコンウェーハを透過する波長を有するパルス状のレーザービームの集光点を該単結晶シリコンウェーハの内部に位置付けると共に、該第２面の結晶面に平行であり、且つ、結晶方位＜１００＞との間で形成される鋭角の角度が５°以下である第１方向に沿って該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に移動させて、該第２面の結晶面に沿って該分割起点よりも該第２面側に対応する深さに分離層を形成する分離層形成ステップと、該分割起点形成ステップ及び該分離層形成ステップの後、該分離層を起点として、該単結晶シリコンウェーハを、該第１面側に形成されている複数のデバイスを含む第１面側ウェーハと、該第２面側に位置しデバイスを含まない第２面側ウェーハと、に分離する分離ステップと、を備え、該分離層形成ステップは、該第１方向に沿って、該レーザービームの該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に移動させることにより、改質領域を形成する改質領域形成ステップと、該第２面の結晶面に平行であり、該第１方向と直交する第２方向に該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に割り出し送りする割り出し送りステップと、を有し、該分離層は、該改質領域と、該改質領域を起点に伸展する亀裂と、を含む加工方法が提供される。
好ましくは、加工方法は、該分離ステップの後、該第１面側ウェーハの該第１面とは反対側に位置する第３面側を研削すると共に、該第１面側ウェーハを複数のデバイスチップに分割する研削ステップを更に備える。
本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法では、分割起点形成ステップで、デバイスチップの仕上げ厚さに対応する深さに分割起点を形成すると共に、分離層形成ステップで、分割起点よりも第２面側に対応する深さに分離層を形成する。
更に、分離ステップにおいて、分離層を起点として、単結晶シリコンウェーハを、第１面側に形成されている複数のデバイスを含む第１面側ウェーハと、第２面側に位置しデバイスを含まない第２面側ウェーハと、に分離する。
第１面側ウェーハの分離層側を研削すれば、第１面側ウェーハを複数のデバイスチップに分割できるので、単結晶シリコンウェーハの第２面から単結晶シリコンウェーハを研削して単結晶シリコンウェーハを複数のデバイスチップに分割する場合に比べて、単結晶シリコンウェーハの研削量を低減できる。
ウェーハの斜視図である。 ウェーハの平面図である。 加工方法のフロー図である。 レーザー加工装置の斜視図である。 レーザービーム照射ユニットの模式図である。 分割起点形成ステップを示す斜視図である。 分割起点形成ステップを示す一部断面側面図である。 分離層形成ステップを示す斜視図である。 分離層形成ステップを示す一部断面側面図である。 分離層形成ステップにおける改質領域形成ステップを示す図である。 １回目及び２回目の改質領域形成ステップで形成された分離層を示すウェーハの一部の断面図である。 分離ステップにおいてウェーハに外力を付与する様子を示す図である。 亀裂同士がつながった状態の分離層を示すウェーハの一部の断面図である。 図１４（Ａ）は分離ステップを示す一部断面側面図であり、図１４（Ｂ）は分離ステップ後の表面側ウェーハ及び裏面側ウェーハを示す一部断面側面図である。 研削ステップを示す図である。 複数のデバイスチップを示す斜視図である。 それぞれが異なる結晶方位に沿った直線状の領域にレーザービームを照射したときに、ウェーハの内部に形成される分離層の幅を示すグラフである。 表面側を切削加工する様子を示す一部断面側面図である。 図１９（Ａ）は第２の実施形態に係る加工方法のフロー図であり、図１９（Ｂ）は第３の実施形態に係る加工方法のフロー図である。 表面側にアブレーション加工を施す様子を示す一部断面側面図である。 図２１（Ａ）は第４の実施形態に係る加工方法のフロー図であり、図２１（Ｂ）は第５の実施形態に係る加工方法のフロー図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、ウェーハ１１を示す斜視図であり、図２は、ウェーハ１１を示す平面図である。なお、本明細書のウェーハ１１は、単結晶シリコンウェーハを意味する。図２では、ウェーハ１１の結晶方位も示されている。
ウェーハ１１は、円板状であり、略円形の表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを有する。裏面１１ｂは、ウェーハ１１の厚さ方向において表面１１ａとは反対側に位置している。
ウェーハ１１の径は、例えば、約３００ｍｍ（１２インチ）であり、表面１１ａから裏面１１ｂまでの厚さは、約７７５μｍである。しかし、ウェーハ１１の径及び厚さは、この例に限定されるものではない。
ウェーハ１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂのそれぞれに、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面が露出する様に形成されている。例えば、図２に示す様に、裏面１１ｂには、結晶面（１００）が露出しており、表面１１ａにも、結晶面（１００）が露出している。
つまり、裏面１１ｂ及び表面１１ａの各垂線（各面に直交する結晶軸）は、結晶方位［１００］に沿っている。なお、ウェーハ１１の製造時の加工誤差等に起因して、裏面１１ｂ及び表面１１ａのそれぞれは、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面から僅かに傾いた面となっていてもよい。
具体的には、裏面１１ｂ及び表面１１ａのそれぞれは、結晶面（１００）との間で形成される鋭角の角度が１°以下となる面であってもよい。つまり、裏面１１ｂ及び表面１１ａに直交する結晶軸は、結晶方位［１００］との間で形成される鋭角の角度が１°以下の方向に沿っていてもよい。
本明細書において、表面１１ａ及び裏面１１ｂが、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面がそれぞれ露出する様に形成されているとは、表面１１ａ及び裏面１１ｂが、結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面であることに加えて、特定の結晶面から僅かに傾いた面であることを含む。
特定の結晶面から僅かに傾いているとは、例えば、表面１１ａ及び裏面１１ｂと、結晶面（１００）と、の間で形成される鋭角の角度が１°以下であることを意味する。ところで、ウェーハ１１の外周部には、ウェーハ１１の結晶方位を示すノッチ１３が形成されている。
ノッチ１３から裏面１１ｂの中心Ａ（又は表面１１ａの中心）に進む方向は、結晶方位＜１１０＞に含まれる特定の結晶方位となる。本実施形態では、図２に示す様に、ノッチ１３から中心Ａに進む方向は、結晶方位［０１１］である。
図１に示す様に、表面１１ａには、複数の分割予定ライン（ストリート）１５が格子状に設定されている。複数の分割予定ライン１５で区画された複数の領域の各々には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１７が形成されている。
次に、各分割予定ライン１５に沿ってウェーハ１１を加工することで、ウェーハ１１を複数のデバイスチップ３５に分割するウェーハ１１の加工方法（即ち、デバイスチップ３５の製造方法）について説明する。
図３は、第１の実施形態に係る加工方法のフロー図である。当該加工方法の概略を述べると、まず、後述するチャックテーブル２６（図４参照）でウェーハ１１を保持する（保持ステップＳ１０）。その後、レーザー加工装置２（図４参照）を用いてウェーハ１１の表面１１ａ側に分割起点２３（図７参照）を形成する（分割起点形成ステップＳ２０）。
次いで、レーザー加工装置２を用いてウェーハ１１の内部に分離層２５（図９から図１２参照）を形成する（分離層形成ステップＳ３０）。その後、分離層２５を起点に、ウェーハ１１を、デバイス１７を有する表面側ウェーハ（第１面側ウェーハ）３１と、デバイス１７を有しない裏面側ウェーハ（第２面側ウェーハ）３３と、に分離する（図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）参照）（分離ステップＳ４０）。
