JP2022179058A - 被加工物の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストリートの幅が広い被加工物でもデバイスチップが所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれを低減する被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の加工方法は、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけて、レーザビームをストリートに沿って照射してストリートに沿った改質層を形成する改質層形成ステップ１００３と、レーザビームの集光点を被加工物の裏面に位置付けた状態で、改質層に対応した位置でレーザビームをストリートに沿って照射してアブレーション加工を施し裏面に開口するとともにストリートに沿った溝を形成する溝形成ステップ１００４と、を備え、改質層形成ステップ１００３と、溝形成ステップ１００４とをストリートの幅方向の両端側で実施することでストリートに沿った二条の改質層と、二条の改質層にそれぞれ対応した二条の溝とを形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物の加工方法に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して改質層を形成し、テープエキスパンドすることでウェーハに外力を付与して分割している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－１０９３３８号公報

特許文献１等に記載された被加工物の加工方法は、ウェーハ表面に形成されたデバイスにレーザビームが照射されてしまうことを避けるため、通常、ウェーハの裏面側に向かってレーザビームを照射する。

レーザ加工は、切削ブレードに比べてストリートの幅を狭くできるのがメリットの１つだが、例えばブレードダイシングでの分割を見据えてストリートの幅が設計されたウェーハをレーザ加工を利用して分割するとブレードダイシングに比べて加工で除去される幅が少なく、形成されたデバイスチップが外形寸法の許容範囲を超えてしまう。

そこで、切削ブレードの幅に合わせた間隔の２条の改質層をストリートに沿って形成してウェーハを分割することが考えられる。

しかし、例えば１００ミクロン以下と極めて近い距離で２条の改質層を形成すると、被加工物の裏面に至るクラックが曲がる現象が見受けられた。裏面側に到達するクラックが曲がると、形成されたデバイスチップが所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれがある。

本発明の目的は、ストリートの幅が広い被加工物でもデバイスチップが所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれを低減する被加工物の加工方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、表面にストリートを有した被加工物の加工方法であって、被加工物の該表面側をテーブルで保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で、該レーザビームを該ストリートに沿って照射して該ストリートに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップを実施した後、該レーザビームの該集光点を被加工物の裏面側に位置付けた状態で、該改質層に対応した位置で該レーザビームを該ストリートに沿って照射してアブレーション加工を施し該裏面に開口するとともに該ストリートに沿った溝を形成する溝形成ステップと、を備え、該改質層形成ステップと、該溝形成ステップと、を該ストリートの幅の両端側で実施することで該ストリートに沿った二条の該改質層と、二条の該改質層にそれぞれ対応した二条の該溝とを形成することを特徴とする。

前記被加工物の加工方法において、該保持ステップを実施する前に、被加工物の裏面にテープを貼着するテープ貼着ステップを備え、該改質層形成ステップと、該溝形成ステップとは、該テープを介して被加工物に該レーザビームを照射しても良い。

前記被加工物の加工方法において、該溝形成ステップを実施した後、該テープを拡張するエキスパンドステップを備えても良い。

本発明は、ストリートの幅が広い被加工物でもデバイスチップが所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれを低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の斜視図である。 図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図３は、図２に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。 図４は、図２に示された被加工物の加工方法の保持ステップ、改質層形成ステップ及び溝形成ステップを実施するレーザ装置の構成例を示す斜視図である。 図５は、図２に示された被加工物の加工方法の保持ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。 図６は、図２に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。 図７は、図２に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。 図８は、図２に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。 図９は、図２に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。 図１０は、図２に示された被加工物の加工方法のエキスパンドステップにおいてエキスパンド装置がフレームを保持した状態を一部断面で模式的に示す側面図である。 図１１は、図１０に示されたエキスパンド装置がフレームに貼着されたテープを拡張した状態を一部断面で模式的に示す側面図である。 図１２は、図２に示された被加工物の加工方法のエキスパンドステップ後の被加工物の要部の断面図である。 図１３は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図１４は、図１３に示された被加工物の加工方法の保持ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。 図１５は、図１３に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。 図１６は、図１３に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。 図１７は、図１３に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。

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。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の斜視図である。図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。

実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図１に示された被加工物１の加工方法である。実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物１は、シリコン、サファイヤ、ガリウムヒ素、又はＳｉＣ（炭化ケイ素）等などを基板２とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。被加工物１は、基板２の表面３に交差する複数のストリート４を有し、ストリート４で格子状に区画された領域にそれぞれデバイス５が形成されている。

デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサである。実施形態１では、被加工物１は、ストリート４に沿って個々のデバイスチップ１０に分割される。なお、デバイスチップ１０は、基板２の一部とデバイス５とを含む。

なお、実施形態１では、被加工物１は、ストリート４の幅が５０μｍ以上でかつ１５０μｍ以下に形成され、ストリート４に切削ブレードにより切削加工が施されて個々のデバイスチップ１０に分割されるものである。このように、実施形態１では、被加工物１は、ストリート４にレーザ加工が施されるなどして個々のデバイスチップ１０に分割されるのに最適な幅のストリート４を有するものよりもストリート４の幅が広い被加工物である。なお、本発明では、被加工物１は、前述した幅のストリート４が表面３に形成されたものに限定されない。

実施形態１に係る被加工物の加工方法は、表面３にストリート４を有した被加工物１を個々のデバイスチップ１０に分割する方法である。被加工物の加工方法は、図２に示すように、テープ貼着ステップ１００１と、保持ステップ１００２と、改質層形成ステップ１００３と、溝形成ステップ１００４と、エキスパンドステップ１００５とを備える。

（テープ貼着ステップ）
図３は、図２に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。テープ貼着ステップ１００１は、保持ステップ１００２を実施する前に、被加工物１の基板２の表面３の裏側の裏面６にテープ１１を貼着するステップである。

実施形態１において、テープ貼着ステップ１００１では、周知のマウンタが、図３に示すように、被加工物１の裏面６に被加工物１よりも大径な円板状のテープ１１を貼着するとともに、テープ１１の外周縁に内径が被加工物１の外径よりも大きな環状のフレーム１２を貼着して、被加工物１を環状のフレーム１２の内側の開口内に支持する。

（レーザ加工装置）
次に、保持ステップ１００２、改質層形成ステップ１００３及び溝形成ステップ１００４を実施するレーザ加工装置１００を説明する。図４は、図２に示された被加工物の加工方法の保持ステップ、改質層形成ステップ及び溝形成ステップを実施するレーザ装置の構成例を示す斜視図である。

図４に示されたレーザ加工装置１００は、被加工物１をレーザ加工（加工に相当する）する加工装置である。図４に示されたレーザ加工装置１００は、被加工物１の裏面６から被加工物１を構成する基板２及びテープ１１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザビーム１２１をストリート４に沿って照射するレーザ加工装置である。

レーザ加工装置１００は、図４に示すように、被加工物１を保持するテーブル１１０と、レーザビーム照射ユニット１２０と、移動ユニット１３０と、撮像ユニット１４０と、制御手段である制御ユニット１９０とを有する。

テーブル１１０は、被加工物１を水平方向と平行な保持面１１１で保持する。保持面１１１は、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、吸引経路１１２及び開閉弁１１３を介して吸引源１１４と接続されている。テーブル１１０は、開閉弁１１３が開いて、吸引源１１４により吸引されることで、保持面１１１上に載置された被加工物１を吸引保持する。テーブル１１０の周囲には、被加工物１を開口内に支持するフレーム１２を挟持するクランプ部１１５が複数配置されている。

また、テーブル１１０は、移動ユニット１３０の回転移動ユニット１３４により保持面１１１に対して直交しかつ鉛直方向と平行なＺ軸方向と平行な軸心回りに回転される。テーブル１１０は、回転移動ユニット１３４とともに、移動ユニット１３０のＸ軸移動ユニット１３１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動されかつＹ軸移動ユニット１３２により水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動される。テーブル１１０は、移動ユニット１３０によりレーザビーム照射ユニット１２０の下方の加工領域と、レーザビーム照射ユニット１２０の下方から離れて被加工物１が搬入、搬出される搬入出領域とに亘って移動される。

レーザビーム照射ユニット１２０は、テーブル１１０に保持された被加工物１に対してパルス状のレーザビーム１２１を集光して照射する集光器１２２を備えたレーザ照射手段である。実施形態１では、レーザビーム照射ユニット１２０の一部は、図４に示すように、装置本体１０１から立設した立設壁１０２に設けられた移動ユニット１３０のＺ軸移動ユニット１３３によりＺ軸方向に移動自在に支持されている。

レーザビーム照射ユニット１２０は、被加工物１の基板２及びテープ１１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザビーム１２１を出射する発振器１２３と、テーブル１１０の保持面１１１に保持された被加工物１に発振器１２３から出射されたレーザビーム１２１を集光する集光器１２２と、発振器１２３から出射されたレーザビーム１２１を集光器１２２に向かって反射する反射ミラー１２４とを備える。

