(57)【要約】【課題】  レーザ光を用いたダイシング工程により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現する。【解決手段】  ウェハ２１を割断した後の化合物形成工程では、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で化合物形成を行うチャンバー内に配置する。続いて、チャンバー内に大気を導入し、低圧水銀ランプによりウェハ２０の上方から割断面２１ｄに紫外線を照射する。これにより、紫外線で励起された酸素により割断面２１ｄが酸化されてシリコンの酸化物２１ｅが形成される。酸化物２１ｅにより割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面に素子が形成された半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、
前記割断工程により前記半導体チップに形成された割断面をガスと反応させて、少なくとも前記割断面に露出した改質領域の表面に、前記半導体基板を構成する材料の無機化合物を形成する化合物形成工程と、
を備えたことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記化合物形成工程は、前記割断面に露出した改質領域の表面に酸化物を形成する酸化物形成工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記酸化物形成工程は、酸化雰囲気における紫外線照射により行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記酸化物形成工程は、酸化雰囲気におけるレーザ照射により行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項５】
前記改質領域及びその近傍にのみ前記紫外線照射または前記レーザ照射を行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項６】
前記酸化物形成工程は、プラズマ酸化法により行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項７】
前記酸化物形成工程は、熱酸化法により行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記割断工程における前記半導体基板の割断とともに、前記酸化物形成工程を行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項９】
前記化合物形成工程は、前記割断面に露出した改質領域の表面に窒化物を形成する窒化物形成工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１０】
前記窒化物形成工程は、プラズマ窒化法により行うことを特徴とする請求項９に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１１】
前記窒化物形成工程は、窒化雰囲気における紫外線照射により行うことを特徴とする請求項９に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１２】
前記基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、少なくとも前記割断面に露出した改質領域の表面に、前記半導体基板を構成する材料の無機化合物が形成されていることを特徴とする半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体基板をその厚さ方向に割断して製造される半導体チップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）を形成したシリコンウェハ（以下、ウェハという）を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献１にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図７は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図である。図７（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図７（Ｂ）は割断工程の説明図である。
図７（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドＨは、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。改質領域形成工程では、レーザ光Ｌの集光点ＰがウェハＷの基板面から深さｄの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハＷを割断する割断予定ラインＤＬ上に沿って（図中手前方向）レーザヘッドＨを移動させ、レーザ光ＬをウェハＷの基板面から照射する。これにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路には、多光子吸収による改質領域Ｋが形成される。
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生する。光学的損傷により、一旦溶融した後に凝固して非晶質構造または多結晶構造に変化した領域である改質領域Ｋが形成される。
レーザ光Ｌがパルス波の場合、レーザ光Ｌの強度は、集光点Ｐのピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ２）で決まり、例えばピークパワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上でパルス幅が１μｓ以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Ｌの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外光領域の波長である。
