JP7218056B2 - チップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状の被加工物を加工して、所定の形状のチップと、被加工物からチップが分割された枠体との少なくともいずれかを製造する方法に関する。

スマートフォン、タブレット型ＰＣ等のモバイル機器にはカメラが搭載されており、カメラの対物レンズよりも外側（即ち、被写体側）には対物レンズを保護するために、石英ガラス、サファイア等で形成された円盤状のカバーガラスが装着されている。

カバーガラスは、例えば、石英ガラス製の基板上にレジスト材料から成る所定のパターンを形成し、その後、フッ酸等のエッチング液を用いて、レジスト材料で覆われていない領域をエッチングにより除去することで製造される（例えば、特許文献１参照）。しかし、エッチング処理には時間がかかり、生産性が悪いという問題がある。

そこで、石英ガラス、サファイア等で形成された基板にレーザービームを照射することで、細孔と細孔を囲む変質領域とを有するシールドトンネルと呼ばれる改質領域を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法では、基板の分割予定ラインに沿って複数のシールドトンネルを形成した後、超音波付与パッドや超音波振動子を用いて基板に超音波を印加することによって、分割予定ラインに沿って基板を分割する。

特許文献２に記載の手法では、超音波の印加によりシールドトンネルを破壊するので、化学反応プロセスであるエッチング処理に比べて短時間で基板を加工できる。しかし、超音波を印加する際に、超音波付与パッドを被加工物の一面に接触させる、又は、保護テープを介して被加工物の他面に超音波振動子を接触させるので、シールドトンネル以外の領域（例えば、カバーガラスの様な所定の形状の小片（即ち、チップ）に対応する領域）に割れが生じる場合がある。

特開２０１２－１４８９５５号公報 特開２０１５－２２６９２４号公報

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、被加工物を加工して、所定の形状のチップと、被加工物から該チップが分割された枠体との少なくともいずれかを製造する際に、チップ及び枠体の少なくともいずれかに対応する領域に割れが生じることを抑制することを目的とする。

本発明の一態様によれば、板状の被加工物を加工して、所定の形状のチップと、該被加工物から該チップが分割された枠体との少なくともいずれかを製造する方法であって、被加工物に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域を被加工物の内部に位置付ける様に、レーザービームを被加工物の表面側から被加工物の分割予定ラインに沿って照射することにより、各々細孔と細孔を囲む変質領域とを有する複数のシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成ステップと、該シールドトンネル形成ステップの後、ノズルから該被加工物に液体を供給しながら該被加工物と超音波ホーンとの間に該ノズルから供給される該液体を充填した状態で該超音波ホーンから該被加工物に該液体を介して超音波を印加することにより、該分割予定ラインに沿って形成された該複数のシールドトンネルを破壊して該被加工物から該チップを分割する分割ステップと、を備えるチップ及び枠体との少なくともいずれかを製造する方法が提供される。

好ましくは、該分割予定ラインは、該被加工物の外周端部には達しない様に該外周端部よりも内側の領域に設定されており、該シールドトンネル形成ステップでは、該外周端部よりも内側に位置する該分割予定ラインに沿って該複数のシールドトンネルを形成する。また、好ましくは、該液体は水である。また、好ましくは、分割ステップでは、ノズルから被加工物を経て容器に供給された使用済の液体の容器における水位が被加工物の高さ位置を超えることがない様に、使用済の液体を容器の排出口から排出しながら、超音波ホーンから被加工物に液体を介して超音波を印加する。

本発明の一態様に係るチップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法では、シールドトンネル形成ステップで被加工物の分割予定ラインに沿って複数のシールドトンネルを形成した後、被加工物に液体を介して超音波を印加することにより、複数のシールドトンネルを破壊して被加工物からチップを分割する。

この様に、本発明の分割ステップでは、超音波付与パッド等を被加工物に接触させないので、所定の形状のチップ及び枠体の少なくともいずれかに対応する領域に割れが生じることを抑制できる。更に、被加工物に超音波を付与することにより、シールドトンネルを破壊するので、エッチング処理に比べて短時間で被加工物を加工できる。

