(57)【要約】【課題】被加工物に対して引っ張り応力や荷重による応力のみを印加することにより被加工物の分割を行う場合に比べて、加工不良が生じる可能性を低減する。【解決手段】複数のチップを製造する方法であって、伸張性を有するテープを被加工物に貼り付ける貼り付けステップと、被加工物に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域を被加工物の内部に位置付ける様に、該レーザービームを被加工物の裏面側から各分割予定ラインに沿って照射することにより、各々細孔と該細孔を囲む変質領域とを有する複数のシールドトンネルを各分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成ステップと、シールドトンネル形成ステップの後、液体を介した該被加工物への超音波の印加と、該テープの拡張とを行うことにより、複数の分割予定ラインに沿って被加工物を分割する分割ステップと、を備える複数のチップを製造する方法を提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を表面側に有する被加工物を該複数の分割予定ラインに沿って分割して複数のチップを製造する方法であって、
伸張性を有するテープを該被加工物に貼り付ける貼り付けステップと、
該被加工物に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域を該被加工物の内部に位置付ける様に、該レーザービームを該被加工物の裏面側から各分割予定ラインに沿って照射することにより、各々細孔と該細孔を囲む変質領域とを有する複数のシールドトンネルを各分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成ステップと、
該シールドトンネル形成ステップの後、液体を介した該被加工物への超音波の印加と、該テープの拡張とを行うことにより、該複数の分割予定ラインに沿って該被加工物を分割する分割ステップと、
を備えることを特徴とする複数のチップを製造する方法。
【請求項２】
該分割ステップでは、該被加工物に液体を介して超音波を印加しながら該テープを拡張することにより、該複数の分割予定ラインに沿って該被加工物を分割することを特徴とする請求項１に記載の複数のチップを製造する方法。
【請求項３】
該液体は水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の複数のチップを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を加工して複数のチップを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面側にデバイス等が形成された円盤状のウェーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って分割する方法として、他の領域に比べて強度が低い改質層を分割予定ラインに沿って形成した後、被加工物に外力を加える方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
改質層を形成するためには、例えば、ウェーハに対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光点をウェーハの内部に位置付ける様に、ウェーハの分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射する。これにより、ウェーハ内部の集光点近傍では多光子吸収が生じ、機械的強度が低下した改質層が分割予定ラインに沿って形成される。
【０００４】
ところで、例えば１００μｍを超す比較的厚いウェーハを分割予定ラインに沿って分割するためには、通常、ウェーハの深さ方向に重なる様に複数の改質層を形成する必要がある。例えば、ウェーハの深さ方向に重なる様に３つの改質層を形成する場合、集光点の深さ位置を第１の深さ位置に位置付けた状態で、分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射する（第１のパス）。
【０００５】
次いで、集光点の深さ位置を第１の深さ位置よりも表面側に近い第２の深さ位置に位置付けた状態で、分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射する（第２のパス）。更に、集光点の深さ位置を第２の深さ位置よりも表面側に近い第３の深さ位置に位置付けた状態で、再び分割予定ラインに沿ってレーザービームを照射する（第３のパス）。
【０００６】
この様に、改質層を形成する手法では、通常、分割予定ラインに沿って複数パスのレーザービームの照射が必要であるので、加工に時間がかかるという問題がある。そこで、パス数を低減した加工方法として、細孔と細孔を囲む変質領域とを有するシールドトンネルと呼ばれる改質領域をウェーハの分割予定ラインに沿って形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
分割予定ラインに沿ってシールドトンネルを形成する場合、開口数（ＮＡ）をウェーハの屈折率（Ｎ）で除した値（Ｓ（＝ＮＡ／Ｎ））が、例えば、０．０５以上０．２以下の集光レンズを用いてレーザービームを集光する。この様にＳ値を設定したうえで、ウェーハに対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域をウェーハの内部に位置付ける。
【０００８】
