JP2018181901A - 加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属を含む積層体が切断予定ラインに重ねて形成された板状の被加工物を加工する際に、加工の品質を維持しながら加工の速度を高められる加工方法を提供する。
【解決手段】切断予定ラインに重ねて形成された金属を含む積層体を表面側に有する板状の被加工物を加工する加工方法であって、保持テーブルで被加工物の裏面側を保持して積層体を露出させる保持ステップと、保持ステップを実施した後、被加工物を切断予定ラインに沿って切削ブレードで切削し、積層体を分断する切削溝を形成する切削ステップと、切削ステップを実施した後、レーザビームを切削溝に沿って照射するレーザ加工ステップと、を含み、切削ステップでは、被加工物に有機酸と酸化剤とを含む切削液を供給しつつ切削を遂行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、金属を含む積層体が切断予定ラインに重ねて形成された板状の被加工物を加工するための加工方法に関する。

携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料でなるウェーハの表面を複数の切断予定ライン（ストリート）で区画し、各領域にデバイスを形成した後、この切断予定ラインに沿ってウェーハを切断することによって得られる。

近年では、上述のようなウェーハの切断予定ライン上に、デバイスの電気的特性を評価するためのＴＥＧ（Test Elements Group）と呼ばれる評価用の素子を配置することが多い（例えば、特許文献１，２等参照）。切断予定ライン上にＴＥＧを配置することで、デバイスチップの取り数を最大限に確保できるとともに、評価後の不要なＴＥＧをウェーハの切断と同時に除去できる。

特開平６−３４９９２６号公報 特開２００５−２１９４０号公報

しかしながら、結合材に砥粒が分散されてなる切削ブレードでＴＥＧのような金属を含む積層体を切削、除去しようとすると、積層体に含まれる金属が切削の際に伸び、バリと呼ばれる突起が発生し易くなる。また、切削ブレードによる加工の速度が高くなって発熱量が増えると、バリも大きくなり易い。そのため、この方法では、加工の品質が低下しないように、加工の速度を低く抑える必要があった。

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、金属を含む積層体が切断予定ラインに重ねて形成された板状の被加工物を加工する際に、加工の品質を維持しながら加工の速度を高められる加工方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、切断予定ラインに重ねて形成された金属を含む積層体を表面側に有する板状の被加工物を加工する加工方法であって、保持テーブルで被加工物の裏面側を保持して該積層体を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、被加工物を該切断予定ラインに沿って切削ブレードで切削し、該積層体を分断する切削溝を形成する切削ステップと、該切削ステップを実施した後、レーザビームを該切削溝に沿って照射するレーザ加工ステップと、を備え、該切削ステップでは、被加工物に有機酸と酸化剤とを含む切削液を供給しつつ切削を遂行する加工方法が提供される。

上述した本発明の一態様において、該レーザ加工ステップでは、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射して被加工物を該切断予定ラインに沿って厚み方向に切断しても良い。

また、上述した本発明の一態様において、該レーザ加工ステップでは、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して被加工物に該切削溝に沿った改質層を形成し、該レーザ加工ステップを実施した後、被加工物を該改質層に沿って分割する分割ステップを更に備えても良い。

また、上述した本発明の一態様において、該レーザ加工ステップでは、被加工物の該裏面にレーザビームを照射し、該切削ステップを実施した後、該レーザ加工ステップを実施する前に、被加工物の該表面にシートを貼着するシート貼着ステップを更に備えても良い。

本発明の一態様に係る加工方法では、金属を含む積層体を分断する切削溝を形成する際に、有機酸と酸化剤とを含む切削液を供給するので、有機酸と酸化剤とで金属を改質してその延性を低下させながら切削を遂行できる。これにより、加工の速度を高めてもバリの発生を抑制できる。すなわち、加工の品質を維持しながら加工の速度を高められる。

