(57)【要約】【課題】半導体素子が形成された半導体基板から切り出される半導体チップの抗折強度を高めることができる半導体装置の製造方法の提供。【解決手段】一面に半導体素子が形成された半導体基板に対し、前記一面側から格子状に溝を形成する工程Ａと、前記溝の形成された半導体基板の一面側に粘着テープを貼る工程Ｂと、前記半導体基板の他面を前記溝が表出するまで研削し、前記半導体基板を複数の半導体チップに分割する工程Ｃと、前記半導体基板の他面側から前記半導体チップ及び該半導体チップ間の溝に少なくとも２本のレーザー光線を照射する工程Ｄとを少なくとも備え、前記工程Ｄは、２本のレーザー光線の一方及び他方を、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側あるいは他方の側にそれぞれ向けて、前記他面に対して斜め上方から照射しつつ、前記２本のレーザー光線及び／又は分割された半導体チップを相対的に移動させる半導体装置の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に半導体素子が形成された半導体基板に対し、前記一面側から格子状に溝を形成する工程Ａと、
前記溝の形成された半導体基板の一面側に粘着テープを貼る工程Ｂと、
前記半導体基板の他面を前記溝が表出するまで研削し、前記半導体基板を複数の半導体チップに分割する工程Ｃと、
前記半導体基板の他面側から前記半導体チップ及び該半導体チップ間の溝に少なくとも２本のレーザー光線を照射する工程Ｄとを少なくとも備え、
前記工程Ｄは、２本のレーザー光線の一方及び他方を、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側あるいは他方の側にそれぞれ向けて、
前記他面に対して斜め上方から照射しつつ、
前記２本のレーザー光線及び／又は分割された半導体チップを相対的に移動させ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２本のレーザー光線を照射する際、少なくとも一つのレーザー光線の光軸と前記他面とのなす角度を一定と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２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側に加えて、前記他面にも照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側の端部並びに前記他面の端部で構成される周縁辺にも照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、一方の半導体チップに照射すると同時に、隣接する他方の半導体チップにも照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記２本のレーザー光線は、
波長、強度、照度およびビーム径から選ばれる一つ以上の光学特性について、
互いに異なるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記２本のレーザー光線を、前記一面側に貼った前記粘着テープ以外の領域に照射することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項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、半導体装置の製造方法に関する。より詳しくは、半導体装置の製造方法におけるダイシング工程で、個片化された半導体チップに生じた加工痕を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体基板（ウエハ）の主面にダイシングラインで格子状に区画された複数の領域にＩＣ等の回路が形成され、このダイシングラインに沿って該半導体基板を切削して回路毎に分割することで、個々の半導体チップを製造する。このような半導体チップを多数使用する携帯電話、スマートフォン、モバイルＰＣ等は小型・薄型化が進んでおり、半導体チップの厚さをできるだけ薄く形成することが望まれている。そのため、半導体基板を個々の半導体チップに分割する前に、該半導体基板の裏面を研削することによって薄型化の実現が図られている。
【０００３】
しかしながら、上述の半導体装置の製造方法では、切削や研削によって半導体チップの裏面や側面に微細なマイクロクラックやチッピング等の加工痕が生じるため、半導体チップの抗折強度が低下する問題がある。すなわち、プリント基板に実装した半導体チップの場合、該半導体チップとプリント基板との熱膨張係数の差異によって半導体チップに応力が加わる。その他、半導体チップをピックアップする際や、プリント基板にフリップチップ実装する際などにも、該半導体チップに応力が加わる。このように、半導体チップに応力が加わると、該半導体チップに生じた該加工痕を起点に該半導体チップに亀裂が入って割れてしまうことがある。
