JP2013172107A - チャックテーブル及びチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハの外周縁全体の位置を誤りなく検出することを可能とするチャックテーブル及びチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法を提供すること。
【解決手段】チャックテーブル１０はウエーハＷを粘着テープＴを介して保持面１１ａで保持する。ウエーハＷは粘着テープＴを介して環状フレームＦに貼着される。ウエーハＷの表面ＷＳに複数のデバイスＤが第１及び第２のストリートによって区画されている。チャックテーブル１０は吸引源１２に連通する吸引路１３と保持面１１ａを上面に有する保持部材１１とＬＥＤ１４を備えている。保持部材１１は吸引路１３からの負圧によってウエーハＷを吸引保持する吸引領域１６と吸引領域１６を囲繞する光透過領域１７とからなる。ＬＥＤ１４は光透過領域１７の下方に配設されている。光透過領域１７はウエーハＷの直径に比較して外径が大きく内径が小さい円環状である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法に関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成された半導体ウエーハや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等のデバイスが形成されたサファイヤウエーハの分割予定ラインをレーザー加工装置によってレーザー光線を照射し、表面に溝を形成することで個々のデバイスに分割し、携帯電話、ＰＣ（Personal Computer）、ＬＥＤライト等の電子機器が製造されている。

半導体ウエーハにレーザー加工を施すためには、ダイシングテープに貼着した半導体ウエーハをチャックテーブル上に保持した状態でウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射する。この際、半導体ウエーハの外周縁を越えてレーザー光線が照射されると、ダイシングテープが加熱されて溶着しチャックテーブルの被加工物保持領域に付着する。この付着したダイシングテープによって、被加工物保持領域に形成されたバキュームを吸引するための空孔が目詰まりしたり、被加工物保持領域の表面精度が低下するという問題がある。このため、被加工物保持領域に付着したダイシングテープを砥石によって削り落とすことが必要となり、場合によってはチャックテーブルを交換しなければならない。そこで、ウエーハの外周縁の一部を撮像し、撮像して得た画像からウエーハの外周縁の位置を検出し、検出したウエーハの外周縁の座標位置から、ウエーハの外周縁全体の位置を検出して、レーザー光線がウエーハの外周縁を越えて加工することがないようにするといった手法がとられている（例えば、特許文献１参照）。

また、レーザー光線をウエーハに照射することでレーザー加工溝を形成する技術は、従来用いられてきたダイシング装置によるブレード切削が難しい脆弱なＬｏｗ−ｋ膜の除去や、非常に硬質な材料（サファイヤ等）の加工等に用いられるようになってきた。しかし、レーザー光線が照射された領域に熱エネルギが集中してデブリが発生し、このデブリがデバイス表面に付着すると、デバイスの品質を低下させるという問題が生じる。そこで近年では、予め、ウエーハの上面にＰＶＡ（ポリ・ビニール・アルコール）、ＰＥＧ（ポリ・エチレン・グリコール）等の水溶性樹脂を塗布して保護膜を被覆し、この保護膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するという加工方法も用いられてきている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−０５３３４１号公報 特開２００４−３２２１６８号公報

しかしながら、保護膜被覆の際に、水溶性樹脂を吐出するノズルから水溶性樹脂の液滴及び気泡がどうしても生じる。これらの液滴及び気泡がウエーハの外周縁近辺のテープ上に付着すると、ウエーハの外周縁を検出するアライメントの際に誤認識を生じ、ウエーハの外周縁全体の位置を誤って検出してしまうという問題が発生していた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウエーハの外周縁全体の位置を誤りなく検出することを可能とするチャックテーブル及びチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のチャックテーブルは、粘着テープを介して環状フレームに貼着され、表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハを、該粘着テープを介して保持面で保持するチャックテーブルであって、該チャックテーブルは、吸引源に連通する吸引路と、該保持面を上面に有する保持部材と、該保持部材の下方に配設された発光体と、を備え、該保持部材は、該吸引路からの負圧によって載置する該ウエーハを吸引保持する吸引領域と、該吸引領域を囲繞する透明又は半透明部材からなる光透過領域と、からなり、該発光体は、該光透過領域の下方に配設され、該光透過領域は、該ウエーハの直径に比較して外径が大きく、該ウエーハの直径に比較して内径が小さい環状であることを特徴とする。

