特許 6864563 被加工物の加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6864563

(24)【登録日】2021年4月6日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】被加工物の加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20210419BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20210419BHJP

   B23K 26/035 20140101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 B

   B23K26/53

   B23K26/035

【請求項の数】1

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-112708(P2017-112708)

(22)【出願日】2017年6月7日

(65)【公開番号】特開2018-207009(P2018-207009A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李 怡慧

(72)【発明者】

【氏名】古田 健次

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２０５１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２４０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０８４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６８３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０７４８２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０３０２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３６０８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／０３５

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分割予定ラインを有した被加工物の加工方法であって、
被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で該分割予定ラインに沿って該レーザビームを照射して改質領域を形成する第１レーザ加工ステップと、
該第１レーザ加工ステップを実施した後、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの第１集光点と第２集光点とをそれぞれ該改質領域の上端側と下端側とに位置づけた状態で該改質領域に沿って該レーザビームを照射して該改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長するクラックを発生させることで被加工物を該分割予定ラインに沿って分割する第２レーザ加工ステップと、を備えた加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分割予定ラインを有した被加工物の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年においては、レーザビームを用いてシリコンウェーハ等の被加工物を個々のデバイスチップに分割する方法（例えば、特許文献１参照）が開発され実用化されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１４９４４４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載されているような方法においては、例えば、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を分割予定ラインに対応する被加工物の内部に位置づけて、レーザビームを分割予定ラインに沿って照射して被加工物の内部に改質領域を形成するとともに改質領域から裏面または表面に至るクラックが伸長するようにレーザ加工を施した後、例えばテープエキスパンドによって被加工物に外力を付与してチップへと分割している。しかし、クラックが真っ直ぐに伸長しない場合が多く、結果、被加工物が厚さ方向に真っ直ぐに分断されずにひびや欠けがチップに発生することがあった。

【0005】

よって、レーザビームの照射により改質領域を形成し被加工物を個々のデバイスチップに分割する場合においては、被加工物を分割した際、ひびや欠けがチップに発生してしまうことを抑制するという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本課題を解決するための本発明は、分割予定ラインを有した被加工物の加工方法であって、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で該分割予定ラインに沿って該レーザビームを照射して改質領域を形成する第１レーザ加工ステップと、該第１レーザ加工ステップを実施した後、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの第１集光点と第２集光点とをそれぞれ該改質領域の上端側と下端側とに位置づけた状態で該改質領域に沿って該レーザビームを照射して該改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長するクラックを発生させることで被加工物を該分割予定ラインに沿って分割する第２レーザ加工ステップと、を備えた加工方法である。

【発明の効果】

【0007】

従来の加工方法のように、改質領域を形成した後、表面または裏面に至るクラックを形成し、次いで、残りの裏面または表面に至るクラックを形成する場合においては、先に形成された方のクラックが面方向に開いてしまうことで、次いで形成するクラックが完全には裏面または表面に至らず被加工物に分割されない領域が発生してしまったり、クラックが裏面または表面に真っ直ぐに伸長しなかったりする場合がある。
一方、本発明に係る加工方法は、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して改質領域を形成する第１レーザ加工ステップと、第１レーザ加工ステップを実施した後、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの第１集光点と第２集光点とをそれぞれ改質領域の上端側と下端側とに位置づけた状態で改質領域に沿ってレーザビームを照射して改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長するクラックを発生させることで被加工物を分割予定ラインに沿って分割する第２レーザ加工ステップとを備えているため、改質領域から被加工物の表裏面に至るクラックを同時に伸長させて被加工物を分割することで、被加工物が分割予定ラインに沿って真っ直ぐに分断されずにひびや欠けがチップに発生してしまったり、被加工物に分割されない領域が発生してしまったりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】被加工物の一例を示す斜視図である。

【図2】被加工物をレーザ加工装置のチャックテーブルで吸引保持した状態を示す断面図である。

【図3】往方向への加工送りで被加工物の裏面の高さ位置を測定している状態を示す断面図である。

【図4】復方向への加工送りで集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して、被加工物に改質領域を形成している状態を示す断面図である。

【図5】改質領域が内部に形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図6】往方向への加工送りにおいて、レーザビームの二焦点同時照射により、改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長するクラックを同時に形成している状態を示す断面図である。

【図7】クラックが形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図8】被加工物の別例を示す斜視図である。

【図9】往方向への加工送りで被加工物の裏面の高さ位置を測定している状態を示す断面図である。

【図10】復方向への加工送りで集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを２焦点同時照射して、被加工物に改質領域となる１層目の改質層を形成している状態を示す断面図である。

【図11】往方向への加工送りで集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを２焦点同時照射して、被加工物に改質領域となる２層目の改質層を形成している状態を示す断面図である。

【図12】改質領域が内部に形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図13】復方向への加工送りにおいて、レーザビームの二焦点同時照射により、改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長し到達するクラックを同時に形成している状態を示す断面図である。

【図14】クラックが形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図15】被加工物の別例を示す斜視図である。

【図16】被加工物をレーザ加工装置のチャックテーブルで吸引保持した状態を示す断面図である。

【図17】往方向への加工送りで被加工物の裏面の高さ位置を測定している状態を示す断面図である。

【図18】復方向への加工送りで集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で分割予定ラインに沿ってレーザビームを２焦点同時照射して、被加工物に改質領域となる２層の改質層を同時に形成している状態を示す断面図である。

【図19】改質領域が内部に形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図20】往方向への加工送りにおいて、レーザビームの二焦点同時照射により、改質領域から被加工物の表裏面にそれぞれ伸長するクラックを同時に形成している状態を示す断面図である。

【図21】クラックが形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。

【図22】テープへの転写が行われた分割後の被加工物を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施形態１）
以下に、本発明に係る被加工物の加工方法を実施して図１に示す被加工物Ｗをチップに分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。

