JP2018181929A - 加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】成膜された板状の被加工物を分割する場合に、切削ブレードに目詰まりを発生させることなく、かつ、レーザ加工装置を利用せずとも被加工物を加工できるようにする。【解決手段】板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに膜Ｗ２が成膜されるとともに交差する複数の分断予定ラインＳが表面Ｗ１ａに設定された被加工物Ｗを分断予定ラインＳに沿って分断して複数のチップを形成する加工方法であって、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａから分断予定ラインＳに沿って溝を形成するステップと、溝形成ステップを実施する前または後に被加工物Ｗの裏面Ｗ１ｂにエキスパンドシートＴ１を貼着するステップと、溝が形成された被加工物ＷのエキスパンドシートＴ１を拡張して溝に沿って膜Ｗ２に外力を付与するステップと、拡張ステップを実施した後、エキスパンドシートＴ１からチップをピックアップするステップと、を備えた加工方法である。【選択図】図８
Description
本発明は、板状物の裏面に膜が成膜されるとともに交差する複数の分断予定ラインが設定された被加工物の加工方法に関する。
金属膜や樹脂膜等、特に延性を有する膜を備える板状物を切削ブレードで切削すると、切削ブレードに膜による目詰まりが生じる。そこで、切削加工を施す前に、予め上記膜をレーザビームで除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、レーザビームで膜を除去するとデブリが発生する上、一般的に高価なレーザ加工装置を利用して加工することになるため製造コストも嵩むという問題がある。
よって、成膜された板状の被加工物を分割する場合には、切削ブレードに目詰まりを発生させることなく、かつ、レーザ加工装置を利用せずとも被加工物を加工できるようにするという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、板状物の裏面に膜が成膜されるとともに交差する複数の分断予定ラインが表面に設定された被加工物を該分断予定ラインに沿って分断して複数のチップを形成する加工方法であって、被加工物の表面から該分断予定ラインに沿って溝を形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップを実施する前または後に被加工物の裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、該溝が形成された被加工物の該エキスパンドシートを拡張して該溝に沿って該膜に外力を付与する拡張ステップと、該拡張ステップを実施した後、該エキスパンドシートからチップをピックアップするピックアップステップと、を備えた加工方法である。
前記拡張ステップでは前記膜を前記溝に沿って分断してもよい。
または、前記拡張ステップでは前記膜に対して前記溝に沿った分断起点を形成し、前記ピックアップステップで該膜を該溝に沿って分断するものとしてもよい。
本発明に係る加工方法は、被加工物の表面から分断予定ラインに沿って溝を形成する溝形成ステップと、溝形成ステップを実施する前または後に被加工物の裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、溝が形成された被加工物のエキスパンドシートを拡張して溝に沿って膜に外力を付与する拡張ステップと、拡張ステップを実施した後、エキスパンドシートからチップをピックアップするピックアップステップと、を備えているため、レーザ加工装置を利用せず、また、切削ブレードに膜による目詰まりを発生させることもなく、膜を分断して被加工物からチップを作製することができる。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンからなる板状物Ｗ１を備える円形状の半導体ウエーハであり、板状物Ｗ１の表面、すなわち、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａには複数の分断予定ラインＳがそれぞれ直交差するように設定されている。そして、分断予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において−Ｚ方向側に向いている板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂには、銅及びニッケル等の金属からなり電極として働くことになる一様な厚さ（例えば、０．