JP6890890B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、第１方向に伸長する複数の第１のストリートと、第２の方向に伸長する複数の第２のストリートと、が表面に形成されたウェーハの加工方法に関する。

ウェーハを加工してデバイスチップ等を作製するウェーハの加工方法では、表面にデバイスが形成されたウェーハを薄化するために、例えば、該ウェーハの裏面側を研削する。その後、該ウェーハを分割することで、個々のデバイスチップが形成される。ウェーハを分割する際には、まず、レーザ加工装置により格子状のストリート（分割予定ライン）に沿ってウェーハ中に分割の起点となる改質層を形成し、次に、該ウェーハに外力を作用させて該改質層からウェーハの厚さ方向にクラックを伸長させる（特許文献１参照）。

上述のようなウェーハの加工方法に対して、ウェーハの裏面側の研削と、デバイスチップへの分割と、を同時に実施する加工方法が検討されている。該加工方法では、予めレーザ加工装置によりストリートに沿ってウェーハ中に改質層を形成しておき、その後、該ウェーハの裏面側を研削してウェーハを薄化するとともに該改質層からクラックを伸長させて、ウェーハを分割する。このように、分割と研削とを同時に実施すると加工方法を簡略化できる。

さらに、レーザ加工装置によりストリートに沿ってウェーハ中に改質層を形成する際、該改質層を形成した上で該改質層からウェーハの表面に至るクラックを形成する工程も検討されている。

特開２０１０−１２３７２３号公報 特開２０１４−３３１６３号公報

各ストリートに沿ってレーザビームを照射して改質層を形成する工程においては、加工の進行に伴いウェーハや加工装置の膨張等により、予定された改質層の形成位置と、実際に加工で改質層が形成される位置と、にずれを生じる場合がある。そのため、レーザビームを照射する際に適宜加工位置を調整する必要がある。

例えば、ウェーハの裏面側からレーザビームを照射して改質層を形成する際、レーザビームの照射位置を決定するためにウェーハの表面側に形成されたデバイス等のパターンや先に形成された改質層を赤外線撮像手段（赤外線カメラ）を用いて検出することが考えられる。しかし、例えば、赤外線カメラを用いて改質層を撮像して位置を調整する場合、改質層からウェーハの表面に伸長するクラックが存在すると撮像画像に写る改質層がぼやけてしまい、撮像画像を用いて高精度に位置を調整することが難しくなる。

すると、例えば、第１の方向に伸長する第１のストリートに沿って連続する第１の改質層を形成し、第１の方向に交差する第２の方向に伸長する第２のストリートに沿って該第１のストリートとの交差点を除いて第２の改質層を形成するような場合（特許文献２参照）に問題を生じる。具体的には、該第１の改質層を形成し、その次に該第１の改質層を中心に第２の方向に伸長する１０μｍ以下の距離の第２の改質層の非形成領域を設けて複数の短い改質層（以下、短改質層）からなる第２の改質層を形成する場合に問題を生じる。

第１の改質層からはウェーハの表面に至るクラックが形成され、赤外線カメラにより撮像されて得られた撮像画像に写る第１の改質層がぼやけてしまうため、第１の改質層の形成位置から第２の改質層の形成位置を微細に調整するのが難しくなる。すると、第１の改質層を中心とした第２の改質層の非形成領域を適切に設けられず、第１の改質層を跨いで第２の改質層が形成されるおそれがある。

また、例えば、第１の方向に連続的に伸長する複数の第１のストリートと、該第１の方向に直交する第２の方向に沿って伸長し該第１のストリートと交差する毎に該第１の方向にずれて非連続に配される複数の第２のストリートと、により区画されたウェーハ（特許文献１参照）においても問題を生じる。

