WO2023145114A1 - レーザ加工方法及びレーザ加工装置 - Google Patents

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WO2023145114A1
WO2023145114A1 PCT/JP2022/031622 JP2022031622W WO2023145114A1 WO 2023145114 A1 WO2023145114 A1 WO 2023145114A1 JP 2022031622 W JP2022031622 W JP 2022031622W WO 2023145114 A1 WO2023145114 A1 WO 2023145114A1
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WO
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region
insulating film
laser beam
wafer
laser
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Application number
PCT/JP2022/031622
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛志 坂本
陽 杉本
孝文 荻原
隆史 栗田
涼 吉村
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/351—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for trimming or tuning of electrical components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus.
  • an insulating film low-k film, etc.
  • metal structures metal piles, metal pads, etc.
  • a grooving process may be performed in which the surface layer of the streets is removed by irradiating the streets with a laser beam.
  • multi-point branching processing of laser light is performed in order to suppress the occurrence of thermal damage to streets due to laser light irradiation.
  • the effect of thermal damage at one processing point is suppressed by performing multi-point branching processing of laser light.
  • the street includes a region having a surface layer including an insulating film and a metal structure on the insulating film, and a region having a surface layer formed only of the insulating film (a region in which no metal structure is formed). and can be included.
  • the street is irradiated with a laser beam under conditions that can reliably remove the metal structure, there is a risk of thermal damage occurring in a region of the surface layer of the street where the metal structure is not formed. Such thermal damage causes deterioration of chip quality.
  • an object of one aspect of the present invention is to provide a laser processing method and a laser processing apparatus capable of suppressing deterioration of chip quality.
  • a laser processing method provides a wafer including a plurality of functional elements arranged adjacent to each other with streets interposed therebetween, wherein a first region in which a surface layer of the streets is composed of an insulating film; a first step of preparing a wafer having a surface layer composed of an insulating film and a second region composed of a metal structure on the insulating film; a second step of irradiating a street with a predetermined first laser beam; and a third step of irradiating the streets with a predetermined second laser beam after the second step, wherein the first laser beam removes a part of the insulating film in the first region and removes the other portions in the irradiation range.
  • the laser light has a processing energy that completely removes the insulating film in the first region and the insulating film in the second region after the second step.
  • a wafer having a first region in which a surface layer of a street is made of an insulating film and a second region made of an insulating film and a metal structure on the insulating film is prepared, the streets are irradiated with the first laser beam, and then the streets are irradiated with the second laser beam.
  • the first laser light removes part of the insulating film in the first region and leaves the other part, completely removes the metal structure in the second region, and removes part of the insulating film in the second region.
  • the laser beam has a processing energy that leaves other portions.
  • both the first region and the second region are in a state in which part of the insulating film is removed.
  • the region irradiated with the first laser beam has an uneven shape (frosted glass shape). Such an uneven surface has a low transmittance of laser light.
  • the uneven surface with a low coefficient of refraction can suppress light passing through the wafer made of silicon or the like toward the substrate, and can suppress thermal damage to the wafer due to laser light.
  • thermal damage to the wafer caused by the laser beam can be suppressed, and deterioration in chip quality can be suppressed.
  • the second laser beam may be a laser beam with processing energy for engraving a portion of the substrate included in the wafer after the second step. As a result, part of the substrate is dug by the second laser light, and film peeling can be suppressed from occurring on the wafer while reliably performing grooving processing for removing the surface layer.
  • the second laser beam may be a laser beam with processing energy for engraving the substrate by 4 ⁇ m or less after the second step.
  • the depth of engraving By setting the depth of engraving to 4 ⁇ m or less, it is possible to suppress thermal damage to the wafer caused by the laser beam and to suppress deterioration in chip quality.
  • the above laser processing method may further include a fourth step of grinding or polishing the substrate after the third step so that the grooves formed in the streets are exposed by irradiation with the second laser beam.
  • a fourth step of grinding or polishing the substrate after the third step so that the grooves formed in the streets are exposed by irradiation with the second laser beam.
  • a laser processing method provides a wafer including a plurality of functional elements arranged adjacent to each other with streets interposed therebetween, wherein a first region in which a surface layer of the streets is composed of an insulating film; a first step of preparing a wafer having a surface layer composed of an insulating film and a second region composed of a metal structure on the insulating film; a second step of making the insulating film uneven, a third step of completely removing the insulating film in the first region and the second region by irradiating the streets with laser light after the second step; including.
  • a wafer having a first region in which a surface layer of a street is made of an insulating film and a second region made of an insulating film and a metal structure on the insulating film is prepared, the streets of the wafer are irradiated with a laser beam to make the insulating films in the first and second regions uneven, and then the streets are irradiated with a laser beam to form the first and second regions.
  • the insulating film in the second region is completely removed.
  • the uneven (frosted glass) surface of the insulating film has a low transmittance for laser light.
  • the laser processing method according to one aspect of the present invention, thermal damage to the wafer caused by the laser beam can be suppressed, and deterioration in chip quality can be suppressed.
  • a laser processing apparatus is a wafer including a plurality of functional elements arranged adjacent to each other via a street, the surface layer of the street being a first region formed of an insulating film;
  • a support unit for supporting a wafer having a surface layer composed of an insulating film and a second region composed of a metal structure on the insulating film, an irradiation unit for irradiating a street with a laser beam, and a control unit for controlling the irradiation unit.
  • a first control for controlling the irradiation unit so that the street is irradiated with the predetermined first laser beam; and after the first control, the street is irradiated with the predetermined second laser beam.
  • the second laser beam is a laser beam having a processing energy that completely removes the metal structure in the second region and partially removes the insulating film in the second region while leaving the other portion.
  • the laser light has a processing energy that completely removes the insulating film in the first region and the insulating film in the second region after irradiation with the first laser light.
  • a laser processing apparatus is a wafer including a plurality of functional elements arranged adjacent to each other via a street, the surface layer of the street being a first region formed of an insulating film;
  • the control unit controls the irradiation unit to irradiate the streets with laser light so that the insulating films in the first region and the second region are uneven, and after the first control and a second control for controlling the irradiation section so that the street is irradiated with the laser light so that the insulating film in the first region and the second region is completely removed.
  • the laser processing apparatus as in the laser processing method described above, it is possible to suppress thermal damage to the wafer caused by the laser light and suppress deterioration of the chip quality.
  • deterioration of chip quality can be suppressed.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a laser processing apparatus according to one embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of a wafer processed by the laser processing apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of the wafer shown in FIG. 2
  • FIG. Figure 3 is a plan view of a portion of the street shown in Figure 2; It is a figure explaining generation
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting conditions when removing (digging) a pad area in one pass; FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting conditions when removing (digging) a pad area in two passes;
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting conditions when removing (digging) a pad area in two passes;
  • FIG. 4 is a diagram showing test conditions for the relationship between laser grooving depth and chip strength.
  • FIG. 4 is a diagram showing test conditions for the relationship between laser grooving depth and chip strength.
  • FIG. 4 is a diagram showing test results regarding the relationship between laser grooving depth and chip strength. It is a flow chart of the laser processing method of one embodiment. It is a figure explaining the laser processing method of a modification. It is a flow chart of a laser processing method of a modification. It is a figure explaining the laser processing method of another modification.
  • the laser processing device 1 includes a support section 2, an irradiation section 3, an imaging section 4, and a control section 5.
  • the laser processing apparatus 1 is an apparatus that performs grooving processing that removes the surface layer of the streets of the wafer 20 by irradiating the streets (details of which will be described later) of the wafer 20 with a laser beam L.
  • FIG. In the following description, the three mutually orthogonal directions are referred to as X direction, Y direction and Z direction, respectively.
  • the X direction is the first horizontal direction
  • the Y direction is the second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction
  • the Z direction is the vertical direction.
  • the support part 2 supports the wafer 20.
  • the support unit 2 holds the wafer 20 so that the surface of the wafer 20 including the streets faces the irradiation unit 3 and the imaging unit 4 by, for example, sucking a film (not shown) attached to the wafer 20 .
  • the support part 2 can move along each of the X direction and the Y direction, and can rotate about an axis line parallel to the Z direction.
  • the irradiation unit 3 irradiates the streets of the wafer 20 supported by the support unit 2 with the laser light L.
  • the irradiation section 3 includes a light source 31 , a shaping optical system 32 , a dichroic mirror 33 and a condensing section 34 .
  • the light source 31 emits laser light L.
  • the shaping optical system 32 adjusts the laser light L emitted from the light source 31 .
  • the shaping optical system 32 includes at least one of an attenuator that adjusts the output of the laser light L, a beam expander that expands the diameter of the laser light L, and a spatial light modulator that modulates the phase of the laser light L.
  • the shaping optical system 32 includes a spatial light modulator
  • the shaping optical system 32 includes an imaging optical system that constitutes a double-telecentric optical system in which the modulation surface of the spatial light modulator and the entrance pupil surface of the condensing section 34 are in an image forming relationship. You can stay.
  • the dichroic mirror 33 reflects the laser light L emitted from the shaping optical system 32 to enter the light collecting section 34 .
  • the light collecting section 34 collects the laser light L reflected by the dichroic mirror 33 onto the streets of the wafer 20 supported by the supporting section 2 .
  • the irradiation unit 3 further includes a light source 35, a half mirror 36, and an imaging device 37.
  • the light source 35 emits visible light V1.
  • the half mirror 36 reflects the visible light V ⁇ b>1 emitted from the light source 35 to enter the condensing part 34 .
  • the dichroic mirror 33 allows the visible light V1 to pass between the half mirror 36 and the condensing section 34 .
  • the condensing section 34 converges the visible light V1 reflected by the half mirror 36 onto the streets of the wafer 20 supported by the supporting section 2 .
  • the imaging device 37 detects the visible light V1 that has been reflected by the streets of the wafer 20 and transmitted through the condenser 34 , the dichroic mirror 33 and the half mirror 36 .
  • the control unit 5 moves the light collecting unit 34 along the Z direction based on the detection result of the imaging device 37 so that the light collecting point of the laser light L is positioned on the street of the wafer 20 . move.
  • the imaging unit 4 acquires image data of streets of the wafer 20 supported by the support unit 2 .
  • the imaging unit 4 includes a light source 41 , a half mirror 42 , a condensing unit 43 and an imaging device 44 .
  • the light source 41 emits visible light V2.
  • the half mirror 42 reflects the visible light V ⁇ b>2 emitted from the light source 41 to enter the condensing part 43 .
  • the condensing section 43 condenses the visible light V2 reflected by the half mirror 42 onto the streets of the wafer 20 supported by the supporting section 2 .
  • the imaging device 44 detects the visible light V2 that has been reflected by the streets of the wafer 20 and transmitted through the condenser 43 and the half mirror 42 .
  • the controller 5 controls the operation of each part of the laser processing apparatus 1 .
  • the control unit 5 controls the irradiation unit 3, for example.
  • the control portion 5 includes a processing portion 51 , a storage portion 52 and an input reception portion 53 .
  • the processing unit 51 is a computer device including a processor, memory, storage, communication device, and the like. In the processing unit 51, the processor executes software (program) read into the memory or the like, and controls reading and writing of data in the memory and storage, and communication by the communication device.
