(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェーハにレーザー光線を照射することにより個々のチップに分割した後、加工歪みを除去するため、別途設けたエッチング装置に搬送することなく同一装置内で直ちにエッチング処理ができるレーザー加工装置を提供する。【解決手段】ウェーハを保持するチャックテーブル３と、レーザー光線を照射しウェーハを分割するレーザー光線照射手段４と、チャックテーブルの送り機能である加工送り手段と割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置であって、レーザー加工後のウェーハをエッチング処理するエッチング手段としての機能とエッチング処理後のウェーハを洗浄する洗浄手段としての機能とレーザー加工前のウェーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆手段としての機能を備えたエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７と、ウェーハをチャックテーブル３からエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７に搬送する第２のウェーハ搬送手段１７を具備する。【選択図】図１
2008130818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、該チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハを該エッチング手段に搬送する搬送手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
【請求項２】
該エッチング手段は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハにエッチング液を供給するエッチング液供給手段とを具備している、請求項１記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
該エッチング手段は、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を形成するための液状の保護材料を供給する保護材料供給手段を備えている、請求項２記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
該エッチング手段は、該スピンナーテーブルに保持されたエッチング処理後のウエーハを洗浄するための洗浄水を供給する洗浄水供給手段を備えている、請求項２又は３記載のレーザー加工装置。
【請求項５】
ウエーハはヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハであり、該エッチング手段によってエッチングするエッチング液は水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなっている、請求項１から５のいずれかに記載のレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、ウエーハを分割予定ラインに沿って分割するレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハのストリートに沿った切断は、一般に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。このような切削装置によるウエーハの切削においては、送り速度に限界があるとともに、切削屑の発生によりチップが汚染されるという問題がある。
【０００４】
一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成された分割予定ラインに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりアブレーション加工を施して切断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【０００５】
しかるに、ウエーハを上述したレーザー加工方法によって切断すると、分割された個々のチップの外周面に加工歪が残存して抗折強度が低下するという問題がある。特に、抗折強度が低いヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハは、加工歪の残存による抗折強度の低下の影響が大きい。
【０００６】
一方、切削装置によってウエーハを分割予定ラインに沿って切断することにより個々に分割されたデバイスの外周面に加工歪が残存する。この加工歪を除去するため、ウエーハを個々のデバイスに分割した後に、化学エッチングを実施するウエーハの加工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】特開平７−１６１６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、切削装置によってウエーハを個々のデバイスに分割した後に、個々のデバイスに分割されたウエーハをエッチング処理するには、個々のデバイスに分割されたウエーハをエッチング装置に搬送するための搬送装置による搬送工程が必要となり、生産効率の面で必ずしも満足し得るものではない。
【０００８】
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、ウエーハを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個々のデバイスに分割した後、エッチング装置に搬送することなく直ちにエッチング処理を施すことができるレーザー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】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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レーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを該加工送り方向と直交する割り出し送り方向に相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、該チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハを該エッチング手段に搬送する搬送手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【００１０】
