JP7301468B2 - 被加工物の加工方法、熱圧着方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物を加工する加工方法，および、シートを被加工物に熱圧着する熱圧着方法に関する。
デバイスチップの製造工程では、半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板等の基板の表面に交差する複数の分割予定ライン（ストリート）が設定され、基板の表面の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスが設けられる。デバイスが設けられた基板を分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。
基板の分割には、例えば、基板を分割予定ラインに沿って切削できる切削ブレードを備える切削装置や、分割予定ラインに沿って基板をレーザ加工できるレーザ加工装置等の加工装置が使用される。加工装置に基板等の被加工物を搬入する際には、予め環状のフレームを準備し、該環状のフレームの開口を塞ぐようにテープをフレームに貼り、該テープを被加工物に貼着してフレームユニットを形成する。該テープは、粘着性を備える粘着層を有する。そして、粘着層の粘着力によりテープがフレーム及び被加工物に貼着される。
被加工物は、フレームユニットの状態で加工装置に搬入されて加工される。そして、被加工物が分割されて形成された個々のデバイスチップは該テープに保持される。その後、デバイスチップはテープから剥離されて、所定の実装対象に実装される。
デバイスチップをテープから剥離した後、テープの粘着層の一部がデバイスチップに残り、デバイスチップの不良の発生の原因となる場合がある。そこで、粘着層の残渣の発生を防止するために、被加工物の表面のデバイスが形成されたデバイス領域に対応する領域に粘着層を有さず、デバイス領域の外周の外周余剰領域に対応する領域に粘着層を備えるシートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシートを使用する場合、シートを被加工物のデバイス領域に密着させてフレームユニットを形成する。
ところで、被加工物を加工する際に、デバイスが形成された表面側にテープを貼着し、被加工物を裏面側から加工する場合がある。この場合、加工装置の保持テーブルにフレームユニットを保持させるときに、被加工物の裏面側を上方に露出させる。そして、被加工物の加工箇所を確認するために下方から保持テーブルを介して被加工物の表面側を撮像できる装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１３－２４３３１１号公報 特開２０１０－８２６４４号公報
表面に凹凸を有した被加工物を加工する際に、デバイス領域に対応した領域に粘着層を備えないシートを使用してフレームユニットを形成すると、粘着層の残渣物がデバイスチップに残らなくなる。その一方で、被加工物の表面の凹部がシートとは密着しないため、シートと、被加工物と、の間に空間が形成されてしまう。
この状態では被加工物の下面側（表面側）が十分に支持されないため、この状態で被加工物を切削すると、チッピングやクラックがデバイスチップに形成されるおそれがある。さらに、被加工物が分割されて形成されたデバイスチップがシートから剥離して飛散するおそれもある。また、切削により生じる切削屑を含んだ切削水がシートと、被加工物と、の間の空間に侵入し、被加工物の表面を汚染してしまうおそれもある。
さらに、表面に凹凸を有する被加工物にシートを密着させると、被加工物の凹凸に倣った段差がシートの保持テーブルに保持される面（被加工物に当接しない面）に生じる。また、シートの被加工物に当接しない面には、予め梨地面となる加工がされる場合がある。そのため、被加工物を保持する保持テーブル側からシートを通して被加工物の表面を観察しようとしても、シートで光が乱れて撮像画像が不鮮明となり加工ユニットを適切に位置付けられなくなる場合もある。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物及びシートを密着できるとともに、シートの被加工物に当接していない側の面を平坦化できる被加工物の加工方法及び熱圧着方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、被加工物の表面にシートと平板を積層し、該シートが該被加工物と、該平板と、で挟まれた積層体を形成する積層ステップと、該シートを加熱するとともに該積層体に外力を付与して該平板で該シートを平坦化しつつ該シートを該被加工物に熱圧着する熱圧着ステップと、該熱圧着ステップを実施した後、透明部材を含む透明部を有した保持テーブルで該シートを介して該被加工物を保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、該透明部及び該シートを介して該被加工物を撮像してアライメントを実施するアライメントステップと、該アライメントステップを実施した後、加工ユニットで該被加工物を加工する加工ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。
好ましくは、該被加工物は該表面に凹凸を有し、該シートは、該凹凸の高低差よりも大きい厚みを有し、該積層ステップでは、該被加工物の該表面上に該シートを積層し、該熱圧着ステップでは、該シートを該被加工物の該表面に熱圧着し、該保持ステップでは、該シートを介して該被加工物の該表面側を該保持テーブルで保持し、該加工ステップでは、該被加工物の裏面側から該加工ユニットで該被加工物を加工する。
さらに好ましくは、該被加工物は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域を該表面に有し、該シートは、該被加工物の該デバイス領域に対応していない領域に粘着層を有する。さらに好ましくは、該シートの平面形状は、該被加工物の該表面の平面形状よりも大きく、該シートは、該積層ステップにおいて該被加工物の径よりも大きい径の開口を有するフレームに貼着され、または、該熱圧着ステップにおいて該フレームに熱圧着される。
また、本発明の他の一態様によると、被加工物にシートを熱圧着する熱圧着方法であって、被加工物にシートと平板を積層し、該シートが該被加工物と、該平板と、で挟まれた積層体を形成する積層ステップと、該積層ステップを実施した後、該シートを加熱するとともに該積層体に外力を付与して該平板で該シートを平坦化しつつ該シートを該被加工物に熱圧着する熱圧着ステップと、を備え、該シートの平面形状は、該被加工物の該表面の平面形状よりも大きく、該シートは、該積層ステップにおいて該被加工物の径よりも大きい径の開口を有するフレームに貼着され、または、該熱圧着ステップにおいて該フレームに熱圧着されることを特徴とする熱圧着方法が提供される。
本発明の一態様に係る加工方法及び熱圧着方法では、被加工物の上にシート及び平板を積層し、シートを被加工物に熱圧着する。すると、シートの被加工物に当接しない面が平坦になる。また、被加工物の表面に凹凸が形成されていても、シートと被加工物の間の空間がシートにより埋められて、被加工物がシートに強固に密着する。
したがって、本発明により被加工物及びシートを密着できるとともに、シートの被加工物に当接していない側の面を平坦化できる被加工物の加工方法及び熱圧着方法が提供される。
