(57)【要約】【課題】裏面に膜が成膜され表面の分断予定ライン上に積層体が積層された被加工物を生産性を落とさず分断予定ラインに沿って分断する。【解決手段】板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂに膜Ｗ２が成膜され、分断予定ラインＳ上に積層体Ｋが積層された被加工物Ｗの加工方法であり、膜Ｗ２上に保護膜層Ｊを形成するステップと、保護膜層Ｊを形成後、分断予定ラインＳに対応した保護膜層Ｊと膜Ｗ２とを除去し被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにマスクＪ１を形成するステップと、マスクＪ１を形成後、マスクＪ１を介して被加工物Ｗにプラズマエッチングを施し分断予定ラインＳに沿ったエッチング溝Ｍ１を形成するステップと、を備え、プラズマエッチングステップではエッチング溝Ｍ１の下方に少なくとも積層体Ｋを含む被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側が残存した残存部ＷＫを形成し、プラズマエッチング実施後、残存部ＷＫを分断予定ラインＳに沿って分断するステップを備えた加工方法である。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物の裏面に膜が成膜され、複数の分断予定ラインが表面に設定されるとともに該表面の少なくとも該分断予定ライン上に積層体が積層された被加工物の加工方法であって、
被加工物の該膜上に保護膜剤を供給して保護膜層を形成する保護膜層形成ステップと、
該保護膜層形成ステップを実施した後、該分断予定ラインに対応した該保護膜層と該膜とを除去して被加工物の裏面にマスクを形成するマスク形成ステップと、
該マスク形成ステップを実施した後、該マスクを介して被加工物にプラズマエッチングを施して該分断予定ラインに沿ったエッチング溝を形成するプラズマエッチングステップと、を備え、
該プラズマエッチングステップでは該エッチング溝の下方に少なくとも該積層体を含む被加工物の表面側が残存した残存部を形成し、
該プラズマエッチングステップを実施した後、該残存部を該分断予定ラインに沿って分断する分断ステップを更に備えた、加工方法。
【請求項２】
少なくとも前記プラズマエッチングステップを実施する前に被加工物の表面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップを備え、
前記分断ステップでは、該エキスパンドシートをエキスパンドすることで前記残存部を分断する、請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
前記分断ステップでは、前記残存部に対して吸収性を有した波長のレーザビームを被加工物の裏面側から該残存部に照射して該残存部を分断予定ラインに沿って分断する、請求項１に記載の加工方法。
【請求項４】
前記分断ステップを実施した後、前記マスクを除去するマスク除去ステップを更に備えた、請求項１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、板状物の裏面に膜が成膜され、複数の分断予定ラインが表面に設定されるとともに該表面の少なくとも該分断予定ライン上に積層体が積層された被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ製造における生産性の向上や分断予定ラインの狭幅化によるチップの取り数の向上を達成するためには、プラズマエッチングを利用して板状のウェーハを個々のチップに分割するプラズマダイシング（例えば、特許文献１参照）が有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、被加工物が金属膜又は樹脂膜等を備えるウェーハである場合、プラズマダイシングではこの膜を分断できず、チップ分割時の生産性が低くなり、チップの取り数も充分なものとならない。更に、被加工物が表面にデバイスが形成され分断予定ライン上に金属を含む積層体が積層されたウェーハである場合には、プラズマエッチングを施してもウェーハの表面側が分断予定ラインに沿って分断されない場合もある。
【０００５】
よって、裏面に膜が成膜され表面の少なくとも分断予定ライン上に積層体が積層された被加工物をプラズマエッチングしてチップに分割する場合には、生産性やチップの取り数を落とすことなく被加工物を分断予定ラインに沿って確実に分断するという課題ある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、板状物の裏面に膜が成膜され、複数の分断予定ラインが表面に設定されるとともに該表面の少なくとも該分断予定ライン上に積層体が積層された被加工物の加工方法であって、被加工物の該膜上に保護膜剤を供給して保護膜層を形成する保護膜層形成ステップと、該保護膜層形成ステップを実施した後、該分断予定ラインに対応した該保護膜層と該膜とを除去して被加工物の裏面にマスクを形成するマスク形成ステップと、該マスク形成ステップを実施した後、該マスクを介して被加工物にプラズマエッチングを施して該分断予定ラインに沿ったエッチング溝を形成するプラズマエッチングステップと、を備え、該プラズマエッチングステップでは該エッチング溝の下方に少なくとも該積層体を含む被加工物の表面側が残存した残存部を形成し、該プラズマエッチングステップを実施した後、該残存部を該分断予定ラインに沿って分断する分断ステップを更に備えた、加工方法である。
【０００７】
少なくとも前記プラズマエッチングステップを実施する前に被加工物の表面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップを備え、前記分断ステップでは、該エキスパンドシートをエキスパンドすることで前記残存部を分断するものとすると好ましい。
