(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って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貼着する保護テープ貼着工程と、
ウエーハを保持する保持面を有し該保持面に負圧と空気圧を作用可能に構成されたチャックテーブルを備えたレーザー加工装置を用い、該チャックテーブルの該保持面にウエーハの保護テープ側を載置して該保持面に負圧を作用させることにより該保持面上にウエーハを吸引保持し、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成し、該改質層のウエーハ裏面側の端部から裏面側にクラックを形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施されたウエーハを吸引保持している該チャックテーブルによる吸引保持を解除し、ウエーハ表面側および該保護テープが吸引されないようにするとともに、ウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送手段により、該保持面に載置されたウエーハの水平面内での移動を規制しつつウエーハ表面側に該保護テープを介して空気圧を作用せしめることによりウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送工程と、
搬送されたウエーハの保護テープ側を該研削装置の該保持面に保持し、該ウエーハの裏面側を研削し、ウエーハをデバイスの仕上がり厚みに形成することにより改質層を除去する改質層除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
該保護テープ貼着工程を実施した後で該改質層形成工程を実施する前にウエーハの裏面を研削して、ウエーハを該改質層形成工程において適正な改質層が形成できる所定の厚みに形成する予備研削工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
【請求項３】
表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って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貼着する保護テープ貼着工程と、
ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成し、該改質層のウエーハ裏面側の端部から裏面側にクラックを形成する改質層形成工程と、
ウエーハを保持する保持面を有し該保持面に負圧と空気圧を作用可能に構成されたチャックテーブルを備えた研削装置を用い、該チャックテーブルの該保持面に該改質層形成工程が実施されたウエーハの保護テープ側を載置し、該ウエーハ表面側および該保護テープが該保持面に吸引されないようにするとともに、ウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送手段により、該保持面に載置されたウエーハの水平面内での移動を規制しつつ空気圧を作用せしめることによりウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該分割工程を実施した後に、該研削装置の該チャックテーブルの該保持面に負圧を作用させることにより該保持面上にウエーハの前記保護テープ側を吸引保持し、ウエーハの裏面を研削してウエーハをデバイスの仕上がり厚みに形成することにより改質層を除去する改質層除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項４】
該保護テープ貼着工程を実施した後で該改質層形成工程を実施する前にウエーハの裏面を研削して、ウエーハを該改質層形成工程において適正な改質層が形成できる所定の厚みに形成する予備研削工程を実施する、請求項３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、表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。また、サファイア基板や炭化珪素基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハをストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法が試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って改質層を連続的に形成し、この改質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、ウエーハを個々のデバイスに分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
【０００４】
しかるに、上記特許文献１に記載された分割方法によって分割された個々のデバイスの側面には改質層が残存するため、デバイスの抗折強度が低下してデバイスの品質を低下させるという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するために、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射することによりウエーハの裏面から所定厚さの改質層を形成し、ウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って分割した後に、ウエーハの裏面を研削し改質層を除去するウエーハの加工方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献２】特開２００５−８６１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に開示されたウエーハの加工方法においては、ストリートに沿って裏面から所定厚さの改質層が形成されたウエーハを、改質層が形成されたストリートに沿って分割するための分割装置を別途用意する必要がある。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、分割装置を用いることなくストリートに沿って裏面から所定厚さの改質層が形成されたウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って分割し、分割されたウエーハの裏面を研削し改質層を除去す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】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って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貼着する保護テープ貼着工程と、
