(57)【要約】【課題】被加工物を分割予定ラインに沿って精度良く分割すること。【解決手段】ある実施の形態における加工方法は、被加工物１の表面近傍において第１の分割予定ラインと第２の分割予定ラインとに沿った第１の改質領域１１１を形成する第１の改質領域形成工程と、被加工物１の裏面と第１の改質領域形成工程で被加工物１の内部に形成される第１の改質領域１１１との間の所定位置において第１の分割予定ラインと第２の分割予定ラインとの交差領域に第２の改質領域１１３を形成する第２の改質領域形成工程と、第１の改質領域１１１および第２の改質領域１１３が形成された被加工物１に外力を加えてこの被加工物１を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程とを含む。【選択図】図７
2011061043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインに交差する第２の分割予定ラインとによって区画された表面側の領域に機能素子が形成された被加工物を、前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割する加工方法であって、
前記被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って照射し、前記被加工物の内部において該被加工物の表面近傍に第１の改質領域を形成する第１の改質領域形成工程と、
前記パルスレーザー光線を前記第１の分割予定ラインと前記第２の分割予定ラインとの交差領域に照射し、前記被加工物の裏面と前記被加工物の内部に形成される前記第１の改質領域との間の所定位置に第２の改質領域を形成する第２の改質領域形成工程と、
前記第１の改質領域および前記第２の改質領域が形成された前記被加工物に外力を加えて前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
を含むことを特徴とする加工方法。
【請求項２】
伸張可能な保護テープに前記被加工物の表面側を貼着する保護テープ貼着工程を含み、
前記分割工程は、前記被加工物の表面側に貼着されている前記保護テープを伸張することによって前記被加工物に外力を加え、前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割することを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
保護テープに前記被加工物の裏面側を貼着する保護テープ貼着工程と、
前記分割工程は、前記被加工物を前記保護テープが貼着された裏面側へ折り曲げることによって前記被加工物に外力を加え、前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割することを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の加工方法によって分割された前記チップの前記機能素子が形成された表面側をガラス基板上に貼り付けて実装することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を加工する加工方法および半導体デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエーハ等の板状の被加工物の表面に第１の分割予定ラインと第２の分割予定ラインとを格子状に配列し、これら第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインによって区画された領域に機能素子を形成する。そして、機能素子を形成した被加工物を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って分割することによって個々のチップを製造している。
【０００３】
ここで、被加工物を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って分割する方法としては、被加工物に対して透過性を有する赤外光領域のパルス状の加工用レーザー光線（パルスレーザー光線）を用い、このパルスレーザー光線を被加工物の内部に集光点を合わせて照射するレーザー加工方法が試みられている（例えば、特許文献１，２を参照）。このレーザー加工方法を用いた分割方法では、先ず、被加工物の一方の面側から被加工物の内部に集光点を合わせた状態でレーザー照射手段によって前述のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部に分割予定ラインに沿った改質領域を連続的に形成する。そして、被加工物に外力を加えることにより、改質領域が形成されたことで強度が低下した分割予定ラインに沿って被加工物を破断して分割している。
【０００４】
また、特許文献２では、被加工物内部の厚さ方向の中央部において第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿った改質領域（変質層）を形成するとともに、第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインの交差領域において前述の改質領域よりも厚さの厚い改質領域を形成することによって、分割後のチップの抗折強度の低下を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３２８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−１７１５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献２の技術では、被加工物の表面に配列された第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿った改質領域を被加工物内部の厚さ方向の中央部に形成しているため、分割時にこれら改質領域を起点として生じる破断が斜めに生じて分割予定ラインから外れてしまう場合があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みて為されたものであり、被加工物を分割予定ラインに沿って精度良く分割することができる加工方法および半導体デバイスの製造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】
【０００８】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる加工方法は、第１の分割予定ラインと該第１の分割予定ラインに交差する第２の分割予定ラインとによって区画された表面側の領域に機能素子が形成された被加工物を、前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割する加工方法であって、前記被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って照射し、前記被加工物の内部において該被加工物の表面近傍に第１の改質領域を形成する第１の改質領域形成工程と、前記パルスレーザー光線を前記第１の分割予定ラインと前記第２の分割予定ラインとの交差領域に照射し、前記被加工物の裏面と前記被加工物の内部に形成される前記第１の改質領域との間の所定位置に第２の改質領域を形成する第２の改質領域形成工程と、前記第１の改質領域および前記第２の改質領域が形成された前記被加工物に外力を加えて前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる加工方法は、上記発明において、伸張可能な保護テープに前記被加工物の表面側を貼着する保護テープ貼着工程を含み、前記分割工程は、前記被加工物の表面側に貼着されている前記保護テープを伸張することによって前記被加工物に外力を加え、前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる加工方法は、上記発明において、保護テープに前記被加工物の裏面側を貼着する保護テープ貼着工程と、前記分割工程は、前記被加工物を前記保護テープが貼着された裏面側へ折り曲げることによって前記被加工物に外力を加え、前記被加工物を前記第１の分割予定ラインおよび前記第２の分割予定ラインに沿って分割することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる半導