(57)【要約】【課題】裏面側に形成された金属層を簡単に除去できるウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハ（１１）に対して吸収性を有する波長のレーザー光線（Ｌ）をウェーハの表面（１１ａ）側から照射して分割予定ライン（１７）の交差点にウェーハの表面から裏面（１１ｂ）に至る複数の貫通穴（２３）を形成する貫通穴形成ステップと、貫通穴形成ステップを実施した後、複数の貫通穴を目印に分割予定ラインの位置を割り出し、ウェーハの裏面側からレーザー光線を照射して金属層（２１）を除去する深さのレーザー加工溝（２５ａ，２５ｂ）を分割予定ラインに沿って形成する裏面加工ステップと、裏面加工ステップを実施した後、分割予定ラインに沿ってウェーハを表面側から切削して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備える構成とした。【選択図】図２
2016042526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の各領域にデバイスが形成され、裏面側に金属層が形成されたウェーハを加工する加工方法であって、
表面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持し、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウェーハの表面側から照射して該分割予定ラインの交差点にウェーハの表面から裏面に至る複数の貫通穴を形成する貫通穴形成ステップと、
該貫通穴形成ステップを実施した後、裏面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持して、複数の該貫通穴を目印に該分割予定ラインの位置を割り出し、ウェーハの裏面側から該レーザー光線を照射して該金属層を除去する深さのレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って形成する裏面加工ステップと、
該裏面加工ステップを実施した後、表面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持し、該分割予定ラインに沿ってウェーハを表面側から切削して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面側に金属層が形成されたウェーハを加工する加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面側にデバイスが形成されたウェーハの裏面側を、電極や放熱材となる金属層で被覆することがある。このウェーハをデバイスチップへと分割する際に、例えば、表面側から切削ブレードで切削すると、延性のある金属層が塑性的に引き延ばされ、デバイスチップの端にバリ（金属の突起物）が発生してしまう。
【０００３】
また、このウェーハを切削すると、切削ブレードが金属で目詰まりし、チッピング（欠け）等の不良が発生し易くなる。そこで、ウェーハの裏面側にレーザー光線を照射して分割予定ライン（ストリート）に沿う金属層を除去した後に、ウェーハを表面側から切削する加工方法が検討されている。
【０００４】
ところで、上述のようにウェーハの裏面側が金属層で覆われていると、表面側の分割予定ラインを裏面側から検出して適切な位置にレーザー光線を照射するのは容易でない。そこで、ウェーハの裏面側を金属層で被覆する前に、表面側の分割予定ラインを裏面側から赤外線カメラ等で検出し、この分割予定ラインに沿う溝を裏面側に形成してから金属層で被覆する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３５１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の方法では、裏面側の溝に対応して金属層が窪むので、この窪みを目印に分割予定ラインと重なる金属層を除去できる。しかしながら、この方法は、ウェーハの裏面側を金属層で被覆する前に溝を形成するので、溝を形成した後にウェーハの裏面側を十分に洗浄しなくてはならず、工程が煩雑である。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、裏面側に形成された金属層を簡単に除去できるウェーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の各領域にデバイスが形成され、裏面側に金属層が形成されたウェーハを加工する加工方法であって、表面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持し、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウェーハの表面側から照射して該分割予定ラインの交差点にウェーハの表面から裏面に至る複数の貫通穴を形成する貫通穴形成ステップと、該貫通穴形成ステップを実施した後、裏面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持して、複数の該貫通穴を目印に該分割予定ラインの位置を割り出し、ウェーハの裏面側から該レーザー光線を照射して該金属層を除去する深さのレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って形成する裏面加工ステップと、該裏面加工ステップを実施した後、表面が露出するようにウェーハをチャックテーブルで保持し、該分割予定ラインに沿ってウェーハを表面側から切削して複数のデバイスチップに分割する分割ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るウェーハの加工方法では、ウェーハの表面側からレーザー光線を照射して裏面に至る深さの複数の貫通穴を形成するので、この貫通穴を目印にウェーハの裏面側から分割予定ラインの位置を割り出すことができる。