(57)【要約】【課題】ウェーハの反りを軽減する。【解決手段】ウェーハの加工方法であって、第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの一部の分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第１のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該一部の分割予定ラインに沿って第１の改質層を形成するとともに、該第１の改質層から該表面に至るクラックを発生させる第１のレーザ加工ステップと、該第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの残りの分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第２のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該残りの分割予定ラインに沿って第２の改質層を形成する第２のレーザ加工ステップと、該ウェーハを裏面側から研削して薄化し、該ウェーハを個々のチップに分割する研削ステップと、を備え、該第２のレーザ加工ステップにおいては、該ウェーハの該表面に至るクラックが発生しない照射条件で該第２のレーザビームを照射する。【選択図】図１
2018064073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に平行な複数の分割予定ラインと、該第１の方向に交差する第２の方向に平行な複数の分割予定ラインと、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するウェーハの加工方法であって、
第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの一部の分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第１のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該一部の分割予定ラインに沿って第１の改質層を形成するとともに、該第１の改質層から該表面に至るクラックを発生させる第１のレーザ加工ステップと、
該第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの残りの分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第２のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該残りの分割予定ラインに沿って第２の改質層を形成する第２のレーザ加工ステップと、
該第１のレーザ加工ステップと、該第２のレーザ加工ステップと、を実施した後、該ウェーハを裏面側から研削して所定厚みへと薄化し、該ウェーハを個々のチップに分割する研削ステップと、を備え、
該第２のレーザ加工ステップにおいては、該ウェーハの該表面に至るクラックが発生しない照射条件で該第２のレーザビームを照射することを特徴とするウェーハの加工方法。
【請求項２】
該第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの該一部の分割予定ラインは、該第１の方向に平行な複数の分割予定ライン中の１ラインおきの分割予定ラインであり、
該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該第２のレーザ加工ステップを実施する、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＥＤ等の複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを加工してチップを作製する工程においては、該ウェーハの裏面が研削されてウェーハが薄化され、その後、ウェーハが分割されて、個々のチップが形成される。
【０００３】
分割前のウェーハの表面には、交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが配されている。該分割予定ラインに沿ってウェーハの裏面側から該ウェーハに透過性を有するレーザビームを照射し、集光させて、多光子吸収によりウェーハ中に分割の起点となる改質層を形成する。次に、該ウェーハに外力を作用させて該改質層からウェーハの厚さ方向にクラックを伸長させてウェーハを個々のチップに分割する。
【０００４】
