(57)【要約】【課題】ストリートと重なる領域に金属部材が形成されたウエーハにおいて、プラズマエッチングのエッチングレートの低下を抑制する。【解決手段】ウエーハの表面に第１保護膜を形成し、第１保護膜上に第１保護膜とは除去特性が異なる第２保護膜を積層形成し（ＳＴ１，ＳＴ２）、第１保護膜および第２保護膜が形成されたウエーハの表面側から、ストリートに沿ってレーザー光を照射してストリート上の第１保護膜、第２保護膜および金属部材を除去し（ＳＴ３）、ウエーハから第２保護膜とともに第２保護膜上に付着したデブリを除去し（ＳＴ４）、第１保護膜をマスクとしてプラズマエッチングして、ストリートに沿って溝を形成し、ウエーハを分割する（ＳＴ５）。【選択図】図３
2018041935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面側をストリートで区画した複数の領域にデバイスが形成され、該ストリートと重なる領域に金属部材が形成されたウエーハを該ストリートに沿って分割する分割方法であって、
該表面に第１保護膜を形成し、該第１保護膜上に該第１保護膜とは除去特性が異なる第２保護膜を積層形成する工程と、
該第１、第２保護膜が形成されたウエーハの該表面側から該ストリートに沿ってレーザー光を照射してストリート上の該第１、第２保護膜および該金属部材を除去する工程と、
次いで、該ウエーハから該第２保護膜とともにウエーハにレーザー光を照射することにより該第２保護膜上に付着したデブリを除去する工程と、
該第１保護膜をマスクとしてプラズマエッチングして、該ストリートに沿って溝を形成し、該ウエーハを分割する工程と、を備える分割方法。
【請求項２】
該第１保護膜は水溶性であり、該第２保護膜は非水溶性である請求項１に記載の分割方法。
【請求項３】
該第１保護膜は非水溶性であり、該第２保護膜は水溶性である請求項１に記載の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面側をストリートで区画した複数の領域にデバイスが形成されたウエーハを当該ストリートに沿って分割する分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のウエーハの分割方法として、ウエーハにプラズマエッチングを施してストリートに溝を形成し、ウエーハを複数のデバイスチップに分割する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ウエーハの表面にエッチング耐性を備える水溶性保護膜を被膜し、基板のストリートに対応する部分にレーザー光を照射して基板を露出させ、露出したストリート部分にプラズマエッチングを施す分割方法が開示されている。プラズマエッチングを用いることで、ウエーハ全面にエッチング処理を一括で施すことができるため、ウエーハの大小に拘わらず処理時間を増大させないようにすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８７０３５８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デバイスが形成されたウエーハでは、デバイスの設計、製造上の問題を見つけ出すために、ストリートと重なる領域に金属部材（金属パターン）を形成することがある。金属部材が形成されたウエーハにプラズマエッチングを施すためには、例えばレーザーアブレーション加工によって当該金属部材や上記特許文献１に記載のような保護膜をパターニング除去し、ストリート部分の基板を露出させる必要がある。しかしながら、ストリート上の金属部材や保護膜をアブレーションすると、除去された金属部材や基板を構成する物質の一部がデブリとなって保護膜上に堆積する。保護膜上に堆積したデブリは、ウエーハにプラズマエッチングを施す際のエッチングレートの低下の要因となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ストリートと重なる領域に金属部材が形成されたウエーハにおいて、プラズマエッチングのエッチングレートの低下を抑制することができるウエーハの分割方法の提供を目的とする。
【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、本発明は、基板の表面側をストリートで区画した複数の領域にデバイスが形成され、該ストリートと重なる領域に金属部材が形成されたウエーハを該ストリートに沿って分割する分割方法であって、該表面に第１保護膜を形成し、該第１保護膜上に該第１保護膜とは除去特性が異なる第２保護膜を積層形成する工程と、該第１、第２保護膜が形成されたウエーハの該表面側から該ストリートに沿ってレーザー光を照射してストリート上の該第１、第２保護膜および該金属部材を除去する工程と、次いで、該ウエーハから該第２保護膜とともにウエーハにレーザー光を照射することにより該第２保護膜上に付着したデブリを除去する工程と、該第１保護膜をマスクとしてプラズマエッチングして、該ストリートに沿って溝を形成し、該ウエーハを分割する工程と、を備える。
【０００７】
また、該第１保護膜は水溶性であり、該第２保護膜は非水溶性であることが好ましい。
【０００８】
また、該第１保護膜は非水溶性であり、該第２保護膜は水溶性であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる分割方法は、デブリの影響を受けることなくウエーハにプラズマエッチングを施すことができる。従って、本発明にかかる分割方法は、ストリートと重なる領域に金属部材が形成されたウエーハにおいて、プラズマエッチングのエッチングレートの低下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】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態にかかるウエーハの分割方法の加工対象であるウエーハを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、実施形態にかかるウエーハの分割方法の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態にかかるウエーハの分割方法を実施する加工設備の構成の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、実施形態にかかるウエーハの分割方法を実施する加工設備の構成の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、第１保護膜形成工程を実施する様子を示す断面図である。
