(57)【要約】【課題】ウェーハを分割する場合に、分割後のチップの側面にデブリを付着させないようにする。【解決手段】テープＴがデバイスＤが形成された表面Ｗ２ａに貼着されたウェーハＷのテープＴ側をチャックテーブル３０で保持させ、ウェーハ裏面Ｗ１ｂ側からブレード３４０を切り込ませ分割予定ラインＳに沿ってブレード３４０を切削送りさせて、ウェーハＷを完全切断しない切削溝Ｍを形成する工程と、切削溝形成工程後、水溶性液状樹脂を裏面Ｗ１ｂに供給し切削溝Ｍの底面Ｍｂと側面Ｍｃとを含むウェーハ裏面Ｗ１ｂに水溶性保護膜Ｂを形成する工程と、切削溝Ｍの底面Ｍｂにレーザー光線の集光点を位置付け、水溶性保護膜Ｂが形成された切削溝Ｍにウェーハ裏面Ｗ１ｂ側からレーザー光線を照射してウェーハＷを完全切断する工程と、レーザー切断工程後、ウェーハ裏面Ｗ１ｂに洗浄水を噴き付け水溶性保護膜Ｂを溶かして除去する工程と、を備えるウェーハの分割方法。【選択図】図８
2019197793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインで区画された領域にデバイスを形成したウェーハをチャックテーブルに保持させ、切削ブレードを切り込ませてウェーハを切削する切削手段と、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射しウェーハを加工するレーザー加工手段とを用いて該分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハの分割方法であって、
保護テープが該デバイスが形成された表面に貼着されたウェーハの該保護テープ側を該チャックテーブルで保持させ、ウェーハの裏面側から該切削ブレードを切り込ませ該分割予定ラインに沿って該切削ブレードと該チャックテーブルとを相対的に切削送りさせて、ウェーハを完全切断しない切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程の後、水溶性液状樹脂を該裏面に供給して該切削溝の底面と側面とを含むウェーハ裏面に水溶性保護膜を形成する保護膜形成工程と、
該切削溝の底面にレーザー光線の集光点を位置付け、該水溶性保護膜が形成された該切削溝にウェーハの裏面側からレーザー光線を照射してウェーハを完全切断するレーザー切断工程と、
該レーザー切断工程の後、該裏面に洗浄水を噴き付け該水溶性保護膜を溶かしてウェーハ裏面から除去する保護膜除去工程と、を備えるウェーハの分割方法。
【請求項２】
前記切削溝形成工程の前に、ウェーハを収容させる開口を有するリングフレームと、該リングフレームの開口に配設したウェーハの表面に前記保護テープを貼着して一体化させたワークセットを準備する準備工程を備え、
前記保護膜形成工程は、
該ワークセットの該リングフレームを該ウェーハより高い位置に位置付け、該ウェーハで底を形成し該保護テープで側壁を形成して該ウェーハと該保護テープと該リングフレームとで有底逆円錐台状の空間を形成する有底逆円錐台状空間形成工程と、
該有底逆円錐台状の空間内に水を供給して貯水してウェーハを該有底逆円錐台状の空間内に水没させる水没工程と、
該水没工程で貯水した水に水より比重の大きい水溶性液状樹脂を滴下して水没したウェーハの前記切削溝を含む裏面全面に水溶性液状樹脂を広げ樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
該樹脂膜形成工程の後、該リングフレームを該ウェーハより低い位置に位置付け該水没工程で貯水した水を排水し該樹脂膜を前記水溶性保護膜とする排水工程と、を備える請求項１記載のウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが形成された半導体ウェーハでは、処理能力向上のため基板の表面にＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）が積層された機能層によって半導体デバイスを形成する製造方法が実用化されている。これらの各種膜は、切削ブレードによる切削では容易に基板から剥離してしまう脆い性質を備えるため、レーザー光線により膜の両側をグルービングして溝を形成し、その両溝の間に切削ブレードを切り込ませて基板を分割する加工方法が実施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、グルービングで形成した溝の間に切削ブレードを進入させることが困難であると共に、切削ブレードで膜を剥がしてしまうことがある。その対策として、ウェーハの裏面から切削ブレードを切り込ませ、表面側に僅かにシリコンを残して切削溝を形成し、その切削溝を通してレーザー光線をウェーハに照射して僅かに残ったシリコンと膜とをグルービングして半導体ウェーハを分割している（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６４２３１号公報
【特許文献２】特開２０１６−２１９５６４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、この僅かに残ったシリコンと膜とをグルービングする際に発生したデブリが切削溝の側面に付着することがあり、付着したデブリは洗浄等によっては落とすことが困難であるという問題がある。
