(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に積層された機能層に格子状の複数のストリートによって区画されたそれぞれの領域に複数の電極を有するデバイスが形成されたウエーハを前記ストリートに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
前記ウエーハの裏面側を保持する保持工程と、
前記ウエーハの表面に水溶性樹脂を供給して保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記ストリートに沿ってレーザー光を照射することにより前記機能層を除去し、前記基板を露出させるレーザー光照射工程と、
前記レーザー光照射工程後に前記ウエーハの表面をプラズマエッチングすることにより前記電極に付着した残渣を除去するエッチング工程と、
前記ストリートに沿って前記ウエーハを分割する分割工程と、
を含むウエーハの分割方法。
【請求項２】
前記分割工程では、切削ブレードにより切削して前記基板を分割する請求項１に記載のウエーハの分割方法。
【請求項３】
前記分割工程では、プラズマエッチングにより前記基板を分割する請求項１に記載のウエーハの分割方法。
【請求項４】
前記エッチング工程及び前記分割工程は、前記ウエーハの表面に前記保護膜が形成された状態で行われる請求項１または３に記載のウエーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを個々のデバイスに分割する分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスの製造においては、ウエーハの表面に格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数のチップ領域を区画し、これらのチップ領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。ウエーハの表面には、デバイスを形成する機能性膜である低誘電率（Ｌｏｗ−ｋ）膜やTest Element Group（ＴＥＧ）等の金属が形成されている。このようなウエーハを、例えば切削ブレードでストリートに沿って分割する際に低誘電率膜を除去しようとすると膜剥がれを生じる虞があり、ストリートに沿ってエッチングしようとするとＴＥＧ等の金属のためにエッチングを行うことができない。そこで、これらの場合には、ストリートの機能性膜や金属部材を除去した後に分割処理を行っている。
【０００３】
また、ストリート上の機能層や金属部材を除去する方法としてレーザー加工が行われており、樹脂などを含む保護膜をウエーハの表面に形成した状態でレーザー照射を行う。これにより、レーザー加工によって生じたデブリなどからデバイスを保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４０３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、バンプ等の金属の突起電極がシリコン基板の表面に形成されたウエーハを分割する場合に、ウエーハの表面に保護膜を覆っても、特に突起電極の表面に十分な厚みの保護膜を形成できない場合がある。そのため、レーザー加工によって生じたシリコンからなるデブリが、空気中の酸素と反応して水洗では除去できない酸化ケイ素（SiOx）などの残渣となって突起電極の表面に付着し、その除去が困難となる。残渣は、デバイスの電気特性を悪化させる（電気抵抗値を大きくする）ため、デバイスとしての特性を悪化させるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、レーザー加工によって電極に付着した残渣をプラズマエッチングにより除去して、デバイスの特性（特に電気特性）を損なわないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板の表面に積層された機能層に格子状の複数のストリートによって区画されたそれぞれの領域に複数の電極を有するデバイスが形成されたウエーハをストリートに沿って分割するウエーハの分割方法であって、ウエーハの裏面側を保持する保持工程と、ウエーハの表面に水溶性樹脂を供給して保護膜を形成する保護膜形成工程と、ストリートに沿ってレーザー光を照射することにより機能層を除去し、基板を露出させるレーザー光照射工程と、レーザー光照射工程後にウエーハの表面をプラズマエッチングすることにより電極に付着した残渣を除去するエッチング工程と、ストリートに沿ってウエーハを分割する分割工程と、を含む。
【０００８】
上記分割工程としては、切削ブレード、プラズマエッチングなどを用いた方法が挙げられる。すなわち、切削ブレードにより切削して上記基板を分割するようにしてもよいし、プラズマエッチングにより上記基板を分割するようにしてもよい。
【０００９】
