JP2019106454A - 被加工物の分割方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】隣り合うチップの角部の擦れを防止し、該チップの破損を防止できる被加工物の分割方法を提供する。【解決手段】第１の面と第２の面とを備える板状の被加工物を複数のチップに分割する分割方法であって、第１の面に外的刺激によって硬化する樹脂を被覆して硬化させる樹脂層被覆ステップＳ２と、環状フレームに貼着した粘着テープに樹脂層を介して被加工物が貼着されたフレームユニットを形成するフレームユニット形成ステップＳ３と、フレームユニットの被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を第２の面から照射し、被加工物の内部に分割起点を形成する分割起点形成ステップＳ４と、押圧刃を備えるブレーキング装置の支持台に被加工物の第２の面側を載置し、分割起点に沿って位置付けた押圧刃で、粘着テープと樹脂層越しに被加工物を押圧し、分割起点を起点として被加工物を割断する割断ステップＳ５とを備える。【選択図】図３
Description
本発明は、板状の被加工物を複数のチップに分割する被加工物の分割方法に関する。
一般に、サファイアやＳｉＣ（炭化ケイ素）、ガラスなど光デバイスを形成する光デバイスウエーハ（被加工物）を個々のデバイスチップに分割することが行われている。この種のウエーハを個々のチップに分割する場合、レーザー光線をウエーハに照射して、ウエーハの内部に分割起点を形成した後、ブレーキング装置の押圧刃を分割起点に沿って位置付け、この押圧刃でウエーハの一方の面を押圧して該ウエーハを分割（割断ともいう）する方法が知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
しかし、従来の方法では、ブレーキング装置によってウエーハを割断する際に、隣り合ったチップにおける上記一方の面側の角部が相互に接近するため、これら角部が接触して擦れてしまうおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、隣り合うチップの角部の擦れを防止し、該チップの破損を防止できる被加工物の分割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、本発明は、第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面と、を備える板状の被加工物を複数のチップに分割する被加工物の分割方法であって、該被加工物の該第１の面に外的刺激によって硬化する樹脂を被覆し、被覆した該樹脂に外的刺激を与えて硬化させる樹脂層形成ステップと、該環状フレームに外周縁が貼着した粘着テープに該樹脂層を介して該被加工物が貼着されたフレームユニットを形成するフレームユニット形成ステップと、該フレームユニットの該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該第２の面から照射し、該被加工物の内部に分割起点を形成する分割起点形成ステップと、ブレーキング用の押圧刃を備えるブレーキング装置の支持台に該被加工物の該第２の面側を載置し、該分割起点に沿って位置付けた該押圧刃で、該粘着テープと該樹脂層越しに該被加工物を押圧し、該分割起点を起点として該被加工物を割断する割断ステップと、を備え、押圧して割断されたチップの角部がこすれるのを、硬化した該樹脂層が防ぐものである。
この構成によれば、押圧面となる第１の面に外的刺激によって硬化する樹脂を被覆し、この樹脂が硬化した後、樹脂層側を押圧することで被加工物を割断する。このため、割断の際に隣り合ったチップに設けた樹脂層同士が接触することにより、該チップにおける第１の面側の角部の接触を抑えることができ、この角部の擦れに伴うチップの破損を防止できる。
この構成において、該被加工物の該第１の面には、デバイスを構成する構造体となる凹凸を備えてもよい。この構成によれば、外的刺激によって硬化する樹脂が凹凸を被覆するため、被加工物１００を割断する際に、ブレーキング装置の押圧刃は硬化した樹脂層を押圧することにより、凹凸と押圧刃との接触を防止し、凹凸を保護することができる。
また、該分割起点は、該第２の面から該第１の面に向けて延在する細孔と該細孔をシールドする非晶質とからなるシールドトンネルであってもよい。この構成によれば、シールドトンネルを分割起点とすることで、被加工物を複数のチップに容易に分割することができる。
また、該割断ステップを実施した後、該樹脂を加熱して軟化させ該被加工物から除去する樹脂除去ステップを備えてもよい。この構成によれば、外的刺激によって硬化した樹脂層を被加工物の第１の面から容易に除去することができる。
