JP2018018980A - デバイスウエーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の一面に電極が形成されたデバイスウエーハの個片化を容易に実行できるデバイスウエーハの加工方法を提供すること。【解決手段】ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップＳ１と、保護部材を介して該ウエーハの表面側を保持して該ウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップＳ２と、ウエーハの裏面側を支持部材に貼着し、該保護部材を該表面から剥離する貼り替えステップＳ３と、該支持部材を介して該ウエーハの裏面側を保持して、デバイスに積層されたパッシベーション膜をマスクにしてストリートに沿って該基板の露出部分をプラズマエッチングして該表面から該裏面に延びる溝を形成し、該ウエーハを個片化する個片化ステップＳ４と、個片化された複数のデバイスチップをピックアップするピックアップステップＳ５とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、デバイスウエーハを個片化するデバイスウエーハの加工方法に関する。

従来、交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板の表面の各領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウエーハを、該分割予定ラインに沿って分割するデバイスウエーハの加工方法が知られている。この種のデバイスウエーハの分割には、一般的にダイシング装置が用いられる。また、分割予定ラインが狭い場合に、プラズマエッチングを利用した分割方法（プラズマダイシング）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これらの加工方法によれば、デバイスウエーハの直径が大きくなっても、分割予定ラインに沿って溝を形成する加工時間は変わらず、抗折強度の高いチップが形成できる。

特開２００６−２１０４０１号公報

ところで、MOSFET（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等のように、デバイスが形成された面と反対側の面（裏面）に電極となる金属等の導電膜が形成されたデバイスウエーハがある。このようなデバイスウエーハでは、基板と共に導電膜を切削して分割する必要があるが、ブレードを用いてダイシングすると分割された切断面にバリが発生する問題がある。また、金属等で形成された導電膜は、プラズマエッチングすることは難しい。このため、基板の一面に電極を構成する導電膜が形成されたデバイスウエーハを高品質に個片化することは容易ではなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板の一面に電極を有するデバイスウエーハの個片化を容易に実行できるデバイスウエーハの加工方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域に積層されたパッシベーション膜を含む複数のデバイスが形成され、該分割予定ライン上の領域に該基板の表面が露出したデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、該デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材を介して該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、該裏面電極形成ステップを実施した後に、該デバイスウエーハの裏面側を支持部材に貼着し、該保護部材を該表面から剥離する貼り替えステップと、該貼り替えステップ後に、該支持部材を介して該デバイスウエーハの裏面側を保持して、該パッシベーション膜をマスクにして該分割予定ラインに沿って該基板の露出部分をプラズマエッチングして該表面から該裏面に延びる溝を形成し、該デバイスウエーハを個片化する個片化ステップと、該個片化された該複数のデバイスチップをピックアップするピックアップステップとを備えることを特徴とする。

また、本発明は、表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、該デバイスウエーハの表面に支持部材を貼着する支持部材貼着ステップと、該支持部材を介して該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、該裏面電極形成ステップを実施した後に、該デバイスウエーハの表面側を該支持部材を介して保持し、該裏面電極をマスクにしてプラズマエッチングし、該裏面から該表面に延びる溝を形成して該デバイスウエーハを個片化する個片化ステップと、該個片化された該複数のデバイスチップを該支持部材からピックアップするピックアップステップとを備えることを特徴とする。

上記した構成によれば、基板の裏面上におけるデバイスに対応する各領域に電極が形成され、分割予定ラインに対応する領域では基板が露出しているため、プラズマエッチングにより、基板の裏面に電極が形成されたデバイスウエーハの個片化及びピックアップを容易に実行できる。

上記した構成において、該裏面電極形成ステップは、該裏面に導電膜を形成し、レーザー光を該導電膜の分割予定ラインに対応する部分に照射して該導電膜をパターニングして該裏面電極を形成してもよい。

また、該裏面電極形成ステップは、該デバイスウエーハの該分割予定ラインに対応する裏面領域にのみレジストを形成するステップと、該レジストが形成された該裏面に該導電膜を形成するステップと、該レジストを除去し該裏面電極を形成するリストオフステップとを備えてもよい。

本発明によれば、基板の裏面上におけるデバイスに対応する各領域に電極が形成され、分割予定ラインに対応する領域では基板が露出しているため、プラズマエッチングにより、基板の裏面に電極が形成されたデバイスウエーハの個片化及びピックアップを容易に実行できる。