  • the storage unit 52 is, for example, a hard disk or the like, and stores various data.
  • the input reception unit 53 is an interface unit that receives input of various data from an operator. As an example, the input reception unit 53 is at least one of a keyboard, a mouse, and a GUI (Graphical User Interface). [Wafer configuration]
  • the wafer 20 includes a semiconductor substrate 21 and a functional element layer 22.
  • the semiconductor substrate 21 has a front surface 21a and a back surface 21b.
  • the semiconductor substrate 21 is, for example, a silicon substrate.
  • the semiconductor substrate 21 is provided with a notch 21c indicating crystal orientation.
  • the semiconductor substrate 21 may be provided with an orientation flat instead of the notch 21c.
  • the functional element layer 22 is formed on the surface 21 a of the semiconductor substrate 21 .
  • the functional element layer 22 includes a plurality of functional elements 22a. A plurality of functional elements 22 a are arranged two-dimensionally along the surface 21 a of the semiconductor substrate 21 .
  • Each functional element 22a is, for example, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, a circuit element such as a memory, or the like. Each functional element 22a may be configured three-dimensionally by stacking a plurality of layers.
  • a plurality of streets 23 are formed on the wafer 20 .
  • a plurality of streets 23 are regions exposed to the outside between adjacent functional elements 22a. That is, the plurality of functional elements 22a are arranged adjacent to each other with the streets 23 interposed therebetween.
  • the plurality of streets 23 extend in a grid pattern so as to pass between adjacent functional elements 22a with respect to the plurality of functional elements 22a arranged in a matrix.
  • an insulating film 24 and a plurality of metal structures 25 are formed on the surface layer of the street 23 .
  • the insulating film 24 is, for example, a Low-k film or the like.
  • the metal structure 25 is, for example, a metal pad made of aluminum or the like.
  • each line 15 passes through each street 23 when viewed from the thickness direction of the wafer 20 .
  • each line 15 extends through the center of each street 23 when viewed from the thickness direction of the wafer 20 .
  • Each line 15 is a virtual line set on the wafer 20 by the laser processing device 1 .
  • Each line 15 may be a line actually drawn on wafer 20 .
  • the laser processing apparatus 1 irradiates each street 23 with laser light L to perform grooving processing for removing the surface layer of each street 23 .
  • the control unit 5 controls the irradiation unit 3 so that the laser beam L is irradiated onto each street 23 of the wafer 20 supported by the support unit 2, and the laser beam L is emitted along each street 23.
  • a controller 5 controls the support 2 so as to move relative to each other.
  • the surface layer of the street 23 is composed of a region composed only of the insulating film 24 (hereinafter sometimes referred to as a first region), and the insulating film 24 and the metal structure 25 on the insulating film 24.
  • a region hereinafter sometimes referred to as a second region.
  • the surface layer of the streets 23 of the wafer 20 region of the dicing streets 400 shown in the left diagram of FIG. , indicating the first region.
  • the metal structure 25 (metal pad) on 24 indicates the second region. If the wafer 20 having the first region and the second region is processed under common grooving processing conditions regardless of the regions, thermal damage to the wafer 20 may become a problem.
  • the semiconductor substrate 21 in order to completely remove the surface layer of the streets 23 in any region of the wafer 20, the semiconductor substrate 21 must be removed in the second region where the surface layer is composed of the insulating film 24 and the metal structure 25 on the insulating film 24. It is necessary to set the processing energy of the laser beam L for grooving processing so that the groove is dug up to the interface of the groove (see the right diagram of FIG. 5B). Since the absorptance of the laser wavelength is higher in the metal structure 25 than in the insulating film 24, most of the energy is absorbed by the metal structure 25 in the second region. Therefore, in order to remove the insulating film 24 under the metal structure 25 as well, the processing energy of the laser light L must be increased.
  • the semiconductor substrate 21 may be over-engraved to form a HAZ (Heat-Affected Zone), and heat damage to the wafer 20 may cause a reduction in the strength of the wafer 20 .
  • HAZ Heat-Affected Zone
  • FIG. 5 illustrates the occurrence of HAZ when, for example, the wafer 20 conditions and the laser grooving conditions are as follows.
  • Wafer size 12 inches
  • Wafer thickness 300 ⁇ m
  • Chip size 5 mm
  • Width of dicing street 400 60 ⁇ m
  • Thickness of metal structure 25 1 ⁇ m.
  • a 55 ⁇ m wide groove is formed for blade dicing, wavelength of laser light L: 515 ⁇ m, pulse width 600 fs, focusing position: device surface, number of branches: 21 points, pulse pitch: 0.5 ⁇ m, processing energy: 9.9 ⁇ J , Fluence/point: 0.85 J/cm2, number of scans: 2 passes.
  • Fluence/point here indicates the pulse energy per predetermined area, and indicates the value at each branched point (one point).
  • the low-k film 242 which is the insulating film 24, is provided with the wiring 300, for example.
  • the laser processing method divides the irradiation of the streets 23 with laser light in the grooving process into two steps.
  • the laser processing method performed by the laser processing apparatus 1 includes a step of irradiating the street 23 with a predetermined first laser beam (second step), and after the step of irradiating the first laser beam, and a step of irradiating the street 23 with a predetermined second laser beam (third step).
  • the control unit 5 performs first control for controlling the irradiation unit 3 so that the street 23 is irradiated with the predetermined first laser beam, and after the first control, the street 23 is irradiated with the predetermined laser beam.
  • the first laser light removes a part of the insulating film 24 in the first region and leaves the other part in the irradiation range, completely removes the metal structure 25 in the second region, and removes the second region.
  • the laser beam has a processing energy for removing a part of the insulating film 24 and leaving the other part.
  • the second laser beam is a laser beam having processing energy for completely removing the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region after being irradiated with the first laser beam in the irradiation range. .
  • FIG. 6 is a diagram for explaining grooving processing in this embodiment.
  • FIG. 6(a) shows the irradiation of the first laser beam L1 (see the central diagram of FIG. 6(a)) and the irradiation of the second laser beam L2 (see the right diagram of FIG. 6(a)) in the first region.
  • FIG. 6(b) shows irradiation of the first laser beam L1 (see FIG. 6(b) center diagram) and irradiation of the second laser beam L2 (see FIG. 6(b) right diagram) in the second region. .
  • the first laser beam L1 has processing energy that removes a portion of the insulating film 24 in the first region and leaves the other portion in the irradiation range. . Further, as shown in the central view of FIG. 6B, the first laser beam L1 completely removes the metal structure 25 in the second region and partially removes the insulating film 24 in the second region in the irradiation range. It is regarded as the processing energy that removes the part and leaves the other part.
  • "removing a part of the insulating film 24 and leaving the other part” means removing only a part of the insulating film 24, not the entire insulating film 24, and leaving other than the removed part in the irradiation range. means.
  • to completely remove the metal structure 25 means to remove the entire metal structure 25 in the irradiation range. Note that “removing the metal structure 25 completely” includes removing almost the entire metal structure 25, even though the metal structure 25 remains in such a small amount that its function can be ignored. may be
  • part of the insulating film 24 (here, the SiN/SiO2 film 241) is irradiated with the first laser beam L1. ) is removed, and the surface irradiated with the first laser beam L1 becomes a ground glass surface 500 having unevenness (frosted glass shape). Further, as shown in the central view of FIG. 6A, in the first region after being irradiated with the first laser beam L1, part of the insulating film 24 (here, the SiN/SiO2 film 241) is irradiated with the first laser beam L1. ) is removed, and the surface irradiated with the first laser beam L1 becomes a ground glass surface 500 having unevenness (frosted glass shape). Further, as shown in the central view of FIG.
  • the metal structure 25 is completely removed by the first laser beam L1 and , a portion of the insulating film 24 (here, the entire SiN/SiO2 film 241 and a portion of the low-k film 242) is removed, and the surface irradiated with the first laser light L1 becomes uneven (frosted glass).
  • a frosted glass surface 550 is formed.
  • the step of irradiating the first laser beam L1 (second step) is a step of irradiating the streets 23 with the first laser beam L1 to make the insulating film 24 in the first region and the second region uneven. is.
  • control unit 5 performs the first control to control the irradiation unit 3 so that the streets 23 are irradiated with the first laser light L1 so that the insulating film 24 in the first region and the second region becomes uneven. do.
  • the frosted glass surface 500 and the frosted glass surface 550 will be described later.
  • the second laser beam L2 has a processing energy for completely removing the insulating film 24 in the first region after being irradiated with the first laser beam L1 in the irradiation range. It is said that Further, as shown in the right diagram of FIG. 6B, the second laser beam L2 completely removes the insulating film 24 in the second region after the first laser beam L1 has been irradiated in the irradiation range. considered as processing energy.
  • “completely removing the insulating film 24” means removing the entire insulating film 24 in the irradiation range. It should be noted that "completely removing the insulating film 24" includes removing almost the entire insulating film 24, even though the insulating film 24 remains only in such a small amount that its function can be ignored. good.
  • the second laser beam L2 excavates part of the semiconductor substrate 21 of the wafer 20 after being irradiated with the first laser beam L1. It is considered to be the processing energy that is absorbed. That is, the irradiation surface 600 of the second laser beam L2 in the first region (see FIG. 6A) and the irradiation surface 650 of the second laser beam L2 in the second region (see FIG. 6B) are both semiconductors. The substrate 21 is reached.
  • the step of irradiating the second laser beam L2 is a step of completely removing the insulating film 24 in the first and second regions by irradiating the streets 23 with the laser beam L2.
  • the control unit 5 controls the irradiation unit so that the streets 23 are irradiated with the second laser beam L2 so that the insulating film 24 in the first region and the second region is completely removed. 3 is executed.
  • the second laser beam L2 may have processing energy for engraving the semiconductor substrate 21 of the wafer 20 by 4 ⁇ m or less after irradiation with the first laser beam L1. In this way, by setting the engraving depth to 4 ⁇ m or less, it is possible to suppress thermal damage to the wafer 20 caused by the second laser beam L2, and suppress deterioration in chip quality.
  • the grooving process in FIG. 6 is performed, for example, under the following wafer 20 conditions and laser grooving conditions.
  • Wafer size 12 inches
  • Wafer thickness 300 ⁇ m
  • Chip size 5 mm
  • Width of dicing street 400 60 ⁇ m
  • Thickness of metal structure 25 1 ⁇ m.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of suppressing the occurrence of HAZ.
  • FIG. 7 shows the grooving process in the first region of the wafer 20 .
  • the first laser beam L1 is irradiated with a processing energy (for example, 4.1 ⁇ J) that partially removes the insulating film 24 in the first region and leaves the other portion. . Since the first laser beam L1 has a weak processing energy, generation of HAZ in the semiconductor substrate 21 due to escaped light is suppressed. Then, as shown in FIG. 7B, a portion of the insulating film 24 (here, a portion of the SiN/SiO2 film 241) near the focal point is removed by the first laser beam L1, and the first laser beam L1 is removed. The surface irradiated with the light L1 becomes a ground glass surface 500 having unevenness (frosted glass shape).