体デバイスの製造方法は、上記加工方法によって分割された前記チップの前記機能素子が形成された表面側をガラス基板上に貼り付けて実装することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被加工物の表面において機能素子が形成される領域を区画している第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿った第１の改質領域を、被加工物内部の表面近傍に形成することとしたので、この第１の改質領域を起点とした破断を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って生じさせ、被加工物を第１の分割予定ラインおよび第２の分割予定ラインに沿って精度良く分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１の被加工物の構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１の被加工物の内部を示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１の加工方法の手順を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、加工装置の構成を説明する概略斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態１の第１の改質領域形成工程を説明する説明図である。
【図６】図６は、実施の形態１の第１の改質領域形成工程を説明する他の説明図である。
【図７】図７は、実施の形態１の第２の改質領域形成工程を説明する説明図である。
【図８】図８は、実施の形態１の第２の改質領域形成工程を説明する他の説明図である。
【図９−１】図９−１は、交差領域を説明する説明図である。
【図９−２】図９−２は、交差領域を説明する他の説明図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の分割装置の構成を説明する概略斜視図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１の分割工程を説明する説明図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１の分割工程を説明する他の説明図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２の被加工物の構成例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２の被加工物の内部を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２の加工方法の手順を説明するフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施の形態２の第２の改質領域形成工程を説明する説明図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２の第１の改質領域形成工程を説明する説明図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２の分割装置の構成を説明する概略側面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２の分割工程を説明する説明図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３の半導体デバイスの構成を説明する斜視図である。
【図２１−１】図２１−１は、半導体デバイスの強度についての実験に用いた適用例を示す側面図である。
【図２１−２】図２１−２は、半導体デバイスの強度についての実験に用いた比較例を示す側面図である。
【図２２】図２２は、半導体デバイスの強度についての実験方法を説明する説明図である。
【図２３】図２３は、半導体デバイスの強度についての実験結果を表にして示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態である加工方法およびこの加工方法を含む半導体デバイスの製造方法について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
先ず、実施の形態１の加工方法で加工対象とする被加工物について説明する。図１は、実施の形態１の被加工物１の構成例を示す斜視図である。また、図２は、実施の形態１の被加工物１の内部を示す断面図である。図１に示すように、被加工物１は、円板形状を有し、その表面側に第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３とが格子状に配列され、これら第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３によって区画された複数の矩形領域に機能素子１５が形成されて構成される。そして、実施の形態１の加工方法では、図１および図２に示すように、伸張可能な合成樹脂シートからなる保護テープ１７３を介して環状フレーム１７１によって支持された状態の被加工物１を扱う。より具体的には、実施の形態１の被加工物１は、環状フレーム１７１の内側開口部を覆うように外周部が装着された保護テープ１７３に対し、表面側を貼着した状態で用意される。なお、以下では、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３を包括して適宜「分割予定ライン１１，１３」と記す。
【００１６】
被加工物１の具体例としては、特に限定されないが、例えばシリコンウエーハ等の半導体ウエーハやセラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）系の無機材料基板、さらにはミクロンオーダの加工位置精度が要求される各種加工材料が挙げられる。
【００１７】
次に、この被加工物１に対して施すレーザー加工の加工方法について説明する。図３は、実施の形態１の加工方法の手順を説明するフローチャートである。図３に示すように、本加工方法では、先ず、保護テープ貼着工程を行い、図１等に示して説明したように、環状フレーム１７１の内側開口部を覆うように外周部が装着された保護テープ１７３に対し、被加工物１の表面側を貼着する（ステップＳ１１）。その後、第１の改質領域形成工程を行い、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する（ステップＳ１３）。続いて、第２の改質領域形成工程を行い、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差点位置付近（交差領域）に第２の改質領域を形成する（ステップＳ１５）。そしてその後、分割工程を行い、表面側に貼着されている保護テープ１７３を伸張することによって被加工物１に外力を加え、第１の改質領域および第２の改質領域が形成されたことで強度が低下した分割予定ライン１１，１３に沿って被加工物１を個々のチップに分割する（ステップＳ１７）。
【００１８】
ここで、改質領域とは、密度や屈折率、機械的強度、あるいはその他の物理的特性が加工前と異なる状態の領域のことをいう。例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等が挙げられ、これらが混在した領域を含む。
【００１９】
以下、ステップＳ１３，Ｓ１５，Ｓ１７の第１の改質領域形成工程、第２の改質領域形成工程および分割工程について順次説明する。先ず、第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程について説明する。これらの各工程は、被加工物１にパルス状の加工用レーザービーム（パルスレーザー光線）を照射してレーザー加工を施す加工装置によって実施される。
【００２０】
ここで、加工装置の構成について説明する。図４は、加工装置２の構成を説明する概略斜視図である。図４に示すように、加工装置２は、保持手段２１と、レーザー加工手段２３と、これら各部の動作を制御する制御手段２５とを含む。
【００２１】