上述のようなチップの作製工程に対して、例えば、特許文献１に記載されている通り、ウェーハの裏面側の研削と、チップへの分割と、を同時に実施する工程が検討されている。あらかじめ、ウェーハに改質層を形成しておき、その後、該ウェーハの裏面側を研削してウェーハを薄化するとともに、研削で生じた力により該改質層からクラックを伸長させて、ウェーハを分割する。このように、分割と研削とを同時に実施すると工程を簡略化できる。
【０００５】
さらに、ウェーハの裏面からレーザビームを照射して改質層を形成する際に、レーザ加工装置のレーザ照射条件を調整して、改質層を形成するとともに該改質層からウェーハの表面に至るクラックを形成する工程が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０３／０７７２９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
該改質層を形成する際に該改質層からウェーハの表面に至る該クラックを形成すると、ウェーハの表面には分割予定ラインに沿って該クラックが露出する。該クラックの両壁面は該クラックが形成される前は結合しており、該クラックが形成されるとクラックが占める空間の分だけ該両壁面が移動する。
【０００８】
複数の分割予定ラインのすべてに該クラックが形成されると、ウェーハの表面には、外周方向に向かう力（ストレス）がかかる。一方で、ウェーハの裏面にはそのような力がかからない。そのため、ウェーハは裏面を内側とするように反ってしまう。
【０００９】
改質層を形成した後、ウェーハの裏面側を研削するためにウェーハをレーザ加工装置から研削装置等に搬送し、ウェーハの表面を下側に向けた状態でウェーハを該研削装置のチャックテーブル上に載置する。該研削装置では、ウェーハを該チャックテーブルに吸引保持させて、研削ホイールとチャックテーブルとをそれぞれ回転させながら、研削ホイールとウェーハと接触させて研削を実施する。
【００１０】
しかし、ウェーハが裏面を内側とするように反ると、レーザ加工装置の搬送機構がウェーハを適切に吸引保持できず、ウェーハを搬送できない場合がある。さらに、ウェーハを研削装置に搬送できたとしても、ウェーハの表面を下側に向けてチャックテーブルに載置した際、ウェーハが反っていると該表面がチャックテーブルから部分的に浮いてしまう。すると、チャックテーブルから負圧を作用させて該ウェーハを吸引保持しようとしても、浮いている部分で負圧がリークし、適切な吸引保持が困難となる。
【００１１】
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、ウェーハの反りを軽減し、ウェーハの搬送を容易にして、該ウェーハの吸引保持を可能とするウェ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】
【００１２】
本発明の一態様によれば、第１の方向に平行な複数の分割予定ラインと、該第１の方向に交差する第２の方向に平行な複数の分割予定ラインと、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するウェーハの加工方法であって、第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの一部の分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第１のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該一部の分割予定ラインに沿って第１の改質層を形成するとともに、該第１の改質層から該表面に至るクラックを発生させる第１のレーザ加工ステップと、該第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの残りの分割予定ラインに沿って、該ウェーハに対して透過性を有する波長の第２のレーザビームを該ウェーハ内部に照射し、該残りの分割予定ラインに沿って第２の改質層を形成する第２のレーザ加工ステップと、該第１のレーザ加工ステップと、該第２のレーザ加工ステップと、を実施した後、該ウェーハを裏面側から研削して所定厚みへと薄化し、該ウェーハを個々のチップに分割する研削ステップと、を備え、該第２のレーザ加工ステップにおいては、該ウェーハの該表面に至るクラックが発生しない照射条件で該第２のレーザビームを照射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。
【００１３】
