KR20240003720A - 디바이스 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치 - Google Patents

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KR20240003720A
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나오코 야마모토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

[과제] 디바이스 웨이퍼 표면에의 이물 부착을 저감하며 디바이스 웨이퍼의 파손 리스크를 저감할 수 있는 것.
[해결수단] 디바이스 웨이퍼의 가공 방법은, 디바이스 웨이퍼의 표면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와, 디바이스 웨이퍼의 이면측으로부터 스트리트를 따라 절삭 블레이드로 절삭하여 기능층에 이르지 않는 절삭홈을 형성하는 절삭 단계와, 디바이스 웨이퍼의 이면측으로부터 디바이스 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 절삭홈을 따라 조사하여 디바이스 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분단하는 레이저 가공 단계를 포함한다. 절삭 단계를 실시한 후, 유지 테이블로부터 디바이스 웨이퍼를 반출하는 일없이 계속해서 유지 테이블로 디바이스 웨이퍼를 유지한 상태에서 레이저 가공 단계를 실시한다.

Description

디바이스 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치{PROCESSING METHOD AND PROCESSING APPARATUS OF DEVICE WAFER}
본 발명은 디바이스 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치에 관한 것이다.
최근, 디바이스의 고집적화에 따라 디바이스 웨이퍼 표면의 전극끼리를 맞추어 접속하는 하이브리드 본딩이 채용되기 시작하고 있다. 하이브리드 본딩에서는, 디바이스 웨이퍼의 표면끼리를 접합하기 때문에, 웨이퍼 표면에 이물이 부착되어 있으면 접합 불량을 일으킬 수도 있다. 그래서, 하이브리드 본딩에서는 종래의 범프를 통한 접합에 비해서 다이싱 후의 디바이스 웨이퍼 표면에의 이물 부착 저감이 갈망되고 있다.
다이싱 후의 디바이스 웨이퍼에 부착되는 이물은 주로 디바이스 웨이퍼나 테이프가 다이싱됨으로써 생성된 다이싱 부스러기이고, 이후의 세정에서 제거되지 않은 부스러기가 본딩 시에 문제가 된다. 따라서 디바이스 웨이퍼의 표면측을 테이프에 접착하고 이면측으로부터 디바이스 웨이퍼를 가공함으로써 디바이스 웨이퍼 표면에의 이물 부착 저감을 기대할 수 있다.
그러나, 웨이퍼에 형성할 수 있는 레이저 가공홈 깊이에는 한계가 있고, 웨이퍼를 풀 컷트하여 개개의 디바이스로 분할하고자 하면 동일한 스트리트에 대하여 복수회 레이저 빔을 조사하지 않으면 안 되어 생산성이 악화하는 경우가 있다. 또한, 절삭 블레이드로 웨이퍼를 절삭하여 개개의 디바이스로 분할하고자 하면, 테이프로 지지된 웨이퍼의 표면측에 치핑이나 크랙이 크게 발생하여 버린다.
디바이스 웨이퍼의 이면측으로부터 절삭 블레이드로 하프 컷트를 하여 절삭홈을 형성하고, 이어서 절삭홈을 따라 레이저 빔을 조사하여 웨이퍼의 표면측을 분단하는 방법(예컨대, 특허문헌 1 참조)이 생각된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2014-165246호 공보
종래, 절삭 블레이드에 의한 가공은, 절삭 블레이드를 갖는 절삭 장치로 실시하고, 이어서 디바이스 웨이퍼를 절삭 장치로부터 레이저 가공 장치에 반송하여 디바이스 웨이퍼에 레이저 가공을 실시하고 있었다. 그러나, 절삭 장치나 레이저 가공 장치의 유지 테이블로 절삭홈이 형성된 디바이스 웨이퍼를 착탈할 때나 절삭 장치로부터 레이저 가공 장치에의 반송 도중에 디바이스 웨이퍼가 파손될 염려가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 디바이스 웨이퍼 표면에의 이물 부착을 저감하며 디바이스 웨이퍼의 파손 리스크를 저감하는 가공 방법 및 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면, 기판 상에 적층된 기능층에 의해 표면에 복수의 디바이스가 형성된 디바이스 웨이퍼를, 상기 디바이스를 구획하는 교차하는 복수의 스트리트를 따라 분할하는 디바이스 웨이퍼의 가공 방법으로서, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와, 상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 이면측으로부터 상기 스트리트를 따라 절삭 블레이드로 절삭하여 상기 기능층에 이르지 않는 절삭홈을 형성하는 절삭 단계와, 상기 절삭 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 이면측로부터 상기 디바이스 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 상기 절삭홈을 따라 조사하여 상기 디바이스 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분단하는 레이저 가공 단계를 구비하고, 상기 절삭 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블로부터 상기 디바이스 웨이퍼를 반출하는 일없이 계속해서 상기 유지 테이블로 상기 디바이스 웨이퍼를 유지한 상태에서 상기 레이저 가공 단계를 실시하는, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 레이저 가공 단계에서는, 디바이스 웨이퍼의 상기 이면에 액층을 형성하며 상기 액층을 통해 상기 레이저 빔을 디바이스 웨이퍼에 조사한다.
바람직하게는, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법은, 상기 유지 단계를 실시하기 전에 디바이스 웨이퍼의 상기 표면을 수용성 수지로 피복하는 수용성 수지 피복 단계와, 상기 수용성 수지 피복 단계를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼의 상기 표면에 테이프를 접착하는 테이프 접착 단계를 더 구비하고, 상기 유지 단계는 상기 테이프를 통해 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지한다.