５μｍ〜１０μｍ）の膜Ｗ２が形成されている。膜Ｗ２の露出面は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂとなる。なお、被加工物Ｗの構成は本実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば、板状物Ｗ１はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよく、また、膜Ｗ２は、金属膜ではなく、例えばＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）やＤＢＦ（Ｄｉｅ Ｂａｃｋｓｉｄｅ Ｆｉｌｍ）等の厚さ５μｍ〜３０μｍ程度の樹脂膜であってもよい。
以下に、本発明に係る加工方法を実施して図１に示す被加工物ＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
（１）エキスパンドシート貼着ステップ
例えば、まず、図１に示す被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにエキスパンドシートＴ１を貼着する。エキスパンドシートＴ１は、例えば、被加工物Ｗの外径よりも大きい外径を有する円盤状のシートであり、機械的外力に対する適度な伸縮性を備えている。例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置された被加工物Ｗの中心と環状フレームＦ１の開口の中心とが略合致するように、被加工物Ｗに対して環状フレームＦ１が位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等により被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにエキスパンドシートＴ１が押し付けられて貼着される。同時に、エキスパンドシートＴ１の粘着面Ｔ１ａの外周部を環状フレームＦ１にも貼着することで、被加工物Ｗは、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１に支持された状態となり、環状フレームＦ１を介したハンドリングが可能な状態になる。なお、被加工物Ｗだけに先にエキスパンドシートＴ１をプレスローラー等で貼着した後、環状フレームＦ１に対して被加工物Ｗを適切に位置付けて、環状フレームＦ１にエキスパンドシートＴ１を貼着してもよい。
例えば、まず、図１に示す被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにエキスパンドシートＴ１を貼着する。エキスパンドシートＴ１は、例えば、被加工物Ｗの外径よりも大きい外径を有する円盤状のシートであり、機械的外力に対する適度な伸縮性を備えている。例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置された被加工物Ｗの中心と環状フレームＦ１の開口の中心とが略合致するように、被加工物Ｗに対して環状フレームＦ１が位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等により被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにエキスパンドシートＴ１が押し付けられて貼着される。同時に、エキスパンドシートＴ１の粘着面Ｔ１ａの外周部を環状フレームＦ１にも貼着することで、被加工物Ｗは、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１に支持された状態となり、環状フレームＦ１を介したハンドリングが可能な状態になる。なお、被加工物Ｗだけに先にエキスパンドシートＴ１をプレスローラー等で貼着した後、環状フレームＦ１に対して被加工物Ｗを適切に位置付けて、環状フレームＦ１にエキスパンドシートＴ１を貼着してもよい。
（２−１）切削装置を用いる場合の溝形成ステップ
上記エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、例えば、図２に示す切削装置１を用いて、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａから分断予定ラインＳに沿って溝を形成する溝形成ステップを実施する。なお、上記エキスパンドシート貼着ステップは、本溝形成ステップを実施した後に実施するものとしてもよい。
上記エキスパンドシート貼着ステップを実施した後、例えば、図２に示す切削装置１を用いて、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａから分断予定ラインＳに沿って溝を形成する溝形成ステップを実施する。なお、上記エキスパンドシート貼着ステップは、本溝形成ステップを実施した後に実施するものとしてもよい。
