特開 2024-110780 被加工物の加工方法

(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】P2024110780

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】被加工物の加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20240808BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240808BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240808BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 P

H01L21/78 W

H01L21/78 X

H01L21/68 N

H01L21/304 643A

B24B27/06 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015573

(22)【出願日】2023-02-03

(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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】趙 金艶

(72)【発明者】

【氏名】原田 成規

【テーマコード（参考）】

3C158

5F063

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

3C158AA03

3C158CA01

3C158CB03

3C158DA17

5F063AA05

5F063AA36

5F063AA41

5F063BA05

5F063BA17

5F063BA33

5F063BA43

5F063BA45

5F063BA47

5F063BA48

5F063CA01

5F063CA04

5F063CB02

5F063CB07

5F063CB14

5F063CB29

5F063DD01

5F063DD25

5F063DD64

5F063DD68

5F063DE02

5F063DE33

5F063DG27

5F063DG28

5F063DG31

5F063EE07

5F063EE09

5F063EE22

5F063FF01

5F063FF04

5F063FF33

5F063FF42

5F063FF43

5F131AA02

5F131AA04

5F131BA32

5F131BA37

5F131BA52

5F131BA53

5F131CA09

5F131CA18

5F131EB02

5F131EB78

5F131EB81

5F131EC32

5F131EC33

5F131EC52

5F131EC63

5F131EC64

5F157AA99

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB47

5F157AB51

5F157AB62

5F157AB90

5F157AC04

5F157AC26

5F157BB23

5F157BB37

5F157BB45

5F157DA43

(57)【要約】

【課題】被加工物を分割してシートに保持された複数のチップの洗浄時のチップ飛びを防止すること。
【解決手段】加工方法１０００は、シートの第１面に保持された被加工物を複数のチップに分割する分割ステップ１１００と、分割ステップ１１００の後に、シートまたは被加工物の少なくともいずれかを加熱して、シートを軟化させ、複数のチップにシートを密着させる密着ステップ１２００と、密着ステップ１２００の実施後に、被加工物を洗浄する洗浄ステップ１３００と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートの第１面に保持された被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、
該分割ステップの後に、該シートまたは該被加工物の少なくともいずれかを加熱して、該シートを軟化させ、複数の該チップに該シートを密着させる密着ステップと、
該密着ステップの実施後に、該被加工物を洗浄する洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする被加工物の加工方法。

【請求項2】

該密着ステップは、該シートの該第１面の反対側の第２面を保持テーブルに保持し、該保持テーブルで該シートを吸引保持することを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。

【請求項3】

該分割ステップは、
該被加工物に分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
該シートを拡張して、該分割起点に沿って該被加工物を分割する拡張ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。

【請求項4】

該分割ステップの後、かつ、該密着ステップの前に、
該シートを拡張し、該チップ同士の間隔を広げるチップ間隔拡張ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエーハ等の被加工物は、加工を行う際に、リング状に形成されたフレームの裏面側から粘着テープを貼着してフレームの開口部を塞ぎ、該開口部を塞ぐ部分の粘着面に貼着された状態で研削や切削等の加工が行われる。特許文献１には、表面に複数のデバイス領域が分割予定ラインに区画されて形成された被加工物を貼着テープに保持した状態で加工予定ラインに沿って複数のチップに分割した後、該被加工物を洗浄する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１５３６８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術では、複数のチップに分割された被加工物を洗浄する場合、チップがテープから浮いていると、洗浄液や洗浄後に乾燥させるエアによってチップがテープから剥がれて飛んでしまうチップ飛びが発生するという問題があった。このため、従来の技術では、洗浄時のチップ飛びを防止することが望まれていた。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、被加工物を分割してシートに保持された複数のチップの洗浄時のチップ飛びを防止することができる被加工物の加工方法を提供することにある。

【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、本発明の被加工物の加工方法は、シートの第１面に保持された被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、該分割ステップの後に、該シートまたは該被加工物の少なくともいずれかを加熱して、該シートを軟化させ、複数の該チップに該シートを密着させる密着ステップと、該密着ステップの実施後に、該被加工物を洗浄する洗浄ステップと、を備えることを特徴とする。

【0007】

前記加工方法において、該密着ステップは、該シートの該第１面の反対側の第２面を保持テーブルに保持し、該保持テーブルで該シートを吸引保持してもよい。

【0008】

前記加工方法において、該分割ステップは、該被加工物に分割起点を形成する分割起点形成ステップと、該シートを拡張して、該分割起点に沿って該被加工物を分割する拡張ステップと、を含んでもよい。

