JP2020038871A

JP2020038871A - 被加工物の加工方法

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Publication number: JP2020038871A
Application number: JP2018164511A
Authority: JP
Inventors: 鐘石鄭; zhong shi Zheng
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2038-09-03
Also published as: JP7128064B2

Abstract

【課題】基板裏面に膜を有した被加工物を分割する際、テープ転写作業を行わずにチップ損傷を防止し、作業性を高め生産性を向上する。【解決手段】基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに膜Ｗ２を備え、表面Ｗ１ａに分割予定ラインＳが設定された被加工物Ｗの加工方法であり、被加工物裏面Ｗ２ｂにテープＴを貼着するステップと、表面Ｗ１ａに分割予定ラインＳに沿って基板Ｗ１が露出したマスクＪ１を形成するステップと、被加工物表面Ｗ１ａ側からプラズマエッチングを施し分割予定ラインＳに沿って溝Ｍを基板Ｗ１に形成しチップＣに分割するステップと、上部に被加工物Ｗより大サイズの開口５２を有した水槽５の開口５２をテープＴで閉鎖する状態に水槽５上に被加工物Ｗを載置するステップと、液体が充填された水槽５内にバブルを発生させテープＴを介し膜Ｗ２にチップ外周縁に沿って亀裂生成又は破断するステップと、テープＴからチップＣをピックアップするステップとを備えた加工方法。【選択図】図９

Description

本発明は、基板の裏面に膜を有した被加工物の加工方法に関する。

表面にストリート（分割予定ライン）として設定される幅を縮小してウェーハ毎のチップの数を増やすため、及び加工時間を短縮するために、プラズマエッチングを利用して被加工物であるウェーハを分割する所謂プラズマダイシング（例えば、特許文献１参照）が従来から用いられている。

しかし、基板の裏面に電極となる金属膜が成膜されたウェーハや、基板の裏面にＤＡＦ等の樹脂からなる膜が形成されたウェーハにおいては、膜がエッチングされない、又は非常にエッチングがされにくく、プラズマダイシングによる分割が困難であるという問題がある。
そこで、プラズマダイシング後にウェーハの裏面側（膜側）から二酸化炭素粒子等を噴射して、ダイシングが施された分割予定ラインに対応する領域の膜を除去する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特開２００６−２１０４０１号公報特開２０１６−１０３６２２号公報

しかし、特許文献２に記載されているように、被加工物の基板の裏面にテープを貼着して表面を露出させ、表面側から基板をプラズマダイシングして分割した後、基板の表面にテープを貼着して裏面のテープを除去する転写作業を実施するのは非常に手間がかかると共にテープコストも嵩むため、改善が切望されている。また、転写作業中にプラズマダイシングで分割され形成されたチップ同士が接触して損傷してしまうおそれもある。

よって、基板の裏面に膜を有した被加工物を分割する場合には、テープの転写作業等を行わずにチップの損傷を防止するとともに作業性を高めて生産性を向上するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、基板と、該基板の裏面に形成された膜と、を備え、表面に交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物の加工方法であって、被加工物の該裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、該テープ貼着ステップを実施する前または後に被加工物の表面に分割予定ラインに沿って該基板が露出したマスクを形成するマスク形成ステップと、該マスク形成ステップと該テープ貼着ステップとを実施した後、被加工物の該表面側からプラズマエッチングを施して該分割予定ラインに沿って溝を該基板に形成することで該基板を複数のチップに分割するエッチングステップと、該エッチングステップを実施した後、上部に被加工物より大きいサイズの開口を有した水槽の該開口を、該テープで閉鎖する状態に該水槽上に該テープを介して被加工物を載置する載置ステップと、被加工物に貼着された該テープで該開口が閉鎖された該水槽に液体を充填した状態で、該水槽内にバブルを発生させることで、該テープを介して該膜に該チップの外周縁に沿って亀裂を生成または該膜を該チップの外周縁に沿って破断する加工ステップと、該加工ステップを実施した後、該テープから該チップをピックアップすることで該裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備えた加工方法である。

