JP6188587B2 - ウェーハの分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハを複数のチップへと分割する分割方法に関する。

表面にＩＣ等のデバイスが形成された半導体ウェーハは、例えば、切削装置（ダイシング装置）やレーザー加工装置で加工されて、各デバイスに対応する複数のチップへと分割される。

上述した切削装置を用いる分割方法では、回転する切削ブレードでウェーハを粉砕しながら切断するので、チップに欠け（チッピング）等の破損が発生し易く、抗折強度も不足しがちである。また、ウェーハの一部を切削ブレードで機械的に削り取るため、分割の完了までに長い時間を要してしまう。

これに対し、レーザー加工装置を用いる分割方法は、ウェーハを削り取ることなく切断するので、加工時の欠け等を抑制し、抗折強度を高め、また、加工幅（切り代）を狭くできる。しかし、この分割方法では、隣接するチップの間隔が狭くなるので、搬送等の際にチップ同士が接触し、欠け等の破損を発生させてしまうことがあった。

近年では、プラズマエッチングを利用してウェーハを分割する分割方法も提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。この分割方法では、プラズマエッチングで全面を一度に加工するので、ウェーハの径が大きくなっても加工時間は延びずに済む。また、ウェーハを機械的に削り取るわけではないないので、加工時の欠け等を抑制し、抗折強度を高めることも可能である。

特開２００６−１１４８２５号公報 特開２００９−１８７９７５号公報

ところで、上述した分割方法に用いられるプラズマエッチングでは、ポリマー系（高分子系）の樹脂膜を加工することができない。そのため、このような樹脂膜が分割予定ライン（ストリート）に形成されたウェーハを分割する際には、切削装置やレーザー加工装置を用いて分割予定ラインの樹脂膜を除去する必要があった。

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、樹脂膜が形成されたウェーハを、切削装置やレーザー加工装置を用いることなく分割できるウェーハの分割方法を提供することである。

本発明によれば、基板の表面に有機高分子系の樹脂膜及び複数のデバイスが形成されたウェーハを、該複数のデバイスを区画する分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、ウェーハの表面に保護部材を配設する表面保護ステップと、該表面保護ステップを実施した後に、裏面を研削してウェーハを所定の厚みに加工する研削ステップと、ウェーハの裏面の該デバイスに対応する領域にレジスト膜を被覆するレジスト被覆ステップと、該レジスト被覆ステップを実施したウェーハに、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングを実施して、該分割予定ラインに沿って該樹脂膜が露出する溝をウェーハに形成する基板エッチングステップと、該基板エッチングステップを実施したウェーハに、オゾンを用いたプラズマエッチングを実施して、該溝の底に露出する該樹脂膜の一部を除去する樹脂膜エッチングステップと、該樹脂膜エッチングステップを実施した後に、ウェーハの裏面にエキスパンドテープを貼着する貼着ステップと、該貼着ステップを実施した後に、ウェーハの表面から該保護部材を除去する保護部材除去ステップと、該保護部材除去ステップを実施した後に、ウェーハが貼着された該エキスパンドテープを拡張して、分割予定ラインに沿って該樹脂膜を破断する破断ステップと、を有し、該破断ステップでは、該樹脂膜エッチングステップで除去された部分が該樹脂膜の破断起点となることを特徴とするウェーハの分割方法が提供される。

また、本発明において、前記貼着ステップでは、ウェーハの裏面と前記エキスパンドテープとの間にダイボンディング用の接着フィルムが配設され、前記破断ステップでは、前記樹脂膜と該接着フィルムとが前記分割予定ラインに沿って破断されることが好ましい。

また、本発明において、前記破断ステップでは、前記接着フィルムを冷却し、伸縮性を低下させてから、前記エキスパンドテープを拡張することが好ましい。

本発明のウェーハの分割方法は、フッ素系ガスを用いるプラズマエッチングで溝を形成する基板エッチングステップと、オゾンを用いたプラズマエッチングで溝の底に露出した樹脂膜の一部を除去する樹脂膜エッチングステップと、エキスパンドテープを拡張して樹脂膜を破断する破断ステップと、を有するので、樹脂膜エッチングステップで除去された部分を起点に破断ステップで樹脂膜を破断し、ウェーハを分割できる。

すなわち、本発明によれば、樹脂膜エッチングステップと破断ステップとで樹脂膜を破断するので、樹脂膜が形成されたウェーハを、切削装置やレーザー加工装置を用いることなく分割できる。

