JP7214309B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割予定ラインで区画された各領域にデバイスが形成されたウェーハに対してプラズマエッチングを行い、当該複数の分割予定ラインに沿ってウェーハを分割するウェーハの加工方法に関する。

携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器には、電子回路等のデバイスを備えたデバイスチップが搭載されている。デバイスチップは、例えば、シリコン等の半導体材料で形成されたウェーハの表面側を分割予定ライン（ストリート）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、この分割予定ラインに沿ってウェーハを分割して製造される。

ウェーハの分割は、切削ブレードによる切削や、レーザービームによるアブレーション等で行われることが多い。しかし、これらの方法では、分割後のデバイスチップの側面、表面及び裏面の少なくともいずれかに、欠け、加工歪み等が発生して、デバイスチップの抗折強度が低下しやすい。

そこで、ウェーハの分割時に生じる欠け、加工歪み等を低減してデバイスチップの抗折強度を向上させるために、ウェーハを反応性の高いプラズマに曝してエッチングすることで個々のデバイスチップに分割する技術（プラズマダイシングとも呼ばれる場合もある）が提案された（例えば、特許文献１参照）。

プラズマエッチングによりウェーハを分割する場合には、例えば、ウェーハの分割予定ラインに沿って開口が形成されたフォトレジストから成るレジストマスクが用いられる。通常、フォトレジストに開口を形成するためには、石英ガラス等で形成されたフォトマスク等が用いられるが、フォトマスクは高価であり、また、デバイスチップの集積回路のレイアウトデザインを変更する度に新たなフォトマスクが必要となる。それゆえ、フォトレジスト及びフォトマスクを使用すると、費用がかかる。

国際公開第０３／０７１５９１号

そこで、ウェーハの表面上にマスクとなる材料を塗布し、このマスクとなる材料に切削ブレードやレーザービームを用いて分割予定ラインに沿った開口を形成することで、ウェーハの表面にプラズマエッチング用のマスクを簡易的に形成する技術が提案されている。しかしながら、このプラズマエッチングのためだけに用いるマスクが依然として必要であった。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、プラズマエッチング用のマスクの費用を低減することを目的とする。

本発明の一態様によれば、格子状に配置された複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、該ウェーハの該表面に硬化型液状樹脂を塗布した後、該硬化型液状樹脂を硬化させることにより、該ウェーハの該表面に保護部材を形成する保護部材形成ステップと、該ウェーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該ウェーハの該表面とは反対側に位置する該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、該研削ステップで研削された後の該ウェーハの裏面に粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼り付けステップと、該粘着テープ貼り付けステップの後、該ウェーハの該保護部材側から、該保護部材に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該ウェーハが露出するレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って該保護部材に形成するレーザー加工ステップと、該保護部材側から該ウェーハにプラズマ化したガスを供給し、該レーザー加工溝が形成された該保護部材をマスクにしてプラズマエッチングを行い、該レーザー加工溝に沿ったエッチング溝を該ウェーハに形成して該ウェーハを分割するプラズマエッチングステップと、該プラズマエッチングステップの後、該エッチング溝で分割された該ウェーハから該保護部材を除去する保護部材除去ステップと、を備えるウェーハの加工方法が提供される。

好ましくは、該硬化型液状樹脂は、紫外線又は熱によって硬化する。

また、好ましくは、該保護部材除去ステップでは、該保護部材と接着する剥離用粘着テープを該保護部材の表面に貼り付け、該剥離用粘着テープを該ウェーハから引き離すことで該保護部材を該ウェーハから剥離する。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、ウェーハの研削時にウェーハの表面を保護するために設けられた保護部材にレーザー加工溝を形成して、このレーザー加工溝が設けられた保護部材をプラズマエッチング時のマスクとして利用する。それゆえ、プラズマエッチングのためだけに用いるマスクが不要となるので、ウェーハの加工におけるコストを低減できる。

ウェーハの構成例を示す斜視図である。 図２（Ａ）は、液状樹脂を塗布する様子を示す一部断面側面図であり、図２（Ｂ）は、ウェーハを液状樹脂へ押し当てる様子を示す一部断面側面図であり、図２（Ｃ）は、液状樹脂を硬化させる様子を示す一部断面側面図である。 研削ステップ（Ｓ２０）を示す一部断面側面図である。 図４（Ａ）は、研削された後のウェーハの裏面に粘着テープを貼り付ける様子を示す図であり、図４（Ｂ）は、フレームユニットの断面図である。 図５（Ａ）は、保護部材にレーザー加工溝を形成するレーザー加工ステップ（Ｓ４０）を示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は、レーザー加工ステップ（Ｓ４０）後のフレームユニットの断面図である。 レーザー加工ステップ（Ｓ４０）後のフレームユニットの斜視図である。 プラズマエッチング装置の構成例を示す断面模式図である。 プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）後のフレームユニットを示す断面図である。 図９（Ａ）は、保護部材に剥離用粘着テープを貼り付ける様子を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は、剥離用粘着テープを用いて、保護部材をウェーハから剥離する様子を示す一部断面側面図であり、図９（Ｃ）は、保護部材を剥離した後の様子を示す一部断面側面図である。 ウェーハの加工方法を示すフロー図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、ウェーハ１１の構成例を示す斜視図である。本実施形態のウェーハ１１は、主としてシリコン（Ｓｉ）で形成されており、表面１１ａからこの表面１１ａとは反対側に位置する裏面１１ｂまでの厚さが５００μｍから１０００μｍ程度の円盤状である。

