(57)【要約】【課題】基板の表面に積層された機能層に設けられたストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去することができるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウエーハを、該デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するウエーハの加工方法であって、ストリートの両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層を分断するレーザー加工溝形成工程と、ストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去する溶融物除去工程とを含む。【選択図】図７
2014135348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウエーハを、該デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ストリートの両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層を分断するレーザー加工溝形成工程と、
ストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去する溶融物除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
該溶融物除去工程を実施した後に、ストリートに沿って機能層が除去された基板における２条のレーザー加工溝中央部に切削ブレードを位置付けてストリートに沿って基板を切断する基板切断工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
【請求項３】
該溶融物除去工程は、ストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射することにより２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともにストリートに沿って基板に分割溝を形成する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウエーハを、デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された機能層によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記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ており、このストリートに沿って分割することによって個々の半導体デバイスを製造している。
【０００３】
近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップの処理能力を向上するために、シリコン等の基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）が積層された機能層によって半導体デバイスを形成せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。
【０００４】
また、半導体ウエーハのストリートにテスト  エレメント  グループ（TEG）と称する金属膜が積層された金属パターンを部分的に配設し、半導体ウエーハを分割する前に金属パターンを通してデバイスの機能をテストするように構成した半導体ウエーハも実用化されている。
【０００５】
このような半導体ウエーハのストリートに沿った分割は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して形成されている。
【０００６】
しかるに、上述したＬｏｗ−ｋ膜はウエーハの素材と異なるため、切削ブレードによって同時に切削することが困難である。即ち、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように非常に脆いことから、切削ブレードによりストリートに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離が回路にまで達しデバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。
【０００７】
上記問題を解消するために、半導体ウエーハに形成されたストリートの両側にストリーに沿ってレーザー光線を照射し、ストリートに沿って２条のレーザー加工溝を形成して積層体を分断し、この２条のレーザー加工溝の外側間に切削ブレードを位置付けて切削ブレードと半導体ウエーハを相対移動することにより、半導体ウエーハをストリートに沿って切断するウエーハの分割方法が下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４２３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
而して、上記特許文献１に記載されたウエーハの分割方法のように半導体ウエーハに形成されたストリートの両側にストリーに沿ってレーザー光線を照射することによりストリートに沿って２条のレーザー加工溝を形成すると、レーザー加工溝に溶融物が付着してデバイスの抗折強度を低下させるという問題がある。特に、ストリートに上述したTEGと称する金属パターンが配設されている場合には、金属の溶融物がレーザー加工溝に付着して２条のレーザー加工溝の中央部を切削ブレードで切削する際に、チッピングが生じてデバイスの品質を低下させるという問題がある。
【００１０】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、基板の表面に積層された機能層に設けられたストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去することができるウエーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウエーハを、該デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ストリートの両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層を分断するレーザー加工溝形成工程と、
ストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去する溶融物除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１２】
上記溶融物除去工程を実施した後に、ストリートに沿って機能層が除去された基板における２条のレーザー加工溝間に切削ブレードを位置付けてストリートに沿って基板を切断する基板切断工程を実施する。