図１は、第１実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象であるデバイスウエーハの斜視図である。 図２は、図１に示されたデバイスウエーハの要部の側断面図である。 図３は、第１実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。 図４は、ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す側断面図である。 図５Ａは、ウエーハの裏面にレジスト膜を形成した状態を示す側断面図である。 図５Ｂは、ウエーハの裏面に導電膜を形成した状態を示す側断面図である。 図５Ｃは、ウエーハの裏面からレジスト膜を除去した状態を示す側断面図である。 図６は、レジスト膜を介して、ウエーハの裏面に形成された導電膜の一例を示す概要図である。 図７は、ウエーハの裏面に支持部材を貼着した状態を示す側断面図である。 図８Ａは、ウエーハの表面のストリートに積層されたパッシベーション膜を除去した状態を示す側断面図である。 図８Ｂは、ウエーハの表面にストリートに沿って溝を形成する途中の状態を示す側断面図である。 図８Ｃは、ウエーハの表面にストリートに沿った溝が完成した状態を示す側断面図である。 図９は、個片化されたデバイスチップをピックアップする状態を示す側断面図である。 図１０は、第２実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。 図１１は、ウエーハの表面に支持部材を貼着した状態を示す側断面図である。 図１２は、ウエーハの裏面にプラズマエッチングする状態を示す側断面図である。 図１３は、個片化されたデバイスチップをピックアップする状態を示す側断面図である。 図１４は、第３実施形態に係る裏面電極形成ステップに関し、ウエーハの基板の裏面に導電膜を形成した状態を示す側断面図である。 図１５は、形成された導電膜にアブレーション加工を施す状態を示す側断面図である。 図１６は、第４実施形態に係る裏面電極形成ステップに関し、ウエーハとウエーハに取り付けられるマスクとを示す斜視図である。 図１７Ａは、ウエーハの裏面にマスクを取り付けた状態を示す側断面図である。 図１７Ｂは、マスクを介して、ウエーハの裏面側に導電膜を形成した状態を示す側断面図である。 図１７Ｃは、ウエーハの裏面からマスクを取り外した状態を示す側断面図である。 図１８は、加工システムの一例を示す機能構成図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の加工対象であるデバイスウエーハの斜視図である。図２は、図１に示されたデバイスウエーハの要部の側断面図である。デバイスウエーハＷ（以下、単にウエーハＷという）は、図１に示すように、円板状の基板ＷＳを有し、この基板ＷＳは、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムなどを用いて形成されている。ウエーハＷは、図１に示すように、基板ＷＳ（ウエーハＷ）の表面（一方の面）Ｗ１に複数のストリート（分割予定ライン）Ｌが格子状に形成され、複数のストリートＬの交差によって区画された各領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。このデバイスＤは、図２に示すように、表面Ｗ１を被覆するパッシベーション膜Ｐを含んで構成され、パッシベーション膜Ｐは、デバイスＤに設けられた回路を保護している。パッシベーション膜Ｐは、例えば、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、または、ポリイミド膜により構成される不動態膜であり、デバイスＤの表面だけでなく、ストリートＬを含むウエーハＷの表面Ｗ１全面を被覆している。また、ウエーハＷの裏面（他方の面）Ｗ２には、後述する裏面電極形成ステップにおいて、導電膜からなる電極が形成される。

次に、デバイスウエーハの加工方法について説明する。本実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法は、ストリートＬに沿って、ウエーハＷを、デバイスＤを含む各領域に分割して個片化するものである。この種のウエーハＷの分割には、ブレードを回転させてウエーハＷを切削するダイシング装置や、レーザー光をウエーハＷに照射することでウエーハＷを切削するレーザー加工装置を用いることもできる。しかし、近年、個片化されるデバイスＤ（チップ）は小型化する傾向にあるため、ウエーハＷは、所定厚み（例えば３００μｍ）よりも薄い範囲（例えば３０μｍ以上１００μｍ以下）内に薄化され、ストリートＬの幅は所定幅範囲（例えば１０μｍ以上数十μｍ程度以下）内に小さくなる傾向にある。

このように薄化及びストリートＬの幅が狭くなったウエーハＷを、ダイシング装置で切削すると、基板ＷＳの切断面にチッピング（欠け）が生じる問題がある。また、レーザー加工装置では、照射されたレーザー光により、基板ＷＳの切断面に熱が伝搬されて該切断面の抗折強度が低下するおそれがある。これらの問題を解消するために、基板ＷＳ上のストリートに対応する領域以外の領域をマスクし、該ストリートに対応する領域をプラズマエッチングすることにより分割する手法が有用である。このプラズマエッチングでは、加工時間を短縮しつつ、切断面のチッピングを抑えて抗折強度の高いチップを形成することができる。

一方、プラズマエッチングでは、金属を加工することが困難である。このため、デバイスＤと反対の面（裏面）側に電極となる金属製の導電膜が形成されるウエーハＷでは、プラズマエッチングによる分割が困難となる。この実施形態では、プラズマエッチングによっても、簡単に分割が可能なように、個々のデバイスＤに対応する裏面領域に電極を形成する点を要旨とする。図３は、第１実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。この加工方法は、図３に示すように、保護部材貼着ステップＳ１、裏面電極形成ステップＳ２、貼り替えステップＳ３、個片化ステップＳ４、および、ピックアップステップＳ５を備えて構成されている。これら各ステップの順序は、図３に限るものではない。次に、これらの各ステップについて説明する。

[保護部材貼着ステップＳ１]
図４は、ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す側断面図である。図４に示すように、ウエーハＷの表面Ｗ１に、保護部材としての紫外線硬化型粘着テープ１０が貼着される。この紫外線硬化型粘着テープ１０は、糊層（粘着層）が所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力が低下するものであり、ウエーハＷの表面Ｗ１に貼着されて該表面Ｗ１に形成されたデバイスＤを保護する。この糊層は、例えば、紫外線の照射により、膨張あるいは発泡するマイクロカプセル又は発泡剤などが混入されたものにより構成される。紫外線硬化型粘着テープ１０は、ウエーハＷの基板ＷＳと同一の大きさおよび形状に形成されてほぼ均一の厚みを有する。このため、紫外線硬化型粘着テープ１０をウエーハＷに貼着することで、紫外線硬化型粘着テープ１０とウエーハＷとが一体化して、ウエーハＷの搬送や加工などの取り扱いを容易に行うことができる。

