JP2016162809A - ウエーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アブレーション加工によって形成されたレーザー加工溝の両側に起立して形成されたバリを効果的に除去する。
【解決手段】半導体ウエーハ２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン２２に沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝２４を形成することにより機能層を除去する。アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリ２５をその基部に第１の切削ブレード８４３ａの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することにより除去し、機能層が除去された領域に沿って第２の切削ブレード８４３ｂによって基板を切断することによりウエーハを個々のデバイスに分割するする。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板の表面に積層された機能層に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形成された複数の分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、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。

近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップの処理能力を向上するために、シリコン等の基板の表面にＳｉＯ_２、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）が積層された機能層によって半導体デバイスを形成せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。

このような半導体ウエーハの分割予定ラインに沿った分割は、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、被加工物である半導体ウエーハ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半導体ウエーハ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移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる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固定して形成されている。

しかるに、上述したＬｏｗ−ｋ膜は、切削ブレードによって切削することが困難である。即ち、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように非常に脆いことから、切削ブレードにより分割予定ラインに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離が回路にまで達しデバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。

上記問題を解消するために、半導体ウエーハに形成された分割予定ラインに沿って機能層に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工を施すことにより、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成して機能層を分断し、このレーザー加工溝に切削ブレードを位置付けて切削ブレードと半導体ウエーハを相対移動することにより、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断するウエーハの分割方法が下記特許文献１に開示されている。

特開２００９−２１４７６号公報

而して、アブレーション加工によって半導体ウエーハを構成する機能層に形成された分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成すると、分割予定ラインに配設されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜や低誘電率絶縁体が溶融してレーザー加工溝の両側にバリが轍のように起立して形成され、個々のデバイスに分割した際にデバイスの外周に起立したバリが残存してデバイスの品質を低下させるという問題がある。

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、アブレーション加工によって形成されたレーザー加工溝の両側に起立して形成されたバリを効果的に除去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。

上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に積層された機能層に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の加工方法であって、
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分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、
該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、
該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することにより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、を含み、
該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去する、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。

上記バリ除去工程を実施する前に分割予定ラインに沿って表面高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施し、バリ除去工程を実施する際には該高さ位置検出工程において検出された高さ位置に対応して切削ブレードをチャックテーブルの保持面に垂直な方向に移動せしめる。
上記バリ除去工程を実施する第1の切削ブレードと、上記ウエーハ分割工程を実施する第２の切削ブレードを備え、第1の切削ブレードによってバリ除去工程を実施しつつ第２の切削ブレードによってウエーハ分割工程を実施する。
また、バリ除去工程においては、加圧水をノズルから噴射する。
上記アブレーション加工工程を実施する前に、ウエーハの表面に水溶性樹脂を被覆して保護膜を形成する保護膜形成工程を実施することが望ましい。

本発明によるウエーハの加工方法は、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分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することにより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を含み、該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去するので、デバイスに損傷を与えることなく分割予定ラインに沿って形成されたレーザー加工溝の両側に起立して形成されているバリを効果的に除去することができる。

ウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図および要部拡大断面図。 図１に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるアブレーション加工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アブレーション加工工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるアブレーション加工工程が実施された半導体ウエーハの要部を拡大して示す断面図。 本発明によるウエーハの加工方法を実施するための切削装置の斜視図。 図６に示す切削装置の第１の切削手段および第２の切削手段を構成する第１のスピンドルユニットおよび第２のスピンドルユニットの平面図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるバリ除去工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるバリ除去工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるバリ除去工程および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分割工程の説明図。

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の(a)および(b)には、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の斜視図および要部拡大断面図が示されている。図１の(a)および(b)に示す半導体ウエーハ２は、シリコン等の基板２０の表面２０aに絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された機能層２１が形成されており、この機能層２１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２２によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２３が形成されている。なお、図示の実施形態においては、機能層２１を形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２ 膜または、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）からなっており、厚みが１０μmに設定されている。また、分割予定ライン２２の表面には、図１の(a)および(b)には記載していないがTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜が配設されている。

上述した半導体ウエーハ２の分割予定ライン２２に沿ってアブレーション加工するためには、先ず、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面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よって支持するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図２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の表面に半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bを貼着する。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aが上側となる。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を分割予定ライン２２に沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ライン２２に沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程を実施する。このアブレーション加工工程は、図３に示すレーザー加工装置３を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置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３２と、チャックテーブル３１上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、図示しない加工送り手段によって図３において矢印Ｘで示す加工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手段によって図３において矢印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。

