JP2014130910A - ウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイボンディング用接着フィルムがデバイスの外周に沿って破断されているかを確認することができるウエーハのレーザー加工方法および加工装置を提供する。
【解決手段】ウエーハ２を個々のデバイス２２に分割するとともに、裏面に樹脂フィルムを装着する加工方法であって、表面側からデバイス２２の仕上がり厚さに相当する深さの分割溝２１０を形成する工程と、保護部材を貼着する工程と、裏面を研削して分割溝２１０を表出させ、個々のデバイス２２に分割する工程と、接着フィルムＤＡＦを装着するとともにダイシングテープＴを貼着し、保護部材を剥離する工程と、ウエーハ２の表面側２ａから分割溝２１０を通して接着フィルムＤＡＦにレーザー光線を照射して、接着フィルムＤＡＦを分割する工程とを含み、接着フィルムＤＡＦを分割する工程は、デバイス２２にレーザー光線が照射されることによって発するプラズマ光を検出したときの座標値を記録する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムがデバイスの外周に沿って破断されているかを確認することができるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置に関する。

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々の半導体デバイスを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが２０μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハをストリートに沿って切削する。このようにして分割された半導体デバイスは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。

個々に分割された半導体デバイスは、その裏面にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルム(DAF)と呼ばれる ダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体デバイスの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体デバイスを形成している。（例えば、特許文献１参照。）

しかるに、特開２０００−１８２９９５号公報に開示された方法によると、切削ブレードにより半導体ウエーハとともに接着フィルムを切断して個々の半導体デバイスに分割する際に、半導体デバイスの裏面に欠けが生じたり、接着フィルムに髭状のバリが発生してワイヤボンディングの際に断線の原因になるという問題がある。

近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体デバイスが要求されている。より薄く半導体デバイスを分割する技術として所謂先ダイシング法と称する分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さ（半導体デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の切削溝を形成し、その後、表面に切削溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に切削溝を表出させ個々の半導体デバイスに分割する技術であり、半導体デバイスの厚さを５０μｍ以下に加工することが可能である。

しかるに、先ダイシング法によって半導体ウエーハを個々の半導体デバイスに分割する場合には、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さの切削溝を形成した後に半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に切削溝を表出させるので、ダイボンディング用の接着フィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができない。従って、先ダイシング法によって半導体デバイスを支持するダイボンディングフレームにボンディングする際には、半導体デバイスとダイボンディングフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。

このような問題を解消するために、先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着し、この接着フィルムを介して半導体デバイスをダイシングテープに貼着した後、各半導体デバイス間の間隙に露出された該接着フィルムの部分に、半導体デバイスの表面側から上記間隙を通してレーザー光線を照射し、接着フィルムの上記間隙に露出された部分を除去するようにした半導体デバイスの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）

特開２０００−１８２９９５号公報 特開２００２−１１８０８１号公報

而して、上記特許文献２に記載された加工方法においては、半導体デバイス間の間隙が不十分であったり、半導体デバイスが分割溝側に突出していると、レーザー光線が部分的に半導体デバイスに遮られ接着フィルムが切断されない個所が発生する。このため、ダイシングテープから半導体デバイスをピックアップする際に、接着フィルムとともに半導体デバイスをピックアップすることができない個所が生じてピックアップ工程を円滑に遂行できないという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、デバイスの裏面に装着されたダイボンディング用の接着フィルムがデバイスの外周に沿って破断されているかを確認することができるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面に接着フィルムを装着するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面側からストリートに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝形成工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施されたウエーハの裏面を研削して裏面に該分割溝を表出させ、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの裏面に接着フィルムを装着するとともに接着フィルム側にダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持し、ウエーハの表面に貼着された保護部材を剥離するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施されたウエーハが貼着されたダイシングテープ側をレーザー加工装置の被加工物保持手段に保持し、ウエーハの表面側から該分割溝を通して該接着フィルムにレーザー光線を照射することにより、該接着フィルムを該分割溝に沿って分割する接着フィルム分割工程と、を含み、
該接着フィルム分割工程は、レーザー光線を照射した際に発するプラズマ光を検出し、デバイスにレーザー光線が照射されることによって発するプラズマ光を検出したときの座標値を記録する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。

