JP6506606B2

JP6506606B2 - ウエーハの分割方法

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Publication number: JP6506606B2
Application number: JP2015090330A
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Inventors: 智隆田渕; 義弘堤; 吉輝西田
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Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2019-04-24
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Description

本発明は、ウエーハの分割方法に関する。

いわゆるパワーデバイスは、ウエーハの表面にデバイスの配線層が形成されウエーハの裏面には材質が金、銀、銅等で厚みが例えば０．５μｍから１μｍの金属層が形成されたウエーハを分割することで作製される（例えば、特許文献１参照）。

特許５４８６８６５号公報

しかし、ウエーハを切削ブレードで切削することで分割してパワーデバイスを作製する場合に、切削ブレードに対してウエーハを切削送りしウエーハの裏面の金属層に切削ブレードを切込ませると、切削ブレードに目詰まりが生じる。そのため、ウエーハの切削送り速度を速めることができず、パワーデバイスの生産効率を向上させることはできない。また、ウエーハをレーザーで切断することで分割してパワーデバイスを作製しようとしても、レーザー切断による金属層の発熱の影響が大きな問題となり実施ができない。そこで、金属層に力を加えて割断することでウエーハを分割して、パワーデバイスの生産効率を高めることが考えられる。しかし、金属層を分割予定ラインに沿って分割するには、金属層に分割起点を作る必要が生じ、この分割起点を作ることは困難である。よって、金属層を分割するために金属層に分割起点を作り、金属層を割断してウエーハを分割できるようにす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、表面に分割予定ラインで区画された配線層が形成され裏面に金属層が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、ウエーハの裏面に粘着テープを貼着するテープ貼着工程と、該テープ貼着工程の後、該分割予定ラインに沿って先端が鋭角に尖った切削ブレードを切込ませウエーハの表面側にＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、該Ｖ溝形成工程の後、ウエーハの表面側からプラズマエッチングして該Ｖ溝をウエーハの裏面に向かって進行させ該Ｖ溝の先端が該金属層に達し進入するまでプラズマエッチングするプラズマエッチング工程と、該プラズマエッチング工程の後、該金属層を該Ｖ溝に沿って割断しウエーハを分割する分割工程と、からなるウエーハの分割方法である。

前記分割工程では、前記金属層に先端が達し進入した前記Ｖ溝を撮像手段で撮像させ、該撮像手段により取得した画像に基づき該Ｖ溝の最深部に押しブレードを位置づけウエーハの裏面側から表面側に向かってウエーハを押して前記金属層を該Ｖ溝に沿って割断しウエーハを分割すると好ましい。
前記分割方法において、前記Ｖ溝形成工程の前に、ウエーハの表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程を含み、前記プラズマエッチング工程と前記分割工程との間に、ウエーハの表面の該レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程を含むと好ましい。

本発明に係る分割方法は、ウエーハの裏面に粘着テープを貼着するテープ貼着工程と、テープ貼着工程の後、分割予定ラインに沿って先端が鋭角に尖った切削ブレードを切込ませウエーハの表面側にＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、Ｖ溝形成工程の後、ウエーハの表面側からプラズマエッチングしてＶ溝をウエーハの裏面に向かって進行させＶ溝の先端が金属層に達し進入するまでプラズマエッチングするプラズマエッチング工程と、プラズマエッチング工程の後、金属層をＶ溝に沿って割断しウエーハを分割する分割工程とからなることで、ウエーハの表面側にＶ溝を形成した後、さらにプラズマエッチングによりＶ溝の先端をウエーハの金属層に達し進入するまで進行させて金属層に分割起点を作り、この分割起点たるＶ溝に沿って金属層を割断することで、ウエーハを容易かつ正確に分割することが可能となる。すなわち、切削ブレードの目詰まりを防ぐために遅い切削送りで分割せざるをえない切削ブレードのみによるウエーハの分割よりも、より速くウエーハの分割ができるためパワーデバイスの生産効率の向上を図ることが可能となる。また、レーザー切断によるウエーハの分割を行う場合と異なり、熱によるパワーデバイスへのダメージがないため、より高品質なパワーデバイスを作製することが可能となる。

