JP6013858B2 - Wafer processing method - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェーハや光デバイスウェーハを個々のチップに分割するウェーハの加工方法に関する。   The present invention relates to a wafer processing method for dividing a semiconductor wafer or an optical device wafer into individual chips.

従来、ウェーハを個々のチップに分割する加工方法として、レーザー加工によりウェーハを分割する技術が注目されている。このレーザー加工として、ウェーハに対して透過性を有するレーザー光線を照射してウェーハ内部に脆弱な層（改質層）を形成し、この強度が低下した改質層を分割起点とする加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の加工方法では、ウェーハ表面の格子状のストリートに沿ってレーザー光線が照射され、ウェーハの内部に直線状の改質層が形成される。そして、脆弱な改質層に外力が加わることで、改質層に沿ってウェーハが個々のチップに分割される。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing method for dividing a wafer into individual chips, a technique for dividing the wafer by laser processing has attracted attention. As this laser processing, a processing method is proposed in which a fragile layer (modified layer) is formed inside the wafer by irradiating a laser beam having transparency to the wafer, and this modified layer with reduced strength is used as the starting point of division. (For example, refer to Patent Document 1). In the processing method of Patent Document 1, a laser beam is irradiated along a lattice street on the wafer surface, and a linear modified layer is formed inside the wafer. Then, when an external force is applied to the fragile modified layer, the wafer is divided into individual chips along the modified layer.

ところで、ウェーハの厚さが数十μｍ以下に薄くなるとレーザー光線がウェーハを透過し、ウェーハの内部の適切な位置に適切な改質層を形成することが困難となる。そこで、薄化前のウェーハの内部に改質層を形成し、改質層の形成後に仕上げ厚さまで研削する加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の加工方法では、仕上げ厚さよりも高い位置となる被研削面側に改質層が形成される。よって、ウェーハの内部の適切な位置に適切な改質層を形成することができ、改質層も除去できるため、光デバイスウェーハの加工時には輝度が向上され、半導体ウェーハの加工時には抗折強度が向上される。   By the way, when the thickness of the wafer is reduced to several tens of μm or less, the laser beam is transmitted through the wafer, and it becomes difficult to form an appropriate modified layer at an appropriate position inside the wafer. In view of this, there has been proposed a processing method in which a modified layer is formed inside a wafer before thinning, and after the modified layer is formed, grinding is performed to a finished thickness (see, for example, Patent Document 2). In the processing method of Patent Document 2, a modified layer is formed on the surface to be ground that is higher than the finished thickness. Therefore, since an appropriate modified layer can be formed at an appropriate position inside the wafer and the modified layer can be removed, the luminance is improved when processing the optical device wafer, and the bending strength is increased when processing the semiconductor wafer. Be improved.

特許第３４０８８０５号公報Japanese Patent No. 3408805 特開２０１２−４９１６４号公報JP 2012-49164 A

ところで、ウェーハの裏面側には、金属汚染を防止するために窒化膜や酸化膜等の絶縁膜が形成されている場合が多く、研削前のレーザー加工では絶縁膜の影響によりウェーハの内部に適切な改質層を形成することができない。この場合、改質層の形成前に研削加工によってウェーハの裏面から絶縁膜を除去する方法も考えられる。この絶縁膜の除去の際には、砥石の目詰まりを防ぐために、粗研削、仕上げ研削、研磨の順に加工を行う必要があり、改質層の形成後のウェーハの薄化時にも同様な加工が必要なため、加工時間が増大するという問題があった。   By the way, in order to prevent metal contamination, an insulating film such as a nitride film or an oxide film is often formed on the back side of the wafer. In laser processing before grinding, it is suitable for the inside of the wafer due to the influence of the insulating film. A modified layer cannot be formed. In this case, a method of removing the insulating film from the back surface of the wafer by grinding before forming the modified layer is also conceivable. When removing this insulating film, it is necessary to perform rough grinding, finish grinding, and polishing in order in order to prevent clogging of the grindstone. The same processing is performed when the wafer is thinned after forming the modified layer. Therefore, there is a problem that processing time increases.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、裏面に絶縁膜が形成されたウェーハに対し、短時間で適切な位置に適切な改質層を形成することができるウェーハの加工方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a wafer processing method capable of forming an appropriate modified layer at an appropriate position in a short time with respect to a wafer having an insulating film formed on the back surface. The purpose is to do.

