(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するための切断用加工方法であって、
前記加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記切断予定ラインに沿って前記加工対象物に、エッチング処理によって断面Ｖ字状の溝を形成するための改質領域を形成する工程と、
前記加工対象物に前記改質領域を形成した後に、エッチングの進行方向前側の前記改質領域の端部を超えないように、前記加工対象物の一方の主面側から前記エッチング処理を施すことにより、非改質領域のエッチングレートよりも前記改質領域のエッチングレートのほうが高いことを利用して、前記切断予定ラインに沿って前記一方の主面に断面Ｖ字状の前記溝を形成する工程と、
前記一方の主面に断面Ｖ字状の前記溝を形成した後に、前記溝を起点として、前記加工対象物を前記切断予定ラインに沿って切断する工程と、を含むことを特徴とする切断用加工方法。
【請求項２】
前記加工対象物を保持するための保持部材に前記加工対象物を取り付ける工程を含むことを特徴とする請求項１記載の切断用加工方法。
【請求項３】
前記加工対象物を前記切断予定ラインに沿って切断する工程では、前記保持部材を拡張することにより、前記切断予定ラインに沿って前記加工対象物を切断することを特徴とする請求項２記載の切断用加工方法。
【請求項４】
前記加工対象物は半導体基板を備え、前記改質領域は溶融処理領域を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の切断用加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するための切断用加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における上記技術分野の切断用加工方法として、板状の加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような切断用加工方法においては、改質領域が形成された加工対象物に外部応力を印加することにより、改質領域を起点として割れを発生させ、切断予定ラインに沿って加工対象物を複数のチップに切断する。
【特許文献１】特開２００４−３４３００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような切断用加工方法にあっては、改質領域が形成された加工対象物に外部応力を印加した際に、例えば、チップサイズが小さくなる程、チップ１箇所当たりに作用する力が小さくなるため、切断予定ラインに沿って加工対象物を確実に切断することができないおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することを可能にする切断用加工方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る切断用加工方法は、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するための切断用加工方法であって、加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に、エッチング処理によって断面Ｖ字状の溝を形成するための改質領域を形成する工程と、加工対象物に改質領域を形成した後に、エッチングの進行方向前側の改質領域の端部を超えないように、加工対象物の一方の主面側からエッチング処理を施すことにより、非改質領域のエッチングレートよりも改質領域のエッチングレートのほうが高いことを利用して、切断予定ラインに沿って一方の主面に断面Ｖ字状の溝を形成する工程と、一方の主面に断面Ｖ字状の溝を形成した後に、溝を起点として、加工対象物を切断予定ラインに沿って切断する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この切断用加工方法では、非改質領域のエッチングレートよりも改質領域のエッチングレートのほうが高いことを利用して、切断予定ラインに沿って加工対象物に改質領域を形成した後に、エッチング処理を施すことにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に断面Ｖ字状の溝を形成する。これにより、加工対象物に外部応力を印加する場合に、例えば、チップサイズが小さく、チップ１箇所当たりに作用する力が小さくても、断面Ｖ字状の溝を起点として、加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することが可能となる。なお、断面Ｖ字状の溝とは、溝の延在方向と略直交する溝の断面形状がＶ字状である溝を意味する。
【０００７】
本発明に係る切断用加工方法においては、加工対象物を保持するための保持部材に加工対象物を取り付ける工程を含むことが好ましい。この場合、切断後の加工対象物が散乱するのを防止することができる。
【０００８】
本発明に係る切断用加工方法においては、加工対象物を切断予定ラインに沿って切断する工程では、保持部材を拡張することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物を切断することが好ましい。このように、加工対象物に断面Ｖ字状の溝を形成した後に保持部材を拡張すれば、加工対象物を切断予定ラインに沿ってより一層確実に切断することができる。
【０００９】