次いで、デバイス１７を有する表面側ウェーハ（第１面側ウェーハ）３１のうち、表面１１ａとは反対側に位置する分離面（第３面）３１ａ側を研削することで（図１５参照）、表面側ウェーハ３１を複数のデバイスチップ３５に分割する（研削ステップＳ５０）（図１６参照）。
図４は、レーザー加工装置２の斜視図である。なお、図４にそれぞれ示される、Ｘ軸方向（左右方向）と、Ｙ軸方向（前後方向）と、Ｚ軸方向（上下方向、鉛直方向）とは、互いに直交する。
レーザー加工装置２は、各構成要素を支持する基台４を有する。基台４の上面には、Ｘ軸Ｙ軸移動機構６が設けられている。Ｘ軸Ｙ軸移動機構６は、基台４の上面に固定され、且つ、Ｙ軸方向に沿って配置された一対のＹ軸ガイドレール８を有する。
一対のＹ軸ガイドレール８の上面側には、一対のＹ軸ガイドレール８に沿ってスライド可能な態様でＹ軸移動板１０が取り付けられている。Ｙ軸移動板１０の下面側には、ボールねじが設けられている。
ボールねじは、Ｙ軸移動板１０の下面に固定されたナット部（不図示）を有する。ナット部には、ねじ軸１２がボール（不図示）を利用して回転可能に連結されている。ねじ軸１２は、Ｙ軸方向に沿って、一対のＹ軸ガイドレール８の間に配置されている。
ねじ軸１２の一端部には、ねじ軸１２を回転させるためのモータ１４が連結されている。モータ１４を動作させると、Ｙ軸移動板１０は、Ｙ軸方向に沿って移動する。一対のＹ軸ガイドレール８、Ｙ軸移動板１０、ねじ軸１２、ナット部、モータ１４等は、Ｙ軸移動機構を構成する。
Ｙ軸移動板１０の上面には、一対のＸ軸ガイドレール１６が固定されている。一対のＸ軸ガイドレール１６は、Ｘ軸方向に沿って配置されている。一対のＸ軸ガイドレール１６の上面側には、一対のＸ軸ガイドレール１６に沿ってスライド可能な態様でＸ軸移動板１８が取り付けられている。
Ｘ軸移動板１８の下面側には、ボールねじが設けられている。ボールねじは、Ｘ軸移動板１８の下面に固定されたナット部（不図示）を有する。ナット部には、ねじ軸２０がボール（不図示）を利用して回転可能に連結されている。
ねじ軸２０は、Ｘ軸方向に沿って、一対のＸ軸ガイドレール１６の間に配置されている。ねじ軸２０の一端部には、ねじ軸２０を回転させるためのモータ２２が連結されている。モータ２２を動作させると、Ｘ軸移動板１８は、Ｘ軸方向に沿って移動する。
一対のＸ軸ガイドレール１６、Ｘ軸移動板１８、ねじ軸２０、ナット部、モータ２２等は、Ｘ軸移動機構を構成する。Ｘ軸移動板１８の上面側には、円柱状のテーブル基台２４が設けられている。テーブル基台２４は、モータ等の回転駆動源（不図示）を有する。
テーブル基台２４の頂部には、円板状のチャックテーブル２６が配置されている。回転駆動源は、チャックテーブル２６を、その保持面２６ａの中心を通り、且つ、Ｚ軸方向に平行な直線を回転軸として、所定の角度範囲で回転させることができる。チャックテーブル２６は、非多孔質の金属で形成された円板状の枠体を有する。
枠体の中央部には円板状の凹部（不図示）が形成されている。この凹部には、セラミックスで形成された円板状の多孔質板が固定されていている。枠体には、所定の流路（不図示）が形成されている。所定の流路を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）から多孔質板の上面には、負圧が伝達される。
枠体の環状の上面と、多孔質板の円形の上面とは、略面一となっており、ウェーハ１１を吸引保持するための略平坦な保持面２６ａとして機能する。ウェーハ１１は、保持面２６ａで吸引保持された状態で、Ｘ軸Ｙ軸移動機構６によりＸ軸及びＹ軸方向のいずれに沿っても移動可能である。
チャックテーブル２６の外周部には、チャックテーブル２６の周方向に沿って略等間隔に複数（本実施形態では、４つ）のクランプユニット２６ｂが設けられている。各クランプユニット２６ｂは、後述するウェーハユニット２１のフレーム１９ｂ（図１６参照）を挟持する。
Ｘ軸Ｙ軸移動機構６の後方に位置する基台４の所定の領域上には、支持構造３０が設けられている。支持構造３０のＹ‐Ｚ平面に沿う一側面には、Ｚ軸移動機構３２が設けられている。Ｚ軸移動機構３２は、一対のＺ軸ガイドレール３４を有する。
一対のＺ軸ガイドレール３４は、支持構造３０の一側面に固定され、かつ、Ｚ軸方向に沿って配置されている。一対のＺ軸ガイドレール３４には、一対のＺ軸ガイドレール３４に沿ってスライド可能な態様でＺ軸移動板３６が取り付けられている。
Ｚ軸移動板３６の裏面側には、ボールねじ（不図示）が設けられている。ボールねじは、Ｚ軸移動板３６の裏面に固定されたナット部（不図示）を有する。ナット部には、ねじ軸（不図示）がボールを利用して回転可能に連結されている。
ねじ軸は、Ｚ軸方向に沿って、一対のＺ軸ガイドレール３４の間に配置されている。ねじ軸の上端部には、ねじ軸を回転させるためのモータ３８が連結されている。モータ３８を動作させると、Ｚ軸移動板３６は、Ｚ軸方向に沿って移動する。
Ｚ軸移動板３６の表面側には、支持具４０が固定されている。支持具４０は、レーザービーム照射ユニット４２の一部を支持する。図５は、レーザービーム照射ユニット４２の模式図である。なお、図５では、レーザービーム照射ユニット４２の構成要素の一部を機能ブロックで示す。
レーザービーム照射ユニット４２は、基台４に対して固定されたレーザー発振器４４を有する。レーザー発振器４４は、例えば、レーザー媒質としてＮｄ：ＹＶＯ４等を有し、ウェーハ１１（即ち、単結晶シリコン）を透過する波長（例えば、１３４２ｎｍ）を有するパルス状のレーザービームＬＡを出射する。
レーザービームＬＡは、その出力が減衰器（アッテネータ）４６で調整された後、分岐ユニット４８に進む。本実施形態の分岐ユニット４８は、ＬＣＯＳ－ＳＬＭ（Liquid Crystal on Silicon - Spatial Light Modulator）を有する。
分岐ユニット４８は、レーザービームＬＡを分岐する機能を有する。例えば、分岐ユニット４８は、照射ヘッド５２から出射されるレーザービームＬＡがＹ軸方向に沿って略等間隔に並んだ複数の集光点を形成する様に、レーザービームＬＡを分岐する。
なお、図５では、分岐ユニット４８で５つの集光点Ｐ１からＰ５を形成する様にレーザービームＬＡを分岐する例を示すが、２以上（より好ましくは２以上１６以下）の所定数の集光点を形成する様にレーザービームＬＡを分岐してもよい。
なお、分岐ユニット４８は、レーザービームＬＡを分岐させず単に透過させる機能も有する。分岐ユニット４８の動作を制御することにより、レーザービームＬＡの分岐の有無を選択できる。
ところで、分岐ユニット４８は、ＬＣＯＳ－ＳＬＭに代えて、回折格子を有してもよい。回折格子は、所定数の集光点を形成する様にレーザービームＬＡを分岐するので、レーザービームＬＡを分岐しない場合には、レーザービームＬＡの光路から回折格子を取り除けばよい。
分岐ユニット４８を経たレーザービームＬＡは、ミラー５０によって反射されて照射ヘッド５２へと導かれる。照射ヘッド５２には、レーザービームＬＡを集光する集光レンズ（不図示）等が収容されている。
照射ヘッド５２は、レーザー加工時に、保持面２６ａと対面する様に配置され、レーザービームＬＡは、保持面２６ａへ出射される。なお、照射ヘッド５２は、長手部がＹ軸方向に沿って配置された円柱状のハウジング５４の前端部に設けられている（図４参照）。
ハウジング５４は、その後端部側の一部が支持具４０で固定されている。更に、照射ヘッド５２近傍に位置するハウジング５４の側面には、保持面２６ａと対面可能な態様で撮像ユニット５６が固定されている。
撮像ユニット５６は、例えば、対物レンズと、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子と、を有する可視光カメラユニットである。
可視光カメラユニットの場合、撮像素子として例えばＳｉ（シリコン）製のフォトダイオードが使用される。なお、撮像ユニット５６は、ＬＥＤ等の光源と撮像素子とを有する赤外線カメラユニットであってもよい。
赤外線カメラユニットの場合、撮像素子として例えばＩｎＧａＡｓ（インジウム・ガリウム・ヒ素）製のフォトダイオードが使用される。赤外線カメラユニットを用いれば、表面１１ａ側が保持面２６ａで吸引保持された場合であっても、裏面１１ｂ側からウェーハ１１を透過して、表面１１ａの分割予定ライン１５を撮像できる。
照射ヘッド５２、ハウジング５４、撮像ユニット５６等は、Ｚ軸移動機構３２により、一体的にＺ軸方向に沿って移動可能である。基台４上には、上述した構成要素を覆うカバー（不図示）が設けられている。
