(57)【要約】【課題】品質を低下させることなくデバイスチップを形成する。【解決手段】複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面にポリオレフィン系シートを配設するポリオレフィン系シート配設工程と、該ポリオレフィン系シートに熱風を当てて加熱し、該ウェーハと、該ポリオレフィン系シートと、を一体化させる一体化工程と、複数の磁石を備える第１のフレームと、第２のフレームと、で構成されるフレームを使用して、磁力により該第１のフレームと、該第２のフレームと、の間にポリオレフィン系シートの外周部を挟持してポリオレフィン系シートを該フレームで支持するフレーム支持工程と、該分割予定ラインに沿って分割溝を形成して該ウェーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、該ポリオレフィン系シートを冷却し、デバイスチップを突き上げるピックアップ工程と、を備える。【選択図】図４
2020113735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画された表面の各領域に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法であって、
ウェーハの裏面にポリオレフィン系シートを配設するポリオレフィン系シート配設工程と、
該ポリオレフィン系シートに熱風を当てて該ポリオレフィン系シートを加熱し、該ウェーハと、該ポリオレフィン系シートと、を一体化させる一体化工程と、
該一体化工程の前または後に、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有し複数の磁石を備える第１のフレームと、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第２のフレームと、で構成されるフレームを使用して、該磁石により生じる磁力により該第１のフレームと、該第２のフレームと、の間に該ポリオレフィン系シートの外周部を挟持して該ポリオレフィン系シートを該フレームで支持するフレーム支持工程と、
該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って該ウェーハに照射し、分割溝を形成して該ウェーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
該ポリオレフィン系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリオレフィン系シートを冷却し、該ポリオレフィン系シート側から該デバイスチップを突き上げ、該ポリオレフィン系シートから該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程と、
を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
【請求項２】
該ピックアップ工程では、該ポリオレフィン系シートを拡張して各デバイスチップ間の間隔を広げることを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。
【請求項３】
該ポリオレフィン系シートは、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかであることを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。
【請求項４】
該一体化工程において、該ポリオレフィン系シートが該ポリエチレンシートである場合に加熱温度は１２０℃〜１４０℃であり、該ポリオレフィン系シートが該ポリプロピレンシートである場合に加熱温度は１６０℃〜１８０℃であり、該ポリオレフィン系シートが該ポリスチレンシートである場合に加熱温度は２２０℃〜２４０℃であることを特徴とする請求項３記載のウェーハの加工方法。
【請求項５】
該ウェーハは、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ガラスのいずれかで構成されることを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された表面の各領域に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等の材料からなるウェーハの表面に複数の交差する分割予定ライン（ストリート）を設定する。そして、該分割予定ラインで区画される各領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のデバイスを形成する。
【０００３】