図１（Ａ）は、被加工物の斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物ユニットの斜視図である。 レーザー加工装置の斜視図である。 シールドトンネル形成ステップを示す斜視図である。 図４（Ａ）は、１つのシールドトンネルの構造を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、分割予定ラインに沿って形成された複数のシールドトンネルを示す被加工物の一部の断面図である。 図５（Ａ）は、超音波印加装置の一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、被加工物に液体を介して超音波を印加する様子を示す図であり、図５（Ｃ）は、チップをピックアップする様子を示す図である。 図６（Ａ）は、１つのチップの斜視図であり、図６（Ｂ）は、１つの枠体の斜視図である。 第１実施形態に係るチップ及び枠体の製造方法を示すフロー図である。 図８（Ａ）は、被加工物に液体を介して超音波を印加する様子を示す図であり、図８（Ｂ）は、チップをピックアップする様子を示す図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１（Ａ）は、被加工物１１の斜視図である。被加工物１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂが円形であり、２００μｍから７００μｍ程度の所定の厚さを有する板状（即ち、円盤状）の基板である。

被加工物１１は、例えば、サファイア、各種ガラス等で形成されている。なお、各種ガラスは、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラスを含む。

図１（Ａ）に破線で示す様に、被加工物１１には複数の分割予定ライン１３が設定される。分割予定ライン１３の各々は、被加工物１１の外周端部１１ｃには達しない様に外周端部１１ｃよりも内側の領域に設定されている。

分割予定ライン１３の各々は、環状であり、互いに接しない様に離れて配置されているが、互いに接していてもよい。なお、分割予定ライン１３の形状は、環状に限定されない。分割予定ライン１３の形状は、三角形等の多角形やその他の所望の形状であってもよい。

被加工物１１は、例えば、ダイシングテープ１５を介して金属製の環状フレーム１７の開口部に固定された状態（即ち、被加工物ユニット１９の状態）で加工される。図１（Ｂ）は、被加工物ユニット１９の斜視図である。

ダイシングテープ１５は、樹脂製のフィルムである。ダイシングテープ１５は、粘着性を有する粘着層（不図示）と、粘着性を有しない基材層（不図示）との積層構造を有する。粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂層であり、樹脂製の基材層の一面の全体に設けられている。粘着層に紫外線が照射されると、粘着層の粘着力が低下して、保護テープが被加工物１１から剥離されやすくなる。

環状フレーム１７は、被加工物１１の径よりも大きな径の開口を有する。この開口に被加工物１１を配置した状態で、被加工物１１の裏面１１ｂ側と、環状フレーム１７の一面とにダイシングテープ１５の粘着層側を貼り付けることで、被加工物ユニット１９が形成される。

なお、被加工物１１を加工する場合に、必ずしも被加工物ユニット１９を形成する必要はない。つまり、ダイシングテープ１５及び環状フレーム１７を用いずに、被加工物１１を加工してもよい。

本実施形態では、レーザー加工装置２を用いて被加工物１１を加工する。図２は、レーザー加工装置２の斜視図である。レーザー加工装置２は、各構造を支持する基台４を備える。基台４は、直方体状の基部６と、基部６のＹ軸方向の一方（例えば、－Ｙ方向）の端部で、上方（例えば、＋Ｚ方向）に突出している壁部８とを含む。

基部６の上方には、チャックテーブル１０が配置されている。チャックテーブル１０の外周側面には、複数のクランプユニットが固定されている。例えば、チャックテーブル１０を上面視した場合に、時計の０時、３時、６時及び９時の各位置に１つのクランプユニットが設けられる。

チャックテーブル１０の下方（例えば、－Ｚ方向）には、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動ユニット１６が設けられている。Ｙ軸移動ユニット１６は、基部６の上面に固定されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール１８を備える。

Ｙ軸ガイドレール１８には、Ｙ軸移動テーブル２０がスライド可能に設置されている。Ｙ軸移動テーブル２０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール１８と平行に配置されたＹ軸ボールネジ２２が回転可能な態様で結合されている。

Ｙ軸ボールネジ２２の一端には、Ｙ軸パルスモータ２４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ２４でＹ軸ボールネジ２２を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル２０は、Ｙ軸ガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｙ軸移動テーブル２０の表面側（上面側）には、チャックテーブル１０をＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動させるＸ軸移動ユニット２６が設けられている。Ｘ軸移動ユニット２６は、Ｙ軸移動テーブル２０の上面に固定されＸ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール２８を備える。

