JP7323304B2

JP7323304B2 - 被加工物の分割方法

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Inventors: 健太郎小田中; 広成大久保
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Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を分割予定ラインに沿って分割する分割方法に関する。

半導体ウェーハを個々のデバイスチップに分割する加工方法として、切削ブレードによる切削加工やパルスレーザー光線の照射によるアブレーション加工が知られている。また、例えば、デバイスチップをマザーボード（ウェーハ）などに固定し配線した後、配線とデバイスチップとを樹脂封止してから、樹脂とマザーボードとを切断分割してパッケージデバイスチップを生成している。そして、分割したパッケージデバイスチップの側面は、樹脂で覆われていることで外的環境における負荷要因による破損が抑制されている（例えば、特許文献１参照）。

このような分割加工では、ウェーハ表面に設定された分割予定ラインに沿って切削溝をウェーハに形成し、ウェーハの表面を樹脂で封止した後、ウェーハの外周をエッジトリミングして切削溝を露出させ、露出した切削溝の撮像画像を用いたアライメント（切断ラインの位置検出）を実施してから、切削溝に沿ってレーザー光線を照射しアブレーション加工によって分割している（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２－１００７０９号公報特開２０１８－１０７３３０号公報

しかし、上記のような分割加工で用いられる切削溝を形成する切削装置と、分割溝を形成するレーザー加工装置とは、別々の装置になるため、切削装置の切削送りにおけるヨーイングと、レーザー加工装置の加工送りおけるヨーイングとは異なる。ヨーイングとは、例えば、切削装置においては、切削手段の切削ブレードの加工送り方向（Ｘ軸方向）に対するＹ軸方向（割り出し送り方向）への姿勢変化、すなわち切削ブレードの幅方向における振れであり、ウェーハに形成される切削溝はヨーイングにより完全な直線とはならず僅かに蛇行している。

そのため、切削溝の溝幅の中心をレーザー加工して分割させて側面に樹脂が形成されたパッケージデバイスチップを形成させたいのに、切削装置とレーザー加工装置とではヨーイングする－Ｙ方向と＋Ｙ方向との方向と距離とが異なるため切削溝の中心がレーザー加工されないことがあり、パッケージデバイスチップの側面の樹脂封止が不十分になるという問題がある。

また、上記問題は、被加工物がパッケージデバイスチップである場合に限らず、切削ブレードで被加工物であるウェーハをハーフカットしてウェーハを完全切断しない切削溝を形成した後、レーザー光線を該切削溝に照射してウェーハを分割するウェーハの分割方法全般において発生しうる問題である。
よって、被加工物を分割予定ラインに沿って分割する分割方法においては、切削ブレードで形成した切削溝の溝幅の中心に沿って被加工物にレーザー光線を照射して切削溝からＹ軸方向にはみ出すことなくレーザー加工す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、格子状に形成された複数の分割予定ラインにより区画された領域にデバイスが形成された被加工物を該分割予定ラインに沿って切削ブレードで完全切断しない分割溝を形成した後、レーザー加工手段のレーザー発振器から発振されたレーザー光線を該分割溝に沿って照射し被加工物を分割する分割方法であって、該切削ブレードを備える切削装置の第１のチャックテーブルに被加工物を保持させる第１の保持工程と、該第１のチャックテーブルに保持された被加工物に該切削ブレードを切り込ませ該第１のチャックテーブルをＸ軸方向に切削送りさせ該分割予定ラインに沿って該分割予定ラインの幅内で該切削送りにおけるヨーイングを要因として蛇行した該分割溝を形成する分割溝形成工程と、該分割溝が形成された被加工物を該第１のチャックテーブルから離間させる離間工程と、該分割溝が形成された被加工物を該レーザー加工手段を備えるレーザー加工装置の第２のチャックテーブルに保持させる第２の保持工程と、該第２のチャックテーブルをＸ軸方向に移動させ、該レーザー加工手段が照射するレーザー光線の光軸で該第２のチャックテーブルに保持された被加工物の該分割溝を撮像し、該第２のチャックテーブルの該Ｘ軸方向の移動におけるヨーイングを要因とする該Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の該分割溝の中心に対する該レーザー光線の光軸のズレ量を測定して記憶する記憶工程と、該記憶工程で記憶したズレ量を補正値として該第２のチャックテーブルを該Ｘ軸方向に加工送りしながら、該補正値分Ｙ軸方向に該レーザー加工手段と該第２のチャックテーブルとを相対的に移動させ、該蛇行した分割溝に沿ってレーザー加工するレーザー加工工程と、を備える被加工物の分割方法である。

本発明に係る被加工物の分割方法は、切削ブレードを備える切削装置の第１のチャックテーブルに被加工物を保持させる第１の保持工程と、第１のチャックテーブルに保持された被加工物に切削ブレードを切り込ませ第１のチャックテーブルをＸ軸方向に切削送りさせ分割予定ラインに沿って分割溝を形成する分割溝形成工程と、分割溝が形成された被加工物を第１のチャックテーブルから離間させる離間工程と、分割溝が形成された被加工物をレーザー加工手段を備えるレーザー加工装置の第２のチャックテーブルに保持させる第２の保持工程と、第２のチャックテーブルをＸ軸方向に移動させ、レーザー加工手段が照射するレーザー光線の光軸で第２のチャックテーブルに保持された被加工物の分割溝を撮像し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝の中心に対するレーザー光線の光軸のズレ量を測定して記憶する記憶工程と、記憶工程で記憶したズレ量を補正値として第２のチャックテーブルをＸ軸方向に加工送りしながら、補正値分Ｙ軸方向にレーザー加工手段と第２のチャックテーブルとを相対的に移動させ、レーザー加工するレーザー加工工程と、を備えているため、切削装置で切削した後、レーザー加工装置でアブレーション加工を被加工物に施してフルカットする際に、分割溝からＹ軸方向にレーザーがはみ出してレーザー加工してしまうことを防ぐことが可能となる。そのため、被加工物を確実に分割する事ができる。また、小片化したデバイスチップをウェーハに積層させて樹脂でモールドした被加工物を分割する時に、樹脂を切削加工して、ウェーハをアブレーション加工することがある。このとき、本発明に係る被加工物の分割方法では、レーザー照射により被加工物を分割した後に、デバイスチップ側面を確実に樹脂で保護した状態にする事ができる。

