KR20210129590A - 웨이퍼의 가공 방법 - Google Patents

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KR20210129590A
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마사루 나카무라
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 레이저 광선의 조사에 의해 생기는 변질물이 웨이퍼의 외주에 잔존하지 않아, 웨이퍼의 반송시에 웨이퍼가 파손되는 일이 없는 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다.
(해결 수단) 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 측으로부터 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시키고 레이저 광선 (LB) 을 웨이퍼 (2) 에 조사하여 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 링상의 개질층 (24) 을 형성하는 개질층 형성 공정과, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 보호 부재 (14) 를 배치 형성하는 보호 부재 배치 형성 공정과, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 개질층 (24) 에 대응하는 영역에 절삭 블레이드 (34) 를 위치시키고 웨이퍼 (2) 를 절삭하여 개질층 (24) 을 제거함과 함께 벽개면 (38) 을 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 도달시키는 개질층 제거 공정과, 벽개면 (38) 을 기점으로 하여 외주 잉여 영역 (10) 의 링 (40) 을 제거하는 링 제거 공정과, 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이를 때까지 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 연삭하는 연삭 공정을 포함한다.

Description

웨이퍼의 가공 방법{PROCESSING METHOD OF A WAFER}
본 발명은 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역이 표면에 형성된 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역과, 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역이 표면에 형성된 웨이퍼는, 연삭 장치에 의해 이면이 연삭되어 소정의 두께로 형성된 후, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 각 디바이스 칩은 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.
웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼를 얇게 하면, 웨이퍼의 외주단에 형성된 면취부가 나이프 에지와 같이 날카로워져서 연삭 중에 결손이 생기고 크랙이 디바이스 영역에 이르러 디바이스를 손상시킨다는 문제가 있다. 그래서 본 출원인은, 웨이퍼의 이면을 연삭하기 전에, 면취부를 갖는 외주 잉여 영역에 레이저 광선을 조사하여 외주 잉여 영역을 제거하는 기술을 제안했다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2006-108532호
그러나, 레이저 광선의 조사에 의해 생기는 변질물이 웨이퍼의 외주에 잔존하여, 변질물에서 기인하여 웨이퍼의 반송시에 웨이퍼가 파손된다는 문제가 있다.
상기 사실을 감안하여 이루어진 본 발명의 과제는, 레이저 광선의 조사에 의해 생기는 변질물이 웨이퍼의 외주에 잔존하지 않아, 웨이퍼의 반송시에 웨이퍼가 파손되는 일이 없는 웨이퍼의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 웨이퍼의 가공 방법을 제공한다. 즉, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역과, 그 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역이 표면에 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서, 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 그 외주 잉여 영역에 대응하는 웨이퍼의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 웨이퍼의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 링상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과, 그 개질층 형성 공정 전 또는 후에 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 배치 형성하는 보호 부재 배치 형성 공정과, 웨이퍼의 이면으로부터 개질층에 대응하는 영역에 절삭 블레이드를 위치시키고 웨이퍼를 절삭하여 개질층을 제거함과 함께 벽개면 (劈開面) 을 웨이퍼의 표면에 도달시키는 개질층 제거 공정과, 그 벽개면을 기점으로 하여 그 외주 잉여 영역의 링을 제거하는 링 제거 공정과, 웨이퍼의 마무리 두께에 이를 때까지 웨이퍼의 이면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하는 웨이퍼의 가공 방법을 본 발명은 제공한다.
바람직하게는, 그 연삭 공정 후, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 첩착 (貼着) 함과 함께 웨이퍼를 수용하는 개구부를 갖는 프레임으로 다이싱 테이프의 외주를 지지하고, 웨이퍼의 표면으로부터 보호 부재를 제거하는 이체 (移替) 공정과, 웨이퍼의 분할 예정 라인에 가공을 실시하여 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함한다.
