(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に分割予定ラインによって区画されてデバイスが形成されるウエーハを該分割予定 ラインに沿って分割して矩形状のチップを形成し、該チップの短辺同士を接触させラインセンサを形成するためのウエーハの分割方法であって、
ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ貼着工程の後、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長 のレーザー光線を照射し内部に集光させ、該分割予定ラインに沿ってウエーハの内部であって該裏面よりも該表面側に近い位置に上端が位置する改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程の後、ウエーハの裏面から該改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードを切り込ませて該改質層に接触させ、該分割予定ラインに沿って切削溝を形成する切削溝形成工程と、を備え、
該切削溝の形成によって該改質層を起点に分割するウエーハの分割方法。 
【請求項２】
表面に分割予定ラインによって区画されてデバイスが形成されるウエーハを該分割予定 ラインに沿って分割して矩形状のチップを形成し、短辺同士を接触させラインセンサを形成するためのウエーハの分割方法であって、
ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ貼着工程の後、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長 のレーザー光線を照射し内部に集光させ、該分割予定ラインに沿ってウエーハの内部であって該裏面よりも該表面側に近い位置に上端が位置する改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程の後、ウエーハの裏面から該改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードを切り込ませて該改質層に接触させ、該分割予定ラインに沿って切削溝を形成する切削溝形成工程と、
前記切削溝形成工程の後、ウエーハに外力を加えて該改質層を起点に分割する分割工程 と、
を含むウエーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインセンサと呼ばれる直線状のセンサは、矩形状のチップの隣り合う短辺同士が接触して構成されている。個々のチップは、例えば短辺が０．４ｍｍで長辺が１０ｍｍといったサイズに形成されている。このようなチップは、例えば切削ブレードをウエーハの分割予定ラインに沿って切り込ませて切削することにより切り出している（例えば、下記の特許文献１及び特許文献２を参照）。そして、このようにしてウエーハから分割された複数のチップの短辺同士を相互に接触させることで、一直線状のラインセンサを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７３８２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２５８４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、切削ブレードを用いてウエーハの表面側から切断してウエーハを分割する場合は、表面側の切断面に細かい凹凸が生じることがあるため、個片化された各チップの短辺同士が接触せず、所望の直線状のラインセンサを形成できないという問題がある。個々のチップがラインセンサ用のものでない場合においても、表面側の切断面に細かい凹凸があると、チップの品質が低下する。
【０００５】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、表面側の切断面に細かい凹凸を生じさせることなく、ウエーハを分割できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、表面に分割予定ラインによって区画されてデバイスが形成されるウエーハを分割予定ラインに沿って分割して矩形状のチップを形成し、チップの短辺同士を接触させラインセンサを形成するためのウエーハの分割方法であって、ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、保護テープ貼着工程の後、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し内部に集光させ、分割予定ラインに沿ってウエーハの内部であって裏面よりも表面側に近い位置に上端が位置する改質層を形成する改質層形成工程と、改質層形成工程の後、ウエーハの裏面から改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードを切り込ませて改質層に接触させ、分割予定ラインに沿って切削溝を形成する切削溝形成工程と、を備え、切削溝の形成によって改質層を起点に分割する。
【０００７】
第二の発明は、表面に分割予定ラインによって区画されてデバイスが形成されるウエーハを分割予定ラインに沿って分割して矩形状のチップを形成し、チップの短辺同士を接触させラインセンサを形成するためのするウエーハの分割方法であって、ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、保護テープ貼着工程の後、ウエーハの裏面からウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し内部に集光させ、分割予定ラインに沿ってウエーハの内部であって裏面よりも表面側に近い位置に上端が位置する改質層を形成する改質層形成工程と、改質層形成工程の後、ウエーハの裏面から改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードを切り込ませて改質層に接触させ、分割予定ラインに沿って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、ウエーハに外力を加えて該改質層を起点に分割する分割工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