また、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該被加工物保持手段のX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該被加工物保持手段のY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハの加工すべき領域を撮像する撮像手段と、を具備しているレーザー加工装置において、
該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマ光を検出するプラズマ検出手段と、制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該プラズマ検出手段と該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいて該プラズマ検出手段によって検出されたプラズマ光の座標値を記録するメモリを備えており、該プラズマ検出手段がプラズマ光を検出した場合、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいてプラズマ光が発生した座標値を求め、該プラズマ光が発生した座標値を該メモリに記録する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

本発明によるウエーハの加工方法においては、所謂先ダイシング法によって個々のデバイスに分割されたウエーハの表面側から分割溝を通して接着フィルムにレーザー光線を照射することにより、接着フィルムを分割溝に沿って分割する接着フィルム分割工程は、レーザー光線を照射した際に発するプラズマ光を検出し、デバイスにレーザー光線が照射されることによって発するプラズマ光を検出したときの座標値を記録するので、記録された加工不良情報としての接着フィルムが切断されていない個所の座標値を次工程であるピックアップ工程で利用することにより、接着フィルムとともにデバイスをピックアップすることができないという不具合を解消することができる。
また、加工不良情報としての接着フィルムが切断されていない個所の座標値に基づいて、加工不良領域のデバイスを撮像して加工不良の原因を検査することができる。

また、本発明によるレーザー加工装置は、被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマ光を検出するプラズマ検出手段と、制御手段とを具備し、制御手段が、プラズマ検出手段とX軸方向位置検出手段およびY軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいてプラズマ検出手段によって検出されたプラズマ光の座標値を記録するメモリを備えており、プラズマ検出手段がプラズマ光を検出した場合、X軸方向位置検出手段およびY軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいてプラズマ光が発生した座標値を求め、プラズマ光が発生した座標値をメモリに記録するので、メモリに記録された加工情報を次工程で利用することにより、次工程を円滑に遂行することができる。

本発明によるウエーハの加工方法によって加工される半導体ウエーハを示す斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割溝形成工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における保護部材貼着工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ分割工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程の第２の実施形態を示す説明図。 本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。 図７に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段およびプラズマ検出手段のブロック構成図。 図７に示すレーザー加工装置に装備される制御手段の構成ブロック図。 図７に示すレーザー加工装置に装備されるチャックテーブルにウエーハ支持工程が実施されたウエーハが保持された状態の座標値を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるフィルム分割工程の説明図。

以下、本発明によるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、例えば厚さが６００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａには複数のストリート２１が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ２の表面２aには、格子状に形成された複数のストリート２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。この半導体ウエーハ２を先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割する手順について説明する。

半導体ウエーハ２を先ダイシング法によって個々の半導体デバイスに分割するには、先ず半導体ウエーハ２の表面２ａに形成されたストリート２１に沿って所定深さ（各デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成する（分割溝形成工程）。この分割溝形成工程は、図示の実施形態においては図２の(ａ)に示す切削装置３を用いて実施する。図２の(ａ)に示す切削装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１に保持された被加工物を切削する切削手段３２と、該チャックテーブル３１に保持された被加工物を撮像する撮像手段３３を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り機構によって図２の(ａ)において矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記切削手段３２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング３２１と、該スピンドルハウジング３２１に回転自在に支持された回転スピンドル３２２と、該回転スピンドル３２２の先端部に装着された切削ブレード３２３を含んでおり、回転スピンドル３２２がスピンドルハウジング３２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印３２２aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード３２３の厚みは、図示の実施形態においては３０μｍに設定されている。上記撮像手段３３は、スピンドルハウジング３２１の先端部に装着されており、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

