特開 2022-100502 デバイスチップの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022100502

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】デバイスチップの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20220629BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020214512

(22)【出願日】2020-12-24

(71)【出願人】

【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】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】仲野 力

【テーマコード（参考）】

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F063AA05

5F063BA22

5F063CB03

5F063CB05

5F063CB13

5F063CB15

5F063CB23

5F063CB25

5F063CC37

5F063DE03

5F063DE34

(57)【要約】      （修正有）

【課題】クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップの製造方法を提供する。
【解決手段】ウエーハ１を分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、ウエーハ１を保持できるチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハ１を切削できる切削ブレード３４を回転可能に備えた切削ユニットと、を備えた切削装置を準備する準備工程と、該チャックテーブルで該ウエーハ１を保持するウエーハ保持工程と、第１の分割予定ラインに沿って該切削ブレード３４でウエーハ１を切削し、ハーフカット溝１３を形成するハーフカット溝形成工程と、第２の分割予定ラインに沿って切削ブレードでウエーハ１を切削し、第１の分割溝を形成する第１のフルカット工程と、第１の分割予定ラインに沿って切削ブレード３４でウエーハ１を切削し、第２の分割溝を形成し、個々のデバイスチップを形成する第２のフルカット工程と、を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に沿って設定された複数の第１の分割予定ラインと、該第１の方向と交差する第２の方向に沿った設定された複数の第２の分割予定ラインと、によって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を備えたウエーハを分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、
ウエーハを保持できるチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削できる切削ブレードを回転可能に備えた切削ユニットと、撮像ユニットと、を備えた切削装置を準備する準備工程と、
該表面側に保護部材が配設された該ウエーハの該表面側を該チャックテーブルに向けて該ウエーハを該チャックテーブルに載せ、該チャックテーブルで該ウエーハを保持するウエーハ保持工程と、
該第１の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、ハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程と、
該ハーフカット溝形成工程の後、該第２の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、該保護部材に至る第１の分割溝を形成する第１のフルカット工程と、
該第１のフルカット工程の後、該第１の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、該保護部材に至る第２の分割溝を形成し、個々のデバイスチップを形成する第２のフルカット工程と、
を含むことを特徴とするデバイスチップの製造方法。

【請求項2】

該ウエーハの裏面は、金属膜で被覆されており、
該撮像ユニットは、赤外線カメラを搭載しており、
該ウエーハの該裏面を被覆する該金属膜の外周部を切削してリング状に該金属膜を除去する金属膜除去工程と、
該金属膜除去工程の後、該撮像ユニットを該金属膜が除去された領域の上方に位置づけて、該ウエーハを通して該ウエーハの該表面側を撮像して該表面に設定された該第１の分割予定ライン及び該第２の分割予定ラインを検出する分割予定ライン検出工程と、
を該ウエーハ保持工程の後、該ハーフカット溝形成工程の前に実施することを特徴とする請求項１記載のデバイスチップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体等の材料で形成されたウエーハを切削して分割し、デバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等の材料からなるウエーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）を設定する。そして、分割予定ラインで区画される各領域にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integration）等のデバイスを形成する。その後、ウエーハを裏面側から研削して薄化し、分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップが形成される。

【0003】

ウエーハの分割は、例えば、円環状の切削ブレードが装着された切削装置で実施される。切削装置は、被加工物となるウエーハを保持できるチャックテーブルと、切削ブレードを備えチャックテーブルに保持されたウエーハを切削できる切削ユニットと、を備える。

【0004】

ここで、ウエーハは、予め裏面側が金属膜で被覆される場合がある。裏面側が金属膜で被覆されたウエーハを表面側から切削ブレードで切削して分割溝を形成すると、裏面側に達した分割溝の縁にバリと呼ばれる金属の突起が発生しやすい傾向にある。そこで、バリの低減するために、裏面側を上方に向けた状態でチャックテーブルにウエーハを載せ、切削ブレードでウエーハを裏面側から切削する（特許文献１参照）。

【0005】

ここで、金属膜で被覆されていないウエーハであれば、ウエーハを通して表面側を撮影できる赤外線カメラを使用することでウエーハを裏面側から切削する際に分割予定ラインの位置を特定できる。しかしながら、ウエーハが金属膜で被覆されていると、赤外線が金属膜で遮蔽されるため、分割予定ラインの位置を特定できない。そこで、予めウエーハの外周部で部分的に金属膜を除去し、金属膜が除去された領域でウエーハの表面側を撮影することで分割予定ラインの位置を特定する（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２－２２７２５１号公報

