(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被加工物を個々のチップに分割する分割方法であって、
少なくとも片面が梨地面に形成された板状の被加工物を用意する被加工物準備ステップと、
該被加工物の該梨地面を露出させてチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持された該被加工物の該梨地面側から切削ブレードによって切削し、裏面から所定厚さの残存部を残して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、
該切削溝形成ステップによって形成された該切削溝に沿って該被加工物に吸収性を有する波長のレーザー光線を照射し、該残存部を切断するレーザー切断ステップと、
を含み、
該梨地面によって該切削ブレードでの切削によって発生する該被加工物の表面の欠けが抑制され、
該切削溝の深さは、該被加工物の厚さの半分以上の大きさであり、
該レーザー切断ステップで発生したデブリが該切削溝内に収容され、該被加工物の表面に表出することが抑制される、ことを特徴とする被加工物の分割方法。
【請求項２】
前記被加工物の前記梨地面の面粗さがＲａ０．５ミクロンからＲａ５．０ミクロンの範囲内である請求項１に記載の被加工物の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩや光デバイス等が形成されたウエーハの分割予定ラインをレーザー加工装置によってレーザー光線を照射し、表面に溝を形成することで個々のデバイスに分割し、メモリーやＣＰＵ、ＬＥＤ等の半導体デバイスが製造されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このレーザーを利用して溝を形成する方法では、これまで切削ブレードによって切削していた場合と異なり、分割に要する加工幅を狭くすることができるという優位点がある。よって、特にチップのサイズが小さいデバイスの場合、１枚の被加工物から生産できるチップの量を増やすことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザー光線によってレーザー加工溝を形成すると、レーザー光線による被加工物の除去量に応じて、溝の両岸にデブリと称される被加工物の溶融物が付着する。例えば、レーザー光線によって深い溝を形成して被加工物を分割する場合、発生するデブリの量が多くなり、被加工物の表面に堆積したデブリの幅も太くなる。その結果、レーザー加工による加工幅の縮小という優位性を十分に得ることができない可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、被加工物の分割に要する加工幅を低減することができる被加工物の分割方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の被加工物の分割方法は、板状の被加工物を個々のチップに分割する分割方法であって、少なくとも片面が梨地面に形成された板状の被加工物を用意する被加工物準備ステップと、該被加工物の該梨地面を露出させてチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持された該被加工物の該梨地面側から切削ブレードによって切削し、裏面から所定厚さの残存部を残して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、該切削溝形成ステップによって形成された該切削溝に沿って該被加工物に吸収性を有する波長のレーザー光線を照射し、該残存部を切断するレーザー切断ステップと、を含み、該梨地面によって該切削ブレードでの切削によって発生する該被加工物の表面の欠けが抑制され、該切削溝の深さは、該被加工物の厚さの半分以上の大きさであり、該レーザー切断ステップで発生したデブリが該切削溝内に収容され、該被加工物の表面に表出することが抑制される、ことを特徴とする。
【０００８】
上記被加工物の分割方法において、前記被加工物の前記梨地面の面粗さがＲａ０．５ミクロンからＲａ５．０ミクロンの範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る被加工物の分割方法は、板状の被加工物を個々のチップに分割する分割方法であって、少なくとも片面が梨地面に形成された板状の被加工物を用意する被加工物準備ステップと、該被加工物の該梨地面を露出させてチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持された該被加工物の該梨地面側から切削ブレードによって切削し、裏面から所定厚さの残存部を残して切削溝を形成する切削溝形成ステップと、該切削溝形成ステップによって形成された該切削溝に沿って該被加工物に吸収性を有する波長のレーザー光線を照射し、該残存部を切断するレーザー切断ステップと、を含み、該梨地面によって該切削ブレードでの切削によって発生する該被加工物の表面の欠けが抑制され、該レーザー切断ステップで発生したデブリが該切削溝内に収容され、該被加工物の表面に表出することが抑制される。