被加工物の一例を示す斜視図である。第１のチャックテーブルに被加工物を保持し、被加工物に切削ブレードを切り込ませ第１のチャックテーブルをＸ軸方向に切削送りさせ分割予定ラインに沿って分割溝を形成する状態を説明する側面図である。分割溝が形成された被加工物の表面の一部を示す平面図である。レーザー加工装置の一例を示す斜視図である。レーザー加工手段と撮像ユニットとの一例を示す説明図である。第２のチャックテーブルをＸ軸方向に移動させ、レーザー加工手段が照射するレーザー光線の光軸で第２のチャックテーブルに保持された被加工物の分割溝を撮像し、Ｙ軸方向のズレ量を測定して記憶している状態を説明する側面図である。撮像画像の一例を示す平面図である。分割溝の中心線からのレーザー光線の光軸の移動軌跡のズレ量を示す平面図である。記憶工程で記憶したズレ量を補正値として第２のチャックテーブルをＸ軸方向に加工送りしながら、補正値分Ｙ軸方向にレーザー加工手段と第２のチャックテーブルとを相対的に移動させてレーザー加工している状態を説明する側面図である。レーザー加工によって分割された被加工物の一部を示す平面図である。

以下に、本発明に係る分割方法を実施して、図１に示す被加工物Ｗをチップに分割する場合について説明する。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形板状の半導体ウェーハであり、図１において上側を向いている表面Ｗａには、直交差する複数の分割予定ラインＳが形成されており、分割予定ラインＳによって格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。被加工物Ｗの裏面Ｗｂは、ダイシングテープＴが貼着されて保護されている。なお、被加工物Ｗはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、セラミックス、樹脂、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、その外形も円形状ではなく、例えば、矩形状に形成されていてもよい。また、被加工物Ｗは、環状フレームによってダイシングテープを介してハンドリング可能に支持されていてもよい。
例えば、被加工物Ｗは、その表面ＷａのデバイスＤ上にさらにデバイスチップが積層され配線が形成され、分割予定ラインＳと共に該デバイスチップを覆うように表面Ｗａが樹脂で封止されたパッケージウェーハであってもよい。

（１）第１の保持工程
図２に示す切削装置４は、第１のチャックテーブル４０に保持された被加工物Ｗを切削送り手段４１によって切削送り方向（Ｘ軸方向）に切削送りし、切削ブレード４２０を備える切削手段４２によって切削加工を施す装置である。
切削送り手段４１は、Ｘ軸方向に延在するボールネジ及び該ボールネジを回動させる駆動源であるモータ等からなるボールネジ機構である。

第１のチャックテーブル４０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り図示しない吸引源に連通する平坦な保持面４０ａで被加工物Ｗを吸引保持することができる。第１のチャックテーブル４０は、第１のチャックテーブル４０の底面側に配設された図示しない回転手段によりＺ軸方向（鉛直方向）の軸心周りに回転可能となっている。

切削手段４２は、軸方向が被加工物Ｗの切削送り方向（Ｘ軸方向）に対し水平方向に直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル４２３を備えており、スピンドル４２３の先端には円環状の切削ブレード４２０が固定されている。

切削手段４２の近傍には、被加工物Ｗの切削すべき位置を撮像して検出するためのアライメント手段４９が配設されている。アライメント手段４９は、被加工物の表面Ｗａを撮像するアライメント用カメラ４９０を備えており、アライメント用カメラ４９０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の切削すべき分割予定ラインＳの位置を検出することができる。

まず、被加工物Ｗが、表面Ｗａが上側になるように第１のチャックテーブル４０の保持面４０ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面４０ａに伝達されることにより、第１のチャックテーブル４０が保持面４０ａ上で被加工物ＷをダイシングテープＴを介して吸引保持する。なお、第１のチャックテーブル４０の保持面４０ａの中心と吸引保持された被加工物Ｗの中心とは略合致した状態になる。

（２）分割溝形成工程
被加工物Ｗを保持する第１のチャックテーブル４０が－Ｘ方向側に送り出され、被加工物Ｗの切削ブレード４２０を切り込ませるべき分割予定ラインＳのＹ軸方向の座標位置がアライメント手段４９により検出される。分割予定ラインＳの位置が検出されるのに伴って、切削手段４２がＹ軸方向に割り出し送りされ、切削すべき分割予定ラインＳと切削ブレード４２０とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。

スピンドル４２３が回転することに伴い、切削ブレード４２０が－Ｙ方向側（紙面手前側）から見て時計回り方向に回転する。さらに、切削手段４２が－Ｚ方向に向かって切り込み送りされ、切削ブレード４２０の最下端が被加工物Ｗを完全に切断しない所定の高さ位置に切削手段４２が位置付けられる。

