JP7193350B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基材上に積層体が積層され、所定の幅を有した交差する複数のストリートを備えたウェーハの加工方法に関する。
交差する複数のストリートで区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハを個々のデバイスに分割する方法として、レーザ加工によって生じるデブリの付着防止のために、レーザ加工を実施する前にウェーハの表面を保護膜で被覆し、レーザ加工によりウェーハを個々のデバイスに分割する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に示された加工方法は、デバイスが低誘電率絶縁膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜という）を含んでおり、Ｌｏｗ－ｋ膜の剥離防止のために、ストリートの幅方向の両端にレーザ加工により２条のレーザ加工溝を形成した後、ストリートの幅方向の中央を切削ブレードで切削加工する。
特開２００５－６４２３０号公報
しかしながら、特許文献１に示された加工方法は、ＴＥＧ（Test Elements Group）とＬｏｗ－ｋ膜とのうち少なくとも一方が積層されたストリートの幅方向の中央を切削する際に、ＴＥＧやＬｏｗ－ｋ膜による切削ブレードの目詰まりが発生してしまう。そこで、ウェーハを切削ブレードで切削する前に、２条のレーザ加工溝の間にレーザビームを照射してＴＥＧやＬｏｗ－ｋ膜などの積層体を除去する加工方法が考えられる。
しかし、特許文献１に示された加工方法は、２条のレーザ加工溝を形成する際に、レーザビームの衝撃でレーザ加工溝の幅方向の両端の保護膜の剥離が生じる、即ちストリートを越えてデバイスに至る保護膜の剥離が生じる。２条のレーザ加工溝間にレーザビームを照射する加工方法は、保護膜が剥離してデバイスの上面が露出したウェーハを加工すると、レーザビームの照射で生じたデブリが保護膜の剥離によって露出したデバイスの上面に固着してしまうという問題がある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、デバイスにデブリが付着することを抑制することができるウェーハの加工方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウェーハの加工方法は、基材上に積層体が積層され、所定の幅を有した複数のストリートを備えたウェーハの加工方法であって、該積層体の表面を保護膜で被覆する保護膜被覆ステップと、該保護膜被覆ステップを実施した後、ストリートの内側で該ストリートの幅方向の両端にレーザビームをそれぞれ集光させた状態で該ストリートに沿ってレーザビームを照射し、該ストリートに２条のレーザ加工溝を形成する第１レーザ加工ステップと、該第１レーザ加工ステップを実施した後、該ストリートに沿ってレーザビームを照射することで該２条のレーザ加工溝の間の積層体を保護膜とともに除去して該基材を露出させる第２レーザ加工ステップと、該第２レーザ加工ステップを実施した後、該ストリートの該基材が露出した領域を切削ブレードで切削する切削ステップと、を備え、該保護膜被覆ステップを実施した後、該第１レーザ加工ステップを実施する前に、該２条のレーザ加工溝が形成される位置より該ストリートの内側で該ストリートの幅方向に並んだ２点にレーザビームを集光させた状態で該ストリートに沿ってレーザビームを照射して該２条のレーザ加工溝が形成される位置を含む領域の少なくとも該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、を備えたことを特徴とする。
前記ウェーハの加工方法において、該保護膜除去ステップと該第１レーザ加工ステップでは同じ条件で該レーザビームを照射しても良い。
本発明のウェーハの加工方法は、デバイスにデブリが付着することを抑制することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハの一例を示す斜視図である。 図２は、図１に示されたウェーハの要部の断面図である。 図３は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。 図４は、図３に示されたウェーハの加工方法で用いられるレーザ加工装置の構成例を示す斜視図である。 図５は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜被覆ステップを示す側断面図である。 図６は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップを示す側断面図である。 図７は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップのウェーハの要部を示す断面図である。 図８は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部を示す断面図である。 