JP6401009B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ライン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等のデバイスを形成する。このように形成された半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより、デバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。

半導体ウエーハ等のウエーハを分割する方法として、ウエーハの表面に保護テープを貼着しウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を位置付けてパルスレーザー光線を照射する内部加工と呼ばれるレーザー加工方法が実用化されている。この内部加工と呼ばれるレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの表面に保護テープを貼着しウエーハの裏面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って改質層を連続的に形成し、その後デバイスの仕上がり厚みに至るまでウエーハの裏面を研削して個々のデバイスに分割する技術で、デバイスの厚みを薄くすることができるとともに、分割予定ラインの幅を狭くできるというメリットがある（例えば、特許文献１参照）。

また、半導体ウエーハ等のウエーハを個々のデバイスに分割する方法として、所謂先ダイシング法と呼ばれる分割技術が実用化されている。この先ダイシング法は、ウエーハの表面から分割予定ラインに沿って所定の深さ（デバイスの仕上がり厚さに相当する深さ）の切削溝を形成し、その後、表面に切削溝が形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着しウエーハの裏面を研削して該裏面に切削溝を表出させ個々のデバイスに分割する技術であり、デバイスの厚さ薄くすることが可能である（例えば、特許文献２参照）。

上述したいずれの分割技術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ダイシングテープに裏面を貼着するとともに、表面に貼着されている保護テープを剥離した状態でデバイスをピックアップするピックアップ工程に搬送される。

特開２０１４−７８５６９号公報 特開２０００−２１８２０号公報

而して、環状のフレームに装着されたダイシングテープにウエーハの裏面を貼着する方法として、ウエーハを収容する大きさの開口を有する環状のフレームの開口部にウエーハの裏面を上側にして位置付け、ウエーハの裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって一体に貼着する方法が用いられている。このウエーハの裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって一体に貼着する際に、ウエーハの外周に形成されたノッチと呼ばれる結晶方位を表すマークを環状のフレームに形成された基準となる端面に対して所定の位置関係となるように位置付けられる。そこで、ウエーハの裏面に表出した分割予定ラインに沿って形成された分割線を撮像手段によって撮像し、分割線を環状のフレームに対して所定の位置関係となるように位置付けることを試みたが、満足する結果が得られなかった。
即ち、内部加工と呼ばれる技術によってウエーハの裏面に表出した分割予定ラインに沿って形成された分割線となる亀裂は極めて幅が狭いため、撮像手段によって認識することが困難であり、環状のフレームに形成された基準となる端面と分割線を所定の位置関係となるように位置付けることができないという問題がある。
また、所謂先ダイシング法と呼ばれる分割技術によってウエーハの裏面に分割予定ラインに沿って分割線を表出した場合においても、分割線を撮像手段によって認識することが困難であり、環状のフレームに形成された基準となる端面と分割線を所定の位置関係となるように位置付け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、その主たる技術課題は、内部加工および所謂先ダイシング法と呼ばれる分割技術においてウエーハの裏面に表出した分割予定ラインに沿って形成された分割線を、環状のフレームに対して所定の位置関係に位置付けることができるウエーハの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、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成され結晶方位を示すノッチが外周に形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成工程と、
ウエーハの表面に保護部材を貼着し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成するとともに分割起点から分割予定ラインに沿って分割線を形成してウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、
ウエーハを収容する大きさの開口を有する環状のフレームの開口部に該裏面研削工程が実施されたウエーハの裏面を上側にして位置付け、ウエーハの裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって貼着することによりウエーハをダイシングテープを介して環状のフレームで支持するフレーム支持工程と、を含み、
該フレーム支持工程は、ウエーハの外周に設けられているノッチを該フレームの基準となる端面側に位置付け、さらにウエーハを透過した赤外線を赤外線カメラで撮像して分割予定ラインに沿って形成された分割線をウエーハの裏面側から検出し、環状のフレームに対して所定の位置関係となるようにウエーハを位置付ける、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。

上記分割起点形成工程は、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する。
また、上記分割起点形成工程は、ウエーハの表面から分割予定ラインに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割起点となる切削溝を形成する。

