(57)【要約】【課題】デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、保護膜を剥離することなく乾式にて分割することができるウエーハの分割方法を提供する。【解決手段】基板の表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されているとともにデバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、ストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側からストリートに沿って保護膜に照射してレーザー加工溝を形成し、保護膜をストリートに沿って分断する保護膜分断工程と、基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリートに沿って照射し、基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、保護膜がストリートに沿って分断されるとともに基板の内部にストリートに沿って変質層が形成されたウエーハに外力を付与し、ウエーハをストリートに沿って破断するウエーハ破断工程とを含む。【選択図】図８
2008277414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されているとともに該デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、該ストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、
該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートに沿って該保護膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該保護膜を該ストリートに沿って分断する保護膜分断工程と、
該保護膜分断工程が実施されたウエーハに該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該ストリートに沿って該レーザー加工溝の下方に集光点を位置付けて照射し、該基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該保護膜がストリートに沿って分断されるとともに該基板の内部に該ストリートに沿って変質層が形成されたウエーハに外力を付与し、ウエーハを該ストリートに沿って破断するウエーハ破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法。
【請求項２】
該保護膜分断工程および該変質層形成工程は環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの裏面を貼着した状態で実施し、該ウエーハ破断工程は該ダイシングテープを拡張することによりウエーハに外力を付与する、請求項１記載のウエーハの分割方法。
【請求項３】
基板の表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されているとともに該デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、該ストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、
該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートの下方に集光点を位置付けて照射し、該基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施されたウエーハに該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートに沿って該保護膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該保護膜を該ストリートに沿って分断する保護膜分断工程と、
該基板の内部に該ストリートに沿って変質層が形成されるとともに該保護膜がストリートに沿って分断されたウエーハに外力を付与し、ウエーハを該ストリートに沿って破断するウエーハ破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法。
【請求項４】
該変質層形成工程および該保護膜分断工程は環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの裏面を貼着した状態で実施し、該ウエーハ破断工程は該ダイシングテープを拡張することによりウエーハに外力を付与する、請求項３記載の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、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリート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、ストリートに沿って分割するウエーハの分割方法に関する。
【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ストリートと呼ばれる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、液晶ドライバー、フラッシュメモリ等のデバイスを形成する。そして、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デバイスを製造している。
【０００３】
上述したウエーハのストリートに沿った切断は、一般にダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、ウエーハ等の被加工物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等の被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、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切削送り手段とを具備しており、切削ブレードによる切削部に切削水を供給しつつ切削する。
【０００４】
しかるに、微小電気機械システム(MEMS)等のデバイスが形成されたウエーハは水を嫌うため、切削装置によって切削水を供給しつつ切削すると品質の低下を招くという問題がある。
【０００５】
一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を切削水等の流体を用いることなく乾式で分割する方法として、ウエーハに形成されたストリートに沿ってウエーハ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することにより、ウエーハにストリートに沿ってレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿って破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
【０００６】
しかるに、シリコン等からなるウエーハにパルスレーザー光線を照射してレーザー加工溝を形成すると、デブリが発生し、このデブリが微小電気機械システム(MEMS)等のデバイスの表面に付着して、デバイスの品質を低下させるという問題がある。