図２に示す切削装置１は、例えば、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対して回転する切削ブレード１１０で切削加工を施す切削手段１１と、を少なくとも備えている。
チャックテーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる保持面１０ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル１０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない切削送り手段によってＸ軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル１０の外周部には、例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ１００が環状フレームＦ１を固定するために均等に配設されている。
切削手段１１は、軸方向が被加工物Ｗの移動方向（Ｘ軸方向）に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル１１１を備えており、スピンドル１１１の先端には円環状の切削ブレード１１０が固定されている。なお、最終的に被加工物Ｗから分割されたチップの外周縁から膜Ｗ２がバリとしてはみ出す量を抑えるためにも、本ステップにおいて形成する溝の幅はなるべく小さくなる方が好ましい。そのため、切削ブレード１１０は、例えば、その刃厚が１０μｍ以下の細厚のブレードであると好ましい。
まず、図２に示すように、環状フレームＦ１によって支持されている被加工物Ｗが、表面Ｗ１ａが上側を向いた状態でチャックテーブル１０により吸引保持される。また、各固定クランプ１００によって環状フレームＦ１が固定される。次いで、図示しないアライメント手段により、切削ブレード１１０を切り込ませるべき分断予定ラインＳのＹ軸方向の座標位置が検出される。分断予定ラインＳが検出されるのに伴って、切削手段１１がＹ軸方向に割り出し送りされ、切削すべき分断予定ラインＳと切削ブレード１１０とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。
図示しないモータがスピンドル１１１を回転駆動することに伴って、切削ブレード１１０が例えば−Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転する。さらに、切削手段１１が−Ｚ方向に向かって切り込み送りされ、切削ブレード１１０の最下端が板状物Ｗ１を完全に切断しかつ膜Ｗ２に切り込まない高さ位置に切削手段１１が位置付けられる。なお、例えば、切削ブレード１１０が板状物Ｗ１を完全切断しない高さ位置、すなわち、切削ブレード１１０の最下端が板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂよりも僅かに上方となる高さ位置に、切削手段１１を位置付けるものとしてもよい。
被加工物Ｗを保持するチャックテーブル１０が所定の切削送り速度で−Ｘ方向側（紙面奥側）に送り出されることで、回転する切削ブレード１１０が分断予定ラインＳに沿って被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側から板状物Ｗ１に切り込んでいき、図２、３に示す膜Ｗ２に到らない溝Ｍ１が形成されていく。本実施形態では、例えば、図３に示すように溝Ｍ１の底に膜Ｗ２の表面Ｗ２ａが露出した状態となり、溝Ｍ１の幅は例えば約１０μｍとなる。なお、板状物Ｗ１の切り残し部分を溝Ｍ１の底として、僅かな厚みで残存した状態にしてもよい。
切削ブレード１１０が一本の分断予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが送られると、被加工物Ｗの切削送りが一度停止され、切削ブレード１１０が被加工物Ｗから離間し、次いで、被加工物Ｗが＋Ｘ方向に移動し原点位置に戻る。そして、隣り合う分断予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード１１０を＋Ｙ方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、Ｘ軸方向の全ての分断予定ラインＳに沿って膜Ｗ２に到らない深さの溝Ｍ１を被加工物Ｗに形成する。さらに、被加工物Ｗを９０度回転させてから同様の切削加工を行うことで、全ての分断予定ラインＳに沿って膜Ｗ２に到らない深さの溝Ｍ１を形成することができる。