上述した切削装置３を用いて分割溝形成工程を実施するには、図２の(ａ)に示すようにチャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２の裏面２b側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２をチャックテーブル３１上に保持する。従って、チャックテーブル３１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、撮像手段３３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のストリート２１に沿って分割溝を形成すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２１と、切削ブレード３２３との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。

以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持されている半導体ウエーハ２の切削領域を検出するアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル３１を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、切削ブレード３２３を図２の(ａ)において矢印３２２aで示す方向に回転しつつ下方に移動して切り込み送りを実施する。この切り込み送り位置は、切削ブレード３２３の外周縁が半導体ウエーハ２の表面からデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ位置（例えば、５０μｍ）に設定されている。このようにして、切削ブレード３２３の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード３２３を回転しつつチャックテーブル３１を図２の(ａ)において矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、図２の（ｂ）に示すようにストリート２１に沿って幅が２０μｍでデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ（例えば、５０μｍ）の分割溝２１０が形成される（分割溝形成工程）。

上述した分割溝形成工程を実施することにより半導体ウエーハ２の表面２ａにストリート２１に沿って所定深さの分割溝２１０を形成したら、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａ（デバイス２２が形成されている面）に、保護テープ４を貼着する（保護テープ貼着工程）。

次に、保護テープ４が貼着された半導体ウエーハ２の裏面２ｂを研削し、分割溝２１０を裏面２ｂに表出させて半導体ウエーハ２を個々のデバイス２２に分割するウエーハ分割工程を実施する。このウエーハ分割工程は、図４の（ａ）に示す研削装置５を用いて実施する。図４の（ａ）に示す研削装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１に保持された被加工物を研削するための研削砥石５２を備えた研削手段５３を具備している。この研削装置５を用いて上記ウエーハ分割工程を実施するには、チャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２の保護テープ４側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する。従って、チャックテーブル５１に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２ｂが上側となる。このようにして、チャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保持したならば、チャックテーブル５１を矢印５１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段５３の研削砥石５２を矢印５２aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転しつつ半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接触せしめて研削し、図４の（ｂ）に示すように分割溝２１０が裏面２ｂに表出するまで研削する。このように分割溝２１０が表出するまで研削することによって、図４の（ｃ）に示すように半導体ウエーハ２は個々のデバイス２２に分割される。なお、分割された複数のデバイス２２は、その表面に保護テープ４が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。

上述したウエーハ分割工程を実施したならば、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２ｂにダイボンディング用の接着フィルムを装着するとともに該接着フィルム側にダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持し、半導体ウエーハ２の表面に貼着された保護部材を剥離するウエーハ支持工程を実施する。このウエーハ支持工程における第１の実施形態においては、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接着フィルム（DAF）を装着する（接着フィルム装着工程）。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム（DAF）を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して装着する。なお、接着フィルム（DAF）は、エポキシ系樹脂で形成されており、厚さが２０μｍのフィルム材からなっている。このようにして半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接着フィルム（DAF）を装着したならば、図５の（ｃ）に示すように接着フィルム（DAF）が装着された半導体ウエーハ２の接着フィルム（DAF）側を環状のフレームFに装着された伸張可能なダイシングテープTに貼着する。従って、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着された保護テープ４は上側となる。そして、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護テープ４を剥離する。なお、図５の（ａ）乃至（c）に示す実施形態においては、環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに接着フィルム（DAF）が装着された半導体ウエーハ２の接着フィルム（DAF）側を貼着する例を示したが、接着フィルム（DAF）が装着された半導体ウエーハ２の接着フィルム（DAF）側にダイシングテープTを貼着するとともにダイシングテープTの外周部を環状のフレームFに同時に装着してもよい。

