JP7149517B2

JP7149517B2 - 素子チップの製造方法

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Publication number: JP7149517B2
Application number: JP2018158477A
Authority: JP
Inventors: 秀彦唐崎; 尚吾置田; 篤史針貝; 彰宏伊藤; 英史佐伯; 俊行高崎; 功幸松原
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2038-08-27
Also published as: JP2020035791A

Description

本発明は、素子チップの製造方法に関し、詳細には、レーザグルービング工程およびプラズマを用いた分割工程を含む素子チップの製造方法に関する。

基板をダイシングする方法として、プラズマを用いるプラズマダイシングが注目されている。プラズマダイシングでは、まず、基板の表面を樹脂層で覆った後、基板の分割予定の領域を覆う樹脂層をレーザ光によってグルービングして、トレンチを形成する。その後、トレンチをプラズマに晒すことにより基板がエッチングされ、素子チップが得られる（特許文献１）。

特開２００８－５３４１７号公報

レーザグルービング工程では、樹脂層とともに基板がアブレーションされる場合がある。この場合、得られる素子チップの品質は大きく低下し易い。

本発明の一局面は、複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、前記第１の面を樹脂層で被覆する被覆工程と、前記樹脂層の前記分割領域を被覆する第１部分に、前記第１の面の側からレーザ光を照射して、前記第１部分における前記樹脂層を厚み方向に部分的に除去するレーザグルービング工程と、前記レーザグルービング工程の後、前記第１部分に残存する前記樹脂層を第１のプラズマによりエッチングして、前記分割領域における前記第１の面を露出させる露出工程と、前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側から第２のプラズマによりエッチングして、前記基板から複数の素子チップを形成する分割工程と、を備える、素子チップの製造方法に関する。

本発明によれば、所望の素子チップが高品質で得られる。

本発明の実施形態に係る基板を模式的に示す断面図である。搬送キャリアに保持された基板を模式的に示す断面図である。搬送キャリアを概略的に示す上面図である。図３ＡのＢ－Ｂ線における断面図である。本発明の第１実施形態に係る被覆工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第１実施形態に係るレーザグルービング工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る露出工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る分割工程後の基板を、模式的に示す断面図である。プラズマ処理装置の構造を断面で示す概念図である。樹脂層が除去された素子チップを、模式的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る被覆工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係るレーザグルービング工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る露出工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る分割工程後の基板を、模式的に示す断面図である。

プラズマダイシングは、例えば、膜堆積ステップとエッチングステップとを交互に繰り返すボッシュプロセスで行われる。ボッシュプロセスでは、膜堆積ステップにおいてトレンチの内壁（底面および側面）に膜を形成してから、エッチングステップにおいてトレンチの底面を被覆する膜を除去して基板を露出させた後、露出した基板を除去する。このとき、膜堆積ステップおよびエッチングステップの条件は、膜堆積ステップにおいてトレンチの側面に形成された膜が、エッチングステップ後にも残存するように設定されている。これにより、基板はほぼ垂直にエッチングされる。言い換えれば、基板を垂直にエッチングするには、膜堆積ステップにおいて、トレンチの内壁に均一な厚みの膜が形成されていることが重要である。

レーザグルービング工程において基板がアブレーションされると、デブリと呼ばれる微粒子が発生し、トレンチの内壁に付着する。トレンチの内壁にデブリが付着していると、膜堆積ステップにおいてトレンチの内壁に形成される膜の厚みが不均一になり易い。よって、プラズマエッチングが垂直に進行しない。また、基板自体もレーザによる損傷を受けて、その表面が荒れる。この場合も、エッチングは垂直に進行しない。これらの結果、得られる素子チップの端面に縦縞模様が形成されて、外観性および抗折強度が低下し易くなる等、素子チップの品質が低下する。

ここで、トレンチの内壁に付着したデブリは、プラズマエッチングにより除去することが可能である。基板がシリコン（Ｓｉ）基板である場合、デブリには基板を構成するＳｉが含まれる。Ｓｉを含有するデブリを除去するためには、基板を、Ｓｉに対する反応性の高いプラズマ、例えばＳＦ_６を原料ガス（プロセスガス）とするプラズマに晒す必要がある。Ｓｉに対する反応性の高いプラズマは、デブリを除去する一方で、当然に基板表面を荒らす。そのため、やはりプラズマエッチングは垂直に進行しない。

