特許 6799467 ウエーハの加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6799467

(24)【登録日】2020年11月25日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20201207BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20201207BHJP

   B23K 26/53 20140101ALI20201207BHJP

   B24B 7/24 20060101ALI20201207BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 Q

   H01L21/78 B

   H01L21/78 V

   H01L21/304 601Z

   B23K26/53

   B24B7/24 E

   B24B7/04 A

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-2551(P2017-2551)

(22)【出願日】2017年1月11日

(65)【公開番号】特開2018-113323(P2018-113323A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小川 隆太郎

【審査官】 宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２２５５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９２０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２７０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０９６２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３１４１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／５３

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｂ２４Ｂ ７／２４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に分割予定ラインで区画されデバイスが形成され外周縁が面取りされた半導体ウエーハの表面とガラス板とが接着部材で接着され一体となった貼り合わせウエーハを該分割予定ラインに沿って分割してチップを形成するウエーハの加工方法であって、
該半導体ウエーハを加工する半導体ウエーハ加工工程と、該ガラス板を加工するガラス板加工工程とを備え、
該半導体ウエーハ加工工程は、該半導体ウエーハの該外周縁の面取り部分を切削ブレードによって除去する面取り除去工程と、
該面取り除去工程を実施した後、該半導体ウエーハの裏面を研削砥石によって研削するウエーハ研削工程と、
該ウエーハ研削工程で研削した該裏面側から該半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して該分割予定ラインに沿ってウエーハ分割起点を形成するウエーハ分割起点形成工程とを備え、
該ガラス板加工工程は、該ガラス板に対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して該分割予定ラインに沿って該ガラス板の厚み方向に延在するガラス板分割起点を内部に形成するガラス分割起点形成工程と、
該ガラス板を該研削砥石によって研削するガラス板研削工程とを備え、
該半導体ウエーハ加工工程及び該ガラス板加工工程を実施した後、開口を有するリングフレームにダイシングテープを貼着し該開口から露出した該ダイシングテープに該ガラス板側を貼着し該ダイシングテープを介して該リングフレームで該ウエーハを支持するワークセットを形成するワークセット形成工程と、
該分割予定ラインに沿って形成された該ガラス板分割起点と該ウエーハ分割起点とに外力を加えることにより該半導体ウエーハと該ガラス板とを該分割予定ラインに沿って分割してチップを形成する分割工程と、を備えるウエーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス板に貼り合わせられたウエーハを個々のチップに分割するウエーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

チップパッケージの製造に使用されるウエーハの外周縁は、搬送などの際に欠け等が生じるのを防ぐために、面取り加工が施されている。しかし、外周縁が面取りされたウエーハを研削して薄くすると、ウエーハの外周縁がナイフエッジ状に尖ってしまい、却ってウエーハが欠けやすくなる。そのため、ウエーハを研削する前に、ウエーハの外周縁の面取りされた部分を切削除去する加工（エッジトリミング）を行っている。また、２枚のウエーハを貼り合わせて構成される積層ウエーハは、外周縁の面取り部分が除去されたウエーハを研削して薄化した後、かかるウエーハを別のウエーハに貼り合わせて形成されている（例えば、下記の特許文献１を参照）。

【0003】

ここで、イメージセンサ、カメラモジュールなどのチップパッケージを形成するためには、ＣＭＯＳセンサが形成されたウエーハとＬＯＧＩＣ−ＩＣが形成されたウエーハとを例えば酸化膜で貼り合わせて２層構造の積層ウエーハを形成し、この積層ウエーハをガラス板に接着させてから、積層ウエーハ及びガラス板とを分割することにより、個々のチップを形成している。ガラス板は、積層ウエーハに容易に貼り合わせできるように、ある程度の厚みを有している。そのため、個々のチップに分割する前には、ガラス板を薄化する必要があるが、上記のウエーハと同様に、ガラス板の外周縁にも面取り加工が施されていることから、外周縁が面取りされたガラス板を研削して薄くすると、ガラス板の外周縁がナイフエッジ状に尖って欠けやすくなる。

