JP7189026B2 - 被加工物の加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物の加工方法、特に、柱状導体電極をストリート内に備える被加工物を分割予定ラインに沿って分割する被加工物の加工方法に関する。
被加工物への高さ方向の加工位置を均一にするために、被加工物に測定用レーザービームを照射して被加工物の表面の高さを検出し、この検出した高さに基づいて、被加工物に加工用レーザービームを照射して加工する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－１９３２８６号公報
特許文献１に記載の方法では、被加工物を区画するストリート内に金属等が存在する場合、被加工物のストリート内において金属等がある領域とない領域とで測定用レーザービームの反射率が異なるため、ストリート内に設けられた分割予定ラインにおける正確な被加工物の表面の高さを測定できないという問題があった。このため、特許文献１に記載の方法では、高さ方向の加工位置が均一な被加工物の加工ができないという問題があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、ストリート内に反射率の異なる素材が存在している場合でも、高さ方向の加工位置を均一にすることが可能な被加工物の加工方法を提供することを目的としている。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、表面に設定された複数のストリートによって区画された領域にデバイスを有し、基板の表面側から裏面側まで貫通して形成された柱状導体電極を該ストリート内に備える被加工物を分割予定ラインに沿って分割する被加工物の加工方法であって、該被加工物の表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該保持ステップの後、該チャックテーブルと高さ位置検出ユニットとを相対的に移動させながら該被加工物に測定用レーザービームを照射し、該被加工物の裏面からの反射光を用いて被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出ステップと、該高さ位置検出ステップで検出した高さに基づいて該被加工物の内部に該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザービームの集光点を位置付け、該チャックテーブルとレーザービーム照射ユニットとを相対的に移動させながら該分割予定ラインに沿って該加工用レーザービームを照射して該被加工物に改質層を形成する改質層形成ステップと、該改質層形成ステップで形成された改質層に外力を付与して該被加工物を分割する分割ステップと、を備え、該高さ位置検出ステップでは、該ストリート内の柱状導体電極が埋設された領域を避けて測定用レーザービームを照射することを特徴とする。
該被加工物の裏面側にテープを貼着するテープ貼着ステップを更に含み、該テープを介して該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザービームを照射し該被加工物の内部に改質層を形成してもよい。
本願発明の被加工物の加工方法は、ストリート内に反射率の異なる素材が存在している場合でも、高さ方向の加工位置を均一にすることができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図４は、図３に示された被加工物の加工方法の高さ位置検出ステップを示す断面図である。 図５は、図４の要部を拡大した拡大図である。 図６は、図３に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを示す断面図である。 図７は、図６の要部を拡大した拡大図である。 図８は、図３に示された被加工物の加工方法の研削ステップを示す断面図である。 図９は、図３に示された被加工物の加工方法の分割ステップの分割前の状態を示す断面図である。 図１０は、図３に示された被加工物の加工方法の分割ステップの分割後の状態を示す断面図である。 図１１は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図１２は、図１１に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。 図１３は、図１１に示された被加工物の加工方法の高さ位置検出ステップを示す断面図である。 図１４は、図１１に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを示す斜視図である。
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１〕
本発明の実施形態１に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す断面図である。
