(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物に該分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点形成ステップを実施する前または後に、表面に粘着層を有した粘着テープに被加工物を貼着するとともに該粘着テープを介して環状フレームに装着する粘着テープ貼着ステップと、
該分割起点形成ステップと該粘着テープ貼着ステップを実施した後、被加工物を吸引保持可能な保持テーブル上に該粘着テープを介して被加工物を載置するとともに該環状フレームをフレーム保持手段で保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、該保持テーブルと該フレーム保持手段とを鉛直方向に相対移動させて該フレーム保持手段に対して該保持テーブルを突き上げ該粘着テープを拡張することで、被加工物を該分割起点から該分割予定ラインに沿って分割し複数のチップを形成するとともに隣接する該チップ間に間隔を形成する分割ステップと、
該分割ステップを実施した後、該保持テーブルで該粘着テープを介して被加工物を吸引保持することで隣接する該チップ間の間隔を維持する吸引保持ステップと、
該吸引保持ステップを開始した後、該保持テーブルと該フレーム保持手段とを鉛直方向に相対移動させて該フレーム保持手段に対する該保持テーブルの突き上げを解除して、該粘着テープが拡張されて形成された該粘着テープの余剰部位が被加工物の外周側で該粘着テープ表面側に盛り上がった隆起部を形成する隆起部形成ステップと、
該隆起部形成ステップを実施した後、該粘着テープの粘着層を有しない裏面側から該隆起部を吸引手段で吸引し、該粘着テープの裏面側のみに突出させて裏面側隆起部とする隆起部反転ステップと、
該隆起部反転ステップを実施した後、該裏面側隆起部を挟持手段で挟持し、該裏面側隆起部の内側の粘着層同士を貼着することで内側部位同士を着接して該粘着テープの余剰部位を削減する余剰削減ステップと、
を備える被加工物の分割方法。
【請求項２】
請求項１に記載の被加工物の分割方法であって、
前記余剰削減ステップを実施した後、被加工物の外周側の前記粘着テープを該粘着テープの表面側から加熱して該粘着テープを収縮させる収縮ステップと、を備える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、半導体ウェーハなどの被加工物の分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、粘着テープに貼着された被加工物について、改質層、レーザー加工溝、切削溝等の分割起点を分割予定ラインに沿って形成したのちに、分割装置を用いて個々のチップに分割することが行われている。
【０００３】
特許文献１では、被加工物が貼着された粘着テープを拡張することで被加工物に外力を付与して被加工物を分割する技術について開示されている。拡張によって伸ばされた粘着テープは、拡張した状態から開放されると、伸ばされた部位によって余剰部位が形成することになる。この余剰部位にはテンションがかからずに弛んだ状態となるため、分割後の隣接するチップ同士が接触して欠損や破損が生じることが懸念される。
【０００４】
また、ウェーハにチップ実装時に接着剤の役割を果たす粘接着層からなるＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が貼着されている場合では、粘着テープが拡張した状態から解放されると、チップとともに分割されたＤＡＦ同士が接触し、ＤＡＦが再接合する不具合が生じることが懸念される。
【０００５】
この点に関し、特許文献２には、拡張されて形成された粘着テープの余剰部位に熱等の外的刺激を付与し、余剰部位を収縮させることにより、チップ間の間隔を維持する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１８９０５７号公報
【特許文献２】特開２００７−０２７５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に開示される技術であっても、粘着テープの材質や厚みによっては外的刺激による収縮が不十分である、或いは、収縮しないことが懸念され、更なる改善が切望されている。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分割後におけるチップやＤＡＦの接触を防止することにより、チップの欠損・破損やＤＡＦの再接合を確実に防止可能とす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】
