JP7512070B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、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と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成された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たデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに形成された後、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割され、分割された各デバイスチップは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄くすると、ウエーハの外周端に形成された面取り部がナイフエッジのように鋭くなり研削中に欠けが生じてクラックがデバイス領域に至りデバイスを損傷させるという問題がある。そこで、本出願人は、ウエーハの裏面を研削する前に、面取り部を有する外周余剰領域にレーザー光線を照射して外周余剰領域を除去する技術を提案した（たとえば特許文献１参照）。
特開２００６－１０８５３２号公報
しかし、レーザー光線の照射によって生じる変質物がウエーハの外周に残存し、変質物に起因してウエーハの搬送の際にウエーハが破損するという問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、レーザー光線の照射によって生じる変質物がウエーハの外周に残存せず、ウエーハの搬送の際にウエーハが破損することがないウエーハの加工方法を提供することである。
本発明は上記課題を解決するために以下のウエーハの加工方法を提供する。すなわち、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と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハの加工方法であって、ウエーハの裏面側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該外周余剰領域に対応するウエーハの内部に位置づけてレーザー光線をウエーハに照射しウエーハの仕上がり厚みに達しない位置にリング状の改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程の前または後にウエーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、ウエーハの裏面から改質層に対応する領域に切削ブレードを位置づけてウエーハを切削し改質層のすべてを除去すると共に劈開面をウエーハの表面に到達させる改質層除去工程と、該劈開面を起点として該外周余剰領域のリングを除去するリング除去工程と、該改質層除去工程および該リング除去工程の後にウエーハの仕上がり厚みに達するまでウエーハの裏面を研削する研削工程と、を含むウエーハの加工方法を本発明は提供する。
好ましくは、該研削工程の後、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にウエーハを収容する開口部を有するフレームでダイシングテープの外周を支持し、ウエーハの表面から保護部材を除去する移し替え工程と、ウエーハの分割予定ラインに加工を施してウエーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、を含む。
本発明のウエーハの加工方法は、ウエーハの裏面側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該外周余剰領域に対応するウエーハの内部に位置づけてレーザー光線をウエーハに照射しウエーハの仕上がり厚みに達しない位置にリング状の改質層を形成する改質層形成工程と、該改質層形成工程の前または後にウエーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、ウエーハの裏面から改質層に対応する領域に切削ブレードを位置づけてウエーハを切削し改質層のすべてを除去すると共に劈開面をウエーハの表面に到達させる改質層除去工程と、該劈開面を起点として該外周余剰領域のリングを除去するリング除去工程と、該改質層除去工程および該リング除去工程の後にウエーハの仕上がり厚みに達するまでウエーハの裏面を研削する研削工程と、を含むので、ウエーハの外周は劈開面で覆われており、レーザー光線の照射によって生じる変質物がウエーハの外周に残存せず、ウエーハの搬送の際にウエーハが破損することがない。
保護部材配設工程を実施している状態を示す斜視図。 チャックテーブルにウエーハを保持させる状態を示す斜視図。 改質層形成工程を実施している状態を示す斜視図。 （ａ）リング状の改質層が形成されたウエーハの斜視図、（ｂ）（ａ）に示すウエーハの断面図。 （ａ）改質層除去工程を実施している状態を示す斜視図、（ｂ）改質層が除去されたウエーハの断面図。 リング除去工程を実施している状態を示す斜視図。 （ａ）研削工程を実施している状態を示す斜視図、（ｂ）研削工程が実施されたウエーハの斜視図。 （ａ）移し替え工程においてウエーハの裏面にダイシングテープを貼着する状態を示す斜視図、（ｂ）移し替え工程においてウエーハの表面から保護部材を除去した状態を示す斜視図。 ダイシング装置を用いて分割工程を実施している状態を示す斜視図。 レーザー加工装置を用いて分割工程を実施している状態を示す斜視図。 ピックアップ工程を実施している状態を示す斜視図。