被加工物を模式的に示す斜視図である。 表面に凹凸を有する被加工物を拡大して模式的に示す断面図である。 熱圧着装置の一例と、熱圧着ステップの一例と、を模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は、熱圧着装置の他の一例を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、熱圧着ステップの他の一例を模式的に示す断面図である。 図５（Ａ）は、熱圧着装置のさらに他の一例を模式的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、熱圧着ステップのさらに他の一例を模式的に示す断面図である。 レーザ加工装置を模式的に示す斜視図である。 レーザ加工装置と、被加工物と、を模式的に示す断面図である。 レーザ加工装置と、被加工物と、を拡大して模式的に示す断面図である。 図９（Ａ）は、アライメントステップの一例を模式的に示す断面図であり、図９（Ｂ）は、加工ステップの一例を模式的に示す断面図である。 切削装置を模式的に示す斜視図である。 切削装置と、被加工物と、を模式的に示す断面図である。 図１２（Ａ）は、切削装置と、被加工物と、を拡大して模式的に示す断面図であり、図１２（Ｂ）は、加工ステップの他の一例を模式的に示す断面図である。
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。本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法では、被加工物にシートと平板を積層し、該シートが該被加工物と、該平板と、で挟まれた積層体を形成する。そして、該シートを加熱するとともに該積層体に外力を付与して該平板で該シートを平坦化しつつ該シートを該被加工物に熱圧着する。
まず、被加工物について図１を用いて説明する。被加工物１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、タンタル酸リチウム（ＬＴ）及びニオブ酸リチウム（ＬＮ）等の複酸化物である。または、被加工物１は、サファイア、ガラス、石英、セラミックス等の材料からなる基板、若しくは、該被加工物１は、デバイスが樹脂で覆われたパッケージ基板である。
被加工物１の表面１ａには交差する複数の分割予定ライン３が設定され、該分割予定ライン３によって区画された各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス５が設けられている。被加工物１を分割予定ライン３に沿って分割すると個々のデバイスチップを形成できる。
なお、被加工物１は、表面１ａに凹凸を有してもよい。図２は、表面１ａに凹凸を有する被加工物１を模式的に示す断面図である。例えば、被加工物１の表面１ａの分割予定ライン３で区画された領域にはデバイス５が形成される。被加工物１は、例えば、凸部１３ａを表面１ａに有し、凸部１３ａの周りに凹部１３ｂを有する。なお、以降の図では、被加工物１の表面１ａの凸部１３ａ及び凹部１３ｂ及びを省略する。
図２に示すように、被加工物１の裏面１ｂには金属層１１が形成されていてもよい。金属層１１は、例えば、被加工物１が分割されて形成されるデバイスチップの電極や放熱板として機能する。ただし、被加工物１の裏面１ｂ側に金属層１１が形成されている場合、被加工物１を裏面１ｂ側から加工する際に、赤外線カメラ等を使用して被加工物１を裏面１ｂ側から撮像して表面１ａ側の分割予定ライン３の位置を特定することが困難となる。
次に、シートについて図３を用いて説明する。図３には、被加工物１と、平板９と、に挟まれた状態のシート７の断面図が模式的に示されている。シート７は、熱により軟化する熱可塑性樹脂で構成されるシートであり、可視光に対して透明または半透明なシートである。シート７は、例えば、ポリ塩化ビニルシート、ポリオレフィン系シート、ポリエステル系シートのシートである。ポリオレフィン系シートは、例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシート等である。
シート７の被加工物１に当接する面は平坦である。また、シート７の被加工物１に当接しない面には、梨地の加工が施される場合がある。ただし、本実施形態はこれに限定されず、シート７は両面が平坦でもよく、両面が梨地でもよい。
シート７の平面形状は、シート７により被加工物１を覆うことのできる平面形状である。例えば、被加工物１の表面１ａの平面形状と同程度とされる。シート７は、被加工物１のデバイス５が形成されたデバイス領域に対応していない領域に粘着層を有してもよい。換言すると、被加工物１のデバイス領域を囲う外周余剰領域に対応する領域に粘着層を有してもよい。
さらに、シート７の平面形状は被加工物１の表面１ａの平面形状よりも大きくてもよい。この場合、シート７の外周部に粘着層１５（図４（Ａ）等参照）が形成されていると、該粘着層１５により環状のフレーム１７（図４（Ａ）等参照）にシート７を貼着できる。ここで、フレーム１７は、被加工物１の径よりも大きい径の開口を有し、例えば、金属等の材料で形成される。また、シート７が粘着層１５を備えない場合、シート７は被加工物１とともにフレーム１７に熱圧着されてもよい。
シート７は粘着性を備えず、室温では被加工物１に貼着できない。しかしながら、被加工物１とシート７を接触させ、シート７を加熱して軟化させ、シート７及び被加工物１に所定の外力を加えると、被加工物１にシート７を密着できる。すなわち、シート７は被加工物１に熱圧着できる。なお、被加工物１の表面１ａにシート７を密着させるために、シート７は被加工物１の凹凸の高低差よりも大きい厚みを有するのが好ましい。
次に、シート７を被加工物１に熱圧着させる際に使用する平板９について図３を用いて説明する。平板９は、両面が平坦な板状の部材である。平板９の大きさは、シート７のすべてを覆うことのできる大きさであり、例えば、シート７の平面形状と同様の平面形状である。
シート７を加熱して軟化させる際にシート７に接触する平板９も加熱されるが、平板９にはこの状態においてシート７よりも硬い材料が使用される。すなわち、平板９には、シート７よりも軟化点（軟化が始まる温度）、または、融点が高い材料が使用される。平板９には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂、または、ガラスや金属等が使用される。
次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法において使用される熱圧着装置（加熱装置）について説明する。図３は、熱圧着装置（加熱装置）の一例を模式的に示す断面図である。図３に示す熱圧着装置２は、被加工物１を支持するテーブル状の装置である。
熱圧着装置２は、上面に凹部が形成されたステンレスに代表される金属材料でなるテーブル枠４と、テーブル枠４の該凹部に収容される多孔質部材６と、を備える。多孔質部材６は、被加工物１の径と同程度の径を有する。テーブル枠４の内部には、多孔質部材６に通じる吸引路８が形成されている。すなわち、吸引路８の一端は多孔質部材６に通じている。
吸引路８の他端側には、切り替え弁１２を介して吸引源１０が接続されている。被加工物１を多孔質部材６の上に載せ、切り替え弁１２を操作して吸引路８に吸引源１０を接続すると、吸引源１０により生じる負圧が吸引路８及び多孔質部材６を通じて被加工物１に作用し、被加工物１が熱圧着装置２に吸引保持される。
テーブル枠４の内部には、さらに、熱圧着装置２に載せられた物を加熱するヒーター１４が形成されている。ヒーター１４は、例えば、電熱線である。被加工物１を熱圧着装置２で吸引保持し、被加工物１の上にシート７及び平板９を積層させ、ヒーター１４を作動させると、被加工物１を通してシート７が加熱される。ヒーター１４を作動させてシート７の温度を軟化点以上に上昇させ、平板９を上方から押圧すると、シート７と被加工物１とを熱圧着できる。