続いて、図７（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの面内方向（図中矢印Ｆ２、Ｆ３で示す方向）に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックＣを進展させて、半導体基板Ｗを割断予定ラインＤＬに沿って割断する。
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、改質領域Ｋは強度が低下しているため、半導体基板Ｗの割断時や後の工程において、割断面に露出している改質領域Ｋの一部が剥離して微小片として飛散するおそれがある。この微小片がチップ上に形成された素子に付着すると、半導体装置の動作不良を招くことから、ウェハから割断分離された半導体チップの歩留まりや品質が低下するという問題があった。
特に、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された各種センサ素子（圧電素子や静電容量素子から成る圧力センサ、加速度センサ、超音波センサなど）やマイクロマシンが形成されている場合には、センサ素子やマイクロマシンを構成する可動部に微小片が付着すると、その微小片により可動部の動きが妨げられるため、センサ素子やマイクロマシンの性能低下を招くおそれがある。
【０００４】
そこで、この発明は、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体チップの製造方法において、基板面に素子が形成された半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿って、レーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、前記割断工程により前記半導体チップに形成された割断面をガスと反応させて、少なくとも前記割断面に露出した改質領域の表面に、前記半導体基板を構成する材料の無機化合物を形成する化合物形成工程と、を備えた、という技術的手段を用いる。
なお、上記集光点とは、レーザ光が集光した箇所のことである。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、化合物形成工程により、割断工程により半導体チップに形成された割断面をガスと反応させて、少なくとも割断面に露出した改質領域の表面に、半導体基板を構成する材料の無機化合物を形成するため、形成された酸化物により割断面と改質領域との化学的結合力を強めることができるので、改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体チップの製造方法において、前記化合物形成工程は、前記割断面に露出した改質領域の表面に酸化物を形成する酸化物形成工程である、という技術的手段を用いる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記酸化物形成工程は、酸化雰囲気における紫外線照射により行う、という技術的手段を用いる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記酸化物形成工程は、酸化雰囲気におけるレーザ照射により行う、という技術的手段を用いる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の半導体チップの製造方法において、前記改質領域及びその近傍にのみ前記紫外線照射または前記レーザ照射を行う、という技術的手段を用いる。
【００１１】
請求項２に記載の発明のように、化合物形成工程として、割断面に露出した改質領域の表面に酸化物を形成する酸化物形成工程を採用することができる。これにより、形成された酸化物により割断面と改質領域との化学的結合力を強めることができるので、改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
この酸化物形成工程として、請求項３に記載の発明のように酸化雰囲気における紫外線照射を用いたり、請求項４に記載の発明のように酸化雰囲気におけるレーザ照射を用いたりすることができる。これらによれば、シリコンの酸化物を形成する領域を割断面に限定することができるので、基板面に形成された素子が酸化するおそれがない。
更に、請求項５に記載の発明のように、改質領域及びその近傍にのみ紫外線照射またはレーザ照射を行うことにより、改質領域近傍のみを酸化させて、酸化物を形成させることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記酸化物形成工程は、プラズマ酸化法により行う、という技術的手段を用いる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記酸化物形成工程は、熱酸化法により行う、という技術的手段を用いる。
【００１４】
請求項８に記載の発明では、請求項６または請求項７に記載の半導体チップの製造方法において、前記割断工程における前記半導体基板の割断とともに、前記酸化物形成工程を行う、という技術的手段を用いる。
【００１５】
酸化物形成工程として、請求項６に記載の発明のようにプラズマ酸化法を用いたり、請求項７に記載の発明のように熱酸化法を用いたりすることができる。これらによれば、各半導体チップの割断面について、同時に酸化物を形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
更に、請求項８に記載の発明のように、割断工程における半導体基板の割断とともに、酸化物形成工程を行うと、割断直後に改質領域の表面に酸化物を形成することができるので、微小片の剥離をより効率的に防止することができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明では、請求項１に記載の半導体チップの製造方法において、前記化合物形成工程は、前記割断面に露出した改質領域の表面に窒化物を形成する窒化物形成工程である、という技術的手段を用いる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の半導体チップの製造方法において、前記窒化物形成工程は、プラズマ窒化法により行う、という技術的手段を用いる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、請求項９に記載の半導体チップの製造方法において、前記窒化物形成工程は、窒化雰囲気における紫外線照射により行う、という技術的手段を用いる。
