JP2021027305A - プラズマエッチング装置 - Google Patents

プラズマエッチング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021027305A
JP2021027305A JP2019147054A JP2019147054A JP2021027305A JP 2021027305 A JP2021027305 A JP 2021027305A JP 2019147054 A JP2019147054 A JP 2019147054A JP 2019147054 A JP2019147054 A JP 2019147054A JP 2021027305 A JP2021027305 A JP 2021027305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
unit
frame
plasma etching
chuck table
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019147054A
Other languages
English (en)
Inventor
匡俊 若原
Masatoshi Wakahara
匡俊 若原
山銅　英之
Hideyuki Sando
英之 山銅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2019147054A priority Critical patent/JP2021027305A/ja
Priority to US16/983,098 priority patent/US20210043474A1/en
Publication of JP2021027305A publication Critical patent/JP2021027305A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752—Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761—Continuous moving
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20221—Translation
    • H01J2237/20228—Mechanical X-Y scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20221—Translation
    • H01J2237/20235—Z movement or adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H01L2221/68336—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding involving stretching of the auxiliary support post dicing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453—Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • H01L2223/5446—Located in scribe lines

Abstract

【課題】デバイスチップの抗折強度の低下を抑制することが可能なプラズマエッチング装置を提供する。【解決手段】互いに交差する複数のストリートに沿って分割起点又は分割溝が形成された被加工物と、開口を有しエキスパンドテープを介して被加工物を開口の内側で支持するフレームと、を備えるフレームユニットの被加工物を加工するプラズマエッチング装置であって、エキスパンドテープを介して被加工物を保持面で保持するチャックテーブルを有し、チャックテーブルによって保持された被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、エキスパンドテープを拡張することにより、被加工物を分割起点に沿って分割し、又は、分割溝の幅を広げる拡張ユニットと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を加工するプラズマエッチング装置に関する。
デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された領域にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のチップ（デバイスチップ）が得られる。
ウェーハの分割には、被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、被加工物を切削する環状の切削ブレードが装着される切削ユニットとを備える切削装置が用いられる。チャックテーブルによって保持された被加工物に、回転する切削ブレードをストリートに沿って切り込ませることにより、ウェーハが切断されて複数のチップに分割される。
また、近年では、レーザービームの照射によって被加工物を加工するレーザー加工装置を用いてウェーハを分割する技術も提案されている。例えば、ウェーハにレーザービームをストリートに沿って照射することにより、ウェーハの内部に改質された領域（改質層）が形成される。この改質層が形成された領域は、ウェーハの他の領域よりも脆くなる。そのため、ストリートに沿って改質層が形成されたウェーハに外力を付与すると、ウェーハがストリートに沿って破断し、複数のチップに分割される。
切削ブレードやレーザービームによってウェーハを加工すると、ウェーハの加工された領域（被加工領域）には、クラック、歪み、改質層等の加工痕が形成される。そして、この加工痕がウェーハの分割によって得られたチップに残存すると、チップの抗折強度（曲げ強さ）が低下する。そのため、ウェーハの加工後には、加工痕を除去することが好ましい。
そこで、加工後のウェーハに対してプラズマエッチングが施されることがある。このプラズマエッチングは、被加工物に向かってプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチング装置を用いて実施される。プラズマエッチングによってウェーハの被加工領域に残存する加工痕を除去することにより、チップの抗折強度の低下が抑制される。
プラズマエッチング装置は、チャンバー内に互いに対向するように配置された一対の平板状の電極を備える（特許文献１参照）。チャンバー内にエッチングガスを供給しつつ、一対の電極に高周波電圧を印加すると、チャンバー内でエッチングガスがプラズマ化される。そして、プラズマ状態のエッチングガスがウェーハに作用することにより、ウェーハがエッチングされ、加工痕が除去される。
一方、チャンバーの外部でプラズマ化されたエッチングガスをチャンバー内に導入してウェーハを加工するプラズマエッチング装置が用いられることもある（特許文献２参照）。このプラズマエッチング装置を用いると、ウェーハ内部の狭い領域（ウェーハの切削によって形成された溝の内部、改質層から延びるクラックの内部等）にエッチングガスが入り込みやすくなり、ウェーハに形成された加工痕が効率的に除去される。
特開２００６−７３５９２号公報 特開２０１８−１５６９７３号公報
上記のように、複数のチップに分割されたウェーハは、プラズマエッチング装置によって加工され、加工痕が除去される。そして、加工痕が除去されたウェーハは、複数のチップに分割された状態で、プラズマエッチング装置から他の加工装置や洗浄装置に搬送される。
しかしながら、搬送時の振動や衝撃によって隣接するチップ同士が接触し、チップに傷が付いたりクラックが形成されたりすることがある。特に、多数のデバイスが高密度で形成されたウェーハが分割された場合には、隣接するチップ間の距離も短く（例えば３０μｍ以下）、チップ同士の接触がより生じやすい。