よって、ウェーハを分割する場合には、分割後のチップの側面となる切削溝の側面にデブリを付着させないようにするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、分割予定ラインで区画された領域にデバイスを形成したウェーハをチャックテーブルに保持させ、切削ブレードを切り込ませてウェーハを切削する切削手段と、ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射しウェーハを加工するレーザー加工手段とを用いて該分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハの分割方法であって、保護テープが該デバイスが形成された表面に貼着されたウェーハの該保護テープ側を該チャックテーブルで保持させ、ウェーハの裏面側から該切削ブレードを切り込ませ該分割予定ラインに沿って該切削ブレードと該チャックテーブルとを相対的に切削送りさせて、ウェーハを完全切断しない切削溝を形成する切削溝形成工程と、該切削溝形成工程の後、水溶性液状樹脂を該裏面に供給して該切削溝の底面と側面とを含むウェーハ裏面に水溶性保護膜を形成する保護膜形成工程と、該切削溝の底面にレーザー光線の集光点を位置付け、該水溶性保護膜が形成された該切削溝にウェーハの裏面側からレーザー光線を照射してウェーハを完全切断するレーザー切断工程と、該レーザー切断工程の後、該裏面に洗浄水を噴き付け該水溶性保護膜を溶かしてウェーハ裏面から除去する保護膜除去工程と、を備えるウェーハの分割方法である。
【０００７】
本発明に係るウェーハの分割方法は、前記切削溝形成工程の前に、ウェーハを収容させる開口を有するリングフレームと、該リングフレームの開口に配設したウェーハの表面に前記保護テープを貼着して一体化させたワークセットを準備する準備工程を備え、前記保護膜形成工程は、該ワークセットの該リングフレームを該ウェーハより高い位置に位置付け、該ウェーハで底を形成し該保護テープで側壁を形成して該ウェーハと該保護テープと該リングフレームとで有底逆円錐台状の空間を形成する有底逆円錐台状空間形成工程と、該有底逆円錐台状の空間内に水を供給して貯水してウェーハを該有底逆円錐台状の空間内に水没させる水没工程と、該水没工程で貯水した水に水より比重の大きい水溶性液状樹脂を滴下して水没したウェーハの前記切削溝を含む裏面全面に水溶性液状樹脂を広げ樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、該樹脂膜形成工程の後、該リングフレームを該ウェーハより低い位置に位置付け該水没工程で貯水した水を排水し該樹脂膜を前記水溶性保護膜とする排水工程と、を備えると好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウェーハの分割方法は、保護テープがデバイスが形成された表面に貼着されたウェーハの保護テープ側をチャックテーブルで保持させ、ウェーハの裏面側から切削ブレードを切り込ませ分割予定ラインに沿って切削ブレードとチャックテーブルとを相対的に切削送りさせて、ウェーハを完全切断しない切削溝を形成する切削溝形成工程と、切削溝形成工程の後、水溶性液状樹脂を裏面に供給して切削溝の底面と側面とを含むウェーハ裏面に水溶性保護膜を形成する保護膜形成工程と、切削溝の底面にレーザー光線の集光点を位置付け、水溶性保護膜が形成された切削溝にウェーハの裏面側からレーザー光線を照射してデブリが切削溝の側面に直に付着しないようにしつつウェーハを完全切断するレーザー切断工程と、レーザー切断工程の後、裏面に洗浄水を噴き付け水溶性保護膜を溶かしてウェーハ裏面から除去する保護膜除去工程と、を備えることで、分割後のチップの側面にデブリを付着させないようにすることができる。
【０００９】
本発明に係るウェーハの分割方法においては、切削溝形成工程の前に、ウェーハを収容させる開口を有するリングフレームと、リングフレームの開口に配設したウェーハの表面に保護テープを貼着して一体化させたワークセットを準備する準備工程を備え、保護膜形成工程は、ワークセットのリングフレームをウェーハより高い位置に位置付け、ウェーハで底を形成し保護テープで側壁を形成してウェーハと保護テープとリングフレームとで有底逆円錐台状の空間を形成する有底逆円錐台状空間形成工程と、有底逆円錐台状の空間内に水を供給して貯水してウェーハを有底逆円錐台状の空間内に水没させる水没工程と、水没工程で貯水した水に水より比重の大きい水溶性液状樹脂を滴下して水没したウェーハの切削溝を含む裏面全面に水溶性液状樹脂を広げ樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、樹脂膜形成工程の後、リングフレームをウェーハより低い位置に位置付け水没工程で貯水した水を排水し樹脂膜を水溶性保護膜とする排水工程と、を備えることで、ウェーハに形成された切削溝の底面と側面とについてもより確実に樹脂膜で被覆・保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ワークセットを準備している状態を説明する断面図である。
【図２】ウェーハの保護テープ側をチャックテーブルで保持した状態を示す断面図である。
【図３】ウェーハの裏面側から切削ブレードを切り込ませて、分割予定ラインに沿ってウェーハを完全切断しない切削溝を形成している状態を説明する断面図である。
【図４】保護膜形成装置の保持テーブル上にワークセットが載置された状態を示す断面図である。
【図５】有底逆円錐台状空間形成工程と水没工程とを説明する断面図である。