【００１９】
請求項９に記載の発明のように、化合物形成工程として、割断面に露出した改質領域の表面に窒化物を形成する窒化物形成工程を採用することができる。これにより、形成された窒化物により割断面と改質領域との化学的結合力を強めることができるので、改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
この窒化物形成工程として、請求項１０に記載の発明のようにプラズマ窒化法を用いることができる。これによれば、各半導体チップの割断面について、同時に窒化物を形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
また、請求項１１に記載の発明のように窒化雰囲気における紫外線照射を用いたりすることができる。これによれば、シリコンの窒化物を形成する領域を割断面に限定することができるので、基板面に形成された素子が窒化するおそれがない。
【００２０】
請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法において、前記基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子である、という技術的手段を用いる。
【００２１】
請求項１２に記載の発明のように、基板面に形成された素子が、ＭＥＭＳ技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。
【００２２】
請求項１３に記載の発明では、請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、少なくとも前記割断面に露出した改質領域の表面に、前記半導体基板を構成する材料の無機化合物が形成されている、という技術的手段を用いる。
【００２３】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１ないし請求項１２のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、少なくとも割断面に露出した改質領域の表面に、半導体基板を構成する材料の無機化合物が形成されているため、形成された酸化物により割断面と改質領域との化学的結合力を強めることができるので、改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１実施形態］
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、この発明の製造方法により割断するウェハの構成例を示す模式図である。図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。図２は、半導体基板にレーザ光の照射を行う割断装置の説明図である。図３は、割断工程によりウェハを割断して形成された半導体チップの断面説明図である。図４は、化合物形成工程により割断面に酸化物が形成された半導体チップの断面説明図である。図５は、保護膜が形成された半導体チップの断面説明図である。図６は、化合物形成工程の変更例を示す断面説明図である。
なお、いずれの図においても、説明のために一部を拡大して誇張して示している。
【００２５】
まず、図１（Ａ）に示すようなウェハ２０を用意する。ウェハ２０には、シリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板２１が備えられており、その外周の一部には、結晶方位を示すオリエンテーションフラットが形成されている。この半導体基板２１の基板面２１ａには、拡散工程等を経て形成された素子、ここでは、例えば櫛歯状に形成された可動部を有するセンサ素子を構成するＭＥＭＳ２３が碁盤の目のように整列配置されている。
ウェハ２０はダイシング工程により割断予定ラインＤＬに沿ってそれぞれ割断されて半導体チップ２２となり、半導体チップ２２はマウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたＩＣやＬＳＩとして完成する。なお、本実施形態では、半導体基板２１は、半導体チップ２２の支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
半導体基板２１は、裏面２１ｂが延伸性を有する樹脂製のシート４１に接着され、シート４１が張った状態でシート４１の外周部が円環状のフレーム４２により保持される。
例えば、図１（Ｂ）に示すように、１Ｂ−１Ｂライン上には、６つの半導体チップ２２ａ〜２２ｆが形成されている。半導体基板２１の厚さ方向には７本の割断予定ラインＤＬ１〜ＤＬ７が設定されており、後述する方法により割断の起点となる改質領域が形成される。
【００２６】
図２に示すように、半導体基板２１の割断装置１には、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド３１が設けられている。レーザヘッド３１は、レーザ光Ｌを集光する集光レンズ３２を備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の基板面２１ａから深さｄの箇所に形成されるように設定されている。
【００２７】
まず、改質領域形成工程を行う。半導体基板２１内部に改質領域Ｋを形成するためには、まず、図１（Ａ）に示す割断予定ラインＤＬの１つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、図１（Ｂ）に示す外周端部２１ｃを検出し、レーザ光Ｌの走査範囲を設定する。