上記エッチング手段は、ウエーハを保持し回転するスピンナーテーブルと、該スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハにエッチング液を供給するエッチング液供給手段とを具備している。このエッチング手段は、スピンナーテーブルに保持されたレーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を形成するための液状の保護材料を供給する保護材料供給手段を備えていることが望ましく、また、スピンナーテーブルに保持されたエッチング処理後のウエーハを洗浄するための洗浄水を供給する洗浄水供給手段を備えていることが望ましい。
上記レーザー加工装置によって加工されるウエーハはヒ化ガリウム(GaAs)ウエーハであり、上記エッチング手段によってエッチングするエッチング液は水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなっている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるレーザー加工装置は、レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段と、チャックテーブルに保持されたレーザー加工後のウエーハをエッチング手段に搬送する搬送手段とを備えているので、レーザー加工後のウエーハを直ちに効率よくエッチング処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置１の斜視図が示されている。
図１に示すレーザー加工装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル３が矢印Ｘで示す加工送り方向および該加工送り方向Xと直交する割り出し送り方向Yに移動可能に配設されている。チャックテーブル３は、吸着チャック支持台３１と、該吸着チャック支持台３１上に装着された吸着チャック３２を具備しており、該吸着チャック３２の表面である載置面上に被加工物であるウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。また、チャックテーブル３は、図示しない回転機構によって回動可能に構成されている。このように構成されたチャックテーブル３の吸着チャック支持台３１には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３４が配設されている。なお、レーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３を加工送り方向Xに加工送りする図示しない加工送り手段、および割り出し送り方向Yに割り出し送りする図示しない割り出し送り手段を具備している。
【００１４】
図示のレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３に保持された被加工物としてのウエーハにレーザー加工を施すレーザー光線照射手段４を備えている。レーザー光線照射手段４は、レーザー光線発振手段４１と、該レーザー光線発振手段４１によって発振されたレーザー光線を集光する集光器４２を具備している。なお、レーザー加工装置１は、レーザー光線発振手段４１をチャックテーブル３の上面である載置面に垂直な方向である矢印Zで示す集光点位置調整方向に移動する図示しない移動手段を具備している。
【００１５】
図示のレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３の吸着チャック３２上に保持された被加工物の表面を撮像し、上記レーザー光線照射手段４の集光器４２から照射されるレーザー光線によって加工すべき領域を検出する撮像手段５を具備している。この撮像手段５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後述する制御手段に送る。また、図示のウエーハの分割装置１は、撮像手段５によって撮像された画像を表示する表示手段６を具備している。
【００１６】
図示のレーザー加工装置１は、レーザー加工後のウエーハをエッチング処理するエッチング手段としての機能と、エッチング処理後のウエーハを洗浄する洗浄手段としての機能と、レーザー加工前のウエーハの加工面に保護膜を被覆する保護膜被覆手段としての機能を備えたエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７を具備している。このエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７について、図２乃至図４を参照して説明する。
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７は、スピンナーテーブル機構７１と、該スピンナーテーブル機構７１を包囲して配設されたエッチング液受け手段７２を具備している。スピンナーテーブル機構７１は、スピンナーテーブル７１１と、該スピンナーテーブル７１１を回転駆動する電動モータ７１２と、該電動モータ７１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構７１３を具備している。スピンナーテーブル７１１は多孔性材料から形成された吸着チャック７１１ａを具備しており、この吸着チャック７１１ａが図示しない吸引手段に連通されている。従って、スピンナーテーブル７１１は、吸着チャック７１１ａに被加工物であるウエーハを載置し図示しない吸引手段により負圧を作用せしめることにより吸着チャック７１１上にウエーハを保持する。なお、スピンナーテーブル７１１には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ機構７１４が配設されている。電動モータ７１２は、その駆動軸７１２ａの上端に上記スピンナーテーブル７１１を連結する。上記支持機構７１３は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持脚７１３ａと、該支持脚７１３ａをそれぞれ連結し電動モータ７１２に取り付けられた複数本（図示の実施形態においては３本）のエアシリンダ７１３ｂとからなっている。このように構成された支持機構７１３は、エアシリンダ７１３ｂを作動することにより、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１を図３に示す上方位置である被加工物搬入・搬出位置と、図４に示す下方位置である作業位置に位置付ける。
【００１７】