なお、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などから成るシリコン以外の他の半導体材料等を用いることもできる。

ウェーハ１１の表面１１ａ側は、格子状に配置された複数の分割予定ライン（ストリート）１３で区画されており、この区画された各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス１５が形成されている。なお、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。

ウェーハ１１は、表面１１ａ側に、複数のデバイス１５が配置されたデバイス領域と、デバイス領域を囲む外周余剰領域とを有する。外周余剰領域の外周端部には、結晶方位を示すノッチ１１ｃが設けられている。なお、ノッチ１１ｃの代わりに、オリエンテーションフラット等の他のマークが設けられてもよい。

次に、図２から図９を用いて、ウェーハ１１の加工方法について説明する。なお、図１０は、ウェーハ１１の加工方法を示すフロー図である。

まず、図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）を用いて、ウェーハ１１の表面１１ａに保護部材１９を形成する保護部材形成ステップ（Ｓ１０）について説明する。本実施形態の保護部材形成ステップ（Ｓ１０）では、液状樹脂塗布装置（不図示）を用いてウェーハ１１の表面１１ａに液状樹脂１７を塗布する。

液状樹脂塗布装置は、液状樹脂１７を吐出する液状樹脂吐出ノズル（不図示）を有する。この液状樹脂吐出ノズルは、流路を介して液状樹脂供給源（不図示）に接続されている。液状樹脂１７は、紫外線（ＵＶ）又は熱によって硬化する硬化型液状樹脂である。

本実施形態の液状樹脂１７は、紫外線の照射により重合を開始してポリマー化する紫外線硬化型樹脂（例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂）であるが、液状樹脂１７は、熱により重合を開始してポリマー化する熱硬化型樹脂（例えば、熱硬化型アクリル樹脂）であってもよい。

液状樹脂塗布装置は、液状樹脂１７が塗布されるテーブル１２を更に有する。なお、テーブル１２上のゴミが付着したり、テーブル１２に液状樹脂１７が固着したりすることを防ぐべく、テーブル１２の表面上には樹脂製のシート１６が配置されている。液状樹脂１７は、このシート１６の表面に塗布される。

シート１６は、例えば、５μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有し、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の高分子材料で形成されている。シート１６は、可視光、紫外線（ＵＶ）等の光を透過させ、且つ、可撓性を有するフィルムである。

シート１６が配置されるテーブル１２の上部には、硬質の支持基板１２ａが設けられている。本実施形態の支持基板１２ａは、可視光、紫外線等の光を透過させる透明のガラス基板又は樹脂基板である。但し、液状樹脂１７が熱硬化型樹脂である場合には、支持基板１２ａは、必ずしも透明でなくてもよく、１００℃から２００℃程度の熱が印加されたとしても軟化又は変形しない耐熱性基板であればよい。

支持基板１２ａの縁部は、金属等で形成された枠体１２ｂにより支持されており、支持基板１２ａの下部には空洞部１２ｃが形成されている。本実施形態では、空洞部１２ｃの底部に、紫外線を照射可能な光源１４が配置されている。但し、液状樹脂１７が熱硬化型樹脂である場合には、光源１４に代えて、発熱源（不図示）が配置される。

テーブル１２の上方には、搬送アーム（不図示）が設けられている。搬送アームは、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の略全面を吸着する吸着パッド（不図示）を先端部に有しており、吸着パッドによりウェーハ１１を吸着した状態で移動可能である。

保護部材形成ステップ（Ｓ１０）では、まず、液状樹脂吐出ノズルからシート１６上に液状樹脂１７を塗布する。図２（Ａ）は、液状樹脂１７を塗布する様子を示す一部断面側面図である。

次に、搬送アームの吸着パッドでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を吸着し、搬送アームによりウェーハ１１を水平方向に移動させて、ウェーハ１１の表面１１ａ側を液状樹脂１７に対面させる。次いで、搬送アームを垂直下方に移動させて、ウェーハ１１の表面１１ａ側を液状樹脂１７に押し当てる。図２（Ｂ）は、ウェーハ１１を液状樹脂１７へ押し当てる様子を示す一部断面側面図である。

ウェーハ１１から押し込まれた液状樹脂１７は、ウェーハ１１とシート１６との間の隙間に広がる様に変形する。なお、ウェーハ１１の表面１１ａはシート１６に接触しないように、液状樹脂１７の供給量、搬送アームの垂直移動量等は調節される。

その後、光源１４から支持基板１２ａ及びシート１６を介して液状樹脂１７へ紫外線を数秒間照射する。これにより、液状樹脂１７は硬化して保護部材１９となる。図２（Ｃ）は、液状樹脂１７を硬化させる様子を示す一部断面側面図である。

本実施形態では、紫外線照射により液状樹脂１７を硬化させるので、液状樹脂１７を自然硬化させる場合に比べて短時間で、液状樹脂１７の全体を確実に硬化させることができる。また、熱処理により液状樹脂１７を硬化させる場合も、自然硬化させる場合に比べて短時間で、液状樹脂１７の全体を確実に硬化させることができる。

