特許 7436212 ウエーハ加工方法、及びウエーハ加工装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】ウエーハ加工方法、及びウエーハ加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020000452

(22)【出願日】2020-01-06

(65)【公開番号】P2021111640

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-11-25

(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】110003524

【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】能丸 圭司

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６６１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６１４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１３５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２１９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３９５００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工方法であって、
保持手段にウエーハを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成工程と、
該破壊層を起点としてウエーハを個々のチップに分割する分割工程と、
を含み構成され、
該破壊層形成工程は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線をウエーハに照射して分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差を調整することにより該衝撃波の集束点の位置を設定するウエーハ加工方法。

【請求項2】

ウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工装置であって、
ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、
該破壊層形成手段は、
パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、該第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がウエーハに照射されて分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差が調整されることにより該衝撃波の集束点の位置が設定されるウエーハ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工方法、及びウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割されて携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

【0003】

レーザー加工装置は、被加工物（ウエーハ）を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、を含み構成され、ウエーハの分割予定ラインに集光点を位置付けて照射してアブレーション加工を施して、分割予定ラインに分割溝を形成して個々のデバイスチップに分割する（例えば特許文献１を参照）。

【0004】

また、レーザー加工装置は、被加工物（ウエーハ）を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工部鬱に対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該保持手段と該レーザー光線照射手段とを相対的にＸ軸方向と直交するＹ軸方向に加工送りするＹ軸送り手段と、を含み構成され、ウエーハの分割予定ラインの内部にレーザー光線の集光点を位置付けて照射し、分割予定ラインの内部に分割の起点となる改質層を形成して個々のデバイスチップに分割する（例えば特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－３０５４２０号公報

【文献】特開２０１２－２６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記した特許文献１、２に記載された技術においては、ウエーハに照射されるレーザー光線の波長は、ウエーハの種類、又は加工の種類に対応して、吸収性、又は透過性を有していなければならず、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意しなければならないことから不経済であるという問題がある。

【0007】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの種類、又は加工の種類を問わず、ウエーハを個々のチップに効率よく加工することができるウエーハ加工方法、及びウエーハ加工装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工方法であって、保持手段にウエーハを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成工程と、該破壊層を起点としてウエーハを個々のチップに分割する分割工程と、を含み構成され、該破壊層形成工程は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線をウエーハに照射して分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差を調整することにより該衝撃波の集束点の位置を設定するウエーハ加工方法が提供される。

【0009】

また、本発明によれば、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハ加工装置であって、ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、破壊層形成手段は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、該第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がウエーハに照射されて分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差が調整されることにより該衝撃波の集束点の位置が設定されるウエーハ加工装置が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明のウエーハ加工方法は、保持手段にウエーハを保持する保持工程と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成工程と、該破壊層を起点としてウエーハを個々のチップに分割する分割工程と、を含み構成され、該破壊層形成工程は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線を波長毎に時間差を持ったリング状に形成し、該リング状に形成されたパルスレーザー光線をウエーハに照射して分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差を調整することにより該衝撃波の集束点の位置を設定することから、ウエーハの素材に応じた、吸収性、又は透過性を有するレーザー光線を選択する必要がないため、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がなく、ウエーハを効率よく個々のチップに分割することができる。

【0012】

また、本発明のウエーハ加工装置は、ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハに衝撃波の集束点を位置付けて分割すべき領域に破壊層を形成する破壊層形成手段と、を含み構成され、破壊層形成手段は、パルスレーザー光線を照射する第一のレーザー光線照射手段であり、該第一のレーザー光線照射手段により１パルス当たりのレーザー光線が波長毎に時間差を持ったリング状に形成され、該リング状に形成されたパルスレーザー光線がウエーハに照射されて分割すべき領域に衝撃波を生成して集束点を形成し、該第一のレーザー光線照射手段によって該時間差が調整されることにより該衝撃波の集束点の位置が設定されていることから、ウエーハの素材に応じた、吸収性、又は透過性を有するレーザー光線を選択する必要がないため、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がなく、ウエーハを効率よく個々のチップに分割することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第一の実施形態に係るウエーハ加工装置の全体斜視図である。

【図2】図１に示すウエーハ加工装置に配設された第一のレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図である。

【図3】ウエーハに照射される複数のリング光に基づき衝撃波を発生させてウエーハの内部に破壊層を形成する態様を示す概念図である。

【図4】分割工程の実施態様を示す側面図である。

【図5】 第一、第二の参考例に係るウエーハ加工装置の全体斜視図である。

【図6】図５に示すウエーハ加工装置に配設される第二のレーザー光線照射手段の光学系を示すブロック図である。

【図7】（ａ）第三のレーザー光線照射手段の第三の集光器を示す一部拡大断面図、（ｂ）第三のレーザー光線照射手段の変形例に配設される第四の集光器を示す一部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に基づいて構成されるウエーハ加工方法、及び、該ウエーハ加工方法の実施に好適なウエーハ加工装置に係る実施形態について、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

【0015】

図１には、第一の実施形態であるウエーハ加工装置２Ａの全体斜視図が示されている。ウエーハ加工装置２Ａは、基台３と、被加工物を保持する保持手段４と、破壊層生成手段として配設される第一のレーザー光線照射手段６と、撮像手段７と、保持手段４を移動させる移動手段３０と、制御手段（図示は省略）とを備える。

