JP2022174520A - 基板の加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】分割予定ラインに金属が形成された基板を分割予定ラインに沿って加工する場合には、適切にバリを基板の加工溝周辺から除去するとともに、バリ除去の作業効率を向上させる。【解決手段】分割予定ラインに金属が形成された基板９０を分割予定ラインに沿って加工する方法であって、分割予定ラインに沿って基板９０に加工溝９５を形成する加工溝形成ステップと、加工溝形成ステップの実施後に、少なくとも酸化剤を含み超音波振動が付与されたエッチング液５００を接触させ、形成された加工溝９５の周辺に発生した金属のバリ９６を、エッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに超音波振動によって除去するバリ除去ステップと、を備える基板９０の加工方法。【選択図】図４

Description

本発明は、分割予定ラインに金属が形成された基板を分割予定ラインに沿って加工する基板の加工方法に関する。
金属部品、金属膜、又は金属で構成される配線などが含まれる基板に加工溝を形成する場合、金属部分にバリが発生し、発生したバリによってチップの端子間が短絡したり、被加工物のハンドリング中にバリがボンディングパット上に落下する等してボンディング不良を発生させたりする等の問題が生じる。
そのため、ノズルから高圧水をバリに噴射して、バリ除去を行う装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）
特開２００７－１２５６６７号公報
しかし、特許文献１に開示されている技術を用いても、加工溝周辺のバリを適切に除去することは難しく、加工溝の形成後に、人が加工溝を検査してバリを除去する作業を行っており非効率であった。
よって、分割予定ラインに金属が形成された基板を分割予定ラインに沿って加工する場合には、適切にバリをフルカットやハーフカットした基板から除去するとともに、バリ除去の作業効率を向上させ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、分割予定ラインに金属が形成された基板を該分割予定ラインに沿って加工する基板の加工方法であって、該分割予定ラインに沿って基板に加工溝を形成する加工溝形成ステップと、該加工溝形成ステップの実施後に、少なくとも酸化剤を含み超音波振動が付与されたエッチング液を接触させ、形成された該加工溝の周辺に発生した金属のバリを、該エッチング液に含まれる該酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに該超音波振動によって除去するバリ除去ステップと、を備える基板の加工方法である。
本発明に係る基板の加工方法において、前記エッチング液は、さらに有機酸を含むと好ましい。
本発明に係る基板の加工方法において、前記エッチング液は、さらに防食剤を含むと好ましい。
本発明に係る基板の加工方法において、前記バリ除去ステップは、前記エッチング液を貯留し前記超音波振動を付与する超音波発振部を有する水槽に、前記加工溝が形成された基板、又は該加工溝によって個片化された複数のチップを浸漬させると好ましい。
前記バリ除去ステップにおいて、前記バリがエッチングされるレートは、前記酸化剤と、前記有機酸、又は前記防食剤の少なくともいずれか一方とを含む前記エッチング液の組成比で制御されると好ましい。
分割予定ラインに金属が形成された基板を分割予定ラインに沿って加工する本発明に係る基板の加工方法は、分割予定ラインに沿って基板に加工溝を形成する加工溝形成ステップと、加工溝形成ステップの実施後に、少なくとも酸化剤を含み超音波振動が付与されたエッチング液を接触させ、形成された加工溝の周辺に発生した金属のバリを、エッチング液に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに超音波振動によって除去するバリ除去ステップと、を備えることで、バリを良好に除去できるとともに、バリ除去の作業効率を向上させることが可能となる。
バリ除去ステップで用いるエッチング液を、酸化剤に加えてさらに有機酸を含むものとすることで、バリ除去のためのエッチングの効果を増大させることが可能となる。
バリ除去ステップで用いるエッチング液を、酸化剤に加えてさらに防食剤を含むものとすることで、チップのデバイス表面に対する不要なエッチングを遅らせることが可能となる。
