特開 2022-102475 レーザ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022102475

(43)【公開日】2022-07-07

(54)【発明の名称】レーザ加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20220630BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20220630BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

B23K26/53

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020217217

(22)【出願日】2020-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100156395

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 寿王

(72)【発明者】

【氏名】杉本 陽

(72)【発明者】

【氏名】坂本 剛志

(72)【発明者】

【氏名】荻原 孝文

(72)【発明者】

【氏名】内山 直己

(72)【発明者】

【氏名】栗田 隆史

(72)【発明者】

【氏名】吉村 涼

【テーマコード（参考）】

4E168

5F063

【Ｆターム（参考）】

4E168AD04

4E168AE01

4E168CA06

4E168CA13

4E168CA15

4E168CB23

4E168EA11

5F063AA07

5F063BA07

5F063CB07

5F063CB20

5F063CB26

5F063CB29

5F063CC29

5F063DD26

5F063DD27

5F063DD59

5F063DD64

5F063DD68

5F063DE14

5F063DE34

5F063DF24

5F063DG04

5F063DG05

(57)【要約】

【課題】ウェハを機能素子ごとに確実にチップ化することを可能にするレーザ加工方法を提供する。
【解決手段】レーザ加工方法は、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子２２ａを含むウェハ２０を用意する第１工程と、第１工程の後に、ストリート２３を通るライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する第２工程と、第２工程の後に、ストリート２３の表層が除去され、且つ、表層が除去されてなる溝ＭＺの底面に改質領域１１から伸展した亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する第３工程と、を備える。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハを用意する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記ストリートを通るラインに沿って前記ウェハの内部に改質領域を形成する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記ストリートの表層が除去され、且つ、前記表層が除去されてなる凹部の底面に前記改質領域から伸展した亀裂が前記ラインに沿って到達するように、前記ストリートにレーザ光を照射する第３工程と、を備える、レーザ加工方法。

【請求項2】

前記ウェハを研削して薄化する研削工程を備える、請求項１に記載のレーザ加工方法。

【請求項3】

前記研削工程は、前記第１工程の後で且つ前記第２工程の前に実施される、請求項２に記載のレーザ加工方法。

【請求項4】

前記研削工程は、前記第２工程の後で且つ前記第３工程の前に実施される、請求項２に記載のレーザ加工方法。

【請求項5】

前記研削工程は、前記第３工程の後に実施される、請求項２に記載のレーザ加工方法。

【請求項6】

前記第３工程の前に、前記亀裂の伸展に関する亀裂伸展情報を取得する情報取得工程を備え、
前記第３工程では、前記亀裂伸展情報に基づいて、前記表層が除去され且つ前記凹部の底面に前記亀裂が前記ラインに沿って到達するように、前記ストリートにレーザ光を照射する、請求項１～５の何れか一項に記載のレーザ加工方法。

【請求項7】

前記情報取得工程では、前記第２工程で前記改質領域を形成した後の前記ウェハを内部観察カメラにより撮影した撮影結果に基づいて、前記亀裂伸展情報を取得する、請求項６に記載のレーザ加工方法。

【請求項8】

前記亀裂伸展情報は、前記亀裂が前記ストリートに到達しているか否かに関する情報を含む、請求項６又は７に記載のレーザ加工方法。

【請求項9】

前記第３工程では、前記亀裂伸展情報に基づいて、前記ストリートにおいて前記亀裂が前記ラインに沿って到達していない領域のみに、前記表層が除去され且つ前記凹部の底面に前記亀裂が前記ラインに沿って到達するように、前記ラインに沿ってレーザ光を照射する、請求項８に記載のレーザ加工方法。

【請求項10】

前記第２工程の前に、前記ウェハにおける少なくとも前記ストリート上に保護膜を塗布する保護膜塗布工程を備える、請求項６～９の何れか一項に記載のレーザ加工方法。

【請求項11】

前記第２工程では、前記亀裂が前記ストリートに到達しないように、前記ラインに沿って前記ウェハの内部に前記改質領域を形成する、請求項１～１０の何れか一項に記載のレーザ加工方法。

【請求項12】

ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハを用意する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記ストリートを通るラインに沿って前記ウェハの内部に改質領域を形成する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記ストリートの表層が除去されるように前記ストリートにレーザ光を照射する第３工程と、
前記第３工程の後、前記ウェハを処理する第４工程と、を備え、
前記第３工程では、前記表層が除去されてなる凹部の底面に前記改質領域から伸展した亀裂が、前記第４工程の後において前記ラインに沿って到達するように、前記ストリートにレーザ光を照射する、レーザ加工方法。

【請求項13】

前記第４工程は、前記ウェハを研削して薄化する研削工程である、請求項１２に記載のレーザ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハでは、絶縁膜（Low-k膜等）及び金属構造物（金属杭、金属パッド等）がストリートの表層に形成されている場合がある。そのような場合に、ストリートを通るラインに沿ってウェハの内部に改質領域を形成し、改質領域から亀裂を伸展させることでウェハを機能素子ごとにチップ化すると、ストリートに沿った部分において膜剥がれが生じる等、チップの品質が劣化することがある。そこで、ウェハを機能素子ごとにチップ化するに際し、ストリートにレーザ光を照射することでストリートの表層を除去するグルービング加工が実施される場合がある（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１７３４７５号公報

【特許文献2】特開２０１７－０１１０４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような技術では、例えば改質領域からの亀裂の伸展量の大小によって、ウェハを機能素子ごとにチップ化することが困難になる場合がある。

【0005】

そこで、本発明は、ウェハを機能素子ごとに確実にチップ化することを可能にするレーザ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】

【0006】

本発明のレーザ加工方法は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハを用意する第１工程と、第１工程の後に、ストリートを通るラインに沿ってウェハの内部に改質領域を形成する第２工程と、第２工程の後に、ストリートの表層が除去され、且つ、表層が除去されてなる凹部の底面に改質領域から伸展した亀裂がラインに沿って到達するように、ストリートにレーザ光を照射する第３工程と、を備える。

【0007】

このレーザ加工方法では、第２工程によりウェハの内部にラインに沿って改質領域を形成した後に、第３工程によりストリートの表層を除去するレーザ加工（以下、「グルービング加工」ともいう）が行われる。グルービング加工においては、第２工程で形成したウェハの内部の改質領域から伸展した亀裂が、ストリートの表層が除去されてなる凹部の底面にラインに沿って到達する。したがって、凹部の底面に到達させた当該亀裂により、ウェハを機能素子ごとに確実にチップ化させることが可能となる。