【０００４】
今日では、先ダイシングと呼ばれる方法によって半導体チップを半導体基板から切り出す方法（特許文献１参照）がよく用いられている。この方法によれば、ダイシングブレードを用いて半導体基板の表面からダイシングラインに沿って所定の深さの切り込みを形成した後、該半導体基板の裏面を研削して、先に形成した切り込みを表出させることにより、各半導体チップを個片化するとともに薄厚化することができる。さらに、この研削によって、半導体チップの裏面と側面で構成される周縁辺に生じていたチッピングを一部除去することができる。しかしながら、研削や切削による加工痕が該周縁辺に生じるため、該半導体チップの抗折強度の低下を抑制をするには至らない。
【０００５】
このような半導体チップの表面に生じる加工痕を除去するために、半導体チップの表面をエッチングする方法が提案されているが（特許文献２参照）、半導体素子がエッチング液によって損なわれる恐れがあり、該エッチング液の廃液処理の問題も生じる。また、半導体チップの表面に生じた加工痕にレーザー光線を照射して、該加工痕を溶融又は気化させることによって該半導体チップの表面を滑らかにする方法が提案されている（特許文献３及び４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１１２３４５号公報
【特許文献２】特開２００２−０１６０２１号公報
【特許文献３】特開２００４−２２８２１８号公報
【特許文献４】特開２００４−２８２０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、半導体素子が形成された半導体基板から切り出される半導体チップを、従来のレーザー照射によって処理した後においても、該半導体チップの抗折強度は満足できるものではないという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体素子が形成された半導体基板から切り出される半導体チップの抗折強度を高めることができる半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らが上記問題を鋭意検討したところ、半導体素子が形成された半導体基板から切り出される半導体チップの裏面や側面に生じた加工痕が該半導体チップの抗折強度を低下させる原因であることを見出し、以下の手段によって上記問題を解決した。
【０００９】
本発明の請求項１に記載の半導体装置の製造方法は、一面に半導体素子が形成された半導体基板に対し、前記一面側から格子状に溝を形成する工程Ａと、前記溝の形成された半導体基板の一面側に粘着テープを貼る工程Ｂと、前記半導体基板の他面を前記溝が表出するまで研削し、前記半導体基板を複数の半導体チップに分割する工程Ｃと、前記半導体基板の他面側から前記半導体チップ及び該半導体チップ間の溝に少なくとも２本のレーザー光線を照射する工程Ｄとを少なくとも備え、前記工程Ｄは、２本のレーザー光線の一方及び他方を、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側あるいは他方の側にそれぞれ向けて、前記他面に対して斜め上方から照射しつつ、前記２本のレーザー光線及び／又は分割された半導体チップを相対的に移動させることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１において、前記２本のレーザー光線を照射する際、少なくとも一つのレーザー光線の光軸と前記他面とのなす角度を一定とすることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１又は２において、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側に加えて、前記他面にも照射することを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側の端部並びに前記他面の端部で構成される周縁辺にも照射することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、一方の半導体チップに照射すると同時に、隣接する他方の半導体チップにも照射することを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記２本のレーザー光線は、波長、強度、照度およびビーム径から選ばれる一つ以上の光学特性について、互いに異なるものであることを特徴とする。
本発明の請求項７に記載の半導体装置の製造方法は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記２本のレーザー光線を、前記一面側に貼った前記粘着テープ以外の領域に照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップの側面である前記溝の延伸方向に沿った両側面を少なくとも２本のレーザー光線で照射することによって、半導体基板に溝を形成する工程Ａ（溝形成工程）において半導体チップの側面に生じてしまう加工痕を除去することができる。該加工痕を除去することにより、該半導体チップの抗折強度を高めることができる。
