(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ搬送手段に取り付け可能な吸着手段によって、外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハの、前記補強部による段差が生じている第１主面に対して反対側の第２主面を吸着した状態で、前記ウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、
前記補強部が切り離された前記ウェハの第１主面をウェハ保持手段によって吸着して保持し、前記吸着手段の前記ウェハへの吸着を解除した後、前記ウェハ保持手段に保持された前記ウェハの第２主面にテープを貼り付ける貼り付け工程と、
前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、
を含むことを特徴とするウェハ加工方法。
【請求項２】
前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とする請求項１に記載のウェハ加工方法。
【請求項３】
外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、
前記補強部が切り離された前記ウェハにテープを貼り付ける貼り付け工程と、
前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、
を含み、
前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、かつ前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けてガスを吹き付けるとともに、前記レーザの照射部位近傍のガスを吸引しながら、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とするウェハ加工方法。
【請求項４】
外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、
前記補強部が切り離された前記ウェハにテープを貼り付ける貼り付け工程と、
前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、
を含み、
前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、かつ前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けて非酸化性のガスを吹き付けながら、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とするウェハ加工方法。
【請求項５】
前記ガスを、前記ウェハに沿って、吹き付ける方向に対して交差する方向に広がるように吹き付けることを特徴とする請求項３または４に記載のウェハ加工方法。
【請求項６】
前記レーザの照射部位に非酸化性のガスを吹き付けることを特徴とする請求項３に記載のウェハ加工方法。
【請求項７】
前記切断工程では、前記ウェハを垂直または任意の角度で傾かせて回転させることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載のウェハ加工方法。
【請求項８】
ウェハを保持して回転するウェハ保持手段と、
前記ウェハ保持手段に保持されたウェハの、該ウェハの中央部と該ウェハの外周部に形成された該中央部よりも厚い補強部との境界または該境界よりも内側の部位に固定位置からレーザを照射するレーザ照射手段と、
レーザ照射後のウェハに、ダイシング時にウェハを保護するテープを貼り付ける貼り付け手段と、
前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けてガスを吹き付ける吹き付け手段と、
を備え、
前記ウェハ保持手段は、前記レーザの照射部位に対応する位置に溝を有し、前記溝内を吸引することを特徴とするウェハ加工装置。
【請求項９】
前記吹き付け手段のガス噴出口の形状は、前記ウェハのガスが吹き付けられる面に平行な辺が長辺となる長方形または略長方形であることを特徴とする請求項８に記載のウェハ加工装置。
【請求項１０】