その後、開口を有する環状のフレームに該開口を塞ぐように貼られたダイシングテープと呼ばれる粘着テープを該ウェーハの裏面に貼着し、ウェーハと、粘着テープと、環状のフレームと、が一体となったフレームユニットを形成する。そして、フレームユニットに含まれるウェーハを該分割予定ラインに沿って加工して分割すると、個々のデバイスチップが形成される。
【０００４】
ウェーハの分割には、例えば、レーザー加工装置が使用される（特許文献１参照）。レーザー加工装置は、粘着テープを介してウェーハを保持するチャックテーブル、及びウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該ウェーハに照射するレーザー加工ユニットを備える。
【０００５】
ウェーハを分割する際には、チャックテーブルの上にフレームユニットを載せ、粘着テープを介してチャックテーブルにウェーハを保持させる。そして、チャックテーブルと、レーザー加工ユニットと、をチャックテーブルの上面に平行な方向に沿って相対移動させながら該レーザー加工ユニットからウェーハに該レーザービームを照射する。レーザービームが照射されるとアブレーションにより各分割予定ラインに沿ってウェーハに分割溝が形成され、ウェーハが分割される。
【０００６】
その後、レーザー加工装置からフレームユニットを搬出し、粘着テープに紫外線を照射する等の処理を施して粘着テープの粘着力を低下させ、デバイスチップをピックアップする。デバイスチップの生産効率が高い加工装置として、ウェーハの分割と、粘着テープへの紫外線の照射と、を一つの装置で連続して実施できる加工装置が知られている（特許文献２参照）。粘着テープ上からピックアップされたデバイスチップは、所定の配線基板等に実装される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特許第３０７６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
粘着テープは、例えば、塩化ビニールシート等で形成された基材層と、該基材層上に配設された糊層と、を含む。レーザー加工装置では、アブレーション加工によりウェーハを確実に分割するために、ウェーハの表面から裏面に至る分割溝を確実に形成できる条件でレーザービームがウェーハに照射される。そのため、形成された分割溝の下方やその周囲では、レーザービームの照射による熱的な影響により粘着テープの糊層が溶融し、ウェーハから形成されたデバイスチップの裏面側に糊層の一部が固着する。
【０００９】
この場合、粘着テープからデバイスチップをピックアップする際に粘着テープに紫外線を照射する等の処理を実施しても、ピックアップされたデバイスチップの裏面側には糊層の該一部が残存してしまう。そのため、デバイスチップの品質の低下が問題となる。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、形成されるデバイスチップの裏面側に糊層が付着せず、デバイスチップに糊層の付着に由来する品質の低下が生じないウェーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、複数のデバイスが、分割予定ラインによって区画された表面の各領域に形成されたウェーハを個々のデバイスチップに分割するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面にポリオレフィン系シートを配設するポリオレフィン系シート配設工程と、該ポリオレフィン系シートに熱風を当てて該ポリオレフィン系シートを加熱し、該ウェーハと、該ポリオレフィン系シートと、を一体化させる一体化工程と、該一体化工程の前または後に、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有し複数の磁石を備える第１のフレームと、該ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第２のフレームと、で構成されるフレームを使用して、該磁石により生じる磁力により該第１のフレームと、該第２のフレームと、の間に該ポリオレフィン系シートの外周部を挟持して該ポリオレフィン系シートを該フレームで支持するフレーム支持工程と、該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って該ウェーハに照射し、分割溝を形成して該ウェーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、該ポリオレフィン系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリオレフィン系シートを冷却し、該ポリオレフィン系シート側から該デバイスチップを突き上げ、該ポリオレフィン系シートから該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程と、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。