上記エッチング工程及び上記分割工程は、ウエーハの表面に上記保護膜が形成された状態で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のウエーハの分割方法は、ウエーハの裏面側を保持する保持工程と、ウエーハの表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、ストリートに沿ってレーザー光を照射することにより機能層を除去し基板を露出させるレーザー光照射工程と、レーザー光照射工程後にウエーハの表面をプラズマエッチングするエッチング工程と、ストリートに沿ってウエーハを分割する分割工程とを含むため、レーザー光照射工程の際に電極の表面に残渣が付着した場合であっても、ウエーハの表面に対してプラズマエッチングを施すことにより残渣を除去することができ、デバイスの電気特性を損なうことなく、ウエーハを高品質のデバイスに分割することができる。
【００１１】
上記分割工程において切削ブレードにより切削して上記基板を分割する場合では、ウエーハを高品質のデバイスに個片化することができる。また、上記分割工程においてプラズマエッチングにより上記基板を分割する場合では、マイクロクラックなどが発生することなく、ウエーハを効率よく高品質のデバイスに個片化することができる。
【００１２】
上記プラズマエッチングによる分割工程及びエッチング工程では、ウエーハの表面に上記保護膜が形成された状態で行われることにより、プラズマエッチングの際に保護膜がマスクとして機能するため、デバイスへのダメージが軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】レーザー加工装置の構成を示す斜視図である。
【図２】保護膜形成手段の構成を示す斜視図である。
【図３】ウエーハの構成を示す斜視図である。
【図４】保持工程及び保護膜形成工程を示す断面図である。
【図５】保護膜が形成された状態のウエーハの一部を示すとともに、レーザー光照射工程を示す拡大断面図である。
【図６】ストリートに沿った溝が形成され、バンプに残渣が付着した状態のウエーハＷの一部を示す拡大断面図である。
【図７】プラズマエッチング装置の一例の構成を示す断面図である。
【図８】エッチング工程を示す拡大断面図である。
【図９】バンプから残渣が除去された状態を示すとともに、保護膜が表面から除去されたウエーハの一部を示す拡大断面図である。
【図１０】分割工程（ブレードダイシング）を示す拡大断面図である。
【図１１】分割工程（プラズマエッチング）を示す拡大断面図である。
【図１２】レーザー光照射工程の実施例（第一照射及び第二照射）を説明するための一部拡大断面図である。
【図１３】レーザー光照射工程の実施例（第三照射）を説明するための一部拡大断面図である。
【図１４】エッチング処理前及びエッチング処理後のバンプの上面を示す拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示すレーザー加工装置１０は、被加工物であるウエーハＷに対して保護膜を被膜する機能を有するレーザー加工装置の一例である。レーザー加工装置１０は、装置ベース１１を有し、その前方側（−Ｙ軸方向側）には、複数のウエーハＷを収容可能なカセット１２が配設されている。装置ベース１１の上面１１ａには、ウエーハＷが仮置きされる仮置き領域１３と、カセット１２からレーザー加工前のウエーハＷを搬出するとともにカセット１２にレーザー加工後のウエーハＷを搬入する搬入出手段１４と、ウエーハＷを保持するチャックテーブル１５とが配設されている。
【００１５】
チャックテーブル１５は、ウエーハＷを吸引保持する保持面１５ａを有しており、図示しない吸引源に接続されている。チャックテーブル１５は、吸引源の吸引作用により保持面１５ａにおいてウエーハＷを吸引保持することができる。チャックテーブル１５は、±Ｘ軸方向に移動可能となっているとともに、±Ｙ軸方向にも移動可能となっている。
【００１６】
チャックテーブル１５の−Ｘ軸方向側の移動経路には、ウエーハＷのレーザー加工（アブレーション加工）すべき領域を撮像する撮像手段１８と、ウエーハＷに対してレーザー加工を施すレーザー加工手段２０とが配設されている。レーザー加工手段２０は、レーザー光を発振する発振手段２２と、発振手段２２が発振するレーザー光を所望の集光位置に集光させる集光器２１と、レーザー光の繰り返し周波数を調整する周波数設定手段２３と、レーザー光の出力を調整する調整手段２４とを少なくとも備える。
【００１７】
装置ベース１１の上面１１ａの中央には、レーザー加工前のウエーハＷに保護膜を形成する機能及びレーザー加工後のウエーハＷを洗浄・乾燥する機能を有する保護膜形成手段３０が配設されている。保護膜形成手段３０の近傍には、ウエーハＷを仮置き領域１３と保護膜形成手段３０との間で搬送する第１の搬送手段１６と、保護膜形成手段３０により保護膜が形成されたウエーハＷをチャックテーブル１５に搬送するとともに、レーザー加工後のウエーハＷを保護膜形成手段３０に搬送する第２の搬送手段１７が配設されている。
【００１８】
