JP2007242787A - ウエーハの分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個々に分割されたチップの抗折強度を低下させることなく、ウエーハを分割することができるウエーハの分割方法。
【解決手段】ウエーハ２の表面に保護テープ３を貼着する保護テープ貼着工程と、チャックテーブル４１にウエーハ２の保護テープ側を保持するウエーハ保持工程と、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をウエーハ２の裏面側から分割予定ラインに沿って照射しウエーハ２の内部に変質層を形成する変質層形成工程と、吸着面に多孔質樹脂層５５を有する吸着パッド５によってウエーハ２の裏面を吸引保持しウエーハ２を搬出するウエーハ搬出工程と、ウエーハ２の表面を保持するとともにウエーハ２の裏面から吸着パッド５を外しウエーハ２の裏面に粘着テープを貼着するウエーハ支持工程と、ウエーハ２に外力を作用せしめることにより分割予定ラインに沿ってウエーハ２を破断するウエーハ破断工程とを含む。
【選択図】図７

Description

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ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々のチップに分割するウエーハの分割方法に関する。

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等のデバイスを形成する。そして、半導体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所定の分割予定ライン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。

上述した半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等を分割予定ラインに沿って分割する方法として、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、ウエーハの裏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赤外光領域のパルスレーザー光線を照射し、ウエーハの内部に分割予定ライン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分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３４０８８０５号公報

しかるに、分割予定ラインに沿って変質層が形成されたウエーハをレーザー加工装置のチャックテーブルから搬出する際に、ウエーハが変質層に沿って破断され、取り扱いが困難になるという問題がある。このような問題を解消するために、分割予定ラインに沿って変質層が形成されたウエーハの裏面全面を全面吸着パッドによって吸引保持してチャックテーブルから搬出し、後工程に搬送している。

而して、吸着パッドによって裏面全面を吸引保持して搬送したウエーハを変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(チップ)に分割すると、抗折強度が低い(例えば４００MPa以下) デバイス(チップ)が増える傾向があり、特に厚さが３００μm以下の薄いウエーハにおいては問題となる。このような問題は、上記吸着パッドの吸引保持部が多孔質セラミックによって形成されているため、高度の高い多孔質セラミックからなる吸引保持部材にウエーハの裏面全面を吸引保持した際に、ウエーハの裏面に微細なクラックが生成されるためであると考えられる。

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、個々に分割されたチップの抗折強度を低下させることなく、ウエーハを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。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に分割予定ラインが形成されたウエーハを、該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
該ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
レーザー加工装置の被加工物を保持するチャックテーブルにウエーハの保護テープ側を保持するウエーハ保持工程と、
該チャックテーブルに保持され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をウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程を実施した後に、吸着面に多孔質樹脂層を有する吸着パッドによって該チャックテーブルに保持されているウエーハの裏面を吸引保持し、該チャックテーブルからウエーハを搬出するウエーハ搬出工程と、
該吸着パッドに裏面が吸引保持されているウエーハの表面を保持するとともにウエーハの裏面から該吸着パッドを外し、ウエーハの裏面に環状のフレームに装着される粘着テープを貼着し、該粘着テープを介してウエーハを該環状のフレームに支持するウエーハ支持工程と、
該環状のフレームに該粘着テープを介して支持されたウエーハに外力を作用せしめることにより該変質層が形成された該分割予定ラインに沿ってウエーハを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。

上記ウエーハ搬出工程において用いる吸着パッドの吸着面を形成する多孔質樹脂層は、多孔質樹脂シートからなっている。

本発明によるウエーハの分割方法においては、レーザー加工装置のチャックテーブルに保持され変質層形成工程が実施されたウエーハを搬出するウエーハ搬出工程は、吸着面に多孔質樹脂層を有する吸着パッドによってウエーハの裏面を吸引保持しチャックテーブルからウエーハを搬出するので、ウエーハの裏面に高度の高い多孔質セラミック等からなる吸引保持部が接触することはなく、ウエーハの裏面には多孔質樹脂層が接触するため、ウエーハの裏面に微細なクラックが生成されることはない。従って、ウエーハが分割された個々のチップの抗折強度が低下することはない。