被加工物Ｗを保持する第１のチャックテーブル４０が所定の切削送り速度で－Ｘ方向側にさらに送り出されることで、回転する切削ブレード４２０が分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗの表面Ｗａ側から切り込んでいき、被加工物Ｗを完全切断しない所定深さの分割溝Ｍが形成されていく。切削ブレード４２０が一本の分割予定ライン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の切削送りが一度停止され、切削ブレード４２０が被加工物Ｗから離間し、次いで、隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード４２０を＋Ｙ方向（紙面奥側）に割り出し送りしながら、被加工物Ｗ（第１のチャックテーブル４０）が＋Ｘ方向に移動し原点位置に戻る。そして、順次同様の切削を行うことにより、Ｘ軸方向の全ての分割予定ラインＳに沿って分割溝Ｍを被加工物Ｗに形成する。さらに、第１のチャックテーブル４０により被加工物Ｗを９０度回転させてから同様の切削加工を行うことで、全ての分割予定ラインＳに沿って分割溝Ｍを形成することができる。

上記切削送り手段４１は、例えば、ガイドレールの歪み等を要因として第１のチャックテーブル４０を必ずしもＸ軸方向に沿って正確に直動移動せしめるとは限らず、分割溝Ｍの形成において切削送り方向（Ｘ軸方向）と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に数μｍ～数十μｍ程度のヨーイングが発生することがある。その結果、図３に示すように、分割溝Ｍは直線状の分割予定ラインＳの中心線を通る正確な直線状にならず、分割予定ラインＳの幅方向に僅かによれた曲線状となってしまうことがある。

（３）離間工程
次に、分割溝Ｍが形成された被加工物Ｗを第１のチャックテーブル４０から離間させる。即ち、図示しない吸引パッド等が被加工物Ｗの表面Ｗａを吸引保持し、第１のチャックテーブル４０による被加工物Ｗの吸引保持が解除され、該吸引パッドによって被加工物Ｗが第１のチャックテーブル４０の保持面４０ａから搬出され、図４に示すレーザー加工装置１に搬送される。

（４）第２の保持工程
分割溝Ｍが形成された被加工物Ｗが搬送される図４に示すレーザー加工装置１は、第２のチャックテーブル３０に保持した被加工物Ｗにレーザー光線を照射して加工を施す加工装置である。
レーザー加工装置１の基台１０上には、割り出し送り方向であるＹ軸方向に第２のチャックテーブル３０を往復移動させるＹ軸移動ユニット２０が備えられている。Ｙ軸移動ユニット２０は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ２００と、ボールネジ２００と平行に配設された一対のガイドレール２０１と、ボールネジ２００を回動させるモータ２０２と、内部のナットがボールネジ２００に螺合し底部がガイドレール２０１に摺接する可動板２０３とから構成される。そして、モータ２０２がボールネジ２００を回動させると、これに伴い可動板２０３がガイドレール２０１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板２０３上にＸ軸移動ユニット２１を介して配設された第２のチャックテーブル３０が可動板２０３の移動に伴いＹ軸方向に移動する。

可動板２０３上には、加工送り方向であるＸ軸方向に第２のチャックテーブル３０を往復移動させるＸ軸移動ユニット２１が備えられている。Ｘ軸移動ユニット２１は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ２１０と、ボールネジ２１０と平行に配設された一対のガイドレール２１１と、ボールネジ２１０を回動させるモータ２１２と、内部のナットがボールネジ２１０に螺合し底部がガイドレール２１１に摺接する可動板２１３とから構成される。そして、モータ２１２がボールネジ２１０を回動させると、これに伴い可動板２１３がガイドレール２１１にガイドされてＸ軸方向に移動し、可動板２１３上に配設された第２のチャックテーブル３０が可動板２１３の移動に伴いＸ軸方向に移動する。

被加工物Ｗを保持する第２のチャックテーブル３０は、その外形が円形状であり、図示しない吸引源に連通し水平面である保持面３０ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。第２のチャックテーブル３０は底面側に配設された回転手段３２により鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心周りに回転可能である。第２のチャックテーブル３０の周囲には、被加工物Ｗが図示しない環状フレームに支持された状態となっている場合に、該環状フレームを固定する固定クランプ３３が、周方向に均等に４つ配設されている。

基台１０の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１０Ａが立設されており、コラム１０Ａにはレーザー加工手段６０が配設されている。

レーザー加工手段６０は、例えば略直方体状のケーシング６００を有している。ケーシング６００は、コラム１０Ａから－Ｙ方向に水平に突出しており、ケーシング６００の先端部には、照射ヘッド６０９が配設されている。
ケーシング６００内には、例えばＹＡＧパルスレーザー等のレーザー発振器６０１が配設されており、レーザー発振器６０１から水平に出射されるレーザー光線は、図５に示すダイクロイックミラー６０８等の伝送光学系を介して－Ｚ方向へ反射して照射ヘッド６０９の内部の集光レンズ６０９ａに入光し、第２のチャックテーブル３０で保持された被加工物Ｗに集光して照射される。レーザー光線の集光点の高さ位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。例えば、レーザー発振器６０１と照射ヘッド６０９との間には、被加工物Ｗに照射するレーザー光線のパワーを調整するための図示しない出力調整手段が設けられている。

レーザー加工装置１は、例えば、図４、５に示す被加工物Ｗの分割溝Ｍを撮像する撮像ユニット６７を備えている。本実施形態においては、撮像ユニット６７は照射ヘッド６０９の集光レンズ６０９ａに例えば可視光線を入光させ被加工物Ｗの分割溝Ｍの撮像を行う構成となっており、レーザー加工手段６０が照射するレーザー光線の光軸と撮像ユニット６７の光軸とは同一となっている。