【0016】

保持手段４は、図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向において移動自在に基台３に載置される矩形状のＸ軸方向可動板２１と、図中に矢印Ｙで示すＹ軸方向において移動自在にＸ軸方向可動板２１に載置される矩形状のＹ軸方向可動板２２と、Ｙ軸方向可動板２２の上面に固定された円筒状の支柱２３と、支柱２３の上端に固定された矩形状のカバー板２６とを含む。カバー板２６には長穴を通って上方に延びる円形状のチャックテーブル２５が配設されており、チャックテーブル２５は、図示しない回転駆動手段により回転可能に構成されている。チャックテーブル２５の上面を構成するＸ軸座標、及びＹ軸座標により規定される保持面２５ａは、多孔質材料から形成されて通気性を有し、支柱２３の内部を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。チャックテーブル２５には、保護テープＴを介して被加工物を支持する環状のフレームＦを固定するためのクランプ２７も配設される。なお、本実施形態における被加工物は、例えば、図１に示すウエーハ１０であり、ウエーハ１０は、シリコン基板上にデバイス１２が分割予定ライン１４によって区画され表面１０ａに形成されている。ウエーハ１０は、表面１０ａを上方に向け、裏面１０ｂ側を下方に向けて保護テープＴに貼着されて、保護テープＴを介して環状のフレームＦによって保持される。

【0017】

移動手段３０は、基台３上に配設され、保持手段４をＸ軸方向に加工送りするＸ軸方向送り手段３１と、Ｙ軸可動板２２をＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸方向送り手段３２と、を備えている。Ｘ軸方向送り手段３１は、パルスモータ３３の回転運動を、ボールねじ３４を介して直線運動に変換してＸ軸方向可動板２１に伝達し、基台３上の案内レール３ａ、３ａに沿ってＸ軸方向可動板２１をＸ軸方向において進退させる。Ｙ軸方向送り手段３２は、パルスモータ３５の回転運動を、ボールねじ３６を介して直線運動に変換してＹ軸方向可動板２２に伝達し、Ｘ軸方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってＹ軸方向可動板２２をＹ軸方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ軸方向送り手段３１、Ｙ軸方向送り手段３２、及びチャックテーブル２５には、位置検出手段が配設されており、チャックテーブル２５のＸ軸座標、Ｙ軸座標、周方向の回転位置が正確に検出されて、その位置情報は、図示しない制御手段に送られる。そして、その位置情報に基づいて該制御手段から指示される指示信号により、Ｘ軸方向送り手段３１、Ｙ軸方向送り手段３２、及び図示しないチャックテーブル２５の回転駆動手段が駆動されて、基台３上の所望の位置にチャックテーブル２５を位置付けることができる。

【0018】

図１に示すように、移動手段３０の側方には、枠体３７が立設される。枠体３７は、基台３上に配設される垂直壁部３７ａ、及び垂直壁部３７ａの上端部から水平方向に延びる水平壁部３７ｂと、を備えている。枠体３７の水平壁部３７ｂの内部には、第一のレーザー光線照射手段６の光学系が収容されており、該光学系の一部を構成する第一の集光器６７が水平壁部３７ｂの先端部下面に配設されている。

【0019】

撮像手段７は、水平壁部３７ｂの先端下面であって、第一のレーザー光線照射手段６の第一の集光器６７とＸ軸方向に間隔をおいた位置に配設されている。撮像手段７には、必要に応じて、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系、該光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等が含まれる。撮像手段７によって撮像された画像は、制御手段（図示は省略）に送られ、適宜表示手段（図示は省略）に表示される。

【0020】

該制御手段は、コンピュータから構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とを含む。そして制御手段は、第一のレーザー光線照射手段６、撮像手段７、移動手段３０等に電気的に接続され、各手段の作動を制御する。

【0021】

図２（ａ）を参照しながら、ウエーハ加工装置２Ａの水平壁部３７ｂに内蔵される第一のレーザー光線照射手段６の光学系について説明する。

【0022】

図２（ａ）に示す第一のレーザー光線照射手段６は、広帯域波長（例えば３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線ＰＬ０を発振する発振器６１と、発振器６１が発振した１パルス毎のパルスレーザー光線ＰＬ０を波長毎に時間差を持たせてパルスレーザー光線ＰＬ１として出力する波長別遅延手段６２と、パルスレーザー光線ＰＬ１を平行光とするコリメーションレンズ６３と、パルスレーザー光線ＰＬ１を、リング光に生成すると共に波長毎に小リング光から大リング光に分光してパルスレーザー光線ＰＬ２を生成するリング生成手段６４と、パルスレーザー光線ＰＬ２の光路を変更する反射ミラー６６と、パルスレーザー光線ＰＬ２をチャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０の上面となる表面１０ａの該Ｘ軸座標及び該Ｙ軸座標で特定された位置に集光して照射する集光レンズ６７１を含む第一の集光器６７と、を備えている。

【0023】

パルスレーザー光線ＰＬ０が導かれる波長別遅延手段６２は、例えば、波長分散を生じさせる光ファイバーを利用することで実現可能である。より具体的に言えば、波長別遅延手段６２の内部に含まれる光ファイバー（図示は省略）の中に、波長毎に反射位置が異なるように回折格子を形成して、例えば、長い波長の光の反射距離を短く、短い波長の光の反射距離が長くなるように設定したもので実現される。これにより、図２（ａ）に示す波長別遅延手段６２の出力側に設定される光ファイバー６２１を介して、１パルス毎に、波長が長い順に所定の時間差をもたせることができ、例えば、時間差をもった赤色光ＰＬ１ａ、黄色光ＰＬ１ｂ、緑色光ＰＬ１ｃ、及び青色光ＰＬ１ｄを含むパルスレーザー光線ＰＬ１が生成される。なお、本実施形態においては、説明の都合上、パルスレーザー光線ＰＬ０が、４つの波長域に対応して赤色光ＰＬ１ａ、黄色光ＰＬ１ｂ、緑色光ＰＬ１ｃ、及び青色光ＰＬ１ｄに分光される例について説明するが、実際は１０～２０の波長域に対応して分光される。