これにより、ウェーハの裏面側から分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、金属層を簡単に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（Ａ）は、ウェーハの表面側を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの裏面側を模式的に示す斜視図である。
【図２】貫通穴形成ステップを模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、裏面加工ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図４】変形例に係る貫通穴形成ステップを模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係るウェーハの加工方法は、貫通穴形成ステップ（図２参照）、裏面加工ステップ（図３（Ａ）参照）、及び分割ステップ（図３（Ｂ）参照）を含む。
【００１２】
貫通穴形成ステップでは、ウェーハの表面側からレーザー光線を照射して裏面に至る深さの複数の貫通穴を形成する。裏面加工ステップでは、貫通穴を目印に分割予定ラインの位置を求め（割り出し）、ウェーハの裏面側からレーザー光線を照射して金属層を除去する深さのレーザー加工溝を形成する。
【００１３】
分割ステップでは、ウェーハを表面側から分割予定ラインに沿って切削して、複数のデバイスチップに分割する。以下、本実施形態に係るウェーハの加工方法について詳述する。
【００１４】
図１（Ａ）は、ウェーハの表面側を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの裏面側を模式的に示す斜視図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、加工対象のウェーハ１１は、例えば、円盤状の半導体ウェーハによって構成されており、表面１１ａは、中央のデバイス領域１３と、デバイス領域１３を囲む外周余剰領域１５とに分けられている。
【００１５】
デバイス領域１３は、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１７でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１９が形成されている。一方、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、電極や放熱材となる金属層２１が設けられている。
【００１６】
本実施形態に係るウェーハの加工方法では、まず、上述したウェーハ１１の表面１１ａ側からレーザー光線を照射して裏面１１ｂに至る深さの複数の貫通穴を形成する貫通穴形成ステップを実施する。図２は、貫通穴形成ステップを模式的に示す斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態の貫通穴形成ステップは、レーザー加工装置２で実施される。レーザー加工装置２は、ウェーハ１１を吸引保持するチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この移動機構で水平方向に移動する。
【００１８】
チャックテーブル４の上面（表面）は、ウェーハ１１を吸引保持する保持面となっている。この保持面には、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、ウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。チャックテーブル４の上方には、レーザー加工ヘッド６が配置されている。
【００１９】
レーザー加工ヘッド６は、レーザー発振器（不図示）で発振されたレーザー光線Ｌを、チャックテーブル４に保持されたウェーハ１１に照射する。レーザー発振器は、例えば、ウェーハ１１に吸収され易い波長（吸収性を有する波長）のレーザー光線Ｌをパルス発振できるように構成される。
【００２０】
ウェーハ１１がシリコンでなる場合には、例えば、ＹＡＧ、ＹＶＯ４等を用いたパルスレーザー発振器で、波長が３５５ｎｍのレーザー光線Ｌを発振すると良い。レーザー加工ヘッド６と隣接する位置には、ウェーハ１１を撮像するカメラ８が設置されている。
【００２１】
貫通穴形成ステップでは、まず、表面１１ａが露出するように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側をチャックテーブル４に保持させる。なお、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側には、あらかじめ保護部材３１を貼着しておく。次に、チャックテーブル４を移動、回転させて、レーザー加工ヘッド６を、２本の分割予定ライン１７が交差する交差点の上方に位置付ける。
