JP2019220657A - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】分割予定ラインにTEGが形成されたウエーハに対しレーザー光線を照射して加工する際にも、集光レンズを汚染することなく、デバイスの品質も低下させることのないウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】少なくともデバイス領域を覆う大きさのポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートのいずれかのシート20をウエーハ10の表面に敷設して熱圧着し、ウエーハの表面を保護する工程と、シート側からレーザー光線の集光点をウエーハの分割予定ラインに位置付けて照射し分割予定ラインに形成されたTEGを切断する工程と、ウエーハの裏面から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分割予定ラインに対応する内部に位置付けて照射し分割予定ラインに沿って改質層を形成する工程と、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスに分割する工程と、から少なくとも構成される。【選択図】図2

Description

分割予定ラインにTEGが形成されたウエーハを加工するウエーハの加工方法に関する。
IC、LSI等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、レーザー加工装置によって分割予定ラインに対応するウエーハの内部に改質層が形成され、外力が付与されて個々のデバイスに分割されて、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される(例えば、特許文献1を参照。)。
また、デバイスの評価、解析に用いられるTEG(Test Element Gruoup)と称される金属片が分割予定ラインに形成されているウエーハを個々のデバイスに分割する場合は、TEGが形成された分割予定ラインの上面にレーザー光線の集光点を位置付けて照射し、TEGを切断する必要がある。
特許第3408805号公報
上記したTEGを分割予定ラインに沿って切断すべくウエーハの上面側からレーザー光線の集光点をTEGに位置付けて照射してアブレーション加工を実施すると、レーザー光線が照射された位置からデブリが飛散して集光レンズが汚染されるという問題がある。
また、デブリの飛散を抑制するためにウエーハの表面に保護テープを貼着してレーザー光線を照射すると、保護テープを貼着する際に用いられる糊剤が保護テープを剥離した後にウエーハの表面に付着して残存し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。特に、内部に改質層を形成する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用いてアブレーション加工を実施することでTEGを切断する場合に、このような汚染の問題が生じる。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、分割予定ラインにTEGが形成されたウエーハに対しレーザー光線を照射して加工する際にも、集光レンズを汚染することなく、デバイスの品質も低下させることのないウエーハの加工方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が表面に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、少なくともデバイス領域を覆う大きさのポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートのいずれかのシートをウエーハの表面に敷設して熱圧着し、ウエーハの表面を該シートで保護するウエーハ表面保護工程と、シート側からレーザー光線の集光点をウエーハの分割予定ラインに位置付けて照射し分割予定ラインに形成されたTEGを切断するTEG切断工程と、ウエーハの裏面から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分割予定ラインに対応する内部に位置付けて照射し分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、該TEG切断工程と該改質層形成工程とを実施した後、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。
好ましくは、該TEG切断工程の前又は後に、ウエーハの裏面をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を有するフレームを貼着してダイシングテープを介してウエーハをフレームで支持するフレーム支持工程を含み、該改質層形成工程において、ダイシングテープ越しにレーザー光線を照射する。また、該ウエーハの分割工程の前に該ウエーハの表面から該シートを剥離することが好ましい。さらに、該TEG切断工程で使用するレーザー光線は、該改質層形成工程で使用されるレーザー光線と同じにすることができる。