続いて、図２に示すように、レーザヘッド３１を割断予定ラインＤＬに沿って走査し（図中矢印Ｆ４方向）、レーザ光Ｌを基板面２１ａから照射することにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、多光子吸収による改質領域Ｋが適正に形成される。レーザ光Ｌの集光点Ｐの深さｄを調整することにより、半導体基板２１の厚さの範囲内で任意の深さに任意の層数の改質領域Ｋを形成することができる。例えば、厚さが比較的厚い場合は、その厚さ方向へ集光点Ｐを移動させて改質領域Ｋを厚さ方向に連続状、または複数箇所に形成することにより、半導体基板２１の割断を容易にすることができる。
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生し、一旦溶融した後に凝固して、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンに変化した数μｍ程度の大きさの領域である改質領域Ｋが形成される。
【００２８】
続いて、割断工程を行う。割断工程では、図３に示すように、公知の方法によりシート４１を拡張（図中Ｆ方向）して半導体基板２１の面内方向に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックを進展させる。これにより、半導体基板２１を割断予定ラインＤＬに沿って容易に割断することができる。割断されて形成された割断面２１ｄには、改質領域Ｋが露出している。この改質領域Ｋは、結晶相の変化やマイクロクラックの導入により強度が低下している。
【００２９】
続いて、化合物形成工程を行う。化合物形成工程では、割断面２１ｄの表面とガスを反応させて半導体基板２１を構成する材料であるシリコンの無機化合物を形成する。本実施形態では、酸化雰囲気において割断面２１ｄに紫外線照射をすることにより、割断面２１ｄの表面にシリコンの酸化物を形成する。
【００３０】
化合物形成工程は、以下の手順で行われる。図４に示すように、まず、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で、化合物形成を行うチャンバー内に配置する。続いて、チャンバー内にオゾンを導入し、例えば波長２４８ｎｍの紫外線を発光させる紫外線光源により、ウェハ２０の上方から割断面２１ｄに紫外線を照射する。
【００３１】
これにより、紫外線で励起された酸素により割断面２１ｄが酸化されて、シリコンの酸化物２１ｅが形成される。酸化物２１ｅは、割断面２１ｄと改質領域Ｋとの表面を覆って層状に形成されている。この酸化物２１ｅにより割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
また、シリコンの酸化物を形成する領域を割断面２１ｄに限定することができるので、ＭＥＭＳ２３が酸化するおそれがない。
更に、半導体基板２１を加熱しないため、ＭＥＭＳ２３に熱応力による歪みなどの悪影響が生じるおそれがない。
酸化雰囲気を形成するガスとして、オゾン以外に、例えば酸素と水素との混合気や大気などを用いることもできる。
【００３２】
（変更例）
改質領域Ｋ近傍のみに紫外線を照射して、酸化物２１ｅを形成させることもできる。具体的には、改質領域形成工程においてレーザＬを照射した半導体基板２１の深さデータを用いて、レーザＬを照射した位置の近傍に紫外線を照射することにより、改質領域Ｋ近傍のみを酸化させて、酸化物２１ｅを形成させることができる。
【００３３】
図５に示すように、シート４１を上方に凸になるように変形して、隣接する半導体チップ２２の間隔が、基板面２１ａ側に向かって広くなるように開口させた後に、化合物形成工程を行ってもよい。これによれば、紫外線を半導体チップ２２の間隙の奥の割断面２１ｄまで照射しやすくなるため、照射ムラがない均質な酸化処理を行うことができる。
【００３４】
本実施形態では、酸素を励起するために紫外線を用いたが、高エネルギーを有する照射線としてレーザ、Ｘ線などを用いることができる。
特に、レーザを用いると、酸化物を形成する範囲をより正確に限定することができるので、ＭＥＭＳ２３などの他の領域への影響を低減することができる。また、改質領域形成工程において使用したレーザ照射装置である割断装置１を共用して、レーザ光を照射することもできる。
【００３５】
［第１実施形態の効果］
（１）化合物形成工程において、酸化雰囲気中で、紫外線を割断面２１ｄに照射することにより、紫外線で励起された酸素により割断面２１ｄを酸化して、シリコンの酸化物２１ｅを形成することができる。酸化物２１ｅにより割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップ２２に微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００３６】
（２）シリコンの酸化物を形成する領域を割断面２１ｄに限定することができるので、ＭＥＭＳ２３が酸化するおそれがない。
また、半導体基板２１を加熱しないため、ＭＥＭＳ２３に熱応力による歪みなどの悪影響が生じるおそれがない。
【００３７】
［第２実施形態］
第２実施形態の半導体チップ及びその製造方法は、化合物形成工程において、酸化雰囲気において割断面２１ｄにプラズマ処理を行うことにより、割断面２１ｄの表面にシリコンの酸化物を形成する点において第１実施形態と異なっている。ここで、プラズマ処理は、バレル型、平行平板型のいずれの方式で行ってもよい。
【００３８】
化合物形成工程は、以下の手順で行われる。第１実施形態同様に、図４に示すように、まず、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で、化合物形成を行うチャンバー内に配置する。
続いて、チャンバー内に処理ガスである酸素をガス圧が１００Ｐａ程度となるように導入し、高周波電力を印加してプラズマを発生させる。
これにより、割断面２１ｄが酸化されて、シリコンの酸化物２１ｅが形成される。酸化物２１ｅにより割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