プラズマエッチングによってチップに残存する加工痕が除去されても、その後の搬送の際にチップ同士が接触して傷やクラックが発生すると、チップの抗折強度が低下してしまう。これにより、最終的に得られるチップの品質及び歩留まりが低下するという問題がある。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、デバイスチップの抗折強度の低下を抑制することが可能なプラズマエッチング装置の提供を目的とする。
本発明の一態様によれば、互いに交差する複数のストリートに沿って分割起点又は分割溝が形成された被加工物と、開口を有しエキスパンドテープを介して該被加工物を該開口の内側で支持するフレームと、を備えるフレームユニットの該被加工物を加工するプラズマエッチング装置であって、該エキスパンドテープを介して該被加工物を保持面で保持するチャックテーブルを有し、該チャックテーブルによって保持された該被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、該エキスパンドテープを拡張することにより、該被加工物を該分割起点に沿って分割し、又は、該分割溝の幅を広げる拡張ユニットと、を備えるプラズマエッチング装置が提供される。
なお、好ましくは、該プラズマエッチングユニットは、該チャックテーブルを収容し該フレームユニットが通過する開閉扉を備えるチャンバーを備え、該プラズマエッチング装置は、該チャックテーブルと該拡張ユニットとの間で該フレームユニットを搬送する搬送ユニットを更に備える。また、好ましくは、該拡張ユニットは、該チャックテーブルの保持面上に配置された該フレームユニットの該フレームを保持するフレーム保持部と、該フレーム保持部を該チャックテーブルの保持面に垂直な方向に沿って移動させるフレーム保持部移動ユニットと、を備える。また、好ましくは、該拡張ユニットは、該エキスパンドテープの拡張によって発生した該エキスパンドテープの弛みを除去する弛み除去ユニットを備える。
本発明の一態様に係るプラズマエッチング装置は、被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、被加工物に貼付されたエキスパンドテープを拡張する拡張ユニットとを備える。このプラズマエッチング装置を用いると、プラズマエッチングによる被加工物の加工と、エキスパンドテープの拡張によるチップの間隔の拡大とを、同一の装置内で行うことが可能となる。
エキスパンドテープの拡張によってチップの間隔が広がると、プラズマエッチングが施された被加工物をプラズマエッチング装置から他の加工装置や洗浄装置等に搬送する際、チップ同士の接触が生じにくくなる。これにより、プラズマエッチング後のチップに傷やクラックが生じにくくなり、チップの抗折強度の低下が防止される。
図１（Ａ）は被加工物を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は改質層が形成された被加工物の一部を拡大して示す断面図である。 プラズマエッチング装置を模式的に示す平面図である。 プラズマエッチングユニットを示す断面図である。 図４（Ａ）は拡張ユニットを示す断面図であり、図４（Ｂ）はエキスパンドテープを拡張する拡張ユニットを示す断面図である。 図５（Ａ）はエキスパンドテープの緩みを除去する拡張ユニットを示す断面図であり、図５（Ｂ）はエキスパンドテープの弛みが除去された後の拡張ユニットを示す断面図である。 プラズマエッチングユニットのチャンバー内に設けられた拡張ユニットを示す断面図である。
以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るプラズマエッチング装置によって加工可能な被加工物の構成例について説明する。図１（Ａ）は、被加工物１１を示す斜視図である。
被加工物１１は、例えば円盤状に形成されたシリコンウェーハであり、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって複数の領域に区画されており、この領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス１５が形成されている。
なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる、任意の形状及び大きさのウェーハであってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
被加工物１１には、被加工物１１よりも直径が大きい円形のエキスパンドテープ１７が貼付される。エキスパンドテープ１７は、外力の付与によって拡張可能なテープ（エキスパンド性を有するテープ）である。例えばエキスパンドテープ１７は、被加工物１１の表面１１ａ側に、複数のデバイス１５を覆うように貼付される。
なお、エキスパンドテープ１７がエキスパンド性を有し、且つ被加工物１１に貼付可能であれば、エキスパンドテープ１７の材料に制限はない。例えばエキスパンドテープ１７は、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂によって形成されてもよい。
エキスパンドテープ１７の外周部は、金属等でなり中央部に円形の開口１９ａを備える環状のフレーム１９に貼付される。なお、開口１９ａの直径は被加工物１１の直径よりも大きく、被加工物１１は開口１９ａの内側に配置される。被加工物１１及びフレーム１９にエキスパンドテープ１７が貼付されると、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介してフレーム１９によって支持される。そして、被加工物１１、エキスパンドテープ１７、及びフレーム１９を備えるフレームユニット２１が形成される。
被加工物１１をストリート１３に沿って分割することにより、それぞれデバイス１５を備える複数のチップ（デバイスチップ）が製造される。この被加工物１１の分割は、例えば、被加工物１１の内部にストリート１３に沿って分割起点（分割のきっかけ）を形成した後、被加工物１１に外力を付与することによって行われる。
分割起点は、例えばレーザー加工装置を用いて形成される。レーザー加工装置は、被加工物１１を保持面で保持するチャックテーブル（保持テーブル）と、チャックテーブルによって保持された被加工物１１に向かってレーザービームを照射するレーザー照射ユニットとを備える。レーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザービームをパルス発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から発振されたレーザービームを所定の位置で集光する集光器とを備える。
被加工物１１に分割起点を形成する際は、レーザー照射ユニットからチャックテーブルによって保持された被加工物１１に向かってレーザービームを照射する。このとき、レーザービームの波長は、レーザービームが被加工物１１を透過する（被加工物１１に対して透過性を有する）ように設定される。また、レーザービームは被加工物１１の内部（表面１１ａと裏面１１ｂとの間）で集光される。
レーザービームの他の照射条件（パワー、スポット径、繰り返し周波数等）は、被加工物１１の内部に多光子吸収によって改質（変質）した層（改質層、変質層）が形成されるように設定される。この条件で被加工物１１にレーザービームをストリート１３に沿って照射すると、被加工物１１の内部にはストリート１３に沿って改質層が形成される。
図１（Ｂ）は、改質層（変質層）１１ｃが形成された被加工物１１の一部を拡大して示す断面図である。改質層１１ｃは、被加工物１１の内部に、ストリート１３に沿って格子状に形成される。なお、改質層１１ｃは、被加工物１１の厚さ等に応じて、被加工物１１の厚さ方向に２段以上形成されてもよい。
また、改質層１１ｃを形成すると、改質層１１ｃから被加工物１１の表面１１ａ又は裏面１１ｂに向かってクラック（割れ目）１１ｄが発生する。例えばクラック１１ｄは、図１（Ｂ）示すように、改質層１１ｃから被加工物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂに至るように形成される。
