(57)【要約】【課題】デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去すること。【解決手段】複数のデバイスが形成されたデバイス領域（８３）とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域（８４）とが表面に形成され、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部（８５）が形成されたウェーハ（Ｗ）を保持する保持テーブル（５）を、保持テーブルの上面に、リング状補強部とデバイス領域との境界部（８６）に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝（５３）が形成され、逃げ溝の溝底（５４）にはテーパ形状でレーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成される構成にした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハについて、該ウェーハの裏面のうち該デバイス領域の裏側を研削して該外周余剰領域の裏側に形成されたリング状補強部を除去するウェーハの加工方法であって、
ウェーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部にウェーハを収容し該ウェーハの表面及び該フレームに保持テープを貼着し、該保持テープを介して該ウェーハを該フレームに支持させるウェーハ貼着工程と、
該フレームに支持されたウェーハを保持テーブルに保持し、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することによって該リング状補強部と該デバイス領域との境界部を該保持テープとともに切断して該デバイス領域と該リング状補強部とを分離するリング状補強部分離工程と、
該保持テープを介して該フレームに支持されたリング状補強部を該フレームとともに該保持テーブルから離脱させて該リング状補強部を除去するリング状補強部除去工程と、
から構成されるウェーハの加工方法。
【請求項２】
該リング状補強部分離工程においては、該リング状補強部と該デバイス領域との間の該境界部に、所定のスポット径を有するレーザー光線を照射するとともに該保持テーブルを回転させて該境界部を所定のスポット径で除去する第一の加工工程と、
該第一の加工工程を実施した後に、レーザー光線照射手段を該所定のスポット径よりも小さい距離だけウェーハの半径方向に移動し、該境界部に該レーザー光線を照射し該保持テーブルを回転させて事前に除去したレーザー加工溝内のデブリを除去しつつ該境界部を該所定のスポット径で除去する第二の加工工程と、を備え、
ウェーハ及び該保持テープがレーザー加工溝で貫通し該リング状補強部と該デバイス領域が分離するまで該第二の加工工程を繰り返すことを特徴とする請求項１記載のウェーハの加工方法。
【請求項３】
該リング状補強部除去工程を実施した後に、保持テーブルに保持されたデバイス領域のみからなるウェーハを収容する開口部を有するフレームの該開口部に該デバイス領域のみからなるウェーハを収容し、該ウェーハの裏面及び該フレームに保持テープを貼着して該保持テープを介して該ウェーハを該フレームに支持するデバイス領域支持工程と、
該デバイス領域支持工程を実施した後に、該ウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程とを備える、請求項１又は２に記載のウェーハの加工方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のウェーハの加工方法において使用する保持テーブルであって、
該保持テーブルの上面には、該リング状補強部とデバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、該逃げ溝の溝底にはテーパ形状で該レーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されていることを特徴とする、保持テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス領域の周囲に形成されたリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法及び加工方法で使用する保持テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが表面側に形成されたウェーハは、ダイシング装置等を用いて個々のデバイスに分割され、各種電子機器に組み込まれて広く使用されている。電子機器の小型化、軽量化等を図るために、ウェーハの厚さが、例えば５０μｍ〜１００μｍになるように薄く形成される。このようなウェーハは剛性が低下する上、反りが発生するため取り扱いが困難となり、搬送等において破損するおそれがある。そこで、ウェーハのデバイスが形成されるデバイス領域に対応する裏面のみを研削することで、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部を形成して、ウェーハの剛性を高める方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
