JP7005281B2 - 被加工物の加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、第１方向に伸長する第１ストリートと、第１方向に交差した第２方向に伸長する第２ストリートと、からなる複数のストリートを有した被加工物の加工方法に関する。
被加工物の第１方向に伸長する第１ストリートにレーザビームを照射して第１レーザ加工溝を形成し、第１方向に交差した第２方向に伸長する第２ストリートにレーザビームを照射して第２レーザ加工溝を形成するレーザ加工装置（例えば、特許文献１参照）が用いられている。
特開２００３－３２０４６６号公報
しかしながら、特許文献１に示されたレーザ加工装置を用いた被加工物の加工方法は、第１ストリートに沿ってレーザビームを照射して第１レーザ加工溝を形成すると、形成された第１レーザ加工溝の縁にレーザ加工で生成された加工屑が堆積する。そして、被加工物の加工方法は、第２ストリートに沿ってレーザビームを照射して第２レーザ加工溝を形成すると、第１ストリートと第２ストリートの交差部では、第１レーザ加工溝の縁に堆積した加工屑が第２ストリートに沿って伸び、交差部に加工屑が溜まってしまう。交差部に溜まった加工屑は、例えば、切削加工やプラズマエッチング等のレーザ加工の次工程で問題が生じることがある。
即ち、例えば、特許文献１に開示されているようにレーザビームの照射によって、レーザ加工溝を形成して積層膜を分断した後、切削ブレードで被加工物を分割する場合は、加工屑によって切削ブレードが蛇行し、突発チッピングやクラックが発生したり、切削ブレードが破損するおそれもある。また、レーザ加工後にプラズマエッチングを施す場合は、加工屑によってプラズマエッチングが阻害され、局所的に加工がされない領域が発生してしまうおそれがある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、次工程で問題が生じるおそれを低減することができる被加工物の加工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、本発明の被加工物の加工方法は、第１方向に伸長する第１ストリートと、該第１方向に交差した第２方向に伸長する第２ストリートと、からなる複数のストリートを有した被加工物の加工方法であって、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１ストリートに沿って照射して第１レーザ加工溝を形成する第１レーザ加工溝形成ステップと、該第１レーザ加工溝形成ステップを実施した後、該レーザビームを該第２ストリートに沿って照射して第２レーザ加工溝を形成する第２レーザ加工溝形成ステップと、該第２レーザ加工溝形成ステップを実施した後、該レーザビームを該第１ストリートに沿って照射して、該第１レーザ加工溝形成ステップで該第１レーザ加工溝の溝縁に発生し該第２レーザ加工溝形成ステップを実施することで該第１ストリートと該第２ストリートとの交差部で該第２方向に伸びた加工屑を除去するクリーニングステップと、を備え、該クリーニングステップでは、第１レーザ加工溝形成ステップと該第２レーザ加工溝形成ステップに比べて加工送り速度が速いことを特徴とする。
前記被加工物の加工方法において、該第１レーザ加工溝形成ステップを実施する前に、被加工物にプラズマエッチング用保護膜を被覆する保護膜被覆ステップを備え、該第１レーザ加工溝形成ステップと、該第２レーザ加工溝形成ステップと、該クリーニングステップとを実施することで該第１ストリートと該第２ストリートを露出させ、該クリーニングステップを実施した後、該プラズマエッチング用保護膜を介して被加工物にプラズマエッチングを施すプラズマエッチングステップを備えても良い。
本発明は、次工程で問題が生じるおそれを低減することができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図３は、図２に示された被加工物の加工方法の保護膜被覆ステップを示す側断面図である。 図４は、図２に示された被加工物の加工方法の保護膜被覆ステップ後の被加工物の断面図である。 図５は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ等で用いられるレーザ加工装置を示す斜視図である。 図６は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップを示す側断面図である。 図７は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図８は、図２に示された被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図９は、図２に示された被加工物の加工方法のクリーニングステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図１０は、図２に示された被加工物の加工方法のプラズマエッチングステップで用いられるエッチング装置の構成を示す断面図である。 図１１は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図１２は、図１１に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図１３は、図１１に示された被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図１４は、図１１に示された被加工物の加工方法の第１幅広溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図１５は、図１１に示された被加工物の加工方法の第２幅広溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。 図１６は、実施形態３に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。 図１７は、図１６に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ及び第２レーザ加工溝形成ステップを示す側断面図である。 図１８は、図１６に示された被加工物の加工方法のダイシングステップを示す側断面図である。
