(57)【要約】【課題】チップの角の欠けを防止できるウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハ（１１）の表面（１１ａ）に保護部材（２１）を配設する保護部材配設ステップと、ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービーム（Ｌ）を照射してウェーハの内部に改質層（２３）を形成する改質層形成ステップと、保護部材を介してウェーハを保持手段（１４）で保持する保持ステップと、研削砥石（４０）を含む研削手段でウェーハを研削してウェーハを所定の厚みへと薄化するとともに、改質層に沿って分割された複数のチップ（２７）を形成する研削ステップと、を備え、改質層形成ステップでは、ストリート（１７）に沿った改質層（２３ｂ）を形成するとともに、平面視で矩形状の改質層（２３ｂ）をストリートの交差領域に形成することで、角を切り落とした切り落とし部（２７ａ）を複数のチップに形成する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリートで区画された表面の各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、
ウェーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、
該保護部材配設ステップを実施する前又は後にウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを照射してウェーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、
該保護部材配設ステップと該改質層形成ステップとを実施した後、該保護部材を介してウェーハを保持手段で保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、研削砥石を含む研削手段でウェーハを研削してウェーハを所定の厚みへと薄化するとともに、該改質層に沿って分割された複数のチップを形成する研削ステップと、を備え、
該改質層形成ステップでは、該ストリートに沿った改質層を形成するとともに、該ストリート上にそれぞれ頂点が位置付けられた平面視で矩形状の改質層、又は平面視で円形の改質層を、該ストリートの交差領域に形成することで、該研削ステップにおいて形成される複数のチップに、角を切り落とした切り落とし部を形成することを特徴とする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、ウェーハを分割して複数のチップを形成するウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型軽量なデバイスを実現するために、シリコン等の材料でなるウェーハを研削によって薄く加工することが求められている。この研削には、例えば、ウェーハを吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配置され、下面に砥石（研削砥石）が固定された研削ホイールとを備える研削装置が使用される。
【０００３】
チャックテーブルと研削ホイールとを相互に回転させながら、研削ホイールを下降させてウェーハの被加工面に研削砥石を押し付けることで、ウェーハを研削して薄化できる。ところで、この薄化に伴い剛性の低下したウェーハを、複数のチップへと分割するために切削ブレード等で切削すると、チッピング（欠け）やクラッキング（割れ）等の問題が発生し易い。
【０００４】
そこで、近年では、ウェーハに吸収され難い（透過性を有する）波長のレーザービームをウェーハの内部に集光させて、分割の起点となる改質領域（改質層）を形成してからウェーハを研削する加工方法が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この加工方法では、研削の際に加わる外力を利用してウェーハを薄化しながら複数のチップへと分割するので、剛性の低下したウェーハを切削する必要はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、上述した加工方法では、分割によって形成される複数のチップが互いに近接しているので、形成されたチップ同士が研削中に接触し、特に、チップの角が欠けてしまう可能性が高い。チップの角が欠けると、この欠けを起点にひびが発生して、デバイスは破損する。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チップの角の欠けを防止でき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】
【０００８】
