(57)【要約】【課題】本発明の課題は、裏面側を研削して粗面としつつ、弾性波フィルターの抗折強度を確保しながら、厚みが薄い弾性波フィルターを得ることができるウエーハの加工方法を提供することにある。【解決手段】本発明によれば、ウエーハの表面に保護部材を配設し、保護部材側をチャックテーブルに保持してウエーハの裏面を研削する研削工程と、研削され粗面となったウエーハの裏面に液状の物質を敷設して硬化し粗面を平坦化する平坦化膜を形成する平坦化工程と、平坦化膜とウエーハとに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を、平坦化膜を通してウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、ウエーハに外力を付与し改質層が形成された分割予定ラインを分割して平坦化膜と共にウエーハを個々の弾性波フィルターに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弾性波フィルターが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々の弾性波フィルターに分割するウエーハの加工方法であって、
表面に保護部材を配設したウエーハを用意し、該保護部材側をチャックテーブルに保持してウエーハの裏面を研削する研削工程と、
研削され粗面となったウエーハの裏面に液状の物質を敷設して硬化し粗面を平坦化する平坦化膜を形成する平坦化工程と、
平坦化膜とウエーハとに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を、平坦化膜を通してウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
該ウエーハに外力を付与し改質層が形成された分割予定ラインを分割して平坦化膜と共にウエーハを個々の弾性波フィルターに分割する分割工程と、
から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。
【請求項２】
該分割工程の前に平坦化膜側をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を有するフレームにウエーハを収容してダイシングテープの外周をフレームに貼着し、ウエーハの表面から保護部材を剥離する移し替え工程が含まれる請求項１に記載のウエーハの加工方法。
【請求項３】
該弾性波フィルターは、ＢＡＷフィルター、ＳＡＷフィルターのいずれかである請求項１、又は２に記載のウエーハの加工方法。
【請求項４】
該平坦化膜は、エポキシ樹脂、ＰＶＡ、ＰＶＰ、水ガラスのいずれかから選択される請求項１ないし３のいずれかに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、複数の弾性波フィルターが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々の弾性波フィルターに加工するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルター、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルター等の複数の弾性波フィルターが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々の弾性波フィルターに分割され、携帯電話、スマートフォン等の通信機器に利用される。
【０００３】
また、ウエーハを個々のデバイスに分割する技術としては、レーザー光線の集光点をウエーハの裏面側から分割予定ラインの内部に位置付けて照射し、分割予定ラインに沿って改質層を形成し、外力を付与することによって個々のデバイスに分割する技術も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＳＡＷフィルター、ＢＡＷフィルター等の弾性波フィルターは、ノイズとなる弾性波を遮断するために、裏面側を粗面に加工する必要がある。しかし、弾性波フィルターの裏面を粗面に加工すると抗折強度が低下することから弾性波フィルターの厚みを薄くすることができず通信機器の小型化、軽量化の妨げになっている。
【０００６】
また、上記したウエーハの内部に改質層を形成し個々のデバイスに分割する技術を、ウエーハを個々の弾性波フィルターに分割する加工に適用するためには、ウエーハの裏面を鏡面状に加工してレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から分割予定ラインの内部に位置付けて照射し分割予定ラインに沿って改質層を形成する必要がある。