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。

図１には、本発明によるウエーハの分割方法に従って分割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、例えば厚さが３００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａには複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ２の表面２aには、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を個々のデバイス（チップ）に分割するウエーハの分割方法について説明する。

上述した半導体ウエーハ２の表面２ａには、デバイス２２を保護するために図２に示すように保護テープ３を貼着する（保護テープ貼着工程）。

保護テープ貼着工程を実施することにより半導体ウエーハ２の表面２ａに保護部材３を貼着したならば、レーザー加工装置の被加工物を保持するチャックテーブルにウエーハを保持し（ウエーハ保持工程）、チャックテーブルに保持され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をウエーハの裏面側から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、図示の実施形態においては図３に示すレーザー加工装置を用いて実施する。
図３に示すレーザー加工装置４は、被加工物を保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１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４２と、チャックテーブル４１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段４３を具備している。チャックテーブル４１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。

上記レーザー光線照射手段４２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング４２１を含んでいる。ケーシング４２１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４２１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４２２が装着されている。

上記レーザー光線照射手段４２を構成するケーシング４２１の先端部に装着された撮像手段４３は、図示の実施形態において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図示しない制御手段に送る。

上述したレーザー加工装置４を用いて変質層形成工程を実施するには、図３に示すようにレーザー加工装置４のチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２の保護テープ３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４１上に半導体ウエーハ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４１上に吸引保持された半導体ウエーハ２は裏面２ｂが上側となる。

上述したようにウエーハ保持工程を実施したならば、半導体ウエーハ２を形成するシリコン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半導体ウエーハ２の裏面２b側から分割予定ライン２１に沿って照射し、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って変質層を形成することにより分割予定ラインに沿って強度を低下せしめる変質層形成工程を実施する。まず、半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル４１は、図示しない移動機構によって撮像手段４３の直下に位置付けられる。そして、撮像手段４３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４３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４２の集光器４２２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して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（アライメント工程）。このとき、半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段４３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および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）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かして分割予定ライン２１を撮像することができる。

以上のようにしてアライメント工程を実施したならば、図４の（ａ）で示すようにチャックテーブル４１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段４２の集光器４２２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４の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段４２の集光器４２２の直下に位置付ける。そして、集光器４２２からシリコンウエーハに対して透過性を有するパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル４１を図４の（ａ）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４の（ｂ）で示すように集光器４２２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４１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の表面２ａ（下面）付近に合わせることにより、半導体ウエーハ２には表面２ａ（下面）に露出するとともに表面２ａ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。

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スレーザー
波長 ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
繰り返し周波数 ：１００ｋＨｚ
パルス出力 ：１０μＪ
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：１００ｍｍ／秒

なお、半導体ウエーハ２の厚さが厚い場合には、図５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、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って表面２ａから裏面２ｂに渡って変質層を形成してもよい。また、変質層２１０は、表面２ａおよび裏面２ｂに露出しないように内部だけに形成してもよい。

以上のようにして、半導体ウエーハ２の所定方向に延在する全ての分割予定ライン２１に沿って上記変質層形成工程を実行したならば、チャックテーブル４１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分割予定ラインに沿って上記変質層形成工程を実行する。

