(57)【要約】【課題】高精度のレーザ加工を可能とする。【解決手段】レーザ発振器と、加工対象物が載置されるステージと、前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を第１方向に走査するガルバノスキャナと、前記ガルバノスキャナから出射する前記レーザ光を集光して、前記ステージに載置される前記加工対象物に照射するテレセントリックレンズと、を備え、前記ガルバノスキャナは、前記レーザ光を反射する反射面を有する１つのミラーと、前記ミラーが取り付けられた、回転可能な１つのシャフトと、前記シャフトを回転させるモータと、前記モータを駆動させるドライバと、前記ドライバを制御する制御部と、備え、前記シャフトの回転軸は、前記ミラーの前記反射面上にあり、前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記シャフトの前記回転軸上にある、レーザ加工装置。【選択図】図４
2020196023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器と、
加工対象物が載置されるステージと、
前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を第１方向に走査するガルバノスキャナと、
前記ガルバノスキャナから出射する前記レーザ光を集光して、前記ステージに載置される前記加工対象物に照射するテレセントリックレンズと、を備え、
前記ガルバノスキャナは、
前記レーザ光を反射する反射面を有する１つのミラーと、
前記ミラーが取り付けられた、回転可能な１つのシャフトと、
前記シャフトを回転させるモータと、
前記モータを駆動させるドライバと、
前記ドライバを制御する制御部と、
を備え、
前記シャフトの回転軸は、前記ミラーの前記反射面上にあり、
前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記シャフトの前記回転軸上にある、レーザ加工装置。
【請求項２】
前記ミラーの重心は、前記回転軸上にない、請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記ステージを並進移動させる並進移動部をさらに備え、
前記並進移動部は、前記ステージを、前記第１方向に、前記第１方向と交差する第２方向よりも小さく移動させる、請求項１または２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
レーザ光を、１つのミラーを備えるガルバノスキャナに案内する案内工程と、
前記レーザ光を、前記ミラーを回転させて第１方向に走査させながら前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射する第１レーザ照射工程と、を備え、
前記ミラーは、前記ミラーの前記レーザ光を反射する反射面上にある回転軸を中心に回転し、
前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記回転軸上にある、レーザ加工方法。
【請求項５】
さらに、前記レーザ光を、前記ミラーを回転させずに前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから前記加工対象物に向けて照射する第２レーザ照射工程を備える、請求項４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記第２レーザ照射工程は、前記加工対象物を前記第１方向と交差する第２方向に移動させながら行われる、請求項５に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
複数の素子領域と、前記素子領域を画定する分割領域と、を備える基板を準備する準備工程と、
前記基板の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記分割領域における前記保護膜にレーザ光を照射して除去し、前記分割領域に開口を形成するレーザグルービング工程と、
前記レーザグルービング工程の後、前記基板を前記開口に沿ってプラズマエッチングして、前記素子領域を備える複数の素子チップに分割する個片化工程と、を備え、
前記レーザグルービング工程は、
レーザ光を、１つのミラーを備えるガルバノスキャナに案内する案内工程と、
前記レーザ光を、前記ミラーを回転させて第１方向に走査させながら前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射する第１レーザ照射工程と、を備え、
前記ミラーは、前記ミラーの前記レーザ光を反射する反射面上にある回転軸を中心に回転し、
前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記回転軸上にある、素子チップの製造方法。
【請求項８】
前記レーザグルービング工程は、さらに、
前記レーザ光を、前記ミラーを回転させずに前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから前記加工対象物に向けて照射する第２レーザ照射工程を備える、請求項７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、基板をレーザ加工する装置および方法、ならびに素子チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の集積回路を含む半導体基板を個片化する方法として、集積回路を覆う保護層を半導体基板の上方に形成し、保護層にギャップをパターニングしてマスクを形成し、ギャップを介して半導体基板をエッチングする方法が提案されている。特許文献１は、保護層のパターニングに、ガルバノスキャナで走査されたレーザ光を用いることを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５２３１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガルバノスキャナで走査されたレーザ光は、通常、テレセントリックレンズ（テレセントリックｆθレンズ）で集光された後、基板に照射される。レーザ光が走査している場合であっても、スキャンポイントからテレセントリックレンズに入射したレーザ光の焦点は１つの平面上に置かれるとともに、レーザ光は基板に対して垂直に入射する。
