JP4903523B2

JP4903523B2 - ウエーハのレーザー加工方法

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Inventors: 幸雄森重; 健司浅野; 陽平山下
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Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2012-03-28
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Description

本発明は、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、ウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法に関する。

当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の半導体基板の表面に複数のＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記半導体チップがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って切断することによって個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称さ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。このような切削装置によるウエーハの切削においては、送り速度に限界があるとともに、切削屑の発生によりチップが汚染されるという問題がある。

一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成された分割予定ラインに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりアブレーション加工を施してレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平１０−３０５４２０号公報

レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのように硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。しかしながら、ウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してアブレーション加工すると、レーザー光線が照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、このデブリがチップの表面に付着してチップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。

上記デブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の液状樹脂からなる保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開２００４−１８８４７５号公報

また、レーザー加工を効率的に実施するためウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の液状樹脂からなる保護被膜を被覆する保護被膜形成手段を備えたレーザー加工装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）
特開２００４−３２２１６８号公報

而して、ウエーハの加工面に被覆されたポリビニルアルコール等の液状樹脂からなる保護被膜は常温にて固化する。このように固化した保護膜を通してウエーハにレーザー光線を照射してアブレーション加工することによりレーザー加工溝を形成すると、保護膜が剥離してレーザー加工溝の両側においてウエーハの表面にデブリが付着するという問題がある。また、飛散したデブリが保護被膜上に落下すると、デブリが比較的大きい場合には固化した保護膜を溶融してデバイスの表面に付着し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。更に、既にレーザー加工溝が形成された領域は保護膜が除去されているので、交差する分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成する際に飛散したデブリが既に形成されたレーザー加工溝の壁面に付着する。このように分割予定ラインに沿って形成されたレーザー加工溝の壁面にデブリが付着すると、次工程である分割工程においてウエーハをレーザー加工溝に沿って確実に破断することができないという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハの表面および既に形成されたレーザー加工溝の壁面に直接デブリを付着させることなく分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成することができるウエーハのレーザー加工方法を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してアブレーション加工を施し、ウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、
ポリエーテル変性シリコーンオイルを主体とし親水親油バランス(HLB)が８以上である液状の保護材料をウエーハの加工面に被覆する保護材料被覆工程と、
加工面に該保護材料が被覆されたウエーハに該保護材料が流動性を有する状態で該保護材料側から分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成工程と、
該レーザー加工溝形成工程を実施した後に、ウエーハの加工面に被覆された該保護材料を水で洗浄する洗浄工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法が提供される。

ウエーハの加工面は複数の分割予定ラインが格子状に形成されており、上記レーザー加工溝形成工程は格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成する。

本発明によるウエーハのレーザー加工方法においては、ポリエーテル変性シリコーンオイルを主体とし親水親油バランス(HLB)が８以上である液状の保護材料をウエーハの加工面に被覆した後に、保護材料が被覆されたウエーハに保護材料が流動性を有する状態で保護材料側から分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するので、レーザー光線の照射によって剥離することはなく、デブリが発生してもデブリは保護部材によって遮断され、デバイスに付着することはない。なお、保護材料はポリエーテル変性シリコーンオイルを主体とする材料からなり耐熱性を有するため、デブリが付着しても溶けることはなく、デブリがデバイスに直接付着することはない。また、上記レーザー加工溝形成工程を実施することによりウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝が形成されると、保護部材は上述したように流動性を有しているために、レーザー加工溝内に流入する。このとき、保護部材上に飛散したデブリもレーザー加工溝内に流入する。従って、所定方向に対して直角に延びる分割予定ラインに沿って上述したレーザー加工溝形成工程を実施した際に、分割予定ラインの交差部をレーザー加工する際に飛散したデブリが既に加工されたレーザー加工溝内に入るが、既に加工されたレーザー加工溝内には上述したように流動性を有する保護部材が流入しているために、デブリがレーザー加工溝内壁に直接付着することはない。
更に、本発明においては、ウエーハの表面に被覆された保護材料が水溶性のポリエーテル変性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料からなっているので、洗浄工程において保護材料を水で容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリも除去される。

