(57)【要約】【課題】シンチレータ層をデブリで汚染することなく、又水に触れさせることなくウエーハを個々のシンチレータチップに分割することができる加工方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、ガラス基板１２の上面に、ヨウ化セシウム層１６とアルミニウム箔１８とが積層され放射線により励起されて発光するシンチレータ層１４を有するウエーハ１０を、個々のシンチレータチップ１１に分割するウエーハの加工方法であって、シンチレータ層１４の上面に保護部材Ｔを配設する保護部材配設工程と、ガラス基板１２側から分割すべき領域に第一の切削ブレード２３Ａを位置付けると共に、切削水Ｗ１を供給して切削しガラス基板１２を僅かに残した切削溝１００を形成する切削溝形成工程と、ガラス基板１２を洗浄すると共に乾燥させる洗浄工程と、第一の切削ブレード２３Ａの厚みよりも薄い厚みの第二の切削ブレード２３Ｂを用いて切削水を供給することなく切削溝１００の底部１２２を完全に切断する乾式切断工程と、を備えるウエーハの加工方法が提供される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の上面に、シンチレーションを示す無機結晶層とアルミニウム箔とが積層され、放射線により励起されて発光するシンチレータ層を有するウエーハを、個々のシンチレータチップに分割するウエーハの加工方法であって、
シンチレータ層の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、
ガラス基板側から分割すべき領域に第一の切削ブレードを位置付けると共に、切削水を供給して切削しガラス基板を僅かに残した切削溝を形成する切削溝形成工程と、
ガラス基板を洗浄すると共に乾燥させる洗浄工程と、
該第一の切削ブレードの厚みよりも薄い厚みの第二の切削ブレードを用いて切削水を供給することなく該切削溝の底部を完全に切断する乾式切断工程と、
を備えるウエーハの加工方法。
【請求項２】
該無機結晶層は、ヨウ化セシウムである請求項１に記載のウエーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータ層を有するウエーハを、個々のシンチレータチップに分割するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線が照射されることにより励起されて発光するシンチレータチップは、例えば、３ｍｍ厚のガラス基板の上面に、シンチレーション（蛍光：放射線により励起され発光する特性）を示す無機結晶であるヨウ化セシウム層とアルミニウム箔とが積層されたシンチレータ層を有するウエーハが、４ｍｍ角程度のチップに分割されて形成されて製品化される。
【０００３】
シンチレータ層は水を嫌うことから、ウエーハを個々のシンチレータチップに分割する際には、一般的に切削水を使用する切削ブレードを用いた切削装置を使用せず、切削水等をしないレーザー光線を用いたドライカットを実施することが推奨される（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
しかし、レーザー光線を用いてウエーハを切断すると、デブリが飛散してシンチレータチップが汚染され、品質を低下させるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２６０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザー光線を用いてウエーハを切断する際のデブリによる汚染を防止するために、切削面に、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の水溶性樹脂を被覆することが考えられる。しかし、保護膜として被覆したＰＶＡはレーザー加工を実施した後に除去する必要があり、除去するためには、結局洗浄水を用いねばならず、ＰＶＡを除去する際に使用される洗浄水によってシンチレータ層が水に触れることになるため、品質を悪化させるという問題が回避できない。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、シンチレータ層をデブリで汚染することなく、又水に触れさせることなくウエーハを個々のシンチレータチップに分割することができる加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ガラス基板の上面に、ヨウ化セシウム層とアルミニウム箔とが積層され放射線により励起されて発光するシンチレータ層を有するウエーハを、個々のシンチレータチップに分割するウエーハの加工方法であって、シンチレータ層の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、ガラス基板側から分割すべき領域に第一の切削ブレードを位置付けると共に、切削水を供給して切削しガラス基板を僅かに残した切削溝を形成する切削溝形成工程と、ガラス基板を洗浄すると共に乾燥させる洗浄工程と、該第一の切削ブレードの厚みよりも薄い厚みの第二の切削ブレードを用いて切削水を供給することなく該切削溝の底部を完全に切断する乾式切断工程と、を備えるウエーハの加工方法が提供される。