【0010】

図１に示す被加工物Ｗは、例えば外形が円形板状のシリコンウェーハであり、被加工物Ｗの表面Ｗａには複数の分割予定ラインＳがそれぞれ直交するように設定されている。分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。即ち、被加工物Ｗの表面Ｗａは、分割予定ラインＳに沿って分割されることでデバイスＤを備えるチップとなるデバイス領域Ｗａ１と、デバイス領域Ｗａ１を囲み分割後に主に廃材となる外周領域Ｗａ２とからなる。被加工物Ｗの外周縁には、結晶方位を識別するためのノッチＮが、被加工物Ｗの中心に向けて径方向内側に窪むように形成されている。被加工物Ｗは、例えば、厚みが２００μｍの割れにくい４５°品シリコンウェーハである。
図１に示すように、被加工物Ｗは、その裏面Ｗｂに被加工物Ｗよりも大径の保護テープＴが貼着されており、保護テープＴの粘着面の外周部は、環状フレームＦに貼着された状態になっている。そして、被加工物Ｗは、保護テープＴを介して環状フレームＦに支持されることで、環状フレームＦによるハンドリングが可能な状態になっている。

【0011】

まず、被加工物Ｗは、図２に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル２を備えている。チャックテーブル２は、その外形が円形状であり、保持面２０上で被加工物Ｗを保持する。例えば、保持面２０の中央部分２０ａは、被加工物Ｗの表面Ｗａのデバイス領域Ｗａ１を傷付けないための非常に細かなポーラス部材等で形成されており、保持面２０の外周部分２０ｂは図示しない吸引源に連通し被加工物Ｗの表面Ｗａの外周領域Ｗａ２に対応する吸引面となっている。

【0012】

チャックテーブル２は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない加工送り手段によってＸ軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル２の外周部には、例えば４つ（図２においては、２つのみ図示している）の固定クランプ２１が均等に配設されている。挟持板２１ａと挟持台２１ｂとからなる固定クランプ２１は、図示しないバネ等によって回転軸２１ｃを軸に挟持板２１ａが回動可能となっており、挟持板２１ａの下面と挟持台２１ｂの上面との間に環状フレームＦを挟み込む。

【0013】

環状フレームＦで支持された被加工物Ｗが、裏面Ｗｂが上側を向いた状態、即ち、保護テープＴが上側になった状態でチャックテーブル２に載置される。図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面２０の外周部分２０ｂに伝達されることで、チャックテーブル２が被加工物Ｗを吸引保持する。また、各固定クランプ２１によって環状フレームＦが固定される。このように被加工物Ｗをチャックテーブル２で吸引保持する理由は、被加工物Ｗの表面Ｗａ側からレーザビームを照射するとデバイスＤが傷つくおそれがあるためである。

【0014】

図３に示すように、レーザ加工装置１は、被加工物Ｗに対してレーザビームを照射することができるレーザビーム照射手段３を備えている。レーザビーム照射手段３は、例えば、レーザビーム発振ユニット３０と、レーザビーム発振ユニット３０から出力されたレーザビームを伝送する外部光学系ユニット３１と、レーザビームをチャックテーブル２で吸引保持された被加工物Ｗに集光して照射する集光器３３とを備えている。

【0015】

レーザビーム発振ユニット３０は、図３に示すように、例えばＹＡＧパルスレーザを発振するレーザビーム発振器３００と、繰り返し周波数設定手段３０１と、パルス幅調整手段３０２と、パワー調整手段３０３とを含んでいる。本実施形態におけるレーザビーム発振器３００は、例えば、被加工物Ｗに対して透過性を有する波長１３４２ｎｍのパルスレーザを発振するＹＡＧパルスレーザであるが、これに限定されるものではなく、ＹＶＯ４パルスレーザであってもよい。

【0016】

外部光学系ユニット３１は、例えば、１／２波長板３１０、３１５、３１８と、第一偏光ビームスプリッタ３１１及び第二偏光ビームスプリッタ３１７と、ミラー３１３ａ、３１６と、第一のビームシャッター３１３ｂ及び第二のビームシャッター３１４ｂと、第一のアッテネータ３１３ｃ及び第二のアッテネータ３１４ｃとから構成される。

【0017】

レーザビーム発振器３００から発振されパワー調整手段３０３によって出力が調整されたレーザビームＬＢは、図示しない回転角度調整手段によって回転角度を調整可能な１／２波長板３１０で、その偏光面が所定角度回転されて第一偏光ビームスプリッタ３１１に向かって水平に出射される。そして、レーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１を透過するＰ偏光の第一のレーザビームＬＢ１（第一の光路）と第一偏光ビームスプリッタ３１１で反射されるＳ偏光の第二のレーザビームＬＢ２（第二の光路）とに分岐される。第一偏光ビームスプリッタ３１１は、例えば、平板ガラスのプレートタイプ又は直角プリズムを合わせたキューブタイプのものである。

【0018】

例えば、レーザビームＬＢの光路上には、波長変換結晶等から構成される波長変換機構３４が配置されている。波長変換機構３４は、レーザビーム発振器３００が発振した波長１３４２ｎｍのパルスレーザを、被加工物Ｗに透過性を有する波長１０６４ｎｍのパルスレーザに適宜変換することができる。

【0019】

第一の光路に出射された第一のレーザビームＬＢ１はミラー３１３ａで直角に反射された後、第一のビームシャッター３１３ｂを通過して、第一のアッテネータ３１３ｃに入力される。第二の光路に出射された第二のレーザビームＬＢ２は、第二のビームシャッター３１４ｂを通過して、第二のアッテネータ３１４ｃに入力される。
第一のビームシャッター３１３ｂ及び第二のビームシャッター３１４ｂには、図示しないシャッター駆動装置が備えられており、第一のレーザビームＬＢ１、第二のレーザビームＬＢ２を遮断する位置、及び遮断しない位置に駆動可能に構成され、第一のレーザビームＬＢ１のみを被加工物Ｗに対して照射したり、第二のレーザビームＬＢ２のみを被加工物Ｗに照射したり、あるいは両方同時に被加工物Ｗに対して照射する等、適宜切り替えることが可能になっている。
減衰器モジュール等から構成される第一のアッテネータ３１３ｃ及び第二のアッテネータ３１４ｃは、被加工物Ｗに対する必要な加工条件に対応して、適宜第一のレーザビームＬＢ１、第二のレーザビームＬＢ２の出力を調整することができる。