このようにして、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に沿って上記変質層形成工程を実行したならば、吸着面に多孔質樹脂層を有する吸着パッドによってチャックテーブル４１に保持されている半導体ウエーハ２の裏面２aを吸引保持し、チャックテーブル４１から半導体ウエーハ２を搬出するウエーハ搬出工程を実施する。このウエーハ搬出工程は、図６に示す吸着パッドを用いて実施する。
図６に示す吸着パッド５は、円盤状の基台５１と吸引保持部材５２とからなっている。基台５１は適宜の金属材によって構成され、その上面中央部には支持軸部５１１が突出して形成されており、この支持軸部５１１が作動アーム５３の先端部に装着される。支持軸部５１１の上端には係止部５１１aが設けられており、この係止部５１１aが作動アーム５３に形成された係合部５３１と係合するようになっている。なお、基台５１の上面と作動アーム５３との間には圧縮コイルばね５４が配設され、基台５１を下方に向けて付勢している。吸着パッド５を構成する基台５１は、下方が開放された円形状の凹部５１２を備えている。この凹部５１２に多孔質セラミックによって円盤状に形成された吸引保持部材５２が嵌合されている。吸着パッド５を構成する基台５１に形成された円形状の凹部５１２は、支持軸部５１１に設けられた連通路５１１bを介して作動アーム５３内に配設されたフレキシブルパイプ等の配管５４に接続されている。なお、配管５４が図示しない吸引手段に接続されている。吸着パッド５を構成する基台５１および吸引保持部材５２の図６において下面(吸引面)には、多孔質樹脂層を形成する多孔質樹脂シート５５が装着されている。この多孔質樹脂シート５５は、外周部が基台５１の外周面に接着剤によって固着されている。なお、多孔質樹脂シート５５は、例えば日東電工株式会社によって製造販売される超高分子量ポリエチレン多孔質シート：サンマップ(商標名)を用いることができる。

上述した吸着パッド５を用いて実施するウエーハ搬出工程について、図７を参照して説明する。
図７に示すように吸着パッド５の基台５１および吸引保持部材５２の図７において下面(吸着面)をチャックテーブル４１上に保持されている変質層形成工程が実施された半導体ウエーハ２の上面（裏面２ｂ）に接触させる。そして、チャックテーブル４１による半導体ウエーハ２の吸引保持を解除するとともに、吸着パッド５の吸引手段を作動する。この結果、作動アーム５３に配設された配管５４、基台５１にもうけられた連通路５１１bおよび凹部５１２、吸引保持部材５２を介して多孔質樹脂シート５５に負圧が作用せしめられる。従って、多孔質樹脂シート５５の図７において下面(吸着面)に半導体ウエーハ２の上面（裏面２ｂ）が吸引保持される。そして、図示しない作動機構によって作動アーム５３を作動することにより、吸着パッド５に保持された半導体ウエーハ２をチャックテーブル４１から搬出する。なお、半導体ウエーハ２の裏面２ｂを吸引保持する吸着パッド５は、吸着面が多孔質樹脂シート５５によって形成されているので、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに微細なクラックが生成されることはない。

上述したように半導体ウエーハ２の裏面２ｂを吸着パッド５に吸引保持してチャックテーブル４１から搬出したならば、吸着パッド５に裏面２ｂが吸引保持されている半導体ウエーハ２の表面２aを保持するとともに半導体ウエーハ２の裏面２ｂから吸着パッド５を外すウエーハ移し替え工程を実施する。このウエーハ移し替え工程を実施するには図８に示すように上記吸着パッド５と同様の構成をした吸着パッド５０を用いる。図８に示す実施形態における吸着パッド５０においては、吸着パッド５の構成部材と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。なお、吸着パッド５０においては、吸着パッド５の吸引保持部材５２に装着される多孔質樹脂シート５５は必要ない。ウエーハ移し替え工程は、図８に示すように吸着パッド５に裏面２ｂが吸引保持された半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３に吸着パッド５０の吸引保持部材５２を接触させる。そして、吸着パッド５による半導体ウエーハ２の吸引保持を解除するとともに、吸着パッド５０の吸引手段を作動する。この結果、吸引保持部材５２に負圧が作用せしめられ、吸引保持部材５２に保護テープ３を介して半導体ウエーハ２の表面２a側が吸引保持される。このように、半導体ウエーハ２の表面２aは保護テープ３を介して吸引保持部材５２に吸引保持されるので、吸引保持部材５２が直接接触しないためデバイスが損傷されることはない。