【図６】有底逆円錐台状の空間に貯水した水に水より比重の大きい水溶性液状樹脂を滴下して水没したウェーハの切削溝を含む裏面全面に水溶性液状樹脂を広げ樹脂膜を形成する状態を説明する断面図である。
【図７】リングフレームをウェーハより低い位置に位置付けて逆円錐台状の空間から水を排水し樹脂膜を水溶性保護膜としている状態を説明する断面図である。
【図８】保護膜が形成された切削溝にウェーハの裏面側からレーザー光線を照射してウェーハを完全切断している状態を説明する断面図である。
【図９】洗浄水を噴き付け水溶性保護膜を溶かしてウェーハの裏面から除去している状態を説明する断面図である。
【図１０】ウェーハの厚みよりリングフレームの厚みの方が厚い場合に、有底逆円錐台状空間を作らずにリングフレーム内側に水を貯水してウェーハを水没させて、水溶性液状樹脂を滴下して樹脂膜を形成している状態を説明する断面図である。
【図１１】リングフレーム内側に貯水された水を排水している状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係るウェーハの分割方法を実施する場合の各工程について説明する。
図１に示すウェーハＷは、例えば、シリコンからなる基板Ｗ１を備える円形の半導体ウェーハである。基板Ｗ１の図１においては下方を向いている表面Ｗ１ａには、低誘電率絶縁体と金属箔とからなるＬｏｗ−ｋ膜等が積層された機能層Ｗ２が形成されており、該機能層Ｗ２によって複数のデバイスＤがマトリックス状に形成されている。各デバイスＤは、それぞれ直交差するようにウェーハＷの表面Ｗ２ａ（機能層Ｗ２の表面Ｗ２ａ）に設定された複数の分割予定ラインＳによって区画されている。
なお、基板Ｗ１はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
【００１２】
（１）準備工程
例えば、本実施形態においては、ウェーハＷを収容させる開口を有するリングフレームＦと、リングフレームＦの開口に配設したウェーハＷの表面Ｗ２ａに保護テープＴを貼着して一体化させたワークセットＷＳを準備する。なお、準備工程において、ウェーハＷは、ウェーハＷと略同径の保護テープが表面Ｗ２ａに貼着されて、表面Ｗ２ａが保護された状態（リングフレームＦによって支持されていない状態）になってもよい。
【００１３】
適度な伸縮性を備える円形状の保護テープＴは、ウェーハＷよりも大径となっている。まず、ウェーハＷがリングフレームＦの内周側の開口内に位置するように、ウェーハＷとリングフレームＦとの位置合わせを行う。この際には、ウェーハＷの中心がリングフレームＦの開口の中心に略合致するように位置合わせをする。ウェーハＷとリングフレームＦとの位置合わせを終えた後、ウェーハＷの表面Ｗ２ａに対して保護テープＴの粘着面を押し付けて貼着する。また、リングフレームＦの開口を塞ぐように保護テープＴの粘着面の外周部をリングフレームＦに貼着することで、ウェーハＷが保護テープＴを介してリングフレームＦに支持された状態で構成されるワークセットＷＳ（図２参照）を作製できる。ウェーハＷは、裏面Ｗ１ｂ（基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂ）が上方に露出した状態となっている。
保護テープＴのウェーハＷに対する貼着等は、図示しないテープマウンタにおいて転動するローラによって保護テープＴをウェーハＷに押し付けてなされてもよいし、オペレータによる手作業でなされてもよい。
【００１４】
（２）切削溝形成工程
ワークセットＷＳは、図２に示す切削装置３のチャックテーブル３０に搬送される。
図２に示すチャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形板状であり、図示しない吸引源に連通する保持面３０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。また、チャックテーブル３０の周囲には、リングフレームＦを挟持固定する固定クランプ３０１が例えば４つ周方向に等間隔を空けて均等に配設されている。チャックテーブル３０は、Ｚ軸方向（切り込み送り方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、Ｘ軸方向（切削送り方向）に往復移動可能となっている。
図２に示すように、保護テープＴ側を下に向けて保持面３０ａ上にウェーハＷが載置される。そして、図示しない吸引源により生み出された吸引力が保持面３０ａに伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３０ａ上で保護テープＴを介してウェーハＷを吸引保持する。また、固定クランプ３０１がリングフレームＦを挟持固定する。
【００１５】
図３に示すように、チャックテーブル３０に吸引保持されたウェーハＷは、裏面Ｗ１ｂ側から切削手段３４の切削ブレード３４０で切削される。
円形の切削ブレード３４０は、軸方向がＸ軸方向に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル３４１に装着されている。そして、スピンドル３４１に連結されたモータ３４２によりスピンドル３４１が回転駆動されることに伴って、切削ブレード３４０もＹ軸方向の軸心周りに高速回転する。
切削手段３４は、図示しない移動手段によってＹ軸方向に割り出し送りされ、Ｚ軸方向に切り込み送りされる。
【００１６】
