(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の表面に積層された機能層に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、デバイスに悪影響を与えることなく個々のデバイスに分割することができるウエーハの加工方法および加工装置を提供する。【解決手段】ウエーハを構成する機能層２１の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、該保護部材側をチャックテーブルに保持し、ウエーハを構成する基板の裏面を研削してウエーハを所定の厚みに形成する裏面研削工程と、保護部材側をチャックテーブルに保持し、基板の裏面２０ｂ側から分割予定ライン２２と対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝２１０を形成する切削溝形成工程と、ウエーハを構成する基板の裏面側から切削溝の底に沿ってレーザー光線ＬＢを照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程とを含む。【選択図】図１０
2015153770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に積層された機能層に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハを構成する機能層の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルに保持し、ウエーハを構成する基板の裏面を研削してウエーハを所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程が実施されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルに保持し、基板の裏面側から分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程が実施されたウエーハを構成する基板の裏面側から切削溝の底に沿ってレーザー光線を照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法。
【請求項２】
該レーザー加工工程を実施した後にウエーハを構成する基板の裏面にダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持するとともに、該保護部材を剥離するウエーハ支持工程と、該ウエーハ支持工程を実施した後にダイシングテープを拡張して個々の分割されたデバイス間を広げるテープ拡張工程を実施する、請求項１記載のウエーハの加工方法。
【請求項３】
該請求項１に記載の該切削溝形成工程と該レーザー加工工程とを実施する加工装置であって、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しつつ切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルを移動する移動手段と、を具備し、
該移動手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハを該切削手段による切削加工領域に位置付けて該切削溝形成工程を実施し、その後、該移動手段を作動して該チャックテーブルに保持され該切削溝形成工程が実施されたウエーハを該レーザー光線照射手段によるレーザー加工領域に位置付けて該レーザー加工工程を実施する加工装置。
【請求項４】
該レーザー光線照射手段は、該集光器に隣接して配設され該切削溝形成工程においてウエーハに形成された切削溝に貯留された切削水を排出するエアーを噴出するエアー噴射ノズルを備えている、請求項３記載の加工装置。
【請求項５】
該チャックテーブルは、該第１のチャックテーブルと該第２のチャックテーブルとを備え、
該移動手段は、該第１のチャックテーブルを移動する第１の移動手段と該第２のチャックテーブルを移動する第２の移動手段とを備え、
該切削手段は、該切削ブレードを該第１のチャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域と該第２のチャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域に選択的に位置付ける第１の位置付け手段を具備し、
該レーザー光線照射手段は、該集光器を該第１のチャックテーブルに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域と該第２のチャックテーブルに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域に選択的に位置付ける第２の位置付け手段を具備している、請求項３又は４記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面に積層された機能層に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法および加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された機能層によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記デバイスが格子状に形成された分割予定ラインによって区画されており、この分割予定ラインに沿って分割することによって個々の半導体デバイスを製造している。
【０００３】
近時においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップの処理能力を向上するために、シリコン等の基板の表面に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せしめた形態の半導体ウエーハが実用化されている。
【０００４】
このような半導体ウエーハの分割予定ラインに沿った分割は、通常、ダイサーと呼ばれている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。切削ブレードは円盤状の基台と該基台の側面外周部に装着された環状の切れ刃からなっており、切れ刃は例えば粒径３μｍ程度のダイヤモンド砥粒を電鋳によって固定して３０μm程の厚さに形成されている。
【０００５】
しかるに、上述したＬｏｗ−ｋ膜は、切削ブレードによって切削することが困難である。即ち、Ｌｏｗ−ｋ膜は雲母のように非常に脆いことから、切削ブレードにより分割予定ラインに沿って切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜が剥離し、この剥離が回路にまで達しデバイスに致命的な損傷を与えるという問題がある。
【０００６】
上記問題を解消するために、半導体ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成して機能層を分断し、このレーザー加工溝に切削ブレードを位置付けて切削ブレードと半導体ウエーハを相対移動することにより、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断するウエーハの分割方法が下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、上記特許文献１に記載されたように半導体ウエーハに形成された分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射することにより分割予定ラインに沿ってレーザー加工溝を形成して機能層を分断する方法においては、切削ブレードの厚みを超えて機能層を分割予定ラインに沿って分断するためには、少なくとも２条のレーザー加工溝を分割予定ラインに沿って形成する必要があり生産性が悪いという問題がある。
また、レーザー加工溝に切削ブレードを位置付けて半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断するウエーハの分割方法は、次のような問題がある。
