JP7366490B2 - チップの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表面に複数の分割予定ラインを備える被加工物を各分割予定ラインに沿って分割して、被加工物からチップを製造するチップの製造方法に関する。
携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを有するデバイスチップが使用される。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料で形成されたウェーハの表面側を分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、この分割予定ラインに沿ってウェーハを分割することで製造される。
ウェーハに代表される板状の被加工物をデバイスチップ等の小片へと分割する際には、例えば、レーザー加工装置が用いられる。具体的には、被加工物を透過する波長を有するレーザービームの集光点を被加工物の内部に位置付ける様に、被加工物の分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射して、被加工物の内部に改質層を形成した後、被加工物に外力を付与して分割する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、被加工物が比較的厚い場合には、被加工物の厚さ方向で複数の改質層を形成した上で、更に、ブレーキング装置を利用して各ストリートに外力を付与する必要があるので、被加工物の分割に時間を要する場合がある。また、設計されたデバイスチップのサイズが比較的小さい場合にも、被加工物の分割に時間を要する場合がある。
ところで、レーザー加工装置に代えて、切削装置を用いて被加工物を分割する場合がある。切削装置は、回転軸となるスピンドルを備えており、このスピンドルには切削ブレードと呼ばれる環状の砥石工具が装着される。切削ブレードを高速に回転させた上で、分割予定ラインに沿って被加工物に切り込ませることで、被加工物は裏面から表面まで切断されて複数のデバイスチップへと分割される。
特許第３４０８８０５号公報
しかし、切削ブレードを用いて被加工物を分割する場合には、切削によって被加工物に形成される切削溝の幅（即ち、カーフ幅）と、切削により発生するチッピングのサイズとを考慮して、分割予定ラインの幅を予め設定する必要がある。特に、被加工物の表面側にデバイスが形成される場合には、表面側に形成されるカーフ幅を考慮して、分割予定ラインの幅やデバイスのレイアウト等を設計する必要がある。
分割予定ラインの幅は、例えば、被加工物１つ当たりのチップの取り数に影響する。分割予定ラインの幅が大きいほど、被加工物１つ当たりのチップの取り数は減少する。それゆえ、被加工物１つ当たりのチップ取り数を増加させるためには、分割予定ラインの幅を狭くする必要がある。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、切削装置を用いる場合でも、カーフ幅を小さくできるチップの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、表面に複数の分割予定ラインを備える被加工物を各分割予定ラインに沿って分割して該被加工物からチップを製造するチップの製造方法であって、該被加工物の裏面側が露出する様に該被加工物の該表面側が保持テーブルで保持された該被加工物に対して切削ブレードを切り込ませて、各分割予定ラインに沿って該被加工物の該裏面側に該被加工物の該表面には至らない切削溝を形成する切削ステップと、該被加工物にエキスパンドシートを貼り付ける貼り付けステップと、該貼り付けステップ及び該切削ステップの後、該エキスパンドシートを拡張することで各分割予定ラインに沿って該被加工物を分割して該被加工物からチップを形成する分割ステップと、を備え、該貼り付けステップは、該切削ステップの前に行われ、該貼り付けステップでは、該被加工物の該表面側と、環状フレームの一面と、に該エキスパンドシートを貼り付け、該切削ステップでは、該エキスパンドシートを介して該被加工物の該表面側が該保持テーブルで保持された状態で、該被加工物に該切削溝を形成し、該被加工物は、炭化ケイ素基板と、該炭化ケイ素基板の一面に設けられ該被加工物の該裏面側に位置する金属層とを含み、該切削ステップでは、該切削ブレードを該被加工物の該裏面側から切り込ませて該切削溝を形成するチップの製造方法が提供される。
また、好ましくは、該保持テーブルは、少なくとも一部が表面から裏面まで透明な保持部材を有し、チップの製造方法は、該切削ステップの前に、可視光用カメラで該保持部材を介して該被加工物の該表面を撮像して少なくとも１つの分割予定ラインを検出する切削位置検出ステップを更に備える。
また、好ましくは、該切削ブレードは、一対の傾斜面又は曲面を外周部に有し、該切削ステップでは、該切削ブレードで該被加工物を切削する。また、好ましくは、該被加工物は、交互に積層された絶縁層と配線層とを含む回路層を該表面側に有し、該切削ステップでは、該回路層に至らない該切削溝を該被加工物に形成する。
本発明の一態様に係る切削ステップでは、各分割予定ラインに沿って被加工物の表面に至らない切削溝を形成する。更に、貼り付けステップでは、被加工物にエキスパンドシートを貼り付ける。そして、貼り付けステップ及び切削ステップの後の分割ステップでは、エキスパンドシートを拡張することで各分割予定ラインに沿って被加工物を分割して被加工物からチップを形成する。
この様に、切削ステップでは、被加工物の表面を切削せずに被加工物を分割するので、被加工物を表面から裏面まで切断する場合に比べて、表面側のカーフ幅を小さくできる。それゆえ、分割予定ラインの幅を狭くできる。
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。 切削装置の斜視図である。 図３（Ａ）は保持ステップでの被加工物等の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は切削位置検出ステップでの被加工物等の一部断面側面図である。 図４（Ａ）は切削ステップでの被加工物等の一部断面側面図であり、図４（Ｂ）は使用前の切削ブレードの断面図であり、図４（Ｃ）は一定時間使用後の切削ブレードの断面図である。 図５（Ａ）は第１の深さの切削溝を有する被加工物の一部の断面図であり、図５（Ｂ）は第２の深さの切削溝を有する被加工物の一部の断面図である。 図６（Ａ）はテープ拡張装置の一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は分割ステップでの被加工物等の一部断面側面図である。 複数のチップの断面図である。 第１実施形態のチップの製造方法のフロー図である。 第２実施形態のチップの製造方法のフロー図である。 図１０（Ａ）は被加工物を含む積層体の斜視図であり、図１０（Ｂ）は被加工物から表面保護膜を剥離する様子を示す斜視図である。 第３実施形態に係る被加工物ユニットの斜視図である。 第３実施形態の切削装置の斜視図である。 Ｙ軸移動テーブル等の斜視図である。 図１４（Ａ）は切削装置の一部の断面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の領域Ａを拡大した断面図である。 第３の深さの切削溝を有する被加工物の一部の断面図である。 図１６（Ａ）は被加工物を含む積層体の斜視図であり、図１６（Ｂ）は被加工物から表面保護膜を剥離する様子を示す斜視図である。
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。まず、被加工物１１の構成例について説明する。図１（Ａ）は、被加工物１１の斜視図である。被加工物１１は、略円盤形状を有し、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。
被加工物１１は、シリコン（Ｓｉ）で形成された基板１１ｃ（図５（Ａ）等参照）を有する。被加工物１１の表面１１ａ側には、基板１１ｃに接する様に、回路層１１ｄ（図５（Ａ）等参照）が形成されている。回路層１１ｄは、交互に積層された低誘電率絶縁体層（所謂、Ｌｏｗ－ｋ材料層と呼ばれる絶縁層）と配線層とを含む。