Ｘ軸ガイドレール２８には、Ｘ軸移動テーブル３０がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル３０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレール２８と平行に配置されたＸ軸ボールネジ３２が回転可能な態様で結合されている。

Ｘ軸ボールネジ３２の一端には、Ｘ軸パルスモータ３４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ３４でＸ軸ボールネジ３２を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル３０は、Ｘ軸ガイドレール２８に沿ってＸ軸方向に移動する。

Ｘ軸移動テーブル３０の表面側（上面側）には、支持台３６が設けられている。支持台３６の上部には、略円盤状のチャックテーブル１０が配置されている。チャックテーブル１０は、下方に設けられた回転駆動源（不図示）と連結されており、この回転駆動源により回転可能に構成されている。

チャックテーブル１０の表面側には、ポーラスセラミックス等で形成された円盤状のポーラス板が設けられている。ポーラス板はチャックテーブル１０の内部に設けられた流路（不図示）を通じてエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。吸引源が発生する負圧により、ポーラス板の表面（即ち、保持面１０ａ）には吸引力が発生する。

チャックテーブル１０の上方には、レーザービーム照射ユニット１２が設けられている。レーザービーム照射ユニット１２の一端は、壁部８の上部のＹ軸方向の他方（例えば、＋Ｙ方向）の面に固定されている。

レーザービーム照射ユニット１２の他端には、加工ヘッド１２ａが設けられている。加工ヘッド１２ａからは、パルス状のレーザービームが保持面１０ａに向けて略垂直に照射される。

レーザービーム照射ユニット１２のＸ軸方向の一方（－Ｘ方向）側には、撮像ユニット１２ｂが設けられている。撮像ユニット１２ｂは、被写体からの反射光が入射する対物レンズ（不図示）を有する。被写体からの反射光は、対物レンズ等を介して撮像ユニット１２ｂの撮像素子（不図示）へ導かれる。

次に、図３、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７を用いて、被加工物１１を加工して所定の形状のチップ及び枠体を形成するチップ及び枠体の製造方法について説明する。図７は、第１実施形態に係るチップ及び枠体の製造方法を示すフロー図である。

第１実施形態に係るチップ及び枠体の製造方法では、まず、レーザー加工装置２を用いて、被加工物１１にシールドトンネルを形成する（シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０））。図３は、シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）を示す斜視図である。

シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）では、まず、被加工物１１の表面１１ａが上を向く態様で、保持面１０ａ上に被加工物ユニット１９を載置する。この状態で、吸引源を動作させて保持面１０ａに負圧を作用させる。更に、クランプユニットで環状フレーム１７を固定する。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂ側はダイシングテープ１５を介してチャックテーブル１０により保持される。

次に、被加工物１１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームＬを加工ヘッド１２ａから被加工物１１の表面１１ａに対して照射する。このとき、レーザービームＬの集光領域は、被加工物１１の内部に位置付けられる。

被加工物１１の表面１１ａ側から照射されたレーザービームＬの集光領域が被加工物１１の内部に位置付けられた状態で、Ｙ軸移動ユニット１６及びＸ軸移動ユニット２６を動作させて、チャックテーブル１０をＹ軸方向及びＸ軸方向に移動させる。

これにより、加工ヘッド１２ａをチャックテーブル１０に対して相対的に移動させながら、レーザービームＬを分割予定ライン１３に沿って照射する。なお、本明細書では、Ｘ－Ｙ平面方向における加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０との相対的な移動速度を加工速度と称する。

例えば、加工条件を次の様に設定して、被加工物１１を加工する。
レーザービームＬの波長 ：１０６４ｎｍ
パルスエネルギー ：５０μＪ
パルスの繰り返し周波数 ：１ｋＨｚ
Ｘ－Ｙ平面方向の加工速度：２０ｍｍ／ｓ
パス数 ：３

なお、パルスエネルギーとは、１パルス当たりのエネルギーを意味する。また、パス数とは、集光領域を被加工物１１の内部に位置付けた状態で１つの分割予定ライン１３に沿ってレーザービームＬを照射する回数を意味する。

