KR102513056B1 - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 인접하는 디바이스와 디바이스를 밀착시켜 배치 형성할 수 있도록 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 입사하여 표면 (2a) 측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선 (LB) 을 웨이퍼 (2) 에 조사하여 분할 예정 라인 (4) 을 따라 개질층 (16) 을 형성하는 개질층 형성 공정과, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 절삭 블레이드 (26) 를 위치시키고 표면 (2a) 에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈 (30) 을 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성하는 절삭 홈 형성 공정과, 웨이퍼 (2) 에 외력을 부여하여, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성된 개질층 (16) 을 기점으로 하여 개개의 디바이스 (6) 로 분할하는 분할 공정으로 적어도 구성된다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{WAFER PROCESSING METHOD}
본 발명은, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 기판의 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI, LED 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되고, 분할된 각 디바이스는 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.
디바이스는 배선 기판에 다이 본드되어 전기 기기의 부품으로 되지만, LED 등의 발광 소자, 수광 소자, 전파 발신 소자, 전파 수신 소자 등으로 인공위성에 사용되는 디바이스는 인접하는 디바이스와 디바이스의 표면을 밀착시켜 배치 형성하는 경우가 있다.
그러나, 다이싱 장치에 의해 웨이퍼를 절삭하여 디바이스를 생성하면 디바이스의 표면 외주에 미세한 결손이 발생하여 인접하는 디바이스와 디바이스를 밀착시켜 배치 형성할 수 없다는 문제가 있다.
또, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여, 개질층을 분할 예정 라인을 따라 형성한 후, 웨이퍼에 외력을 부여하여 개개의 디바이스로 분할하면, 디바이스의 표면 외주에 미세한 결손이 발생하지 않고 품질이 양호한 디바이스가 생성되지만, 표면으로부터 이면에 이르는 벽개면 (劈開面) 이 디바이스를 구성하는 기판의 결정 방위에서 기인하여 비스듬하게 벽개하는 경우가 있어, 인접하는 디바이스와 디바이스를 밀착시켜 배치 형성할 수 없다는 문제가 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제3408805호
상기 사실을 감안하여 이루어진 본 발명의 과제는, 인접하는 디바이스와 디바이스를 밀착시켜 배치 형성할 수 있도록 웨이퍼를 가공하는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 기판의 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 이면으로부터 입사하여 표면측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과, 웨이퍼의 이면으로부터 절삭 블레이드를 위치시키고 표면에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈을 분할 예정 라인을 따라 형성하는 절삭 홈 형성 공정과, 웨이퍼에 외력을 부여하여, 분할 예정 라인을 따라 형성된 개질층을 기점으로 하여 개개의 디바이스로 분할하는 분할 공정을 포함하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
그 개질층 형성 공정에 있어서, 웨이퍼의 표면측 근방에 개질층을 형성한 후, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 이면으로부터 입사하여 이면측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 분할 예정 라인을 따라 이면측 근방에 개질층을 형성함과 함께, 이면측 근방에 형성한 개질층으로부터 연장되는 크랙을 이면에 노출시키고, 그 절삭 홈 형성 공정에 있어서, 절삭 블레이드를 이면에 노출된 크랙에 위치시키고 절삭 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 또, 그 절삭 홈 형성 공정에 있어서, 웨이퍼의 이면으로부터 적외선에 의해 표면 근방에 형성된 개질층을 검출하고, 절삭 블레이드를 검출된 개질층에 위치시키고 절삭 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 또, 그 개질층 형성 공정 전에, 웨이퍼의 표면을 다이싱 테이프에 첩착 (貼着) 함과 함께 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시키고 다이싱 테이프의 외주를 첩착하여 다이싱 테이프를 개재하여 웨이퍼를 프레임으로 지지하는 프레임 지지 공정을 포함하고, 그 분할 공정에 있어서, 다이싱 테이프를 확장시켜 웨이퍼에 외력을 부여하는 것이 바람직하다. 또, 그 분할 공정에 의해 분할된 디바이스끼리를 조밀하게 배치 형성하는 디바이스 배치 형성 공정이 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 이면으로부터 입사하여 표면측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과, 웨이퍼의 이면으로부터 절삭 블레이드를 위치시키고 표면에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈을 분할 예정 라인을 따라 형성하는 절삭 홈 형성 공정과, 웨이퍼에 외력을 부여하여, 분할 예정 라인을 따라 형성된 개질층을 기점으로 하여 개개의 디바이스로 분할하는 분할 공정을 포함하므로, 디바이스의 표면측의 측면이 기판의 측면으로부터 약간 돌출된 형태가 되어, 인접하는 디바이스와 디바이스를 밀착시켜 배치 형성할 수 있다.
