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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-18
(45)【発行日】2023-05-26
(54)【発明の名称】素子チップの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/301 20060101AFI20230519BHJP
【ＦＩ】
H01L21/78 S
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2019047433
(22)【出願日】2019-03-14
(65)【公開番号】P2020150167
(43)【公開日】2020-09-17
【審査請求日】2022-01-13
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002745
【氏名又は名称】弁理士法人河崎特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】置田 尚吾
(72)【発明者】
【氏名】針貝 篤史
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 彰宏
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５２３１１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９３１１６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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の面を有する第１の基板と、前記第２の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程と、前記第１の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程と、
前記分割領域における少なくとも前記保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程と、
前記開口から露出する前記第１の基板を第１のプラズマに晒して、前記第１の基板をエッチングする基板エッチング工程と、
前記基板エッチング工程の後、前記第１の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する前記樹脂層を第２のプラズマに晒して、前記樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程と、を備え、
前記樹脂エッチング工程に供される前記積層体において、前記第２の面から前記素子領域における前記保護膜の外表面までの高さは、前記溝の幅の２倍以上であり、
前記第２のプラズマは、酸化炭素ガスとフッ素含有ガスと酸素ガスとを含むプロセスガスにより発生され、
前記プロセスガスに占める前記酸化炭素ガスの割合は、２０体積％以上である、素子チップの製造方法。
【請求項2】
前記樹脂層は、ダイアタッチフィルムであり、前記準備工程は、前記第１の基板を、前記ダイアタッチフィルムを介して、フレームに固定された保持シートに貼着する工程を含む、請求項１に記載の素子チップの製造方法。
【請求項3】
前記樹脂層は、接着層であり、前記準備工程は、前記第１の基板を、前記接着層を介して第２の基板に接着する工程を含む、請求項１に記載の素子チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、素子チップの製造方法に関し、詳細には、基板および樹脂層を備える積層体を、プラズマエッチングによりダイシングする方法に関する。
【背景技術】
【0002】
１枚の基板から、例えばフラッシュメモリ等の多段積層される複数の素子チップを作製する際、基板をダイアタッチフィルム（ダイボンディングフィルムと称される場合もある。）に貼り付けた状態で、ダイシングが行われる場合がある（特許文献１）。ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）は、例えば、樹脂と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１１４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
通常、ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）に貼り付けられた基板のダイシングでは、まず、基板をメカニカルダイシングやステルスダイシングなどの物理的な手法でダイシング（あるいはハーフカット）し、その後、他の方法でＤＡＦが分断される。ＤＡＦを分断する方法としては、例えば、クールエキスパンド法、レーザーアブレーション法等が挙げられる。
【0005】
パッケージの小型化および薄型化に伴い、基板の薄化が進んでいる。フラッシュメモリなどのデバイスでは、多段積層技術の進展に伴い、基板の厚みは３０μｍ程度にまで小さくなっている。今後さらに、基板の厚みは１０μｍ程度にまで小さくなると考えられる。
【0006】
クールエキスパンド法では、ダイシング用のテープ（保持テープ）およびＤＡＦに貼着された基板がハーフカットされた後、保持テープを伸張する。基板は、ハーフカットされた位置で分割されて、複数の素子チップが形成される。このとき、基板に貼着していたＤＡＦも分断される。しかし、基板が薄くなると、その物理的な強度も低下する。そのため、基板の損傷を抑制しながら、ＤＡＦが分断される程度の伸張力を、保持テープにかけることが難しくなってきている。また、機能の多様化に伴い、基板の材料であるシリコンの結晶方位が多様化したり、シリコンへの注入イオン濃度が高くなっている。そのため、基板の分割する方向が定まらず、ＤＡＦの分断方向も不安定になり易い。
【0007】
レーザーアブレーション法を用いる場合、ＤＡＦは粘着性を有するため、バリが発生しやすい。そのため、素子チップの端面とＤＡＦの端面とが面一になり難い。さらに、このバリによって、分断されたＤＡＦ同士が再付着することもある。また、レーザ照射は、素子チップ間を狙って行われる。そのため、基板のダイシング後、素子チップの位置をマッピングする必要があり、工程時間が長くなり易い。
【0008】
さらに、近年、異なる機能を有する複数の基板を樹脂接着剤で貼合せた３次元構造の多層基板が開発されている。このような多層基板のダイシングは、上記のような物理的な手法か、あるいは、レーザ加工とメカニカルダイシングとの組み合わせにより行われる。しかし、多層基板をメカニカルダイシングによって個片化すると、チッピング、デラミネーションが発生し易い。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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の面を有する第１の基板と、前記第２の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程と、前記第１の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程と、前記分割領域における少なくとも前記保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程と、前記開口から露出する前記第１の基板を第１のプラズマに晒して、前記第１の基板をエッチングする基板エッチング工程と、前記基板エッチング工程の後、前記第１の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する前記樹脂層を第２のプラズマに晒して、前記樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程と、を備え、前記第２のプラズマは、酸化炭素ガスを含むプロセスガスにより発生される、素子チップの製造方法に関する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、所望の素子チップが高品質で得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】プロセスガスに占める酸化炭素ガスの割合と、樹脂層選択比および樹脂エッチング速度との関係の一例を示すグラフである。
