JP7486379B2 - レーザー加工方法およびチップの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、レーザー加工方法およびチップの製造方法に関する。
半導体ウェーハ等の被加工物は、表面に形成される複数のストリートと、格子状に交差する複数のストリートによって区画された各領域に形成されるデバイスと、を有し、ストリートに沿って分割されることでデバイスチップに個片化される。
被加工物の分割方法として、例えば、被加工物の表面に塗布した水溶性の保護膜を、ストリートに沿ってレーザービームを照射することで除去してマスクを形成した後、プラズマエッチングを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、ストリートの交差部で保護膜が除去しきれずに残ってしまう場合があるため、第一方向に沿ったストリート、および第一方向と交差する第二方向に沿ったストリートに対して、交互に２回ずつレーザービームを照射する方法が採用されている。
特開２０１６－２０７７３７号公報
ところで、レーザー加工装置では、熱影響等によるカット位置ずれを補正するために、加工溝の溝幅を測定して溝の中央位置を求め、加工溝がストリートの中央に形成されているか否かを確認し補正する所謂カーフチェックを実施している。しかしながら、上述のように２回ずつレーザービームを照射する加工方法では、２回目のレーザー加工痕が１回目のレーザー加工痕と重なるため、２回目の加工位置（カーフ幅）を正確に認識することが困難であり、適切な位置に加工を施せなくなる可能性があった。
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、加工位置を正確に認識し、被加工物の適切な位置に加工を施すことができるレーザー加工方法およびチップの製造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、本発明のレーザー加工方法は、第一の方向に沿って設定された複数の第一のストリートと、該第一の方向と交差する第二の方向に沿って設定された複数の第二のストリートと、を表面側に有し、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートによって区画された各領域にデバイスが形成された被加工物に対して、該第一のストリートおよび該第二のストリートに沿って２回以上レーザービームを照射して加工を施すレーザー加工方法であって、複数の該第一のストリートのうち、２回目以降の加工において所望の加工位置と実際の加工位置とのずれ量を検出するカーフチェックに使用するための第一のカーフチェック用ストリートを設定する第一のカーフチェック用ストリート設定ステップと、複数の該第二のストリートのうち、２回目以降の加工においてカーフチェックに使用するための第二のカーフチェック用ストリートを設定する第二のカーフチェック用ストリート設定ステップと、該第一のカーフチェック用ストリートを除く複数の該第一のストリートに沿ってレーザービームを照射する第一のレーザー加工ステップと、該第二のカーフチェック用ストリートを除く複数の該第二のストリートに沿ってレーザービームを照射する第二のレーザー加工ステップと、該第一のレーザー加工ステップおよび該第二のレーザー加工ステップの後、該第一のカーフチェック用ストリートを含む複数の該第一のストリートに沿ってレーザービームを照射する第三のレーザー加工ステップと、該第二のカーフチェック用ストリートを含む複数の該第二のストリートに沿ってレーザービームを照射する第四のレーザー加工ステップと、該第三のレーザー加工ステップおよび該第四のレーザー加工ステップの後、該第一のカーフチェック用ストリートに沿ってレーザービームを照射する第五のレーザー加工ステップと、該第二のカーフチェック用ストリートに沿ってレーザービームを照射する第六のレーザー加工ステップと、を含み、該第三のレーザー加工ステップでは、該第一のカーフチェック用ストリートに形成されたレーザー加工溝を用いてカーフチェックを実施し、該第四のレーザー加工ステップでは、第二のカーフチェック用ストリートに形成されたレーザー加工溝を用いてカーフチェックを実施することを特徴とする。
また、本発明のレーザー加工方法において、該第一のレーザー加工ステップおよび該第二のレーザー加工ステップでは、途中の所定のタイミングで、該レーザービームの照射により形成されたレーザー加工溝を撮像し、該レーザー加工溝の加工位置と所望の加工位置とのずれ量を検出するカーフチェックを実施することを特徴とする。
また、本発明のチップの製造方法は、第一の方向に沿って設定された複数の第一のストリートと、該第一の方向と交差する第二の方向に沿って設定された複数の第二のストリートと、を表面側に有し、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートによって区画された各領域にデバイスが形成された被加工物を分割してチップを製造するチップの製造方法であって、該被加工物の裏面側に水溶性保護膜を塗布する保護膜形成ステップと、該保護膜形成ステップの後、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートに沿って該水溶性保護膜を除去しエッチングマスクを形成するマスク形成ステップと、該エッチングマスクを介して複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートの部分をプラズマエッチングするプラズマエッチングステップと、該プラズマエッチングステップの後、該水溶性保護膜に洗浄水を供給して該水溶性保護膜を除去する保護膜除去ステップと、を含み、該マスク形成ステップでは、該レーザー加工方法を用いて該エッチングマスクを形成することを特徴とする。