集光器１２２は、テーブル１１０の保持面１１１とＺ軸方向に対向する位置に配置された集光レンズ１２５を備えている。集光レンズ１２５は、テーブル１１０に保持された被加工物１に対してパルス状のレーザビーム１２１を集光して照射する集光光学素子である。集光レンズ１２５は、発振器１２３から出射されたレーザビーム１２１を透過して、レーザビーム１２１を集光点１２６（図６等に示す）に集光する。

移動ユニット１３０は、テーブル１１０とレーザビーム照射ユニット１２０が照射するレーザビーム１２１の集光点１２６とをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びＺ軸方向と平行な軸心回りに相対的に移動させるものである。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、互いに直交し、かつ保持面１１１（即ち水平方向）と平行な方向である。移動ユニット１３０は、テーブル１１０をＸ軸方向に移動させる加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット１３１と、テーブル１１０をＹ軸方向に移動させる割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット１３２と、レーザビーム照射ユニット１２０に含まれる集光レンズ１２５をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動ユニット１３３と、テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット１３４とを備える。

Ｙ軸移動ユニット１３２は、テーブル１１０と、レーザビーム照射ユニット１２０のレーザビーム１２１の集光点１２６とを相対的に割り出し送りするユニットである。実施形態１では、Ｙ軸移動ユニット１３２は、レーザ加工装置１００の装置本体１０１上に設置されている。Ｙ軸移動ユニット１３２は、Ｘ軸移動ユニット１３１を支持した移動プレート１０３をＹ軸方向に移動自在に支持している。

Ｘ軸移動ユニット１３１は、テーブル１１０と、レーザビーム照射ユニット１２０のレーザビーム１２１の集光点１２６とを相対的に加工送りする送り手段である。Ｘ軸移動ユニット１３１は、移動プレート１０３上に設置されている。Ｘ軸移動ユニット１３１は、テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット１３４を支持した第２移動プレート１０４をＸ軸方向に移動自在に支持している。第２移動プレート１０４は、回転移動ユニット１３４、テーブル１１０を支持している。Ｚ軸移動ユニット１３３は、立設壁１０２に設置され、レーザビーム照射ユニット１２０をＺ軸方向に移動自在に支持している。回転移動ユニット１３４は、テーブル１１０を支持している。

Ｘ軸移動ユニット１３１、Ｙ軸移動ユニット１３２及びＺ軸移動ユニット１３３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ、移動プレート１０３，１０４をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動自在に支持するとともに、レーザビーム照射ユニット１２０をＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。回転移動ユニット１３４は、テーブル１１０を軸心回りに回転するモータ等を備える。

また、レーザ加工装置１００は、テーブル１１０のＸ軸方向の位置を検出するための図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、テーブル１１０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、レーザビーム照射ユニット１２０に含まれる集光レンズ１２５のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。各位置検出ユニットは、検出結果を制御ユニット１９０に出力する。

撮像ユニット１４０は、テーブル１１０に保持された被加工物１を撮像するものである。撮像ユニット１４０は、対物レンズを透過した赤外線を受光し、対物レンズがＺ軸方向に対向するものを撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子等の撮像素子を備えている。

撮像ユニット１４０は、撮像素子が赤外線を受光して撮像した画像を取得し、取得した画像を制御ユニット１９０に出力する。また、撮像ユニット１４０は、テーブル１１０の保持面１１１に保持された被加工物１を撮像して、被加工物１とレーザビーム照射ユニット１２０との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を取得する。

制御ユニット１９０は、レーザ加工装置１００の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物１に対するレーザ加工動作をレーザ加工装置１００に実施させるものである。なお、制御ユニット１９０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１９０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザ加工装置１００を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介してレーザ加工装置１００の上述した構成要素に出力して、制御ユニット１９０の機能を実現する。

また、レーザ加工装置１００は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示手段である表示ユニットと、オペレータが加工条件などを入力する際に用いる入力手段である入力ユニット等を備えている。表示ユニット及び入力ユニットは、制御ユニット１９０に接続している。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置との少なくとも一方により構成される。

（保持ステップ）
次に、保持ステップ１００２を説明する。図５は、図２に示された被加工物の加工方法の保持ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。保持ステップ１００２は、被加工物１の表面３側をテーブル１１０で保持するステップである。