図９は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部を示す平面図である。 図１０は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップのウェーハの要部を示す断面図である。 図１１は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップ後のウェーハの要部を示す断面図である。 図１２は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップ後のウェーハの要部を示す平面図である。 図１３は、図３に示されたウェーハの加工方法の第２レーザ加工ステップのウェーハの要部を示す断面図である。 図１４は、図３に示されたウェーハの加工方法の切削ステップのウェーハの要部を示す断面図である。
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〕
本発明の実施形態１に係るウェーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハの一例を示す斜視図である。図２は、図１に示されたウェーハの要部の断面図である。図３は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図１に示すウェーハ１の加工方法である。実施形態１では、ウェーハ１は、シリコン、サファイア、又はガリウムヒ素などを基材２とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハである。ウェーハ１は、図１及び図２に示すように、基材２を備え、基材２上に積層体３が積層されている。また、ウェーハ１は、所定の幅を有しかつ交差する複数のストリート４と、交差する複数のストリート４で区画された領域にそれぞれ形成されたデバイス５とを備える。実施形態１において、積層体３は、低誘電率絶縁膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜という）を含む。なお、本発明において、積層体３は、Ｌｏｗ－ｋ膜のみでなく、Ｌｏｗ－ｋ膜に加え配線層を含んでも良い。
デバイス５は、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等である。デバイス５は、金属等から構成された回路を形成する配線層と、配線層を支持するＬｏｗ－ｋ膜とを含む。Ｌｏｗ－ｋ膜は、デバイス５を構成し、層間絶縁膜として用いられる膜である。また、実施形態１では、ウェーハ１は、ストリート４の基材２上に積層体３が積層されている。
また、本発明では、ウェーハ１は、積層体として、ストリート４に図示しないＴＥＧ（Test Elements Group）等の金属が部分的に形成されても良い。ＴＥＧは、デバイス５に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子であり、表面に金属からなる電極パッドを有している。ＴＥＧは、ウェーハ１の種別等に応じて、任意に配置される。
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、ウェーハ１の各ストリート４の幅方向の両端にレーザ加工溝９を形成した後に、レーザ加工溝９間を切削して、ウェーハ１を個々のデバイス５に分割する方法である。本発明でいうレーザ加工溝９は、積層体３及び基材２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２００が照射されて形成され、ストリート４の幅方向の端から所定の距離４００離れた箇所の積層体３と基材２の一部とを除去したものである。なお、所定の距離４００は、レーザ加工溝９間を切削する際の切削代を確保するために極力短く、かつデバイス５に対するレーザビーム２００の熱の影響を極力抑制できる（デバイス５の所望の性能を確保できる程度）距離である。即ち、レーザ加工溝９は、レーザビーム２００が照射されて、基材２の一部と積層体３とがアブレーション加工されて形成されるものであって、デバイス５の所望の性能を確保できる程度にデバイス５に対するレーザビーム２００の熱の影響を抑制できる範囲で、ストリート４の幅方向の端寄りに形成されるものである。なお、実施形態１において、所定の距離４００は、数μｍ以上でかつ１０μｍ以下であり、例えば、７μｍである。
ウェーハの加工方法は、図３に示すように、保護膜被覆ステップＳＴ１と、保護膜除去ステップＳＴ２と、第１レーザ加工ステップＳＴ３と、第２レーザ加工ステップＳＴ４と、切削ステップＳＴ５とを備える。ウェーハの加工方法は、保護膜被覆ステップＳＴ１と、保護膜除去ステップＳＴ２と、第１レーザ加工ステップＳＴ３と、第２レーザ加工ステップＳＴ４とにおいて、図４に示されたレーザ加工装置２０を用いる。次に、本明細書は、レーザ加工装置２０を説明する。
（レーザ加工装置）
