(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザを照射して改質層を形成することにより、チップまたはダイの組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げる。【解決手段】円盤状ブレードを回転させることにより基板２０を一方の面から切断し、他方の面近傍に位置する切断面２１，２２の縁部にレーザ６１を照射する。レーザ６１を切断面２１，２２全体に照射するようにしてもよく、また前記レーザ６１がＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザであるようにしてもよい。さらに基板２０の他方の面にダイシングテープ３０が貼付られており、基板２０のみを切断してダイシングテープ３０をエキスパンドした後にレーザ６１を照射するようにしてもよい。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加工するための基板加工方法において、
円盤状ブレードを回転させることにより前記基板を該基板の一方の面から切断し、
該基板の他方の面近傍に位置する前記基板の切断面の縁部にレーザを照射する基板加工方法。
【請求項２】
前記レーザを前記基板の前記切断面全体に照射するようにした請求項１に記載の基板加工方法。
【請求項３】
前記レーザがＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザである請求項１または２に記載の基板加工方法。
【請求項４】
前記基板の前記他方の面にダイシングテープが貼付られており、前記基板のみを切断して前記ダイシングテープをエキスパンドした後に前記レーザを照射するようにした請求項１から３のいずれか一項に記載の基板加工方法。
【請求項５】
前記円盤状ブレードが基板を切断することにより形成しつつあるストリートとは別個の既に形成されたストリートにおいて、前記レーザを照射する請求項１から４のいずれか一項に記載の基板加工方法。
【請求項６】
前記円盤状ブレードが基板を切断することにより形成しつつあるストリートと同一のストリートにおいて、前記円盤状ブレードに追従するように前記レーザを照射する請求項１から４のいずれか一項に記載の基板加工方法。
【請求項７】
基板を加工する基板加工装置において、
回転させることにより前記基板を該基板の一方の面から切断する円盤状ブレードと、
前記基板の他方の面近傍に位置する前記基板の切断面にレーザを照射するためのレーザ照射部とを具備する基板加工装置。
【請求項８】
前記レーザ照射部が前記基板の前記切断面全体に前記レーザを照射できる請求項７に記載の基板加工装置。
【請求項９】
前記レーザ照射部がＹＡＧレーザ照射部またはＣＯ２レーザ照射部である請求項７または８に記載の基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板、例えば半導体ウェーハを加工する基板加工方法および基板加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造分野においては、複数の半導体素子が形成された基板、例えばシリコンウェーハを賽の目状に切断すなわちダイシングするダイシング工程が不可欠になっている。ダイシング作用を行う基板加工装置は、円盤状ブレードを含んでいる。ダイシング工程前において粘着力を有するダイシングテープがウェーハに取り付けられる。次いで、切削水を供給しつつブレードを回転させることにより、ダイシングテープを有さない面からウェーハを切断する。さらに円盤状ブレードを前進させることによりストリートを形成する。通常はダイシングテープが完全に切断されることなしに、ウェーハのみを切断する。ストリートをウェーハ上に縦横に形成することにより、賽の目状に配置された複数のチップまたはダイがダイシングテープ上に形成されるようになる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２００２−７５９１９号公報（第６図）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されるような基板加工方法においては、ウェーハの切断面に問題が生じる可能性がある。図４は従来技術におけるダイシング後の基板の拡大断面図であり、図５は従来技術におけるダイシング後の基板の部分斜視図である。図４に示すように、切断後のウェーハ２００の切断面２１０、２２０における下方縁部付近、すなわちダイシングテープ３００付近においてはチッピング９１０、９２０が切断面２１０、２２０にそれぞれ形成される。図４に示されるようにチッピング９１０、９２０はウェーハ２００のダイシングテープ３００側、すなわち底部側にも形成される。図５に示されるようにこのようなチッピング９００は形成されるべきチップまたはダイの側面に存在するので、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時に応力を加えることによりクラックが底部付近に成長してチップまたはダイが破損または組付不能になる場合がある。また、切断面２１０、２２０には加工変質層すなわち脆性破戒層８１０、８２０がウェーハ２００の厚さ方向に沿って形成される。同様にチップまたはダイのピックアップ時および組み付け時に応力を加えることにより、切断面２１０、２２０の脆性破戒層８１０、８２０からクラックが成長してチップまたはダイが破損する可能性がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができる基板加工方法および基板加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために請求項１に記載の発明によれば、基板を加工するための基板加工方法において、円盤状ブレードを回転させることにより前記基板を該基板の一方の面から切断し、該基板の他方の面近傍に位置する前記基板の切断面の縁部にレーザを照射する基板加工方法が提供される。
【０００６】
すなわち請求項１に記載の発明によって、切断面に形成されうるチッピングを溶融させて改質層、例えば酸化層を形成できるので切断面の強度が増し、これにより、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、前記レーザを前記基板の前記切断面全体に照射するようにした。