【特許文献2】特開２０２０－１３６４４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

裏面側に形成された金属膜や表面側に形成されたデバイス等により、ウエーハには反りを与えるような大きな応力が印加される場合がある。反りを与えるような応力が働くウエーハを裏面側から切削すると、ウエーハの表面側に達した分割溝の縁にチッピングと呼ばれる欠けや、クラックと呼ばれる割れが生じることがある。

【0008】

特に、一つの方向に沿った複数の分割予定ラインに沿ってウエーハを切削する工程の後、これに交差する他の方向に沿った複数の分割予定ラインに沿って切削する工程を実施するとき、最初の工程で形成される分割溝の縁で品質が低くなる傾向が確認された。

【0009】

これは、最初の工程で分割溝が形成されることによりウエーハにかかる応力に方向による偏りが生じ、次の工程でウエーハが切削される際に、切削ブレードの切り込み方向（加工送り方向）に沿った応力が低減されていることに起因すると考えられる。換言すると、最初の工程ではウエーハにかかる応力に偏りが生じておらず、切削ブレードの切り込み方向に沿った大きな応力がウエーハにかかった状態でウエーハが切削されるため、形成される分割溝の縁でクラックが生じやすくなると考えられる。

【0010】

本発明はかかる問題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、クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様によれば、第１の方向に沿って設定された複数の第１の分割予定ラインと、該第１の方向と交差する第２の方向に沿った設定された複数の第２の分割予定ラインと、によって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を備えたウエーハを分割して個々のデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、ウエーハを保持できるチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを切削できる切削ブレードを回転可能に備えた切削ユニットと、撮像ユニットと、を備えた切削装置を準備する準備工程と、該表面側に保護部材が配設された該ウエーハの該表面側を該チャックテーブルに向けて該ウエーハを該チャックテーブルに載せ、該チャックテーブルで該ウエーハを保持するウエーハ保持工程と、該第１の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、ハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程と、該ハーフカット溝形成工程の後、該第２の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、該保護部材に至る第１の分割溝を形成する第１のフルカット工程と、該第１のフルカット工程の後、該第１の分割予定ラインに沿って該切削ブレードで該ウエーハを切削し、該保護部材に至る第２の分割溝を形成し、個々のデバイスチップを形成する第２のフルカット工程と、を含むことを特徴とするデバイスチップの製造方法が提供される。

【0012】

好ましくは、該ウエーハの裏面は、金属膜で被覆されており、該撮像ユニットは、赤外線カメラを搭載しており、該ウエーハの該裏面を被覆する該金属膜の外周部を切削してリング状に該金属膜を除去する金属膜除去工程と、該金属膜除去工程の後、該撮像ユニットを該金属膜が除去された領域の上方に位置づけて、該ウエーハを通して該ウエーハの該表面側を撮像して該表面に設定された該第１の分割予定ライン及び該第２の分割予定ラインを検出する分割予定ライン検出工程と、を該ウエーハ保持工程の後、該ハーフカット溝形成工程の前に実施する。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法よると、ウエーハをフルカットして最初の分割溝を形成する前に、この分割溝に交差する方向に沿ってウエーハを切削してハーフカット溝を形成する。この場合、ウエーハにかかる応力に偏りが生じた状態でウエーハに最初の分割溝を形成できるため、最初に形成される分割溝の縁にクラックが生じにくくなり、該分割溝の品質も高くなる。

【0014】

したがって、本発明の一態様によると、クラック等の損傷のない高品質なデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１（Ａ）は、ウエーハの表面を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウエーハの裏面を模式的に示す斜視図である。

【図2】切削装置を模式的に示す斜視図である。

【図3】金属膜除去工程を模式的に示す斜視図である。

【図4】ハーフカット溝形成工程を模式的に示す斜視図である。

【図5】第１のフルカット工程を模式的に示す斜視図である。

【図6】第２のフルカット工程を模式的に示す斜視図である。

【図7】図７（Ａ）は、一例に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートであり、図７（Ｂ）は、他の一例に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

添付図面を参照して、本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法について説明する。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、半導体等の材料で形成されたウエーハを加工する。

【0017】

まず、被加工物となるウエーハについて説明する。図１（Ａ）は、ウエーハ１の表面１ａ側を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウエーハ１の裏面１ｂ側を模式的に示す斜視図である。ウエーハ１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）等の半導体等の材料で形成された円板状のウエーハである。なお、ウエーハ１は、サファイア、ガラス、石英等の材料で形成されてもよい。

【0018】

ウエーハ１の表面１ａには、ストリートと呼ばれる互いに交差する複数の分割予定ライン３が設定されている。より詳細には、ウエーハ１の表面１ａには、第１の方向に沿った複数の第１の分割予定ライン３ａと、該第１の方向に交差する第２の方向に沿った複数の第２の分割予定ライン３ｂと、が設定される。ウエーハ１の表面１ａの分割予定ライン３により区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス５が形成されている。ウエーハ１が分割予定ライン３に沿って分割されると、複数のデバイスチップが製造される。