上述したウエーハ支持工程の他の実施形態について、図6を参照して説明する。
図6に示す実施形態は、ダイシングテープTの表面に予め接着フィルム（DAF）が貼着された接着フィルム付きのダイシングテープを使用する。即ち、図6の（ａ）、（ｂ）に示すように環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープTの表面に貼着された接着フィルム（DAF）に、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２ｂを装着する。このとき、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム（DAF）を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して装着する。なお、上記ダイシングテープTは、図示の実施形態においては厚さが９５μｍのポリオレフィンシートからなっている。このように接着フィルム付きのダイシングテープを使用する場合には、ダイシングテープTの表面に貼着された接着フィルム（DAF）に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを装着することにより、接着フィルム（DAF）が装着された半導体ウエーハ２が環状のフレームFに装着されたダイシングテープTによって支持される。そして、図6の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護テープ４を剥離する。なお、図６の（ａ）、（ｂ）に示す実施形態においては、環状のフレームFに外周部が装着されたダイシングテープTの表面に貼着された接着フィルム（DAF）に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを装着する例を示したが、半導体ウエーハ２の裏面２ｂにダイシングテープTに貼着された接着フィルム（DAF）を装着するとともにダイシングテープTの外周部を環状のフレームFに同時に装着してもよい。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、ウエーハ支持工程が実施された半導体ウエーハ２が貼着されたダイシングテープ側をレーザー加工装置の被加工物保持手段に保持し、半導体ウエーハ２の表面側から分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）にレーザー光線を照射することにより、接着フィルム（DAF）を分割溝２１０に沿って分割する接着フィルム分割工程を実施する。この接着フィルム分割工程は、図７に示すレーザー加工装置を用いて実施する。図７に示すレーザー加工装置６は、静止基台６０と、該静止基台６０に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構７と、静止基台６０に上記矢印Ｘで示す方向（X軸方向）と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構８と、該レーザー光線照射ユニット支持機構８に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット９とを具備している。

上記チャックテーブル機構７は、静止基台６０上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール７１、７１と、該案内レール７１、７１上に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設された第一の滑動ブロック７２と、該第１の滑動ブロック７２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック７３と、該第２の滑動ブロック７３上に円筒部材７４によって支持されたカバーテーブル７５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル７６を具備している。このチャックテーブル７６は多孔性材料から形成された吸着チャック７６１を具備しており、吸着チャック７６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル７６は、円筒部材７４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル７６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ７６２が配設されている。

上記第１の滑動ブロック７２は、その下面に上記一対の案内レール７１、７１と嵌合する一対の被案内溝７２１、７２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に形成された一対の案内レール７２２、７２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック７２は、被案内溝７２１、７２１が一対の案内レール７１、７１に嵌合することにより、一対の案内レール７１、７１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構７は、第１の滑動ブロック７２を一対の案内レール７１、７１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動させるための加工送り手段７７を具備している。この加工送り手段７７は、上記一対の案内レール７１と７１の間に平行に配設された雄ネジロッド７７１と、該雄ネジロッド７７１を回転駆動するためのパルスモータ７７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド７７１は、その一端が上記静止基台６０に固定された軸受ブロック７７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ７７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド７７１は、第１の滑動ブロック７２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ７７２によって雄ネジロッド７７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック７２は案内レール７１、７１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル７６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段７７４を備えている。X軸方向位置検出手段７７４は、案内レール７１に沿って配設されたリニアスケール７７４aと、第１の滑動ブロック７２に配設され第１の滑動ブロック７２とともにリニアスケール７７４aに沿って移動する読み取りヘッド７７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段７７４の読み取りヘッド７７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル７６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出する。なお、上記加工送り手段７７の駆動源としてパルスモータ７７２を用いた場合には、パルスモータ７７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル７６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段７７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル７６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。

