特開 2024-157321 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】P2024157321

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20241030BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 L

H01L21/78 Q

H01L21/304 631

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071618

(22)【出願日】2023-04-25

(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】下谷 誠

【テーマコード（参考）】

5F057

5F063

【Ｆターム（参考）】

5F057AA07

5F057BA11

5F057BB03

5F057BB06

5F057BB12

5F057BC03

5F057BC06

5F057CA14

5F057CA32

5F057DA14

5F057DA22

5F057EC03

5F057EC04

5F057EC13

5F057EC14

5F057FA28

5F057FA30

5F063AA07

5F063BA05

5F063BA33

5F063BA34

5F063BA43

5F063BA47

5F063CA01

5F063CA08

5F063CB02

5F063CB05

5F063CB06

5F063CB07

5F063CB24

5F063CC11

5F063CC23

5F063DD46

5F063DD48

5F063DD51

5F063DD85

5F063DE02

5F063DE33

5F063DF01

5F063DF04

5F063DF06

5F063DF11

5F063DF21

5F063EE07

5F063EE09

5F063EE43

5F063EE44

5F063EE75

(57)【要約】

【課題】加工による保護膜の剥離を抑制することができる加工方法を提供すること。
【解決手段】加工方法は、加工予定ラインが設定されたワークの加工方法であって、ワークの表面に非重合樹脂からなる保護膜を形成する保護膜形成ステップ１０１と、保護膜の形成後、加工予定ラインに沿ってワークを保護膜ごとダイシングするダイシングステップ１０２と、ダイシングステップ１０２の後、外的刺激で硬化する液状樹脂を保護膜上に供給し、次いで外的刺激を液状樹脂に付与することで液状樹脂を硬化させるとともに液状樹脂を保護膜に固定する液状樹脂供給ステップ１０３と、液状樹脂供給ステップ１０３の後、硬化した液状樹脂とともに保護膜をワークの表面から除去する除去ステップ１０５と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工予定ラインが設定されたワークの加工方法であって、
ワークの表面に非重合樹脂からなる保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
該保護膜の形成後、該加工予定ラインに沿ってワークを該保護膜ごとダイシングするダイシングステップと、を備えた加工方法。

【請求項2】

該ダイシングステップの後、外的刺激で硬化する液状樹脂を該保護膜上に供給し、次いで該外的刺激を該液状樹脂に付与することで該液状樹脂を硬化させるとともに該液状樹脂を該保護膜に固定する液状樹脂供給ステップと、
該液状樹脂供給ステップの後、硬化した該液状樹脂とともに該保護膜をワークの表面から除去する除去ステップと、を備えた請求項１に記載の加工方法。

【請求項3】

ワークは交差する複数の加工予定ラインが設定され、
該ダイシングステップでは、複数の該加工予定ラインに沿ってワークに溝を形成するとともに該溝の下方にワークの切り残し部を形成し、
該液状樹脂供給ステップの後、該除去ステップを実施する前に、該保護膜を介してワークを保持テーブルで保持しワークの裏面を露出させ、露出した該裏面を研削して該溝に至る厚みへとワークを薄化することでワークを分割する分割ステップと、を備える、請求項２に記載の加工方法。

【請求項4】

該液状樹脂供給ステップでは、該液状樹脂の上にフィルムを配設し、該液状樹脂を該保護膜に固定するとともに該フィルムを該液状樹脂に固定する、請求項２または請求項３に記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークの加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェーハのダイシングに際し、ウェーハ表面を樹脂で覆い保護することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、ウェーハの表面に樹脂層を形成した後、樹脂層にレーザビームを照射して加工予定ラインに沿った開口を形成することでプラズマダイシングのマスクを形成することが行われている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－０６２９５８号公報

【特許文献2】特開２０２１－１０００７４号公報

【特許文献3】特開２００６－１４０３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、切削ブレードやレーザビームを利用したダイシングやレーザビームの照射などの加工によって保護膜がウェーハ表面との界面から大きくはがれてしまうことがあるため、改善が切望されていた。

【0006】

本発明の目的は、加工による保護膜の剥離を抑制することができる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】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工方法は、加工予定ラインが設定されたワークの加工方法であって、ワークの表面に非重合樹脂からなる保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該保護膜の形成後、該加工予定ラインに沿ってワークを該保護膜ごとダイシングするダイシングステップと、を備えたことを特徴とする。

