半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップ
【課題】 アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップを実現する。
【解決手段】 分断予定ラインＤＬに沿って、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側からレーザヘッド３１を走査し、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の表面２１ａから深さｄの箇所に形成されるように設定されている。このとき、領域１ではレーザ光Ｌの照射を停止し、領域２においてのみレーザ光Ｌを照射する。これにより、領域１では面取り部２１ｂでレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないため、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。
【解決手段】 分断予定ラインＤＬに沿って、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側からレーザヘッド３１を走査し、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の表面２１ａから深さｄの箇所に形成されるように設定されている。このとき、領域１ではレーザ光Ｌの照射を停止し、領域２においてのみレーザ光Ｌを照射する。これにより、領域１では面取り部２１ｂでレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないため、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板をその厚さ方向に分断する半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を形成したシリコンウェハ（以下、ウェハという）を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだダイシングブレードを用いて半導体チップに分断していた。
【０００３】
しかし、このようなブレードによるダイシング工程では、(1) ブレードでカットする際にその切りしろが必要になるため１枚のウェハから取れる半導体チップ数が切りしろの分だけ減少し、歩留まりの低下及びコストの増大を招く、(2) カットする際の摩擦熱による焼付き等を防ぐために用いられる水等が、半導体チップに付着することを防止するために、ウェハ表面を覆うキャッピング等の保護装置を必要とし、その分メンテナンス工数が増大する、といった問題が生じていた。
【０００４】
そこで、近年では、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献１にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図１１は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図である。図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は分断工程の説明図である。
図１１（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドＨは、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させる。改質領域形成工程では、レーザ光Ｌの集光点ＰがウェハＷの表面から深さｄの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハＷを分断する分断予定ラインＤＬ上に沿って（図中手前方向）レーザヘッドＨを移動させ、レーザ光ＬをウェハＷの表面から照射する。これにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路には、多光子吸収による改質領域Ｋが形成される。
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生し、これにより熱ひずみが誘起され、その部分にクラックが発生し、そのクラックが集合した層、つまり改質領域Ｋが形成される。
レーザ光Ｌがパルス波の場合、レーザ光Ｌの強度は、集光点Ｐのピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ２）で決まり、例えばピークパワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上でパルス幅が１μｓ以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Ｌの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外光領域の波長である。
続いて、図１１（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの面内方向（図中矢印Ｆ２、Ｆ３で示す方向）に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックＣを進展させて、半導体基板Ｗを分断予定ラインＤＬに沿って分断する。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１２に示すように、ウェハＷに照射されるレーザ光Ｌは、ウェハＷの内部に改質領域Ｋが形成されるようにその集光点Ｐが設定されている。しかし、レーザ光Ｌが、外周縁部Ｍのチッピングを防止するために面取り加工が施されている部分に照射された場合、ウェハＷと空気とは屈折率が異なるため、レーザ光Ｌの集光点が本来予定されている集光点Ｐより上方の集光点Ｐ１にずれてしまい、面取り加工が施されている部分の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ１が合ってしまうことがある。すると、レーザ光Ｌの照射によってウェハＷ表面が溶融するアブレーションが生じるため、シリコンｑが飛散してパーティクル発生の原因となる。このようなパーティクルは、分離前または分離後の半導体チップに付着することにより、半導体集積回路やＭＥＭＳの動作不良を招くことから、製品の歩留まり低下や品質低下に直結し得る。上記の現象は、面取り加工が施されている部分以外でも、ウェハＷの表面より凹んだ部分や段部などにレーザ光Ｌが照射された場合には起こりうる。
また、改質領域形成工程において、レーザ光Ｌの集光点Ｐの深さｄを調整することにより、半導体基板２１の厚さの範囲内で任意の深さに任意の層数の改質領域Ｋを形成することができる。例えば、厚さが比較的厚い場合は、その厚さ方向へ集光点Ｐを移動させて改質領域Ｋを厚さ方向に連続状、または複数箇所に形成することにより、半導体基板２１の分断を容易にすることができる。
しかし、この場合には、新たな改質領域Ｋを形成する度に、レーザ光Ｌが面取り加工が施されている部分を走査するため、アブレーションによるパーティクル発生の影響が大きくなる。
【０００６】
そこで、この発明は、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、前記レーザ光を照射しない、という技術的手段を用いる。
なお、上記集光点とは、レーザ光が集光した箇所のことである。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では前記レーザ光の照射を停止する、という技術的手段を用いる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断する、という技術的手段を用いる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第１の領域に被せる、という技術的手段を用いる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第１の領域の表面に形成する、という技術的手段を用いる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、前記レーザ光の集光点を合わせない、という技術的手段を用いる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１４】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の半導体基板の分断方法において、前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１５】
請求項９に記載の発明では、請求項７に記載の半導体基板の分断方法において、前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明では、請求項６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とする、という技術的手段を用いる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光を照射しない、という技術的手段を用いる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では前記レーザ光の照射を停止する、という技術的手段を用いる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断する、という技術的手段を用いる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第２の領域に被せる、という技術的手段を用いる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第２の領域の表面に形成する、という技術的手段を用いる。
【００２２】
請求項１６に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光の集光点を合わせない、という技術的手段を用いる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明では、請求項１６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第２の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明では、請求項１７に記載の半導体基板の分断方法において、前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２５】