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図１及び図２に示す被加工物１００の加工方法である。被加工物１００は、図１及び図２に示すように、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板１０１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。被加工物１００は、基板１０１の表面１０２に設定された複数のストリート１０３によって格子状に区画された領域にデバイス１０４を有している。被加工物１００は、各ストリート１０３に沿って設定された各分割予定ライン１０５に沿って分割されて、個々のデバイス１０４に分割される。分割予定ライン１０５は、本実施形態では、ストリート１０３の幅方向中央に設定されている。
被加工物１００は、基板１０１の表面１０２側から裏面１０６側まで貫通して形成された柱状導体電極１０７を、ストリート１０３内の分割予定ライン１０５上に備える。柱状導体電極１０７の素材は、金属材料であり、基板１０１の素材の光の反射率と異なる光の反射率を有する。柱状導体電極１０７の素材の光の反射率は、本実施形態では、基板１０１の素材の光の反射率よりも大きいが、本発明はこれに限定されず、基板１０１の素材の光の反射率よりも小さくてもよい。
被加工物１００は、実施形態１では、基板１０１が７５０μｍ程度の厚みを有するシリコンウェーハであり、各ストリート１０３が８０μｍ程度のライン幅を有しており、デバイス１０４が１０ｍｍ程度×５ｍｍ程度の大きさを有しており、基板１０１に貫通して形成された柱状導体電極１０７を配設するための貫通孔が２０μｍ程度のＶｉａ径を有している形態が好適なものとして採用される。なお、被加工物１００の基板１０１の材質は、柱状導体電極１０７を構成する金属材料以外であれば特に制限はなく、例えば、セラミックス、樹脂、柱状導体電極１０７を構成する金属材料以外の金属等の材料でなる任意の形状の基板１０１を被加工物１００として用いることもできる。被加工物１００の基板１０１の形状、構造、大きさ等に制限はない。また、デバイス１０４の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。また、柱状導体電極１０７を構成する金属材料の種類、柱状導体電極１０７の数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。さらに、被加工物１００の基板１０１の表面１０２に、機能層としてのＬｏｗ－ｋ層ともいう低誘電率絶縁体被膜を積層し、低誘電率絶縁体被膜が回路を形成する導電体膜と積層されてデバイス１０４を形成する構成としてもよい。
図３は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図３に示すように、保持ステップＳＴ１と、高さ位置検出ステップＳＴ２と、改質層形成ステップＳＴ３と、研削ステップＳＴ４と、分割ステップＳＴ５と、を備える。
（保持ステップ）
保持ステップＳＴ１は、被加工物１００の表面１０２側を後述するチャックテーブル１０（図４参照）で保持するステップである。
保持ステップＳＴ１では、まず、被加工物１００の表面１０２側に保護部材１１０（図４参照）を配設することにより、被加工物１００の表面１０２側を保護して、被加工物１００の表面１０２側を保護部材１１０を介してチャックテーブル１０で保持可能な状態にする。保持ステップＳＴ１では、保護部材１１０として、被加工物１００のデバイス１０４の表面１０８側に貼着される粘着テープ、または、被加工物１００の表面１０２側を覆う樹脂成形材料等が用いられる。
保持ステップＳＴ１では、次に、保護部材１１０が配設された被加工物１００の表面１０２側を、高さ位置検出ステップＳＴ２で使用する位置検出装置２０（図４参照）が備えるチャックテーブル１０に保持させる。保持ステップＳＴ１では、例えば、被加工物１００の保護部材１１０側をチャックテーブル１０の保持面１１に向けて載置し、チャックテーブル１０の保持面１１に接続された図示しない吸引源により吸引させることで、チャックテーブル１０の保持面１１で吸引保持する。
（高さ位置検出ステップ）
図４は、図３に示された被加工物の加工方法の高さ位置検出ステップを示す断面図である。図５は、図４の要部を拡大した拡大図である。図５は、図４の領域Ｖを拡大した拡大図である。高さ位置検出ステップＳＴ２は、図４及び図５に示すように、保持ステップＳＴ１の後、チャックテーブル１０と高さ位置検出ユニット２１とを相対的に移動させながら被加工物１００に測定用レーザービーム２２を照射し、被加工物１００の裏面１０６からの反射光を用いて被加工物１００の高さ位置を検出するステップである。高さ位置検出ステップＳＴ２では、ストリート１０３内の柱状導体電極１０７が埋設された領域を避けて測定用レーザービーム２２を照射する。