分割工程では、金属層に先端が達し進入したＶ溝を撮像手段で撮像させ、撮像手段により取得した画像に基づきＶ溝の最深部に押しブレードを位置づけることで、ウエーハの裏面側から表面側に向かってウエーハを押して金属層をＶ溝に沿って割断しウエーハを分割することが可能となる。
また、分割方法において、Ｖ溝形成工程の前に、ウエーハの表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程を含み、プラズマエッチング工程と分割工程との間に、ウエーハの表面のレジスト膜を除去するレジスト膜除去工程を含むこととしたことで、プラズマエッチング工程においてウエーハの配線層をレジスト膜により強力に保護した状態でプラズマエッチングをすることができ、さらにレジスト膜除去工程でレジスト膜を除去してから金属層を割断しウエーハを分割する分割工程を行うことで、ウエーハを容易に分割しつつ、作製したデバイスの品質をより高めることができる。

実施形態１の分割方法におけるテープ貼着工程において、ウエーハの裏面に粘着テープが貼着され、さらに粘着テープが環状フレームに貼着された状態を示す断面図である。実施形態１の分割方法におけるＶ溝形成工程において、粘着テープを介して環状フレームに支持されたウエーハが、切削装置に搬送される状態を示す斜視図である。実施形態１の分割方法におけるＶ溝形成工程において、ウエーハの表面に切削ブレードが切込みＶ溝が形成されている状態を示す断面図である。プラズマエッチング装置の断面図である。実施形態１の分割方法におけるプラズマエッチング工程において、Ｖ溝がウエーハの金属層に達するまでプラズマエッチングが行われている状態を示す断面図である。実施形態１の分割方法における分割工程において、金属層をＶ溝に沿って割断してウエーハを分割している状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法におけるテープ貼着工程において、ウエーハの裏面に粘着テープが貼着され、さらに粘着テープが環状フレームに貼着された状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法におけるレジスト膜形成工程において、粘着テープを介して環状フレームに支持されたウエーハが、スピンコータに搬送される状態を示す斜視図である。実施形態２の分割方法におけるレジスト膜形成工程において、ウエーハの表面にレジスト膜が形成された状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法におけるＶ溝形成工程において、ウエーハの表面に切削ブレードが切込みＶ溝が形成されている状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法におけるプラズマエッチング工程において、Ｖ溝がウエーハの金属層に達するまでプラズマエッチングが行われている状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法におけるレジスト膜除去工程において、ウエーハの表面のレジスト膜が除去された状態を示す断面図である。実施形態２の分割方法における分割工程において、金属層をＶ溝に沿って割断してウエーハを分割している状態を示す断面図である。

（実施形態１）
以下に、図１〜６を用いて、図１に示すウエーハＷ１を本発明に係る分割方法により分割する場合の各工程について説明する。

図１に示すウエーハＷ１は、例えば外形が円形状であり、ウエーハの表面Ｗ１ａは、シリコン層Ｌ４上の分割予定ラインＳによって格子状に区画された矩形領域に、配線層Ｌ１が形成されて構成されている。さらに、配線層Ｌ１上及び分割予定ラインＳ上は、例えば、厚さが０．０１μｍ〜０．２μｍ程度のSiO₂等の酸化膜Ｌ２が形成されている。また、ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂには、例えば、銀、金または銅等からなり厚さが０．５μｍ〜１μｍ程度の金属層Ｌ３が形成されている。また、酸化膜Ｌ２に代えて、Si₃N₄等の窒化膜が形成されている場合がある。

（１）テープ貼着工程
本発明に係る分割方法においては、最初に図１に示すように、ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに粘着テープＴを貼着するテープ貼着工程を行う。テープ貼着工程においては、まず、ウエーハＷ１が図に示す環状フレームＦの内周側に位置しかつウエーハの裏面Ｗ１ｂが＋Ｚ方向を向くように、ウエーハＷ１と環状フレームＦとの位置合わせを行う。ウエーハＷ１と環状フレームＦとの位置合わせを終えた後、ウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに対して粘着テープＴの粘着面を＋Ｚ方向から押し付けて、裏面Ｗ１ｂに粘着テープＴを貼着する。同時に、粘着テープＴの粘着面の外周部を環状フレームＦに貼着することで、図１に示すようにウエーハＷ１は粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持される。