本発明のウェーハの加工方法は、表面に分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成され裏面に絶縁膜が形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って切削ブレードにより平坦な溝底を有する切削溝を形成し、該分割予定ラインに沿って絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、該絶縁膜除去工程を実施した後に、ウェーハの裏面から該切削溝を基準にしてアライメントを遂行し、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該切削溝からウェーハ表面近傍の内部に位置づけて該切削溝に沿って照射し、ウェーハ表面近傍の内部に改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程を実施した後に、ウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を備え、該切削溝は、該平坦な溝底の表面粗さは０．１μｍ以下であり、該平坦な溝底の幅は該溝底に形成されるレーザースポット径以上の幅を有すること、を特徴とする。   The wafer processing method of the present invention is a wafer processing method in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by a predetermined dividing line on the front surface and an insulating film is formed on the back surface. A cutting groove having a flat groove bottom is formed by a cutting blade along the line, and an insulating film removing step for removing the insulating film along the line to be divided, and after performing the insulating film removing step, the back surface of the wafer Alignment is performed with reference to the cutting groove, and a condensing point of a laser beam having a wavelength transmissive to the wafer is positioned in the vicinity of the wafer surface from the cutting groove and irradiated along the cutting groove, A modified layer forming step for forming a modified layer in the vicinity of the wafer surface, and after performing the modified layer forming step, the wafer is ground from the back surface of the wafer by grinding means to a finished thickness. And a dividing step of dividing the wafer along the scheduled dividing line with the modified layer as a starting point by a grinding operation, and the cutting groove has a surface roughness of the flat groove bottom of 0.1 μm or less The width of the flat groove bottom is larger than the diameter of the laser spot formed on the groove bottom.

この構成によれば、切削ブレードによりウェーハの裏面から絶縁膜が分割予定ラインに沿って除去されることで、ウェーハの裏面に平坦な溝底を有する切削溝が形成される。また、切削溝を通じてレーザー光線が照射されることで、絶縁膜の影響を受けることなく、ウェーハの内部に改質層が形成される。このとき、切削溝の表面粗さは０．１μｍ以下であり、溝底の幅がレーザースポット径以上の幅を有するため、溝底におけるレーザー光線の散乱が抑えられる。よって、ウェーハの内部の適切な位置に適切な改質層が形成され、ウェーハを分割予定ラインに沿って良好に分割できる。また、切削ブレードによってウェーハの裏面から絶縁膜を部分的に除去するので、研削加工によってウェーハの裏面全体から絶縁膜を除去する構成と比べて加工時間を短縮できる。   According to this configuration, the cutting film having a flat groove bottom is formed on the back surface of the wafer by removing the insulating film from the back surface of the wafer along the planned dividing line by the cutting blade. Further, by applying the laser beam through the cutting groove, a modified layer is formed inside the wafer without being affected by the insulating film. At this time, the surface roughness of the cutting groove is 0.1 μm or less, and the width of the groove bottom has a width equal to or larger than the laser spot diameter, so that the scattering of the laser beam at the groove bottom can be suppressed. Therefore, an appropriate modified layer is formed at an appropriate position inside the wafer, and the wafer can be divided well along the dividing line. Further, since the insulating film is partially removed from the back surface of the wafer by the cutting blade, the processing time can be shortened as compared with the configuration in which the insulating film is removed from the entire back surface of the wafer by grinding.

本発明によれば、ウェーハの裏面に切削ブレードによって平坦かつ表面粗さが小さい切削溝を形成し、切削溝を介してウェーハの内部にレーザー光線を照射することで、裏面に絶縁膜が形成されたウェーハに対し、短時間で適切な位置に適切な改質層を形成することができる。   According to the present invention, a cutting groove that is flat and has a small surface roughness is formed on the back surface of the wafer by a cutting blade, and an insulating film is formed on the back surface by irradiating the inside of the wafer with a laser beam through the cutting groove. An appropriate modified layer can be formed at an appropriate position in a short time on the wafer.

本実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the insulating film removal process which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る改質層形成工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the modified layer formation process which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る分割工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the division | segmentation process which concerns on this Embodiment.

