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JP2018117037A - 加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】改質層を形成してから被加工物をチップに分割する場合に、チップの抗折強度を向上させる。【解決手段】複数のストリートＳが設定された表面Ｗａを有した被加工物Ｗの加工方法であって、被加工物Ｗに対し透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物Ｗの内部に位置付けストリートＳに沿ってレーザビームを被加工物Ｗの裏面Ｗｂに照射してストリートＳに沿った改質層ＭＬを形成するとともに改質層ＭＬから表面Ｗａに至るクラックＣを伸長させるレーザビーム照射ステップと、レーザビーム照射ステップを実施後、被加工物Ｗに切削液を供給しつつストリートＳに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂを切削ブレード６０で切削して改質層ＭＬを除去する切削ステップと、を備えた加工方法である。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物の加工方法に関する。
半導体ウェーハ等の被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを、その集光点をストリートと呼ばれる分割予定ラインに対応する内部に位置付けて裏面側から照射して、被加工物内部に改質層を形成し、この改質層に外力を付与して被加工物を個々のチップに分割するステルスダイシングと呼ばれる加工方法が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
特許３４０８８０５号公報
ステルスダイシングにおいては、チップへの分割性を向上させるために、改質層から表面に至るクラックを発生させる条件で被加工物にレーザ加工を施すことが好ましい。その一方で、レーザ加工後に被加工物を研削して薄化することで作製されたチップに改質層が残存していると、チップの抗折強度が低下してしまうという問題がある。
よって、いわゆるステルスダイシングにより被加工物を個々のチップに分割する場合においては、チップへの分割性を損なわずにチップの抗折強度を向上させるという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、複数のストリートが設定された表面を有した被加工物の加工方法であって、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置付け該ストリートに沿って該レーザビームを被加工物の該裏面に照射して該ストリートに沿った改質層を形成するとともに該改質層から該表面に至るクラックを伸長させるレーザビーム照射ステップと、該レーザビーム照射ステップを実施した後、被加工物に切削液を供給しつつ被加工物の該ストリートに沿って該裏面を切削ブレードで切削して該改質層を除去する切削ステップと、を備えた加工方法である。
前記切削ステップでは、前記切削ブレードの先端の断面における最下位置が前記クラックに対して前記ストリートの伸長方向と直交する方向にずれた状態で切削が遂行されることで前記切削液とともに切削屑が該クラックに浸入することを防止するものとすると好ましい。
前記切削ブレードの先端の断面形状は中心が両端に比べて凹んだ中凹形状、または左右一方から他方に傾斜した片減り形状であり、前記切削ステップでは、切削ブレードの厚み方向の中心が前記クラックと一致した状態で切削が遂行されるものとすると好ましい。
前記切削ブレードの先端の断面形状はＲ形状であり、前記切削ステップでは、該切削ブレードの厚み方向の中心が前記クラックに対して前記ストリートの伸長方向と直交する方向にずれた状態で切削が遂行されるものとすると好ましい。
本発明に係る被加工物の加工方法は、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置付けストリートに沿ってレーザビームを被加工物の裏面に照射してストリートに沿った改質層を形成するとともに改質層から表面に至るクラックを伸長させるレーザビーム照射ステップと、レーザビーム照射ステップを実施した後、被加工物に切削液を供給しつつ被加工物のストリートに沿って裏面を切削ブレードで切削して改質層を除去する切削ステップと、を備えているため、クラック形成によるチップの分割性の向上という利点を得つつ、改質層除去よるチップの抗折強度の向上も図ることできる。