【0004】

そこで、従来のウエーハの加工方法においては、例えば、図１６に示すように、研削済みの半導体ウエーハ２１を研削前の半導体ウエーハ２２に積層して形成した２層構造の積層ウエーハ２０をガラス板２３に接着して貼り合わせたら、切削ブレード２４によって半導体ウエーハ２２の外周縁２００の面取り部分とガラス板２３の外周縁２３０の面取り部分とを同時にエッジトリミングすることによって除去している。また、切削ブレード２４によって半導体ウエーハ２２の外周縁２００の面取り部分のみをエッジトリミングした後、半導体ウエーハ２２を所定の厚みに至るまで研削し、その後ガラス板２３の外周縁２３０の面取り部分を切削ブレード２４によって除去することもできる。このようにして、ガラス板２３の外周縁２３０の面取り部分を除去したら、ガラス板２３を研削して薄化する研削工程、ガラス板２３の内部に分割起点を形成する分割起点形成工程を順次行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−４７９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のようなガラス板２３の内部に分割起点を形成する前に、ガラス板２３を研削して薄くすると、例えば、図１７に示すように、ガラス板２３の外周縁２３０側から中心Ｏに向かってクラック３０が発生して、個片化されたチップが不良となるという問題がある。また、上記のウエーハの加工方法においては、ガラス板２３に対する加工の工程数も多くなるため、加工効率も悪いという問題もある。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ガラス板に生じるクラックを低減しうるウエーハの加工方法に発明の解決すべき課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、表面に分割予定ラインで区画されデバイスが形成され外周縁が面取りされた半導体ウエーハの表面とガラス板とが接着部材で接着され一体となった貼り合わせウエーハを該分割予定ラインに沿って分割してチップを形成するウエーハの加工方法であって、該半導体ウエーハを加工する半導体ウエーハ加工工程と、該ガラス板を加工するガラス板加工工程とを備え、該半導体ウエーハ加工工程は、該半導体ウエーハの該外周縁の面取り部分を切削ブレードによって除去する面取り除去工程と、該面取り除去工程を実施した後、該半導体ウエーハの裏面を研削砥石によって研削するウエーハ研削工程と、該ウエーハ研削工程で研削した該裏面側から該半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して該分割予定ラインに沿ってウエーハ分割起点を形成するウエーハ分割起点形成工程とを備え、該ガラス板加工工程は、該ガラス板に対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して該分割予定ラインに沿って該ガラス板の厚み方向に延在するガラス板分割起点を内部に形成するガラス分割起点形成工程と、該ガラス板を該研削砥石によって研削するガラス板研削工程とを備え、該半導体ウエーハ加工工程及び該ガラス板加工工程を実施した後、開口を有するリングフレームにダイシングテープを貼着し該開口から露出した該ダイシングテープに該ガラス板側を貼着し該ダイシングテープを介して該リングフレームで該ウエーハを支持するワークセットを形成するワークセット形成工程と、該分割予定ラインに沿って形成された該ガラス板分割起点と該ウエーハ分割起点とに外力を加えることにより該半導体ウエーハと該ガラス板とを該分割予定ラインに沿って分割してチップを形成する分割工程と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明にかかるウエーハの加工方法は、半導体ウエーハを加工する半導体ウエーハ加工工程と、ガラス板を加工するガラス板加工工程とを備え、半導体ウエーハ加工工程は、半導体ウエーハの外周縁の面取り部分を切削ブレードによって除去する面取り除去工程と、面取り除去工程を実施した後、半導体ウエーハの裏面を研削砥石によって研削するウエーハ研削工程と、ウエーハ研削工程で研削した裏面側から半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して分割予定ラインに沿ってウエーハ分割起点を形成するウエーハ分割起点形成工程とを備え、ガラス板加工工程は、ガラス板に対して透過性を有する波長のレーザ光線を照射して分割予定ラインに沿ってガラス板の厚み方向に延在するガラス板分割起点を内部に形成するガラス分割起点形成工程と、ガラス板を研削砥石によって研削するガラス板研削工程とを備えたため、ガラス板の内部に分割予定ラインに沿ってガラス板の厚み方向に延在するガラス板分割起点を形成してから、ガラス板を研削することにより、ガラス板の研削中において、たとえガラス板の外周縁側にクラックが発生しても、ガラス板分割起点によってガラス板の外周縁側から中心に向けてクラックが進行するのを止めることができ、ガラス板にクラックが生じるおそれを低減することができる。
半導体ウエーハ加工工程及びガラス板加工工程を実施した後、開口を有するリングフレームにダイシングテープを貼着し開口から露出したダイシングテープにガラス板側を貼着しダイシングテープを介してリングフレームでウエーハを支持するワークセットを形成するワークセット形成工程と、分割予定ラインに沿って形成されたガラス板分割起点とウエーハ分割起点とに外力を加えることにより半導体ウエーハとガラス板とを該分割予定ラインに沿って分割してチップを形成する分割工程とを備えるため、半導体ウエーハ及びガラス板を分割して良好なチップを形成することができる。
また、本発明にかかるウエーハ加工方法では、ガラス板の外周縁の面取り部分の面取り除去工程を実施しないため、少なくともその工程分だけガラス板に対する加工の工程数が少なくなり、加工効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】積層ウエーハを構成する２つの半導体ウエーハの構成を示す斜視図である。

