KR20240029509A - 웨이퍼의 분할 방법 - Google Patents

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게이이치로 니이츠
영석 김
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 칩에 잔존하는 가공 변형을 제거하는 웨이퍼의 분할 방법을 제공한다.
(해결 수단) 웨이퍼의 분할 방법에서는, 칩의 가장자리인 제 1 가장자리부 및 제 2 가장자리부를, 레이저 광선을 조사함으로써 용융시키고 있다. 따라서, 칩의 가장자리를 평탄화할 수 있음과 함께, 칩의 가장자리에 발생한 크랙 및 결손 등을 결합할 수 있다. 따라서, 칩의 가장자리의 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 것이 가능해진다. 그 결과, 칩의 항절 강도를 높일 수 있다.

Description

웨이퍼의 분할 방법{WAFER DIVIDING METHOD}
본 발명은, 웨이퍼의 분할 방법에 관한 것이다.
표면에 복수의 디바이스가 형성된 웨이퍼를, 교차하는 복수의 분할 예정 라인을 따라 복수의 칩으로 분할하는 웨이퍼의 분할 방법이 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2010-177430호
웨이퍼를 분할할 때, 칩에 가공 변형 (결손이나 크랙, 강도가 저하되는, 물러지는, 변질되는 등의 대미지를 포함한다) 이 잔존하면, 칩의 항절 강도가 떨어진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 칩에 잔존하는 가공 변형을 제거하는 웨이퍼의 분할 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 측면에 의하면, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역을 표면에 갖는 웨이퍼를, 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 분할 방법으로서, 웨이퍼의 이면을 연삭하는 이면 연삭 스텝과, 그 분할 예정 라인을 따라 웨이퍼를 표면으로부터 분할하고, 복수의 칩을 형성하는 분할 스텝과, 웨이퍼의 이면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 제 1 에너지 공급 스텝을 구비한 웨이퍼의 분할 방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 측면에 의하면, 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역을 표면에 갖는 웨이퍼를, 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 분할 방법으로서, 웨이퍼에 마무리 두께보다 깊은 가공홈을 표면으로부터 형성하는 가공홈 형성 스텝과, 그 가공홈 형성 스텝의 실시 후에, 웨이퍼의 이면으로부터 마무리 두께까지 웨이퍼를 연삭하고, 웨이퍼를 분할하여 복수의 칩을 형성하는 이면 연삭 스텝과, 웨이퍼의 이면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 제 1 에너지 공급 스텝을 구비한 웨이퍼의 분할 방법이 제공된다.
바람직하게는, 그 제 1 에너지 공급 스텝은, 에너지의 공급 대상의 칩을 다른 칩에 비해 상대적으로 밀어올려, 그 에너지의 공급 대상의 칩의 측면을 노출하는 측면 노출 스텝을 포함하고, 그 측면 노출 스텝에 있어서 노출된 측면에 대해, 그 에너지를 공급한다.
바람직하게는, 그 제 1 에너지 공급 스텝은, 레이저 광선을 조사하는 스텝이다. 바람직하게는, 그 레이저 광선의 파장은, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장이다.
바람직하게는, 그 레이저 광선의 파장은, 500 ∼ 1000 ㎚ 의 범위의 파장이다.
바람직하게는, 웨이퍼의 분할 방법은, 그 웨이퍼의 표면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시키는 제 2 에너지 공급 스텝을 추가로 구비하고 있다.
본 발명에 의하면, 제 1 에너지 공급 스텝을 실시하여, 웨이퍼의 이면으로부터, 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하고, 이 부분 (레이저 조사 부분) 을 용융시켜 재결정화한다. 이로써, 레이저 조사 부분을 평탄화할 수 있음과 함께, 이 부분에 있어서의 크랙 및 결손 등을 결합할 수 있기 때문에, 레이저 조사 부분의 가공 변형의 적어도 일부를 수복할 수 있다. 그 결과, 칩의 항절 강도를 높일 수 있다.
도 1 (a) 는 웨이퍼를 나타내는 사시도이고, 도 1 (b) 는, 웨이퍼를 포함하는 프레임 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 가공 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 절삭 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 레이저 가공 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 연삭 장치 (5) 의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6 (a) ∼ (e) 는, 제 1 분할 방법을 나타내는 단면도이다.
도 7 (a) ∼ (c) 는, 제 2 에너지 공급 스텝을 포함하는 제 1 분할 방법을 나타내는 단면도이다.
도 8 (a) ∼ (e) 는, 제 2 분할 방법을 나타내는 단면도이다.
도 9 (a) ∼ (e) 는, 제 2 에너지 공급 스텝을 포함하는 제 2 분할 방법을 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 레이저 가공 장치에 있어서의 유지부의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11 은, 밀어올림 부재를 나타내는 평면도이다.
도 12 는, 제 1 에너지 공급 스텝의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 13 은, 제 1 에너지 공급 스텝의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 14 는, 레이저 발진기로부터 출사되는 레이저 광선의 파장과, 각 레이저 광선을 사용하여 실시된 용융 스텝의 결과의 관계를 나타내는 표를 나타내는 도면이다.
〔제 1 실시형태〕
본 실시형태에서는, 피가공물로서, 도 1 (a) 및 도 1 (b) 에 나타내는 바와 같은 웨이퍼 (100) 가 사용된다. 웨이퍼 (100) 는, 원 형상으로 형성되어 있고, 표면 (101) 및 이면 (102) 을 갖고 있다. 또, 도 1 (b) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 에는, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 분할 예정 라인 (103), 및, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 연장되는 복수의 제 2 분할 예정 라인 (104) 이 형성되어 있다. 이들 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 에 의해 구획된 영역은, 디바이스 영역 (106) 이다. 이 디바이스 영역 (106) 에는, 도시되지 않은 디바이스가 형성되어 있어도 된다.
본 실시형태에서는, 웨이퍼 (100) 는, 도 1 (a) 에 나타내는 바와 같이, 표면 (101) 에 보호 테이프 (108) 가 첩착된 상태, 혹은, 도 1 (b) 에 나타내는 바와 같이, 프레임 유닛 (110) 의 상태로 취급된다.
프레임 유닛 (110) 은, 웨이퍼 (100) 를 수용 가능한 개구 (112) 를 갖는 고리형 프레임 (111) 과, 고리형 프레임 (111) 의 개구 (112) 에 위치 부여된 웨이퍼 (100) 를, 다이싱 테이프 (113) 에 의해 일체화시킴으로써 형성되어 있다.
본 실시형태에서는, 웨이퍼 (100) 는, 도 2 에 나타내는 가공 시스템 (1) 에 있어서 가공된다. 가공 시스템 (1) 은, 웨이퍼 (100) 를 가공하는 시스템이며, 웨이퍼 (100) 를 절삭 가공하는 절삭 장치 (2), 웨이퍼 (100) 를 레이저 가공하는 레이저 가공 장치 (4), 웨이퍼 (100) 를 연삭 가공하는 연삭 장치 (5), 이들 사이에서 웨이퍼 (100) 를 반송하는 반송 장치 (6), 및, 이들 장치를 제어하는 컨트롤러 (7) 를 구비하고 있다.
먼저, 절삭 장치 (2) 의 구성에 대해 설명한다. 절삭 장치 (2) 는, 예를 들어, 도 1 (b) 에 나타낸 바와 같은 프레임 유닛 (110) 에 포함되는 웨이퍼 (100) 를 절삭 가공한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (2) 는, 기대 (10) 를 구비하고 있고, 이 기대 (10) 상에는, 가공 이송 기구 (14) 가 배치 형성되어 있다. 가공 이송 기구 (14) 는, 유지 테이블 (21) 을 포함하는 유지부 (20) 를, 절삭 기구 (45) 의 절삭 블레이드 (46) 에 대해 상대적으로, 유지 테이블 (21) 의 유지면 (22) 에 평행한 가공 이송 방향 (X 축 방향) 을 따라 이동시킨다.
가공 이송 기구 (14) 는, X 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (15), 가이드 레일 (15) 에 재치된 X 축 테이블 (16), 가이드 레일 (15) 과 평행하게 연장되는 볼 나사 (17), 및, 볼 나사 (17) 를 회전시키는 모터 (18) 를 포함하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (15) 은, X 축 방향으로 평행하게, 기대 (10) 의 상면에 배치되어 있다. X 축 테이블 (16) 은, 1 쌍의 가이드 레일 (15) 상에, 이들 가이드 레일 (15) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. X 축 테이블 (16) 상에는, 유지부 (20) 가 재치되어 있다.
볼 나사 (17) 는, X 축 테이블 (16) 에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 모터 (18) 는, 볼 나사 (17) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (17) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (17) 가 회전 구동됨으로써, X 축 테이블 (16) 및 유지부 (20) 가, 가이드 레일 (15) 을 따라, 가공 이송 방향인 X 축 방향을 따라 이동한다.
유지부 (20) 는, 프레임 유닛 (110) 의 웨이퍼 (100) (도 1 참조) 를 유지하는 유지 테이블 (21), 유지 테이블 (21) 의 주위에 배치되어 있는 커버판 (24), 및, 유지 테이블 (21) 의 주위에 구비된 2 개의 클램프부 (25) 를 구비하고 있다. 또, 유지부 (20) 는, 커버판 (24) 의 하방에, 유지 테이블 (21) 을 지지하여 XY 평면 내에서 회전시키는 θ 테이블 (23) 을 갖고 있다.
