特開 2024-147276 ウエーハの加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147276

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241008BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 Q

H01L21/78 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060192

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡部 晃司

(72)【発明者】

【氏名】小田中 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】梁 仙一

【テーマコード（参考）】

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F063AA04

5F063BA43

5F063BA45

5F063BA47

5F063CB02

5F063CB06

5F063CB22

5F063CB27

5F063DD26

5F063DD42

5F063DD46

5F063DF04

5F063DF06

5F063DF19

(57)【要約】

【課題】プラズマエッチングにおいて加工品質を向上出来るウエーハの加工方法を提供すること。
【解決手段】ウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に保護膜を形成する保護膜形成ステップ１０１と、分割予定ラインに沿って保護膜にレーザ光線を照射し、保護膜を除去し基板を露出させる第１加工溝を形成する第１加工溝形成ステップ１０２と、第１加工溝形成ステップ１０２の後に、保護膜の少なくとも一部を溶剤で液状化させ、第１加工溝の側壁を保護膜で被覆する第１加工溝被覆ステップ１０３と、第１加工溝被覆ステップ１０３の後に、第１加工溝の側壁が保護膜で被覆された状態で、保護膜をマスクにしてプラズマエッチングによって基板を加工するプラズマエッチングステップ１０４と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の表面に複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って加工するウエーハの加工方法であって、
該表面に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
該分割予定ラインに沿って該保護膜にレーザ光線を照射し、該保護膜を除去し基板を露出させる第１加工溝を形成する第１加工溝形成ステップと、
該第１加工溝形成ステップの後に、該保護膜の少なくとも一部を溶剤で液状化させ、該第１加工溝の側壁を該保護膜で被覆する第１加工溝被覆ステップと、
該第１加工溝被覆ステップの後に、該第１加工溝の側壁が該保護膜で被覆された状態で、該保護膜をマスクにしてプラズマエッチングによって基板を加工するプラズマエッチングステップと、
を備える事を特徴とするウエーハの加工方法。

【請求項2】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該第１加工溝の底面も該保護膜で被覆され、
該第１加工溝被覆ステップの後に、該第１加工溝にレーザ光線を照射して該第１加工溝よりも細い第２加工溝を形成し、該第１加工溝の側壁を被覆する該保護膜は残存させつつ、該第１加工溝の底面を被覆する該保護膜は除去して該基板を露出させる第２加工溝形成ステップをさらに備え、
該プラズマエッチングステップでは、第２加工溝に沿って基板を加工する事を特徴とする請求項１に記載のウエーハの加工方法。

【請求項3】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該溶剤は噴霧状で供給されることを特徴とする請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【請求項4】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該ウエーハまたは該保護膜の少なくともいずれかを加温する事を特徴とする請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【請求項5】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該保護膜に振動または圧力の少なくともいずれかの外力を付与して該第１加工溝への該保護膜の移動を促進する事を特徴とする請求項１または２に記載のウエーハの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハを加工するウエーハの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板の表面に複数の分割予定ラインによって区画された複数のデバイス領域が形成されたウエーハをプラズマエッチングによって加工する加工方法が知られている。この加工方法では、表面に保護膜を被覆した後、レーザ光線の照射により保護膜を除去し基板を露出させる加工溝を形成し、保護膜をマスクとしてプラズマエッチングする（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０５２８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、レーザ光線の照射により形成した加工溝の側面に凹凸があると、プラズマエッチングにより形成されるチップの側面品質が悪くなるという問題があった。

【0005】

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、プラズマエッチングにおいて加工品質を向上出来るウエーハの加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のウエーハの加工方法は、基板の表面に複数の分割予定ラインによって区画されたデバイス領域が形成されたウエーハを該分割予定ラインに沿って加工するウエーハの加工方法であって、該表面に保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該分割予定ラインに沿って該保護膜にレーザ光線を照射し、該保護膜を除去し基板を露出させる第１加工溝を形成する第１加工溝形成ステップと、該第１加工溝形成ステップの後に、該保護膜の少なくとも一部を溶剤で液状化させ、該第１加工溝の側壁を該保護膜で被覆する第１加工溝被覆ステップと、該第１加工溝被覆ステップの後に、該第１加工溝の側壁が該保護膜で被覆された状態で、該保護膜をマスクにしてプラズマエッチングによって基板を加工するプラズマエッチングステップと、を備える事を特徴とする。

【0007】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該第１加工溝の底面も該保護膜で被覆され、該第１加工溝被覆ステップの後に、該第１加工溝にレーザ光線を照射して該第１加工溝よりも細い第２加工溝を形成し、該第１加工溝の側壁を被覆する該保護膜は残存させつつ、該第１加工溝の底面を被覆する該保護膜は除去して該基板を露出させる第２加工溝形成ステップをさらに備え、該プラズマエッチングステップでは、第２加工溝に沿って基板を加工してもよい。