図２に示すように、保護膜形成手段３０は、ウエーハＷを回転可能に保持する保持面３１ａを有するスピンナーテーブル３１を備える。スピンナーテーブル３１には吸引源が接続され、吸引源の吸引力により保持面３１ａでウエーハＷを吸引保持することができる。
なお、保護膜形成と保護膜の洗浄・乾燥は別装置で行うようにしてもよい。
【００１９】
スピンナーテーブル３１の下方には、スピンナーテーブル３１を回転させる回転手段３
５と、スピンナーテーブル３１を上下方向に昇降させる昇降手段３６とが配設されている。回転手段３５は、鉛直方向の軸心を有する回転軸３５０と、回転軸３５０に接続されたモータ３５１とにより構成され、モータ３５１が回転軸３５０を回転させることにより、スピンナーテーブル３１を回転させることができる。昇降手段３６は、エアシリンダ３６０と、ピストン３６１とにより構成され、モータ３５１の外周側に少なくとも３つ配設されている。ピストン３６１がエアシリンダ３６０内を上下動することにより、スピンナーテーブル３１を上下方向に昇降させることができる。
【００２０】
スピンナーテーブル３１の周囲には、液状樹脂や洗浄水などが周囲に飛散するのを防止するカバー部３７が配設されており、カバー部３７の内側で、かつスピンナーテーブル３１の周囲に沿ってウエーハＷに液状樹脂を滴下する樹脂供給ノズル３２と、ウエーハＷに洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル３３と、ウエーハＷにエアーを噴射するエアー供給ノズル３４とが配設されている。樹脂供給ノズル３２、洗浄水供給ノズル３３及びエアー供給ノズル３４は、いずれもスピンナーテーブル３１の保持面３１ａに対して水平に旋回可能な構成となっており、スピンナーテーブル３１の上方側に移動したり、スピンナーテーブル３１の上方側から退避したりすることができる。
【００２１】
カバー部３７には、液状樹脂や洗浄水を受け止める受け皿部３７０が形成されており、受け皿部３７０には排出口３７１が形成されている。排出口３７１には、ドレンホース３８が連結されており、排出口３７１を通じて液状樹脂や洗浄水を装置外に排出できる。
【００２２】
次に、ウエーハの分割方法について説明する。図３に示すウエーハＷは、被加工物の一例であって、シリコン（Si）やシリコンカーバイト（SiC）からなる基板１を有する。基板１の表面Ｗａには、機能層（Ｌｏｗ−ｋ膜２）及びパシベーション３（図５において図示）が積層されており、機能層において格子状に形成されたストリートＳによって区画された複数の領域にデバイスＤが形成されている。各デバイスＤには、部分拡大図に示すように、突起電極であるバンプ４を複数有する。表面Ｗａと反対側にある面は、図１に示したチャックテーブル１５に保持される裏面Ｗｂとなっている。ウエーハＷは、保護テープＴを介して環状フレームＦと一体となって形成され、カセット１２に複数収容される。
【００２３】
（１）保持工程
図１に示した搬入出手段１４によって、カセット１２からレーザー加工前のウエーハＷを仮置き領域１３に引き出して仮置きする。続いて、第１の搬送手段１６によって、仮置き領域１３に仮置きされたウエーハＷを保護膜形成手段３０に搬送する。具体的には、図４に示すように、環状フレームＦと一体となったウエーハＷの裏面Ｗｂ側をスピンナーテーブル３１の保持面３１ａに載置し、ウエーハＷの表面Ｗａを上向きに露出させる。そして、図示しない吸引源の吸引作用により保持面３１ａでウエーハＷを吸引保持する。
【００２４】
（２）保護膜形成工程
保持工程終了後、図４に示すように、樹脂供給ノズル３２からスピンナーテーブル３１に吸引保持されたウエーハＷの表面Ｗａに水溶性樹脂３２０を供給する。具体的には、図２に示した回転手段３５によって、スピンナーテーブル３１を例えば矢印Ａ方向に回転させながら、樹脂供給ノズル３２から所定量の水溶性樹脂３２０をウエーハＷの表面Ｗａに向けて滴下することにより、ウエーハＷの表面Ｗａの全面に水溶性樹脂３２０を塗布する。なお、水溶性樹脂３２０は、スピンコート法による塗布に限定されず、例えばスプレーやスリット状のノズルから供給することにより塗布してもよい。
【００２５】
ウエーハＷの表面Ｗａの全面において所定量の水溶性樹脂３２０を塗布した後、例えば、スピンナーテーブル３１を回転させることにより、水溶性樹脂３２０を乾燥させて固化させることにより、図５に示す保護膜３２１をウエーハＷの表面Ｗａに形成する。保護膜３２１は、バンプ４の表面も覆っているが、この部分の保護膜３２１の膜厚は薄くなっている傾向がある。すなわち、バンプ４の表面を覆う保護膜３２１の厚さは、スピンコートにより乾燥まで行った場合、数百２００nm〜１μｍ程度である。水溶性樹脂３２０は、ランプ（例えば、水銀、タングステン、キセノンパルス等）やＬＥＤからの光の照射によって乾燥させてもよいし、ホットプレートによるベーキングによって乾燥させてもよい。ランプによる乾燥の場合、バンプ４の表面を覆う保護膜３２１の厚さは、１μ〜１０μｍ（望ましくは、２〜５μｍ）程度となる。１０μｍ以上の厚さの保護膜３２１を得るには、乾燥に多くの時間がかかり、１０μｍ以上の厚さを得た場合には、ストリート上では少なくとも保護膜３２１の厚さは２０μｍ以上となるため、レーザー光の照射プロファイルが崩れることがあり、適切にレーザー加工ができない場合がある。厚い保護膜を形成したい場合は、水溶性樹脂の供給・乾燥を１セットとして、複数セット繰り返してもよい。
