特許 7604137 ウエーハの加工方法

(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】2024-12-13

(45)【発行日】2024-12-23

(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241216BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20241216BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20241216BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20241216BHJP

   B24B 19/02 20060101ALI20241216BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 Q

H01L21/78 F

H01L21/78 B

H01L21/78 Y

B23K26/53

B24B27/06 M

B24B1/00 Z

B24B19/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020149340

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043853

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2023-07-25

(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】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】寺西 俊輔

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３０６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０１４７１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／１０８３２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１８６７３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１－２１４１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１３０８２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２４Ｂ １／００

Ｂ２４Ｂ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向と、該第１の方向と交差する第２の方向とに形成された複数の分割予定ラインと、該分割予定ラインに区画されたチップ領域と、を有するウエーハからチップを形成するウエーハの加工方法であって、
該分割予定ラインに沿って、表面から所望するチップの厚み以上の深さの溝を形成する溝形成ステップと、
該ウエーハの裏面から該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を生成するチップの厚みに相当する深さに位置づけ、該集光点と該ウエーハとを相対的に移動しながら該レーザービームを照射し、改質層及び該改質層から伸長するクラックを形成して表面に平行な分離起点を形成する分離起点形成ステップと、
該分離起点によってチップを該ウエーハから剥離するチップ剥離ステップと、
を備え、
該チップ領域にはデバイスが形成され、
該デバイスが不良であると判定された該チップ領域において、該溝形成ステップと、該分離起点形成ステップと、該チップ剥離ステップと、を実施することで、不良であると判定されたデバイスを選択的にくり抜き、
不良であると判定されたデバイスをくり抜いた該チップ領域に、代わりに良であると判定されたデバイスを埋め込むことを特徴とするウエーハの加工方法。

【請求項2】

該分離起点形成ステップにおいて、該レーザービームは該チップ領域毎に少なくとも２種類以上の異なるチップ厚みに応じた深さに位置づけて照射され、
該溝形成ステップにおいて、該溝が形成される該チップ領域で所望されるチップ厚み以上の深さの溝が形成され、
該チップ剥離ステップにおいて、該チップ領域毎に少なくとも２種類以上の異なる厚みのチップが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のウエーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハからチップを形成するウエーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウエーハを研削及び切断することで、ウエーハからチップを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２１８５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ウエーハから所望厚みのチップを形成する新たな方法が望まれていた。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエーハから所望厚みのチップを形成する新たなウエーハの加工方法を提供することである。

【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、本発明のウエーハの加工方法は、第１の方向と、該第１の方向と交差する第２の方向とに形成された複数の分割予定ラインと、該分割予定ラインに区画されたチップ領域と、を有するウエーハからチップを形成するウエーハの加工方法であって、該分割予定ラインに沿って、表面から所望するチップの厚み以上の深さの溝を形成する溝形成ステップと、該ウエーハの裏面から該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザービームの集光点を生成するチップの厚みに相当する深さに位置づけ、該集光点と該ウエーハとを相対的に移動しながら該レーザービームを照射し、改質層及び該改質層から伸長するクラックを形成して表面に平行な分離起点を形成する分離起点形成ステップと、該分離起点によってチップを該ウエーハから剥離するチップ剥離ステップと、を備え、該チップ領域にはデバイスが形成され、該デバイスが不良であると判定された該チップ領域において、該溝形成ステップと、該分離起点形成ステップと、該チップ剥離ステップと、を実施することで、不良であると判定されたデバイスを選択的にくり抜き、不良であると判定されたデバイスをくり抜いた該チップ領域に、代わりに良であると判定されたデバイスを埋め込むことを特徴とする。

【0007】

該分離起点形成ステップにおいて、該レーザービームは該チップ領域毎に少なくとも２種類以上の異なるチップ厚みに応じた深さに位置づけて照射され、該溝形成ステップにおいて、該溝が形成される該チップ領域で所望されるチップ厚み以上の深さの溝が形成され、該チップ剥離ステップにおいて、該チップ領域毎に少なくとも２種類以上の異なる厚みのチップが形成されてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、ウエーハから所望厚みのチップを形成する新たなウエーハの加工方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図2】図２は、図１のウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハの一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、図１の分離起点形成ステップを説明する断面図である。

【図4】図４は、図１の分離起点形成ステップを説明する上面図である。

【図5】図５は、図１の溝形成ステップの第１例を説明する断面図である。

【図6】図６は、図１の溝形成ステップの第１例を説明する上面図である。

【図7】図７は、図１の溝形成ステップの第２例を説明する断面図である。

【図8】図８は、図１のチップ剥離ステップを説明する断面図である。

【図9】図９は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第１例を説明する断面図である。

【図10】図１０は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第１例を説明する上面図である。

【図11】図１１は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第２例を説明する断面図である。

【図12】図１２は、変形例１に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップを説明する断面図である。

