JP2011041966A - レーザ加工方法及びチップ - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象物を確実に切断しつつ、得られるチップの強度を向上させる。
【解決手段】加工対象物１にレーザ光Ｌを照射し、切断予定ライン５に沿って延び且つ厚さ方向に並ぶ改質領域１７，２７，３７，４７を加工対象物１に形成する。ここで、改質領域形成部分１７ａと改質領域非形成部分１７ｂとが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう改質領域１７を形成し、改質領域形成部分４７ａと改質領域非形成部分４７ｂとが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう改質領域４７を形成する。よって、切断して得られるチップにおいて裏面２１側及び表面３側の強度が、形成された改質領域７に起因して低下するということを抑制できる。一方、改質領域１７，４７間に位置する改質領域２７，３７を切断予定ライン５の一端側から他端側に亘って連続形成させているため、加工対象物１の切断性を確実に確保できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、加工対象物を複数のチップに切断するためのレーザ加工方法、及びこのレーザ加工方法を利用して得られるチップに関する。

従来のレーザ加工方法としては、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って、切断の基点となる改質領域を加工対象物に形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなレーザ加工方法では、改質領域が形成された後、該改質領域を切断の起点として加工対象物が切断予定ラインに沿って切断され、複数のチップに離間される。

特開２００３−３３８４６７号公報

ここで、上述したレーザ加工方法を利用して得られるチップは、例えば衝撃が加わるおそれのある使用環境下で使用される場合があり、その抗折強度等の強度を向上させることが要求されている。また、上述したレーザ加工方法では、加工対象物を確実に切断できることが望まれている。

そこで、本発明は、加工対象物を確実に切断しつつ、得られるチップの強度を向上させることができるレーザ加工方法、及びこのレーザ加工方法を利用して得られるチップを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、得られるチップにあっては、形成された改質領域に起因して、その強度が低下する場合があることを見出した。また、例えばチップにおいて一方及び他方の主面側が折損（クラック）の基点となり易いことから、一方及び他方の主面側に形成された改質領域が、強度低下に特に影響することをさらに見出した。よって、チップの一方及び他方の主面側の強度が改質領域に起因して低下するのを抑制できれば、チップの強度を効果的に向上できるということに想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係るレーザ加工方法は、板状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って、切断の基点となる改質領域を加工対象物に形成するレーザ加工方法であって、切断予定ラインに沿って、加工対象物の一方の主面側に位置する第１改質領域と、加工対象物の他方の主面側に位置する第２改質領域と、第１及び第２改質領域間に位置する第３改質領域とを、加工対象物の厚さ方向に並ぶように少なくとも形成する改質領域形成工程を備え、改質領域形成工程は、第１改質領域の形成部分と非形成部分とが切断予定ラインに沿って交互に所在するように第１改質領域を形成する工程と、第２改質領域の形成部分と非形成部分とが切断予定ラインに沿って交互に所在するように第２改質領域を形成する工程と、第３改質領域の形成部分が加工対象物において切断予定ラインに沿う一端側から他端側に亘って所在するように第３改質領域を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

この本発明のレーザ加工方法では、一方の主面側の第１改質領域の形成部分と非形成部分とが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう形成されると共に、他方の主面側の第２改質領域の形成部分と非形成部分とが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう形成されるため、得られるチップにおいて一方及び他方の主面側の強度が、形成された改質領域に起因して低下するのを抑制することが可能となる。一方、第１及び第２改質領域間に位置する第３改質領域の形成部分が切断予定ラインの一端側から他端側に亘って所在するよう形成されるため、加工対象物の切断性が確実に確保されることとなる。よって、本発明によれば、加工対象物を確実に切断しつつ、得られるチップの強度を向上させることが可能となる。

また、第１及び第２改質領域の形成部分は、切断予定ラインに沿って延在し且つ加工対象物の切断予定面を通過する所定部分に所在するように形成されることが好ましい。この場合、得られるチップのエッジに対応する部分に第１及び第２改質領域を形成することができ、よって、切断面の直進性を確保することが可能となる。

このとき、加工対象物の主面上には、複数の機能素子がマトリクス状に配置され、切断予定ラインは、複数の機能素子間に格子状に設定されており、加工対象物を側方から見て、第１及び第２改質領域の形成部分は複数の機能素子間に対応する部分に所在するように形成されると共に、改質領域の非形成部分は機能素子の中央部に対応する部分に所在するように形成される場合がある。

