JP2017073439A - デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハをデバイスに分割する場合において、デバイスがダメージを受けるのを抑制する。【解決手段】基板１０の表面１０ａに積層された一以上の絶縁膜１１を含むデバイスが形成されたウエーハＷを、デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するデバイスの製造方法であって、ストリートに沿って絶縁膜１１に加工溝１１ａを形成し、基板１０を露出させる加工溝形成工程と、ウエーハＷの裏面側を保持し、絶縁膜１１をマスクとして基板１０をプラズマエッチングしてウエーハＷを個々のデバイスに分割するプラズマエッチング工程と、を含むものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマエッチングによりウエーハを分割して個々のデバイスを製造するデバイスの製造方法に関する。

ウエーハをストリートに沿って分割する方法として、回転する切削ブレードをストリートに切り込ませる方法と、ストリートに沿ってレーザ光を照射する方法とがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０１５−０９０８９５号公報 特開２０１３−０１０１２４号公報

しかしながら、切削ブレードによるウエーハの分割では、デバイスが機械的なダメージを受け、また、レーザ光の照射によるウエーハの分割では、デバイスが熱等によるダメージを受けてしまう。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、ウエーハをデバイスに分割する場合において、デバイスがダメージを受けるのを抑制することを課題とする。

本発明は、基板の表面に積層された一以上の絶縁膜を含むデバイスが形成されたウエーハを、前記デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するデバイスの製造方法であって、前記ストリートに沿って前記絶縁膜に加工溝を形成し、前記基板を露出させる加工溝形成工程と、前記ウエーハの裏面側を保持し、前記絶縁膜をマスクとして前記基板をプラズマエッチングして前記ウエーハを個々のデバイスに分割するプラズマエッチング工程と、を含む。

上記デバイスの製造方法では、ウエーハの表面の複数のデバイスが形成された領域に対応する裏面側の領域を研削して凹部を形成することにより外周部にリング状補強部を形成するリング状補強部形成工程と、ウエーハの裏面側に裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、をさらに含むことがある。この場合において、前記リング状補強部形成工程の前に前記加工溝形成工程が実施されることがある。また、前記加工溝形成工程に続いてプラズマエッチング工程を実施することがある。

本発明では、ウエーハ表面の絶縁膜をマスクとしてプラズマエッチングを行ってウエーハを個々のデバイスに分割するため、デバイスが機械的・熱的なダメージを受けるのを抑制することができる。また、プラズマエッチング用のエッチングマスクを使用せず、エッチングマスクを除去する必要がないため、工程を簡略化することができるとともに、ウエーハの取り扱いが容易となる。
さらに、ウエーハの外周部にリング状補強部を形成することにより、プラズマエッチング工程への搬送時におけるウエーハの破損を効果的に抑制し、さらに個片化されたデバイスの加工品質を向上させることができる。

本発明の第１実施形態を示す工程図である。 デバイスの例を示す模式図である。 デバイスの別の例を示す模式図である。 ウエーハの例を示す斜視図である。 ウエーハの例を示す拡大断面図である。 リング状補強部形成工程の例を示す斜視図である。 減圧成膜装置の例を示す断面図である。 プラズマエッチング装置の例を示す断面図である。 エッチング工程終了後のウエーハを示す拡大断面図である。 ストリートにＴＥＧが形成されたウエーハの例を示す拡大断面図である。 ＴＥＧの両側にエッチング側溝を形成したウエーハを示す拡大断面図である。 エッチング側溝を形成したウエーハのＴＥＧを除去する状態を示す拡大断面図である。 ＴＥＧが除去されたストリートをプラズマエッチングしてエッチング溝を形成する状態を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態を示す工程図である。 本発明の第３実施形態を示す工程図である。

１ 第１実施形態
（ａ）デバイス形成工程
図１（ａ）に示すシリコン等からなる基板１０を準備し、その表面１０ａにデバイスを形成していく。図１(ａ)には示されていないが、デバイス（デバイスの一部を含む）は、基板１０の表面１０ａにフォトリソグラフィー等によるパターン形成工程、成膜工程、イオン注入工程、アニール工程等を経て形成される。本工程は、いわゆる前工程の一部として実施される。各デバイスとしては、例えば図２に示すパワーＭＯＳＦＥＴ１０１や、図３に示すＩＧＢＴ１０２等があり、表裏面に電極を備えるデバイスを含む。本工程では、デバイスのＰ型領域、Ｎ型領域となる領域へのイオン注入・アニール、デバイス表面側に表面側電極を形成するためのメッキ、エッチング等が行われ、ゲート端子となる部分には、酸化膜１０４及び金属膜１０３が形成される。図２に示すパワーＭＯＳＦＥＴ１０１の酸化膜１０４の間にはソース電極１０５が形成され、裏面側には裏面電極１０６が形成される。一方、図３に示すＩＧＢＴ１０２のエミッタ端子となる部分にはエミッタ電極１０７が形成され、裏面側には裏面電極１０８が形成される。また、ＩＧＢＴ１０２のゲート端子となる部分には酸化膜１０９とゲート電極１０９ａとが積層される。後工程におけるプラズマエッチング工程を考慮すると、分割溝の幅として１０μｍ程度確保できるようにデバイス配置をするとよい。また、エッチングするのが困難なＴＥＧ等の金属部材がストリートの幅の片側にそって配置され、エッチング領域が広くなるようデバイスを配置してよい。

