JP2015060928A - ウエーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハの裏面に絶縁性を有する補強シートが貼着される場合においても、内部加工を実施することができるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成され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、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法で、ウエーハの表面に保護部材３を貼着する工程と、裏面２ｂを研削して所定の厚みに形成する工程と、裏面側から透過性を有する波長のレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に改質層を形成する工程と、裏面に絶縁機能を備えた補強シート６を装着する工程と、補強シートを加熱して固化させる工程と、固化された補強シートにダイシングテープを貼着し外周部を環状フレームに装着する工程と、ウエーハに外力を付与し個々のデバイスに分割するとともに補強シートを個々のデバイスに沿って破断する分割工程とを含む。【選択図】図７

Description

本発明は、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。

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配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。このように形成された半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより、デバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。

上述した半導体ウエーハの分割予定ラインに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードおよび回転スピンドルを回転駆動する駆動機構を備えたスピンドルユニットを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって基台に固定し厚さ２０μｍ程度に形成されている。

しかるに、切削ブレードは２０μｍ程度の厚さを有するため、デバイスを区画する分割予定ラインとしては幅が５０μｍ程度必要となり、ウエーハの面積に対する分割予定ラインが占める面積比率が大きく、生産性が悪いという問題がある。

一方、近年半導体ウエーハ等のウエーハを分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を位置付けてパルスレーザー光線を照射する内部加工と呼ばれるレーザー加工方法も実用化されている。この内部加工と呼ばれるレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、ウエーハを破断して分割する技術である（例えば、特許文献１参照）。

特許第３４０８８０５号公報

而して、ウエーハの表面にはデバイスを構成する複数の機能層が積層されているため、パルスレーザー光線の集光点をウエーハの内部に位置付けて内部加工を実施するには、ウエーハの裏面側からレーザー光線を照射する必要がある。
しかるに、デバイスを上下に積層して半導体装置を構成するデバイスが形成されたウエーハにおいては予めウエーハの裏面に絶縁性を有する補強シートが装着されており、この補強シートがレーザー光線を遮断するためウエーハの裏面側から内部加工を実施することが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、その主たる技術課題は、ウエーハの裏面に絶縁性を有する補強シートが貼着される場合においても、内部加工を実施することができるウエーハの加工方法を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
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によって表面に保護部材が貼着されたウエーハの保護部材側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程によって所定の厚みに形成されたウエーハの保護部材側をレーザー加工装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施されたウエーハの裏面に絶縁機能を備えた補強シートを装着する補強シート装着工程と、
該補強シート装着工程によってウエーハの裏面に装着された補強シートを加熱して補強シートを固化させる補強シート加熱工程と、
該補強シート加熱工程が実施されたウエーハの裏面に装着されている固化された補強シートにダイシングテープを貼着し該ダイシングテープの外周部を環状のフレームに装着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に外力を付与し、ウエーハを改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するとともに補強シートを個々のデバイスに沿って破断する分割工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。

上記補強シート加熱工程はウエーハの表面に保護部材が貼着された状態で補強シートを加熱し、上記分割工程を実施する前に保護部材を剥離する保護部材剥離工程を実施する。
上記補強シート装着工程を実施した後、補強シート加熱工程を実施する前に、ウエーハの裏面に装着された補強シートを冷却して粘着性を低下させる補強シート冷却工程を実施し、該補強シート冷却工程が実施され粘着性が低下せしめられた補強シート側をチャックテーブルに保持した後にウエーハの表面に貼着されている保護部材を剥離する保護部材剥離工程を実施する。
上記補強シート加熱工程を実施した後に、補強シートにおける各デバイスに対応した領域にレーザー光線を照射してデバイスを特定するIDマークを印字する印字工程を実施する。

