JP6815692B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、機能層と、該機能層を含む複数のデバイスと、該デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインと重なる金属を含むＴＥＧと、を表面に有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法に関する。

ＩＣチップ等のデバイスチップを構成するデバイスには、電気信号や電力等を伝送するために幾重にも配線層が形成されている。近年、該デバイスチップの小型化への要求が高く、デバイスの微細化が進むのに伴い、該配線層同士の距離も小さくなっており、配線間に形成される寄生容量が無視できない程の大きさになっている。

そこで、寄生容量の容量値を低減するために、層間絶縁膜に誘電率の低いいわゆるＬｏｗ−ｋ材料を有する機能層が用いられている。Ｌｏｗ−ｋ材料は、低誘電率を実現するためにポーラス（多孔質）構造とされる傾向にある。しかし、材料をポーラス構造にすると機械的な強度も低下する。

複数のデバイスが形成されたウェーハを分割してデバイスチップを形成するとき、従来では、回転する円板状の切削ブレードを該ウェーハの分割予定ラインに沿って切り込ませて該ウェーハを分割する。しかし、Ｌｏｗ−ｋ材料を有する機能層を含むウェーハを切削すると、該機能層の機械的な強度が低いため、該機能層が剥離し易い。

そこで、レーザビームを用いたアブレーション加工により該機能層を分断する。アブレーション加工では、被加工物の上面にパルスレーザビームが照射されて、被加工物が分解されて除去される。アブレーション加工が実施されると、被加工物には所定の深さの加工溝が形成される。

一方、ウェーハを分割する方法として、該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照射して、多光子吸収によりウェーハの内部に改質層を形成し、該改質層を分割の起点としてウェーハを分割する技術が開発されている。そして、この技術をアブレーション加工によるＬｏｗ−ｋ材料を有する機能層を分割する技術と組み合わせることが検討されている。すなわち、アブレーション加工によりＬｏｗ−ｋ材料を有する機能層を分断し、ウェーハに改質層を形成してウェーハを分割する加工方法が検討されている。

特開２００７−１７３４７５号公報

ウェーハの表面側には、半導体素子や配線層を含むデバイスとともに、ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）と呼ばれる回路パターンが形成される。該ＴＥＧは、半導体素子の形成プロセス上の問題や、設計上の問題の有無を検知するために用いられる回路パターンであり、該分割予定ライン上に形成される場合がある。ＴＥＧは、デバイスに含まれる各層を含み、金属を含む層も形成されている。また、ＴＥＧにはプローブ電極を当てるための金属を含む電極パッドが形成されている。

そのため、分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側からレーザビームを照射してアブレーション加工を行い、ウェーハの表面側にＬｏｗ−ｋ材料を有する層を分断する溝を形成するとき、ＴＥＧに含まれる金属を含む層にも同じ加工を行うこととなる。該金属を含む層に対してアブレーション加工を実施すると、分断された部分からウェーハに垂直な方向に伸びるバリと呼ばれる金属の突起が形成されてしまう。

デバイスチップは所定の実装対象に実装されて使用されるが、デバイスチップの実装に要する面積を小さくするために、複数のデバイスチップを積層（スタック）させて積層チップを形成する技術が開発されている。しかし、表面に金属のバリを有する複数のデバイスチップを積層させると、バリが干渉して適切な積層を妨げる場合がある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機能層と、該機能層を含む複数のデバイスと、該デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインと重なる金属を含むＴＥＧと、を表面に有するウェーハを、該分割予定ラインに沿って、該機能層を剥離させず、かつ、該金属のバリを生じさせずに分割できるウェーハの加工方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、機能層と、該機能層を含む複数のデバイスと、該デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインと重なる金属を含むＴＥＧと、を表面に有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法であって、該機能層に吸収される波長のレーザビームを、ウェーハの該表面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該機能層を分断する加工溝を形成する加工溝形成ステップと、該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、該ウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿う改質層を形成する改質層形成ステップと、該加工溝及び該改質層が形成されたウェーハに外力を付与し、該改質層を起点にウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備え、該加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインの該ＴＥＧが形成されていない領域にのみ該レーザビームを照射し、該ＴＥＧの前後に分かれた該加工溝を形成することを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

