(57)【要約】【課題】板材の加工方法および素子チップの製造方法において、プラズマエッチングによって加工された板材ないし基板の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止する。【解決手段】板材の加工方法は、上に凸の曲面からなる第１端面１３ａを有する下層部１２と、第１端面１３ａから連続して上方に延出する第２端面１５ａを有する上層部１５とを備えるレジストマスク１０を、素子領域２を被覆するとともに分割領域３を露出させるように基板１の表面上に形成する。次いで、レジストマスク１０および基板１をプラズマに晒すことにより、上層部１５を残存させつつ下層部１２の第１端面１３ａを少なくとも部分的に消失させるようにレジストマスク１０をエッチングするとともに、基板１の分割領域３をエッチングする。【選択図】図１Ｃ
2020009803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上に凸の曲面からなる第１端面を有する下層部と、前記第１端面から連続して上方に延出する第２端面を有する上層部とを備えるレジストマスクを、第１領域を被覆するとともに第２領域を露出させるように板材の表面上に形成し、
前記レジストマスクおよび前記板材をプラズマに晒すことにより、前記上層部を残存させつつ前記下層部の前記第１端面を少なくとも部分的に消失させるように前記レジストマスクをエッチングするとともに、前記板材の前記第２領域をエッチングする
ことを含む、板材の加工方法。
【請求項２】
前記下層部は、上に凸の曲面からなる前記第１端面を有するラウンド部と、前記第１端面から連続して下方に延出する平坦面からなる第３端面とを有する非ラウンド部とを有し、
前記レジストマスクのエッチング量は、前記非ラウンド部の厚み以上かつ前記非ラウンド部と前記ラウンド部の合計の厚み以下である、請求項１に記載の板材の加工方法。
【請求項３】
前記レジストマスクは、前記板材の表面に樹脂層を形成し、前記樹脂層を型で押圧することによって形成される、請求項１または請求項２に記載の板材の加工方法。
【請求項４】
前記板材は、基板であり、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法によって前記基板を個片化して素子チップを製造する、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、板材の加工方法および素子チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一枚の基板（板材）を個片化加工して複数の素子チップにするプラズマダイシングと称される方法が知られている。プラズマダイシングでは、分割領域で画定される複数の素子領域を備える基板に対し、基板の一方の面から他方の面に達するまで分割領域をプラズマエッチングすることによって、基板が各素子チップへと個片化される。このようなプラズマダイシングでは、分割領域のみがプラズマエッチングされ、素子領域はプラズマエッチングから保護される必要がある。そのため、プラズマエッチング前に、レジストマスクを基板の素子領域に形成し、分割領域は露出させる。レジストマスクは、プラズマダイシング後にアッシング等によって除去される。
【０００３】
例えば特許文献１には、そのようなプラズマダイシングを使用した素子チップの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０２３６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマダイシングによって個片化された素子チップは、一般に鋭利な角を有する。鋭利な角は、チッピング（欠け）を起こす原因となる。
【０００６】
本発明は、板材の加工方法および素子チップの製造方法において、プラズマエッチングによって加工された板材ないし基板の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、上に凸の曲面からなる第１端面を有する下層部と、前記第１端面から連続して上方に延出する第２端面を有する上層部とを備えるレジストマスクを、第１領域を被覆するとともに第２領域を露出させるように板材の表面上に形成し、前記レジストマスクおよび前記板材をプラズマに晒すことにより、前記上層部を残存させつつ前記下層部の前記第１端面を少なくとも部分的に消失させるように前記レジストマスクをエッチングするとともに、前記板材の前記第２領域をエッチングする
