JP2009231632A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表面保護層のレーザービームによる溝形成工程およびダイシング工程を含む半導体装置の製造方法において、製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】半導体基板を含む被処理基板の表面に流体を吹き付ける工程と、前記流体を吹き付ける工程の後、前記被処理基板の表面に保護層を形成する工程と、前記保護層をエネルギービームにより選択的に除去する工程と、前記被処理基板における、前記保護膜が選択的に除去された領域に対して、除去加工を行う工程と、を具備する。
【選択図】図８Ｇ

Description

本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体基板に対してレーザービーム等のエネルギービームによる溝形成工程を含む半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造工程にあっては、一枚の半導体基板の一方の主面に、所謂ウエハープロセス工程を適用して多数の半導体素子を形成し、当該半導体基板をダイシングブレード等により分割して、個々の半導体素子を得ることが行われる。

当該半導体素子にあっては、半導体基板に形成された複数個の機能素子（トランジスタなどの能動素子、ならびに容量素子或いは抵抗素子などの受動素子）を相互に接続して電子回路を形成する為に、複数の配線パターンが層間絶縁層を介して積層された多層配線構造が適用されている。

そして、当該半導体素子のより高速動作化を図る為、即ち多層配線構造中における配線遅延による動作速度の低下を防止するために、所謂ｌｏｗ−Ｋ膜と称される低誘電率絶縁膜が層間絶縁層として用いられ、低抵抗銅（Ｃｕ）配線と組み合わせられて適用されている。

このような低誘電率絶縁膜には、オルガノシロキサン系材料や水素化シロキサン系材料、有機ポリマ、あるいはこれらの多孔質膜など、様々な材料が含まれるが、これらの材料は一般に柔らかく、直接にダイシングブレードが当てられると変形・剥離などを生じ、これにより銅（Ｃｕ）配線パターンに損傷が生じる恐れがある。また、当該多層配線構造内部、更には機能素子部への水分の浸透を招き、当該半導体装置の信頼生が低下してしまう。

この為、このような低誘電率層間絶縁膜を有する多層配線構造を備えた半導体装置の製造においては、ダイシング工程の際に、予めスクライブ領域における低誘電率層間絶縁膜に対し、レーザービーム等のエネルギービームを照射して、スクライブ領域における低誘電率絶縁膜を選択的に除去して半導体基板表面を露出し、しかる後ダイシングブレードを用いてのダイシング処理を行うことがなされている。尚、かかるレーザービームにより溝形成を行なう加工を「レーザービームによるグルービング加工」とする。

ところが、スクライブ領域には、前記ウエハープロセス工程に於いて、様々なマークパターンが形成されており、レーザービームによるグルービング加工工程を行うと、レーザー光のエネルギーによりスクライブ領域から昇華した物質（昇華物）が半導体素子上に飛着・堆積し、当該半導体素子上に分散して異物を形成することがある。

このような昇華物は、半導体素子上に付着してしまうと、その後の洗浄では除去が困難である。例えば昇華物がアルミニウム電極パッド上に付着すれば、ワイヤボンディングの際に、ワイヤの断線や剥離を誘起し、またポリイミド膜などのパッシベーション膜上に付着すれば、封止用樹脂との密着性の低下を招来する。

従って、従来、レーザービームによるグルービング加工工程に先だって、半導体基板上の半導体素子領域を水溶性のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜により被覆し、異物が回路基板に直接に接して堆積するのを抑制することが提案されている。

かかるＰＶＡ膜は、レーザービームによるグルービング加工の後、洗浄により除去され、しかる後、露出されたスクライブ領域に対してダイシングブレードを用いてのダイシング処理が行われる。

図１Ａ〜図１Ｌは、特許文献１に記載された、従来の半導体装置の製造方法の概要を示す。

ここでは、一方の主面に、半導体集積回路などの半導体素子（図示せず）が複数個形成されたシリコン（Ｓｉ）半導体基板１１を示す。

当該半導体基板１１の一方の主面（半導体素子形成面）上には、層間絶縁層として低誘電率絶縁膜が適用された多層配線構造部１２が配設されている。（図１Ａ参照）
かかる半導体基板１１に対して、ダイシング処理を施すあたり、先ず当該半導体基板１１上の多層配線構造部１２を覆って、表面保護テープ１３を被覆する。（図１Ｂ参照）
次いで、前記半導体基板１１を、その裏面を上（露出面）として研削装置１０１に装着し、当該半導体基板１１の裏面を研削する。（図１Ｃ参照）
研削装置１０１にあっては、軸１０１Ｃの回りで回転する研削ヘッド１０１Ａに研削砥石１０１Ｂが配設されており、当該砥石１０１Ｂにより半導体基板１１の裏面は研削される。

