(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエーハ等の被加工物をレーザー光線を照射して確実に分割することができるレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供する。【解決手段】被加工物１０にレーザー光線を照射して分割するレーザー加工方法であって、被加工物の分割すべき領域に第１の種類のレーザー光線を照射する第１の工程と、該第１の工程によって該第１の種類のレーザー光線が照射された領域に第２の種類のレーザー光線を照射する第２の工程とを含む。また、被加工物を保持する被加工物保持手段３と、該被加工物保持手段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５ａ、５ｂと、該被加工物保持手段をレーザー光線に対して相対的に移動する移動手段３７，３８，４３と、を具備するレーザー加工装置であって、レーザー光線照射手段は、第１のレーザー光線と第２のレーザー光線を照射可能に構成されている。【選択図】        図１
2004160483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物にレーザー光線を照射して分割するレーザー加工方法であって、
被加工物の分割すべき領域に第１の種類のレーザー光線を照射する第１の工程と、
該第１の工程によって該第１の種類のレーザー光線が照射された領域に第２の種類のレーザー光線を照射する第２の工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法。
【請求項２】
該第１工程は該第１の種類のレーザー光線を被加工物に集光点を合わせて照射し、該第２の工程は該第１の種類のレーザー光線と異なる出力の該第２の種類のレーザー光線を被加工物に集光点を合わせて照射する、請求項１記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
該第１の種類のレーザー光線の波長と該第２の種類のレーザー光線の波長が異なる、請求項１又は２記載のレーザー加工方法。
【請求項４】
被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段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と、該被加工物保持手段をレーザー光線に対して相対的に移動する移動手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該レーザー光線照射手段は、第１の種類のレーザー光線と第２の種類のレーザー光線を照射可能に構成されている、
こことを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項５】
該レーザー光線照射手段は、第１の種類のレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段と第２の種類のレーザー光線を照射する第２のレーザー光線照射手段とを具備している、請求項４記載のレーザー加工装置。
【請求項６】
該第２のレーザー光線照射手段は、該第１のレーザー光線照射手段によって照射されるレーザー光線の出力または波長と異なる出力または波長のレーザー光線を照射する、請求項５記載のレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物に所定の領域に沿ってレーザービームを照射して分割するレーザー加工方法およびレーザー加工装置に関する。
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス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（切断ライン）によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成する。そして、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って回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切断手段と、チャックテーブルと切断手段を相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切断手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレード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基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。このような切削ブレードによって半導体ウエーハを切削すると、切断された半導体チップの切断面に欠けやクラックが発生するため、この欠けやクラックの影響を見込んでストリートの幅は５０μｍ程度に形成されている。しかるに、半導体チップのサイズが小型化されると、半導体チップに占めるストリートの割合が大きくなり、生産性が低下する原因となる。また、切削ブレードによる切削においては、送り速度に限界があるとともに、切削屑の発生により半導体チップが汚染されるという問題がある。
【０００３】
一方、近年半導体ウエーハ等の被加工物を分割する方法として、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−１９２３６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述したレーザー加工方法においては、被加工物にレーザー光線を照射しただけでは分割に至らず、レーザー光線を照射した後に外力を加えなければならない。
また、近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路をより微細に形成するために、シリコンウエーハの如き半導体ウエーハ本体の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層せしめた形態の半導体ウエーハや、テスト  エレメント  グループ（Ｔｅｇ）と称する金属パターンが施された半導体ウエーハが実用化されているが、これらの半導体ウエーハは内部に集光点を合わせてレーザー光線を照射しただけでは分割することができない。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、半導体ウエーハ等の被加工物をレーザー光線を照射して確実に分割することができるレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物にレーザー光線を照射して分割するレーザー加工方法であって、