この場合においても、第１の方向に沿って伸長する第１の改質層を跨いで第２の方向に沿って伸長する第２の改質層が形成されないように、該第２の改質層の形成のために照射するレーザビームの照射位置を微調整する必要がある。しかし、該第１の改質層を赤外線カメラ等を用いて撮像しても、該第１の改質層からウェーハの表面に至るクラックにより撮像画像に写る第１の改質層がぼやけてしまう。そのため、該微調整を適切に実施するのは容易ではない。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より高精度に加工位置を制御してウェーハに改質層を形成できるウェーハの加工方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、第１の方向に伸長する複数の第１のストリートと、該第１の方向と交差する第２の方向に伸長する複数の第２のストリートと、が表面に形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面側を保持テーブルで保持して裏面側を露出する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点をウェーハの内部に位置づけた状態で該第１のストリートに沿って該レーザビームを照射して第１の改質層を形成するとともに該第１の改質層から該表面に至るクラックを形成する第１のレーザ加工ステップと、該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該レーザビームの集光点をウェーハの内部に位置づけた状態で該第２のストリートに沿って該レーザビームを照射して第２の改質層を形成する第２のレーザ加工ステップと、を備え、該第２のレーザ加工ステップでは、該第１のストリートと該第２のストリートとが交差する領域において、改質層が形成されない改質層非形成領域を該第１の改質層を中心に該第２の方向に所定距離伸長して形成するように該第２のストリートに沿って該レーザビームを照射して複数の短改質層からなる該第２の改質層を形成し、該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該保持テーブル上のウェーハを赤外線撮像手段で撮像して該第１の改質層を検出し、検出した該第１の改質層の位置をもとに該第２のレーザ加工ステップで形成される該短改質層の一端と、他端と、の位置を決定する位置決定ステップをさらに備え、該第１のレーザ加工ステップでは、該第１のストリートの一端側から他端側に向かって該第１の改質層を形成し、該他端に到達する前にレーザビームの照射を停止させ、該他端側に第１の改質層が形成されない第１の改質層の非形成領域を形成することで、該第１の改質層の該他端側にクラックの発生していない改質層が存在するクラック非形成領域を形成し、該位置決定ステップでは、該クラック非形成領域のクラックの発生していない該改質層の位置をもとに該短改質層の位置を決定することを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

ウェーハの内部に集光点を位置付けた状態でレーザビームを照射すると、集光点付近に改質層が形成される。さらにレーザビームが照射されると、該改質層からウェーハの表面に至るクラックが形成される。ウェーハを加工送りしてウェーハのストリートに沿ってウェーハの内部にレーザビームを照射すると、まず、集光点付近のウェーハの内部に改質層が形成される。さらにストリートに沿ってウェーハの内部にレーザビームが照射され続けることで改質層の形成に遅れて該改質層から伸長する該クラックが形成される。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、第１の方向に伸長する各第１のストリートに沿って該第１のストリートの一端から他端に向けて第１の改質層を形成する際、該他端に到達する前にレーザビームの照射を停止させる。すると、第１のストリートの該他端では、該第１の改質層の形成に必要なレーザビームが照射されないので、第１の改質層が形成されない第１の改質層の非形成領域が形成される。

このとき、レーザビームの照射を停止する直前に形成された第１の改質層からはウェーハの表面に至るクラックは形成されない。レーザビームの照射により第１の改質層が形成された後、該第１の改質層から伸長するクラックが形成されるのに充分な該レーザビームが照射されないためである。

つまり、該第１の改質層の非形成領域と、クラックを伴う第１の改質層と、の間には、クラックが発生していない第１の改質層が存在する。このクラックが発生していない第１の改質層が存在する領域をクラック非形成領域と呼ぶ。クラック非形成領域では第１の改質層からウェーハ表面に至るクラックが形成されていないため、該クラック非形成領域の第１の改質層を赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像すると、撮像画像に写る改質層が鮮明となり改質層の位置を高精度に捉えることができる。

該クラック非形成領域の第１の改質層の位置をもとに第２の改質層の各短改質層の両端の位置を決定または補正すると微細な位置の調整が可能となり、第１の改質層を中心とした第２の改質層の非形成領域を適切に設けられる。したがって、第１の改質層を跨ぐ第２の改質層が形成されにくくなる。