【0008】

前記加工方法において、該ダイシングステップの後、外的刺激で硬化する液状樹脂を該保護膜上に供給し、次いで該外的刺激を該液状樹脂に付与することで該液状樹脂を硬化させるとともに該液状樹脂を該保護膜に固定する液状樹脂供給ステップと、該液状樹脂供給ステップの後、硬化した該液状樹脂とともに該保護膜をワークの表面から除去する除去ステップと、を備えても良い。

【0009】

前記加工方法において、ワークは交差する複数の加工予定ラインが設定され、該ダイシングステップでは、複数の該加工予定ラインに沿ってワークに溝を形成するとともに該溝の下方にワークの切り残し部を形成し、該液状樹脂供給ステップの後、該除去ステップを実施する前に、該保護膜を介してワークを保持テーブルで保持しワークの裏面を露出させ、露出した該裏面を研削して該溝に至る厚みへとワークを薄化することでワークを分割する分割ステップと、を備えても良い。

【0010】

前記加工方法において、該液状樹脂供給ステップでは、該液状樹脂の上にフィルムを配設し、該液状樹脂を該保護膜に固定するとともに該フィルムを該液状樹脂に固定しても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、加工による保護膜の剥離を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係る加工方法の加工対象のワークの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、ワークの裏面にテープを貼着し、テープの外縁部にフレームを貼着した状態を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、ワークの表面全体に保護膜剤を塗布する状態を一部断面で模式的に示す側面図である。

【図5】図５は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、表面に保護膜が形成されたワークを示す斜視図である。

【図6】図６は、図２に示された加工方法のダイシングステップを一部断面で模式的に示す側面図である。

【図7】図７は、図２に示された加工方法のダイシングステップ後のワークの要部を模式的に示す断面図である。

【図8】図８は、図２に示された加工方法の液状樹脂供給ステップにおいて液状樹脂を保護膜上に供給する状態を模式的に示す断面図である。

【図9】図９は、図２に示された加工方法の液状樹脂供給ステップにおいて液状樹脂を保護膜上に供給した後のワークの要部を模式的に示す断面図である。

【図10】図１０は、図９に示された液状樹脂を硬化させる状態を模式的に示す断面図である。

【図11】図１１は、図２に示された加工方法の分割ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。

【図12】図１２は、図２に示された加工方法の分割ステップ後のワークを模式的に示す断面図である。

【図13】図１３は、図２に示された加工方法の除去ステップを模式的に示す断面図である。

【図14】図１４は、実施形態２に係る加工方法のダイシングステップにおいて保護膜に加工予定ラインを露出させる開口を形成する状態を一部断面で模式的に示す断面図である。

【図15】図１５は、実施形態２に係る加工方法のダイシングステップでワークに溝を形成するエッチング装置の構成例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に係る加工方法の加工対象のワークの一例を示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。

【0015】

（ワーク）
実施形態１に係る加工方法は、図１に示すワーク１の加工方法である。実施形態１では、ワーク１は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板２とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。ワーク１は、図１に示すように、表面４に互いに交差する加工予定ライン５が複数設定され、加工予定ライン５によって区画された領域にデバイス６が形成されている。

【0016】

デバイス６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ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、又はメモリ（半導体記憶装置）である。

【0017】

なお、本発明では、ワーク１は、円板状のウェーハ以外のものでもよく、表面４にデバイス６が形成されていなくても良い。

【0018】

（加工方法）
実施形態１に係る加工方法は、ワーク１を加工予定ライン５に沿って個々のチップ１０に分割する方法である。なお、チップ１０は、基板２の一部と、基板２上のデバイス６とを含む。実施形態１に係る加工方法は、図２に示すように、保護膜形成ステップ１０１と、ダイシングステップ１０２と、液状樹脂供給ステップ１０３と、分割ステップ１０４と、除去ステップ１０５とを備える。

【0019】

（保護膜形成ステップ）
図３は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、ワークの裏面にテープを貼着し、テープの外縁部にフレームを貼着した状態を模式的に示す斜視図である。図４は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、ワークの表面全体に保護膜剤を塗布する状態を一部断面で模式的に示す側面図である。図５は、図２に示された加工方法の保護膜形成ステップにおいて、表面に保護膜が形成されたワークを示す斜視図である。

