JP7104559B2

JP7104559B2 - 被加工物の加工方法

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Publication number: JP7104559B2
Application number: JP2018098599A
Authority: JP
Inventors: 美玉朴
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Priority date: 2018-05-23
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Publication date: 2022-07-21
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Description

本発明は、基板の裏面に膜を有した被加工物の加工方法に関する。

表面にストリート（分割予定ライン）として設定される幅を縮小してウェーハ毎のチップの数を増やすため、及び加工時間を短縮するために、プラズマエッチングを利用して被加工物であるウェーハを分割する所謂プラズマダイシング（例えば、特許文献１参照）が従来から用いられている。

しかし、基板の裏面に電極となる金属膜が成膜されたウェーハや、基板の裏面にＤＡＦ等の樹脂からなる膜が形成されたウェーハにおいては、膜がエッチングされない、又は非常にエッチングがされにくく、プラズマダイシングによる分割が困難であるという問題がある。
そこで、プラズマダイシング後にウェーハの裏面側（膜側）から二酸化炭素粒子等を噴射して、ダイシングが施された分割予定ラインに対応する領域の膜を除去する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

特開２００６－２１０４０１号公報特開２０１６－１０３６２２号公報

しかし、特許文献２に記載されているように、被加工物の基板の裏面にテープを貼着して表面を露出させ、表面側から基板をプラズマダイシングして分割した後、基板の表面にテープを貼着して裏面のテープを除去する転写作業を実施するのは非常に手間がかかると共にテープコストも嵩むため、改善が切望されている。また、転写作業中にプラズマダイシングで分割され形成されたチップ同士が接触して損傷してしまうおそれもある。

よって、基板の裏面に膜を有した被加工物を分割する場合には、テープの転写作業等を行わずにチップの損傷を防止するとともに作業性を高めて生産性を向上するという課題が
ある。

上記課題を解決するための本発明は、基板と、該基板の裏面に形成された膜と、を備え、表面に交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物の加工方法であって、被加工物の該裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、該テープ貼着ステップを実施した後、被加工物の該表面側からプラズマエッチングを施して該分割予定ラインに沿って溝を該基板に形成することで該基板を複数のチップへ分割するエッチングステップと、該エッチングステップを実施した後、超音波振動子で超音波振動を付与した水中に被加工物を水没させて該膜に該チップの外周縁に沿って亀裂を生成する、又は該膜を該チップの外周縁に沿って破断する水没ステップと、該水没ステップを実施した後、該テープから該チップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備え、該水没ステップでは、該超音波振動子と被加工物の該溝が形成された表面とが対面する向きに被加工物を水没させる加工方法である。

本発明に係る被加工物の加工方法は、被加工物の裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、テープ貼着ステップを実施した後、被加工物の表面側からプラズマエッチングを施して分割予定ラインに沿って溝を基板に形成することで基板を複数のチップへ分割するエッチングステップを行い、エッチングステップを実施した後、超音波振動子で超音波振動を付与した水中に被加工物を水没させて膜にチップの外周縁に沿って亀裂を生成する、又は膜をチップの外周縁に沿って破断する水没ステップと、水没ステップを実施した後、テープからチップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備えることで、テープの貼り替えが不要となるため、作業性が向上し、生産性が向上する。また、テープの転写作業を行わないため、転写作業中に起こり得る隣接するチップ同士の接触による損傷も発生しない。

水没ステップでは、超音波振動子と被加工物の表面とが対面する向きに被加工物を水没させることで、超音波振動を付与した水中に水没させた被加工物の膜にチップの外周縁に沿ってより亀裂を生成しやすくすることができる、又は膜をチップの外周縁に沿ってより破断しやすくすることができる。

被加工物の一例を示す斜視図である。裏面にテープが貼着され環状フレームで支持された被加工物を示す斜視図である。スピンコータを用いて被加工物の表面に保護膜層を形成している状態を示す断面図である。分割予定ラインに沿って被加工物の保護膜層にレーザビームを照射して、保護膜層を除去して被加工物の表面にマスクを形成している状態を示す断面図である。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装置の一例を示す断面図である。プラズマエッチングが施された被加工物の一部を示す断面図である。超音波振動子を備える水槽の一例を示す断面図である。超音波振動を付与した水中に被加工物を水没させて膜にチップの外周縁に沿って亀裂を生成する、又は膜をチップの外周縁に沿って破断する状態を説明する断面図である。テープからチップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成している状態を説明する断面図である。