本発明により高精度に加工位置を制御してウェーハに改質層を形成できるウェーハの加工方法が提供される。

ウェーハを模式的に示す上面図である。 保持ステップを模式的に示す断面図である。 図３（Ａ）は、第１のレーザ加工ステップを模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、第１のレーザ加工ステップにおいて、レーザビームの照射を停止させた状態を模式的に示す断面図である。 赤外線カメラで撮像したウェーハの外周縁近傍の撮像画像の一例を模式的に示す図である。 第２のレーザ加工ステップを模式的に示す断面図である。 第１の改質層及び第２の改質層の配置の例を模式的に示す上面図である。

まず、本実施形態に係る加工方法の被加工物であるウェーハ１について図１を用いて説明する。図１は、該ウェーハを模式的に示す上面図である。該ウェーハ１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる基板である。

ウェーハ１の表面１ａは格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）３で複数の領域に区画されており、該複数のストリート３により区画された各領域にはＩＣ等のデバイス５が形成されている。該複数のストリート３は、第１の方向１ｃに沿って伸長する第１のストリート３ａと、該第１の方向１ｃに直交する第２の方向１ｄに沿って伸長する第２のストリート３ｂと、を有する。最終的に、ウェーハ１がストリート３に沿って分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。

ウェーハ１の内部には、第１のストリート３ａに沿って第１の改質層が形成され、第２のストリート３ｂに沿って第２の改質層が形成される。図１に示す上面図には、ウェーハに形成される改質層の位置が示されている。第１のストリート３ａに沿って形成される第１の改質層９ａは、第１のストリート３ａの一端から他端にかけて形成されるが、該他端には、第１の改質層９ａが形成されない第１の改質層の非形成領域が設けられる。

第２のストリート３ｂに沿って断続的に形成される第２の改質層９ｂは、複数の短改質層からなる。該第１のストリート３ａと、該第２のストリート３ｂと、が交差する領域において、該第１の改質層９ａを中心に該第２の方向１ｄに所定距離伸長した、第２の改質層が形成されない第２の改質層の非形成領域を形成するように第２の改質層９ｂが形成される。

該ウェーハ１の表面１ａには、該デバイス５等を保護するための表面保護テープ７（図２等参照）が貼着される。表面保護テープ７は、本実施形態に係るウェーハの加工方法が実施されている間、各ステップや搬送等の際に加わる衝撃からウェーハ１の表面１ａ側を保護し、デバイス５に損傷が生じるのを防止する機能を有する。

表面保護テープ７は、可撓性を有するフィルム状の基材と、該基材の一方の面に形成された糊層（接着剤層）と、を有する。例えば、基材にはＰＯ（ポリオレフィン）が用いられる。ＰＯよりも剛性の高いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等が用いられても良い。また、糊層（接着剤層）には、例えば、シリコーンゴム、アクリル系材料、エポキシ系材料等が用いられる。なお、該表面１ａには表面保護テープ７が貼着されなくてもよい。

次に、本実施形態に係るウェーハの加工方法で使用されるレーザ加工装置２について、図３（Ａ）を用いて説明する。該レーザ加工装置２は、ウェーハ１を吸引保持する保持テーブル（チャックテーブル）４と、レーザビームを発振する加工ヘッド６と、を備える。

保持テーブル４は上面側に多孔質部材４ｂを有する。該多孔質部材４ｂの上面は保持テーブル４のウェーハ１を保持する保持面４ａとなる。保持テーブル４は、吸引源（不図示）に接続された吸引路４ｃを内部に有し、該吸引路４ｃの他端が該多孔質部材４ｂに接続されている。該保持面４ａ上にウェーハ１が載せ置かれ、該多孔質部材４ｂの孔を通して該ウェーハ１に対して該吸引源により生じた負圧を作用させると、ウェーハ１は保持テーブル４に吸引保持される。

加工ヘッド６は、ウェーハ１に対して透過性を有する波長のパルスレーザビームを発振してウェーハ１の内部の所定の深さに集光する機能を有し、多光子吸収により該所定の深さに改質層９と該改質層９からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを形成する。なお、該パルスレーザビームには、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４やＮｄ：ＹＡＧを媒体として発振されるパルスレーザビームが用いられる。