本発明によれば、押圧面となる第１の面に外的刺激によって硬化する樹脂を被覆し、この樹脂が硬化した後、樹脂層側を押圧することで被加工物を割断する。このため、割断の際に隣り合ったチップに設けた樹脂層同士が接触することにより、該チップにおける第１の面側の角部の接触を抑えることができ、この角部の擦れに伴うチップの破損を防止できる。
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。
図１は、本実施形態に係る被加工物の分割方法で分割される被加工物の構成例を示す斜視図である。図２は、図１の被加工物を分割して形成されたデバイスチップの構成例を示す斜視図である。被加工物１００は、例えば、ガラス、サファイア、炭化ケイ素などを母材とする光デバイスウエーハであり、本実施形態ではガラス基板である。被加工物１００は、図１に示すように、表面１００Ａ（第１の面）と、この表面１００Ａの反対側の面である裏面１００Ｂ（第２の面）とを備えた矩形状の板体である。被加工物１００の形状は、矩形状に限らず円形であってもよい。この被加工物１００を互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ複数に分割することにより、図２に示すデバイスチップ（チップ）１１０が形成される。
デバイスチップ１１０は、光デバイスチップを構成するものであり、図２に示すように、ほぼ四角柱形状に形成されて上面側に四角錐形状の突部１１１を備える。具体的には、デバイスチップ１１０は、矩形状の底面１１０Ａと、４つの側面１１０Ｂと、この側面１１０Ｂと頂点１１０Ｃとを繋ぐ４つの傾斜面１１０Ｄとを備えて形成される。この頂点１１０Ｃと傾斜面１１０Ｄとで形成される四角錐形状の突部１１１は、例えば、光デバイスチップとしてのデバイスチップ１１０を構成するレンズ（構造体）として機能する。なお、本実施形態では、デバイスチップ１１０の突部１１１は、頂点１１０Ｃを有する四角錐形状に形成されているが、平坦部を有する四角錐台形状に形成してもよい。
続いて、上記した板状の被加工物１００をデバイスチップに分割する分割方法について説明する。図３は、被加工物の分割方法の手順を示すフローチャートである。被加工物１００の分割方法は、図３に示すように、凹凸形成ステップＳ１、樹脂層被覆ステップ（樹脂層形成ステップ）Ｓ２、フレームユニット形成ステップＳ３、分割起点形成ステップＳ４、割断ステップＳ５、及び、樹脂層除去ステップＳ６を備えて構成されている。次に、これらの各ステップについて説明する。
［凹凸形成ステップＳ１］
図４は、被加工物の表面に凹凸部を形成する構成例の部分断面図である。被加工物１００の表面１００Ａには、図４に示す凹凸部（凹凸）１２０が形成される。本実施形態では、凹凸部１２０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定間隔Ｐで並設された複数の溝部１２１により構成される。この溝部１２１は、頂部１２１Ａと底部１２１Ｂと傾斜面１２１ＣとでＶ字状に形成される。凹凸部１２０の形成は、切削ユニット１０を用いて行われる。被加工物１００は、裏面１００Ｂに保護テープ１０１が貼着され、この保護テープ１０１を介して保持テーブル（不図示）に保持される。この保持テーブルは、水平面（ＸＹ平面）と平行に回転可能に構成されるとともに、切削ユニット１０に対して、加工送り方向（Ｘ軸方向）と割り出し送り方向（Ｙ軸方向）とにそれぞれ相対的に移動可能な移動機構（不図示）を備えている。
図４は、被加工物の表面に凹凸部を形成する構成例の部分断面図である。被加工物１００の表面１００Ａには、図４に示す凹凸部（凹凸）１２０が形成される。本実施形態では、凹凸部１２０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定間隔Ｐで並設された複数の溝部１２１により構成される。この溝部１２１は、頂部１２１Ａと底部１２１Ｂと傾斜面１２１ＣとでＶ字状に形成される。凹凸部１２０の形成は、切削ユニット１０を用いて行われる。被加工物１００は、裏面１００Ｂに保護テープ１０１が貼着され、この保護テープ１０１を介して保持テーブル（不図示）に保持される。この保持テーブルは、水平面（ＸＹ平面）と平行に回転可能に構成されるとともに、切削ユニット１０に対して、加工送り方向（Ｘ軸方向）と割り出し送り方向（Ｙ軸方向）とにそれぞれ相対的に移動可能な移動機構（不図示）を備えている。
