(57)【要約】      （修正有）【課題】表面側の溝に達する深さの裏面側の溝を１回の切削で形成する場合と比較し、段差部の破損を抑制できる半導体片の製造方法を提供する。【解決手段】基板Ｗの表面から、当該基板の切断領域に沿って表面側の溝１４０を形成する工程と、基板の裏面から表面側の溝１４０に沿って、表面側の溝１４０に達しない深さの溝であって表面側の溝１４０の幅Ｓａよりも広い幅Ｓｂ１を有する第１の裏面側の溝１７０Ａを形成する工程と、第１の裏面側の溝１７０Ａを形成後に、第１の裏面側の溝１７０Ａの底部から表面側の溝１４０に達するまで、回転するダイシングブレード材で、表面側の溝１４０の幅Ｓａよりも広い幅Ｓｂ２を有する第２の裏面側の溝１７０Ｂを形成する工程とを備える。【選択図】図１７
2016096167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面から、当該基板の切断領域に沿って表面側の溝を形成する工程と、
前記基板の裏面から前記表面側の溝に沿って、前記表面側の溝に達しない深さの溝であって前記表面側の溝の幅よりも広い幅を有する第１の裏面側の溝を形成する工程と、
前記第１の裏面側の溝を形成後に、前記第１の裏面側の溝の底部から前記表面側の溝に達するまで、回転する切削部材で、前記表面側の溝の幅よりも広い幅を有する第２の裏面側の溝を形成する工程と、
を備える半導体片の製造方法。
【請求項２】
前記第１の裏面側の溝は、前記基板裏面から前記第１の裏面側の溝の底部までの第１の深さを有し、前記第２の裏面側の溝は、前記第１の裏面側の溝の底部から前記表面側の溝の底部までの第２の深さを有し、前記第１の深さは、前記第２の深さよりも大きい、請求項１に記載の半導体片の製造方法。
【請求項３】
前記第１の裏面側の溝の幅は、前記第２の裏面側の溝の幅よりも狭い、請求項１または２に記載の半導体片の製造方法。
【請求項４】
前記第１の裏面側の溝は、回転する切削部材で形成され、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合が、第１の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合よりも大きい、請求項１ないし３いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
【請求項５】
前記第１の裏面側の溝は、回転する切削部材で形成され、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さが、第１の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さよりも薄い、請求項１ないし４いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
【請求項６】
前記第２の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間は、前記第１の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間よりも長い、請求項４または５に記載の半導体片の製造方法。
【請求項７】
前記第１の裏面側の溝を形成する工程と、前記第２の裏面側の溝を形成する工程との間に、第３の裏面側の溝を形成する工程を含む、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
【請求項８】
第１ないし第３の裏面側の溝は、回転する切削部材により形成され、前記第３の裏面側の溝の幅は、第１の裏面側の溝の幅よりも狭く、第２の裏面側の溝の幅は、前記第３の裏面側の溝の幅よりも狭い、請求項７に記載の半導体片の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか１つに記載の製造方法によって製造された少なくとも１つの半導体片を実装する回路基板。
【請求項１０】
請求項９に記載の回路基板を実装する電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体片の製造方法、回路基板および電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイア基板の表面側から第１の溝を第１のブレードで形成し、その後、裏面側から第１の溝よりも広く深い第２の溝を第２のブレードで形成することで、一枚の基板から取得できるチップ数を減らすことなく歩留まりを向上させることが可能なダイシング方法が提案されている（特許文献１）。また、ウエハ表面からウエハの途中までレーザーで溝を形成し、その後、ウエハ裏面からレーザーによる溝に達する位置までブレードで切削加工することで、ウエハに形成可能な半導体素子の数量を増加させる方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２４１５１号公報
【特許文献２】特開２００９−８８２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の表面から当該基板の切断領域に沿って表面側の溝を形成し、基板の裏面から、表面側の溝幅よりも厚い厚みを有する回転する切削部材で、表面側の溝に達する深さの裏面側の溝を表面側の溝に沿って形成して、基板を個片化する方法が知られている。
【０００５】
この方法においては、裏面側の溝を形成する際に切削部材が溝幅方向に位置ずれした場合、表面側の溝と裏面側の溝との幅の差によって形成される段差部にかかる応力が増大し、段差部を破損させてしまう場合があった。
そして、特に、基板の厚みが厚く切削の深さが深い場合や切削部材の厚みが薄くて切削部材が反りやすい場合等において、表面側の溝に達する深さの裏面側の溝を１回の切削で形成しようとすると、切削途中において切削部材が反り、表面側の溝と裏面側の溝との接続部分において溝幅方向に位置ずれが発生することで、段差部が破損しやすくなる場合があった。
【０００６】
そこで、本発明では、表面側の溝に達する深さの裏面側の溝を１回の切削で形成する場合と比較し、段差部の破損を抑制できる半導体片の製造方法、回路基板および電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１は、基板の表面から、当該基板の切断領域に沿って表面側の溝を形成する工程と、前記基板の裏面から前記表面側の溝に沿って、前記表面側の溝に達しない深さの溝であって前記表面側の溝の幅よりも広い幅を有する第１の裏面側の溝を形成する工程と、前記第１の裏面側の溝を形成後に、前記第１の裏面側の溝の底部から前記表面側の溝に達するまで、回転する切削部材で、前記表面側の溝の幅よりも広い幅を有する第２の裏面側の溝を形成する工程と、を備える半導体片の製造方法。
請求項２は、前記第１の裏面側の溝は、前記基板裏面から前記第１の裏面側の溝の底部までの第１の深さを有し、前記第２の裏面側の溝は、前記第１の裏面側の溝の底部から前記表面側の溝の底部までの第２の深さを有し、前記第１の深さは、前記第２の深さよりも大きい、請求項１に記載の半導体片の製造方法。
請求項３は、前記第１の裏面側の溝の幅は、前記第２の裏面側の溝の幅よりも狭い、請求項１または２に記載の半導体片の製造方法。
請求項４は、前記第１の裏面側の溝は、回転する切削部材で形成され、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合が、第１の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合よりも大きい、請求項１ないし３いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
請求項５は、前記第１の裏面側の溝は、回転する切削部材で形成され、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さが、第１の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さよりも薄い、請求項１ないし４いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
請求項６は、前記第２の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間は、前記第１の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間よりも長い、請求項４または５に記載の半導体片の製造方法。
請求項７は、前記第１の裏面側の溝を形成する工程と、前記第２の裏面側の溝を形成する工程との間に、第３の裏面側の溝を形成する工程を含む、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体片の製造方法。
請求項８は、第１ないし第３の裏面側の溝は、回転する切削部材により形成され、前記第３の裏面側の溝の幅は、第１の裏面側の溝の幅よりも狭く、第２の裏面側の溝の幅は、前記第３の裏面側の溝の幅よりも狭い、請求項７に記載の半導体片の製造方法。
請求項９は、請求項１ないし８いずれか１つに記載の製造方法によって製造された少なくとも１つの半導体片を実装する回路基板。
請求項１０は、請求項９に記載の回路基板を実装する電子装置。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１によれば、表面側の溝に達する深さの裏面側の溝を１回の切削で形成する場合と比較し、段差部の破損を抑制できる。
請求項２によれば、第２の裏面側の溝の深さを第１の裏面側の溝の深さよりも大きくする場合と比較して、切削部材への接触抵抗を小さくすることができる。
請求項３によれば、第２の裏面側の溝の幅を第１の裏面側の溝の幅よりも大きくする場合と比較して、切削部材への接触抵抗を小さくすることができる。
請求項４によれば、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合を第１の裏面側の溝を形成する切削部材の先端部の先細り度合よりも小さくする場合と比較して、段差部への破損を抑制することができる。
