JP7088768B2 - ウェーハの分割方法 - Google Patents
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Description
光導波路を含む光通信デバイスは、ウェーハの表面に形成されている。したがって、光導波路は、ウェーハの表面付近で、ウェーハの表面側に延びる第三の改質層と交叉する。また、本分割方法では、第三の改質層は、光導波路にかかる部分には形成されていない。すなわち、第三の改質層は、ウェーハの表面側で、光導波路にかかる部分をまたぐように、全体として破線状に形成されている。なお、光導波路にかかる部分は、たとえば、光導波路に近い部分、あるいは、光導波路に隣接している部分である。
このように、本分割方法では、光導波路が、割断面を含む光通信チップの側面に露出する。このため、光通信チップの光導波路に接続されるコネクタが、割断面に接着されることになる。すなわち、本分割方法では、コネクタを接着する光通信チップの側面を、割断面にする事ができる。
本発明の第一実施形態にかかるウェーハの分割方法(第一分割方法)を、図面を用いて詳細に説明する。まず、第一実施形態にかかるウェーハついて、簡単に説明する。
制御回路6は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)であり、光回路7との間で電気信号を送受信する。光回路7は、たとえば、光源、光変調器、合波器、光検出器および分波器を備えている(全て図示せず)。光回路7は、たとえば、制御回路6からの電気信号を光信号に変換し、光導波路8を介して外部に送信する。さらに、光回路7は、たとえば、光導波路8を介して外部から受信した光信号を電気信号に変換し、制御回路6に伝達する。
第一分割方法では、まず、テープ貼着工程が実施される。テープ貼着工程では、ウェーハ1の裏面2bの全面に、粘着テープを貼着する。図3に示すように、環状のリングフレームFに張られた粘着テープSに、ウェーハ1の裏面2bが貼着されることにより、ウェーハ1がリングフレームFに保持される。
次に、レーザー加工装置を用いて、ウェーハ1を保持テーブルによって保持する保持工程、および、保持されたウェーハ1に改質層を形成する改質層形成工程が実施される。まず、これらの工程において用いられるレーザー加工装置の構成について説明する。
一対のガイドレール23は、Y軸方向に平行に、基台11の上面に配置されている。Y軸テーブル24は、一対のガイドレール23上に、これらのガイドレール23に沿ってスライド可能に設置されている。Y軸テーブル24上には、加工送り部30および保持テーブル部40が載置されている。
なお、第一~第三の改質層形成工程では、レーザー光線Lの波長、出力および繰り返し周波数、および、加工送り速度を、実質的に等しくすることができる。すなわち、第一の改質層形成工程、第二の改質層形成工程および第三の改質層形成工程では、実質的に同じレーザー光線Lを用いて、改質層を形成することができる。
このようにして、制御手段51は、ウェーハ1における全ての第一の分割予定ライン3aに、4本の第一の改質層61を形成する。これにより、第一の改質層形成工程が完了する。
さらに、制御手段51は、割り出し送り部20および加工送り部30を制御して、1本の第二の分割予定ライン3bにおける端部に、加工ヘッド18からのレーザー光線Lの集光点Pが位置するように、加工ヘッド18と保持テーブル43とのXY平面内での相対位置を調整する。
このようにして、制御手段51は、ウェーハ1における全ての第二の分割予定ライン3bに、2本の第二の改質層62を形成する。これにより、第二の改質層形成工程が完了する。
このようにして、制御手段51は、ウェーハ1における全ての第二の分割予定ライン3bに、2本の第三の改質層63を形成する。これにより、第三の改質層形成工程が完了する。
次に、エキスパンド装置を用いて、ウェーハ1を複数の光通信チップに分割する分割工程について説明する。分割工程では、第一の改質層61、第二の改質層62および第三の改質層63に外力を付与して、各改質層を起点にウェーハ1を分割する。これにより、複数の光通信チップを取得する。光通信チップでは、4つの側面のうちの1つの面に、光導波路8の端面が露出する。
次に、分割工程によって得られた光通信チップに、コネクタおよび光ファイバーを取り付けるコネクタ接着工程について説明する。
また、第一分割方法では、リングフレームFを用いて、ウェーハ1および粘着テープSを含むワークセットWを形成している。これにより、ウェーハ1の取り扱いを容易にすることができる。また、粘着テープSをウェーハ1の径方向に拡張することにより、改質層61~63に対して簡単に外力を付与することができる。このため、分割予定ライン3に沿ってウェーハ1を容易に分割することができる。
