JP5887164B2 - ウエーハのレーザー加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウエーハ等のウエーハの表面に対してレーザー光線を照射し、アブレーション加工を施すウエーハのレーザー加工方法に関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成された半導体ウエーハや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等のデバイスが形成されたサファイヤウエーハの分割予定ラインをレーザー加工装置によってレーザー光線を照射し、表面に溝を形成することで個々のデバイスに分割し、携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）、ＬＥＤライト等の電子機器が製造されている（例えば、特許文献１参照）。

この加工工程において、半導体ウエーハやサファイヤウエーハにレーザー光線を照射するとデブリと呼ばれる微細な粉塵が発生・散してデバイスの表面に堆積し、デバイスの品質を低下させることが知られている。その対策として、レーザー光線を照射する前に、ウエーハの表面に保護膜を被覆し、レーザー光線で表面に溝を形成後、保護膜に付着した粉塵ごと保護膜を洗浄して除去する加工方法が提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。

特開２００６−０３２４１９号公報 特開２００６−１９６６４１号公報 特開２００４−３２２１６８号公報

しかしながら、保護膜によるデバイスの保護は充分とは言えず、大量の粉塵が発生する加工条件や、運動エネルギーの大きい粉塵（飛散速度が速い、遠距離まで飛散する等）は、保護膜を突き抜けてデバイスに付着してしまう場合もある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザー加工の際に生じる粉塵がデバイスに付着することを抑制できるウエーハのレーザー加工方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハのレーザー加工方法は、ウエーハの上面に形成されたデバイスを格子状に区画する複数の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、アブレーション加工を施してレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、該ウエーハの上面にレーザー光線を照射し、該分割予定ラインの内側に所定の間隔を持って２条のレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップを含み、該レーザー加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインの一方の岸の近傍に該レーザー加工溝を形成しつつ、該分割予定ラインの一方の岸の外側から該分割予定ラインの中央へ向かって該レーザー加工溝と加工点付近で交差するように気体を吹き付け、該アブレーション加工によって発生する粉塵が該分割予定ラインの該一方の岸の外側の該デバイスへと飛散することを規制することを特徴とする。

前記ウエーハのレーザー加工方法は、前記レーザー加工溝形成ステップにおいて、前記気体は、該レーザー加工溝が前記分割予定ラインに沿って形成される方向で、前記レーザー光線より前方側から吹き付けられることが望ましい。

本発明のウエーハのレーザー加工方法は、レーザー光線を照射してレーザー加工を行いながら、分割予定ラインの外側から中央側へと気体を吹き付けるため、レーザー加工により発生するデブリを分割予定ラインの中央側へと移動させることができる。このために、レーザー加工により発生するデブリを分割予定ラインの外側にあるデバイスへと飛散することを抑制でき、レーザー加工の際に生じるデブリがデバイスに付着することを抑制することができるという効果を得られる。

また、分割予定ラインの外側からレーザー加工溝と交差するように気体を吹き付ける。このために、飛散するデブリを分割予定ラインの中央寄りに確実に移動でき、レーザー加工の際に生じるデブリがデバイスに付着することを確実に抑制することができるという効果を得られる。

さらに、平面視におけるレーザー光線の進行方向の前方側から気体を吹き付けることとなる。このために、飛散するデブリがレーザー光線の進行方向の後方に移動されるので、該デブリがレーザー光線に干渉することを抑制できる。したがって、安定したアブレーション加工を行うことができるという効果を得られる。この場合、レーザー加工溝とのなす角度が、５度程度となる向きに気体を吹き付けることが望ましい。

図１は、実施形態１に係るウエーハのレーザー加工方法を行うレーザー加工装置の構成例を示す図である。 図２は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段とチャックテーブルなどを示す斜視図である。 図３は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態を拡大して示す斜視図である。 図４は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段と気体吹付け手段などを示す斜視図である。 図５は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態を拡大して示す断面図である。 図６は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。 図７は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。 図８は、実施形態１に係るウエーハのレーザー加工方法のフローを示す図である。 図９は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段と気体吹付け手段などを示す斜視図である。 図１０は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。 図１１は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。 図１２は、実施形態３に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。 図１３は、実施形態３に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るウエーハのレーザー加工方法を行うレーザー加工装置の構成例を示す図である。図２は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段とチャックテーブルなどを示す斜視図である。図３は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態を拡大して示す斜視図である。図４は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段と気体吹付け手段などを示す斜視図である。図５は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態を拡大して示す断面図である。図６は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。図７は、実施形態１に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。図８は、実施形態１に係るウエーハのレーザー加工方法のフローを示す図である。