以下、本発明によるウエーハのレーザー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には、本発明によるウエーハのレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図１に示すレーザー加工装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物を保持する被加工物保持手段としてのチャックテーブル３が切削送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル３の吸着チャック支持台３１には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３４が配設されている。

図示のレーザー加工装置１は、レーザー光線照射手段４を備えている。レーザー光線照射手段４は、レーザー光線発振手段４１と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線を集光する集光器４２を具備している。

図示のレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段４の集光器４１から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段５を具備している。この撮像手段５は顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。また、図示のウエーハの分割装置は、撮像手段５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。

図示のレーザー加工装置１は、加工前の被加工物であるウエーハの表面(加工面)に加工面に水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料を被覆するとともに、加工後のウエーハの表面に被覆されれている保護材料を除去する保護材料被覆兼洗浄手段７を具備している。この保護材料被覆兼洗浄手段７について、図２乃至図４を参照して説明する。
図示の実施形態における保護材料被覆兼洗浄手段７は、スピンナーテーブル機構７１と、該スピンナーテーブル機構７１を包囲して配設された洗浄水受け手段７２を具備している。スピンナーテーブル機構７１は、スピンナーテーブル７１１と、該スピンナーテーブル７１１を回転駆動する電動モータ７１２と、該電動モータ７１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構７１３を具備している。スピンナーテーブル７１１は多孔性材料から形成された吸着チャック７１１ａを具備しており、この吸着チャック７１１ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル７１１は、吸着チャック７１１ａに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック７１１上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル７１１には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ機構７１４が配設されている。電動モータ７１２は、その駆動軸７１２ａの上端に上記スピンナーテーブル７１１を連結する。上記支持機構７１３は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持脚７１３ａと、該支持脚７１３ａをそれぞれ連結し電動モータ７１２に取り付けられた複数本（図示の実施形態においては３本）のエアシリンダ７１３ｂとからなっている。このように構成された支持機構７１３は、エアシリンダ７１３ｂを作動することにより、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１を図３に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図４に示す下方位置である作業位置に位置付ける。

上記洗浄水受け手段７２は、洗浄水受け容器７２１と、該洗浄水受け容器７２１を支持する３本（図２には２本が示されている）の支持脚７２２と、上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａに装着されたカバー部材７２３とを具備している。洗浄水受け容器７２１は、図３および図４に示すように円筒状の外側壁７２１ａと底壁７２１ｂと内側壁７２１ｃとからなっている。底壁７２１ｂの中央部には上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａが挿通する穴７２１ｄが設けられおり、この穴７２１ｄの周縁から上方に突出する内側壁７２１ｃが形成されている。また、図２に示すように底壁７２１ｂには排液口７２１ｅが設けられており、この排液口７２１ｅにドレンホース７２４が接続されている。上記カバー部材７２３は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部７２３ａを備えておる。このように構成されたカバー部材７２３は、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１が図４に示す作業位置に位置付けられると、カバー部７２３ａが上記洗浄水受け容器７２１を構成する内側壁７２１ｃの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。

図示の実施形態における保護材料被覆兼洗浄手段７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された加工前の被加工物であるウエーハの加工面に水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料を供給する保護材料供給手段７４を具備している。保護材料供給手段７４は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料を供給する保護材料供給ノズル７４１と、該保護材料供給ノズル７４１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７４２を備えており、保護材料供給ノズル７４１が図示しない保護部材供給源に接続されている。保護材料供給ノズル７４１は、水平に延びるノズル部７４１ａと、該ノズル部７４１ａから下方に延びる支持部７４１ｂとからなっており、支持部７４１ｂが上記洗浄液回収容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない保護材料供給源に接続されている。なお、保護材料供給ノズル７４１の支持部７４１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７４１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