以下に、本発明に係る加工方法を実施して図１に示す被加工物ＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンからなる基板Ｗ１を備える円形の半導体ウェーハであり、基板Ｗ１の表面、即ち、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａには複数の分割予定ラインＳがそれぞれ直交差するように設定されている。分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において－Ｚ方向側に向いている基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂには、銅及びニッケル等の金属からなる一様な厚さ（例えば、０．５μｍ～３０μｍ程度）の導電性の膜Ｗ２が形成されており、膜Ｗ２の露出面は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂとなる。なお、被加工物Ｗの構成は本実施形態の例に限定されるものではない。例えば、基板Ｗ１はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよく、また、膜Ｗ２は、金属膜ではなく、例えばＤＡＦ（ＤｉｅＡｔｔａｃｈＦｉｌｍ）やＤＢＦ（ＤｉｅＢａｃｋｓｉｄｅＦｉｌｍ）等の厚さ５μｍ～３０μｍ程度の樹脂を母材とする膜であってもよい。

（１）テープ貼着ステップ
被加工物Ｗは、図２に示すように裏面Ｗ２ｂにテープＴが貼着される。テープＴは、例えば、被加工物Ｗよりも大径の円形のテープであり、図３において拡大して示す例えばポリオレフィン系樹脂等からなる基材Ｔｄと、基材Ｔｄ上の粘着力のある糊層Ｔｃとからなる。糊層Ｔｃには、例えば、紫外線を照射すると硬化して粘着力が低下するＵＶ硬化糊が用いられていてもよい。

例えば、図示しない貼り付けテーブル上に載置された被加工物Ｗの中心と図２に示す環状フレームＦの開口の中心とが略合致するように、被加工物Ｗに対して環状フレームＦが位置付けられる。そして、貼り付けテーブル上でプレスローラー等により被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにテープＴの糊層Ｔｃが押し付けられて貼着される。同時に、テープＴの糊層Ｔｃの外周部を環状フレームＦにも貼着することで、被加工物Ｗは、テープＴを介して環状フレームＦに支持され、環状フレームＦを介したハンドリングが可能な状態になる。なお、被加工物Ｗだけに先にテープＴをプレスローラー等で貼着した後、環状フレームＦに対して被加工物Ｗを適切に位置付けて、環状フレームＦにテープＴを貼着してもよい。
例えば、環状フレームＦ及びテープＴは、後のエッチングステップで使用されるエッチングガス（例えば、ＳＦ_６ガスやＣ_４Ｆ_８ガス）に対する耐性を備えているものを用いると好ましい。即ち、例えば、環状フレームＦはＳＵＳで形成されており、テープＴはポリオレフィン等で形成されていると好ましい。

なお、テープ貼着ステップは、本実施形態のように最初に実施されていなくてもよく、少なくとも、後述するエッチングステップを実施する前段階までに実施されていればよい。これは、プラズマエッチング後における被加工物Ｗのハンドリングを、環状フレームＦを用いて容易に行えるようにするためである。

（２）保護膜層の形成
環状フレームＦによるハンドリングが可能となった被加工物Ｗは、例えば、図３に示すスピンコータ４に搬送される。スピンコータ４は、例えば、被加工物Ｗを保持する保持テーブル４０と、保持テーブル４０を回転させる回転手段４２と、上端側に円形の開口を備え保持テーブル４０を収容する有底円筒状のケーシング４４とを備えている。

保持テーブル４０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり図示
しない吸引源に連通する保持面４０ａを備えている。保持テーブル４０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ４０１が周方向に所定間隔を空けて均等に配設されている。保持テーブル４０は、被加工物Ｗが載置される際には上昇して搬入・搬出高さ位置に位置付けられ、また、吸引保持した被加工物Ｗに液状の保護膜剤が塗布される際には、ケーシング４４内における塗布高さ位置まで下降する。
保持テーブル４０は、下方に配設された回転手段４２によりＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。

