JP2014199834A - 保持手段及び加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 より安価に被加工物をハンドリング可能とするとともに糊や接着剤が被加工物表面に残存する恐れのない保持手段を提供することである。
【解決手段】 中央領域と該中央領域を囲繞する外周余剰領域とを有する被加工物を保持する保持面を有する保持手段であって、少なくとも被加工物の該中央領域に対応する該保持面は柔軟部材で形成され、被加工物の該外周余剰領域に対応する該保持面に開口する複数の吸引孔と、一端が該吸引孔に連通するとともに他端が吸引源に選択的に接続される吸引路と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を保持する保持面を有する保持手段及び該保持手段に保持された被加工物の加工方法に関する。

半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等の被加工物は保持手段で表面側が保持された状態で裏面が研削されたり、裏面からレーザービームが照射されて被加工物内部に改質層が形成された後、外力が付与されることで改質層に沿って個々のチップに分割される。

保持手段としては、例えば特開２００７−２２９８８９号公報に開示されるような被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルが広く利用されており、被加工物の表面側が吸引されて保持テーブルに吸引保持される。

被加工物の表面が直に保持面に接触すると被加工物表面に傷が付いたり異物が付着する恐れがあるので、これを防止するために被加工物の表面には予め保護テープや保護部材が配設される。

保護テープは、基材と基材上に配設された糊層とからなり、糊層により保護テープが被加工物表面に貼着される。保護部材としては、例えばシリコンやガラスからなるハードプレートが広く利用されており、接着剤を介して被加工物表面に配設される。一般に保護テープは被加工物毎に使い捨てされ、保護部材は繰り返して使用されることが多い。

特開２００７−２２９８８９号公報

しかし、被加工物毎に保護テープを使い捨てるのでは、保護テープのコストがかさみ経済的ではないという問題がある。繰り返し使用する保護部材においても、接着剤は被加工物毎に使い捨てされるため、経済的ではない。

更に、保護テープや保護部材を被加工物表面から除去する際に、保護テープの糊や保護部材の接着剤を完全に除去することは難しい。特に、被加工物が半導体デバイスや光デバイスが形成されたデバイスウエーハの場合には、デバイスの微小凹凸中に糊や接着剤が残存してしまい、後にデバイス不良等を引き起こす恐れがある。

本発明はこのような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、より安価に被加工物をハンドリング可能とするとともに糊や接着剤が被加工物表面に残存する恐れのない保持手段を提供することである。

請求項１記載の発明によると、中央領域と該中央領域を囲繞する外周余剰領域とを有する被加工物を保持する保持面を有する保持手段であって、少なくとも被加工物の該中央領域に対応する該保持面は柔軟部材で形成され、被加工物の該外周余剰領域に対応する該保持面に開口する複数の吸引孔と、一端が該吸引孔に連通するとともに他端が吸引源に選択的に接続される吸引路と、を備えたことを特徴とする保持手段が提供される。

好ましくは、保持手段は、前記柔軟部材からなる前記保持面に開口するとともに該吸引源に選択的に接続される複数の中央吸引孔を更に備えている。

請求項３記載の発明によると、請求項１又は請求項２記載の保持手段に保持された被加工物に加工を施す加工方法であって、被加工物の一面側を該保持手段の該保持面上に直に載置する載置ステップと、前記吸引源を作動させて被加工物の前記外周余剰領域を前記吸引孔で吸引保持するとともに、被加工物の前記中央領域を前記柔軟部材で支持して被加工物の該一面と反対側の他面を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、被加工物の該他面側から被加工物に加工を施す加工ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法が提供される。

本発明の保持手段によると、保護テープや保護部材を使用した従来の方法に比べて、より安価に被加工物をハンドリング可能とするとともに糊や接着剤が被加工物表面に残存する恐れを防止できる。

即ち、本発明の保持手段は、保持面の被加工物の中央領域に対応した領域が柔軟部材から構成されるとともに、中央領域を囲繞する外周余剰領域を吸引する複数の吸引孔を有する。従って、保護テープや保護部材を介することなく、被加工物を直接保持面に当接させても被加工物の中央領域には傷が付いたり異物が付着することがない。被加工物は直に保持面に当接した状態で、被加工物の外周余剰領域が吸引孔を介して吸引されて保持手段に吸引保持される。

