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TW201909258A - 加工對象物切斷方法及半導體晶片 - Google Patents

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TW201909258A
TW201909258A TW107113000A TW107113000A TW201909258A TW 201909258 A TW201909258 A TW 201909258A TW 107113000 A TW107113000 A TW 107113000A TW 107113000 A TW107113000 A TW 107113000A TW 201909258 A TW201909258 A TW 201909258A
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坂本剛志
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日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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Abstract

加工對象物切斷方法係具備：第1步驟，係準備具有單晶矽基板、及設置於第1主面側的功能元件層之加工對象物；第2步驟，係藉由對加工對象物照射雷射光，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成至少1列改質區域，並沿著複數條切斷預定線各個，於加工對象物以橫跨至少1列改質區域與加工對象物的第2主面之間的方式來形成龜裂；以及第3步驟，係藉由對加工對象物從第2主面側施行乾蝕刻，沿著複數條切斷預定線各個於加工對象物形成開口於第2主面的溝槽。於第3步驟中，係從第2主面側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域，藉此於溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域。

Description

加工對象物切斷方法及半導體晶片
本發明係關於加工對象物切斷方法及半導體晶片。
已知有一種加工對象物切斷方法，其係藉由對加工對象物照射雷射光，沿著複數條切斷預定線各個於加工對象物形成至少1列改質區域，並藉由使貼附於加工對象物的擴張薄膜擴張，沿著複數條切斷預定線各個將加工對象物切斷成複數個半導體晶片(例如，參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特許第4781661號公報
[發明所欲解決之問題]
於如上述般之加工對象物切斷方法中，雖能夠藉由使擴張薄膜擴張，而使從改質區域延伸的龜裂到達加工對象物的兩主面來將加工對象物切斷成複數個半導體晶片的情況，但有時會於複數個半導體晶片上殘留未被切斷的部分。
本發明之目的，係為了提供可將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片之加工對象物切斷方法、及半導體晶片。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之加工對象物切斷方法係具備：第1步驟，係準備具有單晶矽基板、及設置於第1主面側的功能元件層之加工對象物；第2步驟，係在第1步驟之後，藉由對加工對象物照射雷射光，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成至少1列改質區域，並沿著複數條切斷預定線各個，於加工對象物以橫跨至少1列改質區域與加工對象物的第2主面之間的方式來形成龜裂；以及第3步驟，係在第2步驟之後，藉由對加工對象物從第2主面側施行乾蝕刻，沿著複數條切斷預定線各個於加工對象物形成開口於第2主面的溝槽，於第3步驟中，係從第2主面側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域，藉此於溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域。
於此加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域與加工對象物的第2主面之間的方式形成有龜裂的加工對象物，從第2主面側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面側沿著龜裂來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽。因而，例如，藉由使貼附於溝槽開口的第2主面側的擴張薄膜擴張，可沿著切斷預定線各個將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片。並且，藉由去除至少1列改質區域而形成使單晶矽露出的凹凸區域，因此可抑制在凹凸區域周邊的強度降低。
於本發明之一態樣之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，係藉由形成沿著加工對象物之厚度方向排列的複數列改質區域，而沿著複數條切斷預定線各個形成至少1列改質區域，並以橫跨複數列改質區域中彼此相鄰接的改質區域之間的方式來形成龜裂，於第3步驟中，係從第2主面側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域當中位於第2主面側的改質區域，藉此於前述溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀的凹凸區域。藉此，可讓乾蝕刻更深入且選擇性地進展。
於本發明之一態樣之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，係藉由形成沿著複數條切斷預定線各個排列的複數個改質點，而沿著複數條切斷預定線各個來形成至少1列改質區域，並以橫跨複數個改質點中彼此相鄰接的改質點之間的方式來形成龜裂。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
本發明之一態樣之加工對象物切斷方法，可在第3步驟之後，進一步具備第4步驟，該第4步驟，係藉由將擴張薄膜貼附於第2主面側並使擴張薄膜擴張，而沿著複數條切斷預定線各個將加工對象物切斷成複數個半導體晶片。藉此，可沿著切斷預定線各個將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片。進而，由於在擴張薄膜上使複數個半導體晶片彼此分離，因此可謀求半導體晶片之拾取的容易化。
本發明之一態樣之加工對象物切斷方法係具備：第1步驟，係準備具有單晶材料基板、及設置於第1主面側的功能元件層之加工對象物；第2步驟，係在第1步驟之後，藉由對加工對象物照射雷射光，沿著複數條切斷預定線各個於單晶材料基板的內部形成至少1列改質區域，並沿著複數條切斷預定線各個，於加工對象物以橫跨至少1列改質區域與加工對象物的第2主面之間的方式來形成龜裂；以及第3步驟，係在第2步驟之後，藉由對加工對象物從第2主面側施行乾蝕刻，沿著複數條切斷預定線各個，於加工對象物形成開口於第2主面的溝槽，於第3步驟中，係從第2主面側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域，藉此於溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀且使單晶材料露出的凹凸區域。
於此加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域與加工對象物的第2主面之間的方式形成有龜裂的加工對象物，從第2主面側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面側沿著龜裂來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽。因而，例如，藉由使貼附於溝槽開口的第2主面側的擴張薄膜擴張，可沿著切斷預定線各個將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片。並且，藉由去除至少1列改質區域，而形成使單晶材料露出的凹凸區域，因此可抑制在凹凸區域周邊的強度降低。
於本發明之一態樣之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，係藉由形成沿著加工對象物之厚度方向排列的複數列改質區域，而沿著複數條切斷預定線各個形成至少1列改質區域，並以橫跨複數列改質區域中彼此相鄰接的改質區域之間的方式來形成龜裂，於第3步驟中，係從第2主面側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域當中位於第2主面側的改質區域，藉此於溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀的凹凸區域。藉此，可讓乾蝕刻更深入且選擇性地進展。
於本發明之一態樣之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，係藉由形成沿著複數條切斷預定線各個排列的複數個改質點，而沿著複數條切斷預定線各個來形成至少1列改質區域，並以橫跨複數個改質點中彼此相鄰接的改質點之間的方式來形成龜裂。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
本發明之一態樣之加工對象物切斷方法，可在第3步驟之後，進一步具備第4步驟，該第4步驟，係藉由將擴張薄膜貼附於第2主面側並使擴張薄膜擴張，而沿著複數條切斷預定線各個將加工對象物切斷成複數個半導體晶片。藉此，可沿著切斷預定線各個將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片。進而，由於在擴張薄膜上使複數個半導體晶片彼此分離，因此可謀求半導體晶片之拾取的容易化。
本發明之一態樣之半導體晶片，係具備單晶矽基板、及設置於單晶矽基板之第1表面側的功能元件層，單晶矽基板之至少第2表面側的部分，係呈現離第1表面越遠變得越細的形狀，於部分的側面係形成有帶狀的凹凸區域，該凹凸區域係呈現凹凸形狀且使單晶矽露出。
於此半導體晶片中，係可使凹凸區域發揮作為捕捉雜質的吸雜區域之功能。此外，由於在凹凸區域中單晶矽係露出，因此可抑制在凹凸區域周邊的強度降低。 [發明效果]
依據本發明，可提供可將加工對象物確實地切斷成複數個半導體晶片之加工對象物切斷方法及半導體晶片。
以下，針對本發明之實施形態，參照附圖詳細地進行說明。另外，於各圖中對於相同或相當部分係賦予相同符號，並省略重複的說明。
於本實施形態之加工對象物切斷方法中，係藉由將雷射光聚光於加工對象物，沿著切斷預定線於加工對象物形成改質區域。因此，首先，針對改質區域之形成，參照第1圖～第6圖來進行說明。
如第1圖所示般，雷射加工裝置100，係具備有：雷射光源101、分光鏡103、以及聚光用透鏡105，該雷射光源101，係將雷射光L進行脈衝振盪的雷射光射出部；該分光鏡103，係配置成使雷射光L之光軸(光路徑)的方向能夠90°轉變；該聚光用透鏡105係用來將雷射光L聚光。此外，雷射加工裝置100，係具備有：支承台107、載置台111、雷射光源控制部102、以及載置台控制部115，該支承台107，係用來支承藉由聚光用透鏡105聚光後的雷射光L所照射的加工對象物1；該載置台111，係用來使支承台107進行移動；該雷射光源控制部102，係用來控制雷射光源101，以調節雷射光L之輸出(脈衝能量、光強度)或脈衝寬、脈衝波形等；該載置台控制部115，係用來控制載置台111的移動。
於雷射加工裝置100中，從雷射光源101射出的雷射光L，係藉由分光鏡103而能夠將該光軸的方向90°轉變，並藉由聚光用透鏡105而聚光於載置於支承台107上之加工對象物1的內部。並且，使載置台111移動，而使加工對象物1相對於雷射光L而沿著切斷預定線5進行相對移動。藉此，於加工對象物1形成沿著切斷預定線5的改質區域。另外，在此，雖為了使雷射光L相對地移動，而使載置台111移動，但亦可使聚光用透鏡105移動，或者使其等雙方移動。
作為加工對象物1，係可使用包含以半導體材料所形成的半導體基板或以壓電材料所形成的壓電基板等之板狀的構件(例如，基板、晶圓等)。如第2圖所示般，於加工對象物1，係設定有用來切斷加工對象1的切斷預定線5。切斷預定線5係呈直線狀延伸的假想線。於加工對象物1的內部形成改質區域的情況，如第3圖所示般，在使聚光點(聚光位置)P匯集於加工對象物1的內部的狀態下，使雷射光L沿著切斷預定線5(亦即，於第2圖之箭頭A方向)相對地移動。藉此，如第4圖、第5圖及第6圖所示般，將改質區域7沿著切斷預定線5形成於加工對象物1，使沿著切斷預定線5所形成的改質區域7成為切斷起點區域8。
聚光點P係指雷射光L聚光的部位。切斷預定線5，並不限於直線狀，可為曲線狀，亦可為由其等組合而成的3維狀，或座標指定者。切斷預定線5，並不限於假想線，亦可為在加工對象物1的表面3實際畫出的線。改質區域7，有時會連續地形成，有時會斷續地形成。改質區域7，係可為列狀亦可為點狀，重點在於，只要改質區域7至少形成在加工對象物1的內部即可。此外，有時會以改質區域7作為起點而形成龜裂，龜裂及改質區域7，亦可露出於加工對象物1的外表面(表面3、背面、或外周面)。形成改質區域7時之雷射光射入面，並不限定於加工對象1的表面3，亦可為加工對象物1的背面。
順帶一提，於加工對象物1的內部形成改質區域7的情況，雷射光L，係透過加工對象物1並且特別被吸收在加工對象物1之內部的聚光點P附近。藉此，於加工對象物1形成改質區域7(亦即，內部吸收型雷射加工)。於此情況中，由於在加工對象物1的表面3幾乎不吸收雷射光L，因此加工對象物1的表面3不會熔融。另一方面，於加工對象物1的表面3或背面形成改質區域7的情況，雷射光L，特別會被吸收在位於表面3或背面的聚光點P附近，從表面3或背面進行熔融、去除，而形成孔或溝槽等之去除部(表面吸收型雷射加工)。
改質區域7，係指密度、折射率、機械強度或其他的物理特性成為與周圍不同狀態的區域。作為改質區域7，例如，有熔融處理區域(意味著：暫時熔融後再固化而成的區域、熔融狀態中的區域及從熔融再固化之狀態中的區域當中至少任一者)、裂縫區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等，亦有其等混合存在的區域。進而，作為改質區域7，係有於加工對象物1之材料中改質區域7之密度為與非改質區域之密度進行比較產生了變化的區域，或形成有晶格缺陷的區域。在加工對象物1的材料為單晶矽的情況，改質區域7，係統稱為高移位密度區域。
熔融處理區域、折射率變化區域、改質區域7之密度為與非改質區域之密度進行比較產生了變化的區域、以及形成有晶格缺陷的區域，有時會進一步在該等區域的內部或改質區域7與非改質區域的界面內含龜裂(裂痕、微裂縫)。所內含的龜裂，係有橫跨改質區域7之全面的情況或僅形成於一部分或複數部分的情況。加工對象物1，係包含由具有結晶構造之結晶材料所構成的基板。例如，加工對象物1，係包含以氮化鎵(GaN)、矽(Si)、碳化矽(SiC)、LiTaO3 、及藍寶石(Al2 O3 )之至少任一者所形成的基板。若換言之，則加工對象物1，例如，係包含氮化鎵基板、矽基板、SiC基板、LiTaO3 基板、或者藍寶石基板。結晶材料，亦可為異向性結晶及等向性結晶之任一者。此外，加工對象物1，係可包含由具有非結晶構造(非晶質構造)之非結晶材料所構成的基板，例如，亦可包含玻璃基板。
