WO2024018769A1 - ダイシング方法および記録素子製造方法 - Google Patents

Abstract

第１基板と第２基板とが接合されている接合ウエハのダイシング方法であって、第１基板と第２基板との間には、空間部が形成されており、空間部内には、外部と電気接続するための端子が形成されており、第１基板にテープを貼付する貼付ステップと、第１基板と直交する方向から見た際に、空間部と重なる部分の第１基板にレーザを照射する照射ステップと、第１基板と直交する方向から見た際に、空間部と重なる部分の第２基板にレーザを照射する照射ステップと、テープを拡張することにより、照射ステップにおけるレーザの照射箇所を起点に、ウエハを複数の個片に分割する分割ステップを有するダイシング方法を用いる。

Description

ダイシング方法および記録素子製造方法

　本発明は、ダイシング方法および記録素子製造方法に関する。

　ウエハの製造において、複数の半導体素子を配列したウエハをダイシングして、半導体素子を個片化することがある。ウエハ同士を接合することにより、薄化に対する補強や電気配線の形成ができる。このような接合ウエハでは、ダイシングの際にウエハ下層を露出させて半導体素子を個片化することが必要な場合がある。例えば、ウエハ下層にある外部との電気接用の端子を露出させる場合である。

　特許文献１には、接合ウエハのダイシング方法が提案されている。特許文献１では、下層ウエハと上層ウエハが接合され、下層ウエハと上層ウエハの間に中空部を有する接合ウエハにおいて、下層ウエハ上の中空部に面する位置に端子が設けられている。そして、上層ウエハをブレードで削ることで、接合ウエハから個片化された素子において端子が露出するようにしている。

特開２０１６－１８６５２６号公報

　特許文献１に記載の方法では、ブレードでウエハ上層を削るため、切削紛など廃材が落下し、端子が設けられたウエハ下層が、汚れたり損傷したりする懸念がある。

　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、接合ウエハをダイシングして半導体素子を個片化する際に、ウエハの汚れや損傷を抑制する技術を提供することにある。

　本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
　第１基板と第２基板とが接合されている接合ウエハのダイシング方法であって、
　前記第１基板と前記第２基板との間には、空間部が形成されており、
　前記空間部内には、外部と電気接続するための端子が形成されており、
　前記第１基板にテープを貼付する貼付ステップと、
　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第１基板にレーザを照射する照射ステップと、
　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第２基板にレーザを照射する照射ステップと、
　前記テープを拡張することにより、前記照射ステップにおけるレーザの照射箇所を起点に、前記ウエハを複数の個片に分割する分割ステップと、
を有することを特徴とするダイシング方法である。
　本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
　第１基板と第２基板が積層方向において積層されて接合された接合ウエハのダイシング方法であって、
　前記第１基板は、第１の面と、凹部が形成された第２の面と、を有し、
　前記接合ウエハにおいては、前記第１基板の前記第２の面が前記第２基板と対向していることにより、前記第１基板の前記凹部と、前記第２基板と、に囲まれた中空部が形成されており、
　前記ダイシング方法は、
　前記第１基板の前記第１の面にダイシングテープを貼付する貼付ステップと、
　前記接合ウエハに対して前記積層方向にレーザを照射することでダイシングラインに沿って改質領域を形成する照射ステップであって、前記第１基板においては、前記空間部に対応する領域に含まれるような前記ダイシングラインが設定されている、照射ステップと、
　前記ダイシングテープを拡張することにより、前記第１基板の前記空間部に対応する前記領域を前記ダイシングテープに保持したまま、前記接合ウエハを分割して複数の個片を製造する分割ステップと、
を有することを特徴とするダイシング方法である。
　本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
　第１基板と第２基板とが接合されている接合ウエハをダイシングして記録素子を製造する記録素子製造方法であって、
　前記第１基板と前記第２基板との間には、空間部が形成されており、
　前記空間部内には、外部と電気接続するための端子が形成されており、
　前記第１基板にテープを貼付する貼付ステップと、
　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第１基板にレーザを照射する照射ステップと、
　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第２基板にレーザを照射する照射ステップと、
　前記テープを拡張することにより、前記照射ステップにおけるレーザの照射箇所を起点に、前記ウエハを複数の個片に分割する分割ステップと、
を有することを特徴とする記録素子製造方法である。
　本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
　第１基板と第２基板が積層方向において積層されて接合された接合ウエハをダイシングして記録素子を製造する記録素子製造方法であって、
　前記第１基板は、第１の面と、凹部が形成された第２の面と、を有し、
　前記接合ウエハにおいては、前記第１基板の前記第２の面が前記第２基板と対向していることにより、前記第１基板の前記凹部と、前記第２基板と、に囲まれた中空部が形成されており、
　前記第２基板の前記空間部と対向する領域には、外部と電気接続するための端子が設けられており、
　前記ダイシング方法は、
　前記第１基板の前記第１の面にダイシングテープを貼付する貼付ステップと、
　前記接合ウエハに対して前記積層方向にレーザを照射することでダイシングラインに沿って改質領域を形成する照射ステップであって、前記第１基板においては、前記空間部に対応する領域に含まれるような前記ダイシングラインが設定されている、照射ステップと、
　前記ダイシングテープを拡張することにより、前記第１基板の前記空間部に対応する前記領域を前記ダイシングテープに保持したまま前記接合ウエハを分割して、複数の、前記端子が露出した記録素子を製造する、分割ステップと、
を有することを特徴とする記録素子製造方法である。