본 발명의 웨이퍼의 가공 방법은, 웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 그 외주 잉여 영역에 대응하는 웨이퍼의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 웨이퍼의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 링상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과, 그 개질층 형성 공정 전 또는 후에 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 배치 형성하는 보호 부재 배치 형성 공정과, 웨이퍼의 이면으로부터 개질층에 대응하는 영역에 절삭 블레이드를 위치시키고 웨이퍼를 절삭하여 개질층을 제거함과 함께 벽개면을 웨이퍼의 표면에 도달시키는 개질층 제거 공정과, 그 벽개면을 기점으로 하여 그 외주 잉여 영역의 링을 제거하는 링 제거 공정과, 웨이퍼의 마무리 두께에 이를 때까지 웨이퍼의 이면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하므로, 웨이퍼의 외주는 벽개면으로 덮여 있고, 레이저 광선의 조사에 의해 발생하는 변질물이 웨이퍼의 외주에 잔존하지 않아, 웨이퍼의 반송시에 웨이퍼가 파손되는 일이 없다.
도 1 은, 보호 부재 배치 형성 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 2 는, 척 테이블에 웨이퍼를 유지시키는 상태를 나타내는 사시도.
도 3 은, 개질층 형성 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 4(a) 는, 링상의 개질층이 형성된 웨이퍼의 사시도, (b) 는, (a) 에 나타내는 웨이퍼의 단면도.
도 5(a) 는, 개질층 제거 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도, (b) 는 개질층이 제거된 웨이퍼의 단면도.
도 6 은, 링 제거 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 7(a) 는, 연삭 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도, (b) 는, 연삭 공정이 실시된 웨이퍼의 사시도.
도 8(a) 는, 이체 공정에 있어서 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 첩착하는 상태를 나타내는 사시도, (b) 는, 이체 공정에 있어서 웨이퍼의 표면으로부터 보호 부재를 제거한 상태를 나타내는 사시도.
도 9 는, 다이싱 장치를 사용하여 분할 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 10 은, 레이저 가공 장치를 사용하여 분할 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
도 11 은, 픽업 공정을 실시하고 있는 상태를 나타내는 사시도.
이하, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1 에는, 본 발명의 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공이 실시되는 웨이퍼 (2) 가 나타나 있다. 두께가 700 ㎛ 정도인 원판상의 웨이퍼 (2) 는, 예를 들어 실리콘 등으로 형성될 수 있다. 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 은, IC, LSI 등의 복수의 디바이스 (4) 가 격자상의 분할 예정 라인 (6) 에 의해 구획된 디바이스 영역 (8) 과, 디바이스 영역 (8) 을 둘러싸는 외주 잉여 영역 (10) 이 형성되어 있다. 도 1 에서는, 편의적으로 디바이스 영역 (8) 과 외주 잉여 영역 (10) 의 경계 (12) 를 이점 쇄선으로 나타내고 있지만, 실제로는 경계 (12) 를 나타내는 선은 존재하지 않는다.
도시된 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 보호 부재 (14) 를 배치 형성하는 보호 부재 배치 형성 공정을 실시한다. 보호 부재 (14) 로는, 예를 들어, 웨이퍼 (2) 의 직경과 동일한 직경을 갖는 원형의 점착 테이프를 사용할 수 있다.
보호 부재 배치 형성 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 측으로부터 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼 (2) 에 조사하여 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 링상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정을 실시한다. 또한, 도시된 실시형태에서는, 개질층 형성 공정 전에 보호 부재 배치 형성 공정을 실시하고 있지만, 개질층 형성 공정 후에 보호 부재 배치 형성 공정을 실시해도 된다.