【０００９】
該無機結晶層は、ヨウ化セシウムで構成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のウエーハの加工方法は、シンチレータ層の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、ガラス基板側から分割すべき領域に第一の切削ブレードを位置付けると共に、切削水を供給して切削しガラス基板を僅かに残した切削溝を形成する切削溝形成工程と、ガラス基板を洗浄すると共に乾燥させる洗浄工程と、該第一の切削ブレードの厚みよりも薄い厚みの第二の切削ブレードを用いて切削水を供給することなく該切削溝の底部を完全に切断する乾式切断工程と、を備えることから、シンチレータ層がデブリ等で汚染されることなく、また水に触れさせることなくシンチレータチップに分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】シンチレータ層を備えたウエーハの斜視図、及び一部拡大断面図である。
【図２】保護部材配設工程の実施態様を示す斜視図である。
【図３】（ａ）切削溝形成工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）切削溝を示す一部拡大断面図である。
【図４】洗浄工程の実施態様を示す斜視図である。
【図５】（ａ）乾式切断工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）貫通切削溝を示す一部拡大断面図である。
【図６】シンチレータチップに分割されたウエーハの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に基づいて実施されるウエーハの加工方法に係る実施形態について添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本実施形態によって加工されるウエーハ１０の斜視図、及び一部拡大断面図が示されている。ウエーハ１０は、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側を構成するガラス基板１２と、ガラス基板１２上に形成されウエーハ１０の表面１０ａ側を構成するシンチレータ層１４とを有している。シンチレータ層１４は、シンチレーションを示す無機結晶であるヨウ化セシウム層１６と該ヨウ化セシウム層１６の上面に形成されるアルミニウム箔１８からなる。ガラス基板１２は、例えば１ｍｍ以上の厚みで形成され、ヨウ化セシウム層１６及びアルミニウム箔１８は、例えば１００μｍ以下で形成される。本実施形態では、ガラス基板１２は３．１ｍｍ（３１００μｍ）の厚みで形成され、ヨウ化セシウム層１６は４０μｍの厚みで形成され、アルミニウム箔は２０μｍの厚みで形成されている。ウエーハ１０には、ウエーハ１０を個々のシンチレータチップに分割する際の方向を規定するための基準となるノッチｎも形成されている。なお、添付図面に示す図は、説明の都合上、実際の寸法比とは異なる寸法比で記載されている。
【００１４】
ウエーハ１０の上面１０ａには、ウエーハ１０を個々のシンチレータチップに分割する際に、分割すべき領域に対応するように格子状に分割予定ライン１３が設定されており、この分割予定ライン１３に沿ってウエーハ１０を個々に分割することによってシンチレータチップを形成する。
【００１５】
本実施形態のウエーハの加工方法を実施するに際し、まず、シンチレータ層１４の上面に保護部材を配設する保護部材配設工程を実施する。より具体的には、図２に示すように、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側を上方に、表面１０ａ側を下方に向けて、表面１０ａ側に形成されたシンチレータ層１４の上面を保護する保護部材としての保護テープＴを貼着する。本実施形態では、さらにこの保護テープＴを介して環状のフレームＦにウエーハ１０を支持させる。なお、該保護部材配設工程は、図示しない周知のテープ貼り機を使用して実施することができ、シンチレータ層１４に保護テープＴを配設する保護部材配設工程の具体的な形態は特に限定されない。また、環状のフレームＦによってウエーハ１０を支持するか否かは任意であり、本実施形態を実施する加工装置に応じて適宜決定すればよい。