【0008】

本発明のレーザ加工方法は、ウェハを研削して薄化する研削工程を備えていてもよい。この場合、所望の厚さのウェハを得ることが可能となる。

【0009】

本発明のレーザ加工方法では、研削工程は、第１工程の後で且つ第２工程の前に実施されてもよい。例えば、用意したウェハが一定以上に厚い場合には、ウェハの内部に改質領域を形成しにくくなる可能性がある。この点、研削工程を第２工程の前に実施することで、用意したウェハが一定以上に厚い場合であっても、薄化したウェハの内部に改質領域を形成することができるため、ウェハの内部に改質領域を形成しにくくなるのを抑制することが可能となる。

【0010】

本発明のレーザ加工方法では、研削工程は、第２工程の後で且つ第３工程の前に実施されてもよい。例えば、内部に改質領域が形成されたウェハを搬送する場合、その厚さが薄いと、ウェハに意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、研削工程を第２工程の後に実施することで、ウェハに意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0011】

本発明のレーザ加工方法では、研削工程は、第３工程の後に実施されてもよい。例えば、内部に改質領域が形成され且つストリートの表層が除去されたウェハを搬送する場合、その厚さが薄いと、ウェハに意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、研削工程を第３工程の後に実施することで、ウェハに意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0012】

本発明のレーザ加工方法は、前記第３工程の前に、亀裂の伸展に関する亀裂伸展情報を取得する情報取得工程を備え、第３工程では、亀裂伸展情報に基づいて、表層が除去され且つ凹部の底面に亀裂がラインに沿って到達するように、ストリートにレーザ光を照射してもよい。この場合、亀裂伸展情報を取得し、その亀裂伸展情報を利用してグルービング加工を実施することができる。

【0013】

本発明のレーザ加工方法において、情報取得工程では、第２工程で改質領域を形成した後のウェハを内部観察カメラにより撮影した撮影結果に基づいて、亀裂伸展情報を取得してもよい。この場合、内部観察カメラの撮影結果から亀裂伸展情報を取得することができる。

【0014】

本発明のレーザ加工方法では、亀裂伸展情報は、亀裂がストリートに到達しているか否かに関する情報を含んでいてもよい。この場合、亀裂がストリートに到達しているか否かに関する情報を亀裂伸展情報として利用して、グルービング加工を実施することができる。

【0015】

本発明のレーザ加工方法において、第３工程では、亀裂伸展情報に基づいて、ストリートにおいて亀裂がラインに沿って到達していない領域のみに、表層が除去され且つ凹部の底面に亀裂がラインに沿って到達するように、ラインに沿ってレーザ光を照射してもよい。この場合、ストリートにおいて亀裂がラインに沿って到達していない領域のみに、グルービング加工が行われる。これにより、グルービング加工を効率よく実施することができる。

【0016】

本発明のレーザ加工方法は、第２工程の前に、ウェハにおける少なくともストリート上に保護膜を塗布する保護膜塗布工程を備えていてもよい。この場合、保護膜によりストリートの反射率を一定にすることができるため、亀裂伸展情報を精度よく取得することが可能となる。

【0017】

本発明のレーザ加工方法において、第２工程では、亀裂がストリートに到達しないように、ラインに沿ってウェハの内部に改質領域を形成してもよい。例えば、第２工程後のウェハを搬送する場合、亀裂がストリートに到達していると、その亀裂に起因してウェハが反り、当該反りによってウェハに意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、第２工程において亀裂がストリートに到達しないようにすることで、ウェハに意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0018】

本発明のレーザ加工方法は、ストリートを介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子を含むウェハを用意する第１工程と、第１工程の後に、ストリートを通るラインに沿ってウェハの内部に改質領域を形成する第２工程と、第２工程の後に、ストリートの表層が除去されるようにストリートにレーザ光を照射する第３工程と、第３工程の後、ウェハを処理する第４工程と、を備え、第３工程では、表層が除去されてなる凹部の底面に改質領域から伸展した亀裂が、第４工程の後においてラインに沿って到達するように、ストリートにレーザ光を照射する。

【0019】

このレーザ加工方法では、第４工程の後において、第２工程で形成したウェハの内部の改質領域から伸展した亀裂が、ストリートの表層が除去されてなる凹部の底面にラインに沿って到達する。したがって、凹部の底面に到達させた当該亀裂により、ウェハを機能素子ごとに確実にチップ化させることが可能となる。

【0020】

本発明のレーザ加工方法では、第４工程は、ウェハを研削して薄化する研削工程であってもよい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、ウェハを機能素子ごとに確実にチップ化することが可能なレーザ加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】ウェハの内部に改質領域を形成するレーザ加工装置の構成図である。

【図2】グルービング加工を実施するレーザ加工装置の構成図である。

【図3】加工対象となるウェハの平面図である。

【図4】図３に示されるウェハの一部分の断面図である。

【図5】図３に示されるストリートの一部分の平面図である。

【図6】第１実施形態のレーザ加工方法のフローチャートである。

【図7】（ａ）は、第１実施形態のレーザ加工方法を説明するためのウェハの断面図である。（ｂ）は、図７（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図8】（ａ）は、図７（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。（ｂ）は、図８（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図9】（ａ）は、図８（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。（ｂ）は、図９（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図10】（ａ）は、図９（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

【図11】図１０（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図12】第２実施形態のレーザ加工方法のフローチャートである。

【図13】（ａ）は、第２実施形態のレーザ加工方法を説明するためのウェハの断面図である。（ｂ）は、図１３（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図14】（ａ）は、図１３（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。（ｂ）は、図１４（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図15】第３実施形態のレーザ加工方法のフローチャートである。

【図16】（ａ）は、第３実施形態のレーザ加工方法を説明するためのウェハの断面図である。（ｂ）は、図１６（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図17】（ａ）は、図１６（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。（ｂ）は、図１７（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図18】図１７（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図19】第４実施形態のレーザ加工方法のフローチャートである。

【図20】（ａ）は、第４実施形態のレーザ加工方法を説明するためのウェハの断面図である。（ｂ）は、図２０（ａ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図21】図２０（ｂ）の続きを示すウェハの断面図である。

【図22】（ａ）は、変形例に係るレーザ加工方法を説明するための図９（ｂ）に対応する断面図である。（ｂ）は、変形例に係るレーザ加工方法を説明するための図１０（ｂ）に対応する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を実施するための形態について、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。
［レーザ加工装置の構成］

【0024】

実施形態のレーザ加工方法では、ウェハの内部に改質領域を形成する。ウェハの内部に改質領域を形成する装置として、例えば図１に示されるレーザ加工装置１００を用いることができる。

