(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、ウエーハを適正に個々のデバイスチップに分割することができるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウエーハ１０の表面に保護テープ１６を配設する工程と、ウエーハを保持し加熱するチャックテーブル２４に保護テープ側を対面させて保持しウエーハの裏面１０ｂを露出させる工程と、レーザー光線ＬＢの集光点をウエーハの裏面から所定内部に位置付けて照射して、改質層１００と、改質層から表面に伸びるクラック１０２とからなる分割起点を分割予定ラインに沿って形成する工程と、研削砥石を環状に備えた研削ホイールでウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共にウエーハを個々のデバイスチップに分割する工程と、を少なくとも備える。分割起点形成工程において、チャックテーブルは所定の温度に加熱され、ウエーハの内部に形成された改質層から表面に至るクラックを成長させる。【選択図】図４
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【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表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、
ウエーハを保持し加熱するチャックテーブルに保護テープ側を対面させて保持しウエーハの裏面を露出させるウエーハ保持工程と、
ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から所定内部に位置付けて照射して、改質層と、改質層から表面に伸びるクラックとからなる分割起点を分割予定ラインに沿って形成する分割起点形成工程と、
研削砥石を環状に備えた研削ホイールでウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
を少なくとも備え、
該分割起点形成工程において、該チャックテーブルは所定の温度に加熱され、ウエーハの内部に形成された改質層から表面に至るクラックを成長させるウエーハの加工方法。
【請求項２】
該分割起点形成工程において、該所定の温度とは、４０℃〜１２０℃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、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイス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】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスチップに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
また、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から内部に位置付けて照射し、分割予定ラインに沿って改質層を形成し、その後、ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、改質層から表面に至るクラックを成長させて、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する技術が提案されている。（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
さらに、分割予定ラインに沿って形成された改質層から表面に至るクラックを効果的に形成するために、ウエーハに改質層を形成した後、該ウエーハを加熱する技術が本出願人によって提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９０１４８号公報
【特許文献２】特開２０１６−２１３３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した特許文献１、及び２に記載された技術によりウエーハを個々のデバイスチップに分割することが試みられているが、改質層から表面に至るクラックが適正に形成されない場合があり、クラックが適正に形成されていないウエーハの裏面を研削してウエーハを個々のデバイスチップに分割しようとしても、所望の品質のデバイスチップが得られない、という問題がある。
【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、ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、ウエーハを適正に個々のデバイスチップに分割することができるウエーハの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、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、ウエーハを保持し加熱するチャックテーブルに保護テープ側を対面させて保持しウエーハの裏面を露出させるウエーハ保持工程と、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から所定内部に位置付けて照射して、改質層と、改質層から表面に伸びるクラックとからなる分割起点を分割予定ラインに沿って形成する分割起点形成工程と、研削砥石を環状に備えた研削ホイールでウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、を少なくとも備え、該分割起点形成工程において、該チャックテーブルは所定の温度に加熱され、ウエーハの内部に形成された改質層から表面に至るクラックを成長させるウエーハの加工方法が提供される。
