JP2015220240A

JP2015220240A - ウェーハの加工方法

Info

Publication number: JP2015220240A
Application number: JP2014100253A
Authority: JP
Inventors: 智隆田渕; Tomotaka Tabuchi; 龍吾大庭; Ryugo Oba
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-12-07

Abstract

【課題】金属の残留物に起因する加工不良の発生を抑制可能なウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】分割予定ライン（１５）と重なる領域に金属を含む構造体（１９）を備えたウェーハ（１１）の加工方法であって、分割予定ラインに沿ってウェーハの構造体側に溝（３３）を形成し、構造体の少なくとも一部を除去する除去ステップと、除去ステップを実施した後に、溝を赤外線カメラ（４）で撮像し、溝に付着する金属の残留物（４１）の有無を検出する残留物検出ステップと、残留物が検出されなかった場合に、分割予定ラインに沿って構造体側から分割溝（４５）を形成する分割溝形成ステップと、を備え、残留物が検出された場合、残留物が検出された溝に沿って、再度、除去ステップ及び残留物検出ステップを実施し、残留物が検出されないことを確認した後に分割溝形成ステップを実施することで、分割溝の形成不良を防ぐ構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、分割予定ラインと重なる領域に金属を含む構造体を備えたウェーハの加工方法に関する。

近年、低誘電率の絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を表面側に積層したウェーハが実用化されている。Ｌｏｗ−ｋ膜によってデバイスの配線間を絶縁することで、プロセスの微細化により配線の間隔が狭くなっても配線間に生じる静電容量を小さく抑えることができる。その結果、配線を伝播する信号の遅延は抑制され、デバイスの処理能力を高く維持できる。

上述したＬｏｗ−ｋ膜の機械的強度は低いので、ウェーハをチップへと分割する際にＬｏｗ−ｋ膜を切削ブレードで切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜は剥離してしまう。そこで、レーザー光線を照射してＬｏｗ−ｋ膜の一部を除去した後にウェーハを切削する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この加工方法では、まず、ウェーハの表面側から分割予定ライン（ストリート）に沿ってレーザー光線を照射し、Ｌｏｗ−ｋ膜の一部をアブレーションで除去する。その後、Ｌｏｗ−ｋ膜が除去された領域に沿ってウェーハを切削すれば、Ｌｏｗ−ｋ膜の剥離の可能性を低く抑えながらウェーハを加工できる。

ところで、上述した切削装置を用いる加工方法では、回転する切削ブレードでウェーハを粉砕しながら切断するので、チップに欠け（チッピング）等の破損が発生し易く、抗折強度も不足しがちである。そこで、近年では、プラズマエッチングを利用してウェーハを加工する加工方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この加工方法では、ウェーハを機械的に削り取らずに済むので、加工時の欠け等を抑制して、チップの抗折強度を高めることができる。なお、プラズマエッチングでは、配線やＬｏｗ−ｋ膜を含む機能層を適切に加工できないので、この加工方法を用いる場合には、レーザーアブレーション等の方法で機能層をあらかじめ除去しておく。

特開２００５−６４２３０号公報特開２００６−１１４８２５号公報

しかしながら、レーザーアブレーション等の方法で機能層を除去した後にも、配線等に含まれる金属が分割予定ラインに残留していることがある。特に、分割予定ラインに沿ってＴＥＧ（Test Elements Group）等と呼ばれるテスト用素子が配置されている場合には、この素子に含まれる金属が分割予定ラインに残留し易い。

分割予定ラインに金属が残留してしまうと、後のプラズマエッチングでウェーハを適切に加工できなくなる。また、切削ブレードで切断する場合にも切削ブレードの目詰まりの原因となり、後の切削不良を招く恐れがある。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、金属の残留物に起因する加工不良の発生を抑制可能なウェーハの加工方法を提供することである。

