JPH04118190A - ウェハの割断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ガラス、石英、セラミックあるいは半導体材
料等の脆性材料のウェハを割断加工する方法に関する。

〈従来の技術〉 半導体材料等のウェハを切断する方法としては、例えば
細く絞ったレーザビームをウェハに照射して、ウェハを
局部的に溶解もしくは蒸発させ、さらに、レーザビーム
照射位置を、ウェハとレーザ光源との相対的な移動によ
り切断すべき方向に沿って移動させることによって、ウ
ェハを切断する技術がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述のレーザビームを用いた切断方法による
と、レーザビーム照射により溶解もしくは蒸発した物質
が、ウェハに集積したＬＳＩやＩＣ等のデバイス表面に
付着し、これによりその電極部の導電性を劣化させる等
の悪影響か及ぶという問題、さらには、レーザビームを
細（絞ってもそのスポット径を約１０μｍ程度にしかで
きないため、どうしても切りしろを無くすことができず
、しかも蒸発等による材料の損失が避けられないといっ
た問題があった。

〈課題を解決するための手段〉 上記の従来の問題点を一挙に解決するために、本発明で
は、エツチング、スパッタリング、ＣＶＤもしくはＰＶ
Ｄの加工技術を用いて、ウェハ上にレーザビーム径より
も小さい幅の溝を、割断予定線上に沿って、かつその線
上の、少なくともウェハ端縁位置を含んだ一部に形成し
た後、その溝のウェハ端縁の近傍位置にレーザビームを
照射し、次いて、そのビーム照射位置を、ウェハとレー
ザ光源との相対的な移動により上記割断予定線上に沿っ
て移動させる。

く作用〉 ウェハに形成した溝の端部位置にレーザビームを照射す
ると、その照射位置の中心部には周辺から圧縮応力か作
用し、かつ、その周辺部には引っ張り応力が作用する。

これにより、レーザビーム照射位置から亀裂か溝に沿っ
て発生し、その亀裂の一部はウェハの端縁まで達する。

そして、レーザビームの照射位置を割断予定線に沿って
移動させることで、亀裂をそのレーザビームによる熱応
力によってウェハ端縁から割断予定線に沿って進展させ
ることかできる。

〈実施例〉 本発明方法の実施例を、以下、図面に基づいて説明する
。

まず、第３図に示すように、ウェハＷには、複数のＬＳ
ＩＩ・・・１か行列状に形成されている。このようなウ
ェハＷからＬＳＩチップを切り出すには、ウェハＷをＸ
およびＹ方向に格子状に切断する必要があり、このよう
な切断に本発明法を適用した例について、以下に述べる
。なお、ｌは割断予定線を示す。

また、本発明実施例において使用する切断装置は、例え
ばＹＡＧレーザ発振器等のレーザ発振器と、そのレーザ
発振器もしくはウェハＷのいずれか一方をＸ−Ｙ方向に
走査するための移動装置等を備えたものを使用する。

さて、割断加工に先がけて、第１図（ａ）および（ｂ）
に示すように、ウェハＷの割断予定線に沿って溝２を形
成しておく。この溝加工は、半導体装置製造プロセスに
おいて一般に用いられるフォトリソグラフィやケミカル
ドライエツチング等を採用して行い、その溝幅は２〜３
μｍ程度とする。

このような溝２を形成したウェハＷを移動装置の例えば
Ｘ−Ｙテーブルに装着して、第１図（ｂ）および（Ｃ）
に示すように、ウェハＷの端縁部の近傍位置にレーザビ
ームＬを照射する。このビーム照射により、その照射位
置には熱応力が作用して溝２の底部から亀裂Ｃが発生し
、この亀裂ＣはウェハＷの端縁まで達する。次いでレー
ザビーム照射位置を溝２に沿って移動させる。これによ
り、ウェハＷの端縁部で発生した亀裂Ｃがレーザビーム
による熱応力によって誘導され溝２に沿って進展して１
ラインの割断が完了する。そして、以上の操作をＸ−Ｙ
方向の全ての割断予定線について行うことによってＬＳ
Ｉチップを得る。ここで、例えばＸ方向の割断を先に行
う場合、Ｙ方向の割断時に、溝２に沿って誘導した亀裂
がＸ方向割断線との交差点に達したときにその進展は停
止するか、レーザビーム照射位置が交差点を超えた時点
で、溝部に新たな亀裂が発生するので、この亀裂をし一
ザビームによって誘導してゆくことにより、亀裂を交差
点で停止させることなく進展させることかてきる。

なお、ウェハＷ表面を保護するために、その表面上に５
ｉＣＬ膜を形成する場合であっても、第２図に示すよう
にＳｉＯ２保護膜３にも溝ができるので、この場合も同
様な割断を行うことかできる。