유지 테이블 (21) 은, 도 1 에 나타낸 웨이퍼 (100) 를 유지하는 부재이고, 원판상으로 형성되어 있다. 유지 테이블 (21) 은, 포러스재로 이루어지는 유지면 (22) 을 구비하고 있다. 유지면 (22) 은, 도시되지 않은 흡인원에 연통 가능하다. 유지 테이블 (21) 은, 이 유지면 (22) 에 의해, 프레임 유닛 (110) 에 있어서의 웨이퍼 (100) 를 흡인 유지한다.
유지 테이블 (21) 의 주위에 구비된 2 개의 클램프부 (25) 는, 유지 테이블 (21) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 주위의 고리형 프레임 (111) 을 협지 고정시킨다.
기대 (10) 상의 후방측 (-X 방향측) 에는, 문형 칼럼 (11) 이, 가공 이송 기구 (14) 를 걸쳐서 세워져 있도록 형성되어 있다. 문형 칼럼 (11) 의 전면 (＋X 방향측의 면) 에는, 절삭 기구 (45) 를 이동시키는 절삭 기구 이동 기구 (13) 가 형성되어 있다.
절삭 기구 이동 기구 (13) 는, 절삭 기구 (45) 를, Y 축 방향으로 산출 이송함과 함께, Z 축 방향으로 절입 이송한다. 절삭 기구 이동 기구 (13) 는, 절삭 기구 (45) 를 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 으로 이동하는 산출 이송 기구 (30), 및, 절삭 기구 (45) 를 절입 이송 방향 (Z 축 방향) 으로 이동하는 절입 이송 기구 (40) 를 구비하고 있다.
산출 이송 기구 (30) 는, 문형 칼럼 (11) 의 전면에 배치 형성되어 있다. 산출 이송 기구 (30) 는, Y 축 방향을 따라, 절입 이송 기구 (40) 및 절삭 기구 (45) 를 왕복 이동시킴으로써, Y 축 방향에 있어서의 절삭 기구 (45) 의 위치를 조정한다.
산출 이송 기구 (30) 는, Y 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (31), 가이드 레일 (31) 에 재치된 Y 축 테이블 (34), 가이드 레일 (31) 과 평행하게 연장되는 볼 나사 (32), 및, 볼 나사 (32) 를 회전시키는 모터 (33) 를 포함하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (31) 은, Y 축 방향으로 평행하게, 문형 칼럼 (11) 의 전면에 배치되어 있다. Y 축 테이블 (34) 은, 1 쌍의 가이드 레일 (31) 상에, 이들 가이드 레일 (31) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. Y 축 테이블 (34) 상에는, 절입 이송 기구 (40) 및 절삭 기구 (45) 가 장착되어 있다.
볼 나사 (32) 는, Y 축 테이블 (34) 에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 모터 (33) 는, 볼 나사 (32) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (32) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (32) 가 회전 구동됨으로써, Y 축 테이블 (34), 절입 이송 기구 (40) 및 절삭 기구 (45) 가, 가이드 레일 (31) 을 따라, 산출 이송 방향인 Y 축 방향으로 이동한다.
절입 이송 기구 (40) 는, 절삭 기구 (45) 를 Z 축 방향 (상하 방향) 을 따라 왕복 이동시킨다. Z 축 방향은, X 축 방향 및 Y 축 방향에 직교함과 함께, 유지 테이블 (21) 의 유지면 (22) 에 대해 직교하는 방향이다.
절입 이송 기구 (40) 는, Z 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (41), 가이드 레일 (41) 에 재치된 지지 부재 (42), 가이드 레일 (41) 과 평행하게 연장되는 볼 나사 (43), 및, 볼 나사 (43) 를 회전시키는 모터 (44) 를 포함하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (41) 은, Z 축 방향으로 평행하게, Y 축 테이블 (34) 에 배치되어 있다. 지지 부재 (42) 는, 촬상 기구 (48) 를 구비하고 있고, 1 쌍의 가이드 레일 (41) 에, 이들 가이드 레일 (41) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 지지 부재 (42) 의 하단부에는, 절삭 기구 (45) 가 장착되어 있다.
볼 나사 (43) 는, 지지 부재 (42) 의 배면측에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 모터 (44) 는, 볼 나사 (43) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (43) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (43) 가 회전 구동됨으로써, 지지 부재 (42) 및 절삭 기구 (45) 가, 가이드 레일 (41) 을 따라, 절입 이송 방향인 Z 축 방향으로 이동한다.
절삭 기구 (45) 는, 유지 테이블 (21) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 절삭하는 것이며, 웨이퍼 (100) 를 절삭하는 절삭 블레이드 (46) 를 회전 가능하게 지지하고 있다.
절삭 기구 (45) 는, 절삭 블레이드 (46) 에 더해, 절삭 블레이드 (46) 를 장착하여 회전하는 스핀들, 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 하우징, 및, 스핀들을 회전 구동하는 모터 등을 구비하고 있다. 절삭 기구 (45) 에서는, 모터에 의해 스핀들과 함께 고속 회전하는 절삭 블레이드 (46) 에 의해, 웨이퍼 (100) 에 대한 절삭 가공이 실시된다.
다음으로, 도 2 에 나타낸 가공 시스템 (1) 에 있어서의 레이저 가공 장치 (4) 의 구성에 대해 설명한다. 레이저 가공 장치 (4) 는, 절삭 장치 (2) 와 마찬가지로, 예를 들어, 도 1 (b) 에 나타낸 바와 같은 프레임 유닛 (110) 에 포함되는 웨이퍼 (100) 를 절삭 가공한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 레이저 가공 장치 (4) 는, 직방체상의 기대 (51), 및, 기대 (51) 의 일단에 세워져 형성된 입벽부 (52) 를 구비하고 있다.
기대 (51) 의 상면에는, 유지 테이블 (56) 을 구비한 유지부 (55), 유지 테이블 (56) 을 산출 이송 방향인 Y 축 방향으로 이동시키는 Y 축 이동 기구 (60), 및, 유지 테이블 (56) 을 가공 이송 방향인 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 이동 기구 (70) 를 구비하고 있다. 유지 테이블 (56) 은, 웨이퍼 (100) 를 유지하기 위한 유지면 (57) 을 구비하고 있다.
Y 축 이동 기구 (60) 는, 유지 테이블 (56) 을, 레이저 광선 조사 기구 (80) 에 대해, 유지면 (57) 에 평행한 Y 축 방향으로 이동시킨다. Y 축 이동 기구 (60) 는, Y 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (63), 가이드 레일 (63) 에 재치된 Y 축 테이블 (64), 가이드 레일 (63) 과 평행에 연장되는 볼 나사 (65), 및, 볼 나사 (65) 를 회전시키는 구동 모터 (66) 를 포함하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (63) 은, Y 축 방향으로 평행하게, 기대 (51) 의 상면에 배치되어 있다. Y 축 테이블 (64) 은, 1 쌍의 가이드 레일 (63) 상에, 이들 가이드 레일 (63) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. Y 축 테이블 (64) 상에는, X 축 이동 기구 (70) 및 유지부 (55) 가 재치되어 있다.
볼 나사 (65) 는, Y 축 테이블 (64) 에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 구동 모터 (66) 는, 볼 나사 (65) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (65) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (65) 가 회전 구동됨으로써, Y 축 테이블 (64), X 축 이동 기구 (70) 및 유지부 (55) 가, 가이드 레일 (63) 을 따라, Y 축 방향으로 이동한다.
X 축 이동 기구 (70) 는, 유지 테이블 (56) 을, 레이저 광선 조사 기구 (80) 에 대해, 유지면 (57) 에 평행한 X 축 방향으로 이동시킨다. X 축 이동 기구 (70) 는, X 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (71), 가이드 레일 (71) 상에 재치된 X 축 테이블 (72), 가이드 레일 (71) 과 평행하게 연장되는 볼 나사 (73), 및, 볼 나사 (73) 를 회전시키는 구동 모터 (75) 를 구비하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (71) 은, X 축 방향으로 평행하게, Y 축 테이블 (64) 의 상면에 배치되어 있다. X 축 테이블 (72) 은, 1 쌍의 가이드 레일 (71) 상에, 이들 가이드 레일 (71) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. X 축 테이블 (72) 상에는, 유지부 (55) 가 재치되어 있다.
볼 나사 (73) 는, X 축 테이블 (72) 에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 구동 모터 (75) 는, 볼 나사 (73) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (73) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (73) 가 회전 구동됨으로써, X 축 테이블 (72) 및 유지부 (55) 가, 가이드 레일 (71) 을 따라, 가공 이송 방향 (X 축 방향) 으로 이동한다.
유지부 (55) 는, 프레임 유닛 (110) 의 웨이퍼 (100) 를 유지하기 위해 사용된다. 유지부 (55) 는, 웨이퍼 (100) 를 유지하는 유지 테이블 (56), 유지 테이블 (56) 의 주위에 형성된 4 개의 클램프부 (58), 및, 유지 테이블 (56) 을 지지하여 XY 평면 내에서 회전시키는 θ 테이블 (59) 을 갖고 있다.
유지 테이블 (56) 은, 웨이퍼 (100) 를 유지하기 위한 부재이고, 원판상으로 형성되어 있다. 유지 테이블 (56) 은, 포러스재로 이루어지는 유지면 (57) 을 구비하고 있다. 이 유지면 (57) 은, 도시되지 않은 흡인원에 연통 가능하다. 유지 테이블 (56) 은, 이 유지면 (57) 에 의해, 프레임 유닛 (110) 에 있어서의 웨이퍼 (100) 를 흡인 유지한다.