図１（Ａ）は、本実施の形態に係るウェーハの分割方法で分割されるウェーハの構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、表面保護ステップを模式的に示す斜視図である。 研削ステップを模式的に示す斜視図である。 レジスト被覆ステップを模式的に示す斜視図である。 図４（Ａ）は、レジスト被覆ステップを模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、基板エッチングステップを模式的に示す断面図であり、図４（Ｃ）は、樹脂膜エッチングステップを模式的に示す断面図である。 プラズマエッチング装置の構成例を模式的に示す縦断面模式図である。 図６（Ａ）は、貼着ステップ及び保護部材除去ステップを模式的に示す断面図であり、図６（Ｂ）は、破断ステップを模式的に示す断面図である。 図７（Ａ）は、変形例に係る貼着ステップを模式的に示す断面図であり、図７（Ｂ）は、変形例に係る破断ステップを模式的に示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態のウェーハの分割方法は、表面保護ステップ（図１（Ｂ））、研削ステップ（図２）、レジスト被覆ステップ（図３、図４（Ａ））、基板エッチングステップ（図４（Ｂ））、樹脂膜エッチングステップ（図４（Ｃ））、貼着ステップ（図６（Ａ））、保護部材除去ステップ（図６（Ａ））、破断ステップ（図６（Ｂ））を含む。

表面保護ステップでは、ウェーハの表面側に保護部材を配設する。研削ステップでは、ウェーハの裏面側を研削して所定の厚みに加工する。レジスト被覆ステップでは、ウェーハの裏面側において、少なくとも表面側のデバイスに対応する領域にレジスト膜を形成する。

基板エッチングステップでは、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでウェーハの裏面側に溝を形成し樹脂膜を露出させる。樹脂膜エッチングステップでは、オゾンを用いたプラズマエッチングで露出した樹脂膜の一部を除去する。

貼着ステップでは、ウェーハの裏面側にエキスパンドテープを貼着する。保護部材除去ステップでは、ウェーハの表面側に配設された保護部材を除去する。破断ステップでは、エキスパンドテープを拡張して樹脂膜を破断する。以下、本実施の形態に係るウェーハの分割方法について詳述する。

図１（Ａ）は、本実施の形態に係るウェーハの分割方法で分割されるウェーハの構成例を模式的に示す斜視図である。図１（Ａ）に示すように、分割対象のウェーハ１１は、円盤状の基板１３を含み、表面１１ａは、中央のデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とに分けられている。基板１３は、例えば、シリコン等の材料でなる半導体ウェーハである。

ウェーハ１１のデバイス領域は、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でさらに複数の領域に区画されており、各領域にはＩＣ等のデバイス１７ａが形成されている。一方、分割予定ライン１５には、デバイス１７ａの特性評価等に用いられる素子（TEG：Test Elements Group）１７ｂ（図４等参照）が配置されている。

ウェーハ１１の表面１１ａ側には、デバイス１７ａや素子１７ｂを絶縁する有機高分子系の樹脂膜（機能層）１９（図４等参照）が形成されている。この樹脂膜１９は、例えば、低誘電率の絶縁膜（いわゆるＬｏｗ−ｋ膜）を含む。デバイス１７ａ等の配線間をこのＬｏｗ−ｋ膜で絶縁すれば、プロセスの微細化で配線の間隔が狭くなっても、配線間の静電容量を小さく抑えてデバイス１７ａ等の処理能力を高く維持できる。

本実施の形態のウェーハの分割方法では、まず、上述したウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材を配設する表面保護ステップを実施する。図１（Ｂ）は、表面保護ステップを模式的に示す斜視図である。

図１（Ｂ）に示すように、保護部材２１は、ウェーハ１１と略同形に形成されており、平坦な表面２１ａ及び裏面２１ｂを有している。この保護部材２１としては、例えば、後述するプラズマエッチングに耐性のある半導体ウェーハ、ガラス基板、金属基板、樹脂基板、粘着テープ等を用いることができる。

表面保護ステップでは、ウェーハ１１の表面１１ａ側を、保護部材２１の表面２１ａ側に対面させて、ウェーハ１１と保護部材２１とを重ね合せる。この時、ウェーハ１１の表面１１ａ側と保護部材２１の表面２１ａ側との間には、粘着力のある接着剤等を介在させておく。これにより、保護部材２１は、接着剤等を介してウェーハ１１の表面１１ａ側に固定される。