前記ウェハ保持手段は、前記ウェハを垂直または任意の角度で傾いた状態で保持することを特徴とする請求項８または９に記載のウェハ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウェハ加工方法およびウェハ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などのパワー半導体素子を製造する際に、半導体ウェハを大口径化してウェハ当たりのチップの取れ数を増やしたり、ウェハを薄くしてパワー半導体素子の電気的特性を改善したりすることが行われている。薄化した大口径ウェハには反りが生じやすいという欠点がある。そこで、パワー半導体素子の製造途中で、ウェハ全体を研削して薄くするのではなく、ウェハ中央部のチップ形成領域を薄くして電気的特性の向上を図り、ウェハ外周部を補強部として厚く残してウェハの強度を保つようにした技術がある。このようなウェハは、ウェハ外周部にウェハの補強部としてリブが形成されているので、リブウェハと呼ばれることがある。
【０００３】
ダイシング工程では、ウェハは、ダイシングテープに貼り付けられた状態でダイシングブレードにより切断されて個々のチップに分離される。リブウェハを、補強部のない通常の均一な厚さのウェハと同じようにダイシングテープに貼り付けてダイシングを行うと、補強部による段差によってダイシングテープとウェハの間に隙間ができてしまうため、ウェハが割れることがある。また、薄いウェハ中央部と厚いウェハ外周部とを切断するため、ダイシングブレードにかかる負荷が大きくなり、ダイシングブレードが破損したり、ダイシングブレードの消耗量が増えてしまう。
【０００４】
これらの問題の対策として、ダイシングを行う前に、ウェハ外周部の補強部を研削してなくしたり、ダイシングブレードを用いて補強部を切り落とすことによって、均一な厚さの薄いウェハに加工する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。一方、レーザの照射部位に気体を吹き付けながらウェハにレーザを照射し、レーザの照射作用によって生じた破片を吸引しながらダイシングを行う技術がある（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、次のような問題点がある。補強部を研削してなくす方法では、補強部を形成する際のウェハ中央部の研削と補強部をなくす際のウェハ外周部の研削とを一台の研削装置で行うと、加工に時間がかかるため、スループットが低下するという問題点がある。研削装置を増やすとスループットの低下を防ぐことができるが、その場合には研削装置が高価であるため、設備コストが増大するという問題点がある。一方、ダイシングブレードを用いて補強部を切り落とす方法では、ダイシングブレードとの接触によってウェハに割れやチッピングが発生する虞がある。従って、その分切断代を多くとる必要があるため、ウェハ当たりのチップの取れ数が減少するという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ウェハから補強部をなくす際のスループットの低下を防ぐことができるウェハ加工方法およびウェハ加工装置を提供することを目的とする。また、設備コストの増大を抑制することができるウェハ加工方法およびウェハ加工装置を提供することを目的とする。また、ウェハ当たりのチップの取れ数が減るのを防ぐことができるウェハ加工方法およびウェハ加工装置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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるウェハ加工方法は、ウェハ搬送手段に取り付け可能な吸着手段によって、外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハの、前記補強部による段差が生じている第１主面に対して反対側の第２主面を吸着した状態で、前記ウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、前記補強部が切り離された前記ウェハの第１主面をウェハ保持手段によって吸着して保持し、前記吸着手段の前記ウェハへの吸着を解除した後、前記ウェハ保持手段に保持された前記ウェハの第２主面にテープを貼り付ける貼り付け工程と、前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明にかかるウェハ加工方法は、上述した発明において、前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とする。