被加工物の分割すべき領域に第１の種類のレーザー光線を照射する第１の工程と、
該第１の工程によって該第１の種類のレーザー光線が照射された領域に第２の種類のレーザー光線を照射する第２の工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
【０００８】
上記第１工程は第１の種類のレーザー光線を被加工物の表面に集光点を合わせて照射し、上記第２の工程は該第１の種類のレーザー光線と異なる出力の該第２の種類のレーザー光線を被加工物に集光点を合わせて照射する。上記第１の種類のレーザー光線の波長と該第２の種類のレーザー光線の波長が異なる。
【０００９】
また、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段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と、該被加工物保持手段をレーザー光線に対して相対的に移動する移動手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該レーザー光線照射手段は、第１の種類のレーザー光線と第２の種類のレーザー光線を照射可能に構成されている、
こことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【００１０】
上記レーザー光線照射手段は、第１の種類のレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射手段と第２の種類のレーザー光線を照射する第２のレーザー光線照射手段とを具備していることが望ましい。上記第２のレーザー光線照射手段は、上記第１のレーザー光線照射手段によって照射されるレーザー光線の出力または波長と異なる出力または波長の異なるレーザー光線を照射する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるレーザー加工方法およびレーザー加工装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示されたレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向と直角な矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａと、該第１のレーザー光線ユニット支持機構４ａに矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設された第１のレーザー光線照射ユニット５ａと、第２のレーザー光線照射ユニット支持機構４ｂと、該第２のレーザー光線ユニット支持機構４ｂに矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設された第２のレーザー光線照射ユニット５ｂとを具備している。
【００１３】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。
【００１４】
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための移動手段３７を具備している。移動手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。
【００１５】
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための移動手段３８を具備している。移動手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめられる。
【００１６】
上記第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａは、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態における第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａは、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って割り出し送り方向である矢印Ｙで示す方向に移動させるための移動手段４３を具備している。移動手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００１７】
図示の実施形態のおける第１のレーザー光線照射ユニット５ａは、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。図示の実施形態における第１のレーザー光線照射ユニット５ａは、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、上記各移動手段と同様に一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。なお、レーザー光線照射手段５２については、後で詳細に説明する。
【００１８】
上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、撮像手段６が配設されている。この撮像手段６は、半導体ウエーハ等の被加工物に形成されたストリート等を撮像するための顕微鏡やＣＣＤカメラ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。
【００１９】
次に、上記第２のレーザー光線照射ユニット支持機構４ｂおよび第２のレーザー光線照射ユニット５ｂについて説明する。なお、上記第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａおよび第１のレーザー光線照射ユニット５ａの構成部材と実質的に同一機能を有する各構成部材には同一符号を付して説明する。