本発明に係る被加工物の加工方法は、被加工物の裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、テープ貼着ステップを実施する前後に被加工物の表面に分割予定ラインに沿って基板が露出したマスクを形成するマスク形成ステップと、マスク形成ステップとテープ貼着ステップとを実施後、被加工物の表面側からプラズマエッチングを施して分割予定ラインに沿って溝を基板に形成することで基板を複数のチップに分割するエッチングステップと、エッチングステップを実施後、上部に被加工物より大きいサイズの開口を有した水槽の開口を、テープで閉鎖する状態に水槽上にテープを介して被加工物を載置する載置ステップと、被加工物に貼着されたテープで開口が閉鎖された水槽に液体を充填した状態で、水槽内にバブルを発生させることで、テープを介して膜にチップの外周縁に沿って亀裂を生成または膜をチップの外周縁に沿って破断する加工ステップと、加工ステップを実施した後、テープからチップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備えることで、被加工物の分割におけるテープの貼り替えが不要となるため、作業性が向上し、生産性が向上する。また、テープの転写作業を行わないため、転写作業中に起こり得る隣接するチップ同士の接触による損傷も発生しない。

被加工物の一例を示す斜視図である。裏面にテープが貼着され環状フレームで支持された被加工物を示す斜視図である。スピンコータを用いて被加工物の表面に保護膜層を形成している状態を示す断面図である。分割予定ラインに沿って被加工物の保護膜層にレーザビームを照射して、保護膜層を除去して被加工物の表面にマスクを形成している状態を示す断面図である。被加工物にプラズマエッチングを施すプラズマエッチング装置の一例を示す断面図である。プラズマエッチングが施された被加工物の一例を示す断面図である。プラズマエッチングが施された被加工物の別例を示す断面図である。テープで閉鎖する状態に水槽上にテープを介して被加工物を載置した状態を示す断面図である。水槽内にバブルを発生させることで、テープを介して膜にチップの外周縁に沿って亀裂を生成または膜をチップの外周縁に沿って破断している状態を説明する断面図である。加工ステップにおいて、膜にチップの外周縁に沿って亀裂が生成または膜がチップの外周縁に沿って破断された状態の被加工物の一部を拡大して示す断面図である。被加工物の表面のマスクを洗浄除去している状態を説明する断面図である。テープからチップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成している状態を説明する断面図である。

以下に、本発明に係る加工方法を実施して図１に示す被加工物ＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンからなる基板Ｗ１を備える円形の半導体ウェーハであり、基板Ｗ１の表面、即ち、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａには複数の分割予定ラインＳがそれぞれ直交差するように設定されている。分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において−Ｚ方向側に向いている基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂには、銅及びニッケル等の金属からなる一様な厚さ（例えば、０．５μｍ程度）の導電性の膜Ｗ２が形成されており、膜Ｗ２の露出面は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂとなる。なお、被加工物Ｗの構成は本実施形態の例に限定されるものではない。例えば、基板Ｗ１はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよく、また、膜Ｗ２は、金属膜ではなく、例えばＤＡＦ（ＤｉｅＡｔｔａｃｈＦｉｌｍ）やＤＢＦ（ＤｉｅＢａｃｋｓｉｄｅＦｉｌｍ）等の樹脂を母材とする膜であってもよい。

（１）テープ貼着ステップ
被加工物Ｗは、図２に示すように裏面Ｗ２ｂにテープＴが貼着される。テープＴは、例えば、被加工物Ｗよりも大径の円形のテープであり、図３において拡大して示す例えばポリオレフィン系樹脂等からなる基材Ｔｄと、基材Ｔｄ上の粘着力のある糊層Ｔｃとからなる。糊層Ｔｃには、例えば、紫外線を照射すると硬化して粘着力が低下するＵＶ硬化糊が用いられていてもよい。