本発明におけるウエーハの加工方法は、結晶方位を示すノッチが外周に形成されたウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成工程と、ウエーハの表面に保護部材を貼着し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成するとともに分割起点から分割予定ラインに沿って分割線を形成してウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、ウエーハを収容する大きさの開口を有する環状のフレームの開口部に該裏面研削工程が実施されたウエーハの裏面を上側にして位置付け、ウエーハの裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって貼着することによりウエーハをダイシングテープを介して環状のフレームで支持するフレーム支持工程とを含み、フレーム支持工程は、ウエーハの外周に設けられているノッチを該フレームの基準となる端面側に位置付け、さらにウエーハを透過した赤外線を赤外線カメラで撮像して分割予定ラインに沿って形成された分割線をウエーハの裏面側から検出し、環状のフレームに対して所定の位置関係となるようにウエーハを位置付けるので、分割線の撮像はウエーハに透過した赤外線を赤外線カメラで撮像するため、内部の亀裂または切削壁で散乱した赤外光がコントラストを明確にし分割予定ラインに沿って形成された分割線を確実に検出することができる。
また、上記のように分割線の撮像はウエーハに透過した赤外線を赤外線カメラで撮像した画像データに基づいて処理された画像を用いて実施するので、ウエーハに形成された分割線を環状のフレームに対して所定の位置関係に正確に位置付けることができる。

本発明によるウエーハの加工方法によって分割されるウエーハ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加工方法における保護部材貼着工程の第１の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割起点形成工程としての改質層形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割起点形成工程としての改質層形成工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程の第１の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における分割起点形成工程としての切削溝形成工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における保護部材貼着工程の第２の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程の第２の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるフレーム支持工程を実施するためのテープ装着装置の斜視図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程としての判定工程およびウエーハ位置付け工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程としてのダイシングテープ貼着工程の説明図。 本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程としてのダイシングテープ貼着工程の説明図。

以下、本発明によるウエーハの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、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、厚みが例えば５００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａに複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。なお、半導体ウエーハ２の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を表すノッチ２４が設けられている。以下、この半導体ウエーハ２を分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割するウエーハの加工方法について説明する。

先ず、半導体ウエーハ２の表面２aに形成されたデバイス２２を保護するために、半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図２に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。なお、保護テープ３は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。

半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着したならば、半導体ウエーハ２に対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を位置付けて分割予定ライン２１に沿って照射し、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って分割起点となる改質層を形成する分割起点形成工程としての改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、図３に示すレーザー加工装置４を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２と、チャックテーブル４１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段４３を具備している。チャックテーブル４１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記レーザー光線照射手段４２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング４２１の先端に装着された集光器４２２からパルスレーザー光線を照射する。また、上記レーザー光線照射手段４２を構成するケーシング４２１の先端部に装着された撮像手段４３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

上述したレーザー加工装置４を用いて実施する分割起点形成工程としての改質層形成工程について、図３および図４を参照して説明する。
この改質層形成工程は、先ず上述した図３に示すレーザー加工装置４のチャックテーブル４１上に上記研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル４１が撮像手段４３の直下に位置付けられると、撮像手段４３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段４３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１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４２の集光器４２２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を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２１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２の分割予定ライン２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段４３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かして分割予定ライン２１を撮像することができる。

以上のようにしてチャックテーブル４１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１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、図４の（ａ）で示すようにチャックテーブル４１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２の集光器４２２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２１の一端（図４の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段４２の集光器４２２の直下に位置付ける。次に、集光器４２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の厚み方向中間部に位置付ける。そして、集光器４２２からシリコンウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル４１を図４の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図４の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段４２の集光器４２２の照射位置が分割予定ライン２１の他端の位置に達したら、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４１の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２の内部には、分割予定ライン２１に沿って分割起点となる改質層２１０が形成される。

なお、上記改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
平均出力 ：０．３W
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒

上述したように所定の分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実施したら、チャックテーブル４１を矢印Ｙで示す方向に半導体ウエーハ２に形成された分割予定ライン２１の間隔だけ割り出し送りし（割り出し送り工程）、上記改質層形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全ての分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル４１を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成された分割予定ライン２１に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２１に沿って上記改質層形成工程を実行する。

