(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエーハがどのような状況にあっても裏面側から分割予定ラインをアライメントできるようにすること。【解決手段】半導体ウエーハ１は、表面に複数のデバイス２が分割予定ライン３によって区画されて形成されたウエーハであって、裏面から分割予定ライン３を検出するためのアライメントマーク５が基板１の内部に形成されている構成にしたことによって、どのような状況でもアライメントマーク５によって裏面側から正確に分割位置をアライメントでき、しかも、裏面側からのアブレーション加工によって生ずる微細な発塵粉体が飛散してもデバイスに悪影響を及ぼさないように分割作業ができる。【選択図】図１
2008109026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたウエーハであって、
裏面から分割予定ラインを検出するためのアライメントマークが基板の内部に形成されていること
を特徴とする半導体ウエーハ。
【請求項２】
ウエーハの表面を撮像して分割予定ラインを検出し、検出された領域に対応するウエーハの裏面から基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部にアライメントマークを形成すること
を特徴とする請求項１に記載の半導体ウエーハの製造方法。
【請求項３】
基板は、シリコン基板でありレーザー光線の波長は１０６４ｎｍであり、ピークパワー密度は１０８Ｗ／ｃｍ２以上であること
を特徴とする請求項２に記載の半導体ウエーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン等の半導体基板の表面にＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって形成されているウエーハであって、そのウエーハを分割予定ラインに沿って裏面側から分割加工ができるようにした半導体ウエーハおよび該半導体ウエーハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って分割する手段としては、ブレードを装備した切削装置（ダイシング装置）またはレーザー光線を照射するレーザー加工装置によって分割予定ラインが切削加工またはレーザー加工されて個々のデバイスに分割される技術が公知になっている。そして、分割された個々のデバイスは種々の電気器機に使用されるものである。
【０００３】
ダイシング装置は半導体ウエーハの表面側から撮像装置を用いて分割予定ラインを検出し、適正に分割できるようにアライメントした後に分割の加工するものであるが、半導体ウエーハの表面側から加工すると、ダイシング装置においては切削水を供給しながら切削加工を行っても、切削屑または発塵粉体等がデバイスの表面に多少付着する。
【０００４】
レーザー加工装置においては、半導体ウエーハの表面側から変質領域形成加工ができないので、ウエーハの裏面側から分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの内部に集光点を合わせてレーザー光線を照射し、内部に変質領域を形成する必要がある。
（特許文献１参照）。
【０００５】
ところで、レーザー加工装置による変質領域形成加工において、半導体ウエーハの内部に集光点を合わせて変質領域を形成するので、半導体ウエーハの裏面側から変質領域を形成するためには、半導体ウエーハの裏面側から分割予定ラインを検出してアライメントを行う必要がある。
【０００６】
しかし、半導体ウエーハの厚みが厚い場合や、アライメントするためのキーパターンとなる特徴的なパターンが存在しない場合や、赤外線を遮蔽する層が形成されているような場合などにおいては、裏面側から赤外線カメラによって分割予定ラインを検出できない場合があって、裏面側からの加工ができないという問題点を有している。
【特許文献１】特開２００２ー１９２３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、どのような状況にあっても裏面側から分割予定ラインをアライメントできるようにすること、並びに、裏面側から分割作業等の加工ができるようにした半導体ウエーハとその製造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】
本発明に係る半導体ウエーハは、表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて形成されたウエーハであって、裏面から分割予定ラインを検出するためのアライメントマークが基板の内部に形成されていることを最も主要な特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る半導体ウエーハの製造方法においては、ウエーハの表面を撮像して分割予定ラインを検出し、検出された領域に対応するウエーハの裏面から基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部にアライメントマークを形成することを主要な特徴とする。
【００１０】
