JP7154809B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され、表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置等によって個々のデバイスに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
レーザー加工装置は、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、改質層を形成して分割の起点とするタイプのものと（例えば、特許文献１を参照。）、ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を分割予定ラインの上面に位置付けて照射し、アブレーションにより表面に溝を形成して分割の起点とするタイプのものと（例えば、特許文献２を参照。）が存在する。
ウエーハは、上記したレーザー加工装置によって分割予定ラインに沿って分割の起点が形成された後、外力を付与する等の分割工程を施されて個々のデバイスに分割される。分割工程を経たウエーハは、個々のデバイスに分割された後、ダイシングテープに保持されてウエーハの形態を保ったままピックアップ工程に搬送されることから、レーザー加工装置に投入されるウエーハは、ウエーハを収容する開口を有したフレームの該開口に位置付けられ、糊剤等が塗布される等して粘着層が形成されたダイシングテープの粘着層側にウエーハの裏面及びフレームを貼着することにより、ダイシングテープ及びフレームと一体化された状態とされる。これにより、分割工程を経たウエーハは、個々に分割されたデバイスがダイシングテープから脱離せず、ウエーハの形態を保ったままピックアップ工程に搬送することができる。
ダイシングテープの粘着層側にウエーハの裏面とフレームとを位置付けて貼着し、ダイシングテープを介してフレームに支持されたウエーハを、分割起点が形成された分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与することにより分割する場合、第一の方向に形成された第一の分割予定ラインに対して押圧刃を位置付けて外力を付与して分割した後、第一の方向と交差する第二の方向に形成された第二の分割予定ラインに対して押圧刃を位置付けて外力を付与して分割する。この際、先に分割される第一の分割予定ラインは綺麗に分割することができる。しかし、第一の分割予定ラインの分割起点に沿って分割して分割線を形成する際に、該分割線に粘着層が入り込む等して、まだ分割されていない第二の分割予定ラインが僅かに蛇行してしまい、第二の分割予定ラインに沿って押圧刃を精密に位置付けることが困難となり、そのまま押圧刃を位置付けて外力を付与して第二の分割予定ラインを分割すると、デバイスの欠け等が生じ、品質の低下を招くという問題がある。近年では、デバイスの小サイズ（２ｍｍ四方以下）化が要望されており、特に０．５ｍｍ四方、０．２５ｍｍ四方、０．１５ｍｍ四方等、デバイスのサイズが小さくなる程、この第二の分割予定ラインの僅かな蛇行の影響が顕著となってきている。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、押圧刃を分割予定ラインに位置付けて外力を付与してウエーハを個々のデバイスに分割しても、デバイスの品質の低下を招かないウエーハの加工方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが第一の方向に形成された第一の分割予定ラインと該第一の方向と交差する第二の方向に形成された第二の分割予定ラインとによって区画され表面に形成されたウエーハを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、ウエーハを収容する開口を有するフレームの該開口にウエーハを位置付けてウエーハの裏面とフレームの外周とに、ウエーハを貼着する載置面側に粘着層を有しておらずウエーハが個々のデバイスに分割される際に分割されないポリエステル系シートを直接敷設するポリエステル系シート敷設工程と、ポリエステル系シートを加熱しウエーハ及びフレームとポリエステル系シートとを密着した状態として熱圧着してウエーハとフレームとをポリエステル系シートによって一体化する一体化工程と、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに位置付けて照射して分割起点を形成する分割起点形成工程と、第一の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第一の分割予定ラインを分割する第一の分割工程と、第二の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第二の分割予定ラインを分割する第二の分割工程と、から少なくとも構成され、該第一の分割工程と該第二の分割工程とによってウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法が提供される。
