(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】2024-04-17
(45)【発行日】2024-04-25
(54)【発明の名称】レーザ加工システム及びレーザ加工方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20240418BHJP
B23K 26/364 20140101ALI20240418BHJP
B23K 26/53 20140101ALI20240418BHJP
B23Q 17/24 20060101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 B
B23K26/364
B23K26/53
H01L21/78 Q
B23Q17/24 C
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020117134
(22)【出願日】2020-07-07
(65)【公開番号】P2022014664
(43)【公開日】2022-01-20
【審査請求日】2023-06-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】田母神 崇
(72)【発明者】
【氏名】島貫 隆
(72)【発明者】
【氏名】林 博和
【審査官】杢 哲次
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１７０９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０６９６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８７４７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１８６４２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６６５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１３０９５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３５０２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２５８２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１８８８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１１４７１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－７２４７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０１
Ｂ２３Ｋ ２６／３６４
Ｂ２３Ｋ ２６／５３
Ｂ２３Ｑ １７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加工物に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記被加工物を支持する支持部と、
前記支持部を用いて支持される前記被加工物と前記レーザ照射部とを相対的に移動させる移動部と、
前記レーザ照射部を制御して、前記被加工物の表面に規定される加工ラインに沿い、前記被加工物の表面に形成されるレーザ加工溝であり、前記加工ラインにおける前記被加工物の端に達しないレーザ加工溝、及び前記加工ラインに沿って前記被加工物の内部に形成されるレーザ加工領域であり、前記加工ラインにおける前記被加工物の端に達しないレーザ加工領域を形成するレーザ照射制御部と、
を備え、
前記レーザ照射制御部は、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から、前記被加工物の一端の側のレーザ加工溝の端までの距離と、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から、前記被加工物の一端の側の前記レーザ加工領域の端までの距離とを互いに異ならせる、レーザ加工システム。
【請求項2】
前記被加工物の加工モードを設定する加工モード設定部を備え、前記レーザ照射制御部は、前記加工モード設定部を用いて、前記被加工物の異常を抑制する異常抑制加工モードが設定された場合に、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工溝の端までの距離と、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工領域の端までの距離とを互いに異ならせる、請求項１に記載のレーザ加工システム。
【請求項3】
前記レーザ照射制御部は、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工溝の端までの距離を、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工領域の端までの距離よりも長く設定する、請求項１又は２に記載のレーザ加工システム。
【請求項4】
前記被加工物の情報を取得する被加工物情報取得部と、前記被加工物情報取得部を用いて取得された前記被加工物の情報に応じて、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工溝の端までの距離及び前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工領域の端までの距離を設定する設定部と、
を備えた請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザ加工システム。
【請求項5】
前記レーザ加工溝の加工条件及び前記レーザ加工領域の加工条件の少なくともいずれかを取得する加工条件取得部を備え、前記設定部は、前記加工条件取得部を用いて取得した前記レーザ加工溝の加工条件及び前記レーザ加工領域の加工条件の少なくともいずれかに応じて、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工溝の端までの距離及び前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から前記レーザ加工領域の端までの距離を設定する請求項４に記載のレーザ加工システム。
【請求項6】
被加工物を支持する支持部を用いて支持される前記被加工物と前記被加工物に対してレーザ光を照射するレーザ照射部とを相対的に移動させ、前記被加工物に対してレーザ光を照射して被加工物を加工するレーザ加工方法であって、前記被加工物の表面に規定される加工ラインに沿い、前記被加工物の表面に形成されるレーザ加工溝であり、前記加工ラインにおける前記被加工物の端に達しないレーザ加工溝を形成するレーザ加工溝形成工程と、
前記加工ラインに沿って前記被加工物の内部に形成されるレーザ加工領域であり、前記加工ラインにおける前記被加工物の端に達しないレーザ加工領域を形成するレーザ加工領域形成工程と、
を含み、
前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から、前記被加工物の一端の側の前記レーザ加工溝の端までの距離と、前記加工ラインにおける前記被加工物の一端から、前記被加工物の一端の側の前記レーザ加工領域の端までの距離とが互いに異なる、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システム及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、表面に複数のストリートが形成され、複数のストリートにより区画される複数の領域にデバイスが形成されるウエハをデバイスごとに分割するウエハの加工装置が記載されている。