該ポリオレフィン系のシートは、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかで構成することができ、該シートとしてポリオレフィン系のシートが選択された場合の該シート熱圧着工程における該シートの加熱温度は、該シートがポリエチレンシートで構成される場合は120〜140℃であり、該シートがポリプロピレンシートで構成される場合は160〜180℃であり、該シートがポリスチレンシートで構成される場合は220〜240℃とすることがこのましい。
該ポリエステル系のシートは、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシート、のいずれかで構成することができ、該シートとしてポリエステル系のシートが選択された場合の該シート熱圧着工程における該シートの加熱温度は、該シートがポリエチレンテレフタレートシートで構成される場合は250〜270℃であり、該シートがポリエチレンナフタレートシートで構成される場合は160〜180℃とすることが好ましい。
本発明のウエーハの加工装置は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が表面に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、少なくともデバイス領域を覆う大きさのポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートのいずれかのシートをウエーハの表面に敷設して熱圧着し、ウエーハの表面を該シートで保護するウエーハ表面保護工程と、シート側からレーザー光線の集光点をウエーハの分割予定ラインに位置付けて照射し分割予定ラインに形成されたTEGを切断するTEG切断工程と、ウエーハの裏面から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分割予定ラインに対応する内部に位置付けて照射し分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、該TEG切断工程と該改質層形成工程とを実施した後、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、から少なくとも構成されていることから、TEGにレーザー光線を照射して切断する際に、熱圧着されたシートによってデブリの飛散が抑制され集光レンズの汚染を防止することができる。また、シートは熱圧着によってウエーハと一体化されていることから、ウエーハの表面から該シートを剥離しても、糊剤、ワックス、液状樹脂等がデバイスに残存するという問題が生じ得ず、デバイスの品質を低下させるという問題が解消される。
本実施形態のウエーハ表面保護工程を実施する際に(a)シートをウエーハの表面に敷設する態様を示す斜視図、及び(b)シートをウエーハの表面に敷設した後の状態を示す斜視図である。 本実施形態のウエーハ表面保護工程において、シートをウエーハの表面に熱圧着する態様を示す側面図である。 図2に示すウエーハ表面保護工程により得られた一体化ユニットの側面図、及び一部拡大断面図である。 本実施形態におけるフレーム支持工程を説明するための斜視図である。 本実施形態における(a)TEG切断工程の実施態様を示す斜視図、及び(b)TEG切断工程を実施した後の状態を示す斜視図である。 本実施形態における改質層形成工程を説明するための斜視図である。 図6に示す改質層形成工程を実施した後にシートを剥離する態様を示す斜視図である。 本実施形態におけるウエーハ分割工程を説明するための側面図である。 ウエーハ表面保護工程においてシートをウエーハの表面に熱圧着するための別の実施態様を示す(a)斜視図、及び(b)一部拡大断面図である。
以下、本発明に基づき構成されたウエーハの加工方法の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のウエーハの加工方法を実施するに際し、まず、図1(a)に示すように、ウエーハ10、及びシート20を用意する。ウエーハ10はSiC基板からなり、表面10aには、複数のデバイス12が分割予定ライン14によって区画されるデバイス領域10cが形成され、デバイス領域10cは、デバイス12が形成されない外周領域10dに囲繞されている。説明の都合上、図1(a)に示すウエーハ10の全体斜視図では省略しているが、右方にウエーハ10のデバイス領域10cの一部を拡大して示すように、分割予定ライン14上の一部には、デバイス12の評価、解析に用いられる金属片であるTEG16が形成されている。シート20は、例えば、ウエーハ10と略同形状に設定されており、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートによって構成される。本実施形態では、シート20としてポリオレフィン系のポリエチレン(PE)シートを選択している。なお、シート20の大きさは必ずしもウエーハ10と同形状である必要はなく、少なくともデバイス領域10cを覆う大きさであればよい。
(ウエーハ表面保護工程)