【0024】

リング生成手段６４は、例えば、一対のアキシコンレンズ６４１、６４２と、ドーナツ型で半径方向に対称となっている回折格子６４３とを備えるアキシコンレンズ体で実現される。パルスレーザー光線ＰＬ１は、一対のアキシコンレンズ６４１、６４２を通過することでリング状の光とされ、さらに回折格子６４３を通過することで、波長毎に小リング光から大リング光に分光されたパルスレーザー光線ＰＬ２に生成される。上記した一対のアキシコンレンズ６４１、６４２の間隔を調整することで、パルスレーザー光線ＰＬ２を構成するリング光の大きさを調整することが可能である。なお、本実施形態においては、パルスレーザー光線ＰＬ１を波長毎に小リング光から大リング光に分光する手段として、上記したアキシコンレンズ体を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、回折光学素子（ＤＥＯ）を用いてもよい。

【0025】

リング生成手段６４によって生成されたパルスレーザー光線ＰＬ２は、反射ミラー６６によって光路が変更されて、集光レンズ６７１を含む第一の集光器６７に導かれ、ウエーハ１０に照射される。なお、図２（ａ）の記載では、ウエーハ１０を保持する保護テープＴ、フレームＦは省略されている。

【0026】

図３には、上記したパルスレーザー光線ＰＬ２を構成するリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって衝撃波ＰＬ３を生成し、ウエーハ１０の内部の所定の集束点（位置Ｐ１）に集束させる態様を示す概念図が示されている。図に示すように、上記したリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄがウエーハ１０の表面１０ａに到達することによって、各到達点からウエーハ１０内を伝播する衝撃波ＰＬ３が生成される。各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄがウエーハ１０の表面１０ａに到達する際の時間差ｔ１～ｔ３を適切に設定することにより、この衝撃波ＰＬ３を、ウエーハ１０の表面１０aに照射される各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの中心Ｃにおけるウエーハ１０の厚み方向の所望の位置Ｐ１を集束点として集束させることが可能である。本実施形態においては、ウエーハ１０の表面１０ａを基準とするＺ軸方向のＰｚの深さに該位置Ｐ１を設定する。このように位置Ｐ１を集束点とする場合に、上記した時間差ｔ１～ｔ３を適切に設定する手順は、以下のとおりである。

【0027】

ウエーハ１０の表面１０ａ上に照射されるリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの径は、上記したリング生成手段６４に含まれる回折格子６４３によって設定される値であり、例えば、図３に示すように、ａ１～ａ４となるように設定される。そして、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄの中心Ｃからウエーハ１０の厚さ方向において、オペレータが各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって発生する衝撃波ＰＬ３を集束させたい位置Ｐ１までのＺ軸座標（深さ）をＰｚとすると、ウエーハ１０の表面１０ａにおける各リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが到達する点から該位置Ｐ１までの距離Ｈ１～Ｈ４は、以下の式により演算される。
Ｈ１＝（ａ１^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ２＝（ａ２^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ３＝（ａ３^２＋Ｐｚ^２）^１／２
Ｈ４＝（ａ４^２＋Ｐｚ^２）^１／２

【0028】

ここで、上記したように、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが時間差ｔ１～ｔ３をもってウエーハ１０の表面１０ａに到達してウエーハ１０の内部を伝播する衝撃波ＰＬ３を生成する場合に、衝撃波ＰＬ３を位置Ｐ１に集束させるためには、以下の式を満たす時間差ｔ１～ｔ３を設定すればよい。なお、Ｖは、ウエーハ１０の内部を衝撃波ＰＬ３が伝播する際の速度（ｍ／ｓ）であり、ウエーハ１０の材質によって決まる速度である。
（Ｈ１－Ｈ２）／Ｖ＝ｔ１
（Ｈ２－Ｈ３）／Ｖ＝ｔ２
（Ｈ３－Ｈ４）／Ｖ＝ｔ３

【0029】

上記した時間差ｔ１～ｔ３は、上記した波長別遅延手段６２によって設定することができ、上記した波長別遅延手段６２においては、波長別遅延手段６２を構成する光ファイバーの中に波長に対応して配設される回折格子（図示は省略）の位置を、上記した時間差ｔ１～ｔ３が生じるように設定する。

【0030】

上記した条件を満たす時間差ｔ１～ｔ３をもってウエーハ１０の表面１０ａにリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄが照射されることで、リング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって生成されウエーハ１０内を伝播する衝撃波ＰＬ３は、位置Ｐ１にて集束されて強い衝撃を生じさせる。

【0031】

なお、上記した第一のレーザー光線照射手段６を作動させる際のレーザー照射条件は、例えば、以下のとおりである。発振器６１から照射されるパルスレーザー光線ＰＬ０の平均出力を適切に調整することによって、ウエーハ１０の内部の位置Ｐ１を集束点として衝撃波ＰＬ３を集束させて位置Ｐ１に破壊を生じさせることができる。
波長 ：３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１０Ｗ～１００Ｗ
パルス幅 ：１００ｐｓ以下

【0032】

第一の実施形態に係るウエーハ加工装置２Ａは、概ね上記したとおりの構成を備えており、図１乃至図３を参照しながら、ウエーハ加工装置２Ａによって実施されるウエーハ加工方法、及びウエーハ加工装置２Ａの第一のレーザー光線照射手段６が破壊層形成手段として機能する態様について、以下に説明する。

【0033】

ウエーハ１０の分割すべき領域（分割予定ライン１４）の表面１０ａから所定の深さ（Ｐｚ）の位置Ｐ１に破壊層を生成するに際し、まず、保持手段４のチャックテーブル２５の保持面２５ａにウエーハ１０が貼着された保護テープＴ側を載置して、図示しない吸引手段を作動して吸引保持し、ウエーハ１０を保持したフレームＦをクランプ２７で固定する（保持工程）。該保持工程を実施したならば、次いで破壊層形成工程を実施する。

