JP6377449B2 - ウエーハの分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｌｏｗ−ｋ膜（低誘電率絶縁膜）等の絶縁膜が積層されたウエーハの分割方法に関する。

近年、半導体デバイスの微細化に伴い、Ｌｏｗ−ｋ膜等の絶縁膜付きのウエーハが実用化されている。このＬｏｗ−ｋ膜は非常に脆く、切削ブレードを用いたメカニカルダイシングでは膜剥がれが生じ易いという問題がある。また、このウエーハには、チップの回路をテストするＴＥＧ（Test Element Group）と呼ばれる金属線が形成されている。ウエーハを分割するためにはＴＥＧを破断する必要があるが、ＴＥＧを破断するためには切削ブレードが適している。このため、アブレーション加工とメカニカルダイシングを組み合わせてウエーハを分割する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたウエーハの分割方法では、ウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線が照射されて、ウエーハの表面からＬｏｗ−ｋ膜だけがアブレーション加工される。続いて、Ｌｏｗ−ｋ膜が除去された箇所が切削ブレードによって切り込まれて、ウエーハが分割予定ラインに沿って個々のチップに分割される。切削ブレードによってＬｏｗ−ｋ膜が切り込まれることがないため、Ｌｏｗ−ｋ膜の膜剥がれが防止されている。また、ＴＥＧが切削ブレードによって破断されるため、短い時間でウエーハを分割することが可能になっている。

特開２０１３−１０５８２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のウエーハの分割方法では、切削ブレードでウエーハが分割されるため、分割後のチップの側面に細かく刻まれたような凹凸が残存する。このため、チップの側面の凹凸からクラックが入り易くなり、チップの抗折強度が低下する可能性がある。更に、ウエーハの表面からＬｏｗ−ｋ膜がレーザー光線の照射によって除去されるため、アブレーション加工による熱ダメージがチップ内に残り、チップの抗折強度を低下させる原因となる。このように、Ｌｏｗ−ｋ膜付きのウエーハを分割できるものの、分割後のチップの抗折強度が低下するという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、分割後のチップの抗折強度を低下させることなく、絶縁膜が形成されたウエーハを適切に分割することができるウエーハの分割方法を提供することを目的とする。

本発明のウエーハの分割方法は、表面に形成される絶縁膜と、デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインの該絶縁膜内に配設され該デバイスを測定する測定パターンと、を有するウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、該分割予定ラインを除いてウエーハの該デバイスをマスクするマスク形成工程と、該マスク形成工程でマスクしない該分割予定ラインをドライエッチングして該絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、該分割予定ラインの所定幅よりも薄い幅寸法の切削ブレードをウエーハの表面から所定の深さで切込ませ、該切削ブレードをマスクに接触させないで該絶縁膜が除去された該分割予定ラインの該測定パターンを除去した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された該切削溝をウエーハの厚み方向にドライエッチングして該分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、該マスク形成工程で形成したマスクを除去するマスク除去工程と、からなっている。

本発明の他のウエーハの分割方法は、表面に形成される絶縁膜と、デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインの該絶縁膜内に配設され該デバイスを測定する測定パターンと、を有するウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、該分割予定ラインを除いてウエーハの該デバイスをマスクするマスク形成工程と、該マスク形成工程でマスクしない該分割予定ラインをドライエッチングして該絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、該分割予定ラインの所定幅よりも薄い幅寸法の切削ブレードをウエーハの表面から所定の深さで切込ませ、該切削ブレードをマスクに接触させないで該絶縁膜が除去された該分割予定ラインの該測定パターンを除去した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された該切削溝をウエーハの厚み方向にウエーハの表面から仕上げ厚みに達する深さまでドライエッチングして該分割予定ラインに沿って深溝を形成する深溝形成工程と、ウエーハを裏面から仕上げ厚みまで研削してウエーハを分割する裏面研削工程と、該マスク形成工程で形成したマスクを除去するマスク除去工程と、からなっている。

