特許 7550635 デバイスチップの製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-09-05

(45)【発行日】2024-09-13

(54)【発明の名称】デバイスチップの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240906BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240906BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20240906BHJP

   B23K 26/364 20140101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

H01L21/78 Q

H01L21/78 V

H01L21/304 631

B23K26/53

B23K26/364

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020212933

(22)【出願日】2020-12-22

(65)【公開番号】P2022099148

(43)【公開日】2022-07-04

【審査請求日】2023-10-30

(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】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】廣沢 俊一郎

【審査官】久宗 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３０５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５７８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０７９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

Ｂ２３Ｋ ２６／３６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウェーハを、該デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割しデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、
デバイスが形成されたウェーハの表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
該保護部材が貼着されたウェーハに、該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から照射し、該基板の内部に該ストリートに沿った改質層を形成するとともに、該改質層から伸展してウェーハの表面側に至る該ストリートに沿った亀裂を形成する亀裂形成ステップと、
該亀裂形成ステップ実施後、環状フレームの開口を塞ぐテープにウェーハの裏面側を固定し、ウェーハの表面側から該保護部材が剥離する貼り替えステップと、
該環状フレームに固定されたウェーハの表面に液状の保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、
該保護膜が被覆されたウェーハの表面側に、基板に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を該亀裂に沿って照射し、該ストリートに沿ったレーザー加工溝を形成して該機能層を分割する機能層分割ステップと、
該レーザー加工溝が形成されたウェーハから該保護膜を洗浄して除去する保護膜除去ステップと、
ウェーハに対して外力を付与し、該改質層を破断起点にしてウェーハを分割し、複数のデバイスチップを形成する分割ステップと、を備え、
該保護膜被覆ステップでは、ウェーハの表面側に露出した該亀裂の周辺は該保護膜の厚さが薄くなっていることを特徴とするデバイスチップの製造方法。

【請求項2】

該分割ステップは、ウェーハを裏面側から研削砥石で研削することを含む請求項１に記載のデバイスチップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デバイスチップの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

各種電子機器に用いられる半導体デバイスチップは、シリコンやガリウムヒ素等の各種半導体ウェーハの表面にデバイスを形成し、ウェーハを薄化し、デバイスを区画するストリートに沿ってウェーハを分割してデバイスチップを製造する。デバイスチップは、ウェーハ１枚当たりのチップの個数を増やすために、ストリートを狭く細くする傾向にあり、従来用いられてきた切削ブレードによるダイシングからレーザー加工による加工が用いられるようになってきている。

【0003】

レーザーによる加工は、デバイスを形成する機能層（Ｌｏｗ－ｋ層等）を基板からの剥離無く分割するアブレーション加工（例えば、特許文献１参照）や、基板の内部に集光点を位置付けて基板の内部に破断起点となる改質層を形成する加工が使われる。

【0004】

また、チップの抗折強度を上げるため、所謂ＤＢＧ（Dicing Before Grinding）やＳＤＢＧ（Stealth Dicing Before Grinding）といった、ストリートに沿って溝や改質層を形成してから研削して分割する方法が採用されることもある。とくに、ＳＤＢＧは、レーザー加工により挟ストリートに対応でき、裏面チッピングがほぼ無いため抗折強度が高くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－１８８４７５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、機能層を分割するためにアブレーション加工を行う場合、基板から出るデブリがデバイスに付着する事があり、それを防ぐ目的でウェーハの表面に、例えば水溶性の液状樹脂からなる保護層を被覆する。保護層はレーザー光線を遮ったり拡散させるため、保護層が無い場合に比べ高いパワーのレーザー光線を照射することになり、熱の影響によってレーザー加工溝周辺に歪みが発生し、抗折強度を下げてしまうという課題が有った。