【0003】
同文献に記載の装置は、ウエハの内部にストリートに沿うレーザ加工領域を形成し、ウエハの表面の膜にストリートに沿うレーザ加工溝を形成し、ウエハの裏面を研磨し、研磨されたウエハに外力を付与してウエハをストリートに沿って破断し、デバイスを生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－２９０１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、表面にレーザ加工溝が形成され、内部にレーザ加工領域が形成されるウエハの裏面を研磨する際に、ウエハからチップが離脱するチップ飛びが発生する場合がある。また、このようなチップ飛びはチップサイズが小さくなるほど顕著に発生するようになる。なお、チップとは被加工物を分割する際の単位小片である。チップの例として、特許文献１に記載のデバイスが挙げられる。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被加工物を構成する単位小片の飛びを抑制し得る、レーザ加工システム及び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】
【0007】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
【0008】
本開示に係るレーザ加工システムは、被加工物に対してレーザ光を照射するレーザ照射部と、被加工物を支持する支持部と、支持部を用いて支持される被加工物とレーザ照射部とを相対的に移動させる移動部と、レーザ照射部を制御して、被加工物の表面に規定される加工ラインに沿い、被加工物の表面に形成されるレーザ加工溝であり、加工ラインにおける被加工物の端に達しないレーザ加工溝、及び加工ラインに沿って被加工物の内部に形成されるレーザ加工領域であり、加工ラインにおける被加工物の端に達しないレーザ加工領域を形成するレーザ照射制御部と、を備え、レーザ照射制御部は、加工ラインにおける被加工物の一端から、被加工物の一端の側のレーザ加工溝の端までの距離と、加工ラインにおける被加工物の一端から、被加工物の一端の側のレーザ加工領域の端までの距離とを互いに異ならせる、レーザ加工システムである。
【0009】
本開示によれば、被加工物の外周部にレーザ加工溝及びレーザ加工領域の直接的な影響を受けない部分と、レーザ加工溝又はレーザ加工領域のみの影響を受ける部分とが形成される。これにより、被加工物を単位小片であるチップに分割する際に被加工物へ付与される応力及び衝撃等が段階的に吸収され、チップの飛びが抑制される。
【0010】
被加工物は、レーザ加工領域を起点として分割される複数の単位小片を含み得る。被加工物の例として、複数の半導体チップが形成されるウエハが挙げられる。
【0011】
移動部は、第一方向及び第二方向を含む面内において、被加工物とレーザ照射部とを相対的に回転移動させてもよい。移動部は、第一方向及び第二方向のそれぞれと直交する第三方向について、被加工物とレーザ照射部とを相対的に移動させてもよい。
【0012】
支持部は、被加工物の内部にレーザ加工領域を形成する際に、被加工物の表面又は被加工物の裏面を支持し得る。
【0013】
他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、被加工物の加工モードを設定する加工モード設定部を備え、レーザ照射制御部は、加工モード設定部を用いて、被加工物の異常を抑制する異常抑制加工モードが設定された場合に、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工溝の端までの距離と、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工領域の端までの距離とを互いに異ならせる。
【0014】
かかる態様によれば、異常抑制加工モードが実施される場合に、チップの飛びが抑制されるレーザ加工溝形成及びレーザ加工領域形成が自動的に実施される。
【0015】
加工モード設定部は、通常の加工が実施される通常加工モードを設定し得る。
【0016】
他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、レーザ照射制御部は、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工溝の端までの距離を、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工領域の端までの距離よりも長く設定する。
【0017】
かかる態様によれば、被加工物を構成するチップの割れを抑制し得る。
【0018】
レーザ加工溝の端とレーザ加工領域の端との距離を１ミリメートル以上とする態様が好ましい。
【0019】
他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、被加工物の情報を取得する被加工物情報取得部と、被加工物情報取得部を用いて取得された被加工物の情報に応じて、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工溝の端までの距離及び加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工領域の端までの距離を設定する設定部と、を備える。
【0020】
かかる態様によれば、被加工物の情報に応じたレーザ加工溝及びレーザ加工領域を形成し得る。
【0021】
被加工物の情報は、被加工物を識別する識別情報を含み得る。
【0022】
他の態様に係るレーザ加工システムにおいて、レーザ加工溝の加工条件及びレーザ加工領域の加工条件の少なくともいずれかを取得する加工条件取得部を備え、設定部は、加工条件取得部を用いて取得したレーザ加工溝の加工条件及びレーザ加工領域の加工条件の少なくともいずれかに応じて、加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工溝の端までの距離及び加工ラインにおける被加工物の一端からレーザ加工領域の端までの距離を設定する。
【0023】
かかる態様によれば、レーザ加工溝の加工条件に応じたレーザ加工溝を形成し得る。また、レーザ加工領域の加工条件に応じたレーザ加工領域を形成し得る。
【0024】
本開示に係るレーザ加工方法は、被加工物を支持する支持部を用いて支持される被加工物と被加工物に対してレーザ光を照射するレーザ照射部とを相対的に移動させ、被加工物に対してレーザ光を照射して被加工物を加工するレーザ加工方法であって、被加工物の表面に規定される加工ラインに沿い、被加工物の表面に形成されるレーザ加工溝であり、加工ラインにおける被加工物の端に達しないレーザ加工溝を形成するレーザ加工溝形成工程と、加工ラインに沿って被加工物の内部に形成されるレーザ加工領域であり、加工ラインにおける被加工物の端に達しないレーザ加工領域を形成するレーザ加工領域形成工程と、を含み、加工ラインにおける被加工物の一端から、被加工物の一端の側のレーザ加工溝の端までの距離と、加工ラインにおける被加工物の一端から、被加工物の一端の側のレーザ加工領域の端までの距離とが互いに異なる、レーザ加工方法である。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、被加工物の外周部にレーザ加工溝及びレーザ加工領域の直接的な影響を受けない部分と、レーザ加工溝又はレーザ加工領域のみの影響を受ける部分とが形成される。これにより、被加工物を単位小片に分割する際に被加工物へ付与される応力及び衝撃等が段階的に吸収され、被加工物を構成する単位小片の飛びが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略する。
【0028】
［レーザ加工システム］
〔全体構成〕
