JP2021100022A - ウェハの加工方法および基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハの外周部を加工する際に破砕層の発生を抑制できる、ウェハの加工方法および基板の製造方法を提供する。【解決手段】第１の面１ａに電子回路３が形成されたウェハ１に対してドライエッチングを行って、第１の面１ａからウェハ１の厚さ方向に掘り込まれた食刻部８をウェハ１の外周部に形成するドライエッチング工程と、ウェハ１を、第１の面１ａと反対側の第２の面１ｂから研削する研削工程と、を含み、食刻部８の深さＬ１は、研削工程の後に残されたウェハ１の厚さＬ２よりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明はウェハの加工方法および基板の製造方法に関する。

液体吐出ヘッド等に用いられる基板は、通常、大面積のウェハに孔部や電子回路（例えばＩＣやＬＳＩ等）を形成した後に、所定の基板のサイズに切断することにより製造される。特許文献１に記載の発明では、ウェハの一方の面に高速回転外周刃を当接させて、ウェハの外周部を所定の深さまで切削する。その後に、ウェハの他方の面（高速回転外周刃を当接させた面と反対側の面）から研削を行って、ウェハを所定の板厚になるまで薄くする。この時、高速回転外周刃によるウェハの一方の面からの切削深さ（所定の切削深さ）を、他方の面からの研削により薄くされた後のウェハの板厚（所定の板厚）よりも大きく設定する。他方の面からの研削によって、ウェハの面取り加工部を含む外周部を切除することができる。

特開２０００−１７３９６１号公報

特許文献１に記載された方法では、ウェハの外周面を高速回転外周刃により機械的に切削するため、切削面に破砕層と呼ばれるダメージ層が発生する。この破砕層が、ウェハの破損を引き起こす要因となる可能性がある。特に、孔部や電子回路が形成されたウェハを５０μｍ〜１５０μｍ程度の板厚になるまで薄くすると、ウェハの強度が低くなるのに加えて、ウェハの切削面において破砕層の占める割合が大きくなる。その結果、ウェハまたはウェハから切り出された基板が、搬送時などに治具や他物体と接触すると、破砕層に起因する割れや欠けなどの破損が生じ易いという顕著な問題が発生している。

そこで、本発明の目的は、ウェハの外周部を加工する際に破砕層の発生を抑制できる、ウェハの加工方法および基板の製造方法を提供することにある。

本発明のウェハの加工方法は、第１の面に電子回路が形成されたウェハに対してドライエッチングを行って、第１の面からウェハの厚さ方向に掘り込まれた食刻部をウェハの外周部に形成するドライエッチング工程と、ウェハを、第１の面と反対側の第２の面から研削する研削工程と、を含み、食刻部の深さは、研削工程の後に残されたウェハの厚さよりも大きいことを特徴とする。

本発明によると、ウェハの外周部を加工する際に破砕層の発生を抑制できる。

本発明における加工対象であるウェハの一例を示す平面図と、一部の拡大図と、断面図である。 本発明の第１の実施形態のウェハの加工方法の各工程を順番に示す断面図である。 図２に示すウェハの加工方法の研磨工程を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態のウェハの加工方法の要部の各工程を順番に示す断面図である。 本発明におけるもう１つの加工対象であるウェハの一例を示す平面図と、一部の拡大図である。 本発明の第３の実施形態のウェハの加工方法の要部の各工程を順番に示す断面図である。 本発明の第４の実施形態のウェハの加工方法の要部の各工程を順番に示す断面図である。 本発明の第５の実施形態のウェハの加工方法の要部の各工程を順番に示す断面図である。 本発明の第６の実施形態のウェハの加工方法の要部の工程を示す断面図と、その一部の拡大図と、完成した基板の断面図と、その一部の拡大図である。 図９に示す加工方法のエッチング工程を説明するための拡大断面図である。 本発明の第６の実施形態のウェハの加工方法の変形例の要部の工程を示す断面図と、完成した基板の断面図と、その一部の拡大図である。 本発明の第６の実施形態のウェハの加工方法のもう１つの変形例の要部の工程を示す断面図と、完成した基板の断面図と、その一部の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の基板の加工方法における加工対象であるウェハ１の構造について説明する。図１（ａ）は、ウェハ１の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部分の拡大図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１（ｄ）は、図１（ｃ）のＣ部分の拡大図である。ウェハ１は、シリコン等の半導体材料からなり、６００μｍ〜８００μｍ程度の厚さＬを有する円板状の半導体ウェハである。図１（ｃ），（ｄ）に示すように、ウェハ１の外周部２は、面取り加工（ベベル加工）されて曲面状になった面取り加工部を含む。図１（ａ），（ｂ）に示すように、ウェハ１の一方の面１ａの複数の個所に、半導体素子（例えばＩＣ）や金属配線などを含む電子回路３がそれぞれ形成されている。ウェハ１を仮想的な格子状の分割線４に沿って分割することによって、電子回路３を含む矩形状の基板５（図１（ｂ）参照）が複数個得られる。格子状の分割線４は、実際に形成されるわけではなく、１つの基板５に含まれる電子回路３ごとに区分するように、仮想的に設定される。この基板５は、例えば液体吐出ヘッドの一部を構成する。

