(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性基板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された該脆性基板にレーザー光線を照射する割断手段とを有する割断装置を用いて脆性基板を個々のチップに分割する分割方法であって、
該保持手段は、該脆性基板を吸引保持するチャックテーブルと、保持テープを介して該脆性基板と一体となったフレームを保持するフレーム保持部とから構成され、該チャックテーブルは、切替弁を介して吸引源またはエアー供給源のいずれかと選択的に連通可能に構成され、
該チャックテーブルを該吸引源に連通させ該保持テープを介して該フレームと一体となった脆性基板を該チャックテーブルで吸引保持すると共に該フレームを該フレーム保持部に固定し、該脆性基板の割断すべき領域に該割断すべき領域が割断されない程度の強さのレーザー光線を照射するストレス生成工程と、
該ストレス生成工程が終了した後に、該割断すべき領域に再度レーザー光線を照射して該脆性基板を分割する分割工程とから構成され、
分割工程においては、該チャックテーブルを該エアー供給源に連通させて該脆性基板を吸引保持している該チャックテーブルにエアーを送り込み、該脆性基板を球面状に膨張させて該割断すべき領域が割断されない程度の強さのレーザー光線が照射された側の面が広がるように外力を加えた状態で、割断すべき領域にレーザー光線を照射する脆性基板の分割方法。
【請求項２】
脆性基板は半導体ウェーハであり、割断すべき領域は該半導体ウェーハに格子状に形成されたストリートである請求項１に記載の脆性基板の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ等の脆性基板を個々のチップに分割する分割方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体ウェーハ等の脆性基板は、ダイシング装置に備えた回転ブレードを用いて半導体ウェーハに形成された切削すべき領域であるストリートを縦横に切削して切削溝を形成することによって、個々のチップに分割される。
【０００３】
ところが、回転ブレードを用いて切削する場合には切削溝の両側に欠け（チッピング）が生じることから、ストリートには少なくとも５０μｍ程度の幅が必要とされるため、ストリートの面積分だけ回路が形成されるチップ領域の有効面積が制限されている。
【０００４】
そこで、回路を形成できるチップ領域を可能な限り広く確保すべく、回転ブレードによる切削ではなく、レーザー光線をストリートに照射して割断を行うことによって個々のチップに分割する技術も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ストリートにレーザー光線を照射しても、割断線は必ずしもストリートに沿って形成されるとは限らないため、割断線が枝分かれする等してチップ領域を損傷させてしまうという問題が発生している。
【０００６】
従って、レーザー光線による脆性基板の割断においては、チップ領域を損傷させることなく正確かつ確実に割断を行うことに課題を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、脆性基板を保持する保持手段と、保持手段に保持された脆性基板にレーザー光線を照射する割断手段とを有する割断装置を用いて脆性基板を個々のチップに分割する分割方法であって、保持手段は、脆性基板を吸引保持するチャックテーブルと、保持テープを介して脆性基板と一体となったフレームを保持するフレーム保持部とから構成され、チャックテーブルは、切替弁を介して吸引源またはエアー供給源のいずれかと選択的に連通可能に構成され、チャックテーブルを吸引源に連通させ保持テープを介してフレームと一体となった脆性基板をチャックテーブルで吸引保持すると共にフレームをフレーム保持部に固定し、脆性基板の割断すべき領域に割断すべき領域が割断されない程度の強さのレーザー光線を照射するストレス生成工程と、ストレス生成工程が終了した後に、割断すべき領域に再度レーザー光線を照射してストレスが残存している領域に沿って脆性基板を分割する分割工程とから構成され、分割工程においては、チャックテーブルをエアー供給源に連通させて脆性基板を吸引保持しているチャックテーブルにエアーを送り込み、脆性基板を球面状に膨張させて割断すべき領域が割断されない程度の強さのレーザー光線が照射された側の面が広がるように外力を加えた状態で、割断すべき領域にレーザー光線を照射する脆性基板の分割方法を提供する。
【０００８】
そしてこの脆性基板の分割方法は、脆性基板は半導体ウェーハであり、割断すべき領域は半導体ウェーハに格子状に形成されたストリートであることを付加的な要件とする。
【０００９】
このように構成される脆性基板の分割方法によれば、割断すべき領域にレーザー光線を照射することによって予めストレスを溜めておき、そのストレスが残存している領域に再度レーザー光線を照射することにより、残存しているストレスに導かれて割断が行われるため、割断線が枝分かれ等してチップを損傷させるということがなくなる。また、切削により分割を行う場合のように切削水を使用する必要がないため、チップの表面が汚染されない。
【００１０】
特に、分割工程において、ストレスが残存している方の面を広げた状態でレーザー光線の照射を行うようにして、残存しているストレスの割断能力をより引き出すことができるため、割断の正確性が増す。
【００１１】
更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μｍとすることができるため、例えば半導体ウェーハの場合はチップ領域を広く確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、図１に示す割断装置１０を用いて半導体ウェーハを分割して個々のチップとする場合を例に挙げて説明する。
【００１３】
図１の割断装置１０においては、分割しようとする半導体ウェーハＷは、保持テープＴを介してフレームＦと一体となった状態でカセット１１に複数収容され、搬出入手段１２によって仮置き領域１３に搬出された後、搬送手段１４によって保持手段１５に搬送される。
【００１４】
保持手段１５は、半導体ウェーハＷを吸引保持するチャックテーブル１６と、フレームＦを保持するフレーム保持部１７とから概ね構成される。
【００１５】