改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された領域は、被加工物１１の他の領域よりも脆くなる。そのため、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された被加工物１１に対し、例えば被加工物１１の半径方向外側に向かって外力を付与すると、被加工物１１は改質層１１ｃ及びクラック１１ｄを起点として分割される。すなわち、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄは、被加工物１１が分割される際の分割起点として機能する。
例えば、被加工物１１に分割起点（改質層１１ｃ及びクラック１１ｄ）を形成した後、被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７を半径方向外側に向かって引っ張って拡張すると、被加工物１１に対して半径方向外側に向かって外力が付与される。これにより、被加工物１１は、分割起点を起点としてストリート１３に沿って破断し、複数のチップに分割される。
なお、分割起点は改質層１１ｃ及びクラック１１ｄに限られない。例えば、環状の切削ブレードで被加工物１１をストリート１３に沿って切削することによって形成された溝（切削溝）や、レーザービームの照射によるアブレーション加工でストリート１３に沿って形成された溝（レーザー加工溝）を、分割起点として用いることもできる。
ここで、改質層１１ｃ及びクラック１１ｄを分割起点として被加工物１１を複数のチップに分割すると、チップに改質層１１ｃの一部が残存することがある。そして、チップに改質層１１ｃが残存すると、チップの抗折強度（曲げ強さ）が低下する。そのため、改質層１１ｃから延びるクラック１１ｄが形成された後、改質層１１ｃは除去されることが好ましい。
改質層１１ｃの除去は、例えば、プラズマエッチング装置を用いて被加工物１１にプラズマエッチングを施すことによって行われる。図２は、プラズマエッチング装置２を模式的に示す平面図である。プラズマエッチング装置２は、被加工物１１にプラズマ化したガスを供給することにより、被加工物１１をエッチングする。
プラズマエッチング装置２は、前方側に設けられたカセット載置台（カセット載置部）４ａ，４ｂを備える。カセット載置台４ａ，４ｂ上にはそれぞれ、複数のフレームユニット２１を収容可能なカセット（不図示）が載置される。例えば、カセット載置台４ａ上には、加工前の被加工物１１を備える複数のフレームユニット２１が収容されるカセットが載置される。また、カセット載置台４ｂ上には、加工後の被加工物１１を備える複数のフレームユニット２１が収容されるカセットが載置される。
カセット載置台４ａ，４ｂの後方には、フレームユニット２１を搬送する搬送ユニット（搬送手段）６が設けられている。搬送ユニット６は、カセット載置台４ａ上に載置されたカセットからフレームユニット２１（加工前の被加工物１１）を搬出するとともに、カセット載置台４ｂ上に載置されたカセットへフレームユニット２１（加工後の被加工物１１）を搬入する。
搬送ユニット６は、水平面内（ＸＹ平面内）で旋回する搬送アーム６ａ，６ｂを備える。搬送アーム６ａの基端部（一端部）には、搬送アーム６ａを鉛直方向（上下方向）に移動させる移動機構（昇降機構）６ｃが接続されている。また、搬送アーム６ａの先端部（他端部）には、搬送アーム６ｂの基端部（一端部）が接続されている。なお、搬送アーム６ａ，６ｂはそれぞれ、搬送アーム６ａ，６ｂを鉛直方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転機構（不図示）に接続されており、水平面内で独立して旋回する。
搬送アーム６ｂの先端部（他端部）には、水平面内で旋回する接続部材６ｄを介して、保持部６ｅが接続されている。保持部６ｅは、フレームユニット２１が備える被加工物１１又はフレーム１９を保持する。例えば保持部６ｅは、ベルヌーイ効果を利用して、被加工物１１又はフレーム１９と接触せずに、被加工物１１又はフレーム１９の上面側を保持する。この場合、搬送ユニット６は非接触チャックとして機能する。ただし、フレームユニット２１の搬送が可能であれば、搬送ユニット６の構造に制限はない。
搬送ユニット６の後方には、フレームユニット２１が仮置きされる前室（減圧室）８が設けられている。前室８は、例えば減圧チャンバーによって構成され、前室８内にはフレームユニット２１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１０が収容されている。
チャックテーブル１０の上面は、フレームユニット２１が備える被加工物１１を保持する保持面１０ａを構成する。この保持面１０ａは、水平面と概ね平行に形成され、チャックテーブル１０の内部に形成された流路（不図示）を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。なお、図２では保持面１０ａが被加工物１１の形状に対応して円形に形成された例を示しているが、保持面１０ａの形状及び大きさは被加工物１１の形状及び大きさに応じて適宜変更できる。
例えば、カセット載置台４ａ上に載置されたカセットから、一のフレームユニット２１が搬送ユニット６によって搬出される。そして、このフレームユニット２１が搬送ユニット６によってチャックテーブル１０に搬送され、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介して保持面１０ａ上に配置される。この状態で、保持面１０ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル１０によって吸引保持される。ただし、被加工物１１の保持が可能であれば、チャックテーブル１０の構造に制限はない。
なお、チャックテーブル１０の周囲には、被加工物１１を支持しているフレーム１９を保持するフレーム保持部（不図示）が設けられていてもよい。例えば、フレーム保持部として、フレーム１９を把持して固定する複数のクランプや、フレーム１９を下側から保持する環状のフレーム保持部材等が、保持面１０ａの外周縁に沿って設けられる。この場合には、被加工物１１がチャックテーブル１０によって保持されるとともに、フレーム１９がフレーム保持部によって保持される。
搬送ユニット６と前室８との間には、フレームユニット２１が通過する開閉扉（ゲート）２４ａが設けられている。搬送ユニット６によって保持されたフレームユニット２１は、開状態の開閉扉２４ａを通過して前室８に搬入される。
前室８の後方には、フレームユニット２１を搬送する搬送ユニット（搬送手段）１４を収容する搬送室（減圧室）１２が設けられている。また、搬送室１２の側方には、被加工物１１のプラズマ処理が行われる処理室１６が設けられている。搬送室１２は、開閉扉（ゲート）２４ｂを介して前室８と連結されており、開閉扉（ゲート）２４ｃを介して処理室１６と連結されている。
搬送室１２は、例えば減圧チャンバーによって構成され、この減圧チャンバー内に搬送ユニット１４が設けられている。搬送ユニット１４は、前室８と処理室１６との間でフレームユニット２１を搬送する。例えば搬送ユニット１４は、搬送アーム１４ａ，１４ｂ、移動機構（昇降機構）１４ｃ、接続部材１４ｄ、及び保持部１４ｅを備える。なお、搬送ユニット１４の構成の詳細は、搬送ユニット６と同様である。
前室８と搬送室１２との間には、フレームユニット２１が通過する開閉扉２４ｂが設けられている。また、搬送室１２と処理室１６との間には、フレームユニット２１が通過する開閉扉２４ｃが設けられている。フレームユニット２１は、開閉扉２４ｂ，２４ｃが開いた状態で、搬送ユニット１４によって前室８と処理室１６との間で搬送される。
なお、前室８には、前室８の内部と外部とを連通させる排気口（不図示）が形成されており、この排気口には真空ポンプ等の排気機構（不図示）が接続されている。開閉扉２４ａ，２４ｂを閉じて前室８内を密閉した状態で、排気機構を作動させると、前室８内が減圧される。
また、搬送室１２には、搬送室１２の内部と外部とを連通させる排気口（不図示）が形成されており、この排気口には真空ポンプ等の排気機構（不図示）が接続されている。開閉扉２４ｂ，２４ｃを閉じて搬送室１２内を密閉した状態で、排気機構を作動させると、搬送室１２内が減圧される。なお、搬送室１２の内部は常時減圧状態に維持されている。