【０００９】
該分割起点形成工程において、該所定の温度とは、４０℃〜１２０℃であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のウエーハの加工方法は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々のデバイスチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に保護テープを配設する保護テープ配設工程と、ウエーハを保持し加熱するチャックテーブルに保護テープ側を対面させて保持しウエーハの裏面を露出させるウエーハ保持工程と、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から所定内部に位置付けて照射して、改質層と、改質層から表面に伸びるクラックとからなる分割起点を分割予定ラインに沿って形成する分割起点形成工程と、研削砥石を環状に備えた研削ホイールでウエーハの裏面を研削してウエーハを薄化すると共に、ウエーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、を少なくとも備え、該分割起点形成工程において、該チャックテーブルは所定の温度に加熱され、ウエーハの内部に形成された改質層から表面に至るクラックを成長させるように構成されていることから、ウエーハの表面に配設された保護テープの収縮力が加熱によって開放され、レーザー光線によって改質層が形成される際に、該改質層から表面に至るクラックを適正に成長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】レーザー加工装置の全体斜視図である。
【図２】本実施形態で加工されるウエーハ、及び保護テープの斜視図である。
【図３】図１のレーザー加工装置のチャックテーブルにウエーハを保持する態様を示す斜視図である。
【図４】（ａ）図１に示すレーザー加工装置により分割起点形成工程を実施する態様を示す斜視図及び一部拡大断面図、（ｂ）分割起点形成工程が完了したウエーハの斜視図である。
【図５】（ａ）ウエーハに対し分割工程を実施する態様を示す斜視図、（ｂ）分割工程により個々のデバイスチップに分割された状態を示す斜視図、（ｃ）分割工程が完了した状態の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の一実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本実施形態に係るウエーハの加工方法に好適なレーザー加工装置１の全体斜視図が示されている。
【００１４】
図１に示すレーザー加工装置１は、円形を呈する被加工物(ウエーハ）を保持する保持手段２０と、保持手段２０を移動させる移動手段３０と、保持手段２０に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５０と、保持手段２０に保持される被加工物を撮像する撮像手段５５と、表示装置Ｍと、を備えている。
【００１５】
保持手段２０は、レーザー加工装置１のベースとなる基台２上に配置されており、図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向において移動自在に載置される矩形状のX軸方向可動板２１と、図中に矢印Ｙで示すＹ軸方向において移動自在にX軸方向可動板２１に載置される矩形状のY軸方向可動板２２と、Y軸方向可動板２２の上面に配設され、図示しない駆動手段により回転可能に構成されるチャックテーブル２４と、チャックテーブル２４の上面を構成し、通気性を有する多孔質のポーラスセラミックス等の素材で形成された吸着チャック２６とを備えている。チャックテーブル２４の内部には、後述する加熱手段が内蔵されており、吸着チャック２６の表面を所定の温度に加熱する機能を備えている。
【００１６】
移動手段３０は、保持手段２０をＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段３１と、保持手段２０をＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸送り手段３２と、を備えている。Ｘ軸送り手段３１は、パルスモータ３３の回転運動を、ボールねじ３４を介して直線運動に変換してX軸方向可動板２１に伝達し、基台２上の案内レール２ａ、２ａに沿ってX軸方向可動板２１をＸ軸方向において進退させる。Ｙ軸送り手段３２は、パルスモータ３５の回転運動を、ボールねじ３６を介して直線運動に変換してY軸方向可動板２２に伝達し、X軸方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってY軸方向可動板２２をＹ軸方向において進退させる。移動手段３０には、図示しない位置検出手段が配設されており、チャックテーブル２４のＸ軸方向、Ｙ軸方向、回転方向の位置を検出し、図示しない制御手段にフィードバックすることで、チャックテーブル２４を所望の位置に移動させることができる。
【００１７】