高さ位置検出ステップＳＴ２で使用する位置検出装置２０は、図４に示すように、被加工物１００を保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、高さ位置検出ユニット２１と、撮像手段２５と、各部を制御する制御ユニット５０と、を備える。チャックテーブル１０は、水平方向移動手段１２が備えられており、水平方向移動手段１２によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に設けられている。高さ位置検出ユニット２１は、例えば、図示しない測定用レーザー光源と、所定の光学系と、受光素子と、を備える。また、高さ位置検出ユニット２１は、図示しない鉛直方向移動手段により鉛直方向であるＺ軸方向に移動自在に設けられており、鉛直方向移動手段により測定用レーザービーム２２の集光点の高さ位置を調整することができる。
高さ位置検出ユニット２１は、測定用レーザー光源により、所定の光学系を介して、図４及び図５に示すように、被加工物１００に対して反射性を有する波長の測定用レーザービーム２２を照射する。高さ位置検出ユニット２１は、所定の光学系により、測定用レーザービーム２２のスポット径が１０μｍ以上５０μｍ以下程度に調整される。高さ位置検出ユニット２１は、受光素子により、被加工物１００の裏面１０６からの反射光を検出する。高さ位置検出ユニット２１は、制御ユニット５０により、測定用レーザービーム２２を照射してから反射光を検出するまでの時間に基づいて、被加工物１００の裏面１０６の高さ位置を検出する。
撮像手段２５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００の表面１０２側を撮像するものである。撮像手段２５は、例えば、赤外線カメラであるが、本発明はこれに限定されず、その他の撮像機器を使用することもできる。撮像手段２５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して、図示しない鉛直方向移動手段により高さ位置検出ユニット２１と一体にＺ軸方向に移動自在に設けられている。撮像手段２５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００と高さ位置検出ユニット２１との位置合わせを行うアライメントを遂行するための被加工物１００の表面１０２側の画像を得、得た画像を制御ユニット５０に出力する。撮像手段２５が得る被加工物１００の裏面１０６の画像には、被加工物１００における柱状導体電極１０７の埋設位置情報が含まれている。
制御ユニット５０は、本実施形態に係る被加工物の加工方法で使用する各装置の各部を制御して、本実施形態に係る被加工物の加工方法に関する動作を各装置に実施させるものである。なお、制御ユニット５０は、コンピュータシステムを含む。制御ユニット５０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット５０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、各装置を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して各装置の上述した構成要素に出力する。また、制御ユニット５０は、本実施形態に係る被加工物の加工方法に関する動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される図示しない表示手段や、オペレータが本実施形態に係る被加工物の加工方法に関する動作の情報などを登録する際に用いる入力手段と接続されている。入力手段は、表示手段に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。
高さ位置検出ステップＳＴ２では、具体的には、まず、制御ユニット５０が、撮像手段２５により被加工物１００を撮像して、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００と高さ位置検出ユニット２１との位置合わせを行うアライメントを遂行し、被加工物１００の画像に含まれる被加工物１００における柱状導体電極１０７の埋設位置情報を取得する。
高さ位置検出ステップＳＴ２では、次に、制御ユニット５０が、撮像手段２５を通じて取得した被加工物１００における柱状導体電極１０７の埋設位置情報に基づいて、分割予定ライン１０５ごとに、図４及び図５に示すように、ストリート１０３内の柱状導体電極１０７の埋設領域を避けた位置検出ライン１２０を設定する。
なお、高さ位置検出ステップＳＴ２では、本実施形態では、柱状導体電極１０７の埋設領域を分割予定ライン１０５の延びる方向に直交する面内方向に避けて、分割予定ライン１０５の延びる方向に沿って位置検出ライン１２０を設定している。図４に示す例では、Ｘ軸方向に延びる分割予定ライン１０５に沿って高さ位置を検出する場合には、柱状導体電極１０７の埋設領域をＹ軸方向に避けて、位置検出ライン１２０をＸ軸方向に沿って設定している。また、高さ位置検出ステップＳＴ２では、本実施形態では、柱状導体電極１０７の埋設領域を避けるシフト距離１２１を、柱状導体電極１０７のＶｉａ径と測定用レーザービーム２２のスポット径との和よりも大きく、分割予定ライン１０５のライン幅の半分に満たない所定の距離に決定する。なお、Ｙ軸方向のシフト距離１２１は、この様態に限定されず、測定用レーザービーム２２が柱状導体電極１０７による反射の影響を受けず、被加工物１００の裏面１０６の高さ位置を正確に測定することを可能とする如何なる距離も採用することができる。