於本實施形態中，係藉由沿著切斷預定線5來形成複數個改質點(加工痕)，而可形成改質區域7。於此情況中，藉由使複數個改質點聚集而成為改質區域7。改質點，係指藉由脈衝雷射光之1脈衝的射擊(也就是說1脈衝之雷射照射：雷射射擊)所形成的改質部分。作為改質點，係可列舉：裂縫點、熔融處理點或折射率變化點，或者其等之至少1個混合存在者等。針對改質點，係可考慮所要求的切斷精度、所要求的切斷面之平坦性、加工對象物1之厚度、種類、結晶方位等，而將其大小或所產生之龜裂的長度進行適當控制。此外，於本實施形態中，係可沿著切斷預定線5，來形成改質點作為改質區域7。 [關於加工對象物切斷方法的實驗結果]
首先，針對加工對象物切斷方法之一例，參照第7圖～第10圖來進行說明。另外，第7圖～第10圖所示之各構造係示意性者，各構造之縱橫比等與實際構造不同。
如第7(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。功能元件層12，係包含沿著第1主面1a排列成例如矩陣狀的複數個功能元件12a(光二極體等之受光元件、雷射二極體等之發光元件，或作為電路所形成之電路元件等)。另外，加工對象物1之第2主面1b(與第1主面1a相反側之主面)，係單晶矽基板11之與功能元件層12相反側之表面。
接著，如第7(b)圖所示般，藉由以第2主面1b作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。複數條切斷預定線5，係以從加工對象物1的厚度方向觀看時通過彼此相鄰接的功能元件12a之間的方式，設定成例如晶格狀。沿著複數條切斷預定線5各個所形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。龜裂31，係至少橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與第2主面1b之間。
接著，如第8(a)圖所示般，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，而如第8(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個，於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。溝槽32，係藉由使乾蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31(亦即，沿著複數條切斷預定線5各個)選擇性地進展而形成。接著，位於第2主面1b側的1列改質區域7藉由乾蝕刻而被去除，藉此於溝槽32的內面形成凹凸區域9。凹凸區域9，係呈現對應於位於第2主面1b側的1列改質區域7之凹凸形狀。針對其等之詳細內容係後述。
另外，對加工對象物1從第2主面1b側實行乾蝕刻係意味著：在以保護薄膜等覆蓋第1主面1a，將第2主面1b(或是沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23(後述))暴露於蝕刻氣體的狀態下，對單晶矽基板11施行乾蝕刻。尤其，在實施反應性離子蝕刻(電漿蝕刻)的情況時，係意味著將電漿中的反應種照射於第2主面1b(或是沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23(後述))。
接著，如第9(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於加工對象物1的第2主面1b，如第9(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1的第1主面1a取下。接著，如第10(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第10(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。
接著，在以上述之加工對象物切斷方法之一例的方式形成改質區域之後，針對實施乾蝕刻後的實驗結果進行說明。
於第1實驗(參照第11圖及第12圖)中，於厚度400μm之單晶矽基板以2mm間隔將複數條切斷預定線設定成條紋狀，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列的複數列改質區域。第11(a)圖，係改質區域形成後之單晶矽基板的剖面照片(正確來說，在實施後述之反應性離子蝕刻之前將單晶矽基板切斷後的切斷面的照片)，第11(b)圖，係改質區域形成後之單晶矽基板的平面照片。以下，將單晶矽基板的厚度方向簡稱為「厚度方向」，將對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面(於第11(a)圖中係單晶矽基板的上側之表面)簡稱為「一方之表面」。
於第11圖中，「標準加工 表面：HC」，係在自然球面像差(起因於使雷射光聚光於加工對象物，根據斯奈爾定律(Snell’s Law)等而在該聚光位置所自然產生的像差)下將雷射光聚光的情況，位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。「節拍加速加工 表面：HC」，係在以使光軸方向之聚光點的長度藉由像差修正而變得比自然球面像差更短的方式將雷射光聚光的情況，位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂於第11(a)圖中觀察到之黑色紋路的部分未連結的狀態。
「VL圖案加工 表面：HC」，係在以使光軸方向之聚光點的長度藉由像差賦予而變得比自然球面像差更長的方式將雷射光聚光的情況，位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態。「VL圖案加工 表面：ST」，係在以使光軸方向之聚光點的長度藉由像差賦予而變得比自然球面像差更長的方式將雷射光聚光的情況，位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂未從該1列改質區域到達一方之表面的狀態。「VL圖案加工 表面：消蝕」，係在以使光軸方向之聚光點的長度藉由像差賦予而變得比自然球面像差更長的方式將雷射光聚光的情況，位於一方之表面側的1列改質區域露出於一方之表面的狀態。
如以上方式形成改質區域之後，於單晶矽基板的一方之表面施行使用有CF4 (四氟化碳)的反應性離子蝕刻60分鐘。其結果係如第12圖所示般。第12(a)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之平面照片，第12(b)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之剖面照片(與切斷預定線垂直的切斷面之照片)。
在此，針對第12圖所示之各用語的定義，參照第13圖進行說明。「溝槽寬」係指藉由乾蝕刻所形成的溝槽之開口的寬W。「溝槽深度」係指藉由乾蝕刻所形成的溝槽的深度D。「溝槽寬深比」係指將D除以(除)W之值。「Si蝕刻量」，係指從乾蝕刻實施前的單晶矽基板之厚度(原本厚度)減去(扣除)乾蝕刻實施後的單晶矽基板之厚度之值E1。「SD蝕刻量」係指E1加上D之值E2。「蝕刻時間」係指實施乾蝕刻的時間T。「Si蝕刻速率」係指E1除以T之值。「SD蝕刻速率」係指E2除以T之值。「蝕刻速率比」係指E2除以E1之值。
由第12圖所示之第1實驗的結果得知以下內容。亦即，若龜裂到達一方之表面(對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面)，則於龜裂連結的範圍內，乾蝕刻會從一方之表面側沿著龜裂選擇性地(亦即，以高蝕刻速率比)進展，而形成開口寬狹窄且深(亦即，溝槽寬深比高)的溝槽(「標準加工 表面：HC」與「VL圖案加工 表面：ST」及「VL圖案加工 表面：消蝕」之比較)。相較於改質區域本身龜裂對乾蝕刻之選擇性進展有較顯著的助益(「標準加工 表面：HC」與「VL圖案加工 表面：HC」及「VL圖案加工 表面：消蝕」之比較)。若從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂未連結，則在龜裂未連結的部分(於第11(a)圖中觀察到的黑色紋路的部分)乾蝕刻之選擇性的進展會停止(「標準加工 表面：HC」與「節拍加速加工 表面：HC」之比較)。另外，乾蝕刻之選擇性的進展停止係意味著乾蝕刻之進展速度降低。
於第2實驗(參照第14圖及第15圖)中，於厚度100μm之單晶矽基板以100μm間隔將複數條切斷預定線設定成格子狀，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列的2列改質區域。在此，設為於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此分離的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂到達一方之表面及另他方之表面(與一方之表面相反側之表面)雙方的狀態。並且，對單晶矽基板的一方之表面施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻。
第2實驗之結果係如第14圖及第15圖所示般。於第14圖及第15圖中，「CF4 ：60min」係表示施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻60分鐘的情況，「CF4 ：120 min」係表示施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻120分鐘的情況。第14(a)圖，係反應性離子蝕刻實施前之單晶矽基板之平面照片(一方之表面的照片)，第14(b)圖，係反應性離子蝕刻實施後之單晶矽基板之底面照片(另一方之表面的照片)。第15(a)圖，係藉由沿著複數條切斷預定線各個切斷單晶矽基板所得之單晶矽晶片的側面照片，第15(b)圖，係顯示該單晶矽晶片的尺寸之圖。另外，於第15(a)及(b)圖中，單晶矽基板之一方的表面成為下側。
由第14圖及第15圖所示之第2實驗的結果得知以下內容。亦即，若龜裂到達一方之表面(對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面)，則於龜裂連結的範圍內，乾蝕刻會從一方之表面側沿著龜裂選擇性地(亦即，以高蝕刻速率比)進展，而形成開口寬狹窄且深(亦即，溝槽寬深比高)的溝槽。若從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂到達一方之表面及另他方之表面雙方，則可僅藉由乾蝕刻而將單晶矽基板完全地晶片化。另外，在「CF4 ：60min」的情況時，若使被貼附於單晶矽基板的另一方之面的擴張薄膜擴張，則可將50mm×50mm之矩形板狀的單晶矽基板以100%的比例切斷成100μm×100μm之晶片。
於第3實驗(參照第16圖)中，於厚度400μm之單晶矽基板以2mm間隔將複數條切斷預定線設定成條紋狀，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列的複數列改質區域。在此，在自然球面像差下將雷射光聚光的情況中，設為位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。並且，對單晶矽基板的一方之表面施行反應性離子蝕刻。
第3實驗之結果係如第16圖所示般。於第16圖中，「CF4 (RIE)」係表示藉由RIE(Reactive Ion Etching)裝置施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻的情況，「SF6 (RIE)」係表示藉由RIE裝置施行使用有SF6 (六氟化硫)之反應性離子蝕刻的情況，「SF6 (DRIE)」係表示藉由DRIE (Deep Reactive Ion Etching)裝置施行使用有SF6 之反應性離子蝕刻的情況。第16(a)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之平面照片，第16(b)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之剖面照片(與切斷預定線垂直的切斷面之照片)。
由第16圖所示之第3實驗的結果得知以下內容。亦即，為了確保同程度的Si蝕刻量，相較於使用有SF6 之反應性離子蝕刻，使用有CF4 之反應性離子蝕刻需要較長的時間，但就可確保高蝕刻速率比及高溝槽寬深比的點而言，相較於使用有SF6 之反應性離子蝕刻，使用有CF4 之反應性離子蝕刻較有利。
於第4實驗(參照第17圖)中，於厚度400μm之單晶矽基板以2mm間隔將複數條切斷預定線設定成條紋狀，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列的複數列改質區域。於第17圖中，「CF4 (RIE)：30min 表面：HC」、「CF4 (RIE)：60min 表面：HC」、「CF4 (RIE)：6H 表面：HC」，係意味著在自然球面像差下將雷射光聚光的情況中，設為位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。「CF4 (RIE)：6H 表面：ST」，係意味著在自然球面像差下將雷射光聚光的情況中，設為位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂未從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。
並且，對單晶矽基板的一方之表面施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻。於第17圖中，「CF4 (RIE)：30min 表面：HC」、「CF4 (RIE)：60min 表面：HC」、「CF4 (RIE)：6H 表面：HC」、「CF4 (RIE)：6H 表面：ST」，分別意味著藉由RIE裝置施行30分鐘、60分鐘、6小時、6小時之使用有CF4 之反應性離子蝕刻。
第4實驗之結果係如第17圖所示般。第17(a)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之剖面照片(與切斷預定線垂直的切斷面之照片)。
由第17圖所示之第4實驗的結果得知以下內容。亦即，若龜裂到達一方之表面(對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面)，則於龜裂連結的範圍內，乾蝕刻之選擇性地進展不會停止(亦即，維持高蝕刻速率比)。即使龜裂未到達一方之表面，一方之表面的蝕刻也會進展，只要於一方之表面顯現龜裂，則乾蝕刻會沿著該龜裂而開始選擇性地進展。但，由於難以從一方之表面在一定的深度處停止龜裂之延伸，因此藉由蝕刻的進展於一方之表面顯現龜裂的時機容易因場所而異，其結果，所形成的溝槽之開口的寬及深度亦容易因場所而異。因而，當形成位於一方之表面側的1列改質區域時，以龜裂到達一方之表面的方式來形成該改質區域是非常重要的。
於第5實驗(參照第18圖)中，於厚度320μm之單晶矽基板以3mm間隔將複數條切斷預定線設定成格子狀，沿著複數條切斷預定線各個，於單晶矽基板的內部形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列的複數列改質區域。在此，在自然球面像差下將雷射光聚光的情況中，設為位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，且龜裂從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。