本発明のチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法は、前記チャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法であって、複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された表面を上面にして該ウエーハを環状フレームに該貼着テープを介して貼着するウエーハ貼着ステップと、該ウエーハ貼着ステップを実施した後に、該ウエーハの該表面に保護材料を塗布して保護膜を形成する保護膜被覆ステップと、該保護膜被覆ステップを実施した後に、該貼着テープを介して該チャックテーブルに載置した該ウエーハを、撮像手段を用いて撮像し、該ウエーハの外周縁を検出する外周縁検出ステップと、該外周縁検出ステップを実施後、該ウエーハの分割予定ラインに沿って該保護膜側からレーザー光線を該ウエーハの該表面に照射し、該ウエーハにレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、を含み、該外周縁検出ステップでは、該ウエーハの外周縁を該チャックテーブルの前記光透過領域上に位置付け、前記発光体を発光させて該ウエーハを撮像することを特徴とする。

本発明のチャックテーブル及びチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法は、ウエーハの外周縁が位置付けられるチャックテーブルの部分が、発光体の光を透過する光透過領域となっており、撮像時には発光体を発光させるため、撮像手段にウエーハが暗く映り、光透過領域上のウエーハを囲繞する粘着テープが発光体からの光の影響により白く（明るく）映る。このように、明暗が鮮明になり、透明に近い保護材料の液滴や気泡が見えなくなった状態の撮像画像が得られるために、液滴や気泡の影響を受けることなく、ウエーハの外周縁の位置を検出でき、ウエーハの外周縁全体の位置を誤りなく検出するという効果を奏する。

また、チャックテーブルの光透過領域以外の吸引領域を、通常用いられるポーラスセラミック等で形成するのが望ましい。この場合、チャックテーブルの外周に配設されたクランプ部を利用すれば、光透過領域に吸着機構を付与することなく、十分なウエーハの固定が実現できるため、光透過領域に例えば吸引用の溝を形成するなどの特別な加工をする必要がない。このために、吸引保持したウエーハが、光透過領域に形成された吸引用の溝の形状に沿って変形することがなく、レーザー加工に悪影響を与えることを抑制できる。

さらに、光透過領域を構成する透明又は半透明部材に、レーザー光線の波長に対して透過性、分散性を有する材料を用いるのが望ましい。この場合、万が一、ウエーハの外周縁からはみ出た位置にレーザー光線を照射しても、保持面がレーザー光線により損傷したり溶融したりすることを防止できるという効果も奏する。

図１は、実施形態に係るチャックテーブルを備えたレーザー加工装置の構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係るチャックテーブルの構成を示す斜視図である。 図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うチャックテーブルの断面図である。 図４は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のフローを示す図である。 図５は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のウエーハ貼着ステップを示す斜視図である。 図６は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の保護膜被覆ステップを示す斜視図である。 図７は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップを示す断面図である。 図８は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップを示す斜視図である。 図９は、図８に示されたレーザー加工方法の外周縁検出ステップの要部を示す断面図である。 図１０は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップで得た画像を示す図である。 図１１は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のレーザー加工溝形成ステップを示す斜視図である。 図１２は、比較例の得た画像を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係るチャックテーブルを備えたレーザー加工装置の構成例を示す図である。図２は、実施形態に係るチャックテーブルの構成を示す斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うチャックテーブルの断面図である。図４は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のフローを示す図である。図５は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のウエーハ貼着ステップを示す斜視図である。図６は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の保護膜被覆ステップを示す斜視図である。図７は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップを示す断面図である。図８は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップを示す斜視図である。図９は、図８に示されたレーザー加工方法の外周縁検出ステップの要部を示す断面図である。図１０は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法の外周縁検出ステップで得た画像を示す図である。図１１は、実施形態に係るチャックテーブルを用いたレーザー加工方法のレーザー加工溝形成ステップを示す斜視図である。図１２は、比較例の得た画像を示す図である。