【００１２】
また、好ましくは、該ピックアップ工程では、該ポリオレフィン系シートを拡張して各デバイスチップ間の間隔を広げる。
【００１３】
また、好ましくは、該ポリオレフィン系シートは、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかである。
【００１４】
さらに、好ましくは、該一体化工程において、該ポリオレフィン系シートが該ポリエチレンシートである場合に加熱温度は１２０℃〜１４０℃であり、該ポリオレフィン系シートが該ポリプロピレンシートである場合に加熱温度は１６０℃〜１８０℃であり、該ポリオレフィン系シートが該ポリスチレンシートである場合に加熱温度は２２０℃〜２４０℃である。
【００１５】
また、好ましくは、該ウェーハは、Ｓｉ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ガラスのいずれかで構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、フレームユニットに糊層を有する粘着テープを使用せず、糊層を備えないポリオレフィン系シートを用いてフレームと、ウェーハと、を一体化する。ポリオレフィン系シートと、ウェーハと、を一体化させる一体化工程は、該ポリオレフィン系シートに熱風を当てて実現される。
【００１７】
本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第１のフレームと、ウェーハを収容できる大きさの開口部を有する第２のフレームと、で構成されるフレームが使用される。第１のフレームは複数の磁石を備え、第１のフレーム及び第２のフレームは、該磁石により生じる磁力により互いに引き寄せられる。
【００１８】
そして、フレーム支持工程では、該第１のフレームと、該第２のフレームと、の間にポリオレフィン系シートを配し、該第１のフレームと、該第２のフレームと、で挟持して該ポリオレフィン系シートをフレームで支持できる。
【００１９】
すなわち、ポリオレフィン系シートが糊層を備えていなくても、該一体化工程及びフレーム支持工程を実施することで、ウェーハと、ポリオレフィン系シートと、フレームと、を一体化させてフレームユニットを形成できる。
【００２０】
その後、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザービームをウェーハに照射し、アブレーションにより分割予定ラインに沿った分割溝を形成して該ウェーハを分割する。その後、ポリオレフィン系シートの各デバイスチップに対応する個々の領域において、該ポリオレフィン系シートを冷却し、該ポリオレフィン系シート側から該デバイスチップを突き上げ、ポリオレフィン系シートからデバイスチップをピックアップする。ピックアップされたデバイスチップは、それぞれ、所定の実装対象に実装される。なお、ピックアップの際にポリオレフィン系シートを冷却すると、ポリオレフィン系シートが収縮してポリオレフィン系シートの剥離が容易となるためデバイスチップにかかる負荷を軽減できる。
【００２１】
ウェーハにアブレーション加工を実施すると、レーザービームの照射により生じる熱が分割溝の下方やその近傍においてポリオレフィン系シートに伝わる。しかしながら、ポリオレフィン系シートは糊層を備えないため、該糊層が溶融してデバイスチップの裏面側に固着することがない。
【００２２】
すなわち、本発明の一態様によると、糊層を備えないポリオレフィン系シートを用いてフレームユニットを形成できるため、糊層を備えた粘着テープが不要であり、結果として糊層の付着に起因するデバイスチップの品質低下が生じない。
【００２３】
したがって、本発明の一態様によると、形成されるデバイスチップの裏面側に糊層が付着せず、デバイスチップに糊層の付着に由来する品質の低下が生じないウェーハの加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ウェーハを模式的に示す斜視図である。
【図２】チャックテーブルの保持面上にウェーハを位置付ける様子を模式的に示す斜視図である。
【図３】ポリオレフィン系シート配設工程を模式的に示す斜視図である。
【図４】一体化工程の一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、フレーム支持工程を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、形成されたフレームユニットを模式的に示す斜視図である。
【図６】分割工程を模式的に示す斜視図である。