도 1 의 (a) 는 웨이퍼의 표면측의 사시도, (b) 는 프레임 지지 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 웨이퍼의 이면측 및 프레임의 사시도, (c) 는 프레임 지지 공정이 실시된 상태를 나타내는 웨이퍼의 이면측 및 프레임의 사시도.
도 2 는 개질층 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 3 은 표면 근방에 개질층이 형성된 웨이퍼의 단면도.
도 4 는 표면 근방 및 이면 근방에 개질층이 형성되고, 이면에 크랙이 노출된 웨이퍼의 단면도.
도 5 는 격자상의 분할 예정 라인을 따라 개질층 형성 공정이 실시된 웨이퍼의 사시도.
도 6 의 (a) 는 절삭 홈 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도, (b) 는 절삭 홈 형성 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 모식도.
도 7 은 절삭 홈이 형성된 웨이퍼의 단면도.
도 8 은 격자상의 분할 예정 라인을 따라 절삭 홈 형성 공정이 실시된 웨이퍼의 사시도.
도 9 는 분할 공정이 실시되고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 10 의 (a) 는 디바이스 배치 형성 공정이 실시된 상태를 나타내는 평면도, (b) 는 디바이스 배치 형성 공정이 실시된 상태를 나타내는 단면도.
이하, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 가공 방법의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1(a) 에는, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공이 실시될 수 있는 웨이퍼 (2) 가 나타나 있다. 원반상의 실리콘 기판으로부터 형성될 수 있는 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 은, 격자상의 분할 예정 라인 (4) 에 의해 복수의 사각형 영역으로 구획되고, 복수의 사각형 영역의 각각에는 LED 등의 디바이스 (6) 가 형성되어 있다. 또, 웨이퍼 (2) 의 기판의 두께는 300 ㎛ 정도, 디바이스 (6) 의 두께는 10 ㎛ 정도, 웨이퍼 (2) 의 전체의 두께는 310 ㎛ 정도로 형성될 수 있다.
도시된 실시형태에서는 도 1(b) 및 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 을 다이싱 테이프 (8) 에 첩착함과 함께 웨이퍼 (2) 를 수용하는 개구 (10a) 를 갖는 환상 프레임 (10) 의 개구 (10a) 에 웨이퍼 (2) 를 위치시키고 다이싱 테이프 (8) 의 외주를 첩착하여 다이싱 테이프 (8) 를 개재하여 웨이퍼 (2) 를 환상 프레임 (10) 으로 지지하는 프레임 지지 공정을 실시한다. 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 프레임 지지 공정이 실시된 상태에 있어서는, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 이 위를 향하고 있다.
프레임 지지 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 입사하여 표면 (2a) 측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼 (2) 에 조사하여 분할 예정 라인 (4) 을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 실시한다. 개질층 형성 공정은, 예를 들어 도 2 에 그 일부를 나타내는 레이저 가공 장치 (12) 를 사용하여 실시할 수 있다. 레이저 가공 장치 (12) 는, 피가공물을 유지하는 척 테이블 (도시되어 있지 않음) 과, 척 테이블에 유지된 피가공물에 펄스 레이저 광선 (LB) 을 조사하는 집광기 (14) 와, 척 테이블에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단 (도시되어 있지 않음) 을 구비한다. 상면에 있어서 피가공물을 흡착하도록 구성되어 있는 척 테이블은, 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 회전되고, 집광기 (14) 에 대해 상대적으로, X 축 방향 이동 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 X 축 방향으로 진퇴되고, Y 축 방향 이동 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 Y 축 방향으로 진퇴된다. 집광기 (14) 는, 레이저 가공 장치 (12) 의 펄스 레이저 광선 발진기 (도시되어 있지 않음) 가 발진한 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광하여 피가공물에 조사하기 위한 집광 렌즈 (도시되어 있지 않음) 를 포함한다. 촬상 수단은, 가시광선에 의해 피가공물을 촬상하는 통상적인 촬상 소자 (CCD) 와, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조사 수단과, 적외선 조사 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 광학계가 포착한 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 를 포함한다 (모두 도시되어 있지 않음). 또한, X 축 방향은 도 2 에 화살표 X 로 나타내는 방향이고, Y 축 방향은 도 2 에 화살표 Y 로 나타내는 방향으로서 X 축 방향과 직교하는 방향이다. X 축 방향 및 Y 축 방향이 규정하는 평면은 실질상 수평이다.