実施形態１に係るウエーハＷのレーザー加工方法は、図１に示されたレーザー加工装置１により行われる。レーザー加工装置１は、ウエーハＷに一旦保護膜Ｐ（図２などに示す）を被覆した後、この保護膜Ｐが被覆されたウエーハＷを保持したチャックテーブル１０と、レーザー光線照射手段２０とを相対移動させることで、ウエーハＷにアブレーション加工を施して、ウエーハＷにレーザー加工溝Ｓ（図２に示す）を形成するものである。

レーザー加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、レーザー光線照射手段２０と、撮像手段３０と、気体吹付け手段９０と、制御手段４０とを含んで構成されている。なお、レーザー加工装置１は、更に、レーザー加工前後のウエーハＷを収容するカセットエレベータ５０と、レーザー加工前後のウエーハＷを一時的に載置する仮置き手段６０と、レーザー加工前のウエーハＷに保護膜Ｐを被覆しかつレーザー加工後のウエーハＷから保護膜Ｐを除去する保護膜形成兼洗浄手段７０と、を含んで構成されている。さらに、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＸ軸方向に相対移動させる図示しないＸ軸移動手段と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＹ軸方向に相対移動させる図示しないＹ軸移動手段と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＺ軸方向に相対移動させる図示しないＺ軸移動手段とを含んで構成されている。

カセットエレベータ５０は、粘着テープＴを介して環状フレームＦに貼着されたウエーハＷを複数枚収容するものである。カセットエレベータ５０は、レーザー加工装置１の装置本体２にＺ軸方向に昇降自在に設けられている。

仮置き手段６０は、カセットエレベータ５０からレーザー加工前のウエーハＷを一枚取り出すとともに、レーザー加工後のウエーハＷをカセットエレベータ５０内に収容するものである。仮置き手段６０は、レーザー加工前のウエーハＷをカセットエレベータ５０から取り出すとともにレーザー加工後のウエーハＷをカセットエレベータ５０内に挿入する搬出入手段６１と、レーザー加工前後のウエーハＷを一時的に載置する一対のレール６２とを含んで構成されている。

保護膜形成兼洗浄手段７０は、一対のレール６２上のレーザー加工前のウエーハＷが第１の搬送手段８１により搬送されてきて、このレーザー加工前のウエーハＷに保護膜Ｐを被覆するものである。また、保護膜形成兼洗浄手段７０は、レーザー加工後のウエーハＷが第２の搬送手段８２により搬送されてきて、このレーザー加工後のウエーハＷの保護膜Ｐを除去するものである。保護膜形成兼洗浄手段７０は、スピンナテーブル７１を有し、レーザー加工前後のウエーハＷが載置され、保持される。スピンナテーブル７１は、装置本体２に収容されているスピンナテーブル駆動源と連結されている。

保護膜形成兼洗浄手段７０は、スピンナテーブル７１にレーザー加工前のウエーハＷが保持されると、スピンナテーブル駆動源が発生する回転力により、ウエーハＷを回転させる。そして、保護膜形成兼洗浄手段７０は、図示しない塗布ノズルからウエーハＷの上面ＷＳに、ＰＶＡ、ＰＥＧやＰＥＯ等の水溶性樹脂を含んだ液状樹脂を噴射することで、塗布し、液状樹脂が硬化することで、保護膜Ｐを形成する。保護膜形成兼洗浄手段７０は、スピンナテーブル７１にレーザー加工後のウエーハＷが保持されると、スピンナテーブル駆動源が発生する回転力により、ウエーハＷを回転させる。そして、保護膜形成兼洗浄手段７０は、図示しない洗浄ノズルからウエーハＷの上面ＷＳに、洗浄液を噴射することで、保護膜Ｐを除去するとともにウエーハＷの上面ＷＳを洗浄する。