【0008】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該溶剤は噴霧状で供給されてもよい。

【0009】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該ウエーハまたは該保護膜の少なくともいずれかを加温してもよい。

【0010】

該第１加工溝被覆ステップにおいて、該保護膜に振動または圧力の少なくともいずれかの外力を付与して該第１加工溝への該保護膜の移動を促進してもよい。

【発明の効果】

【0011】

本願発明は、第１加工溝の側壁を保護膜で被覆してから、第１加工溝の底面に露出した基板をエッチングするため、第１加工溝の側壁の凹凸よりも明らかに小さい保護膜の凹凸に沿って第１加工溝の底面に露出した基板をエッチングするので、エッチングの加工側面に発生する凹凸を抑制し、プラズマエッチングにおいて加工品質を向上出来る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の加工対象のウエーハを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示されたウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３に示されたウエーハの加工方法の保護膜形成ステップ後のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図5】図５は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝形成ステップ後のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図6】図６は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ中のウエーハの要部を模式的に一部断面で示す図である。

【図7】図７は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップの一例を模式的に一部断面で示す図である。

【図8】図８は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップの別の一例を模式的に一部断面で示す図である。

【図9】図９は、図３に示されたウエーハの加工方法のプラズマエッチングステップ中のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図10】図１０は、図３に示されたウエーハの加工方法の洗浄ステップ後のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図11】図１１は、実施形態２に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図12】図１２は、図１０に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ中のウエーハの要部を模式的に一部断面で示す図である。

【図13】図１３は、図１０に示されたウエーハの加工方法の第２加工溝形成ステップ後のウエーハの要部を模式的に一部断面で示す図である。

【図14】図１４は、図１０に示されたウエーハの加工方法のプラズマエッチングステップ中のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【図15】図１５は、図１０に示されたウエーハの加工方法の洗浄ステップ後のウエーハの要部を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るウエーハ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に係るウエーハの加工方法の加工対象のウエーハ１を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示されたウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。図３は、実施形態１に係るウエーハの加工方法の流れを示すフローチャートである。

【0015】

（ウエーハ）
実施形態１に係るウエーハの加工方法は、図１に示すウエーハ１の加工方法である。実施形態１では、ウエーハ１は、シリコン、ガラス、ＳｉＣ、サファイヤ、ガリウム砒素等を基板２とする円板状の半導体ウエーハ等のウエーハである。ウエーハ１は、図１に示すように、表面３に格子状に形成された複数の分割予定ライン４によって格子状に区画された領域にデバイス５が形成されている。以下において、ウエーハ１においてデバイス５が形成されている領域を、デバイス領域と称する。

【0016】

デバイス５は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はメモリ（半導体記憶装置）等である。

【0017】

実施形態１において、ウエーハ１は、図１及び図２に示すように、基板２の表面に積層された機能層６を有している。機能層６は、ＳｉＯＦ、ＢＳＧ（ＳｉＯＢ）等の無機物系の膜やポリイミド系、パリレン系等のポリマー膜である有機物系の膜又は炭素含有酸化シリコン（ＳｉＯＣＨ）からなる低誘電率絶縁体被膜（以下、Ｌｏｗ－ｋ膜と呼ぶ）と、導電性の金属パターンや金属膜を含んで構成された回路層とを備える。

【0018】

Ｌｏｗ－ｋ膜は、回路層と積層されて、デバイス５を形成する。回路層は、デバイス５の回路を構成する。このために、デバイス５は、基板２上に積層された機能層６の互いに積層されたＬｏｗ－ｋ膜と、Ｌｏｗ－ｋ膜間に積層された回路層とによって構成される。分割予定ライン４では、機能層６は、基板２上に積層されたＬｏｗ－ｋ膜により構成される。

【0019】

Ｌｏｗ－ｋ膜のような機能層６は、ウエーハ１が表面３側から切削ブレードで切削されると、基板２から剥離しやすい。このように、実施形態１では、ウエーハ１は、基板２上に積層された機能層６によって表面３にデバイス５が形成されている。

【0020】

（ウエーハの加工方法）
実施形態１に係るウエーハの加工方法は、基板２の表面に積層された機能層６によって複数のデバイス５が形成されたウエーハ１を、複数のデバイス５を区画する分割予定ライン４に沿って加工する方法である。なお、実施形態１では、ウエーハの加工方法は、ウエーハ１を分割予定ライン４に沿って個々のデバイスチップ１０（図１に示す）に分割（加工に相当）する方法でもある。なお、デバイスチップ１０は、基板２の一部とデバイス５とを含む。なお全ての実施形態について基板２の表面に機能層６が積層された構成で記載しているが、機能層６が形成されていなくてもよい。