　本発明によれば、接合ウエハをダイシングして半導体素子を個片化する際に、ウエハの汚れや損傷を抑制する技術を提供することができる。
　本発明のさらなる特徴は、添付の図面を参照した後述される各実施形態の記載により明らかになるであろう。

ウエハを示す模式的な平面図 （ａ）はウエハ構造を示す模式的な斜視図、（ｂ）は個片化された半導体素子構造を示す模式的な斜視図 実施例１におけるダイシング方法を示すフローチャート （ａ）～（ｅ）は実施例１におけるウエハ切断過程を示す模式的な断面図 実施例１における空間部切断方法を示す模式的な断面図 （ａ）、（ｂ）は実施例１におけるエキスパンド工程を示す模式的な断面図 （ａ）、（ｂ）は実施例１におけるエキスパンド工程を示す別方向の模式的な断面図 （ａ）～（ｃ）は実施例１における半導体素子ソート工程を示す模式的な断面図 実施例２におけるダイシング方法を示すフローチャート （ａ）～（ｃ）は実施例２におけるウエハ切断過程を示す模式図 （ａ）、（ｂ）は実施例２における空間部切断方法を示す模式図 （ａ）、（ｂ）は本発明を適用したインクジェット記録素子の一例を示す模式図 インクジェット記録素子ユニットの一例を示す模式図 インクジェット記録ヘッド形態の一例を示す模式図

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

　本発明は、複数のウエハが積層されて接合された接合ウエハのダイシングにおいて好適である。本発明は、ウエハのダイシング方法として捉えられる。また本発明は、ダイシングにより得られる素子（典型的には、インクジェット記録装置に用いるインクジェット記録素子）を製造する、記録素子製造方法としても捉えられる。一例として、以下の実施形態では、２つのウエハが接合された２層構造の接合ウエハを、複数の個片に分割している。接合ウエハの接合部分の一部には空間部が設けられ、一方のウエハに設けられた端子がその空間部に面している。ただし本発明の適用対象はこれには限定されず、２層よりも多いウエハが接合された接合ウエハや、端子が設けられていないウエハにも適用可能である。また、半導体素子としてインクジェット記録素子が例示されているが、インクジェット方式以外の記録素子に適用してもよいし、記録素子以外の半導体素子にも適用可能である。

　図１は本発明が適用可能なウエハを示す模式的な平面図である。ウエハ１０を所定のサイズで切断することで、ウエハ１０が複数の個片に個片化される。ここで製造される個片は、半導体素子１１である。

　図２（ａ）は、本発明が適用可能なウエハ構造を示す模式的な斜視図である。図２（ｂ）は、個片化された半導体素子構造を示す模式的な斜視図である。図２（ａ）に示すように、ウエハ１０は第１基板２０と第２基板２２が接着層２１によって接合された構成である。第１基板２０の、第２基板２２と接合する面側（図５に示す第１基板２０の第２の面２０ｄ）には、凹部が形成されている。また、第２基板２２の、第１基板２０と接合する面側（図５に示す第２基板２２の第１の面２２ｃ）には、外部と電気接続するための端子２４が設けられている。第１基板２０と第２基板２２は、第１基板２０の凹部が第２基板２２の端子２４と重なるように接合されている。これにより、第１基板２０と第２基板２２の間に、空間部２３が形成されている。なお、端子２４が空間部２３に面するように形成できれば良いので、第２基板２２の上面側に溝状の凹部を設け、第１基板２０の底面側に端子２４を設ける構成でも構わない。

