(57)【要約】【課題】レーザ加工によって形成された内部亀裂を起点とする割れを基板表面の割断予定線に確実に誘導する。【解決手段】シリコン基板１０の内部の所定の深度の集光点にレーザ光を集光させて集光点から深度方向にのびる内部亀裂１２ａ〜１２ｃを発生させ、このレーザ光をシリコン基板１０の割断予定線Ｃに沿って走査することで亀裂群を形成し、基板表面１１にはケガキによる凹部である表面加工痕１１ａを設ける。外力によってシリコン基板１０を素子チップに分割する割断工程で、表面における応力の集中が表面加工痕１１ａに生じて表面加工痕１１ａと内部亀裂１２が連結することで、確実に割断予定線Ｃに沿って分断されるため、精密な割断を行うことができる。【選択図】図２
2005268752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光によって被割断部材から切片を分離するためのレーザ割断方法であって、
被割断部材表面に応力を集中させるための凹部を該被割断部材表面に形成する表面加工工程と、
被割断部材内部の所定の深度の集光点に前記レーザ光を集光させ、該集光点から前記被割断部材表面に交差する方向にのびる内部加工領域を形成するとともに、前記レーザ光を前記被割断部材表面に沿って相対移動させることで、前記レーザ光が相対移動した被割断部材表面に沿って当該被割断部材表面下の内部に前記内部加工領域を形成する内部加工領域形成工程と、
前記被割断部材に外力を与えることによって前記凹部と前記内部加工領域との間に亀裂を形成する亀裂形成工程と、
を有することを特徴とするレーザ割断方法。
【請求項２】
外周に面取り加工がなされた領域を有する基板を用いて内部加工領域形成工程を行なう際には、前記面取り加工がなされた領域への内部加工領域形成のためのレーザ光の集光を行わないことを特徴とする請求項１に記載のレーザ割断方法。
【請求項３】
亀裂形成工程において形成された亀裂が、凹部と内部加工領域とを結ぶ亀裂となって分離された切片の断面となることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ割断方法。
【請求項４】
亀裂形成工程において形成された亀裂は、凹部から内部加工領域へ向かって進行したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のレーザ割断方法。
【請求項５】
表面加工工程の後に内部加工領域形成工程を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ割断方法。
【請求項６】
内部加工領域形成工程の後に表面加工工程を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザ割断方法。
【請求項７】
結晶構造を有する材料からなる被割断部材の内部加工領域形成工程において、被割断部材内部の深度の異なる複数の近接する集光点に対し、レーザ光を逐次集光させて複数の内部加工領域を形成することで、その後の亀裂形成工程において、被割断部材の有する結晶構造上の劈開面とは異なる亀裂が内部加工領域間を連絡して形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレーザ割段方法。
【請求項８】
複数の半導体素子の回路が形成された被割断部材であって、
表面に形成された凹部と、
レーザ光を当該被割断部材の内部に集光することで当該内部に形成された内部加工領域と、
を有し、
前記凹部と前記内部加工領域とを連結することで割断され、個別の半導体素子を有する素子チップに分離されることを特徴とする被割断部材。
【請求項９】
表面の凹部とその直下に下方に延在する内部加工領域との距離ｌと、前記内部加工領域の延在方向の長さｃと、の関係がｌ＞（ｃ／２）となるように、前記内部加工領域が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の被割断部材。
【請求項１０】
割断された素子チップの表面におけるチッピングの大きさが、凹部の幅以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の被割断部材。
【請求項１１】
複数の半導体素子の回路が形成された被割断部材の表面に凹部、内部にレーザ光を集光して内部加工領域をそれぞれ形成し、更に当該被割断部材を割断して分離された個別の半導体素子チップであって、
当該素子チップの分離によって形成された側面が、少なくとも前記凹部の一部を含む断面と、前記内部加工領域の断面と、前記凹部と前記内部加工領域との間の亀裂と、を含んで形成されていることを特徴とする半導体素子チップ。
【請求項１２】
複数の半導体素子の回路が形成された結晶構造を有する材料からなる被割断部材の表面に凹部、内部にレーザ光を集光して内部加工領域をそれぞれ形成し、更に当該被割断部材を割断して分離された個別の半導体素子チップであって、
当該素子チップの分離によって形成された側面が、前記凹部の少なくとも一部を含む断面と、前記内部加工領域の割断面を形成する溶融した前記材料の断面を含む断面と、前記凹部と前記内部加工領域との間の亀裂を形成する劈開面と、を含んで形成されていることを特徴とする半導体素子チップ。
【請求項１３】
凹部の少なくとも一部を含む断面が、凹部と内部加工領域との間の亀裂を形成する劈開面よりも細かい凹凸形状の劈開面であることを特徴とする請求項１２に記載の半導体チップ。
【請求項１４】
凹部の少なくとも一部を含む断面が、溶融した半導体素子チップの材料の断面を含むものであることを特徴とする請求項１２に記載の半導体チップ。
【請求項１５】
表面の凹部とその直下に下方に延在する内部加工領域との距離ｌと、前記内部加工領域の延在方向の長さｃと、の関係がｌ＞（ｃ／２）となるように、前記内部加工領域が形成されたことを特徴とする請求項１１または１４に記載の半導体素子チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被割断部材にレーザ光を集光させて被割断部材を割断するレーザ割断方法に関する。また、本発明は、該方法を用いて割断される複数の半導体素子の回路が形成された被割断部材およびその半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を用いて被割断部材を割断する場合、幅数十〜数百μｍの円板形状のブレードを高速回転させ、ブレード表面の研磨材が半導体基板を研削することによって切断するブレードダイシング法が知られている。この方法では、通常、切断に伴う発熱や磨耗を低減させるために、切断面には冷却水を噴射していた。しかしながら、この方法を用いて被割断部材を切断する場合には、切断に伴って発生する被割断部材自身の微細紛や研磨材の微粒子等が冷却水に混ざって切断面を含む広範囲の領域にわたって飛散するという問題があった。特に、シリコンウエハ等の半導体素子を形成する複数の半導体回路が表面に形成された基板をチップ状に精密切断する場合には、切断に伴って発生する半導体基板や研磨材の微粒子、半導体基板と加工テーブルを固定する粘着テープの粘着剤粒子等が冷却水に混ざって半導体回路が形成された面を含む広範囲の領域に飛散するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するためには、切断に冷却水を用いず、ドライな環境で実施できることが望ましい。そこで、吸収性の高い波長のレーザ光を基板表面に集光させ、基板を切断する加工方法が知られている。しかしながら、この方法では、基板表面の切断部周辺も熱溶融してしまうため、切断ラインの部分以外の損傷を伴うものであった。特に、被割断部材が半導体基板の場合には、その半導体基板の上に設けられた半導体回路等のうち、切断ラインに近い部位を損傷させてしまうという問題があった。また、この半導体基板へのレーザ加工は、基板表面のレーザ入射側から基板裏面の出射側へ基板を溶融して進行するために、基板表面には溶融物の再凝固物が付着してしまい、やはりロジック回路等の半導体回路の正常な作動に悪影響を与えるという問題もあった。
【０００４】
これらに対し、基板内部に吸収性の高いレーザ光を集光することによって基板を切断する加工方法も知られている。例えば、特許文献１や特許文献２に開示された方法では、被割断部材である基板に対して透過性の高い特定波長のレーザ光を基板内部に集光して形成した内部加工領域を切断の起点とするもので、基板表面に溶融領域を形成しないため、上述のような熱の影響や再凝固物の発生といったことを避けることができると考えられている。
【０００５】
また、特許文献２には、集光点の深度を変えることで、レーザ光の入射方向に複数の改質領域を設ける方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１９２３７０号公報（特許第３４０８８０５号公報）
【特許文献２】特開２００２−２０５１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の公報に記載されている方法では、切断の起点は基板内部の改質領域のみに限定されるため、切断の起点から基板表面に到達する亀裂の方向や位置を適正な方向や位置にのみ形成するのは困難であった。
【０００７】
特に、シリコンウエハのような結晶構造を有する材料で構成された被加工物(被割断部材）では、亀裂の進行方向が結晶方位に影響されるため、シリコン基板および素子の形成の際に生じる製造誤差等により、割断予定線と基板表面に至る結晶方位との間に小さなずれが存在する場合は、上述の公報に記載されているレーザ加工方法では、亀裂が基板の表面へ進行する過程で割断予定線を逸脱し、半導体素子部のロジック回路等を破壊する可能性が高かった。
【０００８】