リング状補強部が形成されたウェーハを分割予定ラインに沿って分割する前に、ウェーハからリング状補強部を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の方法では、デバイス領域とリング状補強部（外周余剰領域）との境界部が切削ブレードによって切断され、ウェーハからリング状補強部が切り離される。そして、リング状補強部が取り除かれた後、デバイス領域が残されたウェーハが表面側から分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削されることで、ウェーハが個々のデバイスに分割される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９４６１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３１７５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、特許文献２に記載の方法では、デバイス領域におけるウェーハの厚みが薄化されるほど、この薄化部分とリング状補強部との間の段差が大きくなる。これに伴い、ブレードハブとリング状補強部との接触を避けるために、段差の分だけ通常よりも切削ブレードの刃先出し量を大きくとる必要がある。切削ブレードの刃先出し量が大きい状態で加工されると、切削ブレードに過剰な負荷がかかり、切削ブレードが蛇行したり破損したりするおそれがある。ブレード幅を厚くして蛇行や破損を防止することも考えられるが、切削ブレードが厚くなった分だけ切削時の溝幅が大きくなり、デバイス領域が小さくなるという問題がある。
【０００６】
特に、近年ではチップサイズの大型化や生産性を向上させるためにウェーハの大口径化が図られている。大口径のウェーハは外径だけでなく厚みも大きくなるため、デバイス領域におけるウェーハの厚みを薄化することで、リング状補強部の段差が増加されることが想定される。よって、切削ブレードの刃先出し量がさらに大きくなり、ウェーハからリング状補強部を適切に除去することが困難になる。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去可能なウェーハの加工方法及び加工方法で使用する保持テーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のウェーハの加工方法は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウェーハについて、ウェーハの裏面のうちデバイス領域の裏側を研削して外周余剰領域の裏側に形成されたリング状補強部を除去するウェーハの加工方法であって、ウェーハを収容する開口部を有するフレームの開口部にウェーハを収容しウェーハの表面及びフレームに保持テープを貼着し、保持テープを介してウェーハをフレームに支持させるウェーハ貼着工程と、フレームに支持されたウェーハを保持テーブルに保持し、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することによってリング状補強部とデバイス領域との境界部を保持テープとともに切断してデバイス領域とリング状補強部とを分離するリング状補強部分離工程と、保持テープを介してフレームに支持されたリング状補強部をフレームとともに保持テーブルから離脱させてリング状補強部を除去するリング状補強部除去工程と、から構成されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、デバイス領域とリング状補強部（外周余剰領域）との境界部に沿ってウェーハにレーザー光線を照射することで、ウェーハのデバイス領域とリング状補強部とが分離される。そして、分離後のリング状補強部を保持テーブルから離脱させることで、ウェーハからリング状補強部が除去される。このように、切削ブレードを用いることなくデバイス領域とリング状補強部とを分離できるため、切削ブレードで分離する場合のように、切削ブレードの刃先出し量や厚みを考慮する必要がない。また、レーザー光線の照射によってウェーハが加工されるため、加工領域が最小限に抑えられてデバイス領域が狭くなることがない。また、ウェーハの大口径化に伴って厚みが大きくなる場合であっても、リング状補強部を安定して除去することができる。
【００１０】
また、本発明の上記ウェーハの加工方法は、リング状補強部分離工程においては、リング状補強部とデバイス領域との間の境界部に、所定のスポット径を有するレーザー光線を照射するとともに保持テーブルを回転させて境界部を所定のスポット径で除去する第一の加工工程と、第一の加工工程を実施した後に、レーザー光線照射手段を所定のスポット径よりも小さい距離だけウェーハの半径方向に移動し、境界部にレーザー光線を照射し保持テーブルを回転させて事前に除去したレーザー加工溝内のデブリを除去しつつ境界部を所定のスポット径で除去する第二の加工工程と、を備え、ウェーハ及び保持テープがレーザー加工溝で貫通しリング状補強部とデバイス領域が分離するまで第二の加工工程を繰り返している。
【００１１】
また、本発明の上記ウェーハの加工方法は、リング状補強部除去工程を実施した後に、保持テーブルに保持されたデバイス領域のみからなるウェーハを収容する開口部を有するフレームの開口部にデバイス領域のみからなるウェーハを収容し、ウェーハの裏面及びフレームに保持テープを貼着して保持テープを介してウェーハをフレームに支持するデバイス領域支持工程と、デバイス領域支持工程を実施した後に、ウェーハを個々のデバイスに分割する分割工程とを備えている。