例えば図４に示すように、このようなデバイスＤが多数形成されたウエーハＷは、基板１０の表面１０ａにストリートＳが格子状に形成され、ストリートＳによって複数の領域が区画され、この区画された領域に複数のデバイスＤが形成されて構成されている。デバイスＤが形成された領域をデバイス領域Ｗ１、その周囲のリング状の領域を外周余剰領域Ｗ２と称する。

（ｂ）絶縁膜成膜・電極形成工程
図１（ｂ）に示すように、基板１０の表面１０ａの上に絶縁膜１１を形成し、各デバイスの上方に、各デバイスに対応する表面電極１２を形成する。本工程も、いわゆる前工程の一部として実施される。絶縁膜１１は、図５に示すように、例えばＬｏｗ−ｋ膜１１ａ、１１ｂとパッシベーション膜１１ｃとから構成され、Ｌｏｗ−ｋ膜１１ａ、１１ｂ及びパッシベーション膜１１ｃを部分的に厚さ方向にエッチングし、エッチングにより除去した部分に、図１（ｂ）に示した表面電極１２が埋め込まれる。Ｌｏｗ−ｋ膜１１ａ、１１ｂは、例えばＳｉＯＦやフロロカーボンにより形成される。また、パッシベーション１１ｃは、例えばシリコン窒化（ＳｉＮ）膜やＳｉＯ２膜により形成される。なお、図５においては、デバイスＤの上方に形成される表面電極１２及び表面電極１２とデバイスＤとを導通させる金属配線の図示を省略している。

図５に示すウエーハＷにおけるＬｏｗ−ｋ膜１１ａ、１１ｂは、ストリートＳの上方には形成されていない。したがって、ストリートＳの上方にはパッシベーション膜１１ｃのみが被覆されている。また、Ｌｏｗ-ｋ膜１１ｂの側面１１０ｂは、Ｌｏｗ-ｋ膜１１ａの側面１１０ａよりもデバイスＤから離れた位置に形成されている。ストリートＳの上方にＬｏｗ−ｋ膜１１ａ、１１ｂが存在しないため、パッシベーション膜１１ｃのうちストリートＳの上方に位置する部分には凹部１１０ｃが形成されている。また、Ｌｏｗ-ｋ膜１１ｂの側面１１０ｂは、Ｌｏｗ-ｋ膜１１ａの側面１１０ａよりもデバイスＤから離れた位置に形成されている。すなわち、Ｌｏｗ-ｋ膜１１ａの側方にはＬｏｗ-ｋ膜１１ｂによる壁が形成されている。ただし、ウエーハＷは、図５に示す積層構成には限定されず、Ｌｏｗ−ｋ膜がストリート上にも連続して積層されている構成でもよい。また、絶縁膜は、一以上積層されていればよい。エッチング後の積層状態において、Ｌｏｗ−ｋ膜およびパッシベーション膜の端部が溝に露出する構成であってよい。

（ｃ）マスク形成工程
次に、レジスト材料を、絶縁膜１１及び表面電極１２を覆うように全面に塗布し、その後、ストリートＳを除く部分を覆うマスクを介して、レジストのうちストリートＳの上方に位置する部分を露光し、露光した部分を除去することにより、図１（ｃ）に示すように、ストリートＳに対応する開口１５ａを有するエッチングマスク１５を形成する。本工程は、いわゆるデバイス製造の前工程の一部として実施される場合と、いわゆる後工程の一部として実施される場合とがある。

エッチングマスク１５としては、例えば、フェノールノボラック系のレジストを用いることができる。また、カーボン系のレジストを用いてもよい。レジストに対するエッチング対象膜のエッチング選択比を向上させるために多層レジストを用いてもよい。エッチングマスク１５を形成する場合には、水銀ランプのi線（λ＝３６５ｎｍ）、ｈ線（λ＝４０５ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３６ｎｍ）で露光してもよいし、ＬＥＤ光源を用いて露光してもよい。

（ｄ）加工溝形成工程
エッチングマスク１５を形成した後、エッチングマスク１５を介してプラズマエッチングを行い、図１（ｄ）に示すように、絶縁膜１１のうちストリートＳの上方に位置する部分を除去して加工溝１４を形成し、加工溝１４から基板１０を露出させる。本工程も、いわゆる前工程の一部として実施される場合と、いわゆる後工程の一部として実施される場合とがある。上記マスク形成工程が前工程の一部として実施された場合は、本工程を、前工程の一部として実施してもよいし、後工程の一部として実施してもよい。一方、上記マスク形成工程が後工程の一部として実施された場合は、本工程も、後工程の一部として実施されてよい。加工溝１４の幅は、エッチングの効率を考慮すると、１０μｍ程度以上あると好ましい。

