JP2023100580A - ウエーハの分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハに外力を付与して分割する際に、ウエーハを支持する支持シートの撓みを防止し、分割率の悪化を低減できるウエーハの分割方法を提供すること。
【解決手段】ウエーハの分割方法は、一方の面が支持シート５に支持されたウエーハ１の他方の面に保護フィルム９を貼着する貼着ステップと、貼着ステップの前と、後と、実施中と、の少なくともいずれかにおいて、ウエーハ１、保護フィルム９または支持シート５の少なくともいずれかを加熱し、これらの少なくともいずれか２つの間で密着度を高める加熱ステップと、貼着ステップの後に、ウエーハ１に外力を付与し、分割起点を起点に分割する分割ステップと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、分割起点が形成されたウエーハにブレーキングブレードを押圧して分割するウエーハの分割方法に関する。

分割起点が分割予定ラインに沿って形成されたウエーハの分割予定ラインにブレーキングブレードを位置付けて押圧する等の外力を付与することで、ウエーハを分割するウエーハの分割方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－０５８６７１号公報

特許文献１の方法では、ブレーキングブレードと、ウエーハを保持する保持テーブルと、を相対的に移動させながら、ブレーキングブレードを分割予定ラインに位置付けて押圧するが、ブレーキングブレードで押圧することでウエーハを支持する支持シートが伸びて撓み、撓みに引っ張られて分割予定ラインの位置が移動することにより、ブレーキングブレードで分割予定ラインを正確に押圧することができず、分割率が悪化するという問題があった。ブレーキングブレード以外でウエーハに外力を付与する場合でも、同様に、外力の付与によりウエーハを支持する支持シートが伸びて撓むことにより、分割率が悪化するという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエーハに外力を付与して分割する際に、ウエーハを支持する支持シートの撓みを防止し、分割率の悪化を低減できるウエーハの分割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、本発明のウエーハの分割方法は、分割予定ラインに沿って分割起点が形成され、一方の面が支持シートに支持されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、ウエーハの他方の面に保護フィルムを貼着する貼着ステップと、該貼着ステップの前と、後と、実施中と、の少なくともいずれかにおいて、該ウエーハ、該保護フィルムまたは該支持シートの少なくともいずれかを加熱し、該保護フィルムと該ウエーハ、該保護フィルムと該支持シート、該ウエーハと該支持シート、の少なくともいずれかの組み合わせで密着度を高める加熱ステップと、該貼着ステップの後に、該ウエーハに外力を付与し、該分割起点を起点に分割する分割ステップと、を備える事を特徴とする。

分割ステップでは、該ウエーハのいずれかの面を保持テーブル上に載置し、該保持テーブルとブレーキングブレードとを相対的に移動させながら、ブレーキングブレードを該分割予定ラインに位置付けて該ウエーハを押圧し、該分割起点を起点に分割してもよい。

該保護フィルムは糊層を有さなくてもよい。

本発明は、ウエーハに外力を付与して分割する際に、ウエーハを支持する支持シートの撓みを防止し、分割率の悪化を低減できる。

図１は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の処理手順を示すフローチャートである。 図２は、実施形態１に係るウエーハの分割方法における分割対称のウエーハの一例を説明する斜視図である。 図３は、図１の貼着ステップの一例を説明する斜視図である。 図４は、図１の加熱ステップの一例を説明する斜視図である。 図５は、図１の貼着ステップの後に実施する余剰領域切除処理の一例を説明する斜視図である。 図６は、図１の分割ステップで使用するブレーキング装置の構成例を模式的に示す断面図である。 図７は、図１の分割ステップの一例を説明する断面図である。 図８は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の作用効果を説明する図である。 図９は、実施形態２に係るウエーハの分割方法の分割ステップを説明する断面図である。 図１０は、実施形態３に係るウエーハの分割方法の分割ステップを説明する断面図である。

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に係るウエーハの分割方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の処理手順を示すフローチャートである。実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１（図２等参照）にブレーキングブレード１５０（図６等参照）を押圧して分割する方法であり、図１に示すように、貼着ステップ１００１と、加熱ステップ１００２と、分割ステップ１００３と、を備える。

図２は、実施形態１に係るウエーハの分割方法における分割対称のウエーハ１の一例であるウエーハ１を説明する斜視図である。ウエーハ１は、実施形態１では、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラスなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどである。ウエーハ１は、図２に示すように、平坦な表面２において、交差（実施形態１では、直交）する複数の分割予定ライン３で区画された領域にそれぞれチップ状のデバイス４が形成されている。

また、ウエーハ１は、図２に示すように、一方の面に支持シート５が貼着され、支持シート５の外縁部に環状フレーム６が装着される。支持シート５は、ウエーハ１の一方の面に貼着されることにより、ウエーハ１の一方の面を支持するものである。環状フレーム６は、中央に円形状でウエーハ１の外径よりも大きい開口を有しており、板状に形成されている。環状フレーム６は、実施形態１では、金属製であり、例えば、ＳＵＳ製である。これにより、環状フレーム６は、開口に支持シート５を介してウエーハ１を収容して支持する。ウエーハ１は、図２に示す例では、デバイス４が形成された表面２側に支持シート５が貼着されているが、本発明ではこれに限定されず、裏面７側に支持シート５が貼着されてもよい。