例えば、被加工物１１の厚さが３００μｍである場合、まず、裏面１１ｂからの距離が１００μｍまでの第１の深さ位置に集光領域を位置付けて、全ての分割予定ライン１３に沿って被加工物１１を加工する（第１パス）。

次いで、裏面１１ｂからの距離が１００μｍから２００μｍまでの第２の深さ位置に集光領域を位置付けて、全ての分割予定ライン１３に沿って被加工物１１を加工する（第２パス）。

その後、裏面１１ｂからの距離が２００μｍから３００μｍ（即ち、表面１１ａ）までの第３の深さ位置に集光領域を位置付けて、全ての分割予定ライン１３に沿って被加工物１１を加工する（第３パス）。これにより、全ての分割予定ライン１３に沿う複数のシールドトンネルが、裏面１１ｂから表面１１ａに渡って形成される。なお、パス数は３に限定されない。パルスエネルギー等を適宜調節した上で、パス数を、１又は２としてもよい。

ところで、Ｘ－Ｙ平面方向の加工速度が５０ｍｍ／ｓを超えると、分割予定ライン１３に沿ってシールドトンネルが形成され難くなる。様々な原因が考えられるが、例えば、シールドトンネルが分割予定ライン１３に対して蛇行する様に形成されることがある。それゆえ、Ｘ－Ｙ平面方向の加工速度は、５０ｍｍ／ｓ以下とすることがより好ましい。

図４（Ａ）は、１つのシールドトンネル１１ｄの構造を示す斜視図である。なお、図４（Ａ）では、被加工物１１の厚さ方向（例えば、表面１１ａから裏面１１ｂに向かう方向）の一部を省略している。各シールドトンネル１１ｄは、被加工物１１の厚さ方向に沿って形成された細孔１１ｅを有する。細孔１１ｅは、直径が略１μｍの略円柱状の細長い空間である。

シールドトンネル１１ｄは、細孔１１ｅの側面を囲む様に形成された変質領域１１ｆを更に有する。変質領域１１ｆは、例えば、略５μｍから略２０μｍの直径を有する略円柱状の領域であり、この円柱の高さ方向に渡って円柱の底面である円の中心を通る様に上述の細孔１１ｅが形成されている。

変質領域１１ｆは、被加工物１１の一部がレーザービームＬからエネルギーを受けることにより、レーザービームＬが照射されていない部分に比べて、構造、密度等が変化した領域である。例えば、被加工物１１がサファイア等の単結晶材料で形成されている場合、変質領域１１ｆは、非晶質領域や多結晶領域となる。

複数のシールドトンネル１１ｄは、分割予定ライン１３に沿って形成される。図４（Ｂ）は、分割予定ライン１３に沿って形成された複数のシールドトンネル１１ｄを示す被加工物１１の一部の断面図である。

図４（Ｂ）では、分割予定ライン１３に沿って隣接する２つのシールドトンネル１１ｄの変質領域１１ｆの側部は接続しているが、２つの変質領域１１ｆの側部は分割予定ライン１３に沿って互いに離れていてもよい。なお、図４（Ｂ）では、被加工物１１の厚さ方向の一部を省略している。

シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）の後、超音波印加装置３８を用いて被加工物１１に水（例えば、純水）等の液体４０を介して超音波を印加し、シールドトンネル１１ｄを破壊する（分割ステップ（Ｓ２０））。図５（Ａ）は、超音波印加装置３８の一部断面側面図である。

超音波印加装置３８は、容器４２を有する。容器４２には、液体４０が所定の高さ位置まで満たされている。容器４２の内側には、容器４２の高さ方向に伸縮可能な複数の脚部４４が配置されており、この脚部４４の底部は、容器４２の内側の底部に固定されている。なお、図５（Ａ）では、最大限伸びた状態の各脚部４４が示されている。

各脚部４４の上端にはリング状の支持部４６が固定されている。この支持部４６の上面には、上述の被加工物ユニット１９の環状フレーム１７が載置される。支持部４６の外周側面には、複数のクランプユニット４８が設けられている。