以下、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について説明する。本実施の形態に係るウェーハの加工方法は、裏面に絶縁膜が形成されたウェーハに対して、切削装置による絶縁膜除去工程、レーザー加工装置による改質層形成工程、研削装置による分割工程が実施される。絶縁膜除去工程では、ウェーハの裏面に形成された絶縁膜が切削ブレードにより分割予定ラインに沿って除去される。この切削ブレードによる切削加工により、ウェーハの裏面には分割予定ラインに沿って平坦かつ表面粗さの小さい溝底を有する切削溝が形成される。   Hereinafter, a wafer processing method according to the present embodiment will be described. In the wafer processing method according to the present embodiment, an insulating film removing process using a cutting apparatus, a modified layer forming process using a laser processing apparatus, and a dividing process using a grinding apparatus are performed on a wafer having an insulating film formed on the back surface. Is done. In the insulating film removing step, the insulating film formed on the back surface of the wafer is removed along the planned dividing line by the cutting blade. By this cutting with the cutting blade, a cutting groove having a groove bottom that is flat and has a small surface roughness is formed on the back surface of the wafer along the line to be divided.

改質層形成工程では、レーザー加工によってウェーハの内部に分割予定ラインに沿った改質層が形成される。このレーザー加工では、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点が切削溝からウェーハ表面近傍の内部に位置づけられ、切削溝に沿ってレーザー光線が照射される。これにより、絶縁膜にレーザー光線の照射が阻害されることなく、ウェーハの内部に分割予定ラインに沿った改質層が形成される。分割工程では、研削手段によりウェーハが仕上げ厚さまで薄化されるとともに、研削動作により改質層が起点となってウェーハが分割予定ラインに沿って分割される。   In the modified layer forming step, a modified layer is formed along the planned division line inside the wafer by laser processing. In this laser processing, a condensing point of a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is positioned in the vicinity of the wafer surface from the cutting groove, and the laser beam is irradiated along the cutting groove. As a result, the modified layer along the division line is formed inside the wafer without hindering the irradiation of the laser beam on the insulating film. In the dividing step, the wafer is thinned to the finished thickness by the grinding means, and the wafer is divided along the scheduled division line by the modified layer as a starting point by the grinding operation.

以下、本実施の形態に係るウェーハの加工方法の詳細について説明する。図１を参照して、絶縁膜除去工程について説明する。図１は、本実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。なお、本実施の形態では、一度の切削加工によって切削溝を形成する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、ウェーハの材質等に応じて、粒径の異なるブレードを用いて数段階に分けて切削溝を形成してもよい。また、図１Ａは、ウェーハの裏面を上向きにした状態を示している。   Details of the wafer processing method according to the present embodiment will be described below. The insulating film removing process will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an insulating film removing process according to the present embodiment. In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure which forms a cutting groove by one-time cutting, it is not limited to this structure. For example, the cutting grooves may be formed in several stages using blades having different particle diameters according to the material of the wafer. FIG. 1A shows a state in which the back surface of the wafer faces upward.

図１Ａに示すように、ウェーハＷは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板上に多数のデバイス１１を配設して構成される。ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面１２に配列された格子状の分割予定ライン１４によって複数の領域に区画されている。各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１１が形成されている。ウェーハＷの裏面１３には、銅等の侵入による金属汚染を防止するために窒化膜や酸化膜等の絶縁膜１５が形成されている。また、ウェーハＷの外縁には、結晶方位を示すノッチ１６が形成されている。   As shown in FIG. 1A, the wafer W is configured by arranging a number of devices 11 on a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide. The wafer W is formed in a substantially disc shape, and is divided into a plurality of regions by grid-like division planned lines 14 arranged on the surface 12. A device 11 such as an IC or LSI is formed in each region. An insulating film 15 such as a nitride film or an oxide film is formed on the back surface 13 of the wafer W in order to prevent metal contamination due to intrusion of copper or the like. A notch 16 indicating a crystal orientation is formed on the outer edge of the wafer W.

なお、ウェーハＷは半導体ウェーハに限られず、絶縁膜１５は金属汚染防止用の窒化膜や酸化膜等に限定されない。ウェーハＷは、セラミック、ガラス、サファイア系の無機材料基板にＬＥＤ等の光デバイスが形成された光デバイスウェーハでもよい。また、絶縁膜１５は、ウェーハＷの裏面１３に形成されたものであればよく、例えば樹脂膜で構成されてもよい。   The wafer W is not limited to a semiconductor wafer, and the insulating film 15 is not limited to a nitride film or an oxide film for preventing metal contamination. The wafer W may be an optical device wafer in which an optical device such as an LED is formed on a ceramic, glass, or sapphire inorganic material substrate. Further, the insulating film 15 may be any film as long as it is formed on the back surface 13 of the wafer W, and may be composed of a resin film, for example.