  • a processing energy for example, 4.1 ⁇ J
  • the ground glass-like ground glass surface 500 here is a geometric surface whose direction changes randomly with respect to the normal to the optical surface. Since light is randomly refracted or scattered on such a frosted glass surface 500, the transmittance of laser light is reduced. Alternatively, such a frosted glass surface 500 has an increased absorption rate of laser light due to shape change, discoloration, and the like. Therefore, it is difficult for the laser light irradiated to the frosted glass surface 500 to reach the semiconductor substrate 21 .
  • a processing energy for example, 9.9 ⁇ J
  • a processing energy for example, 9.9 ⁇ J
  • a processing energy for example, 9.9 ⁇ J
  • a processing energy for example, 9.9 ⁇ J
  • a processing energy for completely removing the insulating film 24 in the first region is applied to the frosted glass surface 500 already irradiated with the first laser beam L1.
  • a second laser beam L2 is originally a laser beam with processing energy that causes a deep engraving depth in the semiconductor substrate 21 and generates a HAZ in the semiconductor substrate 21 (the right figure in FIG. 5A). reference).
  • the semiconductor substrate 21 is excessively damaged by the second laser light L2 as shown in FIG. 7(d).
  • the occurrence of a HAZ due to being dug is suppressed.
  • the depth of engraving by the second laser beam L2 is, for example, 4 ⁇ m or less.
  • the second region is composed of the insulating film 24 and the metal structure 25 on the insulating film 24, and is different from the first region composed only of the insulating film 24, but the grooving process of the first region is performed. Grooving is possible under the same grooving processing conditions (ie, the first laser beam L1 and the second laser beam L2). That is, when the second region is irradiated with the first laser beam L1 with relatively weak processing energy, the metal structure 25 with high absorptance is relatively easily removed even with weak processing energy. Therefore, also in the second region, the first laser beam L1 (completely removes the metal structure 25) removes a portion of the insulating film 24 in the second region and leaves the other portion.
  • the first laser beam L1 completely removes the metal structure 25
  • a state in which a frosted glass surface 550 (see the central view of FIG. 6B) is formed can be obtained. Then, the frosted glass surface 550 already irradiated with the first laser beam L1 is irradiated with the second laser beam L2 having a processing energy (for example, 9.9 ⁇ J) for completely removing the insulating film 24 in the second region.
  • a processing energy for example, 9.9 ⁇ J
  • Setting the conditions means setting (setting the conditions) of the Fluence/point of the first laser beam L1 and the second laser beam L2.
  • the fluence/points of the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are set so as to satisfy the conditions in both the grooving process of the first region and the second region, as described above. That is, the first laser beam L1 removes a portion of the insulating film 24 in the first region and leaves the other portion in the irradiation range, completely removes the metal structure 25 in the second region, and completely removes the metal structure 25 in the second region. Fluence/point is set so that part of the insulating film 24 in the region is removed and the other part is left.
  • the second laser beam L2 completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region in the irradiation range, and the Fluence/point is set so that the generation of HAZ is suppressed. be done.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of setting conditions when removing (digging) the pad region in which the metal structure 25 is formed in one pass.
  • “no reaching Si” indicates a state in which a part of the insulating film 24 is removed and the other part remains
  • “reaching up to Si” indicates that the insulating film 24 is completely removed and the HAZ is not generated
  • “reaching up to Si (HAZ)” indicates a state in which the insulating film 24 is completely removed and a HAZ is generated.
  • not excavated indicates that the metal structure 25 is not removed at all
  • “partially excavated” indicates that the metal structure 25 is partially removed.
  • FIG. 8(a) is a diagram for explaining the setting of conditions for the first laser beam L1.
  • FIG. 8(b) is a diagram for explaining the setting of conditions for the second laser beam L2.
  • FIG. 8A shows the state of the first region after grooving processing (denoted as “film-only region” in FIG. 8) and the state of the second region (described as “film-only region” in FIG. 8) for each level of Fluence/point for the first laser beam L1.
  • FIG. 8 shows the state of the "pad area").
  • increasing the level of Fluence/point means increasing the value of Fluence/point.
  • the Fluence/point of the first laser beam L1 is such that "in the irradiation range, part of the insulating film 24 in the first region is removed and the other part remains, and the metal structure 25 in the second region is removed. is completely removed and part of the insulating film 24 in the second region is removed while the other part is left. Therefore, the Fluence/point level of the first laser beam L1 is set to 4 in the example shown in FIG. 8(a).
  • FIG. 8B shows the state of the first region after grooving (denoted as “film-only region” in FIG. 8) and the state of the second region (described as “film-only region” in FIG. 8) for each level of Fluence/point for the second laser beam L2.
  • FIG. 8 shows the state of the "pad area"). Note that the results of FIG. 8(b) are for each Fluence/point of the wafer 20 after grooving has been performed with the first laser beam L1 at the Fluence/point level set based on FIG. 8(a). A state in which grooving is performed with the level second laser beam L2 is shown.
  • the Fluence/point of the second laser beam L2 "completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region in the irradiation range, and suppresses the occurrence of HAZ.” is set to Therefore, the Fluence/point level of the second laser beam L2 is set to 7 in the example shown in FIG. 8(b). A desired result can be obtained even when the Fluence/point level of the second laser beam L2 is set to 8, but it is preferable to select the minimum level for the Fluence/point level.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining an example of setting conditions when removing (digging) the pad region in which the metal structure 25 is formed in two passes.
  • “without reaching Si” indicates a state in which a part of the insulating film 24 is removed and the other part remains, and “reaching up to Si” indicates that the insulating film 24 is completely removed.
  • “Reach to Si (HAZ)” indicates a state in which the insulating film 24 is completely removed and a HAZ is generated.
  • 9 and 10 “not excavated” indicates a state in which the metal structure 25 is not removed at all, and “partially excavated” indicates a state in which a portion of the metal structure 25 is removed.
  • FIG. 9(a) is a diagram for explaining condition setting for the first pass of the first laser beam L1
  • FIG. 9(b) is a diagram for explaining condition setting for the second pass of the first laser beam L1.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the setting of conditions for the second laser beam L2.
  • FIG. 9A shows the state of the first region after grooving (denoted as “film-only region” in FIG. 8) and the state of the first laser beam L1 in the first pass for each level of Fluence/point.
  • the state of the second area (described as "pad area” in FIG. 8) is also shown. Since the pad region is removed in two passes, in the example shown in FIG. removed).
  • FIG. 9B shows the state of the first region after grooving (described as “film-only region” in FIG. 8) and the state of the first laser beam L1 in the second pass for each level of Fluence/point.
  • the state of the second area (described as "pad area” in FIG. 8) is also shown. Note that the results of FIG. 9B are obtained for each Fluence for the wafer 20 subjected to grooving with the first laser beam L1 of the first pass at the Fluence/point level set based on FIG. 9A. A state in which grooving is performed with the second-pass first laser beam L1 at /point level is shown.
  • the Fluence/point of the first laser beam L1 is such that "in the irradiation range, part of the insulating film 24 in the first region is removed and the other part remains, and the metal structure 25 in the second region is removed. is completely removed and part of the insulating film 24 in the second region is removed while the other part is left. Therefore, in the example shown in FIG. 9B, the Fluence/point level of the second pass of the first laser beam L1 is set to 5.
  • FIG. 10 for the second laser beam L2, the state of the first region after grooving processing (described as “film-only region” in FIG. 8) and the state of the second region (described as “film-only region” in FIG. (referred to as a "pad area” in ). Note that the results of FIG. 10 are obtained for each Fluence/point level of the wafer 20 after grooving with the second-pass first laser beam L1 at the Fluence/point level set based on FIG. A state in which grooving processing is performed with the second laser beam L2 at the point level is shown.
  • the Fluence/point of the second laser beam L2 "completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region in the irradiation range, and suppresses the occurrence of HAZ.” is set to Therefore, the Fluence/point level of the second laser beam L2 is set to 7 in the example shown in FIG. A desired result can be obtained even when the Fluence/point level of the second laser beam L2 is set to 8, but it is preferable to select the minimum level for the Fluence/point level.
  • a wafer 20 is prepared (step S1, first step).
  • the wafer 20 is a wafer including a plurality of functional elements 22a arranged adjacent to each other with the streets 23 interposed therebetween. It is a wafer having a surface layer having an insulating film 24 and a second region composed of a metal structure 25 on the insulating film 24 .
  • the street 23 is irradiated with a predetermined first laser beam L1 by the laser processing device 1 (step S2, second step).
  • the first laser beam L1 removes part of the insulating film 24 in the first region and leaves the other portion in the irradiation range, and completely removes the metal structure 25 in the second region.
  • the laser beam has processing energy for removing a part of the insulating film 24 in the second region and leaving the other part.
  • the street 23 is irradiated with a predetermined second laser beam L2 by the laser processing device 1 (step S3, third step).
  • the second laser beam L2 is a laser beam with processing energy for completely removing the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region after the second step in the irradiation range.
  • the third step completes the grooving process.
  • an SD processing device different from the laser processing device 1 irradiates the wafer 20 with a laser beam along each line 15 , so that the inside of the wafer 20 is irradiated along each line 15 .
  • a modified region 11 is formed (step S4).
  • an expanding device an expanding film (not shown) is expanded so that the thickness direction of the wafer 20 extends from the modified region 11 formed inside the semiconductor substrate 21 along each line 15 .
  • the wafer 20 is divided into chips for each functional element 22a (step S5).
  • the wafer 20 includes a plurality of functional elements 22a arranged adjacent to each other via the streets 23, and the surface layer of the streets 23 is composed of the insulating film 24.
  • the second laser beam L2 is a laser beam with a processing energy that completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region after the second step in the irradiation range. Light.
  • the first region in which the surface layer of the street 23 is composed of the insulating film 24, the second region composed of the insulating film 24 and the metal structure 25 on the insulating film 24, is prepared, the streets 23 of the wafer 20 are irradiated with the first laser beam L1, and then the streets 23 are irradiated with the second laser beam L2.
  • the first laser beam L1 partially removes the insulating film 24 in the first region and leaves the other portion, completely removes the metal structure 25 in the second region, and removes the insulating film 24 in the second region.
  • the laser beam has processing energy that removes a portion and leaves the other portion.
  • both the first region and the second region are in a state in which a part of the insulating film 24 is removed.
  • the region irradiated with the first laser beam L1 is uneven (frosted glass). Such an uneven surface has a low transmittance of laser light.
  • the uneven surface having a low transmittance can suppress the escape of light from the wafer 20 made of silicon or the like toward the semiconductor substrate 21, thereby suppressing the thermal damage of the wafer 20 caused by the laser beam. be able to.
  • thermal damage to the wafer 20 caused by the laser beam can be suppressed, and deterioration of chip quality can be suppressed.
  • the second laser beam L2 may be a laser beam with processing energy for engraving a portion of the semiconductor substrate 21 included in the wafer 20 after the second step. As a result, a portion of the semiconductor substrate 21 is dug by the second laser beam L2, and film peeling of the wafer 20 can be suppressed while reliably performing the grooving process for removing the surface layer.
  • the second laser beam L2 may be a laser beam with processing energy for engraving the semiconductor substrate 21 by 4 ⁇ m or less after the second step.