【０００８】
前記分断ステップでは、前記残存部に対して吸収性を有した波長のレーザビームを被加工物の裏面側から該残存部に照射して該残存部を分断予定ラインに沿って分断するものとすると好ましい。
【０００９】
前記分断ステップを実施した後、前記マスクを除去するマスク除去ステップを更に備えると好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る加工方法においては、被加工物の膜上に保護膜剤を供給して保護膜層を形成する保護膜層形成ステップと、保護膜層形成ステップを実施した後、分断予定ラインに対応した保護膜層と膜とを除去して被加工物の裏面にマスクを形成するマスク形成ステップと、マスク形成ステップを実施した後、マスクを介して被加工物にプラズマエッチングを施して分断予定ラインに沿ったエッチング溝を形成するプラズマエッチングステップと、を備えており、該マスクを介して裏面側から被加工物にプラズマエッチングを施し、分断予定ラインに沿って正確にエッチング溝を形成することができる。また、プラズマエッチングステップではエッチング溝の下方に少なくとも積層体を含む被加工物の表面側が残存した残存部を形成する。そして、該残存部は分断ステップで分断されるため、被加工物を確実に個々のデバイスチップへと分断することが可能となる。
【００１１】
プラズマエッチングステップを実施する前に被加工物の表面にエキスパンドシートを貼着するエキスパンドシート貼着ステップを備え、分断ステップでは、エキスパンドシートをエキスパンドすることで残存部を的確に分断することが可能となる。
【００１２】
分断ステップでは、被加工物に対して吸収性を有した波長のレーザビームを被加工物の裏面側から残存部に照射して残存部を分断予定ラインに沿って分断することで、残存部を確実に分断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】被加工物の一例を示す斜視図である。
【図２】被加工物の断面図の一例である。
【図３】表面にエキスパンドシートが貼着され環状フレームで支持された被加工物を示す斜視図である。
【図４】スピンコータを用いて被加工物の裏面に保護膜層を形成している状態を示す断面図である。
【図５】分断予定ラインに沿って被加工物の保護膜層にレーザビームを照射して、保護膜層と膜とを除去して被加工物の裏面にマスクを形成している状態を示す断面図である。
【図６】マスクが裏面に形成された被加工物の一部を示す断面図である。
【図７】被加工物にプラズマエッチングを施すプラズマエッチング装置の一例を示す断面図である。
【図８】プラズマエッチングが施された被加工物の一部を示す断面図である。
【図９】エキスパンド装置に被加工物がセットされた状態を示す断面図である。
【図１０】エキスパンド装置によってエキスパンドシートをエキスパンドすることで、被加工物の残存部を分断している状態を示す断面図である。
【図１１】エキスパンドシートをエキスパンドすることで残存部が分断された被加工物の一部を示す断面図である。
【図１２】洗浄水によって被加工物のマスクが洗浄除去されている状態を示す断面図である。
【図１３】マスクが除去された被加工物の一部を示す断面図である。
【図１４】表面に支持部材が配設された被加工物を示す斜視図である。
【図１５】残存部に対して吸収性を有した波長のレーザビームを被加工物の裏面側から残存部に照射して残存部を分断予定ラインに沿って分断している状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンからなる板状物Ｗ１を備える円形の半導体ウェーハであり、板状物Ｗ１の表面、即ち、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａには複数の分断予定ラインＳがそれぞれ直交差するように設定されている。分断予定ラインＳによって区画された格子状の領域には、デバイスＤがそれぞれ形成されている。図１において−Ｚ方向側に向いている板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂには、銅及びニッケル等の金属からなる一様な厚さ（例えば、０．５μｍ〜３０μｍ程度）の膜Ｗ２が形成されており、膜Ｗ２の露出面は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂとなる。なお、被加工物Ｗの構成は本実施形態の例に限定されるものではない。例えば、板状物Ｗ１はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよく、また、膜Ｗ２は、金属膜ではなく、例えばＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）やＤＢＦ（Ｄｉｅ  Ｂａｃｋｓｉｄｅ  Ｆｉｌｍ）等の厚さ５μｍ〜３０μｍ程度の樹脂を母材とする膜であってもよい。
【００１５】
図２に示すように、分断予定ラインＳ上には積層体Ｋが所定の厚みで積層されている。積層体Ｋは、例えば、主にアルミニウム又は銅等の金属で構成されるＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）、低誘電率絶縁体と金属箔とが積層されてなるＬｏｗ−ｋ膜、又は金属等からなる配線パターン等であり、図示しない配線層を通じてデバイスＤと導通している。積層体Ｋは、各分断予定ラインＳの全長に渡って形成されていてもよいし、各分断予定ラインＳ上に所定の間隔を空けて形成されていてもよい。
【００１６】
（加工方法の実施形態１）