なお、レーザー加工前のウエーハＷは、塗布ノズルにより保護膜Ｐが被覆されて、第２の搬送手段８２によりチャックテーブル１０上に載置される。また、レーザー加工後のウエーハＷは、洗浄ノズルにより保護膜Ｐが除去されて、第１の搬送手段８１により仮置き手段６０のレール６２上に載置される。

チャックテーブル１０は、保護膜形成兼洗浄手段７０のスピンナテーブル７１上のレーザー加工前の保護膜Ｐが形成されたウエーハＷが第２の搬送手段８２により載置されてきて、当該ウエーハＷを保持するものである。チャックテーブル１０は、表面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、表面に載置されたウエーハＷを吸引することで保持する。なお、チャックテーブル１０は、切削装置１の装置本体２に設けられたテーブル移動基台３（図２に示す）に着脱可能である。なお、テーブル移動基台３は、Ｘ軸移動手段によりＸ軸方向に移動自在に設けられかつＹ軸移動手段によりＹ軸方向に移動自在に設けられているとともに図示しない基台駆動源により中心軸線（Ｚ軸と平行である）回りに回転自在に設けられている。また、チャックテーブル１０の周囲には、クランプ部１１が設けられており、クランプ部１１が図示しないエアーアクチュエータにより駆動することで、ウエーハＷの周囲の環状フレームＦが挟時される。

レーザー光線照射手段２０は、レーザー光線Ｌ（図３に示す）を保護膜Ｐ側からウエーハＷの上面ＷＳに照射し、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにレーザー加工溝Ｓを形成するものである。レーザー光線照射手段２０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに対して、Ｚ軸移動手段によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。レーザー光線照射手段２０は、図示しないレーザー光線発振手段と、レーザー光線発振手段により発振されたレーザー光線ＬをウエーハＷの上面ＷＳに照射する図示しない集光器とを含んで構成されている。レーザー光線発振手段は、ウエーハＷの種類、加工形態などに応じて適宜選択することができ、例えば、ＹＡＧレーザー発振器やＹＶＯレーザー発振器などを用いることができる。集光器は、レーザー光線発振手段により発振されたレーザー光線Ｌの進行方向を変更する全反射ミラーやレーザー光線Ｌを集光する集光レンズなどを含んで構成される。

撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷの上面ＷＳを撮像するものである。撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに対して、Ｚ軸移動手段５０によりレーザー光線照射手段２０と一体にＺ軸方向に移動自在に設けられている。撮像手段３０は、図示しないＣＣＤカメラを備えている。ＣＣＤカメラは、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷの外周縁の一部とチャックテーブル１０の保持面１１ａの一部とを撮像して得た画像を得る装置である。撮像手段３０は、ＣＣＤカメラが得た画像の情報を制御手段４０に出力する。

気体吹付け手段９０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにレーザー光線照射手段２０がレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成する際に生じる微細な粉塵（デブリ）Ｄｂに気体を吹き付けて、この粉塵ＤｂがデバイスＤへと飛散することを規制するものである。実施形態１では、気体吹付け手段９０の吹き付ける気体の流速は、４００ｍ／ｓｅｃ以上である。気体吹付け手段９０は、図４に示すように、レーザー光線照射手段２０の先端部に取り付けられたケース９１と、複数の飛散方向規制ノズル９２と、気体供給源９３などを含んで構成されている。

ケース９１は、レーザー光線照射手段２０の照射するレーザー光線Ｌを通すことのできる開口部を設けた箱状に形成されている。ケース９１は、レーザー光線照射手段２０の先端部に取り付けられて、前述した集光器などを収容している。飛散方向規制ノズル９２は、レーザー光線照射手段２０からのレーザー光線ＬのウエーハＷに照射される位置Ｋ（以下、加工点と呼ぶ）から舞い上がる微細な粉塵Ｄｂに気体を吹付けるものである。実施形態１では、飛散方向規制ノズル９２は、二つ設けられ、これらの二つの飛散方向規制ノズル９２は、Ｘ軸方向に間隔をあけて並べられている。また、これらの二つの飛散方向規制ノズル９２は、レーザー光線照射手段２０の先端よりも、レーザー加工溝Ｓが形成される際にウエーハＷ上をレーザー光線Ｌ即ち加工点Ｋが移動する方向（図４などに矢印Ｙ１で示す）の前方側に配設されている。実施形態１では、二つの飛散方向規制ノズル９２は、レーザー光線照射手段２０の先端からＹ軸方向に間隔あけている。