上記エッチング液受け手段７２は、エッチング液受け容器７２１と、該エッチング液受け容器７２１を支持する３本（図２には２本が示されている）の支持脚７２２と、上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａに装着されたカバー部材７２３とを具備している。エッチング液受け容器７２１は、図３および図４に示すように円筒状の外側壁７２１ａと底壁７２１ｂと内側壁７２１ｃとからなっている。底壁７２１ｂの中央部には上記電動モータ７１２の駆動軸７１２ａが挿通する穴７２１ｄが設けられおり、この穴７２１ｄの周縁から上方に突出する内側壁７２１ｃが形成されている。また、図２に示すように底壁７２１ｂには排液口７２１ｅが設けられており、この排液口７２１ｅにドレンホース７２４が接続されている。上記カバー部材７２３は、円盤状に形成されており、その外周縁から下方に突出するカバー部７２３ａを備えておる。このように構成されたカバー部材７２３は、電動モータ７１２およびスピンナーテーブル７１１が図４に示す作業位置に位置付けられると、カバー部７２３ａが上記エッチング液受け容器７２１を構成する内側壁７２１ｃの外側に隙間をもって重合するように位置付けられる。
【００１８】
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持されたレーザー加工前の被加工物であるウエーハの加工面にポリビニールアルコール（PVA：Poly  Vinyl  Alcohol)等の液状の保護材料を供給する保護材料供給手段７４を具備している。保護材料供給手段７４は、スピンナーテーブル７１１に保持された加工前のウエーハの加工面に向けて液状の保護材料を供給する保護材料供給ノズル７４１と、該保護材料供給ノズル７４１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７４２を備えており、保護材料供給ノズル７４１が図示しない保護材料供給源に接続されている。保護材料供給ノズル７４１は、水平に延びるノズル部７４１ａと、該ノズル部７４１ａから下方に延びる支持部７４１ｂとからなっており、支持部７４１ｂが上記エッチング液回収容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない保護材料供給源に接続されている。なお、保護材料供給ノズル７４１の支持部７４１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７４１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００１９】
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持されたレーザー加工後の被加工物であるウエーハをエッチング処理するためのエッチング液供給手段７５を具備している。エッチング液供給手段７５は、スピンナーテーブル７１１に保持されたレーザー加工後のウエーハに向けてエッチング液を噴出するエッチング液ノズル７５１と、該エッチング液ノズル７５１を揺動せしめる正転・逆転可能な電動モータ７５２を備えており、該エッチング液ノズル７５１が図示しないエッチング液供給源に接続されている。エッチング液ノズル７５１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７５１ａと、該ノズル部７５１ａの基端から下方に延びる支持部７５１ｂとからなっており、支持部７５１ｂが上記エッチング液受け容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しないエッチング液供給源に接続されている。なお、エッチング液ノズル７５１の支持部７５１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７５１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００２０】
図示の実施形態におけるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７は、上記スピンナーテーブル７１１に保持されたエッチング処理後の被加工物であるウエーハを洗浄するための洗浄水供給手段７６を具備している。洗浄水供給手段７６は、スピンナーテーブル７１１に保持されたエッチング処理後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する洗浄水ノズル７６１と、該洗浄水ノズル７６１を揺動せしめる正転・逆転可能な図示しない電動モータを備えており、該洗浄水ノズル７６１が図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水ノズル７６１は、水平に延び先端部が下方に屈曲されたノズル部７６１ａと、該ノズル部７６１ａの基端から下方に延びる支持部７６１ｂとからなっており、支持部７６１ｂが上記エッチング液受け容器７２１を構成する底壁７２１ｂに設けられた図示しない挿通穴を挿通して配設され図示しない洗浄水供給源に接続されている。なお、洗浄水ノズル７５１の支持部７５１ｂが挿通する図示しない挿通穴の周縁には、支持部７５１ｂとの間をシールするシール部材（図示せず）が装着されている。
【００２１】
図1に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置は、被加工物であるウエーハとしてのヒ化ガリウムウエーハ１０を収容するカセットが載置されるカセット載置部１３ａを備えている。カセット載置部１３ａには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル１３１が配設されており、このカセットテーブル１３１上にカセット１３が載置される。ヒ化ガリウムウエーハ１０は、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着されており、保護テープ１２を介して環状のフレーム１１に支持された状態で上記カセット１３に収容される。ヒ化ガリウムウエーハ１０は、図５に示すように例えば厚さが１００μmのヒ化ガリウム(GaAs)基板１００の表面１００ａに複数の分割予定ライン１０１が格子状に形成されている。そして、ヒ化ガリウム(GaAs)基板１００の表面１００ａには、格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１によって区画された複数の領域にハイブリッドICや高速IC等のデバイス１０２が形成されている。このように構成されたヒ化ガリウムウエーハ１０は、図1に示すように環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に表面１００ａ即ち分割予定ライン１０１およびデバイス１０２が形成されている面を上側にして裏面が貼着される。
【００２２】