また、紫外線硬化型粘着テープ１０に上記した紫外線を照射することにより、糊層（粘着層）が硬化して粘着力が低下するため、紫外線硬化型粘着テープ１０を取り外すことも容易である。紫外線硬化型粘着テープ１０が貼着されたウエーハＷは、裏面Ｗ２を上面とし、紫外線硬化型粘着テープ１０を介して基台１１上に保持される。この基台１１は、例えば、図示しない吸引機構と移動機構とを有し、紫外線硬化型粘着テープ１０が貼着されたウエーハＷを保持した状態で該ウエーハＷを搬送する。また、保護部材としてガラス基板（不図示）を用いることもできる。このガラス基板は、例えば、所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力が低下する接着剤によって固定される。また、例えば、ワックスなどの温度により軟化する材料によって固定してもよい。この構成によっても、ウエーハＷの表面Ｗ１に形成されたデバイスＤを保護しつつ、必要に応じてウエーハＷからガラス基板を容易に取り外すことができる。

［裏面電極形成ステップＳ２］
続いて、ウエーハＷの裏面Ｗ２に電極を形成する。この電極は、例えば、各デバイスＤに電力を供給するものであり、デバイスＤに対応する裏面Ｗ２側の領域にデバイスＤごとに形成される。第１実施形態では、裏面電極形成ステップＳ２は、大別して（Ａ）マスク形成、（Ｂ）導電膜形成、（Ｃ）マスク除去の３ステップから構成され、マスクとしてレジスト膜を用いている。図５Ａは、ウエーハの裏面にレジスト膜を形成した状態を示す側断面図であり、図５Ｂは、ウエーハの裏面に導電膜を形成した状態を示す側断面図であり、図５Ｃは、ウエーハの裏面からレジスト膜を除去した状態を示す側断面図である。

図５Ａに示すように、ウエーハＷの裏面Ｗ２にパターニングされたレジスト膜Ｒ（レジスト）を形成する。具合的には、裏面Ｗ２のうち、ウエーハＷの表面Ｗ１に形成されたストリートＬに対応する領域であるストリート対応部Ｗ２Ｌにレジスト膜Ｒを形成する。レジスト膜Ｒは、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などのいずれかを使用することができる。まず、裏面Ｗ２の全面にスピンコータ等を用いてレジスト膜Ｒを被覆する。そして、カメラ等で裏面Ｗ２からストリートＬを認識し、ストリートＬと同様の形状に形成されたフォトマスクを介してレジスト膜Ｒに紫外線（またはＸ線など）を照射し、裏面Ｗ２のうち、表面Ｗ１のストリートＬに対応する部分を露光させる。そして露光した部分を現像すると、表面Ｗ１のストリートＬ以外の領域に対応する裏側のレジスト膜Ｒが除去されて、ストリート対応部Ｗ２Ｌにレジスト膜Ｒが形成される。この例では、レジスト膜として、現像後に露光部分が残存するネガ型を用いた例を説明したが、現像後に露光部分が除去されるポジ型を用いてもよい。この場合、フォトマスクは、ストリートＬに対応する部分以外が開口しており、この部分を露光させればよい。また、マスクをパターニングする際には、レーザー光を分割予定ラインに対応する領域に照射してレーザーアブレーションにより形成してもよい。

次に、図５Ｂに示すように、レジスト膜Ｒが形成されたウエーハＷの裏面Ｗ２に導電膜１５を形成する。この導電膜１５は、銅、チタン、ニッケル及び金のうち一以上の金属により構成された厚さが数μｍ〜数十μｍ程度の多層膜であり、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）または、スプレーコートにより形成される。ここで、レジスト膜Ｒは、図６に示すように、ウエーハＷの裏面Ｗ２から離れるにつれて拡径する逆テーパ状に形成されているため、ウエーハＷの裏面Ｗ２に形成された導電膜１５は、レジスト膜Ｒの側壁部ＲＡにより、レジスト膜Ｒ上の導電膜１５と、ウエーハＷの裏面Ｗ２上の導電膜１５（１５ａ）とが分断される。なお、図示は省略したが、レジスト膜Ｒ上の導電膜１５と、ウエーハＷの裏面Ｗ２上の導電膜１５とが連続しないように、レジスト膜ＲをＴ字トップ形状（特開平５−２８１７０３号公報参照）としてもよい。

最後に、ウエーハＷからレジスト膜Ｒを除去する（リフトオフ工程）。レジスト膜Ｒは、剥離液に晒すことでウエーハＷの裏面Ｗ２から除去されるため、レジスト膜Ｒと共にレジスト膜Ｒ上の導電膜１５が除去される。これにより、図５Ｃに示すように、裏面Ｗ２のうち、ウエーハＷの表面Ｗ１のデバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄに導電膜１５が残存し、この残存した部分が電極１５ａとなる。裏面電極形成ステップＳ２では、裏面Ｗ２のうち、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄに電極１５ａが形成される。

