(57)【要約】【課題】基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、ウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、ウエーハをストリート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６
2008108792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数のデバイスが形成された半導体ウエーハ等のウエーハにゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断予定ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。このように多数のデバイスが形成された半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより、個々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を切断するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。
【０００３】
半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで固着して形成した研削砥石を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に１μm程度のマイクロクラックからなる加工歪層が生成される。この加工歪層は、半導体デバイスの製造工程において半導体ウエーハの内部に含有した銅（Cu）等の金属原子がデバイスの近傍に遊動してメモリー機能に及ぼす悪影響を抑制するゲッタリングシンク(gettering sink)効果をもたらす機能を有することが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−４１２５８ A 公報
【０００４】
一方、上記半導体ウエーハの裏面を研削することによって生成される加工歪層は、特に半導体ウエーハの厚さを１００μm以下に研削した場合に、個々に分割された半導体チップの抗折強度が相当低減される。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪層を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面にポリッシングなどの研磨或いはウエットエッチング、ドライエッチングを施している。（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献２】特開２００２−２８３２１１号公報
【特許文献３】特開２００１−８５３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
而して、ウエーハの裏面を研削した後に研磨或いはエッチング等によって研削によって生成された加工歪層を除去すると、チップの抗折強度は安定するが、加工歪層によるゲッタリングシンク(gettering sink)効果が消失されデバイスの機能が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ゲッタリングシンク効果を維持し、抗折強度を確保することができるウエーハの加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工核歪除去工程と、
該加工核歪除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板の裏面が上記加工歪層除去工程を実施することにより研削によって生成された加工歪層が除去されているので、抗折強度が安定する。また、個々に分割されたチップは、上記ゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより基板の厚さ方向中間部に変質層が形成されているので、この変質層がゲッタリングシンク効果層として機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１１】
図１には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、シリコンからなる基板２０の表面２０ａに複数のストリート２１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート２１によって区画された複数の領域にデバイス２２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ２における基板２０の表面２ａには、図２に示すように保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。
【００１２】
保護部材貼着工程を実施することにより半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０ａに保護部材３を貼着したならば、基板２０の裏面２０ｂを研削して半導体ウエーハ２を所定の厚さに形成する研削工程を実施する。この研削工程は、図３に示す研削装置４によって実施する。図３に示す研削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を研削するための研削砥石４２を備えた研削ホイール４３とからなっている。このような研削装置４によって上記研削工程を実施するには、チャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置し（従って、半導体ウエーハ２は基板２０の裏面２０ｂが上側となる）、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。そして、チャックテーブル４１を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石４２を備えた研削ホイール４３を６０００ｒｐｍで回転せしめて基板２０の裏面２０ｂに接触することにより、所定の厚さ、例えば１００μmになるまで研削する。このようにして研削工程を実施すると、半導体ウエーハ２における基板２０の裏面２０ｂには上述した研削によって厚さが１μm程度の加工歪層が生成される。
【００１３】
上述した研削工程を実施したならば、半導体ウエーハ２における基板２０の裏面２０ｂに生成された加工歪層を除去する加工歪層除去工程を実施する。この加工歪層除去工程は例えば図４に示す研磨装置５によって実施する。図４に示す研磨装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１に保持された被加工物を研磨するためのフエルト等の柔軟部材に酸化ジルコニア等の砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定した研磨砥石５２を備えた研磨工具５３とからなっている。このような研磨装置５によって上記加工歪層除去工程を実施するには、チャックテーブル５１上に上述した研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置し（従って、半導体ウエーハ２は基板２０の裏面２０ｂが上側となる）、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。そして、チャックテーブル５１を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研磨砥石５２を備えた研磨工具５３を例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて基板２０の裏面２０ｂに接触することにより、基板２０の裏面２０ｂを研磨加工する。この結果、上述した研削工程を実施することによって半導体ウエーハ２における基板２０の裏面２０ｂに生成された加工歪層が除去される。なお、加工歪層除去工程は、ポリッシング或いはウエットエッチング、ドライエッチング等によって実施してもよい。
