(57)【要約】【課題】表面に溝を形成した後に裏面の研削により裏面側から溝を表出させてウェーハをデバイスに分割する場合において、デバイスの周縁部に欠けが生じるのを防止してデバイスの抗折強度を向上させる。【解決手段】ウェーハの分割予定ラインに糸状の高圧水３６を噴射しながら高圧水３６を通るレーザー光３７を当該分割予定ラインに照射してデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成した後に、溝が形成されたウェーハの裏面を研削して当該溝をウェーハの裏面から表出させて個々のデバイスに分割する。レーザー光により溝を形成することにより欠けが生じにくくなり、高圧水によって加工部位が冷却されて熱歪みの発生も防止することができるため、デバイスの抗折強度を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法であって、
該ウェーハの裏面側をレーザー加工装置のチャックテーブルにおいて保持し、該チャックテーブルに保持されたウェーハの分割予定ラインに糸状の高圧水を噴射しながら該糸状の高圧水中を通るレーザー光を該分割予定ラインに照射し、該デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成する溝形成工程と、
該溝が形成されたウェーハの表面に保護部材を貼着し、該保護部材側を研削装置の保持テーブルにおいて保持し、該チャックテーブルに保持されたウェーハの裏面を研削して該溝を該ウェーハの裏面から表出させて個々のデバイスに分割する分割工程と
から少なくとも構成されるウェーハの分割方法。
【請求項２】
前記分割工程の後に、粘着テープを介して前記ウェーハを支持するピックアップ用フレームに該ウェーハを移し替え、該ピックアップ用フレームに支持されたウェーハからデバイスをピックアップするピックアップ工程が遂行される請求項１に記載のウェーハの分割方法。
【請求項３】
前記分割予定ラインは、非一直線状に形成される請求項１または２に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、ウェーハを個々のデバイスに分割する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウェーハは、分割予定ラインを切断することにより個々のデバイスに分割され、各種電子機器等に利用されている。近年は、電子機器の小型化や軽量化、複数のデバイスの積層を可能とするために、デバイスの仕上がり厚さを、１００μｍ以下、５０μｍ以下というように、極めて薄く形成することが求められている。
【０００３】
デバイスの仕上がり厚さを薄くするための技術として、先ダイシングと称される技術が提案され、実用に供されている。先ダイシングでは、ウェーハの分割予定ラインの表面側に高速回転する切削ブレードを切り込ませることによりデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成した後に、ウェーハの裏面を研削して当該溝を裏面側から表出させることによりデバイスに分割する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、切削ブレードによる分割予定ラインの切削では、デバイスの周縁部に欠けが生じ、デバイスの抗折強度を低下させるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、表面に溝を形成した後に裏面の研削により裏面側から溝を表出させてウェーハをデバイスに分割する場合において、デバイスの抗折強度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、分割予定ラインによって区画されて複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを個々のデバイスに分割するウェーハの分割方法に関するもので、ウェーハの裏面側をレーザー加工装置のチャックテーブルにおいて保持し、チャックテーブルに保持されたウェーハの分割予定ラインに糸状の高圧水を噴射しながら糸状の高圧水中を通るレーザー光を分割予定ラインに照射し、デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成する溝形成工程と、溝が形成されたウェーハの表面に保護部材を貼着し、保護部材側を研削装置の保持テーブルにおいて保持し、チャックテーブルに保持されたウェーハの裏面を研削して溝をウェーハの裏面から表出させて個々のデバイスに分割する分割工程とから少なくとも構成される。
【０００８】
分割工程の後には、粘着テープを介して前記ウェーハを支持するピックアップ用フレームにウェーハを移し替え、ピックアップ用フレームに支持されたウェーハからデバイスをピックアップするピックアップ工程が遂行される。ウェーハには、分割予定ラインが非一直線状に形成されるものも含まれる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、分割予定ラインに対して、糸状の高圧水を噴出しながら当該高圧水の中を通るレーザー光を照射することにより、デバイスの仕上がり厚さに相当する溝を形成するため、デバイスの周縁部に欠けが生じない。また、レーザー光照射時に照射された部分が高圧水によって冷却されるため、熱歪みも生じない。したがって、デバイスの抗折強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示すレーザー加工装置１は、ウェーハにレーザー光を照射して加工を施す装置であり、加工対象のウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハにレーザー光を照射して加工を施す加工手段３とを備えている。