実施形態に係るレーザ加工システムは、図１、図２に示すダイシング装置及び図３、図４に示す研削研磨装置を備える。また、レーザ加工システムは、ダイシング装置を適用して加工が施されたウエハを研削研磨装置へ搬送する搬送装置を備える。なお、搬送装置の図示は省略する。
〔全体構成〕
実施形態に係るレーザ加工システムは、図１、図２に示すダイシング装置及び図３、図４に示す研削研磨装置を備える。また、レーザ加工システムは、ダイシング装置を適用して加工が施されたウエハを研削研磨装置へ搬送する搬送装置を備える。なお、搬送装置の図示は省略する。
【0029】
〔ダイシング装置の全体構成〕
図１は実施形態に係るレーザ加工システムに適用されるダイシング装置の全体構成図である。ダイシング装置１０は、ウエハ移動部１１、レーザヘッド４０及び制御部５０を備える。レーザヘッド４０はレーザ光学部２０及び観察光学部３０を備える。なお、実施形態に記載のレーザヘッド４０はレーザ照射部の構成要素の一例である。また、実施形態に記載の制御部５０はレーザ照射制御部が含まれる。
図１は実施形態に係るレーザ加工システムに適用されるダイシング装置の全体構成図である。ダイシング装置１０は、ウエハ移動部１１、レーザヘッド４０及び制御部５０を備える。レーザヘッド４０はレーザ光学部２０及び観察光学部３０を備える。なお、実施形態に記載のレーザヘッド４０はレーザ照射部の構成要素の一例である。また、実施形態に記載の制御部５０はレーザ照射制御部が含まれる。
【0030】
ウエハ移動部１１は、テーブル１２及び吸着ステージ１３を備える。テーブル１２は本体ベース１６に取り付けられる。テーブル１２は、吸着ステージ１３を支持し、吸着ステージ１３をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向のそれぞれについて移動させる。
【0031】
吸着ステージ１３は、ウエハＷを吸着支持する。図１には、ＢＧテープＢが貼り付けられたウエハＷの表面を支持する吸着ステージ１３を示す。なお、ＢＧはback grindingを表す省略語である。ウエハ移動部１１は、裏面が上向きとされ、吸着ステージ１３を用いて支持されるウエハＷを、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向のそれぞれについて精密に移動させる。なお、実施形態に記載のウエハ移動部１１は被加工物とレーザ照射部とを相対的に移動させる移動部の構成要素の一例である。
【0032】
被加工物の一例であるウエハＷとレーザ照射部の一例であるレーザヘッド４０との相対移動は、任意の方向について、固定されるウエハＷに対してレーザヘッド４０を移動させてもよいし、ウエハＷ及びレーザヘッド４０の両者を移動させてもよい。レーザヘッド４０を移動させる際に、レーザ光学部２０を移動させてもよい。
【0033】
ウエハＷは、表面が上向きとされ吸着ステージ１３を用いて支持されてもよい。例えば、吸着ステージ１３は、一方の面にダイシングシートが貼り付けされ、ダイシングシートを介してフレームと一体化されたウエハＷが載置されてもよい。
【0034】
レーザ光学部２０は、レーザ発振器２１、コリメートレンズ２２、ハーフミラー２３、コンデンスレンズ２４及びレンズ駆動部２５を備える。レーザ発振器２１から発振されたレーザ光は、コリメートレンズ２２、ハーフミラー２３及びコンデンスレンズ２４等のレーザ光学系を経てウエハＷの表面又はウエハＷの内部に集光される。
【0035】
レーザ光の集光点のＺ方向における位置は、Ｚ方向についてコンデンスレンズ２４を微動させて調整し得る。例えば、コンデンスレンズ２４を支持する支持部材を昇降させる昇降機構を用いて、Ｚ方向についてコンデンスレンズ２４を微動させてもよい。コンデンスレンズ２４の支持部材をＸ方向等に微動させて、コンデンスレンズ２４の位置をＸ方向等に調整してもよい。
【0036】
レーザ光の条件としては、例えば、光源が半導体レーザ励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、波長が１１００ナノメートル、スポット断面積が３．１４×１０－８ｃｍ２、発振形態がＱスイッチパルス、繰り返し周波数が１００キロヘルツ、パルス幅が３０ナノ秒、出力が２０マイクロジュール毎パルス、品質がＴＥＭ００、偏光特性が直線偏光であるものなどが挙げられる。なお、ＹＡＧは、Yttrium、Aluminum及びGarnetのそれぞれの頭文字を表す。
【0037】
また、コンデンスレンズ２４の条件としては、例えば、倍率が５０倍、Ｎ．Ａ．（Numerical Aperture）と表される開口数が０．５５、上記した波長のレーザ光に対する透過率が６０パーセントであるものなどが挙げられる。
【0038】
観察光学部３０は、観察用光源３１、コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、コンデンスレンズ３４、ＣＣＤカメラ３５、テレビモニタ３６及び画像処理回路３８を備える。なお、ＣＣＤはCharge Coupled Deviceの省略語である。
【0039】
観察用光源３１から出射された照明光は、コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３及びコンデンスレンズ２４を経て、ウエハＷの表面又は裏面へ照射される。ウエハＷの反射光は、コンデンスレンズ２４、ハーフミラー２３、ハーフミラー３３及びコンデンスレンズ３４を経てＣＣＤカメラ３５へ入射する。
【0040】
ＣＣＤカメラ３５はウエハＷの表面を撮影して、ウエハＷの表面の撮影データを生成する。ウエハＷの表面の撮影データは画像処理回路３８へ送信され、ウエハＷのアライメントの際に利用される。また、ウエハＷの表面の撮影データは、制御部５０を介してテレビモニタ３６へ送信される。テレビモニタ３６は、ウエハＷの表面の撮影画像を表示する。
【0041】
ウエハＷの裏面からウエハを撮影する場合、照明光として赤外線などのウエハＷを透過する透過光が適用される。すなわち、ＣＣＤカメラ３５はウエハＷの裏面からウエハＷの表面に形成されるストリートを撮影する。
【0042】
制御部５０は、ダイシング装置１０の各部を統括して制御する。制御部５０は一以上のプロセッサを備える。プロセッサの例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用のプロセッサ及びＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等の専用プロセッサが挙げられる。
【0043】
制御部５０は一以上のメモリを備え得る。メモリの例としてＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random access memory）等が挙げられる。制御部５０は入出力回路及び信号処理回路等の電気回路を含み得る。図４に示す研削研磨装置６０の制御部２００も同様である。
【0044】
ダイシング装置１０は、ウエハカセットエレベータ、ウエハ搬送部、表示灯及び操作部を備える。なお、ウエハカセットエレベータ、ウエハ搬送部、表示灯及び操作部の図示を省略する。
【0045】
ウエハカセットエレベータは、ウエハＷが格納されるカセットを昇降させ、ウエハＷを搬送位置へ位置決めする。ウエハ搬送部は、ウエハカセットと吸着ステージ１３との間において、ウエハＷを搬送する。
【0046】
表示灯は、ダイシング装置１０の稼働状況を表示する。ダイシング装置１０の稼働状況の例として、加工中、加工終了及び非常停止等が挙げられる。操作部は、ダイシング装置１０の各部を操作するスイッチ及び表示装置を備える。
【0047】
〔ダイシング装置の機能ブロック〕
図２は図１に示すダイシング装置の機能ブロック図である。図２に示す制御部５０は、統括制御部１００を備える。統括制御部１００はダイシング装置１０の各部を統括的に制御する。
図２は図１に示すダイシング装置の機能ブロック図である。図２に示す制御部５０は、統括制御部１００を備える。統括制御部１００はダイシング装置１０の各部を統括的に制御する。
