特許 7450426 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-07

(45)【発行日】2024-03-15

(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 20060101AFI20240308BHJP

   B23K 26/364 20140101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 B

B23K26/364

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020053063

(22)【出願日】2020-03-24

(65)【公開番号】P2021153126

(43)【公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-01-13

(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】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】熊澤 哲

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９８３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６４０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３６５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１０６９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｂ２３Ｋ ２６／３６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面の分割予定ラインに区画された領域にデバイスが形成された被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、
被加工物の表面に水溶性保護膜を被覆する第１被覆ステップと、
該第１被覆ステップを実施した後、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の表面から該分割予定ラインに沿って照射し、該分割予定ラインに沿ったレーザー加工溝を被加工物の表面に形成するレーザー加工ステップと、
該レーザー加工ステップを実施した後、被加工物の表面を洗浄し、該水溶性保護膜とともに該レーザー加工ステップで発生したデブリを除去する保護膜洗浄ステップと、
該保護膜洗浄ステップを実施した後、再度、被加工物の表面及び該レーザー加工溝に該水溶性保護膜を被覆する第２被覆ステップと、
該第１被覆ステップ、該レーザー加工ステップ、該保護膜洗浄ステップ及び該第２被覆ステップを連続して実施した後、
該水溶性保護膜が被覆された被加工物の表面に水を供給しながら、該レーザー加工溝の中央に切削ブレードで分割溝を形成しつつ、該水溶性保護膜を該水で除去する切削ステップと、
を備える被加工物の加工方法。

【請求項2】

被加工物を加工するレーザー加工ユニットと、被加工物に該水溶性保護膜を被覆する保護膜被覆ユニットと、被加工物を水で洗浄する洗浄ユニットと、を備えるレーザー加工装置を用いて、
該第１被覆ステップ、該レーザー加工ステップ、該保護膜洗浄ステップ及び該第２被覆ステップを連続して実施した後、
該レーザー加工装置から被加工物を搬出し、
被加工物に水を供給しながら切削ブレードで切削する切削装置を用いて
該水溶性保護膜が被覆された被加工物の表面に水を供給しながら、該レーザー加工溝の中央に該切削ブレードで分割溝を形成しつつ、該水溶性保護膜を該水で除去する該切削ステップを実施する
請求項１に記載の被加工物の加工方法。

【請求項3】

該切削ステップを実施した後、該切削装置が備える洗浄ユニットで被加工物に水を供給し、被加工物の表面を洗浄する追加洗浄ステップ
を備える請求項２に記載の被加工物の加工方法。

【請求項4】

該第２被覆ステップの後、かつ該切削ステップの前に、表面及び該レーザー加工溝に該水溶性保護膜が被覆された該被加工物を所定時間以上保管する
請求項１から３のいずれか１項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】

低誘電率の絶縁膜(Ｌｏｗ－ｋ膜）を用いてデバイスが形成されるデバイスウェーハが製造されている。Ｌｏｗ－ｋ膜は、機械的強度が弱いため、通常のウェーハの分割に用いられる切削ブレードでダイシングすると、ウェーハから剥離してしまう。このため、レーザーアブレーション加工によってＬｏｗ－ｋ膜を分割した後、切削ブレードでウェーハを分割する技術が知られている。レーザーアブレーション加工では、発生するデブリのデバイスへの付着を抑制するため、水溶性樹脂からなる保護膜をレーザー加工前に被覆し、加工終了後にデブリと共に保護膜を水で洗浄して除去する加工方法が用いられている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４５１８５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の加工方法について、高温なデブリによって保護膜が徐々に変質するため、レーザー加工直後に洗浄しないと、保護膜を被覆していてもデブリが除去しにくくなるという課題が発見された。レーザー加工直後に保護膜を洗浄すれば問題ないが、ダイシング加工が直ちに実施できない場合、ウェーハ表面を保護する目的で保護膜を被覆したまま保管する事がある。この場合、高温なデブリによって保護膜が変質して、ダイシング前にデブリが除去しにくくなる可能性がある。

【0005】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザー加工後に被加工物の表面に保護膜を被覆したまま一時保管する場合でも、レーザー加工によるデブリの除去を容易にすることができる被加工物の加工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、本発明の被加工物の加工方法は、表面の分割予定ラインに区画された領域にデバイスが形成された被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、被加工物の表面に水溶性保護膜を被覆する第１被覆ステップと、該第１被覆ステップを実施した後、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザー光線を被加工物の表面から該分割予定ラインに沿って照射し、該分割予定ラインに沿ったレーザー加工溝を被加工物の表面に形成するレーザー加工ステップと、該レーザー加工ステップを実施した後、被加工物の表面を洗浄し、該水溶性保護膜とともに該レーザー加工ステップで発生したデブリを除去する保護膜洗浄ステップと、該保護膜洗浄ステップを実施した後、再度、被加工物の表面及び該レーザー加工溝に該水溶性保護膜を被覆する第２被覆ステップと、該第１被覆ステップ、該レーザー加工ステップ、該保護膜洗浄ステップ及び該第２被覆ステップを連続して実施した後、該水溶性保護膜が被覆された被加工物の表面に水を供給しながら、該レーザー加工溝の中央に切削ブレードで分割溝を形成しつつ、該水溶性保護膜を該水で除去する切削ステップと、を備えることを特徴とする。