切削ユニット１０は、軸心１１周りに回転する回転スピンドル１２に装着された切削ブレード１３を備える。切削ブレード１３は円板状に形成され、周縁部に環状に形成された切れ刃１４が設けられている。この切れ刃１４は、鉛直線に対して所定の刃角θを有するＶ字刃である。切削ユニット１０は、昇降機構（不図示）により、切削ブレード１３を被加工物１００に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に進退自在に移動する。このため、被加工物１００（保持テーブル）を加工送り方向に移動させつつ、切削ブレード１３を被加工物１００に切り込ませることにより、被加工物１００には、加工送り方向に延びるＶ字状の溝部１２１が形成される。また、切削ユニット１０を上昇させ、被加工物１００（保持テーブル）を切削ブレード１３に対して、割り出し送り方向に所定間隔Ｐだけ移動させることにより、図４に示すように、所定間隔Ｐで並設された複数の溝部１２１を形成することができる。さらに、被加工物１００（保持テーブル）を９０°回転させ、この状態で所定間隔Ｐに並設された複数の溝部１２１を形成することにより、被加工物１００の表面１００Ａには凹凸部（凹凸）１２０が形成される。この凹凸部１２０の頂部１２１Ａが、デバイスチップ１１０に分割された際の頂点１１０Ｃに相当する。なお、デバイスチップ１１０の突部１１１、及び、凹凸部１２０の形状は一例を示すものであり、これに限るものではなく、適宜変更してもよい。
［樹脂層被覆ステップＳ２］
次に、凹凸部１２０が形成された被加工物１００の表面１００Ａ側を樹脂層で覆う。図５は、被加工物の表面の形成された凹凸部を液状樹脂で被覆する構成例の部分断面図であり、図６は、被覆した液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する構成例の部分断面図である。被加工物１００は、上記した切削加工により表面１００Ａ側に形成された凹凸部１２０が露出している。表面１００Ａに凹凸部１２０が形成された被加工物（ガラス基板）１００をブレーキング装置（後述する）で分割（割断）する場合、ブレーキング装置の押圧力により凹凸部１２０が傷ついたり、破損したりするおそれがある。このため、凹凸部１２０を樹脂層１３０（図６）で被覆して凹凸部１２０を保護している。
次に、凹凸部１２０が形成された被加工物１００の表面１００Ａ側を樹脂層で覆う。図５は、被加工物の表面の形成された凹凸部を液状樹脂で被覆する構成例の部分断面図であり、図６は、被覆した液状樹脂を硬化させて樹脂層を形成する構成例の部分断面図である。被加工物１００は、上記した切削加工により表面１００Ａ側に形成された凹凸部１２０が露出している。表面１００Ａに凹凸部１２０が形成された被加工物（ガラス基板）１００をブレーキング装置（後述する）で分割（割断）する場合、ブレーキング装置の押圧力により凹凸部１２０が傷ついたり、破損したりするおそれがある。このため、凹凸部１２０を樹脂層１３０（図６）で被覆して凹凸部１２０を保護している。
樹脂層１３０を形成するにあたり、本実施形態では、被加工物１００の凹凸部１２０上に樹脂供給ノズル２０を配置し、この樹脂供給ノズル２０から液状樹脂１３１を供給する。液状樹脂は、硬化性を有するものが用いられ、例えば、デンカ株式会社製のテンプロック（登録商標）を用いることができる。このテンプロックは、紫外線照射（外的刺激）により短時間で硬化し、さらに有機溶剤を使用せずに温水にさらすことで簡単に被覆対象物から除去することができるため、取扱いが非常に容易である。
また、被加工物１００は、保護テープ１０１を介して、不図示のスピンナテーブル上に保持されることが好ましい。スピンナテーブルは、被加工物１００を保持した状態で、被加工物１００を周方向に回転可能に構成される。供給された液状樹脂１３１は、スピンナテーブルの回転に伴う遠心力により、被加工物１００の中心から径方向外側に広がる。このため、液状樹脂１３１は、被加工物１００に形成された凹凸部１２０の溝部１２１に充填され、被加工物１００の凹凸部１２０を被覆する液状樹脂１３１の上面を略平坦に調整できる。なお、液状樹脂１３１による被加工物１００の凹凸部１２０の被覆は、上記したスピンコートによる被覆以外に、被加工物１００を型枠（不図示）に収容し、型枠の隙間に液状樹脂１３１を充填してもよい。また、上記した以外にも、凹凸部１２０を液状樹脂１３１により被覆した後、透明な離型シートなどを介して、液状樹脂１３１の上面を表面が平坦な透明板で押圧することにより、該液状樹脂１３１の上面を略平坦化してもよい。この場合、透明な離型シート及び透明板は、紫外線を透過する材質で形成したものを用いることが好ましい。
次に、液状樹脂１３１を硬化させて樹脂層１３０を形成する。本実施形態で液状樹脂１３１として用いているテンプロックは、紫外線照射（外的刺激）により硬化する特質を有するため、図６に示すように、被加工物１００の凹凸部１２０を被覆した液状樹脂１３１の上に紫外線照射ランプ２１を配置し、この紫外線照射ランプ２１から液状樹脂１３１に向けて紫外線２２を照射する。これにより、液状樹脂１３１は硬化して樹脂層１３０が形成される。この樹脂層１３０の表面（上面）１３０Ａは平坦に形成されている。