請求項５によれば、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さを第１の裏面側の溝を形成する切削部材の厚さよりも厚くする場合と比較して、段差部の破損を抑制することができる。
請求項６によれば、第２の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間を第１の裏面側の溝を形成する切削部材の使用時間よりも短くする場合と比較して、段差部の破損を抑制することができる。
請求項７によれば、第３の裏面側の溝を形成しない場合と比較して、第２の裏面側の溝の深さを小さくすることができる。
請求項８によれば、第２の裏面側の溝の幅を第３の裏面側の溝の幅よりも小さくしない場合と比較して段差部の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る半導体片の製造工程の一例を示すフローである。
【図２】本発明の実施例に係る半導体片の製造工程における半導体基板の模式的な断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る半導体片の製造工程における半導体基板の模式的な断面図である。
【図４】回路形成完了時の半導体基板（ウエハ）の概略的な平面図である。
【図５】図５（Ａ）は、ダイシングブレードの切断動作を説明する断面図、図５（Ｂ）ないし（Ｆ）は、本実施例のダイシングブレードの先端部の拡大断面図、図５（Ｇ）は、一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレードの先端部の拡大断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、シミュレーションに用いたダイシングブレードの先端部の拡大断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すダイシングブレードを使用したときの半導体基板に形成される溝の形状を表す断面図、図６（Ｃ）、（Ｄ）は、シミュレーションに用いた曲率半径ｒ＝０．５とｒ＝１２．５のダイシングブレードの先端部の拡大断面図である。
【図７】ダイシングブレードの先端部の曲率半径と段差部のコーナー部に生じる応力値との関係をシミュレーションしたときのグラフである。
【図８】ダイシングブレードの先端部の曲率半径と最大応力値との関係をシミュレーションしたときのグラフである。
【図９】図９（Ａ）は、段差部のコーナー部に印加される応力を説明する断面図、図９（Ｂ）は、段差部のコーナー部に生じた応力により段差部が破損する例を説明する断面図である。
【図１０】図５（Ｂ）のダイシングブレードを用いたときの段差部の応力を説明する図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、溝１４０の中心と溝１７０の中心が一致したときの段差部の断面図、図１１（Ｂ）は、溝１４０の中心と溝１７０の中心とが位置ずれをしたときの段差部の断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）ないし（Ｄ）は、位置ずれに関するシミュレーションに使用した４種類のダイシングブレードを説明する図である。
【図１３】位置ずれ量及びカーフ幅が段差部へ与える影響をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【図１４】カーフ幅Ｓｂが非常に狭く位置ずれ量Ｄｓが大きいときの最大応力が発生する位置を例示する図である。
【図１５】カーフ幅Ｓｂおよび先端角部の曲率半径が異なる種々のダイシングブレードにより実際の基板を切断したときの実験結果を示す図である。
【図１６】表面側の溝幅の違いによる段差部の破損への影響、及び段差部の厚みの違いによる段差部の破損への影響を確認するために行った実験結果を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係るハーフダイシングを説明する図であり、図１７（Ａ）は、１段目の切削を行ったときの概略断面図、図１７（Ｂ）は、２段目の切削を行ったときの概略断面図である。
【図１８】裏面側の溝を切削するときのダイシングブレードの反りを説明する図である。
【図１９】本発明の他の実施例に係る第２の態様のハーフダイシングを説明する概略断面図である。
【図２０】本発明の他の実施例に係る第３の態様のハーフダイシングを説明する図であり、図２０（Ａ）は、１段目の切削を行ったときの概略断面図、図２０（Ｂ）は、２段目の切削を行ったときの概略断面図である。
【図２１】本発明の他の実施例に係る第３の態様のハーフダイシングを説明する図である。
【図２２】本発明の他の実施例に係る第３の態様のハーフダイシングを説明する図である。
【図２３】本発明の他の実施例に適用可能なダイシングブレードを示す図であり、外部から入手可能な先端部の先細り度合が大きいダイシングブレードの一例である。
【図２４】図２４（Ａ）は、使用開始前のダイシングブレードの先端部の形状を示し、図２４（Ｂ）は、一定期間使用後の先端部が摩耗されたダイシングブレードを示す図である。
【図２５】本発明の実施例による微細溝の典型的な構成を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施例による微細溝を形成する製造方法のフローを示す図である。
【図２７】本発明の実施例による製造方法によりフラスコ形状の微細溝の製造工程の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の半導体片の製造方法は、例えば、複数の半導体素子が形成された半導体ウエハなどの基板状の部材を分割（個片化）して、個々の半導体片（半導体チップ）を製造する方法に適用される。基板上に形成される半導体素子は、特に制限されるものではなく、発光素子、能動素子、受動素子等を含むことができる。好ましい態様では、本発明の製造方法は、発光素子を含む半導体片を基板から取り出す方法に適用され、発光素子は、例えば、面発光型半導体レーザー、発光ダイオード、発光サイリスタであることができる。１つの半導体片は、単一の発光素子を含むものであってもよいし、複数の発光素子をアレイ状に配置されたものであってもよく、さらに１つの半導体片は、そのような１つまたは複数の発光素子を駆動する駆動回路を包含することもできる。また、基板は、例えば、シリコン、ＳｉＣ、化合物半導体、サファイア等で構成される基板であることができるが、これらに限定されず、少なくとも半導体を含む基板（以下、総称して半導体基板という）であれば他の材料の基板であってもよい。なお、好ましい態様では、面発光型半導体レーザーや発光ダイオード等の発光素子が形成される、ＧａＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板である。
【００１１】
以下の説明では、複数の発光素子が半導体基板上に形成され、当該半導体基板から個々の半導体片（半導体チップ）を取り出す方法について図面を参照して説明する。なお、図面のスケールや形状は、発明の特徴を分かり易くするために強調しており、必ずしも実際のデバイスのスケールや形状と同一ではないことに留意すべきである。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る半導体片の製造工程の一例を示すフローである。同図に示すように、本実施例の半導体片の製造方法は、発光素子を形成する工程（Ｓ１００）、レジストパターンを形成する工程（Ｓ１０２）、半導体基板の表面に微細溝を形成する工程（Ｓ１０４）、レジストパターンを剥離する工程（Ｓ１０６）、半導体基板の表面にダイシング用テープを貼付ける工程（Ｓ１０８）、半導体基板の裏面からハーフダイシングをする工程（Ｓ１１０）、ダイシング用テープに紫外線（ＵＶ）を照射し、半導体基板の裏面にエキスパンド用テープを貼付ける工程（Ｓ１１２）、ダイシング用テープを剥離し、エキスパンド用テープに紫外線を照射する工程（Ｓ１１４）、半導体片（半導体チップ）をピッキングし、回路基板等にダイマウントする工程（Ｓ１１６）を含む。図２（Ａ）ないし（Ｄ）、および図３（Ｅ）ないし（Ｉ）に示す半導体基板の断面図は、それぞれステップＳ１００ないしＳ１１６の各工程に対応している。
【００１３】
発光素子を形成する工程（Ｓ１００）では、図２（Ａ）に示すように、ＧａＡｓ等の半導体基板Ｗの表面に、複数の発光素子１００が形成される。発光素子１００は、例えば、面発光型半導体レーザー、発光ダイオード、発光サイリスタ、等である。なお、図面には、発光素子１００として１つの領域を示しているが、１つの発光素子１００は、個片化された１つの半導体片に含まれる素子を例示しており、１つの発光素子１００の領域には、１つの発光素子のみならず、複数の発光素子やその他の回路素子が含まれ得ることに留意すべきである。
【００１４】
図４は、発光素子の形成工程が完了したときの半導体基板Ｗの一例を示す平面図である。図面には、便宜上、中央部分の発光素子１００のみが例示されている。半導体基板Ｗの表面には、複数の発光素子１００が行列方向にアレイ状に形成されている。１つの発光素子１００の平面的な領域は、概ね矩形状であり、各発光素子１００は、一定間隔Ｓを有するスクライブライン等で規定される切断領域１２０によって格子状に離間されている。
【００１５】
発光素子の形成が完了すると、次に、半導体基板Ｗの表面にレジストパターンが形成される（Ｓ１０２）。図２（Ｂ）に示すように、レジストパターン１３０は、半導体基板Ｗの表面のスクライブライン等で規定される切断領域１２０が露出されるように加工される。レジストパターン１３０の加工は、フォトリソ工程によって行われる。
【００１６】
