JP6814613B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、デバイスが形成されたウェーハの加工方法に関する。
複数のデバイスがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画され表面に形成された半導体ウェーハ等の被加工物は、ストリートに沿って個々のデバイスチップに分割され、各種電子機器等に利用されている。
ウェーハを個々のデバイスチップに分割する方法として、例えば、ウェーハにレーザビームを照射可能なレーザ加工装置とウェーハを研削砥石により研削可能な研削装置とを用いて実施するいわゆるＳＤＢＧ（Ｓｔｅａｌｔｈ Ｄｉｃｉｎｇ Ｂｅｆｏｒｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）と呼ばれる加工方法がある（例えば、特許文献１参照）。この加工方法は、レーザ加工と研削とを組み合わせた技術であり、まず、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをストリートに沿って照射して、ウェーハ内部の所定深さの位置に改質層を形成する。その後、ウェーハの裏面を研削してウェーハを仕上がり厚みに薄化するとともに、改質層を分割起点として研削圧力によりウェーハの表面側に亀裂を伸長させることで、ウェーハを個々のデバイスチップに分割することができる。
国際公開第０３／０７７２９５号公報
しかし、上記特許文献１に記載されている加工方法では、分割によって形成される複数のチップが互いに近接しており、各チップの対角線方向において隣接する各チップのコーナー（角）間に間隔がないため、形成されたチップ同士が研削中に接触し、特に、チップのコーナー同士が擦れ合いコーナーに欠けが生じ易くなるという問題があった。そして、チップのコーナーが欠けると、この欠けを起点に発生したひびがデバイス表面に伸長し、デバイスが破損するという問題があった。
したがって、レーザ加工と研削とを組み合わせたウェーハの加工方法においては、研削加工時において個々のチップの角に欠けを生じさせないようにしてウェーハを分割するという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、交差する複数のストリートで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有し、該ストリートは第一方向に伸長する第一ストリートと、該第一方向に交差する第二方向に伸長する第二ストリートと、を備えるウェーハの加工方法であって、ウェーハの該表面に表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着ステップと、該表面保護テープ貼着ステップを実施した後、該表面保護テープとウェーハとを加熱する加熱ステップと、該加熱ステップを実施した後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハの裏面へ該ストリートに沿って照射してウェーハの内部に該第一ストリートに沿った第一改質層と該第二ストリートに沿った第二改質層とをそれぞれ形成し、かつ、隣接するチップの該第一改質層が互いに該第二方向にずれて形成される改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後、ウェーハの裏面を研削してウェーハを所定厚みへと薄化するとともに該改質層を起点にウェーハを個々のチップへと分割する研削ステップと、を備えたウェーハの加工方法である。
本発明に係るウェーハの加工方法では、表面保護テープ貼着ステップを実施した後、表面保護テープとウェーハとを加熱する加熱ステップを実施することで、表面保護テープが、加熱による粘着層の軟化によりウェーハの表面への密着性が向上した状態となる。そのため、研削ステップにおいてチップ全体が動きにくくなり、研削ステップにおいて各チップの角同士が擦れ合いにくくなるため、チップの角に欠けを生じさせないようにすることが可能となる。また、加熱ステップ実施後の改質層形成ステップにおいて第一ストリートに沿った第一改質層を形成する際に、デバイスを備える隣接するチップ毎に第一方向に交差する第二方向にずらして非連続の第一改質層及び第一改質層を形成する。よって、対角線方向に隣接する各チップの角部分に間隔を形成することができ、研削ステップにおいて、各チップの角同士が擦れ合うことを抑止し、チップの角に欠けを生じさせないようにすることが可能となる。