【図７】図７は、レーザー加工装置を示す説明図である。
【図８】図８は、レーザー加工装置に含まれる第２保護膜形成兼除去部を示す説明図である。
【図９】図９は、レーザーアブレーション工程を実施する様子を示す断面図である。
【図１０】図１０は、レーザーアブレーション加工後のウエーハを示す断面図である。
【図１１】図１１は、第２保護膜を除去したウエーハを示す断面図である。
【図１２】図１２は、プラズマエッチング装置を示す説明図である。
【図１３】図１３は、溝形成工程を実施する様子を示す断面図である。
【図１４】図１４は、プラズマエッチング後のウエーハを示す断面図である。
【図１５】図１５は、第１保護膜除去工程を実施する様子を示す断面図である。
【図１６】図１６は、第１保護膜が除去されたウエーハ（デバイスチップ）を示す断面図である。
【図１７】図１７は、変形例にかかる加工設備の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、他の変形例にかかる加工設備の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
実施形態にかかるウエーハの分割方法について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態にかかるウエーハの分割方法の加工対象であるウエーハを示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００１３】
実施形態にかかるウエーハの分割方法は、図１に示すウエーハＷを分割する分割方法である。図１に示すウエーハＷは、実施形態ではシリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板Ｓとする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。ウエーハＷは、図１に示すように、表面ＷＳの交差する複数のストリート（分割予定ライン）Ｌによって区画された基板Ｓ上の各領域に、それぞれデバイスＤが形成されている。ウエーハＷは、複数のデバイスＤが基板Ｓ上に形成されている。実施形態にかかるウエーハＷは、ストリートＬの幅が数十μｍ程度以下で、かつデバイスＤの大きさが０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であり、プラズマエッチングにより複数のデバイスチップＤＴ（図１５参照）に分割されるのが好適なものである。また、実施形態にかかるウエーハＷの厚さは、３０μｍ以上で且つ３００μｍ以下である。なお、デバイスチップＤＴは、基板Ｓの一部とデバイスＤとを含んで構成される。
【００１４】
本実施形態において、デバイスＤは、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor  field-effect  transistor）である。ウエーハＷのデバイスＤは、ＩＣ(Integrated  Circuit)又はソースドレインなどの回路を備える。また、ウエーハＷは、図２に示すように、基板ＳとデバイスＤとの間に、絶縁膜としての機能層ＦＬが形成されている。機能層ＦＬを形成する絶縁膜は、ＳｉＯ２膜または、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からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）からなる。なお、機能層ＦＬは、ウエーハＷから省略してもよい。また、ウエーハＷは、裏面ＷＲ全面に電極となる金属膜が形成されていてもよい。
【００１５】
ウエーハＷのストリートＬに対応する箇所は、機能層ＦＬが除去されており、ＴＥＧ（Test  Element  Group）等の金属部材Ｍが設けられている。金属部材Ｍは、デバイスＤの設計、製造上の問題を見つけ出すための金属パターンである。金属部材Ｍは、プラズマエッチングにより除去が困難な導電性の金属により構成される。なお、図２に示されたウエーハＷのストリートＬに設けられた金属部材Ｍは、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）用のダミーパターンでも良い。
【００１６】
さらに、ウエーハＷは、図２に示すように、デバイスＤ、金属部材Ｍおよび機能層ＦＬの一部の表面に形成された第１保護膜Ｆ１と、第１保護膜Ｆ１上に積層して形成された第２保護膜Ｆ２とを備える。第１保護膜Ｆ１は、エッチング耐性を備えた保護膜である。本実施形態において、第１保護膜Ｆ１は、非水溶性かつ有機溶剤等の溶液（剥離液）により溶解される（剥離される）保護膜であり、例えばレジスト膜剤で形成される。第２保護膜Ｆ２は、第１保護膜Ｆ１とは除去特性が異なる保護膜である。本実施形態において、第２保護膜Ｆ２は、水溶性の保護膜であり、例えばポリビニルアルコール（polyvinyl  alcohol：ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（polyvinyl  pyrrolidone：ＰＶＰ）といった水溶性の樹脂材料等で形成される。すなわち、本実施形態において、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２とは、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する溶解特性が異なるものである。
【００１７】
