JP6689154B2 - デバイスウエーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、デバイスウエーハをデバイスに分割するデバイスウエーハの加工方法に関する。

デバイスウエーハの分割には、ダイシング装置やレーザ加工装置が用いられている。ダイシング装置は、破砕加工であるため、カケ（チッピング）が発生しやすく、分割されたチップの抗折強度が低くなったり、加工時間が比較的長くなったりするという問題がある。また、レーザ加工装置は、カケが少なく切り代も小さいという利点があるが、分割されたチップ同士が隣接するため、その後の搬送時にチップ同士がこすれてカケを発生させてしまうという問題も残されていた。

そこで、プラズマエッチングを利用してデバイスウエーハを個々のデバイスチップに分割するという加工方法（プラズマダイシング）が提案された（例えば、特許文献１参照）。この加工方法によれば、デバイスウエーハの直径が大きくなっても溝を形成する加工時間は変わらず、抗折強度の高いデバイスチップが形成できる。

特開２００６−２１０４０１号公報

しかしながら、デバイスがＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である場合などには、デバイスウエーハは、裏面に電極となる金属膜又はダイアタッチフィルム等のプラズマエッチングが困難な膜が形成されている場合がある。特許文献１に示された加工方法は、プラズマエッチングが困難な膜が裏面に形成されたデバイスウエーハのデバイスチップへの分割及び分割後のデバイスチップのピックアップが容易ではなかった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、裏面にプラズマエッチングが困難な膜が形成されたデバイスウエーハのデバイスチップへの分割及び分割後のデバイスチップのピックアップを容易化できるデバイスウエーハの加工方法を提供する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデバイスウエーハの加工方法は、表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成され裏面全面に膜が形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、デバイスウエーハの裏面側を紫外線が照射されることにより接着力が低下する接着剤を介して紫外線を透過する支持部材に貼着するデバイスウエーハ貼着ステップと、該デバイスウエーハの裏面側を該支持部材を介して保持し、該デバイスウエーハの表面から該分割予定ラインに沿ってプラズマエッチングして該膜に伸びる溝を形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップを実施した後、デバイスに対応する領域の接着剤のみに該デバイスウエーハの裏面側から該支持部材を介して紫外線を照射し、該複数のデバイスに対応する領域の接着力を低下させる紫外線照射ステップと、該紫外線照射ステップを実施した後、該支持部材からデバイスのみをピックアップするピックアップステップと、を備えることを特徴とする。

該ピックアップステップでは、該接着剤のうち該紫外線照射ステップにおいて第一のデバイスに対応した領域に紫外線が照射されてから該第一のデバイスをピックアップした後、該接着剤のうち該紫外線照射ステップにおいて次にピックアップする第二のデバイスに対応した領域に紫外線が照射されてから該第二のデバイスをピックアップすることができる。

該膜は、導電体膜にすることができる。

本発明のデバイスウエーハの加工方法は、溝形成ステップの後に、分割予定ライン以外の部分（デバイスに対応する領域）にのみ紫外線を照射してピックアップして、ウエーハの裏面の膜を破断するので、デバイスウエーハのデバイスチップへの分割及び分割後のデバイスチップのピックアップを容易化することができる。

図１は、実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハを示す斜視図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図３は、図２に示されたデバイスウエーハに導電体膜を形成する状態を示す断面図である。 図４は、実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。 図５は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法のデバイスウエーハ貼着ステップを示す断面図である。 図６は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の分割予定ライン露出ステップを示す断面図である。 図７は、図６に示された分割予定ライン露出ステップ後のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図８は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップで用いられるエッチング装置の一例を示す断面図である。 図９は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ前のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図１０は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ中のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図１１は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ後のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図１２は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ後のデバイスウエーハの断面図である。 図１３は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップ及びピックアップステップで用いられる紫外線照射ピックアップユニットの要部の斜視図である。 図１４は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップを示す断面図である。 図１５は、図１４に示された紫外線が照射されたデバイスチップがピックアップされ、他のデバイスチップに紫外線を照射する状態を示す断面図である。 図１６は、図１５に示された紫外線が照射されたデバイスチップがピックアップされる状態を示す断面図である。 図１７は、実施形態２に係るデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップで用いられる紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。 図１８は、図１７に示された紫外線照射ユニットが紫外線を照射する状態を示す断面図である。 図１９は、実施形態３に係るデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップで用いられる紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。 図２０は、実施形態４に係るデバイスウエーハの加工方法の分割予定ライン露出ステップで用いられレーザ加工ユニットのレーザ光線照射ユニットの構成を示す斜視図である。 図２１は、各実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法を実施する加工設備の構成を説明する図である。 図２２は、各実施形態の第１の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図２３は、各実施形態の第２の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。 図２４は、図２３に示すデバイスウエーハのデバイスを保護膜で保護した状態の断面図である。 図２５は、各実施形態の第３の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。