【0034】

破壊層形成工程を実施するに際し、まず、移動手段３０を作動して、ウエーハ１０を撮像手段７の下方に位置付ける。次いで、撮像手段７によって、ウエーハ１０の表面１０ａを撮像することにより、分割すべき領域、すなわち、分割予定ライン１４の位置を検出する（アライメント工程）。

【0035】

該アライメント工程を実施したならば、ウエーハ１０を第一の集光器６７の下方に移動して、アライメント工程によって把握された分割予定ライン１４をＸ軸方向に沿う方向にし、さらに、分割予定ライン１４における加工を開始すべき位置を、第一の集光器６７の直下に位置付ける。

【0036】

本実施形態のウエーハ加工装置２Ａは、図３に示すように、集光レンズ６７１を含む第一の集光器６７によって集光される波長毎のリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄによって、ウエーハ１０の内部に衝撃波ＰＬ３を生成する。ウエーハ１０の内部を伝播する衝撃波ＰＬ３は、上記したように適切に時間差ｔ１～ｔ３が設定されることにより、ウエーハ１０の表面１０ａからＺ軸方向で見て所定の深さＰｚの位置Ｐ１に集束される。これと同時に、移動手段３０を作動して、チャックテーブル２５をＸ軸方向に加工送りして、所定の深さＰｚの位置に衝撃波ＰＬ３を順次集束させて、図２（ａ）に示すように、ウエーハ１０の内部に破壊層Ｓ１を形成する。この結果、破壊層Ｓ１は、分割予定ライン１４の内部に、分割予定ライン１４に沿って形成される。所定の分割予定ライン１４の内部に、破壊層Ｓ１を形成したならば、移動手段３０のＹ軸方向送り手段を作動してウエーハ１０を割出送りして、隣接する未加工の分割予定ライン１４を第一の集光器６７の直下に位置付けて、上記したリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄを該分割予定ライン１４に位置付けて照射し、Ｘ軸方向送り手段３１を作動して、分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ１を形成する。このようにして所定の方向に沿ったすべての分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ１を形成したならば、チャックテーブル２５を回転させる図示しない回転駆動手段を制御してチャックテーブル２５を９０度回転させて、先に破壊層Ｓ１を形成した分割予定ライン１４と直交する方向に形成されたすべての分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ１を形成する。以上により、ウエーハ１０を個々のチップに分割する際に起点となる破壊層Ｓ１が、分割予定ライン１４に沿って形成され、破壊層形成工程が完了する。

【0037】

上記したように破壊層形成工程が完了したならば、破壊層Ｓ１を起点としてウエーハ１０を個々のデバイスチップ１２’に分割すべく、分割工程を実施する。該分割工程は、公知の手段を採用し得るが、例えば、図４に示す分割装置７０を使用して実施することができる。

【0038】

上記したように破壊層形成工程によって分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ１が形成されたウエーハ１０は、図４に示す分割装置７０に搬送される。分割装置７０は、昇降可能に構成された環状のフレーム保持部材７１と、その上面部にフレームＦを載置してフレームＦを保持するクランプ７２と、クランプ７２により保持されたフレームＦに装着されたウエーハ１０のデバイス１２どうしの間隔を拡張するための少なくとも上方が開口した円筒形状からなる拡張ドラム７３と、拡張ドラム７３を囲むように設置された複数のエアシリンダ７４ａ及びエアシリンダ７４ａから延びるピストンロッド７４ｂから構成される支持手段７４と、を備えている。

【0039】

拡張ドラム７３は、フレームＦの内径よりも小さく、フレームＦに装着された保護テープＴに貼着されるウエーハ１０の外径よりも大きく設定されている。ここで、図４に示すように、分割装置７０は、フレーム保持部材７１を昇降させて、拡張ドラム７３の上面部が略同一の高さになる位置（点線で示す）と、拡張ドラム７３の上端部が、フレーム保持部材７１の上端部よりも相対的に高くなる位置（実線で示す）と、にすることができる。

【0040】

上記したようにフレーム保持部材７１を下降させて、拡張ドラム７３の上端を、点線で示す位置から、実線で示す高い位置になるように相対的に変化させると、フレームＦに装着された保護テープＴは拡張ドラム７３の上端縁によって拡張させられる。ここで、ウエーハ１０は、上記した破壊層形成工程が実施されていることにより、分割予定ライン１４に沿って分割起点となる破壊層Ｓ１が形成されており、保護テープＴが拡張されてウエーハ１０に放射状に引張力（外力）が作用することで、図４に示すように、ウエーハ１０が、デバイスチップ１２’に分割される。このようにしてウエーハ１０が個々のデバイスチップ１２’に分割されたならば、図示しない適宜のピックアップ装置によってピックアップされる。

【0041】

上記した実施形態によれば、ウエーハ１０の表面１０ａの分割予定ライン１４にリング状に形成されたパルスレーザー光線ＰＬ２を照射して衝撃波ＰＬ３を生成し、所定の位置Ｐ１で集束させて分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ１を生成することができ、この際に照射されるレーザー光線については、ウエーハ１０の素材に応じた、吸収性、又は透過性を有する波長を選択する必要がなく、任意の範囲で設定された広帯域波長のレーザー光線でよいことから、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がない。

