特開 2022-110511 ウエーハの分割方法

(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】P2022110511

(43)【公開日】2022-07-29

(54)【発明の名称】ウエーハの分割方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20220722BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20220722BHJP

   B24B 1/04 20060101ALI20220722BHJP

   B24B 19/02 20060101ALI20220722BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20220722BHJP

   B26D 7/08 20060101ALI20220722BHJP

   B26F 3/00 20060101ALI20220722BHJP

   B28D 5/00 20060101ALI20220722BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 F

H01L21/78 X

B24B1/00 Z

B24B1/04 C

B24B19/02

B24B27/06 M

B26D7/08 A

B26F3/00 Z

B28D5/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021005973

(22)【出願日】2021-01-18

(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】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平岩 卓

【テーマコード（参考）】

3C049

3C060

3C069

3C158

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C049AA03

3C049AA09

3C049AA12

3C049AA17

3C049AA18

3C049AB04

3C049BB02

3C049BC02

3C049CA01

3C049CA04

3C049CB01

3C060AA10

3C060CC13

3C069AA01

3C069BA01

3C069BA04

3C069BB04

3C069CA05

3C069CB01

3C069EA05

3C158AA03

3C158AA09

3C158AA12

3C158AA16

3C158AA18

3C158AB04

3C158BB02

3C158BC02

3C158CA01

3C158CA04

3C158CB01

3C158DA13

3C158DA17

5F063AA05

5F063AA21

5F063AA22

5F063BA32

5F063BA33

5F063BA34

5F063BA43

5F063BA44

5F063BA45

5F063BA47

5F063BB01

5F063CB02

5F063CB05

5F063CB12

5F063CB15

5F063CB22

5F063CB25

5F063CB29

5F063DD02

5F063DD06

5F063DD08

5F063DD16

5F063DD68

5F063DD69

5F063DD75

5F063DD85

5F063DE02

5F063DE33

5F063EE21

5F063FF01

5F063FF05

(57)【要約】

【課題】表裏面のチッピングを抑制することができるウエーハの分割方法を提供すること。
【解決手段】ウエーハの分割方法は、ウエーハのテープの側を保持テーブルに保持する保持ステップ１００１と、保持テーブルに保持されたウエーハを分割予定ラインに沿って第１の切削ブレードで切削し、ウエーハを完全に分割しない深さの第１の加工溝を形成する第１の切削ステップ１００２と、ウエーハを第１の加工溝に沿って超音波振動を付与された第２の切削ブレードで切削し、ウエーハを完全切断しない第２の加工溝を第１の加工溝の溝底に形成するとともに、超音波振動によって、第２の加工溝から下方にクラックを進展させる第２の切削ステップ１００３と、テープを拡張して、クラックを起点に形成されるチップ同士の間隔を広げるチップ間隔拡張ステップ１００４とを有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が複数形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
環状フレームの開口にテープによって支持されたウエーハの該テープの側を保持テーブルに保持する保持ステップと、
該保持テーブルに保持されたウエーハを、該分割予定ラインに沿って第１の切削ブレードで切削し、該ウエーハを完全に分割しない深さの第１の加工溝を形成する第１の切削ステップと、
該第１の切削ステップの実施後に、該ウエーハを該第１の加工溝に沿って超音波振動を付与された第２の切削ブレードで切削し、該ウエーハを完全切断しない第２の加工溝を該第１の加工溝の溝底に形成するとともに、超音波振動によって、該第２の加工溝から下方にクラックを進展させる第２の切削ステップと、
該第２の切削ステップの実施後に、該テープを拡張して、該クラックを起点に形成されるチップ同士の間隔を広げるチップ間隔拡張ステップと、
を有する事を特徴とするウエーハの分割方法。

【請求項2】

該第２の切削ブレードは、該第１の切削ブレードより刃厚が細い事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。

【請求項3】

該第２の切削ステップにおいて、
残存させる該ウエーハの厚みは、該第２の切削ブレードが径方向に振幅する振幅量の半分よりも少なくとも大きい事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。

【請求項4】

ウエーハの上面から該第１の加工溝の溝底までの深さは、第１の加工溝の溝底から該第２の加工溝の溝底までの深さより大きい事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。

【請求項5】

該第２の切削ブレードを形成するボンド材は、該第１の切削ブレードを形成するボンド材よりも硬い事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの分割方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハの分割方法に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波振動を付与した切削ブレードでウエーハを分割する事で、硬質な素材のウエーハであっても、目立て、切削屑の排出性、冷却効果が促進され、良好な切れ味を維持することが可能となるため、単位時間当たりの加工数を向上させて、良好に切削できる技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１０７３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特に低硬度且つ低破壊靱性の素材では、特許文献１に示すように、切削ブレードに超音波を付与しながら切削すると、振動した切削ブレードがウエーハに衝突するため、表面チッピングや裏面のチッピングが大きくなるという問題があった。

