JP2024027848A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ダメージを残しにくいウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハ１００の機能層１２３にレーザ光線を照射して第１の加工溝１１４を形成した後、機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０を、プラズマエッチングによって除去している（機能層ダメージ除去ステップ）。これにより、レーザ光線の照射によって形成されたダメージを、機能層１２３にから良好に除去することができる。したがって、ウェーハ１００が分割されて形成されるチップ１１６の抗折強度を高めることができる。【選択図】図９

Description

本発明は、機能層を備えるウェーハの加工方法に関する。
Ｓｉ基板などの基材層の表面に、窒化膜、酸化膜およびポリイミド膜などのｌｏｗ－ｋ膜や、デバイス、配線などが積層された機能層が形成されたウェーハがある。このようなウェーハの機能層に、分割予定ラインに沿って加工溝を形成する際、切削ブレードを用いると、加工負荷が高くなり、膜剥がれが生じやすくなる。このため、特許文献１に記載のように、レーザ光線を機能層に照射してレーザ加工溝を形成することが一般的である。
特開２００５－０６４２３１号公報 特開２０２１－０３４６３５号公報
しかし、レーザ光線を照射して機能層を加工する際に、熱の影響により、機能層にダメージが生じてしまう可能性がある。
従来、Ｓｉなどの基材層については、レーザ加工によるダメージを除去する方法が開発されている。しかし、近年では、機能層が厚くなってきており、今までは着目されていなかった機能層のダメージが、ウェーハをチップに分割した際のチップの抗折強度に影響を与えることが判明した。
本発明の目的は、ダメージを残しにくいウェーハの加工方法を提供する事である。
本発明の加工方法（本加工方法）は、基材層に機能層が積層されたウェーハを加工する加工方法であって、該機能層にレーザ光線を照射し、第１の加工溝を形成する機能層加工ステップと、該機能層加工ステップの実施後、該第１の加工溝の表面をプラズマエッチングして該機能層加工ステップによって形成されたダメージを除去する機能層ダメージ除去ステップと、を備える事を特徴とする。
本加工方法では、該機能層が保護膜によって被覆されていてもよく、該機能層加工ステップは、該レーザ光線によって該第１の加工溝の縁を被覆している該保護膜を除去し、該機能層を露出させるように実施されてもよい。
本加工方法は、該基材層に第２の加工溝を形成する基材層加工ステップをさらに備えてもよい。
本加工方法では、該基材層加工ステップは、該基材層にレーザ光線を照射することによって、該第２の加工溝を形成することを含んでもよく、本加工方法は、該基材層加工ステップの実施後に、該基材層に形成された該第２の加工溝の表面をプラズマエッチングして、該基材層加工ステップによって形成されたダメージを除去する基材層ダメージ除去ステップをさらに備えてもよい。
本加工方法では、該基材層加工ステップは、該基材層にレーザ光線を照射することによって、該第２の加工溝を形成することを含んでもよく、本加工方法は、該基材層加工ステップの実施後、かつ、該機能層ダメージ除去ステップの実施前に、該基材層加工ステップで用いたレーザ光線よりも弱い出力のレーザ光線を、該第１の加工溝および該第２の加工溝の少なくともいずれかに照射し、これらの溝に付着した加工屑を昇華させ除去する加工屑除去ステップをさらに備えてもよい。
本加工方法では、ウェーハの機能層にレーザ光線を照射して第１の加工溝を形成した後、機能層に生じたダメージを、プラズマエッチングによって除去している。これにより、レーザ光線の照射によって形成されたダメージを、機能層にから良好に除去することができる。したがって、ウェーハが分割されて形成されるチップの抗折強度を高めることができる。
ウェーハを含むワークセットを示す斜視図である。 加工システムの構成を示すブロック図である。 レーザ加工装置の構成を示す斜視図である。 プラズマ処理装置の構成を示す説明図である。 洗浄装置の構成を示す説明図である。 ウェーハの構造を示す説明図である。 保護膜形成ステップを示す説明図である。 レーザ加工装置によるレーザ照射を示す説明図である。 図９（ａ）～（ｄ）は、実施形態１にかかる加工方法を示す説明図である。 研削装置の構成を示す説明図である。 図１１（ａ）～（ｆ）は、実施形態２にかかる加工方法を示す説明図である。 図１２（ａ）～（ｃ）は、実施形態２にかかる他の加工方法を示す説明図である。 図１３（ａ）～（ｅ）は、実施形態３にかかる加工方法を示す説明図である。
〔実施形態１〕
本実施形態では、被加工物として、図１に示すようなウェーハ１００が用いられる。ウェーハ１００は、円形状を有し、表面に、第１の方向に延びる複数の第１分割予定ライン１０３、および、第１の方向に直交する第２の方向に延びる複数の第２分割予定ライン１０４が形成されている。これら第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４によって区画された各領域には、たとえば、図示しないデバイスが形成されている。
本実施形態では、ウェーハ１００は、図１に示すように、ワークセット１１０の状態で取り扱われる。ワークセット１１０は、ウェーハ１００を収容可能な開口１１２を有する環状フレーム１１１と、環状フレーム１１１の開口１１２に位置づけられたウェーハ１００とを、ダイシングテープ１１３によって一体化させることによって形成されている。
本実施形態では、ウェーハ１００は、このようなワークセット１１０の状態で、図２に示す加工システム１において加工される。
図２に示す加工システム１は、ウェーハ１００を加工するシステムであり、ウェーハ１００をレーザ加工するレーザ加工装置２、ウェーハ１００をプラズマエッチングするプラズマ処理装置４、ウェーハ１００を洗浄する洗浄装置５、これらの間でウェーハ１００を搬送する搬送装置６、および、これらの装置を制御する制御部７を備えている。
まず、レーザ加工装置２の構成について説明する。図３に示すように、レーザ加工装置２は、直方体状の基台５１、および、基台５１の一端に立設された立壁部５２を備えている。
基台５１の上面には、保持テーブル５６を備えた保持部５５、保持テーブル５６を割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構６０、および、保持テーブル５６を加工送り方向であるＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構７０を備えている。保持テーブル５６は、ウェーハ１００を保持するための保持面５７を備えている。
Ｙ軸移動機構６０は、保持テーブル５６を、レーザ光線照射機構８０に対して、保持面５７に平行なＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸移動機構６０は、Ｙ軸方向に延びる一対のガイドレール６３、ガイドレール６３に載置されたＹ軸テーブル６４、ガイドレール６３と平行に延びるボールネジ６５、および、ボールネジ６５を回転させる駆動モータ６６を含んでいる。