［貼り替えステップＳ３］
図７は、ウエーハの裏面に支持部材を貼着した状態を示す側断面図である。図７に示すように、ウエーハＷの裏面Ｗ２（電極１５ａ）に、支持部材としてのガラス基板２０が貼着される。このガラス基板２０は、ウエーハＷを支持するものであり、ある程度の剛性を有する硬質な材料で構成される。なお、支持部材は、ウエーハＷの裏面Ｗ２に貼着されてウエーハＷを支持するため、上記した紫外線硬化型粘着テープ１０を使用することもできる。また、支持部材として、フレームに貼着されたダイシングテープを使用することもできる。

ガラス基板２０は、例えば、所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力が低下する接着剤によって固定される。また、ウエーハＷの表面Ｗ１に貼着されていた紫外線硬化型粘着テープ１０を剥離する。この場合、紫外線硬化型粘着テープ１０（ウエーハＷの表面Ｗ１）に向けて、所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することにより、粘着力が低下するため、紫外線硬化型粘着テープ１０を容易に剥離することができる。ガラス基板２０が貼着されたウエーハＷは、表面Ｗ１を上面とし、ガラス基板２０を介して基台１１上に保持される。

［個片化ステップＳ４］
次に、ウエーハＷをプラズマエッチングすることにより、デバイスＤを含むチップＴに個片化する。個片化ステップＳ４は、大別して（Ａ）ストリート露出、（Ｂ）溝形成の２ステップから構成される。図８Ａは、ウエーハの表面のストリートに積層されたパッシベーション膜を除去した状態を示す側断面図であり、図８Ｂは、ウエーハの表面にストリートに沿って溝を形成する途中の状態を示す側断面図であり、図８Ｃは、ウエーハの表面にストリートに沿った溝が完成した状態を示す側断面図である。

上述したように、ウエーハＷの表面Ｗ１には、デバイスＤ上だけでなく、ストリートＬ上にもパッシベーション膜Ｐが設けられている。パッシベーション膜Ｐは、デバイスＤを保護するものであり、ウエーハＷの基板ＷＳの母材よりもエッチングされにくい不動態膜で形成される。このため、プラズマエッチングを行う前ステップとして、ストリートＬ上からパッシベーション膜Ｐを除去して、ストリートＬの領域で基板ＷＳの母材を露出させる。具体的には、ウエーハＷの表面Ｗ１に、液状樹脂を塗布して表面Ｗ１に保護膜を形成し、この保護膜を介して、ストリートＬに沿って、レーザー光線を照射してストリートＬのパッシベーション膜Ｐにアブレーション加工を施す。液状樹脂としては、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）やＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンイミン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの水溶性の樹脂材が用いられる。アブレーション加工によって、ストリートＬのパッシベーション膜Ｐが除去され、図８Ａに示すように、ストリートＬの領域で基板ＷＳの母材が露出する。また、アブレーション加工によって生じたデブリ（切削屑）は保護膜によってデバイスＤの表面への付着が防止される。保護膜は、アブレーション加工後に水による洗浄によって除去される。なお、ストリート露出のステップは、アブレーション加工に限るものではなく、ストリートＬに切削ブレードを用いた切削加工を施して、パッシベーション膜Ｐを除去して行ってもよい。

次に、ストリートＬに沿って溝３０を形成する。具体的には、図８Ｂに示すように、ウエーハＷの裏面Ｗ２側をガラス基板２０を介して保持し、ウエーハＷの表面Ｗ１からストリートＬ（図８Ａ）に沿ってプラズマエッチングして、表面Ｗ１から裏面Ｗ２に延びる溝３０を形成する。プラズマエッチングは、例えば、真空チャンバ（不図示）内にウエーハＷを保持した状態で、エッチングガスをウエーハＷの表面Ｗ１側に向けて供給する。このエッチングガスを供給した状態で、電極間に高周波電力を印加することにより真空チャンバ内にプラズマ４０が発生する。下部電極に高周波バイアスを印加し、プラズマ４０中のイオンをウエーハＷに向かって引きこんで、ウエーハＷの表面Ｗ１に垂直に入射させ異方性エッチングが行われる。

ウエーハＷは、図８Ａに示すように、ストリートＬのパッシベーション膜Ｐが除去されて基板ＷＳの母材が露出しているが、デバイスＤの表面および側面にはパッシベーション膜Ｐが被覆されている。このため、パッシベーション膜Ｐをマスクとして、ストリートＬに沿って基板ＷＳの母材がエッチングされる。溝形成ステップでは、エッチングする際の条件は、母材のエッチングレートが高く、パッシベーション膜Ｐのエッチングレートが母材のエッチングレートよりも低い条件（エッチングガスの流量や種類等）を選択する。この実施形態では、パッシベーション膜Ｐのエッチングレートに対する基板ＷＳの母材のエッチングレートの比（選択比）は５００以上であることが望ましい。