なお、本発明の一態様において、該分割ステップは、ウェーハを裏面側から研削して仕上がり厚さまで薄化する研削ステップを含み、該研削ステップでは、該ＴＥＧの形成箇所において該改質層からウェーハの該表面にクラックを伸長させて該ＴＥＧを分断してもよい。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法によると、機能層に吸収される波長のレーザビームを、ウェーハの該表面側から分割予定ラインに沿って照射し、該機能層を分断する加工溝を形成する加工溝形成ステップを実施する。該機能層を機械的に分断しないため、該機能層は剥離しない。

その上で、該加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインの該ＴＥＧが形成されていない領域にのみ該レーザビームを照射する。つまり、ＴＥＧにはアブレーション加工を実施しないため、アブレーション加工に起因する金属のバリは生じない。分割予定ラインの裏面側からレーザビームを照射してウェーハ中に改質層を形成し、該改質層からウェーハの表面に至るクラックを伸長させると、該ＴＥＧも分断できる。

したがって、本発明の一態様により、機能層と、該機能層を含む複数のデバイスと、該デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインと重なる金属を含むＴＥＧと、を表面に有するウェーハを、該分割予定ラインに沿って、該機能層を剥離させず、かつ、該金属のバリを生じさせずに分割できるウェーハの加工方法が提供される。

図１（Ａ）は、ウェーハを示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの一部を示す上面図である。 図２（Ａ）は、加工溝形成ステップを説明する斜視図であり、図２（Ｂ）は、加工溝形成ステップ後のウェーハの一部を示す上面図である。 図３（Ａ）は、加工溝形成ステップを説明する部分断面図であり、図３（Ｂ）は、レーザビームが照射される箇所を拡大して示す断面模式図である。 表面保護テープ貼着ステップを説明する斜視図である。 図５（Ａ）は、改質層形成ステップを説明する斜視図であり、図５（Ｂ）は、改質層形成ステップを説明する部分断面図である。 研削ステップを説明する部分断面図である。 図７（Ａ）は、拡張ステップの実施前を説明する部分断面図であり、図７（Ｂ）は、拡張ステップの実施後を説明する部分断面図である。 図８（Ａ）は、形成されたデバイスチップの一部を示す上面図であり、図８（Ｂ）は、形成されたデバイスチップの一部を示す断面図である。

本発明に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る加工方法の被加工物であるウェーハについて、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ａ）は、該ウェーハを示す斜視図である。該ウェーハ１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる基板である。

ウェーハ１の表面１ａは、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）３により複数の領域に区画されている。そして、分割予定ライン３により区画された各領域には、ＩＣ等のデバイス５が形成されている。最終的に、ウェーハ１が分割予定ライン３に沿って分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。

デバイス５にはトランジスタ等の複数の半導体素子が含まれている。該半導体素子に電気信号等を伝送するために、該デバイス５には複数の配線層が形成されており、該複数の配線層の間には、各配線を電気的に絶縁するための層間絶縁膜が形成されている。

そのため、デバイス５には、２つの配線層と、該２つの配線層に挟まれた層間絶縁膜と、を含む寄生容量が形成される。該寄生容量が大きい場合、デバイス５内の電気信号の伝達に遅延を生じ、または、デバイス５の消費電力が増大する等して問題となる。デバイス５の小型化が進むと、該層間絶縁膜が薄くなり配線の密度も上がるため、寄生容量が大きくなる。

そこで、該寄生容量を低減するために、層間絶縁膜には、誘電率の低いいわゆるＬｏｗ−ｋ材料を有する機能層が用いられる。該Ｌｏｗ−ｋ材料は、誘電率を低減させるためにポーラス（多孔質）構造となるように形成される。しかし、ポーラス（多孔質）構造は機械的強度が低いため、該Ｌｏｗ−ｋ材料を有する機能層の機械的強度は低い。

図１（Ｂ）は、該ウェーハ１の一部の表面１ａを示す上面図である。図１（Ｂ）に示す通り、分割予定ライン３には部分的にＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）７が形成されている。ＴＥＧは、該半導体素子の形成プロセス上の問題や設計上の問題の有無を検知するために用いられる回路パターンである。図１（Ｂ）に示す通り、ウェーハ１の分割予定ライン３に重なるようにＴＥＧ７が形成されると、ＴＥＧ７を形成するためだけに、ウェーハ１の表面１ａに場所を確保する必要がない。