請求項１９に記載の発明では、請求項１７に記載の半導体基板の分断方法において、前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２６】
請求項２０に記載の発明では、請求項１６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とする、という技術的手段を用いる。
【００２７】
請求項２１に記載の発明では、請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記第１の領域は、前記半導体基板の面取り部である、という技術的手段を用いる。
【００２８】
請求項２２に記載の発明では、半導体チップが、請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域には前記改質領域が形成されていない、という技術的手段を用いる。
【００２９】
請求項２３に記載の発明では、半導体チップが、請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域及び前記第２の領域には前記改質領域が形成されていない、という技術的手段を用いる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ラインであって、半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、レーザ光を照射しないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
したがって、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板の分断方法を実現することができる。つまり、半導体チップにパーティクルが付着することがないため、パーティクルの発生による製品の歩留まり低下や品質低下を防止できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域ではレーザ光の照射を停止するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光を遮断する遮断手段をレーザ光の光路中に配置する、請求項４に記載の発明によれば、レーザ光を遮断するカバーを第１の領域に被せる、または、請求項５に記載の発明によれば、レーザ光に対して不透明な保護層を第１の領域の表面に形成する、ことによりレーザ光を遮断するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光を停止した後に、再度レーザ光を照射するためのタイムラグもない。
【００３３】
請求項６に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ラインであって、半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、レーザ光の集光点を合わせないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３４】
請求項７〜９に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、半導体基板をレーザヘッドから遠ざける、または、レーザヘッドを半導体基板から遠ざける、などの方法により、レーザヘッドと半導体基板との間隔を広くするため、第１の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３５】
請求項１０に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点距離を短くし、レーザ光の集光点を半導体基板の外部とするため、第１の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３６】
請求項１１〜１５に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ライン上に設定された第２の領域には、レーザ光を照射しないため、例えば、第２の領域に位置決めのための段部が形成されているような場合においても、第２の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、請求項１〜５に記載の発明と同様に、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３７】
請求項１６〜２０に記載の発明によれば、請求項６〜１０に記載の発明と同様に、第２の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３８】
特に、請求項２１に記載するように、半導体基板の外周端部が面取りされている場合に、請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の発明を適用すれば、半導体基板を分断するときに、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３９】
請求項２２に記載するように、半導体チップの第１の領域に改質領域が形成されていない場合には、その半導体チップは請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された半導体チップであると推定することができる。
【００４０】
請求項２３に記載するように、半導体チップの第１の領域及び第２の領域に改質領域が形成されていない場合には、その半導体チップは請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された半導体チップであると推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
［第１実施形態］
この発明の半導体基板の分断方法の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る分断方法により分断する半導体基板の構成例を示す模式図である。図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。図２は、改質領域形成工程において、レーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【００４２】
図１（Ａ）に示すように、ウェハ２０ａを用意する。ウェハ２０ａは、シリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板２１の表面２１ａに、拡散工程等を経て形成された複数のチップＤevが碁盤の目のように整列配置されて形成されており、外周の一部に結晶方位を示すオリエンテーションフラットが形成されている。これらのチップＤevは、ダイシング工程により分断予定ラインＤＬに沿ってそれぞれ分断された後、マウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたＩＣやＬＳＩとして完成する。なお、本実施形態では、ウェハ２０ａは、チップＤevの支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
図１（Ｂ）に示すように、ウェハ２０ａには、外周縁部Ｍの欠けを防止するために、外周に面取り加工が施された面取り部２１ｂが形成されている。
【００４３】
まず、図１（Ａ）に示す分断予定ラインＤＬの１つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、外周端部２１ｃ（図１（Ｂ））を検出する。次に、図２に示すように、分断予定ラインＤＬに、外周端部２１ｃから径方向に所定の距離（例えば、１ｍｍ程度）の範囲であって、面取り部２１ｂを含む領域１と、領域１の内側で平坦な表面２１ａのみから構成される領域２を設定する。ここで、分断予定ラインＤＬの外周縁部Ｍに向かう方向を「外側」、その反対方向を「内側」という。
【００４４】
図２に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド３１は、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の表面２１ａから厚さ方向へ深さｄの箇所に形成されるように設定されている。
次に、分断予定ラインＤＬに沿って、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。このとき、領域１ではレーザ光Ｌの照射を停止し、領域２においてのみレーザ光Ｌを照射する。さらに、領域２に続いて分断予定ラインＤＬの他端に設けられている図示しない領域１では、レーザ光Ｌの照射を停止する。
これにより、領域１では面取り部２１ｂでレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないため、面取り部２１ｂの表面におけるアブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。
領域１は、外周端部２１ｃから１ｍｍ程度と狭い領域であるため、分断工程において、改質領域Ｋから領域１に容易にクラックが進展する。そのため、領域１に改質領域Ｋが形成されていなくてもクラックが偏向することがなく、半導体基板を厚さ方向に容易にかつ精度よく分断して、チップＤevを作製することができる。
なお、レーザ光Ｌを、同じ分断予定ラインＤＬに沿って、深さｄを変えて繰り返し照射する場合には、レーザヘッド３１を領域２にレーザ光Ｌを照射できる範囲のみで走査してもよい。
【００４５】
［第１実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程では、レーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、外周端部２１ｃから分断予定ラインＤＬに設定された領域１には、レーザ光Ｌの照射を停止することによりレーザ光Ｌを照射しないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
したがって、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板２１の分断方法を実現することができる。つまり、半導体チップにパーティクルが付着することがないため、パーティクルの発生による製品の歩留まり低下や品質低下を防止できる。
