KR20180071968A - 피가공물의 가공 방법 - Google Patents

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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 피조사면의 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절을 막아, 적절한 개질층을 피가공물의 내부에 형성할 수 있는 피가공물의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 피가공물의 이면에, 레이저 빔을 투과시키는 수지층을 형성하는 수지층 형성 스텝과, 레이저 빔을 투과시키고 또한 피가공물의 이면보다 평탄한 표면을 구비하는 커버 부재의 이면을, 피가공물의 이면에 형성된 수지층에 밀착시키는 커버 부재 밀착 스텝과, 커버 부재의 노출된 표면측으로부터, 수지층을 개재하여 피가공물에 레이저 빔을 조사하여, 피가공물의 내부에 개질층을 형성하는 레이저 빔 조사 스텝을 포함하고, 수지층 및 커버 부재에 의해, 이면의 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절이 억제된다.

Description

피가공물의 가공 방법{METHOD FOR PROCESSING A WORKPIECE}
본 발명은, 피가공물의 내부를 레이저 빔으로 개질하는 피가공물의 가공 방법에 관한 것이다.
휴대 전화기나 퍼스널 컴퓨터로 대표되는 전자 기기에서는, 전자 회로 등의 디바이스를 구비하는 디바이스 칩이 필수의 구성 요소로 되어 있다. 디바이스 칩은, 예를 들어, 실리콘 (Si) 이나 탄화규소 (SiC), 사파이어 (Al2O3) 등의 재료로 이루어지는 웨이퍼의 표면을 복수의 분할 예정 라인 (스트리트) 으로 구획하고, 각 영역에 디바이스를 형성한 후, 이 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 분할함으로써 얻어진다.
상기 서술한 웨이퍼 등의 피가공물을 분할하는 방법 중 하나로, 투과성의 레이저 빔을 피가공물의 내부에 집광시켜, 다광자 흡수에 의해 개질된 개질층 (개질 영역) 을 형성하는 SD (Stealth Dicing) 라고 불리는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 분할 예정 라인을 따라 개질층을 형성한 후에, 피가공물에 대해 힘을 가함으로써, 이 개질층을 기점으로 피가공물을 분할할 수 있다.
그런데, 레이저 빔이 조사되는 피조사면이 불규칙한 요철의 요철상으로 형성되어 있는 경우에는, 이 요철에 의해 레이저 빔이 불규칙하게 굴절, 반사, 산란되어, 피가공물의 내부에 적절한 개질층을 형성할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 요철을 덮도록 액상의 수지를 도포하고, 피조사면을 평탄하게 함으로써, 레이저 빔의 불규칙한 굴절 등을 방지하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).
일본 공개특허공보 2002-192370호 일본 공개특허공보 2012-84618호
그러나, 수지의 점도가 낮거나, 요철이 크거나 하면, 수지를 도포해도 피조사면을 충분히 평탄화할 수 없는 경우가 있다. 요컨대, 그 경우에는, 레이저 빔의 불규칙한 굴절 등을 막아, 피가공물의 내부에 적절한 개질층을 형성할 수 없었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 피조사면의 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절을 막아, 적절한 개질층을 피가공물의 내부에 형성할 수 있는 피가공물의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 분할 예정 라인으로 구획된 영역에 디바이스가 형성된 표면과 요철을 갖는 요철상의 이면을 구비하는 판상의 피가공물에, 그 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 그 이면측으로부터 조사하여, 그 피가공물의 내부에 그 분할 예정 라인을 따른 개질층을 형성하는 피가공물의 가공 방법으로서, 그 피가공물의 그 이면에, 그 레이저 빔을 투과시키는 수지층을 형성하는 수지층 형성 스텝과, 그 레이저 빔을 투과시키고 또한 그 피가공물의 그 이면보다 평탄한 표면을 구비하는 커버 부재의 이면을, 그 피가공물의 그 이면에 형성된 그 수지층에 밀착시키는 커버 부재 밀착 스텝과, 그 커버 부재의 노출된 그 표면측으로부터, 그 수지층을 개재하여 그 피가공물에 그 레이저 빔을 조사하여, 그 피가공물의 내부에 그 개질층을 형성하는 레이저 빔 조사 스텝을 구비하고, 그 수지층 및 그 커버 부재에 의해, 그 이면의 요철에서 기인하는 그 레이저 빔의 굴절이 억제되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 가공 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 그 레이저 빔의 그 파장에서는, 그 수지층의 굴절률 또는 그 커버 부재의 굴절률과 그 피가공물의 굴절률의 차가, 공기의 굴절률과 그 피가공물의 굴절률의 차보다 작은 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 일 양태에 있어서, 그 수지층은, 그 이면의 그 요철의 최대 고저차를 초과하는 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 일 양태에 있어서, 그 커버 부재는, 그 피가공물과 동일한 재질로 형성되어 있으면 좋다.
