(57)【要約】【課題】表面に複数の分割予定ラインを有したウェーハを加工する場合に、裏面クラックの発生を防止する。【解決手段】ウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレード１７３でウェーハＷの表面Ｗａから分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを切削して切削溝Ｍを形成するとともに切削溝Ｍの溝底とウェーハＷの裏面Ｗｂとの間に切り残し部Ｗｃを形成する切削ステップと、エキスパンドシート貼着ステップと切削ステップとを実施した後、エキスパンドシートＴを拡張することでウェーハＷを分割予定ラインＳに沿って分割する分割ステップと、を備えたウェーハの加工方法。【選択図】図１０
2020068322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の分割予定ラインを有したウェーハの加工方法であって、
ウェーハの裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、
該エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレードでウェーハの表面から該分割予定ラインに沿ってウェーハを切削して切削溝を形成するとともに該切削溝の溝底とウェーハの裏面との間に切り残し部を形成する切削ステップと、
該エキスパンドシート貼着ステップと該切削ステップとを実施した後、該エキスパンドシートを拡張することでウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備えたウェーハの加工方法。
【請求項２】
前記切り残し部は、前記切削ブレードの切り込みによって破損することなく、且つ、前記拡張ステップで分割しうる厚みに設定される、請求項１に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、表面に複数の分割予定ラインを有したウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、表面にデバイスが形成されたウェーハは、分割後のハンドリングを容易にするために基材と糊層とからなるテープ上に裏面が貼着された状態で切削装置（例えば、特許文献１参照）を用いてダイシングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５９４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ウェーハを切削ブレードでフルカットすると、ウェーハの裏面側は糊層で支持されている状態のため、クラックが生じ易い。特にウェーハの厚みが例えば８０μｍ以下と薄くなると、裏面のクラックは顕著に生じる。そして、裏面にクラックが発生すると、後のハンドリング時にクラックが伸長して基板実装時等にチップが破損してしまうおそれもある。
【０００５】
よって、表面に複数の分割予定ラインを有したウェーハを加工する場合には、裏面クラックの発生を防止するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、表面に複数の分割予定ラインを有したウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、該エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレードでウェーハの表面から該分割予定ラインに沿ってウェーハを切削して切削溝を形成するとともに該切削溝の溝底とウェーハの裏面との間に切り残し部を形成する切削ステップと、該エキスパンドシート貼着ステップと該切削ステップとを実施した後、該エキスパンドシートを拡張することでウェーハを該分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備えたウェーハの加工方法である。
【０００７】
前記切り残し部は、前記切削ブレードの切り込みによって破損することなく、且つ、前記拡張ステップで分割しうる厚みに設定されると好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレードでウェーハの表面から分割予定ラインに沿ってウェーハを切削（ハーフカット）して切削溝を形成するとともに切削溝の溝底とウェーハの裏面との間に切り残し部を形成する切削ステップと、エキスパンドシート貼着ステップと切削ステップとを実施した後、エキスパンドシートを拡張することでウェーハに外力を付与しウェーハを分割予定ラインに沿って分割する分割ステップと、を備えることで、ウェーハを切削ブレードでフルカットしないで分割することができ、裏面クラックを発生させるおそれが無い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図２】エキスパンドシートが貼着され環状フレームで支持されたウェーハの一例を示す斜視図である。
【図３】切削装置の一例を示す斜視図である。
【図４】切削ブレードでウェーハの表面から分割予定ラインに沿ってウェーハを切削して切削溝を形成するとともに切削溝の溝底とウェーハの裏面との間に切り残し部を形成している状態を説明する断面図である。
【図５】切り残し部が形成されたウェーハの一部を拡大して示す断面図である。
【図６】エキスパンドシートを放射状に拡張するエキスパンド装置の一例を示す斜視図である。
【図７】エキスパンド装置の第２の保持部材上に環状フレームで支持されたウェーハを載置した状態を示す断面図である。
【図８】第１の保持部材と第２の保持部材とで環状フレームが挟持固定された状態を示す断面図である。
【図９】エキスパンド装置でエキスパンドシートが拡張されてウェーハが分割予定ラインに沿って分割されている状態を示す断面図である。
【図１０】デバイスを備えるチップに分割されたウェーハの一部を拡大して示す断面図である。
【図１１】エキスパンドシートの拡張を解除した状態を説明する断面図である。
【図１２】切削ブレードでウェーハの表面から分割予定ラインに沿ってウェーハを切削して切削溝を形成するとともに切削溝の溝底とウェーハの裏面との間に切り残し部を形成している状態を説明する断面図である。