図４は、図３に示されたウェーハの加工方法で用いられるレーザ加工装置の構成例を示す斜視図である。レーザ加工装置２０は、図４に示すように、装置本体２１と、チャックテーブル３０と、レーザビーム照射ユニット４０と、撮像ユニット５０と、Ｘ軸移動ユニット６０と、Ｙ軸移動ユニット７０と、保護膜被覆洗浄ユニット８０と、搬送ユニット９０と、制御ユニット１００とを主に備えている。
チャックテーブル３０は、円盤形状であり、ウェーハ１を保持する保持面３１がポーラスセラミック等から形成されている。また、チャックテーブル３０は、Ｘ軸移動ユニット６０によりＸ軸方向に移動自在で回転駆動源３２により鉛直方向に沿ったＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル３０は、保持面３１にウェーハ１の積層体３の裏側の裏面１２側が載置される。チャックテーブル３０は、保持面３１が図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源により吸引されることで、ウェーハ１の裏面１２側を吸引保持する。
レーザビーム照射ユニット４０は、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ１に対して対向して配置されている。レーザビーム照射ユニット４０は、各ストリート４に沿ってウェーハ１に対して吸収性を有するレーザビーム２００を照射して、ウェーハ１をアブレーション加工するものである。レーザビーム照射ユニット４０は、装置本体２１から立設した壁部２２に連なった支持柱２３の先端に取り付けられている。また、レーザビーム照射ユニット４０は、レンズなどで構成され、かつレーザビーム２００の集光点のＺ軸方向の位置を調整可能な光学系を備える。
撮像ユニット５０は、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ１を撮像するものであり、実施形態１では、レーザビーム照射ユニット４０とＸ軸方向に並列する位置に配設されている。実施形態１では、撮像ユニット５０は、支持柱２３の先端に取り付けられている。撮像ユニット５０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子等を備える。撮像ユニット５０は、撮像素子が撮像して得た画像を制御ユニット１００に出力する。
Ｘ軸移動ユニット６０は、チャックテーブル３０をＸ軸方向に移動するものである。Ｙ軸移動ユニット７０は、チャックテーブル３０をＹ軸方向に移動するものである。Ｘ軸移動ユニット６０、及びＹ軸移動ユニット７０は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ６１，７１、ボールねじ６１，７１を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ６２，７２及びチャックテーブル３０をＸ軸方向、又はＹ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレール６３，７３を備える。
保護膜被覆洗浄ユニット８０は、ウェーハ１の積層体３の表面に保護膜６（図６等に示す）を被覆するとともに、ウェーハ１の表面を洗浄して、保護膜６を除去するものである。保護膜被覆洗浄ユニット８０は、ウェーハ１の裏面１２側を吸引保持して、Ｚ軸方向と平行な軸心回りに回転するスピンナテーブル８１と、スピンナテーブル８１に保持されたウェーハ１の積層体３の表面に水溶性の保護膜溶液７（図５に示す）を供給する保護膜溶液供給ノズル８２と、スピンナテーブル８１に保持されたウェーハ１の表面に純水等の洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル８３とを備える。
搬送ユニット９０は、チャックテーブル３０と保護膜被覆洗浄ユニット８０のスピンナテーブル８１との間でウェーハ１を搬送するものである。搬送ユニット９０は、装置本体２１の壁部２２に固定されかつＸ軸方向と平行なボールねじ９１と、ボールねじ９１と平行に配設されたガイドレール９２と、ボールねじ９１の一端に連結されボールねじ９１を回動させるパルスモータ９３と、一端部がガイドレール９２に摺接するとともにボールねじ９１に螺合するナット（図示せず）を内部に備えたスライド板９４とを備える。搬送ユニット９０は、ボールねじ９１の回動にともないスライド板９４がガイドレール９２にガイドされてＸ軸方向に移動する。スライド板９４の下端部には、ウェーハ１を吸着して保持する保持部９５が昇降自在に設けられている。
制御ユニット１００は、レーザ加工装置２０の上述した構成要素をそれぞれ制御して、ウェーハ１に対する加工動作をレーザ加工装置２０に実施させるものである。なお、制御ユニット１００は、コンピュータである。制御ユニット１００は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。