本発明によれば、分割予定ラインと重なる領域に金属を含む構造体を備えたウェーハの加工方法であって、該分割予定ラインに沿ってウェーハの該構造体側に溝を形成し、該構造体の少なくとも一部を除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後に、該溝を赤外線カメラで撮像し、該溝に付着する金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップと、該残留物検出ステップで該残留物が検出されなかった場合に、該分割予定ラインに沿って該構造体側から分割溝を形成する分割溝形成ステップと、を備え、該残留物検出ステップで該残留物が検出された場合、該残留物が検出された該溝に沿って、再度、該除去ステップ及び該残留物検出ステップを実施し、該残留物が検出されないことを確認した後に該分割溝形成ステップを実施することで、該分割溝の形成不良を防ぐことを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

また、本発明によれば、表面に積層された機能層を含むデバイスと、該デバイスを区画する複数の分割予定ラインに形成され、該機能層中の金属の層を含むテスト用素子と、を備えたウェーハの加工方法であって、該分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側に溝を形成し、該テスト用素子及び該テスト用素子を構成する該機能層の一部を除去する除去ステップと、該除去ステップを実施した後に、該溝を赤外線カメラで撮像し、該溝に付着した金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップと、該残留物検出ステップで該残留物が検出されなかった場合に、該分割予定ラインに沿って表面側から分割溝を形成する分割溝形成ステップと、を備え、該残留物検出ステップで該残留物が検出された場合、該残留物が検出された該溝に沿って、再度、該除去ステップ及び該残留物検出ステップを実施し、該残留物が検出されないことを確認した後に該分割溝形成ステップを実施することで、該分割溝の形成不良を防ぐことを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

本発明において、前記分割溝形成ステップを実施する前に、ウェーハの表面の少なくとも前記デバイスが形成された領域にレジスト膜を被覆する表面側被覆ステップをさらに備え、該分割溝形成ステップでは、プラズマエッチングによって前記分割予定ラインに沿う前記分割溝を形成することが好ましい。

また、本発明において、前記残留物検出ステップでは、前記テスト用素子が形成されていた位置周辺の前記分割予定ラインを前記赤外線カメラで撮像することが好ましい。

本発明のウェーハの加工方法では、金属を含む構造体の一部を除去して形成された溝を赤外線カメラで撮像し、金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップを実施してから、残留物が検出されなかった場合に分割溝を形成する分割溝形成ステップを実施するので、溝に残留物がある状態で分割溝を形成することはない。そのため、金属の残留物に起因する加工不良の発生を抑制できる。

図１（Ａ）は、裏面保護ステップが実施されたウェーハを模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの一部を模式的に示す断面図である。図２（Ａ）は、表面側被覆ステップが実施されたウェーハを模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハの一部を模式的に示す断面図である。除去ステップを模式的に示す斜視図である。図４（Ａ）は、残留物検出ステップを模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、残留物検出ステップで形成される撮像画像を模式的に示す画像図である。プラズマエッチング装置の構成例を模式的に示す縦断面模式図である。図６（Ａ）は、分割溝形成ステップが実施される前のウェーハの一部を模式的に示す断面図であり、図６（Ｂ）は、分割溝形成ステップが実施された後のウェーハの一部を模式的に示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態のウェーハの加工方法は、裏面保護ステップ（図１（Ａ）及び図１（Ｂ））、表面側被覆ステップ（図２（Ａ）及び図２（Ｂ））、除去ステップ（図３）、残留物検出ステップ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ））、及び分割溝形成ステップ（図６（Ａ）及び図６（Ｂ））を含む。

裏面保護ステップでは、表面側の分割予定ラインに沿ってテスト用素子及び機能層（構造体）が配置されたウェーハの裏面側に保護部材を配設する。表面側被覆ステップでは、ウェーハの表面側全体にレジスト膜を被覆する。除去ステップでは、テスト用素子及び機能層の一部をレジスト膜とともに除去して溝を形成する。

残留物検出ステップでは、除去ステップで形成された溝を赤外線カメラで撮像して金属の残留物の有無を検出する。分割溝形成ステップでは、残留物検出ステップで残留物が検出されなかった場合に、分割予定ラインに沿う分割溝を形成する。以下、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について詳述する。

本実施形態に係るウェーハの加工方法では、まず、ウェーハの裏面側に保護部材を配設する裏面保護ステップを実施する。図１（Ａ）は、裏面保護ステップが実施されたウェーハを模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの一部を模式的に示す断面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、加工対象のウェーハ１１は、円盤状の基板１３を含み、その表面側は、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ている。基板１３は、例えば、シリコン等の半導体材料でなる半導体基板である。