このカバーの前面には、タッチパネル５８が設けられている。タッチパネル５８は、静電容量方式のタッチセンサ等の入力装置、及び、液晶ディスプレイ等の表示装置として機能する。作業者は、タッチパネル５８を介して、レーザー加工装置２に対して加工条件を設定でき、撮像ユニット５６により得られたウェーハ１１の画像を見ることもできる。
次に、図３に示す各ステップに沿ってウェーハ１１の加工方法を説明する。まず、保持ステップＳ１０に先立ち、ウェーハ１１よりも大径の保護テープ１９ａを介して環状のフレーム１９ｂでウェーハ１１が支持されたウェーハユニット２１を形成する（図７参照）。
より具体的には、保護テープ１９ａの中央部にウェーハ１１の表面１１ａ側を貼り付け、ウェーハ１１よりも大径の開口を有し金属製で環状のフレーム１９ｂの一面を保護テープ１９ａの外周部に貼り付けることで、ウェーハユニット２１を形成する。
本実施形態では、このウェーハユニット２１の形態でウェーハ１１を加工するが、フレーム１９ｂを用いずに表面１１ａ側にウェーハ１１と略同径の保護テープ１９ａを貼り付けた状態で、保持ステップＳ１０から研削ステップＳ５０までを行ってもよい。
保持ステップＳ１０では、表面１１ａ側を保持面２６ａで吸引保持し、フレーム１９ｂを各クランプユニット２６ｂで挟持する。このとき、裏面１１ｂ側が上方に露出する。次いで、ウェーハ１１をレーザー加工することで、分割起点２３として機能する改質領域２３ａを各分割予定ライン１５に沿って形成する（分割起点形成ステップＳ２０）。
改質領域２３ａは、多光子吸収が生じることでウェーハ１１の結晶性が乱れた領域であり、レーザービームＬＡが照射されていない領域に比べて機械的強度が低下している。
改質領域２３ａの形成時には、改質領域２３ａから表面１１ａ側及び裏面１１ｂ側に延びる亀裂２３ｂが付随的に形成されるが、本明細書において、レーザービームＬＡを用いて形成される分割起点２３は、改質領域２３ａを指す。
分割起点形成ステップＳ２０では、まず、撮像ユニット５６を利用して１つの分割予定ライン１５とＸ軸方向とのずれを検出する。その後、１つの分割予定ライン１５とＸ軸方向とが略平行となる様に、所定の回転軸の周りにチャックテーブル２６を回転させる。
そして、レーザービームＬＡを分岐させずレーザービームＬＡの１つの集光点を、デバイスチップ３５の仕上げ厚さ１１ｃに対応する裏面１１ｂからの深さ１１ｄと、裏面１１ｂとの間に位置付ける。例えば、仕上げ厚さ１１ｃが５０μｍである場合、集光点は、表面１１ａから７０μｍの位置に設定される。
その後、チャックテーブル２６をＸ軸方向に移動させることで、少なくとも深さ１１ｄにおいて、１つの分割予定ライン１５の一端から他端まで、改質領域２３ａを形成する。
図６は、分割起点形成ステップＳ２０を示す斜視図であり、図７は、分割起点形成ステップＳ２０を示す一部断面側面図である。但し、図７では、説明の便宜上、隣接する改質領域２３ａ間の距離を誇張して大きく示している。
なお、図６では、便宜上、保護テープ１９ａ及びフレーム１９ｂを省略しており、図７では、便宜上、フレーム１９ｂを省略している。レーザー加工条件は、例えば、次の様に設定する。
レーザービームの波長 ：１３４２ｎｍ
平均出力 ：０．５Ｗ以上１Ｗ以下の所定値
パルスの繰り返し周波数：６０ｋＨｚ以上９０ｋＨｚ以下の所定値
加工送り速度 ：６００ｍｍ／ｓ以上８００ｍｍ／ｓ以下の所定値
パス数 ：１以上３以下の所定数
パス数とは、１つの分割予定ライン１５の一端から他端までレーザービームＬＡにウェーハ１１を照射する回数を意味する。パス数を２以上とする場合、深さ１１ｄとは異なる深さ位置に改質領域２３ａを更に形成する。
なお、分割起点形成ステップＳ２０では、ウェーハ１１の深さ方向の異なる位置で集光する様にレーザービームＬＡを分岐させた状態でレーザー加工を行ってもよく、Ｙ軸方向に沿って並ぶ様にレーザービームＬＡを分岐させた状態でレーザー加工を行ってもよい。
１つの分割予定ライン１５の一端から他端までレーザービームＬＡを照射した後、チャックテーブル２６を所定の距離（インデックス）だけＹ軸方向に割り出し送りする。その後、加工済の分割予定ライン１５にＹ軸方向で隣接する他の分割予定ライン１５の一端から他端まで改質領域２３ａを形成する。
この様にして、一の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って改質領域２３ａを形成した後、チャックテーブル２６を９０°回転させる。そして、一の方向と直交する他の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って改質領域２３ａを形成する。
この様にして、少なくとも深さ１１ｄと裏面１１ｂとの間には、ウェーハ１１を分割するための分割起点２３（即ち、改質領域２３ａ）が各分割予定ライン１５に沿って形成される。
分割起点形成ステップＳ２０の後、引き続きレーザー加工装置２を用いて、分割起点２３よりも裏面１１ｂ側に対応する所定の深さにおいて、表面１１ａ及び裏面１１ｂの結晶面（１００）に沿う分離層２５を形成する（分離層形成ステップＳ３０）。
図８は、分離層形成ステップＳ３０を示す斜視図であり、図９は、分離層形成ステップＳ３０を示す一部断面側面図である。なお、図８では、便宜上、保護テープ１９ａ及びフレーム１９ｂを省略しており、図９では、便宜上、フレーム１９ｂを省略している。
また、図９では、ウェーハ１１の厚さ方向において、改質領域２３ａ及び亀裂２３ｂが形成されている深さ範囲にドットを付している。分離層形成ステップＳ３０では、まず、撮像ユニット５６を利用して、ノッチ１３から表面１１ａの中心Ａに進む方向（本実施形態では、結晶方位［０１１］）を検出する。
次いで、図８に示す様に、ノッチ１３から表面１１ａの中心Ａに進む方向（結晶方位［０１１］）と、Ｘ軸方向とが成す鋭角の角度が４５°となる様に、所定の回転軸の周りにチャックテーブル２６を回転させる。
これにより、結晶面（１００）に平行であり、且つ、ウェーハ１１の結晶方位＜１００＞のうち１つである結晶方位［０１０］が、Ｘ軸方向と平行になる様に、ウェーハ１１の向きが調整される。
そして、レーザービームＬＡの集光点Ｐ１からＰ５を、ウェーハ１１の内部において分割起点２３よりも裏面１１ｂ側の所定の深さに位置付ける。集光点Ｐ１からＰ５は、例えば、裏面１１ｂを始点として、ウェーハ１１の半分の厚さの位置から所定の厚さの位置までの所定位置（総厚が７７５μｍの場合、裏面１１ｂを始点として３８７．５μｍから６００μｍの所定位置）に設定される。
本実施形態では、分割起点２３（改質領域２３ａ）よりも裏面１１ｂ側に集光点Ｐ１からＰ５を位置付けることで、分割起点２３によりレーザービームＬＡが散乱されることを防止できる。
その後、ウェーハ１１のＹ軸方向の一端部近傍において、Ｘ軸方向に沿ってウェーハ１１の外周部の一端から他端まで、集光点Ｐ１からＰ５と、ウェーハ１１と、を相対的に移動させることで、結晶方位［０１０］（第１方向）に沿ってレーザービームＬＡを照射する（図８のライン２５ｃ１参照）。レーザー加工条件は、例えば、次の様に設定する。
レーザービームの波長 ：１３４２ｎｍ
１つの集光点での平均出力 ：０．５Ｗ
パルスの繰り返し周波数 ：６０ｋＨｚ
加工送り速度 ：３６０ｍｍ／ｓ
パス数 ：１以上３以下の所定数
これにより、図１０に示す様に、集光点Ｐ１からＰ５のそれぞれの移動方向に沿って改質領域２５ａを形成する（改質領域形成ステップＳ３２）。即ち、略同じＺ軸方向の深さ位置で、Ｙ軸方向に沿って並び、且つ、Ｘ軸方向に沿って延在する複数の改質領域２５ａが形成される。
図１０は、分離層形成ステップＳ３０における改質領域形成ステップＳ３２を示す図である。なお、図１０では、１回の改質領域形成ステップＳ３２で形成される分離層２５の幅Ｂ及び厚さＣを示す。
改質領域形成ステップＳ３２では、複数の改質領域２５ａのそれぞれから、所定の結晶面に沿って亀裂２５ｂが伸展する。その結果、複数の改質領域２５ａと、複数の改質領域２５ａのそれぞれを起点に伸展する亀裂２５ｂと、を含む分離層２５がウェーハ１１の内部に形成される。
ここで、単結晶シリコンにおける亀裂２５ｂの形成について説明する。単結晶シリコンは、一般的に、結晶面｛１１１｝で最も劈開しやすく、結晶面｛１１０｝で２番目に劈開しやすい。
そのため、ウェーハ１１の結晶方位＜１１０＞に沿って改質領域２５ａが形成されると、この改質領域２５ａから結晶面｛１１１｝に沿って伸展する亀裂２５ｂが多く発生する。