ウェーハの表面に保護テープを貼着する状態を示す斜視図である。 表面保護テープとウェーハとをホットプレートで加熱している状態を示す断面図である。 レーザ加工装置を用いて第二ストリートに沿ってウェーハに対してレーザビームを照射してウェーハの内部に第二改質層を形成している状態を示す断面図である。 ウェーハの内部に第二ストリートに沿って連続的に直線状に延びる第二改質層が形成される状態を、ウェーハの上方から見た場合の説明図である。 ウェーハの内部に第一ストリートに沿って非連続的に延びる第一改質層が形成される状態を、ウェーハの上方から見た場合の説明図である。 先に形成された第一改質層に対して第二方向にずれて第一ストリートに沿って非連続的に延びる第一改質層が形成される状態を、ウェーハの上方から見た場合の説明図である。 ウェーハの裏面を研削してウェーハを所定厚みへ薄化するとともに第一改質層と第二改質層とを起点にウェーハを個々のチップへと分割する状態を示す断面図である。
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法を実施して図１に示すウェーハＷを個々のデバイスチップに分割する場合の各ステップについて説明していく。
（１）表面保護テープ貼着ステップ
被加工物である図１に示すウェーハＷは、例えば、円盤状の外形を有する半導体ウェーハであり、ウェーハＷの表面Ｗａ上には、第一方向（図１においては、Ｘ軸方向）に伸長する複数の第一ストリートＳ１と、第一方向と水平面において直交する第二方向（図１においては、Ｙ軸方向）に伸長する複数の第二ストリートＳ２とが配列されている。一本の第一ストリートＳ１とその隣に位置する別のもう一本の第一ストリートＳ１との間の距離（各第一ストリートＳ１の中心線間の距離）は、等間隔となっており、また、一本の第二ストリートＳ２とその隣に位置する別のもう一本の第二ストリートＳ２との間の距離（各第二ストリートＳ１の中心線間の距離）も、等間隔となっている。第一ストリートＳ１と第二ストリートＳ２とで区画された矩形状の各領域には、ＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。
ウェーハＷは、これから加工が施されていくにあたって、図１に示す表面保護テープＴが表面Ｗａに貼着されて、表面Ｗａが保護された状態になる。表面保護テープＴは、例えば、ウェーハＷの外径と同程度の外径を有する円盤状のフィルムであり、ポリオレフィンからからなる基材層と、粘着糊からなる粘着層とを備えている。ウェーハＷの中心と表面保護テープＴの中心とを略合致させた状態で、ウェーハＷの表面Ｗａに表面保護テープＴの粘着層の貼着面Ｔａが貼着されることで、ウェーハＷの表面Ｗａは表面保護テープＴによって保護された状態になる。
（２）加熱ステップ
表面保護テープ貼着ステップを実施した後、表面保護テープＴとウェーハＷとを加熱する加熱ステップを実施する。表面保護テープＴとウェーハＷとの加熱は、例えば、図２に示す所定温度に加熱されたホットプレート５上で行われる。ホットプレート５の温度は、表面保護テープＴの粘着層及び基材層の種類やテープ厚み等によって約５０℃〜約９０℃の範囲内において適宜設定され、本実施形態のように表面保護テープＴがポリオレフィンからなる基材層を備えている場合においては、例えば約７０℃に設定される。すなわち、ホットプレート５の温度は、熱による表面保護テープＴの溶融及び表面保護テープＴの熱収縮による外径の変化が生じない程度の温度に設定される。
図示の例においては、裏面Ｗｂ側を下側にしてホットプレート５上にウェーハＷを載置して表面保護テープＴ及びウェーハＷを加熱しているが、これに限定されるものではなく、表面保護テープＴ側を下側にしてホットプレート５上にウェーハＷを載置して表面保護テープＴ及びウェーハＷを加熱することで、より表面保護テープＴが速く加熱されるものとしてもよい。
例えば、表面保護テープ貼着ステップと加熱ステップとを同時に並行して行った場合には、表面保護テープＴが加熱されながらウェーハＷに貼り付けられていくことで、表面保護テープＴが径方向外側に向かって伸びた状態でウェーハＷに貼り付けられていくことになる。したがって、ウェーハＷ上に貼り付けられた表面保護テープＴには、収縮しようとする応力が残存している。そのため、ウェーハＷに表面保護テープＴが貼着されてから所定時間が経過し表面保護テープＴが冷えると、表面保護テープＴの自然長に戻ろうとする収縮力がウェーハＷの表面Ｗａに機械的外力として伝播し、ウェーハＷの表面Ｗａに無用なテンションが掛かった状態となる等の問題が発生する。しかし、本発明に係るウェーハＷの加工方法のように、表面保護テープ貼着ステップを実施した後、表面保護テープＴとウェーハＷとを加熱する加熱ステップを実施することで、上記のような問題が発生することを防止できる。
ウェーハＷをホットプレート５上に約５分間載置することで、表面保護テープＴ及びウェーハＷの加熱を完了させる。表面保護テープＴは、加熱されたことで表面保護テープＴの粘着層が軟化してウェーハＷの表面Ｗａへの密着性が向上した状態となっている。なお、表面保護テープＴ及びウェーハＷの加熱時間は、約５分〜約１０分程度であると好ましい。また、ウェーハＷの加熱はホットプレート５を用いて接触式で行う形態に限定されず、例えば赤外線を放射可能な赤外線ランプや加熱オーブンなどで、表面保護テープＴとウェーハＷとを非接触で加熱するようにしてもよい。