被加工物１１を加工する際は、まず、開閉扉２４ａが開状態となる。そして、搬送ユニット６は、カセット載置台４ａ上に載置されたカセットから、一のフレームユニット２１を、開閉扉２４ａを介して前室８に搬送する。そして、フレームユニット２１は、前室８に設けられたチャックテーブル１０によって保持される。その後、開閉扉２４ａが閉状態となり、前室８に接続された排気機構によって前室８内が減圧される。
次に、開閉扉２４ｂ，２４ｃが開状態となる。そして、搬送ユニット１４は、フレームユニット２１を前室８から処理室１６に、開閉扉２４ｂ，２４ｃを介して搬送する。なお、開閉扉２４ｂ，２４ｃが開いたとき、前室８と搬送室１２とは減圧状態となっている。これにより、フレームユニット２１を処理室１６に搬入する際における、処理室１６の圧力の上昇が抑えられる。
処理室１６内には、被加工物１１にプラズマエッチングを施すプラズマエッチングユニット１８が設けられている。そして、搬送ユニット１４によって処理室１６に搬入された被加工物１１は、プラズマエッチングユニット１８によって加工される。
図３は、プラズマエッチングユニット１８を示す断面図である。プラズマエッチングユニット１８は、直方体状に形成されたチャンバー３０を備える。チャンバー３０は、底壁３２ａと、上壁３２ｂと、第１側壁３２ｃと、第２側壁３２ｄと、第３側壁３２ｅと、第４側壁（不図示）とを含んでおり、チャンバー３０の内側にはプラズマ処理が実施される処理空間３４が形成されている。
第２側壁３２ｄには、被加工物１１を搬入搬出するための開口３６が設けられている。開口３６の外側には、開口３６を開閉する開閉扉（ゲート）３８が設けられている。この開閉扉３８は、例えば図２に示す開閉扉２４ｃに相当する。
開閉扉３８は、開閉機構４０によって上下に移動する。例えば開閉機構４０は、ピストンロッド４４を備えるエアシリンダ４２によって構成される。エアシリンダ４２はブラケット４６を介してチャンバー３０の底壁３２ａに固定されており、ピストンロッド４４の先端部（上端部）は開閉扉３８の下部に連結されている。
開閉機構４０で開閉扉３８を開くことにより、開口３６を介してフレームユニット２１をチャンバー３０の処理空間３４に搬入し、又は、フレームユニット２１をチャンバー３０の処理空間３４から搬出することが可能となる。
チャンバー３０の底壁３２ａには、チャンバー３０の内部と外部とを連通させる排気口４８が形成されている。この排気口４８には、真空ポンプ等の排気機構５０が接続されている。
チャンバー３０の処理空間３４には、下部電極５２と上部電極５４とが対向するように配置されている。下部電極５２は導電性の材料でなり、円盤状の保持部５６と、保持部５６の下面の中央部から下方に突出する円柱状の支持部５８とを含む。
支持部５８は、チャンバー３０の底壁３２ａに形成された開口６０に挿入されている。開口６０内において、底壁３２ａ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、チャンバー３０と下部電極５２とは絶縁されている。また、下部電極５２は、チャンバー３０の外部で高周波電源６４と接続されている。
保持部５６の上面側には、平面視で円形の凹部が形成されており、この凹部には、被加工物１１が載置されるチャックテーブル（保持テーブル）６６が設けられている。チャックテーブル６６の上面は、被加工物１１を保持する円形の保持面６６ａを構成している。
チャックテーブル６６は、被加工物１１を電気的な力（代表的には静電引力）等によって保持する静電チャックテーブルである。具体的には、チャックテーブル６６の内部には電極（不図示）が埋め込まれている。この電極に所定の電圧が印加されると、チャックテーブル６６と被加工物１１との間に電気的な力が作用し、被加工物１１がチャックテーブル６６の保持面６６ａに吸着される。
具体的には、チャックテーブル６６上にエキスパンドテープ１７（図１（Ａ）等参照）を介して被加工物１１を配置した状態で、チャックテーブル６６の内部の電極に所定の電圧を印加すると、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介してチャックテーブル６６によって吸着保持される。なお、チャックテーブル６６の周囲には、被加工物１１を支持しているフレーム１９（図１（Ａ）等参照）を保持するフレーム保持部が設けられていてもよい。
また、下部電極５２の保持部５６の内部には、冷却流路７２が形成されている。冷却流路７２の一端は、支持部５８に形成された冷媒導入路７４を介して冷媒循環機構７６と接続されており、冷却流路７２の他端は、支持部５８に形成された冷媒排出路７８を介して冷媒循環機構７６と接続されている。この冷媒循環機構７６を作動させると、冷媒は、冷媒導入路７４、冷却流路７２、冷媒排出路７８の順に流れ、下部電極５２を冷却する。
上部電極５４は、導電性の材料でなり、円盤状のガス噴出部８０と、ガス噴出部８０の上面の中央部から上方に突出する円柱状の支持部８２とを含む。支持部８２は、チャンバー３０の上壁３２ｂに形成された開口８４に挿入されている。開口８４内において、上壁３２ｂと支持部８２との間には環状の絶縁部材８６が配置されており、チャンバー３０と上部電極５４とは絶縁されている。
上部電極５４は、チャンバー３０の外部で高周波電源８８と接続されている。また、支持部８２の上端部には、昇降機構９０と連結された支持アーム９２が取り付けられており、この昇降機構９０及び支持アーム９２によって、上部電極５４は上下に移動する。
ガス噴出部８０の下面側には、複数の噴出口９４が設けられている。この噴出口９４は、ガス噴出部８０に形成された流路９６及び支持部８２に形成された流路９８を介して、第１ガス供給源１００及び第２ガス供給源１０２に接続されている。第１ガス供給源１００と第２ガス供給源１０２とはそれぞれ、成分の異なるガスをチャンバー３０内に供給する。
また、プラズマエッチングユニット１８の各構成要素（開閉機構４０、排気機構５０、高周波電源６４、冷媒循環機構７６、高周波電源８８、昇降機構９０、第１ガス供給源１００、第２ガス供給源１０２等）は、コンピュータ等によって構成される制御部（制御ユニット）１０４に接続されている。この制御部１０４によって、プラズマエッチングユニット１８の各構成要素の動作が制御される。
プラズマエッチングユニット１８で被加工物１１を加工する際は、まず、開閉機構４０で開閉扉３８を下降させる。次に、搬送ユニット１４（図２参照）によってフレームユニット２１をチャンバー３０の処理空間３４に開口３６を介して搬入し、被加工物１１をチャックテーブル６６上に裏面１１ｂ側（図１（Ａ）参照）が上方に露出するように載置する。なお、フレームユニット２１の搬入時には、昇降機構９０で上部電極５４を上昇させ、下部電極５２と上部電極５４との間隔を広げておくことが好ましい。
次に、チャックテーブル６６に埋め込まれた電極（不図示）に所定の電圧を印加し、エキスパンドテープ１７を介して被加工物１１をチャックテーブル６６によって保持する。また、開閉機構４０で開閉扉３８を上昇させて、処理空間３４を密閉する。そして、排気機構５０を作動させて処理空間３４を減圧し、処理空間３４を真空状態（低圧状態）とする。さらに、下部電極５２と上部電極５４とがプラズマ加工に適した所定の位置関係となるように、昇降機構９０で上部電極５４の高さ位置を調節する。
その後、第１ガス供給源１００又は第２ガス供給源１０２からエッチングガスを所定の流量で供給しつつ、下部電極５２及び上部電極５４に所定の高周波電力を供給する。第１ガス供給源１００又は第２ガス供給源１０２から供給されたエッチングガスは、流路９８、流路９６、及び噴出口９４を介して、下部電極５２と上部電極５４との間に供給される。
例えば、被加工物１１がシリコンウェーハである場合は、処理空間３４内を低圧（例えば、５０Ｐａ以上３００Ｐａ以下）に維持した状態で、第１ガス供給源１００又は第２ガス供給源１０２からＳＦ６等のガスを所定の流量で供給しながら、下部電極５２及び上部電極５４に所定の高周波電力（例えば、１０００Ｗ以上３０００Ｗ以下）を付与する。これにより、下部電極５２と上部電極５４との間でエッチングガスがプラズマ化され、プラズマ状態のエッチングガスが被加工物１１の裏面１１ｂ側に作用する。