一対のガイドレール６３は、Ｙ軸方向に平行に、基台５１の上面に配置されている。Ｙ軸テーブル６４は、一対のガイドレール６３上に、これらのガイドレール６３に沿ってスライド可能に設置されている。Ｙ軸テーブル６４上には、Ｘ軸移動機構７０および保持部５５が載置されている。
ボールネジ６５は、Ｙ軸テーブル６４に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。駆動モータ６６は、ボールネジ６５の一端部に連結されており、ボールネジ６５を回転駆動する。ボールネジ６５が回転駆動されることで、Ｙ軸テーブル６４、Ｘ軸移動機構７０および保持部５５が、ガイドレール６３に沿って、Ｙ軸方向に移動する。
Ｘ軸移動機構７０は、保持テーブル５６を、レーザ光線照射機構８０に対して、保持面５７に平行なＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸移動機構７０は、Ｘ軸方向に延びる一対のガイドレール７１、ガイドレール７１上に載置されたＸ軸テーブル７２、ガイドレール７１と平行に延びるボールネジ７３、および、ボールネジ７３を回転させる駆動モータ７５を備えている。
一対のガイドレール７１は、Ｘ軸方向に平行に、Ｙ軸テーブル６４の上面に配置されている。Ｘ軸テーブル７２は、一対のガイドレール７１上に、これらのガイドレール７１に沿ってスライド可能に設置されている。Ｘ軸テーブル７２上には、保持部５５が載置されている。
ボールネジ７３は、Ｘ軸テーブル７２に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。駆動モータ７５は、ボールネジ７３の一端部に連結されており、ボールネジ７３を回転駆動する。ボールネジ７３が回転駆動されることで、Ｘ軸テーブル７２および保持部５５が、ガイドレール７１に沿って、加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動する。
保持部５５は、ウェーハ１００を保持するために用いられる。本実施形態では、ウェーハ１００は、図１に示したワークセット１１０として、保持部５５に保持される。
保持部５５は、ウェーハ１００を保持する保持テーブル５６、保持テーブル５６の周囲に設けられた４つのクランプ部５８、および、保持テーブル５６を支持してＸＹ平面内で回転させるθテーブル５９を有している。
保持テーブル５６は、ウェーハ１００を保持するための部材であり、円板状に形成されている。保持テーブル５６は、ポーラス材からなる保持面５７を備えている。この保持面５７は、図示しない吸引源に連通可能である。保持テーブル５６は、この保持面５７によって、ワークセット１１０におけるウェーハ１００を吸引保持する。
保持テーブル５６の周囲に設けられた４つのクランプ部５８は、保持テーブル５６に保持されているウェーハ１００の周囲の環状フレーム１１１を、四方から挟持固定する。
レーザ加工装置２の立壁部５２の前面には、レーザ光線照射機構８０が設けられている。
レーザ光線照射機構８０は、保持テーブル５６に保持されたウェーハ１００にレーザ光線を照射する。レーザ光線照射機構８０は、ウェーハ１００にレーザ光線を照射する加工ヘッド（集光器）８１、ウェーハ１００を撮像するカメラ８２、加工ヘッド８１およびカメラ８２を支持するアーム部８３、および、アーム部８３をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構８５を有している。
Ｚ軸移動機構８５は、Ｚ軸方向に延びる一対のガイドレール８６、ガイドレール８６に取り付けられたＺ軸テーブル８９、ガイドレール８６と平行に延びるボールネジ８７、および、ボールネジ８７を回転させる駆動モータ８８を備えている。
一対のガイドレール８６は、Ｚ軸方向に平行に、立壁部５２の前面に配置されている。Ｚ軸テーブル８９は、一対のガイドレール８６上に、これらのガイドレール８６に沿ってスライド可能に設置されている。Ｚ軸テーブル８９上には、アーム部８３が取り付けられている。
ボールネジ８７は、Ｚ軸テーブル８９に設けられたナット部（図示せず）に螺合されている。駆動モータ８８は、ボールネジ８７の一端部に連結されており、ボールネジ８７を回転駆動する。ボールネジ８７が回転駆動されることで、Ｚ軸テーブル８９およびアーム部８３が、ガイドレール８６に沿って、Ｚ軸方向に移動する。
アーム部８３は、Ｚ軸テーブル８９に、－Ｙ方向に突出するように取り付けられている。加工ヘッド８１は、保持部５５の保持テーブル５６に対向するように、アーム部８３の先端に支持されている。
アーム部８３および加工ヘッド８１の内部には、レーザ光線発振器および集光レンズ等の、レーザ光線照射機構８０の光学系（図示せず）が配設されている。レーザ光線照射機構８０は、これらの光学系を用いて生成されたレーザ光線を、加工ヘッド８１の下端から、保持テーブル５６に保持されているウェーハ１００に向けて照射するように構成されている。
次に、プラズマ処理装置４の構成について説明する。図４に示すように、プラズマ処理装置４は、内部に処理空間を有するチャンバー（プラズマ処理チャンバー）１０を備えている。チャンバー１０は、たとえば、導電性の金属材料から形成されており、接地されている。
チャンバー１０の側壁の一部には、ウェーハ１００を内部に搬出入するための搬出入口１１が設けられている。チャンバー１０の側壁の外側には、搬出入口１１を閉じるためのスライド移動式のドア１２が設けられている。
ドア１２には、エアシリンダ等からなる開閉ユニット（図示せず）が設けられている。開閉ユニットは、たとえば、ドア１２を上下方向にスライド移動させることで、搬出入口１１を開閉する。
搬出入口１１とは反対側に位置するチャンバー１０の側壁の底部側には、排気口１３が設けられている。この排気口１３には、排気筒１４を介して排気ユニット１５が接続されている。排気ユニット１５は、流路の一端が排気筒１４に接続された電磁弁等の排気用バルブ１６と、排気用バルブ１６の流路の他端に接続された排気ポンプ１７とを含む。プラズマ処理装置４では、ウェーハ１００をプラズマ化したガスでエッチングする際、排気ユニット１５を用いて、チャンバー１０内を所定の圧力に減圧する。
チャンバー１０内の処理空間には、ウェーハ１００を保持するためのテーブルベース２０が設けられている。テーブルベース２０は、金属等の導電性材料で形成された円盤部２１と、円盤部２１の下面中央から下方に延びる柱部２２とを有する。
円盤部２１の上面側には、ウェーハ１００を保持するための静電チャック（図示せず）が設けられている。円盤部２１にウェーハ１００が載置された状態で、静電チャックに電圧が印加されると、静電チャックとウェーハ１００との間に静電気力が発生する。これにより、円盤部２１は、ウェーハ１００を保持することができる。
なお、本実施形態では、ウェーハ１００は、ワークセット１１０の形態で円盤部２１に保持される（図４では、環状フレーム１１１等の描画を省略している）。このために、円盤部２１は、ワークセット１１０の環状フレーム１１１を挟持固定するクランプ部（図示せず）を有している。なお、ウェーハ１００は、ワークセット１１０から取り外された状態で円盤部２１に保持されてもよい
また、円盤部２１には、静電チャックの複数の電極とは電気的に分離された態様で、高周波電圧が印加されるバイアス用電極２５が設けられている。バイアス用電極２５には、高周波電圧印加ユニット２６が接続されている。