また、複数の機能素子は、長尺状を呈し、その長手方向が等しくなるようマトリクス状に配置され、第１及び第２改質領域の形成部分と非形成部分とは、切断予定ラインのうち長手方向に沿う切断予定ラインに沿って交互に所在するように形成されることが好ましい。ここで、得られるチップが長尺状の場合、その長手方向の抗折強度（つまり、チップの長手方向両端部を支持して力を加えたときの折れ易さ）の向上が特に求められる。この点、上述したように、長手方向に沿う切断予定ラインに沿って第１及び第２改質領域の形成部分と非形成部分とが交互に所在すると、長手方向の抗折強度を特に高めることができ、チップの強度を向上させるという上記効果が効果的に発揮される。

また、第１、第２及び第３改質領域を切断の基点として加工対象物を切断予定ラインに沿って切断する切断工程をさらに備える場合がある。

また、本発明に係るチップは、厚さ方向に略平行な側面を有するチップであって、側面のうちの少なくとも一の側面には、厚さ方向に並び且つ該厚さ方向の交差方向に沿って延在する第１、第２及び第３改質領域が少なくとも形成されており、第１改質領域は、一の側面において、チップの一方の主面側に位置し、交差方向における一端部及び他端部に形成され、第２改質領域は、一の側面において、チップの他方の主面側に位置し、一端部及び他端部に形成され、第３改質領域は、一の側面において、第１及び第２改質領域間に位置し、一端部から他端部に亘って形成されていることを特徴とする。

この本発明のチップにあっては、上述した本発明に係るレーザ加工方法の使用により得ることができる。ここで、一方の主面側の第１改質領域及び他方の主面側の第２改質領域が、交差方向における一端部及び他端部に交差方向に沿って形成されている。よって、チップにおいて一方及び他方の主面側の強度が、形成された改質領域に起因して低下するということを抑制でき、チップの強度を向上することが可能となる。

本発明によれば、加工対象物を確実に切断できると共に、得られるチップの強度を向上させることが可能となる。

本実施形態に係るレーザ加工方法を実施するレーザ加工装置の概略構成図である。 改質領域の形成の対象となる加工対象物の一例を示す平面図である。 図２の加工対象物のIII−III線に沿っての断面図である。 レーザ加工後の加工対象物の平面図である。 図４の加工対象物のV−V線に沿っての断面図である。 図４の加工対象物のVI−VI線に沿っての断面図である。 第１実施形態のレーザ加工方法の対象となる加工対象物を示す平面図である。 第１実施形態のレーザ加工方法を説明するための図７のVIII−VIII線に沿う断面工程図である。 図８の続きを示すための断面工程図である。 図９の続きを示すための断面工程図である。 第１実施形態のレーザ加工方法により得られたチップを示す斜視図である。 第１実施形態のレーザ加工方法により得られたチップの側面を示す拡大写真図である。 図１２のチップの抗折強度試験結果を示すグラフである。 第２実施形態のレーザ加工方法の対象となる加工対象物を示す平面図である。 第２実施形態のレーザ加工方法を説明するための図１４のXV−XV線に沿う断面工程図である。 図１５の続きを示すための図１４のXVI−XVI線に沿う断面工程図である。 図１６の続きを示すための断面工程図である。 図１７の続きを示すための断面工程図である。 第２実施形態のレーザ加工方法により得られたチップを示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、「左」「右」の語は、図面に示される状態に基づいており便宜的なものである。

本実施形態に係るレーザ加工装置では、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより加工対象物に改質領域を形成する。そこで、まず、レーザ加工装置による改質領域の形成について、図１〜図６を参照して説明する。

図１に示すように、レーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌをパルス発振するレーザ光源１０１と、レーザ光Ｌの光軸（光路）の向きを９０°変えるように配置されたダイクロイックミラー１０３と、レーザ光Ｌを集光するための集光用レンズ１０５と、を備えている。また、レーザ加工装置１００は、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ光Ｌが照射される加工対象物１を支持するための支持台１０７と、支持台１０７をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させるためのステージ１１１と、レーザ光Ｌの出力やパルス幅等を調節するためにレーザ光源１０１を制御するレーザ光源制御部１０２と、ステージ１１１の移動を制御するステージ制御部１１５と、を備えている。