【0005】

本発明の目的は、表裏面のチッピングを抑制することができるウエーハの分割方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの分割方法は、表面に複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が複数形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、環状フレームの開口にテープによって支持されたウエーハの該テープの側を保持テーブルに保持する保持ステップと、該保持テーブルに保持されたウエーハを、該分割予定ラインに沿って第１の切削ブレードで切削し、該ウエーハを完全に分割しない深さの第１の加工溝を形成する第１の切削ステップと、該第１の切削ステップの実施後に、該ウエーハを該第１の加工溝に沿って超音波振動を付与された第２の切削ブレードで切削し、該ウエーハを完全切断しない第２の加工溝を該第１の加工溝の溝底に形成するとともに、超音波振動によって、該第２の加工溝から下方にクラックを進展させる第２の切削ステップと、該第２の切削ステップの実施後に、該テープを拡張して、該クラックを起点に形成されるチップ同士の間隔を広げるチップ間隔拡張ステップと、を有することを特徴とする。

【0007】

前記ウエーハの分割方法では、該第２の切削ブレードは、該第１の切削ブレードより刃厚が細くても良い。

【0008】

前記ウエーハの分割方法では、該第２の切削ステップにおいて、残存させる該ウエーハの厚みは、該第２の切削ブレードが径方向に振幅する振幅量の半分よりも少なくとも大きくても良い。

【0009】

前記ウエーハの分割方法では、ウエーハの上面から該第１の加工溝の溝底までの深さは、第１の加工溝の溝底から該第２の加工溝の溝底までの深さより大きくても良い。

【0010】

前記ウエーハの分割方法では、該第２の切削ブレードを形成するボンド材は、該第１の切削ブレードを形成するボンド材よりも硬くても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、表裏面のチッピングを抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の加工対象のウエーハを示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の一部を実施する切削装置の構成例を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２に示された切削装置の切削ユニットなどを示す正面図である。

【図4】図４は、図３に示された第２の切削ブレードの超音波振動する状態を模式的に示す正面図である。

【図5】図５は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、図５に示されたウエーハの分割方法の保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

【図7】図７は、図６に示されたウエーハの分割方法の第１の切削ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

【図8】図８は、図６に示されたウエーハの分割方法の第２の切削ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。

【図9】図９は、図８中のＩＸ部を拡大して一部断面で示す側面図である。

【図10】図１０は、図５に示されたウエーハの分割方法のチップ間隔拡張ステップにおいて拡張装置がウエーハを保持した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

【図11】図１１は、図５に示されたウエーハの分割方法のチップ間隔拡張ステップにおいて拡張装置がウエーハを個々のチップに個片化した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0014】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハの分割方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の加工対象のウエーハを示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の一部を実施する切削装置の構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示された切削装置の切削ユニットなどを示す正面図である。図４は、図３に示された第２の切削ブレードの超音波振動する状態を模式的に示す正面図である。図５は、実施形態１に係るウエーハの分割方法の流れを示すフローチャートである。

【0015】

実施形態１に係るウエーハの分割方法は、図１に示すウエーハ１を分割する方法である。実施形態１では、ウエーハの分割方法の加工対象のウエーハ１は、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素又はＳｉＣなどを基板２とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどのウエーハである。なお、本発明では、加工対象のウエーハ１は、クラックが伸びやすく、超音波付与切削では表面チッピングが大きくなる恐れが高い低硬度且つ低破壊靱性の物性を持つシリコン、サファイア、ガリウム砒素、窒化ガリウム、酸化ガリウム、リン化インジウム、又はＳｉＣにより構成されるのが望ましい。

【0016】

ウエーハ１は、図１に示すように、交差する複数の分割予定ライン３で区画された表面４の領域（デバイス領域に相当）が複数形成され、各領域それぞれにデバイス５が形成されている。デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、あるいやＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、又は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等である。

【0017】

実施形態１において、ウエーハ１は、ウエーハ１の外径よりも大径のテープ７が表面４の裏側の裏面６側に貼着され、テープ７の外縁部の内径がウエーハ１の外径よりも大径な環状フレーム８に貼着されて、環状フレーム８の内側の開口９内にテープ７により支持される。ウエーハ１は、分割予定ライン３に沿って切断されて、複数のチップ１０に分割される。なお、チップ１０は、基板２の一部分とデバイス５とを備える。