次に、実施形態にかかるデバイスウエーハの分割方法について説明する。図３は、実施形態にかかるウエーハの分割方法の流れを示すフローチャートである。図４および図５は、実施形態にかかるウエーハの分割方法を実施する加工設備の構成の一例を示す模式図である。図６は、第１保護膜形成工程を実施する様子を示す断面図である。図７は、レーザー加工装置を示す説明図である。図８は、レーザー加工装置に含まれる第２保護膜形成兼除去部を示す説明図である。図９は、レーザーアブレーション工程を実施する様子を示す断面図である。図１０は、レーザーアブレーション加工後のウエーハを示す断面図である。図１１は、第２保護膜を除去したウエーハを示す断面図である。図１２は、プラズマエッチング装置を示す説明図である。図１３は、溝形成工程を実施する様子を示す断面図である。図１４は、プラズマエッチング後のウエーハを示す断面図である。図１５は、第１保護膜除去工程を実施する様子を示す断面図である。図１６は、第１保護膜が除去されたウエーハ（デバイスチップ）を示す断面図である。
【００１８】
実施形態にかかるデバイスウエーハの分割方法は、図３に示すように、第１保護膜形成工程ＳＴ１と、第２保護膜形成工程ＳＴ２と、レーザーアブレーション工程ＳＴ３と、第２保護膜除去工程ＳＴ４と、溝形成工程ＳＴ５と、第１保護膜除去工程ＳＴ６とを備える。
【００１９】
本実施形態において、図３に示す各工程を実施する加工設備１００は、図４に示すように、第１保護膜形成工程ＳＴ１を実施する第１保護膜形成装置１０と、第２保護膜形成工程ＳＴ２、レーザーアブレーション工程ＳＴ３、および第２保護膜除去工程ＳＴ４を実施するレーザー加工装置２０と、溝形成工程ＳＴ５を実施するプラズマエッチング装置４０と、第１保護膜除去工程ＳＴ６を実施する第１保護膜除去装置６０とを備える。また、加工設備１００は、図５に示すように、第１保護膜形成装置１０と、レーザー加工装置２０と、プラズマエッチング装置４０と、第１保護膜除去装置６０の間でウエーハＷを搬送するインターフェース１０１を備える。また、実施形態にかかるウエーハの分割方法を実施する加工設備は、ロボットを含む搬送部を中心にして各装置（各処理部）が周囲に配設されたクラスタ型のシステムであってもよい（図示せず）。
【００２０】
第１保護膜形成工程ＳＴ１は、ウエーハＷのデバイスＤ、機能層ＦＬの一部および金属部材Ｍの表面に非水溶性の第１保護膜Ｆ１を被膜する工程である。図６に示すように、第１保護膜形成工程ＳＴ１では、保護部材としてのダイシングテープＴに貼着されたウエーハＷの裏面ＷＲ側を第１保護膜形成装置１０のスピンナテーブル１１に吸着保持させ、当該スピンナテーブル１１を軸心回りに回転させながら、ウエーハＷに例えばレジスト膜剤といった第１保護膜溶液を第１保護膜形成装置１０のノズル１２から供給する。これにより、ウエーハＷのデバイスＤ、機能層ＦＬの一部および金属部材Ｍ上に、非水溶性かつ有機溶剤等の溶液により溶解される第１保護膜Ｆ１が被膜される。なお、本実施形態においては、環状フレームＦ（図７参照）に取り付けられたダイシングテープＴを保護部材として用いるものとしたが、保護部材は、樹脂や硬質の材料から形成される基板であってもよい。
【００２１】
次に、第２保護膜形成工程ＳＴ２、レーザーアブレーション工程ＳＴ３、および第２保護膜除去工程ＳＴ４を図７に示すレーザー加工装置２０を用いて順次実施する。レーザー加工装置２０は、図示するように、チャックテーブル２１と、レーザー光照射部２２と、ウエーハＷを収容するカセット２３と、第２保護膜形成兼除去部３０とを備える。
【００２２】
チャックテーブル２１は、表面を構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円板形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、表面に載置されたウエーハＷを吸引することで当該ウエーハＷを保持する。チャックテーブル２１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に設けられる。
【００２３】
レーザー光照射部２２は、チャックテーブル２１に保持されたウエーハＷの表面ＷＳにレーザーアブレーション加工を施す。レーザー光照射部２２は、レーザー光を発振する発振手段２２ａと、レーザー光の繰り返し周波数の設定する周波数設定手段２２ｂと、レーザー光の出力を調整する出力調整手段２２ｃと、発振手段２２ａで発振されたレーザー光を集光する集光器２２ｄとを有する。レーザー光照射部２２は、チャックテーブル２１に保持されたウエーハＷに対して、Ｚ軸方向に移動自在に設けられる。
【００２４】
カセット２３は、環状フレームＦに取り付けられたダイシングテープＴに裏面ＷＲが貼着されたウエーハＷを複数枚収容するものである。カセット２３は、図示しないカセットエレベータによりＺ軸方向に移動自在に設けられる。
【００２５】
第２保護膜形成兼除去部３０は、レーザーアブレーション加工前のウエーハＷが第１搬送手段２４により搬送されてきて、このレーザーアブレーション加工前のウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を形成するものである。また、第２保護膜形成兼除去部３０は、レーザーアブレーション加工後のウエーハＷが第２搬送手段２５により搬送されてきて、このレーザーアブレーション加工後のウエーハＷの第２保護膜Ｆ２を除去するものである。
【００２６】
第２保護膜形成兼除去部３０は、図８に示すように、レーザーアブレーション加工前後のウエーハＷを保持するスピンナテーブル３１と、スピンナテーブル３１をＺ軸周りに回転させる電動モータ３２と、スピンナテーブル３１上に保持されたウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を形成する水溶性の第２保護膜溶液を供給する保護膜溶液供給ノズル３３と、スピンナテーブル３１上のレーザーアブレーション加工後のウエーハＷに洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル３４とを備えている。