保持ステップ１００２では、前述した構成のレーザ加工装置１００の制御ユニット１９０がオペレータにより入力された加工条件を受け付けて登録し、テープ貼着ステップ１００１後の被加工物１が裏面６即ちテープ１１を上向きにして表面３側が搬入出領域に位置付けられたテーブル１１０の保持面１１１に載置される。保持ステップ１００２では、レーザ加工装置１００は、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット１９０が受け付けると、加工動作を開始して、保持ステップ１００２を開始する。

実施形態１において、保持ステップ１００２では、レーザ加工装置１００は、図５に示すように、制御ユニット１９０が開閉弁１１３を開いてテーブル１１０の保持面１１１に被加工物１を吸引保持するとともに、クランプ部１１５にフレーム１２を挟持させる。

（改質層形成ステップ）
図６は、図２に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。図７は、図２に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

改質層形成ステップ１００３は、保持ステップ１００２を実施した後、被加工物１に対して透過性を有する波長のレーザビーム１２１の集光点１２６を被加工物１の内部に位置づけた状態で、レーザビーム１２１をストリート４に沿って照射してストリート４に沿った改質層７（図６に示す）を形成するステップである。

なお、改質層７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それとは異なる状態になった領域のことを意味し、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、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。また、改質層７は、被加工物１の基板２の他の部分よりも機械的な強度等が低い。

改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００は、制御ユニット１９０が移動ユニット１３０を制御してテーブル１１０を加工領域に移動し、撮像ユニット１４０でテーブル１１０に吸引保持された被加工物１を撮像して画像を取得し、アライメントを遂行する。改質層形成ステップ１００３では、図６に示すように、レーザビーム照射ユニット１２０の集光点１２６を基板２の内部に位置付け、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０とレーザビーム照射ユニット１２０とをストリート４に沿って相対的に移動させながら被加工物１の裏面６側からテープ１１越し即ちテープ１１を介して被加工物１にストリート４に沿ってパルス状のレーザビーム１２１を照射する。

実施形態１において、改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０を移動させながらテーブル１１０に吸引保持された被加工物１の各ストリート４の幅方向の両端部にストリート４に沿ってレーザビーム１２１を照射する。即ち、被加工物の加工方法は、改質層形成ステップ１００３を各ストリート４の幅方向の両端側で実施する。改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００が、被加工物１の基板２及びテープ１１に対して透過性を有する波長を有するレーザビーム１２１を照射するために、図６及び図７に示すように、基板２の内部にストリート４に沿った改質層７を形成する。

また、実施形態１では、被加工物の加工方法は、改質層形成ステップ１００３を各ストリート４の幅方向の両端側で実施することで、図７に示すように、基板２の内部に各ストリート４に沿って各ストリート４の幅方向の両端部に改質層７を形成する。即ち、実施形態１では、改質層形成ステップ１００３において、レーザ加工装置１００は、被加工物１の各ストリート４に幅方向に間隔をあけかつ互いに平行な二条の改質層７を形成する。

また、実施形態１では、改質層形成ステップ１００３において、レーザ加工装置１００は、被加工物１の各ストリート４の幅方向の両端部に厚み方向に間隔をあけて複数（実施形態１では、二条）形成する。この場合、レーザ加工装置１００は、厚み方向に間隔をあけて複数形成される改質層７のうち表面３側の改質層７から順に形成される。なお、本発明では、改質層形成ステップ１００３において、被加工物１の各ストリート４の幅方向の両端部に一条のみ改質層７を形成しても良く、厚み方向に間隔をあけて三条以上形成しても良い。

実施形態１において、改質層形成ステップ１００３では、被加工物１は、基板２の内部にストリート４に沿った改質層７が形成されると、改質層７から表面３及び裏面６に向かってクラック８（図７に示す）が伸長することがある。実施形態１において、改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００は、制御ユニット１９０にクラック８が裏面６に到達しない（即ち、到達することが規制される）加工条件が設定される。実施形態１では、制御ユニット１９０に設定される加工条件は、各ストリート４の幅方向の両端部に厚み方向に間隔をあけて形成された改質層７間のクラック８が互いに連なり、裏面６と表面３との双方に到達しない（即ち、到達することが規制される）加工条件に設定される。

なお、実施形態１において、レーザ加工装置１００の改質層形成ステップ１００３の代表的な加工条件は、以下のとおりである。

レーザビーム１２１の波長 ：１０８０ｎｍ
レーザビーム１２１の繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
レーザビーム１２１の平均出力 ：１．０Ｗ
加工送り速度 ：３７５ｍｍ／ｓ
集光点１２６の位置 ：１２０μｍ及び６０μｍ