近年、基板は、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）に貼り付けられた状態で個片化される場合がある。また、基板には、酸化膜あるいは窒化膜が形成されている場合がある。これらの場合、基板を個片化するには、基板に加えて、ＤＡＦ、酸化膜あるいは窒化膜もプラズマエッチングする必要がある。さらに、基板として、樹脂に対するエッチングレートの比（マスク選択比）がシリコンよりも小さいガリウム砒素、炭化ケイ素等が用いられる場合もある。そのため、樹脂層はより厚いことが求められる。しかし、樹脂層が厚くなると、その厚みは不均一になり易い。

ラインタクトの観点から、トレンチを形成する際のレーザ光の照射は、一定の出力で行われる場合が多い。そのため、レーザ光は、通常、最も厚い樹脂層が除去される条件で照射される。レーザ光によりアブレーションされる量は、レーザ光の種類および照射対象物の種類にあまり依存しない。つまり、樹脂であっても基板であっても、同じようにアブレーションされる。そのため、樹脂層の厚みが不均一であると、樹脂層の薄い部分では、樹脂層とともに基板がアブレーションされる。これによりデブリが発生し、トレンチの内壁に付着する。さらに、基板にレーザ光が照射されることにより、その表面が荒れる。

一方、プラズマエッチングにおいて、エッチング対象物のエッチングレートは、使用するプロセスガスによって変わる。言い換えれば、プラズマエッチングは、一般に、高い選択比を有する。選択比とは、異なる物質に対するエッチングレートの比である。選択比が高いとは、このエッチングレートの比が大きいことを意味する。つまり、選択比が高い場合、特定の物質に対して、より選択的にエッチングすることが可能となる。

そこで、本実施形態では、トレンチを形成する際、まず、レーザ光によって樹脂層の一部をグルービングし、その後、残存する樹脂に対してプラズマエッチングを行う。プラズマエッチングでは、適切なプロセスガスを選択して、樹脂層を選択的に除去する。つまり、レーザ光とプラズマ照射とを併用することにより、基板のレーザ光によるアブレーションおよびプラズマによるエッチングを回避しながら、樹脂層を除去することができる。よって、デブリの発生が抑制されて、形成されるトレンチ内壁におけるデブリの付着が防止される。加えて、基板へのレーザ光の影響が小さくなるため、基板の表面荒れや劣化も抑制される。そのため、得られる素子チップの品質は大きく向上する。

［第１実施形態］
本実施形態に係る製造方法を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る基板を模式的に示す断面図である。図２は、搬送キャリアに保持された基板を模式的に示す断面図である。図３Ａは、搬送キャリアを概略的に示す上面図である。図３Ｂは、図３ＡのＢ－Ｂ線における断面図である。図４は、本実施形態に係る被覆工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図５は、本実施形態に係るレーザグルービング工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図６は、プラズマ処理装置の構造を断面で示す概念図である。図７は、本実施形態に係る露出工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図８は、本実施形態に係る分割工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図９は、樹脂層が除去された素子チップを、模式的に示す断面図である。図示例では、便宜上、同じ機能を備える部材に同じ符号を付している。

（１）準備工程
ダイシングの対象となる基板１０を準備する（図１）。基板１０は、第１の面１０Ｘおよび第２の面１０Ｙを備える。また、基板１０は、分割領域１０１を備える。分割領域１０１は、素子領域１０２を画定する。分割領域１０１には、酸化膜、窒化膜が形成されていてもよい。素子領域１０２には、半導体回路、電子部品素子、ＭＥＭＳ等の回路層（いずれも図示せず）が形成されていてもよい。

基板１０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等からなる。基板１０は、ハンドリング性の観点から、保持シート２２に保持された状態で各工程に供されてもよい（図２）。基板１０は、図示しないダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を介して、保持シート２２に保持されてもよい。