シリコン基板を例にとって詳しく説明すると、図３８（ａ）に示すように、表面が（１００）面の単結晶シリコンからなるシリコン基板１０１の内部の所定の深度において、特定波長のレーザ光Ｌを集光させて内部加工領域１０２を形成した場合、表面近傍の内部加工領域１０２の先端１０２ａを起点とする亀裂１０３ａが表面まで走って、基板が割断してしまうことがあった。この場合、レーザ加工による内部加工領域１０２の先端部１０２ａには高次の結晶方位面が形成されているため、実際の亀裂１０３ａは、理想的な亀裂１０３とはならずに単結晶シリコンの劈開面である（１１０）面や（１１１）面に沿った方向に傾いてしまう。図３８（ｂ）は、表面が（１００）面で劈開面が（１１１）面である場合を模式的に示したものである。その結果、シリコン基板１０１の表面における割断予定線Ｃから大きくずれた位置で基板表面が分断されることになる。また、内部加工領域１０２が基板内部深く形成された場合には、先端１０２ａと基板表面との距離が長すぎて、基板の割断・分離ができない場合もあった。
【０００９】
また、半導体素子として重要な表面近くの割れが結晶状態に左右されるため、表面とその直下の内部加工領域との間にたまたま結晶欠陥等が存在する場合には、表面構造物にとって好ましくない割れが生じてしまうこともある。さらに、好ましくない割れが生じたとき、その割れが大きくなることを人的に抑制することは不可能であり、しばしば基板表面の回路を破損してしまう場合もあった。
【００１０】
特に、液体吐出用の吐出口が形成された液体吐出ヘッドの素子基板では、吐出口の下にインク等液体を供給するための開口構造が存在するため、内部加工領域に発生した亀裂がそれらに進展し、基板を破壊する事態が発生するおそれがあった。そしてこの傾向は、内部加工領域の大きさ（亀裂の長さ等）に対して基板の厚さが大きい場合には、より顕著であった。
【００１１】
また、レーザ加工を行っている工程で、亀裂が被加工物の表面に達して割断が生じてしまうことがあるが、この場合には、被加工物が動いてしまい、その後の割断予定線に対するレーザ光の精密なトレースができなくなることがあった。
【００１２】
特に、多数の半導体素子チップを表面に作りこんだシリコン基板からの素子チップ分離を行う場合には、実際に素子チップを分離する工程までは、各チップは基板から分離されていない方が、上述のような精密な割断を担保する観点の他、レーザ光照射工程から素子チップ分離工程までの基板搬送等ハンドリング操作上、好都合であった。
【００１３】
本発明は上述した従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光を被割断部材の内部に集光させて形成した内部加工領域の進展方向を、被割断部材の表面の割断予定線に向かってより確実に誘導することで、割断の作業効率と安全性および信頼性を大幅に向上することができるレーザ割断方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、上述の目的の達成に好適な被割断部材、半導体素子チップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の目的を達成するため、本発明の割断方法は、レーザ光によって被割断部材から切片を分離するためのレーザ割断方法であって、被割断部材表面に応力を集中させるための凹部を該被割断部材表面に形成する表面加工工程と、被割断部材内部の所定の深度の集光点に前記レーザ光を集光させ、該集光点から前記被割断部材表面に交差する方向にのびる内部加工領域を形成するとともに、前記レーザ光を前記被割断部材表面に沿って相対移動させることで、前記レーザ光が相対移動した被割断部材表面に沿って当該被割断部材表面下の内部に前記内部加工領域を形成する内部加工領域形成工程と、前記被割断部材に外力を与えることによって前記凹部と前記内部加工領域との間に亀裂を形成する亀裂形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の被割断部材は、複数の半導体素子の回路が形成された被割断部材であって、表面に形成された凹部と、レーザ光を当該被割断部材の内部に集光することで当該内部に形成された内部加工領域と、を有し、前記凹部と前記内部加工領域とを連結することで割断され、個別の半導体素子を有する素子チップに分離されることを特徴とする。
【００１７】
また、さらに本発明の半導体素子チップは、複数の半導体素子の回路が形成された被割断部材の表面に凹部、内部にレーザ光を集光して内部加工領域をそれぞれ形成し、更に当該被割断部材を割断して分離された個別の半導体素子チップであって、当該素子チップの分離によって形成された側面が、少なくとも前記凹部の一部を含む断面と、前記内部加工領域の断面と、前記凹部と前記内部加工領域との間の亀裂と、を含んで形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
レーザ光を被割断部材の内部に集光させて内部加工領域を形成し、外力によって表面の凹部と内部加工領域との間に亀裂を形成させて被割断部材の割断を行うものであるため、ブレードダイシングや従来の基板表面から切り込むレーザ加工のように被割断部材の表面等を汚染するおそれがない。また、凹部と内部加工領域との間に形成される亀裂を凹部へ案内することができ、割断予定線から外れない割断を行うことができる。また、内部加工領域は、外力が加わるまでは表面と連結していない為、割断工程以前に基板内部の亀裂が表面に到達して被割断部材から切片が分離するというおそれがない。従って、例えば、搬送中に半導体素子チップ等の切片が被割断部材から脱落するおそれがなく、また、割断工程にて、外力の作用の妨げになる切片の位置ズレをも抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる被割断部材の実施例として、表面に複数の半導体素子部であるロジック素子１０ａが形成されたシリコン基板１０を個々の素子チップに分離する割断方法を説明する。
【００２０】
尚、基板は表側の表面と裏側の表面（裏面）とを有するが、本実施例では表側の表面に複数の半導体回路を形成したシリコン基板に対して、表側の表面からレーザ光を照射して基板を割断するものである。しかしながら、ここでは半導体回路が形成された面を表側の表面と称しているだけであって、単に基板表面という場合には、基板の表側の表面と裏側の表面とのいずれであってもよく、特に表側と裏側とを区別する必要のない被割断部材の場合には、その部材の外表面全体が表面となる。
【００２１】
図１、図２に示すように、シリコン基板１０の内部の所定の深度の集光点Ａにレーザ光Ｌを集光させ、シリコン基板１０のロジック回路等が形成された基板表面１１に到達しない内部加工領域を形成する。内部加工とは、レーザ光の集光により、基板の材質に結晶構造の変化、軟化、溶解、亀裂等が生じた領域をいう。本実施例では、シリコン基板に生じる亀裂が内部加工として重要なものとなる。
【００２２】
こうして基板内部に内部亀裂１２（１２ａ〜１２ｃ）を形成し、集光点を割断予定線Ｃに沿って走査（相対移動）するようにレーザ光若しくは基板を相対移動させることで、割断予定線Ｃ（図３、図４参照）に沿って帯状の亀裂群を形成する。
【００２３】
図１は集光点付近を拡大した図である。
【００２４】
このような亀裂群の形成後またはその前に、後工程での割断後に割断面が被割断部材である基板の表面に現れる線状の割断予定線Ｃ（Ｃ1 、Ｃ2 ）に沿って、基板表面１１にケガキ等による断面が凹形状である表面加工痕１１ａを形成する。割断予定線は幅を持たない仮想線であり、これに沿って設けられる表面加工痕１１ａは有限の幅をもつ溝状の構造となる。加工痕の幅は、チッピングなどの割断時の欠陥が許容されるスクライブ幅以下の大きさとなるように加工すれば良い。ここでいうチッピングとは、割断時に表面付近に発生する不必要な割れを意味し、素子チップ端部の欠けとなる。また、シリコン基板１０の表面に形成された表面加工痕１１ａとなる凹状の面は、ケガキ等で表面が削られてできたものであるので、シリコン基板の劈開面に沿って形成される内部亀裂の面とは異なっており、肉眼で観察する範囲内ではシリコン基板の特定の単一の結晶面で構成されるものではない。
【００２５】
表面加工痕１１ａの形成とレーザ光Ｌによる亀裂群の内部加工後に、割断のための外力を作用させると、基板表面で応力が集中する部位は表面加工痕１１ａとなり、その結果として表面における応力の集中が表面加工痕１１ａに生じて内部亀裂１２ｃと連結する。これにより、基板表面１１に割れが生じるが、基板表面１１の割れは表面加工痕１１ａの溝の底部付近に生じる。この割れは通常は略直線状であるが、基板の結晶欠陥などによる突発的なチッピングなどにより割れがジグザグ状（シリコン基板に特有の異なる複数の結晶面を経由することでジグザグ状になる。）になっても、基板表面１１に現出する割れは溝状の表面加工痕１１ａの幅に収まる。すなわち、スクライブ幅に収まる。そのため、通常は発生する実際の割断線が割断予定線Ｃから外れることがない。
【００２６】
（実施例１）
以下に、被割断部材の実施例として、シリコン基板１０の表面に多数形成されているロジック素子１０ａとしてのインクジェットヘッド駆動回路と、さらにインク吐出口等のインクジェットヘッドの構成物と、が形成されているインクジェットヘッド用基板としての素子チップをシリコン基板１０から分離する割断方法を説明する。
【００２７】
図４（ａ）、（ｂ）に示すシリコン基板１０は、図４（ｃ）に示すように、表面が（１００）面の単結晶シリコンで、厚み６２５μｍのシリコンウエハ１を基体とし、シリコンウエハ１の表面には、厚さ１μｍ程度の酸化膜２が形成され、その上には、インク等液体吐出用の機構、およびそれらを駆動するロジック素子、配線等を内蔵したエポキシ樹脂製の構造物であるノズル層３が配置され、各ロジック素子１０ａを構成している。
