(57)【要約】【課題】Ｌｏｗ−ｋ膜等を備えるウエーハであってもデバイスを損傷させずに効率よくチップに分割する。【解決手段】ウエーハＷをチャックテーブル１１に保持させ、切削ブレード１２０を備える切削加工装置１とウエーハＷに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー加工装置２とにより分割してチップＣにするウエーハ分割方法であって、デバイスＤ有するウエーハ表面Ｗａに保護テープＴを貼着しテープＴ側をテーブル１１で保持する工程と、保持したウエーハ裏面Ｗｂ側からブレード１２０を分割予定ラインＳに沿ってウエーハＷに切り込ませ切削溝Ｍを形成する切削溝形成工程と、形成した切削溝Ｍに沿って、レーザー光線を分割予定ラインＳの未切断部分に集光させ完全切断するレーザー切断工程と、レーザー切断工程後、ウエーハＷから作製されたチップ側面Ｃｄをプラズマエッチングするプラズマエッチング工程とからなる。【選択図】図７
2017162901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインを備えるウエーハをチャックテーブルに保持させ、切削ブレードを備える切削加工装置とウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー加工装置とによりウエーハを分割してチップにするウエーハの分割方法であって、
デバイスが形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着し該保護テープ側をチャックテーブルで保持する保持工程と、
該保持工程で保持したウエーハの裏面側から該切削ブレードを分割予定ラインに沿ってウエーハに切り込ませウエーハを完全切断しない深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程で形成した該切削溝に沿って、レーザー光線を照射し分割予定ラインの未切断部分に集光し、ウエーハを完全切断するレーザー切断工程と、
該レーザー切断工程の後、ウエーハを切断し作製されたチップの側面をプラズマエッチングするプラズマエッチング工程と、
からなるウエーハの分割方法。
【請求項２】
前記プラズマエッチング工程では、
高周波電力を用いてエッチングガスを不対電子を持つ化学種を含むプラズマにプラズマ化し、プラズマ化したエッチングガスをバッファプレートに備える複数の細孔を通過させ、保護テープに貼着されるチップの側面と反応させチップの側面をプラズマエッチングする請求項１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、ウエーハを複数のチップへと分割する分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、例えば、所定の厚みに形成された後に、切削ブレードを備える切削装置により分割されて個々のチップ等になり、各種電子機器等に利用されている。そして、切削ブレードを用いてウエーハの表面に形成された分割予定ラインを切削した後に、切削により形成された切削溝の側面（すなわち、チップの側面）を、プラズマエッチング装置によりエッチングすることで、チップ側面のチッピング（チップの欠けやヒビ）や歪みを除去し、チップの抗折強度を高める方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、レーザー光線照射手段から、ウエーハの分割予定ライン上にレーザー光線を照射していき、アブレーションを発生させることによりウエーハを分割しチップにした後、チップの側面をプラズマエッチングしてチップ側面の歪みを除去し、チップの抗折強度を高める方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８２７５３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、切削加工後にプラズマエッチングを施す加工方法において、加工対象がＬｏｗ−ｋ膜（低誘電率絶縁体と銅やアルミニウム等の金属箔とが絡みあうように積層された積層体）がシリコン基板上に積層されたウエーハ等である場合には、以下のような問題がある。この問題とは、切削ブレードで分割予定ラインを切削すると、Ｌｏｗ−ｋ膜の脆弱性及び金属の延性等に起因して、分割予定ラインからデバイスにまで膜剥離が生じてしまい、個々のデバイスの品質を著しく低下させる可能性があるというものである。
【０００６】