表面保護ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削して所定の厚みに加工する研削ステップを実施する。図２は、研削ステップを模式的に示す斜視図である。図２に示すように、研削ステップで使用される研削装置１は、ウェーハ１１を吸引保持する保持テーブル３を備えている。保持テーブル３の下方には、回転機構（不図示）が設けられており、保持テーブル３は、この回転機構により鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。

保持テーブル３の表面（上面）は、ウェーハ１１を吸引保持する保持面となっている。この保持面には、保持テーブル３の内部に形成された吸引路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、ウェーハ１１を吸引する吸引力が発生する。

保持テーブル３の上方には研削機構が配置されている。研削機構は、鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転するスピンドル５を備えている。スピンドル５は、昇降機構（不図示）で昇降される。

スピンドル５の下端側には、円盤状のホイールマウント７が固定されており、このホイールマウント７には、研削ホイール９が装着されている。研削ホイール９は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料で形成されたホイール基台９ａを備えている。ホイール基台９ａの円環状の下面には、全周にわたって複数の研削砥石９ｂが固定されている。

研削ステップでは、まず、ウェーハ１１に配設された保護部材２１の裏面２１ｂ側を保持テーブル３の保持面に接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、保護部材２１を介して保持テーブル３に吸引保持される。すなわち、この状態では、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が上方に位置付けられる。

次に、保持テーブル３とスピンドル５とを、それぞれ所定の方向に回転させつつ、スピンドル５を下降させ、図２に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研削砥石９ｂを接触させる。スピンドル５は、ウェーハ１１の研削に適した送り速度で下降させる。ウェーハ１１が所定の厚みまで研削されると、研削ステップは終了する。

ここで、ウェーハ１１の厚みは、後述する基板エッチングステップでウェーハ１１の基板１３を十分に加工できる程度（例えば、２００μｍ以下）に設定すると良い。なお、ウェーハ１１の厚みは、厚み測定装置（不図示）でリアルタイムに測定される。

研削ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にレジスト膜を形成するレジスト被覆ステップを実施する。なお、本実施の形態では、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側において分割予定ライン１５に対応する領域を除く全ての領域にレジスト膜を形成するが、レジスト被覆ステップでは、少なくともデバイス１７ａに対応する領域にレジスト膜が形成されれば良い。

図３は、レジスト被覆ステップを模式的に示す斜視図であり、図４（Ａ）は、レジスト被覆ステップを模式的に示す断面図である。レジスト被覆ステップでは、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に、図３に示すようなマスク３１を載置する。マスク３１は、ウェーハ１１のデバイス１７ａ等に対応する複数の開口３３を有している。複数の開口３３は、マスク３１を表面３１ａ側から裏面３１ｂ側まで貫通するように形成されている。

このマスク３１は、ウェーハ１１と同等の材質で形成されることが好ましい。例えば、ウェーハ１１がシリコンでなる基板１３を含む場合、マスク３１もシリコンで形成する。このように、ウェーハ１１の材質とマスク３１の材質とを合わせることで、各種処理に起因するマスク３１のずれ等を抑制して、良好なレジスト膜を形成できる。

上述したマスク３１は、裏面３１ｂ側をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に対面させて、ウェーハ１１に重ねられる。この時、マスク３１の開口３３がウェーハ１１のデバイス１７ａと対応する領域に重なるように、マスク３１とウェーハ１１との位置を合せておく。その結果、後のステップにおいてエッチングされるべき分割予定ライン１５に対応する領域がマスク３１で覆われ、デバイス１７ａに対応する領域は露出する。

ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にマスク３１を載置した後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂにおいて分割予定ライン１５に対応する領域を被覆するレジスト膜を形成する。具体的には、例えば、塗布装置（不図示）のノズルからマスク３１の開口３３に向けて、後述するプラズマエッチングに耐性のある樹脂等を含むレジスト材を滴下する。

その後、乾燥処理・加熱処理等を実施してレジスト材を硬化させ、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側からマスク３１を除去する。加熱温度・処理時間等の条件は、レジスト材の種類等に応じて設定される。以上により、分割予定ライン１５に対応する領域を除く領域を覆うレジスト膜４１を形成できる。なお、マスク３１の開口３３にフッ素樹脂等をコーティングして、レジスト膜４１の離型性を高めておいても良い。