개질층 형성 공정은, 예를 들어 도 2 및 도 3 에 일부를 나타내는 레이저 가공 장치 (16) 를 사용하여 실시할 수 있다. 레이저 가공 장치 (16) 는, 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (18) 과, 척 테이블 (18) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (2) 에 펄스 레이저 광선 (LB) 을 조사하는 집광기 (20) 와, 척 테이블 (18) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (2) 를 촬상하는 촬상 수단 (도시되어 있지 않다) 을 구비한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (18) 의 상단에는, 흡인 수단 (도시되어 있지 않다) 에 접속된 다공질의 원형의 흡착 척 (22) 이 배치되어 있다. 척 테이블 (18) 은, 흡인 수단으로 흡착 척 (22) 의 상면에 흡인력을 생성하여, 흡착 척 (22) 의 상면에 실린 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지한다.
척 테이블 (18) 은, 흡착 척 (22) 의 직경 방향 중심을 지나 상하 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 구성됨과 함께, 도 2 에 화살표 X 로 나타내는 X 축 방향과, X 축 방향에 직교하는 Y 축 방향 (도 2 에 화살표 Y 로 나타내는 방향) 의 각각에 자유롭게 진퇴할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, X 축 방향 및 Y 축 방향이 규정하는 XY 평면은 실질상 수평이다.
집광기 (20) 는, 레이저 가공 장치 (16) 의 레이저 광선 발진기 (도시되어 있지 않다) 가 발진한 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광하는 집광 렌즈 (도시되어 있지 않다) 를 갖는다. 레이저 가공 장치 (16) 의 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 포착된 적외선에 대응하는 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 를 포함한다 (모두 도시되어 있지 않다).
개질층 형성 공정에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 위를 향하게 하고, 척 테이블 (18) 의 상면에서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지한다. 이 때에는, 웨이퍼 (2) 의 직경 방향 중심과 흡착 척 (22) 의 직경 방향 중심 (척 테이블 (18) 의 회전 중심) 을 정합시킨다.
이어서, 레이저 가공 장치 (16) 의 촬상 수단으로 상방에서 웨이퍼 (2) 를 촬상하고, 촬상 수단으로 촬상한 웨이퍼 (2) 의 화상에 기초하여, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 측으로부터 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 웨이퍼 (2) 의 내부에 위치시킨다. 또, 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께 (예를 들어 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에서 50 ㎛ 정도) 에 이르지 않는 위치에 집광점의 상하 방향 위치를 조정한다.
또한, 촬상 수단으로 웨이퍼 (2) 를 촬상할 때에는, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 이 위를 향하고, 디바이스 (4) 나 분할 예정 라인 (6) 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 비쳐 보아 표면 (2a) 의 디바이스 (4) 나 분할 예정 라인 (6) 을 촬상할 수 있다. 이로써, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 측으로부터 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 웨이퍼 (2) 의 내부에 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 위치시킬 수 있다.
이어서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 소정의 회전 속도로 척 테이블 (18) 을 회전시킴으로써, 외주 잉여 영역 (10) 을 따라 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 웨이퍼 (2) 에 대해 상대적으로 이동시키면서, 펄스 레이저 광선 (LB) 을 집광기 (20) 로부터 웨이퍼 (2) 에 조사한다. 이로써, 도 4(a) 및 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 웨이퍼 (2) 의 내부이며, 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 강도가 작은 링상의 개질층 (24) 을 외주 잉여 영역 (10) 을 따라 형성할 수 있다.
이와 같은 링상 개질층 형성 공정은, 예를 들어 이하의 조건으로 실시할 수 있다.
펄스 레이저 광선의 파장 : 1342 ㎚
반복 주파수 : 60 ㎑
평균 출력 : 1.6 W
척 테이블의 회전 속도 : 0.5 회전/초
개질층 형성 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 개질층 (24) 에 대응하는 영역에 절삭 블레이드를 위치시키고 웨이퍼 (2) 를 절삭하여 개질층 (24) 을 제거함과 함께 벽개면을 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 도달시키는 개질층 제거 공정을 실시한다.
