(57)【要約】【課題】ストリート上に金属膜等の膜が存在するワークの分割を可能とし、かつ、分割後のデバイスの抗折強度を従来よりも向上させる。【解決手段】はじめに膜３に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢ１をワーク１の表面１ａ側からストリート３ｂに沿って膜３に照射してレーザー加工溝３ｃを形成し、膜３をストリート３ｂに沿って分断する。次いで、膜３側に粘着テープ４０を貼着してから、基板２に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢ２をワーク１の裏面側１ｂから基板２の内部に集光点を位置付けてストリート３ｂに沿って照射し、基板２の内部にストリート３ｂに沿って改質層２ｅを形成する。次いで、粘着テープ４０を拡張することにより基板２をストリート３ｂに沿って分割してデバイス２Ｄに個片化し、この後、基板２を裏面２ｂ側から研削して改質層２ｅを除去し、デバイス２Ｄを目的厚さにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に被覆した膜とを有し、該基板には該膜の表面に格子状に形成された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ているワークを、前記ストリートに沿って個々のデバイスに分割するワークの分割方法であって、
前記膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をワークの表面側から前記ストリートに沿って該膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該膜を該ストリートに沿って分断する膜分断工程と、
該膜分断工程の後に、ワークの表面側を環状フレームの開口部に支持された粘着テープに貼着するテープマウント工程と、
該テープマウント工程の後に、前記基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をワークの裏面側から該基板の内部に集光点を位置付けて前記ストリートに沿って照射し、該基板の内部に該ストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程の後に、前記粘着テープを拡張して前記基板に外力を付与し、該基板を前記ストリートに沿って分割する分割工程と、
該分割工程の後に、前記基板を裏面側から研削し、前記改質層を除去する裏面研削工程と、
を含むことを特徴とするワークの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等のワークを分割して複数のデバイスを得る場合などに好適なワークの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、円板状の半導体ウェーハ等のワークの表面にストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインにより多数の矩形状のデバイス領域を区画して、これらデバイス領域の表面に、ＩＣ、ＬＳＩ、液晶ドライバ、フラッシュメモリ等のデバイスを形成し、次いで裏面を研削した後に研磨するなど必要な処理を施してから、ワークをストリートに沿って切断、分割して多数のデバイスを得ている。
【０００３】
ワークの分割は、一般に、高速回転させた切削ブレードをワークに切り込ませて切断するダイサーと称される切削装置によって行われている。そして近年では、レーザー光線を、分割すべき領域の内部に集光点を位置付けて照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ワークの一方の面側から、ワークに対し透過性を有する波長のパルスレーザー光線をワーク内部に集光点を位置付けて照射してワーク内部に上記ストリートに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、ワークを破断して分割するといったものであり、例えばストリートの幅を狭くすることが可能となるといった利点を有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかして、上記従来のレーザー光線照射で改質層を形成してワークを分割する方法においては、ストリート上に金属膜等の膜が存在するワークの場合には、その膜を破断することが難しいという問題があった。また、ワークを分割して得られたデバイスの側面に改質層が残存し、この改質層に起因してデバイスの抗折強度が低下するという問題もあった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その主な技術的課題は、ストリート上に金属膜等の膜が存在するワークであっても分割が可能であり、かつ、分割後のデバイスの抗折強度を従来よりも向上させることができるワークの分割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】
本発明のワークの分割方法は、基板と、該基板に被覆した膜とを有し、該基板には該膜の表面に格子状に形成された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ているワークを、前記ストリートに沿って個々のデバイスに分割するワークの分割方法であって、前記膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をワークの表面側から前記ストリートに沿って該膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該膜を該ストリートに沿って分断する膜分断工程と、該膜分断工程の後に、ワークの表面側を環状フレームの開口部に支持された粘着テープに貼着するテープマウント工程と、該テープマウント工程の後に、前記基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をワークの裏面側から該基板の内部に集光点を位置付けて前記ストリートに沿って照射し、該基板の内部に該ストリートに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程の後に、前記粘着テープを拡張して前記基板に外力を付与し、該基板を前記ストリートに沿って分割する分割工程と、該分割工程の後に、前記基板を裏面側から研削し、前記改質層を除去する裏面研削工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、膜分断工程でストリート上の膜を分断するため、この後の分割工程では膜の影響を受けることなく基板を円滑に分割することができる。