  • the engraving depth By setting the engraving depth to 4 ⁇ m or less, it is possible to suppress thermal damage to the wafer 20 caused by the laser beam and suppress deterioration of chip quality.
  • 11 and 12 are diagrams showing test conditions for the relationship between the depth of laser grooving and the chip strength.
  • FIG. 13 is a diagram showing test results regarding the relationship between the depth of laser grooving and the chip strength.
  • the wafer 20 was ground to 100 ⁇ m, laser grooved, then diced into chips, and then the bending strength test shown in FIG. 11A was performed to measure the strength of the chips. carried out.
  • the device surface of the chip is placed on the lower fulcrum side and the back surface of the chip is placed on the side to which the force is applied. was measured.
  • the applied force is F
  • the distance between the two lower fulcrums is L2 (mm)
  • the die width is b (mm)
  • the die thickness is h (mm)
  • chip thickness (die thickness): h 0.1 mm
  • chip width: a 5 mm
  • die width: b 5 mm
  • receiving width (distance between lower fulcrums). : L2 2 mm
  • the test speed was 1 mm/s.
  • the laser grooving conditions in this test were set as shown in FIG. That is, the laser grooving width was set to 18 ⁇ m, the number of branch points was set to four, and the amount of engraving (depth of laser grooving) was set to be different for each.
  • the dicing conditions were a laser beam wavelength of 1080 nm, a processing speed of 180 mm/sec, an output of 0.12 W, and a pulse pitch of 2.3 ⁇ m.
  • the laser processing method includes a second step of irradiating the streets 23 with the first laser beam L1 to make the insulating film 24 in the first region and the second region uneven, and a second step. and a third step of completely removing the insulating film 24 in the first and second regions by irradiating the streets 23 with the second laser beam L2 later.
  • the streets 23 of the wafer 20 are irradiated with the first laser beam L1 to make the insulating film 24 in the first region and the second region uneven.
  • 23 is irradiated with the second laser beam L2 to completely remove the insulating film 24 in the first and second regions.
  • the uneven surface of the insulating film 24 (frosted glass) has a low laser light transmittance.
  • the second laser beam L2 is a laser beam with processing energy that completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region, the uneven surface with low transmittance Therefore, it is possible to suppress the leakage of light toward the semiconductor substrate 21 of the wafer 20 made of silicon or the like, and to suppress the thermal damage of the wafer 20 caused by the laser beam.
  • thermal damage to the wafer 20 caused by the laser beam can be suppressed, and deterioration of chip quality can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above.
  • an example in which dicing is performed after laser grooving has been described, but the present invention is not limited to this, and full cutting may be performed by laser grooving while omitting the dicing step.
  • a laser processing method in which a dicing step is omitted and a full cut is performed by laser grooving in the production process of a bonded wafer will be described below with reference to FIG. 15 .
  • a bonded wafer will be described as an example, but the laser processing method in which the dicing process is omitted and a full cut is performed by laser grooving may be performed on a single wafer that is not a bonded wafer.
  • a bonded wafer is prepared in which a wafer 720 on the bottom side and a wafer 820 on the top side are bonded together.
  • a semiconductor substrate 821 of the wafer 820 is ground and polished to a thickness of 10 ⁇ m or less.
  • the wafer 720 is in the original thickness state.
  • the surface layer of the streets of the wafer 720 has a region composed of the insulating film 24 and the metal structure 25 on the insulating film 24 .
  • the streets of the wafer 720 are irradiated with the first laser beam L1 to completely remove the metal structure 25 and partially remove the insulating film 24 .
  • the first laser beam L1 is incident from the semiconductor substrate 821 side of the wafer 820 and reaches the insulating film 24 of the wafer 720 .
  • the streets of the wafer 720 are irradiated with the second laser beam L2, and the insulating film 24 of the wafer 720 is completely removed.
  • the laser beam L2 is incident from the semiconductor substrate 821 side of the wafer 820 and digs into part of the semiconductor substrate 721 of the wafer 720 . That is, the irradiation surface 650 of the second laser beam L2 reaches the semiconductor substrate 721 .
  • the amount by which the second laser beam L2 digs into the semiconductor substrate 721 is set within a range in which no HAZ occurs.
  • a protective film 900 is attached to the semiconductor substrate 821 side of the wafer 820, and the semiconductor substrate 721 of the wafer 720 is placed so that the irradiation surface 650, which is the groove portion, is exposed. Grinded and polished.
  • a tape 950 is attached to the semiconductor substrate 721 side of the wafer 720 to hold the chips. Expansion processing is performed as necessary to form chips.
  • a bonded wafer is prepared (step S11, first step).
  • the street is irradiated with a predetermined first laser beam L1 (step S12, second step).
  • the first laser beam L1 removes part of the insulating film 24 in the first region of the wafer 720 and leaves the other portion in the irradiation range, and completely removes the metal structure 25 in the second region of the wafer 720.
  • the laser light has a processing energy that removes a part of the insulating film 24 in the second region and leaves the other part.
  • the street is irradiated with a predetermined second laser beam L2 (step S13, third step).
  • the second laser beam L2 is a laser beam with processing energy that completely removes the insulating film 24 in the first region and the insulating film 24 in the second region of the wafer 720 in the irradiation range.
  • the third step completes the grooving process.
  • the protective film 900 is attached to the semiconductor substrate 821 side of the wafer 820, and the semiconductor substrate 721 of the wafer 720 is ground and polished so that the irradiation surface 650, which is the groove portion, is exposed (step S14). Finally, the wafer is chipped (step S15).
  • the semiconductor substrate is ground or polished so that the grooves formed in the streets by the irradiation with the second laser beam L2 are exposed. and a fourth step of performing.
  • full cutting can be performed by grooving without performing a dicing step after laser grooving. Thereby, processing can be performed quickly.
  • an isolation pass may be performed in which fine grooves are formed at both ends of the planned grooving location by the laser processing apparatus 1 .