【0025】

図１に示されるように、レーザ加工装置１００は、支持部１０２と、光源１０３と、光軸調整部１０４と、空間光変調器１０５と、集光部１０６と、光軸モニタ部１０７と、可視撮像部１０８Ａと、赤外撮像部１０８Ｂと、移動機構１０９と、管理ユニット１５０と、を備えている。レーザ加工装置１００は、ウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射することでウェハ２０に改質領域１１を形成する装置である。以下の説明では、互いに直交する３方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向という。一例として、Ｘ方向は第１水平方向であり、Ｙ方向は第１水平方向に垂直な第２水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

【0026】

支持部１０２は、例えばウェハ２０を吸着することでウェハ２０を支持する。支持部１０２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って移動可能である。支持部１０２は、Ｚ方向に沿った回転軸を中心に回転可能である。光源１０３は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌ０を出射する。レーザ光Ｌ０は、ウェハ２０に対して透過性を有している。光軸調整部１０４は、光源１０３から出射されたレーザ光Ｌ０の光軸を調整する。光軸調整部１０４は、例えば、位置及び角度の調整が可能な複数の反射ミラーによって構成されている。

【0027】

空間光変調器１０５は、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。空間光変調器１０５は、光源１０３から出射されたレーザ光Ｌ０を変調する。空間光変調器１０５は、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。空間光変調器１０５では、その液晶層に表示する変調パターンを適宜設定することで、レーザ光Ｌ０の変調が可能である。本実施形態では、光軸調整部１０４からＺ方向に沿って下側に進行したレーザ光Ｌ０は、レーザ加工ヘッドＨ内に入射し、ミラーＭ１によって反射され、空間光変調器１０５に入射する。空間光変調器１０５は、そのように入射したレーザ光Ｌ０を反射しつつ変調する。

【0028】

集光部１０６は、レーザ加工ヘッドＨの底壁に取り付けられている。集光部１０６は、空間光変調器１０５によって変調されたレーザ光Ｌ０を、支持部１０２によって支持されたウェハ２０に集光する。本実施形態では、空間光変調器１０５によって反射されたレーザ光Ｌ０は、ダイクロイックミラーＭ２によって反射され、集光部１０６に入射する。集光部１０６は、そのように入射したレーザ光Ｌ０をウェハ２０に集光する。集光部１０６は、集光レンズユニット１６１が駆動機構１６２を介してレーザ加工ヘッドＨの底壁に取り付けられることで構成されている。駆動機構１６２は、例えば圧電素子の駆動力によって、集光レンズユニット１６１をＺ方向に沿って移動させる。

【0029】

なお、レーザ加工ヘッドＨ内において、空間光変調器１０５と集光部１０６との間には、結像光学系（図示省略）が配置されている。結像光学系は、空間光変調器１０５の反射面と集光部１０６の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。これにより、空間光変調器１０５の反射面でのレーザ光Ｌ０の像（空間光変調器１０５によって変調されたレーザ光Ｌ０の像）が集光部１０６の入射瞳面に転像（結像）される。レーザ加工ヘッドＨの底壁には、Ｘ方向において集光レンズユニット１６１の両側に位置するように一対の測距センサＳ１，Ｓ２が取り付けられている。各測距センサＳ１，Ｓ２は、ウェハ２０のレーザ光入射面に対して測距用の光（例えば、レーザ光）を出射し、レーザ光入射面で反射された測距用の光を検出することで、レーザ光入射面の変位データを取得する。

【0030】

光軸モニタ部１０７は、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。光軸モニタ部１０７は、ダイクロイックミラーＭ２を透過したレーザ光Ｌ０の一部を検出する。光軸モニタ部１０７による検出結果は、例えば、集光レンズユニット１６１に入射するレーザ光Ｌ０の光軸と集光レンズユニット１６１の光軸との関係を示す。可視撮像部１０８Ａは、可視光Ｖ０を出射し、可視光Ｖ０によるウェハ２０の像を画像として取得する。可視撮像部１０８Ａは、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。赤外撮像部１０８Ｂは、赤外光を出射し、赤外光によるウェハ２０の像を赤外線画像として取得する。赤外撮像部１０８Ｂは、レーザ加工ヘッドＨの側壁に取り付けられている。

【0031】

移動機構１０９は、レーザ加工ヘッドＨ及び支持部１０２の少なくとも何れかをＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させる機構を含む。移動機構１０９は、レーザ光Ｌ０の集光点ＣがＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動するように、モータ等の公知の駆動装置の駆動力によりレーザ加工ヘッドＨ及び支持部１０２の少なくとも何れかを駆動する。移動機構１０９は、支持部１０２を回転させる機構を含む。移動機構１０９は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により支持部１０２を回転駆動する。

【0032】

管理ユニット１５０は、制御部１５１と、ユーザインタフェース１５２と、記憶部１５３と、を有する。制御部１５１は、レーザ加工装置１００の各部の動作を制御する。制御部１５１は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部１５１では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。ユーザインタフェース１５２は、各種データの表示及び入力を行う。ユーザインタフェース１５２は、グラフィックベースの操作体系を有するＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成する。

【0033】

ユーザインタフェース１５２は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス、マイク、タブレット型端末、モニタ等の少なくとも何れかを含む。ユーザインタフェース１５２は、例えばタッチ入力、キーボード入力、マウス操作、音声入力等により、各種の入力を受付け可能である。ユーザインタフェース１５２は、その表示画面上に各種の情報を表示可能である。ユーザインタフェース１５２は、入力を受け付ける入力受付部、及び、受け付けた入力に基づき設定画面を表示可能な表示部に相当する。記憶部１５３は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。

【0034】

以上のように構成されたレーザ加工装置１００では、ウェハ２０の内部にレーザ光Ｌ０が集光されると、レーザ光Ｌ０の集光点（少なくとも集光領域の一部）Ｃに対応する部分においてレーザ光Ｌが吸収され、ウェハ２０の内部に改質領域１１が形成される。改質領域１１は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域１１としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域１１は、複数の改質スポット１１ｓ及び複数の改質スポット１１ｓから伸展する亀裂を含む。

【0035】

一例として、ウェハ２０を切断するためのライン１５に沿って、ウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する場合におけるレーザ加工装置１００の動作について説明する。

【0036】

まず、レーザ加工装置１００は、ウェハ２０に設定されたライン１５がＸ方向に平行となるように支持部１０２を回転させる。レーザ加工装置１００は、赤外撮像部１０８Ｂによって取得された画像（例えば、ウェハ２０が有する機能素子層の像）に基づいて、Ｚ方向から見た場合にレーザ光Ｌ０の集光点Ｃがライン１５上に位置するように、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って支持部１０２を移動させる。レーザ加工装置１００は、可視撮像部１０８Ａによって取得された画像（例えば、ウェハ２０のレーザ光入射面の像）に基づいて、レーザ光Ｌ０の集光点Ｃがレーザ光入射面上に位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッドＨ（すなわち、集光部１０６）を移動させる（ハイトセット）。レーザ加工装置１００は、その位置を基準として、レーザ光Ｌ０の集光点Ｃがレーザ光入射面から所定深さに位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッドＨを移動させる。

