JP2023121609A - デバイスチップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工品質の向上が可能なデバイスチップの製造方法を提供すること。【解決手段】デバイスチップの製造方法は、被加工物の表面に保護膜を形成する保護膜形成ステップ１０１と、レーザビームを照射してマスクを形成するマスク形成ステップ１０２と、被加工物をデバイスチップへと分割する分割ステップ１０３とを備え、マスク形成ステップ１０２は、レーザビームを照射し、第２分割予定ラインとの交差部を除いて第１分割予定ラインに沿った加工溝を形成する第１の加工溝形成ステップ１０２１と、レーザビームを照射して第２分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第２の加工溝形成ステップ１０２２と、第１の加工溝形成ステップ１０２１および第２の加工溝形成ステップ１０２２を実施した後、レーザビームを照射して、第１分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第３の加工溝形成ステップ１０２３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、デバイスチップの製造方法に関する。
半導体ウエーハのような被加工物を分割して個片化する方法として、被加工物に設定されたストリートに沿ってレーザビームを照射して加工溝を形成した後、プラズマによってエッチングするプラズマダイシングが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上述のようなレーザビームの照射による加工では、加工時にデブリが生じ、加工溝の両側に沿って盛り上がるように付着する場合がある。従って、ストリートが交差している場合には、一方のストリートを加工すると、ストリートのクロス部において、他方のストリート上にストリートを遮るような盛り上がりが形成される。
こうした盛り上がりがストリート上に存在すると、その部分がプラズマエッチングのマスクとなってしまい、未分割が発生するなど加工品質が低下してしまうという問題があった。そこで、レーザー加工の順序を工夫する等して、こうしたデブリの盛り上がりを除去するアイディアが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１８－１９０８５７号公報 特開２０１８－９８４１１号公報
しかしながら、ストリートの交差部は、交差部以外よりも２倍加工が施されることになるため、加工深さが深くなるだけでなく、熱ダメージが大きくなりコーナークラックが発生して加工品質が低下するという異なる課題が存在していた。
本願発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工品質の向上が可能なデバイスチップの製造方法を提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデバイスチップの製造方法は、格子状に形成された複数の第１分割予定ラインと該第１分割予定ラインに交差する第２分割予定ラインとによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成さ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、該被加工物の一方の面に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインおよび該第２分割予定ラインに沿って照射して該保護膜を開口しマスクを形成するマスク形成ステップと、該マスク形成ステップを実施した後、該被加工物を個々のデバイスチップへと分割する分割ステップと、を備え、該マスク形成ステップは、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインに沿って照射し、該第２分割予定ラインとの交差部を除いて第１分割予定ラインに沿った加工溝を形成する第１の加工溝形成ステップと、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第２分割予定ラインに沿って照射して該第２分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第２の加工溝形成ステップと、該第１の加工溝形成ステップおよび該第２の加工溝形成ステップを実施した後、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインに沿って照射して、該第１分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第３の加工溝形成ステップと、を備え、該第３の加工溝形成ステップでは、該第２の加工溝形成ステップで生じたデブリを除去することを特徴とする。
前記デバイスチップの製造方法において、該第３の加工溝形成ステップを実施した後、該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第２分割予定ラインに沿って照射して、該第１分割予定ラインとの交差部を除いて該第２分割予定ラインに沿った加工溝を形成する第４の加工溝形成ステップを実施しても良い。
前記デバイスチップの製造方法において、該第３の加工溝形成ステップでは、該第１の加工溝形成ステップおよび該第２の加工溝形成ステップにおいて加工されなかった未加工部を除去しても良い。
本発明は、加工品質の向上が可能になるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象の被加工物の斜視図である。 図２は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図３は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜形成ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。 図４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。 図５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図６は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第２の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図７は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第３の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図８は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップを模式的に示す断面図である。 