【図2】本発明の一実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明の他の実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図4】本発明のさらに他の実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る第１の基板を模式的に示す断面図である。
【図6A】搬送キャリアとこれに保持された第１の基板とを模式的に示す上面図である。
【図7A】接着層を介して接着された第１の基板と第２の基板とを模式的に示す上面図である。
【図8】プラズマ処理装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図9】本発明の一実施形態で使用されるプラズマ処理装置のブロック図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る準備工程により準備された積層体を模式的に示す断面図である。
【図11】本発明の実施形態に係る保護膜形成工程後の積層体を模式的に示す断面図である。
【図12】本発明の実施形態に係る開口形成工程後の積層体を模式的に示す断面図である。
【図13】本発明の実施形態に係る基板エッチング工程後の積層体を模式的に示す断面図である。
【図14】本発明の実施形態に係る樹脂エッチング工程後の積層体（素子チップ）を模式的に示す断面図である。
【図15】本発明の他の実施形態に係る準備工程により準備された積層体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】
【0012】
基板をダイシングする方法として、基板にプラズマエッチングを施して個々のチップに分割する、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において、通常、基板の素子領域はマスクによって保護されており、素子領域を画定する分割領域のみがプラズマによりエッチングされる。マスクは、例えば、基板の表面を保護膜で覆った後、分割領域における保護膜を除去することにより形成される。
【0013】
プラズマエッチングにおいて、プラズマの発生に用いられるプロセスガスは、加工対象物の材料や厚み等によって変える必要がある。上記のような基板および樹脂材料を含む対象物をプラズマダイシングする場合、主に半導体材料からなる基板をエッチングするためのプロセスガスと、有機物である樹脂材料をエッチングするためのプロセスガスとは異なる。
【0014】
マスクもまた、レジスト材料と言われる樹脂材料によって形成されている。ただし、このマスクは、プラズマエッチングの対象ではない。つまり、基板と樹脂材料により構成される層（樹脂層）とを含む積層体をプラズマエッチングする場合、樹脂層をエッチングしつつ、マスクをエッチングしないようにすることが求められる。
【0015】
そこで、本実施形態では、分割領域における第１の基板を除去した後、酸化炭素ガスを含むプロセスガスにより発生されるプラズマを用いて、樹脂層をエッチングする。これにより、マスクのエッチングを抑制しながら、高いレートで樹脂層をエッチングすることができる。つまり、マスクによる素子領域の保護効果を維持しながら、分割領域における樹脂層を除去することができる。
【0016】
酸化炭素は、炭素と酸素との化合物であり、例えば、ＣｘＯｙ（ｘ＝１～５、ｙ＝１、２）で表される。具体的には、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化酸素（ＣＯ２）、二酸化三炭素、二酸化五炭素等が挙げられる。これらは、１種を単独で、あるいは、２種以上を組み合わせて用いられる。入手しやすい点から、酸化炭素ガスは、ＣＯ、ＣＯ２であってよい。
【0017】
樹脂層のエッチングレートが高くなる理由は、以下のように考えられる。
プロセスガスが酸素原子とともに炭素原子を有する酸化炭素ガスを含む場合、プラズマ処理装置内に発生させたプラズマには、酸化炭素ガスに由来する酸素のイオンやラジカルとともに、酸化炭素ガスに由来する炭素のイオンやラジカルが発生する。炭素のイオンやラジカルの一部は、酸素と反応してＣＯとなりプラズマ処理装置内から排出される一方、残部は、プラズマ処理装置内（例えば、基板）に炭素成分として付着する。プロセスガスとして十分な量の酸化炭素ガスを供給すると、保護膜の第１の面側の表面には、炭素のイオンやラジカルが衝突する。炭素のイオンやラジカルが保護膜に衝突すると、保護膜の表面には、この炭素のイオンやラジカルに由来する炭素（Ｃ）が付着する。
プロセスガスが酸素原子とともに炭素原子を有する酸化炭素ガスを含む場合、プラズマ処理装置内に発生させたプラズマには、酸化炭素ガスに由来する酸素のイオンやラジカルとともに、酸化炭素ガスに由来する炭素のイオンやラジカルが発生する。炭素のイオンやラジカルの一部は、酸素と反応してＣＯとなりプラズマ処理装置内から排出される一方、残部は、プラズマ処理装置内（例えば、基板）に炭素成分として付着する。プロセスガスとして十分な量の酸化炭素ガスを供給すると、保護膜の第１の面側の表面には、炭素のイオンやラジカルが衝突する。炭素のイオンやラジカルが保護膜に衝突すると、保護膜の表面には、この炭素のイオンやラジカルに由来する炭素（Ｃ）が付着する。
【0018】
保護膜に酸素のイオンやラジカルが衝突すると、保護膜はエッチングされ得る。しかし、酸化炭素ガスに由来する炭素（Ｃ）がその表面に付着していることにより、酸化炭素ガス以外のガスを用いる場合と比較して、保護膜のエッチングレートは低下する。
【0019】
ここで、分割領域における第１の基板が除去されることにより、積層体には溝が形成されている。樹脂層はこの溝の底部に相当する。炭素のイオンやラジカルのさらに一部は、溝に入り込む。溝に入り込んだ炭素のイオンやラジカルは、溝の底部に向かって移動する過程で溝の側壁に容易に付着する。そのため、炭素のイオンやラジカルは溝の底部（樹脂層の表面）にまで到達し難く、溝の底部における炭素の付着量は少ない。
【0020】
つまり、炭素の付着により、保護膜および樹脂層のいずれのエッチングレートも低下するが、付着量の多い保護膜のエッチングレートはより大きく低下する。そのため、保護膜のエッチングレートに対する樹脂層のエッチングレート（樹脂層選択比）が大きくなって、樹脂層が選択的にエッチングされる。
【0021】
なお、保護膜および樹脂層に酸素のイオンやラジカルが衝突すると、保護膜および樹脂層に含まれる炭素の多くは、酸素のイオンやラジカルと反応してＣＯとなりプラズマ処理装置内から排出される。
【0022】
樹脂エッチング工程に供される、分割領域における第１の基板が除去された積層体（図１３参照）において、第２の面から素子領域における第１の面までの高さ（溝の深さＤ）は、溝の幅Ｗの２倍以上であってよい。この場合、樹脂層選択比が大きくなり易く、樹脂層の選択的なエッチングが進行し易い。
【0023】
溝の深さＤは、積層体の厚み方向であって、分割領域の長手方向に垂直な方向の断面から求められる。例えば、上記断面における任意の５箇所について、第２の面から素子領域と分割領域との境界における保護膜の外表面までの高さ測定し、これらを平均化することにより算出できる。溝の幅Ｗは、上記断面における任意の５箇所について、隣接する素子領域同士の保護膜の外表面を繋ぐ線分の長さ求め、これらを平均化することにより算出できる。溝の幅Ｗは、分割領域の長手方向に垂直な方向の長さと同義である。