【0007】

被加工物を加工するレーザー加工ユニットと、被加工物に該水溶性保護膜を被覆する保護膜被覆ユニットと、被加工物を水で洗浄する洗浄ユニットと、を備えるレーザー加工装置を用いて、該第１被覆ステップ、該レーザー加工ステップ、該保護膜洗浄ステップ及び該第２被覆ステップを連続して実施した後、該レーザー加工装置から被加工物を搬出し、被加工物に水を供給しながら切削ブレードで切削する切削装置を用いて該水溶性保護膜が被覆された被加工物の表面に水を供給しながら、該レーザー加工溝の中央に該切削ブレードで分割溝を形成しつつ、該水溶性保護膜を該水で除去する該切削ステップを実施してもよい。また、該切削ステップを実施した後、該切削装置が備える洗浄ユニットで被加工物に水を供給し、被加工物の表面を洗浄する追加洗浄ステップを備えてもよい。

【0008】

さらに、該第２被覆ステップの後、かつ該切削ステップの前に、表面及び該レーザー加工溝に該水溶性保護膜が被覆された該被加工物を所定時間以上保管してもよい。

【発明の効果】

【0009】

本願発明は、レーザー加工後に被加工物の表面に保護膜を被覆したまま一時保管する場合でも、レーザー加工によるデブリの除去を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る被加工物の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、図２に示す第１被覆ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図4】図４は、図３の第１被覆ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【図5】図５は、図２に示すレーザー加工ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図6】図６は、図５のレーザー加工ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【図7】図７は、図２に示す保護膜洗浄ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図8】図８は、図７の保護膜洗浄ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【図9】図９は、図２に示す第２被覆ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図10】図１０は、図９の第２被覆ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【図11】図１１は、変形例に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図12】図１２は、図１１に示す第１被覆ステップ、レーザー加工ステップ、保護膜洗浄ステップ、及び第２被覆ステップを実施するレーザー加工装置の構成例を示す斜視図である。

【図13】図１３は、図１１に示す切削ステップ及び追加洗浄ステップを実施する切削装置の構成例を示す斜視図である。

【図14】図１４は、図１１に示す切削ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図15】図１５は、図１４の切削ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【図16】図１６は、図１１に示す追加洗浄ステップの一例を一部断面で示す側面図である。

【図17】図１７は、図１６の追加洗浄ステップ後の一状態を示す被加工物の要部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る被加工物１０の加工方法について、図面に基づいて説明する。まず、実施形態の加工対象である被加工物１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係る被加工物１０の一例を示す斜視図である。

【0013】

図１に示すように、被加工物１０は、シリコン（Ｓｉ）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を基板１１とする円板状の半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハである。被加工物１０は、基板１１の表面１２に形成される複数の分割予定ライン１３と、格子状に交差する複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域に形成されるデバイス１４とを有する。

【0014】

デバイス１４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）、あるいは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。

【0015】

また、被加工物１０は、基板１１の表面１２に機能層１６が積層されている。機能層１６は、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜からなる低誘電率絶縁体被膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜と呼ぶ）と、導電性の金属により構成された導電体膜とを備えている。Ｌｏｗ－ｋ膜は、導電体膜と積層されて、デバイス１４を形成する。導電体膜は、デバイス１４の回路を構成する。このために、デバイス１４は、互いに積層されたＬｏｗ－ｋ膜と、Ｌｏｗ－ｋ膜間に積層された導電体膜とにより構成される。なお、分割予定ライン１３の機能層１６は、Ｌｏｗ－ｋ膜により構成され、ＴＥＧ（Test Element Group）を除いて導電体膜を備えていない。ＴＥＧは、デバイス１４に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子である。

【0016】

被加工物１０は、環状フレーム３０及び貼着テープ３１に支持される。環状フレーム３０は、被加工物１０の外径より大きな開口を有する。環状フレーム３０は、プラズマエッチングに対して耐性を有する金属や樹脂等の材質で構成される。貼着テープ３１は、絶縁性の合成樹脂により構成された基材層と、基材層の表面及び裏面の少なくともいずれかに積層された粘着性を有する糊層とを含む。貼着テープ３１は、外周が環状フレーム３０の裏面側に貼着される。被加工物１０は、環状フレーム３０の開口の所定の位置に位置決めされ、裏面１５が貼着テープ３１に貼着されることによって、環状フレーム３０及び貼着テープ３１に固定される。

【0017】

次に、実施形態に係る被加工物１０の加工方法を説明する。図２は、実施形態に係る被加工物１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。被加工物１０の加工方法は、第１被覆ステップ１と、レーザー加工ステップ２と、保護膜洗浄ステップ３と、第２被覆ステップ４と、を含む。

【0018】

（第１被覆ステップ１）
図３は、図２に示す第１被覆ステップ１の一例を一部断面で示す側面図である。図４は、図３の第１被覆ステップ１後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。図３及び図４に示すように、第１被覆ステップ１は、被加工物１０の表面１２に水溶性保護膜２０を被覆するステップである。

【0019】

実施形態の第１被覆ステップ１では、保護膜被覆ユニット５０によって、被加工物１０の表面１２を水溶性樹脂５５で被覆する。保護膜被覆ユニット５０は、実施形態において、スピンコーターを含む。保護膜被覆ユニット５０は、保持テーブル５１と、クランプ部材５２と、回転軸部材５３と、水溶性樹脂供給ノズル５４と、を備える。