なお、本発明の一態様において、該第１の方向に平行な複数の分割予定ラインの該一部の分割予定ラインは、該第１の方向に平行な複数の分割予定ライン中の１ラインおきの分割予定ラインであり、該第１のレーザ加工ステップを実施した後、該第２のレーザ加工ステップを実施してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法によると、レーザ加工ステップでは、ウェーハの表面の複数の分割予定ラインに沿って形成された改質層のすべてから該表面に至るクラックを生じさせるのではなく、一部の分割予定ラインにのみ該クラックを形成する。つまり、残りの分割予定ラインにはクラックを形成しないので、その分ウェーハの反りは軽減される。
【００１５】
ウェーハの反りが軽減されると、ウェーハが搬送機構により搬送されやすくなり、また、研削装置のチャックテーブルに吸引保持されやすくなる。ウェーハの表面に至るクラックが全く存在しなければウェーハは反らないが、ウェーハを個々のチップに分割しにくくなる。該表面に至るクラックが適度に形成されると、ウェーハをチップに分割しやすくなるうえ、ウェーハの反りによる問題も抑制できる。
【００１６】
また、ウェーハの裏面を研削する前にすべての改質層から表面に至るクラックが発生していると、ウェーハの裏面を研削してウェーハを薄化するときに、ウェーハは該クラックにより早々に分割される。そして、研削加工はウェーハが個々のチップに分割された後にも継続される。すると、さらなる研削により力がかかり個々のチップが該表面に平行な面内を動き、チップ同士が衝突するようになる。特にチップの角部同士が衝突すると、欠けや不要なクラック等の損傷がチップに生じ易い。
【００１７】
一方、すべての改質層から表面に至るクラックを生じさせず、一部の改質層からだけ表面に至るクラックを生じさせ、残りの改質層からは表面に至るクラックを生じさせていなければ、研削の際にウェーハの分割は急速には進行しない。すなわち、研削を開始すると、まず、該クラックが存在する箇所でウェーハは分割され、次に残りの改質層が存在する箇所で該改質層からウェーハの厚さ方向にクラックが伸長してウェーハが分割される。つまり、研削加工時にウェーハの分割は段階的に進行する。
【００１８】
研削が段階的に進行すると、分割の初期段階では改質層から表面に至るクラックが存在しない箇所で結合が維持され、複数のチップの結合体が形成される。該結合体は、個々のチップよりも大きいため、研削による力が加わっても動きにくく、該結合体がさらに個々のチップに分割されるまでの間、該結合体同士の衝突は抑制される。よって、本発明の一態様により、形成されるチップの損傷を低減できる。
【００１９】
したがって、本発明の一態様により、ウェーハの反りを軽減し、ウェーハの搬送を容易にして、該ウェーハの吸引保持を可能とするウェーハの加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（Ａ）は、複数の分割予定ラインの一例を説明するウェーハの表面の平面図であり、図１（Ｂ）は、複数の分割予定ラインの他の一例を説明するウェーハの表面の平面図である。
【図２】図２（Ａ）は、改質層を形成するとともにウェーハの表面に至るクラックを形成するレーザ加工ステップを説明する断面模式図であり、図２（Ｂ）は、改質層を形成する際ウェーハの表面に至るクラックを形成しないレーザ加工ステップを説明する断面模式図である。
【図３】研削ステップを説明する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る実施形態について説明する。図１（Ａ）に、本実施形態に係る被加工物であるウェーハ１の上面図を示す。該被加工物であるウェーハ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。
【００２２】
図１（Ａ）に示す通り、該ウェーハ１の表面１ａは、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａと、該第１の方向１ｃに交差する第２の方向１ｄ（例えば、第１の方向１ｃに対して垂直な方向）に平行な複数の分割予定ライン３ｂと、で区画される。区画された各領域にそれぞれＩＣやＬＥＤ等のデバイス５が形成されている。ウェーハ１は、最終的に分割予定ライン３に沿って分割され、個々のチップが形成される。
【００２３】
