(57)【要約】【課題】  良好な分割状態を容易に得る。【解決手段】  少なくとも一方の面側に複数の素子２が形成され、上記一方の面側に形成された上記素子間Ｄがレーザ光によって改質された後に引張り応力を掛けられることによって小片に分割されるレーザスクライブ用シリコン基板であって、上記素子間Ｄの裏面側に溝１１が形成されている。【選択図】              図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面側に複数の素子が形成され、前記一方の面側に形成された前記素子間がレーザ光によって改質された後に引張り応力を掛けられることによって小片に分割されるレーザスクライブ用シリコン基板であって、
前記素子間の裏面側に溝あるいは改質層が形成されていることを特徴とするレーザスクライブ用シリコン基板。
【請求項２】
素子間の裏面側に改質層が形成されている場合に、前記改質層はレーザ光によって形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のレーザスクライブ用シリコン基板。
【請求項３】
前記素子間の裏面側に溝が形成されている場合に、前記溝はエッチング処理によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザスクライブ用シリコン基板。
【請求項４】
前記溝あるいは前記改質層の深さは、前記素子間が前記レーザ光によって改質される深さに到達する深さであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のレーザスクライブ用シリコン基板。
【請求項５】
少なくとも一方の面側に複数の素子が形成されたシリコン基板の前記一方の面側の素子間をレーザ光によって改質する改質工程の後に、前記シリコン基板に対して引張り応力を掛けることによって小片に分割するシリコン基板のダイシング方法であって、
前記素子間の裏面側に溝あるいは改質層を形成するハーフ加工工程を、前記改質工程より以前に行うことを特徴とするシリコン基板のダイシング方法。
【請求項６】
前記ハーフ加工工程が前記素子間の裏面側にエッチング処理によって溝を形成する工程であった場合に、前記ハーフ加工工程より以前に前記素子間の裏面側にレーザ光によって溝を形成する準備工程を行うことを特徴とする請求項５記載のシリコン基板のダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザスクライブ用シリコン基板及びシリコン基板のダイシング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板上に複数の素子を形成した後に、シリコン基板を各素子に応じた複数の小片に分割するダイシング方法のなかに、レーザ光で各素子の間を改質し、その後、シリコン基板に引張り応力を掛けることによって、シリコン基板を各素子に応じた複数の小片に分割する技術がある（特許文献１〜７参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２３６８号公報
【特許文献３】特開２００２−１９２３６９号公報
【特許文献４】特開２００２−１９２３７０号公報
【特許文献５】特開２００２−１９２３７１号公報
【特許文献６】特開２００２−２０５１８０号公報
【特許文献７】特開２００２−２０５１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のようにレーザ光を用いてシリコン基板を改質し、その後引張り応力を掛けることによって小片に分割する技術においては、良好な分割状態を実現するために、シリコン基板の厚み方向に、上面から底面までを連続的に改質する必要がある。すなわち、レーザ光の焦点位置をシリコン基板の底面から上面に亘って移動させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、レーザ光は焦点位置から、焦点を形成するための集光レンズに向かうに連れて、光束幅が大きくなっていく。このため、素子間が狭くかつシリコン基板が厚い場合には、レーザ光の焦点位置をシリコン基板の底面に合わせることができなくなる。より詳細には、レーザ光の焦点位置をシリコン基板の底面に合わせた場合には、レーザ光がシリコン基板上に形成された素子に照射されることとなり、素子に悪影響を与える可能性及びレーザ光がうまく集光しない恐れがあるため、レーザ光の焦点位置をシリコン基板の底面に合わせることができなくなる。
【０００５】
このような場合には、シリコン基板の厚み方向全体を連続的に改質することができないため、この状態において、シリコン基板に引張り応力を掛けると、各シリコン基板の小片の切断面が荒れたり、さらには各シリコン基板の小片が破損したりする恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、良好な分割状態を容易に得られるレーザスクライブ用シリコン基板及びシリコン基板のダイシング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のレーザスクライブ用シリコン基板は、少なくとも一方の面側に複数の素子が形成され、上記一方の面側に形成された上記素子間がレーザ光によって改質された後に引張り応力を掛けられることによって小片に分割されるレーザスクライブ用シリコン基板であって、上記素子間の裏面側に溝あるいは改質層が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴を有する本発明のレーザスクライブ用シリコン基板によれば、素子間の裏面側に溝あるいは改質層が形成されているため、裏面側が予め良好な分割状態を得られる状態とされている。したがって、一方の面側に形成された素子の間をレーザ光によって改質する際に、レーザスクライブ用シリコン基板の底面（裏面側の表面）までを一方の面側から照射されるレーザ光を用いて改質する必要がなくなる。すなわち、溝あるいは改質層が形成されている深さ分だけ、一方の面側から照射するレーザ光によって改質する深さを少なくすることができる。したがって、素子間が狭く、さらにレーザスクライブ用シリコン基板全体の厚みが厚い場合であっても、良好な分割状態を容易に得ることが可能となる。