高周波電圧印加ユニット２６は、たとえば、高周波電圧をバイアス用電極２５に印加可能な高周波電源２７と、バイアス用電極２５と高周波電源２７との間に設けられた直流カット用のブロッキングコンデンサ２８とを含む。
テーブルベース２０の上方におけるチャンバー１０の内部には、金属で形成されたプラズマ拡散部材３０が設けられている。プラズマ拡散部材３０は、メッシュ状の領域を有し、このメッシュ状の領域は、チャンバー１０の内の処理空間を、上方側の第１領域１０ａと、下方側の第２領域１０ｂとに区画している。
プラズマ拡散部材３０におけるメッシュ状の領域には、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとを空間的に接続する複数の貫通開口が形成されている。したがって、プラズマ拡散部材３０は、たとえば、第１領域１０ａに供給されたプラズマ化（すなわち、ラジカル化、イオン化等）したガスを、分散させて第２領域１０ｂへ供給する機能を有する。
チャンバー１０の上壁には、ガス導入口１９が設けられている。ガス導入口１９には、チャンバー１０の上壁から突出する態様で、略円筒状の導入筒３２が接続されている。なお、導入筒３２は、チャンバー１０の処理空間と接続されているが、チャンバー１０の外部に位置している。導入筒３２は、マイクロ波を透過する材質（サファイア、水晶、セラミックス等）から形成されている。
導入筒３２の上方には、ガス供給ユニット３５が設けられている。ガス供給ユニット３５は、不活性ガス供給源３５１を有する。不活性ガス供給源３５１は、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを有する。
不活性ガス供給源３５１は、ガス供給ユニット３５に設けられた第１バルブ３６１および第１の流量コントローラー（図示せず）等を介して、導入筒３２に接続されている。不活性ガスは、たとえば、他のガスを運ぶためのキャリアガスとして利用される。ただし、不活性ガスは、放電を安定させる目的で利用されることもある。
ガス供給ユニット３５は、さらに、フッ素系ガス供給源３５２を有する。フッ素系ガス供給源３５２は、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）、オクタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ８）等のフッ素系ガスを有する。
フッ素系ガス供給源３５２は、ガス供給ユニット３５に設けられた第２バルブ３６２および第２の流量コントローラー（図示せず）等を介して、導入筒３２に接続されている。フッ素系ガスは、たとえば、ウェーハ１００をエッチングするために使用されるガスである。
ガス供給ユニット３５は、さらに、酸素（Ｏ２）ガスを有する酸素ガス供給源３５３を含む。酸素ガス供給源３５３は、ガス供給ユニット３５に設けられた第３バルブ３６３および第３の流量コントローラー（図示せず）等を介して、導入筒３２に接続されている。
酸素ガスは、たとえば、ウェーハ１００のエッチングレートを制御するために使用される。フッ素含有ガス分子が酸化される過程で、エッチングに寄与するフッ素原子の活性種（フッ素ラジカル、フッ素イオン等）が生成されることにより、ウェーハ１００のエッチングレートが上昇する場合がある。
第１、第２および第３の流量コントローラーを調節することにより、ガス供給ユニット３５から、複数の種類のガスが、所定の流量で導入筒３２へ供給される。なお、ガス供給源の数、ガスの種類、および各ガスの流量は、ウェーハ１００の種類等に応じて適宜変更される。
導入筒３２の側部には、導入筒３２を囲む態様で、金属等の導電性材料で形成された筐体を含むアプリケーター３３が設けられている。アプリケーター３３の筐体は、たとえば、マグネトロン等の高周波発生源で発生したマイクロ波を導入筒３２に照射するための導波管を含む。
マイクロ波は、周波数が３００ＭＨｚ以上３００ＧＨｚ以下（たとえば２．４５ＧＨｚ）の電磁波である。アプリケーター３３の導波管を介して導入筒３２を流れる複数の種類のガスにマイクロ波を照射することで、ガス供給ユニット３５から供給されるガスがプラズマ化される。
プラズマ化したガスは、ガス導入口１９からチャンバー１０内の処理空間の第１領域１０ａへ供給され、さらに、プラズマ拡散部材３０を介して処理空間の第２領域１０ｂへ供給される。この場合、円盤部２１に保持されているウェーハ１００は、チャンバー１０の外でプラズマ化したガスである第１プラズマ３７でエッチングされる（リモートプラズマエッチング）。
ただし、ガス供給ユニット３５から供給されるガスにマイクロ波を照射しない（すなわち、アプリケーター３３がオフ状態である）場合、ガス導入口１９からは、プラズマ化していないガスが、処理空間の第１領域１０ａへ供給される。
この場合、バイアス用電極２５に接続された高周波電圧印加ユニット２６を動作させることにより、ガス導入口１９から供給されたガスが、チャンバー１０内でプラズマ化される。したがって、この場合、円盤部２１に保持されているウェーハ１００は、チャンバー１０内でプラズマ化したガスである第２プラズマ３８によってエッチングされる（ダイレクトプラズマエッチング）。
このような構成を有するプラズマ処理装置は、たとえば特許文献２に記載されている。
次に、洗浄装置５の構成について説明する。図５に示すように、洗浄装置５は、ワークセット１１０を保持する保持部４０を有している。保持部４０は、ウェーハ１００を保持するスピンナテーブル４１、スピンナテーブル４１の周囲に設けられた複数のクランプ部４２、および、スピンナテーブル４１を支持してＸＹ平面内で回転させるスピンドル４３を有している。
スピンナテーブル４１は、ウェーハ１００を保持するための部材であり、ポーラス材からなる保持面４４を備えている。この保持面４４は、図示しない吸引源に連通可能である。スピンナテーブル４１は、この保持面４４によって、ワークセット１１０におけるウェーハ１００を吸引保持する。複数（たとえば４つ）のクランプ部４２は、スピンナテーブル４１に保持されているウェーハ１００の周囲の環状フレーム１１１を挟持固定する。
洗浄装置５は、さらに、スピンナテーブル４１に保持されたウェーハ１００に洗浄水を噴射する洗浄水噴射装置４５を備えている。洗浄水噴射装置４５は、スピンナテーブル４１の上方において旋回可能な水供給パイプ４６、水供給パイプ４６の先端に取り付けられたノズル４８、および、水供給パイプ４６の後端側に配された回転可能な旋回シャフト４７を備えている。ノズル４８は、図示しない洗浄水供給源に接続されている。洗浄水は、たとえば純水である。
洗浄装置５では、旋回シャフト４７の回転（矢印５０２）にともなって、水供給パイプ４６が旋回されることにより、水供給パイプ４６の先端に配設されたノズル４８が、回転するスピンナテーブル４１に保持されているウェーハ１００の上を、洗浄水Ｗを噴射しながら移動することが可能となっている。このような洗浄水Ｗの噴射により、スピンナテーブル４１に保持されているウェーハ１００の全面が洗浄される。