도 2 내지 도 5 를 참조하여 설명한다. 개질층 형성 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 위를 향하게 하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 척 테이블의 상면에 웨이퍼 (2) 를 흡착시킨다. 이어서, 촬상 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 상방으로부터 웨이퍼 (2) 를 촬상한다. 이어서, 촬상 수단에 의해 촬상한 웨이퍼 (2) 의 화상에 기초하여, 레이저 가공 장치 (12) 의 X 축 방향 이동 수단, Y 축 방향 이동 수단 및 회전 수단에 의해 척 테이블을 이동 및 회전시킴으로써, 격자상의 분할 예정 라인 (4) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 정합시킴과 함께, X 축 방향으로 정합시킨 분할 예정 라인 (4) 의 편단부의 상방에 집광기 (14) 를 위치시킨다. 이 때, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 이 위를 향하고, 분할 예정 라인 (4) 이 형성되어 있는 표면 (2a) 은 아래를 향하고 있지만, 상기 서술한 바와 같이, 촬상 수단은, 적외선 조사 수단과, 적외선을 포착하는 광학계와, 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 를 포함하므로, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 틈새를 만들어 표면 (2a) 의 분할 예정 라인 (4) 을 촬상할 수 있다. 이어서, 레이저 가공 장치 (12) 의 집광점 위치 조정 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 집광기 (14) 를 광축 방향으로 이동시키고, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 입사하여 표면 (2a) 근방의 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시킨다. 이어서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 표면 (2a) 근방의 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시킨 집광점에 대해 척 테이블을 소정의 가공 이송 속도로 X 축 방향 이동 수단에 의해 X 축 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (14) 로부터 조사하는 제 1 개질층 형성 가공을 실시한다. 제 1 개질층 형성 가공을 실시하면, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 근방에 다수의 개질층 (16) 을 형성할 수 있음과 함께, 개질층 (16) 으로부터 표면 (2a) 및 이면 (2b) 을 향하여 상하 방향으로 연장되는 크랙 (18) 을 형성할 수 있고, 또한 개질층 (16) 으로부터 표면 (2a) 을 향하여 연장되는 크랙 (18) 을 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 까지 도달시킬 수 있다. 또, 도시된 실시형태에서는 개질층 형성 공정에 있어서, 제 1 개질층 형성 가공을 실시함으로써 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 측 근방에 개질층 (16) 을 형성한 후, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 입사하여 이면 (2b) 측 근방의 내부에 위치시키고 펄스 레이저 광선 (LB) 을 웨이퍼 (2) 에 조사하여, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 이면 (2b) 측 근방에 개질층 (16) 을 형성함과 함께, 이면 (2b) 측 근방에 형성한 개질층 (16) 으로부터 연장되는 크랙 (18) 을 이면에 노출시키는 제 2 개질층 형성 가공을 실시한다. 제 2 개질층 형성 가공에서는, 이면 (2b) 으로부터 입사하여 이면 (2b) 근방의 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시킨 집광점에 대해 척 테이블을 소정의 가공 이송 속도로 X 축 방향 이동 수단에 의해 X 축 방향으로 가공 이송하면서, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (14) 로부터 조사한다. 제 2 개질층 형성 가공을 실시하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 근방에 다수의 개질층 (16) 을 형성할 수 있음과 함께, 개질층 (16) 으로부터 표면 (2a) 및 이면 (2b) 을 향하여 상하 방향으로 연장되는 크랙 (18) 을 형성할 수 있고, 또한 개질층 (16) 으로부터 이면 (2b) 을 향하여 연장되는 크랙 (18) 을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출시킬 수 있다. 