JP6767849B2 - ウエーハ加工装置及びウエーハの加工方法 - Google Patents

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本発明は、ウエーハに分割等の加工を施す加工装置及びウエーハをチップに分割する加工方法に関し、特に、ウエーハの分割に伴うチップ飛びの有無を検出することが可能な加工装置及び加工方法に関する。
複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成された半導体ウエーハ等の被加工物は、分割予定ラインに沿って個々のデバイスチップに分割され、各種電子機器等に利用されている。
ウエーハをチップに分割する際に用いられる加工装置としては、ウエーハに切り込む切削ブレードを回転可能に装着した切削手段を備える切削装置(例えば、特許文献1参照)、ウエーハを回転する研削砥石で薄化する研削装置、及び所定の波長のレーザビームを分割予定ラインに沿って照射してウエーハにアブレーション加工等を施すことができるレーザ加工装置等がある。そして、これらの加工装置はいずれも、ウエーハを吸引保持することができる保持テーブルを備えている。
特開2000−307541号公報
加工装置の保持テーブルの保持面上にゴミが載っている場合、テープが貼着されたウエーハを蛍光灯等の下において長時間保管してしまいテープの粘着力が弱まってしまった場合、又はウエーハに対するテープの貼着時にウエーハとテープとの間にゴミが入ってしまった場合等においては、保持テーブルに保持されたウエーハに分割加工を施す際にチップ飛びが発生しやすくなる。従来、チップ飛びの検出は、加工装置からウエーハを取り出して、オペレータの肉眼による目視又は顕微鏡の使用によってチップに分割された状態のウエーハを観察することで行っているため、チップ飛びの検出及びチップ飛びが発生している領域の把握に時間を多くとられていた。
また、加工装置において、フルオートで複数枚のウエーハを連続加工している場合には、チップへと分割されたウエーハを自動的に次工程のダイボンディング装置等に搬送し、ダイボンディング装置においてチップをピックアップする際にチップ飛びの有無が判明するので、ウエーハの分割加工時に不具合があってチップ飛びが発生しているにもかかわらず、加工装置は分割加工を次々に行ってしまうという問題があった。
したがって、ウエーハをチップへと分割するために使用される加工装置においては、分割加工中または分割加工後に加工装置上でチップ飛びの有無及びウエーハのチップ飛びが発生した領域を確認できるようにするという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、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ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保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分割手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、を備えたウエーハ加工装置であって、該分割手段によって分割されたウエーハまたは分割途中のウエーハを該撮像手段で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部を、更に備える事を特徴とするウエーハ加工装置である。
また、上記課題を解決するための本発明は、ウエーハを保持する保持手段と、ウエーハを分割する分割手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、を少なくとも備える加工装置によって、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加工方法であって、ウエーハを該保持手段により保持する保持ステップと、該保持手段に保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分割ステップと、該分割ステップの実施中または実施後にウエーハを撮像する撮像ステップと、撮像された画像からチップ飛びの有無とウエーハのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出ステップと、を備えることを特徴とするウエーハの加工方法である。
本発明に係るウエーハ加工装置は、分割手段によって分割されたウエーハまたは分割途中のウエーハを撮像手段で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部を備えているため、分割加工中または分割加工後に加工装置上でチップ飛びの有無及びウエーハのチップ飛びが発生した領域を確認できる。さらに、例えば、チップ飛びの有無及びウエーハのチップ飛びが発生した領域についてのデータを分析することで、加工装置の不具合等について早期に発見でき、また、加工装置の不具合等によりチップ飛びが発生し得るにもかかわらず次々にウエーハをチップに分割してしまうことが無いようにすることができる。
切削加工装置の一例を示す斜視図である。 チップに分割されるウエーハの一例を示す斜視図である。 出力画面上に表示されている二値化画像を示す説明図である。 図4(A)〜(D)は、チップへと分割された計4枚のウエーハを基に形成された二値化画像を出力画面上に表示している状態を示す説明図である。 レーザ加工装置の一例を示す斜視図である。 研削加工装置の一例を示す斜視図である。 ウエーハの表面に保護テープが貼着され、さらにウエーハからダイシングテープが剥離される状態を示す斜視図である。
(実施形態1)
図1に示す加工装置1は、ウエーハWに切削加工を施す装置であり(以下、切削加工装置1とする。)、表面Waに複数の分割予定ラインSが格子状に形成されているウエーハWを保持する保持手段10と、保持手段10に保持されたウエーハWを分割予定ラインSに沿って分割する分割手段11(以下、切削手段11とする)と、ウエーハWを撮像する撮像手段190とを少なくとも備えている。
切削加工装置1の基台1Aの前方(−Y方向側)には、X軸方向に保持手段10を往復移動させる加工送り手段12が備えられている。加工送り手段12は、X軸方向の軸心を有するボールネジ120と、ボールネジ120と平行に配設された一対のガイドレール121と、ボールネジ120を回動させるモータ122と、内部のナットがボールネジ120に螺合し底部がガイドレール121に摺接する可動板123とから構成される。そして、モータ122がボールネジ120を回動させると、これに伴い可動板123がガイドレール121にガイドされてX軸方向に移動し、可動板123上に配設された保持手段10が可動板123の移動に伴いX軸方向に移動することで、保持手段10で保持されたウエーハWが加工送りされる。
図1に示す保持手段10は、例えば、その外形が円形状のチャックテーブルであり、ウエーハWを吸着する吸着部100と、吸着部100を支持する枠体101とを備える。吸着部100は図示しない吸引源に連通し、吸着部100の露出面である保持面100a上でウエーハWを吸引保持する。保持手段10は、カバー102によって周囲から囲まれ、保持手段10の底面側に配設された回転手段103により駆動されて回転可能となっている。また、枠体101の周囲には、環状フレームFを固定する固定クランプ104が周方向に均等に4つ配設されている。