ことを含む、板材の加工方法を提供する。
【０００８】
この方法によれば、第１領域を被覆するとともに第２領域を露出させるようにレジストマスクを板材の表面に形成してプラズマエッチングしているため、第２領域のみをエッチングできる。このとき、第２領域とともにレジストマスクもエッチングされるが、レジストマスクの下層部の第１端面を少なくとも部分的に消失させるようにエッチングすることによって、第１端面の曲面形状が板材の第１領域の縁部に転写される。さらに、上層部は残存させるようにエッチングするため、第１領域の縁部以外の領域はエッチングされずにプラズマから保護される。従って、板材の第１領域を保護しつつ第２領域をプラズマエッチングできるとともに、プラズマエッチングによって加工された板材の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。
【０００９】
前記下層部は、上に凸の曲面からなる前記第１端面を有するラウンド部と、前記第１端面から連続して下方に延出する平坦面からなる第３端面とを有する非ラウンド部とを有し、
前記レジストマスクのエッチング量は、前記非ラウンド部の厚み以上かつ前記非ラウンド部と前記ラウンド部の合計の厚み以下であってもよい。
【００１０】
この方法によれば、下層部がラウンド部と非ラウンド部とを有し、エッチング量を非ラウンド部の厚み以上に規定することよって、確実に第１端面の曲面形状を板材の第１領域の縁部に転写できる。具体的には、エッチングを開始すると、まず第２領域がエッチングされるとともに非ラウンド部の厚みが徐々に減少する。このとき、ラウンド部の形状は概ね維持される。従って、レジストマスクを非ラウンド部の厚み以上エッチングすると、まず非ラウンド部が完全に消失する。次に、それ以上エッチングすると、ラウンド部の厚みが徐々に減少する。このとき、ラウンド部のエッチングに伴い、ラウンド部の第１端面の曲面形状が板材の第１領域の縁部に転写される。そして、仮にそれ以上エッチングし、ラウンド部が完全に消失すると、次に上層部の厚みが減少するが、上記方法では、エッチング量を非ラウンド部とラウンド部の合計の厚み以下に規定しているため、上層部の厚みが減少することを抑制できる。従って、板材の第１領域を保護できる。
【００１１】
前記レジストマスクは、前記板材の表面に樹脂層を形成し、前記樹脂層を型で押圧することによって形成されてもよい。
【００１２】
この方法によれば、いわゆるナノインプリント工法によって、特定形状のレジストマスクを容易に形成できる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前記板材が基板であり、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法によって前記基板を個片化して素子チップを製造する、素子チップの製造方法を提供する。
【００１４】
この方法によれば、プラズマダイシングによって、基板を個片化して素子チップを製造する際に、前述の方法を利用しているため、素子チップの角を丸く形成できる。従って、素子チップのチッピングを防止できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、板材の加工方法および素子チップの製造方法において、レジストマスクの形状を好適化することによって、プラズマエッチングによって加工された板材の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】第１実施形態に係る板材の加工方法のマスク形成工程の途中を示す断面図。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る板材の加工方法のマスク形成工程の後を示す断面図。
【図１Ｃ】第１実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。
【図１Ｄ】第１実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の後を示す断面図。
【図１Ｅ】第１実施形態に係る板材の加工方法のアッシング工程の後を示す断面図。
【図２】プラズマエッチング装置の模式図。