본 발명의 일 양태에 관련된 피가공물의 가공 방법에서는, 요철을 갖는 요철상의 이면에 레이저 빔을 투과시키는 수지층을 형성한 후에, 레이저 빔을 투과시키고 또한 피가공물의 이면보다 평탄한 표면을 갖는 커버 부재의 이면을 수지층에 밀착시키므로, 이 수지층 및 커버 부재에 의해, 이면의 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절은 억제된다. 따라서, 요철상의 이면측으로부터 레이저 빔을 조사하는 경우에도, 적절한 개질층을 피가공물의 내부에 형성할 수 있다.
도 1 은 피가공물의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2(A) 는 수지층 형성 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이고, 도 2(B) 는 수지층 형성 스텝 후의 피가공물 등의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3(A) 는 커버 부재 밀착 스텝을 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 3(B) 는 커버 부재 밀착 스텝 후의 피가공물 등의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4(A) 는 레이저 빔 조사 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이고, 도 4(B) 는 레이저 빔 조사 스텝 중의 피가공물 등의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5(A) 는 박리 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이고, 도 5(B) 및 도 5(C) 는 분할 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태에 관련된 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법은, 수지층 형성 스텝 (도 2(A) 및 도 2(B) 참조), 커버 부재 밀착 스텝 (도 3(A) 및 도 3(B) 참조), 및 레이저 빔 조사 스텝 (도 4(A) 및 도 4(B) 참조) 을 포함한다.
수지층 형성 스텝에서는, 판상의 피가공물이 갖는 요철상의 이면에, 개질층을 형성하기 위한 레이저 빔을 투과시키는 수지층을 형성한다. 커버 부재 밀착 스텝에서는, 이 레이저 빔을 투과시키고, 또한 피가공물의 이면보다 평탄한 표면을 갖는 커버 부재의 이면을 수지층에 밀착시킨다.
레이저 빔 조사 스텝에서는, 커버 부재의 노출된 표면측으로부터 피가공물을 투과하는 파장의 레이저 빔을 조사하여, 피가공물의 내부에 개질층을 형성한다. 본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법에 의하면, 수지층 및 커버 부재에 의해 이면의 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절을 억제하고, 분할에 적합한 개질층을 형성할 수 있다. 이하, 본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법에 대해 상세하게 서술한다.
도 1 은 본 실시형태에서 사용되는 피가공물 (11) 의 구성예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (11) 은, 실리콘 (Si) 이나 탄화규소 (SiC), 사파이어 (Al2O3) 등의 재료로 이루어지는 원반상의 웨이퍼이고, 그 표면 (11a) 측은, 격자상으로 배열된 분할 예정 라인 (스트리트) (13) 으로 복수의 영역으로 구획되어 있다. 각 영역에는, IC (Integrated Circuit), LED (Light Emitting Diode) 등의 디바이스 (15) 가 형성되어 있다.
피가공물 (11) 의 이면 (11b) 은, 불규칙한 요철을 갖는 요철상으로 되어 있다. 한편으로, 이 이면 (11b) 측에는, 디바이스 (15) 등의 구조물이 형성되어 있지 않다. 또한, 본 실시형태에서는, 실리콘이나 탄화규소, 사파이어 등의 재료로 이루어지는 원반상의 웨이퍼를 피가공물 (11) 로 하고 있지만, 피가공물 (11) 의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 예를 들어, 다른 반도체, 세라믹스, 수지, 금속 등의 재료로 이루어지는 기판을 피가공물 (11) 로서 사용할 수도 있다. 마찬가지로, 디바이스 (15) 의 종류, 수량, 크기, 배치 등에도 제한은 없다.
본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법을 실시하기 전에는, 상기 서술한 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에, 피가공물 (11) 보다 직경이 큰 테이프 (17) 의 중앙 부분을 첩부 (貼付) 한다. 또, 이 테이프 (17) 의 외주 부분에는, 피가공물 (11) 을 둘러싸는 환상의 프레임 (19) 을 고정시킨다. 이로써, 피가공물 (11) 은, 테이프 (17) 를 개재하여 환상의 프레임 (19) 에 지지된다.