図１（Ａ）は、被加工物の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物の表面側の一部を拡大した平面図である。 図２（Ａ）は、第１シート貼着ステップを説明するための斜視図であり、図２（Ｂ）は、第１保持ステップを説明するための一部断面側面図である。 切削ステップを説明するための一部断面側面図である。 図４（Ａ）は、第２シート貼着ステップを説明するための斜視図であり、図４（Ｂ）は、第２保持ステップを説明するための一部断面側面図である。 図５（Ａ）は、レーザ加工ステップを説明するための一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、変形例に係るレーザ加工ステップを説明するための一部断面側面図である。 分割ステップを説明するための一部断面側面図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、変形例に係る分割ステップを説明するための一部断面側面図である。 切削液を供給するための別の態様のノズルを示す側面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る加工方法は、切断予定ラインに重ねて形成された金属を含む積層体を表面側に有する板状の被加工物を加工するための加工方法であって、第１シート貼着ステップ（図２（Ａ）参照）、第１保持ステップ（図２（Ｂ）参照）、切削ステップ（図３参照）、第２シート貼着ステップ（図４（Ａ）参照）、第２保持ステップ（図４（Ｂ）参照）、及びレーザ加工ステップ（図５（Ａ）参照）を含む。

第１シート貼着ステップでは、表面側に積層体を有する被加工物の裏面にシート（保護部材）を貼る。第１保持ステップでは、切断予定ラインに重ねて形成された積層体が露出するように、被加工物の裏面側を切削装置のチャックテーブル（第１保持テーブル）で保持する。切削ステップでは、有機酸と酸化剤とを含む切削液を供給しながら被加工物を切断予定ラインに沿って切削し、積層体を分断する切削溝を形成する。

第２シート貼着ステップでは、被加工物の表面にシート（保護部材）を貼る。第２保持ステップでは、被加工物の表面側をレーザ加工装置のチャックテーブル（第２保持テーブル）で保持する。レーザ加工ステップでは、被加工物の裏面側からレーザビームを照射して被加工物を切断予定ラインに沿って切断する。以下、本実施形態に係る加工方法について詳述する。

図１（Ａ）は、本実施形態に係る加工方法で加工される被加工物１１の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、被加工物１１の表面１１ａ側の一部を拡大した平面図である。図１（Ａ）に示すように、本実施形態の被加工物１１は、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料を用いて円盤状に形成されたウェーハであり、その表面１１ａ側は、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられる。

デバイス領域は、格子状に配列された切断予定ライン（ストリート）１３で更に複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。また、図１（Ｂ）に示すように、切断予定ライン１３上には、金属を含む積層体１７が設けられている。この積層体１７によって、例えば、ＴＥＧ（Test Elements Group）等と呼ばれる評価用の素子が形成される。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。同様に、デバイス１５や積層体１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。例えば、電極として機能する積層体１７が切断予定ライン１３に沿って形成されたパッケージ基板等を被加工物１１として用いることもできる。

本実施形態の加工方法では、まず、上述した被加工物１１の裏面１１ｂにシート（保護部材）を貼る第１シート貼着ステップを行う。図２（Ａ）は、第１シート貼着ステップを説明するための斜視図である。図２（Ａ）に示すように、第１シート貼着ステップでは、被加工物１１よりも径の大きい樹脂製のシート（保護部材）２１を被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼る。また、シート２１の外周部分に環状のフレーム２３を固定する。

これにより、被加工物１１は、シート２１を介して環状のフレーム２３に支持される。なお、本実施形態では、シート２１を介して環状のフレーム２３に支持された状態の被加工物１１を加工する例について説明するが、シート２１やフレーム２３を用いずに被加工物１１を加工することもできる。この場合には、第１シート貼着ステップが省略される。また、樹脂製のシート２１の代わりに、被加工物１１と同等のウェーハやその他の基板等を保護部材として被加工物１１に貼っても良い。