本願発明は、加工位置を正確に認識し、被加工物の適切な位置に加工を施すことができる。
図１は、実施形態に係るレーザー加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るレーザー加工方法の流れを示すフローチャートである。 図３は、実施形態に係るレーザー加工方法に用いるレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、図２に示す第一のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図５は、図２に示す第二のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図６は、図２に示す第三のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図７は、図２に示す第四のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図８は、図２に示す第五のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図９は、図２に示す第六のレーザー加工ステップ後の被加工物を示す平面図である。 図１０は、実施形態に係るカーフチェックの流れを示すフローチャートである。 図１１は、実施形態に係るチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図１２は、図１１に示す保護膜形成ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。 図１３は、図１２における被加工物の要部を拡大して示す模式図である。 図１４は、図１１に示すマスク形成ステップの一状態における被加工物の要部を拡大して示す模式図である。 図１５は、図１１に示すプラズマエッチングステップの一状態における被加工物の要部を拡大して示す模式図である。 図１６は、図１１に示す保護膜除去ステップの一状態を一部断面で示す側面図である。 図１７は、図１６における被加工物の要部を拡大して示す模式図である。
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、置換または変更を行うことができる。
〔実施形態〕
本発明の実施形態に係るレーザー加工方法およびチップの製造方法について、図面に基づいて説明する。まず、実施形態の加工対象である被加工物１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るレーザー加工方法の加工対象の被加工物１０の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、被加工物１０は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板１１とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。被加工物１０は、基板１１の表面１２において、第一の方向１に沿って設定された複数の第一のストリート１３と、第一の方向１と交差する第二の方向２に沿って設定された複数の第二のストリート１４と、を有する。すなわち、複数の第一のストリート１３および複数の第二のストリート１４は、基板１１の表面１２に格子状に設定される。
また、被加工物１０は、基板１１の表面１２において、複数の第一のストリート１３および複数の第二のストリート１４によって区画された各領域に形成されたデバイス１５を有している。デバイス１５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、またはＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。デバイス１５が形成された表面１２と反対側に位置する被加工物１０の面を裏面１６とする。
被加工物１０は、環状のフレーム２０および貼着テープ２１に支持される。フレーム２０は、被加工物１０の外径より大きな開口を有する環状である。フレーム２０は、プラズマエッチングに対して耐性を有する金属や樹脂等の材質で構成される。貼着テープ２１は、絶縁性の合成樹脂により構成された基材層と、基材層の表面および裏面の少なくともいずれかに積層された粘着性を有する糊層とを含む。貼着テープ２１は、外周がフレーム２０の裏面側に貼着される。被加工物１０は、フレーム２０の開口の所定の位置に位置決めされ、表面１２が貼着テープ２１に貼着されることによって、フレーム２０および貼着テープ２１に固定される。
（レーザー加工方法）
次に、実施形態に係るレーザー加工方法を説明する。図２は、実施形態に係るレーザー加工方法の流れを示すフローチャートである。レーザー加工方法は、第一のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０１と、第二のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０２と、第一のレーザー加工ステップ１０３と、第二のレーザー加工ステップ１０４と、第三のレーザー加工ステップ１０５と、第四のレーザー加工ステップ１０６と、第五のレーザー加工ステップ１０７と、第六のレーザー加工ステップ１０８と、を含む。
（第一のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０１）