また、切削ステップにおいて、切削ブレードの先端の断面における最下位置がクラックに対してストリートの伸長方向と直交する方向にずれた状態で切削が遂行されることで、切削液とともに切削屑がクラックに浸入することを防止することができ、チップ側面に汚れが付着するのを防止することができる。
被加工物の一例を示す斜視図である。 レーザビーム照射手段により被加工物に改質層及びクラックを形成している状態を示す断面図である。 改質層及びクラックが形成された被加工物の一部を示す断面図である。 先端の断面が中凹形状である切削ブレードにより被加工物を切削している状態の一部を示す断面図である。 先端の断面が中凹形状である切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。 先端の断面が中凹形状である別例の切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。 先端の断面が中凹形状である別例の切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。 先端の断面が片減り形状である切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。 先端の断面がＲ形状である切削ブレードにより被加工物を切削している状態の一部を示す断面図である。 先端の断面がＲ形状である切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。 先端の断面がＲ形状である別例の切削ブレードにより被加工物を切削している場合に生じる切削屑の集積状態を一部拡大して示す断面図である。
以下に、本発明に係る被加工物の加工方法を実施して図１に示す被加工物Ｗを個々のデバイスチップに分割する場合の各ステップについて説明していく。図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコン基板等からなる円形状の半導体ウェーハであり、被加工物Ｗの表面Ｗａには、ストリートＳによって区画された格子状の領域にデバイスＤが形成されている。図１において−Ｚ方向側を向いている被加工物Ｗの表面Ｗａは、被加工物Ｗよりも大径のダイシングテープＴに貼着されており、ダイシングテープＴにより保護されている。ダイシングテープＴの粘着面の外周領域には円形の開口を備える環状フレームＦが貼着されており、被加工物Ｗは、ダイシングテープＴを介して環状フレームＦによって支持され、環状フレームＦを介したハンドリングが可能な状態になっている。
（１）レーザビーム照射ステップ
被加工物Ｗに改質層を形成する図２に示すレーザ加工装置１は、例えば、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに対してレーザビームを照射するレーザビーム照射手段１１と、を少なくとも備えている。チャックテーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる保持面１０ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル１０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない加工送り手段によってＸ軸方向に往復移動可能となっている。
チャックテーブル１０の外周部には、例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ１００が均等に配設されている。挟持板１００ａと挟持台１００ｂとからなる固定クランプ１００は、図示しないバネ等によって回転軸１００ｃを軸に挟持板１００ａが回動可能となっており、挟持板１００ａの下面と挟持台１００ｂの上面との間に環状フレームＦ及びダイシングテープＴを挟み込むことができる。
レーザビーム照射手段１１は、図示しないレーザビーム発振器から発振され被加工物Ｗに対して透過性を有するレーザビームを、光ファイバー等の伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、レーザビームをチャックテーブル１０で保持された被加工物Ｗの内部の所定の高さ位置に正確に集光して照射できる。