このレーザ加工装置１００では、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌは、ダイクロイックミラー１０３によってその光軸の向きを９０°変えられ、支持台１０７上に載置された加工対象物１の内部に集光用レンズ１０５によって集光される。これと共に、ステージ１１１が移動させられ、加工対象物１がレーザ光Ｌに対して切断予定ライン５に沿って相対移動させられる。これにより、切断予定ライン５に沿った改質領域が加工対象物１に形成されることとなる。

加工対象物１は、半導体材料や圧電材料等が用いられ、図２に示すように、加工対象物１には、加工対象物１を切断するための切断予定ライン５が設定されている。切断予定ライン５は、直線状に延びた仮想線である。加工対象物１の内部に改質領域を形成する場合、図３に示すように、加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせた状態で、レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って（すなわち、図２の矢印Ａ方向に）相対的に移動させる。これにより、図４〜図６に示すように、改質領域７が切断予定ライン５に沿って加工対象物１の内部に形成され、切断予定ライン５に沿って形成された改質領域７が切断起点領域８となる。

なお、集光点Ｐとは、レーザ光Ｌが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン５は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物１の表面３に実際に引かれた線であってもよい。また、改質領域７は、連続的に形成される場合もあるし、断続的に形成される場合もあり、列状でも点状でもよい。要は、改質領域７の形成及び形成部分は、切断の基点となるよう加工対象物１の内部に実質的に形成されていればよい。また、改質領域７を起点に亀裂が形成される場合があり、亀裂及び改質領域７は、加工対象物１の外表面（表面、裏面、若しくは外周面）に露出していてもよい。

ちなみに、ここでは、レーザ光Ｌが、加工対象物１を透過すると共に加工対象物１の内部の集光点近傍にて特に吸収され、これにより、加工対象物１に改質領域７が形成される（すなわち、内部吸収型レーザ加工）。よって、加工対象物１の表面３ではレーザ光Ｌが殆ど吸収されないので、加工対象物１の表面３が溶融することはない。一般的に、表面３から溶融され除去されて穴や溝等の除去部が形成される（表面吸収型レーザ加工）場合、加工領域は表面３側から徐々に裏面側に進行する。

ところで、本実施形態に係るレーザ加工装置で形成される改質領域は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。改質領域としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。さらに、改質領域としては、加工対象物の材料において改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域や、格子欠陥が形成された領域がある（これらをまとめて高密度転移領域ともいう）。

また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、さらにそれら領域の内部や改質領域と非改質領域との界面に亀裂（割れ、マイクロクラック）を内包している場合がある。内包される亀裂は、改質領域の全面に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。加工対象物１としては、例えばシリコン、ガラス、ＬｉＴａＯ_３又はサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）を含む、又はこれらからなるものが挙げられる。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態のレーザ加工方法について、詳細に説明する。

本実施形態のレーザ加工方法の対象となる加工対象物１では、図７に示すように、その表面３に複数の機能素子１５が形成されている。機能素子１５は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは集積回路として形成された回路素子等である。ここでは、機能素子１５は、矩形状のドライバーＩＣ（Integrated Circuit）として形成され、マトリックス状に多数配置されている。

この加工対象物１としては、例えば略円板状のシリコン基板が用いられ、加工対象物１では、隣り合う機能素子１５間を通るような格子状の切断予定ライン５が設定されている。つまり、切断予定ライン５は、一方向に沿って延びる切断予定ライン５ａと、この切断予定ライン５ｂと直交（交差）する方向に沿って延びる切断予定ライン５ｂと、を含んで構成されている。

本実施形態のレーザ加工方法では、切断予定ライン５に沿って延び且つ厚さ方向に並ぶ４列の改質領域１７，２７，３７，４７を、裏面２１側から表面３側に向けてこの順序で形成する。そして、これら改質領域１７，２７，３７，４７を切断の基点として、加工対象物１を複数のチップに切断する。具体的には、まず、図８（ａ）に示すように、加工対象物１の裏面２１にエキスパンドテープ２２を貼り付け、この加工対象物１を支持台１０７（図１参照）上に載置する。