該分割起点形成工程において照射されるレーザー光線の波長を、ウエーハに対して透過性を有するようにし、該レーザー光線の集光点を、第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインの内部に位置付けられて分割の起点となる改質層を形成するようにすることができる。また、該分割起点形成工程において照射されるレーザー光線の波長を、ウエーハに対して吸収性を有するようにし、該レーザー光線の集光点を、第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインの上面に位置付けてアブレーションにより分割の起点となる溝を形成するようにしてもよい。
好ましくは、該ポリエステル系シートは、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかから選択される。また、該ウエーハは、シリコン基板、サファイア基板、炭化珪素基板、ガラス基板のいずれかで構成することができる。
本発明のウエーハの加工方法は、複数のデバイスが第一の方向に形成された第一の分割予定ラインと該第一の方向と交差する第二の方向に形成された第二の分割予定ラインとによって区画され表面に形成されたウエーハを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、ウエーハを収容する開口を有するフレームの該開口にウエーハを位置付けてウエーハの裏面とフレームの外周とに、ウエーハを貼着する載置面側に粘着層を有しておらずウエーハが個々のデバイスに分割される際にも分割されないポリエステル系シートを直接敷設するポリエステル系シート敷設工程と、ポリエステル系シートを加熱しウエーハ及びフレームとポリエステル系シートとを密着した状態として熱圧着してウエーハとフレームとをポリエステル系シートによって一体化する一体化工程と、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに位置付けて照射して分割起点を形成する分割起点形成工程と、第一の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第一の分割予定ラインを分割する第一の分割工程と、第二の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第二の分割予定ラインを分割する第二の分割工程と、から少なくとも構成され、該第一の分割工程と該第二の分割工程とによってウエーハを個々のデバイスに分割するようにしていることから、粘着層を有するダイシングテープを用いてウエーハを貼着した場合のように、第一の分割予定ラインを分割した領域に粘着層の一部が入り込んでずれを誘発することがなく、第一の分割予定ラインを分割した後、第二の分割予定ラインに押圧刃を精密に位置付けることができ、デバイスの品質を低下させるという問題が解消する。
以下、本発明に基づき構成されたウエーハの加工方法の各工程について、順を追って説明する。
（ポリエステル系シート敷設工程）
図１、及び図２を参照しながら、ポリエステル系シート敷設工程について説明する。図１には、ポリエステル系シート敷設工程の実施態様を示す斜視図が示されている。ポリエステル系シート敷設工程を実施するに際し、まず、図１に示すように、加工対象物であるウエーハ１０と、ウエーハ１０を収容可能な開口Ｆａを有する環状のフレームＦと、ポリエステル系シート敷設工程を実施するためのチャックテーブル２０とを用意する。ウエーハ１０は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）基板からなり、デバイス１４が、矢印Ｘで示す第一の方向に形成された第一の分割予定ライン１２Ａと、第一の方向と直角に交差する矢印Ｙで示す第二の方向に形成された第二の分割予定ライン１２Ｂとによって区画された表面１０ａに形成されている。
図１、及び図２を参照しながら、ポリエステル系シート敷設工程について説明する。図１には、ポリエステル系シート敷設工程の実施態様を示す斜視図が示されている。ポリエステル系シート敷設工程を実施するに際し、まず、図１に示すように、加工対象物であるウエーハ１０と、ウエーハ１０を収容可能な開口Ｆａを有する環状のフレームＦと、ポリエステル系シート敷設工程を実施するためのチャックテーブル２０とを用意する。ウエーハ１０は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）基板からなり、デバイス１４が、矢印Ｘで示す第一の方向に形成された第一の分割予定ライン１２Ａと、第一の方向と直角に交差する矢印Ｙで示す第二の方向に形成された第二の分割予定ライン１２Ｂとによって区画された表面１０ａに形成されている。