【0009】

前記加工方法において、該分割ステップの後、かつ、該密着ステップの前に、該シートを拡張し、該チップ同士の間隔を広げるチップ間隔拡張ステップをさらに備えてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本願発明は、被加工物を分割してシートに保持された複数のチップの洗浄時のチップ飛びを防止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】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、洗浄ユニットの一例を模式的に示す一部破断斜視図である。

【図3】図３は、加工装置が実行する加工方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３に示す分割ステップを説明するための図である。

【図5】図５は、図３に示す密着ステップを説明するための図である。

【図6】図６は、密着ステップの変形例１を説明するための図である。

【図7】図７は、密着ステップの変形例２を説明するための図である。

【図8】図８は、密着ステップの変形例３を説明するための図である。

【図9】図９は、分割ステップの変形例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、図９に示す分割起点形成ステップを説明するための図である。

【図11】図１１は、図９に示す拡張ステップを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施形態につき、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。

【0013】

以下に説明する実施形態において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面は、水平面と平行である。ＸＹ平面と直交するＺ軸方向は、鉛直方向である。

【0014】

［実施形態］
本発明の実施形態に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図１に示すように、加工装置１は、表面に複数のデバイス領域が分割予定ラインに区画されて形成された被加工物２００を分割予定ラインに沿って複数のチップに分割した後、被加工物２００を洗浄する。

【0015】

実施形態に係る加工装置１の加工対象である被加工物２００は、図１に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラスなどを母材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である。被加工物２００は、平坦な表面２０１の格子状に形成される複数の分割予定ライン２０２によって区画された領域にチップサイズのデバイス２０３が形成されている。被加工物２００は、本実施形態では、表面２０１の裏側の裏面２０４に粘着性を有するシート２０５が貼着され、シート２０５の外縁部に環状のフレーム２０６が装着されているが、本発明ではこれに限定されない。シート２０５は、非粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された基材と、基材に積層されかつ粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された糊層とを備える。シート２０５は、糊層が被加工物２００及びフレーム２０６に貼着される粘着テープ、又は、糊層を備えずに熱可塑性樹脂により構成されかつ被加工物２００及びフレーム２０６に熱圧着される基材のみから構成されるシートである。また、被加工物２００は、本実施形態では、樹脂により封止されたデバイス２０３を複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

【0016】

加工装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、加工ユニット２０と、カメラ３０と、Ｘ軸方向移動ユニット４１と、Ｙ軸方向移動ユニット４２と、Ｚ軸方向移動ユニット４３と、表示ユニット５１と、入力ユニット５２と、報知ユニット５３と、カセット載置台６１と、洗浄ユニット７０と、制御ユニット１００と、を備える。

【0017】

保持テーブル１０は、凹部が形成された円盤状の枠体と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の保持部１１と、を備える、いわゆるチャックテーブルである。保持テーブル１０の保持部１１は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の保持部１１の上面は、被加工物２００が載置されて、真空吸引源から導入される負圧により、載置された被加工物２００を吸引保持する保持面である。

【0018】

保持部１１は、本実施形態では、被加工物２００が表面２０１を上方に向けて載置され、載置された被加工物２００を裏面２０４側からシート２０５を介して吸引保持する。保持部１１の上面と保持テーブル１０の枠体の上面とは、同一平面上に配置されており、水平面であるＸＹ平面に平行に形成されている。保持テーブル１０は、Ｘ軸方向移動ユニット４１上にテーブルカバーを介して設けられており、テーブルカバーとともに、Ｘ軸方向移動ユニット４１により水平方向と平行なＸ軸方向に移動自在に設けられている。保持テーブル１０は、不図示の回転駆動源により、テーブルカバーに対して、鉛直方向に平行でかつＸＹ平面に直交するＺ軸回りに回転自在に設けられている。

【0019】

加工ユニット２０は、制御ユニット１００の制御により、加工条件に基づいて被加工物２００を加工可能な構成になっている。加工条件は、例えば、モータの回転速度、加工ユニット２０の軸の移動速度、流体の使用量、流体の使用時間等の加工に関する条件を含む。加工ユニット２０は、例えば、切削ブレード２１を備え、制御ユニット１００の制御により、被加工物２００の表面２０１に複数のデバイス領域が分割予定ライン２０２に区画されて形成された被加工物２００をシート２０５に保持した状態で、切削ブレード２１が分割予定ライン２０２に沿って複数のチップに分割することで、被加工物２００を複数のデバイス２０３に個片化する。なお、加工ユニット２０は、被加工物２００の内部に改質層を形成後、裏面から研削することで改質層を起点に被加工物２００にクラックを形成し、その後シート２０５を拡張することで、被加工物２００を改質層に沿って個片化するように構成してもよい。本実施形態では、加工ユニット２０は、加工が切削である場合について説明するが、研削等の他の加工であってもよい。