レーザ加工装置２はパルスモータ等を動力とする加工送り手段（加工送り機構、不図示）により、保持テーブル４をレーザ加工装置２の加工送り方向（例えば、図３（Ａ）の矢印の方向）に移動できる。ウェーハ１の加工時等には、保持テーブル４を加工送り方向に送ってウェーハ１を加工送りさせる。また、保持テーブル４は保持面４ａに略垂直な軸の周りに回転可能であり、保持テーブル４を回転させるとウェーハ１の加工送り方向を変えられる。

さらに、レーザ加工装置２はパルスモータ等を動力とする割り出し送り手段（割り出し送り機構、不図示）により、保持テーブル４をレーザ加工装置２の割り出し送り方向（不図示）に移動できる。さらに、レーザ加工装置２は、加工ヘッド６に隣接して赤外線撮像手段（赤外線カメラ）（不図示）を有する。赤外線撮像手段（赤外線カメラ）は、保持テーブル４に吸引保持されたウェーハ１を撮像して、ウェーハ１に形成されたデバイス５や改質層９の位置に関する情報を得ることができる。

以下、本実施形態に係る加工方法の各ステップについて説明する。まず、保持ステップについて図２を用いて説明する。図２は、保持ステップを模式的に示す断面図である。保持ステップでは、ウェーハ１の表面１ａ側を保持テーブル４に向け、裏面１ｂ側を上方に向けた状態で、ウェーハ１を保持テーブル４の保持面４ａ上に載せ置く。

そして、保持テーブル４の多孔質部材４ｂの孔を通して該吸引源により生じた負圧を該ウェーハ１に対して作用させると、ウェーハ１は保持テーブル４に吸引保持される。すると、ウェーハ１の裏面１ｂが上方に露出する。なお、ウェーハ１の表面１ａには予め表面保護テープ７が貼着されている。そのため、ウェーハ１は該表面保護テープ７を介して保持テーブル４に保持される。

そして、後述の第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、を実施する前に、ウェーハ１の各ストリート３を検出するアライメントを実施する。該アライメントでは、赤外線撮像手段（赤外線カメラ）により該保持テーブル４に吸引保持されたウェーハ１を裏面１ｂ側から撮像して撮像画像を形成する。予めレーザ加工装置２の制御部（コントローラ）に登録されたアライメントパターンを基に該撮像画像から第１のストリート３ａの位置と、第２のストリート３ｂの位置と、を検出する。

なお、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、第２のレーザ加工ステップにおいて、第２のストリート３ｂに沿ってパルスレーザビームの照射と非照射を繰り返すことで複数の短改質層を形成する。レーザ加工装置の該制御部（コントローラ）には、レーザビームの照射位置及び非照射の位置の該アライメントパターンに対する位置関係を予め登録しておく。該第２のレーザ加工ステップにおけるレーザビームの照射位置及び非照射の位置は、該位置関係に基づいて決定される。

本実施形態に係る加工方法では、次に第１のレーザ加工ステップを実施する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、第１のレーザ加工ステップを模式的に示す断面図である。第１のレーザ加工ステップでは、レーザ加工装置２の保持テーブル４に保持されたウェーハ１に対して裏面１ｂ側からレーザビームを照射して、ウェーハ１の内部に第１のストリート３ａ（図１参照）に沿って第１の改質層９ａを形成する。

まず、第１のストリート３ａに沿って第１のストリート３ａの一端１１ａから他端１１ｂにかけてウェーハ１の内部に第１の改質層９ａを形成できるように、保持テーブル４及び加工ヘッド６の相対位置を調整する。次に、レーザ加工装置２の加工ヘッド６からウェーハ１の裏面１ｂ側にパルスレーザビームを照射し、該レーザビームをウェーハ１の内部に集光して、レーザビームを照射させながら保持テーブル４を移動させてウェーハ１を加工送りする。