以下、保持シート２２およびこれを固定するフレーム２１の一実施形態について、図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明する。以下、フレーム２１と、フレーム２１に固定された保持シート２２とを併せて、搬送キャリア２０と称する。

（フレーム）
フレーム２１は、基板１０の全体と同じかそれ以上の面積の開口を有した枠体であり、所定の幅および略一定の薄い厚みを有している。フレーム２１は、保持シート２２および基板１０を保持した状態で搬送できる程度の剛性を有している。フレーム２１の開口の形状は特に限定されないが、例えば、円形や、矩形、六角形など多角形であってもよい。フレーム２１には、位置決めのためのノッチ２１ａやコーナーカット２１ｂが設けられていてもよい。フレーム２１の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属や、樹脂等が挙げられる。

（保持シート）
保持シート２２の材質は特に限定されない。なかでも、基板１０が貼着され易い点で、保持シート２２は、粘着層と柔軟性のある非粘着層とを含むことが好ましい。

非粘着層の材質は特に限定されず、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル等の熱可塑性樹脂が挙げられる。樹脂フィルムには、伸縮性を付加するためのゴム成分（例えば、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等）、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、導電性材料等の各種添加剤が配合されていてもよい。また、上記熱可塑性樹脂は、アクリル基等の光重合反応を示す官能基を有していてもよい。非粘着層の厚みは特に限定されず、例えば、５０μｍ～３００μｍであり、好ましくは５０μｍ～１５０μｍである。

粘着層を備える面（粘着面２２ａ）の外周縁は、フレーム２１の一方の面に貼着しており、フレーム２１の開口を覆っている。粘着面２２ａのフレーム２１の開口から露出した部分に、基板１０の一方の主面（第２の面１０Ｙ）が貼着されることにより、基板１０は保持シート２２に保持される。プラズマ処理の際、保持シート２２は、プラズマ処理装置内に設置されるステージと、非粘着層を備える面（非粘着面２２ｂ）とが接するように、ステージに載置される。すなわち、プラズマエッチングは、第２の面１０Ｙとは反対側の第１の面１０Ｘ側から行われる。

粘着層は、紫外線（ＵＶ）の照射によって粘着力が減少する粘着成分からなることが好ましい。これにより、プラズマダイシング後に素子チップをピックアップする際、ＵＶ照射を行うことにより、素子チップが粘着層から容易に剥離されて、ピックアップし易くなる。例えば、粘着層は、非粘着層の片面に、ＵＶ硬化型アクリル粘着剤を５μｍ～１００μｍ（好ましくは５μｍ～１５μｍ）の厚みに塗布することにより得られる。

（２）被覆工程
基板１０の第１の面１０Ｘを樹脂層４０で被覆する（図４）。

樹脂層４０は、基板１０の素子領域１０２（図１等参照）をプラズマ等から保護するために設けられる。樹脂層４０は、例えば、ポリイミド等の熱硬化性樹脂、ポリビニルアルコールおよび水溶性ポリエステル樹脂等の水溶性樹脂、フェノール樹脂等のフォトレジスト等の、いわゆるレジスト材料を含む。樹脂層４０は、例えば、シート状に成型されたレジスト材料により形成されてもよい。樹脂層４０は、レジスト材料の原料液から、回転塗布やスプレー塗布等の方法により形成されてもよい。

樹脂層４０の厚みは特に限定されないが、素子領域１０２を覆う樹脂層４０が後のプラズマエッチングにより完全には除去されない程度であることが好ましい。樹脂層４０の厚みは、例えば、露出工程および分割工程において樹脂層４０がエッチングされる量（厚み）を算出し、このエッチング量以上になるように設定される。具体的には、樹脂層４０の厚みの平均値は、５μｍ～６０μｍであってもよい。平均値は、例えば、樹脂層４０の任意の５点における厚みを平均化して求められる。

特に本実施形態は、樹脂層４０が厚い場合（例えば、２０μｍ～６０μｍ）に有用である。上記の通り、樹脂層４０が厚くなると、厚みは不均一になり易い。しかし、後のレーザグルービング工程を、樹脂層４０の厚みの一部を残すように行うため、基板１０のアブレーションは回避される。