【0037】

続いて、レーザ加工装置１００は、光源１０３からレーザ光Ｌ０を出射させると共に、レーザ光Ｌ０の集光点Ｃがライン１５に沿って相対的に移動するように、Ｘ方向に沿って支持部１０２を移動させる。このとき、レーザ加工装置１００は、１対の測距センサＳ１，Ｓ２のうちのレーザ光Ｌ０の加工進行方向における前側に位置する一方によって取得されたレーザ光入射面の変位データに基づいて、レーザ光Ｌ０の集光点Ｃがレーザ光入射面から所定深さに位置するように、集光部１０６の駆動機構１６２を動作させる。

【0038】

以上により、ライン１５に沿って且つウェハ２０のレーザ光入射面から一定深さに、１列の改質領域１１が形成される。パルス発振方式によって光源１０３からレーザ光Ｌ０が出射されると、複数の改質スポット１１ｓがＸ方向に沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポット１１ｓは、１パルスのレーザ光Ｌ０の照射によって形成される。１列の改質領域１１は、１列に並んだ複数の改質スポット１１ｓの集合である。隣り合う改質スポット１１ｓは、レーザ光Ｌ０のパルスピッチ（ウェハ２０に対する集光点Ｃの相対的な移動速度をレーザ光Ｌ０の繰り返し周波数で除した値）によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。

【0039】

実施形態のレーザ加工方法では、ウェハ２０のストリートの表層が除去されるようにストリートにレーザ光を照射する。ウェハ２０のストリートの表層が除去されるようにストリートにレーザ光を照射する装置として、例えば図２に示されるレーザ加工装置１を用いることができる。

【0040】

図２に示されるように、レーザ加工装置１は、支持部２と、照射部３と、撮像部４と、制御部５と、を備えている。レーザ加工装置１は、ウェハ２０のストリート（詳細については後述する）にレーザ光Ｌを照射することでウェハ２０のストリートの表層を除去するグルービング加工を実施する装置である。

【0041】

支持部２は、ウェハ２０を支持する。支持部２は、例えばウェハ２０を吸着することで、ストリートを含むウェハ２０の表面が照射部３及び撮像部４と向かい合うようにウェハ２０を保持する。一例として、支持部２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って移動可能であり、Ｚ方向に平行な軸線を中心線として回転可能である。

【0042】

照射部３は、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートにレーザ光Ｌを照射する。照射部３は、光源３１と、整形光学系３２と、ダイクロイックミラー３３と、集光部３４と、を含んでいる。光源３１は、レーザ光Ｌを出射する。整形光学系３２は、光源３１から出射されたレーザ光Ｌを調整する。一例として、整形光学系３２は、レーザ光Ｌの出力を調整するアッテネータ、レーザ光Ｌの径を拡大するビームエキスパンダ、レーザ光Ｌの位相を変調する空間光変調器の少なくとも一つを含んでいる。整形光学系３２は、空間光変調器を含む場合、空間光変調器の変調面と集光部３４の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成する結像光学系を含んでいてもよい。ダイクロイックミラー３３は、整形光学系３２から出射されたレーザ光Ｌを反射して集光部３４に入射させる。集光部３４は、ダイクロイックミラー３３によって反射されたレーザ光Ｌを、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートに集光する。

【0043】

照射部３は、光源３５と、ハーフミラー３６と、撮像素子３７と、を更に含んでいる。光源３５は、可視光Ｖ１を出射する。ハーフミラー３６は、光源３５から出射された可視光Ｖ１を反射して集光部３４に入射させる。ダイクロイックミラー３３は、ハーフミラー３６と集光部３４との間において可視光Ｖ１を透過させる。集光部３４は、ハーフミラー３６によって反射された可視光Ｖ１を、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートに集光する。撮像素子３７は、ウェハ２０のストリートによって反射されて集光部３４、ダイクロイックミラー３３及びハーフミラー３６を透過した可視光Ｖ１を検出する。レーザ加工装置１では、制御部５が、撮像素子３７による検出結果に基づいて、例えばレーザ光Ｌの集光点がウェハ２０のストリートに位置するように、Ｚ方向に沿って集光部３４を移動させる。

【0044】

撮像部４は、支持部２によって支持されたウェハ２０のストリートの画像データを取得する。撮像部４は、レーザ加工装置１００により改質領域１１が形成されたウェハ２０の内部を観察する内部観察カメラである。撮像部４は、改質領域１１から伸展する亀裂１３（図９（ｂ）参照）の伸展に関する亀裂伸展情報を取得するための画像データを撮影する。撮像部４は、改質領域１１から伸展する亀裂１３の先端を検出する。撮像部４は、ウェハ２０に対して赤外光を出射し、赤外光によるウェハ２０の像を画像データとして取得する。撮像部４としては、ＩｎＧａＡｓカメラを用いることができる。

【0045】

制御部５は、レーザ加工装置１の各部の動作を制御する。制御部５は、処理部５１と、記憶部５２と、入力受付部５３と、を含んでいる。処理部５１は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置である。処理部５１では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。記憶部５２は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。入力受付部５３は、オペレータから各種データの入力を受け付けるインターフェース部である。一例として、入力受付部５３は、キーボード、マウス、ＧＵＩ（Graphical User Interface）の少なくとも一つである。

【0046】

レーザ加工装置１は、各ストリートにレーザ光Ｌを照射することで各ストリートの表層を除去するグルービング加工を実施する。具体的には、支持部２によって支持されたウェハ２０の各ストリートにレーザ光Ｌが照射されるように、制御部５が照射部３を制御し、レーザ光Ｌが各ストリートに沿って相対的に移動するように、制御部５が支持部２を制御する。このとき、制御部５は、ストリートの表層が除去され、且つ、ストリートの表層が除去されてなる溝（凹部）の底面に改質領域１１から伸展した亀裂がラインに沿って到達するように、ストリートにレーザ光Ｌを照射する（図１０参照）（詳しくは後述）。
［ウェハの構成］

【0047】

図３及び図４に示されるように、ウェハ２０は、半導体基板２１と、機能素子層２２と、を含んでいる。半導体基板２１は、表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられている。半導体基板２１には、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。機能素子層２２は、半導体基板２１の表面２１ａに形成されている。機能素子層２２は、複数の機能素子２２ａを含んでいる。複数の機能素子２２ａは、半導体基板２１の表面２１ａに沿って二次元に配置されている。各機能素子２２ａは、例えば、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、メモリ等の回路素子等である。各機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。