図１Ｂに示すように、絶縁膜除去工程では、ウェーハＷの表面１２に保護テープ１７が貼着され、裏面１３を上方に向けた状態で切削装置（不図示）に搬入される。切削装置に搬入されたウェーハＷは、保護テープ１７を介してチャックテーブル２１に保持される。また、切削ブレード２２がウェーハＷの分割予定ライン１４に位置付けられ、高速回転した切削ブレード２２によってウェーハＷが裏面１３側から切り込まれる。そして、ウェーハＷに対して切削ブレード２２が相対移動されることで、分割予定ライン１４に沿ってウェーハＷの裏面１３から絶縁膜１５が除去される。   As shown in FIG. 1B, in the insulating film removing step, the protective tape 17 is attached to the front surface 12 of the wafer W, and is carried into a cutting device (not shown) with the back surface 13 facing upward. The wafer W carried into the cutting apparatus is held on the chuck table 21 via the protective tape 17. Further, the cutting blade 22 is positioned on the division line 14 of the wafer W, and the wafer W is cut from the back surface 13 side by the cutting blade 22 rotated at high speed. Then, the cutting blade 22 is relatively moved with respect to the wafer W, whereby the insulating film 15 is removed from the back surface 13 of the wafer W along the division line 14.

これにより、ウェーハＷの裏面１３に平坦な溝底２６を有する切削溝２５が形成され、切削溝２５によりウェーハＷの裏面１３が絶縁膜１５から外部に露出される。切削溝２５は、後段の改質層形成工程におけるレーザー光線の照射領域となっている。すなわち、切削溝２５を通じてウェーハＷの内部にレーザー光線が照射されることで、絶縁膜１５の影響を受けることなく分割予定ライン１４に沿った改質層３５が形成される（図２参照）。この場合、切削溝２５の溝底２６は、レーザー光線の錯乱が防止されるように、平坦かつ表面粗さＲａ０．１μｍ以下に形成されている。   Thereby, a cutting groove 25 having a flat groove bottom 26 is formed on the back surface 13 of the wafer W, and the back surface 13 of the wafer W is exposed to the outside from the insulating film 15 by the cutting groove 25. The cutting groove 25 is an irradiation area of a laser beam in a subsequent modified layer forming process. In other words, a laser beam is applied to the inside of the wafer W through the cutting groove 25, so that the modified layer 35 is formed along the scheduled division line 14 without being affected by the insulating film 15 (see FIG. 2). In this case, the groove bottom 26 of the cutting groove 25 is flat and has a surface roughness Ra of 0.1 μm or less so as to prevent laser beam confusion.

ここでは、切削ブレード２２として、先端に平坦面を有し、溝底２６に形成されるレーザースポット径以上の厚さ有するブレードが用いられる。また、切削溝２５は、表面粗さＲａ０．１μｍ以下となる切削条件で加工される。例えば、切削ブレード２２として、厚さ０．６ｍｍ、砥粒径２．０μｍ〜４．０μｍのダイヤモンド砥粒を樹脂で固めたレジンブレードが用いられ、スピンドル回転数が３００００ｒｐｍ、切削送り速度（チャックテーブル２１の送り速度）が１ｍｍ／ｓ、切り込み量が裏面１３から０．０１ｍｍに設定される。   Here, a blade having a flat surface at the tip and a thickness equal to or larger than the laser spot diameter formed on the groove bottom 26 is used as the cutting blade 22. Further, the cutting groove 25 is processed under a cutting condition with a surface roughness Ra of 0.1 μm or less. For example, a resin blade in which diamond abrasive grains having a thickness of 0.6 mm and an abrasive grain size of 2.0 μm to 4.0 μm are hardened with a resin is used as the cutting blade 22, the spindle rotation speed is 30000 rpm, the cutting feed rate (chuck table) 21 feed speed) is set to 1 mm / s, and the cutting amount is set to 0.01 mm from the back surface 13.

絶縁膜除去工程では、切削ブレード２２を用いてレーザー光線の照射領域である分割予定ライン１４上の絶縁膜１５が除去される。このため、研削加工によってウェーハＷの裏面１３全体から絶縁膜１５を除去する構成と比較して、短時間で効率的に絶縁膜１５を除去することができる。なお、切削溝２５の溝底２６は、完全な平坦ではなく、改質層３５の形成に影響を与えない程度の反りや凹凸形状を含んでいてもよい。すなわち、切削溝２５の溝底２６は、実質的に平坦と見なせる程度に形成されていればよい。   In the insulating film removal step, the insulating film 15 on the division line 14 that is the irradiation region of the laser beam is removed using the cutting blade 22. For this reason, compared with the structure which removes the insulating film 15 from the whole back surface 13 of the wafer W by grinding, the insulating film 15 can be efficiently removed in a short time. Note that the groove bottom 26 of the cutting groove 25 is not completely flat and may include a warp or an uneven shape that does not affect the formation of the modified layer 35. That is, the groove bottom 26 of the cutting groove 25 only needs to be formed to such an extent that it can be regarded as being substantially flat.