続いて、加工対象物１の表面３をレーザ光入射面とし、加工対象物１において裏面２１側に集光点Ｐを合わせて加工対象物１にレーザ光Ｌを照射する。併せて、このレーザ光Ｌを切断予定ライン５ａに沿って相対移動させる（スキャン）。これにより、図８（ｂ）に示すように、加工対象物１の裏面２１側に位置する改質領域１７を、切断予定ライン５ａに沿って加工対象物１の内部に形成する。

このとき、レーザ光源制御部１０２によってレーザ光Ｌの出射のＯＮ・ＯＦＦを制御することで、改質領域１７が形成された部分である改質領域形成部分１７ａと改質領域１７が形成されない改質領域非形成部分１７ｂとが切断予定ライン５ａに沿って交互に所在するように、改質領域１７を形成する。換言すると、切断予定ライン５ａに沿って改質領域形成部分１７ａを断続的に形成する。

より具体的には、加工対象物１を側方から見て、改質領域形成部分１７ａを複数の機能素子１５間に対応する部分（区間）に所在するよう形成する。つまり、改質領域形成部分１７ａを、切断後のチップのエッジに対応する部分として、切断予定ライン５ａに沿って所定長延在し且つ加工対象物１の切断予定面Ｓを通過する所定部分に位置するよう形成する。他方、改質領域非形成部分１７ｂを機能素子１５の中央部に対応する部分（区間）に所在するよう形成する。

続いて、加工対象物１において改質領域１７よりも表面３側に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、レーザ光Ｌを切断予定ライン５ａに沿って相対移動させる。これにより、図９（ａ）に示すように、加工対象物１の厚さ方向の略中央に位置する改質領域２７を、切断予定ライン５ａに沿って加工対象物１の内部に連続的に形成する。つまり、改質領域２７の形成部分である改質領域形成部分２７ａを、切断予定ライン５ａに沿う方向における加工対象物１の一端側から他端側に亘って所在するよう連続形成する。

続いて、加工対象物１において改質領域２７よりも表面３側に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、切断予定ライン５ａに沿って相対移動させる。これにより、加工対象物１の厚さ方向の略中央に位置し且つ改質領域２７と同様な改質領域３７を、切断予定ライン５ａに沿って加工対象物１の内部に連続形成する。

続いて、加工対象物１の表面３側に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、レーザ光Ｌを相対移動させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、加工対象物１の表面３側に位置する改質領域４７を切断予定ライン５ａに沿って加工対象物１の内部に形成する。この改質領域４７は、上記改質領域１７と同様に構成され、改質領域４７が形成された部分である改質領域形成部分４７ａと改質領域４７が形成されない改質領域非形成部分４７ｂとが切断予定ライン５ａに沿って交互に所在するよう形成される。

そして、上述した切断予定ライン５ｂに沿っての改質領域１７，２７，３７，４７の形成と同様にして、切断予定ライン５ｂに沿って改質領域１７，２７，３７，４７を形成する。最後に、エキスパンドテープ２２を拡張させることにより、改質領域１７，２７，３７，４７を切断の起点として、加工対象物１を切断予定ライン５に沿って機能素子１５毎に切断する。これにより、例えばチップサイズが５ｍｍ×５ｍｍの複数の半導体チップＣ１が得られることになる。

なお、改質領域３７ついては、例えば加工対象物１の厚さが薄い等の場合、その形成を省略してもよい。また、例えば加工対象物１の厚さが厚い等の場合、改質領域３７，４７間に改質領域２７と同様な１列又は複数列の改質領域をさらに形成してもよい。つまり、改質領域１７，４７間には、少なくとも１列の改質領域２７が形成されていればよく、加工対象物１の厚さに応じて改質領域を適宜形成すればよい。

図１１は、本実施形態のレーザ加工方法により得られたチップを示す斜視図である。図１１に示すように、チップＣ１は、表面３視において正方形状をなし、この表面３に形成された機能素子１５を有している。このチップＣ１の側面５１のそれぞれには、厚さ方向に並ぶ４列の改質領域１７，２７，３７，４７が、裏面２１側から表面３側に向けてこの順に形成されている。改質領域１７，２７，３７，４７のぞれぞれは、各側面５１において厚さ方向の直交方向（以下、単に「直交方向」という）に沿って延在している。