【００２２】
その後、ウェーハ１１の表面１１ａ側にレーザー光線Ｌを照射する。これにより、分割予定ライン１７の交差点近傍でウェーハ１１をアブレーションさせて、表面１１ａから裏面１１ｂに至る貫通穴２３を形成できる。なお、レーザー光線Ｌの照射条件は、ウェーハ１１の裏面１１ｂに至る深さの貫通穴２３が形成される範囲で調整する。
【００２３】
次に、レーザー加工ヘッド６を、別の交差点の上方に位置付け、同様の貫通穴２３を形成する。このような動作を繰り返し、アライメントに必要な複数の貫通穴２３が形成されると、貫通穴形成ステップは終了する。なお、本実施形態では、異なる４個の交差点にそれぞれ貫通穴２３を形成しているが、貫通穴２３の数は任意に変更できる。同様に、貫通穴２３を形成する交差点の位置も、特に限定されない。
【００２４】
貫通穴形成ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側からレーザー光線Ｌを照射して金属層２１を除去する深さのレーザー加工溝を形成する裏面加工ステップを実施する。図３（Ａ）は、裏面加工ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すように、本実施形態の裏面加工ステップは、上述したレーザー加工装置２で実施される。具体的には、まず、裏面１１ｂが露出するように、ウェーハ１１の表面１１ａ側をチャックテーブル４に保持させる。なお、裏面加工ステップを実施する前には、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材３３を貼着するとともに、裏面１１ｂ側に貼着された保護部材３１を除去しておく。
【００２６】
次に、カメラ８でウェーハ１１の裏面１１ｂを撮像し、複数の貫通穴２３に基づいて分割予定ライン１７の位置を求める。分割予定ライン１７の位置を求めた後には、チャックテーブル４を移動、回転させて、レーザー加工ヘッド６を、例えば、第１の方向に伸びる任意の分割予定ライン１７に合わせる。
【００２７】
その後、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にレーザー光線Ｌを照射しながら、チャックテーブル４及びレーザー加工ヘッド６を第１の方向と平行に相対移動（加工送り）させる。これにより、裏面１１ｂ側に形成された金属層２１を対象の分割予定ライン１７に沿って除去するレーザー加工溝２５ａを形成できる。なお、レーザー光線Ｌの照射条件は、金属層２１を除去できる深さのレーザー加工溝２５ａが形成される範囲で調整する。
【００２８】
対象の分割予定ライン１７に沿うレーザー加工溝２５ａを形成した後には、レーザー光線Ｌの照射を停止して、チャックテーブル４とレーザー加工ヘッド６とをウェーハ１１の裏面１１ｂと平行かつ第１の方向と垂直な第２の方向に相対移動（割り出し送り）させる。これにより、レーザー加工ヘッド２を、対象の分割予定ライン１７に隣接する分割予定ライン１７に合わせることができる。
【００２９】
その後、隣接する分割予定ライン１７に沿って同様のレーザー加工溝２５ａを形成する。この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全ての分割予定ライン１７に沿ってレーザー加工溝２５ａを形成した後には、チャックテーブル４を回転軸の周りに９０°回転させて、第２の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿ってレーザー加工溝２５ｂ（図３（Ｂ）参照）を形成する。
【００３０】
なお、レーザー加工溝２５ｂの形成条件は、レーザー加工溝２５ａの形成条件と同じで良い。全ての分割予定ライン１７に沿ってレーザー加工溝２５ａ，２５ｂが形成されると、裏面加工ステップは終了する。
【００３１】
裏面加工ステップの後には、ウェーハ１１を表面１１ａ側から分割予定ライン１７に沿って切削して、複数のデバイスチップに分割する分割ステップを実施する。図３（Ｂ）は、分割ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００３２】
図３（Ｂ）に示すように、本実施形態の分割ステップは、切削装置１２で実施される。切削装置１２は、ウェーハ１１を吸引保持するチャックテーブル１４を備えている。チャックテーブル１４は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル１４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル１４は、この移動機構で水平方向に移動する。
【００３３】
チャックテーブル１４の上方には、切削ユニット１６が配置されている。この切削ユニット１６は、水平に配置されたスピンドル１８の一端側に装着された切削ブレード２０を含んでいる。スピンドル１８の他端側には、モータ等の回転機構（不図示）が連結されており、切削ブレード２０は回転機構の回転力で回転する。
【００３４】