図示の実施形態における保護材料被膜兼洗浄手段７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持された加工後の被加工物であるウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段７５およびエアー供給手段７６を具備している。洗浄水供給手段７５は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル７５１と、該洗浄水ノズル７５１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７５２を備えており、該洗浄水ノズル７５１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル７５１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７５１ａと、該ノズル部７５１ａの基端から下方に延びる支持部７５１ｂとからなっており、支持部７５１ｂが上記洗浄液回収容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル７５１の支持部７５１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７５１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

上記エアー供給手段７６は、スピンナーテーブル７１１に保持された洗浄後のウエーハに向けてエアーを噴出するエアーノズル７６１と、該エアーノズル７６１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ（図示せず）を備えており、該エアーノズル７６１が図示しないエアー供給源に接続されている。洗浄水ノズル７６１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７６１ａと、該ノズル部７６１ａの基端から下方に延びる支持部７６１ｂとからなっており、支持部７６１ｂが上記洗浄液回収容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエアー供給源に接続されている。なお、エアーノズル７６１の支持部７６１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７６１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。

図1に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置は、被加工物であるウエーハとしての半導体ウエーハ１０を収容するカセットが載置されるカセット載置部１３ａを備えている。カセット載置部１３ａには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル１３１が配設されており、このカセットテーブル１３１上にカセット１３が載置される。半導体ウエーハ１０は、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着されており、保護テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態で上記カセット１３に収容される。なお、半導体ウエーハ１０は、図５に示すようにシリコンウエーハの表面１０ａに格子状に配列された複数の分割予定ライン１０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１０２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ１０は、図1に示すように環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に表面１０ａ即ち分割予定ライン１０１およびデバイス１０２が形成されている面を上側にして裏面が貼着される。

図示のレーザー加工装置１は、上記カセット１３に収納された加工前の半導体ウエーハ１０を仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出するとともに加工後の半導体ウエーハ１０をカセット１３に搬入する被加工物搬出・搬入手段１５と、位置合わせ手段１４に搬出された加工前の半導体ウエーハ１０を保護材料被膜兼洗浄手段７に搬送するとともに保護材料被膜兼洗浄手段７によって表面に保護材料が被覆された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３上に搬送する被加工物搬送手段１６と、チャックテーブル３上でレーザー加工された半導体ウエーハ１０を保護材料被膜兼洗浄手段７に搬送する洗浄搬送手段１８を具備している。

図示のレーザー加工装置１は以上のように構成されており、以下このレーザー加工装置１を用いて上記半導体ウエーハ１０の表面１０ａに形成された分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法について説明する。
図１に示すように環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された加工前の半導体ウエーハ１０（以下、単に半導体ウエーハ１０という）は、加工面である表面１０ａを上側にしてカセット１３の所定位置に収容されている。カセット１３の所定位置に収容された加工前の半導体ウエーハ１０は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１３１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、被加工物搬出・搬入手段１５が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出する。位置合わせ手段１４に搬出された半導体ウエーハ１０は、位置合わせ手段１４によって所定の位置に位置合せされる。次に、位置合わせ手段１４によって位置合わせされた加工前の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１６の旋回動作によって保護材料被膜兼洗浄手段７を構成するスピンナーテーブル７１１の吸着チャック７１１ａ上に搬送され、該吸着チャック７１１ａに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム１１がクランプ７１４によって固定される。このとき、スピンナーテーブル７１１は図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、保護材料供給ノズル７４１と洗浄水ノズル７５１およびエアーノズル７６１は図２および図３に示すようにスピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。

加工前の半導体ウエーハ１０が保護部材被膜兼洗浄手段７のスピンナーテーブル７１１上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａに水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料を被覆する保護材料被覆工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル７１１を作業位置に位置付けるとともに、保護材料供給手段７４の電動モータ７４２を駆動して図６の(a)に示すように保護材料供給ノズル７４１のノズル部７４１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持された半導体ウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を矢印で示す方向に所定の回転速度（例えば２００rpm）で回転しつつ、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着された半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)の中央領域に保護材料供給手段７４の保護材料供給ノズル７４１から所定量（例えば、半導体ウエーハ１０の直径が２００mmの場合に１cc）の液状の保護材料１００を滴下する。なお、液状の保護材料を構成する水溶性シリコーンオイルとしては、ウエーハに対する濡れ性が良好で、しかも親水親油バランス(HLB)が８以上で耐熱性を有し粘度が低く高温でも固化することなく流動性を維持できるものが望ましい。このような特性を有するシリコーンオイルとしてはポリエーテル変性シリコーンオイルが望ましく、信越化学工業（株）が製造販売する「KF-6011」を用いることができる。なお、液状の保護材料を構成する水溶性シリコーンオイルに界面活性剤を１０％程度混入させることにより、ウエーハに対する濡れ性が更に良好となる。

