JP7217585B2 - 分割方法 - Google Patents

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Description

本発明は、板状の被加工物を分割するための分割方法に関する。
携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料でなるウェーハの表面を複数の分割予定ライン（ストリート）で区画し、各領域にデバイスを形成した後、この分割予定ラインに沿ってウェーハを分割することにより得られる。
上述したウェーハ等の被加工物を分割する方法の一つに、透過性のあるレーザビームを被加工物の内部に集光させて、多光子吸収により改質された改質層（改質領域）を形成する方法が知られている。分割予定ラインに沿って改質層を形成した後に、例えば、薄い板状（ブレード状）の部材を用いて分割予定ラインを加圧することで、この改質層を起点に被加工物を分割できる（例えば、特許文献１等参照）。
特開２０１６－４０８１０号公報
しかしながら、上述のような薄い板状の部材を用いて被加工物に力を加えると、分割によって形成されるチップが移動し、隣接するチップに接触して損傷する可能性がある。これに対して、被加工物に貼着（貼付）した樹脂製のエキスパンドシート（エキスパンドテープ）を拡張する方法で力を加えて被加工物を分割することも考えられる。
この方法では、隣接するチップの間隔を広げる方向にのみ力が作用するので、チップ同士が接触して損傷することはない。ところが、この方法では、例えば、硬度の高い被加工物や、厚い被加工物、分割予定ラインの数が多い（チップが小さい）被加工物等を分割する際に力が不足して、被加工物を全体で適切に分割できないことがある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チップ同士を接触させることなく被加工物を全体でより確実に分割できる分割方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、板状の被加工物を分割するための分割方法であって、被加工物に設定された複数の分割予定ラインの全てに沿って分割の起点となる起点領域を形成する起点領域形成ステップと、該起点領域形成ステップを実施した後に、該起点領域からクラックを伸長させ、又は該起点領域の周辺を脆くさせることができる程度の温度及び時間で、保護部材が貼着されていない状態の被加工物の全体を加熱する加熱ステップと、該加熱ステップを実施した後に、被加工物の全体を冷却する冷却ステップと、該冷却ステップを実施した後に、被加工物に力を付与して該起点領域に沿って被加工物を分割する分割ステップと、該分割ステップを実施する前に、被加工物にエキスパンドシートを貼着するシート貼着ステップと、を備え、該起点領域形成ステップでは、被加工物にレーザビームを照射して、被加工物の内部から一方の面に達する複数の細孔を該分割予定ラインに沿って形成し、該分割ステップでは、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に力を付与する分割方法が提供される。該起点領域形成ステップでは、被加工物に対して透過性のあるレーザビームを被加工物に照射して、複数の該細孔と、該細孔のそれぞれを囲み該分割予定ラインに沿って連続する変質領域と、を被加工物に形成してもよい。
また、本発明の別の一態様によれば、板状の被加工物を分割するための分割方法であって、被加工物に設定された複数の分割予定ラインの全てに沿って分割の起点となる起点領域を形成する起点領域形成ステップと、該起点領域形成ステップを実施した後に、該起点領域からクラックを伸長させ、又は、該起点領域の周辺を脆くさせることができる程度の温度及び時間で、保護部材が貼着されていない状態の被加工物の全体を加熱する加熱ステップと、該加熱ステップを実施した後に、被加工物の全体を冷却する冷却ステップと、該冷却ステップを実施した後に、被加工物に力を付与して該起点領域に沿って被加工物を分割する分割ステップと、該分割ステップを実施する前に、被加工物にエキスパンドシートを貼着するシート貼着ステップと、を備え、該分割ステップでは、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に力を付与する分割方法が提供される。本発明の一態様及び別の一態様にかかる分割方法では、該加熱ステップと該冷却ステップとを繰り返してもよい。
本発明の一態様に係る分割方法では、被加工物に設定された分割予定ラインに沿って分割の起点となる起点領域を形成した後に、この被加工物を加熱するので、被加工物の起点領域から更にクラックが伸長したり、被加工物の起点領域及びその周辺が更に脆くなったりる。そのため、被加工物を加熱した後にエキスパンドシートを拡張して力を付与することで、被加工物を分割予定ラインに沿ってより確実に分割できる。