なお、加工送り速度とは、改質層形成ステップ１００３において、レーザビーム照射ユニット１２０とテーブル１１０とをＸ軸方向に相対的に移動させる速度、即ち、テーブル１１０の移動速度である。集光点１２６の位置とは、集光点１２６の裏面６からの距離である。

なお、加工条件は、以下のように設定される。改質層７から伸長するクラック８が発生してもクラック８の長さが短ければ大きく曲がることがないので、クラック８の曲がりが許容範囲内の加工条件（レーザビーム１２１の平均出力や集光点１２６の裏面６からの距離）を予めダミーワーク等で選定し、選定した条件を加工条件とする。また、本発明では、クラック８が発生しない加工条件（レーザビーム１２１の平均出力や集光点１２６の位置）を予めダミーワーク等で選定し、選定した条件を加工条件とする。

改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００は、全てのストリート４に沿って、ストリート４の幅方向の両端部の基板２の内部に改質層７を形成する。

（溝形成ステップ）
図８は、図２に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。図９は、図２に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップ後のウェーハの要部の断面図である。

溝形成ステップ１００４は、改質層形成ステップ１００３を実施した後、レーザビーム１２１の集光点１２６を被加工物１の裏面６側に位置付けた状態で、改質層７に対応した位置でレーザビーム１２１をストリート４に沿って照射してアブレーション加工を施し裏面６に開口するとともにストリート４に沿った溝９を形成するステップである。

溝形成ステップ１００４では、図８に示すように、レーザビーム照射ユニット１２０の集光点１２６を基板２の裏面６に位置付け、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０とレーザビーム照射ユニット１２０とをストリート４に沿って相対的に移動させながら被加工物１の裏面６側からテープ１１越し即ちテープ１１を介して被加工物１にストリート４に沿ってパルス状のレーザビーム１２１を照射する。

実施形態１において、溝形成ステップ１００４では、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０を移動させながらテーブル１１０に吸引保持された被加工物１の各ストリート４の幅方向の両端にストリート４に沿ってレーザビーム１２１を照射する。即ち、被加工物の加工方法は、溝形成ステップ１００４を各ストリート４の幅方向の両端側で実施する。溝形成ステップ１００４では、レーザ加工装置１００が、被加工物１の基板２及びテープ１１に対して透過性を有する波長を有するレーザビーム１２１を集光点１２６を裏面６に位置付けて照射し、裏面６にテープ１１が貼着されているために、図６及び図７に示すように、基板２の裏面６のごく一部がアブレーション加工されて、ストリート４に沿った裏面６から凹の溝９を形成する。

また、実施形態１では、被加工物の加工方法は、溝形成ステップ１００４を各ストリート４の幅方向の両端側で実施することで、図９に示すように、各ストリート４に沿って各ストリート４の幅方向の両端部に改質層７に対応した裏面６から凹の溝９を形成する。即ち、実施形態１では、溝形成ステップ１００４において、レーザ加工装置１００は、被加工物１の各ストリート４に二条の改質層７にそれぞれに対応した二条の溝９を形成する。なお、改質層７に溝９が対応するとは、改質層７に溝９が基板２の厚み方向に重なることをいう。

なお、実施形態１において、レーザ加工装置１００の溝形成ステップ１００４の代表的な加工条件は、以下のとおりである。

レーザビーム１２１の波長 ：１０８０ｎｍ
レーザビーム１２１の繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
レーザビーム１２１の平均出力 ：０．８Ｗ
加工送り速度 ：３７５ｍｍ／ｓ

溝形成ステップ１００４では、レーザ加工装置１００は、全てのストリート４に沿って、ストリート４の幅方向の両端部に基板２の裏面６から凹の溝９を形成する。

なお、本発明では、レーザ加工装置１００は、レーザビーム照射ユニット１２０がレーザビーム１２１をＹ軸方向に２本に分岐する分岐ユニットを備えていても良い。この場合、改質層形成ステップ１００３及び溝形成ステップ１００４において、レーザ加工装置１００は、発振器１２３で生成されたレーザビーム１２１を２本に分岐して、各ストリート４に対して同時に二条の改質層７及び二条の溝９を形成しても良い。

また、実施形態１では、被加工物の加工方法は、改質層形成ステップ１００３において、全てのストリート４に二条の改質層７を形成した後、溝形成ステップ１００４において、全てのストリート４に二条の溝９を形成した。しかしながら、本発明でじゃ、被加工物の加工方法は、各ストリート４毎に改質層形成ステップ１００３と溝形成ステップ１００４とを順に実施して、各ストリート４に対応する二条の改質層７と二条の溝９を順に形成しても良く、各ストリート４の幅方向の端部毎に改質層形成ステップ１００３と溝形成ステップ１００４とを順に実施して、各ストリート４の各端部に対応する改質層７と溝９を順に形成しても良い。