フォトリソグラフィ技術を用いる場合、基板に由来するデブリを発生させずに厚い樹脂層を除去し、分割領域において基板を露出させることは容易である。本実施形態によれば、フォトリソグラフィ技術を用いることなく、これを用いる場合と同等の品質を有するトレンチを形成することができる。

（３）レーザグルービング工程
分割領域１０１を被覆する第１部分４０１に、第１の面１０Ｘ側からレーザ光を照射して、第１部分４０１における樹脂層４０を除去する（図５）。ただし、第１部分４０１において、樹脂層４０は、厚み方向に部分的に除去される。つまり、本工程では、第１の面１０Ｘを露出させないようにレーザ光が照射されるため、基板１０はアブレーションされない。また、素子領域１０２を被覆する第２部分４０２には、レーザ光を照射しない。第２部分４０２における樹脂層４０は、後の露出工程および分割工程において、素子領域１０２における基板１０をプラズマから保護する。

このとき形成されるトレンチＴの深さは、トレンチＴの底面から第１の面１０Ｘが露出しない限り、特に限定されない。具体的には、レーザグルービング工程は、第１部分４０１において、樹脂層４０が１μｍ以上残存するような条件で行われてもよい。レーザグルービング工程後、第１部分４０１における樹脂層４０は、１μｍ以上、５μｍ以下残存してもよいし、１μｍ以上、３μｍ以下残存してもよい。第１部分４０１に残存する樹脂層４０の厚みは、不均一であってもよい。後に行われる露出工程は、選択比の高いプラズマエッチングにより行われるためである。

レーザ光のビーム強度および照射回数（照射時間）は特に限定されず、本工程前後における第１部分４０１の厚み、樹脂の種類等を考慮して、適宜設定すればよい。

レーザ光の照射は複数回行われてもよい。この場合、レーザ光の照射は、同じ条件で行われてもよいし、条件を変えて行われてもよい。例えば、第１部分４０１に第１レーザ光を照射し、その後、第１部分４０１に第１レーザ光よりもビーム強度の小さい第２レーザ光を照射してもよい。ビーム強度は、レーザ光の中心強度である。レーザ光の照射回数とは、第１部分４０１に走査させるレーザ光の走査回数のことであり、パルス数を意味するものではない。

第１レーザ光の照射は、樹脂層４０がアブレーションする条件で行われる。第２レーザ光の照射も、樹脂層４０がアブレーションする条件で行われてよい。第２レーザ光のビーム強度は第１レーザ光よりも小さいため、アブレーションされる樹脂の量は制御され易く、第１部分４０１における樹脂層４０の過度なアブレーションを抑制することは容易である。

レーザ光のプロファイルは特に限定されない。レーザ光の幅方向プロファイルは、ガウシアン分布を有していてもよいし、トップハット分布を有していてもよい。ガウシアン分布とは正規分布である。トップハット分布は、分割領域１０１の幅方向全体にわたって強度が同程度であり、端部（強度が急激に低くなり始めるショルダー部分）の強度は、中心強度と大きく変わらず、例えば中心強度の９０％～９８％である。

レーザ光は、パルス波であってもよく、連続波であってもよい。基板１０に与える熱影響が小さい点で、パルス波であってもよい。レーザ発振機構も特に限定されず、レーザ発振の媒体として半導体を用いる半導体レーザ、媒体として炭酸ガス（ＣＯ_２）等の気体を用いる気体レーザ、ＹＡＧ等を用いる固体レーザ、および、ファイバレーザ等が挙げられる。これらは単独で、あるいは、２以上を組み合わせて用いられる。

レーザ光の波長も特に限定されないが、紫外線域（波長２００ｎｍ～４００ｎｍ）であってもよい。レーザ光の周波数も特に限定されないが、例えば、１ｋＨｚ～２００ｋＨｚであってもよく、１０ｋＨｚ～３００ｋＨｚであってもよい。高周波になるほど高速加工が可能となる。

（４）露出工程
レーザグルービング工程の後、分割工程の前に、第１部分４０１に残存する樹脂層４０を除去する（図６）。これにより、分割領域１０１（図１参照）における第１の面１０Ｘが露出する。

