JP5961047B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウエーハを個々のチップに分割するウエーハの加工方法に関する。

ウエーハの切削加工には従来ダイシングソーと呼ばれる切削装置が使用されてきたが、サファイア基板等の硬質材料の切削では切削装置による切削加工が困難であるため、近年になりレーザ加工装置によるレーザ加工により各デバイスに分割する技術が注目されている。このレーザ加工装置を使用したレーザ加工方法の一つに、ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを使用してウエーハの内部に脆弱な層（改質層）を形成し、強度が低下した改質層に沿って拡張装置等でウエーハに外力を付与することにより、ウエーハを各チップへ分割する技術が例えば、特許文献１に開示されている。このレーザ加工方法では、ダイシングソーの加工では必ず発生する切削屑の発生がなく、切り代もほとんどないため分割予定ラインの縮小化に対応可能である。

ダイシングソーやレーザ加工装置によって個々のデバイスに分割されたウエーハは、環状のフレームに装着されたエキスパンドテープの表面に貼着された状態で加工され、次工程に搬送される。然るに、個々のチップに分割されたウエーハ、特にレーザ加工によって個々のチップに分割されたウエーハは、隣接するチップ間の間隔が狭いため、エキスパンドテープの表面に貼着された状態で次工程に搬送する際、隣接するチップ同士が擦れてチップが損傷するという問題がある。

そこで、エキスパンドテープというテープを半径方向に拡張する拡張装置を用い、チップ間隔を広げ、張り替え用環状フレームユニットにより拡張した状態を維持するという手法がとられている（特許文献２）。特に、チップサイズが小さい場合には、分割予定ラインの数が多くなるため、全ての分割予定ラインをある程度拡張するため拡張する量は大きくなる。

特許第３４０８８０５号公報 特開２０１１−０７７２１９号公報

しかし、かかる方法によると、張替え用環状フレームユニットを事前に用意しておく必要があり作業工程が増大し、また、環状テープとエキスパンドテープの貼着面積が少なくチップ間隔を相当広げる場合には拡張のテンションにより剥離してしまう、という問題が生じている。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、チップ間の間隙を維持した状態で安定して保持でき、チップを破損させることなく、容易に次工程へ搬送可能なウエーハの加工方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、第１環状フレームの開口部中央にウエーハを位置付け、延性を有するエキスパンドテープを該第１環状フレームの開口部を塞ぐように該第１環状フレーム及びウエーハの表面に貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、該エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第１保持手段で保持して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ビームを該分割予定ラインに沿って照射して、該分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第２保持手段で保持してウエーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する研削工程と、該研削工程を実施した後に、該第１環状フレームの内径より小さく該ウエーハの外径より大きい外径を有する円筒状部材と該第１環状フレームを保持する第３保持手段とを備えた拡張装置に、該円筒状部材を該第１環状フレームの開口縁とウエーハの外周縁の間のエキスパンドテープの粘着層に当接させるとともにウエーハを該円筒状部材の円筒内に位置付ける拡張準備工程と、該円筒状部材と該第３保持手段とを該エキスパンドテープに直交する方向に相対移動させて該ウエーハが貼着された該エキスパンドテープを粘着層側から押圧して拡張し、該ウエーハを該改質層が形成された該分割予定ラインに沿って隣接するチップ間に間隙を形成するテープ拡張工程と、第２環状フレームの開口部にテンションを張った状態で粘着テープを貼着した第２環状フレームを準備する第２環状フレーム準備工程と、該テープ拡張工程によって拡張された該円筒状部材上のエキスパンドテープの粘着層と反対の面に該第２環状フレームの開口部の粘着テープを貼着しエキスパンドテープの拡張を維持する第２環状フレーム装着工程と、該第２環状フレーム装着工程を実施した後に、該テープ拡張工程で拡張された状態のエキスパンドテープの該円筒状部材よりも外側で該第１環状フレームの開口縁よりも内側を環状に切断するエキスパンドテープ切断工程と、を具備したことを特徴とする。

