JP2023091896A - デバイスチップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造されたデバイスチップを積層して熱圧着したときにチップ不良を生じさせない。【解決手段】表面及び裏面を有し、複数の交差する分割予定ラインによって該表面が区画され、該表面の区画された各領域にデバイスが設けられた被加工物を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、該被加工物を該分割予定ラインに沿って加工して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後、該被加工物の該表面側に樹脂層を形成する樹脂層形成ステップと、該樹脂層形成ステップの後、該被加工物の該分割予定ラインに沿って該樹脂層を分割する樹脂層分割ステップと、を含む。好ましくは、該樹脂層分割ステップの前に該被加工物の該裏面側にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップを更に含み、該樹脂層分割ステップでは、該被加工物の該裏面側に貼り付けられた該テープを拡張することで該樹脂層を分割する。【選択図】図９

Description

本発明は、ウェーハ等の被加工物を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法に関する。
デバイスチップの製造プロセスでは、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ライン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デバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。
ウェーハ等の被加工物の分割には、切削装置が用いられる。切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を切削する切削ユニットとを備える。切削ユニットにはスピンドルが内蔵されており、スピンドルの先端部に環状の切削ブレードが装着される。被加工物をチャックテーブルで保持し、切削ブレードを回転させつつ被加工物に切り込ませることにより、被加工物が分割予定ラインに沿って切削されて複数のデバイスチップに分割される。
近年、電子機器の小型化の傾向が著しく、デバイスチップに対する小型化・薄型化への要求が高まっている。そこで、分割される前の被加工物が研削装置で裏面側から研削されて薄化される。しかしながら、薄化された被加工物を切削ブレードで切削すると、被加工物の裏面側にチッピングと呼ばれる欠けが生じる場合がある。
そこで、レーザー加工によって被加工物を分割するプロセスの開発が進められている。例えば、被加工物に対して吸収性を有する（被加工物に吸収される）波長のレーザービームを分割予定ラインに沿って走査することにより被加工物をアブレーション加工し、分割予定ラインに沿って加工溝を被加工物に形成する。加工溝が被加工物の表裏面を貫通している場合、被加工物が分割される。また、加工溝が被加工物の表裏面を貫通していない場合、さらなる工程を実施することで加工溝を起点として被加工物を分割できる。
被加工物の分割によって得られたデバイスチップは、ワイヤーボンディング実装、フリップチップ実装等の様々な実装方式によって実装される。例えば、デバイスチップは、デバイスを封止するフィルム状の樹脂層（接着フィルム）を介して、実装基板や他のデバイスチップに接合される（特許文献１参照）。
特開２０１６－９２１８８号公報
樹脂層が設けられたデバイスチップを製造するには、予め樹脂層が設けられた被加工物をレーザー加工により分割することが考えられる。しかしながら、樹脂層が配設された被加工物をレーザービームでアブレーション加工すると、レーザービームの照射で生じた熱により被照射箇所の周囲で樹脂層が部分的に変質して硬化してしまう。そして、樹脂層の硬化領域は、複数のチップを積層して熱圧着するときに伸び広がりにくく、樹脂層の硬化領域に入り込んだ気泡も抜けにくい。
そのため、樹脂層に硬化領域が形成されると、熱圧着が適切に進行せずに各チップが所定の品質で一体化されない場合や、一体化された各チップが分離しやすくなる場合、気泡を介して不必要な電気的接続が形成される場合があった。すなわち、樹脂層の部分的な硬化がチップ不良の原因となる場合があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造されたデバイスチップを積層して熱圧着したときにチップ不良が生じないデバイスチップの製造方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、表面及び裏面を有し、複数の交差する分割予定ラインによって該表面が区画され、該表面の区画された各領域にデバイスが設けられた被加工物を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、該被加工物を該分割予定ラインに沿って加工して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後、該被加工物の該表面側に樹脂層を形成する樹脂層形成ステップと、該樹脂層形成ステップの後、該被加工物の該分割予定ラインに沿って該樹脂層を分割する樹脂層分割ステップと、を含むことを特徴とするデバイスチップの製造方法が提供される。
好ましくは、該樹脂層分割ステップの前に該被加工物の該裏面側にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップを更に含み、該樹脂層分割ステップでは、該被加工物の該裏面側に貼り付けられた該テープを拡張することで該樹脂層を分割する。
または、好ましくは、該樹脂層分割ステップの前に該被加工物の該表面側にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップを更に含み、該樹脂層分割ステップでは、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該テープを拡張することで該樹脂層を分割する。
そして、好ましくは、該加工溝形成ステップの前に、該被加工物の該表面側に支持部材を固定する支持部材固定ステップと、該支持部材固定ステップの後、該被加工物の該裏面側を研削する裏面研削ステップと、該裏面研削ステップの後、該被加工物の該裏面に導電層及び絶縁層の一方または両方を含むパターンを形成する裏面パターン形成ステップと、を実施する。
さらに好ましくは、該裏面研削ステップの後、該加工溝形成ステップの前に、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該支持部材を除去する支持部材除去ステップを更に含み、該加工溝形成ステップでは、該表面側から該被加工物を加工して該加工溝を形成する。
または、好ましくは、該加工溝形成ステップでは、該被加工物の該表面側に該支持部材が貼り付けられた状態で該被加工物を該裏面側から加工して該加工溝を形成し、該加工溝形成ステップの後、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該支持部材を除去する支持部材除去ステップを実施する。
そして、好ましくは、該加工溝形成ステップでは、該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射することで該被加工物を加工して該被加工物に該加工溝を形成する。
さらに、好ましくは、該加工溝形成ステップの前に、該被加工物の該表面または該裏面のうち該レーザービームが照射される一方に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該加工溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面または該裏面の該一方にプラズマ状態のエッチングガスを供給し、該加工溝の側面に残存する加工歪またはデブリを除去するプラズマエッチングステップと、を更に備える。
または、好ましくは、該加工溝形成ステップでは、円環状の切削ブレードで該分割予定ラインに沿って該被加工物を切削することで該加工溝を形成する。
または、好ましくは、該加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインに沿って該被加工物を露出するマスク層を該被加工物に形成し、該被加工物にプラズマ化したエッチングガスを供給し該マスク層から露出した領域において該被加工物をエッチングすることで該加工溝を形成する。
また、好ましくは、該加工溝形成ステップでは、該被加工物を該表面から該裏面まで貫通する該加工溝が形成される。
本発明の一態様に係るデバイスチップの製造方法では、被加工物を分割予定ラインに沿って加工して加工溝を形成した後、被加工物の表面側に樹脂層を形成し、その後、樹脂層を分割予定ラインに沿って分割してデバイスチップを製造する。この場合、分割予定ラインに沿った加工溝が形成される加工が実施される際、被加工物に樹脂層が形成されていないため、樹脂層が加工による影響を受けることがない。そのため、得られたデバイスチップを積層して熱圧着したときに樹脂層の硬化領域に起因するチップ不良が生じない。
したがって、本発明の一態様によると、製造されたデバイスチップを積層して熱圧着したときにチップ不良が生じないデバイスチップの製造方法が提供される。