제 2 개질층 형성 가공에 의해 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 은, 제 1 개질층 형성 가공에 의해 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 과 상하 방향으로 보아 중복되어 있다. 그리고, 분할 예정 라인 (4) 의 간격의 분량만큼, 집광점에 대해 척 테이블을 Y 축 방향 이동 수단에 의해 Y 축 방향으로 인덱스 이송하면서, 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 반복하여 실시함으로써, X 축 방향으로 정합시킨 분할 예정 라인 (4) 의 전부에 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 실시한다. 또, 회전 수단에 의해 척 테이블을 90 도 회전시킨 후, 인덱스 이송하면서 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 반복하여 실시함으로써, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 앞서 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 실시한 분할 예정 라인 (4) 과 직교하는 분할 예정 라인 (4) 의 전부에도 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 실시한다. 이와 같은 개질층 형성 공정은, 예를 들어 이하의 가공 조건으로 실시할 수 있다. 또한, 하기 디포커스는, 입사면인 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 위치시킨 상태에서 집광기 (14) 를 표면 (2a) 을 향하여 이동시키는 이동량이다.
펄스 레이저 광선의 파장 : 1030 ㎚
펄스 폭 : 10 ps
반복 주파수 : 100 ㎑
집광 렌즈의 개구수 (NA) : 0.8
평균 출력 : 0.5 W
디포커스 : -290 ㎛ (제 1 개질층 형성 가공)
-20 ㎛ (제 2 개질층 형성 가공)
스폿 직경 : φ 5 ㎛
가공 이송 속도 : 1000 ㎜/s
또한, 도 2 에서는, 제 1 개질층 형성 가공에 있어서 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 측 근방에 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 일점쇄선으로 나타내고, 도 5 에서는, 제 2 개질층 형성 가공에 있어서 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 을 점선으로 나타내고 있다.
개질층 형성 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 절삭 블레이드를 위치시키고 표면 (2a) 에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈을 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성하는 절삭 홈 형성 공정을 실시한다. 절삭 홈 형성 공정은, 예를 들어 도 6(a) 에 그 일부를 나타내는 다이싱 장치 (20) 를 사용하여 실시할 수 있다. 다이싱 장치 (20) 는, 피가공물을 유지하는 척 테이블 (도시되어 있지 않음) 과, 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 수단 (22) 과, 척 테이블에 유지된 피가공물을 촬상하는 촬상 수단 (도시되어 있지 않음) 을 구비한다. 상면에 있어서 피가공물을 흡착하도록 구성되어 있는 척 테이블은, 회전 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 회전됨과 함께, 절삭 수단 (22) 에 대해 상대적으로, X 축 방향 이동 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 X 축 방향으로 진퇴된다. 또, 척 테이블에 대해 상대적으로, Y 축 방향 이동 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 Y 축 방향으로 진퇴되는 절삭 수단 (22) 은, 실질상 수평으로 연장되는 원통상의 스핀들 하우징 (24) 과, 실질상 수평으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 스핀들 하우징 (24) 에 내장된 원기둥상의 스핀들 (도시되어 있지 않음) 을 포함한다. 스핀들의 기단부에는 모터 (도시되어 있지 않음) 가 연결되고, 스핀들의 선단부에는 환상의 절삭 블레이드 (26) 가 고정되어 있다. 절삭 블레이드 (26) 의 상부는 블레이드 커버 (28) 로 덮여 있다. 또한, X 축 방향은 도 6(a) 에 화살표 X 로 나타내는 방향이고, Y 축 방향은 도 6(a) 에 화살표 Y 로 나타내는 방향으로서 X 축 방향과 직교하는 방향이다. X 축 방향 및 Y 축 방향이 규정하는 평면은 실질상 수평이다.