並且，對單晶矽基板的一方之表面施行反應性離子蝕刻。於第18圖中，「CF4 (RIE) 表面：HC」，係意味著藉由RIE裝置施行使用有CF4 之反應性離子蝕刻。「XeF2 表面：HC」，係意味著藉由犧牲層蝕刻裝置施行使用有XeF2 (二氟化氙)之反應性氣體蝕刻。「XeF2 表面：HC SiO2 蝕刻保護層」，係意味著於單晶矽基板的一方之表面形成由SiO2 (二氧化矽)所構成的蝕刻保護層，且在龜裂從位於一方之表面側的1列改質區域到達該蝕刻保護層之表面(與單晶矽基板相反側之外表面)的狀態下，藉由犧牲層蝕刻裝置施行使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻。
第5實驗之結果係如第18圖所示般。第18(a)圖，係反應性離子蝕刻實施前的單晶矽基板之平面照片，第18(b)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之平面照片，第18(c)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之剖面照片(與切斷預定線垂直的切斷面之照片)。另外，穿透寬係指在溝槽到達單晶矽基板之另一方之面的情況在另一方之面的開口之寬。
由第18圖所示之第5實驗的結果得知以下內容。亦即，若由SiO2 所構成的蝕刻保護層不是形成於單晶矽基板的一方之表面(在對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面)，則就確保高蝕刻速率比及高溝槽寬深比的點而言，使用有CF4 之反應性離子蝕刻與使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻並無太大差異。若由SiO2 所構成的蝕刻保護層被形成於單晶矽基板的一方之表面，且龜裂從位於一方之表面側的1列改質區域到達該蝕刻保護層之表面，則蝕刻速率比及溝槽寬深比係飛躍性地變高。
於第6實驗(參照第19圖)中，於由SiO2 所構成的蝕刻保護層被形成於一方之表面的厚度320μm之單晶矽基板，以3mm間隔將複數條切斷預定線設定成格子狀，沿著複數條切斷預定線，於單晶矽基板形成沿著單晶矽基板的厚度方向排列之複數列改質區域。並且，對單晶矽基板的一方之表面，藉由犧牲層蝕刻裝置施行使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻180分鐘。
於第19圖中，「標準加工 表面：HC」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此分離，且位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，龜裂從該1列改質區域到達蝕刻保護層之表面(與單晶矽基板相反側之外表面)的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。「標準加工 表面：ST」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此分離，且位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，龜裂未從該1列改質區域到達一方之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。
「節拍加速加工1 表面：HC」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此分離，且位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，龜裂從該1列改質區域到達蝕刻保護層之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂彼此連結的狀態。「節拍加速加工2 表面：HC」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此分離，且位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，龜裂從該1列改質區域到達蝕刻保護層之表面的狀態，從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂一部分未連結的狀態。
「VL圖案加工 表面：HC」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此連結，且位於一方之表面側的1列改質區域從一方之表面分離，龜裂從該1列改質區域到達蝕刻保護層之表面的狀態。「VL圖案加工 表面：消蝕」，係於厚度方向彼此相鄰接的改質區域彼此連結，且位於一方之表面側的1列改質區域露出於蝕刻保護層之表面的狀態。
第6實驗之結果係如第19圖所示般。第19(a)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之剖面照片(與切斷預定線垂直的切斷面之照片)，第19(b)圖，係反應性離子蝕刻實施後的單晶矽基板之切斷面的照片。
由第19圖所示之第5實驗的結果得知以下內容。亦即，若龜裂到達蝕刻保護層之表面，則於龜裂連結的範圍內，乾蝕刻會從一方之表面側沿著龜裂選擇性地(亦即，以高蝕刻速率比)進展，而形成開口寬狹窄且深(亦即，溝槽寬深比高)的溝槽。若從各改質區域往厚度方向延伸的龜裂未連結，則在龜裂未連結的部分乾蝕刻等向性地進展(「節拍加速加工2 表面：HC」之(a)欄的照片)。
由關於以上之加工對象物切斷方法的實驗結果得知以下內容。亦即，若以龜裂從位於一方之表面(對單晶矽基板從一方之表面側施行乾蝕刻的情況之該一方之表面)側的1列改質區域到達一方之表面(於單晶矽基板的一方之表面形成有由SiO2 所構成的蝕刻保護層的情況時，龜裂到達該蝕刻保護層之表面)作為前提，則在龜裂連結的範圍內，如第20圖所示般，相較於使用有SF6 之反應性離子蝕刻，使用有CF4 之反應性離子蝕刻及使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻，較可確保高蝕刻速率比。進而，若由SiO2 所構成的蝕刻保護層被形成於單晶矽基板的一方之表面，且龜裂從位於一方之表面側的1列改質區域到達該蝕刻保護層之表面，則蝕刻速率比係飛躍性地變高。此外，若著眼於溝槽寬深比，則使用有CF4 之反應性離子蝕刻係特別優異。另外，使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻，係在防止因電漿導致之單晶矽基板的強度降低之點上，是有利的。
針對使乾蝕刻沿著龜裂選擇性地進展的原理進行說明。若使脈衝振盪後的雷射光L之聚光點P位於加工對象物1的內部，使該聚光點P沿著切斷預定線5相對地移動，則如第21圖所示般，沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a被形成於加工對象物1的內部。沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a係相當於1列改質區域7。
在沿著加工對象物1的厚度方向排列的複數列改質區域7被形成於加工對象物1的內部的情況，若以橫跨位於加工對象物1之第2主面1b(在對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻的情況之該第2主面1b)側的1列改質區域7與第2主面1b之間的方式形成龜裂31，則蝕刻氣體會以毛細管現象的方式進入具有數nm～數μm之間隔的龜裂31(參照第21圖之箭頭)。藉此，可推定乾蝕刻係沿著龜裂31選擇性地進展。
由此可推定，若以橫跨複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間的方式形成龜裂31，則乾蝕刻會更深入且選擇性地進展。進而，可推定若以橫跨沿著切斷預定線5排列之複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式形成龜裂31，則乾蝕刻會更有效率地選擇性進展。此時，於各改質點7a係從其周圍接觸蝕刻氣體，因此，可堆定具有數μm程度之尺寸的改質點7a會被迅速地去除。
另外，在此所謂的龜裂31，係與各改質點7a所包含之微裂縫、於各改質點7a之周圍隨機形成的微裂縫等不同。在此所謂的龜裂31，係沿著與加工對象物1之厚度方向平行且包含切斷預定線5之面延伸的龜裂。在此所謂的龜裂31被形成於單晶矽基板的情況，藉由該龜裂31所形成的面(以數nm～數μm之間隔彼此對向的龜裂面)，係成為單晶矽露出之面。另外，形成於單晶矽基板的改質點7a，係包含多晶矽區域、高移位密度區域等。 [第1實施形態]
針對第1實施形態之加工對象物切斷方法進行說明。另外，第22圖～第26圖、第28圖～第38圖所示之各構造係示意性者，各構造之縱橫比等與實際構造不同。首先，作為第1步驟，如第22(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。接著，藉由例如蒸鍍，而於加工對象物1之第2主面1b形成由SiO2 所構成的蝕刻保護層23。SiO2 係對於雷射光L具有透過性的材料。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第22(b)圖所示般，藉由透過蝕刻保護層23對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。沿著複數條切斷預定線5各個所形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。複數列改質區域7各個，係藉由沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。龜裂31，係橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與蝕刻保護層23之表面23a(與單晶矽基板11相反側之外表面)之間、及複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間。進而，龜裂31，係橫跨複數個改質點7a中相鄰接之改質點7a之間(參照第21圖)。在此，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的龜裂31，係於蝕刻保護層23中發揮作為氣體通過區域的功能。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第23(a)圖所示般，在蝕刻保護層23被形成於第2主面1b的狀態下，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，藉此，如第23(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。在此，使用XeF2 ，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻(也就是說，施行使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻)。此外，在此係以殘留蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻。進而，在此係對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的1列改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。另外，在形成凹凸區域9的情況時，較佳係從溝槽32的內面實施乾蝕刻直到改質區域7(改質點7a)完全被去除為止。另一方面，較佳係不一直實施乾蝕刻到凹凸區域9完全消失。
在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第24(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於蝕刻保護層23之表面23a(也就是說，貼附於加工對象物1之第2主面1b側)，如第24(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1之第1主面1a取下。接著，如第25(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第25(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。
針對藉由以上之第1實施形態之加工對象物切斷方法所得到的半導體晶片15進行說明。如第26圖所示般，半導體晶片15係具備有：單晶矽基板110、設置於單晶矽基板110之第1表面110a側的功能元件層120、以及形成於單晶矽基板110之第2表面110b(與第1表面110a相反側之表面)的蝕刻保護層230。單晶矽基板110，係由加工對象物1之單晶矽基板11所切出的部分(參照第25圖)。功能元件層120，係由加工對象物1之功能元件層12所切出的部分(參照第25圖)，並包含1個功能元件12a。蝕刻保護層230，係由蝕刻保護層23所切出的部分(參照第25圖)。
單晶矽基板110係包含第1部分111及第2部分(部分)112。第1部分111係第1表面110a側的部分。第2部分112係第2表面110b側的部分。第2部分112係呈現離第1表面110a越遠變得越細的形狀。第2部分112，係對應於加工對象物1之單晶矽基板11中形成有溝槽32的部分(亦即，乾蝕刻進展的部分)(參照第25圖)。作為一例，第1部分111係呈現四角形板狀(直方體狀)，第2部分112係呈現離第1部分111越遠變得越細的四角錘台狀。
於第1部分111之側面111a形成有帶狀的改質區域7。也就是說，改質區域7，係於各側面111a，沿著各側面111a往與第1表面110a平行的方向延伸。位於第1表面110a側的改質區域7係從第1表面110a分離。改質區域7，係藉由複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。複數個改質點7a，係於各側面111a，沿著各側面111a往與第1表面110a平行的方向延伸。改質區域7(更具體而言係各改質點7a)，係包含多晶矽區域、高移位密度區域等。
於第2部分112之側面112a形成有帶狀的凹凸區域9。也就是說，凹凸區域9，係於各側面112a，沿著各側面112a往與第2表面110b平行的方向延伸。位於第2表面110b側的凹凸區域9係從第2表面110b分離。凹凸區域9，係藉由乾蝕刻去除位於加工對象物1之第2主面1b側的改質區域7而形成者(參照第25圖)。因而，凹凸區域9，係呈現對應於改質區域7之凹凸形狀，於凹凸區域9中，單晶矽係露出。也就是說，第2部分112之側面112a，係包含凹凸區域9的凹凸面，成為單晶矽露出之面。
另外，半導體晶片15亦可不具備蝕刻保護層230。如此之半導體晶片15，例如，係在從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除蝕刻保護層23的情況下得到。