ウエーハを保持する保持面を有し該保持面に負圧と空気圧を作用可能に構成されたチャックテーブルを備えたレーザー加工装置を用い、該チャックテーブルの該保持面にウエーハの保護テープ側を載置して該保持面に負圧を作用させることにより該保持面上にウエーハを吸引保持し、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成し、該改質層のウエーハ裏面側の端部から裏面側にクラックを形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程が実施されたウエーハを吸引保持している該チャックテーブルによる吸引保持を解除し、ウエーハ表面側および該保護テープが吸引されないようにするとともに、ウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送手段により、該保持面に載置されたウエーハの水平面内での移動を規制しつつウエーハ表面側に該保護テープを介して空気圧を作用せしめることによりウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該ウエーハ分割工程が実施されたウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送工程と、
搬送されたウエーハの保護テープ側を該研削装置の該保持面に保持し、該ウエーハの裏面側を研削し、ウエーハをデバイスの仕上がり厚みに形成することにより改質層を除去する改質層除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１０】
表面に格子状に形成されたストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って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貼着する保護テープ貼着工程と、
ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成し、該改質層のウエーハ裏面側の端部から裏面側にクラックを形成する改質層形成工程と、
ウエーハを保持する保持面を有し該保持面に負圧と空気圧を作用可能に構成されたチャックテーブルを備えた研削装置を用い、該チャックテーブルの該保持面に該改質層形成工程が実施されたウエーハの保護テープ側を載置し、該ウエーハ表面側および該保護テープが該保持面に吸引されないようにするとともに、ウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送手段により、該保持面に載置されたウエーハの水平面内での移動を規制しつつ空気圧を作用せしめることによりウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
該分割工程を実施した後に、該研削装置の該チャックテーブルの該保持面に負圧を作用させることにより該保持面上にウエーハの前記保護テープ側を吸引保持し、ウエーハの裏面を研削してウエーハをデバイスの仕上がり厚みに形成することにより改質層を除去する改質層除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１１】
上記保護テープ貼着工程を実施した後で上記改質層形成工程を実施する前にウエーハの裏面を研削して、ウエーハを改質層形成工程において適正な改質層が形成できる所定の厚みに形成する予備研削工程を実施することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、ウエーハの内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成する改質層形成工程を実施した後、該改質層形成工程を実施したレーザー加工装置のチャックテーブル上、または改質層除去工程を実施する研削装置のチャックテーブル上においてウエーハの裏面を吸着保持して研削装置へ搬送する搬送手段により、ウエーハの水平面内での移動を規制しつつ空気圧を作用せしめることによりウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程を実施するので、別途分割装置を用いることなくストリートに沿って裏面から所定厚さの改質層が形成されたウエーハを改質層が形成されたストリートに沿って確実に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるウエーハの加工方法によって分割されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。
【図２】本発明によるウエーハの加工方法における保護テープ貼着工程を示す説明図。
【図３】本発明によるウエーハの加工方法における予備研削工程を実施するための研削装置の要部斜視図。
【図４】本発明によるウエーハの加工方法における予備研削工程を示す説明図。
【図５】本発明によるウエーハの加工方法における改質層形成工程を実施するためのレーザー加工装置の要部斜視図および断面図。
【図６】本発明によるウエーハの加工方法における改質層形成工程を示す説明図。
【図７】本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を実施する際に用いる搬送手段の要部断面図。
【図８】本発明によるウエーハの加工方法における分割工程を示す説明図。
【図９】本発明によるウエーハの加工方法における改質層除去工程を実施するための研削装置の要部斜視図。
【図１０】本発明によるウエーハの加工方法における改質層除去工程を示す説明図。
【図１１】本発明によるウエーハの加工方法における分割工程の他の実施形態を示す説明図。
【図１２】本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ移し替え工程の一実施形態を示す説明図。
【図１３】本発明によるウエーハの加工方法におけるピックアップ工程を実施するためのピックアップ装置の斜視図。