分割ステップでは、まず、表面１１ａが露出するように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側をチャックテーブル１４に保持させる。なお、分割ステップを実施する前には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に保護部材３５を貼着するとともに、表面１１ａ側に貼着された保護部材３３を除去しておく。
【００３５】
次に、切削ブレード２０を、例えば、第１の方向に伸びる任意の分割予定ライン１７に合わせる。その後、回転させた切削ブレード２０を下降させて、チャックテーブル１４及び切削ブレード２０を第１の方向と平行に相対移動（加工送り）させる。これにより、ウェーハ１１を対象の分割予定ライン１７に沿って切削して、分割できる。
【００３６】
上述のように、第１の方向に伸びる分割予定ライン１７と重なる金属層２１は、レーザー加工溝２５ａにより除去されている。そのため、ウェーハ１１を第１の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿って切削しても、切削ブレード２０が金属層２１に接触することはない。
【００３７】
対象の分割予定ライン１７に沿ってウェーハ１１を分割した後には、チャックテーブル１４と切削ブレード２０とをウェーハ１１の表面１１ａと平行かつ第１の方向と垂直な第２の方向に相対移動（割り出し送り）させる。これにより、切削ブレード２０を、対象の分割予定ライン１７に隣接する分割予定ライン１７に合わせることができる。
【００３８】
その後、隣接する分割予定ライン１７に沿って同様にウェーハ１１を切削する。この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全ての分割予定ライン１７に沿ってウェーハ１１を切削した後には、チャックテーブル１４を回転軸の周りに９０°回転させて、第２の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿ってウェーハ１１を切削する。
【００３９】
第２の方向に伸びる分割予定ライン１７と重なる金属層２１も、レーザー加工溝２５ｂにより除去されているので、ウェーハ１１を第２の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿って切削しても、切削ブレード２０が金属層２１に接触することはない。全ての分割予定ライン１７に沿ってウェーハ１１が切削され、複数のデバイスチップに分割されると分割ステップは終了する。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、ウェーハ１１の表面１１ａ側からレーザー光線Ｌを照射して裏面１１ｂに至る深さの複数の貫通穴２３を形成するので、この貫通穴２３を目印にウェーハ１１の裏面１１ｂ側から分割予定ライン１７の位置を求める（割り出す）ことができる。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側から分割予定ライン１７に沿ってレーザー光線Ｌを照射し、金属層２１を簡単に除去できる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態とは異なる態様で貫通穴形成ステップを実施しても良い。図４は、変形例に係る貫通穴形成ステップを模式的に示す斜視図である。
【００４２】
例えば、第１の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿ってレーザー加工溝２７ａを形成し、第２の方向に伸びる分割予定ライン１７に沿ってレーザー加工溝２７ｂを形成すると、レーザー加工溝２７ａとレーザー加工溝２７ｂとの交差点には深い溝が形成される。
【００４３】
そのため、この深い溝の底が裏面１１ｂに達するようにレーザー光線Ｌの照射条件を調整することで、図４に示すように、交差点に貫通穴２９を形成できる。この貫通穴２９は、例えば、表面１１ａ側の低誘電率絶縁膜等を分割予定ライン１７に沿って除去する際に同時に形成できるので、加工ステップの簡略化に有効である。
【００４４】
また、上記実施形態では、貫通穴２３を分割予定ライン１７の交差点に形成しているが、必ずしも分割予定ライン１７の交差点に貫通穴２３を形成しなくて良い。貫通穴２３は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側から分割予定ライン１７の位置を求めることができるように形成されれば良い。
【００４５】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４６】
１１  ウェーハ
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１３  デバイス領域
１５  外周余剰領域
１７  分割予定ライン（ストリート）
１９  デバイス
２１  金属層
２３，２９  貫通穴
２５ａ，２５ｂ，２７ａ，２７ｂ  レーザー加工溝
３１，３３，３５  保護部材
２  レーザー加工装置
４  チャックテーブル
６  レーザー加工ヘッド
８  カメラ
１２  切削装置
１４  チャックテーブル
１６  切削ユニット
１８  スピンドル
２０  切削ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016042526.tif 000006