なお、本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法において使用される熱圧着装置はこれに限定されない。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、他の一例に係る熱圧着装置２ａの断面図が模式的に示されている。次に、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す熱圧着装置２ａについて説明する。
熱圧着装置２ａは、密閉空間を内部に形成できる筐体を有し、該筐体の内部にフレーム１７を支持する円筒状のフレーム支持台６０と、フレーム支持台６０の開口に嵌る昇降テーブル６２と、を備える。昇降テーブル６２は、フレーム支持台６０に対して昇降可能である。昇降テーブル６２の内部には、ヒーター１４ａが組み込まれる。熱圧着装置２ａの筐体の内部の空間は、フレーム支持台６０及び昇降テーブル６２により、上方の被加工物１の載置空間と、下方の昇圧空間と、に隔離されている。
フレーム支持台６０の下部には、円筒状のフレーム支持台６０の内外を連通する通気路６４が形成されている。熱圧着装置２ａの筐体には、フレーム支持台６０の通気路６４に対応する位置に貫通孔が形成されている。通気路６４の一端は該筐体の内部の該昇圧空間に通じており、通気路６４の他端には切り替え弁６６が接続されている。切り替え弁６６は、熱圧着装置２ａの外部空間または加圧ユニット６８の一方を選択的に通気路６４に接続する機能を有する。加圧ユニット６８は、例えば、エアーコンプレッサーである。
熱圧着装置２ａを使用する際には、筐体の内部の該載置空間に被加工物１と、フレーム１７と、シート７と、平板９と、を搬入する。そして、裏面１ｂを下方に向けて被加工物１を昇降テーブル６２の上に載せ、フレーム１７をフレーム支持台６０の上に載せる。さらに、フレーム１７及び被加工物１の上にシート７及び平板９を積層させる。
次に、切り替え弁６６を作動させて通気路６４を通じて熱圧着装置２ａの昇圧空間に加圧ユニット６８を接続して、該昇圧空間の圧力を上昇させる。すると、図４（Ｂ）に示す通り、昇降テーブル６２が上昇して被加工物１の表面１ａ側がシート７に密着する。昇降テーブル６２で被加工物１をシート７に向けて押圧しながら、ヒーター１４ａを作動させて被加工物１を介してシート７を加熱しシート７の温度を軟化点以上に上昇させると、シート７と被加工物１とを熱圧着できる。
その後、切り替え弁６６を作動させて熱圧着装置２ａの昇圧空間と、熱圧着装置２ａの外部空間と、を接続すると、昇圧空間の圧力が低下して昇降テーブル６２が下降する。このとき既に被加工物１がシート７に熱圧着されているため、被加工物１が昇降テーブル６２に対して浮いた状態となる。
本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法において使用される熱圧着装置はこれに限定されない。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、さらに他の一例に係る熱圧着装置２ｂの断面図が模式的に示されている。次に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す熱圧着装置２ｂについて説明する。
熱圧着装置２ｂは、テーブル枠４ｂと、多孔質部材６ｂと、を備える。多孔質部材６ｂは、被加工物１と一体化されるフレーム１７の内径よりも大きく外径よりも小さな径を有する。テーブル枠４ｂの内部には、多孔質部材６ｂに通じる吸引路８ｂが形成されている。吸引路８の他端側には、切り替え弁１２ｂを介して吸引源１０ｂが接続されている。テーブル枠４ｂの内部には、ヒーター１４ｂが形成されている。
被加工物１の裏面１ｂ側を下方に向け、該被加工物１及びフレーム１７を熱圧着装置２ｂの上に載せ、被加工物１及びフレーム１７の上方にシート７及び平板９を配設する。このとき、被加工物１とシート７とは接触していなくてもよい。次に、ヒーター１４ｂを作動させてフレーム１７及び被加工物１を加熱する。この場合、シート７にフレーム１７から熱が伝わりシート７が加熱される。このとき、シート７の温度を軟化点以上に上昇させる。
そして、図５（Ｂ）に示すように切り替え弁１２ｂを作動させて吸引源１０ｂを吸引路８ｂに連通させると、熱圧着装置２ｂと、フレーム１７と、シート７と、で囲まれた空間が減圧される。この場合、該空間の内外の圧力差により平板９が下方に押圧され、シート７がフレーム１７の開口内に進入して被加工物１の表面１ａに密着し、シート７が被加工物１に熱圧着される。
なお、熱圧着装置２ｂの多孔質部材６ｂは、フレーム１７の外径よりも大きな径を有していてもよい。この場合、多孔質部材６ｂの径よりも大きい径のシート７を準備し、被加工物１及びフレーム１７の上にシート７を載せる際にシート７で多孔質部材６ｂの上面の全域を覆う。すると、吸引源１０ｂにより生じる負圧により熱圧着装置２ｂ及びシート７で囲まれた空間を減圧できる。そして、シート７をフレーム１７に熱圧着した後、フレーム１７と重なる領域においてシート７を切断すると、フレームユニットを形成できる。
また、本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法では、熱圧着装置２，２ａ，２ｂ以外の熱圧着装置が使用されてもよい。
次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法において使用され加工装置について説明する。被加工物１を分割予定ライン３に沿って加工して分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。該加工装置は、被加工物１を分割予定ライン３に沿って加工する加工装置である。
被加工物１を加工装置で加工する際には、被加工物１が加工装置の撮像ユニットによって撮像され、分割予定ライン３の位置が確認される。そして、加工装置では、分割予定ライン３に沿って被加工物１を加工できるように加工ユニットの位置を調整するアライメントが実施される。被加工物１を加工する加工装置は、例えば、被加工物１にレーザビームを照射するレーザ加工装置である。
レーザ加工装置は、被加工物１に吸収性を有する波長（被加工物１が吸収できる波長）のレーザビームを被加工物１に照射してアブレーション加工を実施し、被加工物１に加工溝を形成できる。または、レーザ加工装置は、被加工物１に透過性を有する波長（被加工物１が透過できる波長）のレーザビームを被加工物１の内部に集光して、被加工物１に変質層を形成する。変質層が形成された被加工物１に外力を加えると、変質層から上下にクラックが生じて被加工物１が分割される。
被加工物１を加工する加工装置の一例としてレーザ加工装置について説明する。図６は、レーザ加工装置１６を模式的に示す斜視図である。以下の説明で用いられるＸ軸方向（加工送り方向）、Ｙ軸方向（割り出し送り方向）、及びＺ軸方向（高さ方向）は、互いに垂直である。図６に示すように、レーザ加工装置１６は、各構成要素を支持する基台１８を備えている。
基台１８の上面には、Ｘ軸方向に概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール２０が固定されている。Ｘ軸ガイドレール２０には、Ｘ軸移動テーブル２２がスライド可能に取り付けられている。Ｘ軸移動テーブル２２の下面側には、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２０に概ね平行なＸ軸ボールネジ２４が螺合されている。
