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KR20070005712A - 레이저 가공 방법 및 반도체 칩 - Google Patents

레이저 가공 방법 및 반도체 칩 Download PDF

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KR20070005712A
KR20070005712A KR1020067022673A KR20067022673A KR20070005712A KR 20070005712 A KR20070005712 A KR 20070005712A KR 1020067022673 A KR1020067022673 A KR 1020067022673A KR 20067022673 A KR20067022673 A KR 20067022673A KR 20070005712 A KR20070005712 A KR 20070005712A
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KR
South Korea
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modified
modified region
cutting
Prior art date
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Application number
KR1020067022673A
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English (en)
Inventor
다케시 사카모토
겐시 후쿠미츠
Original Assignee
하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 filed Critical 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 하는 레이저 가공 방법을 제공한다.
이 레이저 가공 방법에서는 이면(21)을 레이저광 입사면으로서 기판(4)의 내부에 집광점 P를 맞추어서 레이저광 L을 조사하는 것으로, 개질 영역(71, 72, 73)을 기판(4)의 내부에 형성한다. 이 때, 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하고 있다. 이와 같은 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4)과 함께, 기판(4)의 표면(3)에 형성된 적층부(16)(여기서는, 층간 절연막(17a, 17b))도 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다.

Description

레이저 가공 방법 및 반도체 칩{LASER PROCESSING METHOD AND SEMICONDUCTOR CHIP}
본 발명은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판을 절단하기 위해서 사용되는 레이저 가공 방법, 및 그러한 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 반도체 칩에 관한 것이다.
종래에 있어서의 이런 종류의 기술로서 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 절단 예정 라인을 따른 개질 영역을 가공 대상물의 내부에 복수 열 형성하여, 그 개질 영역을 절단의 기점으로 한다고 하는 레이저 가공 방법이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특개 2002－205180호 공보
상술한 바와 같은 레이저 가공 방법은 가공 대상물이 두꺼운 경우에 특히 유효하게 되는 기술이다. 이와 같은 기술에 관련하여, 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판을 가공 대상물로 하고, 그 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 하는 기술이 요구되고 있었다.
여기서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로, 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 하는 레이저 가공 방법, 및 그러한 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 반도체 칩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 레이저 가공 방법은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법이며, 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정과, 제1의 개질 영역과 이면과의 사이의 위치에, 절단 예정 라인을 따른 제2의 개질 영역을 적어도 1열 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 레이저 가공 방법은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법이며, 표면과 표면측 단부와의 거리가 ［(기판의 두께)×0.1］㎛ ~［20＋(기판의 두께)×0.1］㎛로 되는 위치에, 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정과, 제1의 개질 영역과 기판의 이면과의 사이의 위치에, 절단 예정 라인을 따른 제2의 개질 영역을 적어도 1열 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 레이저 가공 방법에 있어서는 예를 들면, 확장 테이프 등의 확장 가능 필름을 기판의 이면에 붙여서 확장시키면, 절단 예정 라인을 따른 분열이 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역을 기점으로 하여 발생하기 때문에, 기판이 두꺼운 경우에도, 기판을 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다. 이 때, 기판의 표면과 제1의 개질 영역의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에, 또는 기판의 표면과 제1의 개질 영역의 이면측 단부와의 거리가［(기판의 두께)×0.1］㎛ ~［20＋(기판의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 제1의 개질 영역을 형성하면, 기판의 표면에 형성된 적층부도 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다. 따라서, 이러한 레이저 가공 방법은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 한다.
여기서, 기능 소자란 예를 들면, 결정 성장에 의해 형성된 반도체 동작층, 포토 다이오드 등의 수광 소자, 레이저 다이오드 등의 발광 소자, 회로로서 형성된 회로 소자 등을 의미한다. 또한, 거리란 특별한 이의가 없는 한, 기판의 두께 방향을 따라서 거리를 의미한다(이하, 동일함). 또한, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역은 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 다광자 흡수 또는 그것과 동등한 광흡수를 기판의 내부에서 생기게 하는 것으로 형성된다.
또, 전자의 레이저 가공 방법에 있어서는, 기판의 표면과 제1의 개질 영역의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 10㎛ 로 되는 위치에 제1의 개질 영역을 형성하는 것이 바람직하다. 후자의 레이저 가공 방법에 있어서는, 기판의 표면과 제1의 개질 영역의 이면측 단부와의 거리가［5＋(기판의 두께)×0.1］㎛ ~［20＋(기판의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 제1의 개질 영역을 형성하는 것이 바람직하고, 해당 거리가［5＋(기판의 두께)×0.1］㎛ ~［10＋(기판의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 제1의 개질 영역을 형성하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 기판의 표면측 단부 및 적층부를 절단 예정 라인을 따라서 더욱 양호한 정밀도로 절단할 수 있다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 기판은 반도체 기판이며, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역은 용융 처리 영역을 포함하는 경우가 있다. 기판이 반도체 기판이면, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역으로서 용융 처리 영역을 포함하는 개질 영역이 형성되는 경우가 있다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역은 이면을 레이저광 입사면으로서 이면에서부터 먼 순서대로 1열씩 형성되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 각 개질 영역을 형성할 때에, 기판의 이면(레이저광 입사면)과 레이저광의 집광점 사이에는 개질 영역이 존재하지 않기 때문에, 이미 형성된 개질 영역에 의한 레이저광의 산란 흡수 등이 일어나는 일은 없다. 따라서, 각 개질 영역을 양호한 정밀도로 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 제1의 개질 영역을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 2μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 제1의 개질 영역을 형성하면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 제1의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광의 에너지가 2μJ 미만으로 되면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 제1의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인으로부터 벗어나서 적층부에 이르기 쉬워진다. 한편, 레이저광의 에너지가 50μJ 를 넘으면, 적층부에 용융 등의 손상이 생기기 쉬워진다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 제2의 개질 영역을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 1μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 제2의 개질 영역을 형성하면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 제2의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광의 에너지가 1μJ 미만으로 되면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 제2의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 발생하기 어려워진다. 한편, 레이저광의 에너지가 50μJ 를 넘으면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 제2의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인으로부터 벗어나기 쉬워진다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는, 제2의 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 이면으로부터의 거리는 50㎛ ~［(기판의 두께)×0.9］㎛㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 제2의 개질 영역을 형성하면, 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부를 용이하게 절단하는 것이 가능하게 되기 때문이다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 제2의 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 이면으로부터의 거리는 20㎛ ~ 110㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 제2의 개질 영역을 형성하면, 제2의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 기판의 이면에 확실하게 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 이면으로부터의 거리가 20㎛ 미만으로 되면, 기판의 이면에 용융 등의 손상이 생기기 쉬워진다. 한편, 이면으로부터의 거리가 110㎛ 를 넘으면, 제2의 개질 영역을 기점으로 한 분열이 기판의 이면에 이르기 어려워진다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 기판 및 적층부를 절단 예정 라인을 따라서 절단하는 공정을 추가로 포함해도 된다. 상술한 이유에 의해, 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부를 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 반도체 칩은 기판과, 기능 소자를 포함하여 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서, 기판의 측면에 있어서, 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에는 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되고, 기판의 측면에 있어서 제1의 개질 영역과 이면과의 사이의 위치에는 이면을 따른 제2의 개질 영역이 적어도 1열 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관한 반도체 칩은, 기판과, 기능 소자를 포함하여 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서, 기판의 측면에 있어서, 표면과 이면측 단부와의 거리가［(기판의 두께)×0.1］㎛ ~［20＋(기판의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에는 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되어 있고, 기판의 측면에 있어서, 제1의 개질 영역과 이면과의 사이의 위치에는 이면을 따른 제2의 개질 영역이 적어도 1열 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 반도체 칩은 상기 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 것이라고 할 수 있기 때문에, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역이 형성된 기판의 측면, 및 적층부의 측면은 요철(凹凸)이 억제된 고정밀도의 절단면으로 되어 있다.
또, 상기 반도체 칩에 있어서는 기판은 반도체 기판이며, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역은 용융 처리 영역을 포함하는 경우가 있다. 기판이 반도체 기판이면, 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역으로서 용융 처리 영역을 포함하는 개질 영역이 형성되는 경우가 있다.
또, 상기 반도체 칩에 있어서는 대향하는 제1의 개질 영역의 이면측 단부와 제2의 개질 영역의 표면측 단부와의 거리는 0㎛ ~ ［(기판의 두께)-(기판의 두께)×0.6］㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 제1의 개질 영역 및 제2의 개질 영역이 형성되어 있으면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서, 각 개질 영역을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있고, 반도체 칩의 기판의 측면이 고정밀도의 절단면으로 되기 때문이다. 또한, 대향하는 제1의 개질 영역의 이면측 단부와 제2의 개질 영역의 표면측 단부와의 거리가［(기판의 두께)-(기판의 두께)×0.6］㎛ 를 넘으면, 기판 및 적층부의 절단시에 있어서 제1의 개질 영역과 제2의 개질 영역과의 사이에서 반도체 칩의 기판의 측면이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다.