【００４６】
［第２実施形態］
この発明の半導体基板分断方法の第２実施形態について、図を参照して説明する。図３は、改質領域形成工程において、シャッターによりレーザ光の照射を停止する方法の説明図である。図４は、改質領域形成工程において、カバーによりレーザ光を遮断する方法の説明図である。図５は、改質領域形成工程において、レーザ光に対して不透明な保護層によりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を使用するとともに説明を省略する。
【００４７】
図３には、レーザ光Ｌを遮断するシャッターを使用する方法を示す。レーザヘッド３１の内部には、レーザ光Ｌを遮断するシャッター４１が、レーザ光Ｌの光路に挿脱可能に設けられている。シャッター４１は、ステンレス、アルミニウムなどのレーザ光に対して不透明な材料、またはレーザ光を反射する材料で形成されており、レーザ光Ｌの光路に挿入することにより、半導体基板２１に対するレーザ光Ｌの照射を遮断することができる。
この実施形態では、レーザヘッド３１よりレーザ光Ｌを照射した状態で、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。領域１では、レーザ光Ｌの光路にシャッター４１を挿入して、半導体基板２１に対してレーザ光Ｌを遮断する。領域２では、レーザ光Ｌの光路からシャッター４１を取り外して、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。さらに、領域２に続いて分断予定ラインＤＬの他端に設けられている図示しない領域１では、レーザ光Ｌの光路にシャッター４１を挿入して、半導体基板２１に対してレーザ光Ｌを遮断する。
これにより、領域１では面取り部２１ｂで集光点Ｐ２が合うことがないため、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射を開始するためのタイムラグもない。
【００４８】
シャッター４１は、レーザ光を照射するための図示しないレーザ光照射装置の内部のレーザ光Ｌの光路に設けてもよい。また、レーザヘッド３１と半導体基板２１の間に設けてもよい。また、レーザ光Ｌを遮断する手段として、シャッター４１を例示したが、レーザ光Ｌの進路を変更するために光路に配置されている図示しないミラーの角度を変更することにより、レーザ光Ｌを遮断するなどの方法を使用してもよい。
【００４９】
次に、図４及び図５を参照して、第１実施形態に係る半導体基板２１の分断方法の変更例を説明する。
図４には、半導体基板２１の領域１の上方にレーザ光Ｌを遮断するカバーを被せる方法を示す。レーザ光Ｌを遮断するカバー５１は、半導体基板２１の領域１の上部を、領域１と領域２の境界部まで覆うように形成されている。カバー５１は、シャッター４１と同様に、レーザ光Ｌに対して不透明な材料、または、レーザ光Ｌを反射する材料で形成されている。
この変更例では、レーザヘッド３１からレーザ光Ｌを照射した状態で、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。領域１では、レーザ光Ｌはカバー５１により遮断されるため、面取り部２１ｂで集光点Ｐ２が合うことがないので、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射を開始するためのタイムラグもない。
なお、カバー５１の形状は半導体基板２１の外周部の全周を覆うものでもよいし、分断予定ラインＤＬ及びその近傍のみを覆うものでもよい。
【００５０】
図５には、領域１の面取り部２１ｂの表面に、レーザ光Ｌに対して不透明な保護層を形成する方法を示す。外周端部２１ｃから領域１と領域２の境界まで、面取り部２１ｂを覆ってレーザ光Ｌに対して不透明な保護層６１が形成されている。保護層６１は、アルミニウム、チタンなどの金属膜のスパッタや粘土、樹脂塗料の塗布などにより形成することができる。
これによる作用および効果は、前述のカバー５１と同様である。更に、保護層６１は半導体基板２１に直接形成されるため、カバー５１などを使用した場合のように、半導体基板２１とレーザ光Ｌを遮蔽する部材との位置関係を正確に決める必要がない。
【００５１】
［第２実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの光路中にシャッター４１を配置する、レーザ光Ｌを遮断するカバーを領域１に被せる、または、レーザ光Ｌに対して不透明な保護層６１を面取り部２１ｂに形成する、ことによりレーザ光Ｌを遮断するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
更に、レーザ光Ｌの照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射するためのタイムラグもない。
【００５２】
［第３実施形態］
この発明の半導体基板分断方法の第３実施形態について、図を参照して説明する。
図６は、改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の説明図である。図７は、改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の変更例の説明図である。図８には、改質領域形成工程において、レーザ光の焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点を調節する方法の説明図である。
なお、第１実施形態、または、第２実施形態と同様の構成については、同じ符号を使用するとともに説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、まず、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔として、半導体基板２１の深さｄの位置に改質領域Ｋを形成するための距離Ｄ１と、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きい距離Ｄ２とを設定する。
次に、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査し、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。ここで、領域１にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ２となるように、図示しないレーザ光照射装置に設けられた移動手段によってレーザヘッド３１を上方に移動させて、レーザヘッド３１を半導体基板２１から遠ざける。領域２にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ１となるように、前記移動手段によってレーザヘッド３１を下方に移動させる。
これによると、領域１にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きいため、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２は、半導体基板２１の上方の大気中となる。領域１は集光点Ｐ２の下方にあるため、レーザ光Ｌは広がった状態で領域１に照射される。広がった状態のレーザ光Ｌはエネルギー密度が小さいため、面取り部２１ｂでアブレーションが起きることはない。
領域２では、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ１となるようにレーザヘッド３１を移動させるため、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋを適正に形成することができる。
【００５４】
また、図７に示すように、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔として、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きい距離Ｄ３を設定し、領域１にレーザ光が照射されるときは、半導体基板２１が載置されている図示しないステージにより、レーザヘッド３１と半導体基板との間隔が距離Ｄ３となるように半導体基板２１を下方に移動させてもよい。これによる作用および効果は、上記図６に示す方法と同様である。
【００５５】
次に、図８を参照して、第３実施形態に係る半導体基板２１の分断方法の変更例を説明する。
レーザヘッド３１は、レーザ光Ｌの光路にレーザ光の焦点距離を調節するためのレンズユニット７１を備えている。領域１にレーザ光が照射されるときは、レンズユニット７１によりレーザ光Ｌの焦点距離を短くして、レーザ光Ｌの集光点Ｐ３が半導体基板２１の上部の大気中となるように調節する。このとき、領域１は集光点Ｐ３よりも下方にあるため、レーザ光Ｌは広がった状態で領域１に照射されるので、面取り部２１ｂでアブレーションが起きることはない。
領域２にレーザ光が照射されるときには、レンズユニット７１により、半導体基板の深さｄの部分に集光点が合うように調節するため、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋを適正に形成することができる。
【００５６】
［第３実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１の表面には、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２を合わせないため、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５７】
（２）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２が領域１の表面に合わないように、半導体基板２１をレーザヘッド３１から遠ざける、または、レーザヘッド３１を半導体基板２１から遠ざける、などの方法により、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くするため、領域１の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないので、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５８】