개질층 제거 공정은, 예를 들어 도 5(a) 에 일부를 나타내는 다이싱 장치 (26) 를 사용하여 실시할 수 있다. 다이싱 장치 (26) 는, 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (28) 과, 척 테이블 (28) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (2) 를 절삭하는 절삭 수단 (30) 을 구비한다.
상면에 있어서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지하는 원형의 척 테이블 (28) 은, 척 테이블 (28) 의 직경 방향 중심을 지나 상하 방향으로 연장되는 축선을 회전 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 구성됨과 함께, X 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 절삭 수단 (30) 은, Y 축 방향을 축심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 구성된 스핀들 (32) 과, 스핀들 (32) 의 선단에 고정된 환상의 절삭 블레이드 (34) 를 포함한다.
도 5(a) 를 참조하여 설명을 계속하면, 개질층 제거 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 위를 향하게 하고, 척 테이블 (28) 의 상면에서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지한다. 이 때에는, 웨이퍼 (2) 의 직경 방향 중심과 척 테이블 (28) 의 회전 중심을 정합시킨다.
이어서, 개질층 (24) 의 상방에 절삭 블레이드 (34) 를 위치시키고, 고속 회전시킨 절삭 블레이드 (34) 의 날끝을 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이르지 않는 위치까지 절입시킴과 함께, 소정의 회전 속도로 척 테이블 (28) 을 회전시킨다. 이로써, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 개질층 (24) 에 대응하는 영역에 있어서, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 으로부터 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이르지 않는 위치까지 절삭 홈 (36) 을 형성하여, 개질층 (24) 을 제거할 수 있다. 이와 같이 하여 개질층 (24) 을 제거하므로, 펄스 레이저 광선 (LB) 의 조사에 의해 생기는 변질물은 웨이퍼 (2) 의 외주에 잔존하지 않는다.
또, 개질층 (24) 이 형성된 웨이퍼 (2) 를 절삭 블레이드 (34) 로 절삭하면 개질층 (24) 으로부터 크랙이 웨이퍼 (2) 의 두께 방향으로 진전하기 때문에, 크랙으로 형성되는 벽개면 (38) 이 절삭 홈 (36) 의 바닥면으로부터 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 도달하게 된다. 따라서, 웨이퍼 (2) 에서는 외주 잉여 영역 (10) 에 대응하는 링 (40) 이 분할된다. 또한, 절삭 홈 (36) 의 바닥면으로부터 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 까지의 치수는, 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께보다 두껍고, 예를 들어 60 ㎛ 정도이면 된다.
개질층 제거 공정을 실시한 후, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 벽개면 (38) 을 기점으로 하여 외주 잉여 영역 (10) 의 링 (40) 을 제거하는 링 제거 공정을 실시한다.
링 제거 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께에 이를 때까지 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 연삭하는 연삭 공정을 실시한다. 연삭 공정은, 예를 들어 도 7(a) 에 일부를 나타내는 연삭 장치 (42) 를 사용하여 실시할 수 있다. 연삭 장치 (42) 는, 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (44) 과, 척 테이블 (44) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (2) 를 연삭하는 연삭 수단 (46) 을 구비한다.
상면에 있어서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (44) 은 상하 방향으로 연장되는 축선을 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 연삭 수단 (46) 은, 상하 방향으로 연장되는 회전 가능한 스핀들 (48) 과, 스핀들 (48) 의 하단에 고정된 휠 마운트 (50) 를 포함한다. 휠 마운트 (50) 의 하면에는 볼트 (52) 에 의해 환상의 연삭 휠 (54) 이 고정되고, 연삭 휠 (54) 의 하면의 외주 가장자리부에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 환상으로 배치된 복수의 연삭 지석 (56) 이 고정되어 있다.