【０００７】
また、半導体ウエーハ等の板状の被加工物を切削水等の流体を用いることなく乾式で分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物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、被加工物の内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を破断して分割するものであり、ストリートの幅を狭くすることが可能となる。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、ウエーハ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てウエーハの内部にストリートに沿って変質層を形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることによりウエーハを破断すると、微小電気機械システム(MEMS)等のデバイスの表面に被覆されている保護膜(例えば、SiO2/SiN/ポリイミド樹脂)が剥離してデバイスの品質を低下させるという問題がある。
【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、デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、保護膜を剥離することなく乾式にて分割することができるウエーハの分割方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されているとともに該デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、該ストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、
該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートに沿って該保護膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該保護膜を該ストリートに沿って分断する保護膜分断工程と、
該保護膜分断工程が実施されたウエーハに該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線を該ストリートに沿って該レーザー加工溝の下方に集光点を位置付けて照射し、該基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該保護膜がストリートに沿って分断されるとともに該基板の内部に該ストリートに沿って変質層が形成されたウエーハに外力を付与し、ウエーハを該ストリートに沿って破断するウエーハ破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、基板の表面に格子状に形成された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成されているとともに該デバイスの表面に保護膜が被覆されているウエーハを、該ストリートに沿って個々のデバイスに分割するウエーハの分割方法であって、
該基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートの下方に集光点を位置付けて照射し、該基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施されたウエーハに該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハの表面側から該ストリートに沿って該保護膜に照射してレーザー加工溝を形成し、該保護膜を該ストリートに沿って分断する保護膜分断工程と、
該基板の内部に該ストリートに沿って変質層が形成されるとともに該保護膜がストリートに沿って分断されたウエーハに外力を付与し、ウエーハを該ストリートに沿って破断するウエーハ破断工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの分割方法が提供される。
【００１２】
上記変質層形成工程および保護膜分断工程は環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面にウエーハの裏面を貼着した状態で実施し、上記ウエーハ破断工程はダイシングテープを拡張することによりウエーハに外力を付与する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明におけるウエーハの分割方法によれば、ウエーハの基板に形成されたデバイスの表面を保護する保護膜をストリートに沿って分断する保護膜分断工程と基板の内部にストリートに沿って変質層を形成する変質層形成工程を実施し後に、ウエーハに外力を付与してウエーハをストリートに沿って破断するので、ウエーハをストリートに沿って破断する際には保護膜はストリートに沿って分断されているため剥離することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明によるウエーハの分割方法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。
【００１５】
図１および図２には、本発明によるウエーハの分割方法によって分割されるウエーハが示されている。図１および図２に示すウエーハ２は、シリコン基板２１の表面２１ａに格子状に形成された複数のストリート２２によって複数の領域が区画され、この区画された領域にデバイスとしての微小電気機械システム(MEMS)２３が形成されている。このウエーハ２は、図２に示すように表面２１ａにSiO2/SiN/ポリイミド樹脂)の保護膜２４が被覆されている。このように構成されたウエーハ２は、図１に示すように環状のフレームFに装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープFの表面に表面２１ａを上側にして裏面２１bが貼着される（ウエーハ支持工程）。
【００１６】
上述したウエーハ２を個々の微小電気機械システム(MEMS)２３に分割するウエーハの分割方法の第１の実施形態について説明する。
だい１に実施形態においては、先ず保護膜２４に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハ２の表面２１ａ側からストリート２２に沿って保護膜２４に照射してレーザー加工溝を形成し、保護膜２４をストリート２２に沿って分断する保護膜分断工程を実施する。この保護膜分断工程は、図示の実施形態においては図３に示すレーザー加工装置３を用いて実施する。図３に示すレーザー加工装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２と、チャックテーブル３１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段３３を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図３において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００１７】