以下に、本発明に係る加工方法を実施して図１、２に示す被加工物ＷをデバイスＤを備えるチップへと分割する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。
【００１７】
（１）エキスパンドシート貼着ステップ
本実施形態においては、例えば、被加工物Ｗは、図３に示すように、表面Ｗ１ａにエキスパンドシートＴ１が貼着される。適度な伸縮性を備える円形状のエキスパンドシートＴ１は、被加工物Ｗよりも大径となっている。エキスパンドシートＴ１の粘着面の外周部を円形の開口を備える環状フレームＦに貼着することで、被加工物Ｗは、裏面Ｗ２ｂが上方に露出した状態でエキスパンドシートＴ１を介して環状フレームＦに支持された状態になる。エキスパンドシートＴ１の被加工物Ｗに対する貼着等は、図示しないテープマウンタにおいて転動するローラによってエキスパンドシートＴ１を被加工物Ｗに押し付けてなされてもよいし、オペレータによる手作業でなされてもよい。例えば、環状フレームＦ及びエキスパンドシートＴ１は、後のプラズマエッチングステップで使用されるエッチングガス（例えば、ＳＦ６ガスやＣ４Ｆ８ガス）に対する耐性を備えているものを用いると好ましい。即ち、例えば、環状フレームＦはＳＵＳで形成されており、エキスパンドシートＴ１はポリオレフィン等で形成されていると好ましい。
【００１８】
なお、エキスパンドシート貼着ステップは、本実施形態のように最初に実施されていなくてもよく、少なくとも、後述するプラズマエッチングステップを実施する前段階までに実施されていればよい。これは、プラズマエッチング後における被加工物Ｗのハンドリングを、環状フレームＦを用いて容易に行えるようにするためである。
【００１９】
（２）保護膜層形成ステップ
環状フレームＦによるハンドリングが可能となった被加工物Ｗは、図４に示すスピンコータ４に搬送される。スピンコータ４は、例えば、被加工物Ｗを保持する保持テーブル４０と、保持テーブル４０を回転させる回転手段４２と、上端側に円形の開口を備え保持テーブル４０を収容する有底円筒状のケーシング４４とを備えている。
【００２０】
保持テーブル４０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり図示しない吸引源に連通する保持面４０ａを備えている。保持テーブル４０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ４０１が例えば４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）周方向に所定間隔を空けて均等に配設されている。保持テーブル４０は、被加工物Ｗが載置される際には上昇して被加工物Ｗの搬入・搬出高さ位置に位置付けられ、また、吸引保持した被加工物Ｗに液状の保護膜剤が塗布される際には、ケーシング４４内における塗布高さ位置まで下降する。
保持テーブル４０の下方に配設された回転手段４２は、保持テーブル４０の底面側に上端が固定されたスピンドル４２０をモータ等の回転駆動源４２１がＺ軸方向の軸心周りに回転させることで、保持テーブル４０を所定の回転速度で回転させる
【００２１】
ケーシング４４は、保持テーブル４０を囲繞する外側壁４４０と、外側壁４４０の下部に連接し中央にスピンドル４２０が挿通される開口を有する底板４４１と、底板４４１の開口の内周縁から立設する内側壁４４２とから構成され、底板４４１に一端が固定された脚部４４３により支持されている。保持テーブル４０の下面とケーシング４４の内側壁４４２の上端面との間には、スピンドル４２０に挿嵌されスピンドル４２０と底板４４１の開口との隙間に異物を入り込ませないようにするカバー部材４４４が配設されている。
【００２２】
ケーシング４４内には、保持面４０ａで吸引保持された被加工物Ｗに保護膜剤を滴下するノズル４５が配設されている。ノズル４５は、底板４４１から立設しており、側面視略Ｌ字状の外形を備え、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能である。ノズル４５の先端部分に形成された供給口４５０は、保持テーブル４０の保持面４０ａに向かって開口している。
【００２３】
ノズル４５は、保護膜剤を蓄えた保護膜剤供給源４７に配管４７ａ及び図示しないロータリージョイントを介して連通している。保護膜剤供給源４７に蓄えられた保護膜剤は、例えば、水溶性樹脂（例えば、ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール）からなる水溶性の保護膜剤であるが、レジスト液等であってもよい。
【００２４】
保護膜層形成ステップでは、被加工物Ｗが、エキスパンドシートＴ１側を下にして保持テーブル４０の保持面４０ａ上に載置される。そして図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面４０ａに伝達されることで、保持テーブル４０により被加工物Ｗが吸引保持される。また、各固定クランプ４０１により環状フレームＦが固定される。次いで、被加工物Ｗを保持した保持テーブル４０がケーシング４４内の塗布高さ位置まで下降する。また、ノズル４５が旋回し、供給口４５０が被加工物Ｗの膜Ｗ２の中央上方に位置付けられる。
【００２５】
次いで、保護膜剤供給源４７が保護膜剤をノズル４５に供給し、供給口４５０から膜Ｗ２に所定量の保護膜剤が滴下される。そして、保持テーブル４０が低速で回転することで、滴下された保護膜剤が遠心力により被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂの中心側から外周側に向けて流れて全面にいきわたり、ほぼ一様な厚さの保護膜層Ｊが被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂに形成される。その後、回転を継続して保護膜層Ｊを回転乾燥させる。なお、保護膜層Ｊの乾燥は、保持テーブル４０の上方にヒータやキセノンフラッシュランプを位置付けて、ヒータやキセノンフラッシュランプによって保護膜層Ｊを加熱して乾燥させてもよい。