上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１を含んでいる。ケーシング３２１内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング３２１の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器３２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段３２は、集光器３２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。

上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３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図示しない制御手段に送る。

上述したレーザー加工装置３を用いて、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分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施すことによりレーザー加工溝を形成するアブレーション加工工程を実施するには、先ず、図３に示すようにレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面に貼着されたダイシングテープ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、チャックテーブル３１上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aが上側となる。なお、図３においてはダイシングテープTが装着された環状のフレームFを省いて示しているが、環状のフレームFはチャックテーブル３１に配設された図示しないクランプによって固定される。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、図示しない加工送り手段によって撮像手段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３３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２を構成する機能層２１の表面２１aに形成された分割予定ライン２２と、該分割予定ライン２２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３２の集光器３２２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（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン２２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。

上述したアライメント工程を実施したならば、図３で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、図４の(a)で示すように半導体ウエーハ２に形成された所定の分割予定ライン２２の一端(図４の(a)において左端)が集光器３２２の直下に位置するように位置付ける。このとき、分割予定ライン２２の幅方向中央から一方の側に例えば２０μｍの位置が集光器３２２の直下に位置するように位置付ける。そして、集光器３２２から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Ｐを分割予定ライン２２における機能層２１の表面（上面）付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段３２の集光器３２２から半導体ウエーハ２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３１を図４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。そして、図４の(b)で示すように分割予定ライン２２の他端（図４の(b)において右端）が集光器３２２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３１の移動を停止する。

次に、チャックテーブル３１を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に例えば４０μｍ移動する。この結果、分割予定ライン２２の幅方向中央から他方の側に２０μｍの位置が集光器３２２の直下に位置付けられることになる。そして、図４の(c)に示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３１を矢印Ｘ２で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめ、図４の(a)に示す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３１の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２には図４の(d)に示すように分割予定ライン２２に沿って機能層２１の厚さより深い、即ち基板２０に至る２条のレーザー加工溝２４、２４が形成され、機能層２１はレーザー加工溝２４によって分断され除去される（アブレーション加工工程）。なお、分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側には、図４の(d)に示すように機能層２１を形成する低誘電率絶縁体や分割予定ラインに形成されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属層が溶融し再固化したバリ２５が起立して形成される。このバリ２５の高さは、５〜１０μｍである。

上述したアブレーション加工工程を半導体ウエーハ２を構成する機能層２１の表面２１aに所定方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。そして、所定方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿ってアブレーション加工工程を実施したならば、チャックテーブル３１を９０度回動して、所定方向と直交する方向に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って上記アブレーション加工工程を実施する。

なお、上記アブレーション加工工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：１〜１０Ｗ
繰り返し周波数 ：１０〜２００ｋＨｚ
集光スポット径 ：φ５〜５０μｍ
加工送り速度 ：５０〜６００ｍｍ／秒

上述したアブレーション加工工程において、他の実施形態としてレーザー光線を照射する集光器による集光スポット径を例えばφ５０μｍとすることにより、分割予定ライン２２の中心に沿って照射することで、図５に示すように半導体ウエーハ２には図５に示すように分割予定ライン２２に沿って機能層２１の厚さより深い、即ち基板２０に至る幅が５０μｍのレーザー加工溝２４aが形成され、機能層２１はレーザー加工溝２４aによって分断され除去される。この場合においても分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側には、図５に示すように機能層２１を形成する低誘電率絶縁体や分割予定ラインに配設されたTEG（テスト・エレメント・グループ)と呼ばれる金属膜が溶融し再固化したバリ２５が起立して形成される。

上述したアブレーション加工工程を実施したならば、アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、アブレーション加工工程が実施された半導体ウエーハ２の機能層２１が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板２０を切断することにより半導体ウエーハ２を個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。このバリ除去工程およびウエーハ分割工程は、図示の実施形態においては図６に示す切削装置４を用いて実施する。図６に示す切削装置４は、静止基台４０を具備している。この静止基台４０上には、被加工物を保持し矢印Xで示す切削送り方向に移動せしめるチャックテーブル機構５が配設されている。