移動手段３０の側方には、枠体４が立設される。枠体４は、基台２上に配設される垂直壁部４ａ、及び垂直壁部４ａの上端部から水平方向に延びる水平壁部４ｂと、を備えている。枠体４の水平壁部４ｂの内部には、レーザー光線照射手段５０のレーザー発振器を含む図示しない光学系が内蔵されている。水平壁部４ｂの先端部下面には、レーザー光線照射手段５０の一部を構成する集光器５２が配設され、集光器５２の内部には、レーザー光線を集光する図示しない集光レンズが内蔵されている。レーザー光線照射手段５０の該レーザー発振器から発振されたレーザー光線は、図示しない光学系を通り、集光器５２によって集光され、保持手段２０のチャックテーブル２４に保持される被加工物の所望の位置に集光スポットを形成する。
【００１８】
撮像手段５５は、水平壁部４ｂの先端部下面において、集光器５２のＸ軸方向で隣接する位置に配設され、保持手段２０に保持される被加工物を、保持手段２０に対向する方向から撮像する。撮像手段５５は、図示しない赤外線により撮像する赤外線撮像素子（赤外線ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する図示しない赤外線照射手段とを備え、レーザー加工装置１の各作動部を制御する図示しない制御手段に接続されている。撮像手段５５によって撮像された画像の信号は、該制御手段に送られる。なお、被加工物の種類に応じ、撮像手段５５に可視光線照射手段、及び可視光線を撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）を含んでもよい。
【００１９】
表示装置Ｍは、水平壁部４ｂ上に配設され、図示しない制御手段に接続されており、制御手段から出力される各種加工情報、例えば、レーザー光線の波長、繰り返し周波数、集光点位置、スポット径、及び撮像手段５５によって撮像されたウエーハの画像情報等を表示すると共に、オペレータの操作を受け付け制御手段に送信するタッチパネル機能を備えている。
【００２０】
レーザー加工装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、以下にレーザー加工装置１を用いて実施されるウエーハの加工方法について説明する。
【００２１】
（保護テープ配設工程）
まず、本実施形態のウエーハの加工方法を実施するに際し、図２に示すように、複数のデバイス１４が分割予定ライン１２によって区画され表面１０ａに形成された半導体、例えばシリコン（Ｓｉ）からなるウエーハ１０を用意する。ウエーハ１０を用意したならば、表面１０ａ側に、保護テープ１６を配設する。保護テープ１６は、可撓性を有するフィルム状の基材と、該基材の一方の面に形成された糊層とにより構成され、該糊層を介してウエーハ１０の表面１０ａ側に貼着される。該基材には、例えば、ＰＯ（ポリオレフィン）が用いられるが、ＰＯに限定されず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等が用いられても良い。糊層には、例えば、シリコーンゴム、アクリル系材料、エポキシ系材料等が用いられる。また、保護テープ１６は、上記した基材を糊層とからなるものに限定されず、溶融温度近傍まで加熱することにより粘着力を発揮するポリオレフィン系の素材からなるシート、又はポリエステル系の素材からなるシートを採用してもよい。ポリオレフィン系の素材からなるシート、ポリエステル系の素材からなるシートを保護テープ１６として採用する場合は、糊層を省略することができる。以上により、保護テープ配設工程が完了する。
【００２２】
（ウエーハ保持工程）
上記したように、保護テープ配設工程を完了したならば、図３に示すように、レーザー加工装置１のチャックテーブル２４に保護テープ１６側を対面させて載置し、図示しない吸引手段を作動させて吸引保持し、ウエーハの裏面１０ｂを上方に露出させる。以上によりウエーハ保持工程が完了する。
【００２３】
（分割起点形成工程）
ウエーハ保持工程が完了したならば、図４（ａ）に示すように、レーザー加工装置１に備えられたレーザー光線照射手段５０からレーザー光線ＬＢを照射して、ウエーハ１０の内部に、分割予定ライン１２に沿った分割起点となる改質層を形成する分割起点形成工程を実施する。より具体的には、まず、撮像手段５５からウエーハ１０の裏面１０ｂに赤外線を照射して撮像することにより、レーザー光線ＬＢが照射される位置と、ウエーハ１０の分割予定ライン１２との位置合わせを行うアライメントを実施する。該アライメントを実施したならば、図４（ａ）の下段に示すチャックテーブル２４に内蔵された加熱手段４０を作動させる。加熱手段４０は、電気ヒータと温度センサを備えており、チャックテーブル２４の上面を構成する吸着チャック２６を図示しない制御手段に設定された所定の温度（例えば８０℃）に加熱して維持する。チャックテーブル２４を該温度に加熱したならば、レーザー加工装置１のレーザー光線照射手段５０を起動し、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢをレーザー光線照射手段５０に配設されたレーザー発振器（図示は省略）により発振し、集光器５２を介してウエーハ１０の内部の所定の高さ位置に集光点を位置付け、分割予定ライン１２に沿ってレーザー光線ＬＢを照射し、チャックテーブル２４を矢印Ｘで示すＸ軸方向に所定の加工送り速度で移動させる。そして、レーザー光線照射手段５０と、チャックテーブル２４を移動させるＸ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２、チャックテーブル２４を回転させる図示しない回転手段等を制御して、図４（ａ）の下段、及び（ｂ）に示すように、ウエーハ１０上のすべての分割予定ライン１２に沿って分割起点となる改質層１００、及びクラック１０２を形成する。以上により分割起点形成工程が完了する。