【0020】

カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された被加工物２００を撮像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。カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された加工ユニット２０による切削前の被加工物２００の表面２０１を撮像して、被加工物２００と加工ユニット２０との位置合わせを行なうアライメントを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット１００に出力する。また、カメラ３０は、保持テーブル１０に保持された加工ユニット２０による切削後の被加工物２００の表面２０１を撮像して、被加工物２００への切削が正常な範囲内で実行されたか否かを自動的に確認するカーフチェックを遂行するための画像を得、得た画像を制御ユニット１００に出力する。カメラ３０は、本実施形態では、加工ユニット２０に隣接して固定されており、加工ユニット２０と一体的に移動する。

【0021】

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、それぞれ、保持テーブル１０と、加工ユニット２０及びカメラ３０と、を相対的にＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向移動ユニット４１は、本実施形態では、Ｘ軸方向に沿って、保持テーブル１０を加工ユニット２０及びカメラ３０に対して相対的に移動させる。Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、本実施形態では、それぞれＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って、加工ユニット２０及びカメラ３０を保持テーブル１０に対して相対的に移動させる。

【0022】

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、いずれも、モータと、ボールねじと、ガイドと、を有する公知のボールねじ機構である。Ｘ軸方向移動ユニット４１は、Ｘ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、保持テーブル１０をＸ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｙ軸方向移動ユニット４２は、Ｙ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、加工ユニット２０及びカメラ３０をＹ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｚ軸方向移動ユニット４３は、Ｚ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、加工ユニット２０及びカメラ３０をＺ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、いずれも、制御ユニット１００により、モータの駆動が制御されることにより、移動速度や移動量等が制御される。

【0023】

Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、モータの回転位置を読み取るエンコーダを含み、エンコーダが読み取ったモータの回転位置に基づいて、保持テーブル１０と加工ユニット２０及びカメラ３０とのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の相対的な位置を検出し、検出した相対的な位置を制御ユニット１００に出力する。ここで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の相対的な位置は、加工装置１に備え付けられた装置直交座標系（ＸＹＺ座標）が使用される。装置直交座標系は、例えば、保持テーブル１０の保持部１１の表面中心が原点に設定される。なお、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３は、エンコーダにより保持テーブル１０と加工ユニット２０及びカメラ３０との相対的な位置を検出する構成に限定されず、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に平行なリニアスケールと、Ｘ軸方向移動ユニット４１、Ｙ軸方向移動ユニット４２及びＺ軸方向移動ユニット４３によりそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動自在に設けられリニアスケールの目盛を読み取る読み取りヘッドと、により構成してもよい。

【0024】

表示ユニット５１は、加工装置１の不図示のカバーに、表示面側を外側に向けて設けられている。表示ユニット５１は、加工ユニット２０による切削や撮像ユニット１１０による撮像等の加工装置１の各種処理に関する各種条件の設定の画面や、取得された画像やデータ、判定結果等をオペレータに視認可能に表示する。表示ユニット５１は、液晶表示装置等により構成される。表示ユニット５１は、オペレータが加工装置１の上記した各種条件に関する情報や画像等の表示に関する情報等を入力する際に使用する入力ユニット５２が設けられている。表示ユニット５１に設けられた入力ユニット５２は、表示ユニット５１に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。なお、表示ユニット５１は加工装置１に固定されておらず、任意の通信機器に備えられ、任意の通信機器が無線または有線により加工装置１と接続されてもよい。

【0025】

報知ユニット５３は、加工装置１の不図示のカバーの上方に設けられている。報知ユニット５３は、本実施形態では、発光ダイオードなどで構成される発光ユニットであり、発光ユニットの点灯や点滅や光の色彩等により、加工装置１による各種処理中に発生したエラーや、判定結果等をオペレータに認識可能に報知する。なお、報知ユニット５３は、本発明では発光ユニットに限定されず、スピーカなどで構成され音声を発信する音声ユニットであり、音声ユニットの音声により、発生したエラーや判定結果等をオペレータに認識可能に報知してもよい。