この構成では、基板ＷＳの母材のエッチングレートがパッシベーション膜Ｐのエッチングレートよりも高いため、図８Ｂに示すように、基板ＷＳがパッシベーション膜Ｐよりも早くエッチングされ、ストリートＬに基板ＷＳの表面Ｗ１から裏面Ｗ２に延びる溝３０が形成される。さらに、裏面Ｗ２のうち、ストリートＬに対応する領域であるストリート対応部Ｗ２Ｌには電極１５ａが形成されないため、図８Ｃに示すように、デバイスＤおよび電極１５ａを含むチップ（デバイスチップ）Ｔに個片化することができる。また、パッシベーション膜Ｐのエッチンングレートに対する基板ＷＳの母材のエッチングレートの比は、図８Ｃに示すように、溝３０が裏面Ｗ２に到達してもデバイスＤを保護するパッシベーション膜Ｐが残存する値であることが望ましい。

［ピックアップステップＳ５］
図９は、個片化されたデバイスチップをピックアップする状態を示す側断面図である。ピックアップステップＳ５では、ガラス基板２０を介して、接着剤に所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力を低下させ、図９に示すように、個片化されたチップＴをピックアップユニット（不図示）によって、ガラス基板２０から取り外して、次工程に搬送される。

第１実施形態に係る加工方法では、裏面電極形成ステップＳ２において、裏面Ｗ２のうち、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄに電極１５ａが形成され、ストリートＬに対応する領域であるストリート対応部Ｗ２Ｌには電極１５ａが形成されない。このため、個片化ステップＳ４において、ストリートＬに沿って、ウエーハＷの表面Ｗ１をプラズマエッチングして、表面Ｗ１から裏面Ｗ２に延びる溝３０を容易に形成することができる。従って、基板ＷＳの裏面Ｗ２に電極１５ａが形成されたウエーハＷをチップＴに容易に個片化することができ、ひいては、個片化した後のチップＴのピックアップを容易に行うことができる。

また、第１実施形態に係る加工方法では、裏面電極形成ステップＳ２は、ウエーハＷのストリートＬに対応するストリート対応部Ｗ２Ｌにのみレジスト膜Ｒを形成し、レジスト膜Ｒが形成された裏面Ｗ２に該導電膜１５を形成し、レジスト膜Ｒを除去して電極１５ａを形成するため、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄに、電極１５ａを容易に形成することができる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、デバイスＤの表面を被覆するパッシベーション膜Ｐをマスクとして、ストリートＬに沿って基板ＷＳの母材をプラズマエッチングすることにより、表面Ｗ１から裏面Ｗ２に延びる溝３０を形成したが、第２実施形態では、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄに形成された電極１５ａをマスクとして、ストリートＬに沿って基板ＷＳの母材をプラズマエッチングすることにより、裏面Ｗ２から表面Ｗ１に延びる溝３０を形成する点で異なる。図１０は、第２実施形態に係るデバイスウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。この加工方法は、図１０に示すように、貼着ステップＳ１１、裏面電極形成ステップＳ１２、個片化ステップＳ１３、および、ピックアップステップＳ１４を備えて構成されている。第１実施形態と異なり、貼り替えステップＳ３が省略されている。

[貼着ステップＳ１１]
図１１は、ウエーハの表面に支持部材を貼着した状態を示す側断面図である。図１１に示すように、ウエーハＷの表面Ｗ１に、支持部材としてのガラス基板２０が貼着される。このガラス基板２０は、ウエーハＷを支持するものであり、ある程度の剛性を有する硬質な材料で構成される。ガラス基板２０は、上述のように、例えば、所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力が低下する接着剤によって固定される。ガラス基板２０が貼着されたウエーハＷは、裏面Ｗ２を上面とし、ガラス基板２０を介して基台１１上に保持される。なお、支持部材は、ウエーハＷの表面Ｗ１に貼着されてウエーハＷを支持するため、上記した紫外線硬化型粘着テープ１０を使用してもよい。

［裏面電極形成ステップＳ１２］
裏面電極形成ステップＳ１２は、第１実施形態における裏面電極形成ステップＳ２と同一であるため、説明を省略する。

［個片化ステップＳ１３］
次に、ウエーハＷをプラズマエッチングすることにより、デバイスＤを含むチップＴに個片化する。図１２は、ウエーハの裏面にプラズマエッチングする状態を示す側断面図である。この第２実施形態では、個片化ステップＳ１３において、ウエーハＷの基板ＷＳの裏面Ｗ２側からパターニングされた電極をマスクにしてプラズマエッチングすることにより、ストリートＬに対応するストリート対応部Ｗ２Ｌに沿って、裏面Ｗ２から表面Ｗ１に延びる溝３０を形成する。プラズマエッチングの方法は、第１実施形態と同様である。

基板ＷＳの裏面Ｗ２には、裏面電極形成ステップＳ１２によって、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄ（図５Ｃ）に電極１５ａが形成される。この電極１５ａは、金属製の導電膜１５により構成されるため、各電極１５ａがマスクとして機能し、ストリート対応部Ｗ２Ｌに沿って基板ＷＳの母材がエッチングされる。

この構成では、基板ＷＳが電極１５ａよりも早くエッチングされ、ストリート対応部Ｗ２Ｌに基板ＷＳの裏面Ｗ２から表面Ｗ１に延びる溝３０が形成される。この溝３０が表面Ｗ１に到達すると、デバイスＤおよび電極１５ａを含むチップ（デバイスチップ）Ｔに個片化される。