第２のレーザー光線照射ユニット支持機構４ｂは上記第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａと平行に配設され、第２のレーザー光線照射ユニット支持機構４ｂの可動支持基台４２と上記第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａの可動支持基台４２とが対向して配設されている。従って、上記第１のレーザー光線照射ユニット支持機構４ａの可動支持基台４２を構成する装着部４２２に配設された第１のレーザー光線照射ユニット５ａと、第２のレーザー光線照射ユニット支持機構４ｂの可動支持基台４２を構成する装着部４２２に配設された第２のレーザー光線照射ユニット５ｂとは、近接した位置に線対称に配置される。なお、第２のレーザー光線照射ユニット５ｂのレーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、撮像手段は配設されていない。
【００２０】
ここで、上記第１のレーザー光線照射ユニット５ａのレーザー光線照射手段５２および第２のレーザー光線照射ユニット５ｂのレーザー光線照射手段５２について、図１および図２を参照して説明する。
図示のレーザー光線照射手段５２は、上記ユニットホルダ５１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図２に示すようにレーザー光線発振手段５２２とレーザー光線変調手段５２３とが配設されている。レーザー光線発振手段５２２としてはＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器を用いることができるる。レーザー光線変調手段５２３は繰り返し周波数設定手段５２３ａ、レーザー光線パルス幅設定手段５２３ｂ、およびレーザー光線波長設定手段５２３ｃを含んでいる。レーザー光線変調手段５２３を構成する繰り返し周波数設定手段５２３ａ、レーザー光線パルス幅設定手段５２３ｂおよびレーザー光線波長設定手段５２３ｃは当業者には周知の形態のものでよく、それ故にこれらの構成についての詳細な説明は本明細書においては省略する。上記ケーシング５２１の先端には、それ自体は周知の形態でよい集光器５２４が装着されている。
【００２１】
上記レーザー光線発振手段５２２が発振するレーザー光線はレーザー光線変調手段５２３を介して集光器５２４に到達する。レーザー光線変調手段２２３における繰り返し周波数設定手段５２３ａはレーザー光線を所定繰り返し周波数のパルスレーザー光線にし、レーザー光線パルス幅設定手段５２３ｂはパルスレーザー光線のパルス幅を所定幅に設定し、そしてレーザー光線波長設定手段５２３ｃはパルスレーザー光線の波長を所定値に設定する。また、集光器５２４は、集光スポット径を調整することができる。
【００２２】
第１のレーザー光線照射ユニット５ａのレーザー光線照射手段５２からは第１の種類のレーザー光線が照射され、第２のレーザー光線照射ユニット５ｂのレーザー光線照射手段５２からは第２の種類のレーザー光線が照射されるように設定されている。図示の実施形態においては、第１のレーザー光線照射ユニット５ａのレーザー光線照射手段５２は紫外光領域の波長のレーザー光線を照射し、第２のレーザー光線照射ユニット５ｂのレーザー光線照射手段５２は赤外光領域の波長のレーザー光線を照射するように構成されている。なお、レーザー光線の種類を設定する要素としては、光源、波長、出力、繰り返し周波数、パルス幅、集光スポット径等があげられ、被加工物の材質等によって適宜調整される。
【００２３】
次に、上述したレーザー加工装置を使用して半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する加工方法について、主に図１および図３、図４を参照して説明する。
半導体ウエーハ１０は、図１に示すように環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に裏面即ち回路が形成されている面と反対側の面が貼着されている。このように環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された半導体ウエーハ１０（以下、単に半導体ウエーハ１０という）は、図示しない被加工物搬送手段よって上記チャックテーブル機構３を構成するチャックテーブル３６の吸着チャック３６１上に搬送され、該吸着チャック３６１に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３６は、移動手段３７の作動により案内レール３１、３１に沿って移動せしめられ第１のレーザー光線照射ユニット５ａに配設された撮像手段６の直下に位置付けられる。
【００２４】
上述したようにチャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、撮像手段６および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０に形成されている第１の方向のストリートと、ストリートに沿って第１の種類のレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４および第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの集光器５２４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が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ１０に形成されている第２の方向のストリートに対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。
【００２５】
以上のようにしてチャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されているストリートを検出し、レーザビーム照射位置のアライメントが行われたならば、チャックテーブル３６を第１の種類のレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、レーザー光線照射領域において半導体ウエーハ１０のストリートに沿って第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４から第１の種類のレーザー光線を照射する（第１の工程）。
【００２６】
ここで、第１の工程について説明する。