撮像ユニット６７は、例えば、図５に示すカメラ６７０と、被加工物Ｗに例えば可視光線を照射する照明手段６７１とを備えている。
照明手段６７１は、例えば、ＬＥＤ又はキセノンランプ等の光源６７１ａを備えており、光源６７１ａが生み出す光は、ピントが合う範囲の調整及び光量調整のための絞り６７１ｂとレンズ６７１ｃとを通り、ミラー６７１ｄによって下方に位置する被加工物Ｗに向けて反射される。その後、ビームスプリッター６７１ｅ、ダイクロイックミラー６０８、集光レンズ６０９ａを通過して被加工物Ｗの表面Ｗａに照射される。

カメラ６７０は、上記ビームスプリッター６７１ｅに入光した被加工物Ｗの反射光を捉える対物レンズ６７０ａと、対物レンズ６７０ａが捉えた反射光を光電変換して画像情報として出力するＣＣＤ等の撮像素子６７０ｂと、を備えている。カメラ６７０によって撮像された被加工物Ｗの画像情報は、図４に示す制御手段９のズレ量測定部９１に送信される。カメラ６７０の撮像視野の大きさは、例えば、少なくとも被加工物ＷのデバイスＤよりも大きく形成されている。

図４に示すように、レーザー加工装置１は、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。ＣＰＵ及びメモリ等の記憶部９０等で構成される制御手段９は、Ｘ軸移動ユニット２１、Ｙ軸移動ユニット２０、及び回転手段３２等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、Ｘ軸移動ユニット２１による第２のチャックテーブル３０の加工送り動作、Ｙ軸移動ユニット２０による第２のチャックテーブル３０の割り出し送り動作、及び回転手段３２による第２のチャックテーブル３０の回転動作等が制御される。

例えば、Ｙ軸移動ユニット２０のモータ２０２及びＸ軸移動ユニット２１のモータ２１２は、図示しないパルス発振器からドライバを介して供給される駆動パルスによって動作するパルスモータである。そして、制御手段９は、Ｘ軸移動ユニット２１のモータ２１２に供給される駆動パルス数をカウントすることにより、第２のチャックテーブル３０の加工送り速度を制御し、また、Ｙ軸移動ユニット２０のモータ２０２に供給される駆動パルス数をカウントすることにより第２のチャックテーブル３０の割り出し送りされた位置を逐次認識することが可能となる。

例えば、Ｙ軸移動ユニット２０のモータ２０２及びＸ軸移動ユニット２１のモータ２１２をサーボモータとし、サーボモータにロータリエンコーダが接続された構成としてもよい。この場合、ロータリエンコーダは、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９の出力インターフェイスからサーボモータに対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（サーボモータの回転数）を制御手段９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号を受け取った制御手段９によって、第２のチャックテーブル３０の加工送り速度が所望の速度となるようにフィードバック制御されつつ、また、第２のチャックテーブル３０の割り出し送り位置が逐次認識される。

例えば、図４に示すように、基台１０（可動板２０３）上にはガイドレール２０１（ガイドレール２１１）に沿ってＹ軸方向（Ｘ軸方向）に延在するスケール２０７（スケール２１７）が形成されており、可動板２０３（可動板２１３）には可動板２０３（可動板２１３）と共に移動する図示しない読み取り部が配設されていてもよい。読み取り部は、例えば、スケール２０７（スケール２１７）に形成された目盛りの反射光を読み取る光学式のものであり、読み取ったスケールの目盛りから第２のチャックテーブル３０のＹ軸方向（Ｘ軸方向）における位置を測定でき、測定した該位置を制御手段９に送信するものとしてもよい。

第２の保持工程においては、被加工物Ｗが、表面Ｗａが上側になるように第２のチャックテーブル３０の保持面３０ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３０ａに伝達されることにより、第２のチャックテーブル３０が保持面３０ａ上で被加工物ＷをダイシングテープＴを介して吸引保持する。なお、第２のチャックテーブル３０の保持面３０ａの中心と吸引保持された被加工物Ｗの中心とは略合致した状態になる。

（５）記憶工程
次に、第２のチャックテーブル３０をＸ軸方向に移動させ、レーザー加工手段６０が照射するレーザー光線の光軸で第２のチャックテーブル３０に保持された被加工物Ｗの分割溝Ｍを撮像し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍの中心に対するレーザー光線の光軸のズレ量を測定して記憶する記憶工程を実施する。
具体的には、例えば、図４に示すＸ軸移動ユニット２１によって、第２のチャックテーブル３０が例えば－Ｘ方向に送られて、第２のチャックテーブル３０上の被加工物Ｗが照射ヘッド６０９の直下に位置付けられた後、撮像ユニット６７により被加工物Ｗの表面Ｗａが撮像される。撮像ユニット６７による本撮像は、被加工物Ｗの分割予定ラインＳをＸ軸方向と平行に合わせるθ合わせ（平行出し）のために実施される。

撮像ユニット６７のカメラ６７０のピントが被加工物Ｗの表面Ｗａに合うようにオートフォーカスが行われた後、撮像ユニット６７により被加工物Ｗの表面Ｗａが撮像される。そして、例えば、Ｘ軸方向に延びる一本の分割予定ラインＳに隣接しＸ軸方向において互いに離れた位置にある２つのデバイスＤを対象とし、デバイスＤが写った２つの撮像画像が形成される。そして、例えば制御手段９が、２つの撮像画像中のデバイスＤの表面に形成されたパターンと、予め記憶しているターゲットパターンとのマッチングを行い、２つの撮像画像中の各ターゲットパターンを検出する。そして、この２つのターゲットパターンのＹ軸方向における座標が一致するように、第２のチャックテーブル３０が所定の角度θだけ回転することで、Ｘ軸方向に延びる分割予定ラインＳをＸ軸方向と平行に合わせることができる。なお、該θ合わせを行わなくてもよい。
また、制御手段９は、該撮像画像等を基にパターンマッチング等の画像処理を実施し、第２のチャックテーブル３０によって吸引保持された被加工物Ｗのレーザー光線を照射する分割予定ラインＳのＹ軸座標位置の検出（アライメント）を行う。