【００２６】
（３）マスク形成ステップ
裏面Ｗ２ｂに保護膜層Ｊが形成された被加工物Ｗは、図５に示すレーザ加工装置１に搬送される。レーザ加工装置１は、例えば、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの保護膜層Ｊに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射するレーザビーム照射手段１１とを少なくとも備えている。
【００２７】
チャックテーブル１０は、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない移動手段によってＸ軸方向及びＹ軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル１０は、ポーラス部材等からなり図示しない吸引源に連通する水平な保持面１０ａ上で被加工物Ｗを吸引保持することができる。チャックテーブル１０の周囲には、環状フレームＦを固定する固定クランプ１００が周方向に所定間隔を空けて均等に配設されている。
レーザビーム照射手段１１は、レーザビーム発振器１１９から発振されたレーザビームを、伝送光学系を介して集光器１１１の内部の集光レンズ１１１ａに入光させることで、チャックテーブル１０で保持された被加工物Ｗの保護膜層Ｊにレーザビームを正確に集光して照射できる。レーザビームの集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。
【００２８】
まず、被加工物Ｗが、エキスパンドシートＴ１側を下にしてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上で吸引保持され、環状フレームＦが固定クランプ１００で挟持固定される。そして、レーザビームを被加工物Ｗに照射するための基準となる分断予定ラインＳの位置が図示しないアライメント手段によって検出される。図示しないアライメント手段は、被加工物Ｗを裏面Ｗ２ｂ側から透過して撮像した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理を行い、被加工物Ｗの分断予定ラインＳの座標位置を検出する。
【００２９】
分断予定ラインＳが検出されるのに伴って、チャックテーブル１０がＹ軸方向に移動し、分断予定ラインＳとレーザビーム照射手段１１の集光器１１１とのヘアライン合わせがなされる。次いで、集光レンズ１１１ａによって集光されるレーザビームの集光点位置が保護膜層Ｊの高さ位置に合わせられる。そして、レーザビーム発振器１１９が保護膜層Ｊに吸収性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームを保護膜層Ｊに集光し照射する。また、被加工物Ｗが往方向である−Ｘ方向（紙面奥側）に所定の加工送り速度で送られ、レーザビームが分断予定ラインＳに沿って保護膜層Ｊに照射されていくことで、保護膜層Ｊ及び膜Ｗ２が溶融することで除去されて、分断予定ラインＳに対応する板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが露出する。
【００３０】
なお、１パス（一回）のレーザビームの照射で１本の分断予定ラインＳに対応する保護膜層Ｊ及び膜Ｗ２の除去が完全になされない場合には、１本の分断予定ラインＳに対応する保護膜層Ｊ及び膜Ｗ２に対してレーザビームを複数パス照射して、分断予定ラインＳに対応する板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂを露出させる。
【００３１】
分断予定ラインＳに沿ってレーザビームを照射し終える所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射を停止するとともチャックテーブル１０がＹ軸方向に移動され、−Ｘ方向での加工送りにおいてレーザビーム照射の際に基準となった分断予定ラインＳの隣に位置する分断予定ラインＳと集光器１１１とのＹ軸方向におけるヘアライン合わせが行われる。被加工物Ｗが復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、往方向でのレーザビームの照射と同様に、保護膜層Ｊ及び膜Ｗ２が除去され分断予定ラインＳに対応する板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂが露出する。順次同様のレーザビームの照射をＸ軸方向に延びる全ての分断予定ラインＳに沿って行った後、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザビームの照射を行うと、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂの分断予定ラインＳに対応する領域以外の領域に図６に示すマスクＪ１が形成された状態になる。
【００３２】
（４）プラズマエッチングステップ
上記マスク形成ステップを実施した後、例えば、図７に示すプラズマエッチング装置９を用いて、マスクＪ１を介して被加工物Ｗにプラズマエッチングを施して分断予定ラインＳに沿ったエッチング溝を形成する。
【００３３】
図７に示すプラズマエッチング装置９は、被加工物Ｗを保持する保持手段９０と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド９１と、保持手段９０及びガス噴出ヘッド９１を内部に収容したチャンバ９２とを備えている。