また、分割工程の後の裏面研削工程で改質層を除去するため、改質層の存在による抗折強度の低下が防がれ、抗折強度を従来よりも向上させることができる。
【０００９】
なお、本発明で言う基板は特に限定はされないが、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等からなる半導体ウェーハや、ガラスあるいはサファイア（Ａｌ２Ｏ３）系の無機材料基板等が挙げられる。
【００１０】
また、本発明で言う膜は特に限定はされないが、例えば、金属膜、フッ化シリケートグラス膜、シリコン酸化膜系パシベーション膜（ＳｉＯ２，ＳｉＯＮ）、ポリイミド（ＰＩ）系高分子化合物膜、フッ素系高分子化合物膜、フッ素化アモルファスカーボン系化合物膜等が挙げられる。
【００１１】
また、本発明で言う改質層とは、密度、屈折率、機械的強度、あるいは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のことであり、例えば、溶融処理層、クラック層、絶縁破壊層、屈折率変化層等が挙げられ、さらにこれらの単独状態、または混在状態を含むものとされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ストリート上に金属膜等の膜が存在するワークであっても分割が可能であり、かつ、分割後のデバイスの抗折強度を従来よりも向上させることができるワークの分割方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る分割方法で多数のデバイスに分割されるワークの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図２】一実施形態の分割方法を工程順に示す側面図である。
【図３】一実施形態の分割方法の膜分断工程を示す断面図である。
【図４】テープマウント工程でワークの表面側をフレームに貼着されている粘着テープに貼着した状態を示す斜視図である。
【図５】一実施形態の分割方法の改質層形成工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１の符号１は、一実施形態の分割方法で分割される円板状のワークを示している。このワーク１は、図１（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ等からなる円板状の基板２と、基板２の表面２ａに形成された膜３とから構成されている。基板２の厚さは例えば６００〜７００μｍ程度、膜３の厚さは例えば２０〜３０μｍ程度である。
【００１５】
膜３の表面３ａには、図１（ａ）に示すようにストリート３ｂが格子状に形成されており、これによって基板２は多数の矩形状のデバイス領域２ｄに区画される。各デバイス領域２ｄの表面には、ＩＣ、ＬＳＩ、液晶ドライバ、フラッシュメモリ等の図示せぬデバイスが形成されている。膜３は、金属膜やフッ化シリケートグラス膜等の上述した類のものであり、基板２の表面２ａ全面に形成されている。
【００１６】
本実施形態は、基板２の表面２ａに膜３が形成されてなるワーク１をストリート３ｂに沿って分割し、各デバイス領域２ｄを個片化する方法である。以下、その方法を工程順に説明する。
【００１７】
図２は、該工程を順に示しており、はじめに、図示せぬ撮像手段によってワーク１の表面１ａ側からストリート３ｂの位置を検出する。次いで、図２（ａ）および図３に示すように、レーザー照射手段１０により、膜３に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢ１を、ワーク１の表面１ａ側、すなわち膜３の表面３ａ側からストリート３ｂに沿って膜３に照射しながら走査し、レーザー加工溝３ｃを形成する（膜分断工程）。図３の矢印はレーザー光線ＬＢ１の走査方向であり、レーザー光線ＬＢ１の走査は、レーザー光線照射手段１０とワーク１とをストリート３ｂの方向に相対移動させることによりなされる。
【００１８】
レーザー光線ＬＢ１を照射された膜３は、該膜３の成分が溶融して蒸散するアブレーション加工され、これにより膜３には、ストリート３ｂに沿ってレーザー加工溝３ｃが形成される。このようなレーザー光線ＬＢ１の照射による膜３のアブレーション加工を全てのストリート３ｂに沿って行い、膜３をストリート３ｂに沿って分断する。
【００１９】
膜分断工程で膜３に照射するレーザー光線ＬＢ１の条件としては、波長：３５５ｎｍ、出力：０．５Ｗ、周波数：１２０ｋｈｚ、パルス幅：２１０ｎｓ、走査速度：３００ｍｍ／ｓといった条件が一例として挙げられる。また、膜分断工程でのレーザー光線ＬＢ１の集光点は、膜３の表面３ａから上方に僅かに離れた点（膜３の厚みによるが、例えば表面３ａから０．０３μｍ上方）に設定される。なお、アブレーション加工はほとんど基板２になされないように加工条件を設定するため、基板２へのダメージは生じず基板２の抗折強度の低下が防止される。
【００２０】
次に、図２（ｂ）および図４に示すように、ワーク１の表面１ａ側を、環状フレーム３０の開口部３０ａに支持された粘着テープ４０に貼着する（テープマウント工程）。粘着テープ４０は、ポリエチレン等の合成樹脂からなる基材の片面に粘着層が形成されたもので、粘着層に環状フレーム３０の片面が貼着されている。ワーク１はその粘着層に、環状フレーム３０の円形状の開口部３０ａと同心状に位置付けられて表面１ａ側が貼着される。