また、上記溶融物除去工程は、ストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝間にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射することにより２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともにストリートに沿って基板に分割溝を形成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるウエーハの加工方法においては、ウエーハに形成されたストリートの両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層を分断するレーザー加工溝形成工程と、ウエーハに形成されたストリートに沿って形成された２条のレーザー加工溝の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝間の機能層を除去するとともに２条のレーザー加工溝に付着した溶融物を除去する溶融物除去工程とを含んでいるので、溶融物除去工程を実施することによりレーザー加工溝形成工程において機能層に形成された２条のレーザー加工溝に付着した溶融物が破壊されて除去される。従って、溶融物がレーザー加工溝に付着することに起因してデバイスの抗折強度が低下するという問題が解消される。また、ストリートにTEGと称する金属パターンが配設されている場合にも、上述したように溶融物除去工程を実施することにより機能層に形成された２条のレーザー加工溝に付着した金属の溶融物が破壊されて除去されるので、ウエーハをストリートに沿って機能層が除去された基板における２条のレーザー加工溝の中央部に切削ブレードを位置付けてストリートに沿って基板を切断する際に、チッピングが生じてデバイスの品質を低下させるという問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるウエーハの加工方法によって分割される半導体ウエーハを示す斜視図および要部拡大断面図。
【図２】本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程が実施されたされ半導体ウエーハが環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着された状態を示す斜視図。
【図３】本発明によるウエーハの加工方法におけるレーザー加工溝形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。
【図４】本発明によるウエーハの加工方法におけるレーザー加工溝形成工程の説明図。
【図５】本発明によるウエーハの加工方法における溶融物除去工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。
【図６】図５に示すレーザー加工装置を構成する加工ヘッドの断面図。
【図７】本発明によるウエーハの加工方法における溶融物除去工程の説明図。
【図８】本発明によるウエーハの加工方法における基板切断工程を実施するための切削装置の要部斜視図。
【図９】本発明によるウエーハの加工方法における基板切断工程の説明図。
【図１０】本発明によるウエーハの加工方法における基板切断工程の説明図。
【図１１】本発明によるウエーハの加工方法における溶融物除去工程の他の実施形態が実施された半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるウエーハの加工方法について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１６】
図１の（a）および(b)には、本発明によるウエーハの加工方法によって個々のデバイスに分割される半導体ウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。図１の（a）および(b)に示す半導体ウエーハ２は、厚みが１４０μmのシリコン等の基板２０の表面２aに絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された機能層２１によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２がマトリックス状に形成されている。そして、各デバイス２２は、格子状に形成されたストリート２３によって区画されている。なお、図示の実施形態においては、機能層２１を形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２  膜または、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）からなっており、厚みが１０μmに設定されている。
【００１７】
上述した半導体ウエーハ２を構成する機能層２１をストリート２３に沿って除去する方法について、図２乃至図７を参照して説明する。
【００１８】
先ず、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２bを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図２に示すように、環状のフレーム３の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ３０の表面に半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２bを貼着する。
【００１９】
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ２のストリート２３の両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板２０に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層２１を分断するレーザー加工溝形成工程を実施する。このレーザー加工溝形成工程は、図３に示すレーザー加工装置４を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２と、チャックテーブル４１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段４３を具備している。チャックテーブル４１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図３において矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００２０】