次に、吸着パッド５０に表面２a側が吸引保持された半導体ウエーハ２の裏面２ｂを環状のフレームに装着される粘着テープを貼着し、粘着テープを介して半導体ウエーハ２を環状のフレームに支持するウエーハ支持工程を実施する。ウエーハ支持工程は、図９の(a)に示すように半導体ウエーハ２の表面２a側を吸引保持した吸着パッド５０を反転し、吸着パッド５０に表面２a側が吸引保持された半導体ウエーハ２の裏面２ｂを、支持台６上に配置されている環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０の表面に貼着する。そして、吸着パッド５０による半導体ウエーハ２の吸引保持を解除する。このようにして、環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０の表面に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを貼着したならば、図９の(b)に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護テープ３を剥離する。

なお、上述した実施形態におけるウエーハ支持工程は環状のフレーム７に装着された粘着テープ７０に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを貼着する例を示したが、環状のフレーム７に粘着テープ７０を装着する際に半導体ウエーハ２の裏面２ｂに粘着テープ７０を貼着してもよい。即ち、環状のフレームを保持する保持手段を設け、該保持手段によって環状のフレームを保持する。そして、ウエーハを環状のフレーム内に裏面を上側にしてセットし、粘着テープを環状のフレームおよびウエーハ裏面に貼着した後、粘着テープを環状のフレームに沿って切断する。

上述したウエーハ支持工程を実施したならば、環状のフレーム７に粘着テープ７０を介して支持された半導体ウエーハ２に外力を作用せしめることにより変質層２１０が形成された分割予定ライン２１に沿って半導体ウエーハ２を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１０に示す分割装置８を用いて実施する。
図１０に示す分割装置８は、基台８１と、該基台８１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された移動テーブル８２を具備している。基台８１は矩形状に形成され、その両側部上面には矢印Ｙで示す方向に２本の案内レール８１１、８１２が互いに平行に配設されている。この２本の案内レール８１１、８１２上に移動テーブル８２が移動可能に配設されている。移動テーブル８２は、移動手段８３によって矢印Ｙで示す方向に移動せしめられる。移動テーブル８２上には、上記環状のフレーム７を保持するフレーム保持手段８４が配設されている。フレーム保持手段８４は、円筒状の本体８４１と、該本体８４１の上端に設けられた環状のフレーム保持部材８４２と、該フレーム保持部材８４２の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ８４３とからなっている。このように構成されたフレーム保持手段８４は、フレーム保持部材８４２上に載置された環状のフレーム７をクランプ８４３によって固定する。また、図１０に示す分割装置８は、上記フレーム保持手段８４を回動せしめる回動手段８５を具備している。この回動手段８５は、上記移動テーブル８２に配設されたパルスモータ８５１と、該パルスモータ８５１の回転軸に装着されたプーリ８５２と、該プーリ８５２と円筒状の本体８４１に捲回された無端ベルト８５３とからなっている。このように構成された回動手段８５は、パルスモータ８５１を駆動することにより、プーリ８５２および無端ベルト８５３を介してフレーム保持手段８４を回動せしめる。

図１０に示す分割装置８は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム７に粘着テープ７０を介して支持されている半導体ウエーハ２に分割予定ラインと直交する方向に引張力を作用せしめる張力付与手段８６を具備している。張力付与手段８６は、環状のフレーム保持部材８４の本体８４１内に配置されている。この張力付与手段８６は、矢印Y方向と直交する方向に長い長方形の保持面を備えた第１の吸引保持部材８６１と第２の吸引保持部材８６２を備えている。第１の吸引保持部材８６１には複数の吸引孔８６１aが形成されており、第２の吸引保持部材８６２には複数の吸引孔８６２aが形成されている。複数の吸引孔８６１aおよび８６２aは、図示しない吸引手段に連通されている。また、第１の吸引保持部材８６１と第２の吸引保持部材８６２は、図示しない移動手段によって矢印Y方向にそれぞれ移動せしめられるようになっている。