【００２８】
このように液体吐出用の機構等を内蔵したノズル層３の直下に、開口部である液体供給口（インク供給口）４をシリコンウエハ１の異方性エッチングにより形成する。ノズル層３は、製造工程の最終段階でシリコンウエハ１を各素子チップに割断できるように、互いに割断予定線Ｃを挟んで配置される。割断予定線Ｃはシリコンウエハ１の結晶方位に沿って形成され、隣接するノズル層３の間隔Ｓは最小で１００μｍ程度である。
【００２９】
図５はシリコン基板１０を個々の素子チップとなるロジック素子１０ａに分離する割断プロセスを説明するフローチャートであり、このプロセスは、ステップ１のテープマウント工程、ステップ２のウエハ補正工程、ステップ３の凹部加工工程（表面加工工程）、ステップ４の内部亀裂形成工程、ステップ５の割断工程、ステップ６のリペア工程、ステップ７のピックアップ工程の７工程からなる。以下に各工程を順に説明する。
【００３０】
「テープマウント工程」
図６に示すように、シリコン基板１０は、まず、割断までの工程で素子が分離するのを防止するためのテープマウントを行う。テープマウントは、ダイシングフレームＭが貼り付けられた、粘着性を有するダイシングテープＴをシリコン基板１０の裏面に貼り付けることによりなる。
【００３１】
ダイシングテープＴとしては、紫外線硬化型あるいは感圧型粘着剤が塗工された粘着テープや、自己粘着層を有する粘着テープを用いる。
【００３２】
「ウエハ補正(ソリ矯正)工程」
上述のようにシリコン基板１０の表面に樹脂で形成されるノズル層３は硬化時に熱収縮を起こすため、シリコン基板１０の全体が図７（ａ）に示すように変形している。このように変形した状態で、後述のレーザ照射を行うと基板表面１１で局部的に入射角度が異なり、精度よく加工することができない。したがって予めこの変形を矯正しておく必要がある。そこで、図７（ｂ）に示すように、ダイシングテープＴの側からシリコン基板１０を吸着ステージＤにて吸引することで、シリコン基板１０を平坦化し変形を矯正する。
【００３３】
「凹部加工工程」
続いてシリコン基板１０の各ロジック素子１０ａの割断を精度よく行うために、基板表面１１において割断予定線Ｃに、断面が凹形状である表面加工痕１１ａを形成する。好ましくは表面加工痕１１ａと割断予定線Ｃの双方の中心線が略一致するように加工を行えば良い。
【００３４】
基板の割断では、ブレードダイシングと異なり、素子分離の際に割断予定線に沿って基板から切削除去される除去領域がほとんどない。そのため、素子分離の際に生じる切削やチッピング（基板の欠け）等の割断欠陥として許容される最大幅は、そのままスクライブ幅に相当する。ここで、スクライブ幅とは、素子と素子との間の不要な基板表面幅であって、素子を傷付けることなく分離しつつ除去可能な領域幅であり、割断予定線をその中に含むものである。そこで、表面加工痕１１ａの幅は、分離される素子の外周に許容される欠陥の大きさ以下の適切な寸法を選べば良い。例えば、分離された素子の表面外周のチッピングのよる基板破損が外周端面から３０μｍまでの範囲で許容されるのであれば、表面加工痕の幅は３０μｍ以下、例えば２０μｍ程度にすれば良い。
【００３５】
すなわち、割断予定線Ｃに沿って表面加工痕１１ａを形成することで、外力による割断の際に応力集中が起こり、割れが表面加工痕１１ａへ誘導される。または表面加工痕１１ａが起点となり割れが内部に進行する。応力集中は、スクライブ幅より狭い限定された領域、すなわち表面加工痕１１ａの幅の内側に起こる。従って、ロジック回路等を破壊するような不必要な割れを生じることがない。
【００３６】
表面加工痕１１ａの形成は図８（ａ）、（ｂ）に示すように、割断予定線Ｃに沿って超硬刃、ダイヤモンド刃等の工具４０を用いたスクライバーにてケガキを入れれば良い。表面加工痕１１ａは、良好な応力集中のため、幅２μｍ以上、深さ１μｍ以上が好ましい。ただし、内部亀裂１２を加工するレーザ光Ｌの光路を妨げない大きさにする必要がある。加工深さは、割断時に表面加工痕１１ａと亀裂間において応力集中を起こす深さが適しており、これが、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の表面層である酸化膜２の厚さより小さくても良いし、図８（ｂ）に示すように酸化膜２の厚さと同じ、若しくはそれ以上の深さとなっても問題はない。
【００３７】
表面加工痕１１ａは少なくともロジック素子１０ａを有する基板表面１１に対しては必須であるが、シリコン基板１０の表側の表面、裏側の表面（裏面）および側面に対して形成しても良い。
【００３８】
図９（ａ）はシリコン基板を表面側から見た図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａにおける断面を示す。通常、シリコン基板の外周部は欠けや割れを防止する為に、図のように面取り部が形成されている。この外周面取り１０ｃについても、図９（ｃ）に示すように同様な加工を行い、表面加工痕１１ａの形成を行う。
【００３９】
また、シリコン基板の平面における劈開方向が、割断予定線と一致する場合、図１０（ａ）のようにシリコン基板の外周部のみに加工痕１１ａを形成しても良い。図１０（ｂ）〜（ｄ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面を示すが、面取り部以外の外周部への形成（図１０（ｂ））、面取り部及び基板端部への形成（図１０（ｃ））、基板端部のみへの形成（図１０（ｄ））の何れでもかまわない。更に、図１１（ａ）のように、表面加工痕１１ａの形成前にシリコン基板の円周部を切除し、基板最外部を垂直に切り出した上で、最外部に表面加工痕１１ａを形成しても良く、この際も基板端部と外周近傍（図１１（ｂ））または基板端部のみ（図示せず）に形成すれば良い。これらの形成領域は，後述の内部加工領域の形成領域を考慮し、割断が確実に行われる領域とすれば良い。このように基板面内の外周部のみに表面加工痕１１ａを形成した場合、後述の割断は表面加工痕１１ａより亀裂を進行させて行えば良い。
【００４０】
なお、裏面側への表面加工痕１１ａの形成を上述のウエハ補正工程の前に行えば、裏面側の圧縮方向の変形を促進させ、容易に平坦化を行うことができる。この際、表面側の微細な加工痕に対して、裏面側は圧縮変形可能な形状が適しており、比較的幅方向に広がりのある形状が望ましい。また、裏面側の表面加工痕１１ａは、異方性エッチングによるインク供給口４の形成と同時に同じく異方性エッチングで形成すれば、工程の短縮化が図られる。
【００４１】
また、工具４０を用いたケガキ加工にて表面加工痕１１ａを形成する場合、本実施例のように後述の内部亀裂形成前に表面加工痕１１ａを形成することで、加工負荷による不必要な割れを回避することができる。また、表面加工痕１１ａを先に形成することにより、表面加工痕１１ａ自体が後工程でのレーザ照射時の加工位置を示す基準（線）とすることができ、レーザ照射の作業効率を向上することができる。
【００４２】
なお、表面加工痕１１ａは、レーザ光Ｌによる内部亀裂形成工程の後に形成しても良いが、この場合は内部亀裂形成時にレーザ光Ｌのケラレの影響（表面加工痕１１ａの凹状斜面が照射されたレーザ光Ｌを反射するために、基板内部へ進入するレーザ光量が減少する現象）が無いため、より効率良く内部亀裂形成を行うことができる。
【００４３】
表面加工痕１１ａは、図８の方法だけでなく、他の方法で形成しても良い。
【００４４】
本発明者らは、幅１０〜２０μｍの表面加工痕１１ａを、以下の（Ｉ）〜（III ）のように加工プロセスを変えて形成し（図１２）、割断の精度を比較した。（II）、（III ）のＹＡＧレーザ加工は、後述する内部亀裂形成に使用したパルスレーザ加工機を用い、レーザ光Ｌを基板表面１１付近に集光させることにより行った。（II）、（III ）の形状差は、レーザ出力および集光点の表面直下深さを調整することで得ることができた。
【００４５】
（Ｉ）図１２（ａ）に示す、ダイヤモンド工具による表面加工痕（深さ２〜５μｍ）
（II）図１２（ｂ）に示す、ＹＡＧレーザ光による表面加工痕（深さ２〜５μｍ）
（III ）図１２（ｃ）に示す、ＹＡＧレーザ光による表面加工痕（深さ３０μｍ、楔状断面）
【００４６】
いずれも、シリコン基板１０は表面が（１００）面の単結晶基板であって、厚さ６２５μｍのシリコンウエハである。各表面加工痕１１ａの直下の内部亀裂１２は、後述の「内部亀裂形成工程」の手順に従い、基板表面１１から１０μｍの位置から、複数の亀裂がシリコン基板１０の厚さ方向（深さ方向、或いは基板表面に対して交差する方向のうち基板表面に対して直交する方向）へ互いに連結するように形成され、裏面から約１００μｍの非加工部分を残し、実質的に約４７０〜４８０μｍの１つの連結した内部亀裂が形成された。
【００４７】
この結果、（II）が最も割断に大きな外力を要し、以後（III ）、（Ｉ）の順となった。いずれの表面加工痕１１ａも表面の割れが表面加工痕１１ａの幅に収まり、精密な割断が可能であった。また非加熱加工である（Ｉ）は、割断予定線上の表面加工痕１１ａを起点とした亀裂が直下の内部亀裂１２に連通し、実質的に基板表面及び裏面に垂直な、最も高精度の割断面を得ることができた。
【００４８】
図１３は、表面加工痕形成条件（II）と同様の方法で形成された、別の表面加工痕（幅１２〜１５μｍ、深さ３μｍ前後）からの割れの例である。表面加工痕１１ａは鍋底状の形状である。素子の分離後にＦ部のような比較的大きな欠陥とみなされる形状が残っていても、表面加工痕１１ａの幅よりも小さい（図１３（ｃ））。
【００４９】
経験的に、同じ内部亀裂１２をもつ割断予定線Ｃであっても、表面加工痕１１ａの形状により、割断に要する力は異なり、割断に要する力が大きいほど、割断精度は悪くなる傾向があることが分かっている。
【００５０】