図１（Ａ）は被加工物を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は被加工物の一部を示す断面図である。 図２（Ａ）は支持部材固定ステップにおける被加工物を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は支持部材固定ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 図３（Ａ）は裏面研削ステップにおける被加工物を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は裏面研削ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 パターン層が形成された被加工物の一部を示す断面図である。 支持部材除去ステップにおける被加工物を示す斜視図である。 図６（Ａ）は保護膜形成ステップにおける被加工物を示す断面図であり、図６（Ｂ）は保護膜形成ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 図７（Ａ）は第１の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物を示す断面図であり、図７（Ｂ）は第１の例に係る加工溝形成ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 プラズマエッチングステップにおける被加工物を示す断面図である。 図９（Ａ）は樹脂層形成ステップにおける被加工物を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は樹脂層形成ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 図１０（Ａ）は第１の例に係る樹脂層分割ステップにおける被加工物を示す断面図であり、図１０（Ｂ）は第１の例に係る樹脂層分割ステップ後の被加工物を示す断面図である。 第２の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物の一部を示す断面図である。 図１２（Ａ）は第２の例に係る樹脂層分割ステップにおける被加工物を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は第２の例に係る樹脂層分割ステップ後の被加工物を示す断面図である。 図１３（Ａ）は第３の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物を示す断面図であり、図１３（Ｂ）は第３の例に係る加工溝形成ステップ後の被加工物の一部を示す断面図である。 第４の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物を示す断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法に用いることが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。
例えば被加工物１１は、シリコン等の半導体でなるウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを備える。ただし、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、ＳｉＣ、ＩｎＰ、ＧａＮ等）、サファイア、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板であってもよい。
被加工物１１の表面１１ａ側には、積層された複数の薄膜を含む積層体１３が設けられている。積層体１３は、電極、配線、端子等として機能する導電膜、層間絶縁膜として機能する絶縁膜（例えば、低誘電率絶縁膜（Ｌｏｗ－ｋ膜））等の各種の薄膜を含み、被加工物１１の表面１１ａ側の全体にわたって形成されている。
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分割予定ライン（ストリート）１５によって、複数の矩形状の領域に区画されている。そして、分割予定ライン１５によって区画された複数の領域にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１７が形成されている。ただし、デバイス１７の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。
デバイス１７には、デバイス１７の表面から突出する複数の接続電極（バンプ）１９が設けられている。例えば接続電極１９は、はんだ等の金属材料でなる球状の電極であり、デバイス１７に含まれる他の電極等と接続されている。
図１（Ｂ）は、被加工物１１の一部を示す断面図である。積層体１３のうち分割予定ライン１５によって囲まれた複数の領域が、それぞれデバイス１７を構成している。例えば、被加工物１１の表面１１ａ側と積層体１３に含まれる薄膜とによって半導体素子が構成される。また、積層体１３に含まれる薄膜の一部は、分割予定ライン１５上にも形成されている。なお、積層体１３のうち分割予定ライン１５上に形成された部分は、デバイス１７の検査に用いられるＴＥＧ等を構成していてもよい。
被加工物１１の分割予定ライン１５によって区画された複数の領域の内部にはそれぞれ、複数の電極（埋め込み電極、貫通電極）２１が埋め込まれている。電極２１は、被加工物１１の厚さ方向に沿って柱状に形成され、デバイス１７に接続されている。なお、電極２１の材質に制限はなく、例えば、銅、タングステン、アルミニウム等の金属が用いられる。
電極２１はそれぞれデバイス１７から被加工物１１の裏面１１ｂ側に向かって形成されており、電極２１の長さ（高さ）は被加工物１１の厚さ未満である。そのため、電極２１は被加工物１１の裏面１１ｂ側で露出しておらず、被加工物１１の内部に埋没した状態となっている。また、被加工物１１と電極２１との間には、被加工物１１と電極２１とを絶縁する絶縁層（不図示）が設けられている。
次に、被加工物１１を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法の具体例について説明する。本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、積層体１３等を分断する加工溝を分割予定ライン１５に沿って形成し、被加工物１１の表面１１ａ側に樹脂層を形成した後、樹脂層を分割予定ライン１５に沿って分割することにより、デバイスチップを製造する。
まず、被加工物１１の表面１１ａ側に支持部材（支持基板）を固定する（支持部材固定ステップ）。図２（Ａ）は、支持部材固定ステップにおける被加工物１１を示す斜視図である。
支持部材２３は、後述の裏面研削ステップ（図３（Ａ）参照）において被加工物１１を支持する部材である。例えば支持部材２３として、ガラス、シリコン、樹脂、セラミックス等でなる円盤状の基板が用いられる。支持部材２３は、接着層２５を介して被加工物１１の表面１１ａ側（積層体１３側）に接合される。接着層２５としては、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤、紫外線硬化型の樹脂等を用いることができる。
図２（Ｂ）は、支持部材固定ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。支持部材２３が被加工物１１に固定されると、被加工物１１が支持部材２３によって支持される。なお、支持部材２３として、柔軟なシート状の部材を用いることもできる。例えば、後述のテープ３１（図５参照）と材質及び構造が同一の支持テープを、支持部材２３として被加工物１１に貼着して固定してもよい。
次に、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削する（裏面研削ステップ）。図３（Ａ）は、裏面研削ステップにおける被加工物１１を示す斜視図である。裏面研削ステップでは、研削装置２によって被加工物１１が研削される。
研削装置２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）４を備える。チャックテーブル４の上面は、水平方向と概ね平行な円形の平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面４ａを構成している。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
チャックテーブル４には、チャックテーブル４を水平方向に沿って移動させる移動機構（不図示）が連結されている。また、チャックテーブル４には、チャックテーブル４を鉛直方向（高さ方向、上下方向）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駆動源が連結されている。
チャックテーブル４の上方には、研削ユニット６が設けられている。研削ユニット６は、鉛直方向に沿って配置された円柱状のスピンドル８を備える。スピンドル８の先端部（下端部）には、金属等でなる円盤状のマウント１０が固定されている。また、スピンドル８の基端部（上端部）には、スピンドル８を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。
マウント１０には、環状の研削ホイール１２が装着される。研削ホイール１２は、被加工物１１を研削する加工工具であり、ボルト等の固定具によってマウント１０の下面側に固定される。研削ホイール１２は、回転駆動源からスピンドル８及びマウント１０を介して伝達される動力により、鉛直方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