【００１０】
本発明に係る被加工物の分割方法によれば、被加工物の分割に要する加工幅を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態に係る被加工物を示す斜視図である。
【図２】図２は、切削溝形成ステップの説明図である。
【図３】図３は、レーザー切断ステップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態に係る被加工物の分割方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
［実施形態］
図１から図３を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、被加工物の分割方法に関する。図１は、本発明の実施形態に係る被加工物を示す斜視図、図２は、切削溝形成ステップの説明図、図３は、レーザー切断ステップの説明図である。
【００１４】
図１に示すように、被加工物１は、板状の部材である。実施形態に係る被加工物１は、アルチック等のセラミクス基板であり、円板形状をなしている。被加工物１には、ノッチ１ａが形成されている。被加工物１の表面１１には、複数のチップ（デバイス）が配置されている。被加工物１には、被加工物１を複数のチップに分割する分割予定ラインが定められている。
【００１５】
本実施形態に係る被加工物の分割方法は、板状の被加工物１を個々のチップに分割する分割方法であって、被加工物準備ステップと、保持ステップと、切削溝形成ステップと、レーザー切断ステップとを含む。
【００１６】
（被加工物準備ステップ）
被加工物準備ステップは、少なくとも片面が梨地面に形成された板状の被加工物１を用意するステップである。被加工物１は、表面あるいは裏面の少なくともいずれか一方の面が梨地面に形成されている。梨地面は、所定の表面粗さを有する面である。梨地面は、例えば、焼成によって製造された被加工物１の鏡面加工がなされていない面である。本実施形態に係る被加工物１は、少なくとも表面１１が梨地面に形成されている。被加工物１は、更に、裏面１４が梨地面に形成されていてもよい。
【００１７】
被加工物準備ステップは、少なくとも片面が梨地面に形成された板状の被加工物１を用意するステップであり、例えば、被加工物１に対するデバイスの形成や被加工物１の裏面１４の表面加工、被加工物１の表面１１に対する保護膜の形成、切削装置３０のカセット等に対する被加工物１のセットなどを含んでいてもよい。
【００１８】
（切削装置）
図２に示すように、被加工物１は、切削装置３０のチャックテーブル２の保持面２１によって保持される。切削装置３０は、切削手段４とチャックテーブル２を含んで構成されている。チャックテーブル２は、切削装置３０によって被加工物１を切削する際に被加工物１を保持するものである。チャックテーブル２は、保持面２１（表面）を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状である。チャックテーブル２は、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されており、保持面２１に載置された被加工物１の裏面１４を吸引することで保持する。
【００１９】
切削手段４は、回転する切削ブレード４２によって被加工物１を切削するものである。切削手段４は、スピンドルハウジング４１と、切削ブレード４２と、スピンドル４３とを有する。切削ブレード４２は、スピンドル４３に固定されており、スピンドル４３と一体回転する。スピンドル４３は、スピンドルハウジング４１によって回転自在に支持されている。スピンドルハウジング４１内には、モータ等のスピンドル４３を回転駆動する駆動源が配置されている。
【００２０】
切削ブレード４２は、略リング形状を有する極薄の切削砥石であり、回転することで被加工物１に切削加工を施すものである。切削ブレード４２の厚さｔは、例えば、４０μｍ−１０μｍ、望ましくは３０μｍ−２０μｍである。
【００２１】
切削装置３０は、更に、チャックテーブル２の保持面２１に対して切削対象の被加工物１を搬送・載置する搬送機構、チャックテーブル２と切削手段４とを保持面２１と直交する方向（Ｚ軸方向）に相対移動させるＺ軸移動機構、チャックテーブル２と切削手段４とをＸ軸方向に相対移動させるＸ軸移動機構、チャックテーブル２と切削手段４とをＹ軸方向に相対移動させるＹ軸移動機構を有している。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向であり、被加工物１は、表面１１を鉛直方向上方に向けてチャックテーブル２に載置される。
【００２２】
Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、それぞれＺ軸方向と直交する方向である。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは交差しており、本実施形態では直交している。また、切削装置３０は、チャックテーブル２をＺ軸周りに回転させるＺ軸回転機構を有している。被加工物１は、Ｚ軸回転機構の回転中心と被加工物１の円板形状の中心とが一致するようにチャックテーブル２に載置される。また、切削装置３０は、切削加工が終了した被加工物１をチャックテーブル２から回収して搬送する機構を有している。被加工物１の裏面１４には、粘着テープであるダイシングテープ３が貼着されている。
【００２３】
（保持ステップ）
保持ステップは、被加工物１の梨地面を露出させてチャックテーブル２の保持面２１で保持するステップである。切削装置３０の搬送機構は、カセット等にセットされた被加工物１をチャックテーブル２に搬送し、裏面１４を保持面２１と対向させて被加工物１をチャックテーブル２に載置する。言い換えると、搬送機構は、表面（梨地面）１１を露出させて被加工物１をチャックテーブル２に載置する。チャックテーブル２は、載置された被加工物１の裏面１４を吸引して保持面２１に保持する。
【００２４】
（アライメント）
被加工物１が保持面２１によって保持されると、アライメントが実行される。アライメントは、被加工物１の分割予定ラインと切削ブレード４２との位置合せをするものである。表面１１が梨地面である被加工物１に対しては、赤外線を用いた透過型顕微鏡によるアライメントを使用できない。このため、パターンが無い被加工物１として赤外線を用いた透過型顕微鏡以外の手段によりアライメントを実行するか、裏面１４からのアライメントを用いるようにすればよい。例えば、被加工物１に形成されたノッチ１ａやオリフラ等に基づいてアライメントを実行するようにしてもよい。切削装置３０は、アライメント情報を取得し、アライメント情報に基づいて被加工物１と切削手段４との相対位置を調整する。アライメント情報は、例えば、被加工物１を撮像した画像を画像処理することによって取得される。
【００２５】
切削装置３０は、取得したアライメント情報に基づいて、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構およびＺ軸回転機構によってチャックテーブル２と切削手段４との相対位置を変化させ、所定の分割予定ラインの一端を切削ブレード４２の真下に位置づける。このときに、上記所定の分割予定ラインの延在する方向が、Ｘ軸方向となるように位置合せがなされる。また、切削装置３０は、Ｚ軸移動機構によって、被加工物１と切削手段４とのＺ軸方向の相対位置を調節する。
【００２６】
（切削溝形成ステップ）
切削溝形成ステップは、チャックテーブル２で保持された被加工物１の梨地面側から切削ブレード４２によって切削し、裏面１４から所定厚さの残存部１５を残して切削溝を形成するステップである。図２に示すように、切削装置３０は、被加工物１の表面１１側から切削ブレード４２によって被加工物１を切削し、切削溝１２を形成する。切削装置３０は、裏面１４から所定厚さの残存部１５を残して切削溝１２を形成するように、Ｚ軸移動機構によって、予めチャックテーブル２と切削手段４とのＺ軸方向の相対位置を調節する。
【００２７】
切削溝１２の深さｄ、すなわち被加工物１の表面１１から切削溝１２の底までのＺ軸方向の距離は、例えば、被加工物１の厚さｈの半分以上の大きさとされる。切削溝１２の深さｄは、望ましくは、後述する残存部１５の厚さ（被加工物１の厚さｈ−切削溝１２の深さｄ）が１００μｍ以下となるように定められる。
【００２８】
切削装置３０は、Ｘ軸移動機構によってチャックテーブル２と切削ブレード４２とをＸ軸方向に相対移動させることにより、Ｘ軸方向に延在する分割予定ラインに沿って切削溝１２を形成する。切削装置３０は、一の分割予定ラインに沿った切削溝１２の形成が完了すると、Ｙ軸移動機構によってチャックテーブル２と切削ブレード４２とをＹ軸方向に相対移動させることにより、切削ブレード４２を次の分割予定ラインに位置合せし、切削溝１２の形成を開始する。切削装置３０は、切削溝１２の形成と次の分割予定ラインへの切削ブレード４２の位置合せとを交互に実行することで、被加工物１に対して複数の切削溝１２を順次形成する。
【００２９】
切削装置３０は、一の方向の分割予定ラインに沿った切削溝１２の形成が全て完了すると、Ｚ軸回転機構によってチャックテーブル２を回転させて、既に形成された切削溝１２と交差する方向、例えば直交する方向の分割予定ラインに沿った切削溝１２を形成する。全ての分割予定ラインに沿った切削溝１２の形成が完了すると、切削溝形成ステップが終了する。
【００３０】