このようにして、スピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)の中央領域に水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料１００を１cc滴下し、スピンナーテーブル７１１を２００rpmの回転速度で６０秒程度回転することにより、図６の(b)に示すように半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)には厚さが１μ程度の保護材料１００が被覆される。
なお、上述した保護材料被覆工程を実施した後、次の保護材料被覆工程を実施するまでに時間間隔があっても、シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料は上述したように流動性が維持され固化し難いので、保護材料供給ノズル７４１のノズル部７４１ａの噴出口が詰まることはない。

上述した保護材料被覆工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１を図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル７１１に保持されている半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル７１１上の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１６によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送され、該吸着チャック３２に吸引保持される。このようにして半導体ウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３は、図示しない移動手段によってレーザー光線照射手段４に配設された撮像手段５の直下に位置付けられる。

チャックテーブル３が撮像手段５の直下に位置付けられると、撮像手段５および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ１０に所定方向に形成されている分割予定ライン１０１と、分割予定ライン１０１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４の集光器４２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が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、半導体ウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン１０１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。このとき、半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１が形成されている表面１０ａには保護被膜１１０が形成されているが、保護膜１１０が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。

以上のようにしてチャックテーブル３上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されている分割予定ライン１０１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、保護材料１００が被覆された半導体ウエーハ１０に保護材料１００が流動性を有する状態で保護材料１００側から分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成工程を実施する。即ち、チャックテーブル３をレーザー光線照射手段４の集光器４２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１０１を集光器４２の直下に位置付ける。このとき、図７の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、分割予定ライン１０１の一端(図７の（ａ）において左端)が集光器４２の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段４の集光器４２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３即ち半導体ウエーハ１０を図７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７の（ｂ）で示すように分割予定ライン１０１の他端（図７の（ｂ）において右端）が集光器４２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３の移動を停止する。このレーザー加工溝形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを分割予定ライン１０１の表面付近に合わせる。

上述したレーザー加工溝形成工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１に沿ってアブレーション加工が施され、半導体ウエーハ１０には図８の(a)に示すように分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１４０が形成される。このとき、半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)に被覆された保護材料１００は水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料からなり流動性を有しているので、パルスレーザー光線の照射によって剥離されることはない。従って、図８の(a)に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ１５０が発生しても、このデブリ１５０は保護材料１００によって遮断され、デバイス１０２に付着することはない。なお、保護材料１００は上述したように耐熱性を有する（例えば４００℃）ため、デブリ１５０が付着しても溶けることはなく、デブリ１５０がデバイス１０２に直接付着することはない。また、上記レーザー加工溝形成工程を実施することにより半導体ウエーハ１０の分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１４０が形成されると、保護材料１００は上述したように流動性を有しているために、レーザー加工溝１４０に流入する。

上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ１０の所定方向に延びる分割予定ライン１０１に沿って実施したならば、チャックテーブル３を９０度回動し、所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン１０１に沿って上述したレーザー加工溝形成工程を実施する。このレーザー加工溝形成工程を実施すると所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン１０１との交差部をレーザー加工する際に飛散したデブリが既に加工されたレーザー加工溝１４０に流入する。しかるに、既に加工されたレーザー加工溝１４０内には上述したように流動性を有する保護材料１００が流入しているために、図８の(b)に示すようにデブリ１５０がレーザー加工溝１４０内壁に直接付着することはない。