本工程では、例えば図８に示すプラズマエッチング装置９を用いる。プラズマエッチング装置９は、ウエーハＷを保持する静電チャック（ＥＳＣ）９０と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド９１と、静電チャック（ＥＳＣ）９０及びガス噴出ヘッド９１を内部に収容したチャンバ９２とを備えている。

静電チャック（ＥＳＣ）９０は、支持部材９００によって下方から支持されている。静電チャック（ＥＳＣ）９０の内部には電極９０１が配設されており、この電極９０１は、整合器９４ａ及びバイアス高周波電源９５ａに接続されている。

ガス噴出ヘッド９１の内部には、ガス拡散空間９１０が設けられており、ガス拡散空間９１０の上部にはガス導入口９１１が連通し、ガス拡散空間９１０の下部にはガス吐出口９１２が連通している。ガス吐出口９１２の下端は、静電チャック（ＥＳＣ）９０側に向けて開口している。

ガス導入口９１１には、ガス配管９１３を介してガス供給部９３が接続されている。ガス供給部９３は、エッチングガスと希ガスとをそれぞれ蓄えている。

ガス噴出ヘッド９１には、整合器９４を介して高周波電源９５が接続されている。高周波電源９５から整合器９４を介してガス噴出ヘッド９１に高周波電力を供給することにより、ガス吐出口９１２から吐出されたガスをプラズマ化することができる。

チャンバ９２の下部には排気管９６が接続されており、この排気管９６には排気装置９７が接続されている。この排気装置９７を作動させることにより、チャンバ９２の内部を所定の真空度まで減圧することができる。

チャンバ９２の側部には、ウエーハＷの搬入出を行うための搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバルブ９２１とが設けられている。

プラズマエッチング装置９は、制御部９８を備えており、制御部９８による制御の下で、各ガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件がコントロールされる。

本工程では、ゲートバルブ９２１を開け、搬入出口９２０からウエーハＷを搬入し、ウエーハＷに貼着された保護部材１側を静電チャック（ＥＳＣ）９０において静電保持する。そして、排気装置９７によってチャンバ９２内を排気し、チャンバ９２内の圧力を、例えば０．１０〜０．１５Ｐａとするとともに、ガス供給部９３に蓄えられたエッチングガスを、ガス配管９１３及びガス導入口９１１を介してガス吐出部９１２から噴出させる。

チャンバ９２内にエッチングガスを導入するとともに、静電チャック（ＥＳＣ）９０の温度を、例えばテープ１７からガスが発生しない温度である７０℃以下とし、高周波電源９５からガス噴出ヘッド９１に高周波電力を印加することにより、ガス噴出ヘッド９１と静電チャック（ＥＳＣ）９０との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。

ＳｉＯＦ、フロロカーボン等からなるＬｏｗ−Ｋ膜１１ａ，１１ｂや、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等からなるパッシベーション膜１１ｃからなる絶縁膜１１をエッチングするときには、エッチングガスとして、ハロゲン元素を含むガスや塩基性ガス、これらの混合ガス、またはＣｘＦｙ系ガス若しくはＣｘＨｙＦｚ系ガスを用いるとよい。また、プラズマ支援ガスとして、Ａｒ、Ｈｅ等の希ガスを用いてもよい。エッチング対象が直径３００ｍｍのウエーハである場合は、例えば、高周波電力の出力を３ｋＷ、高周波電力の周波数を１３．５６ＭＨｚ、バイアス電力の出力を３００Ｗ、バイアス電力の周波数を２ＭＨｚとするとよい。Ｈｅ等の希ガスは、エッチングガスのプラズマ化をアシストする。なお、チャンバ９２への希ガスの導入は、エッチングガスの導入前に行ってもよい。

このようにしてプラズマエッチングによって加工溝１１ａが形成された後、アッシング等によって、エッチングマスク１５ｂを除去する。

マスク形成工程及び加工溝形成工程が前工程において実施された場合は、後工程においてエッチングマスクを形成したり加工溝を形成したりする必要がなくなるため、後工程を簡略化することができる。

なお、加工溝形成工程では、プラズマエッチングではなく、絶縁膜１１のうちストリートＳの上方に位置する部分に回転する切削ブレードを切り込ませることにより加工溝を形成してもよい。また、絶縁膜１１に対して吸収性を有する波長のレーザ光を同部分に照射することによりその部分の絶縁膜を除去して加工溝を形成してもよい。切削ブレード又はレーザ光により加工溝を形成する場合は、後工程として本工程が実施される。

