(57)【要約】      （修正有）【課題】金属膜や樹脂膜を有する試料を、ダイシングする際に発生するバリやデブリの除去を可能にする、ダイシング装置を提供する。【解決手段】ダイシング装置は、試料Ｗに溝４０を形成するダイシングユニットと、溝が形成された試料に二酸化炭素を含有する粒子を吹き付けて、試料の少なくとも一部を除去するノズルを有する処理ユニットを備え、溝の側面や角部等の加工面に発生するバリや、試料に付着したパーティクルを除去する。【選択図】図４
2016134433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に溝を形成するダイシングユニットと、
前記溝が形成された試料に粒子を噴射して試料の少なくとも一部を除去するノズルを有する処理ユニットと、
を備えるダイシング装置。
【請求項２】
前記粒子は、二酸化炭素を含む粒子である請求項１記載のダイシング装置。
【請求項３】
前記ダイシングユニットは、前記試料に溝を形成するブレードを有する請求項１又は請求項２記載のダイシング装置。
【請求項４】
前記ダイシングユニットは、前記試料に溝を形成するレーザ光を発するレーザ発振器を有する請求項１又は請求項２記載のダイシング装置。
【請求項５】
前記試料の一方の面側に貼り付けられた第１の樹脂シートを剥離し、前記試料の他方の面に第２の樹脂シートを貼りつける樹脂シート張替ユニットを、更に備える請求項１乃至請求項４いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項６】
前記試料に流体を噴射する洗浄ユニットを、更に備える請求項１乃至請求項５いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項７】
前記処理ユニットが、試料を載置可能なステージと、前記ステージを回転させる回転機構と、前記ステージと前記ノズルを前記ステージの回転軸に垂直な方向に相対移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御部と、を有する請求項１乃至請求項６いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項８】
前記制御部が、前記ステージと前記ノズルの相対移動の速度を、前記ステージの回転軸からの前記ノズルの距離が大きくなるほど遅くするよう制御する請求項７記載のダイシング装置。
【請求項９】
前記ノズルが前記ステージの表面に対し、９０度未満の傾斜角を有する請求項７又は請求項８記載のダイシング装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットが、前記ノズルの前記ステージの表面に対する傾斜角を変化させる傾斜機構を有する請求項７又は請求項８記載のダイシング装置。
【請求項１１】
前記処理ユニットが、前記ステージと前記ノズルを内蔵する筐体と、前記筐体に設けられる吸気口と、前記筐体に設けられる排気口と、を有する請求項７乃至請求項１０いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項１２】
前記処理ユニットが、前記筐体内を冷却する冷却機構を有する請求項１１記載のダイシング装置。
【請求項１３】
前記処理ユニットが、表面が重力方向に垂直な平面に対し傾斜し、前記表面に試料を載置可能なステージと、前記ステージと前記ノズルを内蔵する筐体と、前記ステージと前記ノズルを前記ステージの表面に平行な方向に相対移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御部と、を有する請求項１乃至請求項６いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項１４】
前記処理ユニットが、前記筐体に設けられる吸気口と、前記筐体に設けられる排気口と、を有する請求項１３記載のダイシング装置。
【請求項１５】
前記処理ユニットが、前記ステージの表面の前記重力方向に垂直な平面に対する傾斜角を変化させる第１の傾斜機構を有する請求項１３又は請求項１４記載のダイシング装置。
【請求項１６】
前記処理ユニットが、前記筐体内を冷却する冷却機構を有する請求項１３乃至請求項１５いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項１７】
前記ノズルが前記ステージの表面に対し、９０度未満の傾斜角を有する請求項１３乃至請求項１６いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項１８】
前記処理ユニットが、前記ノズルの前記ステージの表面に対する傾斜角を変化させる第２の傾斜機構を有する請求項１３乃至請求項１７いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項１９】
前記ノズルは、前記試料の少なくとも一部を除去することにより前記試料を分離する請求項１乃至請求項１８いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項２０】
前記ノズルは、前記溝に対応する部分の前記試料を除去する請求項１乃至請求項１８いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項２１】
前記ノズルは、前記溝の反対側に前記粒子を噴射する請求項１乃至請求項１８いずれか一項記載のダイシング装置。
【請求項２２】
前記ノズルは、前記試料の表面を走査し、前記試料の表面の全面に前記粒子を噴射する請求項１乃至請求項１８いずれか一項記載のダイシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ダイシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ等の半導体基板上に形成された複数の半導体素子は、半導体基板に設けられたダイシング領域に沿ってダイシングすることによって、複数の半導体チップに分割される。半導体基板のダイシングは、例えば、ブレードやレーザ光を用いて行われる。
【０００３】
例えば、ブレードを用いて半導体基板をダイシングする場合、半導体基板の加工面、或いは半導体基板に設けられている金属膜や樹脂膜の加工面に、バリが発生する。また、例えば、レーザ光を用いて半導体基板をダイシングする場合、レーザ光で溶融した半導体基板の凝固物、或いはレーザ光で溶融した金属膜や樹脂膜の凝固物が、デブリとして半導体基板に付着する。
【０００４】
バリやデブリが半導体チップの実装不良を生じさせ、製品歩留りが低下する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、試料をダイシングする際に発生するバリやデブリの除去を可能にするダイシング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のダイシング装置は、試料に溝を形成するダイシングユニットと、前記溝が形成された試料に粒子を噴射して試料の少なくとも一部を除去するノズルを有する処理ユニットと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態のダイシング装置のブロック図。
【図２】第１の実施形態のダイシングユニットの模式図。
【図３】第１の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図４】第１の実施形態のダイシング方法を示す模式工程断面図。
【図５】第２の実施形態のダイシング装置のブロック図。
【図６】第２の実施形態の樹脂シート張替ユニットの模式図。
【図７】第２の実施形態のダイシング方法の一例を示す模式工程断面図。
【図８】第２の実施形態のダイシング方法の別の一例を示す模式工程断面図。
【図９】第３の実施形態のダイシング装置のブロック図。
【図１０】第４の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１１】第５の実施形態の処理ユニットの作用の説明図。