본 발명은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 한다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 따르는 레이저 가공중의 가공 대상물의 평면도.
도 2는 도 1에 나타내는 가공 대상물의 II－II선을 따른 단면도.
도 3은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 따르는 레이저 가공 후의 가공 대상물의 평면도.
도 4는 도 3에 나타내는 가공 대상물의 IV－IV선을 따른 단면도.
도 5는 도 3에 나타내는 가공 대상물의 V－V선을 따른 단면도.
도 6은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 의해 절단된 가공 대상물의 평면도.
도 7은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 있어서의 전계 강도와 크랙 스폿의 크기와의 관계를 나타내는 그래프.
도 8은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법의 제1 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도.
도 9는 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법의 제2 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도.
도 10은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법의 제3 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도.
도 11은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법의 제4 공정에 있어서의 가공 대상물의 단면도.
도 12는 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 의해 절단된 실리콘 웨이퍼의 일부에 있어서의 단면의 사진을 나타낸 도면.
도 13은 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 있어서의 레이저광의 파장 과 실리콘 기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프.
도 14는 본 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 가공 대상물의 평면도.
도 15는 도 14에 나타내는 가공 대상물의 XV－XV선을 따른 부분 단면도.
도 16은 본 실시 형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 가공 대상물에 보호 테이프를 붙인 상태, (b)는 가공 대상물에 레이저광을 조사하고 있는 상태를 나타낸 도면.
도 17은 본 실시 형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 가공 대상물에 확장 테이프를 붙인 상태, (b)는 보호 테이프에 자외선을 조사하고 있는 상태를 나타낸 도면.
도 18은 본 실시 형태의 레이저 가공 방법을 설명하기 위한 도면이며, (a)는 가공 대상물로부터 보호 테이프를 벗긴 상태, (b)는 확장 테이프를 확장시킨 상태를 나타낸 도면.
도 19는 도 16b에 나타내는 가공 대상물의 XIX－XIX선을 따른 부분 단면도.
도 20은 본 실시 형태의 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
도 21은 HC 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 이면으로부터의 거리를 40㎛, 레이저광의 에너지를 20μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판의 이면의 사진을 나타낸 도면.
도 22는 HC 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 이 면으로부터의 거리를 15㎛, 레이저광의 에너지를 10μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판의 이면의 사진을 나타낸 도면.
도 23은 품질 개질 영역의 형성 조건과 스커트 폭과의 관계를 나타내는 표.
도 24는 품질 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 표면으로부터의 거리를 3㎛, 레이저광의 에너지를 15μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
도 25는 본 실시 형태의 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
도 26은 가공 대상물을 반도체 칩에 절단했을 때의 평면도이고, (a)는 분단 개질 영역의 형성에 있어서 분단 개질 영역에 대한 각종 형성 조건을 채우지 않은 경우, (b)는 분단 개질 영역의 형성에 있어서 분단 개질 영역에 대한 각종 형성 조건을 채우고 있는 경우를 나타낸 도면.
도 27은 1열의 품질 개질 영역, 2열의 분단 개질 영역, 및 1열의 HC 개질 영역이 형성된 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
도 28은 1열의 품질 개질 영역, 2열의 분단 개질 영역, 및 2열의 HC 개질 영역이 형성된 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
도 29는 1열의 품질 개질 영역, 19 영역의 분단 개질 영역, 및 2열의 HC 개질 영역이 형성된 기판의 절단면의 사진을 나타낸 도면.
<부호의 설명>
1…가공 대상물,
3…표면,
4…기판,
4a…절단면(측면),
5…절단 예정 라인,
7…개질 영역,
8…절단 기점 영역,
13…용융 처리 영역,
15…기능 소자,
16…적층부,
21…이면,
24…분열,
25…반도체 칩,
71…품질 개질 영역,
72…분단 개질 영역(제1의 개질 영역),
73…HC 개질 영역(제2의 개질 영역),
L…레이저광,
P…집광점.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 레이저 가공 방법에서는 가공 대상물의 내부에 개질 영 역을 형성하기 위해서 다광자 흡수라고 하는 현상을 이용한다. 여기서, 최초로, 다광자 흡수에 의해 개질 영역을 형성하기 위한 레이저 가공 방법에 대해 설명한다.
재료의 흡수의 밴드 갭 EG보다 광자의 에너지 hν가 작으면 광학적으로 투명하게 된다. 따라서, 재료에 흡수가 생기는 조건은 hν＞EG 이다. 그러나, 광학적으로 투명해도, 레이저광의 강도를 매우 크게 하면 nhν＞EG 인 조건(n=2, 3, 4,ㆍㆍㆍ)에서 재료에 흡수가 생긴다. 이 현상을 다광자 흡수라고 한다. 펄스파의 경우, 레이저광의 강도는 레이저광의 집광점의 피크 파워 밀도(W/㎠)로 정해지고, 예를 들면 피크 파워 밀도가 1×108(W/㎠) 이상인 조건으로 다광자 흡수가 생긴다. 피크 파워 밀도는 (집광점에 있어서의 레이저광의 1 펄스당 에너지)÷(레이저광의 빔 스폿 단면적×펄스 폭)에 의해 구해진다. 또, 연속파의 경우, 레이저광의 강도는 레이저광의 집광점의 전계 강도(W/㎠)로 정해진다.
이와 같은 다광자 흡수를 이용하는 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법의 원리에 대해서, 도 1 ~ 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 형상(평판 형상)의 가공 대상물(1)의 표면(3)에는 가공 대상물(1)을 절단하기 위한 절단 예정 라인(5)이 있다. 절단 예정 라인(5)은 직선 형상으로 뻗은 가상선이다. 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 다광자 흡수가 생기는 조건으로 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어서 레이저광 L을 조사하여 개질 영역(7)을 형성한다. 또한, 집광점 P란 레이저광 L이 집광하는 위치이다. 또, 절단 예정 라인(5)은 직선 형상으로 한정하지 않으며 곡선상 이어도 되고, 가상선에 한정하지 않으며 가공 대상물(1)에 실제로 끌린 선이어도 된다.
그리고, 레이저광 L을 절단 예정 라인(5)을 따라서(즉, 도 1의 화살표 A 방향으로) 상대적으로 이동시키는 것으로, 집광점 P를 절단 예정 라인(5)을 따라서 이동시킨다. 이것에 의해, 도 3 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 개질 영역(7)이 절단 예정 라인(5)을 따라서 가공 대상물(1)의 내부에 형성되고, 이 개질 영역(7)이 절단 기점 영역(8)으로 된다. 여기서, 절단 기점 영역(8)이란 가공 대상물(1)이 절단될 때에 절단(분열)의 기점으로 되는 영역을 의미한다. 이 절단 기점 영역(8)은 개질 영역(7)이 연속적으로 형성되는 것으로 형성되는 경우도 있고, 개질 영역(7)이 단속적으로 형성되는 것으로 형성되는 경우도 있다.
본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법은 가공 대상물(1)이 레이저광 L을 흡수함으로써 가공 대상물(1)을 발열시켜서 개질 영역(7)을 형성하는 것은 아니다. 가공 대상물(1)에 레이저광 L을 투과시켜서 가공 대상물(1)의 내부에 다광자 흡수를 발생시켜서서 개질 영역(7)을 형성하고 있다. 따라서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에서는 레이저광 L이 거의 흡수되지 않기 때문에, 가공 대상물(1)의 표면(3)이 용융하는 일은 없다.
가공 대상물(1)의 내부에 절단 기점 영역(8)을 형성하면, 이 절단 기점 영역(8)을 기점으로서 분열이 발생하기 쉬워지기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 비교적 작은 힘으로 가공 대상물(1)을 절단할 수 있다. 따라서, 가공 대상물(1)의 표면(3)에 불필요한 분열을 발생시키는 일 없이, 가공 대상물(1)을 고정밀 도로 절단하는 것이 가능하게 된다.
이 절단 기점 영역(8)을 기점으로 한 가공 대상물(1)의 절단에는 다음의 두 방법이 고려된다. 하나는 절단 기점 영역(8) 형성 후, 가공 대상물(1)에 인위적인 힘이 인가되는 것으로, 절단 기점 영역(8)을 기점으로서 가공 대상물(1)이 분열되어서 가공 대상물(1)이 절단되는 경우이다. 이것은 예를 들면 가공 대상물(1)의 두께가 큰 경우의 절단이다. 인위적인 힘이 인가된다는 것은 예를 들면, 가공 대상물(1)의 절단 기점 영역(8)에 따라서 가공 대상물(1)에 휨 응력이나 전단 응력을 가하거나 가공 대상물(1)에 온도차를 주는 것으로 열응력을 발생시키거나 하는 것이다. 다른 하나는 절단 기점 영역(8)을 형성함으로써, 절단 기점 영역(8)을 기점으로서 가공 대상물(1)의 단면 방향(두께 방향)으로 향하여 자연스럽게 분열되어서 결과적으로 가공 대상물(1)이 절단되는 경우이다. 이것은 예를 들면 가공 대상물(1)의 두께가 작은 경우에는 1열의 개질 영역(7)에 의해 절단 기점 영역(8)이 형성되는 것으로 가능하게 되고, 가공 대상물(1)의 두께가 큰 경우에는 두께 방향으로 복수 열 형성된 개질 영역(7)에 의해 절단 기점 영역(8)이 형성되는 것으로 가능하게 된다. 또한, 이 자연스럽게 분열되는 경우도, 절단하는 위치에 있어서, 절단 기점 영역(8)이 형성되어 있지 않은 부위에 대응하는 부분의 표면(3)위에까지 분열이 앞지르는 일이 없고, 절단 기점 영역(8)을 형성한 부위에 대응하는 부분만을 할단(割斷) 할 수 있으므로, 할단을 제어 잘 할 수 있다. 근년, 실리콘 웨이퍼 등의 가공 대상물(1)의 두께는 얇아지는 경향에 있으므로, 이와 같은 제어성이 좋은 할단 방법은 매우 유효하다.