【0042】

なお、本発明は、上記した第一の実施形態に限定されない。例えば、図２（ｂ）に示すように、波長毎のリング光ＰＬ２ａ～ＰＬ２ｄを含み構成されるパルスレーザー光線ＰＬ２を照射して生成する衝撃波ＰＬ３’の集束点を、ウエーハ１０の表面１０ａ近傍の深さＰｚ’で規定される位置Ｐ１’に設定してもよい。そのようにすることで、分割予定ライン１４に沿ったウエーハ１０の表面１０ａに、吸収性を有する波長のレーザー光線を照射して実施されるアブレーション加工の如く分割の起点となる破壊層Ｓ２を形成することも可能である。

【0043】

図５乃至図７を参照しながら、ウエーハ加工装置の第一、第二の参考例について説明する。

【0044】

図５には、第一、第二の参考例に係るウエーハ加工装置２Ｂの全体斜視図が示されている。ウエーハ加工装置２Ｂは、図１、及び図２を参照しながら説明したウエーハ加工装置２Ａに対し、破壊層形成手段として配設された第一のレーザー光線照射手段６に替えて、破壊層形成手段として機能する他のレーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃを配設した点で相違している。なお、以下の説明において、図１、図２に示す第一の実施形態と同一の番号が付された同一の構成についての詳細な説明は適宜省略する。

【0045】

図５に示すウエーハ加工装置２Ｂにおいては、ウエーハ加工装置２Ｂ内、又は近傍に、被加工物であるウエーハ１０に液体Ｌ（例えば水）を供給するための液体供給手段９０が配設される。液体供給手段９０は、液体Ｌを貯留するタンクと、該タンクから液体Ｌを外部に吐出するための圧送ポンプとを備えている（いずれも図示は省略する）。液体供給手段９０から吐出された液体Ｌは、配管９２を介して、本実施形態の破壊層形成手段を構成する他のレーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃの集光器８４ａ～８４ｃに供給される。他のレーザー光線照射手段８Ａ～８Ｃの光学系は、基台３上に配設された枠体３７の水平壁部３７ｂの内部に収容されている。図６を参照しながら、第一の参考例に配設される第二のレーザー光線照射手段８Ａの光学系について説明する。

【0046】

図６に示すように、第二のレーザー光線照射手段８Ａは、広帯域波長のパルスレーザー光線ＰＬ０を発振する発振器８１と、パルスレーザー光線ＰＬ０を平行光とするコリメーションレンズ８２と、コリメーションレンズ８２によって平行光にされたパルスレーザー光線ＰＬ０の光路を必要に応じて変更する反射ミラー８３と、該反射ミラー８３によって反射されたパルスレーザー光線ＰＬ０が導入される第二の集光器８４ａとを備えている。なお、図示は省略するが、該光学系には、発振器８１から発振されるパルスレーザー光線ＰＬ０の出力を調整するためのアッテネータ等も含まれる。

【0047】

第二の集光器８４ａの内部には、図６に示すように、パルスレーザー光線ＰＬ０が導入される側（図中上方側）からみて、集光レンズ８４１ａ、ガラス板８４２ａ、レーザー光線導入部８４３ａ、楕円ドーム８５ａが配設されている。楕円ドーム８５ａは、縦断面が楕円で構成される楕円体の一部により形成され、楕円ドーム８５ａとレーザー光線導入部８４３ａとは、開口部８４５ａを介して接続されている。レーザー光線導入部８４３ａには、液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ａが側方から接続されている。ガラス板８４２ａは、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しつつ、第二の集光器８４ａの内部を上下に仕切っている。

【0048】

第二の集光器８４ａ内に形成された楕円ドーム８５ａは、上記したように、楕円体の一部により構成されている。該楕円体を形成する楕円は、該楕円の基準となる第一の焦点Ｐ２、第二の焦点Ｐ３により規定される。第一の焦点Ｐ２は、楕円ドーム８５ａ内のレーザー光線導入部８４３ａ側にあり。また、第二の焦点Ｐ３は、第二の集光器８４ａの下端８６ａよりも下方側であって、楕円ドーム８５ａの外側にある。

【0049】

上記した第二のレーザー光線照射手段８Ａを使用して、本実施形態のウエーハ加工方法を実施するに際しては、まず、上記した保持工程を実施することにより、チャックテーブル２５上にウエーハ１０を保持する。次いで、チャックテーブル２５に保持されたウエーハ１０を撮像手段７の直下に移動させて、撮像手段７によって、ウエーハ１０を撮像し、アライメント工程を実施する。該アライメント工程を実施したならば、図示しない制御手段によって、ウエーハ１０の画像から把握される分割予定ライン１４の位置、方向に基づいて、移動手段３０によって、チャックテーブル２５を回転、移動させて、ウエーハ１０の分割予定ライン１４をＸ軸方向に沿った向きに調整すると共に、分割予定ライン１４において加工を開始すべき位置を、第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａの直下に位置付ける。

【0050】

ウエーハ１０を、第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａの直下に位置付けたならば、図示しない高さ調整手段を作動して、第二のレーザー光線照射手段８Ａの高さを調整し、上記した楕円ドーム８５ａの第二の焦点Ｐ３を、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の内部であって、ウエーハ１０の表面１０ａから破壊層Ｓ３を生成する所定の深さの位置（Ｐｚ）に位置付ける。

【0051】

次いで、液体供給手段９０を作動して、配管９２を介して液体導入口８４４ａから液体Ｌを導入する。液体導入口８４４ａから導入された液体Ｌは、レーザー光線導入部８４３ａを介して楕円ドーム８５ａに導入され、第二の集光器８４ａの下端８６ａと、ウエーハ１０の表面１０ａとの隙間から外部に排出される。このようにして、第二の集光器８４ａに導入された液体Ｌによって、ウエーハ１０上には液体の層８５１ａが形成され、液体の層８５１ａに楕円ドーム８５ａが浸漬された状態となる。