（３）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの焦点距離を調節するためのレンズユニット３２によりレーザ光Ｌの焦点距離を短くし、レーザ光Ｌの集光点Ｐ３を半導体基板２１の外部とするため、領域１の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ３が合うことがないので、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５９】
［その他の実施形態］
（１）図９は、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部などの断部を有する領域が形成されている場合に起こりうるアブレーションの説明図である。
図９（Ａ）に示すように、分断予定ラインＤＬ上に、半導体基板１の位置決めの基準となる位置決め部８１などの凹部を有する領域が形成されている場合には、図９（Ｂ）に示すように、半導体基板２１の表面２１ａよりも下方に段部８１ａが形成され、この段部８１ａにレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合ってしまい、アブレーションによりパーティクルが発生することがある。
ここで、図１０に示すように、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部７１の前後の所定の範囲を含めた領域として領域３（請求項１１に記載の第２の領域に対応）を設定し、第１実施形態、第２実施形態、または、第３実施形態で使用した方法により、領域３にレーザ光Ｌを照射しない、または、集光点Ｐ２を合わせないようにすることができる。図中にはシャッター４１を用いた場合を例示する。
これにより、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部７１など凹部を有する領域が形成されている場合においても、段部８１ａにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止でき、その他の領域では、改質領域を適切に形成することができる。
【００６０】
（２）半導体基板２１には、シリコンのみで構成された半導体基板を用いたが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、酸化シリコンからなる酸化膜を半導体基板２１の表面２１ａに形成したものやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）のウェハについて適用することも可能である。
【００６１】
（３）改質領域形成工程において、半導体基板２１の裏面からレーザ光Ｌを照射することもできる。半導体基板２１の裏面には、表面２１ａに形成されている位置決め部などの断部がないため、外周縁部Ｍにのみ第１実施形態、第２実施形態、または、第３実施形態で使用した方法を適用することで、アブレーションによるパーティクル発生を防止できる。
【００６２】
［各請求項と実施形態との対応関係］
改質領域Ｋが請求項１に記載の改質領域に、チップＤevが半導体チップに、領域１が第１の領域にそれぞれ対応する。シャッタ―４１が請求項３に記載の遮断手段に対応する。レンズユニット７１が請求項１０に記載の焦点距離調節手段に対応する。領域３が請求項１１に記載の第２の領域に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。
【図２】改質領域形成工程において、レーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【図３】改質領域形成工程において、シャッターによりレーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【図４】改質領域形成工程において、カバーによりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
【図５】改質領域形成工程において、レーザ光に対して不透明な保護層によりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
【図６】改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の説明図である。
【図７】改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の変更例の説明図である。
【図８】改質領域形成工程において、レーザ光の焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点を調節する方法の説明図である。
【図９】図９（Ａ）は、分断予定ラインＤＬ上に形成されている位置決め部の説明図であり、図９（Ｂ）は、位置決め部においてアブレーションによりパーティクルが発生する状況の説明図である。
【図１０】位置決め部の前後の所定の範囲を含めた領域に、レーザ光Ｌを照射しない、または、集光点Ｐ２を合わせない方法の説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は分断工程の説明図である。
【図１２】従来のレーザダイシングにおいて、アブレーションによりパーティクルが発生する状況の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 領域（第１の領域）
２ 領域
３ 領域（第２の領域）
２０ａ ウェハ
２１ 半導体基板
２１ａ 表面
２１ｂ 面取り部
２１ｃ 外周端部
３１ レーザヘッド
４１ シャッタ―
５１ カバー
６１ 保護層
７１ レンズユニット
８１ 位置決め部
ＣＶ 集光レンズ
Ｄev チップ（半導体チップ）
ＤＬ 分断予定ライン
Ｋ 改質領域
Ｌ レーザ光
Ｍ 外周縁部
Ｐ、Ｐ２、Ｐ３ 集光点
Ｗ ウェハ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板をその厚さ方向に分断する半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を形成したシリコンウェハ（以下、ウェハという）を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、ダイヤモンド砥粒を埋め込んだダイシングブレードを用いて半導体チップに分断していた。
【０００３】
しかし、このようなブレードによるダイシング工程では、(1) ブレードでカットする際にその切りしろが必要になるため１枚のウェハから取れる半導体チップ数が切りしろの分だけ減少し、歩留まりの低下及びコストの増大を招く、(2) カットする際の摩擦熱による焼付き等を防ぐために用いられる水等が、半導体チップに付着することを防止するために、ウェハ表面を覆うキャッピング等の保護装置を必要とし、その分メンテナンス工数が増大する、といった問題が生じていた。
【０００４】
そこで、近年では、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献１にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図１１は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図である。図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は分断工程の説明図である。
図１１（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドＨは、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させる。改質領域形成工程では、レーザ光Ｌの集光点ＰがウェハＷの表面から深さｄの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハＷを分断する分断予定ラインＤＬ上に沿って（図中手前方向）レーザヘッドＨを移動させ、レーザ光ＬをウェハＷの表面から照射する。これにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路には、多光子吸収による改質領域Ｋが形成される。
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生し、これにより熱ひずみが誘起され、その部分にクラックが発生し、そのクラックが集合した層、つまり改質領域Ｋが形成される。
レーザ光Ｌがパルス波の場合、レーザ光Ｌの強度は、集光点Ｐのピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ２）で決まり、例えばピークパワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上でパルス幅が１μｓ以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Ｌの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外光領域の波長である。
続いて、図１１（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの面内方向（図中矢印Ｆ２、Ｆ３で示す方向）に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックＣを進展させて、半導体基板Ｗを分断予定ラインＤＬに沿って分断する。
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１２に示すように、ウェハＷに照射されるレーザ光Ｌは、ウェハＷの内部に改質領域Ｋが形成されるようにその集光点Ｐが設定されている。しかし、レーザ光Ｌが、外周縁部Ｍのチッピングを防止するために面取り加工が施されている部分に照射された場合、ウェハＷと空気とは屈折率が異なるため、レーザ光Ｌの集光点が本来予定されている集光点Ｐより上方の集光点Ｐ１にずれてしまい、面取り加工が施されている部分の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ１が合ってしまうことがある。すると、レーザ光Ｌの照射によってウェハＷ表面が溶融するアブレーションが生じるため、シリコンｑが飛散してパーティクル発生の原因となる。このようなパーティクルは、分離前または分離後の半導体チップに付着することにより、半導体集積回路やＭＥＭＳの動作不良を招くことから、製品の歩留まり低下や品質低下に直結し得る。上記の現象は、面取り加工が施されている部分以外でも、ウェハＷの表面より凹んだ部分や段部などにレーザ光Ｌが照射された場合には起こりうる。