第一のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０１は、第一のカーフチェック用ストリート２３（後述の図４等参照）を設定するステップである。第一のカーフチェック用ストリート２３は、複数の第一のストリート１３のうち、２回目以降の加工においてカーフチェックに使用するためのストリートであって、所定本置きに設定される。
カーフチェックとは、ストリートに沿って加工された加工溝が適正に形成されたか否かの加工品質を確認する動作である。カーフチェックでは、例えば、加工溝の幅やチッピングの大きさ、加工溝のずれ等を測定し、これら測定値がそれぞれ設定された許容値を超えているか否かを判定する。カーフチェックにおいては、所望の加工位置と測定した加工位置とのずれをゼロにするための補正値を算出し、この補正値を用いて以降の加工が行われる。
実施形態のカーフチェックでは、レーザー加工において、１回目のレーザー照射によるレーザー加工溝２５（後述の図４から図７までを参照）について、所望の加工位置と実際の加工位置とのずれ量を検出する。すなわち、実施形態の第一のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０１では、カーフチェック上要求される精度に応じて、所定本置きの第一のカーフチェック用ストリート２３が適正に設定される。なお、後述の図４から図９に示す一例において、第一のカーフチェック用ストリート２３は、複数の第一のストリート１３のうち４本置きに設定される。
（第二のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０２）
第二のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０２は、第二のカーフチェック用ストリート２４（後述の図５等参照）を設定するステップである。第二のカーフチェック用ストリート２４は、複数の第二のストリート１４のうち、２回目以降の加工においてカーフチェックに使用するためのストリートであって、所定本置きに設定される。
実施形態の第二のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０２では、カーフチェック上要求される精度に応じて、所定本置きの第二のカーフチェック用ストリート２４が適正に設定される。なお、後述の図４から図９に示す一例において、第二のカーフチェック用ストリート２４は、複数の第二のストリート１４のうち４本置きに設定される。
（レーザー加工装置の構成例）
図３は、実施形態に係るレーザー加工方法に用いるレーザー加工装置３５の構成例を示す斜視図である。実施形態の第一のレーザー加工ステップ１０３から第六のレーザー加工ステップ１０８まででは、図３に示すように、被加工物１０の裏面１６側から第一のストリート１３および第二のストリート１４に沿ってレーザービーム３０を照射して加工を施す。レーザービーム３０は、被加工物１０に対して吸収性を有する波長のレーザービームである。
実施形態では、レーザー加工装置３５による溝加工によって、レーザー加工溝２５、２６を形成する。レーザー加工装置３５は、チャックテーブル３６と、レーザービーム照射ユニット３７と、撮像ユニット３９と、チャックテーブル３６とレーザービーム照射ユニット３７とを相対的に移動させる移動ユニットと、を備える。
以下の説明において、Ｘ軸方向は、水平面における一方向である。Ｙ軸方向は、水平面において、Ｘ軸方向に直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向である。実施形態のレーザー加工装置３５は、加工送り方向がＸ軸方向であり、割り出し送り方向がＹ軸方向であり、焦点位置調整方向がＺ軸方向である。
レーザービーム照射ユニット３７は、例えば、レーザービーム３０を発振する発振器と、レーザービーム３０を加工点に集光させる集光レンズ３８（図１４参照）と、発振器と集光レンズ３８との間に設けられる各種の光学部品と、を含む。撮像ユニット３９は、例えば、ＣＣＤカメラまたは赤外線カメラを含む。移動ユニットは、例えば、チャックテーブル３６をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能、かつＺ軸回りに回転可能である。移動ユニットは、例えば、レーザービーム照射ユニット３７の集光レンズ３８を、Ｚ軸方向に移動可能である。
（第一のレーザー加工ステップ１０３）
図４は、図２に示す第一のレーザー加工ステップ１０３後の被加工物１０を示す平面図である。第一のレーザー加工ステップ１０３は、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く複数の第一のストリート１３に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。
実施形態の第一のレーザー加工ステップ１０３では、まず、図３に示すように、貼着テープ２１を介して被加工物１０の表面１２側をレーザー加工装置３５のチャックテーブル３６に吸引保持する。次に、移動ユニットによって、チャックテーブル３６を加工位置まで移動させる。この際、第一のストリート１３が延びる第一の方向１が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。