【0019】

分割予定ライン３に沿ったウエーハ１の分割は、例えば、図２に示す切削装置２で実施される。図２は、切削装置２を模式的に示す斜視図である。切削装置２は、円環状の切削ブレード３４を備える切削ユニット３２と、ウエーハ１を保持するチャックテーブル２０と、チャックテーブル２０に保持されたウエーハ１を撮影して分割予定ライン３の位置を検出する撮像ユニット３０と、を備える。

【0020】

ここで、ウエーハ１の裏面１ｂ側には金属膜１ｃ（図１参照）が形成される場合がある。表面１ａ側を上方に向けた状態でウエーハ１をチャックテーブル２０で保持して、切削ブレード３４でウエーハ１を分割予定ライン３に沿って切削すると、バリとよばれる金属突起が裏面１ｂ側に形成されるため、形成されるデバイスチップの品質が低くなる。そこで、裏面１ｂ側を上方に向けた状態でウエーハ１をチャックテーブル２０で保持して、裏面１ｂ側から切削ブレード３４を切り込ませてウエーハ１を分割する。

【0021】

ウエーハ１を切削装置２に搬入する際には、例えば、ウエーハ１の表面１ａ側に該ウエーハ１よりも大きな径を有するテープ状の保護部材９を貼着する。保護部材９は、ダイシングテープとも呼ばれる。保護部材９は、可撓性を有するフィルム状の基材層と、機材層の一方の面に設けられた接着層（糊層）と、を備える。

【0022】

保護部材９の外周部には、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属で形成されたリングフレーム７の内周部が貼り付けられる。リングフレーム７は、ウエーハ１の径よりも大きな径の開口部を有する。リングフレーム７に保護部材９を貼り、リングフレームの開口部中で露出した保護部材９をウエーハ１の表面１ａ側に貼り付けることで、フレームユニット１１が形成される。このとき、金属膜１ｃが形成されたウエーハ１の裏面１ｂ側が上方に露出される。

【0023】

次に、本実施形態に係る切削装置２について説明する。切削装置２の基台４の角部には、カセット６ａが載置されるカセットテーブル６が設けられている。カセットテーブル６は、昇降機構（不図示）により上下方向（Ｚ軸方向）に昇降可能である。図２では、カセットテーブル６に載置されたカセット６ａの輪郭を二点鎖線で示している。

【0024】

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｙ軸方向（左右方向、割り出し送り方向）に平行な状態を維持しながら互いに接近、離隔される一対のガイドレール８を含む仮置きテーブル１０が設けられている。また、基台４の上面の仮置きテーブル１０に隣接する位置には、カセットテーブル６に載置されたカセット６ａに収容されたフレームユニット１１をカセット６ａから搬出する搬出ユニット１２が設けられている。搬出ユニット１２は、リングフレーム７を把持できる把持部を前面に有する。

【0025】

カセット６ａに収容されたフレームユニット１１を搬出する際には、搬出ユニット１２をカセット６ａに向けて移動させ、該把持部でリングフレーム７を把持し、その後、搬出ユニット１２をカセット６ａから離れる方向に移動させる。すると、カセット６ａからフレームユニット１１が仮置きテーブル１０に引き出される。このとき、一対のガイドレール８をＸ軸方向に互い近接する方向に連動させて移動させ、該一対のガイドレール８でリングフレーム７を挟み込むと、フレームユニット１１を所定の位置に位置付けられる。

【0026】

基台４の上面のカセットテーブル６に隣接する位置には、Ｘ軸方向（前後方向、加工送り方向）に長い開口４ａが形成されている。開口４ａ内には、図示しないボールねじ式のＸ軸移動機構（加工送りユニット）と、Ｘ軸移動機構の上部を覆う蛇腹状の防塵防滴カバー２６と、が配設されている。

【0027】

Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸移動テーブル１６の下部に接続されており、このＸ軸移動テーブル１６をＸ軸方向に移動させる機能を有する。例えば、Ｘ軸移動テーブル１６は、カセットテーブル６に近接する搬出入領域と、後述の切削ユニット３２の下方の加工領域と、の間を移動する。

【0028】

Ｘ軸移動テーブル１６上には、テーブルベース１８と、該テーブルベース１８に載るチャックテーブル２０と、が設けられている。チャックテーブル２０の上部には、ポーラス板（不図示）が設けられており、該ポーラス板には、チャックテーブル２０内に形成された吸引路（不図示）の一端が接続されている。吸引路の他端には、吸引源（不図示）が接続されている。吸引源を動作させると、ポーラス板の表面に負圧が生じる。これにより、ポーラス板の表面は、ウエーハ１を吸引して保持する保持面２２として機能する。