【図2】半導体ウエーハの外周縁の面取り部分を面取りする状態を示す断面図である。

【図3】研削砥石により積層ウエーハを研削する状態を示す断面図である。

【図4】一方の半導体ウエーハが薄化された積層ウエーハの状態を示す断面図である。

【図5】貼り合わせウエーハの構成を示す断面図である。

【図6】面取り除去工程を示す断面図である。

【図7】ウエーハ研削工程を示す断面図である。

【図8】アライメント工程を示す断面図である。

【図9】ウエーハ分割起点形成工程を示す断面図である。

【図10】反転工程及びテープ剥離工程を示す断面図である。

【図11】ガラス板分割起点形成工程を示す断面図である。

【図12】ガラス板研削工程を示す断面図である。

【図13】ガラス板の外周縁側に生じたクラックがガラス板分割起点により止められた状態を示す平面図である。

【図14】ワークセット形成工程を示す断面図である。

【図15】分割工程を示す断面図である。

【図16】従来のウエーハの加工方法を説明する断面図である。

【図17】従来のウエーハの加工方法において、ガラス板の外周縁から生じたクラックの状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１ 積層ウエーハの構成
図１に示すように、半導体ウエーハＷ１は、被加工物の一例であって、例えば半導体ウエーハＷ２に積層されて２層構造の積層ウエーハＷＬとして形成される。半導体ウエーハＷ１，Ｗ２は、例えば円形板状のシリコン基板を有している。半導体ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａには格子状の分割予定ラインＳによって区画されたそれぞれの領域に例えばＣＭＯＳセンサなどのデバイスＤ１が形成され、半導体ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａには格子状の分割予定ラインＳによって区画されたそれぞれの領域に例えばＬＯＧＩＣ−ＩＣなどのデバイスＤ２が形成されている。一方、半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂ及び半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂは、研削砥石による研削やレーザ加工が施される被加工面となっており、例えば窒化膜が被膜されている。さらに、半導体ウエーハＷ１，Ｗ２の外周縁Ｗ１ｃ，Ｗ２ｃの面取りされた部分は、例えば甲丸面状に形成されている。

【0012】

積層ウエーハＷＬを形成する前には、例えば、図２に示すように、半導体ウエーハＷ１の外周縁Ｗ１ｃの面取り部分を切削ブレード３によって除去するエッジトリミングを施す。切削ブレード３は、例えば矢印Ａ方向に回転しながら、切削ブレード３の外周側面が半導体ウエーハＷ１の外周縁Ｗ１ｃの面取り部分に接触しながら徐々に下降していくとともに、図示しない保持テーブルに保持された半導体ウエーハＷ１を、切削ブレード３の回転軸に対して直交する鉛直方向の回転軸を中心に少なくとも１回転させることにより、面取り部分が除去されて外周縁Ｗ１ｃに沿ったリング状の溝Ｇ１が形成される。