ウエーハ10、及びシート20を用意したならば、図1(a)に示すように、ウエーハ10の裏面10bを上方に、すなわち、ウエーハ10の表面10aを下方に向けてシート20上に位置付け、支持テーブル40の上面に配設したシート20をウエーハ10の表面10aに敷設した状態とする(図1(b)を参照。)。支持テーブル40は、基台50上に配設されており、支持テーブル40の上面は平坦に形成され、フッ素樹脂で被覆されている。支持テーブル40の内部には、図2に示すように、加熱手段として電気ヒータ42が配設され、さらに、図示しない温度センサーが内蔵される。電気ヒータ42及び該温度センサーは、図示しない制御装置、及び電源に接続され、支持テーブル40を所望の温度に調整することが可能になっている。
ウエーハ10の表面10aにシート20を敷設したならば、シート20をウエーハ10に熱圧着する。図2を参照しながら、以下に具体的に説明する。
シート20をウエーハ10に熱圧着するためには、図2の各図に示す熱圧着装置60を利用する。熱圧着装置60は、支持テーブル40を含む密閉環境を形成するための密閉カバー部材62を備える。なお、図2では、内部の構成を説明する都合上、密閉カバー部材62のみ断面を示している。密閉カバー部材62は、基台50の上面全体を覆う箱型部材であり、上壁62a、及び上壁62aの外周端部から垂下される側壁62bから構成され、下方側は開放されている。上壁62aの中央には、押圧部材64の支持軸64aが貫通し、上下方向に進退させるための開口62cが形成されている。また、支持軸64aを上下に進退させつつ、密閉カバー部材62の内部空間Sを外部と遮断して密閉環境とすべく、支持軸64aの外周を支持する開口部62cにシール構造62dが形成される。支持軸64aの下端には、押圧プレート64bが配設されている。押圧プレート64bは、少なくともウエーハ10よりも大径であり、好ましくは支持テーブル40よりもやや大きい寸法に設定された円盤形状である。密閉カバー部材62の側壁62bの下端面には、全周にわたって弾性シール部材62eが配設されている。また、図示は省略するが、押圧部材64の上方には、押圧部材64を上下方向に進退させるための駆動手段が配設される。
上記したように、ウエーハ10の表面10aにシート20を敷設し、すなわち、ウエーハ10の裏面10bを上にしてシート20を介して支持テーブル40上に載置したならば、図2(a)に示すように基台50上に位置付けられた密閉カバー部材62を下降させて、基台50上に載置する。このとき、押圧プレート64bは、図2(b)に示すように、ウエーハ10の上面に接触しない上方位置に引き上げられている。密閉カバー部材62が基台50上に載置されると、側壁62bの下端面に配設された弾性シール部材62eが基台50の上面に密着する。基台50における支持テーブル40の近傍位置には、吸引孔52が配設されており、吸引孔52を介して、密閉カバー部材62によって形成される内部空間Sに吸引手段が接続される。
図2(b)に示すように、密閉カバー部材62を基台50上に載置し、密閉カバー部材62の内部空間Sが密閉環境とされたならば、図示しない吸引手段を作動して、吸引孔52を介して内部空間Sの空気を吸引し、ウエーハ10を含む領域を真空に近い状態まで減圧する。これと同時に、電気ヒータ42を作動させて、ウエーハ10を支持しているシート20を加熱する。支持テーブル40の電気ヒータ42を作動させ、図示しない温度センサーによって支持テーブル40の温度を制御することにより、シート20を構成するポリエチレンシートが融点近傍の温度(120〜140℃)になるように加熱する。さらに、シート20を加熱すると同時に、図2(c)に示すように、押圧プレート64bを下降させてウエーハ10の上面全体を均等な力で押圧する。ウエーハ10を収容している内部空間Sが減圧されることにより、ウエーハ10とシート20との間に残存する空気も吸引されて除去される。そして、シート20は、上記した温度に加熱されることにより軟化して粘着性が増し、シート20とウエーハ10とが熱圧着されて一体化ユニットWが形成され、ウエーハ表面保護工程が完了する。このウエーハ表面保護工程を実施することにより、ウエーハ10の表面10aに形成されたデバイス領域10cがシート20により覆われ、保護された状態となる。
上記したウエーハ表面保護工程が完了したならば、図示しない吸引手段、及び電気ヒータ42を停止し、押圧プレート64bを上昇させると共に、密閉カバー部材62を上方に引き上げる。シート20の温度が常温近傍まで低下したならば、支持テーブル40から一体化ユニットWを搬出することができる。本実施形態では、支持テーブル40の上面にフッ素樹脂が被覆されていることから、加熱されることにより粘着性が増したシート20であったとしても、支持テーブル40から容易に剥離される。
上記したウエーハ表面保護工程を実施することにより形成された一体化ユニットWについて、図3を参照しながら、さらに説明する。上記したように、ウエーハ表面保護工程によれば、密閉環境内で減圧した状態で、シート20を加熱し、シート20が軟化した状態でウエーハ10を押圧して一体化させるため、ウエーハ10は、糊剤やワックス等を介することなくシート20に十分な支持力で支持される。さらに、ウエーハ10の表面10aに形成されている分割予定ライン14にTEG16が形成されている場合、TEG16の近傍からも完全に空気が吸引されて除去され、図中に一体化ユニットWの一部の断面を拡大して示すように、加熱されて軟化した状態のシート20にデバイス12、及びTEG16が埋設され密着して一体化される。