バリ除去ステップは、エッチング液を貯留し超音波振動を付与する超音波発振部を有する水槽に、加工溝が形成された基板、又は加工溝によって個片化された複数のチップを浸漬させることで、バリの除去を短時間で良好に行うことが可能となる。
加工が施される基板の一例を示す平面図である。 ブレードダイシングにより基板に分割予定ラインに沿った加工溝を形成する加工溝形成ステップの一例を説明する側面図である。 レーザーダイシングにより基板に分割予定ラインに沿った加工溝を形成する加工溝形成ステップの別例を説明する側面図である。 エッチング液を貯留した水槽を用いたバリ除去ステップの一例を説明する断面図である。
例えば分割加工が施される図１に示す施される基板９０は、例えば、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ－ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）基板である。基板９０は、外形が矩形状であるフレーム板９００を有している。図１に示す基板９０の表面９０１上には、分割されることでデバイスを備える個々のチップ９０９となるデバイス領域９０２が複数（図示の例においては、３つ）基板９０の長手方向に並んで形成されている。各デバイス領域９０２は、小片化され廃棄される端材部分９０３によってその周囲を囲まれている。
デバイス領域９０２は、互いに直交する複数の分割予定ライン９０４で区画されており、分割予定ライン９０４上には、図示しない各デバイスに繋がる複数の電極パッド等を構成する金属９０５が配設されている。各金属９０５同士はフレーム板９００上において図示しないモールド樹脂により絶縁されている。そして、基板９０は、分割予定ライン９０４に沿って複数の金属９０５が中央で切断されることで、図示しないデバイスを封止したモールド樹脂と、複数の切断された金属９０５とを備えたチップ９０９に分割される。
なお、デバイス領域９０２には、例えば厚さμｍ単位のＳｉＯ２等の酸化膜、又は樹脂膜がデバイス保護膜として形成されていてもよい。
例えば、図２に示すように、基板９０の裏面９０７（図２参照）はダイシングテープ９１の貼着面（表面）に貼着されている。ダイシングテープ９１の外周部は図１、図２に示す環状フレーム９２に貼着されており、これにより、基板９０は、ダイシングテープ９１を介して環状フレーム９２に支持され、環状フレーム９２を用いたハンドリングが可能なワークセット９となっている。そして、環状フレーム９２の中心と基板９０の中心とは略合致した状態になっている。
なお、加工が施される基板９０は、ワークセット９となっておらず、基板単体の状態となっていてもよい。また、基板９０は、例えば、分割予定ライン９０４上に、アルミニウム又は銅等の金属で構成されトランジスタや抵抗等を組み合わせてなるＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）が所定の間隔を保って形成されていてもよい。そして、ＴＥＧは、金属等からなる図示しない配線層を通じて分割されデバイスを備えるチップ９０９と導通している。なお、基板９０の分割予定ライン９０４上に形成されている金属は、上記例以外にも、配線であってもよいし、基板９０は、ＱＦＮ基板以外の金属基板の表面にデバイスが積層されて樹脂封止されたパッケージ基板や、分割予定ラインが形成された基板の表面に放熱板として金属膜が被覆されたパッケージ基板であってもよい。
（１－１）加工溝形成ステップの実施形態１
図２に示す切削装置１は、基板９０に切削加工を施すことができる装置であり、基板９０を保持する保持手段１５と、回転可能な切削ブレード１１２で基板９０を切削する切削手段１１とを少なくとも備えている。なお、図２においては、ワークセット９の構造を一部簡略化して示している。
保持手段１５は、例えば、基板９０を保持する平坦な保持面１５０を備えており、鉛直方向（Ｚ軸方向）の回転軸を軸に回転可能であるとともに、図示しない切削送り手段によってＸ軸方向（紙面手前奥方向）に往復移動可能となっている。保持手段１５は、保持面１５０がポーラス素材で構成されるポーラスチャックであってもよいし、保持面１５０にブレード逃げ溝を備える治具チャックであってもよい。
また、図２に示す保持手段１５の周囲には、本実施形態のように基板９０がワークセット９となっている場合に、環状フレーム９２を挟持固定できる固定クランプ１５３が例えば周方向に４つ等間隔を空けて均等に配設されている。