【0048】
制御部５０は、メモリ１０２を備える。メモリ１０２は、データメモリ１０４、パラメータメモリ１０６及びプログラムメモリ１０８を備える。データメモリ１０４は、ダイシング装置１０に適用される各種のデータが記憶される。
【0049】
パラメータメモリ１０６は、ダイシング装置１０に適用される各種のパラメータが記憶される。プログラムメモリ１０８は、ダイシング装置１０に適用される各種のプログラムが記憶される。
【0050】
統括制御部１００は、データメモリ１０４から読み出した各種のデータ及びパラメータメモリ１０６から読み出した各種のパラメータを参照して、プログラムメモリ１０８から読み出した各種のプログラムを実行する。
【0051】
制御部５０は、ウエハ移動制御部１２０を備える。ウエハ移動制御部１２０は、統括制御部１００から送信されるウエハＷの移動指令に応じて、ウエハ移動部１１の動作を制御する。すなわち、ウエハ移動制御部１２０は、テーブル１２に具備される各方向のモータの駆動制御を実施する。また、ウエハ移動制御部１２０は、吸着ステージ１３に適用されるウエハＷの吸着圧力のオンオフ及び吸着圧力の大きさを制御する。
【0052】
制御部５０は、レーザ制御部１２２を備える。レーザ制御部１２２は、統括制御部１００から送信されるウエハＷの加工指令に応じて、レーザ発振器２１を動作させる。すなわち、レーザ制御部１２２は、レーザ発振器２１のオンオフ及びレーザ光の出力エネルギー等を制御する。
【0053】
制御部５０は、撮影制御部１２４を備える。撮影制御部１２４は、統括制御部１００から送信されるウエハＷの撮影指令に応じて、観察光学部３０を制御する。すなわち、撮影制御部１２４は、図１に示す観察用光源３１の動作を制御し、かつ、ＣＣＤカメラ３５の撮影を制御する。
【0054】
制御部５０は、撮影データ取得部１２６を備える。撮影データ取得部１２６は、画像処理回路３８から送信されるウエハＷの撮影データを取得する。制御部５０は、モニタ制御部１２８を介してウエハＷの撮影データをテレビモニタ３６へ送信する。制御部５０は、ウエハＷの撮影データを用いてウエハＷのアライメントを実施する。
【0055】
制御部５０は、モニタ制御部１２８を備える。モニタ制御部１２８は、撮影データ取得部１２６を介して取得したウエハＷの撮影データの映像信号を生成し、生成された映像信号をテレビモニタ３６へ送信する。
【0056】
制御部５０は、操作部１３０から送信される操作信号を取得する。制御部５０は、取得した操作信号に応じて、ダイシング装置１０の各部へ指令信号を送信し、各部を動作させる。
【0057】
制御部５０は、ウエハ情報取得部１５０を備える。ウエハ情報取得部１５０は、ウエハＷの識別情報を含み得る。ウエハＷの識別情報の例として、ウエハＷに生成されるチップの種類、チップのサイズ及びチップの数等が挙げられる。ウエハＷの識別情報の他の例として、ユーザ名及びウエハの製造ロット番号等が挙げられる。
【0058】
制御部５０は、レーザ加工条件設定部１５２を備える。レーザ加工条件設定部１５２は、ウエハ情報取得部１５０を用いて取得したウエハ情報に基づき、加工対象のウエハＷのレーザ加工条件を設定する。
【0059】
なお、実施形態に記載のウエハ情報取得部１５０は被加工物情報取得部の一例である。実施形態に記載のレーザ加工条件設定部１５２は加工条件取得部の一例である。
【0060】
制御部５０は、レーザ加工モード設定部１５４を備える。統括制御部１００は、レーザ加工モード設定部１５４を用いて設定されたレーザ加工モードを適用して、ダイシング装置１０の各部の制御を実施する。
【0061】
レーザ加工モードの例として、チップ飛び及びチップ割れ等の異常を抑制するレーザ加工を実施する異常抑制加工モードが挙げられる。レーザ加工モードの他の例として、通常のレーザ画工を実施する通常加工モードが挙げられる。
【0062】
異常抑制加工モードが設定された場合に、レーザ加工条件設定部１５２は異常抑制加工モードに対応するレーザ加工条件を自動設定し得る。ダイシング装置１０は、異常抑制加工モードに対応するレーザ加工条件に基づき動作し得る。
【0063】
〔研削研磨装置の全体構成〕
次に、レーザ加工システムに適用される研削研磨装置について説明する。以下に説明する研削研磨装置は、ウエハを研削する研削部及びウエハを研磨する研磨部を備える。図３は研削研磨装置に適用される研削部の概略構成図である。同図には、研削部６１を模式的に図示する。
次に、レーザ加工システムに適用される研削研磨装置について説明する。以下に説明する研削研磨装置は、ウエハを研削する研削部及びウエハを研磨する研磨部を備える。図３は研削研磨装置に適用される研削部の概略構成図である。同図には、研削部６１を模式的に図示する。
【0064】
研削部６１は、ウエハ支持部６２及び研削加工部６４を備える。ウエハ支持部６２は、チャック７０、モータ７２及びスピンドル７４を備える。
【0065】
チャック７０は、ウエハＷを支持する支持面を有する。チャック７０は、ＢＧテープＢが貼り付けられたウエハＷの表面を支持する。チャック７０は、ウエハの裏面を上向きとして支持する。
【0066】
チャック７０の支持面は複数の吸着穴が形成される。複数の吸着穴は規定の配置パターンに基づき配置される。複数の吸着穴のそれぞれは真空流路を介して吸引ポンプと連結される。複数の吸着穴は吸引ポンプの動作に応じて吸引圧力が発生する。
【0067】
チャック７０は、スピンドル７４を介してモータ７２の回転軸が連結される。チャック７０は、モータ７２の駆動に応じて回転する。なお、チャック７０の支持部材、モータ７２の支持部材、複数の吸引穴、真空流路及び吸引ポンプの図示を省略する。
【0068】
研削加工部６４は、研削ヘッド８０を備える。研削ヘッド８０は研削砥石８２が取り付けられる。また、研削ヘッド８０はモータ８４の回転軸８６が連結される。研削ヘッド８０及び研削砥石８２は、モータ８４の駆動に応じて回転する。なお、研削ヘッド８０を支持する支持部材及びモータ８４を支持する支持部材の図示を省略する。
【0069】
研削部６１は、Ｚ方向について研削ヘッド８０を昇降させるヘッド昇降部を備える。ヘッド昇降部は、ガイドレール、送りねじ及びモータを備える直動ガイド装置を適用し得る。ヘッド昇降部は、ウエハＷに対して研削砥石８２を接触させる接触位置と、ウエハＷに対して研削砥石８２を離間させる離間位置との間について、研削ヘッド８０を移動させる。図３における二点鎖線は、接触位置に位置する研削ヘッド８０及び研削砥石８２を表す。
【0070】
研削部６１は、ウエハＷに対する研削砥石８２の当接圧力を調整する圧力調整部を備える。圧力調整部は、Ｚ方向について研削ヘッド８０を微小送りさせるエアシリンダ装置を適用し得る。なお、ヘッド昇降部及び圧力調整部の図示を省略する。
【0071】
研削部６１は、ウエハＷの裏面に対して研削砥石８２を当接させ、研削砥石８２に対してウエハＷへの当接圧力を付与し、ウエハＷ及び研削砥石８２のそれぞれを回転させる。これにより、ウエハＷの裏面が研削される。
【0072】
研削部６１は、二段階の研削を実施し得る。例えば、粒度が粗い研削砥石８２が適用される粗研削を実施し、かつ、粗研削の実施後に粒度が細かい研削砥石８２が適用される精研削を実施してもよい。
【0073】
【0074】
研磨部は、図３に示すウエハ支持部６２と同様の構成を有するウエハ支持部を備える。研磨部は、図３に示す研削加工部６４に対応する研磨加工部を備える。研磨加工部は、研削ヘッド８０に代わり研磨ヘッドが具備される。研磨ヘッドは研磨パッド等の研磨体を支持する。
【0075】
研磨部は、研磨パッドからスラリーを供給してウエハを研磨する化学機械研磨を適用し得る。研磨部は、研磨砥石を用いてウエハを研磨する機械研磨を適用してもよいし、砥粒の電気泳動等を適用してウエハを研磨してもよい。
【0076】
〔研削研磨装置の機能ブロック〕
図４は研削研磨装置の機能ブロック図である。研削研磨装置６０は、制御部２００を備える。制御部２００に具備される各部は、研削研磨装置６０の各種の機能に対応する。