改質領域１７は、最も裏面２１側に位置しており、改質領域４７は、最も表面３側に位置している。これら改質領域１７，４７は、各側面５１において直交方向におけるチップＣ１のエッチ部である左端部（一端部）及び右端部（他端部）に形成されている。ここでの改質領域１７，４７は、側面５１視にて、表面３の機能素子１５が設けられていない領域に対応する部分にのみ設けられている。つまり、表面３の機能素子１５が設けられた領域に対応する部分には、改質領域１７，４７が形成されていない。改質領域２７，３７は、改質領域１７，４７間に位置しており、各側面５１において直交方向におけるチップＣ１の左端部から右端部に亘って連続形成されている。

以上、本実施形態では、改質領域形成部分１７ａと改質領域非形成部分１７ｂとが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう改質領域１７が形成される。また、改質領域形成部分４７ａと改質領域非形成部分４７ｂとが切断予定ラインに沿って交互に所在するよう改質領域４７が形成される。よって、チップＣ１において折損の基点部となり易い裏面２１側及び表面３側の強度が、改質領域７の形成に起因して低下するということを抑制できる。一方、改質領域１７，４７間に位置する改質領域２７，３７を切断予定ライン５の一端側から他端側に亘って連続形成させているため、加工対象物１の切断性を確実に確保することができる。その結果、加工対象物１を確実に切断しつつ、切断して得られるチップＣ１の抗折強度を向上させることが可能となる。

すなわち、本実施形態においては、加工対象物１の表面３及び裏面２１に最も近い位置には、非形成部分が設けられるよう改質領域１７，４７を断続的に形成し、これら改質領域１７，４７に挟まれた位置には、非形成部分が設けられないよう改質領域２７，３７を連続的に形成している。これにより、加工対象物１の切断性を維持しつつ、改質領域７の形成部分を低減させて（切断に必要最低限な改質領域７を形成して）チップＣ１の抗折強度等の強度や剛性を高めることができる。

また、上述したように、改質領域形成部分１７ａ，４７ａが、側方視において複数の機能素子１５間に対応する部分に位置するように形成され、加工対象物１の切断予定面Ｓと交差する所定部分に所在している。これにより、得られるチップＣ１においては、そのエッジ部分（つまり、側面５１においての左端部及び右端部）に改質領域１７，４７が形成されることになる。その結果、切断面であるチップＣ１の側面５１の直進性を確保することが可能となり、いわゆるスカートの発生を抑制して品質を高めることができる。

図１２は、本実施形態により得られたチップの側面を示す拡大写真図である。図中のチップＣ１は、そのサイズが５ｍｍ×５ｍｍとされ、その厚さが２００μｍとされている。図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、チップＣ１の表面３を上にした状態でのチップＣ１の左端部、中央部及び右端部をそれぞれ示している。

このチップＣ１を製造する際には、加工対象物１に３列の改質領域１７，２７，４７を形成している。具体的には、加工対象物１の表面３から１８０μｍの位置に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを出力０．５Ｗで照射して改質領域１７を形成し、加工対象物１の表面３から１２０μｍの位置に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを出力０．７２Ｗで照射して改質領域２７を形成し、加工対象物１の表面３から６０μｍの位置に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを出力０．５Ｗで照射し改質領域４７を形成している。

図１２に示すように、チップＣ１の側面５１には、裏面２１近傍にて左右方向に延在する改質領域１７と、厚さ方向の中央部にて左右方向に延在する改質領域２７と、表面３近傍にて左右方向に延在する改質領域４７とが、厚さ方向に並んで３列形成されていることが確認できる。そして、改質領域１７，４７は、左端部及び右端部のみに形成され、左右方向の中央部には形成されていない一方、改質領域１７は、左端部から右端部に亘って連続形成されていることがわかる。

特に、最初のスキャンで形成された改質領域１７は、その後のスキャンで形成された改質領域４７に対し密（換言すると、改質領域４７は改質領域１７に対し粗）になっている。これは、改質領域４７の形成の際、改質領域１７の形成で該改質領域１７から生じた亀裂等が影響しているためと考えられる。

図１３は、図１２のチップの抗折強度試験結果を示すグラフである。図中において、従来のチップとは、従来のレーザ加工により得られたチップを現しており、ここでは、チップの各側面において左端部から右端部に亘り連続形成されている改質領域が厚さ方向に並んで３列形成されているものを現している。