［フレームユニット形成ステップＳ３］
次に、樹脂層１３０が形成された被加工物１００を環状フレーム１１５に保持させてフレームユニット１１７を形成する。図７は、フレームユニットの構成例を示す斜視図である。フレームユニット１１７は、環状フレーム１１５と、この環状フレーム１１５に外周縁が貼着された粘着テープ１１６と、この粘着テープ１１６に貼着される被加工物１００とを備える。被加工物１００は、裏面１００Ｂ側に貼着された保護テープ１０１が取り外されて裏面１００Ｂが露出した状態となっており、この裏面１００Ｂを上向きにして樹脂層１３０を介して粘着テープ１１６に貼り付けられる。環状フレーム１１５は、被加工物１００よりも大きな開口１１５Ａを有し、この開口１１５Ａ内に被加工物１００が保持される。
次に、樹脂層１３０が形成された被加工物１００を環状フレーム１１５に保持させてフレームユニット１１７を形成する。図７は、フレームユニットの構成例を示す斜視図である。フレームユニット１１７は、環状フレーム１１５と、この環状フレーム１１５に外周縁が貼着された粘着テープ１１６と、この粘着テープ１１６に貼着される被加工物１００とを備える。被加工物１００は、裏面１００Ｂ側に貼着された保護テープ１０１が取り外されて裏面１００Ｂが露出した状態となっており、この裏面１００Ｂを上向きにして樹脂層１３０を介して粘着テープ１１６に貼り付けられる。環状フレーム１１５は、被加工物１００よりも大きな開口１１５Ａを有し、この開口１１５Ａ内に被加工物１００が保持される。
［分割起点形成ステップＳ４］
次に、フレームユニット１１７の被加工物１００に対して透過性を有する波長のレーザー光線を裏面１００Ｂから照射し、被加工物１００の内部にシールドトンネル１４０（分割起点）を形成する。図８は、被加工物の内部にシールドトンネルを形成するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図９は、シールドトンネルが形成される被加工物の内部構造を模式的に示す部分断面図である。図１０は、シールドトンネルの構造を模式的に示す断面図であり、図１１は、シールドトンネルの構造を模式的に示す斜視図である。
次に、フレームユニット１１７の被加工物１００に対して透過性を有する波長のレーザー光線を裏面１００Ｂから照射し、被加工物１００の内部にシールドトンネル１４０（分割起点）を形成する。図８は、被加工物の内部にシールドトンネルを形成するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。図９は、シールドトンネルが形成される被加工物の内部構造を模式的に示す部分断面図である。図１０は、シールドトンネルの構造を模式的に示す断面図であり、図１１は、シールドトンネルの構造を模式的に示す斜視図である。
シールドトンネル１４０は、図８に示すように、レーザー加工装置３０を用いて形成される。レーザー加工装置３０は、フレームユニット１１７を保持するチャックテーブル３１と、このチャックテーブル３１上に保持されたフレームユニット１１７の被加工物１００にレーザー光線を照射するレーザー照射ユニット３２と、この被加工物１００を撮像する撮像ユニット（不図示）とを備える。チャックテーブル３１は、フレームユニット１１７を吸引保持するように構成されている。また、チャックテーブル３１は、水平面（ＸＹ平面）と平行に回転可能に構成されるとともに、レーザー照射ユニット３２に対して、加工送り方向（Ｘ軸方向）と割り出し送り方向（Ｙ軸方向）とにそれぞれ相対的に移動可能な移動機構（不図示）を備えている。
レーザー照射ユニット３２は、レーザー光線を発振する発振器（不図示）と、この発振器により発振されたレーザー光線を集光する集光器３２Ａとを備えている。発振器は、加工形態などに応じて、発振するレーザー光線の周波数が適宜調整される。集光器３２Ａは、発振器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。また、レーザー照射ユニット３２は、集光器３２Ａの集光レンズによって集光される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（不図示）を備えている。撮像ユニットは、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段から構成される。
レーザー加工装置３０を用いて、被加工物１００の内部にシールドトンネル１４０を形成するに際して、まず、図８に示すように、フレームユニット１１７が保持されたチャックテーブル３１を加工送り方向に移動して、被加工物１００を撮像ユニットの直下に位置付ける。次に、撮像ユニットを用いて、被加工物１００に形成された凹凸部１２０の溝部１２１（図４）を撮像し、この溝部１２１が加工送り方向（Ｘ軸方向）と平行に位置付けられているか否かを検出する。この場合、溝部１２１が加工送り方向と平行でない場合にはチャックテーブル３１を回動調整して、溝部１２１が加工送り方向とが平行になるように調整する。