高さ位置検出ステップＳＴ２では、位置検出ライン１２０は、本実施形態では、分割予定ライン１０５の全体をＹ軸方向にシフト距離１２１だけ平行移動させたストリート１０３内の直線であるが、本発明ではこれに限定されることなく、例えば、分割予定ライン１０５が柱状導体電極１０７の埋設領域とぶつかる部分だけシフト距離１２１だけ平行移動させた折れ線を採用してもよい。
高さ位置検出ステップＳＴ２では、次に、制御ユニット５０が、分割予定ライン１０５ごとに、設定した位置検出ライン１２０に沿って、水平方向移動手段１２によりチャックテーブル１０と高さ位置検出ユニット２１とを水平方向に相対的に移動させる。図４に示す例では、Ｘ軸方向に延びる位置検出ライン１２０に沿って、チャックテーブル１０と高さ位置検出ユニット２１とをＸ軸方向に相対的に移動させる。高さ位置検出ステップＳＴ２では、この相対移動と並行して、制御ユニット５０が、高さ位置検出ユニット２１によりチャックテーブル１０に保持された被加工物１００に測定用レーザービーム２２を照射し、被加工物１００の裏面１０６からの反射光を用いて被加工物１００の裏面１０６の高さ位置を検出する。高さ位置検出ステップＳＴ２では、このように、制御ユニット５０が、分割予定ライン１０５ごとに、設定した位置検出ライン１２０に沿って、被加工物１００の裏面１０６の高さ位置を検出する。
高さ位置検出ステップＳＴ２では、そして、制御ユニット５０が、分割予定ライン１０５ごとに、設定した位置検出ライン１２０に沿って検出した被加工物１００の裏面１０６の高さ位置を、分割予定ライン１０５に沿って検出した被加工物１００の裏面１０６の高さ位置とみなす処理を実行することで、分割予定ライン１０５に沿った被加工物１００の裏面１０６の高さ位置の情報を取得する。
（改質層形成ステップ）
図６は、図３に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを示す断面図である。図７は、図６の要部を拡大した拡大図である。図７は、図６の領域ＶＩＩを拡大した拡大図である。改質層形成ステップＳＴ３は、図６及び図７に示すように、高さ位置検出ステップＳＴ２で検出した高さに基づいて被加工物１００の内部に被加工物１００に対して透過性を有する波長の加工用レーザービーム３２の集光点１３０を位置付け、チャックテーブル１０とレーザービーム照射ユニット３１とを相対的に移動させながら分割予定ライン１０５に沿って加工用レーザービーム３２を照射して被加工物１００に改質層１４０（図８参照）を形成するステップである。
改質層形成ステップＳＴ３で使用する改質層形成装置３０は、図６に示すように、被加工物１００を保持面１１で保持するチャックテーブル１０と、レーザービーム照射ユニット３１と、撮像手段３５と、各部を制御する制御ユニット５０と、を備える。チャックテーブル１０及び制御ユニット５０は、本実施形態では位置検出装置２０と共通であるため、同一符号を付して説明を省略する。レーザービーム照射ユニット３１は、例えば、図示しない加工用レーザー光源と、所定の光学系と、を備える。また、レーザービーム照射ユニット３１は、図示しない鉛直方向移動手段により鉛直方向であるＺ軸方向に移動自在に設けられており、鉛直方向移動手段により加工用レーザービーム３２の集光点１３０の高さ位置を調整することができる。
レーザービーム照射ユニット３１は、加工用レーザー光源により、所定の光学系を介して、図６及び図７に示すように、被加工物１００に対して透過性を有する波長の加工用レーザービーム３２を照射する。レーザービーム照射ユニット３１は、所定の光学系により、加工用レーザービーム３２を集光点１３０に集光させ、加工用レーザービーム３２のスポット径が１０μｍ以上５０μｍ以下程度に調整される。レーザービーム照射ユニット３１は、本実施形態では、制御ユニット５０に制御されて、加工用レーザービーム３２として、繰り返し周波数が６０ｋＨｚ程度であり、平均出力が０．８Ｗ以上１．２Ｗ以下程度であるパルスレーザービームを発振する。
撮像手段３５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００を撮像するものである。撮像手段３５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００に対して、図示しない鉛直方向移動手段によりレーザービーム照射ユニット３１と一体にＺ軸方向に移動自在に設けられている。撮像手段３５は、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００とレーザービーム照射ユニット３１との位置合わせを行うアライメントを遂行するための被加工物１００の画像を得、得た画像を制御ユニット５０に出力する。撮像手段３５が得る被加工物１００の画像には、被加工物１００における柱状導体電極１０７の埋設位置情報が含まれている。