切削加工装置1の基台1A上には、Y軸方向に切削手段11を往復移動させる割り出し送り手段13が備えられている。割り出し送り手段13は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ130と、ボールネジ130と平行に配設された一対のガイドレール131と、ボールネジ130を回動させるモータ132と、内部のナットがボールネジ130に螺合し底部がガイドレール131に摺接する可動板133とから構成される。そして、モータ132がボールネジ130を回動させると、これに伴い可動板133がガイドレール131にガイドされてY軸方向に移動し、可動板133上に配設された切削手段11が可動板133の移動に伴いY軸方向に移動することで、切削手段11が割り出し送りされる。
可動板133上からは壁部145が一体的に立設しており、壁部145の−X方向側の側面にはZ軸方向に切削手段11を往復移動させるZ軸方向移動手段14が備えられている。Z軸方向移動手段14は、Z方向の軸心を有するボールネジ140と、ボールネジ140と平行に配設された一対のガイドレール141と、ボールネジ140を回動させるモータ142と、内部のナットがボールネジ140に螺合し側部がガイドレール141に摺接するホルダー143とから構成される。そして、モータ142がボールネジ140を回動させると、これに伴いホルダー143がガイドレール141にガイドされてZ軸方向に移動し、ホルダー143にハウジング11Aを介して支持されている切削手段11がホルダー143の移動に伴いZ軸方向に移動する。
切削手段11は、例えば、ホルダー143によって支持され基台1Aに対して水平に配置された円柱状のハウジング11Aの先端部に装着されている。切削手段11は、例えば、ウエーハWに回転しながら切り込む切削ブレード110と、先端に装着された切削ブレード110を回転可能に支持するスピンドル111と、切削ブレード110をカバーするブレードカバー112と、切削ブレード110に切削水を供給する切削水供給ノズル113と、を少なくとも備えている。
図1に示す切削ブレード110は、例えば、ハブブレードであり、円盤状に形成され中央に装着孔を備えるアルミニウム製の基台と、基台の外周部に固定した切り刃とを備える。なお、切削ブレード110はハブブレードに限定されるものではなく、外形が環状のワッシャー型ブレードであってもよい。
ハウジング11A内に一部が収容されるスピンドル111は、その軸方向が保持手段10の移動方向(X軸方向)に対し水平方向に直交する方向(Y軸方向)であり、ハウジング11Aによって、回転可能に支持されている。そして、ハウジング11Aに収容されているスピンドル111の後端側(+Y方向側の端側)には、図示しないモータが連結されており、スピンドル111の前端には切削ブレード110が装着されている。そして、図示しないモータによりスピンドル111が回転駆動されることに伴って、切削ブレード110も高速回転する。
ブレードカバー112は、その略中央部に切削ブレード110を取り付けるための開口部を備えており、ハウジング11Aに装着されることで、開口部に切削ブレード110を位置付け、切削ブレード110を上方から覆うことができる。
ブレードカバー112には、ウエーハWに対して切削ブレード110が接触する加工点に切削水を供給する切削水供給ノズル113が上下動可能に取り付けられている。例えば、Y軸方向から見てL字型に形成された切削水供給ノズル113は、切削ブレード110をY軸方向両側から挟むように2本配設されており、切削ブレード110の側面に向く噴射口を備えており、図示しない切削水供給源に連通している。
ハウジング11Aの先端部側面にはアライメント手段19が配設されている。アライメント手段19は、ウエーハWを撮像する撮像手段190を備えており、撮像手段190は、例えば、ウエーハWに光を照射する光照射部と、ウエーハWからの反射光を捕らえる光学系および反射光に対応した電気信号を出力する撮像素子(CCD)等で構成されたカメラとを備えている。アライメント手段19は、撮像手段190により取得した画像に基づいて、分割予定ラインSを検出することができる。アライメント手段19と切削手段11とは一体となって構成されており、両者は連動してY軸方向及びZ軸方向へと移動する。
切削加工装置1は、CPU及びメモリ等の記憶素子で構成され装置全体の制御を行う制御手段9Aを備えている。制御手段9Aは、図示しない配線によって、加工送り手段12及びアライメント手段19等に接続されており、制御手段9Aの制御の下で、加工送り手段12による保持手段10のX軸方向への加工送りや、アライメント手段19によるウエーハWの分割予定ラインSの検出動作等が制御される。
例えば、制御手段9Aは、切削手段11によって分割されたウエーハWまたは分割途中のウエーハWを撮像手段190で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部90と、検出部90が検出したチップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する判定部91とを備えている。
以下に、上記切削加工装置1を用いて、ウエーハWを分割する方法について説明する。
切削加工が施されチップに分割される図2に示すウエーハWは、例えば、シリコン基板からなる円形状の半導体ウエーハであり、ウエーハWの表面Waには、分割予定ラインSによって区画された格子状の領域に多数のデバイスDが形成されている。ウエーハWの裏面Wbは、ウエーハWよりも大径のダイシングテープTが貼着されており、ダイシングテープTにより保護されている。ダイシングテープTの粘着面の外周領域には円形の開口を備える環状フレームFが貼着されており、ウエーハWは、ダイシングテープTを介して環状フレームFによって支持され、環状フレームFを介したハンドリングが可能な状態になっている。
(1)保持ステップ
まず、図1に示す保持手段10の中心とウエーハWの中心とが略合致するように、ウエーハWが、ダイシングテープT側を下にして保持面100a上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面100aに伝達されることにより、表面Waが上方に向かって露出した状態でウエーハWが保持手段10によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ104によって環状フレームFが固定される。
(2)分割ステップ
保持手段10によりウエーハWが保持された後、図1に示す加工送り手段12が、保持手段10に保持されたウエーハWを−X方向に送り、切削ブレード110を切り込ませるべき分割予定ラインSがアライメント手段19により検出される。すなわち、撮像手段190によって撮像された分割予定ラインSの画像により、アライメント手段19がパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード110を切り込ませるべき分割予定ラインSのY軸方向の座標位置が検出される。分割予定ラインSが検出されるのに伴って、切削手段11が示す割り出し送り手段13によってY軸方向に駆動され、切削すべき分割予定ラインSと切削ブレード110とのY軸方向における位置合わせが行われる。
切削ブレード110と検出した分割予定ラインSとのY軸方向の位置合わせが行われた後、ウエーハWを保持する保持手段10が所定の切削送り速度でさらに−X方向に送り出される。また、Z軸方向移動手段14が切削手段11を−Z方向に降下させていき、例えば、切削ブレード110がウエーハWの裏面Wbを切り抜けダイシングテープTに到る所定の高さ位置に切削手段11が位置付けられる。