また、改質領域形成工程において、レーザ光Ｌの集光点Ｐの深さｄを調整することにより、半導体基板２１の厚さの範囲内で任意の深さに任意の層数の改質領域Ｋを形成することができる。例えば、厚さが比較的厚い場合は、その厚さ方向へ集光点Ｐを移動させて改質領域Ｋを厚さ方向に連続状、または複数箇所に形成することにより、半導体基板２１の分断を容易にすることができる。
しかし、この場合には、新たな改質領域Ｋを形成する度に、レーザ光Ｌが面取り加工が施されている部分を走査するため、アブレーションによるパーティクル発生の影響が大きくなる。
【０００６】
そこで、この発明は、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、前記レーザ光を照射しない、という技術的手段を用いる。
なお、上記集光点とは、レーザ光が集光した箇所のことである。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では前記レーザ光の照射を停止する、という技術的手段を用いる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断する、という技術的手段を用いる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第１の領域に被せる、という技術的手段を用いる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第１の領域の表面に形成する、という技術的手段を用いる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、前記レーザ光の集光点を合わせない、という技術的手段を用いる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１４】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の半導体基板の分断方法において、前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１５】
請求項９に記載の発明では、請求項７に記載の半導体基板の分断方法において、前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明では、請求項６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とする、という技術的手段を用いる。
【００１７】
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光を照射しない、という技術的手段を用いる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では前記レーザ光の照射を停止する、という技術的手段を用いる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断する、という技術的手段を用いる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第２の領域に被せる、という技術的手段を用いる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明では、請求項１１に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第２の領域の表面に形成する、という技術的手段を用いる。
【００２２】
請求項１６に記載の発明では、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光の集光点を合わせない、という技術的手段を用いる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明では、請求項１６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第２の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明では、請求項１７に記載の半導体基板の分断方法において、前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２５】
請求項１９に記載の発明では、請求項１７に記載の半導体基板の分断方法において、前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くする、という技術的手段を用いる。
【００２６】
請求項２０に記載の発明では、請求項１６に記載の半導体基板の分断方法において、前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とする、という技術的手段を用いる。
【００２７】
請求項２１に記載の発明では、請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法において、前記第１の領域は、前記半導体基板の面取り部である、という技術的手段を用いる。
【００２８】
請求項２２に記載の発明では、半導体チップが、請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域には前記改質領域が形成されていない、という技術的手段を用いる。
【００２９】
請求項２３に記載の発明では、半導体チップが、請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域及び前記第２の領域には前記改質領域が形成されていない、という技術的手段を用いる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ラインであって、半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、レーザ光を照射しないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
したがって、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板の分断方法を実現することができる。つまり、半導体チップにパーティクルが付着することがないため、パーティクルの発生による製品の歩留まり低下や品質低下を防止できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域ではレーザ光の照射を停止するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光を遮断する遮断手段をレーザ光の光路中に配置する、請求項４に記載の発明によれば、レーザ光を遮断するカバーを第１の領域に被せる、または、請求項５に記載の発明によれば、レーザ光に対して不透明な保護層を第１の領域の表面に形成する、ことによりレーザ光を遮断するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光を停止した後に、再度レーザ光を照射するためのタイムラグもない。
【００３３】
請求項６に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ラインであって、半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、レーザ光の集光点を合わせないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３４】
請求項７〜９に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、半導体基板をレーザヘッドから遠ざける、または、レーザヘッドを半導体基板から遠ざける、などの方法により、レーザヘッドと半導体基板との間隔を広くするため、第１の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３５】
請求項１０に記載の発明によれば、改質領域形成工程においてレーザ光を分断予定ラインに沿って照射するときに、第１の領域では、レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点距離を短くし、レーザ光の集光点を半導体基板の外部とするため、第１の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３６】
請求項１１〜１５に記載の発明によれば、改質領域形成工程では、分断予定ライン上に設定された第２の領域には、レーザ光を照射しないため、例えば、第２の領域に位置決めのための段部が形成されているような場合においても、第２の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、請求項１〜５に記載の発明と同様に、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３７】
請求項１６〜２０に記載の発明によれば、請求項６〜１０に記載の発明と同様に、第２の領域の表面でレーザ光の集光点が合うことがないので、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３８】
特に、請求項２１に記載するように、半導体基板の外周端部が面取りされている場合に、請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の発明を適用すれば、半導体基板を分断するときに、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００３９】
請求項２２に記載するように、半導体チップの第１の領域に改質領域が形成されていない場合には、その半導体チップは請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された半導体チップであると推定することができる。
【００４０】
請求項２３に記載するように、半導体チップの第１の領域及び第２の領域に改質領域が形成されていない場合には、その半導体チップは請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された半導体チップであると推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