도 7(a) 를 참조하여 설명을 계속하면, 연삭 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 위를 향하게 하고, 척 테이블 (44) 의 상면에서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지한다. 이어서, 상방에서 보았을 때 반시계 방향으로 척 테이블 (44) 을 회전시킴과 함께, 상방에서 보았을 때 반시계 방향으로 스핀들 (48) 을 회전시킨다. 이어서, 스핀들 (48) 을 하강시켜 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 연삭 지석 (56) 을 접촉시킨 후, 소정의 연삭 이송 속도로 스핀들 (48) 을 하강시킨다. 이로써, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 연삭하여 웨이퍼 (2) 의 마무리 두께 (예를 들어 50 ㎛ 정도) 로 형성하고, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 을 평탄하게 할 수 있다. 또, 마무리 두께로 형성된 웨이퍼 (2) 의 외주는 벽개면 (38) 으로 덮인다.
도시된 실시형태에서는, 연삭 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 다이싱 테이프를 첩착함과 함께 웨이퍼 (2) 를 수용하는 개구부를 갖는 프레임으로 다이싱 테이프의 외주를 지지하고, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 으로부터 보호 부재 (14) 를 제거하는 이체 공정을 실시한다.
도 8(a) 및 도 8(b) 를 참조하여 설명하면, 도시된 실시형태의 다이싱 테이프 (58) 의 외주는, 웨이퍼 (2) 를 수용하는 개구부 (60a) 를 갖는 환상의 프레임 (60) 에 지지되어 있다. 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 이체 공정에서는, 먼저, 프레임 (60) 에 지지된 다이싱 테이프 (58) 를 웨이퍼 (2) 의 이면 (2b) 에 첩착한다. 이어서, 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 으로부터 보호 부재 (14) 를 박리한다.
이체 공정을 실시한 후, 웨이퍼 (2) 의 분할 예정 라인 (6) 에 가공을 실시하여 웨이퍼 (2) 를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 실시한다. 분할 공정은, 상기 서술한 다이싱 장치 (26) 를 사용하여 실시할 수 있다.
도 9 를 참조하여 설명하면, 분할 공정에서는, 먼저, 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 을 위를 향하게 하고, 다이싱 장치 (26) 의 척 테이블 (28) (도 9 에 있어서는 도시를 생략한다.) 의 상면에서 웨이퍼 (2) 를 흡인 유지한다. 이어서, 분할 예정 라인 (6) 을 X 축 방향으로 정합시킴과 함께 분할 예정 라인 (6) 과 절삭 블레이드 (34) 의 위치 맞춤을 실시한다. 이어서, X 축 방향으로 정합시킨 분할 예정 라인 (6) 에, 고속 회전시킨 절삭 블레이드 (34) 의 날끝을 표면 (2a) 으로부터 절입시킴과 함께, 절삭 수단 (30) 에 대해 척 테이블 (28) 을 상대적으로 X 축 방향으로 가공 이송함으로써, 분할 예정 라인 (6) 을 따라 분할 홈 (62) 을 형성하는 분할 홈 형성 가공을 실시한다.
그리고, 분할 예정 라인 (6) 의 Y 축 방향의 간격의 분만큼, 척 테이블 (28) 에 대해 절삭 블레이드 (34) 를 상대적으로 Y 축 방향으로 산출 이송하는 산출 이송과, 상기 분할 홈 형성 가공을 반복하여, X 축 방향으로 정합시킨 분할 예정 라인 (6) 모두를 따라 분할 홈 (62) 을 형성한다. 또, 척 테이블 (28) 을 90 도 회전시킨 후에, 산출 이송하면서 분할 홈 형성 가공을 반복하여, 먼저 분할 홈 (62) 을 형성한 분할 예정 라인 (6) 과 직교하는 분할 예정 라인 (6) 모두를 따라 분할 홈 (62) 을 형성한다. 이와 같이 하여 분할 공정을 실시하고, 분할 예정 라인 (6) 을 따라 웨이퍼 (2) 를 개개의 디바이스 (4) 마다의 디바이스 칩으로 분할한다.