【図１２】第６の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１３】第７の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１４】第８の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１５】第９の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１６】第１０の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１７】第１１の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１８】第１２の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図１９】第１３の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図２０】第１４の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図２１】第１５の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図２２】第１６の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図２３】第１７の実施形態の処理ユニットの模式図。
【図２４】第１８の実施形態のダイシングユニットの模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一の部材等には同一の符号を付し、一度説明した部材等については適宜その説明を省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、試料に溝を形成するダイシングユニットと、溝が形成された試料に粒子を噴射して試料の少なくとも一部を除去するノズルを有する処理ユニットと、を備える。
【００１１】
本実施形態のダイシング装置は、例えば、半導体基板のダイシングに用いられるダイシング装置である。
【００１２】
本実施形態では、試料に噴射する粒子が、二酸化炭素を含む粒子である場合を例に説明する。なお、二酸化炭素を含有する粒子（以下、単に二酸化炭素粒子とも記述する）とは、二酸化炭素を主成分とする粒子である。二酸化炭素に加え、例えば、不可避的な不純物が含有されていても構わない。
【００１３】
図１は、本実施形態のダイシング装置のブロック図である。本実施形態のダイシング装置は、カセット台１００、ダイシングユニット２００、処理ユニット３００を備える。
【００１４】
本実施形態のダイシング装置には図示しない搬送機構が設けられる。搬送機構は、カセット台１００、ダイシングユニット２００、処理ユニット３００のそれぞれの間での試料（ワーク）の移動を可能にする。搬送機構は、例えば、試料を吸着して保持する搬送アームと、搬送アームを移動させる搬送ロボットを備える。
【００１５】
カセット台１００は、試料が保持されるカセットを載置する。試料には、例えば、ダイシング領域（分割予定ライン）で区画された複数のデバイスが形成されている。
【００１６】
本実施形態のダイシング装置で加工される試料は、特に限定されるものではない。例えば、シリコン、窒化ガリウム系半導体、シリコンカーバイド等の半導体ウェハ、半導体製品のパッケージ、又は、セラミック、ガラス等の無機材料基板等である。試料の一方の面、或いは両方の面に、金属膜又は樹脂膜が形成された試料であっても構わない。
【００１７】
試料は、例えば、環状のダイシングフレームに貼られたダイシングシートの上に貼り付けられることにより、ダイシングフレームに固定される。ダイシングシートは樹脂膜である。カセット台１００に載置されるカセットには、例えば、それぞれがダイシングフレームに固定された複数の試料が保持される。
【００１８】
図２は、本実施形態のダイシングユニットの模式図である。ダイシングユニット２００は、試料Ｗのダイシング領域に溝を形成する機能を備える。
【００１９】
ダイシングユニット２００は、ＸＹテーブル２、回転ブレード４を備えている。ＸＹテーブル２は、試料Ｗを載置する。ＸＹテーブル２は、２次元平面内を移動する。回転ブレード４は、回転軸を中心に回転し試料への溝の形成、又は、溝の形成による試料の切断を行う。回転ブレード４は、ＸＹテーブル２に対し上下方向に移動が可能である。
【００２０】
図３は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図３（ａ）は、処理ユニットの断面構造を含む模式図、図３（ｂ）はステージの上面図である。
【００２１】
本実施形態の処理ユニット３００は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８、制御部２０、処理室２２を備える。
【００２２】
ステージ１０は、処理する試料Ｗを載置可能に構成されている。ステージ１０は、例えば、ダイシングフレームＦに固定された試料Ｗを載置する。
【００２３】
ノズル１６は、溝が形成された試料Ｗに粒子を噴射して、試料Ｗの少なくとも一部を除去する。ノズル１６は、溝に対応する部分の試料Ｗを除去する。ノズル１６からは、二酸化炭素粒子が噴射される。二酸化炭素粒子は、固体状態の二酸化炭素である。二酸化炭素粒子は、いわゆるドライアイスである。二酸化炭素粒子の形状は、例えば、ペレット状、粉末状、球状、又は、不定形状である。
【００２４】
粒子は、二酸化炭素粒子に限られるものではない。粒子は、二酸化炭素粒子のように常圧下で昇華する材料の粒子であることが望ましい。
【００２５】
ノズル１６は、例えば、図示しない液化炭酸ガスのボンベに接続される。ボンベ内の液化炭酸ガスを断熱膨張により固体化して、二酸化炭素粒子が生成される。ノズル１６は、例えば、図示しない窒素ガスの供給源に接続される。生成された二酸化炭素粒子を、例えば、窒素ガスと共にステージ１０に載置された試料Ｗに向けてノズル１６から噴射する。
【００２６】
ノズル１６の径は、例えば、φ１ｍｍ以上φ３ｍｍ以下である。また、ノズル１６と試料Ｗの表面との距離は、例えば、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下に設定される。
【００２７】
移動機構１８は、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の表面に平行な方向に直線的、二次元的に相対移動させる。例えば、図３（ｂ）に点線矢印で示すように、ステージ１０上の試料Ｗの表面全域を走査するようにノズル１６を移動させる。図３では、移動機構１８によりステージ１０ではなく、ノズル１６を移動させる場合を示す。
【００２８】
移動機構１８は、ノズル１６をステージ１０に対して２次元的に移動できる機構であれば、特に限定されるものではない。例えば、ベルト、プーリ、及びプーリを回転させるモータを組み合わせたベルト駆動シャトル機構を用いる。また、例えば、ラックピニオン機構とモータとの組み合わせを用いる。また、例えば、リニアモータを用いる。
【００２９】
制御部２０は、移動機構１８を制御する。例えば、ステージ１０に対するノズル１６の走査範囲、ステージ１０に対するノズル１６の相対速度等を所望の値に制御する。制御部２０は、例えば、回路基板等のハードウェアであっても、ハードウェアとメモリに記憶される制御プログラム等のソフトウェアとの組み合わせであっても構わない。
【００３０】
筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を内蔵する。筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を保護するとともに、試料Ｗへの処理が外部環境からの影響を受けることを防止する。
【００３１】
次に、本実施形態のダイシング装置を用いたダイシング方法の一例を示す。以下、ダイシングする試料Ｗが、半導体デバイスの両面に金属電極を備えるシリコン（Ｓｉ）を用いた縦型のパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である場合を例に説明する。
【００３２】
図４は、本実施形態のダイシング方法を示す模式工程断面図である。
【００３３】
試料Ｗは、第１の面（以下、表面とも称する）と第２の面（以下、裏面とも称する）を備えるシリコン基板（半導体基板）３０の表面側に縦型のＭＯＳＦＥＴ（半導体素子）のベース領域、ソース領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極等のパターンが形成されている。最上層には、保護膜が形成されている。保護膜は、例えば、ポリイミド等の樹脂膜、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等の無機絶縁膜である。表面側に設けられたダイシング領域の表面には、シリコン基板３０が露出している。
【００３４】
シリコン基板３０の裏面側には、金属膜３４が形成されている（図４（ａ））。金属膜３４は、ＭＯＳＦＥＴのドレイン電極である。金属膜３４は、例えば、異種の金属の積層膜である。金属膜３４は、例えば、シリコン基板３０の裏面側から、アルミニウム／チタン／ニッケル／金の積層膜である。
【００３５】