【0020】

保護膜形成ステップ１０１は、ワーク１の表面４全体を非重合樹脂で被覆し、ワーク１の表面４全体上に非重合樹脂からなる保護膜１２を形成するステップである。実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、まず、図３に示すように、ワーク１の裏面７にワーク１よりも大径な円板状のテープ８の中央部を貼着し、テープ８の外縁部に内径がワーク１の外径よりも大径な環状のフレーム９を貼着する。

【0021】

なお、実施形態１では、テープ８は、非粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された基材と、基材に積層されかつ粘着性と可撓性を有する樹脂により構成された糊層とを備え、糊層がワーク１及びフレーム９に貼着される粘着テープ、又は、糊層を備えずに熱可塑性樹脂により構成されかつワーク１及びフレーム９に熱圧着される基材のみから構成されるシートである。

【0022】

実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、図４に示す保護膜被覆装置２０が、スピンナテーブル２１の保持面２２にワーク１の裏面７側がテープ８を介して載置され、保持面２２にワーク１の裏面７側をテープ８を介して吸引保持し、フレーム９をスピンナテーブル２１の周囲に設けられたクランプ部２３で挟持する。実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、保護膜被覆装置２０が、図４に示すように、スピンナテーブル２１を軸心回りに回転させながら、ワーク１の上方の塗布ノズル２４からワーク１の表面４の中央に液状の保護膜剤１１を塗布する。すると、ワーク１の表面４に塗布された保護膜剤１１は、スピンナテーブル２１の回転により生じる遠心力によりワーク１の外縁側に拡げられて、ワーク１の表面４全体を被覆する。

【0023】

こうして、実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、軸心回りに回転するスピンナテーブル２１に保持されたワーク１に保護膜剤１１を供給して塗布する、所謂スピンコートで塗布する。実施形態１において、保護膜形成ステップ１０１では、保護膜剤１１を乾燥させて、図５に示すように、ワーク１の表面４全体を被覆する保護膜１２を形成する。

【0024】

なお、実施形態１では、保護膜剤１１は、非重合樹脂と、この非重合樹脂を溶かす溶剤とからなる。非重合樹脂は、例えば、テルペン樹脂又はロジン系樹脂等の非重合（即ち、分子同士が結合していない状態）の単一の樹脂により構成される。溶剤は、保護膜剤１１の粘度を調整するためのものであり、保護膜剤１１を塗布できる粘度に形成するために添加している。

【0025】

実施形態１では、保護膜剤１１は、非重合樹脂としてテルペン樹脂と、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：通称ＰＧＭＥＡとからなる。また、保護膜剤１１が乾燥してワーク１の表面４全体上に形成される保護膜１２は、一様な厚みに形成されている。

【0026】

なお、本発明では、保護膜形成ステップ１０１において、保護膜１２をワーク１の表面４上に形成した後に、ワーク１の裏面７にテープ８の中央部を貼着し、テープ８の外縁部にフレーム９を貼着しても良い。

【0027】

（ダイシングステップ）
図６は、図２に示された加工方法のダイシングステップを一部断面で模式的に示す側面図である。図７は、図２に示された加工方法のダイシングステップ後のワークの要部を模式的に示す断面図である。ダイシングステップ１０２は、保護膜１２の形成後、加工予定ライン５に沿ってワーク１を保護膜１２ごとダイシングするステップである。

【0028】

実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、図６に示すように、切削装置３０が、保持テーブル３１の保持面３２にワーク１の裏面７側をテープ８を介して吸引保持し、保持テーブル３１の周囲に設けられたクランプ部３３でフレーム９を挟持する。実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、切削装置３０が図示しない撮像ユニットでワーク１の表面４を撮像して加工予定ライン５を検出し、ワーク１と切削ユニット３４の切削ブレード３５との位置合わせを行なうアライメントを遂行する。

【0029】

実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、切削装置３０は、ワーク１とスピンドルにより軸心回りに回転された切削ブレード３５とを加工予定ライン５に沿って相対的に移動させながら切削ブレード３５をワーク１の厚み方向の中央まで加工予定ライン５に切り込ませて、ワーク１の裏面７側に至らない深さの溝１３を形成する。実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、ワーク１の全ての加工予定ライン５に切削ブレード３５を切り込ませて溝１３を形成する。