図２に示した搬送装置６は、たとえば、ロボットハンド等の保持部材（図示せず）によって、ウェーハ１００を含むワークセット１１０を保持することが可能である。搬送装置６は、たとえば、図示しない収容部に対してワークセット１１０を搬出および搬入すること、および、ワークセット１１０を、レーザ加工装置２、プラズマ処理装置４および洗浄装置５の間で搬送することが可能である。なお、搬送装置６を用いることなく、作業者が、ワークセット１１０の搬送を実施してもよい。
制御部７は、制御プログラムに従って演算処理を行うＣＰＵ、および、メモリ等の記憶媒体等を備えている。制御部７は、加工システム１の各部材を制御して、ウェーハ１００の加工を実施する。
以下に、制御部７によって制御される、加工システム１におけるウェーハ１００の加工方法について説明する。
まず、ウェーハ１００の構造について説明する。図６に示すように、ウェーハ１００は、ダイシングテープ１１３側から順に、接着フィルムであるＤＡＦ（Die Attach Film）１２１、ウェーハ１００の本体である基材層１２２、および機能層１２３が、この順に積層されることで形成されている。
基材層１２２は、たとえばシリコンからなる。機能層１２３は、たとえば、窒化膜、酸化膜、ポリイミド膜などのｌｏｗ－ｋ膜（低誘電膜）、デバイスおよび／または配線層などを含む層である。本実施形態では、機能層１２３の上面に、テストパターンであるＴＥＧ（test elementary group）１２４が設けられている。
このように、本実施形態にかかる加工方法は、基材層１２２に機能層１２３が積層されたウェーハ１００を加工する方法である。
なお、ウェーハ１００は、ＴＥＧ１２４を有していなくてもよい。また、ウェーハ１００は、ＤＡＦ１２１を有さないダイシングテープ１１３に固定されていても良い。
［保護膜形成ステップ（ウェーハ準備ステップ）］
本実施形態では、まず、図示しない保護膜形成装置により、図７に示すように、ウェーハ１００における機能層１２３の表面に、水溶性樹脂からなる保護膜１３０が形成される。これにより、機能層１２３が、保護膜１３０によって被覆される。保護膜１３０は、たとえば、加工中に発生するデブリから機能層１２３を保護する機能を有する。
［機能層加工ステップ］
ウェーハ１００に保護膜１３０が形成された後、機能層加工ステップが実施される。このステップでは、ウェーハ１００の機能層１２３層にレーザ光線を照射し、第１の加工溝を形成する。加工溝形成ステップは、以下の保持工程およびレーザ光線照射工程を含んでいる。
［保持工程］
この工程では、搬送装置６あるいは作業者によって、図１に示したワークセット１１０のウェーハ１００が、ダイシングテープ１１３を介して、図３に示したレーザ加工装置２における保持部５５の保持テーブル５６に載置される。さらに、保持部５５のクランプ部５８によって、ワークセット１１０の環状フレーム１１１が支持される。この状態で、制御部７が、図示しない吸引源に保持テーブル５６の保持面５７を連通させることにより、保持面５７によってウェーハ１００を吸引保持する。このようにして、ウェーハ１００を含むワークセット１１０が、保護膜１３０側が上向きとなるように、保持部５５によって保持される。
［レーザ光線照射工程］
この工程では、複数の第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４（図１参照）に沿って、ウェーハ１００の機能層１２３にレーザ光線を照射して、第１の加工溝を形成する。
具体的には、まず、制御部７が、図３に示した保持部５５のθテーブル５９を制御して、保持テーブル５６の保持面５７に保持されているウェーハ１００の第１分割予定ライン１０３がＸ軸方向に平行となるように、保持テーブル５６を回転させる。その後、制御部７は、Ｘ軸移動機構７０を制御して、保持部５５を、レーザ光線照射機構８０の加工ヘッド８１の下方の所定の照射開始位置に配置する。
さらに、制御部７は、Ｙ軸移動機構６０を制御して、加工ヘッド８１の下方に、ウェーハ１００における１つの第１分割予定ライン１０３を配置する。また、制御部７は、レーザ光線照射機構８０のＺ軸移動機構８５を制御して、加工ヘッド８１の高さを、適切に調整する。
この状態で、制御部７は、図８に示すように、レーザ光線照射機構８０の光学系を制御してレーザ光線を生成し、加工ヘッド８１から下方にレーザ光線４０１を照射するとともに、Ｘ軸移動機構７０（図３参照）を制御して、ワークセット１１０を保持している保持部５５を、矢印５０１に示すように、Ｘ軸方向に移動させる。これにより、加工ヘッド８１から出力されるレーザ光線４０１が、１つの第１分割予定ライン１０３に沿って照射される。この工程では、レーザ光線照射機構８０から照射されるレーザ光線４０１の波長は、ウェーハ１００の機能層１２３に対して吸収性を有する波長である。
このようなレーザ光線４０１の照射により、ウェーハ１００に、図９（ａ）に示すように、第１分割予定ライン１０３に沿う加工溝（切削溝）である第１の加工溝１１４が形成される。この工程では、第１の加工溝１１４は、機能層１２３を切断して基材層１２２に達する深さとなるように形成される。
その後、制御部７は、レーザ光線４０１の照射を停止するとともに、Ｘ軸移動機構７０を制御して、保持部５５を照射開始位置に戻す。そして、制御部７は、Ｙ軸移動機構６０を制御して、加工ヘッド８１の下方に他の第１分割予定ライン１０３を配置する。そして、制御部７は、この第１分割予定ライン１０３に沿って、レーザ光線４０１を照射して第１の加工溝１１４を形成する。
このようにして、制御部７は、ウェーハ１００における全ての第１分割予定ライン１０３に沿って、レーザ光線４０１を照射して第１の加工溝１１４を形成する。
次に、制御部７は、図４に示した保持部５５のθテーブル５９を制御して、保持テーブル５６の保持面５７に保持されているウェーハ１００の第２分割予定ライン１０４がＸ軸方向に平行となるように、保持テーブル５６を回転させる。
その後、制御部７は、第１分割予定ライン１０３に沿ったレーザ照射と同様に、Ｙ軸移動機構６０、Ｘ軸移動機構７０およびレーザ光線照射機構８０を制御して、全ての第２分割予定ライン１０４に沿って、レーザ光線４０１を照射して、図９（ａ）に示す第１の加工溝１１４を形成する。
なお、この工程では、第１の加工溝１１４の縁（上面）を覆う保護膜１３０がレーザ光線の熱により除去されるように、レーザ光線４０１が照射される。これにより、図９（ａ）に示すように、機能層１２３の露出領域１３９を、第１の加工溝１１４の表面に形成することができる。
このように、機能層加工ステップは、レーザ光線４０１によって第１の加工溝１１４の縁を被覆している保護膜１３０を除去し、機能層１２３を露出させるように実施される。これは、たとえば、レーザ光線４０１の出力を調整することで実現される。
また、この工程では、図９（ａ）に示すように、レーザ光線の熱により、機能層１２４に、ダメージを受けた領域である第１ダメージ領域１４０が生じる。レーザ光線による熱は上昇するため、第１ダメージ領域１４０は、表面付近に生じやすい。ただし、ウェーハ１００によっては、第１ダメージ領域１４０は、第１の加工溝１１４の周辺に全体的に形成される場合もある。
なお、本実施形態では、上述したように、第１の加工溝１１４の表面に機能層１２３の露出領域１３９が形成されている。このため、機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０が露出されている。
［機能層ダメージ除去ステップ］