【0018】

実施形態１に係るウエーハの分割方法は、図２に示された切削装置１００により工程の一部が実施される。図２に示された切削装置１００は、ウエーハ１を保持テーブル１１０で保持し分割予定ライン３に沿って切削ブレード１２１で切削加工して、ウエーハ１を個々のチップ１０に分割する切削装置である。切削装置１００は、ウエーハ１を保持する保持テーブル１１０と、切削ユニット１２０と、撮像ユニット１３０と、制御ユニット１４０とを備える。切削装置１００は、図２に示すように、切削ユニット１２０を２つ備えた、即ち、２スピンドルのダイサ、いわゆるフェイシングデュアルタイプの切削装置である。

【0019】

また、切削装置１００は、図１に示すように、保持テーブル１１０と切削ユニット１２０とを相対的に移動させる移動ユニット１５０を備える。移動ユニット１５０は、保持テーブル１１０を水平方向と平行なＸ軸方向に加工送りする加工送りユニットであるＸ軸移動ユニット１５１と、水平方向と平行でかつＸ軸方向と直交する割り出し送り方向であるＹ軸方向に切削ユニット１２０を移動させる割り出し送りユニットであるＹ軸移動ユニット１５２と、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ直交する鉛直方向に平行な切り込み送り方向であるＺ軸方向に切削ユニット１２０を移動させるＺ軸移動ユニット１５３と、保持テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する回転移動ユニット１５４とを備える。即ち、移動ユニット３０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に保持テーブル１１０と切削ユニット１２０とを相対的に移動させるものである。

【0020】

Ｘ軸移動ユニット１５１は、保持テーブル１１０を回転移動ユニット１５４とともに加工送り方向であるＸ軸方向に移動させることで、保持テーブル１１０を切削ユニット１２０に対してＸ軸方向に移動させるものである。Ｘ軸移動ユニット１５１は、保持テーブル１１０に保持されたウエーハ１を切削ユニット１２０が切削加工する加工領域と、保持テーブル１１０にウエーハ１を搬入出する搬入出領域との間で、保持テーブル１１０をＸ軸方向に沿って移動する。

【0021】

Ｙ軸移動ユニット１５２は、切削ユニット１２０を保持テーブル１１０に対して割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させることで、保持テーブル１１０を切削ユニット１２０に対してＹ軸方向に相対的に移動させるものである。Ｚ軸移動ユニット１５３は、切削ユニット１２０を切り込み送り方向であるＺ軸方向に移動させることで、保持テーブル１１０を切削ユニット１２０に対してＺ軸方向に相対的に移動させるものである。回転移動ユニット１５４は、Ｘ軸移動ユニット１５１によりＸ軸方向に移動され、保持テーブル１１０をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転させるものである。

【0022】

Ｘ軸移動ユニット１５１、Ｙ軸移動ユニット１５２及びＺ軸移動ユニット１５３は、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のモータ及び保持テーブル１１０又は切削ユニット１２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。

【0023】

保持テーブル１１０は、円盤形状であり、ウエーハ１を保持する保持面１１１がポーラスセラミック等の多孔質材から構成されている。また、保持テーブル１１０は、Ｘ軸移動ユニット１５１により搬入出領域と加工領域とに亘ってＸ軸方向に移動自在に設けられ、かつ回転移動ユニット１５４によりＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在に設けられている。保持テーブル１１０は、保持面１１１が図示しない真空吸引源と接続され、真空吸引源より吸引されることで、保持面１１１に載置されたウエーハ１を吸引、保持する。実施形態１では、保持テーブル１１０は、テープ７を介してウエーハ１を吸引、保持する。保持テーブル１１０の周囲には、図２に示すように、環状フレーム８をクランプするクランプ部１１２が複数設けられている。

【0024】

切削ユニット１２０は、保持テーブル１１０で保持されたウエーハ１を切削加工する加工ユニットである。切削ユニット１２０は、それぞれ、Ｙ軸移動ユニット１５２により保持テーブル１１０に対して、Ｙ軸方向に相対的に移動自在に設けられ、かつ、Ｚ軸移動ユニット１５３によりＺ軸方向に相対的に移動自在に設けられている。

【0025】

切削ユニット１２０は、図２に示すように、Ｙ軸移動ユニット１５２及びＺ軸移動ユニット１５３などを介して、装置本体１０１から立設した門型の支持フレーム１０２に設けられている。切削ユニット１２０は、Ｙ軸移動ユニット１５２及びＺ軸移動ユニット１５３により、保持テーブル１１０の保持面１１１の任意の位置に切削ブレード１２１を位置付け可能となっている。