支持シート５は、実施形態１では、例えば、基材層と糊層とを有する粘着テープでもよいし、糊層を有さず熱可塑性樹脂を加熱して軟化させて貼着したものであってもよい。また、支持シート５は、糊層を有さず基材層のみのシートであってもよい。支持シート５は、糊層を有さない場合、ウエーハ１の分割後にウエーハ１から糊層由来の残渣を残さずに容易に剥離することができる。支持シート５が糊層を有さない基材層のみのシートである場合、具体的には、主な素材がポリオレフィンでシート状に形成されたもの、すなわちポリオレフィン系シートが好ましく、例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートが好ましい。

ウエーハ１は、実施形態１では、内部に分割予定ライン３に沿って分割起点である改質層８（図７参照）が形成されている。ウエーハ１は、改質層８を分割起点にして分割予定ライン３に沿って個々のデバイス４に分割される。改質層８は、実施形態１では、ウエーハ１に対して透過性を有する波長のレーザー光線がウエーハ１の内部に分割予定ライン３に沿って照射されて形成される。改質層８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、分割起点は、本発明では改質層８に限定されず、ウエーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の照射や切削ブレードによる切削で形成した加工溝であってもよい。また、改質層８や、改質層８からウエーハ１の上下方向に伸びるクラック、加工溝によってウエーハ１が既に分割されている場合も、改質層８やクラック、加工溝は本発明で定義する分割起点に含む。

ウエーハ１は、図２に示すように、支持シート５が貼着された一方の面とは反対側の他方の面（図２に示す例では裏面７）に保護フィルム９が貼着された後に、支持シート５または保護フィルム９を介してブレーキングブレード１５０を押圧して分割する。実施形態１では、支持シート５を介してブレーキングブレード１５０をウエーハ１に押圧して分割するが、本発明ではこれに限定されず、保護フィルム９を介してブレーキングブレード１５０をウエーハ１に押圧して分割してもよい。

保護フィルム９は、両面がともに平坦なシート状に形成されている。保護フィルム９は、ウエーハ１に密着して貼着できるものであればどのようなものでもよく、支持シート５に密着して貼着できるものが好ましい。また、保護フィルム９は、糊層を有さず基材層のみのシートが好ましく、この場合、ウエーハ１の分割後にウエーハ１から糊層由来の残渣を残さずに容易に剥離することができる。保護フィルム９は、具体的には、主な素材がポリオレフィンでシート状に形成されたもの、すなわちポリオレフィン系シートが好ましく、例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートが好ましい。

図３は、図１の貼着ステップ１００１の一例を説明する斜視図である。貼着ステップ１００１は、図３に示すように、ウエーハ１の他方の面（裏面７）に保護フィルム９を貼着するステップである。

実施形態１に係るウエーハの分割方法では、貼着ステップ１００１を実施する前に、貼着ステップ１００１の準備処理を実施する。貼着ステップ１００１の準備処理では、まず、チャックテーブル１０のポーラスセラミックス等により形成された保持面１１上に、ウエーハ１を支持シート５が貼着された側（表面２）を保持面１１側に向けて載置し、ウエーハ１の支持シート５が貼着された側とは反対側（裏面７）に、ウエーハ１、支持シート５及び環状フレーム６を面方向に覆う大きさ及び形状の保護フィルム９を載置する。貼着ステップ１００１の準備処理では、次に、開閉弁１３を開いて吸引源１２からの負圧を保持面１１に導入することにより、チャックテーブル１０の保持面１１で支持シート５を下方から吸引保持し、支持シート５を介してウエーハ１及び環状フレーム６を下方から吸引保持するとともに、環状フレーム６よりも外周側の領域において保護フィルム９を下方から吸引保持する。

貼着ステップ１００１では、上記した貼着ステップ１００１の準備処理を実施した後、図３に示すように、上方から保護フィルム９を介してウエーハ１及び環状フレーム６の一方の端から他方の端に向かってローラー２０を回転移動させることにより、ローラー２０により保護フィルム９をウエーハ１、支持シート５及び環状フレーム６の一方の端から順に押圧していき、保護フィルム９をウエーハ１、ウエーハ１の外周と環状フレーム６の開口の内周との間の支持シート５の環状領域５－１、及び、環状フレーム６に貼着する。

加熱ステップ１００２は、貼着ステップ１００１の前と、後と、実施中と、の少なくともいずれかにおいて、ウエーハ１、保護フィルム９または支持シート５の少なくともいずれかを加熱し、保護フィルム９とウエーハ１、保護フィルム９と支持シート５、ウエーハ１と支持シート５、の少なくともいずれかの組み合わせで密着度を高めるステップである。ここで、密着度の高さは、物理的な応力（実施形態１では曲げ応力）が加えられた際に、密着を維持可能な応力の高さを指す。すなわち、密着度を高めることは、より高い応力を加えても密着が維持できるようになることを指す。

