(57)【要約】【課題】  ＳＯＩ基板に対してレーザダイシングを行う場合に、ＳＯＩ層の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届くようにする。【解決手段】  ＢＯＸ３の膜厚ｄＢＯＸを、レーザダイシングにおけるレーザ光がＳＯＩ層１側から、当該ＳＯＩ層１に対して実質的に平行光線として入射されるとした場合に、レーザ光の波長がλ、ｎＢＯＸがＢＯＸ３の屈折率、ｍが自然数であるとして、ｄＢＯＸ＝ｍ・λ／２ｎＢＯＸを中心に±λ／８ｎＢＯＸの範囲を満たす厚さに設定する。例えば１０００〜１２００ｎｍの厚さとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＯＩ層（１）と支持基板（２）とを絶縁膜（３）を介して接合したＳＯＩ基板（４）を用い、前記ＳＯＩ層（１）に半導体素子を形成したのち、レーザダイシングによりチップ単位に分割する半導体装置の製造方法において、
前記レーザダイシングにおけるレーザ光を前記ＳＯＩ層（１）側から入射した際に、前記絶縁膜（３）のうち、前記ＳＯＩ層（１）との界面での前記レーザ光の反射光と、前記支持基板（２）との界面での前記レーザ光の反射光とが、互いに弱め合うように、前記絶縁膜（３）の膜厚を設定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記レーザダイシングにおける前記レーザ光が前記ＳＯＩ層（１）側から入射される場合に、前記レーザ光に平行な方向における前記絶縁膜（３）の膜厚ｄＢＯＸを、レーザ光の波長がλ、ｎＢＯＸが前記絶縁膜（３）の屈折率、ｍが自然数であるとして、
（数１）
ｍ・λ／２ｎＢＯＸ−λ／８ｎＢＯＸ≦ｄＢＯＸ≦ｍ・λ／２ｎＢＯＸ＋λ／８ｎＢＯＸ
を満たす厚さに設定することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光に平行な方向における前記絶縁膜（３）の膜厚ｄＢＯＸを、１０００〜１２００ｎｍの厚さに設定することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ＳＯＩ層（１）の上面に反射防止膜（９ａ）を形成する工程と、
前記反射防止膜（９ａ）を通じて前記ＳＯＩ層（１）側から前記レーザダイシングにおけるレーザ光を入射させ、前記チップ単位への分割を行う工程とを有し、
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、前記反射防止膜（９ａ）のうち、前記ＳＯＩ層（１）との界面での前記レーザ光の反射光と、前記ＳＯＩ層（１）の反対側の界面での前記レーザ光の反射光とが、互いに弱め合うように、前記反射防止膜（９ａ）の膜厚を設定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
ＳＯＩ層（１）と支持基板（２）とを絶縁膜（３）を介して接合したＳＯＩ基板（４）を用い、前記ＳＯＩ層（１）に半導体素子を形成したのち、レーザダイシングによりチップ単位に分割する半導体装置の製造方法において、
前記ＳＯＩ層（１）の上面に反射防止膜（９ａ）を形成する工程と、
前記反射防止膜（９ａ）を通じて前記ＳＯＩ層（１）側から前記レーザダイシングにおけるレーザ光を入射させ、前記チップ単位への分割を行う工程とを有し、
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、前記反射防止膜（９ａ）のうち、前記ＳＯＩ層（１）との界面での前記レーザ光の反射光と、前記ＳＯＩ層（１）の反対側の界面での前記レーザ光の反射光とが、互いに弱め合うように、前記反射防止膜（９ａ）の膜厚を設定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、前記反射防止膜（９ａ）のうち、前記ＳＯＩ層（１）との界面での前記レーザ光の反射光の位相と、前記ＳＯＩ層（１）の反対側の界面での前記レーザ光の反射光の位相とが互いに逆となる１／２周期膜厚として、前記反射防止膜（９ａ）の膜厚を設定することを特徴とする請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、前記レーザ光が前記反射防止膜（９ａ）側から、当該反射防止膜（９ａ）に対して実質的に平行光線として入射される場合に、前記レーザ光に平行な方向における前記反射防止膜（９ａ）の膜厚ｄＡＲを、レーザ光の波長がλ、ｎＡＲが前記反射防止膜（９ａ）の屈折率、ｍが自然数であるとして、
（数２）
（ｍ―０．５）・λ／２ｎＡＲ−λ／８ｎＡＲ≦ｄＡＲ≦（ｍ―０．５）・λ／２ｎＡＲ＋λ／８ｎＡＲ
を満たす厚さに設定することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、屈折率ｎＡＲが１〜３．５の材質で前記反射防止膜（９ａ）を形成することを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記レーザダイシングによりレーザー照射する工程を空気中もしくは真空中で行う場合に、
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、シリコンの屈折率の平方根近傍の屈折率を有する材質で前記反射防止膜（９ａ）を形成することを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、前記反射防止膜（９ａ）をＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜、ＳｉＯＮ膜のいずれか１つからなる単層膜もしくはこれらの任意の組み合わせからなる複層膜で形成することを特徴とする請求項４ないし９のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記反射防止膜（９ａ）のうち、前記レーザダイシングが行われる経路上に溝（９ｂ）を備えることを特徴とする請求項４ないし１０のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記溝（９ｂ）の幅Ｗは、前記ＳＯＩ基板（４）もしくは前記反射防止膜（９ａ）に照射される前記レーザ光の直径をＲとした場合に、Ｗ≦０．５・π・Ｒ／４の関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記溝（９ｂ）の幅Ｗは、前記レーザ光の焦点深さをｔ、空気の屈折率をｎ１、切断母材となる前記ＳＯＩ基板（４）の屈折率をｎ２、前記レーザ光の集光を行う光学系の開口数をＮＡ、前記レーザ光の前記ＳＯＩ基板（４）の表面への入射角をθ１とした場合に、Ｗ≦０．５・π・ｔ・ＮＡ／｛２・ｎ２・（１−ＮＡ２／ｎ２２）｝の関係（ただし、ＮＡ＝ｎ１・ｓｉｎθ１）を満たすように設定されることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記ＳＯＩ基板（４）の上面から前記レーザダイシングを行う際の前記レーザ光よりも強度が低いレーザ光を照射することにより、前記ＳＯＩ基板（４）の面内の各部での反射率を測定する工程を含み、