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〕
実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法を図面を参照して説明する。図１は、実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハを示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、図２に示されたデバイスウエーハに導電体膜を形成する状態を示す断面図である。

実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法は、図１に示すデバイスウエーハＷを加工する加工方法である。図１に示すデバイスウエーハＷは、実施形態１ではシリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板Ｓ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。デバイスウエーハＷは、図１に示すように、表面ＷＳの交差（実施形態１では、直交）する複数の分割予定ラインＬによって区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。また、デバイスウエーハＷは、裏面ＷＲ全面にプラズマエッチングが困難な膜Ｆが形成されている。実施形態１に係るデバイスウエーハＷは、分割予定ラインＬの幅が数十μｍ程度以下で、かつデバイスＤの大きさが０．１ｍｍ角以上かつ２０ｍｍ角以下であり、プラズマエッチングによりデバイスチップＤＴに分割されるのが好適なものである。また、実施系形態１に係るデバイスウエーハＷの厚さは、３０μｍ以上でかつ３００μｍ以下である。なお、デバイスチップＤＴは、基板Ｓの一部とデバイスＤとを含んで構成される。

また、デバイスウエーハＷのデバイスＤは、図２に示すように、ＩＣ(Integrated Circuit)又はソースドレインなどの回路Ｃと、回路Ｃの表面を被覆するパッシベーション（不動態化又は不活性化）膜ＰＦとを備える。パッシベーション膜ＰＦは、回路Ｃを外部環境から保護し、回路Ｃを物理的及び化学的に保護する。パッシベーション膜ＰＦは、シリコン窒化（Ｓｉ_３Ｎ_４）膜やシリコン酸化（ＳｉＯ_２）膜等により構成され、実施形態１において、回路Ｃ及び分割予定ラインＬを被覆している。また、実施形態１において、デバイスＤは、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であり、膜Ｆは、銅合金などの導電体により構成された導電体膜である。膜Ｆは、デバイスウエーハＷの基板Ｓの表面ＷＳにデバイスＤを形成した後、基板Ｓが所定の厚みになるまで基板Ｓの裏面が研削された後に形成される。膜Ｆが形成される際は、図３に示すように、デバイスウエーハＷの表面ＷＳに保護部材１０が貼着される。実施形態１において、膜Ｆは、導電体膜であり、スパッタリング又はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）により形成される。また、実施形態１において、膜Ｆは、チタン、ニッケル及び金のうち一以上の金属により構成された厚さが数μｍ程度の多層膜である。

次に、デバイスウエーハの加工方法を図面を参照して説明する。図４は、実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。図５は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法のデバイスウエーハ貼着ステップを示す断面図である。図６は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の分割予定ライン露出ステップを示す断面図である。図７は、図６に示された分割予定ライン露出ステップ後のデバイスウエーハの要部の断面図である。図８は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップで用いられるエッチング装置の一例を示す断面図である。図９は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ前のデバイスウエーハの要部の断面図である。図１０は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ中のデバイスウエーハの要部の断面図である。図１１は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ後のデバイスウエーハの要部の断面図である。図１２は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の溝形成ステップ後のデバイスウエーハの断面図である。図１３は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップ及びピックアップステップで用いられる紫外線照射ピックアップユニットの要部の斜視図である。図１４は、図４に示されたデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップを示す断面図である。図１５は、図１４に示された紫外線が照射されたデバイスチップがピックアップされ、他のデバイスチップに紫外線を照射する状態を示す断面図である。図１６は、図１５に示された紫外線が照射されたデバイスチップがピックアップされる状態を示す断面図である。

実施形態１に係るデバイスウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と記す）は、デバイスウエーハＷを分割予定ラインＬに沿って切断して、デバイスウエーハＷをデバイスチップＤＴに分割（個片化ともいう）する方法である。

加工方法は、図４に示すように、デバイスウエーハ貼着ステップＳＴ１と、分割予定ライン露出ステップＳＴ２と、溝形成ステップＳＴ３と、紫外線照射ステップＳＴ４と、ピックアップステップＳＴ５とを備える。