【0048】

ウェハ２０には、複数のストリート２３が形成されている。複数のストリート２３は、隣り合う機能素子２２ａの間において外部に露出した領域である。つまり、複数の機能素子２２ａは、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置されている。一例として、複数のストリート２３は、マトリックス状に配列された複数の機能素子２２ａに対して、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように格子状に延在している。図５に示されるように、ストリート２３の表層には、絶縁膜２４及び複数の金属構造物２５，２６が形成されている。絶縁膜２４は、例えば、Low-k膜である。各金属構造物２５，２６は、例えば、金属パッドである。金属構造物２５と金属構造物２６とは、例えば、厚さ、面積、材料の少なくとも一つにおいて、互いに相違している。

【0049】

図３及び図４に示されるように、ウェハ２０は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断されること（すなわち、機能素子２２ａごとにチップ化されること）が予定されているものである。各ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に、各ストリート２３を通っている。一例として、各ライン１５は、ウェハ２０の厚さ方向から見た場合に、各ストリート２３の中央を通るように延在している。各ライン１５は、レーザ加工装置１，１００によってウェハ２０に設定された仮想的なラインである。各ライン１５は、ウェハ２０に実際に引かれたラインであってもよい。
［レーザ加工方法］

【0050】

レーザ加工装置１００及びレーザ加工装置１を用いた第１実施形態に係るレーザ加工方法について、図６に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。

【0051】

まず、図７（ａ）に示されるように、ウェハ２０を用意する（ステップＳ１：第１工程）。図７（ｂ）に示されるように、ウェハ２０の機能素子２２ａ側の表面に研削用テープＴ１を貼付する。図８（ａ）に示されるように、砥石ＢＧを有する研削装置においてウェハ２０の半導体基板２１の裏面２１ｂ側を研削し、所望の厚さまでウェハ２０を薄化する（ステップＳ２：研削工程）。図８（ｂ）に示されるように、研削用テープＴ１を透明ダイシング用テープ１２に貼り替える。透明ダイシング用テープ１２は、エキスパンドフィルムとも称される。

【0052】

続いて、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、レーザ加工装置１００において、各ライン１５に沿ってウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射することで、各ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する（ステップＳ３：第２工程）。なお、図９（ａ）の図示上方は、図９（ｂ）の図示下方に対応する。

【0053】

上記ステップＳ３では、半導体基板２１の裏面２１ｂに透明ダイシング用テープ１２が貼り付けられた状態で、透明ダイシング用テープ１２を介して半導体基板２１の内部にレーザ光Ｌ０の集光点を合わせて、ウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射する。レーザ光Ｌ０は、透明ダイシング用テープ１２及び半導体基板２１に対して透過性を有している。半導体基板２１の内部にレーザ光Ｌ０が集光されると、レーザ光Ｌ０の集光点に対応する部分においてレーザ光Ｌ０が吸収され、半導体基板２１の内部に改質領域１１が形成される。改質領域１１は、改質領域１１からレーザ光Ｌ０の入射側及びその反対側に亀裂１３が延び易いという特性を有している。

【0054】

上記ステップＳ３では、改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達しないように、ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する。なお、上記ステップＳ３において改質領域１１を形成する加工条件は、特に限定されず、公知の種々の知見に基づき設定することができる。当該加工条件は、ユーザインタフェース１５２（図１参照）を介して適宜に入力され得る。

【0055】

続いて、レーザ加工装置１において、支持部２によってウェハ２０が支持された状態で、撮像部４によってウェハ２０の各ストリート２３の画像データを取得する。制御部５は、撮像部４の撮像結果に基づいて、亀裂１３の亀裂伸展情報を取得する（ステップＳ４：情報取得工程）。亀裂伸展情報は、亀裂１３の先端のストリート２３までの距離に関する情報を含む。亀裂伸展情報は、亀裂１３がストリート２３に到達しているか否かに関する情報を含んでいてもよい。亀裂伸展情報は、亀裂１３の伸展量に関する情報を含んでいてもよい。亀裂伸展情報では、亀裂１３の伸展に関する各種の情報が、例えば各ストリート２３のＸ方向及びＹ方向の各位置に関連付けられている。取得した亀裂伸展情報は、制御部５の記憶部５２に記憶される。

【0056】

続いて、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、レーザ加工装置１において、ウェハ２０に対してグルービング加工を実施する（ステップＳ５）（第３工程）。上記ステップＳ５では、支持部２によって支持されたウェハ２０の各ストリート２３にレーザ光Ｌが照射されるように、制御部５が照射部３を制御し、レーザ光Ｌが各ストリート２３に沿って相対的に移動するように、制御部５が支持部２を制御する。このとき、制御部５は、亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３の表層が除去され、且つ、ストリート２３の表層が除去されてなる溝（凹部）ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する。

【0057】

例えば上記ステップＳ５では、伸展量が最も小さい亀裂１３であっても溝ＭＺの底面から露出するように、亀裂伸展情報に基づきストリート２３の表層の除去深さ（溝ＭＺの深さ）を決定する。そして、ライン１５に沿って、決定した除去深さでストリート２３の表層が除去される加工条件でレーザ光Ｌをストリート２３に照射し、溝ＭＺをストリート２３に形成する。

【0058】

例えば上記ステップＳ５では、図９（ｂ）に示される例においては、改質領域１１からの伸展量が異なる亀裂１３ａ，１３ｂ、１３ｃのうち最もストリート２３から先端が離れている亀裂１３ａについてのストリート２３からの距離に基づいて、亀裂１３ａが溝ＭＺの底面に露出するような溝ＭＺの深さが設定される。そして、図１０（ｂ）に示されるように、設定した深さの溝ＭＺが形成されるようにストリート２３の表層が除去される。その結果、溝ＭＺの底面には、亀裂１３ａ，１３ｂ、１３ｃの全てが到達させられる。グルービング加工の加工条件は、特に限定されず、公知の種々の知見に基づき設定することができる。当該加工条件は、入力受付部５３（図２参照）を介して適宜に入力され得る。

【0059】

続いて、図１１に示されるように、エキスパンド装置（図示省略）において、透明ダイシング用テープ１２を拡張することで、各ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に形成された改質領域１１からウェハ２０の厚さ方向に亀裂を伸展させ、ウェハ２０を機能素子２２ａごとにチップ化する（ステップＳ６）。