次に、半導体基板Ｗの表面に微細な溝が形成される（Ｓ１０４）。図２（Ｃ）に示すように、レジストパターン１３０をマスクに用い、半導体基板Ｗの表面に一定の深さの微細な溝（以下、便宜上、微細溝または表面側の溝という）１４０が形成される。このような溝は、例えば、異方性エッチングにより形成でき、好ましくは、異方性ドライエッチングである異方性プラズマエッチング（リアクティブイオンエッチング）により形成される。厚みの薄いダイシングブレードや等方性エッチング等で形成してもよいが、異方性ドライエッチングを用いることで、等方性エッチングで表面側の溝を形成するよりも、幅が狭くても深い溝を形成することができ、かつダイシングブレードを使用したときよりも微細溝周辺の発光素子１００に振動や応力等が影響するのを抑制することができるため、好ましい。微細溝１４０の幅Ｓａは、レジストパターン１３０に形成された開口の幅とほぼ等しく、微細溝１４０の幅Ｓａは、例えば、数μｍから十数μｍである。また、その深さは、例えば、約１０μｍから１００μｍ程度であり、少なくとも発光素子等の機能素子が形成される深さよりも深く形成される。微細溝１４０を一般的なダイシングブレードによって形成した場合には、切断領域１２０の間隔Ｓが、ダイシングブレード自体の溝幅及びチッピング量を考慮したマージン幅の合計として４０ないし６０μｍ程度と大きくなる。一方、微細溝１４０を半導体プロセスで形成した場合には、溝幅自体が狭いだけでなく切断のためのマージン幅もダイシングブレードを使用した場合のマージン幅より狭くすることが可能となり、言い換えれば、切断領域１２０の間隔Ｓを小さくすることができ、このため、発光素子をウエハ上に高密度に配置して半導体片の取得数を増加させることができる。なお、本実施例における「表面側」とは発光素子等の機能素子が形成される面側をいい、「裏面側」とは「表面側」とは反対の面側をいう。
【００１７】
次に、レジストパターンを剥離する（Ｓ１０６）。図２（Ｄ）に示すように、レジストパターン１３０を半導体基板の表面から剥離すると、表面には切断領域１２０に沿って形成された微細溝１４０が露出される。なお、微細溝１４０の形状の詳細については後述する。
【００１８】
次に、紫外線硬化型のダイシング用テープを貼り付ける（Ｓ１０８）。図３（Ｅ）に示すように、発光素子側に粘着層を有するダイシング用テープ１６０が貼り付けられる。次に、基板裏面側からダイシングブレードにより微細溝１４０に沿ってハーフダイシングが行われる（Ｓ１１０）。ダイシングブレードの位置決めは、基板裏面側に赤外線カメラを配置し、基板を透過して間接的に微細溝１４０を検知する方法や、基板表面側にカメラを配置し、直接、微細溝１４０の位置を検知する方法や、その他の公知の方法が利用できる。このような位置決めによって、図３（Ｆ）に示すように、ダイシングブレードによりハーフダイシングが行われ、半導体基板の裏面側に溝１７０が形成される。溝１７０は、半導体基板の表面に形成された微細溝１４０に到達する深さを有する。ここで、微細溝１４０はダイシングブレードによる裏面側に溝１７０よりも狭い幅で形成されているが、これは、微細溝１４０を裏面側の溝１７０よりも狭い幅で形成すれば、ダイシングブレードのみで半導体基板を切断する場合と比較し、一枚のウエハから取得できる半導体片の数が増やせるためである。なお、図２（Ｃ）に示す数μｍから十数μｍ程度の微細溝を半導体基板の表面から裏面に至るまで形成できれば、そもそもダイシングブレードを用いて裏面側の溝を形成する必要なないが、そのような深さの微細溝を形成することは容易でない。よって、図３（Ｆ）に示すように、ダイシングブレードによる裏面からのハーフダイシングを組み合わせている。
【００１９】
次に、ダイシング用テープへ紫外線（ＵＶ）を照射し、またエキスパンド用テープを貼り付ける（Ｓ１１２）。図３（Ｇ）に示すようにダイシング用テープ１６０に紫外線１８０が照射され、その粘着層が硬化される。その後、半導体基板の裏面にエキスパンド用テープ１９０が貼り付けられる。
【００２０】
次に、ダイシング用テープを剥離し、エキスパンド用テープに紫外線を照射する（Ｓ１１４）。図３（Ｈ）に示すように、ダイシング用テープ１６０が半導体基板の表面から剥離される。また、基板裏面のエキスパンド用テープ１９０に紫外線２００が照射され、その粘着層が硬化される。エキスパンド用テープ１９０は、基材に伸縮性を有し、ダイシング後に個片化した半導体片のピックアップが容易になるようにテープを伸ばし、発光素子の間隔を拡張する。
【００２１】
次に、個片化された半導体片のピッキングおよびダイマウントを行う（Ｓ１１６）。図３（Ｉ）に示すように、エキスパンド用テープ１９０からピッキングされた半導体片２１０が、接着剤やはんだ等の導電性ペーストなどの固定部材２２０を介して回路基板２３０上に実装される。
【００２２】
次に、ダイシングブレードによるハーフダイシングの詳細について説明する。図５（Ａ）は、図３（Ｆ）に示すダイシングブレードによるハーフダイシングをしたときの断面図である。
【００２３】
半導体基板Ｗの表面には、上記したように、複数の発光素子１００が形成され、各発光素子１００は、間隔Ｓのスクライブライン等で規定される切断領域１２０によって離間されている。切断領域１２０には、異方性ドライエッチングにより幅Ｓａの微細溝１４０が形成されている。他方、ダイシングブレード３００は、図５（Ａ）に示すように、軸Ｑを中心に回転する円盤状の切削部材であり、カーフ幅Ｓｂの溝１７０に対応した厚みを有している。ダイシングブレード３００は、半導体基板Ｗの外側で、半導体基板Ｗの裏面と平行な方向の位置合わせがされる。更に、半導体基板Ｗの裏面と垂直な方向Ｙに所定量だけ移動されることで、段差部４００が所望の厚みＴを有するように半導体基板Ｗに対する厚み方向の位置合わせがなされる。そして、位置合わせがなされた後、ダイシングブレード３００を回転させた状態で、ダイシングブレード３００または半導体基板Ｗの少なくとも一方を、半導体基板Ｗの裏面と水平な方向に移動させることで、半導体基板Ｗに溝１７０を形成する。カーフ幅Ｓｂは、微細溝１４０の幅Ｓａよりも大きいため、溝１７０が微細溝１４０に到達したとき、切断領域１２０には、幅Ｓｂと幅Ｓａの差によって、厚さＴの片持ち梁状の庇形状の段差部４００が形成される。もし、ダイシングブレード３００の中心と微細溝１４０の中心が完全に一致しているならば、段差部４００の横方向に延在する長さは、（Ｓｂ−Ｓａ）／２である。
【００２４】
Ａ）  先端部の説明
図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）は、本発明の実施例における一例としてのダイシングブレード３００の先端部Ａの拡大断面図、図５（Ｇ）は、一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレードの先端部Ａの拡大断面図である。一般的なフルダイシングに使用されるダイシングブレード３００Ａの先端部は、図５（Ｇ）に示すように、一方の側面３１０と、当該一方の側面に対向する側面３２０と、両側面３１０、３２０とほぼ直角に交差する平坦な頂面３４０とを有している。すなわち、回転方向から見た断面が矩形形状の先端部を有している。これに対し、本実施例のダイシングブレード３００の先端部は、例えば、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示すように、ダイシングブレード３００の先端部における頂部に向けて徐々にダイシングブレード３００の厚みが薄くなる先細りした形状を有している。
【００２５】
本実施例においては、「頂部」とは、ダイシングブレードの最も先端の部分であり、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）のような形状であれば、頂部は最も先端の一点である。また、図５（Ｃ）や図５（Ｆ）のような形状であれば、微細な凹凸を除き、頂部は平坦な面で構成されており、この平坦な面を「頂面」と言う。また、「先細り」とは、ダイシングブレード３００の先端部が頂部に向けて厚みが徐々に薄くなる部分を有している形状を言い、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）はいずれも先細りした形状の一例である。
【００２６】
ここで、図５（Ｂ）ないし図５（Ｇ）の各形状は、量産工程において半導体基板の切削を行う際の初期の形状を示している。つまり、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示す本実施例のダイシングブレード３００は、量産工程における初期の形状として予めこのような形状を有している。また、一般的なフルダイシングに使用される図５（Ｇ）の矩形形状の先端部は、初期状態では矩形の形状を有しているものの、使用し続けるのに伴い、図５（Ｂ）ないし図５（Ｄ）に示すような湾曲面３３０を有する先細りした形状に摩耗する。
【００２７】
図５（Ｂ）に図示する例では、一対の側面３１０、３２０と、当該一対の側面３１０、３２０の間に湾曲面３３０とを有している。具体的には、一対の側面３１０と３２０との間の距離がカーフ幅Ｓｂに対応する幅であり、先端部は、両側面３１０、３２０の間に半円状の湾曲面３３０を含み、図５（Ｃ）や図５（Ｆ）に示すような頂面３４０を含んでいない。図５（Ｃ）に図示する例は、図５（Ｂ）と図５（Ｇ）の中間的な形状であり、頂面３４０とともに先端角部に湾曲面３３０を有している。図５（Ｄ）に図示する例は、頂面３４０は有さず、図５（Ｂ）や図５（Ｃ）における先端角部の曲率半径より大きい曲率半径の湾曲面３３０を有するとともに、頂部の位置には湾曲面３３０よりも小さな曲率半径を有する湾曲面３７０が形成される。なお、図５（Ｂ）ないし図５（Ｄ）における湾曲面３３０は、ダイシングブレード３００の頂部に近づくほどダイシングブレード３００の厚みが薄くなる割合が大きくなっている。
【００２８】
図５（Ｅ）に図示する例では、２つの面取り３５０と３６０間に、湾曲面３７０が形成される。この場合も、図５（Ｃ）と同様に頂面３４０は形成されない。図５（Ｆ）に図示する例では、対向する側面３１０、３２０と、側面３１０、３２０間に頂面３４０とを含み、側面３１０、３２０と頂面３４０との間に面取り３５０および３６０が形成されている。そして、面取り３５０と頂面３４０との間の角部には、湾曲面３５２が形成され、面取り３６０と頂面３４０間の角部には、湾曲面３６２が形成される。
【００２９】