（１）レーザー加工溝の形成において機能層の除去が不十分であると、切削ブレードのズレやたおれが発生したり、切削ブレードが偏摩耗する。
（２）ウエーハの表面からレーザー加工溝を形成すると、飛散したデブリがデバイスに付着するため、ウエーハの表面に保護膜を被覆する必要があり生産性が悪い。
（３）レーザー光線を複数回照射することでウエーハにひずみが残留し、デバイスの抗折強度が低下する。
（４）切削ブレードの幅を超える範囲でレーザー加工溝を形成するために、分割予定ラインの幅を広くする必要があり、ウエーハに形成されるデバイスの数が減少する。
（５）機能層の表面にはSiO2、SiN等を含むパシベーション膜が形成されているため、レーザー光線を照射するとパシベーション膜を透過して機能層の内部に達する。この結果、機能層の内部に達したレーザー光線のエネルギーが逃げ場を失い、回路が形成され密度が低いデバイス側に加工が広がる所謂アンダーカット現象が発生する。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、基板の表面に積層された機能層に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、上記問題を解消して個々のデバイスに分割することができるウエーハの加工方法および加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に積層された機能層に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを、分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法であって、
ウエーハを構成する機能層の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
該保護部材貼着工程が実施されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルに保持し、ウエーハを構成する基板の裏面を研削してウエーハを所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
該裏面研削工程が実施されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルに保持し、基板の裏面側から分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程が実施されたウエーハを構成する基板の裏面側から切削溝の底に沿ってレーザー光線を照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。
【００１１】
上記レーザー加工工程を実施した後にウエーハを構成する基板の裏面にダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持するとともに、該保護部材を剥離するウエーハ支持工程と、該ウエーハ支持工程を実施した後にダイシングテープを拡張して個々の分割されたデバイス間を広げるテープ拡張工程を実施する。
【００１２】
また、本発明においては、上記レーザー加工工程と上記機能層切断工程とを実施する加工装置であって、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに切削水を供給しつつ切削する切削ブレードを備えた切削手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハにレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、チャックテーブルを移動する移動手段とを具備し、該移動手段を作動して該チャックテーブルに保持されたウエーハを該切削手段による切削加工領域に位置付けて上記切削溝形成工程を実施し、その後、移動手段を作動してチャックテーブルに保持され上記切削溝形成工程が実施されたウエーハをレーザー光線照射手段によるレーザー加工領域に位置付けて上記レーザー加工工程を実施する加工装置が提供される。
【００１３】
上記レーザー光線照射手段は、集光器に隣接して配設され切削溝形成工程においてウエーハに形成された切削溝に貯留された切削水を排出するエアーを噴出するエアー噴射ノズルを備えていることが望ましい。
また、上記チャックテーブルは第１のチャックテーブルと第２のチャックテーブルとを備え、上記移動手段は第１のチャックテーブルを移動する第１の移動手段と第２のチャックテーブルを移動する第２の移動手段とを備え、上記切削手段は切削ブレードを第１のチャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域と第２のチャックテーブルに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域に選択的に位置付ける第１の位置付け手段を具備し、上記レーザー光線照射手段は集光器を第１のチャックテーブルに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域と第２のチャックテーブルに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域に選択的に位置付ける第２の位置付け手段を具備している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるウエーハの加工方法においては、ウエーハを構成する機能層の表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、保護部材貼着工程が実施されたウエーハの保護部材側をチャックテーブルに保持し、ウエーハを構成する基板の裏面を研削してウエーハを所定の厚みに形成する裏面研削工程と、裏面研削工程が実施されたウエーハの保護部材側をチャックテーブルに保持し、基板の裏面側から分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝を形成する切削溝形成工程と、切削溝形成工程が実施されたウエーハを構成する基板の裏面側から切削溝の底に沿ってレーザー光線を照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程とを含んでいるので、次の作用効果が得られる。
（１）切削溝形成工程は基板の裏面側から分割予定ラインと対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝を形成し、機能層にレーザー加工溝を形成した後に切削溝形成工程を実施しないので、切削ブレードのズレやたおれが発生したり、切削ブレードが偏摩耗することはない。
（２）レーザー加工工程においては機能層の表面側からレーザー光線を照射しないので、機能層の表面を保護するための保護膜を被覆する必要がない。
（３）レーザー加工工程においては基板に形成された切削溝の底面に沿ってレーザー光線を照射するので、エネルギーが小さくウエーハに熱ひずみを残留させることはなくデバイスの抗折強度を低下させることがない。
（４）レーザー加工工程において基板の一部および機能層に形成されるレーザー加工溝および改質層は切削溝の幅より狭く、切削ブレードの幅を超える幅のレーザー加工溝を形成する必要がないので、分割予定ラインの幅を狭くすることができ、ウエーハに形成することができるデバイスの数を増大することができる。
（５）機能層の表面にSiO2、SiN等を含むパシベーション膜が形成されていても、レーザー加工工程においては機能層の表面側からレーザー光線を照射しないので、パシベーション膜を透過して機能層が下降され熱の逃げ場を失い、横方向に加工が広がる所謂アンダーカットの問題が解消する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるウエーハの加工方法によって分割される半導体ウエーハを示す斜視図および要部拡大断面図。
【図２】本発明によるウエーハの加工方法における保護部材貼着工程の説明図。