保持手段２１は、被加工物１に応じた大きさのチャックテーブルを主体とするものであり、ＸＹ座標平面と平行な保持面２１１を有する。なお、図示しないが、保持手段２１は、保持面２１１の周囲に配設されて環状フレーム１７１を固定するクランプ（不図示）を有し、図１等に示したように表面側が保護テープ１７３に貼着されて環状フレーム１７１に支持された被加工物１は、保護テープ１７３を下にし、裏面側が露出するように保持手段２１に搬入されて保持面２１１上に保持される。そして、このように被加工物１を保持面２１１上で保持する保持手段２１は、不図示の駆動手段によってＸ座標方向およびＹ座標方向に移動自在に構成されており、制御手段２５の制御のもと、所定のＸ位置に保持手段２１を移動駆動して保持手段２１を加工送りするとともに、所定のＹ位置に保持手段２１を移動駆動して保持手段２１を割り出し送りする。さらに、保持手段２１は、不図示の回転駆動手段により、保持面２１１の中心を通る鉛直軸を軸中心として回転自在に構成されている。
【００２２】
レーザー加工手段２３は、保持面２１１上に保持された被加工物１をレーザー加工するためのものであり、支持部材２３１と、この支持部材２３１に対して互いの位置関係が固定された状態で取り付けられたレーザー照射ユニット２３３および撮像ユニット２３５とを備える。
【００２３】
レーザー照射ユニット２３３は、保持面２１１上の被加工物１の裏面側からパルスレーザー光線を照射するためのものであり、その下端部に保持面２１１上の被加工物１の裏面と対向するように配設された集光器２３４を備える。一方、支持部材２３１の内部には、レーザービーム発振手段や伝送光学系等（不図示）が配設されており、レーザー照射ユニット２３３は、これらレーザービーム発振手段や伝送光学系と協働し、集光器２３４下方に位置付けられる被加工物１の裏面にパルスレーザー光線を照射する。ここで、集光器２３４は、レーザービーム発振手段によって発振されるパルスレーザー光線を保持面２１１上の被加工物１に向けて集光させるための集光レンズや、レーザービーム発振手段からのパルスレーザー光線を保持面２１１上の被加工物１に向けて反射させるためのミラーといった光学系が内部に配設されたものである。また、レーザービーム発振手段は、保持面２１１上の被加工物１に対して透過性を有する所定波長（例えば１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線を発振するためのものであり、例えばＹＡＧレーザー発振器やＹＶＯ４レーザー発振器等からなるレーザービーム発振器等で構成される。
【００２４】
撮像ユニット２３５は、被加工物１のレーザー加工すべき位置（分割予定ライン１１，１３の中心位置）を集光器２３４の鉛直下方に位置付けるためのアライメントを行うためのものである。この撮像ユニット２３５は、例えば、保持面２１１上の被加工物１と対向するように配設された対物レンズ等を含む顕微鏡構造体（不図示）と、この顕微鏡構造体による被加工物１の拡大観察像を撮像するカメラ（不図示）とからなり、保持面２１１上の被加工物１を撮像し、得られた画像データを制御手段２５に出力する。
【００２５】
このようにレーザー照射ユニット２３３および撮像ユニット２３５が取り付けられた支持部材２３１は、不図示の駆動手段によってＸＹ座標平面に直交するＺ座標方向に移動自在に構成されており、制御手段２５の制御のもと、所定のＺ位置に支持部材２３１を移動駆動する。この構成によって集光器２３４に内蔵された集光レンズを保持面２１１に対して垂直に移動させることができ、レーザー加工手段２３は、集光レンズによって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置（Ｚ位置）の調整が可能な構成とされている。
【００２６】
なお、ここでは保持手段２１をＸＹ座標平面内で移動させ、支持部材２３１をＺ座標方向に移動させる構成を例示したが、保持手段２１と支持部材２３１とが互いにＸ，Ｙ，Ｚの各座標方向で相対移動可能な構成であれば別の構成でもよい。Ｘ，Ｙ，Ｚの各座標方向に沿って保持手段２１および支持部材２３１の何れを移動させるのかや、保持手段２１および支持部材２３１の双方を移動させるのかは適宜設定できる。
【００２７】
制御手段２５は、加工装置２の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、加工装置２を構成する各部の動作を制御して加工装置２を統括的に制御する。具体的には、制御手段２５は、装置各部の動作を制御して第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程を実施する。
【００２８】
＜第１の改質領域形成工程＞
図５および図６は、以上のように構成される加工装置２によって実施される実施の形態１の第１の改質領域形成工程を説明する説明図であり、図５では、この第１の改質領域形成工程での保持面２１１上の被加工物１の内部の様子をＹ座標方向から示し、図６では、第１の改質領域形成工程が実施された保持面２１１上の被加工物１の斜視図を示している。
【００２９】
ここで、第１の改質領域形成工程に先立ち、不図示の搬入手段によって被加工物１を保持手段２１に搬入し、保持面２１１上で被加工物１を吸引保持させる。そして、保持手段２１をＸＹ座標平面内で移動させて保持面２１１上に保持された被加工物１を撮像ユニット２３５の鉛直下方に位置付け、撮像ユニット２３５によって保持面２１１上の被加工物１を撮像することにより、アライメントを実施する。具体的には、実施の形態１の撮像ユニット２３５を構成するカメラは赤外線用のカメラで構成されており、先ず、保持面２１１上の被加工物１を透過させて被加工物１の表面側を撮像し、得られた画像データにパターンマッチング等の画像処理を施す。そして、この画像処理の結果をもとに保持手段２１を回転させ、第１の分割予定ライン１１がＸ座標方向に、第２の分割予定ライン１３がＹ座標方向に沿うように保持面２１１上の被加工物１の向きを調整するとともに、機能素子１５を区画しているレーザー加工すべき領域である第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を検出し、保持手段２１をＸＹ平面内で移動させて撮像ユニット２３５の鉛直下方に位置付ける。その後、レーザー照射ユニット２３３と撮像ユニット２３５との距離の分だけ保持手段２１をＹ座標方向にずらすことで、加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付ける。
【００３０】
そして、このようにして加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けた後で、加工装置２は、図５に示すように、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿って第１の改質領域１１１を形成する。この第１の改質領域１１１は、被加工物１内部の表面近傍（表面側の機能素子１５の近傍）の所定位置（以下、「第１の形成位置」と呼ぶ。）に形成される。すなわち、加工装置２は先ず、パルスレーザー光線の集光点位置が第１の形成位置と一致するように予め設定されたＺ位置に支持部材２３１を移動させ、被加工物１内部の第１の形成位置に集光レンズの集光点を合わせる。そして、保持手段２１をＸ座標方向に加工送りさせながらレーザー照射ユニット２３３によって順次パルスレーザー光線を照射する。これにより、パルスレーザー光線が第１の形成位置に集光され、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿った第１の改質領域１１１が、被加工物１内部の機能素子１５が形成された表面近傍に形成される。
【００３１】
ここで、機能素子１５が形成されている被加工物１の表面から第１の改質領域１１１（第１の形成位置）までの距離の具体的な値としては、５μｍ〜３０μｍが好ましく、１０μｍ〜２５μｍがより好ましい。
【００３２】
その後は、順次隣接する第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら、第１の分割予定ライン１１のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する。そして、全ての第１の分割予定ライン１１に対してそれぞれ第１の改質領域を形成したならば、保持手段２１を９０度回転させることで第２の分割予定ライン１３がＸ座標方向に沿うように被加工物１の姿勢を変更する。そして、第１の分割予定ライン１１に対する動作と同様にアライメントを行った後、順次第２の分割予定ライン１３のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら、第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する。これにより、図６中に一点鎖線で示すように、被加工物１内部の機能素子１５が形成された表面近傍に第１の分割予定ライン１１のそれぞれに沿った第１の改質領域１１１が形成されるとともに、被加工物１内部の機能素子１５が形成された表面近傍に第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿った第１の改質領域１３１が形成される。