【0020】

第一のアッテネータ３１３ｃを通過した第一のレーザビームＬＢ１は１／２波長板３１５によりその偏光面が９０度回転されてＳ偏光の第一のレーザビームＬＢ１に変換される。
Ｓ偏光の第一のレーザビームＬＢ１は、ミラー３１６で直角に反射された後第二偏光ビームスプリッタ３１７に入射されて、第二偏光ビームスプリッタ３１７の偏光分離膜３１７ａで鉛直方向に反射される。

【0021】

一方、第一偏光ビームスプリッタ３１１で第二の光路に反射されたＳ偏光の第二のレーザビームＬＢ２は、１／２波長板３１８によりその偏光面が９０度回転されてＰ偏光の第二のレーザビームＬＢ２に変換された後、第二偏光ビームスプリッタ３１７に入射され、第二偏光ビームスプリッタ３１７の偏光分離膜３１７ａを透過する。

【0022】

そして、第二偏光ビームスプリッタ３１７で反射された第一のレーザビームＬＢ１を、集光器３３の内部の集光レンズ３３ａに入光させることで、第一のレーザビームＬＢ１をチャックテーブル２で保持された被加工物Ｗの所定の高さ位置に集光して照射できる。また、第二偏光ビームスプリッタ３１７を透過した第二のレーザビームＬＢ２を、集光器３３の内部の集光レンズ３３ａに入光させることで、第二のレーザビームＬＢ２を被加工物Ｗの所定の高さ位置に集光して照射できる。集光器３３によって集光される各レーザビームの集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によってチャックテーブル２の保持面２０に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）にそれぞれ調整可能となっている。
なお、レーザビーム照射手段３は本実施形態に示す例に限定されるものではない。レーザビーム照射手段３は、例えば、レーザビームの位相を変調可能な空間光位相変調器（ＬＣＯＳ−ＳＬＭ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を備えており、レーザビームの分岐を該空間光位相変調器で透過または反射させることで制御できるようになっていてもよい。

【0023】

レーザビーム照射手段３の近傍には、被加工物Ｗの分割予定ラインＳを検出するアライメント手段４が配設されている。アライメント手段４は、赤外線を照射する図示しない赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された赤外線カメラ４０とを備えており、赤外線カメラ４０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって被加工物Ｗの表面Ｗａの分割予定ラインＳを検出することができる。レーザビーム照射手段３とアライメント手段４とは、連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
なお、チャックテーブル２をＸ軸方向に往復移動可能であるとともにＹ軸方向にも往復移動可能な構成とし、固定されているレーザビーム照射手段３に対してチャックテーブル２がＸ軸方向又はＹ軸方向に相対的に移動するものとしてもよい。

【0024】

被加工物Ｗがチャックテーブル２により吸引保持された後、チャックテーブル２に吸引保持された被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置が測定される。この高さ位置の測定は、例えばレーザビーム照射手段３のレーザビームの照射によって実現される。

【0025】

図３に示すように、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗが−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、アライメント手段４により分割予定ラインＳが検出される。ここで、分割予定ラインＳが形成されている被加工物Ｗの表面Ｗａは下側に位置し、アライメント手段４と直接対向してはいないが、赤外線カメラ４０により被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から透過させて分割予定ラインＳを撮像することができる。赤外線カメラ４０によって撮像された分割予定ラインＳの画像により、アライメント手段４がパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザビームを照射する基準となる分割予定ラインＳの位置が検出される。

【0026】

分割予定ラインＳが検出されるのに伴って、レーザビーム照射手段３がＹ軸方向に駆動され、レーザビームを照射する基準となる分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器３３に備える集光レンズ３３ａの直下に分割予定ラインＳの中心線が位置するように行われる。

【0027】

例えば、レーザビーム発振器３００から発振されパワー調整手段３０３により非常に弱い出力に調整されたレーザビームＬＢが、外部光学系ユニット３１の第一偏光ビームスプリッタ３１１により第二のレーザビームＬＢ２に分岐して、第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により被加工物Ｗの裏面Ｗｂに集光され照射される。なお、第一のビームシャッター３１３ｂが第一のレーザビームＬＢ１を遮断する位置に位置づけられており、レーザビームＬＢが分岐した第一のレーザビームＬＢ１は被加工物Ｗに対して照射されない。

【0028】

例えば、集光器３３の側面には、第二のレーザビームＬＢ２が被加工物Ｗの裏面Ｗｂで反射した際の反射光を測定する図示しない高さ位置測定器が配設されている。高さ位置測定器は、反射光を基に三角測量の原理で裏面Ｗｂの高さ位置を測定するものや、第二のレーザビームＬＢ２とその反射光との位相差から裏面Ｗｂの高さ位置を測定するものである。

【0029】

一本の分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂに第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向に進行すると、第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗの−Ｘ方向への加工送りを停止させる。また、図示しない高さ位置測定器により、被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置が測定された状態になる。

【0030】

（１）第１レーザ加工ステップ
次いで、図４に示すように、被加工物Ｗを＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りするとともに、被加工物Ｗに対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物Ｗの内部に位置づけた状態で分割予定ラインＳに沿ってレーザビームを照射して改質領域を形成する。即ち、図示しない高さ位置測定器により測定された被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置を基準として、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の集光点位置を、被加工物Ｗの内部の所定の高さ位置に位置づける。