これらの構成によれば、マスクから露出した分割予定ラインがドライエッチングされて、ウエーハの表面から分割予定ラインに沿って絶縁膜が除去される。このため、絶縁膜の膜剥がれが起こることがなく、さらにウエーハが熱ダメージを受けることもない。絶縁膜の除去によって測定パターンが露出されるが、切削ブレードによって分割予定ラインに沿って測定パターンが分断されて切削溝が形成される。さらに、切削溝がドライエッチングされることで分割後のチップの側面が形成される。このため、個々のチップの側面が滑らかになり、クラックの起点になるような凹凸が形成されることがない。このようにして、分割後のチップの抗折強度を低下させることなく、ウエーハを個々のチップに分割することができる。さらに、ドライエッチングでウエーハが分割されるため、小チップ化に伴って分割予定ラインの数が増加した場合であっても、処理時間が大きく変わることがない。

本発明によれば、絶縁膜をドライエッチングで除去し、絶縁膜中の測定パターンを切削ブレードで分断し、再びウエーハをドライエッチングで分割するようにしたので、分割後のチップの抗折強度を低下させることなく、絶縁膜が形成されたウエーハを適切に分割することができる。

本実施の形態に係るウエーハの断面模式図である。 第１の実施の形態に係るマスク形成工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係るテープ貼着工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る切削溝形成工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係る分割工程の一例を示す図である。 第１の実施の形態に係るマスク除去工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係るマスク形成工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る切削溝形成工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る深溝形成工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係るマスク除去工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係るテープ貼着工程の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る裏面研削工程の一例を示す図である。

添付図面を参照して、本実施の形態に係るウエーハの分割方法について説明する。図１を参照して、加工対象となるウエーハについて説明する。図１は、本実施の形態に係るウエーハの断面模式図である。

図１に示すように、ウエーハＷは、無機物系膜又は有機物系膜等のＬｏｗ−ｋ膜１１（低誘電率絶縁膜）と配線層１３からなるデバイスＤを、シリコン製の半導体基板１２の表面に形成して構成されている。デバイスＤは、ウエーハＷの表面１６に格子状に配列された複数の分割予定ライン１５によって区画されている。各分割予定ライン１５は所定幅を有しており、各分割予定ライン１５が配列されたＬｏｗ−ｋ膜１１内には、デバイスＤの電気的特性等を測定するための測定パターンとしてＴＥＧ１４（Test Element Group）が埋め込まれている。なお、半導体基板１２は、ガリウム砒素で構成されていてもよい。

このようなウエーハＷにおいては、Ｌｏｗ−ｋ膜１１が非常に脆く、切削ブレードを用いた切削加工ではＬｏｗ−ｋ膜１１の膜剥がれが生じやすい。一方で、レーザー光線によるアブレーション加工では分割後のチップに熱ダメージが残ってしまう。このため、本実施の形態に係るウエーハＷの分割方法では、ドライエッチングによって分割予定ライン１５からＬｏｗ−ｋ膜１１を除去して、ウエーハＷに対する膜剥がれや熱ダメージを抑えている。しかしながら、ドライエッチングでは、Ｌｏｗ−ｋ膜１１を適切に除去できるものの、ＴＥＧ１４が金属線で形成されているため、分割予定ライン１５からドライエッチングで除去するためには時間が長くかかってしまう。

そこで、第１の実施の形態に係るウエーハＷの分割方法では、ドライエッチングとブレードダイシングを組み合わせてウエーハＷを分割するようにしている。すなわち、分割予定ライン１５に沿ってドライエッチングしてＬｏｗ−ｋ膜１１を良好に除去した後、短い時間でＴＥＧ１４を分断するようにＬｏｗ−ｋ膜１１から露出したＴＥＧ１４をブレードダイシングする。そして、分割後のチップの側面にクラックの起点になりうる細かな凹凸が残らないように、再び分割予定ライン１５に沿ってドライエッチングしてウエーハＷを個々のチップに分割する。