［第１実施形態］
この発明の半導体基板の分断方法の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る分断方法により分断する半導体基板の構成例を示す模式図である。図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。図２は、改質領域形成工程において、レーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【００４２】
図１（Ａ）に示すように、ウェハ２０ａを用意する。ウェハ２０ａは、シリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板２１の表面２１ａに、拡散工程等を経て形成された複数のチップＤevが碁盤の目のように整列配置されて形成されており、外周の一部に結晶方位を示すオリエンテーションフラットが形成されている。これらのチップＤevは、ダイシング工程により分断予定ラインＤＬに沿ってそれぞれ分断された後、マウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたＩＣやＬＳＩとして完成する。なお、本実施形態では、ウェハ２０ａは、チップＤevの支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
図１（Ｂ）に示すように、ウェハ２０ａには、外周縁部Ｍの欠けを防止するために、外周に面取り加工が施された面取り部２１ｂが形成されている。
【００４３】
まず、図１（Ａ）に示す分断予定ラインＤＬの１つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、外周端部２１ｃ（図１（Ｂ））を検出する。次に、図２に示すように、分断予定ラインＤＬに、外周端部２１ｃから径方向に所定の距離（例えば、１ｍｍ程度）の範囲であって、面取り部２１ｂを含む領域１と、領域１の内側で平坦な表面２１ａのみから構成される領域２を設定する。ここで、分断予定ラインＤＬの外周縁部Ｍに向かう方向を「外側」、その反対方向を「内側」という。
【００４４】
図２に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド３１は、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の表面２１ａから厚さ方向へ深さｄの箇所に形成されるように設定されている。
次に、分断予定ラインＤＬに沿って、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。このとき、領域１ではレーザ光Ｌの照射を停止し、領域２においてのみレーザ光Ｌを照射する。さらに、領域２に続いて分断予定ラインＤＬの他端に設けられている図示しない領域１では、レーザ光Ｌの照射を停止する。
これにより、領域１では面取り部２１ｂでレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないため、面取り部２１ｂの表面におけるアブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。
領域１は、外周端部２１ｃから１ｍｍ程度と狭い領域であるため、分断工程において、改質領域Ｋから領域１に容易にクラックが進展する。そのため、領域１に改質領域Ｋが形成されていなくてもクラックが偏向することがなく、半導体基板を厚さ方向に容易にかつ精度よく分断して、チップＤevを作製することができる。
なお、レーザ光Ｌを、同じ分断予定ラインＤＬに沿って、深さｄを変えて繰り返し照射する場合には、レーザヘッド３１を領域２にレーザ光Ｌを照射できる範囲のみで走査してもよい。
【００４５】
［第１実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程では、レーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、外周端部２１ｃから分断予定ラインＤＬに設定された領域１には、レーザ光Ｌの照射を停止することによりレーザ光Ｌを照射しないため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
したがって、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる半導体基板２１の分断方法を実現することができる。つまり、半導体チップにパーティクルが付着することがないため、パーティクルの発生による製品の歩留まり低下や品質低下を防止できる。
【００４６】
［第２実施形態］
この発明の半導体基板分断方法の第２実施形態について、図を参照して説明する。図３は、改質領域形成工程において、シャッターによりレーザ光の照射を停止する方法の説明図である。図４は、改質領域形成工程において、カバーによりレーザ光を遮断する方法の説明図である。図５は、改質領域形成工程において、レーザ光に対して不透明な保護層によりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を使用するとともに説明を省略する。
【００４７】
図３には、レーザ光Ｌを遮断するシャッターを使用する方法を示す。レーザヘッド３１の内部には、レーザ光Ｌを遮断するシャッター４１が、レーザ光Ｌの光路に挿脱可能に設けられている。シャッター４１は、ステンレス、アルミニウムなどのレーザ光に対して不透明な材料、またはレーザ光を反射する材料で形成されており、レーザ光Ｌの光路に挿入することにより、半導体基板２１に対するレーザ光Ｌの照射を遮断することができる。
この実施形態では、レーザヘッド３１よりレーザ光Ｌを照射した状態で、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。領域１では、レーザ光Ｌの光路にシャッター４１を挿入して、半導体基板２１に対してレーザ光Ｌを遮断する。領域２では、レーザ光Ｌの光路からシャッター４１を取り外して、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。さらに、領域２に続いて分断予定ラインＤＬの他端に設けられている図示しない領域１では、レーザ光Ｌの光路にシャッター４１を挿入して、半導体基板２１に対してレーザ光Ｌを遮断する。
これにより、領域１では面取り部２１ｂで集光点Ｐ２が合うことがないため、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射を開始するためのタイムラグもない。
【００４８】
シャッター４１は、レーザ光を照射するための図示しないレーザ光照射装置の内部のレーザ光Ｌの光路に設けてもよい。また、レーザヘッド３１と半導体基板２１の間に設けてもよい。また、レーザ光Ｌを遮断する手段として、シャッター４１を例示したが、レーザ光Ｌの進路を変更するために光路に配置されている図示しないミラーの角度を変更することにより、レーザ光Ｌを遮断するなどの方法を使用してもよい。
【００４９】
次に、図４及び図５を参照して、第１実施形態に係る半導体基板２１の分断方法の変更例を説明する。
図４には、半導体基板２１の領域１の上方にレーザ光Ｌを遮断するカバーを被せる方法を示す。レーザ光Ｌを遮断するカバー５１は、半導体基板２１の領域１の上部を、領域１と領域２の境界部まで覆うように形成されている。カバー５１は、シャッター４１と同様に、レーザ光Ｌに対して不透明な材料、または、レーザ光Ｌを反射する材料で形成されている。
この変更例では、レーザヘッド３１からレーザ光Ｌを照射した状態で、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査する。領域１では、レーザ光Ｌはカバー５１により遮断されるため、面取り部２１ｂで集光点Ｐ２が合うことがないので、アブレーションを防ぐことができる。領域２では、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋが適正に形成される。更に、レーザ光の照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射を開始するためのタイムラグもない。
なお、カバー５１の形状は半導体基板２１の外周部の全周を覆うものでもよいし、分断予定ラインＤＬ及びその近傍のみを覆うものでもよい。
【００５０】
図５には、領域１の面取り部２１ｂの表面に、レーザ光Ｌに対して不透明な保護層を形成する方法を示す。外周端部２１ｃから領域１と領域２の境界まで、面取り部２１ｂを覆ってレーザ光Ｌに対して不透明な保護層６１が形成されている。保護層６１は、アルミニウム、チタンなどの金属膜のスパッタや粘土、樹脂塗料の塗布などにより形成することができる。
これによる作用および効果は、前述のカバー５１と同様である。更に、保護層６１は半導体基板２１に直接形成されるため、カバー５１などを使用した場合のように、半導体基板２１とレーザ光Ｌを遮蔽する部材との位置関係を正確に決める必要がない。
【００５１】
［第２実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの光路中にシャッター４１を配置する、レーザ光Ｌを遮断するカバーを領域１に被せる、または、レーザ光Ｌに対して不透明な保護層６１を面取り部２１ｂに形成する、ことによりレーザ光Ｌを遮断するため、アブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
更に、レーザ光Ｌの照射を停止することがないため、一旦、レーザ光Ｌを停止した後に、再度レーザ光Ｌを照射するためのタイムラグもない。
【００５２】
［第３実施形態］
この発明の半導体基板分断方法の第３実施形態について、図を参照して説明する。
図６は、改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の説明図である。図７は、改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の変更例の説明図である。図８には、改質領域形成工程において、レーザ光の焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点を調節する方法の説明図である。