第１シート貼着ステップの後には、被加工物１１を切削装置のチャックテーブル（第１保持テーブル）で保持する第１保持ステップを行う。図２（Ｂ）は、第１保持ステップを説明するための一部断面側面図である。第１保持ステップは、例えば、図２（Ｂ）に示す切削装置２を用いて行われる。切削装置２は、被加工物１１を吸引、保持するためのチャックテーブル（第１保持テーブル）４を備えている。

チャックテーブル４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、加工送り機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この加工送り機構によって加工送り方向（第１水平方向）に移動する。

チャックテーブル４の上面の一部は、被加工物１１（シート２１）を吸引、保持するための保持面４ａになっている。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面４ａに作用させることで、被加工物１１は、チャックテーブル４に吸引、保持される。このチャックテーブル４の周囲には、環状のフレーム２３を固定するための複数のクランプ６が設けられている。

第１保持ステップでは、まず、被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼られているシート２１をチャックテーブル４の保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。併せて、クランプ６でフレーム２３を固定する。これにより、被加工物１１は、表面１１ａ側の積層体１７が上方に露出した状態で保持される。

第１保持ステップの後には、積層体１７を分断する切削溝を形成する切削ステップを行う。図３は、切削ステップを説明するための一部断面側面図である。切削ステップは、引き続き切削装置２を用いて行われる。図３に示すように、切削装置２は、チャックテーブル４の上方に配置された切削ユニット８を更に備えている。

切削ユニット８は、加工送り方向に対して概ね垂直な回転軸となるスピンドル（不図示）を備えている。スピンドルの一端側には、結合材に砥粒が分散されてなる環状の切削ブレード１０が装着されている。スピンドルの他端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、スピンドルの一端側に装着された切削ブレード１０は、この回転駆動源から伝わる力によって回転する。

また、スピンドルは、移動機構（不図示）に支持されている。切削ブレード１０は、この移動機構によって、加工送り方向に垂直な割り出し送り方向（第２水平方向）、及び鉛直方向に移動する。切削ブレード１０の側方には、一対のノズル１２が切削ブレード１０を挟むように配置されている。ノズル１２は、切削ブレード１０や被加工物１１に対して切削液１４を供給できるように構成される。

切削ステップでは、まず、チャックテーブル４を回転させて、対象となる切断予定ライン１３の伸長する方向を切削装置２の加工送り方向に合わせる。また、チャックテーブル４及び切削ユニット８を相対的に移動させて、対象となる切断予定ライン１３の延長線上に切削ブレード１０の位置を合わせる。そして、切削ブレード１０の下端を積層体１７の下面より低い位置まで移動させる。

その後、切削ブレード１０を回転させながら加工送り方向にチャックテーブル４を移動させる。併せて、ノズル１２から、切削ブレード１０及び被加工物１１に対し、有機酸と酸化剤とを含む切削液１４を供給する。これにより、対象の切断予定ライン１３に沿って切削ブレード１０を切り込ませ、積層体１７を分断する切削溝１９ａを被加工物１１の表面１１ａ側に形成できる。

本実施形態のように、切削液１４に有機酸を含ませることで、積層体１７中の金属を改質して、その延性を抑えることができる。また、切削液１４に酸化剤を含ませることで、積層体１７中の金属の表面が酸化し易くなる。その結果、積層体１７中の金属の延性を十分に下げて加工性を高められる。

切削液１４に含まれる有機酸としては、例えば、分子内に少なくとも１つのカルボキシル基と少なくとも１つのアミノ基とを有する化合物を用いることができる。この場合、アミノ基のうち少なくとも１つは、２級又は３級のアミノ基であると好ましい。また、有機酸として用いる化合物は、置換基を有していてもよい。