【図13】図１３は、変形例１に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップを説明する上面図である。

【図14】図１４は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップを説明する断面図である。

【図15】図１５は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップを説明する上面図である。

【図16】図１６は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第１例を説明する断面図である。

【図17】図１７は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第１例を説明する上面図である。

【図18】図１８は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップの第２例を説明する断面図である。

【図19】図１９は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップを説明する断面図である。

【図20】図２０は、実施形態３に係るウエーハの加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図21】図２１は、図２０の分離起点形成ステップを説明する断面図である。

【図22】図２２は、図２０の分離起点形成ステップを説明する上面図である。

【図23】図２３は、図２０の溝形成ステップの第１例を説明する断面図である。

【図24】図２４は、図２０の溝形成ステップの第１例を説明する上面図である。

【図25】図２５は、図２０の溝形成ステップの第２例を説明する断面図である。

【図26】図２６は、図２０のチップ剥離ステップを説明する断面図である。

【図27】図２７は、図２０のチップ剥離ステップを説明する上面図である。

【図28】図２８は、図２０の接着剤充填ステップを説明する断面図である。

【図29】図２９は、図２０の接着剤充填ステップを説明する上面図である。

【図30】図３０は、図２０のチップ固定ステップを説明する断面図である。

【図31】図３１は、図２０のチップ固定ステップを説明する上面図である。

【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に係るウエ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に係るウエーハの加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図２は、図１のウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハ１００の一例を示す斜視図である。図３は、図１の分離起点形成ステップ１００１を説明する断面図である。図４は、図１の分離起点形成ステップ１００１を説明する上面図である。図４は、図３の状態を裏面１０４側から見た図である。図５は、図１の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する断面図である。図６は、図１の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する上面図である。図６は、図５の状態を表面１０１側から見た図である。図７は、図１の溝形成ステップ１００２の第２例を説明する断面図である。図８は、図１のチップ剥離ステップ１００３を説明する断面図である。実施形態１に係るウエーハの加工方法は、図１に示すように、分離起点形成ステップ１００１と、溝形成ステップ１００２と、チップ剥離ステップ１００３と、を備える。

【0013】

実施形態１に係るウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハ１００は、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどである。ウエーハ１００は、図２に示すように、平坦な表面１０１において、第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向とに沿ってそれぞれ形成された複数の分割予定ライン１０２と、複数の分割予定ライン１０２によって区画されたチップ領域１０３と、を有する。ウエーハ１００は、実施形態１では、チップ領域１０３毎にチップ１６０（デバイス、図８参照）が形成されている。ウエーハ１００は、実施形態１では、さらに、第１の方向と第２の方向とが互いに直交して、複数の分割予定ライン１０２が格子状に形成されているが、本発明ではこれに限定されない。

【0014】

ウエーハ１００は、実施形態１では、各ステップに応じて、図２の符号１１０及び符号１２０のそれぞれの矢印で示すように、表面１０１または表面１０１の裏側の裏面１０４に粘着テープ１０５が貼着され、粘着テープ１０５の外縁部に環状のフレーム１０６が装着されて、各ステップの処理が施されるが、本発明ではこれに限定されない。

【0015】

分離起点形成ステップ１００１は、図３に示すように、ウエーハ１００の裏面１０４からウエーハ１００に対して透過性を有する波長のレーザービーム１２の集光点１３を、生成するチップ１６０（図８参照）の厚み１３０に相当する深さに位置づけ、集光点１３とウエーハ１００とを相対的に移動しながらレーザービーム１２を照射し、図３及び図４に示すように、当該深さに改質層１３１及び改質層１３１から伸長するクラック１３２を形成して表面１０１に平行な分離起点１３５を形成するステップである。

【0016】

分離起点形成ステップ１００１では、まず、ウエーハ１００の表面１０１に粘着テープ１０５を貼着する。分離起点形成ステップ１００１では、次に、図３に示すように、レーザー加工装置１０の保持テーブル１５により、粘着テープ１０５を介してウエーハ１００の表面１０１側を保持面１６で保持する。ここで、保持テーブル１５は、実施形態１では、例えば、凹部が形成された円盤状の枠体と、凹部内に嵌め込まれ、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成された円盤形状の吸着部と、を備え、吸着部の上面が、不図示の吸引源から導入される負圧によりウエーハ１００を吸引保持する保持面１６である。

【0017】

分離起点形成ステップ１００１では、次に、図３に示すように、レーザー加工装置１０のレーザー発振器１１により発振するレーザービーム１２の集光点１３の鉛直方向の位置を、例えばレーザー発振器１１もしくは保持テーブル１５を鉛直方向に沿って昇降移動させる不図示の昇降移動ユニットや、レーザービーム１２の焦点位置を鉛直方向に沿って昇降移動させるレーザー発振器１１内に設けられた不図示の集光ユニット等により、ウエーハ１００の表面１０１からチップ１６０（図８参照）の厚み１３０の分だけ高い位置に位置づける。なお、レーザービーム１２をウエーハ１００の裏面１０４から照射する実施形態１では、ウエーハ１００の表面１０１からチップ１６０の厚み１３０の分だけ高い位置は、チップ１６０の厚み１３０に相当する深さに対応する。