デバイスウエーハ貼着ステップＳＴ１は、図５に示すように、デバイスウエーハＷの裏面ＷＲ側を紫外線ＵＶ（図１４などに示す）が照射されることにより接着力が低下する接着剤１１を介して、紫外線ＵＶを透過する支持部材１２に貼着するステップである。支持部材１２は、紫外線ＵＶを透過する合成樹脂又はガラスにより構成される。支持部材１２は、可撓性を有する材料で構成されても良く、剛性を有する硬質な材料で構成されても良い。なお、実施形態１において、デバイスウエーハＷの裏面ＷＲに支持部材１２を貼着したが、本発明は、これに限定されずに、デバイスウエーハＷの裏面ＷＲにフレームに貼られたダイシングテープが貼着されても良い。

接着剤１１は、紫外線ＵＶを照射することにより接着力が低下し、容易に支持部材１２をデバイスウエーハＷの裏面ＷＲから剥離できるものを使用する。接着剤１１は、例えば、紫外線ＵＶを照射することにより膨張あるいは発泡するマイクロカプセル又は発泡剤などが混入されたものにより構成される。接着剤１１は、紫外線ＵＶを照射することにより硬化するものにより構成されても良い。実施形態１において、デバイスウエーハ貼着ステップＳＴ１は、図５に示すように、デバイスウエーハＷの膜Ｆに接着剤１１を介して支持部材１２を貼着する。

分割予定ライン露出ステップＳＴ２は、デバイスウエーハＷの分割予定ラインＬ上からパッシベーション膜ＰＦを除去して、分割予定ラインＬにおいてデバイスウエーハＷの基板Ｓを露出させるステップである。実施形態１において、分割予定ライン露出ステップＳＴ２は、デバイスウエーハＷの表面ＷＳにポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）又はポリビニルピロリドン（polyvinyl pyrrolidone：ＰＶＰ）を含む水溶性樹脂により構成される図示しない保護膜を形成する。分割予定ライン露出ステップＳＴ２は、図６に示すように、レーザ加工ユニット１３のチャックテーブル１４に支持部材１２を介して表面ＷＳに図示しない保護膜が形成されたデバイスウエーハＷを吸引保持し、レーザ光線照射ユニット１６の加工ヘッド１５を分割予定ラインＬに沿って相対移動させながらレーザ光線照射ユニット１６の加工ヘッド１５からレーザ光線ＬＲを分割予定ラインＬに照射して、分割予定ラインＬのパッシベーション膜ＰＦにアブレーション加工を施す。図７においては、基板Ｓはアブレーション加工されていない状態が示されているが、基板Ｓの表面付近が部分的にアブレーション加工されてもよい。分割予定ライン露出ステップＳＴ２は、パッシベーション膜ＰＦにアブレーション加工を施した後、図示しない保護膜を除去し、図７に示すように、分割予定ラインＬの基板Ｓを露出させる。実施形態１において、分割予定ライン露出ステップＳＴ２は、分割予定ラインＬにレーザ光線ＬＲを照射して、アブレーション加工を施して、パッシべーション膜ＰＦを除去しているが、本発明は、これに限定されず、分割予定ラインＬに切削ブレードを用いた切削加工を施して、分割予定ラインＬのパッシべーション膜ＰＦを除去しても良い。

溝形成ステップＳＴ３は、デバイスウエーハＷの裏面ＷＲ側を支持部材１２を介して保持し、デバイスウエーハＷの表面ＷＳから分割予定ラインＬに沿ってプラズマエッチングして、分割予定ラインＬの表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒ（図１１及び図１２に示す）を形成するステップである。溝形成ステップＳＴ３は、図８に示すエッチングユニット２０のハウジング２１の開口２２を通して、デバイスウエーハＷをハウジング２１内に収容し、開口２２をゲートバルブ２６により閉じる。そして、デバイスウエーハＷの裏面ＷＲを支持部材１２を介して高周波電源２３に接続された下部電極２４の吸着保持部材（静電チャック）２５に静電気力で吸着、保持する。

次に、図示しない冷媒供給手段から下部電極２４内の図示しない冷却通路内に冷媒を循環させ、排気装置２７を作動してハウジング２１内の雰囲気を排気口２８を通して真空排気し、ガス供給手段２９から高周波電源３２に接続された上部電極３０の噴出口３１を通してハウジング２１内にエッチングガスをデバイスウエーハＷの表面ＷＳ側に向けて供給する。なお、この際、ハウジング２１内を所定の圧力に維持する。そして、エッチングガスおよびプラズマ励起ガス（支援ガス）を所定流量供給している状態で、高周波電源３２から上部電極３０に高周波電力を印加する。これにより、下部電極２４と上部電極３０との間にエッチングガスのプラズマＰＺが発生する。下部電極２４に高周波電源２３から高周波電力を供給してプラズマＰＺ中のイオンを引き込み、図９から図１１に示すように、デバイスウエーハＷの表面ＷＳ側から基板Ｓをエッチングする。