ここで、図１（Ｂ）に示すように、被加工物１１には改質層１１ｃから被加工物１１の裏面１１ｂに至るクラック１１ｄが形成されている。そして、プラズマ化したガスは、このクラック１１ｄに入り込み、改質層１１ｃに到達する。これにより、クラック１１ｄの内部でプラズマエッチングが進行し、改質層１１ｃが除去される。
プラズマエッチングユニット１８によって被加工物１１が加工された後、フレームユニット２１は搬送ユニット１４（図２参照）によってプラズマエッチングユニット１８から前室８に搬送され、前室８内のチャックテーブル１０によって保持される。そして、前室８の圧力が、搬送ユニット６が設けられた領域の圧力と同程度に調節される。例えば、前室８が大気開放され、前室８の内部に気体（エアー）が供給される。これにより、前室８の圧力が大気圧まで上昇し、搬送ユニット６が設けられた領域の圧力と同等になる。
また、図２に示すように、搬送ユニット６の後方、且つ前室８の側方には、被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７の拡張が行われる処理室２０が設けられている。この処理室２０内には、エキスパンドテープ１７を拡張する拡張ユニット２２が収容されている。また、搬送ユニット６と処理室２０との間には、フレームユニット２１が通過する開閉扉（ゲート）２４ｄが設けられている。
被加工物１１に対してプラズマエッチングが行われた後、フレームユニット２１は前室８のチャックテーブル１０上に仮置きされる。そして、前室８の内部の圧力が例えば大気圧と同程度に調節された後、フレームユニット２１が処理室２０に搬送される。具体的には、開閉扉２４ａ，２４ｄが開状態となった状態で、搬送ユニット６がフレームユニット２１を、前室８から開閉扉２４ａ，２４ｄを介して拡張ユニット２２に搬送する。そして、拡張ユニット２２によって被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７が拡張される。
図４（Ａ）は、拡張ユニット２２を示す断面図である。拡張ユニット２２は、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）１２０と、フレーム１９を保持するフレーム保持部１２２とを備える。
チャックテーブル１２０の上面は、被加工物１１を保持する保持面１２０ａを構成する。この保持面１２０ａは、チャックテーブル１２０の内部に形成された流路（不図示）を介してエジェクタ等の吸引源（不図示）と接続されている。保持面１２０ａ上にエキスパンドテープ１７を介して被加工物１１を配置した状態で、保持面１２０ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介してチャックテーブル１２０によって吸引保持される。
なお、チャックテーブル１２０の保持面１２０ａは、被加工物１１の形状に対応して円形に形成されている。ただし、保持面１２０ａの形状及び大きさは、被加工物１１の形状及び大きさに応じて適宜変更できる。
フレーム保持部１２２は、フレーム１９を保持する環状のフレーム保持部材１２４を備える。フレーム保持部材１２４の上面は、フレーム１９を保持する環状の保持面１２４ａを構成する。また、フレーム保持部材１２４の中央部には、フレーム保持部材１２４を上下に貫通する円形の開口１２４ｂが形成されている。なお、フレーム保持部材１２４の内径（開口１２４ｂの直径）はフレーム１９の直径（外径）未満に設定される。
また、フレーム保持部材１２４には、フレーム１９を固定する複数のクランプ１２６が固定されている。フレーム保持部材１２４の保持面１２４ａ上に配置されたフレーム１９は、クランプ１２６によって保持面１２４ａ側に押し付けられる。これにより、フレーム１９はフレーム保持部材１２４とクランプ１２６とによって挟まれて固定される。
フレーム保持部材１２４の下側には、フレーム保持部１２２（フレーム保持部材１２４及びクランプ１２６）を、チャックテーブル１２０の保持面１２０ａと垂直な方向（鉛直方向）に沿って移動させる複数の移動機構１２８が設けられている。例えば、移動機構１２８はそれぞれ、ピストンロッド１３２を備えるエアシリンダ１３０によって構成されている。ピストンロッド１３２の上端部は、フレーム保持部材１２４の下面側に接続されている。エアシリンダ１３０を駆動してピストンロッド１３２を昇降させることにより、フレーム保持部１２２の鉛直方向における位置（高さ）が制御される。
また、チャックテーブル１２０の外側、且つ、フレーム保持部材１２４の内側には、中空の円筒状に形成され、エキスパンドテープ１７を支持するテープ支持部材１３４が設けられている。テープ支持部材１３４は、チャックテーブル１２０を囲むように設けられ、テープ支持部材１３４の上端側には、複数のローラー１３６がテープ支持部材１３４の周方向に沿って概ね等間隔に装着されている。なお、テープ支持部材１３４は、ローラー１３６の上端の高さ位置がチャックテーブル１２０の保持面１２０ａよりも僅かに上側に位置付けられるように配置されることが好ましい。
搬送ユニット６（図２参照）によってフレームユニット２１が拡張ユニット２２に搬送されると、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介してチャックテーブル１２０によって保持されるとともに、フレーム１９がフレーム保持部材１２４によって保持される。また、エキスパンドテープ１７の被加工物１１とフレーム１９との間の領域（被加工物１１及びフレーム１９と重畳しない領域）が、ローラー１３６の上端部に接触する。
そして、クランプ１２６が作動し、フレーム１９がフレーム保持部材１２４とクランプ１２６によって挟まれて固定される。なお、このときフレーム保持部材１２４は、保持面１２４ａとチャックテーブル１２０の保持面１２０ａとが概ね同じ高さとなる位置（初期位置）に配置されている。
次に、エキスパンドテープ１７が拡張ユニット２２によって拡張される。図４（Ｂ）は、エキスパンドテープ１７を拡張する拡張ユニット２２を示す断面図である。チャックテーブル１２０による被加工物１１（エキスパンドテープ１７）の吸引が解除され、且つ、フレーム１９がフレーム保持部材１２４とクランプ１２６によって把持された状態で、エアシリンダ１３０を駆動させ、フレーム保持部材１２４をクランプ１２６とともに下降させる。これにより、エキスパンドテープ１７がローラー１３６によって支持された状態で半径方向外側に向かって引っ張られ、拡張される。
エキスパンドテープ１７が拡張されると、エキスパンドテープ１７が貼付された被加工物１１に対して半径方向外側に向かう外力が放射状に作用する。これにより、被加工物１１が分割起点（クラック１１ｄ）に沿って破断し、デバイス１５（図１（Ａ）参照）をそれぞれ備える複数のチップ２３に分割される。
また、エキスパンドテープ１７が拡張されると、チップ２３の間隔が広がり、隣接するチップ２３間に隙間が形成される。そのため、後に被加工物１１がプラズマエッチング装置２から搬送される際、チップ２３同士の接触が生じにくくなる。これにより、チップ２３に傷やクラックが生じることを防止でき、チップ２３の抗折強度の低下が抑制される。
その後、保持面１２０ａに吸引源の負圧を作用させ、エキスパンドテープ１７を介して被加工物１１をチャックテーブル１２０によって吸引保持した状態で、エアシリンダ１３０を駆動させ、フレーム保持部１２２を初期位置まで上昇させる。これにより、エキスパンドテープ１７への外力の付与が解除される。エキスパンドテープ１７をチャックテーブル１２０によって吸引しながらフレーム保持部１２２を上昇させると、エキスパンドテープ１７への外力の付与が解除された後も、チップ２３の配置が維持される。
なお、エキスパンドテープ１７への外力の付与を解除すると、エキスパンドテープ１７の特に被加工物１１とフレーム１９との間の領域で、弛みが生じやすい。そこで、フレーム保持部材１２４を初期位置に戻した後、エキスパンドテープ１７の弛みを除去することが好ましい。例えば、エキスパンドテープ１７の緩みが生じている領域を加熱することにより、エキスパンドテープ１７の緩みを除去できる。
図５（Ａ）は、エキスパンドテープ１７の緩みを除去する拡張ユニット２２を示す断面図である。例えば拡張ユニット２２は、エキスパンドテープ１７の弛みを除去する弛み除去ユニット（加熱ユニット）１４０を備える。弛み除去ユニット１４０は、赤外線ヒータ等によって構成され、エキスパンドテープ１７を加熱することにより弛みを除去する。