例えば、集光領域をウェーハの所定の深さに位置付けてウェーハの裏面側から１パルスのレーザービームを照射すれば、ウェーハの表面から裏面に渡る１つのシールドトンネルを形成できる。それゆえ、集光領域を所定の深さ位置に位置付けて分割予定ラインに沿って複数パルスのレーザービームを照射すれば（即ち、１パスのレーザービームの照射により）、分割予定ラインに沿って複数のシールドトンネルが形成される。
【０００９】
この様に、１パスのレーザービームの照射により分割予定ラインに沿って複数のシールドトンネルを形成すれば、ウェーハの厚さ方向に重なる様に複数の改質層を形成する場合に比べて、加工に要する時間を低減できるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
複数のシールドトンネルが形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って確実に分割する方法として、例えば、ウェーハの表面側に伸張性のある樹脂製のシートを貼り付け、このシートをウェーハの径方向に引っ張る方法がある。ウェーハは、シートと共に径方向の外側に引っ張られることで分割される。
【００１２】
また例えば、複数のシールドトンネルが形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って確実に分割する方法として、ブレーク刃等の押圧部材を分割予定ラインに押し当てることで、ウェーハに荷重を加える方法がある。ウェーハは、分割予定ラインにおいて厚さ方向に加えられた応力により分割される。
【００１３】
しかし、この様に、複数のシールドトンネルが形成されたウェーハ（即ち、被加工物）に対して引っ張り応力や荷重による応力のみを印加することにより被加工物の分割を行う場合、被加工物に対して確実に分割するためにはある程度大きい応力を加える必要がある。それゆえ、被加工物にチッピングやクラックなどの加工不良が生じる可能性が高くなる。
【００１４】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、分割予定ラインに沿って複数のシールドトンネルが形成された被加工物を分割する場合に、被加工物に対して引っ張り応力や荷重による応力のみを印加することにより被加工物の分割を行う場合に比べて、加工不良が生じる可能性を低減できるチップの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様によれば、互いに交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を表面側に有する被加工物を該複数の分割予定ラインに沿って分割して複数のチップを製造する方法であって、伸張性を有するテープを該被加工物に貼り付ける貼り付けステップと、該被加工物に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームの集光領域を該被加工物の内部に位置付ける様に、該レーザービームを該被加工物の裏面側から各分割予定ラインに沿って照射することにより、各々細孔と該細孔を囲む変質領域とを有する複数のシールドトンネルを各分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成ステップと、該シールドトンネル形成ステップの後、液体を介した該被加工物への超音波の印加と、該テープの拡張とを行うことにより、該複数の分割予定ラインに沿って該被加工物を分割する分割ステップと、を備える複数のチップを製造する方法が提供される。
【００１６】
好ましくは、該分割ステップでは、該被加工物に液体を介して超音波を印加しながら該テープを拡張することにより、該複数の分割予定ラインに沿って該被加工物を分割する。また、好ましくは、該液体は水である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様に係る複数のチップを製造する方法では、シールドトンネル形成ステップで被加工物の分割予定ラインに沿ってシールドトンネルを形成した後、被加工物に液体を介して超音波を印加して、被加工物に貼り付けられた伸張性を有するテープを拡張することにより、被加工物を分割する。
【００１８】
この様に、本発明の分割ステップでは、被加工物に対してテープを介した引っ張り応力を印加するだけではなく被加工物に超音波を印加することにより、シールドトンネルの破壊を促進できる。それゆえ、引っ張り応力を低減しても被加工物を分割できるので、被加工物に対して引っ張り応力のみを印加することにより被加工物を分割する場合に比べて、加工不良が生じる可能性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）は、被加工物の斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物ユニットの斜視図である。
【図２】レーザー加工装置の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、加工ヘッドとチャックテーブルとを相対的に移動させる際の被加工物等の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、加工ヘッドとチャックテーブルとを相対的に移動させた後の被加工物等の一部断面側面図である。
【図４】図４（Ａ）は、１つのシールドトンネルの構造を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、分割予定ラインに沿って形成された複数のシールドトンネルを示す被加工物の一部の断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、超音波印加装置等の一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、被加工物に液体を介して超音波を印加する様子を示す図であり、図５（Ｃ）は、被加工物に液体を介して超音波を印加しながら、ダイシングテープを拡張する様子を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る複数のチップを製造する方法を示すフロー図である。