切削手段１１は、Ｙ軸方向への割り出し送り、及びＺ軸方向（鉛直方向）への切り込み送りが可能となっており、例えば、基板９０に回転しながら切り込む切削ブレード１１２と、先端に装着された切削ブレード１１２を支持する回転可能なスピンドル１１３と、図示しないモータとを少なくとも備えている。切削ブレード１１２は、環状のワッシャーブレードであっても、ハブブレードであってもよい。
例えば、切削手段１１の近傍には、保持手段１５に保持された基板９０の分割予定ライン９０４（図１参照）を検出する図示しないアライメント手段が配設されている。アライメント手段は、基板９０の表面９０１の撮像画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって表面９０１の分割予定ライン９０４の位置を検出することができる。
ブレードダイシングを行う加工溝形成ステップにおいては、まず、保持手段１５の保持面１５０にワークセット９となっている基板９０が載置されるとともに、図示しない吸引源により生み出された吸引力が保持面１５０に伝達され、基板９０は保持面１５０上で吸引保持される。基板９０の中心と保持面１５０の中心とは略合致している。また、ワークセット９の環状フレーム９２が固定クランプ１５３に挟持固定される。
例えば、基板９０の長手方向がＸ軸方向となるように、基板９０を保持する保持手段１５が回転し、次いで、基板９０を保持する保持手段１５が－Ｘ方向（紙面奥側）に送られるとともに、図示しないアライメント手段によって、切削ブレード１１２を切り込ませるＸ軸方向に延びる狙いの分割予定ライン９０４のＹ軸方向における座標位置を検出する。
次いで、狙いの分割予定ライン９０４と切削ブレード１１２とのＹ軸方向における位置合わせがなされるとともに、切削ブレード１１２が例えば＋Ｙ方向側から見て反時計回り方向に高速回転する。さらに、切削手段１１が－Ｚ方向に向かって切り込み送りされ、切削ブレード１１２の最下端が基板９０をフルカットしてダイシングテープ９１に僅かに切り込む高さ位置に位置付けされる。なお、基板９０をハーフカットするものとしてもよい。
図２に示す基板９０がさらに所定の切削送り速度で－Ｘ方向（紙面奥側）に送り出されることで、切削ブレード１１２が分割予定ライン９０４に沿って基板９０に切り込み、図２に示す加工溝９５を形成しつつ基板９０を切断していく。図１に示す分割予定ライン９０４上には、電極パッド等の金属９０５が配設されているため、該金属９０５がその延性によって図２に示す例えば髭状のバリ９６となって、加工溝９５の周辺、即ち、加工溝９５の内側面や加工溝９５の上端部分に形成される。
図２に示す切削ブレード１１２が、一本の分割予定ライン９０４を切削し終える－Ｘ方向側の所定の位置までワークセット９が送られると、基板９０の切削送りを一度停止し、切削ブレード１１２を基板９０から離間させ、次いで、基板９０を＋Ｘ方向に移動させ原点位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ライン９０４の間隔ずつ切削ブレード１１２を－Ｙ方向に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、基板９０をＸ軸方向の全ての分割予定ライン９０４に沿って切断する。
さらに、保持手段１５が９０度回転されて同様の切削が行われることで、全ての分割予定ライン９０４が縦横に全て切断されて基板９０がデバイスを備えるチップ９０９へと分割される。
（１－２）加工溝形成ステップの実施形態２
上記切削による基板９０に対する加工溝９５の形成に代えて、例えば、図３に示すレーザ加工装置２を用いて加工溝形成ステップを実施してもよい。レーザ加工装置２は、基板９０を吸引保持するチャックテーブル２０と、チャックテーブル２０に保持された基板９０に対して例えば吸収性を有する波長のレーザビームを照射可能なレーザビーム照射手段２２とを少なくとも備えている。
図示しない吸引源に連通し平坦な保持面２００を備えるチャックテーブル２０は、回転可能であるとともに、図示しない移動手段によって加工送り方向であるＸ軸方向及び割り出し送り方向であるＹ軸方向に往復移動可能となっている。