上記改質層形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の裏面を研削して所定の厚みに形成するとともに分割起点となる改質層２１０から分割予定ラインに沿って分割線を形成してウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図５の(a)に示す研削装置５を用いて実施する。図５の(a)に示す研削装置５は、被加工物を保持する保持手段としてのチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１に保持された被加工物を研削する研削手段５２を具備している。チャックテーブル５１は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図５の(a)において矢印Aで示す方向に回転せしめられる。研削手段５２は、スピンドルハウジング５３と、該スピンドルハウジング５３に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル５４と、該回転スピンドル５４の下端に装着されたマウンター５５と、該マウンター５５の下面に取り付けられた研削ホイール５６とを具備している。この研削ホイール５６は、円環状の基台５７と、該基台５７の下面に環状に装着された研削砥石５８とからなっており、基台５７がマウンター５５の下面に締結ボルト５９によって取り付けられている。

上述した研削装置５を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図５の(a)に示すようにチャックテーブル５１の上面（保持面）に半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、チャックテーブル５１を図５の(a)において矢印Aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段５２の研削ホイール５６を図５の(a)において矢印Bで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図５の(b)に示すように研削砥石５８を被加工面である半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール５６を矢印Cで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル５１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２の裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成されるとともに、改質層２１０が形成され強度が低下せしめられている分割予定ライン２１に沿って分割線２１０aが形成され個々のデバイス２２に分割される。なお、個々に分割された複数のデバイス２２は、その表面に保護テープ３が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。このようにして、裏面研削工程を実施することにより、半導体ウエーハ２は改質層２１０が形成され強度が低下せしめられている分割予定ライン２１に沿って分割線２１０aが形成され個々のデバイス２２に分割される。

次に、分割起点形成工程および裏面研削工程の他の実施形態（所謂先ダイシング法）について、図６乃至図８を参照して説明する。
この実施形態においては、先ず上記図６に示す半導体ウエーハ２の表面から分割予定ライン２１に沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割起点となる切削溝を形成する分割起点形成工程としての切削溝形成工程を実施する。この分割起点形成工程としての切削溝形成工程は、図示の実施形態においては図６の(ａ)に示す切削装置６を用いて実施する。図６の(ａ)に示す切削装置６は、被加工物を保持するチャックテーブル６１と、該チャックテーブル６１に保持された被加工物を切削する切削手段６２と、該チャックテーブル６１に保持された被加工物を撮像する撮像手段６３を具備している。チャックテーブル６１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り機構によって図６の(ａ)において矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。

上記切削手段６２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング６２１と、該スピンドルハウジング６２１に回転自在に支持された回転スピンドル６２２と、該回転スピンドル６２２の先端部に装着された切削ブレード６２３を含んでおり、回転スピンドル６２２がスピンドルハウジング６２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印６２２aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード６２３の厚みは、図示の実施形態においては３０μｍに設定されている。上記撮像手段６３は、スピンドルハウジング６２１の先端部に装着されており、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。

上述した切削装置６を用いて分割溝形成工程を実施するには、図６の(ａ)に示すようにチャックテーブル６１上に半導体ウエーハ２の裏面２b側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２をチャックテーブル６１上に保持する。従って、チャックテーブル６１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル６１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段６３の直下に位置付けられる。

チャックテーブル６１が撮像手段６３の直下に位置付けられると、撮像手段６３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１に沿って分割溝を形成すべき切削領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段６３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、切削ブレード６２３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を実行し、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２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２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。

以上のようにしてチャックテーブル６１上に保持されている半導体ウエーハ２の切削領域を検出するアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル６１を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、切削ブレード６２３を図６の(ａ)において矢印６２２aで示す方向に回転しつつ下方に移動して切り込み送りを実施する。この切り込み送り位置は、切削ブレード６２３の外周縁が半導体ウエーハ２の表面からデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ位置（例えば、１００μｍ）に設定されている。このようにして、切削ブレード６２３の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード６２３を回転しつつチャックテーブル６１を図６の(ａ)において矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、図６の（ｂ）に示すように分割予定ライン２１に沿って幅が３０μｍでデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ（例えば、１００μｍ）の切削溝２２０が形成される（切削溝形成工程）。

上述した切削溝形成工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図７に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。