有機酸として用いることのできるアミノ酸としては、グリシン、ジヒドロキシエチルグリシン、グリシルグリシン、ヒドロキシエチルグリシン、Ｎ−メチルグリシン、β−アラニン、Ｌ−アラニン、Ｌ−２−アミノ酪酸、Ｌ−ノルバリン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−ノルロイシン、Ｌ−アロイソロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、サルコシン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−リシン、タウリン、Ｌ−セリン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−アロトレオニン、Ｌ−ホモセリン、Ｌ−チロキシン、Ｌ−チロシン、３，５−ジヨード−Ｌ−チロシン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−Ｌ−アラニン、４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリン、Ｌ−システィン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−エチオニン、Ｌ−ランチオニン、Ｌ−シスタチオニン、Ｌ−シスチン、Ｌ−システィン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｌ−アスパラギン酸、Ｓ−（カルボキシメチル）−Ｌ−システィン、４−アミノ酪酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、アザセリン、Ｌ−カナバニン、Ｌ−シトルリン、Ｌ−アルギニン、δ−ヒドロキシ−Ｌ−リシン、クレアチン、Ｌ−キヌレニン、Ｌ−ヒスチジン、１−メチル−Ｌ−ヒスチジン、３−メチル−Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、エルゴチオネイン、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンＩＩ及びアンチパイン等が挙げられる。中でも、グリシン、Ｌ−アラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−リシン、ジヒドロキシエチルグリシンが好ましい。

また、有機酸として用いることのできるアミノポリ酸としては、イミノジ酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチレンスルホン酸、１，２−ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、β−アラニンジ酢酸、Ｎ−（２−カルボキシラートエチル）−Ｌ−アスパラギン酸、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジ酢酸等が挙げられる。

更に、有機酸として用いることのできるカルボン酸としては、ギ酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、コハク酸、ピメリン酸、メルカプト酢酸、グリオキシル酸、クロロ酢酸、ピルビン酸、アセト酢酸、グルタル酸等の飽和カルボン酸や、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の不飽和カルボン酸、安息香酸類、トルイル酸、フタル酸類、ナフトエ酸類、ピロメット酸、ナフタル酸等の環状不飽和カルボン酸等が挙げられる。

切削液１４に含まれる酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、セリウム酸塩、バナジン酸塩、オゾン水および銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩や、その有機錯塩等を用いることができる。

また、切削液１４には、防食剤が混合されても良い。防食剤を混合することで、被加工物１１に含まれる金属の腐食（溶出）を防止できる。防食剤としては、例えば、分子内に３つ以上の窒素原子を有し、且つ、縮環構造を有する複素芳香環化合物、又は、分子内に４つ以上の窒素原子を有する複素芳香環化合物を用いることが好ましい。更に、芳香環化合物は、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基を含むことが好ましい。具体的には、テトラゾール誘導体、１，２，３−トリアゾール誘導体、及び１，２，４−トリアゾール誘導体であることが好ましい。

防食剤として用いることのできるテトラゾール誘導体としては、テトラゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、テトラゾールの５位に、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、又は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基が導入されたものが挙げられる。

また、防食剤として用いることのできる１，２，３−トリアゾール誘導体としては、１，２，３−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，３−トリアゾールの４位及び／又は５位に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。

また、防食剤として用いることのできる１，２，４−トリアゾール誘導体としては、１，２，４−トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，４−トリアゾールの２位及び／又は５位に、スルホ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。

上述の手順を繰り返し、全ての切断予定ライン１３に沿って切削溝１９ａが形成されると、切削ステップは終了する。本実施形態では、有機酸と酸化剤とを含む切削液１４を被加工物１１に供給しながら切削を遂行するので、積層体１７に含まれる金属を改質してその延性を低下させながら切削を遂行できる。これにより、加工の速度を高めてもバリの発生を抑制できる。

切削ステップの後には、被加工物１１の表面１１ａにシート（保護部材）を貼る第２シート貼着ステップを行う。図４（Ａ）は、第２シート貼着ステップを説明するための斜視図である。図４（Ａ）に示すように、第２シート貼着ステップでは、被加工物１１よりも径の大きい樹脂製のシート（保護部材）２５を被加工物１１の表面１１ａに貼る。また、シート２５の外周部分に環状のフレーム２７を固定する。