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物に分割予定ラインに沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップと、分割起点形成ステップを実施する前または後に、表面に粘着層を有した粘着テープに被加工物を貼着するとともに粘着テープを介して環状フレームに装着する粘着テープ貼着ステップと、分割起点形成ステップと粘着テープ貼着ステップを実施した後、被加工物を吸引保持可能な保持テーブル上に粘着テープを介して被加工物を載置するとともに環状フレームをフレーム保持手段で保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後、保持テーブルとフレーム保持手段とを鉛直方向に相対移動させてフレーム保持手段に対して保持テーブルを突き上げ粘着テープを拡張することで、被加工物を分割起点から分割予定ラインに沿って分割し複数のチップを形成するとともに隣接するチップ間に間隔を形成する分割ステップと、分割ステップを実施した後、保持テーブルで粘着テープを介して被加工物を吸引保持することで隣接するチップ間の間隔を維持する吸引保持ステップと、吸引保持ステップを開始した後、保持テーブルとフレーム保持手段とを鉛直方向に相対移動させてフレーム保持手段に対する保持テーブルの突き上げを解除して、粘着テープが拡張されて形成された粘着テープの余剰部位が被加工物の外周側で粘着テープ表面側に盛り上がった隆起部を形成する隆起部形成ステップと、隆起部形成ステップを実施した後、粘着テープの粘着層を有しない裏面側から隆起部を吸引手段で吸引し、粘着テープの裏面側のみに突出させて裏面側隆起部とする隆起部反転ステップと、隆起部反転ステップを実施した後、裏面側隆起部を挟持手段で挟持し、裏面側隆起部の内側の粘着層同士を貼着することで内側部位同士を着接して粘着テープの余剰部位を削減する余剰削減ステップと、を備える被加工物の分割方法が提供される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によると、余剰削減ステップを実施した後、被加工物の外周側の粘着テープを粘着テープの表面側から加熱して粘着テープを収縮させる収縮ステップと、を備える被加工物の分割方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、分割後に粘着テープが撓み、隣接するチップ同士が接触して欠損・破損するといった不具合や、隣り合うチップの裏面のＤＡＦ同士が再結合するといった不具合を防ぐことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】被加工物であるウェーハの斜視図である。
【図２】分割起点形成ステップについて説明する斜視図である。
【図３】テープ貼着ステップについて説明する斜視図である。
【図４】保持ステップについて説明する側断面図である。
【図５】分割ステップについて説明する側断面図である。
【図６】吸引保持ステップについて説明する側断面図である。
【図７】隆起部形成ステップについて説明する側断面図である。
【図８】（Ａ）は隆起部について説明する図である。（Ｂ）は隆起部反転ステップについて説明する図である。
【図９】（Ａ）は余剰削減ステップについて説明する図である。（Ｂ）は挟持部材の間に裏面側隆起部を挟んだ状態について説明する図である。
【図１０】ウェーハ及び環状フレームを取り外した状態について説明する側断面図である。
【図１１】収縮ステップについて説明する側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、複数の交差する分割予定ラインが設定された被加工物を分割予定ラインに沿って分割する被加工物の分割方法であり、以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、被加工物の実施形態である半導体ウェーハ１１（以下、単に「ウェーハ１１」とも記載される）について示す図である。ウェーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウェーハからなっており、表面１１ａに複数の交差する分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン１３によって区画された複数の領域にそれぞれデバイス１５が形成されている。
【００１５】
このように構成されたウェーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。ウェーハ１１の外周にはシリコンウェーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ１２が形成されている。なお、被加工物としては、分割予定ラインが規定されておらず、また、デバイスが形成されておらずパターンを有しないものも想定される。
【００１６】
以上のようなウェーハ１１について、本発明にかかる被加工物（ウェーハ１１）の分割方法が実施される。まず、ウェーハ１１の分割予定ライン１３に沿って分割起点を形成する分割起点形成ステップが実施される。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態ではレーザー加工装置による分割予定ライン１３に沿った改質層（変質層）の形成により分割起点が形成される。なお、分割起点の形成は、この他にもレーザー加工装置によるレーザー加工溝の形成や、切削ブレードによる切削加工による切削溝の形成（ハーフカット）等によることも考えられる。
【００１８】