유지 테이블 (56) 의 주위에 형성된 4 개의 클램프부 (58) 는, 유지 테이블 (56) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 주위의 고리형 프레임 (111) 을, 사방에서 협지 고정시킨다.
레이저 가공 장치 (4) 의 입벽부 (52) 의 전면에는, 레이저 광선 조사 기구 (80) 가 형성되어 있다.
레이저 광선 조사 기구 (80) 는, 유지 테이블 (56) 에 유지된 웨이퍼 (100) 에 레이저 광선을 조사한다. 레이저 광선 조사 기구 (80) 는, 웨이퍼 (100) 에 레이저 광선을 조사하는 가공 헤드 (집광기) (81), 웨이퍼 (100) 를 촬상하는 카메라 (82), 가공 헤드 (81) 및 카메라 (82) 를 지지하는 아암부 (83), 및, 아암부 (83) 를 Z 축 방향으로 이동시키는 Z 축 이동 기구 (85) 를 갖고 있다.
Z 축 이동 기구 (85) 는, Z 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (86), 가이드 레일 (86) 상에 재치된 Z 축 테이블 (89), 가이드 레일 (86) 과 평행하게 연장되는 볼 나사 (87), 및, 볼 나사 (87) 를 회전시키는 구동 모터 (88) 를 구비하고 있다.
1 쌍의 가이드 레일 (86) 은, Z 축 방향으로 평행하게, 입벽부 (52) 의 전면에 배치되어 있다. Z 축 테이블 (89) 은, 1 쌍의 가이드 레일 (86) 상에, 이들 가이드 레일 (86) 을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. Z 축 테이블 (89) 상에는, 아암부 (83) 가 장착되어 있다.
볼 나사 (87) 는, Z 축 테이블 (89) 에 형성된 너트부 (도시 생략) 에 나사 결합되어 있다. 구동 모터 (88) 는, 볼 나사 (87) 의 일단부에 연결되어 있고, 볼 나사 (87) 를 회전 구동한다. 볼 나사 (87) 가 회전 구동됨으로써, Z 축 테이블 (89) 및 아암부 (83) 가, 가이드 레일 (86) 을 따라, Z 축 방향으로 이동한다.
아암부 (83) 는, Z 축 테이블 (89) 에, -Y 방향으로 돌출하도록 장착되어 있다. 가공 헤드 (81) 는, 유지부 (55) 의 유지 테이블 (56) 에 대향하도록, 아암부 (83) 의 선단에 지지되어 있다.
아암부 (83) 및 가공 헤드 (81) 의 내부에는, 레이저 발진기 및 집광 렌즈 등의, 레이저 광선 조사 기구 (80) 의 광학계 (도시 생략) 가 배치 형성되어 있다. 레이저 광선 조사 기구 (80) 는, 이들 광학계를 사용하여 생성된 레이저 광선을, 가공 헤드 (81) 의 하단으로부터, 유지 테이블 (56) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 를 향하여 조사하도록 구성되어 있다. 레이저 광선 조사 기구 (80) 로부터 조사되는 레이저 광선의 파장은, 본 실시형태에서는, 피가공물인 웨이퍼 (100) 에 대해 흡수성을 갖는 파장이다.
다음으로, 도 2 에 나타낸 가공 시스템 (1) 에 있어서의 연삭 장치 (5) 에 대해 설명한다. 연삭 장치 (5) 는, 예를 들어, 도 1 (a) 에 나타낸 보호 테이프 (108) 를 구비한 웨이퍼 (100) 를 절삭 가공한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (5) 는, 연삭 기구 (130) 및 척 테이블 (140) 을 구비하고 있다. 연삭 스텝에서는, 척 테이블 (140) 에 유지된 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 을, 연삭 기구 (130) 에 의해 연삭한다.
연삭 기구 (130) 는, 스핀들 (131) 과 Z 축 방향의 회전축 (201) 을 중심으로 스핀들 (131) 을 회전시키는 스핀들 모터 (132) 와, 스핀들 (131) 의 하단에 배치된 마운트 (133) 와, 마운트 (133) 에 장착된 연삭 휠 (134) 을 구비하고 있다. 연삭 휠 (134) 은, 휠 기대 (135) 와, 휠 기대 (135) 의 하면에 고리형으로 배열된 대략 직방체상의 복수의 연삭 지석 (136) 을 구비하고 있다.
연삭 기구 (130) 는, 승강 기구 (138) 에 접속되어 있고, 이 승강 기구 (138) 에 의해 Z 축 방향으로 승강 가능하다.
척 테이블 (140) 의 상면은, 웨이퍼 (100) 를 유지하기 위한 유지면 (141) 이다. 척 테이블 (140) 은, 회전 기구 (139) 에 접속되어 있고, 유지면 (141) 의 중심을 통과하는 Z 축 방향의 회전축 (202) 을 중심으로 회전 가능하다.
도 2 에 나타낸 반송 장치 (6) 는, 예를 들어, 로봇 핸드 등의 유지 부재 (도시 생략) 에 의해, 도 1 (a) 에 나타낸 보호 테이프 (108) 를 갖는 웨이퍼 (100), 혹은, 도 1 (b) 에 나타낸 프레임 유닛 (110) 을 유지하는 것이 가능하다. 반송 장치 (6) 는, 예를 들어, 웨이퍼 (100) 혹은 프레임 유닛 (110) 을, 도시되지 않은 수용부에 대해 반출 및 반입하는 것, 및, 절삭 장치 (2) 와 레이저 가공 장치 (4) 와 연삭 장치 (5) 의 사이에서 반송하는 것이 가능하다. 또한, 반송 장치 (6) 를 사용하지 않고, 작업자가, 웨이퍼 (100) 혹은 프레임 유닛 (110) 의 반송을 실시해도 된다.
도 2 에 나타낸 컨트롤러 (7) 는, 제어 프로그램에 따라서 연산 처리를 실시하는 CPU, 및, 메모리 등의 기억 매체 등을 구비하고 있다. 컨트롤러 (7) 는, 가공 시스템 (1) 의 각 부재를 제어하여, 웨이퍼 (100) 의 가공을 실시한다.
이하에, 컨트롤러 (7) 에 의해 제어되는, 본 실시형태에 관련된 웨이퍼 (100) 의 분할 방법 (제 1 분할 방법) 에 대해 설명한다. 제 1 분할 방법은, 분할 예정 라인 (103 ·104) 에 의해 구획된 디바이스 영역 (106) 을 표면 (101) 에 갖는 웨이퍼 (100) 를, 이들 분할 예정 라인 (103 ·104) 을 따라 분할하는 방법이다.
[이면 연삭 스텝]
제 1 분할 방법에서는, 먼저, 이면 연삭 스텝이 실시된다. 이 이면 연삭 스텝에서는, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 을, 연삭 장치 (5) 를 사용하여 연삭한다. 이로써, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (100) 는, 마무리 두께를 갖도록 연삭된다. 마무리 두께란, 웨이퍼 (100) 를 분할함으로써 형성되는 칩의 소정의 두께이다. 이면 연삭 스텝은, 이하의 보호 테이프 첩착 스텝, 유지 스텝 및 연삭 스텝을 포함하고 있다.
[보호 테이프 첩착 스텝]
이 스텝에서는, 도 6 (a) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 에, 보호 테이프 (108) 가 첩착된다. 또한, 이 도 6 (a) 에 나타내는 바와 같이, 이하에 나타내는 예에서는, 웨이퍼 (100) 의 표면 (디바이스면) (101) 에 패턴층 (105) 이 형성되어 있다. 따라서, 보호 테이프 (108) 를 표면 (101) 에 첩착함으로써, 웨이퍼 (100) 의 패턴층 (105) 이, 보호 테이프 (108) 에 의해 보호된다.
[유지 스텝]
이 스텝에서는, 반송 장치 (6) 혹은 작업자에 의해, 도 5 에 나타낸 연삭 장치 (5) 에 있어서의 척 테이블 (140) 의 유지면 (141) 에, 웨이퍼 (100) 가, 그 표면 (101) 에 첩착된 보호 테이프 (108) 를 유지면 (141) 측을 향하게 하여 재치된다. 그리고, 컨트롤러 (7) 가, 유지면 (141) 에 도시되지 않은 흡인원을 연통시킴으로써, 유지면 (141) 에 의해 보호 테이프 (108) 를 흡인한다. 이로써, 웨이퍼 (100) 가, 이면 (102) 이 위로 향하게 된 상태에서, 보호 테이프 (108) 를 개재하여 유지면 (141) 에 의해 흡인 유지된다.
[연삭 스텝]
다음으로, 연삭 스텝이 실시된다. 이 스텝에서는, 컨트롤러 (7) 는, 회전 기구 (139) 에 의해, Z 축 방향의 회전축 (202) 을 중심으로 척 테이블 (140) 을 회전시키고, 척 테이블 (140) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 회전시킨다. 또, 컨트롤러 (7) 는, 스핀들 모터 (132) 에 의해 스핀들 (131) 을 회전시킴으로써, 회전축 (201) 을 중심으로 연삭 지석 (136) 을 회전시킨다. 이 상태에서, 컨트롤러 (7) 는, 승강 기구 (138) 에 의해 연삭 기구 (130) 를 -Z 방향으로 하강시킨다.