【００２６】
ここで、保護膜３２１について詳述する。図４に示したウエーハＷの表面Ｗａに滴下された水溶性樹脂３２０には、金属酸化物やレーザー光に対して吸収性を有する有機化合物のどちらか一方もしくは両方が混入されて形成されている。水溶性樹脂３２０としては、例えば、ポリビニルアルコール（PVA）やポリビニルピロリドン（PVP）等を主成分とする水溶性樹脂を用いることが好ましい。金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン（TiO２）、Fe２O３、ZnO、TiO２、CeO２、CuO、Cu２Oなどの微粒子を用いることが好ましい。二酸化チタンの形状は、針状でもよい。これにより、後記のレーザー加工を促進することができる。また、後記のエッチングの際にエッチングの耐性が向上する。二酸化チタン等の金属酸化物のほか、シリカ（SiO２）を用いてもよい。シリカは、熱膨張率が低く、高い熱拡散性を持つため膜剥がれを抑制することができるため有用である。
【００２７】
レーザー光に対して吸収性を有する有機化合物としては、アゾ系、フタロシアニン系、キノン系、メチレン系、ナフタリン系などの染料や、４，４‘−ジカルボキシベンゾフェノン、フェルラ酸、トリアジン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤を用いることが好ましい。基板１の表面Ｗａに保護膜３２１を形成後、上記有機化合物に対して吸収性を有する光を照射して、その蛍光を検知することにより保護膜３２１を塗布の有無を判別してもよい。また、赤外光を照射し、保護膜３２１のＯ−Ｈ、Ｃ−Ｈ、Ｃ＝Ｏに由来するピークを検知することにより保護膜３２１の塗布の有無を判別してもよい。このようにして、保護膜３２１が表面Ｗａに形成されたウエーハＷは、図１に示す第２の搬送手段１７によってチャックテーブル１５に搬送され、保持面１５ａで吸引保持される。
【００２８】
（３）レーザー光照射工程
保護膜形成工程を実施した後、図１に示したチャックテーブル１５が、−Ｘ軸方向に移動し、撮像手段１８によって、レーザー加工すべき領域（ストリートＳ）が検出され、集光器２１とストリートＳとのＹ軸方向の位置合わせがなされる。続いて、チャックテーブル１５がさらに−Ｘ軸方向に移動させながら、図５に示すように、ストリートＳに沿って基板１の表面Ｗａに向けて高強度レーザー光ＬＳを照射し、レーザー加工（アブレーション加工）を行う。レーザー加工は、基板１に溝が入る程度に高強度レーザー光ＬＳを照射してもよいし、基板１の表面Ｗａが露出する程度で、Ｌｏｗ−ｋ膜２に溝が入る程度の深さに高強度レーザー光ＬＳを照射してもよい。
【００２９】
レーザー光照射工程では、例えば、下記の高強度レーザー光照射条件に設定される。この条件下でレーザー加工を行うと、後記の分割工程後に高品質の半導体チップ（デバイス）を取得することができる。
［高強度レーザー光照射条件］
波長：５５０ｎｍ以下
パルス幅：１ｐｓ〜５００ｎｓ
出力：２〜１００Ｗ
繰り返し周波数：１０ｋＨｚ〜５００ＭＨｚ
スポット径：１０〜１００μｍ
送り速度：１００〜３０００ｍｍ/秒
【００３０】
本実施形態では、Ｌｏｗ−ｋ膜２に溝が入る程度の深さに高強度レーザー光ＬＳをストリートＳに沿って複数回照射して、図６に示すように、Ｌｏｗ−ｋ膜２及びパシベーション３を除去し、基板１の表面Ｗａを露出させてレーザー加工溝５を形成する。このとき、図５に示した高強度レーザー光ＬＳの照射によってデブリが発生し、空気中の酸素などと反応して酸化ケイ素（SiOx）となって保護膜３２１の上に付着する。保護膜３２１の存在により、基板１の表面Ｗａへのデブリの付着は抑制される。しかし、バンプ４の表面における保護膜３２１の膜厚の薄い部分に酸化ケイ素（SiOx）などの残渣６が形成されると、後に行う水洗では容易に残渣６を除去できなくなる。
【００３１】
（４）エッチング工程
レーザー光照射工程の後に、ウエーハＷの表面Ｗａに対して等方性のプラズマエッチングを行い、バンプ４に付着した残渣６を除去する。エッチング工程では、例えば、図７に示すマイクロ波プラズマ方式のプラズマエッチング装置４０を用いる。プラズマエッチング装置４０は、プラズマエッチングが行われる処理空間４２を有するチャンバ４１を備える。チャンバ４１内には、ウエーハＷを保持する静電チャック４８が収容されている。チャンバ４１の側部には、開閉可能なゲートバルブ４７が取り付けられている。ゲートバルブ４７が開くことにより、チャンバ４１内にウエーハＷを搬入したりチャンバ４１外へウエーハＷを搬出したりすることができる。
【００３２】