図２に示すように、半導体ウェーハＷの表面には、割断すべき領域であるストリートＳが所定間隔を置いて格子状に形成されており、ストリートＳによって区画された多数のチップ領域Ｃには回路パターンが施されている。この半導体ウェーハＷは、チャックテーブル１６に吸引保持されると共にフレームＦがフレーム保持部１７に固定されることによって保持手段１５に保持される。
【００１６】
図１を参照して説明を続けると、半導体ウェーハＷを保持した保持手段１５は＋Ｘ方向に移動し、アライメント手段１８を構成する撮像手段１９の直下に位置付けられると、ここで半導体ウェーハＷの表面が撮像され、割断すべきストリートが検出される。
【００１７】
また、アライメント手段１８の＋Ｘ方向の近傍には、割断手段２０が配設されており、割断手段２０には、下方に向けてレーザー光線を照射する照射部２１が設けられている。
【００１８】
アライメント手段１８によって割断すべきストリートが検出され、検出されたストリートと照射部２１とのＹ軸方向の位置合わせが行われると、更に保持手段１５が＋Ｘ方向に移動し、図３に示すように照射部２１の直下に当該ストリートが位置付けられ、保持手段１５が＋Ｘ方向に移動しながら照射部２１から当該ストリートに適宜の強さのレーザー光線３０が照射される。ここで照射されるレーザー光線３０は、ストリートが割断されない程度の強さである。このようにレーザー光線を照射すると、ストリートにストレスが生成され、残存する。
【００１９】
そして、ストリート間隔分だけ割断手段２０をＹ軸方向に割り出し送りしながら保持手段１５をＸ軸方向に往復移動させることによって、同方向のすべてのストリートにストレスが生成され、残存する。
【００２０】
更に、保持手段１５を９０度回転させてから上記と同様に、保持手段１５をＸ軸方向に往復運動させると共に、割断手段２０をＹ軸方向に割り出し送りしながら適宜の強さのレーザー光線を照射することにより、格子状に形成されたすべてのストリートにストレスが生成され、残存することになる（ストレス生成工程）。
【００２１】
なお、適宜の強さのレーザー光線を照射する際は、チャックテーブル１６は、切替弁２２を介して吸引源２３に連通しているため、半導体ウェーハＷはチャックテーブル１６の表面に密着した状態で吸引保持されている。
【００２２】
上記のようにしてすべてのストリートにストレスが残存した状態となると、次に、再度すべてのストリートにレーザー光線３１を照射することにより、ストリートをストレスが残存しているストリートに沿って完全に割断し、個々のチップに分割する（分割工程）。
【００２３】
このように、ストレス生成工程においてストレスを生成して残存させてから再度レーザー光線を照射することにより、ストレスが残存している領域に沿って割断が行われて完全に分割されることで、割断線が枝分かれすることなく正確かつ確実に割断が行われ、チップを損傷させることがない。
【００２４】
また、切削による場合とは異なり、切削水を使用しないため、チップの表面が汚染されず、チップの品質を向上させることができる。
【００２５】
更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μｍとすることができるため、チップ領域を広く確保することができる。従って、半導体ウェーハ一枚から形成されるチップの数を増やすことができるため、生産性を向上させることができると共に、歩留まりも向上させることができる。
【００２６】
なお、分割工程を遂行する際は、図４に示すように、切替弁２２を切り替えることによりチャックテーブル１６とエアー供給源２４とを連通させてチャックテーブル１６にエアーを送り込み、半導体ウェーハＷを球面状に膨張させてストレスが外側に広がるようにしておくことが好ましい。
【００２７】
そして、その状態で分割工程を遂行すれば、残存し、外側に働くストレスにガイドされて正確かつ確実にストリートが割断され、個々のチップに分割される。
【００２８】
このように、ストレスが外側に広がるようにして分割工程を遂行することにより、溜まっているストレスの割断能力をより引き出すことができるため、より一層正確さが増し、チップの品質がより向上する。
【００２９】
なお、本実施の形態においては半導体ウェーハを割断する場合を例に挙げて説明したが、割断される被加工物はこれには限定されない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る脆性基板の分割方法によれば、割断すべき領域にレーザー光線を照射することによって予めストレスを溜めておき、そのストレスが残存している領域に再度レーザー光線を照射することにより、残存しているストレスに導かれて割断が行われるため、割断線が枝分かれ等してチップを損傷させるということがなくなり、チップの品質の向上を図ることができる。また、切削により分割を行う場合のように切削水を使用する必要がないため、チップの表面が汚染されず、この点でもチップの品質を向上させることができる。
【００３１】
特に、分割工程において、ストレスが残存している方の面を広げた状態でレーザー光線の照射を行うようにした場合には、残存しているストレスの割断能力をより引き出すことができるため、割断の正確性が増し、チップの品質がより向上する。
【００３２】
更に、レーザー光線の線幅は１０μｍ前後で足り、割断すべき領域の線幅もこれに対応して十数μｍとすることができるため、例えば半導体ウェーハの場合はチップ領域を広く確保することができる。従って、半導体ウェーハ一枚から形成されるチップの数を増やすことができるため、生産性を向上させることができると共に、歩留まりも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脆性基板の分割方法の実施に使用する割断装置の一例を示す斜視図である。
【図２】同割断装置を構成する保持手段に半導体ウェーハが保持された状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る脆性基板の分割方法を構成するストレス生成工程を示す説明図である。
【図４】同脆性基板の分割方法を構成する分割工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…割断装置  １１…カセット  １２…搬出入手段
１３…仮置き領域  １４…搬送手段  １５…保持手段
１６…チャックテーブル  １７…フレーム保持部
１８…アライメント手段  １９…撮像手段
２０…割断手段  ２１…照射部  ２２…切替弁
２３…吸引源  ２４…エアー供給源
３０、３１…レーザー光線
【図１】
0004697823.tif 000002
【図２】
0004697823.tif 000003
【図３】
0004697823.tif 000004
【図４】
0004697823.tif 000005