【００２７】
スピンナテーブル３１は、円板状に形成されて表面の中央部にポーラスセラミック等から形成された吸着チャック３１ａを備える。吸着チャック３１ａは、図示しない吸引手段に連通されている。これにより、スピンナテーブル３１は、吸着チャック３１ａに載置されたウエーハＷを吸引することでウエーハＷを保持する。電動モータ３２は、その駆動軸の上端にスピンナテーブル３１を連結し、このスピンナテーブル３１を回転自在に支持する。
【００２８】
保護膜溶液供給ノズル３３は、第２保護膜溶液を貯留する図示しない第２保護膜溶液供給源に接続されており、水溶性の第２保護膜溶液をウエーハＷに供給する。第２保護膜溶液は、例えばポリビニルアルコール（polyvinyl  alcohol：ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（polyvinyl  pyrrolidone：ＰＶＰ）といった水溶性の液状樹脂から構成される。また、洗浄液供給ノズル３４は、第２保護膜Ｆ２を溶解させる洗浄液としての洗浄水（例えば純水）を貯留する図示しない洗浄水供給源に接続されている。
【００２９】
第２保護膜形成工程ＳＴ２は、上述したレーザー加工装置２０に含まれる第２保護膜形成兼除去部３０によりウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を形成する工程である。ウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を形成する際には、第１保護膜形成兼除去装置１０で第１保護膜Ｆ１が被膜されたウエーハＷを第２保護膜形成兼除去部３０のスピンナテーブル３１上に搬送し、ダイシングテープＴを介してスピンナテーブル３１にウエーハＷの裏面ＷＲ側を吸着保持させる。その後、スピンナテーブル３１をＺ軸回りに回転させながら、保護膜溶液供給ノズル３３からウエーハＷに第２保護膜溶液を供給する。これにより、図２に示すように、ウエーハＷの第１保護膜Ｆ１上に第２保護膜Ｆ２が積層される。
【００３０】
レーザーアブレーション工程ＳＴ３は、レーザー加工装置２０により、ウエーハＷの表面ＷＳ側から、当該ストリートＬに沿ってレーザー光を照射して、ストリートＬ上の第１保護膜Ｆ１、第２保護膜Ｆ２および金属部材Ｍを除去するレーザーアブレーション加工を施す工程である。レーザーアブレーション加工を施す際には、まず、第２保護膜形成兼除去部３０のスピンナテーブル３１上から第１搬送手段２４によりチャックテーブル２１上にウエーハＷを搬送し、ダイシングテープＴを介してウエーハＷの裏面ＷＲ側をチャックテーブル２１に吸引保持させる。その後、図９に示すように、ウエーハＷ（チャックテーブル２１）とレーザー光照射部２２の集光器２２ｄとをストリートＬに沿って相対移動させながら、当該ストリートＬにレーザー光を照射する。これにより、図１０に示すように、ウエーハＷのストリートＬ上の第１保護膜Ｆ１、第２保護膜Ｆ２および金属部材Ｍが除去され、ストリートＬの基板Ｓ表面が露出する。この際、レーザーアブレーション加工によりウエーハＷから除去された金属部材Ｍの一部、および基板Ｓの一部が、デブリＤＥとして第２保護膜Ｆ２上に付着して堆積する。
【００３１】
第２保護膜除去工程ＳＴ４は、第２保護膜形成兼除去部３０により、レーザーアブレーション加工後のウエーハＷから第２保護膜Ｆ２を除去する工程である。ウエーハＷから第２保護膜Ｆ２を除去する際には、レーザーアブレーション加工後のウエーハＷを第２搬送手段２５によって第２保護膜形成兼除去部３０のスピンナテーブル３１上に搬送し、ダイシングテープＴを介してスピンナテーブル３１にウエーハＷの裏面ＷＲ側を吸着保持させる。その後、スピンナテーブル３１をＺ軸回りに回転させながら、洗浄液供給ノズル３４からウエーハＷに洗浄水を供給する。これにより、図１１に示すように、第２保護膜Ｆ２が溶解されてウエーハＷから除去されると共に、第２保護膜Ｆ２の除去に伴って当該第２保護膜Ｆ２上に付着して堆積したデブリＤＥもウエーハＷから除去される。この際、第１保護膜Ｆ１は、非水溶性の保護膜であることから、洗浄水によって溶解されることなく、ウエーハＷに被膜された状態を保つ。
【００３２】
次に、図１２に示すプラズマエッチング装置４０を用いて溝形成工程ＳＴ５を実施する。溝形成工程ＳＴ５は、第１保護膜Ｆ１をマスクにして、ウエーハＷの表面ＷＳ側からストリートＬに沿って基板Ｓ表面の露出部分をプラズマエッチングして、ウエーハＷの表面ＷＳ側から裏面ＷＲ側に延びる溝Ｒを形成し、ウエーハＷを複数のデバイスチップＤＴに分割する工程である。
【００３３】
溝形成工程ＳＴ５は、図１２に示すプラズマエッチング装置４０のハウジング４１の開口４２を通して、ウエーハＷをハウジング４１内に収容し、開口４２をゲートバルブ４６により閉じる。そして、ダイシングテープＴを介してウエーハＷの裏面ＷＲ側を高周波電源４３に接続された下部電極４４上の吸着保持部材４５（静電チャック、ＥＳＣ：Electrostatic  chuck）に静電気力で吸着、保持する。
【００３４】
次に、図示しない冷媒供給手段から下部電極４４内の図示しない冷却通路内に冷媒を循環させ、排気装置４７を作動してハウジング４１内の雰囲気を排気口４８を通して真空排気し、ガス供給手段４９から高周波電源５２に接続された上部電極５０の噴出口５１を通してハウジング４１内にエッチングガスをウエーハＷの表面ＷＳ側に向けて供給する。なお、この際、ハウジング４１内を所定の圧力に維持する。そして、エッチングガスを供給した状態で、高周波電源５２から上部電極５０に高周波電力を印加する。これにより、下部電極４４と上部電極５０との間にプラズマが発生し、図１３に示すように、下部電極４４に高周波電源４３から高周波電力を供給してプラズマＰＺ中のイオンＩｏｎをウエーハＷに引き込み、ウエーハＷの表面ＷＳをエッチングする。この際、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第２保護膜Ｆ２の除去に伴って、当該第２保護膜Ｆ２上に堆積したデブリＤＥが除去されているため、デブリＤＥの影響を受けることなく、ウエーハＷにプラズマエッチングを施すことができる。