このステップでは、機能層加工ステップにおいて機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０を除去する。すなわち、機能層加工ステップの実施後、第１の加工溝１１４の表面をプラズマエッチングして、機能層加工ステップによって形成されたダメージである第１ダメージ領域１４０を除去する。
具体的には、まず、搬送装置６あるいは作業者によって、ウェーハ１００を含むワークセット１１０が、図４に示したプラズマ処理装置４に搬送される。そして、テーブルベース２０の円盤部２１上に、ウェーハ１００の保護膜１３０側が上向きとなるように、ワークセット１１０が載置される。
その後、ドア１２が閉じられて、制御部７が、円盤部２１の静電チャックに電圧を印加する。これにより、ウェーハ１００を含むワークセット１１０が、円盤部２１に保持される。その後、制御部７は、排気ユニット１５によってチャンバー１０内の処理空間を、所定の圧力（たとえば、５０Ｐａ）に減圧する。
次いで、制御部７は、ガス供給ユニット３５を制御して、ガス供給ユニット３５からチャンバー１０の処理空間に、所定のエッチングガスを供給する。このエッチングガスは、ＣＦ４、アルゴン、Ｃ４Ｆ８および酸素の少なくともいずれかを含むガスであり、機能層１２３の第１ダメージ領域１４０を除去することに適したプラズマを発生することの可能なエッチングガス（第１エッチングガス）である。
さらに、制御部７は、高周波電圧印加ユニット２６を動作させて、第１エッチングガスをプラズマ化する。これにより、ウェーハ１００が、第２プラズマ３８によってプラズマエッチング（ダイレクトプラズマエッチング）される。
これにより、ウェーハ１００の機能層１２３における第１の加工溝１１４の表面がプラズマエッチングされて、図９（ｂ）に示すように、機能層１２３に形成された第１ダメージ領域１４０が除去される。なお、第１の加工溝１１４の表面は、第１の加工溝１１４の側面および上面を含む。
なお、この際、制御部７は、ダイレクトプラズマエッチングに代えて、アプリケーター３３およびプラズマ拡散部材３０を用いて第１エッチングガスをプラズマ化することにより、第１プラズマ３７によるリモートプラズマエッチングを実施してもよい。
［基材層加工ステップ］
このステップでは、ウェーハ１００の基材層１２２に、第２の加工溝を形成する。基材層加工ステップは、機能層加工ステップと同様に、以下の保持工程およびレーザ光線照射工程を含んでいる。
［保持工程］
この工程では、上述した機能層加工ステップの保持工程と同様に、搬送装置６あるいは作業者によって、ウェーハ１００を含むワークセット１１０が、図３に示したレーザ加工装置２における保持部５５の保持テーブル５６に載置される。そして、制御部７の制御により、ウェーハ１００の保護膜１３０側が上向きとなるように、ワークセット１１０が保持部５５によって保持される。
［レーザ光線照射工程］
この工程では、第１の加工溝１１４に沿って、ウェーハ１００の基材層１２２にレーザ光線を照射して、図９（ｃ）に示すような第２の加工溝１１５を形成する。
ウェーハ１００の機能層１２３には、複数の第１の加工溝１１４が格子状に形成されている。制御部７は、上述した機能層加工ステップのレーザ光線照射工程と同様に、θテーブル５９、Ｚ軸移動機構８５、Ｙ軸移動機構６０、Ｘ軸移動機構７０およびレーザ光線照射機構８０を制御して、全ての第１の加工溝１１４に沿ってレーザ光線を照射して、図９（ｃ）に示す第２の加工溝１１５を形成する。
この工程において照射されるレーザ光線の波長は、ウェーハ１００の基材層１２２に対して吸収性を有する波長である。また、この工程では、第２の加工溝１１５は、基材層１２２およびＤＡＦ１２１を切断する深さ、すなわち、ウェーハ１００を分割する深さとなるように形成される。したがって、この工程により、ウェーハ１００が分割され、複数のチップ１１６が製造される。なお、ＤＡＦ１２１は、基材層加工ステップによって分割されず、後工程でダイシングテープ１１３を拡張することで分割されてもよい。また、ＤＡＦ１２１を有さない場合、ダイシングテープ１１３に切り込む深さに第２の加工溝１１５が形成され、ウエーハ１００が分割されて複数のチップ１１６が製造される。
［保護膜洗浄ステップ］
このステップでは、ウェーハ１００から保護膜１３０を除去する。具体的には、搬送装置６あるいは作業者によって、ウェーハ１００を含むワークセット１１０が、図５に示した洗浄装置５に搬送されて、保護膜１３０側が上向きとなるように、保持部４０のスピンナテーブル４１に載置される。
その後、制御部７は、保持部４０のクランプ部４２によってワークセット１１０の環状フレーム１１１を支持するとともに、スピンナテーブル４１によってウェーハ１００を吸引保持する。
さらに、制御部７は、スピンドル４３によってスピンナテーブル４１を回転させながら、洗浄水噴射装置４５を制御して、スピンナテーブル４１に保持されているウェーハ１００の全面に、洗浄水Ｗを噴射する。これにより、図９（ｄ）に示すように、水溶性樹脂からなる保護膜１３０が、ウェーハ１００から除去される。
以上のように、本実施形態では、ウェーハ１００の機能層１２３にレーザ光線を照射して第１の加工溝１１４を形成した後、機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０を、プラズマエッチングによって除去している（機能層ダメージ除去ステップ）。これにより、レーザ光線の照射によって形成されたダメージを、機能層１２３にから良好に除去することができる。したがって、ウェーハ１００が分割されて形成されるチップ１１６の抗折強度を高めることができる。
なお、保護膜１３０は、プラズマエッチングされにくい。このため、第１の加工溝１１４の縁が保護膜１３０によって被覆されていると、ダメージが除去されにくい。これに関し、本実施形態では、機能層加工ステップで、レーザ光線の加工熱によって第１の加工溝１１４の縁を被覆している保護膜１３０を除去して、機能層１２３の第１ダメージ領域１４０を露出させている。このため、短時間のプラズマエッチングによって、第１ダメージ領域１４０を除去することができる。
なお、本実施形態では、基材層加工ステップにおいて、レーザ加工装置２を用いてレーザ光線によって第２の加工溝１１５を形成している。これに関し、基材層加工ステップでは、図示しない切削装置を用いて、回転する切削ブレードによって第２の加工溝１１５を形成し、ウェーハ１００を分割してチップ１１６を製造してもよいし、プラズマ加工により第２の加工溝１１５を形成してもよい。
また、本実施形態では、基材層加工ステップにおいて、第２の加工溝１１５が、ウェーハ１００を分割する深さとなるように形成されており、このステップにおいて、ウェーハ１００が分割され、複数のチップ１１６が製造される。
これに関し、基材層加工ステップにおいて形成される第２の加工溝１１５は、ウェーハ１００を分割しない深さ、たとえば、ＤＡＦ１２１を切断しない深さに形成されていてもよい。この場合、このような浅い第２の加工溝１１５の形成後、ダイシングテープ１１３を拡張（エキスパンド）することにより、ウェーハ１００を分割してチップ１１６を製造してもよい。
また、このような浅い第２の加工溝１１５が形成される場合、図１０に示した研削装置８を用いて、ウェーハ１００を分割してチップ１１６を製造してもよい。研削装置８は、ウェーハ１００を吸引保持して回転するチャックテーブル９５、および、図示しない昇降機構によってＺ軸方向に昇降可能な研削機構９０を備えている。