また、この抗折強度試験では、３点曲げ方式での強度、すなわち、チップＣ１を両端支持した状態でブレード等を用いて力を加えたときの強度を計測している。計測機としては、オートグラフＡＧ−ＩＳ（島津製作所製）を用い、ブレードの点間距離を２ｍｍとしている。また、レーザ光の入射面（つまり、表面３）側から力を加え、入射面と反対側の入射裏面（つまり、裏面２１）側が開くときの強度を「開き面が入射裏面」として現し、入射裏面側から力を加え、入射面側が開くときの強度を「開き面が入射面」として現している。

図１３に示すように、本実施形態によれば、従来のチップに比べ、チップＣ１の抗折強度を高めることが可能となるのがわかる。ここでは、開き面が入射裏面の場合には、抗折強度の平均値が３倍以上に高められ、開き面が入射面の場合には、抗折強度の平均値が１．５倍以上に高められている。

なお、開き面が入射裏面の場合には、裏面２１側の改質領域１７が抗折強度向上に効果的に寄与し、開き面が入射面の場合には、表面３側の改質領域４７が抗折強度向上に効果的に寄与していると考えられる。ちなみに、厚さ３００μｍとされたチップＣ１に対し上記抗折強度試験を実施した結果においても、従来のチップに比べて抗折強度が高まることが確認できた。

以上において、裏面２１又は表面３の何れか一方が「一方の主面」を構成し、何れか他方が「他方の主面」を構成する。また、改質領域１７又は改質領域４７の何れか一方が「第１改質領域」を構成し、何れか他方が「第２改質領域」を構成する。また、改質領域２７，３７が「第３改質領域」を構成する。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明では、上記実施形態と異なる点について主に説明する。

本実施形態のレーザ加工方法の対象となる加工対象物６１では、図１４に示すように、その表面３に複数の機能素子６５が形成されている。機能素子６５は、長尺矩形状を呈し、その長手方向が等しくなるようマトリクス状に配置されている。

本実施形態のレーザ加工方法では、まず、図１５（ａ）に示すように、加工対象物６１の表面３側にＢＧテープ６２を貼り付け、この加工対象物１を支持台１０７（図１参照）上に載置する。

続いて、加工対象物６１の裏面２１をレーザ光入射面とし、加工対象物１にレーザ光Ｌを照射しつつ、機能素子６５の短手方向に延びる切断予定ライン５ａに沿って相対移動させる。これを集光点Ｐの位置を変えて繰り返し行う。これにより、図８（ｂ）に示すように、切断予定ライン５に沿って延び且つ厚さ方向に並ぶ３列の改質領域５７（５７_１，５７_２，５７_３）を、裏面２１側から表面３側に向けてこの順序で形成する。

改質領域５７_１は、加工対象物６１の表面３側に位置するよう形成され、改質領域５７_２は、加工対象物６１の厚さ方向の略中央に位置するよう形成され、改質領域５７_３は、加工対象物６１の裏面２１側に位置するよう形成されている。これら改質領域５７_１，５７_２，５７_３は、切断予定ライン５ａに沿う方向における加工対象物６１の一端側から他端側に亘って所在するよう連続形成される。

続いて、加工対象物６１において表面３側に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、機能素子６５の長手方向に延びる切断予定ライン５ｂに沿って相対移動させる。これにより、図１６（ａ）に示すように、加工対象物６１の表面３側に位置する改質領域６７を、切断予定ライン５ｂに沿って加工対象物１の内部に形成する。このとき、レーザ光源制御部１０２によってレーザ光Ｌの出射のＯＮ・ＯＦＦを制御することで、改質領域６７が形成された部分である改質領域形成部分６７ａと改質領域６７が形成されない改質領域非形成部分６７ｂとが切断予定ライン５ｂに沿って交互に所在するように、改質領域６７を形成する。

より具体的には、加工対象物６１を側方から見て、改質領域形成部分６７ａを複数の機能素子６５間に対応する部分に所在するよう形成する一方、改質領域非形成部分６７ｂを機能素子６５の中央部に対応する部分に所在するよう形成する。

