(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ガラス基板からなるウエーハを、デバイスの品質を低下させることなく個々に分割す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、ガラス基板から構成されたウエーハ１０を分割予定ライン１２に沿って個々のチップに分割するウエーハの加工方法であって、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢ１の集光点Ｐ１を分割予定ライン１２に対応する領域に位置付けて照射し、細孔１０１と細孔１０１を囲繞する変質層１０２とからなるシールドトンネル１００を分割予定ライン１２に沿って形成するシールドトンネル形成工程と、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢ２の集光点Ｐ２を分割予定ライン１２に対応する領域に位置付けてシールドトンネル１００に加え改質層１１０を形成する改質層形成工程と、ウエーハ１０に外力を付与しウエーハ１０を個々のチップ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】
ガラス基板から構成されたウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハの加工方法であって、
該加工方法は、
ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けて照射し、細孔と細孔を囲繞する変質層とからなるシールドトンネルを該分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程と、
ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けてシールドトンネルに加え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ウエーハを個々のチップ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】
該ウエーハは、チップの平面視における１辺の長さに対して１／２以上の厚みを有する請求項１に記載のウエーハの加工方法。
【請求項３】
該チップの表面に医療用センサーを備える請求項１、又は２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、ガラス基板からなるウエーハを個々のチップに分割するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板からなるウエーハの表面の分割予定ラインによって区画された領域にデバイス、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の医療用センサー（以下、「医療用センサー」という。）が形成されたウエーハは、加工装置によって個々のデバイス毎にチップに分解され、医療用機器、検査用機器等の電気機器に利用される。
【０００３】
該ウエーハを、切削ブレードを回転可能に備えたダイシング装置によって個々のチップに分割すると、切断領域に細かな欠け（チッピング）が生じてチップの品質が許容されないことから、該ウエーハを分割する際には、レーザー光線を照射して分割するレーザー加工装置が用いられる。
【０００４】
レーザー加工装置は、例えば、以下の３つのタイプのものが知られている。
（１）ウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点を、ウエーハの分割予定ラインの表面に位置付けて照射し、所謂アブレーション加工によって分割溝を形成して、ウエーハを個々のチップに分割するタイプ（例えば、特許文献１を参照。）。
（２）ウエーハ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、ウエーハの分割予定ラインに対応する内部に位置付けて照射し、ウエーハの内部に分割の起点となる改質層を連続的に形成して、ウエーハを個々のチップに分割するタイプ（例えば、特許文献２を参照。）。
（３）レーザー光線を照射する際の集光レンズの開口数（ＮＡ）を被加工物（ウエーハ）の屈折率（ｎ）で除した値が０．０５以上０．２以下となる集光レンズを用いて被加工物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、被加工物の分割予定ラインの所定の位置に位置付けて照射し、細孔と該細孔を囲繞する変質層とからなるシールドトンネルを、分割予定ラインに沿って連続的に形成して、ウエーハを個々のチップに分割するタイプ（例えば、特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２１４８３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、ガラス基板からなるウエーハを上記したアブレーション加工を施すタイプによるレーザー加工装置によって分割する場合、ウエーハの表面からデブリが周囲に飛散して付着し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。
【０００７】
また、ウエーハの内部に分割の起点となる改質層を連続的に形成するレーザー加工装置によって改質層を形成し、その後、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々に分割するタイプの加工方法によれば、分割予定ラインに沿って直線的に分割はできるものの、被加工物が非晶質のガラス基板からなるウエーハの場合、ガラス基板が非晶質であることに起因して、表面から裏面に至る分割面が蛇行し、垂直な側壁に形成することが困難であるという問題がある。