前記ウエーハの加工方法において、該研削工程を実施した後で該拡張準備工程を実施する前に、ウエーハおよび該第１環状フレームを吸引保持して反転するウエーハ反転装置を用いてウエーハの裏面全面を吸引保持するとともに該第１環状フレームを吸引保持し、保持したウエーハおよび該第１環状フレームの表裏を反転してウエーハの表面に貼着されたエキスパンドテープを上側にするウエーハ反転工程を実施することが好ましい。

また、前記ウエーハの加工方法において、該エキスパンドテープの粘着層は紫外線により硬化する紫外線硬化型テープであり、該研削工程の後で該拡張準備工程の前に、ウエーハ裏面側から紫外線を照射し、該第１環状フレームの開口縁とウエーハの外周縁の間のエキスパンドテープの粘着層を硬化させる粘着層硬化工程と、を含むことが好ましい。

本発明のウエーハの加工方法は、チップ間に間隙を形成する際にエキスパンドテープ側を上面にした状態でエキスパンドテープを拡張しエキスパンドテープに別途粘着テープを貼着することで、粘着テープの貼着が容易である。また、エキスパンドテープ側を上面にした状態でエキスパンドテープを拡張しエキスパンドテープに別途粘着テープを貼着し、粘着テープに第２環状フレームが貼着されているので、チップに分割されたウエーハの表面全面をエキスパンドテープを介して、第２環状フレームが貼着された粘着テープで保持することとなる。したがって、安定して拡張したチップ間の間隙を維持することができる。よって、ウエーハをチップに分割した後に、チップ同士が擦れ合うことがなく、チップ間の間隙を維持した状態で安定して保持でき、チップを破損させることなく、チップに分割されたウエーハを容易に次工程へ搬送可能である。

また、研削工程後、拡張準備工程前にウエーハ及び第１環状フレームを反転させるウエーハ反転工程を実施する場合には、エキスパンドテープが上側に位置するために、第２環状フレーム装着工程において、エキスパンドテープに第２環状フレームの開口部の粘着テープを容易に貼着することができる。また、ウエーハ反転工程では、ウエーハの裏面全面を吸引保持するので、拡張準備工程までの間にチップ同士が擦れ合うことを抑制することが可能である。

さらに、エキスパンドテープとして、粘着層が紫外線により硬化する紫外線硬化型テープを用いて、研削工程後、拡張準備工程前にウエーハ裏面側から紫外線を照射する粘着層硬化工程を実施する場合には、テープ拡張工程においてエキスパンドテープの粘着層に円筒状部材が貼り付くことを抑制できる。

図１は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ貼着工程の概要を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るウエーハの加工方法の改質層形成工程の概要を示す側断面図である。 図３は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削工程の概要を示す側断面図である。 図４は、実施形態に係るウエーハの加工方法の粘着層硬化工程の概要を示す側断面図である。 図５は、実施形態に係るウエーハの加工方法のウエーハ反転工程の概要を示す側断面図である。 図６は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張準備工程の概要を示す側断面図である。 図７は、実施形態に係るウエーハの加工方法のテープ拡張工程の概要を示す側断面図である。 図８は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム準備工程の概要を示す側断面図である。 図９は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム装着工程の概要を示す側断面図である。 図１０は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ切断工程の概要を示す側断面図である。 図１１は、実施形態に係るウエーハの加工方法によりチップ間に間隙が形成されたウエーハ等の側断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ貼着工程の概要を示す斜視図である。図２は、実施形態に係るウエーハの加工方法の改質層形成工程の概要を示す側断面図である。図３は、実施形態に係るウエーハの加工方法の研削工程の概要を示す側断面図である。図４は、実施形態に係るウエーハの加工方法の粘着層硬化工程の概要を示す側断面図である。図５（ａ）は、実施形態に係るウエーハの加工方法のウエーハ反転工程のウエーハ反転装置がウエーハを吸引保持した状態を示す側断面図である。図５（ｂ）は、実施形態に係るウエーハの加工方法のウエーハ反転工程のウエーハ反転装置が吸引保持したウエーハを反転した状態を示す側断面図である。図６は、実施形態に係るウエーハの加工方法の拡張準備工程の概要を示す側断面図である。図７は、実施形態に係るウエーハの加工方法のテープ拡張工程の概要を示す側断面図である。図８は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム準備工程の概要を示す側断面図である。図９は、実施形態に係るウエーハの加工方法の第２環状フレーム装着工程の概要を示す側断面図である。図１０は、実施形態に係るウエーハの加工方法のエキスパンドテープ切断工程の概要を示す側断面図である。図１１は、実施形態に係るウエーハの加工方法によりチップ間に間隙が形成されたウエーハ等の側断面図である。