本発明によれば、複数のストリートで区画された表面の各領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、該保護部材配設ステップを実施する前又は後にウェーハに対して透過性を有する波長のレーザービームを照射してウェーハの内部に改質層を形成する改質層形成ステップと、該保護部材配設ステップと該改質層形成ステップとを実施した後、該保護部材を介してウェーハを保持手段で保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、研削砥石を含む研削手段でウェーハを研削してウェーハを所定の厚みへと薄化するとともに、該改質層に沿って分割された複数のチップを形成する研削ステップと、を備え、該改質層形成ステップでは、該ストリートに沿った改質層を形成するとともに、該ストリート上にそれぞれ頂点が位置付けられた平面視で矩形状の改質層、又は平面視で円形の改質層を該ストリートの交差領域に形成することで、該研削ステップにおいて形成される複数のチップに、角を切り落とした切り落とし部を形成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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のウェーハの加工方法では、ウェーハのストリートに沿って改質層を形成するとともに、ストリート上にそれぞれ頂点を位置付けた平面視で矩形状の改質層、又は平面視で円形の改質層をストリートの交差領域に形成するので、その後、ウェーハを改質層に沿って分割することで、角を切り落とした切り落とし部を備える複数のチップを形成できる。
【００１０】
すなわち、切り落とし部を形成するための矩形状又は円形の改質層を設けておけば、ウェーハの研削中にチップの角は切り落とされるので、隣接するチップ同士が接触してもチップの角が欠けてしまうことはない。このように、本発明によれば、チップの角の欠けを防止できるウェーハの加工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）は、ウェーハの構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護部材配設ステップを模式的に示す斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、改質層形成ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハに形成される改質層を模式的に示す平面図である。
【図３】保持ステップ及び研削ステップを模式的に示す斜視図である。
【図４】形成されるチップの形状を模式的に示す平面図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１変形例でウェーハに形成される改質層を模式的に示す平面図であり、図５（Ｂ）は、第２変形例でウェーハに形成される改質層を模式的に示す平面図である。
【図６】第１変形例で形成されるチップの形状を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係るウェーハの加工方法は、保護部材配設ステップ（図１（Ｂ））、改質層形成ステップ（図２（Ａ）、図２（Ｂ））、保持ステップ（図３）、研削ステップ（図３、図４）、を含む。
【００１３】
保護部材配設ステップでは、ウェーハの表面側に保護部材を配設する。改質層形成ステップでは、ウェーハに吸収され難い波長（透過性を有する波長）のレーザービームを照射して、ウェーハの内部に改質層を形成する。この改質層形成ステップでは、平面視で直線状の改質層をストリートに沿って形成するとともに、平面視で矩形状の改質層をストリートの交差領域（交差点の近傍）に形成する。
【００１４】
保持ステップでは、ウェーハの表面側をチャックテーブル（保持手段）に吸引保持させる。研削ステップでは、裏面側を研削してウェーハを薄く加工するとともに、改質層に沿ってウェーハを分割して複数のチップを形成する。以下、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について詳述する。
【００１５】
図１（Ａ）は、本実施の形態に係るウェーハの加工方法で加工されるウェーハの構成例を模式的に示す斜視図である。図１（Ａ）に示すように、ウェーハ１１は、例えば、シリコン等の材料でなる円盤状の半導体ウェーハであり、表面１１ａは、中央のデバイス領域１３と、デバイス領域１３を囲む外周余剰領域１５とに分けられる。
【００１６】
デバイス領域１３は、格子状に配列されたストリート（切削予定ライン）１７でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１９が形成されている。ウェーハ１１の外周１１ｃは面取り加工されており、断面形状は円弧状である。
【００１７】
本実施の形態に係るウェーハの加工方法では、まず、上述したウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材を配設する保護部材配設ステップを実施する。図１（Ｂ）は、保護部材配設ステップを模式的に示す斜視図である。図１（Ｂ）に示すように、保護部材２１は、ウェーハ１１と略同形の円盤状に形成されている。この保護部材２１としては、例えば、樹脂基板、粘着テープ、半導体ウェーハ等を用いることができる。