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に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象の被加工物の一例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図１に示す被加工物１の加工方法である。実施形態１では、被加工物１は、シリコン、サファイア、又はガリウムヒ素などを基板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である。被加工物１は、図１に示すように、直線状の第１方向１０１に伸長する第１ストリート３と、第１方向１０１に交差する（実施形態１では、直交する）直線状の第２方向１０２に伸長する第２ストリート４とからなる複数のストリート５を有し、複数のストリート５で区画された各領域にそれぞれデバイス６が形成された表面７を有する。
デバイス６を構成する回路は、図示しない低誘電率絶縁膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜という）により支持されている。Ｌｏｗ－ｋ膜は、デバイス６を構成し、層間絶縁膜として用いられ、プラズマエッチングに対して耐性を有する膜である。なお、実施形態１では、被加工物１は、ストリート５の表面にもＬｏｗ－ｋ膜が積層されているが、本発明では、被加工物１は、ストリート５の表面にＬｏｗ－ｋ膜が積層されずに、ストリート５において基板２の表面が露出しても良い。
また、実施形態１において、被加工物１は、ストリート５に図示しないＴＥＧ（Test Elements Group）等の金属膜が部分的に形成されている。ＴＥＧは、デバイス６に発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用の素子であり、表面に電極パッドとなる金属膜を有している。ＴＥＧは、被加工物１の種別等に応じて、任意に配置される。実施形態１において、被加工物１は、ストリート５にＴＥＧ等の金属膜が形成されているが、本発明は、ストリート５にＴＥＧ等の金属膜が形成されていなくても良い。また、実施形態１において、被加工物１は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどのウエーハであるが、本発明では、ウエーハに限定されない。
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図１に示す被加工物１の加工方法であって、実施形態１では、被加工物１を個々のデバイス６に分割する方法である。被加工物の加工方法は、図２に示すように、保護膜被覆ステップＳＴ１と、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２と、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３と、クリーニングステップＳＴ４と、プラズマエッチングステップＳＴ５とを備える。
（保護膜被覆ステップ）
図３は、図２に示された被加工物の加工方法の保護膜被覆ステップを示す側断面図である。図４は、図２に示された被加工物の加工方法の保護膜被覆ステップ後の被加工物の断面図である。
保護膜被覆ステップＳＴ１は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２を実施する前に、被加工物１の表面７にプラズマエッチングに対して耐性を有するプラズマエッチング用保護膜１０を被覆するステップである。実施形態１において、保護膜被覆ステップＳＴ１では、被加工物１の裏面８に外周縁が環状フレーム１２に貼着された粘着テープ１３を貼着する。実施形態１において、保護膜被覆ステップＳＴ１では、図３に示すように、被加工物１の表面７の裏側の裏面８を保護膜被覆装置２０のケース２１内のスピンナテーブル２２に吸着保持させ、スピンナテーブル２２を軸心回りに回転させながら、被加工物１の表面７にノズル２３から水溶性の保護膜溶液１１を塗布する。水溶性の保護膜溶液１１は、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（polyvinyl pyrrolidone：ＰＶＰ）等のプラズマエッチングに対して耐性を有しかつ水溶性の液状樹脂等を含む。
保護膜被覆ステップＳＴ１では、被加工物１の表面７に水溶性の保護膜溶液１１を塗布した後、保護膜溶液１１を硬化させて、図４に示すように、被加工物１の表面７全体に保護膜溶液１１が硬化して構成されたプラズマエッチング用保護膜１０を被覆する。実施形態１において、プラズマエッチング用保護膜１０は、保護膜溶液１１が硬化して構成されるために、水溶性である。被加工物の加工方法は、被加工物１の表面７全体にプラズマエッチング用保護膜１０を被覆すると、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２に進む。
（第１レーザ加工溝形成ステップ）
図５は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ等で用いられるレーザ加工装置を示す斜視図である。図６は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップを示す側断面図である。図７は、図２に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。
第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２は、被加工物１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２００を第１ストリート３に沿って照射して第１レーザ加工溝１４を形成するステップである。第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、図５に示すレーザ加工装置３０の制御ユニット３８がプラズマエッチング用保護膜１０により表面７が被覆された被加工物１の裏面８側をチャックテーブル３１に吸引保持するとともに、クランプ部３２で環状フレーム１２をクランプする。第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が撮像ユニット３３でチャックテーブル３１に保持された被加工物１の表面７を撮像して、被加工物１と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した後、回転ユニット３５にチャックテーブル３１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転させて、第１ストリート３を加工送り方向であるＸ軸方向と平行にする。