（２−２）プラズマエッチング装置を用いる場合の溝形成ステップ
溝形成ステップは、図２に示す切削装置１を用いて実施するのではなく、図４に示すプラズマエッチング装置９を用いて実施してもよい。
溝形成ステップは、図２に示す切削装置１を用いて実施するのではなく、図４に示すプラズマエッチング装置９を用いて実施してもよい。
図４に示すプラズマエッチング装置９は、被加工物Ｗを保持する静電チャック９０と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド９１と、静電チャック９０及びガス噴出ヘッド９１を内部に収容したチャンバ９２とを備えている。
例えば、アルミナ等のセラミック又は酸化チタン等の誘電体で形成される静電チャック９０は、支持部材９００によって下方から支持されている。静電チャック９０の内部には、電圧が印加されることにより電荷を発生する電極（金属板）９０１が静電チャック９０の保持面９０ａと平行に配設されており、この電極９０１は、整合器９４ａ及びバイアス高周波電源９５ａに接続されている。なお、例えば、静電チャック９０は、本実施形態のような単極型の静電チャックに限定されるものではなく、いわゆる双極型の静電チャックであってもよい。
チャンバ９２の上部に軸受け９１９を介して昇降自在に配設されたガス噴出ヘッド９１の内部には、ガス拡散空間９１０が設けられており、ガス拡散空間９１０の上部にはガス導入口９１１が連通し、ガス拡散空間９１０の下部にはガス吐出口９１２が複数連通している。各ガス吐出口９１２の下端は、静電チャック９０の保持面９０ａに向かって開口している。
ガス導入口９１１には、ガス供給部９３が接続されている。ガス供給部９３は、例えばＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ２Ｆ４等のフッ素系ガスをエッチングガスとして蓄えている。
ガス噴出ヘッド９１には、整合器９４を介して高周波電源９５が接続されている。高周波電源９５から整合器９４を介してガス噴出ヘッド９１に高周波電力を供給することにより、ガス吐出口９１２から吐出されたエッチングガスをプラズマ化することができる。プラズマエッチング装置９は、図示しない制御部を備えており、制御部による制御の下で、ガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件がコントロールされる。
チャンバ９２の底には排気口９６が形成されており、この排気口９６には排気装置９７が接続されている。この排気装置９７を作動させることにより、チャンバ９２の内部を所定の真空度まで減圧することができる。
チャンバ９２の側部には、被加工物Ｗの搬入出を行うための搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバルブ９２１とが設けられている。
チャンバ９２の側部には、被加工物Ｗの搬入出を行うための搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバルブ９２１とが設けられている。
被加工物Ｗはプラズマエッチングが施され溝が形成されるにあたり、各デバイスＤ（図４においては不図示）がレジスト膜Ｒによって保護された状態になる。すなわち、例えば、ポジ型レジスト液が被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに塗布され一様な厚さのレジスト膜が表面Ｗ１ａ上に形成された後、分断予定ラインＳにのみ紫外光が照射され、露光後の被加工物Ｗが現像されることで、分断予定ラインＳが露出しかつデバイスＤがレジスト膜Ｒにより保護された状態となる。なお、最終的に被加工物Ｗから分割されたチップの外周縁から膜Ｗ２がバリとしてはみ出す量を抑えるためにも、形成する溝の幅はなるべく小さくなる方が好ましい。そのため、例えば、レジスト膜Ｒを分断予定ラインＳが１０μｍ以下の幅で露出するように形成すると好ましく、分断予定ラインＳが５μｍ以下の幅で露出するように形成するとさらに好ましい。
なお、プラズマエッチング装置９を用いて被加工物Ｗに溝の形成を行う場合においては、上記（１）エキスパンドシート貼着ステップにおいて、エキスパンドシートＴ１としてプラズマエッチングに対する耐性を備えているものを用いる。また、エキスパンドシート貼着ステップを、本溝形成ステップを実施した後に実施する場合には、プラズマエッチング装置９に搬送される被加工物Ｗは、その裏面Ｗ２ｂにテープ又はハードプレートが保護部材として貼着され、裏面Ｗ２ｂが保護部材によって保護された状態になる。