【０００８】
さらに、ウエーハにシールドトンネルを連続的に形成するレーザー加工装置によって分割予定ラインに沿ってシールドトンネルを形成し、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々に分割するタイプの加工方法によれば、ウエーハを垂直に分割することができるものの、隣接するシールドトンネル間に所定の間隔が存在することで。ウエーハの厚みに対して平面視で見たチップサイズが小さい場合は、分割が困難になるという問題がある。
【０００９】
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、ガラス基板からなるウエーハを、デバイスの品質を低下させることなく個々のチップに分割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】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ガラス基板から構成されたウエーハを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハの加工方法であって、該加工方法は、ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けて照射し、細孔と細孔を囲繞する変質層とからなるシールドトンネルを該分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程と、ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けてシールドトンネルに加え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ウエーハを個々のチップ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。
【００１１】
該ウエーハは、チップの平面視における１辺の長さに対して１／２以上の厚みを有することが好ましい。また、該チップの表面に医療用センサーを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るレーザー加工方法は、ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けて照射し、細孔と細孔を囲繞する変質層とからなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って形成するシールドトンネル形成工程と、ウエーハ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分割予定ラインに対応する領域に位置付けてシールドトンネルに加え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ウエーハを個々のチップ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、ウエーハを個々のチップに分割する際に、分割されたチップの側面が蛇行することなく、表面から裏面に至る垂直な面が形成されることから、ウエーハの厚みに対してサイズが小さいチップを得る場合であっても、良好に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るウエーハの加工方法を実施するためのレーザー加工装置の全体斜視図である。
【図２】図１に記載のレーザー加工装置によりシールドトンネル形成工程を実施する際の要部を拡大した断面図である。
【図３】図１に記載のレーザー加工装置により改質層形成工程を実施する際の要部を拡大した断面図である。
【図４】分割装置によってウエーハに外力を付与して分割工程を実施する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係るレーザー加工方法、及び該レーザー加工方法を実現するレーザー加工装置について添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態に係るレーザー加工方法において、シールドトンネル形成工程を実施すべく構成されたレーザー加工装置１Ａ、及び改質層形成工程を実施すべく構成されたレーザー加工装置１Ｂの全体斜視図が示されている。なお、レーザー加工装置１Ａとレーザー加工装置１Ｂとは、外形状同一であることから、全体斜視図としては、1つのレーザー加工装置を記載し、内部構成において相違する構成に対応して異なる番号を併記することで、レーザー加工装置１Ａ、１Ｂを記載している。
【００１６】
シールドトンネルを形成するためのレーザー加工装置１Ａについて説明する。レーザー加工装置１Ａは、本実施形態において被加工物となるウエーハ１０を保持する保持手段２２と、静止基台２ａ上に配設され保持手段２２を移動させる移動手段２３と、保持手段２２に保持されるウエーハ１０にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段２４Ａと、静止基台２ａ上の移動手段２３の側方に矢印Ｚで示すＺ方向に立設される垂直壁部５１、及び垂直壁部５１の上端部から水平方向に延びる水平壁部５２からなる枠体５０とを備えている。
【００１７】