（２）Ｖ溝形成工程
テープ貼着工程を終えた後、図２に示すように、分割予定ラインＳに沿って先端が鋭角に尖った切削ブレード６０を切込ませウエーハＷ１の表面Ｗ１ａにＶ溝を形成するＶ溝形成工程を行う。

Ｖ溝形成工程において用いられる図２に示す切削装置１は、ウエーハを保持するチャックテーブル３０と、チャックテーブル３０上に保持されたウエーハを切削する切削ブレード６０を備えた切削手段６と、チャックテーブル３０上に保持されたウエーハの切削すべき分割予定ラインＳを検出するアライメント手段６１とを少なくとも備える。アライメント手段６１は、ウエーハの表面を撮像する撮像手段６１０を備えており、撮像手段６１０により取得した画像に基づき切削すべき分割予定ラインＳを検出することができる。チャックテーブル３０は、ウエーハを保持面３０ａで吸引保持するように構成されており、図示しない回転手段により回転可能に支持されている。また、図示しない切削送り手段によってＸ軸方向での移動可能が可能となっている。

図２に示す切削ブレード６０は、例えば、電鋳ハブブレードであり、円盤状に形成された基台６００と、基台６００の外周部に固定した切り刃６０１とを備える。切り刃６０１は、切削ブレード６０の先端となり、鋭角に尖った形状をしており、断面形状がＶ字状となる。そして、切削手段６に備えるスピンドルハウジング６２中に回転可能に収容され軸方向がＸ軸方向に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル６３に、切削ブレード６０は回転可能に装着され、図示しないモータによりスピンドル６３が回転駆動されることに伴って、切削ブレード６０も高速回転する。なお、切削ブレード６０は電鋳ハブブレードに限定されるものではなく、先端が鋭角に尖った形状であれば、例えば、外形が環状のワッシャー型のレジンボンドブレードやメタルボンドブレード等でもよい。

Ｖ溝形成工程においては、まず、チャックテーブル３０の保持面３０ａとウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに貼着された粘着テープＴ側とが対向するように位置合わせを行い、次いで、粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷ１をチャックテーブル３０上に載置する。そして、チャックテーブル３０に接続された図示しない吸引手段を作動してウエーハＷ１をチャックテーブル３０上に吸引保持する。なお、図示していないが、チャックテーブル３０の周囲にはクランプ部が複数配設されており、クランプ部において環状フレームＦを固定する。さらに、図示しない切削送り手段により、チャックテーブル３０に保持されたウエーハＷ１が−Ｘ方向に送られるとともに、撮像手段６１０によってウエーハの表面Ｗ１ａが撮像されて切削すべき分割予定ラインＳの位置が検出される。分割予定ラインＳが検出されるのに伴って、切削手段６が図示しない割り出し送り手段によってＹ軸方向に駆動され、切削すべき分割予定ラインＳと切削ブレード６０とのＹ軸方向における位置付けがなされる。

図示しない切削送り手段がウエーハＷ１を保持するチャックテーブル３０をさらに−Ｘ方向に送り出すとともに、図示しない切込み送り手段が切削手段６を−Ｚ方向に降下させていく。また、図示しないモータがスピンドル６３を高速回転させ、スピンドル６３に固定された切削ブレード６０がスピンドル６３の回転に伴って高速回転をしながらウエーハＷ１に切込み、分割予定ラインＳを切削していく。

図３に示すように、切削ブレード６０の先端となる切り刃６０１がウエーハＷ１の分割予定ラインＳ上の酸化膜Ｌ２を切削し、シリコン層Ｌ４に少し達する程度まで、切削ブレード６０をウエーハＷ１に切込ませることで、溝の最深部がシリコン層Ｌ４の表面（上面）から−Ｚ方向に少し下方にある位置Ｚ１となりかつ断面がＶ字形状となるＶ溝Ｍが、ウエーハの表面Ｗ１ａに形成される。なお、位置Ｚ１は、少なくともシリコン層Ｌ４の表面（上面）より−Ｚ方向下方にありかつ金属層Ｌ３の表面（上面）より＋Ｚ方向上方にある位置であればよく、その範囲で適宜変更可能な位置である。