그러나, 본 실시 형태에 관한 레이저 가공 방법에 있어서, 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역으로서는 다음의(1) ~ (3)의 경우가 있다.
(1) 개질 영역이 하나 또는 복수의 크랙을 포함하는 크랙 영역의 경우
가공 대상물(예를 들면 유리나 LiTaO3 으로 이루어지는 압전 재료)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에 있어서의 전계 강도가 1×108(W/㎠) 이상이면서 펄스 폭이 1㎲ 이하인 조건으로 레이저광을 조사한다. 이 펄스 폭의 크기는 다광자 흡수를 일으키면서 가공 대상물의 표면에 불필요한 데미지를 주지 않고, 가공 대상물의 내부에만 크랙 영역을 형성할 수 있는 조건이다. 이것에 의해, 가공 대상물의 내부에는 다광자 흡수에 의한 광학적 손상이라고 하는 현상이 발생한다. 이 광학적 손상에 의해 가공 대상물의 내부에 열폐해가 야기되고, 이것에 의해 가공 대상물의 내부에 크랙 영역이 형성된다. 전계 강도의 상한치로서는 예를 들면 1×1012(W/㎠)이다. 펄스 폭은 예를 들면 1ns ~ 200ns 가 바람직하다. 또한, 다광자 흡수에 의한 크랙 영역의 형성은 예를 들면, 제45회 레이저 열가공 연구회 논문집(1998년. 12월)의 제23 페이지 ~ 제28 페이지의 「고체 레이저 고조파에 의한 유리 기판의 내부 마킹」에 기재되어 있다.
본 발명자는 전계 강도와 크랙의 크기와의 관계를 실험에 의해 구하였다. 실험 조건은 다음과 같다.
(A) 가공 대상물：파이렉스(등록 상표) 유리(두께 700㎛)
(B) 레이저
광원：반도체 레이저 여기 Nd：YAG 레이저
파장：1064nm
레이저광 스폿 단면적：3.14×10－8㎠
발진 형태：Q 스위치 펄스
반복 주파수：100kHz
펄스 폭：30ns
출력：출력＜1mJ/펄스
레이저광 품질：TEM00
편광 특성：직선 편광
(C) 집광용 렌즈
레이저 광파장에 대한 투과율：60 퍼센트
(D) 가공 대상물이 재치되는 재치대의 이동 속도：100mm/초
또한, 레이저광 품질이 TEM00란 집광성이 높고 레이저광의 파장 정도까지 집광가능을 의미한다.
도 7은 상기 실험의 결과를 나타내는 그래프이다. 횡축은 피크 파워 밀도이며, 레이저광이 펄스 레이저광이므로 전계 강도는 피크 파워 밀도로 나타난다. 종축은 1 펄스의 레이저광에 의해 가공 대상물의 내부에 형성된 크랙 부분(크랙 스폿)의 크기를 나타내고 있다. 크랙 스폿이 모여서 크랙 영역으로 된다. 크랙 스폿의 크기는 크랙 스폿의 형상 중 최대의 길이로 되는 부분의 크기이다. 그래프중의 흑색 부분으로 나타내는 데이터는 집광용 렌즈(C)의 배율이 100배, 개구 수(NA)가 0.80 인 경우이다. 한편, 그래프중의 백색 부분으로 나타내는 데이터는 집광용 렌즈(C)의 배율이 50배, 개구 수(NA)가 0.55 인 경우이다. 피크 파워 밀도가 1011(W/㎠) 정도로부터 가공 대상물의 내부에 크랙 스폿이 발생하고, 피크 파워 밀도가 커짐에 따라 크랙 스폿도 커지는 것을 알 수 있다.
다음에, 크랙 영역 형성에 의한 가공 대상물의 절단의 메커니즘에 대해서, 도 8 ~ 도 11을 참조하여 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 다광자 흡수가 생기는 조건으로 가공 대상물(1)의 내부에 집광점 P를 맞추어서 레이저광 L을 조사하여 절단 예정 라인을 따라서 내부에 크랙 영역(9)을 형성한다. 크랙 영역(9)은 하나 또는 복수의 크랙을 포함하는 영역이다. 이와 같이 형성된 크랙 영역(9)이 절단 기점 영역으로 된다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 크랙 영역(9)을 기점으로서(즉, 절단 기점 영역을 기점으로서) 크랙이 더욱 성장하고, 도 10에 나타내는 바와 같이, 크랙이 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)이 분열되는 것으로 가공 대상물(1)이 절단된다. 가공 대상물(1)의 표면(3)과 이면(21)에 도달하는 크랙은 자연스럽게 성장하는 경우도 있고, 가공 대상물(1)에 힘이 인가되는 것으로 성장하는 경우도 있다.
(2) 개질 영역이 용융 처리 영역의 경우
가공 대상물(예를 들면 실리콘과 같은 반도체 재료)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에 있어서의 전계 강도가 1×108(W/㎠) 이상이면서 펄스 폭이 1㎲ 이하인 조건으로 레이저광을 조사한다. 이것에 의해 가공 대상물의 내부는 다광자 흡수에 의해서 국소적으로 가열된다. 이 가열에 의해 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역이 형성된다. 용융 처리 영역과는 일단 용융 후 재고체화한 영역이나, 확실하게 용융 상태의 영역이나, 용융 상태로부터 재고체화하는 상태의 영역이며, 상(相)변화한 영역이나 결정 구조가 변화한 영역이라고 할 수도 있다. 또, 용융 처리 영역과는 단결정 구조, 비정질 구조, 다결정 구조에 있어서, 어느 구조가 다른 구조에 변화한 영역이라고 할 수도 있다. 즉, 예를 들면, 단결정 구조로부터 비정질 구조에 변화한 영역, 단결정 구조로부터 다결정 구조에 변화한 영역, 단결정 구조로부터 비정질 구조 및 다결정 구조를 포함하는 구조에 변화한 영역을 의미한다. 가공 대상물이 실리콘 단결정 구조의 경우, 용융 처리 영역은 예를 들면 비정질 실리콘 구조이다. 전계 강도의 상한치로서는 예를 들면 1×1012(W/㎠)이다. 펄스 폭은 예를 들면 1ns ~ 200ns 가 바람직하다.
본 발명자는 실리콘 웨이퍼의 내부에서 용융 처리 영역이 형성되는 것을 실험에 의해 확인했다. 실험 조건은 다음과 같다.
(A) 가공 대상물：실리콘 웨이퍼(두께 350㎛, 외경 4 인치)
(B) 레이저
광원：반도체 레이저 여기 Nd：YAG 레이저
파장：1064nm
레이저광 스폿 단면적：3.14×10－8㎠
발진 형태：Q 스위치 펄스
반복 주파수：100kHz
펄스 폭：30ns
출력：20μJ/펄스
레이저광품질：TEM00
편광 특성：직선 편광
(C) 집광용 렌즈
배율：50배
N. A. ：0.55
레이저 광파장에 대한 투과율：60 퍼센트
(D) 가공 대상물이 재치되는 재치대의 이동 속도：100mm/초
도 12는 상기 조건에서의 레이저 가공에 의해 절단된 실리콘 웨이퍼의 일부에 있어서의 단면의 사진을 나타낸 도면이다. 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에 용융 처리 영역(13)이 형성되어 있다. 또한, 상기 조건에 의해 형성된 용융 처리 영역(13)의 두께 방향의 크기는 100㎛ 정도이다.
용융 처리 영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 설명한다. 도 13은 레이저광의 파장과 실리콘 기판의 내부의 투과율과의 관계를 나타내는 그래프이다. 단, 실리콘 기판의 표면측과 이면측 각각의 반사 성분을 제거하고, 내부만의 투과율을 나타내고 있다. 실리콘 기판의 두께 t가 50㎛, 100㎛, 200㎛, 500㎛, 1000㎛ 의 각각에 대해 상기 관계를 나타냈다.