本発明におけるウエーハの加工方法においては、ウエーハの表面に保護部材を貼着し、該保護部材側を研削装置のチャックテーブルに保持してウエーハの裏面を研削することにより所定の厚みに研削する裏面研削工程を実施し、所定の厚みに研削されたウエーハの保護部材側をレーザー加工装置のチャックテーブルに保持してウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を位置付けて分割予定ラインに沿って照射することによりウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施した後に、ウエーハの裏面に絶縁機能を備えた補強シートを装着する補強シート装着工程を実施するので、ウエーハの裏面に補強シートが貼着される場合においても、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する内部加工としての改質層形成工程を実施することができる。そして、ウエーハの裏面に装着された補強シートを加熱して補強シートを固化させるので、ウエーハに外力を付与することによりウエーハを改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するとともに補強シートを個々のデバイスに沿って破断することができる。

本発明によるウエーハの加工方法によって分割されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。 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裏面研削工程を実施するための研削装置の要部斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における改質層形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法における改質層形成行程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における補強シート装着工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における補強シート加熱工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における印字工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における保護部材剥離工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を実施するためのテープ拡張装置の斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるピックアップ工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における補強シート冷却工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における保護部材剥離工程の他の実施形態を示す説明図。

以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本発明に従って加工される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、厚みが例えば５００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａに複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン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。以下、この半導体ウエーハ２を分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割するウエーハの加工方法について説明する。

先ず、半導体ウエーハ２の表面２aに形成されたデバイス２２を保護するために、半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図２に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。なお、保護テープ３は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。

半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着したならば、半導体ウエーハ２の保護部材側を研削装置のチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２の裏面を研削して所定の厚みに研削する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図３に示す研削装置４を用いて実施する。図３に示す研削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を研削する研削手段４２を具備している。チャックテーブル４１は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図３において矢印４１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段４２は、スピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の下端に装着されたマウンター４２３と、該マウンター４２３の下面に取り付けられた研削ホイール４２４とを具備している。この研削ホイール４２４は、円環状の基台４２５と、該基台４２５の下面に環状に装着された研削砥石４２６とからなっており、基台４２５がマウンター４２３の下面に締結ボルト４２７によって取り付けられている。

上述した研削装置４を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図３に示すようにチャックテーブル４１の上面（保持面）に上記保護部材貼着工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、チャックテーブル４１を図３において矢印４１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４２の研削ホイール４２４を図３において矢印４２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図４に示すように研削砥石４２６を被加工面である半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール４２４を図３および図４において矢印４２４bで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル４１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２の裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成される。

次に、所定の厚みに研削された半導体ウエーハ２の保護部材側をレーザー加工装置のチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２の裏面側から半導体ウエーハ２に対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、図５に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図５に示すレーザー加工装置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上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５２と、チャックテーブル５１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段５３を具備している。チャックテーブル５１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図５において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印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。

上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１の先端に装着された集光器５２２からパルスレーザー光線を照射する。また、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部に装着された撮像手段５３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）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。

上述したレーザー加工装置５を用いて実施する改質層形成工程について、図５および図６を参照して説明する。
この改質層形成工程は、先ず上述した図５に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に上記研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１上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、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工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５３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分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２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、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。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交する方向に延びる分割予定ライン２１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段５３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かして分割予定ライン２１を撮像することができる。

以上のようにしてチャックテーブル５１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図６の（ａ）で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン２１の一端（図６の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に位置付ける。次に、集光器５２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の厚み方向中間部に位置付ける。そして、集光器５２２からシリコンウエーハに対して透過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５１即ち半導体ウエーハ２を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図６の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の照射位置が分割予定ライン２１の他端の位置に達したら、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５１即ち半導体ウエーハ２の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２の内部には、分割予定ライン２１に沿って改質層２１０が形成される。

なお、上記改質層形成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。
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
平均出力 ：０．３W
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒

上述したように所定の分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実施したら、チャックテーブル５１を矢印Ｙで示す方向に半導体ウエーハ２に形成された分割予定ライン２１の間隔だけ割り出し送りし（割り出し送り工程）、上記改質層形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全ての分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル５１を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成された分割予定ライン２１に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実行する。