切削ブレード６０が分割予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウエーハＷ１が送られると、図示しない切削送り手段によるウエーハＷ１の切削送りを一度停止させ、図示しない切込み送り手段が切削ブレード６０をウエーハＷ１から離間させ、次いで、図示しない切削送り手段がウエーハＷ１を元の位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード６０をＹ軸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、ウエーハの表面Ｗ１ａの同方向の全ての分割予定ラインＳに沿ってＶ溝Ｍを形成する。さらに、ウエーハＷ１を図示しない回転手段によって９０度回転させてから同様の切削を行うことで、ウエーハの表面Ｗ１ａの全ての分割予定ラインＳに沿って、ウエーハの表面Ｗ１ａにＶ溝Ｍを形成する。

（３）プラズマエッチング工程
Ｖ溝形成工程を終えた後、図４に示すプラズマエッチング装置２を用いて、図３に示したウエーハの表面Ｗ１ａ側からプラズマエッチングしてＶ溝Ｍをウエーハの裏面Ｗ１ｂに向かって進行させＶ溝Ｍの最深部である先端が金属層Ｌ３に達するまでプラズマエッチングするプラズマエッチング工程を行う。

プラズマエッチング工程において用いられる図４に示すプラズマエッチング装置２は、ガス供給部７１とエッチング処理部７２とを備えている。ガス供給部７１には、例えば六フッ化イオウ（ＳＦ_６）等のフッ素系安定ガスを主体とするプラズマ発生用のエッチングガスが蓄えられる。エッチング処理部７２においてはウエーハを収容し、ガス供給部７１から供給されるフッ素系安定ガスをプラズマ化してウエーハをエッチングする。

エッチング処理部７２は、プラズマエッチングが行われるチャンバ７３の上部側にエッチングガス噴出手段７４を収容すると共に、エッチングしようとするウエーハを保持するチャックテーブル７５を下部側に収容した構成となっている。

エッチングガス噴出手段７４は、チャックテーブル７５に保持されたウエーハの表面にエッチングガスを供給する機能を有し、軸部７４ａがチャンバ７３に対して軸受け７６を介して昇降自在に挿通しており、内部には、ガス供給部７１に連通するガス流通路７７が形成されており、ガス流通路７７はエッチングガス噴出手段７４の下面で開口している。エッチングガス噴出手段７４は、図示しないモータによりＺ軸方向に昇降可能となっている。

一方、チャックテーブル７５は、下部の軸部７５ａがチャンバ７３に対して軸受け７８を介して回転可能に挿通されており、内部には吸引源７９に連通する吸引路８０及び冷却部８１に連通する冷却路８２が形成されており、吸引路８０はチャックテーブル７５の上面である保持面７５ｃにおいて開口し、保持面７５ｃでウエーハを吸引保持する。

チャンバ７３の側部にはエッチングするウエーハの搬出入口となる開口部７３ａが形成されており、開口部７３ａの外側には開口部７３ａを開閉するシャッター７３ｂが配設されている。また、チャンバ７３の下部にはガス排気部８３に連通する排気口７３ｃが形成されており、排気口７３ｃから使用済みのガスを排出することができる。また、エッチングガス噴出手段７４及びチャックテーブル７５には高周波電源８４が接続され、高周波電源８４で高周波電圧を印加して、エッチングガスをプラズマ化することができる。

プラズマエッチング工程においては、図４に示すように、まず、シャッター７３ｂを開き開口部７３ａを開口させた状態で、Ｖ溝形成工程が実施され粘着テープＴを介して環状フレームＦで支持されたウエーハＷ１を、チャンバ７３の内部に進入させる。そして、チャックテーブル７５の保持面７５ｃとウエーハＷ１の裏面Ｗ１ｂに貼着された粘着テープＴ側とが対向するように位置合わせを行い、次いで、チャックテーブル７５上に粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷ１を載置する。次いで、吸引源７９を駆動させ、吸引源７９が生み出す吸引力が保持面７５ｃに伝達されることにより、チャックテーブル７５が保持面７５ｃ上でウエーハＷ１を吸引保持する。すなわち、ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａが、エッチングガス噴出手段７４の下面と対向した状態でチャックテーブル７５に吸引保持された状態となる。そして開口部７３ａを閉め、チャンバ７３の内部を減圧排気し真空状態とする。なお、吸引源７９は必須ではなく、チャックテーブル７５の内部に電極を備え、その電極に直流電圧を印加するとともに、エッチングガスをプラズマ化させ、静電吸着力によってウエーハＷ１を保持するようにしてもよい。