制御手段９は、レーザー加工装置１上における第２のチャックテーブル３０のＸ軸Ｙ軸座標位置を常に把握しており、また、被加工物Ｗのインデックスサイズも記憶部９０に予め記憶している。これらの情報から、例えば、上記のようにθ合わせ及び分割予定ラインＳのアライメントが行われた後、第２のチャックテーブル３０の保持面３０ａの中心を通る１本の分割予定ラインＳに沿って形成された分割溝Ｍ、又は、保持面３０ａの中心に最も近い１本の分割予定ラインＳに沿って形成された分割溝Ｍ、換言すれば、被加工物Ｗに形成された分割溝Ｍの内最も長い分割溝Ｍが撮像ユニット６７の撮像対象として選定される。該最も長い分割溝Ｍを以下、撮像対象の分割溝Ｍｃ（図６、７参照）とする。

例えば、制御手段９による制御の下で、Ｙ軸移動ユニット２０が可動板２０３をＹ軸方向に移動させるとともに、Ｘ軸移動ユニット２１が可動板２１３をＸ軸方向に移動させて、図６に示す被加工物Ｗの撮像対象の分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの一端が照射ヘッド６０９の直下に位置付けられる。即ち、撮像ユニット６７のカメラ６７０のピントが被加工物Ｗの表面Ｗａに合った状態で、撮像ユニット６７の光軸が、分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線に合うように位置付けられる。これは、例えば、カメラ６７０の撮像視野に設定されたヘアラインと呼ばれる基準線が、分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの幅内に設定された状態である。
なお、ヘアラインは、分割溝Ｍｃの幅で平行に延在する２本の線であってもよいし、分割予定ラインＳの幅の中心を通る中心線に合わせて設定された１本の線であってもよい。（以下は、ヘアラインが１本の線の場合について記載する。）

第２のチャックテーブル３０が－Ｘ方向に送られつつ、撮像ユニット６７により被加工物Ｗの分割溝ＭｃがＸ軸方向において連続的に撮像されていく。即ち、撮像ユニット６７において、照明手段６７１が例えば可視光線を下方に照射して被加工物Ｗの表面Ｗａを照らし、そして、被加工物Ｗからの反射光が光学系を通じ撮像素子６７０ｂに受光され、分割溝Ｍｃ、デバイスＤ、及び分割予定ラインＳが写った図７に示す撮像画像Ｇ１や、さらに複数の撮像画像が形成される。なお、第２のチャックテーブル３０のＸ軸方向における送り速度は、後述するレーザー加工工程における第２のチャックテーブル３０の所定の加工送り速度と同じくしてもよい。

撮像ユニット６７は、被加工物Ｗの表面Ｗａの１本の分割溝Ｍｃについての各撮像画像（分割溝Ｍｃが所定の長さ分写った撮像画像）を図４に示す制御手段９に順次送信する。該画像情報は、制御手段９の記憶部９０に被加工物Ｗの１本の分割溝Ｍｃの全体画像を構成可能に順番に記録される。なお、記憶部９０は、各撮像画像が撮像ユニット６７によって撮像された際の第２のチャックテーブル３０のＸ軸座標位置と、それに対応する撮像画像とを紐付けて記憶する。
撮像ユニット６７のＸ軸方向における撮像間隔は、例えば撮像ユニット６７の撮像視野の大きさによって決まり、一本の分割溝Ｍｃの上方を撮像ユニット６７が通過しきるＸ軸方向の所定位置まで第２のチャックテーブル３０が－Ｘ方向に進行した際に、例えば一本の分割溝Ｍｃ中に撮像されていない箇所が生じないように決められると好ましい。なお、撮像間隔をもっと空けて撮像してもよい。

Ｘ軸移動ユニット２１は、例えば、ガイドレール２１１の歪み等を要因として第２のチャックテーブル３０を必ずしもＸ軸方向に沿って正確に直動移動せしめるとは限らず、分割溝Ｍｃの撮像において加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に数μｍ～数十μｍ程度のヨーイングが発生することがある。その結果、ヘアラインが分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線に合うように設定されているカメラ６７０が、ヨーイングによってＹ軸方向において分割予定ラインＳの中心線から数μｍ～数十μｍ程度ずれた撮像画像を形成していく。

例えば、一本の分割溝Ｍｃの上方を撮像ユニット６７が通過しきるＸ軸方向の所定位置まで第２のチャックテーブル３０が－Ｘ方向に進行した後に、記憶部９０に記憶されている複数の撮像画像（例えば、図８に示す撮像画像Ｇ２～Ｇ５）から、図８に示す１本の分割溝Ｍｃの全体が写った二点鎖線で示す撮像画像ＧＡが形成される。なお、図８においては撮像画像ＧＡを構成する一部、即ち、個々の撮像画像Ｇ２～Ｇ５を示している。

撮像画像Ｇ２は、レーザー加工装置１におけるヨーイングにより、撮像ユニット６７の光軸が分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線から－Ｙ方向側にずれて撮像された撮像画像である。撮像画像Ｇ３は、レーザー加工装置１におけるヨーイングが無く、撮像ユニット６７の光軸が分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線に合った状態で撮像された撮像画像である。撮像画像Ｇ４は、レーザー加工装置１におけるヨーイングにより、撮像ユニット６７の光軸が分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線から＋Ｙ方向側にずれて撮像された撮像画像である。撮像画像Ｇ５は、レーザー加工装置１におけるヨーイングにより、撮像ユニット６７の光軸が分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線から＋Ｙ方向側にさらにずれて撮像された撮像画像である。