【0013】

図３に示すように、溝Ｇ１が形成された半導体ウエーハＷ１を半導体ウエーハＷ２に積層する。本実施形態では、半導体ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａを半導体ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａに対面させて積層することにより、半導体ウエーハＷ１と半導体ウエーハＷ２とが一体となった２層構造の積層ウエーハＷＬが形成される。積層ウエーハＷＬは、半導体ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａと半導体ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａとが電気的に接続された状態となっている。図示の例では、半導体ウエーハＷ１が上側で、半導体ウエーハＷ２が下側となっており、半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂが最上部において露出した状態となっている。なお、半導体ウエーハＷ１と半導体ウエーハＷ２とを貼り合わせる方法は、特に限定されず、例えば酸化膜を介して半導体ウエーハＷ１を半導体ウエーハＷ２に積層することができる。

【0014】

次いで、積層ウエーハＷＬのうち、半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに対して被加工物を研削する研削手段５によって研削を施す。研削手段５は、鉛直方向のスピンドル５０と、スピンドル５０の下端に装着された研削ホイール５１と、研削ホイール５１の下部に環状に固着された研削砥石５２とを備え、その全体が鉛直方向の回転軸を中心として回転可能であるとともに上下方向に昇降可能となっている。研削手段５は、半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに対して接近する方向に下降しながら、スピンドル５０を回転させ、研削砥石５２を例えば矢印Ｂ方向に回転させつつ、鉛直方向の回転軸を中心として回転する半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂを押圧しながら少なくとも溝Ｇ１に達するまで研削する。その結果、図４に示すように、半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂから窒化膜が除去されるとともに、半導体ウエーハＷ１が所定の厚みに薄化される。その後、半導体ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａに形成される分割予定ラインＳに沿って、研削した半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに分割溝Ｇを形成する。分割溝Ｇは、例えばレーザ半導体ウエーハＷ１に対して吸収性の波長を有するレーザ光線ＬＢを照射するアブレーション加工によって分割溝Ｇを形成してもよいし、例えば切削ブレードを半導体ウエーハＷ１に所定の深さで切り込ませて分割溝Ｇを形成してもよい。

【0015】

２ 貼り合わせウエーハの構成
図５に示すように、積層ウエーハＷＬがガラス板１に接着されて貼り合わせウエーハ２が形成される。ガラス板１は、例えば円形板状に形成された透明なガラス部材からなる。図示の例では、ガラス板１の第１の面１ａは積層ウエーハＷＬが接着される被接着面となっている。一方、第１の面１ａと反対側の第２の面１ｂは、テープ等が貼着される被貼着面となっている。ガラス板１の外周縁１ｃの面取りされた部分は、例えば甲丸面状に形成されている。ガラス板１に積層ウエーハＷＬを接着する際には、樹脂（接着剤）、両面テープなどの接着部材によって、例えばガラス板１の第１の面１ａに半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂ側を接着して固定することにより、貼り合わせウエーハ２が形成される。

【0016】

３ ウエーハの加工方法
次に、積層ウエーハＷＬ及びガラス板１を分割して貼り合わせウエーハ２を個々のチップに形成するウエーハの加工方法について説明する。ウエーハの加工方法は、積層ウエーハＷＬを加工する半導体ウエーハ加工工程と、ガラス板１を加工するガラス板加工工程と、ワークセットを形成するワークセット形成工程と、半導体ウエーハＷ１，Ｗ２及びガラス板１を分割する分割工程とを備えている。

【0017】

（１）半導体ウエーハ加工工程
本実施形態に示す半導体ウエーハ加工工程は、半導体ウエーハＷ２の外周縁Ｗｃの面取り部分を除去する面取り除去工程と、半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂを研削するウエーハ研削工程と、分割予定ラインＳを検出するアライメント工程と、半導体ウエーハＷ２の内部にウエーハ分割起点を形成するウエーハ分割起点形成工程とに分けられて実施される。