ワークセットＷＳを保持するチャックテーブル３０が−Ｘ方向（図３においては、紙面奥側）に送られるとともに、図示しない赤外線カメラにより、ウェーハＷを裏面Ｗ１ｂ側から透過して分割予定ラインＳを含むウェーハＷの表面Ｗ２ａについての画像が撮像される。そして、この画像に基づきパターンマッチング等が実施され分割予定ラインＳの座標位置が検出される。
切削すべき分割予定ラインＳの位置が検出されるのに伴って、切削ブレード３４０がＹ軸方向に割り出し送りされ、切削すべきＸ軸方向に延びる分割予定ラインＳと切削ブレード３４０とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。
【００１７】
スピンドル３４１が回転することに伴い、切削ブレード３４０が例えば−Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転する。さらに、切削手段３４が−Ｚ方向に向かって切り込み送りされ、切削ブレード３４０の最下端が基板Ｗ１の表面Ｗ１ａよりも僅かな距離だけ上方となる高さ位置に、切削手段３４が位置付けられる。
【００１８】
チャックテーブル３０が所定の切削送り速度で−Ｘ方向側（紙面奥側）に送り出されることで、回転する切削ブレード３４０が分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ側から基板Ｗ１に切り込んでいき、図３に示す機能層Ｗ２に至らずウェーハＷを完全切断しない切削溝Ｍが形成されていく。図３に示すように、切削溝Ｍの底面Ｍｂには、基板Ｗ１が僅かな厚さで残った状態になる。機能層Ｗ２には切削ブレード３４０が切り込まないため、機能層Ｗ２が剥がれてしまうことはない。
【００１９】
切削ブレード３４０が一本の分割予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウェーハＷが送られると、切削ブレード３４０が上昇してウェーハＷから離間し、次いで、ウェーハＷが＋Ｘ方向（紙面手前側）に移動し原点位置に戻る。そして、隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード３４０を−Ｙ方向に割り出し送りしながらＸ軸方向の全ての分割予定ラインＳについて順次同様の切削を行い、さらに、ウェーハＷを９０度回転させてから同様の切削加工を行うことで、全ての分割予定ラインＳに沿ってウェーハＷを完全切断しない切削溝ＭをウェーハＷに形成する。
【００２０】
（３−１）保護膜形成工程における有底逆円錐台状空間形成工程
切削溝形成工程を上記のように実施した後、水溶性液状樹脂を図３に示すウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに供給して切削溝Ｍの底面Ｍｂと側面Ｍｃとを含むウェーハ裏面Ｗ１ｂに水溶性保護膜を形成する保護膜形成工程を行う。そして、本実施形態における保護膜形成工程では、下記に説明する有底逆円錐台状空間形成工程と、水没工程と、樹脂膜形成工程と、排水工程とを実施する。
なお、ウェーハＷがリングフレームＦによって支持されていない状態となっている場合には、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに対する水溶性液状樹脂のスピンコートによって保護膜形成がなされる。
【００２１】
保護膜形成工程における有底逆円錐台状空間形成工程を実施するべく、切削溝Ｍが形成されたウェーハＷは、図４に示す保護膜形成装置２に搬送される。
保護膜形成装置２は、例えば、保護テープＴの外径よりも大きな外径を備える環状テーブル２１を具備しており、環状テーブル２１の開口２１ｃの直径は保護テープＴの外径よりも小さく形成されている。環状テーブル２１の外周部には、例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ２３が周方向に等間隔を空けて均等に配設されている。固定クランプ２３は、ロータリーアクチュエータ等によって回転軸２３ｃを軸に回動可能となっており、環状テーブル２１の保持面２１ａと固定クランプ２３の下面との間にリングフレームＦを挟み込むことができる。
【００２２】
環状テーブル２１は、例えば、周方向に等間隔を空けて配設された複数の環状テーブル昇降手段２２によって上下動可能となっている。環状テーブル昇降手段２２は、例えばエアシリンダであり、内部にピストン２２４を備える有底筒状のシリンダチューブ２２０と、シリンダチューブ２２０に挿入され下端がピストン２２４に取り付けられたピストンロッド２２１とを備える。ピストンロッド２２１の上端は、環状テーブル２１の下面に固定されている。シリンダチューブ２２０にエアが供給（または、排出）されシリンダチューブ２２０の内部圧力が変化することで、ピストンロッド２２１がＺ軸方向に移動し、環状テーブル２１がＺ軸方向に移動する。
【００２３】
環状テーブル２１の開口２１ｃ内には、円板状の保持テーブル２５が高さ位置を固定して配設されており、環状テーブル２１の中心と保持テーブル２５の中心とは略合致している。保持テーブル２５は、図示しない吸引源に連通する保持面２５ａ上でウェーハＷを吸引保持する。
なお、環状テーブル昇降手段２２に代えて、保持テーブル２５の側面に、環状テーブル２１と固定クランプ２３とを一体的に昇降させる昇降機構を配設するものとしてもよい。
【００２４】