ウェハ１は、電子回路３が形成された後であって分割線４に沿って分割される前に、外周部２が切除されるとともに、所定の板厚（例えば５０μｍ〜１５０μｍ程度）になるまで薄くされる。外周部２は、このウェハ１から形成される複数の基板５のうちの最外端に位置する基板５の形成位置よりもさらに外周側に位置する部分である。一般的には、外周部２は、ウェハ１の外周縁からの距離が概ね５ｍｍ以内の領域である。本発明では、このウェハ１の外周部２、すなわちウェハ１の外周縁からの距離が５ｍｍ以内の領域が切り取られる。この加工方法について以下に説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態のウェハ１の加工方法について、図１〜３を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｇ）は、本実施形態において、ウェハ１の図１（ｄ）に示されている部分を加工する各工程を順番に示す断面図である。図３は、ウェハ１を所望の板厚にするための研磨工程を示す説明図である。
本実施形態では、まず、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、シリコンからなるウェハ１の複数個所に、基板５を構成する電子回路３をそれぞれ形成する。便宜上、電子回路３が形成されている面（一方の面）をウェハ１の第１の面１ａと称し、電子回路３が形成された面の反対側の面（他方の面）をウェハ１の第２の面１ｂと称する。図２（ａ）に示すようにウェハ１の第１の面１ａと第２の面１ｂの両方に、エッチング時のパターニングと電子回路３の保護のために、レジスト層６を形成する。レジスト層６は、フォトリソグラフィ法で使用される一般的なポジ型のフォトレジスト材料をスピン塗布することなどによって形成することができる。

図２（ｂ）に示すように、レジスト層６をパターニングして、ウェハ１の第１の面１ａにおいて、面取り加工部を含む外周部２を露出させる。このようにレジスト層６が部分的に除去されることによってウェハ１が露出した部分を、ウェハ露出部７と称する。レジスト層６の除去（パターニング）は、一般的に知られているフォトリソグラフィ法によって行われる。図２（ｂ）では、簡略化のために、ウェハ１の外周部２の一部のみが示されているが、実際にはウェハ１の外周部２の全周においてレジスト層６が除去され、ウェハ露出部７が生じている。ただし、レジスト層６がウェハ１の全周に亘って満遍なく除去される工程に限定されず、ウェハ露出部７が、例えばノッチ箇所において分断されて不連続になっていても構わない。

次に、図２（ｃ）に示すように、ウェハ１の第１の面１ａに対してドライエッチングが施される。この時、レジスト層６がマスクとして機能するため、レジスト層６が形成された部分以外の領域（ウェハ露出部７）においてウェハ１がドライエッチングされ、食刻部８が形成される。食刻部８は、ウェハ１の第１の面１ａからウェハ１の厚さ方向に掘り込まれている。ドライエッチングによる食刻部８の深さ（食刻深さ）Ｌ１が、ウェハ１の厚さＬ（図１（ｄ）参照）よりも小さく、最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２（図２（ｇ）参照）よりも大きくなるように、ドライエッチングの継続時間が設定される。本実施形態では、ウェハ１の第１の面１ａに垂直に食刻部８が形成され、外周部２の断面においてＬ字形の段差が生じている。食刻部８は、ウェハ１の外周部２に形成され、Ｌ字形であって、エッチングされた部分の側面が底面に対して垂直であることが好ましい。そのため、異方性ドライエッチングを行うことが好ましく、特にボッシュプロセスが好適である。ただし、食刻部８はこの形状に限られず、外周部２の断面においてＶ字形やＵ字形である溝形状や、複数の段差を有する形状などであってもよい。これらの形状の食刻部８は、円板状のウェハ１の外周部２に沿って形成されている。食刻部８は、ノッチ箇所で分断されて不連続になっていてもよいが、ウェハ１の外周部２の全周に亘って環状に形成されると、ウェハ１の全体にわたって均等な加工が施されるので好ましい。

次に、図２（ｄ）に示すようにレジスト層６を剥離する。具体的には、レジスト層６が形成されたウェハ１を不図示のレジスト剥離液に浸漬することで、レジスト層６をウェハ１から剥離することができる。レジスト剥離液としては、使用するポジ型のフォトレジスト材料に適した一般的なレジスト剥離液を使用することができる。また、ドライエッチング工程でボッシュプロセスを用いた場合には、フロロカーボン系の堆積膜（図示せず）がエッチング面に形成されている。この堆積膜も、一般的なドライエッチング残渣剥離液を用いてレジスト層６とともに剥離される。

次に、図２（ｅ）に示すように、ウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付ける。保護テープ９としては、後述するウェハ１の第２の面１ｂの研削時の電子回路３の保護や、ウェハ１に加わる押圧力の緩和の機能を有するバックグラインドテープ（例えば一般的な研削用保護テープ）が好適に用いられる。続いて、ウェハ１の第２の面１ｂから、例えば図３に示すような研削装置１０を用いて研削する。研削範囲は、ウェハ１の第２の面１ｂの全面である。研削方向は図２（ｅ）に矢印Ｋで示されており、所望の研削量は図２（ｅ）のＤ−Ｄ線で示されている。言い換えると、Ｄ−Ｄ線は、研削の後に残されたウェハ１の厚さ、すなわち最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２を示している。図３に示す研削装置１０は、チャックテーブル１１と、チャックテーブル１１上の吸着ステージ１２と、チャックテーブル１１および吸着ステージ１２から離れて位置する研削ホイール１３とを有する。研削ホイール１３は、図３に模式的に示す回転および移動機構２１を備えており、チャックテーブル１１も、図示しない回転および移動機構を備えている。ウェハ１の研削工程では、まず、ウェハ１の第１の面１ａ（保護テープ９が貼り付けられた面）を、負圧吸着などの方法でチャックテーブル１１上の吸着ステージ１２上に保持する。チャックテーブル１１を研削ホイール１３の下方に移動させる。チャックテーブル１１と研削ホイール１３とを、図３の矢印で示すようにそれぞれ回転させる。そして、純水等の研削液を供給しながら、研削ホイール１３を下降させてウェハ１に当接させて押圧する。ウェハ１の研削量の制御は、研削ホイール１３の下降量をハイトゲージなどで測定し、ウェハ１が所定の板厚Ｌ２になったところで研削ホイール１３の下降を停止することで行う。こうして、ウェハ１の第２の面１ｂから図２（ｅ）のＤ−Ｄ線で示す位置まで研削を行って、研削動作を終了する。なお、先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１（例えば７０μｍ）は、研削後のウェハ１の板厚Ｌ２（例えば５０μｍ）よりも大きくなるように設定されている。従って、図２（ｆ）に示すように、研削によって食刻部８のＬ字形状は消滅する。ウェハ１の第２の面１ｂの全面を研削することで、面取り加工部を含む外周部２を容易に除去でき、研削面１ｃは全面に亘ってほぼ平坦な面になる。ただし、このウェハ１の研削面１ｃには破砕層が形成され、破砕層がウェハ１の割れの要因となるおそれがある。そこで、一般的な化学機械研磨処理を行える化学機械研磨装置（不図示）を用いてウェハ１の研削面１ｃに化学機械研磨処理を施すことにより、ウェハ１の破損の要因となるおそれのある破砕層を除去できる。研磨の目的はウェハ１をさらに薄化するためのものではなく、ウェハ１の板厚Ｌ２（例えば５０μｍ）をほとんど変化させない。そのため、図面においては、研磨後の面も研磨前と同一の符号１ｃで表している。図２（ｇ）に示すように、保護テープ９を剥離して、薄化されたウェハ１が作製される。その後、図１（ａ）に示す分割線４に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５を得る。