溝の形成においては、まず、ゲートバルブ９２１を開け、搬入出口９２０から被加工物Ｗをチャンバ９２内に搬入し、表面Ｗ１ａ側を上に向けて被加工物Ｗを静電チャック９０の保持面９０ａ上に載置する。ゲートバルブ９２１を閉じ、排気装置９７によってチャンバ９２内を排気し、チャンバ９２内を所定の圧力の密閉空間とする。
ガス噴出ヘッド９１を所定の高さ位置まで下降させ、その状態でガス供給部９３から例えばＳＦ６を主体とするエッチングガスをガス拡散空間９１０に供給し、ガス吐出口９１２から下方に噴出させる。また、高周波電源９５からガス噴出ヘッド９１に高周波電力を印加して、ガス噴出ヘッド９１と静電チャック９０との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。これに並行して、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから電圧を印加することで、静電チャック９０の保持面９０ａと被加工物Ｗとの間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極による静電吸着力によって被加工物Ｗを保持面９０ａ上に吸着保持する。
プラズマ化したエッチングガスは、レジスト膜Ｒで被覆されている各デバイスＤはエッチングせずに、分断予定ラインＳ上を−Ｚ方向に向かって異方性エッチングしていく。そのため、図３に示す分断予定ラインＳに沿った格子状の溝Ｍ１が板状物Ｗ１に形成されていく。
プラズマ化したエッチングガスは、金属からなる膜Ｗ２をエッチングしない。そのため、図３に示すように、溝Ｍ１の底が膜Ｗ２内に到らず、かつ、溝Ｍ１の底に膜Ｗ２の表面Ｗ２ａが露出するまでプラズマエッチングを行った後、プラズマエッチングを終了させる。すなわち、図４に示すチャンバ９２内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド９１への高周波電力の供給を停止し、また、チャンバ９２内のエッチングガスを排気口９６から排気装置９７に排気し、チャンバ９２内部にエッチングガスが存在しない状態とする。
なお、図３に示す溝Ｍ１の底に板状物Ｗ１がエッチング残し部分として僅かな厚みで残存した状態となるまで、プラズマエッチングを行ってもよい。また、形成された溝Ｍ１の幅は、１０μｍ以下であると好ましく、５μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、溝形成ステップは、上記のようなＳＦ６ガス単体によるプラズマエッチングで行われる形態に限定されず、ＳＦ６ガスによるプラズマエッチングとＣ４Ｆ８による溝側壁等に対する保護膜堆積（デポジション）とを交互に繰り返すボッシュ法により行われるものとしてもよい。
なお、図３に示す溝Ｍ１の底に板状物Ｗ１がエッチング残し部分として僅かな厚みで残存した状態となるまで、プラズマエッチングを行ってもよい。また、形成された溝Ｍ１の幅は、１０μｍ以下であると好ましく、５μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、溝形成ステップは、上記のようなＳＦ６ガス単体によるプラズマエッチングで行われる形態に限定されず、ＳＦ６ガスによるプラズマエッチングとＣ４Ｆ８による溝側壁等に対する保護膜堆積（デポジション）とを交互に繰り返すボッシュ法により行われるものとしてもよい。
次いで、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ上から図４に示すレジスト膜Ｒを除去する。レジスト膜Ｒの除去は、例えば、所定薬剤を用いたウェット処理、又はプラズマエッチング装置９によるレジスト膜Ｒのアッシング（灰化）によって行う。
（３−１）拡張ステップの実施形態１
上記のように（２−１）切削装置１を用いる溝形成ステップ、又は（２−２）プラズマエッチング装置９を用いる溝形成ステップのいずれかを実施した後、溝Ｍ１が形成された被加工物ＷのエキスパンドシートＴ１を拡張して溝Ｍ１に沿って膜Ｗ２に外力を付与する拡張ステップを実施する。そして、本実施形態１の拡張ステップにおいては、膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断するものとする。
上記のように（２−１）切削装置１を用いる溝形成ステップ、又は（２−２）プラズマエッチング装置９を用いる溝形成ステップのいずれかを実施した後、溝Ｍ１が形成された被加工物ＷのエキスパンドシートＴ１を拡張して溝Ｍ１に沿って膜Ｗ２に外力を付与する拡張ステップを実施する。そして、本実施形態１の拡張ステップにおいては、膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断するものとする。