【0018】

分離起点形成ステップ１００１では、そして、図３に示すように、例えばレーザー発振器１１もしくは保持テーブル１５を表面１０１に平行な方向に沿って移動させる不図示の移動ユニットにより、集光点１３とウエーハ１００とを表面１０１に平行な所定の方向（図４の紙面の上下方向）に沿って相対的に移動しながら、レーザービーム１２をウエーハ１００の裏面１０４側からウエーハ１００に向けて連続的に垂直照射することにより、ウエーハ１００の表面１０１からチップ１６０（図８参照）の厚み１３０の分だけ高い位置に、当該所定の方向に延びた直線状に改質層１３１を形成する。分離起点形成ステップ１００１では、例えば、レーザー加工装置１０のレーザー発振器１１によりパルス状のレーザービーム１２をウエーハ１００に照射する。

【0019】

分離起点形成ステップ１００１で形成する改質層１３１は、レーザービーム１２の集光点１３においてウエーハ１００の母材をアモルファス状態とした層であり、表面１０１に平行な方向に残留応力が働く。分離起点形成ステップ１００１では、この残留応力により、図３及び図４に示すように、改質層１３１から当該所定の方向に交差する方向に伸長するクラック１３２を形成する。分離起点形成ステップ１００１で形成する改質層１３１とクラック１３２とは、いずれも後述するチップ剥離ステップ１００３で剥離処理が行われる際の分離起点１３５となる。

【0020】

分離起点形成ステップ１００１では、図４に示すように、複数の直線状の改質層１３１を、クラック１３２の改質層１３１からの有効伸長長さに応じた間隔（実施形態１では有効伸長長さの約２倍（１．９倍以上２．１倍以下）の間隔）で互いに平行に形成して、表面１０１に平行な分離起点１３５を大きな間隔や偏重が生じないように十分に均質に形成する。分離起点形成ステップ１００１では、実施形態１では、例えば、改質層１３１を約１０μｍ間隔で形成し、クラック１３２の改質層１３１からの有効伸長長さが約５μｍである。ここで、クラック１３２の改質層１３１からの有効伸長長さとは、分離起点１３５として十分に有効に機能するクラック１３２の改質層１３１からの長さのことである。分離起点形成ステップ１００１では、実施形態１では、図３及び図４に示す矢印の方向にしたがって、ウエーハ１００の全面にわたってレーザービーム１２を照射して改質層１３１及びクラック１３２を形成しているが、本発明ではこれに限定されず、チップ領域１０３に相当する領域のみに改質層１３１及びクラック１３２を形成してもよい。なお、実際には、分離起点形成ステップ１００１では改質層１３１をさらに複数形成しているが、図４及び図６では省略して一部の改質層１３１のみを記載している。

【0021】

溝形成ステップ１００２は、分割予定ライン１０２に沿って、表面１０１から所望するチップ１６０（図８参照）の厚み１３０以上の深さの溝を形成するステップである。溝形成ステップ１００２は、ウエーハ１００の厚み以下の深さの溝を形成する所謂ハーフカットである。

【0022】

溝形成ステップ１００２では、まず、分離起点形成ステップ１００１の処理後のウエーハ１００の表面１０１に貼着されている粘着テープ１０５を剥がし、ウエーハ１００の裏面１０４に粘着テープ１０５を貼着する。溝形成ステップ１００２では、次に、第１例では図５に示すように、切削加工装置２０の保持テーブル２５により粘着テープ１０５を介してウエーハ１００の裏面１０４側を保持面２６で保持し、第２例では図７に示すように、レーザー加工装置３０の保持テーブル３５により粘着テープ１０５を介してウエーハ１００の裏面１０４側を保持面３６で保持する。保持テーブル２５，３５は、いずれも、保持テーブル１５と同様の構造を有する。

【0023】

その後、溝形成ステップ１００２の第１例では、図５に示すように、切削加工装置２０の切削ブレード２１を回転させながらウエーハ１００の表面１０１から厚み１３０以上の深さ１４０まで切り込ませて、例えば切削ブレード２１もしくは保持テーブル２５を表面１０１に平行な方向に沿って移動させる不図示の移動ユニットにより、切削ブレード２１とウエーハ１００とを分割予定ライン１０２に沿って相対的に移動させることにより、ウエーハ１００を切削加工して、分割予定ライン１０２に沿って深さ１４０の切削溝１４１を形成する。溝形成ステップ１００２の第１例では、分割予定ライン１０２毎に切削加工し、図６に示すように、全ての分割予定ライン１０２に沿って深さ１４０の切削溝１４１を形成する。なお、実際には、図６に示すよりも、分離起点形成ステップ１００１で形成する改質層１３１の方が溝形成ステップ１００２の第１例で形成する切削溝１４１よりも間隔が狭くなるように密に形成している。