분할 공정에 있어서는, 상기 서술한 레이저 가공 장치 (16) 를 사용하여, 분할 예정 라인 (6) 을 따라 펄스 레이저 광선 (LB) 을 조사하여, 웨이퍼 (2) 를 개개의 디바이스 칩으로 분할해도 된다. 레이저 가공 장치 (16) 를 사용하는 경우에는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 펄스 레이저 광선 (LB) 의 집광점을 분할 예정 라인 (6) 의 내부에 위치시키고 펄스 레이저 광선 (LB) 을 웨이퍼 (2) 에 조사하여, 분할 예정 라인 (6) 을 따라 웨이퍼 (2) 의 내부에 격자상으로 개질층 (63) 을 형성한 후, 다이싱 테이프 (58) 를 확장함으로써 웨이퍼 (2) 에 외력을 부여하여, 웨이퍼 (2) 를 개개의 디바이스 칩으로 분할할 수 있다.
분할 공정을 실시하기 위한 레이저 가공 장치는, 상기 서술한 레이저 가공 장치 (16) 에 한정되지 않고, 웨이퍼 (2) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼 (2) 에 조사하여, 어블레이션 가공에 의해 분할 예정 라인 (6) 을 따라 격자상으로 가공 홈을 형성하는 타입의 레이저 가공 장치이어도 된다. 혹은, 웨이퍼 (2) 에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 분할 예정 라인 (6) 에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼 (2) 에 조사하여, 웨이퍼 (2) 의 두께 방향으로 연장되는 세공과 세공을 둘러싸는 비정질을 갖는 실드 터널을 분할 예정 라인 (6) 을 따라 격자상으로 형성하는 타입의 레이저 가공 장치를 분할 공정에 사용할 수도 있다.
분할 공정을 실시한 후, 다이싱 테이프 (58) 로부터 디바이스 칩을 픽업하는 픽업 공정을 실시한다. 픽업 공정은, 예를 들어 도 11 에 일부를 나타내는 픽업 장치 (64) 를 사용하여 실시할 수 있다. 픽업 장치 (64) 는, 다이싱 테이프 (58) 를 확장하고, 인접하는 디바이스 칩끼리의 간격을 확장하는 확장 수단 (66) 과, 디바이스 칩을 흡착하여 반송하는 픽업 콜릿 (68) 을 구비한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 확장 수단 (66) 은, 원통상의 확장 드럼 (70) 과, 확장 드럼 (70) 의 주위에 배치된 복수의 에어 실린더 (72) 와, 에어 실린더 (72) 의 각각의 상단에 연결된 환상의 유지 부재 (74) 와, 유지 부재 (74) 의 외주 가장자리부에 둘레 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 클램프 (76) 를 포함한다.
각 에어 실린더 (72) 는, 유지 부재 (74) 의 상면이 확장 드럼 (70) 의 상단과 거의 동일한 높이의 기준 위치와, 유지 부재 (74) 의 상면이 확장 드럼 (70) 의 상단보다 하방에 위치하는 확장 위치 사이에서, 확장 드럼 (70) 에 대해 상대적으로 유지 부재 (74) 를 승강시킨다. 또한, 도 11 에는, 유지 부재 (74) 가 기준 위치에 위치하는 경우에 있어서의 확장 드럼 (70) 을 실선으로 나타내고, 유지 부재 (74) 가 확장 위치에 위치하는 경우의 확장 드럼 (70) 을 이점 쇄선으로 나타내고 있다.
픽업 콜릿 (68) 은, 수평 방향 및 상하 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 픽업 콜릿 (68) 에는 흡인 수단이 접속되어 있고, 픽업 콜릿 (68) 의 선단 하면에서 디바이스 칩을 흡착한다.