본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법에서는, 먼저, 피가공물 (11) 에 개질층을 형성하기 위한 레이저 빔을 투과시키는 수지층을, 피가공물 (11) 이 갖는 요철상의 이면 (11b) 에 형성하기 위한 수지층 형성 스텝을 실시한다. 도 2(A) 는 수지층 형성 스텝에 대해 설명하기 위한 일부 단면 측면도이다. 본 실시형태의 수지층 형성 스텝은, 예를 들어, 도 2(A) 에 나타내는 스핀 코터 (2) 를 사용하여 실시된다.
스핀 코터 (2) 는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하기 위한 유지 테이블 (스피너 테이블) (4) 을 구비하고 있다. 유지 테이블 (4) 은, 스테인리스 등의 금속으로 이루어지는 기대 (6) 를 포함한다. 기대 (6) 는, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, 연직 방향으로 대체로 평행한 회전축의 둘레로 회전한다.
기대 (6) 의 상면측에는, 예를 들어, 평면에서 보았을 때 원형의 오목부 (6a) 가 형성되어 있다. 오목부 (6a) 에는, 다공질재로 이루어지는 원반상의 유지판 (8) 이 끼워 넣어져 있다. 유지판 (8) 은, 기대 (6) 의 내부에 형성된 흡인로 (6b) 등을 개재하여, 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 이 유지판 (8) 의 상면 (8a) 에는, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 첩부된 테이프 (17) 가 접촉한다.
따라서, 상면 (8a) 에 흡인원의 부압을 작용시키면, 피가공물 (11) 은, 테이프 (17) 를 개재하여 유지 테이블 (4) 에 흡인, 유지된다. 유지 테이블 (4) 의 주위에는, 환상의 프레임 (19) 을 고정시키기 위한 복수의 클램프 (10) 가 형성되어 있다. 또, 유지 테이블 (4) 의 상방에는, 액상의 수지 (21a) 를 적하하기 위한 노즐 (12) 이 배치되어 있다.
수지층 형성 스텝에서는, 먼저, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 첩부된 테이프 (17) 를 유지판 (8) 의 상면 (8a) 에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 아울러, 클램프 (10) 로 프레임 (19) 을 고정시킨다. 이로써, 피가공물 (11) 은, 요철상의 이면 (11b) 이 상방에 노출된 상태에서 유지된다.
계속해서, 도 2(A) 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (4) 및 클램프 (10) 를 회전시켜, 노즐 (12) 로부터 액상의 수지 (21a) 를 적하한다. 이로써, 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 에 액상의 수지 (21a) 를 도포하여, 수지층 (21b) 을 형성할 수 있다. 도 2(B) 는 수지층 형성 스텝 후의 피가공물 (11) 등의 상태를 나타내는 단면도이다. 또한, 이후의 커버 부재 밀착 스텝에 있어서, 이 수지층 (21b) 을 경화시킨다.
수지층 (21b) 의 형성에 사용되는 액상의 수지 (21a) 의 종류 등에 큰 제한은 없지만, 적어도 경화 후의 수지층 (21b) 은, 이후의 레이저 빔 조사 스텝에서 사용되는 레이저 빔을 충분히 투과시킬 필요가 있다. 또, 이 레이저 빔의 파장에 있어서, 경화 후의 수지층 (21b) 의 굴절률과 피가공물 (11) 의 굴절률의 차를, 공기의 굴절률과 피가공물 (11) 의 굴절률의 차보다 작게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 이면 (11b) 의 불규칙한 요철에 의한 굴절, 반사, 산란을 충분히 억제하여, 레이저 빔을 적절히 집광할 수 있다.
또, 수지층 (21b) 은, 이면 (11b) 의 요철의 최대 고저차를 초과하는 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 요철을 수지층 (21b) 으로 확실하게 메워, 이 요철에서 기인하는 레이저 빔의 굴절, 반사, 산란을 보다 적절히 억제할 수 있다. 이와 같은 개질층 (21b) 의 형성에 적합한 액상의 수지 (21a) 로는, 예를 들어, 덴카 주식회사 제조의 TEMPLOC (등록 상표) 를 들 수 있다.