なお、本実施例に係るダイシングブレードの先端部は、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）のように、図５（Ｇ）に示すような矩形形状の先端部よりも先細りした形状であればよく、特に記載がない限り、頂面を有していても有していなくてもよい。また、図５（Ｂ）ないし図５（Ｆ）に示した本実施例に係るダイシングブレード３００の先端部は、図５（Ｄ）に示したようにダイシングブレード３００の厚みの中心Ｋを基準とした線対称の形状をしている。しかしながら、特に記載がない限り、必ずしも線対称な形状である必要はなく、頂部（頂面）の位置が、ダイシングブレード３００の厚み方向にずれていてもよい。
【００３０】
Ｂ）  シミュレーション及び実験結果の説明
次に、数μｍ〜数十μｍの微細な溝幅同士を連通させる場合において、どのような原因でどのような破損が発生するかについて確認するために行ったシミュレーション及び実験について説明する。
【００３１】
Ｂ−１）  先端形状に関するシミュレーションの説明
図６ないし図８は、ダイシングブレードの先端角部の曲率半径と段差部にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーション及びその結果を説明するための図である。シミュレーションに用いたダイシングブレード３０２の一例を図６（Ａ）に示す。図６（Ａ）はダイシングブレード３０２の回転方向から見た先端部の断面形状である。ダイシングブレード３０２の先端部は、図６（Ａ）に示すように、側面３１０、３２０と、一定の長さの頂面３４０と、側面３１０、３２０と頂面３４０との間に形成された曲率半径ｒの湾曲面３３０とを含み、先端部は、回転軸と直交する線に関し対称に構成される。
【００３２】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す先端形状のダイシングブレード３０２を使用した場合に半導体基板に形成される溝の形状を示している。ここで、基板の表面側の溝１４０の側面と基板の裏面側の溝１７０の側面の位置の差によって、表面側の溝１４０と裏面側の溝１７０の垂直な側面との間に幅Ｗの段差が生じ、この段差によって厚みＴの庇形状の領域、すなわち段差部４００が形成される。段差部４００は、言い換えると、表面側の溝１４０と裏面側の溝１７０の接続部に形成される段差と半導体基板の表面との間の部分である。
【００３３】
今回のシミュレーションでは、ダイシングブレード３０２における湾曲面３３０の曲率半径ｒ（μｍ）を、ｒ＝０．５、ｒ＝２．５、ｒ＝５．０、ｒ＝７．５、ｒ＝１０．０、ｒ＝１２．５に変化させたとき、段差部４００に印加される応力値をシミュレーションにより算出した。ダイシングブレード３０２の厚みは２５μｍであり、図６（Ｃ）はｒ＝０．５の先端部を、図６（Ｄ）はｒ＝１２．５の先端部の形状を示しており、図６（Ｄ）の先端部は、先端角部の曲率半径がダイシングブレード３０２の厚みの１／２である半円状となっている。なお、加工対象の基板はＧａＡｓ基板とし、表面側の溝１４０の溝幅は５μｍ、段差部４００の厚みＴを４０μｍとし、段差部４００に対して、裏面側の溝１７０から基板の表面側に向けて２ｍＮの荷重がかかるように設定した。また、表面側の溝１４０の幅の中心とダイシングブレード３０２の厚みの中心は一致させた状態で行った。
【００３４】
図７に示すグラフは、シミュレーションの結果であり、先端角部の曲率半径を変化させたときに段差部４００にかかる応力値の変化を示している。ここでは、縦軸に応力値［Ｍｐａ］、横軸に、図６（Ｂ）に示す表面側の溝１４０の中心を原点としたときのＸ座標を示している。同グラフから、いずれの曲率半径ｒにおいても、Ｘ座標が１２．５μｍに近づくほど、つまり、裏面側の溝１７０の中心側から段差部４００の根元側に近づくにつれて応力が大きくなっている。また、曲率半径ｒの値が大きくなると、段差部４００の根元側にかかる応力が低下し、かつ、応力の立ち上がり方も緩やかになることがわかる。言い換えると、今回のシミュレーションで使用した先端形状の範囲、つまり、図６（Ｄ）のような半円状の先端部よりも先細りの度合が小さい先端形状の場合は、段差部４００の根元側において最大応力が生じている。また、図６（Ｃ）のような矩形に近い形状よりも図６（Ｄ）のような半円状の先端形状の方が段差部４００の根元側にかかる応力が小さくなっている。つまり、先細りの度合が大きいほど段差部４００の根元側にかかる応力が小さくなっている。また、図６（Ｃ）のような矩形に近い形状の場合、例えばｒ＝０．５の場合、Ｘ座標が１１μｍ程度までの範囲においては曲率半径ｒが大きい場合よりも応力は小さいものの、それを超えた範囲、つまり、根元により近い部分では急激に応力が大きくなっており、応力がＸ座標で１２．５μｍ近くに集中していることが分かる。
【００３５】
次に、図８に横軸に曲率半径と縦軸に最大応力値との関係を示す。同グラフでは、図７に示した曲率半径ｒの値に加え、ｒ＝２５μｍ、ｒ＝５０μｍについてもシミュレーションを実施し、その結果も含めて示している。曲率半径ｒが２５μｍや５０μｍのように半円状となる曲率半径１２．５μｍを超える場合の先端形状は、例えば図５（Ｄ）のように、より先細りの度合が大きい形状となる。同グラフから、曲率半径ｒが小さいほど、つまり先端形状が矩形形状に近いほど最大応力値が高くなるとともに、曲率半径ｒの変化に対する最大応力の変化の度合も急激に大きくなる。逆に、曲率半径ｒが増加すると最大応力値が低下し、曲率半径が５μｍ程度から、曲率半径ｒの変化に対する最大応力の変化の度合が鈍化し、曲率半径が１２．５〜５０μｍの範囲、つまり図６（Ｄ）や図５（Ｄ）に示すような頂面を有さない先細りした形状の範囲においては、最大応力値の変動がほぼ一定していることがわかる。
【００３６】
以上のシミュレーション結果から、半導体片が破損するメカニズムについて図９及び図１１で説明する。図９（Ａ）に示すように、ダイシングブレード３００Ａのように先端部が矩形形状の場合（曲率半径ｒの値が非常に小さい場合）は、半導体基板の裏面からカーフ幅Ｓｂの溝１７０を形成する際に、ダイシングブレード３００Ａの頂面３４０で基板を押圧する。段差部４００には、ダイシングブレード３００Ａによる力Ｆが全体に加わるが、てこの原理により、段差部４００に加わった力Ｆが段差部４００の根元側の領域（根元領域４１０）に集中すると考えられる。そして、根元領域４１０へ集中した応力がウエハの破壊応力を超えたとき、図９（Ｂ）に示すように段差部４００の根元領域４１０に破損（欠け、亀裂あるいはピッキング等）を生じさせる。もし、段差部４００に破損が生じるならば、段差部４００の切断のためのマージンＭを確保しなければならず、これは、切断領域１２０の間隔ＳをマージンＭと等しいかそれよりも大きくしなければならないことを意味する。図８のシミュレーションの結果からは、ｒ＝０．５の場合とｒ＝１２．５の場合を比較すると段差部４００の根元領域４１０にかかる応力が４倍近くも異なっている。これは、図５（Ｂ）や図６（Ｄ）に示すような半円状の先端部よりも曲率半径ｒの値が小さい範囲、つまり、頂面を有する先端形状の範囲においては、その先端角部の曲率半径ｒの値によって、段差部４００の根元領域４１０にかかる応力が大きく変動することを示している。なお、本実施例における「根元領域」とは、図５（Ｃ）、（Ｆ）、及び（Ｇ）のような頂面を有する先端形状を使用することで基板面と水平な段差部分が形成される場合は、表面側の溝の両側にそれぞれ形成される、基板面と水平な段差部分の幅Ｗｈの１／２の位置よりも裏面側の溝１７０の垂直な側面に近い側の領域をいう。なお、幅Ｗｈと段差部の幅Ｗｔとの関係は、図６（Ｂ）に示す。また、図５（Ｂ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）のような頂面を有さない先細りした先端形状を使用した場合など、基板面と水平な段差部分が形成されない場合においては、ダイシングブレードを厚み方向に三等分したと仮定した場合における、中心領域の両側のそれぞれ１/３の厚みに対応する段差部の領域をいう。
【００３７】
図１０は、図５（Ｂ）に示す本実施例のダイシングブレード３００により溝１７０を形成したときの段差部４００への応力の印加を説明する断面図である。図１０は、ダイシングブレード３００の先端部が半円状の例であり、この場合、これに倣うように溝１７０の形状も半円状となる。その結果、ダイシングブレード３００の先端部が段差部４００に与える力Ｆは、溝の半円状に沿う方向に分布されることになる。よって、段差部４００には、図９（Ａ）のときのように、段差部４００の根元領域４１０に応力が集中することが抑制され、これにより段差部４００の破損（欠け、割れ、亀裂等）が抑制されると考えられる。なお、本明細書における破損の抑制とは、欠け、割れ、亀裂等が確認できない程度に抑制するものに限らず、破損の程度を多少でも抑制するものや、破損の発生の可能性を多少でも低減できるものを含み、その抑制の程度は問わない。
【００３８】
Ｂ−２）  位置ずれに関するシミュレーション
次に、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量について説明する。図１１（Ａ）、（Ｂ）は、基板表面に形成された表面側の溝１４０の幅Ｓａとダイシングブレードにより形成される溝１７０のカーフ幅Ｓｂとの位置関係を説明する図である。カーフ幅Ｓｂの中心は、図１１（Ａ）に示すように、表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心に一致することが理想的である。しかし、実際には、製造上のばらつきにより、カーフ幅Ｓｂの中心は、図１１（Ｂ）に示すように、表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心から位置ずれを生じる。そして、位置ずれが生じた結果、左右の段差部４００の幅Ｗｔにも差が生じる。表面側の溝１４０の幅Ｓａの中心と、カーフ幅Ｓｂの中心との差を、位置ずれ量Ｄｓとする。なお、製造上のばらつきは、主に、使用する製造装置の位置決め精度（アライメントマーク等の検知精度を含む）やダイシングブレードの変形度合（撓みや反りの量）などの製造条件で決まる。
【００３９】
