特開 2024-175948 ウェーハの加工方法

(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】P2024175948

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】ウェーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241212BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20241212BHJP

   B23K 26/354 20140101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 P

H01L21/78 B

H01L21/78 V

H01L21/78 X

B23K26/53

B23K26/354

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094076

(22)【出願日】2023-06-07

(71)【出願人】

【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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本郷 智之

【テーマコード（参考）】

4E168

5F063

【Ｆターム（参考）】

4E168AC01

4E168AD00

4E168AD18

4E168AE01

4E168CA06

4E168CB03

4E168CB07

4E168CB15

4E168CB22

4E168DA02

4E168DA03

4E168HA01

4E168JA12

4E168JA13

5F063AA06

5F063AA29

5F063AA35

5F063BA32

5F063BA33

5F063BA34

5F063BA43

5F063BA45

5F063BA47

5F063CB02

5F063CB07

5F063CB28

5F063CB29

5F063DD29

5F063DD68

5F063DD75

5F063DD83

5F063DD85

5F063DD89

5F063DE01

5F063EE07

5F063EE09

5F063EE22

(57)【要約】

【課題】改質層の形成によって生じるダメージを低減できるウェーハの加工方法を提供すること。
【解決手段】ウェーハの加工方法は、ウェーハの表面から分割予定ラインに沿って第１のレーザ光線を照射し、ウェーハの内部に改質層と、改質層から伸びるクラックと、を含む分割起点を形成する改質層形成ステップ１０２と、改質層形成ステップ１０２の前に、ウェーハの裏面に支持シートを固定する支持シート固定ステップ１０１と、支持シートを拡張して、分割起点に沿って分割されるチップの間隔を広げるチップ間隔拡張ステップ１０３と、チップ間隔拡張ステップ１０３の後に、チップの側面に第２のレーザ光線を照射して溶融させ、改質層形成ステップ１０２によって生じた改質層の少なくとも一部を修復する修復ステップ１０４と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の分割予定ラインが形成されたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割して複数のチップを製造するウェーハの加工方法であって、
ウェーハの一方の面から分割予定ラインに沿って第１のレーザ光線を照射し、ウェーハの内部に改質層と、該改質層から伸びるクラックと、を含む分割起点を形成する改質層形成ステップと、
該改質層形成ステップの前または後に、ウェーハのいずれかの面に支持シートを固定する支持シート固定ステップと、
該支持シートを拡張して、該分割起点に沿って分割されるチップの間隔を広げるチップ間隔拡張ステップと、
該チップ間隔拡張ステップの後に、該チップの側面に第２のレーザ光線を照射して溶融させ、該改質層形成ステップによって生じたダメージの少なくとも一部を修復する修復ステップと、
を備えることを特徴とする、ウェーハの加工方法。

【請求項2】

該修復ステップは、少なくとも該改質層が形成された領域を含んで溶融させる事を特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。

【請求項3】

該修復ステップで使用される該第２のレーザ光線の波長は、５００ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の範囲の波長であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の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、ウェーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェーハの内部に形成した改質層を起点にウェーハを複数のチップに分割する加工方法がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【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】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された加工方法は、改質層により形成されたダメージがチップの側面に残ってしまうと、チップの強度が落ちると言う問題があった。

【0005】

本発明は、改質層の形成によって生じるダメージを低減できるウェーハの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】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウェーハの加工方法は、複数の分割予定ラインが形成されたウェーハを該分割予定ラインに沿って分割して複数のチップを製造するウェーハの加工方法であって、ウェーハの一方の面から分割予定ラインに沿って第１のレーザ光線を照射し、ウェーハの内部に改質層と、該改質層から伸びるクラックと、を含む分割起点を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップの前または後に、ウェーハのいずれかの面に支持シートを固定する支持シート固定ステップと、該支持シートを拡張して、該分割起点に沿って分割されるチップの間隔を広げるチップ間隔拡張ステップと、該チップ間隔拡張ステップの後に、該チップの側面に第２のレーザ光線を照射して溶融させ、該改質層形成ステップによって生じたダメージの少なくとも一部を修復する修復ステップと、を備えることを特徴とする。