【図７】図７（Ａ）は、超音波印加装置等の一部断面側面図であり、図７（Ｂ）は、分割装置等の一部断面側面図であり、図７（Ｃ）は、分割装置を用いてダイシングテープを拡張する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。図１（Ａ）は、被加工物１１の斜視図である。被加工物１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂが円形であり、厚さが５００μｍから１０００μｍ程度の円盤状に形成されているウェーハである。
【００２１】
被加工物１１は、例えば、サファイア、各種ガラス等で形成されている。なお、各種ガラスは、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラスを含む。また、被加工物１１は、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料等で形成されてもよい。
【００２２】
被加工物１１の表面１１ａ側には、互いに交差する様に（例えば、格子状に）複数の分割予定ライン（ストリート）１３が設定されている。本実施形態では、複数の分割予定ライン１３により区画された複数の領域の各々には、デバイス１５が設けられている。但し、デバイス１５は必須ではない。格子状に配置された分割予定ライン１３により矩形状に区画された各領域には、デバイス１５が設けられていなくてもよい。
【００２３】
複数のデバイス１５が設けられたデバイス領域１５ａの外周を囲む様に、デバイス領域１５ａの外側にはデバイス１５が設けられていない外周余剰領域１５ｂが存在する。被加工物１１の外周端部の一部には、ウェーハの結晶方位を示すノッチ１１ｃが設けられている。なお、ノッチ１１ｃに代えて、オリエンテーションフラット等の他のマークが設けられてもよい。
【００２４】
被加工物１１は、例えば、ダイシングテープ１７を介して金属製の環状フレーム１９の開口部に固定された状態（即ち、被加工物ユニット２１の状態）で加工される。図１（Ｂ）は、被加工物ユニット２１の斜視図である。
【００２５】
ダイシングテープ１７は、伸張性を有する樹脂製のフィルムである。ダイシングテープ１７は、粘着性を有する粘着層（不図示）と、粘着性を有しない基材層（不図示）との積層構造を有する。粘着層は、例えば、紫外線硬化型の樹脂層であり、樹脂製の基材層の一面の全体に設けられている。粘着層に紫外線が照射されると、粘着層の粘着力が低下して、保護テープが被加工物１１から剥離されやすくなる。
【００２６】
環状フレーム１９は、被加工物１１の径よりも大きな径の開口を有する。この開口に被加工物１１を配置した状態で、被加工物１１の表面１１ａ側と、環状フレーム１９の一面とにダイシングテープ１７の粘着層側を貼り付けることで、被加工物ユニット２１が形成される。
【００２７】
本実施形態では、レーザー加工装置２を用いて被加工物１１を加工する。図２は、レーザー加工装置２の斜視図である。レーザー加工装置２は、各構造を支持する基台４を備える。基台４は、直方体状の基部６と、基部６のＹ軸方向（割り出し送り方向）の一方（例えば、−Ｙ方向）の端部で、上方（例えば、＋Ｚ方向）に突出している壁部８とを含む。
【００２８】
基部６の上方には、チャックテーブル１０が配置されている。チャックテーブル１０の外周側面には、複数のクランプユニットが固定されている。例えば、チャックテーブル１０を上面視した場合に、時計の０時、３時、６時及び９時の各位置に１つのクランプユニットが設けられる。
【００２９】
チャックテーブル１０の下方（例えば、−Ｚ方向）には、チャックテーブル１０をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動ユニット１６が設けられている。Ｙ軸移動ユニット１６は、基部６の上面に固定されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール１８を備える。
【００３０】
Ｙ軸ガイドレール１８には、Ｙ軸移動テーブル２０がスライド可能に設置されている。Ｙ軸移動テーブル２０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール１８と平行に配置されたＹ軸ボールネジ２２が回転可能な態様で結合されている。
【００３１】
Ｙ軸ボールネジ２２の一端には、Ｙ軸パルスモータ２４が連結されている。Ｙ軸パルスモータ２４でＹ軸ボールネジ２２を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル２０は、Ｙ軸ガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００３２】
Ｙ軸移動テーブル２０の表面側（上面側）には、チャックテーブル１０をＹ軸方向と直交するＸ軸方向（加工送り方向）に移動させるＸ軸移動ユニット２６が設けられている。Ｘ軸移動ユニット２６は、Ｙ軸移動テーブル２０の上面に固定されＸ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール２８を備える。
【００３３】
Ｘ軸ガイドレール２８には、Ｘ軸移動テーブル３０がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル３０の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレール２８と平行に配置されたＸ軸ボールネジ３２が回転可能な態様で結合されている。