（３）改質層形成ステップ
加熱ステップを完了させた後、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハＷの内部に改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。改質層形成ステップにおいて用いられる図３に示すレーザ加工装置１は、例えば、ウェーハＷを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷに対してレーザビームを照射するレーザビーム照射手段１１と、を少なくとも備えている。チャックテーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる保持面１０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。チャックテーブル１０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、加工送り手段１２によって、Ｘ軸方向に往復移動可能となっている。
レーザビーム照射手段１１は、例えば、ウェーハＷに対して透過性を有する所定の波長のレーザビームを発振できるレーザビーム発振器１１０（例えば、ＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザ）を備えており、レーザビーム発振器１１０は、光ファイバー等の伝送光学系を介して集光器１１１に接続されている。そして、レーザビーム照射手段１１は、レーザビーム発振器１１０から発振されたレーザビームを集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、レーザビームをウェーハＷの内部に集光することができる。レーザビーム発振器１１０レーザ加工装置１は、レーザビーム発振器１１０の起動と停止、すなわち、レーザビーム発振器１１０によるレーザビームの照射のＯＮとＯＦＦとの切り替えを行うＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９を備えている。
レーザビーム照射手段１１の近傍には、図１に示すウェーハＷの第一ストリートＳ１及び第二ストリートＳ２を検出するアライメント手段１４が配設されている。アライメント手段１４は、赤外線を照射する図示しない赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された赤外線カメラ１４０とを備えており、赤外線カメラ１４０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってウェーハＷの表面Ｗａの第一ストリートＳ１及び第二ストリートＳ２を検出することができる。レーザビーム照射手段１１はアライメント手段１４と一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。チャックテーブル１０、レーザビーム照射手段１１、加工送り手段１２及びアライメント手段１４は、ＣＰＵとメモリ等の記憶素子とから構成されレーザ加工装置１全体の制御を行う図示しない制御手段に接続されており、この制御手段は、オペレータが制御手段に入力した加工条件等に基づいて、上述した各構成の動作を制御する。
本実施形態においては、例えば、まず、図３に示すレーザ加工装置１を用いて図１に示す第二ストリートＳ２に沿ってレーザビームを照射してウェーハＷの内部に第二改質層を形成し、続いて、第一ストリートＳ１に沿ってレーザビームを照射して第一改質層を形成する。第二改質層は、第二ストリートＳ２の中央に連続的に直線状に形成するが、第一改質層は、第一ストリートＳ１の中央から両側にずれた位置に交互に非連続に形成する。かかる加工を行うために、第二改質層及び第一改質層の形成前に、レーザ加工装置１に備える図示しない制御手段に対して加工条件を設定する。あらかじめ設定しておく加工条件としては、ウェーハＷの加工送り速度、第一ストリートＳ１及び第二ストリートＳ２の加工開始位置、第一距離Ｌ１及び第二距離Ｌ２の値等がある。ウェーハＷの加工送り速度は、オペレータによってレーザ加工装置１に備えた図示しない入力手段から入力される。第一ストリートＳ１及び第二ストリートＳ２の加工開始位置は、アライメント手段１４によって検出される。第一距離Ｌ１及び第二距離Ｌ２の値は既知であるため、オペレータによってその値がレーザ加工装置１に備えた図示しない入力手段から入力される。また、第一ストリートＳ１に形成する第一改質層を非連続とするために、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９により切り替えられるＯＮ時間及びＯＦＦ時間を決定して制御手段に設定する。かかるＯＮ時間及びＯＦＦ時間は、第二距離Ｌ２の値及びウェーハＷの加工送り速度の値等に基づいて図示しない制御手段が演算処理を行うことによって算出される。ＯＮ時間とＯＦＦ時間とは等しく、それぞれの時間は、第二距離Ｌ２分だけチャックテーブル１０がＸ軸方向に移動するのに掛かる時間であり、ＯＮとＯＦＦとを交互に繰り返すように設定される。