さらに、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａの一部の分割予定ラインを第１の分割予定ライン３ｃとし、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａの残りの分割予定ラインを第２の分割予定ライン３ｄとする。図１（Ａ）には、第１の分割予定ライン３ｃと、第２の分割予定ライン３ｄと、の設定の一例を示す。なお、図１（Ａ）及び後述の図１（Ｂ）では、第１の分割予定ライン３ｃを二点鎖線で示し、第２の分割予定ライン３ｄを一点鎖線で示す。
【００２４】
後述の第１のレーザ加工ステップでは、該第１の分割予定ライン３ｃに沿ってウェーハ１の内部に第１の改質層（後述）を形成するとともに、該第１の改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを発生させる。また、後述の第２のレーザ加工ステップでは、該第２の分割予定ライン３ｄに沿ってウェーハ１の内部に第２の改質層（後述）を形成する。なお、第２のレーザ加工ステップでは、第２の改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックは発生させない。
【００２５】
改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックが形成されると、該クラックの両壁面を移動させるように力がかかる。該クラックがウェーハ１のすべての分割予定ライン３に形成される場合、該力の総計としてウェーハ１の表面１ａにウェーハ１の外周に向いた力（ストレス）がかかり、ウェーハ１は裏面１ｂを内側にして反るようになる。そこで、本実施形態に係るウェーハの加工方法においては、分割予定ライン３のすべてに該クラックが形成されないようにする。
【００２６】
例えば、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａを構成する第１の分割予定ライン３ｃ及び第２の分割予定ライン３ｄは、図１（Ａ）に示す通り、交互に並ぶように配される。すなわち、該第１の改質層と、該第２の改質層と、は交互に並ぶように形成される。すると、表面１ａに至るクラックが発生する改質層の数が全改質層の半数程度になり、ウェーハ１の表面１ａ側にかかる力を表面１ａ全体で均一に小さくできる。
【００２７】
第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａを構成する第１の分割予定ライン３ｃ及び第２の分割予定ライン３ｄの配置はこれに限定されない。図１（Ｂ）に例示するように、第１の分割予定ライン３ｃをウェーハ１の中央近傍を横切るように配し、第２の分割予定ライン３ｄをウェーハ１の中央近傍を横切らないように配してもよい。すると、ウェーハ１の中央近傍を横切るようにウェーハ１の表面１ａに至るクラックが形成される。
【００２８】
後述の研削ステップ（図３参照）では、回転可能なチャックテーブルにウェーハ１の表面１ａを保持させ、チャックテーブルを回転させた状態でウェーハ１の裏面１ｂ側に回転する研削ホイールに保持された研削砥石を接触させて研削を実施する。このように研削を実施すると、ウェーハ１の外周付近では、研削により比較的大きな力がかかりウェーハ１の分割が生じやすいのに対し、ウェーハ１の中央付近では、比較的大きな力がかかり難いため、ウェーハ１の分割が生じにくい。
【００２９】
そして、改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックが形成されている場所は、比較的小さい力でも分割される。そこで、図１（Ｂ）に例示するように第１の分割予定ライン３ｃ及び第２の分割予定ライン３ｄを設定すると、研削によりかかる力が小さい部分にウェーハ１の表面１ａに至るクラックが形成され、分割がされやすくなる。
【００３０】
以上、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を用いて、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａの一部である第１の分割予定ライン３ｃと、残りである第２の分割予定ライン３ｄと、を設定する例について説明した。本実施形態に係るウェーハの加工方法では、さらに第２の方向１ｄに平行な複数の分割予定ライン３ｂについても、一部である第１の分割予定ラインと、残りである第２の分割予定ラインと、を設定してよい。
【００３１】
この場合、第２の方向１ｄに平行な複数の分割予定ライン３ｂにも、その一部の分割予定ラインに沿って改質層から表面に至るクラックを形成する一方で、残りの分割予定ラインに沿っては該クラックを形成しないので、ウェーハ１の反りをさらに軽減できる。
【００３２】