【0030】

こうして、実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、図７に示すように、複数の加工予定ライン５に沿ってワーク１に溝１３を形成するとともに、溝１３の下方にワーク１の切り残し部１４を形成する。なお、実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、外縁が軸心に沿って平坦な切削ブレード３５を加工予定ライン５に切り込ませて、底が平坦な溝１３を加工予定ライン５に形成する。

【0031】

（液状樹脂供給ステップ）
図８は、図２に示された加工方法の液状樹脂供給ステップにおいて液状樹脂を保護膜上に供給する状態を模式的に示す断面図である。図９は、図２に示された加工方法の液状樹脂供給ステップにおいて液状樹脂を保護膜上に供給した後のワークの要部を模式的に示す断面図である。図１０は、図９に示された液状樹脂を硬化させる状態を模式的に示す断面図である。

【0032】

液状樹脂供給ステップ１０３は、ダイシングステップ１０２の後、外的刺激で硬化する液状樹脂１５を保護膜１２上に供給し、次いで外的刺激を液状樹脂１５に付与することで液状樹脂１５を硬化させるとともに液状樹脂１５を保護膜１２に固定するステップである。実施形態１において、液状樹脂供給ステップ１０３では、図８に示すように、樹脂供給装置４０が、平坦なガラスから構成された支持台４１の上面４２にフィルム１６を載置し、フィルム１６上に液状樹脂１５を供給する。

【0033】

なお、実施形態１では、フィルム１６は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）樹脂などの樹脂により構成され、ワーク１よりも大径な円板状に形成されている。液状樹脂１５は、外的刺激が付与される前では液状であり、外的刺激が付与されることが硬化する樹脂により構成される。液状樹脂１５は、実施形態１では、外的刺激である紫外線１７（図１０に示す）が照射されることで硬化するが、本発明では、外的刺激である加熱されることで硬化しても良い。

【0034】

実施形態１において、液状樹脂供給ステップ１０３では、図８に示すように、ワーク１の裏面７からテープ８を剥離し、ワーク１の裏面７を開閉弁４３を介して吸引源４４により吸引される吸引テーブル４５の保持面４６に吸引保持する。実施形態１において、液状樹脂供給ステップ１０３では、吸引テーブル４５の保持面４６に吸引保持したワーク１の表面４を支持台４１の上面４２に相対させた後、吸引テーブル４５を支持台４１の上面４２に近づけて、フィルム１６上の液状樹脂１５をワーク１の表面４側で押し広げて、図９に示すように、保護膜１２間に液状樹脂１５を塗布するとともに、溝１３内を液状樹脂１５で埋める。保護膜１２は非重合樹脂から構成され、分子同士が結合していない状態であるため、図９の矢印で示すように、保護膜１２に液状樹脂１５が浸透する。

【0035】

実施形態１において、液状樹脂供給ステップ１０３では、図１０に示すように、支持台４１の下方から紫外線照射手段１８から紫外線１７を支持台４１を通して液状樹脂１５に照射して、ワーク１の表面４側に塗布された液状樹脂１５を硬化させて、液状樹脂１５を保護膜１２に固定するとともに、硬化後の液状樹脂１５をフィルム１６に密着させる。こうして、実施形態１において、液状樹脂供給ステップ１０３では、液状樹脂１５の上にフィルム１６を配設し、液状樹脂１５を保護膜１２に固定するとともにフィルム１６を液状樹脂１５に固定する。

【0036】

（分割ステップ）
図１１は、図２に示された加工方法の分割ステップを一部断面で模式的に示す側面図である。図１２は、図２に示された加工方法の分割ステップ後のワークを模式的に示す断面図である。分割ステップ１０４は、液状樹脂供給ステップ１０３の後、除去ステップ１０５を実施する前に、保護膜１２を介してワーク１を保持テーブル６１で保持し、ワーク１の裏面７を露出させ、露出した裏面７を研削して、溝１３に至る厚みへとワーク１を薄化することでワーク１を個々のチップ１０に分割するステップである。