飛散方向規制ノズル９２は、それぞれ、Ｚ軸方向に直線状に延びかつケース９１に取り付けられた円筒状のノズル本体９４と、このノズル本体９４の下端部からレーザー光線照射手段２０の下方に向けて水平方向に延びた噴射ノズル９５とを備えている。噴射ノズル９５は、先細の円筒状に形成されて、気体供給源９３から供給される加圧された気体をレーザー光線照射手段２０の下方に向けて吹き付ける。実施形態１では、平面視において、図６及び図７に示すように、軸芯Ａｘ上に加工点Ｋが位置するように、噴射ノズル９５は、ノズル本体９４から延びている。また、鉛直方向では、図５に示すように、軸芯Ａｘが水平方向即ちウエーハＷの上面ＷＳと平行になり、かつ図５中に二点鎖線で示すデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びるように、噴射ノズル９５は、ノズル本体９４から延びている。

気体供給源９３は、飛散方向規制ノズル９２に接続しており、加圧された気体を飛散方向規制ノズル９２に供給し続けるものである。また、気体供給源９３と飛散方向規制ノズル９２との間には、開閉弁（電磁弁）９６が設けられている。

ここで、ウエーハＷは、レーザー加工装置１によりレーザー加工される加工対象であり、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、図２及び図３に示すように、上面ＷＳに形成された複数のデバイスＤが分割予定ラインとしての第１及び第２のストリートＷ１，Ｗ２によって格子状に区画されている。なお、第１のストリートＷ１と第２のストリートＷ２は、それぞれ複数設けられ、互いに交差（実施形態１では直交）している。また、実施形態１では、第１及び第２のストリートＷ１，Ｗ２の幅Ｈは、１００μｍである。ウエーハＷは、図１及び図２に示すように、デバイスＤが複数形成されている上面ＷＳの反対側の裏面が粘着テープＴに貼着され、ウエーハＷに貼着された粘着テープＴに環状フレームＦが貼着されることで、環状フレームＦに固定される。また、ウエーハＷの上面ＷＳには、層間絶縁膜材料としてＬｏｗ−ｋ材料（主に、ポーラス材料）で構成された図示しない所謂Ｌｏｗ−ｋ膜が形成されている。

制御手段４０は、レーザー加工装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段４０は、ウエーハＷに対する加工動作をレーザー加工装置１に行わせるものである。また、制御手段４０は、ウエーハＷに対する加工動作をレーザー加工装置１に行わせる際、即ち、レーザー光線照射手段２０からウエーハＷの上面ＷＳにレーザー光線Ｌを照射する際に、二つの飛散方向規制ノズル９２に接続された開閉弁９６の一方を開き、他方を閉じて、一方の飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５から加工点Ｋに向かって気体を吹付けて、微細な粉塵ＤｂがデバイスＤへと飛散することを規制するものでもある。なお、制御手段４０は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する表示手段８３や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段と接続されている。

次に、実施形態１に係るウエーハＷのレーザー加工方法について説明する。実施形態１に係るウエーハＷのレーザー加工方法は、ウエーハＷの上面ＷＳに形成されたデバイスＤを格子状に区画する複数の第１及び第２のストリートＷ１，Ｗ２に沿ってレーザー光線Ｌを照射し、アブレーション加工を施してレーザー加工溝Ｓを形成する方法である。まず、デバイスＤが形成された上面ＷＳの裏面に粘着テープＴを付着し、さらに、粘着テープＴに環状フレームＦを貼着する。そして、環状フレームＦに粘着テープＴを介して貼着されたウエーハＷをカセットエレベータ５０内に収容する。