【0060】

以上、本実施形態のレーザ加工方法では、グービング加工の前には必ず、ウェハ２０の内部に改質領域１１が形成される。換言すると、グルービング加工は、必ず改質領域１１をウェハ２０に内部に形成した後に実施される。すなわち、上記ステップＳ３によりウェハ２０の内部にライン１５に沿って改質領域１１を形成した後に、上記ステップＳ５により、ストリート２３の表層を除去するグルービング加工が行われる。グルービング加工においては、上記ステップＳ３で形成したウェハ２０の内部の改質領域１１から伸展した亀裂１３が、ストリート２３の表層が除去されてなる溝ＭＺの底面にライン１５に沿って到達する。したがって、当該亀裂１３により、ウェハ２０を機能素子２２ａごとに確実にチップ化させることが可能となる。

【0061】

本実施形態のレーザ加工方法では、上記ステップＳ２において、ウェハ２０を研削して薄化する。これにより、所望の厚さのウェハ２０を得ることが可能となる。

【0062】

本実施形態のレーザ加工方法では、研削工程である上記ステップＳ２が、ウェハ２０を用意する上記ステップＳ１の後で、且つ、改質領域１１をウェハ２０の内部に形成する上記ステップＳ３の前に実施される。例えば、用意したウェハ２０が一定以上に厚い場合には、ウェハ２０の内部に改質領域１１を形成しにくくなる可能性がある。この点、研削工程を上記ステップＳ３の前に実施することで、用意したウェハ２０が一定以上に厚い場合であっても、薄化したウェハ２０の内部に改質領域１１を形成することができるため、ウェハ２０の内部に改質領域１１を形成しにくくなるのを抑制することが可能となる。

【0063】

本実施形態のレーザ加工方法は、グルービング加工を実施する前に、亀裂伸展情報を取得する上記ステップＳ４を備える。グルービング加工では、取得した亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３の表層が除去され且つ溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する。この場合、亀裂伸展情報を取得し、その亀裂伸展情報を利用してグルービング加工を実施することができる。

【0064】

本実施形態のレーザ加工方法において、亀裂伸展情報を取得する上記ステップＳ４では、改質領域を形成した上記ステップＳ３後のウェハ２０を撮像部４により撮影した撮影結果に基づいて、亀裂伸展情報を取得する。この場合、撮像部４の撮影結果から亀裂伸展情報を取得することができる。

【0065】

本実施形態のレーザ加工方法において、上記ステップＳ３では、亀裂１３がストリート２３に到達しないように、ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する。例えば、上記ステップＳ３後のウェハ２０を搬送する場合、亀裂１３がストリート２３に到達していると、その亀裂１３に起因してウェハ２０が反り、当該反りによってウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、上記ステップＳ３にて亀裂１３がストリート２３に到達しないようにすることで、ウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0066】

次に、レーザ加工装置１００及びレーザ加工装置１を用いた第２実施形態に係るレーザ加工方法について、図１２に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。以下の説明では、上記第１実施形態と重複する内容について適宜に説明を省略する。

【0067】

まず、ウェハ２０を用意する（ステップＳ２１：第１工程）。ウェハ２０の機能素子２２ａ側の表面に研削用テープＴ１を貼付する。図１３（ａ）に示されるように、レーザ加工装置１００において、各ライン１５に沿ってウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射することで、各ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する（ステップＳ２２：第２工程）。

【0068】

上記ステップＳ２２では、ウェハ２０の機能素子２２ａ側に研削用テープＴ１が貼り付けられた状態で、裏面２１ｂ側から半導体基板２１の内部にレーザ光Ｌ０の集光点を合わせて、ウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射する。上記ステップＳ２２では、改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達しないように、ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する。

【0069】

続いて、図１３（ｂ）に示されるように、砥石ＢＧを有する研削装置においてウェハ２０の半導体基板２１の裏面２１ｂ側を研削し、所望の厚さまでウェハ２０を薄化する（ステップＳ２３：研削工程）。図１４（ａ）に示されるように、研削用テープＴ１を透明ダイシング用テープ１２に貼り替える。

【0070】

続いて、レーザ加工装置１において、支持部２によってウェハ２０が支持された状態で、撮像部４によってウェハ２０の各ストリート２３の画像データを取得する。制御部５は、撮像部４の撮像結果に基づいて、亀裂１３の亀裂伸展情報を取得する（ステップＳ２４：情報取得工程）。図１４（ｂ）に示されるように、レーザ加工装置１において、ウェハ２０に対してグルービング加工を実施する（ステップＳ２５）（第３工程）。上記ステップＳ２５では、亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３の表層が除去され、且つ、ストリート２３の表層が除去されてなる溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する。

【0071】

続いて、エキスパンド装置において、透明ダイシング用テープ１２を拡張することで、各ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に形成された改質領域１１からウェハ２０の厚さ方向に亀裂を伸展させ、ウェハ２０を機能素子２２ａごとにチップ化する（ステップＳ２６）。

【0072】

以上、本実施形態のレーザ加工方法においても、上記実施形態と同様に、ウェハ２０を機能素子２２ａごとに確実にチップ化させることができる等の作用効果が奏される。本実施形態のレーザ加工方法では、研削工程である上記ステップＳ２３が、改質領域１１をウェハ２０の内部に形成する上記ステップＳ２２の後で且つグルービング加工に係る上記ステップＳ２５の前に実施される。例えば、内部に改質領域１１が形成されたウェハ２０を搬送する場合、その厚さが薄いと、ウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、研削工程を上記ステップＳ２２の後に実施することで、内部に改質領域１１が形成されたウェハ２０を薄化する前に搬送でき、ウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0073】

次に、レーザ加工装置１００及びレーザ加工装置１を用いた第３実施形態に係るレーザ加工方法について、図１５に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。以下の説明では、上記第１実施形態と重複する内容について適宜に説明を省略する。

【0074】

まず、ウェハ２０を用意する（ステップＳ３１：第１工程）。図１６（ａ）に示されるように、レーザ加工装置１００において、各ライン１５に沿ってウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射することで、各ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する（ステップＳ３２：第２工程）。上記ステップＳ３２では、裏面２１ｂ側から半導体基板２１の内部にレーザ光Ｌ０の集光点を合わせて、ウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射する。上記ステップＳ３２では、改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達しないように、ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する。なお、上記ステップＳ３２では、例えばウェハ２０の機能素子２２ａ側の表面の凹凸が大きい場合、その表面にテープ材を貼り付けられていてもよいし、ウェハ２０を支持する支持部１０２で当該凹凸に応じてウェハ２０を吸着させてもよい。