【００１２】
また、本発明の上記ウェーハの加工方法に使用する保持テーブルにおいて、保持テーブルの上面には、リング状補強部とデバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、逃げ溝の溝底にはテーパ形状でレーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域とリング状補強部との境界部に沿ってレーザー光線を照射することで、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定してウェーハから切り離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る保持テーブルの説明図である。
【図３】本実施の形態に係るウェーハ貼着工程の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るアライメント工程の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態に係るリング状補強部分離工程の一例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係るリング状補強部除去工程の一例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係るデバイス領域支持工程の一例を示す図である。
【図８】本実施の形態に係る分割工程の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る保持テーブルの逃げ溝を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について説明する。本実施の形態に係るウェーハの加工方法は、ウェーハの裏面の外周部分だけを残し、その内側だけを研削して形成された、いわゆるＴＡＩＫＯウェーハに対して実施され、ＴＡＩＫＯウェーハの外周部分を除去する方法である。図１は、本実施の形態に係るウェーハの加工方法に用いられるレーザー加工装置の斜視図である。なお、レーザー加工装置は、本実施の形態に係るウェーハの加工方法で使用可能であればよく、図１に示す構成に限定されない。
【００１６】
図１に示すように、レーザー加工装置１は、レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段２とウェーハＷを保持した保持テーブル５とを相対移動させて、ウェーハＷを加工するように構成されている。ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面８０に配列された格子状の分割予定ライン８２によって複数の領域に区画されている（図８参照）。ウェーハＷの中央には、分割予定ライン８２に区画された各領域にデバイスが形成されている。ウェーハＷの表面８０（図２Ａ参照）は、複数のデバイスが形成されたデバイス領域８３と、デバイス領域８３を囲繞する外周余剰領域８４とに分けられている。
【００１７】
ウェーハＷの裏面８１は、デバイス領域８３に対応する中央部分だけが凹状に研削加工されており、外周余剰領域８４に対応する部分に凸状のリング状補強部８５が形成されている。これにより、ウェーハＷの中央部分だけが薄化されて、リング状補強部８５によってウェーハＷの剛性が高められている。よって、ウェーハＷのデバイス領域８３が薄化されると共に、リング状補強部８５によってウェーハＷの反りが抑えられて搬送時の破損等が防止される。なお、ウェーハＷは、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウェーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア系の光デバイスウェーハでもよい。
【００１８】
また、ウェーハＷの表面８０には保持テープＴ１が貼着されており、保持テープＴ１の外周には開口部を有する環状のフレームＦ１が貼着された状態でレーザー加工装置１に搬送される。ウェーハＷには、デバイス領域８３と外周余剰領域８４との境界部８６（図２Ｂ参照）にリング状補強部８５によって段差が形成されている。切削ブレードを用いたメカニカルダイシングでは、ブレードハブがリング状補強部８５に干渉することで適切な加工が難しいことから、本実施の形態ではアブレーション加工によってウェーハＷからリング状補強部８５を切り離すようにしている。
【００１９】
レーザー加工装置１の基台１１上面には、保持テーブル５をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる保持テーブル移動機構４が設けられている。保持テーブル移動機構４は、基台１１上に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール４１と、一対のガイドレール４１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル４２とを有している。また、保持テーブル移動機構４は、Ｘ軸テーブル４２の上面に配置されＹ軸方向に平行な一対のガイドレール４３と、一対のガイドレール４３にスライド可能に設置されたモータ駆動のＹ軸テーブル４４とを有している。