図２には、ウェーハ１１の内部に分割予定ライン１３に沿って改質層を形成するレーザー加工装置の要部が示されている。レーザー加工装置は、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持されたウェーハ１１にレーザービームを照射するレーザービーム照射ユニット２と、チャックテーブル１０に保持されたウェーハ１１を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像手段４を具備して構成できる。
【００１９】
チャックテーブル１０は、ウェーハ１１を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構により図１において矢印Ｘで示す加工送り方向及び矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動される。
【００２０】
レーザービーム照射ユニット２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング６を有している。ケーシング６内には、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器等のパルスレーザー発振器及び繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー発振手段が配設されている。ケーシング６の先端部には、パルスレーザー発振手段から発振されたパルスレーザービームを集光するための集光器８が装着されている。
【００２１】
撮像手段４は、可視光線によって撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備えて構成されており、撮像した画像信号は図示しない制御手段に送信される。
【００２２】
以上の構成とするレーザー加工装置を用い、集光器８からウェーハ１１に対して透過性を有するパルスレーザービームを照射しつつ、チャックテーブル１０を矢印Ｘ方向に所定の送り速度で移動させることで、ウェーハ１１の内部に分割予定ライン１３に沿った改質層（溶融再硬化層）が形成される。
【００２３】
改質層は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。改質層形成の際の加工条件は、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
繰り返し周波数          ：１００ｋＨｚ
パルス出力              ：１０μＪ
集光スポット径          ：φ１μｍ
加工送り速度            ：１００ｍｍ／秒
【００２４】
この改質層の形成は、第１の方向（図２におけるＸ軸方向）に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って実施した後、チャックテーブル１０を９０度回転してから、第１の方向と直角の第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って実施される。
【００２５】
以上のようにして、分割起点形成ステップが実施される。次に、この分割起点形成ステップを実施する前又は後に、図３に示すように、表面に粘着層を有した粘着テープＴ（テープ）にウェーハ１１を貼着するとともに粘着テープＴを介して環状フレームＦに装着する粘着テープ貼着ステップについて説明する。
【００２６】
粘着テープＴは、後述する分割ステップを実施する際に、分割予定ラインにウェーハ１１を分離させる外力を付与するためのものである。粘着テープＴは、環状フレームＦで囲まれた領域を塞ぐように設けられ、ウェーハ１１を粘着テープＴに貼着すると、ウェーハ１１が粘着テープＴを介して環状フレームＦに固定される。
【００２７】
次いで、以上に説明した分割起点形成ステップと粘着テープ貼着ステップを実施した後、ウェーハ１１を吸引保持可能なチャックテーブル６１（保持テーブル）上に粘着テープＴを介して被加工物を載置するとともに環状フレームＦをフレーム保持部材６６（フレーム保持手段）で保持する保持ステップを実施する。
【００２８】
本実施形態では、図４に示される分割装置６０にて保持ステップが実施される。分割装置６０のチャックテーブル６１は、切替弁６９を介して吸引源６７に接続されており、チャックテーブル６１の上面に吸引保持面６１ａが形成される。
【００２９】
チャックテーブル６１の側方には、環状フレームＦが載置される載置面６６ａと、載置面６６ａに載置された環状フレームＦを上側から挟み込むように保持するクランプ６８と、を有するフレーム保持部材６６が配置されている。フレーム保持部材６６はその載置面６６ａがチャックテーブル６１の吸引保持面６１ａと略同一高さとなる基準位置に位置付けられる。
【００３０】
この保持ステップでは、切替弁６９はＯＦＦの状態とされ、吸引源６７と吸引保持面６１ａの導通が遮断され、ウェーハ１１の裏面に吸引保持面６１ａによる吸引力（負圧）が生じないこととしている。
【００３１】
次いで、以上に説明した保持ステップを実施した後、図５に示すように、チャックテーブル６１とフレーム保持部材６６とを鉛直方向に相対移動させてフレーム保持部材６６に対してチャックテーブル６１を突き上げ粘着テープＴを拡張することで、ウェーハ１１を分割起点から分割予定ラインに沿って分割し複数のチップ１５Ａ（デバイス）を形成するとともに、隣接するチップ１５Ａ間に間隔を形成する分割ステップが実施される。