前記反射率を測定する工程において測定された前記反射率に基づいて、前記レーザダイシング時のレーザエネルギーを設定することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩ基板に対して半導体素子を形成したのち、ＳＯＩ基板をレーザダイシングによってチップ単位に分割する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来では、半導体集積回路を形成したいわゆるＳｉウェハを各々のＳｉチップに分離する手法として、一般的に、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだダイシングブレードと呼ばれる歯具を用いて切削加工する方法が採用されている。この従来方法の問題点として、次の２点がある。
【０００３】
まず、ブレードで切削を行うために切りしろが必要となり、１枚のウェハから取れるチップ数がその切りしろ分だけ減少し、コストアップの要因になるという問題がある。
【０００４】
また、切削時の摩擦熱による焼き付きや目詰まりを防止するために、水または切削油が必要となり、それらが直接各チップに形成される半導体素子に付着すると不都合が生じる場合には、各チップを覆うようなキャッピング等の保護処置が必要になるという問題が生じる。
【０００５】
そして、１つ目の問題に対し、特にチップサイズが小さく切りしろの影響が極めて大きいＲＦタグＩＣなどに関して、近年、アルカリ溶液を用いたウェットエッチングによる分離の手法が取られるようになり、切りしろの減少が可能になりつつある。しかしながら、この手法を用いても、水による洗浄が不可欠であり、２の問題は解決できない。
【０００６】
このため、１つ目の問題だけでなく、２つ目の問題をも解決するものとして、Ｓｉウェハにレーザ光を照射し、レーザ光が照射されたＳｉウェハ内部に熱による変化を起こさせることで、チップ単位に分割するレーザダイシング手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このレーザダイシング手法をＳＯＩ層と支持基板とが絶縁膜（以下、ＢＯＸという）によって接合されたＳＯＩ基板に適用しようとすると、ＢＯＸの上下の界面での反射光が干渉し合い、ＳＯＩ層の膜厚に応じてその反射率が大幅に変動する。このため、所望の箇所に所望のレーザエネルギーを吸収させることが困難になるという問題が生じることが分かった。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、半導体素子をＳＯＩ基板に形成し、ＳＯＩ基板に対してレーザダイシングを行う場合に、ＳＯＩ層の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ＳＯＩ層（１）と支持基板（２）とを絶縁膜（３）を介して接合したＳＯＩ基板（４）を用い、ＳＯＩ層（１）に半導体素子を形成したのち、レーザダイシングによりチップ単位に分割する半導体装置の製造方法において、レーザダイシングにおけるレーザ光をＳＯＩ層１側から入射した際に、絶縁膜（３）のうち、ＳＯＩ層（１）との界面でのレーザ光の反射光と、支持基板（２）との界面でのレーザ光の反射光とが、互いに弱め合うように、絶縁膜（３）の膜厚を設定することを特徴としている。
【００１０】
このように絶縁膜（３）の膜厚を設定することにより、ＳＯＩ層（１）の膜厚の変動に対する反射率の変動を小さくすることが可能となる。これにより、ＳＯＩ層（１）の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすることができる。
【００１１】
例えば、請求項２に示されるように、レーザダイシングにおけるレーザ光がＳＯＩ層（１）側から入射される場合に、レーザ光に平行な方向における絶縁膜（３）の膜厚ｄＢＯＸは、レーザ光の波長がλ、ｎＢＯＸが絶縁膜（３）の屈折率、ｍが自然数であるとして、
（数３）
ｍ・λ／２ｎＢＯＸ−λ／８ｎＢＯＸ≦ｄＢＯＸ≦ｍ・λ／２ｎＢＯＸ＋λ／８ｎＢＯＸ
を満たす厚さに設定され、請求項３に示されるように、例えば１０００〜１２００ｎｍの厚さに設定される。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、ＳＯＩ層（１）の上面に反射防止膜（９ａ）を形成する工程と、反射防止膜（９ａ）を通じてＳＯＩ層（１）側からレーザダイシングにおけるレーザ光を入射させ、チップ単位への分割を行う工程とを有し、反射防止膜（９ａ）を形成する工程では、反射防止膜（９ａ）のうち、ＳＯＩ層（１）との界面でのレーザ光の反射光と、ＳＯＩ層（１）の反対側の界面でのレーザ光の反射光とが、互いに弱め合うように、反射防止膜（９ａ）の膜厚を設定することを特徴としている。
【００１３】
このように、反射防止膜（９ａ）を形成することにより、ＳＯＩ層（１）の膜厚の変動に対する反射率の変動を小さくすることが可能となる。これにより、ＳＯＩ層（１）の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすることができる。
【００１４】
なお、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に対して、さらに反射防止膜（９ａ）を形成するものであり、よりＳＯＩ層（１）の膜厚の変動に対する反射率の変動を小さくすることが可能となる。
【００１５】
この場合、例えば、請求項６に示されるように、反射防止膜を形成する工程では、反射防止膜（９ａ）のうち、ＳＯＩ層（１）との界面でのレーザ光の反射光の位相と、ＳＯＩ層（１）の反対側の界面でのレーザ光の反射光の位相とが互いに逆となる１／２周期膜厚として、反射防止膜（９ａ）を形成する。
【００１６】
例えば、請求項７に示されるように、レーザ光が反射防止膜（９ａ）側から入射される場合に、レーザ光に平行な方向における反射防止膜（９ａ）の膜厚ｄＡＲは、レーザ光の波長がλ、ｎＡＲが反射防止膜（９ａ）の屈折率、ｍが自然数であるとして、
（数４）
（ｍ―０．５）・λ／２ｎＡＲ−λ／８ｎＡＲ≦ｄＡＲ≦（ｍ―０．５）・λ／２ｎＡＲ＋λ／８ｎＡＲ
を満たす厚さに設定される。
【００１７】