保持テーブル２５の下方には、水平方向に延在する固定板２５０が周方向に等間隔を空けて複数配設されており、各固定板２５０の一端側の上面は保持テーブル２５の下面の外周側の領域に固定されている。各固定板２５０の他端側には厚さ方向に挿通孔２５０ａが形成されており、該挿通孔２５０ａにピストンロッド２２１が上下動可能に挿通されている。また、各固定板２５０の他端側の下面はシリンダチューブ２２０の上端面に固定されている。よって、ピストンロッド２２１が上昇するのに伴って環状テーブル２１が上昇した場合に、固定された状態の保持テーブル２５は環状テーブル２１に対して相対的に下降した状態になる。
【００２５】
保持テーブル２５の底面の中央には、Ｚ軸方向の軸心を備える回転軸２５１が接続されており、図示しないモータ等の回転駆動源が回転軸２５１をＺ軸方向の軸心周りに回転させることで、保持テーブル２５、環状テーブル昇降手段２２、及び環状テーブル２１がＺ軸方向の軸心周りに一体的に回転する。
【００２６】
保持テーブル２５の上方には、洗浄水を噴射することができる洗浄水ノズル２７０が配設されている。洗浄水ノズル２７０は、保持テーブル２５の上方から退避位置まで水平方向に移動可能となっている。洗浄水ノズル２７０は、純水等の洗浄水が蓄えられた洗浄水供給源２７１に連通している。
また、保持テーブル２５の上方には、水溶性液状樹脂を滴下することができる液状樹脂ノズル２８０が配設されている。液状樹脂ノズル２８０は、保持テーブル２５の上方から退避位置まで水平方向に移動可能となっている。液状樹脂ノズル２８０は、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の水溶性の液状樹脂(具体的な一例としては株式会社ディスコ製のＨｏｇｏＭａｘ)が蓄えられた液状樹脂供給源２８１に連通している。
【００２７】
有底逆円錐台状空間形成工程においては、まず、環状テーブル２１の保持面２１ａに保護テープＴを介してリングフレームＦが載置される。次いで、固定クランプ２３を回動させ、リングフレームＦが固定クランプ２３と環状テーブル２１の保持面２１ａとの間に挟持固定された状態にする。この状態においては、環状テーブル２１の保持面２１ａと保持テーブル２５の保持面２５ａとは同一の高さ位置にあり、保持テーブル２５は保持面２５ａ上で保護テープＴを介してウェーハＷを吸引保持する。
【００２８】
図５に示すように、環状テーブル昇降手段２２が、固定クランプ２３との間にリングフレームＦを挟み込んだ状態の環状テーブル２１を上昇させることで、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル２５は固定クランプ２３に対して相対的に下降し、保護テープＴのリングフレームＦの内周縁とウェーハＷの外周縁との間の領域は径方向外側に向かって拡張される。その結果、ワークセットＷＳのリングフレームＦがウェーハＷより高い位置に位置付けられ、ウェーハＷで底が形成され保護テープＴで側壁が形成されウェーハＷと保護テープＴとリングフレームＦとで有底逆円錐台状の空間Ｋが形成される。
【００２９】
（３−２）保護膜形成工程における水没工程
次に、洗浄水ノズル２７０がウェーハＷの上方に位置付けられる。そして、洗浄水ノズル２７０から水が下方に向かって送出されて、有底逆円錐台状の空間Ｋ内に水が貯水されていく。有底逆円錐台状の空間Ｋ内の水の水面の高さ位置が、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂの高さ位置よりも高くなったら、有底逆円錐台状の空間Ｋ内への水の供給が止められる。そして、ウェーハＷ全体が有底逆円錐台状の空間Ｋ内に水没した状態になる。
上記では、有底逆円錐台状の空間Ｋを形成した後、空間Ｋに水を貯水させているが、保持テーブル２５を備えないで、環状テーブル２１と固定クランプ２３とだけでワークセットＷＳのリングフレームＦを挟持固定した状態で、ワークセットＷＳのウェーハＷに水を供給して、供給した水とウェーハＷの重さとで保護テープＴを撓ませウェーハＷを底とする有底逆円錐台状の空間Ｋを形成するとともにウェーハＷを水没させるようにしてもよい。
【００３０】
（３−３）保護膜形成工程における樹脂膜形成工程
ウェーハＷ全体が水没した後、液状樹脂ノズル２８０が有底逆円錐台状の空間Ｋ内の水面の上方に位置付けられる。図６に示すように、液状樹脂供給源２８１が水溶性液状樹脂を液状樹脂ノズル２８０に供給し、液状樹脂ノズル２８０から空間Ｋに貯水された水の水面の中心に所定量の水溶性液状樹脂が滴下される。滴下されている水溶性液状樹脂は水より比重が大きいので、空間Ｋの水中内で溶解して沈んでいき、空間Ｋの底を形成するウェーハＷの裏面Ｗ１ｂで面方向に広がっていきウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ全面に樹脂膜が形成される。また、切削溝Ｍ内に至った水溶性液状樹脂は切削溝Ｍの側面Ｍｃに倣って下方に延びるように広がり、さらに、切削溝Ｍの底面Ｍｂにおいてもその面方向に広がっていく。なお、この樹脂膜の切削溝Ｍの側面Ｍｃ及び底面Ｍｂにおける広がりは、後述する排水工程で進行していってもよい。
【００３１】
（３−４）保護膜形成工程における排水工程
上記のように有底逆円錐台状の空間Ｋ内の水中において樹脂膜が形成された後、図７に示すように、環状テーブル昇降手段２２が環状テーブル２１をゆっくりと下降させることで、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル２５は固定クランプ２３に対して相対的に上昇していく。そのため、有底逆円錐台状の空間Ｋ内の水が径方向外側に向かって流れていき、保護テープＴ上、リングフレームＦ上、及び環状テーブル２１上から保護膜形成装置２外へと流下し排水されていく。そして、ワークセットＷＳのリングフレームＦがウェーハＷより低い位置に位置付けられることで、有底逆円錐台状の空間Ｋは無くなり、かつ、保護テープＴ上等から水が完全に排水される。