於第27(a)圖中，上段為凹凸區域9之照片，下段為沿著上段之虛線的凹凸區域9之凹凸輪廓。於第27(b)圖中，上段為改質區域7之照片，下段為沿著上段之虛線的改質區域7之凹凸輪廓。若將其等進行比較，則得知於凹凸區域9中，僅形成較大的複數個凹部之傾向，相對於此，於改質區域7中，不僅是較的大的複數個凹部，較大的複數個凸部也隨機地形成之傾向。另外，第27(c)圖，係不對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻而是將加工對象物1切斷的情況之「位於第2主面1b側的改質區域7」之照片及凹凸輪廓。即使是此情況的改質區域7，不僅較大的複數個凹部，較大的複數個凸部亦隨機地形成之傾向。也就是說，得知於凹凸區域9中僅形成較大的複數個凹部之傾向的原因在於，改質區域7係藉由乾蝕刻而被去除。
如以上所說明般，第1實施形態之加工對象物切斷方法係具備下列步驟：第1步驟，係準備具有單晶矽基板11、及設置於第1主面1a側的功能元件層12之加工對象物1；第2步驟，係在第1步驟之後，藉由對加工對象物1照射雷射光L，沿著複數條切斷預定線5各個，於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，於加工對象物1以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式來形成龜裂31；以及第3步驟，係在第2步驟之後，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，而沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成開口於第2主面1b的溝槽32。
於此加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成有龜裂31的加工對象物1，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線5各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽32。因而，例如，藉由使貼附於溝槽32開口的第2主面1b側的擴張薄膜22擴張，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。
此外，於第3步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域。藉此，由於形成單晶矽露出的凹凸區域9，因此可抑制在凹凸區域9的周邊的強度降低。
此外，於第3步驟中，係在沿著複數條切斷預定線各個形成有氣體通過區域(在此為龜裂31)的蝕刻保護層23被形成於第2主面1b的狀態下，使用XeF2 ，從第2主面1b施行乾蝕刻。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展，可更有效率地形成開口寬狹窄且深的溝槽32。
尤其，由於是以橫跨至少1列改質區域7與蝕刻保護層23之表面23a之間的方式形成龜裂31，因此可節省如對蝕刻保護層23施行圖案化來於蝕刻保護層23形成狹縫般的工夫。
此外，於第3步驟中，係以殘留蝕刻保護層23的方式，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，於半導體晶片15中，可使蝕刻保護層23發揮作為強度補強層、捕捉雜質之吸雜層的功能。進而，於半導體晶片15中，可維持單晶矽基板11之原本厚度。另外，於第3步驟中，亦可從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除蝕刻保護層23。藉此，於半導體晶片15中，可防止因蝕刻保護層23而產生不必要的影響。
此外，於第1步驟中，係使用對於雷射光L具有透過性的材料來形成蝕刻保護層23，於第2步驟中，係透過蝕刻保護層23來對加工對象物1照射雷射光L。藉此，由於可對單晶矽基板11從與功能元件層12相反側射入雷射光L，因此無關於功能元件層12的構造，皆可確實地形成改質區域7及龜裂31。
此外，於第2步驟中，係藉由形成沿著加工對象物1之厚度方向排列的複數列改質區域7，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更深入且選擇性地進展。於此情況中，於第3步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。
此外，於第2步驟中，係藉由形成沿著複數條切斷預定線5各個排列的複數個改質點7a，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
此外，於第4步驟中，係藉由將擴張薄膜22貼附於第2主面1b側並使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15。藉此，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。進而，由於在擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離，因此可謀求半導體晶片15之拾取的容易化。
此外，半導體晶片15係具備有：單晶矽基板110、設置於單晶矽基板110之第1表面110a側的功能元件層120。單晶矽基板110之至少第2表面110b側的第2部分112，係呈現離第1表面110a越遠變得越細的形狀，於第2部分112的側面112a係形成有帶狀的凹凸區域9，該凹凸區域9係呈現凹凸形狀且使單晶矽露出。
於此半導體晶片15中，係可使凹凸區域9發揮作為捕捉雜質的吸雜區域之功能。此外，由於在凹凸區域9中單晶矽係露出，因此可抑制在凹凸區域9周邊的強度降低。
另外，作為保護薄膜21，例如係可使用具有耐真空性的感壓膠帶、UV膠帶等。亦可取代保護薄膜21，而使用具有蝕刻耐性的晶圓固定治具。
此外，蝕刻保護層23的材料，只要是對於雷射光L具有透過性的材料，則不限定於SiO2 。作為蝕刻保護層23，例如，可藉由旋轉塗佈於加工對象物1之第2主面1b形成阻劑膜或樹脂膜，或是亦可將薄片狀構件(透明樹脂薄膜等)、背面保護膠帶(IRLC膠帶/WP膠帶)等貼附於加工對象物1之第2主面1b。
此外，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的氣體通過區域並不限定於龜裂31。作為氣體通過區域，例如，可藉由對蝕刻保護層23施行圖案化，而形成讓加工對象物1之第2主面1b露出的狹縫，或是亦可藉由照射雷射光L，而形成改質區域(包含多數個微裂縫的區域、消蝕區域等)。
此外，沿著複數條切斷預定線5各個形成於單晶矽基板11的內部之改質區域7的列數，並不限定於複數列，亦可為1列。也就是說，只要沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7即可。在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，彼此相鄰接的改質區域7亦可彼此連結。
此外，龜裂31，只要以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成即可。也就是說，龜裂31，若為局部，則亦可不到達第2主面1b。進而，龜裂31，若為局部，則可不橫跨彼此相鄰接的改質區域7之間，亦可不橫跨彼此相鄰接的改質點7a之間。龜裂31，係可到達或不到達加工對象物1之第1主面1a。
此外，乾蝕刻，係可從第2主面1b側施行而去除蝕刻保護層23。乾蝕刻，係可從第2主面1b側施行而去除複數列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域9。乾蝕刻的種類，並不限定於使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻。作為乾蝕刻，例如，亦可實施使用有CF4 之反應性離子蝕刻、使用有SF6 之反應性離子蝕刻等。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第28(a)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且去除一部分的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第28(b)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且去除全部的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第28(c)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第29(a)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為U字狀的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第29(b)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為I字狀的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第30(a)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且去除一部分的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第30(b)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且去除全部的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第30(c)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第31(a)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為U字狀的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第31(b)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為I字狀的方式來實施乾蝕刻。
此外，在以使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻的情況(參照第28(c)圖、第29(b)圖、第30(c)圖及第31(b)圖)，無須使擴張薄膜22擴張。但，亦可為了謀求半導體晶片15的拾取容易化，而使擴張薄膜22擴張，於擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離。
此外，於半導體晶片15中，亦可如第32圖所示般，於單晶矽基板110的側面110c不殘留改質區域7，而形成有至少1列帶狀的凹凸區域9。凹凸區域9，係藉由乾蝕刻去除形成於加工對象物1之單晶矽基板11的內部之全部的改質區域7而形成者(參照第30(b)及(c)圖)。如此般之半導體晶片15，例如，係在從第2主面1b側施行乾蝕刻使加工對象物1完全分離的情況下得到。於第32圖所示之半導體晶片15中，單晶矽基板110之全體係呈現離第1表面110a越遠變得越細的形狀。也就是說，單晶矽基板110的側面110c之全體，係對應於形成於加工對象物1之單晶矽基板11的溝槽32的內面(參照第30(b)及(c)圖)。作為一例，單晶矽基板110之全體係呈現離第1表面110a越遠變得越細的四角錘台形狀。另外，第32圖所示之半導體晶片15，亦可具備形成於單晶矽基板110之第2表面110b的蝕刻保護層230。
此外，亦可取代上述之第1步驟及第2步驟，而如下述般地實施第1步驟及第2步驟。亦即，作為第1步驟，係如第33(a)圖所示般，準備加工對象物1，於加工對象物1的第2主面1b形成蝕刻保護層23。於此情況中，蝕刻保護層23的材料，便無對於雷射光L具有透過性的材料之必要。接著，如第33(b)圖所示般，將保護薄膜21貼附於蝕刻保護層23的表面23a。在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第34(a)圖所示般，藉由將第1主面1a作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，以橫跨至少1列改質區域7與蝕刻保護層23的表面23a之間的方式於加工對象物1形成龜裂31。接著，如第34(b)圖所示般，將另一保護薄膜21貼附於第1主面1a，將先前所貼附的保護薄膜21從蝕刻保護層23的表面23a取下。以後的步驟係與上述之第3步驟以後的步驟相同。
此外，在貼附於加工對象物1之第1主面1a的保護薄膜21之材料為對於雷射光L具有透過性之材料的情況時，亦可如第35圖所示般，透過保護薄膜21對加工對象物1照射雷射光L。
此外，亦可如下述般地實施加工對象物切斷方法。藉由如下述般的加工對象物切斷方法，亦可將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。
首先，作為第1步驟，係如第36(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第2主面1b。接著，於加工對象物1之第1主面1a形成蝕刻保護層23。蝕刻保護層23的材料係對於雷射光L具有透過性的材料。另外，亦可使用存在於功能元件層12的鈍化膜作為蝕刻保護層23。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第36(b)圖所示般，藉由透過蝕刻保護層23對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，以橫跨至少1列改質區域7與蝕刻保護層23的表面23a之間的方式於加工對象物1形成龜裂31。在此，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的龜裂31，係於蝕刻保護層23中發揮作為氣體通過區域的功能。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第37(a)圖所示般，在蝕刻保護層23被形成於第1主面1a的狀態下，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻，藉此，如第37(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第1主面1a之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。此外，在此係以殘留蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻。但，亦可以去除蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻。
另外，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻係意味著：以保護薄膜等覆蓋第2主面1b，並在將第1主面1a(或是沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23)暴露於蝕刻氣體的狀態下，對單晶矽基板11施行乾蝕刻。尤其，在實施反應性離子蝕刻(電漿蝕刻)的情況時，係意味著將電漿中的反應種照射於第1主面1a(或是沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23)。