【0024】

また、溝形成ステップ１００２の第２例では、図７に示すように、レーザー加工装置３０のレーザー発振器３１によりウエーハ１００に対して吸収性を有する波長のレーザービーム３２を発振してウエーハ１００に照射しながら、例えばレーザー発振器３１もしくは保持テーブル３５を表面１０１に平行な方向に沿って移動させる不図示の移動ユニットにより、レーザービーム３２とウエーハ１００とを分割予定ライン１０２に沿って相対的に移動することにより、ウエーハ１００をレーザービーム３２により昇華もしくは蒸発させるいわゆるアブレーション加工して、分割予定ライン１０２に沿って厚み１３０以上の深さ１５０のレーザー加工溝１５１を形成する。溝形成ステップ１００２の第２例では、例えば、レーザー加工装置３０のレーザー発振器３１によりパルス状のレーザービーム３２をウエーハ１００に照射する。溝形成ステップ１００２の第２例では、溝形成ステップ１００２の第１例と同様に、全ての分割予定ライン１０２に沿って深さ１５０のレーザー加工溝１５１を形成する。

【0025】

チップ剥離ステップ１００３は、図８に示すように、分離起点形成ステップ１００１で形成した分離起点１３５によってチップ１６０をウエーハ１００から剥離するステップである。図８に示す例では、溝形成ステップ１００２の第１例の後に実施される場合のチップ剥離ステップ１００３を示しているが、溝形成ステップ１００２の第２例の後に実施される場合でも同様である。

【0026】

チップ剥離ステップ１００３では、まず、図８に示すように、チップ剥離装置４０の保持テーブル４５により、ウエーハ１００の裏面１０４側を、粘着テープ１０５を介して保持面４６で保持する。保持テーブル４５は、保持テーブル１５と同様の構造を有する。

【0027】

チップ剥離ステップ１００３では、次に、チップ剥離装置４０の超音波ホーン４１の下端に設けられた吸着片４３をウエーハ１００のチップ領域１０３の表面１０１側に接触させてから、超音波発振器４２により超音波ホーン４１に超音波を付与して超音波振動させ、超音波振動させた超音波ホーン４１により吸着片４３を介してウエーハ１００のチップ領域１０３に超音波振動を付与することにより当該チップ領域１０３の分離起点１３５を破壊して、ウエーハ１００から当該チップ領域１０３に形成されているチップ１６０を剥離する。

【0028】

チップ剥離ステップ１００３では、このウエーハ１００から剥離したチップ１６０を、吸着片４３により上方から吸着保持してピックアップして、個片化されたチップ１６０を得る。ここで、吸着片４３は、実施形態１では、例えば、下面に不図示の吸引源から負圧が導入されて、負圧によりチップ１６０を上方から吸着保持する。チップ剥離ステップ１００３では、実施形態１では、チップ領域１０３毎にチップ１６０の剥離及びピックアップを行い、ウエーハ１００に形成された全てのチップ１６０を個片化して得る。なお、チップ剥離ステップ１００３では、吸着片４３による吸着のみでチップ１６０を剥離できる場合は、超音波発振器４２を備えないチップ剥離装置４０で実施してもよい。

【0029】

以上のような構成を有する実施形態１に係るウエーハの加工方法は、分離起点形成ステップ１００１で、チップ１６０の底面に沿ってウエーハ１００に対して透過性を有する波長のレーザービーム１２の集光点１３をチップ１６０の所望の厚み１３０に相当する深さに位置づけてレーザービーム１２を照射して分離起点１３５を形成し、溝形成ステップ１００２で、分割予定ライン１０２に沿って溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）を形成し、チップ剥離ステップ１００３で分離起点１３５を起点にチップ１６０をウエーハ１００から剥離する。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、ウエーハ１００に対して透過性を有する波長のレーザービーム１２の集光点１３の位置づける高さを変更することにより、ウエーハ１００から所望の厚み１３０のチップ１６０を形成することができるという作用効果を奏する。また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、チップ１６０の底面全体に、ウエーハ１００の表面１０１と平行な面方向に改質層１３１と改質層１３１から延びたクラック１３２とからなる分離起点１３５がつらなった分離層を形成しているため、チップ１６０を良好に剥離することができる。

【0030】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、分離起点形成ステップ１００１で、ウエーハ１００に対して透過性を有する波長のレーザービーム１２をウエーハ１００のチップ１６０が形成された表面１０１とは反対側である裏面１０４側から照射して分離起点１３５を形成する。このため、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、表面１０１にデバイス（チップ１６０）が形成されていた場合、レーザービーム１２が阻害されることなく、良好に分離起点１３５を形成することができる。また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、表面１０１にデバイス（チップ１６０）が形成されていた場合、チップ１６０が分離起点１３５の形成のために照射するレーザービーム１２からダメージを受ける影響を低減できる。