次に、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓと段差部４００にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーションと、ダイシングブレードのカーフ幅Ｓｂと段差部４００にかかる応力との関係を把握するために行ったシミュレーションとについて説明をする。このシミュレーションにおいては、ダイシングブレードの頂部から１２．５μｍの位置でのカーフ幅Ｓｂ（μｍ）を、Ｓｂ＝２５、Ｓｂ＝２０．４、Ｓｂ＝１５．８、Ｓｂ＝１１．２の４種類とし、それぞれのカーフ幅について、表面側の溝１４０との位置ずれ量Ｄｓ（μｍ）をＤｓ＝０、Ｄｓ＝２．５、Ｄｓ＝７．５に変化させたときの応力値をシミュレーションにより算出した。今回のシミュレーションに使用した先端形状は図６に係るシミュレーションで使用した先端形状とは異なるものの、先細りの度合が異なる複数の先端形状を用いて実施している点では共通している。なお、加工対象の基板はＧａＡｓ基板とし、ダイシングブレードの厚みは２５μｍ、先端角部の曲率半径はいずれもｒ＝５μｍ、半導体基板の表面側の溝１４０の幅Ｓａは５μｍ、段差部４００の厚みＴを４０μｍに設定した。また、段差部４００及び裏面側の溝１７０の側面の法線方向に合計１０ｍＮの荷重がかかるように設定した。裏面側の溝１７０の側面への荷重は、実際の切削時におけるダイシングブレードの横方向への振動を考慮したものである。
【００４０】
図１２（Ａ）ないし図１２（Ｄ）は、シミュレーションに使用した４種類のカーフ幅（ダイシングブレードの先端形状）について、位置ずれ量Ｄｓがゼロの状態における形状を示している。図１２（Ａ）がＳｂ＝２５μｍの形状であり、図１２（Ｂ）がＳｂ＝２０．４μｍの形状であり、図１２（Ｃ）がＳｂ＝１５．８μｍの形状であり、図１２（Ｄ）がＳｂ＝１１．２μｍの形状である。なお、いずれの形状においても先端角部の湾曲面以外の面については直線形状とし、図１２（Ｄ）のＳｂ＝１１．２μｍの場合については、図のように頂部の領域における曲率半径を５μｍとし先端角部を有さない形状とした。
【００４１】
図１３に、位置ずれ量Ｄｓ及びカーフ幅Ｓｂが段差部へ与える影響をシミュレーションした結果を示す。縦軸が段差部４００にかかる最大応力値を、横軸がカーフ幅Ｓｂを示している。横軸のカーフ幅Ｓｂは、ダイシングブレードの頂部から１２．５μｍの位置での幅であり、位置ずれ量Ｄｓ（μｍ）がＤｓ＝０、Ｄｓ＝２．５、Ｄｓ＝７．５のそれぞれの場合の結果についてプロットしている。
【００４２】
図１３のグラフから明らかなように、いずれのカーフ幅Ｓｂにおいても、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓが大きいほど、段差部４００にかかる最大応力が大きくなっていることが分かる。また、図１３では表現していないが、最大応力は、ダイシングブレードの位置ずれによって段差部４００の幅Ｗｔが大きくなった側の根元領域４１０に発生している。これは、位置ずれ量Ｄｓが大きくなると、段差が大きくなった側の段差部４００の根元領域４１０に、てこの原理によってより大きな応力がかかりやすくなるためと考えられる。
【００４３】
また、カーフ幅Ｓｂが狭い方（先細りの度合が大きい方）が最大応力値が小さくなる傾向があるが、これは、先細りの度合が大きいことによって、段差部４００を基板表面側に押圧する応力が弱くなるため、段差部４００の根元領域４１０に応力が集中しにくくなるためと考えられる。また、カーフ幅Ｓｂが非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きいとき（Ｄｓ＝７．５μｍ）、最大応力値が発生する箇所が急激に変わりその応力値（約７．２）が増大することが分かる。これは、カーフ幅Ｓｂが広いダイシングブレード（先細りの度合が小さいダイシングブレード）では、広い面で段差部４００に応力を与えることになるが、カーフ幅Ｓｂが非常に狭いダイシングブレード（先細りの度合が非常に大きいダイシングブレード）では、頂部（頂点）が半導体基板の表面側の溝１４０の範囲から外れた場合に、先細りした頂部（頂点）の領域に応力が集中するためと考えられる。図１３では表現していないが、シミュレーション結果によると、カーフ幅Ｓｂが非常に狭く（Ｓｂ＝１１．２）、位置ずれ量Ｄｓが大きいとき（Ｄｓ＝７．５μｍ）の最大応力は、頂部（頂点）の領域で発生しており、図１４にこの位置をＰとして示す。なお、本実施例における「頂部の領域」とは、頂部を含む領域であって、段差部４００の根元領域４１０よりも裏面側の溝の中心側の領域をいう。
【００４４】
Ｂ−３）  第１の実験結果の説明
次に、先細り度合の異なる複数のダイシングブレードを準備し、実際の基板を切断した際の実験結果を図１５に示す。この実験では、厚みが２５μｍのダイシングブレードの先端を加工して、先端角部の曲率半径ｒが１μｍ〜２３μｍ、頂部から５μｍの位置でのカーフ幅が５μｍ〜２５μｍの範囲の複数のダイシングブレードを準備した。曲率半径とカーフ幅の具体的な組み合わせは図１５に示すとおりで、複数のダイシングブレードの先細りの度合がほぼ均等になるよう準備した。また、ＧａＡｓ基板を使用し、表面側の溝１４０の幅は約５μｍ、段差部４００の厚みＴは約４０μｍに設定し、ダイシングブレードの溝幅方向への位置ずれ量Ｄｓは±７．５μｍ未満とした。なお、ダイシングブレードの厚みは２５μｍであるため、先端角部の曲率半径ｒが１２．５μｍ以上の範囲では先端部が頂面を有さない先細りした形状となり、一方、曲率半径が１２．５μｍよりも小さい範囲では、小さくなるほど先細りの度合も小さくなり、曲率半径が１μｍの場合はほぼ矩形の先端形状となる。
【００４５】
図１５における「○」は、段差部４００の破損が十分に抑制されており量産工程で使用可能な先細りの度合であることを示し、「×」は、段差部４００の破損が十分に抑制されておらず量産工程では使用不可能な先細りの度合であることを示している。図１５では、先細り度合が小さい範囲（曲率半径ｒが８μｍ以下）と大きい範囲（曲率半径ｒが２２μｍ以上）の両方において、使用不可能な範囲が存在し、両者の間に適切な先細りの範囲が存在している。これは、先のシミュレーション結果の通り、先細り度合が小さい範囲では段差部４００の根元領域４１０に応力が集中して段差部４００が破損し、先細り度合が大きい範囲では、ダイシングブレードの頂部（頂点）の位置に応力が集中し段差部４００を破損させるためである。なお、曲率半径ｒが８μｍ以下は、先細りの度合が小さいために段差部が破損する範囲であり、曲率半径ｒが２２μｍ以上は、先細りの度合が大きいために段差部が破損する範囲と言える。
【００４６】
図８のシミュレーションで示した通り、先端部の先細りの度合によって段差部４００が受ける最大応力は非常に大きく変化する。よって、矩形の先端形状やその他の任意の先端形状を使用した場合には破損してしまう場合であっても、図１５における実験に示すように、適切な先細りの範囲を確認し、その範囲内に納まるように先端形状を管理すれば、段差部の強度が強くなるように段差部４００の厚みＴを厚くする（表面側の溝１４０の幅を広く深くする）などの製造条件の変更をしなくても、量産工程で問題ないレベルに段差部の破損が抑制されることが分かる。
【００４７】
Ｂ−４）  第２の実験結果の説明
次に、表面側の溝幅の違いによる段差部の破損への影響、及び段差部の厚みの違いによる段差部の破損への影響を確認するために行った実験結果を図１６に示す。この実験では、ＧａＡｓ基板を使用し、段差部４００の厚みＴは２５μｍ、４０μｍで、先端部から５μｍの位置でのカーフ幅が１６．７μｍのダイシングブレードを使用した。そして、表面側の溝１４０の幅Ｓａごと、また段差部４００の厚みＴごとに、ダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して、どの程度の位置ずれまでなら段差部４００の破損が抑制されて量産工程で使用可能かを確認した。図１６における「Ａ」〜「Ｄ」は、段差部４００の破損が十分に抑制された結果が得られた位置ずれ量Ｄｓの範囲を示している。
【００４８】
例えば、段差部の厚みＴが２５μｍで表面側の溝幅Ｓａが７．５μｍの場合は「Ｂ」であり、これは、ダイシングブレードが溝幅方向に±５μｍ〜±７．５μｍ未満の範囲でばらついた場合であっても、段差部４００の破損が十分に抑制されて量産工程で使用可能な条件であることを示しているとともに、±７．５μｍ以上の位置ずれに対しては段差部４００の破損が十分に抑制されなかったことを示す。また、段差部４００の厚みＴが４５μｍで表面側の溝幅Ｓａが５μｍの場合は「Ａ」であり、これは、ダイシングブレードが溝幅方向に±７．５μｍ以上ずれた状態においても段差部４００の破損が十分に抑制されて量産工程で使用可能な条件であることを示している。また、段差部４００の厚みＴが２５μｍで表面側の溝幅Ｓａが５μｍの場合は「Ｄ」であり、これは、ダイシングブレードの溝幅方向のずれが±３μｍ未満の場合のみ段差部４００の破損が十分に抑制され、±３μｍ以上ずれた場合は段差部４００の破損が十分に抑制されなかったことを示している。
【００４９】
図１６の実験結果から、段差部４００は、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほどダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して強いことを示している。つまり、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほどダイシングブレードからの応力に対して段差部４００が破損しにくい。これは、表面側の溝１４０の幅Ｓａが広いほど段差部４００の幅Ｗが狭くなるため、てこの原理が働きにくくなるためと考えられる。また、段差部４００の厚みＴが厚い方がダイシングブレードの溝幅方向の位置ずれに対して強いことを示している。つまり、段差部４００の厚みＴが厚い方がダイシングブレードからの応力に対して段差部４００が破損しにくくなっている。これは、段差部４００の厚みＴが厚い方が応力に対する強度が強くなるためである。
【００５０】
Ｃ  ハーフダイシング