【００３４】
Ｘ軸ボールネジ３２の一端には、Ｘ軸パルスモータ３４が連結されている。Ｘ軸パルスモータ３４でＸ軸ボールネジ３２を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル３０は、Ｘ軸ガイドレール２８に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００３５】
Ｘ軸移動テーブル３０の表面側（上面側）には、支持台３６が設けられている。支持台３６の上部には、略円盤状のチャックテーブル１０が配置されている。チャックテーブル１０は、下方に設けられた回転駆動源（不図示）と連結されており、この回転駆動源により回転可能に構成されている。
【００３６】
チャックテーブル１０の表面側には、ポーラスセラミックス等で形成された円盤状のポーラス板が設けられている。ポーラス板はチャックテーブル１０の内部に設けられた流路（不図示）を通じてエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。吸引源が発生する負圧により、ポーラス板の表面（即ち、保持面１０ａ）には吸引力が発生する。
【００３７】
チャックテーブル１０の上方には、レーザービーム照射ユニット１２が設けられている。レーザービーム照射ユニット１２の一端は、壁部８の上部のＹ軸方向の他方（例えば、＋Ｙ方向）の面に固定されている。
【００３８】
レーザービーム照射ユニット１２の他端には、加工ヘッド１２ａが設けられている。加工ヘッド１２ａからは、パルス状のレーザービームが保持面１０ａに向けて略垂直に照射される。
【００３９】
レーザービーム照射ユニット１２のＸ軸方向の一方（−Ｘ方向）側には、撮像ユニット１２ｂが設けられている。撮像ユニット１２ｂは、被写体からの反射光が入射する対物レンズ（不図示）を有する。被写体からの反射光は、対物レンズ等を介して撮像ユニット１２ｂの撮像素子（不図示）へ導かれる。
【００４０】
次に、図１（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）及び図６を用いて、チップの製造方法について説明する。図６は、第１実施形態に係る複数のチップを製造する方法を示すフロー図である。
【００４１】
第１実施形態に係るチップの製造方法では、まず、図１（Ｂ）に示す様に、被加工物１１の表面１１ａ側と環状フレーム１９との一面にダイシングテープ１７を貼り付けて被加工物ユニット２１を形成する（貼り付けステップ（Ｓ１０））。
【００４２】
貼り付けステップ（Ｓ１０）では、テープ貼り付け装置（不図示）が用いられる。テープ貼り付け装置は、被加工物１１及び環状フレーム１９を支持する支持テーブル（不図示）を備える。なお、支持テーブルの外周部には、被加工物１１の厚さと環状フレーム１９の厚さとの差異に応じた段差構造が設けられている。
【００４３】
支持テーブルの表面に被加工物１１の裏面１１ｂと環状フレーム１９の他面とが接する様に被加工物１１及び環状フレーム１９を支持テーブルに載置すると、厚さの差異が段差構造により吸収され、被加工物１１の表面１１ａと環状フレーム１９の一面とは面一となる。
【００４４】
支持テーブルの上方には、テープ体（不図示）が設けられている。また、テープ体の近傍には、テープ体から送り出されたダイシングテープ１７を被加工物１１に対して押圧するローラー状の押圧部材（不図示）が配置されている。押圧部材は、回転しながら所定の方向に移動可能な態様で構成されている。
【００４５】
更に、テープ体の近傍には、被加工物１１及び環状フレーム１９に貼り付けられたダイシングテープ１７を円形に切り取るカッター（不図示）が設けられている。カッターは、ダイシングテープ１７の径が環状フレーム１９の開口の内径よりも大きく且つ環状フレーム１９の外径よりも小さい所定の径となる様に、ダイシングテープ１７を円形に切り取る。
【００４６】
貼り付けステップ（Ｓ１０）では、まず、被加工物１１の表面１１ａ及び環状フレーム１９の一面が上向きになる様に、支持テーブルの上部に被加工物１１及び環状フレーム１９を載置する。
【００４７】
そして、押圧部材と被加工物１１の表面１１ａとの間にダイシングテープ１７を配置し、押圧部材で表面１１ａ側を押圧した状態で、押圧部材をＸ軸方向に沿って回転させながら移動させる。
【００４８】
その後、カッターを用いて、ダイシングテープ１７が上述の所定の径となる様に、ダイシングテープ１７を円形に切り取る。これにより、被加工物１１及び環状フレーム１９がダイシングテープ１７を介して一体化された被加工物ユニット２１を形成する。
【００４９】
貼り付けステップ（Ｓ１０）の後、レーザー加工装置２を用いて、被加工物１１にシールドトンネルを形成する（シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０））。図３（Ａ）は、加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０とを相対的に移動させる際の被加工物１１等の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０とを相対的に移動させた後の被加工物１１等の一部断面側面図である。
【００５０】
シールドトンネル形成ステップ（Ｓ１０）では、まず、被加工物１１の表面１１ａが上を向く態様で、保持面１０ａ上に被加工物ユニット２１を載置する。この状態で、吸引源を動作させて保持面１０ａに負圧を作用させる。更に、クランプユニットで環状フレーム１９を固定する。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂ側はダイシングテープ１７を介してチャックテーブル１０により保持される。