枠体５０の水平壁部５２内部には、レーザー加工装置１Ａの主要部を構成するレーザー光線照射手段２４Ａの光学系が内蔵されており、水平壁部５２の先端部下面側には、レーザー光線照射手段２４Ａを構成する集光器２４１Ａが配設される。また、集光器２４１Ａに対して図中矢印Ｘで示す方向で隣接する位置には、撮像手段２６が配設される。なお、保持手段２２は、図中左上方に拡大して示す粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持されたウエーハ１０を保持する。なお、本実施形態では、ウエーハ１０を構成するガラス基板は、ケイ酸化合物（ケイ酸塩鉱物）からなる非晶質のガラス材料から構成される。
【００１８】
保持手段２２は、図中に矢印Ｘで示すＸ方向において移動自在に基台２ａに搭載された矩形状のＸ方向可動板３０と、図中に矢印Ｙで示すＹ方向において移動自在にＸ方向可動板３０に搭載された矩形状のＹ方向可動板３１と、Ｙ方向可動板３１の上面に固定された円筒状の支柱３２と、支柱３２の上端に固定された矩形状のカバー板３３とを含む。カバー板３３には該カバー板３３上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状の被加工物を保持し、図示しない回転駆動手段により回転可能に構成されたチャックテーブル３４が配設されている。チャックテーブル３４の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック３５が配置されている。吸着チャック３５は、支柱３２を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。なお、Ｘ方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ方向は矢印Ｙで示す方向であってＸ方向に直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向で規定される平面は実質上水平である。
【００１９】
移動手段２３は、Ｘ方向移動手段４０と、Ｙ方向移動手段４２と、を含む。Ｘ方向移動手段４０は、モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換してＸ方向可動板３０に伝達し、基台２ａ上の案内レールに沿ってＸ方向可動板３０をＸ方向において進退させる。Ｙ方向移動手段４２は、モータの回転運動を、ボールねじを介して直線運動に変換し、Ｙ方向可動板３１に伝達し、Ｘ方向可動板３０上の案内レールに沿ってＹ方向可動板３１をＹ方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２には、それぞれ位置検出手段が配設されており、チャックテーブル３４のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、図示しない制御手段から指示される信号に基づいてＸ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２、及び図示しない回転駆動手段が駆動され、任意の位置および角度にチャックテーブル３４を正確に位置付けることが可能になっている。
【００２０】
図１の左上方に示すように、被加工物となるウエーハ１０は複数の分割予定ライン１２によって区画された複数の領域にデバイス１４が形成されており、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに支持された状態でチャックテーブル３４に保持される。そして、レーザー光線照射手段２４Ａを作動させて集光器２４１Ａからウエーハ１０に対してパルスレーザー光線を照射しながら、上記したＸ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２を作動させることにより、分割予定ライン１２に対してレーザー加工を実施しシールドトンネルを形成する。なお、本実施形態のデバイス１４は、医療用センサーであり、例えば、医療用の加速度センサーを搭載した医療用ＭＥＭＳセンサーである。
【００２１】
レーザー光線照射手段２４Ａは、ウエーハ１０を構成するガラス基板の材質、厚み、分割後のチップ形状に応じて適宜設定されるが、例えば、波長１０３０ｎｍのレーザー光線を発振するレーザー発振器、及び出力を調整するためのアッテネータ等（いずれも図示は省略する）を含む。また、集光器２４１Ａに備えられる集光レンズは、開口数（ＮＡ）が、０．２５に設定されている。これにより、この開口数をウエーハ１０を構成するガラス基板の屈折率１．５で除した値は、０．１７となる。なお、シールドトンネルを形成するための集光レンズの開口数は、集光レンズの開口数をガラス基板の屈折率で除した値が０．０５以上０．２以下になるように設定されることで、良好なシールドトンネルが形成される。
【００２２】
図１には、本実施形態に係るレーザー加工方法における改質層形成工程を実施すべく構成されたレーザー加工装置１Ｂの全体斜視図も記載されている。レーザー加工装置１Ｂは、上記したレーザー加工装置１Ａに対し、レーザー光線照射手段２４Ｂ、及びレーザー光線照射手段２４Ｂの一部を構成する集光器２４１Ｂのみが相違しているため、相違する構成についてのみ番号を併記し、その余の構成については、同一の番号で記載している。
【００２３】
改質層形成工程を実現するレーザー光線照射手段２４Ｂは、ウエーハ１０を構成するガラス基板の材質、厚み、分割後のチップ形状に応じて適宜設定されるが、例えば、波長５３２ｎｍのレーザー光線を発振するレーザー発振器、及び出力を調整するためのアッテネータ等（いずれも図示は省略する）を含む。また、集光器２４Ｂの集光器２４１Ｂを構成する集光レンズの開口数は、例えば、０．８である。