수지층 형성 스텝 후에는, 피가공물 (11) 에 개질층을 형성하기 위한 레이저 빔을 투과시키고, 또한 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄한 표면을 갖는 커버 부재를 수지층 (21b) 에 밀착시키는 커버 부재 밀착 스텝을 실시한다. 도 3(A) 는 커버 부재 밀착 스텝에 대해 설명하기 위한 일부 단면 측면도이다.
도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 커버 부재 (23) 는, 이후의 레이저 빔 조사 스텝에서 사용되는 레이저 빔을 충분히 투과시키는 재료를 사용하여, 예를 들어, 피가공물 (11) 과 대체로 동일한 직경의 원반상으로 형성된다. 이 커버 부재 (23) 의 표면 (23a) 및 이면 (23b) 은, 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄하다.
커버 부재 밀착 스텝에서는, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 커버 부재 (23) 의 이면 (23b) 을 수지층 (21b) 에 밀착시켜, 표면 (23a) 을 노출시킨다. 이후의 레이저 빔 조사 스텝에서 사용되는 레이저 빔을, 이 평탄한 표면 (23a) 에 조사함으로써, 레이저 빔의 불규칙한 굴절, 반사, 산란을 억제하여 분할에 적합한 개질층을 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 커버 부재 (23) 의 이면 (23b) 을 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄하게 하고 있지만, 커버 부재 (23) 의 이면 (11b) 은, 반드시 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄하지 않아도 된다. 적어도 커버 부재 (23) 의 노출되는 표면 (23a) 이, 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄하면 된다.
또, 이후의 레이저 빔 조사 스텝에서 사용되는 레이저 빔의 파장에 있어서, 커버 부재 (23) 의 굴절률과 피가공물 (11) 의 굴절률의 차를, 공기의 굴절률과 피가공물 (11) 의 굴절률의 차보다 작게 하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 이 레이저 빔의 파장에 있어서, 커버 부재 (23) 의 굴절률과 경화 후의 수지층 (21b) 의 굴절률의 차를, 공기의 굴절률과 경화 후의 수지층 (21b) 의 굴절률의 차보다 작게 하는 것이 바람직하다.
이로써, 이면 (11b) 의 불규칙한 요철에 의한 굴절, 반사, 산란을 충분히 억제하여, 레이저 빔을 적절히 집광할 수 있다. 상기 서술한 바와 같은 특성은, 예를 들어, 피가공물 (11) 과 동일한 재질의 커버 부재 (23) 를 사용함으로써 실현할 수 있다. 단, 커버 부재 (23) 의 재질에 특별한 제한은 없으며, 피가공물 (11) 과는 상이한 재질을 사용해도 된다.
도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 커버 부재 (23) 의 이면 (23b) 을 수지층 (21b) 에 밀착시킨 후에는, 적절한 방법 (예를 들어, 자외선의 조사, 가열 등) 으로 수지층 (21b) 을 경화시킨다. 이로써, 수지층 (21b) 을 개재하여 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 측에 커버 부재 (23) 를 고정시킬 수 있다.
커버 부재 밀착 스텝 후에는, 커버 부재 (23) 의 노출된 표면 (23a) 측으로부터, 수지층 (21b) 을 개재하여 피가공물 (11) 에 레이저 빔을 조사하여, 피가공물 (11) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층을 형성하는 레이저 빔 조사 스텝을 실시한다. 도 4(A) 는 레이저 빔 조사 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이고, 도 4(B) 는 레이저 빔 조사 스텝 중의 피가공물 (11) 등의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 레이저 빔 조사 스텝은, 예를 들어, 도 4(A) 에 나타내는 레이저 가공 장치 (22) 를 사용하여 실시된다.
레이저 가공 장치 (22) 는, 피가공물 (11) 을 흡인, 유지하기 위한 척 테이블 (24) 을 구비하고 있다. 척 테이블 (24) 은, 스테인리스 등의 금속으로 이루어지는 기대 (26) 를 포함한다. 기대 (26) 는, 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 에 연결되어 있고, 연직 방향으로 대체로 평행한 회전축의 둘레로 회전한다. 또, 기대 (26) 의 하방에는 이동 기구 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 척 테이블 (24) 은, 이 이동 기구에 의해 수평 방향으로 이동한다.