次に、チャックテーブル３１をレーザー照射ユニット３２の集光器３２Ａの下方に移動し、割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に所定間隔Ｐで並設される溝部１２１（例えば、最端に位置する溝部１２１）の底部１２１Ｂ（図４）を集光器３２Ａの直下に位置付ける。そして、図９に示すように、集光器３２Ａの集光レンズによって集光されるレーザー光線３２Ｂの集光点Ｑが被加工物１００の裏面１００Ｂから厚み方向の所望の位置に位置付けられるように集光点位置調整手段（不図示）を作動して集光器３２Ａを光軸方向に移動する。
上記のように、レーザー光線３２Ｂの集光点Ｑが被加工物１００の裏面１００Ｂから厚み方向の所望の位置に位置付けられたら、レーザー照射ユニット３２を作動して集光器３２Ａからレーザー光線３２Ｂを照射して被加工物１００に位置付けられた集光点Ｑ付近から表面１００Ａに向けて細孔と該細孔をシールドする非晶質とからなるシールドトンネル１４０を形成する。すなわち、集光器３２Ａから被加工物１００に対して透過性を有する波長のレーザー光線３２Ｂを溝部１２１（図４）に沿って照射しつつ、チャックテーブル３１を図８及び図９の加工送り方向（Ｘ軸方向）に所定の送り速度で移動させる。
なお、シールドトンネル１４０を形成する場合、次に示す加工条件に設定されている。
波長 ：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数 ：４０ｋＨｚ
パルス幅 ：１０ｐｓ
平均出力 ：０．５Ｗ
スポット径 ：φ５μｍ
加工送り速度 ：４００ｍｍ／秒
集光レンズの開口数 ：０．２５
波長 ：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数 ：４０ｋＨｚ
パルス幅 ：１０ｐｓ
平均出力 ：０．５Ｗ
スポット径 ：φ５μｍ
加工送り速度 ：４００ｍｍ／秒
集光レンズの開口数 ：０．２５
被加工物１００の内部には、図１０に示すようにレーザー光線３２Ｂの集光点Ｑ付近から表面に向けて延在する細孔１４１と該細孔１４１の周囲に形成された非晶質１４２が成長し、溝部１２１（図４）に対応する領域に沿って所定の間隔（図示の実施形態においては１０μｍの間隔（加工送り速度：４００ｍｍ／秒）／（繰り返し周波数：４０ｋＨｚ））で非晶質のシールドトンネル１４０が形成される。シールドトンネル１４０は、図１１に示すように、中心に形成された直径ｄ１がφ１μｍ程度の細孔１４１と該細孔１４１の周囲に形成された直径ｄ２がφ１０μｍの非晶質１４２とからなり、本実施形態においては、図１０に示すように、互いに隣接する非晶質１４２同士がつながるように連接して形成されている。
このように、溝部１２１（図４）と対応する領域に沿ってシールドトンネル１４０を形成したら、チャックテーブル３１を割り出し送り方向に、溝部１２１の間隔Ｐと対応する距離だけ移動し、この溝部１２１に対応する領域に沿ってシールドトンネル１４０を形成する。このようにして所定方向に形成されるすべての溝部１２１と対応する領域に沿ってシールドトンネル１４０を形成したならば、チャックテーブル３１を９０°回転し、上記所定方向に形成される溝部１２１に対して直交する方向に形成される溝部１２１と対応する領域に沿って、それぞれシールドトンネル１４０を形成する。
［割断ステップＳ５］
次に、被加工物１００に外力を付与し、被加工物１００を凹凸部１２０の溝部１２１に沿って割断する。図１２は、シールドトンネルが形成された被加工物を割断する状態を模式的に示す部分断面図である。この図１２では、被加工物１００を割断される状態を誇張して描いている。被加工物１００の割断は、図１２に示すブレーキング装置４０を用いて行われる。ブレーキング装置４０は、被加工物１００を支持する支持台４１と、この支持台４１に対して上下動して該支持台４１に支持された被加工物１００に押圧力を付与する押圧刃４２とを備える。支持台４１は、水平面と平行に回転可能に構成されるとともに、押圧刃４２の直下に開口部４１Ａが形成されている。被加工物１００は、裏面１００Ｂ側に貼着された保護シート１０８を介して支持台４１に載置される。このとき、図１２に示すように、支持台４１の開口部４１Ａに、溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０が位置付けられるように載置する。そして、被加工物１００の表面１００Ａ側の凹凸部１２０を被覆する樹脂層１３０に貼着された粘着テープ１１６側から押圧刃４２により、溝部１２１に沿って押圧する。この結果、被加工物１００には溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０に沿って曲げ荷重が作用することにより、被加工物１００の裏面１００Ｂに露出しているシールドトンネル１４０側に引っ張り荷重が発生する。このため、図１２に示すように、溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０が分割起点となって溝部１２１に沿って被加工物１００が割断される。