本実施形態に係る被加工物の分割方法では、切削装置３０は、被加工物１の梨地面である表面１１側から切削ブレード４２によって切削し、切削溝１２を形成する。梨地面側から切削がなされることにより、梨地面の凹凸によって、切削加工の際に発生しやすいチッピング（表面の欠け）が抑制される。これは、チッピングの発生自体が梨地面の凹凸によって抑制されること、あるいは発生した小さなチッピングの拡大が梨地面の凹凸によって抑制されることの少なくともいずれか一方によると考えられる。
【００３１】
被加工物１の梨地面の面粗さは、Ｒａ０．５ミクロンからＲａ５．０ミクロンの範囲内とされることができる。梨地面の面粗さの上限値は、Ｒａ３．０ミクロンとされてもよい。なお、梨地面の面粗さは、Ｒａ（中心線平均粗さ）に代えて、Ｒｚ（十点平均粗さ）やＲｍａｘ（最大高さ）で規定されてもよい。被加工物１の表面１１は、所望の面粗さとなるように表面加工がなされていてもよい。
【００３２】
チッピングが抑制されることで、切削ブレード４２による切削加工の加工幅が低減する。例えば、鏡面仕上げがなされた表面１１を切削ブレード４２によって切削して切削溝１２を形成する場合よりも、チッピングが抑制されることで加工幅が小さくなる。従って、本実施形態に係る被加工物の分割方法によれば、被加工物１の分割に要する加工幅を低減することができる。
【００３３】
切削溝形成ステップによって切削溝１２が形成された被加工物１は、チャックテーブル２から回収される。回収された被加工物１は、搬送装置等によって図３に示すレーザー加工装置５０に送られる。
【００３４】
レーザー加工装置５０は、チャックテーブル５と、レーザー加工手段６とを含んで構成されている。チャックテーブル５は、例えば、切削装置３０のチャックテーブル２と同様のものであり、被加工物１を保持面５１に保持することができる。被加工物１は、表面１１を露出させてチャックテーブル５に載置される。
【００３５】
レーザー加工手段６は、チャックテーブル５に保持された被加工物１に対してレーザー光線７を照射するものである。レーザー加工手段６は、レーザー光線７を発振する発振器と、発振されたレーザー光線７を被加工物１の表面１１に照射する集光器とを含んで構成されている。発振器は、発振するレーザー光線７の周波数（波長）を調整することが可能なものである。発振器は、被加工物１に吸収性を有する波長のレーザー光線７を発振する。発振器としては、例えば、ＹＡＧレーザー発振器やＹＶＯレーザー発振器等を用いることができる。集光器は、発振器により発振されたレーザー光線７の進行方向を変更する全反射ミラーやレーザー光線７を集光する集光レンズ等を含んで構成される。
【００３６】
レーザー加工手段６は、更に、チャックテーブル５の保持面５１に対して切削対象の被加工物１を搬送・載置する機構、チャックテーブル５とレーザー加工手段６とをＸ’軸方向に相対移動させるＸ’軸移動機構、チャックテーブル５とレーザー加工手段６とをＹ’軸方向に相対移動させるＹ’軸移動機構を有している。Ｚ’軸方向は、保持面５１と直交する方向である。本実施形態では、Ｚ’軸方向は、鉛直方向であり、被加工物１は、表面１１を鉛直方向上方に向けてチャックテーブル５に載置される。
【００３７】
Ｘ’軸方向およびＹ’軸方向は、それぞれＺ’軸方向と直交する方向である。また、Ｘ’軸方向とＹ’軸方向とは交差しており、本実施形態では直交している。また、レーザー加工装置５０は、チャックテーブル５をＺ’軸周りに回転させるＺ’軸回転機構を有している。被加工物１は、Ｚ’軸回転機構の回転中心と被加工物１の円板形状の中心とが一致するようにチャックテーブル５に載置される。また、レーザー加工装置５０は、レーザー加工が終了した被加工物１をチャックテーブル５から回収して搬送する機構を有している。
【００３８】
（レーザー切断ステップ）
レーザー切断ステップは、切削溝形成ステップによって形成された切削溝１２に沿って被加工物１に吸収性を有する波長のレーザー光線７を照射し、残存部１５を切断するステップである。レーザー加工装置５０は、レーザー切断ステップの実行前に、被加工物１の切削溝１２（分割予定ライン）と、レーザー加工手段６が照射するレーザー光線７の光軸位置との位置合せをするためのアライメント情報を取得する。アライメント情報は、例えば、被加工物１の表面１１を撮像した画像を画像処理することによって取得することができる。
【００３９】
レーザー加工装置５０は、取得したアライメント情報に基づいて、Ｘ’軸移動機構、Ｙ’軸移動機構およびＺ’軸回転機構によってチャックテーブル５とレーザー加工手段６との相対位置を変化させ、所定の分割予定ライン（切削溝１２）の一端をレーザー加工手段６の集光器の真下に位置づける。このときに、上記所定の分割予定ラインの延在する方向が、Ｘ’軸方向となるように位置合せがなされる。
【００４０】