【0007】

前記ウェーハの加工方法では、該修復ステップは、少なくとも該改質層が形成された領域を含んで溶融させても良い。

【0008】

前記ウェーハの加工方法では、該修復ステップで使用される該第２のレーザ光線の波長は、５００ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の範囲の波長でも良い。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、改質層の形成によって生じるダメージを低減できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、図２に示されたウェーハの加工方法の支持シート固定ステップ後のウェーハを模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示されたウェーハの加工方法の改質層形成ステップを実施するレーザ加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図２に示されたウェーハの加工方法の改質層形成ステップを模式的に示す断面図である。

【図6】図６は、図２に示されたウェーハの加工方法のチップ間隔拡張ステップを模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、図２に示されたウェーハの加工方法の修復ステップを模式的に示す断面図である。

【図8】図８は、図２に示されたウェーハの加工方法の修復ステップ後のウェーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図9】図９は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の修復ステップで用いられる第２のレーザ加工装置を一部断面で模式的に示す側面図である。

【図10】図１０は、図９に示された第２のレーザ加工装置の要部を模式的に示す平面図である。

【図11】図１１は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の修復ステップを模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0012】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウェーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハを模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウェーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【0013】

（ウェーハ）
実施形態に係るウェーハの加工方法は、図１に示されたウェーハ１を加工する方法である。実施形態に係るウェーハの加工方法の加工対象のウェーハ１は、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）、又はサファイヤ等を基板２とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等である。

【0014】

ウェーハ１は、表面３の複数の分割予定ライン４によって区画された領域にそれぞれデバイス５が形成されている。デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）等の光学素子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）又は半導体メモリ（半導体記憶装置）である。

【0015】

ウェーハ１は、分割予定ライン４に沿って個々のチップ１０に分割される。なお、チップ１０は、基板２の一部と、デバイス５とを含む。

【0016】

（ウェーハの加工方法）
実施形態１に係るウェーハの加工方法は、複数の分割予定ライン４が形成されたウェーハ１を、分割予定ライン４に沿って分割して、複数のチップ１０を製造する方法である。実施形態１に係るウェーハの加工方法は、図２に示すように、支持シート固定ステップ１０１と、改質層形成ステップ１０２と、チップ間隔拡張ステップ１０３と、修復ステップ１０４とを備える。

【0017】

（支持シート固定ステップ）
図３は、図２に示されたウェーハの加工方法の支持シート固定ステップ後のウェーハを模式的に示す斜視図である。支持シート固定ステップ１０１は、改質層形成ステップ１０２の前または後に、ウェーハ１の表面３と表面３裏側の裏面６とのうちのいずれかの面に支持シート１１を固定するステップである。

【0018】

実施形態１において、支持シート固定ステップ１０１では、図３に示すように、ウェーハ１の外径よりも大径な円板状でかつ外縁部に環状フレーム１２が貼着された支持シート１１の中央部をウェーハ１の裏面６に貼着して、ウェーハ１を環状フレーム１２の開口内に支持する。なお、支持シート１１は、非粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された基材と、基材に積層され粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された糊層とを備え、糊層が環状フレーム１２及びウェーハ１に貼着する粘着テープでも良く、非粘着性の熱可塑性樹脂により構成された基材のみで構成され、環状フレーム１２及びウェーハ１に熱圧着される所謂糊無テープでも良い。

【0019】

（改質層形成ステップ）
図４は、図２に示されたウェーハの加工方法の改質層形成ステップを実施するレーザ加工装置の構成例を模式的に示す斜視図である。図５は、図２に示されたウェーハの加工方法の改質層形成ステップを模式的に示す断面図である。改質層形成ステップ１０２は、ウェーハ１の一方の面である表面３から分割予定ライン４に沿って第１のレーザ光線４１を照射し、ウェーハ１の内部に改質層７（図５に示す）と、改質層７から伸びるクラック８（図５に示す）と、を含む分割起点９（図５に示す）を形成するステップである。

【0020】

なお、改質層７とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、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、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。分割起点９は、基板２の他の箇所よりも機械的な強度が低い。