図示の実施形態におけるチャックテーブル機構５は、静止基台４０の上面に矢印Xで示す切削送り方向に沿って配設された案内レール５１を備えている。この案内レール５１上には、支持基台５２が案内レール５１に沿って移動可能に配設されている。支持基台５２上にはそれぞれ円筒部材５３が配設され、この円筒部材５３の上端に保持面５４aを備えたチャックテーブル５４が回転可能に配設されている。このチャックテーブル５４は、図示しない吸引手段によって保持面５４a上に載置された被加工物を吸引保持する。なお、チャックテーブル５４には、上記環状のフレームFを固定するためのクランプ５４１が配設されている。また、チャックテーブル５４は、円筒部材５３内に配設されたパルスモータ（図示せず）によって適宜回動せしめられるようになっている。なお、円筒部材５３の上端部には、それぞれチャックテーブル５４を挿通する穴を有し上記支持基台５２を覆うカバー部材５５が配設されている。

図６に基づいて説明を続けると、図示の実施形態におけるチャックテーブル機構５は、チャックテーブル５４を案内レール５１に沿って矢印Xで示す切削送り方向に移動させるための切削送り手段５６を備えている。切削送り手段５６は、周知のボールスクリュー機構からなっている。

図示の切削装置４は、上記静止基台４０上に案内レール５１を跨いで配設された門型の支持フレーム６を備えている。この門型の支持フレーム６は、第１の柱部６１と第２の柱部６２と、第１の柱部６１と第２の柱部６２の上端を連結し矢印Xで示す切削送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設された支持部６３とからなり、中央部には上記チャックテーブル５４の移動を許容する開口６４が設けられている。上記支持部６３の一方の面には矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って案内レール６３１が設けられている。

図示の切削装置４は、上記支持フレーム６の支持部６３に設けられた案内レール６３１に沿って移動可能に配設された第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bが配設されている。第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bは、第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bと、該第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bに矢印Zで示す切り込み送り方向に移動可能に支持された第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bと、該第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bに装着された第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bと、該第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bに装着された第１のスピンドルユニット８４aおよび第２のスピンドルユニット８４bを具備している。第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bは、それぞれ周知のボールスクリュー機構からなる第１の割り出し送り手段７１０aおよび第２の割り出し送り手段７１０bによって案内レール６３１に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるように構成されている。上記第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bは、それぞれ周知のボールスクリュー機構からなる第１の切り込む送り手段７２０aおよび第１の切り込む送り手段７２０bによって第１の割り出し移動基台７１aおよび第２の割り出し移動基台７１bに設けられた図示しない案内溝に沿って矢印Zで示す切り込み送り方向（チャックテーブル５４の保持面５４aに対して垂直な方向）に移動せしめられるように構成されている。上記第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bは、それぞれ上下方向に延びる被支持部７３１aおよび７３１bと、該被支持部７３１aおよび７３１bの下端から直角に水平に延びる装着部７３２aおよび７３２bとからなっており、被支持部７３１aおよび７３１bがそれぞれ第１の切り込み移動基台７２aおよび第２の切り込み移動基台７２bに装着される。このように構成された第１のスピンドルユニット支持部材７３aおよび第２のスピンドルユニット支持部材７３bの装着部７３２aおよび７３２bの下面にそれぞれ第１のスピンドルユニット８４aおよび第２のスピンドルユニット８４bが装着される。

第１のスピンドルユニット８４aと第２のスピンドルユニット８４bは、図６および図７に示すようにそれぞれ第１のスピンドルハウジング８４１a,第２のスピンドルハウジング８４１bと、該第１のスピンドルハウジング８４１a,第２のスピンドルハウジング８４１bに回転可能に支持された第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bと、該第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bの一端に装着された第１の切削ブレード８４３a, 第２の切削ブレード８４３bと、第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bをそれぞれ回転駆動する第１のサーボモータ８４４a,第２のサーボモータ８４４bを具備しており、第１の回転スピンドル８４２a,第２の回転スピンドル８４２bの軸線方向が矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設されている。従って、第１の切削ブレード８４３aと第２の切削ブレード８４３bは、同一軸線上に対向して配設される。なお、図示の実施形態においては、第１の切削ブレード８４３aは厚みが１００μm、外径が５２mmのレジンボンドブレードからなっており、第２の切削ブレード８４３bは厚みが４０μm、外径が５２mmの電鋳ブレードからなっている。このように、第１の切削ブレード８４３aは、厚みが（１００μm）が分割予定ライン２２の幅（５０μm）より大きく設定されている。