試料Ｗは、金属のダイシングフレーム３８に固定される。シリコン基板３０の裏面側に樹脂シート３６を貼りつける。樹脂シート３６は、いわゆる、ダイシングシートである。樹脂シート３６は、ダイシングフレーム３８に固定されている。樹脂シート３６は、金属膜３４の表面に接着される。
【００３６】
ダイシングフレーム３８に固定された試料Ｗは、カセットに挿入される。カセットは、カセット台１００（図１）に載置される。
【００３７】
次に、カセットから試料Ｗが搬送機構により、ダイシングユニット２００のＸＹステージ２上に載置される。次に、回転ブレード４が試料Ｗのダイシング領域に位置合わせされる。そして、回転ブレード４が試料Ｗに向けて下方に移動し、試料Ｗが回転ブレード４により切り込まれる。
【００３８】
回転ブレード４により、試料Ｗのダイシング領域に沿って溝４０が形成される。溝４０は、裏面の金属膜３４も突き抜けるように形成される。
【００３９】
ダイシング領域は、例えば、シリコン基板３０表面側に、格子状に設けられる。シリコン基板３０は、ダイシング領域に沿って切断され複数のＭＯＳＦＥＴに分離される（図４（ｂ）。
【００４０】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、処理ユニット３００のステージ１０上に載置する。そして、シリコン基板３０の表面側から試料Ｗに二酸化炭素粒子を吹き付ける（図４（ｃ））。
【００４１】
まず、樹脂シート３６がステージ１０の表面にくるように、ダイシングフレーム３８をステージ１０上に載置する。そして、図３（ｂ）に示すように、ノズル１６を移動機構１８により、ステージ１０の表面に平行な方向に直線的且つ二次元的に移動させながら、ノズル１６から二酸化炭素粒子を噴射する。移動機構１８によりノズル１６を、試料Ｗの全面に二酸化炭素粒子が噴射されるように移動させる。ノズル１６は、試料Ｗの表面を走査し、試料Ｗの表面の全面に二酸化炭素粒子を噴射する。
【００４２】
二酸化炭素粒子を吹き付けることにより、回転ブレード４によるダイシングの際に、溝４０の側面や角部等の加工面に発生するバリを除去する。同時に、回転ブレード４によるダイシングの際に、試料Ｗに付着したパーティクル等も除去される。
【００４３】
二酸化炭素粒子は、窒素ガスとともにノズルから噴射され、試料Ｗに吹き付けられる。二酸化炭素粒子の平均粒径が１０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。また、二酸化炭素粒子が試料Ｗに吹き付けられる際の試料Ｗに表面でのスポット径は、例えば、φ３ｍｍ以上φ１０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００４４】
二酸化炭素粒子を吹き付ける際に、図４（ｃ）に示すように、樹脂シート３６の領域をマスク４６で覆うことが望ましい。樹脂シート３６の領域をマスク４６で覆うことで、例えば、樹脂シート３６が、二酸化炭素粒子による衝撃でダイシングフレーム３８から剥がれることを抑制できる。マスク４６は、例えば、金属である。
【００４５】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、カセット台１００上のカセットに収納する。その後、例えば、別の試料Ｗをカセットから取り出し、同様の方法でダイシングを行っても構わない。
【００４６】
以下、本実施形態の処理装置の作用及び効果について説明する。
【００４７】
縦型のＭＯＳＦＥＴのように、シリコン基板３０の裏面側にも金属膜３４が形成される場合、ダイシングの際にダイシング領域の裏面側の金属膜３４も除去する必要がある。例えば、回転ブレードによるブレードダイシングにより半導体基板３０と、金属膜３４とを表面側から同時に除去する場合、ダイシング領域の溝４０端部（角部）の金属膜３４が裏面側に捲れあがり、いわゆるバリが発生する。また、溝４０の側面のシリコン基板３０や、溝４０の側面の金属膜３４にもバリが発生する。
【００４８】
金属膜３４のバリが発生すると、例えば、半導体チップが外観検査不良となり製品化できない恐れがある。また、例えば、半導体チップとベッドとをはんだ等の接合材により接合する際に、バリの部分で密着性が悪くなることで、接合不良が生じる恐れがある。したがって、製品歩留りが低下する恐れがある。
【００４９】
また、溝４０の側面のシリコン基板３０や、溝４０の側面の金属膜３４に発生するバリも、半導体チップの実装不良の要因となり、製品歩留りが低下する恐れがある。
【００５０】
本実施形態のダイシング装置は、試料Ｗのダイシング領域に沿って溝４０を形成した後、試料Ｗの表面側から二酸化炭素粒子を吹き付け、シリコン基板３０や金属膜３４の加工面に発生するバリを除去する。
【００５１】
溝４０の加工面のバリの除去は、主に二酸化炭素粒子の物理的衝撃により生じるものと考えられる。加えて、シリコン基板３０や金属膜３４が低温の二酸化炭素粒子により急冷されること、及び、シリコン基板３０や金属膜３４に衝突した二酸化炭素が気化膨張する力が加わることにより、物理衝撃によるバリの除去効果を促進するものと考えられる。
【００５２】
さらに、本実施形態のダイシング装置では、バリの除去のみならず、例えば、回転ブレード４による溝４０の形成の際に、試料Ｗに付着したパーティクル等を二酸化炭素粒子の噴射により除去することが可能となる。
【００５３】
なお、シリコン基板３０の裏面側に金属膜にかえて、樹脂膜を備える試料をダイシングする場合にも、本実施形態のダイシング装置を用いてダイシングすることが可能である。或いは、金属膜や樹脂膜を備えないシリコン基板を、本実施形態のダイシング装置を用いてダイシングすることが可能である。いずれの場合においても、溝４０の加工面に生ずるバリを除去することが可能となる。
【００５４】
以上、本実施形態によれば、試料をダイシングする際に発生するバリやパーティクルの除去を可能にするダイシング装置を提供することが可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、試料の一方の面側に貼り付けられた第１の樹脂シートを剥離し、試料の他方の面に第２の樹脂シートを貼りつける樹脂シート張替ユニットを、更に備える。本実施形態のダイシング装置は、樹脂シート張替ユニットを備える点以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【００５６】
図５は、本実施形態のダイシング装置のブロック図である。本実施形態のダイシング装置は、カセット台１００、ダイシングユニット２００、処理ユニット３００、樹脂シート張替ユニット４００を備える。
【００５７】
図６は、本実施形態の樹脂シート張替ユニットの模式図である。樹脂シート張替ユニット４００は、試料Ｗの一方の面側に貼り付けられた第１の樹脂シートを剥離し、試料の他方の面に第２の樹脂シートを貼りつける機能を備える。
【００５８】
樹脂シート張替ユニット４００は、第１のチャック部６、第２のチャック部８を備えている。第１のチャック部６は、第１のダイシングフレームＦ１を保持する。第１のダイシングフレームＦ１には、試料Ｗが第１の樹脂シートに貼りつけられて固定される。
【００５９】
第２のチャック部８は、張り替え用の第２の樹脂シートが張られた第２のダイシングフレームＦ２を保持する。第２のチャック部８は、上下移動及び回転移動が可能である。
【００６０】
例えば、第２のダイシングフレームＦ２を保持した第２のチャック部８を、下方に移動させる。そして、第２の樹脂シートを試料Ｗに密着させることにより、第２の樹脂シートに貼り付け試料Ｗを第２のダイシングフレームＦ２に固定する。その後、試料Ｗと第１の樹脂シートを剥離することで、樹脂シートを張り替える。
【００６１】
次に、本実施形態のダイシング装置を用いたダイシング方法の一例を示す。以下、ダイシングする試料Ｗが、半導体デバイスの両面に金属電極を備えるシリコン（Ｓｉ）を用いた縦型のパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である場合を例に説明する。
【００６２】
図７は、本実施形態のダイシング方法の一例を示す模式工程断面図である。
【００６３】
試料Ｗは、第１の面（以下、表面とも称する）と第２の面（以下、裏面とも称する）を備えるシリコン基板（半導体基板）３０の表面側に縦型のＭＯＳＦＥＴ（半導体素子）のベース領域、ソース領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極等のパターンが形成されている。最上層には、保護膜が形成されている。保護膜は、例えば、ポリイミド等の樹脂膜、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等の無機絶縁膜である。表面側に設けられたダイシング領域の表面には、シリコン基板３０が露出している。
【００６４】