【0031】

被加工物Ｗを、例えば、５００ｍｍ／秒の加工送り速度で＋Ｘ方向（復方向）へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。レーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第二のレーザビームＬＢ２に分岐して、第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により集光され裏面Ｗｂ側から被加工物Ｗの内部に照射される。第二のレーザビームＬＢ２は、例えば、波長１３４２ｎｍ、出力１．８Ｗ、繰り返し周波数９０ｋＨｚである。本実施形態においては、第一のビームシャッター３１３ｂが第一のレーザビームＬＢ１を遮断する位置に位置づけられており、レーザビームＬＢが分岐した第一のレーザビームＬＢ１は被加工物Ｗに対して照射されない。

【0032】

集光点に到達する前の第二のレーザビームＬＢ２は、被加工物Ｗに対して透過性を有しているが、集光点に到達した第二のレーザビームＬＢ２は被加工物Ｗに対して局所的に非常に高い吸収特性を示す。そのため、集光点付近の被加工物Ｗは第二のレーザビームＬＢ２を吸収して改質され、被加工物Ｗの内部に図４、５に示すように改質領域Ｍが形成されていく。改質領域Ｍは、例えば厚みが約９０μｍとなるように形成される。なお、改質領域Ｍの被加工物Ｗ内部における形成高さ位置は、後述する第２レーザ加工ステップにおいて被加工物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにそれぞれ伸長させるクラックの長さを考慮して決められる。また、改質領域Ｍの上端側と被加工物Ｗの裏面Ｗｂとの間の距離（改質領域Ｍが形成されていない領域の距離）が大きいほど、被加工物Ｗを分割して作製できるチップの抗折強度が高くなるため好ましい。

【0033】

分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが＋Ｘ方向に進行すると、第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗの＋Ｘ方向への加工送りを停止させる。

【0034】

なお、例えば、第一のビームシャッター３１３ｂを第一のレーザビームＬＢ１を遮断しない位置に位置づけて、第一のレーザビームＬＢ１が被加工物Ｗに対して照射されるようにしてもよい。そして、集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の集光点位置と、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の集光点位置とを、被加工物Ｗの内部の異なる高さ位置に位置づける。このようにして、被加工物Ｗの厚みに応じて、被加工物Ｗの内部に、レーザビームの２焦点同時照射により厚い改質領域を形成するようにしてもよいし、レーザビームの２焦点同時照射により２層の改質領域を同時に形成してもよい。

【0035】

また、加工条件は、被加工物Ｗの種類や厚みに応じて、以下に示す数値又は数値範囲内で適宜選定される。
波長 ：１３４２ｎｍ又は１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：７０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ
平均出力 ：０．５Ｗ〜１．８Ｗ
加工送り速度 ：２００ｍｍ／秒〜７００ｍｍ／秒

【0036】

（２）第２レーザ加工ステップ
次に、図６に示すように、第一のビームシャッター３１３ｂを第一のレーザビームＬＢ１を遮断しない位置に位置づけて、第一のレーザビームＬＢ１を被加工物Ｗに対して照射可能とする。そして、集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の第１集光点Ｐ１の高さ位置と、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の第２集光点Ｐ２の高さ位置とが、それぞれ、改質領域Ｍの下端側と上端側とに位置づけられる。

【0037】

被加工物Ｗを、例えば、５００ｍｍ／秒の加工送り速度で−Ｘ方向（往方向）へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。レーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により裏面Ｗｂ側から被加工物Ｗの内部にそれぞれ集光され照射される。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１３４２ｎｍ、出力１．５Ｗ、繰り返し周波数９０ｋＨｚである。

【0038】

レーザビームの二焦点同時照射により、改質領域Ｍから被加工物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂにそれぞれ伸長し到達する多数の微細なクラックＣが同時に形成されていく。なお、第一のレーザビームＬＢ１の出力と第二のレーザビームＬＢ２の出力とを共に１．５Ｗにしているが、形成したいクラックＣの厚み（長さ）に応じて、第一のアッテネータ３１３ｃ又は第二のアッテネータ３１４ｃを作動させて、第一のレーザビームＬＢ１の出力と第二のレーザビームＬＢ２の出力とを異なる値にしてもよい。

【0039】

図７に示すように、被加工物Ｗの表面Ｗａ側に伸長するクラックＣの厚みは、例えば、本実施形態においては約５０μｍであるが、４０μｍ以上〜６０μｍ以下であるとよい。被加工物Ｗの表面Ｗａ側に伸長するクラックＣの厚みは、第一のレーザビームＬＢ１の出力に応じてスプラッシュが発生しない厚み、即ち、第一のレーザビームＬＢ１が散乱し表面Ｗａ側に形成されたデバイスＤへアタックすることがない厚みに適宜設定される。例えば、第一のレーザビームＬＢ１の出力を上記のように１．５Ｗとしている場合においては、被加工物Ｗの表面Ｗａ側に伸長するクラックＣの厚みを４０μｍ未満とすると、スプラッシュが発生する可能性がある。
被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側に伸長するクラックＣの厚みは、例えば、本実施形態においては約６０μｍであるが、５０μｍ以上〜７０μｍ以下であるとよい。

【0040】

改質領域Ｍに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗの−Ｘ方向への加工送りを停止させる。その結果、被加工物Ｗは、被加工物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに伸長し到達したクラックＣによって、分割予定ラインＳに沿って分割される。

【0041】

図６に示すレーザビーム照射手段３をＹ軸方向に割り出し送りし、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が照射された分割予定ラインＳの隣に位置しレーザビームがまだ照射されていない分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせを行う。そして、分割予定ラインＳ毎の被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置測定と、第１レーザ加工ステップにおける改質領域Ｍの形成と、第２レーザ加工ステップにおけるクラックＣの形成による被加工物Ｗの分割とを、同様に順次繰り返し実施していく。
なお、一本目の分割予定ラインＳに沿って行った上記加工においては、チャックテーブル２の往方向（−Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置測定を行い、チャックテーブル２の復方向（＋Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗに改質領域Ｍを形成し、さらに、チャックテーブル２の往方向への加工送りで被加工物Ｗの表面Ｗａ側及び裏面Ｗｂ側にクラックＣを同時に伸長させ形成しているが、一本目の分割予定ラインＳに隣接する次の分割予定ラインＳに沿って加工を施すにあたっては、チャックテーブル２の復方向への加工送りで高さ位置測定を行い、往方向への加工送りで改質領域Ｍを形成し、復方向への加工送りで被加工物Ｗの表面Ｗａ側及び裏面Ｗｂ側に同時にクラックＣを伸長させ形成する。