【0007】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、機能層が剥離することを抑制しながらもデバイスチップの抗折強度の低下を抑制することができるデバイスチップの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデバイスチップの製造方法は、基板の表面に積層された機能層によってデバイスが形成されたウェーハを、該デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割しデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、デバイスが形成されたウェーハの表面側に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材が貼着されたウェーハに、該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウェーハの裏面側から照射し、該基板の内部に該ストリートに沿った改質層を形成するとともに、該改質層から伸展してウェーハの表面側に至る該ストリートに沿った亀裂を形成する亀裂形成ステップと、該亀裂形成ステップ実施後、環状フレームの開口を塞ぐテープにウェーハの裏面側を固定し、ウェーハの表面側から該保護部材が剥離する貼り替えステップと、該環状フレームに固定されたウェーハの表面に液状の保護膜を被覆する保護膜被覆ステップと、該保護膜が被覆されたウェーハの表面側に、基板に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を該亀裂に沿って照射し、該ストリートに沿ったレーザー加工溝を形成して該機能層を分割する機能層分割ステップと、該レーザー加工溝が形成されたウェーハから該保護膜を洗浄して除去する保護膜除去ステップと、ウェーハに対して外力を付与し、該改質層を破断起点にしてウェーハを分割し、複数のデバイスチップを形成する分割ステップと、を備え、該保護膜被覆ステップでは、ウェーハの表面側に露出した該亀裂の周辺は該保護膜の厚さが薄くなっていることを特徴とする。

【0009】

前記デバイスチップの製造方法において、該分割ステップは、ウェーハを裏面側から研削砥石で研削することを含んでも良い。

【発明の効果】

【0010】

本発明のデバイスチップの製造方法は、機能層が剥離することを抑制しながらもデバイスチップの抗折強度の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のウェーハの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るデバイスチップの製造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に示されたデバイスチップの製造方法の保護部材貼着ステップを示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護部材貼着ステップ後のウェーハの斜視図である。

【図5】図５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の亀裂形成ステップを一部断面で示す側面図である。

【図6】図６は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の亀裂形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【図7】図７は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の貼り替えステップ後のウェーハの斜視図である。

【図8】図８は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜被覆ステップを一部断面で示す側面図である。

【図9】図９は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜被覆ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【図10】図１０は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の機能層分割ステップを一部断面で示す側面図である。

【図11】図１１は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の機能層分割ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【図12】図１２は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【図13】図１３は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の第２貼り替えステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【図14】図１４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップの要部を示す断面図である。

【図15】図１５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のウェーハの一例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。

【0014】

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、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１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象のウェーハ１は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板２とする円板状の半導体ウェーハ、又は光デバイスウェーハなどのウェーハである。

【0015】

ウェーハ１は、図１に示すように、交差する複数のストリート３で区画された表面４の各領域それぞれにデバイス５が形成されている。デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、あるいやＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ等である。

【0016】

実施形態１において、ウェーハ１は、基板２の表面に機能層６が積層されている。機能層６は、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜と呼ぶ）と、導電性の金属により構成された導電体膜とを備えている。Ｌｏｗ－ｋ膜は、導電体膜と積層されて、デバイス５を形成する。導電体膜は、デバイス５の回路を構成する。このために、デバイス５は、基板２の表面に積層された機能層６の互いに積層されたＬｏｗ－ｋ膜と、Ｌｏｗ－ｋ膜間に積層された導電体膜とによって形成される。なお、ストリート３の機能層６は、Ｌｏｗ－ｋ膜により形成され、ＴＥＧ（Test Element Group）を除いて導電体膜を備えていない。ＴＥＧは、デバイス５に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子である。

【0017】

実施形態１において、ウェーハ１は、ストリート３に沿って切断されて、複数のデバイスチップ７に分割される。なお、デバイスチップ７は、基板２の一部分とデバイス５とにより構成される。

【0018】

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、基板２の表面に積層された機能層６によってデバイス５が形成されたウェーハ１を、デバイス５を区画する複数のストリート３に沿って分割し、デバイスチップ７を製造する方法である。実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、図２に示すように、保護部材貼着ステップ１０１と、亀裂形成ステップ１０２と、貼り替えステップ１０３と、保護膜被覆ステップ１０４と、機能層分割ステップ１０５と、保護膜除去ステップ１０６と、第２貼り替えステップ１０７と、分割ステップ１０８と、を備える。

