(57)【要約】【課題】デバイスへのデブリの付着を低減できるようにすることを目的とする。【解決手段】デバイスウェーハの加工方法は、デバイスウェーハ１の表面２に保護膜８ａを被覆する保護膜被覆ステップと、保護膜被覆ステップを実施後、第一の出力で加工予定ライン４に沿ってレーザビーム３１を照射して加工予定ライン４上の保護膜８ａを除去する除去ステップと、除去ステップを実施後、第一の出力よりも高い第二の出力で加工予定ライン４上の保護膜８ａが除去された部分に沿ってデバイスウェーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３２をデバイスウェーハ１の表面２側から照射するレーザ加工ステップとを備えているため、レーザ加工ステップにおける第二の出力のレーザビーム３２を保護膜８ａに衝撃を与えることなくデバイスウェーハ１の表面２に直接照射でき、デバイス５へのデブリの付着を低減することができる。【選択図】図４
2015047618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の交差する複数の加工予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハの加工方法であって、
デバイスウェーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、
該保護膜被覆ステップを実施した後、第一の出力で該加工予定ラインに沿ってレーザビームを照射して該加工予定ライン上の該保護膜を除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後、該第一の出力よりも高い第二の出力で該加工予定ラインに沿ってデバイスウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームをデバイスウェーハの該表面側から該加工予定ラインに沿って照射しデバイスウェーハにレーザ加工を施すレーザ加工ステップと、を備えた加工方法。
【請求項２】
前記除去ステップの前記第一の出力は、該保護膜は加工されるがデバイスウェーハは加工されない値に設定され、
前記レーザ加工ステップの前記第二の出力は、デバイスウェーハが加工される値に設定される、請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
前記除去ステップでは、前記レーザ加工ステップでデバイスウェーハに照射されるレーザビームのスポットの直径と略同等の幅の該保護膜を除去する、請求項１または２に記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイスウェーハにレーザ加工を施す加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスウェーハを個々のデバイスに分割する方法としては、例えば、デバイスウェーハの分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射することによりデバイスウェーハを割断するアブレーション加工がある。アブレーション加工の際には、デバイスウェーハに対しレーザビームが照射された領域においてデブリが発生するため、デバイスウェーハの表面にあらかじめ保護膜を被覆しておき、デブリがデバイスに付着することを防止している（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８８４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アブレーション加工の際には、レーザビームをデバイスウェーハの表面に照射する際の衝撃でデバイスウェーハの表面に被膜された保護膜が剥離してデバイスの表面が露出してしまうことがある。そして、露出した表面にはレーザ加工で発生するデブリが付着してしまい、後に洗浄工程を実施してもデブリが除去されないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、デバイスへのデブリの付着を低減でき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】
【０００６】
本発明は、表面の交差する複数の加工予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウェーハの加工方法であって、デバイスウェーハの表面に保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、該保護膜被覆ステップを実施した後、第一の出力で該加工予定ラインに沿ってレーザビームを照射して該加工予定ライン上の該保護膜を除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後、該第一の出力よりも高い第二の出力で該加工予定ラインに沿ってデバイスウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームをデバイスウェーハの該表面側から該加工予定ラインに沿って照射しデバイスウェーハにレーザ加工を施すレーザ加工ステップと、を備える。