上述した改質層形成工程を実施することによって半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って改質層２１０を形成したならば、半導体ウエーハ２の裏面に絶縁機能を備えた補強シートを装着する補強シート装着工程を実施する。即ち、図７の(a)および(b)に示すように内部に分割予定ライン２１に沿って改質層２１０が形成された半導体ウエーハ２の裏面２bに絶縁機能を備えた補強シート６を装着する。なお、補強シート６は、粘着性を有しており、冷却すると粘着性が低下せしめられ、加熱すると固化せしめられる樹脂シートによって形成されている。このように補強シート装着工程は上述した改質層形成工程を実施した後に実施するので、半導体ウエーハ２の裏面に絶縁性を有する補強シート６が貼着される場合においても、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って改質層２１０を形成する内部加工としての改質層形成工程を実施することができる。

次に、半導体ウエーハ２の裏面に装着された補強シート６を加熱して補強シート６を固化させる補強シート加熱工程を実施する。この補強シート加熱工程は、図８に示す加熱装置７を用いて実施する。加熱装置７は、上端が開放した処理ケース７１と、該処理ケース７１の上端を閉塞するケース蓋７２と、処理ケース７１内に配設され被加工物を載置する被加工物載置テーブル７３と、ケース蓋７２の内面に配設されたヒーター７４とからなっている。このように構成された加熱装置７を用いて補強シート加熱工程を実施するには、ケース蓋７２を開放して被加工物載置テーブル７３上に半導体ウエーハ２の表面に貼着された保護テープ３側を載置する。従って、被加工物載置テーブル７３上に載置された半導体ウエーハ２の裏面に装着された補強シート６が上側となる。このようにして被加工物載置テーブル７３上に半導体ウエーハ２の表面に貼着された保護テープ３側を載置したならば、ケース蓋７２を閉塞した後、ヒーター７４を作動して被加工物載置テーブル７３上に載置された半導体ウエーハ２の裏面に装着された補強シート６を加熱する。この補強シート加熱工程においては、１３０℃で２時間加熱する。この結果、半導体ウエーハ２の裏面に装着された補強シート６は、固化せしめられる。

上述した補強シート加熱工程を実施したならば、補強シート６における各デバイスに対応した領域にレーザー光線を照射してデバイスを特定するIDマークを印字する印字工程を実施する。この印字工程は、上記図５に示すレーザー加工装置５と同様のレーザー加工装置を用いて実施することができる。即ち、印字工程を実施するには、図９に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２の表面２aに貼着された保護テープ３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、保護テープ３を介して半導体ウエーハ２をチャックテーブル５１上に保持する（ウエーハ保持工程）。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の裏面に装着された補強シート６が上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、チャックテーブル５１上の半導体ウエーハ２は、所定の座標位置に位置付けられた状態となる。この状態で、チャックテーブル５１に保持された半導体ウエーハ２に形成されている格子状の分割予定ライン２１がX方向とY方向に平行に配設されているか否かのアライメント作業を実施する（アライメント工程）。即ち、撮像手段５３によ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を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してアライメント作業を行う。このとき、半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段５３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かして分割予定ライン２１を撮像することができる。

上述したアライメント工程を実施することにより、チャックテーブル５１上に保持された半導体ウエーハ２は、所定の座標位置に位置付けられたことになる。次に、図９に示すようにチャックテーブル５１を移動して補強シート６における所定のデバイスに対応した位置を集光器４２２の直下に位置付けるとともに、集光器４２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点を補強シート６の表面（上面）付近に位置付ける。そして、集光器４２２から補強シート６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５１をX方向およびY方向に移動せしめることにより、補強シート６における所定のデバイスに対応した領域にデバイスを特定するIDマーク６１を印字する（印字工程）。この印字工程を補強シート６における全てのデバイスに対応した領域に実施する。

上記印字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。
波長 ：３５５ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：１０ｋＨｚ
平均出力 ：１Ｗ
集光スポット径 ：φ５０μｍ

上述した印字工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の裏面に装着されている固化された補強シート６にダイシングテープを貼着し該ダイシングテープの外周部を環状のフレームに装着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図１０の（ａ）および（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の表面に上記印字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固化された補強シート６側を貼着する（ウエーハ支持工程）。従って、半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３が上側となる。そして、図１１に示すように半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３を剥離する（保護部材剥離工程）。