図４に示す制御手段９のズレ量測定部９１は、図８に示す撮像画像ＧＡの各画素の輝度の違いを基にして、所定の輝度の画素からなる分割溝Ｍｃを検出する。そして、任意の複数のＸ軸座標位置における分割溝ＭｃにおけるＹ軸方向の画素の総和をカウントして分割溝Ｍｃの幅を算出し、さらに、図８に示す分割溝Ｍｃの点線で示す中心線Ｌｃ（分割溝Ｍｃの幅の中心）を検出する。

また、ズレ量測定部９１は、予め把握している分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線のＹ軸座標位置に対して、個々の撮像画像Ｇ２～Ｇ５が分割予定ラインＳの中心線からのＹ軸方向においてどれだけズレて撮像されたか、即ち、例えば、ヘアラインが分割予定ラインＳの中心線からどれだけズレて撮像されたかを算出し、レーザー加工装置１のヨーイングを要因とする撮像ユニット６７の一点鎖線で示すＸ軸方向に延びる移動軌跡を検出する。該移動軌跡は、本実施形態においてレーザー加工手段６０が照射するレーザー光線の光軸と撮像ユニット６７の光軸とは同一となっていることから、仮にレーザー加工手段６０から被加工物Ｗの分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳにレーザー光線を照射した場合における、ヨーイング発生を考慮したレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄ（レーザー光線が照射されると予想される軌跡）となる。

さらに、ズレ量測定部９１は、例えば、図８に示す分割溝Ｍｃの点線で示す中心線Ｌｃとレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄとの任意の複数のＸ軸座標位置におけるＹ軸方向の距離、換言すれば、レーザー加工装置１におけるＸ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍｃの中心線Ｌｃからのレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄのズレ量を、画素数をカウントすることで算出する。一例として、記憶部９０に記憶されている各撮像画像Ｇ２～Ｇ５が撮像ユニット６７によって撮像された際の第２のチャックテーブル３０のＸ軸座標位置ｘ２～ｘ５におけるズレ量Ｂ２～Ｂ５が、ズレの方向（－Ｙ方向側にずれているか、又は＋Ｙ方向側にずれているか）とともに算出される。そして、該ズレ量Ｂ２～Ｂ５は、第２のチャックテーブル３０のレーザー加工装置１上におけるＸ軸座標位置ｘ２～ｘ５とそれぞれ紐付けされて、記憶部９０に記憶される。
なお、図８に示す例においては、各撮像画像Ｇ２～Ｇ５中でズレ量を１つずつしか算出していないが、各撮像画像Ｇ２～Ｇ５中でズレ量を複数算出してもよいし、各撮像画像Ｇ２～Ｇ５中において複数算出したズレ量の平均値をそれぞれ算出して、該それぞれの平均値を、Ｘ軸座標位置ｘ２～ｘ５中におけるそれぞれのズレ量としてもよい。

（６）レーザー加工工程
次に、記憶工程で記憶した上記ズレ量を補正値として第２のチャックテーブル３０をＸ軸方向に加工送りしながら、補正値分Ｙ軸方向に図４に示すレーザー加工手段６０と第２のチャックテーブル３０とを相対的に移動させ、レーザー加工していく。

具体的には、図９に示すように、第２のチャックテーブル３０がＹ軸方向に移動され、レーザー加工手段６０の照射ヘッド６０９と、例えば先に実施したアライメントにより把握されている分割溝Ｍｃが形成されている１本の分割予定ラインＳとのＹ軸方向における位置合わせがなされる。該位置合わせによって、撮像ユニット６７の光軸と同軸であるレーザー加工手段６０の光軸が、分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの中心線に合うように位置付けられる。なお、該位置合わせは、分割溝Ｍｃでない他の分割溝Ｍが形成された分割予定ラインＳに対してレーザー加工手段６０の照射ヘッド６０９がＹ軸方向において位置合わせされてもよい。

次いで、集光レンズ６０９ａによって集光されるレーザー光線の集光点位置が、例えば被加工物Ｗの分割溝Ｍの底面の高さ位置に合わせられる。そして、レーザー発振器６０１が、被加工物Ｗに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を発振する。発振されたレーザー光線は、照射ヘッド６０９の内部の集光レンズ６０９ａに入光し、第２のチャックテーブル３０で保持された被加工物Ｗに集光され照射される。その結果、被加工物Ｗの分割溝Ｍの底がアブレーションされて、分割溝Ｍが－Ｚ方向に被加工物Ｗを分断するように伸長する。

第２のチャックテーブル３０が、例えば－Ｘ方向（往方向）に所定の加工送り速度で加工送りされることで、分割溝Ｍｃに沿って被加工物Ｗにレーザー光線が照射されていく。また、制御手段９による制御の下で、第２のチャックテーブル３０が、Ｙ軸方向にズレ量（補正値）分適宜移動することで、分割溝Ｍｃに沿ってレーザー光線が追従するようにして分割溝Ｍｃからはみ出すことなく被加工物Ｗに照射されていき図１０に示すレーザー加工溝Ｎｃが形成されていく。即ち、例えば、第２のチャックテーブル３０が、レーザー加工装置１上における図８に示すＸ軸座標位置ｘ２に移動すると共に、制御手段９の記憶部９０に記憶されているズレ量Ｂ２、即ち、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍｃの中心線Ｌｃからのレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄの－Ｙ方向へのズレ量Ｂ２分、制御手段９による制御の下で第２のチャックテーブル３０が＋Ｙ方向に割り出し送りされる。その結果、分割溝Ｍｃの中心線Ｌｃ上にレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄが重なる。