各クランプユニット４８は、支持部４６の周方向の異なる位置に離散的に配置されている。例えば、支持部４６を上面視した場合に、２つのクランプユニット４８が時計の０時及び６時の位置に設けられる。また、例えば、支持部４６を上面視した場合に、４つのクランプユニット４８が時計の０時、３時、６時及び９時の位置に設けられる。

容器４２の内側の底部には、超音波発生ユニット５０が固定されている。超音波発生ユニット５０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料を用いて形成された圧電素子（不図示）を有する。

圧電素子に対して所定の交流電圧を印加することにより、圧電素子は振動する。これにより、超音波発生ユニット５０は、２０ｋＨｚを超える所定の周波数（例えば、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数）の超音波を発生する。

分割ステップ（Ｓ２０）では、まず、図５（Ａ）に示す様に支持部４６上に被加工物ユニット１９を載置する。そして、環状フレーム１７の上方を各クランプユニット４８で押さえ込む。これにより、被加工物ユニット１９は、クランプユニット４８と支持部４６とにより固定される。

その後、液体４０の水位より低く且つ超音波発生ユニット５０よりも高い位置に被加工物１１を位置付ける様に、脚部４４を縮ませて所定の長さとする。これにより、被加工物ユニット１９の全体が液体４０に浸漬される。脚部４４を所定の長さに保つことで、表面１１ａ（又は裏面１１ｂ）と超音波発生ユニット５０との距離を一定にできる。

なお、被加工物１１の高さ位置を、超音波が伝わりやすい所定の位置に調整してもよい。例えば、液体４０中に生じている超音波の定常波の波長をλとする場合に、超音波発生ユニット５０の上端から｛（２ｎ－１）λ｝／４の位置（但し、ｎは１以上の自然数）に、被加工物１１を位置付けてもよい。

被加工物１１を適切な高さ位置に位置付けた後、超音波発生ユニット５０に所定の交流電圧を印加して超音波を発生させる。超音波は、液体４０中を疎密波（即ち、縦波）の形態で伝播する。図５（Ｂ）は、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加する様子を示す図である。

シールドトンネル１１ｄの変質領域１１ｆは、被加工物１１の他の領域に比べて脆くなっているので、超音波の振動により破壊される。これにより、超音波付与パッドを被加工物１１に接触させる場合に比べて分割予定ライン１３以外の領域に割れが生じることを抑制しつつ、エッチング処理に比べて短時間で被加工物１１を加工できる。

なお、被加工物１１と超音波発生ユニット５０との間に液体４０を設けることで、被加工物１１と超音波発生ユニット５０との間に空気等の気体のみが存在する場合に比べて、超音波が被加工物１１に伝搬する際の音響インピーダンスを低減できる。つまり、液体４０は、空気に比べて超音波の伝播効率を向上させる音響整合層として機能する。

また、液体４０は、細孔１１ｅに入り込むので、細孔１１ｅ内にも超音波が伝播し得る。それゆえ、細孔１１ｅに液体４０が存在しない状態（例えば、被加工物１１が大気圧環境に曝された状態）で被加工物１１に対して超音波を印加する場合に比べて、より効率的に変質領域１１ｆを破壊できる。

また、薬品、薬液等を使用せずに、水を液体４０として用いることにより、エッチング処理に比べて排水処理が容易となる。更に、脚部４４、支持部４６及び容器４２に対して、耐酸性等の耐薬品性を付与する処理が不要となる点も有利である。

ところで、本実施形態では、各分割予定ライン１３が被加工物１１の外周端部１１ｃよりも内側の領域に設定されている。それゆえ、分割予定ライン１３が被加工物１１の表面１１ａを縦横に横断して外周端部１１ｃに達する場合の様に、ダイシングテープ１５を拡張（エキスパンド）させても、被加工物１１を分割することはできない。

従って、各分割予定ライン１３が被加工物１１の外周端部１１ｃよりも内側の領域に設定されている場合に、液体４０を介して被加工物１１に超音波を印加することは、被加工物１１を分割するうえで有用である。

なお、本実施形態では、被加工物１１を被加工物ユニット１９の状態で加工したが、ダイシングテープ１５及び環状フレーム１７を用いずに、被加工物１１を加工してもよい。この場合には、例えば、リング状の支持部４６の上面にメッシュ部材又は板状部材を設け、この上に被加工物１１を据え置く。この状態で、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加して、被加工物１１を分割する。