しかし、上述したように、弾性波フィルターを形成するウエーハの裏面はノイズとなる弾性波を遮断すべく粗面にする必要があり、レーザー光線の集光点をウエーハの裏面から内部に位置付けて照射することが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、裏面側を研削して粗面とし、ノイズとなる弾性波を遮断する構成としつつ、レーザー光線を照射してウエーハの内部に改質層を形成し個々のデバイスに分割する技術を適用してＳＡＷフィルター、ＢＡＷフィルター等の弾性波フィルターの抗折強度を確保しながら、厚みが薄い弾性波フィルターを得ることができ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】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数の弾性波フィルターが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを個々の弾性波フィルターに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部材を配設し、保護部材側をチャックテーブルに保持してウエーハの裏面を研削する研削工程と、研削され粗面となったウエーハの裏面に液状の物質を敷設して硬化し粗面を平坦化する平坦化膜を形成する平坦化工程と、平坦化膜とウエーハとに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を、平坦化膜を通してウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、ウエーハに外力を付与し改質層が形成された分割予定ラインを分割して平坦化膜と共にウエーハを個々の弾性波フィルターに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。
【０００９】
該分割工程の前に平坦化膜側をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を有するフレームにウエーハを収容してダイシングテープの外周をフレームに貼着し、ウエーハの表面から保護部材を剥離する移し替え工程が含まれることが好ましい。さらに、該弾性波フィルターは、ＢＡＷフィルター、ＳＡＷフィルターのいずれかを選択することができ、該平坦化膜は、エポキシ樹脂、水ガラス、ＰＶＡ、ＰＶＰ、のいずれかから選択される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に保護部材を配設し、保護部材側をチャックテーブルに保持してウエーハの裏面を研削する研削工程と、研削され粗面となったウエーハの裏面に液状の物質を敷設して硬化し粗面を平坦化する平坦化膜を形成する平坦化工程と、平坦化膜とウエーハとに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を、平坦化膜を通してウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、該ウエーハに外力を付与し改質層が形成された分割予定ラインを分割して平坦化膜と共にウエーハを個々の弾性波フィルターに分割する分割工程と、から少なくとも構成されることにより、平坦化膜によってレーザー光線の集光点をウエーハの裏面から分割予定ラインの内部に位置付けて改質層を形成することができると共に、個々に分割された弾性波フィルターの裏面に平坦化膜を残すことにより、厚みが薄い弾性波フィルターの抗折強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に基づき構成されるウエーハの加工方法により加工されるウエーハの一例を示す図面である。
【図２】図１に示すウエーハに対して研削工程を実施する態様を説明するための説明図である。
【図３】本発明の平坦化工程を実施する態様を説明するための説明図である。
【図４】本発明の改質層形成工程を実施する態様を説明するための説明図である。
【図５】本発明の分割工程を実施する態様を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明によるウエーハの加工方法について添付図面を参照して、詳細に説明する。
図１には、本発明に基づいて構成されるウエーハの加工方法によって加工されるウエーハ１０が示されている。ウエーハ１０の表面１０ａ側は、分割予定ライン１２によって複数の領域に区画され、各領域にＡｌＮ、ＺｎＯ等の圧電膜をＭｏ等の電極層で挟み込んだ構造の共振器を用いたＢＡＷフィルター１４が形成されている。
【００１３】
本発明に基づく研削工程を実施するに当たり、保護部材としてのバックグラインドテープ（以下、ＢＧテープという。）１６を表面１０ａ側に対し貼着したウエーハ１０を用意する（図１を参照。）。ＢＧテープ１６としては、一般的に入手可能な、基材フィルム、粘着剤層、および剥離フィルムから構成されるものを使用することができ、後に剥離することを考慮して、ＵＶ硬化により粘着性が消失するものを用いることが好ましい。なお、保護部材としては、このようなＢＧテープ１６に限定されず、研削工程においてウエーハ１０の表面１０ａ側が保護できるものであればどのようなテープを用いてもよい。
【００１４】
図２（ａ）には、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側を研削する研削装置３０の一部が示されており、研削装置３０は、回転自在に装着されたホイールマウント３２と、該ホイールマウント３２の下面に装着され環状に研削砥石３４が配設された研削ホイール３３と、ホイールマウント３２を矢印３２ａで示す方向に回転させる図示しない電動モータと、を備えている。先ず、上述した表面１０ａ側に保護部材としてのＢＧテープ１６が貼着されたウエーハ１０を用意して、適宜搬送手段により搬送し、該ＢＧテープ１６側を下にして、研削装置３０のチャックテーブル３６上に載置して図示しない吸引手段を作動させて吸引保持する。