レーザー加工装置５０は、被加工物１とレーザー加工手段６との相対位置合せが完了すると、レーザー切断ステップを開始し、レーザー加工手段６によってレーザー光線７を照射する。レーザー光線７は、切削溝１２の底部、すなわち残存部１５を照射する。レーザー加工装置５０は、レーザー光線７を照射しながら、Ｘ’軸移動機構によって被加工物１とレーザー加工手段６とをＸ’軸方向に相対移動させる。これにより、残存部１５にはレーザー加工溝１３が形成される。裏面１４に達するレーザー加工溝１３が形成されると、残存部１５が切断され、被加工物１は、レーザー加工溝１３よりもＹ’軸方向の一方側の部分と他方側の部分とに分割される。なお、残存部１５の切断は、１パスのレーザー光線７の照射によりなされても、複数パスのレーザー光線７の照射によりなされてもよい。
【００４１】
レーザー切断ステップによって残存部１５を切断することで、切削ブレード４２によって被加工物１を切断する場合よりも裏面１４側に発生する欠けが抑制される。よって、裏面１４側の加工幅の低減が可能となる。
【００４２】
レーザー加工溝１３が形成される際には、デブリ８が発生する。デブリ８は、レーザー加工溝１３の両岸にそれぞれ生成する。発生したデブリ８が表面１１に露出して表面１１に付着すると、加工幅の増加を招いてしまう。
【００４３】
ここで、本実施形態では、切削溝１２の底部にレーザー光線７が照射されてレーザー加工溝１３が形成される。レーザー加工溝１３の形成により発生するデブリ８は、切削溝１２の互いに対向する壁面１２ａ，１２ｂに付着する。つまり、レーザー切断ステップで発生したデブリ８が切削溝１２内に収容され、デブリ８が切削溝１２の外部（表面１１）に表出（露出）することが抑制される。従って、本実施形態に係る被加工物の分割方法によれば、デブリ８が被加工物１の表面１１に露出することが抑制され、加工幅を低減させることができる。
【００４４】
切削溝１２の深さｄや幅ｗは、レーザー加工溝１３の形成によって発生するデブリ８の少なくとも一部を切削溝１２の内部に収容して切削溝１２の外部にデブリ８が露出することを抑制できる値に定められる。深さｄや幅ｗは、発生するデブリ８を全て切削溝１２の内部に収容できるように、言い換えると、デブリ８のＺ’軸方向の高さが、切削溝１２の深さｄ以下となるように定められてもよい。
【００４５】
レーザー加工手段６が照射するレーザー光線７のＹ’軸方向の集光スポット径は、切削溝１２の幅ｗよりも小さい。
【００４６】
レーザー加工装置５０は、一の分割予定ラインに沿ったレーザー加工溝１３の形成が完了すると、Ｙ’軸移動機構によってチャックテーブル５とレーザー加工手段６とをＹ’軸方向に相対移動させることにより、レーザー加工手段６を次の分割予定ラインに位置合せし、レーザー加工溝１３の形成を開始する。レーザー加工装置５０は、レーザー光線７による残存部１５の切断と、次の分割予定ラインへのレーザー加工手段６の位置合せとを交互に実行することで、被加工物１の各分割予定ラインに沿って残存部１５を順次切断する。
【００４７】
レーザー加工装置５０は、一の方向の分割予定ラインに沿った残存部１５の切断が全て完了すると、Ｚ’軸回転機構によってチャックテーブル５を回転させて、既に切断がなされた分割予定ラインと交差する方向、例えば直交する方向の分割予定ラインに沿った残存部１５を切断する。全ての分割予定ラインに沿った残存部１５の切断が完了すると、レーザー切断ステップが終了する。
【００４８】
レーザー切断ステップが終了すると、被加工物１は、チャックテーブル５から回収される。被加工物１は、ピックアップ工程で各チップ１ｂに分離される。本実施形態に係る被加工物の分割方法によれば、デブリ８が被加工物１の表面１１に露出することが抑制されるため、バキュームによるピックアップ工程でデブリ８が吸引されてしまうことを抑制することができる。
【００４９】
なお、被加工物は、セラミクス基板には限定されない。被加工物は、例えば、セラミックス以外の無機材料基板や、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハなどであってもよい。シリコンウエーハの場合、梨地面は、例えば、シリコンインゴットから被加工物１が切り出された状態で、研削等の表面加工がなされていない面である。
【００５０】
本実施形態では、切削装置３０とレーザー加工装置５０とが別の装置であったが、これには限定されず、切削装置３０とレーザー加工装置５０とが一体の装置であってもよい。
【００５１】
上記の実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  被加工物
２，５  チャックテーブル
３  ダイシングテープ
４  切削手段
６  レーザー加工手段
７  レーザー光線
８  デブリ
１１  表面（梨地面）
１２  切削溝
１３  レーザー加工溝
１４  裏面
１５  残存部
２１，５１  保持面
３０  切削装置
４１  スピンドルハウジング
４２  切削ブレード
４３  スピンドル
５０  レーザー加工装置
【図１】
0005996260.tif 000002
【図２】
0005996260.tif 000003
【図３】
0005996260.tif 000004