例えば、仮に、ノッチ１３から中心Ａに向かう方向（結晶方位［０１１］）に沿って改質領域２５ａが形成されると、この改質領域２５ａから結晶面｛１１１｝に沿って伸展する亀裂２５ｂが多く発生する。
他方、結晶方位＜１００＞に沿った直線状の領域に、平面視において、この直線状の領域が延在する方向と直交する方向に沿って並ぶ様に複数の改質領域２５ａが形成されると、この複数の改質領域２５ａのそれぞれから結晶面｛Ｎ１０｝（Ｎは、０を除く１０以下の自然数）のうち当該直線状の改質領域２５ａが延在する方向に平行な結晶面に沿って伸展する亀裂２５ｂが多く発生する。
例えば、上述のように、結晶方位［０１０］（Ｘ軸方向）に沿った直線状の領域に、平面視において、この直線状の領域が延在する方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って並ぶように複数の改質領域２５ａが形成されると、この複数の改質領域２５ａのそれぞれから結晶面{Ｎ１０}（Ｎは、０を除く１０以下の自然数）のうち結晶方位［０１０］に平行な結晶面に沿って伸展する亀裂２５ｂが多くなる。
具体的には、このように複数の改質領域２５ａが形成される場合には、下記の数式１及び数式２で示す結晶面において亀裂２５ｂが伸展しやすくなる。
Figure 2023071253000002
Figure 2023071253000003
ところで、結晶面（１００）と、結晶面{Ｎ１０}のうち結晶方位［０１０］に平行な結晶面とがなす鋭角の角度は、０°より大きく４５°以下である。これに対して、結晶面（１００）と、結晶面｛１１１｝とがなす鋭角の角度は、約５４．７°である。
そのため、結晶方位［０１０］に沿ってレーザービームＬＡが照射される場合（前者の場合）には、結晶方位［０１１］に沿ってレーザービームＬＡが照射される場合（後者の場合）と比較して、分離層２５が幅広く、且つ、薄くなりやすい。
それゆえ、図１０に示す分離層２５（改質領域２５ａ及び亀裂２５ｂを含む）における、幅Ｂ及び厚さＣの比の値（Ｂ／Ｃ）は、前者の場合が、後者の場合よりも大きくなる。
結晶方位［０１０］（第１方向）に沿って、ウェーハ１１の外周部の一端から他端までレーザービームＬＡを照射した後、集光点Ｐ１からＰ５と、ウェーハ１１とを相対的に割り出し送りする（割り出し送りステップＳ３４）。
割り出し送りステップＳ３４では、結晶面（１００）に平行であり、且つ、結晶方位［０１０］（第１方向、Ｘ軸方向）と直交する結晶方位［００１］（第２方向、Ｙ軸方向）に沿って、所定の送り量だけチャックテーブル２６を割り出し送りする。
送り量は、例えば、上記の分離層２５の幅Ｂ以上とする。分離層２５の幅Ｂが２５０μｍ以上２８０μｍ以下の所定の長さである場合、送り量は、例えば、５２０μｍ以上５３０μｍ以下の所定値に設定される。
次いで、改質領域形成ステップＳ３２を再び行う（図８のライン２５ｃ２参照）。図１１は、１回目及び２回目の改質領域形成ステップＳ３２で形成された分離層２５を示すウェーハ１１の一部の断面図である。
２回目の改質領域形成ステップＳ３２では、１回目の改質領域形成ステップＳ３２で形成された分離層２５（分離層２５－１）と略平行であり、分離層２５－１と略同じ深さ位置であり、且つ、Ｙ軸方向において分離層２５－１から離れた分離層２５（分離層２５－２）が形成される。
この様にして、それぞれＸ軸方向の一端から他端まで延伸する複数の分離層２５－１、２５－２等を、Ｙ軸方向における一端部から他端部まで形成する様に、改質領域形成ステップＳ３２及び割り出し送りステップＳ３４を繰り返す。これにより、所定深さにおけるウェーハ１１の略全面に亘って分離層２５を形成する。
Ｙ軸方向の一端部から他端部まで分離層２５を形成した後、分離層２５を起点としてウェーハ１１を、複数のデバイス１７を含む表面側ウェーハ３１と、裏面１１ｂ側に位置しデバイス１７を含まない裏面側ウェーハ３３とに、分離する（分離ステップＳ４０）。
分離ステップＳ４０では、分離装置６０を用いる（図１２参照）。分離装置６０は、円板状のチャックテーブル６２を有する。チャックテーブル６２の上面には、所定の深さの環状の溝（不図示）が形成されており、この溝の底面には開口が形成されている。
溝の底面に位置する開口は、所定の流路を介して、真空ポンプ等の吸引源（不図示）に連通しているので、吸引源を動作させると、開口及び溝を介して、チャックテーブル６２の上面には負圧が伝達される。
それゆえ、チャックテーブル６２の上面は、保護テープ１９ａを介してウェーハ１１を吸引保持する保持面６２ａとして機能する。チャックテーブル６２の下部には、保持面６２ａの中心を通り鉛直方向と略平行な回転軸６２ｂの周りでチャックテーブル６２を回転させるためのモータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。
チャックテーブル６２の近傍には、楔部６４が設けられている。楔部６４は、比較的鋭利な一端部６４ａを有する。一端部６４ａは、保持面６２ａの径方向の内側を向く様に配置されている。なお、楔部６４に代えて、針、ピン等の鋭利な尖頭体を用いてもよい。
また、保持面６２ａの上方には、図１４（Ａ）に示す様に、吸引ユニット６６が設けられている。吸引ユニット６６は、円柱状の筐体６８を有する。筐体６８の上部には、例えば、ボールねじ式の昇降機構（不図示）が連結されている。この昇降機構を動作させることにより、吸引ユニット６６は昇降する。
筐体６８の下端部には、ウェーハ１１よりも大径の円板状の吸引部７０が固定されている。吸引部７０の下面にはそれぞれ円形の複数の吸引口（不図示）が形成されている。各吸引口は、吸引部７０の内部に形成された流路を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）に連通している。
吸引源を動作させると、吸引口には負圧が伝達される。これにより、吸引部７０の下面は、ウェーハ１１を吸引保持する保持面７０ａとして機能する。次に、図１２から図１４（Ｂ）を参照し、分離ステップＳ４０について説明する。
まず、裏面１１ｂが上方に露出する様に、ウェーハユニット２１を保持面６２ａ上に載置する。次いで、保護テープ１９ａを介して表面１１ａ側を保持面６２ａで吸引保持する。そして、楔部６４の一端部６４ａを分離層２５に対応する高さ位置に位置付ける。
但し、一端部６４ａの高さ位置は、分離層２５近傍であればよく、必ずしも分離層２５と完全に同じ高さ位置でなくてもよい。なお、ウェーハ１１の側面に対して略垂直な外力が印加される様に、楔部６４の向きが調整される。
その後、チャックテーブル６２の周方向に沿ってチャックテーブル６２と楔部６４とを相対的に回転させながら、作業者が楔部６４の一端部６４ａをウェーハ１１の外周側面に押し込むことで、ウェーハ１１に外力を付与する。
図１２は、分離ステップＳ４０においてウェーハ１１に外力を付与する様子を示す図である。なお、図１２では、便宜上、保護テープ１９ａ及びフレーム１９ｂを省略している。
外力の付与により、分離層２５の亀裂２５ｂが伸展し、亀裂２５ｂ同士がつながる（図１３参照）。図１３は、亀裂２５ｂ同士がつながった状態の分離層２５を示すウェーハ１１の一部の断面図である。
次いで、吸引ユニット６６を降下させて、保持面７０ａを裏面１１ｂに接触させる。そして、裏面１１ｂ側を保持面７０ａで吸引保持した後、吸引ユニット６６を上昇させる（図１４（Ａ）参照）。ウェーハ１１は、分離層２５を起点として、表面側ウェーハ３１と裏面側ウェーハ３３とに分離する（分離ステップＳ４０）（図１４（Ｂ）参照）。
図１４（Ａ）は、分離ステップＳ４０を示す一部断面側面図であり、図１４（Ｂ）は、分離ステップＳ４０後の表面側ウェーハ３１及び裏面側ウェーハ３３を示す一部断面側面図である。なお、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）では、便宜上、保護テープ１９ａ及びフレーム１９ｂを省略している。
ところで、分離ステップＳ４０では、楔部６４等を用いてウェーハ１１へ外力を付与することに代えて、ウェーハ１１に超音波振動を付与することで、表面１１ａ又は裏面１１ｂに沿って、亀裂２５ｂ同士をつなげてもよい。
例えば、表面１１ａ側が吸引保持されたウェーハ１１に対して、超音波振動子を有する円板状の振動部材（不図示）を裏面１１ｂ側に近接させる。そして、純水等の液体をノズル（不図示）から裏面１１ｂ側に所定の流量で供給すると共に、液体を介して振動部材からウェーハ１１に超音波振動を付与する。
分離ステップＳ４０の後、表面側ウェーハ３１の表面１１ａとは反対側に位置する分離面（第３面）３１ａ側を研削する（研削ステップＳ５０）。研削ステップＳ５０では、研削装置７２を用いる（図１５参照）。