도 6(a) 및 도 6(b) 를 참조하여 설명한다. 절삭 홈 형성 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 위를 향하게 하여, 다이싱 장치 (20) 의 척 테이블의 상면에 웨이퍼 (2) 를 흡착시킨다. 이어서, 다이싱 장치 (20) 의 촬상 수단에 의해 상방으로부터 웨이퍼 (2) 를 촬상한다. 이어서, 촬상 수단에 의해 촬상한 웨이퍼 (2) 의 화상에 기초하여, 다이싱 장치 (20) 의 X 축 방향 이동 수단, Y 축 방향 이동 수단 및 회전 수단에 의해 척 테이블을 이동 및 회전시킴으로써, 격자상의 분할 예정 라인 (4) 을 따라 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출된 격자상의 크랙 (18) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 정합시킴과 함께, X 축 방향으로 정합시킨 크랙 (18) 의 편단부를 절삭 블레이드 (26) 의 하방에 위치시킨다. 이어서, 도 6(a) 및 도 6(b) 에 화살표 A 로 나타내는 방향으로 스핀들과 함께 절삭 블레이드 (26) 를 모터에 의해 회전시킨다. 이어서, 다이싱 장치 (20) 의 승강 수단 (도시되어 있지 않음) 에 의해 스핀들 하우징 (24) 를 하강시키고, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 을 따라, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 표면 (2a) 에 이르지 않는 깊이까지 절삭 블레이드 (26) 의 날끝을 절입시킴과 함께, 척 테이블을 소정의 가공 이송 속도로 X 축 방향 이동 수단에 의해 X 축 방향으로 가공 이송한다. 이로써, 도 6(b) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 표면 (2a) 에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈 (30) (도 6(b) 에 있어서는 해칭으로 나타내는 부분) 을 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성할 수 있다. 도시된 실시형태에서는, 개질층 형성 공정에 있어서 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 측 근방에 개질층 (16) 을 형성함과 함께 개질층 (16) 으로부터 표면 (2a) 및 이면 (2b) 을 향하여 상하 방향으로 연장되는 크랙 (18) 을 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성하고 있고, 절삭 홈 형성 공정에 있어서, 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 을 가시광선에 의해 촬상할 수 있기 때문에, 다이싱 장치 (20) 의 촬상 수단은, 가시광선에 의해 피가공물을 촬상하는 통상적인 촬상 소자 (CCD) 를 적어도 포함하고 있으면 된다. 따라서 도시된 실시형태와 같이, 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 을 가시광선에 의해 촬상하고 절삭 홈 (30) 을 형성해야 하는 영역을 검출하여 절삭 블레이드 (26) 의 위치 맞춤 (얼라인먼트) 을 실시하는 경우에는, 적외선에 의해 이면 (2b) 으로부터 틈새를 만들어 표면 (2a) 측의 개질층 (16) 을 촬상하여 얼라인먼트를 실시하는 경우보다, 간소한 구성으로 정확하게 얼라인먼트를 실시할 수 있다. 절삭 홈 (30) 의 깊이는, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 표면 (2a) 측 근방의 개질층 (16) 내지 크랙 (18) 에 이르는 정도의 깊이이면 되고, 절삭 홈 (30) 의 바닥면으로부터 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 까지의 두께는, 예를 들어 5 ㎛ 정도이다. 또, 제 2 개질층 형성 가공에 의해 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 은, 제 1 개질층 형성 가공에 의해 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 과 상하 방향으로 보아 중복되어 있으므로, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 을 따라 절삭 홈 형성 공정을 실시함으로써, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 개질층 형성 가공에 의해 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 따라 절삭 홈 (30) 을 형성할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 노출된 크랙 (18) 의 Y 축 방향의 간격의 분량만큼, 절삭 블레이드 (26) 를 Y 축 방향 이동 수단에 의해 Y 축 방향으로 인덱스 이송하면서, 절삭 홈 형성 공정을 반복 실시함으로써, X 축 방향으로 정합시킨 크랙 (18) (즉, 분할 예정 라인 (4)) 의 전부를 따라 절삭 홈 (30) 을 형성한다. 또, 회전 수단에 의해 척 테이블을 90 도 회전시킨 후, 인덱스 이송하면서 절삭 홈 형성 공정을 반복 실시함으로써, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 앞서 절삭 홈 (30) 을 형성한 크랙 (18) 과 직교하는 크랙 (18) 의 전부를 따라 절삭 홈 (30) 을 형성한다.