第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１をＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸移動ユニット３７にチャックテーブル３１をＹ軸方向に移動させて、第１ストリート３とレーザビーム照射ユニット３４とを第１ストリート３に沿って相対的移動させながら、図６に示すように、レーザビーム照射ユニット３４から被加工物１に対して吸収性を有する波長（実施形態１では、３５５ｎｍ）のレーザビーム２００を第１ストリート３の幅方向の中央に照射する。第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第１ストリート３の幅方向の中央にアブレーション加工を施して、第１ストリート３の幅方向の中央のプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図７に密な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第１レーザ加工溝１４を第１ストリート３の長手方向に沿って形成する。
また、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、第１ストリート３の第１レーザ加工溝１４の幅方向の双方の溝縁にアブレーション加工時に生じるデブリで構成される加工屑３０１を第１ストリート３の長手方向に沿って形成することとなる。なお、加工屑３０１は、被加工物１の表面から凸に形成され、前述したデブリから構成されるためにプラズマエッチングに対して耐性を有する。なお、実施形態１において、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の出力を３Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を５００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。被加工物の加工方法は、被加工物１の全ての第１ストリート３に第１レーザ加工溝１４を形成すると、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３に進む。
（第２レーザ加工溝形成ステップ）
図８は、図２に示された被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。
第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２を実施した後、レーザビーム２００を第２ストリート４に沿って照射して第２レーザ加工溝１５を形成するステップである。実施形態１において、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が回転ユニット３５にチャックテーブル３１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転させて、第２ストリート４を加工送り方向であるＸ軸方向と平行にする。
第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、Ｘ軸移動ユニット３６及びＹ軸移動ユニット３７に第２ストリート４とレーザビーム照射ユニット３４とを第２ストリート４に沿って相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４から被加工物１に対して吸収性を有する波長（実施形態１では、３５５ｎｍ）のレーザビーム２００を第２ストリート４の幅方向の中央に照射する。第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２ストリート４の幅方向の中央にアブレーション加工を施して、第２ストリート４の幅方向の中央のプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図８に密な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第２レーザ加工溝１５を第２ストリート４の長手方向に沿って形成する。
また、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、第２ストリート４の第２レーザ加工溝１５の幅方向の双方の溝縁にアブレーション加工時に生じるデブリで構成される加工屑４０１を第２ストリート４の長手方向に沿って形成することとなる。また、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２レーザ加工溝１５を形成する際に、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２で形成した加工屑３０１のうちストリート３，４同士の交差部９に位置する部分３０３を、図８に示すように、第２ストリート４に沿って第１レーザ加工溝１４の幅方向の端から中央部に向かって伸ばすこととなる。
なお、加工屑３０１の部分３０３は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２で第１レーザ加工溝１４の溝縁に発生し第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３を実施することで第１ストリート３と第２ストリート４との交差部９で第２方向１０２に伸びた加工屑に相当する。また、加工屑４０１は、被加工物１の表面７から凸に形成される。なお、実施形態１において、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の出力を３Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を５００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。被加工物の加工方法は、被加工物１の全ての第２ストリート４に第２レーザ加工溝１５を形成すると、クリーニングステップＳＴ４に進む。
（クリーニングステップ）
図９は、図２に示された被加工物の加工方法のクリーニングステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。
クリーニングステップＳＴ４は、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３を実施した後、レーザビーム２００を第１ストリート３に沿って照射して、前述した加工屑３０１の部分３０３を除去するステップである。実施形態１において、クリーニングステップＳＴ４では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が回転ユニット３５にチャックテーブル３１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転させて、第１ストリート３を加工送り方向であるＸ軸方向と平行にする。