【０００７】
上記除去ステップの上記第一の出力は、該保護膜は加工されるがデバイスウェーハは加工されない値に設定され、上記レーザ加工ステップの上記第二の出力は、デバイスウェーハが加工される値に設定される。
【０００８】
さらに、上記除去ステップでは、上記レーザ加工ステップでデバイスウェーハに照射されるレーザビームのスポットの直径と略同等の幅の該保護膜を除去する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる加工方法では、保護膜被膜ステップを実施してデバイスウェーハの表面に保護膜を被膜した後、除去ステップを実施することにより、第一の出力のレーザビームをデバイスウェーハの加工予定ラインに沿って照射して保護膜のみを除去することができ、除去ステップを実施した後レーザ加工ステップを実施することにより、加工予定ライン上の保護膜が除去された部分に沿って第二の出力のレーザビームをデバイスウェーハの表面に直接照射することができる。
したがって、レーザ加工ステップを実施する際には、加工予定ライン上の保護膜が除去されているため、第二の出力のレーザビームが保護膜に衝撃を与えることはなく保護膜が剥離することを防止でき、デバイスへのデブリの付着を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】保護テープによってフレームと一体となったデバイスウェーハを示す斜視図である。
【図２】デバイスウェーハを保持手段に載置する状態を示す断面図である。
【図３】保護膜被膜ステップを示す断面図である。
【図４】除去ステップを示す断面図である。
【図５】レーザ加工ステップを示す断面図である。
【図６】保護膜除去ステップを示す断面図である。
【図７】分割ステップを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図１に示すデバイスウェーハ１を個々のデバイスに分割する加工方法について、添付の図面を参照しながら説明する。デバイスウェーハ１は、レーザ加工が施される円形の被加工物の一例であり、例えばシリコンウェーハである。デバイスウェーハ１の表面２には、縦横に複数交差する加工予定ライン４によって区画された領域のそれぞれにデバイス５を有している。一方、デバイスウェーハ１の表面２と反対側の面となる裏面３には、デバイス５を有していない。
【００１２】
デバイスウェーハ１を個々のデバイス５に分割するために、図１に示すように、中央部分が開口した環状のフレーム６の下部に保護テープ７を貼着し、該中央部から露出した保護テープ７にデバイスウェーハ１の裏面３側を貼着してデバイスウェーハ１の表面２を上向きに露出させる。このようにしてデバイスウェーハ１は、保護テープ７によってフレーム６と一体となった状態となる。
【００１３】
（１）  保護膜被膜ステップ
図２に示すように、フレーム６と一体となっているデバイスウェーハ１を、保護テープ７側を下にして保護膜被覆装置の保持手段１０に載置する。保持手段１０は、デバイスウェーハ１を保持する保持面１１ａを有する保持テーブル１１と、保持テーブル１１の周縁に配設されたクランプ部１２と、保持テーブル１１の下端に連結された回転軸１３と、回転軸１３の一端に接続されたモータ１４とを少なくとも備えている。保持手段１０の周囲には、液状樹脂をデバイスウェーハ１に供給する樹脂供給ノズル１５と、洗浄水を加工後のデバイスウェーハ１に供給する洗浄水供給ノズル１６と、液状樹脂や洗浄水が飛散するのを防止するカバー部１７とが配設されている。樹脂供給ノズル１５及び洗浄水供給ノズル１６は、いずれも保持テーブル１１の保持面１１ａに対して水平に旋回可能な構成となっている。
【００１４】
デバイスウェーハ１を保持手段１０の保持テーブル１１に載置したら、図３（ａ）に示すように、クランプ部１２によってフレーム６の上部を押さえてデバイスウェーハ１が動かないように固定する。
【００１５】
次いで、モータ１４によって回転軸１３を回転させ、保持テーブル１１を、例えば回転速度１０ｒｐｍで矢印Ａ方向に低速回転させる。樹脂供給ノズル１５は、保持テーブル１１の保持面１１ａに対して水平方向に旋回し、樹脂供給ノズル１５の先端に形成された供給口１５ａをデバイスウェーハ１の上方に移動させ、供給口１５ａから所定量の液状樹脂８をデバイスウェーハ１の表面２に向けて供給する。液状樹脂８は、デバイスウェーハ１の表面２を保護する保護膜となる。液状樹脂８は、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などであり、水溶性液状樹脂を使用することが望ましい。
【００１６】
保持テーブル１１とともにデバイスウェーハ１が回転することにより表面２の全面に液状樹脂８がいきわたったら、保持テーブル１１を例えば、２０００ｒｐｍで高速回転させて液状樹脂８を乾燥させる。液状樹脂８が乾燥すると、図３（ｂ）に示す保護膜８ａとして形成され、保護膜８ａによりデバイスウェーハ１の表面２及び表面２に形成されたデバイス５を覆うようにして被膜する。