図９は、従来のデバイスチップの製造方法の第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図１０は、従来のデバイスチップの製造方法の第２の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図１１は、従来のデバイスチップの製造方法の第３の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図１２は、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。 図１３は、図１２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第４の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図１４は、従来のデバイスチップの製造方法の第４の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。 図１５は、実施形態１及び実施形態２の変形例に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象の被加工物の斜視図である。図２は、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。
実施形態１に係るデバイスチップの製造方法の加工対象の被加工物１は、シリコン、サファイヤ、ガリウムヒ素、又はＳｉＣ（炭化ケイ素）等などを基板２とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物１は、表面３の格子状に形成された互いに平行な複数の第１分割予定ライン４と第１分割予定ライン４に交差（実施形態１では、直交）する互いに平行な複数の第２分割予定ライン５とによって区画された各領域にそれぞれデバイス６が形成されている。
デバイス６は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、又はあるいはメモリ（半導体記憶装置）等である。
被加工物１は、結晶方位を示す異形状部であるノッチ７が外縁に形成されている。被加工物１は、分割予定ライン４，５に沿って個々のデバイスチップ８に分割される。なお、デバイスチップ８は、基板２の一部とデバイス６とを含んでいる。
実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、前述した構成の被加工物１を分割予定ライン４，５に沿って分割して、デバイスチップ８を製造する方法である。実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、図２に示すように、保護膜形成ステップ１０１と、マスク形成ステップ１０２と、分割ステップ１０３とを備える。
（保護膜形成ステップ）
図３は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の保護膜形成ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。保護膜形成ステップ１０１は、被加工物１の表面３の裏側の裏面９（一方の面に相当）に保護膜２５（図４に示す）を形成するステップである。
なお、実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、図１に示すように、被加工物１の表面３に被加工物１よりも大径な粘着テープ１０を貼着し、粘着テープ１０の外周縁に環状の環状フレーム１１を貼着して、環状フレーム１１により被加工物１を支持する。
実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、保護膜被覆装置２０が、被加工物１の表面３側を粘着テープ１０を介してスピンナーテーブル２１の保持面に吸引保持し、環状フレーム１１をスピンナーテーブル２１の周囲に設けられたクランプ部２２でクランプする。保護膜形成ステップ１０１では、保護膜被覆装置２０が、図３に示すように、スピンナーテーブル２１を軸心回りに回転するとともに、水溶性樹脂供給ノズル２３から水溶性樹脂２４を被加工物１の裏面９の中央に滴下する。
滴下された水溶性樹脂２４は、スピンナーテーブル２１の回転により発生する遠心力によって、被加工物１の裏面９上を中心側から外周側に向けて流れていき、被加工物１の裏面９の全面に塗布される。
なお、水溶性樹脂２４は、例えば、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）、又はポリビニルピロリドン（Polyvinylpyrrolidone：ＰＶＰ）等の水溶性樹脂である。保護膜形成ステップ１０１では、被加工物１の裏面９の全面に塗布された水溶性樹脂２４を乾燥することによって、被加工物１の裏面９の全面を被覆する水溶性の保護膜２５を形成する。
（マスク形成ステップ）
図４は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップを模式的に一部断面で示す側面図である。図５は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図６は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第２の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図７は、図２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第３の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。なお、図５、図６及び図７は、デバイス６を省略している。
マスク形成ステップ１０２は、保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のパルス状のレーザビーム３１を第１分割予定ライン４および第２分割予定ライン５に沿って照射して保護膜２５を開口して分割予定ライン４，５を露出させるマスク２６を形成するステップである。なお、マスク２６は、分割ステップ１０３において実施されるプラズマエッチングのエッチングガスに対して耐性を有し、分割予定ライン４，５に沿って被加工物１をアブレーション加工又は切削加工する際にも基板２を保護することが可能な膜である。また、マスク２６は、分割予定ライン４，５を露出させる膜でもある。実施形態１において、マスク形成ステップ１０２は、第１の加工溝形成ステップ１０２１と、第２の加工溝形成ステップ１０２２と、第３の加工溝形成ステップ１０２３とを備える。
（第１の加工溝形成ステップ）
第１の加工溝形成ステップ１０２１は、保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１（図４に示す）を第１分割予定ライン４に沿って照射し、第２分割予定ライン５との交差部１２（図１に示す）を除いて第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３を裏面９側に形成するステップである。第１の加工溝形成ステップ１０２１では、図４に示すレーザ加工装置３０が図示しない制御ユニットにマスク形成ステップ１０２の加工条件を受け付けて登録する。