また、本発明の一態様に係る分割方法では、薄い板状（ブレード状の）の部材を用いて被加工物を加圧する必要がないので、隣接するチップ同士が接近する方向に移動して接触することもない。このように、本発明の一態様に係る分割方法によれば、チップ同士を接触させることなく被加工物を全体でより確実に分割できる。
図１（Ａ）は、本実施形態に係る分割方法で分割される被加工物の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護部材貼着ステップについて説明するための斜視図である。 図２（Ａ）は、改質層形成ステップについて説明するための一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、加熱ステップについて説明するための一部断面側面図である。 シート貼着ステップについて説明するための斜視図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、分割ステップについて説明するための一部断面側面図である。 本実施形態に係る分割方法で分割される被加工物の構成例を模式的に示す平面図である。 図６（Ａ）は、細孔形成ステップについて説明するための一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、加熱ステップについて説明するための一部断面側面図である。 シート貼着ステップについて説明するための平面図である。 変形例に係る分割ステップについて説明するための平面図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
本実施形態では、透過性のあるレーザビームを被加工物の内部に集光させて、多光子吸収により改質された改質層（起点領域）を形成した後に、この改質層を起点に被加工物を分割する分割方法について説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る分割方法で分割される被加工物１１の構成例を模式的に示す斜視図である。
図１（Ａ）に示すように、被加工物１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料でなる円盤状のウェーハである。この被加工物１１の表面１１ａ側は、格子状に設定された分割予定ライン（ストリート）１３で複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。
なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１として用いるが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体（例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、セラミックス（例えば、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムナイオベート等）、樹脂、金属等の材料でなる被加工物１１を用いることもできる。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
本実施形態の分割方法では、まず、上述した被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材を貼着（貼付）する保護部材貼着ステップを行う。図１（Ｂ）は、保護部材貼着ステップについて説明するための斜視図である。保護部材２１は、例えば、被加工物１１と同等の径を持つ円形のフィルム（シート、テープ）であり、その表面２１ａ側には、粘着力のある糊層（粘着材層）が設けられている。
そのため、この表面２１ａ側を被加工物１１の表面１１ａ側に密着させることで、保護部材２１を被加工物１１の表面１１ａ側に貼着できる。このような保護部材２１を貼着することにより、後の各ステップで被加工物１１に加わる衝撃を緩和して、表面１１ａ側に設けられているデバイス１５等を保護できる。
保護部材貼着ステップの後には、被加工物１１に対して透過性のあるレーザビームを分割予定ライン１３に沿って照射し、分割の起点となる改質層（起点領域）を被加工物１１の内部に形成する改質層形成ステップ（起点領域形成ステップ）を行う。図２（Ａ）は、改質層形成ステップについて説明するための一部断面側面図である。改質層形成ステップは、例えば、図２（Ａ）に示すレーザ照射装置２を用いて行われる。
レーザ照射装置２は、被加工物１１を吸引、保持するためのチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この移動機構によって水平方向に移動する。