次に、本実施形態に係るウェーハの加工方法について説明する。該加工方法では、該機能層に吸収される波長のレーザビームを、ウェーハ１の該表面１ａ側から該分割予定ライン３に沿って照射し、該機能層を分断する加工溝を形成する加工溝形成ステップを実施する。また、ウェーハ１に対して透過性を有する波長のレーザビームを、該ウェーハ１の裏面１ｂ側から該分割予定ライン３に沿って照射し、該ウェーハ１の内部に該分割予定ライン３に沿う改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。

その後、該加工溝及び該改質層が形成されたウェーハ１に外力を付与し、該改質層を起点にウェーハ１を該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップを実施する。以下、該加工方法の各ステップについて説明する。

まず、加工溝形成ステップについて説明する。図２（Ａ）は、該加工溝形成ステップを説明する斜視図である。加工溝形成ステップでは、分割予定ライン３に沿って、ウェーハ１の表面１ａ上に形成された該機能層を分断する加工溝１３を形成する。図２（Ａ）に示す通り、ウェーハ１の裏面１ｂ側には予め環状のフレーム９に張られたテープ１１を貼着する。すると、該フレーム９を介してウェーハ１を扱えるため、ウェーハ１を搬送や加工による予期せぬ衝撃等から保護できる。

加工溝形成ステップで用いるレーザ加工装置２について説明する。該レーザ加工装置２は、ウェーハ１を吸引保持するチャックテーブル４と、レーザビームを発振する加工ヘッド６と、を備える。

チャックテーブル４は上面側に多孔質部材を有する。該多孔質部材の上面はチャックテーブル４のウェーハ１を保持する保持面４ａとなる。チャックテーブル４は、吸引源（不図示）に接続された吸引路（不図示）を内部に有し、該吸引路の他端が該多孔質部材に接続されている。該保持面４ａ上にフレーム９に張られたテープ１１上に貼着されたウェーハ１が載せ置かれ、該多孔質部材の孔を通して該ウェーハ１に対して該吸引源により生じた負圧が作用されると、ウェーハ１はチャックテーブル４に吸引保持される。

加工ヘッド６は、ウェーハ１上に積層された該機能層に吸収される波長のレーザビームを発振してウェーハ１の表面１ａに照射して、該機能層にアブレーション加工を実施して加工溝を形成する機能を有する。なお、該レーザビームには、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４やＮｄ：ＹＡＧを媒体として発振されるレーザビームが用いられる。

レーザ加工装置２はパルスモータ等を動力とする加工送り手段（加工送り機構、不図示）により、チャックテーブル４をレーザ加工装置２の加工送り方向（例えば、図２（Ａ）の矢印の方向）に移動できる。ウェーハ１の加工時等には、チャックテーブル４を加工送り方向に送ってウェーハ１を加工送りさせる。また、チャックテーブル４は保持面４ａに略垂直な軸の周りに回転可能であり、チャックテーブル４を回転させるとウェーハ１を加工送りさせる方向を変えられる。

さらに、レーザ加工装置２はパルスモータ等を動力とする割り出し送り手段（割り出し送り機構、不図示）により、チャックテーブル４をレーザ加工装置２の割り出し送り方向（不図示）に移動できる。

加工溝形成ステップでは、まず、フレーム９に張られたテープ１１に貼着されたウェーハ１の表面１ａを上側に向け、レーザ加工装置２のチャックテーブル４上にウェーハ１を載せ置く。そして、該チャックテーブル４から負圧を作用させて、ウェーハ１をチャックテーブル４の保持面４ａ上に吸引保持させる。

ウェーハ１を吸引保持させた後、分割予定ライン３の一つに沿って加工溝１３を形成できるように、チャックテーブル４を移動させて該分割予定ライン３の端部の直上に加工ヘッド６を位置付ける。次に、レーザ加工装置２の加工ヘッド６からウェーハ１の表面１ａにレーザビームを照射する。そして、分割予定ライン３に沿って該機能層を分断する加工溝１３が形成されるように、レーザビームを照射させながらチャックテーブル４を移動させてウェーハ１を加工送りする。