まず、貼着ステップ１００１の実施前に加熱ステップ１００２を実施する形態について説明する。この形態では、加熱ステップ１００２では、貼着ステップ１００１の準備処理の実施中もしくは実施後、なおかつ、貼着ステップ１００１の実施前に、チャックテーブル１０の内部に保持面１１に沿って配設されたヒーター１５により、保持面１１上の支持シート５を加熱して支持シート５を軟化し、支持シート５を介してウエーハ１及び環状フレーム６を加熱し、さらにウエーハ１及び環状フレーム６に保護フィルム９が接触した際に、ウエーハ１及び環状フレーム６を介して保護フィルム９を加熱することで、保護フィルム９を軟化させる。なお、この形態では、加熱ステップ１００２で保護フィルム９を加熱して軟化したすぐ後に、保護フィルム９が再び硬化してしまう前に、ローラー２０で保護フィルム９をウエーハ１に対して押圧する貼着ステップ１００１を実施する。

次に、貼着ステップ１００１の実施中に加熱ステップ１００２を実施する形態について説明する。この形態の第１例では、加熱ステップ１００２で前述と同様にヒーター１５により保護フィルム９及び支持シート５を加熱して軟化しつつ、それと並行して、貼着ステップ１００１でローラー２０により保護フィルム９をウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６に貼着する。また、この形態の第２例では、加熱ステップ１００２でローラー２０の内部に設けられたヒーター２１により、ローラー２０を介して保護フィルム９を加熱して軟化しつつ、貼着ステップ１００１でローラー２０により保護フィルム９をウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６に貼着し、さらにウエーハ１及び環状フレーム６に保護フィルム９が接触した際に、保護フィルム９、ウエーハ１及び環状フレーム６を介して支持シート５を加熱して軟化する。

次に、貼着ステップ１００１の実施後に加熱ステップ１００２を実施する形態について説明する。図４は、図１の加熱ステップ１００２の一例を説明する斜視図である。この形態では、加熱ステップ１００２では、図４に示すように、加熱ユニット３０により、先に貼着ステップ１００１でウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６に貼着された保護フィルム９に向けて熱風３１を吹き付けることにより、保護フィルム９を加熱して軟化させ、保護フィルム９とウエーハ１、及び、保護フィルム９と支持シート５の間の密着度を向上させ、さらに、保護フィルム９、ウエーハ１及び環状フレーム６を介して支持シート５を加熱して軟化させ、保護フィルム９と支持シート５、及び、ウエーハ１と支持シート５の間の密着度を向上させる。

以上のような種々の形態の加熱ステップ１００２は、貼着ステップ１００１の前と、後と、実施中と、のいずれで実施する場合でも、ウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６に貼着される前（直前）、最中、後の保護フィルム９及び支持シート５を加熱して軟化するので、保護フィルム９と、ウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６との密着度を高めることができ、支持シート５と、ウエーハ１、保護フィルム９の環状領域５－１と対向する領域及び環状フレーム６との密着度を高めることができる。

図５は、図１の貼着ステップ１００１の後に実施する余剰領域切除処理の一例を説明する斜視図である。実施形態１では、貼着ステップ１００１の実施後に、ウエーハ１、支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６に貼着した保護フィルム９の環状フレーム６の外縁からはみ出した部分である余剰領域を切除する余剰領域切除処理を実施する。

余剰領域切除処理では、図５に示すように、保護フィルム９を貼着したウエーハ１の支持シート５が貼着された側をチャックテーブル１０の保持面１１で下方から吸引保持し、上方からカッター４０の刃先を環状フレーム６上で保護フィルム９に切り込ませ、不図示の回転移動ユニットによりカッター４０を回転移動させることで、カッター４０を環状フレーム６上で周方向に沿って回転移動させて、保護フィルム９の余剰領域を切除する。

図６は、図１の分割ステップ１００３で使用するブレーキング装置１００の構成例を模式的に示す断面図である。ブレーキング装置１００は、図６に示すように、保持テーブル１１０と、テーブル移動ユニット１２０と、支持ユニット１３０と、撮像ユニット１４０と、ブレーキングブレード１５０と、ブレード移動ユニット１６０と、分割検出ユニット１７０と、制御ユニット１８０と、を備える。

保持テーブル１１０は、円板状に形成されており、中央に厚み方向に貫通する貫通孔１１２が形成されている。保持テーブル１１０の上面は、水平面に平行であり、ウエーハ１に装着された環状フレーム６が載置され、載置された環状フレーム６を保持する保持面１１１である。保持テーブル１１０は、保持面１１１上に載置された環状フレーム６を保持面１１１上で固定する固定機能を有している。保持テーブル１１０の固定機能は、例えば、保持面１１１に接続され、保持面１１１に負圧を導入することにより保持面１１１での支持シート５または保護フィルム９を介した環状フレーム６の吸引保持を可能にする不図示の吸引源でもよいし、保持面１１１の外周側に配設され、保持面１１１上の環状フレーム６を挟持して固定する不図示のクランプでもよい。