Ｘ軸ボールネジ２４の一端部には、Ｘ軸パルスモータ２６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ２６でＸ軸ボールネジ２４を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル２２は、Ｘ軸ガイドレール２０に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸ガイドレール２０に隣接する位置には、Ｘ軸移動テーブル２２のＸ軸方向の位置を検出する際に使用されるＸ軸スケール２８が設けられている。
Ｘ軸移動テーブル２２の上面には、Ｙ軸方向に概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール３０が設けられている。Ｙ軸ガイドレール３０には、テーブルベース３２がスライド可能に取り付けられている。図７にテーブルベース３２の断面図を模式的に示す。テーブルベース３２の底板部３２ｂの下面側にはナット部３４ａが設けられており、該ナット部３４ａにはＹ軸ガイドレール３０に概ね平行なＹ軸ボールネジ３４が螺合されている。Ｙ軸ボールネジ３４の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３６が連結されている。
Ｙ軸パルスモータ３６でＹ軸ボールネジ３４を回転させれば、テーブルベース３２は、Ｙ軸ガイドレール３０に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸ガイドレール３０に隣接する位置には、テーブルベース３２のＹ軸方向の位置を検出する際に使用されるＹ軸スケール３８が設けられている。
テーブルベース３２の底板部３２ｂのＹ軸方向の一端には、Ｙ軸方向から見た形状が長方形である側板部３２ａの下端が接続されている。この側板部３２ａの上端には、Ｚ軸方向から見た形状が底板部３２ｂと同様の長方形である天板部３２ｃのＹ軸方向の一端が接続されている。すなわち、底板部３２ｂと天板部３２ｃとの間には、Ｙ軸方向の他端及びＸ軸方向の両端で外部と繋がる空間３２ｄが形成されている。
テーブルベース３２の天板部３２ｃの上面側には、被加工物１を保持する際に使用される保持テーブル（チャックテーブル）４０が配置されている。この保持テーブル４０は、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転できる態様でテーブルベース３２の天板部３２ｃに支持される。図８に示す通り、天板部３２ｃには円環状の嵌合穴が形成されており、該嵌合穴には円環状の嵌合凸部４０ｅが摺動可能に挿入されている。そして、保持テーブル４０を回転させると該嵌合穴に対して嵌合凸部４０ｅが摺動する。
この保持テーブル４０は、被加工物１を吸引保持する円盤状の保持部材４０ａを上面に備える。保持部材４０ａは、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の可視光を透過する透明部材で構成される。保持部材４０ａは、吸引部４０ｆと、該吸引部に囲まれた透明部４０ｇと、を有する。図６に示すレーザ加工装置１６においては、該透明部４０ｇはＸ軸方向及びＹ軸方向に沿った部分を有するＸ字形状に形成されている。
保持部材４０ａの内部には、被加工物１の吸引に使用される吸引路４０ｃ（図８参照）が設けられている。また、保持部材４０ａの吸引部４０ｆには、複数の吸引溝４０ｄ（図８参照）が形成されている。吸引路４０ｃの他端側には、エジェクタ等を含む吸引源（不図示）が接続される。
この保持部材４０ａの透明部４０ｇは、上面から下面まで透明である。よって、この保持部材４０ａの上面側に配置される被加工物１等を、保持部材４０ａの下面側から撮像できる。なお、本実施形態では、全体が透明部材で構成された保持部材４０ａを示しているが、保持部材４０ａは、透明部４０ｇが、上面から下面まで透明であればよい。つまり、保持部材４０ａは、透明部材のみで構成されなくても良い。なお、天板部３２ｃには、該透明部４０ｇと重なる領域に開口（不図示）が形成されている。
テーブルベース３２の側板部３２ａには、モータ等の回転駆動源４４が設けられている。保持テーブル４０の外周に設けられたプーリー部４０ｂと、回転駆動源４４の回転軸に連結されたプーリー４４ａとには、回転駆動源４４の動力を伝達するためのベルト４２が掛けられている。そのため、保持テーブル４０は、回転駆動源４４からベルト４２を介して伝達される力によって、Ｚ軸方向に概ね平行な軸の周りに回転する。
なお、保持テーブル４０の外側の天板部３２ｃ上には、環状のフレーム１７が載置される複数の柱状のフレーム載置部４６が設けられている。複数のフレーム載置部４６は、保持テーブル４０の回転を阻害しない態様でフレーム１７が載せられる。また、保持テーブル４０は、上述したＸ軸パルスモータ２６及びＹ軸パルスモータ３６を動力として、Ｘ軸移動テーブル２２やテーブルベース３２とともに、Ｘ軸方向やＹ軸方向に移動する。
図６に示すように、基台１８の上面の後部には、柱状又は壁状の支持構造４８が設けられている。支持構造４８の上端には、該上端から保持テーブル４０の上方までＹ軸方向に沿って伸長する腕部が配設されており、該腕部の先端には、保持テーブル４０によって保持される被加工物１をレーザ加工するレーザ加工ユニット５０が配設されている。また、該腕部の先端には、レーザ加工ユニット５０に隣接して被加工物１を上方から撮像するための上部撮像ユニット５２が固定されている。
レーザ加工ユニット５０は、レーザ発振器及び光学部品等から構成される。レーザ加工ユニット５０は、被加工物１に吸収性を有する波長（被加工物１が吸収できる波長）のレーザビームを保持テーブル４０に保持された被加工物１に照射してアブレーション加工を実施し、被加工物１に分割予定ライン３に沿った加工溝を形成できる。
または、レーザ加工ユニット５０は、被加工物１に透過性を有する波長（被加工物１が透過できる波長）のレーザビームを被加工物１の内部に集光して、分割予定ライン３に沿って被加工物１に変質層を形成できる。以下、レーザ加工装置１６においてレーザ加工ユニット５０により被加工物１の内部に変質層を形成するレーザ加工を実施する場合について説明するが、レーザ加工装置１６で実施される加工はアブレーション加工でもよい。
基台１８の上面の後部には、さらに、柱状の昇降支持機構５６が設けられている。図７には、昇降支持機構５６の側面図が模式的に示されている。昇降支持機構５６は、下部撮像ユニット５４を昇降可能に支持する。昇降支持機構５６の昇降プレートには、Ｙ軸方向に長い腕部５８の基端側が接続されており、腕部５８の先端に下部撮像ユニット５４が固定されている。下部撮像ユニット５４は、保持テーブル４０に保持された被加工物１を撮像するカメラと、該被加工物１に対して光を照射する照明（不図示）と、を含む。
このように構成されたレーザ加工装置１６で被加工物１を裏面１ｂ側から加工する際には、まず、被加工物１の表面１ａ側に貼付されているシート７を、保持テーブル４０の保持部材４０ａの表面側に接触させる。そして、吸引路４０ｃの一端に相当する複数の吸引溝４０ｄから吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１は、裏面１ｂ側が上方に露出した状態で保持テーブル４０に保持される。
次に、テーブルベース３２を移動させ、テーブルベース３２の底板部３２ｂと天板部３２ｃとの間の空間３２ｄに下部撮像ユニット５４を挿入する。そして、保持部材４０ａの透明部４０ｇの下方に下部撮像ユニット５４を配置する。保持部材４０ａと下部撮像ユニット５４との位置関係は、被加工物１の撮像に適した範囲内で調整される。図９（Ａ）に示す断面図に、下部撮像ユニット５４により被加工物１の表面１ａ（下面）側を撮像する際の被加工物１と、下部撮像ユニット５４と、の位置関係を模式的に示す。