ケーシング４４は、保持テーブル４０を囲繞する側壁４４０と、側壁４４０の下部に連接し中央に回転手段４２の回転軸が挿通される開口を有する底板４４１と、底板４４１の開口の内周縁から立設する内側壁４４２とから構成され、底板４４１に一端が固定された脚部４４３により支持されている。保持テーブル４０の下面とケーシング４４の内側壁４４２の上端面との間には、回転手段４２の回転軸に挿嵌され該回転軸と底板４４１の開口との隙間に異物を入り込ませないようにするカバー部材４４４が配設されている。

ケーシング４４内には、保持面４０ａで吸引保持された被加工物Ｗに保護膜剤を滴下するノズル４５が配設されている。ノズル４５は、底板４４１から立設しており、側面視略Ｌ字状の外形を備え、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能である。ノズル４５の先端部分に形成された供給口４５０は、保持テーブル４０の保持面４０ａに向かって開口している。

ノズル４５は、保護膜剤を蓄えた保護膜剤供給源４７に配管４７ａ及び図示しないロータリージョイントを介して連通している。保護膜剤供給源４７に蓄えられた保護膜剤は、例えば、水溶性樹脂（ポリビニルピロリドン又はポリビニルアルコール等）からなる水溶性の保護膜剤であるが、レジスト液等であってもよい。

被加工物Ｗが、テープＴ側を下にして保持テーブル４０の保持面４０ａ上に載置され、保持テーブル４０により被加工物Ｗが吸引保持される。また、各固定クランプ４０１により環状フレームＦが固定される。次いで、被加工物Ｗを保持した保持テーブル４０がケーシング４４内の塗布高さ位置まで下降する。また、ノズル４５が旋回し、供給口４５０が被加工物Ｗの中央上方に位置付けられる。

次いで、保護膜剤供給源４７が保護膜剤をノズル４５に供給し、供給口４５０から被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに所定量の保護膜剤が滴下される。そして、保持テーブル４０が低速で回転することで、滴下された保護膜剤が遠心力により表面Ｗ１ａの中心側から外周側に向けて流れて全面にいきわたり、ほぼ一様な厚さの保護膜層Ｊが形成される。その後、回転を継続して保護膜層Ｊを回転乾燥させる。なお、保護膜層Ｊの乾燥は、保持テーブル４０の上方にヒータやキセノンフラッシュランプを位置付けて、ヒータやキセノンフラッシュランプによって保護膜層Ｊを加熱して行ってもよい。

（３）マスクの形成
表面Ｗ１ａに保護膜層Ｊが形成された被加工物Ｗは、例えば、図４に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの保護膜層Ｊに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射するレーザビーム照射手段１１とを少なくとも備えている。

チャックテーブル１０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によってＸ軸方向及びＹ軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル１０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材からなり被加工物Ｗを吸着する保持部１００と、保持部１００を支持する枠体１０１とを備える。保持部１００は、真空発生装置等の吸引源１０９に吸引路１０９ａ及び吸引路１０９ａ上に配設されたソレノイ
ドバルブ１０９ｂを介して連通する。ソレノイドバルブ１０９ｂが開かれた状態で吸引源１０９が作動することで、吸引源１０９が生み出す吸引力が保持部１００の露出面であり枠体１０１の上面と面一に形成されている保持面１００ａに伝達され、チャックテーブル１０は保持面１００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル１０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ１０３が周方向に所定間隔を空けて均等に配設されている。

レーザビーム照射手段１１は、レーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、チャックテーブル１０で保持された被加工物Ｗの保護膜層Ｊにレーザビームを正確に集光して照射できる。レーザビームの集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。

まず、被加工物Ｗが、テープＴ側を下にしてチャックテーブル１０の保持面１００ａ上で吸引保持され、環状フレームＦが固定クランプ１０３で挟持固定される。そして、レーザビームを被加工物Ｗに照射するための基準となる分割予定ラインＳの位置が図示しないアライメント手段によって検出される。図示しないアライメント手段は、被加工物Ｗを表面Ｗ１ａ側から撮像した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行い、被加工物Ｗの分割予定ラインＳの座標位置を検出する。

