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公開番号2025153232
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055602
出願日2024-03-29
発明の名称レーザー加工方法及びレーザー加工装置
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/301 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ウェーハにおいてストリートの交差部周辺に生じうる熱ダメージを抑制可能なレーザー加工方法及びレーザー加工装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係るレーザー加工方法は、ウェーハの内部にレーザー光を照射して改質領域を形成するレーザー加工方法であって、ウェーハの第1ストリートにレーザー光を照射する第1照射ステップと、第1照射ステップの後、第1ストリートと交差する第2ストリートにレーザーを照射する第2照射ステップと、を含み、第2照射ステップにおいて、第1ストリートと第2ストリートとの交差部におけるレーザー光の総出力を変更する。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハの内部にレーザー光を照射して改質領域を形成するレーザー加工方法であって、
前記ウェーハの第１ストリートに前記レーザー光を照射する第１照射ステップと、
前記第１照射ステップの後、前記第１ストリートと交差する第２ストリートにレーザーを照射する第２照射ステップと、を含み、
前記第２照射ステップにおいて、前記第１ストリートと前記第２ストリートとの交差部における前記レーザー光の総出力を変更する、レーザー加工方法。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記第２照射ステップにおいて、前記交差部に照射する前記レーザー光の総出力を音響光学素子によって変更する、請求項１に記載のレーザー加工方法。
【請求項３】
前記第２照射ステップにおいて、前記交差部に照射する前記レーザー光の強度及び数の少なくともいずれかを変更する、請求項１又は２に記載のレーザー加工方法。
【請求項４】
前記第２照射ステップにおいて、複数の前記レーザー光によって前記ウェーハの深さ方向に複数の集光点を生成し、
前記複数の集光点のうち、強度が最も小さい集光点のレーザー照射強度が改質限界未満となるように、前記レーザー光の総出力を変更する、請求項３に記載のレーザー加工方法。
【請求項５】
ウェーハの内部にレーザー光を照射して改質領域を形成するレーザー加工装置であって、
前記ウェーハの第１ストリートと前記第１ストリートと交差する第２ストリートとの交差部においてレーザー光の総出力を変更する、レーザー加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工方法及びレーザー加工装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、格子状に形成された複数のストリート（ストリートＣＨ１、ＣＨ２）に沿って、ウェーハの内部に切断の起点となるレーザー加工領域を形成する内部集光加工を行うレーザー加工装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のレーザー加工装置によりウェーハの内部集光加工を行う場合、まずストリートＣＨ１に沿ってレーザー光を照射し、ウェーハの内部にレーザー加工領域を形成する。次に、ストリートＣＨ１に交差するストリートＣＨ２に沿ってウェーハの内部にレーザー加工領域を形成する。
【０００４】
上記ストリートＣＨ２に沿ったレーザーがストリートＣＨ１との交差部に達すると、交差部に先に形成されたレーザー加工領域によってレーザー光が散乱等される。これにより、ストリート周辺に熱ダメージが発生し、ストリート周辺に形成されているデバイス層に悪影響が及ぶ虞がある。
【０００５】
ここで、交差部で内部集光加工を行うレーザー光の切り替えを行うことにより、交差部に先に形成されたレーザー加工領域でレーザー光が散乱するのを抑制することができる。従って、上記熱ダメージの発生を抑制することができる。
従来、単一のレーザー光を複数のレーザー光に切り替えることができる光変調器が知られている（特許文献２）。特許文献２は、光変調器の一例として反射型結晶（LCOS：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（SLM：Spatial Light Modulator）（ＬＣＯＳ－ＳＬＭ）を開示している。当該反射型結晶の空間光変調器は、単一のレーザー光を複数のレーザー光に切り替えることができる。さらに、複数のレーザー光のうち、各レーザー光の強度比率を変更することも可能である。このようなレーザー光の切り替え又はレーザー光の強度比率の変更を上記交差部にて行うことにより、上記熱ダメージの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－００６５４８号公報
特開２０１６－１０７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、通常、ＬＣＯＳ－ＳＬＭによるレーザー光の切り替えは、レーザー光の走査方向の変更時（往復加工の折り返し時）に行われる。また、直径３００ｍｍを有しているウェーハの場合、当該ウェーハを１ライン分加工する（例えば、内部に亀裂を形成する等）のに必要な時間は、およそ２７０ｍｓ～５００ｍｓである。一方、ＬＣＯＳ－ＳＬＭによる上記レーザー光の切り替えには、５０ｍｓ～１５０ｍｓ程度の時間がかかる。したがって、切り替えに要する時間が長いため、加工中にレーザー光を切り替得ることはできない。
【０００８】
単一のレーザー光を複数のレーザー光に切り替えることができる他の手段として、回折光学素子（DOE: Diffractive Optical Element）や、ハーフミラーや偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を用いることが知られている。ＤＯＥを用いた場合、及びハーフミラーや偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を用いた場合であっても、ＬＣＯＳ－ＳＬＭを用いた場合と同様に、交差部周辺のみでレーザー光を切り替えるには応答速度が不十分であり、加工品質を維持したまま交差部周辺の熱ダメージを抑制することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウェーハにおける交差部周辺に生じうる熱ダメージを抑制可能なレーザー加工方法及びレーザー加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、以下の手段を提案している。
＜１＞本発明の一態様に係るレーザー加工方法は、ウェーハの内部にレーザー光を照射して改質領域を形成するレーザー加工方法であって、上記ウェーハの第１ストリートに上記レーザー光を照射する第１照射ステップと、上記第１照射ステップの後、上記第１ストリートと交差する第２ストリートにレーザーを照射する第２照射ステップと、を含み、上記第２照射ステップにおいて、上記第１ストリートと上記第２ストリートとの交差部におけるレーザー光の総出力を変更する。
＜２＞上記＜１＞に記載のレーザー加工方法では、上記第２照射ステップにおいて、上記交差部に照射するレーザー光の総出力を音響光学素子によって変更してもよい。
＜３＞上記＜１＞又は＜２＞に記載のレーザー加工方法では、上記第２照射ステップにおいて、上記交差部に照射する上記レーザー光の強度及び数の少なくともいずれかを変更してもよい。
＜４＞上記＜３＞に記載のレーザー加工方法では、上記第２照射ステップにおいて、複数の上記レーザー光によって上記ウェーハの深さ方向に複数の集光点を生成し、上記複数の集光点のうち、強度が最も小さい集光点のレーザー照射強度が改質限界未満となるように、上記レーザー光の総出力を変更してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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