デバイスウエーハＷは、分割予定ライン露出ステップＳＴ２を実施すると、図９に示すように、デバイスＤの表面にパッシベーション膜ＰＦが被覆されており、分割予定ラインＬの基板Ｓが露出している。このデバイスウエーハＷに対して、溝形成ステップＳＴ３ではパッシベーション膜ＰＦをマスクにして基板Ｓのプラズマエッチングを行う。この時、エッチングガスの種類、高周波電源２３，３２が印加する高周波電力の周波数及び電力を、基板Ｓのエッチングレートが高く、パッシベーション膜ＰＦのエッチングレートが基板Ｓのエッチングレートよりも低い条件に選択される。実施形態１において、基板Ｓのエッチングレートのパッシベーション膜ＰＦのエッチングレートに対する比が、５００以上程度であれば好ましい。例えば、高周波電源３２が印加する高周波電力の周波数は、２ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚであり、高周波電源２３が印加する高周波電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚである。

溝形成ステップＳＴ３は、基板Ｓのエッチングレートがパッシべーション膜ＰＦのエッチングレートよりも十分高いので、図１０に示すように、基板Ｓがパッシベーション膜ＰＦよりも早くエッチングされ、分割予定ラインＬに表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒが形成される。また、実施形態１において、基板Ｓのエッチングレートのパッシベーション膜ＰＦのエッチングレートに対する比は、図１１及び図１２に示すように、溝Ｒが膜Ｆに到達してもデバイスＤの回路Ｃを保護するパッシベーション膜ＰＦが残存する値であることが望ましい。実施形態１において、溝Ｒが膜Ｆに到達する時間、エッチングを行った後、溝形成ステップＳＴ３を終了するが、本発明は、溝形成ステップＳＴ３において形成される溝Ｒは、膜Ｆに到達しなくても良い。即ち、本発明は、溝Ｒの底に基板Ｓの一部が残存しても良い。

紫外線照射ステップＳＴ４は、溝形成ステップＳＴ３を実施した後、デバイスＤに対応する領域の接着剤１１のみにデバイスウエーハＷの裏面ＷＲ側から支持部材１２を介して紫外線ＵＶを照射し、複数のデバイスＤに対応する領域の接着力を低下させるステップである。ピックアップステップＳＴ５は、紫外線照射ステップＳＴ４を実施した後、支持部材１２からデバイスＤを含んだデバイスチップＤＴのみをピックアップするステップである。

実施形態１において、ピックアップステップＳＴ５では、接着剤１１のうち紫外線照射ステップＳＴ４において第一のデバイスＤに対応した領域に紫外線ＵＶが照射されてから第一のデバイスＤを含んだデバイスチップＤＴをピックアップした後、接着剤１１のうち紫外線照射ステップＳＴ４において次にピックアップする第二のデバイスＤに対応した領域に紫外線ＵＶが照射されてから第二のデバイスＤを含んだデバイスチップＤＴをピックアップする。要するに、実施形態１に係る加工方法は、複数のデバイスＤのうち一つずつに紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５とを実施する。即ち、実施形態１に係る加工方法は、一つのデバイスＤに紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５とを順に実施した後、他の一つのデバイスＤに紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５とを順に実施する。

実施形態１に係る加工方法は、紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５とにおいて、図１３に示す紫外線照射ピックアップユニット６０を用いる。紫外線照射ピックアップユニット６０は、図１３に示すように、紫外線ＵＶを透過しかつ支持部材１２を介してデバイスウエーハＷの裏面ＷＲを保持する図１４などに示す保持部６１と、保持部６１の下方に配置されかつ保持部６１に保持されたデバイスウエーハＷの裏面ＷＲに対向する紫外線照射ユニット６２と、保持部６１の上方に配置され保持部６１に保持されたデバイスウエーハＷの表面ＷＳに対向するピックアップユニット３３とを備える。

紫外線照射ユニット６２は、接着剤１１のうちデバイスＤの平面視における大きさと同じ大きさの領域に紫外線ＵＶを照射する紫外線照射器３４と、紫外線照射器３４を互いに直交する第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとに移動させる照射器移動手段３５とを備える。紫外線照射器３４は、紫外線ＵＶを出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）３６と、ＬＥＤ３６が出射する紫外線ＵＶをデバイスＤの平面視における大きさと同じ大きさの領域に制限する筺体３７とを備える。