（エキスパンドステップ）
図１０は、図２に示された被加工物の加工方法のエキスパンドステップにおいてエキスパンド装置がフレームを保持した状態を一部断面で模式的に示す側面図である。図１１は、図１０に示されたエキスパンド装置がフレームに貼着されたテープを拡張した状態を一部断面で模式的に示す側面図である。図１２は、図２に示された被加工物の加工方法のエキスパンドステップ後の被加工物の要部の断面図である。

エキスパンドステップ１００５は、溝形成ステップ１００４を実施した後、テープ１１を面方向に拡張するステップである。エキスパンドステップ１００５では、図１０に示すように、エキスパンド装置２００がフレーム保持ユニット２０１のフレーム載置プレート２０２上とクランプ２０３との間にフレーム１２とテープ１１の外縁部との間で挟んで保持するとともに、拡張ドラム２１０の上端及び拡張ドラム２１０の内側に設けられたチャックテーブル２２０の保持面２２１をテープ１１に当接させる。

こうして、エキスパンドステップ１００５では、図１０に示すように、エキスパンド装置２００が、テープ１１が外縁部と中央部とに亘って平坦な状態で、テープ１１を介して被加工物１をフレーム保持ユニット２０１で保持する。また、図１０に示す状態では、エキスパンド装置２００は、保持面２２１にテープ１１を吸引していない。

エキスパンドステップ１００５では、エキスパンド装置２００が、フレーム１２と、被加工物１とを被加工物１の表面３に対して交差（実施形態１では、直交）する方向に沿って相対的に移動させる。実施形態１において、エキスパンドステップ１００５では、エキスパンド装置２００が、フレーム保持ユニット２０１を下降させて、フレーム１２と、被加工物１とを被加工物１の表面３に対して交差（実施形態１では、直交）する方向に沿って相対的に移動させる。すると、図１１に示すように、テープ１１の被加工物１の外縁とフレーム１２の内縁との間を拡張ドラム２１０が下方から上方に向けて押圧するとともに、被加工物１をチャックテーブル２２０が下方から上方に向けて押圧して、テープ１１が面方向に拡張される。エキスパンドステップ１００５では、テープ１１の拡張の結果、テープ１１に放射状の引張力が作用する。

このように被加工物１の裏面６が貼着されたテープ１１に放射状の引張力が作用すると、被加工物１の各ストリート４に改質層７及び溝９が形成されているので、テープ１１が被加工物１を表面３及び裏面６と平行な面方向に拡張させて、改質層７と溝９とが互いに近づく方向に厚み方向に沿ってクラック８を伸長させるとともに、改質層７から表面３に向かって厚み方向に沿ってクラック８を伸長させる。改質層７と溝９とがクラック８により連なり、クラック８が基板２の表面３に到達すると、改質層７及び溝９を起点に被加工物１が個々のデバイスチップ１０に分割される。

実施形態１において、エキスパンドステップ１００５では、エキスパンド装置２００が、拡張したテープ１１を介して被加工物１即ち複数のデバイスチップ１０をチャックテーブル２２０の保持面２２１に吸引保持する。実施形態１において、エキスパンドステップ１００５では、エキスパンド装置２００が、フレーム保持ユニット２０１を上昇させて、外縁部と中央部とに亘って平坦な状態にテープ１１を位置付け、テープ１１の被加工物１の外縁とフレーム１２の内縁との間の形成された図示しない弛み部を加熱収縮させる。こうして、実施形態１において、エキスパンドステップ１００５では、図１２に示すように、被加工物１を個々のデバイスチップ１０に分割し、隣り合うデバイスチップ１０間に隙間を形成する。個々に分割されたデバイスチップ１０は、テープ１１から周知のピッカー等によりピックアップされる。

一般に、ストリート４に沿って改質層７が形成された被加工物１のテープ１１が貼着されている面側が割れていない状態でテープ１１を面方向に拡張すると、改質層７からテープ１１が貼着されている面に至る領域でクラック８が厚み方向に対して交差する方向に伸長する所謂斜め割れが生じてデバイスチップ１０が所望の形状に対して異形状となってしまう。なお、テープ１１が貼着されている面の裏側の面は割れていなくてもテープ１１の面方向の拡張によって、被加工物１がテープ１１が貼着されている面側から割れていくので問題ない。このために、被加工物１を個々のデバイスチップ１０に分割するためには、テープ１１を面方向に拡張する時には、被加工物１のテープ１１が貼着されている面側が割れている必要がある。