本発明に係る切断用加工方法においては、加工対象物は半導体基板を備え、改質領域は溶融処理領域を含む場合がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って確実に切断することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
本実施形態に係る切断用加工方法においては、板状の加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に改質領域を形成する。そして、非改質領域のエッチングレートよりも改質領域のエッチングレートのほうが高いことを利用して、改質領域が形成された加工対象物にエッチング処理を施すことにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に断面Ｖ字状の溝を形成する。
【００１３】
そこで、まず、本実施形態に係る切断用加工方法における改質領域の形成について、図１〜図９を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、レーザ加工装置１００は、レーザ光（加工用レーザ光）Ｌをパルス発振するレーザ光源１０１と、レーザ光Ｌの光軸の向きを９０°変えるように配置されたダイクロイックミラー１０３と、レーザ光Ｌを集光するための集光用レンズ１０５と、を備えている。また、レーザ加工装置１００は、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ光Ｌが照射される加工対象物１を支持するための支持台１０７と、支持台１０７をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させるためのステージ１１１と、レーザ光Ｌの出力やパルス幅等を調節するためにレーザ光源１０１を制御するレーザ光源制御部１０２と、ステージ１１１の移動を制御するステージ制御部１１５と、を備えている。
【００１５】
このレーザ加工装置１００においては、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌは、ダイクロイックミラー１０３によってその光軸の向きを９０°変えられ、支持台１０７上に載置された加工対象物１の内部に集光レンズ１０５によって集光される。これと共に、ステージ１１１が移動させられ、加工対象物１がレーザ光Ｌに対して切断予定ライン５に沿って相対移動させられる。これにより、切断予定ライン５に沿って、切断の起点となる改質領域が加工対象物１に形成されることとなる。以下、この改質領域について詳細に説明する。
【００１６】
図２に示すように、板状の加工対象物１には、加工対象物１を切断するための切断予定ライン５が設定されている。切断予定ライン５は、直線状に延びた仮想線である。加工対象物１の内部に改質領域を形成する場合、図３に示すように、加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせた状態で、レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って（すなわち、図２の矢印Ａ方向に）相対的に移動させる。これにより、図４〜図６に示すように、改質領域７が切断予定ライン５に沿って加工対象物１の内部に形成され、切断予定ライン５に沿って形成された改質領域７が切断起点領域８となる。
【００１７】
なお、集光点Ｐとは、レーザ光Ｌが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン５は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物１の表面３に実際に引かれた線であってもよい。また、改質領域７は、連続的に形成される場合もあるし、断続的に形成される場合もある。また、改質領域７は少なくとも加工対象物１の内部に形成されていればよい。また、改質領域７を起点に亀裂が形成される場合があり、亀裂及び改質領域７は、加工対象物１の外表面（表面、裏面、若しくは外周面）に露出していてもよい。
【００１８】
ちなみに、ここでは、レーザ光Ｌが、加工対象物１を透過すると共に加工対象物１の内部の集光点近傍にて特に吸収され、これにより、加工対象物１に改質領域７が形成される（すなわち、内部吸収型レーザ加工）。よって、加工対象物１の表面３ではレーザ光Ｌが殆ど吸収されないので、加工対象物１の表面３が溶融することはない。一般的に、表面３から溶融され除去されて穴や溝等の除去部が形成される（表面吸収型レーザ加工）場合、加工領域は表面３側から徐々に裏面側に進行する。よって、除去部の近傍にはエッチングレートを急伸させる改質領域が形成されない。
【００１９】
ところで、本実施形態に係る切断用加工方法にて形成される改質領域は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。例えば、（１）溶融処理領域、（２）クラック領域、絶縁破壊領域、（３）屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
【００２０】