【００１６】
上記した保護部材配設工程を実施したならば、ガラス基板１２側から切削水を供給して切削しガラス基板１２を僅かに残した切削溝を形成する切削溝形成工程を実施する。
【００１７】
図３（ａ）を参照しながら、切削溝形成工程を実施する切削装置２０（一部のみを示す。）について説明する。図３（ａ）に示すように、切削装置２０は、スピンドルユニット２１を備えている。スピンドルユニット２１は、回転スピンドル２２の先端部に固定され外周に切り刃を有する第一の切削ブレード２３Ａと、第一の切削ブレード２３Ａを保護するブレードカバー２４とを備えている。第一の切削ブレード２３Ａは、回転スピンドル２２と共に矢印Ｒ１で示す方向に回転可能に構成されている。ブレードカバー２４には、第一の切削ブレード２３Ａに隣接する位置に切削水供給手段２５が配設されており、ブレードカバー２４の上面に形成された切削水導入口２６から導入される切削水Ｗ１を切削位置に向けて供給する。なお、第一の切削ブレード２３Ａとしては、例えば、厚みが５０μｍのブレードが選択される。
【００１８】
切削溝形成工程を実施するに際し、まず、ウエーハ１０を切削装置２０に配設された図示しない保持テーブル上にウエーハ１０の裏面１０ｂ側を上方に向けて載置して保持させる。該保持テーブル上にウエーハ１０を保持したならば、図示しない撮像手段によりウエーハ１０のノッチｎを検出して、所定の方向にウエーハ１０を位置付ける。次いで、裏面１０ｂ側のガラス基板１２側から分割予定ライン１３に対応する分割すべき領域に第一の切削ブレード２３Ａを位置付けると共に、切削水供給手段２５から切削水Ｗ１を供給して、該ウエーハ１０を図中矢印Ｘで示す方向に移動させながら切削し、図３（ａ）、（ｂ）に示す切削溝１００を形成する。切削溝１００を形成する際の分割すべき領域は、予め図示しない制御手段に座標データとして記憶しておくことができ、該座標データに基づいて切削加工を実施することができる。
【００１９】
切削溝１００は、第一の切削ブレード２３Ａの厚み（５０μｍ）に準じた幅で形成され、深さ方向においては、ガラス基板１２を完全に貫通せず、切削溝１００の底の部分に、ガラス基板１２が僅かに残され、残部１２１を形成する。なお、残部１２１は、１００μｍ以下の厚みで残されるのが好ましく、より好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下の厚みで設定される。これにより、切削溝１００の底には、残部１２１と、シンチレータ層１４とによって底部１２２が形成される。
【００２０】
切削装置２０の図示しない保持テーブルの移動手段と、スピンドルユニット２１とを適宜移動させることで、ウエーハ１０のガラス基板１２側から、分割予定ライン１３に対応する全ての切削すべき領域に沿って上記した切削加工を施す。この結果、底の部分に上記した底部１２２を有する切削溝１００が格子状に形成される。以上により、切削溝形成工程が完了する。
【００２１】
該切削溝形成工程が完了したならば、ウエーハ１０に対して洗浄工程を実施すべく、図４に示す洗浄手段３０が配設された切削装置２０の所定の洗浄位置（図示は省略する。）に搬送する。洗浄手段３０には、洗浄ノズル３２が配設されており、洗浄ノズル３２の先端部３４からは、ガラス基板１２上を洗浄する洗浄水Ｗ２と、ガラス基板１２上を乾燥させる温風Ｈが選択的に吐出される。
【００２２】
洗浄工程を実施するに際し、まず、該洗浄位置に搬送されたウエーハ１０のガラス基板１２側には、洗浄ノズル３２から洗浄水Ｗ２が供給される。この際、洗浄ノズル３２を図中矢印で示すように水平方向で揺動させながら、ウエーハ１０を矢印で示す方向に回転させることで、ガラス基板１２上に残存する切削屑を効率よく外方に排出して洗浄する。洗浄水Ｗ２によってガラス基板１２が洗浄されて切削屑等が概ね排出されたならば、その後、洗浄水Ｗ２の供給を停止して、洗浄ノズル３２から乾燥用の温風Ｈを吹付け、ガラス基板１２を乾燥させる。これにより、洗浄工程が完了する。
【００２３】
上記した洗浄工程が完了したならば、次いで乾式切断工程を実施する。より具体的には、切削装置２０に配設された図示しない保持テーブルを移動して、図５（ａ）に示すように、スピンドルユニット２１の直下に再度ウエーハ１０を位置付ける。なお、この乾式切断工程を実施するに際し、スピンドルユニット２１の回転スピンドル２２の先端部に固定されていた第一の切削ブレード２３Ａは、第一の切削ブレード２３Ａの厚みよりも薄い厚み（例えば、２０μｍ）の第二の切削ブレード２３Ｂに予め交換されている。
【００２４】