被加工物１１の表面１１ａ側は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１５によって複数の領域に区画されている。複数の領域の各々には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の複数のデバイス１３が存在する。各デバイス１３は、上述の基板１１ｃ及び回路層１１ｄで構成されている。
なお、基板１１ｃの材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、基板１１ｃは、他の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等）、サファイア、ガラス、セラミックス、樹脂、複酸化物（ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３）等の材料によって形成されていてもよい。また、デバイス１３の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
被加工物１１を加工する際には、まず、樹脂等の材料で形成された円形のダイシングテープ１７によって、被加工物１１と金属製の環状フレーム１９とを一体化して被加工物ユニット２１を形成する。図１（Ｂ）は、被加工物ユニット２１の斜視図である。
環状フレーム１９は、被加工物１１の径よりも大きな円形の開口部を有しており、被加工物１１は、この開口部に配置されている。被加工物１１の表面１１ａ側と環状フレーム１９の一面とには、ダイシングテープ１７が接着している。
ダイシングテープ１７は、環状フレーム１９の開口よりも大きい径を有する。ダイシングテープ１７は、伸張性を有するエキスパンドシートであり、引っ張り応力に対して容易に変形可能である。
ダイシングテープ１７は、例えば、樹脂で形成された基材層に、糊層（粘着層）が積層された樹脂製のフィルムである。基材層は、ポリオレフィン（ＰＯ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂で形成されており、粘着層は、ゴム系、アクリル系、シリコーン（silicone）系等の樹脂で形成されている。
粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂であり、基材層の一面の全体に設けられている。紫外線硬化型の樹脂は、紫外線が照射される前は強い粘着力を有するが、一度、紫外線（ＵＶ）が照射されると、粘着力が低下する。例えば、紫外線が透過可能な基材層を介して粘着層に紫外線を照射すると、被加工物１１をダイシングテープ１７から容易に剥離できる。
被加工物１１を各分割予定ライン１５に沿って加工して分割することにより、各々デバイス１３を有する複数のチップ２３（図７参照）（即ち、デバイスチップ）が製造される。被加工物１１の加工には種々の方法を用いることができるが、例えば、切削ブレードで分割予定ライン１５に沿って被加工物１１を切削する切削装置２が用いられる。
図２は、切削装置２の斜視図である。なお、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、切り込み送り方向）は、互いに垂直である。
切削装置２は、各構造を支持する基台４を備える。基台４の上面の一部には、Ｘ軸移動ユニット１０が設けられている。Ｘ軸移動ユニット１０は、Ｘ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール１２を有する。各Ｘ軸ガイドレール１２は、基台４の上面に固定されている。
各Ｘ軸ガイドレール１２には、Ｘ軸移動テーブル１４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１４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１２と平行に配置されたＸ軸ボールネジ１６が回転可能な態様で結合されている。
Ｘ軸ボールネジ１６の一端には、Ｘ軸パルスモータ１８が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１８でＸ軸ボールネジ１６を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル１４は、Ｘ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動する。
Ｘ軸移動テーブル１４の上面側の略中央には、円筒形状の支持台２０が設けられている。また、Ｘ軸移動テーブル１４の上面側の四隅には、角柱形状の４本の支持柱２２が固定されており、支持柱２２の上方には、矩形形状のテーブルカバー２４が固定されている。
テーブルカバー２４の上面側には、被加工物１１を吸引して保持するためのチャックテーブル（保持テーブル）２６が設けられている。ここで、図３（Ａ）を参照して、チャックテーブル２６の構造について説明する。
チャックテーブル２６は、ステンレス等の金属材料でなる円筒形状の枠体２６ｂを有する。枠体２６ｂの上部には、略円盤形状の凹部が形成されている。この凹部の底部には、それぞれ凹部の径方向に沿って直線状に形成された複数の底部流路２６ｃ１が形成されている。また、凹部の底部の中央部には、凹部の底部から枠体２６ｂの裏面まで枠体２６ｂを貫通する中央流路２６ｃ２が形成されている。
枠体２６ｂの凹部には、円盤形状の保持部材２６ｄが嵌め込まれており、保持部材２６ｄは接着剤等により凹部に固定されている。保持部材２６ｄは、ポーラスセラミックス等の多孔質部材で形成されたポーラス板であり、底部流路２６ｃ１及び中央流路２６ｃ２を通じて、エジェクタ等を含む吸引源２８ａに接続されている。
底部流路２６ｃ１及び中央流路２６ｃ２と、吸引源２８ａとの間には、バルブ２８ｂが設けられている。バルブ２８ｂを開状態にすることにより、保持部材２６ｄの表面（即ち、保持面２６ａ）には吸引力が発生する。
チャックテーブル２６の周囲には、環状フレーム１９を四方から固定するための４個のクランプユニット２６ｅが設けられている。なお、チャックテーブル２６は、例えば、支持台２０中に設けられたモータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。
ここで、再び図２に戻り、切削装置２の説明を続ける。Ｘ軸移動ユニット１０とは異なる基台４の上面の他の一部には、Ｙ軸移動ユニット３０が設けられている。Ｙ軸移動ユニット３０は、Ｙ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール３２を有する。各Ｙ軸ガイドレール３２は、基台４の上面に固定されている。
各Ｙ軸ガイドレール３２上には、Ｙ軸移動ブロック３４が設けられている。Ｙ軸移動ブロック３４は、Ｘ軸及びＹ軸方向に平行な板状の水平板３４ａを有する。水平板３４ａの底面側は、各Ｙ軸ガイドレール３２にスライド可能に取り付けられている。
水平板３４ａ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、Ｙ軸ガイドレール３２と平行に配置されたＹ軸ボールネジ３６が回転可能な態様で結合されている。
Ｙ軸ボールネジ３６の一端には、Ｙ軸パルスモータ３８が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３８でＹ軸ボールネジ３６を回転させれば、水平板３４ａは、Ｙ軸ガイドレール３２に沿ってＹ軸方向に移動する。
水平板３４ａのＸ軸方向の一端には、Ｙ軸及びＺ軸方向に平行な板状の垂直板３４ｂが固定されている。水平板３４ａのＸ軸方向の一端とは反対側に位置する他端側の垂直板３４ｂの表面には、Ｚ軸移動ユニット４０が設けられている。
Ｚ軸移動ユニット４０は、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール（不図示）を有する。各Ｚ軸ガイドレールは、Ｘ軸方向の他端側の垂直板３４ｂの表面に固定されている。各Ｚ軸ガイドレールには、切削ユニット４８を固定するホルダ４４がスライド可能に取り付けられている。