なお、加工条件は、レーザビーム３１の出力、レーザビーム３１の繰り返し周波数、レーザビーム３１に対する被加工物１の相対的な移動速度、被加工物１の分割予定ライン４，５の位置、間隔などである。加工条件は、第１の加工溝形成ステップ１０２１と、第２の加工溝形成ステップ１０２２と、第３の加工溝形成ステップ１０２３毎に異なっていても良く、同じでも良い。
制御ユニットは、レーザ加工装置３０の各構成要素をそれぞれ制御して、被加工物１に対する加工動作をレーザ加工装置３０に実施させるものである。制御ユニットは、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニットの演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、レーザ加工装置３０を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してレーザ加工装置３０の各構成要素に出力する。
また、制御ユニットは、加工動作の状態や画像などを表示する液晶表示装置などにより構成される表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力ユニットとに接続されている。入力ユニットは、表示ユニットに設けられたタッチパネルにより構成される。
制御ユニットは、加工条件に基づいて、第１の加工溝形成ステップ１０２１においてレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とを算出するコンピュータプログラムを記憶している。具体的には、制御ユニットは、第１の加工溝形成ステップ１０２１及び第２の加工溝形成ステップ１０２２において、保護膜２５が形成された被加工物１にレーザビーム３１を照射した際に形成される加工溝１３の幅１３１（図５及び図６に示す）を加工条件に基づいて算出する。
制御ユニットは、仮に、第１の加工溝形成ステップ１０２１及び第２の加工溝形成ステップ１０２２において、全ての分割予定ライン４，５に全長に亘って連続した加工溝１３を形成した際に、分割予定ライン４，５同士が交差する交差部１２における加工溝１３同士が重なる加工溝交差部１４（図５及び図６等に平行斜線で示す）の角の位置を算出する。制御ユニットは、加工溝交差部１４の角の位置に基づいて、加工溝交差部１４の第１の加工溝形成ステップ１０２１における被加工物１に対するレーザビーム３１の相対的な移動方向の上流側の角をレーザビーム３１の照射を停止する位置とし、下流側の角をレーザビーム３１の照射を再開する位置として、第１の加工溝形成ステップ１０２１においてレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とを算出する。なお、被加工物１の各位置は、被加工物１の基準位置（例えば、ノッチ７）からの各分割予定ライン４，５と平行な２方向の距離により定められる。
また、第１の加工溝形成ステップ１０２１では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが各構成要素を制御して、被加工物１の表面３側を粘着テープ１０を介してチャックテーブル３２の保持面に吸引保持し、環状フレーム１１をチャックテーブル３２の周囲に設けられたクランプ部３３でクランプする。第１の加工溝形成ステップ１０２１では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが図示しない赤外線撮像ユニットにチャックテーブル３２に保持された被加工物１を撮像させ、撮像させて取得した赤外線画像からデバイス６を抽出し、抽出したデバイス６に基づいて、被加工物１とレーザビーム３１を照射するレーザビーム照射ユニット３４との位置合わせを行うアライメントを遂行する。なお、アライメントでは、被加工物１の第１分割予定ライン４をチャックテーブル３２の移動方向である水平方向と平行なＸ軸方向と平行に位置付ける。
第１の加工溝形成ステップ１０２１では、図４に示すように、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２とレーザビーム照射ユニット３４により形成される集光点とを第１分割予定ライン４に沿ってＸ軸方向に相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４から第１分割予定ライン４上の保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１を裏面９側から保護膜２５に照射する。なお、実施形態１において、第１の加工溝形成ステップ１０２１では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、集光点を各分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に設定して、算出した第１の加工溝形成ステップ１０２１においてレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とに基づいてレーザビーム３１を照射する。
第１の加工溝形成ステップ１０２１では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、算出した第１の加工溝形成ステップ１０２１においてレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とに基づいてレーザビーム３１を照射するので、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、第１分割予定ライン４の全長に亘ってレーザビーム３１を照射する。第１の加工溝形成ステップ１０２１では、レーザビーム３１が保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長を有するために、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、図５に示すように、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、第１分割予定ライン４上の保護膜２５及び基板２にアブレーション加工を施して、第１分割予定ライン４上の保護膜２５及び基板２の表層を除去し、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、第１分割予定ライン４の全長に亘って、第１分割予定ライン４に沿った基板２の裏面９側が露出する加工溝１３を形成する。
なお、実施形態１において、レーザ加工装置３０の制御ユニットが第１の加工溝形成ステップ１０２１では、第１分割予定ライン４の交差部１２に保護膜２５の加工されなかった（未加工の）未加工部１５を形成することとなる。なお、実施形態１において、未加工部１５は、交差部１２の加工溝交差部１４上に位置する保護膜２５により構成され、未加工部１５の第１分割予定ライン４に沿った幅１５１が、第２の加工溝形成ステップ１０２２に形成される加工溝１３の幅１３１と等しい。