クリーニングステップＳＴ４では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、Ｘ軸移動ユニット３６及びＹ軸移動ユニット３７に第１ストリート３とレーザビーム照射ユニット３４とを第１ストリート３に沿って相対的に移動させながら、レーザビーム照射ユニット３４から被加工物１に対して吸収性を有する波長（実施形態１では、３５５ｎｍ）のレーザビーム２００を第１ストリート３の幅方向の中央に形成された第１レーザ加工溝１４に照射する。クリーニングステップＳＴ４では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第１ストリート３の幅方向の中央に形成された第１レーザ加工溝１４内にアブレーション加工を施して、図９に示すように、加工屑３０１の前述した部分３０３を除去する。
こうして、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、第１レーザ加工溝１４及び第２レーザ加工溝１５を形成し、加工屑３０１の部分３０３を除去することで、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２と、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３と、クリーニングステップＳＴ４とを実施することで第１ストリート３と第２ストリート４との双方において基板２を露出させる。
なお、実施形態１において、クリーニングステップＳＴ４では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の出力を３Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２及び第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３よりも高速な６００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。このように、実施形態１に係る被加工物の加工方法のクリーニングステップＳＴ４では、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２と第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３に比べて、加工送り速度であるチャックテーブル３１のＸ軸方向の移動速度が速い。なお、実施形態１において、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ３及びクリーニングステップＳＴ４では、図５に示すレーザ加工装置３０を用いたが、本発明では、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ３及びクリーニングステップＳＴ４で用いるレーザ加工装置は、図５に示すものに限定されない。被加工物の加工方法は、被加工物の全ての第１ストリート３の第１レーザ加工溝１４にレーザビーム２００を照射すると、プラズマエッチングステップＳＴ５に進む。
また、実施形態１のレーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ３及びクリーニングステップＳＴ４で用いられる前述したレーザ加工装置３０は、チャックテーブル３１と、クランプ部３２と、撮像ユニット３３と、レーザビーム照射ユニット３４と、回転ユニット３５と、Ｘ軸移動ユニット３６と、Ｙ軸移動ユニット３７と、制御ユニット３８とを備える。制御ユニット３８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。なお、制御ユニット３８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３８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の上述した構成要素に出力する。制御ユニット３８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図示しない表示ユニットと、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない入力ユニットと、図示しない報知ユニットとが接続されている。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と、キーボード等の外部入力装置とのうち少なくとも一つにより構成される。
（プラズマエッチングステップ）
図１０は、図２に示された被加工物の加工方法のプラズマエッチングステップで用いられるエッチング装置の構成を示す断面図である。
プラズマエッチングステップＳＴ５は、クリーニングステップＳＴ４を実施した後、プラズマエッチング用保護膜１０を介して被加工物１にプラズマエッチングを施すステップである。プラズマエッチングステップＳＴ５では、図１０に示すエッチング装置４０がゲートバルブ４１を開け、搬入出口４２から被加工物１をチャンバ４３内に搬入し、被加工物１の裏面８側を粘着テープ１３を介して静電チャック（ＥＳＣ：Electrostatic chuck）４４に静電保持する。なお、静電チャック４４に被加工物１を静電保持する際には、整合器４５を介してバイアス高周波電源４６の電力を静電チャック４４の電極４７に供給する。
そして、プラズマエッチングステップＳＴ５では、エッチング装置４０が排気管４８を通して排気装置４９によってチャンバ４３内を減圧し、チャンバ４３内の圧力を、例えば０．１０～０．１５Ｐａとするとともに、静電チャック４４の温度を粘着テープ１３からガスが発生しない温度である例えば７０℃以下とし、ストリート５で露出した基板２をエッチングして、レーザ加工溝１４，１５を裏面８に向けて進行させるエッチングステップと、エッチングステップに次いでレーザ加工溝１４，１５の内面に被膜を堆積させる被膜堆積ステップとを交互に繰り返す。なお、被膜堆積ステップ後のエッチングステップは、レーザ加工溝１４，１５の溝底の被膜を除去してレーザ加工溝１４，１５の溝底をエッチングする。このように、プラズマエッチングステップＳＴ５は、所謂ボッシュ法で被加工物１をプラズマエッチングする。
