JP2024025991A - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2024025991000001
【課題】パッシベーション膜がパターン層の上に積層されたウエーハを品質良く加工できるウエーハの加工方法を提供する事。
【解決手段】基板１１０の表面１１１にパターン層１２０と、パターン層１２０を覆うパッシベーション膜１３０と、が形成されたウエーハ１００を分割予定ライン１１２に沿って加工するウエーハの加工方法は、分割予定ライン１１２に沿って第１の出力でレーザ光線を照射し、パッシベーション膜１３０に第１の加工溝１５１を形成するパッシベーション膜加工ステップと、第１の加工溝１５１に沿って、第１の出力よりも大きい第２の出力のレーザ光線２１を照射し、パターン層１２０に第２の加工溝１５２を形成するパターン層加工ステップと、第２の加工溝１５２に沿って、基板１１０を加工する基板加工ステップと、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、パターン層がパッシベーション膜で覆われたウエーハの加工方法に関する。
パッシベーション膜とパターン層とを一度のレーザで加工する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－０２６３９７号公報
しかしながら、パターン層が厚くなるとより大きな出力のレーザ光線で加工溝を形成する必要があり、同一の出力で加工するとパッシベーション膜が剥がれる、脆くなるなどの問題が発生した。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、パッシベーション膜がパターン層の上に積層されたウエーハを品質良く加工できるウエーハの加工方法を提供する事である。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、基板の表面にパターン層と、該パターン層を覆うパッシベーション膜と、が形成されたウエーハを分割予定ラインに沿って加工するウエーハの加工方法であって、該分割予定ラインに沿って第１の出力でレーザ光線を照射し、該パッシベーション膜に第１の加工溝を形成するパッシベーション膜加工ステップと、該第１の加工溝に沿って、該第１の出力よりも大きい第２の出力のレーザ光線を照射し、該パターン層に第２の加工溝を形成するパターン層加工ステップと、該第２の加工溝に沿って、該基板を加工する基板加工ステップと、を備える事を特徴とする。
該基板加工ステップは、該基板を分割することで、複数のチップを製造してもよい。
該パッシベーション膜は、ポリイミドであってもよい。
該パッシベーション膜加工ステップは、ピコ秒またはフェムト秒の範囲のパルス幅を有するレーザ光線を使用してもよい。
該第１の加工溝は、該第２の加工溝の幅よりも広くてもよい。
本発明は、パッシベーション膜を第１の出力のレーザ光線で加工した後に、パターン層を第１の出力より大きい第２の出力のレーザ光線で加工するので、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制して剥離や劣化、損傷を抑制しつつ、パターン層に対する良好な品質の加工ができ、パッシベーション膜がパターン層の上に積層されたウエーハを品質良く加工できる。
図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の処理手順を示すフローチャートである。 図２は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハを示す斜視図である。 図３は、図２のウエーハの断面図である。 図４は、図１のパッシベーション膜加工ステップを説明する断面図である。 図５は、図１のパターン層加工ステップを説明する断面図である。 図６は、図１の基板加工ステップを説明する断面図である。 図７は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパッシベーション膜加工ステップを説明する断面図である。 図８は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパッシベーション膜加工ステップを説明する断面図である。 図９は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパッシベーション膜加工ステップを説明する断面図である。 図１０は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパターン層加工ステップを説明する断面図である。 図１１は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパターン層加工ステップを説明する断面図である。 図１２は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパターン層加工ステップを説明する断面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の処理手順を示すフローチャートである。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、後述するようなウエーハ１００を加工する方法であって、図１に示すように、パッシベーション膜加工ステップ１００１と、パターン層加工ステップ１００２と、基板加工ステップ１００３と、を備える。