しかし、図１３の例は、表面加工、内部加工、割断の条件を適切に選べば、比較的大きな割断力を要した条件（II）になる加工痕であっても、割れは加工痕から逸脱せず、加工痕の幅により素子の外周欠陥の大きさを制限することができることを示している。
【００５１】
（II）、（III ）の条件が（Ｉ）に比べ大きな割断力を要したのは、（II）、（III ）の表面加工痕１１ａの近傍では、（Ｉ）に比べ亀裂が進行し難いためと考えられる。この例では、（Ｉ）、（II）の表面加工痕１１ａの形状が類似していることを考慮すると、形状と割断力との間には大きな相関はないことが分かる。むしろ、（II）、（III ）において、表面加工痕１１ａの周囲に加熱によって基板材料が溶かされたデブリが観察されたことから、表面加工痕１１ａの周辺のシリコンの結晶状態がレーザ光の熱によりアモルファス化し、シリコンの結晶性が基板の割れに寄与しなくなったためと考えられる。
【００５２】
このことから、シリコン基板を、より小さな割断力の付与で素子を分離するためには、表面加工痕１１ａの加工プロセスとして、基板材質であるシリコンを溶融するような加熱を行わない方法が種々検討されている。例えば、上述のスクライバーによる機械的加工の他に、シリコンを熱溶融しない化学的侵食（エッチング）を用いる加工法も考えられる。上述したように、裏面側にインク供給口４を異方性エッチングで形成する際に、同工程で異方性エッチングによるＶ字状の表面加工痕１１ａを形成することは、工程の短縮を図ることができる。
【００５３】
「内部亀裂形成工程」
本工程では、図１４（ａ）に示す加工装置５０を用いて、図２に示すような内部亀裂１２を形成する。この加工装置５０は、光源５１、ビーム拡大系５１ａ、ミラー５１ｂ等を有する光源光学系と、顕微鏡対物レンズ５２ａ、ミラー５２ｂ等を有する集光光学系５２と、Ｘステージ５３ａ、Ｙステージ５３ｂ、微動調整ステージ５３ｃ等を有する自動ステージ５３と、ワークＷであるシリコン基板１０のオリエンテーションフラット１０ｂ（図４参照）によるアライメントを行う不図示のアライメント光学系を備えており、光源５１としてはパルスＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）を用いる。
【００５４】
パルス幅は１５〜１０００ｎｓｅｃ前後で、周波数は１０〜１００ＫＨｚである。このレーザの励起源は半導体レーザであり、この励起用レーザのパワーは半導体レーザへの注入電流で変化させることができる。この注入電流の電流量、周波数を変化させることでパルス幅を変えることが可能である。
【００５５】
レーザ光Ｌの選定は、シリコン基板１０の分光透過率より決定される。そのため、集光点Ａにて強電界が形成可能でシリコン透過性がある波長域の光であれば、いずれのものでもかまわない。
【００５６】
光源５１から出射したレーザ光Ｌは、ビーム拡大系５１ａ等を経て集光光学系５２に入射する。
【００５７】
集光光学系５２の顕微鏡対物レンズ５２ａは、例えば倍率２０ＮＡ０．４２あるいは倍率５０ＮＡ０．５５のものを用いる。また、シリコンの屈折率を考慮し、顕微鏡観察にも適用可能である、シリコン内部加工に最適な集光レンズを用いることもできる。集光光学系５２によってワークＷに集光されたレーザ光Ｌは、図１４（ｂ）に示すように、自動ステージ５３上のワークＷであるシリコン基板１０のロジック素子１０ａを有する基板表面１１から入射する。
【００５８】
このときの光学条件は、基板表面１１に表面加工痕１１ａが存在してもかまわないように設定される。すなわち、表面加工痕１１ａによるエネルギー損失を考慮してパワーを上げるか、表面加工痕１１ａを避けて入射するように光束を選定する等の方策をとる。基板表面１１から入射した光束はシリコン基板１０内を屈折して、内部の所定の深度（ａ）の集光点Ａに集光して内部亀裂１２を形成する。
【００５９】
実験によれば、図２に示す最上端の内部亀裂１２ｃの亀裂先端は、基板表面１１より１０μｍ以上離れるように、集光位置や酸化膜２の膜構成、使用するレーザ波長等に応じて加工条件を設定することが望ましい。加工中に不用意に内部亀裂１２ｃと基板表面１１との連結が生じたり、レーザ照射条件によっては基板表面１１が損傷してしまうことがあるので、これらの発生を防ぐためである。
【００６０】
集光点Ａの深度（ａ）はシリコン基板１０であるワークＷ或いは集光光学系５２のいずれかを光軸方向に移動させ、集光位置をずらすことで制御できる。シリコン基板１０の波長１０６４ｎｍに対する屈折率をｎとし、機械的な移動量（シリコン基板１０あるいは集光光学系５２のいずれかを光軸方向に移動させた時の移動量）をｄとした時、集光点Ａの光学的な移動量はｎｄである。シリコン基板１０の屈折率ｎは、波長１．１〜１．５μｍで３．５近傍であり、実際に実験で測定した屈折率の値とも比較すると、ｎは３．５に近いものであった。つまり、機械的な移動量が１００μｍであると、レーザ光Ｌの集光点Ａは表面より３５０μｍの位置に形成される。
【００６１】
また、屈折率が３．５近傍であるということは反射率が大きいことを示している。一般に垂直入射での反射は（（ｎ−１）／（ｎ＋１））2 であるから、シリコン基板１０では３０％程度となる。従って、残りのエネルギーが内部に到達するが、シリコン基板１０自身の光吸収も存在するので、集光点Ａでの最終的なエネルギーはさらに小さくなる。厚さ６２５μｍのシリコン基板１０で実測したところ、２０％程度の透過率であった。
【００６２】
集光点Ａにレーザ光Ｌが集光すると、部分的にシリコンの結晶状態が変化し、その結果として、内部亀裂１２が走ることになる。実験結果では、その亀裂長さ（ｂ）は２〜１００μｍ程度であった。
【００６３】
このようにシリコン基板１０の内部の一点から内部亀裂１２を形成し、集光点Ａを割断予定線Ｃに沿って相対移動させることで割断予定線Ｃの直下の内部加工を行う。なお、図１２に示すように、シリコン基板１０の割断予定線Ｃには、オリエンテーションフラット１０ｂを基準にして互いに直交する２方向の割断予定線Ｃ1 、Ｃ2 がある。
【００６４】
シリコン基板１０であるワークＷは、ＸＹ方向に移動可能な自動ステージ５３に載置され、水平面内での変位が可能である。また、Ｚ方向である光軸方向（シリコン基板の深さ方向）の変位は、ワークＷを乗せた自動ステージ側または集光光学系側にＺステージ５２ｃを設けることで行い、集光光学系５２とワークＷの間隔を可変としている。
【００６５】
ＸＹ方向の移動速度は周波数や亀裂形状などを考えて決定され、通常、周波数１０〜１００ＫＨｚでは移動速度は１０〜１００ｍｍ／ｓｅｃが目安となっている。移動速度が１００ｍｍ／ｓｅｃを越えると、内部加工は移動方向に対してとびとびになり、同じ割断予定線上の隣接する亀裂の間隔が著しく広くなる等、後の割断処理に好ましくない影響を与えることになる。
【００６６】
また、集光光学系５２は、ワーク照射点と共役になるように観察用カメラ５２ｄを配置している。一方、シリコン基板１０の反射率は３０％程度あるため、観察用カメラ５２ｄの素子の損傷を防止するために、レーザ光の出力に応じたフィルターを配置している。観察用の照明は、ケーラー照明が形成できるように、集光に使用している顕微鏡対物レンズ５２ａの入射瞳の位置に光源を形成できるようにリレーレンズを用いる。また、照明もフィルターを通して行い、照明用光学素子の損傷を極力排除するものである。
【００６７】
上述の観察光学系以外にも自動焦点制御光学系５４を導入し、ワークＷとの間隔を測定する。自動焦点制御光学系５４は、観察用カメラ５２ｄで得られた画像のコントラストを求めその値から、ピントや傾きを計測するものである。実際にはこのコントラストを測定するためにワークＷまでの距離を微小送りしながら計測し、最良位置を決定する。なお、自動焦点制御はシリコン基板１０であるワークＷの平行度など見て動作するか否かを判定する。尚、自動焦点制御光学系は、レーザ光を投光して測長する方式でもかまわない。
【００６８】
このように内部加工を行うが、加工を開始するに当り以下の点に留意する。
【００６９】
（Ｉ）  図１５に示すように、シリコン基板１０の端点よりレーザ加工をはじめるが、上述のようにシリコン基板１０の外周は面取り加工がなされているため、割断予定線から外れた方向へ加工される可能性がある。図９（ｄ）は図９（ａ）のＥ部を拡大した図であるが、外周面取り１０ｃの面取り面は中央部面と違い、法線方向がレーザ入射方向と異なるため、入射方向とは異なる位置へ集光点Ａが移り、図に示すように内部亀裂群が割断予定線Ｃとは異なる方向へ向かって形成される。このような方向に亀裂群が形成されると後述の割断の際に、外周部方向から亀裂が進行し、図９（ｅ）のように割断予定線Ｃを逸脱するおそれがある。また、面取り領域を割断予定線Ｃに沿って加工する手段としては、面取り面の傾斜に合わせて入射角度を変化させる方法が考えられるが、システムが複雑になるため実用的でない。一方、レーザ加工を端点の外周面取り１０ｃを除く中央部に限定し、亀裂を中央部側から外周に向かって進行させ、割断を行う方法も考えられる。この場合、亀裂の進行が外周面取り１０ｃ付近にて停止する懸念があるが、本実施例では割断予定線Ｃに沿って表面加工痕１１ａが形成されているため、亀裂は表面加工痕１１ａに誘導されて進行し、割断予定線Ｃを逸脱することなく割断を完了することができる。これにより基板の外周面取り１０ｃから進行する不必要なわれを防止することができる。
【００７０】
以上のことから、内部加工は基板の外周面取り１０ｃを除く中央部側に限定し、内部加工の終端は面取り領域との境界または境界近傍の中央寄り側とするのが望ましい。
【００７１】
（II）  図３に示すような、長方形の形状の異形チップを加工する場合は、まずその長辺側の割断予定線Ｃ1 を第一割断方向として内部亀裂１２を加工し、その次に第二割断方向として短辺側の割断予定線Ｃ2 に沿った内部亀裂１２を加工する。