このような反射防止膜（９ａ）としては、例えば、請求項１０に示されるように、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜、ＳｉＯＮ膜のいずれか１つからなる単層膜もしくはこれらの任意の組み合わせからなる複層膜を採用することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、反射防止膜（９ａ）のうち、レーザダイシングが行われる経路上に溝（９ｂ）を備えることを特徴としている。
【００１９】
このように、反射防止膜（９ａ）のうちレーザダイシングが行われる線上に位置する部分に溝（９ｂ）を形成することで、ＳＯＩ基板（４）を割断する際に破片が発生することを防止することができる。
【００２０】
例えば、この場合の溝（９ｂ）の幅Ｗは、請求項１２に示されるように、ＳＯＩ基板（４）もしくは反射防止膜（９ａ）に照射されるレーザ光の直径をＲとした場合に、Ｗ≦０．５・π・Ｒ／４の関係を満たすように設定される。言い換えると、請求項１３に示されるように、溝（９ｂ）の幅Ｗは、レーザ光の焦点深さをｔ、空気の屈折率をｎ１、切断母材となるＳＯＩ基板（４）の屈折率をｎ２、レーザ光の集光を行う光学系の開口数をＮＡ、レーザ光のＳＯＩ基板（４）の表面への入射角をθ１とした場合に、Ｗ≦０．５・π・ｔ・ＮＡ／｛２・ｎ２・（１−ＮＡ２／ｎ２２）の関係（ただし、ＮＡ＝ｎ１・ｓｉｎθ１）を満たすように設定される。
【００２１】
請求項１４に記載の発明では、ＳＯＩ基板（４）の上面からレーザダイシングを行う際のレーザ光よりも強度が低いレーザ光を照射することにより、ＳＯＩ基板（４）の面内の各部での反射率を測定する工程を含み、反射率を測定する工程において測定された反射率に基づいて、レーザダイシング時のレーザエネルギーを設定することを特徴としている。
【００２２】
このように、ＳＯＩ基板（４）の各部における反射率を求めておき、レーザダイシング時に、どの領域に存在するか等に基づいてレーザエネルギーを決めるようにすれば、的確なレーザダイシングを行うことが可能となる。
【００２３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態を適用した半導体装置のレーザダイシングの様子を表した断面図を図１に示す。以下、この図に基づいて半導体装置をチップ単位に分割する前の段階での構成およびレーザダイシングによる半導体装置の製造方法について説明する。
【００２５】
図１に示される半導体装置は、チップ単位に分割される前の状態である。半導体装置は、ＳＯＩ層１と支持基板２とをＢＯＸ３を介して接合してなるＳＯＩ基板４を用いて形成されている。
【００２６】
ＳＯＩ層１には、周知の手法によって半導体素子、ここでは、Ｎ＋型のエミッタ領域５およびコレクタ領域６と、Ｐ型のベース領域７、およびＳＯＩ層１の表面に形成された層間絶縁膜８中のコンタクトホールを介して各領域５〜７に電気的に接続された電極５ａ、６ａ、７ａとによって構成されるＮＰＮ型バイポーラトランジスタがチップ単位ごとに形成されている。そして、各チップの間にスクライブ領域が設けられ、この領域がレーザダイシングによってダイシングカットされる領域として用いられるようになっている。
【００２７】
また、各電極５ａ、６ａ、７ａおよび層間絶縁膜８の表面を含むＳＯＩ層１の表面には、保護膜９が形成されている。この保護膜９は、スクライブ領域上において除去され、その他の領域に形成された状態となっている。
【００２８】
以上のような構成の半導体装置に対して空気中もしくは真空中でレーザダイシングを実行する。具体的には、ＳＯＩ基板４のスクライブ領域中に、ＳＯＩ層１側からレーザ光を入射し、所望の箇所（深さ）にレーザ光のフォーカスが合うように設定する。これにより、所望の箇所に所望のレーザエネルギーが吸収され、その箇所においてシリコンが変質する。そして、その変質した部分の残留応力によりＳＯＩ基板４が容易にまたは自然に分割され、チップ単位の半導体装置が完成する。
【００２９】
このような半導体装置の製造方法において、ＳＯＩ層１の膜厚にバラツキがあったとしても上記レーザダイシングにおけるレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすべく、本実施形態では、シミュレーション結果に基づき、ＢＯＸ３の膜厚を設定している。以下、シミュレーション結果と共にＢＯＸ３の膜厚について説明する。
【００３０】
図２に、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザを使い、そのレーザ光をＳＯＩ層１に対して平行光線（基板平面に垂直な光線）として入射し、ＢＯＸ３膜厚を９２０〜１１００ｎｍに４０ｎｍ刻みで変更した場合に、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べた結果を示す。本シミュレーションでは、ＳＯＩ層１の膜厚が製造バラツキ等によって２００００〜２０５００ｎｍに変動することを想定し、ＢＯＸ３の膜厚に対して反射率がどのように変動するかを見ている。
【００３１】
この図に示されるように、ＢＯＸ３の膜厚によって、ＳＯＩ膜厚の変動による反射率の変動が変わってくる。しかしながら、例えばＢＯＸ３の膜厚が１１００ｎｍ程度の場合には、ＳＯＩ膜厚が変動しても反射率の変動がほぼ零になっていることが分かる。
【００３２】
反射率は、ＢＯＸ３のうち、ＳＯＩ層１との界面での反射光と、支持基板２との界面での反射光との位相によって決まる。
【００３３】
また、例えば空気または真空での屈折率をｎ１、シリコンで構成されるＳＯＩ層１での屈折率をｎ２、シリコン酸化膜などで構成されるＢＯＸ３での屈折率をｎ３とすると、隣接するそれぞれの膜での各屈折率の関係は、ｎ１＜ｎ２、ｎ２＞ｎ３となる。このため、ＢＯＸ３のうちＳＯＩ層１との界面での反射光が入射光に対して位相が反転し、逆に、ＢＯＸ３のうち支持基板２との界面での反射光は入射光に対して正転する。
【００３４】
したがって、各反射光が互いに逆位相となる場合に各反射光が互いに弱め合って、反射率が小さくなり、そのような条件とするためにＢＯＸ３の膜厚が周期膜厚に相当するものとなればよい。つまり、ＢＯＸ３の膜厚が次式を満たすようにすればよい。
【００３５】
（数５）
ｄＢＯＸ＝ｍ・λ／２ｎＢＯＸ
ただし、ｄＢＯＸはＢＯＸ３の膜厚、λはレーザ光の波長、ｎＢＯＸはＢＯＸ３の屈折率、ｍは自然数である。
【００３６】
このように、ＢＯＸ３の膜厚を周期膜厚に相当する厚さ、例えば上記した１１００ｎｍとなるようにすることで、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動をほぼ零にすることが可能となる。これにより、ＳＯＩ層１の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすることができる。