예를 들면, Nd：YAG 레이저의 파장인 1064nm 에 있어서, 실리콘 기판의 두께가 500㎛ 이하의 경우, 실리콘 기판의 내부에서는 레이저광이 80％ 이상 투과하는 것을 안다. 도 12에 나타내는 실리콘 웨이퍼(11)의 두께는 350㎛ 이므로, 다광자 흡수에 의한 용융 처리 영역(13)은 실리콘 웨이퍼(11)의 중심 부근, 즉 표면으로부터 175㎛ 인 부분에 형성된다. 이 경우의 투과율은 두께 200㎛ 의 실리콘 웨이퍼를 참고로 하면, 90％ 이상이므로, 레이저광이 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에서 흡수되는 것은 적고, 대부분이 투과한다. 이것은 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에서 레이저광이 흡수되고, 용융 처리 영역(13)이 실리콘 웨이퍼(11)의 내부에 형성(즉 레이저광에 의한 통상의 가열로 용융 처리 영역이 형성)된 것이 아니라, 용융 처리 영역(13)이 다광자 흡수에 의해 형성된 것을 의미한다. 다광자 흡수에 의한 용융 처리 영역의 형성은 예를 들면, 용접 학회 전국 대회 강연 개요 제 66집(2000년 4월)의 제72 페이지 ~ 제73 페이지의 「피코초 펄스 레이저에 의한 실리콘의 가공 특성 평가」에 기재되어 있다.
또한, 실리콘 웨이퍼는 용융 처리 영역에 의해서 형성되는 절단 기점 영역을 기점으로서 단면 방향으로 향해 분열을 발생시켜서 그 분열이 실리콘 웨이퍼의 표면과 이면에 도달함으로써 결과적으로 절단된다. 실리콘 웨이퍼의 표면과 이면에 도달하는 이 분열은 자연스럽게 성장하는 경우도 있고, 실리콘 웨이퍼에 힘이 인가되는 것으로 성장하는 경우도 있다. 그리고, 절단 기점 영역으로부터 실리콘 웨이퍼의 표면과 이면에 분열이 자연스럽게 성장하는 경우에는 절단 기점 영역을 형성 하는 용융 처리 영역이 용융하고 있는 상태로부터 분열이 성장하는 경우와 절단 기점 영역을 형성하는 용융 처리 영역이 용융하고 있는 상태로부터 재고체화할 때에 분열이 성장하는 경우 모두 있다. 단, 어느 쪽의 경우도 용융 처리 영역은 실리콘 웨이퍼의 내부에만 형성되어서 절단후의 절단면에는 도 12와 같이 내부에만 용융 처리 영역이 형성되어 있다. 이와 같이, 가공 대상물의 내부에 용융 처리 영역에 의해서 절단 기점 영역을 형성하면, 할단시, 절단 기점 영역 라인으로부터 빗나간 불필요한 분열이 생기기 어렵기 때문에, 할단 제어가 용이하게 된다.
(3) 개질 영역이 굴절율 변화 영역의 경우
가공 대상물(예를 들면 유리)의 내부에 집광점을 맞추고, 집광점에 있어서의 전계 강도가 1×108(W/㎠) 이상이면서 펄스 폭이 1ns 이하인 조건으로 레이저광을 조사한다. 펄스 폭을 극히 짧게 하고, 다광자 흡수를 가공 대상물의 내부에 일으키게 하면, 다광자 흡수에 의한 에너지가 열에너지로 바뀌지 않고, 가공 대상물의 내부에는 이온 가수 변화, 결정화 또는 분극 배향 등의 영속적인 구조 변화가 야기되어서 굴절율 변화 영역이 형성된다. 전계 강도의 상한치로서는 예를 들면 1×1012(W/㎠)이다. 펄스 폭은 예를 들면 1ns 이하가 바람직하고, 1ps 이하가 더욱 바람직하다. 다광자 흡수에 의한 굴절율 변화 영역의 형성은 예를 들면, 제42회 레이저 열가공 연구회 논문집(1997년. 11월)의 제105페이지 ~ 제111페이지의 「펨트초 레이저 조사에 의한 유리 내부에의 광야기 구조 형성」에 기재되어 있다.
이상, 다광자 흡수에 의해 형성되는 개질 영역으로서 (1) ~ (3)의 경우를 설 명하였으나, 웨이퍼 형상의 가공 대상물의 결정 구조나 그 벽개(劈開)성 등을 고려하여 절단 기점 영역을 다음과 같이 형성하면, 그 절단 기점 영역을 기점으로서 더욱 작은 힘으로, 게다가 양호한 정밀도로 가공 대상물을 절단하는 것이 가능하게 된다.
즉, 실리콘 등의 다이아몬드 구조의 단결정 반도체로 이루어지는 기판의 경우는 (111) 면(제1 벽개면)이나(110) 면(제2 벽개면)에 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다. 또, GaAs 등의 섬아연광형 구조의 III－V족 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 경우는 (110) 면을 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱, 사파이어(Al2O3) 등의 육방정계의 결정 구조를 갖는 기판의 경우는 (0001) 면(C면)을 주면으로서 (1120) 면(A면) 또는 (1100) 면(M면)에 따른 방향으로 절단 기점 영역을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 절단 기점 영역을 형성해야하는 방향(예를 들면, 단결정 실리콘 기판에 있어서의 (111) 면을 따른 방향), 또는 절단 기점 영역을 형성해야하는 방향으로 직교하는 방향을 따라서 기판에 오리엔테이션 플랫을 형성하면, 그 오리엔테이션 플랫을 기준으로 하는 것으로, 절단 기점 영역을 형성해야하는 방향에 따른 절단 기점 영역을 용이하고 정확하게 기판에 형성하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 14는 본 실시 형태의 레이저 가공 방법에 있어서의 가공 대상물의 평면도이고, 도 15는 도 14에 나타내는 가공 대상물의 XV－XV선을 따른 부분 단면도이다.
도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)은 실리콘으로 이루어지는 두께 290㎛ 의 기판(4)와 복수의 기능 소자(15)를 포함하여 기판(4)의 표면(3)에 형성된 적층부(16)를 구비하고 있다. 기능 소자(15)는 기판(4)의 표면(3)에 적층된 층간 절연막(17a)과, 층간 절연막(17a)상에 배치된 배선층(19a)과, 배선층(19a)을 덮도록 층간 절연막(17a)상에 적층된 층간 절연막(17b)과, 층간 절연막(17b)상에 배치된 배선층(19b)를 갖고 있다. 배선층(19a)과 기판(4)은 층간 절연막(17a)을 관통하는 도전성 플러그(20a)에 의해서 전기적으로 접속되고, 배선층(19b)과 배선층(19a)은 층간 절연막(17b)를 관통하는 도전성 플러그(20b)에 의해서 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 기능 소자(15)는 기판(4)의 오리엔테이션 플랫(6)에 평행한 방향 및 수직인 방향으로 매트릭스 형상으로 다수 형성되어 있으나, 층간 절연막(17a, 17b)은 기판(4)의 표면(3) 전체를 덮도록 서로 이웃으로 되는 기능 소자(15, 15) 사이에 걸쳐서 형성되어 있다.
이상과 같이 구성된 가공 대상물(1)을 이하와 같이 하여 기능 소자(15)마다 절단한다. 우선, 도 16a에 나타내는 바와 같이, 적층부(16)를 덮도록 가공 대상물(1)에 보호 테이프(22)를 붙인다. 계속하여, 도 16b에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 이면(21)을 위쪽으로 향해서 가공 대상물(1)을 레이저 가공 장치의 재치대(도시하지 않음) 상에 고정한다. 이 때, 적층부(16)이 재치대에 직접 접촉하는 것이 보호 테이프(22)에 의해서 피할 수 있기 때문에, 각 기능 소자(15)를 보호할 수 있다.
그리고, 서로 이웃으로 되는 기능 소자(15, 15)간을 통과하도록 절단 예정 라인(5)을 격자 형상으로 설정하고(도 14의 파선 참조), 이면(21)을 레이저광 입사면으로서 기판(4)의 내부에 집광점 P를 맞추어서 레이저광 L을 다광자 흡수가 생기는 조건으로 조사하면서, 재치대의 이동에 의해 절단 예정 라인(5)을 따라서 집광점 P를 스캔한다.
이 절단 예정 라인(5)에 따른 집광점 P의 스캔을 1개의 절단 예정 라인(5)에 대해서 6회 실시하지만, 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 각 회마다 바꾸는 것으로, 표면(3)측으로부터 순서대로, 1열의 품질 개질 영역(71), 3열의 분단 개질 영역(제1의 개질 영역) 72, 및 2열의 HC(하프 컷) 개질 영역(제2의 개질 영역)(73)을 절단 예정 라인(5)을 따라서 기판(4)의 내부에 1열씩 형성한다(각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건 등에 대해서는 후술함). 또한, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지는 반도체 기판이기 위해, 각 개질 영역(71, 72, 73)은 용융 처리 영역이다.