기대 (26) 의 상면측에는, 예를 들어, 평면에서 보았을 때 원형의 오목부 (26a) 가 형성되어 있다. 오목부 (26a) 에는, 다공질재로 이루어지는 원반상의 유지판 (28) 이 끼워 넣어져 있다. 유지판 (28) 은, 기대 (26) 의 내부에 형성된 흡인로 (26b) 등을 개재하여, 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 이 유지판 (28) 의 상면 (28a) 에는, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측에 첩부된 테이프 (17) 가 접촉한다.
따라서, 상면 (28a) 에 흡인원의 부압을 작용시키면, 피가공물 (11) 은, 테이프 (17) 를 개재하여 척 테이블 (24) 에 흡인, 유지된다. 척 테이블 (24) 의 주위에는, 환상의 프레임 (19) 을 고정시키기 위한 복수의 클램프 (30) 가 형성되어 있다. 또, 척 테이블 (24) 의 상방에는, 레이저 조사 유닛 (32) 이 배치되어 있다.
레이저 조사 유닛 (32) 은, 레이저 발진기 (도시 생략) 로 펄스 발진된 레이저 빔 (32a) 을 소정의 위치에 조사, 집광한다. 레이저 발진기는, 피가공물 (11) 을 투과하는 파장 (피가공물 (11) 에 대해 투과성을 갖는 파장, 흡수되기 어려운 파장) 의 레이저 빔 (32a) 을 펄스 발진할 수 있도록 구성되어 있다.
레이저 빔 조사 스텝에서는, 먼저, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 에 첩부되어 있는 테이프 (17) 를 유지판 (28) 의 상면 (28a) 에 접촉시켜, 흡인원의 부압을 작용시킨다. 아울러, 클램프 (30) 로 프레임 (19) 을 고정시킨다. 이로써, 피가공물 (11) 은, 커버 부재 (23) 의 표면 (23a) 이 상방에 노출된 상태에서 유지된다.
다음으로, 척 테이블 (24) 및 클램프 (30) 를 이동, 회전시켜, 예를 들어, 대상이 되는 분할 예정 라인 (13) 의 연장선 상에 레이저 조사 유닛 (32) 을 맞춘다. 그리고, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 유닛 (32) 으로부터, 커버 부재 (23) 의 노출된 표면 (23a) 을 향하여 레이저 빔 (32a) 을 조사하면서, 대상의 분할 예정 라인 (13) 에 대해 평행한 방향으로 척 테이블 (24) 을 이동시킨다.
레이저 빔 (32a) 은, 도 4(B) 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (11) 의 내부의 소정의 깊이의 위치에 집광시킨다. 이와 같이, 피가공물 (11) 을 투과하는 파장의 레이저 빔 (32a) 을 피가공물 (11) 의 내부에 집광시킴으로써, 피가공물 (11) 의 내부를 개질하여 분할의 기점이 되는 개질층 (25) 을 형성할 수 있다.
상기 서술한 동작을 반복하여, 모든 분할 예정 라인 (13) 을 따라 개질층 (25) 이 형성되면, 레이저 빔 조사 스텝은 종료된다. 이 개질층 (25) 은, 예를 들어, 표면 (11a) 또는 이면 (11b) 에 크랙이 도달하는 조건에서 형성되어도 된다. 또, 하나의 분할 예정 라인 (13) 에 대해, 상이한 깊이의 위치에 복수의 개질층 (25) 을 형성할 수도 있다.
본 실시형태에서는, 불규칙한 요철을 갖는 요철상의 이면 (11b) 에 수지층 (21b) 을 형성한 다음, 이면 (11b) 보다 평탄한 표면 (23a) 을 갖는 커버 부재 (23) 의 이면 (23b) 을 수지층 (21b) 에 밀착시키고 있다. 그 때문에, 이 수지층 (21b) 및 커버 부재 (23) 에 의해, 이면 (11b) 의 불규칙한 요철에서 기인하는 레이저 빔 (32a) 의 굴절, 반사, 산란은 억제된다. 따라서, 이면 (11b) 측으로부터 레이저 빔 (32a) 을 조사하는 경우에도, 분할에 적합한 개질층 (25) 을 피가공물 (11) 의 내부에 형성할 수 있다.