図１０に示す分割装置８は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム７に粘着テープ７０を介して支持されている半導体ウエーハ２の分割予定ラインを検出するための検出手段８７を具備している。検出手段８７は、基台８１に配設されたＬ字状の支持柱８７１に取り付けられている。この検出手段８７は、光学系および撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されており、上記張力付与手段８６の上方位置に配置されている。このように構成された検出手段８７は、上記環状のフレーム保持部材８４２に保持された環状のフレーム７に粘着テープ７０を介して支持されている半導体ウエーハ２の分割予定ラインを撮像し、これを電気信号に変換して図示しない制御手段に送る。

上述した分割装置８を用いて実施するウエーハ破断工程について、図１０乃至図１１を参照して説明する。
上述した変質層形成工程が実施された半導体ウエーハ２を粘着テープ７０を介して支持する環状のフレーム７を、図１１の（ａ）に示すようにフレーム保持部材８４２上に載置し、クランプ８４３によってフレーム保持部材８４２に固定する。次に、移動手段８３を作動して移動テーブル８２を矢印Ｙで示す方向（図１０参照）に移動し、図１１の（ａ）に示すように半導体ウエーハ２の所定方向に形成された１本の分割予定ライン２１(図示の実施形態においては最左端の分割予定ライン)が張力付与手段８６を構成する第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付ける。このとき、検出手段８７によって分割予定ライン２１を撮像し、第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との位置合わせを行う。このようにして、１本の分割予定ライン２１が第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付けられたならば、図示しない吸引手段を作動し吸引孔８６１aおよび８６２aに負圧を作用せしめることにより、第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面上に粘着テープ７０を介して半導体ウエーハ２を吸引保持する(保持工程)。

上述した保持工程を実施したならば、張力付与手段８６を構成する図示しない移動手段を作動し、第１の吸引保持部材８６１と第２の吸引保持部材８６２を図１１の(b)に示すように互いに離反する方向に移動せしめる。この結果、第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付けられた分割予定ライン２１には、分割予定ライン２１と直交する方向に引張力が作用して、半導体ウエーハ２は分割予定ライン２１に沿って破断される。このウエーハ破断工程を実施することにより、粘着テープ７０は僅かに伸びる。このウエーハ破断工程においては、半導体ウエーハ２は分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成され強度が低下せしめられているので、第１の吸引保持部材８６１と第２の吸引保持部材８６２を互いに離反する方向に０．５mm程度移動することにより半導体ウエーハ２を分割予定ライン２１に沿って破断することができる。

上述したように所定方向に形成された１本の分割予定ライン２１に沿って破断するウエーハ破断工程を実施したならば、上述した第１の吸引保持部材８６１および第２の吸引保持部材８６２による半導体ウエーハ２の吸引保持を解除する。次に、移動手段８３を作動して移動テーブル８２を矢印Ｙで示す方向（図１０参照）に分割予定ライン２１の間隔に相当する分だけ移動し、上記ウエーハ破断工程を実施した分割予定ライン２１の隣の分割予定ライン２１が張力付与手段８６を構成する第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面との間に位置付ける。そして、上記保持工程およびウエーハ破断工程を実施する。