また、第１の加工溝形成ステップ１００２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、加工溝１３の両端に除去された保護膜２５及び基板２の表層などで構成されたデブリ１６を形成する。デブリ１６は、加工溝１３の両端に加工溝１３と平行に形成され、保護膜２５の表面よりも突出している。
第１の加工溝形成ステップ１００２では、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、各第１分割予定ライン４に加工溝１３を形成すると、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム照射ユニット３４からのレーザビーム３１の照射を停止した後、チャックテーブル３２を水平方向と平行でかつＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に移動させて、次の第１分割予定ライン４に交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いてレーザビーム３１を照射する。第１の加工溝形成ステップ１００２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、交差部１２の加工溝交差部１４が形成される位置を除いて、全ての第１分割予定ライン４に全長に亘って加工溝１３を裏面９に形成する。なお、実施形態１では、加工溝１３を第１分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に形成する。
（第２の加工溝形成ステップ）
第２の加工溝形成ステップ１０２２は、保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１を第２分割予定ライン５に沿って照射して第２分割予定ライン５に沿って連続した加工溝１３を裏面９側に形成するステップである。第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２を鉛直方向（以下、Ｚ軸方向と記す）と平行な軸心回りに回転して、被加工物１の第２分割予定ライン５をＸ軸方向と平行に位置付ける。
第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２とレーザビーム照射ユニット３４により形成される集光点とを第２分割予定ライン５に沿ってＸ軸方向に相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４から第２分割予定ライン５上の保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１を裏面９側から保護膜２５に照射する。なお、実施形態１において、第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、集光点を各分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に設定して、レーザビーム３１を第２分割予定ライン５の全長に亘って定められた加工条件で照射する。
第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザビーム３１が保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長を有する。このために、第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、図６に示すように、第１の加工溝形成ステップ１０２１により形成された未加工部１５も含む第２分割予定ライン５上の保護膜２５及び基板２にアブレーション加工を施して、第２分割予定ライン５上の保護膜２５及び基板２の表層を除去し、第２分割予定ライン５に沿って、第２分割予定ライン５の全長に亘って連続した基板２の裏面９側が露出する加工溝１３を形成する。
また、第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが加工溝１３の両端に第２分割予定ライン５の全長に亘って連続したデブリ１６を形成する。実施形態１において、第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内にも第２分割予定ライン５に沿った加工溝１３の両端のデブリ１６を形成する。第２の加工溝形成ステップ１０２２では、各第２分割予定ライン５に加工溝１３を形成すると、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム照射ユニット３４からのレーザビーム３１の照射を停止した後、チャックテーブル３２をＹ軸方向に移動させて、次の第２分割予定ライン５にレーザビーム３１を照射する。第２の加工溝形成ステップ１０２２では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、全ての第２分割予定ライン５に全長に亘って連続した加工溝１３を裏面９側に形成する。なお、実施形態１では、加工溝１３を第２分割予定ライン５の予め定められた位置である幅方向の中央に形成する。
（第３の加工溝形成ステップ）
第３の加工溝形成ステップ１０２３は、第１の加工溝形成ステップ１０２１および第２の加工溝形成ステップ１０２２を実施した後、保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１を第１分割予定ライン４に沿って照射して、第１分割予定ライン４に沿って連続した加工溝１３を裏面９側に形成するステップである。第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転して、被加工物１の第１分割予定ライン４をＸ軸方向と平行に位置付ける。
第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２とレーザビーム照射ユニット３４により形成される集光点とを第１分割予定ライン４に沿ってＸ軸方向に相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４から第１分割予定ライン４にレーザビーム３１を裏面９側から照射する。なお、実施形態１において、第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、集光点を各分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に設定して、レーザビーム３１を第１分割予定ライン４の全長に亘って定められた加工条件で照射する。