次に、図１に示す裏面からのハーフダイシング（Ｓ１１０）の他の実施例について説明する。上記した実施例は、表面側の微細溝１４０に連通する裏面側の溝１７０を、ダイシングブレードを用いた一度の切削工程により形成する例を示したが、本実施例は、ハーフダイシングによる裏面側の溝を、複数回の切削工程により形成する例を示す。なお、以下の説明では、特に断りがない限り、ハーフダイシングを２段階の切削工程により実施する例を説明する。もし、ハーフダイシングを３段階以上の多段階で切削する場合には、２段階の切削工程における１段目の切削工程が、多段階の１段目の切削工程に適用され、２段階の切削工程における２段目の切削工程が、多段階の最終段の切削工程、すなわち表面側の微細溝に連通する裏面側の溝を形成する工程に適用され得る。
【００５１】
図１７は、本実施例のハーフダイシングの例を説明する概略断面図である。同図に示すように、基板Ｗは、厚さＷｚを有し、その表面には、デバイス領域としての発光素子１００が間隔Ｓで離間され、その間隔Ｓよりも小さい幅Ｓａの微細溝１４０がドライプロセスにより形成されている。微細溝１４０の幅Ｓａは、例えば５μｍであることができる。図１７（Ａ）に示すように、基板裏面側から第１の裏面側の溝１７０Ａを形成し、次いで、図１７（Ｂ）に示すように、第１の裏面側の溝１７０Ａに沿って表面側の微細溝１４０に連通する第２の裏面側の溝１７０Ｂを形成することにより、裏面側からのハーフダイシングが完了される。
【００５２】
第１の裏面側の溝１７０Ａの切削方法は、特に限定されないが、例えば、第１の裏面側の溝１７０Ａは、ダイシングブレードによって形成される。ダイシングブレードを用いる以外にも、レーザーダイシングにより基板を熱溶融または蒸散させることで第１の裏面側の溝１７０Ａを形成してもよい。第１の裏面側の溝１７０Ａを形成するとき、ダイシングブレードが基板表面または裏面上のアライメントマークに位置決めされ、回転したダイシングブレードを基板裏面と平行な方向に移動させることにより、基板裏面には、ダイシングブレードの厚さに等しいカーフ幅Ｓｂ１、および基板裏面から深さＤａの底部を有する第１の裏面側の溝１７０Ａが形成される。カーフ幅Ｓｂ１は、表面側の微細溝１４０の幅Ｓａよりも大きい。
【００５３】
第１の裏面側の溝１７０Ａを形成した後、第２の裏面側の溝１７０Ｂがダイシングブレードを用いて形成される。ダイシングブレードは、例えば、第１の裏面側の溝１７０Ａをアライメントマークに利用し、そこに位置決めされ、回転したダイシングブレードを基板裏面と平行な方向に移動させることにより、第１の裏面側の溝１７０Ａと表面側の微細溝１４０とを連通する第２の裏面側の溝１７０Ｂが形成される。第２の裏面側の溝１７０Ｂは、ダイシングブレードの厚さに等しいカーフ幅Ｓｂ２、および深さＤｂの底部を有し、カーブ幅Ｓｂ２は、表面側の微細溝１４０の幅Ｓａよりも大きく、深さＤｂは、少なくとも第１の裏面側の溝１７０Ａの底部から表面側の溝１４０の底部までの距離（Ｗｚ−Ｄ１−Ｄａ）を有する。
【００５４】
ハーフダイシングを１回の切削工程で行う場合には、基板の厚みが厚いままダイシングブレードで切削したり、基板の厚みがそれほど厚くなくても、厚みが薄いダイシングブレードを使用して切削すると、切削時の応力によって、図１８に示すように、ダイシングブレード３００には、その回転軸と垂直方向において反りまたは撓みが発生する。ダイシングブレード３００の反りは、ダイシングブレードの側面方向への応力を増加させ、かつ微細溝１４０と裏面側の溝１７０との接続部分で位置ずれを生じ易くさせ、その結果、裏面側の溝１７０の底部から基板表面への亀裂４２０等が生じ、段差部４００が破損し易くなる。そのため、ダイシングブレードの剛性を高めるためにダイシングブレードの厚みの大きなものを選択する必要がある。他方、そのような厚みの大きなダイシングブレードを使用することは、半導体片の切断のための切断シロを大きく設定しなければならず、つまり、図１７の発光素子１１０の間隔Ｓを大きく設定しなければならず、１つの基板から取得できる半導体片の数を低下させる。
【００５５】
本実施例では、裏面側の溝を１回の切削工程で形成する場合と比較して、表面側の微細溝に通じる第２の裏面側の溝を形成するときの切削量を少なくし、ダイシングブレードへの切削抵抗を小さくさせ、ダイシングブレードの反りまたは撓み量を小さくさせる。その結果、ダイシングブレードの側面方向の応力が低減され、かつ微細溝と第２の裏面側の溝との接続部分での位置ずれが抑制される。従って、段差部の破損を抑制しつつ、厚みの大きな基板を切削することができる。また、裏面側の溝を１回の切削工程で形成する場合と比較して、第２の裏面側の溝を形成するときのダイシングブレードの厚みを薄くすることができるため、切断シロを小さくし、１つの基板から取得できる半導体片の数を増加させることができる。
【００５６】
本実施例では上記したように、表面側の微細溝に連通する最後の裏面側の溝の形成は、必ずダイシングブレードを用いて行われ、それ以外の切削工程における裏面側の溝の形成は、ダイシングブレードに限定されない。また、各切削工程においてダイシングブレードを用いる場合、各切削工程のダイシングブレードは、同一であっても良いし、異なるものであってもよい。異なるダイシングブレードを用いる場合、各ダイシングブレードの厚さや先細り度合は、同一であってもよいし、異なるものであっても良い。各切削工程において異なるダイシングブレードを使用する場合、ダイシングブレードを使用する順序は問わない。例えば、厚みの厚いダイシングブレードにより第１の裏面側の溝を形成し、次に、厚みの薄いダイシングブレードにより第２の裏面側の溝を形成してもよいし、その反対に、厚みの薄いダイシングブレードにより第１の裏面側の溝を形成し、次に、厚みの厚いダイシングブレードにより第２の裏面側の溝を形成してもよい。あるいは、先細り度合の小さいダイシングブレードにより第１の裏面側の溝を形成し、次に、先細り度合の大きいダイシングブレードにより第２の裏面側の溝を形成してもよいし、その反対に、先細り度合の大きいダイシングブレードにより第１の裏面側の溝を形成し、次に、先細り度合の小さいダイシングブレードにより第２の裏面側の溝を形成してもよい。
【００５７】
各切削工程において、厚みが同一のダイシングブレードにより第１の裏面側の溝および第２の裏面側の溝を形成した場合、すなわち、カーフ幅Ｓｂ１＝Ｓｂ２のとき、半導体片の切断面は、平坦な面になる。他方、厚さの異なるダイシングブレードにより第１の裏面側の溝および第２の裏面側の溝を形成した場合には、すなわちカーフ幅Ｓｂ１≠Ｓｂ２のとき、半導体片の切断面には、ダイシングブレードの厚さに応じた段差が形成され得る。
【００５８】
また、ダイシング装置には、１つダイシングブレードを装着する１軸タイプのものと、２つのダイシングブレードを同時に装着する２軸タイプのものがある。各切削工程において異なるダイシングブレードを使用するとき、１軸タイプであれば、切削工程ごとにダイシングブレードを交換し、２軸タイプであれば、２つの異なるダイシングブレーを装着しておき、各切削工程においていずれかのダイシングブレードを選択する。２軸タイプのものであれば、基板を取り付けたままで、異なるダイシングブレードを使用することができる。
【００５９】
次に、本実施例のハーフダイシングの幾つかの態様について説明する。
第１の態様では、第１の裏面側の溝１７０Ａの深さＤａは、第２の裏面側の溝１７０Ｂの深さＤｂよりも大きくなるような切削が行われる。第１の裏面側の溝１７０Ａは、図１７（Ａ）に示すように、基板裏面から深さＤａの底部を有し、第２の裏面側の溝１７０Ｂは、図１７（Ｂ）に示すように第１の裏面側の溝１７０Ａの底部から表面側の溝１４０の底部までの深さを有し、Ｄａ＞Ｄｂとなるように各切削工程が実施される。第１の裏面側の溝１７０Ａの深さＤａを第２の裏面側の溝１７０Ｂの深さＤｂよりも大きくすることで、Ｄａ＜Ｄｂの関係のときと比較して、表面側の微細溝１４０に連通する第２の裏面側の溝１７０Ｂの切削量が低減することで切削抵抗が緩和され、ダイシングブレードの反りまたは撓みが抑制され、段差部の破損が抑制される。
【００６０】
第２の態様では、ハーフダイシングが３段階の切削工程により行われる。図１９は、３段階の切削工程を説明する概略断面図である。同図に示すように、１段目の切削工程において、基板裏面から第１の裏面側の溝１７０Ａが形成され、２段目の切削工程において、第１の裏面側の溝１７０Ａに沿って第３の裏面側の溝１７０Ｃが形成され、３段目の切削工程において、第３の裏面側の溝１７０Ｂに沿って第２の裏面側の溝１７０Ｂが形成される。第２の裏面側の溝１７０Ｂは、第３の裏面側の溝１７０Ｃと表面側の微細溝１４０とを連通させる。第２の態様によれば、裏面側の溝を２段階の切削工程で形成する場合と比較して、第２の裏面側の溝１７０Ｂの切削量がさらに小さくなり、ダイシングブレードの切削抵抗が低減され、ダイシングブレードの反りおよび段差部の破損が抑制される。
【００６１】
第３の態様では、裏面側の溝を全てダイシングブレードを用いて形成するとき、１段目の切削を行う第１のダイシングブレードの厚さよりも２段目を切削する第２のダイシングブレードの厚さを小さくする。図２０は、第３の態様の切削工程を説明する概略断面図である。図２０（Ａ）に示すように、１段目の切削工程では、第１のダイシングブレードにより第１の裏面側の溝１７０Ａが形成される。このとき、第１の裏面側の溝１７０Ａのカーフ幅Ｓｂ１は、第１のダイシングブレードの厚みと実質的に等しい。次に、図２０（Ｂ）に示すように、２段目の切削工程では、第２のダイシングブレードにより第２の裏面側の溝１７０Ｂが形成される。第２の裏面側の溝１７０Ｂは、第１の裏面側の溝１７０Ａと表面側の微細溝１４０とを連通させる。このとき、第２の裏面側の溝１７０Ｂのカーフ幅Ｓｂ２は、第２のダイシングブレードの厚みと実質的に等しい。このような切削工程により、第１の裏面側の溝１７０Ａ、第２の裏面側の溝１７０Ｂ、表面側の微細溝１４０の溝幅の関係は、Ｓｂ１＞Ｓｂ２＞Ｓａとなる。
【００６２】
第３の態様のように、第２の裏面側の溝１７０Ｂを形成する第２のダイシングブレードの厚さを、第１の裏面側の溝１７０Ａを形成する第１のダイシングブレードの厚さよりも薄くすることで、段差部の幅Ｗｔ（図６（Ｂ）を参照）を小さくさせ、段差部の破損が抑制される。また、第２のダイシングブレードの厚さを薄くすることで、第２のダイシングブレードの剛性が小さくなるが、第１の裏面側の溝１７０Ａを形成した後に第２のダイシングブレードによる切削を行うため、第２のダイシングブレード自身が切削する切削量は少なくて済み、それ故、第２のダイシングブレードの切削抵抗が小さくなり、第２のダイシングブレードの反りまたは撓みが抑制される。また、第３の態様でも、第１の態様のときのようにＤａ＞Ｄｂとすることができる。