例えば、レーザビーム照射手段１１の近傍には、チャックテーブル１０上に保持された被加工物ＷのストリートＳを検出するアライメント手段１２が配設されている。アライメント手段１２は、赤外線を照射する図示しない赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された赤外線カメラ１２０とを備えており、赤外線カメラ１２０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって被加工物Ｗの表面ＷａのストリートＳを検出することができる。アライメント手段１２とレーザビーム照射手段１１とは一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
レーザビーム照射ステップにおいては、まず、図２に示すように、環状フレームＦによって支持されている被加工物Ｗが、裏面Ｗｂが上側を向いた状態でチャックテーブル１０により吸引保持される。また、各固定クランプ１００によって環状フレームＦが固定される。
次いで、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗが−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、アライメント手段１２によりストリートＳが検出される。ここで、ストリートＳが形成されている被加工物Ｗの表面Ｗａは下側に位置し、アライメント手段１２と直接対向してはいないが、赤外線カメラ１２０により被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から透過させてストリートＳを撮像することができる。赤外線カメラ１２０によって撮像されたストリートＳの画像により、アライメント手段１２がパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザビームを照射すべきＸ軸方向に延びるストリートＳのＹ軸方向における座標位置が検出される。
ストリートＳの位置が検出されるのに伴って、レーザビーム照射手段１１がＹ軸方向に割り出し送りされ、レーザビームを照射するストリートＳと集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器１１１に備える集光レンズ１１１ａの直下にストリートＳの中心線が位置するように行われる。また、被加工物Ｗのチップへの分割性を向上させるためには、被加工物Ｗの内部に改質層を形成するとともに、改質層から表面Ｗａに至るクラックを発生させる条件でレーザ加工を施すことが好ましい。そのために、レーザビーム照射手段１１のレーザビームの出力や繰り返し周波数等が、改質層から表面Ｗａに至るクラックを発生させる条件に設定される。
上記条件の一例は、例えば下記の通りである。
波長： １３４２ｎｍのパルスレーザ
繰り返し周波数： ９０ｋＨｚ
平均出力： ２Ｗ
加工送り速度： ７００ｍｍ／秒
次いで、集光器１１１で被加工物Ｗに対して透過性を有するレーザビームの集光点を、ストリートＳに対応する被加工物Ｗの内部の所定の高さ位置、すなわち、図示の例においては、被加工物Ｗの厚さ方向（Ｚ軸方向）の略中間よりも下方にある高さ位置に位置付けるとともに、ストリートＳに沿ってレーザビームを被加工物Ｗの裏面Ｗｂに照射してストリートＳに沿った改質層ＭＬを形成する。図示しないレーザビーム発振器から発振され集光点に到達する前のレーザビームは、被加工物Ｗに対して透過性を有しているが、集光点に到達したレーザビームは被加工物Ｗに対して局所的に非常に高い吸収特性を示す。そのため、集光点付近の被加工物Ｗはレーザビームを吸収して改質され、集光点から主に上方に向かって所定の長さの改質層ＭＬが形成される。図２に示すように、改質層ＭＬが被加工物Ｗに形成されるのに伴い、改質層ＭＬから被加工物Ｗの表面Ｗａに向かって伸びる多数の微細なクラックＣも被加工物Ｗに形成される。なお、クラックＣを、被加工物Ｗの表面Ｗａのみならず裏面Ｗｂに向かって伸長させるものとしてもよい。
被加工物Ｗを−Ｘ方向に所定の加工送り速度で加工送りし、被加工物Ｗの内部にストリートＳに沿って改質層ＭＬをＸ軸方向に極微小な間隔を保ちつつ連続的に形成し、かつ、改質層ＭＬから表面Ｗａに伸びるクラックＣを形成しつつ、例えば、一本のストリートＳにレーザビームを照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗを−Ｘ方向に進行させる。