【図１４】本発明によるウエーハの加工方法におけるピックアップ工程を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明によるウエーハの加工方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、厚みが例えば６００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａに複数のストリート２１が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ２をストリート２１に沿って個々のデバイス２２に分割するウエーハの加工方法について説明する。
【００１６】
先ず、半導体ウエーハ２の表面２aに形成されたデバイス２２を保護するために、半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材を貼着する保護部材貼着工程を実施する。即ち、図２に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着する。なお、保護テープ３は、図示の実施形態においては厚さが１００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の表面にアクリル樹脂系の糊が厚さ５μｍ程度塗布されている。
【００１７】
半導体ウエーハ２の表面２aに保護部材としての保護テープ３を貼着したならば、半導体ウエーハ２の保護部材側を研削装置のチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２の裏面を研削して後述する改質層形成工程において適正な改質層が形成できる所定の厚みに研削する予備研削工程を実施する。この予備研削工程は、図３に示す研削装置４を用いて実施する。図３に示す研削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を研削する研削手段４２を具備している。チャックテーブル４１は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図３において矢印４１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段４２は、スピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の下端に装着されたマウンター４２３と、該マウンター４２３の下面に取り付けられた研削ホイール４２４とを具備している。この研削ホイール４２４は、円環状の基台４２５と、該基台４２５の下面に環状に装着された研削砥石４２６とからなっており、基台４２５がマウンター４２３の下面に締結ボルト４２７によって取り付けられている。
【００１８】
上述した研削装置４を用いて上記研削工程を実施するには、図３に示すようにチャックテーブル４１の上面（保持面）に上記保護部材貼着工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、チャックテーブル４１を図３において矢印４１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４２の研削ホイール４２４を図３において矢印４２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図４に示すように研削砥石４２６を被加工面である半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール４２４を図３および図４において矢印４２４bで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル４１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２の裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成される。
【００１９】
次に、所定の厚みに研削された半導体ウエーハ２の保護部材側をレーザー加工装置のチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２の裏面側から半導体ウエーハ２に対して透過性を有する波長のレーザー光線を内部に集光点を合わせてストリートに沿って照射し、半導体ウエーハ２の内部にストリートに沿ってウエーハの表面からデバイスの仕上がり厚みに至らない深さの改質層を形成する改質層形成工程を実施する。この改質層形成工程は、図５の(a)および(b)に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図５に示すレーザー加工装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１上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５２と、チャックテーブル５１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段５３を具備している。
【００２０】
チャックテーブル５１は、図５の(b)に示すように円柱状の本体５１１と、該本体５１１の上面に配設された通気性を有するポーラスなセラミック部材からなる吸着チャック５１２とからなっている。本体５１１はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上面には円形の嵌合凹部５１１aが設けられている。この嵌合凹部５１１aには、底面の外周部に吸着チャック５１２が載置される環状の載置棚５１１bが設けられている。また、本体５１１には嵌合凹部５１１aに開口する通路５１１cが設けられている。このように構成されたチャックテーブル５１は、通路５１１cが吸引手段５１３および圧縮空気供給手段５１４に接続されている。吸引手段５１３は、吸引源５１３aと、該吸引源５１３aと通路５１１cとを接続する配管５１３bに配設された電磁開閉弁５１３cとからなっている。この電磁開閉弁５１３cは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)すると開路するようになっている。従って、電磁開閉弁６１３cが附勢(ON)されると、配管５１３b、通路５１１c、嵌合凹部５１１aを介して吸着チャック５１２の上面である保持面に負圧が作用し、吸着チャック５１２の上面である保持面に載置された被加工物が吸引保持される。また、圧縮空気供給手段５１４は、圧縮空気源５１４aと、該圧縮空気源５１４aと通路５１１cとを接続する配管５１４bに配設された電磁開閉弁５１４cとからなっている。この電磁開閉弁５１４cは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)すると開路するようになっている。従って、電磁開閉弁５１４cが附勢(ON)されると、配管５１４b、通路５１１c、嵌合凹部５１１aを介して吸着チャック５１２の上面である保持面に空気圧が作用し、吸着チャック５１２の上面である保持面に載置された被加工物に空気圧が作用せしめられる。このように構成されたチャックテーブル５１は、図示しない移動機構によって図５の(a)において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００２１】