本実施形態に係るウエーハの加工方法（以下、単に加工方法と呼ぶ）は、図１に示すウエーハＷを加工する加工方法であって、ウエーハＷにレーザビームＬ（図２に示す）を照射して内部に改質層Ｋ（図２等に示す）を形成して個々のチップＤＴ（図４等に示す）に分割し、チップＤＴ間に間隙Ｇ（図７等に示す）を形成する方法である。なお、本実施形態に係る加工方法により個々のチップＤＴに分割される加工対象としてのウエーハＷは、本実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、図１に示すように、表面ＷＳに格子状に形成された複数の分割予定ラインＳによって区画された各領域にチップＤＴを構成するデバイスＤを有している。ウエーハＷは、図２に示すように、デバイスＤが複数形成されている表面ＷＳに延性を有するエキスパンドテープＴ１が貼着され、エキスパンドテープＴ１に第１環状フレームＦ１が貼着されることで、第１環状フレームＦ１に固定される。また、エキスパンドテープＴ１のウエーハＷの表面ＷＳに貼着する粘着層Ｔａは、紫外線Ｖ（図４に点線で示す）により硬化する材料で構成されて、エキスパンドテープＴ１は、紫外線硬化型のテープである。

本実施形態に係る加工方法は、ウエーハＷにレーザビームＬを照射するレーザ加工ユニット１（図２に示す）と、ウエーハＷに研削加工を施す研削ユニット１０（図３に一部を示す）などにより実施される。

レーザ加工ユニット１は、図２に示すように、ウエーハＷを保持するチャックテーブル２（第１保持手段に相当）と、チャックテーブル２に保持されたウエーハＷに該ウエーハＷに対して透過性を有する波長のレーザビームＬを照射してウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成するレーザビーム照射手段３（図２に示す）と、チャックテーブル２とレーザビーム照射手段３とを相対的に移動させる移動手段（図示しない）とを少なくとも含んで構成されている。

なお、改質層Ｋとは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。

また、前述したレーザ加工ユニット１により内部に改質層Ｋが形成されたウエーハＷに研削加工を施す研削ユニット１０は、ウエーハＷを保持するチャックテーブル１１（第２保持手段に相当し、図３に示す）と、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷを研削し仕上げ厚さへと薄化する研削手段１２（図３に示す）と、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷに紫外線Ｖを照射する紫外線照射手段１３（図４に示す）と、紫外線Ｖが照射されたウエーハＷを反転するウエーハ反転装置１４（図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す）と、反転されたウエーハＷの表面ＷＳに貼着したエキスパンドテープＴ１を引っ張って拡張して個々のチップＤＴ間に間隙Ｇを形成する拡張装置１５（図６及び図７に示す）と、個々のチップＤＴ間に間隙Ｇが形成されたエキスパンドテープＴ１に第２環状フレームＦ２に貼着された粘着テープＴ２を貼着するフレーム装着装置１６（図９に示す）と、第２環状フレームＦ２が装着されたエキスパンドテープＴ１を切断する切断装置１７（図１０に示す）を少なくとも含んで構成されている。さらに、研削ユニット１０は、研削手段１２と、紫外線照射手段１３との間でチャックテーブル１１を移動させるとともにチャックテーブル１１を軸心回りに回転されるチャックテーブル移動手段（図示せず）や、チャックテーブル１１と拡張装置１５との間でウエーハ反転装置１４を移動させる反転装置移動手段（図示せず）などを含んで構成されている。なお、本発明では、後述する改質層形成工程以外の工程を、研削ユニット１０のような全て一体の装置以外で実施しても良い。