【００３５】
溝形成工程ＳＴ５において、エッチングガスの種類、高周波電源４３，５２が印加する高周波電力の周波数及び電力は、第１保護膜Ｆ１のエッチングレートが基板Ｓのエッチングレートよりも低い条件に選択される。本実施形態において、基板Ｓのエッチングレートの第１保護膜Ｆ１のエッチングレートに対する比（エッチング選択比）は、５００以上であるとよい。例えば、高周波電源５２が印加する高周波電力の周波数は、２ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚであり、高周波電源４３が印加する高周波電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚである。
【００３６】
溝形成工程ＳＴ５は、基板Ｓのエッチングレートが第１保護膜Ｆ１のエッチングレートよりも十分高いので、基板Ｓが第１保護膜Ｆ１よりも早くエッチングされ、ストリートＬに表面ＷＳから裏面ＷＲに延びる溝Ｒが形成される。本実施形態においては、図１４に示すように溝ＲがウエーハＷの裏面ＷＲに到達するまでエッチングを行った後、溝形成工程ＳＴ５を終了するが、溝形成工程ＳＴ５において形成される溝Ｒは、裏面ＷＲに到達しなくても良い。即ち、本発明は、溝Ｒの底に基板Ｓの一部を残存させ、後の工程においてウエーハＷを裏面ＷＲ側から研削することにより、複数のデバイスチップＤＴに分割するものとしてもよい。
【００３７】
次に、第１保護膜除去装置６０を用いて第１保護膜除去工程ＳＴ６を実施する。第１保護膜除去工程ＳＴ６は、プラズマエッチングにより溝Ｒが形成されて分割されたウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）から第１保護膜Ｆ１を除去する工程である。ウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）から第１保護膜Ｆ１を除去する際には、図１５に示すように、ダイシングテープＴを介してウエーハＷの裏面ＷＲ側を第１保護膜除去装置６０のスピンナテーブル６１に吸着保持させる。その後、スピンナテーブル６１を軸心回りに回転させながら、第１保護膜Ｆ１を溶解可能な有機溶剤等の溶液を第１保護膜除去装置６０のノズル６２からウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）に供給する。これにより、図１６に示すように、第１保護膜Ｆ１が溶解されてウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）上から除去され、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の双方が除去された複数のデバイスチップＤＴを得ることができる。
【００３８】
以上説明したように、実施形態にかかるウエーハの分割方法は、第１保護膜Ｆ１とは除去特性（本実施形態では、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する溶解特性）の異なる第２保護膜Ｆ２を当該第１保護膜Ｆ１上に積層するため、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜したまま、第２保護膜Ｆ２のみを溶解させてウエーハＷから除去することができる。その結果、ストリートＬ上の第１保護膜Ｆ１、第２保護膜Ｆ２および金属部材Ｍをレーザーアブレーションによって除去した際に第２保護膜Ｆ２上に付着したデブリＤＥを、当該第２保護膜Ｆ２の除去に伴ってウエーハＷから除去した上で、第１保護膜Ｆ１でデバイスＤを保護しながら、デブリＤＥの影響を受けることなくウエーハＷにプラズマエッチングを施すことができる。従って、実施形態にかかる分割方法は、ストリートＬと重なる領域に金属部材Ｍが形成されたウエーハＷにおいて、プラズマエッチングのエッチングレートの低下を抑制することが可能となる。
【００３９】
本実施形態では、第１保護膜Ｆ１は、非水溶性の保護膜であり、第２保護膜Ｆ２は、水溶性の保護膜である。これにより、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との除去特性（本実施形態では、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する溶解特性）を容易に異なるものとすることができる。その結果、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜した状態を保ちつつ、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共にウエーハＷから除去することができる。
【００４０】
ただし、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２は、除去特性が異なり、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜したまま、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共に除去可能でさえあれば、本実施形態に示したものに限られない。
【００４１】
例えば、第１保護膜Ｆ１を水溶性の保護膜とし、第２保護膜Ｆ２を非水溶性かつ有機溶剤等の溶液により溶解される保護膜としてもよい。この場合、第１保護膜形成工程ＳＴ１は、第１保護膜形成装置１０のノズル１２から、例えばポリビニルアルコール（polyvinyl  alcohol：ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（polyvinyl  pyrrolidone：ＰＶＰ）といった水溶性の液状樹脂をウエーハＷに供給すればよい。また、第１保護膜除去工程ＳＴ６は、第１保護膜除去装置６０のノズル６１から洗浄水（例えば純水）をウエーハＷに供給して、第１保護膜Ｆ１を除去すればよい。第２保護膜形成工程ＳＴ２は、第２保護膜形成兼除去部３０の保護膜溶液供給ノズル３３から、例えばレジスト膜剤といった非水溶性の材料をウエーハＷに供給し、ウエーハＷの第１保護膜Ｆ１上に非水溶性の第２保護膜Ｆ２を被膜すればよい。また、第２保護膜除去工程ＳＴ４は、第２保護膜形成兼除去部３０の洗浄液供給ノズル３４から第２保護膜Ｆ２を溶解可能な有機溶剤等の溶液をウエーハＷに供給して、デブリＤＥと共に第２保護膜Ｆ２を除去すればよい。