【００１４】
上述したように加工歪層除去工程を実施したならば、加工歪層が除去された半導体ウエーハ２における基板２０に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板２０の内部に位置付けて照射し、基板２０の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。ゲッタリングシンク効果層生成工程は、図５に示すレーザー加工装置６を用いて実施する。図５に示すレーザー加工装置６は、被加工物を保持するチャックテーブル６１と、該チャックテーブル６１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２を具備している。チャックテーブル６１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り機構によって図５において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。上記レーザー光線照射手段６２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６２１の先端に装着された集光器６２２からパルスレーザー光線を照射する。また、図示のレーザー加工装置６は、上記レーザー光線照射手段６２を構成するケーシング６２１の先端部に装着された撮像手段６３を備えている。この撮像手段６３は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００１５】
上述した図５に示すレーザー加工装置６を用いてゲッタリングシンク効果層生成工程を実施するには、先ず上記研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護部材３側をチャックテーブル６１上に載置し（従って、半導体ウエーハ２は基板２０の裏面２０ｂが上側となる）、図示しない吸引手段によってチャックテーブル６１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル６１は、図示しない移動機構によって撮像手段６３の直下に位置付けられる。
【００１６】
チャックテーブル６１が撮像手段６３の直下に位置付けられると、撮像手段６３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０aに複数のデバイス２２が形成されている領域を検出し、加工領域のX,Y座標値を求める。このとき、デバイス２２が形成されている半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０ａは下側に位置しているが、撮像手段６３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２６ｂから透かしてデバイス２２を撮像することができる。
【００１７】
次に、図６の（ａ）で示すようにチャックテーブル６１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段６２の集光器６２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、加工開始位置をレーザー光線照射手段６２の集光器６２２の直下に位置付ける。そして、集光器６２２から基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル６１を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる（ゲッタリングシンク効果層生成工程）。そして、図６の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段６２の集光器６２２の照射位置がデバイスが形成されている領域の図６の（ｂ）右端に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル６１の移動を停止する。このゲッタリングシンク効果層生成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の厚さ方向中間部に位置付けることにより、半導体ウエーハ２の厚さ方向中間部に変質層２１０が形成される。
【００１８】
上記ゲッタリングシンク効果層生成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源                    ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ4スレーザー
波長                    ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数          ：１００ｋＨｚ
集光点のピークパワー密度：１×１０8Ｗ／cm2
集光スポット径          ：φ１μｍ
加工送り速度            ：１００ｍｍ／秒
【００１９】
上記加工条件によってゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより、半導体ウエーハ２の基板２０の内部には厚さが１〜２μｍの変質層２１０が形成される。そして、上述したゲッタリングシンク効果層生成工程を半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０aに形成されている複数のデバイス２２に対応した全領域に実施する。なお、変質層２１０の間隔は、１μｍ程度でよい。このようにして基板２０の内部に形成された変質層２１０は、ゲッタリングシンク効果層として機能する。
【００２０】
以上のようにして、ゲッタリングシンク効果層生成工程を実行したならば、図７に示すように環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に半導体ウエーハ２における基板２０の裏面２０bを貼着する（ウエーハ支持工程）。そして、半導体ウエーハ２における基板２０の表面２aに貼着されている保護部材３を剥離する。
【００２１】
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施された半導体ウエーハ２をストリート２１に沿って個々のチップに分割する分割工程を実施する。この分割工程は、図８に示す切削装置７を用いて実施する。図８に示す切削装置７は、被加工物を保持するチャックテーブル７１と、該チャックテーブル７１上に保持された被加工物を切削する切削ブレード７２１を備えた切削手段７２と、チャックテーブル７１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段７３を具備している。チャックテーブル７１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図８において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。切削ブレード７２１は円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して形成されている。上記撮像手段７３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００２２】