制御ユニット１００の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザ加工装置２０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してレーザ加工装置２０の上述した構成要素に出力する。また、制御ユニット１００は、加工動作の状態や画像などを表示する表示ユニット及びオペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットが接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
本明細書は、次に、実施形態１に係るウェーハの加工方法の各ステップを説明する。実施形態１において、保護膜被覆ステップＳＴ１、保護膜除去ステップＳＴ２、第１レーザ加工ステップＳＴ３、第２レーザ加工ステップＳＴ４は、制御ユニット１００がオペレータからの加工内容情報を受け付け、保護膜被覆洗浄ユニット８０のスピンナテーブル８１にウェーハ１が載置され、オペレータからの加工動作開始指示を受け付けると、レーザ加工装置２０により順に実施される。
（保護膜被覆ステップ）
図５は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜被覆ステップを示す側断面図である。保護膜被覆ステップＳＴ１は、ウェーハ１の積層体３の表面を保護膜６で被覆するステップである。
実施形態１において、保護膜被覆ステップＳＴ１では、図５に示すように、レーザ加工装置２０は、ウェーハ１の裏面１２側を保護膜被覆洗浄ユニット８０のスピンナテーブル８１に吸引保持する。なお、実施形態１では、ウェーハ１は、基材２の裏面１２に外周縁が環状フレーム１１に貼着された粘着テープ１０が貼着されて、環状フレーム１１により支持されている。このために、保護膜被覆ステップＳＴ１では、レーザ加工装置２０は、粘着テープ１０を介してスピンナテーブル８１にウェーハ１を吸引保持し、スピンナテーブル８１の周囲のクランプ部８４で環状フレーム１１をクランプする。
保護膜被覆ステップＳＴ１では、レーザ加工装置２０は、スピンナテーブル８１を軸心回りに回転させながら、ウェーハ１の表面に保護膜溶液供給ノズル８２から水溶性の保護膜溶液７を塗布する。水溶性の保護膜溶液７は、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）又はポリビニルピロリドン（polyvinyl pyrrolidone：ＰＶＰ）等の水溶性の液状の樹脂からなり、好ましくはレーザビームの吸収効率を向上させるための二酸化チタン等からなる金属酸化物の微粒子を含む。
保護膜被覆ステップＳＴ１では、ウェーハ１の積層体３の表面に水溶性の保護膜溶液７を塗布した後、保護膜溶液７を乾燥や加熱し硬化させて、図６に示すように、ウェーハ１の積層体３の表面全体に保護膜溶液７が硬化して構成された保護膜６を被覆する。ウェーハの加工方法は、ウェーハ１の表面全体に保護膜６を被覆すると、スピンナテーブル８１のウェーハ１の吸引保持及びクランプ部８４の環状フレーム１１のクランプを解除して、搬送ユニット９０でウェーハ１をスピンナテーブル８１からチャックテーブル３０に搬送して、保護膜除去ステップＳＴ２に進む。
（保護膜除去ステップ）
図６は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップを示す側断面図である。図７は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップのウェーハの要部を示す断面図である。図８は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部を示す断面図である。図９は、図３に示されたウェーハの加工方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部を示す平面図である。
保護膜除去ステップＳＴ２は、保護膜被覆ステップＳＴ１を実施した後、第１レーザ加工ステップＳＴ３を実施する前に、各ストリート４の幅方向の両端部の少なくとも保護膜６を除去するステップである。保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０は、保護膜６により表面が被覆されたウェーハ１の裏面１２側を粘着テープ１０を介してチャックテーブル３０に吸引保持するとともに、クランプ部３３で環状フレーム１１をクランプする。保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０は、撮像ユニット５０でチャックテーブル３０に保持されたウェーハ１を撮像して、ウェーハ１とレーザビーム照射ユニット４０との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０は、Ｘ軸移動ユニット６０、Ｙ軸移動ユニット７０及び回転駆動源３２に各ストリート４の幅方向の端部とレーザビーム照射ユニット４０とをストリート４に沿って相対的移動させながら、図６に示すように、レーザビーム照射ユニット４０から保護膜６及びウェーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２００を各ストリート４の幅方向の端部に照射する。