図示しないモータがスピンドル111を高速回転させ、スピンドル111に固定された切削ブレード110がスピンドル111の回転に伴って高速回転をしながらウエーハWに切り込み、分割予定ラインSを切削していく。また、切削ブレード110とウエーハWとの接触部位及びその周囲に対して、切削水供給ノズル113から切削水を噴射し、加工点を冷却・洗浄する。
切削ブレード110が分割予定ラインSを切削し終えるX軸方向の所定の位置までウエーハWが−X方向に進行すると、加工送り手段12によりウエーハWの切削送りを一度停止させ、Z軸方向移動手段14が切削ブレード110をウエーハWから離間させ、次いで、加工送り手段12が保持手段10を+X方向へ送り出して元の位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ラインSの間隔ずつ切削ブレード110をY軸方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、同方向の全ての分割予定ラインSを切削する。
さらに、保持手段10を回転手段103によって90度回転させてから同様の切削を行うと、全ての分割予定ラインSが縦横に全てフルカットされ、ウエーハWがデバイスDを備える個々のチップに分割される。
(3)撮像ステップ
分割ステップを実施した後、ウエーハWを撮像手段190で撮像する撮像ステップを実施する。なお、本撮像ステップは、上記分割ステップを実施中に行っても良い。撮像ステップでは、まず、撮像手段190の撮像領域内にウエーハWの全体がおさまるように、加工送り手段12によってウエーハWが撮像手段190の下方に位置付けられる。その状態で、撮像手段190の光照射部が所定の光量の光を発する。光照射部から発せられた光はウエーハWの表面Waに照射され、ウエーハWからの反射光が、撮像手段190のカメラの撮像素子に結像することで、撮像手段190により、ウエーハWの表面Wa全体及びウエーハWが貼着されていないダイシングテープTの粘着面が写った撮像画像が形成される。
(4)検出ステップ
撮像手段190により形成されたウエーハWの表面Wa全体が写った撮像画像は、制御手段9Aの検出部90に転送される。検出部90は、送られてきた撮像画像を、所定のスライスレベル(閾値)で二値化して二値化画像を形成する。すなわち、検出部90は、例えば、1画素の輝度が0〜255により表示されている撮像画像を、例えばスライスレベルより輝度値の小さい画素を0とし、スライスレベルより輝度値の大きい画素を255として、二値化画像G1に変換する。
例えば、切削加工装置1は、図示しないモニターを備えており、検出部90は、二値化画像G1を、図3に示すように、例えば解像度1600×1200のモニターの出力画面B上に表示する。出力画面B上に表示された二値化画像G1においては、ウエーハW下方のダイシングテープTの粘着面が写っている領域、すなわち、デバイスDを備えるチップがダイシングテープTから離れて飛んでしまっている領域は、スライスレベル以上の輝度値を有する画素として、画像中で数画素(例えば、3×3の9画素)の白の矩形Gaで表示される。また、ウエーハWの分割予定ラインSに対応する領域、すなわち、ダイシングテープTの粘着面が線状に写っている領域、は、スライスレベル以上の輝度値を有する画素として、画像中で白線Gbとして表示される。さらに、ダイシングテープT上に貼着されている状態のデバイスDを備えるチップは、スライスレベル未満の輝度値を有する画素として、画像中で数画素(例えば、3×3の9画素)の黒の矩形Gcで表示される。そして、ウエーハWの周囲のダイシングテープTは、画像中で白面Gdで表示される。
さらに、検出部90は、画像中の各白の矩形Gaの画素の総和をチップ飛びが生じた領域の面積の積分値として算出する。そして、検出部90は、算出したチップ飛びが生じた領域の面積の積分値についての情報を判定部91に転送する。予め、判定部91には、チップへと分割されたウエーハWの許容されるチップ飛びの量(チップ飛びが生じた領域の面積の積分値)が設定されている。判定部91は、検出部90から送られてきたチップ飛びが生じた領域の面積の積分値と許容されるチップ飛びの量とを比較して、チップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する。
判定部91がチップ飛びの量が許容値内にあると判定し、例えば、判定部91からチップ飛びの量が許容値内にある旨の情報が制御手段9Aに対して送信されると、制御手段9Aの制御の下で、切削加工装置1によってウエーハWがさらに複数枚連続して分割されていく。
判定部91がチップ飛びの量が許容値を超えていると判定し、例えば、判定部91からチップ飛びの量が許容値を超えている旨の情報が制御手段9に対して送信されると、制御手段9の制御の下で、例えば、別の一枚のウエーハWの切削加工が停止される。又は、判定部91はチップ飛びの量が許容値を超えていることをオペレータが判断できるように、スピーカー等からエラー情報を発報したり、モニターにエラー情報を表示したりする。
このように、本発明に係るウエーハの加工方法は、分割ステップの実施中または実施後にウエーハWを撮像する撮像ステップと、撮像された画像からチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出ステップと、を備えているため、分割加工中または分割加工後に切削加工装置1上でチップ飛びの有無及びウエーハWのチップ飛びが発生した領域を、許容値以上のチップ飛びが発生し得る状況でウエーハWを連続して複数枚分割してしまう前に確認することができる。そして、本発明に係る切削加工装置1の構成は、本発明に係るウエーハの加工方法を実施するのに最適な装置構成となっている。
本発明に係るウエーハの加工方法においては、例えば、検出部90が検出したチップ飛びの有無及びウエーハWのチップ飛びが発生した領域についてのデータを分析することで、チップ飛びが許容値を超えて発生してしまう原因となる切削加工装置1の不具合(例えば、保持手段10の保持面100aの目詰まりや保持面100aへのゴミの付着)等について早期に発見することができる。具体的には、まず以下に示すように、チップ飛びの有無及びウエーハWのチップ飛びが発生した領域についてのデータを収集していく。
上記(4)検出ステップにおいて、例えば、図1に示す検出部90は、図3に示す形成した二値化画像G1を制御手段9Aのメモリに記憶する。例えば、本実施形態においては、さらに3枚のウエーハWに対して上記(1)保持ステップ〜(4)検出ステップを実施して、図4(B)〜図4(D)に示す3枚の二値化画像G2〜二値化画像G4を形成し、形成した二値化画像G2〜二値化画像G4を制御手段9Aのメモリに記憶する。なお、分割加工される3枚のウエーハWをダミーウエーハとしてもよい。図4(A)に示す二値化画像G1は、図3に示す二値化画像G1と同一の画像である。
このように、チップ飛びの有無及び4枚のウエーハWのチップ飛びが発生した領域についてのデータを収集した後、例えば、図示しないモニターに四枚の二値化画像G1〜二値化画像G4を並べて表示し、オペレータが四枚の二値化画像G1〜二値化画像G4を比較することで、図4(A)〜図4(D)に示す円状の二点鎖線L2の内側の領域内において、頻繁に多くのチップ飛びが発生していることを把握することができる。例えば、オペレータは、二点鎖線L2の内側の領域内に対応する保持手段10の保持面100aの領域を検査することで、保持手段10の保持面100aの不具合を発見することが可能となる。発見される不具合としては、例えば、ポーラス素材からなる保持面100aにおける切削屑等のコンタミの詰まり等がある。すなわち、保持面100aのコンタミによる詰まりによって、二点鎖線L2の内側の領域内に対応する保持面100aの領域の吸引力が弱まることで、チップ飛びが多く発生していたことを発見できる。