照射器移動手段３５が紫外線照射器３４を移動させる第１の方向Ｘは、デバイスウエーハＷの互いに直交する分割予定ラインＬのうちの一方の分割予定ラインＬと平行であり、照射器移動手段３５が紫外線照射器３４を移動させる第２の方向Ｙは、デバイスウエーハＷの互いに直交する分割予定ラインＬのうちの他方の分割予定ラインＬと平行である。照射器移動手段３５は、移動テーブル３８上に配置され、かつモータ３９及びねじ軸４０などにより構成されて紫外線照射器３４を第１の方向Ｘに移動させる第１の移動手段４１と、図示しないモータ及びねじ軸４２などにより構成されかつ移動テーブル３８を第２の方向Ｙに移動させる第２の移動手段４３とを備える。ピックアップユニット３３は、一つのデバイスチップＤＴを把持可能でかつ把持したデバイスチップＤＴを支持部材１２から取り外して搬送する。

実施形態１に係る加工方法の紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５は、図１４に示すように、紫外線照射器３４が一つのデバイスＤの下方に位置した状態で接着剤１１のうちの一つのデバイスＤの下方に位置する領域に紫外線ＵＶを照射する。接着剤１１の紫外線ＵＶが照射されて、一つのデバイスＤを含んだデバイスチップＤＴを支持部材１２に貼着する領域の接着力が低下する。そして、図１５に示すように、紫外線ＵＶが照射された領域の接着剤１１により支持部材１２に貼着されたデバイスチップＤＴをピックアップユニット３３が把持し、ピックアップユニット３３が把持したデバイスチップＤＴを支持部材１２から取り外す。すると、ピックアップユニット３３により貼着された一つのデバイスチップＤＴを支持部材１２に貼着する領域の接着力が低下し、一方、分割予定ラインＬ上の膜Ｆを支持部材１２に貼着する接着剤１１の接着力が低下していないので、膜ＦがデバイスチップＤＴの外縁で破断する。

また、図１５に示すように、ピックアップユニット３３が一つのデバイスチップＤＴを把持すると、紫外線照射器３４が接着剤１１のうち他のデバイスＤの下方に位置する領域に紫外線ＵＶを照射する。紫外線ＵＶが照射された接着剤１１の領域により支持部材１２に貼着されたデバイスＤを含んだデバイスチップＤＴは、図１６によりピックアップユニット３３により支持部材１２上から取り外される。支持部材１２からデバイスチップＤＴは、次工程に搬送される。また、紫外線照射ステップＳＴ４とピックアップステップＳＴ５では、分割予定ラインＬ上の膜Ｆを支持部材１２に貼着する接着剤１１の接着力が低下していないので、支持部材１２に分割予定ラインＬに配置された膜Ｆが残存する。

実施形態１に係る加工方法は、溝形成ステップＳＴ３においてデバイスウエーハＷの分割予定ラインＬの表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒを形成し、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のデバイスＤに対応する領域のみに紫外線ＵＶを照射して、接着力を低下させる。このために、加工方法は、ピックアップステップＳＴ５において、紫外線ＵＶが照射された接着剤１１により支持部材１２に貼着されたデバイスチップＤＴが支持部材１２から取り外されると、膜ＦがデバイスチップＤＴの外縁で破断する。その結果、加工方法は、接着剤１１の対応する領域に紫外線ＵＶが照射されたデバイスチップＤＴを支持部材１２から取り外すことにより、デバイスウエーハＷをデバイスチップＤＴに分割（個片化）することができ、デバイスウエーハＷのデバイスチップＤＴへの分割及び分割後のデバイスチップＤＴのピックアップを容易化することができる。

また、加工方法は、膜ＦがデバイスチップＤＴの外縁で破断するので、各デバイスチップＤＴの膜Ｆを均一化することができる。その結果、加工方法は、デバイスチップＤＴの電気的な特性、及び熱的な特性を均一化することができる。

また、加工方法は、ピックアップステップＳＴ５において、デバイスチップＤＴを支持部材１２からピックアップして膜Ｆを破断するので、支持部材１２を湾曲させることなく膜Ｆを破断することとなる。このために、加工方法は、膜Ｆを破断する際に、デバイスチップＤＴ同士が擦れることを抑制でき、デバイスチップＤＴにカケ（チッピング）が発生することを抑制できる。

〔実施形態２〕
実施形態２に係るデバイスウエーハの加工方法を図面を参照して説明する。図１７は、実施形態２に係るデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップで用いられる紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。図１８は、図１７に示された紫外線照射ユニットが紫外線を照射する状態を示す断面図である。図１７及び図１８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に係るデバイスウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と記す）の紫外線照射ステップＳＴ４で用いられる紫外線照射ピックアップユニット６０−２の紫外線照射ユニット６２−２は、図１７及び図１８に示すように、紫外線ＵＶの透過を規制した材料で構成されたマスク４４と、マスク４４に取り付けられた筐体４５と、筐体４５内に収容された紫外線照射器３６−２を備える。