【0042】

１方向の全ての分割予定ラインＳに沿って上記加工を行った後、さらに、チャックテーブル２を９０度回転させてから同様の加工を被加工物Ｗに対して行うと、縦横全ての分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗがチップに分割される。

【0043】

従来の加工方法のように、被加工物Ｗに改質領域を形成した後、表面Ｗａまたは裏面Ｗｂ側に至るクラックを形成し、次いで、残りの裏面Ｗｂまたは表面Ｗａ側に至るクラックを形成した場合には、先に形成された方のクラックが開いてしまうことで、次いで形成するクラックが、完全には裏面Ｗｂまたは表面Ｗａに至らず被加工物Ｗに分割されない領域が発生してしまったり、クラックが裏面Ｗｂまたは表面Ｗａに真っ直ぐに伸長しなかったりする場合がある。

【0044】

一方、本発明に係る加工方法は、第２レーザ加工ステップにおいて、改質領域Ｍから被加工物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに至るクラックＣを同時に伸長させて被加工物Ｗを分割することで、被加工物Ｗに分割されない領域が発生してしまったり、被加工物Ｗが分割予定ラインＳに沿って真っ直ぐに分断されずにひびや欠けがチップに発生してしまったりすることを防ぐことができる。
なお、例えば、第１レーザ加工ステップ後に第２レーザ加工ステップを実施しない場合には、改質領域Ｍから被加工物Ｗの表面Ｗａ及び裏面Ｗｂに至るクラックが同時に形成されないため、被加工物Ｗは分割されない。また、第２レーザ加工ステップだけを実施しても、クラックが完全には裏面Ｗｂまたは表面Ｗａに至らず被加工物Ｗに分割されない領域が発生してしまったり、クラックが裏面Ｗｂまたは表面Ｗａに真っ直ぐに伸長しなかったりする。

【0045】

第２レーザ加工ステップ実施後に、チップに分割された被加工物Ｗは、図示しないエキスパンド装置に搬送され、保護テープＴがエキスパンドされることで、チップ間に所定の間隔が形成される。その後、被加工物Ｗからチップがピックアップされる。

【0046】

（実施形態２）
以下に、本発明に係る被加工物の加工方法を実施して図８に示す被加工物Ｗ１をチップに分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。

【0047】

図８に示す被加工物Ｗ１は、外形が円形板状のシリコンウェーハであり、被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａの分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤが形成されている。被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａは、チップとなるデバイス領域Ｗ１ｃと、デバイス領域Ｗ１ｃを囲む外周領域Ｗ１ｄとからなる。被加工物Ｗ１の外周縁には、結晶方位を識別するためのノッチＮ１が、被加工物Ｗ１の中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。被加工物Ｗ１は、例えば、厚みが１５０μｍの割れにくい４５°品シリコンウェーハである。図１に示すように、被加工物Ｗ１は、その裏面Ｗ１ｂに保護テープＴ１が貼着されており、保護テープＴ１を介して環状フレームＦ１に支持されている。

【0048】

まず、被加工物Ｗ１は、図９に示すレーザ加工装置１のチャックテーブル２に搬送される。そして、環状フレームＦ１によって支持されている被加工物Ｗ１が、裏面Ｗ１ｂが上側を向いた状態、即ち保護テープＴ１が上側になった状態でチャックテーブル２に載置される。そして、図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面２０の外周部分２０ｂに伝達されることで、チャックテーブル２が被加工物Ｗ１を吸引保持する。また、各固定クランプ２１によって環状フレームＦ１が固定される。

【0049】

被加工物Ｗ１がチャックテーブル２により吸引保持された後、チャックテーブル２に吸引保持された被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの高さ位置が測定される。被加工物Ｗが−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、アライメント手段４により分割予定ラインＳが検出される。また、レーザビーム照射手段３がＹ軸方向に駆動され、レーザビームを照射する基準となる分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。

【0050】

レーザビーム発振器３００から発振されパワー調整手段３０３により非常に弱い出力に調整されたレーザビームＬＢが、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第二のレーザビームＬＢ２に分岐して、第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により集光され被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに照射される。なお、第一のビームシャッター３１３ｂが第一のレーザビームＬＢ１を遮断する位置に位置づけられており、レーザビームＬＢが分岐した第一のレーザビームＬＢ１は被加工物Ｗ１に対して照射されない。そして、一本の分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに第二のレーザビームＬＢ２を照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗ１が−Ｘ方向に進行すると、第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ１の−Ｘ方向への加工送りを停止させる。また、図示しない高さ位置測定器により被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの高さ位置が測定された状態になる。

【0051】

（１）第１レーザ加工ステップ
次いで、図示しない高さ位置測定器により測定された被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの高さ位置を基準として、第二のレーザビームＬＢ２の集光点位置を、被加工物Ｗ１の内部の所定の高さ位置に位置づける。また、第一のビームシャッター３１３ｂを第一のレーザビームＬＢ１を遮断しない位置に位置づけて、第一のレーザビームＬＢ１が被加工物Ｗ１に対して照射されるようにし、集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の集光点位置を、被加工物Ｗ１の内部の所定の高さ位置に位置づける。

【0052】

図１０に示すように、被加工物Ｗ１を、例えば３００ｍｍ／秒の加工送り速度で＋Ｘ方向（復方向）へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。そして、波長変換機構３４を作動させて、レーザビーム発振器３００により発振された波長１３４２ｎｍのレーザビームＬＢを、被加工物Ｗ１に透過性を有する波長１０６４ｎｍのレーザビームＬＢに変換する。