分割予定ラインＳが検出されるのに伴って、チャックテーブル１０がＹ軸方向に移動し、分割予定ラインＳとレーザビーム照射手段１１の集光器１１１との位置合わせがなされる。次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザビームの集光点位置が保護膜層Ｊの高さ位置に合わせられる。そして、レーザビーム発振器１１９が保護膜層Ｊに吸収性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームを保護膜層Ｊに集光し照射する。また、被加工物Ｗが往方向である－Ｘ方向（紙面奥側）に所定の加工送り速度で送られ、レーザビームが分割予定ラインＳに沿って保護膜層Ｊに照射されていくことで、保護膜層Ｊが溶融・蒸発することで除去されて、分割予定ラインＳに対応する基板Ｗ１の表面Ｗ１ａが露出する。

分割予定ラインＳに沿ってレーザビームを照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗが－Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射を停止するとともチャックテーブル１０がＹ軸方向に移動され、－Ｘ方向での加工送りにおいて基準となった分割予定ラインＳに隣接する分割予定ラインＳと集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。被加工物Ｗが復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、往方向でのレーザビームの照射と同様に、保護膜層Ｊが除去され分割予定ラインＳに対応する基板Ｗ１の表面Ｗ１ａが露出する。順次同様のレーザビームの照射をＸ軸方向に延びる全ての分割予定ラインＳに沿って行った後、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザビームの照射を行うと、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａの分割予定ラインＳに対応する領域以外の領域に図５に示すマスクＪ１が形成された状態になる。

なお、（２）保護膜層の形成、及び（３）マスクの形成は図１に示す被加工物Ｗの状態によっては実施しなくてもよい。即ち、一般的には、図１に示す被加工物ＷのデバイスＤを形成する際に、デバイスＤが形成された表面Ｗ１ａ側の全域には、外部からの汚染や不純物等の進入からデバイスＤを保護する役割を有するパシベーション膜（例えば、二酸化ケイ素膜）がプラズマＣＶＤ法等で積層されるが、デバイスＤの最表層となるパシベーション膜を分割予定ラインＳに対応した領域を抜いておくように形成して、デバイスＤを個々に保護する該パシベーション膜をプラズマエッチング用のマスクにしてもよい。

（４）エッチングステップ
上記マスクの形成を実施した後、例えば、図５に示すプラズマエッチング装置９を用いて、マスクＪ１を介して被加工物Ｗに表面Ｗ１ａ側からプラズマエッチングを施して分割予定ラインＳに沿ったエッチング溝を形成する。

図５に示すプラズマエッチング装置９は、被加工物Ｗを保持する保持手段９０と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド９１と、保持手段９０及びガス噴出ヘッド９１を内部に収容したチャンバ９２とを備えている。
なお、プラズマエッチング装置は、誘電コイルにプラズマ発生用の高周波電力を印加し、誘電コイルに形成された磁場との相互作用によりエッチングガスをプラズマ化する誘導結合型プラズマ方式のエッチング装置であってもよい。

例えば、保持手段９０は、静電チャックであり、セラミック又は酸化チタン等の誘電体で形成されており、支持部材９００により下方から支持されている。保持手段９０の内部には、電圧の印加により電荷を発生する円板状の電極９０１が保持手段９０の保持面９０ａと平行に配設されており、この電極９０１は、整合器９４ａ及びバイアス高周波電源９５ａに接続されている。例えば、保持手段９０の内部には、図示しない通水路が形成されており、該通水路を循環する冷却水により保持手段９０が内部から所定温度に冷却される。また、保持面９０ａと保持面９０ａで保持された被加工物Ｗとの間には、冷却水による被加工物Ｗに対する吸熱効率を向上させるために、Ｈｅガスなどの熱伝達ガスが所定の圧力で流れるようになっている。
なお、例えば、保持手段９０は、本実施形態のような単極型の静電チャックに限定されるものではなく、いわゆる双極型の静電チャックであってもよい。

チャンバ９２の上部に軸受け９１９を介して昇降自在に配設されたガス噴出ヘッド９１の内部には、ガス拡散空間９１０が設けられており、ガス拡散空間９１０の上部にはガス導入口９１１が連通し、ガス拡散空間９１０の下部にはガス吐出口９１２が複数連通している。各ガス吐出口９１２の下端は保持手段９０の保持面９０ａに向かって開口している。
ガス導入口９１１に接続されたガス供給部９３には、例えばＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８等のフッ素系ガスがエッチングガスとして蓄えられている。