図４は研削研磨装置の機能ブロック図である。研削研磨装置６０は、制御部２００を備える。制御部２００に具備される各部は、研削研磨装置６０の各種の機能に対応する。
【0077】
制御部２００は、統括制御部２０２を備える、統括制御部２０２は、研削研磨装置６０の各部を統括的に制御する。制御部２００は、メモリ２０４を備える。メモリ２０４の構成は図２に示すメモリ１０２と同様である。すなわち、メモリ２０４は各種のデータ、各種のパラメータ及び各種のプログラムを記憶する。
【0078】
制御部２００は、メモリ２０４に記憶されるプログラムを読み出し、プログラムを実行して、研削研磨装置６０の各種の機能を実現する。制御部２００は、プログラムを実行する際に、メモリ２０４から読み出したデータ及びパラメータを参照する。
【0079】
制御部２００は、研削研磨加工制御部２１０を備える。研削研磨加工制御部２１０は、統括制御部２０２から送信される研削研磨加工部６５への駆動指令に応じて研削研磨加工部６５の駆動を制御する。図４に示す研削研磨加工部６５は、図３に示す研削加工部６４及び図示しない研磨装置に具備される研磨加工部が含まれる。例えば、研削研磨加工制御部２１０は、図３に示す研削部６１におけるモータ８４の動作及びウエハＷに対する研削砥石８２の当接圧力等を制御する。
【0080】
制御部２００は、ウエハ支持制御部２１２を備える。ウエハ支持制御部２１２は、統括制御部２０２から送信されるウエハ支持部６３への駆動指令に応じて、ウエハ支持部６３の動作を制御する。図４に示すウエハ支持部６３は、図３に示すウエハ支持部６２及び研磨装置に具備されるウエハ支持部が含まれる。例えば、ウエハ支持制御部２１２は、図３に示す研削部６１におけるモータ７２の回転数等を制御する。
【0081】
制御部２００は、ウエハ情報取得部２２０を備える。ウエハ情報取得部２２０は、ウエハ情報取得部１５０と同様に、処理対象のウエハＷの情報を取得する。ここでは、ウエハ情報取得部２２０の説明を省略する。
【0082】
制御部２００は、研削研磨加工条件設定部２２２を備える。研削研磨加工条件設定部２２２は、ウエハ情報取得部２２０を用いて取得したウエハＷの情報に基づき、研削部６１の研削加工条件及び研磨部の研磨加工条件を設定する。統括制御部２０２は、研削研磨加工条件設定部２２２を用いて設定された研削加工条件及び研磨加工条件に基づき、研削研磨装置６０の各部を制御する。
【0083】
なお、ダイシング装置１０及び研削研磨装置６０を備えるレーザ加工システムは、ダイシング装置１０に具備される制御部５０及び研削研磨装置６０に具備される制御部２００を、適宜、共通化してもよい。
【0084】
［レーザ加工方法の手順］
〔全体の手順〕
図５は実施形態に係るレーザ加工方法の手順を示すフローチャートである。レーザ加工工程Ｓ１０では、図１に示す吸着ステージ１３へウエハＷを載置する。吸着ステージ１３はウエハＷを吸着支持する。
〔全体の手順〕
図５は実施形態に係るレーザ加工方法の手順を示すフローチャートである。レーザ加工工程Ｓ１０では、図１に示す吸着ステージ１３へウエハＷを載置する。吸着ステージ１３はウエハＷを吸着支持する。
【0085】
レーザ光学部２０は、吸着ステージ１３を用いて支持され、テーブル１２を用いてＸ方向へ移動するウエハＷのストリートに沿ってレーザ光を照射し、ウエハＷの表面にストリートに沿うレーザ加工溝を形成する。
【0086】
また、レーザ光学部２０は、ウエハＷの内部に集光点を調整し、ウエハＷのストリートに沿ってレーザ光を照射し、ウエハＷの内部にストリートに沿うレーザ加工領域を形成する。
【0087】
レーザ加工領域の例として、ウエハＷの表面からの深さが、６０マイクロメートルから８０マイクロメートルの位置に形成され、１０マイクロメートルから２０マイクロメートルの厚みを有する態様が挙げられる。レーザ加工工程Ｓ１０の後に研削研磨工程Ｓ１２へ進む。
【0088】
研削研磨工程Ｓ１２では、図４に示す研削研磨装置６０は、レーザ加工が施され、かつ、ダイシング装置１０から搬送されたウエハＷに対して、研削及び研磨を実施する。すなわち、研削部６１は、ＢＧテープが貼り付けられたウエハＷの表面をチャック７０へ載置する。チャック７０はＢＧテープを介してウエハＷの表面を吸着支持する。
【0089】
モータ７２は、規定の回転数を適用してチャック７０を回転させ、チャック７０に吸着支持されるウエハＷを回転させる。研削部６１は、規定の回転数を適用して回転させた研削砥石８２をウエハＷの裏面へ接触させ、ウエハＷが規定の厚みに達するまでウエハＷの裏面を研削する。
【0090】
次いで、研磨部はウエハＷの研磨を実施する。研磨の手順は研削の手順と同様であり、ここでの説明は省略する。
【0091】
研削研磨工程Ｓ１２において研削されるウエハＷは、レーザ加工領域のクラックがウエハＷの厚み方向へ伸展する。すなわち、ウエハＷの裏面は研削熱に起因して膨張し、円の外周に向かって広がろうとする。一方、ウエハＷの表面は、チャック７０を用いて吸着支持され、物理的に拘束される。そうすると、ウエハＷの内部に歪みが生じ、ウエハＷの内部のクラックはウエハＷの厚み方向へ伸展する。
【0092】
裏面が研削及び研磨され、規定の厚みに加工されたウエハＷは、洗浄及び乾燥等の後工程が実施される。後工程が実施されたウエハＷは、ウエハカセットへ収容される。研削研磨工程Ｓ１２の後に分割工程Ｓ１４へ進む。
【0093】
分割工程Ｓ１４では、研削研磨工程Ｓ１２が実施され、裏面にダイシングテープが貼り付けられ、表面のＢＧテープが剥離されたウエハＷに対して外力を付与し、ストリートに沿ってウエハＷを破断させる。分割工程Ｓ１４では分割装置が適用される。分割装置は、例えば、再表２００４－１００２４０号公報に記載されている構成を適用し得る。
【0094】
ウエハＷに対する外力の付与の例として、ダイシングテープの周縁部を支持する枠状のフレームを下方向へ押し下げてダイシングテープを伸展させて、ウエハＷを破断させる態様が挙げられる。
【0095】
ダイシングテープを伸展させる際に、ダイシングテープに対して紫外線を照射してもよい。ダイシングテープに対する紫外線の照射に起因して、ダイシングテープの粘着剤の硬化又はダイシングテープの粘着力の変化を発現し得る。
【0096】
ダイシングテープは、伸縮可能な弾性を有するテープを適用してもよい。伸縮可能なダイシングテープが貼り付けられたウエハＷを半球状に撓ませて、ウエハＷを破断させてもよい。ウエハＷを破断させた後に、更に、ダイシングテープを伸展させ、それぞれのチップを離間させる。
【0097】
〔レーザ加工工程の詳細〕
図６は図５に示すレーザ加工工程の手順を示すフローチャートである。ウエハ情報取得工程Ｓ２０では、図２に示すウエハ情報取得部１５０は加工対象のウエハＷの識別情報を取得する。ウエハ情報取得工程Ｓ２０の後にレーザ加工条件設定工程Ｓ２２へ進む。
図６は図５に示すレーザ加工工程の手順を示すフローチャートである。ウエハ情報取得工程Ｓ２０では、図２に示すウエハ情報取得部１５０は加工対象のウエハＷの識別情報を取得する。ウエハ情報取得工程Ｓ２０の後にレーザ加工条件設定工程Ｓ２２へ進む。
【0098】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２では、レーザ加工条件設定部１５２はダイシング装置１０に適用されるウエハＷのレーザ加工条件を設定する。ウエハＷのレーザ加工条件は、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量が含まれる。
【0099】
レーザ加工溝のエッジオフ量とは、加工対象のストリートにおいて、ウエハＷの一端からウエハの一端の側のレーザ加工溝の端までの距離を表す。同様に、レーザ加工領域のエッジオフ量とは、加工対象のストリートにおいて、ウエハＷの一端からウエハＷの一端の側のレーザ加工領域の端までの距離を表す。
【0100】