【0031】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、研削装置を用いず所望する厚みのチップ１６０を形成することができる。さらに、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、溝形成ステップ１００２をレーザー加工装置３０で行った場合、レーザー加工装置１０，３０のみで所望する厚みのチップ１６１を形成することができ、レーザー加工装置１０，３０を同じ装置とすることで、装置の設置面積の縮小や、生産にかかるコストの低減を実現できる。また、従来であればチップを剥離する際に粘着テープの粘着力を低下させるステップが必要であるが、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、ウエーハ１００の内部に形成された分離起点１３５を起点にチップ１６０を剥離するため、粘着テープ１０５の粘着力を低下させるステップが不要となる。また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、分離起点形成ステップ１００１でウエーハ１００の裏面１０４側からレーザービーム１２の照射を行った後、溝形成ステップ１００２とチップ剥離ステップ１００３とをウエーハ１００の表面１０１側から連続して実施するため、後述する変形例１が粘着テープ１０５の貼り替えが二回必要なのに対し粘着テープ１０５の貼り替えが分割起点形成ステップ１００１の後に実施する１回のみとなり、工数が削減される。

【0032】

〔変形例１〕
本発明の変形例１に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図９は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する断面図である。図１０は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する上面図である。図１０は、図９の状態を表面１０１側から見た図である。図１１は、変形例１に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第２例を説明する断面図である。図１２は、変形例１に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１を説明する断面図である。図１３は、変形例１に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１を説明する上面図である。図１３は、図１２の状態を裏面１０４側から見た図である。図９から図１３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。

【0033】

変形例１に係るウエーハの加工方法は、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、分離起点形成ステップ１００１と溝形成ステップ１００２との実施順序を入れ替えたものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。すなわち、変形例１に係るウエーハの加工方法では、溝形成ステップ１００２は、分離起点形成ステップ１００１の前に実施される。

【0034】

変形例１に係る溝形成ステップ１００２は、まずウエーハ１００の裏面１０４に粘着テープ１０５を貼着する点、及び、第１例では図９及び図１０に示すように、第２例では図１１に示すように、分離起点１３５が形成されていないウエーハ１００に溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）を形成する点を除き、実施形態１と同様である。

【0035】

変形例１に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１は、溝形成ステップ１００２の処理後のウエーハ１００の裏面１０４に貼着されている粘着テープ１０５を剥がし、ウエーハ１００の表面１０１に粘着テープ１０５を貼着する点、及び、図１２及び図１３に示すように、溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）が形成されているウエーハ１００に分離起点１３５を形成する点を除き、実施形態１と同様である。図１２及び図１３に示す例では、溝形成ステップ１００２の第１例の後に実施される場合の分離起点形成ステップ１００１を示しているが、溝形成ステップ１００２の第２例の後に実施される場合でも同様である。

【0036】

変形例１に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップ１００３は、分離起点形成ステップ１００１の処理後のウエーハ１００の表面１０１に貼着されている粘着テープ１０５を剥がし、ウエーハ１００の裏面１０４に粘着テープ１０５を貼着してから実施する点を除き、実施形態１と同様である。

【0037】

以上のような構成を有する変形例１に係るウエーハの加工方法は、実施形態１において、分離起点形成ステップ１００１と溝形成ステップ１００２との実施順序を入れ替えたものであるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0038】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１を説明する断面図である。図１５は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１を説明する上面図である。図１５は、図１４の状態を裏面１０４側から見た図である。図１６は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する断面図である。図１７は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する上面図である。図１７は、図１６の状態を表面１０１側から見た図である。図１８は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第２例を説明する断面図である。図１９は、実施形態２に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップ１００３を説明する断面図である。図１４から図１９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。

【0039】

実施形態２に係るウエーハの加工方法は、図１９に示すように、実施形態１において、ウエーハ１００の一方側の半分の領域１７０から厚み１３０－１のチップ１６０－１を生成し、ウエーハ１００の他方側の半分の領域１８０から厚み１３０－２のチップ１６０－２を生成するように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。実施形態２では、厚み１３０－１と厚み１３０－２とは、互いに異なる。

【0040】

実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１は、実施形態１において、ウエーハ１００の領域１７０，１８０毎にレーザービーム１２の集光点１３を位置づける深さを変更して、分離起点１３５を形成する深さを変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。実施形態２に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１では、具体的には、図１４及び図１５に示すように、領域１７０では、レーザービーム１２の集光点１３を、生成するチップ１６０－１（図１９参照）の厚み１３０－１に相当する深さに位置づけた状態でレーザービーム１２を照射して当該深さに改質層１３１及びクラック１３２を形成して分離起点１３５を形成し、領域１８０では、レーザービーム１２の集光点１３を、生成するチップ１６０－２（図１９参照）の厚み１３０－２に相当する深さに位置づけた状態でレーザービーム１２を照射して当該深さに改質層１３１及びクラック１３２を形成して分離起点１３５を形成する。