保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０は、図７に示すように、レーザビーム２００の集光点２０１を保護膜６の内部に設定して、全てのストリート４の幅方向の両端部にレーザビーム２００を順に照射して、全てのストリート４の幅方向の両端部にアブレーション加工を施す。保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０は、図８及び図９に示すように、ストリート４の幅方向の両端部の少なくとも保護膜６を除去して、全てのストリート４の両端の積層体３を露出させる積層体露出溝８を形成する。即ち、保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０が、各ストリート４に２条の積層体露出溝８を形成する。なお、実施形態１では、保護膜除去ステップＳＴ２では、レーザ加工装置２０が、各ストリート４に保護膜６、積層体３及び基材２の一部を除去して、積層体露出溝８を形成している。しかしながら、本発明では、積層体露出溝８は、保護膜６がレーザビーム２００に対して充分吸収性を有する場合には保護膜６だけ除去して形成されても良く、保護膜６がレーザビーム２００に対して吸収性があまりなく、積層体３が吸収性がある場合には、積層体３にレーザビーム２００を照射して積層体３をアブレーションすることで保護膜６も除去して形成されても良い。積層体露出溝８は、保護膜６も積層体３も吸収性がない場合は、基材２にレーザビーム２００を照射して基材２をアブレーションすることで基材２の一部と積層体３と保護膜６を除去して形成される。また、保護膜除去ステップＳＴ２において、レーザ加工装置２０がレーザビーム２００を照射する位置は、ストリート４の両端から所定の距離４００よりも離れた位置であり、レーザビーム２００の照射により保護膜６が剥がれても、保護膜６の剥がれる箇所がストリート４の外側、即ちデバイス５に到達しない位置である。
なお、図８及び図９では、保護膜除去ステップＳＴ２において、ストリート４の幅方向の両端部の保護膜６に加えて、積層体３及び基材２の一部を除去している。要するに、保護膜除去ステップＳＴ２において、本発明は、ストリート４の幅方向の両端の保護膜６を除去でき、ストリート４の外側で保護膜６が剥がれないのであれば、保護膜６のみを除去しても良いし、保護膜６と積層体３の一部を除去しても良いし、保護膜６と積層体３と基材２の一部を除去しても良い。また、保護膜除去ステップＳＴ２において、レーザ加工装置２０が積層体露出溝８を形成する位置は、ストリート４の両端から所定の距離４００よりも離れた位置である。
なお、実施形態１において、保護膜除去ステップＳＴ２の加工条件であるレーザビーム２００の波長は、３５５ｎｍであり、レーザビーム２００の出力は、１Ｗであり、レーザビーム２００の繰り返し周波数は、２００ｋＨｚであり、レーザビーム２００の集光点２０１のスポット径は、１０μｍ程度であり、レーザビーム照射ユニット４０とウェーハ１との相対的な移動速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃである。このように、実施形態１に係るウェーハの加工方法の保護膜除去ステップＳＴ２の加工条件は、各ストリート４の幅方向の両端の保護膜６と積層体３とを除去して基材２を露出させる従来の加工方法において、レーザ加工溝９を形成する加工条件よりもレーザビームの出力が弱い。ウェーハの加工方法は、全てのストリート４に２条の積層体露出溝８を形成すると、第１レーザ加工ステップＳＴ３に進む。なお、図９は、左右方向と平行なストリート４に形成された積層体露出溝８を示し、上下方向と平行なストリート４に形成された積層体露出溝８を省略している。
（第１レーザ加工ステップ）
図１０は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップのウェーハの要部を示す断面図である。図１１は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップ後のウェーハの要部を示す断面図である。図１２は、図３に示されたウェーハの加工方法の第１レーザ加工ステップ後のウェーハの要部を示す平面図である。
第１レーザ加工ステップＳＴ３は、保護膜被覆ステップＳＴ１及び保護膜除去ステップＳＴ２を実施した後、ストリート４の内側でストリート４の幅方向の両端部にレーザビーム２００をそれぞれ集光させた状態でストリート４に沿ってレーザビーム２００を照射し、ストリート４に２条のレーザ加工溝９を形成するステップである。第１レーザ加工ステップＳＴ３では、レーザ加工装置２０は、Ｘ軸移動ユニット６０、Ｙ軸移動ユニット７０及び回転駆動源３２に各ストリート４の幅方向の端とレーザビーム照射ユニット４０とをストリート４に沿って相対的移動させながらレーザビーム照射ユニット４０から保護膜６及びウェーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２００を各ストリート４の幅方向の端部に照射する。