절삭 홈 형성 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 에 외력을 부여하여, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성된 개질층 (16) 을 기점으로 하여 개개의 디바이스 (6) 로 분할하는 분할 공정을 실시한다. 분할 공정은, 예를 들어, 도 9 에 나타내는 분할 장치 (32) 를 사용하여 실시할 수 있다. 분할 장치 (32) 는, 상하 방향으로 연장되는 원통상의 확장 드럼 (34) 과, 확장 드럼 (34) 의 직경 방향 외방에 있어서 자유롭게 승강할 수 있도록 배치된 환상의 유지 부재 (36) 와, 확장 드럼 (34) 에 대해 상대적으로 유지 부재 (36) 를 승강시키는 복수의 에어 실린더 (38) 와, 유지 부재 (36) 의 외주 가장자리에 둘레 방향으로 간격을 두고 부설된 복수의 클램프 (40) 를 포함한다. 확장 드럼 (34) 의 내경은 웨이퍼 (2) 의 외경보다 크고, 확장 드럼 (34) 의 외경은 환상 프레임 (10) 의 내경보다 작다. 유지 부재 (36) 의 외경 및 내경은 환상 프레임 (10) 의 외경 및 내경에 대응하고 있고, 유지 부재 (36) 의 상면에 환상 프레임 (10) 이 탑재되도록 되어 있다. 또, 확장 드럼 (34) 의 외주면과 유지 부재 (36) 의 내주면 사이에는 간극이 존재한다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 복수의 에어 실린더 (38) 의 피스톤 로드 (38a) 는, 유지 부재 (36) 의 둘레 방향으로 간격을 두고 유지 부재 (36) 의 하면에 연결되어 있다. 그리고 복수의 에어 실린더 (38) 는, 유지 부재 (36) 의 상면이 확장 드럼 (34) 의 상단과 거의 동일한 높이의 기준 위치 (도 9 에 있어서 실선으로 나타내는 위치) 와, 유지 부재 (36) 의 상면이 확장 드럼 (34) 의 상단보다 하방에 위치하는 확장 위치 (도 9 에 있어서 이점쇄선으로 나타내는 위치) 사이에서, 확장 드럼 (34) 에 대해 상대적으로 유지 부재 (36) 를 승강시킨다.
도 9 를 참조하여 설명을 계속하면, 분할 공정에서는, 먼저, 각 에어 실린더 (38) 를 작동시켜, 유지 부재 (36) 를 기준 위치에 위치시킨다. 이어서, 개질층 (16), 크랙 (18) 및 절삭 홈 (30) 이 형성된 웨이퍼 (2) 를 위를 향하게 하여, 다이싱 테이프 (8) 를 개재하여 웨이퍼 (2) 를 유지하고 있는 환상 프레임 (10) 을 유지 부재 (36) 의 상면에 탑재한다. 이어서, 환상 프레임 (10) 의 외주 가장자리부를 복수의 클램프 (40) 로 고정시킨다. 이어서, 각 에어 실린더 (38) 를 작동시켜, 유지 부재 (36) 를 기준 위치로부터 확장 위치까지 하강시킨다. 그렇게 하면, 유지 부재 (36) 와 함께 환상 프레임 (10) 도 하강하므로, 도 9 에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 환상 프레임 (10) 에 둘레 가장자리가 고정되어 있는 다이싱 테이프 (8) 는 상대적으로 상승하는 확장 드럼 (34) 에 의해 확장된다. 이로써, 다이싱 테이프 (8) 에 첩부되어 있는 웨이퍼 (2) 에 방사상 장력(외력) 을 부여하여, 분할 예정 라인 (4) 을 따라 형성된 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 기점으로 하여 웨이퍼 (2) 를 개개의 디바이스 (6) 로 분할할 수 있다.