一つの分割予定ライン３に沿って加工溝１３を形成した後、ウェーハ１を割り出し送りして、隣接する分割予定ライン３に沿って次々と加工溝１３を形成する。さらに、一つの方向に沿って各分割予定ライン３に沿って加工溝１３を形成した後、ウェーハ１を吸引保持するチャックテーブル４を４分の１回転させ、ウェーハ１の加工送り方向を変える。その後、レーザビームを同様に分割予定ライン３に沿って照射することで、すべての分割予定ライン３に沿って加工溝１３を形成する。

ただし、加工溝形成ステップにおいては、分割予定ライン３に形成されたＴＥＧ７には該レーザビームを照射しない。図２（Ｂ）を用いて説明する。図２（Ｂ）は、加工溝形成ステップにより加工溝１３が形成されたウェーハ１の一部を示す平面図である。分割予定ライン３と重なるＴＥＧ７が形成されており、該ＴＥＧ７は金属を有する層を含む。

そのため、該ＴＥＧ７に該レーザビームを照射してアブレーション加工を行うと、該ＴＥＧ７から金属のバリが発生してしまう。該金属のバリは、ウェーハ１の表面１ａから垂直な方向に突き出る。表面１ａから突き出た金属のバリは、ウェーハ１が分割されて個々のデバイスチップが形成された後にも該デバイスチップに残る。すると、例えば、該デバイスチップを形成した後に、複数の該デバイスチップを積層（スタック）させて積層チップを形成するとき、該金属のバリが干渉して適切に積層できない。

デバイスチップを積層させない場合でも、デバイスチップの搬送や実装の際に、該金属のバリが脱落等してごみとなり、デバイスチップの実装対象や他のデバイスチップの実装対象に付着して、実装不良を引き起こす原因となる場合がある。さらに、該金属のバリが他のデバイスチップや治具等に当たり、それらを損傷させる場合があり、問題となる。また、金属のバリが回路のショートを引き起こす原因となる場合もある。

一方、本実施形態に係るウェーハの加工方法の加工溝形成ステップにおいては、分割予定ライン３に形成されたＴＥＧ７にはレーザビームを照射しない。そのため、該金属のバリが発生せず、このような問題を生じない。図３（Ａ）は、加工溝形成ステップを説明する部分断面図であり、図３（Ｂ）は、レーザビームが照射される箇所を拡大して示す断面模式図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す通り、加工溝１３は、ＴＥＧ７が形成されていない部分の機能層５ａを除去して形成される。

ＴＥＧ７が形成されていない部分の機能層５ａを除去して加工溝１３を形成するには、例えば、レーザ加工装置２の加工ヘッド６に隣接して設けられた撮像カメラ（不図示）により、ウェーハ１の表面１ａを撮像しながら加工溝１３を形成すればよい。該撮像カメラでＴＥＧ７を捉えて、該ＴＥＧ７にレーザビームを照射しないようにレーザビームの発振と停止を制御すればよい。

本実施形態に係るウェーハの加工方法では、次に、表面保護テープ貼着ステップを実施する。表面保護テープ貼着ステップについて、図４を用いて説明する。図４は、表面保護テープ貼着ステップを模式的に説明する斜視図である。

加工溝形成ステップ実施後のウェーハ１の裏面１ｂ側には、フレーム９に張られたテープ１１が貼着されている。本実施形態に係る加工方法では、その後にウェーハ１の裏面１ｂ側からレーザビームを照射する改質層形成ステップを実施する。そのため、ウェーハ１の裏面１ｂ側のテープ１１を剥離する。

テープ１１をウェーハ１の裏面１ｂから剥離した後、図４に示す通り、ウェーハ１の表面１ａに表面保護テープ１５を貼着する。表面保護テープ１５は、デバイス５と、該デバイス５の周囲を取り囲む加工溝１３と、が形成されたウェーハ１の表面１ａを保護して、その後の各ステップやウェーハ１の搬送時に予期せぬ衝撃等が加わり該表面１ａに損傷が発生するのを防止する。

なお、表面保護テープ貼着ステップでは、ウェーハ１の裏面１ｂに貼着されたテープ１１を剥離する前に表面保護テープ１５を貼着し、その後にテープ１１を剥離してもよい。

次に、本実施形態に係るウェーハの加工方法の改質層形成ステップについて、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。該改質層形成ステップは、加工溝形成ステップよりも後に実施する。図５（Ａ）は、改質層形成ステップを説明する斜視図であり、図５（Ｂ）は、改質層形成ステップを説明する部分断面図である。