第１レーザ加工ステップＳＴ３では、レーザ加工装置２０は、図１０に示すように、レーザビーム２００の集光点２０１を積層体３の上面に設定して、レーザビーム２００を積層体露出溝８内でかつ保護膜除去ステップＳＴ２よりも幅方向の端寄りの位置に照射する。第１レーザ加工ステップＳＴ３では、レーザ加工装置２０は、全てのストリート４の幅方向の両端の積層体露出溝８内で露出する積層体３にアブレーション加工を施す。第１レーザ加工ステップＳＴ３では、レーザ加工装置２０は、図１１及び図１２に示すように、ストリート４の幅方向の両端の積層体露出溝８内で露出する少なくとも積層体３を除去して、全てのストリート４の両端の積層体露出溝８内に基材２を露出させるレーザ加工溝９を形成する。即ち、第１レーザ加工ステップＳＴ３では、レーザ加工装置２０が、各ストリート４に２条のレーザ加工溝９を形成する。
なお、図１１及び図１２では、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、ストリート４の幅方向の両端の積層体露出溝８内の積層体３と基材２の一部を除去した例を示しているが、本発明は、ストリート４の幅方向の両端の積層体露出溝８内の積層体３のみを除去しても良い。要するに、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、本発明は、ストリート４の幅方向の両端の積層体露出溝８内の積層体３を除去できるのであれば、積層体３のみを除去しても良いし、積層体３と基材２の一部を除去しても良い。また、実施形態１では、図１１及び図１２は、保護膜６が積層体３よりも剥離し易いために、積層体露出溝８の幅をレーザ加工溝９の幅よりも広く示している。
また、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、レーザ加工装置２０がレーザビーム２００を積層体露出溝８内でかつ保護膜除去ステップＳＴ２よりも幅方向の端寄りであるとともにストリート４の両端から所定の距離４００よりも離れた位置に照射する。これにより、保護膜除去ステップＳＴ２は、２条のレーザ加工溝９が形成される位置よりストリート４の幅方向の内側でストリート４の幅方向に並んだ２点にレーザビーム２００を集光させた状態でストリート４に沿ってレーザビーム２００を照射することとなる。また、保護膜除去ステップＳＴ２は、２条のレーザ加工溝９が形成される位置を含む領域の少なくとも保護膜６を除去することとなる。また、実施形態１では、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、レーザ加工装置２０は、ストリート４の両端から所定の距離４００離れた位置にレーザ加工溝９を形成している。
また、実施形態１において、第１レーザ加工ステップＳＴ３の加工条件であるレーザビーム２００の波長は、３５５ｎｍであり、レーザビーム２００の出力は、１．３Ｗであり、レーザビーム２００の繰り返し周波数は、２００ｋＨｚであり、レーザビーム２００の集光点２０１のスポット径は、１０μｍ程度であり、レーザビーム照射ユニット４０とウェーハ１との相対的な移動速度は、４００ｍｍ／ｓｅｃである。このように、実施形態１に係るウェーハの加工方法の保護膜除去ステップＳＴ２と第１レーザ加工ステップＳＴ３では、同程度の条件で、レーザビーム２００を照射する。ウェーハの加工方法は、全てのストリート４に２条のレーザ加工溝９を形成すると、第２レーザ加工ステップＳＴ４に進む。
（第２レーザ加工ステップ）
図１３は、図３に示されたウェーハの加工方法の第２レーザ加工ステップのウェーハの要部を示す断面図である。第２レーザ加工ステップＳＴ４は、第１レーザ加工ステップＳＴ３を実施した後、ストリート４に沿って、レーザビーム２１０を照射することで、２条のレーザ加工溝９間の積層体３を保護膜６とともに除去して２条のレーザ加工溝９間の基材２を露出させるステップである。
第２レーザ加工ステップＳＴ４では、レーザ加工装置２０は、Ｘ軸移動ユニット６０、Ｙ軸移動ユニット７０及び回転駆動源３２に各ストリート４の幅方向の中央とレーザビーム照射ユニット４０とをストリート４に沿って相対的移動させながらレーザビーム照射ユニット４０から保護膜６及びウェーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２１０を各ストリート４の幅方向の中央に照射する。
第２レーザ加工ステップＳＴ４では、レーザ加工装置２０は、図１３に示すように、レーザビーム２１０の積層体３上での幅２１１を２条のレーザ加工溝９の内縁同士の距離９－１よりも大きくかつ２条のレーザ加工溝９の外縁同士の距離９－２よりも小さく成形して、レーザビーム２１０をストリート４の幅方向の中央に照射する。第２レーザ加工ステップＳＴ４では、レーザ加工装置２０は、レーザビーム２１０をストリート４の幅方向の中央に照射することで、ストリート４の２条のレーザ加工溝９間の保護膜６、積層体３及び基材２にアブレーション加工を施す。第２レーザ加工ステップＳＴ４では、レーザ加工装置２０は、ストリート４の幅方向の中央の２条のレーザ加工溝９間の保護膜６、積層体３及び基材２の一部を除去する。