デバイス領域は、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１５でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１７ａが形成されている。また、図１（Ｂ）に示すように、分割予定ライン１５上には、ＴＥＧ（Test Elements Group）等と呼ばれるテスト用素子１７ｂが形成されている。

基板１３の表面側には、デバイス１７ａやテスト用素子１７ｂを覆う機能層（構造体）１９が設けられている。機能層１９は、配線等として機能する金属の層を含み、デバイス１７ａやテスト用素子１７ｂの一部を構成している。また、機能層１９は、配線間を絶縁する低誘電率の絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）等を含んでいる。

裏面保護ステップで使用される保護部材２１は、例えば、ウェーハ１１と略同形の円盤状に形成されており、平坦な表面及び裏面を有する。この保護部材２１としては、後述するプラズマエッチングに耐性のある半導体基板、ガラス基板、金属基板、樹脂基板、粘着テープ等を用いることができる。

裏面保護ステップでは、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を保護部材２１の表面側に対面させて、ウェーハ１１と保護部材２１とを重ね合せる。この時、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側と保護部材２１の表面側との間には、粘着力のある接着剤等を介在させておく。これにより、保護部材２１は、接着剤等を介してウェーハ１１の裏面１１ｂ側に固定される。

裏面保護ステップを実施した後には、ウェーハ１１の表面１１ａ側全体にレジスト膜を被覆する表面側被覆ステップを実施する。図２（Ａ）は、表面側被覆ステップが実施されたウェーハを模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハの一部を模式的に示す断面図である。

表面側被覆ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ全体に、後述するプラズマエッチングに耐性のある樹脂等を含むレジスト材を塗布する。レジスト材の塗布は、例えば、スピンコート等の方法で行う。乾燥処理・加熱処理等によってレジスト材を硬化させることで、ウェーハ１１の表面１１ａを覆うレジスト膜３１を形成できる。

表面側被覆ステップを実施した後には、表面１１ａ側のテスト用素子１７ｂ及び機能層１９の一部をレジスト膜３１とともに除去して溝を形成する除去ステップを実施する。図３は、除去ステップを模式的に示す斜視図である。図３に示すように、除去ステップは、レーザー加工装置１で実施される。

レーザー加工装置１は、ウェーハ１１を吸引保持する保持テーブル（不図示）を備えている。保持テーブルは、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。また、保持テーブルの下方には、移動機構（不図示）が設けられており、保持テーブルは、この移動機構で水平方向に移動する。

保持テーブルの表面（上面）は、ウェーハ１１を吸引保持する保持面となっている。この保持面には、保持テーブルの内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、ウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。保持テーブルの上方には、レーザー加工ヘッド２が配置されている。

レーザー加工ヘッド２は、レーザー発振器（不図示）で発振されたレーザー光線Ｌを、保持テーブルに保持されたウェーハ１１の表面１１ａ側に照射する。レーザー加工ヘッド２と隣接する位置には、ウェーハ１１の表面１１ａ側を撮像する赤外線カメラ４が設置されている。

除去ステップでは、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側（保護部材２１側）を保持テーブルに保持させる。次に、保持テーブルを移動、回転させて、レーザー加工ヘッド２を、例えば、第１の方向に伸びる任意の分割予定ライン１５（加工対象の分割予定ライン１５）に位置合わせする。

位置合わせの後には、ウェーハ１１の表面１１ａ側にレーザー光線Ｌを照射して、保持テーブル及びレーザー加工ヘッド２を第１の方向と平行に相対移動（加工送り）させる。なお、レーザービームＬの波長は、テスト用素子１７ｂ及び機能層１９に吸収され易い波長（吸収性を有する波長）とすることが好ましい。

これにより、ウェーハ１１の表面１１ａ側に形成されたテスト用素子１７ｂ及び機能層１９は、表面１１ａ側を覆うレジスト膜３１とともに、加工対象の分割予定ライン１５に沿って除去される。その結果、ウェーハ１１の表面１１ａ側には、加工対象の分割予定ライン１５に沿う溝３３が形成される。