第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザビーム３１が保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長を有する。このために、第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、図７に示すように、第１分割予定ライン４の加工溝１３から露出した基板２にアブレーション加工を施すとともに、第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内のデブリ１６にアブレーション加工を施して、第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内のデブリ１６を除去し、第１分割予定ライン４に沿って第１分割予定ライン４の全長に亘って連続した基板２の裏面９側が露出する加工溝１３を形成する。
こうして、第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、図７に示すように、第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内に生じたデブリ１６を図６に示された第２の加工溝形成ステップ１０２２後よりも抑制する。第３の加工溝形成ステップ１０２３では、各第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内のデブリ１６を除去すると、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム照射ユニット３４からのレーザビーム３１の照射を停止した後、チャックテーブル３２をＹ軸方向に移動させて、次の第１分割予定ライン４にレーザビーム３１を照射する。第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、全ての第１分割予定ライン４に全長に亘ってレーザビーム３１を照射して、全ての第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内のデブリ１６を除去する。なお、実施形態１では、加工溝１３を第１分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に形成する。
こうして、実施形態１において、マスク形成ステップ１０２では、被加工物１の分割予定ライン４，５上の基板２の裏面９を露出させる開口である加工溝１３が形成され、開口である加工溝１３を除いて被加工物１の裏面９全体を被覆するマスク２６を形成する。実施形態１に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップ１０２の特に第３の加工溝形成ステップ１０２３では、加工溝交差部１４のデブリ１６が被加工物１に対するレーザビーム３１の移動方向と同方向に移動しながら除去されることとなる。
このために、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップ１０２により形成されたマスク２６は、図７に示すように、第１分割予定ライン４の加工溝交差部１４の角の第３の加工溝形成ステップ１０２３の被加工物１に対するレーザビーム３１の移動方向の上流側の角には若干デブリ１６が残存するが、下流側の角にはデブリ１６が残存しなくなる。このように、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップ１０２により形成されたマスク２６は、図７に示すように、第１分割予定ライン４の加工溝交差部１４の角に残存するデブリ１６を抑制することができる。
（分割ステップ）
図８は、図２に示されたデバイスチップの製造方法の分割ステップを模式的に示す断面図である。分割ステップ１０３は、マスク形成ステップ１０２を実施した後、被加工物１を個々のデバイスチップ８へと分割するステップである。
実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、ゲートバルブ４１１を駆動して、搬入出口４１２を開放し、被加工物１がチャンバ４１内に搬入され、保護膜２５側を上に向けて被加工物１が静電チャック４２の保持面上に載置される。実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、ゲートバルブ４１１を駆動して、搬入出口４１２を閉じ、排気装置４３にチャンバ４１内を排気させ、チャンバ４１内を所定の圧力の密閉空間とする。
実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、静電チャック４２の保持面に相対するガス噴出ヘッド４４を所定の高さ位置まで下降させ、ガス供給部４５に例えばＳＦ６を主体とするエッチングガスをガス噴出ヘッド４４内のガス拡散空間４４１に供給させ、ガス吐出口４４２から下方に噴出させる。また、実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、高周波電源４６に整合器４６１を介してガス噴出ヘッド４４に高周波電力を印加させ、ガス噴出ヘッド４４と静電チャック４２との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。エッチングガスのプラズマ化に並行して、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、バイアス高周波電源４７に整合器４７１を介して静電チャック４２内の電極４２１に電圧を印加させて、静電チャック４２の保持面と被加工物１との間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極による静電吸着力によって被加工物１を保持面上に吸着保持する。
実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマ化したエッチングガスは、マスク２６として作用する保護膜２５をほとんどエッチングせずに、加工溝１３から露出した分割予定ライン４，５上の基板２を表面３側に向けて異方性エッチングしていく。そのため、実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０が、被加工物１をプラズマエッチングして、被加工物１の裏面９に分割予定ライン４，５に沿った格子状のエッチング溝を形成する。
実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、所定時間プラズマエッチングを行って、エッチング溝の底に粘着テープ１０を露出させた後、プラズマエッチングを終了させる。即ち、実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、所定時間プラズマエッチングを行った後、チャンバ４１内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド４４への高周波電力の供給を停止させ、チャンバ４１内のエッチングガスを排気口４３１から排気装置４３に排気させて、チャンバ４１内部にエッチングガスが存在しない状態とする。