【００５１】
次に、被加工物１１の分割予定ライン１３がＸ軸方向と平行になる様に、チャックテーブル１０の向きを調整する。そして、加工ヘッド１２ａの下端が１つの分割予定ライン１３のＸ軸方向の一端側（例えば、＋Ｘ方向の端部側）に位置する様に、チャックテーブル１０の位置を調整する（図３（Ａ）参照）。
【００５２】
その後、被加工物１１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームＬを加工ヘッド１２ａから被加工物１１の表面１１ａに対して照射する。このとき、レーザービームＬの集光領域は、被加工物１１の内部に位置付けられる。
【００５３】
被加工物１１の裏面１１ｂ側から照射されたレーザービームＬの集光領域が被加工物１１の内部に位置付けられた状態で、Ｘ軸移動ユニット２６を動作させて、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させる。
【００５４】
これにより、加工ヘッド１２ａをチャックテーブル１０に対して相対的に移動させながら、レーザービームＬを分割予定ライン１３に沿って照射する。なお、本明細書では、Ｘ軸方向における加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０との相対的な移動速度を加工速度と称する。
【００５５】
例えば、加工条件を次の様に設定して、被加工物１１を加工する。
レーザービームＬの波長  ：１０６４ｎｍ
パルスエネルギー        ：５０μＪ
パルスの繰り返し周波数  ：１ｋＨｚ
Ｘ軸方向の加工速度      ：２０ｍｍ／ｓ
パス数                  ：１
【００５６】
なお、パルスエネルギーとは、１パルス当たりのエネルギーを意味する。また、パス数とは、集光領域を被加工物１１の内部に位置付けた状態で１つの分割予定ライン１３に沿ってレーザービームＬを照射する回数を意味する。
【００５７】
１つの分割予定ライン１３のＸ軸方向の一端から他端（例えば、−Ｘ方向の端部）までレーザービームＬを照射する様に、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させた後、レーザービームＬの照射を一旦停止する（図３（Ｂ）参照）。
【００５８】
次に、チャックテーブル１０を所定のインデックス量だけＹ軸方向に加工送りし、加工ヘッド１２ａの下端を直前に加工した１つの分割予定ライン１３のＹ軸方向に隣接する他の分割予定ライン１３上に位置付ける。
【００５９】
次に、他の分割予定ライン１３のＸ軸方向の他端（例えば、−Ｘ方向の端部）から一端（例えば、＋Ｘ方向の端部）までレーザービームＬを照射する様に、チャックテーブル１０をＸ軸方向に移動させた後、再びレーザービームＬの照射を一旦停止する（図３（Ｂ）参照）。
【００６０】
この様にして、一の方向に平行な全ての分割予定ライン１３に沿って、レーザービームＬを照射する。その後、チャックテーブル１０を９０度回転させて、一の方向に直交する他の方向に平行な全ての分割予定ライン１３に沿って、レーザービームＬを照射する。これにより、全ての分割予定ライン１３の各々に沿って、複数のシールドトンネル１１ｄが形成される。
【００６１】
なお、Ｘ軸方向の加工速度が５０ｍｍ／ｓを超えると、分割予定ライン１３に沿ってシールドトンネルが形成され難くなる。様々な原因が考えられるが、例えば、シールドトンネルが分割予定ライン１３に対して蛇行する様に形成されることがある。それゆえ、Ｘ−Ｙ平面方向の加工速度は、５０ｍｍ／ｓ以下とすることがより好ましい。
【００６２】
図４（Ａ）は、１つのシールドトンネル１１ｄの構造を示す斜視図である。なお、図４（Ａ）では、被加工物１１の厚さ方向（例えば、表面１１ａから裏面１１ｂに向かう方向）の一部を省略している。各シールドトンネル１１ｄは、被加工物１１の厚さ方向に沿って形成された細孔１１ｅを有する。細孔１１ｅは、直径が略１μｍの略円柱状の細長い空間である。
【００６３】
シールドトンネル１１ｄは、細孔１１ｅの側面を囲む様に形成された変質領域１１ｆを更に有する。変質領域１１ｆは、例えば、略５μｍから略２０μｍの直径を有する略円柱状の領域であり、この円柱の高さ方向に渡って円柱の底面である円の中心を通る様に上述の細孔１１ｅが形成されている。
【００６４】
変質領域１１ｆは、被加工物１１の一部がレーザービームＬからエネルギーを受けることにより、レーザービームＬが照射されていない部分に比べて、構造、密度等が変化した領域である。例えば、被加工物１１がシリコン等の単結晶材料で形成されている場合、変質領域１１ｆは、非晶質領域や多結晶領域となる。
【００６５】
図４（Ｂ）は、１つの分割予定ライン１３に沿って形成された複数のシールドトンネル１１ｄを示す被加工物１１の一部の断面図である。図４（Ｂ）では、分割予定ライン１３に沿って隣接する２つのシールドトンネル１１ｄの変質領域１１ｆの側部は接続しているが、２つの変質領域１１ｆの側部は分割予定ライン１３に沿って互いに離れていてもよい。なお、図４（Ｂ）では、被加工物１１の厚さ方向の一部を省略している。
【００６６】
シールドトンネル形成ステップ（Ｓ２０）の後、超音波印加装置３８を用いて水（例えば、純水）等の液体４０を介した被加工物１１への超音波の印加と、ダイシングテープ１７の拡張とを行うことにより、シールドトンネル１１ｄを破壊して被加工物１１を分割する（分割ステップ（Ｓ３０））。図５（Ａ）は、超音波印加装置３８等の一部断面側面図である。
【００６７】
超音波印加装置３８は、容器４２を有する。容器４２には、液体４０が所定の高さ位置まで満たされている。容器４２の内側には、容器４２の高さ方向に伸縮可能な複数の脚部４４が配置されており、この脚部４４の底部は、容器４２の内側の底部に固定されている。なお、図５（Ａ）では、最大限伸びた状態の各脚部４４が示されている。