【００３４】
例えば、保持手段９０は、静電チャックであり、セラミック又は酸化チタン等の誘電体で形成されており、支持部材９００により下方から支持されている。保持手段９０の内部には、電圧の印加により電荷を発生する円板状の電極９０１が保持手段９０の保持面９０ａと平行に配設されており、この電極９０１は、整合器９４ａ及びバイアス高周波電源９５ａに接続されている。例えば、保持手段９０の内部には、図示しない通水路が形成されており、該通水路を循環する冷却水により保持手段９０が内部から所定温度に冷却される。
【００３５】
チャンバ９２の上部に軸受け９１９を介して昇降自在に配設されたガス噴出ヘッド９１の内部には、ガス拡散空間９１０が設けられており、ガス拡散空間９１０の上部にはガス導入口９１１が連通し、ガス拡散空間９１０の下部にはガス吐出口９１２が複数連通している。各ガス吐出口９１２の下端は保持手段９０の保持面９０ａに向かって開口している。
ガス導入口９１１に接続されたガス供給部９３には、例えばＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等のフッ素系ガスがエッチングガスとして蓄えられている。
【００３６】
ガス噴出ヘッド９１には、整合器９４を介して高周波電源９５が接続されている。高周波電源９５から整合器９４を介してガス噴出ヘッド９１に高周波電力を供給することにより、ガス吐出口９１２から吐出されたエッチングガスをプラズマ化することができる。
プラズマエッチング装置９は、図示しない制御部を備えており、制御部による制御の下で、ガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件がコントロールされる。
【００３７】
チャンバ９２の底には排気口９６が形成されており、この排気口９６には排気装置９７が接続されている。排気装置９７を作動させることで、チャンバ９２の内部を所定の真空度まで減圧することができる。チャンバ９２の側部には、搬入出口９２０と、この搬入出口９２０を開閉するゲートバルブ９２１とが設けられている。
【００３８】
チャンバ９２の内部には、プラズマエッチング実施中の環状フレームＦの加熱を防ぐためのフレーム加熱防止ガード９８が配設されている。フレーム加熱防止ガード９８は、例えば、エッチングガスに対する耐性を備えるＳＵＳ等を環状の平板状に形成したものであり、チャンバ９２の内側壁に取り付けられている。
【００３９】
エッチング溝の形成においては、まず、搬入出口９２０から被加工物Ｗをチャンバ９２内に搬入し、マスクＪ１側を上側に向けて被加工物Ｗを保持手段９０の保持面９０ａ上に載置する。そして、ゲートバルブ９２１を閉じ、排気装置９７によってチャンバ９２内の空気を排気し、チャンバ９２内を所定の圧力の密閉空間とする。また、被加工物Ｗを支持する環状フレームＦの上方は、フレーム加熱防止ガード９８により覆われた状態になる。
【００４０】
ガス噴出ヘッド９１をチャンバ９２内の所定の高さ位置まで下降させ、ガス供給部９３から例えばＳＦ６を主体とするエッチングガスをガス拡散空間９１０に供給し、ガス吐出口９１２から下方に噴出させる。また、高周波電源９５からガス噴出ヘッド９１に高周波電力を印加して、ガス噴出ヘッド９１と保持手段９０との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。これに並行して、電極９０１にバイアス高周波電源９５ａから電圧を印加して、保持手段９０の保持面９０ａと被加工物Ｗとの間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極により生じる静電吸着力によって被加工物Ｗを保持面９０ａ上で吸着保持する。
【００４１】
プラズマ化したエッチングガスは、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂのマスクＪ１が形成されている領域はほとんどエッチングせず、板状物Ｗ１の分断予定ラインＳに対応する領域を−Ｚ方向に向かって異方性エッチングしていく。そのため、図８に示す分断予定ラインＳに沿った格子状のエッチング溝Ｍ１が板状物Ｗ１に形成されていく。プラズマ化したエッチングガスによる環状フレームＦに対する熱影響は、環状フレームＦの上方を覆うフレーム加熱防止ガード９８によって抑えられる。
【００４２】
フッ素系のエッチングガスは、積層体Ｋに含まれる金属をエッチングしない。そのため、図８に示すように、例えば、エッチング溝Ｍ１の底に積層体Ｋが露出するまでプラズマエッチングを行い、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂ側から分断予定ラインＳに沿って板状物Ｗ１を分断した後、プラズマエッチングを終了させる。即ち、図７に示すチャンバ９２内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド９１への高周波電力の供給を停止し、また、チャンバ９２内のエッチングガスを排気口９６から排気装置９７に排気する。その結果、図８に示すように、エッチング溝Ｍ１の下方に積層体Ｋを含む被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側が残存した残存部ＷＫが形成された状態になる。残存部ＷＫは、本実施形態のように各分断予定ラインＳの全長に渡って板状物Ｗ１を残存させずに一様に形成されていてもよいし、各分断予定ラインＳの全長に渡ってエッチング溝Ｍ１の底に板状物Ｗ１がエッチング残し部分として僅かな厚みで残存した状態で一様に形成されていてもよい。また、被加工物Ｗの積層体Ｋが各分断予定ラインＳ上に所定の間隔を空けて形成されている場合には、各分断予定ラインＳの全長に渡って板状物Ｗ１を残存させずに、積層体Ｋのみが分断予定ラインＳ上に残存部ＷＫとして所定の間隔を空けて残るようにしてもよい。