【0029】

チャックテーブル２０の下方には、チャックテーブル２０を所定の回転軸の周りに回転させる回転駆動機構（不図示）が設けられている。また、チャックテーブル２０の径方向外側には、リングフレーム７を把持するクランプ２４が設けられている。チャックテーブル２０は、上述したＸ軸移動機構によってＸ軸方向に移動する。

【0030】

仮置きテーブル１０からチャックテーブル２０へのフレームユニット１１の搬送は、基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置に設けられた第１の搬送ユニット１４により実施される。第１の搬送ユニット１４は、基台４の上面から上方に突き出た昇降可能であるとともに回転可能な軸部と、軸部の上端から水平方向に伸長した腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。

【0031】

第１の搬送ユニット１４で仮置きテーブル１０からチャックテーブル２０へフレームユニット１１を搬送する際には、Ｘ軸移動テーブル１６を移動させてチャックテーブル２０を搬出入領域に位置付ける。そして、仮置きテーブル１０に仮置きされているフレームユニット１１のリングフレーム７を該保持部で保持し、フレームユニット１１を持ち上げて、該軸部を回転させてフレームユニット１１をチャックテーブル２０の上方に移動させる。

【0032】

その後、フレームユニット１１を下降させてチャックテーブル２０の保持面２２に載せる。そして、クランプ２４でリングフレーム７を固定するとともに、チャックテーブル２０でフレームユニット１１の保護部材９を介してウエーハ１を吸引保持する。

【0033】

切削装置２は、Ｘ軸移動テーブル１６の搬出入領域から加工領域への移動経路の上方に、開口４ａを横切るように配設された支持構造２８を備える。そして、支持構造２８には下方に向いた撮像ユニット３０が設けられている。撮像ユニット３０は、例えば、赤外線カメラである。

【0034】

撮像ユニット３０は、チャックテーブル２０に吸引保持されたウエーハ１を裏面１ｂ側から撮像し、表面１ａに設定された分割予定ライン３の位置及び向きを検出する。ただし、後述の通り、ウエーハ１を透過した赤外線を撮像ユニット３０で撮影するに際し、赤外線を遮蔽する金属膜１ｃをウエーハ１の裏面１ｂから部分的に除去しておくとよい。

【0035】

ウエーハ１の切削が実施される加工領域には、チャックテーブル２０に保持されたフレームユニット１１のウエーハ１を切削する切削ユニット３２が設けられている。切削ユニット３２は、円環状の切り刃を外周に備える切削ブレード３４と、先端部に切削ブレード３４が装着され該切削ブレード３４の回転軸となるＹ軸方向に沿ったスピンドル３６と、を備える。

【0036】

スピンドル３６の基端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドル３６の一端部に装着された切削ブレード３４は、この回転駆動源が生じる力によって回転する。切削ブレード３４は、アルミニウム等で形成された環状の基台と、該基台の外周部に固定された環状の切り刃と、を備える。切り刃は、例えば、ダイヤモンド等の砥粒を樹脂や金属等の結合材で固定することによって形成される。

【0037】

また、切削装置２は、加工送り方向（Ｘ軸方向）に直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に沿って切削ユニット３２を移動させる割り出し送りユニット（不図示）を支持構造２８の内部に備える。加工送りユニットと、割り出し送りユニットと、を作動させるとウエーハ１を吸引保持するチャックテーブル２０と、切削ユニット３２と、を相対的に移動できる。

【0038】

チャックテーブル２０で保持されたフレームユニット１１に含まれるウエーハ１に回転する切削ブレード３４を切り込ませると、ウエーハ１が切削されて表面１ａに達する分割溝が形成される。すべての分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を切削すると、ウエーハ１が分割されて個々のデバイスチップが形成される。その後、チャックテーブル２０は、Ｘ軸移動機構により搬出入領域に移動される。

【0039】

基台４の上面の仮置きテーブル１０及び開口４ａに隣接する位置には開口４ｂが形成されており、開口４ｂには加工後のフレームユニット１１を洗浄する洗浄ユニット３８が収容されている。洗浄ユニット３８は、フレームユニット１１を保持するスピンナテーブルを備えている。

【0040】

切削装置２は、搬出入領域に位置付けられたチャックテーブル２０から洗浄ユニット３８にフレームユニット１１を搬送する第２の搬送ユニット４０を備える。第２の搬送ユニット４０は、Ｙ軸方向に沿って移動可能な腕部と、腕部の先端下方に設けられた保持部と、を有する。