【図７】ピックアップ装置へのフレームユニットの搬入を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８（Ａ）は、フレーム支持台の上に固定されたフレームユニットを模式的に示す断面図であり、図８（Ｂ）は、ピックアップ工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの加工方法で加工されるウェーハについて説明する。図１は、ウェーハ１を模式的に示す斜視図である。
【００２６】
ウェーハ１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。
【００２７】
ウェーハ１の表面１ａは格子状に配列された複数の分割予定ライン３で区画される。また、ウェーハ１の表面１ａの分割予定ライン３で区画された各領域にはＩＣやＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイス５が形成される。本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、アブレーション加工により分割予定ライン３に沿った分割溝をウェーハ１に形成してウェーハ１を分割し、個々のデバイスチップを形成する。
【００２８】
アブレーション加工が実施されるレーザー加工装置６（図６参照）にウェーハ１を搬入する前に、ウェーハ１と、ポリオレフィン系シートと、フレームと、が一体化され、フレームユニットが形成される。ウェーハ１は、フレームユニットの状態でレーザー加工装置に搬入され、加工される。形成された個々のデバイスチップはポリオレフィン系シートに支持される。その後、ポリオレフィン系シートを拡張することでデバイスチップ間の間隔を広げ、ピックアップ装置によりデバイスチップをピックアップする。
【００２９】
環状のフレーム７（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）等参照）は、例えば、金属等の材料で形成され、ウェーハ１を収容できる大きさの開口部７ｂを有する第１のフレーム７ａと、ウェーハ１を収容できる大きさの開口部７ｇを有する第２のフレーム７ｆと、の２つの部材で構成される。例えば、第１のフレーム７ａと、第２のフレーム７ｆと、は略同一の形状である。
【００３０】
第１のフレーム７ａは、上面７ｃ上に複数のピン７ｄを備える。また、第１のフレーム７ａの上面７ｃには、複数の磁石７ｅが埋め込まれて配設される。第２のフレーム７ｆには、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔７ｉが設けられる。第１のフレーム７ａと、第２のフレーム７ｆと、を重ね合わせた際に、第１のフレーム７ａのピン７ｄが該貫通孔７ｉに嵌め入れられるように、第２のフレーム７ｆの該貫通孔７ｉは第１のフレーム７ａのピン７ｄに対応する数、位置及び大きさで形成される。
【００３１】
ポリオレフィン系シート９（図３等参照）は、柔軟性を有する樹脂系シートであり、表裏面が平坦である。そして、ポリオレフィン系シート９は、フレーム７を構成する第１のフレーム７ａの開口部７ｂ及び第２のフレーム７ｆの開口部７ｇの径よりも大きい径を有し、糊層を備えない。ポリオレフィン系シート９は、アルケンをモノマーとして合成されるポリマーのシートであり、例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、または、ポリスチレンシート等の可視光に対して透明または半透明なシートである。ただし、ポリオレフィン系シート９はこれに限定されず、不透明でもよい。
【００３２】
ポリオレフィン系シート９は、粘着性を備えないため室温ではウェーハ１に貼着できない。しかしながら、ポリオレフィン系シート９は熱可塑性を有するため、所定の圧力を印加しながらウェーハ１と接合させた状態で融点近傍の温度まで加熱すると、部分的に溶融してウェーハ１に接着できる。
【００３３】
本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、加熱によりウェーハ１の裏面１ｂ側にポリオレフィン系シート９を接着し、ポリオレフィン系シート９の外周部を第１のフレーム７ａと、第２のフレーム７ｆと、の間に挟持してフレームユニットを形成する。
【００３４】
次に、本実施形態に係るウェーハ１の加工方法の各工程について説明する。まず、ウェーハ１と、ポリオレフィン系シート９と、を一体化させる準備のために、ポリオレフィン系シート配設工程を実施する。図２は、チャックテーブル２の保持面２ａ上にウェーハ１を位置付ける様子を模式的に示す斜視図である。図２に示す通り、ポリオレフィン系シート配設工程は、上部に保持面２ａを備えるチャックテーブル２上で実施される。