図２を参照して、改質層形成工程について説明する。図２は、本実施の形態に係る改質層形成工程の一例を示す図である。   The modified layer forming step will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a modified layer forming process according to the present embodiment.

図２に示すように、絶縁膜除去工程の後には改質層形成工程が実施される。改質層形成工程では、レーザー加工装置（不図示）のチャックテーブル３１上に保護テープ１７を介してウェーハＷが保持される。また、撮像装置（不図示）によりウェーハＷの裏面１３が撮像され、ウェーハＷの裏面１３の切削溝２５を基準としてアライメントされる。次に、加工ヘッド３２の射出口がウェーハＷの切削溝２５に位置付けられ、加工ヘッド３２によってウェーハＷの裏面１３側からレーザー光線が照射される。レーザー光線は、ウェーハＷに対して透過性を有する波長であり、ウェーハＷの表面１２近傍の内部に集光するように調整されている。   As shown in FIG. 2, a modified layer forming step is performed after the insulating film removing step. In the modified layer forming step, the wafer W is held via the protective tape 17 on the chuck table 31 of a laser processing apparatus (not shown). Further, the back surface 13 of the wafer W is imaged by an imaging device (not shown), and alignment is performed with reference to the cutting groove 25 of the back surface 13 of the wafer W. Next, the injection port of the processing head 32 is positioned in the cutting groove 25 of the wafer W, and a laser beam is irradiated from the back surface 13 side of the wafer W by the processing head 32. The laser beam has a wavelength that is transmissive to the wafer W, and is adjusted so as to be condensed in the vicinity of the surface 12 of the wafer W.

レーザー光線は、切削溝２５の溝底２６を通じてウェーハＷの内部に照射されることで、絶縁膜１５に妨げられることがない。また、切削溝２５の溝底２６が平坦かつ表面粗さＲａ０．１μｍ以下に形成されているため、溝底２６におけるレーザー光線の錯乱が抑えられ、ウェーハＷの内部の適切な位置が適切に改質される。そして、レーザー光線の集光点が調整されながら、切削溝２５に沿ってレーザー光線が照射されることで、ウェーハＷの内部に分割予定ライン１４に沿った良好な改質層３５が形成される。   The laser beam is irradiated on the inside of the wafer W through the groove bottom 26 of the cutting groove 25, so that the insulating film 15 is not hindered. Further, since the groove bottom 26 of the cutting groove 25 is flat and has a surface roughness Ra of 0.1 μm or less, the laser beam confusion in the groove bottom 26 is suppressed, and an appropriate position inside the wafer W is appropriately modified. Is done. Then, the laser beam is irradiated along the cutting groove 25 while the condensing point of the laser beam is adjusted, so that a good modified layer 35 along the planned division line 14 is formed inside the wafer W.

この場合、先ず、ウェーハＷ表面近傍に集光点が調整され、全ての切削溝２５に沿って改質層３５の下端部が形成されるようにレーザー加工される。そして、集光点の高さを上動させる度に切削溝２５に沿ってレーザー加工が繰り返されることで、ウェーハＷの内部に所定厚さの改質層３５が形成される。このようにして、ウェーハＷの内部に分割予定ライン１４に沿った分割起点が形成される。   In this case, first, the focal point is adjusted near the surface of the wafer W, and laser processing is performed so that the lower end portion of the modified layer 35 is formed along all the cutting grooves 25. Then, each time the height of the condensing point is moved up, laser processing is repeated along the cutting groove 25 to form a modified layer 35 having a predetermined thickness inside the wafer W. In this way, a division starting point along the division line 14 is formed inside the wafer W.

ところで、ウェーハＷが数十μｍ以下に薄くなると、レーザー光線がウェーハＷを透過し過ぎて、ウェーハＷの内部に良好な改質層３５を形成できない場合がある。このため、本実施の形態では、分割工程によるウェーハＷの薄化前に改質層形成工程を実施することで、ウェーハＷの内部に良好な改質層３５を形成することを可能にしている。   By the way, when the wafer W is thinned to several tens of μm or less, the laser beam may pass through the wafer W too much, and the good modified layer 35 may not be formed inside the wafer W. For this reason, in the present embodiment, it is possible to form a good modified layer 35 inside the wafer W by performing the modified layer forming step before the wafer W is thinned by the dividing step. .