保持テーブル１１０は、テーブル移動ユニット１２０上に配設されている。保持テーブル１１０は、テーブル移動ユニット１２０により、水平方向の一方向であり保持面１１１に平行なＸ軸方向に移動自在に、なおかつ、鉛直方向であり保持面１１１に直交するＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。

テーブル移動ユニット１２０は、一対のガイドレール１２１と、移動基台１２２と、ギア１２３と、駆動部１２４と、を備える。一対のガイドレール１２１は、ブレーキング装置１００の装置基台１０１上に、所定の間隙を設けて、Ｘ軸方向に延びて互いに平行に配設されている。移動基台１２２は、一対のガイドレール１２１上に、一対のガイドレール１２１の延びるＸ軸方向に沿って移動自在に設置されている。移動基台１２２は、保持テーブル１１０よりも径方向に大きい円板状に形成されており、中央に厚み方向に貫通する貫通孔１２５が形成されており、上面に保持テーブル１１０が嵌め込まれる凹部１２６が形成されている。移動基台１２２は、駆動部１２４と接続されており、駆動部１２４により、一対のガイドレール１２１に沿ってＸ軸方向に移動し、凹部１２６に嵌め込まれた保持テーブル１１０をＸ軸方向に移動させる。

ギア１２３は、移動基台１２２の外周部に設置されている。ギア１２３は、駆動部１２４と接続されており、駆動部１２４により、移動基台１２２をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転移動させることにより、凹部１２６に嵌め込まれた保持テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転移動させる。

支持ユニット１３０は、一対の支持レール１３１と、一対の支持台１３２と、を備える。一対の支持レール１３１は、装置基台１０１上の一対のガイドレール１２１の間の領域に、貫通孔１１２，１２５内の空間にわたって、所定の間隙を設けて、水平方向に平行でありＸ軸方向に直交するＹ軸方向に延びて互いに平行に配設されている。一対の支持台１３２は、一対の支持レール１３１の上方側の端部に設けられている。一対の支持台１３２の上面は、水平面に平行に形成され、保持テーブル１１０の保持面１１１と同一平面上に配置されており、ウエーハ１が載置され、載置されたウエーハ１を支持シート５または保護フィルム９を介して支持する支持面１３３である。

撮像ユニット１４０は、装置基台１０１上の一対の支持レール１３１の間の領域に、設置されている。撮像ユニット１４０は、撮像方向がＺ軸方向に沿って上方に向けられて設置されており、保持テーブル１１０の保持面１１１上及び支持台１３２の支持面１３３上に載置されたウエーハ１、支持シート５及び保護フィルム９を透過して、ウエーハ１の内部に形成された改質層８、及び、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１を撮像する。撮像ユニット１４０は、実施形態１では、例えば、赤外線カメラである。

ブレーキングブレード１５０は、Ｙ軸方向に延びて形成されており、Ｚ軸方向の下方に向けてＹ軸方向に延びる刃状の先端部１５１が形成されている。ブレーキングブレード１５０は、刃状の先端部１５１が撮像ユニット１４０に向けて設置されている。

ブレード移動ユニット１６０は、ブレーキングブレード１５０をＺ軸方向の上方から、Ｚ軸方向に沿って移動自在に支持する。ブレード移動ユニット１６０は、ブレーキングブレード１５０をＺ軸方向に沿って昇降移動させる。ブレード移動ユニット１６０は、ブレーキングブレード１５０を降下させて、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１を保持テーブル１１０及び支持台１３２で保持及び支持されたウエーハ１に接触させ、ブレーキングブレード１５０をさらに降下させることにより、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１でウエーハ１を押圧してウエーハ１に曲げ応力を加える。

分割検出ユニット１７０は、ウエーハ１がブレーキングブレード１５０により曲げ応力が加えられて分割されたことを検出する。分割検出ユニット１７０は、実施形態１では、例えば、装置基台１０１上に、かつ、支持レール１３１に接触して配設されており、ブレーキングブレード１５０によりウエーハ１に曲げ応力を加えた際に支持台１３２に発生する振動を支持レール１３１を介して検出し、予め記憶した閾値以上の振動値を検出した場合に、ウエーハ１が分割された旨の信号を制御ユニット１８０に出力する振動検出器である。

制御ユニット１８０は、ブレーキング装置１００の各構成要素の動作を制御して、分割ステップ１００３をブレーキング装置１００に実施させる。制御ユニット１８０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット１８０が含むコンピュータシステムは、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１８０の演算処理装置は、制御ユニット１８０の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、ブレーキング装置１００を制御するための制御信号を、制御ユニット１８０の入出力インターフェース装置を介してブレーキング装置１００の各構成要素に出力する。

分割ステップ１００３は、貼着ステップ１００１及び加熱ステップ１００２の実施後に、ウエーハ１に外力を付与し、分割起点を起点に分割するステップである。実施形態１では、分割ステップ１００３によりウエーハ１に付与する外力は、ブレーキングブレード１５０を押圧する押圧力である。すなわち、分割ステップ１００３では、実施形態１では、貼着ステップ１００１及び加熱ステップ１００２の実施後に、ウエーハ１のいずれかの面を保持テーブル１１０上に載置し、保持テーブル１１０とブレーキングブレード１５０とを相対的に移動させながら、ブレーキングブレード１５０を分割予定ライン３に位置付けてウエーハ１を押圧し、分割起点を起点に分割する。