【図３】本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程を実施するための研削装置の要部斜視図。
【図４】本発明によるウエーハの加工方法における裏面研削工程の説明図。
【図５】本発明によるウエーハの加工方法における切削溝形成工程およびレーザー加工工程を実施するための加工装置の要部斜視図。
【図６】図５に示す加工装置に装備される切削手段を示す斜視図。
【図７】図５におけるA―A断面図。
【図８】図５に示す加工装置を用いて実施する本発明によるウエーハの加工方法における切削溝形成工程の説明図。
【図９】図５に示す加工装置を用いて実施する本発明によるウエーハの加工方法におけるレーザー加工工程の第１の実施形態を示す説明図。
【図１０】図５に示す加工装置を用いて実施する本発明によるウエーハの加工方法におけるレーザー加工工程の第２の実施形態を示す説明図。
【図１１】本発明によるウエーハの加工方法におけるウエーハ支持工程を示す説明図。
【図１２】本発明によるウエーハの加工方法におけるテープ拡張工程を実施するためのテープ拡張装置の斜視図。
【図１３】本発明によるウエーハの加工方法におけるテープ拡張工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、更に詳細に説明する。
【００１７】
図１の（a）および(b)には、本発明によるウエーハの加工方法によって個々のデバイスに分割される半導体ウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。図１の（a）および(b)に示す半導体ウエーハ２は、厚みが６００μmのシリコン等の基板２０の表面２０aに絶縁膜と回路を形成する機能膜が積層された機能層２１が形成されており、この機能層２１に格子状に形成された複数の分割予定ライン２２によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２３が形成されている。なお、図示の実施形態においては、機能層２１を形成する絶縁膜は、SiO2膜または、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）からなっており、厚みが１０μmに設定されている。このようにして構成された機能層２１は、表面にSiO2、SiN等を含むパシベーション膜が形成されている。
【００１８】
上述した半導体ウエーハ２を分割予定ラインに沿って分割するウエーハの加工方法について説明する。
先ず、半導体ウエーハ２を構成する基板２０に積層された機能層２１の表面２１aに、デバイス２３を保護するために図２に示すように保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。なお、保護部材３は、ポリエチレンフィルム等の樹脂シートやガラス基板等の剛性を有するハードプレートを用いることができる。
【００１９】
上述した保護部材貼着工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の保護部材３側をチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面を研削して半導体ウエーハ２を所定の厚みに形成する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図３に示す研削装置４を用いて実施する。図３に示す研削装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持された被加工物を研削する研削手段４２を具備している。チャックテーブル４１は、保持面である上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図３において矢印４１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段４２は、スピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の下端に装着されたマウンター４２３と、該マウンター４２３の下面に取り付けられた研削ホイール４２４とを具備している。この研削ホイール４２４は、円環状の基台４２５と、該基台４２５の下面に環状に装着された研削砥石４２６とからなっており、基台４２５がマウンター４２３の下面に締結ボルト４２７によって取り付けられている。
【００２０】
上記研削装置４を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図３に示すようにチャックテーブル４１の上面（保持面）に上記保護部材貼着工程が実施された半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護部材３を介して吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル４１上に保持された半導体ウエーハ２は、基板２０の裏面２０bが上側となる。このようにチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を保護テープ３を介して吸引保持したならば、チャックテーブル４１を図３において矢印４１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段４２の研削ホイール４２４を図３において矢印４２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて、図４に示すように研削砥石４２６を被加工面である半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bに接触せしめ、研削ホイール４２４を図３および図４において矢印４２４bで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル４１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成される。
【００２１】
上述した裏面研削工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の保護部材３側をチャックテーブルに保持し、基板２０の裏面２０b側から分割予定ライン２２と対応する領域に切削ブレードを位置付けて機能層に至らない一部を残して切削溝を形成する切削溝形成工程および該切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０b側から切削溝の底に沿ってレーザー光線を照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程を実施する。この切削溝形成工程およびレーザー加工工程は、図５に示す加工装置５を用いて実施する。図５に示す加工装置５は、基台５０を具備している。この基台５０上には、被加工物を保持し矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめるチャックテーブル機構６が配設されている。
【００２２】
図示の実施形態におけるチャックテーブル機構６は、基台５０の上面に配設された第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bを備えている。この第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bは、それぞれ一対のレール部材６１１、６１１とからなっており、図において矢印Xで示す切削送り方向に沿って互いに平行に延設されている。この第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１b上には、それぞれ第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２bが第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bに沿って移動可能に配設されている。即ち、第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２bにはそれぞれ被案内溝６２１、６２１が設けられており、この被案内溝６２１、６２１を第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bを構成する一対のレール部材６１１、６１１に嵌合することにより、第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２bは第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bに沿って移動可能に構成される。