以上説明したように、本実施形態に係る基板の加工方法では、薄化したウェハ１の側面は、ドライエッチングにより加工された食刻部８の内周面からなり、機械的な切削加工が施された面とは異なり、破砕層が形成されにくい。そして、本実施形態では、薄化された後のウェハ１の外周縁がナイフエッジ状にならない。その結果、破砕層に起因したチッピング等の微小な割れや欠けが発生せず、薄化したウェハ１から複数の基板５を得ることができる。そして、基板５の搬送時等に破損する可能性を低くすることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。第１の実施形態と同様の部分については説明を省略する場合がある。図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態において、ウェハ１を加工する各工程のうち、第１の実施形態と異なる工程を順番に示す断面図である。

本実施形態では、第１の実施形態と同様に、ウェハ１の第１の面１ａに電子回路３を形成した後に、レジスト層６を形成してパターニングする。本実施形態では、レジスト層６のパターニングにより生じるウェハ露出部１４（図４（ａ）参照）は、平面形状がウェハ１の外周縁に沿う円形状であり、幅が細い。次に、図４（ｂ）に示すように、ドライエッチングを行って食刻部１５を形成する。ドライエッチングとしては、例えばボッシュプロセスを含む異方性ドライエッチングを用いる。本実施形態の食刻部１５は、円板状のウェハ１の外周縁から一定の距離の位置に形成された、平面形状が円形で細く深い溝である。そのため、ドライエッチング工程が簡略化できる。第１の実施形態と同様に、ドライエッチングによる食刻部１５の深さ（食刻深さ）Ｌ１は、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きくなるように、ドライエッチングの継続時間が設定される。

その後に、図４（ｃ）に示すようにレジスト層６とボッシュプロセスによる堆積膜（図示せず）とを除去し、図４（ｄ）に示すようにウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付ける。この時に、保護テープ９は、ウェハ１の電子回路３が形成されている部分から外周部２に至るまで貼り付けることが好ましい。続いて、ウェハ１の第２の面１ｂを、例えば図３に示すような研削装置１０を用いて研削する。研削方向は図４（ｄ）に矢印Ｋで示されており、所望の研削量は図４（ｄ）のＤ−Ｄ線で示されている。先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１（例えば７０μｍ）が、研削後のウェハ１の板厚Ｌ２（例えば５０μｍ）よりも大きくなるように、図４（ｄ）のＤ−Ｄ線で示す位置まで研削を行う。この研削により、図４（ｅ）に示すように、ウェハ１の面取り加工部を含む外周部２、すなわち食刻部１５よりも外周側に位置する部分が切り離される。ただし、切り離された外周部２も、保護テープ９によって残りの部分（食刻部１５の内周側に位置する部分）とともに保持されている。それから、ウェハ１の研削面１ｃに化学機械研磨処理を施して、破砕層を除去する。研磨は、保護テープ９に保持されている外周部２に対しても行う。保護テープ９を剥離すると、図２（ｇ）に示す構成と同様に、外周部２から切り離された薄化したウェハ１が得られる。その後、分割線４（図１（ａ）参照）に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５（図１（ｂ）参照）を得る。

本実施形態によると、第１の実施形態と同様な効果に加えて、ウェハ１の面取り加工部を含む外周部２を残したまま、第２の面１ｂの研削を実施できる。研削のためにウェハ１を移動させる際などに、研削装置１０や治具等と接触する可能性がある部分は、主に外周部２である。電子回路３が形成された部分など、最終的な完成品の基板５になる部分は、研削装置１０や治具等と接触する可能性が低く、チッピングが生じにくい。本実施形態では、保護テープ９に保持される外周部２によって、最終的な完成品の基板５における割れや欠けなどを抑制できる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図５，６を参照して説明する。第１，２の実施形態と同様の部分については説明を省略する場合がある。図５（ａ）は本実施形態のウェハ１の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ部分の拡大図である。図６（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態において、ウェハ１を加工する各工程のうち、第１，２の実施形態と異なる工程を順番に示す断面図である。

本実施形態では、図５（ａ），（ｂ）に示すように、電子回路３とともに孔部１６が形成された基板５を形成する。電子回路３と孔部１６とを有する基板５は、例えば、インクジェットプリンターなどの液体吐出装置用の基板や、マイクロマシーン技術を用いた圧力センサ用の基板などである。これらの基板５の孔部１６は、例えば液体供給路として用いられる。本実施形態では、ウェハ１の面取り加工部を含む外周部２の加工と、孔部１６の形成とを同時に行う。

