JP6013806B2

JP6013806B2 - ウエーハの加工方法

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Inventors: 吉洋川口
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Description

本発明は、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハの加工方法に関する。

ウエーハの切削加工には従来ダイシングソーと呼ばれる切削装置が使用されてきたが、サファイア基板等の硬質材料の切削では切削装置による切削加工が困難であるため、近年になりレーザ加工装置によるレーザ加工により各デバイスに分割する技術が注目されている。このレーザ加工装置を使用したレーザ加工方法の一つに、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを使用してウエーハの内部に脆弱な層（改質層）を形成し、強度が低下した改質層に沿って拡張装置等でウエーハに外力を付与することにより、ウエーハを各チップへ分割する技術が例えば、特許文献１に開示されている。このレーザ加工方法では、ダイシングソーの加工では必ず発生する切削屑の発生がなく、切り代もほとんどないため分割予定ラインの縮小化に対応可能である。

ダイシングソーやレーザ加工装置によって個々のデバイスに分割されたウエーハは、環状のフレームに装着されたエキスパンドテープの表面に貼着された状態で加工され、次工程に搬送される。然るに、個々のチップに分割されたウエーハ、特にレーザ加工によって個々のチップに分割されたウエーハは、隣接するチップ間の間隔が狭いため、エキスパンドテープの表面に貼着された状態で次工程に搬送する際、隣接するチップ同士が擦れてチップが損傷するという問題がある。

そこで、エキスパンドテープというテープを半径方向に拡張する拡張装置を用い、チップ間の間隔を広げ、張り替え用環状フレームユニットにより拡張した状態を維持するという手法がとられている（特許文献２）。特に、チップサイズが小さい場合には、分割予定ラインの数が多くなるため、全ての分割予定ラインをある程度拡張するため拡張する量は大きくなる。

特許第３４０８８０５号公報特開２０１１−０７７２１９号公報

しかし、かかる方法によると、張替え用環状フレームユニットを事前に用意しておく必要があり作業工程が増大し、また、環状テープとエキスパンドテープの貼着面積が少なくチップ間の間隔を相当広げる場合には拡張のテンションにより剥離してしまう、という問題が生じている。

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、その目的は、チップ間の間隔を維持した状態で安定して保持でき、チップを破損させることなく、容易に次工程へ搬送可能なウエーハの加工方法を提供することにある。

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加工方法は、表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、第１環状フレームの開口部中央にウエーハを位置付け、延性を有するエキスパンドテープを該第１環状フレームの開口部を塞ぐように該第１環状フレーム及びウエーハの表面に貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、該エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第１保持手段で保持してウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿って照射して、該分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第２保持手段で保持してウエーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する研削工程と、研削加工されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、該接着フィルム貼着工程の後に、該エキスパンドテープを拡張して該分割予定ラインに沿って各チップ間の間隔を広げるとともに、該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する拡張工程と、第２環状フレームの開口部にテンションを張った状態で粘着テープを貼着した第２環状フレームを準備する第２環状フレーム準備工程と、拡張され破断されたウエーハ及び該接着フィルムに該第２環状フレームの開口部の該粘着テープを貼着する第２環状フレーム装着工程と、該第２環状フレーム装着工程を実施した後に、ウエーハの表面から該エキスパンドテープを剥離するエキスパンドテープ剥離工程と、を具備したことを特徴とする。

本発明のウエーハの加工方法は、拡張工程後、分割予定ラインに沿って分割、破断されたウエーハ及び接着フィルムに別途粘着テープを貼着し、粘着テープに第２環状フレームが貼着されているので、チップ間の間隔を広げた状態で、チップに分割されたウエーハの裏面全面を第２環状フレームが貼着された粘着テープで保持することとなる。したがって、安定して拡張したチップ間の間隔を維持することができる。よって、ウエーハをチップに分割した後に、チップ同士が擦れ合うことがなく、チップ間の間隔を維持した状態で安定して保持でき、チップを破損させることなく、チップに分割されたウエーハを容易に次工程へ搬送可能である。

また、接着フィルム貼着工程において、研削加工されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを貼着しているので、本発明のウエーハの加工方向の後工程の例えばチップ実装工程などにおいて、別途、接着フィルムを貼着する必要がない。よって、本発明のウエーハの加工方向の後工程の作業効率も向上を図ることができる。