チャックテーブル４の上面の一部は、被加工物１１を吸引、保持する保持面４ａとなっている。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）等を通じて吸引源（不図示）に接続されている。そのため、例えば、被加工物１１に貼着されている保護部材２１を保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させれば、被加工物１１は、チャックテーブル４によって吸引、保持される。
チャックテーブル４の上方には、レーザ照射ユニット６が配置されている。レーザ照射ユニット６は、レーザ発振器（不図示）でパルス発振されたレーザビーム３１を所定の位置に照射、集光する。レーザ発振器は、被加工物１１に対して透過性を有する波長（吸収され難い波長）のレーザビーム３１をパルス発振できるように構成されている。
改質層形成ステップでは、まず、被加工物１１に貼着されている保護部材２１の裏面２１ｂをチャックテーブル４の保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル４に吸引、保持される。
次に、チャックテーブル４を移動、回転させて、例えば、対象となる分割予定ライン１３の延長線上にレーザ照射ユニット６を合わせる。そして、図２（Ａ）に示すように、レーザ照射ユニット６から被加工物１１の裏面１１ｂ側に向けてレーザビーム３１を照射しながら、対象の分割予定ライン１３に対して平行な方向にチャックテーブル４を移動させる。
ここで、レーザビーム３１は、被加工物１１の内部の所定の深さの位置に集光させる。このように、被加工物１１に対して透過性を有する波長のレーザビーム３１を、被加工物１１の内部に集光させることで、被加工物１１の内部を多光子吸収で改質して分割の起点となる改質層（起点領域）１７を形成できる。
上述のような動作を繰り返し、全ての分割予定ライン１３に沿って改質層１７が形成されると、改質層形成ステップは終了する。なお、この改質層１７は、図２（Ａ）に示すように、表面１１ａ（又は裏面１１ｂ）にクラック（起点領域）１９が到達する条件で形成されることが望ましい。これにより、被加工物１１をより適切に分割できるようになる。また、各分割予定ライン１３に対して、異なる深さの位置に複数の改質層１７を形成しても良い。
改質層形成ステップの後には、被加工物１１を加熱する加熱ステップを行う。図２（Ｂ）は、加熱ステップについて説明するための一部断面側面図である。加熱ステップは、例えば、図２（Ｂ）に示すホットプレート１２を用いて行われる。ホットプレート１２は、任意の温度に調節できる加熱面１２ａを有している。
加熱ステップでは、被加工物１１に貼着されている保護部材２１の裏面２１ｂをホットプレート１２の加熱面１２ａに接触させて、この加熱面１２ａの温度を上昇させる。これにより、被加工物１１は加熱面１２ａによって加熱され、改質層１７から更にクラック１９を伸長させたり、改質層１７やクラック１９の周辺を脆くしたりできる。
加熱の温度や時間は、改質層１７から更にクラック１９を伸長させたり、改質層１７やクラック１９の周辺を脆くしたりできる範囲内で任意に設定される。本実施形態では、例えば、加熱面１２ａの温度を１８０℃に設定し、加熱の時間を１分とする。
加熱ステップの後には、被加工物１１を冷却する冷却ステップを行う。この冷却ステップでは、後のステップを適切に遂行できる程度にまで被加工物１１を冷却する。具体的には、例えば、被加工物１１を５０℃以下、好ましくは、４０℃以下の温度に冷却すると良い。冷却の方法に特段の制限はないが、例えば、常温の環境下に置く方法で被加工物１１を冷却することが考えられる。また、冷却に要する時間を短縮するために、例えば、被加工物１１に水等を掛けて冷却しても良い。
なお、上述した加熱ステップと冷却ステップとを繰り返し行うようにしても良い。例えば、加熱ステップと冷却ステップとを２回～３回繰り返すことで、改質層１７からクラック１９を十分に伸長させたり、改質層１７やクラック１９の周辺を十分に脆くしたりできる。
冷却ステップの後には、被加工物１１の裏面１１ｂ側にエキスパンドシートを貼着（貼付）するシート貼着ステップを行う。図３は、シート貼着ステップについて説明するための斜視図である。エキスパンドシート４１は、例えば、被加工物１１よりも径の大きい円形のフィルム（テープ、シート）であり、その表面４１ａ側には、粘着力のある糊層（粘着材層）が設けられている。
そのため、例えば、この表面４１ａ側の中央部分を被加工物１１の裏面１１ｂ側に密着させることで、エキスパンドシート４１を被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼着できる。一方で、エキスパンドシート４１の表面４１ａ側の外周部分には、被加工物１１を囲む環状のフレーム４３を固定する。これにより、被加工物１１は、エキスパンドシート４１を介して環状のフレーム４３に支持される。