レーザビーム照射手段２２は、レーザビーム発振器２２９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２２１の内部の図示しない集光レンズに入光させることで、チャックテーブル２０で保持された基板９０の狙いの箇所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の高さ位置は、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。
レーザ加工装置２において、基板９０は表面９０１を上側に向けた状態で、チャックテーブル２０の保持面２００上で吸引保持される。また、環状フレーム９２が、チャックテーブル２０に配設された固定クランプ２０４によって挟持固定される。次いで、レーザビームを照射するための基準となる分割予定ライン９０４の位置が、図示しないアライメント手段により検出される。そして、チャックテーブル２０がＹ軸方向に割り出し送りされ、レーザビームを照射する分割予定ライン９０４と集光器２２１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。
さらに、図示しない集光レンズによって集光されるレーザビームの集光点の高さ位置が、例えば、基板９０の表面９０１の高さ位置に合わせられる。そして、レーザビーム発振器２２９が基板９０に吸収性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームを分割予定ライン９０４に集光し照射する。
また、基板９０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９０４に沿って基板９０の表面９０１に照射されていき、基板９０が表面９０１から裏面９０７に向かってアブレーションされて、分割予定ライン９０４に沿って例えば基板９０を切断する加工溝９７が形成される。なお、加工溝９７はハーフカット溝であってもよい。これと同時に、図１に示す分割予定ライン９０４上には、電極パッド等の金属９０５が配設されているため、該金属９０５が溶融したバリ９８として、加工溝９７の周辺、即ち、加工溝９７の内側面や加工溝９７の上端部分に形成される。
分割予定ライン９０４に沿ってレーザビームを照射し終える所定の位置まで基板９０が－Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射が停止される。さらに、チャックテーブル２０が、所定の距離＋Ｙ方向に割り出し送りされて、次の狙いの分割予定ライン９０４上に集光器２２１の集光点直下が位置付けられる。そして、基板９０が復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、往方向でのレーザビーム照射と同様に、基板９０が分割予定ライン９０４に沿ってアブレーションされて、分割予定ライン９０４に沿って加工溝９７が形成される。そして、隣り合う分割予定ライン９０４の間隔ずつチャックテーブル２０を－Ｙ方向に割り出し送りしながら順次同様のレーザ加工を行うことにより、基板９０をＸ軸方向に延びる全ての分割予定ライン９０４に沿って切断する。なお、１本の分割予定ライン９０４に対するレーザ照射は、２パス以上行ってもよい。
さらに、チャックテーブル２０が９０度回転されて同様のレーザ加工が行われることで、全ての分割予定ライン９０４が縦横に全て切断されて基板９０がデバイスを備えるチップ９０９へと分割される。
（２）バリ除去ステップ
実施形態１の加工溝形成ステップ、又は実施形態２の加工溝形成ステップの実施後に、ワークセット９は、図４に示す水槽５に搬送される。
例えば環状フレーム９２によって支持された基板９０全体を浸漬させることができる水槽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、エッチング液５００が溜められている。
底板５０上には、載置テーブル５２が配設されている。載置テーブル５２は、Ｘ軸Ｙ軸平面に平行な載置面５２１を有する。ワークセット９は、載置面５２１に載置される。
水槽５には、図示しないエッチング液供給源からエッチング液５００が供給される。水槽５は、エッチング液５００を排水するための排液口５１１を例えば側壁５１に有する。排液口５１１は、載置テーブル５２の載置面５２１よりも高い位置であって、載置面５２１に載置されるワークセット９の上側の面よりも高い位置に配置されている。これにより、載置面５２１に載置されたワークセット９は、水槽５に貯留されたエッチング液５００に全体が浸漬する。水槽５には、新しいエッチング液５００が図示しないエッチング液供給源から供給され、古いエッチング液５００は排液口５１１から逐次排液される。