在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第38(a)圖所示般，藉由使被貼附於加工對象物1之第2主面1b的保護薄膜21作為擴張薄膜22來擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第38(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。 [第2實施形態]
針對第2實施形態之加工對象物切斷方法進行說明。另外，第39圖～第42圖所示之各構造係示意性者，各構造之縱橫比等與實際構造不同。首先，作為第1步驟，係如第39(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係藉由以第2主面1b作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。沿著複數條切斷預定線5各個形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。複數列改質區域7各個，係藉由沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。龜裂31，係橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與第2主面1b之間、及複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間。進而，龜裂31，係橫跨複數個改質點7a中相鄰接之改質點7a之間(參照第21圖)。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第39(b)圖所示般，於加工對象物1之第2主面1b形成沿著複數條切斷預定線5各個形成有龜裂31的蝕刻保護層23。若藉由例如蒸鍍，於加工對象物1之第2主面1b形成由SiO2 所構成的蝕刻保護層23，則會與形成於加工對象物1的龜裂31連續地於蝕刻保護層23形成龜裂31，而該龜裂31會到達蝕刻保護層23之表面23a(與單晶矽基板11相反側之外表面)。在此，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的龜裂31，係於蝕刻保護層23中發揮作為氣體通過區域的功能。
以後的步驟，係與上述之第1實施施形態的加工對象物切斷方法之第3步驟以後的步驟相同，因此，針對以後的步驟，參照第23圖～第25圖進行說明。在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第23(a)圖所示般，在蝕刻保護層23被形成於第2主面1b的狀態下，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，藉此，如第23(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。在此，使用XeF2 ，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻(也就是說，施行使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻)。此外，在此係以殘留蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻。進而，在此係對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的1列改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。另外，在形成凹凸區域9的情況時，較佳係從溝槽32的內面實施乾蝕刻直到改質區域7(改質點7a)完全被去除為止。另一方面，較佳係不一直實施乾蝕刻到凹凸區域9完全消失。
在第4步驟之後，作為第5步驟，係如第24(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於蝕刻保護層23之表面23a(也就是說，貼附於加工對象物1之第2主面1b側)，如第24(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1之第1主面1a取下。接著，如第25(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第25(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。
藉由以上之第2實施形態的加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造，係與藉由上述之第1實施形態的加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造(參照第26圖及第27圖)相同。
如以上所說明般，於第2實施形態之加工對象物切斷方法中，係具備下列步驟：第1步驟，係準備具有單晶矽基板11、及設置於第1主面1a側的功能元件層12之加工對象物1；第2步驟，係在第1步驟之後，藉由對加工對象物1照射雷射光L，沿著複數條切斷預定線5各個，於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，於加工對象物1以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式來形成龜裂31；以及第4步驟，係在第2步驟之後，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，而沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成開口於第2主面1b的溝槽32。
於此加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成有龜裂31的加工對象物1，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線5各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽32。因而，例如，藉由使貼附於溝槽32開口的第2主面1b側的擴張薄膜22擴張，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。
此外，於第4步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域。藉此，由於形成單晶矽露出的凹凸區域9，因此可抑制在凹凸區域9的周邊的強度降低。
此外，在第2步驟之後，作為第3步驟，係將沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域(在此為龜裂31)的蝕刻保護層23形成於第2主面1b，於第4步驟中，係在沿著複數條切斷預定線各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23被形成於第2主面1b的狀態下，使用XeF2 ，從第2主面1b施行乾蝕刻。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展，可更有效率地形成開口寬狹窄且深的溝槽32。
尤其，在效法形成於加工對象物1的龜裂31而於蝕刻保護層23形成龜裂31的情況時，可節省如對蝕刻保護層23施行圖案化來於蝕刻保護層23形成狹縫般的工夫。
此外，於第4步驟中，係以殘留蝕刻保護層23的方式，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，於半導體晶片15中，可使蝕刻保護層23發揮作為強度補強層、捕捉雜質之吸雜層的功能。在蝕刻保護層23由金屬所構成的情況時，於半導體晶片15中，可使蝕刻保護層23發揮作為電極層的功能。進而，於半導體晶片15中，可維持單晶矽基板11之原本厚度。另外，於第4步驟中，亦可以去除蝕刻保護層23的方式，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，於半導體晶片15中，可防止因蝕刻保護層23而產生不必要的影響。
此外，於第2步驟中，係藉由形成沿著加工對象物1之厚度方向排列的複數列改質區域7，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更深入且選擇性地進展。於此情況中，於第3步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。
此外，於第2步驟中，係藉由形成沿著複數條切斷預定線5各個排列的複數個改質點7a，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
此外，於第5步驟中，係藉由將擴張薄膜22貼附於第2主面1b側並使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15。藉此，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。進而，由於在擴張薄膜22上複數個半導體晶片15彼此分離，因此可謀求半導體晶片15之拾取的容易化。
此外，半導體晶片15係具備有：單晶矽基板110、設置於單晶矽基板110之第1表面110a側的功能元件層120。單晶矽基板110之至少第2表面110b側的第2部分112，係呈現離第1表面110a越遠變得越細的形狀，於第2部分112的側面112a係形成有帶狀的凹凸區域9，該凹凸區域9係呈現凹凸形狀且使單晶矽露出。
於此半導體晶片15中，係可使凹凸區域9發揮作為捕捉雜質的吸雜區域之功能。此外，由於在凹凸區域9中單晶矽係露出，因此可抑制在凹凸區域9周邊的強度降低。
另外，作為保護薄膜21，例如係可使用具有耐真空性的感壓膠帶、UV膠帶等。亦可取代保護薄膜21，而使用具有蝕刻耐性的晶圓固定治具。
此外，蝕刻保護層23的材料，係無對於雷射光L具有透過性的材料之必要。作為蝕刻保護層23，並不限定於藉由例如蒸鍍而於加工對象物1之第2主面1b形成SiO2 膜，例如，亦可藉由旋轉塗佈而於加工對象物1之第2主面1b形成阻劑膜或樹脂膜，或是亦可藉由濺鍍而於加工對象物1之第2主面1b形成金屬膜(Au膜、Al膜等)。若藉由其等於加工對象物1之第2主面1b形成蝕刻保護層23，則會與形成於單晶矽基板11的龜裂31連續地於蝕刻保護層23形成龜裂31，而該龜裂31會到達蝕刻保護層23之表面23a。也就是說，形成於單晶矽基板11的龜裂31不會被蝕刻保護層23的材料所填埋，而於蝕刻保護層23形成龜裂31。此時，即使蝕刻保護層23的材料進入形成於單晶矽基板11的龜裂31，只要形成於單晶矽基板11的龜裂31不被蝕刻保護層23的材料所填埋，則在以後的步驟中便不會產生實質的問題。
此外，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的氣體通過區域並不限定於龜裂31。作為氣體通過區域，例如，可藉由對蝕刻保護層23施行圖案化，而形成讓加工對象物1之第2主面1b露出的狹縫，或是亦可藉由照射雷射光L，而形成改質區域(包含多數個微裂縫的區域、消蝕區域等)。
此外，沿著複數條切斷預定線5各個形成於單晶矽基板11的內部之改質區域7的列數，並不限定於複數列，亦可為1列。也就是說，只要沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7即可。在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，彼此相鄰接的改質區域7亦可彼此連結。
此外，龜裂31，只要以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成即可。也就是說，龜裂31，若為局部，則可不到達第2主面1b。進而，龜裂31，若為局部，則可不橫跨彼此相鄰接的改質區域7之間，亦可不橫跨彼此相鄰接的改質點7a之間。龜裂31，係可到達或不到達加工對象物1之第1主面1a。
此外，乾蝕刻，亦可以去除蝕刻保護層23的方式從第2主面1b側施行。乾蝕刻，係可從第2主面1b側施行而去除複數列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域9。乾蝕刻的種類，並不限定於使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻。作為乾蝕刻，例如，可實施使用有CF4 之反應性離子蝕刻、使用有SF6 之反應性離子蝕刻等。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第28(a)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且去除一部分的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第28(b)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且去除全部的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第28(c)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第29(a)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為U字狀的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第29(b)圖所示般，以殘留蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為I字狀的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第30(a)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且去除一部分的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第30(b)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且去除全部的改質區域7的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第30(c)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻。
此外，在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，亦可如第31(a)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為U字狀的方式來實施乾蝕刻，或是亦可如第31(b)圖所示般，以去除蝕刻保護層23且使溝槽32的剖面形狀成為I字狀的方式來實施乾蝕刻。
此外，在以使加工對象物1完全分離的方式來實施乾蝕刻的情況(參照第28(c)圖、第29(b)圖、第30(c)圖及第31(b)圖)，無須使擴張薄膜22擴張。但，亦可為了謀求半導體晶片15的拾取容易化，而使擴張薄膜22擴張，於擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離。