ホルダ４４の裏面側（即ち、垂直板３４ｂ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軸ガイドレールと平行に配置されたＺ軸ボールネジ（不図示）が回転可能な態様で結合されている。
Ｚ軸ボールネジの一端には、Ｚ軸パルスモータ４２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４２でＺ軸ボールネジを回転させれば、ホルダ４４は、Ｚ軸ガイドレールに沿ってＺ軸方向に移動する。
ホルダ４４は、円柱形状の空洞部を有する。ホルダ４４は、円柱形状の空洞部の高さ方向がＹ軸方向と平行に配置されている。この空洞部には、切削ユニット４８を構成するスピンドルハウジング４６が固定されている。スピンドルハウジング４６は、円筒形状を有し、ホルダ４４の空洞部に固定されている。
切削ユニット４８は、Ｙ軸方向に平行な回転軸となるスピンドル（不図示）を有する。スピンドルは、回転可能な態様で、スピンドルハウジング４６中に部分的に収容されている。但し、スピンドルの一端側は、スピンドルハウジング４６から露出している。
スピンドルの一端側には、砥粒を結合材で固定してなる円環状の切削ブレード４８ａが装着されている（図４（Ａ）参照）。一方、スピンドルの他端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源を駆動させると、切削ブレード４８ａは、スピンドルを回転軸として回転する。
切削ブレード４８ａの傍には、被加工物１１や切削ブレード４８ａに純水等の切削液を供給するためのノズルが配置されている。ノズルから切削液を供給しながら、チャックテーブル２６に保持された被加工物１１に対して、回転させた切削ブレード４８ａを切り込ませることで、被加工物１１を切削できる。
切削ユニット４８に隣接する位置には、チャックテーブル２６に保持された被加工物１１等を撮影するためのカメラユニット５０が設けられている。カメラユニット５０は、スピンドルハウジング４６の側方に固定されており、切削ユニット４８と共に、Ｙ軸移動ユニット３０及びＺ軸移動ユニット４０によってＹ軸及びＺ軸方向に移動する。
第１実施形態のカメラユニット５０は、赤外線（ＩＲ）カメラを有する。赤外線カメラは、保持面２６ａ側に配置された対物レンズ（不図示）と、対物レンズを介して被写体を撮像する撮像素子（不図示）とを含む。
切削装置２には、Ｘ軸移動ユニット１０、チャックテーブル２６、Ｙ軸移動ユニット３０、Ｚ軸移動ユニット４０、切削ユニット４８、カメラユニット５０等の動作を制御する制御部（不図示）が設けられている。
制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるプログラム等のソフトウェアに従い処理装置を動作させることによって、制御部は、ソフトウェアと処理装置（ハードウェア資源）とが協働した具体的手段として機能する。
次に、第１実施形態に係る被加工物１１の加工手順等について説明する。第１実施形態では、まず、図１（Ｂ）に示す様に、環状フレーム１９の開口部に被加工物１１を配置して、被加工物１１の表面１１ａ側と、環状フレーム１９の一面とにダイシングテープ１７を貼り付ける（貼り付けステップ（Ｓ１０））。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂが露出した被加工物ユニット２１を形成する。
貼り付けステップ（Ｓ１０）の後、被加工物ユニット２１のダイシングテープ１７側をチャックテーブル２６で吸引して保持する（保持ステップ（Ｓ２０））。図３（Ａ）は、保持ステップ（Ｓ２０）での被加工物１１等の一部断面側面図である。
保持ステップ（Ｓ２０）では、まず、バルブ２８ｂを閉状態とし、被加工物１１の裏面１１ｂ側が上方に露出する様に、被加工物１１をチャックテーブル２６に載せる。そして、環状フレーム１９をクランプユニット２６ｅで固定し、併せて、吸引源２８ａを動作させる。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側は、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７を介してチャックテーブル２６で保持される。
保持ステップ（Ｓ２０）の後、被加工物１１の裏面１１ｂ側からカメラユニット５０で被加工物１１の表面１１ａを撮像して少なくとも１つの分割予定ライン１５を検出する（切削位置検出ステップ（Ｓ３０））。図３（Ｂ）は、切削位置検出ステップ（Ｓ３０）での被加工物１１等の一部断面側面図である。
本実施形態のカメラユニット５０は、赤外線カメラであるので、基板１１ｃを透過して表面１１ａ側を撮像できる。この撮像によって得られる画像は、制御部の記憶装置に記憶される。
当該画像は、表面１１ａ側に存在するキーパターン等と呼ばれるアライメントマークを含んでいる。このアライメントマークの座標に基づいて、少なくとも１つの分割予定ライン１５の座標が検出される。この様にして、カメラユニット５０で得られた画像は、被加工物１１のアライメント等に用いられる。
切削位置検出ステップ（Ｓ３０）後、表面１１ａ側がチャックテーブル２６で保持された状態の被加工物１１に対して切削ブレード４８ａを切り込ませて、各分割予定ライン１５に沿って切削溝を形成する（切削ステップ（Ｓ４０））。図４（Ａ）は、切削ステップ（Ｓ４０）での被加工物１１等の一部断面側面図である。
切削ステップ（Ｓ４０）では、まず、カメラユニット５０で撮像した画像に基づいて、分割予定ライン１５とＸ軸方向とが平行になる様に、回転駆動源を用いてチャックテーブル２６を回転させる。次いで、Ｙ軸移動ユニット３０を用いて、加工の対象となる分割予定ライン１５の延長線の上方に切削ブレード４８ａの位置を合わせる。
そして、Ｚ軸移動ユニット４０を用いて、切削ブレード４８ａの下端の高さが被加工物１１の表面１１ａと裏面１１ｂとの間となる様に、切削ユニット４８のＺ軸方向の位置を調整する。これにより、切削ブレード４８ａの切り込み深さが被加工物１１の表面１１ａには至らない様に、切削ブレード４８ａの下端の高さを調整する。
次いで、Ｘ軸移動ユニット１０を用いて、切削ブレード４８ａに対してチャックテーブル２６をＸ軸方向に平行に移動させる。これにより、１つの分割予定ライン１５に沿って被加工物１１を切削して、被加工物１１の裏面１１ｂ側に切削溝を形成する。
１つの分割予定ライン１５に沿って切削溝を形成した後、Ｙ軸移動ユニット３０を用いて、被加工物１１を所定のインデックス量だけ割り出し送りする。そして、切削した１つの分割予定ライン１５のＹ軸方向に隣接する他の分割予定ライン１５に、同様に切削溝を形成する。
この様な動作は、被加工物１１が全ての分割予定ライン１５に沿って加工されるまで繰り返される。これにより、全ての分割予定ライン１５に沿って、表面１１ａ側には至らない切削溝１５ａが裏面１１ｂ側に形成される。
切削ブレード４８ａは、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材に、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等の砥粒を混合して円盤状（円環状）に形成されている。ただし、切削ブレード４８ａを構成する結合材や砥粒に制限はなく、結合材及び砥粒は、切削ブレード４８ａの仕様等に合わせて選択、変更される。
図４（Ｂ）は、使用前の切削ブレード４８ａの断面図である。図４（Ｂ）に示す様に、外周部４８ｂには、切削ブレード４８ａの円盤状（円環状）の端面の外周から、切削ブレード４８ａの厚さ方向の略中心に位置する外周まで、環状の傾斜面４８ｃが形成されている。
この様に、外周部４８ｂには、切削ブレード４８ａの厚さ方向の略中心を通り切削ブレード４８ａの円盤状（円環状）の端面に平行な平面に対して、略線対称に一対の傾斜面４８ｃが形成されている。
切削ブレード４８ａの径を通り切削ブレード４８ａの厚さ方向に平行な断面で切削ブレード４８ａを見た場合に、外周部４８ｂには、一対の傾斜面４８ｃにより略Ｖ字形状の凸部が形成されている。この切削ブレード４８ａで被加工物１１を切削すると、分割予定ライン１５に平行な直線に対して直交する平面で被加工物１１を切断した場合に、略Ｖ字形状の切削溝１５ａが形成される。