이와 같이, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 기판(4)의 이면(21)에서부터 먼 순서대로 1열씩 형성하는 것으로, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때에, 레이저광 입사면인 이면(21)과 레이저광 L의 집광점 P 사이에는 개질 영역이 존재하지 않기 때문에, 이미 형성된 개질 영역에 의한 레이저광 L의 산란 흡수 등이 일어나는 일은 없다. 따라서, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 절단 예정 라인(5)을 따라서 기판(4)의 내부에 양호한 정밀도로 형성할 수 있다. 또, 기판(4)의 이면(21)을 레이저광 입사면으로 하는 것으로, 적층부(16)의 절단 예정 라인(5)상에 레이저광 L을 반사하는 부재(예를 들면, TEG)가 존재해도, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 절단 예정 라인(5)을 따라서 기판(4)의 내부에 확실하게 형성할 수 있다.
여기서, 품질 개질 영역(71)의 형성에서는 도 19에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에, 또는 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부(71b)와의 거리가［(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ ~ ［20＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 1열 형성한다. 또, 분단 개질 영역(72)의 형성에서는 기판(4)의 두께 방향에 있어서 계속 이어지도록 분단 개질 영역(72)을 3열 형성한다. 또한, HC 개질 영역(73)의 형성에서는 도 16b에 나타내는 바와 같이, HC 개질 영역(73)을 2열 형성하는 것으로, 절단 예정 라인(5)에 따른 분열(24)을 HC 개질 영역(73)으로부터 기판(4)의 이면(21)에 생기게 한다. 또한, 형성 조건에 따라서는 서로 이웃으로 되는 분단 개질 영역(72)과 HC 개질 영역(73)과의 사이에도 분열(24)이 생기는 경우가 있다.
각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성한 후, 도 17a에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)의 기판(4)의 이면(21)에 확장 테이프(23)를 붙인다. 계속하여, 도 17b에 나타내는 바와 같이, 보호 테이프(22)에 자외선을 조사하고, 그 점착력을 저하시켜서, 도 18a에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)의 적층부(16)로부터 보호 테이프(22)를 벗긴다.
보호 테이프(22)를 벗긴 후, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 확장 테이프(23)를 확장시키고, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 기점으로서 분열을 일으키게 하여 기 판(4) 및 적층부(16)를 절단 예정 라인(5)을 따라서 절단함과 동시에, 절단하여 얻어진 각 반도체 칩(25)를 서로 이간시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 절단(분열)의 기점으로 되는 품질 개질 영역(71), 분단 개질 영역(72) 및 HC 개질 영역(73)을 절단 예정 라인(5)을 따라서 기판(4)의 내부에 형성하고 있다. 따라서, 상기 레이저 가공 방법은 복수의 기능 소자(15)를 포함하는 적층부(16)가 형성된 기판(4)의 두께가 290㎛ 와 같이 두꺼운 경우에도, 기판(4) 및 적층부(16)의 고정밀도 절단을 가능하게 한다.
구체적으로는 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 기판(4)의 이면(21)에 가장 가까운 분단 개질 영역(72)과 이면(21)과의 사이의 위치에, HC 개질 영역(73)을 2열 형성하는 것으로, 절단 예정 라인(5)에 따른 분열(24)을 HC 개질 영역(73)으로부터 기판(4)의 이면(21)에 생기게 하고 있다. 이것에 의해, 확장 테이프(23)를 기판(4)의 이면(21)에 붙여서 확장시키면, 두께 방향에 있어서 계속 이어지도록 3열 형성된 분단 개질 영역(72)을 통하여 기판(4)으로부터 적층부(16)에 원활하게 분열이 진행하게 되고, 그 결과 기판(4) 및 적층부(16)를 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다.
또한, 기판(4)으로부터 적층부(16)에 원활하게 분열을 진행시킬 수 있으면, 분단 개질 영역(72)은 3열로 한정되지 않는다. 일반적으로는 기판(4)이 얇아지면 분단 개질 영역(72)의 열 수를 감소시키고, 기판(4)이 두꺼워지면 분단 개질 영역(72)의 열 수를 증가시키게 된다. 또, 기판(4)으로부터 적층부(16)에 원활하게 분열을 진행시킬 수 있으면, 분단 개질 영역(72)은 서로 이간하고 있어도 된다. 또한, HC 개질 영역(73)으로부터 기판(4)의 이면(21)에 분열(24)을 확실하게 생기게 할 수 있으면, HC 개질 영역(73)은 1열이어도 된다.
또, 상기 레이저 가공 방법에 있어서는 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에, 또는 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부(71b)와의 거리가［(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ ~ ［20＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하고 있다. 이와 같은 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4)의 표면(3)에 형성된 적층부(16)(여기서는 층간 절연막(17a, 17b))도 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 절단할 수 있다.
이상과 같은 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 반도체 칩(25)에 있어서는 도 18b에 나타내는 바와 같이, 각 개질 영역(71, 72, 73)이 형성된 기판(4)의 절단면(측면)(4a), 및 적층부(16)의 절단면(측면)(16a)은 요철(凹凸)이 억제된 고정밀도의 절단면으로 된다.
도 20은 상기 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 기판(4)의 절단면(4a)의 사진을 나타낸 도면이다. 상술한 바와 같이, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지고, 그 두께는 300㎛ 이다. 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건은 하기와 같은 표 1과 같다. 또한, 표 1에 있어서, 집광점 위치란 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 의미하고, 에너지란 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 의미한다. 또, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형 성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 180ns 이며, 절단 예정 라인(5)을 따라서 레이저광 L이 조사될 때에 1 펄스의 레이저광 L이 조사되는 위치(집광점 P가 합쳐지는 위치)의 간격(이하, 레이저 광조사 위치의 간격이라고 함)은 4㎛ 이다.
집광점 위치(㎛) 에너지(μJ)
품질 개질 영역(71) 267 15
분단 개질 영역(72)(표면(3)측) 196 20
분단 개질 영역(72) 160 20
분단 개질 영역(72)(이면(21)측) 125 20
HC 개질 영역(73)(표면(3)측) 71 10
HC 개질 영역(73)(이면(21)측) 39 10
이 때, 기판(4)의 두께 방향에 있어서의 품질 개질 영역(71)의 폭은 약 20㎛, 각 분단 개질 영역(72)의 폭은 약 37㎛, 각 HC 개질 영역(73)의 폭은 약 20㎛ 였다. 또, 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)와의 거리는 약 7㎛, 대향하는 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부(71b)와 분단 개질 영역(72)의 표면측 단부(72a)와의 거리는 약 59㎛, 대향하는 분단 개질 영역(72)의 이면측 단부(72b)와 HC 개질 영역(73)의 표면측 단부(73a)와의 거리는 약 24㎛ 였다. 또한, 각 분단 개질 영역(72)은 기판(4)의 두께 방향에 있어서 계속 이어지도록 형성되어 있었다.
그러나, 품질 개질 영역(71)의 폭이란 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)와 이면측 단부(71b)와의 거리를 의미한다(도 19 참조). 또, 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)란 절단 예정 라인(5)을 따라서 형성된 품질 개질 영역(71)의 표면(3)측의 단부의 「기판(4)의 두께 방향에 있어서의 평균적 위치」를 의미하고, 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부(71b)는 절단 예정 라인(5)을 따라서 형성된 품질 개질 영역(71)의 이면(21)측의 단부의 「기판(4)의 두께 방향에 있어서의 평균적 위치」를 의미한다. 이러한 일은 분단 개질 영역(72) 및 HC 개질 영역(73)에 대해서도 동일하다.
다음에, 상술한 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건 등에 대해 설명한다. 또한, 이하의 형성 조건 등은 기판(4)의 두께가 150㎛ ~ 800㎛ 의 경우에 특히 유효하다.
(1) HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지에 대해
HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 2의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 1μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 1μJ ~ 10μJ 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 2μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하다. 또한, 투과율은 기판(4)의 두께가 두껍고, 불순물의 농도가 높은 경우에 현저하게 저하한다.
이와 같은 조건으로 HC 개질 영역(73)을 형성하면, HC 개질 영역(73)을 기점으로 한 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 확실하게 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 1μJ 미만으로 되면, HC 개질 영역(73)을 기점으로 한 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 이르기 어려워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 20μJ 를 넘으면, 도 21에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 이면(21)에 용융 등의 손상(30)이 생기기 쉬워진다. 도 21은 HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 40㎛, 레이저광 L의 에너지를 25μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판(4)의 이면(21)의 사진을 나타낸 도면이다.
에너지 (μJ) 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0 10 15 20 25
투과율 30%이상 △ ○ ○ ○ ○ ○ × × ×
투과율 15%이하 × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
저에너지측의 "△" : 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 이르는 부분과 이르지 않는 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 거의 이르지 않는 경우
고에너지측의 "×" : 기판(4)의 이면(21)에 용융 등의 손상이 생긴 경우
또한, 표 2의 데이터는 HC 개질 영역(73)을 기판(4)의 이면(21)에서 20㎛ ~ 110㎛ 의 범위내에 1열 이상 형성했을 경우의 것이다.
(2) 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지에 대해
분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 3의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 1로 했을 경우, 1.6 ~ 3.0 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 1.6 ~ 3.0 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 2. 3 ~ 3.0 인 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 1.6 미만으로 되면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 발생하기 어려워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 3.0 을 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나기 쉬워진다.