此外，於半導體晶片15中，亦可如第32圖所示般，於單晶矽基板110的側面110c，不殘留改質區域7，而形成有至少1列帶狀的凹凸區域9。凹凸區域9，係藉由乾蝕刻去除形成於加工對象物1之單晶矽基板11的內部之全部的改質區域7而形成者(參照第30(b)及(c)圖)。如此般之半導體晶片15，例如，係在從第2主面1b側施行乾蝕刻使加工對象物1完全分離的情況下得到。於第32圖所示之半導體晶片15中，單晶矽基板110之全體係呈現離第1表面110a越遠變得越細的形狀。也就是說，單晶矽基板110的側面110c之全體，係對應於形成於加工對象物1之單晶矽基板11的溝槽32的內面(參照第30(b)及(c)圖)。作為一例，單晶矽基板110之全體係呈現離第1表面110a越遠變得越細的四角錘台形狀。另外，第32圖所示之半導體晶片15，亦可具備形成於單晶矽基板110之第2表面110b的蝕刻保護層230。
此外，亦可取代上述之第2步驟，而如下述般地實施第2步驟。亦即，作為第2步驟，係如第40(a)圖所示般，藉由將第1主面1a作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1之第2主面1b之間的方式於加工對象物1形成龜裂31。接著，如第40(b)圖所示般，將另一保護薄膜21貼附於第1主面1a，將先前所貼附的保護薄膜21從第2主面1b取下。以後的步驟係與上述之第3步驟以後的步驟相同。
此外，在貼附於加工對象物1之第1主面1a的保護薄膜21之材料為對於雷射光L具有透過性之材料的情況時，亦可如第41圖所示般，透過保護薄膜21對加工對象物1照射雷射光L。
此外，亦可如下述般地實施加工對象物切斷方法。藉由如下述般的加工對象物切斷方法，亦可將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。
首先，作為第1步驟，係如第42(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第2主面1b。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係藉由將第1主面1a作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，以橫跨至少1列改質區域7與第1主面1a之間的方式於加工對象物1形成龜裂31。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第42(b)圖所示般，於加工對象物1之第1主面1a形成沿著複數條切斷預定線5各個形成有龜裂31的蝕刻保護層23。若藉由例如蒸鍍，於加工對象物1之第1主面1a形成由SiO2 所構成的蝕刻保護層23，則會與形成於加工對象物1的龜裂31連續地於蝕刻保護層23形成龜裂31，而該龜裂31會到達蝕刻保護層23之表面23a(與單晶矽基板11相反側之外表面)。在此，沿著複數條切斷預定線5各個形成於蝕刻保護層23的龜裂31，係於蝕刻保護層23中發揮作為氣體通過區域的功能。
以後的步驟，係與上述之第1實施施形態的加工對象物切斷方法的變形例之第3步驟以後的步驟相同，因此，針對以後的步驟，參照第37圖及第38圖進行說明。在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第37(a)圖所示般，在蝕刻保護層23被形成於第1主面1a的狀態下，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻，藉此，如第37(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第1主面1a之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。此外，在此係以殘留蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻。但，亦可以去除蝕刻保護層23的方式，對加工對象物1從第1主面1a側施行乾蝕刻。
另外，對加工對象物1從第1主面1a側施行 　　乾蝕刻係意味著：在以保護薄膜等覆蓋第2主面1b，將第1主面1a(或是沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23)暴露於蝕刻氣體的狀態下，對單晶矽基板11施行乾蝕刻。尤其，在實施反應性離子蝕刻(電漿蝕刻)的情況時，係意味著將電漿中的反應種照射於第1主面1a(或是沿著複數條切斷預定線5之各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層23)。
在第4步驟之後，作為第5步驟，係如第38(a)圖所示般，藉由使被貼附於加工對象物1之第2主面1b的保護薄膜21作為擴張薄膜22來擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第38(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。 [第3實施形態]
針對第3實施形態之加工對象物切斷方法進行說明。另外，第43圖～第51圖所示之各構造係示意性者，各構造之縱橫比等與實際構造不同。首先，作為第1步驟，係如第43(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第43(b)圖所示般，藉由以第2主面1b作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。沿著複數條切斷預定線5各個所形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。複數列改質區域7各個，係藉由沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。龜裂31，係橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與第2主面1b之間，至少橫跨構成該1列改質區域7的複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間(參照第21圖)。
但，到達第2主面1b的龜裂31，係如以下所說明般，在彼此相鄰接的改質區域7之間間斷。亦即，於第2步驟中，係以使龜裂31未連結的未龜裂區域M形成於加工對象物1之厚度方向的既定位置的方式，形成複數列改質區域7。未龜裂區域M，係未形成改質區域7之單晶構造的區域，龜裂31之連結中斷的區域。未龜裂區域M，係於厚度方向龜裂31的連續性進展停止的區域。既定位置係預先設定之期望(任意)的深度位置。
於圖示之例中，複數列改質區域7，係包含比加工對象物1之厚度方向的中央位置之既定位置更靠第1主面1a側的改質區域(第1改質區域)7、及比該既定位置更靠第2主面1b側的改質區域(第2改質區域)7。於第2步驟中，於單晶矽基板11的內部，以使未龜裂區域M形成在該既定位置的方式來形成複數列改質區域7，該未龜裂區域M，係從第1主面1a側之改質區域7延伸的龜裂31與從第2主面1b側之改質區域7延伸的龜裂31未連結的區域。複數列改質區域7的形成順序並無特別限定，可從第1主面1a側依序形成，亦可從第2主面1b側依序形成。亦可同時形成複數列改質區域7的至少一部分。
說明第2步驟之加工條件的一例。當形成各改質區域7時，係將波長1064nm以上(在此為1342nm)的雷射光L進行脈衝振盪。雷射光L之脈衝寬設為90ns，頻率設為90kHz。相對於加工對象物1使雷射光L的聚光點P沿著切斷預定線5以加工速度340mm/s相對地移動。藉由1脈衝之雷射光L的照射所形成的改質點間之距離(加工節距)設為3.78μm。雷射光L之能量設為4μJ～15μJ。厚度方向之改質區域7的寬設為20μm～56μm。以使厚度方向之未龜裂區域M的寬成為單晶矽基板11之厚度的10%～30%的方式，形成各改質區域7。第1主面1a設為(100)面。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第44(a)圖所示般，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，如第44(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。在此，使用XeF2 ，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻(也就是說，施行使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻)。此外，在此係對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的1列改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。另外，在形成凹凸區域9的情況時，較佳係從溝槽32的內面實施乾蝕刻直到改質區域7(改質點7a)完全被去除為止。另一方面，較佳係不一直實施乾蝕刻到凹凸區域9完全消失。若龜裂31到達第2主面1b，則於龜裂31連結的範圍內，乾蝕刻會從第2主面1b沿著龜裂31選擇性地進展，但會在龜裂31中斷的未龜裂區域M停止乾蝕刻之選擇性的進展。另外，乾蝕刻之選擇性的進展停止係意味著乾蝕刻之進展速度降低。
於第3步驟中，係在溝槽32從到達未龜裂區域M之第2主面1b側起至到達未龜裂區域M之第1主面1a側之間結束乾蝕刻。若換言之，則於第3步驟中，係針對未龜裂區域M乾蝕刻開始至完成(至未龜裂區域M全部被去除之前)之間結束該乾蝕刻。於第3步驟中，係在所形成的該溝槽32的底部，從到達未龜裂區域M起到達從第1主面1a側之改質區域7延伸的龜裂31之前結束乾蝕刻。於第3步驟中，係於未龜裂區域M的位置形成具有彎曲部的剖面V字狀的溝槽32。
在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第45(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於加工對象物1之第2主面1b，如第45(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1之第1主面1a取下。接著，如第46(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第46(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。
藉由以上之第3實施形態的加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造，係與藉由上述之第1實施形態的加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造(參照第26圖及第27圖)相同。
如以上所說明般地，於第3實施形態之加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域7與第2主面1b之間的方式形成有龜裂31的加工對象物1，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線5各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽32。在此，看得出於加工對象物1之龜裂31未連結的未龜裂區域M之乾蝕刻的進展，係比沿著龜裂31的乾蝕刻之進展延遲。因此，藉由以使未龜裂區域M形成在既定位置的方式形成改質區域7，於之後的乾蝕刻中，可使未龜裂區域M發揮作為蝕刻停止的功能，而在既定位置確實地使乾蝕刻之進展延遲。
因而，依據第3實施形態之加工對象物切斷方法，成為可控制乾蝕刻的進展。在任意的位置確實地停止乾蝕刻之選擇性的進展，使高品質的蝕刻切割成為可能。可防止蝕刻氣體繞入功能元件層12。相較於未形成未龜裂區域M的情況，可抑制沿著複數條切斷預定線5各個的溝槽32之各深度產生不均。
於第3實施形態之加工對象物切斷方法中，係形成比既定位置更靠第1主面1a側之改質區域7及第2主面1b側之改質區域7。於第2步驟中，於單晶矽基板11的內部，以使未龜裂區域M形成在既定位置的方式來形成改質區域7，該未龜裂區域M，係從第1主面1a側之改質區域7延伸的龜裂31與從第2主面1b側之改質區域7延伸的龜裂31未連結。依據此構造，可實現具體的未龜裂區域M之形成。
此外，於第2步驟中，係藉由形成沿著複數條切斷預定線5各個排列的複數個改質點7a，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
此外，於第2步驟中，係在溝槽32從到達未龜裂區域M之第2主面1b側起至到達未龜裂區域M之第1主面1a側之間結束乾蝕刻。藉此，可在既定位置結束乾蝕刻的進展(成為蝕刻不繼續進展的狀態)。
此外，於第2步驟中，係藉由施行乾蝕刻，而於未龜裂區域M的位置形成具有彎曲部的剖面V字狀的溝槽32。藉此，可形成因應於未龜裂區域M的位置之形狀的剖面V字狀的溝槽32。藉由該剖面V字狀而使因擴張薄膜22之擴張造成的分斷成為容易，成為可改善其之分斷率。
此外，於第4步驟中，係藉由將擴張薄膜22貼附於第2主面1b側並使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15。藉此，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。進而，由於在擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離，因此可謀求半導體晶片15之拾取的容易化。
另外，於第2步驟中，在不對未龜裂區域M進行乾蝕刻而沿著切斷預定線5將加工對象物1切斷的情況中，亦可以於被切斷的加工對象物1之一對的切斷面中一方之切斷面的未龜裂區域M之至少一部分形成凸部，並於另一方之切斷面的未龜裂區域M之至少一部分形成對應於凸部的凹部的方式，形成改質區域7。不對未龜裂區域M進行乾蝕刻而沿著切斷預定線5將加工對象物1切斷的情況，例如，可列舉為了確認品質等而暫時在第2步驟之後不實施第3步驟而實施第4步驟的情況。依據此構造，可於未龜裂區域M中確實地避免龜裂連結。凸部的高度，可為2μm～6μm，亦可厚度方向之凸部的寬為6μm～17μm。切斷面12c可為(110)面，形成凸部的面亦可為(111)面。另外，如此之凹部或凸部，若以光學顯微鏡進行觀察，則可觀察到黑色的紋路，因此稱為黑紋路。
另外，在實施第3實施形態之加工對象物切斷方法的雷射加工裝置具備反射型空間光調變器等之空間光調變器的情況，亦可於第2步驟中，取代上述內容或是添加，而適當設定空間光調變器的調變圖案，藉此以使未龜裂區域M形成在既定位置的方式來形成改質區域7。
例如，亦可在形成第1主面1a側的改質區域7之後且形成第2主面1b側的改質區域7之前，使用以下之調變圖案，將藉由空間光調變器調變後的雷射光L進行照射，以使未龜裂區域M形成在既定位置的方式，於第1主面1a側的位置與第2主面1b側的位置之間形成改質區域7。調變圖案，亦可作為要素圖案而包含品質圖案、個體差修正圖案、球面像差修正圖案、及非點象差修正圖案等之至少任一者。調變圖案，亦可包含具有第1亮度區域及第2亮度區域的品質圖案，該第1亮度區域，係沿著與切斷預定線5交叉的方向延伸；該第2亮度區域，係於切斷預定線5之延伸方向中與第1亮度區域的兩側鄰接。
此外，於第2步驟中，於單晶矽基板11的內部，以使未龜裂區域M形成在既定位置的方式來形成該等改質區域7，該未龜裂區域M，係從第1主面1a側之改質區域7延伸的龜裂31與第2主面1b側之改質區域7不連結、或是從第2主面1b側之改質區域7延伸的龜裂31與第1主面1a側之改質區域7不連結。
此外，作為保護薄膜21，例如係可使用具有耐真空性的感壓膠帶、UV膠帶等。亦可取代保護薄膜21，而使用具有蝕刻耐性的晶圓固定治具。