レーザ加工条件設定部１５２は、レーザ加工溝のエッジオフ量がレーザ加工領域のエッジオフ量と異なる、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量を設定する。レーザ加工条件設定部１５２は、レーザ加工溝のエッジオフ量がレーザ加工領域のエッジオフ量を超える、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量を設定する態様がより好ましい。
【0101】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２では、ウエハ情報取得工程Ｓ２０において取得したウエハ情報に基づき、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量を自動設定し得る。
【0102】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２では、レーザ加工領域のエッジオフ量が手動入力に基づき設定された場合に、レーザ加工領域のエッジオフ量に応じてレーザ加工溝のエッジオフ量を自動的に設定してもよい。
【0103】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２では、レーザ加工溝のエッジオフ量が手動入力に基づき設定された場合に、レーザ加工溝のエッジオフ量に応じてレーザ加工領域のエッジオフ量を自動的に設定してもよい。
【0104】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２では、レーザ加工モードの設定に応じてレーザ加工条件が設定されてもよい。すなわち、異常抑制加工モードが設定された場合に、レーザ加工溝のエッジオフ量がレーザ加工領域のエッジオフ量と異なるレーザ加工条件を自動的に設定してもよい。
【0105】
レーザ加工条件設定工程Ｓ２２において、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量が手動入力に基づき修正された場合に、修正内容を記憶してもよい。レーザ加工条件設定工程Ｓ２２において、記憶された手動修正の内容に応じて、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量を設定してもよい。レーザ加工条件設定工程Ｓ２２の後にレーザ加工溝形成工程Ｓ２４へ進む。なお、実施形態に記載のレーザ加工条件設定工程Ｓ２２におけるレーザ加工条件設定部１５２は設定部の一例である。
【0106】
レーザ加工溝形成工程Ｓ２４では、ダイシング装置１０はレーザ加工条件設定工程Ｓ２２において設定されたレーザ加工溝のエッジオフ量を適用して、全てのストリートについてレーザ加工溝を形成する。
【0107】
図７はウエハの斜視図である。同図に示すウエハＷには、互いに直交する二方向について、ストリートＳＴが形成される。同図には、現実よりも少ない数のストリートＳＴを図示する。なお、同図において円を用いて囲まれたウエハＷの端は、図８から図１１に示すウエハＷの拡大平面図に対応する。
【0108】
図６に示すレーザ加工溝形成工程Ｓ２４では、レーザ光の集光点がウエハＷの表面に調整され、レーザ光の集光点とウエハＷの表面に形成されたストリートＳＴとの位置を合わせるアライメントが実施される。
【0109】
アライメントの後に、ウエハＷを移動させ、ウエハの移動方向におけるストリートＳＴに沿ってレーザ光の集光点を走査させる。ウエハＷの移動方向は、図１に示すＸ方向を適用し得る。
【0110】
一本のストリートＳＴにおけるレーザ加工溝の形成が完了すると、テーブル１２を用いてウエハをレーザ光の走査方向と直交する方向へ移動させ、次の加工対象のストリートＳＴにおけるアライメントが実施され、次の加工対象のストリートＳＴについて加工が実施される。このようにして、一方向について、全てのストリートＳＴにおけるレーザ加工溝の形成が実施される。
【0111】
一方向について全てのストリートＳＴのレーザ加工溝の形成が完了すると、テーブル１２を用いてウエハＷを９０度回転させ、一方向と直交する他方向について、一方向と同様の手順が適用され、他方向の全てのストリートＳＴにおけるレーザ加工溝の形成が実施される。レーザ加工溝形成工程Ｓ２４の後にＢＧテープ貼付工程Ｓ２６へ進む。なお、実施形態に記載のストリートＳＴは加工ラインの一例である。
【0112】
ＢＧテープ貼付工程Ｓ２６では、レーザ加工溝が形成されたウエハＷの表面に対してＢＧテープＢを貼り付ける。ＢＧテープＢの貼り付けは貼付装置が適用される。貼付装置はウエハＷの表面にＢＧテープＢを密着させ、ウエハＷの表面からはみ出したＢＧテープＢを裁断し、ウエハＷの表面の全面にＢＧテープＢを貼り付ける。ＢＧテープ貼付工程Ｓ２６の後にレーザ加工領域形成工程Ｓ２８へ進む。
【0113】
レーザ加工領域形成工程Ｓ２８では、ダイシング装置１０はレーザ加工条件設定工程Ｓ２２において設定されたレーザ加工領域のエッジオフ量を適用して、全てのストリートについてレーザ加工領域を形成する。
【0114】
レーザ加工領域形成工程Ｓ２８では、レーザ光の集光点がウエハＷの内部に調整され、レーザ加工溝形成工程Ｓ２４と同様の手順を経て、全てのストリートについてレーザ加工領域が形成される。レーザ加工領域形成工程Ｓ２８の後に、図５に示す研削研磨工程Ｓ１２へ進む。
【0115】
レーザ加工領域形成工程Ｓ２８において、ウエハＷの表面からレーザ光を照射してもよい。ウエハＷの表面からレーザ光が照射される場合は、レーザ加工領域形成工程Ｓ２８の後にＢＧテープ貼付工程Ｓ２６が実施される。
【0116】
図６に示すレーザ加工溝形成工程Ｓ２４、ＢＧテープ貼付工程Ｓ２６及びレーザ加工領域形成工程Ｓ２８は、レーザ加工領域形成工程Ｓ２８、レーザ加工溝形成工程Ｓ２４及びＢＧテープ貼付工程Ｓ２６の順に実施されてもよい。なお、図５及び図６に示すレーザ加工工程Ｓ１０はレーザ照射工程の一例である。
【0117】
［エッジオフ量の詳細な説明］
次に、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量について、詳細に説明する。
次に、レーザ加工溝のエッジオフ量及びレーザ加工領域のエッジオフ量について、詳細に説明する。
【0118】
〔チップ割れ及びチップ飛びの発生〕
図８は比較例に係るレーザ加工の模式図である。同図には、任意のストリートに沿うウエハＷＡの断面図３００及びウエハＷの外周部の一部を拡大した、ウエハＷＡの表面３２０における拡大平面図３０２を示す。
図８は比較例に係るレーザ加工の模式図である。同図には、任意のストリートに沿うウエハＷＡの断面図３００及びウエハＷの外周部の一部を拡大した、ウエハＷＡの表面３２０における拡大平面図３０２を示す。
【0119】
ウエハＷＡの外周部とは、ウエハＷＡの端３２２から一定の距離を有する領域である。ウエハＷＡの外周部は、ウエハのサイズ、ウエハに形成されるチップのサイズ及びチップの数等に応じて規定し得る。
【0120】
なお、拡大平面図３０２では、実際にウエハＷの表面３２０に露出しないレーザ加工領域３４０を、表面３２０から見えるものとして図示する。また、拡大平面図３０２では、現実の数よりも少ないレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０を図示する。図９に示す拡大平面図３０６、図１０に示す拡大平面図３１０及び図１１に示す拡大平面図３１４についても同様である。
【0121】
図８に示すウエハＷＡは、レーザ加工溝３３０のエッジオフが行われず、レーザ加工溝３３０がウエハＷＡの端３２２へ達している。一方、レーザ加工領域３４０はエッジオフが行われ、ウエハＷＡの端３２２へ達していない。
【0122】
ウエハＷＡは、裏面の研削及び研磨がされた後に、外周部におけるチップ飛びの発生が発見された。以下、チップ飛びの原因について考察する。
【0123】