【0021】

実施形態１に係るウェーハの加工方法の改質層形成ステップ１０２は、図４に示されたレーザ加工装置２０により実施される。図４に示されたレーザ加工装置２０は、ウェーハ１を構成する基板２に対して透過性を有する波長のパルス状の第１のレーザ光線４１（図５に示す）の集光点４１１を基板２の内部に設定して、ウェーハ１の表面３から第１のレーザ光線４１を分割予定ライン４に沿って照射して、ウェーハ１にレーザー加工を施す加工装置である。レーザ加工装置２０は、図４に示すように、ウェーハ１を保持する保持テーブル３０と、レーザ光線照射ユニット４０と、移動ユニット５０と、撮像ユニット４３と、制御ユニット４５とを有する。

【0022】

保持テーブル３０は、ウェーハ１を水平方向と平行な保持面３１で保持する。保持面３１は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル３０は、真空吸引源により吸引されることで、保持面３１上に載置されたウェーハ１を吸引保持する。保持テーブル３０の周囲には、ウェーハ１を開口内に支持する環状フレーム１２を挟持するクランプ部３２が複数配置されている。

【0023】

また、保持テーブル３０は、移動ユニット５０の回転移動ユニット５３により保持面３１に対して直交しかつ鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。保持テーブル３０は、回転移動ユニット５３とともに、移動ユニット５０のＸ軸移動ユニット５１により水平方向と平行なＸ軸方向（加工進行方向に相当）に移動されかつＹ軸移動ユニット５２により水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動される。保持テーブル３０は、移動ユニット５０によりレーザ光線照射ユニット４０の下方の加工領域と、レーザ光線照射ユニット４０の下方から離れてウェーハ１が搬入、搬出される搬入出領域とに亘って移動される。

【0024】

移動ユニット５０は、保持テーブル３０とレーザ光線照射ユニット４０が照射する第１のレーザ光線４１の集光点４１１とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びＺ軸方向と平行な軸心回りに相対的に移動させるものである。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、互いに直交し、かつ保持面３１（即ち水平方向）と平行な方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方と直交する方向である。

【0025】

移動ユニット５０は、保持テーブル３０をＸ軸方向に移動させる加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット５１と、保持テーブル３０をＹ軸方向に移動させる割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット５２と、保持テーブル３０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット５３と、レーザ光線照射ユニット４０の第１のレーザ光線４１の集光点４１１をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット５４とを備えている。

【0026】

Ｙ軸移動ユニット５２は、保持テーブル３０と、レーザ光線照射ユニット４０の第１のレーザ光線４１の集光点４１１とをＹ軸方向に相対的に移動する割り出し送りユニットである。実施形態１では、Ｙ軸移動ユニット５２は、レーザ加工装置２０の装置本体２１上に設置されている。Ｙ軸移動ユニット５２は、Ｘ軸移動ユニット５１を支持した移動プレート２４をＹ軸方向に移動自在に支持している。

【0027】

Ｘ軸移動ユニット５１は、保持テーブル３０と、レーザ光線照射ユニット４０の第１のレーザ光線４１の集光点２１１とをＸ軸方向に相対的に移動する加工送りユニットである。Ｘ軸移動ユニット５１は、移動プレート２４上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット５１は、保持テーブル３０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット５３を支持した第２移動プレート２５をＸ軸方向に移動自在に支持している。第２移動プレート２５は、回転移動ユニット５３、保持テーブル３０を支持している。回転移動ユニット５３は、保持テーブル３０を支持している。

【0028】

Ｚ軸移動ユニット５４は、保持テーブル３０と、レーザ光線照射ユニット４０の第１のレーザ光線４１の集光点２１１とをＺ軸方向に相対的に移動する送りユニットである。Ｚ軸移動ユニット５４は、装置本体２１から立設した立設壁２２に設置されている。Ｚ軸移動ユニット５４は、レーザ光線照射ユニット４０の後述する集光レンズ等を含む一部を先端に配置した支持柱２３をＺ軸方向に移動自在に支持している。