本発明第１実施形態の保持テーブルの斜視図である。 半導体ウエーハの表面側斜視図である。 載置ステップを示す縦断面図である。 保持ステップを示す縦断面図である。 レーザービーム照射ユニットのブロック図である。 改質層形成ステップを示す一部断面側面図である。 裏面研削ステップを示す一部断面側面図である。 図８（Ａ）は第２実施形態の保持テーブルの斜視図、図８（Ｂ）はその縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明第１実施形態の保持テーブル（保持手段）１０の斜視図が示されている。保持テーブル１０は、ＳＵＳ等の金属から形成された枠体１２と、枠体１２に囲繞された保持面１４ａを有する保持１４部とから構成される。枠体１２の上面１２ａは保持面として作用し、保持部１４の保持面１４ａと枠体１２の保持面１２ａとは面一に形成されている。

保持部１４は柔軟部材から形成されており、平坦性を有し、被加工物に対してタック力を有するものが好ましい。例えば、ＫＥＲＡＴＨＥＲＭ（ＫＥＲＡＦＯＬ Ｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｆｏｌｉｅｎ ＧｍｂＨの登録商標）を用いることができる。

枠体１２の上面（保持面）１２ａには周方向に所定間隔離間した複数の吸引孔１６が開口している。図３に示すように、各吸引孔１６は保持テーブル１０の枠体１２に形成された吸引路１８及び電磁切替弁２０を介して吸引源２２に接続されている。枠体１２の上面１２ａに複数の吸引孔１６を形成する代わりに、環状吸引溝を形成するようにしてもよい。

図２を参照すると、被加工物の一例としての半導体ウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数の分割予定ライン（ストリート）１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。

このように構成された半導体ウエーハ（以下、単にウエーハと略称することがある）１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域（中央領域）１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９をその表面の平坦部に備えている。ウエーハ１１の外周部には円弧状の面取り部１１ｅが形成されている。２１はシリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチである。

以下、このように構成された保持テーブル１０を使用した加工方法について説明する。まず、図３に示すように、ウエーハ１１の表面１１ａを保持テーブル１０上に直接載置する載置ステップを実施する。

この載置ステップでは、ウエーハ１１の表面１１ａに形成されたデバイス領域（中央領域）１７が保持部１４の保持面１４ａに当接するが、保持部１４が柔軟部材から形成されているため、デバイス領域１７に異物が付着したり傷がつくことがない。

次いで、電磁切替弁２０を連通位置に切り替えて、枠体１２の上面（保持面）１２ａに開口した複数の吸引孔１６を吸引路１８を介して吸引源２２に接続し、吸引孔１６に負圧を作用させてウエーハ１１の外周余剰領域１９を保持テーブル１０で吸引保持する。このとき、ウエーハ１１のデバイス領域１７は吸引されずに保持部１４の保持面１４ａに当接した状態となる。

第１実施形態の加工方法では、保持テーブル１０に保持されたウエーハ１１にレーザービームを照射して、ウエーハ１１内部に改質層を形成する改質層形成ステップを実施する。

この改質層形成ステップは、図５のブロック図に示すようなレーザービーム照射ユニット２４を用いて実施する。レーザービーム照射ユニット２４は、レーザービーム発生ユニット２６と、集光器（レーザーヘッド）２８とから構成される。

レーザービーム発生ユニット２６は、ＹＡＧレーザー又はＹＶＯ４レーザーを発振するレーザー発振器３０と、繰り返し周波数設定手段３２と、パルス幅調整手段３４と、パワー調整手段３６とを含んでいる。レーザー発振器３０はウエーハ１１に対して透過性を有する波長１０６４ｎｍのレーザーを発振する。

レーザービーム発生ユニット２６のパワー調整手段３６により所定パワーに調整されたパルスレーザービームは、集光器２８のミラー３８で反射され、更に集光用対物レンズ４０によって集光されて保持テーブル１０に保持されているウエーハ１１に照射される。

より詳細には、図６に示すように、パルスレーザービームは集光器２８によりウエーハ１１内部の集光点Ｐに集光するように分割予定ライン１３に沿って照射され、保持テーブル１０を矢印Ｘ１方向に加工送りすることにより、ウエーハ１１内部に改質層２３が形成される。

保持テーブル１０をインデックス送りしながら、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿ってウエーハ１１の内部に同様な改質層２３を形成する。次いで、保持テーブル１０を９０度回転してから、第１の方向と直交する第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿ってウエーハ１１内部に同様な改質層２３を形成する。