図２は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハ１００を示す斜視図である。図３は、図２のウエーハ１００の断面図である。実施形態１に係るウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハ１００は、図２及び図３に示すように、基板１１０の表面１１１にパターン層１２０と、パターン層１２０を覆うパッシベーション膜１３０と、が形成されている。基板１１０は、例えば、シリコンを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等である。基板１１０の母材は、本発明ではこれに限定されず、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素等であってもよい。基板１１０は、図２に示すように、平坦な表面１１１の格子状に形成される複数の分割予定ライン１１２によって区画された領域にチップサイズのデバイス領域部１１３が形成されている。
ウエーハ１００は、基板１１０の各デバイス領域部１１３の部分と、各デバイス領域部１１３上に形成された各パターン層１２０の部分及び各パッシベーション膜１３０の部分とを含んでそれぞれ構成された複数のデバイスチップ（図２参照）が形成されている。
パターン層１２０は、実施形態１では、電子回路、電極、検査用もしくは評価用素子（Test Element Group、ＴＥＧ）、集積回路（Integrated Circuit、ＩＣ）等の金属パターン層である。パターン層１２０は、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下であり、図３に示すように、パッシベーション膜１３０よりも十分厚い。パターン層１２０は、ウエーハ１００が複数のデバイスチップに分割された際に、厚さが基板１１０と同程度もしくは基板１１０よりも厚くなる場合がある。
パッシベーション膜１３０は、実施形態１ではポリイミド膜であるが、本発明ではこれに限定されず、酸化膜や窒化膜でも良い。パッシベーション膜１３０は、厚さが２μｍ以上１０μｍ以下であり、パターン層１２０よりも十分薄い。パッシベーション膜１３０は、基板加工ステップ１００３後に除去する一時的な保護膜ではなく、ウエーハ１００が分割されて製造された複数のデバイスチップの上面にデバイスチップを構成するパターン層１２０や基板１１０のデバイス領域部１１３の部分を保護するために残される。すなわち、パッシベーション膜１３０は、ウエーハ１００が複数のデバイスチップに分割された際にも、剥がれていないことが好ましい。
ウエーハ１００は、実施形態１では、図２に示すように、基板１１０の表面１１１の裏側の裏面１１４に支持部材１４１が貼着され、支持部材１４１の外縁部に環状のフレーム１４２が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。支持部材１４１は、可撓性と非粘着性を有する基材層と、基材層に積層されかつ可撓性と粘着性を有する粘着層とを有する粘着テープ、または、粘着層を有さない熱可塑性の樹脂で構成されたシートが使用される。支持部材１４１は、粘着性を有さない熱可塑性樹脂シートの場合、ポリオレフィン系シート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートが好ましく、フレーム１４２やウエーハ１００には熱圧着で貼着される。支持部材１４１は、最初からシート形状である必要は無く、粉体や液体をウエーハ１００の裏面１０４（基板１１０の裏面１１４）に供給し、熱圧着や押圧、スピンコートによりウエーハ１００の裏面１０４を覆うシート状に成形しても良い。
図４は、図１のパッシベーション膜加工ステップ１００１を説明する断面図である。パッシベーション膜加工ステップ１００１は、図４に示すように、分割予定ライン１１２に沿って第１の出力でレーザ光線１１を照射し、パッシベーション膜１３０に第１の加工溝１５１を形成するステップである。
パッシベーション膜加工ステップ１００１では、図４に示すように、レーザ照射器１０により、パッシベーション膜１３０に対して吸収性を有する波長のレーザ光線１１を、第１の出力で、ウエーハ１００のパッシベーション膜１３０が形成された側の面（ウエーハ１００の表面１０１、パッシベーション膜１３０の露出面１３１）に向けて照射しながら、不図示の駆動源によりウエーハ１００をレーザ照射器１０に対して分割予定ライン１１２に沿って相対的に送り移動させることにより、レーザ光線１１でパッシベーション膜１３０を分割予定ライン１１２に沿ってレーザ加工（いわゆるアブレーション加工）して、分割予定ライン１１２に沿ってパッシベーション膜１３０を除去し、パッシベーション膜１３０を貫通してパターン層１２０に到達する深さの第１の加工溝１５１を形成する。