当該研削処理は所定の量なされ、半導体基板１１の厚さは所定の厚さまで減少される。（図１Ｄ参照）
しかる後、前記保護テープ１３を除去する。

当該保護テープ１３が除去され半導体基板１１を、図１Ｅ，図１Ｆに示す。なお、図１Ｆは、図１Ｅの多層配線構造部１２の一部を拡大して示す。

次いで、前記半導体基板１１は、その半導体素子形成面を上にして、且つダイシングテープ１０２Ａを介して、スピンコーティング装置１０２の回転テーブル１０２Ｂ上に装着される。（図１Ｇ参照）
そして、当該半導体基板１１の表面に、純水により任意の濃度に希釈されたポリビニルアルコール液１４Ａを滴下する。（図１Ｈ参照）
しかる後、回転テーブル１０２Ｂを回転させて、半導体基板１１の表面に在るポリビニルアルコール液１４Ａを遠心力により拡げ、図２Ａ，図２Ｂに示すように半導体基板１１上を一様な厚さをもって覆うポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜１４を形成する。（図１Ｉ参照）
なお、図２Ａは、当該ＰＶＡ膜１４で覆われた半導体基板１１の平面を、図２Ｂは図２Ａ中、線Ａ−Ａ'に沿った断面を示す。

しかる後、前記半導体基板１１をレーザー照射装置に装着し、レーザービーム１０３をスクライブ領域１１Ｓに対応して照射し、当該スクライブ領域を覆うＰＶＡ膜１４を昇華・除去して、半導体基板１１の表面を選択的に表出させる。（図１Ｊ参照）
この工程では、スクライブ領域１１Ｓにおいて生じるＰＶＡ膜１４の昇華により、異物が堆積するが、かかる異物は半導体素子上のＰＶＡ膜１４上に被着し、前記多層配線構造部１２に直接に接することはない。

次いで、回転テーブル１０２Ｂを回転させながら、前記半導体基板１１の表面を水ジェット１０４により水洗し、ＰＶＡ膜１４を、その表面に付着した異物ともども除去する。（図１Ｊ参照）
しかる後、前記半導体基板１１に対し、そのスクライブ領域１１Ｓに沿って、ダイシングブレード１０５によりダイシング処理を施す。（図１Ｋ参照）
これにより、前記半導体基板１１は、個々の半導体素子（半導体チップ）に分割される。

前記図１Ｊおよび図１Ｋに示す工程における、レーザービームによるグルービング加工の詳細を、図３Ａ〜図３Ｅに示す。なお、図３Ａ〜図３Ｅ中における部位に対しては、図１において対応する部位と同一の参照符号を付している。

即ち、半導体基板１１上の多層配線構造部１２上には、ポリイミドなどのパッシベーション膜１２Ａが選択的に配設されており、前記ＰＶＡ膜１４は、当該パッシベーション膜１２Ａ上、ならびにスクライブ領域１１Ｓ上も含めて被覆して形成される。（図３Ａ参照）
かかる構造に対し、前記レーザービーム１０３がスクライブ領域１１Ｓに照射される。（図３Ｂ参照）
かかるレーザーの照射により、スクライブ領域１１Ｓにおける多層配線構造部１２は、その上を覆うＰＶＡ膜１４共々除去される。この時、レーザー照射により、昇華物１１Ｘが発生する。（図３Ｃ参照）
かかる昇華物１１Ｘが再凝集して、異物１１Ｙを生じることがあるが、かかる異物１１Ｙは、ＰＶＡ膜１４上に付着し、多層配線構造部１２に接することはない。（図３Ｄ参照）
しかる後、前記ＰＶＡ層１４を水洗により除去することにより、異物１１Ｙも当該ＰＶＡ層１４と共に除去される。（図３Ｅ参照）
特開２００６−１４０３１１号公報

前述の如きポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜１４の形成工程において、半導体基板１１の多層配線構造部１２上にポリビニルアルコール液を滴下し、当該半導体基板１１を回転させて、遠心力によりポリビニルアルコール液を拡げ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜１４を形成する際、当該多層配線構造部１２上に異物が存在していると、ポリビニルアルコール液の拡張が当該異物１１Ｙにより妨害・阻止される。

これにより、当該異物１１Ｙに隣接するＰＶＡ膜１４の膜厚が極薄となり、更には当該ＰＶＡ膜１４が形成されない領域が形成されてしまう。

即ち、図４Ａに示されるように、当該半導体基板版１１上に配設された多層配線構造部１２上に異物１１Ｙが付着していた場合には、当該半導体基板１１の略中央部に滴下されたポリビニルアルコール液が、当該半導体基板１１の回転に伴って当該半導体基板１１の円周部へ流動して拡張される際、異物１１Ｙの外側に位置する半導体基板１１の円周部方向にはポリビニルアルコール液が被覆されない領域あるいは極薄の被覆に止まる領域、即ち欠陥領域１４Ｘが生じてしまう。

当該ポリビニルアルコール液の被覆における肉薄部である欠陥領域１４Ｘを含む半導体基板１１の形態を、図４Ｂに示す。これは、図４Ａにおける線Ａ−Ａ’ に沿う断面である。当該線Ａ−Ａ’は、半導体基板１１におけるスクライブラインに対応している。

このようにポリビニルアルコール液の被覆における肉薄部、即ちＰＶＡ膜の肉薄部である欠陥領域１１Ｙを含む半導体基板１１に対してレーザーを照射し、スクライブ領域上にあるＰＶＡ膜を選択的に除去しようとすると、次のような問題を生ずる。

即ち、半導体基板１１上の多層配線構造部１２上には、ポリイミドなどのパッシベーション膜１２Ａが選択的に配設されており、前記ＰＶＡ膜１４は、当該パッシベーション膜１２Ａ上、ならびにスクライブ領域１１Ｓ上も含めて被覆して形成される。（図５Ａ参照）
かかる図５Ａは、前記図４Ａにおける線Ｂ−Ｂ’ に沿う断面を示す。