【0053】

波長１０６４ｎｍのレーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により、第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により集光され裏面Ｗ１ｂ側から被加工物Ｗ１の内部にそれぞれ照射される（２焦点同時照射）。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１０６４ｎｍ、出力０．７Ｗ、繰り返し周波数８０ｋＨｚである。

【0054】

被加工物Ｗ１の内部に図１０に示すように改質層Ｍ１１が形成されていく。改質層Ｍ１１は、例えば厚みが約５０μｍとなるように形成される。一本の分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ１の裏面Ｗ２ｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗ１が＋Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ１の＋Ｘ方向への加工送りを停止させる。

【0055】

次いで、第一のレーザビームＬＢ１の集光点の高さ位置と、第二のレーザビームＬＢ２の集光点の高さ位置とが、例えば、被加工物Ｗ１の内部の改質層Ｍ１１よりも上方の高さ位置に位置づけられる。
図１１に示すように、被加工物Ｗ１を、例えば、３００ｍｍ／秒の加工送り速度で−Ｘ方向へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。また、波長変換機構３４を作動させて、波長１３４２ｎｍのレーザビームＬＢを、被加工物Ｗ１に透過性を有する波長１０６４ｎｍのレーザビームＬＢに変換する。

【0056】

波長１０６４ｎｍのレーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により、第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により裏面Ｗ１ｂ側から被加工物Ｗ１の内部にそれぞれ集光され照射される（２焦点同時照射）。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１０６４ｎｍ、繰り返し周波数８０ｋＨｚである。また、第１のアッテネータ３１３ｃ、第２のアッテネータ３１４ｃが作動して、第一のレーザビームＬＢ１の出力は０．７Ｗとなり、第二のレーザビームＬＢ２の出力は０．４Ｗとなる。

【0057】

被加工物Ｗ１の内部に図１１，１２に示すように改質層Ｍ１２が、例えば、改質層Ｍ１１の上方に形成されていく。改質層Ｍ１２は、例えば厚みが約５０μｍとなるように形成される。分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗ１が−Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止すると共に被加工物Ｗ１の−Ｘ方向への加工送りを停止させる。本実施形態において、改質領域は、改質層Ｍ１２及び改質層Ｍ１１からなる領域であり、改質領域の下端側は改質層Ｍ１１の下端側となり、改質領域の上端側は改質層Ｍ１２の上端側となる。

【0058】

（２）第２レーザ加工ステップ
図１３に示す集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の第１集光点Ｐ１１の高さ位置が、被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａにより近い改質層Ｍ１１の下端側に位置づけられる。また、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の第２集光点Ｐ２１の高さ位置が、被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂにより近い改質層Ｍ１２の上端側に位置づけられる。

【0059】

被加工物Ｗ１を、３００ｍｍ／秒の加工送り速度で＋Ｘ方向へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。波長変換機構３４により波長が１０６４ｎｍとなったレーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により裏面Ｗ１ｂ側から被加工物Ｗ１の内部にそれぞれ集光され照射される。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１０６４ｎｍ、繰り返し周波数８０ｋＨｚである。また、第１のアッテネータ３１３ｃ、第２のアッテネータ３１４ｃが作動して、第一のレーザビームＬＢ１の出力は０．７Ｗとなり、第二のレーザビームＬＢ２の出力は０．４Ｗとなる。

【0060】

その結果、図１３、１４に示すように、改質層Ｍ１１から被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａに伸長し到達するクラックＣ１と改質層Ｍ１２から被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに伸長し到達するクラックＣ１とが同時に形成される。
図１４に示すように、被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ側に伸長するクラックＣ１の厚みは、例えば、本実施形態においては約２０μｍであるが、１５μｍ以上〜３０μｍ以下であるとよい。被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ側に伸長するクラックＣ１の厚みは、第一のレーザビームＬＢ１の出力に応じてスプラッシュが発生しない厚みに適宜設定される。例えば、第一のレーザビームＬＢ１の出力を上記のように０．７Ｗとしている場合においては、被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ側に伸長するクラックＣ１の厚みを１５μｍ未満とすると、スプラッシュが発生する可能性がある。
被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂ側に伸長するクラックＣ１の厚み（長さ）は、例えば、本実施形態においては約３０μｍであるが、２０μｍ以上〜３５μｍ以下であるとよい。

【0061】

改質層Ｍ１１及び改質層Ｍ１２に沿って被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗ１が＋Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ１の＋Ｘ方向への加工送りを停止させる。そして、被加工物Ｗ１は、被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ及び裏面Ｗ１ｂに伸長し到達したクラックＣ１によって、分割予定ラインＳに沿って分割される。

【0062】

次いで、図１３に示すレーザビーム照射手段３をＹ軸方向に割り出し送りし、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が照射された分割予定ラインＳの隣に位置する分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせを行う。そして、分割予定ラインＳ毎の被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの高さ位置測定と、改質層Ｍ１１の形成と、改質層Ｍ１２の形成と、クラックＣ１の形成による分割とを同様に順次繰り返し実施していく。
なお、一本目の分割予定ラインＳに沿って行った上記加工においては、往方向（−Ｘ方向）への加工送りで裏面Ｗ１ｂの高さ位置測定を行い、復方向（＋Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗ１に改質層Ｍ１１を形成し、往方向への加工送りで被加工物Ｗ１に改質層Ｍ１２を形成し、復方向への加工送りで被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ側及び裏面Ｗ１ｂ側にクラックＣ１を同時に伸長させ到達させているが、一本目の分割予定ラインＳに隣接する次の分割予定ラインＳに沿って加工を施していくにあたっては、同様に、一本目の分割予定ラインＳに沿った加工と同様に、往方向（−Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの高さ位置測定を行い、復方向（＋Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗ１に改質層Ｍ１１を形成し、往方向への加工送りで被加工物Ｗ１に改質層Ｍ１２を形成し、復方向への加工送りで被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ側及び裏面Ｗ１ｂ側にクラックＣ１を同時に伸長させ到達させている。