なお、レーザ加工ユニット１のチャックテーブル２と研削ユニット１０のチャックテーブル１１は、表面２ａ，１１ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、表面２ａ，１１ａに載置されたウエーハＷを吸引することで保持するものである。

研削手段１２は、図３に示すように、チャックテーブル移動手段がウエーハＷを保持したチャックテーブル１１を回転させる方向と同方向に回転しながらウエーハＷを裏面ＷＲ側から研削する研削砥石１２ａなどを備えている。紫外線照射手段１３は、図４に示すように、紫外線Ｖを照射する紫外線ランプ１３ａなどを複数備えている。

また、ウエーハ反転装置１４は、ウエーハＷおよび第１環状フレームＦ１を吸引保持して反転するものであって、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、保持パッド２０と、保持パッド２０を支持する支持手段２１とを備えている。保持パッド２０は、ポーラスセラミック等で構成されかつウエーハＷの裏面ＷＲ全面を吸引保持可能なウエーハ用吸着パッド２２と、ポーラスセラミック等で構成されかつ第１環状フレームＦ１を吸引保持可能なフレーム用吸着パッド２３と、ウエーハ用吸着パッド２２及びフレーム用吸着パッド２３を介して吸引するための吸引路２４などを備えている。吸引路２４は、図示しない吸引源に接続されている。支持手段２１は、図示しない反転用駆動源により、水平方向と平行な軸心回りに回転される。

拡張装置１５は、図６に示すように、第１環状フレームＦ１を保持するフレーム保持手段２５（第３保持手段に相当）と、第１環状フレームＦ１の内径より小さくかつウエーハＷの外径よりも大きい外径を有する円筒状部材２６と、円筒状部材２６と第１環状フレームＦ１とをエキスパンドテープＴ１に直交する鉛直方向に相対移動させる図示しない移動用駆動源とを備えている。フレーム保持手段２５は、円筒状部材２６の周囲に設けられ、エアーアクチュエータなどにより駆動して、第１環状フレームＦ１を挟持する。

円筒状部材２６は、フレーム保持手段２５の内側に設けられ、円筒状部材２６の上端には、周方向に複数のローラ２７が回転自在に設けられている。ローラ２７の外周面には、フッ素樹脂がコーティングされて、エキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａが貼りつきにくくなっている。本実施形態では、移動用駆動源は、円筒状部材２６を上昇させることにより、フレーム保持手段２５と円筒状部材２６とを相対的に移動させる。

フレーム装着装置１６がエキスパンドテープＴ１に貼着する粘着テープＴ２は、エキスパンドテープＴ１と同様に延性を有し、図８に示すように、外径が拡大する方向に引っ張られて、テンションを張った状態で、粘着層Ｔｂが第２環状フレームＦ２の開口部に貼着されている。本実施形態では、粘着テープＴ２は、エキスパンドテープＴ１と同等のものが用いられている。また、粘着テープＴ２に張られるテンションは、拡張装置１５が付与するエキスパンドテープＴ１のテンションよりも大きくても良く、小さくてもよく、同等であっても良い。

フレーム装着装置１６は、図９に示すように、円筒状部材２６の内側に設けられた外観が円柱状の押さえ部材２８と、押さえ部材２８の上方に配設された押さえローラ２９とを備えている。押さえ部材２８は、図示しない移動用駆動源により昇降自在に設けられており、上昇すると、フレーム保持手段２５に保持され、円筒状部材２６により拡張されたエキスパンドテープＴ１が表面ＷＳに貼着されたウエーハＷの裏面ＷＲに接触する。押さえローラ２９は、押さえ部材２８との間にウエーハＷ、エキスパンドテープＴ１及び粘着テープＴ２を挟み込み、粘着テープＴ２上を転動することで、粘着テープＴ２をエキスパンドテープＴ１との間に気泡が生じることなく、粘着テープＴ２をエキスパンドテープＴ１に密着させる。