【００３２】
本実施形態では、エアシリンダ６５を駆動してフレーム保持部材６６を図５に示す拡張位置に下降させることで、チャックテーブル６１とフレーム保持部材６６とを鉛直方向に相対移動させる。これにより、フレーム保持部材６６の載置面６６ａ上に保持されている環状フレームＦも下降するため、環状フレームＦに装着された粘着テープＴはチャックテーブル６１の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。
【００３３】
その結果、粘着テープＴに貼着されているウェーハ１１には放射状に引張力が作用する。このようにウェーハ１１に放射状に引張力が作用すると、分割予定ライン１３（図２参照）に沿って形成された改質層２０は強度が低下されているので、この改質層２０が分割基点となってウェーハ１１は改質層２０に沿って破断され、個々のチップ１５Ａに分割される。
【００３４】
この分割ステップにおいても、切替弁６９はＯＦＦの状態とされ、吸引源６７と吸引保持面６１ａの導通が遮断され、ウェーハ１１の裏面に吸引保持面６１ａによる吸引力（負圧）が生じないこととしている。
【００３５】
次いで、以上の分割ステップを実施した後、図６に示すように、チャックテーブル６１で粘着テープＴを介してウェーハ１１を吸引保持することで隣接するチップ１５Ａ間の間隔を維持する吸引保持ステップが実施される。
【００３６】
即ち、分割ステップを終えて隣接するチップ１５Ａ間に間隔が形成された状態において、切替弁６９をＯＦＦからＯＮの状態とし、吸引保持面６１ａを吸引源６７と連通させる。
【００３７】
これにより、吸引保持面６１ａに負圧が発生し、粘着テープＴを介して各チップ１５Ａが吸引保持面６１ａに吸引された状態となり、各チップ１５Ａの横方向の移動が規制され、各チップ１５Ａの間の間隔を維持することができる。なお、この吸引保持ステップは、少なくとも後述する余剰削減ステップが実施完了されるまで継続される。
【００３８】
そして、この吸引保持ステップを開始した後、図７に示すように、チャックテーブル６１とフレーム保持部材６６とを鉛直方向に相対移動させてフレーム保持部材６６に対するチャックテーブル６１の突き上げを解除して、粘着テープＴが拡張されて形成された粘着テープＴの余剰部位がウェーハ１１の外周側で粘着テープＴ表面側に盛り上がった隆起部Ｔａを形成する隆起部形成ステップを実施する。
【００３９】
この隆起部形成ステップがなされる際には、切替弁６９のＯＮの状態が維持され、吸引保持面６１ａと吸引源６７が連通して各チップ１５Ａの間の間隔が維持される。そして、フレーム保持部材６６を元の位置に上昇させる、即ち、フレーム保持部材６６を下降前の基準位置に戻すと、フレーム保持部材６６の下降によって吸引保持面６１ａとフレーム保持部材６６の間の位置において伸ばされていた部位は、引張力が開放されることで弛み、テンションがかかっていない余剰部位として現れる。
【００４０】
そして、この余剰部位は、図８（Ａ）にも示されるように、粘着テープＴ表面側、即ち、フレーム保持部材６６を元の基準位置に戻す方向の側に盛り上がり、隆起部Ｔａを形成することになる。隆起部Ｔａにおいては粘着テープＴの粘着層Ｔｎが上側（表面側）に現れることになっている。
【００４１】
次いで、以上の隆起部形成ステップを実施した後、図８（Ｂ）に示すように、粘着テープＴの裏面側から隆起部Ｔａ（図８（Ａ））を吸引機構（吸引手段）８０で吸引し、粘着テープＴの裏面側に突出させて裏面側隆起部Ｔｂとする隆起部反転ステップが実施される。
【００４２】
吸引機構８０は、例えば、図７に示されるチャックテーブル６１の周囲とフレーム保持部材６６の間に形成される円環状の空間において、図８（Ｂ）に示されるような吸引ブロック８２を複数箇所に配置することで実現できる。
【００４３】
図８（Ｂ）において、吸引ブロック８２は、切替弁８４を介して吸引源８６に接続されており、吸引ブロック８２に形成した吸引口８２ａに負圧を発生させることにより、粘着テープＴの裏側を吸い込むようにして、裏面側隆起部Ｔｂを形成すべく構成される。
【００４４】
図８（Ｂ）の構成とする場合、吸引ブロック８２はチャックテーブル６１の周囲を取り囲むように複数箇所に配置される。例えば、チャックテーブル６１を取り囲む周方向において９０度の位置をずらして合計４箇所に配置することで、直交する分割予定ライン１３（図１参照）の延長線上に対向配置させる構成とすることが考えられる。
【００４５】
また、ロール状の粘着テープにはロールの巻回方向にテンションが内在している。当該テンションの方向性により、ロールの巻回方向に直交する方向ではエキスパンド後に皺が発生しやすく各チップ１５Ａの間の間隔が維持しにくいため、ロールの巻回方向と直交するこの「間隔が維持しにくい方向」においてチャックテーブル６１を間に挟むような位置に、吸引ブロック８２を配置することが考えられる。
【００４６】
さらに、本実施形態のように複数箇所に吸引ブロック８２を配置する形態のほかにも、円環状の部材にて構成される吸引機構を構成し、チャックテーブル６１を取り囲む全周囲において、裏面側隆起部Ｔｂを形成させることとしてもよい。