【００３５】
チャックテーブル２は、上部中央にウェーハ１の外径よりも大きな径の多孔質部材を備える。該多孔質部材の上面は、チャックテーブル２の保持面２ａとなる。チャックテーブル２は、図３に示す如く一端が該多孔質部材に通じた排気路を内部に有し、該排気路の他端側には吸引源２ｂが配設される。排気路には、連通状態と、切断状態と、を切り替える切り替え部２ｃが配設され、切り替え部２ｃが連通状態であると保持面２ａに置かれた被保持物に吸引源２ｂにより生じた負圧が作用し、被保持物がチャックテーブル２に吸引保持される。
【００３６】
ポリオレフィン系シート配設工程では、まず、図２に示す通り、チャックテーブル２の保持面２ａ上にウェーハ１を載せる。この際、ウェーハ１の表面１ａ側を下方に向ける。次に、ウェーハ１の裏面１ｂ上にポリオレフィン系シート９を配設する。図３は、ポリオレフィン系シート配設工程を模式的に示す斜視図である。図３に示す通り、ウェーハ１を覆うようにウェーハ１の上にポリオレフィン系シート９を配設する。
【００３７】
なお、ポリオレフィン系シート配設工程では、ポリオレフィン系シート９の径よりも小さい径の保持面２ａを備えるチャックテーブル２が使用される。後に実施される一体化工程でチャックテーブル２による負圧をポリオレフィン系シート９に作用させる際に、保持面２ａの全体がポリオレフィン系シート９により覆われていなければ、負圧が隙間から漏れてしまい、ポリオレフィン系シート９に適切に圧力を印加できないためである。
【００３８】
本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、次に、ポリオレフィン系シート９に熱風を当ててポリオレフィン系シート９を加熱し、ウェーハ１と、該ポリオレフィン系シート９と、を一体化する一体化工程を実施する。図４は、一体化工程の一例を模式的に示す斜視図である。図４では、可視光に対して透明または半透明であるポリオレフィン系シート９を通して視認できるものを破線で示す。
【００３９】
一体化工程では、まず、チャックテーブル２の切り替え部２ｃを作動させて吸引源２ｂをチャックテーブル２の上部の多孔質部材に接続する連通状態とし、吸引源２ｂによる負圧をポリオレフィン系シート９に作用させる。すると、大気圧によりポリオレフィン系シート９がウェーハ１に対して密着する。
【００４０】
次に、吸引源２ｂによりポリオレフィン系シート９を吸引しながらポリオレフィン系シート９を加熱する。ポリオレフィン系シート９の加熱は、例えば、図４に示す通り、チャックテーブル２の上方に配設されるヒートガン４により実施される。
【００４１】
ヒートガン４は、電熱線等の加熱手段と、ファン等の送風機構と、を内部に備え、空気を加熱し噴射できる。吸引源２ｂによる負圧をポリオレフィン系シート９に作用させながらヒートガン４によりポリオレフィン系シート９に上面から熱風４ａを供給し、ポリオレフィン系シート９を所定の温度に加熱すると、ポリオレフィン系シート９がウェーハ１に熱圧着される。
【００４２】
ポリオレフィン系シート９を熱圧着した後は、切り替え部２ｃを作動させてチャックテーブル２の多孔質部材と、吸引源２ｂと、の連通状態を解除し、チャックテーブル２による吸着を解除する。
【００４３】
なお、熱圧着を実施する際にポリオレフィン系シート９は、好ましくは、その融点以下の温度に加熱される。加熱温度が融点を超えると、ポリオレフィン系シート９が溶解してシートの形状を維持できなくなる場合があるためである。また、ポリオレフィン系シート９は、好ましくは、その軟化点以上の温度に加熱される。加熱温度が軟化点に達していなければ熱圧着を適切に実施できないためである。すなわち、ポリオレフィン系シート９は、その軟化点以上でかつその融点以下の温度に加熱されるのが好ましい。
【００４４】
さらに、一部のポリオレフィン系シート９は、明確な軟化点を有しない場合もある。そこで、熱圧着を実施する際にポリオレフィン系シート９は、好ましくは、その融点よりも２０℃低い温度以上でかつその融点以下の温度に加熱される。
【００４５】
また、ポリオレフィン系シート９がポリエチレンシートである場合、加熱温度は１２０℃〜１４０℃とされるのが好ましい。また、該ポリオレフィン系シート９がポリプロピレンシートである場合、加熱温度は１６０℃〜１８０℃とされるのが好ましい。さらに、ポリオレフィン系シート９がポリスチレンシートである場合、加熱温度は２２０℃〜２４０℃とされるのが好ましい。
【００４６】
ここで、加熱温度とは、一体化工程を実施する際のポリオレフィン系シート９の温度をいう。例えば、ヒートガン４等の熱源では出力温度を設定できる機種が実用に供されているが、該熱源を使用してポリオレフィン系シート９を加熱しても、ポリオレフィン系シート９の温度が設定された該出力温度にまで達しない場合もある。そこで、ポリオレフィン系シート９を所定の温度に加熱するために、熱源の出力温度をポリオレフィン系シート９の融点よりも高く設定してもよい。