また、レーザー加工後にプラズマエッチングを施す加工方法においては、レーザー加工によりウエーハを分割することに時間が多く掛かるという問題がある。ウエーハからチップ作製までの時間を短縮するために、レーザー加工を、ウエーハにレーザー溝（ウエーハが完全に分割されない程度深さとなる。）が形成された状態で止めることでレーザー加工に掛ける時間を短くし、その後、プラズマエッチングによって分割予定ラインをエッチングしてウエーハをチップに分割することも可能ではある。しかし、チップのデバイス面を保護するためのレジストを被覆する必要があり、作業工程（レジスト膜形成工程等）の増加及び生産コストが高くなるという問題が生じてくる。
【０００７】
よって、ウエーハを分割しチップの側面をプラズマエッチングする場合においては、デバイスを損傷させずにかつ効率よくチップに分割し、抗折強度の高いチップを作製するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、分割予定ラインを備えるウエーハをチャックテーブルに保持させ、切削ブレードを備える切削加工装置とウエーハに対して吸収性を有する波長のレーザー光線を照射するレーザー加工装置とによりウエーハを分割してチップにするウエーハの分割方法であって、デバイスが形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着し該保護テープ側をチャックテーブルで保持する保持工程と、該保持工程で保持したウエーハの裏面側から該切削ブレードを分割予定ラインに沿ってウエーハに切り込ませウエーハを完全切断しない深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、該切削溝形成工程で形成した該切削溝に沿って、レーザー光線を照射し分割予定ラインの未切断部分に集光し、ウエーハを完全切断するレーザー切断工程と、該レーザー切断工程の後、ウエーハを切断し作製されたチップの側面をプラズマエッチングするプラズマエッチング工程と、からなるウエーハの分割方法である。
【０００９】
前記プラズマエッチング工程では、高周波電力を用いてエッチングガスを不対電子を持つ化学種を含むプラズマにプラズマ化し、プラズマ化したエッチングガスをバッファプレートが備える複数の細孔を通過させ、保護テープに貼着されるチップの側面と反応させチップの側面をプラズマエッチングするものとすると好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るウエーハの分割方法においては、デバイスがを形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着し保護テープ側をチャックテーブルで保持する保持工程と、保持工程で保持したウエーハの裏面側から切削ブレードを分割予定ラインに沿ってウエーハに切り込ませウエーハを完全切断しない深さの切削溝を形成する切削溝形成工程と、切削溝形成工程で形成した切削溝に沿って、レーザー光線を照射し分割予定ラインの未切断部分に集光しウエーハを完全切断するレーザー切断工程と、レーザー切断工程の後、切削溝形成工程で形成した切削溝とレーザー切断工程でウエーハを切断し作製されたチップの側面とをプラズマエッチングするプラズマエッチング工程とを実施することによって、加工対象となるウエーハが、例えばＬｏｗ−ｋ膜を備えるウエーハであっても、デバイスを損傷させずにかつ効率よくチップに分割し、抗折強度の高いチップを作製することができる。
【００１１】
また、プラズマエッチング工程では、高周波電力を用いてエッチングガスを不対電子を持つ化学種を含むプラズマにプラズマ化し、プラズマ化したエッチングガスをプラズマエッチング装置のバッファプレートに備える複数の細孔を通過させ、保護テープに貼着されるチップの側面と反応させチップの側面をプラズマエッチングするものとすることで、チップの側面のチッピングや歪みを除去し平坦度を高めることができ、これにより、チップの裏面及び表面に対してチップの側面が直交するようになり、チップの抗折強度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】分割されるウエーハの一例を示す側面図である。
【図２】切削溝形成工程において、保護テープを介して環状フレームに支持されたウエーハが、切削加工装置に搬送される状態を示す斜視図である。
【図３】保持工程において、保護テープを介して環状フレームに支持されたウエーハが、切削加工装置のチャックテーブルで保持された状態を示す断面図である。