【0024】
プロセスガスに占める酸化炭素ガスの割合は特に限定されない。保護膜に対する保護効果を考慮すると、酸化炭素の上記割合は、２０体積％以上、１００体積％以下であってよく、４５体積％以上、１００体積％以下であってよい。酸化炭素ガスの割合が上記範囲であると、樹脂層選択比が大きくなり易い。特に、酸化炭素ガスの割合が４５体積％以上であると、樹脂層選択比が２以上になり易い。そのため、素子領域へのダメージを抑制しながら、分割領域における樹脂層を除去することが容易になる。
【0025】
プロセスガスは、さらにフッ素含有ガスを含んでよい。これにより、樹脂層の除去効果がより高まる。フッ素含有ガスとしては、例えば、ＳＦ６、上記フッ化炭素ガスおよびフッ化炭化水素等が挙げられる。プロセスガスは、さらに酸素ガスや、ＡｒやＨｅ等の希ガス等の他のガスを含んでよい。本実施形態では、保護膜に対する保護作用を有する炭素原子を含む酸化炭素ガスを、強いエッチング作用を有するガス（上記のフッ素含有ガス、酸素ガス等）とは独立して添加する。そのため、酸化炭素ガスの濃度を、保護膜の厚み、樹脂層の厚みおよび組成等を考慮して、適宜設定することができる。よって、本実施形態に係る製造方法は、様々な積層体に対して適用できる。
【0026】
プロセスガスに占める酸化炭素ガスの割合と、樹脂層選択比および樹脂エッチング速度との関係の一例を図１に示す。図１のグラフからわかるように、プロセスガスに占める酸化炭素ガスの割合が増えるにつれて、樹脂層選択比が大きくなる。これは、酸化炭素ガスにより、保護層に炭素が付着していることを示唆している。
【0027】
このとき、溝の深さＤは約１３０μｍ、溝の幅Ｗは約３５μｍであり、溝の深さＤは溝の幅Ｗの約３．７倍であった。酸化炭素ガスとしてＣＯ２を用いた。樹脂層の主成分はポリイミドであり、保護膜の主成分は水溶性ポリエステルである。プロセスガスの他の成分は、Ｏ２およびＳＦ６である。具体的には、各成分の体積割合（ＳＦ６：Ｏ２：ＣＯ２）を、５０：３５０：０、５０：１７５：１７５、５０：０：３５０に変えてプラズマエッチングを行い、樹脂層選択比を算出した。樹脂層選択比は、樹脂層のエッチングレート（μｍ／分）を保護膜のエッチングレート（μｍ／分）で除して算出した。主成分とは、全成分の５０質量％以上を占める成分である。
【0028】
以下、本実施形態に係る製造方法について、適宜図面を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態は、複数の素子領域および素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および第１の面とは反対側の第２の面を有する第１の基板と、第２の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程（Ｓ１）と、第１の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程（Ｓ２）と、分割領域における少なくとも保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程（Ｓ３）と、開口から露出する第１の基板を第１のプラズマに晒して、第１の基板をエッチングする基板エッチング工程（Ｓ４）と、基板エッチング工程の後、第１の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する樹脂層を第２のプラズマに晒して、樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程（Ｓ５）と、を備える。
図２は、本実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態は、複数の素子領域および素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および第１の面とは反対側の第２の面を有する第１の基板と、第２の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程（Ｓ１）と、第１の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程（Ｓ２）と、分割領域における少なくとも保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程（Ｓ３）と、開口から露出する第１の基板を第１のプラズマに晒して、第１の基板をエッチングする基板エッチング工程（Ｓ４）と、基板エッチング工程の後、第１の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する樹脂層を第２のプラズマに晒して、樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程（Ｓ５）と、を備える。
【0029】
第２のプラズマは、酸化炭素ガスを含むプロセスガスにより発生される。これにより、マスクのエッチングを抑制しながら、高いレートで樹脂層をエッチングすることができる。
【0030】
図３は、本実施形態に係る他の製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態において、樹脂層はダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）であり、エッチングの対象である積層体は、第１の基板とＤＡＦとを含む。準備工程は、第１の基板を、ＤＡＦを介して、フレームに固定された保持シートに貼着する工程を含む。以下、フレームとフレームに固定された保持シートとを、搬送キャリアと称す。本実施形態は、これ以外、図２に示される製造方法と同じである。
本実施形態において、樹脂層はダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）であり、エッチングの対象である積層体は、第１の基板とＤＡＦとを含む。準備工程は、第１の基板を、ＤＡＦを介して、フレームに固定された保持シートに貼着する工程を含む。以下、フレームとフレームに固定された保持シートとを、搬送キャリアと称す。本実施形態は、これ以外、図２に示される製造方法と同じである。
【0031】
図４は、本実施形態に係るさらに他の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態において、樹脂層は接着層であり、エッチングの対象である積層体は、第１の基板と接着層とを含む。準備工程は、第１の基板を、接着層を介して第２の基板に接着する工程を含む。本実施形態は、これ以外、図２に示される製造方法と同じである。
【0032】
まず、本実施形態に係る製造方法で用いられる部材の一実施形態を具体的に説明する。各部材の構成は、これに限定されるものではない。
【0033】
（第１の基板）
第１の基板は、複数の素子領域と素子領域を画定する分割領域とを備えるとともに、第１の面および第２の面を備える。素子領域は、例えば、半導体層と、半導体層の第１の面側に積層される配線層と、を備える。分割領域における第１の基板をエッチングすることにより、半導体層および配線層を有する素子チップが得られる。
第１の基板は、複数の素子領域と素子領域を画定する分割領域とを備えるとともに、第１の面および第２の面を備える。素子領域は、例えば、半導体層と、半導体層の第１の面側に積層される配線層と、を備える。分割領域における第１の基板をエッチングすることにより、半導体層および配線層を有する素子チップが得られる。
【0034】
第１の基板の大きさは特に限定されず、例えば、最大径５０ｍｍ～３００ｍｍ程度である。第１の基板の形状も特に限定されず、例えば、円形、角型である。また、第１の基板には、オリエンテーションフラット（オリフラ）、ノッチ等の切欠き（いずれも図示せず）が設けられていてもよい。
【0035】