なお、エッチングステップでは、エッチング装置４０は、ガス供給部５０からエッチングガスであるＳＦ６ガスをガス配管５１及びガス導入口５２を介してガス噴出ヘッド５３のガス吐出部５４から噴射させる。そして、エッチング装置４０は、プラズマ発生用のＳＦ６ガスを供給した状態で、整合器５５を介して高周波電源５６からガス噴出ヘッド５３にプラズマを作り維持する高周波電力を印加し、高周波電源５６から静電チャック４４にイオンを引き込むための高周波電力を印加する。これにより、静電チャック４４とガス噴出ヘッド５３との間の空間にＳＦ６ガスからなる等方性を有するプラズマが発生し、このプラズマが被加工物１の基板２に引き込まれて、レーザ加工溝１４，１５の溝底をエッチングして、レーザ加工溝１４，１５を被加工物１の裏面８に向かって進行させる。
また、被膜堆積ステップでは、エッチング装置４０は、ガス供給部５０から堆積性ガスであるＣ４Ｆ８ガスをガス噴出ヘッド５３の複数のガス吐出部５４から静電チャック４４に保持された被加工物１に向けて噴出する。そして、エッチング装置４０は、プラズマ発生用のＣ４Ｆ８ガスを供給した状態で、高周波電源５６からガス噴出ヘッド５３にプラズマを作り維持する高周波電力を印加し、高周波電源５６から静電チャック４４にイオンを引き込むための高周波電力を印加する。これにより、静電チャック４４とガス噴出ヘッド５３との間の空間にＣ４Ｆ８ガスからなるプラズマが発生し、このプラズマが被加工物１の基板２に引き込まれて、レーザ加工溝１４，１５の内面に被膜を堆積させる。
プラズマエッチングステップＳＴ５では、エッチング装置４０は、レーザ加工溝１４，１５の深さ、被加工物１の厚さに応じて、エッチングステップと被膜堆積ステップとを繰り返す回数が予め設定されている。プラズマエッチングステップＳＴ５において、エッチングステップと被膜堆積ステップとを予め設定された回数繰り返された被加工物１は、レーザ加工溝１４，１５が裏面８側に到達して、個々のデバイス６に分割される。なお、実施形態１において、プラズマエッチングステップＳＴ５では、図１０に示すエッチング装置４０を用いたが、本発明では、プラズマエッチングステップＳＴ５で用いるエッチング装置は、図１０に示すものに限定されない。被加工物の加工方法は、被加工物１を個々のデバイス６に分割すると、終了する。なお、その後、被加工物１は、例えば、洗浄水が表面７に供給されるなどして、プラズマエッチング用保護膜１０が除去された後、個々のデバイス６が粘着テープ１３からピックアップされる。
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２と第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３を実施した後、クリーニングステップＳＴ４を実施することで、加工屑３０１の部分３０３を除去する。このために、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、クリーニングステップＳＴ４の次工程のプラズマエッチングステップＳＴ５において、加工屑３０１の部分３０３によりプラズマエッチングが阻害されることを抑制できる。その結果、被加工物の加工方法は、クリーニングステップＳＴ４の次工程で問題が生じるおそれを低減することができる。
また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、保護膜被覆ステップＳＴ１において被加工物１の表面７にプラズマエッチング用保護膜１０を被覆し、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ３及びクリーニングステップＳＴ４においてストリート５の基板２を露出させ、プラズマエッチングステップＳＴ５において被加工物１にプラズマエッチングを施す。このために、被加工物の加工方法は、被加工物１を個々のデバイス６に分割することができる。
また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、クリーニングステップＳＴ４では、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ３よりもチャックテーブル３１の移動速度が速いので、クリーニングステップＳＴ４を実施しても、被加工物１の加工に係る所要時間が長時間化することを抑制することができる。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１１は、実施形態２に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１２は、図１１に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。図１３は、図１１に示された被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。図１４は、図１１に示された被加工物の加工方法の第１幅広溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。図１５は、図１１に示された被加工物の加工方法の第２幅広溝形成ステップ後の被加工物の表面の一部を示す平面図である。なお、図１１から図１５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に係る被加工物の加工方法は、図１１に示すように、保護膜被覆ステップＳＴ１と、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２と、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２と、クリーニングステップである第１幅広溝形成ステップＳＴ６と、第２幅広溝形成ステップＳＴ７と、プラズマエッチングステップＳＴ５とを備える。
実施形態２に係る被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２は、実施形態１と同様に、被加工物１に対して吸収性を有する波長のレーザビーム２００を第１ストリート３に沿って照射して第１レーザ加工溝１４－２を形成するステップである。実施形態２において、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第１ストリート３の幅方向の両縁部にアブレーション加工を施して、第１ストリート３の幅方向の両縁部それぞれのプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図１２に密な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第１レーザ加工溝１４－２を第１ストリート３の長手方向に沿って形成する。実施形態２に係る被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２では、第１ストリート３の幅方向の両縁部それぞれに実施形態１の第１レーザ加工溝１４よりも幅の狭い第１レーザ加工溝１４－２を形成する。