［ピックアップステップＳ１４］
図１３は、個片化されたデバイスチップをピックアップする状態を示す側断面図である。ピックアップステップＳ１４では、ガラス基板２０を介して、接着剤に所定波長（３００〜４００ｎｍ）の紫外線を照射することによって粘着力を低下させ、図１３に示すように、個片化されたチップＴをピックアップユニット（不図示）によって、ガラス基板２０から取り外して、次工程に搬送される。

第２実施形態に係る加工方法では、デバイス対応部Ｗ２Ｄに形成された各電極１５ａをマスクとして、プラズマエッチングするため、ストリート対応部Ｗ２Ｌに基板ＷＳの裏面Ｗ２から表面Ｗ１に延びる溝３０を容易に形成することができる。従って、基板ＷＳの裏面Ｗ２に電極１５ａが形成されたウエーハＷをチップＴに容易に個片化することができ、ひいては、個片化した後のチップＴのピックアップを容易に行うことができる。また、各電極１５ａをマスクとして、プラズマエッチングするため、デバイスＤに設けられる回路へのダメージを抑制することができる。さらに、第１実施形態と比較して、貼り替えステップＳ３を要しないため、その分、加工時間の短縮を実現できる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、裏面電極形成ステップＳ２、Ｓ１２の別の形態について説明する。この第３実施形態では、基板ＷＳの裏面Ｗ２に導電膜１５を形成し、この導電膜１５にレーザー光線を照射することでアブレーション加工し、電極１５ａを形成する。図１４は、第３実施形態に係る裏面電極形成ステップに関し、ウエーハの基板の裏面に導電膜を形成した状態を示す側断面図である。図１５は、形成された導電膜にアブレーション加工を施す状態を示す側断面図である。

図１４に示すように、ウエーハＷは、表面Ｗ１に紫外線硬化型粘着テープ１０（もしくはガラス基板２０）が貼着された状態で、裏面Ｗ２側を上面とし、紫外線硬化型粘着テープ１０（もしくはガラス基板２０）を介して基台１１上に保持される。次に、ウエーハＷの裏面Ｗ２に導電膜１５を形成する。この導電膜１５は、銅、チタン、ニッケル及び金のうち一以上の金属により構成された厚さが数μｍ以下の多層膜であり、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）または、スプレーコートにより形成される。さらに、導電膜１５上に、水溶性の液状樹脂を塗布して保護膜１６を形成する。

続いて、レーザー加工ユニット５０を用いて、導電膜１５にアブレーション加工を施し、電極１５ａを形成する。レーザー加工ユニット５０は、並列に配置された複数（図１５では４つ）の照射ヘッド５１と、これら照射ヘッド５１と同数（図１５では４つ）の発振器５２と、照射ヘッド５１と発振器５２とを個別に接続する光ファイバ５３と、レーザー加工ユニット５０の動作を制御する制御部５４とを備える。照射ヘッド５１は、隣接する照射ヘッド５１との間隔を調整する機構（不図示）を備えており、照射ヘッド５１間の間隔を隣接するストリートＬ間の間隔に合わせて調整されている。

照射ヘッド５１から照射されたレーザー光線５５は、保護膜１６を介して、ストリートＬに対応するストリート対応部Ｗ２Ｌに照射される。そして、複数の照射ヘッド５１をウエーハＷに対して、ストリートＬの延在方向に相対的に移動させることにより、ストリート対応部Ｗ２Ｌの導電膜１５にアブレーション加工が施される。このアブレーション加工により、ストリート対応部Ｗ２Ｌの導電膜１５が除去されるため、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄ（図５Ｃ）に電極１５ａが形成される。アブレーション加工後に、保護膜１６を水で洗浄することにより除去すれば、裏面電極形成ステップが終了する。その後の工程については、上記した第１もしくは第２実施形態の手順に従って実行される。

この第３実施形態に係る加工方法では、裏面電極形成ステップでは、ウエーハＷの裏面Ｗ２に導電膜１５を形成し、レーザー光線５５を該導電膜１５のストリート対応部Ｗ２Ｌに照射して該導電膜１５をパターニングして電極１５ａを形成するため、ウエーハＷの裏面Ｗ２に所望の形状の電極１５ａを容易に形成することができる。また、第３実施形態では、複数の照射ヘッド５１を用いて、複数のストリート対応部Ｗ２Ｌに同時にアブレーション加工が行えるため、加工時間の短縮化を実現できる。なお、導電膜１５のストリート対応部Ｗ２Ｌにレーザー光線５５を照射してアブレーション加工が行えればよく、照射ヘッド５１は１つでも複数であってもよい。また、１つの照射ヘッドからのレーザー光を複数に分岐して複数点に同時に照射してもよい。

［第４実施形態］
第４実施形態では、裏面電極形成ステップＳ２、Ｓ１２の別の形態について説明する。この第４実施形態では、基板ＷＳの裏面Ｗ２に、デバイス対応部Ｗ２Ｄの位置、大きさに対応した開口を有するマスクを用いて、デバイス対応部Ｗ２Ｄのみに電極１５ａ（導電膜１５）を形成する。図１６は、第４実施形態に係る裏面電極形成ステップに関し、ウエーハとウエーハに取り付けられるマスクとを示す斜視図である。図１７Ａは、ウエーハの裏面にマスクを取り付けた状態を示す側断面図である。図１７Ｂは、マスクを介して、ウエーハの裏面側に導電膜を形成した状態を示す側断面図である。図１７Ｃは、ウエーハの裏面からマスクを取り外した状態を示す側断面図である。