【００２０】
また、Ｘ軸テーブル４２及びＹ軸テーブル４４の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成されており、これらのナット部にボールネジ４５、４６が螺合されている。そして、ボールネジ４５、４６の一端部に連結された駆動モータ４７、４８が回転駆動されることで、保持テーブル５がガイドレール４１、４３に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。Ｙ軸テーブル４４の上部にはθテーブル４９が設けられており、θテーブル４９の上部にはウェーハＷを保持する保持テーブル５が設けられている。
【００２１】
保持テーブル５は、ステンレス等の金属材料で円板状に形成され、上面にウェーハＷを保持する保持面５１を有している。保持面５１には複数の吸引溝５７、５８（図２Ａ参照）が形成されており、吸引溝５７、５８に生じる負圧によってウェーハＷが吸着保持される。また、保持テーブル５の周囲には、エアー駆動式の４つのクランプ部６０が設けられ、各クランプ部６０によってウェーハＷの周囲のフレームＦ１が挟持固定される。保持テーブル５の後方には、立壁部１２が立設されている。立壁部１２からはアーム部１３が突出しており、アーム部１３には保持テーブル５に対向するようにレーザー光線照射手段２が設けられている。
【００２２】
レーザー光線照射手段２は、アーム部１３の先端に設けられた加工ヘッド２１を有している。アーム部１３及び加工ヘッド２１内には、レーザー光線照射手段２の光学系部品が設けられている。加工ヘッド２１は、不図示の発振器から発振されたレーザー光線を集光レンズによって集光し、保持テーブル５上に保持されたウェーハＷに照射する。この場合、レーザー光線は、ウェーハＷに対して吸収性を有する波長であり、光学系部品によってウェーハＷの奥方の保持テープＴ１の内部に集光するように調整される。このレーザー光線の照射によりウェーハＷがアブレーション加工される。
【００２３】
なお、アブレーションとは、レーザビームの照射強度が所定の加工閾値以上になると、固体表面で電子、熱的、光科学的及び力学的エネルギーに変換され、その結果、中性原子、分子、正負のイオン、ラジカル、クラスタ、電子、光が爆発的に放出され、固体表面がエッチングされる現象をいう。
【００２４】
また、レーザー光線照射手段２の側方には、ウェーハＷの外周エッジ９０（図２Ｂ参照）を撮像する撮像手段３が設けられている。撮像手段３は、ウェーハＷの外周エッジ９０に撮像光を照射し、その反射光を取り込んでウェーハＷの外周エッジ９０を撮像する。撮像手段３によってウェーハＷの外周エッジ９０の任意の３箇所が撮像され、各撮像画像に対して画像処理が施されて外周エッジ９０の３点の座標が検出される。この外周エッジ９０の座標に基づいてウェーハＷの中心が算出され、算出されたウェーハＷの中心を基準にアライメントが実施される。
【００２５】
このように構成されたレーザー加工装置１では、アライメントが実施された後に、デバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との境界部８６に加工ヘッド２１が位置付けられる（図５Ａ参照）。そして、加工ヘッド２１からウェーハＷに向けてレーザー光線が照射された状態で保持テーブル５が回転されることで、保持テープＴ１と共にウェーハＷが切断される。これにより、ウェーハＷからリング状補強部８５と共にフレームＦ１が切り離される。その後、保持テープＴ１を介してフレームＦ１に支持されたリング状補強部８５がフレームＦ１と共に保持テーブル５から離脱され、ウェーハＷからリング状補強部８５が除去される（図６参照）。
【００２６】
図２を参照して、本実施の形態に係る保持テーブルについて詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る保持テーブルの説明図である。図２Ａは本実施の形態に係る保持テーブルの斜視図を示し、図２Ｂは本実施の形態に係る保持テーブルの断面図を示している。なお、図２Ｂにおいては、保持テーブル上に保持されたウェーハを二点鎖線で示している。
【００２７】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、保持テーブル５の上面には、アブレーション加工時にレーザー光線を逃がす環状の逃げ溝５３が形成されている。逃げ溝５３は、ウェーハＷのデバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との境界部８６に対応しており、保持テーブル５の外周に沿って形成されている。保持テーブル５の上面において逃げ溝５３の半径方向内側は、ウェーハＷを保持する保持面５１になっており、ウェーハＷのデバイス領域８３に対応している。保持面５１には、保持テーブル５の中心で直交する十字状の吸引溝５７と、十字状の吸引溝５７の交点を中心とした同心円状のリング状の吸引溝５８とが形成されている。
【００２８】