또한, 레이저 빔 조사 스텝 후에는, 수지층 (21b) 및 커버 부재 (23) 를 피가공물 (11) 로부터 박리하는 박리 스텝이나, 분할 예정 라인 (13) 을 따라 형성된 개질층 (25) 을 기점으로 피가공물 (11) 을 분할하는 분할 스텝을 실시하면 된다. 도 5(A) 는 레이저 빔 조사 스텝 후의 박리 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
박리 스텝은, 예를 들어, 도 5(A) 에 나타내는 온수조 (42) 를 사용하여 실시된다. 온수조 (42) 에는, 수지층 (21b) 의 박리에 적합한 온도 (예를 들어, 80 ℃ ∼ 90 ℃) 의 온수 (44) 가 저류되어 있다. 이 온수 (44) 에 피가공물 (11) 을 담금으로써, 수지층 (21b) 및 커버 부재 (23) 를 피가공물 (11) 로부터 박리할 수 있다.
도 5(B) 및 도 5(C) 는 박리 스텝 후의 분할 스텝을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 분할 스텝은, 예를 들어, 도 5(B) 및 도 5(C) 에 나타내는 확장 장치 (52) 를 사용하여 실시된다. 확장 장치 (52) 는, 피가공물 (11) 을 지지하기 위한 지지 구조 (54) 와, 원통상의 확장 드럼 (56) 을 구비하고 있다.
지지 구조 (54) 는, 평면에서 보았을 때 원형의 개구부를 갖는 지지 테이블 (58) 을 포함한다. 이 지지 테이블 (58) 의 상면에는, 환상의 프레임 (19) 이 올려진다. 지지 테이블 (58) 의 외주 부분에는, 프레임 (19) 을 고정시키기 위한 복수의 클램프 (60) 가 형성되어 있다. 지지 테이블 (58) 은, 지지 구조 (54) 를 승강시키기 위한 승강 기구 (도시 생략) 에 의해 지지되어 있다.
지지 테이블 (58) 의 개구부에는, 확장 드럼 (56) 이 배치되어 있다. 확장 드럼 (56) 의 내경 (직경) 은, 피가공물 (11) 의 직경보다 크게 되어 있다. 한편으로, 확장 드럼 (56) 의 외경 (직경) 은, 환상의 프레임 (19) 의 내경 (직경) 이나, 지지 테이블 (58) 의 개구부의 직경보다 작게 되어 있다.
분할 스텝에서는, 먼저, 도 5(B) 에 나타내는 바와 같이, 지지 테이블 (58) 의 상면의 높이를 확장 드럼 (56) 의 상단의 높이에 맞추고, 지지 테이블 (58) 의 상면에 프레임 (19) 을 올린 후에, 프레임 (19) 을 클램프 (60) 로 고정시킨다. 이로써, 확장 드럼 (56) 의 상단은, 피가공물 (11) 과 프레임 (19) 사이에서 테이프 (17) 에 접촉한다.
다음으로, 승강 기구로 지지 구조 (54) 를 하강시켜, 도 5(C) 에 나타내는 바와 같이, 지지 테이블 (58) 의 상면을 확장 드럼 (56) 의 상단보다 하방으로 이동시킨다. 그 결과, 확장 드럼 (56) 은 지지 테이블 (58) 에 대해 상승하고, 테이프 (17) 는 확장 드럼 (56) 으로 밀어 올려져 방사상으로 확장된다. 테이프 (17) 가 확장되면, 피가공물 (11) 에는, 테이프 (17) 를 확장하는 방향의 힘 (방사상의 힘) 이 작용한다. 이로써, 피가공물 (11) 은, 개질층 (25) 을 기점으로 복수의 칩 (27) 으로 분할된다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 피가공물의 가공 방법에서는, 요철을 갖는 요철상의 이면 (11b) 에 레이저 빔 (32a) 을 투과시키는 수지층 (21b) 을 형성한 후에, 레이저 빔 (32a) 을 투과시키고 또한 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 보다 평탄한 표면 (11a) 을 갖는 커버 부재 (23) 의 이면 (23b) 을 수지층 (21b) 에 밀착시키므로, 이 수지층 (21b) 및 커버 부재 (23) 에 의해, 이면 (11b) 의 요철에서 기인하는 레이저 빔 (32a) 의 굴절은 억제된다. 따라서, 요철상의 이면 (11b) 측으로부터 레이저 빔 (32a) 을 조사하는 경우에도, 분할에 적합한 개질층 (25) 을 피가공물 (11) 의 내부에 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태의 기재에 제한되지 않고 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 스핀 코터 (2) 를 사용하여 수지층 (21b) 을 형성하고 있지만, 수지층을 형성하는 방법에 제한은 없다.