研削ホイール１２は、環状の基台１４を備える。基台１４は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなり、マウント１０と概ね同径に形成される。また、基台１４の下面側には、複数の研削砥石１６が固定されている。例えば、複数の研削砥石１６は直方体状に形成され、基台１４の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列される。
研削砥石１６は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒と、砥粒を固定する結合材（ボンド材）とを含む。結合材として、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等が用いられる。ただし、研削砥石１６の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石１６の数も任意に設定できる。
裏面研削ステップでは、まず、被加工物１１がチャックテーブル４によって保持される。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側（積層体１３側、支持部材２３側）が保持面４ａに対面し裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル４上に配置される。この状態で保持面４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１が支持部材２３を介してチャックテーブル４によって吸引保持される。
次に、チャックテーブル４を移動させ、被加工物１１を研削ユニット６の下方に配置する。このとき、チャックテーブル４の回転軸（被加工物１１の中心）と研削砥石１６の軌道（回転経路）とが重なるように、チャックテーブル４と研削ユニット６との位置関係が調節される。
そして、チャックテーブル４と研削ホイール１２とをそれぞれ回転させながら、研削ホイール１２を下降させ、回転する複数の研削砥石１６を被加工物１１の裏面１１ｂ側に接触させる。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削され、被加工物１１が薄化される。
図３（Ｂ）は、裏面研削ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。被加工物１１の研削は、被加工物１１に埋め込まれた電極２１が被加工物１１の裏面１１ｂで露出するまで継続される。これにより、被加工物１１を厚さ方向に貫通する貫通電極が形成される。
なお、被加工物１１の研削後に他の処理を施すことにより、電極２１を被加工物１１の裏面１１ｂで露出させてもよい。例えば、裏面研削ステップにおいて電極２１が被加工物１１の裏面１１ｂで露出する直前まで被加工物１１を研削した後、被加工物１１の裏面１１ｂ側にドライエッチング、ウェットエッチング、研磨加工等の処理を施すことにより、電極２１を被加工物１１の裏面１１ｂで露出させてもよい。この場合、研削砥石１６が電極２１に接触して電極２１に含まれる金属が飛散することを防止できる。
次に、被加工物１１の裏面１１ｂ側に導電層及び絶縁層の一方または両方を含むパターン層を形成する（裏面パターン形成ステップ）。図４は、パターン層２７が形成された被加工物１１の一部を示す断面図である。
パターン層２７は、積層体１３と同様に所定の機能を有する機能層であり、絶縁層及び導電層の一方または両方を含むパターンであり、これらの積層体でもよい。例えばパターン層２７は、電極２１に接続される接続電極、接続電極同士を絶縁する絶縁層、接続電極に接続される配線、端子、素子等を含む。
パターン層２７は、被加工物１１の分割によって得られるデバイスチップの構造及び機能、デバイスチップの実装先の構造及び機能等に応じて適宜設計される。また、パターン層２７の形成が不要な場合には、裏面パターン形成ステップを省略できる。
次に、被加工物１１の表面１１ａ側に固定された支持部材２３を被加工物１１の表面１１ａ側から除去する（支持部材除去ステップ）。図５は、支持部材除去ステップにおける被加工物１１を示す斜視図である。
支持部材除去ステップでは、まず、被加工物１１が環状のフレーム２９によって支持される。フレーム２９は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなる環状の部材であり、フレーム２９の中央部にはフレーム２９を厚さ方向に貫通する円形の開口２９ａが設けられている。なお、開口２９ａの直径は被加工物１１の直径よりも大きい。
被加工物１１の裏面１１ｂ側には、被加工物１１よりも直径が大きい円形のテープ３１が貼着される（テープ貼り付けステップ）。例えばテープ３１は、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。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る。また、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。なお、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であってもよい。
被加工物１１がフレーム２９の開口２９ａの内側に配置された状態で、テープ３１の中央部が被加工物１１の裏面１１ｂ側に貼着されるとともに、テープ３１の外周部がフレーム２９に貼着される。これにより、被加工物１１がテープ３１を介してフレーム２９によって支持される。
次に、被加工物１１を保持した状態で支持部材２３を被加工物１１から離れる方向に移動させることにより、支持部材２３を被加工物１１から剥離する。これにより、被加工物１１から支持部材２３が除去される。
なお、支持部材２３を剥離する際には、予め接着層２５に所定の処理を施し、接着層２５の粘着力を低下させてもよい。これにより、支持部材２３を被加工物１１から分離しやすくなる。例えば、接着層２５が紫外線硬化型の樹脂である場合には、接着層２５に紫外線を照射した後に支持部材２３を除去する。また、支持部材２３の除去後に被加工物１１に接着層２５が残存する場合には、被加工物１１に洗浄処理を施してもよい。
次に、被加工物１１の表面１１ａ側（積層体１３側）に保護膜を形成する（保護膜形成ステップ）。図６（Ａ）は、保護膜形成ステップにおける被加工物１１を示す断面図である。例えば保護膜形成ステップでは、スピンコーター２０によって被加工物１１に保護膜が形成される。
スピンコーター２０は、被加工物１１を保持するスピンナテーブル（チャックテーブル）２２を備える。スピンナテーブル２２の上面は、被加工物１１を保持する平坦な保持面２２ａを構成している。保持面２２ａは、スピンナテーブル２２の内部に形成された流路（不図示）、バルブ等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
スピンナテーブル２２には、スピンナテーブル２２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駆動源（不図示）が連結されている。また、スピンナテーブル２２の周囲には、フレーム２９を把持して固定する複数のクランプ２４が設けられている。
スピンナテーブル２２の上方には、保護膜の原料である保護膜材２８を供給する保護膜材供給ユニット２６が設けられている。例えば保護膜材供給ユニット２６は、スピンナテーブル２２によって保持された被加工物１１に向かって保護膜材２８を滴下するノズルを備える。
保護膜形成ステップでは、まず、被加工物１１がスピンナテーブル２２によって保持される。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側（積層体１３側）が上方を向き裏面１１ｂ側（テープ３１側）が保持面２２ａに対面するように、スピンナテーブル２２上に配置される。また、複数のクランプ２４によってフレーム２９が固定される。この状態で保持面２２ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がテープ３１を介してスピンナテーブル２２によって吸引保持される。
次に、スピンナテーブル２２を回転させつつ、保護膜材供給ユニット２６のノズルから被加工物１１に向かって保護膜材２８を供給する。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側が保護膜材２８によって覆われる。その後、被加工物１１に塗布された保護膜材２８を乾燥、硬化させることにより、被加工物１１の表面１１ａ側に保護膜が形成される。
図６（Ｂ）は、保護膜形成ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。被加工物１１の表面１１ａ側には、保護膜３３が積層体１３及び接続電極１９を覆うように形成される。
なお、保護膜３３の材質に制限はない。例えば、保護膜材２８（図６（Ａ）参照）として、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）、ＰＥＯ（酸化ポリエチレン）、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）等の水溶性の樹脂が用いられる。この場合には、水溶性の樹脂でなる保護膜３３が形成される。また、被加工物１１の表面１１ａ側に樹脂製のテープを保護膜３３として貼着してもよい。
次に、被加工物１１（積層体１３）に対して吸収性を有する波長のレーザービームを分割予定ライン１５に沿って照射することで被加工物１１を加工して被加工物１１に加工溝を形成する（加工溝形成ステップ）。図７（Ａ）は、加工溝形成ステップにおける被加工物１１を示す断面図である。加工溝形成ステップでは、表面１１ａ側からレーザービーム４０が被加工物１１に照射される。
加工溝形成ステップでは、レーザー加工装置３０によって被加工物１１にレーザー加工が施される。なお、Ｘ軸方向（加工送り方向、第１水平方向）とＹ軸方向（割り出し送り方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。