  • a wafer 20 is prepared (see FIG. 17(a)), fine grooves 700 are formed at both ends of the intended grooving portion (see FIG. 17(b)), and then the frosted glass surface 500 is formed. 17(c)), and finally the second laser beam L2 is applied so that the irradiated surface 600 reaches the semiconductor substrate (FIG. 17(d)). )reference).
  • processing is performed so that the digging depth in the device plane is uniform, and the strength reduction due to the HAZ is suppressed. It is a process.
  • film peeling may occur at both ends of the groove during laser grooving.
  • the thin grooves 700 are formed at both ends of the grooving planned location before the laser grooving, and the laser grooving is performed after the thin grooves 700 are formed, thereby suppressing the HAZ. , film peeling can be suitably suppressed.
  • burst pulses are used to adjust the laser conditions so that the film absorbs the laser light just enough, suppressing film peeling and appropriately removing the film. can be removed.
  • the isolation path it is necessary to irradiate both ends with a laser, but both ends may be cut at once by splitting the laser beam into two points. If the HAZ affects the isolation path as well, the HAZ can be suppressed by branching into a substantially single array for irradiation.

Abstract

レーザ加工方法は、ストリート（４００）における表層が絶縁膜（２４）で構成された第１領域と、表層が絶縁膜（２４）及び該絶縁膜（２４）上の金属構造物（２５）で構成された第２領域と、を有するウェハ（２０）を用意する第１工程と、ストリート（４００）に所定の第１レーザ光（Ｌ１）を照射する第２工程と、第２工程の後において、ストリート（４００）に所定の第２レーザ光（Ｌ２）を照射する第３工程と、を含み、第１レーザ光（Ｌ１）は、第１領域の絶縁膜（２４）の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物（２５）を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜（２４）の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、第２レーザ光（Ｌ２）は、第２工程の後における第１領域の絶縁膜（２４）及び第２領域の絶縁膜（２４）を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。

Description

レーザ加工方法及びレーザ加工装置
　本発明の一態様は、レーザ加工方法及びレーザ加工装置に関する。
　ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハでは、絶縁膜（Low-k膜等）及び金属構造物（金属杭、金属パッド等）がストリートの表層に形成されている場合がある。そのような場合に、ストリートを通るラインに沿ってウェハの内部に改質領域を形成し、改質領域から亀裂を伸展させることでウェハを機能素子ごとにチップ化すると、ストリートに沿った部分において膜剥がれが生じる等、チップの品質が劣化することがある。そこで、ウェハを機能素子ごとにチップ化するに際し、ストリートにレーザ光を照射することでストリートの表層を除去するグルービング加工が実施される場合がある。
　特許文献１に記載された技術では、レーザ光の照射によってストリートに熱ダメージが生じることを抑制すべく、レーザ光の多点分岐加工を行っている。レーザ光の多点分岐加工が行われることによって、１加工点における熱ダメージの影響が抑制される。
特許第６３０９３４１号公報
　ここで、ストリートには、絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物を含んで表層が構成された領域と、絶縁膜のみで表層が構成された領域（金属構造物が形成されていない領域）とが含まれ得る。このような場合において、金属構造物を確実に除去し得る条件でストリートにレーザ光を照射すると、ストリートの表層のうち金属構造物が形成されていない領域に熱ダメージが生じるおそれがある。そのような熱ダメージは、チップの品質を劣化させる原因となる。
　そこで、本発明の一態様は、チップの品質の劣化を抑制することを可能にするレーザ加工方法及びレーザ加工装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを用意する第１工程と、ストリートに所定の第１レーザ光を照射する第２工程と、第２工程の後において、ストリートに所定の第２レーザ光を照射する第３工程と、を含み、第１レーザ光は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、第２レーザ光は、照射範囲において、第２工程の後における第１領域の絶縁膜及び第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。
　本発明の一態様に係るレーザ加工方法では、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハが用意され、該ウェハに対して、ストリートに第１レーザ光が照射され、その後に、ストリートに第２レーザ光が照射される。第１レーザ光は、第１領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光とされている。このように、ストリートに第１レーザ光が照射された後の状態においては、第１領域及び第２領域共に、絶縁膜の一部が除去された状態となっている。ここで、第１レーザ光によって絶縁膜の一部が除去された状態においては、第１レーザ光が照射された領域が凸凹状（すりガラス状）になっている。このような凸凹状の面は、レーザ光の透過率が低い。このため、第１レーザ光の照射後に照射される第２レーザ光が、第１領域の絶縁膜及び第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光とされた場合においても、透過率が低い凸凹状の面によって、シリコン等で構成されるウェハの基板方向への抜け光を抑制することができ、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制することができる。以上のように、本発明の一態様に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　第２レーザ光は、第２工程の後におけるウェハに含まれた基板の一部を掘り込む加工エネルギーのレーザ光であってもよい。これにより、第２レーザ光によって基板の一部が掘り込まれることとなり、表層を除去するグルービング加工を確実に実施しながら、ウェハにおいて膜剥がれが生じることを抑制することができる。
　第２レーザ光は、第２工程の後における基板を４μｍ以下だけ彫り込む加工エネルギーのレーザ光であってもよい。掘り込み量が４μｍ以下とされることにより、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　上記レーザ加工方法は、第３工程の後において、第２レーザ光の照射によってストリートに形成された溝が露出するように、基板を研削又は研磨する第４工程を更に含んでいてもよい。このようなレーザ加工方法によれば、レーザグルービング後のダイシング工程を行うことなく、グルービング加工によってフルカットを行うことができる。これにより、加工を迅速に行うことができる。
　本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを用意する第１工程と、ストリートにレーザ光を照射することにより、第１領域及び第２領域の絶縁膜を凸凹状にする第２工程と、第２工程の後において、ストリートにレーザ光を照射することにより、第１領域及び第２領域の絶縁膜を完全に除去する第３工程と、を含む。
　本発明の一態様に係るレーザ加工方法では、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハが用意され、該ウェハに対して、ストリートにレーザ光が照射されて第１領域及び第２領域の絶縁膜が凸凹状にされ、更にその後に、ストリートにレーザ光が照射されて第１領域及び第２領域の絶縁膜が完全に除去される。凸凹状（すりガラス状）にされた絶縁膜の面は、レーザ光の透過率が低い。このため、その後に照射されるレーザ光が、第１領域の絶縁膜及び第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光とされた場合においても、透過率が低い凸凹状の面によって、シリコン等で構成されるウェハの基板方向への抜け光を抑制することができ、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制することができる。以上のように、本発明の一態様に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを支持する支持部と、ストリートにレーザ光を照射する照射部と、照射部を制御する制御部と、を備え、制御部は、ストリートに所定の第１レーザ光が照射されるように照射部を制御する第１制御と、第１制御の後において、ストリートに所定の第２レーザ光が照射されるように照射部を制御する第２制御と、を実行するように構成されており、第１レーザ光は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、第２レーザ光は、照射範囲において、第１レーザ光の照射後における第１領域の絶縁膜及び第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。本発明の一態様に係るレーザ加工装置では、上述したレーザ加工方法と同様に、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを支持する支持部と、ストリートにレーザ光を照射する照射部と、照射部を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１領域及び第２領域の絶縁膜が凸凹状になるようストリートにレーザ光が照射されるように照射部を制御する第１制御と、第１制御の後において、第１領域及び第２領域の絶縁膜が完全に除去されるようストリートにレーザ光が照射されるように前記照射部を制御する第２制御と、を実行するように構成されている。本発明の一態様に係るレーザ加工装置では、上述したレーザ加工方法と同様に、レーザ光に起因するウェハの熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　本発明の一態様によれば、チップの品質の劣化を抑制することができる。
一実施形態のレーザ加工装置の構成図である。 図１に示されるレーザ加工装置によって加工されるウェハの平面図である。 図２に示されるウェハの一部分の断面図である。 図２に示されるストリートの一部分の平面図である。 グルービング加工によるＨＡＺ（Heat-Affected Zone）の発生について説明する図である。 本実施形態におけるグルービング加工を説明する図である。 ＨＡＺの発生を抑制する原理について説明する図である。 パッド領域を１パスで除去する（掘る）場合の条件出しの一例について説明する図である。 パッド領域を２パスで除去する（掘る）場合の条件出しの一例について説明する図である。 パッド領域を２パスで除去する（掘る）場合の条件出しの一例について説明する図である。 レーザグルービングの深さとチップ強度との関係に関する試験の条件を示す図である。 レーザグルービングの深さとチップ強度との関係に関する試験の条件を示す図である。 レーザグルービングの深さとチップ強度との関係に関する試験の結果を示す図である。 一実施形態のレーザ加工方法のフローチャートである。 変形例のレーザ加工方法を説明する図である。 変形例のレーザ加工方法のフローチャートである。 他の変形例のレーザ加工方法を説明する図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［レーザ加工装置の構成］
　図１に示されるように、レーザ加工装置１は、支持部２と、照射部３と、撮像部４と、制御部５と、を備えている。レーザ加工装置１は、ウェハ２０のストリート（詳細については後述する）にレーザ光Ｌを照射することでウェハ２０のストリートの表層を除去するグルービング加工を実施する装置である。以下の説明では、互いに直交する３方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向という。一例として、Ｘ方向は第１水平方向であり、Ｙ方向は第１水平方向に垂直な第２水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。
　支持部２は、ウェハ２０を支持する。支持部２は、例えばウェハ２０に貼り付けられたフィルム（図示省略）を吸着することで、ストリートを含むウェハ２０の表面が照射部３及び撮像部４と向かい合うようにウェハ２０を保持する。一例として、支持部２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って移動可能であり、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。
　照射部３は、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートにレーザ光Ｌを照射する。照射部３は、光源３１と、整形光学系３２と、ダイクロイックミラー３３と、集光部３４と、を含んでいる。光源３１は、レーザ光Ｌを出射する。整形光学系３２は、光源３１から出射されたレーザ光Ｌを調整する。一例として、整形光学系３２は、レーザ光Ｌの出力を調整するアッテネータ、レーザ光Ｌの径を拡大するビームエキスパンダ、レーザ光Ｌの位相を変調する空間光変調器の少なくとも一つを含んでいる。整形光学系３２は、空間光変調器を含む場合、空間光変調器の変調面と集光部３４の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成する結像光学系を含んでいてもよい。ダイクロイックミラー３３は、整形光学系３２から出射されたレーザ光Ｌを反射して集光部３４に入射させる。集光部３４は、ダイクロイックミラー３３によって反射されたレーザ光Ｌを、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートに集光する。