拡大平面図３０２に示すように、ウエハＷＡの外周部は、チップの分割起点となるレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０が形成される第二領域３５２が存在し、第二領域３５２の外側にレーザ加工溝３３０のみが形成される第一領域３５０が存在する。
【0124】
研削及び研磨の際に応力及び衝撃を受けたウエハＷＡの外周部は、ウエハＷＡの端３２２に達したレーザ加工溝３３０を起点とする偶発的なチップ割れが発生する。そして、チップ割れの発生はチップ飛びを誘発すると推測される。
【0125】
〔チップ割れ及びチップ飛びの対策〕
図９は実施形態に係るレーザ加工方法に適用されるレーザ加工の模式図である。同図には、任意のストリートに沿うウエハＷの断面図３０４及びウエハＷの外周部の一部を拡大した、ウエハＷの表面３２０における拡大平面図３０６を示す。
図９は実施形態に係るレーザ加工方法に適用されるレーザ加工の模式図である。同図には、任意のストリートに沿うウエハＷの断面図３０４及びウエハＷの外周部の一部を拡大した、ウエハＷの表面３２０における拡大平面図３０６を示す。
【0126】
同図に示すウエハＷは、レーザ加工溝３３０のエッジオフが行われ、レーザ加工溝３３０がウエハＷの端３２２へ達していない。また、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１は、レーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と相違する。
【0127】
換言すると、レーザ加工溝３３０の端３３２の位置は、レーザ加工領域３４０の端３４２の位置に対してずらされている。図９には、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１がレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも短い態様を示す。
【0128】
すなわち、ウエハＷは、チップの分割起点が形成された第二領域３５２の外側に、レーザ加工溝３３０のみが形成される第一領域３５０が形成される。また、第一領域３５０の更に外側にレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０が非形成の第三領域３５４が形成される。
【0129】
かかる構造を有するウエハＷは、チップを分割する際にレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０へ付与される応力及び衝撃が段階的に緩和され、チップ飛びの発生が抑制されると推測される。なお、図９にはウエハＷの一部を図示したが、ウエハＷの全周に渡って上記の関係を有するレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０が形成される。図１０に示すレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０についても同様である。
【0130】
図１０は実施形態に係るレーザ加工方法に適用されるレーザ加工の他の例の模式図である。同図には任意のストリートに沿うウエハＷの断面図３０８及びウエハＷの外周部の一部を拡大した、ウエハＷの表面３２０における拡大平面図３１０を示す。
【0131】
同図に示すウエハＷは、図９に示すウエハＷと比較して、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１が、レーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも長い点が相違する。
【0132】
すなわち、図１０に示すウエハＷは、チップの分割起点が形成された第二領域３５２の外側に、レーザ加工領域３４０のみが形成される第四領域３５６が形成される。また、第四領域３５６の更に外側にレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０が非形成の第三領域３５４が形成される。
【0133】
同図に示すウエハＷは、図９に示すウエハＷと同様に、チップを分割する際にレーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０へ付与される応力及び衝撃が段階的に緩和され、チップ飛びの発生が抑制され得る。
【0134】
〔チップ割れ及びチップ飛びの対策の比較例〕
図１１は比較例に係るレーザ加工の他の例の模式図である。同図には任意のストリートに沿うウエハＷＡの断面図３１２及びウエハＷＡの外周部の一部を拡大した、ウエハＷの表面３２０における拡大平面図３１４を示す。
図１１は比較例に係るレーザ加工の他の例の模式図である。同図には任意のストリートに沿うウエハＷＡの断面図３１２及びウエハＷＡの外周部の一部を拡大した、ウエハＷの表面３２０における拡大平面図３１４を示す。
【0135】
同図に示すウエハＷＡは、レーザ加工溝３３０のエッジオフが行われ、レーザ加工溝３３０がウエハＷの端３２２へ達していないが、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１がレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と同一である点で、図９等に示すウエハＷと相違する。
【0136】
すなわち、図１１に示すウエハＷＡは、チップの分割起点が形成された第二領域３５２の外側に、レーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０が非形成の第三領域３５４が形成される。
【0137】
ウエハＷＡの裏面を研削する際に、ウエハＷＡの厚み方向についてレーザ加工領域３４０から亀裂が伸展し、亀裂がウエハＷＡの表面３２０へ到達した際に、レーザ加工溝３３０の影響を受けて、一気に亀裂が伸展しチップが分割される。
【0138】
ウエハＷＡの外周部には、レーザ加工溝３３０及びレーザ加工領域３４０の直接的な影響を受けない第三領域３５４が存在するが、一気にチップが分割される際の応力等を第三領域３５４が吸収しきれずに、チップ飛びが発生すると推測される。
【0139】
［チップ割れ及びチップ飛びの対策の検証］
図１２はチップ割れ及びチップ飛びの評価結果を示す表である。図１２に示す表における比較例１は図８に示すウエハＷＡに対応する。比較例２は図１１に示すウエハＷＡに対応する。
図１２はチップ割れ及びチップ飛びの評価結果を示す表である。図１２に示す表における比較例１は図８に示すウエハＷＡに対応する。比較例２は図１１に示すウエハＷＡに対応する。
【0140】
また、同図に示す表における実施例１及び実施例３は図９に示すウエハＷに対応する。実施例１と実施例３とは使用したＢＧテープの粘着力が相違する。ＢＧテープＢ１はＢＧテープＢ２と比較して粘着力が強い。実施例２は図１０に示すウエハＷに対応する。
【0141】
Ｉｎｄｅｘ欄は、チップのサイズを示す。いずれの場合のチップも、一辺が０．２ミリメートルの正方形である。仕上げ厚欄は、裏面が研磨された後のウエハＷ及びウエハＷＡの厚みであり、いずれの場合も１５０マイクロメートルである。Ｉｎｄｅｘ欄の数値及び仕上げ厚欄の数値は仕上がり目標値である。
【0142】
ＬＧエッジオフ量欄は、図９等に示すレーザ加工溝３３０のエッジオフ量を示す。ＭＬエッジオフ量欄は、図９等に示すレーザ加工領域３４０のエッジオフ量を表す。ＭＬエッジオフ量は１．５ミリメートルとした。ＬＧエッジオフ量欄の数値及びＭＬエッジオフ量欄の数値は、加工の際の設定値である。
【0143】
チップ飛び欄の－はチップ飛びの発生を表す。チップ飛び欄の＋＋はチップ飛びの非発生を表す。チップ割れ欄の－はチップ割れの発生を表す。チップ割れ欄の＋は実用上の問題がない程度のチップ割れの発生を表す。チップ割れ欄の＋＋はチップ割れの非発生を表す。チップ飛びの発生及びチップ割れの発生は、ウエハＷ及びウエハＷＡを拡大観察して確認した。
【0144】