【図３Ａ】第２実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。
【図３Ｂ】第２実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。
【図３Ｃ】第２実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の後を示す断面図。
【図４Ａ】板材の加工方法の変形例のエッチング工程の後を示す断面図。
【図４Ｂ】板材の加工方法の他の変形例のエッチング工程の後を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。添付図面における各部の寸法は、模式的に示されており、実際のものとは異なる場合がある。
【００１８】
（第１実施形態）
図１Ａから図１Ｅは、本発明の第１実施形態に係る板材の加工方法を適用する基板１の一部を示している。本実施形態では、板材としての基板１を個片化することによって複数の素子チップ１ａ（図１Ｅ参照）を製造する。即ち、本実施形態に係る板材の加工方法は、素子チップの製造方法でもある。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂは、マスク形成工程を示している。マスク形成工程では、基板１の表面上に特定形状のレジストマスク１０を形成する。
【００２０】
基板１は、半導体ウエハとも称され、例えばＳｉ材料等からなる。基板１は、電極（図示せず）等が配置される素子領域（第１領域）２と、個々の素子領域２の周囲に隣接する分割領域（第２領域）３とを有している。平面視では、複数の矩形の素子領域２が網の目状に配置された直線状の分割領域３によって区画されている。例えば、図１Ｂを参照して、素子領域２の幅Ｗ１は１００〜７０００μｍであり、分割領域３の幅Ｗ２は５〜６０μｍである。但し、素子領域２および分割領域３の形状については特に限定されない。
【００２１】
まず、図１Ａを参照して、マスク形成工程では、基板１の表面に平坦な樹脂層１１を形成する。樹脂層１１は、例えばＵＶ硬化性を有するアクリル樹脂材料等からなる。次に、図１Ｂを参照して、樹脂層１１を型２０で押圧することによって特定形状のレジストマスク１０を形成する。特定形状に形成後、ＵＶ光を照射することによってレジストマスク１０は硬化して特定形状を維持する。即ち、マスク形成工程では、いわゆるナノインプリント工法によって、特定形状のレジストマスク１０を形成している。
【００２２】
特定形状のレジストマスク１０は、上に凸の曲面からなる第１端面１３ａを有する下層部１２と、第１端面１３ａから連続して上方に延出する平坦な第２端面１５ａを有する上層部１５とを備える。詳細には、下層部１２は、上に凸の曲面からなる第１端面１３ａを有するラウンド部１３と、第１端面１３ａから連続して下方に延出する平坦な第３端面１４ａとを有する非ラウンド部１４とからなる。レジストマスク１０は、素子領域２を被覆するとともに、分割領域３を露出させるように基板１の表面上に形成されている。
【００２３】
型２０は、分割領域３に対応する間隔で設けられた凸部２１を有する。凸部２１の側面は曲面になっており、当該曲面はレジストマスク１０のラウンド部１３の曲面の形状に一致する。凸部２１の先端面は平坦面となっており、型２０をレジストマスク１０に押し当てた際に基板１に当接する。
【００２４】
図１Ｃ，１Ｄは、マスク形成工程後に行われるエッチング工程を示している。詳細には、図１Ｃはエッチング工程の途中を示し、図１Ｄはエッチング工程の後を示している。エッチング工程では、基板１をプラズマエッチングにより個片化する（プラズマダイシング）。
【００２５】
図２は、エッチング工程で使用されるプラズマエッチング装置５０の一例を示している。プラズマエッチング装置５０のチャンバ５２の頂部には誘電体窓が設けられており、誘電体窓の上方には上部電極としてのアンテナ５４が配置されている。アンテナ５４は、第１高周波電源部５６に電気的に接続されている。一方、チャンバ５２内の処理室５８の底部側には、基板１が載置されるステージ６０が設けられている。ステージ６０は下部電極としても機能し、第２高周波電源部６２に電気的に接続されている。また、ステージ６０は図示しない静電吸着用電極（ＥＳＣ電極）を備え、ステージ６０に載置された基板１をステージ６０に静電吸着できるようになっている。これに代えて、真空吸着機構を採用し、ステージ６０に載置された基板１をステージ６０に真空吸着してもよい。また、ステージ６０には冷却用ガスを供給するための図示しない冷却用ガス孔が設けられており、冷却用ガス孔からヘリウムなどの冷却用ガスを供給することでステージ６０に静電吸着された基板１を冷却できる。チャンバ５２のガス導入口６４はエッチングガス源６６に流体的に接続されており、排気口６８はチャンバ５２内を真空排気するための真空ポンプを含む真空排気部７０に接続されている。