弛み除去ユニット１４０は、環状のフレーム１４２を備える。フレーム１４２は、例えばステンレス鋼等の金属でなる中空のリングによって構成され、フレーム１４２の内部には、ニクロム線等でなる環状の発熱体１４４がフレーム１４２の周方向に沿って設けられている。発熱体１４４は、発熱体１４４に電力を供給する電源（不図示）に接続されており、発熱体１４４に電力が供給されると発熱体１４４が発熱する。また、発熱体１４４は、酸化マグネシウム等でなる絶縁部材１４６によって覆われている。
なお、緩み除去ユニット１４０の直径は、弛み除去ユニット１４０が被加工物１１とフレーム１９との間の領域、すなわちエキスパンドテープ１７の弛みが生じやすい領域と重畳するように設定される。そして、エキスパンドテープ１７の拡張後、弛み除去ユニット１４０はフレームユニット２１の上方に配置され、赤外線の照射によってエキスパンドテープ１７を加熱する。
弛み除去ユニット１４０によってエキスパンドテープ１７が加熱されると、エキスパンドテープ１７の弛んだ領域が収縮し、弛みが除去される。図５（Ｂ）は、エキスパンドテープ１７の弛みが除去された後の拡張ユニット２２を示す断面図である。
エキスパンドテープ１７が拡張された後、フレームユニット２１は搬送ユニット６（図２参照）によって拡張ユニット２２から搬出され、カセット載置台４ｂ上に載置されたカセットに収容される。そして、カセットに所定の数のフレームユニット２１（加工後の被加工物１１）が収容されると、フレームユニット２１はカセットごと他の加工装置や洗浄装置に搬送される。
なお、上記では、被加工物１１をプラズマエッチングユニット１８によって加工した後に、エキスパンドテープ１７を拡張ユニット２２によって拡張する場合について説明した。ただし、エキスパンドテープ１７の拡張を行なった後に、被加工物１１にプラズマエッチングを施してもよい。
具体的には、まず、カセット載置台４ａ上に載置されたカセットに収容された一のフレームユニット２１（加工前の被加工物１１）を、搬送ユニット６によって処理室２０に搬送し、拡張ユニット２２によってエキスパンドテープ１７を拡張する。これにより、被加工物１１が複数のチップ２３に分割されるとともに（図４（Ｂ）参照）、チップ２３同士の間隔が広がる。その後、搬送ユニット６及び搬送ユニット１４を用いて、フレームユニット２１を処理室１６に搬送し、プラズマエッチングユニット１８によって被加工物１１に対してプラズマエッチングを施す。
エキスパンドテープ１７を拡張した後に被加工物１１のプラズマエッチングを行うと、チップ２３の間隔が広がった状態で、被加工物１１にプラズマ化されたエッチングガスが供給される。そのため、チップ２３の間にエッチングガスが入り込みやすく、被加工物１１に形成された改質層１１ｃが除去されやすい。
上記の通り、本実施形態に係るプラズマエッチング装置２は、被加工物１１にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニット１８と、被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７を拡張する拡張ユニット２２とを備える。このプラズマエッチング装置２を用いると、プラズマエッチングによる被加工物１１の加工と、エキスパンドテープ１７の拡張によるチップ２３の間隔の拡大とを、同一の装置内で行うことが可能となる。
エキスパンドテープ１７の拡張によってチップ２３の間隔が広がると、プラズマエッチングが施された被加工物１１をプラズマエッチング装置２から他の加工装置や洗浄装置等に搬送する際、チップ２３同士の接触が生じにくくなる。これにより、プラズマエッチング後のチップ２３に傷やクラックが生じにくくなり、チップ２３の抗折強度の低下が防止される。
なお、図２では、プラズマエッチングユニット１８と拡張ユニット２２とが異なる処理室（処理室１６，２０）内に設けられ、プラズマエッチングユニット１８のチャックテーブル６６（図３参照）と拡張ユニット２２との間でフレームユニット２１を搬送する搬送ユニット（搬送ユニット６，１４）を備えるプラズマエッチング装置２の構成例について説明した。ただし、プラズマエッチングユニット１８を収容する処理室１６内に拡張ユニットが設けられていてもよい。例えば、プラズマエッチングユニット１８が備えるチャンバー３０（図３参照）内に、拡張ユニットが設けられていてもよい。
図６は、プラズマエッチングユニット１８のチャンバー３０内に設けられた拡張ユニット１５０を示す断面図である。チャンバー３０の処理空間３４には、被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７（図１（Ａ）等参照）を拡張する拡張ユニット１５０が設けられている。拡張ユニット１５０は、フレームユニット２１が備えるフレーム１９（図１（Ａ）等参照）を保持するフレーム保持部１５２を備える。
フレーム保持部１５２は、フレーム１９を保持する環状の第１フレーム保持部材１５４及び環状の第２フレーム保持部材１５６を備える。第１フレーム保持部材１５４と第２フレーム保持部材１５６とは、フレーム１９の形状に対応して概ね同径に形成され、互いに重なるように配置されている。
第１フレーム保持部材１５４は、チャックテーブル６６の保持面６６ａを囲むように設けられている。また、第１フレーム保持部材１５４の上面は、フレーム１９を下側から保持する環状の保持面を構成する。この保持面は、チャックテーブル６６の保持面６６ａと概ね同じ高さに配置されている。また、第２フレーム保持部材１５６は、第１フレーム保持部材１５４上に設けられ、例えば上部電極５４を囲むように配置される。
フレーム保持部１５２は、フレーム保持部１５２をチャックテーブル６６の保持面６６ａと垂直な方向（鉛直方向）に沿って移動させるフレーム保持部移動ユニットに接続されている。具体的には、第１フレーム保持部材１５４の下側には、第１フレーム保持部材１５４をチャックテーブル６６の保持面６６ａと垂直な方向に沿って移動させる複数の移動機構１５８が設けられている。
例えば移動機構１５８は、ピストンロッド１６２を備えるエアシリンダ１６０によって構成される。ピストンロッド１６２の上端部は、第１フレーム保持部材１５４の下面側に接続されている。エアシリンダ１６０を駆動してピストンロッド１６２を昇降させることにより、第１フレーム保持部材１５４の鉛直方向における位置（高さ）が制御される。なお、移動機構１５８の具体的な動作は、図４（Ａ）等に示す移動機構１２８と同様である。
また、第２フレーム保持部材１５６は、第２フレーム保持部材１５６をチャックテーブル６６の保持面６６ａと垂直な方向に沿って移動させる移動機構（不図示）に接続されている。この移動機構によって第２フレーム保持部材１５６を下方に移動させると、第１フレーム保持部材１５４と第２フレーム保持部材１５６とが互いに近づく。第１フレーム保持部材１５４の移動を制御する複数の移動機構１５８と、第２フレーム保持部材１５６の移動を制御する移動機構とによって、フレーム保持部移動ユニットが構成される。
また、チャックテーブル６６の外側、且つ、フレーム保持部１５２の内側には、中空の筒状に形成され、エキスパンドテープ１７を支持するテープ支持部材１６４が設けられている。テープ支持部材１６４は、チャックテーブル６６を囲むように設けられ、テープ支持部材１６４の上端側には、複数のローラー１６６がテープ支持部材１６４の周方向に沿って概ね等間隔に装着されている。なお、テープ支持部材１６４は、ローラー１６６の上端の高さ位置がチャックテーブル６６の保持面６６ａよりも僅かに上側に位置付けられるように配置されることが好ましい。
フレームユニット２１（図１（Ａ）等参照）は、被加工物１１がエキスパンドテープ１７を介してチャックテーブル６６の保持面６６ａによって保持され、フレーム１９が第１フレーム保持部材１５４によって保持されるように配置される。そして、移動機構（不図示）によって第２フレーム保持部材１５６を下降させると、フレーム１９が第１フレーム保持部材１５４と第２フレーム保持部材１５６とによって挟まれ、保持される。