이로써, 연삭 지석 (136) 의 하면 (137) 이, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 에 접촉하고, 이 이면 (102) 이 연삭된다. 컨트롤러 (7) 는, 연삭 기구 (130) 에 의한 웨이퍼 (100) 의 연삭 중에, 예를 들어, 도시되지 않은 두께 측정 기구에 의한 웨이퍼 (100) 의 두께 측정을 실시하고, 웨이퍼 (100) 의 두께가 마무리 두께가 되면, 연삭을 종료한다. 이로써, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 이 연삭되고, 도 6 (b) 에 나타내는 바와 같은 마무리 두께를 갖는 웨이퍼 (100) 가 얻어진다.
[분할 스텝]
다음으로, 분할 스텝이 실시된다. 이 스텝에서는, 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따라 웨이퍼 (100) 를 표면 (101) 으로부터 분할하고, 복수의 칩을 형성한다. 분할 스텝은, 이하의 프레임 유닛 형성 스텝, 유지 스텝 및 절삭 스텝을 포함하고 있다.
[프레임 유닛 형성 스텝]
이 스텝에서는, 이면 연삭 스텝에 있어서 소정 두께로 연삭된 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 으로부터, 보호 테이프 (108) 가 벗겨진다. 그리고, 도 1 (b) 에 나타낸 고리형 프레임 (111) 의 개구 (112) 에 웨이퍼 (100) 가 위치부여된 상태에서, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 및 고리형 프레임 (111) 에 다이싱 테이프 (113) 가 첩착된다. 이로써, 고리형 프레임 (111) 과 웨이퍼 (100) 가 다이싱 테이프 (113) 에 의해 일체화되어, 표면 (101) 이 위로 향하게 된 프레임 유닛 (110) 이 형성된다.
[유지 스텝]
다음으로, 반송 장치 (6) 혹은 작업자에 의해, 프레임 유닛 (110) 의 웨이퍼 (100) 가, 다이싱 테이프 (113) 를 개재하여, 도 3 에 나타낸 절삭 장치 (2) 에 있어서의 유지부 (20) 의 유지 테이블 (21) 에 재치된다. 또한, 유지부 (20) 의 클램프부 (25) 에 의해, 프레임 유닛 (110) 의 고리형 프레임 (111) 이 지지된다. 이 상태에서, 컨트롤러 (7) 가, 도시되지 않은 흡인원에 유지 테이블 (21) 의 유지면 (22) 을 연통시킴으로써, 유지면 (22) 에 의해 웨이퍼 (100) 를 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 (100) 를 포함하는 프레임 유닛 (110) 이, 유지부 (20) 에 의해 유지된다.
[절삭 스텝]
이 스텝에서는, 복수의 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) (도 1 (b) 참조) 을 따라, 웨이퍼 (100) 를 절삭한다. 이로써, 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따라 가공홈 (분할 홈) 을 형성하고, 이 홈을 사용하여 웨이퍼 (100) 를 분할한다.
구체적으로는, 먼저, 컨트롤러 (7) 가, 도 3 에 나타낸 유지부 (20) 의 θ 테이블 (23) 을 제어하여, 유지 테이블 (21) 의 유지면 (22) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 제 1 분할 예정 라인 (103) 이 X 축 방향으로 평행이 되도록, 유지 테이블 (21) 을 회전시킨다. 그 후, 컨트롤러 (7) 는, 가공 이송 기구 (14) 를 제어하여, 유지부 (20) 를, 절삭 기구 (45) 의 하방의 소정의 절삭 개시 위치에 배치한다.
또한, 컨트롤러 (7) 는, 산출 이송 기구 (30) 를 제어하여, 절삭 블레이드 (46) 에 있어서의 Y 축 방향에서의 위치를, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 1 개의 제 1 분할 예정 라인 (103) 에 맞춘다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, 절삭 블레이드 (46) 를 고속 회전시키면서, 절입 이송 기구 (40) 를 제어하여, 절삭 기구 (45) 의 절삭 블레이드 (46) 를, 유지면 (22) 에 흡인 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 를 절단 (풀 컷) 하는 소정의 절삭 높이로까지 하강시킨다.
이 상태에서, 컨트롤러 (7) 는, 가공 이송 기구 (14) 를 제어하여, 프레임 유닛 (110) 을 유지하고 있는 유지부 (20) 를, X 축 방향으로 이동시킨다. 이로써, 회전하는 절삭 블레이드 (46) 가, 1 개의 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따라, 웨이퍼 (100) 를 절삭한다. 그 결과, 웨이퍼 (100) 에, 도 6 (c) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따른 가공홈 (절삭 홈) 인 제 1 가공홈 (114) 이 형성된다. 이 경우, 제 1 가공홈 (114) 은, 웨이퍼 (100) 를 절단하여 다이싱 테이프 (113) 에 이르는 깊이가 되도록 형성된다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, 도 3 에 나타내는 절입 이송 기구 (40) 를 제어하여, 절삭 블레이드 (46) 를, 웨이퍼 (100) 로부터 이격시켜 그 상방에 배치한다. 또한, 컨트롤러 (7) 는, 가공 이송 기구 (14) 를 제어하여, 유지부 (20) 를 절삭 개시 위치로 되돌린다. 그리고, 컨트롤러 (7) 는, 산출 이송 기구 (30) 를 제어하여, 절삭 블레이드 (46) 에 있어서의 Y 축 방향에서의 위치를, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 다음으로 절삭되는 다른 제 1 분할 예정 라인 (103) 에 맞추고, 이 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따라 웨이퍼 (100) 를 절삭한다.
이와 같이 하여, 컨트롤러 (7) 는, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따라, 웨이퍼 (100) 를 절삭한다.
다음으로, 컨트롤러 (7) 는, 도 3 에 나타낸 유지부 (20) 의 θ 테이블 (23) 을 제어하여, 유지 테이블 (21) 의 유지면 (22) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 제 2 분할 예정 라인 (104) 이 X 축 방향으로 평행이 되도록, 유지 테이블 (21) 을 회전시킨다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따른 절삭과 마찬가지로, 가공 이송 기구 (14), 산출 이송 기구 (30), 절입 이송 기구 (40) 및 절삭 기구 (45) 를 제어하여, 절삭 블레이드 (46) 에 의해, 웨이퍼 (100) 에, 도 6 (c) 에 나타내는 바와 같이, 모든 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따른 제 2 가공홈 (115) 을 형성한다. 이 제 2 가공홈 (115) 도, 제 1 가공홈 (114) 과 동일한 깊이를 갖는다.
이로써, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 에 의해, 웨이퍼 (100) 가 분할되어, 마무리 두께를 갖는 복수의 칩 (116) 이 형성된다.
[제 1 에너지 공급 스텝]
다음으로, 제 1 에너지 공급 스텝이 실시된다. 이 스텝에서는, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 으로부터, 칩 (116) 의 가장자리 (외주부) 와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복한다. 이 가공 변형은, 예를 들어, 이면 연삭 스텝 및/또는 분할 스텝에 의해 발생한 것이다. 이 가공 변형은, 예를 들어, 칩 형성시에 발생하는 강도의 저하, 크랙, 흠집, 및 결손 등의 대미지를 포함하는 가공 변질 부분이다.
본 실시형태에서는, 제 1 에너지 공급 스텝은, 이하의 프레임 유닛 형성 스텝, 유지 스텝, 및, 레이저 광선 조사 스텝을 포함하고 있다.
[프레임 유닛 형성 스텝]
이 스텝에서는, 칩 (116) 으로 분할된 웨이퍼 (100) 를, 분할 스텝에 있어서 사용한 프레임 유닛 (110) 으로부터, 다른 프레임 유닛 (110) 으로 바꿔 붙인다 (전사한다). 즉, 칩 (116) 으로 분할된 웨이퍼 (100), 다른 고리형 프레임 (111) 및 다른 다이싱 테이프 (113) 를 사용하여, 도 6 (d) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 연삭면인 이면 (102) 이 위로 향하게 된 새로운 프레임 유닛 (110) 을 형성한다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 에너지 공급 스텝은, 칩 (116) 의 가장자리에 대해 레이저 광선을 조사하는 스텝이다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 제 1 에너지 공급 스텝에 있어서, 레이저 가공 장치 (4) 를 사용하여, 칩 (116) 의 가장자리에 레이저 광선이 조사된다.
칩 (116) 의 가장자리는, 도 6 (d) 에 나타내는 웨이퍼 (100) 의 표면에 있어서의 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 의 가장자리 (가공홈의 주변 부분) 이며, 가공홈 (114·115) 의 양측을 따라 연장되는 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 를 포함하고 있다. 또한, 칩 (116) 의 가장자리는, 예를 들어, 가공홈 (114·115) 의 옆의 상면 혹은 가장자리면이라고 표현할 수도 있다.
[유지 스텝]
이 스텝에서는, 반송 장치 (6) 혹은 작업자에 의해, 도 6 (d) 에 나타낸 프레임 유닛 (110) 의 웨이퍼 (100) 가, 다이싱 테이프 (113) 를 개재하여, 도 4 에 나타낸 레이저 가공 장치 (4) 에 있어서의 유지부 (55) 의 유지 테이블 (56) 에 재치된다. 또한, 유지부 (55) 의 클램프부 (58) 에 의해, 프레임 유닛 (110) 의 고리형 프레임 (111) 이 지지된다. 이 상태에서, 컨트롤러 (7) 가, 도시되지 않은 흡인원에 유지 테이블 (56) 의 유지면 (57) 을 연통시킴으로써, 유지면 (57) 에 의해 웨이퍼 (100) 를 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 (100) 를 포함하는 프레임 유닛 (110) 이, 유지부 (55) 에 의해 유지된다.