【００７２】
一般に、異形チップの場合、長辺側の割断は、短辺側の割断に比べ、割れ残りや好ましくない割れを生じやすい。（II）の方法によれば、長辺側の割断予定線Ｃ1 に沿った内部加工のためのレーザ光が、短辺側の割断予定線Ｃ2 に沿った内部亀裂に部分的に遮られることがなく、長辺側の割断予定線Ｃ1 に沿って確実に内部加工がなされる。
【００７３】
上述のように、１つの集光点Ａで形成される亀裂長さは２〜１００μｍであり、対象となるシリコン基板１０の厚みは６２５μｍであるので、このシリコン基板１０を割断するためには複数回の内部加工を行うことが必要となる。また、１つのポイントでの内部加工の順番は、基板表面１１から遠い側（奥側）の基板内部よりはじめて、表面に近づけてゆく。
【００７４】
図１６（ａ）に示すように、同一の割断予定線Ｃに沿って同じ深度に形成される、例えば内部亀裂１２ａからなる亀裂群は一定のレーザ加工条件にて形成されるが、図１６（ｂ）、（ｃ）に示すように、同一の亀裂群の個々の内部亀裂１２（１２ａ〜１２ｃ）の形状は、レーザ光Ｌの集光点Ａの熱によるある程度偶発的な亀裂形成に起因して、多少のばらつきがある。しかし、レーザ出力やレンズ系の形態等のレーザ加工条件とワークであるシリコン基板１０の材質、温度、表面状態などを決めると、偶発的なものを除き、亀裂長さはある程度同じ範囲に収まるため、亀裂群の代表的な亀裂長さとして管理することができる。
【００７５】
シリコン基板１０の内部亀裂１２の亀裂長さを制御する手段としては、レーザ照射時のワークの表裏面の温度差の制御、レーザ光Ｌの集光点Ａにおけるビーム径とエネルギー量を増減する、あるいは、レーザへの電流値、発振周波数を変えること、これらのパラメータを変えることでレーザのパルス幅が変化し、亀裂長さに影響を与えることなどが考えられる。シリコン基板１０の場合、亀裂長さが１０〜２００μｍの範囲であれば、個々の亀裂長さのばらつきは、亀裂の表面からの深さが大きくなるに伴い、増大する傾向がある。
【００７６】
内部亀裂１２を形成する内部加工時には、基板表面１１の近傍で形成される内部亀裂１２ｃが表面加工痕１１ａを有する基板表面１１へ到達するような加工は行わないものとする。また、集光点Ａ近くの既存の内部亀裂１２が、レーザ光の照射による熱などの影響で成長し、基板表面１１へ到達するような加工条件は選択しないものとする。内部亀裂１２が表面へ到達すると、加工ゴミが表面へ噴出し、ロジック素子の汚染等の不具合を引き起こすためである。
【００７７】
回避手段の一つとして、亀裂の進行方向が、集光点Ａに対して下側（表面から遠ざかる方向）となる加工条件を選択する。集光点Ａと亀裂開始位置がほぼ一致するため、基板表面１１に対する亀裂先端部位置の設定を精密に行うことができる上に、亀裂の進行が変動したとしても、その影響が基板表面１１へ及ぶことが少ない。逆に集光点Ａに対して上側へ亀裂が進行すると、亀裂の進行が変動した際に基板表面１１へと到達する可能性が出てくる。図１７は亀裂が上側、つまりレーザ光Ｌの入射側に近い方へも進んだ例を示す。図１７における集光点Ａは、内部加工における基板表面１１の損傷防止と、割断の容易性を考慮し１０〜１００μｍの深度に設定している。この集光点位置にて亀裂が上側に進行すると、照射の条件によっては、図１７のように内部亀裂の先端が表面側へ到達し、加工ゴミが表面へと噴出する。よって本実施例では、図１８のように、亀裂は集光点Ａより基板裏面側（下側）、つまり、レーザ光Ｌの入射側から遠い方向へ向かって加工到達点（亀裂端）Ｂが位置するように形成されている。これを実現するための具体的方法としては、レーザ光Ｌを照射する際に入射側から遠い領域に対し、応力ひずみを発生させれば良い。具体的には図１９（ａ）に示すようにダイシングテープＴを拡張し、集光点Ａに関して、レーザ光Ｌの入射位置から遠い側の基板領域に引張応力を生じさせながら加工を行う方法や、図１９（ｂ）に示すように裏面から吸収性のあるレーザを照射し、集光点Ａから裏面側に熱ストレスを発生させ、亀裂の進行を促進させる方法がある。
【００７８】
また、亀裂の進行を集光点Ａからレーザ光の入射位置より遠ざかる方向（下方向）に限定する利点としては、同じ亀裂到達点まで加工を行う場合を考えた場合、集光点Ａと亀裂の下側方向端部Ｂとの距離を比較的大きく取れるため、亀裂が集光点Ａの上下方向に進行する場合（図１７）に比べ、より基板表面側に集光点Ａを設定できる点が上げられる。これにより、レーザ光Ｌの基板表面での光束断面に相当する表面のレーザ光照射範囲を狭めることが可能となり、内部亀裂１２を形成する際に、ロジック回路やノズル層３によるケラレ（レーザ光を反射して基板内部の集光点に至る光量を減少させる現象）を低減でき、効率良く内部加工を行うことが可能となる。
【００７９】
また、基板内部においては図１６（ａ）に示すように内部亀裂１２ａ〜１２ｃが基板の厚さ方向に分断されていても良いし、あるいは連結していても良い。また、図１６（ｂ）に示すように内部亀裂１２がレーザ光の走査方向に分離していても良いし、図１６（ｃ）に示すように互いに近接していても良い。
【００８０】
また、基板表面１１に最も近い内部亀裂１２ｃの亀裂群は、シリコン基板１０の基板表面１１から１０〜１００μｍの深度で、しかも表面加工痕１１ａと連通しない位置に設けられる。
【００８１】
そのため、内部集光点位置が決定されると、その位置を加工する段階でレーザ光発振のための設定値を変える。前もって測定しておいた亀裂長さデータをもとに、パワー、周波数を選択する。それに伴ってステージの移動速度も変化させてエネルギー密度を一定に保つことが必要となる。
【００８２】
パルス幅１５〜１０００ｎｓｅｃ、エネルギーを２〜１００μＪの範囲で加工すると、亀裂長さは２〜１００μｍ程度であり、先のレーザ発振条件を選択して所定の亀裂を形成することになる。
【００８３】
割断予定線Ｃの直下では、内部亀裂１２ａ、１２ｂ、１２ｃによる３層の亀裂群は、基板表面１１に最も近い内部亀裂１２ｃからなる亀裂群の亀裂長さが、他の２つの内部亀裂１２ａ、１２ｂの亀裂長さよりも小さくなるよう、上述のような方法でレーザ光Ｌの強度を選択して制御される。内部亀裂１２ｃの亀裂長さを他の内部亀裂１２ａ、１２ｂの亀裂長さより小さくするように加工条件を選ぶ理由は、内部亀裂１２ｃの亀裂群を形成する工程で、イレギュラーな亀裂が偶発的に表面に至り、基板表面１１を汚染することを防止するためである。
【００８４】
後述する割断工程で、表面加工痕１１ａと連結する内部亀裂１２ｃの亀裂群は、割断の際に表面加工痕１１ａとの連結を確実にするため、内部加工時に表面加工痕１１ａと突発的に連通しない程度に、できる限り基板表面１１に近づけることが好ましい。
【００８５】
しかし、表面加工あるいは内部加工の途中、イレギュラーな亀裂が偶発的に表面に至って基板表面１１を汚染することを防止するため、表面加工痕とその直下の内部亀裂１２ｃは、マージンとしてある程度の間隔を持つことが好ましい。
【００８６】
図２０（ａ）のように、表面直下の内部亀裂１２ｃは、集光点よりも下方に亀裂が偏って形成される傾向がある。はなはだしい場合は、集光点よりも下方にのみ内部亀裂が形成される。この原因は、表面に近い内部亀裂を形成するためのレーザ光Ｌが、基板表面の反射や吸収の影響を受け、本来、集光点の深度より表面側に亀裂を形成するはずのエネルギーが、基板表面にて一部が喪失されたためと考えられる。そのため、基板表面１１と内部亀裂１２ｃのための集光点との間の領域は、エネルギー密度の高いレーザ光Ｌの経路でありながら、内部亀裂が延伸しなかった、とも考えられる。
【００８７】
また本発明者らの別の検討によれば、内部亀裂の先端側（レーザ光入射位置に近い側）約１／３程度の亀裂周囲のシリコンには、基板表面に沿って亀裂を広げるような引張り応力が残留することが分かった（図２０（ｂ）の）。すなわち、亀裂が延伸しなかった内部亀裂１２ｃと基板表面との間の領域では、亀裂の延伸方向と直交する方向に広がるような引張り残留応力により、比較的容易に内部亀裂１２ｃと表面加工痕１１ａが比較的連通しやすく、逆に予期せぬ割れが生じる危険がある。
【００８８】
予期せぬ割れは、本実施例のように、表面加工後の内部加工時に生じ、表面１１を汚染する危険がある。また、逆に内部加工後に表面加工する場合は、表面未加工域に図３８のような好ましくない割れを表面に作る危険がある。
【００８９】
これを避けるため、図２０(ｃ)のように、内部亀裂１２ｃと表面加工痕１１ａとの距離ｌと、その直下の内部亀裂１２ｃの基板表面に対する深さ方向の長さｃとが、以下の関係を保つように、内部亀裂１２ｃ形成のための集光点深度、レーザ加工条件などを選べば良い。
ｌ＞ｃ／２
この関係は、本発明者らの検討結果と考察から得られたものである。
【００９０】
すなわち、図２０（ａ）の内部亀裂１２ｃと表面１１との間には、図２０（ｂ）の内部亀裂の先端側のような、引張り応力が残留する領域が部分が存在し、内部亀裂１２ｃ上方のこの領域はレーザ光により生じた引張り残留応力のために非常に割れやすく、その領域の厚みは内部亀裂１２ｃの基板の深さ方向の長さの約０．５倍程度である、との考察である。
【００９１】
また、ｌ＞ｃ／２なるように表面加工痕１１ａと内部亀裂１２ｃとを加工すると、割断工程までに、図３８のような、あるいは表面加工痕の凹部から逸脱した好ましくない割れが生じにくくなるという経験的な知見である。
【００９２】
上述のような要件を満たすような基板表面１１に最も近い内部亀裂１２ｃの亀裂群は、シリコン基板１０の基板表面１１から１０〜１００μｍの深さで、しかも表面加工痕１１ａと連通しない位置に設けられる。
【００９３】
これに対し内部亀裂１２ａ、１２ｂの亀裂群は表面汚染を起こしにくいため、内部亀裂１２ｃに比べて、亀裂長さの精度は比較的粗で良い。むしろ割断時に素子に加えられる応力を低減するために、比較的大きい亀裂長さを形成するように上述の方法で制御される。そして、図２１に示すように、最も裏面近くに形成される内部亀裂１２ａはシリコン基板１０の裏面に至る場合もある。