チャンバ４１の上部には、二重構造の配管が連接されている。すなわち、内側の配管がエッチングガスの供給通路となる誘電体管４３となっており、誘電体管４３を囲繞してカバー管４４が配設されている。誘電体管４３は、例えば、石英チューブなどにより構成されている。二重構造の配管の側部側には、導波管４５が配設されており、導波管４５には、マイクロ波を発振する発振器５０が接続されている。発振器５０は、例えばマグネトロンから構成されており、所定の周波数（例えば、２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波を発振することができ、発振器５０から発振されたマイクロ波は、導波管４５を伝播して誘電体管４３に導入される。カバー管４４は、金属により構成されており、導波管４５を通じて誘電体管４３内に導入されるマイクロ波の漏れを防ぐことができる。
【００３３】
誘電体管４３の上端には、エッチングガスを誘電体管４３内に供給するためのガス供給管５４（図示の例では２つ）が接続されている。各ガス供給管５４には、マスフローコントローラ５３及びバルブ５２を介してエッチングガス源５１がそれぞれ接続されている。エッチングガス源５１には、例えば、SF６、C４F４、CF４、C２F６、C２F４系などのフッ素を含むエッチングガスが充填されている。誘電体管４３内に導入されたエッチングガスは、プラズマ励起部４３０（誘電体管４３内の気密空間）でマイクロ波により励起され、プラズマが生成される。誘電体管４３の直下に複数の通過孔を有する分散板４６が配設されている。分散板４６は、任意に配設されるものであるが、チャンバ４１内に分散板４６を備えることで、プラズマを均一にすることができる。
【００３４】
静電チャック（ＥＳＣ）４８は、ウエーハＷを保持するベースを有し、ベース内に電極４８０を備える。静電チャック４８は、支持部４９によって支持されている。静電チャック４８には、バイアス高周波電圧をエッチングガスに印加するための高周波電源５５が接続されている。バイアス高周波電圧としては、エッチング種を基板１に引き込むことができる周波数、パワーに調節すればよい。また、静電チャック４８の電極４８０には直流電源５６が接続されており、電極４８０に直流電圧を印加することにより、クーロン等の静電力により静電チャック４８のベース上にウエーハＷを吸着させることができる。チャンバ４１を含むプラズマエッチング装置４０には、制御部５７が接続されており、プラズマエッチング装置４０の各種機構を制御することができる。さらに、チャンバ４１には、真空ポンプ５８が接続されており、エッチング副生物（エッチングバイプロダクト）を真空ポンプ５８によって排出することができる。なお、エッチング工程で使用されるプラズマエッチング装置は、マイクロ波プラズマ方式に限られず、誘導結合（ＩＣＰ）型、容量結合（ＣＣＰ）型、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）型などのプラズマエッチング装置を使用してもよい。
【００３５】
プラズマエッチング装置４０を用いてウエーハＷに対してプラズマエッチングを行う際には、ウエーハＷをチャンバ４１の内部に搬入し、静電チャック４３で表面を上向きにして保持させる。
【００３６】
プラズマエッチングの条件として、例えば、下記の［表１］の条件を用いる。
［表１］
0006560969.tif 000002
【００３７】
発振器５０により、２．４５ＧＨｚのマイクロ波５００を発振することにより、導波管４５を通じて誘電体管４３にマイクロ波５００を導入する。このとき、各エッチングガス源５１から所定の圧力でガス供給管５４を通じて誘電体管４３に所定のエッチングガスを導入し、プラズマ励起部４３０に導入されたマイクロ波５００によってエッチングガスを励起させてプラズマを発生させる。プラズマは、誘電体管４３を通って下方に移動し、処理空間４２においてウエーハＷに接触して作用する。そして、高周波電源５５からウエーハＷにバイアス高周波電圧（１３．５６ＭＨｚ）を印加することにより、プラズマ中のイオンをウエーハＷに引き込んでプラズマエッチングする。エッチング中は、所定圧に保持され、真空ポンプ５８によってエッチング副生物（エッチングバイプロダクト）を排気する。
【００３８】
このようにしてプラズマエッチングを行うことにより、図８に示す各バンプ４の表面に付着している残渣６を除去する。ここで、ウエーハＷの表面Ｗａに形成されている保護膜３２１に二酸化チタン（TiO２）等の金属微粒子（１０ｎｍ〜１５０ｎｍ）が混入している場合は、保護膜３２１のプラズマに対する耐性が向上することから、エッチング中に保護膜３２１が過度にエッチングされウエーハＷの表面Ｗａに積層された機能層が露出するのを防止することができる。このように形成される保護膜３２１は、所望のエッチング形状が得られ、後の洗浄が容易となる。
【００３９】