また、以上の本発明実施例において、レーザビームの各
割断始点への位置決めは、例えばＸ−Ｙ方向の全ての割
断始点の位置をあらかじめコンピュータにプログラムし
ておき、そのコンピュータの指令によりＸ−Ｙテーブル
を駆動することで、各割断始点に順次レーザビームを位
置させるようにすればよい。

次に、本発明方法の他の実施例を説明する。第４図はそ
の方法を説明する図である。

この例においては、ウェハＷに、半導体装置製造プロセ
スにおいて用いられている蒸着法、ＣＶＤ法あるいはス
パッタリング法等によりＳ１０２膜４３を形成し、この
膜４３をエツチングやリフトオフ法等によってパターニ
ングすることによって、割断予定線に沿って溝４２を形
成している。

そして、このようなＳｉ○２膜４３膜形３したウェハＷ
をＸ−Ｙテーブルに装着して、先の実施例と同様にして
割断加工を行う。なお、ウェハＷ表面上に形成する膜と
しては、５ｉ０２膜のほか、例えばＡＩｌ等、レーザビ
ームを反射し得る材料による膜であってもよく、この場
合、照射レーザビームのうち溝部以外のビームは反射さ
れるので、溝４２に相応する部分のウェハＷか局部的に
加熱されるので割断効率が向上するとともに、ＬＳＩ等
のデバイスへの熱による影響を軽減できる。

以上の本発明実施例によると、割断の起点となる亀裂は
、溝部にレーザビームを照射することにより作用する応
力集中により発生させるので、そのレーザビームのエネ
ルギは、材料を溶解あるいは蒸発させるレーザパルスの
エネルギに比して極めて低い値で済む。また、亀裂をレ
ーザビームによって割断予定線に沿って誘導することに
よって材料を割断するので、加工しろかなくまた割断面
を鏡面程度とすることができる。

なお、以上の本発明実施例においては、溝を割断予定線
の全てに形成しているが、これに限られることなく、例
えば、割断開始点および終点ならびに交差点に適当な長
さの溝を形成した場合でも同様な割断加工か実施可能で
ある。

また、以上の本発明実施例においては、ウェハの溝を形
成した面にレーザビームを照射しているか、これに限ら
れることなく、溝の形成面の反対面側からウェハにレー
ザビームを照射しても、同様な作用により割断加工を行
うことかできる。

さらに、以上の本発明実施例において、ＸおよびＹ方向
にそれぞれの切断加工を、複数のレーザ発振器により並
列に行ってもよい。この場合、加工時間の短縮化をはか
ることかできる。

なお、本発明は、半導体材料のほか、ガラス、石英ある
いはセラミック等の他の脆性材料に適用できることは勿
論である。なお、切断材料の材質によって使用するレー
ザ発振器はＹＡＧレーザもしくはＣ０２レーザ等を適宜
に選択する。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、ウェハの割断予
定線に沿って溝を形成しておき、この溝のウェハ端縁の
近傍位置にレーザビームを照射することにより微小亀裂
を発生させ、その亀裂をレーザビームによる熱応力によ
り誘導することによりウェハを割断するので、蒸発ある
いは溶解による汚染物質が生じることが無く、ウェハ上
のＬＳＩやＩＣ等のデバイスの特性に悪影響か及ぶこと
を抑えることができる。これにより、例えはＳｉウェハ
からＬＳＩチップを切り出す工程に、本発明法を適用す
ると、切断後のＬＳＩチップの劣化等を従来に比して軽
減でき、ひいては製品の歩留りを高めることか可能とな
る。また、切断の切りしろがなく、Ｓｉウェハの面積を
有効に利用することができる。さらに、加工に要する熱
エネルギは、材料を溶解あるいは蒸発させる場合に対し
て極めて低く、これによりＬＳＩ等のデバイスへの熱に
よる影響を従来に比して軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施例を説明するための図で、（
ａ）はウェハＷの部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の八−Ａ
断面図、（Ｃ）はウェハＷの端縁部の斜視図である。 第２図は本発明方法の変形例の説明図である。 第３図は本発明方法を適用するウェハＷの正面図である
。 第４図は本発明方法の他の実施例の説明図である。 １・・・１・・・ＬＳＩ ２・・・溝 Ｃ・・・亀裂 Ｌ・・・レーザビーム Ｗ・・・ウェハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ウェハをレーザビームを用いて割断する方法であって
   、エッチング、スパッタリング、ＣＶＤもしくはＰＶＤ
   の加工技術を用いて、ウェハ上にレーザビーム径よりも
   小さい幅の溝を、割断予定線上に沿って、かつその線上
   の、少なくともウェハ端縁位置を含んだ一部に形成した
   後、その溝の上記ウェハ端縁の近傍位置にレーザビーム
   を照射し、次いで、そのビーム照射位置を、ウェハとレ
   ーザ光源との相対的な移動により上記割断予定線上に沿
   って移動させることを特徴とするウェハの割断方法。