上記レーザー光線照射手段４２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング４２１を含んでいる。ケーシング４２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング４２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器４２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段４２は、集光器４２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。
【００２１】
上記レーザー光線照射手段４２を構成するケーシング４２１の先端部に装着された撮像手段４３は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００２２】
上述したレーザー加工装置４を用いて、半導体ウエーハ２のストリート２３の両側に沿ってレーザー光線を照射し、基板２０に至る２条のレーザー加工溝を形成して機能層２１を分断するレーザー加工溝形成工程について、図３および図４を参照して説明する。
先ず、上述した図３に示すレーザー加工装置４のチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープ３０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ３０を介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル４１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２aが上側となる。なお、図３においてはダイシングテープ３０が装着された環状のフレーム３を省いて示しているが、環状のフレーム３はチャックテーブル４１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。
【００２３】
チャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置付けられると、撮像手段４３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段４３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２3と、該ストリート２3に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２の集光器４２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成されたストリート２3に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
【００２４】
上述したアライメント工程を実施したならば、図４で示すようにチャックテーブル４１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２の集光器４２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２３を集光器４２２の直下に位置付ける。このとき、図４の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は、ストリート２３の一端(図４の（ａ）において左端)が集光器４２２の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段４２の集光器４２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル４１を図４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図４の（ｂ）で示すようにストリート２３の他端（図４の（ｂ）において右端）が集光器４２２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル４１の移動を停止する。このレーザー加工溝形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐをストリート２３の表面付近に合わせる。
【００２５】
次に、チャックテーブル４１を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に図示の実施形態においては４０μｍ移動する。そして、レーザー光線照射手段４２の集光器４２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル４１を図４の（ｂ）において矢印Ｘ２で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめ、図４の（ａ）に示す位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル４１の移動を停止する。
【００２６】
上述したレーザー加工溝形成工程を実施することにより、半導体ウエーハ２のストリート２３には図４の（c）に示すように機能層２１の厚さより深い、即ち基板２０に至る２条のレーザー加工溝２４、２４が形成される。この結果、機能層２１は、２条のレーザー加工溝２４、２４によって分断される。このようにレーザー加工溝形成工程を実施することにより形成された２条のレーザー加工溝２４、２４には、溶融物２４a、２４aが付着している。なお、ストリート２３に形成される２条のレーザー加工溝２４、２４の両外側間の間隔（B）は、図示の実施形態においては集光スポット径の半径５μｍ＋チャックテーブル４１の移動量４０μｍ＋集光スポット径の半径５μｍで５０μｍに設定されている。そして、上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２３に沿って実施する。
【００２７】
なお、上記レーザー加工溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長  ：３５５ｎｍ
平均出力            ：１．５Ｗ
繰り返し周波数      ：２００ｋＨｚ
集光スポット径      ：φ１０μｍ
加工送り速度        ：４００ｍｍ／秒
【００２８】
次に、半導体ウエーハ２に形成されたストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝２４、２４間の機能層２１を除去するとともに２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した溶融物２４a、２４aを除去する溶融物除去工程を実施する。この溶融物除去工程は、図５に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図５に示すレーザー加工装置５は、上記図３に示すレーザー加工装置４と同様に被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２と、チャックテーブル５１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段５３を具備している。チャックテーブル５１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図５において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図５において矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００２９】