チャックテーブル３６上にウエーハ１０が吸引保持されたならば、チャックテーブル３６は、図示しない回転駆動機構によって矢印３６ａで示す方向に、例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転させられ、上方に位置付けられたホイールマウント３２は、該電動モータにより、矢印３２ａで示す方向に、例えば６０００ｒｐｍの回転速度にて回転させられる。そして、図示しない研削送り手段により、例えば１．０μｍ／秒の下降速度で下降させられることにより、チャックテーブル３６上のウエーハ１０の裏面１０ｂ側に対して研削加工が施され、ウエーハ１０を所望の厚さ(例えば、１００μｍ）に研削して薄化すると共に、裏面１０ｂを粗面とする研削工程が完了する。なお、研削砥石３４の粗さを適宜選択することにより、図２（ｂ）に示すように、研削工程が完了したウエーハ１０の裏面１０ｂは、ノイズとなる弾性波を遮断するための粗面が形成されることにより、放射状の研削痕１０１が視認することができる状態となる。
【００１５】
上述した研削工程を実施したならば、粗面とされた裏面１０ｂ側を平坦化する平坦化工程を実行する。図３には、平坦化工程を実施するための平坦化膜形成装置４０の一部が示されている(全体図は省略する。）。該平坦化膜形成装置４０の一部を構成する保持手段４２の吸着チャック４４は、通気性を有する多孔質のポーラスセラミックからなり、図示しない吸引手段に接続され、該吸引手段を作動させることにより載置されるウエーハ１０を吸引保持可能に構成されている。
【００１６】
先ず、図３（ａ）に示すように、該保持手段４２の吸着チャック４４上に、上述した研削加工が施されたウエーハ１０のＢＧテープ１６が貼着された側（表面１０ａ側）を載置し吸引保持する。次いで、図３（ｂ）に示すように、保持手段４２を矢印４２ａで示す方向に１００ｒｐｍの回転速度で回転させる。保持手段４２を回転させたならば、吸着チャック４４上に載置されたウエーハ１０の裏面１０ｂの上方に、例えば、液状のエポキシ樹脂４１を噴射する噴射ノズル４６を位置付け、概略断面図で示す該噴射ノズル４６から霧状に噴射する。噴射ノズル４６としては、図に示すように、噴射ノズル４６の本体中央の流通路を通るエポキシ樹脂４１を、先端部で外周側から供給される圧縮エアー（Ａｉｒ）に巻き込みながらノズル先端部から噴射する。なお、図３（ｂ）では、噴射ノズル４６を極めて簡略化して示したが、一般的に知られたエアーブラシ等の構成を採用することができる。なお、液状の物質を噴射する際に該噴射ノズル４６をウエーハ１０上でウエーハ１０の裏面と平行に揺動させてウエーハ１０の裏面上に液状の物質が均等に噴射されるようにしてもよい。
【００１７】
ウエーハ１０の裏面１０ｂ上に対して所定量のエポキシ樹脂４１を噴射した後、噴射ノズル４６からの噴射を停止し、図３（ｃ）に示すように、ウエーハ１０を保持した保持手段４２を紫外線照射器４８の直下に移動させる。保持手段４２が紫外線照射器４８の直下に移動させられたならば、紫外線照射器４８から紫外線を照射して、該エポキシ樹脂４１を硬化させ、研削痕１０１が形成された裏面１０ｂを平坦化する５μｍ程度の厚さを有する平坦化膜４１ａを形成し平坦化工程が完了する。なお、本実施形態では、液体の物質であり、塗布後に硬化可能な物質として、紫外線の照射により硬化するエポキシ樹脂を採用したが、本発明はこれに限定されず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、フェノール樹脂、アクリル系水溶性樹脂等の水溶性樹脂、あるいはケイ酸ナトリウムの水溶液を硬化させた水ガラス等を用いることができる。
【００１８】
該平坦化工程が完了したならば、平坦化膜４１ａが形成されたウエーハ１０を図４に示すレーザー加工装置５０（一部のみ示し全体図は省略する。）により、ウエーハ１０の分割予定ライン１２に沿って改質層を形成する改質層形成工程を実施する。具体的には、該レーザー加工装置５０の保持テーブル５４に、上述したウエーハ１０の平坦化膜４１ａが形成された裏面１０ｂ側を上方にして載置し吸引保持する。そして、レーザー光線照射手段５２により、少なくとも平坦化膜４１ａとウエーハ１０とに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射する。レーザー光線を照射する際には、レーザー光線の集光点を、平坦化膜４１ａを通してウエーハ１０の内部に位置付け、ウエーハ１０を吸引保持した保持テーブル５４を矢印Ｘで示すＸ軸方向に相対的に移動させて、図中にＡ−Ａ断面図として示すように、分割予定ライン１２に沿って改質層１１０を形成する。ウエーハ１０を保持する保持テーブル５４は、適宜Ｘ軸方向と直交する方向、回転方向にも移動可能に構成されており、レーザー光線照射手段５２に対して相対移動させることにより、すべての分割予定ライン１２に対して該レーザー加工を施し、改質層形成工程が完了する。本実施形態では、上述した平坦化膜形成工程により液状樹脂が塗布され硬化されて平坦化膜４１ａが形成されているため、裏面１０ｂが粗面とされた状態であっても、レーザー光線の散乱が抑制され、該レーザー光線の照射により改質層１１０が形成される。
【００１９】
なお、上記のレーザー光線照射手段５２により実行される改質層形成工程は、例えば、以下のようなレーザー加工条件で実施される。
波長                        ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数              ：５０ｋＨｚ
平均出力                    ：１Ｗ