実施形態１に係るウエーハの加工方法は、レーザ光線１１の照射によりパッシベーション膜１３０を加工するので、リソグラフィでパッシベーション膜１３０を加工する必要がなくなるため、パッシベーション膜１３０の加工に係るコストを低減できる。
図５は、図１のパターン層加工ステップ１００２を説明する断面図である。パターン層加工ステップ１００２は、図５に示すように、パッシベーション膜加工ステップ１００１で形成した第１の加工溝１５１に沿って、第１の出力よりも大きい第２の出力のレーザ光線２１を照射し、パターン層１２０に第２の加工溝１５２を形成するステップである。
パターン層加工ステップ１００２では、図５に示すように、レーザ照射器２０により、パターン層１２０に対して吸収性を有する波長のレーザ光線２１を、第１の出力よりも大きい第２の出力で、ウエーハ１００に形成した第１の加工溝１５１の底面に露出したパターン層１２０に向けて照射しながら、不図示の駆動源によりウエーハ１００をレーザ照射器２０に対して第１の加工溝１５１の延びる方向に沿って相対的に送り移動させることにより、レーザ光線２１でパターン層１２０を第１の加工溝１５１の延びる方向に沿ってレーザ加工（いわゆるアブレーション加工）して、第１の加工溝１５１の延びる方向に沿ってパターン層１２０を除去し、第１の加工溝１５１の底面からさらにパターン層１２０を貫通して基板１１０の表面１１１に到達する深さの第２の加工溝１５２を形成する。なお、第１の加工溝１５１の延びる方向は、分割予定ライン１１２に沿った方向である。
ここで、パッシベーション膜加工ステップ１００１で加工するパッシベーション膜１３０は、ポリイミド膜、酸化膜や窒化膜であり、パターン層１２０に比べて薄いため、パターン層１２０に第２の加工溝１５２を形成する事が可能な平均出力のレーザ光線を照射すると、熱ダメージを受けて剥離や劣化、損傷が起こりやすいため、パターン層１２０への第２の加工溝１５２の形成（パターン層１２０の分割）に適した平均出力より小さな平均出力のレーザ光線の照射により加工する必要がある。一方で、パターン層加工ステップ１００２で加工するパターン層１２０は、電子回路、電極、検査用もしくは評価用素子、集積回路等の金属パターン層を含む配線構造を含み、パッシベーション膜１３０への第１の加工溝１５１の形成（パッシベーション膜１３０の分割）に適した平均出力より小さな平均出力のレーザ光線の照射では第２の加工溝１５２の形成ができないため、パッシベーション膜１３０の分割に適した平均出力より大きな平均出力のレーザ光線の照射により加工する必要がある。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パッシベーション膜１３０を加工するパッシベーション膜加工ステップ１００１とパターン層１２０を加工するパターン層加工ステップ１００２との２つのステップを備え、２つのステップで照射するレーザ光線を変更することで、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制して剥離や劣化、損傷を抑制しつつ、パターン層１２０に対する良好な品質の加工を実現可能としている。
このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法では、パッシベーション膜加工ステップ１００１で照射するレーザ光線１１の平均出力である第１の出力は、パターン層加工ステップ１００２で照射するレーザ光線２１の平均出力である第２の出力よりも小さい。または、パッシベーション膜加工ステップ１００１で照射するレーザ光線１１の１スポット辺りのエネルギー密度は、パターン層加工ステップ１００２で照射するレーザ光線２１の１スポット辺りのエネルギー密度よりも小さい。実施形態１では、パッシベーション膜１３０が、熱に弱く、熱により溶融するおそれがあるポリイミド膜であるので、このような平均出力の小さいレーザ光線１１の使用により、ポリイミド膜の剥離や劣化、損傷だけでなく溶融も抑制できるため、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制の作用効果がより顕著なものとなる。また、パッシベーション膜１３０が酸化膜や窒化膜である場合でも、酸化膜や窒化膜の剥離や劣化、損傷を抑制できる。実施形態１では、さらに、パターン層１２０が、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下と厚いので、このような平均出力の大きいレーザ光線２１の使用により、パターン層１２０に対する良好な品質の加工を実現可能とする作用効果がより顕著なものとなる。なお、実施形態１では、レーザ光線１１の平均出力（第１の出力）は、例えば１．１Ｗであり、レーザ光線２１の平均出力（第２の出力）は、例えば６．４Ｗである。