なお、第１実施形態、または、第２実施形態と同様の構成については、同じ符号を使用するとともに説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、まず、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔として、半導体基板２１の深さｄの位置に改質領域Ｋを形成するための距離Ｄ１と、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きい距離Ｄ２とを設定する。
次に、半導体基板２１の外周端部２１ｃよりも外側から内側に向かって（図中矢印Ｆ４方向）レーザヘッド３１を走査し、半導体基板２１にレーザ光Ｌを照射する。ここで、領域１にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ２となるように、図示しないレーザ光照射装置に設けられた移動手段によってレーザヘッド３１を上方に移動させて、レーザヘッド３１を半導体基板２１から遠ざける。領域２にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ１となるように、前記移動手段によってレーザヘッド３１を下方に移動させる。
これによると、領域１にレーザ光Ｌが照射されるときは、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きいため、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２は、半導体基板２１の上方の大気中となる。領域１は集光点Ｐ２の下方にあるため、レーザ光Ｌは広がった状態で領域１に照射される。広がった状態のレーザ光Ｌはエネルギー密度が小さいため、面取り部２１ｂでアブレーションが起きることはない。
領域２では、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔が距離Ｄ１となるようにレーザヘッド３１を移動させるため、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋを適正に形成することができる。
【００５４】
また、図７に示すように、レーザヘッド３１と半導体基板２１の表面２１ａとの間隔として、空気中におけるレーザ光Ｌの焦点距離よりも大きい距離Ｄ３を設定し、領域１にレーザ光が照射されるときは、半導体基板２１が載置されている図示しないステージにより、レーザヘッド３１と半導体基板との間隔が距離Ｄ３となるように半導体基板２１を下方に移動させてもよい。これによる作用および効果は、上記図６に示す方法と同様である。
【００５５】
次に、図８を参照して、第３実施形態に係る半導体基板２１の分断方法の変更例を説明する。
レーザヘッド３１は、レーザ光Ｌの光路にレーザ光の焦点距離を調節するためのレンズユニット７１を備えている。領域１にレーザ光が照射されるときは、レンズユニット７１によりレーザ光Ｌの焦点距離を短くして、レーザ光Ｌの集光点Ｐ３が半導体基板２１の上部の大気中となるように調節する。このとき、領域１は集光点Ｐ３よりも下方にあるため、レーザ光Ｌは広がった状態で領域１に照射されるので、面取り部２１ｂでアブレーションが起きることはない。
領域２にレーザ光が照射されるときには、レンズユニット７１により、半導体基板の深さｄの部分に集光点が合うように調節するため、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、改質領域Ｋを適正に形成することができる。
【００５６】
［第３実施形態の効果］
（１）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１の表面には、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２を合わせないため、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５７】
（２）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの集光点Ｐ２が領域１の表面に合わないように、半導体基板２１をレーザヘッド３１から遠ざける、または、レーザヘッド３１を半導体基板２１から遠ざける、などの方法により、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くするため、領域１の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合うことがないので、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５８】
（３）改質領域形成工程においてレーザ光Ｌを分断予定ラインＤＬに沿って照射するときに、領域１では、レーザ光Ｌの焦点距離を調節するためのレンズユニット３２によりレーザ光Ｌの焦点距離を短くし、レーザ光Ｌの集光点Ｐ３を半導体基板２１の外部とするため、領域１の表面でレーザ光Ｌの集光点Ｐ３が合うことがないので、面取り部２１ｂにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止できる。
【００５９】
［その他の実施形態］
（１）図９は、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部などの断部を有する領域が形成されている場合に起こりうるアブレーションの説明図である。
図９（Ａ）に示すように、分断予定ラインＤＬ上に、半導体基板１の位置決めの基準となる位置決め部８１などの凹部を有する領域が形成されている場合には、図９（Ｂ）に示すように、半導体基板２１の表面２１ａよりも下方に段部８１ａが形成され、この段部８１ａにレーザ光Ｌの集光点Ｐ２が合ってしまい、アブレーションによりパーティクルが発生することがある。
ここで、図１０に示すように、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部７１の前後の所定の範囲を含めた領域として領域３（請求項１１に記載の第２の領域に対応）を設定し、第１実施形態、第２実施形態、または、第３実施形態で使用した方法により、領域３にレーザ光Ｌを照射しない、または、集光点Ｐ２を合わせないようにすることができる。図中にはシャッター４１を用いた場合を例示する。
これにより、分断予定ラインＤＬ上に、位置決め部７１など凹部を有する領域が形成されている場合においても、段部８１ａにおけるアブレーションによるパーティクルの発生を防止でき、その他の領域では、改質領域を適切に形成することができる。
【００６０】
（２）半導体基板２１には、シリコンのみで構成された半導体基板を用いたが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、酸化シリコンからなる酸化膜を半導体基板２１の表面２１ａに形成したものやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）のウェハについて適用することも可能である。
【００６１】
（３）改質領域形成工程において、半導体基板２１の裏面からレーザ光Ｌを照射することもできる。半導体基板２１の裏面には、表面２１ａに形成されている位置決め部などの断部がないため、外周縁部Ｍにのみ第１実施形態、第２実施形態、または、第３実施形態で使用した方法を適用することで、アブレーションによるパーティクル発生を防止できる。
【００６２】
［各請求項と実施形態との対応関係］
改質領域Ｋが請求項１に記載の改質領域に、チップＤevが半導体チップに、領域１が第１の領域にそれぞれ対応する。シャッタ―４１が請求項３に記載の遮断手段に対応する。レンズユニット７１が請求項１０に記載の焦点距離調節手段に対応する。領域３が請求項１１に記載の第２の領域に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。
【図２】改質領域形成工程において、レーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【図３】改質領域形成工程において、シャッターによりレーザ光の照射を停止する方法の説明図である。
【図４】改質領域形成工程において、カバーによりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
【図５】改質領域形成工程において、レーザ光に対して不透明な保護層によりレーザ光を遮断する方法の説明図である。
【図６】改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の説明図である。
【図７】改質領域形成工程において、レーザヘッド３１と半導体基板２１との間隔を広くする方法の変更例の説明図である。
【図８】改質領域形成工程において、レーザ光の焦点距離調節手段によりレーザ光の焦点を調節する方法の説明図である。
【図９】図９（Ａ）は、分断予定ラインＤＬ上に形成されている位置決め部の説明図であり、図９（Ｂ）は、位置決め部においてアブレーションによりパーティクルが発生する状況の説明図である。
【図１０】位置決め部の前後の所定の範囲を含めた領域に、レーザ光Ｌを照射しない、または、集光点Ｐ２を合わせない方法の説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は分断工程の説明図である。
【図１２】従来のレーザダイシングにおいて、アブレーションによりパーティクルが発生する状況の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 領域（第１の領域）
２ 領域
３ 領域（第２の領域）
２０ａ ウェハ
２１ 半導体基板
２１ａ 表面
２１ｂ 面取り部
２１ｃ 外周端部
３１ レーザヘッド
４１ シャッタ―
５１ カバー
６１ 保護層
７１ レンズユニット
８１ 位置決め部
ＣＶ 集光レンズ
Ｄev チップ（半導体チップ）
ＤＬ 分断予定ライン
Ｋ 改質領域
Ｌ レーザ光
Ｍ 外周縁部
Ｐ、Ｐ２、Ｐ３ 集光点
Ｗ ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、前記レーザ光を照射しないことを特徴とする半導体基板の分断方法。
【請求項２】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項３】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項４】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第１の領域に被せることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項５】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第１の領域の表面に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項６】