すなわち請求項２に記載の発明によって、切断面に形成されうる脆性破戒層を同様に溶融させて改質層を形成できるので、切断面の強度が増し、これにより、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイの破損をさらに妨げることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明によれば、前記レーザがＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザである。
すなわち請求項３に記載の発明によって、切断時に使用される切削水が存在している状態であっても、レーザを適切に照射して改質層を形成することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によれば、前記基板の前記他方の面にダイシングテープが貼付られており、前記基板のみを切断して前記ダイシングテープをエキスパンドした後に前記レーザを照射するようにした。
すなわち請求項４に記載の発明によって、エキスパンドすることにより切断面間の距離が増すので、大径のレーザを採用して基板を容易に加工することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明によれば、前記円盤状ブレードが基板を切断することにより形成しつつあるストリートとは別個の既に形成されたストリートにおいて、前記レーザを照射する。
すなわち請求項５に記載の発明によって、ダイシング作用とレーザ照射作用とを同時に行うことができるので、作業時間に影響を与えることなしに、基板を加工することができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明によれば、前記円盤状ブレードが基板を切断することにより形成しつつあるストリートと同一のストリートにおいて、前記円盤状ブレードに追従するように前記レーザを照射する。
すなわち請求項６に記載の発明によって、同一のストリートにおいてダイシング作用の直後にレーザ照射作用を行うことができるので、作業時間にさらに影響を与えることなしに、基板を加工することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明によれば、基板を加工する基板加工装置において、回転させることにより前記基板を該基板の一方の面から切断する円盤状ブレードと、前記基板の他方の面近傍に位置する前記基板の切断面にレーザを照射するためのレーザ照射部とを具備する基板加工装置が提供される。
【００１３】
すなわち請求項７に記載の発明によって、切断面に形成されうるチッピングを溶融させて改質層、例えば酸化層を形成できるので切断面の強度が増し、これにより、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明によれば、前記レーザ照射部が前記基板の前記切断面全体に前記レーザを照射できる。
すなわち請求項８に記載の発明によって、切断面に形成されうる脆性破戒層を同様に溶融させて改質層を形成できるので、切断面の強度が増し、これにより、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイの破損をさらに妨げることができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、前記レーザ照射部がＹＡＧレーザ照射部またはＣＯ２レーザ照射部である。
すなわち請求項９に記載の発明によって、切断時に使用される切削水が存在している状態であっても、レーザを適切に照射して改質層を形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１（ａ）および図１（ｂ）は本発明に基づく基板加工方法の切断作用を示す概念図である。図１（ａ）に示されるように半導体基板、例えばシリコンウェーハ２０上に半導体素子１０が形成されている。半導体素子１０は通常はウェーハ２０上に賽の目状に形成されているが、理解を容易にするために図１および図２においては二つのみの半導体素子を示している。また、図１（ａ）および図１（ｂ）から分かるように、半導体素子１０が形成されているウェーハ２０のパターン形成面２９はダイシングテープ３０または保護膜３０により被覆されている。
【００１７】
本発明に基づく基板加工装置は円盤状ブレード４０を含んでいる。この円盤状ブレード４０の外周部には砥粒が付着されていて、円盤状ブレード４０に連結された適切なモータ（図示しない）によって制御可能に駆動される。図１（ａ）に示されるように、円盤状ブレード４０によって、ウェーハ２０の裏面２８からウェーハ２０を切断する。このときの切断作用はダイシングテープ３０の一部のみを除去するよう行われる。従って、図１（ｂ）に示されるように、ストリート５０が円盤状ブレード４０による切断面２１、２２の間に形成される。円盤状ブレード４０は回転しつつウェーハ２０を横断するよう移動するので、ストリート５０は図面の奥行方向に形成されることとなる。
【００１８】
前述したように切断面２１、２２の下方縁部、すなわちパターン形成面２９側の縁部にはチッピング９１、９２がそれぞれ形成される。同様に、切断面２１、２２自体には加工破砕層すなわち脆性破戒層８１、８２がそれぞれ形成される。これら脆性破戒層８１、８２およびチッピング９１、９２はストリート５０に沿って（紙面を貫通する方向に）断続的に形成されている。
【００１９】
図２（ａ）および図２（ｂ）は本発明に基づく基板加工方法のレーザ照射作用を示す概念図である。図２（ａ）に示されるようにレーザ照射部６０を裏面２８の上方において切断面２１、２２の間に位置決めする。次いでレーザ照射部６０よりレーザ６１を照射する。これにより、ウェーハ２０の切断面２１、２２、特にチッピング９１、９２が加熱されて溶融する。次いでレーザ照射部６０からのレーザ６１を停止する。これによりチッピング９１、９２の溶融部分が冷えて固化し、チッピング９１、９２の表面に改質層７３、７４がそれぞれ形成される。これら改質層７３、７４は前述したレーザ照射作用により酸化された酸化層であるので、改質層の強度はウェーハ２０自体の強度よりも大きい。次いで、ストリートをウェーハ２０上に縦横に形成することにより、賽の目状に配置された複数のチップまたはダイ（図示しない）がダイシングテープ３０上に配置されるようになる。従って、ウェーハ２０の切断面はチップまたはダイの側面に相当する。次いで、一つの半導体素子１０を含むチップまたはダイをピックアップして組み付けるが、本発明においてはチップまたはダイの側面の強度が増しているので、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができる。
【００２０】