【0019】

（保護部材貼着ステップ）
図３は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護部材貼着ステップを示す斜視図である。図４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護部材貼着ステップ後のウェーハの斜視図である。保護部材貼着ステップ１０１は、デバイス５が形成されたウェーハ１の表面４側に保護部材である保護テープ１０を貼着するステップである。

【0020】

実施形態１において、保護部材貼着ステップ１０１では、図３に示すように、ウェーハ１と同径の円板状の保護テープ１０の糊層をウェーハ１の表面４側に対向させて、図４に示すように、保護テープ１０をウェーハ１の表面４に貼着する。なお、保護テープ１０は、可撓性と非粘着性を有する合成樹脂により構成された基材層と、基材層に積層された可撓性と粘着性とを有する合成樹脂により構成された糊層とを含む。実施形態１では、保護部材として保護テープ１０を用いるが、本発明では、保護部材は、保護テープ１０に限定されない。

【0021】

（亀裂形成ステップ）
図５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の亀裂形成ステップを一部断面で示す側面図である。図６は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の亀裂形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。亀裂形成ステップ１０２は、保護テープ１０が貼着されたウェーハ１に、基板２に対して透過性を有する波長のレーザー光線２４（図５に示す）をウェーハ１の裏面８側から照射し、基板２の内部にストリート３に沿った改質層１１を形成するとともに、改質層１１から伸展してウェーハ１の表面４側に至るストリート３に沿った亀裂１２を形成するステップである。

【0022】

なお、改質層１１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。また、改質層１１は、ウェーハ１の他の部分よりも機械的な強度等が低い。

【0023】

実施形態１において、亀裂形成ステップ１０２では、レーザー加工装置２０が保護テープ１０を介してウェーハ１の表面４側をチャックテーブル２１の保持面２２に吸引保持する。亀裂形成ステップ１０２では、レーザー光線照射ユニット２３が照射する基板２に対して透過性を有する波長のレーザー光線２４の集光点を基板２の内部の表面４側の表層に設定して、レーザー加工装置２０が、チャックテーブル２１とレーザー光線照射ユニット２３とをストリート３に沿って相対的に移動させながらパルス状のレーザー光線２４をストリート３に沿って照射する。

【0024】

実施形態１において、亀裂形成ステップ１０２では、レーザー加工装置２０が、レーザー光線照射ユニット２３をチャックテーブル２１に吸引保持されたウェーハ１に対して相対的に図５中に点線で示す位置から図５中に実線で示す位置に向かうように、チャックテーブル２１を移動させながらレーザー光線２４を照射する。亀裂形成ステップ１０２では、レーザー加工装置２０が、ウェーハ１の基板２に対して透過性を有する波長を有するレーザー光線２４を照射するために、図６に示すように、基板２の内部の表層にストリート３に沿って改質層１１を形成する。

【0025】

また、亀裂形成ステップ１０２では、レーザー加工装置２０が、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が３０μｍ以上でかつ１５０μｍ以下となる位置に設定して、レーザー光線２４を裏面８側からウェーハ１に照射する。即ち、本発明でいうウェーハ１の表層とは、ウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が３０μｍ以上でかつ１５０μｍ以下となる位置をいう。

【0026】

このために、改質層１１が形成された部分は改質層１１の形成前より膨張するため、図６に示すように、改質層１１から亀裂１２が厚さ方向に伸展し、ウェーハ１表面４に近い位置に形成された改質層１１からの亀裂１２がウェーハ１の表面４に到達する。こうして、亀裂形成ステップ１０２では、レーザー加工装置２０が、ウェーハ１の基板２の内部に改質層１１を形成し、改質層１１から伸展して表面４側まで至る亀裂１２を形成する。