本発明の第二の実施形態にかかるウェーハの分割方法(第二分割方法)ついて説明する。第一分割方法では、保持工程および改質層形成工程の際に、ウェーハ1の裏面2b側がレーザー加工装置10の保持テーブル43に載置され、表面2a側からレーザー光線Lが照射される(図7参照)。これに対し、第二分割方法では、ウェーハ1の表面2a側がレーザー加工装置10の保持テーブル43に載置され、裏面2b側からレーザー光線Lが照射される。以下に、第二分割方法を、第一分割方法と異なる点を中心に説明する。
第二分割方法の保持工程等では、第一分割方法と同様に、レーザー加工装置10が用いられる(図4参照)。第二分割方法において使用されるレーザー加工装置10では、保持テーブル部40が、図14に示すように、粘着テープを貼着するための粘着テープローラ48、および、ワークセットWのリングフレームFを支持するリング状のフレーム保持部49をさらに備えている。
第二分割方法の保持工程では、図14に示すように、レーザー加工装置10の保持テーブル43に保護テープ(BGテープ)Tが対向するように、ウェーハ1を保持テーブル43に載置する。さらに、フレーム保持部49に、リングフレームFを載置する。
これに応じて、制御手段51の制御により、図14に示すように、保持テーブル43の保持面が、保護テープTを保持し、保護テープTを介してウェーハ1の表面2aを吸着保持する。これにて、保持工程が終了する。
次に、テープ貼着工程が実施される。第二分割方法の貼着工程では、図14に示すように、保持テーブル43に保持されているウェーハ1、および、フレーム保持部49に保持されているリングフレームFに対して、粘着テープSが貼着される。粘着テープSは、レーザー光線Lを透過する材料からなる。
粘着テープSの貼着では、ウェーハ1の裏面2bおよびリングフレームFに粘着テープSが載置され、粘着テープローラ48が、粘着テープSを、上方から、ウェーハ1の裏面2bおよびリングフレームFに押し付ける。これにより、粘着テープローラ48が、ウェーハ1の裏面2bおよびリングフレームFに貼着される。
次に、改質層形成工程が実施される。第二分割方法における第一の改質層形成工程では、図15に示すように、レーザー光線Lを、粘着テープS側からウェーハ1に照射する。このレーザー光線Lの集光点Pで、第一の分割予定ライン3aに沿って、第一の改質層61を形成する。他の点については、第一分割方法における第一の改質層形成工程と同様である。これにより、ウェーハ1における全ての第一の分割予定ライン3aに、たとえば4本の第一の改質層61が形成される。
改質層形成工程後、ウェーハ1が保持テーブル43から取り外される。そして、反転工程が実施される。すなわち、図18に示すように、反転装置100を用いて、リングフレームFを把持し、ウェーハ1を、粘着テープS、保護テープTおよびリングフレームFとともに反転する。その結果、ウェーハ1の表裏が逆向きにされる。
本発明の第三の実施形態にかかるウェーハの分割方法(第三分割方法)ついて説明する。第二分割方法では、改質層形成工程の際に、ウェーハ1が、保護テープTを介して保持テーブル43に吸着保持されている。これに対し、第三分割方法では、改質層形成工程の際、保持テーブル43の保持面に、多孔質シートMが載置されている。そして、この多孔質シートMを介して、ウェーハ1が保持テーブル43に保持されている。以下に、第三分割方法を、第二分割方法と異なる点を中心に説明する。
第三分割方法では、第二分割方法と同様のテープ貼着工程が実施される。すなわち、図14に示すように、ウェーハ1の表面2aに保護テープTが貼着され、ウェーハ1が、保護テープTを介して、レーザー加工装置10(図4参照)の保持テーブル43に載置される。その後、保持テーブル43に保持されているウェーハ1、および、フレーム保持部49に保持されているリングフレームFに対して、粘着テープローラ48により、粘着テープSが貼着される。
次に、保持工程が実施される。第三分割方法の保持工程では、図21に示すように、レーザー加工装置10(図4参照)の保持テーブル43の保持面に、ポーラスセラミックス材を含む多孔質シートMが載置されている。この多孔質シートMに、ウェーハ1を、ウェーハ1の表面2aが多孔質シートMに対向するように載置する。これに応じて、制御手段51の制御により吸引源が駆動され、吸引源の吸引力が多孔質シートMを通ってウェーハ1の表面2aに作用する。これにより、保持テーブル43が、多孔質シートMを介して、ウェーハ1を吸着保持する。
次に、改質層形成工程が実施される。第三分割方法における改質層形成工程は、ウェーハ1が、保護テープTに代えて多孔質シートMを介して保持テーブル43に保持されている点を除いて、第二分割方法における改質層形成工程と同様である。
改質層形成工程の後、ウェーハ1が保持テーブル43から取り外される。そして、反転工程が実施される。すなわち、図24に示すように、反転装置100を用いて、リングフレームFを把持し、ウェーハ1を、粘着テープS、保護テープTおよびリングフレームFとともに反転する。その結果、ウェーハ1の表裏が逆向きにされる。反転工程は、改質層形成工程の後、分割工程が実施されるまでに行われる。次に、第一および第二分割方法と同様に、分割工程およびコネクタ接着工程が実施される。これにより、第三分割方法が完了し、図13に示すような光通信チップCを得ることができる。