分割ステップ（Ｓ２０）後、被加工物１１から分割された複数のチップ２１等をピックアップする（ピックアップステップ（Ｓ３０））。図５（Ｃ）は、チップ２１をピックアップする様子を示す図である。

ピックアップステップ（Ｓ３０）では、ダイシングテープ１５の粘着層の粘着力を低下させるべく、ダイシングテープ１５に紫外線を照射する紫外線照射装置（不図示）を用いる。また、チップ２１を搬送するべく、超音波印加装置３８の上方に配置されている搬送装置５４を用いる。

搬送装置５４は、腕部５４ａを有する。この腕部５４ａは、例えば、Ｘ軸（又はＹ軸）方向及びＺ軸方向に移動可能である。腕部５４ａの下端には、円盤状のヘッド部５４ｂの上面が固定されている。ヘッド部５４ｂの下面には、複数の吸着パッド５４ｃが設けられている。各吸着パッド５４ｃは、チップ２１の位置に対応する位置に配置されている。

各吸着パッド５４ｃは、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続された流路（不図示）を有している。この流路の一端（即ち、開口）は、吸着パッド５４ｃの下方に露出している。吸引源が発生する負圧により、吸着パッド５４ｃの開口には吸引力が発生する。

ピックアップステップ（Ｓ３０）では、まず、脚部４４を伸ばし、被加工物ユニット１９を液体４０の水位よりも上方に位置付ける。そして、被加工物ユニット１９の底部と液体４０の水位との間に紫外線照射装置を配置して、ダイシングテープ１５に紫外線を照射する。これにより、粘着層の粘着力が低下する。

次に、腕部５４ａを、Ｘ軸方向に移動させて被加工物１１の直上に位置付ける。その後、腕部５４ａをＺ軸方向に移動させて、吸着パッド５４ｃをチップ２１に接触させた後、吸引源を動作させて、吸着パッド５４ｃでチップ２１を吸着する。

次いで、腕部５４ａをＺ軸方向に移動させてチップ２１をダイシングテープ１５から剥がし、その後、Ｘ軸方向に移動させて、チップ２１を収容する収容トレイ（不図示）に各チップ２１を搬送する。更に、各チップ２１が取り出された後の被加工物１１の残りの部分（即ち、枠体２３）を、他の搬送装置（不図示）又は搬送装置５４により、他の収容トレイ（不図示）に搬送する。

この様に、被加工物１１は、各々円盤状の複数のチップ２１と、全てのチップ２１が被加工物１１から分割された枠体２３とに分離される。図６（Ａ）は、１つのチップ２１の斜視図である。チップ２１は、例えば、カメラの対物レンズを保護するカバーガラスとして利用される。

図６（Ｂ）は、１つの枠体２３の斜視図である。枠体２３は、例えば、チップ２１に対応する大きさの開口を有するふるいとして利用される。この様に、本実施形態では、１つの被加工物１１から、複数のチップ２１と１つの枠体２３とを製造できる。

ところで、本実施形態では複数のチップ２１と枠体２３との両方が製造されるが、本実施形態の製造方法は、複数のチップ２１と枠体２３とのいずれかを製造する方法と見なすこともできる。例えば、被加工物１１からチップ２１を製造する目的で被加工物１１を加工するのであれば、本実施形態の製造方法は、チップ２１の製造方法と見なすことができる。

また、例えば、被加工物１１から枠体２３を製造する目的で被加工物１１を加工するのであれば、本実施形態の製造方法は、枠体２３の製造方法と見なすことができる。それゆえ、本実施形態の製造方法は、チップ２１及び枠体２３の少なくともいずれかを製造する方法でもある。

なお、紫外線を照射するために、被加工物ユニット１９の底部と液体４０の水位との間に紫外線照射装置を配置しなくてもよい。例えば、脚部４４を伸ばし、被加工物ユニット１９を液体４０の水位よりも上方に位置付けた後、クランプユニット４８を解除して、被加工物ユニット１９を他の紫外線照射装置（不図示）に搬送する。