次いで、レーザビームの照射を停止するとともに被加工物Ｗの−Ｘ方向（往方向）での加工送りを一度停止させ、レーザビーム照射手段１１をＹ軸方向に割り出し送りし、レーザビームが照射されたストリートＳの隣に位置しレーザビームがまだ照射されていないストリートＳと集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせを行う。次いで、被加工物Ｗが＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りされ、往方向でのレーザビームの照射と同様にストリートＳにレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、Ｘ軸方向に延びる全てのストリートＳに沿ってレーザビームが被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から照射され、図３に示すように被加工物Ｗの内部にＸ軸方向に延びる全てのストリートＳに沿って改質層ＭＬ及びクラックＣが形成されていく。なお、クラックＣは改質層ＭＬから裏面Ｗｂに向かっても短い距離伸長しているが、図２及び図３においては省略して示しており、後述する図４〜図１１においても同様に省略して示している。
図３に示すように、クラックＣの幅（図３におけるＹ軸方向長さ）は、改質層ＭＬの幅に比べて小さく、また、クラックＣ及び改質層ＭＬは、Ｘ軸方向に延びるストリートＳの中心線と重なるように形成されていく。なお、例えば、チャックテーブル１０の往方向への移動と復方向への移動との切り替えごとに、集光器１１１でレーザビームの集光点の高さ位置を変更しつつ、同一のストリートＳにレーザビームを複数回照射することで、被加工物Ｗの内部に改質層ＭＬを厚さ方向に複数段形成するものとしてもよい。
さらに、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザビームの照射を被加工物Ｗに対して行うと、縦横全てのストリートＳに沿って改質層ＭＬ及びクラックＣが形成される。
（２−１）切削ステップの実施形態１
上記のようにレーザビーム照射ステップを実施した後、図４に示すように、被加工物Ｗに切削液を供給しつつ被加工物ＷのストリートＳに沿って裏面Ｗｂを切削ブレード６０で切削して改質層ＭＬを除去する。図４において、切削ブレード６０を備える切削装置に搬送された被加工物Ｗは、図示しないチャックテーブルにより裏面Ｗｂが上側を向いた状態で吸引保持されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、Ｘ軸方向に往復移動可能となっている。
図４において一部を示す切削ブレード６０は、例えば、全形が環状のワッシャー型ブレードであり、その刃厚は例えば約３０μｍ〜約４０μｍである。切削ブレード６０の先端６００の縦断面形状は、例えば厚さ方向の中心が両端に比べてブレードの径方向内側に凹んだ中凹形状となっている。なお、切削ブレード６０は、ワッシャー型ブレードに限定されるものではなく、基台と基台の外周側に形成された切り刃とを備えるハブタイプのブレードであってもよい。
切削ブレード６０は、軸方向が被加工物Ｗの移動方向（Ｘ軸方向）に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル６１に装着されている。そして、モータ６２によりスピンドル６１が回転駆動されることに伴って、切削ブレード６０もＹ軸方向の軸心周りに高速回転する。
切削ブレード６０が切削するべきストリートＳの検出は、図４に示すアライメント手段１２が赤外線カメラ１２０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行うことでなされる。
切削加工においては、主に被加工物Ｗに対して切削ブレード６０が接触する加工点に切削液を供給しながら切削を実施する。加工点に対する切削液の供給は、図４に示す切削液供給ノズル６３によってなされる。切削液供給ノズル６３は、例えば、切削ブレード６０をＹ軸方向両側から挟むように２本配設されており、切削ブレード６０の側面に向く噴射口を備えており、図示しない切削液供給源に連通している。切削ブレード６０、アライメント手段１２、及び切削液供給ノズル６３は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