なお、例えば、検出部90は、図4(A)〜図4(D)に示す二値化画像G1〜二値化画像G4中の白の矩形Ga(デバイスDを備えるチップがダイシングテープTから飛んでしまっている領域)の各X軸Y軸座標位置を一つ一つ検出してそれぞれ記録するものとしてもよい。そして、記録方法としては、例えば、検出部90が二値化画像G1〜二値化画像G4中の各白の矩形Gaの各X軸Y軸座標位置を、X軸Y軸座標系上にプロットしたプロット図を別途作成する方法がある。このようなプロット図を作成するとともに、画像中においてウエーハWを複数の領域に分割し、分割された領域のうち白の矩形Gaの座標位置がプロットされた数が多い領域を認識することで、より明確かつ容易にウエーハWにチップ飛びが発生する領域を把握することが可能となる。
(実施形態2)
図5に示す加工装置2は、例えば、ウエーハWに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射してアブレーション加工を施し、ウエーハWをフルカットすることができるレーザ加工装置である(以下、レーザ加工装置2とする。)。レーザ加工装置2は、ウエーハWを保持する保持手段10と、保持手段10に保持されたウエーハWを分割予定ラインSに沿って分割する分割手段21(以下、レーザビーム照射手段21とする)と、ウエーハWを撮像する撮像手段190とを少なくとも備えている。
レーザ加工装置2の基台2Aの前方(−Y方向側)には、X軸方向に保持手段10を往復移動させる加工送り手段12が備えられている。図5に示す保持手段10及び加工送り手段12は、図1に示す切削加工装置1に備える保持手段10及び加工送り手段12の構成と同一である。
レーザ加工装置2において、保持手段10は、加工送り手段12によりX軸方向に往復移動が可能であるとともに、回転手段103を介して保持手段10の下方に配設されたY軸方向移動手段22により、Y軸方向にも移動が可能となっている。Y軸方向移動手段22は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ220と、ボールネジ220と平行に配設された一対のガイドレール221と、ボールネジ220を回動させるモータ222と、内部のナットがボールネジ220に螺合し底部がガイドレール221に摺接する可動板223とから構成される。そして、モータ222がボールネジ220を回動させると、これに伴い可動板223がガイドレール221にガイドされてY軸方向に移動し、可動板223上に配設された保持手段10が可動板223の移動に伴いY軸方向に移動する。
レーザ加工装置2の基台2A上の中央から後方側(+Y方向側)には、Y軸方向にレーザビーム照射手段21を往復移動させる割り出し送り手段13が備えられている。図5に示す割り出し送り手段13は、図1に示す切削加工装置1に備える割り出し送り手段13の構成と同一である。
割り出し送り手段13の可動板133上からは壁部145が一体的に立設しており、壁部145の−X方向側の側面にはZ軸方向にレーザビーム照射手段21を往復移動させるZ軸方向移動手段14が備えられている。Z軸方向移動手段14は、図1に示す切削加工装置1に備えるZ軸方向移動手段14の構成と同一である。
レーザビーム照射手段21は、例えば、Z軸方向移動手段14のホルダー143によって支持され基台2Aに対して水平に配置された円柱状のハウジング210を備えている。そして、ハウジング210内には、例えば、ウエーハWに吸収性を有する波長(例えば、355nm付近の波長)のレーザビームを発振可能なレーザビーム発振器211(例えば、YAGレーザやYVO4レーザ)が配設され、ハウジング210の先端部には、レーザビーム発振器211から発振されたレーザビームを集光するための集光器212が装着されており、レーザビーム発振器211と集光器212とは光ファイバー等の伝送光学系を介して接続されている。レーザビーム発振器211から略水平方向に発振したレーザビームを、集光器212の内部に備えられた図示しないミラーにおいて反射させ、集光レンズ212aに入光させることで、レーザビーム照射手段21は、レーザビームを保持手段10で保持されたウエーハWの所望箇所に位置調整をしつつ正確に照射することができる。
ハウジング210の先端部側面には、ウエーハWを撮像する撮像手段190を備えたアライメント手段19が配設されている。アライメント手段19は、図1に示す切削加工装置1に備えるアライメント手段19の構成と同一である。アライメント手段19とレーザビーム照射手段21とは一体となって構成されており、両者は連動してY軸方向及びZ軸方向へと移動する。
レーザ加工装置2は、CPU及びメモリ等の記憶素子で構成され装置全体の制御を行う制御手段9Bを備えている。制御手段9Bは、図示しない配線によって、加工送り手段12及びアライメント手段19等に接続されており、制御手段9Bの制御の下で、加工送り手段12による保持手段10のX軸方向への加工送りや、アライメント手段19によるウエーハWの分割予定ラインの検出動作等が制御される。
例えば、制御手段9Bは、レーザビーム照射手段21によって分割されたウエーハWまたは分割途中のウエーハWを撮像手段190で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部90と、検出部90が検出したチップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する判定部91とを備えている。
以下に、上記レーザ加工装置2を用いて、ウエーハWを分割する方法について説明する。
レーザ加工が施されチップに分割される図5に示すウエーハWは、図2に示すウエーハWと同一であり、ウエーハWは、ダイシングテープTを介して環状フレームFによって支持され、環状フレームFを介したハンドリングが可能な状態になっている。
(1)保持ステップ
まず、図5に示す保持手段10の中心とウエーハWの中心とが略合致するように、ウエーハWが、ダイシングテープT側を下にして保持面100a上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面100aに伝達されることにより、表面Waが上方に向かって露出した状態でウエーハWが保持手段10によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ104によって環状フレームFが固定される。
(2)分割ステップ
保持手段10によりウエーハWが保持された後、図5に示す加工送り手段12が、保持手段10に保持されたウエーハWを−X方向に送り、レーザビームを照射すべき分割予定ラインSがアライメント手段19により検出される。すなわち、撮像手段190によって撮像された分割予定ラインSの画像により、アライメント手段19がパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザビームを照射すべき分割予定ラインSの位置が検出される。