本実施形態に係る切断用加工方法における改質領域は、レーザ光の局所的な吸収や多光子吸収という現象により形成される。多光子吸収とは、材料の吸収のバンドギャップＥＧよりも光子のエネルギーｈνが小さいと光学的に透明となるため、材料に吸収が生じる条件はｈν＞ＥＧであるが、光学的に透明でも、レーザ光Ｌの強度を非常に大きくするとｎｈν＞ＥＧの条件（ｎ＝２，３，４，・・・）で材料に吸収が生じる現象をいう。多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶接学会全国大会講演概要第６６集（２０００年４月）の第７２頁〜第７３頁の「ピコ秒パルスレーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。
【００２１】
また、D.Du,X.Liu,G.Korn,J.Squier,and  G.Mourou,”Laser  Induced  Breakdown  by  Impact  Ionization  in  SiO2  with  Pulse  Widths  from  7ns  to  150fs”,Appl  Phys  Lett64(23),Jun.6,1994に記載されているようにパルス幅が数ピコ秒からフェムト秒の超短パルスレーザ光を利用することにより形成される改質領域を利用してもよい。
（１）改質領域が溶融処理領域を含む場合
【００２２】
加工対象物（例えばシリコンのような半導体材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。これにより、集光点近傍にてレーザ光Ｌが吸収されて加工対象物の内部が局所的に加熱され、この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が形成される。
【００２３】
溶融処理領域とは、一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融状態の領域や、溶融状態から再固化する状態の領域であり、相変化した領域や結晶構造が変化した領域ということもできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶質シリコン構造である。
【００２４】
図７は、レーザ光が照射されたシリコンウェハ（半導体基板）の一部における断面の写真を表した図である。図７に示すように、半導体基板１１の内部に溶融処理領域１３が形成されている。
【００２５】
入射するレーザ光の波長に対して透過性の材料の内部に溶融処理領域１３が形成されたことを説明する。図８は、レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示す線図である。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を除去し、内部のみの透過率を示している。シリコン基板の厚さｔが５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍの各々について上記関係を示した。
【００２６】
例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの波長である１０６４ｎｍにおいて、シリコン基板の厚さが５００μｍ以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光Ｌが８０％以上透過することが分かる。図７に示す半導体基板１１の厚さは３５０μｍであるので、溶融処理領域１３は半導体基板１１の中心付近、つまり表面から１７５μｍの部分に形成される。この場合の透過率は、厚さ２００μｍのシリコンウェハを参考にすると、９０％以上なので、レーザ光Ｌが半導体基板１１の内部で吸収されるのは僅かであり、殆どが透過する。しかし、１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌをシリコンウェハ内部に集光することで集光点とその近傍で局所的にレーザ光が吸収され溶融処理領域１３が半導体基板１１の内部に形成される。
【００２７】
なお、シリコンウェハには、溶融処理領域を起点として亀裂が発生する場合がある。また、溶融処理領域に亀裂が内包されて形成される場合があり、この場合には、その亀裂が、溶融処理領域においての全面に渡って形成されていたり、一部分のみや複数部分に形成されていたりすることがある。更に、この亀裂は、自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が印加されることにより成長する場合もある。溶融処理領域から亀裂が自然に成長する場合には、溶融処理領域が溶融している状態から成長する場合と、溶融処理領域が溶融している状態から再固化する際に成長する場合とのいずれもある。ただし、どちらの場合も溶融処理領域はシリコンウェハの内部に形成され、切断面においては、図７に示すように、内部に溶融処理領域が形成されている。
（２）改質領域がクラック領域を含む場合
【００２８】
加工対象物（例えばガラスやＬｉＴａＯ３からなる圧電材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このパルス幅の大きさは、加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されてクラック領域が形成される条件である。これにより、加工対象物の内部には光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱ひずみが誘起され、これにより加工対象物の内部に、１つ又は複数のクラックを含むクラック領域が形成される。クラック領域は絶縁破壊領域とも言える。
【００２９】