切断装置１７は、図１０に示すように、拡張装置１５のフレーム保持手段２５に挟持された第１環状フレームＦ１に貼着されかつ粘着テープＴ２が貼着されたエキスパンドテープＴ１の円筒状部材２６よりも外側でかつ第１環状フレームＦ１の開口縁よりも内側を環状に切断する切断刃３０を備えている。

本実施形態に係る加工方法は、エキスパンドテープ貼着工程と、改質層形成工程と、研削工程と、粘着層硬化工程と、ウエーハ反転工程と、拡張準備工程と、テープ拡張工程と、第２環状フレーム準備工程と、第２環状フレーム装着工程と、エキスパンドテープ切断工程とを具備している。本実施形態に係る加工方法は、まず、エキスパンドテープ貼着工程において、図１に示すように、第１環状フレームＦ１の開口部中央にウエーハＷを位置付け、延性を有するエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａを第１環状フレームＦ１の開口部を塞ぐように第１環状フレームＦ１及びウエーハＷの表面ＷＳに貼着する。そして、改質層形成工程に進む。

改質層形成工程では、エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、図２に示すように、エキスパンドテープＴ１側をレーザ加工ユニット１のチャックテーブル２に載置し、ウエーハＷをチャックテーブル２で吸引保持する。その後、レーザ加工ユニット１が、図示しない撮像手段などの取得した画像に基いて、移動手段などによりレーザビーム照射手段３のアライメントを遂行した後、チャックテーブル２とレーザビーム照射手段３とを相対的に移動手段により移動させながら、ウエーハＷの裏面ＷＲからウエーハＷに対して透過性を有する波長（例えば、１０６４ｎｍ）のレーザビームＬをウエーハＷの内部に集光点を合わせて分割予定ラインＳに沿って照射する。そして、分割予定ラインＳに沿ってウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成する。全ての分割予定ラインＳに沿ってウエーハＷの内部に改質層Ｋを形成すると、研削工程に進む。

研削工程では、改質層形成工程を実施した後、全ての分割予定ラインＳに沿って改質層Ｋが内部に形成されたウエーハＷを、第１環状フレームＦ１及びエキスパンドテープＴ１毎、研削ユニット１０に搬送する。そして、図３に示すように、エキスパンドテープＴ１側をチャックテーブル１１に載置し、ウエーハＷをチャックテーブル１１で吸引保持する。その後、チャックテーブル１１をチャックテーブル移動手段により軸心回りに回転させ、研削砥石１２ａをチャックテーブル１１と同方向に回転させながら、研削砥石１２ａをウエーハＷの裏面ＷＲに接触させ、研削砥石１２ａを所定の送り速度で下方に所定量研削送りして、裏面ＷＲから研削手段１２により研削し、ウエーハＷを仕上げ厚さへと薄化する。さらに、研削時の研削砥石１２ａの研削送りする研削動作により、ウエーハＷが押圧されて、改質層Ｋを基点としてウエーハＷを分割予定ラインＳに沿って分割する。そして、粘着層硬化工程に進む。

粘着層硬化工程では、研削工程の後で後述の拡張準備工程の前に、研削加工が施されたウエーハＷを保持したチャックテーブル１１を紫外線照射手段１３の下方まで搬送し、図４に示すように、紫外線照射手段１３の複数の紫外線ランプ１３ａと、ウエーハＷの表面ＷＳとを相対させる。そして、紫外線照射手段１３の複数の紫外線ランプ１３ａから紫外線Ｖを発光させて、ウエーハＷ裏面ＷＲ側から紫外線Ｖを照射し、第１環状フレームＦ１の開口縁とウエーハＷの外周縁の間のエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａを硬化させる。そして、ウエーハ反転工程に進む。