即ち、ＰＶＡ膜の肉薄部である欠陥領域１１Ｙにあっては、半導体基板１１のスクライブ領域１１Ｓ上を覆う当該ＰＶＡ膜１４の厚さは極めて薄い。

従って、かかる欠陥領域１１Ｙに対してレーザービーム１０３を照射すると、当該レーザービーム１０３は多層配線構造部１２に容易に到達する。（図５Ｂ参照）
この為、当該多層配線構造部１２は選択的に除去され、更に当該多層配線構造部１２の下に位置する半導体基板１１の表面部が除去される。（図５Ｃ参照）
かかる多層配線構造部１２、半導体基板１１の除去に伴い発生した昇華物１１Ｘは、再凝集して、半導体素子領域上を覆うＰＶＡ膜１４上に、異物１１Ｙとして付着する。この時、当該異物１１Ｙは、薄いＰＶＡ膜１４を貫通してパッシベーション膜１２Ａに付着してしまう場合もある。（図５Ｄ参照）
このように、多層配線構造部１２に付着した異物１１Ｙは、ＰＶＡ膜１４を水洗により除去しても、パッシベーション膜１２Ａに付着したまま残ってしまう。

また半導体基板１１を用いて形成される半導体装置では、多層配線構造部１２において、高さ数μｍ程度の凹凸１２Ｐが数１００μｍピッチで形成される場合がある。（図６参照）
なお、図６Ａは半導体基板１１の平面を、図６Ｂは図６Ａ中、線Ｃ−Ｃ’に沿った断面を示す。

このように、多層配線構造部１２に凹凸構造が存在する場合も、ポリビニルアルコール液の塗布膜厚に不均一を生じることがある。

即ち、ポリビニルアルコール液は、その回転塗布工程において、半導体基板１１の中心部からその外周方向に流動するが、この時、多層配線構造部１２の凸部１２Ｐ側部、あるいは凸部１２Ｐと凸部１２Ｐとの間において、ポリビニルアルコール液の被覆膜厚が減少する。

即ち、かかる領域におけるＰＶＡ膜１４は、その膜厚が所定値より減少した状態をもって形成されてしまう。（図６Ｂ参照）
従って、かかる領域に対して前述の如き異物１１Ｙが付着した場合には、当該異物１１ＹがＰＶＡ膜１４を突き破ってポリイミド層などの下層に付着し、ＰＶＡ膜１４を除去しても異物１１Ｙが残ってしまう状態を生じる。

さらに、半導体基板１１上に段差部１２Ｐが存在する場合、その表面に被覆される表面保護テープ１３の接着剤１３Ｘがかかる段差部に入り込み、当該表面保護テープ１３を除去しても、接着剤１３Ｘが段差部に残留することがある。（図６Ｃ参照）
このように接着剤１３Ｘの一部が段差部１２Ｐに残留すると、その後のポリビニルアルコール液の回転塗布工程において、ポリビニルアルコール液が濡れない不具合が生じ、生成されるＰＶＡ膜１４の膜厚が減少してしまう。

かかる場合にも、ＰＶＡ膜１４を突き破って異物が付着すると、当該ＰＶＡ膜１４の除去の際に当該異物を除去することができない。

また、シリコン半導体基板など半導体基板１１の表面は一般的に乾燥状態では撥水性であり、水溶性ポリビニルアルコール膜１４を形成してもはじかれ、ＰＶＡ膜１４の形成が不均一になる場合がある。

本発明は、半導体基板を含む被処理基板の表面に流体を吹き付ける工程と、前記流体を吹き付ける工程の後、前記被処理基板の表面に保護層を形成する工程と、前記保護層をエネルギービームにより選択的に除去する工程と、前記被処理基板における、前記保護膜が選択的に除去された領域に対して、除去加工を行う工程と、を具備する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、半導体基板上の回路層に、前記表面保護層の形成に先立って流体を吹き付けることにより、前記回路層上に存在して前記表面保護層の一様な膜厚での形成を阻害する異物を、その物理的および／または化学的作用により除去することができ、これに引き続く表面保護層形成工程において、一様な膜厚の表面保護層を形成することが可能となる。

その結果、表面保護層形成工程の後で回路層を部分的に除去するレーザービームによるグルービング加工工程を行っても、加工に伴う異物が表面保護層を突破してその下の回路層に到達することがなく、半導体装置の製造歩留まりを向上させることが可能となる。

また本発明では、このような流体の吹き付けにより、基板上の段差部から異物を除去することができるため、例えば半導体装置のコンタクトパッド周辺から異物を確実に除去することが可能となり、後でなされるワイヤボンディングなどの電気配線工程において、安定な電気接続を実現することができる。