上述の通り、保持部材４０ａの透明部４０ｇ及びシート７は透明である。よって、下部撮像ユニット５４の照明から上方の被加工物１に向けて光を照射し、被加工物１の表面１ａ側（下面側）で反射する光を下部撮像ユニット５４のカメラで受ければ、被加工物１の表面１ａ側を撮像できる。この撮像によって得られる画像を使用すると被加工物１の分割予定ライン３（図１参照）の位置を特定でき、レーザ加工ユニット５０のアライメントを実施できる。
その後、被加工物１をレーザ加工する。図８（Ｂ）に示す断面図に、レーザ加工されている被加工物１と、レーザ加工ユニット５０と、の位置関係を模式的に示す。まず、Ｘ軸パルスモータ２６及びＹ軸パルスモータ３６を作動させ、加工の対象となる分割予定ライン３の延長線の上方にレーザ加工ユニット５０の位置を合わせる。そして、被加工物１の内部の所定の高さ位置に集光点５０ｂを位置付ける。
その後、レーザビーム５０ａを被加工物１の内部に照射しながら、保持テーブル４０をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、加工の対象となる分割予定ライン３に沿って被加工物１をレーザ加工し、この分割予定ライン３に沿って被加工物１の内部に変質層３ａを形成できる。このような動作は、被加工物１に設定される全ての分割予定ライン３に沿って被加工物１が加工されまで繰り返される。被加工物１の加工が完了した後、保持テーブル４０による吸引保持を解除し、保持テーブル４０から被加工物１を搬出する。
次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法において使用され加工装置の他の例について説明する。被加工物１を加工する加工装置は、例えば、円環状の切削ブレードを備える切削装置でもよい。
図１０は、切削装置７０を模式的に示す斜視図である。図１０に示す切削装置７０は、図６に示すレーザ加工装置１６と同様の構成要素を備える。切削装置７０の構成要素のうちレーザ加工装置１６が有する構成要素で同様の構造及び機能を有するものについて、一部説明を省略する。そこで、切削装置７０の各構成要素の構造及び機能について、必要に応じてレーザ加工装置１６が備える相当する構成要素に関する説明を参照されたい。
切削装置７０が備える基台７２、Ｘ軸ガイドレール７４、Ｘ軸移動テーブル７６、Ｘ軸ボールネジ７８、Ｘ軸パルスモータ８０、及びＸ軸スケール８２は、それぞれ、レーザ加工装置１６が備える同名の構成要素に相当する。また、Ｙ軸ガイドレール８４、テーブルベース８６、側板部８６ａ、底板部８６ｂ、天板部８６ｃ、空間８６ｄ、Ｙ軸ボールネジ８８、ナット部８８ａ、Ｙ軸パルスモータ９０、及びＹ軸スケール９２についても同様である。
さらに、保持テーブル（チャックテーブル）９４、保持部材９４ａ、プーリー部９４ｂ、吸引路９４ｃ、細孔９４ｄ、嵌合凸部９４ｅ、ベルト９６、回転駆動源９８、プーリー９８ａ、及びフレーム載置部１１６も同様である。
ただし、図１０に示す切削装置７０においては、保持部材９４ａの外周に沿って概略等間隔に並ぶ複数の細孔９４ｄ（図１２（Ａ）参照）が該保持部材９４ａの上面に形成されている。また、保持部材９４ａの内部には、各細孔９４ｄに連通する吸引路９４ｃ（図１２（Ａ）参照）が設けられている。切削装置７０においては、保持部材９４ａの細孔９４ｄ及び吸引路９４ｃが形成されている領域が吸引部９４ｆとなり、吸引部９４ｆ以外の領域が保持テーブル９４の保持部材９４ａの透明部９４ｇとなる。
図１０に示すように、基台７２の上面の後部には、柱状又は壁状の支持構造１００が設けられている。支持構造１００の前面には、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール１０２が固定されている。Ｚ軸ガイドレール１０２には、切削ユニット１１８のスピンドルハウジング１０４がスライド可能に取り付けられている。スピンドルハウジング１０４の後面側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール１０２に概ね平行なＺ軸ボールネジ１０６が螺合されている。
Ｚ軸ボールネジ１０６の一端部には、Ｚ軸パルスモータ１０８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ１０８でＺ軸ボールネジ１０６を回転させれば、スピンドルハウジング１０４は、Ｚ軸ガイドレール１０２に沿ってＺ軸方向に移動する。Ｚ軸ガイドレール１０２に隣接する位置には、スピンドルハウジング１０４のＺ軸方向の位置を検出する際に使用されるＺ軸スケール（不図示）が設けられている。
切削ユニット１１８は、Ｙ軸方向に平行な回転軸となるスピンドル１１８ｂ（図１１参照）を備えている。スピンドル１１８ｂは、上述したスピンドルハウジング１０４によって回転できる状態で支持される。スピンドル１１８ｂの先端部は、スピンドルハウジング１０４から露出している。このスピンドル１１８ｂの先端部には、砥粒を結合材で固定してなる切削ブレード１１８ａが装着されている。一方、スピンドル１１８ｂの基端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。
切削ユニット１１８のスピンドルハウジング１０４には、保持テーブル９４によって保持される被加工物１等を上方から撮像するための上部撮像ユニット１２０が固定されている。切削装置７０の上部撮像ユニット１２０は、レーザ加工装置１６の上部撮像ユニット５２に相当する。また、切削装置７０の下部撮像ユニット１１０、昇降支持機構１１２、及び腕部１１４は、レーザ加工装置１６の下部撮像ユニット５４、昇降支持機構５６、及び腕部５８に相当する。
切削装置７０では、被加工物１を加工する際にアライメントが実施される。その後、被加工物１が切削される。図１２（Ｂ）に示す断面図に、切削加工されている被加工物１と、切削ユニット１１８と、の位置関係を模式的に示す。まず、Ｘ軸パルスモータ８０及びＹ軸パルスモータ９０を作動させ、加工の対象となる分割予定ライン３の延長線の上方に切削ブレード１１８ａの位置を合わせる。そして、切削ブレード１１８ａの下端がシート７に達するように切削ブレード１１８ａを所定の高さ位置に位置付ける。
その後、切削ブレード１１８ａを回転させながら、保持テーブル９４をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、加工の対象となる分割予定ライン３に沿って被加工物１を切削できる。このような動作は、被加工物１に設定される全ての分割予定ライン３に沿って被加工物１が切削されまで繰り返される。被加工物１の切削が完了した後、保持テーブル９４による吸引保持を解除し、保持テーブル９４から被加工物１を搬出する。
レーザ加工装置１６及び切削装置７０においては、被加工物１を加工する前にアライメントが実施される。このとき、被加工物１の表面１ａ側がシート７を介して撮像される。従来、被加工物１の表面１ａに凹凸が形成されている場合等、被加工物１の表面１ａを鮮明に撮像できずアライメントを適切に実施できなかった。これは、被加工物１の凹凸に倣った段差がシート７の保持テーブル４０，９４に保持される面に生じるためである。また、シート７の被加工物１に接触しない面が梨地面である場合も同様である。
さらに、被加工物１の複数のデバイス５が形成されたデバイス領域に対応した領域に粘着層を備えないシート７を表面１ａに凹凸を有した被加工物１の表面１ａに密着させたとき、シート７と、被加工物１と、の間に空間が形成されてしまう場合がある。これは、被加工物１の表面１ａの凹部がシート７とは密着しないためである。