具体的には、第１，２の実施形態と同様に、ウェハ１の第１の面１ａに電子回路３を形成した後に、レジスト層６を形成してパターニングする。本実施形態のレジスト層のパターニングでは、図６（ａ）に示すように、第１の実施形態と同様なウェハ露出部７と、孔部１６に対応する円孔状のウェハ露出部１７とを形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、ドライエッチングを行って食刻部８と孔部１６とを形成する。孔部１６は、食刻部１５よりも内周側の位置に形成する。ドライエッチングは、例えばボッシュプロセスを含む異方性ドライエッチングである。本実施形態の食刻部８は、第１の実施形態と同様に外周部２の断面においてＬ字形の段差を有する形状である。孔部１６は、食刻部８と同じドライエッチング工程で、食刻部の深さＬ１と同程度の深さＬ３に形成される。そして、食刻部８の深さ（食刻深さ）Ｌ１と孔部１６の深さＬ３は、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。

その後に、図６（ｃ）に示すようにレジスト層６とボッシュプロセスによる堆積膜（図示せず）とを除去し、図６（ｄ）に示すようにウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付ける。それから、ウェハ１の第２の面１ｂを、例えば図３に示すような研削装置１０を用いて研削する。研削方向は図６（ｄ）に矢印Ｋで示されており、所望の研削量は図６（ｄ）のＤ−Ｄ線で示されている。先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１（例えば７０μｍ）が、研削後のウェハ１の板厚Ｌ２（例えば５０μｍ）よりも大きくなるように、図６（ｄ）のＤ−Ｄ線で示す位置まで研削を行う（図６（ｅ）参照）。続いて、ウェハ１の研削面１ｃに化学機械研磨処理を施して、破砕層を除去する。保護テープ９を剥離して、図６（ｆ）に示すように、薄化したウェハ１を得る。その後、分割線４（図５（ａ）参照）に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５（図５（ｂ）参照）を得る。

本実施形態によると、第１の実施形態と同様な効果に加えて、食刻部８の形成と同時に、例えば液体供給路として用いられる孔部１６を形成でき、工程の簡略化や製造コストの低減に寄与するという効果が得られる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図７を参照して説明する。第１〜３の実施形態と同様の部分については説明を省略する場合がある。図７（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態において、ウェハ１を加工する各工程のうち、第１〜３の実施形態と異なる工程を順番に示す断面図である。本実施形態では、第３の実施形態と同様に、電子回路３とともに孔部１６が形成された基板５を形成する。そして、第２の実施形態と同様に、本実施形態の食刻部１５は、平面形状が円形である細く深い溝である。

具体的には、第１〜３の実施形態と同様に、ウェハ１の第１の面１ａに電子回路３を形成した後に、レジスト層６を形成してパターニングする。それにより、図７（ａ）に示すように、第２の実施形態と同様にウェハ１の外周縁に沿う細長いウェハ露出部１４と、孔部１６に対応する円孔状のウェハ露出部１７とを形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、ドライエッチング（例えばボッシュプロセスを含む異方性ドライエッチング）を行って食刻部１５と孔部１６とを形成する。本実施形態の食刻部１５は、第２の実施形態と同様に細く深い溝状である。孔部１６は、食刻部１５と同じドライエッチング工程で、実質的に同じ深さＬ１に形成される。食刻部１５および孔部１６の深さ（食刻深さ）Ｌ１は、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。

その後に、図７（ｃ）に示すようにレジスト層６とボッシュプロセスによる堆積膜（図示せず）とを除去し、図７（ｄ）に示すようにウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付ける。保護テープ９は、ウェハ１の電子回路３が形成されている部分から外周部２に至るまで貼り付ける。それから、ウェハ１の第２の面１ｂを、例えば図３に示すような研削装置１０を用いて研削する。研削方向は図７（ｄ）に矢印Ｋで示されており、所望の研削量は図７（ｄ）のＤ−Ｄ線で示されている。先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１（例えば７０μｍ）が、研削後のウェハ１の板厚Ｌ２（例えば５０μｍ）よりも大きくなるように、図７（ｄ）のＤ−Ｄ線で示す位置まで研削を行う（図７（ｅ）参照）。それから、ウェハ１の研削面１ｃに化学機械研磨処理を施して、破砕層を除去する。保護テープ９を剥離して、図６（ｆ）に示すウェハ１と同様な、外周部２から切り離された薄化したウェハ１を得る。その後、分割線４（図５（ａ）参照）に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５（図５（ｂ）参照）を得る。

本実施形態によると、第１の実施形態と同様な効果に加えて、第２の実施形態と同様に最終的な完成品の基板５における割れや欠けなどを抑制できるという効果が得られる。さらに、第３の実施形態と同様に工程の簡略化や製造コストの低減に寄与するという効果が得られる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、図８を参照して説明する。第１〜４の実施形態と同様の部分については説明を省略する場合がある。図８（ａ）は、本実施形態において、ウェハ１に食刻部１５および孔部１６を形成した状態を示す断面図である。図８（ｂ）は、研削および研磨の後のウェハ１の断面図である。本実施形態では、第３，４の実施形態と同様に電子回路３とともに孔部１６が形成された基板５を形成する。孔部１６は、基板５の第１の面１ａから形成されて基板５を貫通しない有底孔である。