【0052】

上記したように、楕円ドーム８５ａを形成する楕円の第二の焦点Ｐ３を、ウエーハ１０の表面１０ａからＰｚ下方に位置付け、移動手段３０を作動して、ウエーハ１０をＸ軸方向に配設された分割予定ライン１４に沿って移動させながら、第二のレーザー光線照射手段８Ａを作動して、パルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。ここで、図６に示すように、集光レンズ８４１ａは、パルスレーザー光線ＰＬ０を液体の層８５１ａ内にある第一の焦点Ｐ２に集光するように設定されている。そして、レーザー光線ＰＬ０が第一の焦点Ｐ２に集光されると、第一の焦点Ｐ２において衝撃波ＰＬ３ａを生成する。第一の焦点Ｐ２において生成された衝撃波ＰＬ３ａは、液体の層８５１ａを構成する液体Ｌを伝播して、楕円ドーム８５ａの内壁の各所で反射する。楕円ドーム８５ａの内壁の各所にて反射した衝撃波ＰＬ３ａはウエーハ１０の表面１０ａに達し、さらに、ウエーハ１０内を伝播して、ウエーハ１０の表面１０ａからＺ軸方向の深さＰｚに位置付けられた第二の焦点Ｐ３を集束点として集束されて、Ｘ軸方向に位置付けられた分割予定ライン１４の内部に沿って破壊層Ｓ３を形成する。

【0053】

上記したように、所定の深さ（Ｐｚ）の位置のＸ軸方向に破壊層Ｓ３を形成したならば、移動手段３０を作動して、チャックテーブル２５をＹ軸方向において適宜割出し送りして、第二の焦点Ｐ３を、先に破壊層Ｓ３を生成した分割予定ライン１４に隣接した分割予定ライン１４の内部に位置付け、チャックテーブル２５をＸ軸方向に沿って移動してさらに破壊層Ｓ３を形成する。このような加工を繰り返すことにより、ウエーハ１０の所定の方向に形成されたすべての分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ３を形成する。このようにして所定の方向に沿ったすべての分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ３を形成したならば、図示しない回転駆動手段を制御してチャックテーブル２５を９０度回転させて、先に破壊層Ｓ３を形成した分割予定ライン１４と直交する方向のすべての分割予定ライン１４の内部に破壊層Ｓ３を形成する。以上により、ウエーハ１０を個々のチップに分割する際の起点となる破壊層Ｓ３が、分割予定ライン１４に沿って形成され、破壊層形成工程が完了する（破壊層形成工程）。該破壊層形成工程が実施されたならば、上記した分割装置７０を使用して分割工程を実施して、ウエーハ１０を個々のデバイスチップ１２’に分割することができる。

【0054】

なお、本実施形態における破壊層形成工程において、第二のレーザー光線照射手段８Ａによって実施されるレーザー照射条件は、例えば、以下のように設定される。
波長 ：３５５ｎｍ～１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：１０Ｗ～１００Ｗ
パルス幅 ：１００ｐｓ以下

【0055】

上記した実施形態によっても、ウエーハ１０に衝撃波ＰＬ３ａを生成してウエーハ１０の内部で伝播させて、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿って所定の深さＰｚに設定された第二の焦点Ｐ３で集束させて破壊層Ｓ３を生成することができ、この際に照射されるレーザー光線については、ウエーハ１０の素材に応じた、吸収性、又は透過性を有する波長を選択する必要がなく、任意の範囲で設定された広帯域波長のレーザー光線でよいことから、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がない。

【0056】

図７を参照しながら、第二の参考例、及び第二の参考例の変形例について説明する。

【0057】

図７（ａ）に示す第二の参考例で採用される第三のレーザー光線照射手段８Ｂは、図５、及び図６に基づいて説明した第一の参考例のウエーハ加工装置２Ｂの第二のレーザー光線照射手段８Ａの第二の集光器８４ａに替えて、第三の集光器８４ｂを配設した点のみが相違している。よって、図７（ａ）では、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂの構成のみを示し、その他の構成については省略する。

【0058】

図７（ａ）に示すように、第三の集光器８４ｂは、その内部に、上方からみて、集光レンズ８４１ｂと、ガラス板８４２ｂとを備え、ガラス板８４２ｂによって区切られた下部空間８５２に、本発明の衝撃波生成手段として機能する中空の半球面からなるドーム部材８５ｂが配設されている。下部空間８５２の側方には、液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ｂが形成され、液体導入口８４４ｂには上記した液体供給手段９０から液体Ｌを導く配管９２が接続されている。上記したドーム部材８５ｂの頂点には、開口穴Ｈが形成されており、ドーム部材８５ｂの上方側と、中空の内部とを連通している。なお、ドーム部材８５ｂは、例えば、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しない硬質の部材で形成され、金属、ガラス等で形成される。このように形成された第三の集光器８４ｂの作用について、以下に説明する。

【0059】

上記した第三のレーザー光線照射手段８Ｂを使用して、本実施形態のウエーハ加工方法を実施するに際しては、上記した保持工程、アライメント工程を実施した後、移動手段３０によって、チャックテーブル２５を回転して、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の方向をＸ軸方向に沿った向きに調整すると共に、分割予定ライン１４の加工開始位置を、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂの直下に位置付ける。分割予定ライン１４の加工開始位置を、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂの直下に位置付ける際には、図示しない高さ調整手段を作動して、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの高さを所定の高さに調整する。該所定の高さについては、後述する。