【００２６】
図１Ｃ、図１Ｄ、および図２を併せて参照して、エッチング工程では、基板１をステージ６０に載置し、処理室５８内を真空排気部７０によって真空排気するとともにエッチングガス源６６から処理室５８内にエッチングガスを供給する。そして、処理室５８内を所定圧力に維持し、アンテナ５４に対して第１高周波電源部５６から高周波電力を供給し、処理室５８内にプラズマを発生させて基板１およびレジストマスク１０に照射する。このとき、プラズマ中のラジカルとイオンの物理化学的作用により基板１の分割領域３が上面から徐々にエッチングされ、分割領域３に溝３ａが形成される（図１Ｃ参照）。このとき、レジストマスク１０も同時にわずかにエッチングされる。従って、図１Ｂと図１Ｃとを比較すると、レジストマスク１０の厚みが減少するとともに、上層部１５の角部１５ｂが丸くなるいわゆる肩落ちが発生していることがわかる。そして、さらなるエッチングにより、基板１が個片化され、素子チップ１ａが形成される（図１Ｄ参照）。
【００２７】
具体的には、本実施形態のエッチング工程では、堆積ステップと第１エッチングステップと第２エッチングステップとを順次繰り返すサイクルエッチングと称するプラズマ処理により、基板１を個別の素子チップ１ａに分割する。
【００２８】
サイクルエッチングの条件は、処理室５８内に供給されるエッチングガス量、処理室５８内の圧力、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力、および各ステップの時間等によって規定される。以下、その条件を例示する。
【００２９】
堆積ステップは、例えば、エッチングガスとしてＣＨ２Ｆ２を含むガスを処理室５８内に４００ｓｃｃｍで供給しながら、処理室５８内の圧力を１０Ｐａに調整し、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力を４８００Ｗとし、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力を３０Ｗとする条件で２秒の処理が行われる。
【００３０】
第１エッチングステップは、例えば、エッチングガスとしてＳＦ６を含むガスを７００ｓｃｃｍで供給しながら、処理室５８内の圧力を１５Ｐａに調整し、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力を４８００Ｗとして、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力を２５０Ｗとする条件で４秒の処理が行われる。
【００３１】
第２エッチングステップは、例えば、エッチングガスとしてＳＦ６を含むガスを７００ｓｃｃｍで供給しながら、処理室５８内の圧力を１５Ｐａに調整し、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力を４８００Ｗとして、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力を３０Ｗとする条件で６秒の処理が行われる。
【００３２】
実際には、堆積ステップと第１エッチングステップおよび第２エッチングステップとを切り替える際には、各ステップ間に移行ステップを設けるなどの細かな条件変更を伴うが、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３３】
上記のような条件で、堆積ステップと第１エッチングステップおよび第２エッチングステップとを複数回繰り返すサイクルエッチングにより、基板１は分割領域３において厚み方向に垂直にエッチングされ、個別の素子チップ１ａに分割される。このとき、レジストマスク１０も同時にエッチングされ、図１Ｄに示すように、エッチング工程が完了した際には、本実施形態では下層部１２が完全に消失している。なお、上層部１５は、そのまま残存している。
【００３４】