上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１の先端に装着された集光器５２２からパルスレーザー光線を照射する。また、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部に装着された撮像手段５３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
【００２２】
上述したレーザー加工装置５を用いて実施する改質層形成工程について、図５および図６を参照して説明する。
この改質層形成工程は、先ず上述した図５に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に上記予備研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、吸引手段５１３の電磁開閉弁５１３cを附勢(ON)して開路することにより、吸着チャック５１２の上面である保持面に負圧を作用し、吸着チャック５１２の上面である保持面に保護テープ３を介して半導体ウエーハ２を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル５１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。
【００２３】
チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段５３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２１と、ストリート２１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びるストリート２１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ２のストリート２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段５３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かしてストリート２１を撮像することができる。
【００２４】
以上のようにしてチャックテーブル５１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されているストリート２１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図６の（ａ）で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２１の一端（図６の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の直下に位置付ける。次に、集光器５２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の表面２ａ（下面）からデバイスの仕上がり厚さＳに相当する位置より裏面２b（上面）側に合わせる。即ち、デバイスの仕上がり厚さ(t)が５０μmの場合には、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の表面２ａ（下面）から例えば７５μm上方の位置に合わせる。そして、集光器５２２からシリコンウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル５１即ち半導体ウエーハ２を図６の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図６の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の照射位置がストリート２１の他端の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１即ち半導体ウエーハ２の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２の内部には、ストリート２１に沿って表面２ａ（下面）から例えば５０μm上方の位置より裏面２b（上面）側に厚みが例えば５０μmの改質層２１０が形成される。この改質層２１０は、溶融再固化層として形成される。なお、上記改質層形成工程を実施し半導体ウエーハ２の内部にストリート２１に沿って改質層２１０を形成すると、図６の(c)に示すように改質層２１０の上端から半導体ウエーハ２の裏面２b（上面）側にクラック２１１が容易に発生するが、改質層２１０の下端から半導体ウエーハ２の表面２a（下面）側にはクラックを発生させることは困難である。
【００２５】
上記改質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源                    ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４パルスレーザー
波長                    ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数          ：１００ｋＨｚ
平均出力                ：１Ｗ
集光スポット径          ：φ１μｍ
加工送り速度            ：１００ｍｍ／秒
【００２６】