次に、本実施形態に係るウェーハ１の加工方法について説明する。該加工方法では、第１のレーザ加工ステップを実施する。該ステップでは、第１の分割予定ライン３ｃに沿って第１のレーザビームを該ウェーハ１内部に照射し、該第１の分割予定ライン３ｃに沿って所定の深さに第１の改質層を形成するとともに、該第１の改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックを発生させる。
【００３３】
図２（Ａ）は、改質層を形成するとともにウェーハ１の表面１ａに至るクラックを形成する第１のレーザ加工ステップを説明する断面模式図である。なお、本図においては、説明の便宜上、一部の構成要素に付されるハッチングを省略している。
【００３４】
第１のレーザ加工ステップで使用されるレーザ加工装置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８と、を備える。チャックテーブル４は、吸引源（不図示）と接続された吸引路（不図示）を内部に有し、該吸引路の他端がチャックテーブル４上の保持面６に接続されている。該保持面６は多孔質部材によって構成され、該保持面６上に載せ置かれたウェーハ１に該多孔質部材を通して該吸引源により生じた負圧を作用させて、チャックテーブル４はウェーハ１を吸引保持する。
【００３５】
加工ヘッド８は、第１のレーザビームを発振してウェーハ１の内部に集光する機能を有し、所定の深さに第１の改質層９ａを形成するとともに該第１の改質層９ａからウェーハ１の表面１ａに至るクラック７を発生させる条件の第１のレーザビームを照射できる。なお、該第１のレーザビームには、例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４またはＮｄ：ＹＡＧを媒体として発振され、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が用いられる。
【００３６】
チャックテーブル４は、パルスモータ等を動力とする加工送り手段（不図示）により、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）に送られる。ウェーハ１は、チャックテーブル４が加工送り方向に送られて加工送りされる。
【００３７】
第１のレーザ加工ステップでは、まず、シリコンからなるウェーハ１の表面１ａを下側に向け、レーザ加工装置２のチャックテーブル４の保持面６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を吸引保持させる。
【００３８】
次に、レーザ加工装置２の加工ヘッド８からウェーハ１の裏面１ｂに第１のレーザビームを照射する。第１のレーザビームをウェーハ１の所定の深さに集光させ、第１の改質層９ａとともにウェーハの表面１ａに至るクラック７を形成する。第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａの一部である第１の分割予定ライン３ｃに沿って第１の改質層９ａと、ウェーハ１の表面１ａに至るクラック７と、が形成されるように、第１のレーザビームを照射させながらウェーハ１を加工送りさせる。
【００３９】
一つの第１の分割予定ライン３ｃに沿って第１の改質層９ａと、ウェーハ１の表面に至るクラック７と、が形成された後、ウェーハ１を割り出し送りする。そして、残りの第１の分割予定ライン３ｃに沿って次々と第１の改質層９ａと、ウェーハ１の表面１ａに至るクラック７と、を形成する。
【００４０】
なお、この第１のレーザ加工ステップでは、シリコンからなるウェーハ１に対して透過性を有する第１のレーザビームとして、例えば、波長１３４２ｎｍのパルスレーザビームを用いる。出力を１．５Ｗ、繰り返し周波数を９０ｋＨｚとし、ウェーハ１の送り速度を７００ｍｍ／ｓに設定する。この照射条件でレーザビームをウェーハ１に照射すると、改質層と、該改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックと、を形成できる。
【００４１】
次に、第２のレーザ加工ステップについて、図２（Ｂ）を用いて説明する。該ステップでは、第２の分割予定ライン３ｄに沿って、第２のレーザビームを該ウェーハ１内部に照射し、該第２の分割予定ライン３ｄに沿って第２の改質層を形成する。図２（Ｂ）は、改質層を形成する際ウェーハ１の表面１ａに至るクラックを形成しない第２のレーザ加工ステップを説明する断面模式図である。なお、本図においては、説明の便宜上、一部の構成要素に付されるハッチングを省略している。
【００４２】