なお、位置検出装置２０の高さ位置検出ユニット２１と、改質層形成装置３０のレーザービーム照射ユニット３１とは、本実施形態では、別々のユニットであるが、本発明はこれに限定されず、これらのユニットに代えて、測定用レーザー光源と加工用レーザー光源との両方を備えて一体化されたレーザー照射ユニットを採用してもよい。また、測定用レーザー光源と加工用レーザー光源との両方を備えて一体化されたレーザー照射ユニットを採用する場合、位置検出装置２０の撮像手段２５と改質層形成装置３０の撮像手段３５とを共通の撮像手段とする。
改質層形成ステップＳＴ３では、具体的には、まず、制御ユニット５０が、撮像手段３５により被加工物１００を撮像して、チャックテーブル１０に保持された被加工物１００とレーザービーム照射ユニット３１との位置合わせを行うアライメントを遂行する。
改質層形成ステップＳＴ３では、次に、制御ユニット５０が、分割予定ライン１０５ごとに、高さ位置検出ステップＳＴ２で検出した被加工物１００の裏面１０６の高さ位置の情報に基づいて、図示しない鉛直方向移動手段により、加工用レーザービーム３２の集光点１３０を被加工物１００の内部の所定深さに合わせた状態を維持しながら、水平方向移動手段１２により、パルス状の加工用レーザービーム３２の照射位置を、分割予定ライン１０５に沿ってＸ軸方向に移動させる。
改質層形成ステップＳＴ３では、そして、制御ユニット５０が、被加工物１００の全ての分割予定ライン１０５について、本実施形態では、被加工物１００の内部の第１の所定深さ、第２の所定深さ、及び第３の所定深さに加工用レーザービーム３２の集光点１３０を位置付けて、合計３回、加工用レーザービーム３２を照射させることにより、改質層１４０を形成する。なお、改質層形成ステップＳＴ３における加工用レーザービーム３２の照射回数は、上記した様態の３回に限定されず、被加工物１００の厚み及び加工用レーザービーム３２の照射条件等に応じて、適宜変更することができる。
改質層形成ステップＳＴ３では、高さ位置検出ステップＳＴ２で設定した位置検出ライン１２０ではなく、分割予定ライン１０５に沿って、分割予定ライン１０５上の柱状導体電極１０７が形成されている領域を横切って、改質層１４０を形成する。
（研削ステップ）
図８は、図３に示された被加工物の加工方法の研削ステップを示す断面図である。研削ステップＳＴ４は、図８に示すように、被加工物１００の裏面１０６を研削することで、被加工物１００の裏面１０６側の改質層１４０が形成されていない部分を除去するステップである。なお、本実施形態では、ＳＤＢＧ（Stealth Dicing Before Grinding）プロセスを採用しているので、研削ステップＳＴ４は、改質層形成ステップＳＴ３で改質層１４０を形成した後、分割ステップＳＴ５で被加工物１００を分割する前に、実行している。
研削ステップＳＴ４で使用する研削装置６０は、図８に示すように、被加工物１００を保持面６２で吸引保持するチャックテーブル６１と、研削砥石６４が装着された研削ユニット６３と、各部を制御する不図示の制御ユニットと、を備える。
研削ステップＳＴ４では、具体的には、研削装置６０が、まず、チャックテーブル６１の保持面６２で、改質層１４０が形成された被加工物１００の表面１０２側を、保護部材１１０を介して吸引保持する。研削ステップＳＴ４では、研削装置６０が、次に、図８に示すように、研削ユニット６３により研削砥石６４を回転しかつチャックテーブル６１を軸心回りに回転しながら研削水を供給するとともに、研削砥石６４をチャックテーブル６１に所定の送り速度で近づけることによって、研削砥石６４で被加工物１００の裏面１０６を研削する。ここで、研削ステップＳＴ４では、まず、研削砥石６４として仕上げ研削用のものよりも大きな砥粒を有する粗研削用のものを使用して粗研削をし、次に、研削砥石６４として仕上げ研削用のものを使用して仕上げ研削する。
（分割ステップ）
図９は、図３に示された被加工物の加工方法の分割ステップの分割前の状態を示す断面図である。図１０は、図３に示された被加工物の加工方法の分割ステップの分割後の状態を示す断面図である。分割ステップＳＴ５は、図９及び図１０に示すように、改質層形成ステップＳＴ３で形成された改質層１４０に外力を付与して被加工物１００を分割するステップである。
分割ステップＳＴ５で使用する分割装置７０は、図９及び図１０に示すように、被加工物１００の裏面１０６に貼着されたエキスパンドシート１５０を拡張して、改質層１４０が形成された被加工物１００を分割予定ライン１０５に沿って個々のデバイス１０４に分割する装置である。なお、エキスパンドシート１５０は、伸縮性を有するものであり、合成樹脂で構成された基材層と、基材層に積層されかつ被加工物１００の裏面１０６及び環状フレーム１６０に貼着する粘着層とを備える。分割装置７０は、図９及び図１０に示すように、エキスパンドシート１５０の外周部分が貼着された環状フレーム１６０を固定するフレーム固定ユニット７１と、エキスパンドシート１５０を拡張するシート拡張ユニット７２と、各部を制御する不図示の制御ユニットと、を備える。