以下、本発明を、詳細な実施態様をもって説明する。
（発明の実施形態）
本発明の実施形態における、被処理半導体基板２１を図７Ａに示す。

当該半導体基板２１は、直径３００ｍｍのシリコン（Ｓｉ）基板であって、複数個の半導体素子２１Ｃが、スクライブライン２１Ｓにより画成されて行列状に配列されている。

当該半導体素子２１Ｃの各々は、ＭＩＳ型トラジスタを含む半導体素子であって、図７Ｂに示す断面構造を有している。

即ち、当該半導体素子領域にあっては、シャロートレンチ絶縁分離（ＳＴＩ）構造の素子分離領域２１Ｉにより素子領域２１Ａ，２１Ｂなどが画成され、素子領域２１Ａにおいては、半導体基板２１上にゲート絶縁膜を介してゲート電極２１Ｇが配置され、当該ゲート電極２１Ｇの両側に、ＬＤＤ領域２１ａ，２１ｂが形成され、更に当該ＬＤＤ領域の外側に、ソース領域２１ｅおよびドレイン領域２１ｆが形成され、ＭＩＳ型トランジスタが形成されている。

他の素子領域２１Ｂにおいても、同様の構成をもって、ＭＩＳ型トランジスタが形成されている。

また、前記半導体基板２１上には、例えば商品名ＳｉＬＫ（ダウケミカル社登録商標）あるいはＦｌａｒｅ（ハネウェル社登録商標）などの芳香族系有機ポリマ膜、あるいはその多孔質膜からなる層間絶縁膜２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが積層されて配設されている。

層間絶縁膜２２Ａには、ダマシン構造あるいはデュアルダマシン構造をもって、銅（Ｃｕ）配線よりなる配線層２２ａが配設され、当該配線層は前記ソース領域２１ｅ，２１ｇ，あるいはドレイン領域２１ｆ、２１ｈにビアプラグにて接続されている。

同様に層間絶縁膜２１Ｂには、ダマシン構造あるいはデュアルダマシン構造をもって、銅配線よりなる配線層２２ｂが配設され、前記配線層２２Ａにビアプラグを介して接続されており、更に層間絶縁膜２１Ｃには、ダマシン構造あるいはデュアルダマシン構造をもって、銅配線よりなる配線層２２ｃが配設され、配線層２２Ｂにビアプラグにて接続されている。

これらの配線層は、前記ＭＩＳ型トランジスタなどの能動素子、ならびに図示されない容量素子、抵抗素子などの受動素子の相互間を接続し、当該半導体素子にあっては、所定の電子回路が形成されている。

一方、当該多層配線構造２２における層間絶縁膜２２C上には、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）あるいは窒化シリコン（ＳｉＮ）よりなる第１のパッシベーション膜２３が配設され、当該パッシベーション膜２３上には、前記配線層２３ｃに接続されたアルミニューム（Ａｌ）などからなるコンタクトパッド２３Ｐが配設されている。

また、当該パッシベーション膜２３上には、窒化シリコンからなる第２のパッシベーション膜２４が前記コンタクトパッド２３Ｐを覆うように配設され、さらに当該パッシベーション膜２４上にはポリイミドよりなる第３のパッシベーション膜２５が配設されている。

当該パッシベーション膜２４，２５は、前記コンタクトパッド２３Ｐを露出するように、またスクライブ領域２１Ｓにおいて第１のパッシベーション膜２３を露出するようにパターニングされている。

なお、以下の説明では、半導体素子を、それぞれの素子領域を表す符号「２１Ａ」．「２１Ｂ」で表示する。

かかる構成を有する半導体素子においては、図７Ｂ中、楕円にて囲繞した部位においては、電極パッド２３Ｐの周囲、およびスクライブ領域２１Ｓに沿って、段差部が形成されている。

従って、当該半導体基板２１においては、前記図６Ｃにおいて示したところの、接着剤の残渣の発生を生じる可能性がある。

この様な半導体基板２１に対して適用される、本発明による半導体装置の製造方法について、図８Ａ〜図８Ｍを用いて説明する。

前述の如く、当該半導体基板２１上には、半導体素子２１Ａ，２１Ｂが形成されており、さらに前記多層配線構造２２およびパッシベーション膜２３〜２５および電極パッド２３Ｐを含む多層配線構造部２６が形成されている。

図８Ａにおいては、これらの機能素子、多層配線構造、パッシベーション膜についての詳細な表示を省略し、半導体基板２１とその上に配設された多層配線構造部２６を表示している。

先ず、半導体基板２１に対して、ダイシング処理を施すあたり、先ず当該半導体基板１１上の多層配線構造部２６を覆って、表面保護テープ２７が配設される。（図８Ｂ参照）
当該表面保護テープ２７としては、例えば、ＴｏｙｏＡＤＥＣ社より商品名Ｆ−９０ＭＷとして販売されているテープを適用することができる。

次に、前記半導体基板２１を、その裏面を上（露出面）として研削装置１３１に装着し、当該半導体基板１１の裏面を研削する。（図８Ｂ参照）
当該研削装置１３１にあっては、軸１３１Ｃの回りで回転する研削ヘッド１３１Ａに研削砥石１３１Ｂが装着されており、当該砥石１３１Ｂにより半導体基板２１の裏面は研削される。