도시된 실시형태에서는 분할 공정을 실시한 후, 도 10(a) 에 나타내는 바와 같이, 분할 공정에 의해 분할된 디바이스 (6) 끼리를 조밀하게 배치 형성하는 디바이스 배치 형성 공정을 실시한다. 상기 서술한 바와 같은 개질층 형성 공정과, 절삭 홈 형성 공정과, 분할 공정을 적어도 실시하여 분할된 디바이스 (6) 에 있어서는, 기판의 측면으로부터 약간 돌출되는 표면측의 측면의 두께가 얇고, 또한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 기점으로 하여 분할되어 있으므로, 디바이스 (6) 끼리를 밀착시켜 배치 형성할 수 있을 정도로 표면측의 측면이 평탄함과 함께 측면이 표면에 대해 수직이다. 따라서, 디바이스 배치 형성 공정에 있어서는, 인접하는 디바이스 (6) 와 디바이스 (6) 를 밀착시켜 배치 형성할 수 있다. 또한, 기판측의 측면은 절삭 블레이드 (26) 에 의해 절삭되고, 미세한 결손이 발생한 경우가 있지만, 기판측의 측면은 표면측의 측면보다 몰입되어 있으므로, 인접하는 디바이스 (6) 와 디바이스 (6) 를 밀착시켜 배치 형성할 때에 미세한 결손이 문제가 되는 경우는 없다.
또한, 도시된 실시형태에서는, 개질층 형성 공정에 있어서 제 1 개질층 형성 가공과 제 2 개질층 형성 가공을 실시하는 예를 설명했지만, 다이싱 장치 (20) 의 촬상 수단이, 가시광선에 의해 피가공물을 촬상하는 통상적인 촬상 소자 (CCD) 와, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조사 수단과, 적외선 조사 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 광학계가 포착한 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 를 포함하는 경우에는, 적외선에 의해, 제 1 개질층 형성 가공에 있어서 표면 (2a) 측 근방에 형성한 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 틈새를 만들어 촬상할 수 있고, 따라서 절삭 홈 형성 공정에 있어서 표면 (2a) 측 근방의 개질층 (16) 및 크랙 (18) 을 따라 절삭 블레이드 (26) 를 위치시킬 수 있기 때문에, 개질층 형성 공정에 있어서 제 2 개질층 형성 공정을 실시하지 않아도 된다.
2 : 웨이퍼
2a : 웨이퍼의 표면
2b : 웨이퍼의 이면
4 : 분할 예정 라인
6 : 디바이스
8 : 다이싱 테이프
10 : 환상 프레임
10a : 개구
16 : 개질층
LB : 펄스 레이저 광선
18 : 크랙
26 : 절삭 블레이드
30 : 절삭 홈

Claims (5)

  1. 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 기판의 표면에 형성된 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분할하는 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 이면으로부터 입사하여 표면측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과,
    웨이퍼의 이면으로부터 절삭 블레이드를 위치시키고 표면에 이르지 않는 깊이의 절삭 홈을 분할 예정 라인을 따라 형성하는 절삭 홈 형성 공정과,
    웨이퍼에 외력을 부여하여, 분할 예정 라인을 따라 형성된 개질층을 기점으로 하여 개개의 디바이스로 분할하는 분할 공정을 포함하고,
    그 개질층 형성 공정에 있어서, 웨이퍼의 표면측 근방에 개질층을 형성한 후, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼의 이면으로부터 입사하여 이면측 근방의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 분할 예정 라인을 따라 이면측 근방에 개질층을 형성함과 함께, 이면측 근방에 형성한 개질층으로부터 연장되는 크랙을 이면에 노출시키고,
    그 절삭 홈 형성 공정에 있어서, 절삭 블레이드를 이면에 노출된 크랙에 위치시키고 절삭 홈을 형성하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    그 개질층 형성 공정 전에, 웨이퍼의 표면을 다이싱 테이프에 첩착함과 함께 웨이퍼를 수용하는 개구를 갖는 프레임의 그 개구에 웨이퍼를 위치시키고 다이싱 테이프의 외주를 첩착하여 다이싱 테이프를 개재하여 웨이퍼를 프레임으로 지지하는 프레임 지지 공정을 포함하고,
    그 분할 공정에 있어서, 다이싱 테이프를 확장시켜 웨이퍼에 외력을 부여하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    그 분할 공정에 의해 분할된 디바이스끼리를 밀착시켜 배치 형성하는 디바이스 배치 형성 공정이 포함되는, 웨이퍼의 가공 방법.
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