チャックテーブル２０は、通気性を有する多孔質のポーラスセラミックからなる円盤形状の吸着チャック２１と、吸着チャック２１の外周を囲繞する円形枠部２２とからなり、チャックテーブル２０は、図示しない吸引手段に接続され、吸着チャック２１の上面（保持面）に載置されるウエーハ１０を吸引保持することができる。
ウエーハ１０と、フレームＦと、チャックテーブル２０とを用意したならば、図に示すように、吸着チャック２１の保持面に対して、ウエーハ１０の表面１０ａ側を下にして、吸着チャック２１の中心に載置する。吸着チャック２１上にウエーハ１０を載置したならば、フレームＦを、ウエーハ１０が開口Ｆａの中心に位置付けながら吸着チャック２１上に載置する。図から理解されるように、フレームＦの開口Ｆａのサイズは、ウエーハ１０が収容されるようにウエーハ１０よりも大きく形成され、さらに、吸着チャック２１の保持面のサイズは、フレームＦの外形よりも若干大きく形成されており、フレームＦの外側に、吸着チャック２１の保持面が露出する大きさに設定される。
図２に示すように、ウエーハ１０の裏面１０ｂ、フレームＦ、及び吸着チャック２１を覆うように設定された円形のポリエステル系シート、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート３０を用意して吸着チャック２１上に載置する。ポリエステル系シートは、好ましくは２０～１００μｍの厚みで形成される。図２から理解されるように、本実施例のポリエチレンテレフタレートシート３０は、少なくとも吸着チャック２１の直径よりも大きく、好ましくはチャックテーブル２０の円形枠部２２の外形よりも僅かに小さい直径で形成される。これにより、吸着チャック２１の保持面は、ポリエチレンテレフタレートシート３０で全体が覆われる。なお、ポリエチレンテレフタレートシート３０のウエーハ１０及びフレームＦに載置される載置面側には糊剤等の粘着層は形成されない。
チャックテーブル２０の吸着チャック２１上にウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０を載置したならば、吸引ポンプ等を含む図示しない吸引手段を作動させて、吸引力Ｖｍを吸着チャック２１に作用させ、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０を吸引する。上記したように、ポリエチレンテレフタレートシート３０によって、吸着チャック２１の上面（保持面）全面が覆われているため、吸引力Ｖｍは、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０の全体に作用し、これらを吸着チャック２１上に吸引保持すると共に、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０との間に残存していた空気を吸引して密着させる。以上により、ポリエステル系シート敷設工程が完了する。
（一体化工程）
上記したポリエステル系シート敷設工程を実施したならば、次いで、一体化工程を実施する。一体化工程について、図３を参照しながら説明する。
上記したポリエステル系シート敷設工程を実施したならば、次いで、一体化工程を実施する。一体化工程について、図３を参照しながら説明する。
図３（ａ）には、一体化工程を実施するための一つ目の実施形態が示されている。一体化工程を実施するに際し、図に示すように、ウエーハ１０、フレームＦ及びポリエチレンテレフタレートシート３０に対して吸引力Ｖｍを作用させて吸引保持した状態のチャックテーブル２０の上方に、ポリエチレンテレフタレートシート３０を加熱するための熱風吹付け手段４０（一部のみ示す。）を位置付ける。詳細は省略するが、熱風吹付け手段４０は、チャックテーブル２０側と対面する出口側（図中下側）にサーモスタット等の温度調整手段を備えたヒータ部を配設し、反対側（図中上側）にモータ等により駆動されるファン部を配設し、該ヒータ部、及びファン部を駆動することによりチャックテーブル２０に向けて熱風Ｌを吹き付けるように構成される。熱風吹付け手段４０をチャックテーブル２０の上方に位置付けたならば、熱風吹付け手段４０によって、少なくともポリエチレンテレフタレートシート３０が覆うウエーハ１０、及びフレームＦが載置された領域全体に熱風Ｌを吹き付け、ポリエチレンテレフタレートシート３０が融点近傍の２５０～２７０℃、又は、該融点近傍の温度から該融点近傍の温度よりも５０℃程度低い温度までの範囲になるように加熱する。この加熱により、ポリエチレンテレフタレートシート３０が軟化して、ウエーハ１０の裏面１０ｂ、及びフレームＦにポリエチレンテレフタレートシート３０が密着した状態で熱圧着されて、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０が一体化する。なお、ポリエチレンテレフタレートシート３０を加熱してウエーハ１０と熱圧着する一体化工程を実施する手段は、図３（ａ）に示す熱風吹付け手段４０に限定されず、他の手段を選択することも可能である。図３（ｂ）を参照しながら、他の手段（二つ目の実施形態）について説明する。