シリコン基板３０の裏面側には、金属膜３４が形成されている（図７（ａ））。金属膜３４は、ＭＯＳＦＥＴのドレイン電極である。金属膜３４は、例えば、異種の金属の積層膜である。金属膜３４は、例えば、シリコン基板３０の裏面側から、アルミニウム／チタン／ニッケル／金の積層膜である。
【００６５】
試料Ｗは、金属のダイシングフレーム（第１のダイシングフレーム）３８に固定される。シリコン基板３０の裏面側に樹脂シート（第１の樹脂シート）３６を貼りつける。樹脂シート３６は、いわゆる、ダイシングシートである。樹脂シート３６は、ダイシングフレーム３８に固定されている。樹脂シート３６は、金属膜３４の表面に接着される。
【００６６】
ダイシングフレーム３８に固定された試料Ｗは、カセットに挿入される。カセットは、カセット台１００（図５）に載置される。
【００６７】
次に、カセットから試料Ｗが搬送機構により、ダイシングユニット２００のＸＹステージ２上に載置される。次に、回転ブレード４が試料Ｗのダイシング領域に位置合わせされる。そして、回転ブレード４が試料Ｗに向けて下方に移動し、試料Ｗが回転ブレード４により切り込まれる。
【００６８】
回転ブレード４により、試料Ｗのダイシング領域に沿って溝４０が形成される。溝は、裏面の金属膜３４も突き抜けるように形成される。
【００６９】
ダイシング領域は、例えば、シリコン基板３０表面側に、格子状に設けられる。シリコン基板３０は、ダイシング領域に沿って切断され複数のＭＯＳＦＥＴに分離される（図７（ｂ））。
【００７０】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、樹脂シート張替ユニット４００の第１のチャック部６上に保持する。そして、第２のチャック部８を下降させ、試料Ｗの表面（他方の面）側に樹脂シート（第２の樹脂シート）４２を貼りつける。樹脂シート４２は、表面側の保護膜や金属電極の表面に接着される。樹脂シート４２は、ダイシングフレーム（第２のダイシングフレーム）４４に固定されている。
【００７１】
次に、試料Ｗの裏面（一方の面）側に貼り付けられた樹脂シート（第１の樹脂シート）３６を剥離する。試料Ｗはダイシングフレーム（第２のダイシングフレーム）４４に固定される（図７（ｃ））。
【００７２】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、処理ユニット３００のステージ１０上に載置する。そして、シリコン基板３０の裏面側、すなわち、金属膜３４側から試料Ｗに二酸化炭素粒子を吹き付ける（図７（ｄ））。
【００７３】
まず、樹脂シート４２がステージ１０の表面にくるように、ダイシングフレーム３８をステージ１０上に載置する。そして、図３（ｂ）に示すように、ノズル１６を移動機構１８により、ステージ１０の表面に平行な方向に直線的且つ二次元的に移動させながら、ノズル１６から二酸化炭素粒子を噴射する。移動機構１８によりノズル１６を、試料Ｗの全面に二酸化炭素粒子が噴射されるように移動させる。
【００７４】
二酸化炭素粒子を吹き付ける際に、図７（ｄ）に示すように、樹脂シート４２の領域をマスク４６で覆うことが望ましい。樹脂シート４２の領域をマスク４６で覆うことで、例えば、樹脂シート４２が、二酸化炭素粒子による衝撃でダイシングフレーム４４から剥がれることを抑制できる。マスク４６は、例えば、金属である。
【００７５】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、カセット台１００上のカセットに収納する。その後、例えば、別の試料Ｗをカセットから取り出し、同様の方法でダイシングを行っても構わない。
【００７６】
以上のダイシング方法によれば、樹脂シート張替ユニット４００を用いることで、バリが発生しやすい試料Ｗの裏面側から二酸化炭素粒子を吹き付ける。したがって、第１の実施形態のダイシング方法と比較して、更にバリの除去作用が向上する。
【００７７】
図８は、本実施形態のダイシング方法の別の一例を示す模式工程断面図である。
【００７８】
試料Ｗは、第１の面（以下、表面とも称する）と第２の面（以下、裏面とも称する）を備えるシリコン基板（半導体基板）３０の表面側に縦型のＭＯＳＦＥＴ（半導体素子）のベース領域、ソース領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極等のパターンが形成されている。最上層には、保護膜が形成されている。保護膜は、例えば、ポリイミド等の樹脂膜、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等の無機絶縁膜である。表面側に設けられたダイシング領域の表面には、シリコン基板３０が露出している。
【００７９】
シリコン基板３０の裏面側には、金属膜３４が形成されている（図８（ａ））。金属膜３４は、ＭＯＳＦＥＴのドレイン電極である。金属膜３４は、例えば、異種の金属の積層膜である。金属膜３４は、例えば、シリコン基板３０の裏面側から、アルミニウム／チタン／ニッケル／金の積層膜である。
【００８０】
試料Ｗは、金属のダイシングフレーム（第１のダイシングフレーム）３８に固定される。シリコン基板３０の裏面側に樹脂シート（第１の樹脂シート）３６を貼りつける。樹脂シート３６は、いわゆる、ダイシングシートである。樹脂シート３６は、ダイシングフレーム３８に固定されている。樹脂シート３６は、金属膜３４の表面に接着される。
【００８１】
ダイシングフレーム３８に固定された試料Ｗは、カセットに挿入される。カセットは、カセット台１００（図５）に載置される。
【００８２】
次に、カセットから試料Ｗが搬送機構により、ダイシングユニット２００のＸＹステージ２上に載置される。次に、回転ブレード４が試料Ｗのダイシング領域に位置合わせされる。そして、回転ブレード４が試料Ｗに向けて下方に移動し、試料Ｗが回転ブレード４により切り込まれる。
【００８３】
回転ブレード４により、試料Ｗのダイシング領域に沿って溝４０が形成される。溝４０は、裏面の金属膜３４が露出し、且つ、金属膜３４が残存するよう形成される。（図８（ｂ））。
【００８４】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、樹脂シート張替ユニット４００の第１のチャック部６上に保持する。そして、第２のチャック部８を下降させ、試料Ｗの表面側に樹脂シート（第２の樹脂シート）４２を貼りつける。樹脂シート４２は、表面側の保護膜や金属電極の表面に接着される。樹脂シート４２は、ダイシングフレーム（第２のダイシングフレーム）４４に固定されている。
【００８５】
次に、試料Ｗの裏面側に貼り付けられた樹脂シート（第１の樹脂シート）３６を剥離する。試料Ｗはダイシングフレーム（第２のダイシングフレーム）４４に固定される（図８（ｃ））。
【００８６】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、処理ユニット３００のステージ１０上に載置する。そして、シリコン基板３０の裏面側、すなわち、金属膜３４側から試料Ｗに二酸化炭素粒子を吹き付ける（図８（ｄ））。ノズル１６は、溝４０の反対側に二酸化炭素粒子を噴射する。
【００８７】
まず、樹脂シート４２がステージ１０の表面にくるように、ダイシングフレーム３８をステージ１０上に載置する。そして、図３（ｂ）に示すように、ノズル１６を移動機構１８により、ステージ１０の表面に平行な方向に直線的且つ二次元的に移動させながら、ノズル１６から二酸化炭素粒子を噴射する。移動機構１８によりノズル１６を、試料Ｗの全面に二酸化炭素粒子が噴射されるように移動させる。
【００８８】
二酸化炭素粒子を吹き付けることにより、溝４０の裏面側の金属膜３４を除去する。金属膜３４が除去されることで、シリコン基板３０が複数のＭＯＳＦＥＴに分離される。金属膜３４は二酸化炭素粒子により物理的に空洞部である溝４０に削ぎ落とされることで除去される（図８（ｅ））。
【００８９】
溝部４０に跨っている部分の金属膜３４の除去は、主に二酸化炭素粒子の物理的衝撃により生じているものと考えられる。加えて、金属膜３４が低温の二酸化炭素粒子により急冷されること、及び、金属膜３４に衝突した二酸化炭素が気化膨張する力が加わることにより、物理衝撃による金属膜３４の除去効果を促進するものと考えられる。
【００９０】
二酸化炭素粒子を吹き付ける際に、図８（ｄ）に示すように、樹脂シート４２の領域をマスク４６で覆うことが望ましい。樹脂シート４２の領域をマスク４６で覆うことで、例えば、樹脂シート４２が、二酸化炭素粒子による衝撃でダイシングフレーム４４から剥がれることを抑制できる。マスク４６は、例えば、金属である。
【００９１】
次に、試料Ｗを搬送機構により移動し、カセット台１００上のカセットに収納する。その後、例えば、別の試料Ｗをカセットから取り出し、同様の方法でダイシングを行っても構わない。
【００９２】