上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１を含んでいる。ケーシング３２１内には図示しないＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなる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。上記ケーシング３２１の先端部には、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３２２が装着されている。
【００１８】
上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００１９】
上述したレーザー加工装置３を用いて実施する保護膜分断工程について、図３乃至図５を参照して説明する。
この保護膜分断工程は、先ず上述した図３に示すレーザー加工装置３のチャックテーブル３１上にウエーハ２が貼着されたダイシングテープT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り、ダイシングテープTを介してウエーハ２をチャックテーブル３１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１に保持されたウエーハ２は、表面２１aが上側となる。なお、図３においてはダイシングテープＴが装着された環状のフレームＦを省いて示しているが、環状のフレームＦはチャックテーブル３１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。
【００２０】
上述したようにウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない移動機構によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、撮像手段３３および図示しない制御手段によってウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段３３および図示しない制御手段は、ウエーハ２の所定方向に形成されているストリート２２と、ストリート２２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３２の集光器３２２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、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びるストリート２２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（アライメント工程）。
【００２１】
以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持されたウエーハ２に形成されているストリート２２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、図４の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２２を集光器３２２の直下に位置付ける。このとき、図４の（ａ）で示すように半導体ウエーハ２は、ストリート２３の一端(図４の（ａ）において左端)が集光器３２２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３２の集光器３２２からウエーハ２の保護膜２４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チャックテーブル３１を図４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４の（ｂ）で示すようにストリート２２の他端（図４の（ｂ）において右端）が集光器３２２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３１の移動を停止する。この保護膜分断工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐをウエーハ２の表面に被覆された保護膜２４の表面付近に合わせる。
【００２２】
上述した保護膜分断工程を実施することにより、図５に示すように保護膜２４にはストリート２２に沿って基板２１に達するレーザー加工溝２４０が形成される。この結果、ストリート２２に被覆された保護膜２４は、レーザー加工溝２４０によってストリート２２に沿って分断される。この積層体分断工程においては、保護膜２４はレーザー加工するが直ちに昇華され、シリコンからなる基板２１は加工しないので、レーザー加工によるデブリの発生が抑制される。
【００２３】
なお、上記保護膜分断工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源  ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４レーザー
波長                ：３５５ｎｍ
平均出力            ：１Ｗ
繰り返し周波数      ：２００ｋＨｚ
集光スポット径      ：φ５μｍ
加工送り速度        ：２００ｍｍ／秒
【００２４】
以上のようにして、ウエーハ２の所定方向に延在する全てのストリート２２に沿って上述した保護膜分断工程を実行したならば、チャックテーブル３１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート２２に沿って上述した保護膜分断工程を実行する。
【００２５】
上述した保護膜分断工程を実行したならば、基板２１に対して透過性を有する波長のレーザー光線をストリート２２に沿ってレーザー加工溝２４０を通して照射し、基板２１の内部にストリート２２に沿って変質層を形成する変質層形成工程を実施する。この変質層形成工程は、図６に示すように上記図３に示すレーザー加工装置３と同様のレーザー加工装置を用いて実施する。従って、レーザー加工装置３の各構成部材には図３に示す符号と同一符号を付して説明する。なお、レーザー光線照射手段３２は、基板２１に対して透過性を有する波長（例えば、１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線を発振するパルスレーザー光線発振手段を備えている。
【００２６】
図６に示すレーザー加工装置３を用いて変質層形成工程を実施するには、図６に示すようにチャックテーブル３１上にウエーハ２が貼着されたダイシングテープT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り、ダイシングテープTを介してウエーハ２をチャックテーブル４１上に保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル３１に保持されたウエーハ２は、表面２１aが上側となる。なお、図６においてはダイシングテープＴが装着された環状のフレームＦを省いて示しているが、環状のフレームＦはチャックテーブル３１に配設された適宜のフレーム保持手段に保持される。このようにして、ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。
【００２７】
チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、上記保護膜分断工程と同様に撮像手段３３および図示しない制御手段によってウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント工程を実行する。
【００２８】
以上のようにしてチャックテーブル３１上に保持されたウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメントが行われたならば、図７の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２２（レーザー加工溝２４０が形成されている）の一端（図７の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の直下に位置付ける。そして、集光器３２２からシリコン基板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チャックテーブル３１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）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の照射位置がストリート２２の他端（図７の（b）において右端）の位置に達したら、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３１の移動を停止する。この変質層形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の裏面２１b（下面）付近に合わせる。この結果、ウエーハ２の基板２１には、レーザー加工溝２４０の下方に集光点を位置付けてパルスレーザー光線が照射され、図７の（b）および図８に示すようにストリート２２に沿って裏面２１b（下面）から内部に向けて変質層２１０が形成される。この変質層２１０は、溶融再固化層として形成される。
【００２９】
上記変質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源                ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４レーザー
波長                ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
平均出力            ：２Ｗ
繰り返し周波数      ：８０ｋＨｚ
集光スポット径      ：φ１μｍ
加工送り速度        ：３００ｍｍ／秒
【００３０】
なお、ウエーハ２の厚さが厚い場合には、図９に示すように集光点Ｐを段階的に変えて上述した変質層形成工程を複数回実行することにより、複数の変質層２１０を形成する。例えば、上述した加工条件においては１回に形成される変質層の厚さは約５０μｍ程度であるため、上記変質層形成工程を例えば３回実施して１５０μmの変質層２１０を形成する。また、厚さが３００μｍのウエーハ２に対して６層の変質層を形成し、ウエーハ２の内部にストリート２２に沿ってウエーハ２の基板２１の裏面２１bから表面２１ａに渡って変質層２１０を形成してもよい。また、変質層２１０は、基板２１の表面２１ａおよび裏面２１ｂに露出しないように内部だけに形成してもよい。
【００３１】
以上のようにして、ウエーハ２の所定方向に延在する全てのストリート２２に沿って上述した変質層形成工程を実行したならば、チャックテーブル３１を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直角に延びる各ストリート２２に沿って上述した変質層形成工程を実行する。
【００３２】
次に、上述した保護膜分断工程および変質層形成工程の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態においては、先ず基板２１に対して透過性を有する波長のレーザー光線をウエーハ２の表面２１a側からストリート２２に沿って照射し、基板２１の内部にストリート２２に沿って変質層を形成する変質層形成工程を実施する。即ち、上述したウエーハ保持工程およびアライメント工程を実施した後、図１０の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２２（レーザー加工溝２４０が形成されている）の一端（図１０の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の直下に位置付ける。そして、上記図７に示す変質層形成工程と同様に集光器３２２からシリコン基板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ストリート２２の下方に集光点を位置付けて照射しつつチャックテーブル３１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。そして、図１０の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の照射位置がストリート２２の他端（図１０の（b）において右端）の位置に達したら、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３１の移動を停止する。この結果、図１０の（b）および図１１に示すようにウエーハ２の基板２１には、ストリート２２に沿って変質層２１０が形成される。
【００３３】
上述したように変質層形成工程を実施したならば、ウエーハ２に保護膜２４に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をウエーハ２の表面２１a側からストリート２２に沿って保護膜２４に照射してレーザー加工溝を形成し、保護膜２４をストリート２２に沿って分断する保護膜分断工程を実施する。即ち、上述したウエーハ保持工程およびアライメント工程を実施した後、図１２の（ａ）で示すようにチャックテーブル３１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２の集光器３２２が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定のストリート２２（変質層２１０が形成されている）の一端（図１２の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の直下に位置付ける。そして、上記図４に示す保護膜分断工程と同様に集光器３２２から保護膜２４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チャックテーブル３１を図１２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１２の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段３２の集光器３２２の照射位置がストリート２２の他端（図１２の（b）において右端）の位置に達したら、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３１の移動を停止する。この結果、図１２の（b）および図１３に示すように保護膜２４にはストリート２２に沿って基板２１に達するレーザー加工溝２４０が形成され、保護膜２４はレーザー加工溝２４０によってストリート２２に沿って分断される。
【００３４】