에너지비 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
투과율 30%이상 × × × × △ ○ ○ ○
투과율 15%이하 × × × × × × × ×
에너지비 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 3.0 3.1 3.2
투과율 30%이상 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ×
투과율 15%이하 × × △ △ ○ ○ △ ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 분단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
고에너지측의 "×" : 절단면에 결함이 생기는 등, 절단 품질이 나쁜 경우
또, 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 4의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 2μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 2μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하고(보다 바람직하게는 2μJ ~ 15μJ), 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 3μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다(보다 바람직하게는 3μJ ~ 45μJ). 투과율이 15％ 이하의 경우, 레이저광 L의 에너지의 바람직한 범위가 넓어지고 있으나, 이것은 투과율이 낮아지는 등, 개질 영역을 형성하기 위해서보다 큰 에너지가 필요하기 때문이다.
이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 2μJ 미만으로 되면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 발생하기 어려워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 50μJ 를 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나기 쉬워진다.
에너지(μJ) 1.0 2.0 3.0 5.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
투과율 30%이상 × ○ ○ ○ ○ ○ △ × × × × × × ×
투과율 15%이하 × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 분단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
고에너지측의 "×" : 절단면에 결함이 생기는 등, 절단 품질이 나쁜 경우
(3) 품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지에 대해
품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 5의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 1로 했을 경우에 있어서, 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상 때에는 1.4 ~ 1.9 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하일 때에는 2.3 ~ 3.0 인 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 적층부(16)에 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 상기 조건을 밑돌면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나서 적층부(16)에 이르기 쉬워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 상기 조건을 상회하면, 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기기 쉬워진다.
에너지비 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 3.0 3.1 3.2
투과율 30%이상 × × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ × × × × × ×
투과율 15%이하 × × × × × × × × × × △ △ ○ ○ △ ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 절단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 적층부(16)에 부분적으로 용융 등의 손상이 생기는 경우
고에너지측의 "×" : 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기는 경우
또, 품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 6의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 2μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 2μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하고(보다 바람직하게는 2μJ ~ 15μJ), 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 3μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다(보다 바람직하게는 3μJ ~ 45μJ).
이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 적층부(16)에 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 2μJ 미만으로 되면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나서 적층부(16)에 이르기 쉬워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 50μJ 를 넘으면, 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기기 쉬워진다.
에너지(μJ) 1.0 2.0 3.0 5.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
투과율 30%이상 × ○ ○ ○ ○ ○ △ × × × × × × ×
투과율 15%이하 × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 절단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 적층부(16)에 부분적으로 용융 등의 손상이 생기는 경우
고에너지측의 "×" : 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기는 경우
(4) 분단 개질 영역(72)의 형성 위치에 대하여
서로 이웃으로 되는 분단 개질 영역(72)의 각각을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치 사이의 거리는 24㎛ ~ 70㎛ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 30㎛ ~ 70㎛ 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 24㎛ ~ 50㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 서로 이웃으로 되는 분단 개질 영역(72, 72)끼리가 기판(4)의 두께 방향에 있어서 계속 이어지는 경향이 있고, 그 결과 기판(4)이 두꺼운 경우에도, 기판(4) 및 적층부(16)를 용이하게 절단하는 것이 가능하게 되기 때문이다.
또, 분단 개질 영역(72)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리는 50㎛ ~ ［(기판(4)의 두께)×0.9(바람직하게는 0.7)］㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 기판(4)이 두꺼운 경우에도, 기판(4) 및 적층부(16)를 용이하게 절단하는 것이 가능하게 되기 때문이다.
또한, 서로 이웃으로 되는 분단 개질 영역(72) 및 HC 개질 영역(73)을 형성하는 경우, 분단 개질 영역(72)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치는 HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치로부터 기판(4)의 표면(3) 측에 30㎛ ~ 100㎛ 의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 이 때, 대향하는 분단 개질 영역(72)의 이면측 단부와 HC 개질 영역(73)의 표면측 단부와의 거리는 15㎛ ~ 60㎛ (바람직하게는 15㎛ ~ 35㎛)로 되고, 서로 이웃으로 되는 분단 개질 영역(72)과 HC 개질 영역(73)과의 사이에도 분열(24)이 생기기 쉬워지기 때문이다.
(5) HC 개질 영역(73)의 형성 위치에 대하여
HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리는 20㎛ ~ 110㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 HC 개질 영역(73)을 형성하면, HC 개질 영역(73)을 기점으로 한 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 확실하게 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 이면(21)으로부터의 거리가 20㎛ 미만으로 되면, 도 22에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 이면(21)에 용융 등의 손상(30)이 생기기 쉬워진다. 도 22는 HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 15㎛, 레이저광 L의 에너지를 10μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판(4)의 이면(21)의 사진을 나타낸 도면이다. 한편, 이면(21)으로부터의 거리가 110㎛ 를 넘으면, HC 개질 영역(73)을 기점으로 한 분열(24)이 기판(4)의 이면(21)에 이르기 어려워진다. 또한, 이 때, 기판(4)의 이면(21)과 HC 개질 영역(73)의 이면측 단부와의 거리는 10㎛ ~ 100㎛ 로 된다.
(6) 대향하는 분단 개질 영역(72)의 이면측 단부와 HC 개질 영역(73)의 표면측 단부와의 거리에 대해
대향하는 분단 개질 영역(72)의 이면측 단부와 HC 개질 영역(73)의 표면측 단부와의 거리는 15㎛ ~ 60㎛ 인 것이 바람직하고, 15㎛ ~ 35㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72) 및 HC 개질 영역(73)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부 26의 절단시에 있어서, 각 개질 영역(72, 73)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 때문이다. 또한, 해당 거리가 15㎛ 미만으로 되면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서 각 개질 영역(72, 73)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나기 쉬워지고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다. 한편, 해당 거리가 60㎛ 를 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서 분단 개질 영역(72)과 HC 개질 영역(73)과의 상호 작용이 작아지고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다.
(7) 대향하는 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부와 분단 개질 영역(72)의 표면측 단부와의 거리에 대해
대향하는 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부와 분단 개질 영역(72)의 표면측 단부와의 거리는 0㎛ ~ ［(기판(4)의 두께)－(기판(4)의 두께)×0.6］㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71) 및 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 각 개질 영역(71, 72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a) 및 적층부(16)의 절단면(16a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 때문이다. 또한, 해당 거리가［(기판(4)의 두께)－(기판(4)의 두께)×0.6］㎛ 를 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서 품질 개질 영역(71)과 분단 개질 영역(72)과의 사이에 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다. 또, 해당 거리를 0㎛ 로 하는 것은 레이저광 L의 조사에만 보다 기판(4)을 완전하게 절단하는 경우이다.
(8) 품질 개질 영역(71)의 형성 위치에 대하여
기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에, 또는 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부와의 거리가［(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ ~ ［20＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 도 23에 나타내는 바와 같이, 스커트 폭 S를 3㎛ 이하에 억제할 수 있고, 기판(4)의 표면(3)에 형성된 적층부(16)도 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 절단하는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 10㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 도 23에 나타내는 바와 같이, 스커트 폭 S를 1㎛ 이하에 억제할 수 있고, 기판(4)의 표면(3)측의 단부 및 적층부(16)를 절단 예정 라인(5)을 따라서 더욱 양호한 정밀도로 절단하는 것이 가능하게 된다. 또, 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부와의 거리에 대해서는 해당 거리가［5＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ ~ ［20＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하는 것이 바람직하고, 해당 거리가［5＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ ~ ［10＋(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 로 되는 위치에 품질 개질 영역(71)을 형성하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4)의 표면(3)측의 단부 및 적층부(16)를 절단 예정 라인(5)을 따라서 더욱 양호한 정밀도로 절단하는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 도 23에 있어서, 집광점 위치란 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 의미하고, 에너지란 품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 의미한다. 또, 이면측 단부 위치란 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부의 이면(21)으로부터의 거리를 의미하고, 폭이란 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부와 이면측 단부와의 거리를 의미하고, 표면측 단부 위치란 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부의 표면(3)으로부터의 거리를 의미한다.
또, 기판(4)의 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부와의 거리가 5㎛ 미만으로 되면, 도 24에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 표면(3)에 용융 등의 손상(30)이 생기기 쉬워진다. 도 24는 품질 개질 영역(71)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 표면(3)으로부터의 거리를 3㎛, 레이저광 L의 에너지를 15μJ 로 했을 경우에 있어서의 기판(4)의 절단면의 사진을 나타낸 도면이다.
(9) 각 개질 영역(71, 72, 73)의 폭에 대해
기판(4)의 두께 방향에 있어서의 HC 개질 영역(73)의 폭(HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하는 경우에는 폭의 합계)은 110㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 HC 개질 영역(73)을 형성하면, HC 개질 영역(73)으로부터 기판(4)의 이면(21)에 이르는 분열(24)이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 형성되는 경향이 있기 때문이다. 또한, HC 개질 영역(73)의 폭이 110㎛ 를 넘으면, HC 개질 영역(73)으로부터 기판(4)의 이면(21)달하는 분열(24)이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나기 쉬워진다.