【０００５】
一方、スキャンポイントではない位置からテレセントリックレンズに入射したレーザ光は、基板に対して垂直に入射できない。これが、テレセントリックエラーと言われるエラーである。テレセントリックエラーは、レーザ加工の精度を低下させる。
【０００６】
ガルバノスキャナは、一般に２枚の回転可能なミラーを備える。２枚のミラーにより、レーザ光を交差する２つの方向に高速で走査させることができる。しかし、１枚のテレセントリックレンズのスキャンポイントに２枚のミラーを置くことは、物理的に不可能である。そのため、少なくとも一方のミラーで反射されるレーザ光は、スキャンポイントではない位置からテレセントリックレンズに入射することになる。よって、２枚のミラーを備える一般的なガルバノスキャナを用いる場合、テレセントリックエラーを避けることは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面は、レーザ発振器と、加工対象物が載置されるステージと、前記レーザ発振器から出射されるレーザ光を第１方向に走査するガルバノスキャナと、前記ガルバノスキャナから出射する前記レーザ光を集光して、前記ステージに載置される前記加工対象物に照射するテレセントリックレンズと、を備え、前記ガルバノスキャナは、前記レーザ光を反射する反射面を有する１つのミラーと、前記ミラーが取り付けられた、回転可能な１つのシャフトと、前記シャフトを回転させるモータと、前記モータを駆動させるドライバと、前記ドライバを制御する制御部と、備え、前記シャフトの回転軸は、前記ミラーの前記反射面上にあり、前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記シャフトの前記回転軸上にある、レーザ加工装置に関する。
【０００８】
本発明の他の局面は、レーザ光を、１つのミラーを備えるガルバノスキャナに案内する案内工程と、前記レーザ光を、前記ミラーを回転させて第１方向に走査させながら前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射する第１レーザ照射工程と、を備え、前記ミラーは、前記ミラーの前記レーザ光を反射する反射面上にある回転軸を中心に回転し、前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記回転軸上にある、レーザ加工方法に関する。
【０００９】
本発明のさらに他の局面は、複数の素子領域と、前記素子領域を画定する分割領域と、を備える基板を準備する準備工程と、前記基板の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記分割領域における前記保護膜にレーザ光を照射して除去し、前記分割領域に開口を形成するレーザグルービング工程と、前記レーザグルービング工程の後、前記基板を前記開口に沿ってプラズマエッチングして、前記素子領域を備える複数の素子チップに分割する個片化工程と、を備え、前記レーザグルービング工程は、前記レーザ光を、前記ミラーを回転させて第１方向に走査させながら前記テレセントリックレンズに向けて反射させた後、前記テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射する第１レーザ照射工程と、を備え、前記ミラーは、前記ミラーの前記レーザ光を反射する反射面上にある回転軸を中心に回転し、前記レーザ光の前記テレセントリックレンズによるスキャンポイントは、前記回転軸上にある、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、高精度のレーザ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るガルバノスキャナの要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るミラーを回転させたときの様子を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るミラーの取り付け構造の一例を示す斜視図である。
【図４】レーザ加工装置の構成の一例を示す概念図である。
【図５Ａ】レーザ光がスキャンポイントからθ１（ｒａｄ）の入射角でテレセントリックレンズに入射したときのレーザ加工装置の要部を示す側面図である。
【図５Ｂ】レーザ光がスキャンポイントからゼロラジアン（０ｒａｄ）の入射角でテレセントリックレンズに入射したときのレーザ加工装置の要部を示す側面図である。
【図５Ｃ】レーザ光がスキャンポイントからθ２（ｒａｄ）の入射角でテレセントリックレンズに入射したときのレーザ加工装置の要部を示す側面図である。
【図６】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７Ａ】搬送キャリアを模式的に示す上面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＡ−Ａ線における断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る準備工程により準備された基板を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る保護膜形成工程後の基板を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るレーザグルービング工程後の基板の断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態で使用される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１２】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１３】本発明の一実施形態に係る製造方法の個片化工程で生成した素子チップを示す断面図である。