なお、保護部材１９を形成した後、保護部材１９の表面側（即ち、ウェーハ１１とは反対側に位置する保護部材１９の表面側）を研削してもよい。これにより、保護部材１９の表面の平坦性を向上させることができる。

保護部材１９の表面側の研削は、後述する研削装置２０のように研削砥石を有する研削装置を用いて行ってよい。また、研削装置に代えて、バイト切削装置（不図示）を用いて行ってもよい。バイト切削装置は、ウェーハ１１及び保護部材１９のウェーハ１１側を吸引して保持するチャックテーブルを有する。

また、バイト切削装置は、チャックテーブルに対向する位置に、スピンドル等を含むバイト切削ユニットを有する。バイト切削ユニットのスピンドルの一端には、駆動モータが接続されており、スピンドルの他端には、底部にバイト工具が設けられた円盤状のバイトホイールが接続されている。また、バイトホイールとは反対側のバイト工具の先端には、ダイヤモンド等から成る切り刃が設けられている。

例えば、バイト工具を旋回させた状態で、保護部材１９の表面が上になる様にチャックテーブルで保持されたウェーハ１１及び保護部材１９を、所定方向（加工送り方向）に移動させる。旋回するバイト工具の切り刃に保護部材１９の表面側が接触することで、保護部材１９の表面側は切削されて平坦化される。

なお、液状樹脂１７をシート１６上に塗布することに代えて、スピンコータ（不図示）を用いて液状樹脂１７をウェーハ１１の表面１１ａ側に塗布してもよい。例えば、スピンナテーブル（不図示）でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を保持した状態で、スピンナテーブルを３０ｒｐｍから５０ｒｐｍで回転させる。

その後、液状樹脂吐出ノズルからウェーハ１１の表面１１ａ側に液状樹脂１７を供給する。液状樹脂１７は、遠心力により、ウェーハ１１の表面１１ａ上に略一様に広がる。しかしながら、このスピンコート法を用いると、ウェーハ１１の表面１１ａ側の端部近傍には数μｍオーダーの環状の凹凸（いわゆる、ムラ）が形成される場合がある。

仮に、液状樹脂１７に凹凸が形成された状態で液状樹脂１７を硬化させると、ウェーハ１１の端部近傍に凹凸を有する保護部材１９が形成されることとなる。後続の研削ステップ（Ｓ２０）では、保護部材１９をチャックテーブルで吸引保持してウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削するので、保護部材１９の凹凸は、そのままウェーハ１１に反映されてしまう。

そこで、スピンコータを用いて保護部材１９を形成する場合には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨する前に、保護部材１９の表面側（即ち、ウェーハ１１とは反対側に位置する保護部材１９の表面側）を予め研削又はバイト切削して平坦にすることが望ましい。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する研削ステップ（Ｓ２０）で、保護部材１９の凹凸がウェーハ１１に反映されることを防ぐことができる。

本実施形態では、保護部材形成ステップ（Ｓ１０）後に、シート１６を保護部材１９から剥離する。保護部材１９とシート１６とは大気圧で互いに密着しているに過ぎないので、例えば、可撓性のシート１６を保護部材１９から捲り取ることにより、シート１６は保護部材１９から容易に剥離される。これに対して、保護部材１９は板状に固化しており、保護部材１９とウェーハ１１とは密着しているので、シート１６のように容易には剥離されない。

シート１６をウェーハ１１から剥離した後、ウェーハ１１をテーブル１２から取り出し、研削装置２０へ搬送する。その後、研削装置２０を用いてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する（研削ステップ（Ｓ２０））。図３は、研削ステップ（Ｓ２０）を示す一部断面側面図である。研削装置２０は、ウェーハ１１の保護部材１９側を保持するためのチャックテーブル２２を備える。

チャックテーブル２２はモータ等の回転駆動源（不図示）と接続されており、鉛直方向に概ね平行な直線を回転軸として回転する。また、チャックテーブル２２の下方にはテーブル移動機構（不図示）が設けられており、このテーブル移動機構はチャックテーブル２２を水平方向に移動させる。

チャックテーブル２２の上面側には、略円形状の保護部材１９の外周よりも内側の範囲に円盤状のポーラス板（不図示）が設けられている。ポーラス板は多孔質部材で形成されており、その表面は、ウェーハ１１を保持する保持面２２ａを構成している。保持面２２ａは、チャックテーブル２２の内部に形成された流路（不図示）等を介して吸引源（不図示）と接続されている。

チャックテーブル２２の上方には、ウェーハ１１の研削を行う研削ユニット２４が配置されている。研削ユニット２４は、昇降機構（不図示）によって支持されたスピンドルハウジング（不図示）を備えている。スピンドルハウジングにはスピンドル２６が収容されており、スピンドルハウジングから露出したスピンドル２６の下端部には円盤状のホイールマウント２８が固定されている。

ホイールマウント２８の下面側には、ホイールマウント２８と概ね同径の研削ホイール３０が装着される。研削ホイール３０は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料で形成された円環状のホイール基台３２を有する。また、ホイール基台３２の下面側には、直方体状の複数の研削砥石（砥石チップ）３４がホイール基台３２の外周に沿って円環状に配列されている。