[레이저 광선 조사 스텝]
이 스텝에서는, 칩 (116) 의 가장자리에, 레이저 광선을 조사한다. 구체적으로는, 먼저, 컨트롤러 (7) 가, 도 4 에 나타낸 유지부 (55) 의 θ 테이블 (59) 을 제어하여, 유지 테이블 (56) 의 유지면 (57) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 제 1 가공홈 (114) 이 X 축 방향으로 평행이 되도록, 유지 테이블 (56) 을 회전시킨다. 그 후, 컨트롤러 (7) 는, X 축 이동 기구 (70) 를 제어하여, 유지부 (55) 를, 레이저 광선 조사 기구 (80) 의 가공 헤드 (81) 의 하방의 소정의 조사 개시 위치에 배치한다.
또한, 컨트롤러 (7) 는, Y 축 이동 기구 (60) 를 제어하여, 가공 헤드 (81) 의 하방에, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 1 개의 제 1 가공홈 (114) 의 제 1 가장자리부 (120) (도 6 (d) 참조) 를 배치한다. 또, 컨트롤러 (7) 는, 레이저 광선 조사 기구 (80) 의 Z 축 이동 기구 (85) 를 제어하여, 가공 헤드 (81) 의 높이를, 적절히 조정한다.
이 상태에서, 컨트롤러 (7) 는, 레이저 광선 조사 기구 (80) 의 광학계를 제어하여 레이저 광선을 생성하고, 가공 헤드 (81) 로부터 하방으로 레이저 광선을 조사함과 함께, X 축 이동 기구 (70) 를 제어하여, 프레임 유닛 (110) 을 유지하고 있는 유지부 (55) 를, X 축 방향으로 이동시킨다. 이로써, 도 6 (d) 에 나타내는 바와 같이, 가공 헤드 (81) 로부터 출력되는 레이저 광선 (401) 이, 1 개의 제 1 가공홈 (114) 의 제 1 가장자리부 (120) 를 따라 조사된다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, 레이저 광선 (401) 의 조사를 정지함과 함께, X 축 이동 기구 (70) 를 제어하여, 유지부 (55) 를 조사 개시 위치로 되돌린다. 그리고, 컨트롤러 (7) 는, Y 축 이동 기구 (60) 를 제어하여, 가공 헤드 (81) 의 하방에 제 1 가공홈 (114) 의 제 2 가장자리부 (121) 를 배치하여, 이 제 2 가장자리부 (121) 를 따라 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
이와 같이 하여, 컨트롤러 (7) 는, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 제 1 가공홈 (114) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 를 따라, 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
다음으로, 컨트롤러 (7) 는, 도 4 에 나타낸 유지부 (55) 의 θ 테이블 (59) 을 제어하여, 유지 테이블 (56) 의 유지면 (57) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (100) 의 제 2 가공홈 (115) 이 X 축 방향으로 평행이 되도록, 유지 테이블 (21) 을 회전시킨다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, 제 1 가공홈 (114) 을 따른 레이저 조사와 마찬가지로, Y 축 이동 기구 (60), X 축 이동 기구 (70) 및 레이저 광선 조사 기구 (80) 를 제어하여, 모든 제 2 가공홈 (115) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 를 따라, 레이저 광선 (401) 을 조사한다. 이와 같이 하여, 도 6 (e) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 칩 (116) 의 가장자리에, 레이저 광선 (401) 이 조사된다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 분할 스텝의 후, 제 1 에너지 공급 스텝을 실시하여, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 측으로부터, 칩 (116) 의 가장자리로, 레이저 광선 (401) 을 조사함으로써 에너지를 공급한다. 이로써, 칩 (116) 의 가장자리가, 레이저 광선 (401) 에 의해 용융된다.
또, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (100) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선 (401) 을 사용하고 있기 때문에, 칩 (116) 의 가장자리의 표면뿐만이 아니라, 표면으로부터 소정의 두께까지의 부분 (표면 근방 부분) 도 용융된다. 그리고, 칩 (116) 의 용융 영역은, 레이저 조사의 후, 냉각되어 굳혀진다.
이와 같은 용융 및 냉각의 프로세스에 의해, 본 실시형태에서는, 레이저 광선 (401) 의 조사 부분 (레이저 조사 부분) 인 칩 (116) 의 용융 영역을 결정 성장시켜 종결정을 형성하고, 그 후에 재결정화할 수 있다. 따라서, 칩 (116) 의 가장자리의 표면을 평탄화할 수 있다. 또한, 이면 연삭 스텝 및/또는 분할 스텝에 있어서 칩 (116) 의 가장자리의 표면 및 표면 근방 부분에 발생한 크랙 및 결손 등의 가공 변질 영역을 수복할 수 있다. 이 때문에, 칩 (116) 의 가장자리의 가공 변형을 경감하는 것이 가능해진다. 즉, 이면 연삭 스텝 및/또는 분할 스텝에 있어서 칩 (116) 에 발생한 가공 변형의 적어도 일부를 수복 (혹은 제거) 할 수 있다. 그 결과, 칩 (116) 의 항절 강도를 높일 수 있다.
또, 제 1 에너지 공급 스텝에서는, 칩 (116) 의 가공 변형을 수복하기 위해서, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 측으로부터 레이저 광선을 조사하고 있다. 따라서, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 에 디바이스가 형성되어 있는 경우에도, 레이저 광선이 디바이스에 악영향을 미치는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제 1 에너지 공급 스텝에서는, 가공 변형을 수복하기 위해서, 칩 (116) 의 가장자리에 한정하지 않고, 칩 (116) 의 가장자리와 이면과 측면의 적어도 어느 한 부분에 레이저 광선을 조사하면 된다. 칩 (116) 의 이면측 또는 측면도 에너지를 공급함 (예를 들어 레이저 광선을 조사함) 으로써, 거기에 발생한 가공 변형의 적어도 일부를 수복할 수 있다.
또, 칩 (116) 을 형성하기 위한 가공홈의 형성 후에, 레이저 광선의 조사에 의해 가공홈에 부착된 가공 부스러기를 긁어내는, 레이저 클리닝이라는 수법이 있다. 이것에 관해, 레이저 클리닝에서는, UV 파장의 레이저 광선을 가공홈에 조사함으로써, 가공홈의 표면에 부착된 가공 부스러기에 레이저 광선을 흡수시켜 어블레이션시켜, 이 가공 부스러기를 제거한다. 즉, 레이저 클리닝은, 표면에 부착되어 있는 가공 부스러기를 승화시켜 제거하기 위해서 실시된다.
한편, 본 실시형태에서는, 레이저 광선 (401) 의 조사에 의해, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 칩 (116) 의 가장자리인 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 등의 레이저 조사 부분의 표면을 평탄화시킬 뿐만 아니라, 내부 (표면 근방 부분) 에 형성된 크랙 등을 결합시켜, 가공 변형을 수복한다. 따라서, 레이저 광선 (401) 은, 레이저 조사 부분의 표면에 지나치게 흡수되지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 레이저 클리닝으로 조사되는 파장보다 긴 파장, 예를 들어, 500 ∼ 1000 ㎚ 의 범위의 파장의 레이저 광선 (401) 을 사용하여, 레이저 조사 부분의 표면, 및, 표면으로부터 소정의 두께까지의 부분 (표면 근방 부분) 을 용융하는 것이 바람직하다. 표면 근방 부분은, 예를 들어, 표면으로부터 0.5 ㎛ ∼ 1.5 ㎛, 혹은, 0.5 ㎛ ∼ 4 ㎛ 정도까지의 두께의 부분이다.
또, 본 실시형태에 관련된 제 1 분할 방법은, 제 2 에너지 공급 스텝 (표면 에너지 공급 스텝) 을 추가로 구비해도 된다. 이 스텝은, 예를 들어, 분할 스텝과 제 1 에너지 공급 스텝의 사이에 실시된다.
이 제 2 에너지 공급 스텝에서는, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 으로부터, 칩 (116) 의 가장자리와, 이면과, 측면 (예를 들어, 표면 (101) 에 가까운 영역의 칩 (116) 의 측면) 의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시킨다. 이로써, 예를 들어, 분할 스텝에 의해 생긴 가공 변형의 적어도 일부를 수복한다.
본 실시형태에서는, 제 2 에너지 공급 스텝에서는, 분할 스텝 후의 도 6 (c) 에 나타낸 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 이 위로 향하게 되어 있는 프레임 유닛 (110) 을, 레이저 가공 장치 (4) 에 반송한다. 그리고, 상기 서술한 제 1 에너지 공급 스텝의 유지 스텝 및 레이저 광선 조사 스텝과 동일하게 하여, 도 7 (a) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 으로부터, 모든 칩 (116) 의 가장자리, 즉, 모든 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 에, 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
이로써, 칩 (116) 의 표면측 (패턴층 (105) 측) 에 생긴 가공 변형의 적어도 일부가 수복된다. 그 후, 도 7 (b) 및 도 7 (c) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 에너지 공급 스텝 후의 웨이퍼 (100) 를 사용하여, 웨이퍼 (100) 의 연삭면인 이면 (102) 이 위로 향하게 되어 있는 프레임 유닛 (110) 이 형성되고, 상기 서술한 제 1 에너지 공급 스텝이 실시된다.