【図１３】正方形状のエキスパンドシートにウェーハが貼着された状態を説明する斜視図である。
【図１４】エキスパンドシートを四方に拡張するエキスパンド装置の一例を示す斜視図である。
【図１５】エキスパンドシートを四方に拡張している状態を示す斜視図である。
【図１６】エキスパンドシートを四方に拡張している状態を示す断面図である。
【図１７】拡張されたエキスパンドシートに環状フレームを貼着している状態を説明する斜視図である。
【図１８】エキスパンドシートを環状フレームに合わせてカットしている状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法（以下、実施形態１の加工方法とする）を実施して図１に示すウェーハＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
図１に示すウェーハＷは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、その表面Ｗａは、直交差する複数の分割予定ラインＳで格子状に区画されており、格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。
なお、ウェーハＷはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
【００１１】
（１）エキスパンドシート貼着ステップ
ウェーハＷは、図２に示すように裏面ＷｂにエキスパンドシートＴが貼着される。エキスパンドシートＴは、例えば、機械的な外力に対するある程度の伸縮性を備えウェーハＷよりも大径の円形のシートであり、図４において拡大して示す合成樹脂等からなる基材Ｔｄと、基材Ｔｄ上の粘着力のある糊層Ｔｃとからなる。糊層Ｔｃには、例えば、紫外線を照射すると硬化して粘着力が低下するＵＶ硬化糊が用いられていてもよい。
【００１２】
例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置されたウェーハＷの中心と図２に示す環状フレームＦの開口の中心とが略合致するように、ウェーハＷに対して環状フレームＦが位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等によりウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴの糊層Ｔｃが押し付けられて貼着される。同時に、エキスパンドシートＴの糊層Ｔｃの外周部を環状フレームＦにも貼着することで、ウェーハＷは、エキスパンドシートＴを介して環状フレームＦに支持され、環状フレームＦによるハンドリングが可能な状態になる。なお、ウェーハＷだけに先にエキスパンドシートＴをプレスローラー等で貼着した後、環状フレームＦに対してウェーハＷを適切に位置付けて、環状フレームＦにエキスパンドシートＴを貼着してもよい。また、テープロールから引き出された長尺状のシートが環状フレームＦとウェーハＷとに貼着された後、カッターでシートが円形に切断されるものとしてもよい。
なお、ウェーハＷを単体で切削（ハーフカット）した後に、本エキスパンドシート貼着工程を実施してもよい。
【００１３】
（２）切削ステップ
環状フレームＦによるハンドリングが可能となったウェーハＷは、例えば、図３に示すカセット１１１に複数枚棚状に収容された状態で切削装置１に搬送される。
図３に示す切削装置１の基台１０上の−Ｙ方向側の一角には、カセット載置台１１０が設置されており、カセット載置台１１０は、その下方に配設された図示しない昇降エレベータによりＺ軸方向に上下動可能となっている。ウェーハＷを複数枚収容したカセット１１１がカセット載置台１１０上に載置された状態で、昇降エレベータによりカセット載置台１１０が昇降されることでカセット１１１からウェーハＷを出し入れする際の高さ位置が調整される。
【００１４】
基台１０上のカセット１１１の＋Ｙ方向側の搬入出口に対面する位置には、図示しないプッシュプルによりカセット１１１から引き出されたウェーハＷを一定の位置に位置合わせするセンタリングガイド１１３が配設されている。センタリングガイド１１３は、断面がＬ字状に形成されＹ軸方向に延在する一対のガイドレールを備えており、各ガイドレールは、Ｘ軸方向に相互に離間又は接近可能であり、段状のガイド面（内側面）が対向するように配置されている。ウェーハＷの切削加工を開始する際には、図示しないプッシュプルによりカセット１１１からウェーハＷが引き出されてセンタリングガイド１１３に載置される。また、加工後に洗浄されたウェーハＷは、センタリングガイド１１３に載置されてから、図示しないプッシュプルによりカセット１１１に押し入れられる。
環状フレームＦを上下方向から把持した状態で切削前のウェーハＷをカセット１１１から引き出す図示しないプッシュプルは、Ｙ軸方向に往復移動可能となっている。
【００１５】
切削装置１は、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル１３０を備えており、保持テーブル１３０はＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。また、保持テーブル１３０は、伸縮する蛇腹カバー１３２の下方に配設された図示しない切削送り手段によって、切削送り方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能となっている。切削送り手段は、モータによりボールネジを回動させることで保持テーブル１３０を切削送りするボールネジ機構である。
【００１６】
図３に示す保持テーブル１３０は、例えば、その外形が円形状であり、吸引源に連通しポーラス部材などからなりウェーハＷを吸引保持する略平坦な保持面１３０ａを備えている。例えば、図４に示すように、保持テーブル１３０の周囲には、環状フレームＦを挟持固定するクランプ１３１が周方向に均等間隔を空けて複数配設されている。
【００１７】