【０００９】
なお、本発明のレーザスクライブ用シリコン基板においては、具体的には、素子間の裏面側に改質層が形成されている場合に、上記改質層がレーザ光によって形成されたものであるという構成を採用することができる。
また、上記素子間の裏面側に溝が形成されている場合に、上記溝がエッチング処理によって形成されているという構成を採用することもできる。
【００１０】
また、本発明のレーザスクライブ用シリコン基板においては、上記溝あるいは上記改質層の深さが、上記素子間が上記レーザ光によって改質される深さに到達する深さであるという構成を採用することが好ましい。
このような構成を採用することによって、一方の面側から照射されたレーザ光によって改質された部分と溝あるいは改質層が連続となるため、レーザスクライブ用シリコン基板の厚み方向全体において、より良好な分割状態を容易に得られる状態とすることができる。
【００１１】
次に、本発明のシリコン基板のダイシング方法は、少なくとも一方の面側に複数の素子が形成されたシリコン基板の上記一方の面側の素子間をレーザ光によって改質する改質工程の後に、上記シリコン基板に対して引張り応力を掛けることによって小片に分割するシリコン基板のダイシング方法であって、上記素子間の裏面側に溝あるいは改質層を形成するハーフ加工工程を、上記改質工程より以前に行うことを特徴とする。
【００１２】
このような特徴を有する本発明のシリコン基板のダイシング方法によれば、改質工程より以前に行われるハーフ加工工程において、素子間の裏面側に溝あるいは改質層が形成される。このため、裏面側が予め良好な分割状態を得られる状態とされている。したがって、改質工程において、シリコン基板の底面までを一方の面側から照射するレーザ光によって改質する必要がなくなる。すなわち、溝あるいは改質層が形成されている深さ分だけ、レーザ光によって改質する深さを少なくすることができる。したがって、素子間が狭く、さらにシリコン基板全体の厚みが厚い場合であっても、良好な分割状態を容易に得ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明のシリコン基板のダイシング方法においては、上記ハーフ加工工程が上記素子間の裏面側にエッチング処理によって溝を形成する工程であった場合に、上記ハーフ加工工程より以前に上記素子間の裏面側にレーザ光によって溝を形成する準備工程を行うという構成を採用することができる。
このような構成を採用することによって、ハーフ加工工程においてエッチング処理によって溝を形成する際には、その箇所に既に溝が形成されているため、ハーフ加工工程において、より深い溝を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係るレーザスクライブ用シリコン基板及びシリコン基板のダイシング方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１の斜視図である。また、図２は、レーザスクライブ用シリコン基板１の断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１は、一方側の面側に複数の素子２が形成されている。そして、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１は、素子２，２間Ｄが、図２の紙面上面から照射されるレーザ光Ｌによって改質され、その後、引張り応力を掛けられることによって、各素子２に応じた小片に分割される。
【００１６】
ここで、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１は、図２に示すように、素子２，２間Ｄの裏面側に溝１１が形成されている。このため、裏面側が予め良好な分割状態を得られる状態とされている。したがって、レーザスクライブ用シリコン基板１をレーザ光Ｌによって改質する際に、レーザ光Ｌを用いて溝１１の上部までを改質すればよくなる。すなわち、溝１１の深さｄ１分だけ、レーザ光Ｌを用いてレーザスクライブ用シリコン基板１を改質する深さｄ２を少なくすることができる。なお、溝１１の形状は任意である。
【００１７】
図３は、レーザ光Ｌの模式図である。この図に示すように、レーザ光Ｌは、集光レンズ３に集光されることによって、焦点Ｏが形成されている。そして、この焦点Ｏがレーザスクライブ用シリコン基板１に照射されることによって、レーザスクライブ用シリコン基板１が改質される。そして、図３に示すように、レーザ光Ｌは、焦点Ｏから集光レンズ３に向かうに連れて、照射幅（レーザ光Ｌの紙面横方向の幅）が大きくなる。このため、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１のように、レーザ光を用いて改質する深さｄ２が少なくなることによって、レーザ光Ｌの素子形成面におけるレーザ光照射領域が小さくなる。このため、素子２を密に配置形成することが可能となる。逆に、素子２，２間Ｄの距離が予め決められているのであれば、レーザ光Ｌの焦点Ｏをレーザスクライブ用シリコン基板１のどの深さまで到達可能であるかが分かるため、そのレーザ光Ｌの焦点Ｏの到達可能な深さまで、溝１１を形成すれば良い。
例えば、焦点Ｏにおけるレーザ光Ｌのシリコン基板内部での集光角度θが３７．３°であり、素子２，２間Ｄの距離が２００μｍであり、さらに素子２の高さが４０μｍであると仮定すると、レーザ光Ｌの焦点は、レーザスクライブ用シリコン基板１の上面から２６０μｍ（素子２の上面から３００μｍ）の深さまで、到達させることができる。よって、レーザスクライブ用シリコン基板１の厚みが４００μｍであった場合には、溝１１の深さを１４０μｍとすることによって、レーザ光Ｌを用いてレーザスクライブ用シリコン基板１の素子２，２間を改質した場合に、レーザスクライブ用シリコン基板１の上面から底面までを連続的に改質することが可能となる。
【００１８】