以上のダイシング方法によれば、樹脂シート張替ユニット４００を用いることで、試料Ｗの裏面側の金属膜３４を、二酸化炭素粒子により除去することが可能となる。したがって、金属膜３４をブレードダイシングにより除去しないため、回転ブレードによる金属膜３４の捲れあがりによるバリの発生を抑制できる。
【００９３】
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態同様、試料をダイシングする際に発生するバリやパーティクルの除去を可能にするダイシング装置を提供することが可能となる。また、樹脂シート張替ユニット４００を備えることにより、バリの除去作用が向上する。或いは、バリの発生自体を抑制することが可能となる。
【００９４】
（第３の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、試料に流体を噴射する洗浄ユニットを、更に備える。本実施形態のダイシング装置は、洗浄ユニットを備える点以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【００９５】
図９は、本実施形態のダイシング装置のブロック図である。本実施形態のダイシング装置は、カセット台１００、ダイシングユニット２００、処理ユニット３００、洗浄ユニット５００を備える。
【００９６】
洗浄ユニット５００は、ダイシングユニット２００で試料Ｗをダイシングする際に発生したパーティクル等を、試料Ｗから除去する機能を備える。洗浄ユニット５００は、例えば、試料Ｗを載置し回転可能な回転ステージ、試料Ｗに流体を噴射するノズルを備える。流体は、例えば、純水や、水と窒素ガスとの混合流体（二流体）である。
【００９７】
本実施形態によれば、第１の実施形態同様、試料をダイシングする際に発生するバリやパーティクルの除去を可能にするダイシング装置を提供することが可能となる。また、洗浄ユニット５００でブレードダイシング後の試料Ｗを洗浄することで、パーティクル等の除去効率が向上する。
【００９８】
（第４の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが、試料を載置可能なステージと、ステージを回転させる回転機構と、ステージとノズルをステージの回転軸に垂直な方向に相対移動させる移動機構と、移動機構を制御する制御部と、を有する。以下、第１の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
【００９９】
図１０は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１０（ａ）は、装置の断面構造を含む模式図、図１０（ｂ）はステージの上面図である。
【０１００】
本実施形態の処理ユニット３００は、ステージ１０、支持軸１２、回転機構１４、ノズル１６、移動機構１８、制御部２０、処理室２２を備える。
【０１０１】
ステージ１０は、処理する試料Ｗを載置可能に構成されている。ステージ１０は、例えば、ダイシングフレームに固定されたダイシングシートに接着された半導体ウェハを載置する。
【０１０２】
ステージ１０は、支持軸１２に固定される。回転機構１４は、ステージ１０を回転させる。回転機構１４は、例えば、モータと、支持軸１２を回転可能に保持するベアリングを備える。回転機構１４により、ステージ１０は、回転軸Ｃを中心に回転する。
【０１０３】
ノズル１６からは、二酸化炭素粒子が噴射される。二酸化炭素粒子は、固体状態の二酸化炭素である。二酸化炭素粒子は、いわゆるドライアイスである。二酸化炭素粒子の形状は、例えば、ペレット状、粉末状、球状、又は、不定形状である。
【０１０４】
移動機構１８は、図１０に矢印で示すように、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の回転軸Ｃに垂直な方向に直線的に相対移動させる。例えば、ステージ１０の回転軸Ｃと試料Ｗの端部との間を繰り返し走査するようにノズル１６を移動させる。図１０では、移動機構１８によりステージ１０ではなく、ノズル１６を移動させる場合を示す。
【０１０５】
移動機構１８は、ノズル１６をステージ１０に対して直線的に往復移動できる機構であれば、特に限定されるものではない。例えば、ベルト、プーリ、及びプーリを回転させるモータを組み合わせたベルト駆動シャトル機構を用いる。また、例えば、ラックピニオン機構とモータとの組み合わせを用いる。また、例えば、リニアモータを用いる。
【０１０６】
なお、移動機構１８は、ノズル１６ではなく、固定されたノズル１６に対し、ステージ１０を移動させる機構であっても構わない。
【０１０７】
制御部２０は、移動機構１８を制御する。例えば、ステージ１０に対するノズル１６の走査範囲、ステージ１０に対するノズル１６の相対速度等を所望の値に制御する。制御部２０は、例えば、回路基板等のハードウェアであっても、ハードウェアとメモリに記憶される制御プログラム等のソフトウェアとの組み合わせであっても構わない。制御部２０は、回転機構１４と同期させて移動機構１８を制御する構成であっても構わない。また、例えば、制御部２０は、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の表面と平行方向に相対移動させる。
【０１０８】
筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を内蔵する。筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を保護するとともに、試料Ｗへの処理が外部環境からの影響を受けることを防止する。
【０１０９】
本実施形態のダイシング装置では、回転するステージ１０上の試料Ｗに二酸化炭素粒子を噴射する。したがって、固定されたステージ上の試料Ｗに二酸化炭素粒子を噴射する場合に比べて、試料表面にむらなく二酸化炭素粒子を噴射することが可能となる。したがって、バリやパーティクル等を均一性良く除去することが可能となる。また、試料Ｗに設けられる金属膜や樹脂膜等を均一性良く除去することが可能となる。
【０１１０】
また、回転する試料に二酸化炭素粒子を噴射するため、二酸化炭素粒子の衝突速度に試料の速度が加算される。したがって、二酸化炭素粒子が試料Ｗに衝突する際の速度が大きくなる。よって、バリやパーティクル等を効率良く除去することが可能となる。また、試料Ｗに設けられる金属膜や樹脂膜等を率良く除去することが可能となる。
【０１１１】
本実施形態によれば、第１の実施形態同様、試料をダイシングする際に発生するバリやパーティクルの除去を可能にするダイシング装置を提供することが可能となる。また、バリやパーティクルの除去を均一且つ効率良く行うことが可能となる。また、金属膜や樹脂膜の除去を均一且つ効率良く行うことが可能となる。
【０１１２】
（第５の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットの制御部が、ステージとノズルの相対移動の速度を、ステージの回転軸からのノズルの距離が大きくなるほど遅くするよう制御する以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１１３】
図１１は、本実施形態の処理ユニットの作用の説明図である。図１１（ａ）は、ステージ１０の回転軸Ｃからのノズル１６の距離が小さい場合、図１１（ｂ）は、ステージ１０の回転軸Ｃからのノズル１６の距離が大きい場合の図である。
【０１１４】
本実施形態では、図１１（ａ）に示すようにステージ１０の回転軸Ｃからのノズル１６の距離が小さい場合は、ノズル１６の移動速度を速くする。一方、図１１（ｂ）に示すようにステージ１０の回転軸Ｃからのノズル１６の距離が大きい場合は、ノズル１６の移動速度を遅くする。図１１中の矢印の長さが、相対的な移動速度の違いを示している。
【０１１５】
仮に、ステージ１０の回転軸Ｃからのノズル１６の距離に関わらず、ノズル１６の移動速度を一定とすると、回転軸Ｃから遠い領域の試料Ｗの単位面積あたりに噴射される二酸化炭素粒子の量が、回転軸Ｃから近い領域の試料Ｗの単位面積あたりに噴射される二酸化炭素粒子の量よりも少なくなる恐れがある。
【０１１６】
本実施形態によれば、回転軸Ｃからの距離に関わらず、試料Ｗに噴射される二酸化炭素粒子の単位面積あたりの量を同程度にすることが可能である。したがって、試料Ｗの加工の均一性をより高めることが可能となる。具体的には、例えば、バリやパーティクル等の除去の均一性が向上する。また、具体的には、例えば、金属膜や樹脂膜除去の均一性が向上する。
【０１１７】
（第６の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが、ノズルのステージの表面に対する傾斜角を変化させる傾斜機構を有する以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１１８】