レーザー加工装置３０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）３２を備える。チャックテーブル３２の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）に概ね平行な円形の平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面３２ａを構成している。保持面３２ａは、チャックテーブル３２の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。
チャックテーブル３２には、チャックテーブル３２をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動させるボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。また、チャックテーブル３２には、チャックテーブル３２を保持面３２ａと概ね垂直な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。さらに、チャックテーブル３２の周囲には、フレーム２９を把持して固定する複数のクランプ３４が設けられている。
また、レーザー加工装置３０は、レーザー照射ユニット３６を備える。レーザー照射ユニット３６は、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザー、ＹＬＦレーザー等のレーザー発振器（不図示）と、チャックテーブル３２の上方に配置されたレーザー加工ヘッド３８とを備える。レーザー加工ヘッド３８には、レーザー発振器から出射したパルス発振のレーザービームを被加工物１１へと導く光学系が内蔵されており、光学系はレーザービームを集光させる集光レンズ等の光学素子を含む。レーザー照射ユニット３６から照射されるレーザービーム４０によって、被加工物１１（積層体１３）が加工される。
加工溝形成ステップでは、まず、被加工物１１がチャックテーブル３２によって保持される。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側（積層体１３側）が上方を向き裏面１１ｂ側（テープ３１側）が保持面３２ａに対面するように、チャックテーブル３２上に配置される。また、フレーム２９が複数のクランプ３４によって固定される。この状態で、保持面３２ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がテープ３１を介してチャックテーブル３２によって吸引保持される。
次に、チャックテーブル３２を回転させ、所定の分割予定ライン１５の長さ方向を加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。また、レーザービーム４０が照射される領域と、分割予定ライン１５の幅方向における両端の内側の領域（例えば、分割予定ライン１５の幅方向における中央）とのＹ軸方向における位置が一致するように、チャックテーブル３２の割り出し送り方向（Ｙ軸方向）における位置を調節する。さらに、レーザービーム４０の集光点が被加工物１１の所定の高さ位置に位置付けられるように、レーザー加工ヘッド３８の位置や光学系の配置を調節する。
そして、レーザー加工ヘッド３８からレーザービーム４０を照射しつつ、チャックテーブル３２を加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル３２とレーザービーム４０とが加工送り方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の速度（加工送り速度）で相対的に移動する。その結果、レーザービーム４０が被加工物１１の表面１１ａ側（積層体１３側）から分割予定ライン１５に沿って照射される。
なお、レーザービーム４０の照射条件は、被加工物１１（積層体１３）にアブレーション加工が施されるように設定される。具体的には、レーザービーム４０の波長は、少なくともレーザービーム４０の一部が被加工物１１等に吸収されるように設定される。すなわち、レーザービーム４０は、被加工物１１等に対して吸収性を有する波長（被加工物１１等に吸収される波長）のレーザービームである。また、レーザービーム４０の他の照射条件も、被加工物１１にアブレーション加工が適切に施されるように適宜設定される。例えば、レーザービーム４０の照射条件は以下のように設定できる。
波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：２Ｗ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
加工送り速度 ：４００ｍｍ／ｓ
レーザービーム４０が分割予定ライン１５に沿って被加工物１１に照射されると、被加工物１１（積層体１３）のうちレーザービーム４０が照射された領域がアブレーション加工によって除去される。その結果、分割予定ライン１５に沿って被加工物１１の表面１１ａ側に線状の加工溝３５が形成される。
加工溝３５は、例えば、その深さが被加工物１１の厚さ以上となるように形成される。この場合、加工溝３５が形成されると、被加工物１１が分割予定ライン１５に沿って分断され、被加工物１１が個片化されて加工溝３５の内側で被加工物１１が露出する。
また、加工溝３５は、その深さが被加工物１１の厚さに満たなくてもよい。この場合、加工溝３５の底部に被加工物１１が残り、被加工物１１が個片化されない。そのため、その後の工程において被加工物１１を移動したときに、個片同士が互いに衝突して破損が生じるとの問題が発生しない。この場合、後述の樹脂層分割ステップにおいて樹脂層とともに被加工物１１が分割される。
なお、一つの変形例に係る加工溝形成ステップでは、各分割予定ライン１５上の同一の領域にレーザービーム４０を複数回ずつ照射することによって、所望の深さの加工溝３５を形成してもよい。この場合には、レーザービーム４０の平均出力を抑えつつ深い加工溝３５を形成することが可能になる。
また、他の変形例に係る加工溝形成ステップでは、レーザービーム４０は、被加工物１１のうちレーザービーム４０が照射される領域（被照射領域）が線状又は矩形状となるように整形されてもよい。この場合には、被照射領域の長さ方向（長手方向）が分割予定ライン１５の幅方向に沿うようにレーザービーム４０が被加工物１１に照射され、幅広の加工溝３５が形成される。
さらに他の変形例に係る加工溝形成ステップでは、各分割予定ライン１５の内側に加工溝３５を複数本ずつ形成してもよい。例えば、分割予定ライン１５の幅方向における一端側と他端側に、互いに概ね平行な一対の加工溝３５が形成されてもよい。そして、加工溝形成ステップでは、これらの変形例が組み合わされて実施されてもよい。
被加工物１１にアブレーション加工が施されると、被加工物１１の溶融物（デブリ）が発生して飛散する。しかしながら、被加工物１１の表面１１ａ側に保護膜３３が形成されていると、デブリが被加工物１１に付着しにくくなり、被加工物１１及びデバイス１７の汚染が防止される。
その後、同様の手順を繰り返し、他の分割予定ライン１５に沿ってレーザービーム４０が照射される。その結果、全ての分割予定ライン１５に沿って加工溝３５が形成される。図７（Ｂ）は、加工溝形成ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。加工溝形成ステップを実施することにより、分割予定ライン１５に沿って被加工物１１に加工溝３５が形成される。
加工溝形成ステップが完了した後、保護膜３３を除去する。これにより、保護膜３３に付着したデブリ等の異物が保護膜３３とともに除去される。保護膜３３が水溶性の樹脂でなる場合には、被加工物１１に純水等の洗浄液を供給するのみで保護膜３３を容易に除去でき、保護膜３３を除去する工程が簡略化される。
なお、加工溝形成ステップにおいて発生するデブリの量が少ない場合や、デブリの飛散が問題にならない場合等には、保護膜形成ステップを省略することもできる。この場合には、加工溝形成ステップ後に保護膜３３を除去する工程も省略される。
次に、被加工物１１の表面１１ａ側または裏面１１ｂ側からプラズマ状態のエッチングガスを供給し、加工溝３５の側面に残存する加工歪又は異物（デブリ）を除去する（プラズマエッチングステップ）。図８は、プラズマエッチングステップにおける被加工物１１を示す断面図である。プラズマエッチングステップでは、プラズマ処理装置５０によって被加工物１１にプラズマエッチングを施す。なお、プラズマエッチングステップにおいて、被加工物１１はフレーム２９によって支持されていなくてもよい。
プラズマ処理装置５０は、真空チャンバー５２を備える。真空チャンバー５２の内部は、プラズマ処理が行われる処理空間に相当する。真空チャンバー５２の側壁５２ａには、被加工物１１の搬入及び搬出の際に被加工物１１が通過する開口５２ｂが設けられている。
側壁５２ａの外側には、開口５２ｂを開放及び閉塞するゲート５４が設けられている。また、ゲート５４には、エアシリンダ等の開閉ユニット５６が連結されている。開閉ユニット５６でゲート５４を下方に移動させて開口５２ｂを露出させることにより、被加工物１１の処理空間への搬入、及び、被加工物１１の処理空間からの搬出が可能となる。また、開閉ユニット５６でゲート５４を上方に移動させて開口５２ｂを閉塞することにより、処理空間が密閉される。
真空チャンバー５２の底壁５２ｃにはパイプ等の配管５８が接続されており、配管５８には排気ポンプ等の減圧ユニット６０が接続されている。ゲート５４で開口５２ｂを閉塞した状態で減圧ユニット６０を作動させると、真空チャンバー５２の内部が排気され、減圧される。