【００１０】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるウェハ加工方法は、外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、前記補強部が切り離された前記ウェハにテープを貼り付ける貼り付け工程と、前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、を含み、前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、かつ前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けてガスを吹き付けるとともに、前記レーザの照射部位近傍のガスを吸引しながら、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とする。
【００１１】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるウェハ加工方法は、外周部に中央部よりも厚い補強部が形成されたウェハにレーザを照射して該ウェハから前記補強部を切り離し、前記中央部の薄い部分を残す切断工程と、前記補強部が切り離された前記ウェハにテープを貼り付ける貼り付け工程と、前記テープが貼り付けられた状態の前記ウェハを個々のチップに分離するダイシング工程と、を含み、前記切断工程では、前記ウェハを回転させ、前記ウェハ上の前記レーザの照射部位が前記補強部に沿って前記ウェハを一周するように、かつ前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けて非酸化性のガスを吹き付けながら、回転する前記ウェハに固定位置から前記レーザを照射することを特徴とする。また、この発明にかかるウェハ加工方法は、上述した発明において、前記ガスを、前記ウェハに沿って、吹き付ける方向に対して交差する方向に広がるように吹き付けることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明にかかるウェハ加工方法は、上述した発明において、前記レーザの照射部位に非酸化性のガスを吹き付けることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明にかかるウェハ加工方法は、上述した発明において、前記切断工程では、前記ウェハを垂直または任意の角度で傾かせて回転させることを特徴とする。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるウェハ加工装置は、ウェハを保持して回転するウェハ保持手段と、前記ウェハ保持手段に保持されたウェハの、該ウェハの中央部と該ウェハの外周部に形成された該中央部よりも厚い補強部との境界または該境界よりも内側の部位に固定位置からレーザを照射するレーザ照射手段と、レーザ照射後のウェハに、ダイシング時にウェハを保護するテープを貼り付ける貼り付け手段と、前記レーザの照射部位に斜め上方から、前記ウェハの回転の向きに対して逆向きでかつ前記ウェハの外へ向けてガスを吹き付ける吹き付け手段と、を備え、前記ウェハ保持手段は、前記レーザの照射部位に対応する位置に溝を有し、前記溝内を吸引することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明にかかるウェハ加工装置は、上述した発明において、前記吹き付け手段のガス噴出口の形状は、前記ウェハのガスが吹き付けられる面に平行な辺が長辺となる長方形または略長方形であることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明にかかるウェハ加工装置は、上述した発明において、前記ウェハ保持手段は、前記ウェハを垂直または任意の角度で傾いた状態で保持することを特徴とする。
【００２０】