十字状の吸引溝５７及びリング状の吸引溝５８は連なって形成されており、保持テーブル５内の吸引路５９を介して不図示の吸引源に接続されている。吸引溝５７、５８に生じる負圧によって、ウェーハＷが保持テープＴ１を介して保持面５１に吸引保持される。また、保持テーブル５の上面において逃げ溝５３の半径方向外側の外周縁部５２は、保持面５１と同じ高さに形成されており、ウェーハＷの外側の保持テープＴ１を支持している。これにより、保持面５１と外周縁部５２との間で保持テープＴ１が水平状態で維持され、逃げ溝５３内に向かって（下方に）リング状補強部８５が撓むことがなく、レーザー光線の照射位置のズレが防止される。
【００２９】
逃げ溝５３の溝底５４は、保持テーブル５の中心に向かって深くなるように傾斜している。溝底５４のテーパ形状の表面には、レーザー光線を散乱させる微細な凹凸がサンドブラスト等で形成されている。この溝底５４で反射されたレーザー光線の反射光がレーザー光源から外れると共に反射光の強度が弱まり、反射光によるレーザー光源の破損が抑えられている。詳細は後述するが、アライメント時には、溝底５４で反射された撮像光の反射光が撮像手段３（図４参照）から外れると共に反射光の強度が弱まり、撮像画像でウェーハＷの外周エッジ９０を示す明暗のコントラストが明確にされる。
【００３０】
本実施の形態に係るウェーハの加工方法では、上記したレーザー加工装置でウェーハからリング状補強部が除去された後、ウェーハのデバイス領域が個々のチップに分割される。以下、図３から図８を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について説明する。図３はウェーハ貼着工程、図４はアライメント工程、図５はリング状補強部分離工程、図６はリング状補強部除去工程、図７はデバイス領域支持工程、図８は分割工程のそれぞれ一例を示す図である。図５Ａはリング状補強部分離工程を側方から見た図、図５Ｂは図５Ａの部分拡大図、図５Ｃはリング状補強部分離工程を上方から見た図をそれぞれ示している。
【００３１】
図３に示すように、先ず、ウェーハ貼着工程が実施される。ウェーハ貼着工程では、フレームＦ１の開口部にウェーハＷが収容され、ウェーハＷの表面８０及びフレームＦ１に保持テープＴ１が貼着される。これにより、リング状補強部８５を上方に向けた状態で、ウェーハＷが保持テープＴ１を介してフレームＦ１に支持される。ウェーハＷは、保持テープＴ１を介してフレームＦ１の内側に支持された状態で上記したレーザー加工装置１（図１参照）に搬入される。なお、ウェーハ貼着工程は、オペレータの手作業で実施されてもよいし、不図示のテープマウンタによって実施されてもよい。
【００３２】
図４に示すように、ウェーハ貼着工程の後には、アライメント工程が実施される。アライメント工程では、フレームＦ１に支持されたウェーハＷが保持テーブル５の保持面５１に保持され、フレームＦ１がクランプ部６０によって挟持固定される。そして、ウェーハＷのリング状補強部８５の上方に撮像手段３が位置付けられ、ウェーハＷの外周エッジ９０が撮像手段３によって撮像される。このとき、撮像手段３からウェーハＷの外周エッジ９０周辺に撮像光が照射され、外周エッジ９０周辺の反射光が取り込まれることで撮像画像が生成される。
【００３３】
外周エッジ９０の内側にはリング状補強部８５の水平な上面８７が存在しており、撮像手段３からの落射光（撮像光）は、リング状補強部８５の上面８７で反射（ハレーション）されて撮像手段３に取り込まれる。一方、外周エッジ９０の外側には逃げ溝５３が存在しており、撮像手段３からの落射光は、保持テープＴ１を透過して逃げ溝５３のテーパ形状の溝底５４で反射する。これにより、溝底５４で反射された光がウェーハＷの中心に向かうと共に溝底５４の微細な凹凸によって散乱される。よって、外周エッジ９０の外側で反射した反射光は、撮像手段３に取り込まれ難くなっている。
【００３４】
外周エッジ９０周辺の撮像画像では、撮像手段３に反射光が取り込まれる外周エッジ９０の内側が明るく表示される一方、撮像手段３に反射光が取り込まれ難い外周エッジ９０の外側が暗く表示される。よって、ウェーハＷの外周エッジ９０における明暗のコントラストが明確になり、外周エッジ９０が正確に認識される。同様にして、ウェーハＷの複数個所において外周エッジ９０が撮像され、複数の撮像画像に基づいて各種画像処理が施されて外周エッジ９０の座標が検出される。複数の外周エッジ９０の位置座標に基づいてウェーハＷの中心が算出されてアライメントが実施される。
【００３５】
図５Ａから図５Ｃに示すように、アライメント工程の後には、リング状補強部分離工程が実施される。リング状補強部分離工程では、デバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との間の境界部８６に、レーザー加工溝９２が形成される第一の加工工程が実施される。第一の加工工程では、加工ヘッド２１の真下にデバイス領域８３とリング状補強部８５との間の境界部８６が位置付けられる。そして、レーザー光線の集光点位置及びスポット径９１が調整された後、ウェーハＷのデバイス領域８３とリング状補強部８５との境界部８６に向けて、破線で示すレーザー光線が所定のスポット径９１で照射される。
【００３６】
そして、レーザー光線が照射された状態で保持テーブル５が回転されることにより、デバイス領域８３とリング状補強部８５との境界部８６が破線で示すレーザー光線のスポット径９１（図５Ｃ参照）で除去される。このとき、レーザー光線は、ウェーハＷ及び保持テープＴ１を貫通して逃げ溝５３の溝底５４で保持テーブル５の中心に向かって反射される。また、溝底５４には微細な凹凸が設けられているため、レーザー光線が散乱されて強度が弱められる。このため、溝底５４で反射したレーザー光線が加工ヘッド２１に直に戻り難くなり、仮に、反射したレーザー光線が加工ヘッド２１内に戻っても、強度が低下しているためレーザー光源にダメージを与えることがない。