例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置された被加工物Ｗの中心と図２に示す環状フレームＦの開口の中心とが略合致するように、被加工物Ｗに対して環状フレームＦが位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等により被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにテープＴの糊層Ｔｃが押し付けられて貼着される。同時に、テープＴの糊層Ｔｃの外周部を環状フレームＦにも貼着することで、被加工物Ｗは、テープＴを介して環状フレームＦに支持され、環状フレームＦによるハンドリングが可能な状態になる。なお、被加工物Ｗだけに先にテープＴをプレスローラー等で貼着した後、環状フレームＦに対して被加工物Ｗを適切に位置付けて、環状フレームＦにテープＴを貼着してもよい。また、テープロールから引き出された長尺状のテープが環状フレームＦと被加工物Ｗとに貼着された後、カッターでテープが円形に切断されるものとしてもよい。
例えば、環状フレームＦ及びテープＴは、後のエッチングステップで使用されるエッチングガス（例えば、ＳＦ_６ガスやＣ_４Ｆ_８ガス）に対する耐性を備えていると好ましい。即ち、例えば、環状フレームＦはＳＵＳで形成されており、テープＴはポリオレフィン等で形成されていると好ましい。

（２−１）マスク形成ステップにおける保護膜層の形成
環状フレームＦによるハンドリングが可能となった被加工物Ｗは、例えば、図３に示すスピンコータ４に搬送される。スピンコータ４は、例えば、被加工物Ｗを保持する保持テーブル４０と、保持テーブル４０を回転させる回転手段４２と、上端側に円形の開口を備え保持テーブル４０を収容する有底円筒状のケーシング４４とを備えている。
なお、マスク形成ステップはテープ貼着ステップ実施前に行ってもよいが、本ステップにおける被加工物Ｗのハンドリングを容易にするために、テープ貼着ステップを実施後に行うと好ましい。

保持テーブル４０は、例えば円形状であり、ポーラス部材等からなり図示しない吸引源に連通する保持面４０ａを備えている。保持テーブル４０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ４０１が周方向に均等に配設されている。保持テーブル４０は、被加工物Ｗが載置される際には上昇して搬入・搬出高さに位置付けられ、また、吸引保持した被加工物Ｗに液状の保護膜剤が塗布される際には、ケーシング４４内における塗布高さまで下降する。保持テーブル４０は、下方に配設された回転手段４２によりＺ軸方向の軸心周りに回転可能である。

ケーシング４４は、保持テーブル４０を囲繞する外側壁４４０と、外側壁４４０の下部に連接し中央に回転手段４２の回転軸が挿通される開口を有する底板４４１と、底板４４１の開口の内周縁から立設する内側壁４４２とから構成されている。保持テーブル４０の下面とケーシング４４の内側壁４４２の上端面との間には、回転手段４２の回転軸に挿嵌され該回転軸と底板４４１の開口との隙間への異物の入り込みを防ぐカバー部材４４４が配設されている。

ケーシング４４内には、保持面４０ａで吸引保持された被加工物Ｗに保護膜剤を滴下するノズル４５が配設されている。ノズル４５は、底板４４１から立設しており、側面視略Ｌ字状の外形を備え、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能である。ノズル４５の先端部分に形成された供給口４５０は、保持テーブル４０の保持面４０ａに向かって開口している。

ノズル４５は、保護膜剤を蓄えた保護膜剤供給源４７に配管４７ａ及び図示しないロータリージョイントを介して連通している。保護膜剤供給源４７に蓄えられた保護膜剤は、例えば、水溶性樹脂（ポリビニルピロリドン又はポリビニルアルコール等）からなる水溶性の保護膜剤であるが、レジスト液等であってもよい。

被加工物Ｗが、テープＴ側を下にして保持テーブル４０により吸引保持され、また、各固定クランプ４０１により環状フレームＦが固定される。次いで、被加工物Ｗを保持した保持テーブル４０がケーシング４４内の塗布高さ位置まで下降する。また、ノズル４５が旋回し、供給口４５０が被加工物Ｗの中央上方に位置付けられる。

次いで、保護膜剤供給源４７が保護膜剤をノズル４５に供給し、供給口４５０から被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに所定量の保護膜剤が滴下される。そして、保持テーブル４０が回転することで、滴下された保護膜剤が表面Ｗ１ａの中心側から外周側に流れて全面にいきわたり、ほぼ一様な厚さの保護膜層Ｊが形成される。その後、回転を継続して保護膜層Ｊを回転乾燥させる。なお、保護膜層Ｊの乾燥は、保持テーブル４０の上方に位置付けたヒータやキセノンフラッシュランプを用いた加熱によって行われてもよい。