以下、添付図面を参照して、第１の実施の形態に係るウエーハの分割方法について説明する。第１の実施の形態に係るウエーハの分割方法は、既に薄化されたウエーハを分割する方法である。図２は、第１の実施の形態に係るマスク形成工程の一例を示す図である。図３は、第１の実施の形態に係るテープ貼着工程の一例を示す図である。図４は、第１の実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。図５は、第１の実施の形態に係る切削溝形成工程の一例を示す図である。図６は、第１の実施の形態に係る分割工程の一例を示す図である。図７は、第１の実施の形態に係るマスク除去工程の一例を示す図である。

図２に示すように、先ずマスク形成工程が実施される。図２Ａに示すように、マスク形成工程では、スピンコート法等によってウエーハＷの表面全域にプラズマ耐性の強いレジスト樹脂が塗布され、ウエーハＷの表面１６を覆うようにレジスト層２１が形成される。そして、分割予定ライン１５に対応したパターンが描かれたフォトマスクを介してレジスト層２１が露光されて、レジスト層２１に分割予定ライン１５に沿ってパターンが転写される。露光されたウエーハＷが現像液に浸漬されることで、レジスト層２１の露光部分だけが溶解されてウエーハＷの表面が露出される。

図２Ｂに示すように、ウエーハＷの表面１６のデバイスＤ上にレジスト層２１が残り、分割予定ライン１５上のレジスト層２１が除去されてＬｏｗ−ｋ膜１１が上方に露出される。このようにして、プラズマエッチング時に分割予定ライン１５だけがエッチングされるように、分割予定ライン１５に沿ってＬｏｗ−ｋ膜１１を露出させたマスクが形成される。このとき、レジスト層２１から露出したＬｏｗ−ｋ膜１１内には、後段の切削溝形成工程で分断されるＴＥＧ１４が配設されている。マスクが形成されたウエーハＷは、テープマウンタ（不図示）に搬入される。

図３に示すように、マスク形成工程の後にはテープ貼着工程が実施される。テープ貼着工程では、テープマウンタの貼着ローラ３１によって、ウエーハＷの裏面１７にテープＴが貼着される。なお、テープ貼着工程では、分割後の搬送が容易になるように、リングフレーム（不図示）に張られたテープＴにウエーハＷが貼着される構成にしてもよい。また、テープＴとしては、プラズマ耐性が強い材質のものが使用される。また、テープ貼着工程は、オペレータによる手作業で実施されてもよい。テープＴが貼着されたウエーハＷは、エッチング装置（不図示）に搬入される。

図４に示すように、テープ貼着工程の後には絶縁膜除去工程が実施される。絶縁膜除去工程では、エッチング装置のチャックテーブル上にテープＴを介してウエーハＷが保持される。ウエーハＷの表面１６に向けてエッチングガスが噴射され、エッチングガスをプラズマ化することでウエーハＷの表面１６がドライエッチングされる。ウエーハＷの表面１６にはレジスト層２１によってマスクが形成されているため、レジスト層２１でマスクされていない分割予定ライン１５だけがウエーハＷの厚み方向にドライエッチングされて、分割予定ライン１５のＬｏｗ−ｋ膜１１が除去される。

この場合、異方性プラズマエッチングでＬｏｗ−ｋ膜１１がエッチングされるため、分割予定ライン１５においてウエーハＷに対して垂直にエッチングが進められる。Ｌｏｗ−ｋ膜１１の側面が略垂直に形成されるため、レジスト層２１で覆われたデバイスＤ側が削られることがない。また、切削ブレードやレーザー光線でＬｏｗ−ｋ膜１１が除去される場合と異なり、切削ブレードによってＬｏｗ−ｋ膜１１の膜剥がれが起こることがなく、アブレーション加工によってウエーハＷに熱ダメージが残ることがない。よって、ウエーハＷの表面１６から分割予定ライン１５に沿ってＬｏｗ−ｋ膜１１だけが適切に除去される。