【００４３】
プラズマエッチングステップは、上記のようなＳＦ６ガス単体によるプラズマエッチングで行われる形態に限定されず、ＳＦ６ガスによるプラズマエッチングとＣ４Ｆ８ガスによる溝側壁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行われるものとしてもよい。
仮に、例えば被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂに保護膜層Ｊを形成せずに、（３）マスク形成ステップにおいて、銅等の金属からなる膜Ｗ２自体をレーザビーム照射によってマスクにすると、プラズマエッチング中に図７に示すチャンバ９２内が銅により汚染されてしまうが、本発明に係る加工方法においては該汚染を防ぐことができる。
【００４４】
（５）エキスパンドによる分断ステップ
プラズマエッチングが施された被加工物Ｗは、図９に示すエキスパンド装置５に搬送される。エキスパンド装置５は、例えば、エキスパンドシートＴ１の直径よりも大径の環状テーブル５０を具備しており、環状テーブル５０の開口５０ｃの直径はエキスパンドシートＴ１の直径よりも小さく形成されている。環状テーブル５０の外周部には、４つ（図示の例においては、２つのみ図示している）の固定クランプ５２が均等に配設されている。固定クランプ５２は、バネ等によって回転軸５２ｃを軸に回動可能であり、環状テーブル５０の環状の保持面５０ａと固定クランプ５２の下面との間に環状フレームＦを挟み込む。環状テーブル５０は、例えば、エアシリンダ等からなる環状テーブル昇降手段５５によって上下動可能となっている。
【００４５】
環状テーブル５０の開口５０ｃ内には、円筒状の拡張ドラム５３が高さ位置を固定して配設されており、環状テーブル５０の中心と拡張ドラム５３の中心とは略合致している。この拡張ドラム５３の外径は、被加工物Ｗの直径よりも大径となっている。
【００４６】
まず、基準高さ位置に位置付けられた環状テーブル５０の保持面５０ａに、環状フレームＦが載置される。次いで、環状フレームＦが固定クランプ５２と環状テーブル５０の保持面５０ａとの間に挟持固定される。この状態においては、環状テーブル５０の保持面５０ａと拡張ドラム５３の環状の上端面とは同一の高さ位置にあり、拡張ドラム５３の上端面が、エキスパンドシートＴ１の環状フレームＦの内周縁と被加工物Ｗの外周縁との間の領域に、エキスパンドシートＴ１の下面側から当接する。
【００４７】
図１０に示すように、環状テーブル昇降手段５５が、環状テーブル５０を−Ｚ方向に下降させることで、環状テーブル５０の保持面５０ａを拡張ドラム５３の上端面より下方のテープ拡張位置に位置付ける。その結果、エキスパンドシートＴ１は、拡張ドラム５３の上端面で押し上げられて径方向外側に向かって放射状にエキスパンドされる。そして、外力（拡張力）がエキスパンドシートＴ１を介して被加工物Ｗの残存部ＷＫに集中的に加わり、残存部ＷＫが分断予定ラインＳに沿って分断され、被加工物Ｗは図１０、１１に示すデバイスＤを備えるチップＣに分割される。
なお、環状テーブル５０を下降させるのではなく、環状テーブル５０を固定し拡張ドラム５３の上昇させることで、エキスパンドシートＴ１を拡張するものとしてもよい。
【００４８】
（６）除去ステップ
エキスパンドされて残存部ＷＫが分断された被加工物Ｗは、例えば、図１２に示すようにスピンコータ４に搬送される。（２）保護膜層形成ステップにおいて使用したスピンコータ４は、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂに保護膜層Ｊを形成する役割を果たす以外にも、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂ上からマスクＪ１を洗浄除去する役割を果たすことが可能である。なお、被加工物Ｗは、スピンコータ４とは別の洗浄装置によってマスクＪ１が洗浄除去されるものとしてもよい。
【００４９】
例えば、図１２に示すように、ケーシング４４内には、洗浄水を噴射する洗浄水ノズル４６が配設されている。側面視略Ｌ字状の洗浄水ノズル４６は、ケーシング４４の底板４４１から立設しており、先端部分に形成された噴射口４６０は下方に向いている。洗浄水ノズル４６は、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、洗浄水（例えば、純水）を蓄えた洗浄水供給源４８に配管４８ａ及びロータリージョイントを介して連通している。
【００５０】
まず、マスクＪ１が上方に向かって露出した状態で被加工物Ｗが保持テーブル４０で吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ４０１によって環状フレームＦが固定される。被加工物Ｗを吸引保持する保持テーブル４０がケーシング４４内における噴射高さ位置に位置付けられた後、洗浄水ノズル４６が旋回移動し噴射口４６０が被加工物Ｗの中央領域上方に位置付けられた後、噴射口４６０から被加工物Ｗの中央部に向かって洗浄水が噴射される。また、保持テーブル４０がＺ軸方向の軸心周りに回転する。
【００５１】
水溶性樹脂からなるマスクＪ１が洗浄水によって溶解し、遠心力によって洗浄水と共に被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂ上を外側に向かって流れていき、図１３に示すように、マスクＪ１が被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂ上から除去され各チップＣの膜Ｗ２が露出した状態になる。