또한, 웨이퍼 (100) 에 따라서는, 패턴층 (105) 이 두꺼운 경우, 예를 들어, 패턴층 (105) 이, 웨이퍼 (100) 의 본체인 기판층 (기재 층) 보다 두꺼운 경우도 있다. 예를 들어, 기판층의 두께가 10 ㎛ 정도인 한편, 기능층의 두께 20 ∼ 30 ㎛ 가 되는 경우도 있다. 이와 같이 패턴층 (105) 이 두꺼운 경우에는, 패턴층 (105) 에 발생한 가공 변형이, 웨이퍼 (100) 가 칩화되었을 때의 칩의 항절 강도에 영향을 미친다.
이 때문에, 패턴층 (105) 이 두꺼운 경우에는, 제 2 에너지 공급 스텝에 있어서, 칩 (116) 의 패턴층 (105) 측의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 하나 (즉, 칩 (116) 에 있어서의 패턴층 (105) 으로 형성되어 있는 부분의 어느 하나) 에 레이저 광선 (401) 을 조사하여, 조사 부분을 용융시키고 굳힘으로써, 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 것이 특히 효과적이다.
이와 같이, 웨이퍼 (100) 에 패턴층 (105) 이 형성되어 있는 경우, 칩 (116) 의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 하나에 있어서의 패턴층 (105) 으로 이루어지는 부분 및/또는 기판층으로 이루어지는 부분에 레이저 광선 (401) 을 조사하여 용융시켜, 그 가공 변형의 적어도 일부를 수복해도 된다.
또, 패턴층 (105) 에 레이저 광선을 조사하는 경우, 레이저 광선 (401) 의 열에 의해 패턴층 (105) 에 새로운 대미지가 발생하지 않도록, 레이저 광선 (401) 의 출력을, 레이저 광선 (401) 의 조사면의 표층이 용융되는 정도로 그치게 하는 것이 바람직하다.
〔제 2 실시형태〕
본 실시형태에서는, 제 1 실시형태에 나타낸 제 1 분할 방법의 변형예인 제 2 분할 방법에 대해 설명한다.
제 2 분할 방법도, 분할 예정 라인 (103 ·104) 에 의해 구획된 디바이스 영역 (106) 을 표면 (101) 에 갖는 웨이퍼 (100) 를, 이들 분할 예정 라인 (103 ·104) 을 따라 분할하는 방법이다.
[가공홈 형성 스텝]
먼저, 가공홈 형성 스텝이 실시된다. 이 스텝에서는, 웨이퍼 (100) 에, 마무리 두께보다 깊은 가공홈을 표면 (101) 으로부터 형성한다. 구체적으로는, 절삭 장치 (2) 를 사용하여, 도 1 에 나타낸 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따라, 웨이퍼 (100) 에, 마무리 두께보다 깊은 가공홈을 형성한다. 제 2 분할 방법에서는, 가공홈 형성 스텝은, 상기 서술한 제 1 분할 방법의 분할 스텝과 마찬가지로, 프레임 유닛 형성 스텝, 유지 스텝 및 절삭 스텝을 포함하고 있다.
[프레임 유닛 형성 스텝]
이 스텝에서는, 도 1 (b) 에 나타낸 고리형 프레임 (111) 의 개구 (112) 에 웨이퍼 (100) 가 위치부여된 상태에서, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 및 고리형 프레임 (111) 에 다이싱 테이프 (113) 가 첩착된다. 이로써, 고리형 프레임 (111) 과 웨이퍼 (100) 가 다이싱 테이프 (113) 에 의해 일체화되어, 표면 (101) 이 위로 향하게 된 프레임 유닛 (110) 이 형성된다.
[유지 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 분할 스텝의 유지 스텝과 마찬가지로, 웨이퍼 (100) 를 포함하는 프레임 유닛 (110) 이, 절삭 장치 (2) 의 유지부 (20) 에 의해 유지된다.
[절삭 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 방향으로 형성된 복수의 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) (도 1 (b) 참조) 을 따라, 웨이퍼 (100) 를 절삭한다. 이로써, 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따라, 마무리 두께보다 깊은 가공홈을 형성한다.
구체적으로는, 제 1 분할 방법의 분할 스텝의 절삭 스텝과 동일하게 하여, 컨트롤러 (7) 가, 절삭 장치 (2) 의 각 부재를 제어하여, 유지부 (20) 에 유지되어 있는 프레임 유닛 (110) 의 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 제 1 분할 예정 라인 (103) 및 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따라, 웨이퍼 (100) 를 절삭한다. 그 결과, 웨이퍼 (100) 에, 도 8 (a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 분할 예정 라인 (103) 을 따른 제 1 가공홈 (114), 및, 제 2 분할 예정 라인 (104) 을 따른 제 2 가공홈 (115) 이 형성된다. 이 경우, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 은, 웨이퍼 (100) 를 분할하지 않는 깊이 (다이싱 테이프 (113) 에 도달하지 않는 깊이) 로서, 마무리 두께보다 깊은 깊이가 되도록 형성된다.
[이면 연삭 스텝]
다음으로, 이면 연삭 스텝이 실시된다. 이 이면 연삭 스텝에서는, 가공홈 형성 스텝의 실시 후에, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 으로부터 마무리 두께까지 웨이퍼 (100) 를 연삭하고, 웨이퍼 (100) 를 분할하여 복수의 칩 (116) 을 형성한다. 제 2 분할 방법에서는, 이면 연삭 스텝은, 상기 서술한 제 1 분할 방법의 이면 연삭 스텝과 마찬가지로, 보호 테이프 첩착 스텝, 유지 스텝 및 연삭 스텝을 포함하고 있다.
[보호 테이프 첩착 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 이 형성된 웨이퍼 (100) 를, 가공홈 형성 스텝에 있어서 사용한 프레임 유닛 (110) 으로부터 분리함과 함께, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 에, 도 1 (a) 에 나타낸 바와 같이 보호 테이프 (108) 가 첩착된다. 이로써, 웨이퍼 (100) 의 패턴층 (105) 이, 보호 테이프 (108) 에 의해 보호된다.
[유지 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 이면 연삭 스텝의 유지 스텝과 마찬가지로, 웨이퍼 (100) 가, 이면 (102) 이 위로 향하게 된 상태에서, 도 5 에 나타낸 연삭 장치 (5) 에 있어서의 척 테이블 (140) 의 유지면 (141) 에 의해 보호 테이프 (108) 를 개재하여 흡인 유지된다.
[연삭 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 이면 연삭 스텝의 연삭 스텝과 마찬가지로, 컨트롤러 (7) 가, 연삭 지석 (136) 에 의해, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 을, 웨이퍼 (100) 의 두께가 마무리 두께가 될 때까지 연삭한다. 여기서, 웨이퍼 (100) 에 형성되어 있는 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 은, 마무리 두께보다 깊게 형성되어 있다. 따라서, 이 연삭 스텝에 의해, 도 8 (b) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 가 분할되어, 마무리 두께를 갖는 복수의 칩 (116) 이 형성된다.
[제 1 에너지 공급 스텝]
다음으로, 제 1 에너지 공급 스텝이 실시된다. 이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 제 1 에너지 공급 스텝과 마찬가지로, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 으로부터, 칩 (116) 의 가장자리 (외주부) 와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복한다. 이 가공 변형은, 예를 들어, 가공홈 형성 스텝 및/또는 이면 연삭 스텝에 의해 발생한 것이다.
제 2 분할 방법에서는, 제 1 에너지 공급 스텝은, 제 1 분할 방법의 제 1 에너지 공급 스텝과 마찬가지로, 프레임 유닛 형성 스텝, 유지 스텝, 및, 레이저 광선 조사 스텝을 포함하고 있다.
[프레임 유닛 형성 스텝]
이 스텝에서는, 칩 (116) 으로 분할된 웨이퍼 (100) 를 사용하여, 도 1 (b) 에 나타낸 프레임 유닛 (110) 을 형성한다. 이 때, 보호 테이프 (108) 는 웨이퍼 (100) 로부터 제거된다. 이로써, 도 8 (c) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 연삭면인 이면 (102) 이 위로 향하게 된 프레임 유닛 (110) 이 형성된다.
[유지 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 제 1 에너지 공급 스텝의 유지 스텝과 마찬가지로, 웨이퍼 (100) 를 포함하는 프레임 유닛 (110) 이, 도 4 에 나타낸 레이저 가공 장치 (4) 의 유지부 (55) 에 의해 유지된다.
[레이저 광선 조사 스텝]
이 스텝에서는, 제 1 분할 방법의 제 1 에너지 공급 스텝의 레이저 광선 조사 스텝과 마찬가지로, 칩 (116) 의 가장자리에, 웨이퍼 (100) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선을 조사한다. 즉, 컨트롤러 (7) 가, 도 8 (d) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 제 1 가공홈 (114) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 를 따라, 그리고, 모든 제 2 가공홈 (115) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 를 따라, 가공 헤드 (81) 로부터 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
이와 같이 하여, 도 8 (e) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 칩 (116) 의 가장자리에, 레이저 광선 (401) 이 조사된다.
이와 같은 제 2 분할 방법에 있어서도, 이면 연삭 스텝의 후, 제 1 에너지 공급 스텝을 실시하여, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 측으로부터, 칩 (116) 의 가장자리로, 레이저 광선 (401) 을 조사함으로써 에너지를 공급하고 있다. 이로써, 칩 (116) 의 가장자리가, 레이저 광선 (401) 에 의해 용융되고, 그 후, 냉각되어 굳혀져 재결정화됨으로써, 평탄화된다. 또한 이 때, 칩 (116) 의 가장자리의 표면 및 표면 근방 부분에 발생한 크랙 및 결손 등이 결합되어, 칩 (116) 의 가장자리의 가공 변형이 경감된다. 즉, 가공 변형의 적어도 일부를 수복 (혹은 제거) 할 수 있다. 그 결과, 칩 (116) 의 항절 강도를 높일 수 있다.