その後、被加工物１１（エキスパンドテープ１７）がチャックテーブル６６に吸着しておらず、且つ、フレーム１９がフレーム保持部１５２によって保持された状態で、フレーム保持部１５２をフレーム保持部移動ユニットによって下降させる。これにより、ローラー１６６によって支持されたエキスパンドテープ１７が半径方向外側に向かって引っ張られ、拡張される。
このように、チャンバー３０内に拡張ユニット１５０が設けられていると、被加工物１１にプラズマエッチングを施した後、被加工物１１を搬送することなくエキスパンドテープ１７を拡張してチップ２３の間隔を広げることができる。これにより、プラズマエッチング後のフレームユニット２１が搬送ユニット６及び搬送ユニット１４によって搬送される際にも、チップ２３同士の接触が生じにくくなる。なお、拡張ユニット１５０によるエキスパンドテープ１７を拡張は、プラズマエッチングの直前に行ってもよい。
また、第２フレーム保持部材１５６の代わりに、第１フレーム保持部材１５４に固定されたクランプ（図４（Ａ）のクランプ１２６参照）を設けてもよい。この場合、フレーム１９は、第１フレーム保持部材１５４とクランプとによって挟まれて固定される。そして、クランプは、複数の移動機構１５８によって第１フレーム保持部材１５４とともに上下方向に移動する。
また、チャンバー３０内には、図５（Ａ）に示す弛み除去ユニット１４０が更に設けられていてもよい。この場合、エキスパンドテープ１７を拡張した後、エキスパンドテープ１７に生じた弛みをチャンバー３０内で除去することができる。
また、本実施形態では、分割起点として機能する改質層１１ｃ及びクラック１１ｄが形成された被加工物１１（図１（Ｂ）参照）が加工される場合について説明したが、プラズマエッチングユニット１８によってプラズマ処理が施される被加工物１１はこれに限定されない。例えば、被加工物１１には、被加工物１１を分割する分割溝がストリート１３に沿って形成されていてもよい。
例えば被加工物１１は、環状の切削ブレードによってストリート１３に沿って切断され、複数のチップ２３に分割されることがある。また、被加工物１１は、レーザービームの照射によるアブレーション加工によって、ストリート１３に沿って切断され、複数のチップ２３に分割されることがある。この場合、被加工物１１には、被加工物１１の表面１１ａから裏面１１ｂに至る分割溝（カーフ）が、ストリート１３に沿って格子状に形成される。
ここで、分割溝の内部で露出する被加工物１１の面（チップ２３の側面）には、切削加工又はアブレーション加工によって生じた歪みやクラック等の加工痕が残存することがある。この加工痕は、チップ２３の抗折強度の低下の原因となる。そこで、分割溝が形成された被加工物１１に対し、プラズマエッチングユニット１８によってプラズマエッチングが施される。これにより、分割溝に残存する加工痕が除去され、チップ２３の抗折強度の低下が抑制される。
そして、プラズマエッチングの後、被加工物１１に貼付されたエキスパンドテープ１７が、拡張ユニット２２（図４（Ａ）等参照）又は拡張ユニット１５０（図６参照）によって拡張され、分割溝の幅（チップ２３の間隔）が広がる。これにより、チップ２３同士の接触が生じにくくなり、プラズマエッチング後のチップ２３に傷やクラックが形成されることを防止できる。なお、エキスパンドテープ１７の拡張は、プラズマエッチングの前に実施されてもよい。
また、本実施形態では、チャンバー３０内でプラズマ化したガスが被加工物１１に供給されるプラズマエッチングユニット１８について説明した（図３参照）。ただし、プラズマエッチングユニット１８は、チャンバー３０の外部でプラズマ化したガスをチャンバー３０内に供給してもよい。
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
１１ｃ 改質層（変質層）
１１ｄ クラック（割れ目）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ エキスパンドテープ
１９ フレーム
１９ａ 開口
２１ フレームユニット
２３ チップ
２ プラズマエッチング装置
４ａ，４ｂ カセット載置台（カセット載置部）
６ 搬送ユニット（搬送手段）
６ａ，６ｂ 搬送アーム
６ｃ 移動機構（昇降機構）
６ｄ 接続部材
６ｅ 保持部
８ 前室（減圧室）
１０ チャックテーブル（保持テーブル）
１０ａ 保持面
１２ 搬送室（減圧室）
１４ 搬送ユニット（搬送手段）
１４ａ，１４ｂ 搬送アーム
１４ｃ 移動機構（昇降機構）
１４ｄ 接続部材
１４ｅ 保持部
１６ 処理室
１８ プラズマエッチングユニット
２０ 処理室
２２ 拡張ユニット
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 開閉扉（ゲート）
３０ チャンバー
３２ａ 底壁
３２ｂ 上壁
３２ｃ 第１側壁
３２ｄ 第２側壁
３２ｅ 第３側壁
３４ 処理空間
３６ 開口
３８ 開閉扉（ゲート）
４０ 開閉機構
４２ エアシリンダ
４４ ピストンロッド
４６ ブラケット
４８ 排気口
５０ 排気機構
５２ 下部電極
５４ 上部電極
５６ 保持部
５８ 支持部
６０ 開口
６２ 絶縁部材
６４ 高周波電源
６６ チャックテーブル（保持テーブル）
６６ａ 保持面
７２ 冷却流路
７４ 冷媒導入路
７６ 冷媒循環機構
７８ 冷媒排出路
８０ ガス噴出部
８２ 支持部
８４ 開口
８６ 絶縁部材
８８ 高周波電源
９０ 昇降機構
９２ 支持アーム
９４ 噴出口
９６ 流路
９８ 流路
１００ 第１ガス供給源
１０２ 第２ガス供給源
１０４ 制御部（制御ユニット）
１２０ チャックテーブル（保持テーブル）
１２０ａ 保持面
１２２ フレーム保持部
１２４ フレーム保持部材
１２４ａ 保持面
１２４ｂ 開口
１２６ クランプ
１２８ 移動機構
１３０ エアシリンダ
１３２ ピストンロッド
１３４ テープ支持部材
１３６ ローラー
１４０ 弛み除去ユニット（加熱ユニット）
１４２ フレーム
１４４ 発熱体
１４６ 絶縁部材
１５０ 拡張ユニット
１５２ フレーム保持部
１５４ 第１フレーム保持部材
１５６ 第２フレーム保持部材
１５８ 移動機構
１６０ エアシリンダ
１６２ ピストンロッド
１６４ テープ支持部材
１６６ ローラー

Claims (4)

  1. 互いに交差する複数のストリートに沿って分割起点又は分割溝が形成された被加工物と、開口を有しエキスパンドテープを介して該被加工物を該開口の内側で支持するフレームと、を備えるフレームユニットの該被加工物を加工するプラズマエッチング装置であって、
    該エキスパンドテープを介して該被加工物を保持面で保持するチャックテーブルを有し、該チャックテーブルによって保持された該被加工物にプラズマ化したガスを供給するプラズマエッチングユニットと、
    該エキスパンドテープを拡張することにより、該被加工物を該分割起点に沿って分割し、又は、該分割溝の幅を広げる拡張ユニットと、を備えることを特徴とするプラズマエッチング装置。
  2. 該プラズマエッチングユニットは、該チャックテーブルを収容し該フレームユニットが通過する開閉扉を備えるチャンバーを備え、
    該チャックテーブルと該拡張ユニットとの間で該フレームユニットを搬送する搬送ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
  3. 該拡張ユニットは、該チャックテーブルの保持面上に配置された該フレームユニットの該フレームを保持するフレーム保持部と、該フレーム保持部を該チャックテーブルの保持面に垂直な方向に沿って移動させるフレーム保持部移動ユニットと、を備えることを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
  4. 該拡張ユニットは、該エキスパンドテープの拡張によって発生した該エキスパンドテープの弛みを除去する弛み除去ユニットを備え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プラズマエッチング装置。