分割ステップ１００３では、具体的には、まず、図６に示すように、ウエーハ１に装着された環状フレーム６の保護フィルム９が貼着された側の面を保持テーブル１１０の保持面１１１上に載置し、ウエーハ１の保護フィルム９が貼着された側の面（裏面７）を支持台１３２の支持面１３３に載置する。

分割ステップ１００３では、次に、制御ユニット１８０は、撮像ユニット１４０により、ウエーハ１の改質層８及びブレーキングブレード１５０の先端部１５１を撮像し、撮像した画像に基づいて、改質層８の形成された分割予定ライン３とブレーキングブレード１５０の先端部１５１との間の距離及び角度を検出する。分割ステップ１００３では、そして、制御ユニット１８０は、この検出した距離及び角度に応じて、テーブル移動ユニット１２０により、撮像ユニット１４０及びブレーキングブレード１５０の先端部１５１に対して相対的に、保持テーブル１１０をＸ軸方向に移動及びＺ軸方向と平行な軸心回りに回転移動させることにより、保持テーブル１１０上のウエーハ１の改質層８の形成された分割予定ライン３とブレーキングブレード１５０の先端部１５１とが互いにＺ軸方向に重なるように位置合わせをする。

図７は、図１の分割ステップ１００３の一例を説明する断面図である。分割ステップ１００３では、次に、制御ユニット１８０は、図７上に示すように、ブレード移動ユニット１６０により、分割予定ライン３とＺ軸方向に重なるように位置合わせしたブレーキングブレード１５０を降下させて、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１をウエーハ１の一方の面（表面２）に貼着された支持シート５に接触させることにより、ウエーハ１の分割予定ライン３に位置付ける。分割ステップ１００３では、そして、制御ユニット１８０は、図７下に示すように、ブレーキングブレード１５０をさらに降下させることにより、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１でウエーハ１を分割予定ライン３に沿って押圧して、ウエーハ１を支持する支持台１３２とともにウエーハ１に曲げ応力を加え、分割予定ライン３に沿って形成された改質層８を分割起点にして、ウエーハ１を分割予定ライン３に沿って分割する。

分割ステップ１００３では、ウエーハ１の全ての分割予定ライン３について、上記のようにブレーキングブレード１５０の先端部１５１の位置合わせ、位置付け、先端部１５１での押圧による曲げ応力の付加を順次行うことにより、ウエーハ１を全ての分割予定ライン３に沿って分割して、個々のデバイス４に分割する。

なお、分割ステップ１００３では、実施形態１では、支持シート５を介してブレーキングブレード１５０をウエーハ１に押圧してウエーハ１を分割する形態を説明したが、本発明ではこれに限定されず、保護フィルム９を介してブレーキングブレード１５０をウエーハ１に押圧してウエーハ１を分割してもよい。分割ステップ１００３では、保護フィルム９を介してブレーキングブレード１５０をウエーハ１に押圧して分割する場合には、ウエーハ１に装着された環状フレーム６の支持シート５が貼着された側の面を保持テーブル１１０の保持面１１１上に載置し、ウエーハ１の支持シート５が貼着された側の面（裏面７）を支持台１３２の支持面１３３に載置し、分割予定ライン３とブレーキングブレード１５０の先端部１５１との位置合わせの後、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１をウエーハ１の他方の面（裏面７）に貼着された保護フィルム９に接触させることにより、ウエーハ１の分割予定ライン３に位置付け、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１でウエーハ１を分割予定ライン３に沿って押圧して分割する。

従来では、外力の付与によりウエーハを支持する支持シートが伸びて撓むことにより、分割率が悪化するという問題があった。特に、ブレーキングブレードで押圧することでウエーハの一方の面を支持する支持シートが伸びて撓み、撓みに引っ張られてまだブレーキングブレードで押圧されていない分割予定ラインの位置が移動することにより、ブレーキングブレードで分割予定ラインを押圧することができず、分割率が悪化する恐れがあった。これに対し、以上のような構成を有する実施形態１に係るウエーハの分割方法は、加熱ステップ１００２で、ウエーハ１と保護フィルム９との密着度を高めるので、ブレーキングブレード１５０で押圧した際に、仮にウエーハ１と支持シート５との密着力が低下している場合でも、加熱ステップ１００２で密着度を高めたウエーハ１と保護フィルム９とが密着を維持して、分割されたチップ状のデバイス４が必要以上に押圧されて沈み込み支持シート５がたわむことを防止するとともに、撓まない支持シート５によりウエーハ１の水平方向の移動を抑制することができる。これにより、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１と支持シート５との沈み込みを抑制し、支持シート５が過剰に伸びて撓むことを防止できるため、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１と分割予定ライン３との位置がずれることを抑制し、分割率が悪化することを抑制できるという作用効果を奏する。