【0037】

実施形態１において、分割ステップ１０４では、研削装置６０が、図１１に示すように、フィルム１６、硬化した液状樹脂１５及び保護膜１２を介してワーク１の表面４側をフィルム１６等を介して保持テーブル６１の保持面６２に載置し、開閉弁６３を開いて吸引源６４により保持面６２を吸引して、保持面６２にワーク１を吸引保持して、ワーク１の裏面７を露出させる。実施形態１において、分割ステップ１０４では、図１１に示すように、研削装置６０がスピンドル６５により研削ホイール６６を軸心回りに回転しかつ保持テーブル６１を軸心回りに回転して、研削ホイール６６の研削砥石６７をワーク１の裏面７に当接させて保持テーブル６１に所定の送り速度で近づけて、研削砥石６７でワーク１の裏面７を研削する。

【0038】

実施形態１において、分割ステップ１０４では、研削装置６０がワーク１の厚みが所定の厚み（裏面７に溝１３が露出する厚み）になるまで、ワーク１の裏面７を研削する。実施形態１において、分割ステップ１０４では、研削装置６０がワーク１の厚みが所定の厚みになると、図１２に示すように、研削ホイール９４をワーク１の裏面７から遠ざけて、保持テーブル６１の軸心回りに回転を停止する。すると、ワーク１の裏面７に溝１３が露出して、ワーク１が個々のチップ１０に分割される。

【0039】

なお、本発明において、ダイシングステップ１０２ではワーク１に対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射して溝１３形成した後、分割ステップ１０４では、ワーク１の裏面７を研削してもよいし、ダイシングステップ１０２で切削ブレード３５やレーザビームの照射によって、ワーク１を分割ずる分割溝を形成することで、ダイシングステップ１０２でワーク１を分割して、分割ステップ１０４においてワーク１の裏面７を研削しても良い。

【0040】

また、本発明では、ダイシングステップ１０２では、ワーク１に対して透過性を有する波長のレーザビームを照射してワーク１に改質層を形成するステルスダイシング加工を行ってもよく、この場合は、加工予定ライン５に沿った改質層と、改質層から保護膜１２に至り、保護膜１２を分割するクラックとを形成するのが好ましい。なお、改質層とは、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。

【0041】

（除去ステップ）
図１３は、図２に示された加工方法の除去ステップを模式的に示す断面図である。除去ステップ１０５は、液状樹脂供給ステップ１０３の後、硬化した液状樹脂１５とともに保護膜１２をワーク１の表面４から除去するステップである。実施形態１において、除去ステップ１０５では、剥離装置７０がワーク１の裏面７側を保持テーブル７１の保持面７２に載置し、開閉弁７３を開いて吸引源７４により保持面７２を吸引して、保持面７２にワーク１を吸引保持する。

【0042】

実施形態１において、除去ステップ１０５では、図１３に示すように、剥離装置７０がフィルム１６の一端部をチャック７５で保持し、チャック７５を保持面７２に沿って他端部に向かうように移動させて、フィルム１６毎フィルム１６にｎ固定された液状樹脂１５及び保護膜１２をワーク１の表面４から剥離する。開閉弁７３が閉じた後、保持テーブル７１の保持面７２からチップ１０が、ピックアップされる。

【0043】

以上説明した実施形態１に係る加工方法は、非重合樹脂で保護膜１２を形成する。保護膜１２を構成する非重合樹脂が分子同士が結合していない状態であるため、ダイシングステップ１０２における切削加工による衝撃を受けても保護膜１２全体が剥離しようとせず、切削加工による負荷を受けたところが局所的に剥離する。よって、実施形態１に係る加工方法は、切削加工による保護膜１２の剥離を抑制することができるという効果を奏する。

【0044】

また、保護膜１２を剥離する際に保護膜１２に非重合樹脂を積層して、保護膜１２を剥離しようとしても、保護膜１２が負荷を受けたところが局所的に剥離してしまうので、保護膜１２を剥離することが困難である。しかしながら、実施形態１に係る加工方法は、保護膜１２を剥離する前に、液状樹脂１５を保護膜１２上に供給して、液状樹脂１５を非重合樹脂からなる保護膜１２に浸透させる。このために、実施形態１に係る加工方法は、液状樹脂１５を硬化させることで、保護膜１２と液状樹脂１５とが強固に固定することができる。