도 11 을 참조하여 설명을 계속하면, 픽업 공정에서는, 먼저, 개개의 디바이스 칩 (78) 으로 분할된 웨이퍼 (2) 를 위를 향하게 하고, 기준 위치에 위치하는 유지 부재 (74) 의 상면에 프레임 (60) 을 올린다. 이어서, 복수의 클램프 (76) 로 프레임 (60) 을 고정시킨다. 이어서, 유지 부재 (74) 를 확장 위치로 하강시킴으로써, 다이싱 테이프 (58) 에 방사상 장력을 작용시킨다. 그렇게 하면, 도 11 에 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 다이싱 테이프 (58) 에 첩착되어 있는 디바이스 칩 (78) 끼리의 간격이 확장된다.
이어서, 픽업 대상의 디바이스 칩 (78) 의 상방에 픽업 콜릿 (68) 을 위치시킨다. 이어서, 픽업 콜릿 (68) 을 하강시키고, 픽업 콜릿 (68) 의 선단 하면에서 디바이스 칩 (78) 의 상면을 흡착한다. 이어서, 픽업 콜릿 (68) 을 상승시키고, 디바이스 칩 (78) 을 다이싱 테이프 (58) 로부터 박리하여 픽업한다. 이어서, 픽업한 디바이스 칩 (78) 을 트레이 등의 소정의 반송 위치에 반송한다. 그리고, 이와 같은 픽업 작업을 모든 디바이스 칩 (78) 에 대해 순차 실시한다.
이상과 같이, 도시된 실시형태의 웨이퍼의 가공 방법에 의하면, 웨이퍼 (2) 의 외주가 벽개면 (38) 으로 덮이고, 레이저 광선 (LB) 의 조사에 의해 생기는 변질물이 웨이퍼 (2) 의 외주에 잔존하지 않기 때문에, 웨이퍼 (2) 의 반송시에 웨이퍼 (2) 가 파손되는 일이 없다.
2 웨이퍼
2a 웨이퍼의 표면
2b 웨이퍼의 이면
4 디바이스
6 분할 예정 라인
8 디바이스 영역
10 외주 잉여 영역
14 보호 부재
24 개질층
38 벽개면
40 외주 잉여 영역의 링
58 다이싱 테이프
60 프레임
60a 프레임의 개구부
78 디바이스 칩

Claims (2)

  1. 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역과, 그 디바이스 영역을 둘러싸는 외주 잉여 영역이 표면에 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    웨이퍼의 이면측으로부터 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 레이저 광선의 집광점을 그 외주 잉여 영역에 대응하는 웨이퍼의 내부에 위치시키고 레이저 광선을 웨이퍼에 조사하여 웨이퍼의 마무리 두께에 이르지 않는 위치에 링상의 개질층을 형성하는 개질층 형성 공정과,
    그 개질층 형성 공정 전 또는 후에 웨이퍼의 표면에 보호 부재를 배치 형성하는 보호 부재 배치 형성 공정과,
    웨이퍼의 이면으로부터 개질층에 대응하는 영역에 절삭 블레이드를 위치시키고 웨이퍼를 절삭하여 개질층을 제거함과 함께 벽개면을 웨이퍼의 표면에 도달시키는 개질층 제거 공정과,
    그 벽개면을 기점으로 하여 그 외주 잉여 영역의 링을 제거하는 링 제거 공정과,
    웨이퍼의 마무리 두께에 이를 때까지 웨이퍼의 이면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하는 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 연삭 공정 후, 웨이퍼의 이면에 다이싱 테이프를 첩착함과 함께 웨이퍼를 수용하는 개구부를 갖는 프레임으로 다이싱 테이프의 외주를 지지하고, 웨이퍼의 표면으로부터 보호 부재를 제거하는 이체 (移替) 공정과,
    웨이퍼의 분할 예정 라인에 가공을 실시하여 웨이퍼를 개개의 디바이스 칩으로 분할하는 분할 공정을 포함하는 웨이퍼의 가공 방법.
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