上述したようにウエーハ支持工程および保護部材剥離工程を実施したならば、半導体ウエーハ２に外力を付与し、半導体ウエーハ２を改質層２１０が形成された分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割するとともに補強シート６を個々のデバイス２２に沿って破断する分割工程を実施する。この分割工程は、図１２に示すテープ拡張装置８を用いて実施する。図１２に示すテープ拡張装置８は、上記環状のフレームFを保持するフレーム保持手段８１と、該フレーム保持手段８１に保持された環状のフレームFに装着されたダイシングテープTを拡張するテープ拡張手段８２と、ピックアップコレット８３を具備している。フレーム保持手段８１は、環状のフレーム保持部材８１１と、該フレーム保持部材８１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ８１２とからなっている。フレーム保持部材８１１の上面は環状のフレームFを載置する載置面８１１ａを形成しており、この載置面８１１ａ上に環状のフレームFが載置される。そして、載置面８１１ａ上に載置された環状のフレームFは、クランプ８１２によってフレーム保持部材８１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段８１は、テープ拡張手段８２によって上下方向に進退可能に支持されている。

テープ拡張手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１の内側に配設される拡張ドラム８２１を具備している。この拡張ドラム８２１は、環状のフレームFの内径より小さく該環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着される半導体ウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム８２１は、下端に支持フランジ８２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１を上下方向に進退可能な支持手段８２３を具備している。この支持手段８２３は、上記支持フランジ８２２上に配設された複数のエアシリンダ８２３aからなっており、そのピストンロッド８２３bが上記環状のフレーム保持部材８１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ８２３aからなる支持手段８２３は、図１３の（ａ）に示すように環状のフレーム保持部材８１１を載置面８１１ａが拡張ドラム８２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、図１３の（ｂ）に示すように拡張ドラム８２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。

以上のように構成されたテープ拡張装置８を用いて実施する分割工程について図１３を参照して説明する。即ち、半導体ウエーハ２の補強シート６側が貼着されているダイシングテープTが装着された環状のフレームFを、図１３の（ａ）に示すようにフレーム保持手段８１を構成するフレーム保持部材８１１の載置面８１１ａ上に載置し、クランプ８１２によってフレーム保持部材８１１に固定する（フレーム保持工程）。このとき、フレーム保持部材８１１は図１３の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段８２を構成する支持手段８２３としての複数のエアシリンダ８２３ａを作動して、環状のフレーム保持部材８１１を図１３の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材８１１の載置面８１１ａ上に固定されている環状のフレームFも下降するため、図１３の（ｂ）に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム８２１の上端縁に接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、ダイシングテープTに貼着されている補強シート６および該補強シート６が装着された半導体ウエーハ２は放射状に引張力が作用する。このように補強シート６および半導体ウエーハ２に放射状に引張力が作用すると、半導体ウエーハ２は分割予定ライン２１に沿って破断の起点となる改質層２１０が形成されているので分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割されるとともに、個々のデバイス２２間に間隔(s)が形成されるため、上記補強シート加熱工程を実施することにより固化せしめられた補強シート６には引張力が作用して個々のデバイス２２に沿って破断される。

上述した分割工程を実施したならば、図１４の(a)に示すようにピックアップコレット８３を作動してデバイス２２（裏面に補強シート６が装着されている）を吸着し、ダイシングテープTから剥離してピックアップすることにより、図１４の(b)に示すようにデバイス２２の外周縁に沿って破断された補強シート６が裏面に装着された半導体デバイス２２が得られる（ピックアップ工程）。なお、ピックアップ工程においては、上述したように補強シート６が装着された個々のデバイス２２間の隙間Sが広げられているので、隣接するデバイス２２と接触することなく容易にピックアップすることができる。このようにしてピックアップされたデバイス２２の裏面に装着された補強シート６にはデバイスを特定するIDマーク６１が印字されているので、デバイス２２を各装置に組み付ける際に確認することができる。