半導体層は、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）等を含む。素子チップにおける半導体層の厚みは特に限定されず、例えば、２０μｍ～１０００μｍであり、１００μｍ～３００μｍであってもよい。
【0036】
配線層は、例えば、半導体回路、電子部品素子、ＭＥＭＳ等を構成しており、絶縁膜（第１絶縁膜）、金属材料、樹脂層（例えば、ポリイミド）、レジスト層、電極パッド、バンプ等を備えてもよい。第１絶縁膜は、配線用の金属材料との積層体（多層配線層あるいは再配線層）として含まれてもよい。配線層に配置されるバンプの形状および大きさは特に限定されない。バンプの高さＨＢは、例えば、２０μｍ以上、７０μｍ以下であってよく、バンプの直径ＷＢは、例えば、２０μｍ以上、７０μｍ以下であってよい。
【0037】
分割領域における第１の基板は、半導体層とともに、例えば、絶縁膜（第２絶縁膜）、ＴＥＧといわれるテスト回路、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等を含む金属材料を備えてもよい。第２絶縁膜は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等を含む。
【0038】
分割領域の形状は、直線に限られず、所望の素子チップの形状に応じて設定されればよく、ジグザグであってもよいし、波線であってもよい。なお、素子チップの形状としては、例えば、矩形、六角形等が挙げられる。
【0039】
分割領域の幅は特に限定されず、第１の基板や素子チップの大きさ等に応じて、適宜設定すればよい。分割領域の幅は、例えば、１０μｍ以上、３００μｍ以下である。複数の分割領域の幅は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。分割領域は、通常、複数本、第１の基板に配置されている。隣接する分割領域同士のピッチも特に限定されず、第１の基板や素子チップの大きさ等に応じて、適宜設定すればよい。
【0040】
図５は、第１の基板の一例を模式的に示す断面図である。
第１の基板１０は、複数の素子領域１０１と素子領域１０１を画定する分割領域１０２とを備えるとともに、第１の面１０Ｘおよび第２の面１０Ｙを備える。素子領域１０１は、例えば、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される配線層１２と、を備える。配線層１２は、さらにバンプ１５を備える。分割領域１０２は、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される第２絶縁膜１４と、を備える。分割領域１０２における第１の基板１０をエッチングすることにより、半導体層１１およびバンプ１５を備える配線層１２を有する素子チップが得られる。
第１の基板１０は、複数の素子領域１０１と素子領域１０１を画定する分割領域１０２とを備えるとともに、第１の面１０Ｘおよび第２の面１０Ｙを備える。素子領域１０１は、例えば、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される配線層１２と、を備える。配線層１２は、さらにバンプ１５を備える。分割領域１０２は、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される第２絶縁膜１４と、を備える。分割領域１０２における第１の基板１０をエッチングすることにより、半導体層１１およびバンプ１５を備える配線層１２を有する素子チップが得られる。
【0041】
（搬送キャリア）
搬送キャリアは、フレームとフレームに固定された保持シートとを備える。
搬送キャリアは、フレームとフレームに固定された保持シートとを備える。
【0042】
フレームは、第１の基板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。フレームは、保持シートおよび第１の基板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。
【0043】
保持シートの材質は特に限定されない。なかでも、第１の基板が貼着され易い点で、保持シートは、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。
【0044】
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以上、３００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以上、１５０μｍ以下である。
【0045】
粘着層を備える面（粘着面）の外周縁は、フレームの一方の面に貼着しており、フレームの開口を覆っている。粘着面のフレームの開口から露出した部分に、第１の基板の一方の主面（第２の面）が貼着されることにより、第１の基板は保持シートに保持される。第１の基板は、後述するダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）を介して、保持シートに保持されてもよい。
【0046】
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以上、１００μｍ以下（好ましくは５μｍ以上、１５μｍ以下）の厚みに塗布することにより得られる。
【0047】
（ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ））
ＤＡＦは、例えば、樹脂と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成される。
樹脂としては、例えば、フェノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、キシレノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、レゾルシノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、フェノール－ナフトール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂等の感光性を有するフェノール樹脂が挙げられる。
ＤＡＦは、例えば、樹脂と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成される。
樹脂としては、例えば、フェノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、キシレノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、レゾルシノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、フェノール－ナフトール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂等の感光性を有するフェノール樹脂が挙げられる。
【0048】
無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、シリカ等が挙げられる。
【0049】
ＤＡＦの厚みは特に限定されない。ＤＡＦの厚みは、取り扱い性等の観点から、１０μｍ～１００μｍであってもよく、２０μｍ～５０μｍであってもよい。ＤＡＦは、例えば、第１の基板よりも大きく、フレームの開口よりも小さい。
【0050】
図６Ａは、搬送キャリアに保持された第１の基板を模式的に示す上面図である。図６Ｂは、図６Ａに示すＡ－Ａ線での断面図である。搬送キャリア２０は、フレーム２１とフレーム２１に固定された保持シート２２とを備える。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。粘着面２２Ｘの外周縁は、フレーム２１の一方の面に貼着し、粘着面２２Ｘのフレーム２１の開口から露出した部分に、第１の基板１０の一方の主面が貼着される。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、第１の基板１０はＤＡＦ３０を介して、保持シート２２に貼着されている。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、粘着面２２Ｘとは反対の非粘着面２２Ｙとが接するように、ステージに載置される。