なお、一定時間使用後の切削ブレード４８ａは、摩耗して角部が丸くなる。それゆえ、外周部４８ｂには、一対の傾斜面４８ｃではなく、図４（Ｃ）に示す様に、曲面４８ｄが形成されていてもよい。図４（Ｃ）は、一定時間使用後の切削ブレード４８ａの断面図である。なお、図４（Ｃ）では、使用前の外周部４８ｂの輪郭を破線で示す。
図４（Ｃ）に示す様に、外周部４８ｂには、切削ブレード４８ａの中心から外周側に凸形状を構成する環状の曲面４８ｄが形成されている。つまり、切削ブレード４８ａの径を通り切削ブレード４８ａの厚さ方向に平行な断面で切削ブレード４８ａを見た場合に、外周部４８ｂの輪郭は略Ｕ字形状である。
この切削ブレード４８ａで被加工物１１を切削すると、分割予定ライン１５に平行な直線に対して直交する平面で被加工物１１を切断した場合に、略Ｕ字形状の切削溝１５ａが形成される。
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に、切削ステップ（Ｓ４０）で形成された切削溝１５ａを示す。図５（Ａ）は、第１の深さの切削溝１５ａを有する被加工物１１の一部の断面図であり、図５（Ｂ）は、第２の深さの切削溝１５ａを有する被加工物１１の一部の断面図である。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、切削溝１５ａが略Ｕ字形状である場合を示し、被加工物１１の表面１１ａ側のダイシングテープ１７は省略している。
図５（Ａ）に示す第１の深さの切削溝１５ａの底部は、基板１１ｃと回路層１１ｄとの境界１１ｅに位置する。この様に、切削ブレード４８ａで回路層１１ｄを切削しないことで、切削ブレード４８ａが回路層１１ｄを切削して回路層１１ｄが基板１１ｃから剥離するデラミネーション現象を防止できる。
なお、切削溝１５ａの底部は、境界１１ｅから所定距離だけ離れていてもよい。図５（Ｂ）に示す第２の深さの切削溝１５ａの底部は、回路層１１ｄに至っておらず、境界１１ｅから数μｍ以上１０μｍ以下の所定距離だけ離れている。
この様に、切削溝１５ａの底部を境界１１ｅから所定距離だけ離して基板１１ｃの切り残し領域を設けることで、切削溝１５ａの底部が境界１１ｅに位置する場合に比べて、切削ブレード４８ａが回路層１１ｄを切削する可能性をより低減できる。それゆえ、デラミネーション現象をより確実に防止できる。
更に、基板１１ｃの切り残し領域を設けることにより、切削溝１５ａの底部が境界１１ｅに位置する場合に比べて、分割予定ライン１５における被加工物１１の機械的強度を高くできる。それゆえ、被加工物ユニット２１の加工、搬送等の最中に、基板１１ｃにおいて予期しない位置又は方向にクラックが発生する可能性を低減できる。
なお、基板１１ｃがシリコンで形成されている場合に、切削溝１５ａの底部から境界１１ｅまでの距離を１０μｍよりも大きくすると、基板１１ｃにおいて予期しない位置又は方向にクラックが発生する可能性があるので、この距離を１０μｍ以下とするのが好ましい。
切削ステップ（Ｓ４０）の後、各分割予定ライン１５に沿って被加工物１１を分割する（分割ステップ（Ｓ５０））。分割ステップ（Ｓ５０）では、例えば、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７を拡張するテープ拡張装置５２が用いられる。
図６（Ａ）は、テープ拡張装置５２の一部断面側面図である。テープ拡張装置５２は、被加工物１１の径よりも大きい径を有する円筒形状のドラム５４と、このドラム５４の側方に配置された円環状のフレーム保持テーブル５８とを有する。
フレーム保持テーブル５８の上面は、被加工物ユニット２１の環状フレーム１９が載置される略平坦な載置面５８ａである。なお、図６（Ａ）に示す様に、被加工物ユニット２１がテープ拡張装置５２に載置されるとき、ドラム５４の上面５４ａとフレーム保持テーブル５８の載置面５８ａとの高さ位置は、略同じとなる様に調整されている。
フレーム保持テーブル５８の外周側面には、周方向の異なる位置に複数のクランプユニット６０が固定されている。また、フレーム保持テーブル５８の底面には、ドラム５４の高さ方向に沿って移動可能な複数のピストンロッド６２の上端部が固定されている。
ピストンロッド６２の下端部側の一部は、エアシリンダ６４内に配置されている。各エアシリンダ６４内にピストンロッド６２が引き込まれると、フレーム保持テーブル５８の上面がドラム５４の上面５４ａに対して引き下げられる。
次に、テープ拡張装置５２を用いた分割ステップ（Ｓ５０）について説明する。図６（Ｂ）は、分割ステップ（Ｓ５０）での被加工物１１等の一部断面側面図である。分割ステップ（Ｓ５０）では、まず、略同じ高さ位置に調整されているドラム５４の上面５４ａとフレーム保持テーブル５８の載置面５８ａとに、被加工物ユニット２１を載置する。
このとき、被加工物ユニット２１のうち被加工物１１に対応する部分を上面５４ａに載置し、被加工物ユニット２１のうち環状フレーム１９に対応する部分を載置面５８ａ上に載置する。そして、クランプユニット６０で、環状フレーム１９の位置を固定する。
次に、エアシリンダ６４を作動させてフレーム保持テーブル５８を上面５４ａに対して引き下げる。これにより、図６（Ｂ）に示す様に、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７が円形のダイシングテープ１７の中心から放射状に拡張されて、被加工物１１が各分割予定ライン１５に沿って分割される。
より具体的には、分割ステップ（Ｓ５０）では、Ｖ字形状又はＵ字形状の切削溝１５ａの底部を起点として、切削溝１５ａの底部と表面１１ａとの間でクラックが伸長して、基板１１ｃの切り残し領域と、切り残し領域の直下の回路層１１ｄとが破断する。これにより、被加工物１１から複数のチップ２３が形成される。
破断時に表面１１ａに形成されるクラックの幅は、１μｍにも満たない程度である。それゆえ、切削ブレード４８ａで表面１１ａを切削する場合に比べて、表面１１ａのカーフ幅を小さくできる。従って、本実施形態のチップ２３の製造方法では、切削ブレード４８ａで表面１１ａを切削する場合に比べて、分割予定ライン１５の幅をより狭く設定できる。
図７は、複数のチップ２３の断面図である。なお、図７では、第２の深さの切削溝１５ａが被加工物１１に形成されている場合（図５（Ｂ）参照）の複数のチップ２３の断面図を示し、被加工物１１の表面１１ａ側のダイシングテープ１７は省略している。
分割ステップ（Ｓ５０）後には、各チップ２３の表面１１ａ側に紫外線を照射して、ダイシングテープ１７の粘着層の粘着力を低下させる。その後、反転ピックアップ装置（不図示）の吸着ヘッドで、チップ２３の裏面１１ｂ側を吸着し、チップ２３をピックアップする。
次いで、チップ２３の表面１１ａ側が上を向く様に、吸着ヘッドを上下反転させる。このとき、チップ２３は、反転ピックアップ装置の吸着ヘッドにより下方が支持された状態となる。その後、チップ２３の表面１１ａ側が、例えば、ボンディング装置（不図示）の吸着ヘッドに吸着される。これにより、チップ２３は、反転ピックアップ装置からボンディング装置へ受け渡される。
なお、チップ２３を搬送する場合には、必ずしも反転ピックアップ装置を使用しなくてもよい。例えば、分割ステップ（Ｓ５０）後に、各チップ２３の裏面１１ｂ側にチップ２３の転写用の粘着テープ（不図示）を貼り付けて、表面１１ａ側に紫外線を照射することで、被加工物ユニット２１からダイシングテープ１７を剥離する。
これにより、各チップ２３は、粘着テープに転写される。この場合、反転ピックアップ装置を用いることなく、例えば、ボンディング装置（不図示）の吸着ヘッドが、チップ２３の表面１１ａ側を吸着して、チップ２３をピックアップ及び搬送できる。
図８は、第１実施形態のチップ２３の製造方法のフロー図である。第１実施形態の切削ステップ（Ｓ４０）では、被加工物１１の表面１１ａを切削せずに被加工物１１を分割するので、被加工物１１を表面１１ａから裏面１１ｂまで切削して切断する場合に比べて、表面１１ａ側のカーフ幅を小さくできる。それゆえ、分割予定ライン１５の幅を狭くできる。