【００３３】
＜第２の改質領域形成工程＞
図７および図８は、以上のように構成される加工装置２によって実施される実施の形態１の第２の改質領域形成工程を説明する説明図であり、図７では、この第２の改質領域形成工程での保持面２１１上の被加工物１の内部の様子をＹ座標方向から示し、図８では、第２の改質領域形成工程が実施された保持面２１１上の被加工物１の斜視図を示している。
【００３４】
加工装置２は、アライメントを行って加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けた後、第２の改質領域形成工程として、図７に示すように、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿って第２の改質領域１１３を形成する。この第２の改質領域１１３は、第２の分割予定ライン１３との交差領域において、被加工物１内部の第１の改質領域１１１の上方（被加工物１の裏面側）の所定位置（以下、「第２の形成位置」と呼ぶ。）に形成される。すなわち、加工装置２は先ず、パルスレーザー光線の集光点位置が第２の形成位置と一致するように予め設定されたＺ位置に支持部材２３１を移動させ、被加工物１内部の第２の形成位置に集光レンズの集光点を合わせる。そして、保持手段２１をＸ座標方向に加工送りさせながら、レーザー照射ユニット２３３によって第２の分割予定ライン１３との交差領域にパルスレーザー光線を照射する。これにより、パルスレーザー光線が第２の形成位置に集光され、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差領域において、被加工物１の裏面と第１の改質領域形成工程で形成された第１の改質領域１１１との間の被加工物１内部の所定位置に、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿った第２の改質領域１１３が形成される。
【００３５】
ここで、交差領域の範囲の具体的な値としては、交差点位置からの長さが０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲が好ましく、０．５ｍｍ〜１ｍｍの範囲がより好ましい。図９−１および図９−２は、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差点付近を示して交差領域を説明する説明図であり、図９−１では、交差点位置Ｐ１からの長さが０．５ｍｍの範囲の場合の交差領域をハッチングを付して示している。この場合には、図９−１に示すように、交差点位置Ｐ１からの長さが０．５ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長１ｍｍの第１の分割予定ライン１１上の範囲と、交差点位置Ｐ１からの長さが０．５ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長１ｍｍの第２の分割予定ライン１３上の範囲とが交差領域となる。ここで、後述するように、第２の改質領域は第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のいずれか一方にのみ形成するようにしてもよいが、例えば第１の分割予定ライン１１に沿ってのみ形成する場合であれば、交差点位置Ｐ１からの長さが０．５ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長１ｍｍの第１の分割予定ライン１１上の範囲が交差領域となる。一方、図９−２では、交差点位置Ｐ１からの長さが３ｍｍの範囲の場合の交差領域をハッチングを付して示している。この場合には、図９−２に示すように、交差点位置Ｐ１からの長さが３ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長６ｍｍの第１の分割予定ライン１１上の範囲と、交差点位置Ｐ１からの長さが３ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長６ｍｍの第２の分割予定ライン１３上の範囲とが交差領域となる。なお、図示しないが、交差点位置Ｐ１からの長さが１ｍｍの範囲の場合には、交差点位置Ｐ１からの長さが１ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長２ｍｍの第１の分割予定ライン１１上の範囲と、交差点位置Ｐ１からの長さが１ｍｍであって交差点位置Ｐ１を中心とした全長２ｍｍの第２の分割予定ライン１３上の範囲とが交差領域となる。
【００３６】
その後は、順次隣接する第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら第１の分割予定ライン１１のそれぞれに沿って各第２の分割予定ライン１３との交差領域に第２の改質領域を形成する。そして、全ての第１の分割予定ライン１１に対して各第２の分割予定ライン１３との交差領域にそれぞれ第２の改質領域を形成したならば、保持手段２１を９０度回転させることで第２の分割予定ライン１３がＸ座標方向に沿うように被加工物１の姿勢を変更する。そして、第１の分割予定ライン１１に対する動作と同様にアライメントを行った後、順次第２の分割予定ライン１３のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って各第１の分割予定ライン１１との交差領域に第２の改質領域を形成する。これにより、図８中に二点鎖線で示すように、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差領域において、被加工物１の裏面と第１の改質領域形成工程で形成された第１の改質領域１１１，１３１との間の被加工物１内部の所定位置に、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って十字状に交差した第２の改質領域１１３，１３３が形成される。
【００３７】
なお、ここでは第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに対して第１の改質領域を形成した後で、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに対して第２の改質領域を形成することとしたが、加工対象とするライン毎に第１の改質領域および第２の改質領域を順番に形成する構成としてもよい。すなわち、集光点位置を第１の形成位置に合わせて第１の改質領域を形成した後、集光点位置を第２の形成位置に合わせて第２の改質領域を形成する工程を第１の分割予定ライン１１毎および第２の分割予定ライン１３毎に順番に繰り返し行う構成としてもよい。
【００３８】
次に、分割工程について説明する。この分割工程は、被加工物１の表面側が貼着された保護テープ１７３を強制的に伸張させることで被加工物１に外力を加え、被加工物１を分割予定ライン１１，１３に沿って個々のチップに分割する分割装置によって実施される。
【００３９】
ここで、分割装置の構成について説明する。図１０は、実施の形態１の分割装置４の構成を説明する概略斜視図である。図１０に示すように、分割装置４は、フレーム保持手段４１と、テープ伸張手段４３と、これら各部の動作を制御する制御手段４５とを含む。
【００４０】
フレーム保持手段４１は、図１等に示したように被加工物１を支持している環状フレーム１７１を保持するためのものであり、環状のフレーム保持部材４１１と、このフレーム保持部材４１１の外周に配設された複数のクランプ機構４１３とからなる。フレーム保持部材４１１は、環状フレーム１７１を載置するための載置面４１２を有し、クランプ機構４１３は、載置面４１２に載置された環状フレーム１７１をフレーム保持部材４１１に固定する。このように構成されたフレーム保持手段４１は、テープ伸張手段４３によって上下方向に進退自在に支持されている。