なお、上記レーザー加工溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長：３５５ｎｍ
繰り返し周波数：１０ｋＨｚ
出力：８W
集光スポット径：２０μｍ
加工送り速度：１００ｍｍ／秒

上述したレーザー加工溝形成工程を半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って実施したならば、半導体ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３は、最初に半導体ウエーハ１０を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ１０は、洗浄搬送手段１８によって保護部材被膜兼洗浄手段７を構成するスピンナーテーブル７１１の吸着チャック７１１ａ上に搬送され、該吸着チャック７１１ａに吸引保持される。このとき樹脂供給ノズル７４１とエアーノズル７５１および洗浄水ノズル７６１は、図３および図４に示すようにスピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。

加工後の半導体ウエーハ１０が保護部材被膜兼洗浄手段７のスピンナーテーブル７１１上に保持されたならば、半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０aに被覆された保護材料１００を水で洗浄する洗浄工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル７１１を作業位置に位置付けるとともに、洗浄水供給手段７６の図示しない電動モータを駆動して洗浄水供給ノズル７６１のノズル部７６１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持された半導体ウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば８００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７６１ａの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部７６１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出して半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａを洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル７６１のノズル部７６１ａの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された保護材料１００が上述したように水溶性シリコーンオイルを主体とする液状の保護材料からなっているので、保護材料１００を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ１５０も除去される。

上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水供給ノズル７６１を待機位置に位置付け、スピンナーテーブル７１１を例えば３０００ｒｐｍの回転速度で１５秒程度回転せしめる。

上述したように加工後の半導体ウエーハ１０の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル７１１の回転を停止するとともに、エアー供給手段７５のエアーノズル７５１を待機位置に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル７１１に保持されている半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル７１１上の加工後の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬送手段１６によって仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出する。位置合わせ手段１４に搬出された加工後の半導体ウエーハ１０は、被加工物搬出手段１５によってカセット１３の所定位置に収納される。

本発明によるウエーハのレーザー加工方法を実施するためのレーザー加工装置の斜視図。図１に示すレーザー加工装置に装備される保護部材被膜兼洗浄手段の一部を破断して示す斜視図。図２に示す保護部材被膜兼洗浄手段のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。図２に示す保護部材被膜兼洗浄手段のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。図１に示すレーザー加工装置によって加工される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。本発明によるウエーハのレーザー加工方法における保護材料被覆工程を示す説明図。本発明によるウエーハのレーザー加工方法におけるレーザー加工溝形成工程を示す説明図。図７に示すレーザー加工溝形成工程によってレーザー加工された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
４：レーザー光線照射手段
４１：レーザー光線発振手段
４２：集光器
５：撮像機構
６：表示手段
７：保護部材被膜兼洗浄手段
７１：スピンナーテーブル機構
７１１：スピンナーテーブル
７１２：電動モータ
７２：洗浄水受け手段
７４：保護部材供給手段
７４１：保護部材供給ノズル
７５：エアー供給手段
７５１：エアーノズル
７６：洗浄水供給手段
７６１：洗浄水ノズル
１０：半導体ウエーハ
１０１：ストリート
１０２：デバイス
１００：液状の保護部材
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
１３：カセット
１４：位置合わせ手段
１５：被加工物搬出・搬入手段
１６：被加工物搬送手段
１８：洗浄搬送手段

Claims

ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射してアブレーション加工を施し、ウエーハに分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するウエーハのレーザー加工方法であって、
ポリエーテル変性シリコーンオイルを主体とし親水親油バランス(HLB)が８以上である液状の保護材料をウエーハの加工面に被覆する保護材料被覆工程と、
加工面に該保護材料が被覆されたウエーハに該保護材料が流動性を有する状態で該保護材料側から分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工溝形成工程と、
該レーザー加工溝形成工程を実施した後に、ウエーハの加工面に被覆された該保護材料を水で洗浄する洗浄工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法。
ウエーハの加工面は複数の分割予定ラインが格子状に形成されており、該レーザー加工溝形成工程は格子状に形成された複数の分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成する、請求項１記載のウエーハのレーザー加工方法。