【００３７】
このようにして、第一の加工工程により、デバイス領域８３とリング状補強部８５との境界部８６が保持テープＴ１と共に切断されてレーザー加工溝９２が形成される。しかしながら、このレーザー加工溝９２は溝幅が狭く、アブレーション加工で生じるデブリで埋められてしまうおそれがある。そこで、第一の加工工程の後には、リング状補強部８５とデバイス領域８３とが分離するようにレーザー加工溝９２を広げる第二の加工工程が実施される。図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、第二の加工工程では、第一の加工工程において破線で示すレーザー光線が照射された箇所から、レーザー光線の所定のスポット径９１よりも小さい距離だけ加工ヘッド２１（レーザー光線照射手段２）がウェーハの半径方向に移動される。
【００３８】
そして、一点鎖線に示すレーザー光線が照射された状態で保持テーブル５が回転されることにより、デバイス領域８３とリング状補強部８５との境界部８６がレーザー光線のスポット径９１で除去される。このときのレーザー光線のスポット径９１は、第一の加工工程で形成されたレーザー加工溝９２に部分的に重なっている。このため、レーザー加工溝９２内に残されたデブリが除去されながら、レーザー加工溝９２の溝幅が僅かに拡大される。この二度のレーザー加工によっても、リング状補強部８５とデバイス領域８３とが分離されない場合には、再び第二の加工工程が実施される。
【００３９】
第二の加工工程は、レーザー加工溝９２が十分に拡大されてウェーハＷ及び保持テープＴ１が完全に分離されるまで繰り返される。このように、リング状補強部分離工程では、第一の加工工程でウェーハＷからリング状補強部８５が切り離されなくても、第二の加工工程が繰り返されることにより、ウェーハＷからリング状補強部８５が切り離される。本実施の形態の第一、第二の加工工程では、例えば、レーザー光線のスポット径が９０μｍ、レーザー加工のライン間隔（インデックス）が０．０１５μｍに設定され、１ラインにつき２往復（４パス）のレーザー加工が実施される。
【００４０】
図６に示すように、リング状補強部分離工程の後には、リング状補強部除去工程が実施される。リング状補強部除去工程では、クランプ部６０によるフレームＦ１の挟持固定が解除され、搬送手段７１が保持テーブル５の上方に位置付けられる。そして、搬送手段７１の吸着パッド７２によってフレームＦ１が保持され、保持テープＴ１を介してフレームＦ１に支持されたリング状補強部８５がフレームＦ１と共に保持テーブル５から離脱される。これにより、保持テーブル５上には、ウェーハＷからリング状補強部８５が除去されて、ウェーハＷのデバイス領域８３のみが残される。リング状補強部８５が除去されたウェーハＷはレーザー加工装置１（図１参照）から搬出される。
【００４１】
図７に示すように、リング状補強部除去工程の後には、デバイス領域支持工程が実施される。デバイス領域支持工程では、リング状補強部８５（図６参照）が除去されたウェーハＷが別のフレームＦ２の開口部に収容され、ウェーハＷの裏面８１及びフレームＦ２に新たに保持テープＴ２が貼着される。これにより、ウェーハＷの表面８０側を上方に向けた状態で、ウェーハＷが保持テープＴ２を介してウェーハＷがフレームＦ２に支持される。また、ウェーハＷの表面８０に残された保持テープＴ１がウェーハＷから剥離される。ウェーハＷは、保持テープＴ２を介してフレームＦ２の内側に支持された状態で切削装置７３（図８参照）に搬入される。なお、デバイス領域支持工程は、オペレータの手作業で実施されてもよいし、不図示のテープマウンタによって実施されてもよい。
【００４２】
図８に示すように、デバイス領域支持工程の後には、分割工程が実施される。分割工程では、ウェーハＷの表面８０を上方に向けて、切削装置７３の保持テーブル７４上に保持される。切削ブレード７５は、ウェーハＷの径方向外側で分割予定ライン８２に対して位置合わせされ、この位置において保持テープＴ２の途中まで切り込み可能な高さまで下降される。そして、高速回転する切削ブレード７５に対して保持テーブル７４上のウェーハＷが切削送りされることで、分割予定ライン８２に沿ってウェーハＷが切削される。全ての分割予定ライン８２に沿って切削動作が繰り返されることで、ウェーハＷが個々のデバイスに分割される。
【００４３】
なお、分割工程では、ウェーハＷの分割方法は特に限定されない。例えば、ウェーハＷをハーフカットして切削溝を形成した後に、ブレーキング加工によってウェーハＷを分割してもよい。また、アブレーション加工によってウェーハＷをフルカットすることでウェーハＷを分割してもよいし、ＳＤ加工によってウェーハＷ内に改質層を形成した後に、改質層に外力を付与してウェーハＷを分割してもよい。なお、改質層とは、レーザー光線の照射によってウェーハＷの内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。
【００４４】
続いて、図９を参照して、保持テーブルの逃げ溝の溝幅とリング状補強部との位置関係について説明する。図９Ａは本実施の形態に係る逃げ溝周辺の拡大図、図９Ｂは比較例に係る逃げ溝周辺の拡大図をそれぞれ示している。なお、図９Ｂの比較例においては、本実施の形態と同一の名称について、同一の符号を付して説明する。