【００６８】
各脚部４４の上端にはリング状の支持部４４ａが固定されている。この支持部４４ａの上面には、上述の被加工物ユニット２１の環状フレーム１９が載置される。支持部４４ａの外周側面には、複数のクランプユニット４６が設けられている。
【００６９】
各クランプユニット４６は、支持部４４ａの周方向の異なる位置に離散的に配置されている。例えば、支持部４４ａを上面視した場合に、４つのクランプユニット４６が時計の０時、３時、６時及び９時の位置に設けられる。
【００７０】
複数の脚部４４よりも内側には、被加工物ユニット２１のダイシングテープ１７を下方から突き上げる突き上げ装置４８が設けられている。突き上げ装置４８は、容器４２の高さ方向に伸縮可能な複数の脚部４８ａを有しており、この脚部４８ａの底部は、容器４２の内側の底部に固定されている。なお、図５（Ａ）では、脚部４４と同じ高さ位置に位置付けられた状態の各脚部４８ａが示されている。
【００７１】
各脚部４８ａの上端にはリング状の突き上げ部材４８ｂが設けられている。この突き上げ部材４８ｂの上面には、被加工物１１の外周端部と環状フレーム１９の内径との間に位置するダイシングテープ１７の基材層の一部が接触する。
【００７２】
容器４２の内側の底部には、超音波発生ユニット５０が固定されている。超音波発生ユニット５０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料を用いて形成された圧電素子（不図示）を有する。
【００７３】
圧電素子に対して所定の交流電圧を印加することにより、圧電素子は振動する。これにより、超音波発生ユニット５０は、２０ｋＨｚを超える所定の周波数（例えば、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数）の超音波を発生する。
【００７４】
分割ステップ（Ｓ３０）では、まず、図５（Ａ）に示す様に支持部４４ａ上に被加工物ユニット２１を載置する。そして、環状フレーム１９の上方を各クランプユニット４６で押さえ込む。これにより、被加工物ユニット２１は、クランプユニット４６と支持部４４ａとにより固定される。
【００７５】
その後、液体４０の水位より低く且つ超音波発生ユニット５０よりも高い位置に被加工物１１を位置付ける様に、脚部４４及び脚部４８ａを同じ所定の長さに縮ませる。これにより、被加工物ユニット２１の全体が液体４０に浸漬される。脚部４４を所定の長さに保つことで、表面１１ａ（又は裏面１１ｂ）と超音波発生ユニット５０との距離を一定にできる。
【００７６】
なお、被加工物１１の高さ位置を、超音波が伝わりやすい所定の位置に調整してもよい。例えば、液体４０中に生じている超音波の定常波の波長をλとする場合に、超音波発生ユニット５０の上端から｛（２ｎ−１）λ｝／４の位置（但し、ｎは１以上の自然数）に、被加工物１１を位置付けてもよい。
【００７７】
被加工物１１を適切な高さ位置に位置付けた後、超音波発生ユニット５０に所定の交流電圧を印加して超音波を発生させる。超音波は、液体４０中を疎密波（即ち、縦波）の形態で伝播する。図５（Ｂ）は、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加する様子を示す図である。
【００７８】
次に、ダイシングテープ１７を拡張する。図５（Ｃ）は、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加しながら、ダイシングテープ１７を拡張する様子を示す図である。脚部４４の長さを維持した状態で、突き上げ装置４８の突き上げ部材４８ｂを支持部４４ａよりも高い所定位置に位置付ける。
【００７９】
脚部４８ａの上端は、所定の時間（例えば、数秒から数十秒）かけて徐々に所定位置まで上昇させられるが、瞬間的に所定位置まで上昇させられてもよい。脚部４８ａの上端を所定位置まで上昇させることで、ダイシングテープ１７は径方向に拡張（即ち、エキスパンド）される。これにより、被加工物１１は、径方向に引っ張り応力を受ける。
【００８０】
被加工物１１が受ける径方向の引っ張り応力は、例えば、脚部４４に対する脚部４８ａの上端の上昇量に比例する。本実施形態では、液体４０を介して超音波を印加するので、液体４０を介して超音波を印加せずに引っ張り応力のみを印加して被加工物１１を分割する場合における脚部４８ａの上端の上昇量に比べて、脚部４８ａの上昇量を低減しても複数の分割予定ライン１３に沿って被加工物１１を分割できる。
【００８１】
つまり、被加工物１１に印加する引っ張り応力を低減しても被加工物１１を分割できるので被加工物１１に対して引っ張り応力のみを印加することにより被加工物１１を分割する場合に比べて、加工不良が生じる可能性を低減できる。
【００８２】
なお、被加工物１１と超音波発生ユニット５０との間に液体４０を設けることで、被加工物１１と超音波発生ユニット５０との間に空気等の気体のみが存在する場合に比べて、超音波が被加工物１１に伝搬する際の音響インピーダンスを低減できる。つまり、液体４０は、空気に比べて超音波の伝播効率を向上させる音響整合層として機能する。
【００８３】
また、液体４０は、細孔１１ｅに入り込むので、細孔１１ｅ内にも超音波が伝播し得る。それゆえ、細孔１１ｅに液体４０が存在しない状態（例えば、被加工物１１が大気圧環境に曝された状態）で被加工物１１に対して超音波を印加する場合に比べて、より効率的に変質領域１１ｆを破壊できる。
【００８４】
加えて、脚部４８ａの上端を徐々に所定位置まで上昇させる場合、液体４０は、引っ張り応力を受けて破壊されつつある変質領域１１ｆの裂け目にも入り込むので、変質領域１１ｆの裂け目にも超音波が伝播し得る。それゆえ、瞬間的に所定位置まで上昇させる場合に比べて、加工不良が生じる可能性を更に低減できる。