【0026】

切削ユニット１２０は、それぞれ、図２に示すように、保持テーブル１１０で保持されたウエーハ１を切削加工する切削ブレード１２１と、Ｙ軸移動ユニット１５２及びＺ軸移動ユニット１５３によりＹ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング１２２と、スピンドルハウジング１２２に軸心回りに回転可能に設けられかつ図示しないモータにより回転されるとともに先端部に切削ブレード１２１が装着されるスピンドル１２３と、ウエーハ１に切削液を供給する図示しない切削液供給ノズルとを有する。

【0027】

実施形態１では、切削ブレード１２１は、それぞれ、図３及び図４に示すように、円環状の円形基台１２４と、円形基台１２４の外周縁に配設されてウエーハ１を切削加工する円環状の切り刃１２５とを備える所謂ハブブレードである。切り刃１２５は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等の砥粒を固定するボンド材（結合材）とからなり厚み一定のリング状に形成されている。

【0028】

なお、以下、２つの切削ユニット１２０のうち一方の切削ユニット１２０の切削ブレード１２１を第１の切削ブレード１２１－１と記載し、他方の切削ユニット１２０の切削ブレード１２１を第２の切削ブレード１２１－２と記載する。第２の切削ブレード１２１－２の刃厚１２６－２は、図３に示すように、第１の切削ブレード１２１－１の刃厚１２６－１よりも薄い。即ち、第２の切削ブレード１２１－２は、第１の切削ブレード１２１－１よりも刃厚１２６－２が細い。また、実施形態１において、第２の切削ブレード１２１－２を形成するボンド材は、第１の切削ブレード１２１－１を形成するボンド材よりも固い材質で構成されている。

【0029】

また、２つの切削ユニット１２０のうち第２の切削ブレード１２１－２を備える他方の切削ユニット１２０は、超音波振動付与手段１２９を備えている。超音波振動付与手段１２９は、第２の切削ブレード１２１－２の円形基台１２４に取り付けられた交流電力が印加されると伸縮するチタン酸ジルコン酸鉛により構成された超音波振動子と、交流電源と、交流電源からの交流電力を超音波振動子に印加する電極供給手段とを備える。

【0030】

実施形態１において、超音波振動付与手段１２９は、超音波振動子に交流電源からの交流電力が印加されると、超音波振動子が伸縮して、第２の切削ブレード１２１－２を図４中の点線と実線とに示す間で２０ｋＨｚ以上かつ数ＭＨｚの周波数かつ数μｍから数十μｍまでの振幅で伸縮させる（所謂、超音波振動させる）。なお、図４中の点線は、第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５が最大拡張したときを示し、図４中の実線は、第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５が最も縮小したときを示している。第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５が最大拡張したときの切り刃１２５の外径１２７－１と、第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５が最も縮小したときの切り刃１２５の外径１２７－２との差を振幅量（切削ブレード１２１の切り刃１２５が径方向に振動する振幅量に相当）と記載する。

【0031】

また、一方の切削ユニット１２０は、超音波付与手段を備えない。このために、第１の切削ブレード１２１－１は、超音波振動されることがない。なお、切削ユニット１２０の切削ブレード１２１－１，１２１－２及びスピンドル２３の軸心は、Ｙ軸方向と平行である。

【0032】

撮像ユニット１３０は、切削ユニット１２０と一体的に移動するように、切削ユニット１２０に固定されている。撮像ユニットは、保持テーブル１１０に保持された切削前のウエーハ１の分割すべき領域を撮影する撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。撮像ユニットは、保持テーブル１１０に保持されたウエーハ１を撮影して、ウエーハ１と切削ブレード１２１との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット１４０に出力する。

【0033】

また、切削装置１００は、保持テーブル１１０のＸ軸方向の位置を検出するため図示しないＸ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット１２０のＹ軸方向の位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出ユニットと、切削ユニット１２０のＺ軸方向の位置を検出するためのＺ軸方向位置検出ユニットとを備える。Ｘ軸方向位置検出ユニット及びＹ軸方向位置検出ユニットは、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向と平行なリニアスケールと、読み取りヘッドとにより構成することができる。Ｚ軸方向位置検出ユニットは、モータのパルスで切削ユニット１２０のＺ軸方向の位置を検出する。Ｘ軸方向位置検出ユニット、Ｙ軸方向位置検出ユニット及びＺ軸方向位置検出ユニットは、保持テーブル１１０のＸ軸方向、切削ユニット１２０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を制御ユニット１４０に出力する。なお、実施形態１では、切削装置１００の保持テーブル１１０及び切削ユニット１２０のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の位置は、予め定められた図示しない原点位置を基準とした位置で定められる。