【0029】

Ｘ軸移動ユニット５１は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると第２移動プレート２５をＸ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、第２移動プレート２５をＸ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。Ｙ軸移動ユニット５２は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると移動プレート２４をＹ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート２４をＹ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。Ｚ軸移動ユニット５４は、軸心回りに回転自在に設けられかつ軸心回りに回転されると支持柱２３をＺ軸方向に移動させる周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、支持柱２３をＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。回転移動ユニット５３は、保持テーブル３０を軸心回りに回転するモータ等を備える。

【0030】

また、レーザ加工装置２０は、保持テーブル３０のＸ軸方向の位置を検出するための図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、保持テーブル３０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、レーザ光線照射ユニット４０の集光レンズのＺ軸方向の位置を検出するための図示しないＺ軸方向位置検出ユニットを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット４５に出力する。なお、実施形態１では、レーザ加工装置２０の保持テーブル３０のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向及び、レーザ光線照射ユニット４０の集光レンズのＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない基準位置からのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の距離等により定められる。

【0031】

レーザ光線照射ユニット４０は、保持テーブル３０の保持面３１に保持されたウェーハ１に対してパルス状の第１のレーザ光線４１を集光レンズで集光して照射するレーザ光線照射手段である。実施形態１では、レーザ光線照射ユニット４０の一部は、図４に示すように、装置本体２１から立設した立設壁２２に設置されたＺ軸移動ユニット５４により支持された支持柱２３の先端に配置されている。

【0032】

レーザ光線照射ユニット４０は、保持テーブル３０に保持されたウェーハ１に対して、ウェーハ１の基板２が透過性を有する波長の第１のレーザ光線４１を照射して、ウェーハ１にレーザ加工を施す。実施形態１では、第１のレーザ光線４１の波長は、赤外線領域の波長（例えば、１０６４ｎｍ）である。

【0033】

撮像ユニット４３は、保持テーブル３０に保持されたウェーハ１を撮像するものである。撮像ユニット４３は、対物レンズがＺ軸方向に対向するものを撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子等の撮像素子を備えている。実施形態１では、撮像ユニット４３は、図１に示すように、支持柱２３の先端に配置されて、対物レンズがレーザ光線照射ユニット４０の集光レンズとＸ軸方向に沿って並ぶ位置に配置されている。

【0034】

撮像ユニット４３は、撮像素子が撮像した画像を取得し、取得した画像を制御ユニット４５に出力する。また、撮像ユニット４３は、保持テーブル３０の保持面３１に保持されたウェーハ１を撮像して、ウェーハ１とレーザ光線照射ユニット４０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を取得する。

【0035】

制御ユニット４５は、レーザ加工装置２０の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、ウェーハ１に対する加工動作をレーザ加工装置２０に実施させるものである。なお、制御ユニット４５は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット４５の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザ加工装置２０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してレーザ加工装置２０の上述した構成要素に出力して、制御ユニット４５の機能を実現する。

【0036】

また、レーザ加工装置２０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示手段である表示ユニットと、オペレータが加工条件などを入力する際に用いる入力手段である入力ユニットを備えている。表示ユニット及び入力ユニットは、制御ユニットに接続している。実施形態１では、入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルにより構成される。

【0037】

実施形態１において、改質層形成ステップ１０２では、レーザ加工装置２０の制御ユニット４５がオペレータにより入力された加工条件等を受け付けて登録し、ウェーハ１が搬入出領域に位置付けられた保持テーブル３０の保持面３１に載置される。実施形態１において、改質層形成ステップ１０２では、レーザ加工装置２０は、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット４５が受け付けると、保持テーブル３０の保持面３１にウェーハ１を支持シート１１を介して吸引保持するとともに、クランプ部３２で環状フレーム１２を挟持する。