これにより、被加工物１１は、シート２５を介して環状のフレーム２７に支持される。なお、本実施形態では、シート２５を介して環状のフレーム２７に支持された状態の被加工物１１を加工する例について説明するが、シート２５やフレーム２７を用いずに被加工物１１を加工することもできる。この場合には、第２シート貼着ステップが省略される。また、樹脂製のシート２５の代わりに、被加工物１１と同等のウェーハやその他の基板等を保護部材として被加工物１１に貼っても良い。

第２シート貼着ステップの後には、被加工物１１をレーザ加工装置のチャックテーブル（第２保持テーブル）で保持する第２保持ステップを行う。図４（Ｂ）は、第２保持ステップを説明するための一部断面側面図である。なお、第２保持ステップの前には、裏面１１ｂ側のシート２１及びフレーム２３が除去される。第２保持ステップは、例えば、図４（Ｂ）に示すレーザ加工装置２２を用いて行われる。レーザ加工装置２２は、被加工物１１を吸引、保持するためのチャックテーブル（第２保持テーブル）２４を備えている。

チャックテーブル２４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル２４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル２４は、この移動機構によって加工送り方向（第１水平方向）及び割り出し送り方向（第２水平方向）に移動する。

チャックテーブル２４の上面の一部は、被加工物１１（シート２５）を吸引、保持するための保持面２４ａになっている。保持面２４ａは、チャックテーブル２４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面２４ａに作用させることで、被加工物１１は、チャックテーブル２４に吸引、保持される。このチャックテーブル２４の周囲には、環状のフレーム２７を固定するための複数のクランプ２６が設けられている。

第２保持ステップでは、まず、被加工物１１の表面１１ａ側に貼られているシート２５をチャックテーブル２４の保持面２４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。併せて、クランプ２６でフレーム２７を固定する。これにより、被加工物１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態で保持される。

第２保持ステップの後には、被加工物１１の裏面１１ｂ側からレーザビームを照射して被加工物１１を切断予定ライン１３に沿って切断するレーザ加工ステップを行う。レーザ加工ステップは、引き続きレーザ加工装置２２を用いて行われる。図５（Ａ）は、レーザ加工ステップを説明するための一部断面側面図である。図５（Ａ）に示すように、レーザ加工装置２２は、チャックテーブル２４の上方に配置されたレーザ照射ユニット２８を更に備えている。

レーザ照射ユニット２８は、レーザ発振器（不図示）でパルス発振されたレーザビーム２８ａを所定の位置に照射、集光する。レーザ発振器は、被加工物１１に吸収される波長（被加工物１１に対して吸収性を有する波長、吸収され易い波長）のレーザビーム２８ａをパルス発振できるように構成されている。

レーザ加工ステップでは、まず、チャックテーブル２４を回転させて、対象となる切削溝１９ａ（すなわち、切断予定ライン１３）の伸長する方向をレーザ加工装置２２の加工送り方向に合わせる。また、チャックテーブル２４を移動させて、対象となる切削溝１９ａの延長線上にレーザ照射ユニット２８の位置を合わせる。なお、例えば、赤外線に感度のあるカメラ等を用いることで、切削溝１９ａの位置を裏面１１ｂ側から確認できる。

そして、図５（Ａ）に示すように、レーザ照射ユニット２８から、被加工物１１の露出した裏面１１ｂに向けてレーザビーム２８ａを照射しながら、チャックテーブル２４を加工送り方向に移動させる。ここでは、例えば、被加工物１１の裏面１１ｂや表面１１ａ、内部等にレーザビーム２８ａを集光させる。