本工程において、樹脂層４０の除去はプラズマを用いて行われる。選択比の高いプラズマエッチングを採用することにより、樹脂層４０を除去しながら、基板１０のエッチングを抑制することができる。よって、トレンチＴの内壁におけるデブリの発生、および、基板１０の表面の荒れは抑制される。

第１部分４０１に残存する樹脂層４０を除去するための第１のプラズマＰ１は、分割工程の際に発生させる第２のプラズマＰ２とは異なる条件で発生させてもよい。露出工程におけるプラズマ処理には、樹脂層４０を構成する成分が除去される一方、基板１０がエッチングされ難いプロセスガスが用いられる。

露出工程は、例えば、後述するプラズマ処理装置を用い、Ｏ_２を含むガスを２００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａに調整し、アンテナに１０００Ｗ～２０００Ｗの高周波電力を印加して第１のプラズマＰ１を発生させて、１分～２分程度処理することにより行われる。このとき、ステージが備える高周波電極部に１５０Ｗ程度の高周波電力を印加してもよい。第１のプラズマＰ１を発生させるプロセスガスは、Ｏ_２とＣＦ_４等のフッ素含有ガスとの混合ガスであってもよい。基板１０のエッチングを防ぎ、基板１０の表面の荒れを抑制できる点で、第１のプラズマＰ１を発生させるプロセスガスは、Ｏ_２ガスのみであることが好ましい。

（５）分割工程
第１部分４０１が除去されて露出した第１の面１０Ｘを、第２のプラズマＰ２に晒すことにより、分割領域１０１における基板１０がエッチングされる。これにより、基板１０は分割されて、素子領域１０２を備える複数の素子チップ５０が得られる（図７）。

図８を参照しながら、分割工程に使用されるプラズマ処理装置２００を具体的に説明するが、プラズマ処理装置はこれに限定されるものではない。

プラズマ処理装置２００は、ステージ２１１を備えている。搬送キャリア２０は、保持シート２２の基板１０を保持している面（粘着面２２ａ）が上方を向くように、ステージ２１１に搭載される。ステージ２１１の上方には、フレーム２１および保持シート２２の少なくとも一部を覆うとともに、基板１０の少なくとも一部を露出させるための窓部２２４Ｗを有するカバー２２４が配置されている。カバー２２４には、フレーム２１がステージ２１１に載置されている状態のとき、フレーム２１を押圧するための押さえ部材２０７が配置されている。押さえ部材２０７は、フレーム２１と点接触できる部材（例えば、コイルバネや弾力性を有する樹脂）であることが好ましい。これにより、フレーム２１およびカバー２２４の熱が互いに影響し合うことを抑制しながら、フレーム２１の歪みを矯正することができる。

ステージ２１１およびカバー２２４は、反応室（真空チャンバ２０３）内に配置されている。真空チャンバ２０３は、上部が開口した概ね円筒状であり、上部開口は蓋体である誘電体部材２０８により閉鎖されている。真空チャンバ２０３を構成する材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、表面をアルマイト加工したアルミニウム等が例示できる。誘電体部材２０８を構成する材料としては、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、石英（ＳｉＯ₂）等の誘電体材料が例示できる。誘電体部材２０８の上方には、上部電極としてのアンテナ２０９が配置されている。アンテナ２０９は、第１高周波電源２１０Ａと電気的に接続されている。ステージ２１１は、真空チャンバ２０３内の底部側に配置される。

真空チャンバ２０３には、ガス導入口２０３ａが接続されている。ガス導入口２０３ａには、プロセスガス源２１２およびアッシングガス源２１３が、それぞれ配管によって接続されている。また、真空チャンバ２０３には、排気口２０３ｂが設けられている。排気口２０３ｂには、真空チャンバ２０３内のガスを排気して減圧するための真空ポンプを含む減圧機構２１４が接続されている。