図１は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ貼着工程の概要を示す図である。図２は、実施形態に係るウエーハの加工方法の改質層形成工程の概要を示す図である。図３は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削工程の概要を示す図である。図４は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削装置からの搬送方法の概要を示す図である。図５は、実施形態に係るウエーハの加工方法の接着フィルム貼着工程の概要を示す図である。図６は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張工程の概要を示す図である。図７は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム準備工程の概要を示す図である。図８は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム装着工程の概要を示す図である。図９は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張装置からの搬送方法の概要を示す図である。図１０は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ剥離工程の概要を示す図である。

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〕
本実施形態に係るウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と呼ぶ）を、図１から図１０に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ貼着工程の概要を示す斜視図である。図２は、実施形態に係るウエーハの加工方法の改質層形成工程の概要を示す側断面図である。図３は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削工程の概要を示す側断面図である。図４は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削装置から拡張貼着ユニットのチャックテーブルにウエーハを搬送する際の概要を示す側断面図である。図５は、実施形態に係るウエーハの加工方法の接着フィルム貼着工程の概要を示す側断面図である。図６は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張工程の概要を示す側断面図である。図７は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム準備工程の概要を示す側断面図である。図８は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム装着工程の概要を示す側断面図である。図９は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張装置から剥離装置にウエーハを搬送する際の概要を示す側断面図である。図１０は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ剥離工程の概要を示す側断面図である。

本実施形態に係る加工方法は、図１に示すウエーハＷを加工する加工方法であって、ウエーハＷにレーザビームＬ（図２に示す）を照射して内部に改質層Ｋ（図２等に示す）を形成して個々のチップＤＴ（図３等に示す）に分割し、ウエーハＷ即ちチップＤＴの裏面ＷＲにダイボンディング用の接着フィルムとしてのＤＡＦ（Die Attached Film）１００（図５等に示す）を貼着し、チップＤＴ間の間隔Ｇ（図７等に示す）を広げる方法である。なお、本実施形態に係る加工方法により個々のチップＤＴに分割される加工対象としてのウエーハＷは、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウム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である。ウエーハＷは、図１に示すように、表面ＷＳに格子状に形成された複数の分割予定ラインＳによって区画された各領域にチップＤＴを構成するデバイスＤを有している。ウエーハＷは、図２に示すように、デバイスＤが複数形成されている表面ＷＳに延性を有するエキスパンドテープＴ１が貼着され、エキスパンドテープＴ１に第１環状フレームＦ１が貼着されることで、第１環状フレームＦ１に固定される。また、ＤＡＦ１００は、本発明の加工方法の後工程のチップＤＴ実装工程において接着剤の役割を担うものである。

本実施形態に係る加工方法は、ウエーハＷにレーザビームＬを照射するレーザ加工ユニット１（図２に示す）と、ウエーハＷに研削加工を施す研削ユニット１０（図３に示す）と、拡張貼着ユニット２０（図５等に一部を示す）などにより実施される。

レーザ加工ユニット１は、図２に示すように、ウエーハＷを保持するチャックテーブル２（第１保持手段に相当）と、チャックテーブル２に保持されたウエーハＷに該ウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームＬを照射してウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成するレーザビーム照射手段３と、チャックテーブル２とレーザビーム照射手段３とを相対的に移動させる移動手段（図示せず）とを少なくとも含んで構成されている。

なお、改質層Ｋ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、前述したレーザ加工ユニット１により内部に改質層Ｋが形成されたウエーハＷに研削加工を施す研削ユニット１０は、図３に示すように、ウエーハＷを保持するチャックテーブル１１（第２保持手段に相当）と、チャックテーブル１１を軸心回りに回転させるチャックテーブル移動手段（図示せず）と、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷを研削し仕上げ厚さへと薄化する研削手段１２とを含んで構成されている。

研削手段１２は、図３に示すように、チャックテーブル移動手段がウエーハＷを保持したチャックテーブル１１を回転させる方向と同方向に回転しながらウエーハＷを裏面ＷＲ側から研削して、改質層Ｋを起点としてウエーハＷを各チップＤＴに分割する研削砥石１２ａなどを備えている。