【００２３】
第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２ｂ上にはそれぞれ第１の円筒部材６３aと第２の円筒部材６３bが配設され、この第１の円筒部材６３aと第２の円筒部材６３bの上端にそれぞれ第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bが回転可能に配設されている。この第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bは多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されており、図示しない吸引手段に接続されている。従って、第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bを図示しない吸引手段によって吸引源に選択的に連通することにより、載置面６４１、６４１上に載置された被加工物を吸引保持する。また、第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bは、それぞれ第１の円筒部材６３aと第２の円筒部材６３b内に配設されたパルスモータ（図示せず）によって適宜回動せしめられるようになっている。なお、第１の円筒部材６３aと第２の円筒部材６３bの上端部には、それぞれ第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bを挿通する穴を有しそれぞれ上記第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２bを覆う第１のカバー部材６５aと第２のカバー部材６５bが配設されている。
【００２４】
図５に基づいて説明を続けると、図示の実施形態におけるチャックテーブル機構６は、第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bをそれぞれ第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bに沿って図５において矢印Xで示す加工送り方向に移動させるための第１の移動手段６７aと第２の移動手段６７bを備えている。第１の移動手段６７aと第２の移動手段６７bは、それぞれ第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bを構成する一対のレール部材６１１、６１１の間に平行に配設された雄ネジロッド６７１と、雄ネジロッド６７１の一端部を回転可能に支持する軸受６７２と、雄ネジロッド６７１の他端に連結され該雄ネジロッド６７１を正転または逆転駆動するパルスモータ６７３とからなっている。このように構成された第１の移動手段６７aと第２の移動手段６７bは、それぞれ雄ネジロッド６７１が上記第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２ｂに形成された雌ネジ６２２に螺合される。従って、第１の移動手段６７aと第２の移動手段６７bは、それぞれパルスモータ６７３を駆動して雄ネジロッド６７１を正転または逆転駆動することにより、上記第１の支持基台６２aと第２の支持基台６２ｂに配設された第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bをそれぞれ第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bに沿って図５において矢印Xで示す加工送り方向に移動することができる。
【００２５】
図示の実施形態における加工装置５は、上記第１の案内レール６１aと第２の案内レール６１bを跨いで配設された門型の支持フレーム７を備えている。この門型の支持フレーム７は、第１の案内レール６１aの側方に配設された第１の柱部７１と、第２の案内レール６１bの側方に配設された第２の柱部７２と、第１の柱部７１と第２の柱部７２の上端を連結し矢印Xで示す加工送り方向と直交する矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設された支持部７３とからなり、中央部には上記第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bの移動を許容する開口７４が設けられている。第１の柱部７１と第２の柱部７２の上端部はそれぞれ幅広に形成されており、この上端部にはそれぞれ後述する切削手段のスピンドルユニットの移動を許容する開口７１１と７２１が設けられている。上記支持部７３の一方の面には矢印Yで示す割り出し送り方向（加工送り方向Xと直交する方向）に沿って一対の案内レール７３１、７３１が設けられており、他方の面には図７に示すように紙面に垂直な方向（図５において矢印Yで示す割り出し送り方向）に沿って一対の案内レール７３２、７３２が設けられている。
【００２６】
図５を参照して説明を続けると、上記門型の支持フレーム７を構成する支持部７３の他方の面(上記一対の案内レール７３２、７３２が配設された面)には、第１の切削手段８aと第２の切削手段８bが配設されている。第１の切削手段８aと第２の切削手段８bについて、図６および図７を参照して説明する。第１の切削手段８aと第２の切削手段８bは、それぞれ割り出し移動基台８１と切り込み移動基台８２およびスピンドルユニット８３を具備している。割り出し移動基台８１は、一方の面に上記支持部７３の他方の面に設けられた一対の案内レール７３２、７３２と嵌合する被案内溝８１１、８１１が設けられており、この被案内溝８１１、８１１を一対の案内レール７３２、７３２に嵌合することにより、割り出し移動基台８１は一対の案内レール７３２、７３２に沿って移動可能に構成される。また、割り出し移動基台８１の他方の面には、図７に示すように矢印Zで示す切り込み送り方向（第１のチャックテーブル６４aと第２のチャックテーブル６４bの載置面６４１に垂直な方向）に沿って一対の案内レール８１２、８１２(図７には一方の案内レールのみが示されている)が設けられている。なお、割り出し移動基台８１、８１の一方の面には、後述する第１の位置付け手段の雄ネジロッドの挿通を許容する逃げ溝８１３、８１３が上下方向に段差を設けて設けられている。
【００２７】
上記切り込み移動基台８２は、上下方向に延びる被支持部８２１と、該被支持部８２１の下端から直角に水平に延びる装着部８２２とからなっている。図６に示すように被支持部８２１における装着部８２２側の面には上記割り出し移動基台８１の他方の面に設けられた一対の案内レール８１２、８１２と嵌合する被案内溝８２３、８２３(図７には一方の被案内溝のみが示されている)が設けられており、この被案内溝８２３、８２３を一対の案内レール８１２、８１２に嵌合することにより、切り込み移動基台８２は一対の案内レール８１２、８１２に沿って矢印Zで示す切り込み送り方向に移動可能に構成される。このようにして割り出し移動基台８１に装着された切り込み移動基台８２は、図５に示すように装着部８２２が門型の支持フレーム７の上記割り出し移動基台８１が装着された他方の面側から開口７４を通して一方の面側に突出して配置される。
【００２８】