【0026】

カセット載置台６１は、複数の被加工物２００を収容するための収容器であるカセット６５を載置する載置台であり、載置されたカセット６５をＺ軸方向に昇降させる。洗浄ユニット７０は、切削後の被加工物２００を洗浄し、被加工物２００に付着した切削屑等の異物を除去する。加工装置１は、不図示の搬送ユニットをさらに備え、不図示の搬送ユニットは、保持テーブル１０と、洗浄ユニット７０と、カセット６５とのそれぞれの間で、被加工物２００を搬送する。

【0027】

図２は、洗浄ユニット７０の一例を模式的に示す一部破断斜視図である。図２に示すように、洗浄ユニット７０は、スピンナテーブル機構７１と、該スピンナテーブル機構７１の周囲を囲む洗浄水受け機構７２と、被洗浄物である被加工物２００を洗浄する洗浄機構７３と、洗浄された被加工物２００を乾燥させる乾燥機構７４と、を備える。

【0028】

スピンナテーブル機構７１は、スピンナテーブル７１１と、該スピンナテーブル７１１を上面に垂直な方向に沿った軸の周りに回転させるモータ７１２と、モータ７１２を上下方向に移動可能に支持する支持機構７１３と、を有する。スピンナテーブル７１１の上部には、上方に露出する多孔質部材７１１－１が配設されている。スピンナテーブル７１１の内部には、一端が図示しない吸引源に接続され、他端が該多孔質部材７１１－１に接続された吸引路（不図示）が配設されている。

【0029】

スピンナテーブル７１１の上に被加工物２００を載せ、該吸引源を作動させて該吸引路と、該多孔質部材７１１－１と、を通して被加工物２００に負圧を作用させると、該被加工物２００がスピンナテーブル７１１に吸引保持される。すなわち、該スピンナテーブル７１１の上面が保持面となる。

【0030】

スピンナテーブル７１１の下部は、出力軸７１４の上端が接続されており、出力軸７１４の下端には該モータ７１２ が接続されている。出力軸７１４は、該モータ７１２により生じた回転力を該スピンナテーブル７１１に伝達する。

【0031】

モータ７１２は、支持機構７１３により支持されている。支持機構７１３は、モータ７１２に取り付けられた複数のエアシリンダ７１５を備え、それぞれの該エアシリンダ７１５の下部には支持脚７１６が接続されている。各エアシリンダ７１５を同時に作動させると、モータ７１２及びスピンナテーブル７１１を昇降できる。被加工物２００の搬出入時には、支持機構７１３を作動させて所定の搬出入位置にスピンナテーブル７１１を上昇させ、被加工物２００の洗浄時には、所定の洗浄位置にスピンナテーブル７１１を下降させる。

【0032】

洗浄水受け機構７２は、円筒状の外周壁７２１と、該外周壁７２１の下部から径方向内側に張り出した円環状の底壁７２２と、底壁７２２の内周側から上方に立設された内周壁７２３と、を備える。内周壁７２３の内側は貫通孔７５となり、貫通孔７５には出力軸７１４が通される。出力軸７１４の外周には、該内周壁７２３を外周側から囲む大きさのカバー部材７６が設けられている。

【0033】

底壁７２２には、排水口７７が設けられており、排水口７７には排水路７８が接続されている。洗浄水受け機構７２に洗浄液が落下すると、洗浄液は排水口７７から排水路７８を経て外部に排出される。スピンナテーブル７１１が洗浄位置に下降すると、内周壁７２３がカバー部材７６に囲まれるため、貫通孔７５を経たモータ７１２側への洗浄液の飛散が抑制される。

【0034】

底壁７２２には、乾燥機構７４のパイプ状の乾燥軸部７４３ が突き通されている。乾燥軸部７４３は、スピンナテーブル７１１の外側でスピンナテーブル７１１の上面に垂直な方向に沿って伸長したパイプ状の部材であり、スピンナテーブル７１１の上面の高さよりも高い位置に達し、上端に乾燥腕部７４２が接続されている。乾燥軸部７４３の基端側には乾燥軸部７４３を回転させる図示しないモータが接続されており、乾燥軸部７４３は、該モータにより垂直な方向の周りに回転される。

【0035】

乾燥腕部７４２は、乾燥軸部７４３からスピンナテーブル７１１の中央までの距離に相当する長さで乾燥軸部７４３の伸長方向に垂直な方向に伸長したパイプ状の部材であり、乾燥腕部７４２の先端には下方に向いた乾燥ノズル７４１が配設される。乾燥機構７４は、図示しないエア供給源を備え、乾燥軸部７４３及び乾燥腕部７４２を経て乾燥ノズル７４１からスピンナテーブル７１１に保持された被加工物２００に向けエアを噴出させ、被加工物２００に付着した洗浄液を除去する機能を有する。