【００４５】
図９Ａに示すように、本実施の形態に係る逃げ溝５３は、リング状補強部８５よりも幅広であり、リング状補強部８５に対応する位置に形成されている。逃げ溝５３の内側面５５は、リング状補強部８５の内周面８８から内側に僅かな距離Ｘ１を空けて位置している。また、逃げ溝５３の外側面５６は、リング状補強部８５の外周面８９から外側に十分な距離Ｘ２を空けて位置している。このように、本実施の形態に係る逃げ溝５３は、内側面５５がリング状補強部８５に近く、外側面５６がリング状補強部８５から遠くなるように形成されている。
【００４６】
逃げ溝５３の内側面５５がリング状補強部８５の内周面８８に近づけられているため、ウェーハＷが広い範囲で保持テーブル５の保持面５１上に保持される。よって、レーザー加工時には、デバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との境界部８６付近が保持面５１に安定的に支えられるため、境界部８６に対するレーザー光線の照射位置にズレが生じることがない。また、アライメント時には、逃げ溝５３の外側面５６がリング状補強部８５の外周面８９から十分に離れているため、撮像手段３（図４参照）から逃げ溝５３内に向かう光量が多くなる。よって、撮像画像で暗く表示される箇所が明確になり、ウェーハＷの外周エッジ９０が認識し易くなる。
【００４７】
一方、図９Ｂに示すように、比較例に係る逃げ溝５３も、リング状補強部８５よりも幅広であり、リング状補強部８５に対応する位置に形成されている。しかしながら、逃げ溝５３の内側面５５は、リング状補強部８５の内周面８８から十分な距離Ｘ３（Ｘ３＞Ｘ１）を空けて位置している。また、逃げ溝５３の外側面５６は、リング状補強部８５の外周面８９から僅かな距離Ｘ４（Ｘ４＜Ｘ２）を空けて位置している。このように、比較例に係る逃げ溝５３は、内側面５５がリング状補強部８５から遠く、外側面５６がリング状補強部８５に近くなるように形成されている。
【００４８】
逃げ溝５３の内側面５５がリング状補強部８５の内周面８８から遠いため、図９Ａに比べて保持面５１におけるウェーハＷの保持範囲が狭くなる。よって、レーザー加工時には、デバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との境界部８６付近が保持面５１に安定的に支えられていないため、境界部８６に対するレーザー光線の照射位置にズレが生じるおそれがある。また、アライメント時には、逃げ溝５３の外側面５６がリング状補強部８５の外周面８９に近づけられているため、撮像手段３（図４参照）から逃げ溝５３内に向かう光量が少なくなる。よって、撮像画像で暗く表示される箇所が曖昧になり、ウェーハＷの外周エッジ９０が認識し難くなる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態に係るウェーハＷの加工方法によれば、デバイス領域８３とリング状補強部８５（外周余剰領域８４）との境界部８６に沿ってウェーハＷにレーザー光線を照射することで、ウェーハＷのデバイス領域８３とリング状補強部８５とが分離される。そして、分離後のリング状補強部８５を保持テーブル５から離脱させることで、ウェーハＷからリング状補強部８５が除去される。このように、切削ブレードを用いることなくデバイス領域８３とリング状補強部８５とを分離できるため、切削ブレードで分離する場合のように、切削ブレードの刃先出し量や厚みを考慮する必要がない。また、レーザー光線の照射によってウェーハＷが加工されるため、加工領域が最小限に抑えられてデバイス領域８３が狭くなることがない。また、ウェーハＷの大口径化に伴って厚みが大きくなる場合であっても、リング状補強部８５を安定して除去することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００５１】
例えば、上記した実施の形態において、保持テーブル５の上面に逃げ溝５３が形成される構成としたが、この構成に限定されない。レーザー光線の反射によってレーザー光源にダメージを与えることがなければ、保持テーブル５の上面に逃げ溝５３が形成されていなくてもよい。
【００５２】
また、上記した実施の形態において、逃げ溝５３の溝底５４は、保持テーブル５の中心に向かって深くなるように傾斜する構成としたが、この構成に限定されない。逃げ溝５３の溝底５４は、アライメント時の撮像光やレーザー加工時のレーザー光線を照射元に戻さないように反射できれば、どのように形成されてもよく、例えば、溝底５４は、保持テーブル５の外周に向かって深くなるように傾斜してもよい。
【００５３】
また、上記した実施の形態では、リング状補強部除去工程の第一、第二の加工工程において、レーザー光線の照射位置を半径方向内側に割出送りする構成としたが、この構成に限定されない。第一、第二の加工工程において、レーザー光線の照射位置を半径方向外側に割出送りする構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去することができるという効果を有し、特に、大口径サイズのウェーハからリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法に有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  レーザー加工装置