【0018】

（１−１）面取り除去工程
図６に示すように、ガラス板１の第２の面１ｂに保護テープ４を貼着して、保護テープ４側を図示しない自転可能な保持テーブルに保持させる。続いて、例えば矢印Ａ方向に回転する切削ブレード３の外周側面が半導体ウエーハＷ２の外周縁Ｗ２ｃの面取り部分に接触しながら徐々に下降していくとともに、回転する切削ブレード３の刃先を所定の高さ（半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂから表面Ｗ２ａに至る高さ）に位置づけ、貼り合わせウエーハ２を切削ブレード３の回転軸と直交する鉛直方向の貼り合わせウエーハ２の中心を貫通した回転軸を軸として貼り合わせウエーハ２を少なくとも１回転させることにより、半導体ウエーハＷ２の外周縁Ｗ２ｃに沿って全ての面取り部分が除去される。

【0019】

（１−２）ウエーハ研削工程
面取り除去工程を実施した後、図７に示すように、研削手段５の下方側に貼り合わせウエーハ２を保持した保持テーブルを移動させ、鉛直方向の貼り合わせウエーハ２の中心を貫通した回転軸を軸として貼り合わせウエーハ２を回転させる。研削手段５は、半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂに対して接近する方向に下降しながら、スピンドル５０を回転させ、研削砥石５２を例えば矢印Ｂ方向に回転させつつ半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂを押圧しながら所定の厚みに至るまで研削する。このようにして半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂから窒化膜が除去されるとともに、半導体ウエーハＷ２は所定の厚みに薄化される。

【0020】

（１−３）アライメント工程
ウエーハ研削工程を実施した後、図８に示すように、貼り合わせウエーハ２の上方側に配置されたアライメントカメラ６によって半導体ウエーハＷ２を上方から撮像して、パターンマッチング等の画像処理を施すことにより、半導体ウエーハＷ２の内部にレーザ加工すべき図１に示した分割予定ラインＳを検出するアライメントを行う。

【0021】

（１−４）ウエーハ分割起点形成工程
図９に示すように、レーザ光線照射手段７ａを用いて半導体ウエーハＷ２の内部に分割予定ラインＳに沿ってウエーハ分割起点８を形成する。レーザ光線照射手段７ａは、半導体ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザ光線を下方に照射するレーザヘッド７０と、レーザ光線を発振する図示しない発振器とを少なくとも備えている。レーザヘッド７０の内部には、発振器から発振されたレーザ光線を集光するための集光レンズが内蔵されている。レーザ光線照射手段７ａは、鉛直方向に集光点の位置を調節可能になっている。つまり、レーザヘッド７０を鉛直方向に移動させてレーザ光線の集光点の位置を調節することができる。なお、集光レンズ群により集光点の位置を調節してもよい。

【0022】

ウエーハ分割起点８を半導体ウエーハＷ２の内部に形成するときは、レーザ光線照射手段７ａは、レーザヘッド７０を半導体ウエーハＷ２に接近する方向に下降させ、レーザ光線ＬＢ１の集光点を半導体ウエーハＷ２の内部の所望位置に調整する。続いて、貼り合わせウエーハ２を水平方向に移動させるとともに、レーザヘッド７０は、レーザ光線ＬＢ１をウエーハ研削工程で研削した半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂ側から図１に示した分割予定ラインＳに沿って照射する。このとき、半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂから窒化膜が除去されていることから、レーザ光線ＬＢ１の半導体ウエーハＷ２内部への入射が妨げられることがなく、半導体ウエーハＷ２の内部に強度の低下したウエーハ分割起点８を形成することができる。このようにして、すべての分割予定ラインＳに沿ってレーザ光線ＬＢ１を照射してウエーハ分割起点８を形成したら、ウエーハ分割起点形成工程が完了する。なお、ウエーハ分割起点形成工程は、少なくとも後述する分割工程を実施する前までに実施すればよい。また、レーザ光線ＬＢ１を半導体ウエーハＷ２により入射し易くするために空気の屈折率より大きく半導体ウエーハＷ２の屈折率より小さい部材（例えば樹脂）を半導体ウエーハＷ２のレーザ光線ＬＢ１が入射される面に塗布して乾燥させ層を形成するとよい。この層は、後述するワークセット形成工程で保護テープ４ａを剥離するときに、保護テープ４ａとともに剥離させてもよいし、後述する分割工程後に剥離させてもよい。