【0041】

実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２は、実施形態１において、第１例では図１６及び図１７に示すように、第２例では図１８に示すように、表面１０１から所望するチップ１６０－１，１６０－２（図１９参照）のうち厚い方（図１６及び図１８に示す例ではチップ１６０－１）の厚み１３０－１以上の深さ（第１例では深さ１４０、第２例では深さ１５０）の溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）を形成するように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。

【0042】

なお、実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２では、上記形態に限定されず、チップ領域１０３を囲繞する溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）を、当該チップ領域１０３で所望されるチップ（チップ１６０－１，１６０－２）の厚み（厚み１３０－１，１３０－２）以上の深さ（第１例では深さ１４０、第２例では深さ１５０）に形成してもよい。実施形態２に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２では、分割予定ライン１０２が隣接するチップ領域１０３で所望されるチップ（チップ１６０－１，１６０－２）の厚み（厚み１３０－１，１３０－２）に応じて、分割予定ライン１０２毎に溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）の深さ（第１例では深さ１４０、第２例では深さ１５０）を変更してもよい。

【0043】

実施形態２に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップ１００３は、図１９に示すように、実施形態１において、領域１７０で厚み１３０－１のチップ１６０－１の剥離及びピックアップを行い、領域１８０で厚み１３０－２のチップ１６０－２の剥離及びピックアップを行うように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。

【0044】

実施形態２では、ウエーハ１００の２つの領域１７０，１８０毎に２種類の異なる厚み１３０－１，１３０－２のチップ１６０－１，１６０－２を生成したが、本発明ではこれに限定されず、例えば３種類以上でもよく、ウエーハ１００のチップ領域１０３毎に少なくとも２種類の異なる厚みのチップを生成するいかなる形態でもよい。この場合、分離起点形成ステップ１００１では、ウエーハ１００のチップ領域１０３毎に少なくとも２種類の異なるチップの厚みに応じた深さにレーザービーム１２の集光点１３を位置づけてレーザービーム１２を照射して分離起点１３５を形成し、溝形成ステップ１００２では、チップ領域１０３を囲繞する溝をチップ領域１０３毎に所望されるチップの厚み以上の深さに形成する。

【0045】

従来では、１枚のウエーハから異なる厚みのチップを形成する場合、個片化したチップ毎に研削厚みを変更するという非効率な方法が取られていた。しかしながら、以上のような構成を有する実施形態２に係るウエーハの加工方法は、チップ領域１０３毎に分離起点１３５を形成する深さを２種類以上（図１４から図１９の例では２種類）に変更することで、２種類以上（図１４から図１９の例では２種類）の異なる厚み１３０－１，１３０－２のチップ１６０－１，１６０－２を形成することができる。このため、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、従来よりも効率よく、１枚のウエーハ１００から異なる厚み１３０－１，１３０－２のチップ１６０－１，１６０－２を形成できるという作用効果を奏する。

【0046】

なお、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、変形例１を適用して、分離起点形成ステップ１００１と溝形成ステップ１００２との実施順序を入れ替えてもよい。

【0047】

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図２０は、実施形態３に係るウエーハの加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図２１は、図２０の分離起点形成ステップ１００１を説明する断面図である。図２２は、図２０の分離起点形成ステップ１００１を説明する上面図である。図２２は、図２１の状態を裏面１０４側から見た図である。図２３は、図２０の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する断面図である。図２４は、図２０の溝形成ステップ１００２の第１例を説明する上面図である。図２４は、図２３の状態を表面１０１側から見た図である。図２５は、図２０の溝形成ステップ１００２の第２例を説明する断面図である。図２６は、図２０のチップ剥離ステップ１００３を説明する断面図である。図２７は、図２０のチップ剥離ステップ１００３を説明する上面図である。図２７は、図２６の状態を表面１０１側から見た図である。図２８は、図２０の接着剤充填ステップ１００４を説明する断面図である。図２９は、図２０の接着剤充填ステップ１００４を説明する上面図である。図２９は、図２８の状態を表面１０１側から見た図である。図３０は、図２０のチップ固定ステップ１００５を説明する断面図である。図３１は、図２０のチップ固定ステップ１００５を説明する上面図である。図３１は、図３０の状態を表面１０１側から見た図である。図２０から図３１は、実施形態１，２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0048】

実施形態３に係るウエーハの加工方法は、図２０に示すように、デバイス判定ステップ１０１１と、分離起点形成ステップ１００１と、溝形成ステップ１００２と、チップ剥離ステップ１００３と、接着剤充填ステップ１００４と、チップ固定ステップ１００５と、を備える。