フレーム固定ユニット７１は、平面形状が概ね円形に形成され、環状フレーム１６０を全周にわたって外周側から挟持することにより、環状フレーム１６０を固定する。フレーム固定ユニット７１は、平面形状が概ね円形の開口が形成されている。
シート拡張ユニット７２は、平面形状が概ねフレーム固定ユニット７１と同軸の円形に形成され、フレーム固定ユニット７１に対して径方向の内側に設けられている。シート拡張ユニット７２は、フレーム固定ユニット７１に対して鉛直方向に沿う軸心に沿って上方に向けて相対的に移動させることで、エキスパンドシート１５０の環状フレーム１６０の内周である内縁と被加工物１００の外周である外縁との間に形成された環状領域１７０を被加工物１００の裏面１０６と直交する方向に押圧してエキスパンドシート１５０を拡張し、エキスパンドシート１５０の拡張により改質層１４０に外力を付与して、分割起点である改質層１４０から被加工物１００を破断する。
分割ステップＳＴ５では、まず、被加工物１００の裏面１０６に、外周部分に環状フレーム１６０が貼着されたエキスパンドシート１５０を貼着する。分割ステップＳＴ５では、そして、被加工物１００の表面１０２から保護部材１１０を除去することで、分割装置７０を使用して被加工物１００を分割予定ライン１０５に沿って個々のデバイス１０４に分割する分割処理を実行することが可能な状態にする。
分割ステップＳＴ５では、次に、分割装置７０が、図９に示すように、フレーム固定ユニット７１により、エキスパンドシート１５０に被加工物１００の裏面１０６とともに貼着された環状フレーム１６０を挟持して固定する。分割ステップＳＴ５では、その後、分割装置７０が、図１０に示すように、シート拡張ユニット７２をフレーム固定ユニット７１に対して鉛直方向に沿う軸心に沿って上方に向けて相対的に移動させる。これにより、環状領域１７０が被加工物１００の裏面１０６と直交する方向に押圧されて、エキスパンドシート１５０が拡張し、エキスパンドシート１５０の拡張によって改質層１４０に外力が付与されて、被加工物１００が改質層１４０を分割起点として分割予定ライン１０５に沿って個々のデバイス１０４に分割して、各デバイス１０４間に間隙１８０が形成される。
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、以上のように、高さ位置検出ステップＳＴ２で、ストリート１０３内の柱状導体電極１０７が埋設された領域を避けた位置検出ライン１２０に沿って測定用レーザービーム２２を照射して被加工物１００の裏面１０６側の高さ位置を検出して、この高さ位置の検出結果を分割予定ライン１０５に沿った被加工物１００の裏面１０６側の高さ位置とみなし、改質層形成ステップＳＴ３で、この分割予定ライン１０５に沿った被加工物１００の裏面１０６側の高さ位置に基づいて、分割予定ライン１０５に沿って被加工物１００に改質層１４０を形成する。このため、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、ストリート１０３内に反射率の異なる素材である柱状導体電極１０７が存在している場合でも、反射率の異なる素材による影響を低減または除去して、被加工物１００の裏面１０６側の高さ位置を検出することができる。これにより、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、高さ位置の検出結果に基づいて、改質層１４０の形成深さに例示される高さ方向の加工位置を均一にすることができる。また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、分割ステップＳＴ５で、形成深さが均一な改質層１４０を分割起点として被加工物１００を各デバイス１０４に分割するので、各デバイス１０４に割れや欠けが生じる可能性を大幅に低減することができる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。実施形態２の説明では、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
図１１は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。実施形態２に係る被加工物の加工方法は、図１１に示すように、テープ貼着ステップＳＴ１０を備え、これに伴い、高さ位置検出ステップＳＴ２、改質層形成ステップＳＴ３及び分割ステップＳＴ５が変更され、研削ステップＳＴ４を省略したこと以外、実施形態１と同じである。
図１２は、図１１に示された被加工物の加工方法のテープ貼着ステップを示す斜視図である。テープ貼着ステップＳＴ１０は、保持ステップＳＴ１の前に、図１２に示すように、被加工物１００の裏面１０６側にテープを貼着するステップである。テープ貼着ステップＳＴ１０では、本実施形態では、被加工物１００の裏面１０６に、外周部分に環状フレーム１６０が貼着されたエキスパンドシート１５０を貼着する。