또, 제 1 에너지 공급 스텝에서는, 웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 측으로부터 레이저 광선을 조사하고 있기 때문에, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 의 디바이스 영역에 레이저 광선이 악영향을 미치게 하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제 2 분할 방법에 있어서도, 제 1 에너지 공급 스텝에서는, 가공 변형을 수복하기 위해서, 칩 (116) 의 가장자리에 한정하지 않고, 칩 (116) 의 가장자리와 이면과 측면의 적어도 어느 한 부분에 레이저 광선을 조사하면 된다.
또, 제 2 분할 방법은, 제 1 분할 방법과 마찬가지로, 제 2 에너지 공급 스텝 (표면 에너지 공급 스텝) 을 추가로 구비해도 된다. 이 스텝은, 예를 들어, 가공홈 형성 스텝과 이면 연삭 스텝의 사이에 실시된다.
이 스텝에서는, 상기 서술한 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 으로부터, 칩 (116) (즉, 이면 연삭 스텝 후에 칩 (116) 이 되는 부분) 의 가장자리와, 이면과, 측면 (예를 들어, 표면 (101) 에 가까운 영역의 칩 (116) 의 측면) 의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시킨다. 이로써, 예를 들어, 분할 스텝에 의해 발생한 가공 변형의 적어도 일부를 수복한다.
제 2 분할 방법에서는, 제 2 에너지 공급 스텝을 실시하는 경우, 가공홈 형성 스텝 후의 도 8 (a) 에 나타낸 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 이 위로 향하게 되어 있는 프레임 유닛 (110) 을, 레이저 가공 장치 (4) 에 반송한다. 그리고, 상기 서술한 제 1 에너지 공급 스텝의 유지 스텝 및 레이저 광선 조사 스텝과 동일하게 하여, 도 9 (a) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 표면 (101) 으로부터, 모든 칩 (116) 의 가장자리, 즉, 모든 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 의 제 1 가장자리부 (120) 및 제 2 가장자리부 (121) 에, 레이저 광선 (401) 을 조사한다. 이로써, 칩 (116) 의 표면측 (패턴층 (105) 측) 에 발생한 가공 변형의 적어도 일부가 수복된다. 그 후, 제 2 에너지 공급 스텝 후의 웨이퍼 (100) 에 대해, 도 9 (b) ∼ (e) 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 이면 연삭 스텝 및 제 1 에너지 공급 스텝이 실시된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 가공 시스템 (1) 은, 제 1 분할 방법의 분할 스텝 및 제 2 분할 방법의 가공홈 형성 스텝에 있어서 웨이퍼 (100) 에 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위해서, 절삭 장치 (2) 를 구비하고 있다. 이것에 관해, 가공 시스템 (1) 은, 절삭 장치 (2) 대신에, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위한, 레이저 가공 장치 (4) 와는 다른, 홈 형성용의 레이저 가공 장치를 구비하고 있어도 된다.
홈 형성용의 레이저 가공 장치는, 예를 들어, 도 4 에 나타낸 레이저 가공 장치 (4) 와 동일한 구성을 갖는다. 단, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위한 레이저 광선과, 칩 (116) 의 가공 변형을 수복하기 위한 레이저 광선에서는, 파장 및 출력 등이 서로 상이하다. 이 때문에, 홈 형성용의 레이저 가공 장치는, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위해서 적합한 레이저 광선을 조사하도록 구성되어 있다.
혹은, 가공 시스템 (1) 에서는, 레이저 가공 장치 (4) 가, 2 종류의 레이저 발진기를 구비하고 있고, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위해서 적합한 레이저 광선과, 칩 (116) 의 가공 변형을 수복하기 위해서 적합한 레이저 광선을, 전환하면서 조사할 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 가공 시스템 (1) 은, 1 대의 레이저 가공 장치 (4) 에 의해, 상기 서술한 분할 스텝, 가공홈 형성 스텝, 제 1 에너지 공급 스텝 및 제 2 에너지 공급 스텝을 실시할 수 있다.
또, 가공 시스템 (1) 은, 분할 스텝 및 가공홈 형성 스텝은, 플라즈마 에칭에 의해 실시되어도 된다. 즉, 가공 시스템 (1) 은, 절삭 장치 (2) 대신에, 제 1 가공홈 (114) 및 제 2 가공홈 (115) 을 형성하기 위한 플라즈마 에칭 장치를 구비하고 있어도 된다.
또, 상기 서술한 제 1 분할 방법 및 제 2 분할 방법에서는, 제 1 에너지 공급 스텝에 있어서, 도 6 (d) 및 도 8 (d) 에 나타내는 바와 같이, 이면 (102) 이 위로 향하게 된 프레임 유닛 (110) 에 있어서의 칩 (116) 의 가장자리 (제 1 가장자리부 (120), 제 2 가장자리부 (121)) 에, 레이저 광선 (401) 을 조사하고 있다.
이것에 관해, 칩 (116) 의 이면에 레이저 광선 (401) 이 조사되어도 된다. 칩 (116) 의 이면이란, 칩 (116) 에 있어서의 패턴층 (105) 이 형성되어 있지 않은 쪽의 면 (웨이퍼 (100) 의 이면 (102) 에 대응하는 면) 이다. 이로써, 칩 (116) 의 이면에 형성된 가공 변형의 적어도 일부를 수복할 수 있다.
혹은, 칩 (116) 의 측면에 레이저 광선 (401) 이 조사되어도 된다. 이 경우, 예를 들어, 도 4 에 나타낸 레이저 가공 장치 (4) 의 유지부 (55) 는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (56) 대신에, 유지 기구 (90) 를 갖고 있다.
유지 기구 (90) 는, 유지대 (91) 의 주위에, 프레임 유닛 (110) 에 있어서의 웨이퍼 (100) 의 주위의 고리형 프레임 (111) 을 협지 고정하는 클램프부 (58) 를 구비하고 있다. 또, 유지 기구 (90) 는, 유지대 (91) 상에 고정된 볼 나사식의 이동 기구 (93), 및, 이동 기구 (93) 에 지지되어 있는 밀어올림 부재 (92) 를 갖고 있다.
이동 기구 (93) 는, 도 10 및 도 11 에 화살표 (501) 에 의해 나타내는 바와 같이 밀어올림 부재 (92) 를 Y 축 방향을 따라 이동시킴과 함께, 상하 방향으로 이동시키는 것이 가능하다. 밀어올림 부재 (92) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (100) 의 직경보다 긴 대략 판상의 부재이며, 다이싱 테이프 (113) 를 개재하여 웨이퍼 (100) 에 접하도록, 웨이퍼 (100) 의 직경 방향으로 연장되어 있다. 밀어올림 부재 (92) 에 있어서의 웨이퍼 (100) 에 접하는 부분의 폭 (Y 축 방향의 길이) 은, 칩 (116) 의 폭과 동일한 정도이다.
이 구성에서는, 제 1 에너지 공급 스텝에 있어서, 도 10 에 나타낸 레이저 가공 장치 (4) 에 있어서의 유지부 (55) 의 클램프부 (58) 에 의해, 프레임 유닛 (110) 의 고리형 프레임 (111) 이 지지된다 (유지 스텝).
그리고, 컨트롤러 (7) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 가공 헤드 (81) 로부터 출력되는 레이저 광선 (401) 이, X 축 방향으로 연장되는 1 개의 제 1 가공홈 (114) 을 따른 1 열의 칩 (116) 에 조사되도록, Y 축 이동 기구 (60) (도 4 참조) 및 θ 테이블 (59) 을 조정한다. 또한, 컨트롤러 (7) 는, 가공 헤드 (81) 로부터 출력되는 레이저 광선 (401) 이, 웨이퍼 (100) 에 대해 비스듬하게 조사되도록, 가공 헤드 (81) 의 기울기를 조정한다. 또한, 가공 헤드 (81) 의 기울기를 조정하는 것 대신에, 가공 헤드 (81) 의 내부에 배치된 미러 (도시 생략) 에 의해, 레이저 광선 (401) 을 기울어지게 해도 된다.
이 상태에서, 컨트롤러 (7) 는, 유지 기구 (90) 를 제어하여, 레이저 광선 (401) 이 조사되는 일렬의 칩 (116) (에너지의 공급 대상의 칩 (116)) 의 하방에 밀어올림 부재 (92) 를 위치 부여하여, 밀어올림 부재 (92) 에 의해, 이들 칩 (116) 을, 다른 칩 (116) 에 비해 상대적으로 밀어올려, 그들의 측면을 노출시킨다. 즉, 컨트롤러 (7) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 레이저 광선 (401) 이 조사되는 칩 (116) 의 4 개의 측면 중, X 축 방향으로 평행한 2 개의 측면 중 하나인 제 1 측면 (123) 을, 가공 헤드 (81) 에 대향하도록 노출시킨다 (측면 노출 스텝).
이 상태에서, 컨트롤러 (7) 는, 가공 헤드 (81) 로부터 레이저 광선 (401) 을 조사함과 함께, X 축 이동 기구 (70) (도 4 참조) 에 의해 유지부 (55) 를 X 축 방향으로 이동시킨다. 이로써, 밀어 올려진 일렬의 칩 (116) 에 있어서의 노출된 제 1 측면 (123) 에 대해, 순차적으로, 가공 헤드 (81) 로부터의 레이저 광선 (401) 이 조사되어, 에너지가 공급된다. 또한, 컨트롤러 (7) 는, 제 1 측면 (123) 의 전체면에 레이저 광선 (401) 이 조사되도록, 적절히, 레이저 광선 (401) 의 기울기를 조정하는 것이 바람직하다.