바람직하게는, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법은, 상기 레이저 가공 단계를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼의 상기 이면을 세정하는 이면 세정 단계와, 상기 이면 세정 단계를 실시한 후, 상기 이면에 이면측 테이프를 배치하며 디바이스 웨이퍼의 상기 표면으로부터 상기 테이프를 제거하는 전사 단계와, 상기 전사 단계를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼의 상기 표면을 세정하며 상기 수용성 수지를 제거하는 표면 세정 단계를 더 구비한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상에 적층된 기능층에 의해 표면에 복수의 디바이스가 형성된 디바이스 웨이퍼를, 상기 디바이스를 구획하는 교차하는 복수의 스트리트를 따라 분할하는 가공 장치로서, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지하는 유지 테이블과, 상기 유지 테이블로 유지된 상기 디바이스 웨이퍼를 절삭하는 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들을 갖는 절삭 유닛과, 상기 디바이스 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔을 상기 유지 테이블로 유지된 상기 디바이스 웨이퍼에 집광하는 집광기를 포함한 레이저 가공 유닛을 구비한 가공 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 절삭 유닛은, 상기 절삭 블레이드에 절삭액을 공급하는 절삭액 노즐을 갖고, 상기 레이저 가공 유닛은, 상기 유지 테이블로 유지된 디바이스 웨이퍼의 상기 이면 상에 액체를 공급하여 액층을 형성하는 액층 형성 유닛을 갖고, 상기 액층을 통해 디바이스 웨이퍼에 상기 레이저 빔을 조사한다.
본 발명은 디바이스 웨이퍼 표면에의 이물 부착을 저감하며 디바이스 웨이퍼의 파손 리스크를 저감할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 가공 장치의 가공 대상의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 가공 장치의 레이저 가공 유닛의 레이저 빔 조사 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 가공 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 가공 방법의 테이프 접착 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 가공 방법의 유지 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 5에 나타낸 가공 방법의 절삭 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 9는 도 5에 나타낸 가공 방법의 절삭 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
도 10은 도 5에 나타낸 가공 방법의 레이저 가공 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 11은 도 5에 나타낸 집광기 및 액체 분사기의 주요부를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 5에 나타낸 가공 방법의 레이저 가공 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
도 13은 제2 실시형태에 따른 가공 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 가공 방법의 수용성 수지 피복 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 15는 도 13에 나타낸 가공 방법의 수용성 수지 피복 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
도 16은 도 13에 나타낸 가공 방법의 테이프 접착 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은 도 13에 나타낸 가공 방법의 이면 세정 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 18은 도 13에 나타낸 가공 방법의 전사 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 13에 나타낸 가공 방법의 전사 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
도 20은 도 13에 나타낸 가공 방법의 표면 세정 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔제1 실시형태〕
본 발명의 제1 실시형태에 따른 가공 장치를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 제1 실시형태에 따른 가공 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 가공 장치의 가공 대상의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2에 나타낸 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다. 도 4는 도 1에 나타낸 가공 장치의 레이저 가공 유닛의 레이저 빔 조사 유닛의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
제1 실시형태에 따른 도 1에 나타내는 가공 장치(1)는, 도 2에 나타내는 디바이스 웨이퍼(200)를 가공하는 장치이다. 제1 실시형태에서는, 디바이스 웨이퍼(200)는, 실리콘, 사파이어, 갈륨비소, 또는 SiC(탄화규소) 등등을 기판(201)으로 하는 원판형의 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼이다. 디바이스 웨이퍼(200)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 표면(202)에 격자형으로 형성된 복수의 스트리트(203)에 의해 격자형으로 구획된 영역에 디바이스(204)가 형성되어 있다.
디바이스(204)는, 예컨대, IC(Integrated Circuit), 또는 LSI(Large Scale Integration) 등의 집적 회로, CCD(Charge Coupled Device), 또는 메모리(반도체 기억 장치)이다. 또한, 디바이스(204)는, 표면에 도시하지 않는 전극을 마련하고 있다. 전극은, 평탄하고, 제1 실시형태에서는, 디바이스(204)의 표면과 동일 평면 상에 위치하는 것이 바람직하다. 전극은, 동 합금 등의 도전성을 갖는 금속에 의해 구성되고, 다른 웨이퍼의 디바이스나 디바이스 칩의 디바이스와 접속하는 것이다.
즉, 제1 실시형태에서, 디바이스 웨이퍼(200)는, 디바이스(204)에 다른 웨이퍼의 디바이스 또는 디바이스 칩의 디바이스가 중첩되고, 디바이스(204)의 전극이 다른 웨이퍼의 디바이스 또는 디바이스 칩의 디바이스의 전극과 접합되는 웨이퍼이다. 이와 같이, 제1 실시형태에서는, 가공 장치(1)의 가공 대상인 디바이스 웨이퍼(200)는, 소위 하이브리드 본딩되는 웨이퍼이지만, 본 발명에서는, 하이브리드 본딩되는 웨이퍼에 한정되지 않는다.
제1 실시형태에서, 디바이스 웨이퍼(200)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(201) 상에 유기막인 기능층(205)을 갖고 있다. 기능층(205)은, SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계의 막이나 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계의 막 또는 탄소 함유 산화 실리콘(SiOCH)을 포함하는 저유전율 절연체 피막(이하, Low-k막이라고 부름)과, 도전성의 금속 패턴이나 금속막을 포함하여 구성된 회로층을 구비한다.
Low-k막은, 층간 절연막이고, 회로층과 적층되어, 디바이스(204)를 형성한다. 회로층은, 디바이스(204)의 회로를 구성한다. 이 때문에, 디바이스(204)는, 기판(201) 상에 적층된 기능층(205)의 서로 적층된 Low-k막과, Low-k막 사이에 적층된 회로층에 의해 구성된다. 스트리트(203)에서는, 기능층(205)은, TEG(Test Elementary Group)를 제외하고, 기판(201) 상에 적층된 Low-k막에 의해 구성된다.
또한, 제1 실시형태에서, 디바이스 웨이퍼(200)는, 스트리트(203)에 도시하지 않는 TEG가 형성되어 있다. TEG는, 디바이스(204)에 발생하는 설계상이나 제조상의 문제를 찾아내기 위한 평가용의 소자이다. Low-k막과 같은 기능층(205) 및 TEG는, 디바이스 웨이퍼(200)가 표면(202)측으로부터 절삭 블레이드로 절삭되면, 기판(201)으로부터 박리하기 쉽다. 이와 같이, 제1 실시형태에서는, 디바이스 웨이퍼(200)는, 기판(201) 상에 적층된 기능층(205)에 의해 표면(202)에 디바이스(204)가 형성되어 있다.