ウエーハＷは、上述のように、表面Ｗ１側にデバイスＤが形成されている（図１参照）。ウエーハＷの裏面Ｗ２には、図１６に破線で示すように、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄが存在する。また、デバイス対応部Ｗ２Ｄ間の領域は、ストリート対応部Ｗ２Ｌとなる。マスク６０は、図１６に示すように、ウエーハＷと同等な大きさを有し、デバイス対応部Ｗ２Ｄの平面視における大きさと同じ大きさの開口６１を複数備える。この開口６１は、デバイス対応部Ｗ２Ｄと一対一で対応している。

図１７Ａに示すように、ウエーハＷは、表面Ｗ１に紫外線硬化型粘着テープ１０（もしくはガラス基板２０）が貼着された状態で、裏面Ｗ２側を上面とし、紫外線硬化型粘着テープ１０（もしくはガラス基板２０）を介して基台１１上に保持される。次に、ウエーハＷの裏面Ｗ２にマスク６０を配置する。この場合、マスク６０は、裏面Ｗ２上のストリート対応部Ｗ２Ｌに重ねて配置されるため、開口６１は、デバイス対応部Ｗ２Ｄを露出する。

次に、マスク６０を介して、ウエーハＷの裏面Ｗ２側に導電膜１５を形成する。この導電膜１５は、銅、チタン、ニッケル及び金のうち一以上の金属により構成された厚さが数μｍ以下の多層膜であり、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）または、スプレーコートにより形成される。これにより、図１７Ｂに示すように、デバイス対応部Ｗ２Ｄには、開口６１を通じて、導電膜１５が形成され、ストリート対応部Ｗ２Ｌには、マスク６０により導電膜１５が形成されない。

このため、図１７Ｃに示すように、ウエーハＷからマスク６０を取り外すことにより、デバイスＤに対応する領域であるデバイス対応部Ｗ２Ｄにのみ電極１５ａが形成される。これにより、裏面電極形成ステップが終了する。その後の工程については、上記した第１もしくは第２実施形態の手順に従って実行される。

この第４実施形態に係る加工方法では、裏面電極形成ステップでは、デバイス対応部Ｗ２Ｄの平面視における大きさと同じ大きさの開口６１を複数備えたマスク６０を用いて、ウエーハＷの裏面Ｗ２側に導電膜１５を形成することにより、ウエーハＷの裏面Ｗ２に電極１５ａを容易に形成することができる。

次に、上記した実施形態を実行する加工システムについて説明する。図１８は、加工システムの一例を示す機能構成図である。加工システム７０は、図１８に示すように、貼着ユニット７１、レジスト膜形成ユニット７２、電極形成ユニット７３、保護膜形成・洗浄ユニット７４、レーザー加工ユニット７５、エッチングユニット７６、ピックアップユニット７７および、インタフェース７８を備え、それぞれ独立して設置された各ユニットをインタフェース７８により接続した構成となっている。

貼着ユニット７１は、保護部材貼着ステップＳ１、貼り替えステップＳ３、および、貼着ステップＳ１１を実行するユニットであり、ウエーハＷの表面Ｗ１及び裏面Ｗ２の少なくとも一方に紫外線硬化型粘着テープ１０もしくはガラス基板２０を貼着する構成を備える。また、貼着ユニット７１は、貼着された紫外線硬化型粘着テープ１０を剥がすために、紫外線照射装置を備えてもよい。レジスト膜形成ユニット７２は、裏面電極形成ステップＳ２を実行する際に、裏面Ｗ２にレジスト膜Ｒを被覆し、レジスト膜Ｒを部分的に露光し、現像する構成を備える。または、エネルギー線を照射してアブレーションしてパターニングされたレジストマスクを形成する構成を備えてもよい。

電極形成ユニット７３は、裏面電極形成ステップＳ２，Ｓ１２などを実行するものであり、裏面Ｗ２に導電膜１５を形成する。また、導電膜１５を形成する際に、マスク６０を用いてもよい。保護膜形成・洗浄ユニット７４は、ウエーハＷの表面Ｗ１または導電膜１５上に保護膜を形成するものであり、対象面に液状樹脂を供給する。また、必要に応じて、対象面に水を供給して、形成した保護膜を洗浄、除去する。

レーザー加工ユニット７５は、ウエーハＷの表面Ｗ１にレーザー光線を照射して、ストリートＬのパッシベーション膜Ｐにアブレーション加工をしたり、ウエーハＷの裏面Ｗ２に形成された導電膜１５にレーザー光線を照射して、ストリート対応部Ｗ２Ｌにアブレーション加工をする。このレーザー加工ユニット７５は、上記したレーザー加工ユニット５０と同等の構成を備えてもよい。エッチングユニット７６は、個片化ステップＳ４、Ｓ１３を実行するものであり、ウエーハＷの表面Ｗ１または裏面Ｗ２にプラズマエッチングを行い、ストリートＬ（ストリート対応部Ｗ２Ｌ）に溝３０を形成する。