これにより、対象となる切削溝１９ａに沿ってレーザビーム２８ａを照射し、被加工物１１を厚み方向に切断するようなカーフ（切り口）１９ｂを形成できる。上述の動作を繰り返し、例えば、全ての切削溝１９ａに沿ってカーフ１９ｂが形成され、被加工物１１が複数のチップへと分割されると、レーザ加工ステップは終了する。

以上のように、本実施形態に係る加工方法では、金属を含む積層体１７を分断する切削溝１９ａを形成する際に、有機酸と酸化剤とを含む切削液１４を供給するので、有機酸と酸化剤とで金属を改質してその延性を低下させながら切削を遂行できる。これにより、加工の速度を高めてもバリの発生を抑制できる。すなわち、加工の品質を維持しながら加工の速度を高められる。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態のレーザ加工ステップでは、被加工物１１に吸収される波長のレーザビーム２８ａを用いるアブレーション加工によって被加工物１１を切断しているが、他の方法で被加工物１１を加工しても良い。

図５（Ｂ）は、変形例に係るレーザ加工ステップを説明するための一部断面側面図である。図５（Ｂ）に示すように、変形例に係るレーザ加工ステップは、上記実施形態と同様のレーザ加工装置２２を用いて行われる。ただし、変形例に係るレーザ加工ステップのレーザ照射ユニット２８は、被加工物１１を透過する波長（被加工物１１に対して透過性を有する波長、吸収され難い波長）のレーザビーム２８ｂを所定の位置に照射、集光できるように構成されている。

変形例に係るレーザ加工ステップでは、まず、チャックテーブル２４を回転させて、対象となる切削溝１９ａ（すなわち、切断予定ライン１３）の伸長する方向をレーザ加工装置２２の加工送り方向に合わせる。また、チャックテーブル２４を移動させて、対象となる切削溝１９ａの延長線上にレーザ照射ユニット２８の位置を合わせる。

そして、図５（Ｂ）に示すように、レーザ照射ユニット２８から、被加工物１１の露出した裏面１１ｂに向けてレーザビーム２８ｂを照射しながら、チャックテーブル２４を加工送り方向に移動させる。ここでは、例えば、被加工物１１の内部にレーザビーム２８ｂを集光させる。

これにより、被加工物１１を透過する波長のレーザビーム２８ｂを対象となる切削溝１９ａに沿って照射し、被加工物１１の内部を多光子吸収によって改質できる。その結果、被加工物１１の内部には、分割の起点となる改質層１９ｃが切削溝１９ａに沿って形成される。

上述の動作を繰り返し、全ての切断予定ライン１３に沿って改質層１９ｃが形成されると、変形例に係るレーザ加工ステップは終了する。この改質層１９ｃは、例えば、切削溝１９ａの底にクラック１９ｄが到達する条件で形成されても良い。また、一本の切断予定ライン１３に対して、異なる深さの位置に複数の改質層１９ｃを重ねて形成することもできる。

なお、変形例に係るレーザ加工ステップの後には、被加工物１１を改質層１９ｃに沿って分割する分割ステップを更に行うと良い。図６は、分割ステップを説明するための一部断面側面図である。分割ステップは、例えば、図６に示す研削装置３２を用いて行われる。なお、シート２５にフレーム２７が固定されている場合等には、この分割ステップを行う前にシート２５をカットして、フレーム２７を除去しておくと良い。

研削装置３２は、被加工物１１を吸引、保持するためのチャックテーブル３４を備えている。チャックテーブル３４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル３４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル３４は、この移動機構によって水平方向に移動する。

チャックテーブル３４の上面の一部は、被加工物１１（シート２５からカットされたシート（保護部材）２５ａ）を吸引、保持するための保持面３４ａになっている。保持面３４ａは、チャックテーブル３４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。吸引源の負圧を保持面３４ａに作用させることで、被加工物１１は、チャックテーブル３４に吸引、保持される。