本実施形態に係るチャックテーブル１０は、粘着テープＴを介して環状フレームＦに貼着されたウエーハＷを、該粘着テープＴを介して保持面１１ａで保持するものである。チャックテーブル１０は、例えば、レーザー加工装置１を構成する。

レーザー加工装置１は、ウエーハＷに一旦保護膜Ｐ（図７などに示す）を被覆した後、この保護膜Ｐが被覆されたウエーハＷを保持したチャックテーブル１０と、レーザー光線照射手段２０とを相対移動させることで、ウエーハＷにアブレーション加工を施して、ウエーハＷにレーザー加工溝Ｓ（図１１に示す）を形成するものである。

レーザー加工装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、レーザー光線照射手段２０と、撮像手段３０と、制御手段４０とを含んで構成されている。なお、レーザー加工装置１は、更に、レーザー加工前後のウエーハＷを収容するカセットエレベータ５０と、レーザー加工前後のウエーハＷを一時的に載置する仮置き手段６０と、レーザー加工前のウエーハＷに保護膜Ｐを被覆しかつレーザー加工後のウエーハＷから保護膜Ｐを除去する保護膜形成兼洗浄手段７０と、を含んで構成されている。さらに、レーザー加工装置１は、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＸ軸方向に相対移動させる図示しないＸ軸移動手段と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＹ軸方向に相対移動させる図示しないＹ軸移動手段と、チャックテーブル１０とレーザー光線照射手段２０とをＺ軸方向に相対移動させる図示しないＺ軸移動手段とを含んで構成されている。

カセットエレベータ５０は、粘着テープＴを介して環状フレームＦに貼着されたウエーハＷを複数枚収容するものである。カセットエレベータ５０は、レーザー加工装置１の装置本体２にＺ軸方向に昇降自在に設けられている。

仮置き手段６０は、カセットエレベータ５０からレーザー加工前のウエーハＷを一枚取り出すとともに、レーザー加工後のウエーハＷをカセットエレベータ５０内に収容するものである。仮置き手段６０は、レーザー加工前のウエーハＷをカセットエレベータ５０から取り出すとともにレーザー加工後のウエーハＷをカセットエレベータ５０内に挿入する搬出入手段６１と、レーザー加工前後のウエーハＷを一時的に載置する一対のレール６２とを含んで構成されている。

保護膜形成兼洗浄手段７０は、一対のレール６２上のレーザー加工前のウエーハＷが第１の搬送手段８１により搬送されてきて、このレーザー加工前のウエーハＷに保護膜Ｐを被覆するものである。また、保護膜形成兼洗浄手段７０は、レーザー加工後のウエーハＷが第２の搬送手段８２により搬送されてきて、このレーザー加工後のウエーハＷの保護膜Ｐを除去するものである。保護膜形成兼洗浄手段７０は、図６に示すように、ウエーハＷを保持する保持テーブル７１と、保持テーブル７１に保持されたウエーハＷの表面ＷＳに保護材料としての液状樹脂Ｊを塗布して保護膜Ｐを形成するノズル手段７２と、図示しない洗浄ノズルとを含んで構成されている。

保持テーブル７１には、第１の搬送手段８１又は第２の搬送手段８２により、粘着テープＴを介してウエーハＷが載置される。保持テーブル７１は、載置されたウエーハＷを図示しない吸引源により吸引することで保持する。また、保持テーブル７１は、装置本体２にＺ軸方向に昇降自在に設けられかつ図示しない基台駆動源により中心軸線（Ｚ軸と平行である）回りに回転自在に設けられている。