上述した発明によれば、ウェハ外周部の補強部をレーザの照射により切り離すので、研削によって補強部をなくす場合に比べて短い時間で補強部をなくすことができる。従って、スループットの低下を防ぐことができる。また、ダイシングブレードを用いる場合よりも少ない切断代で補強部を切り離すことができるので、ウェハ当たりのチップの取れ数が減るのを防ぐことができる。また、研削装置は高価（例えば、約１億円／台）であるが、レーザの照射によって半導体ウェハを切断する装置は例えば１千万円程度と安価である。従って、補強部をなくす加工を行うために研削装置をもう１台増やす場合に比べて設備コストの増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかるウェハ加工方法およびウェハ加工装置によれば、ウェハから補強部をなくす際のスループットの低下を防ぐことができる。また、設備コストの増大を抑制することができる。また、ウェハ当たりのチップの取れ数が減るのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置およびウェハ加工方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置およびウェハ加工方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置およびウェハ加工方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置およびウェハ加工方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるウェハ加工方法およびウェハ加工装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置を示す平面図である。図１に示すように、ウェハ加工装置は、レーザ切断装置１を備えている。レーザ切断装置１は、ウェハ保持手段としてのレーザ加工ステージ２、レーザ照射手段としてのレーザヘッド３、吹き付け手段としてのガス噴射部４、および吸引手段としてのガス吸い込み部５を備えている。
【００２５】
ウェハ加工装置には、ウェハ（ワーク）６が納められた投入カセット７が置かれる。ワーク投入ロボット８は、３次元方向に移動可能でかつ回転可能なアームを備えている。ワーク投入ロボット８は、投入カセット７からウェハ６を取り出し、位置決め台９の上でウェハの位置決めをし、ウェハをレーザ加工ステージ２まで運ぶ。位置決め台９では、ウェハの中心とレーザ加工ステージ２の中心とが一致するようにウェハの位置が調整される。
【００２６】
レーザ加工ステージ２は、ワーク投入ロボット８により運ばれてきたウェハを立てた状態で保持し、その状態でレーザ加工ステージ２の中心（ウェハの中心）を中心として回転する。レーザヘッド３は、レーザ切断装置１に固定されており、レーザ加工ステージ２に保持されたウェハに向けてレーザを照射する。ガス噴射部４は、レーザ照射部位に向けて例えば非酸化性ガスを噴射する。ガス吸い込み部５は、レーザ照射部位近傍のガスを吸引する。
【００２７】
また、ウェハ加工装置は、貼り付け手段としてのテープ貼り付け装置１０を備えている。テープ貼り付け装置１０は、テープ貼り付けステージ１１を備えている。ウェハ搬送ロボット１２は、３次元方向に移動可能でかつ回転可能なアームを備えている。ウェハ搬送ロボット１２は、ウェハをレーザ加工ステージ２からテープ貼り付けステージ１１まで運ぶ。テープ貼り付けステージ１１は、ウェハ搬送ロボット１２により運ばれてきたウェハを吸着する。なお、ワーク投入ロボット８がレーザ加工ステージ２からテープ貼り付けステージ１１までウェハを運んでもよい。
【００２８】
ウェハ加工装置には、ダイシングリング１３が納められたリング収納カセット１４が置かれる。ウェハ搬送ロボット１２は、リング収納カセット１４からダイシングリング１３を取り出し、テープ貼り付けステージ１１まで運ぶ。テープ貼り付け装置１０は、テープ貼り付けステージ１１上のウェハを囲むようにダイシングリング１３を置き、ダイシングリング１３およびウェハに、ウェハを保護するテープとしてダイシングテープを貼り付ける。
【００２９】
ウェハ加工装置には、ウェハ加工装置から排出するウェハ１５を納める排出カセット１６が置かれる。ワーク排出ロボット１７は、３次元方向に移動可能でかつ回転可能なアームを備えている。ワーク排出ロボット１７は、ダイシングリング１３およびダイシングテープ付きのウェハをテープ貼り付けステージ１１から排出カセット１６まで運び、排出カセット１６内に収納する。なお、複数のレーザ切断装置１で同時に複数のウェハに対して並列に処理を行うようにしてもよい。また、複数のテープ貼り付け装置１０で同時に複数のウェハに対して並列に処理を行うようにしてもよい。
【００３０】
図２〜図５は、本発明の実施の形態にかかるウェハ加工装置およびウェハ加工方法を説明する図である。図２に示すように、レーザ加工ステージ２は、例えば円盤状に成形されている。レーザ加工ステージ２は、レーザ加工ステージ２の中心を通る水平なシャフト２１を回転軸として回転する。レーザ加工ステージ２は、常時、ウェハ３１を吸着する面が垂直になるように固定されていてもよいし、ワーク投入ロボット８やウェハ搬送ロボット１２との間でウェハ３１を受け渡すときにウェハ３１を吸着する面が水平になるように、可動な構成としてもよい。