【0027】

なお、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が３０μｍ以上とするのは、３０μｍ未満となる位置に集光点を設定することが困難であるからである。また、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が１５０μｍ以下とするのは、１５０μｍを超える位置に集光点を設定すると、亀裂１２が表面４まで到達しないからである。また、本発明は、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の基板２の内部に設定できかつ改質層１１から伸展した亀裂１２を表面４に至らせることができるために、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が５０μｍ以上でかつ１００μｍ以下となる位置に設定するのが望ましく、レーザー光線２４の集光点をウェーハ１の表面４からの厚さ方向の距離が７０μｍとなる位置に設定するのが更に望ましい。

【0028】

なお、本発明において、亀裂形成ステップ１０２では、ストリート３の表面４に亀裂１２を到達させた後、集光点の位置を基板２の裏面８寄りの位置に設定して、再度、レーザー光線２４をストリート３に沿って照射して、各ストリート３に沿って基板２の内部に改質層１１を厚さ方向に複数形成しても良い。実施形態において、亀裂形成ステップ１０２では、各ストリート３に沿って基板２の内部に改質層１１を厚さ方向に２つ形成する。

【0029】

（貼り替えステップ）
図７は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の貼り替えステップ後のウェーハの斜視図である。貼り替えステップ１０３は、亀裂形成ステップ１０２実施後、環状フレーム１３の内側の開口１４を塞ぐテープ１５にウェーハ１の裏面８側を固定し、ウェーハ１の表面４側から保護テープ１０が剥離するステップである。なお、テープ１５は、保護テープ１０と同様に、可撓性と非粘着性を有する合成樹脂により構成された基材層と、基材層に積層された可撓性と粘着性とを有する合成樹脂により構成された糊層とを含む。

【0030】

貼り替えステップ１０３では、周知のマウンタが、保護テープ１０を介してウェーハ１の表面４側と、内径がウェーハ１の外径よりも大径なリング状の環状フレーム１３とを保持テーブル上に互いに同軸となる位置に保持し、円板状のテープ１５を環状フレーム１３及びウェーハ１の裏面８側に送り出して、テープ１５の糊層の外縁部を環状フレーム１３に貼着し、テープ１５の糊層の中央部をウェーハ１の裏面８に貼着する。貼り替えステップ１０３では、マウンタが、テープ１５を環状フレーム１３及びウェーハ１の裏面８側に貼着した後、図７に示すように、保護テープ１０をウェーハ１の表面４側から剥がす。

【0031】

（保護膜被覆ステップ）
図８は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜被覆ステップを一部断面で示す側面図である。図９は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜被覆ステップ後のウェーハの要部の断面図である。保護膜被覆ステップ１０４は、環状フレーム１３に固定されたウェーハ１の表面４に液状の保護膜１６を被覆するステップである。なお、図８は、改質層１１及び亀裂１２を省略している。

【0032】

保護膜被覆ステップ１０４では、保護膜形成装置３０が、テープ１５を介してウェーハ１の裏面８側をスピンナーテーブル３１の保持面３２に吸引保持し、環状フレーム１３をクランプ部３３でクランプする。保護膜被覆ステップ１０４では、保護膜形成装置３０は、スピンナーテーブル３１を軸心回りに回転させた状態で、水溶性樹脂供給ノズル３４から水溶性の液状の樹脂３５をウェーハ１の表面４に滴下するとともに、水溶性樹脂供給ノズル３４をウェーハ１の表面４に沿って移動する。滴下された水溶性の液状の樹脂３５は、スピンナーテーブル３１の回転により発生する遠心力によって、ウェーハ１の表面４上を中心側から外周側に向けて流れていき、ウェーハ１の表面４の全面に塗布される。

【0033】

水溶性の液状の樹脂３５は、例えば、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）またはポリビニルピロリドン（Polyvinylpyrrolidone：ＰＶＰ）等の水溶性樹脂である。なお、本発明では、樹脂３５として、例えば、株式会社ディスコ社製のＨｏｇｏｍａｘ（登録商標）を用いることができる。保護膜被覆ステップ１０４では、ウェーハ１の表面４の全面に塗布された樹脂３５を乾燥させて、ウェーハ１の表面４に水溶性の樹脂３５で構成される保護膜１６をウェーハ１の表面４上に形成する。