ウエーハＷの表面Ｗａに保護膜３２１が形成された状態でプラズマエッチングが行われるため、保護膜３２１をマスクとして用いることができる。プラズマエッチングが終了した後、ウエーハＷの表面Ｗａから保護膜３２１を除去する。例えば、ウエーハＷの表面Ｗａに洗浄水（例えば、純水）を供給して保護膜３２１を溶解させた後、ウエーハＷの表面Ｗａを乾燥させる。このようにして、図９に示すように、バンプ４の表面から残渣６及び保護膜３２１が除去された状態を示しており、Ｌｏｗ−ｋ膜２及びパシベーション３が露出した状態のウエーハＷが残存する。なお、ウエーハＷが炭素を含む場合は、上記レーザー光照射工程の際に発生したデブリに含まれるカーボンが残渣６の一部になりうるため、エッチング後に必要に応じてO２によるアッシング処理を行ってもよい。デバイス表面にマスクを形成した状態でプラズマエッチングすれば、デバイスへのプラズマダメージが軽減される。
【００４０】
プラズマエッチングの処理時間は、特に限定されるものではないが、例えば、プラズマエッチングを２分〜４分間行うことにより、プラズマエッチング後に、バンプ４の表面に付着した残渣６がバンプ４の全表面積に対して３０％以下となるまで除去するとよい。このようにして残渣６が除去された上で後記の分割工程を行うと高品質の半導体チップ（デバイス）を取得することができる。また、分割工程を行う前に残渣６を除去してもよい。
【００４１】
（５）分割工程
レーザー光を照射することによりストリートＳ上の機能層を除去し、溝を形成し基板１を露出させた後、さらに高強度レーザー光を１回以上することにより、基板１を分割するようにしてもよい。かかる分割は、保護膜３２１をウエーハＷの表面Ｗａに形成したまま実施する。これにより、ウエーハＷの表面Ｗａへのデブリ（残渣）の付着を抑制することができる。基板１を分割後、保護膜３２１を洗浄した後、プラズマエッチングにより残渣を除去する。高強度レーザー光を照射する回数は特に限定されるものではない。
【００４２】
エッチング工程を実施した後、保護膜３２１を洗浄し、例えば、図１０に示すように、切削ブレード５０によるブレードダイシングによってウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する。分割工程を実施するときに、ウエーハＷの厚みが仕上がり厚みになっている場合は、切削ブレード５０をレーザー加工溝５が形成されたストリートＳに沿って切り込ませて切削することにより、基板１をフルカット（完全切断）してウエーハＷを個々のデバイスＤに分割する。なお、保護膜３２１を洗浄してからブレードダイシングしたが、これに限られない。
【００４３】
分割工程を実施するときに、ウエーハＷの厚みが仕上がり厚みになっていない場合は、切削ブレード５０で先ダイシングして仕上がり厚みに相当する深さの加工溝を形成して、ウエーハＷの表面Ｗａに保護部材を貼着した後、ウエーハＷの裏面Ｗｂを例えば研削砥石によって研削することによって加工溝を表出させ、ウエーハＷを個々のデバイスＤに分割してもよい。
【００４４】
分割工程は、切削ブレード５０によって行う場合のほか、下記の条件に基づくプラズマエッチングによって行ってもよい。本工程で用いるプラズマエッチング装置は、特に限定されない。本実施形態では、誘導結合（ＩＣＰ）型のプラズマ源を用いたが、これに限られず、例えば、容量結合（ＣＣＰ）型やマイクロ波励起型のプラズマ源などを用いてもよい。なお、プラズマエッチングは、同じチャンバ内で行うか、または複数のチャンバを用いて行うかを加工時間や処理ガスの種類によって適宜選択する。
【００４５】
［表２］
0006560969.tif 000003
【００４６】
図１１に示すように、ウエーハＷの表面Ｗａには例えばマスク（レジスト膜７０やレーザー加工で用いた保護膜）が被覆されている。また、マスクを表面Ｗａに被膜することなく、パシベーション３をマスクとして用いてプラズマエッチングしてもよい。条件Ａに基づき、SF6を含むエッチングガスを所定の圧力で所定の時間供給するとともに、図示しないプラズマ発生部に３ｋＷの高周波電力を印加し、エッチングガスをプラズマ化させる。基板１側に３００Ｗの高周波電力を印加して、励起したエッチング種（イオン）を基板へ引き込む。続いて条件Ａから条件Ｂに変えてレーザー加工溝５が形成されたストリートＳに向けてC4F8からなる堆積性ガスを所定の圧力で所定の時間供給するとともに、図示しないプラズマ発生部に３ｋＷの高周波電力を印加し、当該ガスをプラズマ化してエッチングにより形成された側壁にカーボン系の保護膜を堆積させる。このように条件Ａに基づくエッチングと条件Ｂに基づく堆積（側壁保護）とを交互に繰り返し行い、ウエーハＷのストリートＳに沿って異方性のプラズマエッチングをすることにより、ウエーハＷを個々のデバイスＤに分割（個片化）する。この例の場合、プラズマエッチングする前にウエーハＷはデバイスの仕上がり厚さであるとよい。仕上がり厚さでない場合には、ウエーハＷの裏面Ｗｂを研削砥石等で研削することにより、仕上がり厚さに加工してもよい。マスクがレジストである場合には、プラズマエッチングした後、酸素プラズマによるアッシングを行って、レジストを除去すればよい。
【００４７】