【００９４】
次に、各亀裂群の加工順序を説明する。
【００９５】
第１の方法は図２２（ａ）に示すように、複数あるいは全ての割断予定線Ｃに対して、表面よりある高さの亀裂群、例えば実質的に同じ深度の内部亀裂１２ａの亀裂群の形成を終了した後、深度の異なる内部亀裂１２ｂの亀裂群を加工する。各深度ごとの亀裂群の形成がシリコン基板１０の内部で段階的に行われるため、隣接する割断予定線Ｃによる影響を低減できる。
【００９６】
第２の方法は、図２２（ｂ）に示すように、１つの割断予定線Ｃの直下において、深度の異なる内部亀裂１２ａ、１２ｂ、１２ｃの亀裂群をそれぞれ形成した後、他の割断予定線Ｃの下で同様の亀裂群を加工する。この方法は、シリコン基板１０の平面性に対する焦点位置の補正が必要な場合、加工開始点における自動焦点調整動作回数を減らすことができる。
【００９７】
図２３（ａ）〜（ｄ）は、上述の内部加工の順序の違いを、立体的に説明するもので、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１の方法、図２３（ｄ）は第２の方法を示すものである。なお、図２３（ａ）〜（ｄ）においては、隣接する内部亀裂１２ａ、１２ｂ、１２ｃが互いに離れた状態で示されているが、確実に割断を行うためには、同じ亀裂群に属する少なくとも一部の隣接する内部亀裂が互いに連なっていることが好ましい（図１６（ｃ）参照）。
【００９８】
第１の方法は、図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、集光点を割断予定線に沿って片方向に移動させる場合と、図２３（ｃ）に示すように集光点を割断予定線に沿って往復移動させる場合がある。後者は、総動作距離が短くなるため、加工時間を短縮することができる。
【００９９】
本実施例では後者の方を選択しているが、対象物の状態（シリコン基板の平行度、うねり）などから総合的に判断して決定するものである。
【０１００】
なお、図３に示したように、２つ割断方向を有する割断予定線Ｃ1 、Ｃ2 ではそれらが交差する点（交差点Ｃ12）が存在する。交差点Ｃ12付近では第一割断方向に沿って形成された内部加工帯に第二割断方向での同じ深度の内部加工のためのレーザ光束がさえぎられてしまう。これは、第二割断方向の内部加工帯全体に発生するものではなく、局部的な現象であるが、エネルギー損失を考慮して、加工条件を交差点Ｃ12の近傍で変更するか、第二割断方向に移行するときに例えば照射エネルギーを増やす等のように加工条件を変更し、第二割断方向全体にわたって第一割断方向とは異なる加工条件で加工するのが望ましい。
【０１０１】
「割断工程」
各割断予定線Ｃごとに表面加工痕１１ａおよび複数の内部亀裂１２ａ、１２ｂ、１２ｃを形成したシリコン基板１０は、少なくとも表面加工痕１１ａと表面直下の内部亀裂１２ｃとは連結しておらず、従って、レーザ加工後のシリコン基板１０の個々のロジック素子１０ａはシリコン基板１０からは分離されていない。従って、例えば、搬送中に半導体素子チップ等の切片が被割断部材から脱落するおそれがなく、また、割断工程にて、外力の作用の妨げになる切片の位置ズレをも抑えることができる。
【０１０２】
この状態のシリコン基板１０を素子チップに割断・分離する手順は以下のように行う。
【０１０３】
図２４に示すように、表面加工痕１１ａと内部亀裂１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）との形成後のシリコン基板１０を、ダイシングテープＴにマウントしたまま、シリコン基板１０の裏面が上となるように、割断装置のシリコーンゴムあるいはフッ素ゴムなどの弾力性のあるゴムシート６０上に置く。なお、シリコン基板１０の基板表面１１がゴムシート６０に接することで表面側に汚れが付着することを避けるために、内部亀裂形成後のシリコン基板１０の表面側にバックグラインドなどに用いられる市販の保護テープＲを貼付しても良い。
【０１０４】
割断は、ステンレスのローラー６１でダイシングテープＴを介してシリコン基板１０を圧迫することでなされる。まず、シリコン基板１０の割断予定線Ｃの１つ、好ましくは前述の第一割断方向がローラー軸と略平行になるようにシリコン基板１０をゴムシート６０上に置く。ローラー６１を転がしながらシリコン基板１０を圧迫すると、ローラー６１の直下のゴムシート６０は沈み込むように変形する。シリコン基板１０は、ゴムシート６０側すなわち表面側に伸び方向の応力が作用する。この応力は、基板表面１１の最も弱い個所、すなわち割断予定線Ｃ1 上の表面加工痕１１ａを広げるように作用する。
【０１０５】
この結果、表面加工痕１１ａを起点として亀裂が発生し、亀裂は基板内部のレーザ照射による内部亀裂１２ａ、１２ｂ、１２ｃを連結することで基板裏面へ進行して、基板裏面に至り、割断予定線Ｃ1 に沿ってシリコン基板１０が割断される。この亀裂の進行はシリコン基板１０の結晶方位に沿って起こるが、割断は表面加工痕１１ａとの連結により行われるため、基板表面１１上の割断予定線Ｃ1 から大きくずれることはなく、チッピングを含めて表面加工痕１１ａの幅以内に収まる。ローラー６１の進行に伴い、第一割断方向の割断予定線Ｃ1 に沿ってシリコン基板１０の割断は順次終了する。ローラー６１を転がす方向は、シリコン基板１０の端部から他方の端部へ向けて行う方法や、シリコン基板１０の中央付近をローラー６１の圧迫の開始点としてシリコン基板１０の端部へ向けて行う方法など、いずれでも良い。
【０１０６】
次に、シリコン基板１０を９０°回転し、第二割断方向の割断予定線Ｃ2 とローラー６１の軸とが略平行となるようにする。第１割断方向と同様にローラー６１でシリコン基板１０を圧迫し、第二割断方向にて表面加工痕１１ａを起点とする亀裂を生じさせ、裏面へ到達させる。
【０１０７】
また、シリコン基板１０の外周方向への亀裂の進行は、先述のようにシリコン基板１０の外周面取り１０ｃより中央寄側領域の一部または複数部より開始し、割断予定線Ｃ1 に沿って進行する。更に内部亀裂群の未形成域である外周面取り１０ｃに達しても図２５のように、表面加工痕１１ａに誘導され割断は進み、端点に達することにより割断が終了する。
【０１０８】
以上の工程により、シリコン基板１０は個々の素子チップ（ロジック素子１０ａ）に分離される。
【０１０９】
図２４に示した割断工程は、硬質のローラー６１によるゴムシート６０の変形に伴う応力をシリコン基板１０の表面に作用させるものであるが、ロジック素子１０ａやノズル層３の破壊が伴わないように、ローラー６１によるシリコン基板１０の圧迫荷重やゴムシート６０の厚み、ゴム硬度を選ぶことが必要である。また、不要な干渉層とならないようにするために、ダイシングテープＴや表面の保護テープＲの材質、厚さを選定する。
【０１１０】
また、基板の裏面側からシリコン基板１０をライン状に圧迫する手段は、ローラーに限らず、特開２００３−３３４６７５号公報に記載のあるような、ブレード状の工具としても良い。
【０１１１】
ローラーやブレード工具などによるライン状の圧迫を利用する方法では、割断方向とローラー軸とを略平行とし、工具がシリコン基板の割断予定線上を圧迫することで、圧迫による力を、内部亀裂が設けられた割断予定線に確実に集中することができるので、正確な割断ができる。
【０１１２】
最も基板裏面に近い内部亀裂群が裏面（裏側の表面）に連通している場合、あるいは、連通しなくとも裏側の表面の近傍まで達している場合は、裏側の表面より内部亀裂の位置を顕微鏡で視認できる。そこで、この内部亀裂を圧迫手段とシリコン基板との平行配置のためのアライメント手段とすれば、割断予定線へのより確実な圧迫とそれに伴う精密な割断に役立てることができる。
【０１１３】
割断予定線に沿って作用する外力により、表面加工痕と内部亀裂を有するシリコン基板を割断する方法は、以下の２つの方法のいずれかでも良い。
【０１１４】
第１の方法は、図２６に示すように、シリコン基板１０のロジック素子１０ａ間の割断予定線Ｃに曲げ応力を与え、割断予定線Ｃに沿って素子を分離する。割断されるロジック素子１０ａの表面側をコレットＡ６２ａで、裏面側をピン６３で挟持した状態で、１〜１０μｍ程度、上方に押し上げる。このとき、隣接するロジック素子１０ａが上方に押し上げられないように、コレットＢ６２ｂにより隣接するロジック素子１０ａの一部が抑えられる。この結果、割断予定線Ｃ上の表面加工痕１１ａが広がるような応力が作用し、表面加工痕１１ａを起点とする亀裂が生じ、内部亀裂１２と連結して、シリコン基板１０の裏面まで到達する。
【０１１５】
第２の方法は、図２７に示すように、割断予定線Ｃに沿って、シリコン基板１０の表面側に直接機械的な衝撃を与える方法である。表面加工痕１１ａと内部亀裂１２の形成後のシリコン基板１０はシングルポイントボンダーに搬送され、基板表面１１、好ましくは表面加工痕１１ａの近傍を微小で硬い工具６４で連続的な打撃を与えることで、表面加工痕１１ａを起点に形成された亀裂等により、表面加工痕１１ａと内部亀裂１２とを連絡する割れが形成される。
【０１１６】
また、レーザ加工後の基板へ新たに熱衝撃を与えて割断する方法であってもよく、この場合には、ロジック素子１０ａに悪影響を与えない範囲の温度で行わなければならないが、シリコン基板１０そのものに直接機械的に外力を付与するものではないので、個々のロジック素子１０ａを欠損することがない。
【０１１７】
「リペア工程」
割断工程にて表面加工痕１１ａと内部亀裂１２による亀裂が連結するとともに、亀裂は基板裏側の表面へも到達し、シリコン基板１０は各素子チップ１０ａに分離される。しかし、偶発的に完全分離がなされていない素子チップ１０ａがある場合には、再割断する必要がある。再割断の方法としては、例えば図２８に示した機構を用いて、割断がなされていないロジック素子１０ａのみに個別に応力を加え完全に割断する。
