(57)【要約】【課題】ウエーハの裏面を研削する際にデバイスを保護するためにウエーハの表面に保護プレートを装着するためのボンド材を、研削後にウエーハの表面から確実に除去することができるウエーハの裏面研削方法を提供する。【解決手段】ウエーハの裏面を研削するウエーハの裏面研削方法であって、ウエーハの表面に水溶性の液状樹脂を被覆して薄膜を形成する水溶性樹脂被覆工程と、ウエーハの表面を保護する保護プレートと薄膜との間にボンド材を介在させてウエーハを保護プレートに固定する保護プレート固定工程と、ウエーハが固定された保護プレート側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、ウエーハが固定された保護プレートとともにボンド材を剥離する保護プレート剥離工程と、ウエーハの表面に残存するボンド材に水を供給し、ボンド材とともに薄膜を除去するボンド材除去工程とを含む。【選択図】図８
2017005158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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の裏面を研削するウエーハの裏面研削方法であって、
ウエーハの表面に水溶性の液状樹脂を被覆して薄膜を形成する水溶性樹脂被覆工程と、
ウエーハの表面を保護する保護プレートと該薄膜との間にボンド材を介在させてウエーハを保護プレートに固定する保護プレート固定工程と、
ウエーハが固定された該保護プレート側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
ウエーハが固定された該保護プレートとともに該ボンド材を剥離する保護プレート剥離工程と、
該保護プレート剥離工程が実施されたウエーハの表面に残存する該ボンド材に水を供給し、該ボンド材とともに該薄膜を除去するボンド材除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの裏面研削方法。
【請求項２】
該水溶性樹脂被覆工程を実施する前にウエーハの表面側から分割予定ラインに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する切削溝を形成する切削溝形成工程を実施し、該裏面研削工程においてはウエーハの裏面に切削溝を表出させることによりウエーハを個々のデバイスに分割する、請求項１記載のウエーハの裏面研削方法。
【請求項３】
ウエーハ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ウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射してウエーハの内部に分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する改質層形成工程を実施し、該裏面研削工程においてはウエーハを分割起点となる改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する、請求項１記載のウエーハの裏面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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の裏面を研削するウエーハの裏面研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるウエーハの表面に格子状に形成された分割予定ラインによって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成し、該デバイスが形成された各領域を分割予定ラインに沿って分割することにより個々のデバイスを製造している。なお、ウエーハは、一般に個々のデバイスに分割する前に裏面を研削装置によって研削して所定の厚みに形成される。
【０００３】
研削装置は、ウエーハを保持する保持面を有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の上面を研削する研削ホイールを備えた研削手段と、該研削手段を被加工物保持手段の保持面に垂直な方向に移動せしめる研削送り手段を具備しており、デバイスを保護するためにウエーハの表面にワックス等のボンド材によって貼着された保護部材側をチャックテーブルの保持面に保持し、研削手段によってウエーハの裏面を研削することにより所定の厚みに形成する（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５０６４２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１９４６１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６０５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、ワックス等のボンド材によって保護プレートをウエーハの表面に貼着すると、裏面を研削した後にウエーハの表面から保護プレートとともにボンド材を除去する際に、ボンド材の一部がウエーハの表面に僅かに残留してデバイスの品質を低下させるという問題がある。ボンド材がウエーハの表面に残留する現象は、デバイスに設けられた電極が５０〜２００μm突出したバンプで形成されている場合に多く発生する。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの裏面を研削する際にデバイスを保護するためにウエーハの表面に保護プレートを装着するためのボンド材を、研削後にウエーハの表面から確実に除去することができるウエーハの裏面研削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ライン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の裏面を研削するウエーハの裏面研削方法であって、
ウエーハの表面に水溶性の液状樹脂を被覆して薄膜を形成する水溶性樹脂被覆工程と、
ウエーハの表面を保護する保護プレートと該薄膜との間にボンド材を介在させてウエーハを保護プレートに固定する保護プレート固定工程と、
ウエーハが固定された該保護プレート側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、