図１２の表に示す実施例１から実施例３では、いずれの場合もチップ飛びは発生せず、かつ、実用上問題となるチップ割れは発生していない。また、実施例２に示すように、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１を、レーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも長くすると、チップ飛びの発生及びチップ割れの発生を抑制し得る。
【0145】
更に、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１を、レーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも１ミリメートル以上長くする態様は、チップ飛び及びチップ割れの抑制の観点では好ましい。
【0146】
図１３はチップ飛びに関する観察結果を示すウエハの模式図及びウエハの拡大写真である。図１３には、比較例に係るレーザ加工方法が適用されるウエハ４００における表面４０２の外周部４０４の拡大写真４１０及び実施形態に係るレーザ加工方法が適用されるウエハ４００における表面４０２の外周部４０６の拡大写真４１２を示す。
【0147】
拡大写真４１０では、ウエハ４００の外周部４０４において、チップ４０８の欠落が視認される。一方、拡大写真４１２では、ウエハ４００の外周部４０６において、チップの欠落は視認されない。
【0148】
【0149】
図１４に示す拡大写真４２２及び拡大写真４２４は、図１２に示す実施例２に対応している。拡大写真４２２はチップ割れの発生は視認されない。また、拡大写真４２４は品質が悪いチップ４０７が存在するが、チップ割れの発生は視認されない。
【0150】
図１２から図１４に示すチップ飛び及びチップ割れの検証は、図１２に示すウエハに限定されず、チップサイズ、仕上げ厚、ＢＧテープの種類等は任意である。すなわち、本実施形態に示すレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、各種のシリコンウエハに適用可能である。
【0151】
また、被加工物はシリコンウエハに限定されない。例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を生成する際に適用されるサファイヤウエハ、ヒ化ガリウム及びアルミナなど、各種のウエハに対して本実施形態に示すレーザ加工システム及びレーザ加工方法を適用可能である。被加工物はガラス基板を適用してもよい。
【0152】
更に、被加工物は機械的構造体が形成されるウエハであってもよい。機械的構造体が形成されるウエハの例として、機械構造体及び半導体素子が一体化されたメムス素子が形成されるウエハ及び微細加工が施される機械構造体が形成されるウエハが挙げられる。
【0153】
被加工物は円盤状のウエハに限定されない。例えば、被加工物は平面形状が四角形等の任意形状の基板を適用し得る。
【0154】
［作用効果］
本実施形態に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、以下の作用効果を得ることが可能である。
本実施形態に係るレーザ加工システム及びレーザ加工方法は、以下の作用効果を得ることが可能である。
【0155】
〔１〕
ウエハＷの表面に形成されるレーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１を、ウエハＷの内部に形成されるレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と異ならせる。これにより、ウエハＷの裏面を研削及び研磨する際にウエハＷへ付与される応力及び衝撃が緩和され、チップ飛びの発生を抑制し得る。また、実用上問題となるチップ割れの発生を抑制し得る。
ウエハＷの表面に形成されるレーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１を、ウエハＷの内部に形成されるレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と異ならせる。これにより、ウエハＷの裏面を研削及び研磨する際にウエハＷへ付与される応力及び衝撃が緩和され、チップ飛びの発生を抑制し得る。また、実用上問題となるチップ割れの発生を抑制し得る。
【0156】
〔２〕
レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１をレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも大きくする。これにより、チップ飛びの発生及びチップ割れの発生の抑制効果が向上し得る。
レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１をレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２よりも大きくする。これにより、チップ飛びの発生及びチップ割れの発生の抑制効果が向上し得る。
【0157】
〔３〕
異常抑制加工モードが設定された場合に、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１をレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と異ならせるレーザ加工条件が自動的に設定される。これにより、異常抑制加工モードが設定された場合に、チップ飛びの発生及びチップ割れの発生が抑制されるレーザ加工を実施し得る。
異常抑制加工モードが設定された場合に、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１をレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２と異ならせるレーザ加工条件が自動的に設定される。これにより、異常抑制加工モードが設定された場合に、チップ飛びの発生及びチップ割れの発生が抑制されるレーザ加工を実施し得る。
【0158】
〔４〕
ウエハＷの種類に応じたウエハのレーザ加工条件が設定される。これより、各種のウエハＷに適したレーザ加工条件を設定し得る。
ウエハＷの種類に応じたウエハのレーザ加工条件が設定される。これより、各種のウエハＷに適したレーザ加工条件を設定し得る。
【0159】
図８及び図９では、ウエハＷに形成されるストリートＳＴの一端について、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１とレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２との関係を示したが、ストリートＳＴの他端についても、一端と同様の処理を適用し得る。
【0160】
また、ストリートＳＴの一端と他端との間で、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１とレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２との関係を維持して、レーザ加工溝３３０のエッジオフ量Ｓ１及びレーザ加工領域３４０のエッジオフ量Ｓ２を異ならせてもよい。
【0161】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【0162】
１０…ダイシング装置、２０…レーザ光学部、５０…制御部、１２２…レーザ制御部、１５０…ウエハ情報取得部、１５２…レーザ加工条件設定部、１５４…レーザ加工モード設定部、３２２…ウエハの端、３３０…レーザ加工溝、３３２…レーザ加工溝の端、３４０…レーザ加工領域、３４２…レーザ加工領域の端、３５０…第一領域、３５２…第二領域、３５４…第三領域、３５６…第四領域、ＳＴ…ストリート、Ｓ１…レーザ加工溝のエッジオフ量、Ｓ２…レーザ加工領域のエッジオフ量、Ｗ…ウエハ
【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】