　照射部３は、光源３５と、ハーフミラー３６と、撮像素子３７と、を更に含んでいる。光源３５は、可視光Ｖ１を出射する。ハーフミラー３６は、光源３５から出射された可視光Ｖ１を反射して集光部３４に入射させる。ダイクロイックミラー３３は、ハーフミラー３６と集光部３４との間において可視光Ｖ１を透過させる。集光部３４は、ハーフミラー３６によって反射された可視光Ｖ１を、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートに集光する。撮像素子３７は、ウェハ２０のストリートによって反射されて集光部３４、ダイクロイックミラー３３及びハーフミラー３６を透過した可視光Ｖ１を検出する。レーザ加工装置１では、制御部５が、撮像素子３７による検出結果に基づいて、例えばレーザ光Ｌの集光点がウェハ２０のストリートに位置するように、Ｚ方向に沿って集光部３４を移動させる。
　撮像部４は、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートの画像データを取得する。撮像部４は、光源４１と、ハーフミラー４２と、集光部４３と、撮像素子４４と、を含んでいる。光源４１は、可視光Ｖ２を出射する。ハーフミラー４２は、光源４１から出射された可視光Ｖ２を反射して集光部４３に入射させる。集光部４３は、ハーフミラー４２によって反射された可視光Ｖ２を、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートに集光する。撮像素子４４は、ウェハ２０のストリートによって反射されて集光部４３及びハーフミラー４２を透過した可視光Ｖ２を検出する。
　制御部５は、レーザ加工装置１の各部の動作を制御する。制御部５は、例えば照射部３を制御する。制御部５は、処理部５１と、記憶部５２と、入力受付部５３と、を含んでいる。処理部５１は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置である。処理部５１では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。記憶部５２は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。入力受付部５３は、オペレータから各種データの入力を受け付けるインターフェース部である。一例として、入力受付部５３は、キーボード、マウス、ＧＵＩ（Graphical　User　Interface）の少なくとも一つである。
［ウェハの構成］
　図２及び図３に示されるように、ウェハ２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を含んでいる。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられている。半導体基板２１には、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、複数の機能素子２２ａを含んでいる。複数の機能素子２２ａは、半導体基板２１の表面２１ａに沿って二次元に配置されている。各機能素子２２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。各機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。
　ウェハ２０には、複数のストリート２３が形成されている。複数のストリート２３は、隣り合う機能素子２２ａの間において外部に露出した領域である。つまり、複数の機能素子２２ａは、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置されている。一例として、複数のストリート２３は、マトリックス状に配列された複数の機能素子２２ａに対して、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように格子状に延在している。図４に示されるように、ストリート２３の表層には、絶縁膜２４及び複数の金属構造物２５が形成されている。絶縁膜２４は、例えば、Low-k膜等である。金属構造物２５は、例えば、アルミ等で構成された金属パッドである。
　図２及び図３に示されるように、ウェハ２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断されること（すなわち、機能素子２２ａごとにチップ化されること）が予定されているものである。各ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に、各ストリート２３を通っている。一例として、各ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に、各ストリート２３の中央を通るように延在している。各ライン１５は、レーザ加工装置１によってウェハ２０に設定された仮想的なラインである。各ライン１５は、ウェハ２０に実際に引かれたラインであってもよい。
［レーザ加工装置の動作及びレーザ加工方法］
　レーザ加工装置１は、各ストリート２３にレーザ光Ｌを照射することで各ストリート２３の表層を除去するグルービング加工を実施する。具体的には、支持部２によって支持されたウェハ２０の各ストリート２３にレーザ光Ｌが照射されるように、制御部５が照射部３を制御し、レーザ光Ｌが各ストリート２３に沿って相対的に移動するように、制御部５が支持部２を制御する。
　例えばブレードダイシングを行う場合のグルービング加工では、ダイシングラインから、ストリート２３における表層を完全に除去する必要がある。ここで、ストリート２３の表層は、絶縁膜２４のみで構成される領域（以下、第１領域と記載する場合がある）と、絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成される領域（以下、第２領域と記載する場合がある）とがある。例えば図５（ａ）の左図に示されるウェハ２０のストリート２３の表層（ダイシングストリート４００の領域）は、絶縁膜２４であるLow-k膜２４２及びSiN／SiO2膜２４１のみで構成されており、第１領域を示している。また、図５（ｂ）の左図に示されるウェハ２０のストリート２３の表層（ダイシングストリート４００の領域）は、絶縁膜２４であるLow-k膜２４２及びSiN／SiO2膜２４１と、該絶縁膜２４上の金属構造物２５（金属パッド）とで構成されており、第２領域を示している。第１領域及び第２領域を有するウェハ２０について、領域に関わらず共通のグルービング加工条件で加工を行うと、ウェハ２０の熱ダメージが問題となる場合がある。
　すなわち、ウェハ２０のいずれの領域においてもストリート２３における表層を完全に除去するためには、表層が絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成された第２領域において半導体基板２１の界面まで掘り込まれるように、グルービング加工のレーザ光Ｌの加工エネルギーを設定する必要がある（図５（ｂ）の右図参照）。レーザ波長の吸収率については絶縁膜２４よりも金属構造物２５の方が大きいため、第２領域では金属構造物２５に大部分のエネルギーが吸収されてしまう。そのため、金属構造物２５の下部の絶縁膜２４をも除去するためには、レーザ光Ｌの加工エネルギーを大きくする必要がある。しかしながら、このようにして加工エネルギーが大きくされたレーザ光Ｌで、絶縁膜２４のみで構成される第１領域についてグルービング加工が実施されると、第１領域ではエネルギー過多となり、図５（ａ）の右図に示されるように半導体基板２１を掘り込み過ぎてしまい、ＨＡＺ（Heat-Affected Zone）が生じ、ウェハ２０の熱ダメージによってウェハ２０の強度低下が問題となる場合がある。
　図５に示される例は、例えば、ウェハ２０の条件及びレーザグルービングの条件が以下のとおりとされた場合のＨＡＺの発生を示している。
（ウェハ２０の条件）
ウェハサイズ：１２ｉｎｃｈ、ウェハ厚さ：３００μｍ、チップサイズ：５ｍｍ、ダイシングストリート４００の幅：６０μｍ、パターン厚（絶縁膜２４の厚さ）：８μｍ、金属構造物２５の厚さ：１μｍ。
（レーザグルービングの条件）
ブレードダイシング用に５５μｍ幅の溝を形成、レーザ光Ｌの波長：５１５μｍ、パルス幅６００ｆｓ、集光位置：デバイス表面、分岐数：２１点分岐、パルスピッチ：０．５μｍ、加工エネルギー：９．９μＪ、Fluence/point：０．８５Ｊ／ｃｍ２、スキャン数：２パス。
　ここでのFluence/pointとは、所定面積当たりのパルスエネルギーを示しており、分岐した各点（１点）における値を示している。なお、図５に示されるように、絶縁膜２４であるLow-k膜２４２には、例えば配線３００が設けられている。
　本実施形態に係るレーザ加工方法は、上述した課題を解決すべく、グルービング加工におけるストリート２３へのレーザ光の照射を２つの工程に分けている。具体的には、レーザ加工装置１が実施するレーザ加工方法は、ストリート２３に所定の第１レーザ光を照射する工程（第２工程）と、該第１レーザ光を照射する工程の後において、ストリート２３に所定の第２レーザ光を照射する工程（第３工程）とを含んでいる。これらの工程を実施すべく、制御部５は、ストリート２３に所定の第１レーザ光が照射されるように照射部３を制御する第１制御と、第１制御の後においてストリート２３に所定の第２レーザ光が照射されるように照射部３を制御する第２制御と、を実行するように構成されている。そして、第１レーザ光は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光とされる。また、第２レーザ光は、照射範囲において、第１レーザ光が照射された後における第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光とされる。
　図６は、本実施形態におけるグルービング加工を説明する図である。図６（ａ）は、第１領域における第１レーザ光Ｌ１の照射（図６（ａ）中央図参照）及び第２レーザ光Ｌ２の照射（図６（ａ）右図参照）を示している。図６（ｂ）は、第２領域における第１レーザ光Ｌ１の照射（図６（ｂ）中央図参照）及び第２レーザ光Ｌ２の照射（図６（ｂ）右図参照）を示している。
　第１レーザ光Ｌ１は、図６（ａ）の中央図に示されるように、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーとされている。また、第１レーザ光Ｌ１は、図６（ｂ）の中央図に示されるように、照射範囲において、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーとされている。ここでの「絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる」とは、照射範囲において、絶縁膜２４の全体ではなく一部分のみを除去すると共に除去された部分以外を残存させることを意味している。また、「金属構造物２５を完全に除去する」とは、照射範囲において、金属構造物２５の全体を除去することを意味している。なお、「金属構造物２５を完全に除去する」には、その機能を無視できる程度の少量だけ金属構造物２５が残存しているものの、金属構造物２５のほぼ全体を除去することが含まれていてもよい。
　図６（ａ）の中央図に示されるように、第１レーザ光Ｌ１が照射された後の第１領域では、第１レーザ光Ｌ１によって絶縁膜２４の一部（ここではSiN／SiO2膜２４１の一部）が除去されて、第１レーザ光Ｌ１が照射された面が凸凹状（すりガラス状）のすりガラス面５００となっている。また、図６（ｂ）の中央図に示されるように、第１レーザ光Ｌ１が照射された後の第２領域では、第１レーザ光Ｌ１によって、金属構造物２５が完全に除去されると共に、絶縁膜２４の一部（ここではSiN／SiO2膜２４１の全部及びLow-k膜２４２の一部）が除去されて、第１レーザ光Ｌ１が照射された面が凸凹状（すりガラス状）のすりガラス面５５０となっている。このように、第１レーザ光Ｌ１を照射する工程（第２工程）は、ストリート２３に第１レーザ光Ｌ１を照射することにより第１領域及び第２領域の絶縁膜２４を凸凹状にする工程である。すなわち、制御部５は、第１領域及び第２領域の絶縁膜２４が凸凹状になるようにストリート２３に第１レーザ光Ｌ１が照射されるように照射部３を制御する第１制御を実行する。すりガラス面５００及びすりガラス面５５０については後述する。
　第２レーザ光Ｌ２は、図６（ａ）の右図に示されるように、照射範囲において、第１レーザ光Ｌ１が照射された後における第１領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーとされている。また、第２レーザ光Ｌ２は、図６（ｂ）の右図に示されるように、照射範囲において、第１レーザ光Ｌ１が照射された後における第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーとされている。ここでの「絶縁膜２４を完全に除去する」とは、照射範囲において、絶縁膜２４の全体を除去することを意味している。なお、「絶縁膜２４を完全に除去する」には、その機能を無視できる程度の少量だけ絶縁膜２４が残存しているものの、絶縁膜２４のほぼ全体を除去することが含まれていてもよい。
　図６（ａ）の右図及び図６（ｂ）の右図に示されるように、第２レーザ光Ｌ２は、第１レーザ光Ｌ１の照射後におけるウェハ２０の半導体基板２１の一部を掘り込む加工エネルギーとされている。すなわち、第１領域における第２レーザ光Ｌ２の照射面６００（図６（ａ）参照）及び第２領域における第２レーザ光Ｌ２の照射面６５０（図６（ｂ）参照）は、いずれも半導体基板２１に到達している。このように、第２レーザ光Ｌ２を照射する工程（第３工程）は、ストリート２３にレーザ光Ｌ２を照射することにより、第１領域及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する工程である。すなわち、制御部５は、上述した第１制御の後において、第１領域及び第２領域の絶縁膜２４が完全に除去されるようストリート２３に第２レーザ光Ｌ２が照射されるように照射部３を制御する第２制御を実行する。第２レーザ光Ｌ２は、第１レーザ光Ｌ１の照射後におけるウェハ２０の半導体基板２１を４μｍ以下だけ彫り込む加工エネルギーとされていてもよい。このように、掘り込み量が４μｍ以下とされることにより、第２レーザ光Ｌ２に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　図６のグルービング加工は、例えば以下のウェハ２０の条件及びレーザグルービングの条件で実施される。
（ウェハ２０の条件）
ウェハサイズ：１２ｉｎｃｈ、ウェハ厚さ：３００μｍ、チップサイズ：５ｍｍ、ダイシングストリート４００の幅：６０μｍ、パターン厚（絶縁膜２４の厚さ）：８μｍ、金属構造物２５の厚さ：１μｍ。
（第１レーザ光Ｌ１を照射する工程（第２工程）のレーザグルービングの条件）
ブレードダイシング用に５５μｍ幅の溝を形成、第１レーザ光Ｌ１の波長：５１５μｍ、パルス幅６００ｆｓ、集光位置：デバイス表面、分岐数：２１点分岐、パルスピッチ：０．５μｍ、加工エネルギー：４．１μＪ、Fluence/point：０．３５Ｊ／ｃｍ２、スキャン数：１パス。
（第２レーザ光Ｌ２を照射する工程（第３工程）のレーザグルービングの条件）
ブレードダイシング用に５５μｍ幅の溝を形成、第２レーザ光Ｌ２の波長：５１５μｍ、パルス幅６００ｆｓ、集光位置：デバイス表面、分岐数：２１点分岐、パルスピッチ：０．５μｍ、加工エネルギー：９．９μＪ、Fluence/point：０．８５Ｊ／ｃｍ２、スキャン数：２パス。
　次に、図６に示されるグルービング加工によってＨＡＺの発生の抑制が可能になる原理について、図７を参照して説明する。図７は、ＨＡＺの発生を抑制する原理について説明する図である。図７では、ウェハ２０の第１領域におけるグルービング加工の工程が示されている。