以下、本発明のウエーハの加工方法の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１には、本発明のウエーハの加工方法によって加工が施されるウエーハ２が示されている。厚みが７００μｍ程度である円板状のウエーハ２は、たとえばシリコン等から形成され得る。ウエーハ２の表面２ａは、ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイス４が格子状の分割予定ライン６によって区画されたデバイス領域８と、デバイス領域８を囲繞する外周余剰領域１０とが形成されている。図１では、便宜的にデバイス領域８と外周余剰領域１０との境界１２を二点鎖線で示しているが、実際には境界１２を示す線は存在しない。
図示の実施形態のウエーハの加工方法では、図１に示すとおり、まず、ウエーハ２の表面２ａに保護部材１４を配設する保護部材配設工程を実施する。保護部材１４としては、たとえば、ウエーハ２の直径と同一の直径を有する円形の粘着テープを用いることができる。
保護部材配設工程を実施した後、ウエーハ２の裏面２ｂ側からウエーハ２に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を外周余剰領域１０に対応するウエーハ２の内部に位置づけてレーザー光線をウエーハ２に照射しウエーハ２の仕上がり厚みに達しない位置にリング状の改質層を形成する改質層形成工程を実施する。なお、図示の実施形態では、改質層形成工程の前に保護部材配設工程を実施しているが、改質層形成工程の後に保護部材配設工程を実施してもよい。
改質層形成工程は、たとえば図２および図３に一部を示すレーザー加工装置１６を用いて実施することができる。レーザー加工装置１６は、ウエーハ２を吸引保持するチャックテーブル１８と、チャックテーブル１８に吸引保持されたウエーハ２にパルスレーザー光線ＬＢを照射する集光器２０と、チャックテーブル１８に吸引保持されたウエーハ２を撮像する撮像手段（図示していない。）とを備える。
図２に示すとおり、チャックテーブル１８の上端には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の円形の吸着チャック２２が配置されている。チャックテーブル１８は、吸引手段で吸着チャック２２の上面に吸引力を生成し、吸着チャック２２の上面に載せられたウエーハ２を吸引保持する。
チャックテーブル１８は、吸着チャック２２の径方向中心を通って上下方向に延びる軸線を回転中心として回転自在に構成されていると共に、図２に矢印Ｘで示すＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向（図２に矢印Ｙで示す方向）とのそれぞれに進退自在に構成されている。なお、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が規定するＸＹ平面は実質上水平である。
集光器２０は、レーザー加工装置１６のレーザー光線発振器（図示していない。）が発振したパルスレーザー光線ＬＢを集光する集光レンズ（図示していない。）を有する。レーザー加工装置１６の撮像手段は、可視光線により被加工物を撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）と、被加工物に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段により照射された赤外線を捕らえる光学系と、光学系が捕らえた赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含む（いずれも図示していない。）。
改質層形成工程では、図２に示すとおり、まず、ウエーハ２の裏面２ｂを上に向けて、チャックテーブル１８の上面でウエーハ２を吸引保持する。この際は、ウエーハ２の径方向中心と吸着チャック２２の径方向中心（チャックテーブル１８の回転中心）とを整合させる。
次いで、レーザー加工装置１６の撮像手段で上方からウエーハ２を撮像し、撮像手段で撮像したウエーハ２の画像に基づいて、ウエーハ２の裏面２ｂ側からウエーハ２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢの集光点を外周余剰領域１０に対応するウエーハ２の内部に位置づける。また、ウエーハ２の仕上がり厚み（たとえばウエーハ２の表面２ａから５０μｍ程度）に達しない位置に集光点の上下方向位置を調整する。
なお、撮像手段でウエーハ２を撮像する際には、ウエーハ２の裏面２ｂが上を向き、デバイス４や分割予定ライン６が形成されている表面２ａは下を向いているが、上述のとおり、撮像手段は、赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系と、赤外線に対応する電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）とを含むので、ウエーハ２の裏面２ｂから透かして表面２ａのデバイス４や分割予定ライン６を撮像することができる。これによって、ウエーハ２の裏面２ｂ側から外周余剰領域１０に対応するウエーハ２の内部にパルスレーザー光線ＬＢの集光点を位置づけることができる。