被加工物１１の裏面１１ｂ側にエキスパンドシート４１を貼着した後には、図３に示すように、被加工物１１の表面１１ａ側に貼着されている保護部材２１を剥離、除去して、被加工物１１の表面１１ａを露出させる。なお、保護部材２１の剥離、除去は、被加工物１１の裏面１１ｂ側にエキスパンドシート４１を貼着する前に行われても良い。
シート貼着ステップの後には、エキスパンドシート４１を拡張することで被加工物１１に力を付与して、この被加工物１１を改質層１７に沿って分割する分割ステップを行う。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、分割ステップについて説明するための一部断面側面図である。分割ステップは、例えば、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す拡張装置２２を用いて行われる。
拡張装置２２は、被加工物１１を支持するための支持構造２４と、円筒状の拡張ドラム２６とを備えている。支持構造２４は、平面視で円形の開口部を有する支持テーブル２８を含む。この支持テーブル２８の上面には、環状のフレーム４３が載せられる。支持テーブル２８の外周部分には、フレーム４３を固定するための複数のクランプ３０が設けられている。支持テーブル２８は、支持構造２４を昇降させるための昇降機構３２によって支持されている。
昇降機構３２は、下方の基台（不図示）に固定されたシリンダケース３４と、シリンダケース３４に挿入されたピストンロッド３６とを備えている。ピストンロッド３６の上端部には、支持テーブル２８が固定されている。昇降機構３２は、ピストンロッド３６を上下に移動させることで支持構造２４を昇降させる。
支持テーブル２８の開口部には、拡張ドラム２６が配置されている。拡張ドラム２６の内径（直径）は、被加工物１１の直径よりも大きくなっている。一方で、拡張ドラム２６の外径（直径）は、環状のフレーム４３の内径（直径）や、支持テーブル２８の開口部の直径よりも小さくなっている。
分割ステップでは、まず、図４（Ａ）に示すように、支持テーブル２８の上面の高さを拡張ドラム２６の上端の高さに合わせ、支持テーブル２８の上面にフレーム４３を載せた後に、フレーム４３をクランプ３０で固定する。これにより、拡張ドラム２６の上端は、被加工物１１とフレーム４３との間でエキスパンドシート４１に接触する。
次に、昇降機構３２で支持構造２４を下降させて、図４（Ｂ）に示すように、支持テーブル２８の上面を拡張ドラム２６の上端より下方に移動させる。その結果、拡張ドラム２６は支持テーブル２８に対して上昇し、エキスパンドシート４１は拡張ドラム２６で押し上げられて放射状に拡張される。エキスパンドシート４１が拡張されると、被加工物１１には、エキスパンドシート４１を拡張する方向の力（放射状の力）が作用する。これにより、被加工物１１は、改質層１７やクラック１９を起点に複数のチップへと分割される。
このように、本実施形態の分割方法では、被加工物１１に設定された分割予定ライン１３に沿って分割の起点となる改質層（起点領域）１７やクラック（起点領域）１９を形成した後に、この被加工物１１を加熱するので、被加工物１１の改質層１７から更にクラック１９が伸長したり、被加工物１１の改質層１７やクラック１９、及びそれら周辺が更に脆くなったりする。そのため、被加工物１１を加熱した後にエキスパンドシート４１を拡張して力を付与することで、被加工物１１を分割予定ライン１３に沿ってより確実に分割できる。
また、本実施形態の分割方法では、薄い板状（ブレード状）の部材を用いて被加工物１１を加圧する必要がないので、隣接するチップ同士が接近する方向に移動して接触することもない。このように、本実施形態の分割方法によれば、チップ同士を接触させることなく被加工物１１をその全体でより確実に分割できる。
（実施形態２）
本実施形態では、透過性のあるレーザビームを被加工物の内部に集光させて、被加工物の内部から表面又は裏面に達する複数の細孔（起点領域）を形成した後に、この細孔を起点に被加工物を分割する分割方法について説明する。図５は、本実施形態の分割方法で分割される被加工物５１の構成例を模式的に示す平面図である。
図５に示すように、被加工物５１は、例えば、ソーダライムガラスや、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス等の材料でなる円盤状のガラス基板である。この被加工物５１の表面５１ａ側（又は裏面５１ｂ側）には、分割予定ライン５３が設定されている。分割予定ライン５３は、例えば、円形に設定された複数の分割予定ライン５３ａと、直線状に設定された複数の分割予定ライン５３ｂとを含んでいる。
直線状の分割予定ライン５３ｂは、分割予定ライン５３と被加工物５１の外周縁、又は隣接する分割予定ライン５３ａ同士を結ぶように設定されている。よって、この被加工物５１を分割予定ライン５３ａと分割予定ライン５３ｂとに沿って分割すると、複数の分割予定ライン５３ａに対応した複数の円盤状のチップが得られる。