　図７（ａ）に示されるように、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギー（例えば４．１μＪ）の第１レーザ光Ｌ１が照射されるとする。このような第１レーザ光Ｌ１は、加工エネルギーが弱いため、抜け光によって半導体基板２１においてＨＡＺが発生することが抑制される。そして、図７（ｂ）に示されるように、第１レーザ光Ｌ１によって集光点付近の絶縁膜２４の一部（ここではSiN／SiO2膜２４１の一部）が除去されて、第１レーザ光Ｌ１が照射された面が凸凹状（すりガラス状）のすりガラス面５００となる。ここでのすりガラス状のすりガラス面５００とは、光学面の法線に対して方向がランダムに変化する幾何学面である。このようなすりガラス面５００では、光がランダムに屈折又は散乱するため、レーザ光の透過率が低下している。あるいは、このようなすりガラス面５００では、形状変化及び変色等から、レーザ光の吸収率が上がっている。このため、すりガラス面５００に照射されるレーザ光は、半導体基板２１まで到達しづらくなっている。
　その上で、図７（ｃ）に示されるように、第１レーザ光Ｌ１が既に照射されているすりガラス面５００に、第１領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギー（例えば９．９μＪ）の第２レーザ光Ｌ２が照射される。このような第２レーザ光Ｌ２は、本来であれば、半導体基板２１における掘り込み深さが深くなり、半導体基板２１にＨＡＺが発生する加工エネルギーのレーザ光である（図５（ａ）右図参照）。しかしながら、いま、レーザ光の透過率が低いすりガラス面５００に第２レーザ光Ｌ２が照射されているため、図７（ｄ）に示されるように、第２レーザ光Ｌ２によって半導体基板２１が過度に掘り込まれてＨＡＺが発生することが抑制される。具体的には、第２レーザ光Ｌ２による掘り込み深さが、例えば４μｍ以下とされる。
　ここで、第２領域については絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成されており、絶縁膜２４のみから構成される第１領域とは異なるが、第１領域のグルービング加工と同じグルービング加工条件（すなわち、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２）によってグルービングが可能である。すなわち、第２領域において、比較的加工エネルギーが弱い第１レーザ光Ｌ１が照射された場合、加工エネルギーが弱くても吸収率が高い金属構造物２５は比較的容易に除去される。このため、第２領域についても、第１レーザ光Ｌ１によって、（金属構造物２５を完全に除去すると共に）第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させた状態、すなわちすりガラス面５５０（図６（ｂ）中央図参照）が形成された状態とすることができる。その上で、第１レーザ光Ｌ１が既に照射されているすりガラス面５５０に、第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギー（例えば９．９μＪ）の第２レーザ光Ｌ２が照射されることにより、第１領域と同様に、ＨＡＺの発生を抑制しながら絶縁膜２４を適切に除去することができる。
　次に、グルービング加工の条件出しについて詳細に説明する。ここでの条件出しとは、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointの設定（条件出し）を意味している。第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointは、上述したように、第１領域及び第２領域のグルービング加工双方における条件を満たすように設定される。すなわち、第１レーザ光Ｌ１は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させるようにFluence/pointが設定される。また、第２レーザ光Ｌ２は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去し、さらに、ＨＡＺの発生が抑制されるようにFluence/pointが設定される。
　図８は、金属構造物２５が形成されたパッド領域を１パスで除去する（掘る）場合の条件出しの一例について説明する図である。図８において「Ｓｉ到達無し」とは絶縁膜２４の一部が除去され他の部分が残存している状態を示しており、「Ｓｉまで到達」とは絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生していない状態を示しており、「Ｓｉまで到達（ＨＡＺ）」とは絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生している状態を示している。また、図８において、「掘れない」とは金属構造物２５が全く除去されていない状態を示しており、「一部掘れる」とは金属構造物２５の一部が除去された状態を示しており、「掘れる」とは金属構造物２５が完全に除去されて絶縁膜２４の一部が除去され他の部分が残存している状態を示しており、「掘れる　Ｓｉまで到達」とは金属構造物２５が完全に除去されると共に絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生していない状態を示しており、「掘れる　Ｓｉまで到達（ＨＡＺ）」とは金属構造物２５が完全に除去されると共に絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生している状態を示している。図８（ａ）は第１レーザ光Ｌ１の条件出しについて説明する図である。図８（ｂ）は第２レーザ光Ｌ２の条件出しについて説明する図である。
　図８（ａ）では、第１レーザ光Ｌ１について、Fluence/pointのレベル毎に、グルービング加工後の第１領域（図８中では「膜のみの領域」と記載）の状態と第２領域（図８中では「パッド領域」と記載）の状態とが示されている。なお、Fluence/pointのレベルが上がることは、Fluence/pointの値が大きくなることを意味している。上述したように、第１レーザ光Ｌ１のFluence/pointは、「照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる」ように設定される。そのため、図８（ａ）に示され例では、第１レーザ光Ｌ１のFluence/pointレベルが４に設定されている。
　図８（ｂ）では、第２レーザ光Ｌ２について、Fluence/pointのレベル毎に、グルービング加工後の第１領域（図８中では「膜のみの領域」と記載）の状態と第２領域（図８中では「パッド領域」と記載）の状態とが示されている。なお、図８（ｂ）の結果は、図８（ａ）に基づき設定されたFluence/pointレベルの第１レーザ光Ｌ１でグルービング加工が実施された後のウェハ２０に対して、各Fluence/pointレベルの第２レーザ光Ｌ２でグルービング加工を行った場合の状態が示されている。上述したように、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointは、「照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去し、さらに、ＨＡＺの発生が抑制される」ように設定される。そのため、図８（ｂ）に示される例では、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointレベルが７に設定されている。なお、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointレベルが８に設定された場合でも所望の結果が得られるが、Fluence/pointレベルはミニマムレベルが選択されることが好ましい。
　図９及び図１０は、金属構造物２５が形成されたパッド領域を２パスで除去する（掘る）場合の条件出しの一例について説明する図である。図９及び図１０において「Ｓｉ到達無し」とは絶縁膜２４の一部が除去され他の部分が残存している状態を示しており、「Ｓｉまで到達」とは絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生していない状態を示しており、「Ｓｉまで到達（ＨＡＺ）」とは絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生している状態を示している。また、図９及び図１０において、「掘れない」とは金属構造物２５が全く除去されていない状態を示しており、「一部掘れる」とは金属構造物２５の一部が除去された状態を示しており、「掘れる」とは金属構造物２５が完全に除去されて絶縁膜２４の一部が除去され他の部分が残存している状態を示しており、「掘れる　Ｓｉまで到達」とは金属構造物２５が完全に除去されると共に絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生していない状態を示しており、「掘れる　Ｓｉまで到達（ＨＡＺ）」とは金属構造物２５が完全に除去されると共に絶縁膜２４が完全に除去されてＨＡＺが発生している状態を示している。図９（ａ）は第１レーザ光Ｌ１の１パス目の条件出しについて説明する図であり、図９（ｂ）は第１レーザ光Ｌ１の２パス目の条件出しについて説明する図であり、図１０は第２レーザ光Ｌ２の条件出しについて説明する図である。
　図９（ａ）では、１パス目の第１レーザ光Ｌ１について、Fluence/pointのレベル毎に、グルービング加工後の第１領域（図８中では「膜のみの領域」と記載）の状態と第２領域（図８中では「パッド領域」と記載）の状態とが示されている。パッド領域については２パスで除去されるため、図９（ａ）に示される例では、第１レーザ光Ｌ１の１パス目のFluence/pointのレベルが、４（金属構造物２５を一部のみ除去する）に設定されている。
　図９（ｂ）では、２パス目の第１レーザ光Ｌ１について、Fluence/pointのレベル毎に、グルービング加工後の第１領域（図８中では「膜のみの領域」と記載）の状態と第２領域（図８中では「パッド領域」と記載）の状態とが示されている。なお、図９（ｂ）の結果は、図９（ａ）に基づき設定されたFluence/pointレベルの１パス目の第１レーザ光Ｌ１でグルービング加工が実施されたウェハ２０に対して、各Fluence/pointレベルの２パス目の第１レーザ光Ｌ１でグルービング加工を行った場合の状態が示されている。上述したように、第１レーザ光Ｌ１のFluence/pointは、「照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる」ように設定される。そのため、図９（ｂ）に示され例では、第１レーザ光Ｌ１の２パス目のFluence/pointレベルが５に設定されている。
　図１０では、第２レーザ光Ｌ２について、Fluence/pointのレベル毎に、グルービング加工後の第１領域（図８中では「膜のみの領域」と記載）の状態と第２領域（図８中では「パッド領域」と記載）の状態とが示されている。なお、図１０の結果は、図９（ｂ）に基づき設定されたFluence/pointレベルの２パス目の第１レーザ光Ｌ１でグルービング加工が実施された後のウェハ２０に対して、各Fluence/pointレベルの第２レーザ光Ｌ２でグルービング加工を行った場合の状態が示されている。上述したように、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointは、「照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去し、さらに、ＨＡＺの発生が抑制される」ように設定される。そのため、図１０に示される例では、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointレベルが７に設定されている。なお、第２レーザ光Ｌ２のFluence/pointレベルが８に設定された場合でも所望の結果が得られるが、Fluence/pointレベルはミニマムレベルが選択されることが好ましい。
　次に、図１４のフローチャートを参照しつつ、レーザ加工方法について説明する。まず、ウェハ２０が用意される（ステップＳ１，第１工程）。ウェハ２０は、上述したとおり、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子２２ａを含むウェハであって、ストリート２３における表層が絶縁膜２４で構成された第１領域と、表層が絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成された第２領域と、を有するウェハである。
　つづいて、レーザ加工装置１によって、ストリート２３に所定の第１レーザ光Ｌ１が照射される（ステップＳ２，第２工程）。第１レーザ光Ｌ１は、上述したとおり、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光である。
　つづいて、レーザ加工装置１によって、ストリート２３に所定の第２レーザ光Ｌ２が照射される（ステップＳ３，第３工程）。第２レーザ光Ｌ２は、上述したとおり、照射範囲において、第２工程の後における第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。当該第３工程により、グルービング加工が完了する。
　つづいて、例えばレーザ加工装置１とは別のＳＤ加工装置（図示省略）によって、各ライン１５に沿ってウェハ２０にレーザ光が照射されることで、各ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１が形成される（ステップＳ４）。最後に、エキスパンド装置（図示省略）において、エキスパンドフィルム（不図示）が拡張させられることで、各ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に形成された改質領域１１からウェハ２０の厚さ方向に亀裂が伸展し、ウェハ２０が機能素子２２ａごとにチップ化される（ステップＳ５）。
［作用及び効果］
　本実施形態に係るレーザ加工方法は、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子２２ａを含むウェハ２０であって、ストリート２３における表層が絶縁膜２４で構成された第１領域と、表層が絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成された第２領域と、を有するウェハ２０を用意する第１工程と、ストリート２３に所定の第１レーザ光Ｌ１を照射する第２工程と、第２工程の後において、ストリート２３に所定の第２レーザ光Ｌ２を照射する第３工程と、を含み、第１レーザ光Ｌ１は、照射範囲において、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、第２レーザ光Ｌ２は、照射範囲において、第２工程の後における第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。