第一のレーザー加工ステップ１０３では、次に、撮像ユニット３９で被加工物１０を撮像することによって、第一のストリート１３を検出する。第一のストリート１３が検出されたら、被加工物１０の第一のストリート１３とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第一のレーザー加工ステップ１０３では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図４に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。レーザー加工溝２５は、レーザービーム３０が第一のストリート１３または第二のストリート１４に沿って１回照射されたレーザー加工痕である。レーザー加工溝２５は、図４において、点線で示される（以下の図５から図９でも同様）。この際、第一のレーザー加工ステップ１０３では、途中の所定のタイミングで、カーフチェックを実施する。カーフチェックの手順については、後述にて説明する。
（第二のレーザー加工ステップ１０４）
図５は、図２に示す第二のレーザー加工ステップ１０４後の被加工物１０を示す平面図である。第二のレーザー加工ステップ１０４は、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く複数の第二のストリート１４に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。
実施形態の第二のレーザー加工ステップ１０４では、第二のストリート１４が延びる第二の方向２が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。次に、撮像ユニット３９で被加工物１０を撮像することによって、第二のストリート１４を検出する。第二のストリート１４が検出されたら、被加工物１０の第二のストリート１４とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第二のレーザー加工ステップ１０４では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図５に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。この際、第二のレーザー加工ステップ１０４では、第一のレーザー加工ステップ１０３と同様に、途中の所定のタイミングで、カーフチェックを実施する。
（第三のレーザー加工ステップ１０５）
図６は、図２に示す第三のレーザー加工ステップ１０５後の被加工物１０を示す平面図である。第三のレーザー加工ステップ１０５は、第一のレーザー加工ステップ１０３および第二のレーザー加工ステップ１０４の後に実施される。第三のレーザー加工ステップ１０５は、第一のカーフチェック用ストリート２３を含む複数の第一のストリート１３に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。すなわち、第三のレーザー加工ステップ１０５では、全ての第一のストリート１３に沿ってレーザービーム３０を照射する。
実施形態の第三のレーザー加工ステップ１０５では、第一のストリート１３が延びる第一の方向１が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。次に、被加工物１０の第一のストリート１３とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第三のレーザー加工ステップ１０５では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第一のカーフチェック用ストリート２３を含む第一のストリート１３に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図６に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第一のカーフチェック用ストリート２３に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。また、被加工物１０の裏面１６には、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３に沿ったレーザー加工溝２６が形成される。レーザー加工溝２６は、レーザービーム３０が第一のストリート１３または第二のストリート１４に沿って２回照射されたレーザー加工痕である。レーザー加工溝２６は、図６において、実線で示される（以下の図７から図９でも同様）。
この際、第三のレーザー加工ステップ１０５では、第一のカーフチェック用ストリート２３に形成されたレーザー加工溝２５を用いてカーフチェックを実施する。すなわち、第三のレーザー加工ステップ１０５では、第一のレーザー加工ステップ１０３で加工されず、１回のみレーザービーム３０が照射された第一のカーフチェック用ストリート２３でカーフチェックを実施する。
（第四のレーザー加工ステップ１０６）
図７は、図２に示す第四のレーザー加工ステップ１０６後の被加工物１０を示す平面図である。第四のレーザー加工ステップ１０６は、第一のレーザー加工ステップ１０３および第二のレーザー加工ステップ１０４の後に実施される。第四のレーザー加工ステップ１０６は、第二のカーフチェック用ストリート２４を含む複数の第二のストリート１４に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。すなわち、第四のレーザー加工ステップ１０６では、全ての第二のストリート１４に沿ってレーザービーム３０を照射する。