チャックテーブル３４の上方には、研削ユニット３６が配置されている。研削ユニット３６は、昇降機構（不図示）に支持されたスピンドルハウジング（不図示）を備えている。スピンドルハウジングには、スピンドル３８が収容されており、スピンドル３８の下端部には、円盤状のマウント４０が固定されている。

マウント４０の下面には、マウント４０と概ね同径の研削ホイール４２が装着されている。研削ホイール４２は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で形成されたホイール基台４４を備えている。ホイール基台４４の下面には、ダイヤモンド等の砥粒を樹脂等の結合材で固定してなる複数の研削砥石４６が環状に配列されている。

スピンドル３８の上端側（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、研削ホイール４２は、この回転駆動源で発生する力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。研削ユニット３６の内部又は近傍には、純水等の研削液を被加工物１１等に対して供給するためのノズル（不図示）が配置されている。

分割ステップでは、まず、被加工物１１に貼られているシート２５ａをチャックテーブル４の保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態で保持される。次に、チャックテーブル３４を研削ユニット３６の下方に移動させる。そして、図６に示すように、チャックテーブル３４と研削ホイール４２とをそれぞれ回転させて、研削液を被加工物１１の裏面１１ｂ等に供給しながらスピンドルハウジング（スピンドル３８、研削ホイール４２）を下降させる。

スピンドルハウジングの下降速度は、被加工物１１の裏面１１ｂ側に研削砥石４６の下面が適切に押し当てられる範囲で調整される。これにより、裏面１１ｂ側を研削して被加工物１１を薄くできる。また、被加工物１１は、研削砥石４６等から加わる力によって、改質層１９ｃを起点に分割される。例えば、被加工物１１が所望の厚みまで薄くなり、全ての改質層１９ｃに沿って複数のチップへと分割されると、分割ステップは終了する。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、変形例に係る分割ステップを説明するための一部断面側面図である。変形例に係る分割ステップは、例えば、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す拡張装置５２を用いて行われる。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、拡張装置５２は、被加工物１１を支持するための支持構造５４と、円筒状の拡張ドラム５６とを備えている。

支持構造５４は、平面視で円形の開口部を有する支持テーブル５８を含む。この支持テーブル５８の上面には、環状のフレーム２７が載せられる。支持テーブル５８の外周部分には、フレーム２７を固定するための複数のクランプ６０が設けられている。支持テーブル５８は、支持構造５４を昇降させるための昇降機構６２によって支持されている。

昇降機構６２は、下方の基台（不図示）に固定されたシリンダケース６４と、シリンダケース６４に挿入されたピストンロッド６６とを備えている。ピストンロッド６６の上端部には、支持テーブル５８が固定されている。昇降機構６２は、ピストンロッド６６を上下に移動させることで支持構造５４を昇降させる。

支持テーブル５８の開口部には、拡張ドラム５６が配置されている。拡張ドラム５６の内径（直径）は、被加工物１１の直径よりも大きくなっている。一方で、拡張ドラム５６の外径（直径）は、環状のフレーム２７の内径（直径）や、支持テーブル５８の開口部の直径よりも小さくなっている。

変形例に係る分割ステップでは、まず、図７（Ａ）に示すように、支持テーブル５８の上面の高さを拡張ドラム５６の上端の高さに合わせ、支持テーブル５８の上面にフレーム２７を載せた後に、フレーム２７をクランプ６０で固定する。これにより、拡張ドラム５６の上端は、被加工物１１とフレーム２７との間でシート２５に接触する。

次に、昇降機構６２で支持構造５４を下降させて、図７（Ｂ）に示すように、支持テーブル５８の上面を拡張ドラム５６の上端より下方に移動させる。その結果、拡張ドラム５６は支持テーブル５８に対して上昇し、シート２５は拡張ドラム５６で押し上げられて放射状に拡張される。シート２５が拡張されると、被加工物１１には、シート２５を拡張する方向の力（放射状の力）が作用する。これにより、被加工物１１は、改質層１９ｃを起点に複数のチップへと分割される。