次に、被加工物１００に外力を付与し、被加工物１００を凹凸部１２０の溝部１２１に沿って割断する。図１２は、シールドトンネルが形成された被加工物を割断する状態を模式的に示す部分断面図である。この図１２では、被加工物１００を割断される状態を誇張して描いている。被加工物１００の割断は、図１２に示すブレーキング装置４０を用いて行われる。ブレーキング装置４０は、被加工物１００を支持する支持台４１と、この支持台４１に対して上下動して該支持台４１に支持された被加工物１００に押圧力を付与する押圧刃４２とを備える。支持台４１は、水平面と平行に回転可能に構成されるとともに、押圧刃４２の直下に開口部４１Ａが形成されている。被加工物１００は、裏面１００Ｂ側に貼着された保護シート１０８を介して支持台４１に載置される。このとき、図１２に示すように、支持台４１の開口部４１Ａに、溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０が位置付けられるように載置する。そして、被加工物１００の表面１００Ａ側の凹凸部１２０を被覆する樹脂層１３０に貼着された粘着テープ１１６側から押圧刃４２により、溝部１２１に沿って押圧する。この結果、被加工物１００には溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０に沿って曲げ荷重が作用することにより、被加工物１００の裏面１００Ｂに露出しているシールドトンネル１４０側に引っ張り荷重が発生する。このため、図１２に示すように、溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０が分割起点となって溝部１２１に沿って被加工物１００が割断される。
そして、所定方向に形成された溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０に沿って被加工物１００を割断すると、支持台４１を９０°回転し、上記所定方向と直交する方向に延びる溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０に沿って上記した割断作業を行う。これにより、被加工物１００は、個々のデバイスチップ１１０に分割することができる。
本実施形態では、被加工物１００の表面１００Ａに形成された凹凸部１２０を被覆する樹脂層１３０を設けているため、被加工物１００を割断する際に、ブレーキング装置４０の押圧刃４２が樹脂層１３０を押圧することにより、凹凸部１２０と押圧刃４２との接触を防止し、凹凸部１２０を保護することができる。また、被加工物１００を割断する際に、隣り合ったデバイスチップ１１０に設けた樹脂層１３０同士が接触する。このため、デバイスチップ１１０における表面１００Ａ側の角部の接触を抑えることができ、この角部の擦れに伴うデバイスチップ１１０の破損を防止できる。
［樹脂層除去ステップＳ６］
次に、樹脂層１３０を除去する。図１３は、被加工物から樹脂層を除去する構成例の部分断面図である。図１４は、樹脂層を除去したデバイスチップの構成例の部分断面図である。本実施形態で樹脂層１３０として用いているテンプロックは、温水（例えば８０〜９０℃）にさらすことで、被覆対象である被加工物１００から離脱する特質を有する。このため、図１３に示すように、樹脂層１３０に貼着された粘着テープ１１６を剥がした後、割断された被加工物１００を温水５０が入っている水槽（不図示）に投入する。これにより、樹脂層１３０が加熱されることで軟化するため、被加工物１００から容易に除去することができる。従って、図１４に示すように、個々に分割されたデバイスチップ１１０を得ることができる。なお、これらデバイスチップ１１０は、保護シート１０８で一体にまとめられているため、各デバイスチップ１１０がバラバラに分散することが防止される。