上記スピンドルユニット８３は、第１の切削手段８aと第２の切削手段８bの切り込み移動基台８２を形成する装着部８２２の下面にそれぞれ装着されている。このスピンドルユニット８３は、それぞれ図６に示すようにスピンドルハウジング８３１と、該スピンドルハウジング８３１に回転可能に支持された回転スピンドル８３２と、該回転スピンドル８３２の一端に装着された切削ブレード８３３と、切削水を供給する切削水供給管８３４と、切削ブレード８３３を覆うブレードカバー８３５および回転スピンドル８３２を回転駆動する図示しないサーボモータを具備しており、回転スピンドル８３２の軸線方向が矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って配設されている。なお、第１の切削手段８aの切削ブレード８３３と第２の切削手段８bの切削ブレード８３３は、互いに対向して配設されている。
【００２９】
図示の実施形態における第１の切削手段８aと第２の切削手段８bは、上記割り出し移動基台８１、８１を一対の案内レール７３２、７３２に沿って図５において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動し、切削ブレード８３３を第１のチャックテーブル６４aに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域と第２のチャックテーブル６４bに保持された被加工物に切削加工を施す切削加工領域に選択的に位置付ける第１の位置付け手段８４、８４を具備している。第１の位置付け手段８４、８４は、それぞれ一対の案内レール７３２、７３２の間に平行に配設された雄ネジロッド８４１と、雄ネジロッド８４１の一端部を回転可能に支持する軸受８４２と、雄ネジロッド８４１の他端に連結され該雄ネジロッド８４１を正転または逆転駆動するパルスモータ８４３とからなっている。なお、雄ネジロッド８４１、８４１は、上記割り出し移動基台８１、８１に設けられた逃げ溝８１３、８１３とそれぞれ対応する高さ位置に配設されている。このように構成された割り出し送り手段８４、８４は、それぞれ雄ネジロッド８４１、８４１が上記割り出し移動基台８１、８１に形成された雌ネジ８１４、８１４に螺合される。従って、第１の位置付け手段８４、８４は、それぞれパルスモータ８４３、８４３を駆動して雄ネジロッド８４１、８４１を正転または逆転駆動することにより、割り出し移動基台８１、８１を一対の案内レール７３２、７３２に沿って図５において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動することができる。この割り出し移動基台８１、８１が移動する際に雄ネジロッド８４１、８４１が、割り出し移動基台８１、８１に設けられた逃げ溝８１３、８１３を挿通することにより、割り出し移動基台８１、８１はその移動が許容される。
【００３０】
また、図示の実施形態における第１の切削手段８aと第２の切削手段８bは、図６および図７に示すように上記切り込み移動基台８２、８２を一対の案内レール８１２、８１２に沿って矢印Zで示す切り込み送り方向に移動するための切り込み送り手段８５、８５を具備している。切り込み送り手段８５、８５は、それぞれ一対の案内レール８１２、８１２と平行に配設された雄ネジロッド８５１と、雄ネジロッド８５１の一端部を回転可能に支持する軸受８５２と、雄ネジロッド８５１の他端に連結され該雄ネジロッド８５１を正転または逆転駆動するパルスモータ８５３とからなっている。このように構成された切り込み送り手段８５、８５は、それぞれ雄ネジロッド８５１が上記切り込み移動基台８２の被支持部８２１に形成された雌ネジ８２１aに螺合される。従って、切り込み送り手段８５、８５は、それぞれパルスモータ８５３を駆動して雄ネジロッド８５１を正転または逆転駆動することにより、切り込み移動基台８２を一対の案内レール８１２、８１２に沿って図５および図７において矢印Zで示す切り込み送り方向に移動することができる。
【００３１】
図５に戻って説明を続けると、図示の実施形態における加工装置５は、上記門型の支持フレーム７の支持部７３の一方の面に設けられた一対の案内レール７３１、７３１に沿って移動可能に配設されたレーザー光線照射手段９を具備している。レーザー光線照射手段９は、移動ブロック９１と、該移動ブロック９１を一対の案内レール７３１、７３１に沿って移動し、後述する集光器を第１のチャックテーブル６４aに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域と第２のチャックテーブル６４bに保持された被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工領域に選択的に位置付ける第２の位置付け手段９２を備えている。移動ブロック９１にはそれぞれ上記一対の案内レール７３１、７３１と嵌合する被案内溝９１１、９１１が設けられており、この被案内溝９１１、９１１を一対の案内レール７３１、７３１に嵌合することにより、移動ブロック９１は一対の案内レール７３１、７３１に沿って移動可能に構成される。
【００３２】
第２の位置付け手段９２は、一対の案内レール７３１、７３１の間に平行に配設された雄ネジロッド９２１と、雄ネジロッ９２１の一端部を回転可能に支持する軸受９２２と、雄ネジロッド９２１の他端に連結され該雄ネジロッド９２１を正転または逆転駆動するパルスモータ９２３とからなっている。このように構成された第２の位置付け手段９２は、それぞれ雄ネジロッド９２１が上記移動ブロック９１に形成された雌ネジ９１２に螺合される。従って、第２の位置付け手段９２は、パルスモータ９２３を駆動して雄ネジロッド９２１を正転または逆転駆動することにより、移動ブロック９１を一対の案内レール７３１、７３１に沿って図５において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動することができる。
【００３３】
上記移動ブロック９１の前面にはレーザー光線照射手段９を構成するハウジング９３が装着されており、該ハウジング９３内に図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。また、ハウジング９３下端には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器９４が装着されている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段９は、集光器９４の加工送り方向Xの両側にそれぞれ隣接して配設されたエアー噴射ノズル９５１，９５２を具備している。なお、レーザー光線照射手段９は、集光器９４によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。
【００３４】
また、上記レーザー光線照射手段９を構成するハウジング９３には、第１のチャックテーブル６４aおよび第２のチャックテーブル６４bに保持された被加工物の加工領域を検出するための撮像手段９５が配設されている。この撮像手段９５は図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００３５】
図示の実施形態における加工装置５は以上のように構成されており、以下、加工装置５を用いて実施する切削溝形成工程およびレーザー加工工程について説明する。
先ず、加工装置５の第１のチャックテーブル６４a上に上記裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置する。このとき第１のチャックテーブル６４aは、図５に示す被加工物着脱位置に位置付けられている。そして、図示しない吸引手段を作動することによって第１のチャックテーブル６４a上に半導体ウエーハ２を保護部材３を介して吸着保持する（第１のウエーハ保持工程）。従って、第１のチャックテーブル６４a上に保持された半導体ウエーハ２は、基板２０の裏面２０bが上側となる。
【００３６】