そして、製造方法の発明において、基板は、シリコン基板でありレーザー光線の波長は１０６４ｎｍであり、ピークパワー密度は１０８Ｗ／ｃｍ２以上であることを付加的な要件として含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る半導体ウエーハは、表面に形成された分割予定ラインに対応する位置または領域の基板内部にアライメントマークを形成したので、半導体ウエーハの厚みが厚い場合でも、裏面側から赤外線カメラで検出できるような特徴的なキーパターンが存在しない場合でも、また、赤外線を遮蔽するような層が表面側に形成されているような場合でも、アライメントマークによって裏面側から正確に分割位置をアライメントでき、裏面側からレーザー光線を照射して変質領域を形成できる。
【００１２】
また、半導体ウエーハの製造方法においては、チャックテーブルに載置した半導体ウエーハの表面側のデバイスや分割予定ラインのパターン画像を撮像カメラで撮影しディスプレイに表示し、その画像を見て決められた位置に正確に且つ速やかにアライメントマークを形成することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る裏面側からアライメントして分割ができるシリコン基板で形成された半導体ウエーハと、その半導体ウエーハを製造する装置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、製造される半導体ウエーハを示すもので、（Ａ）図は表面側を（Ｂ）図は裏面側を示す斜視図であり、図２は、その半導体ウエーハを製造するための装置を示す斜視図である。
【００１４】
まず、図１において、裏面側からアライメントして分割ができる半導体ウエーハ１は、所要大きさのシリコン基板で形成されたもので、その基板表面に予めＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイス２が、分割予定ライン３によって整然と区画された状態で形成されたものであり、一つの側面に方向性を確立させるオリフラ４を有するものである。そして、このような半導体ウエーハ１の基板内部には、裏面側から分割予定ラインを検出するためのアライメントマーク５が複数形成されたものである。
【００１５】
図２は、裏面側からアライメントして分割ができる半導体ウエーハ１の製造装置１０を示すものであって、該製造装置１０の作業台１１上には、半導体ウエーハ１を表裏反転させて載置して保持するチャックテーブル１２が回転自在に、且つＸ軸とＹ軸方向とに移動可能な手段を介して設けられている。そして、このチャックテーブル１２には、載置した半導体ウエーハ１の表面を撮像するための第１の撮像カメラ１３と第２の撮像カメラ１４とが、少なくとも、Ｘ軸方向において対象位置に設けられている。また、Ｙ軸方向に設けることもできる。
【００１６】
Ｘ軸とＹ軸方向に移動可能な手段としては、作業台１１上においてＸ軸方向に一対のレール状部材１５を配設し、該レール状部材１５に沿ってＸ軸方向に往復移動する板状の架台１６を配設し、該架台１６上に一対のガイドレール１７を介してＹ軸方向に往復移動するベース板１８を配設し、該ベース板１８上に起立させた筒体部１９を介してチャックテーブル１２が回転自在に配設されている。
【００１７】
この場合に、架台１６はモータ２０によって駆動され、且つ一対のレール状部材１５間に配設したねじ桿２１によってＸ軸方向に往復移動させられ、ベース板１８はモータ２２によって駆動され、且つ一対のガイドレール１７間に配設したねじ桿２３によってＹ軸方向に往復移動させられる構成になっている。
【００１８】
また、作業台１１上には、レーザー光発生装置２５が配設されている。このレーザー光発生装置２５は、前記チャックテーブル１２がＸ軸方向に移動するためのレール状部材１５と直交する方向、即ちＹ軸方向に移動可能な手段と上下方向に移動可能な手段とを介して配設されており、チャックテーブル１２側に位置する端部にレーザー光線照射部２６が下方に向けて設けられている。
【００１９】
Ｙ軸方向に移動可能な手段としては、一対のＴ字状を呈するガイドレール部材２７が配設され、該ガイドレール部材２７に対して、そのガイドレール部材２７を両側から抱えるようにして嵌合し摺動する溝部を備えたＬ字状の支持プレート２８が配設され、該支持プレート２８における起立部２８ａにレーザー光発生装置２５を支持させてある。そして、支持プレート２８は、モータ２９によって駆動され且つ一対のガイドレール部材２７間に配設されたねじ桿３０に係合してＹ軸方向に往復移動させられる構成になっている。
【００２０】
また、上下方向に移動可能な手段としては、支持プレート２８の起立部２８ａに対するレーザー光発生装置２５の取り付け構造に特徴がある。この取り付け構造として、上記Ｙ軸方向に移動可能な手段と略同じ構造を採用している。即ち、起立部２８ａにおける取付面に一対のＴ字状を呈するガイドレール部材３１が垂直方向に形成されると共に、モータ３２によって駆動されるねじ桿（図示せず）が配設されており、それらガイドレール部材とねじ桿とに係合してレーザー光発生装置２５が上下方向に移動できるように取り付けられた構成になっている。
【００２１】
このような構成の製造装置１０を用い、裏面側からアライメントして分割ができる半導体ウエーハ１の製造方法について説明する。