研削装置７２は、円板状のチャックテーブル７４を有する。チャックテーブル７４は、非多孔質のセラミックスで形成された円板状の枠体を有する。枠体の中央部には円板状の凹部（不図示）が形成されている。
この凹部には、セラミックスで形成された円板状の多孔質板が固定されていている。枠体には、所定の流路（不図示）が形成されている。所定の流路を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）から多孔質板の上面には、負圧が伝達される。
多孔質板の上面は、外周部に比べて中央部が僅かに突出した円錐状である。多孔質板の円形の上面と、枠体の環状の上面とは、略面一となっており、ウェーハ１１を吸引保持するための略平坦な保持面として機能する。
チャックテーブル７４の下部には、チャックテーブル７４を回転可能に支持する円環且つ平板状のテーブルベース（不図示）が設けられている。また、テーブルベースの下部には、チャックテーブル７４の傾きを調整する傾き調整機構（不図示）が設けられている。
更に、チャックテーブル７４の下部には、回転軸７４ａ（図１５では一点鎖線で示す）が連結されている。回転軸７４ａには、プーリ、ベルト等を介して、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源を動作させると、チャックテーブル７４は回転軸７４ａの周りに回転する。
チャックテーブル７４の上方には、研削ユニット７６が配置されている。研削ユニット７６は、長手部が鉛直方向に略平行に配置された円筒状のスピンドルハウジング（不図示）を有する。
スピンドルハウジングには、所定方向（例えば、鉛直方向）に沿って研削ユニット７６を移動させるボールねじ式の加工送り機構（不図示）が連結されている。また、スピンドルハウジングには、円柱状のスピンドル７８の一部が回転可能に収容されている。
スピンドル７８の上端部には、モータ等の回転駆動源が設けられている。スピンドル７８の下端部には、円板状のマウント８０が固定されている。マウント８０の下面側には、円環状の研削ホイール８２が装着されている。
研削ホイール８２は、アルミニウム合金で形成された基台８４を有する。基台８４の上面側は、マウント８０に接する様に配置される。基台８４の下面側には、複数の研削砥石８６が、基台８４の周方向に沿って略等間隔で配置されている。
各研削砥石８６は、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材と、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等の砥粒と、を有する。平均粒径が比較的大きい砥粒は、粗研削砥石に使用され、平均粒径が比較的小さい砥粒は、仕上げ研削砥石に使用される。
スピンドル７８を回転させると、複数の研削砥石８６の下面の軌跡により、円環状の研削面が形成される。研削面は、スピンドル７８の長手方向と直交する平面となる。図１５は、研削ステップＳ５０を示す図である。なお、図１５では、便宜上、保護テープ１９ａ及びフレーム１９ｂを省略している。
研削ステップＳ５０では、まず、保護テープ１９ａを介して表面側ウェーハ３１の表面１１ａ側をチャックテーブル７４の保持面で吸引保持する。次いで、チャックテーブル７４の保持面の一部が研削ホイール８２の研削面と略平行になる様にテーブルベースを傾ける。
この状態で、回転軸７４ａを中心としてチャックテーブル７４を所定の回転速度（例えば、２００ｒｐｍ）で回転させ、研削ホイール８２を所定の回転速度（例えば、３０００ｒｐｍ）で回転させる。
更に、研削液供給ノズル（不図示）から純水等の研削液を、研削面と分離面３１ａとの接触領域に供給しながら、研削ユニット７６を所定の加工送り速度（例えば、１．０μｍ／ｓ）で下方に移動（即ち、加工送り）する。
研削面が分離面３１ａ側に接触することで、分離面３１ａ側が研削される。研削面が上述の分割起点２３に達するまで分離面３１ａ側を研削して平坦化すると共に、表面側ウェーハ３１を複数のデバイスチップ３５に分割する（図１６参照）。図１６は、複数のデバイスチップ３５を示す斜視図である。
本実施形態の研削ステップＳ５０では、研削砥石８６として粗研削砥石を有する一の研削ユニット７６（即ち、粗研削ユニット）で分離面３１ａ側を粗研削した後、研削砥石８６として仕上げ研削砥石を有する他の研削ユニット７６（即ち、仕上げ研削ユニット）で分離面３１ａ側を仕上げ研削する。
表面側ウェーハ３１の分離層２５側（即ち、分離面３１ｂ側）を研削すれば、表面側ウェーハ３１を複数のデバイスチップ３５に分割できる。更に、仕上げ研削の後、研磨ユニット（不図示）を用いて、分離面３１ａ側を研磨してもよい。
研磨ユニットは、スピンドル７８と、スピンドル７８の一端部に装着された研磨パッドと、を有する。粗研削及び仕上げ研削に加えて研磨を行うことで、研磨を行わない場合に比べて、デバイスチップ３５の抗折強度を向上できる。
本実施形態では、分離層２５が裏面１１ｂよりも表面１１ａ側に形成されているので、裏面１１ｂからウェーハ１１を研削する場合に比べて、ウェーハ１１の研削量を低減できる。加えて、裏面側ウェーハ３３を新たな単結晶シリコンウェーハとして再利用できる。
ところで、仮に、分離層形成ステップＳ３０の後に、分割起点形成ステップＳ２０を行う場合には、裏面１１ｂ側に分離層２５を形成した後に、表面１１ａ側に分割起点２３を形成することとなる。
この場合、裏面１１ｂ側の分離層２５によりレーザービームＬＡが散乱されることを避けるために、まず、分離層形成ステップＳ３０で表面１１ａ側を保持面２６ａで吸引保持して裏面１１ｂ側に分離層２５を形成する。
そして、続く分割起点形成ステップＳ２０では、裏面１１ｂ側を保持面２６ａで吸引保持して、分離層２５よりも表面１１ａ側に分割起点２３を形成する必要がある。そのために、分離層形成ステップＳ３０の後、且つ、分割起点形成ステップＳ２０の前に、裏面１１ｂ側から保護テープ１９を剥がし、ウェーハ１１を反転させる必要がある。
これに対して、本実施形態では、分割起点形成ステップＳ２０の後に分離層形成ステップＳ３０を行うので、研削ステップＳ５０まで、保護テープ１９ａをそのまま利用して加工を進めることができるという利点がある。
ところで、上述の加工方法では、結晶方位［０１０］に沿った直線状の領域に分岐されたレーザービームＬＡを照射することによって、平面視において、この直線状の領域が延在する方向と直交する方向に沿って並ぶように複数の改質領域２５ａを形成する。
この場合、複数の改質領域２５ａのそれぞれから結晶面｛Ｎ１０｝（Ｎは、０を除く１０以下の自然数）のうち単結晶シリコンの結晶方位［０１０］に平行な結晶面に沿って伸展する亀裂２５ｂが多くなる。
これにより、上述の加工方法では、ウェーハ１１の結晶方位［０１１］に沿ってレーザービームＬＡが照射される場合と比較して、分離層２５を幅広く、且つ、薄くできる。その結果、ウェーハ１１からデバイスチップ３５を製造する際に、レーザー加工に要する時間の短縮、及び、研削等で除去される単結晶シリコンの量の低減につながる。
なお、上述したウェーハ１１の加工方法は本発明の一態様であって、本発明は上述した方法に限定されない。例えば、ウェーハ１１は、図１及び図２等に示されるものに限定されない。
具体的には、本発明においては、外周部にオリエンテーションフラットが形成された単結晶シリコンウェーハを加工してもよい。外周部にノッチ１３及びオリエンテーションフラットのいずれも形成されていない単結晶シリコンウェーハを加工してもよい。
また、本発明に用いられるレーザー加工装置の構造は、上述したレーザー加工装置２の構造に限定されない。例えば、本発明は、レーザービーム照射ユニット４２の照射ヘッド５２等をＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に沿って移動させる水平移動機構が設けられているレーザー加工装置を用いて実施されてもよい。
即ち、本発明においては、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル２６とレーザービームＬＡを出射する照射ヘッド５２とがＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿って相対的に移動できればよく、そのための構造に限定はない。