（２−２）マスク形成ステップにおけるマスクの形成
表面Ｗ１ａに保護膜層Ｊが形成された被加工物Ｗは、例えば、図４に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル１０と、被加工物Ｗの保護膜層Ｊに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射するレーザビーム照射手段１１とを少なくとも備えている。

チャックテーブル１０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっている。チャックテーブル１０は、例えば外形が円形状であり、ポーラス部材からなり被加工物Ｗを吸着する保持部１００と、保持部１００を支持する枠体１０１とを備える。保持部１００は、真空発生装置等の吸引源１０９に吸引路１０９ａ及び吸引路１０９ａ上に配設されたソレノイドバブル１０９ｂを介して連通する。ソレノイドバブル１０９ｂが開かれた状態で吸引源１０９が作動することで、生み出された吸引力が保持部１００の露出面であり枠体１０１の上面と面一に形成されている保持面１００ａに伝達され、チャックテーブル１０は保持面１００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル１０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ１０３が周方向に均等に複数配設されている。

レーザビーム照射手段１１は、レーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、チャックテーブル１０で保持された被加工物Ｗの保護膜層Ｊにレーザビームを正確に集光して照射できる。レーザビームの集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。

まず、被加工物Ｗが、テープＴ側を下にしてチャックテーブル１０の保持面１００ａ上で吸引保持され、環状フレームＦが固定クランプ１０３で挟持固定される。そして、レーザビームを被加工物Ｗに照射するための基準となる分割予定ラインＳの位置が図示しないアライメント手段によって検出される。図示しないアライメント手段は、被加工物Ｗを表面Ｗ１ａ側から撮像した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行い、被加工物Ｗの分割予定ラインＳの座標位置を検出する。

分割予定ラインＳの位置が検出されるのに伴って、チャックテーブル１０がＹ軸方向に移動し、分割予定ラインＳと集光器１１１との位置合わせがなされる。次いで、集光レンズ１１１ａにより集光されるレーザビームの集光点位置が保護膜層Ｊの高さ位置に合わせられる。そして、レーザビーム発振器１１９が保護膜層Ｊに吸収性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームを保護膜層Ｊに集光し照射する。また、被加工物Ｗが往方向である−Ｘ方向（紙面奥側）に所定の加工送り速度で送られ、レーザビームが分割予定ラインＳに沿って保護膜層Ｊに照射されていくことで、保護膜層Ｊが溶融・蒸発し除去されて、分割予定ラインＳに対応する基板Ｗ１の表面Ｗ１ａが露出する。

分割予定ラインＳに沿ってレーザビームを照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射を停止するとともチャックテーブル１０がＹ軸方向に移動され、−Ｘ方向での加工送りにおいて基準となった分割予定ラインＳの隣の分割予定ラインＳと集光器１１１とのＹ軸方向での位置合わせが行われる。被加工物Ｗが復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、レーザビーム照射により保護膜層Ｊが除去され分割予定ラインＳに対応する基板Ｗ１の表面Ｗ１ａが露出する。順次同様のレーザビーム照射をＸ軸方向に延びる全分割予定ラインＳに沿って行った後、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザビーム照射を行うと、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａの分割予定ラインＳに対応する領域以外の領域に図５に示すマスクＪ１が形成された状態になる。

なお、マスク形成ステップは本実施形態に限定されるものではない。一般的には、図１に示す被加工物ＷのデバイスＤを形成する際に、デバイスＤが形成された表面Ｗ１ａ側の全域には、汚染や不純物等の進入からデバイスＤを保護するパシベーション膜（二酸化ケイ素膜等）がプラズマＣＶＤ法等で積層されるが、デバイスＤの最表層となるパシベーション膜を分割予定ラインＳに対応した領域を抜いておくように予め形成して、デバイスＤを個々に保護する該パシベーション膜をプラズマエッチング用のマスクにしてもよい。

（３）エッチングステップ
上記マスクＪ１を形成した後、例えば、図５に示すプラズマエッチング装置９を用いて、マスクＪ１を介して被加工物Ｗの基板Ｗ１にプラズマエッチングを施して分割予定ラインＳに沿ったエッチング溝を形成する。