上記一体化工程を実施する他の手段として、図３（ｂ）に示す加熱ローラ手段５０（一部のみ示す。）が選択されてもよい。より具体的には、ウエーハ１０、フレームＦ及びポリエチレンテレフタレートシート３０に吸引力Ｖｍを作用させて吸引保持した状態のチャックテーブル２０の上方に、ポリエチレンテレフタレートシート３０を加熱し押圧するための加熱ローラ手段５０を位置付ける。詳細は省略するが、加熱ローラ手段５０は、図示しないヒータを内蔵する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を回転させるための図示しない回転軸とを備え、加熱ローラ５２の表面には、フッ素樹脂加工が施されている。加熱ローラ５２をチャックテーブル２０の上方に位置付けたならば、加熱ローラ５２に内蔵された該ヒータを作動し、ポリエチレンテレフタレートシート３０が覆うウエーハ１０の裏面１０ｂ、及びフレームＦ側全体を押圧して加熱ローラ５２を矢印Ｒ１で示す方向に回転させながら、矢印Ｘ方向に移動させる。加熱ローラ５２に内蔵された該ヒータは、ポリエチレンテレフタレートシート３０が融点近傍の２５０～２７０℃、又は、該融点近傍の温度から該融点近傍の温度よりも５０℃程度低い温度までの範囲で調整される。この加熱及び押圧により、上記熱風吹付け手段４０と同様に、ウエーハ１０の裏面１０ｂ、及びフレームＦにポリエチレンテレフタレートシート３０を密着させた状態で熱圧着することができ、ウエーハ１０、フレームＦ及びポリエチレンテレフタレートシート３０とが一体化される。なお、一体化工程を実施する加熱ローラ手段５０の変形例として、上記した加熱ローラ５２に代えて、ヒータを備えた平板状の押圧部材を採用し、ポリエチレンテレフタレートシート３０を加熱、押圧し、ポリエチレンテレフタレートシート３０を、ウエーハ１０、及びフレームＦに熱圧着することもできる。また、熱圧着する手段は上記した各手段に限定されず、たとえば、赤外線を照射することによってポリエチレンテレフタレートシート３０を加熱して、フレーム１０、及びフレームＦと熱圧着してもよい。
本実施例では、上記した一体化工程に続き、後工程に配慮して、ポリエチレンテレフタレートシート３０をフレームＦに沿って切断する切断工程を実施する。なお、この切断工程は、必ずしも必須の工程ではないが、実施した方がポリエチレンテレフタレートシート３０と一体化されたウエーハ１０及びフレームＦが扱い易くなり、後工程にとって好都合である。以下に、図４を参照しながら切断工程について説明する。
（切断工程）
図４に示すように、一体化工程によって一体化されたウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０を吸引保持したチャックテーブル２０上に、切断手段６０（一部のみ示す。）を位置付ける。切断手段６０は、ポリエチレンテレフタレートシート３０を切断するための円盤形状のブレードカッター６２（２点鎖線で示す。）と、ブレードカッター６２を矢印Ｒ２で示す方向に回転駆動するための図示しないモータとを備え、ブレードカッター６２の刃先を、フレームＦ上の幅方向における略中央に位置付ける。ブレードカッター６２がフレームＦ上に位置付けられたならば、ブレードカッター６２をポリエチレンテレフタレートシート３０の厚みだけ切込み送りし、チャックテーブル２０を矢印Ｒ２で示す方向に回転させる。これにより、ポリエチレンテレフタレートシート３０が、フレームＦに沿った切断ラインＣに沿って切断され、切断ラインＣからはみ出したポリエチレンテレフタレートシート３０の外周を切り離すことができる。なお、ポリエチレンテレフタレートシート３０は、ウエーハ１０の裏面１０ｂとフレームＦとに熱圧着されており、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０が一体化された状態は維持される。以上により、切断工程が完了する。