こうして、実施形態１において、分割ステップ１０３では、プラズマエッチング装置４０の制御ユニットが、被加工物１を個々のデバイスチップ８に分割する。なお、本発明では、分割ステップ１０３では、上記したＳＦ６ガス単体によるプラズマエッチングで行われる形態に限定されず、ＳＦ６ガスによるプラズマエッチングとＣ４Ｆ８による溝側壁等に対する保護膜堆積（デポジション）とを交互に繰り返すボッシュ法により被加工物１を個々のデバイスチップ８に分割しても良い。このように、実施形態１では、分割ステップ１０３は、マスク形成ステップ１０２を実施した後、マスク２６が形成された側から被加工物１をプラズマエッチングして被加工物１を個々のデバイスチップ８へと分割するプラズマ加工ステップでもある。なお、デバイスチップ８に分割された被加工物１は、裏面９側に洗浄液が供給されることにより残ったデブリ１６とともに保護膜２５が除去される。
以上説明した実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、格子状の分割予定ライン４，５を備えて裏面９に保護膜２５が形成された被加工物１に対して分割予定ライン４，５に沿ってレーザビーム３１を照射してマスク２６を形成するマスク形成ステップ１０２の第１の加工溝形成ステップ１０２１において、第１分割予定ライン４の交差部１２に形成される加工溝交差部１４上ではレーザビーム３１の照射を停止させることとした。
実施形態１に係るデバイスチップの製造方法に対して、従来のデバイスチップの製造方法は、図９に示された第１の加工溝形成ステップ１０２１と、図１０に示された第２の加工溝形成ステップ１０２２と、図１１に示された第３の加工溝形成ステップ１０２３とのいずれも各分割予定ライン４，５の全長に亘って連続した加工溝１３を形成するようにレーザビーム３１を照射すること以外、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法と同じである。
なお、図９は、従来のデバイスチップの製造方法の第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図１０は、従来のデバイスチップの製造方法の第２の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図１１は、従来のデバイスチップの製造方法の第３の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図９、図１０及び図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
従来のデバイスチップの製造方法では、第２の加工溝形成ステップ１０２２において、第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内に発生するデブリ１６が実施形態１に係るデバイスチップの製造方法よりも増加する。このために、従来のデバイスチップの製造方法の第３の加工溝形成ステップ１０２３後のマスク２６は、図１１に示すように、第１分割予定ライン４の加工溝交差部１４の各角にデブリ１６が残存することとなる。また、従来のデバイスチップの製造方法では、第１の加工溝形成ステップ１０２１、第２の加工溝形成ステップ１０２２及び第３の加工溝形成ステップ１０２３の全てにおいて、加工溝交差部１４の基板２にレーザビーム３１が照射されてアブレーション加工が施される。
このため、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、図１０及び図１１に示された従来のデバイスチップの製造方法よりも図６及び図７に示すように、マスク形成ステップ１０２において生じるデブリ１６を抑制することができる。また、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、従来のデバイスチップの製造方法よりも、各分割予定ライン４，５の加工溝交差部１４にレーザビーム３１を照射する回数を抑制することができる。
このために、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、従来のデバイスチップの製造方法よりも、各分割予定ライン４，５の加工溝交差部１４の加工溝１３の深さと、各分割予定ライン４，５の加工溝交差部１４以外との加工溝１３の深さとの差を抑制することができるとともに、加工溝交差部１４の熱ダメージを低減することが可能となる。
その結果、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、加工品質の向上が可能になるという効果を奏する。
一般に、被加工物１の表面３側にバンプなどのパターン等の凹凸があると凸部に保護膜２５が塗れないなどの問題が生じ保護膜２５の塗布が難しくなったり、保護膜２５を厚塗りすることによりレーザビーム３１の照射による加工溝１３の形成の難易度が上がったりする。そこで、実施形態１に係るデバイスチップの製造方法は、被加工物１の裏面９に保護膜２５を形成し、裏面９からプラズマエッチングするので、平坦な裏面９に保護膜２５塗布を塗布するので、保護膜２５の塗布が容易であり、レーザビーム３１の照射により加工溝１３を形成し易いという効果を奏する。
〔実施形態２〕
実施形態２に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１２は、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法の流れを示すフローチャートである。図１３は、図１２に示されたデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第４の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。なお、図１２及び図１３は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、図１２に示すように、マスク形成ステップ１０２が、第４の加工溝形成ステップ１０２４を実施すること（即ち、備えること）以外、実施形態１と同一である。
第４の加工溝形成ステップ１０２４は、第３の加工溝形成ステップ１０２３を実施した後、保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長のレーザビーム３１を第２分割予定ライン５に沿って照射して、第１分割予定ライン４との交差部１２の加工溝交差部１４を除いて第２分割予定ライン５に沿った加工溝１３を裏面９に形成して、マスク２６を形成するステップである。第４の加工溝形成ステップ１０２４は、第３の加工溝形成ステップ１０２３の実施後、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２をＺ軸方向と平行な軸心回りに回転して、被加工物１の第２分割予定ライン５をＸ軸方向と平行に位置付ける。