図示の切削装置４は以上のように構成されており、切削装置４を用いて実施する上記バリ除去工程およびウエーハ分割工程について説明する。
先ず、切削装置４のチャックテーブル５４上に上記アブレーション加工が実施された半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面に装着されたダイシングテープT側を載置する。なお、以下の実施形態においては、分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝として図４の(c)に示す２条のレーザー加工溝２４、２４が設けられた半導体ウエーハ２によって説明する。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５４上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５４上にダイシングテープTを介して保持された半導体ウエーハ２は、機能層２１の表面２１aに分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４が上側となる。また、環状のフレームFは、クランプ５４１によって固定される。このようにしてチャックテーブル５４上にダイシングテープTを介して吸引保持された半導体ウエーハ２は、周知のアライメント作業を実施することにより所定の方向に形成された分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４が矢印Xで示す切削送り方向と平行に位置付けられる。

次に、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５４を第１の切削手段７aおよび第２の切削手段７bによる加工領域に移動する。そして、図８の(a)に示すように第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａをチャックテーブル５４に吸引保持された半導体ウエーハ２の分割予定ライン２２における図において最左側の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付ける。この切り込み位置は、ウエーハの表面より２〜3μm上側の位置に設定されている。即ち、図８の(b)に示すようにチャックテーブル５４の保持面に保持された半導体ウエーハ２に分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側に起立するバリ２５の基部に第１の切削ブレード８４３ａの外周端を位置付けられたことになる。このとき、第１の切削ブレード８４３ａは、図９において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFに露出しているダイシングテープTの上方に位置付けられる。なお、第２のスピンドルユニット８４ｂの第２の切削ブレード８４３ｂは、図８の(a)に示すように半導体ウエーハ２の左方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード８４３ａを矢印Aで示す方向に回転するとともに、チャックテーブル５４を図８の(a)において紙面に垂直な方向、図９において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図８の(c)に示すように半導体ウエーハ２の図において最左側の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。このように、バリ除去工程を実施することによりデバイス２３に損傷を与えることなく分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４、２４の両側に起立して形成されているバリ２５を効果的に除去することができる。なお、上記切削送りは、第１の切削ブレード８４３ａが図９において２点鎖線で示すように半導体ウエーハ２の外周縁（図９において右端）と環状のフレームFとの間に露出しているダイシングテープTの上方に位置するまでチャックテーブル５４を移動する。

このようにして、半導体ウエーハ２の図８の(a)において最左側の分割予定ライン１１に沿ってバリ除去工程を実施したならば、第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａを上方に所定量移動し図８の(a)において右方に分割予定ライン２２の間隔に相当する量だけ割り出し送りするとともに、チャックテーブル５４を図９において矢印Ｘ１で示す方向と反対方向に移動することにより、第１の切削ブレード８４３ａと半導体ウエーハ２との矢印Ｘ１で示す方向の相対位置を図９において実線で示す位置に位置付ける。次に、第１の切削ブレード８４３ａを下方に所定量切り込み送りして図８の(a)において左から２番目の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付ける。そして、上述したように第１の切削ブレード８４３ａを回転するとともにチャックテーブル５４を図９において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りすることにより、図８の(a)において左から２番目の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。

上述したように、第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａにより例えば２本の分割予定ライン２２に沿ってバリ除去工程を実施したならば、図１０の(a)に示すように第１のスピンドルユニット８４ａの第１の切削ブレード８４３ａを半導体ウエーハ２の図において左から３番目の分割予定ライン２２に対応した位置に所定の切り込み位置に位置付けるとともに、第２のスピンドルユニット８４ｂの第２の切削ブレード８４３ｂを半導体ウエーハ２の図において最左側の分割予定ライン２２が形成されている分割予定ライン２２に対応した位置にダイシングテープTに達する切り込み深さをもって位置付ける。このとき、第２の切削ブレード８４３ｂは、図１１において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFとの間に露出されたダイシングテープTの上に位置付けられる。なお、第１の切削ブレード８４３ａは、上述したと同様に図９において実線で示すように上記分割予定ライン２２の延長線上において半導体ウエーハ２の外周縁と環状のフレームFとの間に露出するダイシングテープTの上方に位置付けられる。次に、第１の切削ブレード８４３ａおよび第２の切削ブレード８４３ｂを矢印Aで示す方向に回転するとともに、チャックテーブル５４を図１０の(a)において紙面に垂直な方向、図１１において矢印Ｘ１で示す方向に切削送りする。この結果、図１０の(b)に示すように半導体ウエーハ２の図１０において最左側の分割予定ライン２２に沿ってダイシングテープTに達する切削溝２６が形成され基板２０が切断される(ウエーハ分割工程)とともに、図１０において左から３番目の分割予定ライン２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４aの両側に起立するバリ２５が切削されて除去される（バリ除去工程）。