加工対象の分割予定ライン１５に沿う溝３３を形成した後には、レーザー光線Ｌの照射を停止して、保持テーブルとレーザー加工ヘッド２とをウェーハ１１の表面１１ａと平行かつ第１の方向と垂直な第２の方向に相対移動（割り出し送り）させる。これにより、レーザー加工ヘッド２を、加工対象の分割予定ライン１５に隣接する分割予定ライン１５に位置合わせできる。

位置合わせの後には、隣接する分割予定ライン１５に沿って同様の溝３３を形成する。この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全ての分割予定ライン１５に沿って溝３３を形成した後には、保持テーブルを回転軸の周りに９０°回転させて、第２の方向に伸びる分割予定ライン１５に沿って溝３３を形成する。全ての分割予定ライン１５に沿って溝３３が形成されると、除去ステップは終了する。

除去ステップを実施した後には、除去ステップで形成された溝３３を赤外線カメラ４で撮像して金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップを実施する。図４（Ａ）は、残留物検出ステップを模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、残留物検出ステップで形成される撮像画像を模式的に示す画像図である。

残留物検出ステップでは、まず、保持テーブルを移動、回転させて、赤外線カメラ４を、例えば、第１の方向に伸びる任意の分割予定ライン１５（対象の分割予定ライン１５）に位置合わせする。位置合わせの後には、この分割予定ライン１５に沿って形成された溝３３（対象の溝３３）を赤外線カメラ４で撮像する。

この残留物検出ステップでは、特に、テスト用素子１７ｂが形成されていた領域周辺を重点的に撮像することが好ましい。テスト用素子１７ｂが形成されていた領域周辺には、テスト用素子１７ｂに含まれていた金属の残留物４１が除去しきれずに付着している可能性が高いためである。このように、テスト用素子１７ｂが形成されていた領域周辺を重点的に撮像することで、残留物４１の有無を高い精度で検出できる。

対象の溝３３を撮像した後には、撮像画像４３に基づいて残留物４１の有無を判定する。金属は赤外線を透過しないので、金属の残留物４１が溝３３に付着した状態では、図４（Ｂ）に示すように、撮像画像４３に残留物４１が写り込む。よって、例えば、撮像画像４３に対して適切な画像処理を施すことで、残留物４１の有無を判定できる。

対象の溝３３を撮像した後には、保持テーブルと赤外線カメラ４とをウェーハ１１の表面１１ａと平行かつ第１の方向と垂直な第２の方向に相対移動（割り出し送り）させる。これにより、赤外線カメラ４を、対象の分割予定ライン１５に隣接する分割予定ライン１５に位置合わせできる。

位置合わせの後には、隣接する分割予定ライン１５に沿って形成された溝３３を同様に撮像する。溝３３を撮像した後には、形成された撮像画像４３に基づいて残留物４１の有無を判定する。

この動作を繰り返し、第１の方向に伸びる全ての分割予定ライン１５に沿って形成された溝３３の残留物４１の有無を検出した後には、保持テーブルを回転軸の周りに９０°回転させて、第２の方向に伸びる分割予定ライン１５に沿って溝３３を撮像し、残留物４１の有無を検出する。全ての分割予定ライン１５に沿って残留物４１の有無が検出されると、残留物検出ステップは終了する。

残留物検出ステップで残留物４１が検出された場合には、残留物４１が検出された溝３３に対して、再度、除去ステップ及び残留物検出ステップを実施する。すなわち、図３に示すように、残留物４１が検出された溝３３に沿ってレーザー光線Ｌを照射し、残留物４１を除去する。また、この溝３３を赤外線カメラ４で撮像して、残留物４１の有無を判定する。なお、除去ステップ及び残留物検出ステップは、残留物４１が検出されなくなるまで繰り返し実施される。

残留物検出ステップで残留物４１が検出されない場合、又は、残留物４１が検出されなくなった場合には、分割予定ライン１５に沿ってウェーハ１１の表面１１ａ側に分割溝を形成する分割溝形成ステップを実施する。なお、本実施形態では、プラズマエッチングを利用してウェーハ１１に分割溝を形成する。

図５は、プラズマエッチング装置の構成例を模式的に示す縦断面模式図である。図６（Ａ）は、分割溝形成ステップが実施される前のウェーハの一部を模式的に示す断面図であり、図６（Ｂ）は、分割溝形成ステップが実施された後のウェーハの一部を模式的に示す断面図である。