また、本発明においては、分離層形成ステップＳ３０においてレーザービームＬＡが照射されるウェーハ１１の内部の直線状の領域は、結晶方位［０１０］に沿った直線状の領域に限定されない。
例えば、本発明においては、結晶方位［００１］に沿った直線状の領域にレーザービームＬＡが照射されてもよい。なお、この場合、下記の数式３及び数式４で示す結晶面において亀裂２５ｂが伸展しやすくなる。
Figure 2023071253000004
Figure 2023071253000005
更に、本発明においては、平面視において、結晶方位［０１０］又は結晶方位［００１］から僅かに傾いた方向に沿った直線状の領域にレーザービームＬＡが照射されてもよい。この点について、図１７を参照して説明する。
図１７は、それぞれが異なる結晶方位に沿った直線状の領域にレーザービームＬＡを照射したときに、ウェーハ１１の内部に形成される分離層２５の幅Ｂ（図１０参照）を示すグラフである。
グラフの横軸は、ウェーハ１１の平面視において、結晶方位［０１１］に直交する直線状の領域（基準領域）が延在する方向と、測定対象となる直線状の領域（測定領域）が延在する方向と、が成す角の角度を示している。
即ち、結晶方位［００１］に沿った直線状の領域が測定対象となる場合、このグラフの横軸の値が４５°となる（図２の４５°参照）。同様に、結晶方位［０１０］に沿った直線状の領域が測定対象となる場合、このグラフの横軸の値が１３５°となる（図２の１３５°参照）。
図１７に示すグラフの縦軸は、測定領域にレーザービームＬＡを照射することによって測定領域に形成される分離層２５の幅Ｂを、基準領域にレーザービームＬＡを照射することによって基準領域に形成される分離層２５の幅Ｂで割ったときの値を示す。
図１７に示す様に、測定領域における分離層２５の幅Ｂは、基準領域が延在する方向と測定領域が延在する方向とが成す角の角度が４０°以上５０°以下、又は、１３０°以上１４０°以下であるときに比較的広くなる。
即ち、分離層２５の幅Ｂは、結晶方位［００１］又は結晶方位［０１０］のみならず、これらの結晶方位との間で形成される鋭角の角度が５°以下である方向に沿った直線状の領域にレーザービームＬＡを照射したときに比較的広くなる。
そのため、本発明においては、結晶面（１００）に平行であり、且つ、結晶方位［００１］又は結晶方位［０１０］から５°以下傾いた方向に沿った直線状の領域にレーザービームＬＡが照射されてもよい。
ところで、分離層形成ステップＳ３０では、改質領域形成ステップＳ３２及び割り出し送りステップＳ３４を繰り返してウェーハ１１の内部のＹ軸方向における一端部から他端部まで分離層２５を形成した後に、再度、ウェーハ１１の内部の略同じ深さ位置において、Ｙ軸方向における一端部から他端部まで分離層２５を形成してもよい。
この様に、複数回の分離層形成ステップＳ３０を行うことで、１回の分離層形成ステップＳ３０を行う場合に比べて、分離層２５に含まれる改質領域２５ａ及び亀裂２５ｂのそれぞれの密度が増加する。それゆえ、分離ステップＳ４０において、表面側ウェーハ３１と裏面側ウェーハ３３との分離が容易になる。
また、複数回の分離層形成ステップＳ３０を行う場合には、分離層２５に含まれる亀裂２５ｂが更に伸展して、１回の分離層形成ステップＳ３０を行う場合に比べて、分離層２５の幅Ｂ（図１０参照）が広くなる。
それゆえ、複数回の分離層形成ステップＳ３０を行う場合には、１回の分離層形成ステップＳ３０を行う場合に比べて、割り出し送りステップＳ３４でのＹ軸方向における照射ヘッド５２とチャックテーブル２６との相対的な移動距離（インデックス）を長くできる。
また、分離層形成ステップＳ３０では、改質領域形成ステップＳ３２の後、且つ、割り出し送りステップＳ３４の前に、再度、改質領域形成ステップＳ３２を実施してもよい。即ち、既に分離層２５が形成されている直線状の領域に対して、分離層２５を再度形成する様にレーザービームＬＡを照射してもよい。
この場合も、分離ステップＳ４０における表面側ウェーハ３１と裏面側ウェーハ３３との分離が容易になり、割り出し送りステップＳ３４でのインデックスを長くできる。
次に、分割起点形成ステップＳ２０を切削加工で行う、第２及び第３の実施形態について説明する。切削加工には、図１８に示す切削装置９０を使用する。切削装置９０は、円板状のチャックテーブル９２を有する。
チャックテーブル９２はウェーハ１１を吸引保持する保持面９２ａを有する。なお、チャックテーブル９２の形状、構造、機能等は、図４に示すチャックテーブル２６と同じであるので、詳細な説明を省略する。
チャックテーブル９２の底部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、チャックテーブル９２及び回転駆動源は、Ｘ軸移動板（不図示）に支持された状態で、ボールねじ式のＸ軸移動機構（不図示）により、Ｘ軸方向に沿って移動可能である。
チャックテーブル９２の上方には、切削ユニット９４が配置されている。切削ユニット９４は、長手部がＹ軸方向に沿って配置された筒状のスピンドルハウジング９６を有する。スピンドルハウジング９６は、それぞれボールねじ式のＹ軸移動機構及びＺ軸移動機構（いずれも不図示）により、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿って移動可能である。
また、スピンドルハウジング９６の側部には、図４の撮像ユニット５６と同様の撮像ユニット（不図示）が配置されている。スピンドルハウジング９６には、円柱状のスピンドル９８の一部が回転可能に収容されている。
スピンドル９８は、長手部がＹ軸方向に沿って配置されている。スピンドル９８の一端部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。スピンドル９８の他端部は、スピンドルハウジング９６から突出しており、突出した先端部には、切削ブレード１００が装着されている。
切削加工による分割起点形成ステップＳ２０は、例えば、保持ステップＳ１０の後、且つ、分離層形成ステップＳ３０の前に行われる（第２の実施形態）。切削加工を行う場合には、まず、裏面１１ｂ側が保護テープ１９ａを介してフレーム１９ｂ（図１８で不図示）で支持されたウェーハユニット４１を形成する。
そして、表面１１ａ側が上方に露出する様に、保護テープ１９ａを介して裏面１１ｂ側を保持面９２ａで吸引保持する。次いで、１つの分割予定ライン１５がＸ軸方向と略平行になる様にチャックテーブル９２の向きを調整する。
そして、保持面９２ａの外側において、切削ブレード１００を所定の回転速度で回転させると共に、切削ブレード１００の底部を、表面１１ａから仕上げ厚さ１１ｃに対応する深さ位置に配置する。
この状態で、チャックテーブル９２を所定の加工送り速度でＸ軸方向に沿って加工送りすることで、１つの分割予定ライン１５に沿って、表面１１ａから仕上げ厚さ１１ｃに対応する深さを有する切削溝１１ｅを形成する。この切削溝１１ｅは、分割起点２３として機能する。
図１８は、表面１１ａ側を切削加工する様子を示す一部断面側面図である。なお、切削溝１１ｅは、ハーフカット溝とも呼ばれるが、必ずしもウェーハ１１のちょうど厚さの半分の深さを有するわけではない。
本実施形態の切削溝１１ｅは、裏面１１ｂに達しない深さを有し、ウェーハ１１の厚さに比べて浅い溝である。なお、切削時には、加工点近傍に純水等の切削水（不図示）を所定の流量で供給する。切削時の加工条件は、例えば、次の様に設定する。
スピンドル回転数：３０，０００ｒｐｍ
加工送り速度 ：１．０ｍｍ／ｓ以上２０ｍｍ／ｓ以下の所定値
切削水の流量 ：０．５Ｌ／ｍｉｎ以上１．５Ｌ／ｍｉｎ以下の所定値
１つの分割予定ライン１５に沿って切削溝１１ｅを形成した後、切削ユニット９４を割り出し送りして、切削溝１１ｅが形成された分割予定ライン１５に隣接する他の分割予定ライン１５に沿って同様に、切削溝１１ｅを形成する。この様にして、一の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って切削溝１１ｅを形成する。
その後、チャックテーブル９２を９０°回転させる。そして、一の方向と直交する他の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って、同様に切削溝１１ｅを形成する。分割起点形成ステップＳ２０の後、表面１１ａ側に保護テープ１９ａが貼り付けられたウェーハユニット２１を形成する。
そして、分離層形成ステップＳ３０において、切削溝１１ｅの底部よりも裏面１１ｂ側にレーザービームＬＡの集光点を位置付けて分離層２５を形成する。分離層形成ステップＳ３０では、表面１１ａ側に保護テープ１９ａが貼り付けられたウェーハユニット２１を形成する。