【図４】切削溝形成工程において、ウエーハの裏面側から切削ブレードを分割予定ラインに沿って切り込ませウエーハを完全切断しない深さの切削溝を形成している状態を示す断面図である。
【図５】レーザー切断工程において、切削溝が形成されたウエーハがレーザー加工装置に搬送される状態を示す斜視図である。
【図６】レーザー切断工程において、切削溝に沿って、レーザー光線を照射して分割予定ラインの未切断部分に集光し、ウエーハを完全切断している状態を示す断面図である。
【図７】プラズマエッチング工程において、プラズマエッチング装置によってチップの側面がプラズマエッチングされている状態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１）保持工程
本発明に係る分割方法においては、最初に、図１に示すデバイスＤを形成するウエーハＷの表面Ｗａに、図２に示す保護テープＴを貼着し、保護テープＴ側を、図２に示す切削加工装置１に備えるチャックテーブル１１で保持する保持工程を行う。
【００１４】
図１に示すウエーハＷは、例えば、半導体ウエーハであり、シリコン基板Ｗ１の上面にＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２が積層されている。図１に示すウエーハＷは、ウエーハＷの表面Ｗａを下側（−Ｚ方向側）に向けた状態となっており、ウエーハＷの表面Ｗａには、分割予定ラインＳによって区画された格子状の領域に多数のデバイスＤが形成されている。
【００１５】
保持工程においては、まず、ウエーハＷが図２に示す環状フレームＦの内周側に位置しかつウエーハＷの表面Ｗａが−Ｚ方向を向くように、ウエーハＷと環状フレームＦとの位置合わせを行う。ウエーハＷと環状フレームＦとの位置合わせを終えた後、ウエーハＷの表面Ｗａに対して保護テープＴの粘着面を押し付けて、表面Ｗａに保護テープＴを貼着する。これと同時に、保護テープＴの粘着面の外周部を環状フレームＦに貼着することで、図２に示すように、ウエーハＷは、裏面Ｗｂが露出した状態で保護テープＴを介して環状フレームＦに支持される。
【００１６】
次いで、保護テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷが、切削加工装置１のチャックテーブル１１上へと搬送され保持される。
【００１７】
図２に示す切削加工装置１は、ウエーハＷを保持するチャックテーブル１１と、チャックテーブル１１上に保持されたウエーハＷを切削する切削ブレード１２０を備えた切削手段１２と、チャックテーブル１１上に保持されたウエーハＷの切削すべき図１に示す分割予定ラインＳを検出するアライメント手段１３とを少なくとも備える。
【００１８】
アライメント手段１３は、例えば、赤外線を照射する図示しない赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された赤外線カメラ１３０とを備えており、赤外線カメラ１３０により取得した画像に基づいて、分割予定ラインＳを検出することができる。アライメント手段１３と切削手段１２とは一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
【００１９】
チャックテーブル１１は、例えば、その外形が円形状であり、ウエーハＷを吸着する吸着部１１０と、吸着部１１０を支持する枠体１１１とを備える。吸着部１１０は図示しない吸引源に連通し、吸着部１１０の露出面である保持面１１０ａ上でウエーハＷを吸引保持する。チャックテーブル１１は、回転手段１１２により回転可能に支持されており、かつ、図示しない切削送り手段によってＸ軸方向での移動が可能となっている。また、チャックテーブル１１の周囲には、チャックテーブル１１の径方向に可動であり環状フレームＦを固定する固定クランプ１１３が配設されている。
【００２０】
切削手段１２は、図示しない割り出し送り手段によってＹ軸方向へ移動可能となっており、図示しない切り込み送り手段によってＺ軸方向に移動可能となっている。切削手段１２に備える切削ブレード１２０は、例えば、スピンドルハウジング１２１中に回転可能に収容され軸方向がＸ軸方向に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）であるスピンドル１２２に、回転可能に装着される。そして、図示しないモータによりスピンドル１２２が回転駆動されることに伴って、切削ブレード１２０も高速回転する。
【００２１】