本実施形態でも、第１〜４の実施形態と同様に、ウェハ１の第１の面１ａに電子回路３を形成し、レジスト層６を形成してパターニングして、細長い溝状のウェハ露出部１４と円孔状のウェハ露出部１７とを形成する。図８（ａ）に示すように、ボッシュプロセスを含む異方性ドライエッチングを行って、平面形状が円形である細く深い溝状の食刻部１５と、孔部１６とを形成する。本実施形態の食刻部１５の深さＬ１と孔部１６の深さＬ３とは異なっている。食刻部１５の深さＬ１は、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、孔部１６の深さＬ３よりも大きく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。一方、孔部１６の深さＬ３は、最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも小さい。

その後に、レジスト層６と堆積膜とを除去し、ウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付ける。そして、ウェハ１の第２の面１ｂを研削する。研削後のウェハ１の板厚Ｌ２が、先に行ったドライエッチングにより形成された食刻部１５の深さＬ１よりも大きく、かつ孔部１６の深さＬ３よりも小さくなるように、研削を行う。食刻部１５が第１の面１ａからウェハ１を貫通し、孔部１６が第１の面１ａからウェハ１を貫通せずに研削面１ｃの手前で終端するように、研削面１ｃが孔部１６の溝底部に到達する前に研削を終了する。それから、ウェハ１の研削面１ｃを研磨して、破砕層を除去する。保護テープ９を剥離して、図８（ｂ）に示すように外周部２から切り離れた薄化したウェハ１を得る。その後、分割線４（図５（ａ）参照）に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５（図５（ｂ）参照）を得る。

このように、本実施形態では、基板５の側面を構成する食刻部１５と同時にドライエッチングで形成される孔部１６の形状および深さを調節することができる。本実施形態の孔部１６は、基板５を貫通する貫通孔ではなく、基板５の厚さ方向の内部で終端する有底孔である。食刻部１５の開口面積を孔部１６の開口面積よりも大きくすることで、このように孔部１６よりも食刻部１５の方が深い構成を容易に実現できる。開口面積の大きさは、レジスト層６のパターニングによって各ウェハ露出部の大きさを変えることで調節できる。従って、食刻部１５や孔部１６の深さの調節を、特別な作業を追加することなく容易に実現できる。なお、複数の孔部１６を有する構成において、一部の孔部１６を貫通孔にして他の孔部１６を有底孔にすることもできる。その場合にも、貫通孔となる孔部１６の開口面積の大きさと、有底孔となる孔部１６の開口面積の大きさとを異ならせればよい。

このように、本実施形態によると、第１〜４の実施形態と同様な効果に加えて、基板５の側面の加工と同時に、液体流路等として用いられる有底孔を形成できるという効果がある。さらに、本実施形態を応用すると、基板５内に、例えば液体供給口として用いられる貫通孔である孔部１６と、例えば液体流路として用いられる有底孔である孔部１６とを同時に形成でき、基板５の加工の自由度が向上する。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態について、図９，１０を参照して説明する。第１〜５の実施形態と同様の部分については説明を省略する場合がある。図９（ａ１）は、本実施形態において、ウェハ１に食刻部１５および孔部１６を形成した状態を示す断面図である。図９（ａ２），（ａ３）は、図９（ａ１）に示す食刻部１５の両端部（Ｅ部分およびＦ部分）のそれぞれの拡大図である。図９（ｂ１）は、本実施形態の基板５の完成状態の断面図である。図９（ｂ２），（ｂ３）は、図９（ｂ１）に示す基板５の、食刻部１５からなる側面の両端部（Ｅ部分およびＦ部分）のそれぞれの拡大図である。図１０は、本実施形態のエッチング工程を説明するための拡大断面図である。本実施形態では、第３〜５の実施形態と同様に、電子回路３とともに孔部１６が形成された基板５を形成し、側面および孔部の端部の一部に面取り部分１８，１９を形成している。

具体的には、図７〜８に示す第４〜５の実施形態と同様に、ウェハ１の第１の面１ａに電子回路３を形成した後に、レジスト層６を形成してパターニングし、ウェハ露出部１４，１７を形成する。そして、図９（ａ１）に示すように、ボッシュプロセスを含む異方性ドライエッチングを行って食刻部１５と孔部１６とを形成する。本実施形態の食刻部１５は、第２，４，５の実施形態と同様に、平面形状が円形である細く深い溝状である。孔部１６は、食刻部１５と同じドライエッチング工程で形成される。ボッシュプロセスでは、ＳＦ_６ガスによるエッチング処理と、Ｃ_４Ｆ_８によるパッシベーション処理を交互に行う。それによって、シリコンからなるウェハ１に、高アスペクト比の異方性エッチングを施すことができる。ボッシュプロセスにより形成された食刻部１５および孔部１６の内周面には、図１０に示すようなスキャロップ構造と呼ばれる貝殻状の凹凸形状が形成される。図１０に示す各寸法（スキャロップ高さＨ、スキャロップ幅Ｄ、スキャロップ径Ｒ）は、エッチング処理とパッシベーション処理との時間比で制御可能である。

本実施形態では、図９（ａ１），（ａ２）に示すように、ドライエッチングにより形成される食刻部１５の、ウェハ１の第１の面における開口端部の近傍において、スキャロップ幅Ｄを、第１の面１ａに向かうにつれて段階的に大きくする。それにより、ウェハ１の第１の面１ａから第２の面１ｂ側に向かってスキャロップ径Ｒが段階的に小さくなるテーパー状の傾斜面（面取り部分）１８が形成される。このような形状の傾斜面１８を形成するために、エッチング処理とパッシベーション処理の時間比を制御して、開口端部に近づくにつれてスキャロップ幅Ｄが段階的に大きくなるように異方性ドライエッチングを行う。これにより、テーパー状の傾斜面１８が容易に形成できる。その後に、フッ素系ガスと酸素系ガスとの混合ガスによる等方エッチングを行って、図示しないが、テーパー状の傾斜面１８を含む内周面を滑らかな面にしてもよい。