上記保護部材貼着工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の裏面を研削して所定の厚みに形成するとともに裏面に切削溝２２０を表出させ分割予定ラインに沿って分割線２２０aを形成してウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、上記図５の(a)に示す研削装置５を用いて実施する。
上述した研削装置５を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図８の(a)に示すようにチャックテーブル５１の上面（保持面）に半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、チャックテーブル５１を図８の(a)において矢印Aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段５２の研削ホイール５３４を図８の(a)において矢印Bで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図８の(b)に示すように研削砥石５３６を被加工面である半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール５３４を矢印Cで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル５１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。そして、切削溝２２０に達するまで研削することによって、図８の(b)に示すように分割予定ライン２１に沿って分割線２２０aが表出され、半導体ウエーハ２は個々のデバイス２２に分割される。なお、分割された複数のデバイス２２は、その表面に保護テープ３が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。

次に、上記分割起点形成工程および裏面研削工程が実施されたウエーハを収容する大きさの開口を有する環状のフレームの開口部に該裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面を上側にして位置付け、半導体ウエーハ２の裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって貼着することによりウエーハをダイシングテープを介して環状のフレームで支持するフレーム支持工程を実施する。このフレーム支持工程は、図９に示すテープ装着装置７を用いて実施する。図９に示すテープ装着装置７は、環状の載置面７１１を備えたフレーム支持テーブル７１と、該フレーム支持テーブル７１の中心部に回転可能に配設された円形状の載置面７２１を備えたウエーハ支持テーブル７２と、該ウエーハ支持テーブル７２を回転駆動するパルスモータ７３と、ウエーハ支持テーブル７２の上方に配設された赤外線カメラ７４と、該赤外線カメラ７４によって撮像された画像データを画像処理する制御手段７５を具備している。上記フレーム支持テーブル７１の載置面７１１には所定の位置に直線状の位置合わせ線７１２が設けられている。上記赤外線カメラ７４は、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系とを備え、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した画像データを制御手段７５に送る。この赤外線カメラ７４には、上記フレーム支持テーブル７１に設けられた位置合わせ線７１２に対して平行に設定された基準線７４１が設けられている。上記制御手段７５は、赤外線カメラ７４から送られた画像データを画像処理し、その画像を表示手段７６に表示するとともに、上記ウエーハ支持テーブル７２を回転するパルスモータ７３に制御信号を出力する。

上述したテープ装着装置７を用いてフレーム支持工程を実施するには、先ず図１０の(a)に示すようにフレーム支持テーブル７１の環状の載置面７１１上にウエーハを収容する大きさの開口８１を有する環状のフレーム８を載置する。このとき、環状のフレーム８の基準となる端面８２がフレーム支持テーブル７１に設けられた位置合わせ線７１２と一致するように位置付ける。次に、ウエーハ支持テーブル７２上に上記分割起点形成工程および裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３側を載置する。従って、ウエーハ支持テーブル７２に載置された半導体ウエーハ２は裏面２bが上側となる。このとき、半導体ウエーハ２の外周に設けられている結晶方位を表すノッチ２４を環状のフレーム８の基準となる端面８２側に位置付ける。

このようにしてフレーム支持テーブル７１の環状の載置面７１１上に環状のフレーム８を載置するとともに、ウエーハ支持テーブル７２上に半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３側を載置したならば、赤外線カメラ７４を作動して半導体ウエーハ２の裏面２bに表出されている分割線２１０a（又は分割線２２０a）を撮像し、画像データを制御手段７５に送る。なお、分割線２１０a（又は分割線２２０a）の撮像は、半導体ウエーハ２を透過した赤外線を赤外線カメラ７４で撮像するので、内部の亀裂で散乱した赤外光がコントラストを明確にし分割予定ライン２１に沿って形成された分割線２１０a（又は分割線２２０a）を確実に検出することができる。従って、半導体ウエーハ２の裏面２bに表出されている分割線が特に内部加工技術によって形成された分割線２１０aのように幅が狭くても、確実に検出することができる。また、上述した所謂先ダイシング技術によって形成された分割線２２０aにおいても、分割線２２０aの内部の切削壁に赤外光が散乱してコントラストを明確にし分割予定ライン２１に沿って形成された分割線２２０aを確実に検出することができる。このようにして赤外線カメラ７４から画像データが送られた制御手段７５は、画像データを画像処理し、その画像を図１０の(b)に示すように表示手段７６に表示する。