ステージ２１１は、それぞれ略円形の電極層２１５と、金属層２１６と、電極層２１５および金属層２１６を支持する基台２１７と、電極層２１５、金属層２１６および基台２１７を取り囲む外周部２１８とを備える。外周部２１８は導電性および耐エッチング性を有する金属により構成されており、電極層２１５、金属層２１６および基台２１７をプラズマから保護する。外周部２１８の上面には、円環状の外周リング２２９が配置されている。外周リング２２９は、外周部２１８の上面をプラズマから保護する役割をもつ。電極層２１５および外周リング２２９は、例えば、上記の誘電体材料により構成される。

電極層２１５の内部には、静電吸着機構を構成する電極部（以下、ＥＳＣ電極２１９と称す。）と、第２高周波電源２１０Ｂに電気的に接続された高周波電極部２２０とが配置されている。ＥＳＣ電極２１９には、直流電源２２６が電気的に接続されている。静電吸着機構は、ＥＳＣ電極２１９および直流電源２２６により構成されている。

金属層２１６は、例えば、表面にアルマイト被覆を形成したアルミニウム等により構成される。金属層２１６内には、冷媒流路２２７が形成されている。冷媒流路２２７は、ステージ２１１を冷却する。ステージ２１１が冷却されることにより、ステージ２１１に搭載された保持シート２２が冷却されるとともに、ステージ２１１にその一部が接触しているカバー２２４も冷却される。これにより、基板１０や保持シート２２が、プラズマ処理中に加熱されることによって損傷されることが抑制される。冷媒流路２２７内の冷媒は、冷媒循環装置２２５により循環される。

ステージ２１１の外周付近には、ステージ２１１を貫通する複数の支持部２２２が配置されている。支持部２２２は、搬送キャリア２０のフレーム２１を支持する。支持部２２２は、昇降機構２２３Ａにより昇降駆動される。搬送キャリア２０が真空チャンバ２０３内に搬送されると、所定の位置まで上昇した支持部２２２に受け渡される。支持部２２２の上端面がステージ２１１と同じレベル以下にまで降下することにより、搬送キャリア２０は、ステージ２１１の所定の位置に搭載される。

カバー２２４の端部には、複数の昇降ロッド２２１が連結しており、カバー２２４を昇降可能にしている。昇降ロッド２２１は、昇降機構２２３Ｂにより昇降駆動される。昇降機構２２３Ｂによるカバー２２４の昇降の動作は、昇降機構２２３Ａとは独立して行うことができる。

制御装置２２８は、第１高周波電源２１０Ａ、第２高周波電源２１０Ｂ、プロセスガス源２１２、アッシングガス源２１３、減圧機構２１４、冷媒循環装置２２５、昇降機構２２３Ａ、昇降機構２２３Ｂおよび静電吸着機構を含むプラズマ処理装置２００を構成する要素の動作を制御する。

第２のプラズマＰ２は、基板１０がエッチングされる条件により発生させる。エッチング条件は、基板１０の材質に応じて適宜選択することができる。基板１０がＳｉの場合、エッチングには、いわゆるボッシュプロセスを用いることができる。ボッシュプロセスにおいては、膜堆積ステップと、膜エッチングステップと、Ｓｉエッチングステップとを順次繰り返すことにより、分割領域１０１における基板１０を深さ方向に掘り進む。

膜堆積ステップは、例えば、原料ガスとしてＣ_４Ｆ_８を１５０ｓｃｃｍ～２５０ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ２０３内の圧力を１５Ｐａ～２５Ｐａに調整し、第１高周波電源２１０Ａからアンテナ２０９への投入電力を１５００Ｗ～２５００Ｗとして、第２高周波電源２１０Ｂから高周波電極部２２０への投入電力を０Ｗとして、５秒間～１５秒間、処理する条件で行われる。

膜エッチングステップは、例えば、原料ガスとしてＳＦ_６を２００ｓｃｃｍ～４００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ２０３内の圧力を５Ｐａ～１５Ｐａに調整し、第１高周波電源２１０Ａからアンテナ２０９への投入電力を１５００Ｗ～２５００Ｗとして、第２高周波電源２１０Ｂから高周波電極部２２０への投入電力を１００Ｗ～３００Ｗとして、２秒間～１０秒間、処理する条件で行われる。