図３に示すように、基台１０上の後方側（−Ｘ方向側）には、門型コラム１４が保持テーブル１３０の移動経路上を跨ぐように立設されている。門型コラム１４の前面には、ウェーハＷを切削する切削手段１７をＹ軸方向に往復移動させるインデックス送り手段１２が配設されている。インデックス送り手段１２は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１２０と、ボールネジ１２０と平行に配設された一対のガイドレール１２１と、ボールネジ１２０を回動させるモータ１２２と、内部のナットがボールネジ１２０に螺合し側部がガイドレール１２１に摺接する可動板１２３とから構成される。そして、モータ１２２がボールネジ１２０を回動させると、これに伴い可動板１２３がガイドレール１２１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１２３上に切込み送り手段１５を介して配設された切削手段１７がＹ軸方向にインデックス送りされる。
【００１８】
可動板１２３上には、保持テーブル１３０の保持面１３０ａに対して直交するＺ軸方向（鉛直方向）に切削手段１７を往復移動させる切込み送り手段１５が配設されている。切込み送り手段１５は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１５０と、ボールネジ１５０と平行に配設された一対のガイドレール１５１と、ボールネジ１５０を回動させるモータ１５２と、内部のナットがボールネジ１５０に螺合し側部がガイドレール１５１に摺接する支持部材１５３とから構成される。そして、モータ１５２がボールネジ１５０を回動させると、これに伴い支持部材１５３がガイドレール１５１にガイドされてＺ軸方向に移動し、支持部材１５３が支持する切削手段１７がＺ軸方向に切込み送りされる。
【００１９】
切削手段１７は、軸方向がＹ軸方向である回転軸１７０と、支持部材１５３の下端に固定され回転軸１７０を回転可能に支持するハウジング１７１と、回転軸１７０を回転させる図示しないモータと、回転軸１７０に装着される円環状の切削ブレード１７３とを備えており、図示しないモータが回転軸１７０を回転駆動することに伴って切削ブレード１７３も高速で回転する。
【００２０】
切削手段１７の近傍には、保持テーブル１３０上に保持されたウェーハＷの切削すべき分割予定ラインＳを検出するアライメント手段１８が配設されている。アライメント手段１８は、図示しないカメラにより取得した撮像画像に基づいてパターンマッチング等の画像処理を行い、分割予定ラインＳの座標位置を検出できる。アライメント手段１８と切削手段１７とは一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
【００２１】
切削ステップにおいては、切削ブレード１７３でウェーハＷの表面Ｗａから分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを切削して切削溝を形成するとともに切削溝の溝底とウェーハＷの裏面Ｗｂとの間に切り残し部を形成する。なお、切削ステップは前記エキスパンドシート貼着ステップを実施する前に行ってもよい。
【００２２】
即ち、まず、ウェーハＷが、表面Ｗａが上側になるように保持テーブル１３０の保持面１３０ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面１３０ａに伝達されることにより、保持テーブル１３０が保持面１３０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。また、図４に示すように、クランプ１３１により環状フレームＦが挟持固定される。
【００２３】
保持テーブル１３０によりウェーハＷが保持された後、図示しない切削送り手段が、保持テーブル１３０に保持されたウェーハＷを−Ｘ方向に送り、アライメント手段１８が画像撮影及びパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード１７３を切り込ませるべき分割予定ラインＳの座標位置が検出される。分割予定ラインＳの座標位置が検出されるのに伴って、切削手段１７がインデックス送り手段１２によってＹ軸方向に移動され、分割予定ラインＳと切削ブレード１７３とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。
【００２４】
上記位置合わせ後、ウェーハＷを保持する保持テーブル１３０が所定の切削送り速度でさらに−Ｘ方向に送り出される。また、切込み送り手段１５が切削手段１７を−Ｚ方向に降下させていき、切削ブレード１７３の最下端がウェーハＷの裏面Ｗｂを切り抜けない所定の高さ位置に切削手段１７が位置付けられる。
図示しないモータが、図４に示すように回転軸１７０を例えば−Ｙ方向（紙面手前側）から見て時計回り方向に高速回転させ、回転軸１７０に固定された切削ブレード１７３がこれに伴って高速回転をしながらウェーハＷに切込み、分割予定ラインＳを切削（ハーフカット）していき、図５に示す切削溝Ｍ及び切り残し部Ｗｃを形成していく。また、切削ブレード１７３とウェーハＷとの接触部位及びその周囲に対して切削水が噴射され、接触部位（加工点）が冷却・洗浄される。
【００２５】
切り残し部Ｗｃは、ウェーハＷの材質、種類（デバイスパターンの分割性）、ウェーハ厚み、及びチップサイズ等に応じてその厚みが設定される。また、切り残し部Ｗｃは、切削ブレード１７３の切込みによって破損することなく、且つ、後述する分割ステップで分割しうる厚みに設定される。即ち、該厚みは、ハーフカット時に切削ブレード１７３からウェーハＷに伝わる衝撃で切り残し部Ｗｃにクラックが生じない厚みであると共に、後述する分割ステップにおけるシートエキスパンドにより加えられる外力で分割できる厚みに設定する。切り残し部Ｗｃの厚みは、例えば５μｍ〜５０μｍ程度であり、シリコンウェーハＷの厚みが８０μｍである場合には、例えば約２０μｍに設定される。
【００２６】
図４に示す切削ブレード１７３が、一本の分割予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハＷが−Ｘ方向に進行すると、ウェーハＷの切削送りが一度停止し、図３に示す切込み送り手段１５が切削ブレード１７３をウェーハＷから離間させ、次いで、切削送り手段１３が保持テーブル１３０を＋Ｘ方向へ送り出して元の位置に戻す。隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削手段１７をＹ軸方向にインデックス送りしながら順次同様の切削を行い、同方向の全ての分割予定ラインＳを切削する。さらに、保持テーブル１３０を９０度回転させてから同様の切削を行うと、全ての分割予定ラインＳに沿って切削溝Ｍ及び切り残し部ＷｃをウェーハＷに形成できる。