【図１４】従来のガルバノスキャナの要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図１５】従来のガルバノスキャナのミラーを回転させたときの様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
レーザ加工をさらに高速化させる観点から、ガルバノスキャナにおいて、ミラーの重心は、通常、回転軸上に置かれる。これにより、ミラーを高速で回転させる場合にも、ブレが生じ難くなる。一方、ミラーの重心が回転軸上に置かれると、テレセントリックエラーが発生し易くなる。
【００１３】
図１４は、従来のガルバノスキャナの要部の構成を模式的に示す側面図である。便宜的に、ミラーおよびシャフトは１つのみ示し、他は省略している。
従来のガルバノスキャナ９０４は、レーザ光を反射する反射面Ｒｆを有するミラー９０４１と、ミラー９０４１が取り付けられた、回転可能なシャフト９０４２と、シャフト９０４２を回転させるモータ９０４３と、モータ９０４３を駆動させるドライバ（図示せず）と、ドライバを制御する制御部（図示せず）と、を備える。
【００１４】
シャフト９０４２が回転することによりミラー９０４１も回転する。回転するミラー９０４１により反射されるレーザ光Ｌは、第１方向に走査する。回転時にブレが生じないように、ミラー９０４１の重心Ｃｍは、シャフト９０４２の回転軸ａｘ上にある。言い換えれば、回転軸ａｘは、ミラー９０４１の反射面Ｒｆ上に置かれない。一方、レーザ光ＬのテレセントリックレンズによるスキャンポイントＰｓは、ミラー９０４１の反射面Ｒｆ上に置かれる。詳細には、レーザ光Ｌのテレセントリックレンズへの入射角θ（ｒａｄ）がゼロ（θ＝０ｒａｄ）になるようにミラー９０４１の角度を調整したとき、ミラー９０４１の反射面Ｒｆ上にスキャンポイントＰｓが置かれるように、ミラー９０４１は設置される。そして、レーザ光Ｌは、常に、設定されたスキャンポイントＰｓに向けて案内される。θ＝０ｒａｄのとき、レーザ光Ｌがミラー９０４１に入射する入射地点Ｐｉは、スキャンポイントＰｓと一致している（Ｐｉ＝Ｐｓ）。
【００１５】
図１５は、従来のガルバノスキャナのミラーを回転させたときの様子を示す説明図である。スキャンポイントＰｓは、用いられるテレセントリックレンズ３０５に応じて決定されるものであるため、ミラー９０４１が回転しても、その位置は変わらない。一方、回転軸ａｘがミラー９０４１の反射面Ｒｆ上に置かれていないため、ミラー９０４１の回転により、レーザ光Ｌがミラー９０４１に入射する入射地点Ｐｉは、スキャンポイントＰｓからずれてしまい（Ｐｉ≠Ｐｓ）、入射地点ＰｉとスキャンポイントＰｓとの間にはズレＧが生じる。つまり、ミラー９０４１で反射されるレーザ光Ｌは、スキャンポイントＰｓではない位置からテレセントリックレンズに入射することになり、テレセントリックエラーが生じる。
【００１６】
ミラーが回転することにより生じるテレセントリックエラーの影響を小さくするには、例えばミラーの回転角を小さくすればよい。この場合、加工対象物の一方の端から他方の端までをレーザ加工するには、大きな直径を有するテレセントリックレンズを用いるか、あるいは、加工対象物の移動距離を大きくする必要がある。大きな直径を有するテレセントリックレンズは非常に高価であり、生産コストが高くなる。加工対象物の移動距離、すなわちステージの移動距離を大きくすると、レーザ加工装置のフットプリント（設置面積）が大きくなる。加工対象物のレーザ加工は通常クリーンルーム内で行われるため、フットプリントの増大は、生産性を大きく低下させる。
【００１７】
本実施形態に係るガルバノスキャナでは、反射ミラーを１つのみ用いる。そのため、ミラーの反射面をレーザ光のスキャンポイントに置くことができて、ミラーを２枚用いる場合に生じるテレセントリックエラーは生じ得ない。
【００１８】
加えて、シャフトの回転軸をミラーの反射面上に置き、かつ、レーザ光のスキャンポイントをシャフトの回転軸上に置く。これにより、ミラーが回転することにより生じるテレセントリックエラーの発生を抑制することができる。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るガルバノスキャナの要部の構成を模式的に示す側面図である。
ガルバノスキャナ３０４は、レーザ光を反射する反射面を有する１つのミラー３０４１と、ミラー３０４１が取り付けられた、回転可能な１つのシャフト３０４２と、シャフト９０４２を回転させるモータ３０４３と、モータ３０４３を駆動させるドライバ（図示せず）と、ドライバを制御する制御部（図示せず）と、を備える。シャフト３０４２が回転することによりミラー３０４１も回転する。回転するミラー３０４１により反射されるレーザ光Ｌは第１方向に走査する。
【００２０】
シャフト３０４２の回転軸ａｘは、ミラー３０４１の反射面Ｒｆ上に置かれる。さらに、レーザ光ＬのスキャンポイントＰｓも、ミラー３０４１の反射面Ｒｆ上に置かれる。詳細には、レーザ光Ｌのテレセントリックレンズへの入射角θ（ｒａｄ）がゼロ（θ＝０ｒａｄ）になるようにミラー３０４１の角度を調整したとき、ミラー３０４１の反射面Ｒｆ上にレーザ光ＬのテレセントリックレンズによるスキャンポイントＰｓが置かれるように、ミラー３０４１を設置する。そして、レーザ光Ｌは、常に、設定されたスキャンポイントＰｓに向けて案内される。θ＝０ｒａｄのとき、レーザ光Ｌがミラー３０４１に入射する時の入射地点Ｐｉは、スキャンポイントＰｓと一致している（Ｐｉ＝Ｐｓ）。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るミラーを回転させたときの様子を示す説明図である。スキャンポイントＰｓは、用いられるテレセントリックレンズ３０５に応じて決定されるものであるため、ミラー３０４１が回転しても、その位置は変わらない。加えて、回転軸ａｘがミラー３０４１の反射面Ｒｆ上に置かれているため、ミラー３０４１が回転しても、レーザ光Ｌがミラー３０４１に入射する入射地点Ｐｉも変わらない。つまり、入射地点ＰｉとスキャンポイントＰｓとは一致する（Ｐｉ＝Ｐｓ）。そのため、ミラー３０４１で反射され、第１方向に走査されるレーザ光Ｌは、常にスキャンポイントＰｓからテレセントリックレンズに入射することになり、テレセントリックエラーの発生が抑制される。