そして、オペレータが加工内容情報を制御手段４０に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、レーザー加工装置１が加工動作を開始する。加工動作において、制御手段４０が、図８中のステップＳＴ１において、レーザー加工前のウエーハＷを搬出入手段６１によりカセットエレベータ５０から仮置き手段６０まで搬出し、仮置き手段６０の一対のレール６２上に載置した後、第１の搬送手段８１により保護膜形成兼洗浄手段７０のスピンナテーブル７１まで搬送し、スピンナテーブル７１に保持させる。そして、制御手段４０が、スピンナテーブル７１を降下した後、スピンナテーブル７１を中心軸線回りに回転させながら、塗布ノズルから液状樹脂をスピンナテーブル７１上のウエーハＷに噴出させる。すると、遠心力により液状樹脂がスピンナテーブル７１に保持されたウエーハＷの外周に移動する。所定時間経過後に、スピンナテーブル７１を停止し、塗布ノズルからの液状樹脂の塗布を停止する。ウエーハＷの上面ＷＳに塗付された液状樹脂が硬化することで、ウエーハＷの上面ＷＳに液状樹脂で構成された保護膜Ｐを被覆される。このように、ステップＳＴ１では、ウエーハＷの上面ＷＳに液状樹脂を塗布して保護膜Ｐを形成する。なお、ステップＳＴ１は、保護膜被覆ステップをなしている。保護膜Ｐの被覆が終了すると、制御手段４０が、スピンナテーブル７１を上昇させ、第２の搬送手段８２にスピンナテーブル７１から保護膜Ｐが被覆されたウエーハＷをチャックテーブル１０まで搬送させ、チャックテーブル１０に保持させて、ステップＳＴ２に進む。

次に、制御手段４０は、Ｘ軸移動手段及びＹ軸移動手段によりチャックテーブル１０を移動して、撮像手段３０の下方にチャックテーブル１０に保持されたウエーハＷを位置付け、撮像手段３０に撮像させる。撮像手段３０は、撮像した画像の信号を制御手段４０に出力する。そして、制御手段４０が、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷのストリートＷ１，Ｗ２と、ストリートＷ１，Ｗ２に沿ってレーザー光線Ｌを照射するレーザー光線照射手段２０の集光器との位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射手段２０のアライメントを遂行して、ステップＳＴ３に進む。

次に、制御手段４０は、ステップＳＴ３で検出したアライメント情報などに基づいて、Ｘ軸移動手段及びＹ軸移動手段によりチャックテーブル１０を移動させ、基台駆動源によりチャックテーブル１０を中心軸線回りに回転させ、Ｚ軸移動手段によりレーザー光線照射手段２０を移動させて、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一端を集光器の直下に位置付ける。このとき、まず、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａ（図６に示す）の近傍即ちデバイスＤの近傍をレーザー光線照射手段２０の集光器の直下に位置付ける。そして、制御手段４０は、レーザー光線照射手段２０の集光器からレーザー光線Ｌを照射しつつ、Ｙ軸移動手段によりウエーハＷを保持したチャックテーブル１０を、レーザー光線照射手段２０に対して、所定のストリートＷ１，Ｗ２に沿って矢印Ｙ１方向に所定の加工速度で移動させる。

すると、レーザー光線Ｌが照射された所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの近傍には、ウエーハＷ及び保護膜Ｐの一部が昇華して、図６に示すように、レーザー加工溝Ｓが形成される。所定のストリートＷ１，Ｗ２の他端が集光器の直下に達したら、レーザー光線照射手段２０からのレーザー光線Ｌの照射を停止するとともに、Ｙ軸移動手段によるチャックテーブル１０の移動を停止する。

そして、制御手段４０は、Ｙ軸移動手段により、矢印Ｙ１の逆向きにチャックテーブル１０を移動させた後、Ｘ軸移動手段によりチャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させて、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一端において、他方の岸Ｓｂ（図７に示す）の近傍即ちデバイスＤの近傍をレーザー光線照射手段２０の集光器の直下に位置付ける。そして、制御手段４０は、前述したように、レーザー光線照射手段２０の集光器からレーザー光線Ｌを照射しつつ、Ｙ軸移動手段によりウエーハＷを保持したチャックテーブル１０を、レーザー光線照射手段２０に対して、所定のストリートＷ１，Ｗ２に沿って矢印Ｙ１方向に所定の加工速度で移動させる。制御手段４０は、レーザー光線Ｌが照射された所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの近傍に、レーザー加工溝Ｓを形成する。所定のストリートＷ１，Ｗ２の他端が集光器の直下に達したら、レーザー光線照射手段２０からのレーザー光線Ｌの照射を停止するとともに、Ｙ軸移動手段によるチャックテーブル１０の移動を停止する。こうして、ステップＳＴ３では、各ストリートＷ１，Ｗ２の内側に所定の間隔を持って２条のレーザー加工溝Ｓを形成する。なお、実施形態１では、各ストリートＷ１，Ｗ２に設けられた２条のレーザー加工溝Ｓと、各レーザー加工溝Ｓに最も近いデバイスＤとの間隔Ｉは、１０μｍであり、各レーザー加工溝Ｓの幅Ｈｌは、１０μｍである。