図１２は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１２（ａ）は、処理ユニットの断面構造を含む模式図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）と垂直な方向の断面構造を含む模式図である。
【０１１９】
本実施形態の処理ユニット３００は、傾斜機構２４を備える。傾斜機構２４は、ノズル１６のステージ１０の表面に対する傾斜角を変化させる。傾斜機構２４の傾斜角は、例えば、制御部２０により制御される。  
【０１２０】
傾斜機構２４は、例えば、回転軸とステッピングモータを組み合わせた回転傾斜機構である。ノズル１６の傾斜角が、回転する試料Ｗ表面への二酸化炭素粒子の衝突速度が、傾斜角が９０度の場合に比較して、増大する方向に制御されることが望ましい。具体的には、噴出する二酸化炭素粒子の試料Ｗ表面における向きが、試料Ｗ表面の回転移動の向きと逆向きになるようノズル１６の傾斜角を設定することが望ましい。
【０１２１】
本実施形態の処理ユニット３００を用いた製造方法では、ノズル１６のステージ１０の表面に対する傾斜角を９０度未満にした状態、例えば、１５度以上４５度以下の状態で、試料Ｗに二酸化炭素粒子を吹き付ける。
【０１２２】
本実施形態によれば、二酸化炭素粒子の噴射が、試料Ｗ表面に対し、水平方向成分を備える。このため、二酸化炭素粒子により除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜等が、ダイシングの溝内に入り込みにくくなる。したがって、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が溝内の残渣となることを抑制できる。また、二酸化炭素粒子の試料Ｗへの衝突速度を増大させることができるため、更に、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜を効率良く除去することが可能となる。また、傾斜角を所望の値に設定することが可能となり、試料Ｗに応じた最適な処理条件を設定できる。
【０１２３】
なお、ノズル１６がステージ１０の表面に対し、９０度未満の傾斜角を有するよう固定された構成とすることも可能である。この構成によっても、二酸化炭素粒子により除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が、ダイシングの溝内に入り込み残渣となることを抑制できる。また、二酸化炭素粒子の試料Ｗへの衝突速度を増大させることができるため、更に、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜を効率良く除去することが可能となる。
【０１２４】
（第７の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが、筐体に設けられる吸気口と、筐体に設けられる排気口とを備える以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１２５】
図１３は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１３は、処理ユニット３００の断面構造を含む模式図である。
【０１２６】
本実施形態の処理ユニット３００は、筐体２２に設けられる吸気口１５と、筐体２２に設けられる排気口１７とを備える。吸気口１５は、例えば、筐体２２の上部に設けられ、排気口１７は、例えば、筐体２２の下部に設けられる。
【０１２７】
空気や窒素ガス等の気体が、吸気口１５から筐体２２内に供給され、排気口１７から排出される。排気口１７には、例えば、図示しないポンプが接続され筐体２２内の気体を排気する。気体は、筐体２２内を上部から下部へ向かって流れる。筐体２２内にいわゆるダウンフローを形成できる。
【０１２８】
本実施形態によれば、二酸化炭素粒子により除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が、筐体２２内の気体の流れで排気口１７から排出される。したがって、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が試料Ｗに再付着したり、ダイシングの溝内に入り込み残渣となったりすることを抑制できる。
【０１２９】
（第８の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが筐体内の雰囲気を冷却する冷却機構を備える以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１３０】
図１４は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１４は、処理ユニット３００の断面構造を含む模式図である。
【０１３１】
本実施形態の処理ユニット３００は、筐体内２２の雰囲気を冷却する冷却機構２６を備える。冷却機構２６は、例えば、ヒートポンプを用いる。
【０１３２】
本実施形態によれば、筐体内２２の温度を下げることにより、ノズルから噴出する二酸化炭素粒子の気化を抑制する。したがって、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜の除去の効率が向上する。
【０１３３】
（第９の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがノズルを複数備える以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１３４】
図１５は、本実施形態のダイシング装置の模式図である。図１５は、処理ユニット３００の断面構造を含む模式図である。
【０１３５】
図１５に示すように、本実施形態の処理ユニット３００は、３本のノズル１６を備えている。ノズル１６は２本以上であれば、３本に限られるものではない。
【０１３６】
本実施形態によれば、複数のノズル１６を備えることにより、処理の生産性を向上させることが可能となる。
【０１３７】
（第１０の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがステージとノズルをステージの回転軸方向に相対移動させる移動機構を備える以外は、第４の実施形態と同様である。したがって、第４の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１３８】
図１６は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１６は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１３９】
図１６に示すように、本実施形態の処理ユニット３００は、ステージ１０とノズル１６をステージの回転軸方向に相対移動させる移動機構１８を備える。ここでは、移動機構１８は、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の回転軸Ｃに垂直な方向にも相対移動させる機能を備える。ステージ１０とノズル１６をステージの回転軸方向に相対移動させる移動機構を、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の回転軸Ｃに垂直な方向に移動させる移動機構と異なる別の移動機構として設けても構わない。
【０１４０】
本実施形態によれば、ステージ１０とノズル１６との距離を所望の値に設定することが可能となり、試料Ｗに応じた最適な処理条件を設定できる。
【０１４１】
（第１１の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが、表面が重力方向に垂直な平面に対し傾斜し、表面に試料を載置可能なステージと、ステージとノズルを内蔵する筐体と、ステージとノズルをステージの表面に平行な方向に相対移動させる移動機構と、移動機構を制御する制御部と、を有する。以下、第１の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
【０１４２】
図１７は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１７（ａ）は、処理ユニットの断面構造を含む模式図、図１７（ｂ）はステージの上面図である。
【０１４３】
本実施形態の処理ユニット３００は、ステージ１０、ノズル１６、筐体２２、吸気口１５、排気口１７、移動機構１８、制御部２２を備える。
【０１４４】
ステージ１０は、処理する試料Ｗを載置可能に構成されている。ステージ１０は、例えば、ダイシングフレームＦに固定された試料Ｗを載置する。