【００２２】
ミラーの取り付け構造は特に限定されず、シャフトの回転軸がミラーの反射面上に置かれるようにシャフトに取り付けられればよい。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るミラーの取り付け構造の一例を示す斜視図である。ミラー３０４１は、固定部材３０４４によってシャフト３０４２に取り付けられている。固定部材３０４４は、第１固定部材３０４４ａと第２固定部材３０４４ｂとを備える。第１固定部材３０４４ａ部は、ミラー３０４１の側面に嵌合する段差を有しており、これにより、ミラー３０４１は位置決めされる。第１固定部材３０４４ａの一部は、ミラー３０４１の反射面Ｒｆとは反対側の面上に延びており、当該面に固定されている。第１固定部材３０４４ａの残部は、ミラー３０４１からはみ出しており、この部分には、シャフト３０４２を嵌め込むための半円柱状の溝が形成されている。第２固定部材３０４４ｂにも、シャフト３０４２を嵌め込むための半円柱状の溝が形成されている。各溝の位置は、シャフト３０４２の回転軸ａｘが、ミラー３０４１の反射面Ｒｆ上に置かれるように調整されている。
【００２４】
シャフト３０４２を第１固定部材３０４４ａ部の溝に嵌め込んだ後、第１固定部材３０４４ａのミラー３０４１からはみ出した部分に第２固定部材３０４４ｂを置いて、第１固定部材３０４４ａおよび第２固定部材３０４４ｂの溝でシャフト３０４２を挟み込む。最後に、第１固定部材３０４４ａと第２固定部材３０４４ｂとをネジ止めする。これにより、シャフト３０４２の回転軸ａｘがミラー３０４１の反射面Ｒｆ上に置かれるように、ミラー３０４１がシャフト３０４２に取り付けられる。
【００２５】
本実施形態は、特に、精度を求められる半導体を含む基板（以下、単に基板と称す。）等の加工に特に適している。本実施形態によれば、ガルバノスキャナを用いてレーザ光Ｌを第１方向に走査させるため、第１方向と交差する第２方向に所定の精度で移動する１軸テーブルを用いることができる。これにより、レーザ加工の精度が向上する。２方向に移動するＸＹテーブルは、テーブルを直交する方向に移動するよう制御することが難しく、また、加工精度はテーブルの剛性の影響を受け易いためである。
【００２６】
本実施形態に係るガルバノスキャナに設置されるミラーは１つである。よって、ガルバノスキャナにより、レーザ光は一方向（第１方向）にのみ走査可能である。ただし、ミラーが回転することにより生じるテレセントリックエラーは発生し難いため、ミラーの回転角を大きくすることができる。つまり、レーザ光の第１方向への走査距離を大きくすることができる。
【００２７】
スキャンポイントから入射角θ（ｒａｄ）でテレセントリックレンズに入射したレーザ光は、加工対象物に対する入射角θがゼロ（θ＝０ｒａｄ）の場合の集光位置からf×θ離れた部分に集光する。ｆは、テレセントリックレンズの焦点距離である。また、スキャンポイントからテレセントリックレンズに入射したレーザ光は、加工対象物に対して垂直に入射する。そのため、第１方向において、テレセントリックレンズの直径が加工対象物の直径と同じかそれより大きくすることにより、加工対象物を第１方向に移動させることなくミラーの回転のみにより、加工対象物の端から他方の端までをレーザグルービングすることができる。つまり、本実施形態によれば、加工対象物の第１方向への移動を省略できるため、ステージ、ひいてはレーザ加工装置のフットプリントを削減することができる。
【００２８】
レーザ光の他の方向（例えば、第１方向と交差する第２方向）への走査は、加工対象物を移動させることにより行えばよい。このとき、加工対象物を、第２方向にその直径以上の距離を移動させる。
【００２９】
テレセントリックエラーが抑制されることにより、レーザ加工により加工対象である基板に形成される開口の内壁は垂直に近くなる。
【００３０】
基板は、レーザグルービング工程後、個片化工程に供される。個片化工程は、例えば、基板にプラズマを照射することにより行われる。基板は、開口からプラズマによりエッチングされて、素子領域を備える複数の素子チップに分割される。
【００３１】
開口の内壁が垂直に近くなると、基板のプラズマエッチング面が荒れることが抑制され、得られる素子チップの側壁は滑らかになる。そのため、抗折強度に優れた高品質な素子チップを得ることができる。また、開口の内壁が垂直に近くなるほど、開口の幅を狭くすることができるため、基板のロスが少なくなる。
【００３２】
本実施形態に係るレーザ加工装置は、基板のレーザ加工に適している。本実施形態は、基板から素子チップを製造する方法を包含する。
【００３３】
Ａ．レーザ加工装置
本実施形態に係るレーザ加工装置は、レーザ発振器と、加工対象物が載置されるステージと、レーザ発振器から出射されるレーザ光を第１方向に走査するガルバノスキャナと、ガルバノスキャナから出射するレーザ光を集光して、ステージに載置される加工対象物に照射するテレセントリックレンズと、を備える。
【００３４】
レーザ発振器は、例えば、パルスレーザ光を発振するパルスレーザ発振器である。レーザ光をパルス波形で発振する機構は特に限定されない。例えば、ビーム出力をメカニカルシャッターでオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）する方式、レーザ光Ｌの励起源をパルス制御する方式、ビーム出力をスイッチングする方式等が挙げられる。レーザ発振器のレーザ発振機構も特に限定されず、レーザ発振の媒体として半導体を用いる半導体レーザ、媒体として炭酸ガス（ＣＯ２）等の気体を用いる気体レーザ、ＹＡＧ等を用いる固体レーザ、ファイバレーザ等が挙げられる。固体レーザには、波長変換をしたグリーンレーザや紫外線レーザも含まれる。