研削手段１２により各チップＤＴに分割されたウエーハＷにＤＡＦ１００を貼着し、チップＤＴ間の間隔Ｇ（図６等に示す）を広げる拡張貼着ユニット２０は、研削ユニット１０に隣接して設けられ、各チップＤＴに分割されたウエーハＷを保持するチャックテーブル２１（図５に示す）と、チャックテーブル２１に保持されたウエーハＷの裏面ＷＲ全面にＤＡＦ１００を貼着する貼着装置（図示せず）と、ウエーハＷの表面ＷＳに貼着したエキスパンドテープＴ１を引っ張って拡張して各チップＤＴ間の間隔Ｇを広げるとともに、ＤＡＦ１００を分割予定ラインＳに沿って破断する拡張装置２２（図６に示す）と、各チップＤＴ間の間隔Ｇが広げられたウエーハＷ及びＤＡＦ１００に第２環状フレームＦ２に貼着された粘着テープＴ２を貼着するフレーム装着装置２３（図８に示す）と、ウエーハＷの表面ＷＳからエキスパンドテープＴ１を剥離する剥離装置（図示せず）を少なくとも含んで構成されている。また、拡張貼着ユニット２０は、研削ユニット１０のチャックテーブル１１からチャックテーブル２１へとウエーハＷを搬送するとともに、チャックテーブル２１から拡張装置２２へとウエーハＷを搬送する搬送装置２４（図４に示す）と、第２環状フレームＦ２が装着されたウエーハＷを反転して拡張装置２２から剥離装置へと搬送するウエーハ反転搬送装置２５（図９に示す）などを含んで構成されている。

なお、レーザ加工ユニット１のチャックテーブル２と研削ユニット１０のチャックテーブル１１と拡張貼着ユニット２０のチャックテーブル２１は、表面２ａ，１１ａ，２１ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、表面２ａ，１１ａ，２１ａに載置されたウエーハＷを吸引することで保持するものである。また、チャックテーブル２，１１，２１の周囲には、エアーアクチュエータにより駆動し、ウエーハＷの周囲の第１環状フレームＦ１を挟持するクランプ部４，１４，２６が設けられている。

拡張貼着ユニット２０の搬送装置２４は、研削加工が施されたウエーハＷの裏面ＷＲ全面および第１環状フレームＦ１を吸引保持して搬送するものであって、図４に示すように、保持パッド２７と、保持パッド２７を支持する支持手段２８とを備えている。保持パッド２７は、ポーラスセラミック等で構成されかつウエーハＷの裏面ＷＲ全面を吸引保持可能なウエーハ用吸着パッド２７ａと、ポーラスセラミック等で構成されかつ第１環状フレームＦ１を吸引保持可能なフレーム用吸着パッド２７ｂと、ウエーハ用吸着パッド２７ａ及びフレーム用吸着パッド２７ｂを介して吸引するための吸引路２７ｃなどを備えている。吸引路２７ｃは、図示しない吸引源に接続されている。支持手段２８は、図示しない搬送用移動手段により、研削ユニット１０のチャックテーブル１１と拡張貼着ユニット２０のチャックテーブル２１と拡張装置２２との間を移動される。

また、拡張貼着ユニット２０の拡張装置２２は、図６に示すように、第１環状フレームＦ１を保持するフレーム保持手段３０と、第１環状フレームＦ１の内径より小さくかつウエーハＷの外径よりも大きい外径を有する円筒状部材３１と、円筒状部材３１と第１環状フレームＦ１とをエキスパンドテープＴ１に直交する鉛直方向に相対移動させる図示しない移動用駆動源とを備えている。フレーム保持手段３０は、円筒状部材３１の周囲に設けられ、エアーアクチュエータなどにより駆動して、第１環状フレームＦ１を挟持する。

円筒状部材３１は、フレーム保持手段３０の内側に設けられ、円筒状部材３１の上端には、周方向に複数のローラ３２が回転自在に設けられている。本実施形態では、移動用駆動源は、円筒状部材３１を上昇させることにより、フレーム保持手段３０と円筒状部材３１とを相対的に移動させる。

拡張貼着ユニット２０のフレーム装着装置２３がＤＡＦ１００を介してウエーハＷの裏面ＷＲに貼着する粘着テープＴ２は、エキスパンドテープＴ１と同様に延性を有し、図７に示すように、外径が拡大する方向に引っ張られて、テンションを張った状態で、粘着層Ｔｂが第２環状フレームＦ２の開口部に貼着されている。本実施形態では、粘着テープＴ２は、エキスパンドテープＴ１と同等のものが用いられている。また、粘着テープＴ２に張られるテンションは、拡張装置２２が付与するエキスパンドテープＴ１のテンションよりも大きくても良く、小さくても良く、同等であっても良い。