ウエーハ反転工程では、研削工程及び粘着層硬化工程を実施した後で拡張準備工程を実施する前に、反転装置移動手段によりウエーハ反転装置１４をチャックテーブル１１に保持されたウエーハＷの上方に移動させる。そして、ウエーハ用吸着パッド２２がウエーハＷの裏面ＷＲに相対しかつフレーム用吸着パッド２３が第１環状フレームＦ１に相対するように、ウエーハ反転装置１４を位置付ける。そして、ウエーハ反転装置１４を降下させて、ウエーハ用吸着パッド２２をウエーハＷの裏面ＷＲに接触させ、フレーム用吸着パッド２３を第１環状フレームＦ１に接触させて、吸引源に吸引路２４内の気体を吸引させる。こうして、図５（ａ）に示すように、ウエーハ反転装置１４を用いて、ウエーハＷの裏面ＷＲ全面をウエーハ用吸着パッド２２で吸引保持するとともに、第１環状フレームＦ１をフレーム用吸着パッド２３で吸引保持する。そして、反転装置移動手段によりウエーハ反転装置１４を、チャックテーブル１１上から移動した後、図５（ｂ）に示すように、反転用駆動源により支持手段２１を軸心回りに１８０度回転させて、保持したウエーハＷおよび第１環状フレームＦ１の表裏を反転して、ウエーハＷの表面ＷＳに貼着されたエキスパンドテープＴ１を上側にする。そして、拡張準備工程に進む。

拡張準備工程では、研削工程、粘着層硬化工程及びウエーハ反転工程を実施した後に、反転装置移動手段によりウエーハ反転装置１４を拡張装置１５の上方に移動させた後、ウエーハ反転装置１４の吸着パッド２２，２３の吸引保持を解除するとともに、図６に示すように、第１環状フレームＦ１をフレーム保持手段２５に挟持させる。そして、円筒状部材２６を第１環状フレームＦ１の開口縁とウエーハＷの外周縁の間のエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａに当接させるとともに、ウエーハＷを円筒状部材２６の円筒内に位置付ける。そして、テープ拡張工程に進む。

テープ拡張工程では、拡張準備工程を実施した後に、図７に示すように、移動用駆動源により円筒状部材２６を上昇させて、円筒状部材２６とフレーム保持手段２５とをエキスパンドテープＴ１に直交する方向に相対移動させて、ウエーハＷが貼着されたエキスパンドテープＴ１を粘着層Ｔａ側から押圧して拡張する。そして、ウエーハＷを改質層Ｋが形成された分割予定ラインＳに沿って隣接するチップＤＴ間に間隙Ｇを形成する。そして、第２環状フレーム装着工程に進む。

また、第２環状フレーム装着工程に進むまでの間に、第２環状フレーム準備工程を実施する。第２環状フレーム準備工程では、図８に示すように、第２環状フレームＦ２の開口部にテンションを張った状態で粘着テープＴ２を貼着した第２環状フレームＦ２を準備する。

第２環状フレーム装着工程では、図９に示すように、押さえ部材２８を上昇させてウエーハＷの表面ＷＳに接触させるとともに、テープ拡張工程によって拡張された円筒状部材２６上のエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａと反対の面に第２環状フレームＦ２の開口部の粘着テープＴ２を貼着する。そして、押さえローラ２９を粘着テープＴ２上で転動させて、粘着テープＴ２をエキスパンドテープＴ１に密に貼着させて、エキスパンドテープＴ１の拡張を維持する。そして、エキスパンドテープ切断工程に進む。

エキスパンドテープ切断工程では、第２環状フレーム装着工程を実施した後に、図１０に示すように、切断装置１７の切断刃３０をテープ拡張工程で拡張された状態のエキスパンドテープＴ１の円筒状部材２６よりも外側で第１環状フレームＦ１の開口縁よりも内側の間を円周上に移動させる。そして、テープ拡張工程で拡張された状態のエキスパンドテープＴ１の円筒状部材２６よりも外側で第１環状フレームＦ１の開口縁よりも内側を環状に切断する。

すると、図１１に示すように、隣接するチップＤＴ間に間隙Ｇが形成されたウエーハＷの表面ＷＳの全体にエキスパンドテープＴ１と粘着テープＴ２とが順に貼着され、粘着テープＴ２の外周縁が全周に亘って第２環状フレームＦ２の開口部に貼着される。粘着テープＴ２にテンションが張られ、かつウエーハＷの表面ＷＳの全体に貼着された粘着テープＴ２の外周縁が全周に亘って第２環状フレームＦ２の開口部に貼着されているので、エキスパンドテープＴ１と粘着テープＴ２が、ウエーハＷに対して位置ずれすることを抑制でき、粘着テープＴ２がウエーハＷの表面ＷＳから剥がれることを抑制でき、隣接するチップＤＴ間の間隙Ｇを確実に維持できる。