【0036】

底壁７２２には、さらに、洗浄機構７３のパイプ状の軸部７３３が突き通されている。軸部７３３は、スピンナテーブル７１１の外側でスピンナテーブル７１１の上面に垂直な方向に沿って伸長したパイプ状の部材であり、スピンナテーブル７１１の上面の高さよりも高い位置に達し、上端に腕部７３２が接続されている。軸部７３３の基端側には軸部７３３を回転させる図示しないモータが接続されており、軸部７３３は、該モータにより該垂直な方向の周りに回転される。

【0037】

腕部７３２は、軸部７３３からスピンナテーブル７１１の中央までの距離に相当する長さで軸部７３３の伸長方向に垂直な方向に伸長したパイプ状の部材であり、腕部７３２の先端には下方に向いた洗浄ノズル７３１が配設される。洗浄機構７３は、洗浄液供給源７３４と、高圧洗浄液生成ユニット７３５とを備える。洗浄機構７３は、洗浄液供給源７３４から供給される洗浄液に基づいて高圧洗浄液生成ユニット７３５が高圧の洗浄液を生成する機能を有する。洗浄機構７３は、軸部７３３及び腕部７３２を経て洗浄ノズル７３１からスピンナテーブル７１１に保持された被加工物２００に向け洗浄液を噴出させ、該被加工物２００に付着した加工屑等を除去する機能を有する。軸部７３３と腕部７３２とは、洗浄液を供給する供給路として機能する。また、高圧洗浄液の代わりにエアと液体とを混合した二流体を供給するか、加圧されていない液体を供給してもよい。

【0038】

スピンナテーブル７１１の上部の外周側には、被加工物２００のフレーム２０６を保持するクランプ７９が配設されている。クランプ７９は、スピンナテーブル７１１の回転により生じる遠心力により下側の錘部分が外周側に移動することで自動的に上側の把持部が内周側に倒れてフレーム２０６を把持する。

【0039】

図１に示す制御ユニット１００は、マイクロコンピュータからなり、被加工物２００に対して所望の切削加工を施すために加工装置１の各部の動作を制御するためのものである。制御ユニット１００は、加工装置１の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物２００に対する加工動作を加工装置１に実施させるものである。なお、制御ユニット１００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１００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、加工装置１を制御するための制御信号を加工装置１の上述した構成要素に出力する。制御ユニット１００は、プログラムを実行することで、被加工物２００の加工方法を加工装置１で実現させる。

【0040】

以上、本実施形態に係る加工装置１の構成例について説明した。なお、図１及び図２を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る加工装置１の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る加工装置１の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

【0041】

（被加工物の加工方法）
次に、実施形態に係る加工装置１が実行する加工方法を説明する。図３は、加工装置１が実行する加工方法の一例を示すフローチャートである。図４は、図３に示す分割ステップを説明するための図である。図５は、図３に示す密着ステップを説明するための図である。

【0042】

図３に示す加工方法１０００は、加工装置１の制御ユニット１００がプログラムを実行することで実現される。加工方法１０００は、分割ステップ１１００と、密着ステップ１２００と、洗浄ステップ１３００と、を備える。加工方法１０００は、分割ステップ１１００、密着ステップ１２００及び洗浄ステップ１３００の順序でステップを実行する。

【0043】

まず、加工装置１は、分割ステップ１１００を実行する。分割ステップ１１００は、図４に示すように、シート２０５の第１面２０５－１に保持された被加工物２００を複数のチップ２１０に分割するステップである。シート２０５の第１面２０５－１は、被加工物２００の裏面２０４に接触した状態で保持する面である。第１面２０５－１は、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００を分割した複数のチップ２１０を保持する面である。シート２０５の第２面２０５－２は、第１面２０５－１の裏側の面であり、保持テーブル１０の保持部１１で保持される面である。

【0044】

分割ステップ１１００では、加工装置１は、加工ユニット２０の切削ブレード２１を方向２０００へ移動させ、複数の分割予定ライン２０２ごとに、Ｚ軸方向移動ユニット４３によって加工高さへ移動させ、分割予定ライン２０２に沿って被加工物２００を切削することで、シート２０５の第１面２０５－１に保持している被加工物２００のデバイス２０３を複数のチップ２１０に分割する。加工装置１は、被加工物２００を複数のチップ２１０に分割すると、次のステップに進む。