さらに、第２のチャックテーブル３０が、レーザー加工装置１上におけるＸ軸座標位置ｘ３に向かって移動していくが、Ｘ軸座標位置ｘ３のおける制御手段９の記憶部９０に記憶されているズレ量Ｂ３、即ち、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍｃの中心線Ｌｃからのレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄのズレ量＝０であるため、制御手段９による制御の下で第２のチャックテーブル３０がＹ軸方向に割り出し送りされない。

さらに、同様に、第２のチャックテーブル３０が、レーザー加工装置１上におけるＸ軸座標位置ｘ４、ｘ５に順に移動していくと、制御手段９の記憶部９０に記憶されているズレ量Ｂ４、Ｂ５、即ち、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍｃの中心線Ｌｃからのレーザー光線の光軸の移動軌跡Ｌｄの＋Ｙ方向へのズレ量Ｂ４分、＋Ｙ方向へのズレ量Ｂ５分、制御手段９による制御の下で第２のチャックテーブル３０が＋Ｙ方向側に順に割り出し送りされる。
その結果、図１０に示すように、分割溝ＭｃからＹ軸方向にレーザー光線がはみ出してレーザー加工してしまうことを防ぐことが可能となる。そのため、被加工物Ｗを分割溝Ｍｃの底に形成されていくレーザー加工溝Ｎｃに沿って確実に分割する事ができる。

分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳに沿って被加工物Ｗにレーザー光線を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが－Ｘ方向に進行した後、レーザー光線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る。次いで、図９に示す第２のチャックテーブル３０をＹ軸方向に割り出し送りし、往方向においてレーザー光線照射がなされた分割溝Ｍｃが形成された分割予定ラインＳの隣に位置する分割予定ラインＳと照射ヘッド６０９との位置合わせが先と同様に行われる。

例えば、被加工物Ｗに形成された分割溝Ｍの内最も長い分割溝Ｍｃを撮像して得られた上記ズレ量が、他の分割溝Ｍにレーザー光線照射を行う際においても適用される。即ち、ズレ量は、図２に示す第１のチャックテーブル４０がＸ軸方向に移動したときのヨーイングと図９に示す第２のチャックテーブル３０がＸ軸方向に移動したときとの差であるため、例えば、図８に示す第２のチャックテーブル３０のＸ軸座標位置ｘ２～ｘ５におけるズレ量Ｂ２～Ｂ５は、第２のチャックテーブル３０のＹ軸方向位置が変わっても同様であると考えられるためである。
また、ズレ量の測定は、第２のチャックテーブル３０を＋Ｘ方向に移動するときに実施され、第２のチャックテーブル３０を－Ｘ方向に移動するときにレーザー加工溝Ｎを加工してもよい。また、レーザー加工溝Ｎの加工は、第２のチャックテーブル３０を＋Ｘ方向、－Ｘ方向どちらの方向で実施してもよい。

図９に示す第２のチャックテーブル３０が、例えば＋Ｘ方向（復方向）に所定の加工送り速度で加工送りされることで、分割溝Ｍに沿って被加工物Ｗにレーザー光線が照射されていく。また、制御手段９による制御の下で、第２のチャックテーブル３０が、Ｙ軸方向にズレ量（補正値）分適宜移動することで、分割溝Ｍに沿ってレーザー光線が追従するようにして分割溝Ｍからはみ出すことなく被加工物Ｗに照射されていき図１０に示すレーザー加工溝Ｎが形成されていく。即ち、例えば、＋Ｘ方向に向かう第２のチャックテーブル３０が、レーザー加工装置１上におけるＸ軸座標位置ｘ５に移動すると共に、制御手段９の記憶部９０に記憶されている図８に示すズレ量Ｂ５、即ち、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍの中心線からのレーザー光線の光軸の移動軌跡の＋Ｙ方向へのズレ量Ｂ５分、制御手段９による制御の下で第２のチャックテーブル３０が－Ｙ方向に割り出し送りされる。その結果、分割溝Ｍの中心線上にレーザー光線の光軸の移動軌跡が重なる。

順次同様にＸ軸方向に延びる全ての各分割溝Ｍの底にレーザー光線を照射していき、被加工物Ｗをレーザー加工溝Ｎにより分断していく。さらに、第２のチャックテーブル３０を９０度回転させてから同様のレーザー光線の照射を被加工物Ｗの分割溝Ｍに対して行うと、図１０に示すように、縦横全ての分割溝Ｍからはみ出さないレーザー加工溝Ｎによって被加工物Ｗを個々のチップに分割することが可能となる。

上記のように本発明に係る被加工物Ｗの分割方法は、切削ブレード４２０を備える切削装置４の第１のチャックテーブル４０に被加工物Ｗを保持させる第１の保持工程と、第１のチャックテーブル４０に保持された被加工物Ｗに切削ブレード４２０を切り込ませ第１のチャックテーブル４０をＸ軸方向に切削送りさせ分割予定ラインＳに沿って分割溝Ｍを形成する分割溝形成工程と、分割溝Ｍが形成された被加工物Ｗを第１のチャックテーブル４０から離間させる離間工程と、分割溝Ｍが形成された被加工物Ｗをレーザー加工手段６０を備えるレーザー加工装置１の第２のチャックテーブル３０に保持させる第２の保持工程と、第２のチャックテーブル３０をＸ軸方向に移動させ、レーザー加工手段６０が照射するレーザー光線の光軸で第２のチャックテーブル３０に保持された被加工物Ｗの分割溝Ｍｃを撮像し、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の分割溝Ｍｃの中心に対するレーザー光線の光軸のズレ量を測定して記憶する記憶工程と、記憶工程で記憶したズレ量を補正値として第２のチャックテーブル３０をＸ軸方向に加工送りしながら、補正値分Ｙ軸方向にレーザー加工手段６０と第２のチャックテーブル３０とを相対的に移動させ、レーザー加工するレーザー加工工程と、を備えているため、切削装置４で切削した後、レーザー加工装置１でアブレーション加工を被加工物Ｗに施してフルカットする際に、分割溝ＭからＹ軸方向にレーザー光線がはみ出してレーザー加工してしまうことを防ぐことが可能となる。そのため、被加工物Ｗを確実に分割する事ができる。また、被加工物Ｗが、例えば小片化したデバイスチップをウェーハに積層させて樹脂でモールドした被加工物である場合に、被加工物をチップに分割する時に、樹脂を切削加工してから、さらにウェーハをアブレーション加工して分割することがある。このとき、本発明に係る被加工物の分割方法では、レーザー光線の照射により被加工物を分割した後に、デバイスチップ側面を確実に樹脂で保護した状態にする事ができる。