実施形態の第四のレーザー加工ステップ１０６では、第二のストリート１４が延びる第二の方向２が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。次に、被加工物１０の第二のストリート１４とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第四のレーザー加工ステップ１０６では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第二のカーフチェック用ストリート２４を含む第二のストリート１４に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図７に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第二のカーフチェック用ストリート２４に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。また、被加工物１０の裏面１６には、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４に沿ったレーザー加工溝２６が形成される。
この際、第四のレーザー加工ステップ１０６では、第二のカーフチェック用ストリート２４に形成されたレーザー加工溝２５を用いてカーフチェックを実施する。すなわち、第四のレーザー加工ステップ１０６では、第二のレーザー加工ステップ１０４で加工されず、１回のみレーザービーム３０が照射された第二のカーフチェック用ストリート２４でカーフチェックを実施する。
（第五のレーザー加工ステップ１０７）
図８は、図２に示す第五のレーザー加工ステップ１０７後の被加工物１０を示す平面図である。第五のレーザー加工ステップ１０７は、第三のレーザー加工ステップ１０５および第四のレーザー加工ステップ１０６の後に実施される。第五のレーザー加工ステップ１０７は、第一のカーフチェック用ストリート２３に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。
実施形態の第五のレーザー加工ステップ１０７では、第一のストリート１３が延びる第一の方向１が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。次に、被加工物１０の第一のストリート１３とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第五のレーザー加工ステップ１０７では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第一のカーフチェック用ストリート２３に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図８に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第一のカーフチェック用ストリート２３に沿ったレーザー加工溝２６が形成される。すなわち、第一のレーザー加工ステップ１０３で加工されず、１回のみレーザービーム３０が照射された第一のカーフチェック用ストリート２３に沿ってレーザービーム３０を照射することにより、全ての第一のストリート１３に、レーザービーム３０を２回照射したレーザー加工溝２６が形成される。
（第六のレーザー加工ステップ１０８）
図９は、図２に示す第六のレーザー加工ステップ１０８後の被加工物１０を示す平面図である。第六のレーザー加工ステップ１０８は、第三のレーザー加工ステップ１０５および第四のレーザー加工ステップ１０６の後に実施される。第六のレーザー加工ステップ１０８は、第二のカーフチェック用ストリート２４に沿ってレーザービーム３０（図３参照）を照射するステップである。
実施形態の第六のレーザー加工ステップ１０８では、第二のストリート１４が延びる第二の方向２が、レーザー加工装置３５の加工送り方向であるＸ軸方向（図３参照）と平行になるように、チャックテーブル３６を鉛直方向軸回りに回転させて位置合わせを行う。次に、被加工物１０の第二のストリート１４とレーザービーム照射ユニット３７の照射部との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
第六のレーザー加工ステップ１０８では、次に、レーザービーム照射ユニット３７からパルス状のレーザービーム３０を被加工物１０の裏面１６側に照射させる。レーザービーム照射ユニット３７に対してチャックテーブル３６を相対的に移動させながら、被加工物１０の裏面１６側の第二のカーフチェック用ストリート２４に対応する部分にレーザービーム３０を照射させる。
これにより、図９に示すように、被加工物１０の裏面１６には、第二のカーフチェック用ストリート２４に沿ったレーザー加工溝２６が形成される。すなわち、第二のレーザー加工ステップ１０４で加工されず、１回のみレーザービーム３０が照射された第二のカーフチェック用ストリート２４に沿ってレーザービーム３０を照射することにより、全ての第二のストリート１４に、レーザービーム３０を２回照射したレーザー加工溝２６が形成される。
（カーフチェック）
次に、実施形態に係るカーフチェックを説明する。カーフチェックは、第一のレーザー加工ステップ１０３、第二のレーザー加工ステップ１０４、第三のレーザー加工ステップ１０５、および第四のレーザー加工ステップ１０６において、途中の所定のタイミングで実施される。
例えば、第一のレーザー加工ステップ１０３では、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。したがって、第一のレーザー加工ステップ１０３におけるカーフチェックは、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３のうち、所定本置きのストリートに対して実施される。