【0038】

実施形態１において、改質層形成ステップ１０２では、レーザ加工装置２０の制御ユニット４５が移動ユニット５０を制御して保持テーブル３０を加工領域に移動し、撮像ユニット４３で保持テーブル３０に保持されたウェーハ１を撮像して、アライメントを遂行する。実施形態１において、改質層形成ステップでは、レーザ加工装置２０は、加工条件に基づいて、第１のレーザ光線４１の集光点４１１を基板２の内部に設定し、図５に示すように、移動ユニット５０により保持テーブル３０とレーザ光線照射ユニット４０とを分割予定ライン４に沿って相対的に移動させながらウェーハ１の分割予定ライン４に基板２の表面３側からパルス状の第１のレーザ光線４１を照射して、ウェーハ１の基板２の内部に改質層７と改質層７から延びるクラック８とを形成して、ウェーハ１の内部に全ての分割予定ライン４に沿って分割起点９を形成する。

【0039】

（チップ間隔拡張ステップ）
図６は、図２に示されたウェーハの加工方法のチップ間隔拡張ステップを模式的に示す断面図である。チップ間隔拡張ステップ１０３は、支持シート１１を拡張して、分割起点９に沿って分割されるチップ１０の間隔を広げるステップである。

【0040】

実施形態１において、チップ間隔拡張ステップ１０３では、第２レーザ加工装置６０がフレーム挟持部６１にウェーハ１を内側に支持した環状フレーム１２と支持シート１１の外縁部とを挟んで保持する。実施形態１において、チップ間隔拡張ステップ１０３では、第２レーザ加工装置６０は、環状フレーム１２とウェーハ１とをウェーハ１の表面３に対して交差（実施形態１では、直交）する方向に沿って相対的に移動させて、支持シート１１のウェーハ１の外縁と環状フレーム１２の内縁との間を拡張ドラムの上端に支持されたコロ部材が下方から上方に向けて押圧して、支持シート１１を面方向に拡張する。

【0041】

すると、支持シート１１の拡張の結果、支持シート１１に放射状に引張力が作用する。ウェーハ１の裏面６に貼着された支持シート１１に放射状に引張力が作用すると、ウェーハ１は、分割予定ライン４に沿って分割起点９が形成されているので、図６に示すように、ウェーハ１が分割起点９を起点に個々のチップ１０に分割されるとともに、チップ１０間の間隔が広げられる。

【0042】

（修復ステップ）
図７は、図２に示されたウェーハの加工方法の修復ステップを模式的に示す断面図である。図８は、図２に示されたウェーハの加工方法の修復ステップ後のウェーハの要部を模式的に示す断面図である。修復ステップ１０４は、チップ間隔拡張ステップ１０３の後に、チップ１０の側面に第２のレーザ光線６３を照射して溶融させ、改質層形成ステップ１０２によって生じたダメージである改質層７の少なくとも一部を修復するステップである。

【0043】

実施形態１において、修復ステップ１０４では、第２レーザ加工装置６０が、図７に示すように、集光点６３１を各チップ１０の側面１３に設定して、各チップ１０の側面１３に露出した改質層７にレーザ光線照射ユニット６２から波長が３００ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の第２のレーザ光線６３を照射する。このように、実施形態１では、修復ステップ１０４で使用される該第２のレーザ光線６３の波長は、５００ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の範囲の波長である。

【0044】

すると、第２のレーザ光線６３が照射された改質層７は、一旦溶融して、改質層７内のクラックが結合されるとともに欠けが修復される。また、第２のレーザ光線６３が照射された改質層７は、一旦溶融した後、再結晶化して、図８に示すように、チップ１０の側面１３に再結晶化領域１４が形成されて側面１３が平坦に形成される。こうして、実施形態１において修復ステップ１０４は、少なくとも改質層７が形成された領域を含んだ領域を一旦溶融させて、再結晶化させて再結晶化領域１４を形成することで、改質層７の少なくとも一部を修復する。

【0045】

実施形態１において、修復ステップ１０４では、第２レーザ加工装置６０が全てのチップ１０の側面１３に露出した改質層７全体に第２のレーザ光線６３を照射して、溶融、再結晶化させる。このように、修復ステップ１０４においては、ウェーハ１に形成されたデバイス５に悪影響を生じさせないように、改質層７に局所的に第２のレーザ光線６３を照射して、改質層７を溶融、再結晶化して修復する。なお、本発明では、修復ステップ１０４においては、ウェーハ１に形成されたデバイス５に悪影響を生じさせないように、改質層７に局所的にエネルギーを供給して、改質層７を溶融、再結晶化して修復できるならば、第２のレーザ光線６３の代わりに例えばプラズマやイオンビームなどの他の手段を用いても良い。