次いで、図３に示すとおり、所定の回転速度でチャックテーブル１８を回転させることにより、外周余剰領域１０に沿ってパルスレーザー光線ＬＢの集光点をウエーハ２に対して相対的に移動させながら、パルスレーザー光線ＬＢを集光器２０からウエーハ２に照射する。これによって、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すとおり、外周余剰領域１０に対応するウエーハ２の内部であって、ウエーハ２の仕上がり厚みに達しない位置に強度が小さいリング状の改質層２４を外周余剰領域１０に沿って形成することができる。
このようなリング状改質層形成工程は、たとえば以下の条件で行うことができる。
パルスレーザー光線の波長 ：１３４２ｎｍ
繰り返し周波数 ：６０ｋＨｚ
平均出力 ：１．６Ｗ
チャックテーブルの回転速度：０．５回転／秒
改質層形成工程を実施した後、ウエーハ２の裏面２ｂから改質層２４に対応する領域に切削ブレードを位置づけてウエーハ２を切削し改質層２４を除去すると共に劈開面をウエーハ２の表面２ａに到達させる改質層除去工程を実施する。
改質層除去工程は、たとえば図５（ａ）に一部を示すダイシング装置２６を用いて実施することができる。ダイシング装置２６は、ウエーハ２を吸引保持するチャックテーブル２８と、チャックテーブル２８に吸引保持されたウエーハ２を切削する切削手段３０とを備える。
上面においてウエーハ２を吸引保持する円形のチャックテーブル２８は、チャックテーブル２８の径方向中心を通って上下方向に延びる軸線を回転中心として回転自在に構成されていると共に、Ｘ軸方向に移動自在に構成されている。切削手段３０は、Ｙ軸方向を軸心として回転自在に構成されたスピンドル３２と、スピンドル３２の先端に固定された環状の切削ブレード３４とを含む。
図５（ａ）を参照して説明を続けると、改質層除去工程では、まず、ウエーハ２の裏面２ｂを上に向けて、チャックテーブル２８の上面でウエーハ２を吸引保持する。この際は、ウエーハ２の径方向中心とチャックテーブル２８の回転中心とを整合させる。
次いで、改質層２４の上方に切削ブレード３４を位置づけ、高速回転させた切削ブレード３４の刃先をウエーハ２の裏面２ｂからウエーハ２の仕上がり厚みに達しない位置まで切り込ませると共に、所定の回転速度でチャックテーブル２８を回転させる。これによって、図５（ｂ）に示すとおり、改質層２４に対応する領域において、ウエーハ２の裏面２ｂからウエーハ２の仕上がり厚みに達しない位置まで切削溝３６を形成し、改質層２４を除去することができる。このようにして改質層２４を除去するので、パルスレーザー光線ＬＢの照射によって生じる変質物はウエーハ２の外周に残存しない。
また、改質層２４が形成されたウエーハ２を切削ブレード３４で切削すると改質層２４からクラックがウエーハ２の厚み方向に進展するため、クラックから形成される劈開面３８が切削溝３６の底面からウエーハ２の表面２ａに到達することになる。したがって、ウエーハ２からは外周余剰領域１０に対応するリング４０が分割される。なお、切削溝３６の底面からウエーハ２の表面２ａまでの寸法は、ウエーハ２の仕上がり厚みよりも厚く、たとえば６０μｍ程度でよい。
改質層除去工程を実施した後、図６に示すとおり、劈開面３８を起点として外周余剰領域１０のリング４０を除去するリング除去工程を実施する。
リング除去工程を実施した後、ウエーハ２の仕上がり厚みに達するまでウエーハ２の裏面２ｂを研削する研削工程を実施する。研削工程は、たとえば図７（ａ）に一部を示す研削装置４２を用いて実施することができる。研削装置４２は、ウエーハ２を吸引保持するチャックテーブル４４と、チャックテーブル４４に吸引保持されたウエーハ２を研削する研削手段４６とを備える。
上面においてウエーハ２を吸引保持するチャックテーブル４４は上下方向に延びる軸線を中心として回転自在に構成されている。研削手段４６は、上下方向に延びる回転可能なスピンドル４８と、スピンドル４８の下端に固定されたホイールマウント５０とを含む。ホイールマウント５０の下面にはボルト５２によって環状の研削ホイール５４が固定され、研削ホイール５４の下面の外周縁部には、周方向に間隔をおいて環状に配置された複数の研削砥石５６が固定されている。
図７（ａ）を参照して説明を続けると、研削工程では、まず、ウエーハ２の裏面２ｂを上に向けて、チャックテーブル４４の上面でウエーハ２を吸引保持する。次いで、上方からみて反時計回りにチャックテーブル４４を回転させると共に、上方からみて反時計回りにスピンドル４８を回転させる。次いで、スピンドル４８を下降させてウエーハ２の裏面２ｂに研削砥石５６を接触させた後、所定の研削送り速度でスピンドル４８を下降させる。これによって、図７（ｂ）に示すとおり、ウエーハ２の裏面２ｂを研削してウエーハ２の仕上がり厚み（たとえば５０μｍ程度）に形成して、ウエーハ２の裏面２ｂを平坦にすることができる。また、仕上がり厚みに形成されたウエーハ２の外周は劈開面３８で覆われる。
図示の実施形態では、研削工程を実施した後、ウエーハ２の裏面２ｂにダイシングテープを貼着すると共にウエーハ２を収容する開口部を有するフレームでダイシングテープの外周を支持し、ウエーハ２の表面２ａから保護部材１４を除去する移し替え工程を実施する。
図８（ａ）および図８（ｂ）を参照して説明すると、図示の実施形態のダイシングテープ５８の外周は、ウエーハ２を収容する開口部６０ａを有する環状のフレーム６０に支持されている。図８（ａ）に示すとおり、移し替え工程では、まず、フレーム６０に支持されたダイシングテープ５８をウエーハ２の裏面２ｂに貼着する。次いで、図８（ｂ）に示すとおり、ウエーハ２の表面２ａから保護部材１４を剥離する。