このように構成された切削装置７を用いて切削溝形成工程を実施するには、チャックテーブル７１上に上述したウエーハ支持工程において半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープTを載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル７１上に保持する。なお、図８においてはダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームＦはチャックテーブル７１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル７１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段７３の直下に位置付けられる。
【００２３】
チャックテーブル７１が撮像手段７３の直下に位置付けられると、撮像手段７３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の切削すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、撮像手段７３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２１と、切削ブレード７２１との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
【００２４】
以上のようにしてチャックテーブル７１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されているストリート２１を検出し、切削領域のアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル７１を切削領域の切削開始位置に移動する。このとき、図９に示すように半導体ウエーハ２は切削すべきストリート２１の一端（図９において左端）が切削ブレード７２１の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。そして、切削ブレード７２１を図９において矢印７２１aで示す方向に所定の回転速度で回転し、２点鎖線で示す待機位置から図示しない切り込み送り機構によって図９において実線で示すように切削ブレード７２１の下端がダイシングテープTに達する位置まで切り込み送りする。
【００２５】
上述したように切削ブレード７２１の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード７２１を図９において矢印７２１aで示す方向に所定の回転速度で回転しつつ、チャックテーブル７１を図９において矢印Ｘ１で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる。そして、チャックテーブル７１に保持された半導体ウエーハ２の右端が切削ブレード７２１の直下を通過したらチャックテーブル７１の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２は、ストリート２１に沿って切断される。
【００２６】
なお、上記分割肯定は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード          ：外径５２ｍｍ、厚さ３０μｍ
切削ブレードの回転速度：４００００ｒｐｍ
切削送り速度          ：５０ｍｍ／秒
【００２７】
上述した切断工程を半導体ウエーハ２に形成された全てのストリート２１に実施する。この結果、半導体ウエーハ２にはストリート２１に沿って切断され、図１０に示すように各デバイス２２毎に半導体チップ２００に分割される（分割工程）。このようにして分割された半導体チップ２００は、基板２０の裏面２０bが上記加工歪層除去工程を実施することによって研削工程で生成された加工歪層が除去されているので、抗折強度が安定する。また、半導体チップ２００は、上記ゲッタリングシンク効果層生成工程を実施することにより基板２０の厚さ方向中間部に変質層２１０が形成されているので、この変質層２１０がゲッタリングシンク効果層として機能する。
【００２８】
次に、本発明によるウエーハの加工方法の他の実施形態について説明する。
この実施形態においては、上記研削工程、加工歪層除去工程および分割工程を実施することにより、半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割した後にゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。このように半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割した後に実施するゲッタリングシンク効果層生成工程について、図１１乃至図１４を参照して説明する。先ず、図１１に示すように個々の半導体チップ２００に分割された半導体ウエーハ２を環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に基板２０の表面２０aを貼着する。従って、個々の半導体チップ２００に分割された半導体ウエーハ２は、基板２０の裏面２０bが上側となる。そして、上記図５に示すレーザー加工装置６を用いて個々に分割された半導体チップ２００毎にトレパニング加工によりゲッタリングシンク効果層生成工程を実施する。
【００２９】
ここで、トレパニング加工を実施するためのレーザー光線照射手段について、図１２を参照して説明する。
上記図５に示すレーザー加工装置６におけるレーザー光線照射手段６２は、上記ケーシング６２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段８１と、出力調整手段８２と、パルスレーザー光線発振手段８１が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する第１の音響光学偏向手段８３と、レーザー光線発振手段８１が発振したレーザー光線の光軸を割り出し送り方向（Y軸方向）に偏向する第２の音響光学偏向手段８４を具備している。また、上記集光器６２２は、上記第１の音響光学偏向手段８３および第２の音響光学偏向手段８４を通過したパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー６２２aと、該方向変換ミラー６２２aによって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ６２２bを具備している。
【００３０】
上記パルスレーザー光線発振手段８１は、パルスレーザー光線発振器８１１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段８１２とから構成されている。上記出力調整手段８２は、パルスレーザー光線発振手段８１から発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する。
【００３１】