　図５を参照して、各基板の面の呼称を説明する。第１基板２０において、ダイシングテープ４０が貼られる面を、第１基板の第１の面２０ｃと呼ぶ。第１基板２０において、第１の面２０ｃと反対側の面を、第１基板の第２の面２０ｄと呼ぶ。また、第２基板２２において、第１基板の第２の面２０ｄと接着層２１を介して対向している面を、第２基板の第１の面２２ｃと呼ぶ。第２基板２２において、第１の面２２ｃと反対側の面を、第２基板の第２の面２２ｄと呼ぶ。

　図２（ａ）のような中空構造構成の複数層のウエハ１０を、ダイシングライン２５～２８に沿って切断する。ダイシングライン２５～２８は、ウエハ１０に対して所望のダイシングを行う際の基準として設定されている線である。ダイシングにおいて、基本的には設定されたダイシングラインに沿って分割が行われるが、後述するように、実際の分割位置をダイシングラインとずらす場合もある。その結果、第１基板２０のうち空間部２３の上にある部分が除去されることにより、ウエハ下層である第２基板２２上の端子２４が露出され、かつ、半導体素子１１に個片化される。

　図２（ｂ）に示すように、半導体素子１１はウエハ１０から個片化されたものである。本実施例の半導体素子１１はインクジェット記録素子である。端子２４を外部と電気接続することで素子が駆動し、第１基板２０からインクが供給され、第２基板２２からインクが吐出される。

　ダイシングの結果、第１基板２０の一部（除去予定部分２０ｆ）が、第２基板２２上の端子２４を露出する際に不要となり、廃材６０となる。詳細は後述するが、ダイシングの際は、第１基板２０側にダイシングテープを貼ることで、この廃材が落下せずにダイシングテープに保持される。そのため、第２基板２２及び端子２４の汚れや損傷を抑制しつつ、第２基板２２及び端子２４を露出させて半導体素子１１を個片化することができる。また、ステルスダイシングによるドライプロセスのため、切削水によるウエハの汚れを抑制することができる。

　［実施例１］
　実施例１について図３～図８（ｃ）を用いて具体的な手順を説明する。図３は実施例１におけるダイシング方法を示すフローチャートである。図４（ａ）～（ｅ）は実施例１におけるウエハ切断過程を示す模式的な断面図である。図５は実施例１における空間部切断方法を示す模式的な断面図である。図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ別方向から見た、実施例１におけるエキスパンド工程を示す模式的な断面図である。図８（ａ）～（ｃ）は実施例１における半導体素子ソート工程を示す模式的な断面図である。

　まず、図３の貼付ステップであるステップＳ１００では、図４（ａ）に示すように、ウエハ１０にダイシングテープ４０を貼る。貼付する位置は、第１基板２０の、第２基板２２との接合面とは反対側の面（すなわち、第１基板２０の第１の面２０ｃ）である。ダイシングテープ４０はウエハ外周より大きい一般的なダイシングフレーム（不図示）に貼り固定してからウエハ１０に貼ることが好ましい。ダイシングテープ４０は、少なくとも、第１基板２０と第２基板２２の積層方向において、空間部２３に対応する部分に貼付する。言い換えると、第２基板２２上の端子２４を露出させる際に不要になる部分に、ダイシングテープ４０が貼付される。なお、本実施例のようにダイシングテープ４０をエキスパンド工程に使用する場合、図４（ａ）に示したように第１基板２０の全体にダイシングテープ４０を貼ることが好ましい。

　ダイシングテープ４０としては、後述するステルスダイシング方式において用いられるレーザが透過しやすいテープが好ましい。また、ダイシング時はウエハ１０を保持できる粘着力があることが好ましい。また、半導体素子１１ソート時に剥がしやすくするために、粘着力を弱めることができるものが好ましい。粘着力を弱める用法として例えば、ＵＶ照射による粘着剤の硬化などが考えられる。

　次に、ステップＳ１０１以降でステルスダイシング方式による切断を行うため、ステルスダイシング方式の説明をする。ステルスダイシング方式においては、まず、レーザ光を対物レンズ光学系で集光し、所定のダイシングラインに沿ってウエハに照射し、ウエハ層の中に結晶強度が低い改質領域を形成する。その後、当該改質領域を起点としてエキスパンド工程などによりウエハを切断する。ウエハに対し非接触で切断を行うので、ブレードダイシングと比較して切削紛や切削水によるウエハ汚れや損傷を抑制することができる。