【0021】

ウエーハの加工方法は、図３に示すように、保護膜形成ステップ１０１と、第１加工溝形成ステップ１０２と、第１加工溝被覆ステップ１０３と、プラズマエッチングステップ１０４と、洗浄ステップ１０５とを備える。なお、実施形態１では、ウエーハの加工方法は、図１に示すように、表面３の裏側の裏面９にウエーハ１よりも大径な円板状のテープ１１を貼着し、テープ１１の外縁部に環状のフレーム１２を貼着して、フレーム１２で支持したウエーハ１を加工する。

【0022】

（保護膜形成ステップ）
図４は、図３に示されたウエーハの加工方法の保護膜形成ステップ１０１後のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。保護膜形成ステップ１０１は、第１加工溝形成ステップ１０２の実施前に、ウエーハ１の表面３に保護膜１３（図４に示す）を形成するステップである。

【0023】

実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、図示しない樹脂被覆装置が、ウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介してスピンナテーブルの保持面に吸引保持し、フレーム１２をクランプ部でクランプして、スピンナテーブルを軸心回りに回転するとともに、水溶性樹脂供給ノズルから液状の水溶性樹脂をウエーハ１の表面３の中央に滴下する。滴下された水溶性樹脂は、スピンナテーブルの回転により発生する遠心力によって、ウエーハ１の表面３上を中心側から外周側に向けて流れていき、ウエーハ１の表面３の全面に塗布される。なお全ての実施形態についてフレーム１２を含む構成で記載しているが、フレーム１２は用いなくてもよい。

【0024】

なお、水溶性樹脂は、例えば、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（Polyvinylpyrrolidone：ＰＶＰ）等の水溶性樹脂を含んでいる。保護膜形成ステップ１０１では、ウエーハ１の表面３の全面に塗布された水溶性樹脂を乾燥することによって、図４に示すように、ウエーハ１の表面３の全面を水溶性樹脂を含む保護膜１３で被覆する。このように、実施形態１では、保護膜１３は、水溶性樹脂からなる。また、保護膜１３を構成する水溶性樹脂は、乾燥すると、プラズマエッチングステップ１０４において用いられるプラズマ化したエッチングガス１８（図９に示す）に対して基板２よりもエッチングされるレートが低く、耐性を有するものである。

【0025】

保護膜形成ステップ１０１では、第１加工溝被覆ステップ１０３においてウエーハ１の表面３のデバイス領域上の保護膜１３が薄くなっても、プラズマエッチングステップ１０４においてウエーハ１の表面３のデバイス領域上の保護膜１３がマスクとして有効な厚みを有するように、ウエーハ１の表面３のデバイス領域上に十分な厚みの保護膜１３を形成する。

【0026】

（第１加工溝形成ステップ）
図５は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝形成ステップ１０２後のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。第１加工溝形成ステップ１０２は、ウエーハ１の表面３から、分割予定ライン４に沿って図示しないレーザ光線を照射し、保護膜１３を除去し、基板２を露出させる第１加工溝１４（図５に示す）を形成するステップである。実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、このレーザ光線の照射により、分割予定ライン４上に形成されている機能層６も合わせて除去する。

【0027】

実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、図示しないレーザ加工装置が保持テーブルの保持面にウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介して吸引保持し、フレーム１２をクランプ部でクランプする。実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ加工装置が、ウエーハ１の表面３側を図示しない撮像ユニットで撮像して、分割予定ライン４を検出して、レーザ光線照射ユニットと分割予定ライン４とを位置合わせするアライメントを遂行する。

【0028】

実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ加工装置は、分割予定ライン４に沿ってウエーハ１とレーザ光線照射ユニットとを相対的に移動させながら、レーザ光線照射ユニットからウエーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザ光線を分割予定ライン４に沿ってウエーハ１に照射する。なお、実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ加工装置がレーザ光線の集光点を保護膜１３の表面または基板２の表面に設定して、レーザ光線を各分割予定ライン４に沿ってウエーハ１に照射する。

【0029】

実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ加工装置が各分割予定ライン４上の保護膜１３、機能層６及び基板２にアブレーション加工を施して、これらの一部を除去して、図５に示すように、各分割予定ライン４に保護膜１３及び機能層６を分断する第１加工溝１４を形成する。

【0030】

なお、実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ光線を各分割予定ライン４の幅方向の両縁に照射して、各分割予定ライン４の幅方向の両縁の保護膜１３、機能層６及び基板２にアブレーション加工を施して加工溝を形成した後、レーザ光線を各分割予定ライン４の加工溝間に照射して、各分割予定ライン４の加工溝間の保護膜１３、機能層６及び基板２にアブレーション加工を施して第１加工溝１４を形成する。なお、実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、波長が３５５ｎｍ（３５５ｎｍに限らず機能層６と基板２とに対して吸収性を有する紫外線領域の波長が好ましい）であり、繰り返し周波数が２００ｋＨｚから２０００ｋＨｚのレーザ光線を照射する。