【0034】

また、切削装置１００は、切削加工前後のウエーハ１を複数枚収容するカセット１６０が載置されかつカセット１６０をＺ軸方向に移動させるカセット載置台１６１と、切削加工後のウエーハ１を洗浄する洗浄ユニット１６２と、カセット１６０にウエーハ１を出し入れするとともにウエーハ１をカセット１６０、保持テーブル１１０、及び洗浄ユニット１６２の間で搬送する図示しない搬送ユニットとを備える。

【0035】

制御ユニット１４０は、切削装置１００の上述した各ユニットをそれぞれ制御して、ウエーハ１に対する加工動作を切削装置１００に実施させるものである。なお、制御ユニット１４０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット１４０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理装置が演算処理を実施して、切削装置１００を制御するための制御信号を入出力インターフェース装置を介して切削装置１００の上述した構成要素に出力する。

【0036】

また、制御ユニット１４０は、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルと、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0037】

実施形態１に係るウエーハの分割方法は、前述した構成のウエーハ１を分割予定ライン３に沿って個々のチップ１０に分割する方法である。実施形態１に係るウエーハの分割方法は、図５に示すように、保持ステップ１００１と、第１の切削ステップ１００２と、第２の切削ステップ１００３と、チップ間隔拡張ステップ１００４とを有する。

【0038】

（保持ステップ）
図６は、図５に示されたウエーハの分割方法の保持ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。保持ステップ１００１は、環状フレーム８の開口９内にテープ７によって支持されたウエーハ１のテープ７側を切削装置１００の保持テーブル１１０に保持するステップである。実施形態１において、保持ステップ１００１では、切削装置１００が、オペレータにより登録された加工内容情報を制御ユニット１４０が受付け、切削加工前のウエーハ１を複数収容したカセット１６０がカセット載置台１６１に設置され、オペレータからの加工動作の開始指示を制御ユニット１４０が受け付けると、加工動作を開始する。

【0039】

実施形態１において、保持ステップ１００１では、切削装置１００の制御ユニット１４０が搬送ユニットを制御してカセット１６０からウエーハ１を１枚取り出し、搬入出領域に位置付けられた保持テーブル１１０の保持面１１１上にテープ７を介してウエーハ１の裏面６を載置する。実施形態１において、保持ステップ１００１では、図６に示すように、切削装置１００の制御ユニット１４０が真空吸引源を制御して保持面１１１にテープ７を介してウエーハ１の裏面６側を吸引保持し、クランプ部１１２で環状フレーム８をクランプする。

【0040】

（第１の切削ステップ）
図７は、図６に示されたウエーハの分割方法の第１の切削ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。第１の切削ステップ１００２は、保持テーブル１１０に保持されたウエーハ１を、分割予定ライン３に沿って第１の切削ブレード１２１－１で切削し、ウエーハ１を完全に分割しない深さ１１－１の第１の加工溝１１を形成するステップである。

【0041】

実施形態１において、第１の切削ステップ１００２では、切削装置１００が切削水供給ノズルに切削水を供給し、スピンドル１２３を軸心回りに回転して切削ブレード１２１－１，１２１－２を軸心回りに回転する。実施形態１において、第１の切削ステップ１００２では、切削装置１００がＸ軸移動ユニット１５１により搬入出領域から加工領域に向けて保持テーブル１１０を撮像ユニット１３０の下方まで移動し、撮像ユニット１３０により保持テーブル１１０に吸引保持したウエーハ１を撮像して、アライメントを遂行する。

【0042】

実施形態１において、第１の切削ステップ１００２では、切削装置１００が加工内容情報に基づいて移動ユニット１５０により一方の切削ユニット１２０の第１の切削ブレード１２１－１と保持テーブル１１０とを分割予定ライン３に沿って相対的に移動させて、図７に示すように、第１の切削ブレード１２１－１を表面４側から基板２に切り込ませて、分割予定ライン３に沿ってウエーハ１を第１の切削ブレード１２１－１で切削加工する。

【0043】

実施形態１において、第１の切削ステップ１００２では、切削装置１００が各分割予定ライン３にテープ７に到達することなくウエーハ１を完全に分割しないウエーハ１の厚み１－１よりも浅い深さ１１－１の第１の加工溝１１を形成する。第１の切削ステップ１００２では、切削装置１００がウエーハ１の全ての分割予定ライン３に第１の加工溝１１を形成する。