　上記改質領域の形成を詳細に説明する。ウエハの所定の深さで集光されるようにレーザを照射することで、上記所定の深さに改質領域が形成される。ここで、ウエハはレーザの照射方向に対し垂直な面で移動可能になっている。そして、所定速度で移動しながら所定の周期でレーザを照射する照射走査を行うことにより、ウエハの所定の深さに、改質領域が配列された改質領域の層を形成することができる。さらに、焦点距離を異ならせた複数の深さにおいてレーザを照射走査することで、ウエハ内に複数の改質領域の層を形成することができる。なお、改質領域の層の数を多くするほど、照射走査の回数は多くなるものの、エキスパンドにおける効率性や切断の確実性を向上させることができる。改質領域の層の数は、切断対象物の厚みやレーザの強度のほか様々な要因に応じて適切に調整することが好ましい。なお、ウエハを移動させる代わりに、レーザ装置からのレーザ４１の射出部を移動させる構成であってもよい。

　図３に戻り、説明を続ける。照射ステップであるステップＳ１０１では、第１基板２０のダイシングライン２５に沿って、空間部２３上部の第１基板２０の切断を行う。図４（ｂ）に示すように、レーザ４１はダイシングテープ４０越しに第１基板２０の第１の面２０ｃ側から照射する。第１基板２０と空間部２３の界面から、第１基板２０とダイシングテープ４０の界面までの範囲内で、ダイシングライン２５に沿って、照射深さを調整しながら改質領域の層を複数層形成する。

　レーザ４１の照射位置に関して、図５を用いて詳細に説明する。好ましくは、レーザ４１は、ダイシングライン２５よりも内側、すなわち、積層方向において空間部２３に対応する領域内に照射される。換言すると、レーザ４１は、第１基板２０と直交する方向から見た際に、空間部２３と重なる部分の第１基板２０に照射される。この結果、第１基板２０におけるレーザ４１の照射位置は、積層方向において空間部２３を投影した領域内に含まれることとなる。こうする理由は、レーザ４１が空間部２３の領域外に照射された場合、空間部２３上部の第１基板２０の切断ができず、第２基板２２上の端子２４が露出できないからである。そのため、レーザ４１は、レーザ集光部５０が、装置上の公差を考慮した上で、空間部２３に対応する領域内に確実に入るように照射される。

　したがって本実施例において「ダイシングライン」という用語は、少なくとも第１の基板の切断については、必ずしも実際の分割線とは一致しない場合がある。すなわち実際の分割線は、ダイシングラインよりも空間部２３寄りの位置となる場合がある。なお、ダイシングライン２５の直上にレーザ４１を照射した場合でも空間部２３を露出させることは可能である。ただし、照射位置の誤差や、後傾の実施例２で説明するような集光上の問題を考慮すると、本実施例のように空間部２３に対向する位置に照射することが好ましい。

　なお、レーザは照射部から所定の照射幅を持って照射されたのち、ウエハの積層方向（図中のｚ方向）に向かって進行しながら幅を狭めて行き、焦点において集光する。このとき照射位置という用語は、積層方向における焦点の直上を指すことができる。あるいは、照射位置という用語は、第１基板２０に照射されたときのレーザの照射領域の重心位置を指してもよい。

　なお、レーザ４１をダイシングライン２５の直上ではなく空間部２３に対応する領域内に照射すると、個片化後の半導体素子１１において、第１基板２０が空間部２３の領域内に出っ張り、段差となる。そこで、レーザ４１の照射にあたっては、この段差が製品における許容範囲内に収まるようにする。また、空間部２３上部の第１基板２０を確実に切断するために、図５に示すように、ダイシングライン２５の近傍で照射位置を変えながら複数回レーザ４１を照査し改質領域を増やすことも有効である。

　図３に戻り、説明を続ける。ステップＳ１０２でウエハ１０を次のダイシングラインへ移動する。本実施例においては、ウエハ１０を同一平面で９０°回転させる。そしてステップＳ１０３では、第１基板２０のダイシングライン２６に沿って第１基板２０の切断を行う。図４（ｃ）に示すように、レーザ４１はダイシングテープ４０越しに第１基板２０側から照射される。第１基板２０と第２基板２２の界面から、第１基板２０とダイシングテープ４０の界面までの範囲内で、ダイシングライン２６に沿って、照射深さを調整しながら改質領域の層を複数層形成する。

　ステップＳ１０４でウエハ１０を上下左右反転する。そしてステップＳ１０５では、第２基板２２のダイシングライン２７に沿って第２基板２２の切断を行う。このとき、図４（ｄ）に示すように、レーザ４１は第２基板２２の第２の面２２ｄ側から照射する。第２基板２２内で、ダイシングライン２７に沿って、照射深さを調整しながら改質領域の層を複数層形成する。なお、すでにレーザ４１の照射が終わった第１基板２０には改質領域４２が形成されている。このとき、レーザ４１は、第１基板２０と直交する方向（すなわち第２基板２２とも直交する方向）から見た際に、空間部２３と重なる部分の第２基板２２に照射される。