図示のレーザー加工装置１は、上記カセット１３に収納された加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０を仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出するとともに加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０をカセット１３に搬入するウエーハ搬出・搬入手段１５と、位置合わせ手段１４に搬出されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０をエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７に搬送するとともにエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７によって表面に保護膜が被覆されたヒ化ガリウムウエーハ１０を上記チャックテーブル３上に搬送する第１のウエーハ搬送手段１６と、チャックテーブル３上でレーザー加工されたヒ化ガリウムウエーハ１０をエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７に搬送する第２のウエーハ搬送手段１７を具備している。
【００２３】
図示のレーザー加工装置１は以上のように構成されており、以下このレーザー加工装置１を用いて上記ヒ化ガリウムウエーハ１０の基盤１００表面１００ａに形成された分割予定ライン１０１に沿って切断するレーザー加工方法について説明する。
図１に示すように環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０（以下、単にヒ化ガリウムウエーハ１０という）は、加工面である表面１００ａを上側にしてカセット１３の所定位置に収容されている。カセット１３の所定位置に収容されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０は、図示しない昇降手段によってカセットテーブル１３１が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、ウエーハ搬出・搬入手段１５が進退作動して搬出位置に位置付けられたヒ化ガリウムウエーハ１０を仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出する。位置合わせ手段１４に搬出されたヒ化ガリウムウエーハ１０は、位置合わせ手段１４によって所定の位置に位置合せされる。次に、位置合わせ手段１４によって位置合わせされたレーザー加工前の半導体ウエーハ１０は、第１のウエーハ搬送手段１６の旋回動作によってエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７を構成するスピンナーテーブル７１１の吸着チャック７１１ａ上に搬送され、該吸着チャック７１１ａに吸引保持される(ウエーハ保持工程)。また、環状のフレーム１１がクランプ７１４によって固定される。このとき、スピンナーテーブル７１１は図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けられており、保護材料供給ノズル７４１と洗浄水ノズル７５１およびエアーノズル７６１は図２および図３に示すようにスピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【００２４】
レーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０がエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７のスピンナーテーブル７１１上に保持するウエーハ保持工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の加工面である表面１００ａに保護膜を被覆する保護膜被覆工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル７１１を作業位置に位置付けるとともに、保護材料供給手段７４の電動モータ７４２を駆動して図６の(a)に示すように保護材料供給ノズル７４１のノズル部７４１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持されたヒ化ガリウムウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を矢印で示す方向に所定の回転速度（例えば２００rpm）で回転しつつ、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２の表面に貼着されたヒ化ガリウムウエーハ１０の表面１００a(加工面)の中央領域に保護材料供給手段７４の保護材料供給ノズル７４１から所定量（例えば、半導体ウエーハ１０の直径が２００mmの場合に１cc）の液状の保護材料１１０を滴下する。なお、液状の保護材料は、ポリビニールアルコール（PVA：Poly  Vinyl  Alcohol）等の等の水溶性のレジストが望ましい。
【００２５】
このようにして、スピンナーテーブル７１１に保持されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０の表面１００a(加工面)の中央領域にポリビニールアルコール等の液状の保護材料１１０を１cc滴下し、スピンナーテーブル７１１を２００rpmの回転速度で６０秒程度回転することにより、図６の(b)に示すように半導体ウエーハ１０の表面１０a(加工面)には厚さが１μ程度の保護膜１２０が被覆される。
【００２６】
上述した保護膜被覆工程を実施したならば、スピンナーテーブル７１１を図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル７１１に保持されているヒ化ガリウムウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、スピンナーテーブル７１１上のヒ化ガリウムウエーハ１０は、第１のウエーハ搬送手段１６によってチャックテーブル３の吸着チャック３２上に搬送され、該吸着チャック３２に吸引保持される。このようにしてヒ化ガリウムウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル３は、図示しない加工送り手段によってレーザー光線照射手段４に配設された撮像手段５の直下に位置付けられる。
【００２７】