研削機構９０は、スピンドル９１と、スピンドル９１を回転させるスピンドルモータ９２と、スピンドル９１の下端に配置されたマウント９３と、マウント９３に装着された研削ホイール９４とを備えている。研削ホイール９４は、ホイール基台９４１と、ホイール基台９４１の下面に環状に配列された略直方体状の複数の研削砥石９４０とを備えている。
研削装置８を用いる場合、第２の加工溝１１５が形成されたウェーハ１００が、たとえば、ワークセット１１０から取り外されて、ＤＡＦ１２１が上向きとなるように、保護テープ１０５を介してチャックテーブル９５に吸引保持される。その後、制御部７が、研削装置８のスピンドル９１およびチャックテーブル９５を回転させながら（矢印５０５、５０６）、研削砥石９４０をウェーハ１００のＤＡＦ１２１に接触させて、ＤＡＦ１２１を研削する。これにより、第２の加工溝１１５が上側に露出して、ウェーハ１００が分割されてチップ１１６が製造される。
また、基材層加工ステップにおいて、基材層１２２に対して透過性を有する波長のレーザ光線を基材層１２２の内部に集光点を位置付けて照射し、その後、研削装置８によってウェーハ１００のＤＡＦ１２１側を研削することで、ウェーハ１００を分割してもよい。
また、基材層加工ステップが、基材層１２２にレーザ光線を照射することによって第２の加工溝１１５を形成することを含む場合、すなわち、基材層加工ステップにおいてレーザ光線により第２の加工溝１１５を形成する場合、基材層１２２に形成された第２の加工溝１１５の表面に、ダメージ領域が形成される場合がある。この場合、基材層ダメージ除去ステップを実施してもよい。この基材層ダメージ除去ステップでは、基材層加工ステップの実施後、すなわち、第２の加工溝１１５の形成後に、機能層ダメージ除去ステップと同様に、プラズマ処理装置４にウェーハ１００を含むワークセット１１０をセットして、基材層１２２に形成された第２の加工溝１１５の表面をプラズマエッチングして、基材層加工ステップによって形成されたダメージ領域を除去する。基材層１２２をもプラズマエッチングしてダメージを除去することで、チップ１１６の抗折強度をさらに高めることが可能となる。
なお、基材層ダメージ除去ステップでは、エッチングガスとして、基材層１２２の第１ダメージ領域１４０を除去することに適したプラズマを発生することの可能なエッチングガス（第２エッチングガス）が用いられる。基材層ダメージ除去ステップでは、たとえば、ヘリウムガス、フッ素系ガス（たとえばＳＦ６）、酸素ガスの少なくともいずれかを含む第２エッチングガスを用いて、リモートプラズマエッチングが実施される。
また、この場合、加工屑除去ステップをさらに実施してもよい。この加工屑除去ステップでは、レーザ加工装置２でのレーザ光線を用いた基材層加工ステップの実施後、基材層ダメージ除去ステップの実施前に、引き続きレーザ加工装置２を用いて、基材層加工ステップで用いたレーザ光線よりも弱い出力のレーザ光線を、第１の加工溝１１４および第２の加工溝１１５の少なくともいずれかに照射し、これらの溝に付着した加工屑を昇華させて除去する。これにより、基材層加工ステップで発生した加工屑を、第１の加工溝１１４および／または第２の加工溝１１５から容易に除去することができる。したがって、基材層ダメージ除去ステップにおけるプラズマエッチングが加工屑によって阻害されることを、良好に抑制することが可能となる。
〔実施形態２〕
本実施形態では、実施形態１に示した加工方法の変形例について説明する。
本実施形態の方法では、まず、実施形態１に示したものと同様の保護膜形成ステップ（ウェーハ準備ステップ）が実施され、その後、以下に示す機能層加工ステップが実施される。
［機能層加工ステップ］
本実施形態における機能層加工ステップでは、制御部７は、レーザ加工装置２を用いて、図１１（ａ）に示すように、ウェーハ１００における第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４の両側に、加工ヘッド８１からレーザ光線を照射する。これにより、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４の両側に、一対の加工予備溝１１７を形成する。加工予備溝１１７は、機能層１２３を切断して基材層１２２に達する深さとなるように形成される。
このような一対の加工予備溝１１７は、機能層１２３を加工する際に、機能層１２３の剥離を防止する防波堤となる。すなわち、加工予備溝１１７は、ウェーハ１００の表面から機能層１２３が剥がされてしまうことを防止することができる。
また、この加工により、機能層１２３に第１ダメージ領域１４０が形成されるとともに、基材層１２２にも、第２ダメージ領域１４１が形成される。
なお、この加工においても、機能層１２３の上面に積層された保護膜１３０が除去された露出領域１３９が形成される。
さらに、本実施形態にかかる機能層加工ステップでは、制御部７は、引き続きレーザ加工装置２を用いて、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、一対の加工予備溝１１７の中心に、レーザ光線を照射する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、第１の加工溝１１４が形成される。なお、このステップにおいて照射されるレーザ光線の波長は、機能層１２３に対して吸収性を有する波長である。
［基材層ダメージ除去ステップ］
このステップでは、機能層加工ステップにおいて基材層１２２に生じた第２ダメージ領域１４１を除去する。すなわち、プラズマ処理装置４にウェーハ１００を含むワークセット１１０がセットされた後、制御部７は、第１の加工溝１１４の表面をプラズマエッチングする。これにより、図１１（ｃ）に示すように、機能層加工ステップによって形成された基材層１２２の第２ダメージ領域１４１が除去される。
この基材層ダメージ除去ステップでは、上述したように、基材層１２２の第１ダメージ領域１４０を除去することに適したプラズマを発生することの可能な第２エッチングガスが用いられる。
［機能層ダメージ除去ステップ］
このステップでは、機能層加工ステップにおいて機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０を除去する。すなわち、制御部７は、引き続きプラズマ処理装置４を用いて、第１の加工溝１１４の表面をプラズマエッチングする。これにより、図１１（ｄ）に示すように、機能層加工ステップによって形成された機能層１２３の第１ダメージ領域１４０が除去される。
この機能層ダメージ除去ステップでは、上述したように、機能層１２３の第１ダメージ領域１４０を除去することに適したプラズマを発生することの可能な第１エッチングガス、たとえば、ＣＦ４、アルゴン、Ｃ４Ｆ８、酸素の少なくともいずれかを含むガスが用いられる。このステップにおいても、基材層１２２に露出領域１３９が形成されているため、第１ダメージ領域１４０がエッチングされやすい。
［基材層加工ステップ］