【0045】

図３に戻り、加工装置１は、密着ステップ１２００を実行する。密着ステップ１２００は、分割ステップ１１００の後に、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱して、シート２０５を軟化させ、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させるステップである。

【0046】

図５に示すように、加工装置１は、保持テーブル１０の保持部１１が吸引源８１と連通しており、吸引源８１から供給される負圧によって被加工物２００を保持テーブル１０に吸引保持する構成になっている。加工装置１は、加熱ユニット８２が保持テーブル１０の下方近傍に配置されており、加熱ユニット８２によって保持テーブル１０を加熱可能な構成になっている。吸引源８１及び加熱ユニット８２は、制御ユニット１００に電気的に接続されており、制御ユニット１００によって駆動が制御される。

【0047】

密着ステップ１２００では、加工装置１は、吸引源８１の負圧によって被加工物２００を保持テーブル１０に吸引保持した状態で、加熱ユニット８２によって保持テーブル１０を加熱することで、保持テーブル１０を介してシート２０５を加熱する。これにより、加工装置１は、加熱によってシート２０５を軟化させることで、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させることができる。

【0048】

密着ステップ１２００の状態１２０１では、シート２０５の第１面２０５－１に保持しているチップ２１０は、チップ２１０の縁がシート２０５から浮きやすくなっている。特に、加工装置１は、シート２０５を拡張して被加工物２００を分割する、または、複数のチップ２１０同士の間隔を広げる場合に、チップ２１０の縁がシート２０５から浮きやすくなる。理由としては、シート２０５のテンションによって粘着力がチップ２１０の反りに負けてしまい、チップ２１０の縁が浮きやすくなる、または、シート２０５の引っ張りによってチップ２１０が滑って浮きやすくなると考えられる。

【0049】

密着ステップ１２００の状態１２０１では、加工装置１は、シート２０５の第１面２０５－１の反対側の第２面２０５－２を保持テーブル１０に保持し、保持テーブル１０でシート２０５を吸引保持する。加工装置１は、保持テーブル１０の保持部１１がシート２０５を吸着する際に、吸引によってシート２０５が通気することで、複数のチップ２１０がシート２０５に引き寄せられる。これにより、加工装置１は、状態１２０２に示すように、加熱によって軟化したシート２０５に、複数のチップ２１０の縁を密着させることができるので、複数のチップ２１０にシート２０５をより一層密着させることができる。加工装置１は、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させると、次のステップに進む。

【0050】

図３に戻り、加工装置１は、洗浄ステップ１３００を実行する。洗浄ステップ１３００は、密着ステップ１２００の実施後に、被加工物２００を洗浄するステップである。加工装置１は、保持テーブル１０に保持していた被加工物２００を、搬送手段等によって洗浄ユニット７０に移動すると、該被加工物２００をスピンナテーブル７１１で吸引保持する。加工装置１は、被加工物２００を洗浄するように洗浄機構７３を制御し、被加工物２００の洗浄が終了すると、洗浄された被加工物２００を乾燥するように乾燥機構７４を制御する。加工装置１は、乾燥した被加工物２００をカセット載置台６１に載置されたカセット６５に収容する。加工装置１は、洗浄ステップ１３００が終了すると、図３に示す加工方法１０００を終了する。

【0051】

以上のように、加工方法１０００は、シート２０５の第１面２０５－１に保持された被加工物２００を複数のチップ２１０に分割すると、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱して、シート２０５を軟化させ、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させた後に、複数のチップ２１０を洗浄する。これにより、加工方法１０００は、洗浄ステップ１３００の前に、シート２０５を加熱して軟化させた状態でチップ２１０に密着させることで、洗浄時のチップ飛びを低減することができる。

【0052】

また、シート２０５が粘着性を有さない場合、例えば、ポリオレフィン系シート、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシート等を用いることが好ましい。これにより、加工方法１０００は、シート２０５が粘着性を有さない場合でも、シート２０５を加熱して軟化させた状態でチップ２１０に密着させることができるので、洗浄時のチップ飛びを低減することができる。

【0053】

また、加工方法１０００は、密着ステップ１２００において、シート２０５の第１面２０５－１の反対側の第２面２０５－２を保持テーブル１０に保持し、保持テーブル１０でシート２０５を吸引保持しながら、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱することで、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させるのに要する時間を短縮することができる。