【００４１】
テープ伸張手段４３は、フレーム保持手段４１によって保持された環状フレーム１７１に装着されている保護テープ１７３を伸張するためのものであり、フレーム保持部材４１１の内側に配設される伸張ドラム４３１と、フレーム保持部材４１１を上下方向に進退自在に支持する支持手段４３３を備える。伸張ドラム４３１は、環状フレーム１７１の内径より小さい外径を有し、かつ被加工物１の外径より大きい内径を有する。また、伸張ドラム４３１は、下端に支持フランジ４３２を備える。一方、支持手段４３３は、支持フランジ４３２上に配設され、ピストンロッド４３５を介してフレーム保持部材４１１の下面に連結された複数のエアシリンダ４３４を備えて構成される。この支持手段４３３は、制御手段４５の制御のもと、フレーム保持部材４１１の載置面４１２を、伸張ドラム４３１の上端と略同一高さとなる基準位置と、伸張ドラム４３１の上端より所定量下方となる伸張位置との間で上下方向に進退移動させる。
【００４２】
制御手段４５は、分割装置４の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、分割装置４を構成する各部の動作を制御して分割装置４を統括的に制御する。具体的には、制御手段４５は、装置各部の動作を制御して分割工程を実施する。
【００４３】
＜分割工程＞
図１１および図１２は、以上のように構成される分割装置４によって実施される実施の形態１の分割工程を説明する説明図であり、図１１では、分割装置４によって分割される被加工物１を側面側から示し、図１２では、分割されたチップ１０の側面を示している。
【００４４】
分割工程では、先ず、図１１（ａ）に示すように、分割装置４は、環状フレーム１７１をフレーム保持部材４１１の載置面４１２（図１０を参照）上に載置し、クランプ機構４１３によってフレーム保持部材４１１に固定する。これにより、加工装置２において分割予定ライン１１，１３に沿って第１の改質領域が形成され、分割予定ライン１１，１３との交差領域において第２の改質領域が形成された被加工物１は、伸張ドラム４３１上方に配置される。このとき、フレーム保持部材４１１は基準位置に位置付けられている。
【００４５】
フレーム保持部材４１１に環状フレーム１７１を固定したならば、エアシリンダ４３４を駆動し、図１１（ａ）中に矢印Ａ１１で示すようにフレーム保持部材４１１を下降させる。これにより、図１１（ｂ）に示すように、フレーム保持部材４１１は伸張位置に位置付けられる。このとき、フレーム保持部材４１１によって載置面４１２上で固定されている環状フレーム１７１も下降し、この結果、環状フレーム１７１に装着された保護テープ１７３が伸張ドラム４３１の上端縁に当接されて伸張される。これにより、被加工物１に対して放射状に引張力が作用し、図１２に示すように、被加工物１は、第１の改質領域１１１，１３１および第２の改質領域１１３，１３３が形成されて強度が低下している分割予定ライン１１，１３に沿って破断され、個々のチップ１０に分割される。
【００４６】
より詳細には、前述の放射状の引張力は、保護テープ１７３が貼着されている被加工物１の表面側に対して作用する。ここで、被加工物１の内部には、この引張力が作用する保護テープ１７３側の表面近傍において、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿った第１の改質領域１１１，１３１が形成されている。したがって、実施の形態１によれば、被加工物１を個々のチップ１０に容易に分割することができるとともに、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３に沿って被加工物１を破断させ、精度良く分割することができる。また、第１の改質領域１１１，１３１を起点として生じる破断が機能素子１５側に伝搬しないため、機能素子１５の損傷を防止して歩留まりの低下を抑制することができる。
【００４７】
また、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差領域では、第１の改質領域１１１，１３１に加えて第２の改質領域１１３，１３３を形成することとした。これによれば、被加工物１を分割予定ライン１１，１３に沿ってより破断し易くすることができ、裏面側での斜め割れ等を防止できる。
【００４８】
（実施の形態２）
上記した実施の形態１では、加工装置２での加工の際、保持手段２１によって裏面側が露出するように被加工物１を保持し、被加工物１の裏面側からパルスレーザー光線を照射して第１の改質領域および第２の改質領域を形成することとした。これに対し、実施の形態２では、保持手段２１によって表面側が露出するように被加工物１ａを保持し、被加工物１ａの表面側からパルスレーザー光線を照射するようにしている。パルスレーザー光線を照射する側の面は特に限定されるものではなく、このパルスレーザー光線を照射する側の面から遠い厚さ方向の位置に形成する改質領域から順次形成すればよい。以下、実施の形態２について詳細に説明する。
【００４９】
図１３は、実施の形態２の被加工物１ａの構成例を示す斜視図である。また、図１４は、実施の形態２の被加工物１ａの内部を示す断面図である。図１３に示すように、実施の形態２の被加工物１ａは、実施の形態１と同様に、その表面側に第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３とが格子状に配列され、これら第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３によって区画された複数の矩形領域に機能素子１５が形成されて構成される。そして、実施の形態２の被加工物１ａは、環状フレーム１７１の内側開口部を覆うように外周部が装着された伸張可能な保護テープ１７３に対し、裏面側を貼着した状態で用意される。
【００５０】
次に、この被加工物１ａに対して施すレーザー加工の加工方法について説明する。図１５は、実施の形態２の加工方法の手順を説明するフローチャートである。図１５に示すように、本加工方法では、先ず、保護テープ貼着工程を行い、図１３等に示して説明したように、環状フレーム１７１の内側開口部を覆うように外周部が装着された保護テープ１７３に対し、被加工物１ａの裏面側を貼着する（ステップＳ２１）。その後、第２の改質領域形成工程を行い、分割予定ライン１１，１３の交差点位置付近（交差領域）に第２の改質領域を形成する（ステップＳ２３）。続いて、第１の改質領域形成工程を行い、分割予定ライン１１，１３のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する（ステップＳ２５）。そしてその後、分割工程を行い、保護テープ１７３が貼着されている裏面側へ折り曲げることによって被加工物１ａに外力を加え、第１の改質領域および第２の改質領域が形成されたことで強度が低下した分割予定ライン１１，１３に沿って被加工物１ａを個々のチップに分割する（ステップＳ２７）。
【００５１】
以下、ステップＳ２３，Ｓ２５，Ｓ２７の第２の改質領域形成工程、第１の改質領域形成工程および分割工程について順次説明する。先ず、第２の改質領域形成工程および第１の改質領域形成工程について説明する。これらの各工程は、実施の形態１と同様に図４に示した加工装置２によって行われる。ただし、実施の形態２では、被加工物１ａは、図１３等に示したように保護テープ１７３に対して裏面側が貼着されて環状フレーム１７１に支持される構成となっており、表面側が露出するように保持手段２１に搬入されて保持面２１１上に保持される。そして、レーザー照射ユニット２３３は、保持面２１１上の被加工物１ａの表面側からパルスレーザー光線を照射する。また、前述のように保持面２１１上で被加工物１ａの表面が露出した状態であるため、アライメントを実施するための撮像ユニット２３５を構成するカメラは、実施の形態１のように赤外線カメラである必要はなく、可視光のカメラでよい。
【００５２】
＜第２の改質領域形成工程＞
図１６は、実施の形態２の第２の改質領域形成工程を説明する説明図であり、この第２の改質領域形成工程での保持面２１１上の被加工物１ａの内部の様子をＹ座標方向から示している。ここで、第２の改質領域形成工程に先立ち、実施の形態１と同様にして不図示の搬入手段によって被加工物１ａを保持手段２１に搬入し、保持面２１１上で被加工物１ａを吸引保持させるとともに、撮像ユニット２３５によって保持面２１１上の被加工物１ａを撮像してアライメントを実施し、加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付ける。