スポット径                  ：φ１μｍ
加工送り速度                ：５０ｍｍ／秒
＊平坦化膜の厚み            ：５〜１０μｍ
【００２０】
改質層形成工程が実施されたならば、該ウエーハ１０に外力を付与し、分割予定ライン１２に沿って分割して平坦化膜４１ａと共にウエーハ１０を個々のＢＡＷフィルター１４に分割する分割工程を実行する。
【００２１】
図５（ａ）に示すように、分割工程を実施するに際し、先ず、平坦化膜４１ａ側を可撓性を有するダイシングテープＴに貼着すると共に、ウエーハ１０を収容する開口を有するフレームＦにウエーハ１０を収容してダイシングテープＴの外周をフレームＦに貼着し、ウエーハ１０の表面１０ａ側からＢＧテープ１６を剥離してダイシングテープＴ側に移し替える、移し替え工程を実行する。
【００２２】
ウエーハ１０をダイシングテープＴ側に移し替えたならば、図５（ｂ）にその一部を示すようなウエーハ１０に対して外力を付与し分割する分割装置８０により分割工程を実施する。該分割装置８０は、フレーム保持部材８１と、その上面部に環状のフレームＦを載置して該環状のフレームＦを保持するクランプ８２と、該クランプ８２により保持される環状のフレームＦに装着された粘着テープＴを拡張するための少なくとも上方が開口した円筒形状からなる拡張ドラム８３とを備えている。フレーム保持部材８１は、拡張ドラム８３を囲むように設置された円形部材であり、複数のエアシリンダ８１ａの作用により、該拡張ドラム８３に対して昇降可能に支持されている。
【００２３】
該拡張ドラム８３は、環状のフレームＦの内径よりも小さく、環状のフレームＦのフレームＦに装着されたダイシングテープＴに貼着されている半導体ウエーハ２の外径よりも大きく設定されている。ここで、図５（ｂ）に示すように、分離装置８０は、フレーム保持部材８１と、拡張ドラム８３の上面部が略同一の高さになる位置（実線で示す）と、エアシリンダ８１ａの作用によりフレーム保持部材８１が下降させられ、拡張ドラム８３の上端部が、フレーム保持部材８１の上端部よりも高くなる位置（点線で示す）とすることができる。
【００２４】
上述したような構成により、フレーム保持部材８１を下降させて、拡張ドラム８３の上端を、実線で示す位置から、点線で示すフレーム保持部材８１よりも高い位置となるように相対的に変化させると、環状のフレームＦに装着されたダイシングテープＴは拡張ドラム８３の上端縁に接して拡張させられる。この結果、ダイシングテープＴに貼着されているウエーハ１０には放射状に引張力、すなわち外力が作用するため、改質層１１０が形成されていることにより脆弱となっている分割予定ライン１２に沿って、ウエーハ１０がＢＡＷフィルター１４毎分割され、さらに、個々のＢＡＷフィルター１４同士の間隔が広げられる。そして、個々のＢＡＷフィルター１４同士の間隔が広げられた状態で、ピックアップコレット８４を作動させてすでに分割されているＢＡＷフィルター１４を吸着し、ダイシングテープＴから剥離してピックアップし、図示しない収容トレーに搬送する。以上により分割工程が終了し、本発明によるウエーハの加工方法が完了する。
【００２５】
本発明は、以上のように構成されていることにより、ウエーハ１０の裏面１０ｂに形成された粗面が維持されており、所望の周波数をフィルタリングする際にノイズとなる弾性波を遮断することができる。また、ウエーハ１０の裏面１０ｂに平坦化膜４１ａを形成したことから、分割予定ライン１２に沿って改質層１１０を形成するためのレーザー光線の集光点をウエーハ１０の内部に位置付けて、効率よく内部加工を施すことができる。さらに、裏面１０ｂ側の裏面が粗研削されて粗面が維持され抗折強度が低下する状態であっても、平坦化膜４１ａが敷設されていることにより、抗折強度の低下が抑制される。
【００２６】
なお、上述した本実施形態では、ウエーハ上に形成される弾性波フィルターとしてＢＡＷフィルターを採用したが、ＳＡＷフィルターを採用しても、同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、分割装置により分割工程を実施する前に、平坦化膜側をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を有するフレームにウエーハを収容してダイシングテープの外周を貼着し、ウエーハの表面から保護部材を剥離する移し替え工程を実施したが、本発明はこれに限定されない。例えば、改質層形成工程が施されたウエーハの平坦化膜が形成された側から、弾性ローラー等を押し付けて外力を付与することにより個々の弾性波フィルターに分割する分割工程を実施することも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：ＢＡＷフィルター
１６：ＢＧテープ
３０：研削装置
３２：ホイールマウント
３３：研削ホイール
３４：研削砥石
３６：チャックテーブル
４０：平坦化膜形成装置
４１：エポキシ樹脂
４１ａ：平坦化膜
４２：保持手段
４４：吸着チャック
４６：噴射ノズル
４８：紫外線照射器
５０：レーザー加工装置
５２：レーザー光線照射手段
５４：保持テーブル
８０：分割装置
８１：フレーム保持部材
８１ａ：エアシリンダ
８２：クランプ
８３：拡張ドラム
８４：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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