【０１４５】
ステージ１０の表面は、重力方向に垂直な平面に対し傾斜している。図１７（ａ）では、ステージ１０の表面は、重力方向に垂直な平面に対し９０度傾斜している。ステージ１０の表面の、重力方向に垂直な平面に対する傾斜角は、９０度と異なっていてもかまわない。
【０１４６】
ノズル１６からは、金属膜を除去する二酸化炭素粒子が噴射される。二酸化炭素粒子は、固体状態の二酸化炭素である。二酸化炭素粒子は、いわゆるドライアイスである。二酸化炭素粒子の形状は、例えば、ペレット状、粉末状、球状、又は、不定形状である。
【０１４７】
移動機構１８は、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の表面に平行な方向に直線的、二次元的に相対移動させる。例えば、図１７（ｂ）に点線矢印で示すように、ステージ１０上の試料Ｗの表面全域を走査するようにノズル１６を移動させる。図１７では、移動機構１８によりステージ１０ではなく、ノズル１６を移動させる場合を示す。
【０１４８】
移動機構１８は、ノズル１６をステージ１０に対して２次元的に移動できる機構であれば、特に限定されるものではない。例えば、ベルト、プーリ、及びプーリを回転させるモータを組み合わせたベルト駆動シャトル機構を用いる。また、例えば、ラックピニオン機構とモータとの組み合わせを用いる。また、例えば、リニアモータを用いる。
【０１４９】
制御部２０は、移動機構１８を制御する。例えば、ステージ１０に対するノズル１６の走査範囲、ステージ１０に対するノズル１６の相対速度等を所望の値に制御する。制御部２０は、例えば、回路基板等のハードウェアであっても、ハードウェアとメモリに記憶される制御プログラム等のソフトウェアとの組み合わせであっても構わない。
【０１５０】
筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を内蔵する。筐体２２は、ステージ１０、ノズル１６、移動機構１８等を保護するとともに、試料Ｗへの処理が外部環境からの影響を受けることを防止する。
【０１５１】
吸気口１５は、例えば、筐体２２の上部に設けられ、排気口１７は、例えば、筐体２２の下部に設けられる。
【０１５２】
空気や窒素ガス等の気体が、吸気口１５から筐体２２内に供給され、排気口１７から排出される。排気口１７には、例えば、図示しないポンプが接続され筐体２２内の気体を排気する。気体は、筐体２２内を上部から下部へ向かって流れる。筐体２２内にいわゆるダウンフローを形成できる。
【０１５３】
本実施形態のダイシング装置では、ステージ１０の表面が重力方向に垂直な平面に対し傾斜している。そして、吸気口１５と排気口１７を設け、筐体２２内に制御された気流が形成される。この構成により、二酸化炭素粒子により除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が、筐体２２内の気体の流れで排気口１７から排出される。したがって、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が試料Ｗに再付着したり、ダイシングの溝内に入り込み残渣となったりすることを抑制できる。
【０１５４】
なお、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が試料Ｗに再付着することを抑制する観点から、ノズル１６は、図１７（ａ）に示すように水平面よりも重力方向に向けて傾斜していることが望ましい。
【０１５５】
以上、本実施形態のダイシング装置によれば、第１の実施形態の効果に加え、除去するバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜の再付着や残渣としての残存を抑制することが可能となる。
【０１５６】
（第１２の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがステージの表面の重力方向に垂直な平面に対する傾斜角を変化させる第１の傾斜機構を有する点、移動機構がノズルではなくステージを移動させる点以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１５７】
図１８は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１８は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１５８】
本実施形態の処理ユニット３００は、第１の傾斜機構２５を備える。第１の傾斜機構２５は、ステージ１０の表面の重力方向に垂直な平面に対する傾斜角を変化させる。第１の傾斜機構２５の傾斜角は、例えば、制御部２０により制御される。  
【０１５９】
第１の傾斜機構２５は、例えば、回転軸とステッピングモータを組み合わせた回転傾斜機構である。ステージ１０の傾斜角を、除去された金属膜や樹脂膜が、吸気口１５と排気口１７を用いて形成される筐体２２内の気流により効率的に運ばれるよう設定することが可能である。
【０１６０】
また、本実施形態では、移動機構１８は、ノズル１６ではなくステージ１０を二次元的に移動させる。ノズル１６は固定されている。
【０１６１】
本実施形態によれば、第１１の実施形態の効果に加え、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が再付着したり、溝内の残渣となったりすることを抑制する観点から、ステージ１０の傾斜角を所望の値に設定することが可能となる。よって、試料Ｗに応じた最適な処理条件を設定できる。
【０１６２】
（第１３の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットが筐体内の雰囲気を冷却する冷却機構を備える以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１６３】
図１９は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図１９は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１６４】
本実施形態の処理ユニット３００は、筐体内２２の雰囲気を冷却する冷却機構２６を備える。冷却機構２６は、例えば、ヒートポンプを用いる。
【０１６５】
本実施形態によれば、筐体内２２の温度を下げることにより、ノズルから噴出する二酸化炭素粒子の気化を抑制する。したがって、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜の除去の効率が向上する。また、筐体２２内の温度を室温以下の所定の温度に保つことで、試料Ｗの加工処理を再現性良く行うことが可能となる。
【０１６６】
（第１４の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがノズルのステージの表面に対する傾斜角を変化させる第２の傾斜機構を有する以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１６７】
図２０は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図２０は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１６８】
本実施形態の処理ユニット３００は、第２の傾斜機構２８を備える。第２の傾斜機構２８は、ノズル１６のステージ１０の表面に対する傾斜角を変化させる。第２の傾斜機構２８の傾斜角は、例えば、制御部２０により制御される。  
【０１６９】
第２の傾斜機構２８は、例えば、回転軸とステッピングモータを組み合わせた回転傾斜機構である。ノズル１６の傾斜角が、試料Ｗの金属膜や樹脂膜を除去する上で最適な条件に設定することが可能となる。
【０１７０】
本実施形態のダイシング装置を用いた製造方法では、ノズル１６のステージ１０の表面に対する傾斜角を９０度未満にした状態、例えば、１５度以上４５度以下の状態で、試料Ｗに二酸化炭素粒子を吹き付ける。
【０１７１】
本実施形態によれば、第１１の実施形態の効果に加え、除去されたバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜が再付着したり、溝内の残渣となったりすることを抑制する観点から、ノズル１６の傾斜角を所望の値に設定することが可能となる。よって、試料Ｗに応じた最適な処理条件を設定できる。
【０１７２】
なお、ノズル１６がステージ１０の表面に対し、９０度未満の傾斜角を有するよう固定された構成とすることも可能である。この構成によっても、二酸化炭素粒子により除去された金属膜や樹脂膜が再付着したり、ダイシングの溝内に入り込み残渣となったりすることを抑制できる。