ウエーハＷの搬送に際して、図２に示す切削加工装置１のチャックテーブル１１の保持面１１０ａとウエーハＷの表面Ｗａ側とが対向するように位置合わせを行い、保護テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷをチャックテーブル１１上に載置する。すなわち、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷの裏面Ｗｂが上側となる。そして、チャックテーブル１１の周囲に配設された固定クランプ１１３により環状フレームＦを固定し、チャックテーブル１１に接続された図示しない吸引源を作動させ、図３に示すように、ウエーハＷの保護テープＴ側（ウエーハＷの表面Ｗａ側）をチャックテーブル１１の保持面１１０ａ上で吸引保持する。なお、図３においては、チャックテーブル１１の構成を簡略化して示している。
【００２２】
（２）切削溝形成工程
保持工程を行った後、保持工程で保持したウエーハＷの裏面Ｗｂ側から切削ブレード１２０を分割予定ラインＳに沿って切り込ませ、ウエーハＷを完全切断しない深さの切削溝を形成する切削溝形成工程を行う。
【００２３】
切削溝形成工程においては、まず、図２に示すように、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷが−Ｘ方向に送られるとともに、アライメント手段１３により分割予定ラインＳが検出される。ここで、分割予定ラインＳが形成されているウエーハＷの表面Ｗａは下側に位置し、アライメント手段１３と直接対向してはいないが、赤外線カメラ１３０によりウエーハＷの裏面Ｗｂ側から透過させて分割予定ラインＳを撮像することができる。赤外線カメラ１３０によって撮像された分割予定ラインＳの画像により、アライメント手段１３がパターンマッチング等の画像処理を実行し、切削ブレード１２０を切り込ませる分割予定ラインＳの位置が検出される。
【００２４】
分割予定ラインＳが検出されるのに伴って、切削手段１２が図示しない割り出し送り手段によってＹ軸方向に駆動され、切削すべき分割予定ラインＳと切削ブレード１２０とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。
【００２５】
ウエーハＷを保持するチャックテーブル１１がさらに−Ｘ方向に送り出されるともに、図示しない切込み送り手段が切削手段１２を−Ｚ方向に降下させていく。また、スピンドル１２２が高速回転し、スピンドル１２２に固定された切削ブレード１２０がスピンドル１２２の回転に伴って高速回転をしながらウエーハ裏面Ｗｂ側からウエーハＷに切り込み、分割予定ラインＳを切削していき、ウエーハＷを完全切断しない深さの切削溝を形成する。
【００２６】
すなわち、例えば、切削ブレード１２０は、図４に示すように、切削ブレード１２０の先端がＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２に至らない程度までウエーハＷに切り込む。その結果、溝の最深部がＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２のシリコン基板Ｗ１との接触面Ｗ２ｂより僅かに上方にある位置Ｚ１となる切削溝Ｍ（溝幅Ｍｗは、切削ブレード１２０の刃厚と同一の大きさとなる）が、ウエーハＷに形成される。
【００２７】
切削ブレード１２０が分割予定ラインＳを切削し終えるＸ軸方向の所定の位置までウエーハＷが送られると、ウエーハＷの切削送りを一度停止し、切削ブレード１２０をウエーハＷから＋Ｚ方向に離間させ、次いで、ウエーハＷを＋Ｘ方向に移動させて元の位置に戻す。そして、隣り合う分割予定ラインＳの間隔ずつ切削ブレード１２０をＹ軸方向（図示の例においては、−Ｙ方向）に割り出し送りしながら順次同様の切削を行うことにより、ウエーハＷの同方向（Ｘ軸方向）の全ての分割予定ラインＳに沿って切削溝Ｍを形成する。さらに、ウエーハＷを回転手段１１２によって９０度回転させてから同様の切削を行うことで、ウエーハＷの全ての分割予定ラインＳに沿って切削溝Ｍを形成する。
【００２８】
（３）レーザー切断工程
切削溝形成工程を行った後、切削溝形成工程で形成した切削溝Ｍに沿ってレーザー光線を照射して分割予定ラインＳの未切断部分に集光し、ウエーハＷを完全切断するレーザー切断工程を行う。
【００２９】