【0020】

第１被覆ステップ１では、まず、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル５１に吸引保持し、環状フレーム３０の外周部をクランプ部材５２で固定する。第１被覆ステップ１では、次に、回転軸部材５３によって保持テーブル５１を軸心回りに回転させた状態で、水溶性樹脂供給ノズル５４から水溶性樹脂５５を被加工物１０の表面１２に滴下させる。この際、水溶性樹脂供給ノズル５４は、被加工物１０の半径方向に往復移動してもいい。滴下された水溶性樹脂５５は、保持テーブル５１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１０の表面１２上を中心側から外周側に向けて流れていき、被加工物１０の表面１２の全面に塗布される。

【0021】

水溶性樹脂５５は、例えば、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）又はポリビニルピロリドン（Polyvinylpyrrolidone：ＰＶＰ）等の水溶性の液状樹脂である。水溶性樹脂５５には、例えば、株式会社ディスコ製のＨＯＧＯＭＡＸ（登録商標）が用いられる。第１被覆ステップ１では、被加工物１０の表面１２の全面に塗布された水溶性樹脂５５を乾燥及び硬化することによって、被加工物１０の表面１２の全面を覆う水溶性樹脂５５の層を形成する。これにより、被加工物１０の表面１２は、水溶性樹脂５５の層による水溶性保護膜２０に被覆される。水溶性保護膜２０は、実施形態において、透明である。これにより、後述のレーザー加工ユニット６０、レーザー加工装置（例えば、図１２のレーザー加工装置１００）又は切削装置（例えば、図１３の切削装置２００）のカメラ（例えば、図１１の撮像ユニット１４０又は図１３の撮像ユニット２６０）によるアライメントが可能である。

【0022】

（レーザー加工ステップ２）
図５は、図２に示すレーザー加工ステップ２の一例を一部断面で示す側面図である。図６は、図５のレーザー加工ステップ２後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。レーザー加工ステップ２は、第１被覆ステップ１を実施した後に実施される。図５及び図６に示すように、レーザー加工ステップ２は、被加工物１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線６５を被加工物１０の表面１２から分割予定ライン１３に沿って照射し、分割予定ライン１３に沿ったレーザー加工溝２１を被加工物１０の表面１２に形成するステップである。

【0023】

実施形態のレーザー加工ステップ２では、レーザー加工ユニット６０によって、被加工物１０の表面１２に形成される分割予定ライン１３に沿ってレーザー加工溝２１を形成する。レーザー加工ユニット６０は、保持テーブル６１と、クランプ部材６２と、保持テーブル６１の回転軸部材６３と、レーザー光線照射ユニット６４と、保持テーブル６１とレーザー光線照射ユニット６４とを相対的に移動させる移動ユニットと、を備える。

【0024】

レーザー加工ステップ２では、まず、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル６１に吸引保持し、環状フレーム３０の外周部をクランプ部材６２で固定する。レーザー加工ステップ２では、次に、分割予定ライン１３に沿って保持テーブル６１とレーザー光線照射ユニット６４とを相対的に移動させながら、レーザー光線照射ユニット６４からレーザー光線６５を被加工物１０の表面１２の分割予定ライン１３に照射させる。レーザー光線６５は、被加工物１０に対して吸収性を有する波長のレーザー光線である。

【0025】

図６に示すように、レーザー光線６５によって、被加工物１０の表面１２の全面を覆う水溶性保護膜２０のうち分割予定ライン１３に相当する領域の水溶性保護膜２０が除去されてレーザー加工溝２１が形成される。レーザー加工溝２１は、図６に示すように、分割予定ライン１３に相当する領域の水溶性保護膜２０、機能層１６及び基板１１の一部を除去して基板１１を露出させる。これにより、水溶性保護膜２０は、被加工物１０の表面１２において、デバイス１４を覆いかつ分割予定ライン１３を露出させる。この際、水溶性保護膜２０の表面には、レーザー加工により発生したデブリ２２が付着する。

【0026】

（保護膜洗浄ステップ３）
図７は、図２に示す保護膜洗浄ステップ３の一例を一部断面で示す側面図である。図８は、図７の保護膜洗浄ステップ３後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。保護膜洗浄ステップ３は、レーザー加工ステップ２を実施した後に実施される。図７及び図８に示すように、保護膜洗浄ステップ３は、被加工物１０の表面１２を洗浄し、水溶性保護膜２０とともにレーザー加工ステップ２で発生したデブリ２２を除去するステップである。

【0027】

実施形態の保護膜洗浄ステップ３では、洗浄ユニット７０によって、被加工物１０の表面１２を覆う水溶性保護膜２０を水７５で洗浄して除去する。洗浄ユニット７０は、保持テーブル７１と、クランプ部材７２と、回転軸部材７３と、洗浄ノズル７４と、を備える。

【0028】

保護膜洗浄ステップ３では、まず、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル７１に吸引保持し、環状フレーム３０の外周部をクランプ部材７２で固定する。保護膜洗浄ステップ３では、次に、回転軸部材７３によって保持テーブル７１を軸心回りに回転させた状態で、洗浄ノズル７４から水７５を被加工物１０の表面１２に向けて供給させる。水７５は、洗浄ノズル７４より上流の水路で１０～１２ＭＰａ程度に水圧が調整された加圧水である。水７５は、例えば、純水である。水７５は、エアーを混入させたバブル水であってもよい。また、水とエアーを合流させた所謂２流体で洗浄してもいい。

