(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】P2024156367
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】ウェーハの分割方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20241029BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20241029BHJP
B24B 27/06 20060101ALI20241029BHJP
B24B 37/10 20120101ALI20241029BHJP
B24B 55/06 20060101ALI20241029BHJP
B24B 27/033 20060101ALI20241029BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 P
H01L21/78 Q
H01L21/304 621B
H01L21/304 644C
H01L21/304 643A
B24B27/06 M
B24B37/10
B24B55/06
B24B27/033 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023070767
(22)【出願日】2023-04-24
(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】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西田 吉輝
(72)【発明者】
【氏名】井上 雄貴
【テーマコード（参考）】
3C047
3C158
5F057
5F063
5F157
【Ｆターム（参考）】
3C047FF06
3C047FF09
3C047FF19
3C158AA03
3C158AA07
3C158AC05
3C158CB03
3C158DA12
3C158DA13
3C158DA17
3C158EA11
3C158EB01
3C158EB09
5F057AA21
5F057BA15
5F057BB09
5F057BB11
5F057BB12
5F057CA12
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5F057FA13
5F057FA37
5F063AA06
5F063AA15
5F063AA28
5F063BA45
5F063BA47
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5F063CA06
5F063CA08
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5F063CB29
5F063CC23
5F063DD25
5F063DD37
5F063DD42
5F063DD46
5F063DD60
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5F063DG21
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5F063FF01
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5F157AA98
5F157AB02
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5F157AB90
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5F157BA08
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5F157BA31
5F157BB37
5F157BB44
5F157DB02
5F157DB18
(57)【要約】
【課題】洗浄工程に要する時間を短縮すること。
【解決手段】格子状のストリートによって区画された表面の複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されたウェーハをストリートに沿って分割するウェーハＷの分割方法は、ウェーハＷを、その裏面に貼着したテープＴを介してチャックテーブル１に保持させる保持工程と、チャックテーブル１に保持されたウェーハＷの表面にストリートに沿って複数の溝Ｗ１を形成する溝形成工程と、テープＴをウェーハＷの径方向に拡張させて溝Ｗ１を所定の幅ｂ２に広げる拡張工程と、ウェーハＷにスラリーを供給しながら、研磨パッドによってウェーハＷの表面を研磨する研磨工程と、ウェーハＷの表面に洗浄流体を噴射して該ウェーハＷの表面と溝Ｗ１とを洗浄する洗浄工程と、を含み、拡張工程を実施してから洗浄工程を実施することを特徴とする。
【選択図】図９
【解決手段】格子状のストリートによって区画された表面の複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されたウェーハをストリートに沿って分割するウェーハＷの分割方法は、ウェーハＷを、その裏面に貼着したテープＴを介してチャックテーブル１に保持させる保持工程と、チャックテーブル１に保持されたウェーハＷの表面にストリートに沿って複数の溝Ｗ１を形成する溝形成工程と、テープＴをウェーハＷの径方向に拡張させて溝Ｗ１を所定の幅ｂ２に広げる拡張工程と、ウェーハＷにスラリーを供給しながら、研磨パッドによってウェーハＷの表面を研磨する研磨工程と、ウェーハＷの表面に洗浄流体を噴射して該ウェーハＷの表面と溝Ｗ１とを洗浄する洗浄工程と、を含み、拡張工程を実施してから洗浄工程を実施することを特徴とする。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