【００２７】
（３）分割ステップ
切削加工が施されたウェーハＷは、例えば、図６に示すエキスパンド装置８に搬送される。図６に示すエキスパンド装置８は、エキスパンドシートＴを拡張させるときの力を利用して、ウェーハＷを分割予定ラインＳに沿って破断する装置であり、環状フレームＦを保持するフレーム保持手段８０と、フレーム保持手段８０に保持された環状フレームＦが貼着されたエキスパンドシートＴを拡張するシート拡張手段８１と、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル８２を少なくとも備えている。
【００２８】
フレーム保持手段８０は、例えば、平面視矩形状の第１の保持部材８０１と、第１の保持部材８０１と共に上下方向から環状フレームＦを挟持固定する第２の保持部材８０２とを備えている。この第１の保持部材８０１と第２の保持部材８０２とは、例えばＳＵＳなどの金属材料からなり、上下に対向した状態で配置されており、その中央部には、環状フレームＦの開口と略同径の開口部８０１ａ、８０２ａがそれぞれ形成されている。
【００２９】
そして、図７に示すように、環状フレームＦは、第１の保持部材８０１と第２の保持部材８０２との間に、環状フレームＦの開口、第１の保持部材８０１の開口部８０１ａ、及び第２の保持部材８０２の開口部８０２ａの中心を合わせた状態で配置され、第１の保持部材８０１及び第２の保持部材８０２によって上下から挟まれて固定される。第１の保持部材８０１の下面中の開口部８０１ａの周囲の一領域と第２の保持部材８０２の上面中の開口部８０２ａの周囲の一領域とが、環状フレームＦを挟持する挟持面として機能する。
【００３０】
図６に示すように、第１の保持部材８０１は、第２の保持部材８０２の上方に対向して固定されている。
第２の保持部材８０２は、４個のエアシリンダ８０３（図６においては３つのみ、図７においては２つのみ図示）のピストンロッド８０３ａに連結されて、エアシリンダ８０３により上下動可能に支持されている。
【００３１】
図６、７に示す第２の保持部材８０２の内側に配設されたシート拡張手段８１は、エキスパンドシートＴの拡張時にエキスパンドシートＴに下方から当接する円筒状の拡張ドラム８１０と、拡張ドラム８１０を上下動させるエアシリンダ等の昇降機構８１１とを備えている。図７に示すように、拡張ドラム８１０の上端面には複数のローラー８１２が取り付けられている。拡張ドラム８１０の外径は、例えば、環状フレームＦの開口の直径よりも小さく、かつ、ウェーハＷの外径よりも大きく設定されている。図７に示すように、拡張ドラム８１０の中心と第２の保持部材８０２の開口部８０２ａの中心とは略合致している。ローラー８１２は、エキスパンドシートＴを下方から押圧して拡張する際に生じる摩擦抵抗を軽減させ、拡張力を均等に作用させる役割を果たす。
【００３２】
シート拡張手段８１がエキスパンドシートＴに作用しない待機状態のときには、昇降機構８１１によって、拡張ドラム８１０の上端となるローラー８１２が第２の保持部材８０２の保持面（上面）よりも下方となる高さ位置に位置付けられている。
【００３３】
保持テーブル８２は、拡張ドラム８１０の筒内に配設されており、円形板状の外形を備えている。保持テーブル８２のポーラス部材等からなる上面は、吸引部８９に連通しウェーハＷを吸引保持する略平坦な保持面８２ａである。保持テーブル８２は、エアシリンダ等のテーブル昇降手段８８によって、Ｚ軸方向に昇降可能となっている。
【００３４】
分割ステップにおいては、まず、フレーム保持手段８０によって環状フレームＦが保持される。即ち、図７に示すように、環状フレームＦによって支持されているウェーハＷの中心と第２の保持部材８０２の開口部８０２ａの中心とが略合致するように、第２の保持部材８０２の上面上に環状フレームＦが載置される。続いて、図８に示すように、第１の保持部材８０１から離れて対向している第２の保持部材８０２、拡張ドラム８１０、及び保持テーブル８２が第１の保持部材８０１側に向けて上昇することで、環状フレームＦが第１の保持部材８０１と第２の保持部材８０２との間に挟持される。なお、環状フレームＦを挟持状態にする方法は、上記に限定されるものではなく、例えば、第１の保持部材８０１を第２の保持部材８０２に向かって下降させることによって、環状フレームＦを挟持させるものとしてもよい。
【００３５】
また、図８に示すように、拡張ドラム８１０の上端部のローラー８１２が、エキスパンドシートＴのウェーハＷの外周と環状フレームＦの内周との間のリング状の領域に下方から当接する。さらに、保持テーブル８２の保持面８２ａがウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴを介して接触した状態となる。
【００３６】
次に、図９に示すように、昇降機構８１１が拡張ドラム８１０を所定の高さ位置まで上昇させることで、拡張ドラム８１０がエキスパンドシートＴを押圧して上方に突き上げる。その結果、エキスパンドシートＴは放射状に拡張され、エキスパンドシートＴに貼着されているウェーハＷに外力が付与されてウェーハＷは切り残し部Ｗｃから分割予定ラインＳに沿って割断され、個々のチップＣに分割される。また、エキスパンドシートＴは、隣り合うチップＣが完全に離間するまで引き伸ばされ、図１０に示すように、複数のチップＣ間にチップＣの接触による破損を防ぐための所定の間隔が形成される。
【００３７】
なお、例えば、保持テーブル８２を面ヒータ内蔵の加熱テーブルとして、エキスパンドシートＴを拡張時に、保持テーブル８２の例えば約８０度に加熱された保持面８２ａをエキスパンドシートＴに接触させてもよい。これによってエキスパンドシートＴが軟化して拡張しやすくなる。
【００３８】