上述したように所定のストリート２１に沿って上記改質層形成工程を実施したら、チャックテーブル５１を矢印Ｙで示す方向に半導体ウエーハ２に形成されたストリート２１の間隔だけ割り出し移動し（割り出し工程）、上記改質層形成工程を遂行する。このようにして所定方向に形成された全てのストリート２１に沿って上記改質層形成工程を実施したならば、チャックテーブル５１を９０度回動せしめて、上記所定方向に形成されたストリート２１に対して直交する方向に延びるストリート２１に沿って上記改質層形成工程を実行する。
【００２７】
次に、改質層形成工程が実施された半導体ウエーハ２を吸引保持しているチャックテーブル５１による吸引保持を解除するとともに、保持面に載置された半導体ウエーハ２に空気圧を作用せしめることにより半導体ウエーハ２を改質層が形成されたストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程を実施する。この分割工程は、チャックテーブル５１の保持面に載置された半導体ウエーハ２の外周縁を、図７に示す搬送手段６によってガイドしつつ実施する。図７に示す搬送手段６は、吸引保持パッド６１と、該吸引保持パッド６１を支持する作動アーム６２を具備している。吸引保持パッド６１は、円盤状の基台６１１とパッド６１２とからなっている。基台６１１は適宜の金属材によって構成され、その上面中央部には支持軸部６１１ａが突出して形成されており、この支持軸部６１１ａが作動アーム６２の先端部に装着される。支持軸部６１１ａの上端には係止部６１１ｂが設けられており、この係止部６１１ｂが作動アーム６２に形成された係合部６２２aと係合するようになっている。なお、基台６１１の上面と作動アーム６２との間には圧縮コイルばね６３が配設され、基台６１１を下方に向けて付勢している。
【００２８】
吸引保持パッド６１を構成する基台６１１は、下方が開放された円形状の凹部６１１cを備えている。この凹部６１１cにポーラスなセラミックス部材によって円盤状に形成されたパッド６１２が嵌合されている。このようにして基台６１１の凹部６１１cに嵌合されたパッド６１２の下面は、被加工物を吸引保持する吸着面として機能する。吸引保持パッド６１を構成する基台６１１に形成された円形状の凹部６１１cは、支持軸部６１１ａに設けられた連通路６１１dを介して作動アーム６２内に配設されたフレキシブルパイプ等の配管６４に接続されている。なお、配管６４は図示しない吸引手段に接続されている。従って、図示しない吸引手段が作動すると、配管６４、連通路６１１d、基台６１１の凹部６１１cを介してパッド６１２の下面（吸着面）に負圧が作用せしめられ、該パッド６１２の下面（吸着面）に被加工物を吸引保持することができる。
【００２９】
上記吸引保持パッド６１を構成する基台６１１の外周部には、上下方向に貫通する３個の移動規制棒案内穴６１１eが互いに１２０度の角度差をもって設けられている。この３個の移動規制棒案内穴６１１eには、それぞれ移動規制棒６５が摺動可能に挿入されている。
【００３０】
上述した搬送手段６を用いてチャックテーブル５１の保持面に載置された半導体ウエーハ２の外周縁を移動規制しつつ分割工程を実施するには、図８の（ａ）に示すようにチャックテーブル５１上において吸引保持が解除された改質層形成工程が実施されている半導体ウエーハ２の外周縁の外側に位置付けた３個の移動規制棒６５の下端をチャックテーブル５１の上面に載置する。このようにして、３個の移動規制棒６５によってチャックテーブル５１上に載置されている半導体ウエーハ２の水平方向の移動を規制した状態で、図８の（ｂ）に示すように圧縮空気供給手段５１４の電磁開閉弁５１４ｃを附勢（ＯＮ）して開路する。従って、配管５１４ｂ、通路５１１ｃ、嵌合凹部５１１ａを介して吸着チャック５１２の上面である保持面に空気圧が作用し、吸着チャック５１２の上面である保持面に載置された半導体ウエーハ２に空気圧が作用せしめられる。この結果、半導体ウエーハ２には上述したように改質層２１０の上端から裏面２b（上面）側にクラック２１１が発生しているので、表面２ａ（下面）に貼着された保護テープ３に作用する空気圧によって上側に凸状に容易に湾曲するため、図８の（ｃ）に示すように改質層２１０の下端から表面２ａ（下面）側にはクラック２１２が発生し、半導体ウエーハ２は改質層２１０が形成されたストリート２１に沿って個々のデバイス２２に分割される。
【００３１】
上述した分割工程を実施したならば、圧縮空気供給手段５１４の電磁開閉弁５１４cを除勢(OFF)して閉路する。この結果、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２は、チャックテーブル５１上に載置された状態となる。次に、搬送手段６の吸引保持パッド６１を下降させパッド６１２の下面（吸着面）を個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２b（上面）に接触させ図示しない吸引手段を作動することにより、パッド６１２の下面（吸着面）に個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２を吸引保持する。このようにパッド６１２の下面（吸着面）に半導体ウエーハ２を吸引保持した搬送手段６は、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２を次工程に搬送する。
【００３２】
上述したように分割工程を実施したならば、ウエーハ分割工程が実施された半導体ウエーハ２の裏面を研削し、半導体ウエーハ２をデバイスの仕上がり厚みに形成することにより改質層を除去する改質層除去工程を実施する。この改質層除去工程は、図９に示す研削装置４０を用いて実施する。なお、図９に示す研削装置４０は上記図３に示す研削装置４と実質的に同様の構成であるため、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３３】