【0044】

（第２の切削ステップ）
図８は、図６に示されたウエーハの分割方法の第２の切削ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。図９は、図８中のＩＸ部を拡大して一部断面で示す側面図である。第２の切削ステップ１００３は、第１の切削ステップ１００２の実施後に、ウエーハ１を第１の加工溝１１に沿って超音波振動を付与された第２の切削ブレード１２１－２で切削し、ウエーハ１を完全切断しない第２の加工溝１２を第１の加工溝１１の溝底１１－２に形成するとともに、超音波振動によって、第２の加工溝１２の下方からクラック１３を伸展させるステップである。

【0045】

実施形態１において、第２の切削ステップ１００３では、切削装置１００が超音波振動付与手段１２９の超音波振動子に交流電源からの交流電力を供給して第２の切削ブレード１２１－２を超音波振動させる。実施形態１において、第２の切削ステップ１００３では、切削装置１００が移動ユニット１５０により保持テーブル１１０を撮像ユニット１３０の下方まで移動し、撮像ユニット１３０により保持テーブル１１０に吸引保持したウエーハ１を撮像して、第２の切削ブレード１２１－２と第１の加工溝１１との位置合わせを行うアライメントを遂行する。

【0046】

実施形態１において、第２の切削ステップ１００３では、切削装置１００が加工内容情報に基づいて移動ユニット１５０により他方の切削ユニット１２０の第２の切削ブレード１２１－２と保持テーブル１１０とを分割予定ライン３に形成された第１の加工溝１１に沿って相対的に移動させて、図８に示すように、第２の切削ブレード１２１－２を表面４側から第１の加工溝１１の溝底１１－２に切り込ませて、第１の加工溝１１に沿ってウエーハ１を第２の切削ブレード１２１－２で切削加工する。

【0047】

また、実施形態１において、第２の切削ステップ１００３では、切削装置１００が超音波振動した第２の切削ブレード１２１－２を第１の加工溝１１の溝底１１－２に切り込ませるために、第２の切削ブレード１２１－２の径方向の伸縮によりウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２が裏面６側に押圧されて、図９に示すように、第２の加工溝１２の溝底１２－２から裏面６側に向かってクラック１３を伸展させる。なお、図８及び図９は、クラック１３が、ウエーハ１の裏面６に到達している例を示すが、本発明では、これに限定されることなく、裏面６に到達しなくても良い。

【0048】

実施形態１において、第２の切削ステップ１００３では、図９に示すように、切削装置１００が各分割予定ライン３にテープ７に到達することなくウエーハ１を完全分割しない深さ１２－１の第２の加工溝１２を第１の加工溝１１の溝底１１－２に形成する。実施形態１では、第２の加工溝１２の深さ１２－１は、第１の加工溝１１の溝底１１－２から第２の加工溝１２の溝底１２－２までの距離であり、第１の加工溝１１の深さ１１－１よりも浅い。即ち、実施形態１では、ウエーハ１の上面である表面４から第１の加工溝１１の溝底１１－２までの深さ１１－１は、第１の加工溝１１の溝底１１－２から第２の加工溝１２の溝底１２－２までの深さ１２－１よりも大きい。第１の切削ブレード１２１－１により切削量を第２の切削ブレード１２１－２の切削量よりも多くすることで、第２の切削ブレード１２１－２の切削抵抗が低減され、裏面６に向かいクラック１３が良好に伸長する。

【0049】

また、実施形態１では、第２の切削ステップ１００３において残存させるウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２からウエーハ１の裏面６までの厚み１２－３は、切削ブレード１２１の前述した振幅量の半分よりも少なくとも大きい。切削ブレード１２１の振幅量の半分とは、図４にしめす、超音波振動する第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５の最も縮小したときの刃先の下端と、第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５の最大拡張したときの刃先の下端との高さの差１２８（図４に示す）である。

【0050】

なお、第２の切削ステップ１００３において残存させるウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２の厚み１２－３が、前述した高さの差１２８以下であると、超音波振動する第２の切削ブレード１２１－２が裏面６に到達して、裏面６に生じさせるチッピング（欠け）が大きくなるからである。また、第２の切削ステップ１００３において残存させるウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２の厚み１２－３は、ウエーハ１の厚み１－１の半分よりも小さいのが望ましい。第２の切削ステップ１００３において残存させるウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２の厚み１２－３は、ウエーハ１の厚み１－１の半分以上であると、第２の切削ブレード１２１－２の切削抵抗を低減することが困難となり、裏面６に向かいクラック１３が良好に伸長させることが困難だからである。第２の切削ステップ１００３では、切削装置１００がウエーハ１の全ての分割予定ライン３に第２の加工溝１２を形成する。