次に、本発明によるウエーハの加工方法における他の実施形態につい説明する。
この実施形態は、上記補強シート装着工程を実施した後、補強シート加熱工程を実施する前に、補強シート６を冷却して粘着性を低下させる補強シート冷却工程を実施する。この補強シート冷却工程は、図１５に示す冷却装置９を用いて実施する。冷却装置９は、上端が開放した処理ケース９１と、該処理ケース９１の上端を閉塞するケース蓋９２と、処理ケース９１内に配設され被加工物を載置する被加工物載置テーブル９３と、ケース蓋９２の内面に配設された冷気噴射ノズル９４とからなっており、冷気噴射ノズル９４が図示しない冷気供給手段に接続されている。このように構成された冷却装置９を用いて補強シート冷却工程を実施するには、ケース蓋９２を開放して被加工物載置テーブル９３上に半導体ウエーハ２の表面に貼着された保護テープ３側を載置する。従って、被加工物載置テーブル９３上に載置された半導体ウエーハ２の裏面に装着された補強シート６が上側となる。このようにして被加工物載置テーブル９３上に半導体ウエーハ２の表面に貼着された保護テープ３側を載置したならば、ケース蓋９２を閉塞した後、図示しない冷気供給手段を作動して、冷気噴射ノズル９４から冷気を噴出することにより補強シート６を冷却する。この補強シート冷却工程においては、補強シート６を−５〜５℃に冷却することにより、補強シート６の粘着性を低下させることができる。

上述した補強シート冷却工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３を剥離する保護部材剥離工程を実施する。この保護部材剥離工程は、図１６の(a)に示すように剥離装置１０のチャックテーブル１０１上に上記補強シート冷却工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面に装着された粘着性が低下した補強シート６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チャックテーブル１０１上に補強シート６を介して半導体ウエーハ２を吸引保持する。従って、チャックテーブル１０１上に補強シート６を介して吸引保持された半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３が上側となる。このようにして、チャックテーブル１０１上に補強シート６を介して半導体ウエーハ２を吸引保持したならば、図１６の(b)に示すように半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３を剥離する。

以上のようにして補強シート冷却工程および保護部材剥離工程を実施した後に、上述した補強シート加熱工程、印字工程、ウエーハ支持工程、分割工程、ピックアップ工程を実施する。

２：半導体ウエーハ
２１：分割予定ライン
２２：デバイス
２１０：改質層
３：保護テープ（保護部材）
４：研削装置
４１：チャックテーブル
４２：研削手段
４２４：研削ホイール
５：レーザー加工装置
５１：チャックテーブル
５２：レーザー光線照射手段
５２２：集光器
６：補強シート
７：加熱装置
７１：処理ケース
７４：ヒーター
８：テープ拡張装置
８１：フレーム保持手段
８２：テープ拡張手段
８３：ピックアップコレット
９：冷却装置
９１：処理ケース
９４：冷気噴射ノズル
Ｆ：環状のフレーム
Ｔ：ダイシングテープ

Claims (4)

1. 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
   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によって表面に保護部材が貼着されたウエーハの保護部材側を研削装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
   該裏面研削工程によって所定の厚みに形成されたウエーハの保護部材側をレーザー加工装置のチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
   該改質層形成工程が実施されたウエーハの裏面に絶縁機能を備えた補強シートを装着する補強シート装着工程と、
   該補強シート装着工程によってウエーハの裏面に装着された補強シートを加熱して補強シートを固化させる補強シート加熱工程と、
   該補強シート加熱工程が実施されたウエーハの裏面に装着されている固化された補強シートにダイシングテープを貼着し該ダイシングテープの外周部を環状のフレームに装着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に外力を付与し、ウエーハを改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するとともに補強シートを個々のデバイスに沿って破断する分割工程と、を含む、
   ことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 該補強シート加熱工程はウエーハの表面に保護部材が貼着された状態で補強シートを加熱し、該分割工程を実施する前に保護部材を剥離する保護部材剥離工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
3. 該補強シート装着工程を実施した後、該補強シート加熱工程を実施する前に、ウエーハの裏面に装着された補強シートを冷却して粘着性を低下させる補強シート冷却工程を実施し、該補強シート冷却工程が実施され粘着性が低下せしめられた補強シート側をチャックテーブルに保持した後にウエーハの表面に貼着されている保護部材を剥離する保護部材剥離工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
4. 該補強シート加熱工程を実施した後に、補強シートにおける各デバイスに対応した領域にレーザー光線を照射してデバイスを特定するIDマークを印字する印字工程を実施する、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハの加工方法。

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