ところで、上述の分割ステップ（Ｓ５０）では、ダイシングテープ１７を放射状に拡張するテープ拡張装置５２に代えて、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７を四方から外側に引っ張る他のテープ拡張装置（不図示）を使用してもよい。
次に、図９、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を用いて、第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態のチップ２３の製造方法のフロー図である。第２実施形態では、まず、被加工物１１の表面１１ａ側に、表面保護部材としての表面保護テープ１７ａを貼り付ける（表面保護ステップ（Ｓ１５））。なお、表面保護テープ１７ａに代えて、剛性を有する基板からなるサブストレイトを表面保護部材に用いてもよい。
これにより、表面保護テープ１７ａ及び被加工物１１から成る積層体２５が形成される。図１０（Ａ）は、被加工物１１を含む積層体２５の斜視図である。なお、本実施形態の表面保護テープ１７ａには環状フレーム１９が貼り付けられていないが、表面保護テープ１７ａが被加工物１１の径よりも大きな径を有する場合には、表面保護テープ１７ａの外周部に環状フレーム１９が貼り付けられていてもよい。
表面保護テープ１７ａは、例えば、紫外線が透過可能な樹脂製の基材層と、紫外線硬化型の粘着層とが積層された樹脂製のフィルムである。第２実施形態の表面保護テープ１７ａは、引っ張り応力に対して容易に変形する伸張性を有するが、必ずしも伸張性を有しなくてもよい。
表面保護ステップ（Ｓ１５）の後、第１実施形態と同様に、保持ステップ（Ｓ２０）、切削位置検出ステップ（Ｓ３０）及び切削ステップ（Ｓ４０）を行う。切削ステップ（Ｓ４０）では、表面１１ａ側には至らない切削溝１５ａを裏面１１ｂ側に形成する。なお、表面保護ステップ（Ｓ１５）の後、裏面研削等の加工を被加工物１１に施してもよい。
そして、切削ステップ（Ｓ４０）の後、貼り付けステップ（Ｓ４５）を行う。貼り付けステップ（Ｓ４５）では、まず、環状フレーム１９の開口部に積層体２５を配置して、被加工物１１の裏面１１ｂ側と、環状フレーム１９の一面とにエキスパンドシート１７ｂを貼り付ける。エキスパンドシート１７ｂは、基材層及び粘着層が積層された樹脂製のフィルムであり、伸張性を有する。また、エキスパンドシート１７ｂの粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂である。
貼り付けステップ（Ｓ４５）では、次いで、被加工物１１の表面１１ａ側に紫外線を照射する。紫外線は表面保護テープ１７ａの基材層を透過して、粘着層に達する。これにより、表面保護テープ１７ａの粘着力を低下させる。
その後、剥離装置（不図示）を用いて表面保護テープ１７ａを剥離する。図１０（Ｂ）は、被加工物１１から表面保護テープ１７ａを剥離する様子を示す斜視図である。表面保護テープ１７ａを剥離することで、被加工物１１、エキスパンドシート１７ｂ及び環状フレーム１９から成る被加工物ユニットが形成される。
貼り付けステップ（Ｓ４５）の後、上述のテープ拡張装置５２を用いて、被加工物１１を分割予定ライン１５に沿って複数のチップ２３に分割する（分割ステップ（Ｓ５０））。その後、各チップ２３の裏面１１ｂ側に紫外線を照射して、エキスパンドシート１７ｂの粘着層の粘着力を低下させる。
第２実施形態では、第１実施形態の様に反転ピックアップ装置（不図示）や転写用の粘着テープ（不図示）等を用いることなく、ボンディング装置（不図示）等の吸着ヘッドが、各チップ２３の表面１１ａ側を吸着及びピックアップして、各チップ２３を搬送できる。
勿論、第２実施形態の切削ステップ（Ｓ４０）でも、被加工物１１の表面１１ａを切削せずに被加工物１１を分割するので、被加工物１１を表面１１ａから裏面１１ｂまで切削して切断する場合に比べて、表面１１ａ側のカーフ幅を小さくできる。それゆえ、分割予定ライン１５の幅を狭くできる。
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、裏面３１ｂ側に金属層２７が形成された被加工物３１を分割予定ライン１５に沿って分割して複数のチップ２３を形成する。図１１は、第３実施形態に係る被加工物ユニット４１の斜視図である。
被加工物３１は、略円盤形状を有し、表面３１ａ及び裏面３１ｂを備えるウェーハである。被加工物３１は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成された基板３１ｃ（図１５参照）を有する。被加工物３１の表面３１ａ側には、基板３１ｃに接する様に、上述の回路層１１ｄ（図１５参照）が形成されている。
被加工物３１の表面３１ａ側は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１５によって複数の領域に区画されている。複数の領域の各々には、パワー半導体デバイス等の複数のデバイス１３が存在し、各デバイス１３は、基板３１ｃ及び回路層１１ｄで構成されている。
被加工物３１の裏面３１ｂ側に位置する基板３１ｃの一面には、金属層２７が設けられている。金属層２７は、例えば、基板３１ｃに接するチタン（Ｔｉ）層と、チタン層に対して基板３１ｃとは反対側に位置するニッケル（Ｎｉ）層とが積層された積層体である。
但し、積層体を構成する材料は、チタン層及びニッケル層に限定されない。また、金属層２７は、単一の金属材料の層であってもよく、三つ以上の異なる材料の金属層が積層された成る積層体であってもよい。
被加工物３１の表面３１ａ側は、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７を介して環状フレーム１９の開口部に固定されている。ダイシングテープ１７は、基材層及び粘着層が積層された樹脂製のフィルムであり、伸張性を有する。
なお、被加工物３１の裏面３１ｂ側の全体には、金属層２７が形成されているので、赤外線カメラで裏面１１ｂ側を撮像しても、表面３１ａ側の分割予定ライン１５を撮像できない。そこで、第３実施形態では、ダイシングテープ１７を介して下方から表面３１ａ側を撮像可能な切削装置７２を用いる。
図１２は、第３実施形態の切削装置７２の斜視図である。切削装置７２は、各構成要素を支持する基台７４を備えている。基台７４の上面には、Ｘ軸Ｙ軸移動機構（加工送り及び割り出し送り機構）７８が配置されている。
Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８は、基台４の上面に固定されＸ軸方向に概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール８０を備えている。Ｘ軸ガイドレール８０は、基台７４の上面に固定されている。
Ｘ軸ガイドレール８０には、Ｘ軸移動テーブル８２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８２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８０に概ね平行なＸ軸ボールネジ８４が回転可能な態様で結合されている。
Ｘ軸ボールネジ８４の一端部には、Ｘ軸パルスモータ８６が連結されている。Ｘ軸パルスモータ８６でＸ軸ボールネジ８４を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル８２は、Ｘ軸ガイドレール８０に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸ガイドレール８０に隣接する位置には、Ｘ軸移動テーブル８２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８０ａが設けられている。
Ｘ軸移動テーブル８２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９０が固定されている。Ｙ軸ガイドレール９０には、Ｙ軸移動テーブル９２がスライド可能に取り付けられている。図１３は、Ｙ軸移動テーブル９２等の斜視図であり、図１４（Ａ）は、切削装置７２の一部の断面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の領域Ａを拡大した断面図である。