例えば、第二のレーザー加工ステップ１０４では、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。したがって、第二のレーザー加工ステップ１０４におけるカーフチェックは、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４のうち、所定本置きのストリートに対して実施される。
例えば、第三のレーザー加工ステップ１０５では、第一のカーフチェック用ストリート２３を除く第一のストリート１３に沿ったレーザー加工溝２６が形成され、第一のカーフチェック用ストリート２３に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。したがって、第三のレーザー加工ステップ１０５におけるカーフチェックは、第一のカーフチェック用ストリート２３に対して実施される。
例えば、第四のレーザー加工ステップ１０６では、第二のカーフチェック用ストリート２４を除く第二のストリート１４に沿ったレーザー加工溝２６が形成され、第二のカーフチェック用ストリート２４に沿ったレーザー加工溝２５が形成される。したがって、第四のレーザー加工ステップ１０６におけるカーフチェックは、第二のカーフチェック用ストリート２４に対して実施される。
図１０は、実施形態に係るカーフチェックの流れを示すフローチャートである。カーフチェックは、撮像ステップ２０１と、ずれ量検出ステップ２０２と、位置補正ステップ２０３と、割り出し送りステップ２０４と、を含む。
（撮像ステップ２０１）
撮像ステップ２０１は、レーザービーム３０の照射により形成されたレーザー加工溝２５を撮像するステップである。すなわち、撮像ステップ２０１では、まず、撮像ユニット３９（図３参照）で被加工物１０を撮像する。次に、取得した撮像画像に基づいて、第一のストリート１３および第二のストリート１４のうちカーフチェックを実施するストリートに形成されたレーザー加工溝２５を検出する。次に、検出したレーザー加工溝２５の中心線の平面座標（Ｘ－Ｙ平面座標）を算出する。
（ずれ量検出ステップ２０２）
ずれ量検出ステップ２０２は、所望のレーザービーム３０の照射位置とレーザー加工溝２５とのずれ量を位置補正情報として検出するステップである。すなわち、ずれ量検出ステップ２０２では、まず、レーザービーム３０を照射する初期位置と、予め設定された割り出し送り方向（Ｙ軸方向）への送り量とから算出される所望のレーザー加工溝２５の中心線のＹ座標を算出する。次に、撮像ステップ２０１で検出し算出した実際のレーザー加工溝２５の中心線のＹ座標と、理想のレーザー加工溝２５の中心線のＹ座標とのずれ量を算出する。これにより、ずれ量を位置補正情報として検出する。
（位置補正ステップ２０３）
位置補正ステップ２０３は、加工位置補正情報に基づいて割り出し送り方向への送り量を補正するステップである。すなわち、位置補正ステップ２０３では、ずれ量検出ステップ２０２で算出したずれ量に基づいて、補正送り量を算出する。ずれ量をｎ、通常の送り量をｉ、補正送り量をｃとした場合、補正送り量は、ｃ＝ｉ－ｎと設定されるが、例えば、ｉ－２ｎ≦ｃ≦ｉ－ｎの範囲で適宜設定されてもよい。
（割り出し送りステップ２０４）
割り出し送りステップ２０４は、位置補正ステップ２０３で補正された補正送り量でチャックテーブル３６とレーザービーム照射ユニット３７とを（図３参照）、相対的に割り出し送りするステップである。
（チップの製造方法）
次に、実施形態に係るチップの製造方法を説明する。図１１は、実施形態に係るチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。チップの製造方法は、保護膜形成ステップ３０１と、マスク形成ステップ３０２と、プラズマエッチングステップ３０３と、保護膜除去ステップ３０４と、を含む。
（保護膜形成ステップ３０１）
図１２は、図１１に示す保護膜形成ステップ３０１の一状態を一部断面で示す側面図である。図１３は、図１２における被加工物１０の要部を拡大して示す模式図である。保護膜形成ステップ３０１は、被加工物１０の裏面１６側に水溶性保護膜２７を塗布するステップである。
実施形態の保護膜形成ステップ３０１では、保護膜被覆装置４０によって、被加工物１０の裏面１６を水溶性樹脂４５による水溶性保護膜２７で被覆する。保護膜被覆装置４０は、実施形態において、スピンコーターを含む。保護膜被覆装置４０は、保持テーブル４１と、クランプ部４２と、回転軸部材４３と、水溶性樹脂供給ノズル４４と、を備える。
保護膜形成ステップ３０１では、まず、貼着テープ２１を介して被加工物１０の表面１２側を保持テーブル４１に吸引保持し、フレーム２０の外周部をクランプ部４２で固定する。次に、回転軸部材４３によって保持テーブル４１を軸心回りに回転させた状態で、水溶性樹脂供給ノズル４４から水溶性樹脂４５を被加工物１０の裏面１６に滴下させる。
滴下された水溶性樹脂４５は、保持テーブル４１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１０の裏面１６上を中心側から外周側に向けて流れていき、被加工物１０の裏面１６の全面に塗布される。
水溶性樹脂４５は、例えば、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）またはポリビニルピロリドン（Polyvinylpyrrolidone：ＰＶＰ）等、硬化するとプラズマエッチングに対して耐性を有する水溶性樹脂である。保護膜形成ステップ３０１では、被加工物１０の裏面１６の全面に塗布された水溶性樹脂４５を乾燥および硬化することによって、被加工物１０の裏面１６の全面を覆う水溶性保護膜２７の層を形成する。