図４に示すように、一体化工程によって一体化されたウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０を吸引保持したチャックテーブル２０上に、切断手段６０（一部のみ示す。）を位置付ける。切断手段６０は、ポリエチレンテレフタレートシート３０を切断するための円盤形状のブレードカッター６２（２点鎖線で示す。）と、ブレードカッター６２を矢印Ｒ２で示す方向に回転駆動するための図示しないモータとを備え、ブレードカッター６２の刃先を、フレームＦ上の幅方向における略中央に位置付ける。ブレードカッター６２がフレームＦ上に位置付けられたならば、ブレードカッター６２をポリエチレンテレフタレートシート３０の厚みだけ切込み送りし、チャックテーブル２０を矢印Ｒ２で示す方向に回転させる。これにより、ポリエチレンテレフタレートシート３０が、フレームＦに沿った切断ラインＣに沿って切断され、切断ラインＣからはみ出したポリエチレンテレフタレートシート３０の外周を切り離すことができる。なお、ポリエチレンテレフタレートシート３０は、ウエーハ１０の裏面１０ｂとフレームＦとに熱圧着されており、ウエーハ１０、フレームＦ、及びポリエチレンテレフタレートシート３０が一体化された状態は維持される。以上により、切断工程が完了する。
（分割起点形成工程）
該切断工程によりポリエチレンテレフタレートシート３０の外周が切断されたならば、レーザー加工装置を利用して、分割起点形成工程を実施する。分割起点形成工程を実施するレーザー加工方法としては、たとえば、レーザー光線の波長をウエーハに対して透過性を有する波長とし、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの内部に位置付けて分割の起点となる改質層を形成する方法、又は、レーザー光線の波長をウエーハに対して吸収性を有する波長とし、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの上面に位置付けてアブレーションにより分割の起点となる溝を形成する方法を選択することができる。
該切断工程によりポリエチレンテレフタレートシート３０の外周が切断されたならば、レーザー加工装置を利用して、分割起点形成工程を実施する。分割起点形成工程を実施するレーザー加工方法としては、たとえば、レーザー光線の波長をウエーハに対して透過性を有する波長とし、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの内部に位置付けて分割の起点となる改質層を形成する方法、又は、レーザー光線の波長をウエーハに対して吸収性を有する波長とし、レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの上面に位置付けてアブレーションにより分割の起点となる溝を形成する方法を選択することができる。
図５を参照しながら、ウエーハ１０の第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの内部に分割の起点となる改質層を形成するレーザー加工の実施態様について説明する。
第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂの内部に分割の起点となる改質層を形成する際は、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側からレーザー光線を照射する。そこで、図５（ａ）に示すように、上記一体化工程でフレームＦと一体化されたウエーハ１０の裏面１０ｂ側を上方に向け、ポリエチレンテレフタレートシート３０側が上方になるようにして、図５（ｂ）に示すレーザー加工装置７０（一部のみ示す。）に搬送する。
図５（ｂ）に示すレーザー加工装置７０は、周知のレーザー加工装置であり、詳細については省略するが、図示しないチャックテーブル、集光器７２を含むレーザー光線照射手段等を備えている。レーザー加工装置７０に搬送されたウエーハ１０は、該チャックテーブルにポリエチレンテレフタレートシート３０が上方になるように載置され保持される。次いで、図示しない赤外線撮像手段を備えたアライメント手段によって、該レーザー光線照射手段の集光器７２によるレーザー光線ＬＢの照射位置と、ウエーハ１０の被加工位置、すなわち、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂとの位置合わせ（アライメント工程）を行う。このアライメント工程を終えたならば、図５（ｂ）に示すように、レーザー光線ＬＢの集光点をウエーハ１０の内部に位置付け、集光器７２とウエーハ１０を矢印Ｘで示す方向で相対的に移動してポリエチレンテレフタレートシート３０越しに照射し、分割の起点となる改質層１００を第一の分割予定ライン１２Ａに沿って形成する。該チャックテーブルを適宜移動することにより、全ての第一の分割予定ライン１２Ａに沿って改質層１００を形成したならば、該チャックテーブルを９０度回転して、第一の分割予定ライン１２Ａと同様に、第二の分割予定ライン１２Ｂに沿ってウエーハ１０の内部に改質層１００を形成する。以上のレーザー加工を実施することにより、分割起点形成工程が完了する。