図５に示すレーザー加工装置２は、チャックテーブル１１を切削加工装置１と同様に備えている。レーザー加工装置２に備えられるレーザー光線照射手段２０は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に往復移動可能であり、例えば、チャックテーブル１１の保持面１１０ａに対して水平に配置された円柱状のハウジング２０１を備えている。そして、ハウジング２０１内には、レーザー発振器２０２が配設され、ハウジング２０１の先端部には、レーザー発信器２０２から発振されたレーザー光線を集光するための集光器２０３が装着されている。集光器２０３は、レーザー発振器２０２から発振したレーザー光線を、集光器２０３の内部に備えたミラー２０３ａにおいて反射させ、集光レンズ２０３ｂに入光させることで、レーザー光線をウエーハＷの裏面Ｗｂから入射させることができる。
【００３０】
レーザー光線照射手段２０の近傍には、アライメント手段２１が備えられており、ウエーハＷの裏面Ｗｂを撮像する撮像手段２１０により取得した画像に基づき、ウエーハＷの切削溝Ｍを検出することができる。アライメント手段２１とレーザー光線照射手段２０とは一体となって構成されており、両者は連動してＹ軸方向及びＺ軸方向へと移動する。
【００３１】
レーザー切断工程においては、まず、保護テープＴを介して環状フレームＦに支持され切削溝Ｍが形成されたウエーハＷが、切削加工装置１からレーザー加工装置２のチャックテーブル１１上へと搬送される。そして、固定クランプ１１３により環状フレームＦを固定し、チャックテーブル１１上にウエーハＷを吸引保持する。
【００３２】
次いで、チャックテーブル１１に保持されたウエーハＷが−Ｘ方向（往方向）に送られるとともに、撮像手段２１０により切削溝Ｍが撮像され、撮像された切削溝Ｍの画像により、アライメント手段２１により切削溝Ｍが検出される。
【００３３】
切削溝Ｍが検出されるのに伴って、レーザー光線照射手段２０がＹ軸方向に移動し、レーザー光線を照射する切削溝Ｍと集光器２０３とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。この位置合わせは、例えば、集光器２０３に備える集光レンズ２０３ｂの光軸と切削溝Ｍの中心線とが一致するように行われる。
【００３４】
レーザー光線照射手段２０では、レーザー発振器２０２から、ウエーハＷに対して吸収性を有する波長に設定されたレーザー光線を発振する。そして、レーザー発振器２０２から発振したレーザー光線がミラー２０３ａで反射し、集光レンズ２０３ｂに入光する。例えば、集光レンズ２０３ｂでは、図６に示す分割予定ラインＳの未切断部分（本実施形態においては、切削溝Ｍ内のＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２）の厚み方向（Ｚ軸方向）における中間位置に集光点を合わせて、集光させたレーザー光線を所定の集光スポット径（少なくとも、切削溝Ｍの溝幅Ｍｗよりも小さい径）で、ウエーハＷに対して裏面Ｗｂ側から照射する。
【００３５】
レーザー光線を切削溝Ｍに沿って照射しつつ、ウエーハＷを−Ｘ方向に所定の速度で加工送りしていくことで、分割予定ラインＳの未切断部分をアブレーションさせ、図６に示すように分割予定ラインＳの未切断部分を完全切断していく。例えば、一本の切削溝Ｍに対してレーザー光線を照射し終えるＸ軸方向の所定の位置までウエーハＷが−Ｘ方向に進行すると、ウエーハＷの−Ｘ方向（往方向）での加工送りを一度停止する。
【００３６】
次いで、集光器２０３を−Ｙ方向へ移動させて、レーザー光線が照射された切削溝Ｍの隣に位置しレーザー光線がまだ照射されていない切削溝Ｍと集光器２０３とのＹ軸方向における位置合わせを行う。そして、ウエーハＷを＋Ｘ方向（復方向）へ加工送りし、往方向でのレーザー光線の照射と同様に切削溝Ｍに沿ってレーザー光線を照射する。順次同様のレーザー光線の照射を行うことにより、同方向の全ての切削溝Ｍに沿ってレーザー光線が照射される。さらに、チャックテーブル１１を９０度回転させてから同様のレーザー光線の照射を行うと、縦横全ての切削溝Ｍに沿ってレーザー光線が照射され、縦横全ての分割予定ラインＳの未切断部分が完全切断され、ウエーハＷは、完全に分割され個々のチップＣとなる。
【００３７】
（４）プラズマエッチング工程
レーザー切断工程を実施した後、図７に示すウエーハＷを切断し作製されたチップＣの側面Ｃｄをプラズマエッチングするプラズマエッチング工程を実施する。
【００３８】
本プラズマエッチング工程では、例えば図７に示すプラズマエッチング装置３を用いる。プラズマエッチング装置３は、例えば、誘導結合型プラズマ方式のエッチング装置であるが、これに限定されず、容量結合型プラズマ方式のエッチング装置であってもよい。
【００３９】