当該研削処理は所定の量なされ、半導体基板２１の厚さは所定の厚さまで減少される。（図８Ｃ参照）
かかる背面研削は、被処理半導体基板２１の厚さが、所定の値、例えば６００μｍの厚さに至るまで実行される。（図８Ｄ参照）
そして、当該半導体基板２１の厚さが所定の値に達すると当該研削処理は終了し、前記表面保護テープ２７は除去される。（図８Ｅ参照）
次いで、前記半導体基板２１は、その半導体素子形成面を上にして、且つダイシングテープ１３２Ｔを介して、スピンコーティング装置１３２の回転テーブル１３２Ｓ上に装着される。
（図８Ｆ参照）
本発明にあっては、かかる状態において、回転テーブル１３２Ｓを１００〜２０００ｒｐｍ、好ましくは５００ｒｐｍで回転させつつ、ノズル３２Ａから、前記半導体基板２１に対して
純水、または純水と空気の混合流体、あるいは純水で希釈したポリビニルアルコールを、０．０１〜０．５ＭＰａ、好ましくは０．０５ＭＰａの圧力をもって、１０〜３０００ｍｌ／分、好ましくは３００ｍｌ／分の流量により、ジェット３２Ｂの形態をもって噴射し、当該半導体基板２１上を洗浄する。（図８Ｇ参照）
かかる噴射により、これまでの工程において半導体基板１１上の多層配線構造部２６に付着していた異物、接着剤の残渣は洗浄除去される。この時、当該半導体基板２１は回転していることから、かかる回転によって生ずる遠心力によっても、当該異物、接着剤の残渣の除去が助長される。

このように、かかる洗浄処理により、コンタクトパッド２６Ｐの表面からは異物・不純物が除去され、後の工程においてワイヤボンディング処理を行っても、安定したボンディングワイヤ接続が得られる。そして、ボンディングワイヤの剥離を回避することができる。

前記ジェット３２Ｂの吹きつけは、ノズル３２Ａが半導体基板２１表面を一通り走査する（ワンパス）程度の時間、例えば５秒間程度で十分である。またこの時、当該ノズル３２Ａを適宜揺動させてもよい。

かかる洗浄処理の後、回転テーブル１３２Ｓを引き続き回転駆動することにより、半導体基板２１を５〜３０秒間程回転し、当該半導体基板２１に付着している水分を除去する。（図８Ｈ参照）
次いで、当該スピンコーティング装置３２の回転テーブル１３２Ｓの回転を停止し、かかる状態において、前記ノズル３２Ａまたは他のノズル３２Ｃから、半導体基板２１のほぼ中央部に対し、濃度１０〜５００ｇ／ｃｍ³のポリビニルアルコール水溶液２８Ａを滴下する。（図８Ｉ参照）
しかる後、前記回転テーブル１３２Ｓを、半導体基板２１ともども、１００〜２０００ｒｐｍ、好ましくは５００ｒｐｍで回転させ、前記ポリビニルアルコール液２８Ａを半導体基板２１の外周方向に拡張する。

この時、前述の如きジェット３２Ｂの吹きつけにより、多層配線構造部２６上の異物が除去されているため、ポリビニルアルコール水溶液２８Ａは、半導体基板２１の外周方向に一様な厚さをもって拡張される。

また、当該ポリビニルアルコール水溶液２８Ａは、半導体基板２１の表面に在る段差部も被覆して拡張される。

当該ポリビニルアルコール液２８Ａは、乾燥後、当該半導体基板２１上に厚さ０．３μｍ程のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜２８を形成する。（図８Ｊ参照）
次いで、スクライブ領域２１Ｓ上におけるＰＶＡ膜２８に対し、レーザービーム１３３を選択的に照射し、当該スクライブ領域２１Ｓにおける当該ＰＶＡ膜２８ならびにその下に位置する多層配線構造部２６を選択的に除去する。（図８Ｋ参照）
レーザーとして、例えばＹＶＯ₄レーザーを適用することができ、レーザーパワーは、例えば０．３〜４．０Ｗの範囲に設定される。

次いで、前記回転テーブル１３２Ｓを、半導体基板２１ともども、１００〜２０００ｒｐｍ、好ましくは５００ｒｐｍの回転数で回転させつつ、当該半導体基板２１上に、ノズル３２Ａから、純水、または純水と空気の混合体、あるいは純水で希釈したＰＶＡを、０．０１〜０．５ＭＰａ、好ましくは０．５ＭＰａの圧力、１０〜３０００ｍｌ／分、好ましくは３００ｍｌ／分の流量をもって、ジェット３２Ｂ’の形態をもって、１２０秒間程、ノズル３２Ａを前記基板２１上で繰り返し走査させながら吹きつけて、当該半導体基板２１表面を洗浄する。（図８Ｌ参照）
しかる後、前記半導体基板２１を、ダイシング装置１３４のテーブル１３４Ｓに、ダイシングテープ１３４Ｔを介して装着し、ダイシングブレード１３４Ａを用い、当該半導体基板２１をスクライブ領域２１Ｓにおいて、スクライブ線に沿って切断し、個々の半導体素子に分離・個片化する。（図８Ｍ参照）
このような工程を有する本発明の実施の態様にあっては、半導体基板２１上への表面保護層２８の形成に先立って、当該半導体基板２１上へ流体３２Ｂを吹き付けることにより、多層配線構造部２６上に存在して表面保護層２８の一様な膜厚での形成を阻害する異物を、吹き飛ばすことにより、あるいは流体３２Ｂにより前記異物を部分的に溶解することにより、除去する。