【００２４】
本実施形態のレーザー加工装置１Ａ、１Ｂは、概ね上記したように構成され、以下に、上記レーザー加工装置１Ａ、１Ｂによって実施されるレーザー加工方法の作用について説明する。
【００２５】
［第一実施形態］
先ず、第一実施形態について説明する。第一実施形態において被加工物となるウエーハ１０は、厚みが１０００μｍ（１ｍｍ）であり、チップサイズは、平面視で２ｍｍ×２ｍｍである。レーザー加工を実施するに際して、粘着テープＴを介して環状のフレームＦに保持された未加工のウエーハ１０を用意し、レーザー加工装置１Ａのチャックテーブル３４にウエーハ１０を保持する保持工程を実施する。より具体的には、図１に示すレーザー加工装置１Ａのチャックテーブル３４に粘着テープＴ側を下にして載置し、図示しない吸引手段を作動させて吸着チャック３５を介して吸引保持し、ウエーハ１０を上方に露出させてクランプ等によりフレームＦをクランプして固定する。
【００２６】
吸着チャック３５上にウエーハ１０を吸引保持したならば、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２を作動して、チャックテーブル３４を移動してウエーハ１０を撮像手段２６の直下に位置付ける。チャックテーブル３４が撮像手段２６の直下に位置付けられると、撮像手段２６、及び図示しない制御手段によって、ウエーハ１０のレーザー加工すべき領域を検出するアライメント工程を実行する。即ち、撮像手段２６、および図示しない制御手段は、ウエーハ１０の所定方向に形成されている分割予定ライン１２と、分割予定ライン１２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２４Ａの集光器２４１Ａ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てレーザー光線照射位置のアライメントを行う。なお、該所定方向と直交する方向に形成される分割予定ライン１２に沿っても同様のアライメント工程を遂行する。
【００２７】
上記したアライメント工程を実行したならば、チャックテーブル３４を、集光器２４１Ａが位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の方向に形成された分割予定ライン１２の一端が集光器２４１Ａの直下になるように位置付ける。そして、図示しない集光点位置調整手段を作動して、集光器２４１Ａの光軸方向（Ｚ軸方向）における位置を調整し、シールドトンネル形成工程のレーザー加工時の概略断面図を示す図２から理解されるように、ウエーハ１０の内部の所定位置に集光点Ｐ１を位置付ける。
【００２８】
上記したように集光点Ｐ１を位置付けたならば、レーザー光線照射手段２４Ａを作動し、ウエーハ１０内にシールドトンネルを形成するためのパルスレーザー光線ＬＢ１を発振する。図示しないレーザー光線発振器から発振されたパルスレーザー光線ＬＢ１は図示しないアッテネータにより出力が所定の値に調整され、集光器２４１Ａの集光レンズ２４２Ａにより集光されて、ウエーハ１０の分割予定ライン１２の一端部に照射される。レーザー光線ＬＢ１の照射が開始されると、Ｘ方向移動手段４０を作動して、チャックテーブル３４を図２の矢印Ｘで示すＸ方向に移動することにより、レーザー光線ＬＢ１が分割予定ライン１２に沿って照射される。これにより、分割予定ライン１２に沿って、上下方向に延びる細孔１０１と、細孔１０１を囲繞する領域が変質して脆弱化した変質層１０２とからなるシールドトンネル１００が連続的に形成される。
【００２９】
レーザー光線照射手段２４Ａと、チャックテーブル３４、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２とを作動して、ウエーハ１０の表面に格子状に形成された全ての分割予定ライン１２に沿って連続的にシールドトンネル１００を形成する。このようにして、シールドトンネル形成工程が完了する。なお、本実施形態では、シールドトンネル１００の細孔１０１はφ１μｍ、細孔１０１を囲繞する変質層１０２はφ１０μｍとなるように、加工条件が設定される。細孔１０１は、変質層１０２の中心に形成されることから、隣接するシールドトンネル１００の細孔１０１の間隔Ｓ１は１０μｍとなる。
【００３０】
上記シールドトンネル形成工程におけるレーザー加工条件は、例えば次のように設定される。なお、デフォーカスが−５００μｍであるとは、ウエーハ１０の表面から５００μｍ下方に集光点を位置付けることを意味する。
波長                        ：１０３０ｎｍ
平均出力                    ：０．５Ｗ
繰り返し周波数              ：１０ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．２５
デフォーカス                ：−５００μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：１００ｍｍ／秒
【００３１】
上記したシールドトンネル形成工程が実施されたならば、改質層形成工程を実施する。より具体的には、レーザー加工装置１Ａのチャックテーブル３４に接続された吸引手段を停止して、分割予定ライン１２に沿ってシールドトンネル１００が形成されたウエーハ１０を、フレームＦと共に取り出し、改質層形成工程を実施するレーザー加工装置１Ｂに搬送し、レーザー加工装置１Ｂのチャックテーブル３４の吸着チャック３５に載置して吸引保持する。
【００３２】