【００８５】
また、被加工物１１の分割時に生じる屑等は、超音波振動により液体４０中を拡散し、被加工物１１の表面１１ａに付着しにくくなる。それゆえ、チップ２３の表面に屑等が付着することを防止できる。
【００８６】
更に、薬品、薬液等を使用せずに、水を液体４０として用いることにより、エッチング処理に比べて排水処理が容易となる。また、容器４２、脚部４４、支持部４４ａ及び突き上げ装置４８に対して、耐酸性等の耐薬品性を付与する処理が不要となる点も有利である。
【００８７】
分割ステップ（Ｓ３０）後、被加工物１１から分割された複数のチップ２３をピックアップする（ピックアップステップ（Ｓ４０））。ピックアップステップ（Ｓ４０）では、ダイシングテープ１７の粘着層の粘着力を低下させるべく、ダイシングテープ１７に紫外線を照射する紫外線照射装置（不図示）を用いる。また、チップ２３を搬送するべく、超音波印加装置３８の上方に配置されている搬送装置（不図示）を用いる。
【００８８】
搬送装置は、Ｘ軸（又はＹ軸）方向及びＺ軸方向に移動可能な腕部（不図示）を有する。腕部の下端には、円盤状のヘッド部（不図示）の上面が固定されており、ヘッド部の下面には、複数の吸着パッド（不図示）が設けられている。各吸着パッドは、チップ２３の位置に対応する位置に配置されている。
【００８９】
各吸着パッドは、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続された流路（不図示）を有している。この流路の一端（即ち、開口）は、吸着パッドの下方に露出している。吸引源が発生する負圧により、吸着パッドの開口には吸引力が発生する。
【００９０】
ピックアップステップ（Ｓ４０）では、まず、突き上げ部材４８ｂが支持部４４ａよりも高い所定位置に存在する状態（図５（Ｃ）参照）を保ったまま、脚部４４及び脚部４８ａを伸ばす。
【００９１】
このとき、ダイシングテープ１７の裏面を液体４０の水面より上方に位置付ける。これにより、複数のチップ２３が液体４０の水位より上方に位置付けられる。その後、ダイシングテープ１７の裏面側と液体４０の水面との間の空間に紫外線照射装置を配置して、ダイシングテープ１７に紫外線を照射する。これにより、粘着層の粘着力が低下する。
【００９２】
次に、搬送装置の腕部をＸ軸方向に移動させて、被加工物１１の直上に位置付ける。その後、腕部をＺ軸方向に移動させて、吸着パッドをチップ２３に接触させた後、吸引源を動作させて、吸着パッドでチップ２３を吸着する。
【００９３】
次いで、腕部を、Ｚ軸方向に移動させてチップ２３をダイシングテープ１７から剥がし、その後、Ｘ軸方向に移動させて、チップ２３を収容する収容トレイ（不図示）に各チップ２３を搬送する。
【００９４】
なお、紫外線を照射するために、被加工物ユニット２１の底部と液体４０の水位との間に紫外線照射装置を配置しなくてもよい。例えば、脚部４４を伸ばし、被加工物ユニット２１を液体４０の水位よりも上方に位置付けた後、クランプユニット４６を解除して、被加工物ユニット２１を他の紫外線照射装置（不図示）に搬送する。そして、他の紫外線照射装置を用いてダイシングテープ１７に紫外線を照射する。その後、搬送装置（不図示）を用いて各チップ２３を収容トレイに搬送する。
【００９５】
次に、第２実施形態について述べる。第２実施形態の分割ステップ（Ｓ３０）では、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加した後、被加工物１１を液体４０から取り出し、次に、ダイシングテープ１７を拡張することにより、被加工物１１を分割する。係る点が、第１実施形態と異なる。
【００９６】
第２実施形態の分割ステップ（Ｓ３０）では、まず、各々第１実施形態と同じである容器４２、脚部４４、支持部４４ａ及び超音波発生ユニット５０を有する超音波印加装置５２を用いて、被加工物１１に超音波を印加する（超音波印加工程）。なお、容器４２には、所定の深さ位置まで液体４０が満たされている。
【００９７】
図７（Ａ）は、超音波印加装置５２等の一部断面側面図である。超音波印加工程では、まず、支持部４４ａ上に被加工物ユニット２１を載置し、環状フレーム１９の上方を各クランプユニット４６で押さえ込む。
【００９８】
その後、液体４０の水位より低く且つ超音波発生ユニット５０よりも高い位置に被加工物１１を位置付ける様に、脚部４４を縮ませて、被加工物ユニット２１の全体を液体４０に浸漬する。
【００９９】
そして、超音波発生ユニット５０により超音波を発生させて、被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加する。被加工物１１に液体４０を介して超音波を印加した後、脚部４４を伸ばし、被加工物１１を液体４０の水位よりも上方に位置付けて、クランプユニット４６を解除する。
【０１００】
次に、分割装置６０を用いてダイシングテープ１７を拡張することにより、被加工物１１を分割する（エキスパンド工程）。図７（Ｂ）は、分割装置６０等の一部断面側面図である。
【０１０１】
分割装置６０では、超音波印加装置５２の脚部４４が、超音波印加装置３８の脚部５４に対応する。また、支持部４４ａが支持部５４ａに対応し、クランプユニット４６がクランプユニット５６に対応する。更に、突き上げ装置５８が、突き上げ装置４８に対応する。
【０１０２】
エキスパンド工程では、超音波印加装置５２から分割装置６０の支持部４４ａに被加工物１１を移動させ、その後、環状フレーム１９の上方を各クランプユニット４６で押さえ込む。そして、突き上げ装置５８の脚部５８ａの高さ位置を固定した状態で、脚部５４を徐々に縮ませる。
【０１０３】