第一の発明に係るウエーハの分割方法では、ウエーハの表面に保護テープを貼着した後に、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長の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、この改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードをウエーハの裏面側から切り込ませて切削溝を形成するため、切削ブレードをウエーハの表面側から切り込ませなくても、切削溝の形成によって、改質層を起点にしてウエーハを個々のチップに分割することができる。
このようにして分割されたチップの表面側付近の切断面には凹凸ができにくいため、チップの品質が向上する。また、ラインセンサを形成するために複数のチップの切断面を相互に接触させたときに、チップの表面同士を連接させることができる。さらに、チップの裏面側付近の切断面には切削溝による切り代が形成されるため、隣接するチップの裏面同士が接触するのを防止することができ、所望のラインセンサを形成することができる。
【０００９】
第二の発明に係るウエーハの分割方法は、ウエーハの表面に保護テープを貼着した後に、ウエーハの裏面側からウエーハに対して透過性を有する波長の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、この改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードをウエーハの裏面側から切り込ませて切削溝を形成した後、改質層に外力を加えて改質層を起点にしてウエーハを分割するため、切削溝の形成によって分割できないウエーハについても、外力を改質層に加えることで、ウエーハを確実に分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ウエーハの一例を示す斜視図である。
【図２】テープ貼着工程を示す斜視図である。
【図３】保持工程及び改質層形成工程を示す断面図である。
【図４】ウエーハの内部に改質層が形成された状態を示す断面図である。
【図５】切削溝形成工程を示す断面図である。
【図６】改質層を残存させる所定の深さに切削ブレードを切り込ませた状態を示す断面図である。
【図７】分割工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図１に示すウエーハＷを個々のチップに分割する分割方法について説明する。ウエーハＷは、被加工物の一例であって、円板状の基板１を備えている。基板１の表面１ａには、格子状の分割予定ライン２によって区画された各領域にデバイス３がそれぞれ形成されている。一方、基板１の裏面１ｂには、デバイス３が形成されていない。なお、図１に示したデバイス３はほぼ正方形状に形成されているが、デバイスのサイズ及び形状は特に限定されるものではなく、例えば短辺が０．４ｍｍで長辺が１０ｍｍの長尺状に形成されているものもある。
【００１２】
（１）保護テープ貼着工程
まず、図２に示すように、基板１の表面１ａ側に保護テープ５を貼着する。具体的には、中央部分が開口したリング状のフレーム６の下面に保護テープ５を貼着するとともに、中央部から露出した保護テープ５に基板１の表面１ａ側を貼着する。このようにして保護テープ５を介してフレーム６と基板１とを一体に形成する。保護テープ５は、粘着性を有していればよく、その種類は特に限定されない。なお、フレーム６を使用せずに基板１と略同径の保護テープを表面１ａに直接貼着してもよい。
【００１３】
（２）保持工程
図３に示すように、ウエーハＷを保持する保持面１１を備えるチャックテーブル１０にフレーム６と一体となったウエーハＷを搬入するとともに、チャックテーブル１０の周縁に配設されたクランプ手段１２を用いてウエーハＷを保持する。クランプ手段１２は、チャックテーブル１０の外周側から突出した支持部１３と、該支持部１３に配設されフレーム６が載置されるフレーム載置部１４と、フレーム載置部１４の一端に接続され軸部１６を有する回転部１５と、軸部１６を支点に回転しフレーム載置部１４に載置されたフレーム６の上面を押さえるクランプ部１７とを備えている。
【００１４】
ウエーハＷの表面１ａに貼着された保護テープ５側を下にして保持面１１に載置するとともに、フレーム載置部１４にフレーム６を載置する。続いてクランプ部１７が軸部１６を支点に回転し、クランプ部１７でフレーム６の上面を押さえることによってチャックテーブル１０においてウエーハＷを保持する。
【００１５】
（３）改質層形成工程
保護テープ貼着工程及び保持工程を実施した後、チャックテーブル１０の上方側に配設されたレーザー照射手段２０を用いて基板１の内部に改質層を形成する。レーザー照射手段２０は、基板１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、基板１の内部であって例えば基板１の表面１ａ側に近接した位置に位置づける。
【００１６】
次いで、レーザー照射手段２０は、図１に示した分割予定ライン２に沿って基板１の裏面１ｂ側に向けてレーザー光線２１を照射し、図４に示すように、基板１の内部であって裏面１ｂよりも表面１ａ側に近い位置に改質層７を形成する。この改質層７の形成により基板１の表面１ａ側の強度を弱めることができる。このようにして全ての分割予定ライン２に沿ってレーザー光線２１の照射を繰返し行うことにより、基板１の内部に改質層７を形成する。
【００１７】
（４）切削溝形成工程