또, 기판(4)의 두께 방향에 있어서의 분단 개질 영역(72)의 폭의 합계는 40㎛ ~ ［(기판(4)의 두께)×0.9］㎛ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 분단 개질 영역(72)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 발생하는 경향이 있고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 때문이다. 또한, 분단 개질 영역(72)의 폭의 합계가 40㎛ 미만이면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 발생하기 어려워져, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다. 한편, 분단 개질 영역(72)의 폭의 합계가［(기판(4)의 두께)×0.9］㎛ 를 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서 분단 개질 영역(72)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나기 쉬워지고, 반도체 칩(25)의 기판(4)의 절단면(4a)이 고정밀도의 절단면으로 되기 어려워진다.
또, 기판(4)의 두께 방향에 있어서의 품질 개질 영역(71)의 폭은［(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 적층부(16)에 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 품질 개질 영역(71)의 폭이［(기판(4)의 두께)×0.1］㎛ 를 넘으면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나서 적층부(16)에 이르기 쉬워진다.
다음에, 도 25에 관한 가공 결과에 대해 설명한다.
도 25는 상기 레이저 가공 방법의 사용에 의해 절단된 기판(4)의 절단면(4a)의 사진을 나타낸 도면이다. 상술한 바와 같이, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지고, 그 두께는 290㎛ 이다. 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건은 하기와 같은 표 7과 같다. 또한, 표 7에 있어서, 집광점 위치란 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 의미하고, 에너지란 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 의미한다. 또, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 150ns 이며, 절단 예정 라인(5)을 따라서 레이저광 L이 조사될 때에 1 펄스의 레이저광 L이 조사되는 위치(집광점 P가 합쳐지는 위치)의 간격(이하, 레이저 광조사 위치의 간격이라고 함)은 3.75㎛ 이다.
집광점 위치(㎛) 에너지(μJ)
품질 개질 영역(71) 275 7
분단 개질 영역(72)(표면(3)측) 228 14
분단 개질 영역(72) 194 14
분단 개질 영역(72)(이면(21)측) 165 14
HC 개질 영역(73)(표면(3)측) 104 14
HC 개질 영역(73)(이면(21)측) 57 9
이 때, 기판(4)의 두께 방향에 있어서의 품질 개질 영역(71)의 폭은 약 22㎛, 각 분단 개질 영역(72)의 폭은 약 33㎛, 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)의 폭은 약 28㎛, 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)의 폭은 약 20㎛ 였다. 또, 표면(3)과 품질 개질 영역(71)의 표면측 단부(71a)와의 거리는 약 8㎛, 대향하는 품질 개질 영역(71)의 이면측 단부(71b)와 분단 개질 영역(72)의 표면측 단부(72a)와의 거리는 약 25㎛, 대향하는 분단 개질 영역(72)의 이면측 단부(72b)와 HC 개질 영역(73)의 표면측 단부(73a)와의 거리는 약 25㎛ 였다. 또한, 각 분단 개질 영역(72)은 기판(4)의 두께 방향에 있어서 계속 이어지도록 형성되어 있었다.
이상과 같이 개질층을 형성하는 것으로, 도 20에 비해 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)으로부터 늘어나는 균열에 단차가 생기는(이 단차에 의해 비율 단면이 균일한 면으로 되지 않음) 것을 억제할 수 있다. 그리고, 균열에 의한 단차에 의해 이면(21)측의 HC 개질 영역(73) 형성시의 레이저 입사에 의해 비율 단면에 용융 굄을 일으키게 하여 이것이 큰 분진(粉塵)으로 되는 것을 방지할 수 있다.
이 때문에인 조건으로서 도 20의 실시예에서는 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)과 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광의 에너지를 동일하게 하고 있었지만, 본 실시예에서는 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광의 에너지보다 크게 하고 있다.
그리고, 이 경우에 있어서는 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광의 에너지를, 상술한 바와 같이 단개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지 조건과 동일한 조건으로 한다. 즉, 2μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 2μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하고(보다 바람직하게는 2μJ ~ 15μJ), 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 3μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다(보다 바람직하게는 3μJ ~ 45μJ).
또, 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)의 에너지를 1로 했을 때의 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광의 에너지를, 후술하는 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지 조건(=HC 개질 영역(73)의 에너지를 1로 했을 때의 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광의 에너지 조건)과 동일한 조건으로 한다.
즉, 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)의 에너지를 1로 했을 때의 표면(3)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 1.3 ~ 3.3 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 1.3 ~ 3.0 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 1.5 ~ 3.3 인 것이 바람직하다.
(10) 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지와 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지와의 관계에 대해
HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하는 경우, 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 8의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 기판(4)의 이면(21)에 가장 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 1로 하면, 분단 개질 영역(72)을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 1.3 ~ 3.3 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 1.3 ~ 3.0 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 1.5 ~ 3.3 인 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하면, 기판(4)의 이면(21)에 두번째로 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성했을 때에, 해당 HC 개질 영역(73)의 형성에 의해 생긴 분열(24)이 기판(4)의 이면(21) 근방에 도달하지 않기 때문에, 기판(4)의 이면(21)에 가장 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성했을 때에, 분열(24)의 내면이 용융하는 것으로 분진이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
에너지비 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
투과율 30%이상 × × ○ ○ ○ ○ ○ ○
투과율 15%이하 × × × △ ○ ○ ○ ○
에너지비 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 3.0 3.1 3.2
투과율 30%이상 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
투과율 15%이하 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
에너지비 3.3 3.4 3.5 3.6
투과율 30%이상 × × × ×
투과율 15%이하 ○ △ × ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 절단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
고에너지측의 "×" : 절단면에 결함이 생기는 등, 절단 품질이 나쁜 경우
(11) 품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지에 대해
품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 하기와 같은 표 9의 데이터로부터 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 이면(21)측의 HC 개질 영역(73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 1로 했을 경우에 있어서, 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상 때에는 0.6 ~ 1.9 인 것이 바람직하고, 동일 투과율이 15％ 이하 때에는 0.6 ~ 3.0 인 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 품질 개질 영역(71)을 형성하면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)을 따라서 양호한 정밀도로 적층부(16)에 이르는 경향이 있기 때문이다. 또한, 레이저광 L의 에너지가 상기 조건을 밑돌면, 기판(4) 및 적층부(16)의 절단시에 있어서, 품질 개질 영역(71)을 기점으로 한 분열이 절단 예정 라인(5)으로부터 벗어나서 적층부(16)에 이르기 쉬워진다. 한편, 레이저광 L의 에너지가 상기 조건을 상회하면, 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기기 쉬워진다.
에너지비 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
투과율 30%이상 × × △ ○ ○ ○ ○
투과율 15%이하 × × △ ○ ○ ○ ○
에너지비 1.0 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
투과율 30%이상 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
투과율 15%이하 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
에너지비 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 3.0 3.1 3.2
투과율 30%이상 ○ △ × × × × × ×
투과율 15%이하 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ×
저에너지측의 "△" : 절단 품질이 양호한 부분과 나쁜 부분이 혼재하는 경우
저에너지측의 "×" : 과대한 응력을 인가하지 않으면 분열이 발생하지 않고, 절단 품질이 나쁜 경우
고에너지측의 "△" : 적층부(16)에 부분적으로 용융 등의 손상이 생기는 경우
고에너지측의 "×" : 적층부(16)에 용융 등의 손상이 생기는 경우
또한, 품질 개질 영역(71)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지는 전술의 표 6의 데이터와 같다. 즉, 2μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는 기판(4)에 있어서의 레이저광 L의 투과율이 30％ 이상인 경우에는 2μJ ~ 20μJ 인 것이 바람직하고(보다 바람직하게는 2μJ ~ 15μJ), 동일 투과율이 15％ 이하의 경우에는 3μJ ~ 50μJ 인 것이 바람직하다(보다 바람직하게는 3μJ ~ 45μJ).
(12) HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하는 경우에 있어서의 각 HC 개질 영역(73)의 형성 위치에 대하여
HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하는 경우, 기판(4)의 이면(21)에 가장 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리는 20㎛ ~ 110㎛ 이며, 기판(4)의 이면(21)에 두번째로 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성할 때에 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리는 140㎛ 이하인 것이 바람직하다.
이와 같은 조건으로 HC 개질 영역(73)을 복수 열 형성하면, 기판(4)의 이면(21)에 두번째로 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성했을 때에, 해당 HC 개질 영역(73)의 형성에 의해 생긴 분열(24)이 기판(4)의 이면(21) 근방에 도달하지 않기 때문에, 기판(4)의 이면(21)에 가장 가까운 HC 개질 영역(73)을 형성했을 때에, 분열(24)의 내면이 용융하는 것으로 분진이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상, 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건 등에 대해 설명하였으나, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 500ns 이하가 바람직하고, 10ns ~ 300ns 가 보다 바람직하다(더욱 바람직하게는 100ns ~ 300ns). 또, 레이저 광조사 위치의 간격은 0.1㎛ ~ 10㎛ 인 것이 바람직하다. 레이저 광조사 위치의 간격은 레이저의 반복 주파수와 레이저광의 이동 속도로 적절하게 설정하는 것이 가능하다.