このステップでは、基材層１２２に第２の加工溝１１５を形成する。具体的には、制御部７は、レーザ加工装置２を用いて、ウェーハ１００における全ての第１の加工溝１１４に沿ってレーザ光線を照射して、図１１（ｅ）に示すように、第２の加工溝１１５を形成する。このステップにおいて照射されるレーザ光線の波長は、基材層１２２に対して吸収性を有する波長である。このステップにより、たとえば、ウェーハ１００が分割されて、複数のチップ１１６が製造される。このステップでは、図示しない切削装置を用いて、回転する切削ブレードによって第２の加工溝１１５を形成してもよいし、プラズマ加工により第２の加工溝１１５を形成してもよい。
［保護膜洗浄ステップ］
基材層加工ステップの後、制御部７は、洗浄装置５を用いて、実施形態１に示したものと同様の保護膜洗浄ステップを実施し、図１１（ｆ）に示すように、ウェーハ１００から保護膜１３０を除去する。
本実施形態では、第１の加工溝１１４を形成した後、機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０および基材層１２２に生じた第２ダメージ領域１４１を、プラズマエッチングによって除去している。これにより、レーザ光線の照射によって形成されたダメージを、機能層１２３および基材層１２２にから良好に除去することができるので、ウェーハ１００が分割されて形成されるチップ１１６の抗折強度を、さらに良好に高めることができる。
また、本実施形態では、機能層加工ステップの後、基材層加工ステップよりも前に、基材層ダメージ除去ステップおよび機能層ダメージ除去ステップを実施している。これに関し、基材層加工ステップの後に、基材層ダメージ除去ステップあるいは機能層ダメージ除去ステップを実施すると、第１の加工溝１１４および第２の加工溝１１５に付着している基材層１２２の加工屑が、これらのダメージ除去ステップでのエッチングを阻害する可能性がある。よって、本実施形態のように、機能層加工ステップの後、基材層加工ステップよりも前に、基材層ダメージ除去ステップおよび機能層ダメージ除去ステップを行うことにより、これらのダメージ除去ステップにおいて短時間でエッチングが進み、第１ダメージ領域１４０および第２ダメージ領域１４１を良好に除去することができる。
なお、基材層ダメージ除去ステップと、機能層ダメージ除去ステップと、基材層加工ステップとの順番は、これに限定されず、適宜、調整されることが可能である。
たとえば、本実施形態において、制御部７は、レーザ加工装置２を用いて図１１（ａ）に示したようにウェーハ１００に加工予備溝１１７を形成した後、プラズマ処理装置４を用いて、第２エッチングガスを用いた基材層ダメージ除去ステップを実施して、加工予備溝１１７の表面をプラズマエッチングしてもよい。
この場合、図１１（ａ）に示した状態から、図１２（ａ）に示すような、基材層１２２から第２ダメージ領域１４１が除去された状態となる。
その後、制御部７は、引き続きプラズマ処理装置４を用いて、第１エッチングガスを用いた機能層ダメージ除去ステップを実施して、加工予備溝１１７の表面をプラズマエッチングする。これにより、図１２（ｂ）に示すように、機能層加工ステップによって形成された機能層１２３の第１ダメージ領域１４０が除去される。
次に、制御部７は、レーザ加工装置２を用いて、機能層加工ステップを実施して、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、一対の加工予備溝１１７の中心に、レーザ光線を照射する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、第１の加工溝１１４が形成される。
その後、図１１（ｅ）に示した基材層加工ステップ、および、図１１（ｆ）に示した保護膜洗浄ステップが実施される。
このように、第１の加工溝１１４の形成前に第１ダメージ領域１４０および第２ダメージ領域１４１を除去することによっても、これらのダメージを良好に除去することができるので、ウェーハ１００が分割されて形成されるチップ１１６の抗折強度を高めることが可能となる。
〔実施形態３〕
本実施形態では、実施形態１に示した加工方法の他の変形例について説明する。
［保護膜形成ステップ・機能層加工ステップ］
本実施形態の方法では、まず、実施形態１に示したものと同様の保護膜形成ステップ（ウェーハ準備ステップ）が実施され、その後、レーザ加工装置２を用いて、実施形態２に示したものと同様の機能層加工ステップが実施される。これにより、図１３（ａ）に示すように、ウェーハ１００における第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４の両側に、一対の加工予備溝１１７が、機能層１２３を切断して基材層１２２に達する深さとなるように形成される。また、この加工により、機能層１２３に第１ダメージ領域１４０が形成されるとともに、基材層１２２にも、第２ダメージ領域１４１が形成される。本実施形態では、この加工予備溝１１７が、第１の加工溝として機能する。
［基材層加工ステップ］
このステップでは、基材層１２２に第２の加工溝１１５を形成する。具体的には、制御部７は、引き続きレーザ加工装置２を用いて、ウェーハ１００における第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、一対の加工予備溝１１７の中心に、レーザ光線を照射する。これにより、図１３（ｂ）に示すように、第１分割予定ライン１０３および第２分割予定ライン１０４に沿って、第２の加工溝１１５が形成される。このステップにおいて照射されるレーザ光線の波長は、機能層１２３および基材層１２２に対して吸収性を有する波長である。
このように、基材層加工ステップは、基材層１２２にレーザ光線を照射することによって、第２の加工溝１１５を形成することを含む。このステップでは、第２の加工溝１１５は、機能層１２３、基材層１２２およびＤＡＦ１２１を切断する深さ、すなわち、ウェーハ１００を分割する深さとなるように形成される。したがって、このステップにより、ウェーハ１００が分割され、複数のチップ１１６が製造される。なお、ＤＡＦ１２１は、基材層加工ステップによって分割されず、後工程でダイシングテープ１１３を拡張することで分割されてもよい。また、ＤＡＦ１２１を有さない場合、ダイシングテープ１１３に切り込む深さに第２の加工溝１１５が形成され、ウエーハ１００が分割されて複数のチップ１１６が製造される。
また、このステップにより、図１３（ｂ）に示すように、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５の表面に、加工屑３０１が付着する。
［加工屑除去ステップ］
この加工屑除去ステップでは、制御部７は、基材層加工ステップの実施後、かつ、機能層ダメージ除去ステップの実施前に、引き続きレーザ加工装置２を用いて、基材層加工ステップで用いたレーザ光線よりも弱い出力のレーザ光線を、加工予備溝１１７（第１の加工溝）および第２の加工溝１１５の少なくともいずれかに照射し、これらの溝に付着した加工屑を昇華させ除去する。本実施形態では、制御部７は、基材層加工ステップで照射したレーザ光線よりも弱い出力のレーザ光線を、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５に照射し、これらに付着した加工屑３０１を昇華させて除去する。これにより、図１３（ｃ）に示すように、基材層加工ステップで発生した加工屑３０１を、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５から除去することができる。