【0045】

その結果、実施形態１に係る加工方法は、保護膜１２を硬化した液状樹脂１５毎剥離することで、保護膜１２をワーク１から剥離することができる。

【0046】

〔実施形態２〕
実施形態２に係る加工方法を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態２に係る加工方法のダイシングステップにおいて保護膜に加工予定ラインを露出させる開口を形成する状態を一部断面で模式的に示す断面図である。図１５は、実施形態２に係る加工方法のダイシングステップでワークに溝を形成するエッチング装置の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図１４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。

【0047】

実施形態２に係る加工方法は、実施形態１と同様に、保護膜形成ステップ１０１と、ダイシングステップ１０２と、液状樹脂供給ステップ１０３と、分割ステップ１０４と、除去ステップ１０５とを備え、ダイシングステップ１０２が異なること以外、実施形態１と同じである。実施形態２に係る加工方法では、保護膜剤１１が、非重合樹脂と、この非重合樹脂を溶かす溶剤と、図１４に示すレーザビーム８６の波長に対して吸収性を有する吸光材とからなる。

【0048】

なお、保護膜剤１１を構成する非重合樹脂は、ダイシングステップ１０２で用いられるプラズマ化したエッチングガスに対して耐性を有する樹脂である。吸光材は、波長が例えば３５５ｎｍのレーザビーム８６に対して吸収性を有するものであって、例えば、カーボンブラックやフタロシアニンが用いられる。また、保護膜剤１１が乾燥してワーク１の表面４全体上に形成される保護膜１２は、前述した樹脂を含むので、ダイシングステップ１０２で用いられるプラズマ化したエッチングガスに対して耐性を有する材質から構成されることとなり、エッチングガスに対する耐性を有する一様な厚みに形成され、波長が例えば３５５ｎｍのレーザビーム８６に対して吸収性を有する。

【0049】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、図１４に示すレーザー加工装置８０が、ワーク１の裏面７をテープ８を介してチャックテーブル８１の保持面８２に吸引保持し、フレーム９をチャックテーブル８１の周囲に設けられたクランプ部８７で挟持する。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、レーザー加工装置８０が、撮像カメラでワーク１の表面４を撮像し、ワーク１とレーザー光線照射ユニット８３の集光レンズ８４との位置合わせを行なうアライメントを遂行する。

【0050】

実施形態１において、ダイシングステップ１０２では、レーザー加工装置８０が、図１４に示すように、チャックテーブル８１とレーザー光線照射ユニット８３とを加工予定ライン５に沿って相対的に移動させながら、発振器８５が発振した保護膜１２に対して吸収性を有する波長（例えば、３５５ｎｍ）のレーザビーム８６を各加工予定ライン５上の保護膜１２に向かって照射して、アブレーション加工により加工予定ライン５上の保護膜１２を除去する。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、レーザー加工装置８０が、加工予定ライン５に沿った開口を各加工予定ライン５の全長に亘って形成する。なお、開口は、底に加工予定ライン５を露出させている。

【0051】

（エッチング装置）
次に、実施形態２に係る加工方法のダイシングステップ１０２を実施するエッチング装置５０を図面に基づいて説明する。エッチング装置５０は、図１５に示すように、直方体状のチャンバー５１と、保持ユニット５２と、上部電極５３と、制御ユニット５５とを備える。

【0052】

チャンバー５１は、内側にプラズマエッチングが実施される処理空間５１１が形成されている。チャンバー５１は、一つの側壁５１２に、ワーク１を搬入及び搬出するための開口５１３と、開口５１３を開閉する開閉扉５１４が設けられている。開閉扉５１４は、エアシリンダ等で構成される開閉機構５１５によって昇降することで、開口５１３を開閉する。

【0053】

また、チャンバー５１は、底壁５１６にチャンバー５１の内部と外部とを連通させる排気口５１７が形成されている。排気口５１７は、真空ポンプ等の排気機構５１０が接続されている。

【0054】

保持ユニット５２と上部電極５３とは、チャンバー５１の処理空間５１１に、互いに対向して配置されている。保持ユニット５２の上面は、テープ８を介してワーク１を保持する保持面５２４である。また、保持ユニット５２は、導電性の材料により構成され、下部電極としても機能する。