【００１１】
図２に示すように、加工対象のウェーハＷは、分割予定ラインＳに区画されて表面Ｗ１に複数のデバイスＤが形成されており、分割予定ラインＳを縦横に分割することにより個々のデバイスＤに分割される。
【００１２】
図１に示すチャックテーブル２は、ウェーハＷを保持してＸ軸方向に移動可能であると共に回転可能となっている。チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハＷに形成された分割予定ラインＳを検出するアライメント手段４が配設されている。アライメント手段４には、ウェーハＷを撮像する撮像部４ａを有しており、撮像部４ａが取得した画像と、予め記憶させておいた画像とのパターンマッチングによって、分割予定ラインＳを検出する。
【００１３】
加工手段３は、チャックテーブル２のＸ軸方向の移動経路の上方に配設されている。図３に示すように、加工手段３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能で下方に向けてレーザー光を照射する機能を有する加工ヘッド３０と、レーザー光の出力を調整する出力調整部３１と、レーザー光を発振させてパルスレーザー光とするレーザー発振器３２と、パルスレーザー光の繰返し周波数を設定する繰返し周波数設定部３３とを備えている。
【００１４】
図３に示すように、加工ヘッド３０の下端には、内径が２０〜５０［μｍ］程度の開口部３０ａが形成されており、出力調整部３１から出射されたレーザー光は、反射部３０ｂを介して開口部３０ａから出射される。更に、加工ヘッド３０は、ポンプ３４を介して水源３５に連結された水流入部３０ｃを備えており、ポンプ３４で加圧された水は、糸状の高圧水となって水流入部３０ｃから流入し、開口部３０ａから噴出される。この高圧水は、５〜５０［ＭＰａ］の圧力で噴出される。
【００１５】
図１を参照して説明すると、チャックテーブル２に保持されたウェーハＷは、チャックテーブル２が＋Ｘ方向に移動することによりアライメント手段４の直下に移動し、撮像部４ａによってウェーハＷの表面が撮像され、加工すべき分割予定ラインが検出され、加工ヘッド３０とのＹ軸方向の位置合わせが行われる。そして更にチャックテーブル２を同方向に加工送りすると、検出された分割予定ラインの上方に加工ヘッド３０が位置する。
【００１６】
図３に示すように、チャックテーブル２がＸ軸方向に加工送りされると共に、開口部３０ａからは、ポンプ３４によって水源３５から汲み上げられ加圧された水が糸状の高圧水３６となって下方に噴出される。このときの加工送りの速度は、例えば５０〜２００［ｍｍ／秒］である。また、高圧水の直径は、開口部３０ａの内径に対応する。
【００１７】
噴出される高圧水３６の中には、繰返し周波数設定部３３によって周波数が設定されレーザー発振器３２によって発振し出力調整部３１において出力が調整されたレーザー光３７が通り、分割予定ラインＳに高圧水３６が噴出されると共にレーザー光３７が照射される。そうすると、図４に示すように、ウェーハＷの表面Ｗ１に、溝Ｇが形成される。例えば、ウェーハＷの厚さが７００［μｍ］、デバイスの仕上がり厚さが５０［μｍ］の場合における溝Ｇの深さは、デバイスの仕上がり厚さに相当する６０［μｍ］程とする。また、レーザー光３７の波長は３３５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍであり、繰返し周波数は、２０〜１００［ｋＨｚ］であり、平均出力は５〜３０［Ｗ］である。
【００１８】
溝Ｇの深さは、開口部３０ａの下方の通過（パス）回数に応じて調整することができる。１パスごとに形成される溝の深さは５〜３０［μｍ］であり、たとえば、１パスあたりに形成される溝の深さが２０μｍであり、溝Ｇの所望の深さが６０μｍであれば、チャックテーブル２を１往復半移動させればよい。
【００１９】
また、チャックテーブル２をＸ軸方向に移動させるとともに、隣り合う分割予定ラインの間隔分だけ加工手段３をＹ軸方向に割り出し送りしながら高圧水３６の噴出及びレーザー光３７の照射を行うと、同方向のすべての分割予定ラインに、デバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝Ｇが形成される。更に、チャックテーブル２を９０度回転させてから、上記と同様にレーザー光を照射すると、すべての分割予定ラインに溝Ｇが形成される（溝形成工程）。レーザー光による溝の形成では、溝の両側に欠けが生じない。また、高圧水によってデブリの飛散を阻止することができるため、デブリが表面に付着するのを防止することもできる。
【００２０】
このようにしてすべての分割予定ラインＳに溝Ｇが形成された後は、例えば図５に示す研削装置５を用いてウェーハＷの裏面Ｗ２を研削する。この研削装置５は、ウェーハＷを保持する保持テーブル６と、保持テーブル６に保持されたウェーハの裏面を研削する研削手段７とを備えている。
【００２１】
保持テーブル６は、水平方向に移動可能であると共に、回転可能となっている。また、研削手段７は、垂直方向の軸心を有するスピンドル７０の先端部にホイールマウント７１を介して研削ホイール７２が装着された構成となっている。研削ホイール７２の下面には、研削砥石７３が固着されている。
【００２２】