ウエーハが固定された該保護プレートとともに該ボンド材を剥離する保護プレート剥離工程と、
該保護プレート剥離工程が実施されたウエーハの表面に残存する該ボンド材に水を供給し、該ボンド材とともに該薄膜を除去するボンド材除去工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハの裏面研削方法が提供される。
【０００８】
上記水溶性樹脂被覆工程を実施する前にウエーハの表面側から分割予定ラインに沿ってデバイスの仕上がり厚さに相当する切削溝を形成する切削溝形成工程を実施し、上記裏面研削工程においてはウエーハの裏面に切削溝を表出させることによりウエーハを個々のデバイスに分割する。
また、ウエーハ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ウエーハの内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射してウエーハの内部に分割予定ラインに沿って分割起点となる改質層を形成する改質層形成工程を実施し、上記裏面研削工程においてはウエーハを分割起点となる改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明におけるウエーハの裏面研削方法は、ウエーハの表面に水溶性の液状樹脂を被覆して薄膜を形成する水溶性樹脂被覆工程と、ウエーハの表面を保護する保護プレートと薄膜との間にボンド材を介在させてウエーハを保護プレートに固定する保護プレート固定工程と、ウエーハが固定された保護プレート側をチャックテーブルに保持し、ウエーハの裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程と、ウエーハが固定された保護プレートとともにボンド材を剥離する保護プレート剥離工程と、該保護プレート剥離工程が実施されたウエーハの表面に残存するボンド材に水を供給し、ボンド材とともに薄膜を除去するボンド材除去工程とを含んでいるので、保護プレート剥離工程を実施した際にウエーハの表面にボンド材が残存していても、ボンド材除去工程においてウエーハの表面に被覆された水溶性樹脂からなる薄膜を水によって除去することで残存したボンド材も除去することができ、デバイスの品質を低下させることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるウエーハの裏面研削方法によって研削加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図。
【図２】本発明によるウエーハの裏面研削方法における水溶性樹脂被覆工程の説明図。
【図３】本発明によるウエーハの裏面研削方法における薄膜硬化工程の説明図。
【図４】本発明によるウエーハの裏面研削方法における保護プレート固定工程の説明図。
【図５】本発明によるウエーハの裏面研削方法におけるボンド層硬化工程の説明図。
【図６】本発明によるウエーハの裏面研削方法における裏面研削工程の説明図。
【図７】本発明によるウエーハの裏面研削方法における保護プレート剥離工程の説明図。
【図８】本発明によるウエーハの裏面研削方法におけるボンド材除去工程の説明図。
【図９】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第２の実施形態における切削溝形成工程の説明図。
【図１０】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第２の実施形態における裏面研削工程の説明図。
【図１１】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第３の実施形態における改質層形成工程の説明図。
【図１２】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第３の実施形態における裏面研削工程の説明図。
【図１３】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第２の実施形態および第３の実施形態における保護プレート剥離工程の説明図。
【図１４】本発明によるウエーハの裏面研削方法の第２の実施形態および第３の実施形態におけるボンド材除去工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明によるウエーハの裏面研削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。
【００１２】
図１には、本発明に従って加工されるウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、厚みが例えば６００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａに複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されているとともに、該複数の分割予定ライン２１によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ２の裏面を研削して所定の厚みに形成するウエーハの裏面研削方法について説明する。
【００１３】
先ず、上述した半導体ウエーハ２の表面２aに水溶性の液状樹脂を被覆して薄膜を形成する水溶性樹脂被覆工程を実施する。
この水溶性樹脂被覆工程は、図２の(a)および(b)に示す樹脂膜形成装置３を用いて実施する。図２の(a)および(b)に示す樹脂膜形成装置３は、被加工物を保持するスピンナーテーブル３１と、該スピンナーテーブル３１の回転中心における上方に配置された液状樹脂供給ノズル３２を具備している。このように構成された樹脂膜形成装置３のスピンナーテーブル３１上に半導体ウエーハ２の裏面２b側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動し、スピンナーテーブル３１上に半導体ウエーハ２を吸引保持する。従って、スピンナーテーブル３１上に保持された半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。このようにして、スピンナーテーブル３１上に半導体ウエーハ２を保持したならば、図２の(a)に示すようにスピンナーテーブル３１を矢印３１aで示す方向に所定の回転速度（例えば５００〜３０００rpm）で回転しつつ、スピンナーテーブル３１の上方に配置された液状樹脂供給ノズル３２から半導体ウエーハ２の表面２ａの中央領域に所定量の液状樹脂３０を滴下する。そして、スピンナーテーブル３１を６０秒間程度回転することにより図２の(b)および(c)に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａに薄膜３００が形成される。半導体ウエーハ２の表面２ａに被覆する薄膜３００の厚さは、上記液状樹脂３０の滴下量によって決まるが、１〜３μm程度でよい。なお、水溶性の液状樹脂としては紫外線を照射することにより硬化する液状樹脂が望ましく、紫外線を照射することにより硬化する液状樹脂としては、ポリビニルアルコール（PVA：Poly  Vinyl  Alcohol）、ポリエチレングリコール（PEG：Poly  Ethylene  Glycol)、ポリエチレンオキシド（PEO：Poly  Ethylene  Oxide)を用いることができる。