図５に示すように、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１によって支持された状態の被加工物Ｗをエキスパンド装置５に搬送する。エキスパンド装置５は、例えば、エキスパンドシートＴ１の外径よりも大きな外径を備える環状テーブル５０を具備しており、環状テーブル５０の開口５０ｃの直径はエキスパンドシートＴ１の外径よりも小さく形成されている。環状テーブル５０の外周部には、例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ５２が均等に配設されている。固定クランプ５２は、図示しないバネ等によって回転軸５２ｃを軸に回動可能となっており、環状テーブル５０の保持面５０ａと固定クランプ５２の下面との間に環状フレームＦ１及びエキスパンドシートＴ１を挟み込むことができる。
環状テーブル５０の開口５０ｃ内には、円筒状の拡張ドラム５３が高さ位置を固定して配設されており、環状テーブル５０の中心と拡張ドラム５３の中心とは略合致している。この拡張ドラム５３の外径は、エキスパンドシートＴ１の外径より小さく、かつ、被加工物Ｗの外径よりも大きく形成されている。
環状テーブル５０は、例えば、環状テーブル昇降手段５５によって上下動可能となっている。環状テーブル昇降手段５５は、例えばエアシリンダであり、内部に図示しないピストンを備える有底円筒状のシリンダチューブ５５０と、シリンダチューブ５５０に挿入され一端がピストンに取り付けられたピストンロッド５５１とを備える。ピストンロッド５５１のもう一端は、環状テーブル５０の下面に固定されている。シリンダチューブ５５０にエアが供給（または、排出）されシリンダチューブ５５０の内部圧力が変化することで、ピストンロッド５５１がＺ軸方向に移動し、環状テーブル５０がＺ軸方向に移動する。
まず、基準高さ位置に位置付けられた環状テーブル５０の保持面５０ａに、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１が載置される。次いで、固定クランプ５２を回動させ、環状フレームＦ１及びエキスパンドシートＴ１が固定クランプ５２と環状テーブル５０の保持面５０ａとの間に挟持固定された状態にする。この状態においては、環状テーブル５０の保持面５０ａと拡張ドラム５３の環状の上端面とは同一の高さ位置にあり、拡張ドラム５３の上端面が、エキスパンドシートＴ１の環状フレームＦ１の内周縁と被加工物Ｗの外周縁との間の領域に、エキスパンドシートＴ１の基材面側（図５における下面側）から当接する。
図６に示すように、環状テーブル昇降手段５５が、固定クランプ５２との間に環状フレームＦ１及びエキスパンドシートＴ１を挟み込んだ状態の環状テーブル５０を−Ｚ方向に下降させることで、環状テーブル５０の保持面５０ａを拡張ドラム５３の上端面より下方のエキスパンドシート拡張位置に位置付ける。その結果、拡張ドラム５３は固定クランプ５２に対して相対的に上昇し、エキスパンドシートＴ１は、拡張ドラム５３の上端面で押し上げられて径方向外側に向かって拡張される。また、エキスパンドシートＴ１が貼着されている膜Ｗ２の溝Ｍ１に沿った領域に、外力（拡張力）がエキスパンドシートＴ１を介して集中的に付与される。本実施形態１の拡張ステップにおいては、環状テーブル５０の保持面５０ａの拡張ドラム５３の上端面に対する下降位置を制御することで、エキスパンドシートＴ１を介して膜Ｗ２に付与する外力の大きさを調整して、図６に示すように、膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断する。その結果、被加工物Ｗを図７に示すデバイスＤ及び分断された膜Ｗ２を備える個々のチップＣに分割することができる。
（４−１）ピックアップステップの実施形態１
上記のように実施形態１の拡張ステップを実施した後、エキスパンドシートＴ１からチップＣをピックアップするピックアップステップを実施する。例えば、エキスパンドシートＴ１が紫外線照射によって粘着力が低下するタイプの場合には、エキスパンドシートＴ１からチップＣをピックアップする前に、図７に示すエキスパンドシートＴ１に紫外線を照射して粘着面Ｔ１ａの粘着力を低下させる。次いで、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１に支持された状態のチップＣが、例えば、図８に示すピックアップ装置８に搬送される。ピックアップ装置８は、挟持クランプ等で環状フレームＦ（図８においては不図示）を固定し、Ｚ軸方向に昇降可能なニードル８０で、チップＣを下側からエキスパンドシートＴ１を介して突き上げ、チップＣがエキスパンドシートＴ１から浮き上がったところを吸引パッド８１で吸引保持してチップＣをピックアップする。