図５に示すプラズマエッチング装置９は、被加工物Ｗを保持する保持手段９０と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド９１と、保持手段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。なお、プラズマエッチング装置は、誘電コイルにプラズマ発生用の高周波電力を印加し、誘電コイルに形成された磁場との相互作用によりエッチングガスをプラズマ化する誘導結合型プラズマ方式のエッチング装置であってもよい。

例えば、保持手段９０は、静電チャックであり、セラミック等の誘電体で形成されており、支持部材９００により下方から支持されている。保持手段９０の内部には、電圧の印加により電荷を発生する円板状の電極９０１が保持手段９０の保持面９０ａと平行に配設されており、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。
例えば、保持手段９０の内部には、図示しない通水路が形成されており、該通水路を循環する冷却水により保持手段９０が内部から所定温度に冷却される。また、保持面９０ａと保持面９０ａで保持された被加工物Ｗとの間には、冷却水による被加工物Ｗの吸熱効率を向上させるために、Ｈｅガス等の熱伝達ガスが所定の圧力で流れるようになっている。
なお、例えば、保持手段９０は、図例の単極型の静電チャックに限定されるものではなく、双極型の静電チャックであってもよい。

チャンバ９２の上部に軸受け９１９を介して昇降自在に配設されたガス噴出ヘッド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が複数連通している。各ガス吐出口９１２の下端は保持手段９０の保持面９０ａに向かって開口している。
ガス導入口９１１に接続されたガス供給部９３には、例えばＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８等のフッ素系ガスが蓄えられている。

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で、ガス吐出口９１２から吐出されたエッチングガスをプラズマ化できる。
プラズマエッチング装置９は、図示しない制御部を備えており、該制御部によりガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件が制御される。

チャンバ９２の底には排気口９６が形成されており、この排気口９６には排気装置９７が接続されている。排気装置９７を作動させることで、チャンバ９２内部を減圧し真空雰囲気とすることができる。また、チャンバ９２の側部には、搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバブル９２１とが設けられている。

チャンバ９２の内部には、プラズマエッチング中の環状フレームＦの加熱を防ぐためのフレーム加熱防止ガード９８が配設されている。フレーム加熱防止ガード９８は、例えば、エッチングガスに対する耐性を備えるＳＵＳ等を環状の平板状に形成したものであり、チャンバ９２の内側壁に径方向内側に延出するように配設されている。

本実施形態における基板Ｗ１に対するエッチング溝の形成は、例えば、ＳＦ_６ガスによるプラズマエッチングとＣ_４Ｆ_８ガスによる溝側壁等に対する保護膜堆積（デポジション）とを交互に繰り返すボッシュ法により行うと好ましい。なお、ＳＦ_６ガス単体によるプラズマエッチングで基板Ｗ１にエッチング溝を形成してもよい。
本ステップでは、まず、搬入出口９２０から被加工物Ｗをチャンバ９２内に搬入し、マスクＪ１側を上側に向けて被加工物Ｗを保持手段９０の保持面９０ａ上に載置する。そして、ゲートバブル９２１を閉じ、排気装置９７によりチャンバ９２内を真空雰囲気とする。被加工物Ｗを支持する環状フレームＦの上方は、フレーム加熱防止ガード９８で覆われる。

ガス噴出ヘッド９１を所定高さ位置まで下降させ、ガス供給部９３からＳＦ_６ガスをガス拡散空間９１０に供給し、ガス吐出口９１２から下方に噴出させる。また、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して、ガス噴出ヘッド９１と保持手段９０との間に高周波電界を生じさせ、ＳＦ_６ガスをプラズマ化させる。これに並行して、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから電圧を印加して、保持手段９０の保持面９０ａと被加工物Ｗとの間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極により生じる静電吸着力によって被加工物Ｗを保持面９０ａ上でテープＴを介して吸着保持する。

プラズマ化したＳＦ_６ガスは、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａのマスクＪ１が形成されている領域はほとんどエッチングせず、基板Ｗ１の分割予定ラインＳに対応する領域を等方性エッチングしていく。プラズマ化したＳＦ_６ガスによる環状フレームＦに対する熱影響は、環状フレームＦの上方を覆うフレーム加熱防止ガード９８によって抑えられる。