【0029】

洗浄ノズル７４は、水７５を供給しつつ、被加工物１０の半径方向に往復移動する。供給された水７５は、保持テーブル７１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１０の各デバイス１４の表面１２上を中心側から外周側に向けて流れていき、各デバイス１４の表面１２を覆った水溶性保護膜２０を洗浄する。被加工物１０の各デバイス１４の表面１２を覆った水溶性保護膜２０を洗浄することによって、デバイス１４の表面１２が露出する。

【0030】

洗浄ユニット７０は、保護膜被覆ユニット５０と兼用であってもよい。より詳しくは、洗浄ユニット７０の保持テーブル７１、クランプ部材７２及び回転軸部材７３は、保護膜被覆ユニット５０の保持テーブル５１、クランプ部材５２及び回転軸部材５３と兼用であってもよい。

【0031】

実施形態において、保護膜洗浄ステップ３は、レーザー加工ステップ２を実施した直後に実施される。なお、直後とは、レーザー加工ステップ２後で、かつレーザー加工ユニット６０によってレーザー加工ステップ２が実施された被加工物１０が洗浄ユニット７０まで搬送されてくるまでの所要時間経過した後をいう。レーザー加工ステップ２を実施した直後に保護膜洗浄ステップ３を実施することによって、水溶性保護膜２０が高温なデブリ２２によって徐々に変質して除去しづらくなる前に溶解させることができる。

【0032】

（第２被覆ステップ４）
図９は、図２に示す第２被覆ステップ４の一例を一部断面で示す側面図である。図１０は、図９の第２被覆ステップ４後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。第２被覆ステップ４は、保護膜洗浄ステップ３を実施した後に実施される。図９及び図１０に示すように、第２被覆ステップ４は、再度、被加工物１０の表面１２に水溶性保護膜２０を被覆するステップである。

【0033】

実施形態の第２被覆ステップ４では、第１被覆ステップ１で用いた保護膜被覆ユニット５０によって、被加工物１０の表面１２及びレーザー加工溝２１を水溶性樹脂５５で被覆する。保護膜被覆ユニット５０によって水溶性樹脂５５を塗布する手順は、第１被覆ステップ１と同様であるため、説明を省略する。レーザー加工溝２１が形成された被加工物１０に水溶性樹脂５５を改めて塗布することによって、被加工物１０の表面１２と、レーザー加工溝２１によって露出した機能層１６の側面及び基板１１も、水溶性樹脂５５の層による水溶性保護膜２０に被覆される。

【0034】

実施形態において、第２被覆ステップ４は、保護膜洗浄ステップ３を実施した直後に実施される。なお、直後とは、保護膜洗浄ステップ３後で、かつ洗浄ユニット７０によって保護膜洗浄ステップ３が実施された被加工物１０が保護膜被覆ユニット５０まで搬送されてくるまでの所要時間経過した後をいう。保護膜洗浄ステップ３を実施した直後に第２被覆ステップ４を実施することによって、被加工物１０に異物が付着し、異物ごと水溶性保護膜２０で被覆することを抑制できる。

【0035】

〔変形例〕
本発明の変形例に係る被加工物１０の加工方法について、図面に基づいて説明する。図１１は、変形例に係る被加工物１０の加工方法の流れを示すフローチャートである。変形例の被加工物１０の加工方法は、第１被覆ステップ１と、レーザー加工ステップ２と、保護膜洗浄ステップ３と、第２被覆ステップ４と、切削ステップ５と、追加洗浄ステップ６と、を含む。変形例において、第１被覆ステップ１、レーザー加工ステップ２、保護膜洗浄ステップ３、及び第２被覆ステップ４は、レーザー加工装置１００を用いて連続して実施される。また、変形例において、切削ステップ５及び追加洗浄ステップ６は、切削装置２００を用いて実施される。

【0036】

（レーザー加工装置の構成）
第１被覆ステップ１、レーザー加工ステップ２、保護膜洗浄ステップ３、及び第２被覆ステップ４を実施するレーザー加工装置１００の構成について説明する。図１２は、図１１に示す第１被覆ステップ１、レーザー加工ステップ２、保護膜洗浄ステップ３、及び第２被覆ステップ４を実施するレーザー加工装置１００の構成例を示す斜視図である。以下の説明において、Ｘ軸方向は、水平面における一方向である。Ｙ軸方向は、水平面において、Ｘ軸方向に直交する方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向である。変形例のレーザー加工装置１００は、加工送り方向がＸ軸方向であり、割り出し送り方向がＹ軸方向であり、集光点位置調整方向がＺ軸方向である。

【0037】

レーザー加工装置１００は、レーザー加工ユニット１１０と、Ｘ軸方向移動ユニット１２０と、Ｙ軸方向移動ユニット１３０と、撮像ユニット１４０と、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０と、載置台１７０と、搬送ユニット１８０と、制御ユニット１９０と、を備える。

【0038】

レーザー加工ユニット１１０は、実施形態のレーザー加工ユニット６０に相当し、被加工物１０をレーザー加工するユニットである。レーザー加工ユニット１１０は、保持テーブル１１１と、レーザー光線照射ユニット１１４と、を備える。