제1 실시형태에서, 디바이스 웨이퍼(200)는, 표면(202)에 외주 가장자리에 환형 프레임(206)이 장착된 테이프(207)가 접착되어, 환형 프레임(206)에 지지되어 있다. 또한, 제1 실시형태에서는, 테이프(207)는, 점착성의 수지에 의해 구성된 풀층과, 풀층을 적층한 비점착성의 수지에 의해 구성된 기재를 포함하는 소위 점착 테이프이지만, 본 발명에서는, 폴리올레핀이나 폴리에틸렌 등의 비점착성의 열가소성 수지를 포함하는 기재만으로 구성된 소위 풀 없는 테이프여도 좋다. 테이프(207)는, 풀 없는 테이프인 경우에는, 열 압착에 의해 디바이스 웨이퍼(200) 및 환형 프레임(206)에 접착된다.
도 1에 나타낸 가공 장치(1)는, 디바이스 웨이퍼(200)를 유지 테이블(10)로 유지하고, 디바이스(204)를 구획하는 스트리트(203)를 따라 분할하는 장치이다. 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지면(11)에서 흡인 유지하는 유지 테이블(10)과, 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)를 절삭 블레이드(21)로 절삭 가공하는 가공 유닛인 절삭 유닛(20)과, 유지 테이블(10)에 유지된 디바이스 웨이퍼(200)를 촬영하는 촬상 유닛(30)과, 레이저 가공 유닛(40)과, 컨트롤러(100)를 구비한다.
또한, 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 이동시키는 이동 유닛(50)을 구비한다. 이동 유닛(50)은, 유지 테이블(10)을 수평 방향과 평행한 X축 방향으로 가공 이송하는 X축 이동 유닛(51)과, 절삭 유닛(20)을 수평 방향과 평행하며 또한 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송하는 Y축 이동 유닛(52)과, 절삭 유닛(20)을 X축 방향과 Y축 방향의 쌍방과 직교하는 연직 방향에 평행한 Z축 방향으로 절입 이송하는 도시하지 않는 Z축 이동 유닛과, 유지 테이블(10)을 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전하는 회전 이동 유닛(53)을 구비한다.
X축 이동 유닛(51)은, 장치 본체(2) 상에 설치되고, 이동 테이블(3)을 가공 이송 방향인 X축 방향으로 이동시킴으로써, 유지 테이블(10)을 X축 방향으로 이동시켜, 유지 테이블(10)과 절삭 유닛(20) 및 레이저 가공 유닛(40)을 상대적으로 X축 방향을 따라 가공 이송하는 것이다. Y축 이동 유닛(52)은, 이동 테이블(3) 상에 설치되고, 유지 테이블(10) 및 회전 이동 유닛(53)을 인덱싱 이송 방향인 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 유지 테이블(10)과 절삭 유닛(20) 및 레이저 가공 유닛(40)을 상대적으로 Y축 방향을 따라 인덱싱 이송하는 것이다. Z축 이동 유닛은, 장치 본체(2)로부터 세워서 설치한 수직 기둥(4)에 설치되고, 절삭 유닛(20)을 절입 이송 방향인 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 유지 테이블(10)과 절삭 유닛(20)을 상대적으로 Z축 방향에 따라 절입 이송하는 것이다.
X축 이동 유닛(51), Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛은, 축심 둘레로 회전 가능하게 마련된 주지의 볼나사와, 볼나사를 축심 둘레로 회전시켜 유지 테이블(10) 또는 절삭 유닛(20)을 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동시키는 주지의 모터와, 유지 테이블(10) 또는 절삭 유닛(20)을 X축 방향, Y축 방향 또는 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 주지의 가이드 레일을 구비한다. 회전 이동 유닛(53)은, 유지 테이블(10)을 축심 둘레로 회전하는 주지의 모터 등을 구비한다.
유지 테이블(10)은, 원반 형상이며, 디바이스 웨이퍼(200)를 유지하는 유지면(11)이 포러스 세라믹 등으로 형성되어 있다. 또한, 유지 테이블(10)은, X축 이동 유닛(51)에 의해 절삭 유닛(20)의 하방의 가공 영역과, 절삭 유닛(20)의 하방으로부터 이격하여 디바이스 웨이퍼(200)가 반입출되는 반입출 영역에 걸쳐 X축 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 또한, 유지 테이블(10)은, Y축 이동 유닛(52)에 의해 회전 이동 유닛(53)과 함께 Y축 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 유지 테이블(10)은, 회전 이동 유닛(53)에 의해 Z축 방향과 평행한 축심 둘레로 회전 가능하게 마련되어 있다.
유지 테이블(10)은, 도시하지 않는 진공 흡인원과 접속되며, 진공 흡인원에 의해 흡인됨으로써, 유지면(11)에 배치된 디바이스 웨이퍼(200)를 흡인, 유지한다. 제1 실시형태에서는, 유지 테이블(10)은, 테이프(207)를 통해 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 흡인, 유지한다. 또한, 유지 테이블(10)의 주위에는, 환형 프레임(206)을 클램프하는 클램프부(12)가 복수 마련되어 있다.
절삭 유닛(20)은, 유지 테이블(10)에 유지된 디바이스 웨이퍼(200)를 절삭하는 절삭 블레이드(21)를 착탈 가능하게 장착한 절삭 수단이다. 절삭 유닛(20)은, 절삭 유닛(20)은, X축 이동 유닛(51), Y축 이동 유닛(52) 및 Z축 이동 유닛에 의해, 유지 테이블(10)의 유지면(11)의 임의의 위치에 절삭 블레이드(21)를 위치 부여 가능하게 되어 있다.
절삭 유닛(20)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드(21)와, Z축 이동 유닛에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 마련된 스핀들 하우징(22)과, 스핀들 하우징(22)에 축심 둘레로 회전 가능하게 마련된 회전축이 되는 스핀들(23)과, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전하는 도시하지 않는 스핀들 모터와, 절삭 블레이드(21)에 절삭액을 공급하는 절삭액 노즐(24)을 갖고 있다.