続いて、加工対象物６１において厚さ方向の略中央に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、レーザ光Ｌを切断予定ライン５ｂに沿って相対移動させる。これにより、図１６（ｂ）に示すように、加工対象物６１の厚さ方向の略中央に位置する改質領域７７（改質領域形成部分７７ａ）を、切断予定ライン５ｂに沿う方向における加工対象物６１の一端側から他端側に亘って所在するように連続形成する。

続いて、加工対象物６１の裏面２１側に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、レーザ光Ｌを相対移動させる。これにより、図１６（ｃ）に示すように、加工対象物６１の表面３側に位置する改質領域８７を切断予定ライン５ｂに沿って加工対象物１の内部に形成する。この改質領域８７は、上記改質領域６７と同様に構成され、改質領域８７が形成された部分である改質領域形成部分８７ａと改質領域８７が形成されない改質領域非形成部分８７ｂとが切断予定ライン５ｂに沿って交互に所在するよう形成される。

そして、図１７に示すように、加工対象物６１の裏面２１にエキスパンドテープ２２を貼り付けて転写した後、図１８に示すように、エキスパンドテープ２２を拡張させることにより、改質領域５７，６７，７７，８７を切断の起点として、加工対象物６１を切断予定ライン５に沿って機能素子６５毎に切断する。これにより、複数の半導体チップＣ２が得られることになる。

図１９は、本実施形態のレーザ加工方法により得られたチップを示す斜視図である。図１１に示すように、チップＣ２は、表面３視において長方形状をなし、表面３に形成された機能素子６５を有している。このチップＣ２において機能素子６５の短手方向に沿う側面６３ａには、厚さ方向に並ぶ３列の改質領域５７_１，５７_２，５７_３が、表面３側から裏面２１側に向けてこの順に形成されている。改質領域５７_１，５７_２，５７_３のぞれぞれは、側面６３ａにおいて直交方向に沿って延在している。

改質領域５７_１は、側面６３ａの表面３側に位置するよう形成され、改質領域５７_２は、側面６３ａの厚さ方向の略中央に位置するよう形成され、改質領域５７_３は、側面６３ａの裏面２１側に位置するよう形成されている。これら改質領域５７_１，５７_２，５７_３は、直交方向における側面６３ａの一端側から他端側に亘って所在するよう連続形成されている。

また、チップＣ２において機能素子６５の長手方向に沿う側面６３ｂには、厚さ方向に並ぶ３列の改質領域６７，７７，８７が、表面３側から裏面２１側に向けてこの順に形成されている。改質領域６７は、最も表面３側に位置しており、改質領域８７は、最も裏面２１側に位置している。これら改質領域６７，７７は、側面６３ｂにおいて直交方向におけるチップＣ１のエッチ部である左端部及び右端部に形成されている。ここでの改質領域６７，７７は、側面６３ｂ視にて、表面３の機能素子６５が設けられていない領域に対応する部分にのみ設けられている。つまり、表面３の機能素子１５が設けられた領域に対応する部分には、改質領域６７，７７が形成されていない。改質領域７７は、改質領域６７，７７間に位置しており、側面６３ｂにおいて直交方向におけるチップＣ１の左端部から右端部に亘って連続形成されている。

以上、本実施形態においても、上記効果と同様な効果、すなわち、加工対象物１を確実に切断しつつ、切断して得られるチップＣ１の強度を向上させるという効果を奏する。

また、本実施形態のように、機能素子６５が長尺状とされ、切断して得られるチップＣ２が長尺状の場合、チップＣ２の長手方向の抗折強度の向上が特に求められる。この点、上述したように、長手方向に沿う切断予定ライン５ｂに沿って改質領域形成部分６７ａ，８７ａと改質領域非形成部分６７ｂ，８７ｂとが交互に所在すると、長手方向の抗折強度を特に高めることができ、チップＣ２の強度を向上させるという上記効果が効果的に発揮される。

以上において、改質領域８７又は改質領域６７の何れか一方が「第１改質領域」を構成し、何れか他方が「第２改質領域」を構成する。また、改質領域７７が「第３改質領域」を構成する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第１実施形態では、表面３をレーザ光照射面としてレーザ光Ｌを入射する表面入射としたが、裏面２１をレーザ光照射面としてレーザ光Ｌを入射する裏面入射としてもよい。また、上記第２実施形態では、裏面入射としたが、表面入射としてもよい。