【0063】

１方向の全ての分割予定ラインＳに沿って上記加工を行った後、さらに、チャックテーブル２を９０度回転させてから同様の加工を被加工物Ｗ１に対して行うと、縦横全ての分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ１が分割される。
本発明に係る加工方法は、第２レーザ加工ステップにおいて、改質層Ｍ１１及び改質層Ｍ１２で構成される改質領域から被加工物Ｗ１の表面Ｗ１ａ及び裏面Ｗ１ｂに至るクラックＣ１を同時に伸長させて被加工物Ｗ１を分割することで、被加工物Ｗ１が分割予定ラインＳに沿って真っ直ぐに分断されずにひびや欠けがチップに発生してしまうことを抑制することができる。

【0064】

第２レーザ加工ステップ実施後に、チップに分割された被加工物Ｗ１は、図示しないエキスパンド装置に搬送され、保護テープＴ１がエキスパンドされることで、チップ間に所定の間隔が形成される。その後、被加工物Ｗ１からチップがピックアップされる。

【0065】

（実施形態３）
以下に、本発明に係る被加工物の加工方法を実施して図１５に示す被加工物Ｗ２をチップに分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。

【0066】

図１５に示す被加工物Ｗ２は、例えば外形が円形板状のシリコンウェーハであり、被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａの分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。被加工物Ｗ２の外周縁には、結晶方位を識別するためのノッチＮ２が、被加工物Ｗ２の中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。被加工物Ｗ２は、例えば、厚みが２８０μｍの割れやすい０°品シリコンウェーハである。図１５に示すように、被加工物Ｗ２は、その表面Ｗ２ａに被加工物Ｗ２よりも大径の保護テープＴ２が貼着されており、保護テープＴ２の粘着面の外周部は、環状フレームＦ２に貼着された状態になっている。

【0067】

まず、被加工物Ｗ２は、図１６に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、例えば、被加工物Ｗ２を吸引保持するチャックテーブル２Ａを備えている。チャックテーブル２Ａは、図２に示すチャックテーブル２と異なり、図１６に示す保持面２００が中央領域と外周領域とに分かれておらず、図示しない吸引源に連通する保持面２００全面で被加工物Ｗ２を吸引保持することができる。チャックテーブル２Ａのその他の構成は、図２に示すチャックテーブル２と同様である。

【0068】

環状フレームＦ２によって支持されている被加工物Ｗ２が、裏面Ｗ２ｂが上側を向いた状態でチャックテーブル２Ａに載置される。そして、図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面２００に伝達されることで、チャックテーブル２Ａが保護テープＴ２を介して被加工物Ｗ２を吸引保持する。各固定クランプ２１によって環状フレームＦ２が固定される。

【0069】

被加工物Ｗ２がチャックテーブル２Ａにより吸引保持された後、チャックテーブル２Ａに吸引保持された被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置が測定される。図１７に示すように、被加工物Ｗ２が−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、アライメント手段４により分割予定ラインＳが検出される。また、レーザビーム照射手段３がＹ軸方向に駆動され、レーザビームを照射する基準となる分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。

【0070】

レーザビーム発振器３００から発振されパワー調整手段３０３により非常に弱い出力に調整されたレーザビームＬＢが、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第二のレーザビームＬＢ２に分岐して、第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂに集光され照射される。なお、第一のビームシャッター３１３ｂが第一のレーザビームＬＢ１を遮断する位置に位置づけられており、レーザビームＬＢが分岐した第一のレーザビームＬＢ１は被加工物Ｗ２に対して照射されない。
一本の分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂに第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗ２が−Ｘ方向に進行すると、第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ２の−Ｘ方向への加工送りを停止させる。また、図示しない高さ位置測定器により被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置が測定された状態になる。

【0071】

（１）第１レーザ加工ステップ
図示しない高さ位置測定器により測定された被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置を基準として、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の集光点位置を、被加工物Ｗ２の内部の所定の高さ位置に位置づける。また、第一のビームシャッター３１３ｂを第一のレーザビームＬＢ１を遮断しない位置に位置づけて、第一のレーザビームＬＢ１が被加工物Ｗ２に対して照射されるようにし、集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の集光点位置を、被加工物Ｗ２の内部の所定の高さ位置に位置づける。

【0072】

図１８に示すように、被加工物Ｗ２を、例えば、７００ｍｍ／秒の加工送り速度で＋Ｘ方向（復方向）へ送ると共に、レーザビーム発振器３００から波長１３４２ｎｍのレーザビームＬＢを発振させる。レーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により、第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により集光され裏面Ｗ２ｂ側から被加工物Ｗ２の内部にそれぞれ照射される（２焦点同時照射）。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１３４２ｎｍ、出力１．５Ｗ、繰り返し周波数９０ｋＨｚである。

【0073】

被加工物Ｗ２の内部に図１８、１９に示すように、２層の改質層Ｍ２１及び改質層２２が形成されていく。本実施形態においては、改質領域は、改質層Ｍ２２及び改質層Ｍ２１からなる領域であり、被加工物Ｗ２の厚み方向の中間位置に形成される。よって、改質領域の下端側は改質層Ｍ２１の下端側となり、改質領域の上端側は改質層Ｍ２２の上端側となる。両改質層は、例えば厚みが各々約８０μｍとなるように形成される。改質領域の厚み、即ち、改質層Ｍ２１と改質層Ｍ２２とを合わせた厚みは、厚み約１６０μｍとなる。そして、一本の分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗ２が＋Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ２の＋Ｘ方向への加工送りを停止させる。

【0074】

（２）第２レーザ加工ステップ
次いで、図２０に示す集光レンズ３３ａによって集光される第一のレーザビームＬＢ１の第１集光点Ｐ１２の高さ位置が、被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａにより近い改質層Ｍ２１の下端側に位置づけられる。また、集光レンズ３３ａによって集光される第二のレーザビームＬＢ２の第２集光点Ｐ２２の高さ位置が、被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂにより近い改質層Ｍ２２の上端側に位置づけられる。