レジスト被覆ステップの後には、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングでウェーハ１１の裏面１１ｂ側に溝を形成する基板エッチングステップを実施する。図５は、本実施の形態で使用されるプラズマエッチング装置の構成例を模式的に示す縦断面模式図である。

図５に示すように、プラズマエッチング装置６は、処理空間８を形成する真空チャンバ１０を備えている。真空チャンバ１０は、底壁１０ａと、上壁１０ｂと、第１側壁１０ｃと、第２側壁１０ｄと、第３側壁１０ｅと、第４側壁（不図示）とを含む直方体状に形成されており、第２側壁１０ｄには、ウェーハ１１を搬入搬出するための開口１２が設けられている。

開口１２の外側には、開口１２を開閉するゲート１４が設けられている。このゲート１４は、開閉機構１６によって上下に移動する。開閉機構１６は、エアシリンダ１８と、ピストンロッド２０とを含んでいる。エアシリンダ１８はブラケット２２を介して真空チャンバ１０の底壁１０ａに固定されており、ピストンロッド２０の先端はゲート１４の下部に連結されている。

開閉機構１６でゲート１４を開くことにより、開口１２を通じてウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８に搬入し、又は、ウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８から搬出できる。真空チャンバ１０の底壁１０ａには排気口２４が形成されている。この排気口２４は、真空ポンプ等の排気機構２６と接続されている。

真空チャンバ１０の処理空間８には、下部電極２８と上部電極３０とが対向するように配置されている。下部電極２８は、導電性の材料で形成されており、円盤状の保持部３２と、保持部３２の下面中央から下方に突出する円柱状の支持部３４とを含む。

支持部３４は、真空チャンバ１０の底壁１０ａに形成された開口３６に挿通されている。開口３６内において、底壁１０ａと支持部３４との間には環状の絶縁部材３８が配置されており、真空チャンバ１０と下部電極２８とは絶縁されている。下部電極２８は、真空チャンバ１０の外部において高周波電源４０と接続されている。

保持部３２の上面には、凹部が形成されており、この凹部には、ウェーハ１１を載置するテーブル４２が設けられている。テーブル４２には、吸引路（不図示）が形成されており、この吸引路は、下部電極２８の内部に形成された流路４４を通じて吸引源４６と接続されている。

また、保持部３２の内部には、冷却流路４８が形成されている。冷却流路４８の一端は、支持部３４に形成された冷媒導入路５０を通じて冷媒循環機構５２と接続されており、冷却流路４８の他端は、支持部３４に形成された冷媒排出路５４を通じて冷媒循環機構５２と接続されている。この冷媒循環機構５２を作動させると、冷媒は、冷媒導入路５０、冷却流路４８、冷媒排出路５４の順に流れ、下部電極２８を冷却する。

上部電極３０は、導電性の材料で形成されており、円盤状のガス噴出部５６と、ガス噴出部５６の上面中央から上方に突出する円柱状の支持部５８とを含む。支持部５８は、真空チャンバ１０の上壁１０ｂに形成された開口６０に挿通されている。開口６０内において、上壁１０ｂと支持部５８との間には環状の絶縁部材６２が配置されており、真空チャンバ１０と上部電極３０とは絶縁されている。

上部電極３０は、真空チャンバ１０の外部において高周波電源６４と接続されている。また、支持部５６の上端部には、昇降機構６６と連結された支持アーム６８が取り付けられており、この昇降機構６６及び支持アーム６８によって、上部電極３０は上下に移動する。

ガス噴出部５６の下面には、複数の噴出口７０が設けられている。この噴出口７０は、ガス噴出部５６に形成された流路７２及び支持部５８に形成された流路７４を通じて、ＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８、及びＯ_２供給源８０に接続されている。このＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８、Ｏ_２供給源８０、流路７２，７４、及び噴出口７０によって、真空チャンバ１０内にガスを導入するガス導入部が構成される。

開閉機構１６、排気機構２６、高周波電源４０、吸引源４６、冷媒循環機構５２、高周波電源６４、昇降機構６６、ＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８、Ｏ_２供給源８０等は、制御装置８２に接続されている。

制御装置８２には、排気機構２６から、処理空間８の圧力に関する情報が通知される。また、制御装置８２には、冷媒循環機構５２から、冷媒の温度に関する情報（すなわち、下部電極２８の温度に関する情報）が通知される。