なお、本発明に係る被加工物の分割方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている切削装置４及びレーザー加工装置１等の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、本発明に係る被加工物の分割方法において、分割溝Ｍの１ライン毎に、記憶工程と、レーザー加工工程とを繰り返して実施してもよい。これは、例えばレーザー加工工程を実施中に、被加工物Ｗが加工熱によって熱膨張し寸法が僅かに変化する場合があるが、分割溝Ｍの１ライン毎に記憶工程とレーザー加工工程とを繰り返して実施するものとすることで、熱膨張による寸法の変化を補正してさらに正確な加工を実施していくことが可能となる。
また、記憶工程で記憶したズレ量（補正値）のうち許容値外のもの、即ち、第２のチャックテーブル３０の補正値分の割り出し送りではＸ軸方向の加工送りに追従できない可能性（補正値部割り出し送りしても分割溝Ｍからレーザー加工溝Ｎがはみ出してしまう可能性）がある場合には、制御手段９は、例えば、本被加工物Ｗはレーザー加工に適さない被加工物であるとのエラーを出すようにしてもよい。
また、レーザー加工工程において、ズレ量が大きくなるほど第２のチャックテーブル３０の加工送り速度が小さく可変されてもよい。これは、被加工物Ｗの割り出し送り方向（Ｙ軸方向）における移動による分割溝Ｍに対するレーザー光線の追従性が適切に担保されるようにするためである。また、これに合わせて、ズレ量（補正値）が大きくなるほどレーザー光線の出力が小さく可変されてもよい。これは、加工送り速度の低下に伴って被加工物Ｗ上のレーザー光線照射位置の移動も遅くなるため、これに合わせて被加工物Ｗがレーザー光線から吸収するエネルギーが低くなるようにして、分割溝Ｍの全長に沿って被加工物Ｗに均一的にエネルギーが吸収されるようにするためである。

Ｗ：被加工物Ｗａ：被加工物の表面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイスＷｂ：被加工物の裏面Ｔ：ダイシングテープ
４：切削装置４０：第１のチャックテーブル４０ａ：保持面
４１：切削送り手段４２：切削手段４２０：切削ブレード４２３：スピンドル
４９：アライメント手段４９０：アライメント用カメラ
Ｍ：分割溝
１：レーザー加工装置１０：基台１０Ａ：コラム
２０：Ｙ軸移動ユニット２００：ボールネジ２０１：ガイドレール２０２：モータ
２０３：可動板
２１：Ｘ軸移動ユニット２１０：ボールネジ２１１：ガイドレール２０２：モータ
２０３：可動板
６０：レーザー加工手段６００：ケーシング
６０１：レーザー発振器
６０９：照射ヘッド６０９ａ：集光レンズ６０８：ダイクロイックミラー
６７：撮像ユニット６７０：カメラ６７０ａ：対物レンズ６７０ｂ：撮像素子
６７１：照明手段６７１ａ：光源６７１ｄ：ミラー６７１ｅ：ビームスプリッター
９：制御手段９０：記憶部９１：ズレ量測定部

Claims

格子状に形成された複数の分割予定ラインにより区画された領域にデバイスが形成された被加工物を該分割予定ラインに沿って切削ブレードで完全切断しない分割溝を形成した後、レーザー加工手段のレーザー発振器から発振されたレーザー光線を該分割溝に沿って照射し被加工物を分割する分割方法であって、
該切削ブレードを備える切削装置の第１のチャックテーブルに被加工物を保持させる第１の保持工程と、
該第１のチャックテーブルに保持された被加工物に該切削ブレードを切り込ませ該第１のチャックテーブルをＸ軸方向に切削送りさせ該分割予定ラインに沿って該分割予定ラインの幅内で該切削送りにおけるヨーイングを要因として蛇行した該分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成された被加工物を該第１のチャックテーブルから離間させる離間工程と、
該分割溝が形成された被加工物を該レーザー加工手段を備えるレーザー加工装置の第２のチャックテーブルに保持させる第２の保持工程と、
該第２のチャックテーブルをＸ軸方向に移動させ、該レーザー加工手段が照射するレーザー光線の光軸で該第２のチャックテーブルに保持された被加工物の該分割溝を撮像し、該第２のチャックテーブルの該Ｘ軸方向の移動におけるヨーイングを要因とする該Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の該分割溝の中心に対する該レーザー光線の光軸のズレ量を測定して記憶する記憶工程と、
該記憶工程で記憶した該ズレ量を補正値として該第２のチャックテーブルを該Ｘ軸方向に加工送りしながら、該補正値分Ｙ軸方向に該レーザー加工手段と該第２のチャックテーブルとを相対的に移動させ、該蛇行した分割溝に沿ってレーザー加工するレーザー加工工程と、を備える被加工物の分割方法。