【0075】

被加工物Ｗ２を、例えば、７００ｍｍ／秒の加工送り速度で−Ｘ方向へ送ると共に、レーザビーム発振器３００からレーザビームＬＢを発振させる。レーザビームＬＢは、第一偏光ビームスプリッタ３１１により第一のレーザビームＬＢ１と第二のレーザビームＬＢ２とに分岐して、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が集光器３３により裏面Ｗ２ｂ側から被加工物Ｗ２の内部にそれぞれ集光され照射される。なお、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２は、それぞれ、波長１３４２ｎｍ、出力１．５Ｗ、繰り返し周波数９０ｋＨｚである。

【0076】

その結果、図２０に示すように、改質層Ｍ２１から被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａに伸長し到達するクラックＣ２と改質層Ｍ２２から被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂに伸長し到達するクラックＣ２とが同時に形成される。
図２１に示すように、被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａ側に伸長するクラックＣ２及び被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂ側に伸長するクラックＣ２の厚みは、約６０μｍであり、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の出力及び波長に応じてスプラッシュが発生しない厚みに適宜設定される。例えば、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の出力が上記のように１．５Ｗであり、かつ、波長が１３４２ｎｍである場合においては、各クラックＣ２の厚みを６０μｍ未満とすると、スプラッシュが発生する可能性がある。

【0077】

改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２に沿って被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂ側から第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２を照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗ２が−Ｘ方向に進行すると、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２の照射を停止するとともに被加工物Ｗ２の−Ｘ方向への加工送りを停止させる。そして、被加工物Ｗ２は、被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａ及び裏面Ｗ２ｂに伸長し到達したクラックＣ２によって、分割予定ラインＳに沿って分割される。

【0078】

次いで、図２０に示すレーザビーム照射手段３をＹ軸方向に割り出し送りし、第一のレーザビームＬＢ１及び第二のレーザビームＬＢ２が照射された分割予定ラインＳの隣に位置する分割予定ラインＳと集光器３３とのＹ軸方向における位置合わせを行う。そして、分割予定ラインＳ毎の被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置測定と、改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２の同時形成と、クラックＣ２の形成による分割とを同様に順次繰り返し実施していく。
なお、一本目の分割予定ラインＳに沿って行った上記加工においては、往方向（−Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置測定を行い、復方向（＋Ｘ方向）への加工送りで被加工物Ｗ２に改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２からなる改質領域を形成し、往方向への加工送りで被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａ側及び裏面Ｗ２ｂ側にクラックＣ２を同時に伸長させ形成しているが、一本目の分割予定ラインＳに隣接する次の分割予定ラインＳに沿って加工を施していくにあたっては、チャックテーブル２Ａの復方向への加工送りで被加工物Ｗ２の裏面Ｗ２ｂの高さ位置測定を行い、往方向への加工送りで被加工物Ｗ２に改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２からなる改質領域を形成し、復方向への加工送りで被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａ側及び裏面Ｗ２ｂ側にクラックＣ２を伸長させ到達させる。

【0079】

１方向の全ての分割予定ラインＳに沿って上記加工を行った後、さらに、チャックテーブル２Ａを９０度回転させてから同様の加工を被加工物Ｗ２に対して行うと、縦横全ての分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗ２が分割される。
本発明に係る加工方法は、第２レーザ加工ステップにおいて、改質層Ｍ２１及び改質層Ｍ２２で構成される改質領域から被加工物Ｗ２の表面Ｗ２ａ及び裏面Ｗ２ｂに至るクラックＣ２を同時に伸長させて被加工物Ｗ２を分割することで、被加工物Ｗ２が分割予定ラインＳに沿って真っ直ぐに分断されずにひびや欠けがチップに発生してしまうことを抑制することができる。

【0080】

第２レーザ加工ステップ実施後に、チップに分割された被加工物Ｗ２のテープ転写が行われる。図２２に示すように、例えば、被加工物Ｗ２は、その表面Ｗ２ａから保護テープＴ２が剥離され、環状フレームＦ２による支持が解除される。さらに、被加工物Ｗ２は、裏面Ｗ２ｂに被加工物Ｗ２よりも大径のエキスパンドテープＴ３が貼着され、エキスパンドテープＴ３の粘着面の外周部がリングフレームＦ３に貼着された状態になる。その後、被加工物Ｗ２は、図示しないエキスパンド装置に搬送され、エキスパンドテープＴ３がエキスパンドされることで、チップ間に所定の間隔が形成される。そして、被加工物Ｗ２からチップがピックアップされる。

【符号の説明】

【0081】

Ｗ：被加工物 Ｗａ：被加工物の表面 Ｗｂ：被加工物の裏面 Ｓ：分割予定ライン Ｄ：デバイス Ｔ：保護テープ Ｆ：環状フレーム Ｍ：改質領域 Ｃ：クラック
１：レーザ加工装置 ２：チャックテーブル ２０：保持面 ２１：固定クランプ
３：レーザビーム照射手段
３０：レーザビーム発振ユニット ３００：レーザ発振器 ３０３：パワー調整手段
３１：外部光学系ユニット ３１０、３１５、３１８：１／２波長板
３１１：第一偏光ビームスプリッタ ３１７：第二辺孔ビームスプリッタ
３１３ａ、３１６：ミラー ３１３ｂ：第一のビームシャッター ３１４ｂ：第二のビームシャッター ３１３ｃ：第一のアッテネータ ３１４ｃ：第二のアッテネータ
３４：波長変換機構
４：アライメント手段 ４０：赤外線カメラ
Ｗ１：被加工物 Ｍ１１、Ｍ１２：改質層 Ｃ１：クラック
Ｗ２：被加工物 Ｍ２１、Ｍ２２：改質層 Ｃ２：クラック Ｔ３：エキスパンドテープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】