この状態では被加工物１がシート７に十分に支持されないため、特に被加工物１を切削したときに、チッピングやクラックがデバイスチップに形成されるおそれがある。さらに、被加工物１が分割されて形成されたデバイスチップがシート７から剥離して飛散するおそれもある。また、加工により生じる加工屑を含んだ加工水がシート７と、被加工物１と、の間の空間に侵入し、被加工物１の表面１ａを汚染してしまうおそれもある。
そこで、本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法では、被加工物１の上にシート７及び平板９を積層し、平板９でシート７を平坦化しつつシート７を被加工物１に熱圧着する。すると、シート７の被加工物１に当接しない面が平坦になる。また、被加工物１の表面１ａに凹凸が形成されていても、シート７を被加工物１に熱圧着することでシート７と被加工物１の間の空間がシート７により埋められる。そのため、被加工物１がシート７に密着する。
次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法及び熱圧着方法について説明する。該加工方法及び該熱圧着方法では、被加工物１にシート７と平板９を積層し、シート７が被加工物１と、平板９と、で挟まれた積層体を形成する積層ステップを実施する。そして、該積層ステップを実施した後、シート７を加熱するとともに該積層体に外力を付与して平板９でシート７を平坦化しつつシート７を被加工物１に熱圧着する熱圧着ステップを実施する。
積層ステップ及び熱圧着ステップについて、図３を例に説明する。積層ステップでは、例えば、熱圧着装置２の上に被加工物１と、シート７と、平板９と、をこの順番で載せる。すると、熱圧着装置２の上に積層体が形成される。ただし、積層ステップでは、熱圧着装置２の外部で積層体が形成されてもよい。この場合、熱圧着ステップを実施する際に熱圧着装置２の上に該積層体が載せられる。
積層ステップでは、積層体を形成する際に、後に被加工物１に対して加工が実施されるときに加工装置の保持テーブルに向けられる被加工物１の面にシート７を接触させる。例えば、後に裏面１ｂ側から該被加工物１が加工される場合、積層ステップでは被加工物１の表面１ａにシート７と平板９を積層する。このとき、被加工物１の表面１ａの全域をシート７で覆う。
熱圧着ステップでは、まず、熱圧着装置２の切り替え弁１２を作動させて吸引源１０により生じる負圧を吸引路８及び多孔質部材６を通して被加工物１に作用させ、被加工物１を熱圧着装置２に吸引吸着させる。ただし、被加工物１は吸引吸着されていなくてもよい。
次に、ヒーター１４を作動させて積層体を加熱する。このとき、被加工物１を通して熱がシート７に伝わり、シート７が加熱される。そのため、ヒーターの出力は被加工物１を通して加熱されるシート７の温度が軟化する温度（軟化点）以上の温度となるように設定される。ただし、シート７の温度が高くなりすぎて融点を超えると、シート７の形状や性質を制御できなくなる。
例えば、シート７がある種のポリオレフィン系シートである場合、シート７が６０℃以上８０℃以下の温度に加熱されるように、熱圧着装置２の上面の温度を１００℃程度とする。そして、熱圧着装置２で該積層体を１分間程度加熱する。この際、所定の力で平板９を上方から押圧する。すると、シート７が被加工物１の表面１ａに熱圧着される。
積層体に外力を付与してシート７を被加工物１に熱圧着させると、被加工物１の表面１ａに凹凸が形成されていてもシート７が被加工物１の表面１ａの形状に追従して変形する。そのため、被加工物１の表面１ａと、シート７と、の間に空間が生じず、シート７が被加工物１に強い力で密着する。
さらに、シート７の被加工物１に接触しない面に被加工物１の表面１ａの凹凸形状に倣った凹凸形状が現れている場合や、シート７の該面が梨地面となっている場合において、熱圧着ステップを実施するとシート７の該面が平坦化される。これは、熱圧着ステップを実施する過程で平板９の平坦な面でシート７が押圧され、シート７が平板９の形状に追従して変形することに起因する。
その後、積層体への外力の付与を解き、ヒーター１４を停止させる。そして、切り替え弁１２を作動させて吸引源１０と、吸引路８と、を切り離して被加工物１の吸引保持を解除する。その後、熱圧着装置２からシート７に熱圧着された被加工物１をピックアップして熱圧着ステップを終了する。
なお、積層ステップと、熱圧着ステップと、は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示される熱圧着装置２ａで実施されてもよい。この場合、被加工物１と、シート７と、環状のフレーム１７と、を一体化してフレームユニットを形成できる。被加工物１をフレームユニットの状態とするとその後の取り扱いが容易となる。さらに、被加工物１を分割してデバイスチップを形成したときに、デバイスチップがシート７を介してフレーム１７に支持される。
この場合、積層ステップでは、熱圧着装置２ａの筐体の内部の昇降テーブル６２の上に裏面１ｂを下方に向けた状態で被加工物１を載せる。図４（Ａ）等に示す例では、被加工物１の裏面１ｂ側に金属層１１が形成されており、金属層１１が昇降テーブル６２の上面に接触する。さらに、該筐体の内部のフレーム支持台６０の上にフレーム１７を載せる。このとき、フレーム１７の開口内に被加工物１が収容される。
その後、被加工物１及びフレーム１７の上方にシート７を配設し、シート７の上に平板９を配設する。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す例では、シート７は、被加工物１のデバイス領域に対応していない領域に粘着層１５を有する。そして、シート７をフレーム１７の上に載置したとき、該粘着層１５によりシート７とフレーム１７が貼着される。
次に、切り替え弁６６を作動させて通気路６４を通じて熱圧着装置２ａの昇圧空間に加圧ユニット６８を接続して、該昇圧空間の圧力を上昇させる。すると、図４（Ｂ）に示す通り、昇降テーブル６２が上昇して被加工物１の表面１ａ側がシート７に接触する。すると、シート７が被加工物１と、平板９と、に挟まれ、被加工物１と、シート７と、平板９と、の積層体が形成される。
熱圧着装置２ａでは、続けて熱圧着ステップが実施される。さらに昇降テーブル６２を上昇させ昇降テーブル６２により被加工物１をシート７に向けて押圧する。それとともにヒーター１４ａを作動させて被加工物１を介してシート７を加熱しシート７の温度を軟化点以上に上昇させると、シート７と被加工物１とを熱圧着できる。
その後、切り替え弁６６を作動させて熱圧着装置２ａの昇圧空間と、熱圧着装置２ａの外部空間と、を接続すると、昇圧空間の圧力が低下して昇降テーブル６２が下降する。このとき既に被加工物１がシート７に熱圧着されているため、被加工物１が昇降テーブル６２に対して浮いた状態となる。すなわち、被加工物１がシート７及びフレーム１７と一体化されてフレームユニットが形成される。
さらに、積層ステップ及び熱圧着ステップは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される熱圧着装置２ｂで実施されてもよい。この場合においても、被加工物１と、シート７と、環状のフレーム１７と、が一体化されて、フレームユニットが形成される。
この場合、積層ステップ及び熱圧着ステップでは、図５（Ａ）に示す通り、被加工物１の裏面１ｂ側を下方に向け、該被加工物１及びフレーム１７を熱圧着装置２ｂの上に載せ、被加工物１及びフレーム１７の上方にシート７及び平板９を配設する。次に、ヒーター１４ｂを作動させてフレーム１７と、被加工物１と、を加熱する。