【００１７】
（２）  除去ステップ
次に、図４(ａ)に示すように、保護膜８ａが被膜されたデバイスウェーハ１をレーザ加工装置の保持手段２０に搬送し、デバイスウェーハ１の表面２に被膜された保護膜８ａを加工予定ライン４に沿って除去する。保持手段２０は、保持面２１ａを有する保持テーブル２１と、保持テーブル２１の周縁に配設されたクランプ手段２２とを備えている。クランプ手段２２は、フレーム６を載置可能な載置部２３と、載置部２３に配設された軸部２４と、軸部２４を中心に回転しフレーム６を固定するクランプ部２５とにより少なくとも構成されている。
【００１８】
図４（ａ）に示すように、表面２に保護膜８ａが被膜されたデバイスウェーハ１を保持テーブル２１に載置するとともに、フレーム６を載置部２３に載置する。クランプ部２５は、軸部２４を中心として回転し、フレーム６の上部を押さえて固定する。こうしてデバイスウェーハ１が保持手段２０において保持された後、保持手段２０を、５００ｍｍ／ｓ以上の加工送り速度で例えば矢印Ｙ方向に移動させながら、レーザビーム照射手段３０は、図１に示したデバイスウェーハ１の加工予定ライン４に沿ってレーザビーム３１を照射する。
【００１９】
除去ステップは、例えば下記の加工条件１に設定して実施する。
［加工条件１］
レーザビーム            ：ＹＡＧ／ＹＶＯ４
波長                    ：３５５ｎｍ
第一の出力              ：０．１〜０．２Ｗ
照射スポット径          ：１２μｍ
保持テーブルの送り速度  ：５００ｍｍ／ｓ以上
なお、レーザ加工条件は上記に限定されず、保護膜８ａの材質、厚みに応じて適宜設定することができる。
【００２０】
レーザビーム照射手段３０から照射されるレーザビーム３１の第一の出力は、保護膜８ａを加工するがデバイスウェーハ１は加工されない値として０．１〜０．２Ｗに設定されている。このように設定されたレーザビーム３１をデバイスウェーハ１の表面２に被膜された保護膜８ａに照射すると、図４（ｂ）に示すように、保護膜８ａのみを除去し、デバイスウェーハ１までには至らない第一の加工溝１００を形成することができる。このようにしてデバイスウェーハ１の全ての加工予定ライン４に沿って第一の加工溝１００を形成する。除去ステップでは、後述するレーザ加工ステップにおけるレーザビームの照射スポット径と略同等の幅だけ保護膜８ａを除去する。これにより、後のレーザ加工ステップにおけるデバイスウェーハ１の加工予定ライン４へのレーザビームの集光を可能とするとともに、デバイスウェーハ１の表面２の露出部分を広くしすぎないようにすることができる。なお、略同等には、＋５μｍ程度の誤差も含んでいる。保護膜８ａに対するレーザビームの集光点を上下させることで、スポット径を、後のレーザ加工ステップよりも大きくすることができる。
【００２１】
（３）  レーザ加工ステップ
除去ステップを実施した後、図５（ａ）に示すように、レーザビーム照射手段３０によってデバイスウェーハ１に対してレーザ加工を行う。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、デバイスウェーハ１が保持された保持手段２０を、２００ｍｍ／ｓ以上の加工送り速度で例えば矢印Ｙ方向に移動させながら、レーザビーム照射手段３０は、図１に示したデバイスウェーハ１の加工予定ライン４に沿ってデバイスウェーハ１に対して吸収性を有する波長（３５５ｎｍ）のレーザビーム３２を照射する。
【００２３】
レーザ加工ステップは、例えば下記の加工条件２に設定して実施する。
［加工条件２］
レーザビーム            ：ＹＡＧ／ＹＶＯ４
波長                    ：３５５ｎｍ
第二の出力              ：１．５〜２Ｗ
照射スポット径          ：８〜１０μｍ
保持テーブルの送り速度  ：２００ｍｍ／ｓ以上
なお、レーザ加工条件は上記に限定されず、デバイスウェーハ１の材質、厚みに応じて適宜設定することができる。
【００２４】
レーザビーム照射手段３０から照射されるレーザビーム３２の第二の出力は、デバイスウェーハ１を加工する値として１．５〜２Ｗに設定されている。また、レーザビーム３２の照射スポット径は、除去ステップにおけるレーザビーム３１の照射スポット径である１２μｍと略同等の範囲内である８〜１０μｍに設定されている。このように設定されたレーザビーム３２は、図４（ｂ）に示した第一の加工溝１００を通過してデバイスウェーハ１の表面２に直接照射される。これにより、図５（ｂ）に示すように、所定の深さを有する第二の加工溝１０１をデバイスウェーハ１に形成することができる。このようにしてデバイスウェーハ１の全ての加工予定ライン４に沿って第二の加工溝１０１を形成する。除去ステップによって加工予定ライン４の上方の保護膜８ａが除去されているため、第二の出力のレーザビーム３２が保護膜８ａに衝撃を与えることはなく、保護膜８ａが大きく剥離してデバイス５が露出するのを防止し、デバイス５へのデブリの付着を防止することができる。