そして、切削溝１１ｅの底部よりも裏面１１ｂ側にレーザービームＬＡの集光点を位置付けて分離層２５を形成する。分離層形成ステップＳ３０の後、分離ステップＳ４０及び研削ステップＳ５０を順次行う。図１９（Ａ）は、第２の実施形態に係る加工方法のフロー図である。
これに対して、第３の実施形態では、保持ステップＳ１０及び分離層形成ステップＳ３０の後、切削加工による分割起点形成ステップＳ３５を行う。図１９（Ｂ）は、第３の実施形態に係る加工方法のフロー図である。
なお、第３の実施形態の分割起点形成ステップＳ３５では、切削溝１１ｅの底部が分離層２５よりも表面１１ａ側に位置する様に、切削溝１１ｅを形成する。即ち、分離層２５は、分割起点２３よりも裏面１１ｂ側に対応する深さ位置に形成される。
第２及び第３の実施形態に係る加工方法でも、分離ステップＳ４０後の研削ステップＳ５０で表面側ウェーハ３１の分離層２５側を研削すれば、表面側ウェーハ３１を複数のデバイスチップ３５に分割できる。従って、ウェーハ１１の裏面１１ｂからウェーハ１１を研削する場合に比べて、ウェーハ１１の研削量を低減できる。
次に、分割起点形成ステップＳ２０をアブレーション加工で行う、第４及び第５の実施形態について説明する。アブレーション加工には、図２０に示すレーザー加工装置１０２を使用する。
レーザー加工装置１０２は、図４に記載のレーザー加工装置２と比較して、レーザービーム照射ユニット４２とは異なるレーザービーム照射ユニット１０４を有するが、レーザービーム照射ユニット１０４以外は、レーザー加工装置２と略同じである。
レーザービーム照射ユニット１０４は、基台４に固定されたレーザー発振器４４を有する。レーザー発振器４４は、Ｎｄ：ＹＡＧ又はＮｄ：ＹＶＯ４で形成されたロッド状のレーザー媒質を有する。
レーザー発振器４４から出射されたパルス状のレーザービームは、波長変換部（不図示）、減衰器４６等を経て照射ヘッド５２から保持面２６ａへ照射される。波長変換部は、例えば、レーザービームの高調波を発生させる非線形光学結晶を有する。
波長変換部は、レーザー発振器４４から出射される基本波長を、ウェーハ１１に吸収される波長を有するパルス状のレーザービームＬＢに変換する。例えば、波長変換部は、基本波長１０６４ｎｍを第３高調波（例えば、３５５ｎｍ）に変換する。アブレーション加工での加工条件は、例えば、次の様に設定する。
レーザービームの波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：０．３Ｗ以上４．０Ｗ以下の所定値
パルスの繰り返し周波数 ：１０ｋＨｚ以上２００ｋＨｚ以下の所定値
加工送り速度 ：１．０ｍｍ／ｓ以上１０００ｍｍ／ｓ以下の所定値
パス数 ：１以上１０以下の所定数
なお、レーザービーム照射ユニット１０４は、分岐ユニット４８を有さない。レーザービームＬＢは、分岐されず、集光点は１点となる。アブレーション加工による分割起点形成ステップＳ２０は、例えば、保持ステップＳ１０の後、且つ、分離層形成ステップＳ３０の前に行われる（第４の実施形態）。
アブレーション加工を行う場合には、まず、裏面１１ｂ側が保護テープ１９ａを介してフレーム１９ｂ（図２０で不図示）で支持されたウェーハユニット４１を形成する。そして、表面１１ａ側に略一様の厚さの水溶性樹脂膜（不図示）を形成する。
次いで、表面１１ａ側が上方に位置する様に、保護テープ１９ａを介して裏面１１ｂ側を保持面２６ａで吸引保持する。次いで、１つの分割予定ライン１５がＸ軸方向と略平行になる様にチャックテーブル２６の向きを調整する。
そして、レーザービームＬＢの集光点を表面１１ａと略同じ高さに位置付けると共に、チャックテーブル２６を所定の加工送り速度でＸ軸方向に沿って加工送りすることで、１つの分割予定ライン１５に沿って、表面１１ａから仕上げ厚さ１１ｃに対応する深さを有する加工溝１１ｆを形成する。この加工溝１１ｆは、分割起点２３として機能する。
図２０は、表面１１ａ側に対してアブレーション加工を施す様子を示す一部断面側面図である。１つの分割予定ライン１５に沿って加工溝１１ｆを形成した後、チャックテーブル２６を割り出し送りして、加工溝１１ｆが形成された分割予定ライン１５に隣接する他の分割予定ライン１５に沿って同様に、加工溝１１ｆを形成する。
この様にして、一の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って加工溝１１ｆを形成する。その後、チャックテーブル９２を９０°回転させる。そして、一の方向と直交する他の方向に沿う全ての分割予定ライン１５に沿って、同様に加工溝１１ｆを形成する。
次いで、表面１１ａ側の水溶性樹脂膜をスピン洗浄により除去することで、アブレーション加工時に水溶性樹脂膜に付着した加工屑（デブリ）を除去する。その後、表面１１ａ側を乾燥させることで、分割起点形成ステップＳ２０を終了する。
分割起点形成ステップＳ２０の後、表面１１ａ側に保護テープ１９ａが貼り付けられたウェーハユニット２１を形成する。そして、分離層形成ステップＳ３０において、加工溝１１ｆの底部よりも裏面１１ｂ側にレーザービームＬＡの集光点を位置付けて分離層２５を形成する。
その後、分離ステップＳ４０及び研削ステップＳ５０を順次行う。図２１（Ａ）は、第４の実施形態に係る加工方法のフロー図である。これに対して、第５の実施形態では、保持ステップＳ１０及び分離層形成ステップＳ３０の後、アブレーション加工による分割起点形成ステップＳ３５を行う。
なお、第５の実施形態の分割起点形成ステップＳ３５では、加工溝１１ｆの底部が分離層２５よりも表面１１ａ側に位置する様に、加工溝１１ｆを形成する。即ち、分離層２５は、分割起点２３よりも裏面１１ｂ側に対応する深さ位置に形成される。
図２１（Ｂ）は、第５の実施形態に係る加工方法のフロー図である。第４及び第５の実施形態に係る加工方法でも、分離ステップＳ４０後の研削ステップＳ５０で表面側ウェーハ３１の分離層２５側を研削すれば、表面側ウェーハ３１を複数のデバイスチップ３５に分割できる。
従って、ウェーハ１１の裏面１１ｂからウェーハ１１を研削する場合に比べて、ウェーハ１１の研削量を低減できる。その他、上述の実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
２：レーザー加工装置、４：基台、６：Ｘ軸Ｙ軸移動機構、８：Ｙ軸ガイドレール
１０：Ｙ軸移動板、１２：ねじ軸、１４：モータ、１６：Ｘ軸ガイドレール
１１：ウェーハ（単結晶シリコンウェーハ）
１１ａ：表面（第１面）、１１ｂ：裏面（第２面）
１１ｃ：仕上げ厚さ、１１ｄ：深さ、１１ｅ：切削溝、１１ｆ：加工溝
１３：ノッチ、１５：分割予定ライン
１７：デバイス、１９ａ：保護テープ、１９ｂ：フレーム、２１：ウェーハユニット
１８：Ｘ軸移動板、２０：ねじ軸、２２：モータ、２４：テーブル基台
２３：分割起点、２３ａ：改質領域、２３ｂ：亀裂
２５、２５－１、２５－２：分離層、２５ａ：改質領域、２５ｂ：亀裂
２５ｃ１、２５ｃ２：ライン
２６：チャックテーブル、２６ａ：保持面、２６ｂ：クランプユニット
３０：支持構造、３２：Ｚ軸移動機構、３４：Ｚ軸ガイドレール
３１：表面側ウェーハ（第１面側ウェーハ）、３１ａ：分離面（第３面）
３３：裏面側ウェーハ（第２面側ウェーハ）、３５：デバイスチップ
３６：Ｚ軸移動板、３８：モータ、４０：支持具
４１：ウェーハユニット
４２：レーザービーム照射ユニット、４４：レーザー発振器、４６：減衰器
４８：分岐ユニット、５０：ミラー、５２：照射ヘッド、５４：ハウジング
５６：撮像ユニット、５８：タッチパネル、６０：分離装置
６２：チャックテーブル、６２ａ：保持面、６２ｂ：回転軸
６４：楔部、６４ａ：一端部、６６：吸引ユニット、６８：筐体
７０：吸引部、７０ａ：保持面、７２：研削装置
７４：チャックテーブル、７４ａ：回転軸、７６：研削ユニット、７８：スピンドル
８０：マウント、８２：研削ホイール、８４：基台、８６：研削砥石
９０：切削装置、９２：チャックテーブル、９２ａ：保持面、９４：切削ユニット
９６：スピンドルハウジング、９８：スピンドル、１００：切削ブレード
１０２：レーザー加工装置、１０４：レーザービーム照射ユニット
Ａ：中心、Ｂ：幅、Ｃ：厚さ、ＬＡ、ＬＢ：レーザービーム
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５：集光点

Claims (2)