【0075】

続いて、レーザ加工装置１において、支持部２によってウェハ２０が支持された状態で、撮像部４によってウェハ２０の各ストリート２３の画像データを取得する。制御部５は、撮像部４の撮像結果に基づいて、亀裂１３の亀裂伸展情報を取得する（ステップＳ３３：情報取得工程）。続いて、図１６（ｂ）に示されるように、レーザ加工装置１において、ウェハ２０に対してグルービング加工を実施する（ステップＳ３４）（第３工程）。上記ステップＳ３４では、亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３の表層が除去され、且つ、ストリート２３の表層が除去されてなる溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する。

【0076】

続いて、図１７（ａ）に示されるように、ウェハ２０の機能素子２２ａ側の表面に研削用テープＴ１を貼付する。図１７（ｂ）に示されるように、砥石ＢＧを有する研削装置においてウェハ２０の半導体基板２１の裏面２１ｂ側を研削し、所望の厚さまでウェハ２０を薄化する（ステップＳ３５：研削工程）。図１８に示されるように、研削用テープＴ１を透明ダイシング用テープ１２に貼り替える。

【0077】

続いて、エキスパンド装置において、透明ダイシング用テープ１２を拡張することで、各ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に形成された改質領域１１からウェハ２０の厚さ方向に亀裂を伸展させ、ウェハ２０を機能素子２２ａごとにチップ化する（ステップＳ３６）。

【0078】

以上、本実施形態のレーザ加工方法においても、上記実施形態と同様に、ウェハ２０を機能素子２２ａごとに確実にチップ化させることができる等の作用効果が奏される。本実施形態のレーザ加工方法では、研削工程である上記ステップＳ２３が、グルービング加工に係る上記ステップＳ３４の後に実施される。例えば、グルービング加工後のウェハ２０を搬送する場合、その厚さが薄いと、ウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなる可能性がある。この点、研削工程を上記ステップＳ３４の後に実施することで、グルーピング加工後のウェハ２０を薄化する前に搬送でき、ウェハ２０に意図しない割れが生じやすくなるのを抑制することが可能となる。

【0079】

次に、レーザ加工装置１００及びレーザ加工装置１を用いた第４実施形態に係るレーザ加工方法について、図１９に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。以下の説明では、上記第３実施形態と重複する内容について適宜に説明を省略する。

【0080】

まず、ウェハ２０を用意する（ステップＳ４１：第１工程）。図２０（ａ）に示されるように、機能素子２２ａ側の表面（ウェハ２０における少なくともストリート２３上）に保護膜ＨＭを塗布する（ステップＳ４２：保護膜塗布工程）。保護膜ＨＭとしては、特に限定されず、ウェハ２０の保護用の種々の保護膜を利用することができる。

【0081】

図２０（ｂ）に示されるように、レーザ加工装置１００において、各ライン１５に沿ってウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射することで、各ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する（ステップＳ４３：第２工程）。上記ステップＳ４３では、ウェハ２０の機能素子２２ａ側に研削用テープＴ１が貼り付けられた状態で、裏面２１ｂ側から半導体基板２１の内部にレーザ光Ｌ０の集光点を合わせて、ウェハ２０にレーザ光Ｌ０を照射する。上記ステップＳ４３では、改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達しないように、ライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する。

【0082】

続いて、レーザ加工装置１において、支持部２によってウェハ２０が支持された状態で、撮像部４によってウェハ２０の各ストリート２３の画像データを取得する。制御部５は、撮像部４の撮像結果に基づいて、亀裂１３の亀裂伸展情報を取得する（ステップＳ４４：情報取得工程）。図２１に示されるように、レーザ加工装置１において、ウェハ２０に対してグルービング加工を実施する（ステップＳ４５）（第３工程）。上記ステップＳ４５では、亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３の表層が除去され、且つ、ストリート２３の表層が除去されてなる溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射する。

【0083】

続いて、保護膜ＨＭを除去する。なお、保護膜ＨＭを除去するタイミングは、上記ステップＳ４５の後であれば、いずれのタイミングであってもよい。ウェハ２０の機能素子２２ａ側の表面に研削用テープＴ１を貼付する。砥石ＢＧを有する研削装置においてウェハ２０の半導体基板２１の裏面２１ｂ側を研削し、所望の厚さまでウェハ２０を薄化する（ステップＳ４６：研削工程）。研削用テープＴ１を透明ダイシング用テープ１２に貼り替える。

【0084】

続いて、エキスパンド装置において、透明ダイシング用テープ１２を拡張することで、各ライン１５に沿って半導体基板２１の内部に形成された改質領域１１からウェハ２０の厚さ方向に亀裂を伸展させ、ウェハ２０を機能素子２２ａごとにチップ化する（ステップＳ４７）。

【0085】

以上、本実施形態のレーザ加工方法においても、上記実施形態と同様に、ウェハ２０を機能素子２２ａごとに確実にチップ化させることができる等の作用効果が奏される。本実施形態のレーザ加工方法は、改質領域１１をウェハ２０の内部に形成する上記ステップＳ４３の前に、ウェハ２０における少なくともストリート２３上に保護膜ＨＭを塗布する。この場合、保護膜ＨＭによりストリート２３の反射率を一定にすることができるため、上記ステップＳ４４において亀裂伸展情報を精度よく取得することが可能となる。なお、上記ステップＳ４３による改質領域１１の形成には、保護膜ＨＭがあっても影響がない。
［変形例］

【0086】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。

【0087】

上記実施形態において、亀裂伸展情報は、上述したように、亀裂１３がストリート２３に到達しているか否かに関する情報を含んでいてもよい。この場合、グルービング加工では、亀裂１３がストリート２３に到達しているか否かに関する情報を利用して、グルービング加工を実施することができる。

【0088】

例えば、グルービング加工では、亀裂１３がストリート２３に到達しているか否かに関する情報を含む亀裂伸展情報に基づいて、ストリート２３において亀裂１３がライン１５に沿って到達していない領域のみに、ストリート２３の表層が除去され且つ溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するようにレーザ光Ｌを照射してもよい。これにより、ストリート２３において亀裂１３がライン１５に沿って到達していない領域のみに、グルービング加工が行われる。グルービング加工を効率よく実施することができる。なお、この場合、上記第４実施形態と同様に保護膜ＨＭを塗布すると、ウェハ２０の内部に改質領域１１を形成した後、保護膜ＨＭ越しに亀裂１３がストリート２３に露出することになる。保護膜ＨＭがあることで反射率が一定になることから、当該亀裂１３がストリート２３に到達した否かを判定しやすい。