上記レーザー光線照射手段５２は、図６に示すように実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１（図５参照）と、該ケーシング５５１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段５４と、ケーシング５２１の先端に装着されパルスレーザー光線発振手段５４から発振されたレーザー光線を集光する加工ヘッド５５を具備している。パルスレーザー光線発振手段５４は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器５４１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段５４２とから構成されている。
【００３０】
上記加工ヘッド５５は、図６に示すようにヘッドハウジング５５１と、該ヘッドハウジング５５１内に配設されパルスレーザー光線発振手段５４から発振されたレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー５５２と、該方向変換ミラー５５２によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ５５３を具備している。ヘッドハウジング５５１の下部には液体室５５１aが形成されており、この液体室５５１aを形成する下壁には噴射ノズル５５１ｂが形成されている。なお、噴射ノズル５５１ｂの噴射口は、集光レンズ５５３によって集光される集光点が位置付けられるとともにレーザー光線の光軸上に形成されている。また、液体室５５１aを形成する上壁には、透明板５５４が配設されている。このように構成された加工ヘッド５５の液体室５５１aには、液体供給手段５６によって液体が供給される。このように構成された液体供給手段５６は、例えば１５MPaの圧力を有する液体を上記液体室５５１aに供給する。液体供給手段５６によって液体室５５１aに供給された液体は、噴射ノズル５５１ｂの噴射口から液柱５７となって噴射される。なお、液柱５７の直径は、図示の実施形態においては４０μmに設定されている。
【００３１】
上記ヘッドハウジング５５１の下部に設けられた噴射ノズル５５１ｂの下側には、噴射ノズル５５１ｂの噴射口から噴射される液柱５７を通過させる通路５８aを形成する気体流通筒５８が配設されている。気体流通筒５８は、上記液体室５５１aを形成する下壁の下面に噴射ノズル５５１ｂの噴射口を囲繞して装着されている。この気体流通筒５８の側面には通路５８aに連通する気体導入口５８１が形成されているとともに、下端には噴出口５８２が設けられている。このように構成された気体流通筒５８の気体導入口５８１には、気体供給手段５９によって気体が供給される。このように構成された気体供給手段５９は、例えば１分間に５リットルの気体を気体流通筒５８に供給する。
【００３２】
上述したレーザー加工装置５を用いて、半導体ウエーハ２に形成されたストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４間にレーザー光線を導く糸状の水の柱を形成してレーザー光線を照射し、２条のレーザー加工溝２４、２４間の機能層２１を除去するとともに２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した溶融物２４a、２４aを除去する溶融物除去工程について、図５乃至図７を参照して説明する。
先ず、上述した図５に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に上述したレーザー加工溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープ３０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ３０を介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２aが上側となる。なお、図５においてはダイシングテープ３０が装着された環状のフレーム３を省いて示しているが、環状のフレーム３はチャックテーブル５１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。
【００３３】
チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段５３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４と、該２条のレーザー加工溝２４、２４に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の加工ヘッド５５との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
【００３４】
上述したアライメント工程を実施したならば、図７で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の加工ヘッド５５が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２３に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４の中央部を加工ヘッド５５の直下に位置付ける。このとき、図７の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は、２条のレーザー加工溝２４、２４の一端(図７の（ａ）において左端)が加工ヘッド５５の直下に位置するように位置付けられる。次に、液体供給手段５６を作動して加工ヘッド５５の液体室５５１aに高圧液体が供給される。液体室５５１aに供給された高圧液体は、噴射ノズル５５１ｂの噴射口から液柱５７となってチャックテーブル５１に保持されている半導体ウエーハ２の表面（上面）に向けて噴射される。一方、パルスレーザー光線発振手段５４から発振されたパルスレーザー光線は、方向変換ミラー５５２を介し集光レンズ５５３によって集光され、透明板５５４を通して液柱５７に導かれて照射される。従って、パルスレーザー光線のスポットは液柱５７の直径D（図示の実施形態においては４０μm）となる。従って、図示の実施形態においては、２条のレーザー加工溝２４、２４と液柱５７の直径との関係は、図７の（c）に示すように２条のレーザー加工溝２４、２４の中心位置間即ち中央部に液柱５７の直径が位置付けられることになる。なお、このレーザー光線照射時には、気体供給手段５９が作動され、気体が気体流通筒５８の通路５８aを通って噴出口５８２からチャックテーブル５１に保持される半導体ウエーハ２に向けて噴出される。