格子状のストリートによって区画された表面の複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されたウェーハを該ストリートに沿って分割するウェーハの分割方法であって、
該ウェーハを、その裏面に貼着したテープを介してチャックテーブルに保持させる保持工程と、
該チャックテーブルに保持された該ウェーハの表面に該ストリートに沿って複数の溝を形成する溝形成工程と、
該テープを該ウェーハの径方向に拡張させて該溝を所定の幅に広げる拡張工程と、
該ウェーハの表面側にスラリーを供給しながら、研磨パッドによって該ウェーハの表面を研磨することによって、該溝形成工程の際に該デバイスの表面に付着した付着物を除去する研磨工程と、
該ウェーハの表面に洗浄流体を噴射して該ウェーハの表面と該溝とを洗浄する洗浄工程と、
を含み、
該拡張工程を実施してから該洗浄工程を実施することを特徴とするウェーハの分割方法。
該ウェーハを、その裏面に貼着したテープを介してチャックテーブルに保持させる保持工程と、
該チャックテーブルに保持された該ウェーハの表面に該ストリートに沿って複数の溝を形成する溝形成工程と、
該テープを該ウェーハの径方向に拡張させて該溝を所定の幅に広げる拡張工程と、
該ウェーハの表面側にスラリーを供給しながら、研磨パッドによって該ウェーハの表面を研磨することによって、該溝形成工程の際に該デバイスの表面に付着した付着物を除去する研磨工程と、
該ウェーハの表面に洗浄流体を噴射して該ウェーハの表面と該溝とを洗浄する洗浄工程と、
を含み、
該拡張工程を実施してから該洗浄工程を実施することを特徴とするウェーハの分割方法。
【請求項2】
該溝形成工程の後、該拡張工程、該研磨工程、該洗浄工程をこの順に実施することを特徴とする請求項１記載のウェーハの分割方法。
【請求項3】
該溝形成工程の後、該研磨工程、該拡張工程、該洗浄工程をこの順に実施することを特徴とする請求項１記載のウェーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハを格子状のストリート（分割予定ライン）に沿って分割するウェーハの分割方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、円板状の半導体ウェーハ（以下、単に「ウェーハ」と称する）の表面が格子状に形成されたストリート（分割予定ライン）によって複数のデバイス領域に区画され、各デバイス領域にＩＣやＬＳＩなどのデバイスがそれぞれ形成される。そして、このように多数のデバイスが形成されたウェーハをストリートに沿って分割することによって、複数のチップが製造される。
【0003】
ここで、ウェーハをストリートに沿って分割する方法としては、ウェーハを切削ブレードによってストリートに沿って切削して切削溝（カーフ）を形成する方法（ブレードダイシング）の他、真空下でドライエッチングしてウェーハにストリートに沿う溝を形成するプラズマダイシング、ウェーハ表面にレーザー光線を照射してウェーハにストリートに沿う溝を形成するレーザーアブレーションなどが知られている。
【0004】
ところで、特許文献１において提案されたウェーハの分割方法においては、切削ブレードによる切削加工後のウェーハの表面を、研磨液であるスラリーを用いてＣＭＰ研磨（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）することによって、該ウェーハの表面に付着している加工屑を除去し、その後、ウェーハの表面に洗浄水を噴射することによって、ＣＭＰ研磨においてウェーハの表面に付着しているスラリーを除去する洗浄工程を実施するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－１７０７４１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、特許文献１において提案されているウェーハの分割方法において実施される洗浄工程においては、切削ブレードの切削によってウェーハの表面に形成された幅の狭い切削溝（カーフ）に残留するスラリーの除去が容易ではなく、洗浄工程に多くの時間を要して効率が悪いという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ウェーハに形成された溝に残留するスラリーを洗浄によって短時間で効率よく除去して洗浄工程に要する時間を短縮することができるウェーハの分割方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するための本発明は、格子状のストリートによって区画された表面の複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されたウェーハを該ストリートに沿って分割するウェーハの分割方法であって、該ウェーハを、その裏面に貼着したテープを介してチャックテーブルに保持させる保持工程と、該チャックテーブルに保持された該ウェーハの表面に該ストリートに沿って複数の溝を形成する溝形成工程と、該テープを該ウェーハの径方向に拡張させて該溝を所定の幅に広げる拡張工程と、該ウェーハの表面側にスラリーを供給しながら、研磨パッドによって該ウェーハの表面を研磨することによって、該溝形成工程の際に該デバイスの表面に付着した付着物を除去する研磨工程と、該ウェーハの表面に洗浄流体を噴射して該ウェーハの表面と該溝とを洗浄する洗浄工程と、を含み、該拡張工程を実施してから該洗浄工程を実施することを特徴とする。ここで、拡張工程の後に研磨工程を実施し、この研磨工程の後に洗浄工程を実施してもよく、或いは、研磨工程を行った後に拡張工程を実施し、この拡張工程の後に洗浄工程を実施してもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、洗浄工程を実施する前段階において拡張工程が実施され、溝形成工程においてウェーハに形成された溝の幅が拡張工程によって広げられた状態で洗浄工程が実施されるため、幅が広げられた溝に残留するスラリーが噴射される洗浄流体によって短時間で効率よく除去される。このため、洗浄工程に要する時間が短縮され、ウェーハを効率よく短時間で分割することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法をその工程順に示すフローチャートである。