さらに、制御装置８２には、ＳＦ_６供給源７６、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８、Ｏ_２供給源８０から、各ガスの流量に関する情報が通知される。制御装置８２は、これらの情報や、ユーザから入力される他の情報等に基づいて、上述した各構成を制御する制御信号を出力する。

基板エッチングステップでは、まず、開閉機構１６でゲート１４を下降させる。次に、開口１２を通じてウェーハ１１を真空チャンバ１０の処理空間８に搬入し、下部電極２８のテーブル４２に載置する。この基板エッチングステップでは、裏面１１ｂ側を上方に位置付けるようにウェーハ１１をテーブル４２上に載置する。なお、ウェーハ１１の搬入時には、昇降機構６６で上部電極３０を上昇させておく。

その後、吸引源４６の負圧を作用させて、ウェーハ１１をテーブル４２上に固定する。また、開閉機構１６でゲート１４を上昇させて、処理空間８を密閉する。さらに、上部電極３０と下部電極２８とがプラズマ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６６で上部電極３０を下降させる。また、排気機構２６を作動させて、処理空間８を真空（低圧）とする。

この状態で、エッチング用のガスを所定の流量で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力を供給すると、下部電極２８及び上部電極３０との間にラジカルやイオンを含むプラズマが発生し、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側がエッチング（プラズマエッチング）される。

図４（Ｂ）は、基板エッチングステップを模式的に示す断面図である。本実施の形態の基板エッチングステップでは、エッチング、保護膜形成、クリーニング、の３つの工程を繰り返し行い、図４（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂから樹脂膜１９まで至る深さの溝１１ｃを形成する。

エッチングの工程では、例えば、ＳＦ_６供給源７６からＳＦ_６を所定の流量（例えば、１０００ｓｃｃｍ）で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力（例えば、下部電極２８に１００Ｗ、上部電極３０に２６００Ｗ）を付与する。処理空間８の圧力は、一定（例えば、１８０ｍＴｏｒｒ）に保たれるようにする。

これにより、ＳＦ_６を原料とするラジカルやイオン等のプラズマを発生させて、レジスト膜４１に覆われていないウェーハ１１の裏面１１ｂ側（基板１３）をエッチングできる。なお、エッチングの処理時間は、溝１１ｃの側壁のエッチングが進行しない程度にする。ここでは、例えば、６．０秒程度にすると良い。

保護膜形成の工程では、Ｃ_４Ｆ_８供給源７８からＣ_４Ｆ_８を所定の流量（例えば、７００ｓｃｃｍ）で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力（例えば、下部電極２８に５０Ｗ、上部電極３０に２６００Ｗ）を付与する。この時、処理空間８の圧力は、一定（例えば、６０ｍＴｏｒｒ）に保たれるようにする。

これにより、溝１１ｃにフッ素系の材料を堆積させて保護膜を形成できる。このフッ素系の材料でなる保護膜は、ＳＦ_６等を用いるプラズマエッチングに対してある程度の耐性を備えている。なお、堆積時間は任意だが、保護膜を厚くし過ぎると、溝１１ｃの底に形成された保護膜をクリーニングの工程で除去しきれなくなる。よって、堆積時間は、例えば、２．０秒程度にすると良い。

クリーニングの工程では、ＳＦ_６供給源７６からＳＦ_６を所定の流量（例えば、１０００ｓｃｃｍ）で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力（例えば、下部電極２８に２５０Ｗ、上部電極３０に２６００Ｗ）を付与する。処理空間８の圧力は、一定（例えば、１８０ｍＴｏｒｒ）に保たれるようにする。

下部電極２８に供給される電力を大きくすると、プラズマエッチングの異方性は高められる。これにより、ＳＦ_６を原料とするラジカルやイオン等のプラズマで、溝１１ｃの底に形成された保護膜を除去し、側壁のみに保護膜を残存させることができる。その結果、エッチングの工程において溝１１ｃを深さ方向に加工できる。なお、クリーニングの処理時間は、保護膜の厚み等に応じて任意に設定されるが、ここでは、例えば、１．５秒程度にすると良い。

溝１１ｃによってウェーハ１１の基板１３が分断され、溝１１ｃの底部に樹脂膜１９が露出すると、基板エッチングステップは終了する。この基板エッチングステップでは、ＳＦ_６等のフッ素系ガスを用いてプラズマを発生させているので、樹脂膜１９は殆ど加工されない。