また、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、実施形態１と同様に、第１ストリート３の第１レーザ加工溝１４－２の幅方向の双方の溝縁にアブレーション加工時に生じるデブリで構成される加工屑３０１を第１ストリート３の長手方向に沿って形成することとなる。なお、実施形態２において、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の波長を３５５ｎｍとし、レーザビーム２００の出力を２．５Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を３００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。
実施形態２に係る被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２は、実施形態１と同様に、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２を実施した後、レーザビーム２００を第２ストリート４に沿って照射して第２レーザ加工溝１５－２を形成するステップである。実施形態２において、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２ストリート４の幅方向の両縁部にアブレーション加工を施して、第２ストリート４の幅方向の両縁部それぞれのプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図１３に密な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第２レーザ加工溝１５－２を第２ストリート４の長手方向に沿って形成する。実施形態２に係る被加工物の加工方法の第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２では、第２ストリート４の幅方向の両縁部それぞれに実施形態１の第２レーザ加工溝１５よりも幅の狭い第２レーザ加工溝１５－２を形成する。
また、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、実施形態１と同様に、第２ストリート４の第２レーザ加工溝１５－２の幅方向の双方の溝縁にアブレーション加工時に生じるデブリで構成される加工屑４０１を第２ストリート４の長手方向に沿って形成することとなる。また、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２レーザ加工溝１５－２を形成する際に、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２で形成した加工屑３０１のうちレーザ加工溝１４－２，１５－２同士の交差部９に位置する部分３０３を、図１３に示すように、第２ストリート４に沿って第１レーザ加工溝１４－２の幅方向の端から中央部に向かって伸ばすこととなる。
なお、加工屑３０１の部分３０３は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２で第１レーザ加工溝１４－２の溝縁に発生し第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２を実施することで第１ストリート３と第２ストリート４との交差部９で第２方向１０２に伸びた加工屑に相当する。なお、実施形態２において、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の波長を３５５ｎｍとし、レーザビーム２００の出力を２．５Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を３００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。
実施形態２に係る被加工物の加工方法の第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が回転ユニット３５にチャックテーブル３１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転させて、第１ストリート３を加工送り方向であるＸ軸方向と平行にする。第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、Ｘ軸移動ユニット３６及びＹ軸移動ユニット３７に第１ストリート３とレーザビーム照射ユニット３４とを第１ストリート３に沿って相対的に移動させながらレーザビーム照射ユニット３４から被加工物１に対して吸収性を有する波長（実施形態１では、３５５ｎｍ）のレーザビーム２００を第１ストリート３の幅方向の中央に照射する。第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第１ストリート３の幅方向の中央にアブレーション加工を施して、第１ストリート３の幅方向の中央のプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図１４に租な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第１幅広溝１６を第１レーザ加工溝１４－２間に形成するとともに、第１ストリート３の長手方向に沿って形成する。第１幅広溝形成ステップＳＴ６で形成される第１幅広溝１６は、第１レーザ加工溝１４－２と連通する。
また、第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第１レーザ加工溝１４－２の幅方向の溝縁に形成された加工屑３０１のうち第１ストリート３の中央寄りの加工屑３０１を除去するとともに、第１ストリート３の外側寄りの加工屑３０１の部分３０３のうち第１幅広溝１６内に位置する部分を除去する。実施形態２において、第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の出力を３Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を６００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。このように、第１幅広溝形成ステップＳＴ６は、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２を実施した後、レーザビーム２００を第１ストリート３に沿って照射して、前述した加工屑３０１の部分３０３を除去するクリーニングステップである。また、第１幅広溝形成ステップＳＴ６では、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２と第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２に比べて、加工送り速度であるチャックテーブル３１のＸ軸方向の移動速度が速い。