図１Ｃおよび図１Ｄを参照して、特に下層部１２のラウンド部１３がエッチングされて消失する際、ラウンド部１３の第１端面１３ａが曲面形状であるため、基板１の素子領域２の縁部２ａも曲面状にエッチングされる。これにより、基板１を素子チップ１ａに個片化した際、素子チップ１ａの角２ａを丸く形成できるため、チッピング（欠け）などを防止できる。
【００３５】
上記のように基板１の素子領域２の縁部２ａを曲面状にエッチングするためには、レジストマスク１０の下層部１２の非ラウンド部１４が完全に消失するまでエッチングし、ラウンド部１３を少なくとも部分的に消失させる必要がある。また、素子領域２を保護するために、レジストマスク１０の上層部１５は、残存させる必要がある。さらに、これらのレジストマスク１０のエッチング量を確保しつつ、基板１を個片化するために基板１のエッチング量も確保する必要がある。換言すれば、レジストマスク１０および基板１をプラズマに晒すことにより、上層部１５を残存させつつ下層部１２の第１端面１３ａを少なくとも部分的に消失させるようにレジストマスク１０をエッチングするとともに、基板１の分割領域３をエッチングすることが必要である。好ましくは、レジストマスク１０のエッチング量は、非ラウンド部１４の厚み以上かつ非ラウンド部１４とラウンド部１３の合計の厚み以下である。以下、このようなエッチングを好適に行うための条件について説明する。
【００３６】
レジストマスク１０のエッチング量に対する基板１のエッチング量を示す比を選択比Ｒと定義する。選択比Ｒは、エッチングガスの種類、処理室５８内の圧力、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力、および、基板１とレジストマスク１０の材質等の種々の条件に応じて変化する。
【００３７】
本実施形態では、上記サイクルエッチングの条件にてエッチングを行うと、Ｓｉ加工速度は６．８μｍ／分、レジスト加工速度は０．１２μｍ／分、ＳｉＯ２加工速度は０．０５μｍ／分であり、Ｓｉをほぼ垂直に加工できる性能が得られた。この実験結果から、Ｓｉ加工速度とレジスト加工速度の比である選択比Ｒは約５６．７となる。当該選択比Ｒから、レジストマスク１０の各部の厚みを以下のように算出する。
【００３８】
図１Ｂを併せて参照して、基板１の厚みＴおよびレジストマスク１０の下層部１２の非ラウンド部１４の厚みｔ３とすると、これらの関係は以下の式（１）で表される。
【００３９】
【数１】
2020009803.tif 000003
【００４０】
基板の厚みＴ／選択比Ｒの項によって、基板１をエッチングしきるために必要な非ラウンド部１４の厚みが求められる。しかし、実際には、種々の条件に応じてエッチング量にわずかなばらつきが生じることが考えられるため、マージン値Δを設けている。マージン値Δは、基板１を完全にエッチングしきるためのものであり、例えば０〜２μｍ程度の定数である。
【００４１】
レジストマスク１０の上層部１５の厚みｔ１は、前述の肩落ちを考慮して１μｍ以上設けられていればよい。また、ラウンド部１３の厚みｔ２は、転写形状に合わせて任意に設定される値である。例えば、ラウンド部１３の半径は、３μｍ程度にしてもよい。代替的には、ラウンド部１３の厚みｔ２は、選択比Ｒに基づいて設定されてもよい。具体的には、ラウンド部１３の曲面形状が基板１に正確に転写されるように、転写したい形状に対して選択比Ｒ分の１倍した厚みとしてもよい。例えば、選択比Ｒ＝１０なら、転写したい形状の１／１０の厚みとする。これにより、転写したい形状を正確に基板１に転写できる。もしくは、転写の際に、エッチング条件を切り替えて選択比Ｒを低くしてもよく、好ましくは選択比Ｒ＝１となるエッチング条件に切り替えてもよい。これにより、ラウンド部１３の曲面形状をそのまま基板１に転写できる。
【００４２】
Ｒ＝１付近となるエッチング条件としては、例えば、ＳＦ６流量が１００ｓｃｃｍ、Ｏ２流量が１００ｓｃｃｍ、圧力が５．０Ｐａ、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力を２５００Ｗ、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力を２００Ｗの条件を例示できる。本条件では、Ｓｉ加工速度が１．８μｍ／分、レジスト加工速度が１．２μｍ／分、ＳｉＯ２加工速度が０．２μｍ／分の加工性能が得られ、選択比Rは１．５である。更には、ＳＦ６とＯ２のガス比やアンテナ５４への投入電力とステージ６０への投入電力の調整によって、選択比Ｒを０．８〜１．５程度の範囲で調整することができる。