次に、ガス供給部９３からＣ_４Ｆ_８ガスをガス拡散空間９１０に供給し、ガス吐出口９１２から下方に噴出させる。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し、さらに、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから高周波電力を印加して、Ｃ_４Ｆ_８ガスをプラズマ化させ、プラズマ化したＳＦ_６ガスによる等方性エッチングで形成されたエッチング溝の側壁と底とに保護膜（フルオロカーボン膜）を堆積させる。
再び、ＳＦ_６ガスをチャンバ９２内に供給しプラズマ化させ、エッチング溝の底の保護膜のみを除去する異方性エッチングを行い、次いで、エッチング溝の底に露出した基板Ｗ１の等方性エッチングを再び行う。上記等方性エッチングと保護膜堆積と異方性エッチングとを１サイクルとし、例えば数十サイクル実施して、基板Ｗ１の垂直な深掘りを高速かつ所望のアスペクト比で実現し、図６に示す分割予定ラインＳに沿った格子状のエッチング溝Ｍを基板Ｗ１に形成していく。

フッ素系のエッチングガスは、金属からなる膜Ｗ２をエッチングしない。そのため、図６に示すように、溝Ｍの底に膜Ｗ２の上面が露出するまでプラズマエッチングを行った後、プラズマエッチングを終了させる。即ち、図５に示すチャンバ９２内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド９１への高周波電力の供給を停止し、また、チャンバ９２内のエッチングガスを排気口９６から排気装置９７に排気し、チャンバ９２内部にエッチングガスが存在しない状態とする。その結果、図６に示すように、分割予定ラインＳに沿った溝Ｍ（フルカット溝）が基板Ｗ１に形成され、基板Ｗ１が複数のチップＣに分割された状態になる。なお、図７に示すように、溝Ｍ１（ハーフカット溝）の底に基板Ｗ１がエッチング残し部Ｗ１ｄとして僅かな厚みで残存した状態となるまで、プラズマエッチングを行ってもよい。エッチング残し部Ｗ１ｄの厚さは１０μｍ以下であり、５μｍ以下であると好ましい。

なお、マスクＪ１が水溶性樹脂からなるものでない場合（例えば、レジスト膜である場合）には、後述する加工ステップを行う前又は行った後に、例えば、プラズマエッチング装置９によるアッシング等によりマスクＪ１がチップＣから除去されるものとしてもよい。

（４）載置ステップ
次いで、例えば図６に示す溝Ｍが形成された被加工物Ｗを図８に示す水槽５に搬送する。
例えば、外形が有底円筒状である水槽５は、側壁５１と、側壁５１の下部に一体的に連接する底板５０とから構成され、液体（例えば、水）が溜められている。水槽５は、例えば、図示しない排水機構及び給水機構を側壁５１又は底板５０に備えていてもよい。また、液体中には直径数ミリの金属粒（ビーズ）が複数混入されていると好ましい。

底板５０の内部には、エア供給空間５００が広がっており、エア供給空間５００の上部には底板５０の上面に等間隔空けて開口する複数のエア噴射口５０１が連通し、エア供給空間５００の下部にはエア導入口５０２が連通している。そして、エア導入口５０２は、コンプレッサー等からなる高圧エア源５９にエア流路５９ａ及びエア流路５９ａ上に配設されたソレノイドバブル５９ｂを介して連通する。

図８に示すように、水槽５の上部に形成された円形の開口５２の直径は、被加工物Ｗの直径よりも大きく、また、テープＴの直径よりも小さく設定されている。
水槽５の側壁５１には、環状フレームＦを固定する固定クランプ５１１が周方向に均等に配設されている。固定クランプ５１１は、例えば、シリンダー等によって上下動可能となっていてもよい。

液体（水等）を充填した状態の水槽５の上方に搬送された被加工物Ｗは、テープＴを下側に向けた状態で、例えば、水槽５の中心と被加工物Ｗの中心とを略合致させて水槽５上に載置される。その結果、水槽５の開口５２がテープＴで閉鎖された状態になる。また、各固定クランプ５１１により環状フレームＦが固定される。例えば、固定クランプ５１１が下降することで、テープＴが水槽５の側壁５１の環状の上端面に押し付けられるものとしてもよい。