実施形態２に係る被加工物の加工方法の第２幅広溝形成ステップＳＴ７では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が回転ユニット３５にチャックテーブル３１を鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転させて、第２ストリート４を加工送り方向であるＸ軸方向と平行にする。第２幅広溝形成ステップＳＴ７では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が、Ｘ軸移動ユニット３６及びＹ軸移動ユニット３７に第２ストリート４とレーザビーム照射ユニット３４とを第２ストリート４に沿って相対的に移動させながらレーザビーム照射ユニット３４から被加工物１に対して吸収性を有する波長（実施形態１では、３５５ｎｍ）のレーザビーム２００を第２ストリート４の幅方向の中央に照射する。第２幅広溝形成ステップＳＴ７では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２ストリート４の幅方向の中央にアブレーション加工を施して、第２ストリート４の幅方向の中央のプラズマエッチング用保護膜１０、Ｌｏｗ－ｋ膜及びＴＥＧ等の金属膜を除去して、図１５に租な平行斜線で示すように、基板２の表面から凹の第２幅広溝１７を第２レーザ加工溝１５－２間に形成するとともに、第２ストリート４の長手方向に沿って形成する。第２幅広溝形成ステップＳＴ７で形成される第２幅広溝１７は、第２レーザ加工溝１５－２と連通する。
また、第２幅広溝形成ステップＳＴ７では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８が第２レーザ加工溝１５の幅方向の溝縁に形成された加工屑４０１のうち第２ストリート４の中央寄りの加工屑４０１を除去する。実施形態２において、第２幅広溝形成ステップＳＴ７では、レーザ加工装置３０の制御ユニット３８は、レーザビーム２００の出力を３Ｗ（ワット）とし、Ｘ軸移動ユニット３６にチャックテーブル３１を６００ｍｍ／秒の一定の速度でＸ軸方向に沿って移動させる。
実施形態２に係る被加工物の加工方法は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２と第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２を実施した後、クリーニングステップである第１幅広溝形成ステップＳＴ６を実施することで、加工屑３０１の部分３０３を除去する。このために、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、第１幅広溝形成ステップＳＴ６の次工程のプラズマエッチングステップＳＴ５において、加工屑３０１の部分３０３によりプラズマエッチングが阻害されることを抑制できる。その結果、被加工物の加工方法は、実施形態１と同様に、第１幅広溝形成ステップＳＴ６の次工程で問題が生じるおそれを低減することができる。
また、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２，ＳＴ３－２において、実施形態１よりも幅の狭いレーザ加工溝１４－２，１５－２をストリート３，４の幅方向の両縁部それぞれに形成するので、Ｌｏｗ－ｋ膜が、基板２から剥離することを抑制することができる。
〔変形例〕
実施形態１及び実施形態２の変形例に係る被加工物１の加工方法を説明する。実施形態１及び実施形態２に係る被加工物の加工方法は、保護膜被覆ステップＳＴ１において、水溶性の保護膜溶液１１を塗布したが、本発明では、硬化するとプラズマ耐性を有する液体であるレジストを被加工物１の表面７全体に塗布し、露光、現像して、ストリート５上のレジストを除去しても良い。なお、レジストを塗布する際には、例えば、被加工物１を軸心回りに回転する回転テーブルに保持した後、回転テーブルを軸心回りに回転させながら表面７にレジストを供給する。また、変形例に係る被加工物１の加工方法は、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２，ＳＴ２－２，ＳＴ３，ＳＴ３－２において、実施形態１及び実施形態２と同様に、アブレーション加工を施してＬｏｗ－ｋ膜等を除去して、レーザ加工溝１４，１４－２，１５，１５－２を形成する。また、変形例に係る被加工物１の加工方法は、レジストを除去する際には、周知のアッシング等を行う。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１６は、実施形態３に係る被加工物の加工方法の流れを示すフローチャートである。図１７は、図１６に示された被加工物の加工方法の第１レーザ加工溝形成ステップ及び第２レーザ加工溝形成ステップを示す側断面図である。図１８は、図１６に示された被加工物の加工方法のダイシングステップを示す側断面図である。なお、図１６から図１８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。
実施形態３に係る被加工物の加工方法は、図１６に示すように、保護膜被覆ステップＳＴ１と、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２と、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２と、クリーニングステップＳＴ４－３と、ダイシングステップＳＴ８とを備える。
実施形態３に係る被加工物の加工方法のレーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２，ＳＴ３－２は、図１７に示すように、ストリート５とレーザビーム照射ユニット３４とをストリート５に沿って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２００を被加工物１に照射する。実施形態３に係る被加工物の加工方法のレーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２，ＳＴ３－２は、実施形態２と同様に、実施形態１よりも幅の狭いレーザ加工溝１４－２，１５－２をストリート３，４の幅方向の両縁部それぞれに形成する。