なお、上記した分割の起点となる改質層１００を形成するレーザー加工装置７０のレーザー加工条件は、たとえば以下のように設定される。
レーザー光線の波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：０．５Ｗ
加工送り速度 ：８００ｍｍ／秒
レーザー光線の波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：０．５Ｗ
加工送り速度 ：８００ｍｍ／秒
本発明の分割起点形成工程は、上記した手段に限定されず、たとえば図６に示すレーザー加工装置７０’を用いて実施してもよい。以下に、図６を参照しながら、レーザー加工装置７０’を用いて分割起点形成工程を実施する別の実施形態について説明する。
分割起点形成工程を実施する別の実施形態としては、図６に示すような、ウエーハ１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線ＬＢ’を照射し、レーザー光線ＬＢ’の集光点を第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿って、ウエーハ１０の上面（表面１０ａ側）に位置付けてアブレーションにより分割の起点となる溝を形成する。
第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿ってウエーハ１０の表面１０ａ上に分割の起点となる溝を形成する際は、図６（ａ）に示すように、上記した一体化工程でフレームＦと一体化されたウエーハ１０の表面１０ａ側が上方になるようにして、図６（ｂ）に示すレーザー加工装置７０’（一部のみ示す。）に搬送する。
レーザー加工装置７０’は、周知のレーザー加工装置であり、詳細については省略するが、図示しないチャックテーブル、集光器７２’を含むレーザー光線照射手段等を備え、レーザー加工装置７０’に搬送されたウエーハ１０は、該チャックテーブルにウエーハ１０の表面１０ａが上方になるように載置され吸引保持される。次いで、図示しない撮像手段を備えたアライメント手段によって、該レーザー光線照射手段の集光器７２’による照射位置と、ウエーハ１０の加工位置、すなわち、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂとの位置合わせ（アライメント工程）を行う。アライメント工程を終えたならば、図６（ｂ）に示すように、レーザー光線ＬＢ’の集光点をウエーハ１０の表面１０ａ上に位置付け、集光器７２’とウエーハ１０を矢印Ｘで示す方向で相対的に移動させながらレーザー光線ＬＢ’を照射してアブレーション加工を施す。該チャックテーブルを適宜移動させることにより、分割の起点となる溝１１０を第一の分割予定ライン１２Ａ及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿って形成する。以上のレーザー加工によって、分割起点形成工程が完了する。
なお、上記した分割の起点となる溝１１０を形成するレーザー加工装置７０’のレーザー加工条件は、たとえば以下のように設定される。
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：２．５Ｗ
加工送り速度 ：８００ｍｍ／秒
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数 ：８０ｋＨｚ
平均出力 ：２．５Ｗ
加工送り速度 ：８００ｍｍ／秒
本発明の分割起点形成工程は、上記したレーザー加工方法を実施することに限定されず、他の手段を選択することもできる。例えば、ウエーハ１０に対して裏面１０ｂ側から透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハ１０の内部に位置付けて照射し、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿って細孔と細孔を囲繞する非晶質とからなるシールドトンネルを形成して分割の起点としてもよい。
（分割工程）
上記したように、分割起点形成工程を実施したならば、分割工程を実施する。なお、以下に説明する分割工程は、上記した分割起点形成工程を実施することにより、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿ってウエーハ１０の内部に分割の起点となる改質層１００を形成した後に実施されるものとして説明する。