【0034】

実施形態１では、保護膜被覆ステップ１０４前の亀裂形成ステップ１０２において、ウェーハ１の表面４にストリート３に沿って亀裂１２が形成されている。このために、表面張力等によって、ウェーハ１の表面４に塗布された液状の樹脂３５は、亀裂１２上の厚さが亀裂１２から離れた位置に厚さよりも薄く（実施形態１では、亀裂１２上では、樹脂３５が塗布されていない又は厚さが非常に薄く）なっている。また、ウェーハ１の表面４に塗布された液状の樹脂３５の亀裂１２から離れた位置の厚さは、従来から用いられてきた保護膜と同等の所定の厚さとなっている。このために、保護膜被覆ステップ１０４において、ウェーハ１の表面４に形成された保護膜１６は、図９に示すように、亀裂１２上の厚さが亀裂１２から離れた位置に厚さよりも薄く（実施形態１では、亀裂１２上では、保護膜１６が形成されていない又は厚さが非常に薄く）なっている。こうして、保護膜被覆ステップ１０４では、ウェーハ１の表面４側に露出した亀裂１２の周辺は、保護膜１６の厚さが亀裂１２の周辺よりも亀裂１２から離れた位置よりも薄くなっている。

【0035】

（機能層分割ステップ）
図１０は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の機能層分割ステップを一部断面で示す側面図である。図１１は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の機能層分割ステップ後のウェーハの要部の断面図である。機能層分割ステップ１０５は、保護膜１６が被覆されたウェーハ１の表面４側に、基板２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線４４（図１０に示す）を亀裂１２に沿って照射し、ストリート３に沿ったレーザー加工溝１７（図１１に示す）を形成して機能層６を分割するステップである。

【0036】

実施形態１において、機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０がテープ１５を介してウェーハ１の表面４側をチャックテーブル４１の保持面４２に吸引保持し、環状フレーム１３をクランプ部４５でクランプする。機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が、チャックテーブル４１とレーザー光線照射ユニット４３とを亀裂１２に沿って相対的に移動させながらパルス状の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線４４をレーザー光線照射ユニット４３からストリート３に沿って照射する。

【0037】

実施形態１において、機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が、レーザー光線照射ユニット４３をチャックテーブル４１に吸引保持されたウェーハ１に対して相対的に図１０中に点線で示す位置から図１０中に実線で示す位置に向かうように、チャックテーブル４１を移動させながらレーザー光線４４を照射する。機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が、ウェーハ１の基板２に対して吸収性を有する波長を有するレーザー光線４４を亀裂１２に沿って照射するために、図１１に示すように、亀裂１２に沿ってウェーハ１にアブレーション加工を施して水溶性の保護膜１６及び機能層６を除去する。

【0038】

機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が、図１１に示すように、溝底に基板２及び亀裂１２を露出させて機能層６をストリート３に沿って分割するレーザー加工溝１７を形成する。また、機能層分割ステップ１０５では、アブレーション加工により生じたデブリ１８が、保護膜１６に付着する。

【0039】

また、機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が照射するレーザー光線４４の出力は、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法のレーザー光線の出力の２０％以上でかつ８０％以下である。このために、機能層分割ステップ１０５においてウェーハ１の基板２のレーザー光線４４の熱等の影響を受ける領域は、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法においてウェーハ１の基板２のレーザー光線４４の熱等の影響を受ける領域よりも狭くなる。

【0040】

なお、機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が照射するレーザー光線４４の出力を、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法のレーザー光線の出力の２０％以上とするのは、２０％未満であると機能層６を分割することが困難であるからである。また、機能層分割ステップ１０５では、レーザー加工装置４０が照射するレーザー光線４４の出力を、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法のレーザー光線の出力の８０％以下とするのは、８０％を超えると基板２のレーザー光線４４の熱等の影響を受ける領域が従来の製造方法と同等の大きさになるからである。また、本発明は、機能層６を分割できかつ基板２のレーザー光線４４の熱等の影響を受ける領域を抑制するために、レーザー加工装置４０が照射するレーザー光線４４の出力を、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法のレーザー光線の出力の４０％以上でかつ６０％以下とするのが望ましい。