まず、図３に示すレーザ加工装置１のチャックテーブル１０の保持面１０ａとウェーハＷの表面保護テープＴにより保護されている表面Ｗａ側とが対向するように位置合わせを行い、ウェーハＷを裏面Ｗｂ側を上側にしてチャックテーブル１０上に載置する。そして、チャックテーブル１０に接続された図示しない吸引源が作動しウェーハＷをチャックテーブル１０上に吸引保持する。
次いで、ウェーハＷの第一ストリートＳ１がＸ軸方向に対して平行になるように、ウェーハＷを保持するチャックテーブル１０がＺ軸方向の軸心周りに回転してその向きが調整される。そして、加工送り手段１２により、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷが−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、アライメント手段１４により第一ストリートＳ１が検出される。ここで、第一ストリートＳ１が形成されているウェーハＷの表面Ｗａは下側に位置し、アライメント手段１４と直接対向してはいないが、赤外線カメラ１４０によりウェーハＷの裏面Ｗｂ側から透過させて第一ストリートＳ１を撮像することができる。赤外線カメラ１４０によって撮像された第一ストリートＳ１の画像により、アライメント手段１４がパターンマッチング等の画像処理を実行し、最初にレーザビームを照射すべき第一ストリートＳ１の位置、例えば図２における最も−Ｙ側の第一ストリートＳ１が検出される。そして、検出された第一ストリートＳ１のＹ座標の値が制御手段に記憶される。
次いで、ウェーハＷの第二ストリートＳ２がＸ軸方向に対して平行になるように、ウェーハＷを保持するチャックテーブル１０がＺ軸方向の軸心周りに回転する。そして、アライメント手段１４により第二ストリートＳ２が検出される。例えば、図１における最も−Ｘ側の第二ストリートＳ２が検出される。
第二ストリートＳ２が検出されるのに伴って、レーザビーム照射手段１１がＹ軸方向に駆動され、レーザビームを照射する第二ストリートＳ２と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器１１１に備える集光レンズ１１１ａの直下に第二ストリートＳ２の中心線が位置するように行われる。
次いで、集光器１１１でウェーハＷに対して透過性を有するレーザビームの集光点を第二ストリートＳ２に対応するウェーハＷの内部の所定の高さ位置に位置付けた状態で、レーザビーム発振器１１０から発振され集光レンズ１１１ａで集光されたレーザビームを第二ストリートＳ２に沿って照射しつつ、ウェーハＷを−Ｘ方向に所定の加工送り速度で加工送りし、図３に示すようにウェーハＷの内部に第二改質層Ｍ２を形成していく。第二改質層Ｍ２のウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）における形成位置は、例えば、ウェーハＷの表面Ｗａからデバイスチップの仕上がり厚さ分だけ上方の位置よりも上の位置となる。また、第二改質層Ｍ２は、ウェーハＷの第二方向（図１におけるＹ軸方向）に延在する第二ストリートＳ２の中心線と重なるように形成されていく。
ウェーハＷの内部に第二ストリートＳ２の中心線に沿って第二改質層Ｍ２を連続的に形成し、例えば、一本の第二ストリートＳ２にレーザビームを照射し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハＷが−Ｘ方向に進行すると、図４において破線で示すように、ウェーハＷの内部に、第二ストリートＳ２に沿って第二ストリートＳ２の一端から他端まで各第一ストリートＳ１を横断するように直線状に連続的に延びる第二改質層Ｍ２が形成される。
次いで、レーザビームの照射を停止するとともにウェーハＷの−Ｘ方向（往方向）での加工送りを一度停止させ、レーザビーム照射手段１１を＋Ｙ方向へ移動させて、レーザビームが照射された第二ストリートＳ２の隣に位置しレーザビームがまだ照射されていない第二ストリートＳ２と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせを行う。次いで、加工送り手段１２が、ウェーハＷを＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りし、往方向でのレーザビームの照射と同様に第二ストリートＳ２にレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、Ｘ軸方向に延びる全ての第二ストリートＳ２に沿ってレーザビームがウェーハＷの裏面Ｗｂ側から照射され、ウェーハＷ内部に分割起点となる第二改質層Ｍ２が形成されていく。