移し替え工程を実施した後、ウエーハ２の分割予定ライン６に加工を施してウエーハ２を個々のデバイスチップに分割する分割工程を実施する。分割工程は、上述のダイシング装置２６を用いて実施することができる。
図９を参照して説明すると、分割工程では、まず、ウエーハ２の表面２ａを上に向けて、ダイシング装置２６のチャックテーブル２８（図９においては図示を省略する。）の上面でウエーハ２を吸引保持する。次いで、分割予定ライン６をＸ軸方向に整合させると共に分割予定ライン６と切削ブレード３４との位置合わせを行う。次いで、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン６に、高速回転させた切削ブレード３４の刃先を表面２ａから切り込ませると共に、切削手段３０に対してチャックテーブル２８を相対的にＸ軸方向に加工送りすることによって、分割予定ライン６に沿って分割溝６２を形成する分割溝形成加工を施す。
そして、分割予定ライン６のＹ軸方向の間隔の分だけ、チャックテーブル２８に対して切削ブレード３４を相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送りと、上記分割溝形成加工とを繰り返し、Ｘ軸方向に整合させた分割予定ライン６のすべてに沿って分割溝６２を形成する。また、チャックテーブル２８を９０度回転させた上で、割り出し送りしながら分割溝形成加工を繰り返し、先に分割溝６２を形成した分割予定ライン６と直交する分割予定ライン６のすべてに沿って分割溝６２を形成する。このようにして分割工程を実施し、分割予定ライン６に沿ってウエーハ２を個々のデバイス４ごとのデバイスチップに分割する。
分割工程においては、上述のレーザー加工装置１６を用いて、分割予定ライン６に沿ってパルスレーザー光線ＬＢを照射し、ウエーハ２を個々のデバイスチップに分割してもよい。レーザー加工装置１６を用いる場合は、図１０に示すとおり、ウエーハ２に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線ＬＢの集光点を分割予定ライン６の内部に位置づけてパルスレーザー光線ＬＢをウエーハ２に照射し、分割予定ライン６に沿ってウエーハ２の内部に格子状に改質層６３を形成した後、ダイシングテープ５８を拡張することによりウエーハ２に外力を付与して、ウエーハ２を個々のデバイスチップに分割することができる。
分割工程を実施するためのレーザー加工装置は、上述のレーザー加工装置１６に限定されず、ウエーハ２に対して吸収性を有する波長のレーザー光線の集光点をウエーハ２の表面２ａに位置づけてレーザー光線をウエーハ２に照射し、アブレーション加工によって分割予定ライン６に沿って格子状に加工溝を形成するタイプのレーザー加工装置であってもよい。あるいは、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の集光点を分割予定ライン６に位置づけてレーザー光線をウエーハ２に照射し、ウエーハ２の厚み方向に延びる細孔と細孔を囲繞する非晶質とを有するシールドトンネルを分割予定ライン６に沿って格子状に形成するタイプのレーザー加工装置を分割工程に用いることもできる。
分割工程を実施した後、ダイシングテープ５８からデバイスチップをピックアップするピックアップ工程を実施する。ピックアップ工程は、たとえば図１１に一部を示すピックアップ装置６４を用いて実施することができる。ピックアップ装置６４は、ダイシングテープ５８を拡張して、隣接するデバイスチップ同士の間隔を拡張する拡張手段６６と、デバイスチップを吸着して搬送するピックアップコレット６８とを備える。
図１１に示すとおり、拡張手段６６は、円筒状の拡張ドラム７０と、拡張ドラム７０の周囲に配置された複数のエアシリンダ７２と、エアシリンダ７２のそれぞれの上端に連結された環状の保持部材７４と、保持部材７４の外周縁部に周方向に間隔をおいて配置された複数のクランプ７６とを含む。
各エアシリンダ７２は、保持部材７４の上面が拡張ドラム７０の上端とほぼ同じ高さの基準位置と、保持部材７４の上面が拡張ドラム７０の上端よりも下方に位置する拡張位置との間で、拡張ドラム７０に対して相対的に保持部材７４を昇降させる。なお、図１１には、保持部材７４が基準位置に位置する場合における拡張ドラム７０を実線で示し、保持部材７４が拡張位置に位置する場合の拡張ドラム７０を二点鎖線で示している。
ピックアップコレット６８は、水平方向および上下方向に移動自在に構成されている。ピックアップコレット６８には吸引手段が接続されており、ピックアップコレット６８の先端下面でデバイスチップを吸着する。
図１１を参照して説明を続けると、ピックアップ工程では、まず、個々のデバイスチップ７８に分割されたウエーハ２を上に向けて、基準位置に位置する保持部材７４の上面にフレーム６０を載せる。次いで、複数のクランプ７６でフレーム６０を固定する。次いで、保持部材７４を拡張位置に下降させることにより、ダイシングテープ５８に放射状張力を作用させる。そうすると、図１１に二点鎖線で示すとおり、ダイシングテープ５８に貼着されているデバイスチップ７８同士の間隔が拡張する。