ピックアップユニット７７は、個片化されたチップＴを、ガラス基板２０から取り外して、次工程に搬送する。このピックアップユニット７７は、貼着されたガラス基板２０の粘着力を低下させるために、紫外線照射装置を備えてもよい。

インタフェース７８は、これら各ユニット間に、ウエーハＷを搬送する機能を有するともに、各ユニット間の動作を連携させる制御部として機能する。ウエーハＷは、インタフェース７８を介して、あるユニットに搬送され、該ユニットで所定の処理を施したのち、再び、インタフェース７８を介して、別のユニットに搬送される。

これら各ユニットは、上記のように、インタフェース７８を介して連結される構成としてもよいし、各ユニットを１つの装置として構成してもよい。また、加工システム７０は、各ユニットが同一の工場内に設置されてもよく、複数の工場に分散して設置されてもよい。

また、上記した各実施形態は、以下のデバイスウエーハの加工方法を含む。

（付記１）
表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
デバイスウエーハの表面に貼着された保護部材を介して、該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、
該裏面電極形成ステップを実施した後に該デバイスウエーハの表面から保護部材を剥離し、
該デバイスウエーハの裏面に貼着された支持部材を介して、該デバイスウエーハの裏面側を保持し、該基板の表面に施されたプラズマエッチングにより、該デバイスウエーハを該分割予定ラインに沿って個片化する個片化ステップと、
該個片化された該複数のデバイスチップをピックアップするピックアップステップと、
を備える、デバイスウエーハの加工方法。

（付記２）
表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
デバイスウエーハの表面に貼着された支持部材を介して、該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、
該裏面電極形成ステップを実施した後に、
該基板の裏面に施されたプラズマエッチングにより、該デバイスウエーハを該分割予定ラインに沿って個片化する個片化ステップと、
該個片化された該複数のデバイスチップを該支持部材からピックアップするピックアップステップと、
を備える、デバイスウエーハの加工方法。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態は、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。上記実施形態で説明したデバイスウエーハの加工方法をデバイスチップの製造方法に用いることができるのは勿論である。

１０ 紫外線硬化型粘着テープ（保護部材）
１５ 導電膜
１５ａ 電極
１６ 保護膜
２０ ガラス基板（支持部材）
３０ 溝
６０ マスク
６１ 開口
Ｄ デバイス
Ｌ ストリート（分割予定ライン）
Ｐ パッシベーション膜
Ｒ レジスト膜
Ｔ チップ（デバイスチップ）
Ｗ ウエーハ（デバイスウエーハ）
ＷＳ 基板
Ｗ１ 表面
Ｗ２ 裏面
Ｗ２Ｄ デバイス対応部
Ｗ２Ｌ ストリート対応部

Claims (4)

1. 表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域に積層されたパッシベーション膜を含む複数のデバイスが形成され、該分割予定ライン上の領域に該基板の表面が露出したデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
   該デバイスウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
   該保護部材を介して該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、
   該裏面電極形成ステップを実施した後に、該デバイスウエーハの裏面側を支持部材に貼着し、該保護部材を該表面から剥離する貼り替えステップと、
   該貼り替えステップ後に、該支持部材を介して該デバイスウエーハの裏面側を保持して、該パッシベーション膜をマスクにして該分割予定ラインに沿って該基板の露出部分をプラズマエッチングして該表面から該裏面に延びる溝を形成し、該デバイスウエーハを個片化する個片化ステップと、
   該個片化された該複数のデバイスチップをピックアップするピックアップステップと、
   を備える、デバイスウエーハの加工方法。
2. 表面の交差する複数の分割予定ラインによって区画された基板上の各領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイスウエーハを加工するデバイスウエーハの加工方法であって、
   該デバイスウエーハの表面に支持部材を貼着する支持部材貼着ステップと、
   該支持部材を介して該デバイスウエーハの表面側を保持して該デバイスウエーハの裏面上の複数のデバイスに対応する領域に裏面電極を形成する裏面電極形成ステップと、
   該裏面電極形成ステップを実施した後に、該デバイスウエーハの表面側を該支持部材を介して保持し、該裏面電極をマスクにしてプラズマエッチングし、該裏面から該表面に延びる溝を形成して該デバイスウエーハを個片化する個片化ステップと、
   該個片化された該複数のデバイスチップを該支持部材からピックアップするピックアップステップと、
   を備える、デバイスウエーハの加工方法。
3. 該裏面電極形成ステップは、該裏面に導電膜を形成し、レーザー光を該導電膜の分割予定ラインに対応する部分に照射して該導電膜をパターニングして該裏面電極を形成する、請求項１または２に記載のデバイスウエーハの加工方法。
4. 該裏面電極形成ステップは、該デバイスウエーハの該分割予定ラインに対応する裏面領域にのみレジストを形成するステップと、
   該レジストが形成された該裏面に該導電膜を形成するステップと、
   該レジストを除去し該裏面電極を形成するリストオフステップと、
   を備える、請求項１または２に記載のデバイスウエーハの加工方法。

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