そこで、基板エッチングステップの後には、オゾンを用いたプラズマエッチングで溝１１ｃの底部に露出した樹脂膜１９の一部を除去する樹脂膜エッチングステップを実施する。図４（Ｃ）は、樹脂膜エッチングステップを模式的に示す断面図である。

樹脂膜エッチングステップでは、Ｏ_２供給源７０からＯ_２を所定の流量（例えば、２００ｓｃｃｍ）で供給しつつ、下部電極２８及び上部電極３０に所定の高周波電力（例えば、下部電極２８に０Ｗ、上部電極３０に３５００Ｗ）を付与する。処理空間８の圧力は、一定（例えば、５ｍＴｏｒｒ）に保たれるようにする。

これにより、オゾン（Ｏ_３）を含むプラズマを発生させて、溝１１ｃの底部に露出する樹脂膜１９の一部を除去し、凹部１９ａを形成できる。この凹部１９ａは、後述する破断ステップで樹脂膜１９を適切に破断できる程度の深さに形成される。また、樹脂膜エッチングステップの終了後には、アッシング等の方法でレジスト膜４１を除去する。

樹脂膜エッチングステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にエキスパンドテープを貼着する貼着ステップ、及びウェーハ１１の表面１１ａ側に配設された保護部材２１を除去する保護部材除去ステップを実施する。図６（Ａ）は、貼着ステップ及び保護部材除去ステップを模式的に示す断面図である。

図６（Ａ）に示すように、貼着ステップでは、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にウェーハ１１より大径のエキスパンドテープ２３を貼着する。なお、エキスパンドテープ２３の外周部分には、環状のフレームを固定しておくと良い。その後、保護部材除去ステップにおいて、ウェーハ１１の表面１１ａ側に配設された保護部材２１を剥離除去する。

保護部材除去ステップの後には、エキスパンドテープ２３を拡張して樹脂膜１９を破断する破断ステップを実施する。図６（Ｂ）は、破断ステップを模式的に示す断面図である。この破断ステップでは、エキスパンドテープ２３を拡張して、樹脂膜１９にウェーハ１１の径方向の力を加える。

上述のように、本実施の形態に係るウェーハの分割方法では、樹脂膜エッチングステップにおいて樹脂膜１９に凹部１９ａを形成している。この凹部１９ａが形成された領域において、樹脂膜１９は他の領域と比較して薄いので、エキスパンドテープ２３を拡張して樹脂膜１９に径方向の力を加えると、樹脂膜１９は凹部１９ａを起点に破断する。すなわち、樹脂膜１９は、分割予定ライン１５に沿って破断される。これにより、ウェーハ１１を分割予定ライン１５に沿って分割できる。

以上のように、本実施の形態に係るウェーハの分割方法は、フッ素系ガスを用いるプラズマエッチングで溝１１ｃを形成する基板エッチングステップと、オゾンを用いたプラズマエッチングで溝１１ｃの底に露出した樹脂膜１９の一部を除去して凹部１９ａを形成する樹脂膜エッチングステップと、エキスパンドテープを拡張して樹脂膜１９を破断する破断ステップと、を有するので、樹脂膜エッチングステップで形成された凹部１９ａを起点に破断ステップで樹脂膜１９を破断し、ウェーハ１１を分割できる。

すなわち、本実施の形態に係るウェーハの分割方法によれば、樹脂膜エッチングステップと破断ステップとで樹脂膜１９を破断するので、樹脂膜１９が形成されたウェーハ１１を、切削装置やレーザー加工装置を用いることなく分割できる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側にダイボンディング用の接着フィルム（DAF：Die Attach Film）を設ける場合にも、本発明に係るウェーハの分割方法でウェーハ１１を分割できる。図７（Ａ）は、変形例に係る貼着ステップを模式的に示す断面図であり、図７（Ｂ）は、変形例に係る破断ステップを模式的に示す断面図である。

図７（Ａ）に示すように、変形例に係る貼着ステップでは、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接着フィルム２５を介してエキスパンドテープ２３を貼着する。なお、表面保護ステップから樹脂膜エッチングステップまでの各ステップは、上記実施の形態に係るウェーハの分割方法の各ステップと同じで良い。貼着ステップの後には、保護部材除去ステップを実施して、ウェーハ１１の表面１１ａ側に配設された保護部材２１を除去する。