以上のようにして、所定方向に形成された全ての分割予定ライン２１に対して上記保持工程および分割工程を実施したならば、回動手段８５を作動してフレーム保持手段８４を９０度回動せしめる。この結果、フレーム保持手段８４のフレーム保持部材８６２に保持された半導体ウエーハ２も９０度回動することになり、所定方向に形成され上記ウエーハ破断工程が実施された分割予定ライン２１と直交する方向に形成された分割予定ライン２１が第１の吸引保持部材８６１の保持面と第２の吸引保持部材８６２の保持面と平行な状態に位置付けられる。次に、上記分割工程が実施された分割予定ライン２１と直交する方向に形成された全ての分割予定ライン２１に対して上述し保持工程およびウエーハ破断工程を実施することにより、半導体ウエーハ２は分割予定ライン２１に沿って個々のデバイス(チップ)に分割される。このようにして個々に分割されたデバイス(チップ)は、上記ウエーハ搬出工程において上述したように裏面に微細なクラックが生成されないので、抗折強度が低下することはない。

なお、ウエーハ破断工程は上述した破断方法の外に、次のような分割方法を用いることができる。
即ち、粘着テープ５０に貼着された半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）を柔軟なゴムシート上に載置し、その上面をローラーによって押圧することによって、半導体ウエーハ２を変質層２１０が形成され強度が低下した分割予定ライン２１に沿って割断する方法を用いることができる。また、変質層が形成され強度が低下したス分割予定ライン２１に沿って例えば周波数が２８ｋＨｚ程度の縦波（疎密波）からなる超音波を作用せしめる方法や、変質層２１０が形成され強度が低下した分割予定ライン２１に沿って押圧部材を作用せしめる方法、或いは変質層２１０が形成され強度が低下した分割予定ライン２１に沿ってレーザー光線を照射してヒートショックを与える方法等を用いることができる。

上述した実施形態においてはＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成された半導体ウエーハを個々のデバイス(チップ)に分割する例を示したが、本発明によるウエーハの分割方法は石英ガラスのようにデバイスが形成されていないウエーハの分割にも適用できる。

本発明によるウエーハの分割方法によって個々のデバイスに分割される半導体ウエーハの斜視図。 図１に示す半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図。 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ためのレーザー加工装置の要部斜視図。 本発明によるウエーハの分割方法における変質層形成行程の説明図。 図４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。 本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ搬出工程を実施するための吸着パッドの断面図。 本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ搬出工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ移し替え工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの分割方法におけるウエーハ支持工程を示す説明図。 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。 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示す説明図。

符号の説明

２：半導体ウエーハ
２１：分割予定ライン
２２：デバイス
２１０：変質層
３：保護テープ
４：レーザー加工装置
４１：レーザー加工装置のチャックテーブル
４２：レーザー光線照射手段
４３：撮像手段
５：吸着パッド
５０：吸着パッド
５１：円盤状の基台
５２：吸引保持部材
５３：作動アーム
５５：多孔質樹脂シート
７：環状のフレーム
７０：粘着テープ
８：分割装置
８１：フレーム保持手段
８２：テープ拡張手段
８３：支持手段

Claims (2)

1. 表面に分割予定ラインが形成されたウエーハを、該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
   該ウエーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
   レーザー加工装置の被加工物を保持するチャックテーブルにウエーハの保護テープ側を保持するウエーハ保持工程と、
   該チャックテーブルに保持され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をウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
   該変質層形成工程を実施した後に、吸着面に多孔質樹脂層を有する吸着パッドによって該チャックテーブルに保持されているウエーハの裏面を吸引保持し、該チャックテーブルからウエーハを搬出するウエーハ搬出工程と、
   該吸着パッドに裏面が吸引保持されているウエーハの表面を保持するとともにウエーハの裏面から該吸着パッドを外し、ウエーハの裏面に環状のフレームに装着される粘着テープを貼着し、該粘着テープを介してウエーハを該環状のフレームに支持するウエーハ支持工程と、
   該環状のフレームに該粘着テープを介して支持されたウエーハに外力を作用せしめることにより該変質層が形成された該分割予定ラインに沿ってウエーハを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。
2. 該ウエーハ搬出工程において用いる該吸着パッドの吸着面を形成する多孔質樹脂層は、多孔質樹脂シートからなっている、請求項１記載のウエーハの分割方法。

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