レーザー加工装置１Ｂの吸着チャック３５上に、フレームＦに保持されたウエーハ１０を吸引保持したならば、シールドトンネル形成工程において実施したアライメント工程を実施する。アライメント工程により、集光器２４Ｂとウエーハ１０の分割予定ライン１２との位置合わせを行ったならば、チャックテーブル３４を、集光器２４１Ｂが位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の方向に形成された分割予定ライン１２の一端が集光器２４１Ｂの直下になるように位置付ける。そして、図示しない集光点位置調整手段を作動して、改質層形成工程における加工状態の概略断面図を示す図３から理解されるように、集光器２４１Ｂを光軸方向（Ｚ軸方向）に移動することによって、ウエーハ１０を構成するガラス基板の内部の所定位置に集光点Ｐ２を位置付ける。
【００３３】
上記したように集光点Ｐ２を位置付けたならば、レーザー光線照射手段２４Ｂを作動し、ウエーハ１０内に改質層１１０を形成するパルスレーザー光線ＬＢ２を発振する。図示しないレーザー光線発振器から発振されたパルスレーザー光線ＬＢ２は、図示しないアッテネータにより出力が所定の値に調整され、集光器２４１Ｂに配設された集光レンズ２４２Ｂにより集光されて、ウエーハ１０の分割予定ライン１２の一端部に照射される。レーザー光線ＬＢ２の照射が開始されると、Ｘ方向移動手段４０を作動して、チャックテーブル３４を図３の矢印Ｘで示すＸ方向に移動することにより、レーザー光線ＬＢ２が、既にシールドトンネル１００が形成された分割予定ライン１２に沿って照射される。これにより、分割予定ライン１２に沿って、改質層１１０が連続的に形成される。
【００３４】
レーザー光線照射手段２４Ｂと、チャックテーブル３４、Ｘ方向移動手段４０、Ｙ方向移動手段４２とを作動して、ウエーハ１０の表面に格子状に形成された全ての分割予定ライン１２に沿って改質層１１０を形成する。このようにして、改質層形成工程が完了する。
【００３５】
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る。
波長                        ：５３２ｎｍ
平均出力                    ：０．２５Ｗ
繰り返し周波数              ：１５ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．８
デフォーカス                ：−５００μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：２１０ｍｍ／秒
【００３６】
上記した改質層形成工程の加工条件によれば、改質層１１０を形成する際のパルスレーザー光線ＬＢ２の照射間隔Ｓ２は１４μｍとなる。これにより、隣接するシールドトンネル１００間の間隔Ｓ１＝１０μｍとは異なる間隔Ｓ２で改質層１１０が形成されるため、分割予定ライン１２の脆弱化が適切に図られる。
【００３７】
上記したシールドトンネル形成工程、及び改質層形成工程を実施したならば、レーザー加工装置から取り出したウエーハ１０に外力を付与してウエーハ１０を個々のチップに分割する分割工程を実施する。本実施形態において分割工程を実施すべく構成された分割装置７０について、図４を参照しながら説明する。
【００３８】
図示の分割装置７０は、ウエーハ１０を保持する環状のフレームＦを保持するフレーム保持部材７１と、フレーム保持部材７１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ７２と、フレーム保持部材７１の内側に配設される拡張ドラム７５とを備えている。この拡張ドラム７５は、環状のフレームＦの内径より小さく環状のフレームＦに装着される粘着テープＴに貼着されるウエーハ１０の外径より大きい内径、及び外径を有している。また、拡張ドラム７５は、下端部に径方向に突出して形成された図示しない支持フランジ上に、フレーム保持部材７１を上下方向に進退させる複数のエアシリンダ７３が配設され、エアシリンダ７３によって上下方向に進退させられるピストンロッド７４がフレーム保持部材７１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ７３、ピストンロッド７４からなる支持手段は、図４にて実線で示すように環状のフレーム保持部材７１を拡張ドラム７５の上端と略同一高さとなる基準位置と、２点鎖線で示すように環状のフレーム保持部材７１を拡張ドラム７５の上端から所定量下方の拡張位置に選択的に移動させ得るように構成される。
【００３９】
上述した分割装置７０の作用について説明する。分割予定ライン１２に沿ってシールドトンネル１００、及び改質層１１０が形成されたウエーハ１０を、粘着テープＴを介して支持した環状のフレームＦと共にフレーム保持部材７１の載置面上に載置し、クランプ７２によってフレーム保持部材７１に固定する。このとき、フレーム保持部材７１は図４にて実線で示す基準位置に位置付けられる。
【００４０】
図中実線で示す基準位置に位置付けられているフレーム保持部材７１に、ウエーハ１０を支持した環状のフレームＦを固定したならば、テープ拡張手段を構成する複数のエアシリンダ７３を作動して、環状のフレーム保持部材７１を下降させる。これにより、フレーム保持部材７１の載置面上に固定されている環状のフレームＦも下降するため、図中２点鎖線で示すように環状のフレームＦに装着された粘着テープＴは相対的に上昇する拡張ドラム７５の上端縁に当接して拡張させられる。この結果、粘着テープＴに貼着されているウエーハ１０には放射状に引張力が作用し、シールドトンネル１００、及び改質層１１０によって脆弱化された分割予定ライン１２が分割起点となり、個々のチップに分割される。以上により、分割工程が完了する。