【００３２】
上記排水に伴って、有底逆円錐台状の空間Ｋ内の底を形成するウェーハＷの上面（ウェーハ裏面Ｗ１ｂ）に広がっていった樹脂膜をウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに残し空間Ｋから水が排水され水溶性保護膜Ｂが形成される。即ち、図７に示すように、切削溝Ｍの底面Ｍｂと、側面Ｍｃ（チップＣの側面）と、チップＣの上面とに樹脂膜が乾燥されてなる水溶性保護膜Ｂが形成された状態になる。
【００３３】
上記のように、水溶性保護膜ＢがウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに形成された後、環状テーブル昇降手段２２が環状テーブル２１を上昇させることで、環状テーブル２１の保持面２１ａと保持テーブル２５の保持面２５ａとが略同一の高さ位置に位置付けられる。
なお、回転軸２５１を用いて環状テーブル２１が保持するワークセットＷＳを回転させ空間Ｋに貯水した水を排水させてもよい。
つまり、環状テーブル２１で、ワークセットＷＳのリングフレームＦを挟持固定し、ウェーハＷに水を供給し、水とウェーハＷの重みでウェーハＷを空間Ｋの水中に水没させ、水溶性液状樹脂を供給させた後、回転軸２５１で環状テーブル２１を回転させ空間Ｋの水を排水させ、切削溝Ｍを含むウェーハ裏面Ｗ１ｂに水溶性保護膜Ｂを形成させるようにしてもよい。
このように、ワークセットＷＳを回転して排水するため、環状テーブル昇降手段２２、及び保持テーブル２５を備えない構成でもよい。
【００３４】
ウェーハＷに形成された切削溝Ｍの底面Ｍｂと側面Ｍｃとに保護膜を形成する場合に、従来のような通常のスピンコートでは、大量の水溶性液状樹脂をウェーハＷに対して供給しないと底面Ｍｂと側面Ｍｃとについて保護膜を形成することが難しいという問題がある。また、大量の水溶性液状樹脂を供給したとしても、切削溝Ｍ内に進入し難く、底面Ｍｂと側面Ｍｃとの全面に保護膜が形成できないという問題がある。
一方、本発明に係るウェーハの分割方法においては、切削溝形成工程の前に、ウェーハＷを収容させる開口を有するリングフレームＦと、リングフレームＦの開口に配設したウェーハＷの表面Ｗ２ａに保護テープＴを貼着して一体化させたワークセットＷＳを準備する準備工程を備え、保護膜形成工程は、ワークセットＷＳのリングフレームＦをウェーハＷより高い位置に位置付け、ウェーハＷで底を形成し保護テープＴで側壁を形成してウェーハＷと保護テープＴとリングフレームＦとで有底逆円錐台状の空間Ｋを形成する有底逆円錐台状空間形成工程と、有底逆円錐台状の空間Ｋ内に水を供給して貯水してウェーハＷを有底逆円錐台状の空間Ｋ内に水没させる水没工程と、水没工程で貯水した水に水より比重の大きい水溶性液状樹脂を滴下して水没したウェーハＷの切削溝Ｍを含む裏面Ｗ１ｂ全面に水溶性液状樹脂を広げ樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、樹脂膜形成工程の後、リングフレームＦをウェーハＷより低い位置に位置付け水没工程で貯水した水を排水し樹脂膜を水溶性保護膜Ｂとする排水工程と、を備えることで、大量の水溶性液状樹脂をウェーハＷに対して供給しなくとも、ウェーハＷに形成された切削溝Ｍの底面Ｍｂと側面Ｍｃとについてもより確実に水溶性保護膜Ｂを形成することが可能となる。
【００３５】
（４）レーザー切断工程
裏面Ｗ１ｂに水溶性保護膜Ｂが形成されたウェーハＷは、図８に示すレーザー加工装置１に搬送される。レーザー加工装置１は、例えば、ウェーハＷを吸引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Ｗに対して吸収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照射手段１１と、を少なくとも備えている。
【００３６】
チャックテーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる水平な保持面１０ａ上でウェーハＷを吸引保持する。チャックテーブル１０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によってＸ軸方向及びＹ軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル１０の外周部には、例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ１００が均等に配設されている。
【００３７】
レーザー光線照射手段１１は、例えばＹＡＧレーザー或いはＹＶＯ４レーザー等のレーザー光線発振器１１９から発振されウェーハＷに対して吸収性を有するレーザー光線を、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、レーザー光線をチャックテーブル１０で保持されたウェーハＷの所定の高さ位置に正確に集光して照射できる。なお、集光器１１１によって集光されるレーザー光線の集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によってチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直な方向に調整可能となっている。