【００３５】
加工対象物に照射されるレーザ光のパルス幅は特に限定されないが、熱影響が小さくなる点で、５００ナノ秒以下であることが好ましく、２００ナノ秒以下であることがより好ましい。レーザ光の波長も特に限定されないが、基板（半導体基板）によるレーザ光の吸収が高くなる点で、紫外線域（波長２００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下）や比較的短波長の可視域（波長４００ｎｍ以上、５５０ｎｍ以下）であってよい。レーザ光の発振周波数も特に限定されないが、例えば、１ｋＨｚ以上、２００ｋＨｚ以下であり、高周波になるほど高速加工が可能となる。
【００３６】
ステージは、加工対象物を支持する。ステージは、少なくともレーザ光の走査方向（第１方向）に交差する第２方向に並進移動可能であればよい。ステージの並進移動は、並進移動部により制御される。ステージは、さらに第１方向に並進移動可能であってもよい。ステージの第１方向への移動可能距離は、第２方向への移動可能距離より小さくてもよい
【００３７】
テレセントリックレンズは、主光線が光軸に対して平行になるレンズである。そのため、テレセントリックレンズを通ったレーザ光は加工対象物に対して垂直に入射し、集光ビームが楕円形になり難い。よって、高い精度が求められるレーザ加工に適している。テレセントリックレンズの直径は特に限定されない。フットプリントが削減される点で、テレセントリックレンズの直径は、加工対象物の直径以上であることが好ましい。テレセントリックレンズは、いわゆる片側テレセントリックレンズである。
【００３８】
ガルバノスキャナは、レーザ光を反射する反射面を有する１つのミラーと、ミラーが取り付けられた、回転可能な１つのシャフトと、シャフトを回転させるモータと、モータを駆動させるドライバと、ドライバを制御する制御部と、を備える。上記の通り、このようなガルバノスキャナを備えるレーザ加工装置を用いると、テレセントリックエラーの発生が抑制されて、レーザ加工の精度が高まる。
【００３９】
ガルバノスキャナは特に限定されず、デジタル方式であってよく、アナログ方式であってもよい。レーザ加工を繰り返し行う場合の位置精度が低下し難い点で、デジタル方式が望ましい
【００４０】
ミラーは、その反射面上にシャフトの回転軸が置かれるように設置される。そのため、ミラーの反射面の回転軸とシャフトの回転軸とは一致する。このとき、ミラーの重心はシャフトの回転軸と一致しなくてよい。
【００４１】
シャフトは回転可能であって、ミラーを回転させる。スキャンポイントは、シャフトの回転軸上、言い換えれば、ミラーの反射面の回転軸上にある。そのため、ミラーが回転しても、スキャンポイントはミラーの反射面上の１点に置かれる。
【００４２】
ドライバ（サーボドライバ）は、制御部によって制御されており、モータを回転駆動させる。サーボドライバは特に限定されず、デジタル方式であってよく、アナログ方式であってもよい。レーザ加工を繰り返し行う場合の位置精度が低下し難い点で、デジタル方式が望ましい。
【００４３】
モータは、ミラーが取り付けられたシャフトを回転させる。モータは、エンコーダ（ロータリーエンコーダ）等を備える。ロータリーエンコーダは、モータの回転角等を検出する。ロータリーエンコーダで検出されたモータの回転角に関する信号は、例えばドライバを介して制御部に伝達される。制御部は、モータからの信号に基づいてドライバの駆動を制御する。
【００４４】
ロータリーエンコーダの分解能は、モータを１回転させた場合に出力されるパルス数で表わされる。プリント基板等をレーザ加工する場合、数μｍ（例えば３μｍ）以下の加工精度が求められる。さらに、温度ドリフト（温度変化による出力電圧等の変動）を考慮すると、ロータリーエンコーダは、５０００万パルス／回転以上の分解能を有することが望ましい。
【００４５】
ロータリーエンコーダの動作原理は特に限定されず、光学式であってよく、磁気式（電気誘導式）であってよい。ロータリーエンコーダは、検出したモータの回転角から角度変位を算出する。算出された角度変位は、アナログ形式あるいはデジタル形式に変換されて、ドライバに伝達される。高速通信可能な点で、算出された角度変位は、ロータリーエンコーダでデジタル形式に変換された後、ドライバに伝達されることが望ましい。また、この場合、加工精度も向上し易い。
【００４６】
Ｂ．レーザ加工方法
本実施形態に係るレーザ加工方法は、１つのミラーを備えるガルバノスキャナに案内する案内工程と、レーザ光を、ミラーを回転させて第１方向に走査させながらテレセントリックレンズに向けて反射させた後、テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射する第１レーザ照射工程と、を備える。
【００４７】
このレーザ加工方法は、本実施形態に係るレーザ加工装置により実行される。本実施形態に係るレーザ加工装置において、上記の通り、ミラー回転軸はその反射面上にあり、スキャンポイントは回転軸上にある。
【００４８】
第１方向と交差する第２方向へのレーザ加工は、例えば、加工対象物を第２方向に移動させることにより行われる。具体的には、加工対象物を第２方向に移動させながら、レーザ光を、ミラーを回転させずにテレセントリックレンズに向けて反射させた後、テレセントリックレンズから加工対象物に向けて照射することにより行われる。
【００４９】
図４は、レーザ加工装置の構成の一例を示す概念図である。
レーザ加工装置３００は、レーザ発振器３０１と、加工対象である基板１０が載置されるステージ３０６と、レーザ発振器３０１から出射されるレーザ光Ｌを第１方向Ｄ１に走査するガルバノスキャナ３０４と、ガルバノスキャナ３０４から出射するレーザ光Ｌを集光して、ステージ３０６に載置される基板１０に照射するテレセントリックレンズ３０５と、を備える。
【００５０】