【００１４】
上述した水溶性樹脂被覆工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の表面２ａに被覆された薄膜３００に紫外線を照射して硬化する薄膜硬化工程を実施する。即ち、図３に示すように、半導体ウエーハ２の表面２ａに被覆された薄膜 ３００に紫外線照射器４によって紫外線を照射する。この結果、紫外線を照射することにより硬化する液状樹脂によって形成された薄膜３００は硬化せしめられる。
【００１５】
次に、水溶性樹脂被覆工程が実施された半導体ウエーハ２の表面を保護する保護プレートと上記薄膜３００との間にボンド材を介在させて半導体ウエーハ２を保護プレートに固定する保護プレート固定工程を実施する。即ち、図４の(a)および(b)に示すように半導体ウエーハ２の表面に被覆された薄膜３００上にボンド材５を所定量供給し、該ボンド材５を保護プレート６によって全面を均一に押圧することにより、図４の(b)に示すように保護プレート６に厚みが均一なボンド層５０を介して半導体ウエーハ２が固定される。なお、保護プレート６と半導体ウエーハ２の表面に被覆された薄膜３００との間に介在されるボンド層５０の厚みは、１０〜２００μm程度でよい。また、ボンド材５としては紫外線を照射することによって硬化する樹脂が望ましく、紫外線を照射することによって硬化する樹脂としては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等を用いることができる。また、保護プレート６は、紫外線が透過する樹脂シートが望ましく、厚みが例えば５００μm〜１ｍｍ程度のポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂シート、ポリオレフィン樹脂シート等を用いることができる。
【００１６】
上述した保護プレート固定工程を実施したならば、半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６を通してボンド層５０に紫外線を照射して硬化するボンド層硬化工程を実施する。即ち、図５に示すように、半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６側から紫外線照射器４によって紫外線を照射する。図示の実施形態においては保護プレート６は紫外線が透過する樹脂シートによって形成されているので、該保護プレート６を通してボンド層５０に紫外線が照射され、ボンド層５０が硬化せしめられる。
【００１７】
次に、半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６をチャックテーブルに保持し、半導体ウエーハ２の裏面を研削して所定の厚みに形成する裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程は、図６の(a)に示す研削装置７を用いて実施する。図６の(a)に示す研削装置７は、被加工物を保持する保持手段としてのチャックテーブル７１と、該チャックテーブル７１に保持された被加工物を研削する研削手段７２を具備している。チャックテーブル７１は、上面に被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない回転駆動機構によって図６の(a)において矢印７１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段７２は、スピンドルハウジング７２１と、該スピンドルハウジング７２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル７２２と、該回転スピンドル７２２の下端に装着されたマウンター７２３と、該マウンター７２３の下面に取り付けられた研削ホイール７２４とを具備している。この研削ホイール７２４は、円環状の基台７２５と、該基台７２５の下面に環状に装着された研削砥石７２６とからなっており、基台７２５がマウンター７２３の下面に締結ボルト７２７によって取り付けられている。
【００１８】
上述した研削装置７を用いて上記裏面研削工程を実施するには、図６の(a)に示すようにチャックテーブル７１の上面（保持面）に半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによりチャックテーブル７１上に保護プレート６を介して半導体ウエーハ２を吸着保持する（ウエーハ保持工程）。従って、チャックテーブル７１上に保持された半導体ウエーハ２は、裏面２bが上側となる。このようにチャックテーブル７１上に半導体ウエーハ２を保護プレート６を介して吸引保持したならば、チャックテーブル７１を図６の(a)において矢印７１aで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段７２の研削ホイール７２４を図６の(a)において矢印７２４aで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転して、図６の(b)に示すように研削砥石７２６を被加工面である半導体ウエーハ２の裏面２bに接触せしめ、研削ホイール７２４を矢印７２４bで示すように例えば１μm／秒の研削送り速度で下方（チャックテーブル７１の保持面に対し垂直な方向）に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ２の裏面２bが研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成される。
【００１９】