【００４３】
具体的に各数値を例示すると、上記サイクルエッチングの条件の下で選択比Ｒ＝５６．７となり、ラウンド部１３の厚みｔ２＝３μｍに設定し、マージン値Δ＝２μｍに設定する。また、基板１の厚みＴ＝１００μｍとする。このとき、上記式（１）に基づいて、非ラウンド部１４の厚みｔ３を求めるとｔ３＝３．８μｍとなる。上層部１５の厚みｔ１＝２μｍに設定すると、レジストマスク１０の厚みｔ＝８．８μｍ（＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）となる。
【００４４】
本実施形態では、このように詳細に各部の寸法関係を規定したことにより、基板１のエッチング量が基板１の厚みＴとなるときに、レジストマスク１０のエッチング量が非ラウンド部１４の厚みｔ３とラウンド部１３の厚みｔ２の合計の厚みｔ２＋ｔ３となるように設定される。従って、基板１の分割領域３を完全にエッチングして基板１を個片化したとき、ラウンド部１３の曲面形状が素子チップ１ａに転写されるとともに、基板１の素子領域２は保護されている。
【００４５】
また、レジストマスク１０のエッチング量は、必ず非ラウンド部１４とラウンド部１３の合計の厚みｔ２＋ｔ３でなくてもよい。即ち、レジストマスク１０のエッチング量が、非ラウンド部１４の厚みｔ３以上かつ非ラウンド部１４とラウンド部１３の合計の厚みｔ２＋ｔ３以下であればよい。これにより、上層部１５を残存させつつ下層部１２の第１端面１３ａを少なくとも部分的に消失させるようにレジストマスク１０をエッチングし、ラウンド部１３の曲面形状を素子チップ１ａに転写できる。
【００４６】
なお、ラウンド部１３の形状をプラズマ処理により基板に転写する場合、エッチング条件として、サイクルエッチングを用いると、加工側面にささくれ状（柱状、針状）の形状異常が生じることがある。この場合、少なくとも、ラウンド部１３の形状を基板に転写するプラズマ処理を、連続エッチングにより行うことが望ましい。例えば、非ラウンド部１４が消失するまでのプラズマ処理をサイクルエッチングで行ってから、プラズマ処理条件を連続エッチングに切り替えて、ラウンド部１３の形状を基板１に転写してもよい。
【００４７】
図１Ｅは、上記プラズマダイシング完了後に実行されるアッシング工程を示している。より詳細には、図１Ｅはアッシング工程完了後を示している。アッシング工程では、処理室５８内にアッシング用のプロセスガス（例えば、酸素ガス）を導入しつつ、処理室５８内を所定圧力に維持する。その後、第１高周波電源部５６からアンテナ５４に高周波電力を供給して処理室５８内にプラズマを発生させて各素子チップ１ａに照射する。プラズマの照射により各素子チップ１ａの表面からレジストマスク１０が除去される。
【００４８】
以上のようにして、基板１を個片化して素子チップ１ａを製造することができる。特に、本実施形態によれば、以下のメリットがある。
【００４９】
マスク形成工程において、素子領域２を被覆するとともに分割領域３を露出させるようにレジストマスク１０を基板１の表面に形成している。その後、エッチング工程において、基板１をプラズマエッチングしているため、分割領域３のみをエッチングできる。このとき、分割領域３とともにレジストマスク１０もエッチングされるが、レジストマスク１０の下層部１２の第１端面１３ａを少なくとも部分的に消失させるようにエッチングすることによって、第１端面１３ａの曲面形状が基板１の素子領域２の縁部２ａに転写される。さらに、上層部１５は残存させるようにエッチングするため、素子領域２の縁部２ａ以外の領域はエッチングされずにプラズマから保護される。従って、基板１の素子領域２を保護しつつ分割領域３をプラズマエッチングできるとともに、プラズマエッチングによって加工された基板１の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。
【００５０】