以上のようにして変質層形成工程および保護膜分断工程を実施したならば、保護膜２４がストリート２２に沿って分断されるとともに２１基板の内部にストリート２２に沿って変質層が形成されたウエーハ２に外力を付与し、ウエーハ２をストリート２２に沿って破断するウエーハ破断工程を実施する。このウエーハ破断工程は、図示の実施形態においては図１４に示すテープ拡張装置４を用いて実施する。図１４に示す分割装置４は、上記環状のフレームFを保持するフレーム保持手段４１と、該フレーム保持手段４１に保持された環状のフレームＦに装着されたダイシングテープTを拡張するテープ拡張手段４２を具備している。フレーム保持手段４１は、環状のフレーム保持部材４１１と、該フレーム保持部材４１１の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ４１２とからなっている。フレーム保持部材４１１の上面には環状のフレーム６を載置する載置面４１１ａが形成されており、この載置面４１１ａ上に環状のフレームFが載置される。そして、載置面４１１ａ上に載置された環状のフレームFは、クランプ４１２によってフレーム保持部材４１１に固定される。このように構成されたフレーム保持手段４１は、テープ拡張手段４２によって上下方向に進退可能に支持されている。
【００３５】
テープ拡張手段４２は、上記環状のフレーム保持部材４１１の内側に配設される拡張ドラム４２１を具備している。この拡張ドラム４２１は、環状のフレームFの内径より小さく該環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着されるウエーハ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４２１は、下端に支持フランジ４２２を備えている。図示の実施形態におけるテープ拡張手段４２は、上記環状のフレーム保持部材４１１を上下方向に進退可能な支持手段４３を具備している。この支持手段４３は、上記支持フランジ４２２上に配設された複数のエアシリンダ４３１からなっており、そのピストンロッド４３２が上記環状のフレーム保持部材４１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ４３１からなる支持手段４３は、環状のフレーム保持部材４１１を載置面４１１ａが拡張ドラム４２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム４２１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。従って、複数のエアシリンダ４３１からなる支持手段４３は、拡張ドラム４２１とフレーム保持部材４１１とを上下方向に相対移動する拡張移動手段として機能する。
【００３６】
以上のように構成されたテープ拡張装置４を用いて実施するウエーハ破断工程について図１５を参照して説明する。即ち、ウエーハ２（ストリート２２に沿って基板２１に変質層２１が形成されているとともに保護膜２４にレーザー加工溝２４０が形成されている）の裏面２１ｂが貼着されているダイシングテープTが装着された環状のフレームFを、図１５の（ａ）に示すようにフレーム保持手段４１を構成するフレーム保持部材４１１の載置面４１１ａ上に載置し、クランプ４１２によってフレーム保持部材４１１に固定する。このとき、フレーム保持部材４１１は図１５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４２を構成する支持手段４３としての複数のエアシリンダ４３１を作動して、環状のフレーム保持部材４１１を図１５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４１１の載置面４１１ａ上に固定されている環状のフレームFも下降するため、図１５の（ｂ）に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTは拡張ドラム４２１の上端縁に接して拡張せしめられる。この結果、ダイシングテープTに貼着されているウエーハ２には放射状に引張力が作用するため、ウエーハ２の基板２１は変質層２１０が形成されることによって強度が低下せしめられたストリート２２に沿って破断され個々の微小電気機械システム(MEMS)２３（デバイス）に分割される。このとき、ウエーハ２の基板２１の表面に被覆されている保護膜２４はストリート２２に沿って形成されたレーザー加工溝２４０によって分断されているので、剥離することはない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるウエーハの分割方法によって分割されるウエーハの斜視図。
【図２】図１に示すウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図３】本発明によるウエーハの分割方法における保護膜分断工程を実施するレーザー加工装置の要部斜視図。
【図４】本発明によるウエーハの分割方法の第１の実施形態における保護膜分断工程の説明図。
【図５】図４に示す保護膜分断工程が実施されたウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図６】本発明によるウエーハの分割方法における変質層形成工程を実施するレーザー加工装置の要部斜視図。
【図７】本発明によるウエーハの分割方法の第１の実施形態における変質層形成工程の説明図。
【図８】図７に示す変質層形成工程が実施されたウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図９】図８に示す変質層形成行程において半導体ウエーハの内部に変質層を積層して形成した状態を示す説明図。
【図１０】本発明によるウエーハの分割方法の第２の実施形態における変質層形成工程の説明図。
【図１１】図９に示す変質層形成工程が実施されたウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図１２】本発明によるウエーハの分割方法の第２の実施形態における保護膜分断工程の説明図。
【図１３】図１１に示す保護膜分断工程が実施されたウエーハの要部を拡大して示す断面図。
【図１４】本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ破断工程を実施する分割装置の一実施形態を示す斜視図。
【図１５】本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ破断工程の説明図。
【符号の説明】
【００３８】
２：ウエーハ
２１：基板
２１０：変質層
２２：ストリート
２３：微小電気機械システム(MEMS)
２４：保護膜
２４０：レーザー加工溝
３：レーザー加工装置
３１：レーザー加工装置のチャックテーブル
３２：レーザー光線照射手段
４：分割装置
４１：フレーム保持手段
４２：テープ拡張手段
F：環状のフレーム
T：ダイシングテープ
【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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【図１４】
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【図１５】
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