【0055】

保持ユニット５２は、円盤状の保持部５２１と、保持部５２１の下面の中央部から下方に突出する円柱状の支持部５２０とを含む。支持部５２０は、チャンバー５１の底壁５１６に形成された開口５２２に挿入されている。開口５２２内において、底壁５１６と支持部５２０との間には環状の絶縁部材５２３が配置されており、チャンバー５１と保持ユニット５２とは電気的に絶縁されている。また、保持ユニット５２は、チャンバー５１の外部で高周波電源５６と接続されている。

【0056】

保持ユニット５２の保持部５２１には、図示しない高周波電源に接続された電極５２６が設けられている。保持ユニット５２は、電極５２６に高周波電源から電力が印加されて、保持面５２４とワーク１との間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極による静電吸着力によってワーク１を保持面５２４上に吸着保持する。

【0057】

また、保持ユニット５２の保持部５２１の内部及び支持部５２０の内部には、保持ユニット５２を冷却するための冷却流体が流れる冷却流路５２７が形成されている。冷却流路５２７の両端は、冷媒循環機構５２８に接続されている。冷媒循環機構５２８を作動させると、水等の冷却流体が、冷却流路５２７内を循環して流れ、保持ユニット５２が冷却される。

【0058】

上部電極５３は、導電性の材料でなり、円盤状のガス噴出部５３１と、ガス噴出部５３１の上面の中央部から上方に突出する円柱状の支持部５３０とを含む。支持部５３０は、チャンバー５１の上壁５１８に形成された開口５３２に挿入されている。開口５３２内において、上壁５１８と支持部５３０との間には環状の絶縁部材５３３が配置されており、チャンバー５１と上部電極５３とは電気的に絶縁されている。

【0059】

上部電極５３は、チャンバー５１の外部で高周波電源５７と接続されている。また、支持部５３０の上端部には、昇降機構５３４の支持アームが取り付けられている。上部電極５３は、昇降機構５３４により昇降する。

【0060】

ガス噴出部５３１の下面側には、複数の噴出口５３５が設けられている。噴出口５３５は、ガス噴出部５３１及び支持部５３０に形成された流路５３６を介して、第１エッチングガス供給源５８及び第２エッチングガス供給源５９に接続されている。第１エッチングガス供給源５８は、第１エッチングガスを流路５３６を通して噴出口５３５からチャンバー５１内に供給する。実施形態１では、第１エッチングガス供給源５８は、ワーク１の基板２がシリコンにより構成される場合、第１エッチングガスとして、フッ素系ガスをチャンバー５１内に供給する。第２エッチングガス供給源５９は、第２エッチングガスを流路５３６を通して噴出口５３５からチャンバー５１内に供給する。実施形態１では、第２エッチングガス供給源５９は、第２エッチングガスとして、酸素系ガスをチャンバー５１内に供給する。

【0061】

制御ユニット５５は、エッチング装置５０の各構成要素を制御して、エッチング装置５０にワーク１に対するプラズマエッチングを実施させるものである。なお、制御ユニット５５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５５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、エッチング装置５０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エッチング装置５０の各構成要素に出力する。

【0062】

また、制御ユニット５５は、各種の情報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入力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。

【0063】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０が、昇降機構５３４により上部電極５３を上昇させた状態で、開閉機構５１５により開閉扉５１４を下降させて開口５１３を開放する。

【0064】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、図示しない搬送ユニットにより保護膜１２に開口が形成されたワーク１が処理空間５１１内に搬入され、テープ８を介してワーク１が保持ユニット５２の保持面５２４に載置される。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、高周波電源から電力を電極５２６に印加して、保持面５２４にテープ８を介してワーク１の裏面７を吸着保持する。

【0065】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、開閉機構５１５により開閉扉５１４を上昇させて開口５１３を閉じ、排気機構５１０を作動させてチャンバー５１内を減圧し、処理空間５１１を真空状態（低圧状態）とし、冷媒循環機構５２８を作動させて、水等の冷却流体を冷却流路５２７内で循環し、保持ユニット５２の異常昇温を抑制する。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、昇降機構５３４により上部電極５３を下降させ、上部電極５３の下面と、下部電極を構成する保持ユニット５２に保持されたワーク１との間の距離をプラズマエッチングに適した所定の電極間距離に位置付ける。

【0066】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、第１エッチングガス供給源５８から第１エッチングガスを所定の流量で供給してガス噴出部５３１の複数の噴出口５３５から保持ユニット５２上に保持されたワーク１に向けて噴出する。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、第１エッチングガス供給源５８から第１エッチングガスを供給した状態で、高周波電源５７から上部電極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から下部電極である保持ユニット５２にイオンを引き込むための高周波電力を印加する。