そして、他の紫外線照射装置を用いてダイシングテープ１５に紫外線を照射する。その後、搬送装置５４を用いて各チップ２１を収容トレイに搬送し、他の搬送装置（不図示）又は搬送装置５４を用いて枠体２３を他の収容トレイ（不図示）に搬送する。

次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態では、ダイシングテープ１５及び環状フレーム１７を用いずに、被加工物１１を加工する。まず、第２実施形態で用いる超音波印加装置５８を説明する。

図８（Ａ）は、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加する様子を示す図である。超音波印加装置５８は、容器６２を有する。容器６２の側部には、排液口６２ａが設けられている。容器６２の内側の底部には、支持テーブル６４が固定されている。

支持テーブル６４の上部は、排液口６２ａの位置よりも高く、容器６２の上端縁の位置よりも低い高さ位置に配置される。支持テーブル６４の上面は平坦であり、被加工物１１が載置される支持面６４ａとして機能する。支持面６４ａには被加工物１１を支持面６４ａに固定する固定機構（不図示）が設けられてもよい。

支持テーブル６４上には、超音波ホーン６０が設けられている。超音波ホーン６０は、例えば、Ｘ軸（又はＹ軸）方向及びＺ軸方向に移動可能である。超音波ホーン６０の一端には超音波振動を発生させる発振器（不図示）が設けられている。発振器で発生した超音波は、超音波ホーン６０で共振して、一端とは反対側に位置する超音波ホーン６０の先端部６０ａに伝達する。

超音波ホーン６０の近傍には、水等の液体４０を吐出するノズル７０が設けられている。ノズル７０は、流路（不図示）を介して液体供給源（不図示）に接続されており、支持面６４ａに載置された被加工物１１に液体４０を供給する。

次に、第２実施形態に係るチップ２１及び枠体２３の製造方法を説明する。まず、第１実施形態のシールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）と同様にして、被加工物１１の分割予定ライン１３に沿って複数のシールドトンネル１１ｄを形成する。シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）の後、被加工物１１の表面１１ａが上を向く態様で、支持面６４ａ上に被加工物１１を載置する。

その後、ノズル７０から表面１１ａに向けて液体４０を供給する。液体４０は、例えば、表面１１ａ全体を覆う様に十分な流量で供給される。ノズル７０から表面１１ａに液体４０を供給しながら、超音波ホーン６０の先端部６０ａを表面１１ａに近接させる。例えば、先端部６０ａと表面１１ａとの間が液体４０で充填される程度に、先端部６０ａを表面１１ａに近づける。但し、先端部６０ａは表面１１ａに接触させない。なお、先端部６０ａを表面１１ａに近づけた状態で液体４０を供給してもよい。

そして、先端部６０ａと表面１１ａとの間が液体４０で充填された状態で、被加工物１１に超音波を印加しながら、超音波ホーン６０を表面１１ａ全体に渡って移動させる。これにより、全ての分割予定ライン１３に超音波を印加して、シールドトンネル１１ｄを破壊する（分割ステップ（Ｓ２０））。

第２実施形態では、使用済の液体４０を排液口６２ａから排出しながら超音波を印加する。それゆえ、ノズル７０から容器６２に供給された液体４０の水位は、被加工物１１及び先端部６０ａの底部の高さ位置を超えることがない。従って、被加工物１１には浮力等が作用しない。よって、被加工物１１と先端部６０ａとの距離を一定にできる。

分割ステップ（Ｓ２０）の後、被加工物１１から分割された複数のチップ２１及び枠体２３をピックアップする（ピックアップステップ（Ｓ３０））。図８（Ｂ）は、チップ２１をピックアップする様子を示す図である。ピックアップステップ（Ｓ３０）では、超音波印加装置５８の上方に配置されている搬送装置７４等を用いる。

搬送装置７４は、搬送装置５４と同じ構造である。腕部５４ａは、腕部７４ａに対応し、ヘッド部５４ｂは、ヘッド部７４ｂに対応し、吸着パッド５４ｃは、吸着パッド７４ｃに対応するので、重複する説明は省略する。