（５）加工ステップ
図９に示すように、被加工物Ｗに貼着されたテープＴで開口５２が閉鎖された水槽５に液体を充填した状態で、高圧エア源５９がエア流路５９ａに高圧エアを送出する。該高圧エアは、開かれた状態のソレノイドバブル５９ｂ、エア導入口５０２、及びエア供給空間５００を通り、エア噴射口５０１から水槽５の液体内に噴出する。液中のエアは、バブルとなって水槽５内を上昇していきテープＴに接触する。
また、液中に金属粒が複数混入されている場合には、水槽５内に噴射されたエアによって水槽５内に生まれる水流にのって金属粒もテープＴに向かって上昇して、テープＴに接触する。

バブルや金属粒がテープＴを介して膜Ｗ２に衝突することでチップＣに下方から押圧力が加えられる、また、バブルがテープＴに当たって壊れるときの衝撃波がテープＴを介して膜Ｗ２に加えられることで、溝Ｍに対応する膜Ｗ２に＋Ｚ方向のせん断応力や振動による疲労が生じ、図１０に示すように、膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂や歪みが生成される、又は膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断される。
なお、本加工ステップにおいて、膜Ｗ２のチップＣの外周縁に沿って亀裂や歪みが発生した箇所は、後述するピックアップステップにおいて破断される。

図９に示す開口５２に至ったエアは、テープＴと水槽５の開口５２との隙間から、水槽５外へ流出する。なお、例えば、水槽５には、エア導入時の過度な内圧上昇防止のためのリリーフ弁を設けてもよい。

膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂が生成された、又は膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断された被加工物Ｗは、水槽５上から例えば図１１に示すスピンコータ４に搬送される。（２−１）マスク形成ステップにおける保護膜層Ｊの形成において使用したスピンコータ４は、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに保護膜層Ｊを形成する役割を果たす以外にも、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ上からマスクＪ１を洗浄除去する役割を果たすことが可能である。なお、被加工物Ｗは、スピンコータ４とは別の洗浄装置によってマスクＪ１が洗浄除去されるものとしてもよい。

例えば、図１１に示すように、ケーシング４４内には、洗浄水を噴射する洗浄水ノズル４６が配設されている。側面視略Ｌ字状の洗浄水ノズル４６は、ケーシング４４の底板４４１から立設しており、先端部分に形成された噴射口４６０は下方に向いている。洗浄水ノズル４６は、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、洗浄水（例えば、純水）を蓄えた洗浄水供給源４８に配管４８ａ及びロータリージョイントを介して連通している。
なお、底板４４１から立ち上がる一本のノズルアームに洗浄水ノズルと保護膜剤を供給するノズルとが配設されているものとしてもよい。

まず、マスクＪ１が上方に向かって露出した状態で被加工物Ｗが保持テーブル４０で吸引保持され、また、各固定クランプ４０１によって環状フレームＦが固定される。被加工物Ｗを吸引保持する保持テーブル４０がケーシング４４内における洗浄高さ位置まで下降した後、洗浄水ノズル４６が旋回移動し噴射口４６０が被加工物Ｗの中央領域上方に位置付けられた後、噴射口４６０から被加工物Ｗの中央部に向かって洗浄水が噴射される。また、保持テーブル４０がＺ軸方向の軸心周りに回転する。

水溶性樹脂からなるマスクＪ１が洗浄水によって溶解し、洗浄水と共に被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ上を外側に向かって流れていった後流下し、図１２に示すように、マスクＪ１が被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ上から除去され各チップＣのデバイスＤが露出した状態になる。

（６）ピックアップステップ
マスクＪ１が除去された被加工物Ｗは、自然乾燥やブロー乾燥、又はスピン乾燥等された後、図１２に示すピックアップ装置６に搬送される。なお、テープＴの糊層ＴｃにＵＶ硬化糊が用いられている場合には、ピックアップ装置６においてチップＣのピックアップを行う前に、テープＴに紫外線を照射して糊層Ｔｃを硬化させ粘着力を低下させてもよい。
ピックアップ装置６では、図示しないクランプ等で環状フレームＦが固定され、チップＣが吸引パッド６１で吸引保持されて上方に持ち上げられることで、チップＣのピックアップが行われる。ここで、膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂が生成されている箇所は、ピックアップによって膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断される。なお、ピックアップ時においては、例えば、Ｚ軸方向に昇降可能な図示しないニードルで、チップＣを下側からテープＴを介して突き上げてもよい。
その結果、図１２に示すように、基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに膜Ｗ２を有するチップＣ１を形成することができる。