【0031】

また、実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、レーザ光線を分岐し分割予定ライン４の幅方向の両縁に２本の両縁加工溝を形成し、アブレーション加工を施す際には、レーザ光線の平均出力を０．５Ｗとし、レーザ光線照射ユニットとウエーハ１との相対的な移動速度（以下、加工送り速度と記す）を１００ｍｍ／秒から４００ｍｍ／秒とし、レーザ光線の集光点のスポットを直径５μｍの円形とする。実施形態１において、第１加工溝形成ステップ１０２では、分割予定ライン４の両縁加工溝間にアブレーション加工を施す際には、レーザ光線の平均出力を１０．０Ｗとし、加工送り速度を２００ｍｍ／秒から１０００ｍｍ／秒とし、レーザ光線の集光点のスポットを幅６０μｍの矩形とする。

【0032】

実施形態１において、全ての第１加工溝１４の幅１４－１は全て同一である。

【0033】

（第１加工溝被覆ステップ）
図６は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ１０３中のウエーハ１の要部を模式的に一部断面で示す図である。第１加工溝被覆ステップ１０３は、第１加工溝形成ステップ１０２の後に、保護膜１３の少なくとも一部を溶剤１５（図６に示す）で液状化させ、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２を保護膜１３で被覆するステップである。

【0034】

実施形態１において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、溶剤供給ノズル１６が、保護膜１３を液状化させる溶剤１５をウエーハ１の表面３に供給する。供給された溶剤１５は、ウエーハ１の表面３に形成された保護膜１３の少なくとも一部を液状化させる。溶剤１５により液状化した保護膜１３の少なくとも一部は、第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れる。第１加工溝被覆ステップ１０３では、第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れた液状化した保護膜１３を再び乾燥することによって、図６に示すように、第１加工溝１４の側壁１４－２を保護膜１３で被覆する。第１加工溝被覆ステップ１０３では、ウエーハ１の表面３に形成された保護膜１３の少なくとも一部が液状化して第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れることにより、ウエーハ１の表面３のデバイス領域上の保護膜１３は薄くなる。よって、保護膜形成ステップ１０１においては、第１加工溝被覆ステップ１０３によってデバイス領域上の保護膜１３が薄くなっても、十分プラズマエッチングステップ１０４にてデバイス領域を露出させず保護できる厚みを計算して、その厚み以上に保護膜１３が被覆される。

【0035】

なお、水溶性樹脂を含む保護膜１３を液状化させる溶剤１５は、実施形態１では、例えば、純水であるが、本発明ではこれに限定されず、純水と液状の保護膜１３を混合した液体や、液状の保護膜１３そのものであってもよい。

【0036】

実施形態１において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、少量の溶剤１５を噴霧状（ミスト状）でウエーハ１の表面３に供給して、少量の保護膜１３を液状化させる。これにより、溶剤１５を過剰に供給して溶剤１５によりデバイス領域上の保護膜１３を除去してしまう恐れを抑制し、また、溶剤１５を過剰に供給して多量の保護膜１３を液状化して液状化した保護膜１３が第１加工溝１４の底面１４－３に付着することを抑制して、第１加工溝１４の側壁１４－２を覆いつつ、第１加工溝１４の底面１４－３の露出を維持する少量の保護膜１３を液状化させる少量の溶剤１５をウエーハ１の表面３に概ね均等に好適に供給できる。このため、再度レーザ光線を照射して第１加工溝１４の底面１４－３を露出させる必要がなく、プラズマエッチングステップ１０４で第１加工溝１４の底面１４－３に露出した基板２をエッチングできる。なお、第１加工溝１４の側壁１４－２を覆いつつ、第１加工溝１４の底面１４－３の露出を維持する少量の保護膜１３を液状化させる溶剤１５の量を検出するために、溶剤１５の量を複数段階で変更して第１加工溝被覆ステップ１０３を実施し、第１加工溝１４の被覆状態を確認して、最適な溶剤１５の量を求める検出ステップを備えても良い。

【0037】

第１加工溝被覆ステップ１０３において、ウエーハ１または保護膜１３の少なくともいずれかを加温することにより、溶剤１５を供給して液状化した保護膜１３の流動性を増加させて、液状化した保護膜１３が容易に第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れやすくすることができる。ウエーハ１または保護膜１３の少なくともいずれかの加温は、例えば、ウエーハ１を保持する保持テーブル内に設けられたヒーターによる加温、ウエーハ１の表面３上に形成された保護膜１３に対向する位置に設置された赤外線ヒーターや温風供給ユニットによる加温等である。

【0038】

また、第１加工溝被覆ステップ１０３において、保護膜１３に外力を付与することにより、液状化した保護膜１３が第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れることを促進することができる。保護膜１３に付与する外力は、例えば、ウエーハ１を回転させることに伴って発生する遠心力、ウエーハ１の面方向または厚み方向または斜め方向に沿った振動、エアを吹き付けることによってもたらされる圧力、またウエーハ１を真空チャンバの中に収容しウエーハ１の上方がウエーハ１の下方より陽圧にすることで発生する保護膜１３を下方向に押しつける圧力等である。なお、第１加工溝被覆ステップ１０３において、保護膜１３に温風を吹き付けることにより、保護膜１３を加温することによる効果と、外力である圧力を付与することによる効果との両方が得られる。