【0046】

個々に分割され、改質層７が修復されたチップ１０は、支持シート１１からピックアップされる。

【0047】

以上、説明した実施形態１に係るウェーハの加工方法は、修復ステップ１０４で、チップ１０の側面１３に第２のレーザ光線６３を照射する。これにより、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、改質層形成ステップ１０２によってウェーハ１に形成された改質層７が溶融し再結晶化するので、改質層７に含まれるダメージの少なくとも一部を除去し、または修復する事ができる。

【0048】

その結果、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、改質層７の形成によって生じるダメージを低減でき、ウェーハ１が分割されて形成されるチップ１０の抗折強度を上げることができるという効果を奏する。

【0049】

また、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、修復ステップ１０４で、チップ１０の側面１３に集光点６３１を設定して第２のレーザ光線６３を照射するので、個々のチップ１０に局所的にエネルギーを供給することができ、デバイス５への悪影響を防ぐ事ができる。

【0050】

また、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、修復ステップ１０４で、チップ１０の側面１３に集光点６３１を設定して第２のレーザ光線６３を照射するので、修復ステップ１０４の加工時間を短くして生産性を向上させることができる。

【0051】

なお、アブレーション後に、レーザ光線を照射して加工溝に付着した加工屑をこそぎとるレーザクリーニングといわれる手法が用いられている。レーザクリーニングは、紫外線の波長のレーザ光線を加工溝の表面に付着した加工屑に吸収させてアブレーションさせ除去するので効率が良い。

【0052】

しかしながら、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、チップ１０の側面１３に第２のレーザ光線６３を照射して溶融させて平坦化させるだけで無く、内部に入ったクラックも結合し改質層７を修復する事ができる。よって、実施形態１に係るウェーハの加工方法は、第２のレーザ光線６３が吸収されすぎてもよくなく、レーザクリーニングで照射される波長よりも長い波長の５３２ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の第２のレーザ光線６３で、０．５μｍ以上でかつ１．５μｍ以下、さらには４μｍ以下の深さの改質層７を溶融させる事が好ましい。

【0053】

〔変形例〕
実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の修復ステップで用いられる第２のレーザ加工装置を一部断面で模式的に示す側面図である。図１０は、図９に示された第２のレーザ加工装置の要部を模式的に示す平面図である。図１１は、実施形態１の変形例に係るウェーハの加工方法の修復ステップを模式的に示す断面図である。なお、図９、図１０及び図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0054】

変形例では、第２レーザ加工装置６０は、図９及び図１０に示すように、レーザ光線照射ユニット６２と環状フレーム１２等を保持するフレーム挟持部６１に加え、フレーム挟持部６１をウェーハ１毎ウェーハ１の表面３に対して直交する軸心回りに回転する回転ユニット６６と、フレーム挟持部６１に保持された環状フレーム１２に貼着した支持シート１１を押圧して支持シート１１を拡張する押圧バー６４と、押圧バー６４を水平方向に移動させる移動ユニット６５とを備える。押圧バー６４は、水平方向に沿って直線状に延在し、フレーム挟持部６１により保持された環状フレーム１２に貼着した支持シート１１よりも上端が上方に位置している。

【0055】

変形例において、第２レーザ加工装置６０は、図９及び図１０に示すように、押圧バー６４を各分割予定ライン４の下方に位置付けて、各分割予定ライン４の直下の支持シート１１を拡張して、チップ間隔拡張ステップ１０３を実施して、チップ１０の側面１３を露出させる。変形例において、第２レーザ加工装置６０は、図１１に示すように、チップ１０の側面１３に露出した改質層７に集光点６３１を設定してレーザ光線照射ユニット６２から第２のレーザ光線６３を照射して、修復ステップ１０４を実施する。このように、変形例では、チップ間隔拡張ステップ１０３と修復ステップ１０４とを各分割予定ライン４毎に実施する。