研削砥石３４は、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材に、ダイヤモンド、ＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の砥粒を混合して形成される。ただし、結合材及び砥粒の種類に制限はなく、研削砥石３４の仕様に応じて適宜選択できる。

スピンドル２６の上端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が接続されており、研削ホイール３０は、この回転駆動源から発生する力によってスピンドル２６を軸として回転する。また、研削ユニット２４には、研削砥石３４及びウェーハ１１に純水等の研削液を供給するためのノズル（不図示）が設けられている。

研削ステップ（Ｓ２０）では、まず、保護部材１９を介してウェーハ１１をチャックテーブル２２の保持面２２ａ上に配置する。この状態で保持面２２ａに吸引源の負圧を作用させることにより、ウェーハ１１は裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル２２によって吸引保持される。

次に、チャックテーブル２２を研削ユニット２４の下方に移動させる。そして、チャックテーブル２２と研削ホイール３０とを所定の方向にそれぞれ回転させて、研削液を研削砥石３４及びウェーハ１１の裏面１１ｂ側に供給しながらスピンドル２６を降下させる。

スピンドル２６の位置及び降下速度は、研削砥石３４が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調節される。ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側から研削され、所定の厚さになるまで薄化される。図３では、研削ステップ（Ｓ２０）で研削された後のウェーハ１１の表面１１ａと反対側に位置する面を裏面１１ｄとして示す。なお、研削ステップ（Ｓ２０）後、且つ、後述する粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０）の前に、研磨装置（不図示）を用いて裏面１１ｄを研磨してもよい。

本実施形態では、研削ステップ（Ｓ２０）後に、ウェーハ１１の裏面１１ｄに粘着テープ３７を貼り付ける（粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０））。図４（Ａ）は、研削された後のウェーハ１１の裏面１１ｄに粘着テープ３７を貼り付ける様子を示す図である。

粘着テープ３７は、例えば、ウェーハ１１と同じ又はウェーハ１１よりも大きい径を有する樹脂製の基材層を有する。基材層は、例えば、５μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有し、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の高分子材料で形成されている。

本実施形態の基材層の表面には、粘着層が設けられている。粘着層は、例えば、熱又は紫外線が照射されると硬化して粘着力が低下する樹脂製の接着剤の層である。粘着層は、例えば、基材層の全面に設けられる。

粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０）では、テープ貼り付け装置（不図示）を用いて、ウェーハ１１の裏面１１ｄに粘着テープ３７を貼り付ける。テープ貼り付け装置は、ウェーハ１１を支持する支持テーブル３６を有する。

支持テーブル３６の裏面にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、支持テーブル３６を所定方向に移動させるボールネジ（不図示）が回転可能に連結されている。ボールネジの一端部にはパルスモータ（不図示）が連結されており、パルスモータでボールネジを回転させれば、支持テーブル３６は所定方向に沿って移動する。

支持テーブル３６の上方には、粘着テープ３７の粘着層とは反対側に位置する基材層の面を支持テーブル３６に向けて押圧する円柱状の加圧ローラー３８が配置されている。加圧ローラー３８の円柱の長さは、例えば、環状フレーム３５の直径よりも大きい。

また、加圧ローラー３８は、円柱の長さ方向と平行な方向を回転軸として回転可能に構成されており、加圧ローラー３８の円柱の長さ方向は、支持テーブル３６が移動する上述の所定方向と直交している。

粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０）では、支持テーブル３６上に、ウェーハ１１よりも大きな径の開口を有する金属製の環状フレーム３５を配置する。次いで、ウェーハ１１の保護部材１９側が上側となるように、環状フレーム３５の開口にウェーハ１１を配置する。

次に、加圧ローラー３８とウェーハ１１及び環状フレーム３５との間に粘着テープ３７を挟んだ状態で、加圧ローラー３８が支持テーブル３６に対して図４（Ａ）の矢印３８ａの向きに移動する様に、支持テーブル３６と加圧ローラー３８とを相対的に移動させる。

これにより、加圧ローラー３８によって加圧される粘着テープ３７の被加圧領域を支持テーブル３６に対して移動させながら、粘着テープ３７をウェーハ１１の裏面１１ｄと環状フレーム３５とに貼り付けて、ウェーハ１１、保護部材１９、環状フレーム３５及び粘着テープ３７から成るフレームユニット３９を形成する。図４（Ｂ）は、フレームユニット３９の断面図である。

なお、粘着テープ３７は、粘着層を有せず、基材層のみを有してもよい。この場合、粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０）では、支持テーブル３６を加熱することにより、粘着テープ３７を軟化及び変形させつつ、粘着テープ３７をウェーハ１１の裏面１１ｄ側に貼り付ける。なお、加熱温度は、粘着テープ３７の材料に応じて、各材料の軟化点となる様に適宜調節してよい。

また、支持テーブル３６の加熱及び加圧ローラー３８による加圧に代えて、粘着テープ３７に対して温風を吹き付けることにより、粘着テープ３７を軟化及び変形させながら貼り付けてもよい。温風を吹き付ける場合、風圧により粘着テープ３７はウェーハ１１の裏面１１ｄと環状フレーム３５とに押し付けられるので、加圧ローラー３８を用いずに、粘着テープ３７をウェーハ１１等に密着させて貼り付けることができる。