【００１８】
保護部材配設ステップでは、ウェーハ１１の表面１１ａ側を、保護部材２１の表面２１ａ側に対面させて、ウェーハ１１と保護部材２１とを重ね合せる。この時、ウェーハ１１の表面１１ａと保護部材２１の表面２１ａとの間に、接着剤等を介在させておく。これにより、保護部材２１は、接着剤等を介してウェーハ１１の表面１１ａ側に固定される。
【００１９】
保護部材配設ステップの後には、ウェーハ１１の内部に改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。図２（Ａ）は、改質層形成ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハ１１に形成される改質層を模式的に示す平面図である。改質層形成ステップは、例えば、図２（Ａ）に示すレーザー加工装置２で実施される。
【００２０】
レーザー加工装置２は、ウェーハ１１を吸引保持するチャックテーブル（不図示）を備えている。このチャックテーブルは、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブルの下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブルは、この移動機構で水平方向に移動する。
【００２１】
チャックテーブルの上面は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１の裏面２１ｂ側）を吸引保持する保持面となっている。保持面には、チャックテーブルの内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、ウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブルの上方には、レーザー加工ヘッド４が配置されている。
【００２２】
レーザー加工ヘッド４は、レーザー発振器（不図示）で発振したレーザービームＬを、チャックテーブルに吸引保持されたウェーハ１１の内部に集光させる。レーザー発振器は、ウェーハ１１に吸収され難い波長（透過性を有する波長）のレーザービームＬを発振できるように構成されている。例えば、シリコンでなるウェーハ１１に改質層を形成する場合には、レーザー発振器として、波長が１０６４ｎｍのレーザービームＬを発振可能なＹＡＧ又はＹＶＯ４パルスレーザー発振器等を用いれば良い。
【００２３】
改質層形成ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１の裏面２１ｂ側）をチャックテーブルの保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブルに吸引保持される。
【００２４】
次に、チャックテーブルを移動、回転させて、レーザー加工ヘッド４を加工対象のストリート１７に位置合わせする。位置合わせの後には、レーザー加工ヘッド４からウェーハ１１の裏面１１ｂに向けてレーザービームＬを照射するとともに、チャックテーブルを加工対象のストリート１７と平行な第１方向に移動（加工送り）させる。すなわち、ウェーハ１１及びレーザー加工ヘッド４を加工対象のストリート１７に対して平行に相対移動させる。
【００２５】
ここで、レーザービームＬの集光点は、ウェーハ１１の内部において、表面１１ａからの距離がウェーハ１１の仕上げ厚みより大きくなる位置に位置付ける。また、レーザービームＬのパワーは、集光点の近傍からウェーハ１１の表面１１ａに向けてクラック（亀裂）が発生する程度に高めに設定しておく。レーザービームＬの波長は、上述の通り、ウェーハ１１に吸収され難い波長（透過性を有する波長）である。ただし、レーザービームＬの照射条件は、必ずしもこれに限定されない。
【００２６】
このようなレーザービームＬをウェーハ１１の内部に集光させると、集光点の近傍において生じる多光子吸収でウェーハ１１は改質される。そのため、レーザービームＬを、上述のように相対移動させながら照射することで、図２（Ｂ）に示すように、平面視で直線状の改質層２３ａを加工対象のストリート１７に沿って形成できる。なお、レーザービームＬのパワーは高めに設定されているので、図２（Ａ）に示すように、改質層２３ａと表面１１ａとの間にはクラック層２５が形成される。
【００２７】
加工対象のストリート１７に沿う改質層２３ａを形成した後には、レーザービームＬの照射を停止して、チャックテーブルを加工対象のストリート１７と垂直な第２方向に移動（割り出し送り）させる。すなわち、ウェーハ１１及びレーザー加工ヘッド４を加工対象のストリート１７に対して垂直に相対移動させる。これにより、レーザー加工ヘッド４は、隣接するストリート１７に位置合わせされる。
【００２８】