또, 상기 실시형태에서는, 피가공물 (11) 의 내부에 분할의 기점이 되는 개질층 (25) 을 형성하고 있지만, 다른 목적으로 개질층을 형성해도 된다. 예를 들어, 피가공물의 내부에 개질층을 형성하면, 개질층 및 그 근방이 팽창하여, 피가공물을 휘게 하는 응력이 발생한다. 이 현상을 이용하여, 피가공물의 휨을 억제하기 위해 개질층을 형성할 수도 있다.
예를 들어, 평탄한 피가공물의 표면에 GaN (질화갈륨) 등의 결정을 성장시키면, 피가공물은, 그 표면이 오목상이 되는 방향으로 휜다. 그래서, 이와 같은 휨을 상쇄시키는 응력이 발생하도록, 미리 피가공물의 표면측에 개질층을 형성해 둔다. 이로써, 결정을 성장시킨 후의 피가공물의 휨을 저감시킬 수 있다. 또한, 결정을 성장시킨 후의 휜 피가공물에 대해 개질층을 형성해도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 개질층을 형성하면, 개질층 및 그 근방이 팽창하여, 개질층에 가까운 쪽의 면을 볼록상으로 휘게 하는 응력이 발생한다. 그 때문에, 이 개질층을 형성하는 위치를 제어함으로써, 피가공물의 휨을 억제하는 응력을 발생시킬 수 있다. 피가공물의 표면이 오목상이 되는 방향으로 휘는 경우에는, 표면측에 개질층을 형성함으로써 피가공물의 휨을 저감시킬 수 있다. 마찬가지로, 피가공물의 이면이 오목상이 되는 방향으로 휘는 경우에는, 이면측에 개질층을 형성함으로써 피가공물의 휨을 저감시킬 수 있다.
그 밖에, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
11 : 피가공물
11a : 표면
11b : 이면
13 : 분할 예정 라인 (스트리트)
15 : 디바이스
17 : 테이프
19 : 프레임
21a : 수지
21b : 수지층
23 : 커버 부재
23a : 표면
23b : 이면
25 : 개질층
27 : 칩
2 : 스핀 코터
4 : 유지 테이블 (스피너 테이블)
6 : 기대
6a : 오목부
6b : 흡인로
8 : 유지판
8a : 상면
10 : 클램프
12 : 노즐
22 : 레이저 가공 장치
24 : 척 테이블
26 : 기대
26a : 오목부
26b : 흡인로
28 : 유지판
28a : 상면
30 : 클램프
32 : 레이저 조사 유닛
32a : 레이저 빔
42 : 온수조
44 : 온수
52 : 확장 장치
54 : 지지 구조
56 : 확장 드럼
58 : 지지 테이블
60 : 클램프

Claims (4)

  1. 분할 예정 라인으로 구획된 영역에 디바이스가 형성된 표면과 요철을 갖는 요철상의 이면을 구비하는 판상의 피가공물에, 그 피가공물에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 빔을 그 이면측으로부터 조사하여, 상기 피가공물의 내부에 상기 분할 예정 라인을 따른 개질층을 형성하는 피가공물의 가공 방법으로서,
    상기 피가공물의 상기 이면에, 상기 레이저 빔을 투과시키는 수지층을 형성하는 수지층 형성 스텝과,
    상기 레이저 빔을 투과시키고 또한 상기 피가공물의 상기 이면보다 평탄한 표면을 구비하는 커버 부재의 이면을, 상기 피가공물의 상기 이면에 형성된 상기 수지층에 밀착시키는 커버 부재 밀착 스텝과,
    상기 커버 부재의 노출된 상기 표면측으로부터, 상기 수지층을 개재하여 상기 피가공물에 상기 레이저 빔을 조사하여, 상기 피가공물의 내부에 상기 개질층을 형성하는 레이저 빔 조사 스텝을 구비하고,
    상기 수지층 및 상기 커버 부재에 의해, 상기 이면의 요철에서 기인하는 상기 레이저 빔의 굴절이 억제되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 상기 파장에서는, 상기 수지층의 굴절률 또는 상기 커버 부재의 굴절률과 상기 피가공물의 굴절률의 차가, 공기의 굴절률과 상기 피가공물의 굴절률의 차보다 작은 것을 특징으로 하는 피가공물의 가공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수지층은, 상기 이면의 상기 요철의 최대 고저차를 초과하는 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 피가공물의 가공 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 피가공물과 동일한 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 피가공물의 가공 방법.
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