【００１１】
また、前記２本のレーザー光線を前記他面に対して斜め上方から照射しつつ、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つのレーザー光線の光軸と前記他面とのなす角度を一定として、前記２本のレーザー光線及び／又は前記半導体基板を相対的に移動させることにより、前記なす角度を一定としたレーザー光線により照射されるエリアごとの照射エネルギーを一定にすることができ、エリアごとの加工痕除去の程度のばらつきを少なくすることができる。
【００１２】
また、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側に加えて前記他面にも、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを照射した場合には、前記研削工程において前記他面に生じてしまう加工痕を除去して、該半導体チップの抗折強度を一層高めることができる。
さらに、前記溝の延伸方向に沿った両側面の一方の側若しくは他方の側の端部並びに前記他面の端部で構成される前記半導体チップの周縁辺（エッジ）にも、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを照射した場合には、前記溝形成工程及び前記研削工程で該周縁辺に生じてしまう加工痕を除去して、該半導体チップの抗折強度をさらに一層高めることができる。
【００１３】
また、前記２本のレーザー光線のうち少なくとも一つを、互いに隣接する一方の半導体チップと他方の半導体チップの両方に同時に照射した場合には、レーザー照射の工程を短縮して当該半導体装置の製造効率を高めることができる。
また、前記２本のレーザー光線の有する光学特性が互いに異なる場合、半導体チップの照射される部位ごとに異なるレーザーエネルギー強度で表面処理を行うことができる。
また、前記２本のレーザー光線を前記粘着テープ以外の領域に照射して、該粘着テープに照射しない場合には、該粘着テープがレーザー照射によって溶融・飛散して、その溶融・飛散した粘着テープが半導体チップに付着して汚染することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の溝形成工程を示す概略図、（ｂ）は本発明の固定工程を示す概略図、（ｃ）は本発明の研削工程を示す概略図、（ｄ）は本発明のレーザー照射工程を示す概略図である。
【図２】照射工程における半導体基板に形成された半導体チップの配列を示す、半導体基板の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射を示す概略図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部で半導体チップが位置ずれした場合のレーザー照射を示す概略図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射を示す斜視図である。
【図６】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射を示す別の概略図である。
【図７】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射を示すさらに別の概略図である。
【図８】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射を示す別の斜視図である。
【図９】本発明に用いうるレーザー装置における光学系を示す概略図である。
【図１０】図２のＡ−Ａ線に沿う断面の一部とレーザー照射の方法の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
＜第一実施形態＞
本発明に係る半導体装置の製造方法の第一実施形態は、図１に示すように、（ａ）溝形成工程（工程Ａ）、（ｂ）固定工程（工程Ｂ）、（ｃ）研削工程（工程Ｃ）、及び（ｄ）レーザー照射工程（工程Ｄ）の少なくとも４工程を有する。
【００１６】
前記溝形成工程（工程Ａ）は、半導体素子が形成された半導体基板Ｗ（半導体ウエハ）の一面２において、格子状の溝５（ダイシングライン）を形成する工程である。
前記半導体基板Ｗは、半導体素子を形成するために用いられる公知の半導体基板が用いられ、例えば、シリコン（Ｓｉ）半導体基板が挙げられる。
前記半導体基板Ｗの一面２には、格子状に区切られた区画の所定位置において半導体素子が予め形成されている（図示略）。該半導体素子には、絶縁樹脂や再配線層、封止樹脂層、はんだバンプ等のウエハレベルのパッケージ加工が施されていてもよい。
【００１７】