次いで、ピックアップ対象のデバイスチップ７８の上方にピックアップコレット６８を位置づける。次いで、ピックアップコレット６８を下降させ、ピックアップコレット６８の先端下面でデバイスチップ７８の上面を吸着する。次いで、ピックアップコレット６８を上昇させ、デバイスチップ７８をダイシングテープ５８から剥離しピックアップする。次いで、ピックアップしたデバイスチップ７８をトレー等の所定の搬送位置に搬送する。そして、このようなピックアップ作業を全てのデバイスチップ７８に対して順次行う。
以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハの加工方法によれば、ウエーハ２の外周が劈開面３８で覆われ、レーザー光線ＬＢの照射によって生じる変質物がウエーハ２の外周に残存しないので、ウエーハ２の搬送の際にウエーハ２が破損することがない。
２：ウエーハ
２ａ：ウエーハの表面
２ｂ：ウエーハの裏面
４：デバイス
６：分割予定ライン
８：デバイス領域
１０：外周余剰領域
１４：保護部材
２４：改質層
３８：劈開面
４０：外周余剰領域のリング
５８：ダイシングテープ
６０：フレーム
６０ａ：フレームの開口部
７８：デバイスチップ

Claims (2)

  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と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成されたウエーハの加工方法であって、
    ウエーハの裏面側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該外周余剰領域に対応するウエーハの内部に位置づけてレーザー光線をウエーハに照射しウエーハの仕上がり厚みに達しない位置にリング状の改質層を形成する改質層形成工程と、
    該改質層形成工程の前または後にウエーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設工程と、
    ウエーハの裏面から改質層に対応する領域に切削ブレードを位置づけてウエーハを切削し改質層のすべてを除去すると共に劈開面をウエーハの表面に到達させる改質層除去工程と、
    該劈開面を起点として該外周余剰領域のリングを除去するリング除去工程と、
    該改質層除去工程および該リング除去工程の後にウエーハの仕上がり厚みに達するまでウエーハの裏面を研削する研削工程と、
    を含むウエーハの加工方法。
  2. 該研削工程の後、ウエーハの裏面にダイシングテープを貼着すると共にウエーハを収容する開口部を有するフレームでダイシングテープの外周を支持し、ウエーハの表面から保護部材を除去する移し替え工程と、
    ウエーハの分割予定ラインに加工を施してウエーハを個々のデバイスチップに分割する分割工程と、
    を含む請求項１記載のウエーハの加工方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012129404A (ja) 2010-12-16 2012-07-05 Disco Abrasive Syst Ltd 分割方法
JP2013235917A (ja) 2012-05-08 2013-11-21 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2015138951A (ja) 2014-01-24 2015-07-30 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2016081990A (ja) 2014-10-14 2016-05-16 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2018117037A (ja) 2017-01-18 2018-07-26 株式会社ディスコ 加工方法
WO2019176589A1 (ja) 2018-03-14 2019-09-19 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108532A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの研削方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012129404A (ja) 2010-12-16 2012-07-05 Disco Abrasive Syst Ltd 分割方法
JP2013235917A (ja) 2012-05-08 2013-11-21 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP2015138951A (ja) 2014-01-24 2015-07-30 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2016081990A (ja) 2014-10-14 2016-05-16 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2018117037A (ja) 2017-01-18 2018-07-26 株式会社ディスコ 加工方法
WO2019176589A1 (ja) 2018-03-14 2019-09-19 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体

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