【００３５】
以上のようにして、レーザー光線照射手段５２の加工ヘッド５５から上記液柱５７に導かれたパルスレーザー光線LBを照射しつつチャックテーブル５１を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図７の（ｂ）で示すようにストリート２３に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４の他端（図７の（ｂ）において右端）が加工ヘッド５５の直下位置に達したら、液柱５７に導かれたパルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１の移動を停止する。この溶融物除去工程においては、液柱５７に導かれたパルスレーザー光線の照射によって図７の（d）に示すように２条のレーザー加工溝２４、２４間の機能層２１が除去される。また、溶融物除去工程においては、噴射ノズル５５１ｂの噴射口からパルスレーザー光線を導く液柱５７を形成するための高圧液体が噴射されるので、上記レーザー加工溝形成工程において２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した溶融物２４a、２４aが破壊されて除去される。この溶融物除去工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２３に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４に沿って実施する。
【００３６】
なお、上記溶融物除去工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長  ：５３２ｎｍ
平均出力            ：１７Ｗ
繰り返し周波数      ：２００ｋＨｚ
液柱の直径          ：４０μｍ
高圧液の圧力        ：１５MPa
加工送り速度        ：１５０ｍｍ／秒
【００３７】
上記加工条件によって溶融物除去工程を実施することにより、２条のレーザー加工溝２４、２４間の機能層２１が除去されるとともに、図７の（d）に示すように機能層２１の表面から５０μm程度加工され加工溝２５が形成される。
【００３８】
次に、ストリート２３に沿って機能層２１が除去された基板２０における２条のレーザー加工溝２４、２４の中央部に切削ブレードを位置付けてストリートに沿って基板を切断する基板切断工程を実施する。この基板切断工程は、図示の実施形態においては図８に示す切削装置６を用いて実施する。図８に示す切削装置６は、被加工物を保持するチャックテーブル６１と、該チャックテーブル６１に保持された被加工物を切削する切削手段６２と、該チャックテーブル６１に保持された被加工物を撮像する撮像手段６３を具備している。チャックテーブル６１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図８において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００３９】
上記切削手段６２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング６２１と、該スピンドルハウジング６２１に回転自在に支持された回転スピンドル６２２と、該回転スピンドル６２２の先端部に装着された切削ブレード６２３を含んでおり、回転スピンドル６２２がスピンドルハウジング６２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印６２３aで示す方向に回転せしめられるようになっている。切削ブレード６２３は、アルミニウムによって形成された円盤状の基台６２４と、該基台６２４の側面外周部に装着された環状の切れ刃６２５とからなっている。環状の切れ刃６２５は、基台６２４の側面外周部に粒径が３〜４μｍのダイヤモンド砥粒をニッケルメッキで固めた電鋳ブレードからなっており、図示の実施形態においては厚みが４０μｍで外径が５２mmに形成されている。
【００４０】
上記撮像手段６３は、スピンドルハウジング６２１の先端部に装着されており、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００４１】
上述した切削装置６を用いて基板切断工程を実施するには、図８に示すようにチャックテーブル６１上に上記溶融物除去工程が実施された半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープ３０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープ３０を介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル６１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル６１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２aが上側となる。なお、図８においてはダイシングテープ３０が装着された環状のフレーム３を省いて示しているが、環状のフレーム３はチャックテーブル６１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル６１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段６３の直下に位置付けられる。
【００４２】
チャックテーブル６１が撮像手段６３の直下に位置付けられると、撮像手段６３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の切削すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。このアライメント工程においては、上記レーザー加工溝形成工程によって半導体ウエーハ２のストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４を撮像手段６３によって撮像して実行する。撮像手段６３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４と、切削ブレード６２３との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード６２３による切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４に対しても、同様に切削ブレード６２３による切削位置のアライメントが遂行される。
【００４３】