同様に、ダイシング時に切断面２１、２２に形成された脆性破戒層８１、８２はレーザ照射作用により改質層７１、７２になる。すなわち脆性破戒層８１、８２が一旦、溶融して固化するので、切断面２１、２２の強度が同様に増すこととなる。従って、同様にチップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができる。
【００２１】
通常、ダイシング時には切削水を切断箇所に供給している。従って、レーザ照射部６０から照射されるレーザ６１はＣＯ２レーザまたはＹＡＧレーザであるのが好ましく、これにより、切削水に影響されることなしにレーザを適切に照射することができる。すなわちストリート５０に切削水が存在する場合であっても、脆性破戒層８１、８２およびチッピング９１、９２をレーザを適切に照射することができる。当然のことながら、ストリート５０の切削水をエアブローで除去または切削水を乾燥させた後にレーザ６１を照射してもよい。この場合にはＣＯ２レーザまたはＹＡＧレーザよりも出力の小さいレーザ、例えばエキシマレーザを採用することができる。また、レーザ６１の焦点位置を変更することにより、切断面２１、２２の特定箇所、例えばチッピングまたは脆性破戒層にレーザを選択的に照射することもできる。当然のことながら、レーザを両切断面全体に照射するようにしてもよく、または一方の切断面の一部にのみレーザを照射するようにしてもよい。
【００２２】
さらに、円盤状ブレード４０によりウェーハ２０を切断した後にダイシングテープ３０を例えば図面の左右方向にエキスパンドさせ、次いでレーザ照射を行うこともできる。この場合には、エキスパンドすることにより切断面２１、２２間の距離が増すので、大径のレーザを採用してウェーハ２０を容易に加工することができる。
【００２３】
図３は本発明に基づく基板加工方法の略図である。図３においてはストリート５２、５３、５４は円盤状ブレード４０によって既に形成されており、図３における円盤状ブレード４０はストリート５１を形成している段階にある。また、ストリート５３、５４は既にレーザ照射されており、改質層７５、７６および改質層７７、７８がそれぞれ形成されている。図３に示されるように、本発明においては円盤状ブレード４０によって一つのストリート５１を形成しつつ、レーザ照射部６０によって別のストリート、例えばストリート５２においてレーザ照射することができる。これにより、ストリート５２の切断面２５、２６に改質層が形成される。このような場合には、通常の基板加工装置におけるダイシング工程時にレーザ照射作用を同時に行うことができるので、作業時間に影響を与えることなしに、ウェーハを加工することができる。
【００２４】
さらに、円盤状ブレード４０がストリートを形成しているときに、レーザ照射部６０を円盤状ブレード４０に追従するように移動させてもよい。この場合にはレーザ照射部６０は円盤状ブレード４０が形成しているストリートと同一のストリートを移動することとなる。これにより、作業時間にさらに影響を与えることなしに、ウェーハを加工することができる。
【００２５】
当然のことながら、シリコンウェーハ以外の基板、例えばガラス基板などにおいても本発明の基板加工方法および基板加工装置を適用できるのは明らかである。
【００２６】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、切断面に形成されうるチッピングを溶融させて改質層を形成し、切断面の強度が増すので、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができるという共通の効果を奏しうる。
【００２７】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、切断面に形成されうる脆性破戒層を同様に溶融させて改質層を形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、切断時に使用される切削水が存在している状態であっても、レーザを照射して改質層を形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項４に記載の発明によれば、エキスパンド作用により切断面間の距離が増すので、大径のレーザを採用して容易に加工することができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項５に記載の発明によれば、作業時間に影響を与えることなしに、基板を加工することができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項６に記載の発明によれば、作業時間にさらに影響を与えることなしに、基板を加工することができるという効果を奏しうる。
【００２８】
さらに、請求項７に記載の発明によれば、切断面の強度が増すので、チップまたはダイのピックアップ時および組み付け時にチップまたはダイが破損するのを妨げることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項８に記載の発明によれば、切断面に形成されうる脆性破戒層を同様に溶融させて改質層を形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項９に記載の発明によれば、切断時に使用される切削水が存在している状態であっても、レーザを照射して改質層を形成することができるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に基づく基板加工方法の切断作用を示す概念図である。
（ｂ）本発明に基づく基板加工方法の切断作用を示す概念図である。
【図２】（ａ）本発明に基づく基板加工方法のレーザ照射作用を示す概念図である。
（ｂ）本発明に基づく基板加工方法のレーザ照射作用を示す概念図である。
【図３】本発明に基づく基板加工方法の略図である。
【図４】従来技術におけるダイシング後の基板の拡大断面図である。
【図５】従来技術におけるダイシング後の基板の部分斜視図である。
【符号の説明】
１０…半導体素子
２０…ウェーハ
２１、２２…切断面
２８…裏面
２９…パターン形成面
３０…ダイシングテープ
４０…円盤状ブレード
５０、５１、５２、５３、５４…ストリート
６０…レーザ照射部
６１…レーザ
７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８…改質層
８１、８２…脆性破戒層
９１、９２…チッピング
【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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