本発明に係る加工方法は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂに、基材Ｔｄと糊層Ｔｃとを備えたテープＴを貼着するテープ貼着ステップと、テープ貼着ステップを実施する前後に被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに分割予定ラインＳに沿って基板Ｗ１が露出したマスクＪ１を形成するマスク形成ステップと、マスク形成ステップとテープ貼着ステップとを実施後、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側からプラズマエッチングを施して分割予定ラインＳに沿って溝Ｍを基板Ｗ１に形成することで基板Ｗ１を複数のチップＣに分割するエッチングステップと、エッチングステップを実施後、上部に被加工物Ｗより大きいサイズの開口５２を有した水槽５の開口５２を、テープＴで閉鎖する状態に水槽５上にテープＴを介して被加工物Ｗを載置する載置ステップと、被加工物Ｗに貼着されたテープＴで開口５２が閉鎖された水槽５に液体を充填した状態で、水槽５内にバブルを発生させることで、テープＴを介して膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂を生成または膜Ｗ２をチップＣの外周縁に沿って破断する加工ステップと、加工ステップを実施した後、テープＴからチップＣをピックアップすることで裏面Ｗ２ｂに膜Ｗ２を有するチップＣ１を形成するピックアップステップと、を備えることで、被加工物ＷのチップＣ１への分割におけるテープの貼り替えが不要となるため、作業性が向上し、生産性が向上する。また、テープの転写作業を行わないため、転写作業中に起こり得る隣接するチップ同士の接触による損傷も発生しない。

本発明に係る被加工物の加工方法は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されているスピンコータ４、レーザ加工装置１、プラズマエッチング装置９、及び水槽５の各構成要素についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

Ｗ：被加工物Ｗ１：基板Ｗ１ａ：被加工物の表面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイスＷ２：膜Ｗ２ｂ：被加工物の裏面Ｔ：テープＴｄ：基材Ｔｃ：糊層
Ｆ：環状フレーム
４：スピンコータ４０：保持テーブル４０１：固定クランプ４２：回転手段
４４：ケーシング４５：ノズル４７：保護膜剤供給源Ｊ：保護膜層
４６：洗浄水ノズル４８：洗浄水供給源
１：レーザ加工装置１０：チャックテーブル１１：レーザビーム照射手段１１１：集光器１１９：レーザビーム発振器Ｊ１：マスク
９：プラズマエッチング装置
９０：保持手段９００：支持部材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９２：チャンバ９２０：搬入出口９２１：ゲートバブル９３：ガス供給部９４、９４ａ：整合器９５、９５ａ：高周波電源、バイアス高周波電源９６：排気口９７：排気装置９８：フレーム加熱防止ガード
５：水槽５０：底板５００：エア供給空間５０１：エア噴射口５０２：エア導入口５１：側壁５１１：固定クランプ５２：開口
５９：高圧エア源５９ａ：エア流路５９ｂ：ソレノイドバブル

Claims

基板と、該基板の裏面に形成された膜と、を備え、表面に交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物の加工方法であって、
被加工物の該裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、
該テープ貼着ステップを実施する前または後に被加工物の表面に分割予定ラインに沿って該基板が露出したマスクを形成するマスク形成ステップと、
該マスク形成ステップと該テープ貼着ステップとを実施した後、被加工物の該表面側からプラズマエッチングを施して該分割予定ラインに沿って溝を該基板に形成することで該基板を複数のチップに分割するエッチングステップと、
該エッチングステップを実施した後、上部に被加工物より大きいサイズの開口を有した水槽の該開口を、該テープで閉鎖する状態に該水槽上に該テープを介して被加工物を載置する載置ステップと、
被加工物に貼着された該テープで該開口が閉鎖された該水槽に液体を充填した状態で、該水槽内にバブルを発生させることで、該テープを介して該膜に該チップの外周縁に沿って亀裂を生成または該膜を該チップの外周縁に沿って破断する加工ステップと、
該加工ステップを実施した後、該テープから該チップをピックアップすることで該裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備えた加工方法。