【0051】
（接着層）
接着層の材料は特に限定されず、各基板の材料に応じて適宜選択すればよい。接着層の材料としては、例えば、未硬化あるいは半硬化のＵＶ硬化性樹脂、未硬化あるいは半硬化の熱硬化性樹脂、感圧接着剤、熱可塑性樹脂等が挙げられる。ＵＶ硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。感圧接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂等が挙げられる。
接着層の材料は特に限定されず、各基板の材料に応じて適宜選択すればよい。接着層の材料としては、例えば、未硬化あるいは半硬化のＵＶ硬化性樹脂、未硬化あるいは半硬化の熱硬化性樹脂、感圧接着剤、熱可塑性樹脂等が挙げられる。ＵＶ硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。感圧接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【0052】
接着層の厚みは特に限定されない。接着層の厚みは、例えば、５μｍ以上、１００μｍ以下であってよく、５μｍ以上、１５μｍ以下であってよい。
【0053】
（第２の基板）
第２の基板は、第１の基板を支持する。
第２の基板の材質は特に限定されない。第２の基板としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板およびシリコン基板等が挙げられる。
第２の基板は、第１の基板を支持する。
第２の基板の材質は特に限定されない。第２の基板としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板およびシリコン基板等が挙げられる。
【0054】
第２の基板の厚みは特に限定されない。第２の基板の厚みは、例えば、５０μｍ以上、２ｍｍ以下であってよく、１００μｍ以上、５００μｍ以下であってよい。第２の基板の大きさも特に限定されない。第２の基板の最大径は、第１の基板の最大径より大きくてよい。
【0055】
図７Ａは、接着層を介して接着された第１の基板と第２の基板とを模式的に示す上面図である。図７Ｂは、図７ＡのＢ－Ｂ線における断面図である。第１の基板１０と第２の基板７０とは、接着層８０を介して接着されている。
【0056】
樹脂層がＤＡＦである場合以外にも、ハンドリング性の観点から、保護膜形成工程以降、特にプラズマによるエッチング工程以降の工程は、基板を搬送キャリアで保持した状態で行ってよい。
【0057】
（プラズマ処理装置）
続いて、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程で使用されるプラズマ処理装置の一実施形態を具体的に説明する。図８は、プラズマ処理装置の構造を概略的に示す断面図である。図８では、便宜上、搬送キャリアに保持された基板が処理されているが、ＤＡＦ等は省略されている。プラズマ処理装置の構造は、これに限定されるものではない。
続いて、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程で使用されるプラズマ処理装置の一実施形態を具体的に説明する。図８は、プラズマ処理装置の構造を概略的に示す断面図である。図８では、便宜上、搬送キャリアに保持された基板が処理されているが、ＤＡＦ等は省略されている。プラズマ処理装置の構造は、これに限定されるものではない。
【0058】
プラズマ処理装置１００は、ステージ１１１を備えている。搬送キャリア２０は、保持シート２２の第１の基板１０を保持している面が上方を向くように、ステージ１１１に搭載される。ステージ１１１は、搬送キャリア２０の全体を載置できる程度の大きさを備える。ステージ１１１の上方には、第１の基板１０の少なくとも一部を露出させるための窓部１２４Ｗを有するカバー１２４が配置されている。カバー１２４には、フレーム２１がステージ１１１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１０７が配置されている。押さえ部材１０７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１２４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。
【0059】
ステージ１１１およびカバー１２４は、真空チャンバ１０３内に配置されている。真空チャンバ１０３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１０８により閉鎖されている。真空チャンバ１０３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１０８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１０８の上方には、上部電極としての第１の電極１０９が配置されている。第１の電極１０９は、第１の高周波電源１１０Ａと電気的に接続されている。ステージ１１１は、真空チャンバ１０３内の底部側に配置される。
【0060】
真空チャンバ１０３には、ガス導入口１０３ａが接続されている。ガス導入口１０３ａには、プラズマ発生用ガス（プロセスガス）の供給源であるプロセスガス源１１２およびアッシングガス源１１３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１０３には、排気口１０３ｂが設けられており、排気口１０３ｂには、真空チャンバ１０３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１１４が接続されている。真空チャンバ１０３内にプロセスガスが供給された状態で、第１の電極１０９に第１の高周波電源１１０Ａから高周波電力が供給されることにより、真空チャンバ１０３内にプラズマが発生する。
【0061】
ステージ１１１は、それぞれ略円形の電極層１１５と、金属層１１６と、電極層１１５および金属層１１６を支持する基台１１７と、電極層１１５、金属層１１６および基台１１７を取り囲む外周部１１８とを備える。外周部１１８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１１５、金属層１１６および基台１１７をプラズマから保護する。外周部１１８の上面には、円環状の外周リング１２９が配置されている。外周リング１２９は、外周部１１８の上面をプラズマから保護する役割をもつ。電極層１１５および外周リング１２９は、例えば、上記の誘電体材料により構成される。
【0062】
電極層１１５の内部には、静電吸着（Electrostatic Chuck）用電極（以下、ＥＳＣ電極１１９と称す。）と、第２の高周波電源１１０Ｂに電気的に接続された第２の電極１２０とが配置されている。ＥＳＣ電極１１９には、直流電源１２６が電気的に接続されている。静電吸着機構は、ＥＳＣ電極１１９および直流電源１２６により構成されている。静電吸着機構によって、保持シート２２はステージ１１１に押し付けられて固定される。以下、保持シート２２をステージ１１１に固定する固定機構として、静電吸着機構を備える場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。保持シート２２のステージ１１１への固定は、図示しないクランプによって行われてもよい。
【0063】