研削手段７は、研削送り手段８によって駆動されて上下動可能となっている。研削送り手段８は、垂直方向に配設されたボールネジ８０と、ボールネジ８０と平行に配設された一対のガイドレール８１と、ボールネジ８０を回動させるパルスモータ８２と、内部のナットがボールネジ８０に螺合すると共に側部がガイドレール８１に摺接し研削手段７を支持する支持部８３とを備えており、パルスモータ８２に駆動されてボールネジ８０が回動するのに伴い支持部８３がガイドレール８１にガイドされて昇降し、これに伴い研削手段７も昇降する構成となっている。
【００２３】
ウェーハＷの裏面の研削にあたり、溝Ｇが形成されたウェーハＷの表面Ｗ１には、図６に示すように、保護部材９が貼着される。そして、図７に示すように、保護部材９側が保持テーブル６に保持され、ウェーハＷの裏面Ｗ２が露出した状態となる。この状態で、保持テーブル６が回転すると共に、スピンドル７０が回転しながら研削手段７が下降して回転する研削砥石７３がウェーハＷの裏面Ｗ２に接触し、裏面Ｗ２が研削される。そして、研削を続けることにより、やがて溝Ｇが裏面側から表出し、ウェーハＷが溝Ｇによって個々のデバイスＤに分割される（分割工程）。ウェーハＷの厚さが７００［μｍ］、デバイスの仕上がり厚さが５０［μｍ］、溝Ｇの深さが６０［μｍ］の場合は、裏面Ｗ２から６４０［μｍ］研削することにより溝Ｇが表出し、その後、更に１０［μｍ］研削すると、厚さが５０［μｍ］のデバイスが形成される。デバイスＤは、保護部材９に貼着されているため、全体としてウェーハＷの形状を維持している。
【００２４】
次に、図８に示すように、ウェーハＷの裏面を粘着テープＴに貼着すると共に、表面から保護部材９を剥離する。粘着テープＴの外周部にはリング状のピックアップ用フレームＦが貼着されるため、ウェーハＷの形状を維持したデバイスＤは、粘着テープＴを介してピックアップ用フレームＦと一体となって支持された状態となり、ピックアップ用フレームＦに移し替えられた状態となる。
【００２５】
そして、図９に示すように、ピックアップ装置１０においてデバイスＤが貼着された部分の粘着テープＴの端部をテープ支持部１１において保持すると共に、ピックアップ用フレームＦをフレーム支持部１２において支持して固定部材１３によって固定し、フレーム支持部１２を下降させて粘着テープＴを伸張させ、隣り合うデバイス間の間隔を広げる。そして、アーム部１４の先端の吸着部１５によってデバイスＤを１個ずつ吸着して持ち上げ、粘着テープＴから剥離させてピックアップし、図示しないケースにすべてのデバイスを収容する（ピックアップ工程）。
【００２６】
以上のように、レーザー光の照射により溝Ｇを形成するため、デバイスの周縁部に欠けが生じない。また、高圧水によって加工部分の冷却が促進されるため、レーザー光による熱歪みも生じない。したがって、切削ブレードによる切削によって溝を形成してから裏面を研削した場合のデバイスの抗折強度は６００［ＭＰａ］程度であるのに対し、本発明により形成されたデバイスの抗折強度は１０００［ＭＰａ］ほどとなり、抗折強度が大幅に向上することが確認された。
【００２７】
なお、例えば図１０に示すウェーハＷａのように、分割予定ラインＳａが非一直線状に形成され、大きさの異なるデバイスＤ１、Ｄ２、Ｄ３が形成されている場合にも、図１及び図３に示した加工ヘッド３０のＹ軸方向の動きをフレキシブルに制御することにより、分割予定ラインＳａにレーザー光を照射して溝を形成することができ、その後、裏面を研削することにより、大きさが異なるデバイスに分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】レーザー加工装置の一例を示す斜視図である。
【図２】ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図３】レーザー加工装置を構成する加工手段の一例を示す構成図である。
【図４】ウェーハに形成された溝を示す正面図である。
【図５】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図６】ウェーハに保護部材を貼着する状態を示す正面図である。
【図７】ウェーハの裏面を研削する状態を示す正面図である。
【図８】ウェーハをピックアップ用フレームに移し替える状態を示す斜視図である。
【図９】デバイスをピックアップする状態を示す正面図である。
【図１０】非直線上の分割予定ラインが形成されたウェーハの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：レーザー加工装置
２：チャックテーブル
３：加工手段
３０：加工ヘッド  ３１：出力調整部  ３２：レーザー発振器
３３：繰返し周波数設定部  ３４：ポンプ  ３５：水源
３６：高圧水  ３７：レーザー光
４：アライメント手段  ４ａ：撮像部
５：研削装置
６：保持テーブル
７：研削手段
７０：スピンドル  ７１：ホイールマウント  ７２：研削ホイール  ７３：研削砥石
８：研削送り手段
８０：ボールネジ  ８１：ガイドレール  ８２：パルスモータ  ８３：支持部
９：保護部材
１０：ピックアップ装置
１１：テープ支持部  １２：フレーム支持部  １３：固定部剤  １４：アーム部
１５：吸着部
Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面  Ｓ：分割予定ライン  Ｄ：デバイス  Ｇ：溝
Ｗ２：裏面
Ｗａ：ウェーハ
Ｓａ：分割予定ライン  Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３：デバイス
【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】
2008153349.tif 000011
【図１０】
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