粘着テープ貼り付けステップ（Ｓ３０）の後、ウェーハ１１の分割予定ライン１３に沿って保護部材１９にレーザー加工溝を形成する（レーザー加工ステップ（Ｓ４０））。図５（Ａ）は、保護部材１９にレーザー加工溝を形成するレーザー加工ステップ（Ｓ４０）を示す一部断面側面図である。

レーザー加工ステップ（Ｓ４０）は、レーザー加工装置４０を用いて実行される。レーザー加工装置４０は、フレームユニット３９を吸引保持するチャックテーブル４２を有する。

チャックテーブル４２の上面側には、粘着テープ３７よりも小さい径を有する円盤状のポーラス板（不図示）が設けられている。ポーラス板は多孔質部材で形成されており、その表面は、フレームユニット３９を保持する保持面４２ａを構成している。保持面４２ａは、チャックテーブル４２の内部に形成された流路（不図示）等を介して吸引源（不図示）と接続されている。

チャックテーブル４２の下方でチャックテーブル４２を支持する支持テーブル（不図示）の裏面にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、支持テーブルをＸ軸方向に移動させるボールネジ（不図示）が回転可能に連結されている。ボールネジの一端部にはパルスモータ（不図示）が連結されており、パルスモータでボールネジを回転させれば、支持テーブルはＸ軸方向に沿って移動する。

チャックテーブル４２に対向する位置には、パルス状のレーザービームＬを照射する加工ヘッド４４が設けられている。レーザービームＬは、保護部材１９に対して吸収性を有する（即ち、保護部材１９に吸収される）波長、例えば、３５５ｎｍの波長を有する。

レーザー加工ステップ（Ｓ４０）では、まず、１つの分割予定ライン１３とチャックテーブル４２が移動するＸ軸方向とを平行にする。そして、レーザービームＬをウェーハ１１の保護部材１９の表面１９ａ側から照射しつつ、加工ヘッド４４とチャックテーブル４２とをＸ軸方向に相対的に移動させる。

これにより、保護部材１９を分割予定ライン１３に沿ってアブレーションして除去し、ウェーハ１１の表面１１ａ側が露出するレーザー加工溝１９ｂ（図５（Ｂ）及び図６参照）を分割予定ライン１３に沿って形成する。また、チャックテーブル４２をＹ軸方向に移動させたり回転させたりすることにより、全ての分割予定ライン１３に沿ってレーザー加工溝１９ｂを形成する。なお、レーザービームＬの幅にも依存するが、レーザービームＬは、１つの分割予定ライン１３に沿って１回又は複数回照射されてもよい。

図５（Ｂ）は、レーザー加工ステップ（Ｓ４０）後のフレームユニット３９の断面図である。また、図６は、レーザー加工ステップ（Ｓ４０）後のフレームユニット３９の斜視図である。上述の様に、保護部材１９には、互いに直交する分割予定ライン１３に沿って格子状にレーザー加工溝１９ｂが形成されている。

本実施形態では、研削ステップ（Ｓ２０）でウェーハ１１の表面１１ａ側を保護するために用いた保護部材１９に、レーザー加工ステップ（Ｓ４０）でレーザー加工溝１９ｂを形成し、この保護部材１９を後述するプラズマエッチングステップ（Ｓ５０）でのマスクとして利用する。それゆえ、プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）専用のマスクが不要となるので、ウェーハ１１の加工におけるコストを低減できる。

レーザー加工溝形成ステップ（Ｓ４０）の後、レーザー加工溝１９ｂに沿ったエッチング溝をウェーハ１１に形成してウェーハ１１を分割する（プラズマエッチングステップ（Ｓ５０））。本実施形態では、プラズマエッチング装置６０を用いてプラズマエッチングステップ（Ｓ５０）を実行する。図７は、プラズマエッチング装置６０の構成例を示す断面模式図である。なお、図７では、構成要素の一部を線、ブロック、記号等により簡略化して示す。

プラズマエッチング装置６０は、処理空間６２を形成するエッチングチャンバ６４を備えている。エッチングチャンバ６４は、底壁６４ａと、上壁６４ｂと、第１側壁６４ｃと、第２側壁６４ｄと、第３側壁６４ｅ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６４ｄには、フレームユニット３９を搬入搬出するための開口６６が設けられている。

開口６６の外側には、開口６６を開閉するゲート６８が設けられている。このゲート６８は、開閉機構７０によって上下に移動する。開閉機構７０は、エアシリンダ７２と、ピストンロッド７４とを含んでいる。エアシリンダ７２はブラケット７６を介してエッチングチャンバ６４の底壁６４ａに固定されており、ピストンロッド７４の先端はゲート６８の下部に連結されている。

開閉機構７０でゲート６８を開くことにより、開口６６を通じてフレームユニット３９をエッチングチャンバ６４の処理空間６２に搬入でき、フレームユニット３９をエッチングチャンバ６４の処理空間６２から搬出できる。エッチングチャンバ６４の底壁６４ａには排気口７８が形成されている。この排気口７８は、真空ポンプ等の排気機構８０と接続されている。