ガス噴出ヘッド９１には、整合器９４を介して高周波電源９５が接続されている。高周波電源９５から整合器９４を介してガス噴出ヘッド９１に高周波電力を供給することにより、ガス吐出口９１２から吐出された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装置９は、図示しない制御部を備えており、制御部による制御の下で、ガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件がコントロールされる。

チャンバ９２の底には排気口９６が形成されており、この排気口９６には排気装置９７が接続されている。排気装置９７を作動させることで、チャンバ９２の内部を所定の真空度まで減圧することができる。チャンバ９２の側部には、搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバルブ９２１とが設けられている。

チャンバ９２の内部には、プラズマエッチング実施中の環状フレームＦの加熱を防ぐためのフレーム加熱防止ガード９８が配設されている。フレーム加熱防止ガード９８は、例えば、エッチングガスに対する耐性を備えるＳＵＳ等を環状の平板状に形成したものであり、チャンバ９２の内側壁に径方向内側に延出するように配設されている。

本実施形態における基板Ｗ１に対するエッチング溝の形成は、例えば、ＳＦ_６ガスによるプラズマエッチングとＣ_４Ｆ_８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行われる。なお、ＳＦ_６ガス単体によるプラズマエッチングで基板Ｗ１に溝を形成してもよい。
エッチングステップにおいては、まず、搬入出口９２０から被加工物Ｗをチャンバ９２内に搬入し、マスクＪ１側を上側に向けて被加工物Ｗを保持手段９０の保持面９０ａ上に載置する。そして、ゲートバルブ９２１を閉じ、排気装置９７によってチャンバ９２内の空気を排気し、チャンバ９２内を真空雰囲気とする。また、被加工物Ｗを支持する環状フレームＦの上方は、フレーム加熱防止ガード９８により覆われた状態になる。

ガス噴出ヘッド９１をチャンバ９２内の所定の高さ位置まで下降させてから、例えばＳＦ_６を主体とするエッチングガスをガス吐出口９１２から下方に噴出させる。また、高周波電源９５からガス噴出ヘッド９１に高周波電力を印加して、ガス噴出ヘッド９１と保持手段９０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。これに並行して、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから電圧を印加して、保持手段９０の保持面９０ａと被加工物Ｗとの間の電荷の分極により生じる静電吸着力によって被加工物Ｗを保持面９０ａ上でテープＴを介して吸着保持する。

プラズマ化したエッチングガスは、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａのマスクＪ１が形成されている領域はほとんどエッチングせず、基板Ｗ１の分割予定ラインＳに対応する領域を等方性エッチングしていく。プラズマ化したエッチングガスによる環状フレームＦに対する熱影響は、フレーム加熱防止ガード９８によって抑えられる。

次に、ガス供給部９３からＣ_４Ｆ_８ガスをガス拡散空間９１０に供給し、ガス吐出口９１２から下方に噴出させる。また、高周波電源９５からガス噴出ヘッド９１に高周波電力を印加し、さらに、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから高周波電力を印加して、Ｃ_４Ｆ_８ガス中に放電を起こしてＣ_４Ｆ_８ガスをプラズマ化させ、等方性エッチングで形成されたエッチング溝の側壁と底とに保護膜であるフルオロカーボン膜を堆積させる。再び、ＳＦ_６ガスをチャンバ９２内に供給しプラズマ化させ、エッチング溝の底の保護膜のみを除去する異方性エッチングを行い、次いで、エッチング溝の底に露出した基板Ｗ１の等方性エッチングを再び行う。このような等方性エッチングと保護膜堆積と異方性エッチングとを１サイクルとし、例えば数十サイクル実施することで、基板Ｗ１の垂直な深掘りを高速かつ高アスペクト比で実現し、図６に示す分割予定ラインＳに沿った格子状の溝Ｍを基板Ｗ１に形成していく。

フッ素系のエッチングガスは、金属からなる膜Ｗ２をエッチングしない。そのため、図６に示すように、溝Ｍの底が膜Ｗ２内に至らず、かつ、溝Ｍの底に膜Ｗ２の上面が露出するまでプラズマエッチングを行った後、プラズマエッチングを終了させる。即ち、図５に示すチャンバ９２内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド９１への高周波電力の供給を停止し、また、チャンバ９２内のエッチングガスを排気口９６から排気装置９７に排気し、チャンバ９２内部にエッチングガスが存在しない状態とする。その結果、図６に示すように、分割予定ラインＳに沿った溝Ｍ（フルカット溝）が基板Ｗ１に形成された状態になり、基板Ｗ１が複数のチップＣへと分割される。