上記第２の滑動ブロック７３は、その下面に上記第１の滑動ブロック７２の上面に設けられた一対の案内レール７２２、７２２と嵌合する一対の被案内溝７３１、７３１が設けられており、この被案内溝７３１、７３１を一対の案内レール７２２、７２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構７は、第２の滑動ブロック７３を第１の滑動ブロック７２に設けられた一対の案内レール７２２、７２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第１の割り出し送り手段７８を具備している。この第１の割り出し送り手段７８は、上記一対の案内レール７２２と７２２の間に平行に配設された雄ネジロッド７８１と、該雄ネジロッド７８１を回転駆動するためのパルスモータ７８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド７８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック７２の上面に固定された軸受ブロック７８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ７８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド７8１は、第２の滑動ブロック７３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ７８２によって雄ネジロッド７８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック７３は案内レール７２２、７２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック７３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段７８４を備えている。このY軸方向位置検出手段７８４は、案内レール７２２に沿って配設されたリニアスケール７８４aと、第２の滑動ブロック７３に配設され第２の滑動ブロック７３とともにリニアスケール７８４aに沿って移動する読み取りヘッド７８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段７８４の読み取りヘッド７８４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル７６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段７８の駆動源としてパルスモータ７８２を用いた場合には、パルスモータ７８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル７６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段７８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル７６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構８は、静止基台６０上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール８１、８１と、該案内レール８１、８１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台８２を具備している。この可動支持基台８２は、案内レール８１、８１上に移動可能に配設された移動支持部８２１と、該移動支持部８２１に取り付けられた装着部８２２とからなっている。装着部８２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に延びる一対の案内レール８２３、８２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構８は、可動支持基台８２を一対の案内レール８１、８１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるための第２の割り出し送り手段８３を具備している。この第２の割り出し送り手段８３は、上記一対の案内レール８１、８１の間に平行に配設された雄ネジロッド８３１と、該雄ねじロッド８３１を回転駆動するためのパルスモータ８３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド８３１は、その一端が上記静止基台６０に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ８３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド８３１は、可動支持基台８２を構成する移動支持部８２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ８３２によって雄ネジロッド８３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台８２は案内レール８１、８１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット９は、ユニットホルダ９１と、該ユニットホルダ９１に取り付けられたレーザー光線照射手段９２を具備している。ユニットホルダ９１は、上記装着部８２２に設けられた一対の案内レール８２３、８２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝９１１、９１１が設けられており、この被案内溝９１１、９１１を上記案内レール８２３、８２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット９は、ユニットホルダ９１を一対の案内レール８２３、８２３に沿ってZ軸方向に移動させるための集光点位置調整手段９３を具備している。集光点位置調整手段９３は、一対の案内レール８２３、８２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ９３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ９３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ９１およびレーザー光線照射手段９２を案内レール８２３、８２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ９３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段９２を上方に移動し、パルスモータ９３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段９２を下方に移動するようになっている。

図示のレーザー光線照射手段９２は、上記ユニットホルダ９１に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング９２１を含んでいる。このレーザー光線照射手段９２について、図８を参照して説明する。
図示のレーザー光線照射手段９２は、上記ケーシング９２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段９２２と、該パルスレーザー光線発振手段９２２によって発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段９２３と、該出力調整手段９２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル７６の保持面に保持された被加工物Wに照射する集光器９２４を具備している。

上記パルスレーザー光線発振手段９２２は、パルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振器９２２aと、パルスレーザー光線発振器９２２aが発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する繰り返し周波数設定手段９２２bとから構成されている。上記出力調整手段９２３は、パルスレーザー光線発振手段９２２から発振されたパルスレーザー光線の出力を所定の出力に調整する。これらパルスレーザー光線発振手段９２２のパルスレーザー光線発振器９２２a、繰り返し周波数設定手段９２２bおよび出力調整手段９２３は、図示しない後述する制御手段によって制御される。

上記集光器９２４は、パルスレーザー光線発振手段９２２から発振され出力調整手段９２３によって出力が調整されたパルスレーザー光線をチャックテーブル７６の保持面に向けて方向変換する方向変換ミラー９２４aと、該方向変換ミラー９２４aによって方向変換されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル７６に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ９２４bを具備している。このように構成された集光器９２４は、図７に示すようにケーシング９２１の先端に装着される。

上記レーザー光線照射手段９２を構成するケーシング９２１の先端部には、図７に示すようにレーザー光線照射手段９２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段９５が配設されている。この撮像手段９５は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