ノズル手段７２は、ＰＶＡ、ＰＥＧやＰＥＯ（ポリ・エチレン・オキサイド）等の水溶性樹脂を含んだ液状樹脂Ｊに図示しない空気供給源から供給される空気を混合させる。そして、ノズル手段７２は、空気が混合された液状樹脂Ｊを保持テーブル７１に保持されたレーザー加工前のウエーハＷの表面ＷＳに向けて上空から霧状に噴出させるものである。ノズル手段７２は、空気が混合された液状樹脂Ｊを噴射するノズル７３を複数備えている。複数のノズル７３は、保持テーブル７１に保持されるウエーハＷの径方向と平行に並べられている。また、ノズル手段７２は、図示しない水平方向移動手段により、保持テーブル７１の上方を水平方向に移動される。洗浄ノズルは、保持テーブル７１に保持されたレーザー加工後のウエーハＷの表面ＷＳに向けて洗浄水を噴出して、保護膜Ｐを除去するものである。なお、保護膜Ｐ及び保護膜Ｐを構成する前述した液状樹脂Ｊは、透明又は半透明であり、光を透過する。

なお、レーザー加工前のウエーハＷは、ノズル手段７２により保護膜Ｐが被覆されて、第２の搬送手段８２によりチャックテーブル１０上に載置される。また、レーザー加工後のウエーハＷは、洗浄ノズルにより保護膜Ｐが除去されて、第１の搬送手段８１により仮置き手段６０のレール６２上に載置される。

レーザー光線照射手段２０は、レーザー光線を保護膜Ｐ側からウエーハＷの表面ＷＳに照射し、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷにレーザー加工溝Ｓを形成するものである。レーザー光線照射手段２０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに対して、Ｙ軸移動手段によりＹ軸方向に移動自在に設けられかつＺ軸移動手段によりＺ軸方向に移動自在に設けられている。レーザー光線照射手段２０は、図示しないレーザー光線発振手段と、レーザー光線発振手段により発振されたレーザー光線をウエーハＷの表面ＷＳに照射する図示しない集光器とを含んで構成されている。レーザー光線発振手段は、ウエーハＷの種類、加工形態などに応じて適宜選択することができ、例えば、ＹＡＧレーザー発振器やＹＶＯレーザー発振器などを用いることができる。集光器は、レーザー光線発振手段により発振されたレーザー光線の進行方向を変更する全反射ミラーやレーザー光線を集光する集光レンズなどを含んで構成される。

撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷの表面ＷＳを撮像するものである。撮像手段３０は、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷに対して、Ｙ軸移動手段によりレーザー光線照射手段２０と一体にＹ軸方向に移動自在に設けられかつＺ軸移動手段５０によりレーザー光線照射手段２０と一体にＺ軸方向に移動自在に設けられている。撮像手段３０は、図示しないＣＣＤカメラを備えている。ＣＣＤカメラは、チャックテーブル１０に保持されたウエーハＷの外周縁Ｅの一部とチャックテーブル１０の保持面１１ａの一部とを撮像して、画像Ｇ（図１０に示す）を得る装置である。撮像手段３０は、ＣＣＤカメラが得た画像Ｇの情報を制御手段４０に出力する。

チャックテーブル１０は、保護膜Ｐが形成されたレーザー加工前のウエーハＷが第２の搬送手段８２により載置されて、当該ウエーハＷを保持するものである。チャックテーブル１０は、図２及び図３に示すように、粘着テープＴを介してウエーハＷを保持する保持面１１ａを上面に有する保持部材１１と、吸引源１２（図３に示す）に連通する吸引路１３（図３に示す）と、保持部材１１の下方に配設された発光体としてのＬＥＤ１４と、保持部材１１及びＬＥＤ１４を取り付けたテーブルフレーム１５とを備えている。

保持部材１１は、図２及び図３に示すように、表面１６ａがポーラスセラミック等から形成された円盤形状の吸引領域１６と、吸引領域１６を囲繞する光透過領域１７とを含んで構成されている。吸引領域１６は、表面１６ａにウエーハＷが載置され、かつ吸引路１３を介して吸引源１２と接続されて、吸引路１３からの負圧によって表面１６ａに載置するウエーハＷを吸引保持する。光透過領域１７は、光を透過可能な透明又は半透明部材からなり、ウエーハＷの直径に比較して外径が大きくかつウエーハＷの直径に比較して内径が小さい円環状（環状）に形成されている。本実施形態では、光透過領域１７を構成する光を透過可能な透明又は半透明部材は、レーザー光線照射手段２０が照射するレーザー光線の波長に対して透過性、分散性を有する材料である。光透過領域１７は、表面１７ａにウエーハＷの外周縁Ｅが載置される。吸引領域１６の表面１６ａと、光透過領域１７の表面１７ａとは、同一平面上に配設され、保持部材１１の保持面１１ａを構成している。