【００５３】
そして、加工装置２は、アライメントを行って加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けた後、第２の改質領域形成工程として、図１６に示すように、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿って第２の改質領域１１３ａを形成する。この第２の改質領域１１３ａは、第２の分割予定ライン１３との交差領域において、被加工物１ａ内部に後段の第１の改質領域形成工程で形成される第１の改質領域の下方（被加工物１ａの裏面側）の所定位置（第２の形成位置）に形成される。すなわち、加工装置２は先ず、パルスレーザー光線の集光点位置が第２の形成位置と一致するように予め設定されたＺ位置に支持部材２３１を移動させ、被加工物１ａ内部の第２の形成位置に集光レンズの集光点を合わせる。そして、保持手段２１をＸ座標方向に加工送りさせながら、レーザー照射ユニット２３３によって第２の分割予定ライン１３との交差領域にパルスレーザー光線を照射する。これにより、パルスレーザー光線が第２の形成位置に集光され、第１の分割予定ライン１１と第２の分割予定ライン１３との交差領域において、被加工物１ａの裏面と第１の改質領域形成工程で形成される第１の改質領域との間の被加工物１ａ内部の所定位置に、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿った第２の改質領域１１３ａが形成される。
【００５４】
その後は、順次隣接する第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら第１の分割予定ライン１１のそれぞれに沿って各第２の分割予定ライン１３との交差領域に第２の改質領域を形成する。そして、全ての第１の分割予定ライン１１に対して各第２の分割予定ライン１３との交差領域にそれぞれ第２の改質領域を形成したならば、保持手段２１を９０度回転させることで第２の分割予定ライン１３がＸ座標方向に沿うように被加工物１ａの姿勢を変更した上で、第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って各第１の分割予定ライン１１との交差領域に第２の改質領域を形成する。これにより、分割予定ライン１１，１３の交差領域において、被加工物１ａの裏面と第１の改質領域形成工程で形成される第１の改質領域との間の被加工物１ａ内部の所定位置に、分割予定ライン１１，１３のそれぞれに沿って十字状に交差した第２の改質領域が形成される。
【００５５】
＜第１の改質領域形成工程＞
図１７は、実施の形態２の第１の改質領域形成工程を説明する説明図であり、この第１の改質領域形成工程での保持面２１１上の被加工物１ａの内部の様子をＹ座標方向から示している。
【００５６】
加工装置２は、アライメントを行って加工対象の第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けた後、第１の改質領域形成工程として、図１７に示すように、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿って第１の改質領域１１１ａを形成する。
【００５７】
この第１の改質領域１１１ａは、第２の改質領域１１３ａの上方（被加工物１ａの表面側）であって被加工物１ａ内部の表面近傍（表面側の機能素子１５の近傍）の所定位置（第１の形成位置）に形成される。すなわち、加工装置２は先ず、パルスレーザー光線の集光点位置が第１の形成位置と一致するように予め設定されたＺ位置に支持部材２３１を移動させ、被加工物１ａ内部の第１の形成位置に集光レンズの集光点を合わせる。そして、保持手段２１をＸ座標方向に加工送りさせながらレーザー照射ユニット２３３によって順次パルスレーザー光線を照射する。これにより、パルスレーザー光線が第１の形成位置に集光され、加工対象の第１の分割予定ライン１１に沿った第１の改質領域１１１ａが、第２の改質領域１１３ａの上方において、被加工物１ａ内部の機能素子１５が形成された表面近傍に形成される。
【００５８】
その後は、順次隣接する第１の分割予定ライン１１のＹ座標方向における中心位置を集光器２３４の鉛直下方に位置付けて加工対象を移しながら第１の分割予定ライン１１のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する。そして、全ての第１の分割予定ライン１１に対してそれぞれ第１の改質領域を形成したならば、保持手段２１を９０度回転させることで第２の分割予定ライン１３がＸ座標方向に沿うように被加工物１ａの姿勢を変更した上で、第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿って第１の改質領域を形成する。これにより、第２の改質領域の上方であって被加工物１ａ内部の機能素子１５が形成された表面近傍に、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のそれぞれに沿った第１の改質領域が形成される。
【００５９】
なお、実施の形態１と同様に、加工対象とするライン毎に第２の改質領域および第１の改質領域を順番に形成する構成としてもよい。すなわち、集光点位置を第２の形成位置に合わせて第２の改質領域を形成した後、集光点位置を第１の形成位置に合わせて第１の改質領域を形成する工程を第１の分割予定ライン１１毎および第２の分割予定ライン１３毎に順番に繰り返し行う構成としてもよい。
【００６０】
次に、分割工程について説明する。この分割工程は、被加工物１ａを保護テープ１７３が貼着されている裏面側へ折り曲げることによって被加工物１ａに外力を加え、被加工物１ａを分割予定ライン１１，１３に沿って個々のチップに分割する分割装置によって実施される。
【００６１】
ここで、分割装置の構成について説明する。図１８は、実施の形態２の分割装置４ａの構成を説明する概略側面図である。図１８に示すように、分割装置４ａは、フレーム保持手段４１ａと、テープ押圧手段４３ａとを含み、これら各部の動作は不図示の制御手段によって制御される。
【００６２】
フレーム保持手段４１ａは、図１３等に示したように被加工物１ａを支持している環状フレーム１７１を保持するためのものであり、環状のフレーム保持部材４１１ａと、このフレーム保持部材４１１ａの外周に配設された複数のクランプ機構４１３ａとからなる。フレーム保持部材４１１ａは、環状フレーム１７１を載置するためのＸＹ座標平面と平行な載置面４１２ａを有し、クランプ機構４１３ａは、載置面４１２ａに載置された環状フレーム１７１をフレーム保持部材４１１ａに固定する。より具体的には、環状フレーム１７１は、被加工物１ａの第１の分割予定ライン１１がＸ座標方向に、第２の分割予定ライン１３がＹ座標方向に沿うような向きで載置面４１２ａ上に載置され、クランプ機構４１３ａによって固定される。
【００６３】
テープ押圧手段４３ａは、フレーム保持手段４１ａによって保持された環状フレーム１７１に支持されている被加工物１ａを保護テープ１７３側から押圧して被加工物１ａを保護テープ１７３側に折り曲げるためのものであり、その上端面である押圧端面が線状に形成されたヘラ状の押圧部材４３１ａを備える。押圧端面の長さは、例えば分割予定ライン１１，１３以上とされている。
【００６４】
このような押圧部材４３１ａを備えるテープ押圧手段４３ａは、不図示の回転駆動手段によって、その押圧端面の中心を通る鉛直軸を軸中心として回転自在であり、押圧端面がＸ座標方向に沿う図１８中に一点鎖線で示す第１の押圧向きと、押圧端面がＹ座標軸方向に沿う図１８中に実線で示す第２の押圧向きとに変位する。また、テープ押圧手段４３ａは、不図示の駆動手段によって鉛直方向に昇降移動自在に構成され、図１８中に実線で示す退避位置と、この退避位置から上昇して押圧端面を上方の保護テープ１７３に当接させて保護テープ１７３側から被加工物１ａを押圧する図１８中に二点鎖線で示す押圧位置との間で昇降移動する。さらに、テープ押圧手段４３ａは、不図示の駆動手段によってＸ座標方向およびＹ座標方向に移動自在に構成されており、第１の押圧向きを向いた状態で所定のＹ位置に移動し、押圧端面を上方の被加工物１ａの第１の分割予定ライン１１と対向配置させるとともに、第２の押圧向きを向いた状態で所定のＸ位置に移動し、押圧端面を上方の被加工物１ａの第２の分割予定ライン１３と対向配置させる。