次に、第一ストリートＳ１に沿ってウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハＷの内部に第一方向に延びる第一改質層を形成。
まず、図３に示すウェーハＷの第一ストリートＳ１がＸ軸方向に対して平行になるように、ウェーハＷを保持するチャックテーブル１０がＺ軸方向の軸心周りに回転する。そして、加工送り手段１２により、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷが−Ｘ方向（往方向）に送られる。
次いで、集光器１１１のＹ軸方向の位置を、最初にレーザビームを照射しようとする図５に示す第一ストリートＳ１１に合わせる。この位置合わせは、例えば、集光器１１１に備える集光レンズ１１１ａの直下位置が、第一ストリートＳ１１の中心線から所定の距離だけ−Ｙ方向にずれるように行われる。
次いで、集光器１１１でウェーハＷに対して透過性を有するレーザビームの集光点を第一ストリートＳ１１に対応するウェーハＷの内部の所定の高さ位置に位置付けた状態で、レーザビーム発振器１１０から発振され集光レンズ１１１ａで集光されたレーザビームを第一ストリートＳ１１に沿って照射しつつ、ウェーハＷを−Ｘ方向に所定の加工送り速度で加工送りし、ウェーハＷの内部に図５において一点鎖線で示す第一改質層Ｍ１１を形成していく。第一改質層Ｍ１１の形成位置は、例えば、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）においては、ウェーハＷの表面Ｗａからデバイスチップの仕上がり厚さ分だけ上方の位置よりも下の位置となり、また、ウェーハＷの第二方向においては、第一ストリートＳ１１の中心線から所定距離だけ−Ｙ方向側にずれた位置となる。
例えば、ウェーハＷが一本の第二ストリートＳ２の中心線とその隣に位置するもう一本の第二ストリートＳ２の中心線との間の距離分だけ加工送りされ、図５に示す第二改質層Ｍ２１から第一方向に所定距離だけ隔てて形成されている図５に示す第二改質層Ｍ２２まで第一改質層Ｍ１１が直線状に延びるように形成されると、制御手段が決定したレーザビーム発振器１１０のＯＮ時間が経過したとして、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９がレーザビームの照射をＯＦＦに切り替える。そうすると、ウェーハＷが−Ｘ方向へ所定の加工送り速度で加工送りされる状態が維持されるが、レーザビームの照射は停止するため、第一ストリートＳ１１のうち第二改質層Ｍ２２から第二改質層Ｍ２３までの間には、ウェーハＷの内部にレーザビームが照射されず第一改質層が形成されない。
ウェーハＷが、−Ｘ方向へ所定の加工送り速度でさらに一本の第二ストリートＳ２の中心線とその隣に位置するもう一本の第二ストリートＳ２の中心線との間の距離分だけ加工送りされることで所定のＯＦＦ時間が経過すると、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９がレーザビームの照射をＯＮに切り替える。そのため、ウェーハＷは−Ｘ方向へ所定の加工送り速度で加工送りされることで、ウェーハＷの内部にレーザビームが照射され、第二改質層Ｍ２３から第一方向に所定距離だけ隔てて形成されている図５に示す第二改質層Ｍ２４までの間の第一ストリートＳ１１に沿って、一点鎖線で示す第一改質層Ｍ１１がウェーハＷの内部に形成されていく。
上記のように、ウェーハＷの内部に第一ストリートＳ１１に沿って第一改質層Ｍ１１を所定の間隔だけ第一方向に離間するように非連続的に形成し、一本の第一ストリートＳ１１にレーザビームを照射し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハＷが−Ｘ方向に進行する。次いで、レーザビームの照射を停止するとともにウェーハＷの−Ｘ方向（往方向）での加工送りを一度停止させ、図３に示すレーザビーム照射手段１１を＋Ｙ方向へ移動させて、レーザビームが照射された第一ストリートＳ１１の隣に位置しレーザビームがまだ照射されていない図５に示す第一ストリートＳ１２と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせを行う。次いで、加工送り手段１２が、ウェーハＷを＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りし、往方向でのレーザビームの照射と同様に第一ストリートＳ１２にレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、Ｘ軸方向に延びる全ての第一ストリートＳ１に沿ってレーザビームがウェーハＷの裏面Ｗｂ側から照射され、ウェーハＷ内部に分割起点となる第一改質層Ｍ１１が各第一ストリートＳ１に沿って非連続で形成されていく。