【0023】

（２）ガラス板加工工程
本実施形態に示すガラス板加工工程は、貼り合わせウエーハ２を反転させるとともに保護テープ４を剥離する反転工程及びテープ剥離工程と、アライメント工程と、ガラス板１の内部にガラス板分割起点を形成するガラス板分割起点形成工程と、ガラス板１の第２の面１ｂを研削するガラス板研削工程とに分けられて実施される。

【0024】

（２−１）反転工程及びテープ剥離工程
図１０に示すように、貼り合わせウエーハ２の表裏を反転させ、ガラス板１を上側にして、積層ウエーハＷＬを下側に位置づけるとともに、ガラス板１の第２の面１ｂから保護テープ４を剥離する。これにより、ガラス板１の第２の面１ｂが最上部において露出した状態となる。ガラス板加工工程を実施する際には、積層ウエーハＷＬ側が保持テーブルに保持されるため、最下部に位置する半導体ウエーハＷ２に例えば保護テープ４ａを貼着しておくとよい。

【0025】

（２−２）アライメント工程
ガラス板１の内部にガラス板分割起点を形成する前に、上記のアライメントカメラ６によって貼り合わせウエーハ２の上方から撮像して、パターンマッチング等の画像処理を施すことにより、ガラス板１の内部にレーザ加工すべき位置の直下の分割予定ラインＳを検出するアライメントを行う。なお、ガラス板１は透明であり、また、ガラス板１の第１の面１ａに貼り合わせられた研削済みの半導体ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂからは窒化膜が除去されているため、アライメントカメラ６によって分割予定ラインＳを容易に検出することができる。

【0026】

（２−３）ガラス板分割起点形成工程
図１１に示すように、レーザ光線照射手段７ｂを用いて、ガラス板１の内部の所定位置にガラス板分割起点９を形成する。ガラス板分割起点９をガラス板１の内部に形成するときは、レーザ光線照射手段７ｂは、レーザヘッド７０をガラス板１に接近する方向に下降させ、ガラス板１に対し透過性の波長を有するレーザ光線ＬＢ２の集光点をガラス板１の内部の所望位置（図示の例ではガラス板１の第１の面１ａ側に最も近い位置）に調整する。続いて、貼り合わせウエーハ２を水平方向に移動させるとともに、レーザヘッド７０は、ガラス板１に対して透過性を有する波長のレーザ光線ＬＢ２をガラス板１の第２の面１ｂ側から図１に示した分割予定ラインＳに沿って照射し、ガラス板１の内部にガラス板分割起点９を形成する。本実施形態に示すガラス板分割起点９は、列をなす複数の微細な孔であり、このガラス板分割起点９が内部に形成されることでガラス板１が割れやすくなる。

【0027】

ここで、レーザ光線照射手段７ｂは、所定の間隔をあけてガラス板１の厚み方向に延在して図１に示した分割予定ラインＳの延在方向に複数のガラス板分割起点９を配列させて形成するとよい。つまり、ガラス板１の内部にすべての分割予定ラインＳに沿って配列した微細な孔を形成する。具体的には、レーザヘッド７０を鉛直方向に移動させて細いレーザ光線ＬＢ２の集光点（集光エリア）をガラス板１の内部に位置づけ第１の面１ａにおいて開口した微細な孔を形成する。なお、各ガラス板分割起点９の間隔は、例えば５μｍ程度である。また、微細な孔の周囲には環状の変質層ＡＬが形成される。この変質層ＡＬは微細な孔を形成したときの熱応力（微細な孔を中心に広がる方向の力）が加わった領域を形成しており、上記の間隔で微細な孔を形成すると変質層ＡＬがつながって形成される。さらに、上記の例では、レーザ光線ＬＢ２の集光点（集光エリア）をガラス板１の内部に位置づけているが、第１の面１ａ付近か、第１の面１ａ表面に位置づけてもよい。微細な孔は、第１の面１ａから第２の面１ｂにかけて貫通して形成されていなくてもよい。変質層ＡＬは、ガラス板１の厚み方向に形成されていればよい。