エッチングチャンバ６４の処理空間６２には、下部電極８２と上部電極８４とが対向するように配置されている。下部電極８２は導電性の材料で形成されており、円盤状の保持部８６と、保持部８６の下面中央から下方に突出する円柱状の支持部８８とを含む。

支持部８８は、エッチングチャンバ６４の底壁６４ａに形成された開口９０に挿通されている。開口９０内において、底壁６４ａと支持部８８との間には環状の絶縁部材９２が配置されており、エッチングチャンバ６４と下部電極８２とは絶縁されている。下部電極８２は、エッチングチャンバ６４の外部において高周波電源９４と接続されている。

保持部８６の上面には凹部が形成されており、この凹部には、フレームユニット３９の粘着テープ３７側を吸引保持するためのテーブル９６が設けられている。テーブル９６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８２の内部に形成された流路９８を通じて吸引源１００と接続されている。

また、保持部８６の内部には、冷却流路１０２が形成されている。冷却流路１０２の一端は、支持部８８に形成された冷媒導入路１０４を通じて冷媒循環機構１０６と接続されており、冷却流路１０２の他端は、支持部８８に形成された冷媒排出路１０８を通じて冷媒循環機構１０６と接続されている。この冷媒循環機構１０６を作動させると、冷媒は、冷媒導入路１０４、冷却流路１０２、冷媒排出路１０８の順に流れ、下部電極８２を冷却する。

上部電極８４は、導電性の材料で形成されており、円盤状のガス噴出部１１０と、ガス噴出部１１０の上面中央から上方に突出する円柱状の支持部１１２とを含む。支持部１１２は、エッチングチャンバ６４の上壁６４ｂに形成された開口１１４に挿通されている。開口１１４内において、上壁６４ｂと支持部１１２との間には環状の絶縁部材１１６が配置されており、エッチングチャンバ６４と上部電極８４とは絶縁されている。

上部電極８４は、エッチングチャンバ６４の外部において高周波電源１１８と接続されている。また、支持部１１２の上端部には、昇降機構１２０と連結された支持アーム１２２が取り付けられており、この昇降機構１２０及び支持アーム１２２によって、上部電極８４は上下に移動する。

ガス噴出部１１０の下面には、複数の噴出口１２４が設けられている。この噴出口１２４は、ガス噴出部１１０に形成された流路１２６及び支持部１１２に形成された流路１２８を通じて、ガス供給源１３０に接続されている。ガス供給源１３０、流路１２６及び流路１２８、並びに、噴出口１２４によって、エッチングチャンバ６４内にガスを導入するガス導入部が構成される。

開閉機構７０、排気機構８０、高周波電源９４、吸引源１００、冷媒循環機構１０６、高周波電源１１８、昇降機構１２０、ガス供給源１３０等は、制御装置１３４に接続されている。

排気機構８０から制御装置１３４には、処理空間６２の圧力に関する情報が入力される。また、冷媒循環機構１０６から制御装置１３４には、冷媒の温度に関する情報（即ち、下部電極８２の温度に関する情報）が入力される。

更に、制御装置１３４には、ガス供給源１３０から、各ガスの流量に関する情報が入力される。制御装置１３４は、これらの情報や、ユーザー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。

次に、プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）の手順について説明する。プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）では、まず、開閉機構７０でプラズマエッチング装置６０のゲート６８を降下させる。

次に、開口６６を通じてフレームユニット３９をエッチングチャンバ６４の処理空間６２に搬入して、フレームユニット３９の粘着テープ３７側が下部電極８２のテーブル９６の上面に接する様に、フレームユニット３９をテーブル９６上に配置する。なお、フレームユニット３９の搬入時には、昇降機構１２０で上部電極８４を上昇させ、下部電極８２と上部電極８４との間隔を広げておくことが好ましい。

その後、吸引源１００の負圧を作用させて、フレームユニット３９をテーブル９６上に固定する。また、開閉機構７０でゲート６８を上昇させて、処理空間６２を密閉する。これにより、フレームユニット３９は、エッチングチャンバ６４に収容される。

更に、上部電極８４と下部電極８２とがプラズマ加工に適した所定の位置関係となるように、昇降機構１２０で上部電極８４の高さ位置を調節する。また、排気機構８０を作動させて、処理空間６２を所定の真空度とする。

なお、処理空間６２の減圧後、吸引源１００の負圧によってフレームユニット３９を保持することが困難な場合は、フレームユニット３９を電気的な力（代表的には静電引力）等によってテーブル９６上に保持する。例えば、テーブル９６の内部に電極を埋め込み、この電極に電力を供給することにより、テーブル９６とフレームユニット３９との間に電気的な力を作用させることができる。

この状態で、プラズマ加工用のガスを所定の流量で供給しつつ、下部電極８２及び上部電極８４に所定の高周波電力を供給する。本実施形態におけるエッチングステップ（Ｓ７０）では、処理空間６２内を所定の圧力（例えば、５Ｐａ以上５０Ｐａ以下）に維持し、ガス供給源１３０からフッ素系のガス（例えば、パーフルオロシクロブタン（Ｃ_４Ｆ_８）又は六フッ化硫黄（ＳＦ_６））を含有するガスを所定の流量で供給しながら下部電極８２及び上部電極８４の少なくとも一方に所定の高周波電力（例えば、１０００Ｗ以上３０００Ｗ以下）を付与する。