ウエーハ１と支持シート５との沈み込みや支持シート５が過剰に伸びて撓むことは、支持シート５の密着力の低下に起因する。このため、特に、例えば支持シート５が貼着されたウエーハ１に改質層８が形成されてすぐに保護フィルム９を貼着するためにチャックテーブル１０上に搬送される等のように、支持シート５とウエーハ１との密着力が低下する可能性がある状態で分割前に支持シート５を貼り替えることができないような場合には、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、特に顕著な作用効果を奏するものとなる。

実施形態１に係るウエーハの分割方法は、さらに、加熱ステップ１００２で、保護フィルム９と支持シート５の環状領域５－１及び環状フレーム６との密着度も高めるので、支持シート５の外周部分は伸びにくくなり、ブレーキングブレード１５０で分割予定ライン３を押圧した際に、外周部分が内側に引っ張られにくくなり、ウエーハ１が貼着されたウエーハ領域の支持シート５のたわみが大きくなることを防止する。これにより、ウエーハ１と支持シート５との沈み込みをさらに抑制し、支持シート５が過剰に伸びて撓むことをさらに防止できるため、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１と分割予定ライン３との位置がずれることをさらに抑制し、分割率が悪化することをさらに抑制できる。

実施形態１に係るウエーハの分割方法は、さらに、加熱ステップ１００２で、ウエーハ１と支持シート５のウエーハ領域との密着度も高めるので、ウエーハ１と支持シート５との沈み込みをさらに抑制し、支持シート５が過剰に伸びて撓むことをさらに防止できるため、ブレーキングブレード１５０の先端部１５１と分割予定ライン３との位置がずれることをさらに抑制し、分割率が悪化することをさらに抑制できる。

また、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１に貼着して密着度が高められる保護フィルム９が、糊層を有さず基材層のみのシートである。このため、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１の分割後にウエーハ１から糊層由来の残渣を残さずに容易に剥離することができる。実施形態１に係るウエーハの分割方法は、特に、支持シート５がウエーハ１の裏面７側に貼着され、保護フィルム９がウエーハ１のデバイス４が形成された表面２に貼着される場合、デバイス４への糊残りを防止できる。また、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１の一方の面に貼着されてウエーハ１を支持する支持シート５が、糊層を有さず基材層のみのシートである場合、支持シート５に起因するウエーハ１への糊残りを防止できる。

次に、本発明の発明者は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の作用効果を確認した。図８は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の作用効果を説明する図である。図８は、作用効果を確認した際に得られた結果をまとめて示している。

図８の左側の「比較例」の欄は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の加熱ステップ１００２を実施しないで、ウエーハに保護フィルムを貼着、ウエーハの載置、ブレーキングブレードによるウエーハの分割のみを実施する従来相当のウエーハの分割方法を実施したときのウエーハの分割後の支持シートの状態を示している。図８の右側の「実施例」の欄は、加熱ステップ１００２を含む実施形態１に係るウエーハの分割方法を実施したときのウエーハの分割後の支持シートの状態を示している。なお、図８の「比較例」及び「実施例」では、いずれも、保護フィルムとして糊層を有さず基材層のみのポリオレフィン系シートを使用し、支持シート側からブレーキングシートをウエーハに押圧してウエーハを分割した。

図８に示すように、実施形態１に係るウエーハの分割方法の加熱ステップ１００２を実施しない従来相当のウエーハの分割方法を実施したときは、全面にわたって支持シートが過剰に伸びて撓んだ様子が見られた一方で、加熱ステップ１００２を含む実施形態１に係るウエーハの分割方法を実施したときは、支持シートに延びて撓んだ様子が全く見られないという結果が得られた。さらに、加熱ステップ１００２を含む実施形態１に係るウエーハの分割方法を実施した後に、保護フィルムをウエーハから剥がすと、支持シートの内部応力が開放されて、全面にわたって支持シートが過剰に伸びて撓んだ様子が見られた。これにより、図８に示す実施例では、加熱ステップ１００２を実施することで、特にウエーハと保護フィルムとの密着度が高められることにより、ウエーハ１と支持シート５との沈み込みを抑制し、支持シート５が過剰に伸びて撓むことを防止できることが明らかとなった。

また、図８では、支持シート側からブレーキングシートをウエーハに押圧してウエーハを分割した実施例を示したが、保護フィルム側からブレーキングシートをウエーハに押圧してウエーハを分割した場合でも、図８に示す例と同様の傾向の、加熱ステップ１００２を実施しないときは全面にわたって支持シートが過剰に伸びて撓んだ様子が見られた一方で、加熱ステップ１００２を実施したときは支持シートに延びて撓んだ様子が全く見られず、その後に保護フィルムをウエーハから剥がすと、全面にわたって支持シートが過剰に伸びて撓んだ様子が見られるという結果が得られた。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係るウエーハの分割方法を図面に基づいて説明する。図９は、実施形態２に係るウエーハの分割方法の分割ステップ１００３を説明する断面図である。図９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に係るウエーハの分割方法は、実施形態１において、分割ステップ１００３を変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。実施形態２に係るウエーハの分割方法の分割ステップ１００３は、図９に示すブレーキング装置２００により実施する。ブレーキング装置２００は、図９に示すように、保持テーブル２１０と、押圧ローラー２２０と、制御ユニット２３０と、を備える。