次に、裏面研削工程が実施された半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６とともにボンド材からなるボンド層５０を剥離する保護プレート剥離工程を実施する。即ち、図７の（ａ）および（ｂ）に示すように環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が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Tの表面に半導体ウエーハ２の裏面２bを貼着し、半導体ウエーハ２が固定されている保護プレート６とともにボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離する。なお、保護プレート６とともにボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離する際には、半導体ウエーハ２と保護プレート６との間に介在されてボンド層５０に水蒸気スチームを供給しつつ実施することにより容易に剥離することができる。このようにして、保護プレート６とともにボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離しても、半導体ウエーハ２の表面にはボンド材の一部が残存している場合がある。
【００２０】
上述した保護プレート剥離工程を実施したならば、半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材に水を供給し、ボンド材とともに薄膜３００を除去するボンド材除去工程を実施する。即ち、図８の(a)に示すように保護プレート剥離工程が実施され環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている半導体ウエーハ２を洗浄装置８の保持テーブル８１上にダイシングテープTを介して載置し、図示しない吸引手段を作動することにより保持テーブル８１上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２を吸引保持する。そして、保持テーブル８１の上方に配置された洗浄水供給ノズル８２から洗浄水を半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材および薄膜３００に供給する。この結果、薄膜３００は水溶性樹脂からなっているので図８の(b)に示すように洗浄水によって容易に除去されるとともに半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材も除去される。従って、デバイスの表面にボンド材の一部が残存することがないので、デバイスの品質を低下させることはない。
【００２１】
以上のようにして、ボンド材除去工程が実施された半導体ウエーハ２は、ダイシングテープTを介して環状のフレームFに支持された状態で次工程であるウエーハ分割工程に搬送され、分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス２２に分割される。
【００２２】
次に、本発明によるウエーハの裏面研削方法における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、上記水溶性樹脂被覆工程を実施する前に半導体ウエーハ２の表面側から分割予定ライン２１に沿ってデバイス２２の仕上がり厚さに相当する切削溝を形成する切削溝形成工程を実施し、上記裏面研削工程においては半導体ウエーハ２の裏面に切削溝を露出させることにより半導体ウエーハ２を個々のデバイス２２に分割する。
【００２３】
ここで、上記切削溝形成工程について図９の(a)および(b)を参照して説明する。
切削溝形成工程は、図９の(a)に示す切削装置９を用いて実施する。図９の(a)に示す切削装置９は、被加工物を保持するチャックテーブル９１と、該チャックテーブル９１に保持された被加工物を切削する切削手段９２と、該チャックテーブル９１に保持された被加工物を撮像する撮像手段９３を具備している。チャックテーブル９１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない切削送り機構によって図９の(a)において矢印Ｘで示す切削送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印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。
【００２４】
上記切削手段９２は、実質上水平に配置されたスピンドルハウジング９２１と、該スピンドルハウジング９２１に回転自在に支持された回転スピンドル９２２と、該回転スピンドル９２２の先端部に装着された切削ブレード９２３を含んでおり、回転スピンドル９２２がスピンドルハウジング９２１内に配設された図示しないサーボモータによって矢印９２２aで示す方向に回転せしめられるようになっている。なお、切削ブレード９２３の厚みは、図示の実施形態においては３０μｍに設定されている。上記撮像手段９３は、スピンドルハウジング９２１の先端部に装着されており、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。
【００２５】
上述した切削装置９を用いて切削溝形成工程を実施するには、図９の(a)に示すようにチャックテーブル９１上に半導体ウエーハ２の裏面２b側を載置し、図示しない吸引手段を作動することにより半導体ウエーハ２をチャックテーブル９１上に吸引保持する。従って、チャックテーブル９１に保持された半導体ウエーハ２は、表面２ａが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル９１は、図示しない切削送り機構によって撮像手段９３の直下に位置付けられる。
【００２６】
チャックテーブル９１が撮像手段９３の直下に位置付けられると、撮像手段９３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１に沿って分割溝を形成すべき切削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９３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、切削ブレード９２３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、切削領域のアライメントを遂行する（アライメント工程）。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２１に対しても、同様に切削領域のアライメントが遂行される。