なお、改質層３５は、レーザー光線の照射によってウェーハＷの内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層３５は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。   The modified layer 35 is a region in which the density, refractive index, mechanical strength, and other physical characteristics inside the wafer W are different from the surroundings due to the irradiation of the laser beam, and the strength is lower than the surroundings. . The modified layer 35 is, for example, a melt treatment region, a crack region, a dielectric breakdown region, or a refractive index change region, and may be a region where these are mixed.

図３を参照して、分割工程について説明する。図３は、本実施の形態に係る分割工程の一例を示す図である。なお、本実施の形態では、一度の研削加工によって切削溝を形成する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、ウェーハの材質等に応じて、粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工を行うことで、ウェーハを分割予定ラインに沿って分割してもよい。   The dividing process will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of the dividing step according to the present embodiment. In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure which forms a cutting groove by one grinding, it is not limited to this structure. For example, the wafer may be divided along the planned division line by performing rough grinding, finish grinding, and polishing according to the material of the wafer.

図３に示すように、改質層形成工程の後には分割工程が実施される。図３Ａに示すように、分割工程では、研削装置（不図示）のチャックテーブル４１上に保護テープ１７を介してウェーハＷが保持される。また、チャックテーブル４１に保持されたウェーハＷの上方に研削手段４２が位置付けられる。そして、研削手段４２の研削ホイール４３がＺ軸回りに回転しながらチャックテーブル４１に近付けられ、研削ホイール４３とウェーハＷの裏面１３とが平行状態で回転接触することでウェーハＷが研削される。このウェーハＷの研削により、ウェーハＷの裏面１３から絶縁膜１５が除去されるだけでなく、切削溝２５による凹凸形状も取り除かれる。   As shown in FIG. 3, a dividing step is performed after the modified layer forming step. As shown in FIG. 3A, in the dividing step, the wafer W is held via the protective tape 17 on the chuck table 41 of a grinding apparatus (not shown). The grinding means 42 is positioned above the wafer W held on the chuck table 41. Then, the grinding wheel 43 of the grinding means 42 is brought close to the chuck table 41 while rotating around the Z axis, and the grinding wheel 43 and the back surface 13 of the wafer W are in rotational contact with each other in parallel to grind the wafer W. By grinding the wafer W, not only the insulating film 15 is removed from the back surface 13 of the wafer W but also the uneven shape by the cutting groove 25 is removed.

研削加工中は、ハイトゲージ（不図示）によってウェーハＷの厚さがリアルタイムに測定される。そして、ハイトゲージの測定結果が仕上げ厚さＬに近付くように研削手段４２の送り量が制御される。また、ウェーハＷの内部には、仕上げ厚さＬを超える高さ位置まで改質層３５が形成されている。   During grinding, the thickness of the wafer W is measured in real time by a height gauge (not shown). The feed amount of the grinding means 42 is controlled so that the measurement result of the height gauge approaches the finished thickness L. In addition, the modified layer 35 is formed in the wafer W up to a height position exceeding the finished thickness L.

図３Ｂに示すように、研削動作によって各改質層３５に対して研削ホイール４３から研削負荷が強く作用する。これにより、ウェーハＷに改質層３５を起点として分割予定ライン１４沿った割れが生じ、ウェーハＷが個々のデバイスチップＣに分割される。そして、ウェーハＷが仕上げ厚さＬまで薄化されると、研削動作が停止される。このようにして、ウェーハＷが所望の仕上げ厚さＬまで薄化されながら、分割予定ライン１４に沿って個々のデバイスチップＣに分割される。   As shown in FIG. 3B, a grinding load acts strongly on each modified layer 35 from the grinding wheel 43 by the grinding operation. As a result, the wafer W is cracked along the division line 14 starting from the modified layer 35, and the wafer W is divided into individual device chips C. Then, when the wafer W is thinned to the finished thickness L, the grinding operation is stopped. In this way, the wafer W is divided into individual device chips C along the division line 14 while being thinned to a desired finished thickness L.