【００３８】
まず、ウェーハＷが、保護テープＴ側を下にしてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上で吸引保持され、リングフレームＦが固定クランプ１００で挟持固定される。そして、レーザー光線をウェーハＷに照射するための基準となる切削溝Ｍの位置が図示しないアライメント手段によって検出される。図示しないアライメント手段は、ウェーハＷの切削溝Ｍが写った撮像画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行い、ウェーハＷの切削溝Ｍの座標位置を検出する。
【００３９】
切削溝Ｍが検出されるのに伴って、チャックテーブル１０がＹ軸方向に移動し、切削溝Ｍとレーザー光線照射手段１１の集光器１１１との位置合わせがなされる。次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザー光線の集光点位置が切削溝Ｍの底面Ｍｂの高さ位置に合わせられる。そして、レーザー光線発振器１１９がウェーハＷに吸収性を有する波長のレーザー光線を発振し、レーザー光線をウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ側からウェーハＷに集光し照射する。また、ウェーハＷが往方向である−Ｘ方向（紙面奥側）に所定の加工送り速度で送られ、レーザー光線が切削溝Ｍに沿ってウェーハＷに照射されていくことで、水溶性保護膜Ｂ、僅かな厚さで残っていた基板Ｗ１、及び機能層Ｗ２が溶融することでウェーハＷが切削溝Ｍに沿って完全切断される。
【００４０】
切削溝Ｍに沿ってレーザー光線を照射し終える所定の位置までウェーハＷが−Ｘ方向に進行すると、レーザー光線の照射を停止するとともチャックテーブル１０が−Ｙ方向に移動され、−Ｘ方向での加工送りにおいてレーザー光線照射の際に基準となった切削溝Ｍの隣に位置する切削溝Ｍと集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。ウェーハＷが復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、往方向でのレーザー光線の照射と同様に、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ側からレーザー光線を照射してウェーハＷを完全切断していく。レーザー光線の照射により発生するデブリは、水溶性保護膜Ｂによって切削溝Ｍの側面Ｍｃ及び底面Ｍｂに直に付着しない。
【００４１】
なお、往方向への１パスのレーザー光線の照射で１本の切削溝Ｍに沿ってウェーハＷが完全切断されない場合には、１本の切削溝Ｍに対してレーザー光線を往復で複数パス照射して、ウェーハＷを切削溝Ｍに沿って完全切断する。
【００４２】
順次同様のレーザー光線の照射をＸ軸方向に延びる全ての切削溝Ｍに沿って行った後、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザー光線の照射を行うと、ウェーハＷをデバイスＤを備える個々のチップに分割できる。
【００４３】
（５）保護膜除去工程
レーザー切断工程の後、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに洗浄水を噴き付け水溶性保護膜Ｂを溶かしてウェーハＷの裏面Ｗ１ｂから除去するべく、チップＣに分割されたウェーハＷは、図９に示す保護膜形成装置２に搬送される。なお、ウェーハＷは、保護膜形成装置２とは別の洗浄装置によって水溶性保護膜Ｂが洗浄除去されるものとしてもよい。
【００４４】
まず、水溶性保護膜Ｂが上方に向かって露出した状態でウェーハＷが保持テーブル２５によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ２３によってリングフレームＦが環状テーブル２１に固定される。洗浄水ノズル２７０が水平方向に移動して、保持テーブル２５により吸引保持されたウェーハＷの中央領域上方に位置付けられる。そして、洗浄水供給源２７１が洗浄水を洗浄水ノズル２７０に供給し、洗浄水ノズル２７０からウェーハＷの中心部に向かって洗浄水が噴射される。また、保持テーブル２５がＺ軸方向の軸心周りに回転する。なお、環状テーブル昇降手段２２が環状テーブル２１を所定高さ位置まで下降させることで、ワークセットＷＳのリングフレームＦがウェーハＷより低い位置に位置付けられて、洗浄水のワークセットＷＳ上からの排水がより容易になされるようにしてもよい。
【００４５】
これにより、各チップＣの水溶性保護膜Ｂ全面に洗浄水が行き渡り、水溶性保護膜Ｂが洗浄水によって溶解し、保持テーブル２５の回転により発生する遠心力によって、洗浄水と共にウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ上を外周側に向けて流れていき、保護膜形成装置２外へと流下し排水されていく。そのため、水溶性保護膜Ｂが各チップＣの側面Ｍｃ及び上面から除去され、デバイスＤを備えるチップＣを得ることができる。
【００４６】