ウェーハにレーザビームが照射されると、図３（Ａ）に示すようにウェーハ１の内部のパルスレーザビームの集光点１３付近に第１の改質層９ａが形成される。その後、保持テーブル４の移動に伴い、第１のストリート３ａに沿ってパルスレーザビームが次々にウェーハ１に照射されると、形成された第１の改質層９ａから表面１ａに至るクラック１５が形成される。したがって、該第１のストリート３ａに沿って第１の改質層９ａが次々に形成され、それに遅れて第１の改質層９ａから表面１ａに至るクラック１５が次々に形成される。

レーザビームの照射条件は、第１の改質層９ａが形成され、ウェーハ１が加工送りされるのに伴いさらにレーザビームがウェーハ１に照射されることにより該第１の改質層９ａからウェーハ１の表面１ａに至るクラック１５が形成されるように設定される。第１のレーザ加工ステップにて該クラック１５を形成すると、クラック１５を形成するためのステップを別途実施する必要がなく、ウェーハ１を容易に分割できるため工程を簡略化できる。

なお、第１のストリート３ａに沿って複数層の第１の改質層９ａがウェーハ１の厚み方向に互いに重なるように形成されてもよい。その場合、該複数層の第１の改質層９ａは、ウェーハ１の該表面１ａに近い層から形成される。そして、該表面１ａに最も近い第１層目の第１の改質層９ａの形成に伴って該第１層目の第１の改質層９ａから該表面１ａに至るクラック１５が形成されなくてもよい。例えば、第２層目の第１の改質層９ａや第３層目の第１の改質層９ａの形成に伴って該クラック１５が形成されてもよい。

第１のレーザ加工ステップでは、第１のストリート３ａの一端１１ａから他端１１ｂに向けて第１のストリート３ａに沿ってレーザビームを照射するが、パルスレーザビームの集光点１３が該他端１１ｂに到達する前にレーザビームの照射を停止させる。図３（Ｂ）は、レーザビームの照射を停止させた状態のウェーハ１を模式的に示す断面図である。

図３（Ｂ）に示す通り、レーザビームの最後の集光点１３ａの該他端１１ｂ側には、第１の改質層９ａが形成されない第１の改質層の非形成領域１７が設けられる。そして、該第１の改質層９ａの該他端１１ｂ側は、該クラック１５が形成されないクラック非形成領域１９となる。該クラック非形成領域１９においては、該クラック１５が形成されるのに必要なレーザビームが充分に照射されないためである。

一つの第１のストリート３ａに沿って第１の改質層９ａが形成された後、ウェーハ１を割り出し送りして、隣接する第１のストリート３ａに沿って次々と第１の改質層９ａを形成する。すべての第１のストリート３ａに沿って第１の改質層９ａが形成されると第１のレーザ加工ステップが完了する。

次に、第２のレーザ加工ステップについて、図５を用いて説明する。第２のレーザ加工ステップでは、第２の方向１ｄに伸長する第２のストリート３ｂに沿って、ウェーハ１の内部に第２の改質層９ｂを形成する。まず、保持テーブル４を４分の１回転させて加工送り方向を変更する。そして、第２のストリート３ｂに沿ってウェーハ１の内部に第２の改質層９ｂを形成できるように、保持テーブル４及び加工ヘッド６の相対位置を調整する。

該第２のレーザ加工ステップでは、該第２のストリート３ｂに沿って断続的に該レーザビームを照射して複数の短改質層からなる該第２の改質層９ｂを形成する。そして、第１のストリート３ａと、該第２のストリート３ｂと、が交差する領域において、該第１の改質層９ａを中心に該第２の方向１ｄに所定距離（例えば１０μｍ以下）伸長した第２の改質層の非形成領域２３を設ける。

第２のレーザ加工ステップでは、レーザ加工装置２の加工ヘッド６からウェーハ１の裏面１ｂ側にパルスレーザビームを照射し、該パルスレーザビームをウェーハ１の内部に集光して、第２の改質層９ｂを形成する。該第２のストリート３ｂに沿って第２の改質層９ｂが形成されるように、パルスレーザビームを発振させながら保持テーブル４を移動させてウェーハ１を加工送りする。このとき、第２の改質層９ｂの各短改質層間に第２の改質層の非形成領域２３を設けるために、適宜パルスレーザビームの照射を停止させる。