【００４２】
また、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の双方を水溶性の保護膜としてもよい。この場合、第２保護膜Ｆ２の洗浄水に対する溶解速度が第１保護膜Ｆ１の洗浄水に対する溶解速度よりも高くなるように、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２を異なる水溶性の材料で形成したり、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の材料構成の比率を変更したりすれば、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液（洗浄水）に対する第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との溶解特性を異なるものとすることができる。それにより、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜した状態を保ちつつ、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共にウエーハＷから除去することができる。
【００４３】
また、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の双方を非水溶性かつ有機溶剤等の溶液により溶解される保護膜としてもよい。この場合、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２とを、異なる種類の溶液によって溶解する異なる材料で形成すれば、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との溶解特性を異なるものとすることができる。また、第２保護膜Ｆ２の溶液に対する溶解速度が第１保護膜Ｆ１の溶液に対する溶解速度よりも高くなるように、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２を異なる非水溶性の材料で形成したり、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の材料構成の比率を変更したりすることによっても、第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との溶解特性を異なるものとすることができる。それにより、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜した状態を保ちつつ、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共にウエーハＷから除去することができる。
【００４４】
また、非水溶性の保護膜の除去手法は、有機溶剤等の溶液による溶解に限られない。例えば、酸素プラズマや窒素プラズマを用いたプラズマアッシングによって非水溶性の保護膜をウエーハＷから除去してもよい。プラズマアッシングによって除去可能な非水溶性の保護膜としては、レジスト膜剤を用いるものや、ドライフィルムレジスト等が挙げられる。ドライフィルムレジストは、例えば加熱圧着によりウエーハＷに被膜することができる。
【００４５】
第１保護膜Ｆ１をプラズマアッシングによって除去可能な非水溶性の保護膜とした場合、例えば第２保護膜Ｆ２を水溶性の保護膜とする等、上述した手法により第２保護膜Ｆ２を溶解させる際に使用する溶液に対する第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との溶解特性を異なるものとすればよい。それにより、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との除去特性を異なるものとし、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜したまま、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共に除去することができる。また、溝形成工程ＳＴ５を実施するプラズマエッチング装置４０にプラズマアッシングを実施可能なアッシングチャンバーを併設し、真空処理システム（図示せず）を構成しておけば、当該アッシングチャンバーでウエーハＷにプラズマアッシングを施して第１保護膜Ｆ１を除去することができる。つまり、溝形成工程ＳＴ５および第１保護膜除去工程ＳＴ６を真空処理システム内で実施することができるため、加工工程の効率化や加工設備の簡易化を図ることができる。
【００４６】
一方、第２保護膜Ｆ２をプラズマアッシングによって除去可能な非水溶性の保護膜とした場合には、第１保護膜Ｆ１は、プラズマアッシングよって除去されない保護膜でさえあればよい。それにより、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との除去特性を異なるものとし、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜したまま、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共に除去することができる。
【００４７】