上記第１の音響光学偏向手段８３は、レーザー光線発振手段８１が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する第１の音響光学素子８３１と、該第１の音響光学素子８３１に印加するRF（radio frequency）を生成する第１のRF発振器８３２と、該第１のRF発振器８３２によって生成されたRFのパワーを増幅して第１の音響光学素子８３１に印加する第１のRFアンプ８３３と、第１のRF発振器８３２によって生成されるRFの周波数を調整する第１の偏向角度調整手段８３４と、第１のRF発振器８３２によって生成されるRFの振幅を調整する第１の出力調整手段８３５を具備している。上記第１の音響光学素子８３１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第１の偏向角度調整手段８３４および第１の出力調整手段８３５は、図示しない制御手段によって制御される。
【００３２】
上記第２の音響光学偏向手段８４は、レーザー光線発振手段８１が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向に偏向する第２の音響光学素子８４１と、該第２の音響光学素子８４１に印加するRFを生成する第２のRF発振器８４２と、該RF発振器８４２によって生成されたRFのパワーを増幅して第２の音響光学素子８４１に印加する第２のRFアンプ８４３と、第２のRF発振器８４２によって生成されるRFの周波数を調整する第２の偏向角度調整手段８４４と、第２のRF発振器８４２によって生成されるRFの振幅を調整する第２の出力調整手段８４５を具備している。上記第２の音響光学素子８４１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第２の偏向角度調整手段８４４および第２の出力調整手段８４５は、図示しない制御手段によって制御される。
【００３３】
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段６２は、上記第１の音響光学素子８３にRFが印加されない場合に、図１２において１点差線で示すように第１の音響光学素子８３２によって偏向されないレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段８５を具備している。
【００３４】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段６２は以上のように構成されており、第１の音響光学素子８３１および第２の音響光学素子８４１にRFが印加されていない場合には、パルスレーザー光線発振手段８１から発振されたパルスレーザー光線は、出力調整手段８２、第１の音響光学素子８３１、第２の音響光学素子８４１を介して図１２において１点鎖線で示すようにレーザー光線吸収手段８５に導かれる。一方、第１の音響光学素子８３１に例えば１０kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段８１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図１２において実線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、第１の音響光学素子８３１に例えば２０kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段８１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図１２において破線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向（X軸方向）に所定量変位した集光点Pbに集光される。なお、第２の音響光学素子８４１に所定周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段８１から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向：図１２において紙面に垂直な方向）に所定量変位した集光点に集光される。
【００３５】
従って、第１の音響光学偏向手段７３および第２の音響光学偏向手段８４を作動してパルスレーザー光線の光軸をX軸方向とY軸方向に順次偏向させることにより、図１３に示すようにパルスレーザー光線のスポットSを渦巻き状に移動するトレパニング加工を実施することができる。
【００３６】
上述したレーザー光線照射手段６２を備えたレーザー加工装置６を用いて個々に分割された半導体チップ２００毎にトレパニング加工によりゲッタリングシンク効果層生成工程を実施するには、図１１に示すように環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に基板２０の表面２０aが貼着された半導体ウエーハ２を上記チャックテーブル６１上に保持する。次に、チャックテーブル６１上に保持された半導体ウエーハ２における個々の分割された所定の半導体チップ２００をレーザー光線照射手段６２の集光器６２２の直下に位置付ける。そして、パルスレーザー光線の集光点を半導体ウエーハ２の厚さ方向中間部に位置付け、集光器６２２から基板２０に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ図１４に示すように上述したトレパニング加工を実施する。この結果、半導体チップ２００に内部にゲッタリングシンク効果層として機能する変質層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるウエーハの加工方法によって加工される半導体ウエーハの斜視図。
【図２】図１に示す半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図。
【図３】本発明によるウエーハの加工方法における研削工程の説明図。
【図４】本発明によるウエーハの加工方法における加工歪層除去工程の説明図。
【図５】本発明によるウエーハの加工方法におけるゲッタリングシンク効果層生成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。
【図６】本発明によるウエーハの加工方法におけるゲッタリングシンク効果層生成工程を示す説明図。
【図７】本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程を示す説明図。
【図８】本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を実施するための切削装置の要部斜視図。
【図９】本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を示す斜視図。
【図１０】図９に示す分割工程によって半導体ウエーハが分割された半導体チップの斜視図。
【図１１】個々の半導体チップに分割された半導体ウエーハを環状のフレーム装着されたダイシングテープの表面に表面側を貼着した状態を示す斜視図。
【図１２】図５に示すレーザー加工装置を構成するレーザー光線照射手段の他の実施形態を示すブロック構成図。
【図１３】図１２に示すレーザー光線照射手段によって実施するトレパニング加工の説明図。
【図１４】本発明によるウエーハの加工方法におけるゲッタリングシンク効果層生成工程の他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３８】
２：半導体ウエーハ
２０：基板
２１：ストリート
２２：デバイス