図５に示すように、プラズマエッチング装置６は、処理空間８を形成する真空チャンバ１０を備えている。真空チャンバ１０は、底壁１０ａと、上壁１０ｂと、第１側壁１０ｃと、第２側壁１０ｄと、第３側壁１０ｅと、第４側壁（不図示）とを含む直方体状に形成されており、第２側壁１０ｄには、ウェーハ１１を搬入搬出するための開口１２が設けられている。

開口１２の外側には、開口１２を開閉するゲート１４が設けられている。このゲート１４は、開閉機構１６によって上下に移動する。開閉機構１６は、エアシリンダ１８と、ピストンロッド２０とを含んでいる。エアシリンダ１８はブラケット２２を介して真空チャンバ１０の底壁１０ａに固定されており、ピストンロッド２０の先端はゲート１４の下部に連結されている。

開閉機構１６でゲート１４を開くことにより、開口１２を通じてウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８に搬入し、又は、ウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８から搬出できる。真空チャンバ１０の底壁１０ａには排気口２４が形成されている。この排気口２４は、真空ポンプ等の排気機構２６と接続されている。

真空チャンバ１０の処理空間８には、下部電極２８と上部電極３０とが対向するように配置されている。下部電極２８は、導電性の材料で形成されており、円盤状の保持部３２と、保持部３２の下面中央から下方に突出する円柱状の支持部３４とを含む。

支持部３４は、真空チャンバ１０の底壁１０ａに形成された開口３６に挿通されている。開口３６内において、底壁１０ａと支持部３４との間には環状の絶縁部材３８が配置されており、真空チャンバ１０と下部電極２８とは絶縁されている。下部電極２８は、真空チャンバ１０の外部において高周波電源４０と接続されている。

保持部３２の上面には、凹部が形成されており、この凹部には、ウェーハ１１を載置するテーブル４２が設けられている。テーブル４２には、吸引路（不図示）が形成されており、この吸引路は、下部電極２８の内部に形成された流路４４を通じて吸引源４６と接続されている。

また、保持部３２の内部には、冷却流路４８が形成されている。冷却流路４８の一端は、支持部３４に形成された冷媒導入路５０を通じて冷媒循環機構５２と接続されており、冷却流路４８の他端は、支持部３４に形成された冷媒排出路５４を通じて冷媒循環機構５２と接続されている。この冷媒循環機構５２を作動させると、冷媒は、冷媒導入路５０、冷却流路４８、冷媒排出路５４の順に流れ、下部電極２８を冷却する。

上部電極３０は、導電性の材料で形成されており、円盤状のガス噴出部５６と、ガス噴出部５６の上面中央から上方に突出する円柱状の支持部５８とを含む。支持部５８は、真空チャンバ１０の上壁１０ｂに形成された開口６０に挿通されている。開口６０内において、上壁１０ｂと支持部５８との間には環状の絶縁部材６２が配置されており、真空チャンバ１０と上部電極３０とは絶縁されている。

上部電極３０は、真空チャンバ１０の外部において高周波電源６４と接続されている。また、支持部５６の上端部には、昇降機構６６と連結された支持アーム６８が取り付けられており、この昇降機構６６及び支持アーム６８によって、上部電極３０は上下に移動する。

ガス噴出部５６の下面には、複数の噴出口７０が設けられている。この噴出口７０は、ガス噴出部５６に形成された流路７２及び支持部５８に形成された流路７４を通じて、ＳＦ_６供給源７６及びＣ_４Ｆ_８供給源７８に接続されている。このＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８、流路７２，７４、及び噴出口７０によって、真空チャンバ１０内にガスを導入するガス導入部が構成される。

開閉機構１６、排気機構２６、高周波電源４０、吸引源４６、冷媒循環機構５２、高周波電源６４、昇降機構６６、ＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８等は、制御装置８０に接続されている。

制御装置８０には、排気機構２６から、処理空間８の圧力に関する情報が通知される。また、制御装置８０には、冷媒循環機構５２から、冷媒の温度に関する情報（すなわち、下部電極２８の温度に関する情報）が通知される。