［機能層ダメージ除去ステップ］
次に、制御部７は、機能層加工ステップにおいて機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０を除去する。すなわち、制御部７は、プラズマ処理装置４を用いて、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５の表面を、第１エッチングガスを用いてプラズマエッチングする。これにより、図１３（ｄ）に示すように、機能層加工ステップによって形成された機能層１２３の第１ダメージ領域１４０が除去される。
［基材層ダメージ除去ステップ］
次に、制御部７は、機能層加工ステップにおいて基材層１２２に生じた第２ダメージ領域１４１を除去する。すなわち、制御部７は、引き続きプラズマ処理装置４を用いて、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５の表面を、第２エッチングガスを用いてプラズマエッチングする。これにより、図１３（ｅ）に示すように、基材層１２２の第１ダメージ領域１４０が除去される。その後、保護膜洗浄ステップが実施されて、ウェーハ１００から保護膜１３０が除去される。
本実施形態でも、機能層１２３に生じた第１ダメージ領域１４０および基材層１２２に生じた第２ダメージ領域１４１を、プラズマエッチングによって除去している。これにより、レーザ光線の照射によって形成されたダメージを、機能層１２３および基材層１２２にから良好に除去することができるので、ウェーハ１００が分割されて形成されるチップ１１６の抗折強度を高めることができる。
また、本実施形態では、基材層加工ステップの後、機能層ダメージ除去ステップおよび基材層ダメージ除去ステップよりも前に、加工屑除去ステップを実施している。これにより、基材層加工ステップにおいて生じた加工屑３０１を、加工予備溝１１７および第２の加工溝１１５から良好に除去することができる。したがって、機能層ダメージ除去ステップおよび基材層加工ステップにおいて、エッチングが加工屑３０１によって阻害されることを抑制することができるので、機能層１２３の第１ダメージ領域１４０および基材層１２２の第２ダメージ領域１４１を良好に除去することが可能となる。
また、本実施形態では、レーザ加工装置２を用いた機能層加工ステップの後に、続けて、同様にレーザ加工装置２を用いた基材層加工ステップおよび加工屑除去ステップを実施し、その後に、プラズマ処理装置４を用いた機能層ダメージ除去ステップおよび基材層ダメージ除去ステップを実施している。このため、レーザ加工装置２を用いるステップおよびプラズマ処理装置４を用いるステップをまとめて実施することができるので、レーザ加工装置２とプラズマ処理装置４との間でウェーハ１００を含むワークセット１１０を搬送する回数を減らすことができる。したがって、加工時間を短縮することが可能となる。
１：加工システム、２：レーザ加工装置、４：プラズマ処理装置、５：洗浄装置、
６：搬送装置、７：制御部、８：研削装置、
１０：チャンバー、１０ａ：第１領域、１０ｂ：第２領域、１１：搬出入口、１２：ドア、
１３：排気口、１４：排気筒、１５：排気ユニット、１６：排気用バルブ、
１７：排気ポンプ、１９：ガス導入口、２０：テーブルベース、２１：円盤部、
２２：柱部、２５：バイアス用電極、２６：高周波電圧印加ユニット、２７：高周波電源、
２８：ブロッキングコンデンサ、３０：プラズマ拡散部材、３２：導入筒、
３３：アプリケーター、３５：ガス供給ユニット、３７：第１プラズマ、
３８：第２プラズマ、４０：保持部、４１：スピンナテーブル、４２：クランプ部、
４３：スピンドル、４４：保持面、４５：洗浄水噴射装置、４６：水供給パイプ、
４７：旋回シャフト、４８：ノズル、５１：基台、５２：立壁部、５５：保持部、
５６：保持テーブル、５７：保持面、５８：クランプ部、５９：θテーブル、
６０：Ｙ軸移動機構、６３：ガイドレール、６４：Ｙ軸テーブル、６５：ボールネジ、
６６：駆動モータ、７０：Ｘ軸移動機構、７１：ガイドレール、７２：Ｘ軸テーブル、
７３：ボールネジ、７５：駆動モータ、８０：レーザ光線照射機構、８１：加工ヘッド、
８２：カメラ、８３：アーム部、８５：Ｚ軸移動機構、８６：ガイドレール、
８７：ボールネジ、８８：駆動モータ、８９：Ｚ軸テーブル、９０：研削機構、
９１：スピンドル、９２：スピンドルモータ、９３：マウント、９４：研削ホイール、
９５：チャックテーブル、
１００：ウェーハ、１０３：第１分割予定ライン、１０４：第２分割予定ライン、１０５：保護テープ、１１０：ワークセット、１１１：環状フレーム、１１２：開口、
１１３：ダイシングテープ、１１４：第１の加工溝、１１５：第２の加工溝、
１１６：チップ、１１７：加工予備溝、１２２：基材層、１２３：機能層、
１２４：機能層、１３０：保護膜、１３９：露出領域、１４０：第１ダメージ領域、
１４１：第２ダメージ領域、３０１：加工屑、
３５１：不活性ガス供給源、３５２：フッ素系ガス供給源、３５３：酸素ガス供給源、
３６１：第１バルブ、３６２：第２バルブ、３６３：第３バルブ、４０１：レーザ光線、
９４０：研削砥石、９４１：ホイール基台、

Claims (5)

  1. 基材層に機能層が積層されたウェーハを加工する加工方法であって、
    該機能層にレーザ光線を照射し、第１の加工溝を形成する機能層加工ステップと、
    該機能層加工ステップの実施後、該第１の加工溝の表面をプラズマエッチングして該機能層加工ステップによって形成されたダメージを除去する機能層ダメージ除去ステップと、
    を備える事を特徴とするウェーハの加工方法。
  2. 該機能層が保護膜によって被覆されており、
    該機能層加工ステップは、該レーザ光線によって該第１の加工溝の縁を被覆している該保護膜を除去し、該機能層を露出させるように実施される事を特徴とする、
    請求項１に記載のウェーハの加工方法。
  3. 該基材層に第２の加工溝を形成する基材層加工ステップをさらに備える事を特徴とする、
    請求項１または２に記載のウェーハの加工方法。
  4. 該基材層加工ステップは、該基材層にレーザ光線を照射することによって、該第２の加工溝を形成することを含み、
    該基材層加工ステップの実施後に、該基材層に形成された該第２の加工溝の表面をプラズマエッチングして、該基材層加工ステップによって形成されたダメージを除去する基材層ダメージ除去ステップをさらに備える事を特徴とする、
    請求項３に記載のウェーハの加工方法。
  5. 該基材層加工ステップは、該基材層にレーザ光線を照射することによって、該第２の加工溝を形成することを含み、
    該基材層加工ステップの実施後、かつ、該機能層ダメージ除去ステップの実施前に、該基材層加工ステップで用いたレーザ光線よりも弱い出力のレーザ光線を、該第１の加工溝および該第２の加工溝の少なくともいずれかに照射し、これらの溝に付着した加工屑を昇華させ除去する加工屑除去ステップをさらに備える事を特徴とする、
    請求項３に記載のウェーハの加工方法。
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