また、各半導体チップ２２の割断面２１ｄについて、同時に酸化物２１ｅを形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
【００３９】
（変更例）
ＭＥＭＳ２３の表面にプラズマに対するマスク材となりうる、例えばＳｉＯ２やＳｉＮなどの保護膜を形成してもよい。例えば、図６に示すように、レーザ照射前のウェハ２０表面、例えばＭＥＭＳ２３の表面に保護膜２４を形成しておいてもよい。これによれば、プラズマによりＭＥＭＳ２３の可動部などが酸化されることを防ぐことができる。
【００４０】
割断工程を行う前に、ウェハ２０をプラズマ処理を行うチャンバーに配置し、化合物形成工程を行いながら割断してもよい。この構成を用いると、割断直後に割断面２１ｄを酸化することができるので、改質領域Ｋからの微小片の剥離をより効率的に防止することができる。
【００４１】
［第２実施形態の効果］
（１）第２実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第１実施形態の半導体チップ及びその製造方法の効果と同様の効果を奏することができるとともに、また、各半導体チップ２２の割断面２１ｄについて、同時に酸化物２１ｅを形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
【００４２】
［第３実施形態］
第３実施形態の半導体チップ及びその製造方法は、化合物形成工程において、昇温した酸化雰囲気に保持する熱酸化法により、割断面２１ｄの表面にシリコンの酸化物を形成する。
【００４３】
化合物形成工程は、以下の手順で行われる。第１実施形態同様に、図４に示すように、まず、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で、化合物形成を行うチャンバー内、例えばホットウォール炉に配置する。ここで、シート４１は耐熱性が高い、例えば金属系材料で形成されている。続いて、チャンバー内に処理ガスである酸素を導入し、９００℃で酸化処理を行う。
これにより、割断面２１ｄが酸化されて、シリコンの酸化物２１ｅが形成される。酸化物２１ｅにより割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
また、各半導体チップ２２の割断面２１ｄについて、同時に酸化物２１ｅを形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
【００４４】
（変更例）
雰囲気ガスとしては、高温で酸化力が強いガスであれば、種々のガスを用いることができる。特に、オゾンは酸化力が強いため、処理温度を４００℃程度に低温化することができる。
【００４５】
第２実施形態同様に、ＭＥＭＳ２３の表面に昇温した酸化雰囲気に対するマスク材となりうる、例えばＳｉＯ２やＳｉＮなどの保護膜を形成してもよい。また、割断工程を行う前に、ウェハ２０を酸化処理を行うチャンバーに配置し、化合物形成工程を行いながら割断してもよい。この構成を用いると、割断直後に割断面２１ｄを酸化することができるので、改質領域Ｋからの微小片の剥離をより効率的に防止することができる。
【００４６】
［第３実施形態の効果］
（１）第３実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第１実施形態及び第２実施形態の半導体チップ及びその製造方法の効果と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
［第４実施形態］
第４実施形態の半導体チップ及びその製造方法では、化合物形成工程は、割断面２１ｄにシリコンの窒化物を形成する窒化物形成工程である。本実施形態では、窒化雰囲気において割断面２１ｄにプラズマ処理を行うことにより、割断面２１ｄの表面にシリコンの窒化物を形成する。
【００４８】
化合物形成工程は、以下の手順で行われる。図４に示すように、まず、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で、化合物形成を行うチャンバー内に配置する。
続いて、チャンバー内に処理ガスであるＮＨ３ガスをガス圧が１００Ｐａ程度となるように導入し、高周波電力を印加してプラズマを発生させる。
【００４９】
これにより、割断面２１ｄが窒化されて、シリコンの窒化物が形成される。窒化物により割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
また、各半導体チップ２２の割断面２１ｄについて、同時に窒化物を形成する処理を行うことができるので、処理時間を短くすることができる。
上述の割断面２１ｄの窒化処理は、ＮＨ３以外にも、例えばＮ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏを含んだ雰囲気中で行うこともできる。
【００５０】
（変更例）
ＭＥＭＳ２３の表面にプラズマに対するマスク材となりうる、例えばＳｉＯ２やＳｉＮなどの保護膜を形成してもよい。レーザ照射前のウェハ２０表面、例えばＭＥＭＳ２３の表面に保護膜を形成しておいてもよい。これによれば、プラズマによりＭＥＭＳ２３の可動部などが窒化されることを防ぐことができる。
【００５１】
割断工程を行う前に、ウェハ２０をプラズマ処理を行うチャンバーに配置し、化合物形成工程を行いながら割断してもよい。この構成を用いると、割断直後に割断面２１ｄを窒化することができるので、改質領域Ｋからの微小片の剥離をより効率的に防止することができる。
【００５２】
［第４実施形態の効果］
（１）第４実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、化合物形成工程において、プラズマ窒化法により割断面２１ｄを窒化して、シリコンの窒化物を形成することができる。窒化物により割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップ２２に微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００５３】
［第５実施形態］
第５実施形態の半導体チップ及びその製造方法は、化合物形成工程において、窒化雰囲気で割断面２１ｄに紫外線照射をすることにより、割断面２１ｄの表面にシリコンの窒化物を形成する。