【００３７】
なお、上記数式５では、ＢＯＸ３の膜厚ｄＢＯＸをｍ・λ／２ｎＢＯＸとなるようにしているが、この値は最適値であり、多少のバラツキがあっても構わない。例えば、ＢＯＸ３の膜厚ｄＢＯＸは、上記数式５に示された値に対して±１／４周期すなわち±λ／８ｎＢＯＸ程度のバラツキであっても、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を抑制できるという効果が得られる。
【００３８】
また、ＳＯＩ層１の膜厚が薄い場合においても、上記効果を得られるか否かについて調べるべく、ＳＯＩ層１の膜厚が０〜５００ｎｍの場合について、図２に示したシミュレーションと同様のレーザ光を同様の入射条件で照射するものとして、ＢＯＸ３の膜厚を変化させ、ＳＯＩ層１の膜厚に対する反射率がどのように変化するかを調べた。その結果を図３に示す。
【００３９】
この図から、ＳＯＩ層１が薄くても、反射率の変動が小さくなっており、ＳＯＩ層１の膜厚に関わらず上記効果が得られることが分かる。このため、ＳＯＩ層１の製造上の膜厚バラツキに対する余裕度を確保することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
本実施形態では、ＢＯＸ３の膜厚とは異なる方法によって第１実施形態の効果が得られるようにする。図４に、本発明の第２実施形態を適用した半導体装置のレーザダイシングの様子を示す。
【００４１】
この図に示されるように、本実施形態では、ＳＯＩ基板４におけるスクライブ領域の表面にも保護膜９を残し、それを反射防止膜（ＡＲ）９ａとして用いている。その他の構成に関しては、本実施形態における半導体装置は、第１実施形態と同様である。
【００４２】
この反射防止膜９ａが上記第１実施形態の効果を得るためのものであり、本実施形態では、シミュレーション結果に基づき、以下のように反射防止膜９ａの膜厚を設定している。
【００４３】
図５は、図２に示したシミュレーションと同様のレーザ光を同様の入射条件で照射するものとして、反射防止膜９ａを形成していない場合、反射防止膜９ａとして屈折率が１．８７のＳｉＯＮ膜を様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べた結果を示している。
【００４４】
この図に示されるように、反射防止膜９ａを形成していない場合と比べ、反射防止膜９ａを形成している場合には、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動が小さくなっていることが分かる。そして、ＳｉＯＮ膜の膜厚が例えば１４０ｎｍ程度となる場合に、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動が最も小さくなることが分かる。
【００４５】
このように反射率が変動する原理は、第１実施形態で示したＢＯＸ３での反射率が変動する原理と同様であり、反射防止膜９ａのうち、空気または真空領域との界面での反射光と、ＳＯＩ層１との界面での反射光との位相によって決まる。
【００４６】
そして、本実施形態の場合、例えば空気または真空での屈折率をｎ１、反射防止膜９ａでの屈折率をｎ２、シリコンで構成されるＳＯＩ層１での屈折率をｎ３とすると、隣接するそれぞれの膜での各屈折率の関係が、ｎ１＜ｎ２、ｎ２＜ｎ３となるように反射防止膜９ａの材質が設定されるようにする。すなわち、反射防止膜９ａのうち空気または真空領域との界面での反射光が入射光に対して位相が反転し、反射防止膜９ａのうちＳＯＩ層１との界面での反射光も入射光に対して反転するようにする。このような反射防止膜９ａとしては、空気の屈折率が１、シリコンの屈折率が３．５であることから、屈折率が１より大きくかつ３．５より小さいもの、例えば、ＳｉＮ膜（シリコン窒化膜）、ＳｉＯ２（シリコン酸化膜）、ＳｉＯＮ膜（窒化酸化シリコン膜）、有機膜のいずれかによる単層膜、もしくはこれらの任意の組み合わせからなる複層膜が用いられる。
【００４７】
さらに、各反射光が互いに逆位相となる場合に各反射光が互いに弱め合って、反射率が小さくなるような条件とするためには、反射防止膜９ａの上下で反射光が共に反転することから、反射防止膜９ａの膜厚が１／２周期膜厚に相当するものとなればよい。つまり、反射防止膜９ａの膜厚が次式を満たすようにすればよい。
【００４８】
（数６）
ｄＡＲ＝（ｍ―０．５）・λ／２ｎＡＲ
ただし、ｄＡＲは反射防止膜９ａの膜厚、λはレーザ光の波長、ｎＡＲは反射防止膜９ａの屈折率、ｍは自然数である。
【００４９】
このように、反射防止膜９ａの膜厚を１／２周期膜厚に相当する厚さ、例えば上記した１４０ｎｍ程度となる１４２ｎｍとなるようにすることで、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動をほぼ零にすることが可能となる。これにより、ＳＯＩ層１の膜厚にバラツキがあったとしてもレーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーを吸収させられるようにすることができる。
【００５０】
なお、上記数式６では、反射防止膜９ａの膜厚ｄＡＲをｍ・λ／２ｎＡＲとなるようにしているが、この値は最適値であり、多少のバラツキがあっても構わない。例えば、反射防止膜９ａの膜厚ｄＡＲは、上記数式６に示された値に対して±１／４周期すなわち±λ／８ｎＡＲ程度のバラツキがあっても、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を抑制できるという効果が得られる。
【００５１】
また、反射防止膜９ａの材質として最適なものを調べるべく、図２に示したシミュレーションと同様のレーザ光を同様の入射条件で照射するものとして、反射防止膜９ａを形成していない場合と、反射防止膜９ａとして屈折率が１．４５のＳｉＯ２膜、屈折率が２．０のＳｉＮ膜、屈折率が１．８７のＳｉＯＮ膜のいずれかを形成した場合とにおけるＳＯＩ層１の膜厚に対する反射率がどのように変化するかを調べた。その結果を図６に示す。なお、本シミュレーションでは、各膜がおよそ１／２周期膜厚に相当する厚さとなるようにしてある。
【００５２】
この図から、いずれの種類の反射防止膜９ａであったとしても、反射防止膜９ａを形成していない場合と比べて、反射防止膜９ａを形成している場合の方が、反射率の変動が小さくなっていることが分かる。そして、反射防止膜９ａをＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜それぞれで形成した場合には、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜の順に、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動が小さくなっていることが分かる。