【００６３】
次に、第３の態様を第２の態様、すなわちハーフダイシングを３段階の切削工程で行う例に適用した例を図２１に示す。同図に示すように、幅Ｓｂ１、深さＤａの第１の裏面側の溝１７０Ａを形成し、次いで、幅Ｓｂ３、深さＤｃの第３の裏面側の溝１７０Ｃを形成し、次いで、幅Ｓｂ２、深さＤｂの第２の裏面側の溝１７０Ｂを形成するとき、Ｓｂ１＝Ｓｂ３＞Ｓｂ２の関係になるような切削が行われる。また、第１の態様のときのように、深さＤｂ＜Ｄｃ、またはＤｂ＜Ｄａとすることができる。このような切削を行うことで、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、図２２は、第３の裏面側の溝１７０Ｃの幅Ｓｂ３が第１の裏面側の溝１７０Ａの幅Ｓｂ１よりも小さくなるように、第３の裏面側の溝１７０Ｃの幅Ｓｂ３よりも第２の裏面側の溝１７０Ｂの幅Ｓｂ２が小さくなるように（Ｓｂ１＞Ｓｂ３＞Ｓｂ２）、各切削工程のダイシングブレードの厚さが段階的に薄くなるように選択した例を示している。この場合にも、深さＤｂ＜Ｄｃ、またはＤｂ＜Ｄａとすることができる。
【００６５】
第４の態様では、裏面側の溝の形成を全てダイシングブレードにより行うとき、第１の裏面側の溝を形成する第１のダイシングブレードの先端部の先細り度合よりも、第２の裏面側の溝を形成する第２のダイシングブレードの先端部の先細り度合を大きくする。つまり、第２のダイシングブレードの先端部の曲率半径（Ｒ形状）を大きくする。図７のシミュレーション結果に示すように、ダイシングブレードの先端部の先細り度合が大きいほど、段差部の根元側にかかる応力が小さくなり、また、図８のシミュレーション結果に示すように、先端部の先細り度合が大きいほど、最大応力が小さくなる。第１のダイシングブレードによる切削は、第１の裏面側の溝が表面側の微細溝に連通しないため、第１のダイシングブレードの先端形状による応力は直接的に段差部に印加されない。このため、第１のダイシングブレードの先端部は、先細り度合が小さくてもよく、例えば、図５（Ｇ）、図６（Ｃ）に示すような矩形形状であってもよい。このような先細り度合が小さい形状は、先細りの度合が大きい場合と比較し、先端部が摩耗していない状態と言うことができ、ダイシングブレードを長く使用できる。一方、第２のダイシングブレードによる切削は、表面側の微細溝に連通するため、先端形状による応力が直接的に段差部に印加される。このため、第２のダイシングブレードとして、先端部が先細りしたものを使用することで、段差部の根元領域への応力が小さくなり、図５（Ｇ）のような先細り度合が小さい形状を使用する場合と比較して段差部の破損が抑制される。例えば、第２のダイシングブレードとして、図５（Ｂ）や図５（Ｄ）に示すような頂面を有さない先細りした形状を使用する。図８において、曲率半径が１２．５〜５０μｍの範囲が最大応力値が低位に飽和している範囲であり、図５（Ｂ）や図５（Ｄ）に示すような頂面を有さない先細りした形状であれば、最大応力値が低位に飽和している範囲に含まれるため、段差部の破損が効果的に抑制される。なお、本実施例において、厚みの異なるダイシングブレードにおける先細りの度合の大小は、それぞれの形状はそのままに、同じ厚みのダイシングブレードになるように拡大又は縮小して比較した場合における大小のことを言う。
【００６６】
次に、先細り度合の大きいダイシングブレードの準備方法について説明する。第１の準備方法は、先端部の先細り度合が大きなダイシングブレードを他の主体（他者）から入手する。第２の準備方法は、先細り度合が小さなダイシングブレードを加工して先細り度合を大きくする。第３の準備方法は、先細り度合が小さなダイシングブレードの使用期間が一定時間を超えたものを、先細り度合が大きいダイシングブレードに用いる。
【００６７】
第１の準備方法として、図２３（Ａ）ないし（Ｅ）は、他の主体（他者）から入手可能な先細り度合の大きなダイシングブレードの一例を示している。図２３（Ａ）に示すダイシングブレード５００は、一対の側面５１０、５２０と、当該一対の側面５１０、５２０から斜めに直線的に延在する一対の傾斜面５１２、５２２とを有している。一対の傾斜面５１２、５２２が交差する部分には尖った頂部５３０が形成される。尖った頂部５３０の傾斜角θは、側面５１０、５２０と直交する面Ｈと傾斜面５１２、５２２との成す角度、あるいはダイシングブレードの回転軸と平行な面Ｈと傾斜面５１２、５２２との成す角度で規定される。また、一対の側面５１０、５２０の間隔は、カーフ幅Ｓｂに対応する。図２３（Ｂ）に示すダイシングブレード５０２は、図２３（Ａ）の尖った頂部５３０に平坦な面（頂面）５３２が形成されたものである。この場合、平坦な面５２３と平行な面Ｈと傾斜面５１２、５２２とが成す角度が頂部（頂面）の傾斜角θである。図２３（Ｃ）に示すダイシングブレード５０４は、一対の側面５１０、５２０から延在する傾斜面５１４、５２４が湾曲し、その交差する部分には尖った頂部５３４が形成される。図２３（Ｄ）に示すダイシングブレード５０６は、直線状の側面５１０と、他方の側面５２０から斜め方向に直線状に延在する傾斜面５２２とが交差し、そこに尖った頂部５３６が形成される。図２３（Ｅ）に示すダイシングブレード５０８は、図２３（Ｄ）のダイシングブレードの尖った頂部５３６に平坦な面（頂面）５３２が形成されたものである。
【００６８】
第２の準備方法として、例えば、図５（Ｇ）に示すような、フルダイシングに適した矩形形状の先端部を有するダイシングブレードを他の主体から入手し、これを図５（Ｂ）ないし（Ｆ）に示すような、先細り度合が大きい先端部に加工する。ダイシングブレードは、例えば、アルミニウム等の基台の側面に、ダイヤモンド等の砥粒を金属メッキで結合した電鋳ブレード、ダイヤモンド等の砥粒をレジンボンドで結合したレジノイドブレード、ダイヤモンド等の砥粒を金属ボンドで焼き固めたメタルブレードなどから構成される。このようなダイシングブレードの先端形状は、一般に、ダイシングブレードよりも硬質のボンドで、かつダイシングブレードの砥粒よりも大きい砥粒から構成されたドレッシングボードを用いて加工装置によって加工することができる。
【００６９】
第３の準備方法として、ダイシングブレードは、使用を重ねると、先端形状の曲率半径が大きくなり、先細り度合が徐々に大きくなる。例えば、量産等の使用開始前のダイシングブレードの先端形状を図２４（Ａ）に示す。このようなダイシングブレードの使用期間が長くなると、先端部が摩耗し、図２４（Ｂ）に示すように、先端部が湾曲し、先細り度合が大きくなる。そこで、一定の使用時間未満のダイシングブレードを第１のダイシングブレードに用い、一定の使用時間以上のダイシングブレードを第２のダイシングブレードに用いる。
【００７０】
Ｄ  表面側の微細溝の変形例
次に、基板表面側に形成される微細溝の変形例について説明する。図２（Ｄ）に示した微細溝１４０は、異方性ドライエッチングにより、基板表面から略垂直に延在する側面を有するストレート状の溝に加工されたが、微細溝は、これ以外の形状であってもよい。
【００７１】
本実施例の微細溝の他の構成例を図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す。これらの溝形状は溝の下部側が広くなる形状を有しており、ダイシングブレードの頂部が溝幅方向にばらついた場合であっても、段差部が応力を受けづらい形状となっている。図２５（Ａ）に示す微細溝８００は、深さＤ１のほぼ均一な幅Ｓａ１を形成する直線状の側面を含む第１の溝部分８１０と、第１の溝部分８１０の下方に連結され、深さＤ２の球面状の側面及び底面を有する第２の溝部分８２０とを有する。第２の溝部分８２０の幅Ｓａ２は、基板表面と平行な方向の対向する側壁間の内径であり、Ｓａ２＞Ｓａ１の関係にある。図の例では、第２の溝部分８２０の中心近傍において、幅Ｓａ２が最大となる。
【００７２】
図２５（Ｂ）に示す微細溝８００Ａは、深さＤ１のほぼ均一な幅Ｓａ１を形成する直線状の側面を含む第１の溝部分８１０と、第１の溝部分８１０の下方に連結され、深さＤ２のほぼ直線状の側面を有する矩形状の第２の溝部分８３０とを有する。第２の溝部分８３０は、図２５（Ａ）に示す第２の溝部分８２０の球面状の側面及び底面を直線状に変化させたものであり、第２の溝部分８３０の幅Ｓａ２は、基板表面と平行な方向の対向する側壁間の距離であり、この距離は、ほぼ一定である（Ｓａ２＞Ｓａ１）。なお、ここに示す第２の溝部分の形状は例示であって、第２の溝部分の形状は、第１の溝部分の幅Ｓａ１よりも大きな幅をもつ形状であれば良く、例えば、図２５（Ａ）に示す第２の溝部分８２０と、図２５（Ｂ）に示す第２の溝部分８３０の中間の形状、すなわち第２の溝部分が楕円状であってもよい。更に言い換えれば、第２の溝部分は、第１の溝部分との境界部の溝の幅（Ｄ１の深さでの溝の幅）よりも広い幅の空間を有する形状であればよい。
【００７３】
図２５（Ｃ）に示す微細溝８００Ｂは、深さＤ１のほぼ均一な幅Ｓａ１を形成する側面を有する第１の溝部分８１０と、第１の溝部分８１０の下方に連結され、深さＤ２の逆テーパ状の第２の溝部分８４０とを有する。第２の溝部分８４０の側面は、底部に向けて幅が徐々に大きくなるように傾斜されている。第２の溝部分８４０の幅Ｓａ２は、基板表面と水平な方向の対向する側面間の距離であり、当該距離は、第２の溝部分８４０の最下部近傍（下端近傍）で最大となる。
【００７４】
図２５（Ｄ）に示す微細溝８００Ｃは、基板表面の開口幅Ｓａ１から最下部近傍の幅Ｓａ２まで、徐々に幅が大きくなる形状を有している。つまり、深さＤ２を有する逆テーパ状の溝から構成される。微細溝８００Ｃは、図２５（Ｃ）に示す第１の溝部分８１０の深さＤ１を限りなく小さくしたものである。なお、図２５（Ｄ）の形状は、図２５（Ａ）ないし図２５（Ｃ）の形状のように、第１の溝部分と第２の溝部分の境界で側面の角度が変わる形状ではないが、溝全体の上部と下部を比較すると、下部の方が溝幅が広くなっている形状であり、第１の溝部分（上部）と第１の溝部分よりも広い幅の第２の溝部分（下部）を有している。