スピンドルユニット２１の直下にウエーハ１０を位置付けたならば、切削水Ｗ１を切削水供給手段２５から供給せずに、第二の切削ブレード２３Ｂを矢印Ｒ２で示す方向に回転させながら、切削溝１００に位置付けてウエーハ１０をＸ軸方向に移動して切削加工を施し、図５（ｂ）に示すように、切削溝１００の底部１２２に沿って、切削溝１００の幅よりに狭い底部１２２を完全に切断する貫通切削溝１１０を形成する。図示しない保持テーブルとスピンドルユニット２１とを適宜相対的に移動させることにより、全ての切削溝１００に沿って、底部１２２を完全に切断する貫通切削溝１１０を形成し、図６に示すように、ウエーハ１０を個々のシンチレータチップ１１に分割する。なお、切削溝１００に沿って貫通切削溝１１０を形成する際には、切削溝１００を形成した際に使用した制御手段に分割すべき領域として記憶された座標データに従って実施してもよいが、切削装置２０に配設された撮像手段を用いて、ガラス基板１２に実際に形成された切削溝１００を撮像し、第二の切削ブレード２３Ｂと、切削溝１００との位置合わせ（アライメント）を実施し、該アライメントによって得られた情報に基づいて上記した乾式切断工程を実施することが好ましい。以上により、乾式切断工程が完了する。乾式切断工程が完了したならば、個々のシンチレータチップ１１に分割されたウエーハ１０を、後工程のピックアップ工程に搬送するか、又は、図示しない収容カセットに搬送して収容する。
【００２５】
上記した実施形態によれば、ガラス基板１２側から分割すべき領域に第一の切削ブレード２３Ａを位置付けると共に、切削水Ｗ１を供給して切削しガラス基板１２を僅かに残した切削溝１００を形成する切削溝形成工程を実施する。この切削溝形成工程によって切削溝１００が形成される際には、切削水Ｗ１は供給されるものの、切削溝１００の底の部分には、ガラス基板１２の一部からなる残部１２１が僅かに残されている。よって、切削水Ｗ１をシンチレータ層１４に触れさせることなく、ガラス基板１２の大部分を効率よく切削することができる。
【００２６】
また、切削溝１００が形成された際に残された残部１２１を含む切削溝１００の底部１２２を完全に切断して貫通切削溝１１０を形成する際には、ガラス基板１２を洗浄して乾燥させた後に、切削水Ｗ１を供給することなく切削する乾式切断工程が実施される。該乾式切断工程を実施する際には、切削溝１００の底に残される残部１２１の厚みは、ガラス基板１２の加工前の厚み（３．１ｍｍ）に比して極めて薄い厚み（５０μｍ〜１００μｍ）になっており、さらに第一の切削ブレード２３Ａの厚み（５０μｍ）よりも薄い厚み（２０μｍ）の第二の切削ブレード２３Ｂが使用されている。これにより、貫通切削溝１１０を形成する際には、残部１２１とシンチレータ層１４とによって形成される底部１２２が２００μｍ未満となっていることから、切削屑の発生が抑えられ、また、施削水Ｗ１を供給しなくても、良好に切削加工を実施することができる。すなわち、上記した実施形態によれば、レーザー光線を用いてウエーハ１０を切断するものではないため、シンチレータ層１４がデブリに汚染されることが防止されると共に、切削ブレードを用いてウエーハ１０を個々のシンチレータチップ１１に分割するものであるにも関わらず、シンチレータ層１４を水に触れさせることなく分割することができる。
【００２７】
上記したヨウ化セシウム層１６は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）のみにより構成されるものに限定されず、タリウム（Ｔｌ）を微量添加することにより活性化して特性の向上を図ったタリウム活性化ヨウ化セシウム、又はナトリウム（Ｎａ）を微量添加することにより活性化して特性の向上を図ったナトリウム活性化ヨウ化セシウムであってもよい。
【００２８】
上記した実施形態では、シンチレータ層１４を構成する無機結晶層としてヨウ化セシウム層を備えたウエーハ１０を被加工物とする例を示したが、本発明はこれに限定されず、シンチレータ層１４を構成する無機結晶として、シンチレーションを示す他の無機結晶を備えるものであってもよい。他の無機結晶としては、例えば、ケイ酸ガドリニウム、ゲルマニウム酸ビスマス、ケイ酸ルテチウム等が挙げられる。
【符号の説明】
【００２９】
１０：ウエーハ
１１：シンチレータチップ
１２：ガラス基板
１３：分割予定ライン
１４：シンチレータ層
１６：ヨウ化セシウム層
１８：アルミニウム箔
２０：切削装置
２１：スピンドルユニット
２２：回転スピンドル
２３Ａ：第一の切削ブレード
２３Ｂ：第二の切削ブレード
２５：切削水供給手段
３０：洗浄手段
３２：洗浄ノズル
３４：先端部
１００：切削溝
１１０：貫通切削溝
１２１：残部
１２２：底部
ｎ：ノッチ
Ｗ１：切削水
Ｗ２：洗浄水
Ｈ：温風
Ｆ：フレーム
Ｔ：保護テープ（保護部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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