【図2】ウェーハの斜視図である。
【図3】ワークセットの斜視図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における保持工程を示す側断面図である。
【図5】（ａ）～（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における溝形成工程を工程順に示す側断面図である。
【図6】本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における溝形成工程の別形態を示す側断面図である。
【図7】（ａ）～（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における拡張工程を工程順に示す側断面図である。
【図8】本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における研磨工程を示す破断側面図である。
【図9】本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法における洗浄工程を示す側断面図である。
【図10】本発明の第２実施形態に係るウェーハの分割方法をその工程順に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法について説明すると、この分割方法は、図１に示すように、
１） 保持工程
２） 溝形成工程
３） 拡張工程
４） 研磨工程
５） 洗浄工程
をこの順に順次実施してウェーハＷ（図２及び図３参照）を分割して複数のチップＣ（図５（ｃ）及び図６参照）を得る方法である。
まず、本発明の第１実施形態に係るウェーハの分割方法について説明すると、この分割方法は、図１に示すように、
１） 保持工程
２） 溝形成工程
３） 拡張工程
４） 研磨工程
５） 洗浄工程
をこの順に順次実施してウェーハＷ（図２及び図３参照）を分割して複数のチップＣ（図５（ｃ）及び図６参照）を得る方法である。
【0013】
ここで、分割対象であるウェーハＷは、図２に示すように、例えば、単結晶のシリコン（Ｓｉ）で構成された薄い円板状の部材であって、その表面（図２においては、上面）が格子状に配列された互いに直交するストリート（分割予定ライン）Ｌ１，Ｌ２によって複数の矩形領域に区画されており、各矩形領域には、ＩＣやＬＳＩなどのデバイスＤがそれぞれ形成されている。そして、このように表面に多数のデバイスＤが形成されたウェーハＷは、図３に示すワークセットＷＳに組み込まれ、該ウェーハＷに対して前記各工程が実施される。なお、ウェーハＷの材質としては、シリコン（Ｓｉ）以外に、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガラス、セラミックス、サファイアなどが用いられる。
【0014】
前記ワークセットＷＳは、図３に示すように、リング状のリングフレームＦの円形の開口部を塞いで貼着された熱収縮性を有するテープＴに円板状のウェーハＷの裏面（図３の下面）を貼着することによって、テープＴを介してウェーハＷをリングフレームＦに支持させてウェーハＷとリングフレームＦ及びテープＴを一体化して構成されている。なお、テープＴは、伸縮性と熱収縮性とを兼備するものであれば、特に材質が限定されるものではないが、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどからなる基材層の上に糊層が積層されて２層構造として構成されたものが用いられる。このテープＴは、少なくともウェーハＷの直径よりも大きな外径を有しており、ウェーハＷの外周とリングフレームＦの内周との間にリング状に露出した部分のテープＴ１は、後述の拡張工程においてテープＴが拡張された後に弛みが生じ易い部分である（図７（ｃ）参照）。
【0015】
次に、本発明の第１実施形態に係るウェーハＷの分割方法における前記各工程についてそれぞれ説明する（図１参照）。
【0016】
１） 保持工程：
保持工程は、図４に示すように、ワークセットＷＳをチャックテーブル１の保持面２ａ上に吸引保持させる工程であって、ウェーハＷは、裏面（図４においては、下面）に貼着されたテープＴを介してチャックテーブル１の保持面２ａ上に吸引保持される。ここで、チャックテーブル１の上部中央部には、ポーラスセラミックなどの多孔質材からなる円板状のポーラス部材２が組み込まれており、このポーラス部材２の上面が保持面２ａを構成している。
保持工程は、図４に示すように、ワークセットＷＳをチャックテーブル１の保持面２ａ上に吸引保持させる工程であって、ウェーハＷは、裏面（図４においては、下面）に貼着されたテープＴを介してチャックテーブル１の保持面２ａ上に吸引保持される。ここで、チャックテーブル１の上部中央部には、ポーラスセラミックなどの多孔質材からなる円板状のポーラス部材２が組み込まれており、このポーラス部材２の上面が保持面２ａを構成している。
【0017】
上記ポーラス部材２は、配管３によって真空ポンプやエジェクタなどの吸引源４に接続されており、配管３には電磁式の開閉バルブＶ１が設けられている。したがって、図４に示すように、ワークセットＷＳを、テープＴを下にしてチャックテーブル１の保持面２ａ上に載置し、吸引源４を駆動して開閉バルブＶ１を開くと、チャックテーブル１のポーラス部材２が吸引源４によって真空引きされるために保持面２ａに負圧が発生し、この負圧に引かれてワークセットＷＳがウェーハＷと共にチャックテーブル１の保持面２ａ上に吸引保持される。