レーザ光線１１は、パルス状であり、ピコ秒またはフェムト秒の範囲のパルス幅を有することが好ましい。ここで、ピコ秒またはフェムト秒の範囲のパルス幅とは、実施形態１では、１０－１５秒以上１０－１２秒以下のパルス幅のことを指す。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、このようにレーザ光線１１のパルス幅をピコ秒またはフェムト秒の範囲とすることにより、さらに、パッシベーション膜加工ステップ１００１でのパッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制できる。なお、レーザ光線１１のパルス幅が１０－１５秒未満の場合は、現有の技術では困難であり、一方、レーザ光線１１のパルス幅が１０－１２秒より大きい場合は、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージが大きくなってしまう恐れがある。
また、レーザ光線１１は、レーザ光線２１よりも、繰り返し周波数が大きいことが好ましい。また、レーザ光線１１は、レーザ光線２１よりも、ウエーハ１００に対する集光点の送り速度が速いことが好ましい。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、このようにレーザ光線１１の繰り返し周波数をレーザ光線２１よりも大きくし、レーザ光線１１の集光点の送り速度をレーザ光線２１よりも早くすることにより、さらに、パッシベーション膜加工ステップ１００１でのパッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制しつつ、パターン層１２０に対する良好な品質の加工を実現可能としている。なお、実施形態１では、レーザ光線１１の繰り返し周波数は、例えば３０００ｋＨｚであり、レーザ光線２１の繰り返し周波数は、例えば８００ｋＨｚである。また、実施形態１では、レーザ光線１１の集光点の送り速度は、例えば１０００ｍｍ／ｓであり、レーザ光線２１の集光点の送り速度は、例えば８５０ｍｍ／ｓである。
また、パッシベーション膜加工ステップ１００１で形成する第１の加工溝１５１の幅１６１は、パターン層加工ステップ１００２で形成する第２の加工溝１５２の幅１６２よりも広い。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パターン層加工ステップ１００２で第２の加工溝１５２を形成するために照射するレーザ光線２１が、第１の加工溝１５１の縁や第１の加工溝１５１から外れてパッシベーション膜１３０を照射してしまいパッシベーション膜１３０を剥離したり劣化や損傷したりすることを抑制できる。
図６は、図１の基板加工ステップ１００３を説明する断面図である。基板加工ステップ１００３は、図６に示すように、第２の加工溝１５２に沿って、基板１１０を加工するステップである。なお、第２の加工溝１５２の延びる方向は、分割予定ライン１１２に沿った方向である。
基板加工ステップ１００３では、様々な方法により、第２の加工溝１５２の延びる方向に沿って、すなわち分割予定ライン１１２に沿って基板１１０を加工して、第２の加工溝１５２の底面からさらに基板１１０を厚み方向の下方へ掘り進めて第３の加工溝１５３（図６参照）を形成する。基板加工ステップ１００３では、実施形態１ではさらに、第３の加工溝１５３の底面を基板１１０の裏面１１４（ウエーハ１００の裏面１０４）に到達させて基板１１０を貫通させることにより、基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って分割して、ウエーハ１００を分割し、複数のデバイスチップを製造する。
基板加工ステップ１００３では、実施形態１では、第２の加工溝１５２の幅１６２よりも狭い幅１６３の第３の加工溝１５３を形成する。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、基板加工ステップ１００３で第３の加工溝１５３を形成する際に、第１の加工溝１５１の縁や第１の加工溝１５１から外れてパッシベーション膜１３０を加工してしまいパッシベーション膜１３０を剥離したり劣化や損傷したりすることを抑制できるとともに、第２の加工溝１５２の縁や第２の加工溝１５２から外れてパターン層１２０を加工してしまいパターン層１２０を剥離したり劣化や損傷したりすることを抑制できる。
基板加工ステップ１００３は、実施形態１では、例えば、以下に説明する第１例、第２例、第３例、第４例及び第５例の方法で実施することができる。なお、基板加工ステップ１００３は、本発明ではこれに限定されず、第１例～第５例の方法の一部を組み合わせる等をして実施してもよい。
基板加工ステップ１００３は、第１例の方法では、プラズマエッチングにより実施する。基板加工ステップ１００３の第１例では、具体的には、第１の加工溝１５１、第２の加工溝１５２及び第３の加工溝１５３の側面を側面保護膜で覆う側面保護膜堆積ステップと、プラズマエッチングにより第２の加工溝１５２の底面もしくは第３の加工溝１５３の底面をさらにウエーハ１００の厚み方向の下方へ掘り進めていく深堀り加工ステップと、を備える。