（ｅ）リング状補強部形成工程
本工程以降は、後工程の一部として実施されてよい。図６に示すように、ウエーハＷの表面側に保護部材１を貼着し、保護テープ１側を研削装置２のチャックテーブル２０において保持し、ウエーハＷの裏面Ｗｂが露出した状態とする。チャックテーブル２０の上方には、研削手段２１を備えている。研削手段２１は、回転軸２２と、回転軸２２の下端に装着されたホイール２３と、ホイール２３の下面に固着された砥石２４とから構成される。

研削装置２においては、チャックテーブル２０が回転すると共に、回転軸２２が回転しながら研削手段２１が下降することにより、回転する砥石２４がウエーハＷの裏面Ｗｂに接触して研削が行われる。このとき砥石２４は、ウエーハＷの表面Ｗａに形成されたデバイス領域Ｗ１（図４参照）の裏側に接触させ、その外周側は研削しないようにする。そして、デバイス領域Ｗ１の裏側が所望量研削されると、研削を終了する。こうして、裏面Ｗｂのうちデバイス領域Ｗ１に相当する領域のみを研削することにより、図１（ｅ）に示すように、裏面Ｗｂに凹部Ｗ３が形成され、凹部Ｗ３の周囲の外周部には、研削前と同様の厚さを有するリング状補強部Ｗ４が残存する。例えば、リング状補強部Ｗ４の幅は２〜３ｍｍ程度あればよい。また、リング状補強部Ｗ４の厚さは数百μｍあることが望ましい。一方、デバイス領域Ｗ１の厚さは３０−１００μｍ程度にまで薄くすることができる。リング状補強部Ｗ４は、デバイス領域Ｗ１よりも厚く形成されているため、ウエーハＷ全体の強度が低下するのを防ぐことができる。なお、具体的な研削条件としては、例えば特許第５６１３７９２号公報に記載されたものを採用することができる。

（ｆ）裏面電極形成工程
次に、図２に示すデバイス１０１を形成する場合は、凹部Ｗ３にヒ素（Ａｓ）やアンチモン（Ｓｂ）のイオンを注入し、図３に示すデバイス１０２を形成する場合は、凹部Ｗ３にホウ素（Ｂ）のイオンを注入し、アニールを行って基板１０の導電率を高め、その後、図１（ｆ）に示すように、イオンを注入した凹部Ｗ３の底面Ｗ５の一面に、銅などの金属からなる裏面電極１３を形成する。裏面電極１３は、例えば図７に示す減圧成膜装置３を用いて形成することができる。この減圧成膜装置３においては、チャンバ３１の内部に静電式にてウエーハＷを保持する静電チャック（ＥＳＣ）３２を備えており、その上方の対向する位置には、金属からなるスパッタ源３４が励磁部材３３に支持された状態で配設されている。このスパッタ源３４には、高周波電源３５が連結されている。また、チャンバ３１の一方の側部には、スパッタガスを導入する導入口３６が設けられ、もう一方の側部には減圧源に連通する減圧口３７が設けられている。

保護部材１側が静電チャック（ＥＳＣ）３２において保持されることにより、ウエーハＷの裏面がスパッタ源３４に対向して保持される。そして、励磁部材３３によって磁化されたスパッタ源３４に高周波電源３５から１３．５６ＭＨｚ程度の高周波電力を印加し、減圧口３７からチャンバ３１の内部を１０^−２Ｐａ〜１０^−４Ｐａ程度に減圧して減圧環境にするとともに、導入口３６からアルゴンガスを導入してプラズマを発生させると、プラズマ中のアルゴンイオンがスパッタ源３４に衝突して金属粒子がはじき出されてウエーハＷの凹部Ｗ３の底面Ｗ５に堆積し、図１（ｄ）に示すように、裏面電極１３が形成される。この裏面電極１３は、Ｔｉ（５０ｎｍ）／ＮｉＷ（５００ｎｍ）／Ａｕ（５０ｎｍ）の順に積層された積層膜であってよい。この場合は、スパッタチャンバー中にそれぞれのターゲットを設置し、成膜しない材料のターゲットはシャッターでプラズマを遮蔽して行う。例えば、Ｔｉターゲットをスパッタする際には、シャッター等でＮｉＷおよびＡｕをプラズマから遮蔽する。なお、リング状補強部Ｗ４にマスキングを施した場合は、凹部Ｗ３の底面Ｗ５にのみ裏面電極１３が形成される。本工程は、デバイス領域Ｗ１の裏側が研削により薄くなった状態で行われるが、ウエーハＷにはリング状補強部Ｗ４が形成されているため、ウエーハＷの取り扱いが容易となる。