なお、レーザビームの照射条件は、第２の改質層９ｂが形成され、ウェーハ１が加工送りされるのに伴いさらにレーザビームがウェーハ１に照射されることにより該第２の改質層９ｂからウェーハ１の表面１ａに至るクラック１５が形成されるように設定される。第２のレーザ加工ステップにて該クラック１５を形成できると、クラック１５を形成するためのステップを別途実施する必要がなく工程を簡略化できる。なお、第１の改質層９ａと同様に、複数層の互いに重なる第２の改質層９ｂが形成されてもよい。

すべての第２のストリート３ｂに沿って第２の改質層９ｂが形成されると、第２のレーザ加工ステップが完了する。第２のレーザ加工ステップを実施した後は、ウェーハ１を裏面側から研削して薄化する研削工程を実施してもよい。改質層９を除去するようにウェーハ１を裏面側から研削すると、クラック１５によりウェーハ１は個々のデバイスチップに分割される。

上述の通り第２のレーザ加工ステップでは、保持テーブルを所定の速度で加工送りさせた状態でレーザビームをウェーハ１に照射する。該保持テーブルが所定の範囲にあるときにウェーハ１に対するレーザビームの照射を停止するようにレーザビームを制御することで、隣接する２つの第１の改質層９ａの間に短改質層を形成する。

しかし、レーザビームが発振されたタイミングと、該ウェーハ１に改質層９が形成されるタイミングと、の間にはずれがあるため、該短改質層を形成するにあたり、第２の方向１ｄにおけるレーザビームの照射位置について、微細な位置の調整を行わなければ該第２の改質層の非形成領域２３を適切に設けられず、第１の改質層９ａを跨いで第２の改質層９ｂが形成されるおそれがある。

そこで、本実施形態に係るウェーハの加工方法においては、第２のレーザ加工ステップの実施中、位置決定ステップを実施する。レーザビームの照射により形成された改質層の位置を基準として、レーザビームの照射位置を補正する。

位置決定ステップについて、特に、第２のレーザ加工ステップの実施中に行う位置決定ステップを例に詳述する。第２のレーザ加工ステップでは、ウェーハ１の外周付近のデバイスが形成されていない領域において、２つの隣接する該第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９に挟まれた領域に第２の改質層９ｂの短改質層を形成する。そして、該位置決定ステップでは、該保持テーブル４上のウェーハ１を赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像して第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９を検出するとともに該短改質層を検出する。

すると、第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９の形成位置と、該短改質層の形成位置と、の相対位置について、想定される相対位置からの第２の方向１ｄのずれを詳細に検出できる。このずれをもとに、その後の第２のレーザ加工ステップで形成する第２の改質層９ｂの位置、すなわち、レーザビームの照射位置を補正し決定する。該短改質層は、第１の改質層９ａから離して形成する必要があるが、可能な限り第１の改質層９ａに近づけて形成するのが好ましい。

赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像して第１の改質層９ａを検出するとき、該第１の改質層９ａからウェーハ１の表面１ａに至るクラック１５が形成されていると、撮像画像に写る第１の改質層９ａがぼやける。さらに、該第２の改質層９ｂの短改質層の端部が該第１の改質層９ａの近傍に形成されるため、該撮像画像に写る該短改質層の端部も確認されにくくなる。そのため、第１の改質層９ａや該短改質層の端部の位置を高精度に求めることができず、その後に形成する第２の改質層９ｂの位置を高精度に調整できない。

そこで、本実施形態に係るウェーハの加工方法において、位置決定ステップではウェーハ１の第１のストリート３ａの一端１１ａから他端１１ｂにかけて形成された第１の改質層９ａの、該他端１１ｂの近傍のクラック非形成領域１９を撮像する。赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像した撮像画像の一例を図４に示す。

図４は、赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像したウェーハの外周縁近傍の撮像画像の一例を模式的に示す図である。撮像画像２１は、第１のレーザ加工ステップを実施した後、ウェーハ１の外周縁付近の第２のストリート３ｂに沿って第２の改質層９ｂの短改質層を形成し、ウェーハ１の外周縁付近を撮像して得られた撮像画像である。