【００５４】
化合物形成工程は、以下の手順で行われる。図４に示すように、まず、半導体チップ２２に割断した後の半導体基板２１をシート４１に貼り付けた状態で、化合物形成を行うチャンバー内に配置する。
続いて、チャンバー内に処理ガスであるＮＨ３ガスをガス圧が１００Ｐａ程度となるように導入し、例えば波長１２６ｎｍ〜１７２ｎｍの真空紫外光を発光させる紫外線光源により、ウェハ２０の上方から割断面２１ｄに紫外線を照射する。
【００５５】
これにより、紫外線で励起された窒素により割断面２１ｄが窒化されて、シリコンの窒化物が形成される。窒化物により割断面２１ｄと改質領域Ｋとの化学的結合力を強めることができるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
また、シリコンの窒化物を形成する領域を割断面２１ｄに限定することができるので、ＭＥＭＳ２３が窒化するおそれがない。
更に、半導体基板２１を加熱しないため、ＭＥＭＳ２３に熱応力による歪みなどの悪影響が生じるおそれがない。
上述の割断面２１ｄの窒化処理は、ＮＨ３以外にも、例えばＮ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏを含んだ雰囲気中で行うこともできる。
【００５６】
（変更例）
改質領域Ｋ近傍のみに紫外線を照射して、窒化物を形成させることもできる。具体的には、改質領域形成工程においてレーザＬを照射した半導体基板２１の深さデータを用いて、レーザＬを照射した位置の近傍に紫外線を照射することにより、改質領域Ｋ近傍のみを窒化させて、窒化物を形成させることができる。
【００５７】
図５に示すように、シート４１を上方に凸になるように変形して、隣接する半導体チップ２２の間隔が、基板面２１ａ側に向かって広くなるように開口させた後に、化合物形成工程を行ってもよい。これによれば、紫外線を半導体チップ２２の間隙の奥の割断面２１ｄまで照射しやすくなるため、照射ムラがない均質な窒化処理を行うことができる。
【００５８】
［第５実施形態の効果］
（１）第５実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第４実施形態の半導体チップ及びその製造方法の効果と同様の効果を奏することができるとともに、シリコンの窒化物を形成する領域を割断面２１ｄに限定することができるので、ＭＥＭＳ２３が窒化するおそれがない。
また、半導体基板２１を加熱しないため、ＭＥＭＳ２３に熱応力による歪みなどの悪影響が生じるおそれがない。
【００５９】
［その他の実施形態］
（１）酸化物形成工程として、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）等のプローブを用いた陽極酸化を行うこともできる。陽極酸化は、大気中でＡＦＭの導電性カンチレバープローブを改質領域Ｋ及びその周囲に接触させ、このプローブに電圧（例えば１０Ｖ）を印加する。大気中ではプローブが接触している表面には吸着水が存在するため、プローブの接触部位に陽極酸化反応が生じさせることができ、改質領域Ｋの表面に酸化物を形成することができる。
その他、電解スパークによる電解酸化による酸化処理を行うこともできる。
【００６０】
（２）化合物形成工程として、割断面２１ｄに水蒸気処理を施してもよい。これによれば、改質領域Ｋの表面において、ＯＨ基を介在してシリコン同士の強固な結合が生じるので、改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
この水蒸気処理は、割断工程とともに行うこともできる。この構成を用いると、割断直後に割断面２１ｄを水蒸気処理することができるので、改質領域Ｋからの微小片の剥離をより効率的に防止することができる。ここで、ＭＥＭＳ２３の可動部のスティッキングを防止するために、割断工程前にＭＥＭＳ２３の表面に撥水コーティングを施しておくとよい。
【００６１】
（３）半導体基板２１には、シリコンのみで構成された半導体基板を用いたが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、酸化シリコンからなる酸化膜を半導体基板２１の基板面２１ａに形成したものやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）のウェハについて適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の製造方法により割断するウェハの構成例を示す模式図である。図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。
【図２】半導体基板にレーザ光の照射を行う割断装置の説明図である。
【図３】割断工程によりウェハを割断して形成された半導体チップの断面説明図である。
【図４】化合物形成工程により割断面に酸化物が形成された半導体チップの断面説明図である。
【図５】保護膜が形成された半導体チップの断面説明図である。
【図６】化合物形成工程の変更例を示す断面説明図である。
【図７】レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図である。図７（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図７（Ｂ）は割断工程の説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
２０    ウェハ
２１    半導体基板
２１ａ  基板面
２１ｄ  割断面
２１ｅ  酸化物
２２    半導体チップ
２３    ＭＥＭＳ（素子）
２４    保護膜
４１    シート
ＤＬ    割断予定ライン
Ｋ    改質領域
Ｌ    レーザ光
【図１】
2009111146.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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