【0054】

また、加工方法１０００は、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱する加熱温度が５０～１００度であることが好ましい。例えば、加工方法１０００は、加熱温度が１００度よりも大きいと、分割したチップ２１０のデバイス２０３の品質に悪影響を与える恐れがあり、５０度よりも小さいとシート２０５から浮いたチップ２１０が密着しない。加工方法１０００は、加熱温度が５０度以上であれば、シート２０５の吸引なしの場合、２分の加熱時間でチップ２１０がシート２０５に密着し、シート２０５の吸引ありの場合、３０～６０秒でチップ２１０がシート２０５に密着することを確認できた。

【0055】

また、本実施形態では、加工方法１０００は、加工装置１が保持テーブル１０に設置された加熱ユニット８２を用いてシート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、加工方法１０００は、シート２０５の第１面２０５－１の側から温風や赤外線を供給して温める加工装置１の構成を用いてもよい。

【0056】

（密着ステップの変形例１）
加工方法１０００の密着ステップ１２００は、上述した加熱及び吸引保持と押し付けとを同時に実施してもよいし、順番に実施してもよい。図６は、密着ステップ１２００の変形例１を説明するための図である。

【0057】

図６に示すように、加工装置１は、弾性部材３１１を有するパッド３１０をさらに備える。パッド３１０は、例えば、不図示の昇降ユニットによって鉛直方向に移動可能であり、保持テーブル１０に保持された被加工物の複数のチップ２１０に対して鉛直方向の上方から押し付けられる。加工装置１は、密着ステップ１２００において、シート２０５の第１面２０５－１の反対側の第２面２０５－２を保持テーブル１０に保持し、保持テーブル１０でシート２０５を吸引保持するとともに、パッド３１０によってチップ２１０をシート２０５に押し付けた状態で、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱することができる。これにより、加工方法１０００は、複数のチップ２１０をシート２０５に押し付けながら加熱するので、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させるのに要する時間をより一層短縮することができる。

【0058】

（密着ステップの変形例２）
図７は、密着ステップ１２００の変形例２を説明するための図である。図７に示すように、加工装置１は、被加工物２００の複数のチップ２１０の表面を押圧可能なローラ３２０をさらに備える。ローラ３２０は、例えば、不図示の昇降ユニットによって鉛直方向に移動可能であり、保持テーブル１０に保持された被加工物２００のチップ２１０を押圧した状態で移動方向３２１に回転移動可能な構成になっている。加工装置１は、密着ステップ１２００において、シート２０５の第１面２０５－１の反対側の第２面２０５－２を保持テーブル１０に保持し、保持テーブル１０でシート２０５を吸引保持するとともに、加熱ユニット８２によって保持テーブル１０を加熱した状態で、被加工物２００のチップ面をローラ３２０で押圧しながら、移動方向３２１にローラ３２０を移動させることができる。これにより、加工方法１０００は、複数のチップ２１０をシート２０５に押し付けながら加熱するので、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させるのに要する時間をより一層短縮することができる。

【0059】

（密着ステップの変形例３）
図８は、密着ステップ１２００の変形例３を説明するための図である。図８に示すように、加工装置１は、被加工物２００の複数のチップ２１０の表面に対して流体を供給可能なノズル３３０をさらに備える。ノズル３３０は、例えば、不図示の昇降ユニットによって鉛直方向に移動可能であり、保持テーブル１０に保持された被加工物のチップ２１０に対して上方から流体を供給可能な構成になっている。流体は、例えば、気体、液体等を含む。ノズル３３０は、例えば、気体と液体とを噴射する二流体ノズルであってもよい。ノズル３３０は、複数のチップ２１０の表面に対して流体を供給することで、複数のチップ２１０を上方から押圧可能な構成になっている。加工装置１は、密着ステップ１２００において、シート２０５の第１面２０５－１の反対側の第２面２０５－２を保持テーブル１０に保持し、保持テーブル１０でシート２０５を吸引保持するとともに、加熱ユニット８２によって保持テーブル１０を加熱した状態で、被加工物２００のチップ２１０に対して流体を噴射しながら移動方向３３１にローラ３２０を移動させることができる。これにより、加工方法１０００は、複数のチップ２１０を流体によってシート２０５に押し付けて加熱できるので、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させるのに要する時間をより一層短縮することができる。

【0060】

（分割ステップの変形例）
次に、加工方法１０００の分割ステップ１１００の変形例について説明する。図９は、分割ステップ１１００の変形例を示すフローチャートである。図１０は、図９に示す分割起点形成ステップを説明するための図である。図１１は、図９に示す拡張ステップを説明するための図である。