なお、本実施形態では、円盤状のガラス基板を被加工物５１として用いるが、被加工物５１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他のセラミックス（例えば、サファイア、リチウムタンタレート、リチウムナイオベート等）、半導体（例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、樹脂、金属等の材料でなる被加工物５１を用いることもできる。同様に、分割予定ライン５３の形状、配置等にも制限はない。
本実施形態の分割方法では、まず、被加工物５１に対して透過性のあるレーザビームを分割予定ライン５３に沿って照射し、被加工物５１の内部から表面５１ａ又は裏面５１ｂに達する複数の細孔（起点領域）を形成する細孔形成ステップ（起点領域形成ステップ）を行う。図６（Ａ）は、細孔形成ステップについて説明するための一部断面側面図である。
図６（Ａ）に示すように、本実施形態の細孔形成ステップは、例えば、実施形態１で説明したレーザ照射装置２を用いて行われる。ただし、本実施形態では、レーザ照射ユニット６の集光用のレンズとして、開口数（ＮＡ）を被加工物５１の屈折率で割った値が０．０５～０．２となるものを用いる。これにより、被加工物５１に複数の細孔（起点領域）５５と、各細孔５５を囲む変質領域とを形成できるようになる。
細孔形成ステップでは、まず、被加工物５１の表面５１ａをチャックテーブル４の保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物５１は、裏面５１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル５４に吸引、保持される。なお、被加工物５１の表面５１ａ側が上方に露出するように、裏面５１ｂをチャックテーブル４の保持面４ａに接触させても良い。また、チャックテーブル５４と被加工物５１との間には、保護部材等を介在させても良い。
次に、チャックテーブル４を移動、回転させて、例えば、対象となる分割予定ライン５３にレーザ照射ユニット６を合わせる。そして、図６（Ａ）に示すように、レーザ照射ユニット６から被加工物５１の裏面５１ｂ側に向けてレーザビーム３３を照射しながら、レーザビーム３３が対象の分割予定ライン５３に沿って照射されるようにチャックテーブル４を移動させる。なお、図６（Ａ）では、被加工物５１の分割予定ライン５３に沿う断面を模式的に示している。
ここでは、被加工物５１の表面５１ａから裏面５１ｂまでの間の領域に集光点が延在するようにレーザビーム３３を集光させる。このように、被加工物５１に対して透過性を有する波長のレーザビーム３３を、上述したレンズを用いて被加工物５１の表面５１ａから裏面５１ｂまでの間の領域に集光させることで、被加工物５１の内部から表面５１ａ又は裏面５１ｂに達する複数の細孔５５と、各細孔５５を囲む変質領域とを形成できる。
つまり、細孔５５及び細孔５５を囲む変質領域を形成する際には、レーザビーム３３を被加工物５１の内部の一点に集中させずに、被加工物５１の表面５１ａから裏面５１ｂまでの間の領域に集光点が延在するように集光させることが望ましい。なお、集光点補正板等を用いて、被加工物５１の表面５１ａから裏面５１ｂまでの間の領域に集光点が延在するようにレーザビーム３３を集光させることもできる。
また、ここでは、細孔５５を囲む変質領域が各分割予定ライン５３に沿って連続する条件（例えば、レーザビーム３３のスポット径、繰り返し周波数、チャックテーブル４の移動速度等）でレーザビーム３３を照射する。ただし、隣接する細孔５５同士は繋がらないようにする必要がある。上述のような動作を繰り返し、全ての分割予定ライン５３に沿って細孔５５及び変質領域が形成されると、細孔形成ステップは終了する。
なお、細孔５５及び変質領域を形成する順序等に特段の制限はない。例えば、円形の分割予定ライン５３ａに沿って細孔５５及び変質領域を形成してから、直線状の分割予定ライン５３ｂに沿って細孔５５及び変質領域を形成しても良いし、直線状の分割予定ライン５３ｂに沿って細孔５５及び変質領域を形成してから、円形の分割予定ライン５３ａに沿って細孔５５及び変質領域を形成しても良い。
細孔形成ステップの後には、被加工物５１を加熱する加熱ステップを行う。図６（Ｂ）は、加熱ステップについて説明するための一部断面側面図である。図６（Ｂ）に示すように、本実施形態の加熱ステップも、例えば、実施形態１で説明したホットプレート１２を用いて行われる。