次に、第一改質層Ｍ１１と互いに第二方向にずれ第一方向に延びる第一改質層を、第一ストリートＳ１に沿ってウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームを照射してウェーハＷの内部に形成していく。まず、図２に示す加工送り手段１２により、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷが−Ｘ方向（往方向）に送られる。
そして、レーザビームを照射する第一ストリートＳ１１と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器１１１に備える集光レンズ１１１ａの直下位置が、第一ストリートＳ１１の中心線から所定の距離だけ＋Ｙ方向にずれるように行われる。次いで、集光器１１１で所定波長のレーザビームの集光点を第一ストリートＳ１１に対応するウェーハＷの内部の所定の高さ位置に位置付ける。また、ウェーハＷを−Ｘ方向に所定の加工送り速度で加工送りする。
例えば、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９がレーザビームの照射をＯＦＦにすることで、ウェーハＷは−Ｘ方向へ所定の加工送り速度で加工送りされても、図６に示す第一ストリートＳ１１のうち第二改質層Ｍ２１から第二改質層Ｍ２２までの間には、ウェーハＷの内部にレーザビームが照射されず、第一改質層Ｍ１１と互いに第二方向にずれ第一方向に延びる第一改質層が形成されない。
ウェーハＷが、一本の第二ストリートＳ２の中心線とその隣に位置するもう一本の第二ストリートＳ２の中心線との間の距離分だけ−Ｘ方向へ所定の加工送り速度でさらに加工送りされることで所定のＯＦＦ時間が経過すると、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９がレーザビームの照射をＯＮに切り替える。そのため、ウェーハＷは−Ｘ方向への所定の加工送り速度でさらに加工送りされることで、ウェーハＷの内部にレーザビームが照射され、図６に示す第二改質層Ｍ２２から第二改質層Ｍ２３までの間の第一ストリートＳ１１に沿って、二点鎖線で示す第一改質層Ｍ１２がウェーハＷの内部に形成されていく。第一改質層Ｍ１２の形成位置は、例えば、ウェーハＷの厚み方向（Ｚ軸方向）においては、ウェーハＷの表面Ｗａからデバイスチップの仕上がり厚さ分だけ上方の位置よりも上の位置となり、また、ウェーハＷの第二方向においては、第一ストリートＳ１１の中心線から所定距離だけ＋Ｙ方向側にずれた位置となる。そのため、第一改質層Ｍ１２は第一改質層Ｍ１１に対して第二方向にずれて形成されていく。
例えば、ウェーハＷが、一本の第二ストリートＳ２の中心線とその隣に位置するもう一本の第二ストリートＳ２の中心線との間の距離分だけ加工送りされ、図６に示す第二改質層Ｍ２２から第二改質層Ｍ２３まで第一改質層Ｍ１２が直線状に延びるように形成されると、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段１１９がレーザビームの照射をＯＦＦに切り替える。ウェーハＷが−Ｘ方向へ所定の加工送り速度でさらに加工送りされる状態が維持されるが、第二改質層Ｍ２３から第二改質層Ｍ２４までの間は、ウェーハＷの内部にレーザビームが照射されず、第一改質層Ｍ１１と互いに第二方向にずれ第一方向に延びる第一改質層が形成されない。
上記のように、ウェーハＷの内部に第一ストリートＳ１１に沿って第一改質層Ｍ１２を所定の間隔だけ第一方向に離間するように非連続的に形成し、一本の第一ストリートＳ１１にレーザビームを照射し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハＷが−Ｘ方向に進行する。次いで、レーザビームの照射を停止するとともにウェーハＷの−Ｘ方向（往方向）での加工送りを一度停止させ、レーザビーム照射手段１１を＋Ｙ方向へ移動して、レーザビームが照射された第一ストリートＳ１１の隣に位置しレーザビームがまだ照射されていない第一ストリートＳ１２と集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせを行う。次いで、加工送り手段１２が、ウェーハＷを＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りし、往方向でのレーザビームの照射と同様に第一ストリートＳ１２にレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、Ｘ軸方向に延びる全ての第一ストリートＳ１に沿ってレーザビームがウェーハＷの裏面Ｗｂ側から照射され、第一改質層Ｍ１１と互いに第二方向にずれ第一方向に延びる第一改質層Ｍ１２が、各第一ストリートＳ１に沿ってウェーハＷの内部に非連続で形成されていく。第一改質層Ｍ１２は、第一改質層Ｍ１１の形成時にレーザをＯＦＦとしたＸ座標位置に形成される。したがって、それぞれの第一ストリートＳ１１，Ｓ１２，・・・には、第一改質層Ｍ１１と第二改質層Ｍ１２とが第一方向に交互に形成され、隣接するチップ間で第一改質層Ｍ１１と第二改質層Ｍ１２とが互いに第二方向にずれて形成される。