分割予定ラインSが検出されるのに伴って、割り出し送り手段13によってレーザビーム照射手段21がY軸方向に駆動される、又はY軸方向移動手段22によってウエーハWを保持した保持手段10がY軸方向に駆動されることで、レーザビームを照射する分割予定ラインSと集光器212とのY軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器212に備える集光レンズ212aの直下に分割予定ラインSの中心線が位置するように行われる。
集光器212でウエーハWに対して吸収性を有するレーザビームの集光点を分割予定ラインSに対応するウエーハWの内部の所定の高さ位置に位置付ける。そして、レーザビーム発振器211から発振され集光レンズ212aで集光されたレーザビームを分割予定ラインSに沿ってウエーハWの表面Wa側からウエーハWに対して照射しつつ、ウエーハWを−X方向に所定の加工送り速度で加工送りする。そうすることで、分割予定ラインSに沿ってアブレーション加工によりレーザ加工溝を形成する。そして、加工送り手段12により、保持手段10をX軸方向に往復移動させながら同一の分割予定ラインSにレーザビームを複数回照射することにより、ダイシングテープTに達する深さまでレーザ加工溝を形成してウエーハWを完全切断する。
例えば、一本の分割予定ラインSをレーザビームでフルカットした後、レーザビーム発振器211からのレーザビームの照射を一旦停止するとともに、レーザビーム照射手段21をY軸方向へ移動して、レーザフルカットされた分割予定ラインSの隣に位置しレーザビームがまだ照射されていない分割予定ラインSと集光器212とのY軸方向における位置合わせを行う。次いで、加工送り手段12が、ウエーハWをX軸方向へ加工送りし、先のレーザビームの照射と同様に分割予定ラインSにレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、X軸方向に延びる全ての分割予定ラインSに沿ってレーザビームが照射され、分割予定ラインSに沿ってウエーハWが完全切断されていく。さらに、保持手段10を90度回転させてから同様のレーザビームの照射を行うと、縦横全ての分割予定ラインSに沿ってウエーハWが完全切断され、ウエーハWがデバイスDを備える個々のチップに分割される。
(3)撮像ステップ
分割ステップを実施した後、ウエーハWを撮像手段190で撮像する撮像ステップを実施する。なお、本撮像ステップは、上記分割ステップを実施中に行っても良い。撮像ステップでは、まず、撮像手段190の撮像領域内にウエーハWの全体がおさまるように、加工送り手段12によってウエーハWが撮像手段190の下方に位置付けられる。その状態で、撮像手段190の光照射部が所定の光量の光を発する。光照射部から発せられた光はウエーハWの表面Waに照射され、ウエーハWからの反射光が、撮像手段190のカメラの撮像素子に結像することで、撮像手段190により、ウエーハWの表面Wa全体及びウエーハWが貼着されていないダイシングテープTの粘着面が写った撮像画像が形成される。
(4)検出ステップ
撮像手段190により形成されたウエーハWの表面Wa全体が写った撮像画像は、制御手段9Bの検出部90に転送される。検出部90は、送られてきた撮像画像を、所定のスライスレベル(閾値)で二値化して二値化画像を形成する。検出部90は、形成した二値化画像G1を、図3に示すように、解像度1600×1200の出力画面B上に表示する。
さらに、検出部90は、画像中の各白の矩形Gaの画素の総和をチップ飛びが生じた領域の面積の積分値として算出し、該情報を判定部91へと転送する。判定部91は、検出部90から送られてきたチップ飛びが生じた領域の面積の積分値と予め設定される許容されるチップ飛びの量とを比較して、チップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する。
例えば、判定部91がチップ飛びの量が許容値内にあると判定し、判定部91からチップ飛びの量が許容値内にある旨の情報が制御手段9Bに対して送信されると、制御手段9Bの制御の下で、レーザ加工装置2によってウエーハWがさらに複数枚連続して分割されていく。
例えば、判定部91がチップ飛びの量が許容値を超えていると判定し、判定部91からチップ飛びの量が許容値を超えている旨の情報が制御手段9Bに対して送信されると、制御手段9Bの制御の下で、例えば、別の一枚のウエーハWの分割加工が停止される。又は、判定部91はチップ飛びの量が許容値を超えていることをオペレータが判断できるように、スピーカー等からエラー情報を発報したり、モニターにエラー情報を表示したりする。
このように、本発明に係るウエーハの加工方法は、分割ステップの実施中または実施後にウエーハWを撮像する撮像ステップと、撮像された画像からチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出ステップと、を備えているため、分割加工中または分割加工後にレーザ加工装置2上でチップ飛びの有無及びウエーハWのチップ飛びが発生した領域を、許容値以上のチップ飛びが発生し得る状況でウエーハWを連続して複数枚分割してしまう前に確認することができる。そして、本発明に係るレーザ加工装置2の構成は、本発明に係るウエーハの加工方法を実施するのに最適な装置構成となっている。
(実施形態3)
図6に示す加工装置3は、ウエーハWに研削加工を施す装置であり(以下、研削加工装置3とする。)、表面Waに複数の分割予定ラインSが格子状に形成されているウエーハWを保持する保持手段30と、保持手段30に保持されたウエーハWを分割予定ラインSに沿って分割する分割手段32(以下、仕上げ研削手段32とする)と、ウエーハWを撮像する撮像手段39とを少なくとも備えている。
図6に示す研削加工装置3のベース3A上の前方(−Y方向側)は、ウエーハWを搬送可能なロボット330によって保持手段30に対してウエーハWの着脱が行われる領域である着脱領域となっており、ベース3A上の後方(+Y方向側)は、ウエーハWに対して粗研削を施す粗研削手段31又はウエーハWに対して仕上げ研削を施す仕上げ研削手段32によって保持手段30上に保持されたウエーハWの研削が行われる領域である研削領域となっている。
ベース3Aの前方側には、研削前のウエーハWを収容する第一のカセット331及び研削済みのウエーハWを収容する第二のカセット332とが配設されている。第一のカセット331及び第二のカセット332の近傍には、第一のカセット331から研削前のウエーハWを搬出すると共に、研削済みのウエーハWを第二のカセット332に搬入する機能を有するロボット330が配設されている。
ロボット330は、屈曲自在なアーム部330aの先端にウエーハWを保持する保持部330bが設けられた構成となっており、保持部330bの可動域には、加工前のウエーハWを所定の位置に位置合わせする位置合わせ手段333及び研削済みのウエーハWを洗浄する洗浄手段334が配設されている。洗浄手段334は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置であり、研削済みのウエーハWを吸引保持する保持テーブル334aを備えている。
位置合わせ手段333の近傍には第一の搬送手段335が配設され、洗浄手段334の近傍には第二の搬送手段336が配設されている。第一の搬送手段335は、位置合わせ手段333に載置された研削前のウエーハWを図6に示すいずれかの保持手段30に搬送する機能を有し、第二の搬送手段336は、いずれかの保持手段30に保持された研削済みのウエーハWを洗浄手段334に搬送する機能を有する。