第２のレーザ加工ステップでは、第１のレーザ加工ステップで使用されるレーザ加工装置２と同様のレーザ加工装置を使用する。なお、第１のレーザ加工ステップで使用したレーザ加工装置２を第２のレーザ加工ステップで使用してもよい。その場合、チャックテーブル４にウェーハ１を吸引保持させたまま、第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、を連続で実施できる。
【００４３】
第２のレーザ加工ステップで使用するレーザ加工装置２ａは、上述のレーザ加工装置２と同様の構成であるため、重複する説明は省略する。第２のレーザ加工ステップで使用するレーザ加工装置２ａの加工ヘッド８ａは、所定の深さに第２の改質層９ｂを形成する照射条件でレーザビームを照射できる。ただし、該照射条件では、形成された第２の改質層９ｂからウェーハ１の表面１ａに至るクラック７は形成されない。
【００４４】
第２のレーザ加工ステップでは、まず、第１のレーザ加工ステップと同様にウェーハ１を保持面６ａに載せ置き、チャックテーブル４ａに吸引保持させる。なお、レーザ加工装置２を用いて第１のレーザ加工ステップの次に連続して第２のレーザ加工ステップを実施する場合、第１のレーザ加工ステップが完了した後、チャックテーブル４による吸引保持を継続する。
【００４５】
次に、レーザ加工装置２ａの加工ヘッド８ａからウェーハ１の裏面１ｂに第２のレーザビームを照射する。第２のレーザビームをウェーハ１内の所定の深さに集光させ、第２の改質層９ｂを形成する。第２の分割予定ライン３ｄに沿って第２の改質層９ｂが形成されるように、第２のレーザビームを照射させながらウェーハ１を加工送りさせる。
【００４６】
一つの第２の分割予定ライン３ｄに沿って第２の改質層９ｂが形成された後、ウェーハ１を割り出し送りする。そして、残りの第２の分割予定ライン３ｄに沿って次々と第２の改質層９ｂを形成する。なお、第２のレーザ加工ステップでは、第２の改質層９ｂからウェーハ１の表面に至るクラックは発生させない。
【００４７】
なお、この第２のレーザ加工ステップでは、シリコンからなるウェーハ１に対して透過性を有する第２のレーザビームとして、例えば、波長１３４２ｎｍのパルスレーザビームを用いる。出力を１．２Ｗ、繰り返し周波数を９０ｋＨｚとし、ウェーハ１の送り速度を７００ｍｍ／ｓに設定する。すなわち、第２のレーザビームは、上述の第１のレーザビームよりも出力の低いレーザビームである。この照射条件でレーザビームをウェーハ１に照射すると、改質層からウェーハ１の表面１ａに至るクラックは形成されない。
【００４８】
第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、はこの順に実施してもよく、両者の順番を入れ替えて実施してもよい。第２のレーザ加工ステップを後に実施すると、ウェーハ１の表面に至るクラック７が形成されウェーハ１の表面１ａに外周方向に向いた力（ストレス）がかかる状態で改質層９ｂを形成するので後述の分割が容易となる。
【００４９】
また、改質層９ａ及び改質層９ｂは、表面１ａからの深さが、作製される個々のチップの仕上がり厚さよりも深くなるように形成される。該仕上がり厚さよりも浅い深さに改質層が形成されると、ウェーハ１が個々のチップに分割されたときに、個々のチップの側面に該改質層が残り、該チップが衝撃等を受けたとき該改質層から欠けやクラック等の損傷が生じる場合がある。そのため、後述の研削ステップでウェーハ１を薄化する過程で改質層が研削により除去されるように、改質層の深さをこのように設定する。
【００５０】
例えば、最終的に作製されるチップの仕上がり厚さを５０μｍとする場合、ウェーハ１の表面１ａからの深さが６０μｍ以上９０μｍ以下の範囲となるように改質層９ａ及び改質層９ｂを形成する。
【００５１】
また、第１のレーザ加工ステップでウェーハ１の表面１ａに至るクラックをより確実に形成するために、改質層９ａに加えて該改質層９ａと重なるように２層目の改質層を形成してもよく、さらに改質層９ａと重なるように３層目以降の改質層を形成してもよい。改質層９ａと重なる改質層を形成すると、改質層９ａからウェーハ１の表面１ａに至るクラックの形成を促進できる。
【００５２】
改質層９ａと重なる複数の改質層を形成するとき、表面１ａに近い側から順に各層の改質層を形成する。すなわち、改質層９ａを形成した後、該改質層９ａと重なるように２層目の改質層を形成し、その次に３層目の改質層を形成する。これは、裏面１ｂからレーザビームを照射して各層の改質層を形成する場合、形成しようとする改質層よりも裏面１ｂに近い位置に先に他の改質層が既に形成されていると、レーザビームの照射の妨げとなるためである。