【００５３】
このように、屈折率が１より大きくかつ３．５よりも小さい材質のもので反射防止膜９ａを形成することにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。特に、反射防止膜９ａをＳｉＯＮ膜で構成し、上記数式４を満たす膜厚とすることにより、より有効に上記効果を得ることができる。
【００５４】
（第３実施形態）
本実施形態は、第１、第２実施形態を組み合わせたものである。すなわち、本実施形態では、ＢＯＸ３が第１実施形態で示した数式５を満たす膜厚で形成され、さらにＳＯＩ層１におけるスクライブ領域の表面には反射防止膜９ａが形成された構成とされている。
【００５５】
このような構成とした場合について、ＢＯＸ３の膜厚を最適値（例えば、１１００ｎｍ程度）に設定し、スクライブ領域の表面に反射防止膜９ａとして屈折率２．０のｐ−ＳｉＮ膜を様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べた。また、スクライブ領域の表面に反射防止膜９ａとしてｐ−ＳｉＮ膜を１４２ｎｍの厚さで形成し、ＢＯＸ３を様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べた。それら各結果をそれぞれ図７、図８に示す。
【００５６】
図７から分かるように、反射防止膜９ａの膜厚が変化しても、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動は小さい。これは、ＢＯＸ３の膜厚が数式３を満たしているためである。そして、反射防止膜９ａの膜厚が最適値に近づくにつれて、反射率が小さくなることが分かる。
【００５７】
このように、第１、第２実施形態を組み合わせることにより、反射防止膜９ａに製造上の膜厚バラツキが生じても、ＢＯＸ３の膜厚の設定によりＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を小さくすることが可能となる。このため、反射防止膜９ａの製造上の膜厚バラツキに対する余裕度を確保することができる。
【００５８】
さらに、ＢＯＸ３の膜厚と反射防止膜９ａの膜厚を最適値近傍に設定することにより、反射率をほぼ零にすることができ、レーザ光の投射エネルギーをより有効に活用することが可能となる。
【００５９】
一方、図８から分かるように、反射防止膜９ａを形成していることから、ＢＯＸ３の膜厚にバラツキが生じても、ＳＯＩ層１の膜厚の変動に対する反射率の変動を小さくすることが可能となる。このため、ＢＯＸ３の製造上の膜厚バラツキに対する余裕度も確保することもできる。
【００６０】
（第４実施形態）
上記実施形態では、ＢＯＸ３の膜厚の設定や反射防止膜９ａを備えることにより、レーザ光が的確に所望の箇所に届き、所望のレーザエネルギーが吸収させられるようにしている。しかしながら、ウェハ毎やウェハ面内において、レーザエネルギーとして最適な値が異なっている場合もある。このため、それを予め測定しておき、その測定結果をマップ化しておき、それが示された反射率マップに基づいてレーザエネルギーを調整しつつ、レーザダイシングを行えば、よりレーザエネルギーを吸収させることが可能となり、的確なレーザダイシングを行うことが可能となる。
【００６１】
図９は、本実施形態で用いられる反射率測定装置を示した模式図である。この反射率測定装置を用いて、レーザダイシングに先立ち、ウェハ面内の各場所における反射率の測定が行われる。
【００６２】
図９に示されるように、反射率測定装置は、制御部１０と、計測用レーザ照射部１１と、ハーフミラー１２と、ミラー１３ａ、１３ｂと、レンズ１４と、ステージ駆動機構１５および反射光計測部１６とを有して構成されている。
【００６３】
制御部１０は、計測用レーザ照射部１１に対して、レーザ照射を行わせるための制御信号を出力すると共に、後述するステージ駆動機構１５から送られてくるステージ位置情報と反射光計測部１６からの反射光データを受け取り、ウェハ面内における各場所での反射率を記憶するものである。
【００６４】
なお、制御部１０が出力する制御信号によって、計測用レーザ照射部１１でのレーザ強度なども決まることになるが、この反射率測定装置では、レーザ照射によってレーザダイシングを行うのではなく、レーザダイシングに先立って反射率測定を行うものであるため、レーザ強度はレーダダイシング時よりも十分に小さなものとされる。
【００６５】
計測用レーザ照射部１１は、制御部１０からの制御信号に基づいて、レーザ照射口から所定の強度のレーザ光を照射するものである。
【００６６】
ハーフミラー１２は、計測用レーザ照射部１１のレーザ照射口の正面に備えられたもので、裏面側からのレーザ光を表面側に透過すると共に、表面側に入射された光を反射するものである。本実施形態では、ハーフミラー１２の裏面側が計測用レーザ照射部１１におけるレーザ照射口側に向けられ、かつ、計測用レーザ照射部１１からのレーザ光の出射経路に対して斜め（例えば４５°）に向けられた状態とされている。
【００６７】
ミラー１３ａ、１３ｂは、ハーフミラー１２を透過してきたレーザ光をレンズ１４に向けて反射するためのものであり、レーザ光の経路に対して所望の角度となるように設置されている。
【００６８】
レンズ１４は、ミラー１３ａ、１３ｂを介して入射されたレーザ光をＳＯＩ基板４の表面に集光するためのものである。
【００６９】
ステージ駆動機構１５は、ＳＯＩ基板４が搭載されるステージ１５ａを駆動するものであり、このステージ駆動機構１５がステージ１５ａをＸ−Ｙテーブル上で走査することにより、ＳＯＩ基板４の表面の様々な場所にレーザ光が照射できるようになっている。また、ステージ駆動機構１５は、ステージ１５ａを駆動した際に、ステージ位置情報、つまり任意の点を基準点（ゼロ点）としたステージ１５ａのＸ−Ｙ座標軸上での座標情報を制御部１０に向けて出力するようになっている。
【００７０】
反射光計測部１６は、ＳＯＩ基板４の表面で反射してきたレーザ光を、レンズ１４、ミラー１３ａ、１３ｂおよびハーフミラー１２を介して受け取り、受け取ったレーザ光の強度など、計測用レーザ照射部１１で照射されたレーザ光に対する反射率を求めるために必要なデータを制御部１０に向けて出力するようになっている。
【００７１】