さらに、図９に示すように、テーブル昇降手段８８が保持テーブル８２を上昇させることで、保持テーブル８２の保持面８２ａがチップＣに分割されたウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴを介して接触した状態となる。そして、吸引部８９が作動して生み出された吸引力が保持面８２ａに伝達されることで、ウェーハＷが保持面８２ａで吸引保持されて、後述するエキスパンドシートＴの拡張の解除による弛みがチップＣ間で生じないように（拡張後のチップＣの間隔を維持するように）セットされる。
【００３９】
この状態でエキスパンドシートＴの拡張の解除を行うために拡張ドラム８１０を下降させ、かつ、保持テーブル８２を下降させると、図１１に示すように、エキスパンドシートＴのウェーハＷの外周と環状フレームＦの内周との間のリング状の領域に余剰分として弛み部分Ｔｆが形成される。ウェーハＷは保持テーブル８２で吸引保持されているため、隣接するチップＣ間の間隔は分割時の状態に維持されている。
【００４０】
例えば、図１１に示す保持テーブル８２の上方には、エキスパンドシートＴの弛み部分Ｔｆを加熱して収縮させる図示しない遠赤外線ヒータが配設されている。そして、弛み部分Ｔｆ上を該遠赤外線ヒータが所定の周回速度でＺ軸方向の軸心周りに周回することで、エキスパンドシートＴの該弛み部分Ｔｆが加熱されて収縮してフラットな状態に戻される。
【００４１】
上記のように本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴを貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレード１７３でウェーハＷの表面Ｗａから分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを切削（ハーフカット）して切削溝Ｍを形成するとともに切削溝Ｍの溝底とウェーハＷの裏面Ｗｂとの間に切り残し部Ｗｃを形成する切削ステップと、エキスパンドシート貼着ステップと切削ステップとを実施した後、エキスパンドシートＴを拡張することでウェーハＷの切り残し部Ｗｃに外力を付与しウェーハＷを分割予定ラインＳに沿って分割する分割ステップと、を備えることで、ウェーハＷを切削ブレード１７３でフルカットしないで分割することができ、裏面Ｗｂにクラックを発生させることも無い。
【００４２】
（実施形態２）
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法（以下、実施形態２の加工方法とする）を実施して図１に示すウェーハＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
【００４３】
（１）切削ステップ
本実施形態２においては、エキスパンドシート貼着ステップを実施する前に、まず切削ステップを実施する。切削ステップは、実施形態１の場合と略同様に実施される。即ち、ウェーハＷは図３に示す切削装置１の保持テーブル１３０に搬送され、保持テーブル１３０の保持面１３０ａ上で吸引保持される。保持テーブル１３０によりウェーハＷが保持された後、保持テーブル１３０が−Ｘ方向に送られ、分割予定ラインＳのアライメント及び切削すべき分割予定ラインＳと切削ブレード１７３とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。
【００４４】
上記位置合わせ後、ウェーハＷを保持する保持テーブル１３０が所定の切削送り速度でさらに−Ｘ方向に送り出される。また、回転する切削ブレード１７３がウェーハＷの裏面Ｗｂを切り抜けない所定の高さ位置になるように切削手段１７が位置付けられる。そして、図１２に示すように切削ブレード１７３が高速回転をしながらウェーハＷに切込み分割予定ラインＳを切削（ハーフカット）していき、図１３に示す切削溝Ｍ及び切削溝Ｍの溝底とウェーハＷの裏面Ｗｂとの間の切り残し部Ｗｃを全ての分割予定ラインＳに沿って形成していく。切り残し部Ｗｃの厚みは、例えば、実施形態１と同様に設定される。
【００４５】
（２）エキスパンドシート貼着ステップ
次いで、切削加工が施されたウェーハＷの裏面Ｗｂに、図１３に示すエキスパンドシートＴ２が貼着される。エキスパンドシートＴ２は、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリオレフィン（ＰＯ）等の拡張性を有する合成樹脂シート等の片面にウェーハＷが貼着される粘着層が形成されたもので、例えば、ウェーハＷよりも大きな正方形状の外形を備えている。
【００４６】
例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置されたウェーハＷの中心とエキスパンドシートＴ２の中心とが略合致するように、ウェーハＷに対してエキスパンドシートＴ２が位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等によりウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴ２の粘着層が押し付けられて貼着される。
【００４７】
（３）分割ステップ
エキスパンドシートＴ２が貼着されたウェーハＷは、例えば、図１４に示すエキスパンド装置２に搬送される。
図１４に示すエキスパンド装置２は、ウェーハＷに貼着されたエキスパンドシートＴ２の４辺を挟持して引っ張ることができる装置の一例である。エキスパンド装置２は、平面視正方形状の固定基台２０を有しており、固定基台２０の上面中央部には、保持テーブル３が円筒台３０を介して支持されている。保持テーブル３は図示されない回転機構によって円筒台３０上にＺ軸方向の軸心周りに回転可能に、かつ、図示されない上下動機構によって円筒台３０上に上下動可能に支持されている。保持テーブル３の上面はウェーハＷが載置可能な直径を有しており、ウェーハＷが貼着されたエキスパンドシートＴ２は、ウェーハＷを上側に配し、かつ、同心状に配した状態で保持テーブル３の上面に載置される。
【００４８】
固定基台２０の四辺の各外端縁の中央部には、外側に突出する矩形状の凸部２０１がそれぞれ形成されている。各凸部２０１には、各凸部２０１の延びる方向に沿って延びる矩形状の第一ガイド溝２０１ａ、第二ガイド溝２０１ｂ、第三ガイド溝２０１ｃ、及び第四ガイド溝２０１ｄがそれぞれ形成されている。
【００４９】