保持部材１１の吸引領域１６に接続した吸引路１３は、テーブルフレーム１５及びテーブル移動基台３内などに形成された通路である。ＬＥＤ１４は、保持部材１１の光透過領域１７の下方に配設されている。ＬＥＤ１４は、発光することで、光透過領域１７を光輝させる。

なお、チャックテーブル１０は、テーブルフレーム１５が装置本体２に設けられたテーブル移動基台３に着脱可能である。なお、テーブル移動基台３は、Ｘ軸移動手段によりＸ軸方向に移動自在に設けられかつ図示しない基台駆動源により中心軸線（Ｚ軸と平行である）回りに回転自在に設けられている。また、チャックテーブル１０の周囲には、クランプ部１８が設けられており、クランプ部１８が図示しないエアーアクチュエータにより駆動することで、ウエーハＷの周囲の環状フレームＦが挟時される。

ここで、ウエーハＷは、レーザー加工装置１によりレーザー加工される加工対象であり、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、表面ＷＳに複数のデバイスＤが分割予定ラインとしての第１及び第２のストリートＷ１，Ｗ２によって区画されている。なお、第１のストリートＷ１と第２のストリートＷ２は、それぞれ複数設けられ、互いに交差（本実施形態では直交）している。このために、デバイスＤは、表面ＷＳの第１及び第２のストリートＷ１，Ｗ２によって区画された領域に形成されている。ウエーハＷは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、デバイスＤが複数形成されている表面ＷＳの反対側の裏面が粘着テープＴに貼着され、ウエーハＷに貼着された粘着テープＴに環状フレームＦが貼着されることで、環状フレームＦに固定される。また、ウエーハＷの表面ＷＳには、層間絶縁膜材料としてＬｏｗ−ｋ材料（主に、ポーラス材料）で構成された図示しない所謂Ｌｏｗ−ｋ膜が形成されている。なお、粘着テープＴは、透明又は半透明であり、光を透過する。

制御手段４０は、レーザー加工装置１及びチャックテーブル１０を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段４０は、ウエーハＷに対する加工動作をレーザー加工装置１に行わせるものである。また、制御手段４０は、ウエーハＷに対する加工動作をレーザー加工装置１に行わせる際、撮像手段３０がウエーハＷの外周縁Ｅの一部を撮像して得た画像ＧからウエーハＷの外周縁Ｅ全体のチャックテーブル１０上の位置を検出するものでもある。なお、制御手段４０は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する表示手段８３や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段と接続されている。

次に、本実施形態に係るレーザー加工装置１即ちチャックテーブル１０を用いたウエーハＷのレーザー加工方法について説明する。まず、図４中のステップＳＴ１において、図５（ａ）に示すように、デバイスＤが形成された表面ＷＳを上面にし、図５（ｂ）に示すように、ウエーハＷを環状フレームＦに粘着テープＴを介して貼着する。そして、環状フレームＦに粘着テープＴを介して貼着されたウエーハＷをカセットエレベータ５０内に収容する。なお、ステップＳＴ１は、ウエーハ貼着ステップをなしている。