真空チャンバー５２の内部には、テーブルベース６２が設けられている。テーブルベース６２は、円柱状の保持部６４と、保持部６４に連結された円柱状の支持部６６とを備える。支持部６６の直径は保持部６４の直径よりも小さく、支持部６６は保持部６４の下面の中央部から下方に向かって形成されている。
保持部６４の上面上には、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）６８が設けられている。チャックテーブル６８は、絶縁体でなる円盤状の本体部７０を備えており、本体部７０の内部には複数の電極７２が埋め込まれている。複数の電極７２はそれぞれ、電極７２に所定の電圧（例えば、５ｋＶ程度の高電圧）を印加可能なＤＣ電源７４に接続されている。
また、チャックテーブル６８の本体部７０には、本体部７０の上面で開口する複数の吸引路７０ａが設けられている。吸引路７０ａは、テーブルベース６２の内部に形成された吸引路６２ａを介して吸引ポンプ７６に接続されている。
チャックテーブル６８によって被加工物１１を保持する際には、まず、チャックテーブル６８上に被加工物１１を配置して、吸引ポンプ７６を作動させる。これにより、被加工物１１が吸引ポンプ７６の吸引力によってチャックテーブル６８の上面で吸引される。この状態で、ＤＣ電源７４によって複数の電極７２に電圧を印加して電極７２間に電位差を生じさせると、静電気の力によって被加工物１１が吸着保持される。これにより、真空チャンバー５２の内部が減圧された状態でも被加工物１１をチャックテーブル６８上で保持することが可能になる。
また、テーブルベース６２の内部には、冷却流路６２ｂが形成されている。冷却流路６２ｂの両端は、冷媒を循環させる循環ユニット７８に接続されている。循環ユニット７８を作動させると、冷媒が冷却流路６２ｂの一端から他端に向かって流れ、テーブルベース６２が冷却される。
真空チャンバー５２の上部には、エッチングガスを供給するガス供給ユニット８０が接続されている。ガス供給ユニット８０は、真空チャンバー５２の外部でエッチングガスをプラズマ化させ、プラズマ状態のエッチングガスを真空チャンバー５２の内部に供給する。
具体的には、ガス供給ユニット８０は、真空チャンバー５２に供給されるエッチングガスが流れる金属製の供給管８２を備える。供給管８２の一端側（下流側）は、真空チャンバー５２の上壁５２ｄを介して真空チャンバー５２の内部に接続されている。また、供給管８２の他端側（上流側）は、バルブ８４ａ、流量コントローラー８６ａ、バルブ８８ａを介してガス供給源９０ａに接続され、バルブ８４ｂ、流量コントローラー８６ｂ、バルブ８８ｂを介してガス供給源９０ｂに接続され、バルブ８４ｃ、流量コントローラー８６ｃ、バルブ８８ｃを介してガス供給源９０ｃに接続されている。
ガス供給源９０ａ，９０ｂ，９０ｃからそれぞれ所定のガスが所定の流量で供給されると、供給管８２内で混合ガスが生成される。この混合ガスが、被加工物１１のエッチングに用いられるエッチングガスとなる。例えば、ガス供給源９０ａはＳＦ６等のフッ素系ガスを供給し、ガス供給源９０ｂは酸素ガス（Ｏ２ガス）を供給し、ガス供給源９０ｃはＨｅ等の不活性ガスを供給する。ただし、ガス供給源９０ａ，９０ｂ，９０ｃから供給されるガスの成分、流量比等は、加工対象物の材質や加工条件に応じて任意に変更できる。
また、ガス供給ユニット８０は、供給管８２内で生成されたエッチングガスに高周波電圧を印加する電極９２を備える。電極９２は、供給管８２の中流部に供給管８２を囲むように設けられており、電極９２には高周波電源９４が接続されている。高周波電源９４は、例えば電圧値が０．５ｋＶ以上５ｋＶ以下、周波数が４５０ｋＨｚ以上２．４５ＧＨｚ以下の高周波電圧を電極９２に印加する。
電極９２及び高周波電源９４を用いて供給管８２を流れるエッチングガスに高周波電圧を作用させると、エッチングガスがイオン及びラジカルを含むプラズマ状態に変化する。そして、プラズマ状態のエッチングガスが、供給管８２の下流端で開口する供給口８２ａから真空チャンバー５２の内部に供給される。このようにして、真空チャンバー５２の外部でプラズマ化したエッチングガスが真空チャンバー５２の内部に供給される。
真空チャンバー５２の上壁５２ｄの内側には、分散部材９６が供給口８２ａを覆うように装着されている。供給管８２から真空チャンバー５２の内部に流入したプラズマ状態のエッチングガスは、分散部材９６によってチャックテーブル６８の上方で分散される。
また、真空チャンバー５２の側壁５２ａにはパイプ等の配管９８が接続されており、配管９８には不活性ガスを供給する不活性ガス供給源（不図示）が接続されている。不活性ガス供給源から配管９８を介して真空チャンバー５２に不活性ガスが供給されると、真空チャンバー５２の内部が不活性ガス（インナーガス）で満たされる。なお、配管９８は、バルブ（不図示）、流量コントローラー（不図示）等を介してガス供給源９０ｃに接続されていてもよい。この場合には、ガス供給源９０ｃから配管９８を介して真空チャンバー５２の内部に不活性ガスが供給される。
ガス供給ユニット８０から供給されたエッチングガスは、供給口８２ａの下方に設けられた分散部材９６で分散され、チャックテーブル６８によって保持された被加工物１１の全体に供給される。そして、プラズマ化したエッチングガスが被加工物１１に作用し、被加工物１１にプラズマエッチングが施される。
加工溝形成ステップ後の被加工物１１にプラズマ状態のガスが供給されると、レーザー加工によって加工溝３５の内部や加工溝３５の周辺に形成された加工歪（加工痕）が除去される。また、被加工物１１に付着しているデブリ等の異物が除去される。これにより、最終的に被加工物１１を分割して得られるデバイスチップの抗折強度の低下や品質低下が抑えられる。
なお、真空チャンバー５２の外部でプラズマ化されたエッチングガスが金属でなる供給管８２を通過する際、エッチングガスに含まれるイオンが供給管８２の内壁に吸着し、真空チャンバー５２の内部に到達しにくくなる。その結果、ラジカルの比率が高いエッチングガスが真空チャンバー５２内に導入され、被加工物１１に供給される。ラジカルの比率が高いエッチングガスは、被加工物１１の内部の狭い領域に入り込みやすいため、エッチングガスによって加工溝３５（図７（Ｂ）参照）の内側にエッチング処理が施されやすくなる。
上記のプラズマエッチングを実施する際は、積層体１３上にマスク層を形成してもよい。例えばマスク層は、被加工物１１の分割予定ライン１５と重なる領域が露出するようにパターニングされる。このマスク層を介してプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、被加工物１１のうちレーザー加工が施された領域が部分的にエッチングされる。
マスク層の材質や形成方法に制限はない。例えばマスク層は、感光性の樹脂でなるレジスト等によって形成できる。また、加工溝形成ステップの後に保護膜３３（図７（Ｂ）参照）を除去せず、保護膜３３をマスク層として用いることもできる。この場合には、プラズマエッチングステップの後に保護膜３３が除去される。
なお、加工溝形成ステップにおいて被加工物１１が加工歪やデブリが発生しにくい加工条件で加工される場合、加工溝形成ステップ後の洗浄でデブリが確実に除去される場合、被加工物１１に加工歪やデブリが残存してもデバイスチップの動作及び品質に問題がない場合等には、プラズマエッチングステップを省略してもよい。
次に、被加工物１１の表面１１ａ側に樹脂層を形成する（樹脂層形成ステップ）。図９（Ａ）は、樹脂層形成ステップにおける被加工物１１を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、樹脂層形成ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。
樹脂層３７は、被加工物１１の分割によって得られるデバイスチップを実装する際のアンダーフィル材に相当する。例えば、樹脂層３７としてＮＣＦ（Non Conductive Film）が用いられる。ＮＣＦは、樹脂をシート状に成形することによって得られるフィルムであり、接着性及び絶縁性を有する。
樹脂層３７（ＮＣＦ）は、被加工物１１と概ね同径に形成され、積層体１３の全体を覆うように被加工物１１の表面１１ａ側に貼着される。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側に樹脂層３７が形成され、デバイス１７及び接続電極１９が樹脂層３７によって封止される。
ただし、樹脂層３７の種類に制限はない。例えば、ＮＣＰ（Non Conductive Paste）を被加工物１１の表面１１ａ側に塗布することによって樹脂層３７を形成してもよい。また、樹脂層３７の材料にも制限はない。例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂等を主成分とする樹脂層３７が用いられる。さらに、樹脂層３７には、酸化剤、フィラー等の各種の添加剤が含有されていてもよい。
樹脂層形成ステップの後、被加工物１１の分割予定ライン１５に沿って樹脂層３７を分割する（樹脂層分割ステップ）。樹脂層分割ステップでは、テープ３１を外側に向けて拡張（エキスパンド）することで樹脂層３７を分割する。図１０（Ａ）は、樹脂層分割ステップにおける被加工物１１を示す断面図である。
樹脂層分割ステップでは、テープ３１を半径方向外側に向かって引っ張ることにより拡張させる。これにより、被加工物１１を介して樹脂層３７に外力が付与され、樹脂層３７が分割予定ライン１５に沿って分断される。
テープ３１の拡張は、作業者が手動で行ってもよいし、専用の拡張装置を用いて自動で実施してもよい。図１０（Ａ）には、拡張装置１００によってテープ３１が拡張される例を示している。