図１４に示すように、固定基台２０の互いに平行な一対の外端縁の延びるＸ軸方向を第一方向、該第一方向に直交するＹ軸方向を第二方向としている。固定基台２０上には、第一方向において互いに対向して配設され、エキスパンドシートＴ２を各々挟持する第一挟持手段４Ａと第二挟持手段４Ｂと、第二方向において互いに対向して配設され、エキスパンドシートＴ２を各々挟持する第三挟持手段４Ｃと第四挟持手段４Ｄとを備えている。
【００５０】
固定基台２０の各凸部２０１から固定基台２０上の保持テーブル３の周囲にかけては、上記各第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄごとに設けられ、第一〜第二挟持手段４Ａ〜４Ｂを第一方向にそれぞれ移動させる第一移動手段５Ａ、第二移動手段５Ｂ、並びに第三〜第四挟持手段４Ｃ〜４Ｄをそれぞれ第二方向に移動させる第三移動手段５Ｃ、第四移動手段５Ｄとが配設されている。
【００５１】
第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄは同一構成であり、各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄに沿ってそれぞれ移動可能に組み込まれた側面視略Ｌ字状の可動基台４１と、可動基台４１の内側に上下動可能に取り付けられた下側挟持機構４２および上側挟持機構４３と、下側挟持機構４２、上側挟持機構４３をそれぞれ上下方向に移動させる下側移動機構４４および上側移動機構４５とを具備している。
【００５２】
可動基台４１は、各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄにそれぞれ摺動自在に嵌合するスライド部４１１と、スライド部４１１の外側の端部にＺ軸方向に立設された支持部４１２とからなっている。
【００５３】
支持部４１２の内側の面には上下方向に延びるガイドレール４１２ａが形成されている。また、支持部４１２の外側の面には上下方向に延びるガイド溝４１２ｂが形成されている。さらに支持部４１２には、ガイドレール４１２ａの内側の面からガイド溝４１２ｂに貫通する上下方向に延びるガイド孔４１２ｃが形成されている。
【００５４】
第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄを各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄに沿って移動させる第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄは同一構成であり、スライド部４１１の内部に配設されたナットに螺合し各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄに沿ってそれぞれ延びるボールネジ５１と、凸部２０１に配設され、ボールネジ５１を正逆回転駆動するモータ５２とを有している。ボールネジ５１の先端は、固定基台２０上の各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄの外側にそれぞれ固定された軸受５３に回転可能に支持されている。
【００５５】
ボールネジ５１が螺合する可動基台４１のスライド部４１１が、モータ５２で回転駆動されるボールネジ５１の回転方向に応じて各第一〜第四ガイド溝２０１ａ〜２０１ｄに沿って外側から内側、または内側から外側に送られ、これにより第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂは第一方向に往復移動させられ、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄは第二方向に往復移動させられる。
【００５６】
図１４の例では、第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂのそれぞれが第一方向に移動可能となっているが、第一挟持手段４Ａまたは第二挟持手段４Ｂのいずれか一方のみが第一方向に往復移動可能な構成となっていてもよい。また、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄのそれぞれが第二方向に移動可能となっているが、第三挟持手段４Ｃまたは第四挟持手段４Ｄのいずれか一方のみが第二方向に往復移動可能な構成となっていてもよい。
【００５７】
下側挟持機構４２は、ガイドレール４１２ａに沿って上下動可能に支持された内側に向かって延びるアーム部４２１と、アーム部４２１の先端にアーム部４２１に直交して固定された下側挟持部４２２とを有する平面視略Ｔ字状に形成されている。アーム部４２１の後端側の基端部４２１ｃはガイド孔４１２ｃを貫通して外側のガイド溝４１２ｂ内に配設されている。
【００５８】
第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂの下側挟持部４２２はそれぞれ第二方向と平行に延びており、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄの下側挟持部４２２はそれぞれ第一方向と平行に延びている。下側挟持部４２２は直方体状に形成されており、その上面には、複数のローラ４２３が互いに近接して配列されている。第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂのローラ４２３は第一方向の軸心周りに回転可能に下側挟持部４２２に支持されており、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄのローラ４２３は第二方向の軸心周りに回転可能に下側挟持部４２２に支持されている。ローラ４２３は下側挟持部４２２の上面から外周面の半分程度が突出している。
【００５９】
下側挟持機構４２の上方に配設された上側挟持機構４３は下側挟持機構４２と概ね上下及び左右対称の構成を有しており、ガイドレール４１２ａに沿って上下動可能に支持され内側に向かって延びるアーム部４３１と、アーム部４３１の先端にアーム部４３１に直交して固定され、下側挟持部４２２に対向して配設された上側挟持部４３２とからなる平面視略Ｔ字状に形成されている。アーム部４３１の後端側の基端部４３１ｃはガイド孔４１２ｃを貫通して外側のガイド溝４１２ｂ内に配設されている。
【００６０】