Ｓｉエッチングステップは、例えば、原料ガスとしてＳＦ_６を２００ｓｃｃｍ～４００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ２０３内の圧力を５Ｐａ～１５Ｐａに調整し、第１高周波電源２１０Ａからアンテナ２０９への投入電力を１５００Ｗ～２５００Ｗとして、第２高周波電源２１０Ｂから高周波電極部２２０への投入電力を５０Ｗ～２００Ｗとして、１０秒間～２０秒間、処理する条件で行われる。

上記のような条件で、膜堆積ステップ、膜エッチングステップ、および、Ｓｉエッチングステップを繰り返すことにより、基板１０は、１０μｍ／分の速度で深さ方向に垂直にエッチングされ得る。プラズマの発生においては、複数種類の原料ガスを併用してもよい。この場合、複数種類の原料ガスを時間差で真空チャンバ２０３内に導入してもよいし、複数種類の原料ガスを混合して、真空チャンバ２０３内に導入してもよい。

このようにして、基板１０は、保持シート２２により支持された状態で、素子領域１０２を備える複数の素子チップ５０に分割される。分割工程の終了後、保持シート２２に支持された複数の素子チップ５０は、ピックアップ工程に送られる。ピックアップ工程では、複数の素子チップ５０は、それぞれ保持シート２２から剥離されて、素子チップ５０が得られる。

分割工程の後、素子チップ５０に残存する樹脂層４０を、アッシングや洗浄により除去してもよい（図９）。

［第２実施形態］
本実施形態は、被覆工程において、２層の樹脂層により第１の面１０Ｘを被覆すること以外、第１実施形態と同様である。つまり、本実施形態において、樹脂層４０は、第１樹脂層と第２樹脂層とを備える。ただし、第１樹脂層と第２樹脂層とは、同じ波長のレーザ光に対する吸収率が異なり、第２樹脂層のレーザ光の吸収率は、第１樹脂層のレーザ光の吸収率よりも小さい。

本実施形態に係る製造方法を、図面を参照しながら説明する。
図１０は、本実施形態に係る被覆工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図１１は、本実施形態に係るレーザグルービング工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図１２は、本実施形態に係る露出工程後の基板を、模式的に示す断面図である。図１３は、本実施形態に係る分割工程後の基板を、模式的に示す断面図である。

（２－２）被覆工程（図１０）
第１の面１０Ｘを、第１樹脂層４１および第２樹脂層４２で被覆する。
第２樹脂層４２のレーザ光の吸収率は、第１樹脂層４１のレーザ光の吸収率よりも小さい。第１樹脂層４１および第２樹脂層４２は、例えば、レーザ光を吸収する材料（吸収材）の種類および配合量、樹脂の種類等を変えることにより、形成することができる。具体的には、波長２００ｎｍ～４００ｎｍのレーザ光を用いる場合、第１樹脂層４１の材料としてポリイミド（ＰＩ）を用い、第２樹脂層４２の材料としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いてもよい。

第２樹脂層４２は、粘着性を有していてもよい。この場合、例えば、レジスト材料により形成された第１樹脂層４１と粘着剤としての第２樹脂層４２とを備える粘着シートを、第１の面１０Ｘに貼着してもよい。第２樹脂層４２は、水溶性を有していてもよい。水溶性の第２樹脂層４２の材料としては、水溶性ポリエステル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。この場合、後述する分割工程の後、得られた素子チップに残存する樹脂層４０を、水あるいは水を含む洗浄液を用いた洗浄により、素子チップの表面から除去することができる。

それぞれの樹脂層の厚みは特に限定されないが、例えば、レーザグルービング工程において第１部分４０１に残存させたい樹脂の厚みを第２樹脂層４２の厚みとする。これにより、レーザグルービング工程後、第１部分４０１に第２樹脂層４２に相当する厚みの樹脂を残存させることができる。

（３－２）レーザグルービング工程（図１１）
第１部分４０１に第１の面１０Ｘ側からレーザ光を照射し、主に第１樹脂層４１を除去する。一方、第２樹脂層４２の少なくとも一部を残存させる。第２樹脂層４２は第１樹脂層４１よりもレーザ光の吸収率が小さいため、第１の面１０Ｘ上に残存しやすい。また、レーザ光の照射条件を厳密に制御することを要しないため、工程も簡略化される。