側面保護膜堆積ステップは、所定のプラズマガスをウエーハ１００の表面１０１側から供給して、供給したプラズマガスにより側面保護膜を堆積するステップである。深堀り加工ステップは、側面保護膜堆積ステップで側面保護膜を堆積の後、側面保護膜堆積ステップとは異なる所定のプラズマガスをウエーハ１００の表面１０１側から供給して、供給したプラズマガスにより第３の加工溝１５３の底面に堆積された側面保護膜を除去し、第３の加工溝１５３の底面の基板１１０をプラズマエッチングして第３の加工溝１５３を深堀り加工するステップである。
基板加工ステップ１００３の第１例では、実施形態１では、側面保護膜堆積ステップと深堀り加工ステップとを別工程で交互に繰り返し行ういわゆるボッシュプロセスを実施することで、第１の加工溝１５１、第２の加工溝１５２及び第３の加工溝１５３の側面のエッチング量を第３の加工溝１５３の底面のエッチング量よりも十分に小さくして高いアスペクト比の第３の加工溝１５３を形成する。なお、基板加工ステップ１００３の第１例では、本発明ではこれに限定されず、側面保護膜堆積ステップとプラズマエッチングステップとを同時に並行して実施して、高いアスペクト比の第３の加工溝１５３を形成してもよい。
基板加工ステップ１００３は、第２例の方法では、切削ブレードを使用した切削加工により実施する。基板加工ステップ１００３の第２例では、具体的には、所定のスピンドルの先端に装着されスピンドルによりＹ軸方向に沿った軸心回りの回転動作が加えられた幅１６２よりも薄い切削ブレードを、所定の昇降ユニットによりＺ軸方向に沿って移動させて第２の加工溝１５２の底面から基板１１０に所定の深さに切り込ませた後、所定の駆動源によりスピンドル（切削ブレード）をウエーハ１００に対して第２の加工溝１５２の延びる方向に沿って相対的に送り移動させることにより、切削ブレードで基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って切削加工して、分割予定ライン１１２に沿って基板１１０を貫通して基板１１０の裏面１１４に到達する深さの第３の加工溝１５３を形成して、基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って分割する。
基板加工ステップ１００３は、第３例の方法では、ウエーハ１００の基板１１０に対して透過性を有する波長のレーザ光線の照射により実施する。基板加工ステップ１００３の第３例では、具体的には、所定のレーザ照射器により、ウエーハ１００の基板１１０に対して透過性を有する波長のレーザ光線を、ウエーハ１００に形成した第２の加工溝１５２の底面に露出した基板１１０に向けて照射しながら、不図示の駆動源によりウエーハ１００をこのレーザ照射器に対して分割予定ライン１１２に沿って相対的に送り移動させることにより、このレーザ光線により、分割予定ライン１１２に沿って、基板１１０の内部に改質層と、改質層を起点に表面１１１及び裏面１１４に向かって伸展するクラックとを形成し、この改質層またはクラックを第３の加工溝１５３として、基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って分割する。ここで、改質層は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。
基板加工ステップ１００３は、第４例の方法では、第３例と同様のレーザ光線の照射に加え、さらに、基板１１０の裏面１１４側の研削加工により実施する。基板加工ステップ１００３の第４例では、具体的には、第３例と同様にレーザ光線を照射して改質層とクラックとを形成した後、所定のスピンドルの先端に装着されスピンドルによりＺ軸方向に沿った軸心回りの回転動作が加えられた研削砥石を環状に配置した研削ホイールを、所定の昇降ユニットによりＺ軸方向に沿って移動させて、下方に位置付けられたウエーハ１００の基板１１０の裏面１１４側に接触させて押圧することにより、研削砥石で基板１１０を所定厚みまで研削して第３の加工溝１５３（クラック）を裏面１１４側に到達させて、基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って分割する。
基板加工ステップ１００３は、第５例の方法では、ウエーハ１００の基板１１０に対して吸収性を有する波長のレーザ光線の照射により実施する。基板加工ステップ１００３の第５例では、具体的には、所定のレーザ照射器により、ウエーハ１００の基板１１０に対して吸収性を有する波長のレーザ光線を、ウエーハ１００に形成した第２の加工溝１５２の底面に露出した基板１１０に向けて照射しながら、不図示の駆動源によりウエーハ１００をこのレーザ照射器に対して分割予定ライン１１２に沿って相対的に送り移動させることにより、このレーザ光線で基板１１０を分割予定ライン１１２に沿ってレーザ加工（いわゆるアブレーション加工）して、分割予定ライン１１２に沿って基板１１０を貫通して基板１１０の裏面１１４に到達する深さの第３の加工溝１５３を形成して、基板１１０を分割予定ライン１１２に沿って分割する。