図１１に示すように、隣接するチップＤＴ間に間隙Ｇが形成されたウエーハＷの表面ＷＳの全体にエキスパンドテープＴ１と粘着テープＴ２とが順に貼着されるなどして、隣接するチップＤＴ間に間隙Ｇが維持されたウエーハＷは、第２環状フレームＦ２などとともに次工程に搬送される。

以上のように、本実施形態に係る加工方法によれば、チップＤＴ間に間隙Ｇを形成する際にエキスパンドテープＴ１側を上面にした状態でエキスパンドテープＴ１を拡張しエキスパンドテープＴ１に別途粘着テープＴ２を貼着することで、粘着テープＴ２の貼着が容易である。また、エキスパンドテープＴ１側を上面にした状態でエキスパンドテープＴ１を拡張しエキスパンドテープＴ１に別途粘着テープＴ２を貼着し、粘着テープＴ２に第２環状フレームＦ２が貼着されているので、チップＤＴに分割されたウエーハＷの表面ＷＳ全面をエキスパンドテープＴ１を介して、第２環状フレームＦ２に貼着された粘着テープＴ２で保持することとなる。したがって、安定して拡張したチップＤＴ間の間隙Ｇを維持することができる。よって、ウエーハＷをチップＤＴに分割した後に、チップＤＴ同士が擦れ合うことがなく、チップＤＴ間の間隙Ｇを維持した状態で安定して保持でき、チップＤＴを破損させることなく、チップＤＴに分割されたウエーハＷを容易に次工程へ搬送可能である。

また、研削工程後、拡張準備工程前にウエーハＷ及び第１環状フレームＦ１を反転させるウエーハ反転工程を実施するので、エキスパンドテープＴ１側を確実に上面にした状態で、エキスパンドテープＴ１を拡張することができる。したがって、第２環状フレーム装着工程において、エキスパンドテープＴ１に第２環状フレームＦ２の開口部の粘着テープＴ２を容易に貼着することができる。また、ウエーハ反転工程では、ウエーハＷの裏面ＷＲ全面を吸引保持するので、拡張準備工程までの間にチップＤＴ同士が擦れ合うことを抑制することが可能である。したがって、チップＤＴ同士が擦れ合うことを確実に抑制でき、チップＤＴを破損させることを抑制できる。

さらに、エキスパンドテープＴ１として、粘着層Ｔａが紫外線により硬化する紫外線硬化型テープを用いて、研削工程後、拡張準備工程前にウエーハＷ裏面ＷＲ側から紫外線Ｖを照射する粘着層硬化工程を実施している。このために、テープ拡張工程においてエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａに円筒状部材２６が貼り付くことを抑制できる。また、円筒状部材２６の上端に設けられた複数のローラ２７の外周面には、フッ素樹脂がコーティングされているので、テープ拡張工程においてエキスパンドテープＴ１の粘着層Ｔａに円筒状部材２６が貼り付くことをより確実に抑制できる。

前述した実施形態では、ウエーハＷの裏面ＷＲに、本発明の後工程のチップＤＴ実装工程において、接着剤の役割を担うＤＡＦ（Die Attached Film）などを貼着していないが、本発明では、ウエーハＷの裏面ＷＲに図示しないＤＡＦを貼着しても良いことは、勿論である。この場合、研削工程後に、ウエーハＷの裏面ＷＲにＤＡＦを貼着する。そして、テープ拡張工程において、エキスパンドテープＴ１が拡張させる際に、ＤＡＦが引きちぎられて、個々のチップＤＴ毎にＤＡＦが貼着されることとなる。そして、エキスパンドテープ切断工程後に、個々のチップＤＴにＤＡＦが貼着された状態で、ウエーハＷは、エキスパンドテープＴ１、粘着テープＴ２及び第２環状フレームＦ２毎、次工程に搬送される。また、例えば、本発明にかかる加工方法を実施するレーザ加工ユニット１及び研削ユニット１０などは実施形態に記載した構成に限定されることなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形しても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