　ステップＳ１０６でウエハ１０を次のダイシングラインへ移動する。本実施例においてはウエハを同一平面で９０°回転させる。そしてステップＳ１０７では、第２基板２２のダイシングライン２８に沿って第２基板２２の切断を行う。図４（ｅ）に示すように、レーザ４１は第２基板２２側から照射する。第２基板２２内で、ダイシングライン２８に沿って、照射深さを調整しながら改質領域の層を複数層形成する。

　分割ステップであるステップＳ１０８で、エキスパンド（拡張）によるウエハ１０の分割、個片化を行う。このとき、図６（ａ）、図７（ａ）に示すような状態から、所定の力でダイシングテープ４０をエキスパンドすることで、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、改質領域４２を起点としてウエハ１０が分割され半導体素子１１に個片化される。同時に、第２基板２２の端子２４も露出している。一方、第２基板２２の端子２４を露出する際に不要となる廃材６０（第１基板２０の除去予定部分２０ｆに相当する）は、ダイシングテープ４０に保持され落下しない。そのため、第２基板２２及び端子２４の汚れや損傷を抑制しつつ、第２基板２２及び端子２４を露出させて半導体素子１１を個片化することができる。

　ステップＳ１０９では、個片化された半導体素子１１をソートする。図８（ａ）に示すように、吸着コレット７０で半導体素子１１を吸着し、同時に吸着の反対面からはニードル７１で半導体素子１１を突き上げて半導体素子１１を一つずつダイシングテープ４０より剥がす。剥がす前には、剥がしやすいように粘着力を弱めるのが好ましい。粘着力を弱めるには、ダイシングテープ４０にＵＶ照射して粘着剤を硬化させるなどの方法がある。取り出した半導体素子１１は所定のトレイにソートする。これにより、図８（ｃ）のような個片化された半導体素子１１が得られる。一方、すべての半導体素子１１が取り出された後は、図８（ｂ）に示すように、ダイシングテープ４０上に残るのは廃材６０のみである。ダイシングテープ４０と廃材６０は廃棄する。

　なお、図３のステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７の切断順番に制限はなく、ダイシングライン２５～２８の切断がすべて出来さえすればよい。また、ステップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６のウエハの回転や反転の順序は、切断するダイシングラインの順番に応じて適宜変更すればよい。また、ウエハが３層以上積層されている場合など、上下からレーザ照射する際の上下のレーザ境界は、レーザの減衰影響を考慮しながら適宜対応するのが好ましい。

　以上、本実施例によれば、接合ウエハのダイシング時に、ウエハ下層の汚れや損傷を抑制しつつウエハ下層を露出させて半導体素子を個片化することが可能となる。

　［実施例２］
　実施例２について図９～図１１（ｂ）を用いて具体的な手順を説明する。なお、実施例１と同様の部分については説明を簡略化する。図９は実施例２におけるダイシング方法を示すフローチャートである。図１０（ａ）～（ｃ）は実施例２におけるウエハ切断過程を示す模式図である。図１１（ａ）、（ｂ）は実施例２における空間部切断方法を示す模式図である。

　本実施例においても、実施例１と同じくステルスダイシング方式を用いる。実施例１では第１基板２０と第２基板２２の上下からレーザ４１を照射していたが、本実施例では一方向から照射する。実施例１と比較して、接着層２１や空間部２３を介してレーザ４１を照射するため、レーザ減衰により切断能力は低下する可能性がある。一方で、ウエハ１０を上下反転させる必要がないため、タクトタイムを短縮できる点で有利である。本実施例の方法は、ステルスダイシング装置の能力、ウエハ１０の構成、所望のタクトタイムなどに応じて、実施例１の方法と使い分けるのが好ましい。例えば、レーザ装置の出力が高く、減衰の影響があっても所望の加工ができる場合や、ウエハ１０の接着層２１に減衰影響が少ない材料を使用している場合に、本実施例は有利である。

　図９のステップＳ２００で、実施例１と同様にダイシングテープ４０をウエハ１０に貼る。ステップＳ２０１で、実施例１と同様に第１基板２０のダイシングライン２５に沿って、図１０（ａ）に示すように空間部２３上部の第１基板２０の切断を行う。