【0039】

図７は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ１０３の一例を模式的に一部断面で示す図である。実施形態１において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、例えば、図７に示す溶剤供給装置２０－１が、ウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介して保持テーブル２１の保持面２２に吸引保持し、保持テーブル２１内に設けられたヒーター２３によりウエーハ１及び保護膜１３を加温しながら、保持テーブル２１を軸心回りに回転するとともに、保持テーブル２１の上方から溶剤供給ノズル１６により溶剤１５を噴霧状（ミスト状）でウエーハ１の表面３上に形成された保護膜１３に供給してもよい。

【0040】

図８は、図３に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ１０３の別の一例を模式的に一部断面で示す図である。実施形態１において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、例えば、図８に示す溶剤供給装置２０－２が、ウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介して保持テーブル２１の保持面２２に吸引保持し、保持テーブル２１内に設けられたヒーター２３によりウエーハ１及び保護膜１３を加温しながら、保持テーブル２１を気体供給ユニット２４に対して保持面２２と平行な方向に沿って移動させるとともに、保持テーブル２１の上方から溶剤供給ノズル１６により溶剤１５を噴霧状（ミスト状）でウエーハ１の表面３上に形成された保護膜１３に供給し、保持テーブル２１の上方から気体供給ユニット２４によりエア２５をウエーハ１の表面３上に形成された保護膜１３に吹き付けてもよい。なお、気体供給ユニット２４は、例えば保持テーブル２１の保持面２２に平行な一方向（図８の紙面に直交する方向）に沿って延びて、保持面２２の直径よりも長く形成され、保持面２２の上方に設けられる。

【0041】

（プラズマエッチングステップ）
図９は、図３に示されたウエーハの加工方法のプラズマエッチングステップ１０４中のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。プラズマエッチングステップ１０４は、第１加工溝被覆ステップ１０３の後に、第１加工溝１４の側壁１４－２が保護膜１３で被覆された状態で、保護膜１３をマスクにしてプラズマエッチングによって基板２を加工するステップである。

【0042】

実施形態１において、プラズマエッチングステップ１０４では、図示しないプラズマエッチング装置が、保持テーブルの保持面にウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介して保持する。実施形態１において、プラズマエッチングステップ１０４では、上部電極にプラズマを作り維持する高周波電力を印加し、下部電極である保持テーブルにイオンを引き込むための高周波電力を印加しながらエッチングガス１８をウエーハ１の表面３側に供給する。実施形態１において、プラズマエッチングステップ１０４では、エッチングガス１８は、例えば、フッ素系ガスであるＳＦ_６とＣ_４Ｆ_８とである。

【0043】

すると、実施形態１において、プラズマエッチングステップ１０４では、プラズマエッチング装置が、保持テーブルと上部電極との間の空間のエッチングガス１８がプラズマ化され、このプラズマ化されたエッチングガス１８がウエーハ１側に引き込まれて、ウエーハ１のマスクである保護膜１３に形成された第１加工溝１４の底面１４－３（図５及び図６に示す）に露出した基板２をエッチング（所謂プラズマエッチング）して、第１加工溝１４をウエーハ１の裏面９に向かって進行させる。

【0044】

ここで、第１加工溝被覆ステップ１０３で溶剤１５が供給された保護膜１３は、従来の加工方法で使用されていた溶剤１５が供給されていない保護膜１３と同様に、プラズマエッチングにおいてマスクの役割を果たし、ウエーハ１の表面３のデバイス領域へのデブリ等の異物の付着を防止する効果を有する。このため、プラズマエッチングステップ１０４では、従来の加工方法で溶剤１５が供給されていない保護膜１３を使用した場合と同様に、プラズマエッチング後の加工品質の劣化は見受けられず、デバイス領域へのデブリ等の異物の付着は見られなかった。

【0045】

なお、実施形態１において、プラズマエッチングステップ１０４では、プラズマエッチング装置が、図９に示すように、第１加工溝１４が裏面９側に開口して、ウエーハ１をデバイスチップ１０に分割するまで、ウエーハ１をプラズマエッチングする。こうして、実施形態１では、プラズマエッチングステップ１０４において、ウエーハ１を分割し、複数のデバイスチップ１０を製造することとなる。

【0046】

（洗浄ステップ）
図１０は、図３に示されたウエーハの加工方法の洗浄ステップ１０５後のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。洗浄ステップ１０５は、プラズマエッチングステップ１０４の実施後に、保護膜１３を洗浄して除去するステップである。