一般的に半導体ウエーハ１は、オリフラ４を有するシリコン基板の表面にＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイス２が、分割予定ライン３によって整然と区画された状態で形成されたものであって、図２に示したように、その半導体ウエーハ１を裏返しにし表面側を下に向け、オリフラ４で設定された位置に方向付けをしてチャックテーブル１２上に載置し、従来から行われているように吸着固定する。
【００２２】
載置された半導体ウエーハ１の表面側は、図３に示したように、第１の撮像カメラ１３と第２の撮像カメラ１４とによって対称位置のデバイス２および分割予定ライン３の一部が映し出され、図４に示したように、それぞれ拡大した画像１３ａ、１４ａがディスプレイ４０の画面上に隣接表示される。
【００２３】
この隣接表示された拡大画像に基づき、決められた位置または領域、例えば、分割予定ライン３の交点位置やデバイス２におけるキーパターン２ａとなる特徴的な形状部分等の領域を検出し、その領域（位置や部分）に対してレーザー光線照射部２６を正確に位置合わせし、図５に示したように、レーザー光線２６ａの集光点を基板内部の略中央部に位置付けて照射し、基板内部にアライメントマーク５を形成するのである。
【００２４】
アライメントマーク５を形成するための決められた領域が、例えば、分割予定ライン３の交点位置であれば、隣接表示された画像１３ａ、１４ａにおいて、対応する交点位置にのみアライメントマーク５を形成するのであり、決められた領域が特徴的な形状部分のキーパターン２ａであれば、仮想線で示したように、その対応する部分にのみアライメントマーク５をピンポイントで形成するのである。
【００２５】
この場合に、アライメントマーク５の形成は、裏面側から赤外線カメラで分割予定ライン３を検出してアライメントするための基準点となるものであって、分割予定ライン３の交点位置に形成するのが好ましいが、検出し易い特徴的なパターンがデバイス２の中にあれば、それをキーパターン２ａ（基準点）として選択することは構わないのである。そして、デバイス２の中のキーパターン２ａは、分割予定ライン３からどれだけの位置関係にあるかが正確に算出できているので、アライメント作業の時に、そのアライメントマーク５に基づいて正確な分割予定ライン３を検出（算出）することができるのである。
【００２６】
レーザー光線２６ａの照射で基板内部に形成されたアライメントマーク５は、スポット状に変質された部分、つまり、スポット状の溶解変質部分であって、赤外線カメラで検出することができるものである。このようなアライメントマーク５を形成するためのレーザー光線２６ａの出力は、その波長が１０６４ｎｍであり、ピークパワー密度が１０８Ｗ／ｃｍ２以上のものである。
【００２７】
このようにして一方向、即ち、Ｘ軸方向についてのアライメントマーク５を形成した後に、チャックテーブル１２の吸着固定を解除し、半導体ウエーハ１を持ち上げ９０度回転させ、オリフラ４で位置合わせして再度チャックテーブル１２上に載置し吸着固定して、前記と同様の工程を経てＹ軸方向について対称位置にアライメントマーク５を形成し、Ｘ軸方向とＹ軸方向のアライメントができるように、クロスする方向にアライメントマーク５を形成するのである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
いずれにしても、半導体ウエーハ１の裏面側から赤外線カメラで検出できるアライメントマーク５を基板の内部に形成したことによって、裏面側から分割予定ライン３を正確に検出して分割のためのアライメントを行って、半導体ウエーハ１の表面側に形成されているデバイス２に不都合を生じさせないで、裏面側から全ての分割作業ができるのであり、当然のこととしてその分割作業はレーザー光による分割またはブレードによる分割のいずれにも利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は本発明に係る半導体ウエーハの表面側の斜視図であり、（Ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図２】本発明に係る半導体ウエーハの製造方法を実施する装置を示す斜視図である。
【図３】同製造方法を説明するために装置の要部のみを略示した説明図である。
【図４】同製造方法を説明するために第１および第２の撮像カメラによる画像のディスプレーを略示した正面図である。
【図５】同製造方法を説明するために装置の要部のみを拡大して示した説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  半導体ウエーハ
２  デバイス
２ａ  キーパターン
３  分割予定ライン
４  オリフラ
５  アライメントマーク
１０  製造装置
１１  作業台
１２  チャックテーブル
１３  第１の撮像カメラ
１４  第２の撮像カメラ
１３ａ、１４ａ  画像
１５  一対のレール状部材
１６  架台
１７  一対のガイドレール
１８  ベース板
１９  筒体部
２０、２２、２９、３２  モータ
２１、２３、３０  ねじ桿
２５  レーザー光線発生装置
２６  レーザー光線照射部
２６ａ  レーザー光線
２７、３１  一対のガイドレール部材
２８  支持プレート
２８ａ  起立部
４０  ディスプレイ
【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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