【0060】

上記したように、ウエーハ１０の分割予定ライン１４を、第三の集光器８４ｂの直下に位置付け、第三のレーザー光線照射手段８Ｂを所定の高さに位置付けたならば、液体供給手段９０を作動して、液体Ｌを配管９２、液体導入口８４４ｂを介して下部空間８５２に導入する。液体導入口８４４ｂから導入された液体Ｌは、第三の集光器８４ｂ内の下部空間８５２を満たし、ドーム部材８５ｂの頂点に形成された開口穴Ｈを介してドーム部材８５ｂの内側の中空領域に導入され液体の層８５１ｂを形成する。液体の層８５１ｂを形成した液体Ｌは、第三の集光器８４ｂの下端８６ｂと、ウエーハ１０の表面１０ａとの隙間から外部に排出される。このようにして、第三の集光器８４ｂの下部空間８５２に導入された液体Ｌによって、ウエーハ１０上に液体の層８５１ｂが形成され、液体の層８５１ｂにドーム部材８５ｂが浸漬された状態となる。

【0061】

上記したドーム部材８５ｂを備えた第三の集光器８４ｂを含む第三のレーザー光線照射手段８Ｂを、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に対して所定の高さに位置付けたならば、移動手段３０によってウエーハ１０をＸ軸方向に移動させながら、第三のレーザー光線照射手段８Ｂを作動して、例えば、上記した第一の参考例と同様のレーザー照射条件によりパルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。パルスレーザー光線ＰＬ０は、図７（ａ）に示すように、第三の集光器８４ｂの集光レンズ８４１ｂに導かれて集光され、ガラス板８４２ｂを介してドーム部材８５ｂに照射される。ドーム部材８５ｂは、上記したようにパルスレーザー光線ＰＬ０を透過しないが、振動を伝達する硬質の部材（金属、ガラス等）で形成されており、パルスレーザー光線ＰＬ０がドーム部材８５ｂの上面に照射されることで衝撃波ＰＬ３ｂが液体の層８５１ｂに生成される。衝撃波ＰＬ３ｂがドーム部材８５ｂの内部に形成された液体の層８５１ｂで伝播してウエーハ１０の表面１０ａに達し、さらにウエーハ１０の内部において伝播する。本実施形態においては、上記したように、第三のレーザー光線照射手段８Ｂの高さを所定の高さに調整するが、この所定の高さとは、ドーム部材８５ｂによって生成された衝撃波ＰＬ３ｂが、ウエーハ１０の内部において集束されて破壊層Ｓ４を形成する位置Ｐ４が、所望の深さＰｚとなる所定の高さである。

【0062】

上記したように、図７（ａ）に示す第三のレーザー光線照射手段８Ｂによっても、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿って、所定の深さＰｚに設定された位置Ｐ４で集束させて破壊層Ｓ４を生成することができ、ウエーハ１０の素材に応じた、吸収性、又は透過性を有するレーザー光線を選択する必要がなく、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がない。

【0063】

さらに、図７（ｂ）を参照しながら、第二の参考例に配設された第三のレーザー光線照射手段８Ｂの変形例として示されるレーザー光線照射手段８Ｃについて説明する。レーザー光線照射手段８Ｃは、図７（ａ）に基づいて説明した第三のレーザー光線照射手段８Ｂの第三の集光器８４ｂに替えて、第四の集光器８４ｃが配設された点のみが相違している。よって、図７（ｂ）では、第四の集光器８４ｃのみを示し、その他の構成については省略する。

【0064】

図７（ｂ）に示すように、第四の集光器８４ｃは、その内部に、上方からみて、集光レンズ８４１ｃと、本発明の衝撃波生成手段として機能する中実の半球体８５ｃが配設されている。第四の集光器８４ｃを構成する壁部８８には、前記した液体供給手段９０と共に液体層形成手段を構成する液体導入口８４４ｃが形成され、液体導入口８４４ｃから導かれる液体Ｌを第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に導く通路８９が壁部８８の内部に形成されている。液体導入口８４４ｃには、液体供給手段９０から液体Ｌを導く配管９２が接続されている。半球体８５ｃは、第四の集光器８４ｃの下方側に配置され、半球体８５ｃの球面８５ｄが、集光レンズ８４１ｃが配設された上方側に向けられ、平坦面８５ｅが、第四の集光器８４ｃの下端８６ｃと面一になるように配設される。半球体８５ｃは、パルスレーザー光線ＰＬ０を透過しない硬質の部材で形成され、例えば、金属、ガラス等で形成される。第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側は、半球体８５ｃによって閉塞されている。このように形成された第四の集光器８４ｃの作用について、以下に説明する。

【0065】

上記した第四の集光器８４ｃを使用して、本実施形態のウエーハ加工方法を実施するに際しては、上記した保持工程、アライメント工程を実施し、移動手段３０によって、チャックテーブル２５を回転させて、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の向きをＸ軸方向に沿う向きに調整すると共に、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の加工開始位置を、第四の集光器８４ｃの直下に位置付ける。上記した第二の参考例と同様に、分割予定ライン１４を、第四の集光器８４ｃの直下に位置付ける際には、図示しない高さ調整手段を作動して、レーザー光線照射手段８Ｃの高さを所定の高さに調整する。

【0066】

上記したように、ウエーハ１０の分割予定ライン１４を、第四の集光器８４ｃの直下に位置付け、第四の集光器８４ｃを所定の高さに位置付けたならば、液体供給手段９０を作動して、配管９２を介して液体導入口８４４ｃから液体Ｌを導入する。液体導入口８４４ｃから導入された液体Ｌは、第四の集光器８４ｃを構成する壁部８８内の通路８９をとおり、第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に液体Ｌを供給する。第四の集光器８４ｃの下端８６ｃ側に供給された液体Ｌによって、ウエーハ１０の表面１０ａと半球体８５ｃの平坦面８５ｅとによって形成される空間が満たされ、液体の層８５１ｃが形成される。このようにして、液体の層８５１ｃに半球体８５ｃが浸漬した状態となる。