上述した第１のウエーハ保持工程を実施したならば、第１の移動手段６７aを作動して導体ウエーハ２を吸引保持した第１のチャックテーブル６４aをアライメント領域に移動せしめるとともに、第２の位置付け手段９２を作動して撮像手段９５をアライメント領域に位置付けられた第１のチャックテーブル６４aの直上に位置付ける。次に、撮像手段９５および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の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９５および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２２と対応する領域と、切削ブレード８３３および集光器９４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、切削ブレード８３３および集光器９４による加工領域のアライメントを遂行する（第１のアライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に上記所定方向と直交する方向に形成された分割予定ライン２２と対応する領域に対しても、同様に切削ブレード８３３および集光器９４による加工位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ２の分割予定ライン２２が形成されている機能層２１の表面２１aは下側に位置しているが、撮像手段９５が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、ウエーハを構成する基板２０の裏面２０bから透かして分割予定ライン２２を撮像することができる。
【００３７】
第１のチャックテーブル６４a上に保持された半導体ウエーハ２に対して第１のアライメント工程を実施している間に、上記裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ２が図５に示す被加工物着脱位置に位置付けられている第２のチャックテーブル６４b上に搬送され保護テープ３側が載置される。第２のチャックテーブル６４b上に保護テープ３側が載置された半導体ウエーハ２は、図示しない吸引手段を作動することにより、第２のチャックテーブル６４b上に吸引保持される（第２のウエーハ保持工程）。
【００３８】
第２のチャックテーブル６４b上に半導体ウエーハ２を吸引保持したならば、第２の移動手段６７bを作動して第２のチャックテーブル６４bをアライメント領域に移動せしめるとともに、第２の位置付け手段９２を作動して撮像手段９５をアライメント領域に位置付けられた第２のチャックテーブル６４bの直上に位置付ける。次に、撮像手段９５および図示しない制御手段によって第２のチャックテーブル６４bに保持された半導体ウエーハ２の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（第２のアライメント工程）。なお、第２のアライメント工程は、上述した第１のアライメント工程と同様に実施する。
【００３９】
一方、上記第１のアライメント工程が終了したならば、第１の移動手段６７aを作動して第１のチャックテーブル６４aを第１の切削手段８aによる切削領域に移動するとともに、第１の位置付け手段８４を作動して第１の切削手段８aの切削ブレード８３３を切削加工領域の切削開始位置に位置付ける。このとき、図８の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は切削すべき分割予定ライン２２と対応する領域の一端（図８の（ａ）において左端）が切削ブレード８３３の直下より所定量右側に位置するように位置付けられる。
【００４０】
このようにして第１のチャックテーブル６４aに保持された半導体ウエーハ２が切削加工領域の切削開始位置に位置付けられたならば、切削ブレード８３３を図８（ａ）において２点鎖線で示す待機位置から矢印Z１で示すように下方に切り込み送りし、図８の（ａ）において実線で示すように所定の切り込み送り位置に位置付ける。この切り込み送り位置は、図８の（ａ）および図８の（ｃ）に示すように切削ブレード８３３の下端が半導体ウエーハ２を構成する機能層２１に至らない位置（例えば、機能層２１が積層されている基板２０の表面２０aから裏面２０b側に５〜１０μｍの位置）に設定されている。
【００４１】
次に、切削ブレード８３３を図８の（ａ）において矢印８３３aで示す方向に所定の回転速度で回転せしめ、第１のチャックテーブル６４aを図８の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の切削送り速度で移動せしめる。そして、第１のチャックテーブル６４aが図８の（ｂ）で示すように分割予定ライン２２に対応する位置の他端（図８の（ｂ）において右端）が切削ブレード８３３の直下より所定量左側に位置するまで達したら、第１のチャックテーブル６４aの移動を停止する。このように第１のチャックテーブル６４aを切削送りすることにより、図８の（d）で示すように半導体ウエーハ２の基板２０には裏面２０bから表面２０a側に一部２０１を残して切削溝２１０が形成される(第１の切削溝形成工程)。この第１の切削工程においては、切削水供給管８３４から切削水が切削部に供給される。
【００４２】
次に、切削ブレード８３３を図８の（ｂ）において矢印Z2で示すように上昇させて２点鎖線で示す待機位置に位置付け、第１のチャックテーブル６４aを図８の（ｂ）において矢印Ｘ２で示す方向に移動して、図８の（ａ）に示す位置に戻す。そして、第１の位置付け手段８４を作動して切削ブレード８３３を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に分割予定ライン２２の間隔に相当する量だけ割り出し送りし、切削ブレード８３３を次に切削すべき分割予定ライン２２と対応する位置に位置付ける。このようにして、切削ブレード８３３を次に切削すべき分割予定ライン２２と対応する位置に位置付けたならば、上述した切削溝形成工程を実施する。
【００４３】
なお、上記分割溝形成工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
切削ブレード          ：外径５２ｍｍ、厚み４０μｍ
切削ブレードの回転速度：３００００ｒｐｍ
切削送り速度          ：５０ｍｍ／秒
【００４４】
上述した切削溝形成工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２２に対応する領域に実施する。
【００４５】
一方、第２のチャックテーブル６４bに保持された半導体ウエーハ２に対して上記第２のアライメント工程が実施されたならば、第２の移動手段６７bを作動して第２のチャックテーブル６４bを第２の切削手段８bによる切削領域に移動するとともに、第１の位置付け手段８４を作動して第２の切削手段８bの切削ブレード８３３を切削領域の切削開始位置に位置付ける。そして、第２の切削手段８bによって第２のチャックテーブル６４bに保持された半導体ウエーハ２に対して上記第１の切削溝形成工程と同様に第２の切削溝形成工程を実施する。
【００４６】
上述したように第１の切削溝形成工程を実施したならば、第１の移動手段６７aを作動して第１の切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２を保持した第１のチャックテーブル６４aをレーザー光線照射手段９によるレーザー加工領域に移動するとともに、第２の位置付け手段９２を作動して集光器９４をレーザー加工領域に位置付ける。そして、上記切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０b側から切削溝２１０の底に沿ってレーザー光線を照射し、機能層を分断するためのレーザー加工を施すレーザー加工工程を実施する。
【００４７】
上記レーザー加工工程の第１の実施形態について、図９を参照して説明する。