【0039】

保持テーブル１１１は、被加工物１０を保持面１１２で保持する。保持テーブル１１１の周囲には、被加工物１０を支持する環状フレーム３０を挟持するクランプ部材１１３が複数配置されている。保持テーブル１１１は、Ｚ軸と平行な軸心回りに回転される。保持テーブル１１１は、Ｘ軸方向移動プレート１２１を介して、Ｘ軸方向移動ユニット１２０によりＸ軸方向に移動される。保持テーブル１１１は、Ｙ軸方向移動プレート１３１を介して、Ｙ軸方向移動ユニット１３０によりＹ軸方向に移動される。レーザー光線照射ユニット１１４は、保持テーブル１１１に保持された被加工物１０に対してレーザービームを照射するユニットである。

【0040】

Ｘ軸方向移動ユニット１２０は、保持テーブル１１１とレーザー光線照射ユニット１１４とを加工送り方向であるＸ軸方向に相対移動させるユニットである。Ｙ軸方向移動ユニット１３０は、保持テーブル１１１とレーザー光線照射ユニット１１４とを割り出し送り方向であるＹ軸方向に相対移動させるユニットである。レーザー加工装置１００は、さらに、レーザー光線照射ユニット１１４の焦点位置を調整するために、保持テーブル１１１とレーザー光線照射ユニット１１４とをＺ軸方向に相対移動させるＺ軸方向移動ユニットを含んでもよい。

【0041】

レーザー加工装置１００は、保持テーブル１１１とレーザー光線照射ユニット１１４とを相対的に移動させながら、レーザー光線照射ユニット１１４により被加工物１０にレーザービームを照射することによって、被加工物１０にレーザー加工を施す。レーザー加工装置１００によるレーザー加工は、例えば、ステルスダイシングによって被加工物１０の内部に改質層を形成する改質層形成加工、被加工物１０の表面１２にレーザー加工溝２１を形成する溝加工、又は分割予定ライン１３に沿って被加工物１０を切断する切断加工等である。

【0042】

撮像ユニット１４０は、保持テーブル１１１に保持された被加工物１０を撮像する。撮像ユニット１４０は、変形例において、レーザー光線照射ユニット１１４とＸ軸方向に並列する位置に固定される。撮像ユニット１４０は、保持テーブル１１１に保持された被加工物１０を撮像するＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサを使ったカメラであり、赤外線カメラ等を含む。撮像ユニット１４０は、被加工物１０を撮像して、被加工物１０とレーザー光線照射ユニット１１４との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を制御ユニット１９０に出力する。

【0043】

保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０は、保護膜被覆ユニット５０及び洗浄ユニット７０に相当し、被加工物１０に水溶性保護膜２０を被覆し、被加工物１０を水で洗浄するユニットである。保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０は、保持テーブル１５１と、クランプ部材１５２と、水溶性樹脂供給ノズル１５４と、洗浄ノズル１５６と、を保持テーブル１５１、水溶性樹脂供給ノズル１５４及び洗浄ノズル１５６を収容する塗布及び洗浄室と、備える。

【0044】

保持テーブル１５１は、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル５１に吸引保持する。保持テーブル１５１は、Ｚ軸に平行な回転軸回りに回転可能である。クランプ部材１５２は、環状フレーム３０の外周部を固定する。

【0045】

水溶性樹脂供給ノズル１５４は、保持テーブル１５１の上方に位置する作動位置と、保持テーブル１５１の上方から離間した退避位置との間で、Ｘ－Ｙ平面上を移動可能である。水溶性樹脂供給ノズル１５４は、保持テーブル１５１に保持された被加工物１０の表面１２に、水溶性樹脂を滴下させる。水溶性樹脂供給ノズル１５４は、水溶性樹脂を滴下しつつ、保持テーブル１５１に保持された被加工物１０半径方向に往復移動する。

【0046】

洗浄ノズル１５６は、保持テーブル１５１の上方に位置する作動位置と、保持テーブル１５１の上方から離間した退避位置との間で、Ｘ－Ｙ平面上を移動可能である。洗浄ノズル１５６は、保持テーブル１５１に保持された被加工物１０の表面１２に向けて、水を供給させる。洗浄ノズル１５６は、水を供給しつつ、保持テーブル１５１に保持された被加工物１０半径方向に往復移動する。

【0047】

被加工物１０に水溶性保護膜２０を被覆する保護膜被覆ユニットと、被加工物１０を水で洗浄する洗浄ユニットとは、変形例では兼用の保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０であるが、本発明では別ユニットであってもよい。また、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０は、被覆後及び洗浄後の被加工物１０を乾燥させるために被加工物１０に対してエアーを噴出させるエアー供給部をさらに備えてもよい。

【0048】

載置台１７０は、上面の載置面１７１に収容カセット４０が載置される。載置面１７１は、Ｚ軸方向に昇降自在である。載置台１７０は、載置面１７１に載置された収容カセット４０をＺ軸方向に移動させる。収容カセット４０は、各種の加工装置間を搬送され、各種の加工装置に設置される。収容カセット４０は、変形例において、図１２に示すように、レーザー加工装置１００の載置台１７０に載置される。また、収容カセット４０は、後述の図１３に示す切削装置２００に搬送された際には、切削装置２００の載置台２７０に載置される。