図４に示される通り、撮像画像２１には、第１のストリート３ａの該他端１１ｂにおける第１の改質層９ａが写されている。撮像画像２１には、第１の改質層の非形成領域１７と、第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９と、が写されている。クラック１５を伴う部分では第１の改質層９ａはぼやけて写される。その一方で、第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９では第１の改質層９ａからウェーハ表面１ａに至るクラック１５が形成されないため、第１の改質層９ａや該短改質層の端部が鮮明に写される。

そのため、撮像画像２１から第１の改質層９ａの位置や、第２の改質層９ｂの短改質層の端部の位置を高精度に検出できる。撮像画像２１からクラック非形成領域１９における第１の改質層９ａの位置、及び、第２の改質層９ｂの短改質層の位置に関する情報を得て、該情報に基づいて第２のレーザ加工ステップにおける第２の改質層の形成位置を高精度に調整することができる。

具体的には、第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９の位置を基に、短改質層が形成されるべき位置と、実施に形成された短改質層の位置と、のずれの方向及びずれの量を検出する。そして、そのずれを打ち消すような補正をすることで、第２のストリート３ｂにおける短改質層の一端の位置と、他端の位置と、を決定する。以上のように位置決定ステップを実施して第２の改質層の形成位置を決定し、第２のレーザ加工ステップを完了させる。

本実施形態に係るウェーハの加工方法では、位置決定ステップにより、第２の改質層９ｂの各短改質層の一端と、他端と、の位置を高精度に調整できるため、適切に第２の改質層の非形成領域２３を設けられる。すなわち、第１の改質層９ａを跨いで第２の改質層９ｂが形成されにくい。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、位置決定ステップは、第１のレーザ加工ステップの後、第２のレーザ加工ステップを実施する前に実施してもよい。第１のレーザ加工ステップで第１の方向１ｃに沿って並ぶ複数の第１のストリート３ａに順々に第１の改質層９ａを形成すると、次第にウェーハ１が該第１の方向１ｃに直交する第２の方向１ｄに僅かに熱膨張する。ストリート３の数が多いウェーハ１の場合には膨張量も大きくなる。

第２のレーザ加工ステップでは、レーザ加工装置２の制御部（コントローラ）に予め登録されたアライメントパターンと、レーザビームの照射位置及び非照射の位置の該アライメントパターンに対する位置関係と、に基づいて所定の位置にレーザビームを照射する。しかし、ウェーハ１が第２の方向１ｄに膨張した状態で第２のレーザ加工ステップを実施すると、第１の改質層９ａを跨いで第２の改質層９ｂが形成されるおそれもある。

そこで、第１のレーザ加工ステップの後、ウェーハ１を赤外線撮像手段（赤外線カメラ）で撮像して第１の改質層９ａのクラック非形成領域１９を検出し、第２のレーザ加工ステップで形成される該短改質層の一端と、他端と、の位置を決定するようにしてもよい。

また、第１のレーザ加工ステップの実施中にウェーハ１が第２の方向１ｄに徐々に熱膨張する。そのため、第１のレーザ加工ステップの進行中にも第１のストリート３ａからずれた位置にレーザビームが照射される恐れもある。そこで、第１のレーザ加工ステップを実施している間に適宜レーザビームの照射位置（第２の方向１ｄにおける位置）を補正してもよい。

本発明の一態様では、では、クラック非形成領域１９を形成するため、このクラック非形成領域１９を撮像することで、実際に形成された改質層９の位置を高精度に検出できる。そして、実際に形成された改質層９の位置と、ストリート３の位置（改質層を形成すべき位置）と、にずれが生じた場合でも高精度に調整ができる。

さらに、上記の実施形態では第２の改質層９ｂを構成する短改質層を一直線状に並ぶように形成したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、第１の改質層９ａを境に第２の改質層９ｂの各短改質層を第１の方向１ｃにずれるように形成してもよい。この場合に形成される第１の改質層９ａ及び第２の改質層９ｂの配置について図６を用いて説明する。