前記溝形成工程（工程Ａ、図１（ａ））では、前記ダイシングラインに沿った溝５（切り込み）を所定の深さで形成する、いわゆるハーフカットダイシングを行う。溝５の深さとしては、半導体チップ１の仕上げ厚よりも１０〜６０μｍ程度深くすることが好ましい。このことにより、形成された溝５の底部近傍に生じやすい大きな加工痕を、後工程の研削工程（ｃ）で除去することができる。
【００１８】
この溝５を形成する切削方法としては、先ダイシング法で用いられる公知の切削方法が用いられる。一般には、ダイヤモンドブレードあるいはレジンブレード等の切削刃を備えた回転ブレード（ダイシングブレード）を高速で回転させながら半導体基板Ｗの一面２に押し付けて徐々に溝を深くしていき、該切削刃の先端が該半導体基板Ｗを貫通しないように制御して行う。この段階では、該半導体基板Ｗから個々の半導体チップ１はまだ切り出されていない。また、切削で形成される溝５の垂直断面９（半導体チップの側面）には、切削刃による加工痕が生じる。
【００１９】
前記固定工程（工程Ｂ、図１（ｂ））では、溝５を形成した前記半導体基板Ｗの一面２側に粘着テープ３（保護テープ）を貼り付ける工程である。該粘着テープ３を貼り付けることにより、半導体基板Ｗの一面２に形成されている半導体素子を保護することができ、後工程において半導体基板Ｗから個々の半導体チップ１を切り出す際に、個々の半導体チップ１が散らばることを防ぐことができ、個々の半導体チップ１の取り扱いを容易にすることができる。このとき、前記粘着テープ３はシート状のものであって、半導体基板Ｗの一面２を単一の粘着シートの粘着面に固定できる形態であることが望ましい。このような用途で用いられる前記粘着テープ３（粘着シート）は市販の入手可能な公知のものを用いることができる。
【００２０】
前記研削工程（工程Ｃ、図１（ｃ））では、前記半導体基板Ｗの他面４を、該半導体基板Ｗの一面２側から形成した前記溝５が他面４側に表出するまで研削（研磨）して、その結果、前記半導体基板Ｗを複数の半導体チップ１に分割（個片化）する工程である。この研削方法としては、公知のバックグラインド法で用いられる研削方法を用いることができる。例えば、細かい粒径の研磨剤を含む研磨液を用いて、砥石を備えた回転ホイールを３０００〜７０００ｒｐｍで回転させながら、２００〜５００ｒｐｍで逆方向に回転している前記半導体基板Ｗの他面４に押し付けて徐々に該半導体基板Ｗの他面４を研削して、所定の厚さになるまで薄くする機械的研磨法が挙げられる。このとき、研削された該他面４には、砥石及び研磨剤による加工痕が生じる。
【００２１】
前記レーザー照射工程（工程Ｄ、図１（ｄ））は、前記半導体基板Ｗの他面４側から前記半導体チップ１及び該半導体チップ１間の溝５に少なくとも２本のレーザー光線を照射する工程である。
ここで、溝５の底部を構成する粘着テープ３には該レーザー光線を照射せず、溝５の両側面９に該レーザー光線を照射することが望ましい。粘着テープ３にレーザー光線が照射されると、該粘着テープ３が溶融・飛散し、半導体チップ１が汚損されることがあるためである。
【００２２】
より詳細には、前記レーザー照射工程（工程Ｄ）では、図１（ｄ）に示すように、前記２本のレーザー光線のうち一方（レーザー光線７）を、前記溝５の延伸方向Ｓに沿った両側面のうち一方の側９δ（９）に向けて前記他面４に対して斜め上方から照射し、且つ、前記２本のレーザー光線のうち他方（レーザー光線８）を、前記溝５の延伸方向Ｓに沿った両側面のうち他方の側９α（９）に向けて前記他面４に対して斜め上方から照射する。尚、図１（ｄ）に示した点Ｓは、紙面に対して垂直な、前記溝５の延伸方向を示している。
【００２３】
このとき、後で詳細に説明するように、レーザー光線７及び８を、半導体基板Ｗに形成された溝５の延伸方向に沿った両側面９に向けて、他面４に対して斜め上方から照射しつつ、レーザー光線７，８及び／又は分割された半導体チップ１を相対的に移動させて、レーザー光線７及び８を前記延伸方向へスキャンする。
このように、前記半導体チップ１の側面９や他面４に該レーザー光線７及び８を照射することにより、側面９や他面４に生じた前記加工痕を除去することができる。
なお、前記２本のレーザー光線のうち、例えば一方のレーザー光線７を加工痕の除去に使用し、他方のレーザー光線８を半導体チップへの印字（刻印）等の異なる用途に並行して使用することもできる。
【００２４】
前記レーザー照射工程（工程Ｄ）に用いうるレーザー照射装置としては、ＹＡＧレーザーやＹＶＯ４レーザー等の固体レーザー、あるいはＣＯ２レーザーやエキシマレーザー等のガスレーザーが挙げられる。前記加工痕に照射されるレーザーの照射エネルギーが大きい場合には該加工痕は気化されて除去され、該照射エネルギーが小さい場合には該加工痕は溶融及び再結晶化されて除去される。
本発明で用いる２本のレーザー光線の照射装置は同一であってもよいし、互いに異なっていても良い。
【００２５】