制御手段４０は、前述したように、順にストリートＷ１，Ｗ２にレーザー光線Ｌを照射して、これらのストリートＷ１，Ｗ２に２条のレーザー加工溝Ｓを形成して、ウエーハＷの全てのストリートＷ１，Ｗ２に２条のレーザー加工溝Ｓを形成する。このように、ステップＳＴ３では、ウエーハＷの上面ＷＳにレーザー光線Ｌを照射し、ストリートＷ１，Ｗ２の内側に所定の間隔を持って２条のレーザー加工溝Ｓを形成する。なお、ステップＳＴ３は、レーザー加工溝形成ステップをなしている。

また、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図６に示すように、一方の岸Ｓａの外側寄りの一方の飛散方向規制ノズル９２（以下、符合９２ａで示す）のみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、一方の飛散方向規制ノズル９２ａは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図６に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、一方の岸Ｓａの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

さらに、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図７に示すように、他方の岸Ｓｂの外側寄りの他方の飛散方向規制ノズル９２（以下、符合９２ｂで示す）のみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、他方の飛散方向規制ノズル９２ｂは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図７に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、他方の岸Ｓｂの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

また、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、飛散方向規制ノズル９２ａ，９２ｂが前述した位置に配設されているので、飛散方向規制ノズル９２ａ，９２ｂから加工点Ｋに吹付けられる気体は、レーザー加工溝Ｓが所定のストリートＷ１，Ｗ２に沿って形成される方向で、レーザー光線Ｌより、当該レーザー光線ＬのウエーハＷに対する移動方向である矢印Ｙ１の前方側から加工点Ｋに吹き付けられる。

全てのストリートＷ１，Ｗ２に２条のレーザー加工溝Ｓが形成されると、制御手段４０は、Ｘ軸駆動手段によりチャックテーブル１０を保護膜形成兼洗浄手段７０の近傍まで移動させ、第２の搬送手段８２にチャックテーブル１０上のレーザー加工が施されたウエーハＷを保護膜形成兼洗浄手段７０のスピンナテーブル７１上に載置させ、スピンナテーブル７１に保持させる。そして、制御手段４０は、スピンナテーブル７１を下降させた後、スピンナテーブル７１を中心軸線回りに回転させながら、洗浄ノズルから洗浄水をスピンナテーブル７１上のウエーハＷに噴出させる。すると、保護膜Ｐが水溶性樹脂で構成されているので、洗浄水及び遠心力により、保護膜Ｐがレーザー加工の際に付着した粉塵ＤｂとともにウエーハＷの上面ＷＳから除去される（洗い流される）。保護膜Ｐの除去が終了すると、制御手段４０は、スピンナテーブル７１の中心軸線回りの回転及び洗浄ノズルからの洗浄水の供給を停止した後、スピンナテーブル７１を上昇させて、第１の搬送手段８１により仮置き手段６０まで搬送する。制御手段４０は、レーザー加工などが施されたウエーハＷを搬出入手段６１により仮置き手段６０からカセットエレベータ５０内に搬入する。

以上のように、実施形態１に係るウエーハＷのレーザー加工方法によれば、レーザー光線Ｌを照射してレーザー加工を行いながら、平面視においてストリートＷ１，Ｗ２の外側から中央側へと気体を吹き付けるため、レーザー加工により発生する粉塵ＤｂをストリートＷ１，Ｗ２の中央側へと移動させることができる。このために、レーザー加工により発生する粉塵ＤｂをストリートＷ１，Ｗ２の外側にあるデバイスＤへと飛散することを抑制でき、レーザー加工の際に生じる粉塵ＤｂがデバイスＤに付着することを抑制することができる。