절삭 블레이드(21)는, 대략 링 형상을 갖는 극박의 절삭 지석이며, 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)를 절삭하는 것이다. 제1 실시형태에서, 절삭 블레이드(21)는, 디바이스 웨이퍼(200)를 절삭하는 원환형의 절단날과, 절단날을 바깥 가장자리에 지지하며 또한 스핀들(23)에 착탈 가능하게 장착되는 원환형의 환형 베이스를 구비하고 있다. 절단날은, 다이아몬드나 CBN(Cubic Boron Nitride) 등의 지립과, 금속이나 수지 등의 본드재(결합재)를 포함하여 소정 두께로 형성되어 있다. 절단날의 양 표면은, X축 방향과 평행하다. 또한, 본 발명에서는, 절삭 블레이드(21)는, 절단날만을 포함하는 소위 와셔 블레이드여도 좋다.
스핀들 하우징(22)은, Z축 이동 유닛에 의해 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 스핀들 하우징(22)은, 스핀들(23)의 선단부를 제외한 부분 및 도시하지 않는 스핀들 모터 등을 수용하고, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전 가능하게 지지한다.
스핀들(23)은, 절삭 블레이드(21)가 선단부에 장착되는 것이다. 스핀들(23)은, 도시하지 않는 스핀들 모터에 의해 회전되며, 선단부가 스핀들 하우징(22)의 선단면보다 돌출하고 있다. 스핀들(23)의 선단부는, 선단을 향함에 따라 서서히 가늘게 형성되어 있고, 절삭 블레이드(21)가 장착된다. 절삭 유닛(20)의 스핀들(23) 및 절삭 블레이드(21)의 축심은, Y축 방향과 평행하다.
촬상 유닛(30)은, 수직 기둥(4)의 선단부에 고정되며, 절삭 유닛(20)과 X축 방향으로 나열되는 위치에 배치되어 있다. 촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 가공 전의 디바이스 웨이퍼(200)의 분할해야 하는 영역을 촬영하는 촬상 소자를 구비하고 있다. 촬상 소자는, 예컨대, CCD(Charge-Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary MOS) 촬상 소자이다. 촬상 유닛(30)은, 유지 테이블(10)에 유지된 디바이스 웨이퍼(200)를 촬영하여, 디바이스 웨이퍼(200)와 절삭 블레이드(21)의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트를 수행하기 위한 것 등의 화상을 얻고, 얻은 화상을 컨트롤러(100)에 출력한다.
또한, 가공 장치(1)는, 유지 테이블(10)의 X축 방향의 위치를 검출하기 위해 도시하지 않는 X축 방향 위치 검출 유닛과, 유지 테이블(10)의 Y축 방향의 위치를 검출하기 위한 도시하지 않는 Y축 방향 위치 검출 유닛과, 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출하기 위한 Z축 방향 위치 검출 유닛을 구비한다. X축 방향 위치 검출 유닛 및 Y축 방향 위치 검출 유닛은, X축 방향, 또는 Y축 방향과 평행한 리니어 스케일과, 판독 헤드에 의해 구성할 수 있다. Z축 방향 위치 검출 유닛은, 모터의 펄스로 절삭 유닛(20)의 Z축 방향의 위치를 검출한다. X축 방향 위치 검출 유닛, Y축 방향 위치 검출 유닛 및 Z축 방향 위치 검출 유닛은, 유지 테이블(10)의 X축 방향, 유지 테이블(10)의 Y축 방향 또는 Z축 방향의 위치를 컨트롤러(100)에 출력한다. 또한, 제1 실시형태에서는, 가공 장치(1)의 각 구성 요소의 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 위치는, 미리 정해진 도시하지 않는 기준 위치를 기준으로 한 위치로 정해진다.
레이저 가공 유닛(40)은, 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)(즉 기판(201)과 기능층(205)의 쌍방)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔(41)을 조사하여, 디바이스 웨이퍼(200)를 소위 어블레이션 가공하는 것이다. 레이저 가공 유닛(40)은, 레이저 빔 조사 유닛(42)과, 액층 형성 유닛(43)을 갖는다.
레이저 빔 조사 유닛(42)은, 수직 기둥(4)의 선단부에 고정되며, 절삭 유닛(20) 및 촬상 유닛(30)과 X축 방향으로 나열되는 위치에 배치되어 있다. 제1 실시형태에서는, 레이저 빔 조사 유닛(42)은, 절삭 유닛(20)과 촬상 유닛(30) 사이에 배치되어 있다. 레이저 빔 조사 유닛(42)은, 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔(41)을 조사하는 것이다.
레이저 빔 조사 유닛(42)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 빔(41)을 출사하는 레이저 발진기(421)와, 레이저 발진기(421)로부터 출사된 레이저 빔(41)을 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)에 집광하는 집광기(422)와, 레이저 발진기(421)로부터 출사된 레이저 빔(41)을 집광기(422)를 향하여 반사하는 미러(423)를 갖는다.
집광기(422)는, 통형의 집광기 본체(424)와, 집광기 본체(424) 내에 마련되며 레이저 빔(41)을 집광하여 디바이스 웨이퍼(200)에 조사하는 집광 렌즈(fθ 렌즈)를 구비한다. 집광 렌즈(425)는, 미러(91)에 의해 반사된 레이저 빔(41)을 집광하여 유지 테이블(34)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)에 조사한다.
또한, 레이저 빔 조사 유닛(42)은, 도시하지 않는 집광점 위치 조정 수단을 구비하고 있다. 집광점 위치 조정 수단은, 집광기(422)를 Z축 방향으로 이동하여, 레이저 빔(41)의 집광점을 Z축 방향으로 이동하는 것이다. 레이저 빔 조사 유닛(42)은, 예컨대, 너트가 집광기(86)에 고정되며 또한 Z축 방향으로 연장되는 볼나사와, 이 볼나사의 일단부에 연결되며 또한 볼나사를 축심 둘레로 회전하는 모터를 갖는다.