【0047】

実施形態１において、洗浄ステップ１０５では、図示しない洗浄装置が、ウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介してスピンナテーブルの保持面に吸引保持し、フレーム１２をクランプ部でクランプして、スピンナテーブルを軸心回りに回転させた状態で、洗浄水供給ノズルから純水または界面活性材を含む純水からなる洗浄水をウエーハ１の表面３の中央に供給する。ウエーハ１の表面３に供給された洗浄水が、スピンナテーブルの回転により発生する遠心力によって、ウエーハ１の表面３上を中心側から外周側に向けて流れてウエーハ１の表面３を洗浄して、図１０に示すように、デブリ等の異物とともに水溶性樹脂を含む保護膜１３をウエーハ１の表面３上から除去する。

【0048】

従来の加工方法は、第１加工溝１４の底面１４－３の基板２をプラズマエッチングする場合、保護膜１３及び機能層６を除去して、第１加工溝１４を形成するため、大きな出力のレーザ光線の照射が必要となり、機能層６の熱ダメージも大きく、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２の特に機能層６に凹凸が生じる。このために、従来の加工方法は、第１加工溝１４の底面１４－３の基板２をプラズマエッチングする場合、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２の特に機能層６の凹凸に沿って基板２がエッチングされてしまい、デバイスチップ１０の側面に凹凸が発生してしまい、デバイスチップ１０の抗折強度が低下してしまったり、デバイスチップ１０の外観の劣化が発生してしまったりする。

【0049】

このような従来の加工方法に比べ、以上説明した実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２を保護膜１３で被覆してから、第１加工溝１４の底面１４－３に露出した基板２をエッチングする。このために、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２の機能層６の凹凸よりも明らかに小さい保護膜１３の凹凸に沿って第１加工溝１４の底面１４－３に露出した基板２をエッチングするので、デバイスチップ１０の側面に発生する凹凸を抑制し、これによりデバイスチップ１０の抗折強度の低下を抑制できるという作用効果を奏する。このように、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、プラズマエッチングにおいて加工品質を向上出来る。

【0050】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、液状化した保護膜１３が第１加工溝１４の底面１４－３に付着しないように、第１加工溝１４の内側の側壁１４－２を保護膜１３で被覆してから、第１加工溝１４の底面１４－３に露出した基板２をエッチングする。このために、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、再度レーザ光線を照射して第１加工溝１４の底面１４－３を露出させる必要がなく、プラズマエッチングステップ１０４で第１加工溝１４の底面１４－３に露出した基板２をエッチングできる。

【0051】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、第１加工溝被覆ステップ１０３以降の処理に代えて、機能層を除去する第１加工溝を形成した際の保護膜を洗浄し、再度保護膜を被覆し、第１加工溝より幅の狭い第２加工溝を形成するという２度の保護膜形成を含む方法が考えられるが、この方法では、第２加工溝を形成するために、保護膜を洗浄し再度被覆すると、保護膜の使用量が増えるという問題があった。しかしながら、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝１４を形成した際の保護膜１３を第１加工溝被覆ステップ１０３で溶剤１５を供給することにより好適に再利用するので、保護膜形成ステップ１０１で形成する保護膜１３を厚くし過ぎない限り、すなわち前述の２度の保護膜形成を含む方法と比較して２倍以上の厚さの保護膜１３を形成しない限り、前述の２度の保護膜形成を含む方法に対して保護膜１３の使用量を低減できるという作用効果を奏する。

【0052】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝被覆ステップ１０３において、溶剤１５が噴霧状で供給されてもよい。この場合、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、溶剤１５を過剰に供給して溶剤１５により保護膜１３を洗浄して除去してしまう恐れを抑制し、また、溶剤１５を過剰に供給して多量の保護膜１３を液状化して液状化した保護膜１３が第１加工溝１４の底面１４－３に付着することを抑制して、第１加工溝１４の側壁１４－２を覆いつつ、第１加工溝１４の底面１４－３の露出を維持する適量の保護膜１３を液状化させる適量の溶剤１５をウエーハ１の表面３に概ね均等に好適に供給できる。

【0053】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝被覆ステップ１０３において、ウエーハ１または保護膜１３の少なくともいずれかを加温してもよい。この場合、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、溶剤１５を供給して液状化した保護膜１３の流動性を増加させて、液状化した保護膜１３が容易に第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れやすくすることができる。

【0054】

また、実施形態１に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝被覆ステップ１０３において、保護膜１３に振動または圧力の少なくともいずれかの外力を付与してもよく、この場合、第１加工溝１４への保護膜１３の移動を促進することができる。

【0055】

〔実施形態２〕
実施形態２に係るウエーハ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に係るウエーハ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１０に示されたウエーハの加工方法の第１加工溝被覆ステップ１０３中のウエーハ１の要部を模式的に一部断面で示す図である。図１３は、図１０に示されたウエーハの加工方法の第２加工溝形成ステップ１０６後のウエーハ１の要部を模式的に一部断面で示す図である。図１４は、図１０に示されたウエーハの加工方法のプラズマエッチングステップ１０４中のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。図１５は、図１０に示されたウエーハの加工方法の洗浄ステップ１０５後のウエーハ１の要部を模式的に示す断面図である。なお、図１１、図１２、図１３、図１４及び図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。