切削ステップにおいては、まず、被加工物Ｗが−Ｘ方向（図４においては、紙面手前側）に送られるとともに、赤外線カメラ１２０によりストリートＳを含む被加工物Ｗの表面Ｗａについての画像が撮像されて、この画像に基づくアライメント手段１２によるパターンマッチング等のストリートＳの検出が実行され、切削ブレード６０を切り込ませるべきストリートＳのＹ軸方向における座標位置が算出される。切削すべきストリートＳが検出されるのに伴って、切削ブレード６０がＹ軸方向に割り出し送りされ、切削すべきＸ軸方向に延びるストリートＳと切削ブレード６０とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、切削ブレード６０先端６００の中凹形状部分の直下にストリートＳの中心線が位置するように、すなわち、切削ブレード６０の厚み方向（図４におけるＹ軸方向）の中心がクラックＣと一致するように行われる。このように切削ブレード６０をストリートＳに対して位置付けることによって、切削ブレード６０の先端６００の断面における最下位置６００ＰがクラックＣに対してストリートＳの伸長方向（図４におけるＸ軸方向）と直交する方向（図４におけるＹ軸方向）にずれた状態となる。
次いで、切削ブレード６０が−Ｚ方向に降下していき、例えば、切削ブレード６０の先端６００がクラックＣの上端側に僅かに切り込む高さ位置に切削ブレード６０が位置付けられる。被加工物Ｗがさらに所定の切削送り速度で−Ｘ方向に送り出されるとともに、モータ６２がスピンドル６１を＋Ｙ方向側から見て時計回り方向に高速回転させ、スピンドル６１に固定された切削ブレード６０がスピンドル６１の回転に伴って高速回転することで、切削ブレード６０がストリートＳに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から内部に切り込んでいく。また、切削加工中においては、切削ブレード６０と被加工物Ｗとの接触部位及びその周囲に対して、切削液供給ノズル６３から切削液を噴射する。切削液供給ノズル６３から噴射された切削液は、加工点を冷却・洗浄するとともに、切削により生じた図５に示す切削屑Ｅを被加工物Ｗから除去していく。そして、図５に示すように、切削ブレード６０を先端６００がクラックＣの上端側に僅かに切り込む高さ位置に位置付けて切削を進行させているため、切削ブレード６０により改質層ＭＬが被加工物Ｗの内部から除去されていく。
上記切削を行った結果として、Ｘ軸方向に延びるストリートＳに沿って、図４に示す切削溝Ｇ１が被加工物Ｗに形成される。切削溝Ｇ１は、例えば、溝の最深部がクラックＣの上端から少し下方にある位置となり、かつ、溝の最深部がクラックＣに対してＹ軸方向にずれている。
チップの抗折強度を向上させるために、改質層ＭＬを切削ブレード６０で上記のように除去することは好ましい。その一方で、改質層ＭＬから表面Ｗａに至るクラックＣが形成された被加工物Ｗに対して切削ブレード６０で漫然と切削を施して改質層ＭＬを除去すると、切削で発生した切削屑Ｅを含む切削液の殆どは切削で形成された切削溝Ｇ１を伝って被加工物Ｗ外に排出されるものの、切削屑Ｅを含む切削液の一部がクラックＣに浸入しデバイスＤを備えるチップの側面を汚染するという問題が発生する。そして、切削が完了した直後には、チップ間に十分な隙間がないため、被加工物Ｗを洗浄してもチップ側面全面に洗浄水が十分に行き渡らず十分な洗浄ができない。更にチップ間隔をエキスパンド装置等で広げた後に洗浄を行っても、チップ側面に付着した汚れはすでに乾燥して固着しているため、除去することが難しい。そして、チップの側面の汚れの付着を放置しておくと、例えば、本願発明に係る加工方法の後に実施するボンディング工程時において、汚れがボンディングパッド上に落下してボンディング不良を引き起こすおそれがある。
上記問題を鑑みて、本願発明の発明者は研究を重ねることで、切削屑はその自重により切削溝内を降下して切削溝の中でも最下位置付近に集まることを発見した。そこで、本発明に係る被加工物Ｗの加工方法においては、先端６００の断面形状が、中心が両端に比べて凹んだ中凹形状である切削ブレード６０を使用し、本切削ステップでは、切削ブレード６０の先端６００の断面における最下位置６００ＰがクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態、すなわち、切削ブレード６０の厚み方向の中心がクラックＣと一致した状態で改質層ＭＬの除去を伴う切削を行うことによって、切削により生ずる切削屑Ｅをその自重により降下させて、図５に示すように、切削溝Ｇ１のクラックＣからＹ軸方向両側に所定距離だけずれた最深部に集積させることが可能となる。そのため、切削屑ＥのクラックＣへの侵入を防ぎ、チップ側面に汚れが付着することを防止できる。よって、改質層ＭＬの除去によるチップの抗折強度の向上と共に、チップ分割後の工程における不良の発生を防止することができる。