さらに、第１保護膜Ｆ１と第２保護膜Ｆ２との除去特性を異なるものする手法は、上述したものに限られない。例えば、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の双方を同じ材料、同じ材料構成の比率で形成し、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第２保護膜Ｆ２がウエーハＷから除去されても、第１保護膜Ｆ１が溶液によって溶解しきらず（または、プラズマアッシングにより除去されきらず）ウエーハＷに残留するように、第２保護膜Ｆ２の厚みを第１保護膜Ｆ１の厚みよりも大きく形成してもよい。その結果、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜した状態を保ちつつ、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共にウエーハＷから除去することができる。
【００４８】
例えば、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の一方を粘着テープとしてもよい。この場合、第１保護膜Ｆ１および第２保護膜Ｆ２の他方は、水溶性の保護膜または非水溶性の保護膜のいずれであってもよく、非水溶性の保護膜である場合は、有機溶剤等により溶解されるもの、及びプラズマアッシングにより除去されるもののいずれであってもよい。
【００４９】
粘着テープは、一方の面に粘着材を備えたウエーハＷと同程度の径のテープ部材を用いる。第１保護膜Ｆ１を粘着テープとする場合には、第１保護膜形成工程ＳＴ１において、ウエーハＷのデバイスＤ、機能層ＦＬの一部および金属部材Ｍの表面に粘着テープの粘着材側の面を貼着する。その後、第２保護膜形成工程ＳＴ２で粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）の粘着材と反対側の面に第２保護膜Ｆ２を形成し、レーザーアブレーション工程ＳＴ３でストリート上の粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）、第２保護膜Ｆ２および金属部材Ｍを除去し、第２保護膜除去工程ＳＴ４で例えば溶液による溶解またはプラズマアッシングにより第２保護膜Ｆ２をウエーハＷから除去する。これにより、粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）をウエーハＷに貼着（被膜）したまま、第２保護膜Ｆ２をデブリＤＥと共に除去することが可能となる。次いで、溝形成工程ＳＴ５で粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）をマスクにして、ウエーハＷにプラズマエッチングを施す。従って、第１保護膜Ｆ１を粘着テープとする場合、粘着テープは、プラズマエッチングをウエーハＷに施す際にデバイスＤを保護可能なエッチング耐性を備えるものを用いる。そして、第１保護膜除去工程ＳＴ６において、ウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）から粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）を剥離させる。この際、ウエーハＷと同程度の径を有し、かつ、粘着テープの粘着力よりも強い粘着力を備えた剥離用テープを、ウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）の全面に一旦貼着し、剥離用テープと共に各粘着テープをウエーハＷ（複数のデバイスチップＤＴ）から剥がせば、粘着テープ（第１保護膜Ｆ１）を一括で除去することができる。
【００５０】
一方、第２保護膜Ｆ２を粘着テープとする場合、第２保護膜形成工程ＳＴ２において、ウエーハＷの第１保護膜Ｆ１上に粘着テープの粘着材側の面を貼着する。その後、レーザーアブレーション工程ＳＴ３でストリート上の第１保護膜Ｆ１、粘着テープ（第２保護膜Ｆ２）および金属部材Ｍを除去する。そして、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、ウエーハＷから粘着テープ（第２保護膜Ｆ２）のみを剥離させる。これにより、第１保護膜Ｆ１をウエーハＷに被膜したまま、粘着テープ（第２保護膜Ｆ２）を、当該粘着テープ上に堆積したデブリＤＥと共に除去することが可能となる。なお、粘着テープ（第２保護膜Ｆ２）をウエーハＷから剥離する際には、上述したように、ウエーハＷと同程度の径であり、かつ、粘着テープの粘着力よりも強い粘着力を備えた剥離用テープを用いることで、粘着テープ（第２保護膜Ｆ２）を一括で除去することができる。
【００５１】
また、実施形態にかかるウエーハの加工方法に実施する加工設備は、本実施形態に示すものに限られない。図１７は、変形例にかかる加工設備１００Ａの構成を示す説明図である。図示するように、加工設備１００Ａは、加工設備１００のレーザー加工装置２０に代えてレーザー加工装置２０Ａ、第２保護膜形成兼除去部３０に代えて、第２保護膜形成装置３０Ａと、第２保護膜除去装置３０Ｂとを備える。加工設備１００Ａのその他の構成は、加工設備１００と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５２】
レーザー加工装置２０Ａは、レーザー加工装置２０から第２保護膜形成兼除去部３０を省略したものである。第２保護膜形成装置３０Ａは、第２保護膜形成工程ＳＴ２を実施する際に用いられる。第２保護膜形成装置３０Ａは、例えば図６に示す第１保護膜形成装置１０と同様の構成を有し、ウエーハＷに第２保護膜溶液を供給可能なものである。これにより、第２保護膜形成工程ＳＴ２において、第２保護膜形成装置３０ＡからウエーハＷに第２保護膜溶液を供給し、ウエーハＷの第１保護膜Ｆ１上に第２保護膜Ｆ２を積層することができる。また、第２保護膜除去装置３０Ｂは、第２保護膜除去工程ＳＴ４を実施する際に用いられる。第２保護膜除去装置３０Ｂは、例えば図１５に示す第１保護膜除去装置６０と同様の構成を有し、ウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を溶解可能な洗浄液（洗浄水、または有機溶剤等の溶液）を供給可能なものである。これにより、第２保護膜除去工程ＳＴ４において、第２保護膜除去装置３０ＢからウエーハＷに洗浄液を供給し、第２保護膜Ｆ２を溶解させて、デブリＤＥと共に第２保護膜Ｆ２をウエーハＷから除去することができる。