【0049】

搬送ユニット１８０は、被加工物１０を載置台１７０に載置された収容カセット４０と、保持テーブル１１１と、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０との間で搬送するユニットである。搬送ユニット１８０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動自在であるように、レーザー加工装置１００の装置本体の天井を構成する壁等に設けられている。

【0050】

搬送ユニット１８０は、レーザー加工前の被加工物１０を、載置台１７０に載置された収容カセット４０から取り出して、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０の保持テーブル１５１に載置させる。搬送ユニット１８０は、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０により水溶性保護膜２０を被覆した後の被加工物１０を、保持テーブル１５１からレーザー加工ユニット１１０に搬送して、レーザー加工ユニット１１０の保持テーブル１１１に載置させる。搬送ユニット１８０は、レーザー加工後の被加工物１０を、保持テーブル１１１から保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０に搬送して、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０の保持テーブル１５１に載置させる。搬送ユニット１８０は、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０により洗浄し、水溶性保護膜２０を再度被覆した後の被加工物１０を、載置台１７０に載置された収容カセット４０内に収容する。

【0051】

制御ユニット１９０は、レーザー加工装置１００の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物１０に対する加工動作をレーザー加工装置１００に実行させる。制御ユニット１９０は、演算手段としての演算処理装置と、記憶手段としての記憶装置と、通信手段としての入出力インターフェース装置と、を含むコンピュータである。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを有する。演算処理装置は、記憶装置に格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行う。演算処理装置は、演算結果に従って、入出力インターフェース装置を介して各種制御信号を上述した各構成要素に出力し、レーザー加工装置１００の制御を行う。制御ユニット１９０は、例えば、加工動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報等を登録する際に用いる操作手段等と接続する。

【0052】

変形例の第１被覆ステップ１では、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって、被加工物１０の表面１２を水溶性樹脂で被覆する。保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって水溶性樹脂を塗布する手順は、実施形態の第１被覆ステップ１における保護膜被覆ユニット５０による手順と同様であるため、説明を省略する。

【0053】

変形例のレーザー加工ステップ２では、レーザー加工ユニット１１０によって、被加工物１０の表面１２に形成される分割予定ライン１３に沿ってレーザー加工溝２１を形成する。レーザー加工ユニット１１０によってレーザー加工溝２１を形成する手順は、実施形態のレーザー加工ステップ２におけるレーザー加工ユニット６０による手順と同様であるため、説明を省略する。

【0054】

変形例の保護膜洗浄ステップ３では、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって、被加工物１０の表面１２を覆う水溶性保護膜２０を水で洗浄して除去する。保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって水溶性保護膜２０を水で洗浄して除去する手順は、実施形態の保護膜洗浄ステップ３における洗浄ユニット７０による手順と同様であるため、説明を省略する。

【0055】

変形例の第２被覆ステップ４では、保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって、被加工物１０の表面１２及びレーザー加工溝２１を水溶性樹脂で被覆する。保護膜被覆及び洗浄ユニット１５０によって水溶性樹脂を塗布する手順は、第１被覆ステップ１と同様であるため、説明を省略する。

【0056】

（切削装置の構成）
切削ステップ５及び追加洗浄ステップ６を実施する切削装置２００の構成について説明する。図１３は、図１１に示す切削ステップ５及び追加洗浄ステップ６を実施する切削装置２００の構成例を示す斜視図である。変形例の切削装置２００は、加工送り方向がＸ軸方向であり、割り出し送り方向がＹ軸方向であり、切り込み送り方向がＺ軸方向である。

【0057】

切削装置２００は、保持テーブル２１０と、切削ユニット２２０と、不図示のＸ軸方向移動ユニットと、Ｙ軸方向移動ユニット２３０と、Ｚ軸方向移動ユニット２４０と、洗浄ユニット２５０と、撮像ユニット２６０と、載置台２７０と、を備える。

【0058】

保持テーブル２１０は、被加工物１０を保持面２１１で保持する。保持テーブル２１０の周囲には、被加工物１０を支持する環状フレーム３０を挟持するクランプ部材２１２（図１４参照）が複数配置されている。保持テーブル２１０は、保持テーブル２１０を支持する回転軸部材２１３（図１４参照）の軸心回りに回転される。保持テーブル２１０は、切削ユニット２２０の下方の加工領域と、切削ユニット２２０の下方から離間して被加工物１０が搬入出される領域とに亘って、不図示のＸ軸方向移動ユニットによりＸ軸方向に移動される。

【0059】

切削ユニット２２０は、保持テーブル２１０に保持された被加工物１０を切削して複数のチップ１７に分割する切削ブレード２２１を着脱自在に装着した切削手段である。切削ユニット２２０は、Ｙ軸方向移動ユニット２３０及びＺ軸方向移動ユニット２４０を介して、装置本体から立設した柱に設けられる。切削ユニット２２０は、保持テーブル２１０に保持された被加工物１０に対して、Ｙ軸方向移動ユニット２３０によりＹ軸方向に移動自在、かつ、Ｚ軸方向移動ユニット２４０によりＺ軸方向に移動自在である。切削ユニット２２０は、Ｙ軸方向移動ユニット２３０及びＺ軸方向移動ユニット２４０により、保持テーブル２１０の保持面２１１の任意の位置に切削ブレード２２１を位置付け可能である。切削ユニット２２０は、切削ブレード２２１と、スピンドルハウジング２２２と、スピンドル２２３と（図１４参照）、スピンドル２２３に装着され切削ブレード２２１が固定されるマウントフランジ２２４（図１４参照）と、切削水供給ユニット２２５（図１４参照）と、を備える。