【0018】
２） 溝形成工程：
溝形成工程は、チャックテーブル１の保持面２ａ上にワークセットＷＳと共に吸引保持されたウェーハＷの表面にストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１（図５（ｃ）参照）を形成する工程であって、本実施形態では、ウェーハＷに溝Ｗ１を形成する方法としてプラズマダイシングが用いられている。このプラズマダイシングは、
２－１）保護膜形成工程
２－２）保護膜溝形成工程
２－３）プラズマエッチング工程
を順次経てウェーハＷに格子状の溝Ｗ１を形成するものである。以下、各工程についてそれぞれ説明する。
溝形成工程は、チャックテーブル１の保持面２ａ上にワークセットＷＳと共に吸引保持されたウェーハＷの表面にストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１（図５（ｃ）参照）を形成する工程であって、本実施形態では、ウェーハＷに溝Ｗ１を形成する方法としてプラズマダイシングが用いられている。このプラズマダイシングは、
２－１）保護膜形成工程
２－２）保護膜溝形成工程
２－３）プラズマエッチング工程
を順次経てウェーハＷに格子状の溝Ｗ１を形成するものである。以下、各工程についてそれぞれ説明する。
【0019】
２－１）保護膜形成工程：
保護膜形成工程においては、図５（ａ）に示すように、ウェーハＷ（デバイスＤ）の表面をマスク材である水溶性樹脂膜（以下、「保護膜」と称する）Ｐで被覆する工程であって、この保護膜Ｐの形成に際しては、ウェーハＷの中心部上方からノズル５によって水溶性の液状樹脂が滴下される。ここで、ノズル５は、水平移動機構６によってウェーハＷの径方向に水平移動可能なホルダ７に支持されており、このノズル５には、液状樹脂供給源８が接続されている。なお、水溶性の液状樹脂には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などが用いられる。
保護膜形成工程においては、図５（ａ）に示すように、ウェーハＷ（デバイスＤ）の表面をマスク材である水溶性樹脂膜（以下、「保護膜」と称する）Ｐで被覆する工程であって、この保護膜Ｐの形成に際しては、ウェーハＷの中心部上方からノズル５によって水溶性の液状樹脂が滴下される。ここで、ノズル５は、水平移動機構６によってウェーハＷの径方向に水平移動可能なホルダ７に支持されており、このノズル５には、液状樹脂供給源８が接続されている。なお、水溶性の液状樹脂には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などが用いられる。
【0020】
而して、液状樹脂供給源８からノズル５へと供給される液状樹脂がノズル５からウェーハＷの上面中心部に向けて滴下されると、チャックテーブル１が不図示の回転機構によって軸中心回りにワークセットＷＳと共に図示矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。すると、ウェーハＷも同方向に回転し、該ウェーハＷの上面中心部に滴下された液状樹脂が遠心力によって周囲に広がり、ウェーハＷの上面に一定厚さの保護膜Ｐがマスク層として形成される。その後、保護膜Ｐが乾燥して硬化すると、ウェーハＷの上面がマスク層として機能する保護膜Ｐによって被覆される。
【0021】
２－２）保護膜溝形成工程：
保護膜溝形成工程においては、前記保護膜形成工程においてウェーハＷの表面に形成された保護膜Ｐのうち、ウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う部分を除去して保護膜溝Ｐ１を形成する工程である。この保護膜溝形成工程においては、図５（ｂ）に示すように、保護膜Ｐの保護膜溝Ｐ１が形成される部分のウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）にレーザーヘッドＬＨから出射されるレーザー光線が照射されと、このレーザー光線の照射によってウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２が溶解され、このウェーハＷが溶解される熱で保護膜Ｐが蒸発して該保護膜Ｐに保護膜溝Ｐ１が形成される。なお、レーザーヘッドＬＨからは、ウェーハＷに対して吸収性を有する波長のレーザー光線が出射される。
保護膜溝形成工程においては、前記保護膜形成工程においてウェーハＷの表面に形成された保護膜Ｐのうち、ウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う部分を除去して保護膜溝Ｐ１を形成する工程である。この保護膜溝形成工程においては、図５（ｂ）に示すように、保護膜Ｐの保護膜溝Ｐ１が形成される部分のウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）にレーザーヘッドＬＨから出射されるレーザー光線が照射されと、このレーザー光線の照射によってウェーハＷのストリートＬ１，Ｌ２が溶解され、このウェーハＷが溶解される熱で保護膜Ｐが蒸発して該保護膜Ｐに保護膜溝Ｐ１が形成される。なお、レーザーヘッドＬＨからは、ウェーハＷに対して吸収性を有する波長のレーザー光線が出射される。
【0022】
具体的には、チャックテーブル１が水平移動機構９によって水平方向（図５（ｂ）の左右方向）にインデックス送りされて保護膜Ｐのレーザー光線が照射される位置がレーザーヘッドＬＨに対して位置決めされると、レーザーヘッドＬＨがレーザー光線を照射しながら図５（ｂ）の紙面の上下方向に移動し、これによって一方向（図５（ｂ）の紙面の上下方向）に沿う保護膜溝Ｐ１が形成される。そして、この一方向に沿うすべての保護膜溝Ｐ１の形成が終了すると、チャックテーブル１が不図示の回転機構によって軸中心回りに角度９０°だけ回転し、他方向に沿う保護膜溝Ｐ１が同様に形成される。すると、保護膜Ｐには、互いに直交する格子状の保護膜溝Ｐ１が形成される。