加熱ステップでは、被加工物５１の表面５１ａをホットプレート１２の加熱面１２ａに接触させて、この加熱面１２ａの温度を上昇させる。これにより、被加工物５１は加熱面１２ａによって加熱され、細孔５５や変質領域からクラックを伸長させたり、細孔５５や変質領域の周辺を脆くしたりできる。加熱の温度や時間は、細孔５５や変質領域からクラックを伸長させたり、細孔５５や変質領域の周辺を脆くしたりできる範囲内で任意に設定される。本実施形態では、例えば、加熱面１２ａの温度を１８０℃に設定し、加熱の時間を１分とする。
加熱ステップの後には、被加工物５１を冷却する冷却ステップを行う。この冷却ステップでは、後のステップを適切に遂行できる程度にまで被加工物５１を冷却する。具体的には、例えば、被加工物５１を５０℃以下、好ましくは、４０℃以下の温度に冷却すると良い。冷却の方法に特段の制限はないが、例えば、常温の環境下に置く方法で被加工物５１を冷却することが考えられる。また、冷却に要する時間を短縮するために、例えば、被加工物５１に水等を掛けて冷却しても良い。
なお、上述した加熱ステップと冷却ステップとを繰り返し行うようにしても良い。例えば、加熱ステップと冷却ステップとを２回～３回繰り返すことで、細孔５５や変質領域からクラックを十分に伸長させたり、細孔５５や変質領域の周辺を十分に脆くしたりできる。
冷却ステップの後には、被加工物５１の裏面５１ｂ側にエキスパンドシートを貼着（貼付）するシート貼着ステップを行う。図７は、シート貼着ステップについて説明するための平面図である。本実施形態で使用されるエキスパンドシート６１の構成は、実施形態１で説明したエキスパンドシート４１の構成と概ね同じである。
すなわち、本実施形態のエキスパンドシート６１は、被加工物５１よりも径の大きい円形のフィルム（テープ、シート）であり、その表面６１ａ側には、粘着力のある糊層（粘着材層）が設けられている。この表面６１ａ側の中央部分を被加工物５１の裏面５１ｂ側に密着させることで、エキスパンドシート６１を被加工物５１の裏面５１ｂ側に貼着できる。エキスパンドシート６１の表面６１ａ側の外周部分には、被加工物５１を囲む環状のフレーム６３が固定される。
シート貼着ステップの後には、エキスパンドシート６１を拡張することで被加工物５１に力を付与して、この被加工物５１を細孔５５に沿って分割する分割ステップを行う。本実施形態の分割ステップの手順は、実施形態１の分割ステップの手順と同じで良い。細孔５５を起点に被加工物５１が複数のチップへと分割されると、分割ステップは終了する。
このように、本実施形態の分割方法では、被加工物５１に設定された分割予定ライン５３に沿って分割の起点となる細孔（起点領域）５５を形成した後に、この被加工物５１を加熱するので、被加工物５５の細孔５５や変質領域からクラックが伸長したり、被加工物５１の細孔５５や変質領域、及びそれらの周辺が更に脆くなったりする。そのため、被加工物５１を加熱した後にエキスパンドシート６１を拡張して力を付与することで、被加工物５１を分割予定ライン５３に沿ってより確実に分割できる。
また、本実施形態の分割方法では、薄い板状の部材を用いて被加工物５１を加圧する必要がないので、隣接するチップ同士が接近する方向に移動して接触することもない。このように、本実施形態の分割方法によれば、チップ同士を接触させることなく被加工物５１をその全体でより確実に分割できる。
なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態の分割ステップでは、エキスパンドシート４１、６１を放射状に拡張させているが、例えば、互いに交差する２つの方向にエキスパンドシートを拡張させることもできる。図８は、変形例に係る分割ステップについて説明するための平面図である。
変形例に係る分割ステップは、例えば、図８に示す拡張装置４２を用いて行われる。拡張装置４２は、エキスパンドシート７１を挟持するための複数の挟持ユニット（第１挟持ユニット４４、第２挟持ユニット４６、第３挟持ユニット４８、及び第４挟持ユニット５０）を備えている。各挟持ユニットは、エキスパンドシート７１の表面７１ａ側に接触する表面側接触部と、エキスパンドシート７１の裏面側に接触する裏面側接触部とを含み、エキスパンドシート７１を挟持する。
第１挟持ユニット４４と第２挟持ユニット４６とは、第１方向Ｄ１において被加工物５１を間に挟む位置に配置されており、この第１方向Ｄ１に沿って互いに離れるように移動できる。また、第３挟持ユニット４８と第４挟持ユニット５０とは、第１方向に概ね垂直な第２方向Ｄ２において被加工物５１を間に挟む位置に配置されており、この第２方向Ｄ２に沿って互いに離れるように移動できる。
変形例に係る分割ステップでは、まず、各挟持ユニットでエキスパンドシート７１を挟持する。次に、図８に示すように、第１挟持ユニット４４と第２挟持ユニット４６とを、第１方向Ｄ１に沿って互いに離れるように移動させるとともに、第３挟持ユニット４８と第４挟持ユニット５０とを、第２方向Ｄ２に沿って互いに離れるように移動させる。これにより、エキスパンドシート７１は第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に拡張され、被加工物５１が複数のチップへと分割される。