次に、エッチングガス噴出手段７４を下降させ、その状態でガス供給部７１からガス流通路７７にエッチングガスとして、例えば、SF₆を主体とするエッチングガスを供給し、エッチングガス噴出手段７４の下面からエッチングガスを噴出させると共に、高周波電源８４からエッチングガス噴出手段７４とチャックテーブル７５との間に高周波電圧を印加してエッチングガスをプラズマ化させる。

図５に示すように、プラズマ化したエッチングガスＧが、ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａからプラズマエッチングをしていく。ここで、エッチングガスＧは、配線層Ｌ１を保護する酸化膜Ｌ２はほとんどエッチングせずに、ウエーハの表面Ｗ１ａに形成されたＶ溝Ｍに対応する部分のみを除去する異方性エッチングをしていくことで、Ｖ溝Ｍがウエーハの表面Ｗ１ａ側からウエーハの裏面Ｗ１ｂに向かって進行していく。そして、Ｖ溝Ｍの最深部となる先端が金属層Ｌ３に達する位置Ｚ２までプラズマエッチングを行った後、図４に示す高周波電源８４による高周波電圧の印加を止めて、開口部７３ａを開いてウエーハＷ１をチャンバ７３から搬出する。なお、位置Ｚ２は、例えば金属層Ｌ３の表面（上面）より−Ｚ方向に少し下方にある位置であり、エッチング時間の制御によりその範囲で適宜変更可能な位置である。

（４）分割工程
プラズマエッチング工程を終えた後、図６に示すように、金属層Ｌ３をＶ溝Ｍに沿って割断し分割する分割工程を行う。

分割工程においては、例えば、粘着テープＴを拡張することで、金属層Ｌ３をＶ溝Ｍに沿って割断して分割する。すなわち、例えば環状フレームＦを下降させることにより粘着テープＴを放射状に伸張させることで、粘着テープＴが貼着されたウエーハの裏面Ｗ１ｂの金属層Ｌ３にも放射状に伸張させる力が作用し、金属層Ｌ３に達して形成されているＶ溝Ｍを分割起点として、金属層Ｌ３がＶ溝Ｍに沿って縦横に割断され、ウエーハＷ１を完全に分割し個々のデバイスＤ１とすることができる。

また、分割工程においては、図に示すＶ溝Ｍの延在方向に沿ってＶ溝Ｍを押し上げる押しブレードＢによる押し上げで、金属層Ｌ３を割断させてウエーハＷ１を分割してもよい。すなわち、例えば、まず、ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａの上方（＋Ｚ方向）から、ウエーハの表面を撮像する撮像手段９０を備えＶ溝を検出できるアライメント９手段で、撮像手段９０により取得した画像に基づきＸ軸方向へ延びるＶ溝ＭのＹ軸方向における位置を検出する。次いで、裏面Ｗ１ｂに貼着された粘着テープＴ側から、検出したＸ軸方向へ延びるＶ溝ＭのＹ軸方向における位置に基づいて、Ｘ軸方向に延びるＶ溝Ｍに最深部である先端に対して、押しブレードＢの先端を裏面Ｗ１ｂに貼着された粘着テープＴ側から（−Ｚ方向から）粘着テープＴを介して沿うように押し当てて位置づける。そして、Ｖ溝Ｍの最深部である先端を押しブレードＢの先端で押し上げると、ウエーハの裏面Ｗ１ｂの金属層Ｌ３に＋Ｚ方向の力が作用し、金属層Ｌ３に達しているＶ溝Ｍを分割起点として、金属層Ｌ３がＸ軸方向に延びるＶ溝Ｍに沿って割断される。その後、順次同様にＸ軸方向に延びるＶ溝Ｍに沿って金属層Ｌ３を割断させていき、Ｘ軸方向に延びる全てのＶ溝Ｍに沿って金属層Ｌ３を割断させる。次いで、金属層Ｌ３をＹ軸方向に延びるＶ溝Ｍに沿って同様に割断させることで、ウエーハＷ１を完全に分割し個々のデバイスＤ１とすることができる。