載置面５２１の下側（－Ｚ方向側）の面には、例えば、複数の圧電素子を並べて円板状に形成された超音波発振部５３が配設されている。超音波発振部５３には、図示しない端子が接続されており、この端子及び配線を介して交流電圧を印加する電圧印加部５５が接続されている。なお、超音波発振部５３の形状及び配設箇所等は、本例に限定されない。超音波発振部５３によって発生した超音波は、載置面５２１を振動させ、載置面５２１に載置されたワークセット９に下側から作用する。水槽５内においてワークセット９が直に超音波発振部５３に接触してしまうことが発生するのは好ましくないため、間に載置面５２１が入る構成となっている。
エッチング液５００は、少なくとも酸化剤を含み、本実施形態においては、さらに、有機酸と防食剤とを含んでいる。
有機酸としては、例えば、分子内に少なくとも１つのカルボキシル基と少なくとも１つのアミノ基とを有する化合物を用いることができる。この場合、アミノ基のうち少なくとも１つは、２級又は３級のアミノ基であると好ましい。また、有機酸として用いる化合物は、置換基を有していてもよい。
有機酸として用いることのできるアミノ酸としては、グリシン、ジヒドロキシエチルグリシン、グリシルグリシン、ヒドロキシエチルグリシン、Ｎ－メチルグリシン、β－アラニン、Ｌ－アラニン、Ｌ－２－アミノ酪酸、Ｌ－ノルバリン、Ｌ－バリン、Ｌ－ロイシン、Ｌ－ノルロイシン、Ｌ－アロイソロイシン、Ｌ－イソロイシン、Ｌ－フェニルアラニン、Ｌ－プロリン、サルコシン、Ｌ－オルニチン、Ｌ－リシン、タウリン、Ｌ－セリン、Ｌ－トレオニン、Ｌ－アロトレオニン、Ｌ－ホモセリン、Ｌ－チロキシン、Ｌ－チロシン、３，５－ジヨード－Ｌ－チロシン、β－（３，４－ジヒドロキシフェニル）－Ｌ－アラニ
ン、４－ヒドロキシ－Ｌ－プロリン、Ｌ－システィン、Ｌ－メチオニン、Ｌ－エチオニン、Ｌ－ランチオニン、Ｌ－シスタチオニン、Ｌ－シスチン、Ｌ－システィン酸、Ｌ－グルタミン酸、Ｌ－アスパラギン酸、Ｓ－（カルボキシメチル）－Ｌ－システィン、４－アミノ酪酸、Ｌ－アスパラギン、Ｌ－グルタミン、アザセリン、Ｌ－カナバニン、Ｌ－シトルリン、Ｌ－アルギニン、δ－ヒドロキシ－Ｌ－リシン、クレアチン、Ｌ－キヌレニン、Ｌ－ヒスチジン、１－メチル－Ｌ－ヒスチジン、３－メチル－Ｌ－ヒスチジン、Ｌ－トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、エルゴチオネイン、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンＩＩ及びアンチパイン等が挙げられる。中でも、グリシン、Ｌ－アラニン、Ｌ－プロリン、Ｌ－ヒスチジン、Ｌ－リシン、ジヒドロキシエチルグリシンが好ましい。
また、有機酸として用いることのできるアミノポリ酸としては、イミノジ酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチレンスルホン酸、１，２－ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、β－アラニンジ酢酸、Ｎ－（２－カルボキシラートエチル）－Ｌ－アスパラギン酸、Ｎ，Ｎ’－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ジ酢酸等が挙げられる。
更に、有機酸として用いることのできるカルボン酸としては、ギ酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、酪酸、吉薬酸、ヘキサン酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、コハク酸、ピメリン酸、メルカプト酢酸、グリオキシル酸、クロロ酢酸、ピルビン酸、アセト酢酸、グルタル酸等の飽和カルボン酸や、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、メサコン酸、シトラコン酸、アコニット酸等の不飽和カルボン酸、安息香酸類、トルイル酸、フタル酸類、ナフトエ酸類、ピロメット酸、ナフタル酸等の環状不飽和カルボン酸等が挙げられる。
酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、セリウム酸塩、バナジン酸塩、オゾン水および銀（ＩＩ）塩、鉄（ＩＩＩ）塩や、その有機錯塩等を用いることができる。