上記したように、分割起点形成工程を実施したならば、分割工程を実施する。なお、以下に説明する分割工程は、上記した分割起点形成工程を実施することにより、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿ってウエーハ１０の内部に分割の起点となる改質層１００を形成した後に実施されるものとして説明する。
本実施例の分割工程は、第一の分割予定ライン１２Ａに外力を付与し第一の分割予定ラインを分割する第一の分割工程と、第二の分割予定ライン１２Ｂに外力を付与し第二の分割予定ライン１２Ｂを分割する第二の分割工程と、から少なくとも構成される。図７を参照しながら、分割装置８０を用いて実施される分割工程について説明する。
図７に示す分割装置８０は、少なくとも押圧刃８２、一対の支持部８３、及び図示しない撮像手段を備える。第一の分割工程を実施するに際し、ウエーハ１０の表面１０ａを下方に向けて一対の支持部８３にウエーハ１０を載置する。該撮像手段は、一対の支持部８３に載置されたウエーハ１０の表面１０ａ側、すなわち下方側からウエーハ１０を撮像することが可能に構成されており、該撮像手段によってウエーハ１０の第一の分割予定ライン１２Ａを撮像することにより、一対の支持部８３の間、且つ押圧刃８２の直下に、改質層１００が形成された第一の分割予定ライン１２Ａを正確に位置付ける。一対の支持部８３は、一方向（図７で紙面に垂直なＹ方向）に延在しており、平面視で該一方向に沿うように位置付けられた第一の分割予定ライン１２Ａを挟むように位置付けられる。一対の支持部８３の上方に位置付けられる押圧刃８２も、一対の支持部８３と同様に該一方向に延在しており、図示しない押圧機構によって矢印Ｚで示す上下方向に動かされる。
図７に示すように、押圧刃８２をウエーハ１０側に矢印Ｚに沿って下降させることで、改質層１００を分割起点として、第一の分割予定ライン１２Ａに沿ってウエーハ１０を分割し、分割線１３０を形成する。これに続き、矢印Ｘで示す方向で押圧刃８２、及び一対の支持部８３とウエーハ１０とを相対的に移動させ加工送りすることで、未分割の第一の分割予定ライン１２Ａを、押圧刃８２の直下で且つ一対の支持部８３間に移動して、同様の分割加工を繰り返し、第一の分割予定ライン１２Ａの全てに押圧刃８２を押し当てて外力を付与し分割線１３０を形成する。そして、ウエーハ１０を９０度回転して、該撮像手段を用いて、改質層１００が形成された第二の分割予定ライン１２Ｂを押圧刃８２の直下で且つ一対の支持部８３の間に正確に位置付け、上記第一の分割予定ライン１２Ａを分割したのと同様の工程により分割して分割線１３０を形成する。以上により、ウエーハ１０が、個々のデバイス１４に分割され、分割工程が完了する。なお、上記した分割工程は、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂに沿ってウエーハ１０の内部に分割の起点となる改質層１００を形成した後に実施されるものとして説明したが、分割起点形成工程において、第一の分割予定ライン１２Ａ、及び第二の分割予定ライン１２Ｂの表面１０ａにアブレーションにより分割の起点となる溝１１０を形成した場合も、上記と同様の手段により分割することができる。
該分割工程が完了したならば、ウエーハ１０を保持するフレームＦと共に、ピックアップ工程に搬送して、個々のデバイス１４がポリエチレンテレフタレートシート３０からピックアップされ、ボンディング工程に搬送されるか、又は収容トレー等に収容されて、後工程に搬送される。
上記した本実施例に係るウエーハの加工方法によれば、ウエーハ１０と、フレームＦと、ポリエステル系シート（ポリエチレンテレフタレートシート３０）とを、ポリエステル系シート表面に糊剤等を塗布して形成される粘着層によって一体化するのではなく、少なくともポリエステル系シートを加熱し熱圧着してウエーハ１０とフレームＦとを一体化する。これにより、粘着層を有するダイシングテープの場合のように、分割された領域（分割線）に粘着層の一部が入り込むことによってズレを誘発する等の問題が発生せず、第一の分割予定ライン１２Ａを分割した後、第二の分割予定ライン１２Ｂに押圧刃８２を精密に位置付けることができ、デバイスの品質を低下させることがない。
なお、本発明によれば上記実施の形態に限定されず、種々の変形例が提供される。上記した実施例では、ポリエステル系シートとして、ポリエチレンテレフタレートシート３０を選択したが、本発明はこれに限定されず、ポリエステル系シートの中から適宜選択することができる。他のポリエステル系シートとしては、たとえば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）シートであってもよい。