図９は電界強度とクラックの大きさとの関係の実験結果を示す線図である。横軸はピークパワー密度であり、レーザ光Ｌがパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表される。縦軸は１パルスのレーザ光Ｌにより加工対象物の内部に形成されたクラック部分（クラックスポット）の大きさを示している。クラックスポットが集まりクラック領域となる。クラックスポットの大きさは、クラックスポットの形状のうち、最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ中の黒丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が１００倍、開口数（ＮＡ）が０．８０の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が５０倍、開口数（ＮＡ）が０．５５の場合である。ピークパワー密度が１０１１（Ｗ／ｃｍ２）程度から加工対象物の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに従いクラックスポットも大きくなることが分かる。
（３）改質領域が屈折率変化領域を含む場合
【００３０】
加工対象物（例えばガラス）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１ｎｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このように、パルス幅が極めて短い状態で加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されると、そのエネルギーが熱エネルギーに転化せず、加工対象物の内部にはイオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起され、屈折率変化領域が形成される。
【００３１】
なお、改質領域とは、溶融処理領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等やそれらが混在した領域を含めて、その材料において改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域であったり、格子欠陥が形成された領域であったりする。これらをまとめて高密転移領域と言うこともできる。
【００３２】
また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、更にそれら領域の内部や改質領域と非改質領域との界面に亀裂（割れ、マイクロクラック）を内包している場合がある。内包される亀裂は改質領域の全面に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。このように亀裂を内包する場合、亀裂を通じて改質領域全面や改質領域内部にエッチング液が浸潤し、改質領域の厚さ方向だけでなく、厚さ方向に渡って改質領域の側面方向にもエッチングが行われるので、通常知られているエッチングのように厚さ方向に対して上から下へとエッチングが進むものに比べてエッチングの反応領域を多くすることができ、エッチング速度をより高めるという本発明に有利な効果をもたらす。
【００３３】
ちなみに、加工対象物の結晶構造やその劈開性等を考慮して、改質領域を次のように形成すれば、精度よく加工対象物を切断することが可能になる。
【００３４】
すなわち、シリコン等のダイヤモンド構造の単結晶半導体からなる基板の場合は、（１１１）面（第１劈開面）や（１１０）面（第２劈開面）に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。また、ＧａＡｓ等の閃亜鉛鉱型構造のIII−V族化合物半導体からなる基板の場合は、（１１０）面に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。更に、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の六方晶系の結晶構造を有する基板の場合は、（０００１）面（Ｃ面）を主面として（１１２０）面（Ａ面）或いは（１１００）面（Ｍ面）に沿った方向に改質領域を形成するのが好ましい。
【００３５】
また、上述した改質領域を形成すべき方向（例えば、単結晶シリコン基板における（１１１）面に沿った方向）、或いは改質領域を形成すべき方向に直交する方向に沿って基板にオリエンテーションフラットを形成すれば、そのオリエンテーションフラットを基準とすることで、改質領域を容易且つ正確に基板に形成することが可能になる。
【００３６】
次に、本実施形態に係る切断用加工方法について説明する。なお、図１１〜図１３は、図１０のX−X線に沿っての断面図である。
【００３７】
図１０に示すように、加工対象物１は、半導体基板１１と、半導体基板１１の表面１１ａに形成された複数の機能素子１５とを備えている。半導体基板１１は、例えば、厚さ６２５μｍのシリコンウェハ等である。機能素子１５は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは回路として形成された回路素子等であり、半導体基板１１のオリエンテーションフラット６に平行な方向及び垂直な方向にマトリックス状に複数形成されている。
【００３８】