此外，在實施乾蝕刻之前，亦可於加工對象物1之第2主面1b形成沿著複數條切斷預定線5各個形成有氣體通過區域的蝕刻保護層。在透過蝕刻保護層對加工對象物1照射雷射光L的情況，蝕刻保護層的材料，必須是對於雷射光L具有透過性的材料。作為蝕刻保護層，例如，可藉由蒸鍍而於加工對象物1之第2主面1b形成SiO2 膜，或是亦可藉由旋轉塗佈而於加工對象物1之第2主面1b形成阻劑膜或樹脂膜，或是亦可將薄片狀構件(透明樹脂薄膜等)、背面保護膠帶(IRLC膠帶/WP膠帶)等貼附於加工對象物1之第2主面1b。作為氣體通過區域，例如，可藉由透過蝕刻保護層對加工對象物1照射雷射光L，於單晶矽基板11的內部一面形成改質區域7一面使龜裂31從該改質區域7到達蝕刻保護層之表面(與單晶矽基板相反側之外表面)，或是亦可藉由對蝕刻保護層施行圖案化，形成讓加工對象物1之第2主面1b露出的狹縫，或是亦可藉由照射雷射光L，形成改質區域(包含多數個微裂縫的區域、消蝕區域等)。
此外，龜裂31，只要以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成即可。也就是說，龜裂31，若為局部，則亦可不到達第2主面1b。進而，龜裂31，若為局部，則亦可不橫跨彼此相鄰接的改質點7a之間。龜裂31，係可到達或不到達加工對象物1之第1主面1a。
此外，乾蝕刻，係可從第2主面1b側施行而去除複數列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的複數列改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域9。乾蝕刻的種類，並不限定於使用有XeF2 之反應性氣體蝕刻。作為乾蝕刻，例如，亦可實施使用有CF4 之反應性離子蝕刻、使用有SF6 之反應性離子蝕刻等。
此外，可如第47(a)及(b)圖所示般，以使溝槽32之剖面形狀成為V字狀的方式實施乾蝕刻，或是亦可如第48(a)及(b)圖所示般，以使溝槽32之剖面形狀成為U字狀的方式實施乾蝕刻，或是亦可如第49(a)及(b)圖所示般，以使溝槽32之剖面形狀成為I字狀的方式實施乾蝕刻。
此外，亦可取代上述之第1步驟及第2步驟，而如下述般地實施第1步驟及第2步驟。亦即，作為第1步驟，係如第50(a)圖所示般，準備加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第2主面1b。在第1步驟之後，作為第2步驟，係藉由以第1主面1a作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。接著，如第50(b)圖所示般，將另一保護薄膜21貼附於第1主面1a，將先前所貼附的保護薄膜21從第2表面1b取下。以後的步驟係與上述之第3步驟以後的步驟相同。
此外，在貼附於加工對象物1之第1主面1a的保護薄膜21之材料為對於雷射光L具有透過性之材料的情況時，亦可如第51圖所示般，透過保護薄膜21對加工對象物1照射雷射光L。 [第4實施形態]
針對第4實施形態之加工對象物切斷方法進行說明。另外，第52圖～第55圖所示之各構造係示意性者，各構造之縱橫比等與實際構造不同。第1步驟及第2步驟係與第7(a)及(b)圖的步驟相同。亦即，作為第1步驟，係如第7(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第7(b)圖所示般，藉由以第2主面1b作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。沿著複數條切斷預定線5各個所形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。複數列改質區域7各個，係藉由沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。龜裂31，係橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與第2主面1b之間、及複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間。進而，龜裂31，係橫跨複數個改質點7a中相鄰接之改質點7a之間(參照第21圖)。
於第2步驟之後，作為第3步驟，係如第52(a)圖所示般，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行反應性離子蝕刻，如第52(b)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。在此，使用CF4 或SF6 ，對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻(也就是說，施行使用有CF4 或SF6 之反應性離子蝕刻)。此外，在此係對加工對象物1從第2主面1b側施行反應性離子蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的1列改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域9。另外，在形成凹凸區域9的情況時，較佳係從溝槽32的內面實施反應性離子蝕刻直到改質區域7(改質點7a)完全被去除為止。另一方面，較佳係不一直實施反應性離子蝕刻到凹凸區域9完全消失。
於第3步驟中，係如第23(c)圖所示般，藉由於反應性離子蝕刻之實施中，於蝕刻氣體(亦即，CF4 或SF6 )中混入O2 (氧)，而於加工對象物1之第2主面1b及溝槽32的內面形成黑矽層6。黑矽層6，係以層積於加工對象物1之第2主面1b的方式設置，且以進入溝槽32內的方式設置。黑矽層6，係以覆蓋加工對象物1之第2主面1b的方式存在。藉此，使反應性離子蝕刻之選擇性進展停止或結束。
黑矽層6，係藉由乾蝕刻時之反應生成物之SiO2 系物質堆積於被蝕刻面的黑矽現象而形成。黑矽層6係包含微細的針狀凹凸。反應性離子蝕刻的結束係指成為反應性蝕刻不繼續進展的狀態。使O2 混入的時機，係溝槽32的深度成為預先設定之期望(任意)的既定深度的時機。使O2 混入的時機，例如，可依據使用蝕刻速率比等的運算、實驗及經驗之至少任一者而設定。使O2 混入的量，只要是可形成黑矽層6之既定量以上即可。使O2 混入的量，可為預先設定的一定量，亦可為可變量。
在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第53(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於加工對象物1之第2主面1b上之黑矽層6(也就是說，貼附於加工對象物1之第2主面1b側)，如第53(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1之第1主面1a取下。接著，如第54(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第54(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。
藉由以上之第4實施形態之加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造，除了於單晶矽基板11中對應於第2主面1b及溝槽32的內面的區域形成黑矽層6之點以外，與藉由上述之第1實施形態的加工對象物切斷方法所得之半導體晶片15的構造(參照第26圖及第27圖)相同。於此半導體晶片15中，除了凹凸區域9以外，亦可使黑矽層6發揮作為捕捉雜質的吸雜區域之功能。
如以上所說明般地，於第4實施形態之加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域7與第2主面1b之間的方式形成有龜裂31的加工對象物1，從第2主面1b側施行反應性離子蝕刻。藉此，使反應性離子蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線5各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽32。在此，藉由於反應性離子蝕刻之實施中，於加工對象物1之第2主面1b及溝槽32之內面形成黑矽層6，而可利用該黑矽層6使蝕刻之進展結束。亦即，成為可控制蝕刻的進展。在任意的時機確實地結束反應性離子蝕刻，使高品質的蝕刻切割成為可能。由於可在蝕刻途中停止反應性離子蝕刻，因此可防止蝕刻氣體繞入功能元件層12。
此外，於第2步驟中，亦可藉由形成沿著加工對象物1之厚度方向排列的複數列改質區域7，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓反應性離子蝕刻更深入且選擇性地進展。
此外，於第2步驟中，亦可藉由形成沿著複數條切斷預定線5各個排列的複數個改質點7a，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓反應性離子蝕刻更有效率且選擇性地進展。
此外，於第3步驟中，係藉由於蝕刻氣體中混入O2 ，而形成黑矽層6。藉此，可具體地實現黑矽層6之形成。
此外，於第3步驟中，係當溝槽32為既定深度時於蝕刻氣體中混入O2 。藉此，可以形成既定深度的溝槽32的方式，形成黑矽層6來結束蝕刻之進展。
此外，於第4步驟中，係藉由將擴張薄膜22貼附於第2主面1b側並使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15。藉此，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。進而，由於在擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離，因此可謀求半導體晶片15之拾取的容易化。
另外，作為保護薄膜21，例如係可使用具有耐真空性的感壓膠帶、UV膠帶等。亦可取代保護薄膜21，而使用具有蝕刻耐性的晶圓固定治具。
此外，沿著複數條切斷預定線5各個形成於單晶矽基板11的內部之改質區域7的列數，並不限定於複數列，亦可為1列。也就是說，只要沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成至少1列改質區域7即可。在沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7的情況，彼此相鄰接的改質區域7亦可彼此連結。
此外，龜裂31，只要以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成即可。也就是說，龜裂31，若為局部，則亦可不到達第2主面1b。進而，龜裂31，若為局部，則可不橫跨彼此相鄰接的改質區域7之間，亦可不橫跨彼此相鄰接的改質點7a之間。龜裂31，係可到達或不到達加工對象物1之第1主面1a。
此外，乾蝕刻，係可從第2主面1b側施行而去除複數列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域9。作為乾蝕刻，亦可實施使用有CF4 或SF6 以外之氣體的反應性離子蝕刻。
此外，亦可如下述般地實施加工對象物切斷方法。藉由如下述般的加工對象物切斷方法，亦可將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。
第1步驟及第2步驟係與第7(a)及(b)圖的步驟相同。亦即，作為第1步驟，係如第7(a)圖所示般，準備具有單晶矽基板11及設置於第1主面1a側之功能元件層12的加工對象物1，將保護薄膜21貼附於加工對象物1的第1主面1a。
在第1步驟之後，作為第2步驟，係如第7(b)圖所示般，藉由以第2主面1b作為雷射光射入面來對加工對象物1照射雷射光L，而沿著複數條切斷預定線5各個於單晶矽基板11的內部形成複數列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成龜裂31。沿著複數條切斷預定線5各個所形成的複數列改質區域7，係沿著加工對象物1的厚度方向排列。複數列改質區域7各個，係藉由沿著切斷預定線5排列的複數個改質點7a所構成(參照第21圖)。龜裂31，係橫跨位於第2主面1b側的1列改質區域7與第2主面1b之間、及複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間。進而，龜裂31，係橫跨複數個改質點7a中相鄰接之改質點7a之間(參照第21圖)。
在第2步驟之後，作為第3步驟，係如第55(a)圖所示般，於加工對象物1之第2主面1b形成沿著複數條切斷預定線5各個形成有龜裂31的黑矽層6作為蝕刻保護層。在此，藉由使相對於反應性離子蝕刻用之蝕刻氣體(CF4 、SF6 等)之O2 (氧)的導入量增加，而於加工對象物1之第2主面1b形成黑矽層6。於此情況中，係與形成於加工對象物1的龜裂31連續地於黑矽層6形成龜裂31，而該龜裂31會到達黑矽層6之表面(與單晶矽基板11相反側之外表面)。在此，沿著複數條切斷預定線5各個形成於黑矽層6的龜裂31，係於黑矽層6中發揮作為氣體通過區域的功能。
在第3步驟之後，作為第4步驟，係如第55(b)圖所示般，藉由在僅使O2 之導入量減少，黑矽層6被形成於第2主面1b的狀態下，於加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，而如第55(c)圖所示般，沿著複數條切斷預定線5各個於加工對象物1形成溝槽32。溝槽32係開口於第2主面1b之例如V溝槽(剖面V字狀的溝槽)。在此，藉由反應性離子蝕刻用之蝕刻氣體，而對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻。
以後的步驟，係與上述之第4實施施形態的加工對象物切斷方法之第5步驟以後的步驟相同，因此，針對以後的步驟，參照第53圖及第54圖進行說明。在第4步驟之後，作為第5步驟，係如第53(a)圖所示般，將擴張薄膜22貼附於加工對象物1之第2主面1b上之黑矽層6(也就是說，貼附於加工對象物1之第2主面1b側)，如第53(b)圖所示般，將保護薄膜21從加工對象物1之第1主面1a取下。接著，如第54(a)圖所示般，藉由使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個來將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15，如第54(b)圖所示般，拾取半導體晶片15。 [第5實施形態]
亦可如下述般地實施加工對象物切斷方法。第5實施形態之加工對象物切斷方法係具備下列步驟：第1步驟，係準備具有單晶材料基板、及設置於第1主面1a側的功能元件層12之加工對象物1；第2步驟，係在第1步驟之後，藉由對加工對象物1照射雷射光L，沿著複數條切斷預定線5各個於單晶材料基板的內部形成至少1列改質區域7，並沿著複數條切斷預定線5各個，於加工對象物1以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式來形成龜裂31；以及第3步驟，係在第2步驟之後，藉由對加工對象物1從第2主面1b側施行乾蝕刻，沿著複數條切斷預定線5各個，於加工對象物1形成開口於第2主面1b的溝槽32，於第3步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除至少1列改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀且使單晶材料露出的凹凸區域。