マスク４４は、デバイスチップＤＴの平面視における大きさと同じ大きさの孔４６を複数備える。孔４６は、デバイスチップＤＴと一対一で対応しており、紫外線ＵＶを内側に通す。筺体４５は、マスク４４の下面に取り付けられている。紫外線照射器３４は、筐体４５内に少なくとも１つ収容されている。紫外線照射器３４は、紫外線ＵＶを出射するＬＥＤ又は紫外線ＵＶを出射する紫外線ランプにより構成される。

実施形態２に係る加工方法の紫外線照射ステップＳＴ４で用いられる紫外線照射ピックアップユニット６０−２の紫外線照射ユニット６２−２は、孔４６と対応するデバイスチップＤＴとが重なる状態にマスク４４の上面にデバイスウエーハＷを位置決めする。紫外線照射ユニット６２−２は、接着剤１１のうちの全てのデバイスチップＤＴに対応する領域に紫外線ＵＶを照射する。

実施形態２に係る加工方法は、実施形態１と同様に、溝形成ステップＳＴ３においてデバイスウエーハＷの分割予定ラインＬの表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒを形成し、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のデバイスＤに対応する領域のみに紫外線ＵＶを照射して、接着力を低下させる。このために、加工方法は、デバイスウエーハＷをデバイスチップＤＴに分割（個片化）することができ、デバイスウエーハＷのデバイスチップＤＴへの分割及び分割後のデバイスチップＤＴのピックアップを容易化することができる。

また、実施形態２に係る加工方法は、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のうちの全てのデバイスチップＤＴに対応する領域に紫外線ＵＶを照射するので、加工にかかる所要時間を抑制することができる。

〔実施形態３〕
実施形態３に係るデバイスウエーハの加工方法を図面を参照して説明する。図１９は、実施形態３に係るデバイスウエーハの加工方法の紫外線照射ステップで用いられる紫外線照射ユニットの構成を示す斜視図である。図１９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に係るデバイスウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と記す）の紫外線照射ステップＳＴ４で用いられる紫外線照射ピックアップユニット６０−３の紫外線照射ユニット６２−３は、図１９に示すように、紫外線照射器３４を第１の方向Ｘに沿って複数配置し、照射器移動手段３５−３が複数の紫外線照射器３４を取り付けた直線状部材４７を第２の方向Ｙに沿って移動する第２の移動手段４３により構成されている。

実施形態３に係る紫外線照射ユニット６２−３は、デバイスウエーハＷの第１の方向Ｘに並ぶ最大の個数のデバイスＤと同数の紫外線照射器３４を備える。実施形態３に係る紫外線照射ユニット６２−３は、接着剤１１のうちの第１の方向Ｘに並ぶ全てのデバイスチップＤＴに対応する領域に紫外線ＵＶを照射する。紫外線照射ユニット６２−３は、紫外線照射器３４を第２の方向Ｙに間欠的に移動させて、接着剤１１のうちの第１の方向Ｘに並ぶ各列のデバイスチップＤＴに対応する領域に紫外線ＵＶを順に照射する。

実施形態３に係る加工方法は、実施形態１と同様に、溝形成ステップＳＴ３においてデバイスウエーハＷの分割予定ラインＬの表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒを形成し、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のデバイスＤに対応する領域のみに紫外線ＵＶを照射して、接着力を低下させる。このために、加工方法は、デバイスウエーハＷをデバイスチップＤＴに分割（個片化）することができ、デバイスウエーハＷのデバイスチップＤＴへの分割及び分割後のデバイスチップＤＴのピックアップを容易化することができる。

また、実施形態３に係る加工方法は、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のうちの第１の方向Ｘに並ぶ全てのデバイスチップＤＴに対応する領域に紫外線ＵＶを照射するので、加工にかかる所要時間を抑制することができる。

〔実施形態４〕
実施形態４に係るデバイスウエーハの加工方法を図面を参照して説明する。図２０は、実施形態４に係るデバイスウエーハの加工方法の分割予定ライン露出ステップで用いられレーザ加工ユニットのレーザ光線照射ユニットの構成を示す斜視図である。図２０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４に係るデバイスウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と記す）の分割予定ライン露出ステップＳＴ２で用いられるレーザ加工ユニット１３−４のレーザ光線照射ユニット１６−４は、図２０に示すように、レーザ光線ＬＲを照射する加工ヘッド１５を複数備え、各加工ヘッド１５には、レーザ発振器１７が発振したレーザ光線ＬＲが光ファイバ１８により伝送される。