(TEG切断工程)
上記したウエーハ表面保護工程を実施したならば、次いで、分割予定ライン14に形成されたTEG16を切断するTEG切断工程を実施する。以下に、TEG切断工程についてより具体的に説明する。
熱圧着装置60の支持テーブル40から剥離された一体化ユニットWは、図4に示すように、ウエーハ10の裏面10bを下方に向けてダイシングテープTに貼着されると共に、ウエーハ10を収容する開口部を有するフレームFにダイシングテープTの外周部が貼着されて支持される(フレーム支持工程)。
一体化ユニットWがフレームFに支持されたならば、図5(a)に示す周知のレーザー加工装置70(一部のみ示す。)に搬送し、ダイシングテープT側を下にして図示しない保持手段に保持させる。該保持手段に一体化ユニットWを保持させたならば、図示しない撮像カメラ等を含むアライメント手段を用いて、レーザー光線照射手段72から照射されるレーザー光線LBの照射位置と被照射位置との位置合わせを行うアライメントを実施する。
上記したアライメントを実施したならば、レーザー光線照射手段72に配設された集光レンズ72aを介して照射されるレーザー光線LBの集光点をウエーハ10上の所定の加工開始位置の表面に位置付ける。次いで、レーザー光線LBを照射しながら、矢印Xで示す方向にウエーハ10を移動させることにより、シート20越しにウエーハ10の分割予定ライン14に沿ってレーザー光線を照射する。これにより、分割予定ライン14に沿ってアブレーション加工が施され、レーザー加工溝100が形成されると共に、上記したTEG16が切断される。そして、ウエーハ10が保持された保持手段を、図示しない移動手段により、X方向、Y方向、回転方向に適宜移動させることで、図5(b)に示すように、ウエーハ10の全ての分割予定ライン14にレーザー光線LBを照射してアブレーション加工を施し、分割予定ライン14上のTEG16が切断される。このように、TEG切断工程におけるレーザー光線LBの照射は、ウエーハ10の表面10aに熱圧着されたシート20越しに実施されるため、アブレーション加工により発生するデブリの飛散がシート20によって妨げられ、集光レンズ72aの汚染が抑制される。以上により、TEG切断工程が完了する。
なお、上記TEG切断工程を実施する際のレーザー加工条件は、例えば、以下のように設定される。
波長 :1064nm
繰り返し周波数 :60kHz
平均出力 :1W
送り速度(V) :600mm/秒
上記したTEG切断工程が実施されたならば、次いで、改質層形成工程を実施する。以下に改質層形成工程についてより具体的に説明する。
(改質層形成工程)
本実施形態の改質層形成工程は、上記したレーザー加工装置70をそのまま使用することができる。レーザー加工装置70によって上記したTEG切断工程が実施されたウエーハ10は、図示しない保持手段から一旦取り出される。そして、図6に示すように、ダイシングテープTを介して保持された一体化ユニットWをフレームFごと裏返し、一体化ユニットW側を下にして、すなわち、ダイシングテープT側を上にして、再び保持手段に保持させる。保持手段に一体化ユニットWを保持させたならば、図示しないアライメント手段により、レーザー光線LBの照射位置と、ウエーハ10の分割予定ライン14との位置合わせを実施する。なお、図6に示すように、改質層形成工程は、ウエーハ10の裏面10b側からレーザー光線LBを照射するものであり、ウエーハ10の表面10a側が下に向けられていることから、アライメント手段には、図示しない赤外線照射手段と赤外線撮像手段を備え、裏面10b側から分割予定ライン14を確認してアライメントを実施することが可能に構成されている。
上記したアライメントを実施したならば、レーザー光線照射手段72を作動させてレーザー光線LBの集光点をウエーハ10の分割予定ライン14に対応する内部に位置付ける。次いで、ダイシングテープT越しにレーザー光線LBを照射しながら、矢印Xで示す方向にウエーハ10を移動させる。本実施形態のレーザー光線照射手段72から照射されるレーザー光線LBは、上記したレーザー加工条件で示したように、ウエーハ10を構成するSiCに対して透過性を有する波長(=1064nm)であることにより、分割予定ライン14の内部に、ウエーハ10の分割起点となる改質層110を形成する。そして、ウエーハ10が保持された保持手段を、上記したTEG切断工程と同様に、X方向、Y方向、回転方向に適宜移動させることで、ウエーハ10の全ての分割予定ライン14に沿って、その内部に改質層110を形成する。以上により改質層形成工程が完了する。
(ウエーハ分割工程)
上記した改質層形成工程を実施したならば、ウエーハ10に外力を付与してウエーハ10を個々のデバイス12に分割するウエーハ分割工程を実施する。以下に、ウエーハ分割工程についてより具体的に説明する。