　本実施形態に係るレーザ加工方法では、ストリート２３における表層が絶縁膜２４で構成された第１領域と、絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成された第２領域と、を有するウェハ２０が用意され、該ウェハ２０に対して、ストリート２３に第１レーザ光Ｌ１が照射され、その後に、ストリート２３に第２レーザ光Ｌ２が照射される。第１レーザ光Ｌ１は、第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光とされている。このように、ストリート２３に第１レーザ光Ｌ１が照射された状態においては、第１領域及び第２領域共に、絶縁膜２４の一部が除去された状態となっている。ここで、第１レーザ光Ｌ１によって絶縁膜２４の一部が除去された状態においては、第１レーザ光Ｌ１が照射された領域が凸凹状（すりガラス状）になっている。このような凸凹状の面は、レーザ光の透過率が低い。このため、第１レーザ光Ｌ１の照射後に照射される第２レーザ光Ｌ２が、第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光とされた場合においても、透過率が低い凸凹状の面によって、シリコン等で構成されるウェハ２０の半導体基板２１方向への抜け光を抑制することができ、レーザ光に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制することができる。以上のように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　第２レーザ光Ｌ２は、第２工程の後におけるウェハ２０に含まれた半導体基板２１の一部を掘り込む加工エネルギーのレーザ光であってもよい。これにより、第２レーザ光Ｌ２によって半導体基板２１の一部が掘り込まれることとなり、表層を除去するグルービング加工を確実に実施しながら、ウェハ２０において膜剥がれが生じることを抑制することができる。
　第２レーザ光Ｌ２は、第２工程の後における半導体基板２１を４μｍ以下だけ彫り込む加工エネルギーのレーザ光であってもよい。掘り込み量が４μｍ以下とされることにより、レーザ光に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
　ここで、掘り込み量（レーザグルービングの深さ）とチップ強度との関係を確認するために実施した試験の結果について説明する。図１１及び図１２は、レーザグルービングの深さとチップ強度との関係に関する試験の条件を示す図である。図１３は、レーザグルービングの深さとチップ強度との関係に関する試験の結果を示す図である。
　本試験では、ウェハ２０を１００μｍまで研削した後、レーザグルービングを実施し、その後、ダイシングを行いチップ化した後に、チップの強度を測定するために図１１（ａ）に示される抗折強度試験を実施した。図１１（ａ）に示されるように、抗折強度試験では、下支点側にチップのデバイス面、力を加える側にチップの裏面を配置し、チップに力が加えられた際の破壊応力σを測定した。加える力をＦ、２つの下支点の間隔をＬ２（ｍｍ）、ダイス幅をｂ（ｍｍ）、ダイス厚みをｈ（ｍｍ）とした場合、破壊応力σ（Ｐａ）は、以下の（１）式で示される。
　　　破壊応力σ（Ｐａ）＝３Ｆ（Ｌ２）／２ｂｈ２・・・（１）
　本試験では、図１１（ｂ）に示されるように、チップ厚み（ダイス厚み）：ｈ＝０．１ｍｍ、チップ横幅：ａ＝５ｍｍ、ダイス幅：ｂ＝５ｍｍ、受け幅（下支点の間隔）：Ｌ２＝２ｍｍとし、試験速度を１ｍｍ／ｓとした。また、本試験のレーザグルービング条件を、図１２に示されるとおりとした。すなわち、レーザグルービング幅を１８μｍにすると共に分岐点数を４点とし、それぞれ異なる掘り込み量（レーザグルービングの深さ）とした。ダイシング条件は、レーザ光の波長１０８０ｎｍ、加工速度：１８０ｍｍ／ｓｅｃ、出力：０．１２Ｗ、パルスピッチ２．３μｍとした。
　図１３の試験結果に示されるように、掘り込み量が大きくなるほど、チップ強度が相対的に低下していくことが確認できた。また、半導体製造における必要な要求強度と結果とを比較した結果、３μｍまでの掘り込み量に抑制できれば、チップ強度低下による製品品質悪化の課題が解決できることがわかった。以上のように、膜剥がれが生じることを抑制する観点から半導体基板２１までレーザグルービングで掘り込む必要があるものの、上記試験結果から、掘り込み過ぎるとＨＡＺの影響が強く発生しチップ強度が低下することが確認できた。
　本実施形態に係るレーザ加工方法は、ストリート２３に第１レーザ光Ｌ１を照射することにより、第１領域及び前記第２領域の絶縁膜２４を凸凹状にする第２工程と、第２工程の後において、ストリート２３に第２レーザ光Ｌ２を照射することにより、第１領域及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する第３工程と、を含む。
　本実施形態に係るレーザ加工方法では、ウェハ２０に対して、ストリート２３に第１レーザ光Ｌ１が照射されて第１領域及び第２領域の絶縁膜２４が凸凹状にされ、更にその後に、ストリート２３に第２レーザ光Ｌ２が照射されて第１領域及び第２領域の絶縁膜２４が完全に除去される。凸凹状（すりガラス状）にされた絶縁膜２４の面は、レーザ光の透過率が低い。このため、第２レーザ光Ｌ２が、第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光とされた場合においても、透過率が低い凸凹状の面によって、シリコン等で構成されるウェハ２０の半導体基板２１方向への抜け光を抑制することができ、レーザ光に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制することができる。以上のように、本実施形態に係るレーザ加工方法によれば、レーザ光に起因するウェハ２０の熱ダメージを抑制し、チップの品質の劣化を抑制することができる。
［変形例］
　本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態ではレーザグルービング後にダイシングを行う例を説明したが、これに限定されず、ダイシング工程を省略してレーザグルービングによってフルカットを行ってもよい。以下では、図１５を参照して、貼合ウェハの作成プロセスにおいて、ダイシング工程を省略しレーザグルービングによってフルカットを行うレーザ加工方法を説明する。なお、一例として貼合ウェハを説明するが、ダイシング工程を省略しレーザグルービングによってフルカットを行うレーザ加工方法は、貼合ウェハではない単体のウェハに対して実施されてもよい。
　図１５（ａ）に示されるように、下面側のウェハ７２０と上面側のウェハ８２０とが貼り合わされた貼合ウェハが用意されている。ウェハ８２０は、半導体基板８２１が１０μｍ以下に研削・研磨されている。また、ウェハ７２０は、元厚の状態である。ウェハ７２０のストリートの表層は、絶縁膜２４及び該絶縁膜２４上の金属構造物２５で構成される領域を有している。いま、図１５（ａ）に示されるように、ウェハ７２０のストリートに第１レーザ光Ｌ１が照射されて、金属構造物２５が完全に除去されると共に絶縁膜２４の一部が除去される。第１レーザ光Ｌ１は、ウェハ８２０の半導体基板８２１側から入射し、ウェハ７２０の絶縁膜２４にまで到達する。
　つづいて、図１５（ｂ）に示されるように、ウェハ７２０のストリートに第２レーザ光Ｌ２が照射されて、ウェハ７２０の絶縁膜２４が完全に除去される。レーザ光Ｌ２は、ウェハ８２０の半導体基板８２１側から入射し、ウェハ７２０の半導体基板７２１の一部を掘り込む。すなわち、第２レーザ光Ｌ２の照射面６５０は、半導体基板７２１にまで到達する。第２レーザ光Ｌ２が半導体基板７２１を掘り込む量は、ＨＡＺが発生しない範囲とされる。
　つづいて、図１５（ｃ）に示されるように、ウェハ８２０の半導体基板８２１側に保護フィルム９００が貼付されて、溝部分である照射面６５０が露出するように、ウェハ７２０の半導体基板７２１が研削・研磨される。
　最後に、図１５（ｄ）に示されるように、ウェハ７２０の半導体基板７２１側にテープ９５０が貼付されて、チップが保持される。必要に応じてエキスパンド処理が実施されて、チップ化される。
　次に、図１６のフローチャートを参照しつつ、上記変形例に係るレーザ加工方法について説明する。まず、貼合ウェハが用意される（ステップＳ１１，第１工程）。
　つづいて、ストリートに所定の第１レーザ光Ｌ１が照射される（ステップＳ１２，第２工程）。第１レーザ光Ｌ１は、照射範囲において、ウェハ７２０の第１領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、ウェハ７２０の第２領域の金属構造物２５を完全に除去し且つ第２領域の絶縁膜２４の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光である。
　つづいて、ストリートに所定の第２レーザ光Ｌ２が照射される（ステップＳ１３，第３工程）。第２レーザ光Ｌ２は、照射範囲において、ウェハ７２０の第１領域の絶縁膜２４及び第２領域の絶縁膜２４を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である。当該第３工程により、グルービング加工が完了する。
　つづいて、ウェハ８２０の半導体基板８２１側に保護フィルム９００が貼付されて、溝部分である照射面６５０が露出するように、ウェハ７２０の半導体基板７２１が研削・研磨される（ステップＳ１４）。最後に、ウェハのチップ化が実施される（ステップＳ１５）。
　上述したように、変形例に係るレーザ加工方法は、第２レーザ光Ｌ２の照射後において、第２レーザ光Ｌ２の照射によってストリートに形成された溝が露出するように、半導体基板を研削又は研磨する第４工程を更に含んでいる。このようなレーザ加工方法によれば、レーザグルービング後のダイシング工程を行うことなく、グルービング加工によってフルカットを行うことができる。これにより、加工を迅速に行うことができる。
　また、他の変形例として、例えば、グルービング加工を実施する前に、レーザ加工装置１によってグルービング予定箇所の両端に細溝を形成するアイソレーションパスを実施してもよい。図１７に示される例では、ウェハ２０が用意され（図１７（ａ）参照）、グルービング予定箇所の両端に細溝７００が形成され（図１７（ｂ）参照）、その後に、すりガラス面５００が形成されるように第１レーザ光Ｌ１が照射され（図１７（ｃ）参照）、最後に照射面６００が半導体基板に到達するように第２レーザ光Ｌ２が照射されている（図１７（ｄ）参照）。
　上述したように、上記第１レーザ光Ｌ１を照射する工程及び第２レーザ光Ｌ２を照射する工程は、デバイス面内の掘り深さが均一になるように加工を行いＨＡＺによる強度低下を抑制する工程である。ここで、デバイス種類によっては、レーザグルービング時に溝の両端で膜剥がれが発生する場合がある。この点、上述した変形例のように、レーザグルービング前においてグルービング予定箇所の両端に細溝７００が形成され、細溝７００が形成された後にレーザグルービングが実施されることで、ＨＡＺを抑制しながら、膜剥がれを好適に抑制することができる。
　上述したアイソレーションパス（図１７（ｂ）参照）では、例えばバーストパルスを用いてレーザ条件を調整することによって、膜に過不足なくレーザ光を吸収させ、膜剥がれを抑制しながら、適切に膜を除去することができる。なお、アイソレーションパスでは両端をそれぞれレーザ照射する必要があるが、レーザ光を２点に分岐することによって一度に上記両端を切断してもよい。また、アイソレーションパスにおいてもＨＡＺの影響が出る場合には、略シングルアレイ状に分岐を行って照射を行うことで、ＨＡＺの影響を抑制することができる。
　１…レーザ加工装置、２…支持部、３…照射部、５…制御部、２０…ウェハ、２１…半導体基板、２３…ストリート、２４…絶縁膜、２５…金属構造物。

Claims (7)

  1. 　ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、前記ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、前記表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを用意する第１工程と、
    　前記ストリートに所定の第１レーザ光を照射する第２工程と、
    　前記第２工程の後において、前記ストリートに所定の第２レーザ光を照射する第３工程と、を含み、
    　前記第１レーザ光は、照射範囲において、前記第１領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、前記第２領域の前記金属構造物を完全に除去し且つ前記第２領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、
    　前記第２レーザ光は、照射範囲において、前記第２工程の後における前記第１領域の絶縁膜及び前記第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である、レーザ加工方法。
  2. 　前記第２レーザ光は、前記第２工程の後における前記ウェハに含まれた基板の一部を掘り込む加工エネルギーのレーザ光である、請求項１記載のレーザ加工方法。
  3. 　前記第２レーザ光は、前記第２工程の後における前記基板を４μｍ以下だけ彫り込む加工エネルギーのレーザ光である、請求項２記載のレーザ加工方法。
  4. 　前記第３工程の後において、前記第２レーザ光の照射によって前記ストリートに形成された溝が露出するように、前記基板を研削又は研磨する第４工程を更に含む、請求項２又は３記載のレーザ加工方法。
  5. 　ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、前記ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、前記表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを用意する第１工程と、
    　前記ストリートにレーザ光を照射することにより、前記第１領域及び前記第２領域の絶縁膜を凸凹状にする第２工程と、
    　前記第２工程の後において、前記ストリートにレーザ光を照射することにより、前記第１領域及び前記第２領域の絶縁膜を完全に除去する第３工程と、を含むレーザ加工方法。
  6. 　ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、前記ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、前記表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを支持する支持部と、
    　前記ストリートにレーザ光を照射する照射部と、
    　前記照射部を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記ストリートに所定の第１レーザ光が照射されるように前記照射部を制御する第１制御と、
    　前記第１制御の後において、前記ストリートに所定の第２レーザ光が照射されるように前記照射部を制御する第２制御と、を実行するように構成されており、
    　前記第１レーザ光は、照射範囲において、前記第１領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させると共に、前記第２領域の前記金属構造物を完全に除去し且つ前記第２領域の絶縁膜の一部を除去しその他の部分を残存させる加工エネルギーのレーザ光であり、
    　前記第２レーザ光は、照射範囲において、前記第１レーザ光の照射後における前記第１領域の絶縁膜及び前記第２領域の絶縁膜を完全に除去する加工エネルギーのレーザ光である、レーザ加工装置。
  7. 　ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハであって、前記ストリートにおける表層が絶縁膜で構成された第１領域と、前記表層が絶縁膜及び該絶縁膜上の金属構造物で構成された第２領域と、を有するウェハを支持する支持部と、
    　前記ストリートにレーザ光を照射する照射部と、
    　前記照射部を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記第１領域及び前記第２領域の絶縁膜が凸凹状になるよう前記ストリートにレーザ光が照射されるように前記照射部を制御する第１制御と、
    　前記第１制御の後において、前記第１領域及び前記第２領域の絶縁膜が完全に除去されるよう前記ストリートにレーザ光が照射されるように前記照射部を制御する第２制御と、を実行するように構成されている、レーザ加工装置。
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