【0049】

デバイス判定ステップ１０１１は、ウエーハ１００上に形成されているチップ１６０毎に、チップ１６０が不良であるか否かを検出するステップである。ここで、チップ１６０が不良であるとは、チップ１６０が製品として使用できる品質を満たしていない状態をいう。デバイス判定ステップ１０１１では、例えば、不図示のデバイス検出器（プローバ）の複数のプローブ針をチップ１６０に形成された電極に接触させ、プローブ針と電気的に接続される不図示のテスターによりプローブ針を介してチップ１６０に所定の電気信号入力し、チップ１６０から返信される電気信号に基づいてチップ１６０が不良であるか否かを検出する。デバイス判定ステップ１０１１では、本発明ではこれに限定されず、チップ１６０が不良であるか否かを検出するその他の種々の周知の検査を実施してもよい。

【0050】

実施形態３に係るウエーハの加工方法は、デバイス判定ステップ１０１１で全てのチップ１６０が不良でないと判定した場合（デバイス判定ステップ１０１１でＮｏ）、処理を終了する。実施形態３に係るウエーハの加工方法は、デバイス判定ステップ１０１１で少なくとも１つのチップ１６０が不良であると判定した場合（デバイス判定ステップ１０１１でＹｅｓ）、不良と判定したチップ１６０のウエーハ１００内の位置、チップ領域１０３の大きさ及び厚み１３０等の情報を、実施形態３に係るウエーハの加工方法の各ステップを実施する各装置（レーザー加工装置１０、切削加工装置２０、レーザー加工装置３０及びチップ剥離装置４０）を制御する不図示の制御ユニットに送信し、処理を分離起点形成ステップ１００１に進める。

【0051】

なお、上記の制御ユニットは、実施形態３では、コンピュータシステムを含む。制御ユニットが含むコンピュータシステムは、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。制御ユニットの演算処理装置は、制御ユニットの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、上記各装置を制御するための制御信号を、制御ユニットの入出力インターフェース装置を介して上記各装置の各構成要素に出力する。

【0052】

実施形態３に係るウエーハの加工方法の分離起点形成ステップ１００１は、図２１及び図２２に示すように、実施形態１において、デバイス判定ステップ１０１１で不良と判定したチップ１６０が形成されたチップ領域１０３においてのみ、当該チップ１６０の厚み１３０に相当する深さに分離起点１３５を形成するように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。

【0053】

実施形態３に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２は、第１例では図２３及び図２４に示すように、第２例では図２５に示すように、実施形態１において、デバイス判定ステップ１０１１で不良と判定したチップ１６０が形成されたチップ領域１０３を囲繞する分割予定ライン１０２の部分においてのみ、当該チップ１６０の厚み１３０以上の深さ（第１例では深さ１４０、第２例では深さ１５０）の溝（第１例では切削溝１４１、第２例ではレーザー加工溝１５１）を形成するように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。

【0054】

なお、実施形態３に係るウエーハの加工方法の溝形成ステップ１００２の第１例では、具体的には、当該分割予定ライン１０２の部分毎に、切削ブレード２１を当該分割予定ライン１０２の部分上に位置付け、切削ブレード２１を回転させながら深さ１４０の切削溝１４１を形成する高さまで鉛直方向に下降させて切削加工をし、その後切削ブレード２１を鉛直方向に上昇させて退避させるという、いわゆるチョッパーカットを行うが、本発明ではチョッパーカットに限定されず、実施形態１と同様の方法でチップ領域１０３を囲繞する分割予定ライン１０２に沿って深さ１４０の切削溝１４１を形成してもよい。

【0055】

実施形態３に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップ１００３は、図２６及び図２７に示すように、実施形態１において、デバイス判定ステップ１０１１で不良と判定したチップ１６０のみの剥離及びピックアップを行うように変更したものであり、その他の処理は実施形態１と同様である。実施形態３に係るウエーハの加工方法のチップ剥離ステップ１００３では、デバイス判定ステップ１０１１で不良と判定したチップ１６０をピックアップすることにより、当該チップ１６０が形成されていたウエーハ１００のチップ領域１０３及び当該チップ領域１０３を囲繞する分割予定ライン１０２の部分を含む領域に、チップ１６０の厚み１３０に対応する深さの凹部１６２を形成する。

【0056】

従来であれば、チップを厚み方向に完全切断して剥離する場合は、剥離するチップ領域のみ粘着テープの粘着力を低下させた後に剥離するという手順が必要であったが、実施形態３に係るチップ剥離ステップ１００３では、ウエーハ１００の内部に形成した分離起点１３５を起点に剥離するため、剥離したいチップ１６０が形成されたチップ領域１０３のみの粘着テープ１０５の粘着力を低下させるというステップが不要になる。

【0057】

接着剤充填ステップ１００４は、図２８及び図２９に示すように、接着剤供給装置５０により、チップ剥離ステップ１００３で形成した凹部１６２に接着剤５３を供給して充填するステップである。接着剤５３は、実施形態３では、追ってチップ固定ステップ１００５で供給するチップ１６５（図３０及び図３１参照）を固定するための、空気中で固化する液状の樹脂であり、例えば、周知の有機溶剤や界面活性剤等を含む接着剤が好適に使用される。