さらに、制御装置８０には、ＳＦ_６供給源７６及びＣ_４Ｆ_８供給源７８から、各ガスの流量に関する情報が通知される。制御装置８０は、これらの情報や、ユーザから入力される他の情報等に基づいて、上述した各構成を制御する制御信号を出力する。

分割溝形成ステップでは、まず、開閉機構１６でゲート１４を下降させる。そして、開口１２を通じてウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８に搬入し、下部電極２８のテーブル４２に載置する。ウェーハ１１は、表面１１ａ側を上方に位置付けるようにテーブル４２上に載置される。なお、ウェーハ１１の搬入時には、昇降機構６６で上部電極３０を上昇させておく。

次に、吸引源４６の負圧を作用させて、ウェーハ１１をテーブル４２上に固定する。また、開閉機構１６でゲート１４を上昇させて、処理空間８を密閉する。さらに、上部電極３０と下部電極２８とがプラズマエッチングに適した所定の位置関係となるように、昇降機構６６で上部電極３０を下降させる。その後、排気機構２６を作動させて、処理空間８を真空（低圧）とする。

この状態で、エッチング用のガスを所定の流量で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力を供給すると、下部電極２８及び上部電極３０との間にラジカルやイオンを含むプラズマが発生し、ウェーハ１１の表面１１ａ側がエッチング（プラズマエッチング）される。

本実施の形態の分割溝形成ステップでは、図６（Ａ）に示すウェーハ１１に対して、例えば、エッチング工程、保護膜の形成工程（堆積工程）、底部に形成された保護膜の除去工程（クリーニング工程）、の３つの工程を繰り返し行い、図６（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１を分割する分割溝４５を形成する。

エッチング工程では、例えば、処理空間８の圧力を一定に保ちながら、ＳＦ_６供給源７６からＳＦ_６を所定の流量で供給し、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力を付与する。これにより、例えば、ＳＦ_６を原料とするラジカルやイオン等のプラズマを発生させて、レジスト膜３１に覆われていないウェーハ１１の分割予定ライン１５をエッチングできる。

堆積工程では、例えば、処理空間８の圧力を一定に保ちながら、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８からＣ_４Ｆ_８を所定の流量で供給し、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力を付与する。これにより、フッ素系の材料を分割溝４５に堆積させて保護膜を形成できる。このフッ素系の材料でなる保護膜は、ＳＦ_６等を用いるプラズマエッチングに対してある程度の耐性を備えている。

クリーニング工程では、例えば、処理空間８の圧力を一定に保ちながら、ＳＦ_６供給源７６からＳＦ_６を所定の流量で供給し、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力を付与する。なお、クリーニング工程では、下部電極２８に供給される電力を大きくする。

下部電極２８に供給される電力を大きくすると、プラズマエッチングの異方性が高まる。具体的には、下部電極２８側（分割溝４５の底部側）を優先的に加工できるようになる。これにより、ＳＦ_６を原料とするラジカルやイオン等のプラズマで、底部に形成された保護膜を除去して、分割溝４５の側壁に保護膜を残存させることができる。

このように、底部のエッチング、保護膜の形成、底部に形成された保護膜の除去、の３つの工程を繰り返し行うことで、ウェーハ１１を分割する分割溝４５を分割予定ライン１５に沿って形成できる。図６（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂに達する分割溝４５が形成され、ウェーハ１１が複数のチップ５１へと分割されると、分割溝形成ステップは終了する。

このように、本実施形態に係るウェーハの加工方法では、金属を含む機能層（構造体）１９の一部を除去して形成された溝３３を赤外線カメラ４で撮像し、金属の残留物４１の有無を検出する残留物検出ステップを実施してから、残留物４１が検出されなかった場合に分割溝４５を形成する分割溝形成ステップを実施するので、溝３３に残留物４１がある状態で分割溝４５を形成することはない。そのため、金属の残留物４１に起因する加工不良の発生を抑制できる。

なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、表面１１ａ側にテスト用素子１７ｂ及び機能層１９を備えたウェーハ１１を加工する加工方法について示しているが、加工対象のウェーハは、これに限定されない。