【００２７】
以上のようにしてチャックテーブル９１上に保持されている半導体ウエーハ２の切削領域を検出するアライメントが行われたならば、半導体ウエーハ２を保持したチャックテーブル９１を切削領域の切削開始位置に移動する。そして、切削ブレード９２３を図９の(a)において矢印９２２aで示す方向に回転しつつ下方に移動して切り込み送りを実施する。この切り込み送り位置は、切削ブレード９２３の外周縁が半導体ウエーハ２の表面からデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ位置（例えば、１００μｍ）に設定されている。このようにして、切削ブレード９２３の切り込み送りを実施したならば、切削ブレード９２３を回転しつつチャックテーブル９１を図９の(a)において矢印Ｘで示す方向に切削送りすることによって、図９の(b)に示すように分割予定ライン２１に沿って幅が３０μｍでデバイスの仕上がり厚さに相当する深さ（例えば、１００μｍ）の切削溝２１０が形成される（切削溝形成工程）。
【００２８】
上述した切削溝形成工程を実施したならば、上記水溶性樹脂被覆工程および保護プレート固定工程を実施した後に、上記裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程においては、図１０の(a)および(b)に示すように半導体ウエーハ２の裏面を研削して厚みが例えば１００μｍに達すると、切削溝２１０が裏面２bに表出して、半導体ウエーハ２は個々のデバイスに分割される。なお、この実施形態においては、上記切削溝形成工程を実施した後に上記水溶性樹脂被覆工程を実施するので、水溶性樹脂は切削溝２１０内に充填される。従って、裏面研削工程において切削溝２１０が半導体ウエーハ２の裏面に表出されると、切削溝２１０内に充填された水溶性樹脂が露出せしめられる。
【００２９】
次に、本発明によるウエーハの裏面研削方法における第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、上記水溶性樹脂被覆工程を実施する前に半導体ウエーハ２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半導体ウエーハ２の内部に位置付けて分割予定ライン２１に沿って照射して半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って分割起点となる改質層を形成する改質層形成工程を実施し、上記裏面研削工程においては半導体ウエーハ２を分割起点となる改質層が形成された分割予定ラインに沿って個々のデバイスに分割する。
【００３０】
ここで、上記改質層形成工程について図１１の(a)、(b)および(c)を参照して説明する。
改質層形成工程は、図１１の(a)に示すレーザー加工装置１０を用いて実施する。図１１の(a)に示すレーザー加工装置１０は、被加工物を保持するチャックテーブル１１と、該チャックテーブル１１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１２と、チャックテーブル１１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段１３を具備している。チャックテーブル１１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図１１の(a)において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図１１の(a)において矢印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。
【００３１】
上記レーザー光線照射手段１２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング１２１を含んでいる。ケーシング１２１内には図示しない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１２１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１２２が装着されている。なお、レーザー光線照射手段１２は、集光器１２２によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段（図示せず）を備えている。
【００３２】
上記レーザー光線照射手段１２を構成するケーシング１２１の先端部に装着された撮像手段１３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。
【００３３】
上述したレーザー加工装置１０を用いて改質層形成工程を実施するには、先ず上述した図１１の(a)に示すようにチャックテーブル１１上に半導体ウエーハ２の裏面２b側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル１１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。従って、チャックテーブル１１上に保持された半導体ウエーハ２は、表面２aが上側となる。このようにして、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル１１は、図示しない加工送り手段によって撮像手段１３の直下に位置付けられる。
【００３４】
チャックテーブル１１が撮像手段１３の直下に位置付けられると、撮像手段１３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ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１３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１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１２の集光器１２２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、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直交する方向に延びる分割予定ライン２１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。