JP2019147054A 2019-08-09 2019-08-09 プラズマエッチング装置 Pending JP2021027305A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019147054A JP2021027305A (ja) 2019-08-09 2019-08-09 プラズマエッチング装置
US16/983,098 US20210043474A1 (en) 2019-08-09 2020-08-03 Plasma etching apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019147054A JP2021027305A (ja) 2019-08-09 2019-08-09 プラズマエッチング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021027305A true JP2021027305A (ja) 2021-02-22

Family

ID=74501915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019147054A Pending JP2021027305A (ja) 2019-08-09 2019-08-09 プラズマエッチング装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20210043474A1 (ja)
JP (1) JP2021027305A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021090042A (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． 基板処理装置、基板処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007214457A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ加工装置及び方法
JP2018156973A (ja) * 2017-03-15 2018-10-04 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2018195663A (ja) * 2017-05-16 2018-12-06 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2019102592A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 株式会社東京精密 ウェーハの加工方法、加工装置、分割方法、及び分割システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6897128B2 (en) * 2002-11-20 2005-05-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device, plasma processing apparatus and plasma processing method
JP4858395B2 (ja) * 2007-10-12 2012-01-18 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置
JP5981154B2 (ja) * 2012-02-02 2016-08-31 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP6113019B2 (ja) * 2013-08-07 2017-04-12 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2016051876A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP6296299B2 (ja) * 2014-09-02 2018-03-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2017107921A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US11043400B2 (en) * 2017-12-21 2021-06-22 Applied Materials, Inc. Movable and removable process kit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007214457A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ加工装置及び方法
JP2018156973A (ja) * 2017-03-15 2018-10-04 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法
JP2018195663A (ja) * 2017-05-16 2018-12-06 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2019102592A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 株式会社東京精密 ウェーハの加工方法、加工装置、分割方法、及び分割システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20210043474A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102044042B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP6509744B2 (ja) フィルムフレームウェハアプリケーションのためのエッチングチャンバシールドリングを用いたレーザ・プラズマエッチングウェハダイシング
JP5791866B2 (ja) ワーク分割装置
JP2005252126A (ja) ウエーハの加工方法
JP2023054158A (ja) 接合システムおよび接合方法
JP2018182179A (ja) デバイスチップの製造方法
JP2021027305A (ja) プラズマエッチング装置
JP6485702B2 (ja) プラズマ処理方法および電子部品の製造方法
JP7154697B2 (ja) 被加工物の加工方法
JP2010129776A (ja) 加工装置およびイオン化エア供給プログラム
JP2018133505A (ja) プラズマエッチング方法
JP7154687B2 (ja) テープ拡張装置
JP2015023135A (ja) ウエーハの加工方法
JP6292470B2 (ja) ノズル式のプラズマエッチング装置
JP2013038203A (ja) 電装冷却装置
US9779986B2 (en) Plasma treatment method and method of manufacturing electronic component
JP4227865B2 (ja) プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置
JP7301477B2 (ja) プラズマエッチング装置
JP5394211B2 (ja) レーザ加工装置
JP7289579B2 (ja) チップ接合システムおよびチップ接合方法
US11456213B2 (en) Processing method of wafer
JP4731244B2 (ja) ウエーハの分割方法
US20230191537A1 (en) Processing method of workpiece
JP7128064B2 (ja) 被加工物の加工方法
CN117790416A (zh) 基板的加工方法和芯片的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230425

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20231017