【００６５】
なお、テープ押圧手段４３ａは、上記したようなヘラ状の押圧部材４３１ａを第１の分割予定ライン１１上または第２の分割予定ライン１３に沿って保護テープ１７３側から押圧する構成に限らず、ローラーを分割予定ライン１１，１３に沿って移動させながら押圧する等の構成としてもよい。
【００６６】
＜分割工程＞
この分割装置４ａによって実施される実施の形態２の分割工程では、先ず、環状フレーム１７１をフレーム保持部材４１１ａの上面に載置し、クランプ機構４１３ａによってフレーム保持部材４１１ａに固定する。このとき、テープ押圧手段４３ａは、退避位置において押圧部材４３１ａの押圧端面が第１の押圧向きを向いた状態となっている。
【００６７】
その後、テープ押圧手段４３ａは、押圧端面を第１の分割予定ライン１１と対向する位置に順次移動させながら、押圧位置に移動して上方の被加工物１ａを第１の分割予定ライン１１に沿って保護テープ１７３側から押圧し、被加工物１ａを保護テープ１７３側に折り曲げる。そして、全ての第１の分割予定ライン１１に沿って被加工物１ａを保護テープ１７３側に折り曲げたならば、テープ押圧手段４３ａは、第２の押圧向きに変位する。そして、押圧部材４３１ａの押圧端面を第２の分割予定ライン１３と対向する位置に順次移動させながら、押圧位置に移動して上方の被加工物１ａを第２の分割予定ライン１３に沿って保護テープ１７３側から押圧し、被加工物１ａを保護テープ１７３側に折り曲げる。
【００６８】
図１９は、実施の形態２の分割工程を説明する説明図であり、被加工物１ａが第２の分割予定ライン１３に沿って保護テープ１７３側に折り曲げられる様子を示している。この場合には、図１９に示すように、押圧部材４３１ａの押圧端面が第２の分割予定ライン１３に沿うように保護テープ１７３に当接し、保護テープ１７３側から被加工物１ａを押圧することによって、被加工物１ａを第２の分割予定ライン１３に沿って保護テープ１７３側に折り曲げる。
【００６９】
以上の分割工程により、被加工物１ａは、第１の改質領域および第２の改質領域が形成されて強度が低下している分割予定ライン１１，１３に沿って破断され、個々のチップ１０ａに分割される。より詳細には、実施の形態２の分割装置４ａは、保護テープ１７３が貼着された裏面側から被加工物１ａを押圧して折り曲げるため、折曲時に表面側に応力が発生する。ここで、被加工物１ａの内部には、このように応力が発生する保護テープ１７３側の表面近傍において第１の分割予定ライン１１，１３に沿った第１の改質領域が形成されている。したがって、実施の形態２によれば、被加工物１ａを個々のチップ１０ａに容易に分割することができるとともに、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３に沿って被加工物１ａを破断させ、精度良く分割することができる。また、第１の改質領域を起点として生じる破断が機能素子１５側に伝搬しないため、機能素子１５の損傷を防止して歩留まりの低下を抑制することができる。
【００７０】
なお、上記した実施の形態１，２では、まず最初に保護テープ貼着工程を行い、実施の形態１では保護テープ１７３に被加工物１の表面側を貼着することとし、実施の形態２では保護テープ１７３に被加工物１ａの裏面側を貼着することとしたが、この保護テープ貼着工程は分割工程の前に行えばよい。すなわち、第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程では必ずしも被加工物の表面側または裏面側が保護テープに貼着されている必要はなく、少なくとも分割工程の前に保護テープ貼着工程を実施して被加工物の表面側または裏面側に保護テープを貼着すればよい。
【００７１】
また、上記した実施の形態１では、被加工物１の表面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物１の内部に第１の改質領域および第２の改質領域を形成し、その後被加工物１の表面側に貼着されている保護テープ１７３を伸張させることで被加工物１を個々のチップ１０に分割することとした。一方、実施の形態２では、被加工物１ａの裏面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物１ａの内部に第２の改質領域および第１の改質領域を形成し、その後裏面側に貼着されている保護テープ１７３側に被加工物１ａを折り曲げることで被加工物１ａを個々のチップ１０ａに分割することとした。
【００７２】
これに対し、第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程は実施の形態１と同様に行い、分割工程は実施の形態２の要領で行う構成としてもよい。すなわち、実施の形態１と同様にして被加工物の表面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物の内部に第１の改質領域および第２の改質領域を形成した後、被加工物の表面側に貼着されている保護テープを剥離し、保護テープを被加工物の裏面側に貼着するようにしてもよい。あるいは、被加工物の表面側に保護テープを貼着せずに第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程を行い、実施の形態１と同様にして被加工物の表面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物の内部に第１の改質領域および第２の改質領域を形成した後、保護テープを被加工物の裏面側に貼着するようにしてもよい。その後、実施の形態２と同様に、裏面側に貼着されている保護テープ側に被加工物を折り曲げることで被加工物を個々のチップに分割するようにしてもよい。
【００７３】
あるいは、第１の改質領域形成工程および第２の改質領域形成工程は実施の形態２と同様に行い、分割工程は実施の形態１の要領で行う構成としてもよい。すなわち、実施の形態２と同様にして被加工物の裏面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物の内部に第２の改質領域および第１の改質領域を形成した後、被加工物の裏面側に貼着されている保護テープを剥離し、保護テープを被加工物の表面側に貼着するようにしてもよい。あるいは、被加工物の裏面側に保護テープを貼着せずに第２の改質領域形成工程および第１の改質領域形成工程を行い、実施の形態２と同様にして被加工物の表面側からパルスレーザー光線を照射して被加工物の内部に第２の改質領域および第１の改質領域を形成した後、保護テープを被加工物の表面側に貼着するようにしてもよい。その後、実施の形態１と同様に、表面側に貼着されている保護テープを伸張させることで被加工物を個々のチップに分割するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記した実施の形態１，２では、分割予定ライン１１，１３の交差領域において、分割予定ライン１１，１３のそれぞれに沿って第２の改質領域を形成することとした。これに対し、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のいずれか一方にのみ第２の改質領域を形成することとしてもよい。例えば、隣接するライン間の距離が短い方の分割予定ラインに沿って第２の改質領域を形成することとしてもよい。
【００７５】
また、上記した実施の形態１，２では、分割予定ラインの交差領域において、被加工物の裏面と被加工物内部の表面近傍に形成される第１の改質領域との間の所定位置（第２の形成位置）に１層の第２の改質領域を形成することとした。ここで、この第２の形成位置は、被加工物の裏面と第１の改質領域との間の位置であれば特に限定されない。また、被加工物の厚さ方向に重ねて複数層の第２の改質領域を形成することとしてもよい。
【００７６】
（実施の形態３）
図２０は、実施の形態３の半導体デバイス５ｂの構成を説明する斜視図である。図２０に示すように、実施の形態３の半導体デバイス５ｂは、ガラス基板５１上に接着用樹脂層５３を介してチップ１０ｂが実装されて構成される。チップ１０ｂは、実施の形態１または実施の形態２で説明した加工方法を実施することで得たものであり、実施の形態１のチップ１０または実施の形態２のチップ１０ａに相当する。また、接着用樹脂層５３は、例えばエポキシ系の異方導電性接着フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic  Conductive  Film）であり、熱圧着によってガラス基板５１とチップ１０ｂとを電気的および物理的に接続する。