前記照射エネルギーは、レーザー光線７及び８の波長、強度、及び照射速度によって適宜調整する必要がある。レーザー光線７及び８の強度が大き過ぎると、半導体チップ１の表面に形成されている半導体素子にダメージを与える危険性がある。また、レーザー光線７及び８の強度が大き過ぎる場合には、半導体チップ１の側面９で反射されたレーザー光線７が、半導体チップ１の一面２を固定している粘着テープ３に到達して該粘着テープ３を溶融・飛散させて半導体チップ１を汚損することもある。
【００２６】
このようなリスクを回避するためのレーザー光線７及び８の強度を調整する方法として、半導体チップ１の厚さによって使用するレーザー光線７及び８を変える方法が挙げられる。例えば、半導体チップ１の厚さが５０μｍの場合は、比較的低エネルギーのＹＶＯ４レーザーの第二高調波を使用し、半導体チップ１の厚さが２００μｍの場合は、エキシマレーザーを使用する方法が挙げられる。
【００２７】
また、レーザー光線７及び８は、波長、強度（放射パワー）、照度（単位面積当たりの強度）、およびビーム径から選ばれる一つ以上の光学特性について、互いに異なるものであってもよい。光学特性が互いに異なる複数のレーザー光線を用いることにより、個々のレーザー光線に異なる用途を割り当てることができる。例えば、レーザー光線７の光学特性を、加工痕の除去に適した設定にして、レーザー光線８の光学特性を、半導体チップに印字（レーザー刻印）するのに適した設定にして用いても良い。
【００２８】
図２に示すように、このレーザー照射工程の段階においては、個々の半導体チップ１はそれぞれ半導体基板Ｗから分割されてはいるが、前記粘着テープ３に固定されているため、分割される前の位置をほぼ維持している。すなわち、図３の断面図（図２におけるＡ−Ａ間の断面）に示すように、個々の半導体チップ１ａ（１）〜１ｃ（１）は整列した状態にあって、隣接する半導体チップ同士の離間距離ｈは、前記切削工程で前記半導体基板Ｗの一面２に形成した溝５の幅程度となっている。
【００２９】
この半導体基板Ｗにおいて、レーザー光線７及び８を、前記半導体基板Ｗに形成された前記溝５の延伸方向Ｄ１およびＤ２に沿った両側面９に向けて、他面４に対して斜め上方から照射することによって、前記粘着テープ３上に整列して固定された状態の個々の半導体チップ１の側面９にレーザー光線７及び８を照射することができる（図３参照）。レーザー光線７が照射された領域ではその表面の一部が溶融又は気化することにより、該領域に生じていた加工痕が除去される。
【００３０】
また、レーザー光線７の径、レーザー光線７と他面４とのなす角度θ１、半導体チップ１の厚さｔ、及び半導体チップ１同士の離間距離ｈ等にもよるが、図３のようにレーザー光線７を他面４に対して斜め上方から照射すると、半導体チップ１ｂ（１）の側面９δ（９）と同時に、半導体チップ１ｂ（１）の側面９δ（９）と他面４とで構成される周縁辺（エッジ）１１、および半導体チップ１ａ（１）の周縁辺１３の他面４側にもレーザー光線７を照射することができる。この場合、一度の照射によって隣接する２個の半導体チップ１ａ（１）及び１ｂ（１）を同時に処理して製造効率を高めることができる。
【００３１】
さらに、レーザー光線８についても、上記レーザー光線７と同様である。すなわち、レーザー光線８の径、レーザー光線８と他面４とのなす角度θ２、及び半導体チップ１同士の離間距離ｈ等にもよるが、図３のようにレーザー光線８を他面４に対して斜め上方から照射すると、半導体チップ１ａ（１）の側面９α（９）と同時に、半導体チップ１ａ（１）の側面９α（９）と他面４とで構成される周縁辺（エッジ）１３、および半導体チップ１ｂ（１）の周縁辺１１の他面４側にもレーザー光線８を照射することができる。この場合、一度の照射によって隣接する２個の半導体チップ１ａ（１）及び１ｂ（１）を同時に処理して製造効率を高めることができる。
【００３２】
このように２本のレーザー光線７及び８を溝５の延伸方向に見て略対称で照射することにより、溝５の延伸方向に沿った両側面９の一方の側（半導体チップ１ａ（１）の側面９α（９））と他方の側（半導体チップ１ｂ（１）の側面９δ（９））とにおいて同時並行で加工痕を除去することができる。
【００３３】
このとき、周縁辺１１を構成する側面９α（９）及び他面４にレーザー光線７を照射することを利用して、該周縁辺１１の角を丸くしたＲ（アール）を形成してもよい。同様に、周縁辺１３を構成する側面９δ（９）及び他面４にレーザー光線８を照射することを利用して、該周縁辺１３の角を丸くしたＲ（アール）を形成してもよい。これらのＲを形成することにより、半導体チップの抗折強度をより高めることができる。
【００３４】
また、レーザー光線７及び８を他面４に対して斜め上方から照射することによって、レーザー光線７及び８を粘着テープ３に照射してしまうことを防ぐことができる。すなわち、前記研削工程において、粘着テープ３上の半導体チップ１ｂ（１）の位置が動いてしまうことが起きうるが、この場合であっても図４に示すように、レーザー光線７及び８が粘着テープ３に照射されることを防ぐことができる。
【００３５】