ところで、本件出願人が切削溝２５の表面粗さ０．１μｍ以上の場合に、同一のレーザー加工条件で改質層３５を形成して研削を行ったところ、分割工程において分割予定ライン１４の各所に未分割領域が発生した。これは、切削溝２５の表面が粗いため、改質層形成工程におけるレーザー光線の錯乱等の影響により、ウェーハＷの内部に改質層３５が適切に形成されなかったためだと考えられる。   By the way, when the present applicant formed the modified layer 35 under the same laser processing conditions when the surface roughness of the cutting groove 25 was 0.1 μm or more, grinding was performed. An undivided area occurred. This is probably because the modified layer 35 was not properly formed inside the wafer W due to the influence of the laser beam confusion in the modified layer forming process because the surface of the cutting groove 25 was rough.

以上のように、本実施の形態に係るウェーハの加工方法によれば、切削ブレード２２によりウェーハＷの裏面１３から絶縁膜１５が分割予定ライン１４に沿って除去されることで、ウェーハＷの裏面１３に平坦な溝底２６を有する切削溝２５が形成される。また、切削溝２５を通じてレーザー光線が照射されることで絶縁膜１５の影響を受けることなく、ウェーハＷの内部に改質層３５が形成される。このとき、切削溝２５の表面粗さは０．１μｍ以下であり、溝底２６の幅がレーザースポット径以上の幅を有するため、溝底２６におけるレーザー光線の錯乱が抑えられる。よって、ウェーハＷの内部の適切な位置に適切な改質層３５が形成され、ウェーハＷを分割予定ライン１４に沿って良好に分割できる。また、切削ブレード２２によってウェーハＷの裏面１３から絶縁膜１５を部分的に除去するので、研削加工によってウェーハＷの裏面１３全体から絶縁膜１５を除去する構成と比べて加工時間を短縮できる。   As described above, according to the wafer processing method according to the present embodiment, the insulating film 15 is removed from the back surface 13 of the wafer W along the planned dividing line 14 by the cutting blade 22, thereby allowing the back surface of the wafer W to be removed. 13 is formed with a cutting groove 25 having a flat groove bottom 26. Further, the modified layer 35 is formed inside the wafer W without being affected by the insulating film 15 by being irradiated with the laser beam through the cutting groove 25. At this time, the surface roughness of the cutting groove 25 is 0.1 μm or less, and the width of the groove bottom 26 has a width equal to or larger than the laser spot diameter, so that the confusion of the laser beam at the groove bottom 26 is suppressed. Therefore, an appropriate modified layer 35 is formed at an appropriate position inside the wafer W, and the wafer W can be divided well along the division line 14. Further, since the insulating film 15 is partially removed from the back surface 13 of the wafer W by the cutting blade 22, the processing time can be shortened as compared with the configuration in which the insulating film 15 is removed from the entire back surface 13 of the wafer W by grinding.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、本実施の形態では、絶縁膜除去工程において単一の切削ブレード２２によりウェーハＷに切削溝２５が形成される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、砥粒径の異なる一対の切削ブレード２２を用いて、一方の切削ブレード２２で切削溝２５を形成し、他方の切削ブレード２２で切削溝２５の表面粗さを調整してもよい。   For example, in the present embodiment, the cutting groove 25 is formed in the wafer W by the single cutting blade 22 in the insulating film removing step. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, by using a pair of cutting blades 22 having different abrasive particle diameters, the cutting groove 25 may be formed by one cutting blade 22, and the surface roughness of the cutting groove 25 may be adjusted by the other cutting blade 22.

また、本実施の形態では、改質層形成工程において改質層３５が分割予定ライン１４に沿って連続的に形成される構成としたが、この構成に限定されない。ウェーハＷが分割予定ライン１４に沿って分割可能であれば、改質層３５は分割予定ライン１４に沿って断続的に形成されてもよい。   In the present embodiment, the modified layer 35 is continuously formed along the planned dividing line 14 in the modified layer forming step, but the present invention is not limited to this configuration. If the wafer W can be divided along the division line 14, the modified layer 35 may be intermittently formed along the division line 14.

また、本実施の形態においては、レーザー光線の集光点を上動させて所定の厚さの改質層３５を形成したが、この構成に限定されない。改質層３５は、レーザー加工の加工条件を調整することにより、一度のレーザー光線の照射によって形成することも可能である。また、ウェーハＷの内部には１層の改質層３５だけでなく、厚さ方向に複数層の改質層３５が形成されてもよい。   In the present embodiment, the condensing point of the laser beam is moved up to form the modified layer 35 having a predetermined thickness. However, the present invention is not limited to this configuration. The modified layer 35 can also be formed by one-time laser beam irradiation by adjusting the processing conditions of laser processing. Further, not only one modified layer 35 but also a plurality of modified layers 35 may be formed in the thickness direction inside the wafer W.