次に、樹脂層１３０を除去する。図１３は、被加工物から樹脂層を除去する構成例の部分断面図である。図１４は、樹脂層を除去したデバイスチップの構成例の部分断面図である。本実施形態で樹脂層１３０として用いているテンプロックは、温水（例えば８０〜９０℃）にさらすことで、被覆対象である被加工物１００から離脱する特質を有する。このため、図１３に示すように、樹脂層１３０に貼着された粘着テープ１１６を剥がした後、割断された被加工物１００を温水５０が入っている水槽（不図示）に投入する。これにより、樹脂層１３０が加熱されることで軟化するため、被加工物１００から容易に除去することができる。従って、図１４に示すように、個々に分割されたデバイスチップ１１０を得ることができる。なお、これらデバイスチップ１１０は、保護シート１０８で一体にまとめられているため、各デバイスチップ１１０がバラバラに分散することが防止される。
次に、別に実施形態について説明する。上記した実施形態では、分割起点形成ステップＳ４において、被加工物１００の内部に分割起点としてシールドトンネル１４０を形成する構成について説明したが、分割起点として改質層１５０を形成してもよい。図１５は、改質層が形成される被加工物の内部構造を模式的に示す部分断面図であり、図１６は、改質層が形成された被加工物を割断する状態を模式的に示す部分断面図である。この図１６においても、被加工物１００を割断される状態を誇張して描いている。上記した分割起点形成ステップＳ４、割断ステップＳ６と同一の内容については、同一の符号を付して説明を省略する。
レーザー加工装置３０は、図１５に示すように、被加工物１００の裏面１００Ｂ側から透過性を有する波長のレーザー光線３２Ｂを照射し、被加工物１００の内部に改質層１５０を形成する。改質層とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲の母材とは異なる状態になった領域をいい、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、および、これらの領域が混在した領域等である。
上記したシールドトンネル１４０を形成した場合と同様に、チャックテーブル３１をレーザー照射ユニット３２の集光器３２Ａの下方に移動し、割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に所定間隔Ｐで並設される溝部１２１（例えば、最端に位置する溝部１２１）の底部１２１Ｂ（図４）を集光器３２Ａの直下に位置付ける。そして、図１５に示すように、集光器３２Ａの集光レンズによって集光されるレーザー光線３２Ｂの集光点を被加工物１００の内部に位置付けられるように集光点位置調整手段（不図示）を作動して集光器３２Ａを光軸方向に移動する。
レーザー光線３２Ｂの集光点が被加工物１００の厚み方向の内部に位置付けられたら、レーザー照射ユニット３２を作動して集光器３２Ａからレーザー光線３２Ｂを照射して被加工物１００の内部に改質層１５０を形成する。すなわち、集光器３２Ａから被加工物１００に対して透過性を有する波長のレーザー光線３２Ｂを溝部１２１（図４）に沿って照射しつつ、チャックテーブル３１を図１５の加工送り方向（Ｘ軸方向）に所定の送り速度で移動させる。これにより、被加工物１００の内部には、溝部１２１（図４）と対応する領域に沿って改質層１５０が形成される。この改質層１５０は、すべての溝部１２１と対応する領域に沿って形成される。なお、本実施形態では、改質層１５０は、被加工物１００の厚み方向に一層（一本）形成した例を説明したが、厚み方向に複数層（複数本）形成してもよい。
次に、被加工物１００に外力を付与し、被加工物１００を凹凸部１２０の溝部１２１に沿って割断する。図１６に示すように、被加工物１００は、ブレーキング装置４０の支持台４１の開口部４１Ａに、溝部１２１と対応する領域に形成されたシールドトンネル１４０が位置付けられるように載置する。そして、被加工物１００の表面１００Ａ側の凹凸部１２０を被覆する樹脂層１３０に貼着された粘着テープ１１６側から押圧刃４２により、溝部１２１に沿って押圧する。この結果、被加工物１００には溝部１２１と対応する領域に形成された改質層１５０に沿って曲げ荷重が作用することにより、被加工物１００の裏面１００Ｂ側に引っ張り荷重が発生する。このため、図１６に示すように、溝部１２１と対応する領域に形成された改質層１５０から厚み方向にクラックが生じ、この改質層１５０が分割起点となって溝部１２１に沿って被加工物１００が割断される。そして、すべての溝部１２１と対応する領域に形成された改質層１５０に沿って被加工物１００を割断すると、被加工物１００は、個々のデバイスチップ１１０に分割される。
この別の実施形態においても、被加工物１００の表面１００Ａに形成された凹凸部１２０を被覆する樹脂層１３０を設けているため、被加工物１００を割断する際に、ブレーキング装置４０の押圧刃４２が樹脂層１３０を押圧することにより、凹凸部１２０と押圧刃４２との接触を防止し、凹凸部１２０を保護することができる。また、被加工物１００を割断する際に、隣り合ったデバイスチップ１１０に設けた樹脂層１３０同士が接触する。このため、デバイスチップ１１０における表面１００Ａ側の角部の接触を抑えることができ、この角部の擦れに伴うデバイスチップ１１０の破損を防止できる。