一方、図９（ａ１），（ａ３）に示すように、溝状の食刻部１５の深さ方向の最深部である底部であって、研削後にウェハ１の第１の面１ａと反対側の面になる位置に、丸型フラスコのような球状凹部２０を形成する。この球状凹部２０を形成するために、ボッシュプロセスによって有底の溝状の孔部を形成した後に、パッシベーション処理により厚膜のパッシベーション膜を有底の溝状の孔部の内面全体に形成する。そして、異方性の高いエッチングを行って、孔部の底部に位置するパッシベーション膜を除去し、次いでＸｅＦ_２による等方エッチングを施して、溝底部におけるエッチング箇所である球状凹部２０を形成する。

以上説明した溝状の食刻部１５の開口端部側の傾斜面１８の形成と同様な方法で、図９（ａ１）に示すように孔部１６にも開口端部側の傾斜面１８を形成する。また、本実施形態では必ずしも必要ではないが、溝状の食刻部１５の溝底部の球状凹部２０の形成と同時に、孔部１６の溝底部の球状凹部２０が形成される。なお、図９に示す例では、食刻部１５の深さ（食刻深さ）Ｌ１と孔部１６の深さＬ３はいずれも、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。そして、孔部１６の深さＬ３は食刻部１５の深さ（食刻深さ）Ｌ１よりも大きい。

ウェハ１に、傾斜面１８（図９（ａ２）参照）および球状凹部２０（図９（ａ３）参照）をそれぞれ有する食刻部１５と孔部１６とを形成したら、第１〜５の実施形態と同様にレジスト層６と堆積膜とを除去する。そして、ウェハ１の第１の面１ａに保護テープ９を貼り付けて、ウェハ１の第２の面１ｂを研削する。先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１，Ｌ３が、研削後のウェハ１の板厚よりも大きくなるように研削を行う。研削は、ウェハ１の厚さ方向において、ウェハ１の研削面が食刻部１５の球状凹部２０を通る位置であって、孔部１６の球状凹部２０よりも第１の面１ａに近い位置（Ｄ−Ｄ線で図示）に到達するまで行う。その結果、食刻部１５の溝底部の球状凹部２０が中間部分で切断され、図９（ｂ１），（ｂ３）に示す面取り部分１９が形成される。一方、孔部１６の深さＬ３は食刻部１５の深さＬ１よりも大きく、球状凹部２０ではなく孔部１６の直線的に延びる部分で切断される。すなわち、孔部１６の溝底部の球状凹部２０が形成された部分は研削により除去される。従って、本実施形態では、食刻部１５は、図９（ｂ２）に示す第１の面１ａ側の傾斜面（面取り部分）１８と、図９（ｂ３）に示す、球状凹部２０の一部からなる研削面１ｃ側の面取り部分１９とを有している。しかし、孔部１６は、第１の面１ａ側の傾斜面（面取り部分）１８を有しているが、研削面１ｃ側には面取り部分を有していない。ウェハ１の第２の面１ｂの研削が完了したら、この研削面１ｃを研磨して破砕層を除去する。保護テープ９を剥離して、外周部２から切り離された薄化したウェハ１を得る。その後、分割線４（図１（ａ）参照）に沿ってウェハ１を切断して分割し、多数の基板５（図９（ｂ１）参照）を得る。

本実施形態では、薄化されたウェハ１の外周縁に、ドライエッチングによって面取り部分１８，１９を形成している。そのため、本実施形態では、第１〜５の実施形態と同様な効果に加えて、面取り部分１８，１９を形成することによって、ウェハ１の外周縁におけるチッピングをより確実に抑制でき、薄化されたウェハ１の割れや欠けなどを抑制する信頼性が高い。ただし、第１の面１ａ側の面取り部分１８と、研削面１ｃ側の面取り部分１９のいずれか一方が形成されているだけでも、ウェハ１の割れや欠けを抑制するために有効である。

次に、本実施形態の変形例について、図１１を参照して説明する。前述した説明と重複する部分については説明を省略する場合がある。図１１（ａ）は、本変形例において、ウェハ１に食刻部１５および孔部１６を形成した状態を示す断面図である。図１１（ｂ１）は、本変形例の基板５の完成状態の断面図である。図１１（ｂ２）は、図１１（ｂ１）に示す基板５の食刻部１５からなる側面の一端部（Ｆ部分）の面取り部分１９の拡大図である。図１１（ｂ３）は、図１１（ｂ１）に示す基板５の孔部１６の一端部（Ｇ部分）の拡大図である。本変形例の基板５には、第１の面１ａ側に面取り部分１８を有しておらず研削面１ｃ側に面取り部分１９を有している食刻部１５と、両側部に面取り部分を有していない孔部１６とが形成されている。

本変形例では、図１１（ａ）に示すように、第６の実施形態と同様な方法で、ドライエッチングにより形成した食刻部１５の深さＬ１と孔部の深さＬ３とを異ならせている。具体的には、食刻部の深さＬ１よりも孔部１６の深さＬ３が大きく、深さＬ１，Ｌ３はいずれも、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。そして、第６の実施形態と同様に、溝状の食刻部１５の深さ方向の最深部である底部であって、研削後にウェハ１の第１の面と反対側の面になる位置に球状凹部２０を形成する。孔部１６にも、食刻部１５と同様に、溝底部の球状凹部２０が形成される。前述したように、食刻部１５の深さＬ１と孔部１６の深さＬ３は異なるため、食刻部１５の球状凹部２０と、孔部１６の球状凹部２０とは、厚さ方向における位置が異なる。ただし、食刻部１５と孔部１６のいずれにも、第１の面１ａの開口端部に面取り部分１８を形成しない。