位置合わせの後には、隣接するストリート１７に沿って同様の改質層２３ａを形成する。この動作を繰り返し、第１方向に伸びる全てのストリート１７に沿って改質層２３ａを形成した後には、チャックテーブルを鉛直方向に伸びる回転軸の周りに９０°回転させて、第１方向と直交する第２方向に伸びるストリート１７に沿う改質層２３ａを形成する。
【００２９】
全てのストリート１７に沿う改質層２３ａを形成した後には、レーザービームＬの照射を停止して、ストリート１７が交差する交差領域（交差点の近傍）の上方にレーザー加工ヘッド４を位置付ける。すなわち、チャックテーブルとレーザー加工ヘッド４とを相対移動させて、第１方向に伸びる改質層２３ａと第２方向に伸びる改質層２３ａとが交わる領域の上方に、レーザー加工ヘッド４を位置付ける。
【００３０】
次に、ウェーハ１１及びレーザー加工ヘッド４を相対移動させながらレーザービームＬを照射し、ストリート１７（改質層２３ａ）で区画される矩形領域の角を切り落とすような改質層２３ｂを形成する。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、ストリート１７（改質層２３ａ）上にそれぞれ頂点が位置付けられた平面視で矩形状の改質層２３ｂを形成する。
【００３１】
加工対象の交差領域に改質層２３ｂを形成した後には、隣接する別の交差領域にレーザー加工ヘッド４を位置付けて、同様の改質層２３ｂを形成する。この動作を繰り返し、全ての交差領域に改質層２３ｂが形成されると、改質層形成ステップは終了する。なお、本実施の形態では、全ての直線状の改質層２３ａを形成した後に、矩形状の改質層２３ｂを形成しているが、改質層２３（改質層２３ａ、２３ｂ）の形成順序は特に限定されない。
【００３２】
改質層形成ステップの後には、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１の裏面２１ｂ側）を研削装置のチャックテーブル（保持手段）に吸引保持させる保持ステップを実施する。図３は、保持ステップ、及び保持ステップの後に実施する研削ステップを模式的に示す斜視図である。
【００３３】
図３に示すように、本実施の形態で使用される研削装置１２は、ウェーハ１１を吸引保持するチャックテーブル（保持手段）１４を備えている。このチャックテーブル１４は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。
【００３４】
チャックテーブル１４の上面は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１の裏面２１ｂ側）を吸引保持する保持面となっている。保持面には、チャックテーブル１４の内部に形成された流路を通じて吸引源の負圧が作用し、ウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。
【００３５】
チャックテーブル１４の上方には研削機構（研削手段）が配置されている。研削機構は、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転するスピンドル１６を備えている。このスピンドル１６は、昇降機構（不図示）で昇降される。スピンドル１６の下端側には、円盤状のホイールマウント１８が固定されている。
【００３６】
ホイールマウント１８の下面には、ホイールマウント１８と略同径の研削ホイール２０が装着されている。研削ホイール２０は、ステンレス等の金属材料で形成されたホイール基台２２を備えている。ホイール基台２２の円環状の下面には、全周にわたって複数の研削砥石２４が固定されている。
【００３７】
保持ステップでは、まず、ウェーハ１１に配設された保護部材２１の裏面２１ｂ側をチャックテーブル１４の保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、保護部材２１を介してチャックテーブル１４に吸引保持される。すなわち、この状態では、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が上方に露出している。
【００３８】
保持ステップの後には、裏面１１ｂ側を研削してウェーハ１１を薄化するとともに、改質層２３（改質層２３ａ，２３ｂ）に沿ってウェーハ１１を分割する研削ステップを実施する。研削ステップでは、チャックテーブル１４とスピンドル１６とを、それぞれ所定の方向に回転させつつ、スピンドル１６を下降させ、図３に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研削砥石２４を接触させる。
【００３９】
スピンドル１６は、ウェーハ１１の研削に適した任意の研削送り速度で下降させる。上述のように、ウェーハ１１の内部には、分割の起点となる改質層２３が形成されている。そのため、スピンドル１６を下降させてウェーハ１１に外力を加えることで、ウェーハ１１を改質層２３に沿って分割し、各デバイス１９に対応する複数のチップを形成できる。
【００４０】