金属層１１６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１１６内には、冷媒流路１２７が形成されている。冷媒流路１２７は、ステージ１１１を冷却する。ステージ１１１が冷却されることにより、ステージ１１１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１１１にその一部が接触しているカバー１２４も冷却される。これにより、第１の基板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１２７内の冷媒は、冷媒循環装置１２５により循環される。
【0064】
ステージ１１１の外周付近には、ステージ１１１を貫通する複数の支持部１２２が配置されている。支持部１２２は、搬送キャリア２０のフレーム２１を支持する。支持部１２２は、第１の昇降機構１２３Ａにより昇降駆動される。搬送キャリア２０が真空チャンバ１０３内に搬送されると、所定の位置まで上昇した支持部１２２に受け渡される。支持部１２２の上端面がステージ１１１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１１１の所定の位置に載置される。
【0065】
カバー１２４の端部には、複数の昇降ロッド１２１が連結しており、カバー１２４を昇降可能にしている。昇降ロッド１２１は、第２の昇降機構１２３Ｂにより昇降駆動される。第２の昇降機構１２３Ｂによるカバー１２４の昇降の動作は、第１の昇降機構１２３Ａとは独立して行うことができる。
【0066】
制御装置１２８は、第１の高周波電源１１０Ａ、第２の高周波電源１１０Ｂ、プロセスガス源１１２、アッシングガス源１１３、減圧機構１１４、冷媒循環装置１２５、第１の昇降機構１２３Ａ、第２の昇降機構１２３Ｂおよび静電吸着機構を含むプラズマ処理装置１００を構成する要素の動作を制御する。図９は、本実施形態で使用されるプラズマ処理装置のブロック図である。
【0067】
第１の基板１０のエッチングは、第１の基板１０が保持された搬送キャリア２０を真空チャンバ内に搬入し、第１の基板１０がステージ１１１に載置された状態で行われる。
第１の基板１０の搬入の際、真空チャンバ１０３内では、昇降ロッド１２１の駆動により、カバー１２４が所定の位置まで上昇している。図示しないゲートバルブが開いて搬送キャリア２０が搬入される。複数の支持部１２２は、上昇した状態で待機している。搬送キャリア２０がステージ１１１上方の所定の位置に到達すると、支持部１２２に搬送キャリア２０が受け渡される。搬送キャリア２０は、保持シート２２の粘着面２２Ｘが上方を向くように、支持部１２２の上端面に受け渡される。
第１の基板１０の搬入の際、真空チャンバ１０３内では、昇降ロッド１２１の駆動により、カバー１２４が所定の位置まで上昇している。図示しないゲートバルブが開いて搬送キャリア２０が搬入される。複数の支持部１２２は、上昇した状態で待機している。搬送キャリア２０がステージ１１１上方の所定の位置に到達すると、支持部１２２に搬送キャリア２０が受け渡される。搬送キャリア２０は、保持シート２２の粘着面２２Ｘが上方を向くように、支持部１２２の上端面に受け渡される。
【0068】
搬送キャリア２０が支持部１２２に受け渡されると、真空チャンバ１０３は密閉状態に置かれる。次に、支持部１２２が降下を開始する。支持部１２２の上端面が、ステージ１１１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１１１に載置される。続いて、昇降ロッド１２１が駆動する。昇降ロッド１２１は、カバー１２４を所定の位置にまで降下させる。このとき、カバー１２４に配置された押さえ部材１０７がフレーム２１に点接触できるように、カバー１２４とステージ１１１との距離は調節されている。これにより、フレーム２１が押さえ部材１０７によって押圧されるとともに、フレーム２１がカバー１２４によって覆われ、第１の基板１０は窓部１２４Ｗから露出する。
【0069】
カバー１２４は、例えば、略円形の外形輪郭を有したドーナツ形であり、一定の幅および薄い厚みを備えている。窓部１２４Ｗの直径はフレーム２１の内径よりも小さく、その外径はフレーム２１の外径よりも大きい。したがって、搬送キャリア２０をステージの所定の位置に搭載し、カバー１２４を降下させると、カバー１２４は、フレーム２１を覆うことができる。窓部１２４Ｗからは、第１の基板１０の少なくとも一部が露出する。
【0070】
カバー１２４は、例えば、セラミックス（例えば、アルミナ、窒化アルミニウムなど）や石英などの誘電体や、アルミニウムあるいは表面がアルマイト処理されたアルミニウムなどの金属で構成される。押さえ部材１０７は、上記の誘電体や金属の他、樹脂材料で構成され得る。
【0071】
搬送キャリア２０が支持部１２２に受け渡された後、直流電源１２６からＥＳＣ電極１１９に電圧を印加する。これにより、保持シート２２がステージ１１１に接触すると同時にステージ１１１に静電吸着される。なお、ＥＳＣ電極１１９への電圧の印加は、保持シート２２がステージ１１１に載置された後（接触した後）に、開始されてもよい。
【0072】
エッチングが終了すると、真空チャンバ１０３内のガスが排出され、ゲートバルブが開く。複数の素子チップを保持する搬送キャリア２０は、ゲートバルブから進入した搬送機構によって、プラズマ処理装置１００から搬出される。搬送キャリア２０が搬出されると、ゲートバルブは速やかに閉じられる。搬送キャリア２０の搬出プロセスは、上記のような搬送キャリア２０をステージ１１１に搭載する手順とは逆の手順で行われてもよい。すなわち、カバー１２４を所定の位置にまで上昇させた後、ＥＳＣ電極１１９への印加電圧をゼロにして、搬送キャリア２０のステージ１１１への吸着を解除し、支持部１２２を上昇させる。支持部１２２が所定の位置まで上昇した後、搬送キャリア２０は搬出される。
【0073】
［第１実施形態］
以下、図３に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
（１）準備工程
まず、ダイシングの対象となる積層体を準備する。
積層体は、第１の基板とＤＡＦとを備えている。積層体は、フレームに固定された保持シートに貼着されている。積層体は、例えば、保持シート上に配置されたＤＡＦに、第１の基板を貼着することにより得られる。ＤＡＦは、例えば、ＤＡＦの材料である上記樹脂組成物を保持シートの所定の位置に塗布することにより形成される。あるいは、ＤＡＦは、あらかじめ所定の形状に成形された後、保持シートの所定の位置に配置されてもよい。
以下、図３に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
（１）準備工程
まず、ダイシングの対象となる積層体を準備する。
積層体は、第１の基板とＤＡＦとを備えている。積層体は、フレームに固定された保持シートに貼着されている。積層体は、例えば、保持シート上に配置されたＤＡＦに、第１の基板を貼着することにより得られる。ＤＡＦは、例えば、ＤＡＦの材料である上記樹脂組成物を保持シートの所定の位置に塗布することにより形成される。あるいは、ＤＡＦは、あらかじめ所定の形状に成形された後、保持シートの所定の位置に配置されてもよい。
【0074】
図１０は、本実施形態に係る準備工程により準備された積層体を模式的に示す断面図である。積層体は、第１の基板１０とＤＡＦ３０とを備えている。積層体は、フレームに固定された保持シート２２に貼着されている。
【0075】
（２）保護膜形成工程
第１の基板の第１の面に保護膜を形成する。保護膜は、素子領域をプラズマから保護するために設けられる。
保護膜の厚みは特に限定されないが、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において完全には除去されない程度であることが好ましい。保護膜の厚みは、例えば、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において保護膜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。
第１の基板の第１の面に保護膜を形成する。保護膜は、素子領域をプラズマから保護するために設けられる。