そして、ステップＳＴ２に進み、オペレータが加工内容情報を制御手段４０に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、レーザー加工装置１が加工動作を開始する。加工動作において、制御手段４０が、レーザー加工前のウエーハＷを搬出入手段６１によりカセットエレベータ５０から仮置き手段６０まで搬出し、仮置き手段６０の一対のレール６２上に載置した後、第１の搬送手段８１により保護膜形成兼洗浄手段７０の保持テーブル７１まで搬送し、保持テーブル７１に保持させる。そして、制御手段４０が、保持テーブル７１を降下した後、ノズル７３から空気と混合された液状樹脂Ｊをノズル手段７２から噴出させて、図６に示すように、保持テーブル７１に保持されたウエーハＷの上方を移動させる。そして、ノズル７３から下方のウエーハＷの表面ＷＳに向けて液状樹脂Ｊを霧状に噴出させ、ウエーハＷの表面ＷＳに付着した液状樹脂Ｊが硬化することで、ウエーハＷの表面ＷＳに液状樹脂Ｊで構成された保護膜Ｐを被覆する。このように、ステップＳＴ２では、ステップＳＴ１を実施した後に、ウエーハＷの表面ＷＳに液状樹脂Ｊを塗布して保護膜Ｐを形成する。なお、ステップＳＴ２は、保護膜被覆ステップをなしている。保護膜Ｐの被覆が終了すると、制御手段４０が、保持テーブル７１を上昇させ、第２の搬送手段８２に保持テーブル７１から保護膜Ｐが被覆されたウエーハＷをチャックテーブル１０まで搬送させ、図７に示すように、チャックテーブル１０に保持させて、ステップＳＴ３に進む。

次に、制御手段４０は、Ｘ軸移動手段によりチャックテーブル１０を移動して、図８及び図９に示すように、撮像手段３０の下方にチャックテーブル１０に保持されたウエーハＷの外周縁Ｅの一部及びチャックテーブル１０の一部を位置付ける。そして、制御手段４０は、チャックテーブル１０のＬＥＤ１４を発光させながら、撮像手段３０にウエーハＷの外周縁Ｅの一部及びチャックテーブル１０の一部を撮像させる。すると、ウエーハＷがＬＥＤ１４からの光を透過せず、光透過領域１７及び保護膜ＰがＬＥＤ１４からの光を透過するとともに、光透過領域１７の内外径が前述した寸法に形成されて、ウエーハＷの外周縁Ｅがチャックテーブル１０の光透過領域１７上に位置付けられている。このために、撮像手段３０が得た画像Ｇでは、図１０に示すように、ウエーハＷを示す部分Ｂ１（図１０中に黒で示す）の光の輝度値が非常に低く、光透過領域１７を示す部分Ｂ２（図１０中に白で示す）の光の輝度値が非常に高くなっている。

そして、制御手段４０は、ウエーハＷを示す部分Ｂ１と光透過領域１７を示す部分Ｂ２の光の輝度値の差（コントラスト）の非常に大きな画像Ｇから、ウエーハＷの外周縁Ｅを検出（抽出）する。そして、制御手段４０は、ウエーハＷの外周縁Ｅの少なくとも任意の３点を選択し、選択した３点の座標（位置）からチャックテーブル１０におけるウエーハＷの中心の座標即ち中心位置を算出する。制御手段４０は、中心位置などからチャックテーブル１０上におけるウエーハＷの外周縁Ｅ全体の位置（ウエーハＷの外周縁Ｅ全体のチャックテーブル１０に対する相対位置）を検出する。

このように、ステップＳＴ３では、ステップＳＴ２を実施した後に、ウエーハＷの外周縁Ｅをチャックテーブル１０の光透過領域１７上に位置付けて、ＬＥＤ１４を発光させてウエーハＷを撮像する。そして、ステップＳＴ３では、粘着テープＴを介してチャックテーブル１０に載置したウエーハＷを、撮像手段３０を用いて撮像し、ウエーハＷの外周縁Ｅ全体を検出する。なお、ステップＳＴ３は、外周縁検出ステップをなしている。ウエーハＷの外周縁Ｅの検出が終了すると、ステップＳＴ４に進む。

次に、制御手段４０は、ステップＳＴ３で検出したウエーハＷの外周縁Ｅ全体の位置などに基づいて、Ｘ軸移動手段によりチャックテーブル１０を移動させ、基台駆動源によりチャックテーブル１０を中心軸線回りに回転させ、Ｙ軸移動手段及びＺ軸移動手段によりレーザー光線照射手段２０を移動させて、所定のストリートＷ１，Ｗ２の一端を集光器の直下に位置付ける。制御手段４０は、レーザー光線照射手段２０の集光器からレーザー光線を照射しつつＸ軸移動手段によりウエーハＷを保持したチャックテーブル１０を所定のストリートＷ１，Ｗ２に沿って所定の加工速度で移動させる。