フレーム装着装置２３は、図８に示すように、円筒状部材３１の内側に設けられた外観が円柱状の押さえ部材３３と、押さえ部材３３の上方に配設された押さえローラ３４とを備えている。押さえ部材３３は、図示しない移動用駆動源により昇降自在に設けられており、上昇すると、フレーム保持手段３０に保持され、円筒状部材３１により拡張されたエキスパンドテープＴ１に接触する。押さえローラ３４は、押さえ部材３３との間に粘着テープＴ２、ＤＡＦ１００、ウエーハＷ及びエキスパンドテープＴ１を挟み込み、粘着テープＴ２上を転動することで、粘着テープＴ２をＤＡＦ１００との間に気泡が生じることなく、粘着テープＴ２をＤＡＦ１００に密着させる。

また、拡張貼着ユニット２０のウエーハ反転搬送装置２５は、ウエーハＷの裏面ＷＲに貼着されたＤＡＦ１００に更に貼着した粘着テープＴ２及び第２環状フレームＦ２を吸引保持して反転して、これらを剥離装置へと搬送するものであって、図９に示すように、保持パッド３５と、保持パッド３５を支持する支持手段３６とを備えている。保持パッド３５は、ポーラスセラミック等で構成されかつウエーハＷの裏面ＷＲ全面を粘着テープＴ２等を介して吸引保持可能なウエーハ用吸着パッド３５ａと、ポーラスセラミック等で構成されかつ第２環状フレームＦ２を吸引保持可能なフレーム用吸着パッド３５ｂと、ウエーハ用吸着パッド３５ａ及びフレーム用吸着パッド３５ｂを介して吸引するための吸引路３５ｃなどを備えている。吸引路３５ｃは、図示しない吸引源に接続されている。支持手段３６は、図示しない反転搬送用移動手段により、水平方向と平行な軸心回りに回転されるとともに、拡張装置２２と剥離装置との間を移動される。

本実施形態に係る加工方法は、エキスパンドテープ貼着工程と、改質層形成工程と、研削工程と、接着フィルム貼着工程と、拡張工程と、第２環状フレーム準備工程と、第２環状フレーム装着工程と、エキスパンドテープ剥離工程とを具備している。本実施形態に係る加工方法は、まず、エキスパンドテープ貼着工程において、図１に示すように、第１環状フレームＦ１の開口部中央にウエーハＷを位置付け、延性を有するエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａを第１環状フレームＦ１の開口部を塞ぐように第１環状フレームＦ１及びウエーハＷの表面ＷＳに貼着する。そして、改質層形成工程に進む。

改質層形成工程では、エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、図２に示すように、エキスパンドテープＴ１側をレーザ加工ユニット１のチャックテーブル２に載置し、ウエーハＷをチャックテーブル２で吸引保持する。その後、レーザ加工ユニット１が、図示しない撮像手段などの取得した画像に基いて、移動手段などによりレーザビーム照射手段３のアライメントを遂行した後、チャックテーブル２とレーザビーム照射手段３とを相対的に移動手段により移動させながら、ウエーハＷの裏面ＷＲからウエーハＷに対して透過性を有する波長（例えば、１０６４ｎｍ）のレーザビームＬをウエーハＷの内部に集光点を合わせて分割予定ラインＳに沿って照射する。そして、分割予定ラインＳに沿ってウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成する。全ての分割予定ラインＳに沿ってウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成すると、研削工程に進む。

研削工程では、改質層形成工程を実施した後、全ての分割予定ラインＳに沿って改質層Ｋが内部に形成されたウエーハＷを、第１環状フレームＦ１及びエキスパンドテープＴ１毎、研削ユニット１０に搬送する。そして、図３に示すように、エキスパンドテープＴ１側をチャックテーブル１１に載置し、ウエーハＷをチャックテーブル１１で吸引保持する。その後、チャックテーブル１１をチャックテーブル移動手段により軸心回りに回転させ、研削砥石１２ａをチャックテーブル１１と同方向に回転させながら、研削砥石１２ａをウエーハＷの裏面ＷＲに接触させ、研削砥石１２ａを所定の送り速度で下方に所定量研削送りして、裏面ＷＲから研削手段１２により研削し、ウエーハＷを仕上げ厚さへと薄化する。さらに、研削時の研削砥石１２ａの研削送りする研削動作により、ウエーハＷが押圧されて、改質層Ｋを基点としてウエーハＷを分割予定ラインＳに沿って各チップＤＴに分割する。そして、接着フィルム貼着工程に進む。