例えば、図９に示されるように、半導体基板２１上の段差部に接着剤残渣１３Ｘなどの異物が残留している場合にも、かかる洗浄処理により当該異物は除去される。

これにより、当該半導体基板２１上において、表面保護層２８を略均一な膜厚もって形成Ａ−Ａ’ に沿う断面である。することができる。（図１０Ａ，図１０Ｂ参照）
なお、図１０Ｂは、図１０ＡにおけるＡ−Ａ’ に沿う断面である。当該線Ａ−Ａ’は、半導体基板２１におけるスクライブラインに対応している。

図１１Ａ〜図１１Ｅは、このように略均一な膜厚もって形成された表面保護層２８を具備する半導体基板２１に対するレーザービームによるグルービング加工工程を示す。

半導体基板２１の表面における多層配線構造部２６上には、スクライブ領域２１Ｓを残してポリイミドなどのパッシベーション膜２４，２５よりなるパッシベーション構造２６Ｐが形成されており、表面保護層を構成するＰＶＡ膜２８は、当該パッシベーション構造２６Ｐならびにスクライブ領域２１Ｓを被覆して配設されている。（図１１Ａ参照）
そして、前記スクライブ領域２１Ｓに対しレーザービーム１３３が選択的に照射される。（図１１Ｂ参照）
かかるレーザービーム１３３の照射により、スクライブ領域２１Ｓにおける多層配線構造部２６がＰＶＡ膜２８と共に除去される。（図１１Ｃ参照）
この時、レーザー照射により、昇華物２１Ｘが発生し、かかる昇華物２１Ｘが再凝集して、少なくともスクライブ領域２１Ｓの周囲におけるＰＶＡ膜２８上に異物２１Ｙを生じる場合がある。（図１１Ｄ参照）
しかしながら、当該スクライブ領域２１Ｓの周囲を含むＰＶＡ膜２８は、前述の如く、略均一の厚さをもって被着されている。

この為、当該異物２１Ｙが、当該ＰＶＡ膜２８を貫通してパッシベーション構造２６Ｐに至ることは無い。

従って、当該ＰＶＡ層２８を水洗により除去する工程において、異物２１ＹもＰＶＡ膜２８と共に除去され、異物を含まない清浄な表面を有する構造が得られる。（図１１Ｅ参照）
この様な製造工程を採ることにより、従来の製造方法に比して、製造歩留りを大きく改善することができる。

前述の如く、表面保護層２８としてＰＶＡ膜が適用され、その形成の際にはポリビニルアルコール液のスピンコーティング法が用いられる。

当該ポリビニルアルコールは、スピンコーティングの際に、多層配線構造部２６の表面に一様な厚さをもって被覆され、連続的に、あるいは部分的に連続的に、例えば島状に残留する純水膜を伝って速やかに拡大し、多層配線構造部２６の表面に凹凸が存在する場合でも、一様に、所望の厚さをもって被覆することが可能である。

また、当該ポリビニルアルコールは安価な水溶性膜であり、スピンコーティング法による成膜に適しており、また洗浄で容易に除去できるため、レーザービームによるグルービング加工の際生じた異物を除去するのに好適である。

そして、ＰＶＡ膜からなる表面保護層２８は、０．２〜０．４μｍの範囲の膜厚に形成されるのが好ましい。当該表面保護層２８をこのような膜厚をもって形成することにより、レーザーザービームによるグルービング加工において生じた異物が飛散しても、その下にある多層配線構造部２６に至ることが回避される。

一方、かかるポリビニルアルコール液の塗布に先行してなされる半導体基板２１表面の洗浄は、多層配線構造部２６を含む当該半導体基板２１の表面に対して、純水のジェットを当てることにより実行される。

当該水は、ポリビニルアルコールの溶媒としても使われる物質であることから、流体３２Ｂとして純水を適用することにより、ポリビニルアルコール液のスピンコーティングの際に、当該ポリビニルアルコール液２８Ａは多層配線構造部２６の表面に連続的に、あるいは部分的に連続的に、例えば島状に残留する純水膜を伝って速やかに拡大する。

そして、多層配線構造部２６の表面に凹凸が存在する場合でも、当該多層配線構造部２６の表面をＰＶＡ膜２８により、一様に、所望の厚さをもって被覆することができる。

また前記流体３２Ｂの吹きつけは、純水とガス、例えば空気の混合物のジェットを当てることにより実行することもできる。かかる純水と空気のジェットを使うことにより、洗浄を安価に実行することができる。

例えば、半導体基板２１を１００〜２０００ｒｐｍの回転数で回転させつつ純水を１００〜３００ｍｌ／分、例えば２００ｍｌ／分の流量で、０．１〜０．５ＭＰａ、例えば０．３５ＭＰａの圧力の空気とともに供給することにより、多層配線構造部２６の表面を損傷させることなく、異物を吹き飛ばすことができる。

また、かかる流体３２Ｂの吹き付けは、前記水（純水）に代えて、低濃度のボリビニルアルコール液を用いることもできる。即ち、当該ポリビニルアルコール液の濃度を、表面保護層２８を形成するに適用されるポリビニルアルコール液よりも低濃度として適用する。

この場合、ポリビニルアルコール液は希釈されているため粘性が低く、ジェット３２Ｂは、多層配線構造部２６の表面の異物を吹き飛ばすに十分なエネルギーを有すると共に、多層配線構造部２６の表面に段差部が存在しても、これを越えて拡がり、多層配線構造部２６の表面を一様に清浄化することができる。