また、上記実施形態では、分割起点は、被加工物１００の裏面１００Ｂから表面１００Ａに向けて延在する細孔１４１と該細孔１４１をシールドする非晶質１４２とからなるシールドトンネル１４０としたため、被加工物１００をデバイスチップ１１０に容易に分割することができる。
また、上記実施形態では、割断ステップＳ５を実施した後、樹脂層１３０を加熱して軟化させ該被加工物１００から除去する樹脂除去ステップＳ６を備えるため、樹脂層１３０の除去を容易に行うことができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、上記実施形態では、液状樹脂として、紫外線照射（外的刺激）により短時間で硬化し、さらに温水にさらすことで軟化して簡単に被覆対象物から除去することができる材料を用いたが、これに限るものではなく、外的刺激として冷却することで固着し加熱することで軟化する熱可塑性接着剤（ワックス）を用いてもよい。また、上記した以外にも、樹脂層１３０と被加工物１００との接着力よりも強い粘着力の粘着テープを用いて、樹脂層１３０に貼着された粘着テープを剥離する際に該樹脂層１３０を被加工物１００から剥離してもよい。
１０ 切削ユニット
１３ 切削ブレード
２０ 樹脂供給ノズル
２１ 紫外線照射ランプ
２２ 紫外線（外的刺激）
３０ レーザー加工装置
３１ チャックテーブル
３２ レーザー照射ユニット
３２Ａ 集光器
３２Ｂ レーザー光線
４０ ブレーキング装置
４１ 支持台
４２ 押圧刃
５０ 温水
１００ 被加工物
１００Ａ 表面（第１の面）
１００Ｂ 裏面（第２の面）
１０１ 保護テープ
１１０ デバイスチップ（チップ）
１１１ 突部
１１５ 環状フレーム
１１６ 粘着テープ
１１７ フレームユニット
１２０ 凹凸部（凹凸）
１２１ 溝部
１２１Ａ 頂部
１２１Ｂ 底部
１３０ 樹脂層
１３１ 液状樹脂（樹脂）
１４０ シールドトンネル（分割起点）
１４１ 細孔
１４２ 非晶質
１５０ 改質層（分割起点）
１３ 切削ブレード
２０ 樹脂供給ノズル
２１ 紫外線照射ランプ
２２ 紫外線（外的刺激）
３０ レーザー加工装置
３１ チャックテーブル
３２ レーザー照射ユニット
３２Ａ 集光器
３２Ｂ レーザー光線
４０ ブレーキング装置
４１ 支持台
４２ 押圧刃
５０ 温水
１００ 被加工物
１００Ａ 表面（第１の面）
１００Ｂ 裏面（第２の面）
１０１ 保護テープ
１１０ デバイスチップ（チップ）
１１１ 突部
１１５ 環状フレーム
１１６ 粘着テープ
１１７ フレームユニット
１２０ 凹凸部（凹凸）
１２１ 溝部
１２１Ａ 頂部
１２１Ｂ 底部
１３０ 樹脂層
１３１ 液状樹脂（樹脂）
１４０ シールドトンネル（分割起点）
１４１ 細孔
１４２ 非晶質
１５０ 改質層（分割起点）
Claims (4)
- 第１の面と、該第１の面と反対側の第２の面と、を備える板状の被加工物を複数のチップに分割する被加工物の分割方法であって、
該被加工物の該第１の面に外的刺激によって硬化する樹脂を被覆し、被覆した該樹脂に外的刺激を与えて硬化させる樹脂層形成ステップと、
該環状フレームに外周縁が貼着した粘着テープに該樹脂層を介して該被加工物が貼着されたフレームユニットを形成するフレームユニット形成ステップと、
該フレームユニットの該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該第２の面から照射し、該被加工物の内部に分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
ブレーキング用の押圧刃を備えるブレーキング装置の支持台に該被加工物の該第２の面側を載置し、該分割起点に沿って位置付けた該押圧刃で、該粘着テープと該樹脂層越しに該被加工物を押圧し、該分割起点を起点として該被加工物を割断する割断ステップと、を備え、
押圧して割断されたチップの角部がこすれるのを、硬化した該樹脂層が防ぐ被加工物の分割方法。 - 該被加工物の該第１の面には、デバイスを構成する構造体となる凹凸を備える請求項１記載の被加工物の分割方法。
- 該分割起点は、該第２の面から該第１の面に向けて延在する細孔と該細孔をシールドする非晶質とからなるシールドトンネルである請求項１又は２に記載の被加工物の分割方法。
- 該割断ステップを実施した後、該樹脂を加熱して軟化させ該被加工物から除去する樹脂除去ステップを備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被加工物の分割方法。
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