なお、マスクＪ１が水溶性樹脂からなるものでない場合（例えば、レジスト膜である場合）には、次の水没ステップを行う前又は行った後に、例えば、プラズマエッチング装置９によるアッシング等によってマスクＪ１がチップから除去されるものとしてもよい。

（５）水没ステップ
次いで、図６に示す溝Ｍが形成された被加工物Ｗを図７に示す水槽５に搬入する。
例えば、環状フレームＦによって支持された被加工物Ｗ全体を水没させることができる有底円筒型の水槽５は、側壁５１と、側壁５１の下部に一体的に連接する底板５０とから構成され、水（例えば、純水）が溜められている。水槽５の底板５０の上面には、例えば
、板状に形成されており複数の圧電素子等から構成される超音波振動子５３が配設されている。超音波振動子５３には、図示しない端子が接続されており、この端子及び配線５４を介して交流電圧を印加して高周波電力を超音波振動子５３に供給する高周波電源５５が接続されている。なお、超音波振動子５３の形状及び配設箇所等は、図７に示す例に限定されるものではない。

例えば、底板５０の上面の超音波振動子５３が配設されている領域よりもさらに外側の領域には、環状フレームＦを載置するフレーム載置台５２が周方向に所定間隔を空けて均等に配設されている。なお、フレーム載置台５２は、環状に一体に形成されているものでもよいし、また、環状フレームＦを挟持固定する固定クランプを備えていてもよい。

本実施形態における水没ステップにおいては、例えば、図８に示すように、超音波振動子５３と被加工物Ｗの表面Ｗ１ａとが対面する向きに被加工物Ｗを水没させる。即ち、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａを下側に向けた状態で、フレーム載置台５２の上面に環状フレームＦが載置される。なお、超音波振動子５３の配置位置を、水槽５に水没させた被加工物Ｗよりも上方となる位置としている場合には、被加工物Ｗを表面Ｗ１ａ側を上側に向けた状態で水槽５に水没させるものとしてもよい。

高周波電源５５から超音波振動子５３に対して、例えば、出力２００Ｗで高周波電力が供給されて、超音波振動子５３が高周波電力を主に上下方向の機械振動に変換することで所定の振動周波数（例えば、２８ｋＨｚ）の超音波を発振する。そして、発振された超音波が水を介して被加工物Ｗに伝播し、被加工物Ｗが振動して溝Ｍに対応する膜Ｗ２に鉛直方向のせん断応力が生じ、膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂が生成される、又は膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断される。なお、高周波電源５５の出力は、２００Ｗ～１０００Ｗであると好ましく、超音波の振動周波数は２５ｋＨｚ～１２０ｋＨｚであると好ましい。

本実施形態における水没ステップでは、超音波振動子５３と被加工物Ｗの表面Ｗ１ａとが対面する向きに被加工物Ｗを水没させているため、被加工物Ｗの膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿ってより亀裂を生成しやすくすることができる、又は膜Ｗ２をチップＣの外周縁に沿ってより破断しやすくすることができる。このような効果が得られる理由の１つは、超音波振動で水中に発生した気泡（キャビテーション気泡）が、被加工物Ｗの溝Ｍ内を上昇して膜Ｗ２に当たって壊れるときの衝撃波が、膜Ｗ２に直に加わるためである。

チップＣのマスクＪ１は、例えば、水槽５内で除去されるものとしてもよいし、水槽５とは別の洗浄装置によってチップＣから洗浄除去されるものとしてもよい。水槽５内でチップＣのマスクＪ１を除去する場合には、水溶性樹脂からなるマスクＪ１が超音波洗浄によって溶解・除去される。水槽５は、例えば、図示しない排水機構及び給水機構を備えており、水槽５内のマスクＪ１が溶解した古くなった水は、該排水機構により排水され、さらに、給水機構から新しい水が水槽５内に給水される。