図８を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置６は、レーザー光線照射ユニット９を構成するレーザー光線照射手段９２のケーシング９２１に取り付けられ、レーザー光線照射手段９２からチャックテーブル７６に保持された被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマを検出するプラズマ検出手段９６を備えている。このプラズマ検出手段９６は、レーザー光線照射手段９２の集光器９２４から照射されるレーザー光線がチャックテーブル７６に保持された被加工物Wに照射されることによって発生するプラズマを受光するプラズマ受光手段９６１と、該プラズマ受光手段９６１によって受光されたプラズマ光のうち設定された物質(例えばシリコン(Si))のプラズマの波長（２５１nm）に対応して波長が２４５〜２５５nmの光だけを通過させるバンドパスフィルター９６２と、該バンドパスフィルター９６２を通過した光を受光して光強度信号を出力するホトデテクター９６３とからなっている。上記プラズマ受光手段９６１は、集光レンズ９６１aと、該９６１aを収容するレンズケース９６１bとからなり、レンズケース９６１bが図８に示すようにレーザー光線照射手段９２のケーシング９２１に取り付けられる。このように構成されたプラズマ検出手段９６のホトデテクター９６３は、受光した光の強度に対応する電圧信号を後述する制御手段に出力する。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図９に示す制御手段１０を具備している。制御手段１０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、後述する制御マップや被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５とを備えている。制御手段１０の入力インターフェース１０４には、上記X軸方向位置検出手段７７４、Y軸方向位置検出手段７８４、撮像手段９５、プラズマ検出手段９６のホトデテクター９６３等からの検出信号が入力される。そして、制御手段１０の出力インターフェース１０５からは、上記パルスモータ７７２、パルスモータ７８２、パルスモータ８３２、パルスモータ９３２、レーザー光線照射手段９２のパルスレーザー光線発振手段９２２を構成するパルスレーザー光線発振器９２２aと繰り返し周波数設定手段９２２bおよび出力調整手段９２３、表示手段１００等に制御信号を出力する。なお、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３は、被加工物における加工不良個所の座標値を格納する加工不良情報格納領域１０３aを備えている。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置６は以上のように構成されており、このレーザー加工装置６を用いて上記ウエーハ支持工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面に装着されている接着フィルム（DAF）を分割溝２１０に沿って分割する接着フィルム分割工程について説明する。
ウエーハ支持工程が実施され環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持された半導体ウエーハ２は、図７に示すレーザー加工装置６のチャックテーブル７６上にダイシングテープT側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２は、ダイシングテープTを介してチャックテーブル７６上に吸引保持される。従って、半導体ウエーハ２は、表面を上側にして保持される。また、環状のフレームFは、クランプ７６２によって固定される。

上述したように半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル７６は、加工送り手段７７によって撮像手段９５の直下に位置付けられる。チャックテーブル７６が撮像手段９５の直下に位置付けられると、チャックテーブル７６上の半導体ウエーハ２は、図１０に示す座標位置に位置付けられた状態となる。この状態で、撮像手段９５を作動するとともに加工送り手段７７および第１の割り出し送り手段７８を作動してチャックテーブル７６を移動して、チャックテーブル７６に保持された半導体ウエーハ２に形成されている全ての分割溝２１０を検出し、制御手段１０は上記X軸方向位置検出手段７７４およびY軸方向位置検出手段７８４からの検出信号に基いて全ての分割溝２１０の座標値をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３に格納する（アライメント工程）。

次に、図１１の(a)に示すようにチャックテーブル７６にダイシングテープTを介して吸引保持されている半導体ウエーハ２を集光器９２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割溝２１０を集光器９２４の直下に位置付ける。次に、制御手段１０は、レーザー光線照射手段９２に制御信号を出力して集光器９２４から接着フィルム（DAF）に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ、チャックテーブル７６を図１１の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめるように加工送り手段７７を制御する。そして、分割溝２１０の他端が図１１の(b)に示すように集光器９２４の直下位置に達したら、パルス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７６の移動を停止する。この結果、パルスレーザー光線が所定の分割溝２１０を通して接着フィルムDAFに照射され、接着フィルムDAFには図１１の(c)に示すように分割溝２１０に沿って切断溝Gが形成される（接着フィルム分割工程）。