また、防食剤としては、例えば、分子内に３つ以上の窒素原子を有し、且つ、縮環構造を有する複素芳香環化合物、又は、分子内に４つ以上の窒素原子を有する複素芳香環化合物を用いることが好ましい。更に、芳香環化合物は、カルボキシル基、スルホ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基を含むことが好ましい。具体的には、テトラゾール誘導体、１，２，３－トリアゾール誘導体、及び１，２，４－トリアゾール誘導体であることが好ましい。
防食剤として用いることのできるテトラゾール誘導体としては、テトラゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、テトラゾールの５位に、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、又は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基が導入されたものが挙げられる。
また、防食剤として用いることのできる１，２，３－トリアゾール誘導体としては、１，２，３－トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，３－トリアゾールの４位及び／又は５位に、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。
また、防食剤として用いることのできる１，２，４－トリアゾール誘導体としては、１，２，４－トリアゾール環を形成する窒素原子上に置換基を有さず、且つ、１，２，４－トリアゾールの２位及び／又は５位に、スルホ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された置換基、或いは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基、アミノ基、カルバモイル基、カルボンアミド基、スルファモイル基、及びスルホンアミド基からなる群より選択された少なくとも１つの置換基で置換されたアルキル基又はアリール基が導入されたものが挙げられる。
本実施形態におけるバリ除去ステップにおいては、例えば、図４に示すように、基板９０が上側を向くようにして水槽５のエッチング液５００にワークセット９を浸漬させて、載置テーブル５２の載置面５２１にワークセット９が載置される。
そして、電圧印加部５５から超音波発振部５３に対して、所定の電圧が印加されて、超音波発振部５３が主に上下方向に機械振動することで所定の周波数の超音波を発振する。そして、発振された超音波がエッチング液５００を介してチップ９０９に分割された基板９０に伝播する。
基板９０の加工溝９５（または、図３に示す加工溝９７）の周囲に形成された金属からなるバリ９６（または、図３に示すバリ９８）は、エッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質（酸化）され金属の延性が下げられる。即ち、超音波振動に対して脆くなっている。そして、本実施形態においては有機酸を含むエッチング液５００により、脆弱化するのと並行してさらに細くなるようにエッチングされていく。その結果、エッチング液５００から伝わる超音波振動によって、バリ９６（バリ９８）がチップ９０９から除去される。
なお、バリ除去ステップにおいて、バリ９６がエッチングされるレートは、例えば酸化剤と、有機酸、と防食剤とを含むエッチング液５００の組成比で制御される。
即ち、エッチング液５００によって、デバイスチップ９０９を構成する製品部分となる金属部品や金属配線もエッチングされダメージが加えられる可能性があるが、酸化剤と、有機酸、と防食剤とを含むエッチング液５００の組成比を制御し、また、基板９０をエッチング液５００に浸漬させる時間を制御することで、デバイスチップ９０９の損傷を防ぎ、かつ、チップ９０９からバリ９６（バリ９８）を効率よく除去できる。これは、金属で構成されるバリ９６は、大部分がチップ９０９から先端に向かって細長く突出するように形成されているため、チップ９０９の製品部分よりも、エッチング液５００に含まれる酸化剤による延性の低下と脆弱化とがより早く進行し、さらに、超音波振動が付与されることで、細いバリ９６（バリ９８）が振動して折れやすく、デバイスチップ９０９の製品部分にダメージが入る前の段階で、効率よくバリ９６（バリ９８）の除去を完了させることが可能となる。また、例えば、一般的にデバイスチップ９０９の表面には予め酸化膜等のデバイス保護膜が形成されていることが多いため、バリ９６（バリ９８）部分に比べて、エッチング液５００からダメージを受けにくくなっている。