第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザ加工装置３０の制御ユニットがチャックテーブル３２とレーザビーム照射ユニット３４により形成される集光点とを第２分割予定ライン５に沿ってＸ軸方向に相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４からレーザビーム３１を裏面９側から照射する。なお、実施形態２において、第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、集光点を各分割予定ライン４の予め定められた位置である幅方向の中央に設定して、第１の加工溝形成ステップ１０２１において算出したレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とに基づいてレーザビーム３１を照射する。
第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、第１の加工溝形成ステップ１０２１において算出したレーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とに基づいてレーザビーム３１を照射するので、交差部１２の加工溝交差部１４を除いて、第２分割予定ライン５の全長に亘ってレーザビーム３１を照射する。第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザビーム３１が保護膜２５及び被加工物１の基板２に対して吸収性を有する波長を有するために、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、交差部１２の加工溝交差部１４を除いて、第２分割予定ライン５の加工溝１３から露出した基板２の裏面９にアブレーション加工を施すとともに、加工溝交差部１４の角に残存したデブリ１６にアブレーション加工を施して除去し、第２分割予定ライン５に沿って第２分割予定ライン５の全長に亘って連続した基板２が露出する加工溝１３を形成する。
こうして、第４の加工溝形成ステップ１０２４では、図１３に示すように、レーザ加工装置３０の制御ユニットが第３の加工溝形成ステップ１０２３で加工溝交差部１４の角に残存したデブリ１６を除去して、加工溝交差部１４の全ての角からデブリ１６を除去する。第４の加工溝形成ステップ１０２４では、各第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４の角に残存したデブリ１６を除去すると、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム照射ユニット３４からのレーザビーム３１の照射を停止した後、チャックテーブル３２をＹ軸方向に移動させて、次の第２分割予定ライン５にレーザビーム３１を照射する。
第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、加工溝交差部１４を除いて全ての第２分割予定ライン５に全長に亘ってレーザビーム３１を照射して、全ての第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４の角のデブリ１６を除去する。なお、実施形態２では、加工溝１３を第２分割予定ライン５の予め定められた位置である幅方向の中央に形成する。
こうして、実施形態２において、マスク形成ステップ１０２では、被加工物１の分割予定ライン４，５上の基板２を露出させる加工溝１３が裏面９側に形成され、加工溝１３を除いて被加工物１の裏面９全体を被覆するマスク２６を形成する。実施形態２に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップ１０２により形成されたマスク２６は、図１３に示すように、第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４の全ての角にデブリ１６が残存しなくなる。このように、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップ１０２により形成されたマスク２６は、図１３に示すように、第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４の全ての角からデブリ１６を除去することができる。
実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、マスク形成ステップ１０２の第１の加工溝形成ステップ１０２１において、第１分割予定ライン４の交差部１２に形成される加工溝交差部１４上ではレーザビーム３１の照射を停止させ、第４の加工溝形成ステップ１０２４において、第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４上ではレーザビーム３１の照射を停止させる。
実施形態２に係るデバイスチップの製造方法に対して、従来のデバイスチップの製造方法は、図９に示された第１の加工溝形成ステップ１０２１と、図１０に示された第２の加工溝形成ステップ１０２２と、図１１に示された第３の加工溝形成ステップ１０２３と、図１４に示された第４の加工溝形成ステップ１０２４のいずれも各分割予定ライン４，５の全長に亘って連続した加工溝１３を形成するようにレーザビーム３１を照射すること以外、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法と同じである。なお、図１４は、従来のデバイスチップの製造方法の第４の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。図１４は、実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
従来のデバイスチップの製造方法では、第２の加工溝形成ステップ１０２２において、第１分割予定ライン４に沿った加工溝１３内に発生するデブリ１６が実施形態１に係るデバイスチップの製造方法よりも増加する。このために、従来のデバイスチップの製造方法の第４の加工溝形成ステップ１０２４後のマスク２６は、図１４に示すように、第１分割予定ライン４の加工溝交差部１４の各角にデブリ１６が残存することとなる。また、従来のデバイスチップの製造方法では、第１の加工溝形成ステップ１０２１、第２の加工溝形成ステップ１０２２、第３の加工溝形成ステップ１０２３及び第４の加工溝形成ステップ１０２４の全てにおいて、加工溝交差部１４の基板２にレーザビーム３１が照射されてアブレーション加工が施される。
このため、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、実施形態１と同様に、従来よりも分割予定ライン４，５の加工溝交差部１４と、各分割予定ライン４，５の加工溝交差部１４以外との加工溝１３の深さの差を抑制することができるとともに、加工溝交差部１４の熱ダメージを低減することが可能となる。
また、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、第３の加工溝形成ステップ１０２３の実施後に、第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４上ではレーザビーム３１の照射を停止させる第４の加工溝形成ステップ１０２４を実施するので、第２分割予定ライン５の加工溝交差部１４の全ての角のデブリ１６を除去することができる。
その結果、実施形態２に係るデバイスチップの製造方法は、より一層加工品質の向上が可能になるという効果を奏する。