本実施形態における分割方法では、Ｖ溝形成工程でウエーハＷ１の表面Ｗ１ａにＶ溝Ｍを形成した後、プラズマエッチング工程におけるプラズマエッチングによりＶ溝ＭをウエーハＷ１の金属層Ｌ３に達するまで進行させて金属層Ｌ３に容易に分割起点を作り、分割工程でこの分割起点たるＶ溝Ｍに沿って金属層Ｌ３を割断することで、ウエーハＷ１を容易かつ正確に分割することが可能となる。すなわち、切削ブレード６０の目詰まりを防ぐために遅い切削送りで分割せざるをえない切削装置１のみによるウエーハＷ１の分割よりも、より速くウエーハＷ１の分割ができるためデバイスＤ１の生産効率の向上させることが可能となる。また、レーザー切断によりウエーハＷ１の分割を行う場合と異なり、分割して作製されたデバイスＤ１への熱によるダメージがないため、より高品質なデバイスＤ１を作製することが可能となる。

（実施形態２）
以下に、図２、４及び図７〜１３を用いて、図７に示すウエーハＷ２を本発明に係る分割方法により分割する場合の各工程について説明する。

図７に示すウエーハＷ２は、例えば外形が円形状であり、ウエーハの表面Ｗ２ａは、シリコン層Ｌ４上の分割予定ラインＳによって格子状に区画された矩形領域に、配線層Ｌ１が形成されて構成されている。また、ウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂには、例えば、銀、金または銅等からなり厚さが０．５μｍ〜１μｍ程度の金属層Ｌ３が形成されている。

（１）テープ貼着工程
図７に示すウエーハＷ２の裏面Ｗ２ｂに粘着テープＴを貼着するテープ貼着工程は、実施形態１におけるテープ貼着工程と同様に行うことで、図８に示すようにウエーハＷ２は粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持される。

（２）レジスト膜形成工程
テープ貼着工程を終えた後、ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａにレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程を行う。

レジスト膜形成工程においては、図８に示すスピンコータ４０に備える回転可能なスピンナーテーブル４００上に、粘着テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷ２を載置し、スピンコータ４０に接続された図示しない吸引手段を作動することによりスピンナーテーブル４００上でウエーハＷ２を吸引保持する。次に、スピンナーテーブル４００上で吸引保持されたウエーハＷ２の表面Ｗ２ａの中心部にレジスト液供給ノズル４１から所定量のレジスト液を滴下し、スピンナーテーブル４００を所定速度で回転することにより、遠心力により滴下されたレジスト液がレベリングされて、図９に示すようなほぼ一様な厚さのレジスト膜Ｌ５がウエーハの表面Ｗ２ａ上に形成される。

（３）Ｖ溝形成工程
レジスト膜形成工程を終えた後、図１０に示すように、分割予定ラインＳに沿って先端が鋭角に尖った切削ブレード６０を切込ませウエーハＷ２の表面Ｗ２ａにＶ溝を形成するＶ溝形成工程を行う。

Ｖ溝形成工程において用いられる切削装置は、実施形態１と同様に図２に示す切削装置１を用いる。そして、スピンドル６３に固定された切削ブレード６０がスピンドル６３の回転に伴って高速回転をしながらウエーハＷ２に切込み、分割予定ラインＳを切削していくまでの工程は、実施形態１におけるＶ溝形成工程と同様に行われる。

図１０に示すように、切削ブレード６０の先端となる切り刃６０１がウエーハＷ２のレジスト膜Ｌ５を切削し、シリコン層Ｌ４に少し達する程度まで、切削ブレード６０をウエーハＷ２に切込ませることで、溝の最深部がシリコン層Ｌ４の表面（上面）から−Ｚ方向に少し下方にある位置Ｚ１となりかつ断面がＶ字形状となるＶ溝Ｍが、ウエーハの表面Ｗ２ａに形成される。なお、位置Ｚ１は、少なくともシリコン層Ｌ４の表面（上面）より−Ｚ方向下方にありかつ金属層Ｌ３の表面（上面）より＋Ｚ方向上方にある位置であればよく、その範囲で適宜変更可能となる位置である。