拡張装置１００は、中空の円柱状に形成されたドラム１０２を有する。ドラム１０２の上端部には、複数のコロ１０４がドラム１０２の周方向に沿って配列されている。また、ドラム１０２の外側には、複数の柱状の支持部材１０６が配置されている。支持部材１０６の下端部にはそれぞれ、支持部材１０６を鉛直方向に沿って移動（昇降）させるエアシリンダ（不図示）が連結されている。
複数の支持部材１０６の上端部には、環状のテーブル１０８が固定されている。テーブル１０８の中央部には、テーブル１０８を厚さ方向に貫通する円形の開口が設けられている。なお、テーブル１０８の開口の直径はドラム１０２の直径よりも大きく、ドラム１０２の上端部はテーブル１０８の開口に挿入可能となっている。また、テーブル１０８の外周部には、フレーム２９を把持して固定する複数のクランプ１１０が配置されている。
被加工物１１を分割する際は、まず、エアシリンダ（不図示）によって支持部材１０６を移動させ、コロ１０４の上端とテーブル１０８の上面とを概ね同じ高さ位置に配置する。そして、テーブル１０８上にフレーム２９を配置し、複数のクランプ１１０によってフレーム２９を固定する。このとき被加工物１１は、ドラム１０２の内側の領域と重なるように配置される。
次に、エアシリンダ（不図示）によって支持部材１０６を下降させ、テーブル１０８を引き下げる。これにより、テープ３１がコロ１０４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る。その結果、テープ３１が放射状に拡張される。
図１０（Ｂ）は、樹脂層分割ステップ後の被加工物１１の一部を示す断面図である。テープ３１が拡張されると、テープ３１が貼着されている被加工物１１に外力が付与される。加工溝３５が被加工物１１及びパターン層２７を貫通していない場合、このときに加工溝３５の下方で被加工物１１及びパターン層２７が分割される。そして、分割された被加工物１１の各個片間の間隔が広げられ、その結果、樹脂層３７が分割予定ライン１５に沿って分割される。
被加工物１１等が分割予定ライン１５に沿って分割されると、デバイス１７が樹脂層３７の個片によって封止された複数のデバイスチップ３９が製造される。そして、デバイスチップ３９はテープ３１から剥離されてピックアップされ、実装基板や他のデバイスチップに実装される。テープ３１の拡張によりデバイスチップ３９間に広い隙間が形成されていると、ピックアップが容易となる。
以上に説明するように、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法では、加工溝形成ステップの後に樹脂層形成ステップ及び樹脂層分割ステップを実施するため、加工溝形成ステップの際に樹脂層３７が加工されることがない。そのため、加工溝３５が形成される際の加工により樹脂層３７が変質して硬化することがなく、樹脂層３７に硬化領域が生じることもない。硬化していない樹脂層３７は、複数のチップを積層して熱圧着するときに伸び広がりやすく、樹脂層３７に入り込んだ気泡も抜けやすい。
そのため、樹脂層３７に硬化領域が形成されていなければ、熱圧着が適切に進行し各チップが所定の品質で一体化される。そして、一体化された各チップが分離しにくく、気泡を介して不必要な電気的接続が形成されることもない。すなわち、加工溝３５を形成する加工による影響で樹脂層３７が部分的に変質することはなく、加工に起因するチップ不良が生じない。
次に、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法の変形例について説明する。上記の加工溝形成ステップ（第１の例に係る加工溝形成ステップ）では、被加工物１１の表面１１ａ側からレーザービーム４０を照射して被加工物１１に加工溝３５を形成した。しかしながら、加工溝形成ステップはこれに限定されない。被加工物１１は裏面１１ｂ側から加工されて加工溝が形成されてもよい。
図１１は、第２の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物１１の一部を示す断面図である。第２の例に係る加工溝形成ステップでは、予め支持部材固定ステップ及び裏面研削ステップが実施され、被加工物１１の表面１１ａ側に支持部材２３が貼り付けられた状態で被加工物１１を裏面１１ｂ側から加工して加工溝３５ａを形成する。そして、図１１に示すように、予め裏面パターン形成ステップが実施され被加工物１１の裏面１１ｂ側には導電層及び絶縁層の一方または両方を含むパターン層２７が形成されていてもよい。
第２の例に係る加工溝形成ステップは、特に説明しない限り裏面１１ｂ側からレーザービーム４０を被加工物１１に照射すること以外は上述の第１の例に係る加工溝形成ステップと同様に実施できる。特に、第２の例に係る加工溝形成ステップでは、被加工物１１を研削する際に表面１１ａ側を保護していた支持部材２３を介してレーザー加工装置３０のチャックテーブル（不図示）で被加工物１１を吸引保持できる。
なお、第２の例に係る加工溝形成ステップで被加工物１１に形成される加工溝３５ａは、被加工物１１を上下に貫通してもよく、していなくてもよい。加工溝３５ａが被加工物１１を上下に貫通していない場合、後述の樹脂層分割ステップにおいて樹脂層とともに被加工物１１が分割される。
第２の例に係る加工溝形成ステップにおいても、樹脂層３７が加工されることがない。そのため、レーザービーム４０の照射による変質等が樹脂層３７に生じることはなく、最終的に得られたデバイスチップを積層して熱圧着したときに樹脂層３７の変質に起因するチップ不良が生じない。
第２の例に係る加工溝形成ステップを実施した後、支持部材除去ステップを実施して、被加工物１１の表面１１ａ側に貼り付けられた支持部材２３を除去する。その後、樹脂層形成ステップを実施して、支持部材２３が除去された被加工物１１の表面１１ａ側に樹脂層３７を形成し、樹脂層分割ステップを実施して被加工物１１の分割予定ライン１５に沿って樹脂層３７を分割する。
なお、上述の図１０（Ａ）で説明した樹脂層分割ステップでは、被加工物１１の裏面１１ｂ側に予めテープ３１を貼り付けて、テープ３１を介してフレーム２９で被加工物１１を支持する場合について説明した。しかしながら、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法はこれに限定されない。すなわち、テープ貼り付けステップにおいて、テープ３１は、被加工物１１の表面１１ａ側に貼り付けられてもよい。
図１２（Ａ）は第２の例に係る樹脂層分割ステップにおける被加工物１１を示す断面図であり、図１２（Ｂ）は第２の例に係る樹脂層分割ステップ後の被加工物１１を示す断面図である。
第２の例に係る樹脂層分割ステップでは、図１０（Ａ）で説明した第１の例に係る樹脂層分割ステップと比較し、拡張されるテープ３１に樹脂層３７が近くなる。この場合、テープ３１が広げられたとき、分割対象となる樹脂層３７に半径方向外側に向いた力がより直接的に印加される。そのため、樹脂層３７を分割しやすい。
次に、第３の例に係る加工溝形成ステップについて説明する。図１３（Ａ）は、第３の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物１１を示す断面図である。第３の例に係る加工溝形成ステップでは、切削装置１１２によって被加工物１１に切削溝が形成される。
切削装置１１２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）１１４を備える。チャックテーブル１１４は、図７（Ａ）等で説明したレーザー加工装置３０のチャックテーブル３２と同様に構成される。すなわち、チャックテーブル１１４の上面は、被加工物１１を保持する保持面１１４ａを構成している。チャックテーブル１１４の周囲には、フレーム２９を把持して固定する複数のクランプ１１６が設けられている。
チャックテーブル１１４の上方には、切削ユニット１１８が設けられている。切削ユニット１１８は、筒状のハウジング１２０を備える。ハウジング１２０には、Ｙ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル１２２が収容されている。スピンドル１２２の先端部（一端部）はハウジング１２０の外部に露出しており、スピンドル１２２の基端部（他端部）にはモータ等の回転駆動源が連結されている。
スピンドル１２２の先端部には、円環状の切削ブレード１２４が装着される。切削ブレード１２４は、回転駆動源からスピンドル１２２を介して伝達される動力によって、Ｙ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
切削ブレード１２４としては、例えばハブタイプの切削ブレード（ハブブレード）が用いられる。ハブブレードは、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とが一体となって構成される。ハブブレードの切刃は、ダイヤモンド等でなる砥粒と、砥粒を固定するニッケルめっき層等の結合材とを含む電鋳砥石によって構成される。ただし、切削ブレード１２４としてワッシャータイプの切削ブレード（ワッシャーブレード）を用いることもできる。ワッシャーブレードは、砥粒と、金属、セラミックス、樹脂等でなり砥粒を固定する結合材とを含む環状の切刃のみによって構成される。
切削ユニット１１８には、ボールねじ式の移動機構（不図示）が連結されている。この移動機構は、切削ユニット１１８をＹ軸方向に沿って移動させるとともに、Ｚ軸方向に沿って昇降させる。
第３の例に係る加工溝形成ステップでは、まず、被加工物１１がチャックテーブル１１４によって保持される。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側（積層体１３側）が上方を向き裏面１１ｂ側（テープ３１側）が保持面１１４ａに対面するように、チャックテーブル１１４上に配置される。また、フレーム２９が複数のクランプ１１６によって固定される。この状態で、保持面１１４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がテープ３１を介してチャックテーブル１１４によって保持される。