　ステップＳ２０２で、第１基板２０のダイシングライン２５および第２基板２２のダイシングライン２７に沿って、図１０（ｂ）に示すように第１基板２０および第２基板２２の切断を行う。第２基板２２の底面から、第１基板２０とダイシングテープ４０の界面までの範囲内で、ダイシングライン２５及び２７に沿って、照射深さを調整しながら改質領域の層を複数層形成する。

　なお、図１０（ｂ）において第２基板２２に改質領域を形成するときのように、レーザ４１が接着層２１を通過する場合は、接着層２１によりレーザが減衰することが考えられる。そのため、レーザ出力を強くするなどの方法で減衰の影響を補正する必要がある。減衰としては、材料自体による吸収や、屈折率の異なる材料が接合している界面でのフレネル反射の影響が想定される。

　レーザ４１の照射位置に関して、図１１（ａ）、（ｂ）を用いて詳細に説明する。ここで、ダイシングライン２５およびダイシングライン２７により画定される直線を考える。この直線は、第１基板２０と空間部２３の縦方向の境界およびその延長線上に位置する。仮に、図１１（ａ）に示すようにレーザ４１をダイシングライン２５の直上に照射した場合、レーザ４１は、この境界線を境として２つの部分に分けられる。すなわち、集光する過程で空間部２３を通過するレーザ第１部分１００（紙面で左側）と、集光する過程で第１基板２０を通過するレーザ第２部分１０１（紙面で右側）である。

　このようにレーザ第１部分１００とレーザ第２部分１０１で異なる物質を通過したレーザ４１は、正常に集光されず切断能力が低下すると考えられる。よって、レーザ４１は、左右で異なる物質を通過して集光しないように照射位置を調整する。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、レーザ４１の照射位置を、レーザ４１の左右で異なる物質を通過しないような位置とする。そのためにはレーザの照射位置が、空間部２３の上部の領域内に入るようにする。具体的には、第１基板２０側からレーザ４１を照射した場合、第２基板２２下面にレーザ集光部５０が来る時が、ウエハ内でのレーザの広がりが最も大きくなるので、この時でもレーザ４１が空間部２３に収まるようにする。また、実施例１と同じく、空間部２３の領域内で切断することで、個片化後に第１基板２０の一部が空間部２３の領域内に出っ張り、段差が形成される。そこで、この段差が製品における許容範囲内になるような照射位置にする。

　ステップＳ２０３でウエハ１０を次のダイシングラインへ移動する。本実施例においてはウエハを同一平面で９０°回転させる。そして、ステップＳ２０４で、第１基板２０のダイシングライン２６および第２基板２２のダイシングライン２８に沿って、図１０（ｃ）に示すように第１基板２０および第２基板２２の切断を行う。この場合も、ステップＳ２０２と同様に接着層２１によるレーザ減衰が起こると考えられる。そのため、接着層２１を介して改質領域を形成する際はレーザ出力を強くするなどして、減衰の影響を補正する必要がある。

　ステップＳ２０５で、実施例１同様にエキスパンドによるウエハ１０の分割、個片化を行う。本実施例においても実施例１と同様に、ダイシングテープ４０を用いてダイシングを行うことで、第２基板２２及び端子２４の汚れや損傷を抑制しつつ、第２基板２２及び端子２４を露出させて半導体素子１１を個片化することができる。

　ステップＳ２０６では、実施例１同様に個片化された半導体素子１１をソートする。ソート後、ダイシングテープ４０上に残るのは廃材６０のみであり、ダイシングテープ４０と廃材６０は廃棄する。

　なお、本実施例においては、レーザ４１の照射は第１基板２０と第２基板２２のどちら側から照射してもよい。すなわち、レーザ４１を第１基板２０と第２基板２２のいずれか一方の側から照射すればよい。しかし、第２基板２２側から照射した場合、空間部２３上部の第１基板２０の切断の際に、図１０（ａ）と異なり、図１０（ｂ）同様に空間部２３をレーザが通過することによるレーザ減衰の影響を受ける。よって、レーザ減衰の影響を受ける切断箇所をできるだけ少なくするために、本実施例のように第１基板２０側からレーザ４１を照射するほうが好ましい。

　以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を奏することに加えて、接着層２１や空間部２３を介してレーザ４１を照射するため、ウエハ１０を上下反転させる必要がなくなり、タクトタイムを短縮できるという有利な点がある。