例えば、第一の搬送手段335と第二の搬送手段336との間には、図6に示すアーム39bに接続されアーム39bを水平方向に旋回させるアーム旋回手段39aが配設されており、アーム39bの先端には撮像手段39が固定されている。そして、アーム39bを水平方向に旋回移動することで、第二の搬送手段336の近傍まで移動した状態の保持手段30の上方に、撮像手段39を位置付けることができる。撮像手段39は、例えば、ウエーハWに光を照射する光照射部と、ウエーハWからの反射光を捕らえる光学系および反射光に対応した電気信号を出力する撮像素子(CCD)等で構成されたカメラとを備えている。なお、撮像手段39の配設位置は、本実施形態に限定されるものではない。
ベース3A上の第一の搬送手段335の後方側(+Y方向側)には、ターンテーブル34が配設されており、ターンテーブル34の上面には、例えば3つの保持手段30が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル34の中心には、ターンテーブル34を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル34を自転させることができる。3つの保持手段30は、ターンテーブル34によって自転及び公転可能に支持されており、ターンテーブル34の回転によって、いずれかの保持手段30が第一の搬送手段335及び第二の搬送手段336の近傍に位置付けされる構成となっている。
保持手段30は、例えば、その外形が円形状のチャックテーブルであり、ポーラス部材等からなりウエーハWを吸着する吸着部300と、吸着部300を支持する枠体301とを備える。吸着部300は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部300の露出面である保持面300aに伝達されることで、保持手段30は保持面300a上でウエーハWを吸引保持する。
ベース3A上の粗研削手段31及び仕上げ研削手段32に隣接する位置には、例えば、ウエーハWの厚みを接触式にて測定する一対のハイトゲージ38Aと一対のハイトゲージ38Bとがそれぞれ配設されている。一対のハイトゲージ38Aと一対のハイトゲージ38Bとは、同一の構造を備えているため、以下に、一対のハイトゲージ38Aについてのみ説明する。一対のハイトゲージ38Aは、保持手段30の保持面300aの高さ位置測定用の第1のハイトゲージ381と、ウエーハWの被研削面の高さ位置測定用の第2のハイトゲージ382とを備えており、第1のハイトゲージ381及び第2のハイトゲージ382は、その先端に、上下方向に昇降するコンタクトを備えている。第1のハイトゲージ381により、基準面となる枠体301の上面の高さ位置が検出され、第2のハイトゲージ382により、研削されるウエーハWの被研削面の高さ位置が検出され、両者の検出値の差を算出することで、ウエーハWの厚みを研削中に随時測定することができる。
ベース3A上の後方側(+Y方向側)には、コラム3B及びコラム3Cが並べて立設されており、コラム3Bの−Y方向側の側面には、粗研削手段31を保持手段30によって保持されたウエーハWに対して研削送りする第一の研削送り手段35が配設されており、コラム3Cの−Y方向側の側面には、仕上げ研削手段32を保持手段30によって保持されたウエーハWに対して研削送りする第二の研削送り手段36が配設されている。
第一の研削送り手段35は、垂直方向の軸心を有するボールネジ350と、ボールネジ350と平行に配設された一対のガイドレール351と、ボールネジ350に連結されボールネジ350を回動させるモータ352と、内部のナットがボールネジ350に螺合すると共に側部がガイドレール351に摺接する昇降部353とから構成され、モータ352がボールネジ350を回転させることに伴い昇降部353がガイドレール351にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部353は粗研削手段31を支持しており、昇降部353の昇降によって粗研削手段31も昇降する。
第二の研削送り手段36は、垂直方向の軸心を有するボールネジ360と、ボールネジ360と平行に配設された一対のガイドレール361と、ボールネジ360に連結されボールネジ360を回動させるモータ362と、内部のナットがボールネジ360に螺合すると共に側部がガイドレール361に摺接する図示しない昇降部とから構成され、モータ362がボールネジ360を回転させることに伴い図示しない昇降部がガイドレール361にガイドされて昇降する構成となっている。図示しない昇降部は仕上げ研削手段32を支持しており、昇降部の昇降によって仕上げ研削手段32も昇降する。
粗研削手段31は、軸方向が鉛直方向(Z軸方向)である回転軸310と、回転軸310を回転可能に支持するスピンドルハウジング311と、回転軸310を回転駆動するモータ312と、回転軸310の下端に着脱可能に接続された研削ホイール313とを備える。
研削ホイール313の底面には、略直方体形状の複数の粗研削砥石313aが環状に配設されている。粗研削砥石313aは、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、粗研削砥石313aの形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。粗研削砥石313aは、例えば、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。
例えば、回転軸310の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸310の軸方向(Z軸方向)に貫通して形成されており、流路は研削ホイール313の底面において粗研削砥石313aに向かって研削水を噴出できるように開口している。
仕上げ研削手段32は、粗研削によって仕上げ厚み程度まで薄化されたウエーハWに対して、ウエーハWの被研削面の平坦性を高める仕上げ研削を行うことができる。すなわち、仕上げ研削手段32は、回転可能に装着した仕上げ研削砥石323aで、粗研削手段31が研削したウエーハWをさらに研削する。仕上げ研削砥石323a中に含まれる砥粒は、粗研削手段31の粗研削砥石313aに含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。仕上げ研削手段32の仕上げ研削砥石323a以外の構成については、粗研削手段31の構成と同様となっている。
研削加工装置3は、CPU及びメモリ等の記憶素子で構成され装置全体の制御を行う制御手段9Cを備えている。制御手段9Cは、図示しない配線によって、ターンテーブル34及び第一の研削送り手段35等に接続されており、制御手段9Cの制御の下で、ターンテーブル34による保持手段30の所望の位置への位置付け動作や、第一の研削送り手段35による粗研削手段31の研削送り動作が制御される。
例えば、制御手段9Cは、仕上げ研削手段32によって分割されたウエーハWまたは分割途中のウエーハWを撮像手段190で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部90と、検出部90が検出したチップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する判定部91とを備えている。
以下に、上記研削加工装置3を用いて、図2に示すウエーハWを分割する方法について説明する。ウエーハWは研削加工装置3によって分割される前に、例えば、図1に示す切削加工装置1によって、デバイスDが形成されたウエーハWの表面Waに切削加工が施されハーフカット溝が形成される。