【0041】

第２の搬送ユニット４０でチャックテーブル２０から洗浄ユニット３８へフレームユニット１１を搬送する際には、まず、フレームユニット１１を該保持部で保持する。そして、腕部をＹ軸方向に沿って移動させ、フレームユニット１１を洗浄ユニット３８のスピンナテーブルの上に載せる。その後、スピンナテーブルでフレームユニット１１を保持してウエーハ１を洗浄する。

【0042】

洗浄ユニット３８でウエーハ１を洗浄する際には、スピンナテーブルを回転させながらウエーハ１の表面に向けて洗浄用の流体（代表的には、水とエアーとを混合した混合流体）を噴射する。そして、洗浄ユニット３８で洗浄されたフレームユニット１１は、カセットテーブル６に載るカセット６ａに収容される。

【0043】

カセット６ａにフレームユニット１１を収容する際には、第１の搬送ユニット１４を使用して洗浄ユニット３８から仮置きテーブル１０にフレームユニット１１を搬送する。そして、搬出ユニット１２をカセット６ａに向けて移動させてフレームユニット１１をカセット６ａに押し入れる。

【0044】

このように、切削装置２では、カセット６ａからフレームユニット１１が搬出され、フレームユニット１１がチャックテーブル２０で吸引保持され、フレームユニット１１に含まれるウエーハ１が切削ユニット３２で切削される。その後、フレームユニット１１が洗浄ユニット３８で洗浄されてカセット６ａに再び収容される。切削装置２では、カセット６ａから次々にフレームユニット１１が搬出され、チャックテーブル２０上において切削ユニット３２で次々にウエーハ１が切削される。

【0045】

切削ブレード３４でウエーハ１が切削される際には、まず、ウエーハ１を保持するチャックテーブル２０を保持面２２に垂直な軸のまわりに回転させ、切削装置２の加工送り方向（Ｘ軸方向）と、ウエーハ１の分割予定ライン３の向きと、を合わせる。例えば、第１の方向に沿った第１の分割予定ライン３ａの向きを加工送り方向に合わせる。

【0046】

そして、切削ブレード３４を回転させながら切削ブレード３４の下端が保護部材９に至るまで切削ユニット３２を下降させ、その後、チャックテーブル２０をＸ軸方向に沿って移動させる。すると、切削ブレード３４がウエーハ１に切り込み、ウエーハ１に分割溝が形成される。その後、切削ユニット３２を上昇させ、同様に複数の第１の分割予定ライン３ａに沿って次々に切削ブレード３４でウエーハ１を切削する。

【0047】

そして、すべての第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１に分割溝を形成した後、チャックテーブル２０を回転させて、未切削の分割予定ライン３の向きをＸ軸方向に合わせる。すなわち、第２の方向に沿った第２の分割予定ライン３ｂの向きを加工送り方向に合わせる。そして、同様にすべての第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１を切削して分割溝を形成する。すると、ウエーハ１が個々のデバイスチップに分割される。

【0048】

ここで、裏面１ｂ側が金属膜１ｃで被覆され、表面１ａ側にデバイス５が形成されていると、ウエーハ１には反りを与えるような応力がかかる。この状態でウエーハ１を切削して分割溝を形成すると、ウエーハ１の表面１ａ側に達した分割溝の縁にチッピングと呼ばれる欠けや、クラックと呼ばれる割れが生じることがある。特に、最初の工程で形成される分割溝の縁で品質が低くなる傾向が確認される。

【0049】

すなわち、第１の方向に沿った第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１を切削した後に第２の方向に沿った第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１を切削すると、第１の方向に沿ってウエーハ１に形成される分割溝の品質が低くなる。そして、先に第２の方向に沿った第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１を分割する場合には、第２の方向に沿ってウエーハ１に形成される分割溝の品質が低くなる。

【0050】

これは、最初の工程で分割溝が形成されることによりウエーハ１にかかる応力に方向による偏りが生じ、次の工程でウエーハ１が切削される際に、切削ブレード３４の切り込み方向（加工送り方向）に沿った応力が低減されていることに起因すると考えられる。換言すると、最初の工程ではウエーハ１にかかる応力に偏りが生じておらず、切削ブレード３４の切り込み方向に沿った大きな応力がウエーハ１にかかった状態でウエーハ１が切削されるため、形成される分割溝の縁でクラックが生じやすくなると考えられる。

【0051】

そこで、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、切削ブレード３４でウエーハ１に最初に分割溝を形成する際にも予めウエーハ１かかる応力に偏りを生じさせる。以下、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程について説明する。図７（Ｂ）は、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。

【0052】

まず、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、図２に示す切削装置２を準備する準備工程Ｓ１０を実施する。上述の通り、切削装置２は、ウエーハ１を保持できるチャックテーブル２０と、該チャックテーブル２０に保持されたウエーハ１を切削できる切削ブレード３４を回転可能に備えた切削ユニット３２と、を備える。