保持テーブル２１０は、図９に示すように、テーブル基台２１１と、弾性部材２１２と、を備える。テーブル基台２１１及び弾性部材２１２は、いずれも、円板状に形成されており、テーブル基台２１１の上面に弾性部材２１２が設けられている。弾性部材２１２を構成する材料は、押圧ローラー２２０によりウエーハ１を介して押圧されることに応じて、弾性変形するとともに、押圧された方向に対する反発力（弾性力）を発生させる材料であり、実施形態２では、例えば、ゴム、スポンジ等である。保持テーブル２１０の上面、すなわち弾性部材２１２の上面は、支持シート５及び保護フィルム９がそれぞれ表面２及び裏面７に貼着されたウエーハ１及び環状フレーム６を、ウエーハ１の表面２側から支持シート５を介して、もしくは、ウエーハ１の裏面７側から保護フィルム９を介して、それぞれ下方から保持する保持面２１３である。保持面２１３は、弾性部材２１２が弾性変形していない際に、平坦に、なおかつ、水平面に平行になるように形成される。

押圧ローラー２２０は、保持テーブル２１０の上方に設けられ、保持テーブル２１０上に保持されたウエーハ１及び環状フレーム６に対し、上方から、ウエーハ１の裏面７側から保護フィルム９を介して、もしくは、ウエーハ１の表面２側から支持シート５を介して、下方に向けて押圧しながら、ウエーハ１の一方の端から他方の端に向かって回転移動することにより、ウエーハ１に押圧力を付与する。

制御ユニット２３０は、ブレーキング装置２００の各構成要素の動作を制御して、実施形態２の分割ステップ１００３をブレーキング装置２００に実施させる。制御ユニット２３０は、制御ユニット１８０と同様のコンピュータシステムを含む。制御ユニット２３０の演算処理装置は、制御ユニット２３０の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、ブレーキング装置２００を制御するための制御信号を、制御ユニット２３０の入出力インターフェース装置を介してブレーキング装置２００の各構成要素に出力する。

実施形態２の分割ステップ１００３によりウエーハ１に付与する外力は、押圧ローラー２２０による押圧力と、それによって弾性部材２１２において発生する弾性力である。具体的には、実施形態２の分割ステップ１００３では、貼着ステップ１００１及び加熱ステップ１００２の実施後に、ウエーハ１のいずれかの面を保持テーブル２１０の保持面２１３上に載置し、押圧ローラー２２０を、保持面２１３上に保持されたウエーハ１及び環状フレーム６に対し、上方から、表面２側を保持面２１３上に載置した場合にはウエーハ１の裏面７側から保護フィルム９を介して、裏面７側を保持面２１３上に載置した場合にはウエーハ１の表面２側から支持シート５を介して、下方に向けて押圧しながら、ウエーハ１の一方の端から他方の端に向かって回転移動する。これにより、実施形態２の分割ステップ１００３では、押圧ローラー２２０による押圧力をウエーハ１に付与し、押圧ローラー２２０による押圧によって弾性部材２１２において発生する弾性力をウエーハ１に付与することにより、ウエーハ１に両面から外力を付与して、分割起点を起点に分割する。

従来、弾性部材上に保持して押圧ローラーにより上方から押圧してウエーハを分割する場合に、押圧による押圧力及び弾性力の付与によりウエーハを支持する支持シートが伸びて撓むことにより、分割率が悪化するという問題があった。これに対し、以上のような構成を有する実施形態２に係るウエーハの分割方法は、実施形態１と同様に、加熱ステップ１００２で、ウエーハ１と保護フィルム９との密着度を高めるので、押圧ローラー２２０で押圧する際にも、実施形態１と同様の効果を奏するものとなる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係るウエーハの分割方法を図面に基づいて説明する。図１０は、実施形態３に係るウエーハの分割方法の分割ステップ１００３を説明する断面図である。図１０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３に係るウエーハの分割方法は、実施形態１において、分割ステップ１００３を変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。実施形態３に係るウエーハの分割方法の分割ステップ１００３は、図１０に示すブレーキング装置３００により実施する。ブレーキング装置３００は、図１０に示すように、フレーム固定部３１０と、保持テーブル３２０と、突き上げ部材３３０と、拡張ローラー３４０と、昇降ユニット３５０と、制御ユニット３６０と、を備える。

フレーム固定部３１０は、環状フレーム６を下方から支持するフレーム支持部と、環状フレーム６を上方から押さえるフレーム押さえ部と、を有する。フレーム固定部３１０のフレーム支持部及びフレーム押さえ部には、いずれも、環状フレーム６の開口の内径よりも大きい開口が形成されている。

保持テーブル３２０は、円形状であり、突き上げ部材３３０の内周かつ同軸に設けられる。保持テーブル３２０は、また、フレーム支持部の開口の内周かつ同軸に設けられる。保持テーブル３２０の上面は、フレーム固定部３１０に固定された環状フレーム６に支持シート５及び保護フィルム９を介して支持されたウエーハ１を、表面２側及び裏面７側のいずれかから、ウエーハ１の裏面７側から保護フィルム９を介して、もしくは、ウエーハ１の表面２側から支持シート５を介して、下方から保持する保持面３２１である。保持面３２１は、平坦に、なおかつ、水平面に平行に形成される。