【0041】

（保護膜除去ステップ）
図１２は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜除去ステップ後のウェーハの要部の断面図である。保護膜除去ステップ１０６は、レーザー加工溝１７が形成されたウェーハ１から保護膜１６を洗浄して除去するステップである。

【0042】

保護膜除去ステップ１０６では、洗浄装置が、テープ１５を介してウェーハ１の裏面８側をスピンナーテーブルの保持面に吸引保持し、環状フレーム１３をクランプ部でクランプする。保護膜除去ステップ１０６では、洗浄装置は、スピンナーテーブルを軸心回りに回転させた状態で、洗浄液供給ノズルから純水からなる洗浄液をウェーハ１の表面４に供給するとともに、洗浄液供給ノズルをウェーハ１の表面４に沿って移動する。ウェーハ１の表面４に供給された洗浄液は、スピンナーテーブルの回転により発生する遠心力によって、ウェーハ１の表面４上を中心側から外周側に向けて流れてウェーハ１の表面４を洗浄して、デブリ１８とともに保護膜１６をウェーハ１の表面４上から除去する。

【0043】

（第２貼り替えステップ）
図１３は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の第２貼り替えステップ後のウェーハの要部の断面図である。第２貼り替えステップ１０７は、ウェーハ１の表面４に保護部材である保護テープ１０を貼着するとともに、ウェーハ１の裏面８からテープ１５が剥離するステップである。

【0044】

第２貼り替えステップ１０７では、図１３に示すように、ウェーハ１と同径の円板状の保護テープ１０の糊層をウェーハ１の表面４側に貼着して、ウェーハ１の裏面８からテープ１５が剥離する。

【0045】

（分割ステップ）
図１４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップの要部を示す断面図である。図１５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップ後のウェーハの要部の断面図である。分割ステップ１０８は、ウェーハ１に対して外力を付与し、改質層１１を破断起点にしてウェーハ１をストリート３に沿って分割し、複数のデバイスチップ７を形成するステップである。

【0046】

分割ステップ１０８では、研削装置５０は、保護テープ１０を介してチャックテーブル５１の保持面５２にウェーハ１を吸引保持し、図１４に示すように、研削水供給ノズルから研削液を供給しつつ軸心回りに回転する研削ホイールの研削砥石５３をウェーハ１の裏面８側に鉛直方向に沿って押圧して、ウェーハ１を裏面８側から研削する。分割ステップ１０８では、ウェーハ１は、研削砥石５３により薄化させて図１５に示す所定の仕上げ厚さ１９まで薄化されるとともに、研削砥石５３から外力である押圧力が作用する。すると、ウェーハ１は、基板２の内部に改質層１１が形成されているので、改質層１１を破断起点にして破断して、図１５に示すように、ストリート３に沿って個々のデバイスチップ７に分割される。こうして、実施形態１において、分割ステップ１０８は、ウェーハ１を裏面８側から研削砥石５３で研削して、ウェーハ１をデバイスチップ７に分割する。

【0047】

以上説明した実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、レーザー加工溝１７を形成する機能層分割ステップ１０５の前に予めウェーハ１の内部に改質層１１を形成してウェーハ１の表面４側まで伸展する亀裂１２を形成しておくことで、保護膜被覆ステップ１０４においてウェーハ１の表面４に被覆した保護膜１６を亀裂１２の周辺部分のみ薄くする。これにより、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、機能層分割ステップ１０５においてアブレーション加工で照射するレーザー光線４４の出力を亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法のレーザー光線４４の出力よりも小さくしても溝底に基板２を露出させる所望の深さのレーザー加工溝１７が形成できる。