第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂの上側挟持部４３２は第二方向と平行に延びており、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄの上側挟持部４３２は第一方向と平行に延びている。上側挟持部４３２は直方体状に形成されており、図１５に示すように、その下面には、複数のローラ４３３が互いに近接して配列されている。なお、図１５においては、上側挟持部４３２の内部のローラ４３３が見えるようにし簡略化して図示している。これらローラ４３３は、図１４に示す下側挟持部４２２の各ローラ４２３と対になるように対向配置され、第一挟持手段４Ａ及び第二挟持手段４Ｂのローラ４３３は第一方向の軸心周りに回転可能に上側挟持部４３２に支持されており、第三挟持手段４Ｃ及び第四挟持手段４Ｄのローラ４３３は第二方向の軸心周りに回転可能に上側挟持部４３２に支持されている。ローラ４３３は上側挟持部４３２の下面から外周面の半分程度が突出している。
【００６１】
図１４に示す上記下側挟持機構４２および上側挟持機構４３は、それぞれ下側移動機構４４および上側移動機構４５によりガイドレール４１２ａに沿って支持部４１２の内側面上を上下方向に往復移動させられる。
【００６２】
下側移動機構４４は、アーム部４２１の基端部４２１ｃに螺合し、ガイド溝４１２ｂに沿って上下方向に延びるボールネジ４４１と、ガイド溝４１２ｂの下端部に配設され、ボールネジ４４１を正逆回転駆動するモータ４４２とを有している。ボールネジ４４１の上端はガイド溝４１２ｂ内に固定された軸受４４３に回転可能に支持されている。ボールネジ４４１が螺合する基端部４２１ｃが、モータ４４２で回転駆動されるボールネジ４４１の回転方向に応じてガイド溝４１２ｂに沿って上下に送られ、これにより下側挟持機構４２は上下動させられる。
【００６３】
下側移動機構４４の上側に配設された上側移動機構４５は下側移動機構４４と概ね上下対称の構成を有しており、アーム部４３１の基端部４３１ｃに螺合し、ガイド溝４１２ｂに沿って上下方向に延びるボールネジ４５１と、支持部４１２の上端部に配設され、ボールネジ４５１を正逆回転駆動するモータ４５２とを有している。ボールネジ４５１の下端はガイド溝４１２ｂ内に固定された軸受４５３に回転可能に支持されている。ボールネジ４５１が螺合する基端部４３１ｃが、モータ４５２で回転駆動されるボールネジ４５１の回転方向に応じてガイド溝４１２ｂに沿って上下に送られ、これにより上側挟持機構４３は上下動させられる。
【００６４】
図１４に示すように、エキスパンド装置２は、装置の各構成要素の制御を行う制御手段２９を備えている。ＣＰＵと記憶素子等とを備える制御手段２９は、各下側移動機構４４、各上側移動機構４５、及び第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄ等に電気的に接続されている。
【００６５】
例えば、上述した第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄの各モータ５２は、図示しないパルス発振器から供給される駆動パルスにより動作するパルスモータである。制御手段２９は、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄの各モータ５２に供給される駆動パルス数をカウントして、第一〜第四挟持手段４Ａ〜４ＤによるエキスパンドシートＴ２の拡張力を逐次調整できる。
【００６６】
なお、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄの各モータ５２をサーボモータとし、サーボモータにロータリエンコーダが接続された構成としてもよい。ロータリエンコーダは、サーボアンプとしての機能も有する制御手段２９に接続されており、制御手段２９からサーボモータに対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（サーボモータの回転数）を制御手段２９に対して出力する。制御手段２９は受け取ったエンコーダ信号により、第一〜第四挟持手段４Ａ〜４ＤによるエキスパンドシートＴ２の拡張力を逐次調整できる。
【００６７】
例えば、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄの各モータ５２に供給される電力の負荷電流値を検出する電流計を備え、該電流計から制御手段２９にモータ５２の電流値の情報が送られるようにしてもよい。そして、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄの稼働中はモータ５２にかかる負荷として電流値を検出し、制御手段２９は電流計から受け取った情報により、第一〜第四挟持手段４Ａ〜４ＤによるエキスパンドシートＴ２の拡張力を逐次調整できる。
【００６８】
分割ステップにおいては、まず、図１４に示す保持テーブル３の上面に、図１３に示すウェーハＷが貼着されたエキスパンドシートＴ２を、ウェーハＷを上側に配し、かつ、同心状に配した状態で載置する。また、保持テーブル３は、例えばその上面が第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄの各下側挟持機構４２の下側挟持部４２２と各上側挟持機構４３の上側挟持部４３２との中間位置の高さに位置付けられる。
【００６９】
次に、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄを作動させて、第一および第二挟持手段４Ａ，４Ｂを第一方向に適宜移動させ、第三および第四挟持手段４Ｃ，４Ｄを第二方向に適宜移動させて、各下側挟持機構４２の下側挟持部４２２と各上側挟持機構４３の上側挟持部４３２との間に、これら下側挟持部４２２、上側挟持部４３２でエキスパンドシートＴ２の端縁を挟持することができる位置に各第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄを位置付ける。そして、各下側移動機構４４および各上側移動機構４５を作動させて各下側挟持部４２２を上昇させるとともに各上側挟持部４３２を下降させ、図１５に示すように、エキスパンドシートＴ２が水平な状態で、これら下側挟持部４２２、上側挟持部４３２の各ローラ４２３、４３３でエキスパンドシートＴ２の四辺の各端縁を挟持する。