チャックテーブル３が撮像手段５の直下に位置付けられると、撮像手段５および図示しない制御手段によってヒ化ガリウムウエーハ１０に所定方向に形成されている分割予定ライン１０１と、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４の集光器４２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が実行され、レーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。また、ヒ化ガリウムウエーハ１０に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン１０１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、ヒ化ガリウムウエーハ１０の分割予定ライン１０１が形成されている表面１００ａには保護被膜１１０が形成されているが、保護膜１１０が透明でない場合は赤外線で撮像して表面からアライメントすることができる。
【００２８】
以上のようにしてチャックテーブル３上に保持されているヒ化ガリウムウエーハ１０に形成されている分割予定ライン１０１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、保護膜１２０が被覆されたレーザー加工前のヒ化ガリウムウエーハ１０に保護膜１２０側から分割予定ライン１０１に沿ってレーザー光線を照射し、分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝を形成するレーザー加工工程を実施する。即ち、チャックテーブル３をレーザー光線照射手段４の集光器４２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン１０１を集光器４２の直下に位置付ける。このとき、図７の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、分割予定ライン１０１の一端(図７の（ａ）において左端)が集光器４２の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段４の集光器４２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３を図７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。そして、図７の（ｂ）で示すように分割予定ライン１０１の他端（図７の（ｂ）において右端）が集光器４２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３の移動を停止する。このレーザー加工工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐをヒ化ガリウムウエーハ１０の表面１００a付近に合わせる。
【００２９】
上述したレーザー加工工程を実施することにより、ヒ化ガリウムウエーハ１０には分割予定ライン１０１に沿ってアブレーション加工が施され、ヒ化ガリウムウエーハ１０には図８に示すように分割予定ライン１０１に沿ってレーザー加工溝１４０が形成される。このとき、パルスレーザー光線の照射によって図８に示すようにデブリ１５０が発生するが、このデブリ１５０は保護膜１２０によって遮断され、デバイス１０２に付着することはない。
【００３０】
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。
レーザー光線の光源  ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長                ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数      ：１０ｋＨｚ
出力                ：５W
集光スポット        ：楕円スポット：長軸６００μｍ、短軸１０μｍ
加工送り速度        ：２００ｍｍ／秒
【００３１】
上記加工条件においてはヒ化ガリウムウエーハには深さが５０μｍ程度のレーザー加工溝を形成することができる。従って、厚さが１００μｍのヒ化ガリウムウエーハ１０の分割予定ライン１０１に沿って上記レーザー加工工程を２回実施することにより、図９に示すように保護テープ１２に達するレーザー加工溝１４０を形成することができ、ヒ化ガリウムウエーハ１０を切断することができる。
【００３２】
上述したレーザー加工工程をヒ化ガリウムウエーハ１０の所定方向に延びる分割予定ライン１０１に沿って実施したならば、チャックテーブル３を９０度回動し、所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン１０１に沿って上述したレーザー加工工程を実施する。この結果、ヒ化ガリウムウエーハ１０は、格子状に形成された複数の分割予定ライン１０１に沿って切断され、個々のデバイス１０２に分割される。
【００３３】
上述したレーザー加工工程をヒ化ガリウムウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って実施したならば、個々のデバイス１０２に分割されたレーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３は、図示しない加工送り手段の作動により最初にヒ化ガリウムウエーハ１０を吸引保持した位置に戻され、ここでヒ化ガリウムウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、レーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０は、第２のウエーハ搬送手段１７によってエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７を構成するスピンナーテーブル７１１の吸着チャック７１１ａ上に搬送され、該吸着チャック７１１ａに吸引保持される。このとき樹脂供給ノズル７４１とエッチング液ノズル７５１および洗浄水ノズル７６１は、図３および図４に示すようにスピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けられている。
【００３４】
レーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０がエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段７のスピンナーテーブル７１１上に保持されたならば、個々の分割されたデバイス１０２の外周面をエッチングするエッチング工程を実施する。即ち、スピンナーテーブル７１１を作業位置に位置付けるとともに、エッチング液供給手段７５の図示しない電動モータを駆動してエッチング液供給ノズル７５１のノズル部７５１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持されたレーザー加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば１０ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７５１ａの噴出口から水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなるエッチング液１６０を噴出する。このようにしてエッチング工程を２分程度実施することにより、ヒ化ガリウムウエーハ１０に分割予定ライン１０１に沿って形成されたレーザー加工溝１４０にエッチング液１６０が浸透して表面に保護膜１２０が被覆された各デバイス１０２の外周面がエッチングされる。この結果、上記レーザー加工工程を実施することによって各デバイス１０２の外周面に残存している加工歪が除去されるので、デバイスの抗折強度を向上することができる。なお、このエッチング工程においてヒ化ガリウムウエーハをエッチング処理するためのエッチング液としては、硫酸と過酸化水素とからなるエッチング液を使用することもできるが、硫酸を用いることは危険が伴うので、水酸化アンモニウムと過酸化水素とからなるエッチング液を用いることが望ましい。
以上のように図示のレーザー加工装置１は、レーザー加工後のウエーハをエッチングするエッチング手段を具備しているので、レーザー加工後のウエーハを直ちに効率よくエッチング処理することができる。
【００３５】
上述したようにエッチング工程を実施したならば、エッチング処理後のウエーハを水で洗浄する洗浄工程を実施する。即ち、エッチング液ノズル７５１を図３および図４に示スピンナーテーブル７１１の上方から離隔した待機位置に位置付けるとともに、洗浄水供給手段７６の図示しない電動モータを駆動して洗浄水供給ノズル７６１のノズル部７６１ａの噴出口をスピンナーテーブル７１１上に保持されたヒ化ガリウムウエーハ１０（個々の分割されたデバイス１０２に分割されている）の中心部上方に位置付ける。そして、スピンナーテーブル７１１を例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転しつつノズル部７６１ａの噴出口から純水とエアーとからなる洗浄水を噴出する。なお、ノズル部７６１ａは所謂２流体ノズルで構成され０．２ＭＰａ程度の純水が供給されるとともに、０．３〜０．５ＭＰａ程度のエアーが供給され、純水がエアーの圧力で噴出してヒ化ガリウムウエーハ１０を洗浄する。このとき、図示しない電動モータが駆動して洗浄水供給ノズル７６１のノズル部７６１ａの噴出口から噴出された洗浄水がスピンナーテーブル７１１に保持された半導体ウエーハ１０の中心に当たる位置から外周部に当たる位置までの所要角度範囲で揺動せしめられる。この結果、ヒ化ガリウムウエーハ１０が分割され個々のデバイス１０２の表面に被覆されている保護膜１２０が上述したように水溶性のポリビニールアルコールによって形成されているので、保護膜１２０を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ１５０も除去される。
【００３６】
上述した洗浄工程が終了したら、乾燥工程を実行する。即ち、洗浄水供給ノズル７６１を待機位置に位置付け、スピンナーテーブル７１１を例えば３０００ｒｐｍの回転速度で１５秒程度回転せしめる。
【００３７】
上述したようにエッチング処理後のヒ化ガリウムウエーハ１０の洗浄および乾燥が終了したら、スピンナーテーブル７１１の回転を停止する。そして、スピンナーテーブル７１１を図３に示す被加工物搬入・搬出位置に位置付けるとともに、スピンナーテーブル７１１に保持されているヒ化ガリウムウエーハ１０の吸引保持を解除する。次に、スピンナーテーブル７１１上の加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０は、第１のウエーハ搬送手段１６によって仮置き部１４ａに配設された位置合わせ手段１４に搬出する。位置合わせ手段１４に搬出された加工後のヒ化ガリウムウエーハ１０は、ウエーハ搬出・搬入手段１５によってカセット１３の所定位置に収納される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工装置に装備されるエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段の一部を破断して示す斜視図。
【図３】図２に示すエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段のスピンナーテーブルを被加工物搬入・搬出位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図４】図２に示すエッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段のスピンナーテーブルを作業位置に位置付けた状態を示す説明図。
【図５】図１に示すレーザー加工装置によって加工される被加工物としてのヒ化ガリウムウエーハの斜視図。
【図６】図１に示すレーザー加工装置を用いて実施する保護膜被覆工程を示す説明図。
【図７】図１に示すレーザー加工装置を用いて実施するレーザー加工工程を示す説明図。
【図８】図７に示すレーザー加工工程によってレーザー加工溝が形成されたヒ化ガリウムウエーハの要部拡大断面図。
【図９】図７に示すレーザー加工工程によって形成されたレーザー加工溝が保護テープに達した状態をしめすヒ化ガリウムウエーハの要部拡大断面図。
【図１０】図１に示すレーザー加工装置を用いて実施するエッチング工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００３９】
２：装置ハウジング
３：チャックテーブル
４：レーザー光線照射手段
４１： レーザー光線発振手段
４２：集光器
５：撮像機構
６：表示手段
７：エッチング兼洗浄兼保護膜被覆手段
７１：スピンナーテーブル機構
７１１：スピンナーテーブル
７１２：電動モータ
７２：エッチング液受け手段
７４：保護材料供給手段
７４１：保護材料供給ノズル
７５：エッチング液供給手段
７５１：エッチング液ノズル
７６：洗浄水供給手段
７６１：洗浄水ノズル
１０： ヒ化ガリウムウエーハ
１０１：分割予定ライン
１０２：デバイス
１１０：液状の保護部材
１２０：保護膜
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
１３：カセット
１４：位置合わせ手段
１５：ウエーハ搬出・搬入手段
１６：第１のウエーハ搬送手段
１７：第２のウエーハ搬送手段
【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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