以上のようにしてチャックテーブル６１上に保持されている半導体ウエーハ２のストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４を検出し、切削領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル６１を切削領域の切削開始位置に移動する。このとき、図９の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は切削すべきストリート２３の一端（図９の（ａ）において左端）が切削ブレード６２３の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。このとき、図示の実施形態においては、上述したアライメント工程においてストリート２３に形成されている２条のレーザー加工溝２４、２４を直接撮像して切削領域を検出しているので、図１０（ａ）に示すように、ストリート２３に形成されている２条のレーザー加工溝２４、２４の中心位置間即ち中央部が切削ブレード６２３と対向する位置に確実に位置付けられる。なお、図示の実施形態においては上記図７の（d）に示すように基板２０にはストリート２３に形成されている２条のレーザー加工溝２４、２４間の中央部に加工溝２５が形成されているので、図１０（ａ）に示すように加工溝２５は切削ブレード６２３と対向した位置に位置付けられる。
【００４４】
このようにしてチャックテーブル６１即ち半導体ウエーハ２が切削加工領域の切削開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード６２３を図９（ａ）において２点鎖線で示す待機位置から矢印Z１で示すように下方に切り込み送りし、図９の（ａ）において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、図１０の（ａ）および図１０の（ｃ）に示すように切削ブレード６２３の下端が半導体ウエーハ２の裏面に貼着されたダイシングテープ３０に達する位置に設定されている。
【００４５】
次に、切削ブレード６２３を図９の（ａ）において矢印６２３aで示す方向に所定の回転速度で回転せしめ、チャックテーブル６１を図９の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる。そして、チャックテーブル６１が図９の（ｂ）で示すようにストリート２３の他端（図９の（ｂ）において右端）が切削ブレード６２３の直下より所定量左側に位置するまで達したら、チャックテーブル６１即ち半導体ウエーハ２の移動を停止する。このようにチャックテーブル６１を切削送りすることにより、図１０の（ｃ）で示すように半導体ウエーハ２の基板２０はストリート２３に形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側間に裏面に達する切削溝２６が形成され切断される(切断工程)。
【００４６】
次に、切削ブレード６２３を図９の（ｂ）において矢印Z2で示すように上昇させて２点鎖線で示す待機位置に位置付け、チャックテーブル６１を図９の（ｂ）において矢印Ｘ２で示す方向に移動して、図９の（ａ）に示す位置に戻す。そして、チャックテーブル６１を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）にストリート２３の間隔に相当する量だけ割り出し送りし、次に切削すべきストリート２３を切削ブレード６２３と対応する位置に位置付ける。このようにして、次に切削すべきストリート２３を切削ブレード６２３と対応する位置に位置付けたならば、上述した切断工程を実施する。
【００４７】
なお、上記切削工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード          ：外径５２ｍｍ、厚さ４０μｍ
切削ブレードの回転速度：４００００ｒｐｍ
切削送り速度          ：５０ｍｍ／秒
【００４８】
上述した切断工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２３に実施する。この結果、半導体ウエーハ２はストリート２３に沿って切断され、個々のデバイス２２に分割される。
【００４９】
以上のようにして分割されたデバイス２２は、上述したように溶融物除去工程を実施することにより上記レーザー加工溝形成工程において機能層２１に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した溶融物２４a、２４aが破壊されて除去されているので、溶融物がレーザー加工溝２４、２４に付着することに起因してデバイスの抗折強度が低下するという問題が解消される。また、ストリートにTEGと称する金属パターンが配設されている場合にも、上述したように溶融物除去工程を実施することにより機能層２１に形成された２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した金属の溶融物が破壊されて除去されているので、金属の溶融物がレーザー加工溝に付着して２条のレーザー加工溝の中央部を切削ブレードで切削する際に、チッピングが生じてデバイスの品質を低下させるという問題が解消される。
【００５０】
次に、上記溶融物除去工程において、ストリート２３に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４の中央部にレーザー光線を導く液柱を形成してレーザー光線を照射することにより２条のレーザー加工溝２４、２４の機能層２１を除去するとともにストリート２３に沿って基板２０に分割溝を形成する実施形態について説明する。
この実施形態においては、上述した加工条件における加工送り速度を１５０ｍｍ／秒から５０ｍｍ／秒に変更した。なお、他の加工条件は上述した加工条件と同一に設定される。このような加工条件で溶融物除去工程を実施することにより、図１１に示すように２条のレーザー加工溝２４、２４間の機能層２１が除去されるとともに、ストリート２３に沿って厚みが１０μmの機能層２１および厚みが１４０μmの基板２０に分割溝２７が形成される。この溶融物除去工程においても上記噴射ノズル５５１ｂの噴射口からパルスレーザー光線を導く液柱５７を形成するための高圧液体が噴射されるので、上記レーザー加工溝形成工程において２条のレーザー加工溝２４、２４に付着した溶融物２４a、２４aが破壊されて除去されるとともに、新たに発生する溶融物も基板２０や機能層２１に付着することはない。
【符号の説明】
【００５１】
２：半導体ウエーハ
２０：基板
２１：機能層
２２：デバイス
２３：ストリート
２４、２４：レーザー加工溝
３：環状のフレーム
３０：ダイシングテープ
４：レーザー加工装置
４１：レーザー加工装置のチャックテーブル
４２：レーザー光線照射手段
４２２：集光器
５：レーザー加工装置
５１：レーザー加工装置のチャックテーブル
５２：レーザー光線照射手段
５５：加工ヘッド
５６：液体供給手段
６：切削装置
６１：切削装置のチャックテーブル
６２：切削手段
６２３：切削ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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