なお、第２レーザ加工ステップＳＴ４では、レーザ加工装置２０は、マスクでストリート４の幅方向に伸長して幅２１１を有するレーザビーム２１０に成形して照射するが、本発明では、除去したい幅よりも成形されたレーザビーム２１０のストリート４の幅方向の長さが短い場合には、必ずしも１度のみではなく、レーザビーム２１０を幅方向に移動させながら複数回加工しても良く、通常のレーザビーム２００で複数ライン（通常の加工をストリート４の幅方向で複数回繰り返す）照射して加工しても良く、レーザビーム２００を分岐して複数点に集光させて加工しても良い。
なお、実施形態１では、第２レーザ加工ステップＳＴ４において、ストリート４の幅方向の中央の２条のレーザ加工溝９間の保護膜６及び積層体３のみを除去しているが、本発明は、ストリート４の幅方向の中央の２条のレーザ加工溝９間の基材２の一部を除去しても良い。要するに、第２レーザ加工ステップＳＴ４において、本発明は、ストリート４の幅方向の中央の２条のレーザ加工溝９間の保護膜６及び積層体３を除去できるのであれば、保護膜６及び積層体３のみを除去しても良いし、保護膜６及び積層体３に加え基材２の一部を除去しても良い。
また、実施形態１において、第２レーザ加工ステップＳＴ４の加工条件であるレーザビーム２１０の波長は、３５５ｎｍであり、レーザビーム２１０の出力は、３Ｗ～５Ｗであり、レーザビーム２１０の繰り返し周波数は、４０ｋＨｚであり、集光スポットのサイズは、ストリート４の幅方向の長さが２１１μｍで、ストリート４の伸長方向の長さが約１０μｍ程度であり、レーザビーム照射ユニット４０とウェーハ１との相対的な移動速度は、６００ｍｍ／ｓｅｃである。このように、実施形態１に係るウェーハの加工方法の第２レーザ加工ステップＳＴ４の加工条件は、保護膜除去ステップＳＴ２及び第１レーザ加工ステップＳＴ３の加工条件よりもレーザビーム２１０の出力が強い。第２レーザ加工ステップＳＴ４において、レーザ加工装置２０は、全てのストリート４の２条のレーザ加工溝９間の保護膜６及び積層体３を除去すると、ウェーハ１を保護膜被覆洗浄ユニット８０により洗浄して、保護膜６を除去して、切削ステップＳＴ５に進む。
（切削ステップ）
図１４は、図３に示されたウェーハの加工方法の切削ステップのウェーハの要部を示す断面図である。切削ステップＳＴ５は、第２レーザ加工ステップＳＴ４を実施した後、ストリート４の基材２が露出した領域４－１を切削ブレード３００で切削するステップである。
実施形態１において、切削ステップＳＴ５では、切削装置３０１が、図１４に示すように、ウェーハ１の裏面１２側を粘着テープ１０を介してチャックテーブルに吸引保持するとともに、クランプ部で環状フレーム１１をクランプする。切削ステップＳＴ５では、切削装置３０１が撮像ユニットでチャックテーブル保持されたウェーハ１を撮像して、ウェーハ１と切削ブレード３００との位置合わせを行うアライメントを遂行する。なお、実施形態１において、切削ブレード３００の厚み３００－１は、各ストリート４の基材２が露出した領域４－１の幅４－２よりも薄い。
切削ステップＳＴ５では、切削装置３０１が、各ストリート４に沿ってウェーハ１と切削ブレード３００とを相対的に移動させながら切削ブレード３００を粘着テープ１０に到達するまでウェーハ１に切り込ませて、ウェーハ１を各デバイス５に分割する。ウェーハの加工方法は、全てのストリート４に切削ブレード３００を切り込ませると、終了する。なお、個々のデバイス５に分割されたウェーハ１は、洗浄ユニット等により洗浄されて、切削屑が除去された後、個々のデバイス５が粘着テープ１０からピックアップされる。なお、実施形態１では、第２レーザ加工ステップＳＴ４において、レーザ加工装置２０がウェーハ１を保護膜被覆洗浄ユニット８０により洗浄して保護膜６を除去しているが、本発明は、第２レーザ加工ステップＳＴ４においてレーザ加工装置２０がウェーハ１を保護膜被覆洗浄ユニット８０により洗浄せずに、切削ステップＳＴ５後に、ウェーハ１を洗浄ユニット等により洗浄して、保護膜６を除去しても良い。
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第１レーザ加工ステップＳＴ３において２条のレーザ加工溝を形成する前に、あらかじめ保護膜除去ステップＳＴ２においてストリート４にレーザビーム２００を照射して、保護膜６を除去した２条の積層体露出溝８をストリート４の幅方向の両端部に形成する。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、積層体露出溝８にレーザビーム２００を照射して積層体３を除去して、レーザ加工溝９を形成する。即ち、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、全てのストリート４に対して、必ず、端から所定の距離４００よりも離れた積層体露出溝８をストリート４の幅方向の両端部に形成し、その後に、積層体露出溝８よりも端寄りにレーザ加工溝９を形成する。このために、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第１レーザ加工ステップＳＴ３において、レーザビーム２００を保護膜６に照射しないので、保護膜６の剥離が生じない。即ち、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、ストリート４の幅を超えて保護膜６が剥離することを抑制する。