【0023】
２－３）プラズマエッチング工程：
プラズマエッチング工程においては、保護膜溝形成工程において保護膜Ｐに形成された保護膜溝Ｐ１に対応するウェーハＷの部分（格子状のストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う部分）にプラズマエッチングによって格子状の溝Ｗ１（図５（ｃ）参照）が形成される。
プラズマエッチング工程においては、保護膜溝形成工程において保護膜Ｐに形成された保護膜溝Ｐ１に対応するウェーハＷの部分（格子状のストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う部分）にプラズマエッチングによって格子状の溝Ｗ１（図５（ｃ）参照）が形成される。
【0024】
すなわち、図５（ｃ）に示すように、プラズマエッチング装置１０の減圧室Ｓに収容された静電チャックテーブル１１の保持面上に、ワークセットＷＳを、テープＴを下にして載置する。そして、静電チャックテーブル１１に設けられた静電吸着用の一対の電極１２，１３に直流電源１４から直流電圧を印加すると、静電チャックテーブル１１の保持面に静電吸着力が発生するため、この静電吸着力によってワークセットＷＳが静電チャックテーブル１１の保持面に吸着保持される。
【0025】
上記状態において、減圧室Ｓを減圧し、不図示の冷却ユニットによって静電チャックテーブル１１を冷却しながら、不図示のガス供給機構とプラズマ発生機構によってプラズマガス１５を生成し、このプラズマガス１５を減圧室Ｓに供給する。すると、ウェーハＷの保護膜Ｐによって覆われていない部分（保護膜Ｐの保護膜溝Ｐ１が形成された格子状の部分）がプラズマガス１５中の反応性の高い粒子に晒され、この部分がエッチングされてウェーハＷには、ストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１が形成される。このように、ウェーハＷに格子状の溝Ｗ１が形成されることによって該ウェーハＷが溝Ｗ１に沿って分割され、それぞれにデバイスＤが実装された複数のチップＣが得られる。なお、プラズマガス１５には、例えば、ＳＦ６（フッ素系ガス）が使用される。
【0026】
ところで、以上のプラズマダイシングによって格子状の溝Ｗ１が形成されたウェーハＷの表面には、保護膜（水溶性樹脂膜）Ｐが残留するため、ウェーハＷの表面に洗浄水が噴射されることによって、保護膜Ｐが洗浄水によって溶解して除去される。
【0027】
なお、溝形成工程においてウェーハＷにストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１を形成する方法としては、図６に示すブレードダイシングを採用することができる。すなわち、図６に示すように、チャックテーブル１の保持面２ａにワークセットＷＳと共に吸引保持されたウェーハＷを図示矢印方向に回転する円板状の切削ブレード１６によって切削（フルカット）することによって、該ウェーハＷに格子状の溝Ｗ１が形成される。なお、図６においては、図４に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【0028】
具体的には、チャックテーブル１は、不図示の水平移動機構によって図６の左右方向と紙面垂直方向に移動可能であって、一方向（図６の紙面垂直方向）に沿う溝Ｗ１を形成する場合には、水平移動機構によってチャックテーブル１とウェーハＷを図６の左右方向にインデックス送りしてウェーハＷの切削すべき位置を切削ブレード１６に対して決定した状態で、チャックテーブル１とウェーハＷを図６の紙面垂直方向に移動させながら切削ブレード１６によって切削し、該ウェーハＷに一方向（図６の紙面垂直方向）に沿う溝Ｗ１を形成する。このようにして、一方向に沿うすべての溝Ｗ１の形成が終了すると、チャックテーブル１が角度９０°だけ回転し、他方向に沿う溝Ｗ１が同様に形成される。すると、ウェーハＷには、互いに直交する格子状の溝Ｗ１が形成される。このように、ウェーハＷに格子状の溝Ｗ１が形成されることによって、該ウェーハＷが溝Ｗ１に沿って分割され、それぞれにデバイスＤが実装された複数のチップＣが得られる。
【0029】
３） 拡張工程：
以上の溝形成工程において、ウェーハＷにストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１が形成されて該ウェーハＷが複数のチップＣに分割されると、図７（ａ）～（ｃ）に示す工程を経て実施される拡張工程において、テープＴをウェーハＷの径方向外方に放射状に拡張させることによって、ウェーハＷに形成された格子状の溝Ｗ１の幅が広げられる。
以上の溝形成工程において、ウェーハＷにストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）に沿う格子状の溝Ｗ１が形成されて該ウェーハＷが複数のチップＣに分割されると、図７（ａ）～（ｃ）に示す工程を経て実施される拡張工程において、テープＴをウェーハＷの径方向外方に放射状に拡張させることによって、ウェーハＷに形成された格子状の溝Ｗ１の幅が広げられる。
【0030】
ここで、拡張工程に用いられる装置について説明すると、この装置には、ワークセットＷＳのウェーハＷに対応する部分（中央部分）を保持するテーブル２０と、ワークセットＷＳのリングフレームＦを保持するフレーム保持部３０と、テーブル２０とフレーム保持部３０とを相対的に昇降させる昇降機構４０と、ウェーハＷの外周とリングフレームＦの内周との間のリング状のテープＴ１を加熱して該テープＴ１を熱収縮させる熱収縮手段５０を主要な構成要素として備えている。
【0031】