レーザ発振器３０１とガルバノスキャナ３０４との間に、ビームエキスパンダ３０２およびビームシェイパ３０３を配置してもよい。ビームエキスパンダ３０２は、コリメート機能を有し、レーザ光Ｌのビーム径を調整する。ビームシェイパ３０３は、レーザ光Ｌのビームプロファイルを所望の形状に成形する。
【００５１】
レーザ発振器３０１から発振されたレーザ光Ｌは、ビームエキスパンダ３０２およびビームシェイパ３０３を経由して、所望のビーム径および形状に成形された後、ガルバノスキャナ３０４に案内される。
【００５２】
ガルバノスキャナ３０４は、上記の通り、ミラー３０４１と、シャフト３０４２と、モータ３０４３と、ドライバ（図示せず）と、制御部（図示せず）と、を備える。シャフト３０４２が回転することによりミラー３０４１が回転する。レーザ光Ｌは、回転するミラーに向けて案内されて、第１方向に走査させられる。
【００５３】
ミラー３０４１により反射され、第１方向に走査するレーザ光Ｌは、テレセントリックレンズ３０５に入射して集光され、基板１０に照射される。テレセントリックレンズ３０５から出射されるレーザ光Ｌの第１方向におけるビーム径は、例えば３５μｍ以下（好ましくは２０μｍ以下）に集約される。
【００５４】
図５Ａ〜図５Ｃは、回転するミラーにより反射されたレーザ光が第１方向に走査される様子を示すレーザ加工装置の要部の側面図である。図５Ａにおいて、レーザ光は、スキャンポイントからθ１（ｒａｄ）の入射角でテレセントリックレンズに入射している。図５Ｂにおいて、レーザ光は、スキャンポイントからゼロラジアン（０ｒａｄ）の入射角でテレセントリックレンズに入射している。図５Ｃにおいて、レーザ光は、スキャンポイントから入射角θ２（ｒａｄ）でテレセントリックレンズに入射している。
【００５５】
ミラー３０４１の回転角は、テレセントリックレンズ３０５に入射するレーザ光Ｌの入射角を決定する。ミラー３０４１が回転することにより、その反射面で反射されるレーザ光Ｌは第１方向Ｄ１に走査する。
【００５６】
基板１０に対する入射角がゼロ（θ＝０ｒａｄ）の場合の、基板におけるレーザ光の集光位置をＰ０とすると、レーザ光Ｌの入射角がθ１の場合、レーザ光Ｌは、集光位置Ｐ０からf×θ１離れた第１地点Ｐθ１に集光する。レーザ光Ｌの入射角がθ２の場合、レーザ光Ｌは、集光位置Ｐ０からf×θ２離れた第２地点Ｐθ２に集光する。レーザ光Ｌの入射角がθ１からθ２まで変化する場合、レーザ光Ｌは、基板１０上を第１方向Ｄ１に（f×θ１）＋（f×θ２）の距離を走査する。ｆは、テレセントリックレンズの焦点距離である。（f×θ１）＋（f×θ２）が、基板１０の第１方向Ｄ１における直径（最大径）より大きい場合、基板１０を第１方向Ｄ１に並進移動させることなく、基板１０の一方の端から他方の端までをレーザ加工することができる。つまり、基板１０の第１方向Ｄ１への並進移動を省略できるため、ステージ３０６、ひいてはレーザ加工装置３００のフットプリントを削減することができて、生産性の向上が期待できる。
【００５７】
Ｃ．素子チップの製造方法
本実施形態に係る素子チップの製造方法は、複数の素子領域と、素子領域を画定する分割領域と、を備える基板を準備する準備工程と、基板の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、分割領域における保護膜にレーザ光を照射して除去し、分割領域に開口を形成するレーザグルービング工程と、レーザグルービング工程の後、基板を前記開口に沿ってプラズマエッチングして、素子領域を備える複数の素子チップに分割する個片化工程と、を備える。図６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。
【００５８】
レーザグルービング工程は、上記レーザ加工方法により実行される。そのため、高品質の素子チップが得られる。
【００５９】
以下、本実施形態に係る素子チップの製造方法を、工程ごとに説明する。
（１）準備工程（Ｓ１）
まず、レーザ加工の対象となる基板を準備する。ハンドリング性の観点から、準備された基板は、搬送キャリアに保持されて、次の工程に供されてもよい。搬送キャリアは、例えば、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。
【００６０】
（基板）
基板は、第１の面および第２の面を備えるとともに、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。基板は、半導体層を備える。基板の素子領域は、さらに配線層を備えてよい。基板の分割領域は、さらに絶縁膜とＴＥＧ（Test Element Group）等の金属材料とを備えてよい。分割領域における基板をエッチングすることにより、素子チップが得られる。
【００６１】
基板の大きさは特に限定されず、例えば、最大径５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下程度である。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、基板には、オリエンテーションフラット（オリフラ）、ノッチ等の切欠きが設けられていてもよい。
【００６２】
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以上、１０００μｍ以下であり、１００μｍ以上、３００μｍ以下であってもよい。
【００６３】
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、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。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。
【００６４】
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。
【００６５】