これにより、下部電極８２と上部電極８４との間にプラズマが発生し、プラズマ化したガスは保護部材１９側からウェーハ１１に供給される。本実施形態では、レーザー加工溝１９ｂが形成された保護部材１９をマスクにして、ウェーハ１１をプラズマエッチングする。これにより、ウェーハ１１にはエッチング溝１１ｅが形成され、ウェーハ１１はエッチング溝１１ｅで分割される（図８参照）。

図８は、プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）後のフレームユニット３９を示す断面図である。上述の様に、本実施形態では、研削ステップ（Ｓ２０）でウェーハ１１の表面１１ａ側を保護するために用いた保護部材１９をプラズマエッチングステップ（Ｓ５０）でのマスクとして利用するので、ウェーハ１１の加工におけるコストを低減できる。

なお、本実施形態では、平行平板型のプラズマエッチング装置６０を用いたが、他のプラズマエッチング装置を用いてもよい。例えば、プラズマ加工用のガスをエッチングチャンバ６４内でプラズマ状態にする代わりに、プラズマ状態にしたプラズマ加工用のガスをエッチングチャンバ６４内に導入するリモートプラズマ方式のプラズマエッチング装置を用いてもよい。

プラズマエッチングステップ（Ｓ５０）の後、エッチング溝１１ｅで分割されたウェーハ１１から保護部材１９を除去する（保護部材除去ステップ（Ｓ６０））。本実施形態では、剥離装置１４０を用いて保護部材除去ステップ（Ｓ６０）を実行する。

剥離装置１４０は、チャックテーブル１４２を有する。保護部材１９が上面に位置する態様でチャックテーブル１４２上に配置されたフレームユニット３９は、保持面１４２ａで吸引保持される。チャックテーブル１４２の構造は、上述のチャックテーブル２２と同様であるので、詳細な説明は省略する。

剥離装置１４０は、フレームユニット３９の保護部材１９上に剥離用粘着テープ１４４を送り出す送り出し機構（不図示）を有する。剥離用粘着テープ１４４は、保護部材１９の径よりも大きく、環状フレーム３５の内径よりも小さい所定の径を有する略円形状のテープである。剥離用粘着テープ１４４は、基材層（不図示）と、基材層の一面全体に設けられた接着層（不図示）とを有する。

剥離用粘着テープ１４４の基材層は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の高分子材料で形成されている。剥離用粘着テープ１４４の接着層は、例えば、シリコーンゴム、アクリル系材料、エポキシ系材料等の接着剤で構成されている。

剥離用粘着テープ１４４は、接着層を介して、保護部材１９とウェーハ１１との接着力よりも高い接着力で保護部材１９と接着する。つまり、剥離用粘着テープ１４４を保護部材１９に接着した後、剥離用粘着テープ１４４を上方に引き上げると、保護部材１９は、ウェーハ１１の表面１１ａ側から剥離するが、剥離用粘着テープ１４４とは接着したままである。

剥離装置１４０は、保護部材１９上に送り出された剥離用粘着テープ１４４をチャックテーブル１４２に向けて加圧する円柱状の加圧ローラー１４６を有する。加圧ローラー１４６の円柱の長さは、例えば、剥離用粘着テープ１４４の直径よりも大きい。また、加圧ローラー１４６は、円柱の長さ方向を軸として回転可能に構成されている。

また、剥離装置１４０は、保護部材１９に貼り付けられた剥離用粘着テープ１４４をウェーハ１１から引き離すクランプユニット（不図示）を有する。クランプユニットは、例えば、保護部材１９に接着していない剥離用粘着テープ１４４の一部を挟み、且つ、挟んだ状態で引き上げるよう構成されている。

保護部材除去ステップ（Ｓ６０）では、まず、保護部材１９が上側になるように、保持面１４２ａ上にフレームユニット３９を配置する。次に、保持面１４２ａに吸引源の負圧を作用させることにより、フレームユニット３９をチャックテーブル１４２で吸引保持する。

次に、送り出し機構を用いて、剥離用粘着テープ１４４の粘着層側が保護部材１９に接し、剥離用粘着テープ１４４の基材層側が加圧ローラー１４６に接する態様で、保護部材１９と加圧ローラー１４６との間に剥離用粘着テープ１４４を送り出す。

そして、加圧ローラー１４６がチャックテーブル１４２に対して図９（Ａ）に示す矢印１４８の向きに移動する様に、チャックテーブル１４２と加圧ローラー１４６とを相対的に移動させる。これにより、保護部材１９の表面１９ａに剥離用粘着テープ１４４を貼り付ける。図９（Ａ）は、保護部材１９に剥離用粘着テープ１４４を貼り付ける様子を示す一部断面側面図である。

保護部材１９に剥離用粘着テープ１４４を貼り付けた後、剥離用粘着テープ１４４及びクランプユニットを用いて、保護部材１９をウェーハ１１から剥離する。図９（Ｂ）は、剥離用粘着テープ１４４を用いて、保護部材１９をウェーハ１１から剥離する様子を示す一部断面側面図である。