【0061】

上述した加工方法１０００の分割ステップ１１００は、図９に示すように、分割起点形成ステップ１１１０と、拡張ステップ１１２０とを有してもよい。加工装置１は、加工方法１０００の分割ステップ１１００を実行すると、分割起点形成ステップ１１１０を実行する。分割起点形成ステップ１１１０は、図１０に示すように、被加工物２００に分割起点２２０を形成するステップである。分割起点形成ステップ１１１０は、加工ユニット２０のレーザービーム２２の照射によって形成された改質層とクラックとの連結によって被加工物２００に対し、分割予定ライン２０２に沿った複数の分割起点２２１を形成する。

【0062】

図９に戻り、加工装置１は、分割起点形成ステップ１１１０が終了すると、拡張ステップ１１２０を実行する。拡張ステップ１１２０は、図１１に示すように、シート２０５を拡張して分割起点２２０に沿って被加工物２００を分割するステップである。本実施形態では、加工装置１は、クランプ部６３が保持するフレーム２０６に当接可能な拡張ドラム４４を備える。拡張ドラム４４は、保持テーブル１０の表面と同一平面上に設けられかつ軸心回りに回転自在に設けられた円柱状のコロ部材が取り付けられている。

【0063】

加工装置１は、場面１１２１に示すように、複数の分割起点２２１が形成された被加工物２００を囲繞するフレーム２０６がクランプ部６３でクランプされると、保持テーブル１０及び拡張ドラム４４を被加工物２００に接近させてシート２０５に当接させる。そして、加工装置１は、場面１１２２に示すように、保持テーブル１０及び拡張ドラム４４を上昇させ、被加工物２００を拡張位置に位置付け、シート２０５を半径方向に拡張して被加工物２００に外力を付与する。これにより、加工装置１は、被加工物２００に付与した外力によって分割起点２２０に沿って個々のチップ２１０に分割するとともに、チップ間隔を拡張する。

【0064】

図９に戻り、加工装置１は、拡張ステップ１１２０が終了すると、分割ステップ１１００を終了し、上述した密着ステップ１２００を実行する。例えば、シート５を拡張して分割する、または、チップ間隔を拡張する場合、チップ２１０に貼着されていたシート５が引き延ばされて移動し、チップ２１０の縁がシート５から浮きやすくなる。この理由は、シート５を引き延ばしてチップ２１０に分割しているため、シート２０５のテンションによって貼着力がチップ２１０の反りに負けてしまい、チップ２１０が浮きやすくなる、また、シート２０５を引っ張ることでチップ２１０が滑って浮きやすくなることが考えられる。しかし、上述した加工方法１０００は、シート２０５の第１面２０５－１に保持された被加工物２００を複数のチップ２１０に分割すると、シート２０５または被加工物２００の少なくともいずれかを加熱して、シート２０５を軟化させ、複数のチップ２１０にシート２０５を密着させた後に、複数のチップ２１０を洗浄する。これにより、加工方法１０００は、洗浄ステップ１３００の前に、シート２０５を加熱して軟化させた状態でチップ２１０に密着させることで、洗浄時のチップ飛びを低減することができる。

【0065】

上述した本実施形態では、被加工物２００は、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素、ガラス、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）などを母材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場合について説明したが、これに限定されない。例えば、被加工物２００は、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

【0066】

上述したシート２０５は、基材層に糊層が積層されて形成され、糊層の側が被加工物２００に貼着されている形態か、糊層を備えない熱可塑性樹脂で形成され、熱圧着によって被加工物２００に固定されてもよい。シート２０５は、糊層を備えない場合、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかであるポリオレフィン系シート、またはポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかであるポリエステル系シートであることが好ましい。

【符号の説明】

【0067】

１ 加工装置
１０ 保持テーブル
１１ 保持部
２０ 加工ユニット
２１ 切削ブレード
３０ カメラ
４１ Ｘ軸方向移動ユニット
４２ Ｙ軸方向移動ユニット
４３ Ｚ軸方向移動ユニット
６１ カセット載置台
７０ 洗浄ユニット
８１ 吸引源
８２ 加熱ユニット
１００ 制御ユニット
２００ 被加工物
２０２ 分割予定ライン
２０３ デバイス
２０５ シート
２０６ フレーム
２１０ チップ
１０００ 加工方法
１１００ 分割ステップ
１２００ 密着ステップ
１３００ 洗浄ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】