【００３１】
ウェハ３１は、例えば外周部に中央部よりも厚い補強部３２が形成されている。ウェハ３１の中央部の薄い部分は、ＩＧＢＴやダイオードなどの半導体素子が形成される素子領域３３である。ウェハ３１の寸法の一例を示せば、例えば補強部３２の幅、すなわちウェハ３１の外周縁から補強部３２と素子領域３３との境界までの寸法は数ｍｍ（５ｍｍ程度でもよい）であってもよい。補強部３２の厚さは素子領域３３の厚さの例えば５〜１０倍程度であってもよい。
【００３２】
レーザ加工ステージ２の中央部には、ウェハ３１の素子領域３３を吸着する多孔質チャック２２が設けられている。レーザ加工ステージ２の外周部には、ウェハ３１の補強部３２を吸着する吸着部２３が設けられている。多孔質チャック２２と吸着部２３とは、独立した真空系統で図示しない真空ポンプなどにより真空引きされる。
【００３３】
レーザヘッド３は、レーザ加工ステージ２に保持されたウェハ３１の補強部３２と素子領域３３との境界またはこの境界よりも少し内側の部位にレーザ２４を照射する位置に固定されている。レーザ加工ステージ２には、レーザ２４を受ける溝２５が設けられている。上述したようにレーザ加工ステージ２がレーザ加工ステージ２の中心を中心として回転するので、この溝２５は、レーザ加工ステージ２の中心を中心とする円形状に設けられている。溝２５は、図示しない真空ポンプなどにより真空引きされる。溝２５の真空系統は、多孔質チャック２２の真空系統と共通でもよいし、吸着部２３の真空系統と共通でもよいし、独立していてもよい。
【００３４】
図３および図４において、符号４１の矢印は、ガス噴射部４から噴射されるガスの向きの一例を表している。図３の符号４２の丸印および図４の符号４２の太矢印は、レーザ２４の照射部位の一例を表している。図３および図４に示すように、ガスの向き４１は、例えばウェハ３１の回転方向に対して反対となる向きであってもよい。図３に示す例では、ウェハ３１が反時計回りに回転しており、レーザ２４の照射部位４２が時計の６時の位置にあるので、例えば３時の位置から６時の位置へガスが吹き付ける向きとなっている。また、ガスの向き４１は、例えばレーザ２４の照射部位４２に対して斜め上方からウェハ３１の外へ向かってガスが吹き付ける向きであってもよい。図４に示す例では、例えばウェハ３１に対して４５度程度の角度をなす斜め上方からウェハ３１の外へ向かってガスが吹き付ける向きとなっている。
【００３５】
なお、レーザの照射位置は、ウェハ３１のできるだけ下部が好ましい。上記の例では、ガスの吹き付けならびに吸引により、レーザ２４の照射によって発生する切断くずがウェハ３１に付着しないようにしている。レーザの照射位置をウェハのできるだけ下部（例えば６時の位置）とすることで、ガスの吹き付け吸引で除去しきれない切断くずが発生したとしても、切断くずはすぐに落下し、ウェハ３１への付着をより低減させることができる。
【００３６】
図５には、ガス噴射部の形状の一例が示されている。図５に示すように、ガス噴射部４は、根元からガス噴出口へ向かって平たくなり、かつ広がるような形状となっていてもよい。ガス噴射部４の噴出口は、例えば長方形状または略長方形状であってもよい。その場合、長方形または略長方形の長辺が、ウェハのガスが吹き付けられる面（図４において符号４１の矢印側の面）に対して平行になっていてもよい。また、長方形または略長方形の短辺の長さは例えば１ｍｍ程度であってもよいし、長辺の長さが例えば３０ｍｍ以下であってもよい。ガス噴射部４の噴出口とウェハとの間は、できるだけ狭いのがよい。例えば、ガス噴射部４の噴出口とウェハとの間の距離が１ｍｍ以下であってもよい。
【００３７】
図６〜図１０は、本発明の実施の形態にかかるウェハ加工方法を説明する図である。図２〜図１０を参照しながら、実施の形態にかかるウェハ加工方法について説明する。まず、ワーク投入ロボット８が投入カセット７からウェハ６を取り出し、そのウェハ６を位置決め台９に載せる。位置決め終了後、ワーク投入ロボット８は、ワーク投入ロボット８のアームの先端に取り付けられたウェハ吸着ハンドで位置決め台９の上のウェハを吸着し、レーザ切断装置１のレーザ加工ステージ２まで運ぶ。
【００３８】