ピックアップステップ（Ｓ３０）では、腕部７４ａをＸ軸方向に移動させて、被加工物１１の直上に位置付ける。その後、腕部７４ａをＺ軸方向に移動させて、吸着パッド７４ｃをチップ２１に接触させた後、吸引源を動作させて、吸着パッド７４ｃでチップ２１を吸着する。

次いで、腕部７４ａをＺ軸方向に移動させてチップ２１をダイシングテープ１５から剥がし、その後、Ｘ軸方向に移動させて、チップ２１を収容する収容トレイ（不図示）に各チップ２１を搬送する。更に、枠体２３を、他の搬送装置（不図示）又は搬送装置７４により、他の収容トレイ（不図示）に搬送する。なお、本実施形態の製造方法も、上述の様に、チップ２１及び枠体２３の少なくともいずれかを製造する方法と見なすことができる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。例えば、上記実施形態では、被加工物１１から２０個のチップ２１と１個の枠体２３とが製造されるが、チップ２１の数は２０個に限定されない。被加工物１１から製造されるチップ２１の数は、１つであってもよく、２つ以上の任意の数であってもよい。

２ レーザー加工装置
４ 基台
６ 基部
８ 壁部
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 外周端部
１１ｄ シールドトンネル
１１ｅ 細孔
１１ｆ 変質領域
１２ レーザービーム照射ユニット
１２ａ 加工ヘッド
１２ｂ 撮像ユニット
１３ 分割予定ライン
１５ ダイシングテープ
１６ Ｙ軸移動ユニット
１７ 環状フレーム
１８ Ｙ軸ガイドレール
１９ 被加工物ユニット
２０ Ｙ軸移動テーブル
２１ チップ
２２ Ｙ軸ボールネジ
２３ 枠体
２４ Ｙ軸パルスモータ
２６ Ｘ軸移動ユニット
２８ Ｘ軸ガイドレール
３０ Ｘ軸移動テーブル
３２ Ｘ軸ボールネジ
３４ Ｘ軸パルスモータ
３６ 支持台
３８ 超音波印加装置
４０ 液体
４２ 容器
４４ 脚部
４６ 支持部
４８ クランプユニット
５０ 超音波発生ユニット
５４ 搬送装置
５４ａ 腕部
５４ｂ ヘッド部
５４ｃ 吸着パッド
５８ 超音波印加装置
６０ 超音波ホーン
６０ａ 先端部
６２ 容器
６２ａ 排液口
６４ 支持テーブル
６４ａ 支持面
７０ ノズル
７４ 搬送装置
７４ａ 腕部
７４ｂ ヘッド部
７４ｃ 吸着パッド
Ｌ レーザービーム

Claims (4)

1. 板状の被加工物を加工して、所定の形状のチップと、該被加工物から該チップが分割された枠体との少なくともいずれかを製造する方法であって、
   該被加工物に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域を該被加工物の内部に位置付ける様に、該レーザービームを該被加工物の表面側から該被加工物の分割予定ラインに沿って照射することにより、各々細孔と該細孔を囲む変質領域とを有する複数のシールドトンネルを該分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成ステップと、
   該シールドトンネル形成ステップの後、ノズルから該被加工物に液体を供給しながら該被加工物と超音波ホーンとの間に該ノズルから供給される該液体を充填した状態で該超音波ホーンから該被加工物に該液体を介して超音波を印加することにより、該分割予定ラインに沿って形成された該複数のシールドトンネルを破壊して該被加工物から該チップを分割する分割ステップと、
   を備えることを特徴とするチップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法。
2. 該分割予定ラインは、該被加工物の外周端部には達しない様に該外周端部よりも内側の領域に設定されており、
   該シールドトンネル形成ステップでは、該外周端部よりも内側に位置する該分割予定ラインに沿って該複数のシールドトンネルを形成することを特徴とする請求項１に記載のチップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法。
3. 該液体は水であることを特徴とする請求項１又は２に記載のチップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法。
4. 該分割ステップでは、該ノズルから該被加工物を経て容器に供給された使用済の該液体の該容器における水位が該被加工物の高さ位置を超えることがない様に、使用済の該液体を該容器の排出口から排出しながら、該超音波ホーンから該被加工物に該液体を介して超音波を印加することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のチップ及び枠体の少なくともいずれかを製造する方法。
   

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