そして、切削ブレード６０が分割予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウエーハＷ２が送られると、ウエーハＷ２の切削送りを一度停止させ、切削ブレード６０をウエーハＷ２から離間させてから、ウエーハＷ２を元の位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード６０をＹ軸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、ウエーハの表面Ｗ２ａの同方向の全ての分割予定ラインＳに沿ってウエーハの表面Ｗ２ａにＶ溝Ｍを形成する。さらに、ウエーハＷ２を９０度回転させてから同様の切削を行い、ウエーハの表面Ｗ２ａの全ての分割予定ラインＳに沿って、ウエーハの表面Ｗ２ａにＶ溝Ｍを形成する。

（４）プラズマエッチング工程
Ｖ溝形成工程を終えた後、図１１に示すように、ウエーハの表面Ｗ２ａ側からプラズマエッチングしてＶ溝Ｍをウエーハの裏面Ｗ２ｂに向かって進行させＶ溝Ｍの最深部である先端が金属層Ｌ３に達するまでプラズマエッチングするプラズマエッチング工程を行う。

プラズマエッチング工程においては、実施形態１と同様に図４に示すプラズマエッチング装置２を用いる。そして、ウエーハＷ２を、チャンバ７３の内部に進入させ、高周波電源８４からエッチングガス噴出手段７４とチャックテーブル７５との間に高周波電圧を印加してエッチングガスをプラズマ化するまでの工程は、実施形態１におけるプラズマエッチング工程と同様に行われる。

図１１に示すように、プラズマ化したエッチングガスＧが、ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａからプラズマエッチングをしていく。ここで、エッチングガスＧは、配線層Ｌ１を保護するレジスト膜Ｌ５はエッチングせずに、ウエーハの表面Ｗ２ａに形成されたＶ溝Ｍに対応する部分のみを除去する異方性エッチングをしていくことで、Ｖ溝Ｍがウエーハの表面Ｗ２ａ側からウエーハの裏面Ｗ２ｂに向かって進行していく。そして、Ｖ溝Ｍの最深部となる先端が金属層Ｌ３に達する位置Ｚ２までプラズマエッチングを行う。なお、本実施形態における位置Ｚ２は、例えば、金属層Ｌ３の表面（上面）より−Ｚ方向に少し下方にある位置であり、エッチング時間の制御によりその範囲で適宜変更可能な位置である。

（５）レジスト膜除去工程
プラズマエッチング工程を終えた後、例えば、図４に示したプラズマエッチング装置２を用いて、ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａのレジスト膜Ｌ５を除去するレジスト膜除去工程を行う。なお、レジスト膜の除去にはウェットエッチングを行ってもよい。

レジスト膜除去工程では、まず、図４に示すプラズマエッチング工程において用いたプラズマエッチング装置２に備えるチャンバ７３内のエッチングガスＧを、排気口７３ｃからガス排気部８３に排気し、チャンバ７３の内部にエッチングガスＧであるフッ素系安定ガスが存在しない状態とする。そして次に、ガス供給部７１からＯ_２ガスをガス流通路７７に供給し、エッチングガス噴出手段７４の下面からＯ_２ガスを噴出させると共に、高周波電源８４からエッチングガス噴出手段７４とチャックテーブル７５との間に高周波電圧を印加してＯ_２ガスをプラズマ化させる。そうすると、レジスト膜Ｌ５が酸化し灰化するため、図１２に示すようにウエーハＷ２の表面Ｗ２ａからレジスト膜Ｌ５が除去された状態となる。

（６）分割工程
レジスト膜除去工程を終えた後、図１３に示すように、金属層Ｌ３をＶ溝Ｍに沿って割断させ分割する分割工程を行う。分割工程を実施形態１と同様に行うことで、図１３に示すようにウエーハＷ２を完全に分割し個々のデバイスＤ２とすることができる。