【0089】

図２２（ａ）に示される例では、亀裂伸展情報は、「改質領域１１から伸展した亀裂１３が、第１領域Ｒ１ではライン１５に沿ってストリート２３に到達せず、第２領域Ｒ２ではライン１５に沿ってストリート２３に到達する」との情報を含む。第１領域Ｒ１は、各ストリート２３において金属構造物２６（図５参照）に対応する領域であり、第２領域Ｒ２は、各ストリート２３において第１領域Ｒ１以外の領域である。この場合、グルービング加工では、ストリート２３の第１領域Ｒ１のみにレーザ光Ｌを照射し、ストリート２３の第２領域Ｒ２にはレーザ光Ｌを照射しなくてもよい。具体的には、レーザ光Ｌが第１領域Ｒ１上を相対的に移動する際にレーザ光Ｌの出力がＯＮとなり、且つレーザ光Ｌが第２領域Ｒ２上を相対的に移動する際にレーザ光Ｌの出力がＯＦＦとなるように、制御部５により照射部３を制御してもよい。これにより、図２２（ｂ）に示される例のように、各ストリート２３の第１領域Ｒ１では、ストリート２３の表層（すなわち、金属構造物２６）が除去され、溝ＭＺの底面にライン１５に沿って亀裂１３が到達している一方で、各ストリート２３の第２領域Ｒ２では、ストリート２３の表層が残存させられる。

【0090】

なお、「改質領域１１から伸展した亀裂１３が、ライン１５に沿ってストリート２３に到達する」とは、「改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達し、且つ切断されたストリート２３の両エッジ２３ａのそれぞれの蛇行が所定幅（ライン１５に垂直な方向における所定幅）内に収まっている」との意味である。また、「改質領域１１から伸展した亀裂１３が、ライン１５に沿ってストリート２３に到達しない」とは、「改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達しないか、或いは、改質領域１１から伸展した亀裂１３がストリート２３に到達したとしても、切断されたストリート２３の両エッジ２３ａのそれぞれの蛇行が所定幅を超えている」との意味である。所定幅は、例えば、１０μｍ程度である。

【0091】

上記実施形態は、レーザ加工装置１において亀裂伸展情報を取得する情報取得工程を備えているが、レーザ加工装置１００において亀裂伸展情報を取得してもよいし、その他の装置により亀裂伸展情報を取得してもよい。上記実施形態は、情報取得工程を備えていなくてもよく、この場合、事前に取得された亀裂伸展情報が記憶部５２に記憶されていてもよい。例えば亀裂伸展情報は、テスト用のウェハで事前に確認された情報であってもよい。上記実施形態では、グリービング加工により溝ＭＺを形成したが、溝ＭＺに代えて孔又は窪みを形成してもよく、要は凹部を形成すればよい。

【0092】

上記実施形態では、例えば亀裂１３の伸展にストリート２３の高さ及び光量が一定の相関があることから、亀裂伸展情報は、ストリート２３の高さ及び光量に関する情報を含んでいてもよい。例えばレーザ加工装置１は、撮像部４に代えてもしくは加えて測距部を備え、測距部により、ストリート２３の高さに関する情報を取得してもよい。測距部としては、例えば、三角測距タイプ、分光干渉タイプ、マルチカラー共焦点タイプ、単色共焦点タイプ等のレーザ変位計を用いることができる。

【0093】

上記実施形態では、撮像部４は、可視光を利用してウェハ２０のストリートの画像データを取得するカメラを備えていてもよい。上記実施形態では、切断後のストリート２３の少なくとも表層を撮像した画像や、赤外線を利用した透視画像を利用して、ストリート２３の各領域におけるレーザ光Ｌの照射条件（レーザＯＮ／ＯＦＦ制御、レーザパワー）をコントロールする情報を作成して、その情報に基づいてグルービング加工をコントロールできる。上記実施形態では、ストリート２３に対する複数回のレーザ光Ｌの走査によって、ストリート２３の表層を除去してもよい。上記実施形態では、レーザ光Ｌ０が各ライン１５に沿って相対的に移動するように、支持部１０２のみを制御してもよいし、レーザ加工ヘッドＨのみを制御してもよいし、或いは、支持部１０２及びレーザ加工ヘッドＨの両方を制御してもよい。上記実施形態では、レーザ光Ｌが各ストリート２３に沿って相対的に移動するように、支持部２のみを制御してもよいし、照射部３のみを制御してもよいし、或いは、支持部２及び照射部３の両方を制御してもよい。

【0094】

上記実施形態では、溝ＭＺの底面に改質領域１１から伸展した亀裂１３がライン１５に沿って到達するようにグルービング加工（第３工程）を行っているが、これに限定されない。例えばグルービング加工は、その直後には溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達せずに、その後の第４工程の後において、溝ＭＺの底面に亀裂１３がライン１５に沿って到達するように行われてもよい。

【0095】

すなわち、一態様に係るレーザ加工方法は、ストリート２３を介して互いに隣り合うように配置された複数の機能素子２２ａを含むウェハ２０を用意する第１工程と、第１工程の後に、ストリート２３を通るライン１５に沿ってウェハ２０の内部に改質領域１１を形成する第２工程と、第２工程の後に、ストリート２３の表層が除去されるようにストリート２３にレーザ光Ｌを照射する第３工程と、第３工程の後、ウェハ２０を処理する第４工程と、を備え、第３工程では、ストリート２３の表層が除去されてなる溝ＭＺの底面に改質領域１１から伸展した亀裂１３が、第４工程の後においてライン１５に沿って到達するように、ストリート２３にレーザ光Ｌを照射してもよい。このような加工は、改質領域１１の形成後でグルービング加工前の亀裂１３の長さと、第４工程により亀裂１３が伸展する伸展量と、を実測、計算及び経験に基づいて予め把握することで実現できる。グルービング加工による溝ＭＺの深さは、第４工程の後に亀裂１３が溝ＭＺの底面から露出する深さである。

【0096】

このようなレーザ加工方法によれば、第４工程の後において、ウェハ２０の内部の改質領域１１から伸展した亀裂１３が溝ＭＺの底面にライン１５に沿って到達する。したがって、当該亀裂１３によりウェハ２０を機能素子２２ａごとに確実にチップ化できるという上記と同様な作用効果が奏される。このとき、第４工程は、研削工程であってもよい。なお、他の第４工程としては、例えば搬送工程及び洗浄工程等が挙げられる。

【0097】

上記実施形態及び上記変形例において、「溝ＭＺの底面に改質領域１１から伸展した亀裂１３がライン１５に沿って到達するように」とは、例えば後段の工程にてウェハ２０をチップ化することを目的に加工が行われていれば、ライン１５の一部分で亀裂１３が溝ＭＺの底面に到達していない場合も含まれる。

【符号の説明】

【0098】

４…撮像部（内部観察カメラ）、１１…改質領域、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…亀裂、１５…ライン、２０…ウェハ、２２ａ…機能素子、２３…ストリート、ＨＭ…保護膜、Ｌ…レーザ光、ＭＺ…溝（凹部）。

【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】