接着フィルム貼着工程では、研削工程を実施した後、まず、研削ユニット１０のチャックテーブル１１の吸引保持を解除するとともに、クランプ部１４の第１環状フレームＦ１の挟持を解除する。そして、搬送用移動手段により搬送装置２４を研削ユニット１０のチャックテーブル１１に保持されたウエーハＷの上方に移動させる。そして、ウエーハ用吸着パッド２７ａがウエーハＷの裏面ＷＲに相対しかつフレーム用吸着パッド２７ｂが第１環状フレームＦ１に相対するように、搬送装置２４を位置付ける。そして、搬送装置２４を降下させて、ウエーハ用吸着パッド２７ａをウエーハＷの裏面ＷＲに接触させ、フレーム用吸着パッド２７ｂを第１環状フレームＦ１に接触させて、吸引源に吸引路２７ｃ内の気体を吸引させる。

こうして、図４に示すように、搬送装置２４を用いて、ウエーハＷの裏面ＷＲ全面をウエーハ用吸着パッド２７ａで吸引保持するとともに、第１環状フレームＦ１をフレーム用吸着パッド２７ｂで吸引保持する。そして、搬送用移動手段により搬送装置２４が研削ユニット１０のチャックテーブル１１上から拡張貼着ユニット２０のチャックテーブル２１まで移動されて、搬送装置２４によりウエーハＷがエキスパンドテープＴ１を介して、拡張貼着ユニット２０のチャックテーブル２１に載置される。そして、拡張貼着ユニット２０のチャックテーブル２１にエキスパンドテープＴ１を介してウエーハＷを吸引保持する。そして、貼着装置は、図５に示すように、チャックテーブル２１に保持されかつ研削加工されたウエーハＷの裏面ＷＲ全面にＤＡＦ１００を貼着する。そして、拡張工程に進む。

拡張工程では、接着フィルム貼着工程の後に、搬送装置２４が接着フィルム貼着工程と同様にチャックテーブル２１上のウエーハＷを吸引保持して、搬送用移動手段により搬送装置２４をチャックテーブル２１上から拡張装置２２の上方に移動させた後、搬送装置２４の吸着パッド２７ａ，２７ｂの吸引保持を解除するとともに、図６に示すように、第１環状フレームＦ１をフレーム保持手段３０に挟持させる。そして、円筒状部材３１を第１環状フレームＦ１の開口縁とウエーハＷの外周縁の間のエキスパンドテープＴ１に当接させるとともに、ウエーハＷを円筒状部材３１の円筒内に位置付ける。

そして、図６に示すように、移動用駆動源により円筒状部材３１を上昇させて、円筒状部材３１とフレーム保持手段３０とをエキスパンドテープＴ１に直交する方向に相対移動させて、ウエーハＷが貼着されたエキスパンドテープＴ１を下方から押圧して拡張する。そして、ウエーハＷを改質層Ｋが形成された分割予定ラインＳに沿って各チップＤＴ間の間隔Ｇを広げるとともに、ＤＡＦ１００を分割予定ラインＳに沿って破断する。そして、第２環状フレーム装着工程に進む。

また、第２環状フレーム装着工程に進むまでの間に、第２環状フレーム準備工程を実施する。第２環状フレーム準備工程では、図７に示すように、第２環状フレームＦ２の開口部にテンションを張った状態で粘着テープＴ２を貼着した第２環状フレームＦ２を準備する。

第２環状フレーム装着工程では、図８に示すように、押さえ部材３３を上昇させてエキスパンドテープＴ１に接触させるとともに、テープ拡張工程によって拡張され破断されたウエーハＷ及びＤＡＦ１００に第２環状フレームＦ２の開口部の粘着テープＴ２の粘着層Ｔｂを貼着する。そして、押さえローラ３４を粘着テープＴ２上で転動させて、粘着テープＴ２をＤＡＦ１００に密に貼着させて、各チップＤＴ間の間隔Ｇを維持する。そして、エキスパンドテープ剥離工程に進む。