（マスク形成ステップ３０２）
図１４は、図１１に示すマスク形成ステップ３０２の一状態における被加工物１０の要部を拡大して示す模式図である。マスク形成ステップ３０２は、保護膜形成ステップ３０１の後に実施される。マスク形成ステップ３０２は、複数の第一のストリート１３および複数の第二のストリート１４（図１等参照）に沿って水溶性保護膜２７を除去しエッチングマスクを形成するステップである。
マスク形成ステップ３０２では、上述した第一のカーフチェック用ストリート設定ステップ１０１から第六のレーザー加工ステップ１０８までに示すレーザー加工方法を用いてエッチングマスクを形成する。実施形態のマスク形成ステップ３０２では、レーザー加工装置３５によって、被加工物１０の表面１２に形成される第一のストリート１３および第二のストリート１４に対応する部分に沿って、裏面１６にレーザー加工溝２６を形成する。
マスク形成ステップ３０２では、レーザービーム３０によって、被加工物１０の裏面１６の全面を覆う水溶性保護膜２７のうち、第一のストリート１３および第二のストリート１４（図１等参照）に相当する部分の水溶性保護膜２７が除去されて、レーザー加工溝２６が形成される。レーザー加工溝２６は、図１４に示すように、第一のストリート１３および第二のストリート１４に対応する領域の水溶性保護膜２７および基板１１の一部を除去して基板１１を露出させる。これにより、被加工物１０の裏面１６には、デバイス１５に対応する領域を覆いかつ第一のストリート１３および第二のストリート１４に対応する領域を露出させるエッチングマスクが形成される。
（プラズマエッチングステップ３０３）
図１５は、図１１に示すプラズマエッチングステップ３０３の一状態における被加工物１０の要部を拡大して示す模式図である。プラズマエッチングステップ３０３は、マスク形成ステップ３０２の後に実施される。プラズマエッチングステップ３０３は、エッチングマスクを介して複数の第一のストリート１３および複数の第二のストリート１４の部分をプラズマエッチングするステップである。
実施形態のプラズマエッチングステップ３０３では、プラズマ状態のガス５０を供給するプラズマ装置によって、被加工物１０の裏面１６に形成されるレーザー加工溝２６に沿ってエッチング溝２８を形成する。ガス５０は、基板１１がシリコンで構成される場合、例えば、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、四フッ化炭素（ＣＦ４）等であるが、本発明では、これらに限定されない。
プラズマ装置は、例えば、静電チャック（Electrostatic chuck：ＥＳＣ）と、静電チャックを内設するチャンバと、チャンバ内を減圧する排気装置と、チャンバ内にプラズマ状態のガス５０を供給するガス供給装置と、を備える。チャンバは、ガス供給装置から供給されるプラズマ状態のガス５０をチャンバ内に噴射するガス供給部を、静電チャックの上方に備える。
プラズマエッチングステップ３０３では、まず、貼着テープ２１を介して被加工物１０の表面１２側を静電チャックに静電保持する。次に、チャンバ内を減圧させると共に、チャンバ内にプラズマ状態のガス５０を供給する。この際、プラズマ状態のガス５０は、水溶性保護膜２７によって形成されるエッチングマスクを介して被加工物１０の裏面１６側へ供給される。
プラズマ状態のガス５０は、レーザー加工溝２６を介して被加工物１０の基板１１に供給され、被加工物１０の水溶性保護膜２７から露出したレーザー加工溝２６の溝底をエッチングする。プラズマ状態のガス５０は、レーザー加工溝２６をエッチングし、エッチング溝２８を形成する。プラズマエッチングステップ３０３では、基板１１の表面１２側までエッチングする。すなわち、エッチング溝２８は、基板１１の表面１２側までエッチングされた分断溝である（図１７参照）。これにより、被加工物１０は、個々のデバイス１６に分割された複数のチップ１７に個片化される。
（保護膜除去ステップ３０４）
図１６は、図１１に示す保護膜除去ステップ３０４の一状態を一部断面で示す側面図である。図１７は、図１６における被加工物１０の要部を拡大して示す模式図である。保護膜除去ステップ３０４は、プラズマエッチングステップ３０３の後に実施される。保護膜除去ステップ３０４は、水溶性保護膜２７に洗浄水６５を供給して水溶性保護膜２７を除去するステップである。
実施形態の保護膜除去ステップ３０４では、洗浄装置６０によって、被加工物１０の裏面１６を覆う水溶性保護膜２７を洗浄水６５で洗浄して除去する。洗浄装置６０は、保持テーブル６１と、クランプ部６２と、回転軸部材６３と、洗浄水供給ノズル６４と、を備える。
保護膜除去ステップ３０４では、まず、貼着テープ２１を介して被加工物１０の表面１２側を保持テーブル６１に吸引保持し、フレーム２０の外周部をクランプ部６２で固定する。次に、回転軸部材６３によって保持テーブル６１を軸心回りに回転させた状態で、洗浄水供給ノズル６４から洗浄水６５を被加工物１０の裏面１６に向けて供給させる。洗浄水６５は、例えば、洗浄水供給ノズル６４より上流の水路で１０～１２ＭＰａ程度に水圧が調整された加圧水である。
洗浄水供給ノズル６４は、加圧水である洗浄水６５を供給しつつ、被加工物１０の半径方向に往復移動する。供給された洗浄水６５は、保持テーブル６１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１０の裏面１６上を中心側から外周側に向けて流れていき、各デバイス１５に対応する領域の裏面１６を覆った水溶性保護膜２７を溶解する。被加工物１０の裏面１６を覆った水溶性保護膜２７を溶解することによって、裏面１６が露出する。