このように、流体３２Ｂとしてポリビニルアルコール液を適用する場合、ポリビニルアルコール液の希釈は、少なくとも３倍、より好ましくは１０倍以上の希釈率とされる。３倍に希釈したＰＶＡの粘性は２０ｃｐ程度、１０倍に希釈したＰＶＡの粘性は６ｃｐ程度であり、前記水（純水）と同程度の流動性を有する。

そして、表面保護層２８を構成するポリビニルアルコール液の塗布は、多層配線構造部２６の表面に流体３２Ｂが残留した状態で実行されるのが好ましい。

例えばジェット３２Ｂとして純水、あるいは純水と空気の混合物を使う場合、当該表面保護層２８を構成するためのポリビニルアルコール液の塗布は、多層配線構造部２６の表面が完全に乾燥する前に、即ち流体３２Ｂの噴射が終了した後、５秒以内に実行するのが好ましい。

前述の如く、レーザービームによるグルービング加工を、スクライブ領域２１Ｓにおける多層配線構造部２６に対して行うことにより、当該スクライブ領域２１Ｓから多層配線構造部２６を除去し、半導体基板２１の表面を露出する。

この時、前記半導体基板２１のうち、スクライブ領域２１Ｓ以外は、一様な厚さのＰＶＡ膜２８により保護されているため、レーザービームによるグルービング加工で生じた破片あるいは昇華物が降下しても、多層配線構造部２６に損傷を与えない。

かかるレーザービームによるグルービング加工の後、多層配線構造部２６の表面から、表面保護層２８が除去されるが、当該表面保護層２６の除去を、前記スピンコーティング装置３２において、流体３２Ｂ’を吹き付けることにより実行することができる。これにより、スピンコーティング装置と共用することができ、別個の装置を設ける必要がない。

しかる、前記半導体基板２１のスクライブ領域に対して、ダイシングブレードを用いてのダイシング処理を施し、当該半導体基板２１を個々の半導体素子に分割する。

なお、本発明は、半導体基板のダイシング技術処理に限定されず、当該半導体基板の所定領域に対して穴開け加工を施す場合などにも適用することができる。

また、以上の説明においては、表面保護層２８としてポリビニルアルコール膜を適用したが、水溶性を有するならば、当該ポリビニルアルコール膜中に各種添加剤が付加されていてもよい。

以上、本発明をシリコン半導体基板上に多層配線構造部を形成した半導体装置の製造工程を例として掲げたが、当該被処理基板はシリコン基板に限定されるものではなく、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基板を用いた半導体素子、あるいは絶縁基板、ガラス基板などを使った場合であっても適用可能である。

さらに本発明では、表面保護層形成後の多層配線構造部の選択的除去をレーザービームによるグルービング加工により行う例を掲げたが、当該レーザービームに替えて、電子ビーム、イオンビームなど、他のエネルギービームを適用することができる。

以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨の範囲において様々な変形・変更が可能である。
（付記１）
半導体基板を含む被処理基板の表面に流体を吹き付ける工程と、
前記流体を吹き付ける工程の後、前記被処理基板の表面に保護層を形成する工程と、
前記保護層をエネルギービームにより選択的に除去する工程と、
次いで、前記保護層を除去する工程と、
前記被処理基板における、前記保護膜が選択的に除去された領域に対して、除去加工を行う工程と、
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記２）
前記被処理基板は、前記半導体基板の表面に形成される回路層を含み、
前記保護層を選択的に除去する工程では、前記回路層も除去することを特徴とする付記１に記載の半導体装置の製造方法。
（付記３）
前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去後に、前記被処理基板の表面に残留する前記保護層を除去する工程を含むことを特徴とする付記１又は２記載の半導体装置の製造方法。
（付記４）
前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に水のジェットを当てることにより実行されることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記５）
前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に水と空気の混合物のジェットを当てることにより実行されることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記６）
前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に前記保護層と同じ材料を、前記保護層を塗布する工程における濃度よりも希釈して、ジェットの形で当てることにより実行されることを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記７）
前記保護層を塗布する工程は、前記被処理基板の表面に前記流体が残留した状態で実行されることを特徴とする付記１乃至６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記８）
前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去は、前記被処理基板に形成されたスクライブ領域に対して行われることを特徴とする付記１乃至７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）
前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去後に、前記被処理基板を前記スクライブ領域においてダイシングする工程を含むことを特徴とする付記８に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１０）
前記保護層は、ポリビニルアルコール膜であり、
前記保護層を塗布する工程は、前記ポリビニルアルコール膜の材料をスピンコーティングすることにより実行されることを特徴とする付記１乃至９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記１１）
前記エネルギービームは、レーザービームであることを特徴とする付記１乃至１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（付記１２）
前記被処理基板の表面に残留する前記保護層を除去する工程は、前記流体を吹き付ける工程を実行する装置と同一の装置中において実行されることを特徴とする付記３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１３）
前記被処理基板の表面に残留する前記保護膜を除去する工程は、前記保護膜に流体を吹き付けることにより実行されることを特徴とする付記３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１４）
前記保護膜に吹き付ける流体は、前記保護膜の形成前に前記被処理基板の表面に吹き付けた流体と同一の流体であることを特徴とする付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１５）
前記保護層を選択的に除去する工程では、前記半導体基板を露出させることを特徴とする付記２に記載の半導体装置の製造方法。