マスク形成工程において、下層部１２がラウンド部１３と非ラウンド部１４とを有し、エッチング量を非ラウンド部１４の厚みｔ３以上に規定することよって、確実に第１端面１３ａの曲面形状を基板１の素子領域２の縁部２ａに転写できる。具体的には、エッチングを開始すると、まず分割領域３がエッチングされるとともに非ラウンド部１４の厚みｔ３が徐々に減少する。このとき、ラウンド部１３の形状は概ね維持される。従って、レジストマスク１０を非ラウンド部１４の厚みｔ３以上エッチングすると、まず非ラウンド部１４が完全に消失する。次に、それ以上エッチングすると、ラウンド部１３の厚みｔ２が徐々に減少する。このとき、ラウンド部１３のエッチングに伴い、ラウンド部１３の第１端面１３ａの曲面形状が基板１の素子領域２の縁部２ａに転写される。そして、仮にそれ以上エッチングし、ラウンド部１３が完全に消失すると、次に上層部１５の厚みｔ１が減少するが、本実施形態の方法では、エッチング量を非ラウンド部１４とラウンド部１３の合計の厚みｔ２＋ｔ３以下に規定しているため、上層部１５の厚みｔ１が減少することを抑制できる。従って、基板１の素子領域２を保護できる。
【００５１】
マスク形成工程において、いわゆるナノインプリント工法を使用しているため、特定形状のレジストマスク１０を容易に形成できる。
【００５２】
（第２実施形態）
図３Ａ〜３Ｃを参照して、第２実施形態に係る板材の加工方法を説明する。本実施形態の方法は、エッチング工程以外は第１実施形態と実質的に同じである。従って、エッチング工程以外の説明は省略する。
【００５３】
本実施形態のエッチング工程では、基板１を複数の素子チップ１ａに個片化するために、完全に基板１をエッチングしきらない。即ち、図３Ｂに示すように、所定の深さＴ１まで基板１をエッチングし、分割領域３に溝３ａを形成する。その後、基板１の背面側から当該深さＴ１の位置まで研削加工を行い、基板１を個片化する。
【００５４】
本実施形態におけるレジストマスク１０の非ラウンド部１４の厚みｔ３は、第１実施形態の式（１）において、基板１の厚みＴを、所定の深さＴ１に置き換えるのみで求められる。ただし、本実施形態では、基板１をエッチングしきる必要がないため、上記式（１）においてマージン値Δは省略できる。即ち、レジストマスク１０の非ラウンド部１４の厚みｔ３は、以下の式（２）のようにして算出される。なお、レジストマスク１０のその他の厚みｔ１，ｔ２は、第１実施形態と同じである。
【００５５】
【数２】
2020009803.tif 000004
【００５６】
このように、基板１を個片化する際には、エッチングのみによって基板１を個片化する必要はなく、エッチングと研削加工とを合わせて基板１を個片化してもよい。
【００５７】
（変形例）
図４Ａを参照して、上記の第１実施形態および第２実施形態では、基板１がＳｉ材料からなる例を示したが、基板１は複数の層を備えることがある。本変形例では、基板１は、半導体層４と、半導体層４上に形成された配線層５とを備える。半導体層４は、例えば、Ｓｉ材料等からなる。配線層５は、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、およびＬｏｗ−ｋ（低誘電率）材料等からなる。
【００５８】
本変形例は、基板１が半導体層４と配線層５の２層を備えること以外は、第１実施形態と同じである。本変形例では、レジストマスク１０は配線層５の表面上に形成されており、配線層５側から基板１をエッチングする。
【００５９】
配線層５側から加工する場合、まず、以下の条件で配線層５のエッチングを行う（第１の配線層エッチング工程）。配線層５がＳｉＯ２である場合を例にとると、配線層５の加工条件としては、Ｃ４Ｆ８流量が１０ｓｃｃｍ、Ａｒ流量が３００ｓｃｃｍ、圧力が１．０Ｐａ、第１高周波電源部５６からアンテナ５４への投入電力が１２００Ｗ、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力が３００Ｗの条件を例示できる。この時の加工性能は、Ｓｉ加工速度が０．０５μｍ／分、レジスト加工速度が０．２１μｍ／分、ＳｉＯ２加工速度が０．３９μｍ／分となり、ＳｉＯ２加工速度とレジスト加工速度の比である、ＳｉＯ２：マスク選択比は１．８６である。本条件で加工すると、概ね垂直に配線層５（ＳｉＯ２）を加工することができる。
【００６０】
次に、前述のサイクルエッチングにより、半導体層４（Ｓｉ）を垂直に加工する（半導体層エッチング工程）。この場合、Ｓｉ：マスク選択比が５６．７、Ｓｉ：ＳｉＯ２選択比が１３６であるので、レジストマスク１０と配線層５（ＳｉＯ２）ともに後退することなく、Ｓｉを垂直に加工することができる。
【００６１】