【０１１８】
「ピックアップ工程」
割断工程およびリペア工程にて分離された素子チップであるロジック素子１０ａは、図２８に示すように、吸着コレット６５およびピックアップピン６６等の搬出機構によって搬出され、個別に収納される。この際、エキスパンダーなどにより素子の間隙を広げてピックアップすれば、僅かな未割断部分があった場合でも、この未割断部分を割断することができる他、隣接する素子に搬出機構が触れることなく、個別に収納することができる。また、ピックアップの際に発生する微小な粉塵を吸引除去してやれば、ロジック回路やインク吐出のためのノズル等の機能を粉塵の付着等によって損なわせることがない。
【０１１９】
本実施例によって個々に分離されて形成された素子チップの側面にある割断面は、凹状に形成されていた表面加工痕１１ａの少なくとも一部の割断面を形成する劈開面と、１つ乃至複数の内部加工領域の割断面を形成する溶融したシリコンの断面を含む断面と、これらの間を結ぶ亀裂を形成する劈開面と、を有する。また、表面加工痕１１ａの割断面を形成する劈開面と亀裂を形成する劈開面とを目視観察したところ、亀裂を形成する劈開面が滑らかな面であったのに比べ、表面加工痕１１ａの割断面を形成する劈開面は非常に細かく不規則な凹凸形状となる。
【０１２０】
なお、この表面加工痕１１ａをレーザ光でも形成することができるが、この場合には、表面加工痕１１ａの割断面を形成する面は、溶融したシリコンの断面を含むものとなる。
【０１２１】
また、被割断部材としてのシリコン基板に対しては、例えば、表側の表面がレーザ光Ｌの照射にとって障害となるような構造となっている場合には、裏側の表面からレーザ光Ｌの照射を行うことで内部加工領域を形成することができる。さらに、表面が粗面である場合には、レーザ光Ｌが表面を通過する箇所をエッチング処理等で平滑化し、レーザ光通過用の窓となる構成をその表面に設けると良い。
【０１２２】
以下に、他の実施例を説明するが、それぞれの実施例で特に触れていない構成に関しては、他の実施例から得られる効果を共有するものである。
【０１２３】
（実施例２）
基板表面１１に基板材料とは異なる膜であるシリコンの酸化膜２が存在する場合、内部亀裂を安定形成するためにするためにエネルギー損失の原因であるレーザ光の表面反射を最小にすることが必要となる。
【０１２４】
そのために、実施例１の割断プロセスの一部を変更する。
【０１２５】
図２９は本実施例のプロセスフローを示すもので、ステップ１のテープマウント工程、ステップ２のウエハ補正工程、ステップ３の照射窓の形成工程、ステップ４の内部亀裂形成工程、ステップ５の表面線状加工工程、ステップ６の割断工程、ステップ７のリペア工程、ステップ８のピックアップ工程からなる。
【０１２６】
ステップ３の照射窓の形成工程では、ステップ４で照射するレーザのエネルギーをより効率よく集光させる目的で、図３０に示すように、シリコン基板１０の酸化膜２の厚みの最適化を行うための溝２ａを形成する。図３１はシリコンの酸化膜の厚さと反射率の関係を示すグラフであり、このグラフに基づいて、最もレーザ光の反射率が低くなるときの酸化膜２の厚みを選ぶ。
【０１２７】
すなわち、使用する光源がＹＡＧレーザ光の基本波（波長１０６４ｎｍ）では、ｎｄ＝２７０ｎｍ（λ／４程度）で、反射率が略４％の最低値となる（図３１参照）。そこで酸化膜２の厚さがこの値になるように、エッチング等の溝加工によって溝２ａを形成する。なお、エッチングによる溝２ａは、内部亀裂形成時のレーザ光が照射される領域に形成されることは言うまでもない。
【０１２８】
あるいは、シリコン基板１０に酸化膜２を形成する際に、最適な酸化膜厚にて成膜しても良い。
【０１２９】
このように最適化された酸化膜領域内へレーザ照射を行い、内部亀裂を発生させる。さらに上述のように、割断予定線に沿って超硬刃、ダイヤモンド刃等のスクライバーにて非加熱加工でケガキを入れ表面加工痕を形成する。この表面加工痕の形成はレーザ照射による内部加工の前に行っても良い。
【０１３０】
本実施例によれば、基板表面に酸化膜が形成されている場合に生じる表面反射によるレーザ光の損失を最小にして、内部亀裂形成工程におけるエネルギー消費を抑制することができる。また、酸化膜の厚さムラや膜特性の不均一性等によって内部加工が不安定になることも防ぐことができる。
【０１３１】
（実施例３）
図３２（ａ）に示すように、基板表面２１に短長辺の比が大きい異形チップ型のロジック素子２０ａが複数配列されたシリコン基板２０の内部に複数の内部亀裂２２を形成し、また基板表面２１には表面加工痕２１ａを形成して、シリコン基板２０を割断する際は、短辺側の割断予定線Ｃ2 に沿った割断時に比べて、長辺側の割断予定線Ｃ1 の割断中にロジック素子２０ａが破損する頻度が高くなる傾向が見られる。
【０１３２】
特に、個々のロジック素子２０ａに液体供給口が開口して形成された液体吐出ヘッドの素子基板の場合は、上述のように、ロジック素子２０ａの外周の好ましくない割断亀裂のみならず、液体供給口の角を起点としてロジック素子２０ａの外周に至る亀裂として発生する。これは、長辺の割断時に、より大きな曲げ応力が素子に付与され、ロジック素子２０ａがその曲げ応力に耐えられなかったためと考えられる。本実施例は、長辺側の割断時に作用する応力を、短辺側よりも小さくすることで、長辺の割断の際のロジック素子２０ａの破損を防止するものである。長辺側の割断をより小さな力で行うためには、割断予定線下の亀裂群の長さの総和を基板厚みから除いた長さ（内部加工残り）を、より小さくすれば良い。
【０１３３】
そこで、図３２（ｂ）、（ｃ）に示すように、例えば、短辺の割断予定線Ｃ2 に沿った内部加工を深度を変えて３回行い、内部亀裂２２を３個形成するのに対して、長辺側は４回行う。長辺側の割断予定線Ｃ1 の内部加工にはより大きな時間を要するが、図３２（ｂ）に示すように、長辺側のＡ−Ａ断面の加工残りは、短辺側のＢ−Ｂ断面の加工残りよりも小さくなる。これにより、長辺の割断は、短辺にくらべてより小さな応力の付与で可能となり、精密な割断が可能となる。
【０１３４】
このように、基板の厚さ方向（基板表面と交差する方向）の内部亀裂の数を割断予定線の方向に基づいて選定し、長辺側の厚さ方向の加工残りを小さくすることで、割断による破損を低減する。
【０１３５】
また、長辺側の割断をより小さな力で行うために、長辺側の走査方向の加工残りを小さくしても良い。さらに、長辺側の厚さ方向と走査方向の双方の加工残りを小さくしても良い。そのために、個々の亀裂群の厚さ方向における位置や長さ、レーザ走査方向の密度等を割断予定線の方向に合わせて変更する。
【０１３６】
例えば、長辺側の内部加工において、ロジック素子２０ａを有する基板表面２１に最も近い亀裂群を、亀裂が基板表面２１に連結しない程度により表面近くに形成するように、集光点の位置を定めることが考えられる。レーザ光の走査時のステージの上下微動を考慮して、長辺側の走査は、短辺側よりも低速度で行うことが好ましい。
【０１３７】
また、例えば、シリコン基板２０の裏面を冷却し基板の表側表面と裏側表面との間の温度勾配を大きく保ってレーザ加工することで、亀裂の進行を促進し、長辺側の個々の亀裂長さを大きくすることができる。
【０１３８】
また例えば、長辺側の亀裂群内のレーザ光の走査方向の亀裂密度を高めるために、レーザ加工周波数を高くしたり、走査速度を小さくする方法を採ることもできる。
【０１３９】
（実施例４）
本実施例は、図３３（ａ）に示すように、ロジック素子３０ａを有するシリコン基板３０に、同一の割断予定線に沿った基板表面３１からの距離（深さ）と亀裂長さの異なる複数の亀裂群を一回の走査で同時に形成するものである。そのため、図１４の装置の集光光学系５２に、複数の異なる位置に同時に集光点Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 を形成するような光学素子を用いる。すなわち、図３３（ｂ）に示すように、集光光学系５２は、光軸上に複数の異なる位置に集光させるための光学素子を有する。複数の異なる位置に集光するには振幅分割方式と波面分割方式があり、振幅分割方式は、ビームスプリッターなどで分割する方式もあるが、本実施例は図３３（ｃ）に示すように回折光学素子５２ｅを用いる。
【０１４０】
回折光学素子５２ｅはその表面形状を調整することで、様々な波面を生成することが可能であり、複数の集光位置が生成できるパターンを計算し、それに対応した表面形状を製作する。
【０１４１】
また、図３４に示すように、波面分割方式による光学素子５２ｆを用いても良い。これは、集光領域Ｂ1 、Ｂ2 は異なる屈折力を持ち、そのために、領域ごとに集光点Ａ1 、Ａ2 が異なることになり、同時複数集光が可能となるもので、例えば、光学レンズの一部を加工し、異なる屈折力を有するレンズを張り付けることで実現できるし、プリズムを用いることもまた可能である。
【０１４２】
また、先に述べた回折光学素子も、このような波面分割方式へ展開することは可能である。
【０１４３】
さらに、集光光学系５２に複数の集光位置を形成する光学素子を用いる代わりに、図３５に示すように、集光光学系５２と光源５１の中間点Ｏに複数の集光位置を形成し、それらの像をワークＷ内に結像させる光学素子５２ｇおよびリレーレンズ５２ｈを用いることも可能である。
【０１４４】
（実施例５）
上述のように、１つの集光点Ａで形成される亀裂長さは２〜１００μｍであり、対象となるシリコン基板１０の厚みは６２５μｍであるので、このシリコン基板１０を割断するためには複数回の内部加工を行うことが必要となる。また、１つのレーザ光照射ポイントでの内部加工（レーザ光の走査を行わないままで、シリコン基板の厚さ方向に内部加工が並ぶように行う加工）の順番は、基板の表側の表面から遠い集光点（基板裏側の表面に近い集光点）よりはじめて、表側の表面に近い集光点へと順にレーザ光を集光させて内部加工を行う。