ウェハ吸着ハンドは、ワーク投入ロボット８およびウェハ搬送ロボット１２の各アームに対して着脱可能な構成となっている。ウェハ吸着ハンドは、ウェハを搬送する際にワーク投入ロボット８およびウェハ搬送ロボット１２の各アームに装着される。ウェハ吸着ハンドは、レーザ加工ステージ２およびテープ貼り付けステージ１１にウェハが載せられるとワーク投入ロボット８およびウェハ搬送ロボット１２の各アームから切り離される。従って、テープ貼り付け装置１０においてウェハにダイシングテープを貼る直前まで、ウェハ吸着ハンドがウェハに吸着した状態となる。それによって、レーザ切断処理時に被加工物の飛散により発生するコンタミネーションがウェハに付着するのを抑制することができる。
【００３９】
次いで、図２に示すように、レーザ加工ステージ２の多孔質チャック２２、吸着部２３および溝２５の各真空系統が真空引きされ、レーザ加工ステージ２がウェハ３１を吸着する。図２において、ウェハ３１の素子領域３３の表面に吸着しているのがウェハ吸着ハンド２６である。ウェハ３１がレーザ加工ステージ２に吸着されると、ワーク投入ロボット８は、アームからウェハ吸着ハンド２６を切り離す。ウェハ吸着ハンド２６は、ウェハ３１を吸着した状態のままである。ワーク投入ロボット８は、レーザ切断処理の妨げにならない位置にアームを退避する。
【００４０】
次いで、レーザ加工ステージ２が回転する。ガス噴射部４からは、例えば非酸化性ガスが噴出する。非酸化性ガスとして、例えば窒素ガスを用いることができる。ガス吸い込み部５は、レーザ２４の照射部位４２の近傍からガスを吸引する。この状態で、レーザヘッド３は、レーザ２４をウェハ３１に照射する。レーザ２４として、例えばＹＡＧレーザのＱＳＷ（Ｑスイッチ）付タイプのレーザで、波長が基本波１０６４ｎｍのレーザであってもよい。なお、切断する材料などに応じてレーザ２４の波長やパルス幅を調整してもよい。レーザ加工ステージ２とともにウェハ３１が回転するので、レーザ照射によりウェハ３１の補強部３２がリング状に素子領域３３から切り離される。この時点では、補強部３２および素子領域３３は、レーザ加工ステージ２に吸着されたままである。
【００４１】
次いで、レーザ照射が停止し、非酸化性ガスの噴出およびガスの吸引が停止する。図６に示すように、レーザ加工ステージ２が停止すると、ウェハ搬送ロボット１２は、図示省略したアームをレーザ加工ステージ２まで移動し、ウェハ３１を吸着しているウェハ吸着ハンド２６をアームの先端に装着する。ウェハ搬送ロボット１２は、多孔質チャック２２の真空引きが解除されると、図６に矢印で示すようにアームを横方向へ移動する。この時点では、吸着部２３の真空引きが続いているので、ウェハ３１の補強部３２はレーザ加工ステージ２に吸着されたままである。従って、補強部３２から素子領域３３が切り離され、レーザ加工ステージ２から素子領域３３のウェハ、すなわち補強部３２のないウェハが引き離される。
【００４２】
次いで、図７に示すように、ウェハ３１の補強部３２を吸着していた吸着部２３の真空引きが解除されると、レーザ加工ステージ２が立った状態であるので、自然と補強部３２が落下する。レーザ加工ステージ２の下には、例えば回収用の箱２７（図２では省略）が置かれており、この回収用の箱２７の中に補強部３２が落下し、回収される。
【００４３】
一方、ウェハ搬送ロボット１２は、素子領域３３のウェハをテープ貼り付け装置１０のテープ貼り付けステージ１１まで運ぶ。次いで、図８に示すように、テープ貼り付けステージ１１の図示省略した真空系統が真空引きされ、テープ貼り付けステージ１１が素子領域３３のウェハを吸着する。素子領域３３のウェハがテープ貼り付けステージ１１に吸着されると、ウェハ搬送ロボット１２は、図８に矢印で示すようにウェハ吸着ハンド２６の吸着を解除し、アームからウェハ吸着ハンド２６を切り離す。
【００４４】
次いで、図９に示すように、ウェハ搬送ロボット１２がリング収納カセット１４からダイシングリング１３を取り出し、そのダイシングリング１３をテープ貼り付けステージ１１に載せる。ウェハ搬送ロボット１２は、テープ貼り付け処理の妨げにならない位置にアームを退避する。次いで、テープ貼り付け装置１０は、ダイシングリング１３および素子領域３３のウェハにダイシングテープ５１を貼り付ける。そして、ダイシングテープ５１の余った部分をカッター２８により切断する。次いで、ワーク排出ロボット１７は、ダイシングリング１３の付いた素子領域３３のウェハ（図１参照、ウェハ１５）を排出カセット１６に収納する。ここまでは、実施の形態にかかるウェハ加工装置により実施される。
【００４５】