すると、レーザー光線が照射された所定のストリートＷ１，Ｗ２には、ウエーハＷ及び保護膜Ｐの一部が昇華して、図１１に示すように、レーザー加工溝Ｓが形成される。所定のストリートＷ１，Ｗ２の他端が集光器の直下に達したら、レーザー光線照射手段２０からのレーザー光線の照射を停止するとともに、チャックテーブル１０即ちウエーハＷの移動を停止する。制御手段４０は、前述したように、順にストリートＷ１，Ｗ２にレーザー光線を照射して、これらのストリートＷ１，Ｗ２にレーザー加工溝Ｓを形成して、ウエーハＷの全てのストリートＷ１，Ｗ２にレーザー加工溝Ｓを形成する。このように、ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３を実施後、ウエーハＷのストリートＷ１，Ｗ２に沿って保護膜Ｐ側からレーザー光線をウエーハＷの表面ＷＳに照射し、ウエーハＷにレーザー加工溝Ｓを形成する。なお、ステップＳＴ４は、レーザー加工溝形成ステップをなしている。

全てのストリートＷ１，Ｗ２にレーザー加工溝Ｓが形成されると、制御手段４０は、Ｘ軸駆動手段によりチャックテーブル１０を保護膜形成兼洗浄手段７０の近傍まで移動させ、第２の搬送手段８２にチャックテーブル１０上のレーザー加工が施されたウエーハＷを保護膜形成兼洗浄手段７０の保持テーブル７１上に載置させ、保持テーブル７１に保持させる。そして、制御手段４０は、保持テーブル７１を下降させた後、保持テーブル７１を中心軸線回りに回転させながら、洗浄ノズルから洗浄水を保持テーブル７１上のウエーハＷに噴出させる。すると、保護膜Ｐが水溶性樹脂で構成されているので、洗浄水及び遠心力により、保護膜Ｐがレーザー加工の際に付着したデブリとともにウエーハＷの表面ＷＳから除去される（洗い流される）。保護膜Ｐの除去が終了すると、制御手段４０は、保持テーブル７１の中心軸線回りの回転及び洗浄ノズルからの洗浄水の噴出を停止した後、保持テーブル７１を上昇させて、第１の搬送手段８１により仮置き手段６０まで搬送する。制御手段４０は、レーザー加工などが施されたウエーハＷを搬出入手段６１により仮置き手段６０からカセットエレベータ５０内に搬入する。

以上のように、本実施形態に係るチャックテーブル１０及びチャックテーブル１０を用いたレーザー加工方法によれば、ウエーハＷの外周縁Ｅが位置付けられる（載置される）部分が、ＬＥＤ１４の光を透過する光透過領域１７となっており、撮像時にはＬＥＤ１４を発光させるため、撮像手段３０にウエーハＷが暗く映り、光透過領域１７上のウエーハＷを囲繞する粘着テープＴがＬＥＤ１４からの光の影響により白く（明るく）映る。このように、本実施形態では、ウエーハＷを示す部分Ｂ１と光透過領域１７を示す部分Ｂ２の明暗が比較例（図１２に示す）よりも鮮明になり、透明に近い液状樹脂Ｊの液滴や気泡Ｂ（図１０中に点線で示す）が殆ど見えなくなった画像Ｇが得られる。このために、液滴や気泡Ｂの影響を受けることなく、ウエーハＷの外周縁Ｅの位置を検出でき、ウエーハＷの外周縁Ｅ全体の位置を誤りなく検出することができる。

なお、図１２に示す比較例は、光透過領域１７及びＬＥＤ１４が設けられていない従来のチャックテーブルに保持されたウエーハＷなどを撮像して得た画像Ｇａである。比較例では、光透過領域１７及びＬＥＤ１４が設けられていないために、ウエーハＷを示す部分Ｂ１の光の輝度値とチャックテーブル１０の保持面１１ａを示す部分Ｂ２の光の輝度値の差が図１０に示された実施形態よりも遥かに小さくなって、液滴及び気泡Ｂを示す部分の光の輝度値がウエーハＷを示す部分Ｂ１の光の輝度値とチャックテーブル１０の保持面１１ａを示す部分Ｂ２の光の輝度値の双方と近い値となっている。