すなわち、このような素子２，２間Ｄの裏側に溝１１が形成された本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１によれば、レーザスクライブ用シリコン基板１自体の厚さが厚くかつ素子２，２間が狭い場合であっても、レーザスクライブ用シリコン基板１の厚さ方向全てにおいてレーザスクライブ用シリコン基板１を改質することができる。よって、レーザ光による改質を行った後に、本レーザスクライブ用シリコン基板１に対して引張り応力を掛けることによって、良好な分割状態を容易に得ることが可能となる。
【００１９】
なお、本実施形態においては、素子２，２間Ｄの裏面側に溝１１が形成されていたが、図４に示すように、溝１１の代わりに改質層１２が形成されていても良い。この改質層１２は、レーザ光Ｌによって改質されたレーザスクライブ用シリコン基板１の箇所と同様に、予め改質されている箇所である。
このように、溝１１の代わりに改質層１２が形成されている場合であっても、溝１１が形成されている場合と同様に、レーザ光Ｌを用いて改質層１２の上部までを改質すれば良くなる。よって、溝１１が改質層１２となった場合にも、良好な分割状態を容易に得ることが可能となる。
【００２０】
次に、上述のようなレーザスクライブ用シリコン基板１の製造方法を含めた、シリコン基板のダイシング方法について説明する。
【００２１】
まず、図５（ａ）に示すように、一方の面側に何も形成されていないシリコン基板１を用意する。
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１の一方の面側に素子２を間隔Ｄを空けて複数形成する。その後、図６（ａ）に示すように、素子２，２間Ｄの裏面側に溝１１をエッチング処理によって形成する（ハーフ加工工程）。以上の工程によって、上述のレーザスクライブ用シリコン基板１が製造される。なお、素子２の形成工程が、エッチング処理工程を含んでいる場合には、当該エッチング処理工程において、上述の溝１１を同時形成することが好ましい。これによって、新たにエッチング処理工程を行うことなく溝１１を形成することができるため、より短時間でレーザスクライブ用シリコン基板１を製造することができる。
また、溝１１の代わりに改質層１２を形成する場合には、ハーフ加工工程において、レーザ光等によって予め溝１１に対応する箇所を改質することによって改質層１２を形成する。
【００２２】
そして、図６（ｂ）に示すように、シリコン基板１の素子２，２間を素子形成面側からレーザ光Ｌによって改質する。ここで、本実施形態のシリコン基板のダイシング方法においては、ハーフ加工工程において、シリコン基板１の素子２，２間の裏面側に溝１１が形成されている。すなわち、上述のレーザスクライブ用シリコン基板１が用いられているため、シリコン基板１の上面から底面までが確実に改質される。
【００２３】
したがって、続く、引張り工程において、シリコン基板１に対して引張り応力を掛けることによって、シリコン基板１を各素子２に応じた小片に分割することで、良好な分割状態を得ることが可能となる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００２５】
図７は、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１の断面図である。この図に示すように、本実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１は、裏面側にも複数の素子２が形成されている。なお、レーザスクライブ用シリコン基板１の裏面側に形成される複数の素子２は、図７に示すように、表面側に形成される複数の素子２，２間に対応する箇所を開けて形成されている。
【００２６】
そして、レーザスクライブ用シリコン基板１の裏面側に形成される素子２，２間Ｄ１に上記実施形態において説明した溝１１が形成されている。
このように、レーザスクライブ用シリコン基板１の裏面側に複数の素子２が形成されている場合であっても、裏面側の素子２，２間Ｄ１に溝１１を形成しておくことによって、レーザスクライブ用シリコン基板１自体の厚さが厚くかつ素子２，２間が狭い場合であっても、上記第１実施形態のレーザスクライブ用シリコン基板１と同様に、良好な分割状態を得ることが可能となる。
【００２７】
なお、レーザスクライブ用シリコン基板１の裏面側に溝１１の代わりに改質層１２を形成しても良い。
また、レーザスクライブ用シリコン基板１の裏面側に形成された素子２，２間Ｄ２が狭い場合には溝１１をエッチング処理によって形成するのに時間を要するため、予め素子２，２間Ｄ２にレーザ光によって簡易的な溝を形成（準備工程）しておくことで、溝１１を形成するためのエッチング処理を短縮することができるとともに、より深い溝１１を容易に形成することが可能となる。
【００２８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係るレーザスクライブ用シリコン基板及びシリコン基板のダイシング方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態であるレーザスクライブ用シリコン基板の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるレーザスクライブ用シリコン基板の断面図である。
【図３】レーザ光の模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるレーザスクライブ用シリコン基板の変形例である。
【図５】本発明の第１実施形態であるシリコン基板のダイシング方法を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態であるシリコン基板のダイシング方法を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態であるレーザスクライブ用シリコン基板の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１……レーザスクライブ用シリコン基板、１１……溝、１２……改質層、Ｄ，Ｄ１……素子間、２……素子、Ｌ……レーザ光、
【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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