なお、マスクＪ１がレジスト液で形成されたものである場合には、図７に示すプラズマエッチング装置９によりマスクＪ１をアッシング（灰化）して除去する。
【００５２】
従来のように、仮に、デバイスＤが形成され表面Ｗ１ａの分断予定ラインＳ上に積層体Ｋが所定の厚みで形成されている被加工物Ｗを分割するために、表面Ｗ１ａを保護膜剤で被覆した後に、表面Ｗ１ａに対するレーザビーム照射で分断予定ラインＳ上の保護膜層や積層体Ｋを除去しようとすると、積層体Ｋの各材料によってレーザビームの吸収性が異なるため、完全に保護膜層と積層体Ｋとを分断予定ラインＳ上から除去することは難しい。その結果、デブリが発生したり保護膜層のみが加工されてしまったりすることで、被加工物Ｗはプラズマエッチングを施す段階において保護膜層と積層体Ｋとが分断予定ラインＳ上から完全に除去されておらず、プラズマエッチングを被加工物Ｗに施しても被加工物Ｗの板状物Ｗ１にエッチング溝が正確に形成されない事態が生じ得る。
【００５３】
そこで本発明に係る加工方法では、被加工物Ｗの膜Ｗ２上に保護膜剤を供給して保護膜層Ｊを形成する保護膜層形成ステップと、保護膜層形成ステップを実施した後、分断予定ラインＳに対応した保護膜層Ｊと膜Ｗ２とを除去して被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂにマスクＪ１を形成するマスク形成ステップとを実施する。板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂ上には均一な膜Ｗ２のみ形成されているため、レーザビームで保護膜層Ｊと膜Ｗ２とを板状物Ｗ１の裏面Ｗ１ｂの分断予定ラインＳに対応した領域からきれいに除去し、裏面Ｗ２ｂに適切なマスクＪ１を形成することができる。そして、マスクＪ１を介して被加工物Ｗにプラズマエッチングを施こすことで、被加工物Ｗに分断予定ラインＳに沿って正確にエッチング溝Ｍ１を形成することができる。また、プラズマエッチングステップではエッチング溝Ｍ１の下方に少なくとも積層体Ｋを含む被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側が残存した残存部ＷＫを形成する。そして、残存部ＷＫは分断ステップで分断されるため、膜Ｗ２を備える被加工物Ｗを分断予定ラインＳに沿って確実に個々のチップＣへと分割することが可能となる。
【００５４】
本実施形態のように、プラズマエッチングステップを実施する前に被加工物Ｗの表面Ｗ１ａにエキスパンドシートＴ１を貼着するエキスパンドシート貼着ステップを備え、分断ステップでは、エキスパンドシートＴ１をエキスパンドすることで残存部ＷＫを確実に分断することが可能となる。
【００５５】
本発明に係る加工方法は上記実施形態１に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている本加工方法を行うための各装置の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態１の加工方法では、（１）エキスパンドシート貼着ステップ、及び（５）エキスパンドによる分断ステップを実施しているが、これに代えて、以下に説明する加工方法の実施形態２のように（１）被加工物の表面への支持部材の配設、及び（５）レーザビームによる分断ステップを実施してもよい。なお、実施形態２の加工方法のその他のステップは実施形態１の加工方法と同様となっている。
【００５６】
（加工方法の実施形態２）
（１）被加工物の表面への支持部材の配設
本実施形態においては、被加工物Ｗは、図１４に示すようにその表面Ｗ１ａに支持部材Ｔ２が配設される。支持部材Ｔ２は、例えば、シリコンやガラス基板等からなり剛性を有するハードプレート又はＰＶＣ等の合成樹脂からなるシートであり、被加工物Ｗと略同径の円形の外形を備え、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａに接着剤を用いて貼着される。または、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａ側に液状の合成樹脂等を供給した後、該合成樹脂を紫外線照射により硬化させたり加熱して硬化させたりすることで、支持部材Ｔ２を形成してもよい。
なお、被加工物Ｗの表面Ｗ１ａへの支持部材Ｔ２の配設は、マスク形成ステップの実施後に行ってもよい。
【００５７】
（２）保護膜層形成ステップ、（３）マスク形成ステップ、及び（４）プラズマエッチングステップ
支持部材Ｔ２が表面Ｗ１ａに配設された被加工物Ｗに対して、保護膜層形成ステップ〜プラズマエッチングステップを実施形態１の加工方法と同様に施すことで、被加工物Ｗには、図１５に示す被加工物Ｗと同様のエッチング溝Ｍ１が形成され表面Ｗ１ａ側が残存した残存部ＷＫが形成される。
【００５８】
（５）レーザビームによる分断ステップ
被加工物Ｗは図１５に示すレーザ加工装置１に搬送され、被加工物Ｗが、支持部材Ｔ２側を下にしてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上で吸引保持される。そして、レーザビームを残存部ＷＫに照射するための基準となる一本の分断予定ラインＳの位置が図示しないアライメント手段によって検出される。
【００５９】
分断予定ラインＳが検出されるのに伴って、チャックテーブル１０がＹ軸方向に割り出し送りされ、分断予定ラインＳとレーザビーム照射手段１１の集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。次いで、集光レンズ１１１ａのレーザビームの集光点位置が、残存部ＷＫの高さ位置に位置付けられる。そして、レーザビーム発振器１１９から残存部ＷＫに対して吸収性を有する波長のレーザビームを発振させ、レーザビームをチャックテーブル１０で保持された被加工物Ｗの残存部ＷＫに集光し照射する。被加工物Ｗを往方向である−Ｘ方向（紙面奥側）に所定の加工送り速度で加工送りすることで、残存部ＷＫが溶融し分断されていく。