２  レーザー光線照射手段
３  撮像手段
４  保持テーブル移動機構
５  保持テーブル
５１  保持面
５２  外周縁部
５３  逃げ溝
５４  溝底
５５  逃げ溝の内側面
５６  逃げ溝の外側面
８０  ウェーハの表面
８１  ウェーハの裏面
８２  分割予定ライン
８３  デバイス領域
８４  外周余剰領域
８５  リング状補強部
８６  境界部
８７  リング状補強部の上面
８８  リング状補強部の内周面
８９  リング状補強部の外周面
９０  外周エッジ
９１  スポット径
９２  レーザー加工溝
Ｆ１、Ｆ２  フレーム
Ｔ１、Ｔ２  保持テープ
Ｗ  ウェーハ
【図１】
2015147231.tif 000003
【図２】
2015147231.tif 000004
【図３】
2015147231.tif 000005
【図４】
2015147231.tif 000006
【図５】
2015147231.tif 000007
【図６】
2015147231.tif 000008
【図７】
2015147231.tif 000009
【図８】
2015147231.tif 000010
【図９】
2015147231.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月9日(2014.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成され、該外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が形成されたウェーハを保持する保持テーブルであって、
該保持テーブルの上面には、該リング状補強部と該デバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、該逃げ溝の溝底にはテーパ形状で該レーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されていることを特徴とする、保持テーブル。
【請求項２】
ウェーハの裏面のうち該デバイス領域の裏側を研削して該外周余剰領域の裏側に形成された該リング状補強部をレーザー光線の照射によって除去する際に用いる請求項１記載の保持テーブル。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、デバイス領域の周囲に形成されたリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法で使用する保持テーブルに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、デバイス領域の周囲にリング状補強部が形成されたウェーハにおいて、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去可能なウェーハの加工方法で使用する保持テーブルを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の保持テーブルは、複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成され、外周余剰領域に対応する裏面にリング状補強部が形成されたウェーハを保持する保持テーブルであって、保持テーブルの上面には、リング状補強部とデバイス領域との境界部に対応する位置にレーザー光線を逃がすための環状の逃げ溝が形成されており、逃げ溝の溝底にはテーパ形状でレーザー光線が散乱する微細な凹凸が形成されていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この構成によれば、デバイス領域とリング状補強部（外周余剰領域）との境界部に沿ってウェーハにレーザー光線を照射することで、ウェーハのデバイス領域とリング状補強部とが分離される。このとき、逃げ溝のテーパ状の溝底には微細な凹凸が形成されているため、溝底で反射されたレーザー光線の反射光がレーザー光源から外れると共に反射光の強度が弱まり、反射光によるレーザー光源の破損が抑えられている。切削ブレードを用いることなくデバイス領域とリング状補強部とを分離できるため、切削ブレードで分離する場合のように、切削ブレードの刃先出し量や厚みを考慮する必要がない。また、レーザー光線の照射によってウェーハが加工されるため、加工領域が最小限に抑えられてデバイス領域が狭くなることがない。また、ウェーハの大口径化に伴って厚みが大きくなる場合であっても、リング状補強部を安定して除去することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の上記保持テーブルは、ウェーハの裏面のうちデバイス領域の裏側を研削して外周余剰領域の裏側に形成されたリング状補強部をレーザー光線の照射によって除去する際に用いる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
以上説明したように、本発明は、デバイス領域を狭くすることなく、リング状補強部を安定して除去することができるという効果を有し、特に、大口径サイズのウェーハからリング状補強部をウェーハから除去するウェーハの加工方法で使用する保持テーブルに有用である。