また、ウエーハＷをプラズマエッチングすることにより、少なくとも仕上がり厚みに相当する深さの加工溝を形成して、ウエーハＷの表面Ｗａに保護部材を貼着した後、ウエーハＷの裏面Ｗｂを例えば研削砥石によって研削することによって、加工溝を表出させて、ウエーハＷを個々のデバイスＤに分割（個片化）してもよい。
【００４８】
プラズマエッチングによる分割工程についても、エッチング工程と同様、ウエーハＷの表面Ｗａに上記した保護膜３２１が形成された状態で行ってもよい。すなわち、エッチング工程を実施した後、保護膜３２１をウエーハＷの表面Ｗａから保護膜３２１を除去せずに、プラズマエッチングを行うことにより、保護膜３２１をマスクとして用いることができ、デバイスへのプラズマダメージを低減することができる。
【００４９】
このように、本発明にかかるウエーハの分割方法では、保護膜形成工程及びレーザー光照射工程を実施した後に、ウエーハＷの表面Ｗａに対して等方性のプラズマエッチングを施すエッチング工程を実施するため、レーザー光照射工程の際にバンプ４の表面に付着した残渣６を異方性のプラズマエッチングによって除去した上で、分割工程を実施することができ、ウエーハＷを高品質のデバイスＤに分割することができる。
【００５０】
上記エッチング工程の処理時間と上記プラズマエッチングによる分割工程の処理時間とを考慮して、残渣除去する際に用いる１つのチャンバに対して、分割に用いるチャンバを複数使用してもよい。これらのチャンバをクラスタ型に構成して処理装置を構成してもよく、クラスタ型に構成する場合は、ウエーハを搬送する搬送アームを備える搬送チャンバを配置し、その搬送チャンバに各チャンバを接続する。また、スタンドアローン型のチャンバを用いてもよい。
【００５１】
加工対象となるウエーハＷは、ウエーハサイズよりも大きなサイズの環状フレームに保護テープを介して支持された状態で、本実施形態に示した各工程を行ってもよいし、ウエーハＷの裏面Ｗｂに、例えば剛性のある支持プレート（シリコン板やガラスなど）を貼り付けた状態で本実施形態に示した各工程を行ってもよい。
【００５２】
なお、本発明にかかるウエーハの分割方法は、半導体チップ（デバイス）の製造方法に広く適用することができる。
【実施例１】
【００５３】
上記したレーザー光照射工程において、下記の条件を用いて実験を行い、バンプ４に対する残渣６の付着の有無を確認した。本実施例におけるレーザー照射条件は下記の［表３］の通りである。
［表３］
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【００５４】
図１２に示すように、第一照射及び、第二照射でデラミネーション（膜剥がれ）防止のための比較的低強度のレーザー光を照射してレーザー加工を行って、ストリートＳ内にストリートＳの延在する方向に沿って２条のレーザー加工溝８ａ，８ｂを形成した。すなわち、ストリートＳの中心位置（図示の例では、０）を基準にウエーハＷを例えば＋Ｙ軸方向に＋０．０２ｍｍインデックス送りをして、レーザー光の照射位置を合わせて弱い強度（出力は１．５Ｗ）のレーザー光を照射する第一照射を行うことによりレーザー加工溝８ａを形成した後、ストリートＳの中心位置を基準にウエーハＷを例えば−Ｙ軸方向に−０．０２ｍｍインデックス送りをしてレーザー光の照射位置を合わせて、弱い強度（出力は１．５Ｗ）のレーザー光を照射する第二照射を行うことによりレーザー加工溝８ｂを形成した。第一照射及び第二照射では、基板１ａの表面に積層されたＬｏｗ−Ｋ膜などの積層体７が除去される程度でバンプ４に残渣６などが付着する現象は確認できなかった。
【００５５】
続いて、図１３に示すように、第三照射を行うことにより、ストリートＳに沿ったレーザー加工溝９を形成した。具体的には、レーザー光の照射位置をストリートＳの中心位置に合わせ、レーザー光の集光点の位置をわずかに上方側に調整してレーザー光の照射範囲を広げ、上記第一照射、第二照射よりも高い強度（５．９Ｗ）のレーザー光を照射することにより、上記レーザー加工溝８ａ，８ｂの少なくとも一部に重ねて（少なくとも一部をオーバーラップさせて）レーザー加工溝９を形成した。高強度レーザー照射条件である第三照射では、基板１ａの一部まで除去されており、バンプ４に残渣６などが付着する現象が確認された。
【００５６】
所望の加工溝が得られるように、また、ストリート上にＴＥＧ等の金属部材を有する場合にはそれらが十分に除去できるように第三照射に係るレーザー光の照射は、ストリートＳに沿って複数回照射してもよい。複数回の照射方法は、第一照射の領域と、それ以降の照射領域のうち少なくとも一つの照射領域が重複するように照射する。複数回の照射において、１つのレーザー光源からの光を分岐した分岐ビームは、第一照射と第二照射とを同時に行うために使用してもよいし、３つ以上に分岐し、これらを加工進行方法に対して平行、垂直及び斜めにそれぞれ並べて加工してもよい。分岐ビームによる熱的な影響を緩和させるために、それぞれのビーム間隔を離して加工する方がよい。また、強度の空間分布は、ガウシアン型でもよいし、トップハット型でもよい。さらに、レーザー加工時に、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウムなどのアシストガスをレーザー加工溝周辺に噴射して溶融・蒸発した物質を除去してもよいし、吸引ノズル等によって溶融・蒸発した物質を吸引することにより除去してもよい。