【００５３】
改質層９ａと重なる２層目の改質層を形成するとき、改質層９ａからウェーハ１の厚さ方向に６０μｍ以上９０μｍ以下の範囲で離間するように２層目の改質層を形成する。さらに、３層目の改質層を形成するとき、２層目の改質層からウェーハ１の厚さ方向に同程度離間するように３層目の改質層を形成する。すなわち、各層の改質層間の距離を改質層９ａから表面１ａまでの距離と同程度とする。
【００５４】
改質層９ａと重なる改質層を形成するときのレーザビームの照射条件は、集光深さ以外の条件を改質層９ａを形成するときのレーザビームの照射条件と同じに設定する。または、改質層９ａを形成するときの照射条件よりも出力を弱めた照射条件に設定する。
【００５５】
第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、を実施すると、第１の方向に平行な分割予定ライン３ａのすべてに沿って、改質層が形成される。そして、チャックテーブル４を回転させてウェーハ１を加工送りする方向を切り替えてレーザビームを照射し、すべての分割予定ラインに沿って改質層を形成する。
【００５６】
第２の方向１ｄに平行な複数の分割予定ライン３ｂについても、その一部の分割予定ラインに沿って改質層から表面に至るクラックを形成する一方で、残りの分割予定ラインに沿っては該クラックが形成されないようにしてもよい。その場合、第２の方向１ｄに平行な複数の分割予定ライン３ｂについても、同様に第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、を実施する。
【００５７】
なお、レーザ加工ステップの実施の順番はこれに限らない。例えば、第１の方向１ｃに平行な複数の分割予定ライン３ａと、第２の方向１ｄに平行な複数の分割予定ライン３ｂと、について第１のレーザ加工ステップを連続して実施する。次に、両者について第２のレーザ加工ステップを連続して実施する。この場合、レーザビームの照射条件を変更する回数を少なくできるため、より安定的にそれぞれのレーザ加工ステップを実施できる。
【００５８】
次に、図３を用いて研削ステップについて説明する。図３は、研削ステップにおけるウェーハ１の断面を模式的に説明する部分断面図である。本図では、説明の便宜上、一部の構成要素に付すハッチングを省略している。該研削ステップは、第１のレーザ加工ステップと、第２のレーザ加工ステップと、が実施された後に実施される。該研削ステップでは、ウェーハ１の裏面１ｂ側が研削されウェーハ１が所定の厚さに薄化されるとともにウェーハ１が個々のチップへと分割される。
【００５９】
本ステップでは研削装置１０が用いられる。研削装置１０は、研削ホイール１４に垂直な回転軸を構成するスピンドル１２と、該スピンドル１２の一端側に装着され下側に研削砥石１６を備える円盤状の研削ホイール１４と、を備える。該スピンドル１２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１２を回転させると、該スピンドル１２に装着された研削ホイール１４も回転する。
【００６０】
また、研削装置１０は、研削ホイール１４と対面し研削の対象を保持するチャックテーブル１８を有する。チャックテーブル１８の上面には、吸引源（不図示）に接続された多孔質部材が配される。なお、チャックテーブル１８は、その保持面２０に略垂直な軸の周りに回転可能である。
【００６１】
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１８の保持面２０上にウェーハ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１８上に保持させる。
【００６２】
このとき、ウェーハ１に形成されたすべての改質層９からウェーハ１の表面に至るクラック７が発生していると、ウェーハ１は激しく反る。すると、ウェーハ１の表面１ａを下側に向け、チャックテーブル１８の保持面２０上にウェーハ１を載せ置くと、ウェーハ１の表面１ａと、保持面２０と、の間に大きな隙間を生じる。そのため、チャックテーブル１８から負圧を作用させてウェーハ１を該チャックテーブル１８に吸引保持させようとしても、隙間から負圧がリークしてしまうため吸引保持は困難である。
【００６３】
一方、本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に形成された一部の改質層９からウェーハ１の表面１ａに至るクラック７が発生しているが、他の改質層９からは該クラックが発生していない。そのため、ウェーハ１の反りが軽減される。すると、該ウェーハ１をチャックテーブル１８に載せ置いたときに、ウェーハ１の表面１ａと、保持面２０と、の間の隙間は小さくなり、チャックテーブル１８からウェーハ１に適切に負圧を作用しやすくなるため、吸引保持が容易となる。