プラズマエッチング装置３は、図７に示すように、金属製のチャンバ３０を備えている。チャンバ３０の内部空間は、チャンバ３０の高さ方向（Ｚ軸方向）の中間位置に配設された平行円板状のバッファプレート３１により、２つに仕切られており、上方の空間がプラズマの発生するプラズマ発生室３００となり、下方の空間がウエーハＷに対するプラズマエッチングが行われるエッチング加工室３０１となっている。
【００４０】
プラズマ発生室３００の上部にはガス導入口３００ａが連通し、ガス導入口３００ａには、ガス配管３２０を介してガス供給源３２が接続されている。ガス供給源３２には、エッチングガス（本実施形態においては、エッチングガスはＳＦ６であるが、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ２Ｆ４等、又はフッ素原子を含むガスと窒素ガスや酸素ガスとの混合ガスなどであってもよい）が蓄えられている。また、プラズマ発生室３００の側部には、プラズマ発生室３００を気密に封止しアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック又は石英ガラスなどの高周波の透過率が高い材料で形成される高周波透過部３００ｂが設けられている。
【００４１】
チャンバ３０のプラズマ発生室３００側の外周部（すなわち、プラズマ発生室３００の側部に設けられた高周波透過部３００ｂが位置する部分）には、プラズマ発生用の金属製の誘電コイル３５がループ状に巻設されており、誘電コイル３５には整合器３６０を介してアースに接地された高周波電源３６が接続されている。高周波透過部３００ｂは、誘電コイル３５で生成された誘導磁場をプラズマ発生室３００の内部に透過させる誘電体窓としての役割を果たす。
【００４２】
なお、図７に示すように、例えば、ガス配管３２０を石英ガラス管等とすることで、ガス配管３２０の外周部に誘電コイル３５を巻設して、誘電コイル３５に整合器３６０を介して高周波電源３６が接続するものとしてもよい。
【００４３】
ガス導入口３００ａの直下に同軸に配置された平行円板状のバッファプレート３１は、厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する細孔３１０が多数穿設されたアルミニウム合板の多孔板または石英製又はアルミナ焼結体製の多孔板であり、チャンバ３０の側壁に固定されている。例えば、細孔３１０は、バッファプレート３１の中心から径方向に向かって放射状に設けられている。そして、バッファプレート３１上の中央領域３１ａにおける細孔３１０の個数は、中央領域３１ａを囲む外周領域３１ｂにおける細孔３１０の個数よりも少なく設定されている（すなわち、外周領域３１ｂは、細孔３１０がより多数密集している）。プラズマ発生室３００とエッチング加工室３０１とは、細孔３１０によって連通している。
【００４４】
エッチング加工室３０１の内部には、ウエーハＷを静電吸着により保持する静電チャック３４が配設されている。セラミック材等で形成される静電チャック３４は、支持部材３４０によって下方から支持されている。静電チャック３４の内部には電極３４１が配設されており、この電極３４１は、直流電源３４３に接続されており、直流電源３４３が、電極３４１に直流電圧を印加することで、静電吸着力を静電チャック３４の保持面３４ａに発生させてウエーハＷを保持できる。直流電源３４３は、アースに接地されている。
【００４５】
エッチング加工室３０１の下部には排気管３９０が接続されており、この排気管３９０には排気装置３９が接続されている。この排気装置３９を作動させることによりチャンバ３０の内部を所定の真空度まで減圧することができる。エッチング加工室３０１の側部には、ゲートバブル３０１ａによって開閉するウエーハＷの搬入出を行うための搬入出口３０１ｂが形成されている。
【００４６】
プラズマエッチング装置３は、制御部３７を備えており、制御部３７による制御の下で、エッチング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。
【００４７】
本プラズマエッチング工程では、まず、ゲートバルブ３０１ａを開け、搬入出口３０１ｂから、保護テープＴを介して環状フレームＦに支持されたウエーハＷ（チップＣに分割されたウエーハＷ）を、静電チャック３４上に載置する。そして、電極３４１に直流電源３４３から直流電圧を印加して、静電チャック３４の保持面３４ａ上に静電吸着力を発生させ、ウエーハＷを吸着保持する。
【００４８】