第２の改質層９ｂは、該第１のストリート３ａの一つに形成された第１の改質層９ａを境に分けられる一方側に第１の部分と、他方側に第２の部分と、を有する。そして、該第２のレーザ加工ステップでは、該第２の改質層９ｂの該第１の部分と、該第２の部分と、を互いに第１の方向１ｃにずらして形成する。すなわち、該第１の部分と、第２の部分と、は第１の方向１ｃの別の位置に形成する。

この場合、該第２のストリート３ｂに沿って第２の改質層９ｂの第１の部分を形成した後、同じ第２のストリート３ｂに沿って該第１の部分に対して第１の方向１ｃにずれた第２の部分を形成する。

ウェーハ１に形成されるすべての改質層９が、それぞれ対応するストリート３に沿って一直線状に形成される場合、例えば、ウェーハ１の研削加工により形成されたデバイスチップがさらなる研削加工により移動する。すると、デバイスチップの角部はその角部側に隣接する別のデバイスチップの角部と衝突する。デバイスチップの角部は衝撃に弱いので、角部と角部との衝突により衝撃を受けると該デバイスチップに欠けやクラック等の損傷が生じる場合がある。

一方、第２の改質層９ｂが一直線状に形成されず、第２の改質層９ｂの第１の部分と、第２の部分と、が互いに第１の方向３ｃにずれて形成される場合、形成されるデバイスチップの角部同士はずれの距離の分だけ離される。デバイスチップの角部同士が離されていると、デバイスチップの角部はその角部側に隣接するデバイスチップの角部と衝突しにくくなり、研削加工でデバイスチップが移動してもデバイスチップは損傷しにくくなる。

その他、上記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。

１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 第１の方向
１ｄ 第２の方向
３ ストリート
３ａ 第１のストリート
３ｂ 第２のストリート
５ デバイス
７ 表面保護テープ
９ 改質層
９ａ 第１の改質層
９ｂ 第２の改質層
１３ 集光点
１３ａ 最後の集光点
１５ クラック
１７ 第１の改質層の非形成領域
１９ クラック非形成領域
２１ 撮像画像
２３ 第２の改質層の非形成領域
２ レーザ加工装置
４ チャックテーブル
４ａ 保持面
４ｂ 多孔質部材
４ｃ 吸引路
６ 加工ヘッド

Claims (1)

1. 第１の方向に伸長する複数の第１のストリートと、該第１の方向と交差する第２の方向に伸長する複数の第２のストリートと、が表面に形成されたウェーハの加工方法であって、
   ウェーハの表面側を保持テーブルで保持して裏面側を露出する保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点をウェーハの内部に位置づけた状態で該第１のストリートに沿って該レーザビームを照射して第１の改質層を形成するとともに該第１の改質層から該表面に至るクラックを形成する第１のレーザ加工ステップと、
   該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該レーザビームの集光点をウェーハの内部に位置づけた状態で該第２のストリートに沿って該レーザビームを照射して第２の改質層を形成する第２のレーザ加工ステップと、を備え、
   該第２のレーザ加工ステップでは、該第１のストリートと該第２のストリートとが交差する領域において、改質層が形成されない改質層非形成領域を該第１の改質層を中心に該第２の方向に所定距離伸長して形成するように該第２のストリートに沿って該レーザビームを照射して複数の短改質層からなる該第２の改質層を形成し、
   該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該保持テーブル上のウェーハを赤外線撮像手段で撮像して該第１の改質層を検出し、検出した該第１の改質層の位置をもとに該第２のレーザ加工ステップで形成される該短改質層の一端と、他端と、の位置を決定する位置決定ステップをさらに備え、
   該第１のレーザ加工ステップでは、該第１のストリートの一端側から他端側に向かって該第１の改質層を形成し、該他端に到達する前にレーザビームの照射を停止させ、該他端側に第１の改質層が形成されない第１の改質層の非形成領域を形成することで、該第１の改質層の該他端側にクラックの発生していない改質層が存在するクラック非形成領域を形成し、
   該位置決定ステップでは、該クラック非形成領域のクラックの発生していない該改質層の位置をもとに該短改質層の位置を決定することを特徴とするウェーハの加工方法。

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