実施形態４に係るレーザ光線照射ユニット１６−４は、複数の分割予定ラインＬにレーザ光線ＬＲを照射して、分割予定ラインＬに基板Ｓを露出させる。

実施形態４に係る加工方法は、実施形態１と同様に、溝形成ステップＳＴ３においてデバイスウエーハＷの分割予定ラインＬの表面から膜Ｆに伸びる溝Ｒを形成し、紫外線照射ステップＳＴ４において接着剤１１のデバイスＤに対応する領域のみに紫外線ＵＶを照射して、接着力を低下させる。このために、加工方法は、デバイスウエーハＷをデバイスチップＤＴに分割（個片化）することができ、デバイスウエーハＷのデバイスチップＤＴへの分割及び分割後のデバイスチップＤＴのピックアップを容易化することができる。

また、実施形態４に係る加工方法は、分割予定ライン露出ステップＳＴ２において一度に複数の分割予定ラインＬに基板Ｓを露出させるので、加工にかかる所要時間を抑制することができる。

本発明に用いられるレーザ加工ユニット１３，１３−４のレーザ光線照射ユニット１６，１６−４は、レーザ光線ＬＲの照射点が複数であってもよく、一つでもよい。複数のレーザ光線ＬＲの照射点を実現するのに、一つのレーザ発振器１７からのレーザ光線ＬＲを分岐して複数の分割予定ラインＬに同時に照射してもよい。

次に、各実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法を実施する加工設備を説明する。図２１は、各実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法を実施する加工設備の構成を説明する図である。

各実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法を実施する加工設備１００は、図２１に示すように、デバイスウエーハ貼着ステップＳＴ１を実施する貼着ユニット１９と、分割予定ライン露出ステップＳＴ２を実施するレーザ加工ユニット１３，１３−４と、溝形成ステップＳＴ３を実施するエッチングユニット２０と、紫外線照射ステップＳＴ４及びピックアップステップＳＴ５を実施する紫外線照射ピックアップユニット６０，３０−２，３０−３とを備える。また、加工設備１００は、貼着ユニット１９からレーザ加工ユニット１３，１３−４にデバイスウエーハＷを搬送する第１の搬送ユニット５１と、レーザ加工ユニット１３，１３−４からエッチングユニット２０にデバイスウエーハＷを搬送する第２の搬送ユニット５２と、エッチングユニット２０から紫外線照射ピックアップユニット６０，３０−２，３０−３にデバイスウエーハＷを搬送する第３の搬送ユニット５３とを備える。

加工設備１００は、貼着ユニット１９と、レーザ加工ユニット１３，１３−４と、エッチングユニット２０と、紫外線照射ピックアップユニット６０，３０−２，３０−３と、第１の搬送ユニット５１と、第２の搬送ユニット５２と、第３の搬送ユニット５３とが一つの装置に構成されても良く、複数の装置に構成されても良い。

前述した各実施形態には、以下のデバイスウエーハの加工方法が含まれる。また、各実施形態に含まれるデバイスウエーハの加工方法を有するデバイスの製造方法が含まれる。

（付記１）
表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成され裏面全面に膜が形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
紫外線が照射されることにより接着力が低下する接着剤を介して紫外線を透過する支持部材に貼着されたデバイスウエーハの裏面側を該支持部材を介して保持し、該デバイスウエーハの表面から該分割予定ラインに沿ってプラズマエッチングして該膜に伸びる溝を形成する溝形成ステップと、
該溝形成ステップを実施した後、デバイスに対応する領域の接着剤のみに該デバイスウエーハの裏面側から該支持部材を介して紫外線を照射し、該複数のデバイスに対応する領域の接着力を低下させる紫外線照射ステップと、
該紫外線照射ステップを実施した後、該支持部材からデバイスのみをピックアップするピックアップステップと、
を備える、デバイスウエーハの加工方法。

（付記２）
表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成され裏面全面に膜が形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
紫外線が照射されることにより接着力が低下する接着剤を介して紫外線を透過する支持部材に裏面が貼着され、かつ表面にプラズマエッチングにより分割予定ラインに沿った溝が形成されたデバイスウエーハのデバイスに対応する領域の接着剤のみに該デバイスウエーハの裏面側から該支持部材を介して紫外線を照射し、該複数のデバイスに対応する領域の接着力を低下させる紫外線照射ステップと、
該紫外線照射ステップを実施した後、該支持部材からデバイスのみをピックアップするピックアップステップと、
を備える、デバイスウエーハの加工方法。