前記テーブル２０は、円板状の部材であって、その上面中央部には、ワークセットＷＳのテープＴの中央部を吸引保持する第１吸引部２１が設けられており、この第１吸引部２１の径方向外側には、リング状の第２吸引部２２が第１吸引部２１を囲繞するように形成されている。そして、第１吸引部２１は配管２３を経て第１吸引源２４に接続され、第２吸引部２２は、配管２５を経て第２吸引源２６に接続されており、各配管２３，２５には、電磁式の開閉バルブＶ２，Ｖ３がそれぞれ設けられている。また、テーブル２０には、その外周縁に沿って細長い丸棒状のローラ２７が回転可能に配設されている。なお、これらのローラ２７は、後述のようにテープＴを拡張した場合に該テープＴに接触して回転することによって、テーブル２０の外周縁で生じるテープＴとの摩擦を緩和する機能を果たす。
【0032】
前記フレーム保持部３０は、リングフレームＦの下面が載置される載置プレート３１と、リングフレームＦの上面を押さえるカバープレート３２を備えており、これらの載置プレート３１とカバープレート３２の中央には、テーブル２０の外径よりも大きな内径を有する円孔３１ａ，３２ａがそれぞれ開口している。なお、載置プレート３１とカバープレート３２は、ワークセットＷＳのリングフレームＦを挟持した状態で後述の昇降機構４０によって上下に昇降可能である。
【0033】
前記昇降機構４０は、フレーム保持部３０を昇降させるものであって、載置プレート３１を昇降可能に支持する複数（図７には２つのみ図示）のシリンダ機構４１によって構成されている。ここで、各シリンダ機構４１は、垂直に立設されたシリンダ４２と、該シリンダ４２内に上下摺動可能に嵌装された不図示のピストンと、該ピストンからシリンダ４２を貫通して上方へと延びるピストンロッド４３とでそれぞれ構成されており、各ピストンロッド４３の上端に載置プレート３１が取り付けられている。なお、図示しないが、各シリンダ４２内は、ピストンによって上部室と下部室とに区画されている。
【0034】
したがって、各シリンダ機構４１において、シリンダ４２の下部室に例えば圧縮エアを供給するとともに、上部室のエアを排出すれば、ピストンロッド４３が上昇して載置プレート３１も上昇し、逆に上部室に圧縮エアを供給するとともに、下部室内のエアを排出すれば、ピストンロッド４３が下降して載置プレート３１も下降する。
【0035】
前記熱収縮手段５０は、図７（ｃ）に示すように、テーブル２０の上方に配置されており、水平なアーム５１のウェーハＷの中心を挟んだ両端に取り付けられた一対のヒータ５２と、アーム５１の中央に設けられた昇降部５３と、一対のヒータ５２をウェーハＷの中心を軸として回転させる回転手段５４を備えている。ここで、各ヒータ５２は、遠赤外線ヒータなどによって構成されており、所定のピーク波形の遠赤外線をスポット照射することができる。
【0036】
而して、以上のように構成された装置によってテープＴが以下のようにして拡張される。
【0037】
すなわち、図７（ａ）に示すように、ワークセットＷＳがフレーム保持部３０によって水平に保持されてテーブル２０の上面に載置される。このとき、開閉バルブＶ２，Ｖ３は、共に閉じられているため、第１吸引源２４と第２吸引源２６によるテーブル２０の第１吸引部２１と第２吸引部２２の吸引はなされていない。なお、第２吸引部２２と開閉バルブＶ３は、必須のものではなく、必ずしも設ける必要はないものである。
【0038】
上記状態から、図７（ｂ）に示すように、昇降機構４０が駆動されて各シリンダ機構４１のピストンロッド４３が下降すると、ワークセットＷＳのリングフレームＦを保持するフレーム保持部３０がピストンロッド４３と共に下降する。すると、ワークセットＷＳのリングフレームＦがテーブル２０よりも下方に位置するため、このリングフレームＦによってテープＴが放射状に拡張される。このとき、両開閉バルブＶ２，Ｖ３は閉じられたままであるため、第１吸引源２４と第２吸引源２６によるテーブル２０の第１吸引部２１と第２吸引部２２の吸引（ワークセットＷＳの吸引保持）が行われず、ウェーハＷに形成された格子状の溝Ｗ２の幅が広げられる。具体的には、テープＴが拡張される前の図７（ａ）に示すウェーハＷの溝Ｗ１の幅ｂ１に対して、テープＴが拡張された後の図７（ｂ）に示すウェーハＷの溝Ｗ２の幅ｂ２が大きくなる（ｂ２＞ｂ１）。なお、テープＴの拡張時には、該テープＴがテーブル２０の第１吸引部２１と第２吸引部２２によって吸引されていないため、該テープＴの拡張がスムーズになされる。また、テープＴを拡張させる際の該テープＴとテーブル２０との摩擦が複数のローラ２７の回転によって低減するため、このことによってもテープＴの拡張がスムーズになされる。
【0039】
上述のように、テープＴが拡張されてウェーハＷの溝Ｗ１の幅がｂ１からｂ２へと広げられると、図７（ｃ）に示すように、開閉バルブＶ１，Ｖ２が共に開けられ、第１吸引源２４と第２吸引源２６によってテーブル２０の第１吸引部２１と第２吸引部２２がそれぞれ真空引きされ、これらの第１吸引部２１と第２吸引部２２に負圧が発生するため、この負圧に引かれてテープＴがテーブル２０の上面に吸引保持される。このため、ウェーハＷの溝Ｗ１の幅は、広げられた幅ｂ２に維持される。
【0040】
而して、その後、ワークセットＷＳは、テーブル２０から取り外されて後述の研磨工程を実施するために図８に示す研磨装置６０へと搬送されるが、そのときのハンドリングなどのために、図７（ｃ）に示すように、リングフレームＦが昇降機構４０によってテープＴが水平になる高さ位置まで上昇する。このとき、拡張工程において拡張されたテープＴ１には図示のような弛みが発生する。このようにテープＴ１に弛みが発生すると、前述のように、ワークセットＷＳをハンドリングする際などにおいてウェーハＷの溝Ｗ１の幅が狭くなってしまう。このため、テープＴ１に生じた弛みは、熱収縮手段５０によるテープＴ１の加熱によって除去される。
【0041】