そして、図５（Ｂ）に示すように切り替え弁１２ｂを作動させて吸引源１０ｂを吸引路８ｂに連通させ、熱圧着装置２ｂと、フレーム１７と、シート７と、で囲まれた空間を減圧する。この場合、該空間の内外の圧力差により平板９が下方に押圧され、シート７が変形しつつフレーム１７の開口内に進入して被加工物１の表面１ａに密着する。そして、被加工物１を通じてシート７が加熱される。シート７の温度が軟化点以上に上昇すると、シート７が被加工物１に熱圧着される。
ここでは、熱圧着装置２ｂにおいて、積層ステップ及び熱圧着ステップが同時進行する場合について説明したが、熱圧着装置２ａと同様に積層ステップ及び熱圧着ステップが連続的に実施されてもよい。また、熱圧着装置２ａにおいて、積層ステップ及び熱圧着ステップが同時に進行してもよい。
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、次に、被加工物１を加工装置で加工する。なお、被加工物１を加工する前に、積層体から平板９を分離する分離ステップをさらに実施してもよい。この場合、加工装置にはシート７に熱圧着された被加工物１が搬入される。ただし、本実施形態に係る被加工物の加工方法はこれに限定されない。すなわち、加工装置には平板９を含む積層体が搬入され、積層体に含まれた状態で被加工物１が加工されてもよい。
次に、保持ステップと、アライメントステップと、加工ステップと、について説明する。以下、分離ステップを予め実施して平板９を分離させ、シート７及びフレーム１７と一体化されてフレームユニットの一部となった被加工物１を図６に示すレーザ加工装置１６でレーザ加工する場合を例に説明する。
レーザ加工装置１６では、まず、保持テーブル４０でシート７を介して被加工物１を保持する保持ステップを実施する。上述した通り、保持テーブル４０の保持部材４０ａは、透明部材を含む透明部４０ｇを有する。保持ステップでは、図７に示す通り、保持テーブル４０の保持部材４０ａの上にシート７を介して被加工物１を載せ、環状のフレーム１７をフレーム載置部４６の上に載せる。
次に、図８に示す吸引路４０ｃ及び吸引溝４０ｄを介して被加工物１に負圧を作用させて、保持テーブル４０に被加工物１を吸引保持させる。すると、被加工物１の裏面１ｂ側が上方に露出され、被加工物１の裏面１ｂ側にレーザ加工ユニット５０からレーザビームを照射できる状態となる。
保持ステップを実施した後、アライメントステップを実施する。アライメントステップでは、保持テーブル４０の保持部材４０ａの透明部４０ｇ及びシート７を介して被加工物１を撮像してレーザ加工ユニット５０（加工ユニット）のアライメントを実施する。図９（Ａ）は、アライメントステップを模式的に示す断面図である。
アライメントステップでは、保持テーブル４０を移動させて、保持テーブル４０に保持された被加工物１の下方に下部撮像ユニット５４を位置付ける。特に、該透明部４０ｇの下方に下部撮像ユニット５４を位置付ける。そして、下部撮像ユニット５４を作動させ、保持テーブル４０の該透明部４０ｇを通して被加工物１の表面１ａ側を撮像する。
ここで、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、熱圧着ステップを実施しているため、シート７及び被加工物１の間の空間が埋められている。さらに、シート７が平板９により平坦化されている。したがって、シート７を介して被加工物１を撮像すると、鮮明な撮像画像が得られる。そのため、該撮像画像から被加工物１の分割予定ライン３の位置及び方向、分割予定ライン３のピッチ等を高精度に検出できるため、精密なアライメントを実施できる。
次に、レーザ加工ユニット５０（加工ユニット）で被加工物１を加工する加工ステップを実施する。図９（Ｂ）は、加工ステップを模式的に示す断面図である。加工ステップでは、まず、回転駆動源４４を作動させて保持テーブル４０を回転させ、分割予定ライン３をＸ軸方向（加工送り方向）に合わせる。また、最初に加工を実施する対象となる分割予定ライン３の延長線の上方にレーザ加工ユニット５０を移動させる。
そして、レーザ加工ユニット５０の光学系を調整して、レーザ加工ユニット５０の集光点５０ｂの高さ位置を所定の高さに位置付ける。そして、レーザ加工ユニット５０から被加工物１の裏面１ｂ側に被加工物１に透過性を有する波長のレーザビーム５０ａを照射しながら被加工物１を加工送りする。すると、当該分割予定ライン３に沿って被加工物１の内部に変質層３ａが形成される。
当該分割予定ライン３に沿ったレーザ加工が終了した後、被加工物１をＹ軸方向に沿って割り出し送りして、同様に他の分割予定ライン３に沿って次々に被加工物１をレーザ加工する。そして、Ｘ軸方向に沿った全ての分割予定ライン３に沿って被加工物１をレーザ加工した後、被加工物１を回転させて他の方向に沿った分割予定ライン３に沿って被加工物１をレーザ加工する。こうして、被加工物１のすべての分割予定ライン３に沿って被加工物１の内部に変質層３ａを形成したとき、加工ステップを終了する。
その後、被加工物１をレーザ加工装置１６から搬出して被加工物１を洗浄し、シート７を径方向外側に拡張すると、変質層３ａから上下にクラックが伸長して被加工物１が分割され、個々のデバイスチップが形成される。そして、デバイスチップはシート７からピックアップされ、所定の実装対象に実装されて使用される。なお、加工ステップでは、被加工物１が吸収できる波長のレーザビームを照射して、被加工物１をアブレーション加工してもよい。
また、保持ステップと、アライメントステップと、加工ステップと、は、図１０に示す切削装置７０において実施されてもよい。次に、シート７が被加工物１の表面１ａに熱圧着され、シート７が粘着層１５によりフレーム１７に貼着されて形成されたフレームユニットに含まれる該被加工物１を切削装置７０において切削する場合について説明する。ここでは、被加工物１の裏面１ｂに金属層１１が形成されている場合を例に説明する。
保持ステップ及びアライメントステップについては、上述のレーザ加工装置１６で実施される場合と同様に進行するため、一部説明を省略する。必要に応じて上述のレーザ加工装置１６で実施される保持ステップ及びアライメントステップについての説明を参照されたい。
保持ステップでは、図１１に示す通り、保持テーブル９４の保持部材９４ａの上にシート７を介して被加工物１を載せ、環状のフレーム１７をフレーム載置部１１６の上に載せる。次に、図１２（Ｂ）に示す吸引路９４ｃ及び細孔９４ｄを介して被加工物１に負圧を作用させて、保持テーブル９４に被加工物１を吸引保持させる。すると、被加工物１の裏面１ｂ側が上方に向き、裏面１ｂに形成された金属層１１が上方に露出する。
なお、特に裏面１ｂ側に金属層１１が形成されている場合、保持テーブル９４の上方に配設された上部撮像ユニット１２０を使用して被加工物１の表面１ａ側を撮像するのは困難である。そのため、保持ステップの次に実施するアライメントステップでは、下部撮像ユニット１１０を使用して被加工物１の表面１ａ側を撮像する。すなわち、アライメントステップでは、保持テーブル９４の保持部材９４ａの透明部９４ｇ及びシート７を介して被加工物１を撮像して切削ユニット１１８（加工ユニット）のアライメントを実施する。
次に、切削ユニット１１８（加工ユニット）で被加工物１を加工する加工ステップを実施する。図１２（Ｂ）は、加工ステップを模式的に示す断面図である。加工ステップでは、まず、回転駆動源４４を作動させて保持テーブル４０を回転させ、分割予定ライン３をＸ軸方向（加工送り方向）に合わせる。また、最初に加工を実施する対象となる分割予定ライン３の延長線の上方に切削ユニット１１８を移動させる。