なお、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）では、切削装置７２によって加工される被加工物１１等を併せて示している。また、図１４（Ａ）では、断面のハッチングを省略している。図１２、図１３及び図１４（Ａ）に示す様に、Ｙ軸移動テーブル９２は、Ｚ軸方向から見た形状が長方形である底板部９２ａを含む。
底板部９２ａ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９２ｂの下端が接続されている。この側板部９２ｂの上端には、Ｚ軸方向から見た形状が底板部９２ａと同様の長方形である天板部９２ｃのＹ軸方向の一端が接続されている。すなわち、底板部９２ａと天板部９２ｃ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９２ｄが形成されている。
Ｙ軸移動テーブル９２の底板部９２ａの下面側には、ナット部９２ｅ（図１４（Ａ））が設けられており、このナット部９２ｅには、Ｙ軸ガイドレール９０に概ね平行なＹ軸ボールネジ９４が回転可能な態様で結合されている。Ｙ軸ボールネジ９４の一端部には、Ｙ軸パルスモータ９６が連結されている。
Ｙ軸パルスモータ９６でＹ軸ボールネジ９４を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル９２は、Ｙ軸ガイドレール９０に沿ってＹ軸方向に移動する。Ｙ軸ガイドレール９０に隣接する位置には、Ｙ軸移動テーブル９２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９０ａ（図１２参照）が設けられている。
Ｙ軸移動テーブル９２の天板部９２ｃの上面側には、板状の被加工物１１（図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）参照）を保持する際に使用されるチャックテーブル（保持テーブル）９８が配置されている。このチャックテーブル９８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天板部９２ｃに支持される。
このチャックテーブル９８は、例えば、ステンレス等の金属材料でなる円筒形状の枠体１００を含む。枠体１００の上部には、この枠体１００の上部側の開口部１００ａを塞ぐように、円盤形状の保持部材１０２が設けられている。保持部材１０２は、概ね平坦な表面（保持面）１０２ａと、表面１０２ａとは反対側の裏面１０２ｂとを有し、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材で構成されている。
図１４（Ｂ）に示すように、保持部材１０２の内部には、被加工物３１の吸引に使用される吸引路１０２ｃが設けられている。また、保持部材１０２の表面１０２ａには、この吸引路１０２ｃの一端に相当する複数の開口１０２ｄが形成されている。複数の開口１０２ｄは、表面１０２ａに略等間隔で配置されている。吸引路１０２ｃの他端側には、エジェクタ等を含む吸引源１０４が接続される。
この保持部材１０２は、吸引路１０２ｃや開口１０２ｄを除いた少なくとも一部の領域で、表面１０２ａから裏面１０２ｂまで、可視光に対して透明である。それゆえ、この保持部材１０２の表面１０２ａ側に配置される被加工物３１等を、可視光用カメラ１５０で保持部材１０２の裏面１０２ｂ側から撮像できる。
なお、本実施形態では、全体が可視光に対して透明な透明材で構成された保持部材１０２を示しているが、保持部材１０２は、少なくともその一部が、表面１０２ａから裏面１０２ｂまで透明であればよい。
Ｙ軸移動テーブル９２の側板部９２ｂには、モータ等の回転駆動源１０８が設けられている。枠体１００の外周に設けられたプーリー部１００ｂと、回転駆動源１０８の回転軸に連結されたプーリー１０８ａとには、回転駆動源１０８の動力を伝達するためのベルト１１０が掛けられている。そのため、チャックテーブル９８は、回転駆動源１０８からベルト１１０を介して伝達される力によって、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りに回転できる。
なお、枠体１００の外周には、プーリー部１００ｂの他に、環状フレーム１９を固定する際に使用される複数のクランプ１００ｃが設けられている（図１４（Ａ）参照）。複数のクランプ１００ｃは、チャックテーブル９８の回転を阻害しない態様で枠体１００に固定されている。また、チャックテーブル９８は、上述したＸ軸Ｙ軸移動機構７８によって、Ｘ軸移動テーブル８２やＹ軸移動テーブル９２と共に、Ｘ軸方向やＹ軸方向に移動できる。
図１２に示すように、基台７４の上面のＸ軸Ｙ軸移動機構７８と重ならない領域には、柱状又は壁状の支持構造１１２が設けられている。支持構造１１２の側面には、Ｚ軸移動機構１１４が配置されている。Ｚ軸移動機構１１４は、支持構造１１２の側面に固定されＺ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール１１６を備えている。
Ｚ軸ガイドレール１１６には、切削ユニット１１８を構成するスピンドルハウジング１２０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１２０の支持構造１１２側の側面には、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１１６に概ね平行なＺ軸ボールネジ１２２が回転可能な態様で結合されている。
Ｚ軸ボールネジ１２２の一端部には、Ｚ軸パルスモータ１２４が連結されている。Ｚ軸パルスモータ１２４でＺ軸ボールネジ１２２を回転させれば、スピンドルハウジング１２０は、Ｚ軸ガイドレール１１６に沿ってＺ軸方向に移動する。Ｚ軸ガイドレール１１６に隣接する位置には、スピンドルハウジング１２０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（不図示）を備えている。スピンドルは、上述したスピンドルハウジング１２０中に回転可能な態様で支持される。スピンドルの一端部は、スピンドルハウジング１２０から露出している。このスピンドルの一端部には、円環状の切削ブレード１１８ａが装着されている。一方、スピンドルの他端側には、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１２０には、チャックテーブル９８によって保持される被加工物１１等を上方から撮像するための上部撮像ユニット１２８が固定されている。よって、この上部撮像ユニット１２８は、スピンドルハウジング１２０に固定されており、切削ユニット４８と共に、Ｚ軸移動機構１１４によってＺ軸方向に移動する。
基台７４の上面のＸ軸Ｙ軸移動機構７８からＹ軸方向に離れた領域であって、スピンドルハウジング１２０の下方の領域には、柱状又は壁状の撮像ユニット支持構造１３２が設けられている。撮像ユニット支持構造１３２の側面には、撮像ユニット移動機構１３４が配置されている。
撮像ユニット移動機構１３４は、撮像ユニット支持構造１３２の側面に固定されＺ軸方向に概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール１３６を備えている。Ｚ軸ガイドレール１３６には、Ｚ軸移動プレート１３８がスライド可能に取り付けられている。
Ｚ軸移動プレート１３８の撮像ユニット支持構造１３２側の側面には、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１３６に概ね平行なＺ軸ボールネジ１４０が回転可能な態様で結合されている（図１４（Ａ）参照）。
Ｚ軸ボールネジ１４０の一端部には、Ｚ軸パルスモータ１４２が連結されている。Ｚ軸パルスモータ１４２でＺ軸ボールネジ１４０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート１３８は、Ｚ軸ガイドレール１３６に沿ってＺ軸方向に移動する。Ｚ軸ガイドレール１３６に隣接する位置には、Ｚ軸移動プレート１３８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。