すなわち、図７（ｃ）に示すように、熱収縮手段５０がワークセットＷＳの上方に位置決めされ、回転手段５４によってアーム５１とこれの両端に取り付けられた一対のヒータ５２を、ウェーハＷの中心を軸として所定の速度で回転させながら、各ヒータ５２から遠赤外線をリング状のテープＴ１に向けてそれぞれ照射することによって該テープＴ１を均一に加熱する。すると、熱収縮性を有するテープＴ１が加熱によって収縮するため、該テープＴ１に生じていた弛みが除去される。このようにテープＴ１から弛みが除去されると、該テープＴ１が弛みなく張った状態に戻るため、ワークセットＷＳをハンドリングした場合などにおいて、テープＴ１の弛みのためにウェーハＷの溝Ｗ１の幅が拡大された値ｂ２に維持される。
【0042】
４） 研磨工程：
研磨工程においては、拡張工程において溝Ｗ１の幅がｂ１からｂ２（＞ｂ１）へと広げられたウェーハＷの上面が図８に示す研磨装置６０の研磨パッド６３ｂによってＣＭＰ研磨される。
研磨工程においては、拡張工程において溝Ｗ１の幅がｂ１からｂ２（＞ｂ１）へと広げられたウェーハＷの上面が図８に示す研磨装置６０の研磨パッド６３ｂによってＣＭＰ研磨される。
【0043】
すなわち、図８に示すように、ワークセットＷＳがテープＴを下にしてチャックテーブル１の保持面２ａ上に載置されると、チャックテーブル１のポーラス部材２が不図示の吸引源によって真空引きされる。すると、ポーラス部材２に負圧が発生し、この負圧に引かれてワークセットＷＳがチャックテーブル１の保持面２ａによって吸引保持される。
【0044】
そして、チャックテーブル１の上方には、研磨装置６０の研磨ホイール６３が配置されており、この研磨ホイール６３は、垂直なスピンドル６１の下端に取り付けられた円板状のマウント６２の下面に着脱可能に装着されている。この研磨ホイール６３は、円板状の基台６３ａと、該基台６３ａの下面に取り付けられた円板状の研磨パッド６３ｂによって構成されている。なお、研磨パッド６３ｂは、砥粒を含んだ不織布やウレタンなどのパッド材によって構成されている。
【0045】
ここで、前記スピンドル６１は、不図示のスピンドルモータによって図示矢印方向（反時計方向）に回転駆動されるが、該スピンドル６１とマウント６２及び研磨ホイール６３の各中心には、スラリーが通過するための供給路６４が垂直に貫設されている。そして、この供給路６４には、スラリー供給源６５から延びる配管６６が接続されており、この配管６６には電磁式の開閉バルブＶ４が設けられている。また、スピンドル６１やマウント６２、研磨ホイール６３などを含む研磨装置６０は、昇降機構６７によって上下に昇降可能である。
【0046】
而して、研磨工程においては、チャックテーブル１とこれに吸引保持されたワークセットＷＳが不図示の回転機構によって図示矢印方向（反時計方向）に所定の速度で回転駆動された状態で、不図示のスピンドルモータによって図示矢印方向（反時計方向）に所定の速度で回転駆動される研磨ホイール６３が昇降機構６７によって下降し、該研磨ホイール６３の研磨パッド６３ｂが図示のようにウェーハＷの表面に接触する。これと同時に、開閉バルブＶ４が開けられてスラリー供給源６５からスラリーが配管６６から供給路６４を経て研磨パッド６３ｂとウェーハＷとの接触部に供給される。
【0047】
すると、ウェーハＷの表面が研磨パッド６３ｂによって研磨され、前記溝形成工程において発生してウェーハＷの表面に付着した加工屑が除去される。また、拡張工程において幅がｂ１からｂ２へと広げられたウェーハＷの隣接するチップＣ間の隙間である溝Ｗ１の側面に研磨パッド６３ｂが接触するため、該溝Ｗ１の側面と角部が研磨パッド６３ｂによって研磨されるため、各チップＣの抗折強度が高められる。また、チップＣの上面に形成した保護膜を研磨工程で除去してもよい。なお、保護膜の除去は、溝形成工程と拡張工程の間、拡張工程と研磨工程との間に行ってもよい。
【0048】
５）洗浄工程：
洗浄工程においては、前工程である研磨工程においてウェーハＷの表面に付着したスラリーと溝Ｗ１に残留するスラリーを図９に示す洗浄装置７０の噴射ノズル７１から噴射される水とエアとの混合流体（二流体）による洗浄によって除去する工程である。
洗浄工程においては、前工程である研磨工程においてウェーハＷの表面に付着したスラリーと溝Ｗ１に残留するスラリーを図９に示す洗浄装置７０の噴射ノズル７１から噴射される水とエアとの混合流体（二流体）による洗浄によって除去する工程である。
【0049】
上記洗浄装置７０は、チャックテーブル１の上方に配置されており、噴射ノズル７１は、水平移動機構７２によってウェーハＷの径方向に沿って水平に移動可能なホルダ７３に取り付けられており、この噴射ノズル７１には、洗浄水供給源７４とエア供給源７５が接続されている。
【0050】
而して、ワークセットＷＳを保持するチャックテーブル１を不図示の回転機構によって軸中心回りに図示矢印（反時計方向）に所定の速度で回転させながら、洗浄装置７０の噴射ノズル７１をウェーハＷの上方で該ウェーハＷの径方向に沿って水平移動させながら、洗浄水供給源７４とエア供給源７５から供給される洗浄水（純水）とエアとの混合流体（二流体）を噴射ノズル７１からウェーハＷに向かって噴射する。すると、ウェーハＷの上面が全面に亘って混合流体（二流体）によって洗浄され、前工程である研磨工程においてウェーハＷの上面に付着したスラリーとウェーハＷに形成された溝Ｗ１に残留するスラリーが除去される。なお、本実施形態では、洗浄流体として、洗浄水とエアとの混合流体（二流体）を用いたが、洗浄水（純水）のみを使用してもよい。また、超音波振動を伝播させた洗浄水を洗浄流体として使用してもよい。
【0051】
特に、本実施形態では、洗浄工程を実施する前段階において拡張工程が実施され、溝形成工程においてウェーハＷの表面に形成された溝Ｗ１の幅が拡張工程によってｂ１（図７（ａ）参照）からｂ２（図７（ｂ）参照）に広げられた状態で洗浄工程が実施されるため、幅が広げられた溝Ｗ１に残留するスラリーが噴射ノズル７１から噴射される混合流体（二流体）によって短時間で効率よく除去される。このため、洗浄工程に要する時間が短縮され、ウェーハＷを効率よく短時間で分割することができる。