また、レーザー光線Ｌの平面視における進行方向である矢印Ｙ１の前方側から気体を吹き付けるので、飛散する粉塵Ｄｂがレーザー光線Ｌの進行方向である矢印Ｙ１の後方に移動されるので、該粉塵Ｄｂがレーザー光線Ｌに干渉することを抑制でき、安定したアブレーション加工を行うことができる。

なお、実施形態１では、レーザー加工溝Ｓと軸芯Ａｘとのなす角度が５度程度となっており、レーザー加工溝Ｓとのなす角度が５度程度となる向きに、飛散方向規制ノズル９２が気体を吹き付ける。

〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係るウエーハのレーザー加工方法を説明する。なお、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図９は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー光線照射手段と気体吹付け手段などを示す斜視図である。図１０は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。図１１は、実施形態２に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。

実施形態２に係るウエーハＷのレーザー加工方法を行うレーザー加工装置１では、図９に示すように、気体吹付け手段９０は、一方（一つ）の飛散方向規制ノズル９２ａと、レーザー光線照射手段２０の先端（集光器）と、他方（他の一つ）の飛散方向規制ノズル９２ｂとを、順にＸ軸方向に並べている。

実施形態２のレーザー加工装置１を用いたウエーハＷのレーザー加工方法のレーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図１０に示すように、一方の岸Ｓａの外側寄りの一方の飛散方向規制ノズル９２ａのみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、一方の飛散方向規制ノズル９２ａは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図１０に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、一方の岸Ｓａの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

さらに、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図１１に示すように、他方の岸Ｓｂの外側寄りの他方の飛散方向規制ノズル９２ｂのみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、他方の飛散方向規制ノズル９２ｂは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図１１に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、他方の岸Ｓｂの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

実施形態２においても、実施形態１と同様に、レーザー加工により発生する粉塵ＤｂをストリートＷ１，Ｗ２の外側にあるデバイスＤへと飛散することを抑制でき、レーザー加工の際に生じる粉塵ＤｂがデバイスＤに付着することを抑制することができるとともに、安定したアブレーション加工を行うことができる。

〔実施形態３〕
次に、実施形態３に係るウエーハのレーザー加工方法を説明する。なお、実施形態１及び実施形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図１２は、実施形態３に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。図１３は、実施形態３に係るレーザー加工装置のレーザー加工溝を形成する状態の平面視を模式的に示す図である。

実施形態３に係るウエーハＷのレーザー加工方法を行うレーザー加工装置１では、図１２及び図１３に示すように、気体吹付け手段９０は、飛散方向規制ノズル９２を四つ備えている。四つのうちの二つの飛散方向規制ノズル９２ａ，９２ｂは、加工点Ｋ即ちレーザー光線照射手段２０の先端よりも矢印Ｙ１方向の前方に設けられ、かつ残りの二つの飛散方向規制ノズル９２ｃ，９２ｄは、加工点Ｋ即ちレーザー光線照射手段２０の先端よりも矢印Ｙ１方向の後方に設けられている。また、全ての飛散方向規制ノズル９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄの噴射ノズル９５の軸芯Ａｘは、平面視において、加工点Ｋに向かって延び、かつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びている。

実施形態３のレーザー加工装置１を用いたウエーハＷのレーザー加工方法のレーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図１２に示すように、ウエーハＷに対してレーザー光線Ｌが矢印Ｙ１方向に移動して、矢印Ｙ１の前方側でかつ一方の岸Ｓａの外側寄りの飛散方向規制ノズル９２ａのみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、飛散方向規制ノズル９２ａは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一方の岸Ｓａの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図１２に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、一方の岸Ｓａの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

さらに、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの近傍にレーザー光線Ｌを照射してレーザー加工溝Ｓを形成しつつ、図１３に示すように、ウエーハＷに対してレーザー光線Ｌを矢印Ｙ１の逆向きの矢印Ｙ２方向に移動させる。そして、矢印Ｙ２の前方側でかつ他方の岸Ｓｂの外側寄りの飛散方向規制ノズル９２ｄのみから加工点Ｋに向かって気体を吹き付ける。飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５の軸芯Ａｘが平面視において加工点Ｋに向かって延びかつ鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているので、飛散方向規制ノズル９２ｄは、所定のストリートＷ１，Ｗ２の他方の岸Ｓｂの外側から所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって、レーザー加工溝Ｓと加工点Ｋ付近で交差するように、気体を吹き付ける。すると、アブレーション加工によって発生する微細な粉塵Ｄｂが、図１３に示すように、所定のストリートＷ１，Ｗ２の中央（幅方向の中央）へ向かって移動して、他方の岸Ｓｂの外側のデバイスＤへの飛散することが規制される。