【０１７３】
（第１５の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがステージを回転させる回転機構を備える点、移動機構によりノズルが１次元的に移動する点、以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１７４】
図２１は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図２１（ａ）は、装置の断面構造を含む模式図、図２１（ｂ）はステージの上面図である。
【０１７５】
本実施形態の処理ユニット３００は、支持軸１２、回転機構１４、を更に備える。
【０１７６】
ステージ１０は、支持軸１２に固定される。回転機構１４は、ステージ１０を回転させる。回転機構１４は、例えば、モータと、支持軸１２を回転可能に保持するベアリングを備える。回転機構１４により、ステージ１０は、回転軸Ｃを中心に回転する。
【０１７７】
移動機構１８は、図２１に矢印で示すように、ステージ１０とノズル１６をステージの回転軸Ｃに垂直な方向に直線的に相対移動させる。例えば、ステージの回転軸Ｃと試料Ｗの端部との間を繰り返し走査するようにノズル１６を移動させる。図２１では、移動機構１８によりステージ１０ではなく、ノズル１６を移動させる場合を示す。
【０１７８】
移動機構１８は、ノズル１６をステージ１０に対して直線的に往復移動できる機構であれば、特に限定されるものではない。例えば、ベルト、プーリ、及びプーリを回転させるモータを組み合わせたベルト駆動シャトル機構を用いる。また、例えば、ラックピニオン機構とモータとの組み合わせを用いる。また、例えば、リニアモータを用いる。
【０１７９】
本実施形態のダイシング装置では、回転するステージ１０上の試料に二酸化炭素粒子を噴射する。したがって、固定されたステージ上の試料Ｗに二酸化炭素粒子を噴射する場合に比べて、試料表面にむらなく二酸化炭素粒子を噴射することが可能となる。したがって、第１１の実施形態の効果に加え、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜を均一性良く除去することが可能となる。
【０１８０】
また、回転する試料に二酸化炭素粒子を噴射するため、二酸化炭素粒子の衝突速度に試料の速度が加算される。したがって、二酸化炭素粒子がバリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜に衝突する際の速度が大きくなる。よって、バリ、パーティクル、金属膜や樹脂膜を効率良く除去することが可能となる。
【０１８１】
（第１６の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがノズルを複数備える以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１８２】
図２２は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図２２は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１８３】
図２２に示すように、本実施形態の処理ユニット３００は、３本のノズル１６を備えている。ノズル１６は２本以上であれば、３本に限られるものではない。
【０１８４】
本実施形態によれば、複数のノズル１６を備えることにより、処理の生産性を向上させることが可能となる。
【０１８５】
（第１７の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、処理ユニットがステージとノズルをステージの表面に垂直な方向に相対移動させる移動機構を備える以外は、第１１の実施形態と同様である。したがって、第１１の実施形態と重複する内容については、記述を省略する。
【０１８６】
図２３は、本実施形態の処理ユニットの模式図である。図２３は、処理ユニットの断面構造を含む模式図である。
【０１８７】
図２３に示すように、本実施形態の処理ユニット３００は、ステージ１０とノズル１６をステージの表面に垂直な方向に相対移動させる移動機構１８を備える。ここでは、移動機構１８は、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の表面に平行な方向にも相対移動させる機能を備える。ステージ１０とノズル１６をステージの表面に垂直な方向に相対移動させる移動機構を、ステージ１０とノズル１６をステージ１０の表面に平行な方向に移動させる移動機構と異なる別の移動機構として設けても構わない。
【０１８８】
本実施形態によれば、ステージ１０とノズル１６との距離を所望の値に設定することが可能となり、試料Ｗに応じた最適な処理条件を設定できる。
【０１８９】
（第１８の実施形態）
本実施形態のダイシング装置は、ダイシングユニットは、試料に溝を形成するレーザ光を発するレーザ発振器を有する。ダイシングユニットが異なる点以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と重複する内容については記述を省略する。
【０１９０】
図２４は、本実施形態のダイシングユニットの模式図である。ダイシングユニット２００は、試料Ｗのダイシング領域に溝を形成する機能を備える。
【０１９１】
ダイシングユニット２００は、ＸＹテーブル２、レーザ発振器３を備えている。ＸＹテーブル２は、試料Ｗを載置する。ＸＹテーブル２は、２次元平面内を移動する。レーザ発振器３はレーザ光を発する。
【０１９２】
ダイシングユニット２００は、レーザ光を試料Ｗに照射することにより試料Ｗへの溝の形成、又は、溝の形成による試料の切断を行う。
【０１９３】
レーザ光を用いて試料Ｗをダイシングする場合、レーザ光で溶融した試料Ｗの凝固物がデブリとして試料Ｗに付着する恐れがある。例えば、試料Ｗが半導体基板の場合、レーザ光で溶融した半導体基板の凝固物、レーザ光で溶融した半導体基板に設けられている金属膜や樹脂膜の凝固物がデブリとして半導体基板に付着する。
【０１９４】
試料Ｗに付着したデブリは、例えば、ダイシングで個片化された半導体チップの実装不良を生じさせ、製品歩留りが低下する恐れがある。
【０１９５】
本実施形態のダイシング装置は、試料Ｗのダイシング領域に沿って溝を形成した後、試料Ｗの表面側から二酸化炭素粒子を吹き付け、試料Ｗに付着したデブリを除去する。
【０１９６】
以上、本実施形態によれば、レーザ光を用いて試料をダイシングする際に発生するデブリの除去を可能にするダイシング装置を提供することが可能となる。
【０１９７】
以上、第１乃至第１８の実施形態では、ノズルが試料の一部の領域に物質を噴射し、ステージとノズルとを相対移動させることで試料の全域を処理する場合を例に説明した。しかしながら、例えば、試料全域にノズルから物質を同時に噴射可能に構成し、試料全域を一括して処理することもできる。例えば、ノズル径を試料のサイズと同等以上としたり、多数のノズルを組み合わせたりすることで、試料全域を一括して処理するノズルが構成できる。
【０１９８】
本発明のいくつかの実施形態及び実施例を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、一実施形態の構成要素を他の実施形態の構成要素と置き換え又は変更してもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１９９】
２        ＸＹステージ（ステージ）
３        レーザ発振器
４        回転ブレード（ブレード）
１０      ステージ
１４      回転機構
１５      吸気口
１６      ノズル
１７      排気口
１８      移動機構
２０      制御部
２２      筐体
２４      傾斜機構
２５      第１の傾斜機構
２６      冷却機構
２８      第２の傾斜機構
３６      樹脂シート（第１の樹脂シート）
４０      溝
４２      樹脂シート（第２の樹脂シート）
１００    カセット台
２００    ダイシングユニット
３００    処理ユニット
４００    樹脂シート張替ユニット
５００    洗浄ユニット
【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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【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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