本発明に係るウェーハＷの分割方法は、保護テープＴがデバイスＤが形成された表面Ｗ２ａに貼着されたウェーハＷの保護テープＴ側をチャックテーブル３０で保持させ、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ側から切削ブレード３４０を切り込ませ分割予定ラインＳに沿って切削ブレード３４０とチャックテーブル３０とを相対的に切削送りさせて、ウェーハＷを完全切断しない切削溝Ｍを形成する切削溝形成工程と、切削溝形成工程の後、水溶性液状樹脂を裏面Ｗ１ｂに供給して切削溝Ｍの底面Ｍｂと側面Ｍｃとを含むウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに水溶性保護膜Ｂを形成する保護膜形成工程と、切削溝Ｍの底面Ｍｂにレーザー光線の集光点を位置付け、水溶性保護膜Ｂが形成された切削溝ＭにウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ側からレーザー光線を照射してデブリが切削溝Ｍの側面Ｍｃに直に付着しないようにしつつウェーハＷを完全切断するレーザー切断工程と、レーザー切断工程の後、裏面Ｗ１ｂに洗浄水を噴き付け水溶性保護膜Ｂを溶かしてウェーハＷの裏面Ｗ１ｂから除去する保護膜除去工程と、を備えることで、分割後のチップＣの側面Ｍｃにデブリを付着させないようにすることができる。
【００４７】
なお、本発明に係る分割方法は上記実施形態に限定されるものではなく、添付図面に図示されている各種装置の構成についても、図示の例に限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【００４８】
例えば、保護膜形成工程においては、水溶性液状樹脂の噴霧をウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに向かって噴き付けて、切削溝Ｍ内の底面Ｍｂと側面Ｍｃに水溶性保護膜を形成させてもよい。
【００４９】
例えば、ウェーハＷの厚みよりリングフレームＦの厚みの方が厚い場合には、ワークセットＷＳを準備し、さらに切削溝形成工程を行った後、図１０に示すように、保護膜形成工程において、保護膜形成装置２の保持テーブル２５の保持面２５ａと環状テーブル２１の上面とが同一の高さでワークセットＷＳを保持テーブル２５で吸引保持させてもよい。ワークセットＷＳは、リングフレームＦの上面がウェーハＷの裏面Ｗ１ｂよりも高い位置にあるため、洗浄水ノズル２７０から水をウェーハＷの裏面Ｗ１ｂに向かって供給して、リングフレームＦの内側に貯水してウェーハＷを水没させることが可能となる。したがって、保護膜形成装置２は、図５に示す環状テーブル昇降手段２２を備えなくてよい。
【００５０】
さらに、図１０に示すように、液状樹脂ノズル２８０から水溶性液状樹脂を滴下させ、水溶性液状樹脂を水中内に沈ませていき、ウェーハＷの裏面Ｗ１ｂで面方向に広がらせウェーハＷの裏面Ｗ１ｂ全面に樹脂膜を形成する。また、切削溝Ｍ内に至った水溶性液状樹脂は切削溝Ｍの側面Ｍｃに倣って下方に延びるように広がり、さらに、切削溝Ｍの底面Ｍｂにおいてもその面方向に広がっていく。
【００５１】
その後、図１１に示すように、保持テーブル２５の中心を軸とする回転軸２５１を回転させ保持テーブル２５と環状テーブル２１とを回転させ、遠心力でリングフレームＦ内から水を排水させてもよい。この時、図１１に示す回転軸２５１の周りを周回する固定クランプ２３Ａは、ロータリーアクチュエータ等を備えずにリングフレームＦを固定できる構成となっていてもよい。即ち、例えば、固定クランプ２３Ａの下端側に配設された回転軸２３ｃには、振り子（錘）２３０が−Ｚ方向から水平方向において回動可能に取り付けられている。そして、環状テーブル２１の上記回転に伴って振り子２３０に加わる遠心力により振り子２３０が水平方向に向かうように持ち上げられていくことに連動して、回転軸２３ｃが固定クランプ２３Ａを径方向内側に向かって回動させて、固定クランプ２３Ａと環状テーブル２１との間でリングフレームＦが挟持固定される構成となっている。
【００５２】
水がリングフレームＦ内から完全に排水されることで、図１１に示すように、切削溝Ｍの底面Ｍｂと、側面Ｍｃ（チップＣの側面）と、チップＣの上面とに樹脂膜が乾燥されてなる水溶性保護膜Ｂが形成された状態になる。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ：ウェーハ  Ｗ１：基板  Ｗ２：機能層  Ｄ：デバイス  Ｓ：分割予定ライン
Ｆ：リングフレーム  Ｔ：保護テープ  ＷＳ：ワークセット
Ｍ：切削溝  Ｍｂ：底面  Ｍｃ：切削溝の側面
３：切削装置  ３０：チャックテーブル  ３０１：固定クランプ
３４：切削手段  ３４０：切削ブレード  ３４１：スピンドル  ３４２：モータ
２：保護膜形成装置  ２１：環状テーブル  ２３：固定クランプ
２２：環状テーブル昇降手段  ２２４：ピストン  ２２０：シリンダチューブ  ２２１：ピストンロッド  
２５：保持テーブル  ２５０：固定板  ２５１：回転軸
２７０：洗浄水噴射ノズル  ２７１：洗浄水供給源
２８０：液状樹脂ノズル  ２８１：液状樹脂供給源  
Ｋ：有底逆円錐台状の空間  Ｂ：水溶性保護膜
１：レーザー加工装置  １０：チャックテーブル  １１：レーザー光線照射手段  １１１：集光器  Ｃ：チップ
２３Ａ：固定クランプ  ２３０：振り子
【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】
2019197793.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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