（４）研削ステップ
改質層形成ステップが完了した後、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研削してウェーハＷを所定厚みへ薄化するとともに図６に示す第一改質層Ｍ１１及び第一改質層Ｍ１２並びに第二改質層Ｍ２を起点として、ウェーハＷを図６に示す個々のチップＣへと分割する研削ステップを実施する。
図７に示す研削装置２は、例えば、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０に保持されたウェーハＷを研削加工する研削手段２１とを少なくとも備えている。保持テーブル２０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる保持面２０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。保持テーブル２０は、鉛直方向の軸心周りに回転可能であるとともに、Ｙ軸方向送り手段２３によって、Ｙ軸方向に往復移動可能となっている。
研削手段２１は、研削手段２１を保持テーブル２０に対して離間又は接近するＺ軸方向に研削送りする研削送り手段２２によって上下動可能となっている。研削送り手段２２は、例えば、モータ等によって動作するボールネジ機構である。研削手段２１は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸２１０と、回転軸２１０を回転駆動するモータ２１２と、回転軸２１０の下端に接続された円環状のマウント２１３と、マウント２１３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール２１４とを備える。
研削ホイール２１４は、ホイール基台２１４ａと、ホイール基台２１４ａの底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石２１４ｂとを備える。研削砥石２１４ｂは、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、研削砥石２１４ｂの形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。
例えば、回転軸２１０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸２１０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、流路はマウント２１３を通り、ホイール基台２１４ａの底面において研削砥石２１４ｂに向かって研削水を噴出できるように開口している。
研削ステップにおいては、まず、保持テーブル２０の中心とウェーハＷの中心とが略合致するようにして、ウェーハＷが、裏面Ｗｂ側を上に向けた状態で保持面２０ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面２０ａに伝達されることにより、保持テーブル２０がウェーハＷを吸引保持する。
次いで、ウェーハＷを保持した保持テーブル２０が、研削手段２１の下まで＋Ｙ方向へ移動して、研削手段２１に備える研削ホイール２１４とウェーハＷとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図７に示すように、研削ホイール２１４の回転中心が保持テーブル２０の回転中心に対して所定の距離だけ＋Ｙ方向にずれ、研削砥石２１４ｂの回転軌道が保持テーブル２０の回転中心を通るように行われる。
研削手段２１に備える研削ホイール２１４とウェーハＷとの位置合わせが行われた後、回転軸２１０が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転駆動されるのに伴って研削ホイール２１４が回転する。また、研削手段２１が研削送り手段２２により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削ホイール２１４の研削砥石２１４ｂがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、保持テーブル２０が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転するのに伴って、保持面２０ａ上に保持されたウェーハＷも回転するので、研削砥石２１４ｂがウェーハＷの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。また、研削加工中においては、研削水を回転軸２１０中の流路を通して研削砥石２１４ｂとウェーハＷとの接触部位に対して供給して、研削砥石２１４ｂとウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位を冷却・洗浄する。