先ず、上述したようにレーザー加工領域に移動された半導体ウエーハ２の所定の分割予定ライン２２を集光器９４の直下に位置付ける。このとき、図９の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は、分割予定ライン２２の一端(図９の（ａ）において左端)が集光器９４の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Ｐを基板２０に形成された切削溝２１０の底面付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段９の集光器９４から基板２０および機能層２１に対して吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ第１のチャックテーブル６４aを図９の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このとき、エアー噴射ノズル９５１から集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの照射位置より第１のチャックテーブル６４aの移動方向前側に噴出せしめる。この結果、上記第１の切削溝形成工程において供給され切削溝２１０に貯留された切削水が排出されて除去される。そして、図９の（ｂ）で示すように分割予定ライン２２の他端（図９の（ｂ）において右端）が集光器９４の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル６４aの移動を停止する（レーザー加工工程）。
【００４８】
次に、第２の位置付け手段９２を作動して集光器９４を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に分割予定ライン２２の間隔だけ移動する。そして、レーザー光線照射手段９の集光器９４からパルスレーザー光線を照射しつつ第１のチャックテーブル６４aを図９の（ｂ）において矢印Ｘ２で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このとき、エアー噴射ノズル９５２から集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの照射位置より第１のチャックテーブル６４aの移動方向前側に噴出せしめる。この結果、上記第１の切削溝形成工程において供給され切削溝２１０に貯留された切削水が排出されて除去される。そして、図９の（ａ）に示す位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともに第１のチャックテーブル６４aの移動を停止する。
【００４９】
上述したレーザー加工工程を実施することにより、図９の（c）に示すように半導体ウエーハ２には上記切削溝形成工程において残存されている基板２０の一部２０１および機能層２１がアブレーション加工され基板２０の一部２０１および機能層２１を分断するレーザー加工溝２２０が形成される。そして、上述したレーザー加工工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。
【００５０】
なお、上記レーザー加工工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
（加工条件１）
レーザー光線の波長  ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数      ：２００ｋＨｚ
出力                ：１．５W
集光スポット径      ：φ１０μｍ
加工送り速度        ：５００ｍｍ／秒
照射回数            ：１回
【００５１】
次に、レーザー加工工程の第２の実施形態について、図１０を参照して説明する。
上述したように加工領域に移動された半導体ウエーハ２は、図１０の（ａ）で示すように分割予定ライン２２の一端(図１０の（ａ）において左端)が集光器９４の直下に位置するように位置付けられる。そして、集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの集光点Ｐを基板２０に形成された切削溝２１０の底面(上面)と機能層２１の表面２１aとの中間部付近に位置付ける。次に、レーザー光線照射手段９の集光器９４から基板２０および機能層２１に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を照射しつつ第１のチャックテーブル６４aを図１０の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このとき、エアー噴射ノズル９５１から集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの照射位置より第１のチャックテーブル６４aの移動方向前側に噴出せしめる。この結果、上記第１の切削溝生成工程において供給され切削溝２１０に貯留された切削水が排出されて除去される。そして、図１０の（ｂ）で示すように分割予定ライン２２の他端（図１０の（ｂ）において右端）が集光器９４の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル６４aの移動を停止する（レーザー加工工程）。
【００５２】
次に、第２の位置付け手段９２を作動して集光器９４を紙面に垂直な方向（割り出し送り方向）に分割予定ライン２２の間隔だけ移動する。そして、レーザー光線照射手段９の集光器９４からパルスレーザー光線を照射しつつ第１のチャックテーブル６４aを図１０の（ｂ）において矢印Ｘ２で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。このとき、エアー噴射ノズル９５２から集光器９４から照射されるパルスレーザー光線LBの照射位置より第１のチャックテーブル６４aの移動方向前側に噴出せしめる。この結果、上記第１の切削溝生成工程において供給され切削溝２１０に貯留された切削水が排出されて除去される。そして、図１０の（ａ）に示す位置に達したらパルスレーザー光線の照射を停止するとともに第１のチャックテーブル６４aの移動を停止する。
【００５３】
上述したレーザー加工工程を実施することにより、図１０の（c）に示すように半導体ウエーハ２には上記切削溝形成工程において残存されている基板２０の一部２０１および機能層２１には、分断の起点となる改質層２３０が形成される。そして、上述したレーザー加工工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２２に沿って実施する。
【００５４】
なお、上記レーザー加工工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
（加工条件２）
レーザー光線の波長  ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数      ：８０ｋＨｚ
出力                ：０．２W
集光スポット径      ：φ１μｍ
加工送り速度        ：１８０ｍｍ／秒
照射回数            ：１回
【００５５】
上述したレーザー加工工程においては機能層２１の表面側からレーザー光線を照射しないので、機能層２１の表面を保護するための保護膜を被覆する必要がない。
また、上述したレーザー加工工程においては基板２０に形成された切削溝２１０の底面に沿ってレーザー光線を照射するので、エネルギーが小さく半導体ウエーハ２に熱ひずみを残留させることはなくデバイスの抗折強度を低下させることがない。
更に、上述したレーザー加工工程において基板２０の一部２０１および機能層２１に形成されるレーザー加工溝２２０および改質層２３０は切削溝２１０の幅より狭く、上記切削ブレード８３３の幅を超える幅のレーザー加工溝を形成する必要がないので、分割予定ライン２２の幅を狭くすることができ、ウエーハに形成することができるデバイスの数を増大することができる。
また、機能層２１の表面にSiO2、SiN等を含むパシベーション膜が形成されていても、レーザー加工工程においては機能層２１の表面側からレーザー光線を照射しないので、パシベーション膜を透過して機能層２１が下降され熱の逃げ場を失い、横方向に加工が広がる所謂アンダーカットの問題が解消する。
【００５６】