切削ブレード６０が、一本のストリートＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが送られると、被加工物Ｗの切削送りを一度停止し、切削ブレード６０を被加工物Ｗから離間させ、次いで、被加工物Ｗを＋Ｘ方向に移動させ原点位置に戻す。そして、隣り合うストリートＳの間隔ずつ切削ブレード６０を＋Ｙ方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、被加工物Ｗの同方向の全てのストリートＳに沿って改質層ＭＬを除去しつつ切削溝Ｇ１を形成する。さらに、被加工物Ｗを９０度回転させてから同様の切削加工を行うことで、各ストリートＳの全てに沿って改質層ＭＬを除去しつつ切削溝Ｇ１を形成することができる。
なお、実施形態１の切削ステップにおいて使用する先端の断面形状が中心が両端に比べて凹んだ中凹形状である切削ブレードは、図４，５に示す切削ブレード６０に限定されるものではなく、例えば、図６に示す切削ブレード６０Ａ又は図７に示す切削ブレード６０Ｂであってもよい。切削ブレード６０Ａの先端６０１の断面形状は、切削ブレード６０と同様にその中心が両端に比べて凹んだ中凹形状となっているが、切削ブレード６０に比べて中凹形状の勾配を緩くしたものとなっている。また、図７に示すような切削ブレード６０Ｂも、切削ブレード６０Ａと同様に先端６０２の断面形状を切削ブレード６０に比べて中凹形状の勾配を緩くしたものであるが、切削ブレード６０Ａの中凹形状が曲線で構成されているのに対して、切削ブレード６０Ｂの中凹形状は直線で構成されている。
図６，７に示すように、切削ステップにおいて、切削ブレード６０の代わりに、切削ブレード６０Ａ、切削ブレード６０Ｂのいずれを使用した場合においても、切削ブレードの先端の断面における最下位置がクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態で、かつ、切削ブレードの厚み方向の中心がクラックＣと一致した状態で改質層ＭＬの除去を伴う切削を行うことによって、切削により生ずる切削屑Ｅをその自重により降下させて、図６に示す切削溝Ｇ１１又は図７に示す切削溝Ｇ１２のクラックＣからＹ軸方向両側に所定距離だけずれた各々の溝最深部に集積させることが可能となる。そのため、切削屑ＥのクラックＣへの侵入を防ぎ、チップ側面に汚れが付着することを防止できる。よって、改質層ＭＬの除去によるチップの抗折強度の向上と共に、チップ分割後の工程における不良の発生を防止することができる。
また、本実施形態１の切削ステップにおいては、先端６００の断面形状が中心が両端に比べて凹んだ中凹形状である切削ブレード６０の代わりに、図８に示す先端６５０の断面形状が左右一方（図８においては−Ｙ方向側）から他方（図８においては＋Ｙ方向側）に傾斜した片減り形状となっている切削ブレード６５を使用してもよい。
切削ステップにおいて、切削ブレード６０の代わりに切削ブレード６５を使用した場合でも、切削ブレード６５の先端６５０の断面における最下位置６５０ＰがクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態で、かつ、切削ブレードの厚み方向の中心がクラックＣと一致した状態で改質層ＭＬの除去を伴う切削を行うことによって、切削により生ずる切削屑Ｅをその自重により降下させて、切削溝Ｇ２のクラックＣから＋Ｙ方向側に所定距離だけずれた切削溝Ｇ２の最深部に集積させることが可能となる。そのため、切削屑ＥのクラックＣへの侵入を防ぎ、チップ側面に汚れが付着することを防止できる。よって、改質層ＭＬの除去によるチップの抗折強度の向上と共に、チップ分割後の工程における不良の発生を防止することができる。
例えば、各ストリートＳの全てに沿って改質層ＭＬが除去され図４に示す切削溝Ｇ１が形成された被加工物Ｗは、図示しないエキスパンド装置に搬送される。そして、エキスパンド装置において、被加工物Ｗに貼着されている図１に示すダイシングテープＴが径方向外側に向かって拡張されることで、ダイシングテープＴを拡張する外力をダイシングテープＴを介して被加工物ＷのクラックＣに加えることができ、被加工物ＷをクラックＣを起点にデバイスＤを備える個々のチップに分割することができる。