ウエーハWに対するハーフカット溝の形成は、まず、ウエーハWが表面Waが上方に向かって露出した状態で保持手段10によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ104によって環状フレームFが固定される。
次いで、図1に示す加工送り手段12が、保持手段10に保持されたウエーハWを−X方向に送り、切削ブレード110を切り込ませるべき分割予定ラインSがアライメント手段19により検出される。分割予定ラインSが検出されるのに伴って、切削手段11がY軸方向に駆動され、切削すべき分割予定ラインSと切削ブレード110とのY軸方向における位置合わせが行われる。そして、ウエーハWを保持する保持手段10が所定の切削送り速度でさらに−X方向に送り出される。また、Z軸方向移動手段14が切削手段11を−Z方向に降下させていき、切削ブレード110がウエーハWを完全切断しない所定の高さ位置に切削手段11が位置付けられる。なお、所定の高さ位置とは、ウエーハWの表面Waから切削で形成されるハーフカット溝の底までの距離が、ウエーハWの仕上げ厚さ以上となる位置である。
切削ブレード110が高速回転をしながらウエーハWに切り込み、分割予定ラインSを切削していく。また、切削ブレード110とウエーハWとの接触部位及びその周囲に対して、切削水供給ノズル113から切削水を噴射し、加工点を冷却・洗浄する。そして、隣り合う分割予定ラインSの間隔ずつ切削ブレード110をY軸方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、同方向の全ての分割予定ラインSを切削する。さらに、保持手段10を90度回転させてから同様の切削を行うと、全ての分割予定ラインSが縦横に全て切削され、ウエーハWの表面Waに所定の深さのハーフカット溝が形成される。
図7に示すハーフカット溝Mが形成されたウエーハWは、例えば、図示しないテープマウンタへと搬送され、テープマウンタにおいて、ウエーハWと略同径の図7に示す保護テープTAが表面Waに貼着され、表面Waが保護テープTAによって保護された状態になる。また、ウエーハWの裏面WbからダイシングテープTが剥離され、ウエーハWの環状フレームFによる支持が解除される。そして、保護テープTAが貼着されたウエーハWは、例えば、ウエーハWを複数枚収容可能な図6に示す第一のカセット331内に収容され、保護テープTAが貼着されたウエーハWを複数枚収容した第一のカセット331が、研削加工装置3に搬送される。
(1)保持ステップ
まず、+Z軸方向から見て反時計回り方向にターンテーブル34を自転させることで、ウエーハが載置されていない状態の保持手段30が公転し、保持手段30が第一の搬送手段335の近傍まで移動する。ロボット330が第一のカセット331から一枚のウエーハWを引き出し、ウエーハWを位置合わせ手段333に移動させる。次いで、位置合わせ手段333においてウエーハWが所定の位置に位置決めされた後、第一の搬送手段335が、位置合わせ手段333上のウエーハWを保持手段30に移動させる。そして、保持手段30の中心とウエーハWの中心とが略合致するように、ウエーハWが裏面Wbを上側にして保持面300a上に載置され、保持手段30がウエーハWを吸引保持する。
(2)分割ステップ
例えば、+Z軸方向から見て反時計回り方向にターンテーブル34が自転することで、ウエーハWを保持した保持手段30が公転し、研削領域内の粗研削手段31の下まで移動して、粗研削手段31に備える研削ホイール313と保持手段30に保持されたウエーハWとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研削ホイール313の回転中心が保持手段30の回転中心に対して所定の距離だけ+Y方向にずれ、粗研削砥石313aの回転軌道が保持手段30の回転中心を通るように行われる。
粗研削手段31に備える研削ホイール313とウエーハWとの位置合わせが行われた後、回転軸310が回転駆動されるのに伴って研削ホイール313が回転する。また、粗研削手段31が第一の研削送り手段35により−Z方向へと送られ、回転する研削ホイール313の粗研削砥石313aがウエーハWの裏面Wbに当接することで粗研削加工が行われる。粗研削中は、保持手段30が回転することに伴って保持面300a上に保持されたウエーハWも回転するので、粗研削砥石313aがウエーハWの裏面Wbの全面の粗研削加工を行う。また、研削水が回転軸310内部の流路を通して粗研削砥石313aとウエーハWとの接触部位に対して供給されて、粗研削砥石313aとウエーハWの裏面Wbとの接触部位を冷却・洗浄する。
粗研削加工中において、ウエーハWの厚さは一対のハイトゲージ38Aにより随時測定されており、ウエーハWが所定の研削量だけ粗研削されると、一枚のウエーハWの粗研削が完了する。そして、粗研削により仕上げ厚さに至る前の厚さに形成されるまで研削されたウエーハWは、仕上げ研削で仕上げ厚さに形成されるまで研削される。図6に示すターンテーブル34が+Z方向から見て反時計回り方向に自転することで、粗研削後のウエーハWを保持する保持手段30が公転し、保持手段30が仕上げ研削手段32の下方まで移動する。仕上げ研削手段32に備える研削ホイール313とウエーハWとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段32が第二の研削送り手段36により−Z方向へと送られ、回転する研削ホイール313の仕上げ研削砥石323aがウエーハWの裏面Wbに当接することで仕上げ研削加工が行われる。仕上げ研削中は、保持手段30が回転することに伴って保持面300a上に保持されたウエーハWも回転するので、仕上げ研削砥石323aがウエーハWの裏面Wbの全面の仕上げ研削加工を行う。また、研削水が回転軸310内部の流路を通して仕上げ研削砥石323aとウエーハWとの接触部位に対して供給して、仕上げ研削砥石323aとウエーハWの裏面Wbとの接触部位を冷却・洗浄する。
仕上げ研削加工中において、ウエーハWの厚さは一対のハイトゲージ38Bにより随時測定されており、ウエーハWの裏面Wbの平坦性が高められつつウエーハWが仕上げ厚さまで研削されると、仕上げ研削が完了する。ウエーハWに形成されているハーフカット溝Mは、ウエーハWの表面Waからハーフカット溝Mの底までの距離がウエーハWの仕上げ厚さ以上となっているため、ウエーハWは仕上げ厚さに形成されるまで研削されることで、ハーフカット溝Mが裏面Wb側に表出されてデバイスDを備える各チップに分割される。
(3)撮像ステップ
分割ステップを実施した後、ウエーハWを撮像手段39で撮像する撮像ステップを実施する。なお、本撮像ステップは、上記分割ステップを実施中に行っても良い。図6に示すターンテーブル34が+Z方向から見て反時計回り方向に自転することで、仕上げ研削後のウエーハWを保持する保持手段30が公転し、保持手段30が第二の搬送手段336の近傍まで移動する。また、アーム39bが旋回駆動し、撮像手段39の撮像領域内にウエーハWの全体がおさまるように、撮像手段39がウエーハWの上方に位置付けられる。その状態で、撮像手段39の光照射部が所定の光量の光を発する。光照射部から発せられた光はウエーハWの被研削面である裏面Wbに照射され、ウエーハWからの反射光が、撮像手段39のカメラの撮像素子に結像することで、撮像手段39により、ウエーハWの裏面Wb全体が写った撮像画像が形成される。
(4)検出ステップ