上記した実施例では、一体化工程における加熱温度を融点近傍の２５０～２７０℃、又は、該融点近傍の温度から該融点近傍の温度よりも５０℃程度低い温度までの範囲で設定したが、本発明はこれに限定されず、選択したポリエステル系シートの種類に応じて加熱温度を調整することが好ましい。例えば、ポリエステル系シートとしてポリエチレンナフタレートシートを選択した場合は、加熱温度を融点近傍の１６０～１８０℃、又は、該融点近傍の温度から該融点近傍の温度よりも５０℃程度低い温度までの範囲で設定することが好ましい。
上記した実施例では、加工対象物とするウエーハをシリコン（Ｓｉ）基板としたが、本発明はこれに限定されず、他の素材、たとえば、サファイア（Ａｌ２Ｏ２）基板、炭化珪素（ＳｉＣ）基板、ガラス（ＳｉＯ２）基板からなるように構成してもよい。
１０：ウエーハ
１２Ａ：第一の分割予定ライン
１２Ｂ：第二の分割予定ライン
１４：デバイス
２０：チャックテーブル
２１：吸着チャック
３０：ポリエチレンテレフタレートシート
４０：熱風吹付け手段
５０：加熱ローラ手段
５２：加熱ローラ
６０：切断手段
６２：ブレードカッター
７０、７０’：レーザー加工装置
７２：集光器
８０：分割装置
８２：押圧刃
８３：一対の支持部
１００：改質層
１１０：溝
１３０：分割線
１２Ａ：第一の分割予定ライン
１２Ｂ：第二の分割予定ライン
１４：デバイス
２０：チャックテーブル
２１：吸着チャック
３０：ポリエチレンテレフタレートシート
４０：熱風吹付け手段
５０：加熱ローラ手段
５２：加熱ローラ
６０：切断手段
６２：ブレードカッター
７０、７０’：レーザー加工装置
７２：集光器
８０：分割装置
８２：押圧刃
８３：一対の支持部
１００：改質層
１１０：溝
１３０：分割線
Claims (5)
- 複数のデバイスが第一の方向に形成された第一の分割予定ラインと該第一の方向と交差する第二の方向に形成された第二の分割予定ラインとによって区画され表面に形成されたウエーハを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、
ウエーハを収容する開口を有するフレームの該開口にウエーハを位置付けてウエーハの裏面とフレームの外周とに、ウエーハを貼着する載置面側に粘着層を有しておらずウエーハが個々のデバイスに分割される際に分割されないポリエステル系シートを直接敷設するポリエステル系シート敷設工程と、
ポリエステル系シートを加熱しウエーハ及びフレームとポリエステル系シートとを密着した状態として熱圧着してウエーハとフレームとをポリエステル系シートによって一体化する一体化工程と、
レーザー光線の集光点を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに位置付けて照射して分割起点を形成する分割起点形成工程と、
第一の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第一の分割予定ラインを分割する第一の分割工程と、
第二の分割予定ラインに押圧刃を位置付けて外力を付与し第二の分割予定ラインを分割する第二の分割工程と、
から少なくとも構成され、
該第一の分割工程と該第二の分割工程とによってウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法。 - 該分割起点形成工程において照射されるレーザー光線の波長は、ウエーハに対して透過性を有しており、該レーザー光線の集光点を、第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインの内部に位置付けて分割の起点となる改質層を形成する請求項１に記載のウエーハの加工方法。
- 該分割起点形成工程において照射されるレーザー光線の波長は、ウエーハに対して吸収性を有しており、該レーザー光線の集光点を、第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインの上面に位置付けてアブレーションにより分割の起点となる溝を形成する請求項１に記載のウエーハの加工方法。
- 該ポリエステル系シートは、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかから選択される請求項１乃至３のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
- 該ウエーハは、シリコン基板、サファイア基板、炭化珪素基板、ガラス基板のいずれかで構成される請求項１乃至４のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
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