本実施形態の加工方法では、ウエーハ１１内部に改質層２３が形成されるレーザー加工であるため、ウエーハ１１のデバイス領域１７が吸引保持されずに外周余剰領域１９のみが吸引保持される比較的弱い吸引保持であっても、十分実用に耐えることができる。

次に、図７を参照して、第２実施形態の加工方法について説明する。この実施形態ではウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削ステップを実施する。図７において研削ユニット（研削手段）４２は、回転駆動されるスピンドル４４と、スピンドル４４の先端に固定されたホイールマウント４６と、ホイールマウント４６に図示しないボルトにより着脱可能に装着された研削ホイール４８とを含んでいる。研削ホイール４８は、環状基台５０と、環状基台５０の下端部に固着された複数の研削砥石５２とから構成される。

裏面研削ステップでは、保持テーブル１０を例えば３００ｒｐｍで矢印ａ方向に回転させるとともに、研削ホイール４８を矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させながら、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削砥石５２をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。

研削ホイール４８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の裏面１１ｂの研削を実施する。接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ１１の厚みを測定しながらウエーハ１１を所望の厚みに研削する。

保持部１４はウエーハ１１に対してタック力を有する柔軟部材から形成されているため、ウエーハ１１の外周余剰領域１９のみを吸引保持する保持方法であっても、ウエーハ１１を保持テーブル１０で吸引保持してウエーハ１１の裏面研削を実施することができる。

図８（Ａ）を参照すると、本発明第２実施形態の保持テーブル１０Ａの斜視図が示されている。図８（Ｂ）はその縦断面図である。本実施形態の保持テーブル１０Ａでは、枠体１２の上面（保持面）１２ａに形成した吸引孔１６に加えて、保持部１４の保持面１４ａにも複数の中央吸引孔１６ａが開口している。

第１実施形態の保持テーブル１０と同様に、保持部１４は被加工物に対してタック力を有する柔軟部材から形成されており、図８（Ｂ）に示すように、保持面１４ａに開口した複数の中央吸引孔１６ａは吸引路１８及び電磁切替弁２０を介して吸引源２２に選択的に接続される。

本実施形態の保持テーブル１０Ａでは、枠体１２の上面１２ａに開口した吸引孔１６に加えて、柔軟部材から形成された保持部１４の保持面１４ａに開口した複数の中央吸引孔１６ａを設けたため、強力な吸引力を発揮することができ、例えば図７に示すような裏面研削ステップを実施する保持テーブルとして使用するのに適している。

上述した実施形態では、保持テーブル１０で保持する被加工物として半導体ウエーハ１１に対して説明したが、被加工物は半導体ウエーハに限定されるものではなく、本発明の保持テーブル１０，１０Ａは光デバイスウエーハ等の他の被加工物を保持するためにも利用可能である。

１０，１０Ａ 保持テーブル
１１ 半導体ウエーハ
１２ 枠体
１２ａ 上面（保持面）
１４ 保持部
１４ａ 保持面
１６ 吸引孔
１６ａ 中央吸引孔
１８ 吸引路
２３ 改質層
２８ 集光器（レーザーヘッド）
４８ 研削ホイール

Claims (3)

1. 中央領域と該中央領域を囲繞する外周余剰領域とを有する被加工物を保持する保持面を有する保持手段であって、
   少なくとも被加工物の該中央領域に対応する該保持面は柔軟部材で形成され、
   被加工物の該外周余剰領域に対応する該保持面に開口する複数の吸引孔と、
   一端が該吸引孔に連通するとともに他端が吸引源に選択的に接続される吸引路と、
   を備えたことを特徴とする保持手段。
2. 前記柔軟部材からなる前記保持面に開口するとともに該吸引源に選択的に接続される複数の中央吸引孔を更に備えた請求項１記載の保持手段。
3. 請求項１又は請求項２記載の保持手段に保持された被加工物に加工を施す加工方法であって、
   被加工物の一面側を該保持手段の該保持面上に直に載置する載置ステップと、
   前記吸引源を作動させて被加工物の前記外周余剰領域を前記吸引孔で吸引保持するとともに、被加工物の前記中央領域を前記柔軟部材で支持して被加工物の該一面と反対側の他面を露出させる保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、被加工物の該他面側から被加工物に加工を施す加工ステップと、
   を備えたことを特徴とする加工方法。

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