例えば、ガラスやシリコン等でなる高剛性の基板（キャリア基板）に、基板９０を接着固定して、上記実施形態１の加工溝形成ステップ、又は実施形態２の加工溝形成ステップを実施した場合は、バリ除去ステップにおいて、キャリア基板ごとチップ９０９に分割された基板９０を水槽５に浸漬させてもよい。
また、上記実施形態１の加工溝形成ステップ、又は実施形態２の加工溝形成ステップにおいて、基板９０を完全に切断せずにハーフカット溝を形成している場合には、分割されていない基板９０単体を水槽５に浸漬させてもよい。又は、例えばＱＦＮ基板９０を個片化した複数のチップ９０９を、テープ支持を解除して、そのまま水槽５に浸漬してもよい。
水槽５に配設する超音波発振部５３は、図４に示す円板状のものに限定されない。例えば、超音波発振部をＺ軸方向に伸縮する超音波ホーンとして、水槽５の上方に浸漬するように配設して、該超音波ホーンを載置テーブル５２に載置した基板９０の加工溝９５（加工溝９７）に沿って縦横に移動させながら、超音波振動をエッチング液５００に伝播させて、加工溝９５（加工溝９７）の周辺に発生した金属のバリ９６（バリ９８）をエッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに超音波振動によって除去していってもよい。なお、エッチング液５００に伝播した超音波振動は、－Ｚ方向へ向かって進み、水槽５の底板５０に達した後、底板５０で反射して液面側に戻ってくる。これにより底板５０へ向かう超音波（入射波）と底板５０から反射して液面側に戻ってくる超音波（反射波）とが重なりあって、エッチング液５００中に音圧の強い深さと弱い深さとが生じる。そして、超音波の周波数に応じて、エッチング液５００中で最も音圧の高い深さは、液面からＺ軸方向において一定間隔で存在する。したがって、液面を０位置とした場合の液面からのエッチング液５００中のＺ軸方向において最も音圧が大きくなる深さを測定する。そして、エッチング液５００中のＺ軸方向における最も音圧が高くなる深さに、載置テーブル５２に載置された基板９０の高さ位置を合わせて、上記超音波振動の付与を行ってもよい。
なお、例えば、底板５０上面に超音波発振部５３を配設して、該超音波発振部５３が配設されている底板５０の上面の領域よりも外側の領域に、ワークセット９の環状フレーム９２を載置するフレーム載置台が周方向に所定間隔を空けて均等に配設されていてもよい。そして、超音波発振部５３と基板９０の表面９０１とが対面する向きにワークセット９を水槽５のエッチング液５００中に浸漬させて、フレーム載置台の上面に環状フレーム９２を載置する。そして、電圧印加部５５から超音波発振部５３に対して、電圧の印加が行われて、超音波発振部５３からエッチング液５００に超音波振動が付与される。
この場合には、例えば、金属のバリ９６（バリ９８）を、エッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させて超音波振動によって除去できるとともに、超音波振動でエッチング液５００中に発生した気泡（キャビテーション気泡）が、基板９０の加工溝９５（加工溝９７）を上昇してバリ９６（バリ９８）に当たって壊れるときの衝撃波で、バリ９６（バリ９８）を良好に除去することが可能となる。
また、バリ除去ステップにおける基板９０に対するエッチング液の接触は、エッチング液５００を貯留した水槽５に基板９０を浸漬する形態に限定されるものではない。例えば、水槽５の載置テーブル５２にワークセット９を載置した後、水槽５の上方に配設した超音波振動ノズルからエッチング液５００を基板９０の加工溝９５（加工溝９７）に沿って縦横に噴射してもよい。この場合には、例えば、エッチング液５００の使用量を減らすことが可能となり、また、バリ９６（バリ９８）をエッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに、超音波振動が付与されつつ噴射されたエッチング液５００がバリ９６に衝突する際の衝撃によってもバリ９６をチップ９０９から除去できる。