上述した研削装置４０を用いて上記改質層除去工程を実施するには、図９に示すようにチャックテーブル４１の上面（保持面）に上記分割工程が実施された半導体ウエーハ２の保護テープ３側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に個々のデバイス２２に分割されている半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された個々のデバイス２２に分割されている半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル４１上に個々のデバイス２２に分割されている半導体ウエーハ２を吸引保持したならば、チャックテーブル４１を図９において矢印４１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４２の研削ホイール４２４を図９において矢印４２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図１０に示すように研削砥石４２６を被加工面である個々のデバイス２２に分割されている半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール４２４を図９および図１０において矢印４２４bで示すように例えば０．５μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル４１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、個々のデバイス２２に分割されている半導体ウエーハ２の裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は仕上がり厚み（例えば５０μm）に形成される。この改質層除去工程においては、半導体ウエーハ２を仕上がり厚みである５０μmまで研削することにより改質層２１０を除去する。なお、個々のデバイス２２に分割された複数のデバイス２２は、その表面に保護テープ３が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。
【００３４】
ここで、本発明の他の実施形態について説明する。
上述した実施形態においては、上記分割工程を改質層形成工程を実施したレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上において実施した例を示したが、他の実施形態においては上記改質層除去工程を実施する研削装置４０のチャックテーブル４１上で実施する。このため、研削装置４０のチャックテーブル４１は、上記レーザー加工装置５のチャックテーブル５１と同様に構成されている。即ち、チャックテーブル４１は、図１１の (a)に示すように円柱状の本体４１１と、該本体４１１の上面に配設された通気性を有するポーラスなセラミック部材からなる吸着チャック４１２とからなっている。本体４１１はステンレス鋼等の金属材によって形成されており、その上面には円形の嵌合凹部４１１aが設けられている。この嵌合凹部４１１aには、底面の外周部に吸着チャック４１２が載置される環状の載置棚４１１bが設けられている。また、本体４１１には嵌合凹部４１１aに開口する通路４１１cが設けられている。このように構成されたチャックテーブル４１は、通路４１１cが吸引手段４１３および圧縮空気供給手段４１４に接続されている。吸引手段４１３は、吸引源４１３aと、該吸引源４１３aと通路４１１cとを接続する配管４１３bに配設された電磁開閉弁４１３cとからなっている。この電磁開閉弁４１３cは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)すると開路するようになっている。従って、電磁開閉弁４１３cが附勢(ON)されると、配管４１３b、通路４１１c、嵌合凹部４１１aを介して吸着チャック４１２の上面である保持面に負圧が作用し、吸着チャック４１２の上面である保持面に載置された被加工物が吸引保持される。また、圧縮空気供給手段４１４は、圧縮空気源４１４aと、該圧縮空気源４１４aと通路４１１cとを接続する配管４１４bに配設された電磁開閉弁４１４cとからなっている。この電磁開閉弁４１４cは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)すると開路するようになっている。従って、電磁開閉弁４１４cが附勢(ON)されると、配管４１４b、通路４１１c、嵌合凹部４１１aを介して吸着チャック４１２の上面である保持面に空気圧が作用し、吸着チャック４１２の上面である保持面に載置された被加工物に空気圧が作用せしめられる。
【００３５】
上述した研削装置４０のチャックテーブル４１上で分割工程を実施するには、搬送手段６の吸引保持パッド６１の下面（吸着面）に上記改質層形成工程が実施された半導体ウエーハ２を吸引保持し、チャックテーブル４１上に搬送する。そして、吸引保持パッド６１による半導体ウエーハ２の吸引保持を解除するとともに、吸引保持パッド６１を図１１の (ｂ)に示すように所定距離上昇せしめる。この結果、チャックテーブル４１上の半導体ウエーハ２は、３個の移動規制棒６５によって水平方向の移動を規制した状態となる。次に、圧縮空気供給手段４１４の電磁開閉弁４１４cを附勢(ON)して開路する。従って、配管４１４b、通路４１１c、嵌合凹部４１１aを介して吸着チャック４１２の上面である保持面に空気圧が作用し、吸着チャック４１２の上面である保持面に載置された半導体ウエーハ２に空気圧が作用せしめられる。この結果、図１１の(c)に示すように半導体ウエーハ２には上述したように改質層２１０の上端から裏面２b（上面）側にクラック２１１が発生しているので、表面２a（下面）に貼着された保護テープ３に作用する空気圧によって上側に凸状に容易に湾曲するため、図１１の(c)に示すように改質層２１０の下端から表面２a（下面）側にはクラック２１２が発生し、半導体ウエーハ２は改質層２１０が形成されたストリート２１に沿って個々のデバイス２２に分割される。
【００３６】
上述した分割工程を実施したならば、圧縮空気供給手段４１４の電磁開閉弁４１４cを除勢(OFF)して閉路する。この結果、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２は、チャックテーブル４１上に載置された状態となる。次に、吸引手段４１３の電磁開閉弁４１３cを附勢(ON)して開路することにより、配管４１３b、通路４１１c、嵌合凹部４１１aを介して吸着チャック４１２の上面である保持面に負圧が作用し、吸着チャック４１２の上面である保持面に載置された個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２を吸引保持する。そして、研削装置４０による上記改質層除去工程を実施する。
【００３７】
次に、上記改質層除去工程を実施することにより仕上がり厚みに形成された半導体ウエーハ２の裏面を環状のフレームに装着された伸張可能な粘着テープの表面に貼着するとともに半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３を剥離するウエーハ移し替え工程を実施する。即ち、図１２に示すように個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２(b)側を環状のフレーム７に装着された伸張可能な粘着テープ７０に貼着する。従って、半導体ウエーハ２の表面に貼着されている保護テープ３は上側となる。そして、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護テープ３を剥離する。