突き上げ部材３３０は、ウエーハ１の外径よりも大きく、かつ、環状フレーム６の開口の内径よりも小さい円筒形状であり、保持テーブル３２０の外周かつ同軸に設けられる。突き上げ部材３３０は、また、フレーム支持部の開口の内周かつ同軸に設けられる。拡張ローラー３４０は、保持テーブル３２０の保持面３２１と同一平面上または僅かに上方、かつ突き上げ部材３３０の上端に、環状に複数配列され、いずれも突き上げ部材３３０の周方向に沿った回転軸回りに回転自在に設けられる。昇降ユニット３５０は、保持テーブル３２０及び突き上げ部材３３０の下方に接続して設けられ、保持テーブル３２０及び突き上げ部材３３０（拡張ローラー３４０）を一体的に上昇させる。

制御ユニット３６０は、ブレーキング装置３００の各構成要素の動作を制御して、実施形態３の分割ステップ１００３をブレーキング装置３００に実施させる。制御ユニット３６０は、制御ユニット１８０，２３０と同様のコンピュータシステムを含む。制御ユニット３６０の演算処理装置は、制御ユニット３６０の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、ブレーキング装置３００を制御するための制御信号を、制御ユニット３６０の入出力インターフェース装置を介してブレーキング装置３００の各構成要素に出力する。

実施形態３の分割ステップ１００３によりウエーハ１に付与する外力は、拡張ローラー３４０によってウエーハ１に貼着された支持シート５の環状領域５－１及び保護フィルム９のウエーハ１の外周と環状フレーム６の開口の内周との間の環状領域９－１をウエーハ１の厚み方向に押圧することにより、支持シート５及び保護フィルム９が面方向に拡張することに伴って発生する引っ張り力である。具体的には、実施形態３の分割ステップ１００３では、貼着ステップ１００１及び加熱ステップ１００２の実施後に、フレーム固定部３１０により環状フレーム６を外周側から固定し、ウエーハ１のいずれかの面を保持テーブル３２０上に載置し、昇降ユニット３５０により保持テーブル３２０及び突き上げ部材３３０（拡張ローラー３４０）を、環状フレーム６を固定するフレーム固定部３１０に対して相対的に上昇させることにより、拡張ローラー３４０により支持シート５の環状領域５－１及び保護フィルム９の環状領域９－１をウエーハ１の厚み方向に押圧する。なお、実施形態３の分割ステップ１００３での拡張ローラー３４０による押圧は、支持シート５側から押圧しても良いし、保護フィルム９側から押圧してもよい。これにより、実施形態３の分割ステップ１００３では、支持シート５及び保護フィルム９が面方向に拡張することに伴って発生する引っ張り力により、ウエーハ１を、分割起点を起点に分割する。

従来、拡張ローラーにより支持シートの環状領域及び保護フィルムの環状領域をウエーハの厚み方向に押圧することによりウエーハを分割する場合に、この押圧力及びこの押圧によって発生する支持シート及び保護フィルムの面方向に沿った引っ張り力の付与によりウエーハを支持する支持シートが伸びて撓むことにより、分割率が悪化するという問題があった。これに対し、以上のような構成を有する実施形態３に係るウエーハの分割方法は、実施形態１，２と同様に、加熱ステップ１００２で、ウエーハ１と保護フィルム９との密着度を高めるので、拡張ローラー３４０により支持シート５の環状領域５－１及び保護フィルム９の環状領域９－１をウエーハ１の厚み方向に押圧する際にも、実施形態１，２と同様の効果を奏するものとなる。

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。

１ ウエーハ
２ 表面
３ 分割予定ライン
５ 支持シート
７ 裏面
８ 改質層
９ 保護フィルム
１１０，２１０，３２０ 保持テーブル
１５０ ブレーキングブレード

Claims (3)

1. 分割予定ラインに沿って分割起点が形成され、一方の面が支持シートに支持されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
   ウエーハの他方の面に保護フィルムを貼着する貼着ステップと、
   該貼着ステップの前と、後と、実施中と、の少なくともいずれかにおいて、該ウエーハ、該保護フィルムまたは該支持シートの少なくともいずれかを加熱し、該保護フィルムと該ウエーハ、該保護フィルムと該支持シート、該ウエーハと該支持シート、の少なくともいずれかの組み合わせで密着度を高める加熱ステップと、
   該貼着ステップの後に、該ウエーハに外力を付与し、該分割起点を起点に分割する分割ステップと、
   を備える事を特徴とするウエーハの分割方法。
2. 分割ステップでは、該ウエーハのいずれかの面を保持テーブル上に載置し、該保持テーブルとブレーキングブレードとを相対的に移動させながら、ブレーキングブレードを該分割予定ラインに位置付けて該ウエーハを押圧し、該分割起点を起点に分割する事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。
3. 該保護フィルムは糊層を有さない事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。

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