【００４１】
上述した分割工程が完了したならば、適宜ピックアップ手段を適用して、粘着テープＴから、個々に分割されたデバイス１４をピックアップし、適宜収容ケースに収容されるか、又は次工程に搬送される。
【００４２】
本発明は、上記した第一実施形態に限定されず、ウエーハ１０の厚み、及び生産するチップの大きさに応じて、シールドトンネル形成工程、及び改質層形成工程におけるレーザー加工条件を、以下に示す第二実施形態、第三実施形態のように設定することもできる。なお、レーザー加工条件以外の作用については、上記した第一実施形態におけるウエーハの加工方法と同一であることから、詳細については、その説明を省略する。
【００４３】
［第二実施形態］
ウエーハの構造              ：厚み  ５００μｍ
チップサイズ  １ｍｍ×１ｍｍ
用途                        ：医療用センサー
＜シールドトンネル形成工程＞
波長                        ：１０３０ｎｍ
平均出力                    ：０．４５Ｗ
繰り返し周波数              ：１０ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．２５
デフォーカス                ：−２４０μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：１００ｍｍ／秒
＜改質層形成工程＞
波長                        ：５３２ｎｍ
平均出力                    ：０．２１Ｗ
繰り返し周波数              ：１５ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．８
デフォーカス                ：−２４０μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：２１０ｍｍ／秒
【００４４】
［第三実施形態］
ウエーハの構造              ：厚み  ３００μｍ、
チップサイズ  ０．５ｍｍ×０．５ｍｍ
用途                        ：医療用センサー
＜シールドトンネル形成工程＞
波長                        ：１０３０ｎｍ
平均出力                    ：０．３５Ｗ
繰り返し周波数              ：１０ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．２５
デフォーカス                ：−１５０μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：１００ｍｍ／秒
＜改質層形成工程＞
波長                        ：５３２ｎｍ
平均出力                    ：０．２１Ｗ
繰り返し周波数              ：１５ｋＨｚ
集光レンズの開口数          ：０．８
デフォーカス                ：−１６０μｍ
Ｘ方向加工送り速度          ：２１０ｍｍ／秒
【００４５】
上記したように、上記した各実施形態において分割されるウエーハは、チップの平面視における１辺の長さに対して１／２以上の厚みを有している。このように、厚みのあるウエーハを小さいチップサイズに分割する場合であっても、上記したウエーハの加工方法によれば、分割されたチップの側面が蛇行することなく、表面から裏面に至る垂直な面が形成される。特に、医療用センサーの技術分野では、チップサイズに対して、ウエーハの厚み寸法比が大きい場合が想定されるが、上記したウエーハの加工方法によって、品質が良好なチップを得ることができる。
【００４６】
上記実施形態では、ウエーハ１０に対してシールドトンネル１００を形成するシールドトンネル形成工程を実施した後に、改質層１１０を形成する改質層形成工程を実施したが、これに限定されず、改質層形成工程を実施した後に、シールドトンネル形成工程を実施してもよい。ただし、シールドトンネル形成工程を形成した後に改質層形成工程を実施すれば、改質層１１０によってシールドトンネル１００の形成が阻害されることがないため、シールドトンネル形成工程を先に実施するが好ましい。
【００４７】
上記各実施形態では、隣接するシールドトンネル１００間の間隔Ｓ１と、隣接する改質層１１０の間隔Ｓ２とを設定する際に、間隔Ｓ１よりも間隔Ｓ２を大きな値に設定したが、これに限定されず、間隔Ｓ１よりも間隔Ｓ２を小さな値として、改質層１１０を密に形成してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ、１Ｂ：レーザー加工装置
１０：ウエーハ
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
２２：保持手段
２３：移動手段
２４Ａ、２４Ｂ：レーザー光線照射手段
２４１Ａ、２４１Ｂ：集光器
２４２Ａ、２４２Ｂ：集光レンズ
２６：撮像手段
３４：チャックテーブル
３５：吸着チャック
４０：Ｘ方向移動手段
４２：Ｙ方向移動手段
７０：分割装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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