（４－２）露出工程（図１２）
第１部分４０１に残存する樹脂層４０（主に第２樹脂層４２）を、第１のプラズマＰ１に晒すことにより除去する。これにより、分割領域１０１における第１の面１０Ｘが露出する。

（５－２）分割工程（図１３）
分割領域１０１において露出した第１の面１０Ｘを第２のプラズマＰ２に晒すことにより、分割領域１０１における基板１０をエッチングする。分割工程の後、得られた素子チップ５０には、第１樹脂層４１および第２樹脂層４２が残存し得る。これら樹脂層４０は、アッシングや洗浄により除去されてもよい。

本発明の素子チップの製造方法によれば、所望のプラズマダイシングが行われるため、種々の基板から素子チップを製造する方法として有用である。

１０：基板
１０Ｘ：第１の面
１０Ｙ：第２の面
１０１：分割領域
１０２：素子領域
２０：搬送キャリア
２１：フレーム
２１ａ：ノッチ
２１ｂ：コーナーカット
２２：保持シート
２２ａ：粘着面
２２ｂ：非粘着面
４０：樹脂層
４０１：第１部分
４０２：第２部分
４１：第１樹脂層
４２：第２樹脂層
５０：素子チップ
２００：プラズマ処理装置
２０３：真空チャンバ
２０３ａ：ガス導入口
２０３ｂ：排気口
２０７：押さえ部材
２０８：誘電体部材
２０９：アンテナ
２１０Ａ：第１高周波電源
２１０Ｂ：第２高周波電源
２１１：ステージ
２１２：プロセスガス源
２１３：アッシングガス源
２１４：減圧機構
２１５：電極層
２１６：金属層
２１７：基台
２１８：外周部
２１９：ＥＳＣ電極
２２０：高周波電極部
２２１：昇降ロッド
２２２：支持部
２２３Ａ、２２３Ｂ：昇降機構
２２４：カバー
２２４Ｗ：窓部
２２５：冷媒循環装置
２２６：直流電源
２２７：冷媒流路
２２８：制御装置
２２９：外周リング

Claims

複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、
前記第１の面を樹脂層で被覆する被覆工程と、
前記樹脂層の前記分割領域を被覆する第１部分に、前記第１の面の側からレーザ光を照射して、前記第１部分における前記樹脂層を厚み方向に部分的に除去するレーザグルービング工程と、
前記レーザグルービング工程の後、前記第１部分に残存する前記樹脂層を第１のプラズマによりエッチングして、前記分割領域における前記第１の面を露出させる露出工程と、
前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側から第２のプラズマによりエッチングして、前記基板から複数の素子チップを形成する分割工程と、を備え、
前記レーザグルービング工程において、前記第１部分に第１レーザ光が照射された後、前記第１部分に前記第１レーザ光よりもビーム強度の小さい第２レーザ光が照射される、素子チップの製造方法。
複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、
前記第１の面を樹脂層で被覆する被覆工程と、
前記樹脂層の前記分割領域を被覆する第１部分に、前記第１の面の側からレーザ光を照射して、前記第１部分における前記樹脂層を厚み方向に部分的に除去するレーザグルービング工程と、
前記レーザグルービング工程の後、前記第１部分に残存する前記樹脂層を第１のプラズマによりエッチングして、前記分割領域における前記第１の面を露出させる露出工程と、
前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側から第２のプラズマによりエッチングして、前記基板から複数の素子チップを形成する分割工程と、を備え、
前記樹脂層は、第１樹脂層と、前記第１の面と前記第１樹脂層との間に配置される第２樹脂層と、を備え、
前記第２樹脂層の前記レーザ光の吸収率は、前記第１樹脂層の前記レーザ光の吸収率よりも小さい、素子チップの製造方法。
前記被覆工程の前に、前記第２の面をフレームに固定された保持シートに貼着する貼着工程を備える、請求項１または２に記載の素子チップの製造方法。