このような反射率測定装置では、ステージ駆動機構１５によってステージ１５ａを走査すると共に、制御部１０からの制御信号に基づいて計測用レーザ照射部１１からステージ１５ａの上に搭載されたＳＯＩ基板４の表面に向けてレーザ光を照射させ、そのときにＳＯＩ基板４で反射してきたレーザ光を反射光計測部１６で計測するという動作が行われる。そして、ＳＯＩ基板４における様々な場所にレーザ光が照射されると、そのときのステージ位置情報がステージ駆動機構１５から制御部１０に伝えられると共に、反射光計測部１６から反射してきたレーザ光の強度などが制御部１０に伝えられる。これにより、制御部１０により、ＳＯＩ基板４の表面の各場所での計測用レーザ照射部１１で照射されたレーザ光に対する反射率が求められるようになっている。
【００７２】
このようにして、ＳＯＩ基板４の表面の各場所における反射率が求められると、それがマップ化される。したがって、このようにマップ化された反射率マップを用いて、ＳＯＩ基板４の表面の各場所の反射率に対応した最適なレーザエネルギーを求め、レーザダイシング時のレーザエネルギーを調整することで、よりレーザエネルギーを吸収させることが可能となり、的確なレーザダイシングを行うことが可能となる。
【００７３】
参考として、図１０に、ＳＯＩ基板４の表面の１７点において反射率を測定した場合の模式図を示す。この図は、ＳＯＩ基板４の表面の１７点において、最適なレーザエネルギーの高さを示し、その高さが同等になる部位を破線で結ぶことで反射率マップを表したものである。このように、ウェハ中央近辺の第１領域４ａと、それを囲む第２領域４ｂと、さらにその第２領域４ｂを囲む第３領域４ｃというように、最適なレーザエネルギーが等しくなる場所を区画すると、複数の領域に分けられる。
【００７４】
このように最適なレーザエネルギーがばらつくのは、同じＳＯＩ基板４であったとしても、ＳＯＩ膜厚のばらつきによって最適なレーザエネルギーが異なってくること、また、第２実施形態のように反射防止膜９ａを備えた場合には、その反射防止膜９ａの反射率もウェハ間やウェハ面内においてバラツキがあること等を原因として生じる。
【００７５】
このため、レーザダイシング時には、図１０に示されるどの領域に存在するか等に基づいてレーザエネルギーを決め、ＳＯＩ基板４のうちレーザダイシングが行われる場所に応じて、レーザエネルギーを調整することで、上述したように的確なレーザダイシングを行うことが可能となる。
【００７６】
なお、ここでは反射率測定装置として示したが、レーザダイシング装置をこの反射率測定装置として使用することもできる。すなわち、レーザダイシング装置を反射率測定装置として用いて、レーザダイシング前にＳＯＩ基板４の各場所の反射率をスキャンするプレスキャンを行って、その後、そのままその装置を用いて実際のレーダダイシングを実行することもできる。
【００７７】
（第５実施形態）
本実施形態は、第４実施形態で示した反射率測定装置をレーザダイシング装置に組み合わせたものである。なお、本実施形態のレーダダイシング装置は、第４実施形態に対して構成要素を追加したものであるため、第４実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７８】
図１１は、本実施形態のレーダダイシング装置の模式図である。この図に示されるように、本実施形態のレーザダイシング装置は、計測用レーザ照射部１１に加えて加工用レーザ照射部１７を備えた構成となっている。
【００７９】
加工用レーザ照射部１７は、レーザダイシングを実際に行うためのレーザ光を照射するものであり、測定用レーザ照射部１１よりも高い強度のレーザ光を出射するものである。この加工用レーザ照射部１７によるレーザ照射は、制御部１０から制御信号によって制御されている。この制御部１０からの制御信号は、ステージ駆動機構１５からのステージ位置情報および反射光計測部１６からの反射光データに基づいて作成される。具体的には、加工用レーザ照射部１７でのレーザ照射によるレーザダイシングの直前に、ＳＯＩ基板４のうちレーザダイシングが行われる場所の反射率を求め、その反射率をフィードバックして制御部１０での制御信号が作成されるようにしている。
【００８０】
加工用レーザ照射部１７におけるレーザ照射口の前方には、ミラー１８が配置されている。このミラー１８により、加工用レーザ照射部１７から出射されたレーザ光がレンズ１４に導かれ、レンズ１４によって集光されることで、ＳＯＩ基板４の所望場所に照射されるようになっている。ミラー１８で反射したレーザ光は、ＳＯＩ基板４のうち測定用のレーザ光が照射される場所からある程度離れた場所に照射されるようになっており、測定用のレーザ光が照射された場所に、例えば所定時間経過後に測定用レーザ光の軌跡に沿って、照射されるようになっている。
【００８１】
このように、測定用レーザ照射部１１と加工用レーザ照射部１７とを別々に設け、測定しながら加工を行うということも可能である。そして、このような場合にも、上記第４実施形態と同様に、レーザダイシングを行う前に、予め最適なレーザエネルギーを求めることが可能となるため、レーザダイシング時のレーザエネルギーを調整することで、よりレーザエネルギーを吸収させることが可能となり、的確なレーザダイシングを行うことが可能となる。
【００８２】
なお、第４実施形態では、１つのレーザ照射部１１のみによってレーザダイシング装置を構成することも可能であるが、本実施形態の場合には、２つのレーザ照射部１１、１７が必要になることになるため、装置構成の簡素化という意味では、第４実施形態に示したものの方が有効であると言える。ただし、本実施形態のように、反射率の測定とレーザダイシングを行う加工とを同時に行うようにすれば、測定後にＳＯＩ基板４を移動させた場合などに発生する位置合わせ誤差を無くすことができるという効果もある。
【００８３】
（第６実施形態）
本実施形態は、上記実施形態のように反射防止膜９ａを形成する場合における不具合を解消する手法を提案するものである。
【００８４】
レーザダイシングでは、レーザ光の照射を行った後にＳＯＩ基板４に応力を加えることで、レーザ光が照射された部位でＳＯＩ基板４を割断する。このとき、以下のような不具合が発生し得る。図１２は、この様子を示したＳＯＩ基板４における割断部分近傍の断面図であり、この図を用いて説明する。
【００８５】
図１２に示されるように、ＳＯＩ基板４の裏面側に対して例えばＳＯＩ基板４の径よりも大きな円形状のテープ２０が貼られ、そのテープ２０の外周が図示しないリング状の部材で挟持される。これにより、テープ２０が緊張した状態とされる。そして、この状態でＳＯＩ基板４の裏面側からテープ２０を押すと、ＳＯＩ基板４に対して基板平面方向に引っ張り応力が加えられる状態とされ、この応力によってＳＯＩ基板４が割断される。
【００８６】
このとき、ＳＯＩ基板４に関しては、レーザ光が照射された部位において基板垂直方向に綺麗に割れるが、反射防止膜９ａに関しては、綺麗に割れず、図１２中に示したように破片（パーティクル）になる場合がある。このような破片が飛散すると、デバイスの接続不良や動作不良などの不具合の発生原因となるため、好ましくない。