分割領域の幅は特に限定されず、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、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、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。
【００６６】
（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。
フレームは、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。
【００６７】
保持シートの材質は特に限定されない。なかでも、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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、基板の一方の主面（第２の面）が貼着されることにより、基板は保持シートに保持される。基板は、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。
【００７０】
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。
【００７１】
図７Ａは、搬送キャリアを模式的に示す上面図である。図７Ｂは、図７Ａに示すＡ−Ａ線での断面図である。
【００７２】
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、基板の一方の主面が貼着される。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。
【００７３】
図８は、本実施形態に係る製造方法の準備工程における基板の断面図である。
基板１０は、第１の面１０Ｘおよび第２の面１０Ｙを備えるとともに、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。素子領域１０１は、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される配線層１２と、を備える。分割領域１０２は、半導体層１１と、絶縁膜１４とを備える。基板１０は搬送キャリアが備える保持シート２２に貼着されている。
【００７４】
（２）保護膜形成工程（Ｓ２）
基板を被覆する保護膜を形成する。
【００７５】
保護膜は、基板の素子領域をプラズマ等から保護するために設けられる。
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。
【００７６】
保護膜は、例えば、レジスト材料をシート状に成型した後、このシートを基板に貼り付けるか、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、基板に塗布することにより形成される。原料液の塗布量を変えなから塗布することにより、保護膜の厚みを部分的に変えることができる。回転塗布とスプレー塗布とを併用して、塗布量を調整してもよい。
【００７７】
保護膜の厚みは特に限定されないが、個片化工程におけるプラズマエッチングにより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、個片化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。保護膜の厚みは、例えば、５μｍ以上、６０μｍ以下である。
【００７８】
図９は、本実施形態に係る保護膜形成工程後の基板を模式的に示す断面図である。基板１０の第１の面１０Ｘに、保護膜４０が形成されている。
【００７９】
（３）レーザグルービング工程（Ｓ３）
分割領域における保護膜にレーザ光を照射して当該保護膜を除去し、分割領域に開口を形成する。
レーザグルービング工程は、例えば、上記レーザ加工方法により実行される。上記レーザ加工方法によれば。テレセントリックエラーが抑制されるため、開口の内壁が垂直に近くなる。
【００８０】
開口は、例えば、分割領域における保護膜および絶縁膜が除去されることにより形成される。分割領域における絶縁膜の除去は、後述する個片化工程において行ってもよい。この場合、絶縁膜を除去するためのプラズマを発生させる条件と、基板をエッチングするためのプラズマを発生させる条件とは異なり得る。
【００８１】
レーザグルービング工程の後、個片化工程を行う前に、開口をレーザ光あるいはプラズマによりクリーニングする工程を行ってもよい。クリーニング工程におけるレーザ光は、通常、レーザグルービング工程で用いられるレーザ光とは異なる条件で照射される。同様に、クリーニング工程で用いられるプラズマは、通常、個片化を行うときに発生させるプラズマとは異なる条件で発生させる。クリーニング工程は、例えば、レーザグルービング工程に起因する残渣を低減する目的で行われる。これにより、更に高品質のプラズマエッチングを行うことが可能になる。
【００８２】
図１０は、本実施形態に係るレーザグルービング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および絶縁膜１４が除去されて、開口から半導体層１１が露出している。
【００８３】
（４）個片化工程（Ｓ４）
基板を開口に沿ってプラズマエッチングして、素子領域を備える複数の素子チップに分割する。
【００８４】
図１１を参照しながら、個片化工程に使用されるプラズマ処理装置について説明する。ただし、プラズマ処理装置はこれに限定されるものではない。図１１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。
【００８５】
（プラズマ処理装置）
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、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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１２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。