第１の工程においては、第１の種類のレーザー光線を照射する第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４から半導体ウエーハ１０の所定のストリートに向けてパルスレーザー光線を照射しながら、チャックテーブル３６、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を矢印Ｘで示す方向に所定の送り速度（例えば、１００ｍｍ／秒）で移動せしめる。なお、第１の工程においては、第１の種類のレーザー光線として以下に示すレーザー光線が照射される。
光源          ；ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長          ；５３２ｎｍ（紫外光レーザー光線）
出力          ；６．０Ｗ
繰り返し周波数：２０ｋＨｚ
パルス幅      ；０．１ｎｓ
集光スポット径；φ５μｍ
【００２７】
上述した第１の工程において照射される第１の種類のレーザー光線としては波長が短い紫外光領域のレーザー光線が用いられ、図３に示すように半導体ウエーハ１０の表面に集光点Ｐを合わせて照射する。この結果、第１の種類のレーザー光線が照射された半導体ウエーハ１０のストリートに沿って熱ストレスが与えられる。
【００２８】
次に、チャックテーブル３６を第２の種類のレーザー光線を照射する第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動する。そして、上記第１の工程で第１の種類のレーザー光線が照射され熱ストレスが与えられた半導体ウエーハ１０のストリートに沿って第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの集光器５２４から第２の種類のレーザー光線を照射する（第２の工程）。なお、チャックテーブル３６を第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域から第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動する際に、図示の実施形態においては上述したように第１のレーザー光線照射ユニット５ａと第２のレーザー光線照射ユニット５ｂが近接した位置に線対称に配置されるので、両ユニットに配設された集光器５２４と５２４との間隔が小さくできるため、チャックテーブル３６の移動ストロークを短縮することができ、生産性を向上することができる。
【００２９】
ここで、第２の工程について説明する。
第２の工程においては、第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの照射器５２４から半導体ウエーハ１０の所定のストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射しながら、チャックテーブル３６、従ってこれに保持されている半導体ウエーハ１０を矢印Ｘで示す方向に所定の送り速度（例えば、１００ｍｍ／秒）で移動せしめる。なお、第２の工程においては、第２の種類のレーザー光線として以下に示すレーザー光線が照射される。
光源          ；ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長          ；１０６４ｎｍ（赤外光レーザー光線）
出力          ；５．１Ｗ
繰り返し周波数：１００ｋＨｚ
パルス幅      ；２０ｎｓ
集光スポット径；φ１μｍ
【００３０】
上述した第２の工程において照射される第２の種類のレーザー光線としては波長が長い赤外光領域のレーザー光線が用いられ、図４に示すように半導体ウエーハ１０の内部に集光点Ｐを合わせて照射する。この第２の工程で赤外光領域のレーザー光線が用いるのは、波長が短い紫外光領域のレーザー光線では表面で反射して半導体ウエーハ１０の内部に入らないからである。なお、第２の種類のレーザー光線は、上記第１の種類のレーザー光線より出力を小さくするとともに集光スポット径を小さくしている。このように、半導体ウエーハ１０の内部に集光点を合わせてレーザー光線を照射することによって、半導体ウエーハ１０のストリートに沿って熱衝撃が与えられる。この結果、第１の工程で第１の種類のレーザー光線が照射され熱ストレスが与えられた半導体ウエーハ１０は、第２の工程において第２の種類のレーザー光線が照射されることにより熱衝撃が与えられるため、ストリートに沿って分割される。
【００３１】
上述した第１の工程および第２の工程を半導体ウエーハ１０の第１の方向に形成された全ストリートに沿って実行したら、チャックテーブル３６を９０度回動し、半導体ウエーハ１０の第２の方向に形成された全ストリートに対して上述した第１の工程および第２の工程を実行することにより、半導体ウエーハ１０は個々の半導体チップに分割される。
【００３２】
なお、上述した実施形態においては、１本のストリートに対して第１の工程を実行した後、直ちに第２の工程を実行する例を示したが、半導体ウエーハ１０に形成された全ストリートに対して第１の工程を実行し、その後全ストリートに対して第２の工程を実行するようにしてもよい。
【００３３】
次に、シリコンウエーハからなる半導体ウエーハ本体の表面に低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を積層せしめた形態の半導体ウエーハを分割する例について説明する。
この場合、半導体ウエーハ本体の表面に形成された低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）に集光点を合わせてストリートに沿って第１のレーザー光線照射ユニット５ａの集光器５２４から第１の種類のレーザー光線を照射する第１の工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ本体の表面に形成された低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）が除去されるとともに、半導体ウエーハのストリートに沿って熱ストレスが与えられる。
この第１の工程においては、以下に示すレーザー光線が照射される。
光源          ；ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長          ；３５５ｎｍ（紫外光レーザー光線）
出力          ；３．０Ｗ
繰り返し周波数：２０ｋＨｚ
パルス幅      ；０．１ｎｓ
集光スポット径；φ５μｍ
なお、この実施形態におけるレーザー光線としては、上述した実施形態のレーザー光線と比較すると、波長が更に短い紫外光領域のレーザー光線を用いているが、上述した実施形態と同様の波長のものを用いてもよい。また、この実施形態におけるレーザー光線の出力は、上述した実施形態より小さくしている。