【0028】

（２−４）ガラス板研削工程
図１２に示すように、研削手段５によってガラス板１の第２の面１ｂを所定の厚みに至るまで研削して薄化する。具体的には、研削手段５の下方側に貼り合わせウエーハ２を保持した保持テーブルを移動させ、鉛直方向の貼り合わせウエーハ２の中心を貫通した回転軸を軸として貼り合わせウエーハ２を回転させつつ、研削手段５は、ガラス板１の第２の面１ｂに対して接近する方向に下降しながら、スピンドル５０を回転させ、研削砥石５２を例えば矢印Ｂ方向に回転させつつガラス板１の第２の面１ｂを押圧しながら所定の厚みに至るまで研削する。このとき、図１３に示すように、研削にともなってガラス板１の外周縁１ｃ側にクラック１０が発生しても、ガラス板１の内部に形成された複数のガラス板分割起点９において、ガラス板１の外周縁１ｃ側から中心Ｏに向けてクラック１０が進行するのを止めることができる。これにより、ガラス板１の内部を良好な状態でガラス板１を所定の厚みに薄化することができる。

【0029】

（３）ワークセット形成工程
半導体ウエーハ加工工程及びガラス板加工工程を実施した後、図１４に示すように、貼り合わせウエーハ２の表裏を反転させ、積層ウエーハＷＬを上側にして、ガラス板１を下側に位置づけ、開口を有するリングフレーム１１にダイシングテープ１２を貼着し開口から露出したダイシングテープ１２にガラス板１側を貼着して、ダイシングテープ１２を介してリングフレーム１１で貼り合わせウエーハ２を支持するワークセット１３を形成する。また、半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂから保護テープ４ａを剥離する。

【0030】

（４）分割工程
図１５に示すように、例えば支持テーブル１４においてワークセット１３を支持して、支持テーブル１４の上方側に配設されたブレーキングブレード１５によって分割予定ラインＳに沿って積層ウエーハＷＬ及びガラス板１を分割する。支持テーブル１４は、間隙１４０が形成され、ダイシングテープ１２を介して貼り合わせウエーハ２を支持することができる。ブレーキングブレード１５は、その先端部１５ａが図１に示した分割予定ラインＳの直線に沿って直線形状に形成されており、被加工物の内部に外力を加えることができる。ブレーキングブレード１５には、押圧手段１６が接続されており、上下方向に移動可能となっている。

【0031】

まず、半導体ウエーハＷ２の分割予定ラインＳとブレーキングブレード１５との位置合わせを行うために、図示しないアライメントカメラにより分割予定ラインＳを検出する。続いて、ダイシングテープ１２側を下向きにした状態で支持テーブル１４の上にワークセット１３を載置する。このとき、１本の分割予定ラインＳを支持テーブル１４の間隙１４０の内側に移動させることにより、間隙１４０の上方側に１本の分割予定ラインＳに沿って形成されたウエーハ分割起点８、分割溝Ｇ及びガラス板分割起点９を位置づける。次いで、ブレーキングブレード１５の先端部１５ａを、ウエーハ分割起点８、分割溝Ｇ及びガラス板分割起点９が形成された分割予定ラインＳの真上の位置に位置づける。