【００４７】
本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、該一体化工程の前または後に、ポリオレフィン系シート９をフレーム７で支持するフレーム支持工程を実施する。図５（Ａ）は、フレーム支持工程を模式的に示す斜視図である。フレーム支持工程では、該第１のフレーム７ａと、該第２のフレーム７ｆと、の間にポリオレフィン系シート９の外周部を挟持してポリオレフィン系シート９を該フレーム７で支持する。
【００４８】
まず、第１のフレーム７ａの上面７ｃの上にポリオレフィン系シート９を載せる。この際、第１のフレーム７ａの開口部７ｂをすべて塞ぐようにポリオレフィン系シート９の位置を決める。次に、第２のフレーム７ｆを下方に下面７ｈを向けた状態でポリオレフィン系シート９の上に載せる。この際、第２のフレーム７ｆの貫通孔７ｉが第１のフレーム７ａのピン７ｄに嵌め入れられるように第２のフレーム７ｆの位置を決める。
【００４９】
第１のフレーム７ａと、第２のフレーム７ｆと、を重ねると第１のフレーム７ａが備える複数の磁石７ｅにより生じる磁力が作用して両フレームが互いに引き寄せられ、ポリオレフィン系シート９の外周部が両フレーム間に挟持される。したがって、ポリオレフィン系シート９がフレーム７に支持される。このとき、第１のフレーム７ａのピン７ｄが第２のフレーム７ｆの貫通孔７ｉに嵌め入れられるため、第１のフレーム７ａ及び第２のフレーム７ｆは、互いに水平方向にずれることがない。
【００５０】
なお、一体化工程の後にフレーム支持工程を実施する場合について説明したが、本実施形態に係るウェーハの加工方法はこれに限定されない。例えば、フレーム支持工程の後に一体化工程を実施してもよい。この場合、一体化工程における加熱によりポリオレフィン系シート９の外周部が第１のフレーム７ａ及び第２のフレーム７ｆに接着されて、ポリオレフィン系シート９がより強い力でフレーム７に支持される。
【００５１】
次に、本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、フレームユニット１１の状態となったウェーハ１をアブレーション加工して、分割予定ライン３に沿った分割溝を形成して該ウェーハ１を分割する分割工程を実施する。分割工程は、例えば、図６に示すレーザー加工装置で実施される。図６は、分割工程を模式的に示す斜視図である。
【００５２】
レーザー加工装置６は、ウェーハ１をアブレーション加工するレーザー加工ユニット８と、ウェーハ１を保持するチャックテーブル（不図示）と、を備える。レーザー加工ユニット８は、レーザーを発振できるレーザー発振器（不図示）を備え、ウェーハ１に対して吸収性を有する波長の（ウェーハ１が吸収できる波長の）レーザービーム１０を出射できる。該チャックテーブルは、上面に平行な方向に沿って移動（加工送り）できる。
【００５３】
レーザー加工ユニット８は、該レーザー発振器から出射されたレーザービーム１０を該チャックテーブルに保持されたウェーハ１に照射する。レーザー加工ユニット８が備える加工ヘッド８ａは、レーザービーム１０をウェーハ１の所定の高さ位置に集光する機構を有する。
【００５４】
ウェーハ１をアブレーション加工する際には、チャックテーブルの上にフレームユニット１１を載せ、ポリオレフィン系シート９を介してチャックテーブルにウェーハ１を保持させる。そして、チャックテーブルを回転させウェーハ１の分割予定ライン３をレーザー加工装置６の加工送り方向に合わせる。また、分割予定ライン３の延長線の上方に加工ヘッド８ａが配設されるように、チャックテーブル及びレーザー加工ユニット８の相対位置を調整する。
【００５５】
次に、レーザー加工ユニット８からウェーハ１にレーザービーム１０を照射しながらチャックテーブルと、レーザー加工ユニット８と、をチャックテーブルの上面に平行な加工送り方向に沿って相対移動させる。すると、分割予定ライン３に沿ってレーザービーム１０がウェーハ１に照射され、アブレーションにより分割予定ライン３に沿った分割溝３ａがウェーハ１に形成される。
【００５６】
分割工程におけるレーザービーム１０の照射条件は、例えば、以下のように設定される。ただし、レーザービーム１０の照射条件は、これに限定されない。
波長          ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数：５０ｋＨｚ
平均出力      ：５Ｗ
送り速度      ：２００ｍｍ／秒
【００５７】