【００７５】
ここで、ダイシング用テープ１６０を剥離した際に発生するダイシング用テープの粘着層の残存を抑制するためには、第１の溝部分の形状は、図２５（Ｄ）のような基板表面から裏面に向けて幅が徐々に広くなる形状（逆テーパ形状）よりも、図２５（Ａ）ないし図２５（Ｃ）に示すような垂直形状の溝の方が好ましい。これは、逆テーパ形状は、溝内に入り込んだ粘着層に紫外線があたりにくい形状であるため、粘着層が硬化し難く、また、硬化したとしても、剥離の際に、溝内に入り込んだ粘着層の根元部分に垂直形状の場合も応力がかかり易く、ちぎれやすいためである。
【００７６】
更に、粘着層の残存を抑制する観点からは、第１の溝部分の側面の形状は、図２５（Ａ）ないし図２５（Ｃ）の垂直形状よりも、基板表面から裏面に向けて幅が徐々に狭くなる形状（順テーパ形状）であることがより好ましい。すなわち、第１の溝部分の形状は、基板の表面から裏面に向けて幅が広くなる部分（逆テーパ形状）を有さない形状とすることが好ましい。
【００７７】
図２５（Ａ）ないし（Ｄ）に示す微細溝８００、８００Ａ、８００Ｂ、８００Ｃは、好ましくは基板と直交する中心線に関して線対称に構成される。また、図２５（Ａ）〜（Ｄ）は、微細溝の特徴を分かり易く説明するために直線または曲面により描かれたものであり、実際に形成される微細溝の側面には、段差または凹凸が含まれてもよく、コーナーは、必ずしも厳密に角形状にはならず、曲面で形成され得ることに留意すべきである。また、図２５（Ａ）〜（Ｄ）は、あくまで微細溝の一例をしての形状を示したものであり、第１の溝部分と連通する下方に、第１の幅よりも大きい幅を有する第２の溝部分が形成される形状であれば他の形状であってもよい。例えば、図２５（Ａ）〜（Ｄ）に示すそれぞれの形状を組み合わせた形状や、組み合わせた後に更に変形させた形状であってもよい。また、図２５（Ｃ）や（Ｄ）に示す順逆メサ形状の角度もあくまで一例であり、基板面に垂直な面に対して傾斜を有すればよく、その傾斜の程度は問わない。
【００７８】
次に、本実施例の微細溝の製造方法について説明する。図２６は、本実施例の微細溝を製造するための製造方法を示すフローである。図２５（Ａ）ないし（Ｄ）に示されるような微細溝は、幅Ｓａ１を有する第１の溝部分を第１のエッチングにより形成する工程（Ｓ８００）、次に、第１の溝部分の下方に幅Ｓａ１よりも広い幅Ｓａ２を有する第２の溝部分を第２のエッチングにより形成する工程（Ｓ８１０）を含む。ここで、第２のエッチングは第１のエッチングよりも側壁方向へのエッチング強度が強いエッチングを用いる。一例として、第１のエッチングとして異方性エッチングを、第２のエッチングとして等方性エッチングを使用する場合の例を説明する。
【００７９】
図２７は、図２５（Ａ）に示す微細溝８００の製造工程を説明する概略断面図である。ＧａＡｓ基板Ｗの表面に、フォトレジスト９００が形成される。フォトレジストは、例えば、粘性１００ｃｐｉのｉ線レジストであり、約８μｍの厚さに塗布される。公知のフォトリソ工程、例えばｉ線ステッパー、ＴＭＡＨ２．３８％の現像液を用いて、フォトレジスト９００に開口９１０が形成される。この開口９１０の幅は、第１の溝部分の幅Ｓａ１を規定する。
【００８０】
フォトレジスト９００をエッチングマスクに用い、異方性ドライエッチングにより基板表面に第１の溝部分８１０を形成する。好ましい態様では、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置として誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）が用いられる。エッチング条件は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）のパワー５００Ｗ、バイアスパワー５０Ｗ、圧力３Ｐａ、エッチングガスとして、Ｃｌ２＝１５０sccm、ＢＣｌ３＝５０sccm、Ｃ４Ｆ８＝２０sccm、エッチング時間２０分である。公知のようにＣＦ系のガスを添加することで、エッチングと同時に側壁に保護膜９２０が形成される。反応ガスのプラズマによりラジカル、イオンが生成される。溝の側壁はラジカルのみでアタックされるが、保護膜９２０があるためエッチングされない。一方、底部は垂直入射したイオンにより保護膜が除去され、除去された部分がラジカルによりエッチングされる。このため、異方性エッチングが達成される。
【００８１】
次に、エッチング条件を変更することで、等方性エッチングが行われる。一例として、ここでは、側壁保護膜９２０を形成する役割のＣ４Ｆ８の供給を停止する。誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）のパワー５００Ｗ、バイアスパワー５０Ｗ、圧力３Ｐａ、エッチングガスとして、Ｃｌ２＝１５０sccm、ＢＣｌ３＝５０sccm、エッチング時間１０分である。Ｃ４Ｆ８の供給が停止されたことで、側壁保護膜９２０が形成されなくなるため、第１の溝部分８１０の底部において等方性エッチングが達成される。これにより、第１の溝部分８１０の下方に第２の溝部分８２０が形成される。第２の溝部分８２０は、第１の溝部分８１０の幅Ｓａ１からさらに横及び下方向に広がった球面状の側面及び底面を有する。なお、上記のエッチング条件は一例であり、微細溝の幅、深さ、形状等に応じてエッチング条件が適宜変更され得る。
【００８２】
なお、図２５（Ｃ）のような形状は、第２の溝部分を形成する際に、側壁方向へのエッチング強度を図２５（Ａ）の第２の溝部分を形成する場合よりも弱めればよい。側壁方向へのエッチング強度は、エッチング装置の出力やエッチングガスなどのエッチング条件を変えることで変更可能であり、具体的には、例えば、側壁保護用のガスであるＣ４Ｆ８の供給を完全に停止せずに、第１の溝部分を形成する際の流量よりも減したり、エッチング用のガスであるＣｌ２などの流量を増やしたり、または、これらを組み合わせればよい。言い換えると、第１の溝部分の形成時及び第２の溝部分の形成時の両方において、エッチングガスに含まれる側壁保護用のガス及びエッチング用のガスの両方を供給するものの、それぞれの流量を変えることで形成すればよい。そして、このような流量の設定を、第１の溝部分を形成する前に予め設定しておくことで、第１の溝部分及び第２の溝部分を一連の連続したエッチング工程にて形成できる。なお、粘着層の残存を抑制するために、第１の溝部分を、基板表面から裏面に向けて幅が徐々に狭くなる形状（順テーパ形状）に形成する場合は、そのような形状になるように、Ｃ４Ｆ８やＣｌ２の流量やエッチング装置の出力を適正化したり、流量を切り替えるようにすればよい。また、図２５（Ｄ）のような形状は、図２５（Ｃ）における第１の溝部分の形成を省略すれば形成可能である。また、このようなエッチングは一般的に異方性エッチングとして達成される。
【００８３】
本実施例の微細溝を製造するための製造方法について説明したが、第１の溝部分と第１の溝部分よりも広い幅を有する第２の溝部分とを形成できるのであれば、他の方法で形成してもよい。例えば、ドライエッチングとウエットエッチングの組合せで形成してもよい。また、第１の溝部分は第１のエッチングのみで形成される必要はなく、第２の溝部分は第２のエッチングのみで形成される必要はない。つまり、第１の溝部分に対しては、第１のエッチングが主要なエッチングであれば、第１のエッチング以外のエッチングが含まれても良く、第２の溝部分に対しては、第２のエッチングが主要なエッチングであれば、第２のエッチング以外のエッチングが含まれてもよい。また、少なくとも第１の溝部分と第２の溝部分が形成されればよいため、例えば、第１の溝部分と第２の溝部分との間や第２の溝部分よりも基板の裏面側に近い位置に第３や第４の溝部分が存在してもよく、また、それらは、第３のエッチングや第４のエッチングによって形成されてもよい。なお、本明細書において、「表面側の溝の幅よりも広い幅を有する裏面側の溝」などのように、微細溝（表面側の溝）の幅と裏面側の溝の幅とを比較する表現における表面側の溝の幅は、図２５（Ａ）〜（Ｄ）の形状のように微細溝（表面側の溝）の幅が一定でない場合には、溝の入口部分の幅をいう。
【００８４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、ガラスやポリマー等の半導体を含まない基板から個々の素子を個片化する場合に適用してもよい。例えば、半導体を含まないＭＥＭＳ用の基板に適用してもよい。また、本発明の実施の形態における各工程は、順序的な矛盾がない限り、少なくとも一部を量産工程前の設計段階で実施してもよいし、全てを量産工程の一環として実施してもよい。また、本発明の実施の形態における各工程は、複数の主体によって実施されてよい。例えば、表面側の溝の形成を第１の主体が実施し、第１の主体によって表面側の溝が形成された基板を第２の主体が納入することによって基板を準備し、準備した基板に第２の主体が裏面側の溝を形成して基板を個片化（分割）してもよい。すなわち、表面側の溝が形成された基板を、第１の主体が準備してもよいし、第２の主体が自ら準備してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１００：発光素子
１２０：切断領域(スクライブライン)
１３０：レジストパターン
１４０：表面側の溝（微細溝）
１６０：ダイシング用テープ
１７０：裏面側の溝
１７０Ａ：第１の裏面側の溝
１７０Ｂ：第２の裏面側の溝
１７０Ｃ：第３の裏面側の溝
１８０、２００：紫外線
１９０：エキスパンド用テープ
２１０：半導体チップ
３００、３００Ａ、３０２：ダイシングブレード
３１０、３２０：側面
３３０、３３２、３５２、３６２：湾曲面
３４０：頂面
３５０、３６０：面取り
４００：段差部
４１０：根本領域
４２０：亀裂
【図１】
2016096167.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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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