本発明に係るウェーハの加工方法では、裏面側にヒートシンクとなる金属膜が形成されたウェーハのように、分割予定ラインと重なる領域に金属を含む構造体を備えたウェーハを適切に加工できる。

また、上記実施形態では、除去ステップにおいて全ての溝３３を形成してから、残留物検知ステップを実施しているが、除去ステップで１本の溝３３を形成した直後に、残留物検知ステップで当該溝３３の残留物４１を検知しても良い。また、数本の溝を任意に選択し、残留物検知ステップを実施しても良い。

その他、上記実施形態に係る構成、方法などは、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ウェーハ
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１３基板
１５分割予定ライン（ストリート）
１７ａデバイス
１７ｂテスト用素子
１９機能層（構造体）
２１保護部材
３１レジスト膜
３３溝
４１残留物
４３撮像画像
４５分割溝
５１チップ
１レーザー加工装置
２レーザー加工ヘッド
４赤外線カメラ
６プラズマエッチング装置
８処理空間
１０真空チャンバ
１０ａ底壁
１０ｂ上壁
１０ｃ第１側壁
１０ｄ第２側壁
１０ｅ第３側壁
１２開口
１４ゲート
１６開閉機構
１８エアシリンダ
２０ピストンロッド
２２ブラケット
２４排気口
２６排気機構
２８下部電極
３０上部電極
３２保持部
３４支持部
３６開口
３８絶縁部材
４０高周波電源
４２テーブル
４４流路
４６吸引源
４８冷却流路
５０冷媒導入路
５２冷媒循環機構
５４冷媒排出路
５６ガス噴出部
５８支持部
６０開口
６２絶縁部材
６４高周波電源
６６昇降機構
６８支持アーム
７０噴出口
７２流路
７４流路
７６ＳＦ_６供給源
７８Ｃ_４Ｆ_８供給源
８０制御装置
Ｌレーザー光線

Claims

分割予定ラインと重なる領域に金属を含む構造体を備えたウェーハの加工方法であって、
該分割予定ラインに沿ってウェーハの該構造体側に溝を形成し、該構造体の少なくとも一部を除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後に、該溝を赤外線カメラで撮像し、該溝に付着する金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップと、
該残留物検出ステップで該残留物が検出されなかった場合に、該分割予定ラインに沿って該構造体側から分割溝を形成する分割溝形成ステップと、を備え、
該残留物検出ステップで該残留物が検出された場合、該残留物が検出された該溝に沿って、再度、該除去ステップ及び該残留物検出ステップを実施し、該残留物が検出されないことを確認した後に該分割溝形成ステップを実施することで、該分割溝の形成不良を防ぐことを特徴とするウェーハの加工方法。
表面に積層された機能層を含むデバイスと、該デバイスを区画する複数の分割予定ラインに形成され、該機能層中の金属の層を含むテスト用素子と、を備えたウェーハの加工方法であって、
該分割予定ラインに沿ってウェーハの表面側に溝を形成し、該テスト用素子及び該テスト用素子を構成する該機能層の一部を除去する除去ステップと、
該除去ステップを実施した後に、該溝を赤外線カメラで撮像し、該溝に付着した金属の残留物の有無を検出する残留物検出ステップと、
該残留物検出ステップで該残留物が検出されなかった場合に、該分割予定ラインに沿って表面側から分割溝を形成する分割溝形成ステップと、を備え、
該残留物検出ステップで該残留物が検出された場合、該残留物が検出された該溝に沿って、再度、該除去ステップ及び該残留物検出ステップを実施し、該残留物が検出されないことを確認した後に該分割溝形成ステップを実施することで、該分割溝の形成不良を防ぐことを特徴とするウェーハの加工方法。
前記分割溝形成ステップを実施する前に、ウェーハの表面の少なくとも前記デバイスが形成された領域にレジスト膜を被覆する表面側被覆ステップをさらに備え、
該分割溝形成ステップでは、プラズマエッチングによって前記分割予定ラインに沿う前記分割溝を形成することを特徴とする請求項２に記載のウェーハの加工方法。
前記残留物検出ステップでは、前記テスト用素子が形成されていた位置周辺の前記分割予定ラインを前記赤外線カメラで撮像することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のウェーハの加工方法。