【0060】

切削ブレード２２１は、略リング形状を有する極薄の切削砥石である。切削ブレード２２１は、変形例において、いわゆるハブブレードであり、スピンドル２２３に固定されたマウントフランジ２２４に装着される円環状の円形基台と、円形基台の外周縁に配設される所定厚みの円環状の切り刃とを備える。円形基台は、導電性の金属で構成される。切り刃は、ダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒と、金属や樹脂等のボンド材（結合材）とからなる。

【0061】

スピンドルハウジング２２２は、Ｙ軸方向移動ユニット２３０及びＺ軸方向移動ユニット２４０を介して、装置本体から立設した柱に支持される。スピンドルハウジング２２２は、Ｙ軸方向移動ユニット２３０及びＺ軸方向移動ユニット２４０によってＺ軸方向に移動自在に設けられる。スピンドルハウジング２２２は、保持テーブル２１０に保持された被加工物１０に対して、Ｙ軸方向移動ユニット２３０によりＹ軸方向に移動自在、かつ、Ｚ軸方向移動ユニット２４０によりＺ軸方向に移動自在である。

【0062】

スピンドル２２３は、スピンドルハウジング２２２内に軸心回りに回転自在に設けられる。スピンドル２２３は、不図示のスピンドルモータ等が駆動することにより回転する。スピンドル２２３は、先端部にマウントフランジ２２４を介して切削ブレード２２１が装着される。切削ユニット２２０のスピンドル２２３及び切削ブレード２２１の軸心は、変形例において、Ｙ軸方向と平行な方向に設定される。

【0063】

切削水供給ユニット２２５は、切削水供給ノズル２２６と、不図示の給水源と、を含む。切削水供給ノズル２２６は、スピンドルハウジング２２２と一体的に移動するように、スピンドルハウジング２２２に対して固定されている。切削水供給ノズル２２６は、不図示の給水源と接続する。給水源は、例えば、切削水を貯留するタンクと、タンクの切削水を切削水供給ノズル２２６に供給するポンプと、を含む。切削水供給ノズル２２６は、切削ユニット２２０による切削加工中に、給水源から供給される切削水を、被加工物１０及び切削ブレード２２１に供給する。

【0064】

洗浄ユニット２５０は、切削加工後の被加工物１０を水で洗浄するユニットである。洗浄ユニット２５０は、保持テーブル２５１と、クランプ部材２５２と、回転軸部材２５３と（図１６参照）、洗浄ノズル２５６と、を保持テーブル２５１及び洗浄ノズル２５６を収容する洗浄室と、備える。

【0065】

保持テーブル２５１は、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル５１に吸引保持する。クランプ部材１５２は、環状フレーム３０の外周部を固定する。保持テーブル２５１は、保持テーブル２５１を支持する回転軸部材２５３（図１６参照）の軸心回りに回転可能である。

【0066】

洗浄ノズル２５６は、保持テーブル２５１の上方に位置する作動位置と、保持テーブル２５１の上方から離間した退避位置との間で、Ｘ－Ｙ平面上を移動可能である。洗浄ノズル２５６は、保持テーブル２５１に保持された被加工物１０の表面１２に向けて、水２５７（図１６参照）を供給させる。洗浄ノズル２５６は、水２５７を供給しつつ、保持テーブル２５１に保持された被加工物１０半径方向に往復移動する。

【0067】

撮像ユニット２６０は、切削ユニット２２０と一体的に移動するように、切削ユニット２２０に固定されている。撮像ユニット２６０は、保持テーブル２１０に保持された被加工物１０を撮像するＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサを使ったカメラであり、赤外線カメラ等を含む。撮像ユニット２６０は、被加工物１０を撮像して、被加工物１０と切削ブレード２２１との位置合わせを行うアライメントを遂行するための画像を得て、得た画像を制御ユニット２９０に出力する。

【0068】

載置台２７０は、上面の載置面２７１に収容カセット４０が載置される。載置面２７１は、Ｚ軸方向に昇降自在である。載置台２７０は、載置面２７１に載置された収容カセット４０をＺ軸方向に移動させる。

【0069】

制御ユニット２９０は、切削装置２００の上述した各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物１０に対する加工動作を切削装置２００に実行させる。制御ユニット２９０は、演算手段としての演算処理装置と、記憶手段としての記憶装置と、通信手段としての入出力インターフェース装置と、を含むコンピュータである。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ又はＲＡＭ等のメモリを有する。演算処理装置は、記憶装置に格納された所定のプログラムに基づいて各種の演算を行う。演算処理装置は、演算結果に従って、入出力インターフェース装置を介して各種制御信号を上述した各構成要素に出力し、切削装置２００の制御を行う。制御ユニット２９０は、例えば、加工動作の状態を表示する表示手段や、オペレータが加工内容情報等を登録する際に用いる操作手段等と接続する。