保護部材除去ステップを実施した後には、エキスパンドテープ２３を拡張する破断ステップを実施する。エキスパンドテープ２３を拡張し、樹脂膜１９及び接着フィルム２５に径方向の力を加えることで、樹脂膜１９及び接着フィルム２５を分割予定ライン１５に沿って破断できる。

なお、この破断ステップでは、接着フィルム２５を冷却して伸縮性を低下させておくことが好ましい。接着フィルム２５の伸縮性を低下させておけば、分割予定ライン１５に相当する領域で接着フィルム２５を適切に破断できる。例えば、エキスパンドテープ２３を拡張するエキスパンド装置のチャンバ内を冷却しておくことで、接着フィルム２５を冷却することができる。また、冷却用の流体を接着フィルム２５に吹き付けても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、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 ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１１ｃ 溝
１５ 分割予定ライン（ストリート）
１７ａ デバイス
１７ｂ 素子
１９ 樹脂膜（機能層）
１９ａ 凹部
２１ 保護部材
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
２３ エキスパンドテープ
２５ 接着フィルム
３１ マスク
３１ａ 表面
３１ｂ 裏面
３３ 開口
４１ レジスト膜
６ プラズマエッチング装置
８ 処理空間
１０ 真空チャンバ
１０ａ 底壁
１０ｂ 上壁
１０ｃ 第１側壁
１０ｄ 第２側壁
１０ｅ 第３側壁
１２ 開口
１４ ゲート
１６ 開閉機構
１８ エアシリンダ
２０ ピストンロッド
２２ ブラケット
２４ 排気口
２６ 排気機構
２８ 下部電極
３０ 上部電極
３２ 保持部
３４ 支持部
３６ 開口
３８ 絶縁部材
４０ 高周波電源
４２ テーブル
４４ 流路
４６ 吸引源
４８ 冷却流路
５０ 冷媒導入路
５２ 冷媒循環機構
５４ 冷媒排出路
５６ ガス噴出部
５８ 支持部
６０ 開口
６２ 絶縁部材
６４ 高周波電源
６６ 昇降機構
６８ 支持アーム
７０ 噴出口
７２ 流路
７４ 流路
７６ ＳＦ_６供給源
７８ Ｃ_４Ｆ_８供給源
８０ Ｏ_２供給源
８２ 制御装置

Claims (3)

1. 基板の表面に有機高分子系の樹脂膜及び複数のデバイスが形成されたウェーハを、該複数のデバイスを区画する分割予定ラインに沿って分割するウェーハの分割方法であって、
   ウェーハの表面に保護部材を配設する表面保護ステップと、
   該表面保護ステップを実施した後に、裏面を研削してウェーハを所定の厚みに加工する研削ステップと、
   ウェーハの裏面の該デバイスに対応する領域にレジスト膜を被覆するレジスト被覆ステップと、
   該レジスト被覆ステップを実施したウェーハに、フッ素系ガスを用いたプラズマエッチングを実施して、該分割予定ラインに沿って該樹脂膜が露出する溝をウェーハに形成する基板エッチングステップと、
   該基板エッチングステップを実施したウェーハに、オゾンを用いたプラズマエッチングを実施して、該溝の底に露出する該樹脂膜の一部を除去する樹脂膜エッチングステップと、
   該樹脂膜エッチングステップを実施した後に、ウェーハの裏面にエキスパンドテープを貼着する貼着ステップと、
   該貼着ステップを実施した後に、ウェーハの表面から該保護部材を除去する保護部材除去ステップと、
   該保護部材除去ステップを実施した後に、ウェーハが貼着された該エキスパンドテープを拡張して、分割予定ラインに沿って該樹脂膜を破断する破断ステップと、を有し、
   該破断ステップでは、該樹脂膜エッチングステップで除去された部分が該樹脂膜の破断起点となることを特徴とするウェーハの分割方法。
2. 前記貼着ステップでは、ウェーハの裏面と前記エキスパンドテープとの間にダイボンディング用の接着フィルムが配設され、
   前記破断ステップでは、前記樹脂膜と該接着フィルムとが前記分割予定ラインに沿って破断されることを特徴とする請求項１記載のウェーハの分割方法。
3. 前記破断ステップでは、前記接着フィルムを冷却し、伸縮性を低下させてから、前記エキスパンドテープを拡張することを特徴とする請求項２記載のウェーハの分割方法。