本実施形態における分割方法では、Ｖ溝形成工程の前に、ウエーハＷ２の表面Ｗ２ａにレジスト膜Ｌ５を形成するレジスト膜形成工程を行い、プラズマエッチング工程においてウエーハＷ２の配線層Ｌ１をレジスト膜Ｌ５により強力に保護した状態でプラズマエッチングでき、さらにレジスト膜除去工程でレジスト膜Ｌ５を除去してから金属層Ｌ３を割断して分割する分割工程を行うことで、ウエーハＷ２を容易に分割しつつ、作製したデバイスＤ２の品質をより高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態１及び２に限定されるものではない。例えば、表面Ｗ１ａ側に酸化膜Ｌ２が被覆されたウエーハＷ１を分割するに際して、Ｖ溝形成工程の前に、ウエーハＷ１の表面Ｗ１ａにレジスト膜Ｌ５を形成するレジスト膜形成工程を含み、プラズマエッチング工程と分割工程との間に、ウエーハの表面Ｗ１ａのレジスト膜Ｌ５を除去するレジスト膜除去工程を含むこととすることで、ウエーハＷ１の酸化膜Ｌ２の表面（上面）にさらにレジスト膜Ｌ５を形成させてウエーハＷ１の配線層Ｌ１をより強く保護した状態で、プラズマエッチングを行ってもよい。

１：切削装置２：プラズマエッチング装置
３０：チャックテーブル３０ａ：保持面
４０：スピンコータ４００：スピンナーテーブル４１：レジスト液供給ノズル
６：切削手段
６０：切削ブレード６００：基台６０１：切り刃
６１：アライメント手段６１０：撮像手段
６２：スピンドルハウジング６３：スピンドル
７１：ガス供給部７２：エッチング処理部
７３：チャンバ７３ａ：開口部７３ｂ：シャッター７３ｃ：排気口
７４：エッチングガス噴出手段７４ａ：軸部７５：チャックテーブル７５ａ：軸部７５ｃ：保持面７６：軸受け７７：ガス流通路７８：軸受け７９：吸引源８０：吸引路８１：冷却部８２：冷却炉８３：ガス排気部８４：高周波電源
９：アライメント手段９０：撮像手段
Ｗ１：ウエーハＷ１ａ：ウエーハの表面Ｗ１ｂ：ウエーハの裏面Ｗ２：ウエーハＷ２ａ：ウエーハの表面Ｗ２ｂ：ウエーハの裏面Ｓ：分割予定ラインＤ１：デバイスＤ２：デバイスＦ：環状フレームＴ：粘着テープＬ１：配線層Ｌ２：酸化膜Ｌ３：金属層Ｌ４：シリコン層Ｌ５：レジスト膜Ｍ：Ｖ溝Ｇ：エッチングガスＢ：押しブレードＺ１：位置Ｚ２：位置

Claims

表面に分割予定ラインで区画された配線層が形成され裏面に金属層が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
ウエーハの裏面に粘着テープを貼着するテープ貼着工程と、
該テープ貼着工程の後、該分割予定ラインに沿って先端が鋭角に尖った切削ブレードを切込ませウエーハの表面側にＶ溝を形成するＶ溝形成工程と、
該Ｖ溝形成工程の後、ウエーハの表面側からプラズマエッチングして該Ｖ溝をウエーハの裏面に向かって進行させ該Ｖ溝の先端が該金属層に達し進入するまでプラズマエッチングするプラズマエッチング工程と、該プラズマエッチング工程の後、該金属層を該Ｖ溝に沿って割断しウエーハを分割する分割工程と、からなるウエーハの分割方法。
前記分割工程では、前記金属層に先端が達し進入した前記Ｖ溝を撮像手段で撮像させ、該撮像手段により取得した画像に基づき該Ｖ溝の最深部に押しブレードを位置づけウエーハの裏面側から表面側に向かってウエーハを押して前記金属層を該Ｖ溝に沿って割断しウエーハを分割する請求項１記載のウエーハの分割方法。
前記Ｖ溝形成工程の前に、ウエーハの表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程を含み、
前記プラズマエッチング工程と前記分割工程との間に、ウエーハの表面の該レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程を含む請求項１又は２に記載のウエーハの分割方法。