そして、制御手段７５は、分割線２１０a（又は分割線２２０a）が基準線７４１と平行であるか否かを判定し、図１０の(b)に示すように分割線２１０a（又は分割線２２０a）が基準線７４１と平行でないならば、その変位に対応してパルスモータ７３を制御するウエーハ位置付け工程を実施する。次に、再度赤外線カメラ７４を作動して半導体ウエーハ２の裏面２bに表出されている分割線２１０a（又は分割線２２０a）を撮像し、画像データを制御手段７５に送る。制御手段７５は、赤外線カメラ７４から送られた画像データを画像処理し、その画像を図１０の(c)に示すように表示手段７６に表示する。そして、図１０の(c)に示すように分割線２１０a（又は分割線２２０a）が基準線７４１と平行であるならば、制御手段７５は半導体ウエーハ２に形成された分割線２１０a（又は分割線２２０a）が環状のフレーム８の基準となる端面８２に対して平行に位置付けられたと判断してウエーハ位置付け工程を終了する。なお、ウエーハ位置付け工程においては、上述したように半導体ウエーハ２に透過した赤外線を赤外線カメラ７４で撮像した画像データに基づいて処理された画像を用いて実施するので、半導体ウエーハ２に形成された分割線２１０a（又は分割線２２０a）を環状のフレーム８の基準となる端面８２に対して平行に正確に位置付けることができる。
このようにウエーハ位置付け工程を実施したならば、図１１に示すように半導体ウエーハ２の裏面２bと環状のフレーム８とをダイシングテープ９によって貼着する（ダイシングテープ貼着工程）。

以上のようにして判定工程、ウエーハ位置付け工程およびダイシングテープ貼着工程からなるフレーム支持工程を実施したならは、半導体ウエーハ２をダイシングテープ９を介して支持した環状のフレーム８をテープ装着装置７から搬出し、図１２に示すように表裏を逆転した後、半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３を剥離する（保護部材剥離工程）。このようにして保護部材剥離工程を実施することにより、環状のフレーム８にダイシングテープ９を介して支持された半導体ウエーハ２は表面２aが上側となり露出される。このように、環状のフレーム８にダイシングテープ９を介して支持され表面２aが露出された半導体ウエーハ２は、個々に分割されたデバイスをピックアップするピックアップ工程に搬送される。

２：半導体ウエーハ
２１：分割予定ライン
２２：デバイス
３：保護テープ
４：レーザー加工装置
４１：レーザー加工装置のチャックテーブル
４２：レーザー光線照射手段
４２２：集光器
５：研削装置
５１：研削装置のチャックテーブル
５２：研削手段
５６：研削ホイール
６：切削装置
６１：切削装置のチャックテーブル
６２：切削手段
６２３：切削ブレード
７：テープ装着装置
７１：フレーム支持テーブル
７２：ウエーハ支持テーブル
７４：赤外線カメラ
７５：制御手段
７６：表示手段
８：環状のフレーム
９：ダイシングテープ

Claims (3)

1. 表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成され結晶方位を示すノッチが外周に形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
   ウエーハの表面に形成された分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成工程と、
   ウエーハの表面に保護部材を貼着し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成するとともに分割起点から分割予定ラインに沿って分割線を形成してウエーハを個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、
   ウエーハを収容する大きさの開口を有する環状のフレームの開口部に該裏面研削工程が実施されたウエーハの裏面を上側にして位置付け、ウエーハの裏面と環状のフレームとをダイシングテープによって貼着することによりウエーハをダイシングテープを介して環状のフレームで支持するフレーム支持工程と、を含み、
   該フレーム支持工程は、ウエーハの外周に設けられているノッチを該フレームの基準となる端面側に位置付け、さらにウエーハを透過した赤外線を赤外線カメラで撮像して分割予定ラインに沿って形成された分割線をウエーハの裏面側から検出し、環状のフレームに対して所定の位置関係となるようにウエーハを位置付ける、
   ことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 該分割起点形成工程は、ウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点をウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
3. 該分割起点形成工程は、ウエーハの表面から分割予定ラインに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの分割起点となる切削溝を形成する、請求項１記載のウエーハの加工方法。