次に、チャックテーブル１１４を回転させ、所定の分割予定ライン１５の長さ方向を加工送り方向（Ｘ軸方向）に合わせる。また、切削ブレード１２４が所定の分割予定ライン１５の延長線上に配置されるように、切削ユニット１１８の割り出し送り方向（Ｙ軸方向）における位置を調節する。さらに、切削ブレード１２４の下端がテープ３１の上面よりも下方に配置されるように、切削ユニット１１８の高さを調整する。このときの積層体１３の上面と切削ブレード１２４の下端との高さの差が、切削ブレード１２４の切り込み深さに相当する。
そして、切削ブレード１２４を回転させつつ、チャックテーブル１１４をＸ軸方向に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル１１４と切削ブレード１２４とがＸ軸方向に沿って相対的に移動し（加工送り）、切削ブレード１２４が分割予定ライン１５に沿って被加工物１１、積層体１３、パターン層２７に切り込む。その結果、被加工物１１に加工溝３５ｂが形成される。その後、同様の手順を繰り返し、全ての分割予定ライン１５に沿って被加工物１１、積層体１３、パターン層２７を切削する。
図１３（Ｂ）は、加工溝３５ｂが形成された被加工物１１の一部を示す断面図である。切削後の被加工物１１には、例えば、パターン層２７の下面に至る加工溝３５ｂが分割予定ライン１５に沿って格子状に形成される。その結果、被加工物１１が分割される。
ただし、第３の例に係る加工溝形成ステップでは、切削ブレード１２４の下端がテープ３１に達していなくてもよく、形成される加工溝３５ｂが被加工物１１等を上下に貫通している必要はない。この場合、被加工物１１が加工溝３５ｂで分断されないため、その後に被加工物１１を移動させる際に被加工物１１の個片同士が衝突して損傷を生じるとの問題が発生しない。また、この場合、後に実施される樹脂層分割ステップにおいて樹脂層３７とともに被加工物１１等が加工溝３５ｂを起点として分割される。
第３の例に係る加工溝形成ステップにおいても、樹脂層３７が加工されることはない。すなわち、切削ブレード１２４が樹脂層３７に切り込むことはない。そのため、切削ブレード１２４による切削が樹脂層３７に影響を与えることはなく、樹脂層３７に切削に起因する膜剥がれや変質が生じることはない。したがって、最終的に得られたデバイスチップを積層して熱圧着したときに樹脂層３７の変質に起因するチップ不良が生じない。
次に、第４の例に係る加工溝形成ステップについて説明する。図１４は、第４の例に係る加工溝形成ステップにおける被加工物１１を示す断面図である。第４の例に係る加工溝形成ステップでは、分割予定ライン１５に沿って被加工物１１を露出するマスク層（不図示）を被加工物１１に形成する。そして、被加工物１１にプラズマ化したエッチングガスを供給し該マスク層から露出した領域において被加工物１１をエッチングすることで加工溝を形成する。
マスク層は、例えば、被加工物１１（積層体１３）の分割予定ライン１５と重なる領域が露出するようにパターニングされる。このマスク層を介してプラズマ状態のエッチングガスを供給することにより、被加工物１１（積層体１３）のマスク層から露出した部分にエッチング処理を実施する。マスク層の材質や形成方法に制限はない。例えばマスク層は、感光性の樹脂でなるレジスト等によって形成できる。
第４の例に係る加工溝形成ステップでは、図１４に示すプラズマ処理装置１２６によって被加工物１１に加工溝が形成される。まず、プラズマ処理装置１２６について説明する。プラズマ処理装置１２６は、内部に処理空間１２８が形成された真空チャンバー１３０を備えている。真空チャンバー１３０の側壁１３０ａには、被加工物１１を搬出入するための開口１３２が形成されている。
開口１３２の外部には、開口１３２を開閉するゲート１３４が取り付けられている。ゲート１３４の下方には、開閉ユニット１３６が設けられており、ゲート１３４はこの開閉ユニット１３６で上下に移動する。開閉ユニット１３６でゲート１３４を下方に移動させ開口１３２を開くと、開口１３２を通じて被加工物１１を真空チャンバー１３０の処理空間１２８に搬入可能となり、又は、被加工物１１を処理空間１２８から搬出可能となる。
真空チャンバー１３０の底壁１３０ｂには、排気口１３８が形成されている。この排気口１３８は、真空ポンプ等の減圧ユニット１４０と接続されている。真空チャンバー１３０の処理空間１２８には、下部電極１４２と上部電極１４４とが対向するように配置されている。
下部電極１４２は、導電性の材料で形成されており、円盤状の保持部（チャックテーブル）１４６と、保持部１４６の下面中央から下方に伸びる円柱状の支持部１４８とを含む。支持部１４８は、真空チャンバー１３０の底壁１３０ｂに形成された開口１５０に挿通されている。
開口１５０内において、底壁１３０ｂと支持部１４８との間には、絶縁性の軸受け１５２が配置されており、真空チャンバー１３０と下部電極１４２とは絶縁されている。下部電極１４２は、真空チャンバー１３０の外部において高周波電源１５４と接続されている。
保持部１４６の上面には、被加工物１１を載せるための多孔質部材が配設されている。多孔質部材には下部電極１４２の内部に形成された吸引路１５８が接続されており、この吸引路１５８は吸引ポンプ１６０と接続されている。
また、保持部１４６の内部には、冷却流路１６２が形成されている。冷却流路１６２の一端は、支持部１４８に形成された冷媒供給路１６４を通じて循環ユニット１６６と接続されており、冷却流路１６２の他端は、支持部１４８に形成された冷媒排出路１６８を通じて循環ユニット１６６と接続されている。この循環ユニット１６６を作動させると、冷媒は、冷媒供給路１６４、冷却流路１６２、冷媒排出路１６８の順に流れ、下部電極１４２を冷却する。
上部電極１４４は、導電性の材料で形成されており、円盤状のガス噴出部１７０と、ガス噴出部１７０の上面中央から上方に伸びる円柱状の支持部１７２とを含む。支持部１７２は、真空チャンバー１３０の上壁１３０ｃに形成された開口１７４に挿通されている。
開口１７４内において、上壁１３０ｃと支持部１７２との間には、絶縁性の軸受け１７６が配置されており、真空チャンバー１３０と上部電極１４４とは絶縁されている。上部電極１４４は、真空チャンバー１３０の外部において高周波電源１５４と接続されている。また、支持部１７２の上端部は、昇降機構１８０の支持アーム１８２に連結されており、上部電極１４４は、この昇降機構１８０で上下に移動する。
ガス噴出部１７０の下面には、複数のガス噴出口１８４が形成されている。このガス噴出口１８４は、流路１８６等を通じてガス供給源１８８に接続されている。ガス供給源１８８は、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスと、Ｃ４Ｆ８ガスと、ＳＦ６及びＯ２の混合ガスと、を切り替え可能に供給でき、バルブ１９０を介して流路１８６に接続されている。これにより、プラズマ処理用の原料ガスを真空チャンバー１３０内の処理空間１２８に供給できる。
第４の例に係る加工溝形成ステップでは、まず、開閉ユニット１３６でゲート１３４を下降させる。次に、開口１３２を通じて被加工物１１を真空チャンバー１３０の処理空間１２８に搬入し、下部電極１４２の保持部１４６に載置する。このとき、被加工物１１の表面１１ａ側又は裏面１１ｂ側が上部電極１４４に向けられる。また、被加工物１１の搬入時には、昇降機構１８０で上部電極１４４を上昇させて、被加工物１１の搬入スペースを確保しておく。
その後、吸引ポンプ１６０の負圧を作用させて、被加工物１１を保持部１４６上に固定する。また、開閉ユニット１３６でゲート１３４を上昇させて、処理空間１２８を密閉する。さらに、下部電極１４２と上部電極１４４とがエッチングに適した所定の位置関係となるように、昇降機構１８０で上部電極１４４を下降させる。また、減圧ユニット１４０を作動させて、処理空間１２８を真空（低圧）とする。また、図示しない不活性ガス供給源等からアルゴンガス等の不活性ガスを処理空間１２８に供給してもよい。
次に、被加工物１１をプラズマエッチングする。プラズマエッチングでは、例えば、ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガスのプラズマを用いた等方性エッチングと、等方性エッチングで露出した領域へのＣ４Ｆ８ガスのプラズマを用いたパシベーション膜の被覆と、を交互に繰り返す。これにより分割予定ライン１５に沿って被加工物１１に加工溝を形成する。すなわち、いわゆるボッシュプロセスにより加工溝が形成される。
等方性エッチングを実施する際は、ガス供給源１８８からエッチング用の原料ガス（ＣＦ４ガスまたはＳＦ６ガス）を所定の流量で処理空間１２８の内部に供給する。この状態で、高周波電源１５４で下部電極１４２及び上部電極１４４に所定の高周波電力を供給すると、下部電極１４２及び上部電極１４４との間にプラズマが発生する。
これにより、被加工物１１が等方性エッチングされ、被加工物１１に分割予定ライン１５に沿った溝が形成される。ここで、一度の等方性エッチングにおけるエッチング深さは、被加工物１１の厚さと比較して大幅に小さくする。
等方性エッチングで露出した領域へのパシベーション膜の被覆を実施する際は、ガス供給源１８８からパシベーション膜の原料ガス（Ｃ４Ｆ８ガス）を所定の流量で処理空間１２８の内部に供給する。この状態で、高周波電源１５４で下部電極１４２及び上部電極１４４に所定の高周波電力を供給すると、下部電極１４２及び上部電極１４４との間にプラズマが発生する。