  1. 結晶面｛１００｝に含まれる特定の結晶面がそれぞれ露出する様に形成された、第１面と、該第１面と反対側に位置する第２面と、を有し、該第１面に格子状に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域の各々にデバイスが形成された単結晶シリコンウェーハを加工する加工方法であって、
    各分割予定ラインに沿って、少なくともデバイスチップの仕上げ厚さに対応する深さに、該単結晶シリコンウェーハを分割するための分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
    該単結晶シリコンウェーハを透過する波長を有するパルス状のレーザービームの集光点を該単結晶シリコンウェーハの内部に位置付けると共に、該第２面の結晶面に平行であり、且つ、結晶方位＜１００＞との間で形成される鋭角の角度が５°以下である第１方向に沿って該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に移動させて、該第２面の結晶面に沿って該分割起点よりも該第２面側に対応する深さに分離層を形成する分離層形成ステップと、
    該分割起点形成ステップ及び該分離層形成ステップの後、該分離層を起点として、該単結晶シリコンウェーハを、該第１面側に形成されている複数のデバイスを含む第１面側ウェーハと、該第２面側に位置しデバイスを含まない第２面側ウェーハと、に分離する分離ステップと、を備え、
    該分離層形成ステップは、
    該第１方向に沿って、該レーザービームの該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に移動させることにより、改質領域を形成する改質領域形成ステップと、
    該第２面の結晶面に平行であり、該第１方向と直交する第２方向に該集光点と該単結晶シリコンウェーハとを相対的に割り出し送りする割り出し送りステップと、を有し、
    該分離層は、該改質領域と、該改質領域を起点に伸展する亀裂と、を含むことを特徴とする加工方法。
  2. 該分離ステップの後、該第１面側ウェーハの該第１面とは反対側に位置する第３面側を研削すると共に、該第１面側ウェーハを複数のデバイスチップに分割する研削ステップを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
JP2021183906A 2021-11-11 2021-11-11 加工方法 Pending JP2023071253A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021183906A JP2023071253A (ja) 2021-11-11 2021-11-11 加工方法
KR1020220139398A KR20230068998A (ko) 2021-11-11 2022-10-26 가공 방법
TW111141814A TW202319166A (zh) 2021-11-11 2022-11-02 加工方法
US18/052,316 US20230142363A1 (en) 2021-11-11 2022-11-03 Processing method
DE102022211652.6A DE102022211652A1 (de) 2021-11-11 2022-11-04 Bearbeitungsverfahren
CN202211403221.4A CN116100143A (zh) 2021-11-11 2022-11-10 加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021183906A JP2023071253A (ja) 2021-11-11 2021-11-11 加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023071253A true JP2023071253A (ja) 2023-05-23

Family

ID=86053038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021183906A Pending JP2023071253A (ja) 2021-11-11 2021-11-11 加工方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230142363A1 (ja)
JP (1) JP2023071253A (ja)
KR (1) KR20230068998A (ja)
CN (1) CN116100143A (ja)
DE (1) DE102022211652A1 (ja)
TW (1) TW202319166A (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140520A (ja) 1997-07-23 1999-02-12 Toshiba Corp ウェーハの分割方法及び半導体装置の製造方法
JP4733934B2 (ja) 2004-06-22 2011-07-27 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
KR20060012902A (ko) 2004-08-05 2006-02-09 주식회사 대우일렉트로닉스 Ｔｖ 프로그램 시청 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20230142363A1 (en) 2023-05-11
KR20230068998A (ko) 2023-05-18
TW202319166A (zh) 2023-05-16
CN116100143A (zh) 2023-05-12
DE102022211652A1 (de) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102419485B1 (ko) 웨이퍼의 박화 방법
KR102384101B1 (ko) 웨이퍼의 박화 방법
KR102368338B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
KR102369760B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
KR102450902B1 (ko) SiC 웨이퍼의 생성 방법
US10755946B2 (en) Method for producing a wafer from a hexagonal single crystal ingot by applying a laser beam to form a first production history, an exfoliation layer, and a second production history
KR20220014815A (ko) Si 기판 제조 방법
JP6324796B2 (ja) 単結晶基板の加工方法
KR102084269B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 보호막 피복 방법
JP2020027872A (ja) 光デバイスウェーハの加工方法
JP2023071253A (ja) 加工方法
CN113001262B (zh) 工件的磨削方法
JP2023059323A (ja) 単結晶シリコン基板の製造方法
CN114535815A (zh) 晶片的生成方法
US20240149392A1 (en) Holding jig, manufacturing method of holding jig, and grinding method of workpiece
US20240105513A1 (en) Wafer processing method and device chip manufacturing method
JP2019150925A (ja) 被加工物の研削方法
JP2020032486A (ja) 被加工物の研削方法
CN117637609A (zh) 晶片的分割方法
JP2023057841A (ja) 基板の製造方法
JP2023112771A (ja) 加工装置
KR20220086486A (ko) 유지 테이블의 제조 방법
CN115922070A (zh) 单晶硅基板的制造方法