また、実施形態３では、レーザー加工溝形成ステップとしてのステップＳＴ３では、飛散方向規制ノズル９２から加工点Ｋに吹付けられる気体は、レーザー加工溝Ｓが所定のストリートＷ１，Ｗ２に沿って形成される方向で、レーザー光線Ｌより、当該レーザー光線ＬのウエーハＷに対する移動方向である矢印Ｙ１，Ｙ２の前方側から加工点Ｋに吹き付けられる。

実施形態３においても、実施形態１及び実施形態２と同様に、レーザー加工により発生する粉塵ＤｂをストリートＷ１，Ｗ２の外側にあるデバイスＤへと飛散することを抑制でき、レーザー加工の際に生じる粉塵ＤｂがデバイスＤに付着することを抑制することができるとともに、安定したアブレーション加工を行うことができる。

また、実施形態３では、レーザー光線ＬをウエーハＷに対して矢印Ｙ１とこの矢印Ｙ１の逆向きの矢印Ｙ２との双方に移動させて、レーザー加工溝Ｓを形成する。このために、レーザー加工溝Ｓの加工能率を向上することができる。また、レーザー光線ＬをウエーハＷに対して矢印Ｙ１とこの矢印Ｙ１の逆向きの矢印Ｙ２との双方に移動させて、矢印Ｙ１，Ｙ２の前方側から気体を吹き付ける。したがって、粉塵Ｄｂがデバイスに付着することを確実に抑制できる。

前述した実施形態１〜実施形態３では、保護膜Ｐを一旦被覆した後、レーザー加工を施しているが、本発明は、これに限定されることなく、必ずしも保護膜Ｐを一旦被覆しなくても良い。また、前述した実施形態１〜実施形態３では、飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５が鉛直方向においてデブリＤｂの飛散範囲の高さ方向の中央付近に向かって延びているが、本発明ではこれに限定されることなく、飛散方向規制ノズル９２の噴射ノズル９５を、ウエーハＷの上面ＷＳからデブリＤｂの飛散範囲の上限の間の適当な位置に位置付けても良い。

また、本発明は、特に、実施形態３において、レーザー光線ＬのウエーハＷに対する移動方向の後方側の飛散方向規制ノズル９２から気体を吸い込んで、レーザー加工の際に生じる粉塵Ｄｂをレーザー光線ＬのウエーハＷに対する移動方向の後方側の飛散方向規制ノズル９２に吸い込んでも良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

Ｄ デバイス
Ｄｂ 粉塵
Ｋ 加工点
Ｌ レーザー光線
Ｓ レーザー加工溝
Ｓａ 一方の岸
Ｗ ウエーハ
Ｗ１ 第１のストリート（分割予定ライン）
Ｗ２ 第２のストリート（分割予定ライン）
ＷＳ 上面
ＳＴ３ レーザー加工溝形成ステップ

Claims (2)

1. ウエーハの上面に形成されたデバイスを格子状に区画する複数の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、アブレーション加工を施してレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、
   該ウエーハの上面にレーザー光線を照射し、該分割予定ラインの内側に所定の間隔を持って２条のレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップを含み、
   該レーザー加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインの一方の岸の近傍に該レーザー加工溝を形成しつつ、該分割予定ラインの一方の岸の外側から該分割予定ラインの中央へ向かって該レーザー加工溝と加工点付近で交差するように気体を吹き付け、該アブレーション加工によって発生する粉塵が該分割予定ラインの該一方の岸の外側の該デバイスへと飛散することを規制することを特徴とするウエーハのレーザー加工方法。
2. 前記レーザー加工溝形成ステップにおいて、前記気体は、該レーザー加工溝が前記分割予定ラインに沿って形成される方向で、前記レーザー光線より前方側から吹き付けられることを特徴とする請求項１記載のウエーハのレーザー加工方法。

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