【0048】

実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、レーザー加工溝１７を形成する前に保護膜１６を形成するので、機能層６が剥離することを抑制できる。また、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、レーザー加工溝１７を形成するためのレーザー光線４４の出力よりも小さくするので、ウェーハ１の基板２のレーザー光線４４の熱等の影響を受ける領域を抑制することができる。その結果、デバイスチップの製造方法は、機能層６が剥離することを抑制しながらもウェーハ１を個々のデバイスチップ７に分割でき、デバイスチップ７の抗折強度の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【0049】

また、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、デバイス５に被覆された保護膜１６の厚さは所定の厚さであるため、デバイス５へのデブリ１８の付着も抑えられる。

【0050】

次に、本発明の発明者らは前述した実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の効果を製造したデバイスチップ７の抗折強度を測定することで確認した。結果を表１に示す。

【0051】

【表1】

【0052】

表１の本発明品１と比較例１とは同じ加工対象のウェーハ１から分割したデバイスチップ７の抗折強度を測定した。表１の本発明品１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法でデバイスチップ７を製造し、比較例１は、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法でデバイスチップ７を製造した。表１の本発明品１と比較例１とは、亀裂形成ステップ１０２の有無、機能層分割ステップ１０５のレーザー光線４４の出力を除いて加工条件を同じにした。

【0053】

表１の本発明品２と比較例２とは同じ加工対象のウェーハ１から分割したデバイスチップ７の抗折強度を測定した。表１の本発明品２は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法でデバイスチップ７を製造し、比較例２は、亀裂１２を形成することなく保護膜１６を形成したウェーハ１にレーザー加工溝１７を形成する従来の製造方法でデバイスチップ７を製造した。表１の本発明品２と比較例２とは、亀裂形成ステップ１０２の有無、機能層分割ステップ１０５のレーザー光線４４の出力を除いて加工条件を同じにした。

【0054】

本発明品１、本発明品２、比較例１及び比較例２それぞれにおいて、複数のデバイスチップ７の抗折強度を測定し、表１は、本発明品１、本発明品２、比較例１及び比較例２は、それぞれ、複数のデバイスチップ７の抗折強度の平均値を示している。

【0055】

表１によれは、比較例１の抗折強度が２３６．２３Ｍｐａであるのに対し、本発明品１の抗折強度が２５１．２２Ｍｐａであった。

【0056】

また、表１によれは、比較例２の抗折強度が２５５．５１Ｍｐａであるのに対し、本発明品２の抗折強度が２６０．１２Ｍｐａであった。

【0057】

よって、表１によれは、レーザー加工溝１７を形成する機能層分割ステップ１０５の前に予めウェーハ１の内部に改質層１１を形成してウェーハ１の表面４側まで伸展する亀裂１２を形成しておくことで、機能層６が剥離することを抑制しながらもウェーハ１を個々のデバイスチップ７に分割でき、デバイスチップ７の抗折強度の低下を抑制することができることが明らかとなった。

【0058】

なお、本発明は、上記実施形態に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、本発明は、第２貼り替えステップ１０７を実施することなく、分割ステップ１０８において、テープ１５を拡張して、ウェーハ１を改質層１１を破断起点に破断して、個々のデバイスチップ７に分割しても良い。この場合、本発明は、レーザー加工溝１７を形成する機能層分割ステップ１０５の実施前に、研削装置５０を用いてウェーハ１を仕上げ厚さ１９まで薄化するのが望ましい。

【符号の説明】

【0059】

１ ウェーハ
２ 基板
３ ストリート
４ 表面
５ デバイス
６ 機能層
７ デバイスチップ
８ 裏面
１０ 保護テープ（保護部材）
１１ 改質層
１２ 亀裂
１３ 環状フレーム
１４ 開口
１５ テープ
１６ 保護膜
１７ レーザー加工溝
２４ レーザー光線
３５ 液状の樹脂
４４ レーザー光線
５３ 研削砥石
１０１ 保護部材貼着ステップ
１０２ 亀裂形成ステップ
１０３ 貼り替えステップ
１０４ 保護膜被覆ステップ
１０５ 機能層分割ステップ
１０６ 保護膜除去ステップ
１０８ 分割ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】