액층 형성 유닛(43)은, 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 이면의 이면(208) 상에 액체(44)(도 10 및 도 11에 나타냄)를 공급하여, 액층(45)(도 10 및 도 11에 나타냄)을 형성하는 것이다. 또한, 액층(45)이란, 액체(44)를 포함하며 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 상에 형성되는 층이다. 액층 형성 유닛(43)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 집광기(422)의 하단부에 부착된 액체 분사기(46)와, 액체 공급 펌프(47)와, 액체 분사기(46)와 액체 공급 펌프(47)를 접속하는 파이프(48)를 구비한다.
액체 분사기(46)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 수평 방향을 따라 평탄한 상면(461) 및 하면(462)의 쌍방에 개구한 공간(463)이 내부에 형성되어 있다. 공간(463)은, 집광기(422)가 집광하는 레이저 빔(41)을 통과시킬 수 있다. 액체 공급 펌프(47)는, 파이프(48)를 통해 액체 분사기(46)의 내부의 공간(463)에 액체(44)를 공급한다. 파이프(48)는, 부분적으로, 혹은 전체가 플렉시블 호스에 의해 구성된다. 또한, 공간(463)의 상면측은, 집광기(86)로부터 조사되는 레이저 빔(41)의 통과를 허용하는 투명한 투명판(464)에 의해 막혀 있다.
액층 형성 유닛(43)은, 액체 분사기(46)의 내부의 공간(463)에 액체(44)가 공급되고, 공간(463) 내에 공급된 액체(44)로부터 하면(462)측의 개구로부터 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 상으로 흘러나와, 액체(44)가 액체 분사기(46)의 하면(462)과 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 사이에 액층(45)을 형성한다.
또한, 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 액체 회수 풀(31)을 구비한다. 액체 회수 풀(31)은, X축 방향으로 이동하는 회전 이동 유닛(53)의 주위를 둘러싸는 프레임형으로 형성되며, 절삭액 및 액체(44)를 회수하여, 배출구(32)로부터 외부에 배출하는 것이다. 제1 실시형태에서는, 배출구(32)에는, 액체 공급 펌프(47)에 접속한 파이프(33)가 접속하고 있다. 파이프(33)는, 부분적으로, 혹은 전체가 플렉시블 호스에 의해 구성된다.
컨트롤러(100)는, 가공 장치(1)의 각 구성 요소를 각각 제어하여, 디바이스 웨이퍼(200)에 대한 가공 동작을 가공 장치(1)에 실시시키는 것이기도 하다. 또한, 컨트롤러(100)는, CPU(central processing unit)와 같은 마이크로 프로세서를 갖는 연산 처리 장치와, ROM(read only memory) 또는 RAM(random access memory)과 같은 메모리를 갖는 기억 장치와, 입출력 인터페이스 장치를 갖는 컴퓨터이다. 컨트롤러(100)의 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시하여, 가공 장치(1)를 제어하기 위한 제어 신호를, 입출력 인터페이스 장치를 통해 가공 장치(1)의 각 구성 요소에 출력한다.
컨트롤러(100)는, 가공 동작의 상태나 화상 등을 표시하는 액정 표시 장치 등에 의해 구성되는 표시 유닛과, 오퍼레이터가 가공 조건 등을 등록할 때에 이용하는 입력 유닛과, 통지 유닛에 접속되어 있다. 입력 유닛은, 표시 유닛에 마련된 터치 패널과, 키보드 등의 외부 입력 장치 중 적어도 하나에 의해 구성된다. 통지 유닛은, 소리와 빛 중 적어도 한쪽을 발하여, 오퍼레이터에게 통지하는 것이다.
다음에, 제1 실시형태에 따른 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 5는 제1 실시형태에 따른 가공 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 제1 실시형태에 따른 가공 방법은, 전술한 구성의 디바이스 웨이퍼(200)를, 디바이스(204)를 구획하는 복수의 스트리트(203)를 따라 분할하는 방법이다. 또한, 제1 실시형태에서는, 가공 방법은, 전술한 구성의 가공 장치(1)가 디바이스 웨이퍼(200)를 가공하는 방법이다. 즉, 전술한 가공 장치(1)의 가공 동작은, 제1 실시형태에 따른 가공 방법을 구성한다. 가공 방법은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 테이프 접착 단계(1001)와, 유지 단계(1002)와, 절삭 단계(1003)와, 레이저 가공 단계(1004)를 구비한다.
(테이프 접착 단계)
도 6은 도 5에 나타낸 가공 방법의 테이프 접착 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 테이프 접착 단계(1001)는, 디바이스 웨이퍼(200)의 디바이스(204)가 형성된 표면(202)에 테이프(207)를 접착하는 단계이다. 제1 실시형태에서, 테이프 접착 단계(1001)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)에 디바이스 웨이퍼(200)보다 대직경인 원판형의 테이프(207)를 접착하고, 테이프(207)의 외주 가장자리에 환형 프레임(206)을 장착하여, 디바이스 웨이퍼(200)를 환형 프레임(206)에 의해 지지한다.
(유지 단계)
도 7은 도 5에 나타낸 가공 방법의 유지 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 유지 단계(1002)는, 가공 장치(1)가 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지 테이블(10)로 유지하는 단계이다. 유지 단계(1002)에서는, 먼저, 가공 장치(1)가, 오퍼레이터에 의해 가공 조건이 컨트롤러(100)에 등록되고, 테이프 접착 단계(1001)에서 테이프(207)가 접착된 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)이 유지 테이블(10)의 유지면(11)에 배치된다.
유지 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)가, 오퍼레이터로부터 가공 동작의 개시 지시를 접수하면 가공 동작, 즉, 제1 실시형태에 따른 가공 방법의 유지 단계(1002) 이후를 개시한다. 유지 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)가, 도 7에 나타내는 바와 같이, 테이프(207)를 통해 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지 테이블(10)의 유지면(11)에 흡인 유지하며, 클램프부(12)로 환형 프레임(206)을 클램프하고, 스핀들(23)을 축심 둘레로 회전하여 절삭액 노즐(24)로부터 절삭 블레이드(21)에 절삭액을 공급한다.