一つの分割予定ライン３に沿ってアブレーション加工を実施した後、チャックテーブル及びレーザー加工ユニット８を加工送り方向とは垂直な割り出し送り方向に相対的に移動させ、他の分割予定ライン３に沿って同様にウェーハ１のアブレーション加工を実施する。一つの方向に沿った全ての分割予定ライン３に沿って分割溝３ａを形成した後、チャックテーブルを保持面に垂直な軸の回りに回転させ、他の方向に沿った分割予定ライン３に沿って同様にウェーハ１をアブレーション加工する。
【００５８】
ウェーハ１のすべての分割予定ライン３に沿ってウェーハ１がアブレーション加工されると、分割工程が完了する。分割工程が完了し、すべての分割予定ライン３に沿って表面１ａから裏面１ｂに至る分割溝３ａがウェーハ１に形成されると、ウェーハ１が分割され個々のデバイスチップが形成される。
【００５９】
レーザー加工ユニット８によりウェーハ１にアブレーション加工を実施すると、レーザービーム１０の被照射箇所からウェーハ１に由来する加工屑が発生し、該加工屑が該被照射箇所の周囲に飛散してウェーハ１の表面１ａに付着する。ウェーハ１にアブレーション加工を実施した後、ウェーハ１の表面１ａを後述の洗浄ユニットにより洗浄しても、付着した加工屑を完全に除去するのは容易ではない。ウェーハ１から形成されるデバイスチップに該加工屑が残存すると、デバイスチップの品質が低下する。
【００６０】
そこで、レーザー加工装置６でアブレーション加工されるウェーハ１の表面１ａには、予め、ウェーハ１の表面１ａを保護する保護膜として機能する水溶性の液状樹脂が塗布されていてもよい。該液状樹脂がウェーハ１の表面１ａに塗布されていると、アブレーション加工を実施する際に飛散する加工屑が該液状樹脂の上面に付着するため、加工屑はウェーハ１の表面１ａに直接付着しない。そして、次に説明する洗浄ユニットにより、該加工屑は該液状樹脂ごと除去される。
【００６１】
レーザー加工装置６は、洗浄ユニット（不図示）を備えてもよい。この場合、レーザー加工ユニット８によりアブレーション加工されたウェーハ１は、該洗浄ユニットに搬送され、該洗浄ユニットにより洗浄される。例えば、洗浄ユニットはフレームユニット１１を保持する洗浄テーブルと、フレームユニット１１の上方を往復移動できる洗浄水供給ノズルと、を備える。
【００６２】
洗浄テーブルを保持面に垂直な軸の回りに回転させ、洗浄水供給ノズルから純水等の洗浄液をウェーハ１に供給しながら、洗浄水供給ノズルを該保持面の中央の上方を通る経路で水平方向に往復移動させると、ウェーハ１の表面１ａ側を洗浄できる。
【００６３】
本実施形態に係るウェーハ１の加工方法では、次に、ポリオレフィン系シート９から個々の該デバイスチップをピックアップするピックアップ工程を実施する。ピックアップ工程では、図７下部に示すピックアップ装置１２を使用する。図７は、ピックアップ装置１２へのフレームユニット１１の搬入を模式的に示す斜視図である。
【００６４】
ピックアップ装置１２は、ウェーハ１の径よりも大きい径を有する円筒状のドラム１４と、フレーム支持台１８を含むフレーム保持ユニット１６と、を備える。フレーム保持ユニット１６のフレーム支持台１８は、該ドラム１４の径よりも大きい径の開口を備え、該ドラム１４の上端部と同様の高さに配設され、該ドラム１４の上端部を外周側から囲む。
【００６５】
フレーム支持台１８の外周側には、クランプ２０が配設される。フレーム支持台１８の上にフレームユニット１１を載せ、クランプ２０によりフレームユニット１１のフレーム７を把持させると、フレームユニット１１がフレーム支持台１８に固定される。
【００６６】
フレーム支持台１８は、鉛直方向に沿って伸長する複数のロッド２２により支持され、各ロッド２２の下端部には、該ロッド２２を昇降させるエアシリンダ２４が配設される。複数のエアシリンダ２４は、円板状のベース２６に支持される。各エアシリンダ２４を作動させると、フレーム支持台１８がドラム１４に対して引き下げられる。
【００６７】
ドラム１４の内部には、ポリオレフィン系シート９に支持されたデバイスチップを下方から突き上げる突き上げ機構２８が配設される。突き上げ機構２８は、ペルチェ素子等の冷却機構を内包する冷却部２８ａを上端に備える。また、ドラム１４の上方には、デバイスチップを吸引保持できるコレット３０（図８（Ｂ）参照）が配設される。突き上げ機構２８及びコレット３０は、フレーム支持台１８の上面に沿った水平方向に移動可能である。また、コレット３０は、切り替え部３０ｂ（図８（Ｂ）参照）を介して吸引源３０ａ（図８（Ｂ）参照）に接続される。
【００６８】
ピックアップ工程では、まず、ピックアップ装置１２のドラム１４の上端の高さと、フレーム支持台１８の上面の高さと、が概略一致するように、エアシリンダ２４を作動させてフレーム支持台１８の高さを調節する。例えば、フレーム支持台１８の上面の高さ位置は、ドラム１４の上端よりも第１のフレーム７ａの厚さの分だけ低い高さ位置に位置付けられてもよい。次に、レーザー加工装置６から搬出されたフレームユニット１１をピックアップ装置１２のドラム１４の上に載せる。