また、上記第１実施形態では、改質領域１７，２７，３７，４７をこの順に形成し、上記第２実施形態では、改質領域５７，６７，８７をこの順に形成したが、改質領域を形成する順序は限定されるものではなく、所望の順序で形成することができる。

なお、改質領域形成部分と改質領域非形成部分とについては、上記実施形態のようにレーザ光Ｌの出射のＯＮ・ＯＦＦを制御する他に、レーザ光Ｌの光路上に設けられたシャッタを開閉したり、加工対象物１の表面３をマスキングしたり等して形成してもよい。さらに、レーザ光Ｌの強度を、改質領域が形成される閾値（加工閾値）以上の強度と加工閾値未満の強度との間で制御することで、改質領域非形成部分と改質領域非形成部分とを形成してもよい。

１，６１…加工対象物、３…表面、５，５ａ，５ｂ…切断予定ライン、７，１７，２７，３７，４７，５７，６７，７７，８７…改質領域、１５，６５…機能素子、１７ａ，２７ａ，３７ａ，４７ａ，６７ａ，７７ａ，８７ａ…改質領域形成部分、１７ｂ，４７ｂ，６７ｂ，８７ｂ…改質領域非形成部分、２１…裏面、５１，６３ｂ…側面、Ｃ１，Ｃ２チップ、Ｌ…レーザ光、Ｐ…集光点、Ｓ…切断予定面。

Claims (6)

1. 板状の加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って、切断の基点となる改質領域を前記加工対象物に形成するレーザ加工方法であって、
   前記切断予定ラインに沿って、前記加工対象物の一方の主面側に位置する第１改質領域と、前記加工対象物の他方の主面側に位置する第２改質領域と、前記第１及び第２改質領域間に位置する第３改質領域とを、前記加工対象物の厚さ方向に並ぶように少なくとも形成する改質領域形成工程を備え、
   前記改質領域形成工程は、
   前記第１改質領域の形成部分と非形成部分とが前記切断予定ラインに沿って交互に所在するように前記第１改質領域を形成する工程と、
   前記第２改質領域の形成部分と非形成部分とが前記切断予定ラインに沿って交互に所在するように前記第２改質領域を形成する工程と、
   前記第３改質領域の形成部分が前記加工対象物において前記切断予定ラインに沿う一端側から他端側に亘って所在するように前記第３改質領域を形成する工程と、を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
2. 前記第１及び第２改質領域の形成部分は、前記切断予定ラインに沿って延在し且つ前記加工対象物の切断予定面を通過する所定部分に所在するように形成されることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工方法。
3. 前記加工対象物の前記主面上には、複数の機能素子がマトリクス状に配置され、
   前記切断予定ラインは、前記複数の機能素子間に格子状に設定されており、
   前記加工対象物を側方から見て、前記第１及び第２改質領域の形成部分は前記複数の機能素子間に対応する部分に所在するように形成されると共に、前記改質領域の非形成部分は前記機能素子の中央部に対応する部分に所在するように形成されることを特徴とする請求項２記載のレーザ加工方法。
4. 前記複数の機能素子は、長尺状を呈し、その長手方向が等しくなるようマトリクス状に配置され、
   前記第１及び第２改質領域の形成部分と非形成部分とは、前記切断予定ラインのうち前記長手方向に沿う切断予定ラインに沿って交互に所在するように形成されることを特徴とする請求項３記載のレーザ加工方法。
5. 前記第１、第２及び第３改質領域を切断の基点として前記加工対象物を前記切断予定ラインに沿って切断する切断工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載のレーザ加工方法。
6. 厚さ方向に略平行な側面を有するチップであって、
   前記側面のうちの少なくとも一の側面には、前記厚さ方向に並び且つ該厚さ方向の交差方向に沿って延在する第１、第２及び第３改質領域が少なくとも形成されており、
   前記第１改質領域は、前記一の側面において、前記チップの一方の主面側に位置し、前記交差方向における一端部及び他端部に形成され、
   前記第２改質領域は、前記一の側面において、前記チップの他方の主面側に位置し、前記一端部及び前記他端部に形成され、
   前記第３改質領域は、前記一の側面において、前記第１及び第２改質領域間に位置し、前記一端部から前記他端部に亘って形成されていることを特徴とするチップ。