【００８７】
そこで、本実施形態では、反射防止膜９ａのうちレーザダイシングが行われる線上に位置する部分に溝を形成することで、ＳＯＩ基板４を割断する際に破片が発生することを防止する。
【００８８】
図１３（ａ）は、本実施形態の半導体装置のレーザダイシングの様子を表した断面図であり、図１３（ｂ）は、半導体装置のレーザダイシングが行われる部分の上面に対してレーザダイシング用のレーザ光を照射したときの様子を示した図である。
【００８９】
図１３（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態では、反射防止膜９ａのうちレーザダイシングが行われる線上に位置する部分に溝９ｂが形成されている。このように反射防止膜９ａに対して溝９ｂを形成しておくことで、ＳＯＩ基板４を割断する際に、この溝９ｂの位置で反射防止膜９ａも分離されることになるため、テープ２０を引っ張って割断を行っても、反射防止膜９ａの破片が発生することを防止することが可能となり、上記のような不具合が発生することを防止することが可能となる。
【００９０】
ただし、このような溝９ｂを形成した場合、その分だけ反射防止膜９ａによる反射防止効果が薄れることになるため、反射防止効果がある程度確保できる程度に溝９ｂの幅Ｗを規定する必要がある。そして、発明者らの実験によれば、反射防止膜９ａに溝９ｂが形成されていない場合の反射防止効率を１とした場合に、溝９ｂが形成された場合に反射防止効率が０．５確保されていれば、上記各実施形態で示した効果を得ることが可能となることが確認された。
【００９１】
そこで、本実施形態では、溝９ｂの幅Ｗが、数式７または数式８を満たすようなサイズとなるようにしている。
【００９２】
（数７）
Ｗ≦０．５・π・Ｒ／４
（数８）
Ｗ≦０．５・π・ｔ・ＮＡ／｛２・ｎ２・（１−ＮＡ２／ｎ２２）｝
なお、数式７は、ＳＯＩ基板４もしくは反射防止膜９ａの表面に照射されたときのレーザ光の直径（レーザスポット径）をＲとし、溝９ｂを長方形として近似した場合に、溝９ｂの面積が直径Ｒの円形の面積の半分以下となる幅Ｗの条件を求めたものである。この数式の求め方について、図１４を参照して説明する。
【００９３】
図１４は、溝９ｂの中心がレーザ光の中心となるようにＳＯＩ基板４の表面にレーザ光を照射したときの様子を示したものである。なお、図中矢印はレーザ光の移動方向を示している。
【００９４】
溝９ｂが直径Ｒと同等の長辺と幅Ｗの短辺とを有した長方形として近似した場合、溝９ｂの面積はＲＷとなる。また、レーザスポット部の面積はπ（Ｒ／２）２であることから、レーザスポット部中の溝９ｂが占める面積の比率Ｓは、次式で表される。
【００９５】
（数９）
Ｓ＝４Ｗ／（π・Ｒ）
また、反射防止膜の効率は溝の内部分の面積（１−Ｓ）で表される。したがって、数式９の関係を幅Ｗについての式に変換すると、次式となる
（数１０）
Ｗ＝（１−Ｓ）・π・Ｒ／４
このとき、上述したように、反射防止膜９ａに溝９ｂが形成されていない場合の反射防止効率を１とした場合に、溝９ｂが形成された場合に反射防止効率が０．５となるようにするためには、Ｓ＝０．５を代入すると、数式１０が数式１１のように変換される。そして、反射防止効率が０．５以上であれば良いため、数式１１から、上述した数式７が導き出されることになる。
【００９６】
（数１１）
Ｗ＝０．５・π・Ｒ／４
一方、数式８は、数式７に対して、レーザ光の直径Ｒを光学系の開口数に置き換えて溝９ｂの幅Ｗの条件を示したものである。この数式の求め方について、図１５を参照して説明する。
【００９７】
図１５は、レーザ照射を行う場合の様子を示した図である。この図中に示した各パラメータは、数式８に用いられているパラメータであり、ｔは焦点深さ、ｎ１は空気の屈折率、ｎ２は切断母材となるＳＯＩ基板４（シリコン）の屈折率、ＮＡは光学系（図９又は図１１におけるレンズ１４）の開口数である。また、θ１はレーザ光のＳＯＩ基板４表面への入射角、θ２はレーザ光がＳＯＩ基板４内に透過したときの角度である。
【００９８】
まず、レーザ光の直径Ｒは、次式で表される。
【００９９】
（数１２）
Ｒ＝２・ｔ・ＮＡ／ｎ２／（１−ＮＡ２／ｎ２２）
なお、ＮＡは、空気中の屈折率とレーザ光のＳＯＩ基板４表面への入射角によって定義され、次式で表される。
【０１００】
（数１３）
ＮＡ＝ｎ１・ｓｉｎθ１
そして、数式１２で示される直系Ｒを数式７に代入すれば、上記数式８が導出される。
【０１０１】
このようにして、溝９ｂの幅Ｗが設定される。一例として、具体的な数値を上げると、光学系の開口数ＮＡが０．８、焦点深さｔが１００μｍ、レーザ波長が１０６４ｎｍ、屈折率ｎ２＝３．５、レーザ光の直径Ｒが４８．２μｍであったとすると、Ｗ≦１９μｍとなる。
【０１０２】
なお、ＳＯＩ基板４として、厚みが厚いものを扱う場合には、特開２００２−２０５１８０号公報に示されるように、焦点深さｔを変えて、複数の改質層を形成するのが有効であり、実際には、数十μｍ程度の深い位置まで改質層を形成するのが好ましい。この場合には、溝９ｂの幅Ｗも改質層の深さに応じて変動する。例えば、上記の条件において、焦点深さｔが５０μｍまで加工する場合には、Ｗ≦９μｍとなる。
【０１０３】
参考として、上記の各計算式に基づいて算出した焦点深さｔと光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対するレーザ光の直径Ｒの変化、レーザ光の直径Ｒと反射防止膜９ａでの反射防止効率の変動に対する溝９ｂの幅Ｗの変化について調べた。その結果を、図１６〜図１９に示す。
【０１０４】
図１６は、焦点深さｔと光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対するレーザ光の直径Ｒの変化を示した図表、図１７は、図１６をグラフ化したものである。また、図１８は、レーザ光の直径Ｒと反射防止膜９ａでの反射防止効率の変動に対する溝９ｂの幅Ｗの変化を示した図表、図１９は、図１８をグラフ化したものである。
【０１０５】
図１６、図１７に示されるように、焦点深さｔが深くなるほど、また、光学系の開口数ＮＡが大きくなるほどレーザ光の直径Ｒは大きくなる。また、図１８、図１９に示されるように、レーザ光の直径Ｒが大きくなるほど溝９ｂの幅Ｗも大きくできるが、反射防止膜９ａでの反射防止効果の割合を高くするほど溝９ｂの幅Ｗは小さくなる。
【０１０６】