（２−２）切削ステップの実施形態２
上記（１）レーザビーム照射ステップを実施した後に実施する切削ステップは、以下に説明する本実施形態２のように実施してもよい。
図９において、切削ブレード６９を備える切削装置に搬送された被加工物Ｗは、図示しないチャックテーブルにより裏面Ｗｂが上側を向いた状態で吸引保持されており、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能であるとともに、Ｘ軸方向に往復移動可能となっている。
図９において一部を示す切削ブレード６９は、例えば、全形が環状のワッシャー型ブレードであり、その刃厚は例えば約３０μｍ〜約４０μｍであり、スピンドル６１に装着されている。切削ブレード６９の先端６９０の縦断面形状はＲ形状、図示の例においては、略円弧状になっている。そして、モータ６２によりスピンドル６１が回転駆動されることに伴って、切削ブレード６９もＹ軸方向の軸心周りに高速回転する。なお、切削ブレード６９は、ワッシャー型ブレードに限定されるものではなく、ハブタイプのブレードであってもよい。
切削ブレード６９が切削するべきストリートＳの検出は、アライメント手段１２が赤外線カメラ１２０により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行うことでなされる。
例えば、図９に示すように、切削ブレード６９をＹ軸方向両側から挟むように２本の切削液供給ノズル６３が配設されており、切削液供給ノズル６３は図示しない切削液供給源に連通している。切削ブレード６９、アライメント手段１２、及び切削液供給ノズル６３は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
本実施形態２の切削ステップでは、まず、被加工物Ｗが−Ｘ方向（図９においては、紙面手前側）に送られるとともに、アライメント手段１２により、切削ブレード６９を切り込ませるべきストリートＳのＹ軸方向における座標位置が検出される。切削すべきストリートＳが検出されるのに伴って、切削ブレード６９がＹ軸方向に割り出し送りされ、切削すべきＸ軸方向に延びるストリートＳと切削ブレード６９とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、切削ブレード６９の厚み方向（Ｙ軸方向）の中心がクラックＣに対してストリートＳの伸長方向（図９においてはＸ軸方向）と直交する方向（図９においてはＹ軸方向）にずれた状態になるように行われる。そして、先端６９０の縦断面形状がＲ形状である切削ブレード６９をこのようにストリートＳに対して位置付けることによって、切削ブレード６９の先端６９０の断面における最下位置６９０ＰがクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態となる。
次いで、切削ブレード６９の先端６９０がクラックＣの上端側に僅かに切り込む高さ位置まで切削ブレード６９が下降した後、被加工物Ｗがさらに所定の切削送り速度で−Ｘ方向に送り出されるとともに、＋Ｙ方向側から見て時計回り方向に切削ブレード６９が高速回転することで、切削ブレード６９がストリートＳに沿って被加工物Ｗの裏面Ｗｂ側から内部に切り込んでいく。また、切削加工中においては、切削ブレード６９と被加工物Ｗとの接触部位及びその周囲に対して、切削液供給ノズル６３から切削液を噴射する。切削液供給ノズル６３から噴射された切削液は、加工点を冷却・洗浄するとともに、切削により生じた図１０に示す切削屑Ｅを被加工物Ｗから除去していく。図１０に示すように、切削ブレード６９をその先端６９０がクラックＣの上端側に僅かに切り込む高さ位置に位置付けて切削しているため、切削ブレード６９により改質層ＭＬは切削され除去されていく。また、図９、１０に示す切削溝Ｇ３が被加工物Ｗに形成されていく。