改質層形成ステップでは、ウェーハ１の裏面１ｂ側からレーザビームを照射し、ウェーハ１の内部の所定の深さに集光させて、分割予定ライン３に沿って改質層１７を形成する。第１の改質層形成ステップで使用されるレーザ加工装置８は、ウェーハ１を吸引保持するチャックテーブル１０と、レーザビームを発振する加工ヘッド１２と、を備える。該チャックテーブル１０は、レーザ加工装置２のチャックテーブル４と同様の構成であり、ウェーハ１を加工送り及び割り出し送りすることができる。

加工ヘッド１２は、ウェーハ１に対して透過性を有する波長のレーザビームを発振してウェーハ１の内部の所定の深さに集光する機能を有し、多光子吸収により該所定の深さに改質層１７を形成する。なお、該レーザビームには、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４やＮｄ：ＹＡＧを媒体として発振されるレーザビームが用いられる。

改質層形成ステップでは、まず、ウェーハ１の表面１ａを下側に向け、レーザ加工装置８のチャックテーブル１０上に表面保護テープ１５を介してウェーハ１を載せ置く。そして、該チャックテーブル１０から負圧を作用させて、ウェーハ１をチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に吸引保持させる。ウェーハ１の表面１ａに表面保護テープ１５が貼着されている場合、ウェーハ１は該表面保護テープ１５を介してチャックテーブル１０に保持される。

ウェーハ１を吸引保持させた後、分割予定ライン３に沿って改質層１７を形成できるように、チャックテーブル１０と加工ヘッド１２との相対位置を調整する。次に、レーザ加工装置８の加工ヘッド１２からウェーハ１の裏面１ｂ側にレーザビームを照射する。レーザビームをウェーハ１の所定の深さに集光させ、多光子吸収により改質層１７を形成する。分割予定ライン３に沿って改質層１７が形成されるように、該レーザビームを照射させながらチャックテーブル１０を移動させてウェーハ１を加工送りする。

一つの分割予定ライン３に沿って改質層１７が形成された後、ウェーハ１を割り出し送りして、隣接する分割予定ライン３に沿って次々と改質層１７を形成する。

なお、レーザビームの照射条件次第では、改質層１７を形成した上、該改質層１７からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを形成できる。このように、改質層形成ステップにてクラックを形成できると、クラックを形成するためのステップを別途実施する必要がなく工程を簡略化できる。

次に、分割ステップについて説明する。該分割ステップでは、該加工溝１３及び該改質層１７が形成されたウェーハに外力を付与し、該改質層１７を起点にウェーハを分割予定ライン３に沿って分割する。

分割ステップでは、まず、ウェーハ１を裏面１ｂ側から研削してウェーハ１を薄化する研削ステップを実施する。研削ステップでは、該研削により生じた力が改質層１７に付与されて該改質層１７からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを伸長させる。その後、分割ステップでは、ウェーハ１に外周方向に向いた力を付与する拡張ステップを実施する。

まず、図６を用いて分割ステップの研削ステップについて説明する。改質層形成ステップにおいて、改質層１７からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを形成していない場合には、該研削ステップにおいて該クラックを形成する。その場合、研削で生じる外力を該改質層１７に作用させてクラックを形成する。すべての改質層１７からウェーハ１の表面１ａに至るクラック１９が形成され、ウェーハ１が裏面１ｂから研削されて該改質層１７が除去されると、個々のデバイスチップが形成される。

図６は、研削ステップを模式的に説明する部分断面図である。本ステップでは研削装置１４が用いられる。研削装置１４は、研削ホイール２０に垂直な回転軸を構成するスピンドル１６と、該スピンドル１６の一端側に装着され下側に研削砥石１８を備える円盤状の研削ホイール２０と、を備える。該スピンドル１６の他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、該モータが該スピンドル１６を回転させると、該スピンドル１６に装着された研削ホイール２０も回転する。