例えば、図１６〜図１９で示した結果に基づき、焦点深さｔと反射防止膜９ａの反射防止効率とを変更した場合に対する溝９ｂの幅Ｗについてまとめることができる。例えば、光学系の開口数ＮＡが０．８の場合に関してまとめると、図２０に示される図表で表す事ができる。そして、これをグラフ化すると、図２１のように示される。また、光学系の開口数ＮＡが０．５５の場合に関して同様にまとめると、図２２に示される図表で表す事ができる。そして、これをグラフ化すると、図２３のように示される。
【０１０７】
さらに、この結果を、溝９ｂの幅Ｗと反射防止膜９ａにおける反射防止効率との関係として表す事もでき、例えば、光学系の開口数ＮＡが０．８の場合について、これらの関係をグラフ化すると、図２４のように示される。
【０１０８】
以上示した各図に基づいて、ＳＯＩ基板４のうち改質層を形成したい焦点深さｔと、要求される反射防止膜９ａの反射防止効率、および光学系の開口数ＮＡに応じた溝９ｂの幅Ｗを設定すれば、所望の反射防止効果を得つつ、レーザダイシングを行うことが可能となる。このため、上記第２実施形態と同様の効果を得つつ、反射防止膜９ａから破片が飛散することを防止することができる。
【０１０９】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、レーザ光がＳＯＩ層１または反射防止膜９ａの厚み方向に対する平行光線となる場合、つまりこれらの各平面に対して垂直に入射される場合を想定して、ＢＯＸ３の膜厚や反射防止膜９ａの膜厚を数式３や数式４で示されるものとしている。しかしながら、レーザ光は、上述したように、所望の箇所でフォーカスが合うように集光されることから、平行光線とはならない箇所もある。例えば、半導体装置の上方にレンズを設置し、そのレンズにて集光する場合、ＳＯＩ層１または反射防止膜９ａに対して所定の角度傾斜したものとなる場合もある。
【０１１０】
このため、本発明でいうＢＯＸ３や反射防止膜９ａの膜厚の最適値は、レーザ光が実質的に平行光線であるとした場合、つまり、レーザ光の経路に対して平行な方向の厚みに相当するものとする。
【０１１１】
また、上記第２、第３実施形態でのシミュレーションでは、反射防止膜９ａが単層膜の場合しか示していないが、上述したように反射防止膜９ａが複層膜の場合であっても同様の結果となる。この場合、複層膜の合成反射率が小さくなるようにすることで、上記各実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１１２】
なお、上記各実施形態相互間において組み合わせは任意に行える。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１実施形態における半導体装置のレーザダイシングの様子を示す断面図である。
【図２】ＢＯＸ膜厚を９２０〜１１００ｎｍに４０ｎｍ刻みで変更した場合におけるＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図３】ＳＯＩ層の膜厚を０〜５００ｎｍとした場合について、ＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における半導体装置のレーザダイシングの様子を示す断面図である。
【図５】反射防止膜として屈折率が１．８７のＳｉＯＮ膜を様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図６】反射防止膜を形成した場合と形成していない場合におけるＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図７】ＢＯＸの膜厚を最適値に設定し、屈折率２．０のｐ−ＳｉＮ膜を様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図８】反射防止膜の膜厚を最適値とし、ＢＯＸを様々な膜厚で形成した場合におけるＳＯＩ層の膜厚の変動に対する反射率の変動を調べたシミュレーション結果を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態で用いられる反射率測定装置を示した模式図である。
【図１０】ＳＯＩ基板の表面の１７点において反射率を測定した場合の模式図である。
【図１１】本発明の第５実施形態で用いられるレーダダイシング装置の模式図である。
【図１２】ＳＯＩ基板における割断部分近傍の断面図である。
【図１３】（ａ）は、本実施形態の半導体装置のレーザダイシングの様子を表した断面図であり、（ｂ）は、半導体装置のレーザダイシングが行われる部分の上面に対してレーザダイシング用のレーザ光を照射したときの様子を示した図である。
【図１４】溝の中心がレーザ光の中心となるようにＳＯＩ基板の表面にレーザ光を照射したときの様子を示した模式図である。
【図１５】レーザ照射を行う場合の様子を示した図である。
【図１６】焦点深さｔと光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対するレーザ光の直径Ｒの変化を示した図表である。
【図１７】図１６に基づいて、光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対する焦点深さｔとレーザ光の直径Ｒとの関係を表したグラフである。
【図１８】レーザ光の直径Ｒと反射防止膜での反射防止効率の変動に対する溝の幅Ｗの変化を示した図表である。
【図１９】図１８に基づいて、光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対するレーザ光の直径Ｒと溝の幅Ｗとの関係を表したグラフである。
【図２０】光学系の開口数ＮＡが０．８の場合について、焦点深さｔと反射防止膜９ａの反射防止効率とを変更した場合に対する溝の幅Ｗの関係を表した図表である。
【図２１】図２０に基づいて、光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対する焦点深さｔと溝の幅Ｗとの関係を表したグラフである。
【図２２】光学系の開口数ＮＡが０．５の場合について、焦点深さｔと反射防止膜９ａの反射防止効率とを変更した場合に対する溝の幅Ｗの関係を表した図表である。
【図２３】図２２に基づいて、光学系の開口数ＮＡを変更した場合に対する焦点深さｔと溝の幅Ｗとの関係を表したグラフである。
【図２４】光学系の開口数ＮＡが０．８の場合について、溝の幅Ｗと反射防止膜における反射防止効率との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１…ＳＯＩ層、２…支持基板、３…ＢＯＸ、４…ＳＯＩ基板、
９ａ…反射防止膜。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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