図１３は、図１１に示された被加工物の加工方法の高さ位置検出ステップを示す断面図である。実施形態２に係る高さ位置検出ステップＳＴ２は、図１３に示すように、エキスパンドシート１５０に対して透過性を有する測定用レーザービーム２２をエキスパンドシート１５０を介して被加工物１００の裏面１０６に照射して、エキスパンドシート１５０を介して被加工物１００の裏面１０６の高さを検出すること以外、実施形態１と同じである。
図１４は、図１１に示された被加工物の加工方法の改質層形成ステップを示す斜視図である。実施形態２に係る改質層形成ステップＳＴ３は、図１４に示すように、エキスパンドシート１５０を介して被加工物１００に対して透過性を有する波長の加工用レーザービーム３２を照射して、被加工物１００の内部に改質層１４０を形成すること以外、実施形態１と同じである。
実施形態２に係る分割ステップＳＴ５は、テープ貼着ステップＳＴ１０ですでにエキスパンドシート１５０が貼着されているため、実施形態１と同様の分割装置７０による分割処理を実行するのみとなる。
実施形態２に係る被加工物の加工方法は、以上のような構成を有するので、実施形態１に係る被加工物の加工方法と同様の作用効果を奏する。また、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、被加工物１００の裏面１０６側にテープを貼着するテープ貼着ステップＳＴ１０を更に含み、テープを介して被加工物１００に対して透過性を有する波長の加工用レーザービーム３２を照射して、被加工物１００の内部に改質層１４０を形成する。このため、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、さらに、被加工物１００の裏面１０６側をテープで保護した状態で、テープの厚みのばらつき等の影響を受けることなく、被加工物１００の裏面１０６側の高さ位置を検出することができて、改質層１４０の形成深さに例示される高さ方向の加工位置を均一にすることができる。
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。例えば、実施形態１及び実施形態２では、高さ位置検出ステップＳＴ２で使用する位置検出装置２０と改質層形成ステップＳＴ３で使用する改質層形成装置３０とで共通のチャックテーブル１０を使用し、研削ステップＳＴ４で使用する研削装置６０でチャックテーブル１０とは異なるチャックテーブル６１を使用したが、本発明はこれに限定されず、全てにおいてそれぞれ異なるチャックテーブルを使用してもよいし、全てにおいて共通のチャックテーブルを使用してもよい。ただし、チャックテーブルの使用形態に応じて、被加工物１００の表面１０２側をチャックテーブルで保持する保持ステップＳＴ１を実行する形態が適宜変更される。
１０ チャックテーブル
２１ 高さ位置検出ユニット
２２ 測定用レーザービーム
３１ レーザービーム照射ユニット
３２ 加工用レーザービーム
１００ 被加工物
１０３ ストリート
１０４ デバイス
１０５ 分割予定ライン
１０７ 柱状導体電極
１１０ 保護部材
１２０ 位置検出ライン
１２１ シフト距離
１３０ 集光点
１４０ 改質層
１５０ エキスパンドシート

Claims (2)

  1. 表面に設定された複数のストリートによって区画された領域にデバイスを有し、基板の表面側から裏面側まで貫通して形成された柱状導体電極を該ストリート内に備える被加工物を分割予定ラインに沿って分割する被加工物の加工方法であって、
    該被加工物の表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、
    該保持ステップの後、該チャックテーブルと高さ位置検出ユニットとを相対的に移動させながら該被加工物に測定用レーザービームを照射し、該被加工物の裏面からの反射光を用いて被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出ステップと、
    該高さ位置検出ステップで検出した高さに基づいて該被加工物の内部に該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザービームの集光点を位置付け、該チャックテーブルとレーザービーム照射ユニットとを相対的に移動させながら該分割予定ラインに沿って該加工用レーザービームを照射して該被加工物に改質層を形成する改質層形成ステップと、
    該改質層形成ステップで形成された改質層に外力を付与して該被加工物を分割する分割ステップと、を備え、
    該高さ位置検出ステップでは、該ストリート内の柱状導体電極が埋設された領域を避けて測定用レーザービームを照射することを特徴とする被加工物の加工方法。
  2. 該被加工物の裏面側にテープを貼着するテープ貼着ステップを更に含み、
    該テープを介して該被加工物に対して透過性を有する波長の加工用レーザービームを照射し該被加工物の内部に改質層を形成することを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。
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