以上のような構成を有する実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パッシベーション膜１３０を第１の出力のレーザ光線１１で加工した後に、パターン層１２０を第１の出力より大きい第２の出力のレーザ光線２１で加工するので、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制して剥離や劣化、損傷を抑制しつつ、パターン層１２０に対する良好な品質の加工ができ、パッシベーション膜１３０がパターン層１２０の上に積層されたウエーハ１００を品質良く加工できるという作用効果を奏する。
また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、基板加工ステップ１００３が、基板１１０を分割することで、複数のデバイスチップを形成するので、ウエーハ１００を複数のデバイスチップに分割された際にも、デバイスチップを構成するパターン層１２０や基板１１０のデバイス領域部１１３の部分を保護するためにパッシベーション膜１３０を好適に残すことができる。
また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パッシベーション膜１３０が、ポリイミドであるので、平均出力の小さいレーザ光線１１の使用により、熱に弱く、熱により溶融するおそれがあるポリイミド膜の剥離や劣化、損傷だけでなく溶融も抑制できるため、パッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制の作用効果がより顕著なものとなる。
また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、パッシベーション膜加工ステップ１００１が、ピコ秒またはフェムト秒の範囲のパルス幅を有するレーザ光線１１を使用するので、さらに、パッシベーション膜加工ステップ１００１でのパッシベーション膜１３０に対する熱ダメージを抑制できる。
また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１の加工溝１５１の幅１６１が、第２の加工溝１５２の幅１６２よりも広いので、パターン層加工ステップ１００２で照射するレーザ光線２１が、第１の加工溝１５１の縁や第１の加工溝１５１から外れてパッシベーション膜１３０を照射してしまいパッシベーション膜１３０を剥離したり劣化や損傷したりすることを抑制できる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図７、図８及び図９は、いずれも、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパッシベーション膜加工ステップ１００１を説明する断面図である。図１０、図１１及び図１２は、いずれも、実施形態２に係るウエーハの加工方法のパターン層加工ステップ１００２を説明する断面図である。図７～図１２は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係るウエーハの加工方法は、実施形態１において、パッシベーション膜加工ステップ１００１及びパターン層加工ステップ１００２をそれぞれ変更したものである。
実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１は、実施形態１におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１において、レーザ光線１１の照射の前に、図７に示すように、ウエーハ１００の表面１０１（パッシベーション膜１３０の露出面１３１）に上面保護膜１７０を形成し、図８に示すように、レーザ光線１１を照射して、レーザ光線１１で上面保護膜１７０及びパッシベーション膜１３０を分割予定ライン１１２に沿ってレーザ加工して第１の加工溝１５１を形成し、第１の加工溝１５１の形成後に、図９に示すように、上面保護膜１７０を除去するように変更したものである。
実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１では、例えば、レーザ光線１１の照射の前に、不図示の保持テーブルによりウエーハ１００を表面１０１側を上方に向けて保持し、保持テーブルを鉛直方向と平行な軸心周りに回転させることで保持テーブル上のウエーハ１００を回転させながら、不図示の樹脂供給ノズルにより、液状の樹脂を保持テーブル上のウエーハ１００の表面１０１に向けて吐出することにより、ウエーハ１００のパッシベーション膜１３０上に液状の樹脂を塗布して、塗布した液状樹脂を乾燥させてウエーハ１００のパッシベーション膜１３０の上の面を保護する上面保護膜１７０を形成する。
実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１で塗布する液状の樹脂は、水溶性の樹脂であり、例えばポリビニルアルコール（PolyVinyl Alcohol、ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（PolyVinyl Pyrrolidone、ＰＶＰ）等である。実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１で形成された上面保護膜１７０は、レーザ光線１１の照射によるレーザ加工で発生するパッシベーション膜１３０のデブリ（加工屑）のパッシベーション膜１３０の上面への付着を防止する。実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１では、上面保護膜１７０として、水溶性の樹脂膜を形成する。