撮像手段190により形成されたウエーハWの表面Wa全体が写った撮像画像は、制御手段9Cの検出部90に転送される。検出部90は、送られてきた撮像画像を、所定のスライスレベル(閾値)で二値化して二値化画像を形成する。検出部90は、形成した二値化画像G1を、図3に示すように、解像度1600×1200の出力画面B上に表示する。なお、本実施形態3においては、画像中の白の矩形Gaは、保護テープTAからデバイスDが離れて飛んでしまっている領域であり、画像中の白線Gbは、保護テープTAの粘着面が線状に写っている領域であり、画像中の白面Gdは、保持手段30の枠体301の上面等になる。
さらに、検出部90は、画像中の各白の矩形Gaの画素の総和をチップ飛びが生じた領域の面積の積分値として算出し、該情報を判定部91へと転送する。判定部91は、検出部90から送られてきたチップ飛びが生じた領域の面積の積分値と予め設定される許容されるチップ飛びの量とを比較して、チップ飛びの量が許容値内にあるか否かを判定する。
例えば、判定部91がチップ飛びの量が許容値内にあると判定し、判定部91からチップ飛びの量が許容値内にある旨の情報が制御手段9Cに対して送信されると、制御手段9Cの制御の下で、研削加工装置3によってウエーハWがさらに複数枚連続して分割されていく。
例えば、判定部91がチップ飛びの量が許容値を超えていると判定し、判定部91からチップ飛びの量が許容値を超えている旨の情報が制御手段9Cに対して送信されると、制御手段9Cの制御の下で、例えば、別の一枚のウエーハWの研削加工が停止される。又は、判定部91はチップ飛びの量が許容値を超えていることをオペレータが判断できるように、スピーカー等からエラー情報を発報したり、モニターにエラー情報を表示したりする。
このように、本発明に係るウエーハの加工方法は、分割ステップの実施中または実施後にウエーハWを撮像する撮像ステップと、撮像された画像からチップ飛びの有無とウエーハWのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出ステップと、を備えているため、分割加工中または分割加工後に研削加工装置3上でチップ飛びの有無及びウエーハWのチップ飛びが発生した領域を、許容値以上のチップ飛びが発生し得る状況でウエーハWを連続して複数枚分割してしまう前に確認することができる。そして、本発明に係る研削加工装置3の構成は、本発明に係るウエーハの加工方法を実施するのに最適な装置構成となっている。
なお、本発明に係るウエーハの加工方法は上記実施形態1〜3に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削加工装置1、レーザ加工装置2及び研削加工装置3の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、ウエーハの加工方法の実施形態3において、切削加工装置1によってウエーハWの表面Waに切削加工を施してハーフカット溝を形成する代わりに、図5に示すレーザ加工装置2によってウエーハWの表面Wa側からウエーハWにレーザビームを照射して、ウエーハWの裏面Wbに到らない深さのレーザ加工溝をウエーハWの表面Waに形成するものとしてもよい。また、図5に示すレーザ加工装置2のレーザビーム発振器211を、ウエーハWに透過性を有する波長のレーザビームを発振可能なレーザビーム発振器とすることで、ウエーハWの表面Wa側からウエーハWに対してレーザビームを照射して、研削加工時において分割起点となる改質層をウエーハWの内部に形成するものとしてもよい。
W:ウエーハ Wa:ウエーハの表面 D:デバイス S:分割予定ライン Wb:ウエーハの裏面 T:ダイシングテープ F:環状フレーム
1:加工装置(切削加工装置) 1A:基台
10:保持手段 100:吸着部 100a:保持面 101:枠体
102:カバー 104:固定クランプ 103:回転手段
12:加工送り手段
120:ボールネジ 121:ガイドレール 122:モータ 123:可動板
13:割り出し送り手段 130:ボールネジ 131:ガイドレール 132:モータ 133:可動板
14:Z軸方向移動手段
140:ボールネジ 141:ガイドレール 142:モータ 143:ホルダー 145:壁部
11:分割手段(切削手段) 110:切削ブレード 111:スピンドル 112:ブレードカバー 113:切削水供給ノズル 11A:ハウジング
19:アライメント手段 190:撮像手段
9A:制御手段 90:検出部 91:判定部
G1〜G4:二値化画像
2:レーザ加工装置 2A:基台
21:レーザビーム照射手段 210:ハウジング 211:レーザビーム発振器 212:集光器 212a:集光レンズ
22:Y軸方向移動手段 220:ボールネジ 221:ガイドレール 222:モータ 223:可動板
9B:制御手段
3:研削加工装置 3A:ベース 3B、3C:コラム
30:保持手段 300:吸着部 300a:保持面 301:枠体
31:粗研削手段 310:回転軸 311:スピンドルハウジング 312:モータ
313:研削ホイール 313a:粗研削砥石
32:仕上げ研削手段 323a:仕上げ研削砥石
330:ロボット 330a:アーム部 330b:保持部
331:第一のカセット 332:第二のカセット 333:位置合わせ手段
334:洗浄手段 334a:洗浄テーブル
335:第一の搬送手段 336:第二の搬送手段 34:ターンテーブル
35:第一の研削送り手段 350:ボールネジ 351:ガイドレール 352:モータ 353:昇降部
36:第二の研削送り手段 360:ボールネジ 361:ガイドレール 362:モータ
38A、38B:一対のハイトゲージ 381:第1のハイトゲージ 382:第2のハイトゲージ
39:撮像手段 39a:アーム旋回手段 39b:アーム
9C:制御手段
TA:保護テープ

Claims (2)

  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ウエーハを保持する保持手段と、該保持手段に保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分割手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、を備えたウエーハ加工装置であって、
    該分割手段によって分割されたウエーハまたは分割途中のウエーハを該撮像手段で撮像した画像を取得してチップ飛びの有無とウエーハのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出部を、更に備える事を特徴とするウエーハ加工装置。
  2. ウエーハを保持する保持手段と、ウエーハを分割する分割手段と、ウエーハを撮像する撮像手段と、を少なくとも備える加工装置によって、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加工方法であって、
    ウエーハを該保持手段により保持する保持ステップと、
    該保持手段に保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分割ステップと、
    該分割ステップの実施中または実施後にウエーハを撮像する撮像ステップと、
    撮像された画像からチップ飛びの有無とウエーハのチップ飛びが生じた領域とを検出する検出ステップと、を備えることを特徴とするウエーハの加工方法。
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