ウエーハ分割工程を実施する前に、まず、図7に示すように、フレームFに支持されたウエーハ10から、シート20を剥離する。シート20を剥離する際にシート20を加熱すれば、シート20が軟化するため、より容易に剥離させることが可能になる。また、シート20をウエーハ10から剥離する際に冷却することによってシート20の粘着力が低下する場合もあり、シート20を冷却してから剥離工程を実施してもよい。シート20の剥離を実施する際に、シート20を加熱するか、冷却するかについては、シート20を構成する素材の特性に応じて選択すればよい。本実施形態では、上記したように、ウエーハ10を、熱圧着によりシート20に支持させており、シート20とウエーハ10の間に、液状樹脂、糊剤、ワックス等を介在させていない。よって、ウエーハ10の表面10aからシート20を剥離しても、ウエーハ10の表面10a、すなわち、デバイス12に液状樹脂、糊剤、ワックス等が残存することがなく、デバイス12の品質を低下させるという問題が発生しない。
ウエーハ10からシート20を剥離したならば、図8に示すウエーハ分割工程を実施するための分割装置80に搬送する。分割装置80によってウエーハ分割工程を実施する具体的な態様について、以下に説明する。
ウエーハ分割工程は、図8にその一部を断面で示す分割装置80によって実施されるものであり、分割装置80は、フレーム保持部材81と、その上面部にフレームFを載置してフレームFを保持するクランプ82と、クランプ82により保持されたフレームFに装着されたウエーハ10を拡張するための少なくとも上方が開口した円筒形状からなる拡張ドラム83とを備えている。フレーム保持部材81は、拡張ドラム83を囲むように設置された複数のエアシリンダ84aと、エアシリンダ84aから延びるピストンロッド84bとから構成される支持手段84により昇降可能に支持されている。
拡張ドラム83は、フレームFの内径よりも小さく、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10の外径よりも大きく設定されている。ここで、図8に示すように、分割装置80は、フレーム保持部材81と、拡張ドラム83の上面部が略同一の高さになる位置(点線で示す)と、支持手段84の作用によりフレーム保持部材81が下降させられ、拡張ドラム83の上端部が、フレーム保持部材81の上端部よりも相対的に高くなる位置(実線で示す)と、にすることができる。
フレーム保持部材81を下降させて、拡張ドラム83の上端を、点線で示す位置から、実線で示す高い位置になるように相対的に変化させると、フレームFに装着された粘着テープTは拡張ドラム83の上端縁によって拡張させられる。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10には放射状に外力(引張力)が作用するため、上述したTEG切断工程、及び改質層形成工程において形成されたレーザー加工溝100、及び改質層110に沿って個々のデバイス12に分割される。以上により、ウエーハ分割工程が完了する。
上記したウエーハ分割工程が完了し、個々のデバイス12が分割され、離反されたならば、ピックアップコレット85を作動させて間隔が広げられた状態のデバイス12を吸着し、ダイシングテープTから剥離して、次工程に搬送、又は、図示しない収容ケースに収容する。以上により、本実施形態におけるウエーハの加工方法が完了する。
本実施形態では、上記した分割装置80によってウエーハ10に放射状に作用する外力を付与し、個々のデバイス12に分割したが、ウエーハ10に外力を付与して個々のデバイス12に分割する手段はこれに限定されない。例えば、楔状部材を分割予定ライン14に沿って押圧して外力を付与することによってウエーハ10を分割したり、ローラ状の押圧手段によってウエーハ10を上方から押圧し外力を付与してウエーハ10を個々のデバイス12に分割したりすることも可能である。
本実施形態では、TEG切断工程で照射するレーザー光線を、改質層形成工程において照射するレーザー光線と同一のレーザー光線を照射することとし、集光点位置を分割予定ライン14の表面位置に調整することでアブレーション加工を施し、TEGを切断している。これにより、TEG切断工程を実施する際に、改質層形成工程で作動するレーザー光線照射手段72とは別のレーザー光線照射手段を用意する必要がなく、経済的である。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、TEGを切断することが可能な別の波長のレーザー光線を照射することができる他のレーザー光線照射手段を用意して。TEG切断工程において照射することを除外しない。
本実施形態では、ダイシングテープTを介してウエーハ10をフレームFに支持させるフレーム支持工程を、TEG切断工程の前に実施したが、本発明はこれに限定されず、TEG切断工程の後に実施するようにしてもよい。
上記した実施形態では、ポリエチレンシートによりシート20を構成したが、本発明はこれに限定されない。液状樹脂、糊剤、ワックス等を必要とせず、熱圧着によりウエーハ10の表面を保護可能なシート20としては、ポリオレフィン系シート、ポリエステル系シートの中から適宜選択することができる。ポリオレフィン系シートとしては、上記したポリエチレンシートの他、例えば、ポリプロピレン(PP)シート、ポリスチレン(PS)シートを選択することができる。また、ポリエステル系シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)シート、ポリエチレンナフタレート(PEN)シートを選択することができる。