【0051】

こうして、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、保持ステップ１００１、第１の切削ステップ１００２及び第２の切削ステップ１００３が切削装置１００により実施される。また、切削装置１００は、保持ステップ１００１、第１の切削ステップ１００２及び第２の切削ステップ１００３の実施後、ウエーハ１の保持テーブル１１０の吸引保持を停止し、ウエーハ１を洗浄ユニット１６２で洗浄し、カセット１６０に収容する。切削装置１００は、カセット１６０内の全てのウエーハ１に保持ステップ１００１、第１の切削ステップ１００２及び第２の切削ステップ１００３を順に実施する。

【0052】

（チップ間隔拡張ステップ）
図１０は、図５に示されたウエーハの分割方法のチップ間隔拡張ステップにおいて拡張装置がウエーハを保持した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。図１１は、図５に示されたウエーハの分割方法のチップ間隔拡張ステップにおいて拡張装置がウエーハを個々のチップに個片化した状態を模式的に一部断面で示す側面図である。

【0053】

チップ間隔拡張ステップ１００４は、第２の切削ステップ１００３の実施後に、テープ７を拡張して、クラック１３を起点に形成されるチップ１０同士の間隔を広げるステップである。チップ間隔拡張ステップ１００４では、図１０に示すように、拡張装置５０がフレーム載置プレート５１とフレーム押さえプレート５２との間にウエーハ１を開口９の内側に支持した環状フレーム８とテープ７の外縁部とを挟んで保持するとともに、円筒状の拡張ドラム５３の上端に設けられたコロ部材５４及び拡張ドラム５３の内側の保持テーブル５５をテープ７よりも下方に位置づける。

【0054】

こうして、チップ間隔拡張ステップ１００４では、図１０に示すように、拡張装置５０は、テープ７が外縁部と中央部とに亘って平坦な状態で、ウエーハ１を支持した環状フレーム８などをフレーム載置プレート５１とフレーム押さえプレート５２とで保持する。チップ間隔拡張ステップ１００４では、拡張装置５０は、環状フレーム８とウエーハ１とをウエーハ１の表面に対して交差（実施形態１では、直交）する方向に沿って相対的に移動させる。実施形態１において、チップ間隔拡張ステップ１００４では、拡張装置５０は、拡張ドラム５３及び保持テーブル５５を上昇させて、環状フレーム８とウエーハ１とを、図１１に示すように、ウエーハ１の表面に対して交差（実施形態１では、直交）する方向に沿って相対的に移動させる。

【0055】

すると、テープ７のウエーハ１の外縁と環状フレーム８の内縁との間をコロ部材５４が下方から上方に向けて押圧し、ウエーハ１をテープ７を介して保持テーブル５５が下方から上方に向けて押圧して、テープ７が面方向に拡張される。テープ７の拡張の結果、テープ７に放射状に引張力が作用する。ウエーハ１の裏面６に貼着されたテープ７に放射状に引張力が作用すると、ウエーハ１は、分割予定ライン３に沿って形成された第２の加工溝１２の溝底１２－２にクラック１３が形成されているので、クラック１３を基点として分割予定ライン３に沿って基板２が分割されてチップ１０が形成されるとともに、クラック１３を起点に形成されるチップ１０同士の間隔を広げる。また、ウエーハ１は、クラック１３により第２の切削ステップ１００３により個々のチップ１０に分割されている場合、チップ間隔拡張ステップ１００４において、テープ７に放射状に引張力が作用すると、ピックアップするためにチップ１０同士の間隔を広げることとなる。本発明でいうチップ間隔拡張ステップ１００４は、既に分割されている場合のチップ１０同士の間隔を広げる実施形態も含む。

【0056】

こうして、ウエーハ１は、個々のチップ１０に分割され、チップ１０に個片化されるとともに、チップ１０間の間隔が広げられる。個々に分割されたチップ１０は、テープ７からピックアップされる。

【0057】

以上説明した実施形態１に係るウエーハの分割方法は、ウエーハ１の表面４に超音波振動されない第１の切削ブレード１２１－１で切削して第１の加工溝１１を形成し、第１の加工溝１１に沿って超音波振動された第２の切削ブレード１２１－２によって第１の加工溝１１の溝底１１－２に第２の加工溝１２を形成する。また、ウエーハの分割方法は、第２の加工溝１２の形成時に、超音波振動した第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５がウエーハ１を切削しながら第２の加工溝１２の溝底１２－２を押圧する事で、第２の加工溝１２から保持テーブル１１０の方に伸びるクラック１３を進展させる。