【００５７】
バンプ４は、ウエーハＷの表面上に多く存在している。バンプ４上の残渣６の付着率は、ストリートＳから離れ、かつレーザー加工条件が弱くなるにつれて低下する。例えば、上記のレーザー加工条件では、ストリートＳから５０μｍ以下の位置に存在するバンプ４の場合、残渣６の付着率が５０％以上（バンプ１００に対して５０個以上に残渣が付着した状態）となり、ストリートＳから５０μｍ以上離れた位置に存在するバンプ４の場合、残渣６の付着率は５％以下になった。よって、プラズマエッチングによる残渣除去は、ストリートＳから５０μｍ以下に存在するバンプ４に対して特に有効である。
【実施例２】
【００５８】
図１４に示す写真１００〜１０２は、プラズマエッチング前とプラズマエッチング後とでバンプ４の表面に付着する残渣６の量を比較したものである。写真１００は、プラズマエッチング前のバンプ４を上面側からみた状態を示している。写真１０１は、プラズマエッチングを２分間実施した場合のバンプ４を上面側からみた状態を示している。写真１０２は、プラズマエッチングを４分間実施した場合のバンプ４を上面側からみた状態を示している。プラズマエッチングの処理時間以外の条件は、上記の［表１］と同様である。なお、バンプ４に付着した残渣６の部分を見やすくするため、残渣６の部分には網掛けを施している。
【００５９】
写真１００に示すように、プラズマエッチング前では、多量の残渣６がバンプ４の上面に付着していることが確認された。また、写真１０１に示すように、プラズマエッチングを２分間実施すると、わずかに残渣６がバンプ４の上面に付着しているものの、写真１００と比較して、多くの残渣６がバンプ４から除去されていることが確認された。さらに、写真１０２に示すように、プラズマエッチングを４分間実施すると、写真１００と比較して、ほとんどの残渣６がバンプ４から除去されることが確認された。
【００６０】
次に、写真１００〜１０２のウエーハを用いて、電気特性試験を行った。残渣６がバンプ４の全表面積に対して残渣６が３０％以上付着したプラズマエッチング前の写真１００のウエーハは、電気特性試験においてエラーが発生した。これは、バンプ４の表面の残渣６が絶縁膜として作用したためであると考えられる。一方、プラズマエッチングを２分間及び４分間実施した写真１０１及び写真１０２のウエーハは、バンプ４の全表面積に対して残渣６が３０％以下になり、電気特性試験をパスすることができた。このように、プラズマエッチングにより、バンプ４の表面上の残渣６を除去することで、電気特性を損なわない高品質なチップを得ることができた。
【符号の説明】
【００６１】
１，１ａ：基板  ２：Ｌｏｗ−ｋ膜  ３：パシベーション  ４：バンプ
５：レーザー加工溝  ６：残渣  ７：積層体  ８ａ，８ｂ：レーザー加工溝
９：レーザー加工溝
１０：レーザー加工装置  １１：装置ベース  １１ａ：上面  １２：カセット
１３：仮置き領域  １４：搬入出手段  １５：チャックテーブル  １５ａ：保持面
１６：第１の搬送手段  １７：第２の搬送手段  １８：撮像手段
２０：レーザー加工手段  ２１：集光器  ２２：発振手段  ２３：周波数設定手段
２４：調整手段
３０：保護膜形成手段  ３１：スピンナーテーブル  ３１ａ：保持面
３２：樹脂供給ノズル  ３２０：水溶性樹脂  ３２１：保護膜
３３：洗浄水供給ノズル  ３４：エアー供給ノズル  ３５：回転手段  ３５０：回転軸
３５１：モータ  ３６：昇降手段  ３６０：エアシリンダ  ３６１：ピストン
３７：カバー部  ３７０：受け皿部  ３７１：排出口  ３８：ドレンホース
４０：プラズマエッチング装置  ４１：チャンバ  ４２：処理空間
４３：誘電体管  ４３０：プラズマ励起部
４４：金属管  ４５：導波管  ４６：分散板  ４７：ゲートバルブ
４８：静電チャック（ＥＳＣ）  ４８０：電極  ４９：支持部
５０：発振器  ５００：マイクロ波  ５１：エッチングガス源
５２：バルブ  ５３：マスフローコントローラ  ５４：ガス供給管
５５：高周波電源  ５６：直流電源  ５７：制御部  ５８：真空ポンプ
６０：切削ブレード
７０：レジスト膜
【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】
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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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