【0070】

（切削ステップ５）
図１４は、図１１に示す切削ステップ５の一例を一部断面で示す側面図である。図１５は、図１４の切削ステップ５後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。図１４及び図１５に示すように、切削ステップ５は、水溶性保護膜２０が被覆された被加工物１０の表面１２に水２２７を供給しながら、レーザー加工溝２１の中央に切削ブレード２２１で分割溝２３を形成しつつ、水溶性保護膜２０を水２２７で除去するステップである。切削ステップ５は、レーザー加工装置１００から被加工物１０を搬出した後、被加工物１０に水２２７を供給しながら切削ブレード２２１で切削する切削装置２００を用いて実施される。

【0071】

変形例の切削ステップ５では、切削水供給ユニット２２５によって、水溶性保護膜２０が被覆された被加工物１０の表面１２に水２２７を供給する。また、変形例の切削ステップ５では、切削ユニット２２０の切削ブレード２２１によって、被加工物１０のレーザー加工溝２１の中央に分割溝２３を形成する。

【0072】

切削ステップ５では、まず、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル２１０の保持面２１１に吸引保持し、環状フレーム３０の外周部をクランプ部材２１２で固定する。切削ステップ５では、次に、切削ユニット２２０と被加工物１０との位置合わせを行う。より具体的には、不図示のＸ軸方向移動ユニットが、保持テーブル２１０を切削ユニット２２０の下方の加工領域まで移動させ、撮像ユニット２６０で被加工物１０を撮影しアライメントする事で、切削ブレード２２１の加工点を、被加工物１０の分割予定ライン１３に位置合わせさせる。

【0073】

切削ステップ５では、次に、切削水供給ユニット２２５の切削水供給ノズル２２６から、被加工物１０の表面１２向けての水２２７の供給を開始させる。切削ステップ５では、次に、Ｙ軸方向移動ユニット２３０及びＺ軸方向移動ユニット２４０によって、保持テーブル２１０と切削ユニット２２０の切削ブレード２２１とを分割予定ライン１３に沿って相対的に移動させながら、切削ブレード２２１が貼着テープ３１に到達するまで切り込ませて分割溝２３を形成する。

【0074】

切削ブレード２２１による切削加工中に切削水供給ユニット２２５から供給された水２２７によって、被加工物１０の表面１２を覆う水溶性保護膜２０は除去される。図１５に示すように、被加工物１０の表面１２の水溶性保護膜２０の一部が除去しきれなかった場合であっても、追加洗浄ステップ６を実施することで、被加工物１０の表面１２から水溶性保護膜２０を除去することができる。

【0075】

（追加洗浄ステップ６）
図１６は、図１１に示す追加洗浄ステップ６の一例を一部断面で示す側面図である。図１７は、図１６の追加洗浄ステップ６後の一状態を示す被加工物１０の要部の断面図である。追加洗浄ステップ６は、切削ステップ５を実施した後に実施される。図１６及び図１７に示すように、追加洗浄ステップ６は、切削装置２００が備える洗浄ユニット２５０で被加工物１０に水２５７を供給し、被加工物１０の表面１２を洗浄するステップである。

【0076】

変形例の追加洗浄ステップ６では、まず、貼着テープ３１を介して被加工物１０の裏面１５側を保持テーブル２５１に吸引保持し、環状フレーム３０の外周部をクランプ部材２５２で固定する。追加洗浄ステップ６では、次に、回転軸部材２５３によって保持テーブル２５１を軸心回りに回転させた状態で、洗浄ノズル２５６から水２５７を被加工物１０の表面１２に向けて供給させる。水２５７は、洗浄ノズル２５６より上流の水路で１０～１２ＭＰａ程度に水圧が調整された加圧水である。水２５７は、例えば、純水である。水２５７は、エアーを混入させたバブル水であってもよい。また、水とエアーを合流させた所謂２流体で洗浄してもいい。

【0077】

洗浄ノズル２５６は、水２５７を供給しつつ、被加工物１０の半径方向に往復移動する。供給された水２５７は、保持テーブル２５１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１０の各デバイス１４の表面１２上を中心側から外周側に向けて流れていき、各デバイス１４の表面１２を覆った水溶性保護膜２０を洗浄する。被加工物１０の各デバイス１４の表面１２を覆った水溶性保護膜２０を洗浄することによって、デバイス１４の表面１２が露出する。

【0078】

以上説明したように、実施形態及び変形例に係る被加工物１０の加工方法は、レーザー加工後に、水溶性保護膜２０を洗浄して除去してから、再度、被加工物１０の表面１２に水溶性保護膜２０を被覆する。これにより、デブリ２２を除去しつつ、レーザー加工装置から搬出して切削加工まで所定時間以上保管する場合でも、被加工物１０の表面１２を保護しておくことができる。さらに、保管用に被覆した水溶性保護膜２０の除去は、切削水（水２２７）を供給する切削工程（例えば、変形例の切削ステップ５）で実施することができる。

【0079】

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】

【0080】

１０ 被加工物
１２ 表面
１３ 分割予定ライン
１４ デバイス
２０ 水溶性保護膜
２１ レーザー加工溝
２２ デブリ
２３ 分割溝
５０ 保護膜被覆ユニット
５５ 水溶性樹脂
６０ レーザー加工ユニット
６５ レーザー光線
７０ 洗浄ユニット
７５ 水
１００ レーザー加工装置
１１０ レーザー加工ユニット
１５０ 保護膜被覆及び洗浄ユニット
２００ 切削装置
２２０ 切削ユニット
２２１ 切削ブレード
２２５ 切削水供給ユニット
２５０ 洗浄ユニット

【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】