〔変形例〕
各実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の変形例を図面を参照して説明する。図２２は、各実施形態の第１の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。図２３は、各実施形態の第２の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。図２４は、図２３に示すデバイスウエーハのデバイスを保護膜で保護した状態の断面図である。図２５は、各実施形態の第３の変形例に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハの要部の断面図である。図２２から図２５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。

各実施形態のデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハＷ−１は、図２２に示すように、分割予定ラインＬのパッシベーション膜ＰＦが除去され、分割予定ラインＬにＴＥＧ（Test Element Group）等の金属部材２００が設けられても良い。ＴＥＧ等の金属部材２００は、プラズマエッチングにより除去が困難な導電性の金属により構成され、デバイスＤの設計、製造上の問題を見つけ出すための金属パターンである。図２２に示されたデバイスウエーハＷ−１は、分割予定ライン露出ステップＳＴ２において、分割予定ラインＬにアブレーション加工又は切削加工が施されて、金属部材２００が除去される。また、図２２に示されたデバイスウエーハＷ−１の分割予定ラインＬに設けられた金属部材２００は、ダミーパターンでも良い。

また、各実施形態のデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハＷ−２は、図２３に示すように、パッシベーション膜ＰＦが形成されていなくても良い。図２３に示されたデバイスウエーハＷ−２は、溝形成ステップＳＴ３の前に、図２４に示すように、エッチングガスに対する耐食性を有する保護膜ＰＭを分割予定ラインＬに被覆することなくデバイスＤの表面上に形成される。保護膜ＰＭは、溝形成ステップＳＴ３後に除去される。保護膜ＰＭは、エッチングガスに対する耐食性を有するレジスト、ポリビニルアルコール又はポリビニルピロリドンを含む水溶性樹脂により構成される。保護膜ＰＭがＰＶＡ又はＰＶＰを含む水溶性樹脂に構成された場合には、加工方法は、溝形成ステップＳＴ３後にデバイスウエーハＷ−２を、洗浄水を用いて洗浄することにより容易に保護膜ＰＭを除去することができる。

また、各実施形態のデバイスウエーハの加工方法の加工対象のデバイスウエーハＷ−３は、図２５に示すように、膜Ｆ−３が支持部材１２に予め設けられたＤＡＦ（Die Attach Film）でも良い。また、デバイスウエーハＷ−３は、膜Ｆ−３がデバイスウエーハＷ−３を保護する図示しないＤＢＦ（ダイバックサイドフィルム）により構成されても良い。

なお、本発明は、上記実施形態及び変形例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。

１１ 接着剤
１２ 支持部材
Ｗ，Ｗ−１，Ｗ−２，Ｗ−３ デバイスウエーハ
ＷＳ 表面
ＷＲ 裏面
Ｌ 分割予定ライン
Ｄ デバイス
Ｆ，Ｆ−３ 膜
Ｒ 溝
ＵＶ 紫外線
ＳＴ１ デバイスウエーハ貼着ステップ
ＳＴ３ 溝形成ステップ
ＳＴ４ 紫外線照射ステップ
ＳＴ５ ピックアップステップ

Claims (3)

1. 表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成され裏面全面に膜が形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
   デバイスウエーハの裏面側を紫外線が照射されることにより接着力が低下する接着剤を介して紫外線を透過する支持部材に貼着するデバイスウエーハ貼着ステップと、
   該デバイスウエーハの裏面側を該支持部材を介して保持し、該デバイスウエーハの表面から該分割予定ラインに沿ってプラズマエッチングして該膜に伸びる溝を形成する溝形成ステップと、
   該溝形成ステップを実施した後、デバイスに対応する領域の接着剤のみに該デバイスウエーハの裏面側から該支持部材を介して紫外線を照射し、該複数のデバイスに対応する領域の接着力を低下させる紫外線照射ステップと、
   該紫外線照射ステップを実施した後、該支持部材からデバイスのみをピックアップするピックアップステップと、
   を備える、デバイスウエーハの加工方法。
2. 該ピックアップステップでは、該接着剤のうち該紫外線照射ステップにおいて第一のデバイスに対応した領域に紫外線が照射されてから該第一のデバイスをピックアップした後、該接着剤のうち該紫外線照射ステップにおいて次にピックアップする第二のデバイスに対応した領域に紫外線が照射されてから該第二のデバイスをピックアップする、請求項１に記載のデバイスウエーハの加工方法。
3. 該膜は、導電体膜である請求項１または２に記載のデバイスウエーハの加工方法。

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