또, 분단 개질 영역(72)의 형성에 있어서, 상술한 한 바와 같이 단개질 영역(72)에 대한 각종 형성 조건을 채우지 않으면 도 26a에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)이 반도체 칩(25)에 절단되지 않는 부분이 생겨 버린다. 한편, 상술한 한 바와 같이 단개질 영역(72)에 대한 각종 형성 조건을 채워 있으면, 도 26b에 나타내는 바와 같이, 가공 대상물(1)의 전체가 반도체 칩(25)에 확실하게 절단된다.
본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태는 기판(4)의 내부에서 다광자 흡수를 일으키게 하여 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성하는 경우였지만, 기판(4)의 내부에서 다광자 흡수와 동등한 광흡수를 일으키게 하여 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 수 있는 경우도 있다.
또, 상기 실시 형태는 적층부(16)측으로부터 순서대로, 1열의 품질 개질 영역(71), 3열의 분단 개질 영역(72), 및 2열의 HC 개질 영역(73)을 기판(4)의 내부에 형성하는 경우였지만, 다음과 같이 각 개질 영역(71, 72, 73)을 기판(4)의 내부에 형성해도 된다.
예를 들면, 도 27에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 표면(3)측으로부터 순서대로, 1열의 품질 개질 영역(71), 2열의 분단 개질 영역(72), 및 1열의 HC 개질 영역(73)을 기판(4)의 내부에 형성해도 된다. 여기서, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지고, 그 두께는 200㎛ 이다. 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건은 하기와 같은 표 10과 같다. 또한, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 150ns 이며, 레이저 광조사 위치의 간격은 4㎛ 이다.
집광점 위치(㎛) 에너지(μJ)
품질 개질 영역(71) 167 15
분단 개질 영역(72)(표면(3)측) 121 20
분단 개질 영역(72)(이면(21)측) 71 20
HC 개질 영역(73) 39 10
또, 도 28에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 표면(3)측으로부터 순서대로, 1열의 품질 개질 영역(71), 2열의 분단 개질 영역(72), 및 2열의 HC 개질 영역(73)을 기판(4)의 내부에 형성해도 된다. 여기서, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지고, 그 두께는 300㎛ 이다. 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건은 하기와 같은 표 11과 같다. 또한, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 150ns 이며, 레이저 광조사 위치의 간격은 품질 개질 영역(71)으로 4㎛, 분단 개질 영역(72)(표면(3)측)으로 1㎛, 분단 개질 영역(72)(이면(21)측)으로 4㎛, HC 개질 영역(73)(표면(3)측)으로 4㎛, HC 개질 영역(73)(이면(21)측)으로 4㎛ 이다.
집광점 위치(㎛) 에너지(μJ)
품질 개질 영역(71) 256 15
분단 개질 영역(72)(표면(3)측) 153 20
분단 개질 영역(72)(이면(21)측) 121 20
HC 개질 영역(73)(표면(3)측) 71 10
HC 개질 영역(73)(이면(21)측) 39 10
또한, 도 29에 나타내는 바와 같이, 기판(4)의 표면(3)측으로부터 순서대로, 1열의 품질 개질 영역(71), 19열의 분단 개질 영역(72), 및 2열의 HC 개질 영역(73)을 기판(4)의 내부에 형성해도 된다. 여기서, 기판(4)은 실리콘으로 이루어지고, 그 두께는 725㎛ 이다. 각 개질 영역(71, 72, 73)의 형성 조건은 하기와 같은 표 12와 같다. 또한, 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 펄스 폭은 150ns 이며, 레이저 광조사 위치의 간격은 4㎛ 이다.
집광점 위치(㎛) 에너지(μJ)
품질 개질 영역(71) 644 15
분단 개질 영역(72)(표면(3)측) 641 20
분단 개질 영역(72) 612 20
분단 개질 영역(72) 584 20
분단 개질 영역(72) 555 20
분단 개질 영역(72) 527 20
분단 개질 영역(72) 498 20
분단 개질 영역(72) 470 20
분단 개질 영역(72) 441 20
분단 개질 영역(72) 413 20
분단 개질 영역(72) 384 20
분단 개질 영역(72) 356 20
분단 개질 영역(72) 328 20
분단 개질 영역(72) 299 20
분단 개질 영역(72) 271 20
분단 개질 영역(72) 242 20
분단 개질 영역(72) 214 20
분단 개질 영역(72) 185 20
분단 개질 영역(72) 157 20
분단 개질 영역(72)(이면(21)측) 121 20
HC 개질 영역(73)(표면(3)측) 71 10
HC 개질 영역(73)(이면(21)측) 39 10
또한, 표 10 ~ 표 12에 있어서, 집광점 위치란 레이저광 L의 집광점 P를 맞추는 위치의 이면(21)으로부터의 거리를 의미하고, 에너지란 각 개질 영역(71, 72, 73)을 형성할 때의 레이저광 L의 에너지를 의미한다.
본 발명은 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 형성된 기판이 두꺼운 경우에도, 기판 및 적층부의 고정밀도 절단을 가능하게 한다.

Claims (21)

  1. 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 상기 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 있어서,
    상기 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에 상기 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정과,
    상기 제1의 개질 영역과 상기 기판의 이면과의 사이의 위치에 상기 절단 예정 라인을 따른 제2의 개질 영역을 적어도 1열 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  2. 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 상기 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 있어서,
    상기 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에, 상기 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 표면과 상기 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~10㎛ 로 되는 위치에 상기 제1의 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  4. 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 상기 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 상기 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 있어서,
    상기 표면과 이면측 단부와의 거리가［(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에, 상기 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정과,
    상기 제1의 개질 영역과 상기 기판의 이면과의 사이의 위치에, 상기 절단 예정 라인을 따른 제2의 개질 영역을 적어도 1열 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  5. 복수의 기능 소자를 포함하는 적층부가 표면에 형성된 기판의 내부에 집광점을 맞추어서 레이저광을 조사하는 것으로, 상기 기판의 절단 예정 라인을 따라서, 절단의 기점으로 되는 개질 영역을 상기 기판의 내부에 형성하는 레이저 가공 방법에 있어서,
    상기 표면과 이면측 단부와의 거리가［(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋ (상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에, 상기 절단 예정 라인을 따른 제1의 개질 영역을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 표면과 상기 이면측 단부와의 거리가［5＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에 상기 제1의 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표면과 상기 이면측 단부와의 거리가［5＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［10＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에 상기 제1의 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 반도체 기판이며, 상기 제1의 개질 영역 및 상기 제2의 개질 영역은 용융 처리 영역을 포함하는 것을 특징으로 레이저 가공 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 개질 영역 및 상기 제2의 개질 영역은 상기 이면을 레이저광 입사면으로서 상기 이면에서부터 먼 순서대로 1열씩 형성되는 것을 특징으로 하는 레 이저 가공 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 개질 영역을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 2μJ ~ 50μJ 인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 개질 영역을 형성할 때의 레이저광의 에너지는 1μJ ~ 50μJ 인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 상기 이면으로부터의 거리는 50㎛ ~ ［(상기 기판의 두께)×0.9］㎛ 인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 개질 영역을 형성할 때에 레이저광의 집광점을 맞추는 위치의 상기 이면으로부터의 거리는 20㎛ ~ 110㎛ 인 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 적층부를 상기 절단 예정 라인을 따라서 절단하는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 방법.
  15. 기판과, 기능 소자를 포함하여 상기 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에는 상기 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되어 있고,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 제1의 개질 영역과 상기 기판의 이면과의 사이의 위치에는 상기 이면을 따른 제2의 개질 영역이 적어도 1열 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  16. 기판과, 기능 소자를 포함하여 상기 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 표면과 표면측 단부와의 거리가 5㎛ ~ 15㎛ 로 되는 위치에는 상기 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  17. 기판과, 기능 소자를 포함하여 상기 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 표면과 이면측 단부와의 거리가［(상기 기 판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에는 상기 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되어 있고,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 제1의 개질 영역과 상기 이면과의 사이의 위치에는 상기 이면을 따른 제2의 개질 영역이 적어도 1열 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  18. 기판과, 기능 소자를 포함하여 상기 기판의 표면에 형성된 적층부를 구비하는 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판의 측면에 있어서, 상기 표면과 이면측 단부와의 거리가［(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에는 상기 기판의 이면을 따른 제1의 개질 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 표면과 상기 이면측 단부와의 거리가［5＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ ~［20＋(상기 기판의 두께)×0.1]㎛ 로 되는 위치에 상기 제1의 개질 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 반도체 기판이며, 상기 제1의 개질 영역 및 상기 제2의 개질 영 역은 용융 처리 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    대향하는 상기 제1의 개질 영역의 이면측 단부와 상기 제2의 개질 영역의 표면측 단부와의 거리는 0㎛ ~ ［(상기 기판의 두께)-(상기 기판의 두께)×0.6］㎛ 인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
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