（ｇ）リング状補強部除去工程
次に、図１（ｇ）に示すように、裏面電極１３側にテープ１７を貼着し、テープ１７の外周部にリング状のフレーム１８を貼着する。そして、例えば切削装置のチャックテーブル４０にテープ１７側を保持し、チャックテーブル４０を回転させながらリング状補強部Ｗ４の内側に切削ブレード（不図示）を切り込ませることにより、デバイス領域Ｗ１（図４参照）とリング状補強部Ｗ４とを分離し、リング状補強部Ｗ４を除去する。

（ｈ）プラズマエッチング工程
次に、例えば図８に示すプラズマエッチング装置９を用いて、図１（ｈ）に示すように、絶縁膜１１をエッチングマスクとしてストリートＳに沿ってプラズマエッチングしてエッチング溝１６を形成し、エッチング溝１６から金属膜１３を露出させる。

シリコンからなる基板１０をエッチングするときは、エッチングガスとして、例えばＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_２Ｆ_４等のフッ素系ガスを用いるとよい。基板１０のエッチングは、以下の条件Ａ，Ｂによるエッチング−堆積を交互に繰り返すことにより、条件Ａではエッチングが進行し、条件Ｂではエッチング溝１６の側壁に保護膜が形成され、高速かつ高アスペクト比でのエッチングが可能となる。基板１０が直径３００ｍｍのシリコン基板である場合の条件Ａ及びＢは以下のとおりである。
（条件Ａ）
エッチングガス： ＳＦ_６ガス
プラズマ支援ガス： Ａｒガス
エッチングガス供給量：１５００ｃｃ／分
プラズマ支援ガス供給量：１０００ｃｃ／分
高周波電力の出力： ３ｋＷ
バイアス電力の出力： ５００Ｗ
（条件Ｂ）
エッチングガス： Ｃ_４Ｆ_８ガス
プラズマ支援ガス： Ａｒガス
エッチングガス供給量：１０００ｃｃ／分
プラズマ支援ガス供給量： １０００ｃｃ／分
高周波電力の出力： ３ｋＷ
バイアス電力の出力： ０Ｗ
ここで、処理圧力を１０Ｐａとし、条件Ａを０．６秒間、条件Ｂを０．４秒間、交互に繰り返して基板１０をエッチングする。

図９に示すように、本工程において形成されたエッチング溝１６は、パッシベーション膜１１ｃのみを貫通する幅に形成される。したがって、エッチング溝１６の側壁には、パッシベーション膜１１ｃが壁状に残存したパッシベーション壁１１ｄが形成され、このパッシベーション壁１１ｄは、水分などの侵入からデバイスＤを守る役割を果たす。また、ウエーハＷは、図９に示したような積層構造に限られず、それぞれの絶縁膜の端面がエッチング溝１６に露出する構造であってもよい。なお、銅などの金属により構成される裏面電極１３は、本工程ではエッチングされない。

プラズマエッチングによってウエーハＷを分割する場合、通常は、ストリートＳを除く部分にレジスト膜を被覆し、ストリートＳに沿って表面から裏面にかけてプラズマエッチングをしているが、かかる方法では、プラズマエッチングの終了後にエッチングマスクを除去する工程が必要となり、いわゆる後工程が複雑化し、ウエーハの取り扱いも煩雑となる。そこで、本実施形態では、レジストマスクを形成することなく、パターン化されたパッシベーション膜１１ｃをマスクとして基板（シリコン）のエッチングを行った。パッシベーション膜１１ｃのエッチングレートおよび金属の表面電極１２のエッチングレートに対する基板１０のエッチングレートは大きいので、エッチングマスクを形成しなくてよい。このようにレジスト等でエッチングマスクを形成しない場合には、ウエーハＷが分割された後、酸素プラズマを用いたアッシング等によりエッチングマスクを除去する必要がなく、デバイスへのプラズマダメージを低減できる。また、マスク形成工程およびマスク除去工程が不要となる。後述の実施形態２でも同様である。もっとも、レジストを介してエッチング工程を行ってよく、その場合には、ウエーハＷが分割された後、酸素プラズマを用いたアッシング等によりエッチングマスク１５を除去する。

また、プラズマエッチングによってウエーハＷを分割する場合、通常は、いわゆる後工程において、ストリートＳを除く部分へのレジスト膜の被覆を行っているため、かかる観点からも後工程が複雑化している。しかし、本実施形態では、マスク形成工程及び加工溝形成工程を前工程の一部として実施することによって、エッチングマスクとしての機能を有するパッシベーション膜１１ｃが前工程において形成されるため、後工程ではエッチングマスクを形成することなくプラズマエッチングを行うことができ、後工程が簡略化される。後述の実施形態２でも同様である。