次いで、搬入出口３０１ｂを閉じた後、チャンバ３０内を排気装置３９により減圧排気し、所定の圧力に調整する。そして、ガス供給源３２から、エッチングガスＧ（本実施形態においては、ＳＦ６）をガス配管３２０及びガス導入口３００ａを介して、チャンバ３０のプラズマ発生室３００内に供給する。
【００４９】
さらに、高周波電源３６により、整合器３６０を介して、誘電コイル３５にプラズマ発生用の高周波電力（例えば、周波数は２．４５ＧＨｚ）を印加し、誘電コイル３５に形成された磁場との相互作用により、プラズマ発生室３００内にプラズマを生成させる。すなわち、プラズマ発生室３００内に導入された主にＳＦ６からなるエッチングガスＧ中に放電を起こし、Ｓ又はＦのイオン及び不対電子を持つラジカルに解離させ、プラズマ領域を形成させる。
【００５０】
フッ素イオン（Ｆ−）等及びフッ素ラジカルＦ＊を含むエッチングガスＧは、プラズマ発生室３００内を降下し、バッファプレート３１へと到達する。また、プラズマ発生室３００内にエッチングガスＧが供給され続けることで、プラズマ発生室３００内の圧力は、エッチング加工室３０１内の圧力よりも高圧になっていくため、プラズマ発生室３００内から細孔３１０を通りエッチング加工室３０１内へと至る気流が発生する。プラズマエッチング装置３においては、静電チャック３４の内部の電極３４１にも高周波電源を接続しバイアスパワーを与えてエッチングガスＧをウエーハＷへと加速させるのではなく、この気流によってエッチングガスＧをウエーハＷへと加速させる。
【００５１】
フッ素ラジカルＦ＊は、細孔３１０を通過する際に反応を起こさず（すなわち、バッファプレート３１の細孔３１０にほとんど衝突しないことで、活性種Ｆ＊から不活性種Ｆ２へ不活性化せず）、バッファプレート３１により整流されるとともに、エッチング加工室３０１内において各チップＣ上に略均一に分散される。対して、エッチングガスＧ中のフッ素イオン（Ｆ−）等は、細孔３１０を通過する際に、イオン同士で結合して安定化ガスＧ１となるため、エッチング加工室３０１内においてはチップＣに対する反応性を失っている。
【００５２】
エッチング加工室３０１内において、フッ素ラジカルＦ＊が、保護テープＴに貼着されるチップＣの側面Ｃｄと反応し（化学反応式は、Ｓｉ＋４Ｆ＊→ＳｉＦ４↑）、チップＣの側面Ｃｄを揮発しプラズマエッチングをしていく。ここでは、チップＣに対して、フッ素イオン（Ｆ−）等によるイオン衝撃が加わらないため、イオンアシストが起きず、主に等方性エッチングが進行する。バッファプレート３１上の中央領域３１ａにおける細孔３１０の個数は、外周領域３１ｂにおける細孔３１０の個数よりも少なく設定されているため、ウエーハＷの中心側と外周側とでエッチングレートの差が発生するのを抑制することができる。
【００５３】
チップＣの側面Ｃｄのプラズマエッチングを適宜行った後、高周波電力の印加を止めて、チャンバ３０内のエッチングガスＧ（ウエーハＷと反応できなかった安定化ガスＧ１を多く含んでいる）を、排気３９０から排気装置３９に排気し、チャンバ３０の内部にエッチングガスＧが存在しない状態とする。そして、搬入出口３０１ｂから保護テープＴに貼着された状態のチップＣを搬出する。
【００５４】
本発明に係るウエーハの分割方法においては、まず、保持工程で保持したウエーハＷの裏面Ｗｂ側から切削ブレード１２０を分割予定ラインＳに沿って切り込ませウエーハＷを完全切断しない深さ（本実施形態においては、Ｌｏｗ−ｋ膜Ｗ２に切削ブレード１２０が僅かに切り込まない程度の深さ）の切削溝Ｍを形成する切削溝形成工程を行うことで、切削溝形成工程を実施する際に、切削ブレード１２０によるＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２に対する切断応力等を加えず、分割予定ラインからデバイスにまで膜剥離を生じさせない。次いで、切削溝形成工程で形成した切削溝Ｍに沿って、レーザー光線を照射して分割予定ラインＳの未切断部分に集光し、ウエーハＷを完全切断するレーザー切断工程を行うことで、例えば、Ｌｏｗ−ｋ膜Ｗ２を切断する程度のレーザーを照射するだけで済むことから、アブレーションが充分になされるためのレーザー照射時間の短縮することができ、レーザー加工によるウエーハ分割のために掛かる時間を短縮することができる。さらに、レーザー切断工程の後、切削溝形成工程で形成した切削溝Ｍとレーザー切断工程でウエーハＷを切断し作製されたチップＣの側面Ｃｄとをプラズマエッチングするプラズマエッチング工程を実施しチップＣの側面Ｃｄをより平坦にすることで、抗折強度の高いチップＣを作製することができる。プラズマエッチング工程においては、チップＣの裏面Ｗｂも、フッ素ラジカルＦ＊によるエッチングが進行するが、チップＣの裏面Ｗｂはデバイス面ではないため、チップＣの裏面Ｗｂにレジスト膜等を形成する必要がなく、ウエーハＷからチップＣ作製までの時間が短縮できる要因となっている。