次いで、配線層５（ＳｉＯ２）部に、レジストマスク１０のラウンド部の形状を転写するために、再度、配線層５（ＳｉＯ２）のエッチングを行う（第２の配線層エッチング工程）。ラウンド部を１：１に転写するために、第１の配線層エッチング工程で使用した条件よりもレジスト選択比を下げることが望ましい。上述の第１の配線層エッチング工程で使用した条件に、添加ガスとしてＣＦ４を１０〜４０ｓｃｃｍ添加し、第２高周波電源部６２からステージ６０への投入電力を１００〜２５０Ｗ程度に下げることで、ＳｉＯ２加工速度を０．２〜０．３μｍ／分、ＳｉＯ２：レジスト選択比を０．９〜１．３程度に調整することができ、レジストマスク１０のラウンド部の形状を正確に転写することができる。
【００６２】
第１の配線層エッチング工程における、レジストマスク１０のエッチング量に対する配線層５（例えばＳｉＯ２）のエッチング量を示す比を選択比Ｒ１とし、半導体層エッチング工程における、レジストマスク１０のエッチング量に対する基板１の半導体層４（例えばＳｉ材料）のエッチング量を示す比を選択比Ｒ２とする。
【００６３】
上記選択比Ｒ１，Ｒ２を用いて、レジストマスク１０の厚みを算出する。配線層５の厚みをＴ２とし、半導体層４の厚みをＴ３とすると、レジストマスク１０の厚みは、以下の式（３）のように表される。なお、レジストマスク１０のラウンド部１３の厚みｔ２および上層部１５の厚みｔ１は、第１実施形態と同じであり得る。
【００６４】
【数３】
2020009803.tif 000005
【００６５】
また、図４Ｂを参照して、レジストマスク１０は半導体層４の表面上に形成されてもよく、半導体層４側から基板１をエッチングしてもよい。この場合、まず、分割領域３における半導体層４を配線層５に達するまでサイクルエッチング等によりエッチングしてから、上述した第１の配線層エッチング工程の条件を用いて配線層５を基板１の裏面に達するまでエッチングすることにより、基板１を個別の素子チップ１ａに分割する。レジストマスク１０の非ラウンド部の膜厚は、図４Ｂに示すように配線層５がエッチングされた時点で非ラウンド部が消失するような膜厚にあらかじめ設定される。その後、第１実施形態で説明したレジストマスクのラウンド部の形状を転写するためのＲ＝１付近のエッチング条件でエッチングすることにより、素子チップ１ａの上面側の角部の半導体層４を曲面形状に加工できる。
【００６６】
以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態および変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、加工する板材として基板１を例に説明したが、本発明の適用対象は基板に限定されない。即ち、板材を３次元的に微小加工したいわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）などにも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  基板（素子チップ）
２  素子領域（第１領域）
２ａ  縁部（角）
３  分割領域（第２領域）
３ａ  溝
４  半導体層
５  配線層
１０  レジストマスク
１１  樹脂層
１２  下層部
１３  ラウンド部
１３ａ  第１端面
１４  非ラウンド部
１４ａ  第３端面
１５  上層部
１５ａ  第２端面
２０  型
５０  プラズマエッチング装置
５２  チャンバ
５４  アンテナ
５６  第１高周波電源部
５８  処理室
６０  ステージ
６２  第２高周波電源部
６４  ガス導入口
６６  エッチングガス源
６８  排気口
７０  真空排気部
【図１Ａ】
2020009803.tif 000006
【図１Ｂ】
2020009803.tif 000007
【図１Ｃ】
2020009803.tif 000008
【図１Ｄ】
2020009803.tif 000009
【図１Ｅ】
2020009803.tif 000010
【図２】
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【図３Ａ】
2020009803.tif 000012
【図３Ｂ】
2020009803.tif 000013
【図３Ｃ】
2020009803.tif 000014
【図４Ａ】
2020009803.tif 000015
【図４Ｂ】
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