実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１では、例えば、第１の加工溝１５１の形成後に、不図示の保持テーブルによりウエーハ１００を表面１０１側（上面保護膜１７０が形成された側）を上方に向けて保持し、保持テーブルを鉛直方向と平行な軸心周りに回転させることで保持テーブル上のウエーハ１００を回転させながら、不図示の洗浄液供給ノズルにより、洗浄液を保持テーブル上のウエーハ１００の表面１０１側の上面保護膜１７０に向けて吐出することにより、上面保護膜１７０を除去する。洗浄液は、例えば、純水や、純水と圧縮エアーとが混合された二流体等であり、水溶性の樹脂膜である上面保護膜１７０を溶解する。
実施形態２におけるパターン層加工ステップ１００２は、実施形態１におけるパターン層加工ステップ１００２において、レーザ光線２１の照射の前に、図１０に示すように、ウエーハ１００の表面１０１（パッシベーション膜１３０の露出面１３１）に実施形態２におけるパッシベーション膜加工ステップ１００１と同様の上面保護膜１７０を形成し、図１１に示すように、レーザ光線２１を照射して、レーザ光線２１で上面保護膜１７０及びパターン層１２０を分割予定ライン１１２に沿ってレーザ加工して第２の加工溝１５２を形成し、第２の加工溝１５２の形成後に、図１２に示すように、上面保護膜１７０を除去するように変更したものである。
実施形態２に係るウエーハの加工方法は、実施形態１において、パッシベーション膜加工ステップ１００１及びパターン層加工ステップ１００２においてそれぞれレーザ光線１１，２１の照射前に上面保護膜１７０を形成し、レーザ光線１１，２１の照射後（第１の加工溝１５１，第２の加工溝１５２の形成後）に上面保護膜１７０を除去するように変更したものであるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。
また、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、上面保護膜１７０が、さらにパッシベーション膜１３０の剥離、劣化や損傷を抑制するとともに露出面１３１上にパッシベーション膜１３０やパターン層１２０のデブリが付着する恐れを低減できる好ましい形態である。なお、本発明ではこれに限定されず、パッシベーション膜加工ステップ１００１及びパターン層加工ステップ１００２においてそれぞれ発生するパッシベーション膜１３０及びパターン層１２０のデブリが少ない場合や、パッシベーション膜１３０の露出面１３１へのデブリの付着がデバイスチップの品質に影響を与えない場合等には、上面保護膜１７０の形成を省略して実施形態１に係るウエーハの加工方法を実施してもよい。すなわち、上面保護膜１７０の形成は、本発明に必須ではない。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
１１，２１ レーザ光線
１００ ウエーハ
１１０ 基板
１０１，１１１ 表面
１１２ 分割予定ライン
１２０ パターン層
１３０ パッシベーション膜
１５１ 第１の加工溝
１５２ 第２の加工溝
１６１，１６２，１６３ 幅

Claims (5)

  1. 基板の表面にパターン層と、該パターン層を覆うパッシベーション膜と、が形成されたウエーハを分割予定ラインに沿って加工するウエーハの加工方法であって、
    該分割予定ラインに沿って第１の出力でレーザ光線を照射し、該パッシベーション膜に第１の加工溝を形成するパッシベーション膜加工ステップと、
    該第１の加工溝に沿って、該第１の出力よりも大きい第２の出力のレーザ光線を照射し、該パターン層に第２の加工溝を形成するパターン層加工ステップと、
    該第２の加工溝に沿って、該基板を加工する基板加工ステップと、を備える事を特徴とするウエーハの加工方法。
  2. 該基板加工ステップは、該基板を分割することで、複数のチップを製造する事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  3. 該パッシベーション膜は、ポリイミドである事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  4. 該パッシベーション膜加工ステップは、ピコ秒またはフェムト秒の範囲のパルス幅を有するレーザ光線を使用する事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  5. 該第１の加工溝は、該第２の加工溝の幅よりも広い事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの加工方法。
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