【００２１】
図２（ｂ）および図４では、粘着テープ４０の粘着層を上方に露出させ、その粘着層に、下方に向けたワーク１の表面１ａを貼着している。環状フレーム３０は金属等の板材からなる剛性を有するものであり、ワーク１は環状フレーム３０を支持することによって取り扱われる。
【００２２】
ワーク１の表面１ａ側を環状フレーム３０に貼着されている粘着テープ４０に貼着したら、次いで、図２（ｃ）に示すように、基板２の裏面２ｂ側を、後の分割工程で基板２を分割することができる程度の厚さ（例えば１００〜２００μｍ）まで研削して薄化する。図２（ｃ）で破線は基板２の裏面２ｂが研削されて削除された部分を示す。基板２の裏面研削は、ワーク１を保持した保持テーブルを回転させてワーク１を自転させながら、回転させた砥石ホイールの砥石を基板２の裏面２ｂに押し付けるといった形式の研削装置が好適に用いられる。
【００２３】
基板２を裏面研削して所定厚さに薄化したら、次いで、図２（ｄ）および図５に示すように、レーザー照射手段２０により、基板２に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢ２を、ワーク１の裏面１ｂ側、すなわち基板２の裏面２ｂ側から該基板２の内部に集光点を位置付けてストリート３ｂに沿って照射しながら走査し、基板２の内部にストリート３ｂに沿って改質層２ｅを形成する（改質層形成工程）。図５の矢印は、レーザー光線ＬＢ２の走査方向であり、レーザー光線ＬＢ２の走査は、レーザー光線照射手段２０とワーク１とをストリート３ｂの方向に相対移動させることによりなされる。
【００２４】
改質層２ｅは、上述の如く物理特性が周囲と異なった溶融処理層、クラック層等が単独に、あるいは混在した状態に形成されたものであり、このような改質層２ｅを、基板２の内部に、全てのストリート３ｂに沿って形成する。
【００２５】
改質層形成工程で基板２の内部に照射するレーザー光線ＬＢ２の条件としては、波長：１０６４ｎｍ、出力：１．０Ｗ、周波数：８０ｋｈｚ、パルス幅：１５０ｎｓ、走査速度：３００ｍｍ／ｓといった条件が一例として挙げられる。また、基板２の内部に照射するレーザー光線ＬＢ２の集光点の裏面２ｂからの位置調整は、該集光点を基板２の裏面２ｂに設定した状態からレーザー光線照射手段２０が備える集光レンズを裏面２ｂ側に近付けることにより、裏面２ｂに設定された集光点を表面２ａ側に近付けることによってなされる。集光レンズを裏面２ｂ側に近付ける量は、ワーク１の厚みによるが、例えば１５μｍ程度に設定される。改質層２ｅは、後の裏面研削工程で基板２が研削される領域に形成される。
【００２６】
全てのストリート３ｂに沿って基板２の内部に改質層２ｅを形成したら、次いで、粘着テープ４０を拡張して基板２に外力を付与し、図２（ｅ）に示すように基板２をストリート３ｂに沿って分割する（分割工程）。基板２は、周囲と物理特性が異なる改質層２ｅを起点としてストリート３ｂに沿って分割され、これにより各デバイス領域２ｄが多数のデバイス２Ｄに個片化される。
【００２７】
次に、図２（ｆ）に示すように、多数のデバイス２Ｄに分割された基板２を裏面２ｂ側から研削し（破線が研削されて削除された部分）、各デバイス２Ｄを目的厚さまで薄化するとともに改質層２ｅを除去する（裏面研削工程）。最終的なデバイス２Ｄの厚さは、例えば５０μｍ程度とされる。この裏面研削工程でも、上述したような研削装置が好適に用いられる。
【００２８】
この後、各デバイス２Ｄはピックアップされて所定の機器に実装されるが、ピックアップするには、まず、研削された各デバイス２Ｄの裏面２ｂ側を図示せぬピックアップ用の粘着テープに貼着してから粘着テープ４０を剥離して膜３を露出させ、この後、ピックアップ用の粘着テープからデバイス２Ｄを剥離する。
【００２９】
なお、ボンディング用のＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれる粘着フィルムをデバイス２Ｄの裏面２ｂに設ける必要がある場合には、その粘着フィルムを介してピックアップ用の粘着テープをデバイス２Ｄの裏面２ｂに貼着し、次いでデバイス２Ｄ間の境界に沿って粘着フィルムを分割した後、デバイス２Ｄを粘着フィルムごとピックアップするといった工程が付加される。粘着フィルムの分割は、上記膜分断工程のように粘着フィルムをレーザー加工によってアブレーション加工するか、または拡張することにより外力を与えて破断するなどの手法が採られる。拡張して破断する場合には、破断し易いように冷却した状態で行うとよい。
【００３０】
上記一実施形態の分割方法によれば、膜分断工程で膜３をストリート３ｂに沿って分断するため、この後の分割工程で基板２をストリート３ｂに沿って分割する際、膜３の影響を受けることなく基板２を円滑に分割することができる。したがって、ストリート３ｂ上に金属膜等の膜３が存在するワーク１の分割が可能である。また、分割工程の後の裏面研削工程で改質層２ｅを除去するため、最終品のデバイス２Ｄには改質層２ｅが存在せず、このため改質層２ｅに起因する抗折強度の低下が防がれ、デバイス２Ｄは従来よりも抗折強度が向上したものとなる。
【符号の説明】
【００３１】
１…ワーク
１ａ…ワークの表面
１ｂ…ワークの裏面
２…基板
２ａ…基板の表面
２ｂ…基板の裏面
２ｄ…デバイス領域
２ｅ…改質層
２Ｄ…デバイス
３…膜
３ｂ…ストリート
３ｃ…レーザー加工溝
３０…環状フレーム
３０ａ…環状フレームの開口部
４０…粘着テープ
ＬＢ１…吸収性を有する波長のレーザー光線
ＬＢ２…透過性を有する波長のレーザー光線
【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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