従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その１）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その２）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その３）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その４）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その５）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その６）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その７）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その８）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その９）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その１０）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その１１）である。 従来の半導体装置の製造方法を説明する図（その１２）である。 図１Ｉで説明したプロセスで得られる半導体基板の理想的状態を示す平面図である。 図１Ｉで説明したプロセスで得られる半導体基板の理想的状態を示す断面図である。 図１Ｉ〜図１Ｋに示すプロセスを詳細に説明する断面図（その１）である。 図１Ｉ〜図１Ｋに示すプロセスを詳細に説明する断面図（その２）である。 図１Ｉ〜図１Ｋに示すプロセスを詳細に説明する断面図（その３）である。 図１Ｉ〜図１Ｋに示すプロセスを詳細に説明する断面図（その４）である。 図１Ｉ〜図１Ｋに示すプロセスを詳細に説明する断面図（その５）である。 図１Ａ〜１Ｌのプロセスの問題点を説明する平面図である。 図１Ａ〜１Ｌのプロセスの問題点を説明する断面図である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図（その１）である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図（その２）である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図（その３）である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図（その４）である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図（その５）である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する平面図である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図である。 従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明する断面図である。 本発明の一実施形態で使われる基板を示す平面図である。 図７Ａに示す構成中の一つの半導体素子領域に形成される半導体装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その１）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その２）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その３）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その４）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その５）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その６）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その７）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その８）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その９）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その１０）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その１１）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その１２）である。 本発明の実施形態による半導体装置の製造方法を説明する図（その１３）である。 本発明の実施形態で解決される問題点の一つを示す図である。 本発明の実施形態により得られた半導体基板の状態を示す平面図である。 本発明の実施形態により得られた半導体基板の状態を示す断面図である。 図８Ｋ〜図８Ｌで説明したプロセスを詳細に説明する断面図（その１）である。 図８Ｋ〜図８Ｌで説明したプロセスを詳細に説明する断面図（その２）である。 図８Ｋ〜図８Ｌで説明したプロセスを詳細に説明する断面図（その３）である。 図８Ｋ〜図８Ｌで説明したプロセスを詳細に説明する断面図（その４）である。 図８Ｋ〜図８Ｌで説明したプロセスを詳細に説明する断面図（その５）である。

符号の説明

１１，２１ 半導体基板
１１Ｓ，２１Ｓ スクライブライン
１１Ｘ，２１Ｘ 昇華物
１１Ｙ，２１Ｙ，１４Ｚ 異物
１２，２６ 多層配線構造部
１２Ａ，２３，２４，２５ パッシベーション膜
１２Ｐ 多層配線構造部が形成する段差部
１３，２７ 保護テープ
１３Ｘ 接着剤残渣
１４，２８ ポリビニルアルコール膜（保護層）
１４Ａ，２８Ａ ポリビニルアルコール
１４Ｘ 欠陥
２１Ａ，２１Ｂ 半導体素子領域
２１Ｉ 素子分離領域
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ ＬＤＤ領域
２１ｅ，２１ｇ ソース拡散領域
２１ｆ，２１ｈ ドレイン拡散領域
２１Ｇ，２１Ｈ ゲート電極
２２Ａ〜２２Ｃ 層間絶縁膜
２２ａ〜２２ｃ 配線層
２３Ｐ パッド電極
２６Ｐ パッシベーション構造
３２Ａ ノズル
３２Ｂ，３２Ｂ’ 流体ジェット
１０１ 研削装置
１０１Ａ 研削ヘッド
１０１Ｂ 研削砥石
１０２，１３２ スピンコーティング装置
１０２Ａ ダイシングテープ
１０３，１３３ レーザービーム
１０４ 水ジェット
１０５，１３４Ａ ダイシングブレード
１３４ ダイシング装置

Claims (10)

1. 半導体基板を含む被処理基板の表面に流体を吹き付ける工程と、
   前記流体を吹き付ける工程の後、前記被処理基板の表面に保護層を形成する工程と、
   前記保護層をエネルギービームにより選択的に除去する工程と、
   前記被処理基板における、前記保護膜が選択的に除去された領域に対して、除去加工を行う工程と、
   を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記被処理基板は、前記半導体基板の表面に形成される回路層を含み、
   前記保護層を選択的に除去する工程では、前記回路層も除去することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去後に、前記被処理基板の表面から前記保護層を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に水のジェットを当てることにより実行されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に水と空気の混合物のジェットを当てることにより実行されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記流体を吹き付ける工程は、前記被処理基板の表面に前記保護層と同じ材料を、前記保護層を塗布する工程における濃度よりも希釈して、ジェットの形で当てることにより実行されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記保護層を塗布する工程は、前記被処理基板の表面に前記流体が残留した状態で実行されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去は、前記被処理基板に形成されたスクライブ領域に対して行われることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記エネルギービームによる前記保護層の選択的な除去後に、前記被処理基板を前記スクライブ領域においてダイシングする工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記保護層は、ポリビニルアルコール膜であり、
    前記保護層を塗布する工程は、前記ポリビニルアルコール膜の材料をスピンコーティングすることにより実行されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。

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