【0058】

接着剤充填ステップ１００４では、図２８に示すように、接着剤供給装置５０の保持テーブル５５により、凹部１６２が形成されたウエーハ１００の裏面１０４側を、粘着テープ１０５を介して保持面５６で保持する。保持テーブル５５は、実施形態１の保持テーブル１５と同様の構造を有する。接着剤充填ステップ１００４では、次に、接着剤供給装置５０の接着剤供給源５２から供給される接着剤５３を、ノズル５１より凹部１６２に供給して、追ってチップ固定ステップ１００５でチップ１６５を供給した際に凹部１６２からちょうど溢れない程度の深さまで充填する。

【0059】

チップ固定ステップ１００５は、図３０及び図３１に示すように、チップ固定装置６０により、接着剤充填ステップ１００４で凹部１６２に充填された接着剤５３上にチップ１６５を供給し、接着剤５３にチップ１６５を押しつけて固定するステップである。なお、チップ１６５は、実施形態３では、チップ剥離ステップ１００３でウエーハ１００から剥離したチップ１６０と同様の仕様、形状及びサイズであり、なおかつ、デバイス判定ステップ１０１１と同様の判定方法で不良ではない（良である）と判定されるものである。

【0060】

チップ固定ステップ１００５では、図３０に示すように、チップ固定装置６０の保持テーブル６５により、凹部１６２に接着剤５３が充填されたウエーハ１００の裏面１０４側を、粘着テープ１０５を介して保持面６６で保持する。保持テーブル６５は、実施形態１の保持テーブル１５と同様の構造を有する。チップ固定ステップ１００５では、次に、チップ１６５を吸着保持したチップ固定装置６０の吸着部６１を凹部１６２内の接着剤５３上に位置付け、チップ１６５の上面がウエーハ１００の表面１０１と同一平面上になる高さまで吸着部６１でチップ１６５を接着剤５３に押し付けた後、チップ１６５の吸着保持を解除する。

【0061】

なお、チップ固定ステップ１００５において、凹部１６２の底面を基準としたチップ１６５の上面の高さは、チップ１６５の厚みに接着材５３の厚みが加算された高さとなるため、その前に実施する分離起点形成ステップ１００１において、分離起点１３５をチップ１６０の厚み１３０よりも深い深さに形成しても良い。また、チップ固定ステップ１００５の実施後には、ウエーハ１００の表面１０１を粘着テープ１０５に保持し、裏面１０４側を研削するステップを備えても良い。

【0062】

なお、実施形態３に係るウエーハの加工方法は、図２１から図３１に示す例では、１つのチップ１６０が不良であると判定され、この不良と判定された１つのチップ１６０が形成されたチップ領域１０３において分離起点形成ステップ１００１以降の各ステップの処理を実施しているが、本発明ではこれに限定されず、複数のチップ１６０が不良であると判定され、これらの不良と判定された複数のチップ１６０が形成されたチップ領域１０３毎に分離起点形成ステップ１００１以降の各ステップの処理を実施してもよい。

【0063】

従来では、複数の半導体デバイスのウエーハ同士を積層し、積層した半導体デバイスのウエーハを貫く貫通電極を形成してウエーハ同士を接続してから、積層したウエーハを分割することで積層したチップを形成する積層プロセス（Wafer On Wafer、ＷＯＷ）を実施する場合には、あるウエーハで不良のチップがあると、その不良のチップ上に積層されたチップも使用できなくなってしまっていた。しかしながら、以上のような構成を有する実施形態３に係るウエーハの加工方法は、不良であると判定されたチップ１６０（デバイス）を選択的にくり抜いて、くり抜いたチップ領域１０３に代わりに良であると判定されたチップ１６５を埋め込むことで、ウエーハ１００上の全てのチップ領域１０３に形成されたチップ１６０，１６５を良と判定される状態にできるので、ＷＯＷプロセスを実施する場合に使用できなくなるチップ１６０の発生を抑制できるという作用効果を奏する。

【0064】

なお、実施形態３に係るウエーハの加工方法は、変形例１を適用して、分離起点形成ステップ１００１と溝形成ステップ１００２との実施順序を入れ替えてもよい。

【0065】

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。

【符号の説明】

【0066】

１２ レーザービーム
１３ 集光点
１００ ウエーハ
１０１ 表面
１０２ 分割予定ライン
１０３ チップ領域
１０４ 裏面
１３０，１３０－１，１３０－２ 厚み
１３１ 改質層
１３２ クラック
１３５ 分離起点
１４０，１５０ 深さ
１４１ 切削溝
１５１ レーザー加工溝
１６０，１６０－１，１６０－２，１６５ チップ

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】