ここで、各ストリート４に１条の改質層７を形成する場合は、改質層７からテープ１１が貼着されている面までクラックが伸長するような加工条件（レーザビーム１２１の出力や集光点１２６の位置）で加工し、クラック８によってテープ１１が貼着されている面側が割れている状態とする望ましい。

また、各ストリート４に二条の改質層７を形成すると、片方の改質層７からテープ１１が貼着されている面に伸長するクラック８が厚み方向に対して曲がってしまう。このクラック８が曲がる原因は、不明であるが、レーザビーム１２１の照射によって改質層７の周囲に何らかの影響が及んでいることが考えられる。各ストリート４に形成される二条の改質層７から伸長するクラック８は、ストリート４の内側にも外側にもランダムで曲がる、二条のうちどちらが曲がるかもランダムとなるとともに、二条のうち１本ずつ加工すると後から加工した改質層７から伸長するクラック８が曲がる。また、発振器１２３からのレーザビーム１２１を分岐して、２条の改質層７を同時に形成しても片方の改質層７から伸長するクラック８が曲がってしまう。

そこで、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、溝形成ステップ１００４において、テープ１１が貼着された裏面６に改質層７に対応した溝９を形成するので、溝９によってテープ１１が貼着された裏面６側が割れている状態とすることができ、エキスパンドステップ１００５において改質層７と溝９とが近づく方向にクラック８を伸長させることができる。このために、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、各ストリート４に二条の改質層７及び溝９を形成することでストリート４が広い被加工物１でも所望の外形サイズのデバイスチップ１０を形成することができる。その結果、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、被加工物１の内部に改質層７を形成するとともに改質層７に対応し裏面６に開口する溝９を形成するため、ストリート４の幅広い被加工物１であっても分割性を損なうおそれがなく、デバイスチップ１０が所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれを低減することができるという効果を奏する。

また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、改質層形成ステップ１００３において、テープ１１が貼着された裏面６までクラック８を伸長することを規制する加工条件で改質層７を形成する。このために、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、エキスパンドステップ１００５において改質層７と溝９とが近づく方向に伸長するクラック８を厚み方向に対して曲がることを抑制することができる。

また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、被加工物１の基板２のテープ１１が貼着された裏面６に形成された溝９が改質層７に対応して形成されるために、溝９の深さが浅くても良い。このために、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、改質層７を形成する被加工物１の基板２及びテープ１１に対して透過性を有する波長のレーザビーム１２１の集光点１２６をテープ１１が貼着された裏面６に位置付けて照射して、裏面６に溝９を形成することができる。その結果、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、改質層形成ステップ１００３と溝形成ステップ１００４とを同一のレーザビーム１２１で実施することができ、同一のレーザ加工装置１００で改質層７と溝９との双方を形成することができる。

また、一般的に、テープ１１の面方向の拡張時のテープ１１が貼着された面を被加工物１の表面３とした場合、溝９を形成するには基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム１２１を照射することが好ましく、テープ１１の拡張後にピックアップするために、被加工物１の転写が必要となる。しかしながら、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、被加工物１の基板２のテープ１１が貼着された裏面６に溝９を形成するために、エキスパンドステップ１００５後に転写する必要がない。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１３は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１４は、図１３に示された被加工物の加工方法の保持ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。図１５は、図１３に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。図１６は、図１３に示された被加工物の加工方法の溝形成ステップを一部断面で示す模式的に側面図である。図１７は、図１３に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。なお、図１３、図１４、図１５、図１６及び図１７は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る被加工物の加工方法は、図１３に示すように、保持ステップ１００２、改質層形成ステップ１００３、溝形成ステップ１００４を順に実施し、その後、テープ貼着ステップ１００１とエキスパンドステップ１００５とを順に実施する事以外、実施形態１と同じである。保持ステップ１００２では、前述した構成のレーザ加工装置１００の制御ユニット１９０がオペレータにより入力された加工条件を受け付けて登録し、被加工物１が裏面６を上向きにして表面３側が搬入出領域に位置付けられたテーブル１１０の保持面１１１に載置される。保持ステップ１００２では、レーザ加工装置１００は、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット１９０が受け付けると、加工動作を開始して、図１４に示すように、制御ユニット１９０が開閉弁１１３を開いてテーブル１１０の保持面１１１に被加工物１を吸引保持する。