그 후, 컨트롤러 (7) 는, Y 축 이동 기구 (60) (도 4 참조) 에 의해 레이저 광선 (401) 이 조사되는 칩 (116) 의 열을 바꿈과 함께, 이동 기구 (93) 를 제어하여 이들 칩 (116) 을 밀어올림 부재 (92) 에 의해 밀어올리고, 그 제 1 측면 (123) 에 레이저 광선 (401) 을 조사한다. 이와 같이 하여, 컨트롤러 (7) 는, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 칩 (116) 의 제 1 측면 (123) 에 대해, 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
다음으로, 컨트롤러 (7) 는, θ 테이블 (59) (도 10 참조) 에 의해 웨이퍼 (100) 를 포함하는 프레임 유닛 (110) 의 방향을 180 도 회전시키고, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 칩 (116) 의 제 1 측면 (123) 에 대향하는 제 2 측면 (124) 에 대해, 레이저 광선 (401) 을 조사한다.
이와 같이 하여, 컨트롤러 (7) 는, θ 테이블 (59) 에 의해 프레임 유닛 (110) 의 방향을 바꾸면서, 웨이퍼 (100) 에 있어서의 모든 칩 (116) 의 4 개의 측면에 대해, 레이저 광선 (401) 을 조사한다. 이로써, 칩 (116) 의 모든 측면을 용융시켜, 그 가공 변형의 적어도 일부를 수복할 수 있다.
또한, 도 7 (a) 에 나타낸 제 1 분할 방법의 제 2 에너지 공급 스텝에 있어서도, 상기 서술한 바와 같이 칩 (116) 의 측면에 레이저 광선 (401) 을 조사해도 된다.
또, 상기 서술한 바와 같이, 레이저 가공 장치 (4) 의 레이저 광선 조사 기구 (80) 는, 웨이퍼 (100) 에 대해 흡수성을 갖는 파장의 레이저 광선을 출력한다. 예를 들어, 웨이퍼 (100) 가 실리콘 웨이퍼인 경우, 레이저 광선 조사 기구 (80) 로부터 출력되는 레이저 광선의 파장은, 실리콘에 대해 흡수성을 갖는 파장인 500 ∼ 1000 ㎚ 의 범위의 파장이다.
도 14 는, 레이저 광선 조사 기구 (80) 로부터 출력되는 레이저 광선의 파장과, 각 레이저 광선을 사용하여 실시된 제 1 에너지 공급 스텝 및 제 2 에너지 공급 스텝의 결과 (가공 결과) 의 관계를 나타내는 표를 나타내는 도면이다. 이 표에 나타내는 바와 같이, 파장이 500 ∼ 1000 ㎚ 인 범위의 파장인 경우에는, 실리콘 웨이퍼인 웨이퍼 (100) 의 레이저 조사 부분을, 양호하게 용융하는 것이 가능하였다.
한편, 파장이 355 ㎚ 이하인 경우에는, 실리콘 웨이퍼인 웨이퍼 (100) 의 레이저 조사 부분을, 충분히 용융하는 것이 곤란하였다. 또, 파장이 1064 ㎚ 인 경우에도, 레이저 광선이 웨이퍼 (100) 를 투과해 버리기 때문에, 레이저 조사 부분을 양호하게 용융하는 것이 곤란하였다.
또한, 본 실시형태에서는, 피가공물로서의 웨이퍼 (100) 의 재료는, Si, Ge 및 GaAs 등의 액상 성장하는 재료인 것이 바람직하다. 액상 성장하는 재료는, 레이저 광선의 조사에 의해 용융되기 쉽다. 이 때문에, 웨이퍼 (100) 의 가공 변형을, 레이저 광선의 조사에 의해 양호하게 수복할 수 있다.
또한, 제 1 에너지 공급 스텝 및 제 2 에너지 공급 스텝에 있어서는, 웨이퍼 (100) 에 형성된 디바이스에 악영향을 일으키지 않도록, 칩 (116) 의 적어도 일부에 에너지를 공급하여, 칩 (116) 에 발생하는 가공 변형의 적어도 일부를 수복할 수 있으면 된다. 따라서, 제 1 에너지 공급 스텝 및 제 2 에너지 공급 스텝에서는, 어떠한 형태로 에너지를 공급해도 된다. 예를 들어, 레이저 광선의 조사 대신에, 플라즈마 혹은 이온 빔 등을 조사함으로써, 가공 변형을 수복해도 된다.
1 : 가공 시스템
2 : 절삭 장치
4 : 레이저 가공 장치
5 : 연삭 장치
6 : 반송 장치
7 : 컨트롤러
10 : 기대
11 : 문형 칼럼
13 : 절삭 기구 이동 기구
14 : 가공 이송 기구
15 : 가이드 레일
16 : X 축 테이블
17 : 볼 나사
18 : 모터
20 : 유지부
21 : 유지 테이블
22 : 유지면
23 : θ 테이블
24 : 커버판
25 : 클램프부
30 : 산출 이송 기구
31 : 가이드 레일
32 : 볼 나사
33 : 모터
34 : Y 축 테이블
40 : 절입 이송 기구
41 : 가이드 레일
42 : 지지 부재
43 : 볼 나사
44 : 모터
45 : 절삭 기구
46 : 절삭 블레이드
48 : 촬상 기구
51 : 기대
52 : 입벽부
55 : 유지부
56 : 유지 테이블
57 : 유지면
58 : 클램프부
59 : θ 테이블
60 : Y 축 이동 기구
63 : 가이드 레일
64 : Y 축 테이블
65 : 볼 나사
66 : 구동 모터
70 : X 축 이동 기구
71 : 가이드 레일
72 : X 축 테이블
73 : 볼 나사
75 : 구동 모터
80 : 레이저 광선 조사 기구
81 : 가공 헤드
82 : 카메라
83 : 아암부
85 : Z 축 이동 기구
86 : 가이드 레일
87 : 볼 나사
88 : 구동 모터
89 : Z 축 테이블
90 : 유지 기구
91 : 유지대
92 : 밀어올림 부재
93 : 이동 기구
100 : 웨이퍼
101 : 표면
102 : 이면
103 : 제 1 분할 예정 라인
104 : 제 2 분할 예정 라인
105 : 패턴층
106 : 디바이스 영역
108 : 보호 테이프
110 : 프레임 유닛
111 : 고리형 프레임
112 : 개구
113 : 다이싱 테이프
114 : 제 1 가공홈
115 : 제 2 가공홈
116 : 칩
120 : 제 1 가장자리부
121 : 제 2 가장자리부
123 : 제 1 측면
124 : 제 2 측면
130 : 연삭 기구
131 : 스핀들
132 : 스핀들 모터
133 : 마운트
134 : 연삭 휠
135 : 휠 기대
136 : 연삭 지석
137 : 하면
138 : 승강 기구
139 : 회전 기구
140 : 척 테이블
141 : 유지면
201 : 회전축
202 : 회전축
401 : 레이저 광선

Claims (7)

  1. 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역을 표면에 갖는 웨이퍼를, 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 분할 방법으로서,
    그 웨이퍼의 이면을 연삭하는 이면 연삭 스텝과,
    그 분할 예정 라인을 따라 그 웨이퍼를 표면으로부터 분할하고, 복수의 칩을 형성하는 분할 스텝과,
    그 웨이퍼의 이면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 제 1 에너지 공급 스텝을 구비한 웨이퍼의 분할 방법.
  2. 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획된 디바이스 영역을 표면에 갖는 웨이퍼를, 그 분할 예정 라인을 따라 분할하는 웨이퍼의 분할 방법으로서,
    그 웨이퍼에 마무리 두께보다 깊은 가공홈을 표면으로부터 형성하는 가공홈 형성 스텝과,
    그 가공홈 형성 스텝의 실시 후에, 그 웨이퍼의 이면으로부터 마무리 두께까지 그 웨이퍼를 연삭하고, 그 웨이퍼를 분할하여 복수의 칩을 형성하는 이면 연삭 스텝과,
    그 웨이퍼의 이면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시켜, 가공 변형의 적어도 일부를 수복하는 제 1 에너지 공급 스텝을 구비한 웨이퍼의 분할 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 제 1 에너지 공급 스텝은, 에너지의 공급 대상의 칩을 다른 칩에 비해 상대적으로 밀어올려, 그 에너지의 공급 대상의 칩의 측면을 노출하는 측면 노출 스텝을 포함하고,
    그 측면 노출 스텝에 있어서 노출된 측면에 대해, 그 에너지를 공급하는, 웨이퍼의 분할 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 제 1 에너지 공급 스텝은, 레이저 광선을 조사하는 스텝인 웨이퍼의 분할 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    그 레이저 광선의 파장은, 웨이퍼에 대해 흡수성을 갖는 파장인 웨이퍼의 분할 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    그 레이저 광선의 파장은, 500 ∼ 1000 ㎚ 의 범위의 파장인 웨이퍼의 분할 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 웨이퍼의 표면으로부터, 그 칩의 가장자리와, 이면과, 측면의 적어도 어느 한 부분에 에너지를 공급하여 용융시키는 제 2 에너지 공급 스텝을 추가로 구비한 웨이퍼의 분할 방법.
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