上記のように実施形態１の拡張ステップを実施した後、エキスパンドシートＴ１からチップＣをピックアップするピックアップステップを実施する。例えば、エキスパンドシートＴ１が紫外線照射によって粘着力が低下するタイプの場合には、エキスパンドシートＴ１からチップＣをピックアップする前に、図７に示すエキスパンドシートＴ１に紫外線を照射して粘着面Ｔ１ａの粘着力を低下させる。次いで、エキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦ１に支持された状態のチップＣが、例えば、図８に示すピックアップ装置８に搬送される。ピックアップ装置８は、挟持クランプ等で環状フレームＦ（図８においては不図示）を固定し、Ｚ軸方向に昇降可能なニードル８０で、チップＣを下側からエキスパンドシートＴ１を介して突き上げ、チップＣがエキスパンドシートＴ１から浮き上がったところを吸引パッド８１で吸引保持してチップＣをピックアップする。
（３−２）拡張ステップの実施形態２
（２−１）切削装置１を用いる溝形成ステップ、又は（２−２）プラズマエッチング装置９を用いる溝形成ステップのいずれかを実施した後に、上記（３−１）実施形態１の拡張ステップではなく、本実施形態２の拡張ステップを実施するものとしてもよい。本実施形態２の拡張ステップにおいては、膜Ｗ２に対して溝Ｍ１に沿った分断起点を形成する。
（２−１）切削装置１を用いる溝形成ステップ、又は（２−２）プラズマエッチング装置９を用いる溝形成ステップのいずれかを実施した後に、上記（３−１）実施形態１の拡張ステップではなく、本実施形態２の拡張ステップを実施するものとしてもよい。本実施形態２の拡張ステップにおいては、膜Ｗ２に対して溝Ｍ１に沿った分断起点を形成する。
まず、図５に示すように、基準高さ位置に位置付けられた環状テーブル５０の保持面５０ａに、エキスパンドシートＴ１を介して被加工物Ｗを支持する環状フレームＦ１が載置される。次いで、環状フレームＦ１及びエキスパンドシートＴ１が固定クランプ５２と環状テーブル５０の保持面５０ａとの間に挟持固定された状態になる。次いで、図９に示すように、環状テーブル昇降手段５５が環状テーブル５０を−Ｚ方向に下降させることで、拡張ドラム５３は固定クランプ５２に対して上昇し、エキスパンドシートＴ１が拡張ドラム５３の上端面で押し上げられて径方向外側に向かって拡張される。また、エキスパンドシートＴ１が貼着されている膜Ｗ２の溝Ｍ１に沿った領域に、外力がエキスパンドシートＴ１を介して集中的に付与される。そして、環状テーブル５０の保持面５０ａの拡張ドラム５３の上端面に対する下降位置を制御することで、エキスパンドシートＴ１を介して膜Ｗ２に付与する外力の大きさを調整して、図９、図１０に示すように、膜Ｗ２に対して溝Ｍ１に沿った分断起点Ｗ２ｄを形成する。
（４−２）ピックアップステップの実施形態２
上記のように実施形態２の拡張ステップを実施した後、膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断起点Ｗ２ｄを起点に分断してエキスパンドシートＴ１からチップをピックアップする実施形態２のピックアップステップを実施する。
上記のように実施形態２の拡張ステップを実施した後、膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断起点Ｗ２ｄを起点に分断してエキスパンドシートＴ１からチップをピックアップする実施形態２のピックアップステップを実施する。
例えば、エキスパンドシートＴ１が紫外線照射によって粘着力が低下するタイプの場合には、図１０に示すエキスパンドシートＴ１に紫外線を照射して粘着面Ｔ１ａの粘着力を低下させた後、膜Ｗ２に溝Ｍ１に沿った分断起点Ｗ２ｄが形成された被加工物Ｗを、図１１に示すピックアップ装置８に搬送する。ピックアップ装置８は、図示しない挟持クランプ等で環状フレームＦ（図１１においては不図示）を固定し、Ｚ軸方向に昇降可能なニードル８０で、チップＣを下側からエキスパンドシートＴ１を介して突き上げる。その結果、分断起点Ｗ２ｄに突き上げによる外力が集中的に加えられて溝Ｍ１に沿って膜Ｗ２が分断される。そして、チップＣがエキスパンドシートＴ１から浮き上がったところを吸引パッド８１で吸引保持してチップＣをピックアップする。