２ チャックテーブル（第１保持手段）
１１ チャックテーブル（第２保持手段）
１２ 研削手段
１４ ウエーハ反転装置
１５ 拡張装置
２５ フレーム保持手段（第３保持手段）
２６ 円筒状部材
Ｄ デバイス
ＤＴ チップ
Ｆ１ 第１環状フレーム
Ｆ２ 第２環状フレーム
Ｇ 間隙
Ｋ 改質層
Ｌ レーザビーム
Ｓ 分割予定ライン
Ｔ１ エキスパンドテープ
Ｔａ 粘着層
Ｔ２ 粘着テープ
Ｖ 紫外線
Ｗ ウエーハ
ＷＳ 表面
ＷＲ 裏面

Claims (3)

1. 表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスを有するウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、
   第１環状フレームの開口部中央にウエーハを位置付け、延性を有するエキスパンドテープを該第１環状フレームの開口部を塞ぐように該第１環状フレーム及びウエーハの表面に貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、
   該エキスパンドテープ貼着工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第１保持手段で保持して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ビームを該分割予定ラインに沿って照射して、該分割予定ラインに沿って内部に改質層を形成する改質層形成工程と、
   該改質層形成工程を実施した後、該エキスパンドテープ側を第２保持手段で保持してウエーハの裏面から研削手段により研削し仕上げ厚さへと薄化するとともに研削動作により該改質層を起点としてウエーハを該分割予定ラインに沿って分割する研削工程と、
   該研削工程を実施した後に、該第１環状フレームの内径より小さく該ウエーハの外径より大きい外径を有する円筒状部材と該第１環状フレームを保持する第３保持手段とを備えた拡張装置に、該円筒状部材を該第１環状フレームの開口縁とウエーハの外周縁の間のエキスパンドテープの粘着層に当接させるとともにウエーハを該円筒状部材の円筒内に位置付ける拡張準備工程と、
   該円筒状部材と該第３保持手段とを該エキスパンドテープに直交する方向に相対移動させて該ウエーハが貼着された該エキスパンドテープを粘着層側から押圧して拡張し、該ウエーハを該改質層が形成された該分割予定ラインに沿って隣接するチップ間に間隙を形成するテープ拡張工程と、
   第２環状フレームの開口部にテンションを張った状態で粘着テープを貼着した第２環状フレームを準備する第２環状フレーム準備工程と、
   該テープ拡張工程によって拡張された該円筒状部材上のエキスパンドテープの粘着層と反対の面に該第２環状フレームの開口部の粘着テープを貼着しエキスパンドテープの拡張を維持する第２環状フレーム装着工程と、
   該第２環状フレーム装着工程を実施した後に、該テープ拡張工程で拡張された状態のエキスパンドテープの該円筒状部材よりも外側で該第１環状フレームの開口縁よりも内側を環状に切断するエキスパンドテープ切断工程と、
   を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。
2. 該研削工程を実施した後で該拡張準備工程を実施する前に、ウエーハおよび該第１環状フレームを吸引保持して反転するウエーハ反転装置を用いてウエーハの裏面全面を吸引保持するとともに該第１環状フレームを吸引保持し、保持したウエーハおよび該第１環状フレームの表裏を反転してウエーハの表面に貼着されたエキスパンドテープを上側にするウエーハ反転工程を実施すること、を特徴とする請求項１記載のウエーハの加工方法。
3. 該エキスパンドテープの粘着層は紫外線により硬化する紫外線硬化型テープであり、
   該研削工程の後で該拡張準備工程の前に、ウエーハ裏面側から紫外線を照射し、該第１環状フレームの開口縁とウエーハの外周縁の間のエキスパンドテープの粘着層を硬化させる粘着層硬化工程と、を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のウエーハの加工方法。

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