（適用例）
　実施例１から２のダイシング方法は、インクジェット記録ヘッドの製造方法として適用可能である。その適用事例について説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、実施例１から２のダイシング方法で得られるインクジェット記録素子の一例を示す模式図である。図１２（ａ）はインクの供給口側を上面とした模式図であり、図１２（ｂ）はインクの吐出口側を上面とした模式図である。図１３は図１２のインクジェット記録素子と電気配線基板が電気接続されたインクジェット記録素子ユニットの一例を示す模式図である。図１４は図１３のインクジェット記録素子ユニットをインクジェット記録ヘッド形態とした際の一例を示す模式図である。

　図１２（ａ）、（ｂ）のインクジェット記録素子１２１は、インク流路基板１２２、インク吐出エネルギー発生基板１２３、およびインク吐出基板１２４が接着層２１により接合された３層構造である。実施例１から２の第１基板２０がインク流路基板１２２に該当する。また、第２基板２２に相当する部分は２層構造となっており、インク吐出エネルギー発生基板１２３、インク吐出基板１２４に該当する。

　インク吐出基板１２４は、インクを吐出するための複数のインク吐出口１２６が設けられている。また、インク流路基板１２２には、複数のインク吐出口１２６にインクを導くためのインク流路１２５が形成されている。インク吐出エネルギー発生基板１２３には、インク吐出口１２６からインクを吐出させるエネルギーを発生するエネルギー発生素子（不図示）が設けられている。また、エネルギー発生素子に電力を供給するために、外部と電気接続するための電気接続部となる端子２４が設けられている。端子２４の上部はダイシング前のウエハ１０形態では空間部２３となっていた部分である。このような３層構造の空間部２３を持つインクジェット記録素子１２１が、実施例１から２のダイシング方法で得られる。

　図１３のインクジェット記録素子ユニット１３１は、図１２（ａ）、（ｂ）のインクジェット記録素子１２１と電気配線基板１３２を接続したものである。ワイヤボンディングを用いて、インクジェット記録素子１２１の端子２４と、電気配線基板１３２のリード部１３３を、１対１で電気接続部材１３４により電気接続している。電気接続部材１３４は、例えば、金、銅、アルミニウムおよび銀のいずれか１つの金属、またはこれらの金属のうちの２以上を含む合金を主成分とするものであればよい。また、電気接続方法はワイヤボンディングに限定されず、バンプボンディング、リード端子、ＮＣＰや、ＡＣＦでもよい。また、電気配線基板１３２は、インクを吐出するためにエネルギー発生素子へ電力供給や信号のやり取りをする、例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）やＴＡＢ（Tape Automated Bonding）といったものである。電気接続部は、一般的に封止剤（不図示）によって保護する。

　図１４のインクジェット記録ヘッド１４１は、図１３のインクジェット記録素子ユニット１３１を接合する支持部材１４２と、インクジェット記録素子ユニット１３１を保護するフェイスカバー１４３と、インクを供給する流路部材１４４で構成されている。インクジェット記録素子ユニット１３１は２ユニット（１３１ａ、１３１ｂ）が配列され、インク吐出口１２６が図の上側となっている。インクが流路部材１４４と支持部材１４２を介してインクジェット記録素子ユニット１３１に供給され、電気配線基板１３２に電気信号を与えることで、インクの吐出が可能となる。

　本発明は例示的な各実施形態を参照して記載されているが、本発明はこれら開示された例示的な各実施形態には限定されないと理解されるべきである。後述の各クレームの範囲は、全ての変形物や同等な構造および機能を包含するように最も広い解釈をなされるべきである。

　本出願は、２０２２年７月２１日に出願された日本国特許出願第２０２２－１１６６４１号、および、２０２３年６月１日に出願された日本国特許出願２０２３－０９１１７２号の利益を主張するものであり、その開示の全体は参照により本出願に組み込まれる。

　１０：ウエハ、１１：半導体素子、２０：第１基板、２１：接着層、２２：第２基板、２３：中空部、２４：端子、２５～２８：ダイシングライン、４０：ダイシングテープ、４１：レーザ、４２：改質領域

Claims (12)