【００４７】
次いで、以上の隆起部反転ステップを実施した後、図９（Ａ）に示すように、裏面側隆起部Ｔｂを挟持機構（挟持手段）９０で挟持することで裏面側隆起部Ｔｂの内側部位同士を着接して粘着テープＴの余剰部位を削減する余剰削減ステップが実施される。
【００４８】
挟持機構９０は、本実施形態のように、例えば、裏面側隆起部Ｔｂを挟んで対向する挟持部材９２，９２を、吸引ブロック８２の上方に配置することで構成することができる。
【００４９】
図９（Ａ）に示すように、隆起部反転ステップを実施して吸引ブロック８２にて裏面側隆起部Ｔｂを形成した状態とし、挟持部材９２，９２同士を近づけることで、図９（Ｂ）に示すように、挟持部材９２，９２の間に裏面側隆起部Ｔｂが挟まれた状態とする。
【００５０】
図９（Ａ）の状態では、裏面側隆起部Ｔｂにおいて粘着層Ｔｎが内側に配置される谷状の部位が構成されているため、図９（Ｂ）のように挟持部材９２，９２よって裏面側隆起部Ｔｂが挟持されると、谷状の部位の内側の粘着層Ｔｎ同士が貼着することになる。
【００５１】
そして、以上のように裏面側隆起部Ｔｂの内側部位同士を貼着することで、粘着テープＴのうち引張力が開放されることで弛んでいた部分（余剰部位）が解消され、実質的に粘着テープＴの弛みがなくなることになる。そして、余剰部位がなくなることによって、粘着テープＴはテンションを呈することができるようになる。
【００５２】
以上のようにして、弛みによりテンションがかかっていない余剰部位（隆起部Ｔａや裏面側隆起部Ｔｂ）がなくされることで、図１０に示すように、環状フレームＦをフレーム保持部材６６から取り外し、チャックテーブル６１から粘着テープＴ、及び、チップ１５Ａを取り外した場合には、粘着テープＴがテンションを呈することになり、このテンションによって、既に形成された各チップ１５Ａの間の間隔を維持することができる。
【００５３】
以上のようにして、分割後に粘着テープＴが撓み、隣接するチップ１５Ａ，１５Ａ同士が接触して欠損・破損するといった不具合を防ぐことが可能となる。
【００５４】
また、チップ実装時に接着剤の役割を果たす粘接着層からなるＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）が、予めウェーハ１１の裏面に貼着されている場合には、ＤＡＦがチップ１５Ａと一体となって分割される。
【００５５】
このようにＤＡＦがチップ１５Ａの裏面に貼着されている場合であっても、隣接するチップ１５Ａ，１５Ａ同士の間隔が維持されることで、分割後に粘着テープＴが撓み、隣り合うチップ１５Ａの裏面のＤＡＦ同士が再結合するといった不具合を防ぐことも可能となる。
【００５６】
さらに、好ましい実施形態として、図１１に示すように、余剰削減ステップを実施した後、ウェーハ１１の外周側の粘着テープＴを粘着テープＴの表面側から加熱して粘着テープを収縮させる収縮ステップを備えることとする。
【００５７】
本実施形態では、ランプ（照明）、又は、ヒーターなどで構成される加熱ユニット９６にて、ウェーハ１１の外周側の部位における粘着テープＴを加熱することで、粘着テープＴを収縮させることとしている。
【００５８】
そして、このようにウェーハ１１の外周側の部位の粘着テープＴを収縮させることにより、チャックテーブル６１から粘着テープＴ、及び、チップ１５Ａを取り外した場合には、ウェーハ１１の中心から外側に向かうテンションが生じることになり、チップ１５Ａ，１５Ａの間隔をより確実に維持する、あるいは、より間隔を広げることが可能となる。
【００５９】
なお、加熱ユニット９６の形態については特に限定されるものではないが、例えば、一つの加熱ユニット９６をウェーハ１１の外周を巡回させるようにして、ウェーハ１１の外周側にある粘着テープＴを満遍なく加熱させることが考えられる。
【００６０】
また、粘着テープＴのシート基材としては、常温では伸縮性を有し所定温度（例えば７０度）以上の熱によって収縮する性質を有するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン等の合成樹脂シートを用いることが考えられる。
【符号の説明】
【００６１】
１１    ウェーハ
１５Ａ    チップ
２０    改質層
６０    分割装置
６１    チャックテーブル
６６    フレーム保持部材
８０    吸引機構
８２    吸引ブロック
８６    吸引源
９０    挟持機構
９２    挟持部材
９６    加熱ユニット
Ｆ    環状フレーム
Ｔ    粘着テープ
Ｔａ    隆起部
Ｔｂ    裏面側隆起部
Ｔｎ    粘着層
【図１】
0005988599.tif 000002
【図２】
0005988599.tif 000003
【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】
0005988599.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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