【0032】

押圧手段１６は、ブレーキングブレード１５をワークセット１３に接近する方向に下降させ、ブレーキングブレード１５の先端部１５ａによって半導体ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂ側から下方に押圧して、分割予定ラインＳに形成されたウエーハ分割起点８、分割溝Ｇ及びガラス板分割起点９に外力（曲げ応力）を加える。これにより、ワークセット１３のうち間隙１４０の上方に位置する部分が下方に押され、曲げ応力に耐えられなくなった半導体ウエーハＷ２、Ｗ１及びガラス板１は、ウエーハ分割起点８、分割溝Ｇ及びガラス板分割起点９を起点に分割される。

【0033】

１本の分割予定ラインＳに沿って分割した後、ワークセット１３を例えば矢印Ｙ方向にインデックス送りして、隣接する分割予定ラインＳを支持テーブル１４の間隙１４０の内側に移動させてブレーキングブレード１５の先端部１５ａを分割予定ラインＳに当接できる位置に位置づけて位置合わせを行ったら、隣接する分割予定ラインＳをブレーキングブレード１５で押圧し、ウエーハ分割起点８、分割溝Ｇ及びガラス板分割起点９に外力（曲げ応力）を加える。このようにして、ブレーキングブレード１５によって、すべての分割予定ラインＳに沿って半導体ウエーハＷ２、Ｗ１及びガラス板１を分割したら、分割工程が完了する。その結果、半導体ウエーハＷ１、Ｗ２及びガラス板１は、個々のチップに形成される。

【0034】

このように、本発明にかかるウエーハの加工方法では、半導体ウエーハ加工工程を実施した後ガラス板加工工程に進んで、ガラス板１に対して透過性を有する波長のレーザ光線ＬＢ２を照射して分割予定ラインＳに沿ってガラス板１の厚み方向に延在するガラス板分割起点９を内部に形成するガラス分割起点形成工程を実施してから、ガラス板１を研削砥石５２によって研削するガラス板研削工程を実施するように構成したため、ガラス板１の研削中に、たとえガラス板１の外周縁１ｃ側にクラック１０が発生しても、ガラス板分割起点９によって、外周縁１ｃ側から中心Ｏに向けてクラック１０が進行するのを止めることができ、ガラス板１にクラックが生じるおそれを低減することができる。半導体ウエーハ加工工程及びガラス板加工工程を実施した後は、ワークセット形成工程及び分割工程を順次実施するため、半導体ウエーハＷ１，Ｗ２及びガラス板１を分割して良好なチップを形成することができる。
また、本発明にかかるウエーハ加工方法では、ガラス板１の外周縁１ｃの面取り部分の面取り除去工程を実施しないため、少なくともその工程分だけガラス板１に対する加工の工程数が少なくなり、加工効率が向上する。

【0035】

本実施形態では、ガラス板１に貼り合わせられた半導体ウエーハは、２層構造の積層ウエーハＷＬとして説明したが、これに限定されるものではなく、ガラス板１に貼り合わせられる半導体ウエーハは１層でもよいし、３層以上でもよい。

【符号の説明】

【0036】

１：ガラス板 １ａ：第１の面 １ｂ：第２の面 １ｃ：外周縁
２：貼り合わせウエーハ ３：切削ブレード ４，４ａ：保護テープ
５：研削手段 ５０：スピンドル ５１：研削ホイール ５２：研削砥石
６：アライメントカメラ ７ａ，７ｂ：レーザ光線照射手段 ７０：レーザヘッド
８：ウエーハ分割起点 ９：ガラス板分割起点 １０：クラック
１１：リングフレーム １２：ダイシングテープ １３：ワークセット
１４：支持テーブル １４０：間隙 １５：押圧手段 １５０：ブレーキングブレード
１５１：昇降手段
２０：積層ウエーハ ２１，２２：半導体ウエーハ ２３：ガラス板
２４：切削ブレード ３０：クラック
Ｗ１，Ｗ２：半導体ウエーハ Ｗ１ａ，Ｗ２ａ：表面 Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂ：裏面
Ｗ１ｃ，Ｗ２ｃ：外周縁 Ｓ：分割予定ライン Ｄ１，Ｄ２：デバイス
ＷＬ：積層ウエーハ Ｇ：分割溝 ＡＬ：変質層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】