上記接着フィルム分割工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４パルススレーザー
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：５０ｋＨｚ
平均出力 ：２W
集光スポット径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒

上記接着フィルム分割工程を実施する際に、半導体ウエーハ２に形成された分割溝２１０の間隙が不十分であったり、デバイス２２が分割溝２１０側に突出していると、レーザー光線が部分的にデバイス２２に遮られ接着フィルム（DAF）が切断されない個所が発生する。この接着フィルム（DAF）が切断されない個所を把握するために、制御手段１０は接着フィルム分割工程を実施している際に上記プラズマ検出手段９６が作動する。この接着フィルム分割工程において、制御手段１０はプラズマ検出手段９６のホトデテクター９６３から光強度信号を入力している。接着フィルム分割工程において集光器９２４から照射されるパルスレーザー光線が分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）に照射されている際には、接着フィルム（DAF）にパルスレーザー光線が照射されることによって発するプラズマ光の波長はプラズマ受光手段９６１によって受光されるがバンドパスフィルター９６２を通過する２４５〜２５５nm以外であるため、バンドパスフィルター９６２を通過することができない。一方、デバイス２２が分割溝２１０側に突出していてパルスレーザー光線がデバイス２２に照射されると、デバイス２２がシリコンによって形成されているので波長が２５１nmのプラズマ光が発生する。このため、プラズマ受光手段９６１によって受光された波長が２５１nmのプラズマ光はバンドパスフィルター９６２を通過してホトデテクター９６３に達するので、ホトデテクター９６３は受光した光強度に対応した電圧信号を制御手段１０に送る。制御手段１０はホトデテクター９６３から送られた信号がシリコンウエーハからなるデバイス２２のプラズマに基づくものであると判断する。そして、制御手段１０は、上記X軸方向位置検出手段７７４およびY軸方向位置検出手段７８４からの検出信号に基いて、ホトデテクター９６３から受光した光強度に対応した電圧信号が出力されている間の座標値を加工不良座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３に格納する（加工不良座標値検出工程）。

上述したようにパルスレーザー光線を所定の方向に形成された全ての分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）に照射し、接着フィルム（DAF）に分割溝２１０に沿って切断溝Gを形成する接着フィルム分割工程を実施したならば、制御手段１０は第１の割り出し送り手段７８を作動して、チャックテーブル７６を図７において矢印Ｙで示す方向に移動し隣接する分割溝２１０を集光器９２４の直下に位置付けて上記接着フィルム分割工程を実施する。このようにして所定方向に形成された分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）にパルスレーザー光線を照射する接着フィルム分割工程を実施したならば、チャックテーブル７６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に形成された分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）にパルスレーザー光線を照射する接着フィルム分割工程を実施する。このようにして半導体ウエーハ２に形成された全ての分割溝２１０を通して接着フィルム（DAF）にパルスレーザー光線を照射する接着フィルム分割工程を実施している際に、上述したように加工不良座標値検出工程が実施され、接着フィルム（DAF）が切断されていない個所の座標値がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の加工不良情報格納領域１０３aに格納される。また、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の加工不良情報格納領域１０３aに格納された接着フィルム（DAF）が切断されていない個所の座標値は、加工不良情報として表示手段１００に表示される。

以上のようにして表示手段１００に表示された加工不良情報としての接着フィルム（DAF）が切断されていない個所の座標値は、次工程であるピックアップ工程で利用することにより、接着フィルムとともにデバイスをピックアップすることができないという不具合を解消することができる。
また、表示手段１００に表示された加工不良情報としての接着フィルム（DAF）が切断されていない個所の座標値に基づいて、該加工不良領域のデバイスを撮像して加工不良の原因を検査することができる。