２００：半導体チップ
２１０：変質層
３：保護部材
４：研削装置
４１：研削装置のチャックテーブル
４２：研削砥石
４３：研削ホイール
５：研磨装置
５１：研磨装置のチャックテーブル
５２：研磨砥石
５３：研磨工具
６：レーザー加工装置
６１：レーザー加工装置のチャックテーブル
６２：レーザー光線照射手段
６２２：集光器
６３：撮像手段
７：切削装置
７１：切削装置のチャックテーブル
７２：切削手段
７２１：切削ブレード
７３：撮像手段
８１：パルスレーザー光線発振手段
８２：出力調整手段
８３：第１の音響光学偏向手段
８４：第２の音響光学偏向手段
【図１】
2008108792.tif 000003
【図２】
2008108792.tif 000004
【図３】
2008108792.tif 000005
【図４】
2008108792.tif 000006
【図５】
2008108792.tif 000007
【図６】
2008108792.tif 000008
【図７】
2008108792.tif 000009
【図８】
2008108792.tif 000010
【図９】
2008108792.tif 000011
【図１０】
2008108792.tif 000012
【図１１】
2008108792.tif 000013
【図１２】
2008108792.tif 000014
【図１３】
2008108792.tif 000015
【図１４】
2008108792.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工歪層除去工程と、
該加工歪層除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工歪層除去工程と、
該加工歪層除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工歪層除去工程と、
該加工歪層除去工程が実施されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、
該ゲッタリングシンク効果層生成工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明によれば、基板の表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハに、ゲッタリングシンク効果を付与するウエーハの加工方法であって、
基板の裏面が研削され所定の厚さに形成されたウエーハにおける基板の裏面に生成された加工歪を除去する加工歪層除去工程と、
該加工歪層除去工程が実施されたウエーハをストリートに沿って個々のチップに分割する分割工程と、
該分割工程が実施され個々のチップに分割されたウエーハの基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を、その集光点を個々のチップの基板の内部に位置付けて照射し、基板の内部に変質層を形成することによりゲッタリングシンク効果層を生成するゲッタリングシンク効果層生成工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図１には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、シリコンからなる基板２０の表面２０ａに複数のストリート２１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート２１によって区画された複数の領域にデバイス２２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０ａには、図２に示すように保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
チャックテーブル６１が撮像手段６３の直下に位置付けられると、撮像手段６３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０aに複数のデバイス２２が形成されている領域を検出し、加工領域のX,Y座標値を求める。このとき、デバイス２２が形成されている半導体ウエーハ２における基板２０の表面２０ａは下側に位置しているが、撮像手段６３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２０ｂから透かしてデバイス２２を撮像することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記ゲッタリングシンク効果層生成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源                    ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ4パルスレーザー
波長                    ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数          ：１００ｋＨｚ
集光点のピークパワー密度：１×１０8Ｗ／cm2
集光スポット径          ：φ１μｍ
加工送り速度            ：１００ｍｍ／秒
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以上のようにして、ゲッタリングシンク効果層生成工程を実行したならば、図７に示すように環状のフレームF装着されたダイシングテープTの表面に半導体ウエーハ２における基板２０の裏面２０bを貼着する（ウエーハ支持工程）。そして、半導体ウエーハ２における基板２０の表面２0aに貼着されている保護部材３を剥離する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
このように構成された切削装置７を用いて分割工程を実施するには、チャックテーブル７１上に上述したウエーハ支持工程において半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープTを載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル７１上に保持する。なお、図８においてはダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームＦはチャックテーブル７１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル７１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段７３の直下に位置付けられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段６２は、上記第１の音響光学素子８３にRFが印加されない場合に、図１２において１点差線で示すように第１の音響光学素子８３１によって偏向されないレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段８５を具備している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
従って、第１の音響光学偏向手段８３および第２の音響光学偏向手段８４を作動してパルスレーザー光線の光軸をX軸方向とY軸方向に順次偏向させることにより、図１３に示すようにパルスレーザー光線のスポットSを渦巻き状に移動するトレパニング加工を実施することができる。