1. 　第１基板と第２基板とが接合されている接合ウエハのダイシング方法であって、
   　前記第１基板と前記第２基板との間には、空間部が形成されており、
   　前記空間部内には、外部と電気接続するための端子が形成されており、
   　前記第１基板にテープを貼付する貼付ステップと、
   　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第１基板にレーザを照射する照射ステップと、
   　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第２基板にレーザを照射する照射ステップと、
   　前記テープを拡張することにより、前記照射ステップにおけるレーザの照射箇所を起点に、前記ウエハを複数の個片に分割する分割ステップと、
   を有することを特徴とするダイシング方法。
2. 　第１基板と第２基板が積層方向において積層されて接合された接合ウエハのダイシング方法であって、
   　前記第１基板は、第１の面と、凹部が形成された第２の面と、を有し、
   　前記接合ウエハにおいては、前記第１基板の前記第２の面が前記第２基板と対向していることにより、前記第１基板の前記凹部と、前記第２基板と、に囲まれた空間部が形成されており、
   　前記ダイシング方法は、
   　前記第１基板の前記第１の面にダイシングテープを貼付する貼付ステップと、
   　前記接合ウエハに対して前記積層方向にレーザを照射することでダイシングラインに沿って改質領域を形成する照射ステップであって、前記第１基板においては、前記空間部に対応する領域に含まれるような前記ダイシングラインが設定されている、照射ステップと、
   　前記ダイシングテープを拡張することにより、前記第１基板の前記空間部に対応する前記領域を前記ダイシングテープに保持したまま、前記接合ウエハを分割して複数の個片を製造する分割ステップと、
   を有することを特徴とするダイシング方法。
3. 　前記分割ステップにより、複数の、前記第２基板の前記空間部に対向する領域が露出した前記個片が製造される
   ことを特徴とする請求項２に記載のダイシング方法。
4. 　前記第２基板の前記空間部と対向する領域には、外部と電気接続するための端子が設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載のダイシング方法。
5. 　前記照射ステップにおいて、前記第１基板に設定されている前記ダイシングラインは、前記分割ステップにおいて形成される前記個片と、前記個片には含まれない除去予定部分と、の境界に沿って設定される
   ことを特徴とする請求項２に記載のダイシング方法。
6. 　前記照射ステップにおいて、前記第１基板に対する前記レーザの照射位置は、前記積層方向において前記空間部を投影した領域内に含まれる
   ことを特徴とする請求項２に記載のダイシング方法。
7. 　前記照射ステップにおいて、前記第１基板に対する前記レーザの照射位置を変えながら複数回の照射を行う
   ことを特徴とする請求項６に記載のダイシング方法。
8. 　前記照射ステップにおいて、前記第１基板に前記改質領域を形成するときには、前記第１基板の側から前記レーザを照射し、前記第２基板に前記改質領域を形成するときには、前記第２基板の側から前記レーザを照射する
   ことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載のダイシング方法。
9. 　前記照射ステップにおいて、前記第１基板および前記第２基板のいずれか一方の側から前記レーザを照射する
   ことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載のダイシング方法。
10. 　第１基板と第２基板とが接合されている接合ウエハをダイシングして記録素子を製造する記録素子製造方法であって、
    　前記第１基板と前記第２基板との間には、空間部が形成されており、
    　前記空間部内には、外部と電気接続するための端子が形成されており、
    　前記第１基板にテープを貼付する貼付ステップと、
    　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第１基板にレーザを照射する照射ステップと、
    　前記第１基板と直交する方向から見た際に、前記空間部と重なる部分の前記第２基板にレーザを照射する照射ステップと、
    　前記テープを拡張することにより、前記照射ステップにおけるレーザの照射箇所を起点に、前記ウエハを複数の個片に分割する分割ステップと、
    を有することを特徴とする記録素子製造方法。
11. 　第１基板と第２基板が積層方向において積層されて接合された接合ウエハをダイシングして記録素子を製造する記録素子製造方法であって、
    　前記第１基板は、第１の面と、凹部が形成された第２の面と、を有し、
    　前記接合ウエハにおいては、前記第１基板の前記第２の面が前記第２基板と対向していることにより、前記第１基板の前記凹部と、前記第２基板と、に囲まれた空間部が形成されており、
    　前記第２基板の前記空間部と対向する領域には、外部と電気接続するための端子が設けられており、
    　前記記録素子製造方法は、
    　前記第１基板の前記第１の面にダイシングテープを貼付する貼付ステップと、
    　前記接合ウエハに対して前記積層方向にレーザを照射することでダイシングラインに沿って改質領域を形成する照射ステップであって、前記第１基板においては、前記空間部に対応する領域に含まれるような前記ダイシングラインが設定されている、照射ステップと、
    　前記ダイシングテープを拡張することにより、前記第１基板の前記空間部に対応する前記領域を前記ダイシングテープに保持したまま前記接合ウエハを分割して、複数の、前記端子が露出した記録素子を製造する、分割ステップと、
    を有することを特徴とする記録素子製造方法。
12. 　請求項１から７のいずれか１項に記載のダイシング方法により、前記接合ウエハから形成された複数のインクジェット記録素子を搭載している
    ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。

Images