本発明に係る加工方法は、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａから分断予定ラインＳに沿って溝Ｍ１を形成する溝形成ステップと、溝形成ステップを実施する前または後に被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにエキスパンドシートＴ１を貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、溝Ｍ１が形成された被加工物ＷのエキスパンドシートＴ１を拡張して溝Ｍ１に沿って膜Ｗ２に外力を付与する拡張ステップと、拡張ステップを実施した後、エキスパンドシートＴ１からチップＣをピックアップするピックアップステップと、を備えているため、レーザ加工装置を利用せず、また、切削ブレード１１０に膜Ｗ２による目詰まりを発生させることもなく、膜Ｗ２を分断して被加工物ＷからチップＣを作製することができる。
例えば、被加工物Ｗがより多くのデバイスが形成されていることで分割により取得できるチップの個数が多くなるウエーハである場合、すなわち、作製できる各チップがより小型のチップとなるウエーハである場合や、エキスパンドシートが伸縮しにくい材料からなる場合には、エキスパンドシートを拡張しただけでは、膜Ｗ２を完全に分断できない場合がある。このような場合においても、（３−２）実施形態２の拡張ステップでは膜Ｗ２に対して溝Ｍ１に沿った分断起点Ｗ２ｄを形成し、（４−２）実施形態２のピックアップステップで膜Ｗ２を溝Ｍ１に沿って分断するものとすることで、確実に膜Ｗ２を分断して被加工物ＷからチップＣを作製することができる。
Ｗ：被加工物 Ｗ１：板状物 Ｗ１ａ：被加工物の表面 Ｓ：分断予定ライン Ｄ：デバイス Ｗ１ｂ：板状物の裏面 Ｗ２：膜 Ｗ２ａ：膜の表面 Ｗ２ｂ：被加工物の裏面
Ｔ１：エキスパンドシート Ｔ１ａ：エキスパンドシートの粘着面 Ｆ１：環状フレーム Ｍ１：溝
１：切削装置 １０：チャックテーブル １０ａ：保持面 １００：固定クランプ
１１：切削手段 １１０：切削ブレード １１１：スピンドル
９：プラズマエッチング装置
９０：静電チャック ９０ａ：静電チャックの保持面 ９００：支持部材 ９０１：電極
９１：ガス噴出ヘッド ９１０：ガス拡散空間 ９１１：ガス導入口
９１２：ガス吐出口
９２：チャンバ ９２０：搬入出口 ９２１：ゲートバルブ
９３：ガス供給部 ９４，９４ａ：整合器 ９５，９５ａ：高周波電源，バイアス高周波電源 ９６：排気口 ９７：排気装置
Ｒ：レジスト膜
５：エキスパンド装置 ５０：環状テーブル ５０ａ：環状テーブルの保持面 ５０ｃ：環状テーブルの開口 ５２：固定クランプ ５３：拡張ドラム
５５：環状テーブル昇降手段 ５５０：シリンダチューブ ５５１：ピストンロッド
８：ピックアップ装置 ８０：ニードル ８１：吸引パッド
Ｔ１：エキスパンドシート Ｔ１ａ：エキスパンドシートの粘着面 Ｆ１：環状フレーム Ｍ１：溝
１：切削装置 １０：チャックテーブル １０ａ：保持面 １００：固定クランプ
１１：切削手段 １１０：切削ブレード １１１：スピンドル
９：プラズマエッチング装置
９０：静電チャック ９０ａ：静電チャックの保持面 ９００：支持部材 ９０１：電極
９１：ガス噴出ヘッド ９１０：ガス拡散空間 ９１１：ガス導入口
９１２：ガス吐出口
９２：チャンバ ９２０：搬入出口 ９２１：ゲートバルブ
９３：ガス供給部 ９４，９４ａ：整合器 ９５，９５ａ：高周波電源，バイアス高周波電源 ９６：排気口 ９７：排気装置
Ｒ：レジスト膜
５：エキスパンド装置 ５０：環状テーブル ５０ａ：環状テーブルの保持面 ５０ｃ：環状テーブルの開口 ５２：固定クランプ ５３：拡張ドラム
５５：環状テーブル昇降手段 ５５０：シリンダチューブ ５５１：ピストンロッド
８：ピックアップ装置 ８０：ニードル ８１：吸引パッド
Claims (3)
- 板状物の裏面に膜が成膜されるとともに交差する複数の分断予定ラインが表面に設定された被加工物を該分断予定ラインに沿って分断して複数のチップを形成する加工方法であって、
被加工物の表面から該分断予定ラインに沿って溝を形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップを実施する前または後に被加工物の裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、
該溝が形成された被加工物の該エキスパンドシートを拡張して該溝に沿って該膜に外力を付与する拡張ステップと、
該拡張ステップを実施した後、該エキスパンドシートからチップをピックアップするピックアップステップと、を備えた加工方法。 - 前記拡張ステップでは前記膜を前記溝に沿って分断する、請求項１に記載の加工方法。
- 前記拡張ステップでは前記膜に対して前記溝に沿った分断起点を形成し、
前記ピックアップステップで該膜を該溝に沿って分断する、請求項１に記載の加工方法。
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