レーザー光線７及び８と他面４のなす角度θ１及びθ２としては、１５〜７５度が好ましく、２５〜６５度がより好ましく、４０〜５０度が最も好ましい。上記範囲であると溝５の両側面９（半導体チップ１の側面９）に対してレーザー光線７及び８を十分に照射することができる。なす角度θ１及びθ２が９０度に近い角度であると側面９に対するレーザー光線７及び８の照射量が小さくなり、さらにレーザー光線７及び８が粘着テープ３に照射されてしまう恐れがある。一方、なす角度θ１及びθ２が０度に近い角度であると他面４に対するレーザー光線７及び８の照射量が小さくなり、さらにレーザー光線７及び８を所定の半導体チップの側面及び周縁辺に位置合わせすることが難しくなり、高度な制御技術が要求される。なす角度θ１及びθ２は、同じ角度であってもよいし、互いに異なる角度であってもよい。
【００３６】
ここで、なす角度θ１及びθ２が１５〜７５度であるときの他面４の側面９に対する照射量の比は０．２５〜４．０であり、なす角度θ１及びθ２が２５〜６５度であるときの該照射量の比は０．５〜２．０であり、なす角度θ１及びθ２が４０〜５０度であるときの該照射量の比は０．８〜１．２である。保護テープにレーザーを照射しないための適切ななす角度θは、関係式θ＜ｔａｎ-1（ｔ／ｈ）で表される。
【００３７】
図５は、図２のＡ−Ａ間における断面の一部を示す斜視図である。斜視図とともに示したｘｙｚ軸座標において、ｘ軸は図２で半導体チップ１が整列するＤ１方向に相当し、ｙ軸は図２で半導体チップ１が整列するＤ２方向に相当し、ｚ軸は半導体チップ１の他面４に対する垂直方向に相当する。
【００３８】
この図５において、レーザー光線８の照射角度をベクトルＰと平行に設定して、半導体チップ１ａ（１）の半導体チップ１ｂ（１）に隣接する側面９α（９）へ照射しながら、該レーザー光線８をｘ軸の負方向（Ｄ１方向）にスキャン（移動）する場合、該レーザー光線８の照射角度を規定する角度θ２および角度φ２は次の範囲が好適である。
【００３９】
角度θ２は前述のとおりであり、１５〜７５度が好ましく、２５〜６５度がより好ましく、４０〜５０度が最も好ましい。
角度φ２は、図５に示したように、ベクトルＰをｘｙ平面に投影したベクトルＨとｘ軸の単位ベクトルとがなす角度である。この角度φ２は、半導体チップ１の厚さや溝５の幅にもよるが、２５〜６５度が好ましく、３５〜５５度がより好ましく、４０〜５０度が最も好ましい。
【００４０】
角度θ２及びφ２が上記範囲であると、前述のようにＤ１方向へレーザー光線８をスキャンしながら半導体チップ１ａ（１）の側面９α（９）から、Ｄ２方向へ延伸する溝５を跨いで、半導体チップ１ｄ（１）の側面９β（９）へレーザー光線８が移動する際に、該レーザー光線８が溝５の底部の粘着テープ３に照射されてしまうことを防ぐことができる。
一方、角度φ２が０度又は９０度であると、レーザー光線８を、Ｄ１又はＤ２方向へスキャンしながら、隣接する半導体チップを跨がせる際に、粘着テープ３にレーザー光線８が照射されてしまう。
【００４１】
角度θ２が９０度又は角度φ２が０度であると、図６に示すように、溝５の両側面９（半導体チップ１の側面９）にレーザー光線８ｐ（８）を照射することができないだけでなく、周縁辺１３の近くを照射することも困難である。少しでもレーザー光線８の位置が溝５側へずれたり、半導体チップ１ａ（１）が溝５の幅を広くするように位置ずれしていた場合には、点線で示したように、レーザー光線８ｑ（８）が粘着テープ３に照射されてしまうからである。よって、角度θ２が９０度又は角度φ２が０度である場合、このような位置ずれを想定して、レーザー光線８の光軸の中心を、レーザー光線８の直径に相当する距離だけ周縁辺１３から離す必要が一般にある。この場合、最も加工痕の集中する周縁辺１３には、レーザー光線８が照射されないか、照射されたとしても加工痕を除去するには不十分な量である。
【００４２】
また、図５において、レーザー光線７の照射角度をベクトルＱと平行に設定して、半導体チップ１ｅ（１）の半導体チップ１ｄ（１）に隣接する側面９γ（９）へ照射しながら、該レーザー光線７をｘ軸の負方向（Ｄ１方向）にスキャン（移動）する場合、該レーザー光線８の照射角度を規定する角度θ１および角度φ１は次の範囲が好適である。
【００４３】
角度θ１は前述のとおりであり、１５〜７５度が好ましく、２５〜６５度がより好ましく、４０〜５０度が最も好ましい。
角度φ１は、図５に示したように、ベクトルＱをｘｙ平面に投影したベクトルＩとｘ軸の単位ベクトルとがなす角度である。この角度φ１は、半導体チップ１の厚さや溝５の幅にもよるが、−２５〜−６５度が好ましく、−３５〜−５５度がより好ましく、−４０〜−５０度が最も好ましい。
【００４４】
角度θ１及びφ１が上記範囲であると、前述のようにＤ１方向へレーザー光線７をスキャンしながら半導体チップ１ｅ（１）の側面９ε（９）から、Ｄ２方向へ延伸する溝５を跨いで、半導体チップ１ｇ（１）の側面９ζ（９）へレーザー光線８が移動する際に、該レーザー光線８が溝５の底部の粘着テープ３に照射されてしまうことを防ぐことができる。