また、本実施の形態では、改質層３５の一部が仕上げ厚さＬを跨ぐように形成されたが、この構成に限定されない。改質層３５は、ウェーハＷ表面近傍であれば、仕上げ厚さＬよりもウェーハＷの裏面１３側（上側）に形成されてもよい。この場合、ウェーハＷが仕上げ厚さＬまで研削されることで改質層３５が除去され、抗折強度の向上を図ることができる。また、ウェーハＷが光デバイスウェーハの場合には輝度の向上が図られる。   In the present embodiment, a part of the modified layer 35 is formed so as to straddle the finishing thickness L, but the present invention is not limited to this configuration. The modified layer 35 may be formed on the back surface 13 side (upper side) of the wafer W with respect to the finished thickness L as long as it is in the vicinity of the front surface of the wafer W. In this case, the modified layer 35 is removed by grinding the wafer W to the finished thickness L, and the bending strength can be improved. Further, when the wafer W is an optical device wafer, the luminance is improved.

また、粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工によってウェーハＷを薄化する場合には、粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工のいずれの段階でウェーハＷを分割してもよい。   When the wafer W is thinned by rough grinding, finish grinding, or polishing, the wafer W may be divided at any stage of rough grinding, finish grinding, or polishing.

また、本実施の形態においては、絶縁膜除去工程が切削装置、改質層形成工程がレーザー加工装置、研削工程が研削装置で実施されるが、一部の工程又は全ての工程が１つの装置で行われてもよい。   In this embodiment, the insulating film removing step is performed by a cutting device, the modified layer forming step is performed by a laser processing device, and the grinding step is performed by a grinding device. It may be done at.

以上説明したように、本発明は、裏面に絶縁膜が形成されたウェーハに対し、短時間で適切な位置に適切な改質層を形成することができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハや光デバイスウェーハを個々のチップに分割するウェーハの加工方法に有用である。   As described above, the present invention has an effect that an appropriate modified layer can be formed in an appropriate position in a short time with respect to a wafer having an insulating film formed on the back surface. It is useful for a wafer processing method in which an optical device wafer is divided into individual chips.

１１ デバイス
１２ ウェーハの表面
１３ ウェーハの裏面
１４ 分割予定ライン
１５ 絶縁膜
２２ 切削ブレード
２５ 切削溝
２６ 溝底
３５ 改質層
４２ 研削手段
Ｗ ウェーハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Device 12 Wafer surface 13 Wafer back surface 14 Dividing line 15 Insulating film 22 Cutting blade 25 Cutting groove 26 Groove bottom 35 Modified layer 42 Grinding means W Wafer

Claims (1)

表面に分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成され裏面に絶縁膜が形成されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って切削ブレードにより平坦な溝底を有する切削溝を形成し、該分割予定ラインに沿って絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
該絶縁膜除去工程を実施した後に、ウェーハの裏面から該切削溝を基準にしてアライメントを遂行し、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該切削溝からウェーハ表面近傍の内部に位置づけて該切削溝に沿って照射し、ウェーハ表面近傍の内部に改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程を実施した後に、ウェーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を備え、
該切削溝は、該平坦な溝底の表面粗さは０．１μｍ以下であり、該平坦な溝底の幅は該溝底に形成されるレーザースポット径以上の幅を有すること、を特徴とするウェーハの加工方法。 A method of processing a wafer in which devices are formed in a plurality of regions partitioned by lines to be divided on the front surface and an insulating film is formed on the back surface,
An insulating film removing step of forming a cutting groove having a flat groove bottom with a cutting blade along the planned dividing line from the back side of the wafer, and removing the insulating film along the dividing planned line;
After performing the insulating film removal step, alignment is performed from the back surface of the wafer with reference to the cutting groove, and a condensing point of a laser beam having a wavelength having transparency to the wafer is located near the wafer surface from the cutting groove. A modified layer forming step of irradiating along the cutting grooves positioned inside and forming a modified layer in the vicinity of the wafer surface;
After carrying out the modified layer forming step, the wafer is ground from the back surface of the wafer by a grinding means to reduce the thickness to a finished thickness, and the wafer is divided along the scheduled division line by using the modified layer as a starting point by a grinding operation. A dividing step,
The cutting groove has a surface roughness of the flat groove bottom of 0.1 μm or less, and the flat groove bottom has a width equal to or larger than a laser spot diameter formed on the groove bottom. Wafer processing method.
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