【００９４】
基板１０のエッチングは、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、基板１０がステージ１１１に載置された状態で行われる。
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。
【００９５】
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、基板１０は窓部１２４Ｗから露出する。
【００９６】
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、基板１０の少なくとも一部が露出する。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
半導体層をエッチングする第１のプラズマの発生条件は、半導体層の材質などに応じて設定される。
半導体層がＳｉを含む場合、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。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。
【０１０１】
堆積ステップは、例えば、プロセスガスとしてＣ４Ｆ８を１５０ｓｃｃｍ以上、２５０ｓｃｃｍ以下で供給しながら、真空チャンバ内の圧力を１５Ｐａ以上、２５Ｐａ以下に調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ以上、２５００Ｗ以下として、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を０Ｗ以上、５０Ｗ以下として、２秒以上、１５秒以下、処理する条件で行われる。
【０１０２】
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２００ｓｃｃｍ以上、４００ｓｃｃｍ以下で供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ以上、１５Ｐａ以下に調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ以上、２５００Ｗ以下として、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を３００Ｗ以上、１０００Ｗ以下として、２秒以上、１０秒以下、処理する条件で行われる。
【０１０３】
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以上、４００ｓｃｃｍ以下で供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ以上、１５Ｐａ以下に調整し、第１の高周波電源から第１の電極への投入電力を１５００Ｗ以上、２５００Ｗ以下として、第２の高周波電源から第２の電極への投入電力を５０Ｗ以上、５００Ｗ以下として、１０秒以上、２０秒以下、処理する条件で行われる。
【０１０４】
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／分以上、２０μｍ／分以下の速度で深さ方向に垂直にエッチングされ得る。
【０１０５】
図１３は、本実施形態に係る個片化工程で作製された素子チップを、模式的に示す断面図である。基板の分割領域がエッチングされて、基板から複数の素子チップ２００が形成されている。素子チップ２００は、半導体層１１と配線層１２と保護膜４０とを備える。
【０１０６】
基板が個片化された後、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、保護膜が除去される。
【０１０７】
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以上、３００ｓｃｃｍ以下で供給しながら、真空チャンバ内の圧力を５Ｐａ以上、１５Ｐａ以下に調整し、第１の高周波電源から第１の電極への印加電力を１５００Ｗ以上、５０００Ｗ以下として、第２の高周波電源から第２の電極への印加電力を０Ｗ以上、３００Ｗ以下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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
個片化工程の後、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。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のレーザ加工装置およびレーザ加工方法によれば、高精度のレーザ加工が可能であるため、種々の基板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】
【０１１１】
１０：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：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
４０：保護膜
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
３００：レーザ加工装置
３０１：レーザ発振器
３０２：ビームエキスパンダ
３０３：ビームシェイパ
３０４：ガルバノスキャナ
３０４１：ミラー
３０４２：シャフト
３０４３：モータ
３０４４：固定部材
３０４４ａ：第１固定部材
３０４４ｂ：第２固定部材
３０５：テレセントリックレンズ
３０６：ステージ
９０４：従来のガルバノスキャナ
９０４１：ミラー
９０４２：シャフト
９０４３：モータ
Ｃｍ：ミラーの重心
Ｐｓ：スキャンポイント
ａｘ：回転軸
Ｒｆ：反射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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