【0053】

また、切削装置２は、チャックテーブル２０と切削ユニット３２とをＸ軸方向に相対的に加工送りする加工送りユニットと、チャックテーブル２０と切削ユニット３２とをＸ軸方向に直行するＹ軸方向に相対的に割り出し送りする割り出し送りユニットと、を備える。さらに、切削装置２は、チャックテーブル２０に吸引保持されたウエーハ１を撮像する撮像ユニット３０を備える。

【0054】

次に、ウエーハ保持工程Ｓ２０を実施する。ウエーハ保持工程Ｓ２０では、表面１ａ側に保護部材９が配設されたウエーハ１の表面１ａ側をチャックテーブル２０に向けてウエーハ１をチャックテーブル２０に載せる。ウエーハ１は、搬出ユニット１２及び第１の搬送ユニット１４等によりカセット６ａからチャックテーブル２０上に搬送される。そして、チャックテーブル２０の吸引源を作動させ、保護部材９を介してウエーハ１をチャックテーブル２０で吸引保持する。このとき、ウエーハ１の裏面１ｂ側が上方に露出する。

【0055】

その後、チャックテーブル２０を保持面２２に垂直な軸の周りに回転させ、ウエーハ１の第１の分割予定ライン３ａを加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。なお、第１の分割予定ライン３ａの検出は、撮像ユニット３０により実施される。撮像ユニット３０は、例えば、赤外線カメラであり、上方からウエーハ１を通して表面１ａ側を観察し、第１の分割予定ライン３ａの向き及び位置を検出する。

【0056】

ここで、ウエーハ１の裏面１ｂ側が金属膜１ｃで覆われている場合、撮像ユニット３０でウエーハ１を通してウエーハ１の表面１ａ側を撮影できない。これは、金属膜１ｃが赤外線を透過しないためである。そこで、分割予定ライン３の検出を実施する前に、一部の金属膜１ｃを除去する金属膜除去工程Ｓ２１が実施されるとよい。

【0057】

図３は、金属膜除去工程Ｓ２１を模式的に示す斜視図である。図３等では、チャックテーブル２０の本体と、二点鎖線で輪郭が示された切削ブレード３４を除く切削ユニット３２と、が省略されている。金属膜除去工程Ｓ２１では、ウエーハ１の裏面１ｂを被覆する金属膜１ｃの外周部１ｄを切削してリング状に該金属膜１ｃを除去する。ウエーハ１の外周部１ｄは、表面１ａにデバイス５が形成されておらず、外周余剰領域と呼ばれる。この領域において金属膜１ｃを除去しても、ウエーハ１から製造されるチップに影響はない。

【0058】

金属膜除去工程Ｓ２１では、まず、切削ブレード３４をウエーハ１の外周部１ｄの上方に位置付ける。このとき、Ｙ軸方向におけるウエーハ１の端部の上方に切削ブレード３４を位置付けるとよい。そして、切削ブレード３４の回転を開始し、切削ブレード３４を下降させる。すると、切削ブレード３４が金属膜１ｃに接触して金属膜１ｃが切削される。このとき、切削ブレード３４の下端が金属膜１ｃの下方に達したところで切削ブレード３４の下降を終了する。

【0059】

その後、チャックテーブル２０を保持面２２に垂直な軸の周りに１回転させると、外周部１ｄに沿って金属膜１ｃが除去される。金属膜除去工程Ｓ２１を実施すると、外周部１ｄに沿った環状領域においてウエーハ１の裏面１ｂが上方に露出する。そのため、この領域において、撮像ユニット３０でウエーハ１を通して表面１ａ側の観察が可能となる。

【0060】

金属膜除去工程Ｓ２１の後、分割予定ライン検出工程Ｓ２２を実施する。撮像ユニット３０を金属膜１ｃが除去された領域の上方に位置づけて、ウエーハ１を通して該ウエーハ１の表面１ａ側を撮像して表面１ａに設定された第１の分割予定ライン３ａ及び第２の分割予定ライン３ｂを検出する。

【0061】

これにより、切削装置２において第１の分割予定ライン３ａ及び第２の分割予定ライン３ｂに沿った切削加工が可能となる。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、ウエーハ保持工程Ｓ２０を実施した後、次に説明するハーフカット溝形成工程Ｓ３０を実施する前に金属膜除去工程Ｓ２１及び分割予定ライン検出工程Ｓ２２を実施するとよい。

【0062】

次に、第１の分割予定ライン３ａに沿って切削ブレード３４でウエーハ１を切削し、ハーフカット溝を形成するハーフカット溝形成工程Ｓ３０を実施する。図４は、ハーフカット溝形成工程Ｓ３０を模式的に示す斜視図である。図４では、チャックテーブル２０の本体等を省略している。