【００３４】
上述したように第１の工程を遂行して半導体ウエーハのストリートに沿って低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を除去するとともに熱ストレスが与えたならば、上述した実施形態における第２の工程と同様に、第２のレーザー光線照射ユニット５ｂの集光器５２４から第２の種類のレーザー光線（赤外光領域のレーザー光線）を低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）が除去され熱ストレスが与えられた半導体ウエーハのストリートに沿って内部に集光点を合わせて照射する。なお、第２の工程における第２の種類のレーザー光線は、上述した実施形態と同様に以下通りでよい。
光源          ；ＹＡＧレーザーまたはＹＶＯ４レーザー
波長          ；１０６４ｎｍ（赤外光レーザー光線）
出力          ；５．１Ｗ
繰り返し周波数：１００ｋＨｚ
パルス幅      ；２０ｎｓ
集光スポット径；φ１μｍ
以上のように、第１の工程によって低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）が除去され熱ストレスが与えられた半導体ウエーハのストリートに沿って第２の種類のレーザー光線を照射することにより熱衝撃が与えられるため、半導体ウエーハはストリートに沿って分割される。
【００３５】
また、テスト  エレメント  グループ（Ｔｅｇ）と称する金属パターンが施された半導体ウエーハの分割も、上述した半導体ウエーハ本体の表面に低誘電率絶縁体（Ｌｏｗ−ｋ膜）を形成した半導体ウエーハの分割方法と同様の方法で分割することができる。即ち、第１の工程において金属体が形成された分割領域に第１の種類のレーザー光線（紫外光領域のレーザー光線）を表面に集光点を合わせて照射することにより金属体を除去するとともに、半導体ウエーハのストリートに沿って熱ストレスを与える。その後、第１の工程によって金属体が除去され熱ストレスが与えられた半導体ウエーハのストリートに沿って第２の種類のレーザー光線（赤外光領域のレーザー光線）を照射することにより熱衝撃を与えストリートに沿って分割する。
【００３６】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲で種々の変更は可能である。即ち、上述した実施形態においては第１の種類のレーザー光線と第２の種類のレーザー光線は出力および波長とも異なる例を示したが、第１の種類のレーザー光線と第２の種類のレーザー光線としては同一波長で出力が異なるレーザー光線を用いることもできる。例えば、第１の工程において出力が小さい赤外光領域のレーザー光線（第１の種類のレーザー光線）を半導体ウエーハのストリートに沿って照射することにより誘導線を形成し、第２の工程において出力が大きい第１の種類のレーザー光線と同一波長の赤外光領域のレーザー光線（第２の種類のレーザー光線）を半導体ウエーハのストリートに沿って照射することにより、上記誘導線に誘導されて分割される。また、上述した第１の工程および第２の工程を遂行した後に、更に所定のレーザー光線を照射することにより被加工物を分割するようにしてもよい。
【００３７】
なお、上述した図示の実施形態においては、第１の工程および第２の工程を遂行する際に、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０を移動せしめているが、第１のレーザー光線照射ユニット５ａおよび第２のレーザー光線照射ユニット５ｂを移動させてもよい。また図示の実施形態においては、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０を矢印Ｙ方向に割り出し移動する例を示したが、第１のレーザー光線照射ユニット５ａおよび第２のレーザー光線照射ユニット５ｂを矢印Ｙ方向に割り出し移動する構成にすることもできる。しかしながら、第１のレーザー光線照射ユニット５ａおよび第２のレーザー光線照射ユニット５ｂを移動せしめる場合には、振動等に起因して精度が劣化する虞があるので、第１のレーザー光線照射ユニット５ａおよび第２のレーザー光線照射ユニット５ｂは静止させて、チャックテーブル３６、従ってこれに保持された半導体ウエーハ１０を適宜に移動せしめるのが好ましい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によるレーザー加工方法によれば、被加工物の分割すべき領域に第１の種類のレーザー光線を照射した後、第２の種類のレーザー光線を照射することにより、被加工物を確実に分割することができる。
また、本発明によるレーザー加工装置によれば、レーザー光線照射手段が第１の種類のレーザー光線と第２の種類のレーザー光線を照射可能に構成されているので、１台のレーザー加工装置によって被加工物を効率的に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザビーム加工手段の構成を簡略に示すブロック図。
【図３】本発明によるレーザー加工方法における第１の工程を示す説明図。
【図４】本発明によるレーザー加工方法における第２の工程を示す説明図。
【符号の説明】
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３１：案内レール
３２：第１の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
３７：移動手段
３８：移動手段
４ａ：第１のレーザー光線照射ユニット支持機構
４ｂ：第２のレーザー光線照射ユニット支持機構
４１：案内レール
４２：可動支持基台
４３：移動手段
５ａ：第１のレーザー光線照射ユニット
５ｂ：第２のレーザー光線照射ユニット
５１：ユニットホルダ
５２：レーザビーム加工手段
５２２：レーザビーム発振手段
５２３：レーザビーム変調手段
５２４：集光器
５３：移動手段
６：撮像手段
１０：半導体ウエーハ
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
【図１】
2004160483.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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