(절삭 단계)
도 8은 도 5에 나타낸 가공 방법의 절삭 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 9는 도 5에 나타낸 가공 방법의 절삭 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다. 절삭 단계(1003)는, 유지 단계(1002)를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)측으로부터 스트리트(103)를 따라 절삭 블레이드(21)(도 8에 나타냄)로 절삭하여 기능층(205)에 이르지 않는 절삭홈(209)(도 9에 나타냄)을 형성하는 단계이다.
절삭 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)가, X축 이동 유닛(51)으로 유지 테이블(10)을 가공 영역을 향하여 이동하여, 촬상 유닛(30)으로 디바이스 웨이퍼(200)를 촬영하여, 촬상 유닛(30)으로 촬영하여 얻은 화상에 기초하여, 이동 유닛(50)을 제어하여 얼라인먼트를 수행한다. 절삭 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블(10)을 X축 방향 등을 따라 이동시켜, 스트리트(203)를 따라 디바이스 웨이퍼(200)와 절삭 유닛(20)을 상대적으로 이동시키면서, 절삭 블레이드(21)를 각 스트리트(203)에 절입시킨다.
또한, 제1 실시형태에서, 절삭 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)가 절단날의 하단이 기능층(205)으로부터 간격을 띄운 깊이까지 절삭 블레이드(21)의 절단날을 이면(208)측으로부터 각 스트리트(203)에 절입시킨다. 절삭 단계(1003)에서는, 가공 장치(1)가 유지 테이블(10)에 유지한 디바이스 웨이퍼(200)의 모든 스트리트(203)를 절삭 가공하여, 각 스트리트(203)에 도 9에 나타내는 절삭홈(209)을 형성한다.
(레이저 가공 단계)
도 10은 도 5에 나타낸 가공 방법의 레이저 가공 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 11은 도 5에 나타낸 집광기 및 액체 분사기의 주요부를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 12는 도 5에 나타낸 가공 방법의 레이저 가공 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다.
레이저 가공 단계(1004)는, 절삭 단계(1003)를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)측으로부터 디바이스 웨이퍼(200)에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔(41)을 절삭홈(209)을 따라 조사하여 디바이스 웨이퍼(200)를 개개의 디바이스(204)로 분단하는 단계이다. 제1 실시형태에서는, 레이저 가공 단계(1004)는, 절삭 단계(1003)를 실시한 후, 유지 테이블(10)로부터 디바이스 웨이퍼(200)를 반출하는 일없이 계속해서 유지 테이블(10)로 디바이스 웨이퍼(200)를 유지한 상태에서 실시된다.
레이저 가공 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)가, 이동 유닛(50)을 제어하여, 레이저 빔 조사 유닛(42)과 절삭홈(209)을 위치 맞춤하는 얼라인먼트를 수행한다. 레이저 가공 단계(1004)에서는, 액체(44)를 액체 공급 펌프(47)로부터 액체 분사기(46)의 내부의 공간(463)에 공급하여, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 액체 분사기(46)의 하면(462)과 유지 테이블(10)로 유지된 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 사이에 액층(45)을 형성한다.
레이저 가공 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블(10)을 X축 방향 등을 따라 이동시켜, 스트리트(203)를 따라 디바이스 웨이퍼(200)와 레이저 빔 조사 유닛(42)을 상대적으로 이동시키면서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 레이저 빔 조사 유닛(42)으로부터 레이저 빔(41)을 액층(45)에 통과시켜 각 스트리트(203)에 형성된 절삭홈(209)의 바닥에 조사한다.
또한, 제1 실시형태에서, 레이저 가공 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)가 레이저 빔(41)의 집광점을 절삭홈(209)의 바닥에 설정하여, 레이저 빔(41)을 각 스트리트(203)에 형성된 절삭홈(209)의 바닥에 조사시킨다. 레이저 가공 단계(1004)에서는, 가공 장치(1)가 각 스트리트(203)에 형성된 절삭홈(209)의 바닥의 기판(201)의 일부와 기능층(205)의 어블레이션 가공을 실시하여, 이들 일부를 제거하여, 도 12에 나타내는 바와 같이, 각 스트리트(203)에 형성된 절삭홈(209)의 바닥에 기능층(205)을 관통한 레이저 가공홈(210)을 형성하여, 디바이스 웨이퍼(200)를 개개의 디바이스(204)로 분할한다. 이렇게 하여, 레이저 가공 단계(1004)에서는, 레이저 가공 유닛(40)이, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)에 액층(45)을 형성하며, 액층(45)을 통해 레이저 빔(41)을 디바이스 웨이퍼(200)에 조사한다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지 테이블(10)로 유지한 상태에서 절삭 단계(1003)와 레이저 가공 단계(1004)를 실시하기 때문에, 절삭 가공이나 어블레이션 가공으로 생긴 이물이 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)에 부착될 염려를 저감할 수 있다. 또한, 제1 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 절삭 단계(1003)를 실시한 후, 유지 테이블(10)로부터 디바이스 웨이퍼(200)를 반출하는 일없이 레이저 가공 단계(1004)에서는 유지 테이블(10)로 디바이스 웨이퍼(200)를 유지한 상태에서 실시하기 때문에, 디바이스 웨이퍼(200)의 파손 리스크를 저감할 수 있다.
그 결과, 제1 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 디바이스 웨이퍼(200) 표면(202)에의 이물 부착을 저감하며 디바이스 웨이퍼(200)의 파손 리스크를 저감할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 제1 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 레이저 가공 단계(1004)에서는, 액층(45)을 통해 레이저 빔(41)을 디바이스 웨이퍼(200)에 조사하므로, 어블레이션 가공에 의해 생긴 데브리 등의 이물을 액체(44)에 의해 흐르게 할 수 있기 때문에, 이면(208)측에 보호막을 형성하는 일없이 데브리 등의 이물의 부착을 방지할 수 있다.