〔変形例〕
変形例に係るデバイスチップの製造方法を図面に基づいて説明する。図１５は、実施形態１及び実施形態２の変形例に係るデバイスチップの製造方法のマスク形成ステップの第１の加工溝形成ステップを模式的に示す被加工物の要部の平面図である。なお。図１５は、実施形態１及び実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
変形例に係るデバイスチップの製造方法は、第１の加工溝形成ステップ１０２１において、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とを、図１５に示すように、保護膜２５の未加工部１５が加工溝交差部１４上に位置し、未加工部１５の幅１５１が第２分割予定ライン５に形成される加工溝１３の幅１３１よりも広くなるように算出し、第１分割予定ライン４に加工溝交差部１４上に位置し幅１５１が第２分割予定ライン５に形成される加工溝１３の幅１３１よりも広い未加工部１５を形成する事以外、実施形態１及び実施形態２と同じである。なお、この場合、実施形態２の第４の加工溝形成ステップ１０２４では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、レーザビーム３１を照射する位置とレーザビーム３１の照射を停止する位置とを実施形態１の第１の加工溝形成ステップ１０２１と同様に算出して第２分割予定ライン５に加工溝１３を形成する。
このために、変形例に係るデバイスチップの製造方法は、第３の加工溝形成ステップ１０２３では、レーザ加工装置３０の制御ユニットが、第２の加工溝形成ステップ１０２２において生じたデブリ１６と、第１の加工溝形成ステップ１０２１および第２の加工溝形成ステップ１０２２において保護膜２５の加工されなかった（未加工の）未加工部１５とを除去することとなる。
変形例に係るデバイスチップの製造方法は、マスク形成ステップ１０２の第１の加工溝形成ステップ１０２１において、第１分割予定ライン４の交差部１２に形成される加工溝交差部１４上ではレーザビーム３１の照射を停止させるので、実施形態１及び実施形態２と同様に、加工品質の向上が可能になるという効果を奏する。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、実施形態１では、マスク形成ステップ１０２において、第１の加工溝形成ステップ１０２１を実施した後、第２の加工溝形成ステップ１０２２を実施しているが、本発明では、第２の加工溝形成ステップ１０２２を実施した後、第１の加工溝形成ステップ１０２１を実施しても良い。
また、本発明では、分割ステップ１０３では、基板２に対して吸収性を有する波長を有するレーザビーム３１を加工溝１３内で露出する基板２に照射するアブレーション加工により被加工物１を個々のデバイスチップ８に分割しても良く、切削ブレードを加工溝１３内で露出する基板２に切り込ませる切削加工により被加工物１を個々のデバイスチップ８に分割しても良い。
また、本発明では、被加工物１の表面３に保護膜２５を形成してマスク２６を形成しても良い。また、本発明では、第１の加工溝形成ステップ１０２１、第２の加工溝形成ステップ１０２２、第３の加工溝形成ステップ１０２３及び第４の加工溝形成ステップ１０２４において、基板２にはアブレーション加工を施さず、保護膜２５のみを除去してもよい。即ち、本発明では、第１の加工溝形成ステップ１０２１、第２の加工溝形成ステップ１０２２、第３の加工溝形成ステップ１０２３及び第４の加工溝形成ステップ１０２４において、保護膜２５を加工するが基板２を加工しない加工条件（パワー密度）にしてもよい。
１ 被加工物
４ 第１分割予定ライン
５ 第２分割予定ライン
６ デバイス
８ デバイスチップ
９ 裏面（一方の面）
１２ 交差部
１３ 加工溝（開口）
１５ 未加工部
１６ デブリ
２５ 保護膜
２６ マスク
３１ レーザビーム
１０１ 保護膜形成ステップ
１０２ マスク形成ステップ
１０３ 分割ステップ
１０２１ 第１の加工溝形成ステップ
１０２２ 第２の加工溝形成ステップ
１０２３ 第３の加工溝形成ステップ
１０２４ 第４の加工溝形成ステップ

Claims (3)

  1. 格子状に形成された複数の第１分割予定ラインと該第１分割予定ラインに交差する第２分割予定ラインとによって区画された各領域にそれぞれデバイスが形成さ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、
    該被加工物の一方の面に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
    該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインおよび該第２分割予定ラインに沿って照射して該保護膜を開口しマスクを形成するマスク形成ステップと、
    該マスク形成ステップを実施した後、該被加工物を個々のデバイスチップへと分割する分割ステップと、を備え、
    該マスク形成ステップは、
    該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインに沿って照射し、該第２分割予定ラインとの交差部を除いて第１分割予定ラインに沿った加工溝を形成する第１の加工溝形成ステップと、
    該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第２分割予定ラインに沿って照射して該第２分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第２の加工溝形成ステップと、
    該第１の加工溝形成ステップおよび該第２の加工溝形成ステップを実施した後、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第１分割予定ラインに沿って照射して、該第１分割予定ラインに沿って連続した加工溝を形成する第３の加工溝形成ステップと、を備え、
    該第３の加工溝形成ステップでは、
    該第２の加工溝形成ステップで生じたデブリを除去することを特徴とする、デバイスチップの製造方法。
  2. 該第３の加工溝形成ステップを実施した後、該被加工物に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該第２分割予定ラインに沿って照射して、該第１分割予定ラインとの交差部を除いて該第２分割予定ラインに沿った加工溝を形成する第４の加工溝形成ステップを実施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. 該第３の加工溝形成ステップでは、
    該第１の加工溝形成ステップおよび該第２の加工溝形成ステップにおいて加工されなかった未加工部を除去することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のデバイスチップの製造方法。
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