【0067】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、保持ユニット５２と上部電極５３との間の空間の第１エッチングガスがプラズマ化され、このプラズマ化された第１エッチングガスがワーク１側に引き込まれて、ワーク１の保護膜１２の開口から露出した加工予定ライン５の表面４をエッチング（所謂プラズマエッチング）して、加工予定ライン５の表面４に溝１３を形成し、溝１３をワーク１の裏面７に向かって進行させる。このように、実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、保護膜１２を介してワーク１にプラズマエッチングを施す、所謂プラズマダイシングによりワーク１に溝１３を裏面７に向かって進行させる。

【0068】

なお、実施形態２では、基板２がシリコンで構成される場合、第１エッチングガスとして、ＳＦ_６、Ｃ_４Ｆ_８又はＣＦ_４等のフッ素系ガスを用いるが、第１エッチングガスは、これらに限定されない。また、実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、ＳＦ_６を供給することにプラズマエッチングとＣ_４Ｆ_８を供給することによる溝１３の内側面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ワーク１をプラズマエッチングするが、本発明では、単一のエッチングガスを供給することでプラズマエッチングしても良い。

【0069】

実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、ワーク１の基板２の厚さに応じて、ワーク１の基板２をプラズマエッチングする所定時間が予め設定されている。実施形態２において、ダイシングステップ１０２では、エッチング装置５０は、所定時間、第１エッチングガスを供給しながら保持ユニット５２及び上部電極５３に高周波電力を印加して、保護膜１２の開口から露出した加工予定ライン５を完全に除去して、ワーク１を個々のチップ１０に分割しても良く、実施形態１と同様にワーク１に溝１３を形成しても良い。

【0070】

実施形態２に係る加工方法は、非重合樹脂で保護膜１２を形成し、保護膜１２を構成する非重合樹脂が分子同士が結合していない状態であるため、ダイシングステップ１０２におけるアブレーション加工による衝撃を受けても保護膜１２全体が剥離しようとせず、アブレーション加工による負荷を受けたところが局所的に剥離する。よって、実施形態２に係る加工方法は、アブレーション加工による保護膜１２の剥離を抑制することができるという効果を奏する。

【0071】

次に、本発明の発明者は、本発明の効果を確認した。確認にあたっては、本発明品と、比較例の保護膜１２が形成されたワーク１を切削加工して溝１３を形成した後の保護膜１２のワーク１の表面４からの剥離状況を確認した。結果を以下の表１に示す。

【0072】

【表1】

【0073】

なお、本発明品は、非重合樹脂からなる保護膜１２が形成されたワーク１を切削加工して、ワーク１に溝１３を形成した。比較例１は、アクリレート、光重合剤、溶剤からなる紫外線硬化樹脂を被覆し、紫外線を照射して硬化（重合）させた保護膜が形成されたワーク１に切削加工して、ワーク１に溝１３を形成した。比較例２は、重合された樹脂であるポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol：ＰＶＡ）からなる水溶性の液状の樹脂をスピンコートにより被覆し、乾燥させて硬化させた保護膜が形成されたワーク１に切削加工して、ワーク１に溝１３を形成した。

【0074】

表１によれば、比較例１及び比較例２は、溝１３の縁において保護膜がワーク１の表面４から剥離したのに対し、本発明品は、溝１３の縁において保護膜１２がワーク１の表面４から剥離しなかった。よって、表１によれば、非重合樹脂で保護膜１２を形成することにより、切削加工等の加工による保護膜１２の剥離を重合された樹脂で保護膜を形成する場合よりも抑制することができることが明らかとなった。

【0075】

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】

【0076】

１ ワーク
４ 表面
５ 加工予定ライン
６ デバイス
７ 裏面
１１ 保護膜剤
１２ 保護膜
１３ 溝
１４ 切り残し部
１５ 液状樹脂
１６ フィルム
１７ 紫外線（外的刺激）
６１ 保持テーブル
１０１ 保護膜形成ステップ
１０２ ダイシングステップ
１０３ 液状樹脂供給ステップ
１０４ 分割ステップ
１０５ 除去ステップ

【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】