これにより、突き上げ部材５８ｂは、支持部５４ａよりも高い所定位置に位置付けられ、ダイシングテープ１７は径方向に拡張されて、被加工物１１は、径方向に引っ張り応力を受ける。図７（Ｃ）は、分割装置６０を用いてダイシングテープ１７を拡張する様子を示す図である。
【０１０４】
第２実施形態においても、変質領域１１ｆは、超音波を印加する前に比べて機械的強度が弱くなっているので、引っ張り応力を低減しても被加工物１１を分割できる。それゆえ、被加工物１１に対して引っ張り応力のみを印加することにより被加工物１１を分割する場合に比べて、加工不良が生じる可能性を低減できる。
【０１０５】
エキスパンド工程後に、ピックアップステップ（Ｓ４０）を行う。ピックアップステップ（Ｓ４０）では、ダイシングテープ１７の裏面側に上述の紫外線照射装置（不図示）を配置して、ダイシングテープ１７に紫外線を照射する。これにより、粘着層の粘着力が低下する。その後、上述の搬送装置（不図示）を用いて、各チップ２３を収容トレイ（不図示）に搬送する。
【０１０６】
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】
【０１０７】
２  レーザー加工装置
４  基台
６  基部
８  壁部
１０  チャックテーブル
１０ａ  保持面
１１  被加工物
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  ノッチ
１１ｄ  シールドトンネル
１１ｅ  細孔
１１ｆ  変質領域
１２  レーザービーム照射ユニット
１２ａ  加工ヘッド
１２ｂ  撮像ユニット
１３  分割予定ライン
１５  デバイス
１５ａ  デバイス領域
１５ｂ  外周余剰領域
１６  Ｙ軸移動ユニット
１７  ダイシングテープ
１８  Ｙ軸ガイドレール
１９  環状フレーム
２０  Ｙ軸移動テーブル
２１  被加工物ユニット
２２  Ｙ軸ボールネジ
２３  チップ
２４  Ｙ軸パルスモータ
２６  Ｘ軸移動ユニット
２８  Ｘ軸ガイドレール
３０  Ｘ軸移動テーブル
３２  Ｘ軸ボールネジ
３４  Ｘ軸パルスモータ
３６  支持台
３８  超音波印加装置
４０  液体
４２  容器
４４  脚部
４４ａ  支持部
４６  クランプユニット
４８  突き上げ装置
４８ａ  脚部
４８ｂ  突き上げ部材
５０  超音波発生ユニット
５２  超音波印加装置
５４  脚部
５４ａ  支持部
５６  クランプユニット
５８  突き上げ装置
５８ａ  脚部
５８ｂ  突き上げ部材
６０  分割装置
Ｌ  レーザービーム
【図１】
2020136511.tif 000003
【図２】
2020136511.tif 000004
【図３】
2020136511.tif 000005
【図４】
2020136511.tif 000006
【図５】
2020136511.tif 000007
【図６】
2020136511.tif 000008
【図７】
2020136511.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月26日(2020.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
貼り付けステップ（Ｓ１０）の後、レーザー加工装置２を用いて、被加工物１１にシールドトンネルを形成する（シールドトンネル形成ステップ（Ｓ２０））。図３（Ａ）は、加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０とを相対的に移動させる際の被加工物１１等の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、加工ヘッド１２ａとチャックテーブル１０とを相対的に移動させた後の被加工物１１等の一部断面側面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
シールドトンネル形成ステップ（Ｓ２０）では、まず、被加工物１１の表面１１ａが下を向く態様で、保持面１０ａ上に被加工物ユニット２１を載置する。この状態で、吸引源を動作させて保持面１０ａに負圧を作用させる。更に、クランプユニットで環状フレーム１９を固定する。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側はダイシングテープ１７を介してチャックテーブル１０により保持される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
その後、被加工物１１に対して透過性を有する波長のパルス状のレーザービームＬを加工ヘッド１２ａから被加工物１１の裏面１１ｂに対して照射する。このとき、レーザービームＬの集光領域は、被加工物１１の内部に位置付けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
次に、チャックテーブル１０を所定のインデックス量だけＹ軸方向に割り出し送りし、加工ヘッド１２ａの下端を直前に加工した１つの分割予定ライン１３のＹ軸方向に隣接する他の分割予定ライン１３上に位置付ける。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
また、被加工物１１の分割時に生じる屑等は、超音波振動により液体４０中を拡散し、被加工物１１の裏面１１ｂに付着しにくくなる。それゆえ、チップ２３の表面に屑等が付着することを防止できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020136511.tif 000010
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2020136511.tif 000011