【0067】

上記した半球体８５ｃを含む第四の集光器８４ｃを、ウエーハ１０の表面１０ａに対して所定の高さに位置付け、液体の層８５１ｃを形成したならば、移動手段３０によってＸ軸方向にウエーハ１０を移動させながら、レーザー光線照射手段８Ｃを作動して、上記した第二の参考例と同様のレーザー照射条件によりパルスレーザー光線ＰＬ０を照射する。パルスレーザー光線ＰＬ０は、図７（ｂ）に示すように、第四の集光器８４ｃの集光レンズ８４１ｃに導かれて集光され、半球体８５ｃの球面８５ｄに照射される。半球体８５ｃは、上記したようにパルスレーザー光線ＰＬ０を透過しないが、振動を伝達する硬質の部材（金属、ガラス等）で形成されており、パルスレーザー光線ＰＬ０が半球体８５ｃの球面８５ｄに照射されることで衝撃波ＰＬ３ｃを生成する。

【0068】

半球体８５ｃにて生成された衝撃波ＰＬ３ｃは、半球体８５ｃ内を伝播して平坦面８５ｄに至り、液体の層８５１ｃに衝撃波ＰＬ３ｃを生成する。そして、衝撃波ＰＬ３ｃは、ウエーハ１０の表面１０ａに達し、さらに、ウエーハ１０を伝播する衝撃波ＰＬ３ｃを生成する。この際、ウエーハ１０を伝播する衝撃波ＰＬ３ｃは、半球体８５ｃの上面を形成する球面８５ｄの作用によって、ウエーハ１０の分割予定ライン１４の内部の所定の深さＰｚの位置Ｐ５に集束させられ、破壊層Ｓ５を形成する。本実施形態においては、上記したように、ウエーハ１０の分割予定ライン１４をレーザー光線照射手段８Ｃの第四の集光器８４ｃの直下に位置付ける際に、レーザー光線照射手段８Ｃの高さを所定の高さに調整するが、この所定の高さとは、半球体８５ｃによって生成された衝撃波ＰＬ３ｃが、ウエーハ１０の内部において集束されて破壊層Ｓ５を形成する位置Ｐ５が、所望の深さＰｚとなる高さである。そして、上記した手順に従って移動手段３０を作動することで、ウエーハ１０のすべての分割予定ライン１４の内部に、ウエーハ１０を分割する際の起点となる破壊層Ｓ５を形成することができる。

【0069】

上記した図７（ｂ）に示す第三のレーザー光線照射手段の変形例によっても、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に沿って、所定の深さＰｚに設定された位置Ｐ５で集束させて破壊層Ｓ５を生成することができ、ウエーハ１０の素材に応じた、吸収性、又は透過性を有するレーザー光線を選択する必要がなく、ウエーハの種類、又は加工の種類に応じたレーザー加工装置を用意する必要がない。

【0070】

なお、上記した説明では、衝撃波生成手段として機能するドーム部材８５ｂ、半球体８５ｃに関し、パルスレーザー光線が照射される部分の形状について、便宜上「球面」、「球体」と称したが、パルスレーザー光線によって生成される衝撃波を所望の位置に集束させるべくその表面の曲率は適宜調整されるものであり、完全な球面、球体となる形状に限定されるわけではない。また、上記した実施形態では、ウエーハ１０の表面１０ａを上面としてレーザー光線を照射、又はレーザー光線の照射により発生させられた衝撃波を伝播させたりしたが、本発明はこれに限定されず、ウエーハ１０の裏面１０を上面としてチャックテーブル２５に吸引保持し、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から加工を施すようにしてもよい。さらに、上記した第一の参考例、第二の参考例においても、衝撃波ＰＬ３ａ～ＰＬ３ｃの集束点をウエーハ１０の分割予定ライン１４における上面近傍に位置付けて、ウエーハ１０の上面をアブレーション加工の如く加工するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0071】

２Ａ、２Ｂ：ウエーハ加工装置
３：基台
４：保持手段
２１：Ｘ軸方向可動板
２２：Ｙ軸方向可動板
２５：チャックテーブル
２５ａ：保持面
２７：クランプ
６：第一のレーザー光線照射手段
６１：発振器
６２：波長別遅延手段
６４：リング生成手段
６４１、６４２：アキシコンレンズ
６４３：回折格子
６７：第一の集光器
６７１：集光レンズ
７：撮像手段
８Ａ：第二のレーザー光線照射手段
８１：発振器
８４ａ：第二の集光器
８４１ａ：集光レンズ
８４２ａ：ガラス板
８４３ａ：レーザー光線導入部
８４４ａ：液体導入口
８４５ａ：開口部
８５ａ：楕円ドーム
８５１ａ：液体の層
Ｐ２：第一の焦点
Ｐ３：第二の焦点
８７：開放部
８Ｂ：第三のレーザー光線照射手段
８４ｂ：第三の集光器
８４１ｂ：集光レンズ
８４２ｂ：ガラス板
８５ｂ：ドーム部材
８５１ｂ：液体の層
８５２：下部空間
８４４ｂ：液体導入口
８Ｃ：レーザー光線照射手段（第三のレーザー光線照射手段の変形例）
８４ｃ：第四の集光器
８４４ｃ：液体導入口
８５ｃ：半球体
８５ｄ：球面
８５ｅ：平坦面
８５１ｃ：液体の層
１０：ウエーハ
１０ａ：表面
１０ｂ：裏面
１２：デバイス
１２’：デバイスチップ
１４：分割予定ライン
３０：移動手段
３１：Ｘ軸方向送り手段
３２：Ｙ軸方向送り手段
３７：枠体
３７ａ：垂直壁部
３７ｂ：水平壁部
７０：分割装置
７１：フレーム保持部材
７２：クランプ
７３：拡張ドラム
９０：液体供給手段
９２：配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】