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上記実施形態におけるプラズマ検出手段は、被加工物Wにレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマを受光するプラズマ受光手段９６１と、設定された波長のプラズマの光だけを通過させるバンドパスフィルター９６２と、該バンドパスフィルター９６２を通過した光を受光して光強度信号を出力するホトデテクター９６３とからなる例を示したが、以下の検出方法を用いてもよい。
（１）上記バンドパスフィルターを用いずに、ホトデテクターによって検出されるプラズマの光強度が所定値に達したら異常と判定する。
（２）上記（１）の方法では照射するレーザーの発振波長が邪魔になるので、照射するレーザーの波長（例えば３５５nm）のみをブロックするフィルターの後にホトデテクターを配設してプラズマを検出する。
（３）照射するパルスレーザーのパルスの発振タイミングとずらしてプラズマを検出する。なお、この方法においては照射するレーザーの影響は軽減されるが、照射するレーザーの波長（例えば３５５nm）のみをブロックするフィルターをホトデテクターの前に配設することが望ましい。

２：半導体ウエーハ
２１：ストリート
２２：デバイス
２１０：分割溝
３：切削装置
３１：切削装置のチャックテーブル
３２：切削手段
３３：撮像手段
４：保護テープ
５：研削装置
５１：研削装置のチャックテーブル
５２：研削砥石
６：レーザー加工装置
７：チャックテーブル機構
７６：チャックテーブル
７７：加工送り手段
７８：第１の割り出し送り手段
８：レーザー光線照射ユニット支持機構
８２：可動支持基台
８３：第２の割り出し送り手段
９：レーザー光線照射ユニット
９２：レーザー光線照射手段
９２２：パルスレーザー光線発振手段
９２３：出力調整手段
９２４：集光器
９５：撮像手段
９６：プラズマ検出手段
９６１：プラズマ受光手段
９６２：バンドパスフィルター
９６３：ホトデテクター
１０：制御手段
ＤＡＦ：接着フィルム
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ

Claims (2)

1. 表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するとともに、各デバイスの裏面に接着フィルムを装着するウエーハの加工方法であって、
   ウエーハの表面側からストリートに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
   該分割溝形成工程が実施されたウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
   該保護部材貼着工程が実施されたウエーハの裏面を研削して裏面に該分割溝を表出させ、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
   該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの裏面に接着フィルムを装着するとともに接着フィルム側にダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持し、ウエーハの表面に貼着された保護部材を剥離するウエーハ支持工程と、
   該ウエーハ支持工程が実施されたウエーハが貼着されたダイシングテープ側をレーザー加工装置の被加工物保持手段に保持し、ウエーハの表面側から該分割溝を通して該接着フィルムにレーザー光線を照射することにより、該接着フィルムを該分割溝に沿って分割する接着フィルム分割工程と、を含み、
   該接着フィルム分割工程は、レーザー光線を照射した際に発するプラズマ光を検出し、デバイスにレーザー光線が照射されることによって発するプラズマ光を検出したときの座標値を記録する、
   ことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該被加工物保持手段と該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、該被加工物保持手段のX軸方向位置を検出するX軸方向位置検出手段と、該被加工物保持手段のY軸方向位置を検出するY軸方向位置検出手段と、該被加工物保持手段に保持されたウエーハの加工すべき領域を撮像する撮像手段と、を具備しているレーザー加工装置において、
   該被加工物保持手段に保持された被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマ光を検出するプラズマ検出手段と、制御手段と、を具備し、
   該制御手段は、該プラズマ検出手段と該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいて該プラズマ検出手段によって検出されたプラズマ光の座標値を記録するメモリを備えており、該プラズマ検出手段がプラズマ光を検出した場合、該X軸方向位置検出手段および該Y軸方向位置検出手段からの検出信号に基づいてプラズマ光が発生した座標値を求め、該プラズマ光が発生した座標値を該メモリに記録する、
   ことを特徴とするレーザー加工装置。

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