本実施形態２の切削ステップにおいては、先端６９０の断面形状がＲ形状である切削ブレード６９を使用し、切削ブレード６９の厚み方向の中心をクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態になるように切削ブレード６９をストリートＳに対して位置付け、切削ブレード６９の先端６９０の断面における最下位置６９０ＰをクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態とする。この状態で改質層除去を伴う切削を行うことで、切削により生ずる切削屑Ｅをその自重により降下させて、図１０に示す切削溝Ｇ３のクラックＣから＋Ｙ方向側に所定距離だけずれた最深部に集積させることが可能となる。そのため、切削屑ＥのクラックＣへの侵入を防ぎ、チップ側面に汚れが付着することを防止できる。よって、改質層ＭＬの除去によるチップの抗折強度の向上と共に、チップ分割後の工程における不良の発生を防止することができる。
なお、実施形態２の切削ステップにおいて使用する先端の縦断面形状がＲ形状を備える切削ブレードは、図１０に示す切削ブレード６９に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すような切削ブレード６９Ａであってもよい。切削ブレード６９Ａの先端６９１の断面形状は、最下位置６９１Ｐとなるフラット形状の両隅にＲ形状が備えられた所謂隅Ｒ形状となっている。
図１１に示すように、本実施形態２の切削ステップにおいて、切削ブレード６９の代わりに切削ブレード６９Ａを使用した場合でも、切削ブレード６９Ａの厚み方向の中心をクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態になるように切削ブレード６９ＡのストリートＳに対する位置付けを行うことで、切削ブレード６９Ａの先端６９１の断面における最下位置６９１ＰをクラックＣに対してストリートＳの伸長方向と直交する方向にずれた状態とする。そして、この状態で改質層除去を伴う切削を行うことで、切削により生ずる切削屑Ｅをその自重により降下させて、図１１に示す切削溝Ｇ３１のクラックＣから＋Ｙ方向側に所定距離だけずれた最深部に集積させることが可能となる。そのため、切削屑ＥのクラックＣへの侵入を防ぎ、チップ側面に汚れが付着することを防止できる。よって、改質層ＭＬの除去によるチップの抗折強度の向上と共に、チップ分割後の工程における不良の発生を防止することができる。
Ｗ：被加工物 Ｗａ：被加工物の表面 Ｗｂ：被加工物の裏面 Ｔ：ダイシングテープ Ｆ：環状フレーム ＭＬ：改質層 Ｃ：クラック Ｅ：切削屑
１：レーザ加工装置 １０：チャックテーブル １０ａ：保持面
１００：固定クランプ １００ａ：挟持板 １００ｂ：挟持台 １００ｃ：回転軸
１１：レーザビーム照射手段 １１１：集光器 １１１ａ：集光レンズ
１２：アライメント手段 １２０：赤外線カメラ
６０：先端の断面形状が中凹形状の切削ブレード ６０：切削ブレードの先端 ６１：スピンドル ６２：モータ
６３：切削液供給ノズル
６５：先端の断面形状が片減り形状の切削ブレード
６９：先端の断面形状がＲ形状の切削ブレード

Claims (4)

  1. 複数のストリートが設定された表面を有した被加工物の加工方法であって、
    被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームの集光点を被加工物の内部に位置付け該ストリートに沿って該レーザビームを被加工物の該裏面に照射して該ストリートに沿った改質層を形成するとともに該改質層から該表面に至るクラックを伸長させるレーザビーム照射ステップと、
    該レーザビーム照射ステップを実施した後、被加工物に切削液を供給しつつ被加工物の該ストリートに沿って該裏面を切削ブレードで切削して該改質層を除去する切削ステップと、を備えた加工方法。
  2. 前記切削ステップでは、前記切削ブレードの先端の断面における最下位置が前記クラックに対して前記ストリートの伸長方向と直交する方向にずれた状態で切削が遂行されることで前記切削液とともに切削屑が該クラックに浸入することを防止する、請求項１に記載の加工方法。
  3. 前記切削ブレードの先端の断面形状は中心が両端に比べて凹んだ中凹形状、または左右一方から他方に傾斜した片減り形状であり、
    前記切削ステップでは、該切削ブレードの厚み方向の中心が前記クラックと一致した状態で切削が遂行される、請求項２に記載の加工方法。
  4. 前記切削ブレードの先端の断面形状はＲ形状であり、
    前記切削ステップでは、該切削ブレードの厚み方向の中心が前記クラックに対して前記ストリートの伸長方向と直交する方向にずれた状態で切削が遂行される、請求項２に記載の加工方法。
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