上記した実施形態では、ウエーハ表面保護工程においてシート20を熱圧着する際の加熱温度を、ポリエチレンシートの融点近傍の温度(120〜140℃)に設定したが、上記したように、シート20として他のシートを選択して構成する場合は、選択したシートの素材の融点近傍の温度になるように加熱することが好ましい。例えば、シート20がポリプロピレンシートで構成される場合は、加熱する際の温度設定を160〜180℃とし、シート20がポリスチレンシートで構成される場合は、加熱する際の温度を220〜240℃とすることが好ましい。また、シート20がポリエチレンテレフタレートシートで構成される場合は、加熱する際の温度を250〜270℃とし、シート20がポリエチレンナフタレートシートで構成される場合は、加熱する際の温度を160〜180℃に設定することが好ましい。
また、上記した実施形態では、密閉カバー部材62により密閉環境を形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図9(a)に示すように、ウエーハ10をシート20と共にシート20よりも大きい吸着チャック91を有する保持手段90に保持させ、吸着チャック91の上面全体をフィルム状部材200で覆い、吸着チャック91から負圧Vmを作用させることで、ウエーハ10を含むフィルム状部材200の内側を密閉環境とし、該密閉環境内の空間を減圧することができる。そして、図9(b)に一部拡大断面図として示すように、図示しない加熱手段を備えたローラ210により、シート20を所望の温度に加熱しながら、フィルム状部材200の上からウエーハ10の裏面10b全体を押圧することで、本発明のシート熱圧着工程を実施することも可能である。
10:ウエーハ
12:デバイス
14:分割予定ライン
16:TEG
20:シート
40:支持テーブル
42:電気ヒータ
50:基台
52:吸引孔
60:熱圧着装置
62:密閉カバー部材
64:押圧部材
64a:押圧プレート
70:レーザー加工装置
72:レーザー光線照射手段
72a:集光レンズ
80:分割装置
100:レーザー加工溝
110:改質層
200:フィルム状部材
210:ローラ

Claims (8)

  1. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が表面に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
    少なくともデバイス領域を覆う大きさのポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートのいずれかのシートをウエーハの表面に敷設して熱圧着し、ウエーハの表面を該シートで保護するウエーハ表面保護工程と、
    シート側からレーザー光線の集光点をウエーハの分割予定ラインに位置付けて照射し分割予定ラインに形成されたTEGを切断するTEG切断工程と、
    ウエーハの裏面から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分割予定ラインに対応する内部に位置付けて照射し分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程と、
    該TEG切断工程と該改質層形成工程とを実施した後、ウエーハに外力を付与し、ウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハ分割工程と、
    から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。
  2. 該TEG切断工程の前又は後に、ウエーハの裏面をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を有するフレームを貼着してダイシングテープを介してウエーハをフレームで支持するフレーム支持工程を含み、
    該改質層形成工程において、ダイシングテープ越しにレーザー光線を照射する請求項1に記載のウエーハの加工方法。
  3. 該ウエーハの分割工程の前に該ウエーハの表面から該シートを剥離する請求項1、又は2に記載のウエーハの加工方法。
  4. 該TEG切断工程で使用するレーザー光線は、該改質層形成工程で使用されるレーザー光線と同じである請求項1乃至3に記載のウエーハの加工方法。
  5. 該ポリオレフィン系のシートは、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかで構成される請求項1乃至4のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
  6. 該シートとしてポリオレフィン系のシートが選択された場合の該シート熱圧着工程における該シートの加熱温度は、該シートがポリエチレンシートで構成される場合は120〜140℃であり、該シートがポリプロピレンシートで構成される場合は160〜180℃であり、該シートがポリスチレンシートで構成される場合は220〜240℃である請求項5に記載のウエーハの加工方法。