このように球状凹部２０をそれぞれ有する食刻部１５と孔部１６とが形成されたウェハ１の第２の面１ｂを、先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１，Ｌ３が研削後のウェハ１の板厚よりも大きくなるように研削する。研削は、ウェハ１の厚さ方向において、ウェハ１の研削面が食刻部１５の球状凹部２０を通る位置であって、孔部１６の球状凹部２０よりも第１の面１ａに近い位置（Ｄ−Ｄ線で図示）に到達するまで行う。その結果、食刻部１５の溝底部の球状凹部２０が中間部分で切断され、図１１（ｂ１），（ｂ２）に示すように面取り部分１９が形成される。一方、孔部１６の深さＬ３は食刻部１５の深さＬ１よりも大きく、球状凹部２０ではなく孔部１６の直線的に延びる部分で切断され、球状凹部２０が形成された部分は研削により除去される。従って、図１１（ｂ３）に示すように、孔部１６には面取り部分が形成されない。すなわち、本変形例では、食刻部１５は、図１１（ｂ２）に示す、球状凹部２０の一部からなる研削面１ｃ側の面取り部分１９を有しているが、孔部１６は面取り部分を有していない。このようにウェハ１の第２の面１ｂの研削が完了したら、研削面１ｃを研磨して破砕層を除去する。

本変形例では、薄化されたウェハ１の外周縁に、ドライエッチングによって面取り部分１９を形成している。そのため、本変形例では、第６の実施形態と同様な効果が得られる。ただし、必要性に鑑みてウェハ１の第１の面１ａ側において側面及び孔部１６に面取り部分を形成していないので、工程が簡単になっている。孔部１６の、第１の面１ａ側の端部には面取り部分が形成されていないので、例えば液体供給口として用いられる貫通孔である孔部１６同士の位置合わせが精度良く容易に行える。その結果、例えばこの基板５が他の部材に接合される位置における液体漏れを抑制することができる。球状凹部２０を形成することにより、研削面１ｃ側の面取り部分１９を容易に精度良く形成することができる。そして、この球状凹部２０は、パッシベーション処理（堆積膜の形成）と、異方性の高いエッチングによる堆積膜の除去と、等方エッチングとによって容易に形成できる。

次に、本実施形態の他の変形例について、図１２を参照して説明する。前述した説明と重複する部分については説明を省略する場合がある。図１２（ａ）は、本変形例において、ウェハ１に食刻部１５および孔部１６を形成した状態を示す断面図である。図１２（ｂ１）は、本変形例の基板５の完成状態の断面図である。図１２（ｂ２）は、図１２（ｂ１）に示す基板５の食刻部１５からなる側面の一端部（Ｆ部分）の面取り部分１９の拡大図である。図１２（ｂ３）は、図１２（ｂ１）に示す基板５の孔部１６の一端部（Ｇ部分）の面取り部分１９の拡大図である。本変形例では、基板５の食刻部１５と孔部１６はいずれも、第１の面１ａ側に面取り部分１８を有しておらず、研削面１ｃ側に面取り部分１９を有している。

本変形例では、図１２（ａ）に示すように、ドライエッチングにより形成した食刻部１５の深さＬ１と孔部１６の深さＬ１とが一致している。この深さＬ１は、ウェハ１の厚さＬよりも小さく、かつ最終的な完成品の基板５の板厚（所定の板厚）Ｌ２よりも大きい。ウェハ１の第１の面１ａにおける食刻部１５の開口面積と孔部１６の開口面積とは概ね一致している。第６の実施形態と同様に、溝状の食刻部１５と孔部１６の深さ方向の最深部である底部であって、研削後にウェハ１の第１の面と反対側の面になる位置に球状凹部２０をそれぞれ形成する。

このように球状凹部２０をそれぞれ有する食刻部１５と孔部１６とが形成されたウェハ１の第２の面１ｂを、先に行ったドライエッチングの食刻深さＬ１が研削後のウェハ１の板厚Ｌ２よりも大きくなるように研削する。研削は、ウェハ１の厚さ方向において、ウェハ１の研削面が食刻部１５の球状凹部２０と孔部１６の球状凹部２０とを通る位置（Ｄ−Ｄ線で図示）に到達するまで行う。その結果、食刻部１５と孔部１６の溝底部の球状凹部２０が中間部分で切断され、図１２（ｂ１）〜（ｂ３）に示すように面取り部分１９が形成される。すなわち、本変形例では、食刻部１５と孔部１６はいずれも、図１２（ｂ２），（ｂ３）に示す、球状凹部２０の一部からなる研削面１ｃ側の面取り部分１９を有している。このようにウェハ１の第２の面１ｂの研削が完了したら、研削面１ｃを研磨して破砕層を除去する。

本変形例では、食刻部１５と孔部１６の一方の端部には面取り部分１８を形成せず、他方の端部には面取り部分１９を形成している。従って、食刻部１５と孔部１６が他方の端部においてチッピング等の破損を生じることを抑えている。それに対し、食刻部１５と孔部１６の一方の端部には破損が生じにくいと思われる場合に、本変形例のように他方の端部に面取り部分を形成しないことで、工程の煩雑化を抑えることができる。

以上説明したように、本実施形態では、基板５の側面（食刻部１５）の両端部および孔部１６の両端部において選択的に面取り部分１８，１９を形成することができる。従って、工程の煩雑化を最小限に抑えながら、特に破損するおそれが大きい部位にのみ面取り部分を形成して、効果的な破損抑制を行うことができる。