【００７０】
各第一〜第四挟持手段４Ａ〜４Ｄの上下の複数のローラ４３３、４２３でエキスパンドシートＴ２の四辺の端縁を挟持した状態を保持し、続いて、第一〜第四移動手段５Ａ〜５Ｄを作動させて、図１５に示すように第一および第二挟持手段４Ａ、４Ｂを互いに離反するように第一方向外側に移動させてエキスパンドシートＴ２を第一方向に拡張させ、これと同時に、第三および第四挟持手段４Ｃ、４Ｄを互いに離反するように第二方向外側に移動させてエキスパンドシートＴ２を第二方向に拡張させる。
【００７１】
その結果、エキスパンドシートＴ２に貼着されているウェーハＷに外力が付与されてウェーハＷは切り残し部Ｗｃから分割予定ラインＳに沿って割断され、図１６に示すように個々のチップＣに分割される。また、エキスパンドシートＴ２は、隣り合うチップＣが完全に離間するまで引き伸ばされ、複数のチップＣ間にチップＣの接触による破損を防ぐための所定の間隔が形成される。
【００７２】
次いで、エキスパンドシートＴ２の拡張が維持された状態で、ウェーハＷの中心と図１７に示す環状フレームＦの開口の中心とが略合致するように、ウェーハＷに対して環状フレームＦが位置付けられる。その後、環状フレームＦが降下して保持テーブル３（図１７には不図示）上でエキスパンドシートＴ２の糊層に押し付けられて貼着される。
なお、例えば、保持テーブル３の上方に転動するローラを配設して、保持テーブル３が下降してエキスパンドシートＴ２から離間した後に、環状フレームＦに対応したエキスパンドシートＴ２の基材側をローラが転動することで、−Ｚ方向側からエキスパンドシートＴ２が環状フレームＦに対して押圧されて貼着されてもよい。
【００７３】
例えば、図１８に示すように、保持テーブル３が下降してエキスパンドシートＴ２から離間した後に、エキスパンドシートＴ２の下方にはカッター２７が位置付けられる。カッター２７は、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回して環状フレームＦに対応したエキスパンドシートＴ２上で円を描くように移動して、エキスパンドシートＴ２を環状フレームＦに合わせて円形に切断する。
【００７４】
上記のように本発明に係るウェーハの加工方法は、ウェーハＷの裏面ＷｂにエキスパンドシートＴ２を貼着するエキスパンドシート貼着ステップと、エキスパンドシート貼着ステップを実施する前または後に、切削ブレード１７３でウェーハＷの表面Ｗａから分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを切削（ハーフカット）して切削溝Ｍを形成するとともに切削溝Ｍの溝底とウェーハＷの裏面Ｗｂとの間に切り残し部Ｗｃを形成する切削ステップと、エキスパンドシート貼着ステップと切削ステップとを実施した後、エキスパンドシートＴ２を拡張することでウェーハＷの切り残し部Ｗｃに外力を付与しウェーハＷを分割予定ラインＳに沿って分割する分割ステップと、を備えることで、ウェーハＷを切削ブレード１７３でフルカットしないで分割することができ、裏面Ｗｂにクラックを発生させることも無い。
【００７５】
本発明に係るウェーハの加工方法は上述の実施形態１、２に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている切削装置１、エキスパンド装置８、及びエキスパンド装置２の各構成要素の外形や大きさ等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７６】
Ｗ：ウェーハ  Ｗａ：ウェーハの表面  Ｓ：分割予定ライン  Ｄ：デバイス  Ｗｂ：ウェーハの裏面  Ｔ：エキスパンドシート  Ｆ：環状フレーム  Ｍ：切削溝  Ｗｃ：切り残し部
１：切削装置  １０：基台  １４：門型コラム
１３０：保持テーブル  １３１：クランプ
１２：インデックス送り手段  １５：切込み送り手段
１７：切削手段  １７０：回転軸  １７３：切削ブレード  １８：アライメント手段
８：エキスパンド装置  
８０：フレーム保持手段  ８０１：第１の保持部材  ８０２：第２の保持部材８０３：エアシリンダ
８１：シート拡張手段  ８１０：拡張ドラム  ８１１：昇降機構  ８１２：ローラー
８２：保持テーブル  ８８：テーブル昇降手段
Ｔ２：エキスパンドシート
２：エキスパンド装置  ２０：固定基台  ２０１：凸部  ２９：制御手段
４Ａ〜４Ｄ：第一〜第四挟持手段  ４１：可動基台  ４１１：スライド部  ４１２：支持部  ４１２ａ：ガイドレール  ４１２ｂ：ガイド溝  ４１２ｃ：ガイド孔
４２：下側挟持機構  ４２１：アーム部  ４２２：下側挟持部  ４２３：ローラ
４３：上側挟持機構  ４３１：アーム部  ４３２：上側挟持部  ４３３：ローラ
４４：下側移動機構  ４４１：ボールネジ  ４４２：モータ  ４４３：軸受
４５：上側移動機構  ４５１：ボールネジ  ４５２：モータ  ４５３：軸受
５Ａ〜５Ｄ：第一〜第四移動手段
５１：ボールネジ  ５２：モータ  ５３：軸受
【図１】
2020068322.tif 000003
【図２】
2020068322.tif 000004
【図３】
2020068322.tif 000005
【図４】
2020068322.tif 000006
【図５】
2020068322.tif 000007
【図６】
2020068322.tif 000008
【図７】
2020068322.tif 000009
【図８】
2020068322.tif 000010
【図９】
2020068322.tif 000011
【図１０】
2020068322.tif 000012
【図１１】
2020068322.tif 000013
【図１２】
2020068322.tif 000014
【図１３】
2020068322.tif 000015
【図１４】
2020068322.tif 000016
【図１５】
2020068322.tif 000017
【図１６】
2020068322.tif 000018
【図１７】
2020068322.tif 000019
【図１８】
2020068322.tif 000020