【００２４】
なお、上記した分割起点形成工程において実施されるレーザー加工条件は、例えば以下のように設定される。
波長                      ：１３４２ｎｍ
繰り返し周波数            ：６０ｋＨｚ
平均出力                  ：１Ｗ
加工送り速度              ：６００ｍｍ／秒
【００２５】
（分割工程）
上記したように、分割起点形成工程が完了したならば、ウエーハ１０の裏面を研削してウエーハ１０を薄化すると共に、ウエーハ１０を個々のデバイスチップ１４’に分割する分割工程を実施する。図５を参照しながら、より具体的に説明する。
【００２６】
該分割起点形成工程が完了したならば、レーザー加工装置１のチャックテーブル２４からウエーハ１０を搬出し、図５（ａ）に示す研削装置６（全体図は省略する）に搬送し、研削装置６に備えられたチャックテーブル６１に対してウエーハ１０の裏面１０ｂ側を上方に露出させた状態で載置し、チャックテーブル６１の保持面に図示しない吸引手段の吸引力を作用させて、ウエーハ１０を吸引保持する。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、研削装置６は、チャックテーブル６１上に載置されたウエーハ１０を研削して薄化するための研削手段６０を備えている。研削手段６０は、図示しない回転駆動機構により回転させられる回転スピンドル６２と、回転スピンドル６２の下端に装着されたマウンター６３と、マウンター６３の下面に取り付けられた研削ホイール６４とを備え、研削ホイール６４の下面には研削砥石６５が環状に配設されている。
【００２８】
上記したように、ウエーハ１０をチャックテーブル６１上に吸引保持したならば、回転スピンドル６２を、図５（ａ）において矢印Ｒ１で示す方向に例えば、３０００ｒｐｍで回転させると共に、チャックテーブル６１を図５（ａ）において矢印Ｒ２で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転させる。そして、研削砥石６５をウエーハ１０の裏面１０ｂに接触させ、例えば１μｍ／秒の研削送り速度で下方、すなわち、チャックテーブル６１に対し垂直な方向に研削送りする。この際、図示しない測定ゲージによりウエーハ１０の厚みを測定しながら研削を進めることができ、図５（ｂ）に示すように、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側が研削されて、改質層１００が除去される程度、例えば、ウエーハ１０の厚さが６０μｍとなるまで研削を進め、個々のデバイスチップ１４’に完全に分割する分割線１１０が形成される。上記したように、ウエーハ１０は、すべての分割予定ライン１２に沿って改質層１００、及びクラック１０２が形成された状態で研削されるため、上記厚みまで研削を進める結果、品質が損なわれることなく、個々のデバイスチップ１４’に適正に分割され、分割工程が完了する（図５（ｃ）を参照）。該分割工程が完了したならば、保護テープ１６によりウエーハ１０が保持された状態で個々のデバイスチップ１４’をピックアップする工程等に送られる。
【００２９】
本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、チャックテーブル２４に加熱手段３０を備え、吸着チャック２６を８０℃に加熱しており、レーザー光線ＬＢを照射することにより形成される改質層１００から直下に向けてクラック１０２が良好に形成される。これは、チャックテーブル２４によりウエーハ１０と保護テープ１６とが加熱されていることにより、保護テープ１６の収縮力が加熱によって開放され、レーザー光線ＬＢによってウエーハ１０の内部に改質層１００が形成される際に、改質層１００から表面１０ａ側に至るクラック１０２が成長しやすい環境が形成されているためと推定される。このように、レーザー光線ＬＢを照射するのに合わせてウエーハ１０に貼着された保護テープ１６を加熱する方法によれば、加熱しない状態でウエーハ１０に改質層１００を形成した後に、ウエーハ１０を加熱する場合よりも良好にクラック１０２を成長させることができる。なお、チャックテーブル２４を加熱する際の温度は、上記した８０℃に限定されず、ウエーハ１０、保護テープ１６の素材や厚み等を考慮して適宜調整することができる。その際の温度は、４０℃〜１２０℃の間で設定することが好ましい。
【符号の説明】
【００３０】
１：レーザー加工装置
２：基台
４：枠体
６：研削装置
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
１４’：デバイスチップ
２０：保持手段
２４：チャックテーブル
２６：吸着チャック
３０：移動手段
３１：Ｘ軸送り手段
３２：Ｙ軸送り手段
５０：レーザー光線照射手段
５２：集光器
５５：撮像手段
６０：研削手段
６４：研削ホイール
６５：研削砥石
１００：改質層
１０２：クラック
１１０：分割線
【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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