【0056】

変形例に係るウェーハの加工方法は、修復ステップ１０４で、チップ１０の側面１３に第２のレーザ光線６３を照射して、改質層７を溶融し再結晶化させるので、改質層７に含まれるダメージの少なくとも一部を除去し、または修復する事ができ、実施形態１と同様に、改質層７の形成によって生じるダメージを低減でき、ウェーハ１が分割されて形成されるチップ１０の抗折強度を上げることができるという効果を奏する。

【0057】

次に、本発明の発明者は、第２のレーザ光線６３を照射することの効果を確認した。確認では、各波長の第２のレーザ光線６３を改質層７に照射した際の修復結果を目視で確認して管能評価で確認した。結果を以下の表１に示す。

【0058】

【表1】

【0059】

表１の比較例１は、改質層７に波長が２６６ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。比較例２は、改質層７に波長が３５５ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。比較例３は、改質層７に波長が１１００ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。

【0060】

表１の本発明品１は、改質層７に波長が５１４ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。本発明品２は、改質層７に波長が５３２ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。本発明品３は、改質層７に波長が８００ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。本発明品４は、改質層７に波長が１０００ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。本発明品５は、改質層７に波長が１０６４ｎｍの第２のレーザ光線６３を照射した。

【0061】

表１によれば、比較例１、比較例２及び比較例３は、修復結果が不良であった。特に、比較例２は、第２のレーザ光線６３が、ウェーハ１の表面で吸収されやすく、溶融する深さが浅く、クラックを含む改質層７を修復する深さが足りなかった。また、比較例３は、第２のレーザ光線６３が、ウェーハ１を透過してしまい、溶融せずに内部加工となり、内部加工によって膨張した部分の基点に割れた。

【0062】

このような比較例１、比較例２及び比較例３に対して、本発明品１、本発明品２、本発明品３、本発明品４及び本発明品５は、修復結果が良好であった。

【0063】

よって、表１によれば、修復ステップ１０４において、波長が５００ｎｍ以上でかつ１１００ｎｍ未満の第２のレーザ光線６３を照射することで、改質層７を修復できることが明らかとなった。

【0064】

なお、本発明は、上記実施形態等に等限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明では、支持シート固定ステップ１０１は、ウェーハ１の表面３に支持シート１１を貼着して固定しても良く、改質層形成ステップ１０２の後に実施しても良い。

【0065】

また、前述した実施形態では、改質層形成ステップ１０２と修復ステップ１０４とで照射するレーザ光線４１，６３の波長が異なっているので、改質層形成ステップ１０２と修復ステップ１０４とで別のレーザ加工装置２０，６０を用いている。しかしながら、本発明では、改質層形成ステップ１０２と修復ステップ１０４とで同じ波長のレーザ光線を照射しても良い。また、本発明では、改質層形成ステップ１０２と修復ステップ１０４とで照射するレーザ光線４１，６３の波長が異なっていても、第１のレーザ光線４１を照射するレーザ光線照射ユニット４０と、第２のレーザ光線６３を照射するレーザ光線照射ユニット６２とを備えたレーザ加工装置を用いても良い。

【0066】

また、前述した実施形態では、改質層形成ステップ１０２後に、ウェーハ１がチップ１０毎に分割されていなかったが、本発明では、改質層形成ステップ１０２後に、ウェーハ１がチップ１０毎に分割されていても良い。

【0067】

また、本発明では、ウェーハ１の裏面６から分割予定ライン４に沿って第１のレーザ光線４１を照射しても良く、ウェーハ１の表面３に支持シート１１を固定しても良い。

【符号の説明】

【0068】

１ ウェーハ
３ 表面（一方の面）
４ 分割予定ライン
６ 裏面
７ 改質層
８ クラック
９ 分割起点
１０ チップ
１１ 支持シート
１３ 側面
４１ 第１のレーザ光線
６３ 第２のレーザ光線
１０１ 支持シート固定ステップ
１０２ 改質層形成ステップ
１０３ チップ間隔拡張ステップ
１０４ 修復ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】