以上のように構成された加工対象物１を以下のようにして機能素子１５毎に切断する。まず、図１１（ａ）に示すように、加工対象物１の表面３に保護テープ２２を貼り付ける。保護テープ２２は、例えば、塩化ビニル、ポリオレフィン或いはＰＥＴ等からなり、円環状のフレーム２４に張られている。続いて、図１１（ｂ）に示すように、保護テープ２２及びフレーム２４と共に加工対象物１をレーザ加工装置の支持台（図示せず）上に固定する。そして、加工対象物１の裏面２１をレーザ光入射面として半導体基板１１の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、支持台の移動によって、隣り合う機能素子１５，１５間を通るように格子状に設定された切断予定ライン５（図１０の破線参照）に沿って集光点Ｐをスキャンする。
【００３９】
この切断予定ライン５に沿った集光点Ｐのスキャンを１本の切断予定ライン５に対して複数回行うが、集光点Ｐを合わせる位置の裏面２１からの距離を各回毎に変えることで、複数列の溶融処理領域１３を切断予定ライン５に沿って半導体基板１１の内部に１列ずつ形成する。なお、加工対象物１の表面３や裏面２１に溶融処理領域１３が到達する場合もあるし、溶融処理領域１３から加工対象物１の表面３や裏面２１に割れが発生する場合もある。また、溶融処理領域１３には、クラックが混在する場合もある。更に、１本の切断予定ライン５に対して半導体基板１１の内部に形成される溶融処理領域１３の列数は、半導体基板１１の厚さ等に応じて変化するものであり、複数列に限定されず、１列の場合もある。
【００４０】
続いて、図１２（ａ）に示すように、エッチング処理装置（図示せず）において、加工対象物１に対し、裏面２１側からエッチング処理を施す。エッチング処理は、例えば、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８及びＯ２の混合ガスを用いた異方性のドライエッジング処理である。これにより、図１２（ｂ）に示すように、機能素子１５が保護テープ２２により保護されつつ、加工対象物１の裏面２１、すなわち半導体基板１１の裏面がエッチングされる。このとき、半導体基板１１においては、例えば単結晶シリコンである非溶融処理領域のエッチングレートよりも、例えば多結晶シリコンである溶融処理領域１３のエッチングレートのほうが高いため、切断予定ライン５に沿って加工対象物１の裏面２１に断面Ｖ字状の溝２６が形成される。
【００４１】
続いて、図１３（ａ）に示すように、加工対象物１を保持するためのエキスパンドテープ（保持部材）２３を、フレーム２４に張られるように加工対象物１の裏面２１に貼り付け、加工対象物１の表面３から保護テープ２２を剥がし取る。そして、図１３（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ拡張装置（図示せず）において、フレーム２４を固定した状態で、エキスパンドテープ２３を介して円柱状の押圧部材２７を裏面２１側から加工対象物１に押し当てるようにして、エキスパンドテープ２３を拡張させる。これにより、溝２６を切断の起点として加工対象物１が切断予定ライン５に沿って切断され、切断されることで得られた複数の半導体チップ２５の散乱がエキスパンドテープ２３によって防止されつつ、半導体チップ２５が互いに離間する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る切断用加工方法では、非溶融処理領域のエッチングレートよりも溶融処理領域１３のエッチングレートのほうが高いことを利用して、切断予定ライン５に沿って加工対象物１に溶融処理領域１３を形成した後に、エッチング処理を施すことにより、切断予定ライン５に沿って加工対象物１に断面Ｖ字状の溝２６を形成する。これにより、加工対象物１に外部応力を印加する場合に、例えば、チップサイズが小さく、チップ１箇所当たりに作用する力が小さくても、断面Ｖ字状の溝２６を起点として、加工対象物１を切断予定ライン５に沿って確実に切断することが可能となる。
【００４３】
また、切断されることで得られた半導体チップ２５は、裏面側（機能素子１５の反対側）の角部が面取りされた形状となるため、角部におけるチッピングやクラッキングの発生が抑制されると共に、抗折強度の向上が図られる。
【００４４】
なお、エッチング処理において、エッチングの進行方向前側の溶融処理領域１３の端部を超えてエッチングが進行すると、溝２６の内面部分が非溶融処理領域となってエッチングレートの差がなくなるため、溝２６の断面形状が断面Ｕ字状となる。そうすると、加工対象物１を切断予定ライン５に沿って確実に切断することが困難となる。従って、エッチング処理においては、エッチングの進行方向前側の溶融処理領域１３の端部を超えてエッチングが進行しないようにする必要がある。
【００４５】
図１４は、断面Ｖ字状の溝が形成されるエッチング処理を説明するための断面図であり、図１５は、断面Ｕ字状の溝が形成されるエッチング処理を説明するための断面図である。
【００４６】
図１４（ａ）に示すように、厚さ６２５μｍのシリコンウェハである加工対象物１に対し、ミラー面である表面３をレーザ光入射面として、梨地面である裏面２１から１４３μｍの範囲に、切断予定ライン５に沿って溶融処理領域１３を形成した後に、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８及びＯ２の混合ガスを用いて、加工対象物１の裏面２１側から異方性のドライエッジング処理を施した。図１４（ｂ），（ｃ）に示すように、エッチングレート５０μｍ／２５分で加工対象物１の裏面２１を５０μｍエッチングすると（エッチングの進行方向前側の溶融処理領域１３の端部を超えないようにエッチングすると）、溶融処理領域１３が形成されている部分は、更に４４μｍエッチングされ、断面Ｖ字状の溝２６が形成された。なお、図１４（ｃ）は、図１４（ａ），（ｂ）における切断予定ライン５と直交する断面図である。