そして、スピンドルを回転軸として切削ブレード１１８ａを回転させながら、切削ブレード１１８ａの下端がシート７に達する所定の高さになるまで該切削ユニット１１８を下降させる。そして、切削ブレード１１８ａの回転を継続させながら被加工物１を加工送りする。すると、当該分割予定ライン３に沿って被加工物１が切削されて分割される。すべての分割予定ライン３に沿って被加工物１が分割されると、個々のデバイスチップが形成される。
ここで、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、被加工物１と、シート７と、の間に空間が残らず、被加工物１が適切にシート７に支持されるため、被加工物１を切削してもチッピングやクラックの発生が抑制される。
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、被加工物１がシート７に熱圧着されるため、シート７及び被加工物１は強く密着される。そのため、加工ステップや、該加工ステップの後に実施される洗浄ステップ等において被加工物１やデバイスチップがシート７に強固に支持される。この場合、被加工物１やデバイスチップがシート７から剥離して飛び去ることはない。また、被加工物１及びシート７の間に空間が残らないため、該空間に汚染源が進入することもない。
なお、上記実施形態では、熱圧着ステップにおいて、熱圧着装置２，２ａ，２ｂが備えるヒーター１４，１４ａ，１４ｂを使用してシート７を加熱する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、熱圧着装置２，２ａ，２ｂは、シート７に赤外線を照射できる赤外線ランプ、またはシート７に熱風を供給できるヒートガンを備えてもよい。すなわち、熱圧着ステップでは、赤外線ランプまたはヒートガンによりシート７を加熱してもよい。
また、上記実施形態では、主に被加工物１の表面１ａに凹凸形状が形成されている場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、被加工物１の表面１ａに凹凸形状が形成されていなくてもよい。また、加工ステップにおいて、被加工物１を裏面１ｂ側から加工する場合について説明したが、被加工物１の表面１ａ側を上面に露出させ、被加工物１を表面１ａ側から加工してもよい。
また、加工ステップについて、被加工物１をレーザ加工ユニットでレーザ加工する場合と、被加工物１を切削ユニットで切削する場合と、を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、加工ステップでは、被加工物１の裏面１ｂ側を研削ユニットで研削してもよく、または、被加工物１の裏面１ｂ側を研磨ユニットで研磨してもよい。この場合において、本発明の一態様によると被加工物１がシート７に強固に密着するため、被加工物１のシート７からの剥離が抑制され、高品質な加工を実施できる。
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。
１ 被加工物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 分割予定ライン
３ａ 変質層
５ デバイス
７ シート
９ 平板
１１ 金属層
１３ａ 凸部
１３ｂ 凹部
１５ 粘着層
１７ フレーム
２，２ａ，２ｂ 熱圧着装置
４，４ｂ テーブル枠
６，６ｂ 多孔質部材
８，８ｂ 吸引路
１０，１０ｂ 吸引源
１２，１２ｂ，６６ 切り替え弁
１４，１４ａ，１４ｂ ヒーター
１６ レーザ加工装置
１８，７２ 基台
２０，３０，７４，８４，１０２ ガイドレール
２２，７６ 移動テーブル
２４，３４，７８，８８，１０６ ボールネジ
２６，３６，８０，９０，１０８ パルスモータ
２８，３８，８２，９２ スケール
３２，８６ テーブルベース
３２ａ，８６ａ 側板部
３２ｂ，８６ｂ 底板部
３２ｃ，８６ｃ 天板部
３２ｄ，８６ｄ 空間
３４ａ，８８ａ ナット部
４０，９４ 保持テーブル
４０ａ，９４ａ 保持部材
４０ｂ，９４ｂ プーリー部
４０ｃ，９４ｃ 吸引路
４０ｄ 吸引溝
９４ｄ 細孔
４０ｅ，９４ｅ 嵌合凸部
４０ｆ，９４ｆ 吸引部
４０ｇ，９４ｇ 透明部
４２，９６ ベルト
４４，９８ 回転駆動源
４４ａ，９８ａ プーリー
４６，１１６ フレーム載置部
４８，１００ 支持構造
５０ レーザ加工ユニット
５０ａ レーザビーム
５０ｂ 集光点
５２，１２０ 上部撮像ユニット
５４，１１０ 下部撮像ユニット
５６，１１２ 昇降支持機構
５８，１１４ 腕部
６０ フレーム支持台
６２ 昇降テーブル
６４ 通気路
６６ 切り替え弁
６８ 加圧ユニット
７０ 切削装置
１０４ スピンドルハウジング
１１８ 切削ユニット
１１８ａ 切削ブレード
１１８ｂ スピンドル

Claims (5)

  1. 被加工物の表面にシートと平板を積層し、該シートが該被加工物と、該平板と、で挟まれた積層体を形成する積層ステップと、
    該シートを加熱するとともに該積層体に外力を付与して該平板で該シートを平坦化しつつ該シートを該被加工物に熱圧着する熱圧着ステップと、
    該熱圧着ステップを実施した後、透明部材を含む透明部を有した保持テーブルで該シートを介して該被加工物を保持する保持ステップと、
    該保持ステップを実施した後、該透明部及び該シートを介して該被加工物を撮像してアライメントを実施するアライメントステップと、
    該アライメントステップを実施した後、加工ユニットで該被加工物を加工する加工ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の加工方法。
  2. 該被加工物は該表面に凹凸を有し、
    該シートは、該凹凸の高低差よりも大きい厚みを有し、
    該積層ステップでは、該被加工物の該表面上に該シートを積層し、
    該熱圧着ステップでは、該シートを該被加工物の該表面に熱圧着し、
    該保持ステップでは、該シートを介して該被加工物の該表面側を該保持テーブルで保持し、
    該加工ステップでは、該被加工物の裏面側から該加工ユニットで該被加工物を加工することを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。
  3. 該被加工物は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域を該表面に有し、
    該シートは、該被加工物の該デバイス領域に対応していない領域に粘着層を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の被加工物の加工方法。
  4. 該シートの平面形状は、該被加工物の該表面の平面形状よりも大きく、
    該シートは、該積層ステップにおいて該被加工物の径よりも大きい径の開口を有するフレームに貼着され、または、該熱圧着ステップにおいて該フレームに熱圧着されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
  5. 被加工物にシートを熱圧着する熱圧着方法であって、
    被加工物の表面にシートと平板を積層し、該シートが該被加工物と、該平板と、で挟まれた積層体を形成する積層ステップと、
    該積層ステップを実施した後、該シートを加熱するとともに該積層体に外力を付与して該平板で該シートを平坦化しつつ該シートを該被加工物に熱圧着する熱圧着ステップと、を備え、
    該シートの平面形状は、該被加工物の該表面の平面形状よりも大きく、
    該シートは、該積層ステップにおいて該被加工物の径よりも大きい径の開口を有するフレームに貼着され、または、該熱圧着ステップにおいて該フレームに熱圧着されることを特徴とする熱圧着方法。
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