【0063】

ハーフカット溝形成工程Ｓ３０を実施する際、予め、チャックテーブル２０を保持面２２に垂直な軸の周りに回転させ、ウエーハ１の第１の分割予定ライン３ａを加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。そして、ウエーハ１の一つの第１の分割予定ライン３ａの延長線の上方に切削ブレード３４を位置付け、切削ブレード３４の回転を開始し、切削ブレード３４を下降させる。このとき、切削ブレード３４の下端をウエーハ１の表面１ａの高さ位置と裏面１ｂの高さ位置の間の所定の高さ位置に位置付ける。

【0064】

このときの切削ブレード３４の下端の高さ位置は、ウエーハ１に形成されるハーフカット溝１３の底面の高さ位置となる。ここで、ハーフカット溝１３の底面は、ウエーハ１の表面１ａ及び裏面１ｂの中間の高さ位置とすることが好ましい。

【0065】

次に、加工送りユニットを作動させてチャックテーブル２０をＸ軸方向に沿って加工送りすると、ウエーハ１が第１の分割予定ライン３ａに沿って切削され、ウエーハ１にハーフカット溝１３が形成される。そして、割り出し送りユニットを作動させて切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って割り出し送りし、他の第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１を同様に切削する。こうして、切削を繰り返してすべての第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１にハーフカット溝１３を形成する。

【0066】

第１の方向に沿った複数の第１の分割予定ライン３ａに沿ってハーフカット溝１３が形成されると、ウエーハ１に働く応力に方向による偏りが生じる。このように、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、最初にウエーハ１に分割溝を形成する前にウエーハ１に働く応力に偏りを生じさせる。

【0067】

ハーフカット溝形成工程Ｓ３０の後、第２の分割予定ライン３ｂに沿って切削ブレード３４でウエーハ１を切削し、保護部材９に至る第１の分割溝を形成する第１のフルカット工程Ｓ４０を実施する。図５は、第１のフルカット工程Ｓ４０を模式的に示す斜視図である。第１の分割予定ライン３ａに沿ったハーフカット溝１３を形成した後、第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１を切削するために、チャックテーブル２０を回転させ、第２の分割予定ライン３ｂの向きを加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。

【0068】

第１のフルカット工程Ｓ４０では、切削ブレード３４を第２の分割予定ライン３ｂの延長線の上方に位置付け、切削ブレード３４の回転を開始し、切削ブレード３４を下降させる。第１のフルカット工程Ｓ４０では、ウエーハ１を分断する第１の分割溝１５を形成するために、切削ブレード３４をウエーハ１の表面１ａよりも下方の保護部材９に切り込ませる。すなわち、切削ブレード３４の下端が保護部材９の上面及び下面の間の高さ位置に位置付けられるように切削ユニット３２を下降させる。

【0069】

その後、加工送りユニットを作動させてチャックテーブル２０をＸ軸方向に沿って加工送りすると、ウエーハ１が第２の分割予定ライン３ｂに沿って切削され、ウエーハ１に第１の分割溝１５が形成される。そして、割り出し送りユニットを作動させて切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って割り出し送りし、他の第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１を同様に切削する。こうして、切削を繰り返してすべての第２の分割予定ライン３ｂに沿ってウエーハ１に第１の分割溝１５を形成する。

【0070】

第１のフルカット工程Ｓ４０の後、第１の分割予定ライン３ａに沿って切削ブレード３４でウエーハ１を切削し、保護部材９に至る第２の分割溝を形成し、個々のデバイスチップを形成する第２のフルカット工程Ｓ５０を実施する。図６は、第２のフルカット工程Ｓ５０を模式的に示す斜視図である。

【0071】

第２の分割予定ライン３ｂに沿った第１の分割溝１５を形成した後、第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１を切削するために、チャックテーブル２０を回転させ、第１の分割予定ライン３ａの向きを加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。

【0072】

第２のフルカット工程Ｓ５０では、切削ブレード３４を第１の分割予定ライン３ａの延長線の上方に位置付け、切削ブレード３４の回転を開始し、切削ブレード３４を下降させる。第２のフルカット工程Ｓ５０においても、切削ブレード３４の下端が保護部材９の上面及び下面の間の高さ位置に位置付けられるように切削ユニット３２を下降させる。

【0073】

その後、加工送りユニットを作動させてチャックテーブル２０をＸ軸方向に沿って加工送りすると、ウエーハ１が第１の分割予定ライン３ａに沿って切削され、ウエーハ１に第２の分割溝１７が形成される。そして、割り出し送りユニットを作動させて切削ユニット３２をＹ軸方向に沿って割り出し送りし、他の第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１を同様に切削する。こうして、切削を繰り返してすべての第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１に第２の分割溝１７を形成する。