保護膜の厚みは特に限定されないが、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において完全には除去されない程度であることが好ましい。保護膜の厚みは、例えば、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において保護膜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。
【0076】
保護膜は、例えば、ポリイミド等の熱硬化性樹脂、フェノール樹脂等のフォトレジスト、あるいは、アクリル樹脂等の水溶性レジスト等の、いわゆるレジスト材料を含む。
【0077】
レジスト材料を、例えばシート状に成型した後、このシートを基板の第１の面に貼り付けるか、あるいは、レジスト材料の原料液を、回転塗布やスプレー塗布等の方法を用いて、第１の面に塗布する。
【0078】
図１１は、本実施形態に係る保護膜形成工程後の積層体を模式的に示す断面図である。第１の基板１０の第１の面１０Ｘに、保護膜４０が形成されている。
【0079】
（３）開口形成工程
保護膜に開口を形成して、分割領域における第１の基板を露出させる。
開口は、例えば、フォトレジストにより形成された保護膜のうち、分割領域に対応する領域をフォトリソグラフィ法によって除去することにより形成される。熱硬化性樹脂あるいは水溶性レジストにより形成された保護膜のうち、分割領域に対応する領域をレーザスクライビングによりパターニングして、開口を形成してもよい。
保護膜に開口を形成して、分割領域における第１の基板を露出させる。
開口は、例えば、フォトレジストにより形成された保護膜のうち、分割領域に対応する領域をフォトリソグラフィ法によって除去することにより形成される。熱硬化性樹脂あるいは水溶性レジストにより形成された保護膜のうち、分割領域に対応する領域をレーザスクライビングによりパターニングして、開口を形成してもよい。
【0080】
本工程では、分割領域に配置されている第２絶縁膜等を除去して、半導体層を露出させてもよい。すなわち、本工程において、配線層を、素子領域に従って複数に分離してもよい。配線層の分離は、例えば、レーザスクライビング、メカニカルダイシング、プラズマエッチング等により行われる。なお、配線層の分離は、積層体を準備する準備工程で行われてもよい。プラズマエッチングによる配線層の分離は、後述する基板エッチング工程において行ってもよい。この場合、配線層を除去するためのプラズマを発生させる条件と、第１のプラズマを発生させる条件とは異なり得る。例えば、Ａｒを含むプロセスガスを原料とするプラズマにより配線層を除去した後、ボッシュ法が実行される条件に切り替えて第１のプラズマを発生させて、半導体層のエッチングが行われる。
【0081】
図１２は、本実施形態に係る開口形成工程後の基板を模式的に示す断面図である。分割領域１０２における保護膜４０および配線層１２が除去されて、開口から半導体層１１が露出している。
【0082】
（４）基板エッチング工程
開口から露出する第１の基板を第１のプラズマに晒して、第１の基板をエッチングする。
前工程で形成された開口を第１のプラズマに晒すことにより、分割領域における第１の基板がエッチングされて、第１の基板は分割される。本工程において、ＤＡＦはエッチングされなくてよい。
開口から露出する第１の基板を第１のプラズマに晒して、第１の基板をエッチングする。
前工程で形成された開口を第１のプラズマに晒すことにより、分割領域における第１の基板がエッチングされて、第１の基板は分割される。本工程において、ＤＡＦはエッチングされなくてよい。
【0083】
図１３は、本実施形態に係る基板エッチング工程後の積層体を模式的に示す断面図である。分割領域１０２における半導体層１１が除去されて、開口からＤＡＦ３０が露出している。
【0084】
第１のプラズマの発生条件は、半導体層の材質等に応じて設定される。半導体層は、例えば、ボッシュプロセスによりプラズマエッチングされる。ボッシュプロセスでは、半導体層が深さ方向に垂直にエッチングされる。半導体層がＳｉを含む場合、ボッシュプロセスは、堆積ステップと、堆積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、半導体層を深さ方向に掘り進む。
【0085】
堆積ステップは、例えば、プロセスガスとしてＣ４Ｆ８を１５０ｓｃｃｍ～５００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ内の圧力を１５Ｐａ～２５Ｐａに調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ～５０００Ｗとして、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を０Ｗ～５０Ｗとして、２秒間～１５秒間、処理する条件で行われる。
【0086】
堆積膜エッチングステップは、例えば、プロセスガスとしてＳＦ６を２０ｓｃｃｍ０～８００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ～１５Ｐａに調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ～５０００Ｗとして、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を３００Ｗ～１０００Ｗとして、２秒間～１０秒間、処理する条件で行われる。
【0087】
Ｓｉエッチングステップは、例えば、プロセスガスとしてＳＦ６を２００ｓｃｃｍ～８００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ～２５Ｐａに調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ～５０００Ｗとして、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を５０Ｗ～５００Ｗとして、５秒間～２０秒間、処理する条件で行われる。
【0088】
上記のような条件で、堆積ステップ、堆積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、Ｓｉを含む半導体層は、１０μｍ／分～２０μｍ／分の速度で深さ方向に垂直にエッチングされ得る。
【0089】
（５）樹脂エッチング工程
第１の基板が除去されることにより、積層体には溝が形成される。溝の底部からはＤＡＦ（樹脂層）が露出している。この露出したＤＡＦを第２のプラズマに晒すことにより、ＤＡＦがエッチングされて、ＤＡＦを備える素子チップが製造される。素子チップは、保持シートに保持された状態で得られる。
第１の基板が除去されることにより、積層体には溝が形成される。溝の底部からはＤＡＦ（樹脂層）が露出している。この露出したＤＡＦを第２のプラズマに晒すことにより、ＤＡＦがエッチングされて、ＤＡＦを備える素子チップが製造される。素子チップは、保持シートに保持された状態で得られる。
【0090】
図１４は、本実施形態に係る樹脂エッチング工程後の積層体（素子チップ）を模式的に示す断面図である。分割領域１０２におけるＤＡＦ３０が除去されて、複数の素子チップ２００が形成されている。
【0091】
基板エッチング工程および樹脂エッチング工程で使用されるプラズマ処理装置は同じであってもよく、異なっていてもよい。同じプラズマ処理装置を使用する場合、両方のエッチング工程は連続して行われてもよい。
【0092】
第２のプラズマは、酸化炭素ガスを含むプロセスガスにより発生させる。これにより、保護膜の第１の面側の表面には、炭素のイオンやラジカルに由来する炭素が付着する。これにより、保護膜のエッチングレートは、炭素がない場合と比較して低下する。
【0093】
一方、基板エッチング工程により形成された溝の底部から露出するＤＡＦに、炭素のイオンやラジカルはほとんど到達できず、ＤＡＦの表面（すなわち溝の底部）や溝の側面には、保護膜上に形成されるよりも少量の炭素が付着するのみである。ＤＡＦの表面に付着した炭素は、本工程でＤＡＦとともに除去される。一方、溝の側面に付着した炭素は、プラズマエッチングの性質上、樹脂エッチング工程中には除去されない。これにより、樹脂エッチング工程中におけるサイドエッチングが抑制される。溝の側面に付着した炭素は、樹脂エッチング工程後に残存していてもよい。