【0056】

実施形態２に係るウエーハの加工方法は、図１１に示すように、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、第１加工溝被覆ステップ１０３以降を変更し、さらに、第１加工溝被覆ステップ１０３の後でかつプラズマエッチングステップ１０４の前に第２加工溝形成ステップ１０６をさらに備えるように変更したものである。

【0057】

実施形態２における第１加工溝被覆ステップ１０３は、実施形態１における第１加工溝被覆ステップ１０３において、第１加工溝１４の底面１４－３も保護膜１３で被覆されるように変更したものである。

【0058】

実施形態２において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、溶剤供給ノズル１６が、保護膜１３を液状化させる溶剤１５をウエーハ１の表面３に供給する。供給された溶剤１５は、ウエーハ１の表面３に形成された保護膜１３の少なくとも一部を液状化させる。溶剤１５により液状化した保護膜１３の少なくとも一部は、第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れ、さらに一部の液状化した保護膜１３は、第１加工溝１４の底面１４－３に流れる。第１加工溝被覆ステップ１０３では、第１加工溝１４の側壁１４－２を伝って流れた液状化した保護膜１３を再び乾燥することによって、図１２に示すように、第１加工溝１４の側壁１４－２及び底面１４－３を保護膜１３で被覆する。

【0059】

実施形態２において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、図１２に示すように第１加工溝１４内を保護膜１３で充填してもよいし、第１加工溝１４内を保護膜１３で充填せずに第１加工溝１４の側壁１４－２及び底面１４－３が被覆されていてもよい。

【0060】

実施形態２において、第１加工溝被覆ステップ１０３では、適量の溶剤１５を噴霧状（ミスト状）でウエーハ１の表面３に供給して、適量の保護膜１３を液状化させる。これにより、溶剤１５を過剰に供給して溶剤１５により保護膜１３を洗浄して除去してしまう恐れを抑制して、第１加工溝１４の側壁１４－２及び底面１４－３を覆う適量の保護膜１３を液状化させる適量の溶剤１５をウエーハ１の表面３に概ね均等に好適に供給できる。

【0061】

（第２加工溝形成ステップ）
第２加工溝形成ステップ１０６は、第１加工溝被覆ステップ１０３の後に、第１加工溝１４に沿ってレーザ光線を照射して第１加工溝１４より細い（幅１９－１が小さい）第２加工溝１９（図１３に示す）を形成し、第１加工溝１４の側壁１４－２を被覆する保護膜１３は残存させつつ、第１加工溝１４の底面１４－３を被覆する保護膜１３は除去して、第２加工溝１９に沿って基板２を露出させるステップである。

【0062】

実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、図示しないレーザ加工装置が保持テーブルの保持面にウエーハ１の裏面９側をテープ１１を介して吸引保持し、フレーム１２をクランプ部でクランプする。実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ加工装置が、ウエーハ１の表面３側を図示しない撮像ユニットで撮像して、分割予定ライン４を検出して、レーザ光線照射ユニットと分割予定ライン４とを位置合わせするアライメントを遂行する。

【0063】

実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ加工装置は、分割予定ライン４に沿ってウエーハ１とレーザ光線照射ユニットとを相対的に移動させながら、レーザ光線照射ユニットからウエーハ１に対して吸収性を有する波長のレーザ光線を分割予定ライン４に沿ってウエーハ１に照射する。なお、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ加工装置がレーザ光線の集光点を保護膜１３または基板２の表面に設定して、レーザ光線を各分割予定ライン４に形成された第１加工溝１４に沿ってウエーハ１に照射する。

【0064】

実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ加工装置が各分割予定ライン４に形成された第１加工溝１４の底面１４－３上の保護膜１３及び基板２にアブレーション加工を施して、これらの一部を除去して、図１３に示すように、各分割予定ライン４に機能層６を分断した第１加工溝１４の底面１４－３に第１加工溝１４よりも幅１９－１が小さい第２加工溝１９を形成する。

【0065】

なお、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ光線を各分割予定ライン４に形成された第１加工溝１４の幅方向の中央に照射して、第１加工溝１４の底面１４－３上の保護膜１３及び基板２にアブレーション加工を施して第２加工溝１９を形成する。なお、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、波長が３５５ｎｍ（３５５ｎｍに限らず紫外線領域の波長が好ましい）であり、繰り返し周波数が２００ｋＨｚから１０００ｋＨｚのレーザ光線を照射する。