Ｚ軸移動プレート１３８には、Ｙ軸方向に長い支持アーム１４４を介して下部撮像ユニット１４６が固定されている。下部撮像ユニット１４６は、被写体（本実施形態では、被加工物３１）に対して可視光を照射する照明装置１４８と、被写体から反射した光を受けて画像を形成する撮像素子を備えた可視光用カメラ１５０とを含む。
Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８、回転駆動源１０８、Ｚ軸移動機構１１４、切削ユニット１１８、上部撮像ユニット１２８、撮像ユニット移動機構１３４、下部撮像ユニット１４６等の構成要素には、制御部（不図示）が接続されている。制御部は、被加工物３１が適切に加工されるように各構成要素の動作を制御する。
制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるプログラム等のソフトウェアに従い処理装置を動作させることによって、制御部は、ソフトウェアと処理装置（ハードウェア資源）とが協働した具体的手段として機能する。
次に、第３実施形態に係る被加工物１１の加工手順について説明する。第３実施形態では、図８に示す第１実施形態のフロー図と同じ手順で、被加工物３１を加工する。まず、図１１に示す被加工物ユニット４１を形成する（貼り付けステップ（Ｓ１０））。
貼り付けステップ（Ｓ１０）の後、第１実施形態と同様に、保持ステップ（Ｓ２０）を行う。保持ステップ（Ｓ２０）では、まず、ダイシングテープ１７が保持部材１０２の表面１０２ａに接触する様に、被加工物ユニット４１をチャックテーブル９８に載せる。
そして、クランプ１００ｃで環状フレーム１９を固定し、併せて、吸引路１０２ｃの一端に相当する複数の開口１０２ｄから吸引源１０４の負圧を作用させる。これにより、被加工物３１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル９８で保持される。
保持ステップ（Ｓ２０）後、切削位置検出ステップ（Ｓ３０）を行う。切削位置検出ステップ（Ｓ３０）では、Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８及び撮像ユニット移動機構１３４の動作を制御して、保持部材１０２の透明な領域の下方に下部撮像ユニット１４６を配置する。
即ち、Ｙ軸移動テーブル９２の底板部９２ａと天板部９２ｃとの間の空間９２ｄに下部撮像ユニット１４６を挿入する。保持部材１０２に対する下部撮像ユニット１４６の位置は、被加工物３１の撮像に適した範囲内で任意に調整される。
上述の通り、保持部材１０２の一部は透明である。それゆえ、下部撮像ユニット１４６の照明装置１４８から上方の被加工物１１に向けて可視光を照射し、保持部材１０２及びダイシングテープ１７を介して被加工物３１の表面３１ａ側から反射する光を可視光用カメラ１５０の撮像素子で受光すれば、被加工物３１の表面３１ａ側を撮像できる。
この撮像によって得られる画像は、制御部の記憶装置に記憶される。当該画像は、被加工物３１の表面３１ａ側に存在するキーパターン等のアライメントマークを含んでいる。アライメントマークの座標に基づいて、少なくとも１つの分割予定ライン１５の座標が検出される。この様にして、可視光用カメラ１５０で得られた画像は、被加工物３１のアライメント等に用いられる。
切削位置検出ステップ（Ｓ３０）後、切削ステップ（Ｓ４０）を行う。切削ステップ（Ｓ４０）では、Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８の動作を制御して、加工の対象となる分割予定ライン１５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、Ｚ軸移動機構１１４の動作を制御して、切削ブレード１１８ａの下端の高さが被加工物３１の表面３１ａと裏面３１ｂとの間となる様に、切削ユニット１１８のＺ軸方向の位置を調整する。
その後、切削ブレード１１８ａを回転させながら、Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８でチャックテーブル９８をＸ軸方向に移動させる。これにより、加工の対象となる分割予定ライン１５に沿って被加工物３１の裏面３１ｂ側から切削ブレード１１８ａを切り込ませ、この分割予定ライン１５に沿って被加工物３１を加工する。
１つの分割予定ライン１５に沿って切削溝１５ａを形成した後、Ｘ軸Ｙ軸移動機構７８を用いて、被加工物３１を所定のインデックス量だけ割り出し送りする。そして、切削した１つの分割予定ライン１５のＹ軸方向に隣接する他の分割予定ライン１５に、同様に切削溝１５ａを形成する。
この様な動作は、全ての分割予定ライン１５に沿って被加工物３１が加工されるまで繰り返される。これにより、全ての分割予定ライン１５に沿って、表面３１ａ側には至らない切削溝１５ａが裏面３１ｂ側に形成される。
図１５は、第３の深さの切削溝１５ａを有する被加工物１１の一部の断面図である。なお、図１５では、切削溝１５ａが略Ｕ字形状である場合を示し、被加工物３１の表面３１ａ側のダイシングテープ１７は省略している。
図１５に示す第３の深さの切削溝１５ａの底部は、回路層１１ｄに至っておらず、基板３１ｃと回路層１１ｄとの境界１１ｅから所定距離だけ離れている。第３の深さの切削溝１５ａの底部は、上述の第２の深さの切削溝１５ａの底部よりも境界１１ｅから離れている。第３の深さの切削溝１５ａの底部は、境界１１ｅから数μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは、１０μｍよりも大きく３０μｍ以下の所定距離だけ離れている。
切削溝１５ａの底部を境界１１ｅから所定距離だけ離して基板３１ｃに切り残し領域を設けることで、切削溝１５ａの底部が境界１１ｅに位置する場合に比べて、切削ブレード１１８ａが回路層１１ｄを切削する可能性をより低減できる。それゆえ、デラミネーション現象をより確実に防止できる。
更に、切り残し領域を設けることにより、切削溝１５ａの底部が境界１１ｅに位置する場合に比べて、分割予定ライン１５における被加工物１１の機械的強度を高くできる。それゆえ、被加工物ユニット４１の加工、搬送等の最中に、基板３１ｃにおいて予期しない位置又は方向にクラックが発生する可能性を低減できる。
切削ステップ（Ｓ４０）の後、吸引源１０４の負圧を遮断すると共に、クランプ１００ｃによる環状フレーム１９の固定を解除する。そして、被加工物ユニット４１をチャックテーブル９８から上述のテープ拡張装置５２へ搬出する。
その後、分割ステップ（Ｓ５０）を行う。分割ステップ（Ｓ５０）では、上述のテープ拡張装置５２を用いて、ダイシングテープ（エキスパンドシート）１７を拡張することで、被加工物３１を複数のチップ２３に分割する。
なお、第３実施形態の基板３１ｃは、シリコンよりも硬度の高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成されている。しかし、第１実施形態に比べて切り残し量を多くしても、分割ステップ（Ｓ５０）での被加工物１１の分割に支障は無いということを発明者は確認している。
分割ステップ（Ｓ５０）後には、各チップ２３の表面３１ａ側に紫外線を照射して、ダイシングテープ１７の粘着層の粘着力を低下させる。その後、反転ピックアップ装置（不図示）の吸着ヘッドが、チップ２３の裏面１１ｂ側を吸着した後、チップ２３の表面３１ａ側をボンディング装置（不図示）の吸着ヘッドへ受け渡す。
なお、これに代えて、分割ステップ（Ｓ５０）後に、各チップ２３の裏面３１ｂ側にチップ２３の転写用の粘着テープ（不図示）を貼り付けて、表面３１ａ側に紫外線を照射することで、ダイシングテープ１７を剥離してもよい。これにより、各チップ２３は、粘着テープに転写される。この場合、ボンディング装置（不図示）の吸着ヘッドが、チップ２３の表面３１ａ側を吸着して、チップ２３をピックアップ及び搬送できる。
第３実施形態の切削ステップ（Ｓ４０）でも、被加工物３１の表面３１ａを切削せずに被加工物３１を分割するので、被加工物３１を表面３１ａから裏面３１ｂまで切削して切断する場合に比べて、表面３１ａ側のカーフ幅を小さくできる。それゆえ、分割予定ライン１５の幅を狭くできる。