エキスパンドテープ剥離工程では、第２環状フレーム装着工程を実施した後に、反転搬送用移動手段によりウエーハ反転搬送装置２５を第２環状フレームＦ２が装着されたウエーハＷの上方に移動させる。そして、ウエーハ用吸着パッド３５ａが粘着テープＴ２等を介してウエーハＷの裏面ＷＲに相対しかつフレーム用吸着パッド３５ｂが第２環状フレームＦ２に相対するように、ウエーハ反転搬送装置２５を位置付ける。そして、ウエーハ反転搬送装置２５を降下させて、ウエーハ用吸着パッド３５ａを粘着テープＴ２に接触させ、フレーム用吸着パッド３５ｂを第２環状フレームＦ２に接触させて、吸引源に吸引路３５ｃ内の気体を吸引させる。

こうして、図９に示すように、ウエーハ反転搬送装置２５を用いて、粘着テープＴ２等を介してウエーハＷの裏面ＷＲ全面をウエーハ用吸着パッド３５ａで吸引保持するとともに、第２環状フレームＦ２をフレーム用吸着パッド３５ｂで吸引保持する。そして、反転搬送用移動手段によりウエーハ反転搬送装置２５を、チャックテーブル１１上から移動した後、支持手段３６を軸心回りに１８０度回転させて、保持したウエーハＷ、第１環状フレームＦ１および第２環状フレームＦ２の表裏を反転して、ウエーハＷの表面ＷＳに貼着されたエキスパンドテープＴ１を上側にする。そして、反転搬送用移動手段によりウエーハ反転搬送装置２５を剥離装置まで移動した後、剥離装置は、エキスパンドテープＴ１の第１環状フレームＦ１の内縁の内側を全周に亘って切断するなどして、エキスパンドテープＴ１から第１環状フレームＦ１を取り外した後、図１０に示すように、エキスパンドテープＴ１の端を表面ＷＳに沿って移動させて、ウエーハＷの表面ＷＳからエキスパンドテープＴ１を剥離する。

すると、隣接するチップＤＴ間の間隔Ｇが広げられたウエーハＷの裏面ＷＲにＤＡＦ１００が貼着され、さらにＤＡＦ１００を介してウエーハＷの裏面ＷＲ全面に粘着テープＴ２が貼着され、粘着テープＴ２の外周縁が全周に亘って第２環状フレームＦ２の開口部に貼着される。粘着テープＴ２にテンションが張られ、かつウエーハＷの裏面ＷＲ全面にＤＡＦ１００を介して貼着された粘着テープＴ２の外周縁が全周に亘って第２環状フレームＦ２の開口部に貼着されているので、粘着テープＴ２が、ウエーハＷに対して位置ずれすることを抑制し、粘着テープＴ２がウエーハＷの裏面ＷＲから剥がれることを抑制する。

隣接するチップＤＴ間の間隔Ｇが広げられかつ裏面ＷＲにＤＡＦ１００が貼着され、さらに、ＤＡＦ１００に粘着テープＴ２が貼着されるなどして、隣接するチップＤＴ間の間隔Ｇが維持されたウエーハＷは、第２環状フレームＦ２などとともに次工程に搬送される。

以上のように、本実施形態に係る加工方法によれば、拡張工程後、分割予定ラインＳに沿って分割、破断されたウエーハＷ及びＤＡＦ１００に別途粘着テープＴ２を貼着し、粘着テープＴ２に第２環状フレームＦ２が貼着されているので、チップＤＴ間の間隔Ｇを広げた状態で、チップＤＴに分割されたウエーハＷの裏面ＷＲ全面を第２環状フレームＦ２が貼着された粘着テープＴ２で保持することとなる。したがって、粘着テープＴ２が、ウエーハＷに対して位置ずれすることを抑制でき、粘着テープＴ２がウエーハＷの裏面ＷＲから剥がれることを抑制できるので、安定して拡張したチップＤＴ間の間隔Ｇを維持することができる。よって、ウエーハＷをチップＤＴに分割した後に、チップＤＴ同士が擦れ合うことがなく、チップＤＴ間の間隔Ｇを維持した状態で安定して保持でき、チップＤＴを破損させることなく、チップＤＴに分割されたウエーハを容易に次工程へ搬送可能である。