【００６４】
ウェーハ１をチャックテーブル１８に吸引保持させた後、チャックテーブル１８を回転させ、さらに、スピンドル１２を回転させて研削ホイール１４を回転させる。そして、研削ホイール１４を下降させ研削砥石１６がウェーハ１の裏面１ｂに接触すると、該裏面１ｂの研削が開始される。研削ホイール１４をさらに下降させてウェーハ１を所定の厚さに薄化する。なお、研削加工中に改質層からウェーハ１の厚さ方向にクラックが伸長し、該クラックがウェーハ１を厚さ方向に貫くと、該クラックによりウェーハ１は分割される。
【００６５】
すべての改質層９から表面１ａに至るクラック７が形成されている場合、研削ステップでは、ウェーハ１は該クラック７により早期に個々のチップに分割される。そして、研削はその後も継続され、研削により該表面１ａに平行な面内を動くように各チップに力がかかり、チップ同士が衝突する。特にチップの角部同士が衝突すると、大きな衝撃が生じて欠けや不要なクラック等の損傷がチップに生じてしまう。
【００６６】
一方、本実施形態においては、一部の改質層９から表面１ａに至るクラック７を生じさせ、残りの改質層９からは表面１ａに至るクラック７を生じさせないため、研削ステップではウェーハ１の分割は段階的に進行する。すなわち、研削が進行すると、まず表面１ａに至るクラック７が存在する箇所でウェーハ１は分割される。次に、該クラック７が生じていない改質層９が存在する箇所でウェーハ１は分割される。
【００６７】
分割が段階的に進行すると、表面１ａに至るクラック７の存在する箇所でウェーハ１が分割される際、該クラック７が存在しない箇所では結合が維持され、複数のチップの結合体が形成される。該結合体は、個々のチップよりも大きいため、研削による力が加わっても該チップよりも動きにくく、該結合体がさらに個々のチップに分割されるまでの間、該結合体同士の衝突は抑制される。したがって、本発明の一態様により、形成されるチップの損傷を低減できる。
【００６８】
そして、すべての改質層からクラックが伸長し、該クラックがウェーハ１を上下に貫き、ウェーハ１がチップの仕上がり厚さにまで研削されると、個々のチップが形成される。
【００６９】
以上に説明したウェーハの加工方法により、ウェーハ１の反りが軽減されウェーハ１の吸引保持が可能となり、適切にウェーハ１を研削して個々のチップを形成できる。
【００７０】
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、第１の分割予定ライン３ｃのすべてについて第１のレーザ加工ステップを実施し、その前後に第２の分割予定ライン３ｄのすべてについて第２のレーザ加工ステップをする場合について説明したが、本発明はこれに限らない。
【００７１】
例えば、第１の分割予定ライン３ｃと、第２の分割予定ライン３ｄと、を交互に並ぶように設定し、並ぶ順番にレーザビームを照射して該順番で改質層を形成してもよい。このとき、第１のレーザ加工ステップにおける照射条件のレーザビームと、第２のレーザ加工ステップにおける照射条件のレーザビームと、をそれぞれ対応する分割予定ラインに交互に照射する。このようにレーザビームを照射すると、ウェーハ１の割り出し送りの総距離を最小限にできるため、レーザ加工に要する時間を最小にできる。
【００７２】
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。
【符号の説明】
【００７３】
１  ウェーハ
１ａ  表面
１ｂ  裏面
１ｃ  第１の方向
１ｄ  第２の方向
３  分割予定ライン
３ａ  第１の方向に平行な分割予定ライン
３ｂ  第２の方向に平行な分割予定ライン
３ｃ  第１の分割予定ライン
３ｄ  第２の分割予定ライン
５  デバイス
７  ウェーハの表面に至るクラック
９  改質層
９ａ  第１の改質層
９ｂ  第２の改質層
２，２ａ  レーザ加工装置
４，４ａ  チャックテーブル
６，６ａ  保持面
８，８ａ  加工ヘッド
１０  研削装置
１２  スピンドル
１４  研削ホイール
１６  研削砥石
１８  チャックテーブル
２０  保持面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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