【００５５】
従来においては、チップの側面をプラズマエッチングすると、チップの側面の上側（すなわち、エッチングガスが最初に到達する側）は大きくエッチングされる。しかし、エッチングガスが分割溝の最深に至る前にチップ側面の上側に衝突して、分割溝の最深部まであまり進入していかないため、チップの側面の下側（チャックテーブル側）は小さくエッチングされる。その結果、エッチング後の切削溝の断面はＶ字形状なるため、チップの側面はチップの上面及び下面に対して斜交することになる。
【００５６】
これに対して、本発明に係るウエーハＷの分割方法においては、切削溝形成工程及びレーザー切断工程を実施した後、プラズマエッチング工程では、高周波電力を用いてエッチングガスを不対電子を持つ化学種（本実施形態においては、フッ素ラジカルＦ＊）を含むプラズマにプラズマ化させ、プラズマ化したエッチングガスをプラズマエッチング装置３のバッファプレート３１が備える複数の細孔３１０を通過させ、保護テープＴに貼着されるチップＣの側面Ｃｄと反応させチップＣの側面Ｃｄをプラズマエッチングするものとしている。そのため、レーザー照射のみによるウエーハ分割により形成される加工溝よりも、より溝幅の大きい切削溝Ｍを切削ブレード１２０により形成できるため、フッ素ラジカルＦ＊をチップＣの側面Ｃｄの下側（静電チャック３４の保持面に近い側）にまで、充分に進入させることができる。これによりチップＣの側面Ｃｄのチッピングや歪みを除去して平坦度を高めることで、チップＣの裏面Ｃｂ及び表面Ｃａに対して、チップＣの側面Ｃｄが直交するようにすることで、チップＣの抗折強度をより高めることができる。
【００５７】
なお、本発明に係るウエーハの分割方法は、本実施形態に限定されるものではない。また、添付図面に図示されている切削加工装置１、レーザー加工装置２、及びプラズマエッチング装置３の各構成や形状等についても、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、切削溝形成工程及びレーザー切断工程では、切削加工装置１とレーザー加工装置２とが一体として構成された装置を用いてもよい。また、ウエーハＷも、シリコン基板Ｗ１の上面にＬｏｗ−ｋ膜Ｗ２が積層されている本ウエーハに限られず、例えば、分割予定ライン上にＴＥＧ（評価用素子）と称される金属膜が形成されているウエーハであってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ：ウエーハ  Ｗ１：シリコン基板  Ｗ２：Ｌｏｗ−ｋ膜  Ｗａ：ウエーハの表面  
Ｗｂ：ウエーハの裏面  Ｓ：分割予定ライン  Ｄ：デバイス  Ｔ：保護テープ  
Ｆ：環状フレーム
１：切削加工装置
１１：チャックテーブル  １１０：吸着部  １１０ａ：保持面  １１１：枠体  
１１２：回転手段  １１３：固定クランプ
１２：切削手段  １２０：切削ブレード  １２１：スピンドルハウジング  
１２２：スピンドル
１３：アライメント手段  １３０：赤外線カメラ
Ｍ：切削溝  Ｍｗ：溝幅  Ｚ１：切削溝の最深部位置
２：レーザー加工装置  
２０：レーザー光線照射手段  ２０１：ハウジング  ２０２：レーザー発振器  
２０３：集光器  ２０３ａ：ミラー  ２０３ｂ：集光レンズ
２１：アライメント手段  ２１０：撮像手段
Ｃ：チップ  ｃｄ：チップの側面
３：プラズマエッチング装置
３０：チャンバ  
３００：プラズマ発生室  ３００ａ：ガス導入口  ３００ｂ：高周波透過部
３０１：エッチング加工室  ３０１ａ：ゲートバブル  ３０１ｂ：搬入出口
３１：バッファプレート  ３１０：細孔  ３１ａ：中央領域  ３１ｂ：外周領域
３２：ガス供給源  ３２０：ガス配管
３４：静電チャック  ３４ａ：保持面  ３４０：支持部材  ３４１：電極  
３４３：直流電源
３９：排気装置  ３９０：排気管  
３５：誘電体コイル  ３６：高周波電源  ３６０：整合器  
３７：制御部  
Ｇ：エッチングガス  Ｆ＊：フッ素ラジカル
【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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