一方、角度φ２が０度又は９０度であると、レーザー光線８を、Ｄ１又はＤ２方向へスキャンしながら、隣接する半導体チップを跨がせる際に、粘着テープ３にレーザー光線８が照射されてしまう。
【００４５】
角度θ１が９０度又は角度φ１が０度であると、図７に示すように、溝５の両側面９（半導体チップ１の側面９）にレーザー光線７ｐ（７）を照射することができないだけでなく、周縁辺１１の近くを照射することも困難である。少しでもレーザー光線７の位置が溝５側へずれたり、半導体チップ１ｂ（１）が溝５の幅を広くするように位置ずれしていた場合には、点線で示したように、レーザー光線７ｑ（７）が粘着テープ３に照射されてしまうからである。よって、角度θ１が９０度又は角度φ１が０度である場合、このような位置ずれを想定して、レーザー光線７の光軸の中心を、レーザー光線７の直径に相当する距離だけ周縁辺１１から離す必要が一般にある。この場合、最も加工痕の集中する周縁辺１１には、レーザー光線７が照射されないか、照射されたとしても加工痕を除去するには不十分な量である。
【００４６】
本発明におけるレーザー光線７及び８の照射方法を、図５でまとめると、以下のように説明できる。半導体基板Ｗに形成された溝５の延伸方向（ｘ軸方向又はＤ１方向）に沿った両側面９に向けて、半導体基板Ｗ（半導体チップ１）の他面４に対して斜め上方から照射するとき、レーザー光線７及び８は他面４（ｘｙ平面）に対してそれぞれ角度θ１及びθ２を成して傾いていると同時に、レーザー光線７及び８は溝５の延伸方向（ｘ軸方向）に対してそれぞれ角度φ１及びφ２で傾いている。
【００４７】
このようにレーザー光線７及び８を照射することによって、レーザー光線７及び８を両側面９に照射しながら、該レーザー光線７及び８を溝５の延伸方向（ｘ軸方向又はＤ１方向）へ移動（スキャン）する。このとき角度θ１及びφ１、並びに角度θ２及びφ２は、必ずしも一定に固定する必要はなく、レーザー照射口を首振り運動させることにより、例えば前述した好適な角度θ１及びφ１、並びに角度θ２及びφ２の範囲の中で、連続的に変化させてもよい。
【００４８】
しかし、レーザー照射されるエリアごとの照射エネルギーを一定にし、エリアごとの加工痕除去のばらつきを少なくして均一な表面処理を行えることから、レーザー光線７及び８の光軸と他面４とのなす角度θ１及びθ２を一定として、レーザー光線７及び８並びに／又は分割された半導体チップ１（半導体基板Ｗ）を相対的に移動させることが好ましい。
【００４９】
図５では、レーザー光線７とレーザー光線８とが、それぞれ異なる半導体チップ１に照射されている場合を示している。このように、溝５の延伸方向に沿って、Ｄ１方向へスキャンする際、レーザー光線７を先行させてレーザー光線８を追随させる配置として、且つ、溝５の一方の側の側面９α（９），９β（９），９γ（９）に対してレーザー光線８を照射し、溝５の他方の側の側面９δ（９），９ε（９），９ζ（９）に対してレーザー光線７を照射するようにレーザー光線７及び８を配置することにより、１回のスキャンで溝５の両側面９の加工痕を除去することができる。
【００５０】
仮に、単一のレーザー光線８を用いて、溝５の両側面９の処理を行う場合、一方の側の側面９に対してレーザー照射及びスキャンした後で、該レーザー光線８をレーザー光線７の向きに変えて、再度同じ溝５における他方の側の側面９に対してレーザー照射及びスキャンをする必要がある。したがって、本発明の２本以上のレーザー光線を用いる場合の方が、単一のレーザー光線を用いる場合よりも、加工痕を除去する作業効率が高い。
【００５１】
本発明における少なくとも２本のレーザー光線のうち、前述の２本のレーザー光線の配置は前述の説明に限定されない。例えば、図８に示すように、レーザー光線７の照射エリアとレーザー光線８の照射エリアとが一部重なるように照射してもよい。ここで、図８において前記照射エリアは楕円で示している領域である。
【００５２】
このようにレーザー光線７及び８の照射エリアの一部が重なる場合、その重なった領域において照射されるレーザーエネルギーは、レーザー２本分が足し合わされたものとなる。この足し合わせを利用する方法としては、例えば、激しい加工痕が形成されている周縁辺１１及び１３に対して、レーザー光線７及び８を重ねて照射することにより、通常よりも強いレーザーエネルギーによって激しい加工痕をより効率的に除去することが挙げられる。
【００５３】
ただし、レーザー光線７及び８の照射エリアが重なった領域に、レーザー光線７とレーザー光線８とが同時に照射されたことにより、その領域に対して過度に強い照射が行われて、半導体チップを損傷する恐れがないとも限らない。このリスクを回避するために、レーザー光線７とレーザー光線８とを交互に照射する方法を取ってもよい。この場合、照射エリアの位置は同じであっても同時に照射されることがないため、レーザーエネルギーの足し合わせは起こらない。レーザー光線７及び８を交互に照射する方法として、後述する光学的遅延回路が備えられた光学系を用いることができる。
【００５４】