その後、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第２レーザ加工ステップＳＴ４において、積層体３を除去した２条のレーザ加工溝９間にレーザビーム２００を照射する。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第２レーザ加工ステップＳＴ４の時に生じたデブリが、ストリート４外にも飛散するが、ストリート４外には保護膜６が被覆されているため、デバイス５の上面に固着することがない。その結果、ウェーハの加工方法は、基材２に積層体３が積層されて、レーザ加工前に保護膜６が被覆されるウェーハ１であっても、デバイス５にデブリが付着することを抑制することができる。
また、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、保護膜除去ステップＳＴ２の加工条件が、最初にレーザ加工溝９を形成する従来の加工方法の加工条件よりもレーザビーム２００の出力が弱いので、保護膜除去ステップＳＴ２後の保護膜６の剥離を抑制することができる。また、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、保護膜除去ステップＳＴ２において、第１レーザ加工ステップＳＴ３よりもストリート４の幅方向の内側にレーザビーム２００を照射するので、仮に保護膜除去ステップＳＴ２において保護膜６が剥がれても、保護膜６の剥がれた箇所がストリート４の外側即ちデバイス５に到達することを抑制できる。
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。実施形態１は、全てのストリート４に対して、必ず、端から所定の距離４００よりも離れた積層体露出溝８をストリート４の幅方向の両端部に形成し、その後に、積層体露出溝８よりも端寄りにレーザ加工溝９を形成している。しかしながら、本発明は、少なくとも一つのストリート４に対して、端から所定の距離４００よりも離れた積層体露出溝８をストリート４の幅方向の両端部に形成し、その後に、積層体露出溝８よりも端寄りにレーザ加工溝９を形成しても良い。また、前述した実施形態１では、保護膜除去ステップＳＴ２でレーザビーム２００を照射する条件と、第１レーザ加工ステップＳＴ３でレーザビーム２００を照射する条件とが異なっているが、本発明は、保護膜除去ステップＳＴ２と第１レーザ加工ステップＳＴ３では同じ条件でレーザビーム２００を照射しても良い。
１ ウェーハ
２ 基材
３ 積層体
４ ストリート
４－１ 領域
５ デバイス
６ 保護膜
９ レーザ加工溝
２００ レーザビーム
２１０ レーザビーム
３００ 切削ブレード
ＳＴ１ 保護膜被覆ステップ
ＳＴ２ 保護膜除去ステップ
ＳＴ３ 第１レーザ加工ステップ
ＳＴ４ 第２レーザ加工ステップ
ＳＴ５ 切削ステップ

Claims (2)

  1. 基材上に積層体が積層され、所定の幅を有した複数のストリートを備えたウェーハの加工方法であって、
    該積層体の表面を保護膜で被覆する保護膜被覆ステップと、
    該保護膜被覆ステップを実施した後、ストリートの内側で該ストリートの幅方向の両端にレーザビームをそれぞれ集光させた状態で該ストリートに沿ってレーザビームを照射し、該ストリートに２条のレーザ加工溝を形成する第１レーザ加工ステップと、
    該第１レーザ加工ステップを実施した後、該ストリートに沿ってレーザビームを照射することで該２条のレーザ加工溝の間の積層体を保護膜とともに除去して該基材を露出させる第２レーザ加工ステップと、
    該第２レーザ加工ステップを実施した後、該ストリートの該基材が露出した領域を切削ブレードで切削する切削ステップと、を備え、
    該保護膜被覆ステップを実施した後、該第１レーザ加工ステップを実施する前に、該２条のレーザ加工溝が形成される位置より該ストリートの内側で該ストリートの幅方向に並んだ２点にレーザビームを集光させた状態で該ストリートに沿ってレーザビームを照射して該２条のレーザ加工溝が形成される位置を含む領域の少なくとも該保護膜を除去する保護膜除去ステップと、を備えた、ウェーハの加工方法。
  2. 該保護膜除去ステップと該第１レーザ加工ステップでは同じ条件で該レーザビームを照射する、請求項１に記載のウェーハの加工方法。
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