【0066】

また、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ光線の平均出力を１．０Ｗとし、加工送り速度を２００ｍｍ／秒とし、レーザ光線の集光点のスポットを直径２５μｍから４０μｍの円形とする。実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ光線の平均出力が第１加工溝形成ステップ１０２の加工溝間に照射されるレーザ光線の平均出力よりも低ければ良い。このように、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６は、第１加工溝形成ステップ１０２よりも、照射するレーザ光線の出力が小さい。または実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６で照射されるレーザ光線の１スポットのエネルギー密度が、第１加工溝形成ステップ１０２で照射されるレーザ光線の１スポットのエネルギー密度よりも低い。また、実施形態２において、全ての第２加工溝１９の幅１９－１は全て同一である。

【0067】

第１加工溝形成ステップ１０２では、高い平均出力のレーザ光線を必要とする機能層６を除去する必要がある一方で、第２加工溝形成ステップ１０６では、低い平均出力のレーザ光線で加工できる保護膜１３を除去できれば十分である。このため、実施形態２において、第２加工溝形成ステップ１０６では、レーザ光線の平均出力が第１加工溝形成ステップ１０２の加工溝間に照射されるレーザ光線の平均出力よりも低くすることができるので、保護膜１３の側壁１４－２における凹凸を、機能層６の側壁１４－２における凹凸よりも明らかに小さくすることができる。

【0068】

実施形態２におけるプラズマエッチングステップ１０４は、実施形態１におけるプラズマエッチングステップ１０４において、第２加工溝形成ステップ１０６で形成した第２加工溝１９に沿って基板２を加工するように変更したものである。実施形態２において、プラズマエッチングステップ１０４では、実施形態１におけるプラズマエッチングステップ１０４と同様に、第１加工溝１４の側壁１４－２が保護膜１３で被覆された状態で、保護膜１３をマスクにしてプラズマエッチングによって基板２を加工する。

【0069】

実施形態２において、プラズマエッチングステップ１０４では、プラズマ化されたエッチングガス１８がウエーハ１側に引き込まれて、ウエーハ１のマスクである保護膜１３に形成された第２加工溝１９の底面に露出した基板２をプラズマエッチングして、第２加工溝１９をウエーハ１の裏面９に向かって進行させる。

【0070】

実施形態２における洗浄ステップ１０５は、実施形態１における洗浄ステップ１０５において、洗浄対象が変更されたものである。実施形態２において、洗浄ステップ１０５では、実施形態１と同様に、ウエーハ１の表面３に供給された洗浄水が、スピンナテーブルの回転により発生する遠心力によって、ウエーハ１の表面３上を中心側から外周側に向けて流れてウエーハ１の表面３を洗浄して、図１５に示すように、デブリ等の異物とともに水溶性樹脂を含む保護膜１３をウエーハ１の表面３上から除去する。

【0071】

以上のような構成を有する実施形態２に係るウエーハの加工方法は、実施形態１に係るウエーハの加工方法において、第１加工溝被覆ステップ１０３において、第１加工溝１４の底面１４－３も保護膜１３で被覆されるように変更され、第１加工溝被覆ステップ１０３の後に、第１加工溝１４にレーザ光線を照射して第１加工溝１４よりも細い第２加工溝１９を形成し、第１加工溝１４の側壁１４－２を被覆する保護膜１３は残存させつつ、第１加工溝１４の底面１４－３を被覆する保護膜１３は除去して基板２を露出させる第２加工溝形成ステップ１０６をさらに備え、プラズマエッチングステップ１０４において、第２加工溝１９に沿って基板２を加工するように変更したものである。このため、実施形態２に係るウエーハの加工方法は、第１加工溝被覆ステップ１０３において液状化した保護膜１３が第１加工溝１４の底面１４－３に付着しないように実施して第１加工溝１４の底面１４－３の露出を維持することによるものを除き、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0072】

なお、第１加工溝１４の形成後に、保護膜１３を洗浄せずに再度保護膜１３を被覆し、第１加工溝１４より幅の狭い第２加工溝１９を形成し、再度被覆した保護膜１３をマスクとして第２加工溝１９に対してプラズマエッチングステップ１０４を実施しても良い。この方法では、第２加工溝１９を形成するために、保護膜１３を洗浄する工数がなくなるため、保護膜１３を洗浄して再度被覆する場合と比べて、保護膜１３の使用量を減らす事ができる。

【0073】

なお、本発明は、上記実施形態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。

【符号の説明】

【0074】

１ ウエーハ
２ 基板
３ 表面
４ 分割予定ライン
５ デバイス
１０ デバイスチップ
１３ 保護膜
１４ 第１加工溝
１４－１ 幅
１４－２ 側壁
１４－３ 底面
１５ 溶剤
１９ 第２加工溝
１９－１ 幅
１０１ 保護膜形成ステップ
１０２ 第１加工溝形成ステップ
１０３ 第１加工溝被覆ステップ
１０４ プラズマエッチングステップ
１０５ 洗浄ステップ
１０６ 第２加工溝形成ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】