【００３８】
上記ウエーハ移し替え工程を実施したならば、環状のフレーム７に装着された伸張可能な粘着テープ７０に貼着された半導体ウエーハ２が個々に分割されているデバイス２２をピックアップするピックアップ工程を実施する。このピックアップ工程は、図１３に示すピックアップ装置８を用いて実施する。図１３に示すピックアップ装置８は、上記環状のフレーム７を保持するフレーム保持手段８１と、該フレーム保持手段８１に保持された環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０を拡張するテープ拡張手段８２と、ピックアップコレット８３を具備している。フレーム保持手段８１は、環状のフレーム保持部材８１１と、該フレーム保持部材８１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ８１２とからなっている。フレーム保持部材８１１の上面は環状のフレーム７を載置する載置面８１１ａを形成しており、この載置面８１１ａ上に環状のフレーム７が載置される。そして、載置面８１１ａ上に載置された環状のフレーム７は、クランプ８１２によってフレーム保持部材８１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段８１は、テープ拡張手段８２によって上下方向に進退可能に支持されている。
【００３９】
テープ拡張手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１の内側に配設される拡張ドラム８２１を具備している。この拡張ドラム８２１は、環状のフレーム７の内径より小さく該環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０に貼着される半導体ウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム８２１は、下端に支持フランジ８２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１を上下方向に進退可能な支持手段８２３を具備している。この支持手段８２３は、上記支持フランジ８２２上に配設された複数のエアシリンダ８２３aからなっており、そのピストンロッド８２３bが上記環状のフレーム保持部材８１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ８２３aからなる支持手段８２３は、図１４の（ａ）に示すように環状のフレーム保持部材８１１を載置面８１１ａが拡張ドラム８２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、図１４の（ｂ）に示すように拡張ドラム８２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。
【００４０】
以上のように構成されたピックアップ装置８を用いて実施するピックアップ工程について図１４を参照して説明する。即ち、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２が貼着されている粘着テープ７０が装着された環状のフレーム７を、図１４の（ａ）に示すようにフレーム保持手段８１を構成するフレーム保持部材８１１の載置面８１１ａ上に載置し、クランプ８１２によってフレーム保持部材８１１に固定する（フレーム保持工程）。このとき、フレーム保持部材８１１は図１４の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段８２を構成する支持手段８２３としての複数のエアシリンダ８２３ａを作動して、環状のフレーム保持部材８１１を図１４の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材８１１の載置面８１１ａ上に固定されている環状のフレーム７も下降するため、図１４の（ｂ）に示すように環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０は拡張ドラム８２１の上端縁に接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、粘着テープ７０に貼着されている半導体ウエーハ２はストリート２１に沿って個々のデバイス２２に分割されているので、個々のデバイス２２間が広がり、間隔Sが形成される。この状態で、ピックアップコレット８３を作動してデバイス２２の表面（上面）を吸着保持し、粘着テープ７０から剥離してピックアップする。このとき、図１４の（ｂ）に示すように粘着テープ７０の下側から突き上げ針８４によってデバイス２２を突き上げることにより、デバイス２２を粘着テープ７０から容易に剥離することができる。この突き上げ針８４はデバイス２２の裏面に作用して突き上げるので、デバイス２２の表面を損傷させることはない。なお、ピックアップ工程においては、上述したように個々のデバイス２２間の隙間Sが広げられているので、隣接するデバイス２２と接触することなく容易にピックアップすることができる。このようにピックアップコレット８３によってピックアップされるデバイス２２は表面（上面）が吸着保持されるので、その後デバイス２２の表裏を反転する必要がない。このようにして製造されたデバイス２２は、側面に改質層が存在しないので、抗折強度が１．５倍以上向上する。
【符号の説明】
【００４１】
２：半導体ウエーハ
２１：ストリート
２２：デバイス
２１０：改質層
３：保護テープ
４：研削装置
４０：研削装置
４１：チャックテーブル
４１３：吸引手段
４１４：圧縮空気供給手段
４２：研削手段
４２４：研削ホイール
４２６：研削砥石
５：レーザー加工装置
５１：チャックテーブル
５１３：吸引手段
５１４：圧縮空気供給手段
５２：レーザー光線照射手段
５２２：集光器
６：搬送手段
７：環状のフレーム
７０：粘着テープ
８：ピックアップ装置
８１：フレーム保持手段
８２：テープ拡張手段
８３：ピックアップコレット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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