本実施形態では、フレームユニット３９をチャックテーブル１４２で吸引保持した状態で、剥離用粘着テープ１４４の端部領域１４４ａを剥離装置１４０のクランプユニットで挟み、ウェーハ１１から離す様に保護部材１９を引き上げる。

更に、端部領域１４４ａをウェーハ１１の表面１１ａと平行な方向に移動させることで、引き上げた保護部材１９を表面１１ａと平行な方向に引き剥がす。これにより、剥離用粘着テープ１４４はウェーハ１１から引き離され、保護部材１９はウェーハ１１から剥離される。

本実施形態では、剥離用粘着テープ１４４を用いて保護部材１９をウェーハ１１から機械的に剥離できる。それゆえ、保護部材１９を溶解させる有機溶剤を用いて保護部材１９を除去する場合に比べて、エッチング溝１１ｅで分割されたウェーハ１１（即ち、複数のデバイスチップ）が有機溶剤で汚染されることを回避できる。

図９（Ｃ）は、保護部材１９を剥離した後の様子を示す一部断面側面図である。保護部材除去ステップ（Ｓ６０）後に、粘着テープ３７上で複数のデバイスチップが露わになる。そこで、粘着テープ３７の粘着層の接着力を低下させた上で、フレームユニット３９をピックアップ装置（不図示）等へ移し、各デバイスチップをピックアップしてよい。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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 ノッチ
１１ｄ 裏面
１１ｅ エッチング溝
１２ テーブル
１２ａ 支持基板
１２ｂ 枠体
１２ｃ 空洞部
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１４ 光源
１５ デバイス
１６ シート
１７ 液状樹脂
１９ 保護部材
１９ａ 表面
１９ｂ レーザー加工溝
２０ 研削装置
２２ チャックテーブル
２２ａ 保持面
２４ 研削ユニット
２６ スピンドル
２８ ホイールマウント
３０ 研削ホイール
３２ ホイール基台
３４ 研削砥石
３５ 環状フレーム
３６ 支持テーブル
３７ 粘着テープ
３８ 加圧ローラー
３８ａ 矢印
３９ フレームユニット
４０ レーザー加工装置
４２ チャックテーブル
４２ａ 保持面
４４ 加工ヘッド
６０ プラズマエッチング装置
６２ 処理空間
６４ エッチングチャンバ
６４ａ 底壁
６４ｂ 上壁
６４ｃ 第１側壁
６４ｄ 第２側壁
６４ｅ 第３側壁
６６ 開口
６８ ゲート
７０ 開閉機構
７２ エアシリンダ
７４ ピストンロッド
７６ ブラケット
７８ 排気口
８０ 排気機構
８２ 下部電極
８４ 上部電極
８６ 保持部
８８ 支持部
９０ 開口
９２ 絶縁部材
９４ 高周波電源
９６ テーブル
９８ 流路
１００ 吸引源
１０２ 冷却流路
１０４ 冷媒導入路
１０６ 冷媒循環機構
１０８ 冷媒排出路
１１０ ガス噴出部
１１２ 支持部
１１４ 開口
１１６ 絶縁部材
１１８ 高周波電源
１２０ 昇降機構
１２２ 支持アーム
１２４ 噴出口
１２６ 流路
１２８ 流路
１３０ ガス供給源
１３４ 制御装置
１４０ 剥離装置
１４２ チャックテーブル
１４２ａ 保持面
１４４ 剥離用粘着テープ
１４４ａ 端部領域
１４６ 加圧ローラー
１４８ 矢印
Ｌ レーザービーム

Claims (3)

1. 格子状に配置された複数の分割予定ラインによって区画された表面側の複数の領域にデバイスが形成されたウェーハの加工方法であって、
   該ウェーハの該表面に硬化型液状樹脂を塗布した後、該硬化型液状樹脂を硬化させることにより、該ウェーハの該表面に保護部材を形成する保護部材形成ステップと、
   該ウェーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持し、該ウェーハの該表面とは反対側に位置する該ウェーハの裏面側を研削する研削ステップと、
   該研削ステップで研削された後の該ウェーハの裏面に粘着テープを貼り付ける粘着テープ貼り付けステップと、
   該粘着テープ貼り付けステップの後、該ウェーハの該保護部材側から、該保護部材に対して吸収性を有する波長のレーザービームを該分割予定ラインに沿って照射し、該ウェーハが露出するレーザー加工溝を該分割予定ラインに沿って該保護部材に形成するレーザー加工ステップと、
   該保護部材側から該ウェーハにプラズマ化したガスを供給し、該レーザー加工溝が形成された該保護部材をマスクにしてプラズマエッチングを行い、該レーザー加工溝に沿ったエッチング溝を該ウェーハに形成して該ウェーハを分割するプラズマエッチングステップと、
   該プラズマエッチングステップの後、該エッチング溝で分割された該ウェーハから該保護部材を除去する保護部材除去ステップと、を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該硬化型液状樹脂は、紫外線又は熱によって硬化することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
3. 該保護部材除去ステップでは、該保護部材と接着する剥離用粘着テープを該保護部材の表面に貼り付け、該剥離用粘着テープを該ウェーハから引き離すことで該保護部材を該ウェーハから剥離することを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハの加工方法。

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