また、チャックテーブル１０の光透過領域１７以外の吸引領域１６が、通常用いられるポーラスセラミック等から形成されているので、チャックテーブル１０の外周に配設されたクランプ部１８を利用すれば、光透過領域１７に吸着機構を付与することなく、十分なウエーハＷの固定が実現できるため、光透過領域１７に例えば吸引用の溝を形成するなどの特別な加工をする必要がない。このために、吸引用の溝を形成する際に生じる、保持したウエーハＷに吸引用の溝の形状が反映されることがなく、レーザー加工などに悪影響を与えることを抑制できる。

さらに、光透過領域１７を構成する透明又は半透明部材に、レーザー光線の波長に対して透過性、分散性を有する材料を用いられている。このために、万が一、ウエーハＷの外周縁Ｅからはみ出た位置にレーザー光線を照射しても、保持面１１ａがレーザー光線により損傷したり溶融したりすることを防止できる。

前述した実施形態では、保護膜Ｐを一旦被覆した後、レーザー加工を施しているが、本発明は、これに限定されることなく、必ずしも保護膜Ｐを一旦被覆しなくても良い。また、本実施形態では、撮像手段３０が得た画像Ｇに所定の閾値により２値化処理を施した後に、外周縁Ｅを検出（抽出）するようにしても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。即ち、保持手段と回転手段と磁場変更手段は、実施形態に記載された構成及び配置に限定されることなく、種々の構成及び配置にしても良い。

１０ チャックテーブル
１１ 保持部材
１１ａ 保持面
１２ 吸引源
１３ 吸引路
１４ ＬＥＤ（発光体）
１６ 吸引領域
１７ 光透過領域
３０ 撮像手段
Ｄ デバイス
Ｅ 外周縁
Ｆ 環状フレーム
Ｊ 液状樹脂（保護材料）
Ｐ 保護膜
Ｓ レーザー加工溝
Ｔ 粘着テープ
Ｗ ウエーハ
Ｗ１ 第１のストリート（分割予定ライン）
Ｗ２ 第２のストリート（分割予定ライン）
ＷＳ 表面
ＳＴ１ ウエーハ貼着ステップ
ＳＴ２ 保護膜被覆ステップ
ＳＴ３ 外周縁検出ステップ
ＳＴ４ レーザー加工溝形成ステップ

Claims (2)

1. 粘着テープを介して環状フレームに貼着され、表面に複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハを、該粘着テープを介して保持面で保持するチャックテーブルであって、
   該チャックテーブルは、吸引源に連通する吸引路と、該保持面を上面に有する保持部材と、該保持部材の下方に配設された発光体と、を備え、
   該保持部材は、該吸引路からの負圧によって載置する該ウエーハを吸引保持する吸引領域と、該吸引領域を囲繞する透明又は半透明部材からなる光透過領域と、からなり、
   該発光体は、該光透過領域の下方に配設され、
   該光透過領域は、該ウエーハの直径に比較して外径が大きく、該ウエーハの直径に比較して内径が小さい環状であることを特徴とするチャックテーブル。
2. 請求項１記載のチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法であって、
   複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成された表面を上面にして該ウエーハを環状フレームに該貼着テープを介して貼着するウエーハ貼着ステップと、
   該ウエーハ貼着ステップを実施した後に、該ウエーハの該表面に保護材料を塗布して保護膜を形成する保護膜被覆ステップと、
   該保護膜被覆ステップを実施した後に、該貼着テープを介して該チャックテーブルに載置した該ウエーハを、撮像手段を用いて撮像し、該ウエーハの外周縁を検出する外周縁検出ステップと、
   該外周縁検出ステップを実施後、該ウエーハの分割予定ラインに沿って該保護膜側からレーザー光線を該ウエーハの該表面に照射し、該ウエーハにレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成ステップと、を含み、
   該外周縁検出ステップでは、該ウエーハの外周縁を該チャックテーブルの前記光透過領域上に位置付け、前記発光体を発光させて該ウエーハを撮像することを特徴とするチャックテーブルを用いたウエーハのレーザー加工方法。

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