なお、保護膜除去ステップ３０４は、実施形態では洗浄水６５で被加工物１０の裏面１６を洗浄したが、本発明では液体にエアーを混入させた流体で洗浄してもよい。洗浄水６５は、例えば、純水である。
以上説明したように、実施形態に係るレーザー加工方法は、１回目のレーザービーム３０による加工では加工をしない未加工ライン（第一のカーフチェック用ストリート２３および第二のカーフチェック用ストリート２４）を残し、２回目の加工で全てのストリートに加工し、最後に１回目の未加工ラインのみを加工して、全てのストリートを２回加工する。この際、２回目の加工では、カーフチェックを実施する際に、１回目の未加工ラインを使用することで、２回目の加工時にも１回のみ加工した加工痕で検出できるので、加工位置を正確に認識することができる。これにより、被加工物１０の適切な位置に加工を施すことができるので、加工品質の向上に貢献することができる。
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。
１ 第一の方向
２ 第二の方向
１０ 被加工物
１１ 基板
１２ 表面
１３ 第一のストリート
１４ 第二のストリート
１５ デバイス
１６ 裏面
１７ チップ
２３ 第一のカーフチェック用ストリート
２４ 第二のカーフチェック用ストリート
２５、２６ レーザー加工溝
２７ 水溶性保護膜
２８ エッチング溝
３０ レーザービーム
４５ 水溶性樹脂
５０ ガス
６０ 洗浄装置
６５ 洗浄水

Claims (3)

  1. 第一の方向に沿って設定された複数の第一のストリートと、該第一の方向と交差する第二の方向に沿って設定された複数の第二のストリートと、を表面側に有し、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートによって区画された各領域にデバイスが形成された被加工物に対して、該第一のストリートおよび該第二のストリートに沿って２回以上レーザービームを照射して加工を施すレーザー加工方法であって、
    複数の該第一のストリートのうち、２回目以降の加工において所望の加工位置と実際の加工位置とのずれ量を検出するカーフチェックに使用するための第一のカーフチェック用ストリートを設定する第一のカーフチェック用ストリート設定ステップと、
    複数の該第二のストリートのうち、２回目以降の加工においてカーフチェックに使用するための第二のカーフチェック用ストリートを設定する第二のカーフチェック用ストリート設定ステップと、
    該第一のカーフチェック用ストリートを除く複数の該第一のストリートに沿ってレーザービームを照射する第一のレーザー加工ステップと、
    該第二のカーフチェック用ストリートを除く複数の該第二のストリートに沿ってレーザービームを照射する第二のレーザー加工ステップと、
    該第一のレーザー加工ステップおよび該第二のレーザー加工ステップの後、
    該第一のカーフチェック用ストリートを含む複数の該第一のストリートに沿ってレーザービームを照射する第三のレーザー加工ステップと、
    該第二のカーフチェック用ストリートを含む複数の該第二のストリートに沿ってレーザービームを照射する第四のレーザー加工ステップと、
    該第三のレーザー加工ステップおよび該第四のレーザー加工ステップの後、
    該第一のカーフチェック用ストリートに沿ってレーザービームを照射する第五のレーザー加工ステップと、
    該第二のカーフチェック用ストリートに沿ってレーザービームを照射する第六のレーザー加工ステップと、
    を含み、
    該第三のレーザー加工ステップでは、該第一のカーフチェック用ストリートに形成されたレーザー加工溝を用いてカーフチェックを実施し、
    該第四のレーザー加工ステップでは、第二のカーフチェック用ストリートに形成されたレーザー加工溝を用いてカーフチェックを実施することを特徴とする、
    レーザー加工方法。
  2. 該第一のレーザー加工ステップおよび該第二のレーザー加工ステップでは、途中の所定のタイミングで、該レーザービームの照射により形成されたレーザー加工溝を撮像し、該レーザー加工溝の加工位置と所望の加工位置とのずれ量を検出するカーフチェックを実施することを特徴とする、
    請求項１に記載のレーザー加工方法。
  3. 第一の方向に沿って設定された複数の第一のストリートと、該第一の方向と交差する第二の方向に沿って設定された複数の第二のストリートと、を表面側に有し、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートによって区画された各領域にデバイスが形成された被加工物を分割してチップを製造するチップの製造方法であって、
    該被加工物の裏面側に水溶性保護膜を塗布する保護膜形成ステップと、
    該保護膜形成ステップの後、複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートに沿って該水溶性保護膜を除去しエッチングマスクを形成するマスク形成ステップと、
    該エッチングマスクを介して複数の該第一のストリートおよび複数の該第二のストリートの部分をプラズマエッチングするプラズマエッチングステップと、
    該プラズマエッチングステップの後、該水溶性保護膜に洗浄水を供給して該水溶性保護膜を除去する保護膜除去ステップと、
    を含み、
    該マスク形成ステップでは、請求項１または２に記載のレーザー加工方法を用いて該エッチングマスクを形成することを特徴とする、
    チップの製造方法。
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