図１０に示すウエーハＷＡのように、テストエレメントグループ（ＴＥＧ）５０やＣＭＰ用のダミーパターン（不図示）などの金属部材がストリートＳに形成されている場合がある。この場合は、エッチングによっては金属材料を除去することは困難である。そこで、まず、一例として、プラズマエッチングによりＬｏｗ−ｋ膜を含む絶縁膜１１を除去し、表面１０ａを一部露出させた後、図１１に示すように、絶縁膜１１をエッチングマスクとして、ストリートＳのうちＴＥＧ５０が形成されていない部分、すなわち図１１の例のようにストリートＳの中央部分にＴＥＧ５０が形成されている場合はＴＥＧ５０の両脇をエッチングして、エッチング側溝５１を形成する。このエッチング側溝５１の深さｄは、例えば基板１０の表面１０ａから５〜１０μｍ程度でよい。

エッチング側溝５１を形成した後、図１２に示すように、ＴＥＧ５０に切削ブレード４１を切り込ませてＴＥＧ５０を除去する。エッチング側溝５１が形成されていることにより、切削ブレード４１がＴＥＧ５０に切り込んだ際に発生するクラックがストリートＳを越えてデバイスＤに到達するのを抑制することができる。なお、切削ブレード４１に代えて、レーザ光の照射によりＴＥＧ５０などの金属部材を除去してもよい。

その後、基板１０を上記条件Ａ及び条件Ｂの下でエッチングし、図１３に示すように、エッチング溝５２を形成し、図１（ｈ）に示したように、裏面電極１３を露出させる。

（ｉ）エキスパンド工程
次に、ウエーハＷからテープ１７を剥離し、図１（ｉ）に示すように、裏面電極１３側にエキスパンドテープ１７ａを貼着する。また、エキスパンドテープ１７ａの外周部には、リング状のフレーム１９を貼着する。そして、エキスパンドテープ１７ａを面方向に伸張させることにより、裏面金属１３が引きちぎられ、個々のチップＣに分割される。

このように、プラズマエッチングによって個々のチップＣが形成されるため、個々のチップＣは、切削ブレードによる切削時の機械的ダメージや、レーザ光による加工時の熱的ダメージを受けない。よって、チップＣを構成するデバイスの品質を向上させることができる。

また、エッチング工程においては、絶縁膜１１をエッチングマスクとしてプラズマエッチングを行うため、エッチングマスクを除去する必要がない。したがって、工程を簡略化することができるとともに、ウエーハの取り扱いが容易となる。

また、裏面電極形成のために図７に示した減圧成膜装置３にウエーハＷが搬送されるときには、ウエーハＷにリング状補強部Ｗ４が形成されているため、ウエーハＷの強度が高く、破損しにくい。

本実施形態によれば、（ｈ）プラズマエッチング工程において、レジスト等のマスクを形成することなく、プラズマエッチングできるので、マスク形成するためのレジストが不要となる。また、プラズマエッチング工程の後にレジストをアッシング等で除去する必要もない。よって、プラズマによるデバイスへのダメージが抑制される。

２ 第２実施形態
第２実施形態では、以下の７工程（ａ）−（ｇ）は、図１４（ａ）−（ｇ）に示すように、第１実施形態と同様に実施される。
（ａ）デバイス形成工程
（ｂ）絶縁膜成膜・電極形成工程
（ｃ）マスク形成工程
（ｄ）加工溝形成工程
（ｅ）リング状補強部形成工程
（ｆ）裏面電極形成工程
（ｇ）リング状補強部除去工程
（ｈ）プラズマエッチング工程

（ｊ）金属膜除去工程
次に、図１４（ｊ）に示すように、ウエーハＷの絶縁膜１１及び表面電極１２が形成された側の面に保護部材１７ｂを貼着し、保護部材１７ｂ側を保持テーブル６０において保持し、裏面電極１３を露出させる。また、保護部材１７ｂの外周部にはリング状のフレーム１８を貼着する。

そして、裏面電極１３に対し、例えばドライアイス等の微粒子をストリートＳに沿って吹き付けるブラスト処理により、図１４（ｊ）に示すように、裏面電極１３のうち、ストリートＳに対応する部分、すなわちストリートＳの裏面側を部分的に除去する。なお、微粒子は、吹きつけた後に気化するものが好適である。このようにして裏面電極１３のうちストリートＳに対応する部分を除去することにより、個々のチップＣに分割される。

なお、ドライアイスを吹き付ける処理に代えて、砥粒を高圧エアと共に裏面電極１３に吹き付けて加工するブラスト加工や、エアとともに液体と砥粒との混合物であるスラリーを裏面電極１３に噴射して加工するウエットブラスト処理を行ってもよい。この場合、砥粒として、直径１０μｍ程度の極微細なアルミナ粒、ガラス粒、数十μｍ径の樹脂粒が用いられる。

（ｋ）ピックアップ準備工程
この後にチップＣをピックアップするために、図１４（ｋ）に示すように、金属膜除去工程において貼着されていた保護部材１７ｂが各チップＣから剥離され、裏面電極１３側にテープ１７ｃを貼着する。また、テープ１７ｃの外周部にはフレーム１８ａが貼着される。一方、そしてこの後、各チップＣがピックアップされる。