【００６９】
その後、クランプ２０によりフレーム支持台１８の上にフレームユニット１１のフレーム７を固定する。図８（Ａ）は、フレーム支持台１８の上に固定されたフレームユニット１１を模式的に示す断面図である。ウェーハ１には、分割工程により分割溝３ａが形成され分割されている。
【００７０】
次に、エアシリンダ２４を作動させてフレーム保持ユニット１６のフレーム支持台１８をドラム１４に対して引き下げる。すると、図８（Ｂ）に示す通り、ポリオレフィン系シート９が外周方向に拡張される。図８（Ｂ）は、ピックアップ工程を模式的に示す断面図である。
【００７１】
ポリオレフィン系シート９が外周方向に拡張されると、ポリオレフィン系シート９に支持された各デバイスチップ１ｃの間隔が広げられる。すると、デバイスチップ１ｃ同士が接触しにくくなり、個々のデバイスチップ１ｃのピックアップが容易となる。そして、ピックアップの対象となるデバイスチップ１ｃを決め、該デバイスチップ１ｃの下方に突き上げ機構２８を移動させ、該デバイスチップ１ｃの上方にコレット３０を移動させる。
【００７２】
その後、冷却部２８ａを作動させて温度を低下させ、冷却部２８ａをポリオレフィン系シート９の該デバイスチップ１ｃに対応する領域に接触させて該領域を冷却する。さらに、突き上げ機構２８を作動させてポリオレフィン系シート９側から該デバイスチップ１ｃを突き上げる。そして、切り替え部３０ｂを作動させてコレット３０を吸引源３０ａに連通させる。すると、コレット３０により該デバイスチップ１ｃが吸引保持され、デバイスチップ１ｃがポリオレフィン系シート９からピックアップされる。ピックアップされた個々のデバイスチップ１ｃは、その後、所定の配線基板等に実装されて使用される。
【００７３】
なお、ポリオレフィン系シート９の該領域を冷却部２８ａにより冷却すると、ポリオレフィン系シート９が収縮してポリオレフィン系シート９と、デバイスチップと、の界面に大きな応力が生じ、剥離が容易となる。そのため、ポリオレフィン系シート９からの剥離時にデバイスチップにかかる負荷が軽減される。
【００７４】
例えば、粘着テープを使用してフレームユニット１１を形成する場合、分割工程においてレーザービーム１０の照射により生じる熱が該粘着テープに伝わり、粘着テープの糊層が溶融してデバイスチップの裏面側に固着する。そして、糊層の付着によるデバイスチップの品質の低下が問題となる。
【００７５】
これに対して、本実施形態に係るウェーハの加工方法によると、熱圧着により糊層を備えないポリオレフィン系シートを用いたフレームユニットの形成が可能となるため、糊層を備えた粘着テープが不要である。結果として裏面側への糊層の付着によるデバイスチップの品質低下が生じない。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、ポリオレフィン系シート９が、例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、または、ポリスチレンシートである場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、ポリオレフィン系シートは、他の材料が使用されてもよく、プロピレンとエチレンとのコポリマーや、オレフィン系エラストマー等でもよい。
【００７７】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  ウェーハ
１ａ  表面
１ｂ  裏面
３  分割予定ライン
３ａ  分割溝
５  デバイス
７，７ａ，７ｆ  フレーム
７ｂ，７ｇ  開口部
７ｃ  上面
７ｄ  ピン
７ｅ  磁石
７ｈ  下面
７ｉ  貫通孔
９  ポリオレフィン系シート
１１  フレームユニット
２  チャックテーブル
２ａ  保持面
２ｂ，３０ａ  吸引源
２ｃ，３０ｂ  切り替え部
４  ヒートガン
４ａ  熱風
６  レーザー加工装置
８  レーザー加工ユニット
８ａ  加工ヘッド
１０  レーザービーム
１２  ピックアップ装置
１４  ドラム
１６  フレーム保持ユニット
１８  フレーム支持台
２０  クランプ
２２  ロッド
２４  エアシリンダ
２６  ベース
２８  突き上げ機構
２８ａ  冷却部
３０  コレット
【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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【図７】
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【図８】
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