【０１４５】
図３６は内部加工領域が形成された際の断面を示し、図３６（ｂ）は図３６（ａ）のＧ部を拡大したものである。ここでは、小内部加工領域４２の間隔は、割断実験の結果に基づいて複数の小内部加工領域４２が１つの内部加工領域と見なせるように加工している。
【０１４６】
このように複数の小内部加工領域４２の全体がほぼ１つの内部加工領域と見なせるように配置する内部加工とは、後の割断工程で基板を割断する際に、小内部加工領域４２相互間に形成される亀裂が、基板材料である結晶シリコンの劈開面とは異なった、両方の領域を繋ぐ１つの平面となるような加工方法をいう。これにより、例えば、１つの内部加工領域と見なせる２つの小内部加工領域４２と、その間を繋ぐ亀裂と、で形成される領域全体が後の割断処理により、およそ１つの平面となるように亀裂が形成され、結果として、平坦な割断面を得ることができる。
【０１４７】
また、小内部加工領域４２を形成する際、割断面（基板表面に直交する方向に沿った面と見なし、Ｚ方向に沿った面とする。）に直交する方向(ＸＹ方向)への小内部加工領域相互の位置ずれ（図３６における小内部加工領域４２の横方向の位置ずれ）は、±５μｍ程度以内とする必要がある。この範囲から外れると、小内部加工領域４２同士を繋ぐ亀裂が１つの平面で形成され難くなるからである。また、内部加工領域４２の数は、基板の割断面の大きさと小内部加工領域自体の大きさとの兼ね合いもあるが、割断実験により平坦な割断面が得られる条件から決定される。
【０１４８】
本実施例のように複数の小内部加工領域４２を基板の厚さ方向に互いに間隔をおいて形成し、それらの間隔をほぼ１つの内部加工領域とみなせるように配列することで、後の割断工程で得られる破断面は平坦化され、部品実装などでの位置決め不良などを防ぐとともに、シリコン基板１０への損傷を最小限にすることができる。
【０１４９】
（実施例６）
実施例５のように複数回の内部加工を行うと、場合によっては、被割断部材であるシリコン基板が脆くなり、内部加工領域の形成から割断に至る工程にて予期せぬ割れが発生することが有る。このような場合には、小内部加工領域３２ａの集合にて形成された１つと見なせる見なし内部加工領域３３間に、亀裂が形成されていない領域を少なくとも１箇所設けると良い。
【０１５０】
見なし内部加工領域３３の配置は、図３７（ａ）〜（ｄ）で示されているように４つのタイプが考えられる。ここで、各見なし内部加工領域３３は、小内部加工領域３２ａ同士が上述の割断実験で得られた知見、すなわち割断の際に小内部加工領域間が結晶シリコンの劈開面とは異なる１つの面で連絡されるような相互間隔で配置されるように加工されている。
【０１５１】
図３７（ａ）は、２つの内部亀裂３３を配置し、基板表側の表面１１、基板裏側の表面１３および見なし内部加工領域３３同士の間の３箇所の部位で未加工領域（割断工程以前において、亀裂の形成等の内部加工が施されていない領域）が存在する。
【０１５２】
図３７（ｂ）は、１つの見なし内部加工領域３３を配置し、その見なし内部加工領域３３と基板表側の表面１１との間、および見なし内部加工領域３３と基板裏側の表面１３との間の、計２箇所が未加工領域である。
【０１５３】
図３７（ｃ）は、４つの見なし内部加工領域３３を配置して、その内２つが基板の厚さ方向（深さ方向）に未加工領域が存在するように間隔をおいて配列され、残り２つがその未加工領域で発生するかもしれない結晶シリコンの劈開方向での割断を止める作用を生じるように、基板表面に沿って未加工領域の側方にそれぞれ配列されている。
【０１５４】
図３７（ｄ）では、２つの見なし内部加工領域３３を配置し、そのうち基板表側の表面１１より遠い側の見なし内部加工領域３３の端部が基板裏側の表面１３に達した状態である。この場合、１つの見なし内部加工領域３３内に生成された加工粉および異物などが、基板の裏側に回り込むことになる。しかし、このような基板は、通常、裏側の表面にはダイシングテープ等が貼付されている場合が多く、実際、本発明に係る各実施例においてもそのような形態をとっている。そのため、基板の裏側に回り込んだ加工粉は、テープの粘着層にトラップされ、もっとも重要な基板表側の表面１１には達することが少ない、と考えられる。
【０１５５】
本実施例では割断工程にいたる搬送途中での不要な破断をさけることが可能となり、そして内部に蓄積されていた加工粉などの異物による基板あるいは装置への不慮な汚染を避けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】実施例１の亀裂の進行方向を説明する図である。
【図２】実施例１を説明する模式図である。
【図３】異形の素子チップを切り出す場合を説明する図である。
【図４】一実施の形態によるシリコン基板を説明するもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部分を拡大して示す部分拡大斜視図、（ｃ）は（ｂ）の断面を示す部分断面図である。
【図５】実施例１による割断プロセスを示すフローチャートである。
【図６】テープマウント工程を説明する図である。
【図７】ウエハ補正工程を説明する図である。
【図８】表面加工痕を形成する表面線状加工を説明するもので、（ａ）は表面加工痕が酸化膜の厚さ以内である場合、（ｂ）は表面加工痕が酸化膜と同じ厚さである場合を示す図である。
【図９】外周が面取りされたシリコン基板を説明するもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う部分断面図、（ｃ）は面取り部への表面線状加工の説明図、（ｄ）は（ａ）のＥ部の拡大部分図、（ｅ）は面取り部の亀裂の進行を示す図である。
【図１０】シリコン基板の外周面取り近傍における表面加工を説明する図である。
【図１１】シリコン基板の外周近傍における表面加工を説明する図である。
【図１２】シリコン基板の表面加工痕を示し、（ａ）はダイヤモンド工具による表面加工痕の説明図、（ｂ）はＹＡＧレーザ光による浅い表面加工痕の説明図、（ｃ）はＹＡＧレーザ光による深い表面加工痕の説明図である。
【図１３】表面加工痕が形成されたシリコン基板を、割断した状態を示す図である。
【図１４】内部亀裂形成工程を説明するもので、（ａ）はレーザ光を照射する加工装置を示す模式図、（ｂ）は内部亀裂が発生するメカニズムを示す図である。
【図１５】シリコン基板の端部における内部亀裂形成工程を説明する図である。
【図１６】深度と密度の異なる内部亀裂を説明する図である。
【図１７】亀裂の進行が、集光点に対して基板裏面側および基板表面側へ進行する状態を示す説明図である。
【図１８】亀裂の進行が、集光点に対して基板裏面側のみに進行する状態を示す説明図である。
【図１９】亀裂を集光点より基板裏面側へ形成する方法の説明図である。
【図２０】表面加工痕と内部亀裂の位置関係を説明する図である。
【図２１】内部亀裂がシリコン基板の裏面に到達した場合を説明する図である。
【図２２】各深度の亀裂群を形成する場合の順序を説明する図である。
【図２３】各深度の亀裂群を形成するときのレーザ走査方法を説明する図である。
【図２４】ローラーによる割断工程を説明する図である。
【図２５】シリコン基板の外周面取りの亀裂の進行を示す説明図である。
【図２６】コレットによる割断工程を説明する図である。
【図２７】工具による打撃を与えることで割断する場合を説明する図である。
【図２８】リペア工程を説明する図である。
【図２９】実施例２による割断プロセスを示すフローチャートである。
【図３０】酸化膜にエッチングによって形成された溝を示す図である。
【図３１】酸化膜の厚さと反射率の関係を示すグラフである。
【図３２】実施例３を説明するもので、（ａ）はシリコン基板の一部を示す部分斜視図、（ｂ）は（ａ）の割断予定線Ｃ1 に沿った内部加工を示す図、（ｃ）は（ａ）の割断予定線Ｃ2 に沿った内部加工を示す図である。
【図３３】実施例４を説明するもので、（ａ）はレーザ光を分割して深度の異なる集光点に集光させた状態を示す模式図、（ｂ）および（ｃ）は集光光学系を説明するものである。
【図３４】実施例４において用いられる別の集光光学系を説明するものである。
【図３５】実施例４において用いられるさらに別の集光光学系を説明するものである。
【図３６】実施例５による内部亀裂の説明図である。
【図３７】実施例６による内部亀裂の説明図である。
【図３８】従来例による基板割断方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１    シリコンウエハ
２    酸化膜
２ａ    溝
３    ノズル層
４    液体供給口
１０、２０、３０    シリコン基板
１０ａ、２０ａ、３０ａ    ロジック素子
１１、２１、３１    基板表面
１１ａ、２１ａ    表面加工痕
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、３３    内部亀裂
１３    基板裏面
【図１】
2005268752.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2005268752.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2005268752.tif 000037
【図３６】
2005268752.tif 000038
【図３７】
2005268752.tif 000039
【図３８】
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