実施形態３に係る被加工物の加工方法のクリーニングステップＳＴ４－３は、第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２を実施した後、レーザビーム２００を第１ストリート３に沿って照射して、加工屑３０１の部分３０３を除去するステップである。実施形態３において、クリーニングステップＳＴ４－３では、レーザビーム２００を第１レーザ加工溝１４－２の全長に亘って第１レーザ加工溝１４－２内に照射するが、本発明では、第１レーザ加工溝１４－２内のうち交差部９の近傍のみに照射しても良い。実施形態３に係る被加工物の加工方法は、被加工物１の全ての第１ストリート３の第１レーザ加工溝１４－２にレーザビーム２００を照射すると、ダイシングステップＳＴ８に進む。
ダイシングステップＳＴ８は、切削装置６０を用いて被加工物１を個々のデバイス６に分割するステップである。ダイシングステップＳＴ８では、切削装置６０が、チャックテーブル６１の保持面６２上に粘着テープ１３を介して被加工物１の裏面８側を吸引保持するとともに、クランプ部６３で環状フレーム１２をクランプする。ダイシングステップＳＴ８では、図１８に示すように、切削装置６０が切削ブレード６４と被加工物１とをストリート５に沿って相対的に移動させながら切削ブレード６４を粘着テープ１３に切り込むまでストリート５に切り込ませて、被加工物１を個々のデバイス６に分割する。被加工物の加工方法は、被加工物１を個々のデバイス６に分割すると、終了する。なお、その後、被加工物１は、例えば、洗浄水が表面７に供給された後、個々のデバイス６が粘着テープ１３からピックアップされる。
実施形態３に係る被加工物の加工方法は、第１レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２と第２レーザ加工溝形成ステップＳＴ３－２を実施した後、クリーニングステップＳＴ４－３を実施することで、加工屑３０１の部分３０３を除去する。このために、実施形態３に係る被加工物の加工方法は、クリーニングステップＳＴ４－３の次工程であるダイシングステップＳＴ８において、加工屑３０１の部分３０３によって切削ブレード６４が蛇行して、チッピングの発生、クラックの発生及び切削ブレード６４が破損することを抑制することができる。その結果、実施形態３に係る被加工物の加工方法は、実施形態１と同様に、クリーニングステップＳＴ４－３の次工程で問題が生じるおそれを低減することができる。
また、実施形態３に係る被加工物の加工方法は、レーザ加工溝形成ステップＳＴ２－２，ＳＴ３－２において、実施形態１よりも幅の狭いレーザ加工溝１４－２，１５－２をストリート３，４の幅方向の両縁部それぞれに形成するので、Ｌｏｗ－ｋ膜が、基板２から剥離することを抑制することができる。
なお、本発明は、上記実施形態及び変形例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。前述した実施形態等では、被加工物の加工方法は、保護膜被覆ステップＳＴ１において、水溶性の保護膜溶液１１を塗布して、プラズマエッチング用保護膜１０を形成している。しかしながら、本発明では、被加工物の加工方法は、被加工物１の表面７に感光性ポリイミド等により構成されたパッシベーション膜が積層されている場合、パッシベーション膜を、プラズマエッチング用保護膜として用いても良い。パッシベーション膜は、基板２の表面に積層されて、デバイス６の回路を外部環境から保護し、デバイス６の回路を物理的及び化学的に保護するものであり、プラズマエッチングに耐性を有する膜である。本発明では、パッシベーション膜は、ストリート５を含んで被加工物１の表面７全体に積層されても良く、デバイス６の表面上のみに積層されてストリート５において基板２を露出させても良い。
１ 被加工物
３ 第１ストリート
４ 第２ストリート
５ ストリート
９ 交差部
１０ プラズマエッチング用保護膜
１４，１４－２ 第１レーザ加工溝
１５，１５－２ 第２レーザ加工溝
１０１ 第１方向
１０２ 第２方向
２００ レーザビーム
３０３ 部分（第２方向に伸びた加工屑）
ＳＴ１ 保護膜被覆ステップ
ＳＴ２，ＳＴ２－２ 第１レーザ加工溝形成ステップ
ＳＴ３，ＳＴ３－２ 第２レーザ加工溝形成ステップ
ＳＴ４，ＳＴ４－３ クリーニングステップ
ＳＴ５ プラズマエッチングステップ
ＳＴ６ 第１幅広溝形成ステップ（クリーニングステップ）

Claims (2)

  1. 第１方向に伸長する第１ストリートと、該第１方向に交差した第２方向に伸長する第２ストリートと、からなる複数のストリートを有した被加工物の加工方法であって、
    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１ストリートに沿って照射して第１レーザ加工溝を形成する第１レーザ加工溝形成ステップと、
    該第１レーザ加工溝形成ステップを実施した後、該レーザビームを該第２ストリートに沿って照射して第２レーザ加工溝を形成する第２レーザ加工溝形成ステップと、
    該第２レーザ加工溝形成ステップを実施した後、該レーザビームを該第１ストリートに沿って照射して、該第１レーザ加工溝形成ステップで該第１レーザ加工溝の溝縁に発生し該第２レーザ加工溝形成ステップを実施することで該第１ストリートと該第２ストリートとの交差部で該第２方向に伸びた加工屑を除去するクリーニングステップと、
    を備え、
    該クリーニングステップでは、第１レーザ加工溝形成ステップと該第２レーザ加工溝形成ステップに比べて加工送り速度が速いことを特徴とする被加工物の加工方法。
  2. 該第１レーザ加工溝形成ステップを実施する前に、被加工物にプラズマエッチング用保護膜を被覆する保護膜被覆ステップを備え、
    該第１レーザ加工溝形成ステップと、該第２レーザ加工溝形成ステップと、該クリーニングステップとを実施することで該第１ストリートと該第２ストリートを露出させ、
    該クリーニングステップを実施した後、該プラズマエッチング用保護膜を介して被加工物にプラズマエッチングを施すプラズマエッチングステップを備えたことを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。
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