研削を続行すると、図６に示す第一改質層Ｍ１１及び第一改質層Ｍ１２並びに第二改質層Ｍ２に沿って研削圧力が作用することで亀裂がウェーハＷの表面Ｗａに向かって伸長し、ウェーハＷは、図６に示すデバイスＤを備える矩形状の個々のチップＣに分割される。そして、分割後も研削を続行し、ウェーハＷが仕上げ厚みに形成されると、研削送り手段２２が研削手段２１を＋Ｚ方向に上昇させ、研削を終了する。
本発明に係るウェーハの加工方法では、表面保護テープ貼着ステップを実施した後、表面保護テープＴとウェーハＷとを加熱する加熱ステップを実施することで、表面保護テープＴが、加熱による粘着層の軟化によりウェーハＷの表面Ｗａへの密着性が向上した状態となる。そのため、研削ステップにおいてチップＣ全体が動きにくくなり、研削ステップにおけるウェーハＷの分割の際及び分割後に各チップＣの角Ｃｄ同士が擦れ合いにくくなるため、チップＣの角Ｃｄに欠けを生じさせないようにすることが可能となる。
また、本発明に係るウェーハの加工方法では、改質層形成ステップにおいて第一改質層を形成する際に、デバイスＤを備える隣接するチップＣ毎に第二方向にずらして非連続の第一改質層Ｍ１１及び第一改質層Ｍ１２を形成する。よって対角線方向に隣接する各チップＣの角Ｃｄ部分に間隔を形成することができ、研削ステップにおけるウェーハＷの分割の際及び分割後に、各チップＣの角Ｃｄ同士が擦れ合うことを抑止し、チップＣの角Ｃｄに欠けを生じさせないようにすることが可能となる。
なお、本発明に係るウェーハの加工方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されているレーザ加工装置１及び研削装置２の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、改質層形成ステップにおいて、最初に、第一ストリートＳ１に沿ってウェーハＷに対してレーザビームを照射してウェーハＷの内部に第一改質層Ｍ１１及び第一改質層Ｍ１２を形成し、その後、第二ストリートＳ２に沿ってウェーハＷに対してレーザビームを照射してウェーハＷの内部に第二改質層Ｍ２を形成するものとしてもよい。
Ｗ：ウェーハ Ｗａ：ウェーハの表面 Ｗｂ：ウェーハの裏面 Ｓ１：第一ストリート
Ｓ２：第二ストリート Ｄ：デバイス Ｍ１１、Ｍ１２：第一改質層 Ｍ２：第二改質層
Ｔ：表面保護テープ Ｔａ：表面保護テープの粘着面
５：ホットプレート
１：レーザ加工装置 １０：チャックテーブル １０ａ：チャックテーブルの保持面
１１：レーザビーム照射手段 １１０：レーザビーム発振器
１１１：集光器 １１１ａ：集光レンズ １１９：ＯＮ／ＯＦＦ切り替え手段
１２：加工送り手段 １４：アライメント手段 １４０：赤外線カメラ
２：研削装置 ２０：保持テーブル ２０ａ：保持テーブルの保持面
２３：Ｙ軸方向送り手段
２１：研削手段 ２１０：回転軸 ２１２：モータ ２１３：マウント
２１４：研削ホイール ２１４ａ：ホイール基台 ２１４ｂ：研削砥石

Claims (1)

  1. 交差する複数のストリートで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有し、該ストリートは第一方向に伸長する第一ストリートと、該第一方向に交差する第二方向に伸長する第二ストリートと、を備えるウェーハの加工方法であって、
    ウェーハの該表面に表面保護テープを貼着する表面保護テープ貼着ステップと、
    該表面保護テープ貼着ステップを実施した後、該表面保護テープとウェーハとを加熱する加熱ステップと、
    該加熱ステップを実施した後、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームをウェーハの裏面へ該ストリートに沿って照射してウェーハの内部に該第一ストリートに沿った第一改質層と該第二ストリートに沿った第二改質層とをそれぞれ形成し、かつ、隣接するチップの該第一改質層が互いに該第二方向にずれて形成される改質層形成ステップと、
    該改質層形成ステップを実施した後、ウェーハの裏面を研削してウェーハを所定厚みへと薄化するとともに該改質層を起点にウェーハを個々のチップへと分割する研削ステップと、を備えたウェーハの加工方法。
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