【００７７】
この半導体デバイス５ｂの製造方法では、先ず、ガラス基板５１上に、接着用樹脂層５３として用いる異方導電性接着フィルムを配置する。そして、この接着用樹脂層５３上に、機能素子１５が形成されている表面側を下にしてチップ１０ｂを配置する。その後、熱圧着処理してガラス基板５１上にチップ１０ｂを実装する。
【００７８】
ここで、半導体デバイス５ｂの具体的な適用例としては、ＣＯＧ（Chip  On  Glass）方式を用いてＬＣＤドライバＩＣをガラス基板に実装して構成される液晶表示装置が挙げられる（例えば特許文献３を参照）。すなわち、この場合の製造方法では、機能素子１５をＬＣＤ用のドライバ素子とすることで、ＬＣＤ用ドライバＩＣとして利用されるチップ１０ｂを得る。そして、このチップ１０ｂの機能素子１５が形成されている表面側を接着用樹脂層５３を介してガラス基板５１に貼り付けてガラス基板５１上にチップ１０ｂを実装する。
【００７９】
以上説明したように、実施の形態３では、チップ１０ｂの表面側をガラス基板５１に貼り付けることでガラス基板５１上にチップ１０ｂを実装することとした。ここで、実施の形態１，２で説明したように、分割予定ライン１１，１３に沿って形成される第１の改質領域は、被加工物の表面側に形成される。このため、例えば後述する図２１−１に示すように、個々のチップ１０ｂに分割した際に側面に残る分割予定ライン１１，１３に沿った第１の改質領域１１１ｂは、ガラス基板５１側に配される。これによれば、引っ張り応力が生じる外側に配されるチップ１０ｂの裏面側に強度を弱める改質領域が存在しないため、例えば落下強度や三点抗折曲げ強度（表面側の１点および裏面側の２点での折曲げ強度）といったチップ１０ｂの強度を向上させることが可能となる。なお、前述のＬＣＤ用ドライバＩＣ（シリコンチップ）は、一般的に前述のような抗折曲げの評価が行われている。
【００８０】
ここで、本発明の発明者等は、以上説明したように実施の形態１または実施の形態２の加工方法を実施して得たチップ１０ｂの機能素子１５が形成されている表面側をガラス基板５１に貼り付けた半導体デバイス５ｂの強度について実験を行った。
【００８１】
図２１−１は、本半導体デバイスの強度についての実験に用いた本発明の適用例を示す側面図であり、図２１−２は、実験結果の比較のために用いた比較例を示す側面図である。ここで、適用例および比較例の各半導体デバイスは、いずれもその厚さが２００μｍのシリコンウエーハを用い、チップサイズを０．７５ｍｍ×２０ｍｍとして作製した。また、ガラス基板５１の厚さは３００μｍとした。
【００８２】
図２１−１に示すように、適用例の半導体デバイス５ｂは、機能素子１５が形成された表面近傍にレーザー加工を施して１層の第１の改質領域１１１ｂを形成するとともに、この第１の改質領域１１１ｂの上方にレーザー加工を施して２層の第２の改質領域１１３ｂ，１１３ｂを形成したものを分割して得たチップ１０ｂをガラス基板５１上に接着用樹脂層５３を介して実装したものである。ここで、第１の改質領域１１１ｂは第１の分割予定ライン１１に沿ったものであり、第２の分割予定ライン１３に沿った第１の改質領域（不図示）も形成される。
【００８３】
この適用例では、第１の改質領域１１１ｂおよび第２の改質領域１１３ｂの厚みを約２４μｍとした。また、第１の改質領域１１１ｂからチップ１０ｂの機能素子１５が形成されている表面までの距離を約２５μｍとした。また、第２の改質領域１１３ｂは、分割予定ライン１１，１３の交差点位置を中心として約０．５ｍｍの範囲を交差領域として形成した。なお、本実験では、第２の改質領域１１３ｂは、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のうち、隣接するライン間の距離が短い方の分割予定ラインに沿ってのみ形成することとした。
【００８４】
また、図２１−２に示すように、比較例の半導体デバイス５ｃは、厚さ方向の中央部にレーザー加工を施して１層の第１の改質領域１１１ｃを形成するとともに、この第１の改質領域１１１ｃの上方および下方にそれぞれレーザー加工を施して２層の第２の改質領域１１３ｃ，１１３ｃを形成したものを分割して得たチップ１０ｃをガラス基板５１上に接着用樹脂層５３を介して実装したものである。ここで、第１の改質領域１１１ｃは第１の分割予定ライン１１に沿ったものであり、第２の分割予定ライン１３に沿った第１の改質領域（不図示）も形成される。この比較例では、第１の改質領域１１１ｃおよび第２の改質領域１１３ｃの厚みを約３２μｍとし、第１の改質領域１１１ｃからチップ１０ｃの機能素子１５が形成されている表面までの距離を約８３μｍとした。また、第２の改質領域１１３ｃは、分割予定ライン１１，１３の交差点位置を中心として約０．５ｍｍの範囲を交差領域として形成した。なお、比較例においても、第２の改質領域１１３ｃは、第１の分割予定ライン１１および第２の分割予定ライン１３のうちの隣接するライン間の距離が短い方の分割予定ラインに沿ってのみ形成することとした。
【００８５】
次に、実験方法について説明する。図２２は、実験方法を説明する説明図である。本実験は、図２２に示すように、先ず、適用例の半導体デバイス５ｂを樹脂製の治具６１に固定し、アルミニウム製の治具６３で蓋をした状態で用意する。そして、治具６１側を下にして例えば約１５０ｃｍ上方から図２２中に矢印Ａ２で示すようにコンクリート面に対して繰り返し落下させ、半導体デバイス５ｂが割れるまでの回数を計数する実験を、所定数個の適用例の半導体デバイス５ｂについて行った。また、比較例の半導体デバイス５ｃについても同様の実験を行った。なお、治具６１，６３の重量は合計で９０ｇである。
【００８６】
図２３は、本実験の実験結果を表にして示した図である。ここで、落下回数は、３０回を上限として行い、割れるまでの回数を「０回〜１０回」「１１回〜２０回」「２１回〜３０回」「割れない」の４項目に分類して実験結果を示している。ここで、３０回落下させても割れなかったものを「割れない」として各項目の割合を求めた。上記した実験の結果、図２３に示すように、比較例の半導体デバイス５ｃは、全て落下回数が０回〜１０回で割れに至った。これに対し、適用例の半導体デバイス５ｂでは、３０回落下させても割れなかったものが７４％という結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明の加工方法および半導体デバイスの製造方法は、被加工物を分割予定ラインに沿って精度良く分割するのに適している。
【符号の説明】
【００８８】
１，１ａ，      被加工物
１１      第１の分割予定ライン
１３      第２の分割予定ライン
１１１，１３１，１１１ａ      第１の改質領域
１１３，１３３，１１３ａ      第２の改質領域
１５      機能素子
１７３      保護テープ
１７１      環状フレーム
２      加工装置
２１      保持手段
２３      レーザー加工手段
２５      制御手段
４，４ａ      分割装置
４１，４１ａ      フレーム保持手段
４３      テープ伸張手段
４３ａ      テープ押圧手段
４５      制御手段
１０，１０ａ，１０ｂ      チップ
５ｂ      半導体デバイス
５１      ガラス基板
５３      接着用樹脂層
【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９−１】
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【図９−２】
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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２１−１】
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【図２１−２】
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【図２２】
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【図２３】
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