図８に示すように、レーザー光線７の光軸とレーザー光線８の光軸とをスキャン方向（Ｄ１方向）に対して略対称に配置して照射する方法として、一つのレーザー光源から得られるレーザー光線Ａをビームスプリッタ、ミラー、ｆθレンズ等を含む光学系によりスプリットして、レーザー光線７及び８を得る方法が挙げられる（図９参照）。
【００５５】
このように単一のレーザー光線Ａをスプリットして得られたレーザー光線７及び８は、その光学特性を互いに同じものとすることができる。このとき、スプリットしたレーザー光線７及び８を前記略対称に照射するためにｆθレンズを用いて集光する際、一つのｆθレンズ２４に対してレーザ光線７及び８を入射させる光学系（図９（ａ）参照）としてもよいし、二つのｆθレンズ２４及び２５に対してレーザ光線７及び８をそれぞれ個別に入射させる光学系（図９（ｂ）参照）としてもよい。なお、図９では、スキャンするためのガルバノミラー等の光学部品は省略して示していない。
【００５６】
一つのｆθレンズを備える光学系を用いる利点としては、光学系が比較的シンプルであり、該光学系に必要な部品が少なくて済み、該光学系を備える装置が小型化できることが挙げられる。一方、二つのｆθレンズを備える光学系を用いる利点としては、レーザー光線７及び８を、それぞれ独立に制御することができ、レーザー光線７及び８を個別にメンテナンスできること、及び、各ｆθレンズから照射位置までの距離を任意に設定できるので、光学系の設計の自由度が大きくなることが挙げられる。
【００５７】
また、前述のように、レーザー光線７及び８を交互に照射するために、例えばレーザー光線８の光路に遅延回路を設けて、レーザー光線７，８に光路差を付けてもよい（図９（ｃ）参照）。この光路差を設けることにより、レーザー光線７，８のパルスの照射タイミングをずらすことができる。なお、パルスの幅が５μｓｅｃである場合、該光路差は約１．５ｍとなる。光路差は、パルス幅が大きいほど長くしなければならないので、装置が大型化してしまうのを防ぐために、パルス幅を５μｓｅｃ以下にすることが望ましい。
【００５８】
次に、レーザー光線７を溝５の延伸方向（Ｄ１方向）へスキャンするときの、レーザー照射方法の一例を示す。図１０では、半導体チップ１ａ（１）及び１ｂ（１）に照射されたレーザー光線８の光軸の中心位置の軌跡Ｔ２を点線で示し、他面４におけるレーザー光線８の照射エリアの形状を楕円で示している。また、半導体チップ１ｄ（１）及び１ｅ（１）に照射されたレーザー光線７の光軸の中心位置の軌跡Ｔ１を点線で示し、他面４におけるレーザー光線７の照射エリアの形状を楕円で示している。
【００５９】
この軌跡Ｔ２のようにレーザー光線８を照射しながら、Ｄ１方向へスキャンすると、半導体チップ１ａ（１）の側面９、他面４、及び該側面９と他面４とで構成される周縁辺１３、並びに半導体チップ１ｂ（１）の他面４及とその端部に生じていた前記加工痕を除去することができる。また、このスキャンの過程において、半導体チップ１ａ（１）及び１ｂ（１）の他面４に、レーザー照射による捺印を行ってもよい。
【００６０】
また、軌跡Ｔ１のようにレーザー光線７を照射しながら、Ｄ１方向へスキャンすると、半導体チップ１ｅ（１）の側面９、他面４、及び該側面９と他面４とで構成される周縁辺１１、並びに半導体チップ１ｄ（１）の他面４及とその端部に生じていた前記加工痕を除去することができる。また、このスキャンの過程において、半導体チップ１ｄ（１）及び１ｅ（１）の他面４に、レーザー照射による捺印を行ってもよい。
【００６１】
以上の説明では、本発明における少なくとも２本のレーザー光線として、レーザー光線７及び８の２本を例示して説明しているが、さらに別のレーザー光線を増設してもよく、例えばレーザー光線の本数を３本以上としてもよい。２本のレーザー光線を上記説明のとおりに設けることに加えて、別のレーザー光線を増設した場合でも、本発明の効果を同様に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、半導体基板から個片化された半導体チップの側面部に形成された加工痕をレーザーによって除去して、該半導体チップの抗折強度を高めるために広く利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ…半導体チップ、Ｗ…半導体基板（ウエハ）、Ｂ…支持台、２…一面、３…粘着テープ、４…他面、５…溝（ダイシングライン）、７，７ｐ，７ｑ…レーザー光線、８，８ｐ，８ｑ…レーザー光線、９，９α，９β，９γ，９δ，９ε，９ζ…側面、Ｓ…溝の延伸方向、Ｄ１…溝の延伸方向、Ｄ２…溝の延伸方向、１１…周縁辺、１３…周縁辺、ｈ…溝の幅、Ｔ１，Ｔ２…軌跡、２１…レーザー光源、２２…ビームスプリッタ、２３…ミラー、２４…ｆθレンズ、２５…ｆθレンズ、２６…遅延回路、Ａ…レーザー光線、ｔ…半導体チップの厚さ。
【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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