次いで、排出カセット１６は、ウェハのダイシングを行う図示しないダイシング装置へ運ばれる。図１０に示すように、ダイシング装置は、ステージ６１の上にダイシングリング１３の付いた素子領域３３のウェハを置き、ダイシングブレード６２によりウェハを個々のチップに分離する。
【００４６】
以上説明したように、実施の形態によれば、レーザ切断装置１でウェハの補強部を切り離すので、従来の研削によって補強部をなくす場合に比べて短い時間で補強部をなくすことができる。従って、スループットの低下を防ぐことができる。また、レーザ照射による切断の場合、ダイシングブレードを用いて切断する場合よりも切断代を少なくすることができるので、ウェハ当たりのチップの取れ数が減るのを防ぐことができる。また、レーザの照射によって半導体ウェハを切断する装置が研削装置よりも安価であるので、補強部をなくす加工を行うために研削装置をもう１台増やす場合に比べて設備コストの増大を抑制することができる。
【００４７】
また、レーザヘッド３を固定し、ウェハを回転させながらレーザを照射するので、被加工物が広く飛散するのを防ぐことができる。その際、ウェハを立てた状態で回転させるので、ウェハ表面への切断くずやコンタミネーションの付着を抑制することができる。また、レーザ照射部位に対するガスの噴射および吸引により、ウェハ切断部分から発生する切断くずがウェハ表面に飛散するのを抑制することができる。
【００４８】
また、レーザ照射部位へ斜め上方から長方形状または略長方形状の噴出口から非酸化性ガスを噴出させるので、レーザ照射部位がエアカーテンのように非酸化性ガスで覆われた雰囲気となる。従って、切断部に発生するばりを例えば１０μｍ以下に抑制することができる。レーザ照射による熱によって切断部に生じる酸化領域を例えば０．２ｍｍ以下に抑制することができる。切断部周辺に発生する被加工物の飛沫を抑制することができる。つまり、非酸化性ガス雰囲気中で飛沫を吸引しながらレーザ切断を行う場合と同様の効果が得られる。非酸化性ガス雰囲気中で飛沫を吸引しながらレーザ切断を行うには、大がかりな装置と大量の非酸化性ガスが必要であるため、実現困難であるが、上述したように非酸化性ガスのエアカーテンの作用によって、少量の非酸化性ガスを用いて簡易な装置で同等の効果を得ることができる。なお、ガスを噴出させずにレーザを照射すると、１００μｍ程度のばりが発生し、このばりがウェハから剥がれてコンタミネーションとなる虞がある。
【００４９】
また、レーザ加工ステージ２の溝２５が吸引されているので、レーザ切断処理によって生じた切断くずを吸引して回収することができる。また、補強部を切り離した後の素子領域のウェハに反りがない状態でダイシングテープを貼ることができる。また、ダイシング時にはウェハに補強部がないので、従来のブレードダイシング技術をそのまま流用することができる。
【００５０】
以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば、レーザ加工ステージ２は、ウェハを垂直に限らず、任意の角度で傾いた状態で保持してもよい。また、ウェハ吸着ハンドの代わりに、コンタミネーションの付着を防止し得るカバーでウェハの素子領域を覆うようにしてもよい。例えば、このカバーは、投入カセットに収納される前のウェハに取り付けられ、テープ貼り付け装置でダイシングテープを貼り付ける直前に取り外されて回収されてもよい。なお、実施の形態中に記載した寸法などは一例であり、本発明はそれらの値に限定されるものではない。また、本発明は、ＩＧＢＴやダイオードに限らず、種々の半導体素子を作製する際にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかるウェハ加工方法およびウェハ加工装置は、外周部に補強部を有するウェハの加工に有用であり、特に、ＩＧＢＴなどのパワー半導体素子の製造に適している。
【符号の説明】
【００５２】
２  ウェハ保持手段
３  レーザ照射手段
４  吹き付け手段
５  吸引手段
６，１５，３１  ウェハ
１０  貼り付け手段
２５  溝
【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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【図９】
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【図１０】
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