また、上記実施形態及び変形例のレーザ加工ステップでは、被加工物１１の裏面１１ｂ側からレーザビームを照射しているが、被加工物１１の表面１１ａ側からレーザビームを照射しても良い。なお、この場合には、第２保持ステップで被加工物１１の裏面１１ｂ側（シート２１側）が保持されることになる。また、第２保持ステップの前には、第２シート貼着ステップを行わない。

また、上述した切削ステップでは、切削ブレード１０を挟む一対のノズル１２から切削液１４を供給しているが、切削液１４を供給するためのノズルの態様に特段の制限はない。図８は、切削液１４を供給するための別の態様のノズルを示す側面図である。図８に示すように、変形例に係る切削ユニット８は、切削ブレード１０及び一対のノズル１２に加え、切削ブレード１０の前方（又は後方）に配置されるノズル（シャワーノズル）１６を有している。

このノズル１６から切削液１４を供給することで、切削溝１９ａに切削液１４が供給され易くなって、積層体１７中の金属をより効果的に改質できるようになる。特に、図８に示すように、ノズル１６の噴射口を斜め下方（例えば、切削ブレード１０の加工点付近）に向けると、切削溝１９ａに多くの切削液１４を供給、充填して、積層体１７中の金属を更に効果的に改質できるので好ましい。なお、図８では、一対のノズル１２とともにノズル１６を用いているが、ノズル１６のみを単独で用いても良い。

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。

１１ 被加工物
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 切断予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 積層体
１９ａ 切削溝
１９ｂ カーフ（切り口）
１９ｃ 改質層
１９ｄ クラック
２１ シート（保護部材）
２３ フレーム
２５ シート（保護部材）
２５ａ シート（保護部材）
２７ フレーム
２ 切削装置
４ チャックテーブル（第１保持テーブル）
４ａ 保持面
６ クランプ
８ 切削ユニット
１０ 切削ブレード
１２ ノズル
１４ 切削液
１６ ノズル（シャワーノズル）
２２ レーザ加工装置
２４ チャックテーブル（第２保持テーブル）
２４ａ 保持面
２６ クランプ
２８ レーザ照射ユニット
３２ 研削装置
３４ チャックテーブル
３４ａ 保持面
３６ 研削ユニット
３８ スピンドル
４０ マウント
４２ 研削ホイール
４４ ホイール基台
４６ 研削砥石
５２ 拡張装置
５４ 支持構造
５６ 拡張ドラム
５８ 支持テーブル
６０ クランプ
６２ 昇降機構
６４ シリンダケース
６６ ピストンロッド

Claims (4)

1. 切断予定ラインに重ねて形成された金属を含む積層体を表面側に有する板状の被加工物を加工する加工方法であって、
   保持テーブルで被加工物の裏面側を保持して該積層体を露出させる保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、被加工物を該切断予定ラインに沿って切削ブレードで切削し、該積層体を分断する切削溝を形成する切削ステップと、
   該切削ステップを実施した後、レーザビームを該切削溝に沿って照射するレーザ加工ステップと、を備え、
   該切削ステップでは、被加工物に有機酸と酸化剤とを含む切削液を供給しつつ切削を遂行することを特徴とする加工方法。
2. 該レーザ加工ステップでは、被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射して被加工物を該切断予定ラインに沿って厚み方向に切断することを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
3. 該レーザ加工ステップでは、被加工物に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射して被加工物に該切削溝に沿った改質層を形成し、
   該レーザ加工ステップを実施した後、被加工物を該改質層に沿って分割する分割ステップを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
4. 該レーザ加工ステップでは、被加工物の該裏面にレーザビームを照射し、
   該切削ステップを実施した後、該レーザ加工ステップを実施する前に、被加工物の該表面にシートを貼着するシート貼着ステップを更に備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工方法。