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、金属層２７を有する被加工物３１を、図９に示す第２実施形態のフロー図と同じ手順で加工する。まず、被加工物３１の表面３１ａ側に、表面保護テープ１７ａを貼り付ける（表面保護ステップ（Ｓ１５））。
これにより、表面保護テープ１７ａ及び被加工物３１から成る積層体３５が形成される。図１６（Ａ）は、被加工物３１を含む積層体３５の斜視図である。なお、本実施形態の表面保護テープ１７ａには環状フレーム１９が貼り付けられていないが、表面保護テープ１７ａが被加工物３１の径よりも大きな径を有する場合には、表面保護テープ１７ａの外周部に環状フレーム１９が貼り付けられていてもよい。
表面保護ステップ（Ｓ１５）の後、保持ステップ（Ｓ２０）、切削位置検出ステップ（Ｓ３０）及び切削ステップ（Ｓ４０）を行う。切削ステップ（Ｓ４０）では、表面３１ａ側には至らない切削溝１５ａを裏面３１ｂ側に形成する。
そして、切削ステップ（Ｓ４０）の後、貼り付けステップ（Ｓ４５）を行う。貼り付けステップ（Ｓ４５）では、環状フレーム１９の開口部に積層体３５を配置して、被加工物３１の裏面３１ｂ側と、環状フレーム１９の一面とにエキスパンドシート１７ｂを貼り付ける。
更に、被加工物３１の表面３１ａ側に紫外線を照射した後、剥離装置（不図示）を用いて表面保護テープ１７ａを剥離する。図１６（Ｂ）は、被加工物３１から表面保護テープ１７ａを剥離する様子を示す斜視図である。表面保護テープ１７ａを剥離することで、被加工物３１、エキスパンドシート１７ｂ及び環状フレーム１９から成る被加工物ユニットが形成される。
貼り付けステップ（Ｓ４５）の後、上述のテープ拡張装置５２を用いて、被加工物３１を分割予定ライン１５に沿って複数のチップ２３に分割する（分割ステップ（Ｓ５０））。その後、各チップ２３の裏面３１ｂ側に紫外線を照射して、エキスパンドシート１７ｂの粘着層の粘着力を低下させる。
第４実施形態では、第３実施形態の様に反転ピックアップ装置（不図示）や転写用の粘着テープ（不図示）等を用いることなく、ピックアップ装置（不図示）で各チップ２３の表面３１ａ側を吸着及びピックアップして、各チップ２３を搬送できる。
勿論、第４実施形態の切削ステップ（Ｓ４０）でも、被加工物３１の表面３１ａを切削せずに被加工物３１を分割するので、被加工物３１を表面３１ａから裏面３１ｂまで切削して切断する場合に比べて、表面３１ａ側のカーフ幅を小さくできる。それゆえ、分割予定ライン１５の幅を狭くできる。
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、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態の各分割ステップ（Ｓ５０）でも、ダイシングテープ１７を四方から外側に引っ張る他のテープ拡張装置（不図示）を使用してもよい。
２ 切削装置
４ 基台
１０ Ｘ軸移動ユニット
１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 基板
１１ｄ 回路層
１１ｅ 境界
１２ Ｘ軸ガイドレール
１３ デバイス
１４ Ｘ軸移動テーブル
１５ 分割予定ライン
１５ａ 切削溝
１６ Ｘ軸ボールネジ
１７ ダイシングテープ（エキスパンドシート）
１７ａ 表面保護テープ
１７ｂ エキスパンドシート
１８ Ｘ軸パルスモータ
１９ 環状フレーム
２０ 支持台
２１ 被加工物ユニット
２２ 支持柱
２３ チップ
２４ テーブルカバー
２５ 積層体
２６ チャックテーブル（保持テーブル）
２６ａ 保持面
２６ｂ 枠体
２６ｃ１ 底部流路
２６ｃ２ 中央流路
２６ｄ 保持部材
２６ｅ クランプユニット
２７ 金属層
２８ａ 吸引源
２８ｂ バルブ
３０ Ｙ軸移動ユニット
３１ 被加工物
３１ａ 表面
３１ｂ 裏面
３１ｃ 基板
３２ Ｙ軸ガイドレール
３４ Ｙ軸移動ブロック
３４ａ 水平板
３４ｂ 垂直板
３５ 積層体
３６ Ｙ軸ボールネジ
３８ Ｙ軸パルスモータ
４０ Ｚ軸移動ユニット
４１ 被加工物ユニット
４２ Ｚ軸パルスモータ
４４ ホルダ
４６ スピンドルハウジング
４８ 切削ユニット
４８ａ 切削ブレード
４８ｂ 外周部
４８ｃ 傾斜面
４８ｄ 曲面
５０ カメラユニット（ＩＲカメラ）
５２ テープ拡張装置
５４ ドラム
５４ａ 上面
５８ フレーム保持テーブル
５８ａ 載置面
６０ クランプユニット
６２ ピストンロッド
６４ エアシリンダ
７２ 切削装置
７４ 基台
７８ Ｘ軸Ｙ軸移動機構
８０ Ｘ軸ガイドレール
８０ａ Ｘ軸スケール
８２ Ｘ軸移動テーブル
８４ Ｘ軸ボールネジ
８６ Ｘ軸パルスモータ
９０ Ｙ軸ガイドレール
９０ａ Ｙ軸スケール
９２ Ｙ軸移動テーブル
９２ａ 底板部
９２ｂ 側板部
９２ｃ 天板部
９２ｄ 空間
９２ｅ ナット部
９４ Ｙ軸ボールネジ
９６ Ｙ軸パルスモータ
９８ チャックテーブル（保持テーブル）
１００ 枠体
１００ａ 開口部
１００ｂ プーリー部
１００ｃ クランプ
１０２ 保持部材
１０２ａ 表面
１０２ｂ 裏面
１０２ｃ 吸引路
１０２ｄ 開口
１０４ 吸引源
１０８ 回転駆動源
１０８ａ プーリー
１１０ ベルト
１１２ 支持構造
１１４ Ｚ軸移動機構
１１６ Ｚ軸ガイドレール
１１８ 切削ユニット
１１８ａ 切削ブレード
１２０ スピンドルハウジング
１２２ Ｚ軸ボールネジ
１２４ Ｚ軸パルスモータ
１２８ 上部撮像ユニット
１３２ 撮像ユニット支持構造
１３４ 撮像ユニット移動機構
１３６ Ｚ軸ガイドレール
１３８ Ｚ軸移動プレート
１４０ Ｚ軸ボールネジ
１４２ Ｚ軸パルスモータ
１４４ 支持アーム
１４６ 下部撮像ユニット
１４８ 照明装置
１５０ 可視光用カメラ
Ａ 領域

Claims (4)

  1. 表面に複数の分割予定ラインを備える被加工物を各分割予定ラインに沿って分割して該被加工物からチップを製造するチップの製造方法であって、
    該被加工物の裏面側が露出する様に該被加工物の該表面側が保持テーブルで保持された該被加工物に対して切削ブレードを切り込ませて、各分割予定ラインに沿って該被加工物の該裏面側に該被加工物の該表面には至らない切削溝を形成する切削ステップと、
    該被加工物にエキスパンドシートを貼り付ける貼り付けステップと、
    該貼り付けステップ及び該切削ステップの後、該エキスパンドシートを拡張することで各分割予定ラインに沿って該被加工物を分割して該被加工物からチップを形成する分割ステップと、を備え、
    該貼り付けステップは、該切削ステップの前に行われ、
    該貼り付けステップでは、該被加工物の該表面側と、環状フレームの一面と、に該エキスパンドシートを貼り付けて、被加工物ユニットを形成し、
    該切削ステップでは、該エキスパンドシートを介して該被加工物の該表面側が該保持テーブルで保持された状態で、該被加工物に該切削溝を形成し、
    該被加工物は、炭化ケイ素基板と、該炭化ケイ素基板の一面に設けられ該被加工物の該裏面側に位置する金属層とを含み、
    該切削ステップでは、該切削ブレードを該被加工物の該裏面側から切り込ませて該切削溝を形成することを特徴とするチップの製造方法。
  2. 該保持テーブルは、少なくとも一部が表面から裏面まで透明な保持部材を有し、
    該切削ステップの前に、可視光用カメラで該保持部材を介して該被加工物の該表面を撮像して少なくとも１つの分割予定ラインを検出する切削位置検出ステップを更に備えることを特徴とする、請求項１に記載のチップの製造方法。
  3. 該切削ブレードは、一対の傾斜面又は曲面を外周部に有し、
    該切削ステップでは、該切削ブレードで該被加工物を切削することを特徴とする、請求項１又は２に記載のチップの製造方法。
  4. 該被加工物は、交互に積層された絶縁層と配線層とを含む回路層を該表面側に有し、
    該切削ステップでは、該回路層に至らない該切削溝を該被加工物に形成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の製造方法。
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