（６）ピックアップステップ
膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂が生成された、又は膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断された被加工物Ｗは、水槽５内から引き上げられて、自然乾燥やブロー乾燥、又はスピン乾燥等された後、図９に示すピックアップ装置６に搬送される。なお、テープＴの糊層ＴｃにＵＶ硬化糊が用いられている場合には、ピックアップ装置６においてチップＣのピックアップを行う前に、テープＴに紫外線を照射して糊層Ｔｃを硬化させ粘着力を低下させてもよい。
ピックアップ装置６では、図示しないクランプ等で環状フレームＦが固定され、チップＣが吸引パッド６１で吸引保持されて例えば上方に持ち上げられることで、チップＣのピ
ックアップが行われる。ここで、膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂が生成されている箇所は、ピックアップによって膜Ｗ２がチップＣの外周縁に沿って破断される。なお、ピックアップ時においては、例えば、Ｚ軸方向に昇降可能な図示しないニードルで、チップＣを下側からテープＴを介して突き上げてもよい。
その結果、図９に示すように、基板Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに膜Ｗ２を有するチップＣを形成することができる。

本発明に係る被加工物Ｗの加工方法は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂに、基材Ｔｄと糊層Ｔｃとを備えたテープＴを貼着するテープ貼着ステップと、テープ貼着ステップを実施した後、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側からプラズマエッチングを施して分割予定ラインＳに沿って溝Ｍを基板Ｗ１に形成することで基板Ｗ１を複数のチップＣへ分割するエッチングステップを行い、エッチングステップを実施した後、超音波振動子５３で超音波振動を付与した水中に被加工物Ｗを水没させて膜Ｗ２にチップＣの外周縁に沿って亀裂を生成する、又は膜Ｗ２をチップＣの外周縁に沿って破断する水没ステップと、水没ステップを実施した後、テープＴからチップＣをピックアップすることで裏面Ｗ２ｂに膜Ｗ２を有するチップＣを形成するピックアップステップと、を備えることで、テープＴの貼り替えが不要となるため、作業性が向上し、生産性が向上する。また、テープＴの転写作業を行わないため、転写作業中に起こり得る隣接するチップＣ同士の接触による損傷も発生しない。

Ｗ：被加工物Ｗ１：基板Ｗ１ａ：被加工物の表面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイスＷ２：膜Ｗ２ｂ：被加工物の裏面Ｔ：テープＴｄ：基材Ｔｃ：糊層
Ｆ：環状フレーム
４：スピンコータ４０：保持テーブル４０１：固定クランプ４２：回転手段
４４：ケーシング４５：ノズル４７：保護膜剤供給源Ｊ：保護膜層
１：レーザ加工装置１０：チャックテーブル１１：レーザビーム照射手段１１１：集光器１１９：レーザビーム発振器Ｊ１：マスク
９：プラズマエッチング装置
９０：保持手段９００：支持部材９０１：電極９１：ガス噴出ヘッド９１０：ガス拡散空間９１１：ガス導入口９１２：ガス吐出口９２：チャンバ９２０：搬入出口９２１：ゲートバルブ９３：ガス供給部９４、９４ａ：整合器９５、９５ａ：高周波電源、バイアス高周波電源９６：排気口９７：排気装置９８：フレーム加熱防止ガード
５：水槽５１：側壁５０：底板５２：フレーム載置台５３：超音波振動子
５４：配線５５：高周波電源
６：ピックアップ装置６１：吸引パッド

Claims

基板と、該基板の裏面に形成された膜と、を備え、表面に交差する複数の分割予定ラインが設定された被加工物の加工方法であって、
被加工物の該裏面に、基材と糊層とを備えたテープを貼着するテープ貼着ステップと、
該テープ貼着ステップを実施した後、被加工物の該表面側からプラズマエッチングを施して該分割予定ラインに沿って溝を該基板に形成することで該基板を複数のチップへ分割するエッチングステップと、
該エッチングステップを実施した後、超音波振動子で超音波振動を付与した水中に被加工物を水没させて該膜に該チップの外周縁に沿って亀裂を生成する、又は該膜を該チップの外周縁に沿って破断する水没ステップと、
該水没ステップを実施した後、該テープから該チップをピックアップすることで裏面に膜を有するチップを形成するピックアップステップと、を備え、
該水没ステップでは、該超音波振動子と被加工物の該溝が形成された表面とが対面する向きに被加工物を水没させる
加工方法。