上記のように、分割予定ライン９０４に金属９０５が形成された基板９０を分割予定ライン９０４に沿って加工する本発明に係る基板の加工方法は、分割予定ライン９０４に沿って基板９０に例えばダイシングによる加工溝９５を形成する加工溝形成ステップと、加工溝形成ステップの実施後に、少なくとも酸化剤を含み超音波振動が付与されたエッチング液５００を接触させ、形成された加工溝９５の周辺に発生した金属９０５のバリ９６を、エッチング液５００に含まれる酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに超音波振動によって除去するバリ除去ステップと、を備えることで、バリ９６を良好に除去できるとともに、作業者が加工溝９５を一本ずつバリ９６の有無を検査しなくてもよいため、バリ除去の作業効率を向上させることが可能となる。
また、バリ除去ステップで用いるエッチング液５００を酸化剤に加えて有機酸を含むものとすることで、バリ９６に対するエッチングの効果を増大させることが可能となる。
また、バリ除去ステップで用いるエッチング液５００を酸化剤に加えてさらに防食剤を含むものとすることで、チップ９０９の製品部分となるデバイス表面に対する不要なエッチングを遅らせることが可能となる。
バリ除去ステップは、エッチング液５００を貯留し超音波振動を付与する超音波発振部５３を有する水槽５に、加工溝９５が形成された基板９０、又は加工溝９５によって個片化された複数のチップ９０９を浸漬させることで、バリ９６の除去を短時間で良好に行うことが可能となる。
本発明に係る基板の加工方法は上記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、加工方法を実施する際に使用した各装置の構成等についても、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。
９：ワークセット
９０：基板 ９００：フレーム板 ９０１：基板の表面 ９０２：デバイス領域
９０３：端材部分 ９０４：分割予定ライン ９０５：金属 ９０９：チップ
９０７：基板の裏面
９１：ダイシングテープ ９２：環状フレーム ９５：加工溝 ９６：バリ
９７：加工溝 ９８：バリ
１：切削装置 １１：切削手段 １１３：スピンドル １１２：切削ブレード
１５：保持手段 １５０：保持面 １５３：固定クランプ
２：レーザ加工装置 ２０：チャックテーブル ２００：保持面
２２：レーザビーム照射手段 ２２９：レーザビーム発振器 ２２１：集光器
５：水槽 ５００：エッチング液 ５０：底板 ５１：側壁 ５１１：排水口
５２：載置テーブル ５２１：載置面
５３：超音波発振部 ５５：電圧印加部

Claims (5)

  1. 分割予定ラインに金属が形成された基板を該分割予定ラインに沿って加工する基板の加工方法であって、
    該分割予定ラインに沿って基板に加工溝を形成する加工溝形成ステップと、
    該加工溝形成ステップの実施後に、少なくとも酸化剤を含み超音波振動が付与されたエッチング液を接触させ、形成された該加工溝の周辺に発生した金属のバリを、該エッチング液に含まれる該酸化剤によって改質し延性を抑えて脆弱化させるとともに該超音波振動によって除去するバリ除去ステップと、を備える基板の加工方法。
  2. 前記エッチング液は、さらに有機酸を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板の加工方法。
  3. 前記エッチング液は、さらに防食剤を含むことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の基板の加工方法。
  4. 前記バリ除去ステップは、
    前記エッチング液を貯留し前記超音波振動を付与する超音波発振部を有する水槽に、前記加工溝が形成された基板、又は該加工溝によって個片化された複数のチップを浸漬させることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の基板の加工方法。
  5. 前記バリ除去ステップにおいて、前記バリがエッチングされるレートは、前記酸化剤と、前記有機酸、又は前記防食剤の少なくともいずれか一方とを含む前記エッチング液の組成比で制御されることを特徴とする請求項３、又は請求項４に記載の基板の加工方法。
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