また、研削装置１４は、研削ホイール２０と対面しウェーハ１等の被加工物を保持するチャックテーブル２２を有する。チャックテーブル２２上の保持面２２ａは、吸引源（不図示）に接続された多孔質部材で構成される。なお、チャックテーブル２２は、保持面２２ａに略垂直な軸の周りに回転可能である。さらに、研削装置１４は、昇降機構（不図示）を有しており、研削ホイール２０は該昇降機構により加工送り（下降）される。

研削ステップでは、まず、ウェーハ１の表面１ａを下側に向け、チャックテーブル２２の保持面２２ａ上に表面保護テープ１５を介してウェーハ１を載せ置く。そして、該多孔質部材を通して該吸引源による負圧を作用させて、ウェーハ１をチャックテーブル２２上に吸引保持させる。

研削時には、チャックテーブル２２を回転させるとともに、スピンドル１６を回転させて研削ホイール２０を回転させる。チャックテーブル２２及び研削ホイール２０が回転している状態で、研削ホイール２０が加工送り（下降）されて研削砥石１８がウェーハ１の裏面１ｂに当たると、該裏面１ｂの研削が開始される。そして、ウェーハ１が所定の厚さとなるように研削ホイール２０をさらに加工送りする。

改質層１７を形成する際に改質層１７からウェーハ１の表面１ａに達するクラックを形成していない場合、または、該クラックの形成が不十分である場合、該研削ステップにて該クラック１９を形成する。すなわち、該研削により生じた力をウェーハ１の内部に作用させて、改質層１７からウェーハ１の厚さ方向にクラック１９を伸長させる。ウェーハ１の裏面１ｂを研削して分割予定ライン３に沿ってクラック１９を形成し、改質層１７が研削により除去されてウェーハ１が薄化されると、個々のデバイスチップが形成される。

ところで、該クラック１９が形成される前に、ウェーハ１の表面１ａ側には分割予定ライン３に沿って、機能層を分断する加工溝１３が形成されている。一方で、改質層１７も分割予定ライン３に沿って形成されるため、改質層１７と、加工溝１３と、は互いに重なる。加工溝１３が形成されている部分は機械的強度が弱いため、改質層１７から表面１ａ側に向かってクラック１９が伸長するとき、該クラック１９は加工溝１３に誘導されて、該加工溝１３に達する。そのため、クラック１９は予期せぬ方向に伸長しにくい。

また、ウェーハ１の表面１ａ側には、分割予定ライン３上にＴＥＧ７が形成されており、該ＴＥＧ７のある部分では、加工溝１３が形成されていない。しかし、加工溝１３が形成されない場所は、分割予定ライン３の全長のうち極めて小さな領域だけである。そのため、加工溝１３が形成されていないＴＥＧ７の形成箇所においても、その前後の加工溝１３が形成されている場所に生じるクラック１９に誘導されて、同様にクラック１９がウェーハ１の表面１ａに伸長する。そして、該クラック１９が機能層を分断する。

すなわち、実施形態に係るウェーハの加工方法においては、ウェーハ１の表面１ａ側に形成されたＬｏｗ−ｋ材料を有する機能層は、分割予定ライン３に沿って加工溝１３とクラック１９とにより分断される。このとき、機能層にかかる負荷は他の方法で機能層を分断するときにかかる負荷よりも小さいくなるため、機能層の剥離が発生しにくい。

本実施形態に係る分割ステップでは、該研削ステップの後に、拡張ステップを実施する。拡張ステップでは、ウェーハ１に外周方向に向いた力をかけ、個々のデバイスチップ間の隙間を広げる。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を用いて拡張ステップについて説明する。

該拡張ステップでは、ウェーハ１の裏面１ｂ側にダイシングテープを貼着し、該ダイシングテープを外周方向に拡張することにより、ウェーハ１に外周方向に向けた力を作用させ、形成された個々のデバイスチップ間の隙間を広げる。デバイスチップ間の該隙間が広げられると、個々のデバイスチップがピックアップ可能となる。図７（Ａ）は、拡張前を説明する部分断面図であり、図７（Ｂ）は、拡張後を説明する部分断面図である。

分割ステップの研削ステップの実施後に、ウェーハ１（デバイスチップ）の裏面１ｂ側に、環状のフレーム２３に張られたダイシングテープ２１を貼着する。その後、ウェーハ１の表面１ａ側に貼着されていた表面保護テープ１５を剥離する。そして、フレーム２３ごとウェーハ１を拡張装置２４上に載せ置く。