図４は、研削ステップで形成されるチップの形状を模式的に示す平面図である。ウェーハ１１は、平面視で直線状の改質層２３ａ、及び平面視で矩形状の改質層２３ｂに沿って分割され、図４に示すように、角を切り落とした切り落とし部２７ａを備える複数のチップ２７が形成される。
【００４１】
ウェーハ１１（チップ２７）が仕上げ厚みまで研削されると、研削ステップは終了する。なお、本実施の形態では、表面１１ａからの距離がウェーハ１１の仕上げ厚みより大きくなる位置にレーザービームＬの集光点を位置付けて改質層２３を形成しているので、ウェーハ１１を仕上げ厚みまで研削すると、改質層２３は完全に除去される。これにより、チップ２７の抗折強度を高めることができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ１１のストリート１７に沿って改質層２３ａを形成するとともに、ストリート１７（改質層２３ａ）上にそれぞれ頂点を位置付けた平面視で矩形状の改質層２３ｂをストリート１７（改質層２３ａ）の交差領域に形成するので、ウェーハ１１を研削して改質層２３（改質層２３ａ，２３ｂ）に沿って分割することで、角を切り落とした切り落とし部２７ａを備える複数のチップ２７を形成できる。
【００４３】
すなわち、切り落とし部２７ａを形成するための矩形状の改質層２３ｂを設けておけば、ウェーハ１１の研削中にチップ２７の角は切り落とされるので、隣接するチップ２７同士が接触してもチップ２７の角が欠けてしまうことはない。このように、本実施の形態によれば、チップ２７の角の欠けを防止できるウェーハの加工方法を提供できる。
【００４４】
なお、本発明は上記実施の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、上記実施の形態では、平面視で矩形状の改質層２３ｂをストリート１７の交差領域に形成しているが、交差領域に形成される改質層の形状はこれに限定されない。図５（Ａ）は、第１変形例でウェーハ１１に形成される改質層を模式的に示す平面図である。
【００４５】
図５（Ａ）に示すように、この第１変形例では、平面視で直線状の改質層２３ｃをストリート１７に沿って形成するとともに、平面視で円形の改質層２３ｄをストリート１７（改質層２３ｃ）の交差領域に形成している。図６は、この第１変形例で形成されるチップ２７の形状を模式的に示す平面図である。図６に示すように、第１変形例においても、角を切り落とした切り落とし部２７ｂを備える複数のチップ２７を形成できる。
【００４６】
また、上記実施の形態及び第１変形例では、平面視で直線状の改質層２３ａ，２３ｃをストリート１７の交差領域内にも形成しているが、本発明は必ずしもこれに限定されない。図５（Ｂ）は、第２変形例でウェーハ１１に形成される改質層を模式的に示す平面図である。図５（Ｂ）に示すように、交差領域を除くストリート１７に平面視で直線状の改質層２３ｅを形成し、平面視で矩形状（又は円形）の改質層２３ｆをストリート１７の交差領域に形成しても良い。
【００４７】
また、上記実施の形態では、改質層形成ステップを保護部材配設ステップの後に実施しているが、改質層形成ステップを保護部材配設ステップの前に実施しても良い。また、上記実施の形態では、改質層２３と表面１１ａとの間にクラック層２５が形成される条件で改質層形成ステップを実施しているが、クラック層２５が形成されない条件で改質層形成ステップを実施しても良い。
【００４８】
また、上記実施の形態では、デバイス１９が形成されたウェーハ１１の裏面１１ｂ側にレーザービームＬを照射しているが、ウェーハ１１の表面１１ａ側にレーザービームＬを照射しても良い。
【００４９】
その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、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】
【００５０】
１１  ウェーハ
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  外周
１３  デバイス領域
１５  外周余剰領域
１７  ストリート（分割予定ライン）
１９  デバイス
２１  保護部材
２１ａ  表面
２１ｂ  裏面
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ  改質層
２５  クラック層
２７  チップ
２７ａ，２７ｂ  切り落とし部
２  レーザー加工装置
４  レーザー加工ヘッド
１２  研削装置
１４  チャックテーブル（保持手段）
１６  スピンドル
１８  ホイールマウント
２０  研削ホイール
２２  ホイール基台
２４  研削砥石
Ｌ  レーザービーム
【図１】
2015201585.tif 000003
【図２】
2015201585.tif 000004
【図３】
2015201585.tif 000005
【図４】
2015201585.tif 000006
【図５】
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【図６】
2015201585.tif 000008