３ 第３実施形態
第３実施形態では、以下の２工程（ａ），（ｂ）は、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態及び第２実施形態と同様に実施される。
（ａ）デバイス形成工程
（ｂ）絶縁膜成膜・電極形成工程

（ｃ）リング状補強部形成工程
本工程以降は、後工程の一部として実施される。基板１０の表面１０ａに絶縁膜１１及び表面電極１２を形成した後、第１実施形態及び第２実施形態のリング状補強部形成工程と同様の方法により、図６に示したように、ウエーハＷの裏面Ｗｂのうちデバイス領域Ｗ１に相当する領域のみを研削することにより、図１５（ｃ）に示すように、裏面Ｗｂに凹部Ｗ３が形成され、凹部Ｗ３の周囲の外周部には、研削前と同様の厚さを有するリング状補強部Ｗ４が残存する。

（ｄ）裏面電極形成工程
リング状補強部形成工程の後、図１５（ｄ）に示すように、底面Ｗ５の一面に、銅などの金属からなる裏面電極１３を形成する。形成方法は、第１実施形態及び第２実施形態の裏面電極形成工程と同様である。

（ｅ）リング状補強部除去工程
裏面電極形成工程の後、第１実施形態及び第２実施形態のリング状補強部除去工程と同様に、図１５（ｅ）に示すように、裏面電極１３側にテープ１７を貼着し、テープ１７の外周部にリング状のフレーム１８を貼着する。そして、例えば切削装置のチャックテーブル４０にテープ１７側を保持し、チャックテーブル４０を回転させながらリング状補強部Ｗ４の内側に切削ブレード（不図示）を切り込ませることにより、デバイス領域Ｗ１（図４参照）とリング状補強部Ｗ４とを分離し、リング状補強部Ｗ４を除去する。

（ｆ）マスク形成工程
次に、リング状補強部Ｗ４が除去されたウエーハの裏面電極１３側を支持基板４２によって支持し、レジスト材料を、絶縁膜１１及び表面電極１２を覆うように全面に塗布する。そしてその後、ストリートＳを除く部分を覆うマスクを介して、レジストのうちストリートＳの上方に位置する部分を露光し、露光した部分を除去することにより、図１５（ｆ）に示すように、ストリートＳに対応する開口１５ｃを有するエッチングマスク１５ｂを形成する。レジスト材料や露光の条件は、第１実施形態及び第２実施形態のマスク形成工程と同様である。

（ｇ）加工溝形成工程
マスク形成工程の後、エッチングマスク１５ｂを介してプラズマエッチングを行い、図１５（ｇ）に示すように、絶縁膜１１のうちストリートＳの上方に位置する部分を除去して加工溝１４を形成し、加工溝１４から基板１０を露出させる。エッチングの条件は、第１実施形態及び第２実施形態の加工溝形成工程のエッチング条件と同様である。加工溝１４が形成された後、または次工程の（ｈ）プラズマエッチング工程の後に、酸素プラズマを用いたアッシング等によって、エッチングマスク１５ｂを除去する。

（ｈ）プラズマエッチング工程
加工溝形成工程の後、加工溝１４が形成された絶縁膜１１をエッチングマスクとしてストリートＳに沿ってプラズマエッチングしてエッチング溝１６ａを形成し、図１５（ｈ）に示すように、エッチング溝１６ａから金属膜１３を露出させる。エッチング条件は、第１実施形態及び第２実施形態のプラズマエッチング工程における条件と同様である。加工溝形成工程に続いてガス系を変更してプラズマエッチング工程を実施することにより、１つのプラズマエッチング装置内において２つの工程を連続して行うことができる。
また、複数の真空チャンバを備えるクラスタツールにおいて、一のチャンバにおいてエッチングによる加工溝を形成し、別のチャンバに搬送して基板のエッチングを行ってよい。

（ｉ）貼り替え工程
プラズマエッチング工程の後、図１５（ｉ）に示すように、絶縁膜１１及び表面電極１２が形成された側に支持部材１７ｄを貼着し、支持部材１７ｄの外周部にリング状のフレーム１８を貼着するとともに、支持基板４２を裏面電極１３から剥離する。こうして、裏面電極１３が露出した状態となる。

（ｊ）金属膜除去工程
貼り替え工程の後、裏面電極１３に対し、例えばドライアイス等の微粒子をストリートＳに沿って吹きつけるブラスト処理により、図１５（ｊ）に示すように、裏面電極１３のうち、ストリートＳに対応する部分、すなわちストリートＳの裏面側を部分的に除去する。このようにして裏面電極１３のうちストリートＳに対応する部分を除去することにより、個々のチップＣに分割される。なお、本工程に代えて、第１実施形態のエキスパンド工程と同様の工程を実施してもよい。

なお、上記第１〜第３実施形態では、ウエーハにリング状補強部を形成してからプラズマエッチングする場合について説明したが、裏面全面を研削し、リング状補強部を形成せずに、プラズマエッチングするようにしてもよい。