【００２５】
（４）  保護膜除去ステップ
レーザ加工ステップを実施した後、図６に示すように、デバイスウェーハ１を洗浄する。具体的には、デバイスウェーハ１を保持手段１０の保持テーブル１１に載置し、クランプ部１２によってフレーム６の上部を押さえてデバイスウェーハ１が動かないように固定する。
【００２６】
次いで、モータ１４により保持テーブル１０を例えば８００ｒｐｍで矢印Ａ方向に回転させる。このとき、洗浄水供給ノズル１６は、保持テーブル１１の保持面１１ａに対して水平方向に旋回し、洗浄水供給ノズル１６の先端に形成された供給口１６ａをデバイスウェーハ１の上方に移動させ、デバイスウェーハ１の表面２に向けて供給口１６ａから洗浄水９を供給する。そして、洗浄水９が、回転するデバイスウェーハ１の表面２に被膜された保護膜８ａに衝突することにより、デバイスウェーハ１の表面２から保護膜８ａを全て洗い流して除去する。なお、洗浄水９としては、例えば純水を用いる。
【００２７】
デバイスウェーハ１の洗浄が終了した後、モータ１４により保持テーブル１０を例えば２０００ｒｐｍで矢印Ａ方向に高速回転させる。保持テーブル１０とともに回転するデバイスウェーハ１に発生する遠心力を利用してデバイスウェーハ１の表面２に付着した洗浄水を飛散させ、デバイスウェーハ１の表面２を乾燥させる。
【００２８】
（５）  分割ステップ
保護膜除去ステップを実施した後、図７に示すように、分割手段４０によって保護テープ７を拡張させてデバイスウェーハ１を個々のデバイスに分割する。分割手段４０は、デバイスウェーハ１を保持する保持テーブル４１と、保持テーブル４１の外周側に連設されフレーム６を載置する載置部４２と、載置部４２に載置されたフレーム６をクランプするクランプ部４４と、載置部４２の下方に連結され載置部４２を上下に昇降させる昇降手段４５とを備えている。昇降手段４５は、シリンダ４５ａと、昇降するロッド４５ｂとを備えており、ロッド４５ｂが上下方向に移動することにより、載置部４２を上下方向に昇降させることができる。
【００２９】
図７（ａ）に示すように、デバイスウェーハ１の裏面３に貼着された保護テープ７を下向きにして、分割手段４０の保持テーブル４１に載置するとともに、載置部４２にフレーム６を載置する。次いで、クランプ部４４が軸部４３を中心として回転しフレーム６の上部を押さえて固定する。なお、実施形態に示す保護テープ７は、伸縮性を有するエキスパンドテープとしても機能する。
【００３０】
図７（ｂ）に示すように、昇降手段４５が作動し、ロッド４５ｂが下方に移動して載置部４２を下降させる。このようにして保護テープ７が径方向に拡張し、デバイスウェーハ１の内部に形成された第二の加工溝１０１を起点として破断することにより、デバイスウェーハ１を個々のデバイス５に分割する。
【００３１】
なお、分割ステップは、保護テープ７を拡張させることによって実施する場合に限定されない。例えば、切削ブレードによってデバイスウェーハ１を個々のデバイス５に分割してもよいし、レーザ加工ステップにおいてレーザビームでフルカットしてデバイスウェーハ１を個々のデバイス５に分割してもよい。
【００３２】
以上のとおり、本実施形態に示す加工方法では、デバイスウェーハ１の表面２に保護膜８ａを被膜した後、除去ステップを実施した後にレーザ加工ステップを実施することにより、第一の出力のレーザビーム３１をデバイスウェーハ１の加工予定ライン４に沿って照射して保護膜８ａのみを除去し第一の加工溝１００を形成した後、第二の出力のレーザビーム３２を加工予定ライン４に沿ってデバイスウェーハ１の表面２側から照射して第二の加工溝１０１を形成することができる。
したがって、レーザ加工ステップを実施する際には、加工予定ライン４上の保護膜８ａが除去されているため、第二の出力のレーザビーム３２が保護膜８ａに衝撃を与えることはなくデバイス上の保護膜８ａが剥離することを防止でき、デバイス５へのデブリの付着を低減することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：デバイスウェーハ  ２：表面  ３：裏面  ４：加工予定ライン  ５：デバイス
６：フレーム  ７：保護テープ  ８：液状樹脂  ８ａ：保護膜  ９：洗浄水
１０：保持手段  １１：保持テーブル  １１ａ：保持面  １２：クランプ部
１３：回転軸  １４：モータ  １５：樹脂供給ノズル  １５ａ：供給口
１６：洗浄水供給ノズル  １６ａ：供給口  １７：カバー部
２０：保持手段  ２１：保持テーブル  ２１ａ：保持面  ２２：クランプ手段
２３：載置部  ２４：軸部  ２５：クランプ部
３０：レーザ照射手段  ３１，３２：レーザビーム
４０：分割手段  ４１：保持テーブル  ４２：載置部  ４３：軸部  ４４：クランプ部
４５：昇降手段  ４５ａ：シリンダ  ４５ｂ：ロッド
１００：第一の加工溝  １０１：第二の加工溝
【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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