（本発明の用途および効果）
本発明によると、主にウェハ１の外周部２を加工する際に、加工面に破砕層が生じることを抑えられる。その結果、ウェハ１のチッピング等に起因する割れや欠けなどの破損の可能性を低減することができる。また、外周部２の加工と同時に、孔部１６の形成を行うことができ、作業効率が良好である。そして、基板５の側面を構成する食刻部１５や孔部１６の開口面積を調節することで、それらを任意の深さに形成することができる。それにより、食刻部１５や孔部１６を異なる深さに形成することができる。従って、孔部１６を貫通孔として形成することも、有底孔として形成することもできる。貫通孔と有底孔とを混在させる構成にすることもでき、それによって作業が煩雑になることはほとんどない。また、食刻部１５の内周面から構成される側面や孔部１６に容易に面取り部分１８，１９を形成することができる。しかも、前述したように食刻部１５や孔部１６の深さを調節することによって、基板５の側面の両端部および孔部１６の両端部のうちの任意の端部にのみ面取り部分を形成し、その他の端部には面取り部分を形成しない構成にすることも容易にできる。

前述した第１〜６の実施形態のそれぞれの構成を任意に組み合わせて基板５を製造することも可能である。また、第１〜６の実施形態において、形成された食刻部８，１５および孔部１６に、例えばフッ素系ガスと酸素系ガスとの混合ガスによる等方エッチングを行って、内周面を滑らかな面にすることも可能である。その場合、各図面に示されている貝殻状の凹凸形状（スキャロップ構造）が削られて平滑な面になる。

本発明に係る製造方法で製造した基板の用途の一例として、液体吐出ヘッドの素子基板が挙げられる。図示しないが、液体吐出ヘッドの素子基板は、液体を吐出する吐出口と、吐出口に連通するとともにエネルギー発生素子を内包した圧力室と、圧力室に液体供給路等を備えている。本発明に係る方法で製造した基板５を素子基板として用いると、エネルギー発生素子を含む電子回路３が形成できるとともに、液体供給路や圧力室や吐出口を容易に精度良く形成することができ、液体の漏れの抑制などの効果を奏する。

１ ウェハ
１ａ 第１の面
１ｂ 第２の面
３ 電子回路
８，１５ 食刻部
Ｌ１ 食刻部の深さ
Ｌ２ 研削工程の後に残されたウェハの厚さ

Claims (18)

1. 第１の面に電子回路が形成されたウェハに対してドライエッチングを行って、前記第１の面から前記ウェハの厚さ方向に掘り込まれた食刻部を前記ウェハの外周部に形成するドライエッチング工程と、前記ウェハを、前記第１の面と反対側の第２の面から研削する研削工程と、を含み、
   前記食刻部の深さは、前記研削工程の後に残された前記ウェハの厚さよりも大きいことを特徴とする、ウェハの加工方法。
2. 前記ウェハは円板状であり、前記食刻部は前記ウェハの外周部に沿って全周に亘って形成される、請求項１に記載のウェハの加工方法。
3. 前記研削工程において、前記ウェハの前記第２の面の全面を研削する、請求項２に記載のウェハの加工方法。
4. 前記研削工程の後に、前記ウェハの研削面を研磨する研磨工程をさらに含む、請求項３に記載のウェハの加工方法。
5. 前記食刻部は、前記ウェハの外周縁から一定の距離の位置に形成された溝である、請求項１から４のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
6. 前記研削工程において、前記ウェハの、前記食刻部よりも外周側に位置する部分が切り離される、請求項５に記載のウェハの加工方法。
7. 前記研削工程において切り離された、前記ウェハの前記食刻部よりも外周側に位置する部分が、前記食刻部の内周側に位置する部分とともに、保護テープによって保持された状態で取り扱われる、請求項６に記載のウェハの加工方法。
8. 前記ウェハの前記第１の面において、前記食刻部の開口端部にテーパー状の傾斜面を形成する、請求項１から７のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
9. 前記食刻部の前記テーパー状の傾斜面は、ドライエッチングのボッシュプロセスにより形成されたスキャロップ構造のスキャロップ径を段階的に小さくする加工により形成されている、請求項８に記載にウェハの加工方法。
10. 前記食刻部の、前記ウェハの前記第１の面における開口端部と反対側の端部に、球状凹部を形成し、
    前記研削工程は、前記ウェハの厚さ方向において、前記ウェハの研削面が前記食刻部の前記球状凹部を通る位置に到達するまで行う、請求項１から９のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
11. 前記食刻部の前記球状凹部は、ドライエッチング工程により形成された前記食刻部に堆積膜を形成し、さらに等方エッチングを施すことによって形成されている、請求項１０に記載のウェハの加工方法。
12. 前記ドライエッチング工程において、前記食刻部と同時に、前記ウェハの、前記食刻部よりも内周側の位置に孔部を形成する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
13. 前記ウェハの前記第１の面において、前記孔部の開口端部にテーパー状の傾斜面を形成する、請求項１２に記載のウェハの加工方法。
14. 前記孔部の前記テーパー状の傾斜面は、ドライエッチングのボッシュプロセスにより形成されたスキャロップ構造のスキャロップ径を段階的に小さくする加工により形成されている、請求項１３に記載にウェハの加工方法。
15. 前記孔部の、前記ウェハの前記第１の面における開口端部と反対側の端部に、球状凹部を形成し、
    前記研削工程は、前記ウェハの厚さ方向において、前記ウェハの研削面が前記球状凹部を通る位置または前記球状凹部よりも前記第１の面に近い位置に到達するまで行う、請求項１２から１４のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
16. 前記孔部の前記球状凹部は、ドライエッチング工程により形成された前記孔部に堆積膜を形成し、さらに等方エッチングを施すことによって形成されている、請求項１５に記載のウェハの加工方法。
17. 前記孔部は有底孔である、請求項１２から１６のいずれか１項に記載のウェハの加工方法。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載のウェハの加工方法の各工程と、
    前記ウェハの加工方法の各工程の後に、前記ウェハを切断することにより、前記電子回路を有する基板を形成する工程をさらに含むことを特徴とする、基板の製造方法。

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