於此加工對象物切斷方法中，係對以橫跨至少1列改質區域7與加工對象物1的第2主面1b之間的方式形成有龜裂31的加工對象物1，從第2主面1b側施行乾蝕刻。藉此，使乾蝕刻從第2主面1b側沿著龜裂31來選擇性地進展，而沿著複數條切斷預定線5各個形成開口寬度狹窄且深的溝槽32。因而，例如，藉由使貼附於溝槽32開口的第2主面1b側的擴張薄膜22擴張，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。接著，藉由去除至少1列改質區域7，而可形成使單晶材料露出的凹凸區域，因此可抑制凹凸區域周邊的強度降低。
於第5實施形態之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，係藉由形成沿著加工對象物1之厚度方向排列的複數列改質區域7，而沿著複數條切斷預定線5各個形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數列改質區域7中彼此相鄰接的改質區域7之間的方式來形成龜裂31，於第3步驟中，係從第2主面1b側施行乾蝕刻而去除複數列改質區域7當中位於第2主面1b側的改質區域7，藉此於溝槽32的內面形成呈現對應於被去除的改質區域7之凹凸形狀的凹凸區域。藉此，可讓乾蝕刻更深入且選擇性地進展。
於第5實施形態之加工對象物切斷方法中，可於第2步驟中，藉由形成沿著複數條切斷預定線5各個排列的複數個改質點7a，而沿著複數條切斷預定線5各個來形成至少1列改質區域7，並以橫跨複數個改質點7a中彼此相鄰接的改質點7a之間的方式來形成龜裂31。藉此，可讓乾蝕刻更有效率地選擇性進展。
第5實施形態之加工對象物切斷方法，係可在第3步驟之後，進一步具備第4步驟，該第4步驟，係藉由將擴張薄膜22貼附於第2主面1b側並使擴張薄膜22擴張，而沿著複數條切斷預定線5各個將加工對象物1切斷成複數個半導體晶片15。藉此，可沿著切斷預定線5各個將加工對象物1確實地切斷成複數個半導體晶片15。進而，由於在擴張薄膜22上使複數個半導體晶片15彼此分離，因此可謀求半導體晶片15之拾取的容易化。
1‧‧‧加工對象物
1a‧‧‧第1主面
1b‧‧‧第2主面
5‧‧‧切斷預定線
7‧‧‧改質區域
7a‧‧‧改質點
11‧‧‧單晶矽基板
12‧‧‧功能元件層
15‧‧‧半導體晶片
22‧‧‧擴張薄膜
23‧‧‧蝕刻保護層
23a‧‧‧表面
31‧‧‧龜裂
32‧‧‧溝槽
L‧‧‧雷射光
[第1圖] 第1圖係使用於改質區域之形成的雷射加工裝置之概略構造圖。 　　[第2圖] 第2圖係成為改質區域之形成的對象之加工對象物之俯視圖。 　　[第3圖] 第3圖係沿著第2圖之加工對象物的III-III線之剖面圖。 　　[第4圖] 第4圖係雷射加工後的加工對象物之俯視圖。 　　[第5圖] 第5圖係沿著第4圖之加工對象物的V-V線之剖面圖。 　　[第6圖] 第6圖係沿著第4圖之加工對象物的VI-VI線之剖面圖。 　　[第7圖] 第7(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之剖面圖。 　　[第8圖] 第8(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之剖面圖。 　　[第9圖] 第9(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之剖面圖。 　　[第10圖] 第10(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之剖面圖。 　　[第11圖] 第11(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第12圖] 第12(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第13圖] 第13圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第14圖] 第14(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第15圖] 第15(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第16圖] 第16(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第17圖] 第17圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第18圖] 第18(a)，(b)，(c)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第19圖] 第19(a)，(b)圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第20圖] 第20圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之圖。 　　[第21圖] 第21圖係用來說明關於加工對象物切斷方法的實驗結果之加工對象物之立體圖。 　　[第22圖] 第22(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第23圖] 第23(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第24圖] 第24(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第25圖] 第25(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第26圖] 第26圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法的半導體晶片之立體圖。 　　[第27圖] 第27(a)，(b)，(c)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之圖。 　　[第28圖] 第28(a)，(b)，(c)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第29圖] 第29(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第30圖] 第30(a)，(b)，(c)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第31圖] 第31(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第32圖] 第32圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法的半導體晶片之立體圖。 　　[第33圖] 第33(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第34圖] 第34(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第35圖] 第35圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第36圖] 第36(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第37圖] 第37(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第38圖] 第38(a)，(b)圖係用來說明第1實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第39圖] 第39(a)，(b)圖係用來說明第2實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第40圖] 第40(a)，(b)圖係用來說明第2實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第41圖] 第41圖係用來說明第2實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第42圖] 第42(a)，(b)圖係用來說明第2實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第43圖] 第43(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第44圖] 第44(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第45圖] 第45(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第46圖] 第46(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第47圖] 第47(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第48圖] 第48(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第49圖] 第49(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第50圖] 第50(a)，(b)圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第51圖] 第51圖係用來說明第3實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第52圖] 第52(a)，(b)，(c)圖係用來說明第4實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第53圖] 第53(a)，(b)圖係用來說明第4實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第54圖] 第54(a)，(b)圖係用來說明第4實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。 　　[第55圖] 第55(a)，(b)，(c)圖係用來說明第4實施形態之加工對象物切斷方法之剖面圖。

Claims (9)

  1. 一種加工對象物切斷方法，係具備： 　　第1步驟，係準備具有單晶矽基板、及設置於第1主面側的功能元件層之加工對象物； 　　第2步驟，係在前述第1步驟之後，藉由對前述加工對象物照射雷射光，而沿著複數條切斷預定線各個，於前述單晶矽基板的內部形成至少1列改質區域，並沿著前述複數條切斷預定線各個，於前述加工對象物以橫跨前述至少1列改質區域與前述加工對象物的第2主面之間的方式來形成龜裂；以及 　　第3步驟，係在前述第2步驟之後，藉由對前述加工對象物從前述第2主面側施行乾蝕刻，而沿著前述複數條切斷預定線各個於前述加工對象物形成開口於前述第2主面的溝槽， 　　於前述第3步驟中，係從前述第2主面側施行前述乾蝕刻而去除前述至少1列改質區域，藉此於前述溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀且使單晶矽露出的凹凸區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之加工對象物切斷方法，其中，於前述第2步驟中，係藉由形成沿著前述加工對象物之厚度方向排列的複數列改質區域，而沿著前述複數條切斷預定線各個來形成前述至少1列改質區域，並以橫跨前述複數列改質區域中彼此相鄰接的改質區域之間的方式來形成前述龜裂， 　　於前述第3步驟中，係從前述第2主面側施行前述乾蝕刻而去除前述複數列改質區域當中位於前述第2主面側的改質區域，藉此於前述溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀的前述凹凸區域。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之加工對象物切斷方法，其中，於前述第2步驟中，係藉由形成沿著前述複數條切斷預定線各個排列的複數個改質點，而沿著前述複數條切斷預定線各個來形成前述至少1列改質區域，並以橫跨前述複數個改質點中彼此相鄰接的改質點之間的方式來形成前述龜裂。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之加工對象物切斷方法，其中，在前述第3步驟之後，進一步具備第4步驟，該第4步驟，係藉由將擴張薄膜貼附於前述第2主面側並使前述擴張薄膜擴張，而沿著前述複數條切斷預定線各個將前述加工對象物切斷成複數個半導體晶片。
  5. 一種加工對象物切斷方法，係具備： 　　第1步驟，係準備具有單晶材料基板、及設置於第1主面側的功能元件層之加工對象物； 　　第2步驟，係在前述第1步驟之後，藉由對前述加工對象物照射雷射光，沿著複數條切斷預定線各個於前述單晶材料基板的內部形成至少1列改質區域，並沿著前述複數條切斷預定線各個，於前述加工對象物以橫跨前述至少1列改質區域與前述加工對象物的第2主面之間的方式來形成龜裂；以及 　　第3步驟，係在前述第2步驟之後，藉由對前述加工對象物從前述第2主面側施行乾蝕刻，沿著前述複數條切斷預定線各個於前述加工對象物形成開口於前述第2主面的溝槽， 　　於前述第3步驟中，係從前述第2主面側施行前述乾蝕刻而去除前述至少1列改質區域，藉此於前述溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀且使單晶材料露出的凹凸區域。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之加工對象物切斷方法，其中，於前述第2步驟中，係藉由形成沿著前述加工對象物之厚度方向排列的複數列改質區域，而沿著前述複數條切斷預定線各個來形成前述至少1列改質區域，並以橫跨前述複數列改質區域中彼此相鄰接的改質區域之間的方式來形成前述龜裂， 　　於前述第3步驟中，係從前述第2主面側施行前述乾蝕刻而去除前述複數列改質區域當中位於前述第2主面側的改質區域，藉此於前述溝槽的內面形成呈現對應於被去除的改質區域之凹凸形狀的前述凹凸區域。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之加工對象物切斷方法，其中，於前述第2步驟中，係藉由形成沿著前述複數條切斷預定線各個排列的複數個改質點，而沿著前述複數條切斷預定線各個來形成前述至少1列改質區域，並以橫跨前述複數個改質點中彼此相鄰接的改質點之間的方式來形成前述龜裂。
  8. 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述之加工對象物切斷方法，其中，在前述第3步驟之後，進一步具備第4步驟，該第4步驟，係藉由將擴張薄膜貼附於前述第2主面側並使前述擴張薄膜擴張，而沿著前述複數條切斷預定線各個將前述加工對象物切斷成複數個半導體晶片。
  9. 一種半導體晶片，係具備單晶矽基板及功能元件層， 　　該功能元件層，係設置於前述單晶矽基板的第1表面側， 　　前述單晶矽基板之至少第2表面側的部分，係呈現離前述第1表面越遠變得越細的形狀， 　　於前述部分的側面係形成有帶狀的凹凸區域，該凹凸區域係呈現凹凸形狀且使單晶矽露出。
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