【0058】

ウエーハの分割方法は、第１の切削ステップ１００２及び第２の切削ステップ１００３の実施後に、チップ間隔拡張ステップ１００４において、テープ７を拡張してウエーハ１を分割する（または既にクラック１３によって分割されている場合はピックアップするためにチップ１０間の間隔を広げる）。このように、ウエーハの分割方法は、表面４側に超音波振動していない第１の切削ブレード１２１－１で切削するために表面４側のチッピングを抑制でき、裏面６まで超音波振動する第２の切削ブレード１２１－２を到達させてウエーハ１を切削加工で分割しないために、裏面６側のチッピングも抑制できる。その結果、ウエーハの分割方法は、ウエーハ１の表裏面４，６のチッピングを抑制することができるという効果を奏する。

【0059】

また、ウエーハの分割方法は、第２の切削ブレード１２１－２の切り刃１２５が第１の切削ブレード１２１－１の切り刃１２５よりも細いので、超音波振動する第２の切削ブレード１２１－２が表面４に接触することなく、ウエーハ１を切削できる。その結果、ウエーハの分割方法は、ウエーハ１の表面４のチッピングを小さくとどめることができる。

【0060】

また、ウエーハの分割方法は、第２の切削ステップ１００３において、残存させるウエーハ１の第２の加工溝１２の溝底１２－２からウエーハ１の裏面６までの厚み１２－３が、第２の切削ブレード１２１－２の振幅量の半分である前述した高さの差１２８よりも大きいので、第２の切削ステップ１００３において超音波振動する切削ブレード１２１が裏面６までウエーハ１を切削加工することを抑制できる。その結果、ウエーハの分割方法は、超音波振動された第２の切削ブレード１２１－２が裏面６に到達することなく、ウエーハ１を切削でき、ウエーハ１の裏面６のチッピングを小さくとどめることができる。

【0061】

第２の切削ブレード１２１－２によりウエーハ１を切削する第２の加工溝１２の深さ１２－１を深くすると第２の切削ブレード１２１－２による切削量が増え、切削抵抗が増え、目つぶれが発生し、超音波振動により第２の切削ブレード１２１－２がウエーハ１に衝突した際にクラック１３を良好に生成できないことが考えられる。第２の切削ブレード１２１－２の刃厚１２６－２が細い場合は、より切削抵抗が大きくなり第２の切削ブレード１２１－２の目つぶれが進行する。そこで、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、第１の加工溝１１が切削して除去する切削量である深さ１１－１が第２の加工溝１２が切削して除去する切削量である深さ１２－１よりも大きいので、第２の切削ブレード１２１－２の目つぶれが発生を抑制でき、クラック１３を良好に生成することができる。

【0062】

ウエーハの分割方法は、切削ブレード１２１－１，１２１－２は砥粒がボンド材によって固定されて成型され、第２の切削ブレード１２１－２を形成するボンド材が第１の切削ブレード１２１－１を形成するボンド材よりも硬い。このように、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、第１の切削ブレード１２１－１が第２の切削ブレード１２１－２よりも摩耗しやすい軟らかいボンド材を用いることで、表面４側のチッピングを抑制でき、第１の切削ブレード１２１－１の目立て回数を少なくすることができる。また、実施形態１に係るウエーハの分割方法は、第２の切削ブレード１２１－２が第１の切削ブレード１２１－１よりも摩耗しにくい硬いボンド材を用いるので、第２の切削ブレード１２１－２に付与する超音波振動のロスを抑制でき、クラック１３の形成の効率を上げることができる。

【0063】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ ウエーハ
３ 分割予定ライン
４ 表面
５ デバイス
７ テープ
８ 環状フレーム
９ 開口
１０ チップ
１１ 第１の加工溝
１１－１ 深さ
１１－２ 溝底
１２ 第２の加工溝
１２－１ 深さ
１２－２ 溝底
１２－３ 厚み
１３ クラック
１１０ 保持テーブル
１２１－１ 第１の切削ブレード
１２１－２ 第２の切削ブレード
１２６－１ 刃厚
１２６－２ 刃厚
１２８ 高さの差（振動量の半分）
１００１ 保持ステップ
１００２ 第１の切削ステップ
１００３ 第２の切削ステップ
１００４ チップ間隔拡張ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】