上述したように第１のチャックテーブル６４aに保持され上記第１の切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２にレーザー加工工程を実施したならば、レーザー光線照射手段９を第２のチャックテーブル６４bの直上に移動し、第２のチャックテーブル６４bに保持され上記第２の切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２に上記レーザー加工工程と同様にレーザー加工工程を実施する。
レーザー加工工程は、上記第１の切削溝形成工程および第２の切削溝形成工程より加工時間が短いため、一つのレーザー光線照射手段９によって第１のチャックテーブル６４aに保持され上記第１の切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２および第２のチャックテーブル６４bに保持され上記第２の切削溝形成工程が実施された半導体ウエーハ２に上記レーザー加工工程を実施することが可能である。
【００５７】
上述したレーザー加工工程を実施したならば、半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bにダイシングテープを貼着しダイシングテープの外周部を環状のフレームによって支持するとともに、保護部材３を剥離するウエーハ支持工程を実施する。
ウエーハ支持工程は、上記レーザー加工工程が実施された切削装置５の第１のチャックテーブル６４aまたは第２のチャックテーブル６４b上において実施することができる。即ち、図１１の(a)および(b)に示すようにウエーハを収容する大きさの開口部９６１を備えた環状のフレーム９６の裏面５に開口部９６１を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ９７の表面９７a（粘着層が設けられ粘着面が形成されている）を機能層切断工程が実施された第１のチャックテーブル６４aまたは第２のチャックテーブル６４bに保持されている半導体ウエーハ２を構成する基板２０の裏面２０bに貼着する。そして、図１１の(c)に示すように半導体ウエーハ２を構成する機能層２１の表面に貼着されている保護部材３を剥離する。
【００５８】
上述したようにウエーハ支持工程を実施したならば、半導体ウエーハ２が貼着されているダイシングテープ９７を拡張して個々の分割されたデバイス間を広げるテープ拡張工程を実施する。このテープ拡張工程は、図１２に示すテープ拡張装置１０を用いて実施する。図１２に示すテープ拡張装置１０は、上記環状のフレーム９６を保持するフレーム保持手段１１と、該フレーム保持手段１１に保持された環状のフレーム９６に装着されたダイシングテープ９７を拡張するテープ拡張手段１２と、ピックアップコレット１３を具備している。フレーム保持手段１１は、環状のフレーム保持部材１１１と、該フレーム保持部材１１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ１１２とからなっている。フレーム保持部材１１１の上面は環状のフレーム９６を載置する載置面１１１ａを形成しており、この載置面１１１ａ上に環状のフレーム９６が載置される。そして、載置面１１１ａ上に載置された環状のフレーム９６は、クランプ１１２によってフレーム保持部材１１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段１１は、テープ拡張手段１２によって上下方向に進退可能に支持されている。
【００５９】
テープ拡張手段１２は、上記環状のフレーム保持部材１１１の内側に配設される拡張ドラム１２１を具備している。この拡張ドラム１２１は、環状のフレーム９６の内径より小さく該環状のフレーム９６に装着されたダイシングテープ９７に貼着される半導体ウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム１２１は、下端に支持フランジ１２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段１２は、上記環状のフレーム保持部材１１１を上下方向に進退可能な支持手段１２３を具備している。この支持手段１２３は、上記支持フランジ１２２上に配設された複数のエアシリンダ１２３aからなっており、そのピストンロッド１２３bが上記環状のフレーム保持部材１１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ１２３aからなる支持手段１２３は、図１３の（ａ）に示すように環状のフレーム保持部材１１１を載置面１１１ａが拡張ドラム１２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、図１３の（ｂ）に示すように拡張ドラム１２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。
【００６０】
以上のように構成されたテープ拡張装置１０を用いて実施するデバイス分離工程について図１３を参照して説明する。即ち、半導体ウエーハ２が貼着されているダイシングテープ９７が装着された環状のフレーム９６を、図１３の（ａ）に示すようにフレーム保持手段１１を構成するフレーム保持部材１１１の載置面１１１ａ上に載置し、クランプ１１２によってフレーム保持部材１１１に固定する（フレーム保持工程）。このとき、フレーム保持部材１１１は図１３の（ａ）に示す基準位置に位置付けられている。次に、テープ拡張手段１２を構成する支持手段１２３としての複数のエアシリンダ１２３ａを作動して、環状のフレーム保持部材１１１を図１３の（ｂ）に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材１１１の載置面１１１ａ上に固定されている環状のフレーム９６も下降するため、図１３の（ｂ）に示すように環状のフレーム９６に装着されたダイシングテープ９７は拡張ドラム１２１の上端縁に接して拡張せしめられる（テープ拡張工程）。この結果、ダイシングテープ９７に貼着されている半導体ウエーハ２には放射状に引張力が作用するため、個々のデバイス２３に分離されるとともにデバイス間に間隔Sが形成される。なお、半導体ウエーハ２に実施される上記レーザー加工工程において、図１０に示すように基板２０の一部２０１および機能層２１に改質層２３０が形成されている場合には、上記ダイシングテープ９７に貼着されている半導体ウエーハ２には放射状に引張力が作用することにより、半導体ウエーハ２は改質層２３０が形成された分割予定ライン２２に沿って個々のデバイスに分割されるとともに、デバイス間に間隔Sが形成される。
【００６１】
次に、図１３の（c）に示すようにピックアップコレット１３を作動してデバイス２３を吸着し、ダイシングテープ９７から剥離してピックアップし、図示しないトレーまたはダイボンディング工程に搬送する。なお、ピックアップ工程においては、上述したようにダイシングテープ９７に貼着されている個々のデバイス２３間の隙間Sが広げられているので、隣接するデバイス２３と接触することなく容易にピックアップすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
２：半導体ウエーハ
２０：基板
２１：機能層
２２：分割予定ライン
２３：デバイス
２１０：切削溝
２２０：レーザー加工溝
３：保護部材
４：研削装置
４１：研削装置のチャックテーブル
４２：研削手段
４２６：研削砥石
５：加工装置
６：チャックテーブル機構
６４a：第１のチャックテーブル
６４b：第２のチャックテーブル
６７a：第１の移動手段
６７b：第２の移動手段
７：門型の支持フレーム
８a：第１の切削手段
８b：第２の切削手段
８４：第１の位置付け手段
８５：切り込み送り手段
９：レーザー光線照射手段
９２：第２の位置付け手段
９４：集光器
９５：撮像手段
９６：環状のフレーム
９７：ダイシングテープ
１０：テープ拡張装置
１１：フレーム保持手段
１２：テープ拡張手段
１３：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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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