拡張ステップで用いる拡張装置２４は、図７（Ａ）に示す通り、拡張ドラム２６と、支持部材２８と、を有する。支持部材２８の上方には、拡張ドラム２６上に載せ置かれたフレーム２３を保持する機構を有する。拡張ドラム２６は、略円筒状の部材であり、上下方向に支持部材２８に対して相対的に移動できる。

拡張装置２４の拡張ドラム上２６上に、該フレーム２３ごとウェーハ１を載せ置いた後、支持部材２８に該フレーム２３を保持させて固定する。次に、拡張ドラム２６を該支持部材２８に対して相対的に上方に移動させる。すると、ダイシングテープ２１が外周方向に向けて拡張される。

図７（Ｂ）は、ダイシングテープ２１が拡張されたときの状態を説明する部分断面図である。図７（Ｂ）に示す通り、ダイシングテープ２１が拡張されると、該ダイシングテープ２１上のウェーハ１に外周方向に向けた力が作用して、個々のデバイスチップ２５間の隙間が拡張される。

図８（Ａ）は、ダイシングテープ２１の拡張後のウェーハ１（デバイスチップ２５）の一部を示す上面図である。図８（Ａ）に示す通り、ウェーハ１は分割予定ライン３に沿って分割されて個々のデバイスチップ２５が形成される。該分割予定ライン３において、Ｌｏｗ−ｋ膜からなる機能層５ａはレーザビームによるアブレーション加工により分断されるため、該機能層５ａに剥離等の問題は生じない。

図８（Ｂ）は、ダイシングテープ２１の拡張後のウェーハ１（デバイスチップ２５）の一部を示す断面図である。図８（Ｂ）に示す通り、金属を含むＴＥＧ７も分断されている。金属を含むＴＥＧ７は、レーザビームによるアブレーション加工等で分断されるのではないため、分断箇所に上下方向に延びた金属のバリが形成されない。そのため、形成されたデバイスチップ２５の表面には該バリ等の突起は形成されず、表面が平坦となる。

以上説明した通り、本実施形態に係るウェーハ加工方法によると、該ウェーハの該機能層を剥離させず該金属のバリを生じさせずに該ウェーハを分割できる。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、研削ステップにおいて生じた力を改質層にかけることで、改質層からクラックからウェーハの表面に伸長するクラックを形成してウェーハを分断した。しかし、本発明はこれに限定されずに、例えば、研削ステップではクラックを生じさせずに、拡張ステップにおいてウェーハに外周方向に向かって力をかけることにより該クラックを伸長させてもよい。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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できる。

１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 分割予定ライン
５ デバイス
５ａ 機能層
７ ＴＥＧ
９，２３ フレーム
１１ テープ
１３ 加工溝
１５ 表面保護テープ
１７ 改質層
１９ クラック
２１ ダイシングテープ
２５ デバイスチップ
２，８ レーザ加工装置
４，１０，２２ チャックテーブル
４ａ，１０ａ，２２ａ 保持面
６，１２ 加工ヘッド
１４ 研削装置
１６ スピンドル
１８ 研削砥石
２０ 研削ホイール
２４ 拡張装置
２６ 拡張ドラム
２８ 支持部材

Claims (2)

1. 機能層と、該機能層を含む複数のデバイスと、該デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインと重なる金属を含むＴＥＧと、を表面に有するウェーハを該分割予定ラインに沿って分割するウェーハの加工方法であって、
   該機能層に吸収される波長のレーザビームを、ウェーハの該表面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該機能層を分断する加工溝を形成する加工溝形成ステップと、
   該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、該ウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウェーハの内部に該分割予定ラインに沿う改質層を形成する改質層形成ステップと、
   該加工溝及び該改質層が形成されたウェーハに外力を付与し、該改質層を起点にウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備え、
   該加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインの該ＴＥＧが形成されていない領域にのみ該レーザビームを照射し、該ＴＥＧの前後に分かれた該加工溝を形成することを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該分割ステップは、該ウェーハを裏面側から研削して仕上がり厚さまで薄化する研削ステップを含み、
   該研削ステップでは、該ＴＥＧの形成箇所において該改質層から該ウェーハの該表面にクラックを伸長させて該ＴＥＧを分断することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。