〔제2 실시형태〕
본 발명의 제2 실시형태에 따른 가공 방법을 도면에 기초하여 설명한다. 도 13은 제2 실시형태에 따른 가공 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 도 14는 도 13에 나타낸 가공 방법의 수용성 수지 피복 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 15는 도 13에 나타낸 가공 방법의 수용성 수지 피복 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다. 도 16은 도 13에 나타낸 가공 방법의 테이프 접착 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 17은 도 13에 나타낸 가공 방법의 이면 세정 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 18은 도 13에 나타낸 가공 방법의 전사 단계 후의 디바이스 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 19는 도 13에 나타낸 가공 방법의 전사 단계 후의 디바이스 웨이퍼의 주요부의 단면도이다. 도 20은 도 13에 나타낸 가공 방법의 표면 세정 단계를 일부 단면으로 모식적으로 나타내는 측면도이다. 또한, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19 및 도 20은, 제1 실시형태와 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제2 실시형태에 따른 가공 방법은, 테이프 접착 단계(1001)와, 유지 단계(1002)와, 절삭 단계(1003)와, 레이저 가공 단계(1004)에 더하여, 수용성 수지 피복 단계(1010)와, 이면 세정 단계(1011)와, 전사 단계(1012)와, 표면 세정 단계(1013)를 구비한다. 제2 실시형태에 따른 가공 방법은, 제1 실시형태와 동일하게, 유지 단계(1002)와, 절삭 단계(1003)와, 레이저 가공 단계(1004)가, 가공 장치(1)에 의해 실시된다.
수용성 수지 피복 단계(1010)는, 유지 단계(1002)를 실시하기 전에 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)을 수용성 수지(64)로 피복하는 단계이다. 수용성 수지 피복 단계(1010)에서는, 수지 피복 장치(60)가, 도 14에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)측을 스피너 테이블(61)의 유지면에 흡인 유지한다. 수용성 수지 피복 단계(1010)에서는, 수지 피복 장치(60)가, 도 14에 나타내는 바와 같이, 스피너 테이블(61)를 축심 둘레로 회전하며, 수용성 수지 공급 노즐(63)로부터 액형의 수용성 수지(64)를 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 중앙에 적하한다.
적하된 수용성 수지(64)는, 스피너 테이블(61)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202) 상을 중심측으로부터 외주측을 향하여 흘러가, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 전체면에 도포된다. 또한, 수용성 수지(64)는, 예컨대, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol: PVA), 또는 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone: PVP) 등의 수용성 수지를 포함하고 있다. 수용성 수지 피복 단계(1010)에서는, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 전체면에 도포된 수용성 수지(64)를 건조함으로써, 도 15에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 전체면을 수용성 수지(64)를 포함하는 보호막(65)으로 피복한다.
제2 실시형태에 따른 가공 방법의 테이프 접착 단계(1001)는, 수용성 수지 피복 단계(1010)를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측에 테이프(207)를 접착하는 단계이다. 제2 실시형태에 따른 가공 방법의 테이프 접착 단계(1001)에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 전체면을 피복한 보호막(65)에 디바이스 웨이퍼(200)보다 대직경인 원판형의 테이프(207)를 접착하고, 테이프(207)의 외주 가장자리에 환형 프레임(206)을 장착하여, 디바이스 웨이퍼(200)를 환형 프레임(206)에 의해 지지한다.
제2 실시형태에 따른 가공 방법은, 유지 단계(1002)에서는, 가공 장치(1)가 테이프(207)를 통해 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지하고, 제1 실시형태와 동일하게, 절삭 단계(1003) 및 레이저 가공 단계(1004)를 순서대로 실시한다.
이면 세정 단계(1011)는, 레이저 가공 단계(1004)를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)을 세정하는 단계이다. 이면 세정 단계(1011)에서는, 세정 장치(70)가, 도 17에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 테이프(207)를 통해 스피너 테이블(71)의 유지면에 흡인 유지하고, 환형 프레임(206)을 스피너 테이블(71)의 주위에 마련된 클램프부(72)로 클램프한다.
이면 세정 단계(1011)에서는, 세정 장치(70)가, 도 17에 나타내는 바와 같이, 스피너 테이블(71)를 축심 둘레로 회전시킨 상태에서, 세정액 공급 노즐(73)로부터 순수를 포함하는 세정액(74)을 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)의 중앙에 공급한다. 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)에 공급된 세정액(74)이, 스피너 테이블(71)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 상을 중심측으로부터 외주측을 향하여 흘러 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)을 세정하여, 데브리 등의 이물을 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208) 상으로부터 제거한다.
전사 단계(1012)는, 이면 세정 단계(1011)를 실시한 후, 이면(208)에 이면측 테이프(212)를 배치하며 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)으로부터 테이프(207)를 제거하는 단계이다. 전사 단계(1012)에서는, 도 18 및 도 19에 나타내는 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)에 디바이스 웨이퍼(200)보다 대직경의 원판형의 이면측 테이프(212)를 접착하고, 이면측 테이프(212)의 외주 가장자리에 환형 프레임(211)을 장착하고, 표면(202)측으로부터 테이프(207)를 박리하여, 디바이스 웨이퍼(200)를 환형 프레임(211)에 의해 지지한다.
또한, 제2 실시형태에서는, 이면측 테이프(212)는, 테이프(207)와 동일하게, 점착성의 수지에 의해 구성된 풀층과, 풀층을 적층한 비점착성의 수지에 의해 구성된 기재를 포함하는 소위 점착 테이프이지만, 본 발명에서는, 폴리올레핀이나 폴리에틸렌 등의 비점착성의 열가소성 수지를 포함하는 기재만으로 구성된 소위 풀 없는 테이프여도 좋다. 이면측 테이프(212)는, 풀 없는 테이프인 경우에는, 열 압착에 의해 디바이스 웨이퍼(200) 및 환형 프레임(211)에 접착된다.
표면 세정 단계(1013)는, 전사 단계(1012)를 실시한 후, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)을 세정하며 수용성 수지(64)를 제거하는 단계이다. 표면 세정 단계(1013)에서는, 세정 장치(70)가, 디바이스 웨이퍼(200)의 이면(208)측을 이면측 테이프(212)를 통해 스피너 테이블(71)의 유지면에 흡인 유지하고, 환형 프레임(211)을 스피너 테이블(71)의 주위에 마련된 클램프부(72)로 클램프한다.