なお、この分割ステップの後には、エキスパンドシート７１に環状のフレームを固定するとともに、フレームに合わせてエキスパンドシート７１を切断すると良い。すなわち、変形例に係る分割ステップは、エキスパンドシート７１に環状のフレームを固定する前に行われる。また、エキスパンドシート７１としては、円形に切断される前の矩形（又は帯状）のものを使用すると良い。図８では、被加工物５１を分割する場合について示しているが、被加工物１１も同様に分割できる。
また、上記実施形態では、冷却ステップの後にシート貼着ステップを行っているが、シート貼着ステップは、少なくとも分割ステップの前に行われれば良い。例えば、細孔形成ステップ（起点領域形成ステップ）の前にシート貼着ステップを行うこともできる。保護部材貼着ステップの代わりにシート貼着ステップを行っても良い。この場合には、エキスパンドシートが保護部材として機能することになる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 改質層（起点領域）
１９ クラック（起点領域）
２１ 保護部材
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
４１ エキスパンドシート
４１ａ 表面
４３ フレーム
５１ 被加工物
５１ａ 表面
５１ｂ 裏面
５３ 分割予定ライン
５３ａ 分割予定ライン
５３ｂ 分割予定ライン
５５ 細孔（起点領域）
６１ エキスパンドシート
６１ａ 表面
６３ フレーム
７１ エキスパンドシート
７１ａ 表面
２ レーザ照射装置
４ チャックテーブル
４ａ 保持面
６ レーザ照射ユニット
１２ ホットプレート
１２ａ 加熱面
２２ 拡張装置
２４ 支持構造
２６ 拡張ドラム
２８ 支持テーブル
３０ クランプ
３２ 昇降機構
３４ シリンダケース
３６ ピストンロッド
４２ 拡張装置
４４ 第１挟持ユニット
４６ 第２挟持ユニット
４８ 第３挟持ユニット
５０ 第４挟持ユニット

Claims (4)

  1. 板状の被加工物を分割するための分割方法であって、
    被加工物に設定された複数の分割予定ラインの全てに沿って分割の起点となる起点領域を形成する起点領域形成ステップと、
    該起点領域形成ステップを実施した後に、該起点領域からクラックを伸長させ、又は該起点領域の周辺を脆くさせることができる程度の温度及び時間で、保護部材が貼着されていない状態の被加工物の全体を加熱する加熱ステップと、
    該加熱ステップを実施した後に、被加工物の全体を冷却する冷却ステップと、
    該冷却ステップを実施した後に、被加工物に力を付与して該起点領域に沿って被加工物を分割する分割ステップと、
    該分割ステップを実施する前に、被加工物にエキスパンドシートを貼着するシート貼着ステップと、を備え、
    該起点領域形成ステップでは、被加工物にレーザビームを照射して、被加工物の内部から一方の面に達する複数の細孔を該分割予定ラインに沿って形成し、
    該分割ステップでは、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に力を付与することを特徴とする分割方法。
  2. 該起点領域形成ステップでは、被加工物に対して透過性のあるレーザビームを被加工物に照射して、複数の該細孔と、該細孔のそれぞれを囲み該分割予定ラインに沿って連続する変質領域と、を被加工物に形成することを特徴とする請求項１に記載の分割方法。
  3. 板状の被加工物を分割するための分割方法であって、
    被加工物に設定された複数の分割予定ラインの全てに沿って分割の起点となる起点領域を形成する起点領域形成ステップと、
    該起点領域形成ステップを実施した後に、該起点領域からクラックを伸長させ、又は、該起点領域の周辺を脆くさせることができる程度の温度及び時間で、保護部材が貼着されていない状態の被加工物の全体を加熱する加熱ステップと、
    該加熱ステップを実施した後に、被加工物の全体を冷却する冷却ステップと、
    該冷却ステップを実施した後に、被加工物に力を付与して該起点領域に沿って被加工物を分割する分割ステップと、
    該分割ステップを実施する前に、被加工物にエキスパンドシートを貼着するシート貼着ステップと、を備え、
    該分割ステップでは、該エキスパンドシートを拡張することで被加工物に力を付与することを特徴とする分割方法。
  4. 該加熱ステップと該冷却ステップとを繰り返すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の分割方法。
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