【0094】
プロセスガスは、さらにフッ素含有ガスを含む。これにより、ＤＡＦの除去効果が高まる。
具体的には、例えば、プロセスガスとしてＣＯ２、Ｏ２およびＳＦ６の混合ガスを、２０ｓｃｃｍ以上、１０００ｓｃｃｍ以下で、真空チャンバに供給する。このとき、ＣＯ２の混合ガス全体に占める割合は、２０体積％以上、８０体積％以下であってよい。Ｏ２の混合ガス全体に占める割合は、２０体積％以上、８０体積％以下であってよい。ＳＦ６の混合ガス全体に占める割合は、１０体積％以上、５０体積％以下であってよい。
具体的には、例えば、プロセスガスとしてＣＯ２、Ｏ２およびＳＦ６の混合ガスを、２０ｓｃｃｍ以上、１０００ｓｃｃｍ以下で、真空チャンバに供給する。このとき、ＣＯ２の混合ガス全体に占める割合は、２０体積％以上、８０体積％以下であってよい。Ｏ２の混合ガス全体に占める割合は、２０体積％以上、８０体積％以下であってよい。ＳＦ６の混合ガス全体に占める割合は、１０体積％以上、５０体積％以下であってよい。
【0095】
その他の第２のプラズマを発生させる条件は、ＤＡＦの厚みおよび組成等に応じて適宜設定される。
例えば、真空チャンバ内の圧力は０．４Ｐａ以上、２０Ｐａ以下であってよい。第１の高周波電源から第１の電極への投入電力は、２００Ｗ以上、４８００Ｗ以下であってよい。さらに、第２の電極に５０Ｗ以上、１０００Ｗ以下の高周波電力を投入して、第１の基板が載置されるステージにバイアス電圧をかけてもよい。
例えば、真空チャンバ内の圧力は０．４Ｐａ以上、２０Ｐａ以下であってよい。第１の高周波電源から第１の電極への投入電力は、２００Ｗ以上、４８００Ｗ以下であってよい。さらに、第２の電極に５０Ｗ以上、１０００Ｗ以下の高周波電力を投入して、第１の基板が載置されるステージにバイアス電圧をかけてもよい。
【0096】
ステージの温度は低い方が望ましい。例えば、ステージの表面の温度は、１５℃以下であることが好ましく、０℃以下であることがより好ましい。ステージの温度を下げて、第１の基板の温度を下げることにより、溝の側壁に炭素が付着しやすくなり、保護膜のエッチングレートに対する樹脂層のエッチングレート（樹脂層選択比）を上げることができる。
【0097】
積層体が個片化された後、プラズマ処理装置においてアッシングを行ってもよい。これにより、保護膜、さらには溝の側面に付着した炭素が除去される。
【0098】
アッシングは、例えば、アッシングガスとしてＣＦ４とＯ２との混合ガス（流量比ＣＦ４：Ｏ２＝１：１０）を１５０ｓｃｃｍ～３００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ～１５Ｐａに調整し、第１の高周波電源から第１の電極への印加電力を１５００Ｗ～５０００Ｗとして、第２の高周波電源から第２の電極への印加電力を０Ｗ～３００Ｗとする条件により行われる。なお、アッシング工程における第２の電極への印加電力は、プラズマダイシング工程における第２の電極への印加電力よりも小さくなるように設定することが望ましい。
【0099】
保護膜が水溶性である場合、アッシングに替えて、水洗により保護膜を除去してもよい。
【0100】
プラズマダイシング工程の後、素子チップは、保持シートから取り外される。
素子チップを、例えば、保持シートの非粘着面側から、保持シートとともに突き上げピンで突き上げる。これにより、素子チップの少なくとも一部は、保持シートから浮き上がる。その後、ピックアップ装置により、素子チップは保持シートから取り外される。
素子チップを、例えば、保持シートの非粘着面側から、保持シートとともに突き上げピンで突き上げる。これにより、素子チップの少なくとも一部は、保持シートから浮き上がる。その後、ピックアップ装置により、素子チップは保持シートから取り外される。
【0101】
［第２実施形態］
以下、図４に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、樹脂エッチング工程におけるエッチングの対象が接着層であること以外、第１実施形態と同様である。
以下、図４に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、樹脂エッチング工程におけるエッチングの対象が接着層であること以外、第１実施形態と同様である。
【0102】
（１）準備工程
準備工程は、第１の基板を、接着層を介して第２の基板に接着する工程を含む。接着層は、例えば、接着層の材料である接着剤を第２の基板の所定の位置に塗布することにより形成される。
保護膜形成工程以降の工程は、ＤＡＦを接着層に替えて、第１実施形態と同様に行われる。
準備工程は、第１の基板を、接着層を介して第２の基板に接着する工程を含む。接着層は、例えば、接着層の材料である接着剤を第２の基板の所定の位置に塗布することにより形成される。
保護膜形成工程以降の工程は、ＤＡＦを接着層に替えて、第１実施形態と同様に行われる。
【0103】
図１５は、本実施形態に係る準備工程により準備された積層体を模式的に示す断面図である。第１の基板１０は、接着層８０を介して第２の基板７０に接着されている。
【産業上の利用可能性】
【0104】
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、樹脂層および基板を含む種々の積層体から素子チップを製造する方法として有用である。
【符号の説明】
【0105】
１０：第１の基板
１０Ｘ：第１の面
１０Ｙ：第２の面
１０１：素子領域
１０２：分割領域
１１：半導体層
１２：配線層
１４：第２絶縁膜
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
２２Ｘ：粘着面
２２Ｙ：非粘着面
３０：ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
４０：保護膜
５０：炭素
７０：第２の基板
８０：接着層
１００：プラズマ処理装置
１０３：真空チャンバ
１０３ａ：ガス導入口
１０３ｂ：排気口
１０８：誘電体部材
１０９：第１の電極
１１０Ａ：第１の高周波電源
１１０Ｂ：第２の高周波電源
１１１：ステージ
１１２：プロセスガス源
１１３：アッシングガス源
１１４：減圧機構
１１５：電極層
１１６：金属層
１１７：基台
１１８：外周部
１１９：ＥＳＣ電極
１２０：第２の電極
１２１：昇降ロッド
１２２：支持部
１２３Ａ：第１の昇降機構
１２３Ｂ：第２の昇降機構
１２４：カバー
１２４Ｗ：窓部
１２５：冷媒循環装置
１２６：直流電源
１２７：冷媒流路
１２８：制御装置
１２９：外周リング
２００：素子チップ
１０Ｘ：第１の面
１０Ｙ：第２の面
１０１：素子領域
１０２：分割領域
１１：半導体層
１２：配線層
１４：第２絶縁膜
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
２２Ｘ：粘着面
２２Ｙ：非粘着面
３０：ダイアタッチフィルム（ＤＡＦ）
４０：保護膜
５０：炭素
７０：第２の基板
８０：接着層
１００：プラズマ処理装置
１０３：真空チャンバ
１０３ａ：ガス導入口
１０３ｂ：排気口
１０８：誘電体部材
１０９：第１の電極
１１０Ａ：第１の高周波電源
１１０Ｂ：第２の高周波電源
１１１：ステージ
１１２：プロセスガス源
１１３：アッシングガス源
１１４：減圧機構
１１５：電極層
１１６：金属層
１１７：基台
１１８：外周部
１１９：ＥＳＣ電極
１２０：第２の電極
１２１：昇降ロッド
１２２：支持部
１２３Ａ：第１の昇降機構
１２３Ｂ：第２の昇降機構
１２４：カバー
１２４Ｗ：窓部
１２５：冷媒循環装置
１２６：直流電源
１２７：冷媒流路
１２８：制御装置
１２９：外周リング
２００：素子チップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】