半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、前記レーザ光の集光点を合わせないことを特徴とする半導体基板の分断方法。
【請求項７】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項８】
前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項９】
前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１０】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とすることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１１】
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光を照射しないことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１２】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１３】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１４】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第２の領域に被せることを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１５】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第２の領域の表面に形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１６】
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光の集光点を合わせないことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１７】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第２の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１８】
前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１９】
前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２０】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とすることを特徴とする請求項１６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２１】
前記第１の領域は、前記半導体基板の面取り部であることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２２】
請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域には前記改質領域が形成されていないことを特徴とする半導体チップ。
【請求項２３】
請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域及び前記第２の領域には前記改質領域が形成されていないことを特徴とする半導体チップ。
【請求項１】
半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域には、前記レーザ光を照射しないことを特徴とする半導体基板の分断方法。
【請求項２】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項３】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項４】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第１の領域に被せることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項５】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第１の領域の表面に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項６】
半導体基板をその厚さ方向に分断するための分断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記分断予定ラインに沿って厚さ方向に分断して半導体チップを得る分断工程と、を備えた半導体基板の分断方法において、
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ラインであって、前記半導体基板の外周端部から所定の第１の領域の表面には、前記レーザ光の集光点を合わせないことを特徴とする半導体基板の分断方法。
【請求項７】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第１の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項８】
前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項９】
前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１０】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とすることを特徴とする請求項６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１１】
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光を照射しないことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１２】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では前記レーザ光の照射を停止することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１３】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第１の領域では、前記レーザ光を遮断する遮断手段を前記レーザ光の光路中に配置することにより前記レーザ光を遮断することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１４】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光を遮断するカバーを前記第２の領域に被せることを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１５】
前記改質領域形成工程を行う前に、前記レーザ光に対して不透明な保護層を前記第２の領域の表面に形成することを特徴とする請求項１１に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１６】
前記改質領域形成工程では、前記分断予定ライン上に設定された第２の領域には、前記レーザ光の集光点を合わせないことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１７】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の集光点が前記第２の領域の表面に合わないように、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１８】
前記半導体基板を前記レーザヘッドから遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項１９】
前記レーザヘッドを前記半導体基板から遠ざけることにより、前記レーザヘッドと前記半導体基板との間隔を広くすることを特徴とする請求項１７に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２０】
前記改質領域形成工程において前記レーザ光を前記分断予定ラインに沿って照射するときに、前記第２の領域では、前記レーザ光の焦点距離を調節するための焦点距離調節手段により前記レーザ光の焦点距離を短くし、前記レーザ光の集光点を前記半導体基板の外部とすることを特徴とする請求項１６に記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２１】
前記第１の領域は、前記半導体基板の面取り部であることを特徴とする請求項１ないし請求項２０のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法。
【請求項２２】
請求項１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域には前記改質領域が形成されていないことを特徴とする半導体チップ。
【請求項２３】
請求項１１ないし請求項２１のいずれか１つに記載の半導体基板の分断方法によって作製された前記半導体チップであって、前記第１の領域及び前記第２の領域には前記改質領域が形成されていないことを特徴とする半導体チップ。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２５８２３６（Ｐ２００７−２５８２３６Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７７２１８（Ｐ２００６−７７２１８）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]