上記バリ除去工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード ：外径５２ｍｍ、厚み１００μｍ
切削ブレードの回転速度：２００００ｒｐｍ
切削送り速度 ：５０ｍｍ／秒

上記ウエーハ分割工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード ：外径５２ｍｍ、厚み４０μｍ
切削ブレードの回転速度：３００００ｒｐｍ
切削送り速度 ：５０ｍｍ／秒

上述したバリ除去工程およびウエーハ分割工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。この結果、半導体ウエーハ２の基板２０は分割予定ライン２２に沿って切断され、個々のデバイス２３に分割される（ウエーハ分割工程）。
以上のように、第１の切削ブレード８４３ａによってバリ除去工程が実施された分割予定ライン２２に沿って第２の切削ブレード８４３ｂによるウエーハ分割工程を実施するので、ウエーハ分割工程を実施する際には上記アブレーション加工工程を実施することにより半導体ウエーハ２を構成する機能層２１は、分割予定ライン２２に沿って形成された２条のレーザー加工溝２４、２４によって分断され除去されているため、第２の切削ブレード８４３ｂによって切削しても剥離することがなく、デバイスの品質を低下させることはない。

なお、半導体ウエーハ２の表面は僅かではあるがウネリを有している場合があり、上述したバリ除去工程を実施する際に第１の切削ブレード８４３ａを半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に極めて接近した位置に位置付けると、第１の切削ブレード８４３ａが半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に接触してデバイス２３を損傷させることがある。このような問題を解消するために、上記バリ除去工程を実施する前に分割予定ライン２２に沿って表面高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施し、バリ除去工程を実施する際には高さ位置検出工程において検出された高さ位置に対応して第１の切り込む送り手段７２０aを作動し、第１の切削ブレード８４３ａをチャックテーブル５４の保持面５４aに対して垂直な切り込み送り方向Zに移動せしめることが望ましい。
また、上述したアブレーション加工工程を実施することにより飛散するデブリも発生するので、飛散したデブリが半導体ウエーハ２の表面(デバイス２３の表面)に直接付着するのを防止するために、アブレーション加工工程を実施する前に、半導体ウエーハ２の表面に水溶性樹脂を被覆して保護膜を形成する保護膜形成工程を実施することが望ましい。そして、アブレーション加工工程を実施した後に洗浄水によって保護膜を洗浄除去する。

２：半導体ウエーハ
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
３２２：集光器
４：切削装置
４０：静止基台
５：チャックテーブル機構
５４：チャックテーブル
７a：第１の切削手段
７b：第２の切削手段
７１a：第１の割り出し移動基台
７１b：第２の割り出し移動基台
７２a：第１の切り込み移動基台
７２b：第２の切り込み移動基台
７３a：第１のスピンドルユニット支持部材
７３b：第２のスピンドルユニット支持部材
８４a：第１のスピンドルユニット
８４２a：第１の回転スピンドル
８４３a：第１の切削ブレード
８４b：第２のスピンドルユニット
８４２b：第２の回転スピンドル
８４３b：第２の切削ブレード
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ

Claims (4)

1. 基板の表面に積層された機能層に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の加工方法であって、
   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分割予定ラインに沿って照射してアブレーション加工を施し、分割予定ラインに沿って機能層にレーザー加工溝を形成することにより機能層を除去するアブレーション加工工程と、
   該アブレーション加工工程において形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリを除去するバリ除去工程と、
   該アブレーション加工工程が実施されたウエーハの機能層が除去された領域に沿って切削ブレードによって基板を切断することにより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、を含み、
   該バリ除去工程は、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハに形成されたレーザー加工溝の両側に起立するバリの基部に切削ブレードの外周端を位置付けて分割予定ラインに沿って切削することによりバリを除去する。
   ことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 該バリ除去工程を実施する前に分割予定ラインに沿ってデバイスの高さ位置を検出する高さ位置検出工程を実施し、バリ除去工程を実施する際には該高さ位置検出工程において検出された高さ位置に対応して切削ブレードをチャックテーブルの保持面に垂直な方向に移動せしめる、請求項１記載のウエーハの加工方法。
3. 該バリ除去工程を実施する第1の切削ブレードと、上記ウエーハ分割工程を実施する第２の切削ブレードを備え、第1の切削ブレードによってバリ除去工程を実施しつつ第２の切削ブレードによってウエーハ分割工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
4. 該アブレーション加工工程を実施する前に、ウエーハの表面に水溶性樹脂を被覆して保護膜を形成する保護膜形成工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。