実施形態２において、改質層形成ステップ１００３では、レーザ加工装置１００は、制御ユニット１９０が移動ユニット１３０を制御してテーブル１１０を加工領域に移動し、撮像ユニット１４０でテーブル１１０に吸引保持された被加工物１を撮像して画像を取得し、アライメントを遂行する。改質層形成ステップ１００３では、図１５に示すように、レーザビーム照射ユニット１２０の集光点１２６を基板２の内部に位置付け、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０とレーザビーム照射ユニット１２０とをストリート４に沿って相対的に移動させながら被加工物１の裏面６に直接ストリート４に沿ってパルス状のレーザビーム１２１を照射して、実施形態１と同様に、各ストリート４の幅方向の両端部に改質層７をする。

実施形態２において、溝形成ステップ１００４では、図１６に示すように、レーザビーム照射ユニット１２０の集光点１２６を基板２の裏面６に位置付け、レーザ加工装置１００が、テーブル１１０とレーザビーム照射ユニット１２０とをストリート４に沿って相対的に移動させながら被加工物１の裏面６に直接ストリート４に沿ってパルス状のレーザビーム１２１を照射して、実施形態１と同様に、各ストリート４の幅方向の両端部に溝９をする。

実施形態２において、テープ貼着ステップ１００１では、周知のマウンタが、図１７に示すように、改質層形成ステップ１００３及び溝形成ステップ１００４後の被加工物１の裏面６にテープ１１を貼着するとともに、テープ１１の外周縁にフレーム１２を貼着して、被加工物１を実施形態１と同様に、環状のフレーム１２の内側の開口内に支持する。なお、実施形態２において、テープ貼着ステップ１００１後の被加工物１は、表面３にクラック８が到達して、表面３にクラック８が到達している。

実施形態２において、エキスパンドステップ１００５は、実施形態１と同様に、テープ１１を拡張して、被加工物１を個々のデバイスチップ１０に分割する。

実施形態２に係る被加工物の加工方法は、テープ１１が貼着された裏面６に改質層７に対応した溝９を形成するので、エキスパンドステップ１００５において改質層７と溝９とが近づく方向にクラック８を伸長させることができ、実施形態１と同様に、ストリート４の幅広い被加工物１であっても分割性を損なうおそれがなく、デバイスチップ１０が所望の外形寸法の許容範囲を超えてしまうおそれを低減することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、本発明では、エキスパンドステップ１００５前にクラック８がテープ１１が貼着された裏面６側に到達しても、クラック８の厚み方向に対する曲がりが微小で溝９の幅内に収まる（アブレーションで除去できる）程度であれば問題ない。また、クラック８がストリート４の内側に向かって曲がる場合は、改質層７と溝９を連続して形成すれば問題ない。よって、本発明において、改質層形成ステップ１００３の加工条件は、クラック８が裏面６まで伸長することを規制する加工条件でなくても良い。

１ 被加工物
３ 表面
４ ストリート
６ 裏面
７ 改質層
９ 溝
１１ テープ
１１０ テーブル
１２１ レーザビーム
１２６ 集光点
１００１ テープ貼着ステップ
１００２ 保持ステップ
１００３ 改質層形成ステップ
１００４ 溝形成ステップ
１００５ エキスパンドステップ

Claims (3)

1. 表面にストリートを有した被加工物の加工方法であって、
   被加工物の該表面側をテーブルで保持する保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置づけた状態で、該レーザビームを該ストリートに沿って照射して該ストリートに沿った改質層を形成する改質層形成ステップと、
   該改質層形成ステップを実施した後、該レーザビームの該集光点を被加工物の裏面側に位置付けた状態で、該改質層に対応した位置で該レーザビームを該ストリートに沿って照射してアブレーション加工を施し該裏面に開口するとともに該ストリートに沿った溝を形成する溝形成ステップと、を備え、
   該改質層形成ステップと、該溝形成ステップと、を該ストリートの幅の両端側で実施することで該ストリートに沿った二条の該改質層と、二条の該改質層にそれぞれ対応した二条の該溝とを形成する、被加工物の加工方法。
2. 該保持ステップを実施する前に、被加工物の裏面にテープを貼着するテープ貼着ステップを備え、
   該改質層形成ステップと、該溝形成ステップとは、該テープを介して被加工物に該レーザビームを照射する、請求項１に記載の被加工物の加工方法。
3. 該溝形成ステップを実施した後、該テープを拡張するエキスパンドステップを備えた、請求項２に記載の被加工物の加工方法。

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