また、接着フィルム貼着工程において、研削加工されたウエーハＷの裏面ＷＲにＤＡＦ１００を貼着しているので、実施形態の加工方向の後工程の例えばチップＤＴ実装工程などにおいて、別途、ＤＡＦ１００を貼着する必要がない。よって、実施形態に係る加工方向の後工程の作業効率も向上を図ることができる。

また、エキスパンドテープ貼着工程において、ウエーハＷの表面ＷＳ全面にエキスパンドテープＴ１を貼着するので、ウエーハＷにエキスパンドテープＴ１が貼着した状態で、エキスパンドテープＴ１をそのままチャックテーブル１１で保持して、研削ユニット１０の研削砥石１２ａにより研削工程を行なうことができる。したがって、エキスパンドテープＴ１を研削工程時にウエーハＷの表面ＷＳに形成されたデバイスＤを保護する保護テープとして用いることができ、研削工程の際に研削用の保護テープに別途ウエーハＷなどを転写する必要がなく、ウエーハＷの加工時間の短縮、作業効率の向上が図れる。

また、研削工程後に各チップＤＴに分割されたウエーハＷを搬送装置２４及びウエーハ反転搬送装置２５により、ウエーハＷの裏面ＷＲ全面を吸引保持して搬送するために、各工程間の搬送時に、チップＤＴ同士が擦れ合うことがなく、チップＤＴ間の間隔Ｇを維持した状態で安定して保持でき、チップＤＴを破損させることなく、チップＤＴに分割されたウエーハを搬送可能である。

前述した実施形態では、拡張工程において、エキスパンドテープＴ１を拡張する際にＤＡＦ１００を破断させている。しかしながら、本発明では、ＤＡＦ１００が例えば５０μｍなどの所定厚みを超える場合には、接着フィルム貼着工程の後でかつエキスパンドテープＴ１を拡張する前にＤＡＦ１００が吸収する波長のレーザビームを、ＤＡＦ１００に分割予定ラインＳに沿って照射して、ＤＡＦ１００を分割する接着フィルム分割工程を、拡張工程において実施しても良い。

また、本発明では、エキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａを可視光線又は紫外線により硬化する光硬化型の接着剤で構成し、エキスパンドテープ剥離工程において、ウエーハＷの表面ＷＳ側からエキスパンドテープＴ１に可視光線又は紫外線を照射して、粘着層Ｔａを硬化させてからエキスパンドテープＴ１をウエーハＷの表面ＷＳから剥離しても良い。

さらに、本発明にかかる加工方法は、実施形態に記載したレーザ加工ユニット１、研削ユニット１０及び拡張貼着ユニット２０の構成に限定されることなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々の構成の装置により実施されても良い。また、本発明では、かならずしも、拡張貼着ユニット２０を研削ユニット１０に隣接させなくても良く、拡張貼着ユニット２０を研削ユニット１０から離間させても良い。

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。

２チャックテーブル（第１保持手段）
１１チャックテーブル（第２保持手段）
１２研削手段
１００ＤＡＦ（接着フィルム）
Ｄデバイス
ＤＴチップ
Ｆ１第１環状フレーム
Ｆ２第２環状フレーム
Ｇ間隔
Ｋ改質層
Ｌレーザビーム
Ｓ分割予定ライン
Ｔ１エキスパンドテープ
Ｔ２粘着テープ
Ｗウエーハ
ＷＳ表面
ＷＲ裏面

Claims

表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、
第１環状フレームの開口部中央にウエーハを位置付け、延性を有するエキスパンドテープを該第１環状フレームの開口部を塞ぐように該第１環状フレーム及びウエーハの表面に貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、
該エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第１保持手段で保持してウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿って照射して、該分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第２保持手段で保持してウエーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する研削工程と、
研削加工されたウエーハの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該接着フィルム貼着工程の後に、該エキスパンドテープを拡張して該分割予定ラインに沿って各チップ間の間隔を広げるとともに、該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断する拡張工程と、
第２環状フレームの開口部にテンションを張った状態で粘着テープを貼着した第２環状フレームを準備する第２環状フレーム準備工程と、
拡張され破断され、各チップ間の間隔が広げられたウエーハ及び該接着フィルムに該第２環状フレームの開口部の該粘着テープを貼着し、各チップ間の間隔を維持する第２環状フレーム装着工程と、
該第２環状フレーム装着工程を実施した後に、ウエーハの表面から該エキスパンドテープを剥離するエキスパンドテープ剥離工程と、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。