【００４７】
一方、図１５（ａ）に示すように、厚さ６２５μｍのシリコンウェハである加工対象物１に対し、ミラー面である表面３をレーザ光入射面として、梨地面である裏面２１から１４３μｍの範囲に、切断予定ライン５に沿って溶融処理領域１３を形成した後に、ＳＦ６、Ｃ４Ｆ８及びＯ２の混合ガスを用いて、加工対象物１の裏面２１側から異方性のドライエッジング処理を施した。図１５（ｂ），（ｃ）に示すように、エッチングレート１５１μｍ／７５分で加工対象物１の裏面２１を１５１μｍエッチングすると（エッチングの進行方向前側の溶融処理領域１３の端部を超えるようにエッチングすると）、溶融処理領域１３が形成されていた部分は、更に５４μｍエッチングされ、断面Ｕ字状の溝２６が形成された。なお、図１５（ｃ）は、図１５（ａ），（ｂ）における切断予定ライン５と直交する断面図である。
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４９】
例えば、上記実施形態では、半導体材料からなる加工対象物１の内部に溶融処理領域１３を形成したが、ガラスや圧電材料等、他の材料からなる加工対象物１の内部に、クラック領域や屈折率変化領域等、他の改質領域７を形成してもよい。これらの場合にも、非改質領域のエッチングレートに比べ改質領域７のエッチングレートが高いことから、切断予定ライン５に沿って加工対象物１に断面Ｖ字状の溝２６を形成し、加工対象物１を切断予定ライン５に沿って確実に切断することができる。
【００５０】
なお、エッチング処理は、異方性のドライエッチング処理に限定されず、ＫＯＨ溶液等を用いたウェットエッチングであってもよい。そして、エッチング処理の方法は、エッチング処理の対象となる材料に応じて適宜選択すればよい。
【００５１】
また、改質領域７を形成する際におけるレーザ光入射面は、加工対象物１の裏面２１に限定されず、加工対象物１の表面３であってもよい。
【００５２】
また、エキスパンドテープ２３に加工対象物１を貼り付けるタイミングは、断面Ｖ字状の溝２６を形成した後に限定されず、改質領域７を形成する前であってもよいし、或いは改質領域７を形成した後であって断面Ｖ字状の溝２６を形成する前であってもよい。これらの場合には、エキスパンドテープ２３が保護テープ２２の役割をも果たすことになる。
【００５３】
更に、図１６及び図１７に示すように、加工対象物１における改質領域７の形成状態を変化させることで、一度のエッチング処理によって、断面Ｖ字状の溝２６や断面Ｕ字状の溝２６からなる様々な形状のエッチングパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】改質領域の形成に用いられるレーザ加工装置の概略構成図である。
【図２】改質領域の形成の対象となる加工対象物の平面図である。
【図３】図２の加工対象物のII−II線に沿っての断面図である。
【図４】レーザ加工後の加工対象物の平面図である。
【図５】図４の加工対象物のV−V線に沿っての断面図である。
【図６】図４の加工対象物のVI−VI線に沿っての断面図である。
【図７】レーザ加工後のシリコンウェハの切断面の写真を表した図である。
【図８】レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフである。
【図９】レーザ光のピークパワー密度とクラックスポットの大きさとの関係を示すグラフである。
【図１０】本実施形態に係る加工対象物の平面図である。
【図１１】本実施形態に係る切断用加工方法を説明するための断面図である。
【図１２】本実施形態に係る切断用加工方法を説明するための断面図である。
【図１３】本実施形態に係る切断用加工方法を説明するための断面図である。
【図１４】断面Ｖ字状の溝が形成されるエッチング処理を説明するための断面図である。
【図１５】断面Ｕ字状の溝が形成されるエッチング処理を説明するための断面図である。
【図１６】加工対象物に様々なエッチングパターンを形成する方法を説明するための断面図である。
【図１７】加工対象物に様々なエッチングパターンを形成する方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…加工対象物、５…切断予定ライン、７…改質領域、１１…半導体基板、１３…溶融処理領域、２３…エキスパンドテープ（保持部材）、２６…溝、Ｌ…レーザ光、Ｐ…集光点。
【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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【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１６】
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【図１７】
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【図１４】
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【図１５】
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