改質層形成工程を実施した後、図５に示す切削手段３０によって、図１に示した分割予定ライン２に沿ってウエーハＷの裏面１ｂ側から切削して基板１に切削溝を形成する。切削手段３０は、図５（ａ）に示すように、回転可能なスピンドル３１と、スピンドル３１の先端に装着された切削ブレード３２とを少なくとも備えている。
【００１８】
切削手段３０は、スピンドル３１を回転させることにより切削ブレード３２を所定の回転速度で例えば矢印Ａ方向に回転させながら、基板１の裏面１ｂ側から改質層７を残存させる所定の深さに切削ブレード３２を切り込ませる。
【００１９】
ここで、改質層を残存させる所定の深さとは、切削ブレード３２で改質層７の全てを除去しない程度の任意の切り込み深さを意味する。例えば図６（ａ）に示すように、切削ブレード３２の刃先が改質層７にわずかに接触する程度の深さを、改質層７を残存させる所定の深さとして設定してよい。また、図６（ｂ）に示すように、切削ブレード３２を基板１の内部の改質層７に切り込ませて改質層７がわずかに残る程度の深さを、改質層７を残存させる所定の深さとして設定してもよい。
【００２０】
改質層７を残存させる所定の深さに切削ブレード３２を切り込ませると、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、改質層７から表面１ａに至るヒビ９が基板１の内部に発生する。このヒビ９によって、分割予定ライン２が破断する。
【００２１】
このように、改質層７を残存させる所定の深さを設定し、図５（ａ）に示す切削ブレード３２で１本の分割予定ライン２を切削する毎に切削手段３０を例えば矢印Ｙ方向にインデックス送りしつつ、上記切削動作を繰り返し行い、全ての分割予定ライン２に沿って切削する。そして、図５（ｂ）に示すように、基板１に対して全ての分割予定ライン２に沿って表面１ｂに至らない切削溝８を形成し、上記したヒビ９を基板１の内部に発生させ、ヒビ９を分割起点にしてウエーハＷを個々のデバイスごとのチップに分割する。
【００２２】
一方、図６（ｃ）に示すように、改質層７まで切り込まない深さに切削ブレード３２を切り込ませた場合は、上記したヒビ９が基板１の内部に発生しないため、後記の分割工程を実施する。
【００２３】
（５）分割工程
図７に示すように、チャックテーブル１０の下方に配設されたテープ拡張手段４０によって基板１の内部に外力を加えて基板１を分割する。図７（ａ）に示すテープ拡張手段４０は、チャックテーブル１０の周囲に配設されたリング状の拡張リング４２と、拡張リング４２を上下方向に昇降させる拡張シリンダ４１とを少なくとも備えている。
【００２４】
基板１を分割する際には、拡張シリンダ４１によって拡張リング４２を上昇させ、図７（ｂ）に示すように、拡張リング４２でテープ５を下方から押し上げる。これにより、テープ５が放射状に拡張し、基板１の内部の改質層７に外力が加わり、改質層７を分割起点にしてウエーハＷを個々のデバイス付きのチップＣに分割する。
【００２５】
ここで、ウエーハＷを分割するときに、図７（ａ）に示した改質層７を境にして隣接したチップＣを引き離すと、図７（ｂ）の部分拡大図に示すように、チップＣの表面１ａ側付近における切断面１ｃの間に切り代Ｌ１が形成される。一方、チップＣの裏面１ｂ側には、図７（ａ）に示した切削溝８が形成されていたため、裏面１ｂ側付近の切断面１ｄの間に切り代Ｌ１よりも幅広の切り代Ｌ２が形成される。このように、チップＣの表面１ａ側の切り代Ｌ１を切り代Ｌ２よりも狭く設定できることから、基板１の表面１ａにおいてデバイスを形成できる領域を増やすことができる。切削溝形成工程でウエ−ハＷを分割した場合も同様である。
【００２６】
なお、分割工程は、テープ５を拡張させてチップＣに分割する場合に限定されない。例えば、先端が分割予定ライン２に沿ってライン状に形成された押圧ブレードを用いて分割予定ライン２に沿って押圧して個々のチップＣに分割してもよい。
【００２７】
本発明のウエーハの分割方法は、改質層形成工程を実施して基板１の内部であって表面１ａ側に近い位置に改質層７を形成した後、切削溝形成工程を実施して切削ブレード３２を用いて基板１の裏面１ｂ側から改質層を残存させる所定の深さに切削溝８を形成するため、切削ブレード３２を基板１の表面１ａ側に切り込ませなくても、切削溝８の形成によって、改質層７から表面１ａに至るヒビ９を発生させてウエーハＷを個々のチップに容易に分割することができる。
このようにしてウエーハＷを個々のチップＣに分割した後、例えば複数のチップＣの切断面１ｃを相互に接触させることで直線状のラインセンサを形成する際に、各チップＣの表面１ａ側の切断面１ｃは改質層７を起点に割断した面になり凹凸が少ないため、隣接するチップの表面同士を連接させることができる。また、各チップＣの裏面１ｂ側の切断面１ｄには凸凹が有るが隣接するチップＣの切断面１ｄ間には幅広の切り代Ｌ２があり、隣接するチップＣの裏面１ｂが接触するのを防止できるため、チップの側面をテーパ状に形成しなくても、所望のラインセンサを形成することが可能となる。
【００２８】
さらに、切削溝の形成によって分割できないウエーハについても、外力を改質層に加えることで、ウエーハを確実に分割することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：基板  １ａ：表面  １ｂ：裏面  １ｃ：切断面  ２：分割予定ライン  ３：デバイス
５：テープ  ６：フレーム  ７：改質層  ８：切削溝  ９：ヒビ
１０：チャックテーブル  １１：保持面
１２：クランプ手段  １３：支持部  １４：フレーム載置部  １５：回転部  １６：軸部
１７：クランプ部
２０：レーザー照射手段  ２１：レーザー光線
３０：切削手段  ３１：スピンドル  ３２：切削ブレード
４０：テープ拡張手段  ４１：拡張シリンダ  ４２：拡張リング
【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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