【００６０】
一本の分断予定ラインＳに沿ってレーザビームを照射し終えるＸ軸方向の所定の位置まで被加工物Ｗが−Ｘ方向に進行し停止すると、レーザビームの照射を停止するとともチャックテーブル１０がＹ軸方向に割り出し送りされ、−Ｘ方向での加工送りにおいてレーザビーム照射の際に基準となった分断予定ラインＳの隣に位置する分断予定ラインＳと集光器１１１とのＹ軸方向における位置合わせが行われる。被加工物Ｗが復方向である＋Ｘ方向（紙面手前側）へ加工送りされ、往方向と同様のレーザビームの照射により残存部ＷＫが分断される。順次同様のレーザビームの照射をＸ軸方向に延びる全ての分断予定ラインＳに沿って行い、さらに、チャックテーブル１０を９０度回転させてから同様のレーザビームの照射を行うと、被加工物Ｗの全ての残存部ＷＫが分断されてデバイスＤを備えるチップに分割される。
【００６１】
このように実施形態２の加工方法においても、裏面Ｗ２ｂ側に形成されたマスクＪ１を介して被加工物Ｗにプラズマエッチングを施して分断予定ラインＳに沿って正確にエッチング溝Ｍ１を形成するプラズマエッチングステップを実施し、さらに、分断ステップにおいて、プラズマエッチングステップで被加工物Ｗに形成された残存部ＷＫに対して吸収性を有する波長のレーザビームを、被加工物Ｗの裏面Ｗ２ｂ側から残存部ＷＫに照射して残存部ＷＫを分断予定ラインＳに沿って分断することによって、膜Ｗ２を有する被加工物Ｗを生産性やチップの取り数を落とすことなく分断予定ラインＳに沿って個々のチップＣに確実に分割することができる。
【００６２】
（６）除去ステップ
残存部ＷＫが分断された被加工物Ｗは、例えば、図１２に示すスピンコータ４でマスクＪ１が洗浄除去される。マスクＪ１がレジスト液で形成されたものである場合には、図７に示すプラズマエッチング装置９によりマスクＪ１がアッシング（灰化）され除去される。
【００６３】
なお、本発明に係る被加工物の加工方法は上記実施形態１、２に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている各装置の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、プラズマエッチングを被加工物Ｗに施した後、エキスパンドによる分断ステップにおいて、Ｘ軸方向において被加工物Ｗを挟んで互いに対向した一対の第一挟持手段でエキスパンドシートを挟持するとともに、Ｘ軸方向に水平面において直交するＹ軸方向において被加工物Ｗを挟んで互いに対向した一対の第二挟持手段でエキスパンドシートを挟持し、一対の第一挟持手段を互いに離反するよう移動させるとともに一対の第二挟持手段を互いに離反するよう移動させることで、エキスパンドシートを四方向に拡張させて被加工物Ｗを分断してもよい。この場合には、プラズマエッチングステップを実施する前に行うエキスパンドシート貼着ステップにおいて、被加工物Ｗに貼着したエキスパンドシートを環状フレームに貼着しない。そして、その後に行うプラズマエッチング装置９への被加工物Ｗの搬送等及びエキスパンドシートの四方向拡張を行うエキスパンド装置への被加工物Ｗの搬送等は、例えば、非接触で被加工物Ｗを吸引保持することができるベルヌーイ搬送手段又は被加工物Ｗの被保持面を全面吸着できる吸着パッドを備える搬送手段を用いて実施する。そして、エキスパンドシート拡張後に、エキスパンドシートを環状フレームに貼着して被加工物Ｗのハンドリングを環状フレームを用いて行えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ：被加工物  Ｗ１：板状物  Ｗ１ａ：被加工物の表面  Ｓ：分断予定ライン  Ｄ：デバイス  Ｗ１ｂ：板状物の裏面  Ｗ２：膜  Ｗ２ｂ：被加工物の裏面  Ｋ：積層体
Ｔ１：エキスパンドシート  Ｆ：環状フレーム
４：スピンコータ  ４０：保持テーブル  ４０１：固定クランプ  ４２：回転手段  
４４：ケーシング  ４５：ノズル  ４７：保護膜剤供給源  ４６：洗浄水ノズル  ４８：洗浄水供給源  Ｊ：保護膜層
１：レーザ加工装置  １０：チャックテーブル  １１：レーザビーム照射手段  １１１：集光器  １１９：レーザビーム発振器  Ｊ１：マスク
９：プラズマエッチング装置
９０：静電チャック  ９００：支持部材  ９０１：電極  ９１：ガス噴出ヘッド  ９１０：ガス拡散空間  ９１１：ガス導入口  ９１２：ガス吐出口  ９２：チャンバ  ９２０：搬入出口  ９２１：ゲートバルブ  ９３：ガス供給部  ９４，９４ａ：整合器  ９５，９５ａ：高周波電源，バイアス高周波電源  ９６：排気口  ９７：排気装置  ９８：フレーム加熱防止ガード  Ｍ１：エッチング溝  ＷＫ：残存部
５：エキスパンド装置  ５０：環状テーブル  ５２：固定クランプ  ５３：拡張ドラム  ５５：環状テーブル昇降手段
Ｔ２：支持部材
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019096812.tif 000010
【図９】
2019096812.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019096812.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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