【0052】
＜第２実施形態＞
次に、本発明に係るウェーハＷの分割方法の第２実施形態について説明する。
次に、本発明に係るウェーハＷの分割方法の第２実施形態について説明する。
【0053】
本実施形態に係るウェーハＷの分割方法は、
１）保持工程
２）溝形成工程
３）研磨工程
４）拡張工程
５）洗浄工程
を順次経てウェーハＷを分割する方法であるが、前記第１実施形態とは異なり、拡張工程によってテープＴを拡張する前に研磨工程を実施してウェーハＷの上面を研磨して加工屑を除去し、拡張工程を実施した直後に洗浄工程を実施し、研磨工程においてウェーハＷの上面に付着したスラリーと溝Ｗ１に残留するスラリーを洗浄によって除去するようにしたことを特徴としており、各工程、つまり、保持工程、溝形成工程、研磨工程、拡張工程及び洗浄工程は、前記第１実施形態の対応する各工程と同様に実施される。
１）保持工程
２）溝形成工程
３）研磨工程
４）拡張工程
５）洗浄工程
を順次経てウェーハＷを分割する方法であるが、前記第１実施形態とは異なり、拡張工程によってテープＴを拡張する前に研磨工程を実施してウェーハＷの上面を研磨して加工屑を除去し、拡張工程を実施した直後に洗浄工程を実施し、研磨工程においてウェーハＷの上面に付着したスラリーと溝Ｗ１に残留するスラリーを洗浄によって除去するようにしたことを特徴としており、各工程、つまり、保持工程、溝形成工程、研磨工程、拡張工程及び洗浄工程は、前記第１実施形態の対応する各工程と同様に実施される。
【0054】
而して、本実施形態においても、洗浄工程を実施する前に拡張工程が実施され、この拡張工程の直後に洗浄工程を実施するようにしたため、溝形成工程においてウェーハＷの表面に形成された溝Ｗ１の幅が拡張工程によってｂ１（図７（ａ）参照）からｂ２（図７（ｂ）参照）に広げられた状態で洗浄工程が実施される。このため、幅が広げられた溝Ｗ１に残留するスラリーが噴射ノズル７１（図９参照）から噴射される洗浄流体によって短時間で効率よく除去され、この結果、洗浄工程に要する時間が短縮され、ウェーハＷを効率よく短時間で分割することができるという前記第１実施形態において得られたと同様の効果が得られる。
【0055】
なお、以上の実施の形態では、溝形成工程におけるウェーハＷへの溝Ｗ１の形成方法として、プラズマダイシング（図５参照）とブレードダイシング（図６参照）を例として説明したが、他の方法として、レーザー光線をウェーハＷに照射して該ウェーハＷに溝Ｗ１を形成するレーザーアブレーションなどを採用することができる。また、他の方法として、研磨工程の前に必ず拡張工程を実施する第１実施形態では、ウェーハＷに対して透過性を有する波長のレーザー光線を照射して、ウェーハＷの内部に改質層を形成し、拡張工程によって改質層を起点にウェーハＷを分割してもよい。
【0056】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0057】
１：チャックテーブル、２：ポーラス部材、２ａ：保持面、３：配管、４：吸引源、
５：ノズル、６：水平移動機構、７：ホルダ、８：液状樹脂供給源、９：水平移動機構、
１０：プラズマエッチング装置、１１：静電チャックテーブル、１２，１３：電極、
１４：直流電源、１５：プラズマガス、１６：切削ブレード、２０：テーブル、
２１：第１吸引部、２２：第２吸引部、２３：配管、２４：第１吸引源、２５：配管、
２６：第２吸引源、２７：ローラ、３０：フレーム保持部、３１：載置プレート、
３１ａ：円孔、３２：カバープレート、３２ａ：円孔、４０：昇降機構、
４１：シリンダ機構、４２：シリンダ、４３：ピストンロッド、５０：熱収縮手段、
５１：アーム、５２：ヒータ、５３：昇降部、５４：回転手段、６０：研磨装置、
６１：スピンドル、６２：マウント、６３：研磨ホイール、６３ａ：基台、
６３ｂ：研磨パッド、６４：供給路、６５：スラリー供給源、６６：配管、
６７：昇降機構、７０：洗浄装置、７１：噴射ノズル、７２：水平移動機構、
７３：ホルダ、７４：洗浄水供給源、７５：エア供給源、ｂ１，ｂ２：溝の幅、
Ｃ：チップ、Ｄ：デバイス、Ｆ：リングフレーム、Ｌ１，Ｌ２：ストリート、
ＬＨ：レーザーヘッド、Ｐ：保護膜、Ｐ１：保護膜溝、Ｓ：減圧室、Ｔ：テープ、
Ｔ１：テープの露出部分、Ｖ１～Ｖ４：開閉バルブ、Ｗ：ウェーハ、
Ｗ１：ウェーハの溝、ＷＳ：ワークセット
５：ノズル、６：水平移動機構、７：ホルダ、８：液状樹脂供給源、９：水平移動機構、
１０：プラズマエッチング装置、１１：静電チャックテーブル、１２，１３：電極、
１４：直流電源、１５：プラズマガス、１６：切削ブレード、２０：テーブル、
２１：第１吸引部、２２：第２吸引部、２３：配管、２４：第１吸引源、２５：配管、
２６：第２吸引源、２７：ローラ、３０：フレーム保持部、３１：載置プレート、
３１ａ：円孔、３２：カバープレート、３２ａ：円孔、４０：昇降機構、
４１：シリンダ機構、４２：シリンダ、４３：ピストンロッド、５０：熱収縮手段、
５１：アーム、５２：ヒータ、５３：昇降部、５４：回転手段、６０：研磨装置、
６１：スピンドル、６２：マウント、６３：研磨ホイール、６３ａ：基台、
６３ｂ：研磨パッド、６４：供給路、６５：スラリー供給源、６６：配管、
６７：昇降機構、７０：洗浄装置、７１：噴射ノズル、７２：水平移動機構、
７３：ホルダ、７４：洗浄水供給源、７５：エア供給源、ｂ１，ｂ２：溝の幅、
Ｃ：チップ、Ｄ：デバイス、Ｆ：リングフレーム、Ｌ１，Ｌ２：ストリート、
ＬＨ：レーザーヘッド、Ｐ：保護膜、Ｐ１：保護膜溝、Ｓ：減圧室、Ｔ：テープ、
Ｔ１：テープの露出部分、Ｖ１～Ｖ４：開閉バルブ、Ｗ：ウェーハ、
Ｗ１：ウェーハの溝、ＷＳ：ワークセット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】