【００５３】
図１８は、他の変形例にかかる加工設備１００Ｂの構成を示す説明図である。図示するように、加工設備１００Ｂは、加工設備１００のレーザー加工装置２０に代えてレーザー加工装置２０Ｂ、第１保護膜形成装置１０および第２保護膜形成兼除去部３０に代えて、保護膜形成部３０Ｃおよび第２保護膜除去装置３０Ｂを備える。加工設備１００Ｂのその他の構成は、加工設備１００と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。また、第２保護膜除去装置３０Ｂは、加工設備１００Ａに用いられるものと同様の構成を有するため、説明を省略する。
【００５４】
レーザー加工装置２０Ｂは、図７に示すレーザー加工装置２０の第２保護膜形成兼除去部３０に代えて、保護膜形成部３０Ｃを備える。保護膜形成部３０Ｃは、第１保護膜形成工程ＳＴ１および第２保護膜形成工程ＳＴ２を実施する際に用いられる。保護膜形成部３０Ｃは、図８に示す第２保護膜形成兼除去部３０の保護膜溶液供給ノズル３３に代えて、第１保護膜溶液をウエーハＷに供給する第１保護膜溶液供給ノズル、洗浄液供給ノズル３４に代えて、第２保護膜溶液をウエーハＷに供給する第２保護膜溶液供給ノズルを備えるものである。これにより、第１保護膜形成工程ＳＴ１において、保護膜形成部３０Ｃの第１保護膜溶液供給ノズルからウエーハＷに第１保護膜溶液を供給し、ウエーハＷに第１保護膜Ｆ１を形成することができる。また、第２保護膜形成工程ＳＴ２において、保護膜形成部３０Ｃの第２保護膜溶液供給ノズルからウエーハＷに第２保護膜溶液を供給し、ウエーハＷの第１保護膜Ｆ１上に第２保護膜Ｆ２を積層することができる。
【００５５】
また、加工設備１００、１００Ａにおいて、第１保護膜形成装置１０と第１保護膜除去装置６０とは、一体の装置であってもよい。すなわち、図８に示す第２保護膜形成兼除去部３０と同様に、ウエーハＷに第１保護膜溶液を供給する保護膜溶液供給ノズルと、ウエーハＷに第１保護膜Ｆ１を溶解させる洗浄液（洗浄水、または有機溶剤等の溶液）を供給する洗浄液供給ノズルとを備える装置を用いて、第１保護膜形成工程ＳＴ１および第１保護膜除去工程ＳＴ６を実施してもよい。
【００５６】
また、加工設備１００Ａにおいて、第２保護膜形成装置３０Ａと第２保護膜除去装置３０Ｂとは、一体の装置であってもよい。すなわち、図８に示す第２保護膜形成兼除去部３０をレーザー加工装置２０から独立した別箇の装置とし、当該装置を用いて第２保護膜形成工程ＳＴ２および第２保護膜除去工程ＳＴ４を実施してもよい。
【００５７】
また、加工設備１００Ｂにおいて、第２保護膜除去装置３０Ｂと第１保護膜除去装置６０とは、一体の装置であってもよい。すなわち、ウエーハＷに第１保護膜Ｆ１を溶解させる洗浄液（洗浄水、または有機溶剤等の溶液）を供給するノズルと、ウエーハＷに第２保護膜Ｆ２を溶解させる洗浄液（洗浄水、または有機溶剤等の溶液）を供給するノズルとを備える装置を用いて、第２保護膜除去工程ＳＴ４および第１保護膜除去工程ＳＴ６を実施してもよい。
【００５８】
また、加工設備１００、１００Ａ、１００Ｂにおいて、第１保護膜除去装置６０は、ウエーハＷから第１保護膜Ｆ１を除去可能なものであれば、本実施形態に示したものに限られず、第２保護膜除去装置３０Ｂは、ウエーハＷから第２保護膜Ｆ２を除去可能なものであれば、本実施形態に示したものに限られない。例えば、第１保護膜除去装置６０または第２保護膜除去装置３０Ｂは、上述したように、酸素プラズマや窒素プラズマを用いたプラズマアッシングにより保護膜をウエーハＷから除去する装置であってもよい。また、第１保護膜除去装置６０または第２保護膜除去装置３０Ｂは、プラズマエッチング装置４０に隣接して配置されてもよい。
【００５９】
また、加工設備１００、１００Ａ、１００Ｂにおいて、各装置とインターフェース１０１とが一つの装置に構成されてもよく、複数の装置に構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  第１保護膜形成装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ  レーザー加工装置
２１  チャックテーブル
２２  レーザー光照射部
２２ａ  発振手段
２２ｂ  周波数設定手段
２２ｃ  出力調整手段
２２ｄ  集光器
２３  カセット
２４  第１搬送手段
２５  第２搬送手段
３０  第２保護膜形成兼除去部
３０Ａ  第２保護膜形成装置
３０Ｂ  第２保護膜除去装置
３０Ｃ  保護膜形成部
３１  スピンナテーブル
３１ａ  吸着チャック
３２  電動モータ
３３  保護膜溶液供給ノズル
３４  洗浄液供給ノズル
４０  プラズマエッチング装置
４１  ハウジング
４２  開口
４３，５２  高周波電源
４４  下部電極
４５  吸着保持部材
４６  ゲートバルブ
４７  排気装置
４８  排気口
４９  ガス供給手段
５０  上部電極
５１  噴出口
６０  第１保護膜除去装置
６１  スピンナテーブル
６２  ノズル
１００，１００Ａ，１００Ｂ  加工設備
１０１  インターフェース
Ｄ  デバイス
ＤＴ  デバイスチップ
Ｆ１  第１保護膜
Ｆ２  第２保護膜
ＦＬ  機能層
Ｉｏｎ  イオン
Ｌ  ストリート（分割予定ライン）
Ｍ  金属部材
ＰＺ  プラズマ
Ｒ  溝
Ｓ  基板
Ｗ  ウエーハ
ＷＳ  表面
ＷＲ  裏面
【図１】
2018041935.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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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【図１６】
2018041935.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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