  7. 該ポリエステル系のシートは、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシート、のいずれかで構成される請求項1乃至4のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
  8. 該シートとしてポリエステル系のシートが選択された場合の該シート熱圧着工程における該シートの加熱温度は、該シートがポリエチレンテレフタレートシートで構成される場合は250〜270℃であり、該シートがポリエチレンナフタレートシートで構成される場合は160〜180℃である請求項7に記載のウエーハの加工方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020107820A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7486973B2 (ja) 2020-02-20 2024-05-20 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7201342B2 (ja) 2018-06-06 2023-01-10 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2019220550A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP7461118B2 (ja) * 2019-08-19 2024-04-03 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2022054894A (ja) * 2020-09-28 2022-04-07 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2023019193A (ja) * 2021-07-28 2023-02-09 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340423A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法
JP2007012878A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2015099825A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 リンテック株式会社 チップの製造方法
JP2016027678A (ja) * 2015-11-13 2016-02-18 株式会社ディスコ アブレーション加工方法
JP2018006653A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 株式会社ディスコ 半導体デバイスチップの製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3408805B2 (ja) * 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP6178077B2 (ja) * 2013-01-23 2017-08-09 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2017038030A (ja) * 2015-08-14 2017-02-16 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法及び電子デバイス

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340423A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法
JP2007012878A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2015099825A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 リンテック株式会社 チップの製造方法
JP2016027678A (ja) * 2015-11-13 2016-02-18 株式会社ディスコ アブレーション加工方法
JP2018006653A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 株式会社ディスコ 半導体デバイスチップの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020107820A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7266402B2 (ja) 2018-12-28 2023-04-28 株式会社ディスコ チップの製造方法
JP7486973B2 (ja) 2020-02-20 2024-05-20 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

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