【００３５】
以上のようにしてチャックテーブル１１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１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１１の(b)で示すようにチャックテーブル１１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段１２の集光器１２２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２１の一端（図１１の(b)において左端）をレーザー光線照射手段１２の集光器１２２の直下に位置付ける。次に、集光器１２２から照射されるパルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の厚み方向中間部に位置付ける。そして、集光器１２２からシリコンウエーハ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照射しつつチャックテーブル１１を図１１の(b)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図１１の(c)で示すようにレーザー光線照射手段１２の集光器１２２の照射位置が分割予定ライン２１の他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１１の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ２の内部には、図１１の(c)で示すように分割予定ライン２１に沿って改質層２２０が形成される（改質層形成工程）。この改質層形成工程を半導体ウエーハ２に形成された全ての分割予定ライン２１に沿って実施する。
【００３６】
上述した改質層形成工程を実施したならば、上記水溶性樹脂被覆工程と保護プレート固定工程を実施した後に、上記裏面研削工程を実施する。この裏面研削工程においては、図１２の(a)および(b)に示すように半導体ウエーハ２の裏面が研削されて半導体ウエーハ２は所定の厚み（例えば１００μm）に形成されるとともに、上記改質層２２０が形成され強度が低下せしめられている分割予定ライン２１に沿ってクラック２２１が発生し個々のデバイスに分割される。
なお、上述した改質層形成工程においては半導体ウエーハ２の表面側からレーザー光線の集光点を内部に位置付けて分割予定ライン２１に沿って照射する例を示したが、半導体ウエーハ２の裏面側からレーザー光線の集光点を内部に位置付けて分割予定ライン２１に沿って照射する場合には、改質層形成工程は上記水溶性樹脂被覆工程と保護プレート固定工程を実施した後に実施してもよい。
【００３７】
以上のようにして第２の実施形態および第３の実施形態における裏面研削工程を実施したならば、上記図７の(a)および(b)に示す保護プレート剥離工程と同様に、半導体ウエーハ２が固定された保護プレート６とともにボンド材からなるボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離する保護プレート剥離工程を実施する。即ち、図１３の(a)および(b)に示すように環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が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Tの表面に個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の裏面２bを貼着し、半導体ウエーハ２が固定されている保護プレート６とともにボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離する。なお、図示の実施形態においては上記裏面研削工程が実施されて半導体ウエーハ２は裏面への切削溝２１０の表出またはクラック２２１の発生により個々のデバイス２２に分割されている。このようにして、保護プレート６とともにボンド層５０を半導体ウエーハ２から剥離しても、個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２の表面にはボンド材の一部が残存している場合がある。
【００３８】
上述した保護プレート剥離工程を実施したならば、上記図８の(a)および(b)に示すボンド材除去工程と同様に、半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材に水を供給し、ボンド材とともに薄膜３００を除去するボンド材除去工程を実施する。即ち、図１４の(a)に示すように保護プレート剥離工程が実施され環状のフレームFにダイシングテープTを介して支持されている個々のデバイス２２に分割された半導体ウエーハ２を洗浄装置８の保持テーブル８１上にダイシングテープTを介して吸引保持し、洗浄水供給ノズル８２から洗浄水を半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材および薄膜３００に供給する。この結果、図１４の(b)および(c)に示すように薄膜３００は水溶性樹脂からなっているので洗浄水によって容易に除去されるとともに半導体ウエーハ２の表面に残存するボンド材も除去される。従って、デバイス２２の表面にボンド材の一部が残存することがないので、デバイス２２の品質を低下させることはない。
【符号の説明】
【００３９】
２：半導体ウエーハ
２１：分割予定ライン
２２：デバイス
３：樹脂膜形成装置
３１：スピンナーテーブル
３２：液状樹脂供給ノズル
３００：薄膜
４：紫外線照射器
５：ボンド材
５０：ボンド層
６：保護プレート
７：研削装置
７１：研削装置のチャックテーブル
７２：研削手段
７２４：研削ホイール
８：洗浄装置
８２：洗浄水供給ノズル
９：切削装置
９１：切削装置のチャックテーブル
９２：切削手段
９２３：切削ブレード
１０：レーザー加工装置
１１：レーザー加工装置のチャックテーブル
１２：レーザー光線照射手段
１２２：集光器
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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