【0074】

ここで、ウエーハ１には、先に第１の分割予定ライン３ａに沿ったハーフカット溝１３が形成されている。そこで、第２のフルカット工程Ｓ５０では、ハーフカット溝１３の形成位置に切削ブレード３４を切り込ませることで該ハーフカット溝１３を含む第２の分割溝１７を形成するとよい。この場合、ハーフカット溝１３が形成されていない位置でウエーハ１を切削するよりもウエーハ１にかかる切削負荷は小さくなる。そのため、形成される第２の分割溝１７の周囲においてウエーハ１に損傷が生じにくくなる。

【0075】

ウエーハ１を第１の分割予定ライン３ａ及び第２の分割予定ライン３ｂに沿って切削し、第２の分割溝１７及び第１の分割溝１５を形成すると、ウエーハ１が個々のデバイスチップに分割される。すなわち、デバイスチップが製造される。

【0076】

以上に説明するように、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法によると、ウエーハ１をフルカットして第２の方向に沿った第１の分割溝１５を形成する前に、この第２の方向に交差する第１の方向に沿ってウエーハ１を切削してハーフカット溝１３を形成する。ウエーハ１に第１の方向に沿ったハーフカット溝１３が形成されていると、ウエーハ１に反りを与えるように働く応力に方向による偏りが生じる。

【0077】

そのため、第１のフルカット工程Ｓ４０を実施する際には、切削ブレード３４の切り込み方向（加工送り方向）となる第２の方向に沿った応力が低減されている。この場合、ウエーハ１にかかる応力に偏りが生じた状態でウエーハ１に最初の第１の分割溝１５を形成できるため、最初に形成される第１の分割溝１５の縁にクラック等の損傷が生じにくくなり、第１の分割溝１５の品質が高くなる。

【0078】

その後、第１の分割予定ライン３ａに沿ってウエーハ１に第２の分割溝１７を形成する際には、先行して形成された第１の分割溝１５により、ウエーハ１にかかる応力に偏りが生じた状態となる。そのため、第２のフルカット工程Ｓ５０で形成される第２の分割溝１７の縁にもクラック等の損傷が生じにくくなり、第２の分割溝１７の品質も高くなる。したがって、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法によると、ウエーハ１を高品質に切削でき、形成されるすべての分割溝１５，１７の品質が高くなり、高品質なデバイスチップを製造できる。

【0079】

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上述の実施形態においては、ウエーハ１の裏面１ｂ側に金属膜１ｃが形成され、金属膜１ｃによりウエーハ１に反りを与えるような応力が働いている場合について説明した。しかしながら、本発明の一態様はこれに限定されない。

【0080】

すなわち、本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法で加工されるウエーハはこれに限定されず、裏面１ｂ側に金属膜１ｃが形成されていなくてもよく、他の理由によりウエーハ１に応力が働いていてもよい。また、ウエーハ１には、反りを与えるような強い応力が生じている必要はない。

【0081】

例えば、ウエーハ１の表面１ａに有機樹脂膜が設けられ、該有機樹脂膜によりウエーハ１に反りを与える応力が働いていてもよい。この場合においても、本発明の一態様によると、ハーフカット溝１３を先行してウエーハ１に形成して応力の偏りを生じさせることで、ウエーハ１を高品質に加工でき、高品質なデバイスチップを製造できる。

【0082】

なお、裏面１ｂ側に金属膜１ｃが形成されていない場合、撮像ユニット３０でウエーハ１を通して表面１ａ側を観察して分割予定ライン３ａ，３ｂの位置を特定するために金属膜１ｃを除去する金属膜除去工程Ｓ２１が不要となる。図７（Ａ）は、金属膜除去工程Ｓ２１等を実施しない場合における本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法の各工程の流れを示すフローチャートである。

【0083】

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0084】

１ ウエーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
１ｃ 金属膜
１ｄ 外周部
３，３ａ，３ｂ 分割予定ライン
５ デバイス
７ リングフレーム
９ 保護部材
１１ フレームユニット
１３ ハーフカット溝
１５，１７ 分割溝
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ カセットテーブル
６ａ カセット
８ ガイドレール
１０ 仮置きテーブル
１２ 搬出ユニット
１４，４０ 搬送ユニット
１６ Ｘ軸移動テーブル
１８ テーブルベース
２０ チャックテーブル
２２ 保持面
２４ クランプ
２６ 防塵防滴カバー
２８ 支持構造
３０ 撮像ユニット
３２ 切削ユニット
３４ 切削ブレード
３６ スピンドル
３８ 洗浄ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】