プラズマエッチングによってウエーハＷを分割する場合、既述のように、通常は、いわゆる後工程において、ストリートＳを除く部分へのレジスト膜の被覆を行っているため、後工程が複雑化している。そこで、マスク形成工程及び加工溝形成工程を前工程の一部として実施してエッチングマスクとしての機能を有するパッシベーション膜１１ｃを前工程において形成することにより、後工程では、ウエーハの裏面側を保持し、絶縁膜（パッシベーション膜）マスクとしてプラズマエッチングするだけで、ウエーハをプラズマエッチングして分割することが可能となり、後工程が簡略化される。すなわち、上記第１、第２実施形態は、以下の態様を含む。
［１］
基板の表面に積層された一以上の絶縁膜を含むデバイスが形成されたウエーハを、前記デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するデバイスの製造方法であって、
前記ストリートに沿って前記絶縁膜に加工溝が形成され、前記表面が露出されたウエーハの裏面側を保持する工程と、
前記絶縁膜をマスクとして前記基板をプラズマエッチングして前記ウエーハを個々のデバイスに分割するプラズマエッチング工程と、
を含むデバイスの製造方法。
［２］
前記ウエーハを保持する工程の後にウエーハの表面の複数のデバイスが形成された領域に対応する裏面側の領域を研削して凹部を形成することにより外周部にリング状補強部を形成するリング状補強部形成工程と、
次いで、前記ウエーハの裏面側に裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、
をさらに含む［１］に記載のデバイスの製造方法。

Ｗ：ウエーハ
Ｗ１：デバイス領域 Ｄ：デバイス Ｓ：ストリート
Ｗ２：外周余剰領域 Ｗ３：凹部 Ｗ４：リング状補強部 Ｗ５：底面
Ｃ：チップ
１：保護部材
１０：基板 １０ａ：表面
１０１：パワーＭＯＳＦＥＴ １０２：ＩＧＢＴ １０３：金属膜 １０４：酸化膜
１０５：ソース電極 １０６：裏面電極 １０７：エミッタ電極 １０８：裏面電極
１０９：酸化膜 １０９ａ：ゲート電極
１１：絶縁膜 １１ａ、１１ｂ：Ｌｏｗ−ｋ膜 １１ｃ：パッシベーション膜
１１０ａ、１１０ｂ：側面 １１０ｃ：凹部 １１０ｄ：パッシベーション壁
１２：表面電極 １３：裏面電極 １４：加工溝
１５，１５ｂ：エッチングマスク １５ａ，１５ｃ：開口
１６，１６ａ：エッチング溝 １７：テープ １７ａ：エキスパンドテープ
１７ｂ：保護部材 １７ｃ：テープ １７ｄ：支持部材
１８，１８ａ，１９：フレーム
２：研削装置
２０：チャックテーブル ２１：研削手段 ２２：回転軸 ２３：ホイール ２４：砥石
３：減圧成膜装置
３１：チャンバ ３２：保持部 ３３：励磁部材 ３４：スパッタ源 ３５：高周波電源
３６：導入口 ３７：減圧口
４０：チャックテーブル
５０：ＴＥＧ ５１：エッチング側溝 ５２：エッチング溝
９：プラズマエッチング装置
９０：静電チャック（ＥＳＣ） ９００：保持テーブル ９０１：電極
９１：ガス噴出ヘッド ９１０：ガス拡散空間 ９１１：ガス導入口
９１２：ガス吐出口 ９１３：ガス配管
９２：チャンバ ９２０：搬入出口 ９２１：ゲートバルブ
９３：ガス供給部 ９４，９４ａ：整合器 ９５，９５ａ：高周波電源 ９６：排気管
９７：排気装置 ９８：制御部

Claims (4)

1. 基板の表面に積層された一以上の絶縁膜を含むデバイスが形成されたウエーハを、前記デバイスを区画する複数のストリートに沿って分割するデバイスの製造方法であって、
   前記ストリートに沿って前記絶縁膜に加工溝を形成し、前記基板を露出させる加工溝形成工程と、
   前記ウエーハの裏面側を保持し、前記絶縁膜をマスクとして前記基板をプラズマエッチングして前記ウエーハを個々のデバイスに分割するプラズマエッチング工程と、
   を含むデバイスの製造方法。
2. ウエーハの表面の複数のデバイスが形成された領域に対応する裏面側の領域を研削して凹部を形成することにより外周部にリング状補強部を形成するリング状補強部形成工程と、
   前記ウエーハの裏面側に裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、
   をさらに含む請求項１に記載のデバイスの製造方法。
3. 前記リング状補強部形成工程の前に前記加工溝形成工程が実施される
   請求項２に記載のデバイスの製造方法。
4. 前記加工溝形成工程に続いてプラズマエッチング工程を実施する
   請求項２に記載のデバイスの製造方法。

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