これにより、プラズマ状態の原料ガスにより等方性エッチングで露出した溝の側壁や底部にフルオロカーボン重合膜等で形成されるパシベーション膜が形成される。この次に、再び等方性エッチングを実施するが、溝の側壁と比べ、底部におけるパシベーション膜のエッチングレートは高くなるため、溝の底部で被加工物１１が再び露出され、エッチングされる。
第４の例に係る加工溝形成ステップでは、こうして、等方性エッチングと、パシベーション膜の成膜と、を繰り返すことにより、被加工物１１に加工溝を形成する。ただし、プラズマエッチングで加工溝を形成する方法はこれに限定されず、等方性エッチングのみで被加工物１１が加工されてもよい。加工溝は、被加工物１１を上下に貫通してもよく、しなくてもよい。加工溝が被加工物１１を上下に貫通していない場合、樹脂層分割ステップで樹脂層３７とともに被加工物１１が分割される。
第４の例に係る加工溝形成ステップでは、所定の深さの加工溝が被加工物１１に形成されたときにプラズマエッチングを終了し、マスク層を除去する。その後、樹脂層形成ステップ及び樹脂層分割ステップを実施する。すなわち、樹脂層３７は、加工溝形成ステップの後に被加工物１１に形成されるため、樹脂層３７がプラズマエッチングの影響を受けることはない。
さらに、樹脂層３７がプラズマエッチングの前に被加工物１１に配設される場合、マスク層とともに樹脂層３７が、又は、マスク層として機能する樹脂層３７がパターニングされ、分割予定ライン１５に沿って被加工物１１等が露出される。そして、その後に等方性エッチングを進める過程において加工溝の周囲の樹脂層３７の下方でマスクアンダーカットが生じることが考えられる。
この場合、被加工物１１が最終的に分割されてデバイスチップ３９が形成された際、デバイスチップ３９から周囲にはみ出すように樹脂層３７がデバイスチップ３９に残る。樹脂層３７がＮＣＦである場合、熱圧着により所定の実装対象に樹脂層３７を介してデバイスチップ３９が貼り付けられる。このとき、樹脂層３７がデバイスチップ３９の周囲にはみ出していると、デバイスチップ３９と実装対象との間で樹脂層３７が十分に伸び広がらず、実装不良の原因となることが考えられる。
この実装不良を防止するためにはデバイスチップ３９からはみ出した樹脂層３７のみを除去すればよいが、そのような工程は手間がかかる。これに対して、樹脂層３７がプラズマエッチング（第４の例に係る加工溝形成ステップ）の後に実施される場合、このような実装不良が生じることはない。
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
１３ 積層体
１５ 分割予定ライン
１７ デバイス
１９ 接続電極
２１ 電極
２３ 支持部材
２５ 接着層
２７ パターン層
２９ フレーム
２９ａ 開口
３１ テープ
３３ 保護膜
３５，３５ａ，３５ｂ 加工溝
３７ 樹脂層
３９ デバイスチップ
２ 研削装置
４，３２，６８，１１４ チャックテーブル
４ａ，２２ａ，３２ａ，１１４ａ 保持面
６ 研削ユニット
８，１２２ スピンドル
１０ マウント
１２ 研削ホイール
１４ 基台
１６ 研削砥石
２０ スピンコーター
２２ スピンナテーブル
２４，３４，１１０，１１６ クランプ
２６ 保護膜材供給ユニット
２８ 保護膜材
３０ レーザー加工装置
３６ レーザー照射ユニット
３８ レーザー加工ヘッド
４０ レーザービーム
５０，１２６ プラズマ処理装置
５２，１３０ 真空チャンバー
５２ａ，１３０ａ 側壁
５２ｂ，１３２，１５０，１７４ 開口
５２ｃ，１３０ｂ 底壁
５２ｄ，１３０ｃ 上壁
５４，１３４ ゲート
５６，１３６ 開閉ユニット
５８，９８ 配管
６０，１４０ 減圧ユニット
６２ テーブルベース
６２ａ，７０ａ，１５８ 吸引路
６２ｂ，１６２ 冷却流路
６４，１４６ 保持部
６６，１４８，１７２ 支持部
７０ 本体部
７２，９２ 電極
７４ ＤＣ電源
７６，１６０ 吸引ポンプ
７８，１６６ 循環ユニット
８０ ガス供給ユニット
８２ 供給管
８２ａ 供給口
８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，１９０ バルブ
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ 流量コントローラー
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，１８８ ガス供給源
９４，１５４ 高周波電源
９６ 分散部材
１００ 拡張装置
１０２ ドラム
１０４ コロ
１０６ 支持部材
１０８ テーブル
１１２ 切削装置
１１８ 切削ユニット
１２０ ハウジング
１２２ スピンドル
１２４ 切削ブレード
１２８ 処理空間
１３８ 排気口
１４２ 下部電極
１４４ 上部電極
１５２，１７６ 軸受け
１６４ 冷媒供給路
１６８ 冷媒排出路
１７０ ガス噴出部
１８０ 昇降機構
１８２ 支持アーム
１８４ ガス噴出口
１８６ 流路

Claims (11)

  1. 表面及び裏面を有し、複数の交差する分割予定ラインによって該表面が区画され、該表面の区画された各領域にデバイスが設けられた被加工物を分割してデバイスチップを製造するデバイスチップの製造方法であって、
    該被加工物を該分割予定ラインに沿って加工して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後、該被加工物の該表面側に樹脂層を形成する樹脂層形成ステップと、
    該樹脂層形成ステップの後、該被加工物の該分割予定ラインに沿って該樹脂層を分割する樹脂層分割ステップと、を含むことを特徴とするデバイスチップの製造方法。
  2. 該樹脂層分割ステップの前に該被加工物の該裏面側にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップを更に含み、
    該樹脂層分割ステップでは、該被加工物の該裏面側に貼り付けられた該テープを拡張することで該樹脂層を分割することを特徴とする、請求項１に記載のデバイスチップの製造方法。
  3. 該樹脂層分割ステップの前に該被加工物の該表面側にテープを貼り付けるテープ貼り付けステップを更に含み、
    該樹脂層分割ステップでは、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該テープを拡張することで該樹脂層を分割することを特徴とする、請求項１に記載のデバイスチップの製造方法。
  4. 該加工溝形成ステップの前に、
    該被加工物の該表面側に支持部材を固定する支持部材固定ステップと、
    該支持部材固定ステップの後、該被加工物の該裏面側を研削する裏面研削ステップと、
    該裏面研削ステップの後、該被加工物の該裏面に導電層及び絶縁層の一方または両方を含むパターンを形成する裏面パターン形成ステップと、
    を実施す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デバイスチップの製造方法。
  5. 該裏面研削ステップの後、該加工溝形成ステップの前に、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該支持部材を除去する支持部材除去ステップを更に含み、
    該加工溝形成ステップでは、該表面側から該被加工物を加工して該加工溝を形成することを特徴とする、請求項４に記載のデバイスチップの製造方法。
  6. 該加工溝形成ステップでは、該被加工物の該表面側に該支持部材が貼り付けられた状態で該被加工物を該裏面側から加工して該加工溝を形成し、
    該加工溝形成ステップの後、該被加工物の該表面側に貼り付けられた該支持部材を除去する支持部材除去ステップを実施することを特徴とする、請求項４に記載のデバイスチップの製造方法。
  7. 該加工溝形成ステップでは、該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射することで該被加工物を加工して該被加工物に該加工溝を形成することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイスチップの製造方法。
  8. 該加工溝形成ステップの前に、該被加工物の該表面または該裏面のうち該レーザービームが照射される一方に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
    該加工溝形成ステップの後に、該被加工物の該表面または該裏面の該一方にプラズマ状態のエッチングガスを供給し、該加工溝の側面に残存する加工歪またはデブリを除去するプラズマエッチングステップと、を更に備えることを特徴とする、請求項７に記載のデバイスチップの製造方法。
  9. 該加工溝形成ステップでは、円環状の切削ブレードで該分割予定ラインに沿って該被加工物を切削することで該加工溝を形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイスチップの製造方法。
  10. 該加工溝形成ステップでは、該分割予定ラインに沿って該被加工物を露出するマスク層を該被加工物に形成し、該被加工物にプラズマ化したエッチングガスを供給し該マスク層から露出した領域において該被加工物をエッチングすることで該加工溝を形成することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイスチップの製造方法。
  11. 該加工溝形成ステップでは、該被加工物を該表面から該裏面まで貫通する該加工溝が形成されることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載のデバイスチップの製造方法。
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