M:多孔質シート、
1:ウェーハ、2a:表面、2b:裏面、
3:分割予定ライン、3a:第一の分割予定ライン、3b:第二の分割予定ライン、
4:光通信デバイス、6:制御回路、7:光回路、8:光導波路、61:第一の改質層、62:第二の改質層、63:第三の改質層、
C:光通信チップ、81:第一の側面、83:第二の側面、84:割断面、
91:コネクタ、93:光ファイバー、
10:レーザー加工装置、11:基台、12:レーザー加工ユニット、13:立壁部、
14:保持テーブル移動機構、18:加工ヘッド、
20:割り出し送り部、30:加工送り部、
40:保持テーブル部、43:保持テーブル、47:θテーブル、
51:制御手段、53:発振部、54:集光レンズ、
70:エキスパンド装置、71:拡張ドラム、73:フレーム保持部材、74:載置面、75:クランプ、79:エアシリンダ、
100:反転装置、101:剥離装置
Claims (4)
- 表面の分割予定ラインによって格子状に区画された領域に、光データ通信をするための光を通す直線状の光導波路を有する光通信デバイスが形成されたウェーハに、該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射し、該ウェーハの内部に該レーザー光線を集光させた集光点を位置づけて該集光点で改質層を形成し、該改質層を起点に該分割予定ラインに沿って該ウェーハを個々の光通信チップに分割する、ウェーハの分割方法であって、
該分割予定ラインは、該光導波路の延在方向に対して平行な第一の分割予定ラインと、該光導波路の延在方向に対して直交する第二の分割予定ラインとで構成され、
該ウェーハの裏面全面に粘着テープを貼着するテープ貼着工程と、
該ウェーハを該粘着テープを介して保持テーブルの保持面で保持する保持工程と、
該第一の分割予定ラインに沿って、直線状の第一の改質層を形成する第一の改質層形成工程と、
該ウェーハの裏面近くの深さ位置で該第二の分割予定ラインに沿って、直線状の第二の改質層を形成する第二の改質層形成工程と、
該ウェーハの表面近くの深さ位置で該第二の分割予定ラインに沿って、該光導波路にかかる部分に形成されない破線状の第三の改質層を形成する第三の改質層形成工程と、
該第一の改質層と該第二の改質層と該第三の改質層とに外力を付与して、各改質層を起点に該ウェーハを分割することによって、該光導波路の端面が4つの側面のうちの1つの面に露出した光通信チップを取得する分割工程と、
を備えた、ウェーハの分割方法。 - 該テープ貼着工程では、該ウェーハを収容する開口を有するリングフレームに、該開口を塞ぐように該粘着テープを貼着し、該開口の該粘着テープに該ウェーハを貼着することによって、該粘着テープを介して該リングフレームが該ウェーハを支持したワークセットを形成し、
該分割工程では、該ウェーハに貼着した該粘着テープを、該ウェーハの径方向に拡張することによって、該第一の改質層と該第二の改質層と該第三の改質層とに外力を付与して該ウェーハを分割する、
請求項1記載のウェーハの分割方法。 - 該ウェーハの該表面には、該表面を保護する保護テープが貼着されていて、
該保持工程では、吸引源に連通された該保持面が、該保護テープを保持し、該保護テープを介して該ウェーハを保持し、
該第一の改質層形成工程、該第二の改質層形成工程および該第三の改質層形成工程では、該レーザー光線を、該粘着テープ側から該ウェーハに照射し、該粘着テープを透過して該ウェーハの内部に位置づけられた該レーザー光線の該集光点で該改質層を形成し、
該第三の改質層形成工程の後に該第二の改質層形成工程を実施し、
該分割工程までに該ウェーハの表裏を反転させ該ウェーハの該表面を上にする反転工程と、該保護テープを剥離する剥離工程とをさらに含む、
請求項1記載のウェーハの分割方法。 - 該保持工程では、該ウェーハを保持する該保持テーブルの該保持面に多孔質シートを載置し、該保持面を吸引源に連通させ、吸引力が該多孔質シートを通って該ウェーハの該表面に作用することにより、該ウェーハを該保持面が保持し、
該第一の改質層形成工程、該第二の改質層形成工程および該第三の改質層形成工程では、該レーザー光線を、該粘着テープ側から該ウェーハに照射し、該粘着テープを透過して該ウェーハの内部に位置づけられた該レーザー光線の該集光点で該改質層を形成し、
該第三の改質層形成工程の後に該第二の改質層形成工程を実施し、
該分割工程までに該ウェーハの表裏を反転させ該ウェーハの該表面を上にする反転工程をさらに含む、
請求項1記載のウェーハの分割方法。
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