표면 세정 단계(1013)에서는, 세정 장치(70)가, 도 20에 나타내는 바와 같이, 스피너 테이블(71)를 축심 둘레로 회전시킨 상태에서, 세정액 공급 노즐(73)로부터 순수를 포함하는 세정액(74)을 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)의 중앙에 공급한다. 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)에 공급된 세정액(74)이, 스피너 테이블(71)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202) 상을 중심측으로부터 외주측을 향하여 흘러 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)을 세정하여, 데브리 등의 이물과 함께 수용성 수지(64)를 포함하는 보호막(25)을 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202) 상으로부터 제거한다.
제2 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 유지 테이블(10)로 유지한 상태에서 절삭 단계(1003)와 레이저 가공 단계(1004)를 실시하기 때문에, 절삭 가공이나 어블레이션 가공에서 생긴 이물이 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)에 부착될 염려를 저감할 수 있고, 절삭 단계(1003)를 실시한 후, 유지 테이블(10)로부터 디바이스 웨이퍼(200)를 반출하는 일없이 레이저 가공 단계(1004)에서는 유지 테이블(10)로 디바이스 웨이퍼(200)를 유지한 상태에서 실시하기 때문에, 디바이스 웨이퍼(200)의 파손 리스크를 저감할 수 있다.
그 결과, 제2 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 제1 실시형태와 동일하게, 디바이스 웨이퍼(200) 표면(202)에의 이물 부착을 저감하며 디바이스 웨이퍼(200)의 파손 리스크를 저감할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 제2 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 테이프 접착 단계(1001) 실시 전에, 수용성 수지 피복 단계(1010)에서 디바이스 웨이퍼(200)의 표면(202)측을 수용성 수지(64)를 포함하는 보호막(65)으로 피복하기 때문에, 디바이스(204)가 테이프(207)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 제2 실시형태에 따른 가공 방법 및 가공 장치(1)는, 테이프(207)의 잔사가 디바이스(204)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.
1 가공 장치
10 유지 테이블
20 절삭 유닛(가공 유닛)
21 절삭 블레이드
23 스핀들
24 절삭액 노즐
40 레이저 가공 유닛
41 레이저 빔
43 액층 형성 유닛
45 액층
64 수용성 수지
200 디바이스 웨이퍼
201 기판(웨이퍼)
202 표면
203 스트리트
204 디바이스
205 기능층
207 테이프
208 이면
209 절삭홈
212 이면측 테이프
421 레이저 발진기
422 집광기
1001 테이프 접착 단계
1002 유지 단계
1003 절삭 단계
1004 레이저 가공 단계
1010 수용성 수지 피복 단계
1011 이면 세정 단계
1012 전사 단계
1013 표면 세정 단계

Claims (6)

  1. 기판 상에 적층된 기능층에 의해 표면에 복수의 디바이스가 형성된 디바이스 웨이퍼를, 상기 디바이스를 구획하는 교차하는 복수의 스트리트를 따라 분할하는 디바이스 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지 테이블로 유지하는 유지 단계와,
    상기 유지 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 이면측으로부터 상기 스트리트를 따라 절삭 블레이드로 절삭하여 상기 기능층에 이르지 않는 절삭홈을 형성하는 절삭 단계와,
    상기 절삭 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 이면측으로부터 상기 디바이스 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 상기 절삭홈을 따라 조사하여 상기 디바이스 웨이퍼를 개개의 디바이스로 분단하는 레이저 가공 단계를 포함하고,
    상기 절삭 단계를 실시한 후, 상기 유지 테이블로부터 상기 디바이스 웨이퍼를 반출하는 일없이 계속해서 상기 유지 테이블로 상기 디바이스 웨이퍼를 유지한 상태에서 상기 레이저 가공 단계를 실시하는 것인, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 가공 단계에서는, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 이면에 액층을 형성하며 상기 액층을 통해 상기 레이저 빔을 상기 디바이스 웨이퍼에 조사하는 것인, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유지 단계를 실시하기 전에 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면을 수용성 수지로 피복하는 수용성 수지 피복 단계와,
    상기 수용성 수지 피복 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면에 테이프를 접착하는 테이프 접착 단계를 더 포함하고,
    상기 유지 단계는 상기 테이프를 통해 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지하는 것인, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 레이저 가공 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 이면을 세정하는 이면 세정 단계와,
    상기 이면 세정 단계를 실시한 후, 상기 이면에 이면측 테이프를 배치하며 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면으로부터 상기 테이프를 제거하는 전사 단계와,
    상기 전사 단계를 실시한 후, 상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면을 세정하며 상기 수용성 수지를 제거하는 표면 세정 단계를 더 포함하는, 디바이스 웨이퍼의 가공 방법.
  5. 기판 상에 적층된 기능층에 의해 표면에 복수의 디바이스가 형성된 디바이스 웨이퍼를, 상기 디바이스를 구획하는 교차하는 복수의 스트리트를 따라 분할하는 가공 장치로서,
    상기 디바이스 웨이퍼의 상기 표면측을 유지하는 유지 테이블과,
    상기 유지 테이블로 유지된 상기 디바이스 웨이퍼를 절삭하는 절삭 블레이드가 장착되는 스핀들을 갖는 절삭 유닛과,
    상기 디바이스 웨이퍼에 대하여 흡수성을 갖는 파장의 레이저 빔을 출사하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔을 상기 유지 테이블로 유지된 상기 디바이스 웨이퍼에 집광하는 집광기를 포함한 레이저 가공 유닛을 포함하는, 가공 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 절삭 유닛은, 상기 절삭 블레이드에 절삭액을 공급하는 절삭액 노즐을 갖고,
    상기 레이저 가공 유닛은, 상기 유지 테이블로 유지된 상기 디바이스 웨이퍼의 이면 상에 액체를 공급하여 액층을 형성하는 액층 형성 유닛을 더 포함하고, 상기 액층을 통해 상기 디바이스 웨이퍼에 상기 레이저 빔을 조사하는 것인, 가공 장치.
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