なお、絶縁膜除去工程では、例えば、以下の加工条件でＬｏｗ−ｋ膜１１の異方性プラズマエッチングが実施される。なお、コイル印加電力はプラズマを作り維持する電力、ステージ（チャックテーブル）印加電力はイオンを引き込むための電力、ガス種はイオン、ラジカルに分解されるガス、プロセス圧力はエッチング中設定圧力をそれぞれ示している。
＜Ｌｏｗ−ｋエッチングレシピ１＞
・高周波電力周波数:１３．５６ＭＨｚ
・ステージ温度（静電チャック温度）:１０℃
・ウエーハ冷却用He圧力:２０００Ｐａ
・コイル印加電力:２５００Ｗ
・ステージ印加電力:４００Ｗ
・ガス種:ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、Ｏ２、Ａｒ混合ガス
・ガス流量:ＣＦ４＝２００ｓｃｃｍ、Ｃ４Ｆ８＝５０ｓｃｃｍ、Ｏ２＝５０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝２００ｓｃｃｍ
・プロセス圧力:５Ｐａ
また、絶縁膜除去工程では、Ｌｏｗ−ｋ膜１１だけがエッチングされるため、Ｌｏｗ−ｋ膜１１内のＴＥＧ１４が外部に露出される。Ｌｏｗ−ｋ膜１１除去後のウエーハＷは切削装置（不図示）に搬入される。

また、ＴＥＧ１４のデザインによっては、Ｌｏｗ−ｋ膜１１の開口サイズが小さくアスペクト比が高い加工になる場合がある。この場合には、プロセス圧力を下げることで、平均自由工程を大きくし、且つステージ印加電力を増加させることでイオンの引き込みを大きくすることでエッチングの異方性を増した条件が望ましい。
＜Lｏｗ−ｋエッチングレシピ２＞
・高周波電力周波数:１３．５６ＭＨｚ
・ステージ温度（静電チャック温度）:１０℃
・ウエーハ冷却用He圧力:２０００Ｐａ
・コイル印加電力:２５００Ｗ
・ステージ印加電力:６００Ｗ
・ガス種:ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、Ｏ２、Ａｒ混合ガス
・ガス流量:ＣＦ４＝２００ｓｃｃｍ、Ｃ４Ｆ８＝５０ｓｃｃｍ、Ｏ２＝５０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝２００ｓｃｃｍ
・プロセス圧力:１Ｐａ
・処理時間:任意（Ｌｏｗ−ｋ膜厚、アスペクト比に応じて調整）

さらに、ウエーハＷによっては、ＴＥＧ１４及びＬｏｗ−ｋ膜１１の上面にポリイミド膜が製膜される場合がある。この場合には、Ｏ２をガス種とするポリイミドエッチングステップを行った後、上記Ｌｏｗ−ｋエッチングを行うことで対応が可能である。
＜ポリイミドエッチングレシピの例＞
・高周波電力周波数:１３．５６ＭＨｚ
・ステージ温度（静電チャック温度）:１０℃
・ウエーハ冷却用He圧力:２０００Ｐａ
・コイル印加電力:３０００Ｗ
・ステージ印加電力:４００Ｗ
・ガス種:ＣＦ４、Ｏ２、Ａｒ、Ｎ２混合ガス
・ガス流量:ＣＦ４＝４０ｓｃｃｍ、Ｏ２＝２００ｓｃｃｍ、Ｎ２＝１００ｓｃｃｍ、Ａｒ＝１００ｓｃｃｍ
・プロセス圧力:５Ｐａ
・処理時間:任意（ポリイミド膜厚に応じて調整）

図５に示すように、絶縁膜除去工程の後には切削溝形成工程が実施される。切削溝形成工程では、切削装置のチャックテーブル上にテープＴを介してウエーハＷが保持され、切削ブレード３２の下方にウエーハＷが移動される。そして、切削ブレード３２がウエーハＷの分割予定ライン１５に位置合わせされ、切削ブレード３２によってウエーハＷの表面１６から半導体基板１２の上面に達する所定の深さまでウエーハＷが切り込まれる。これにより、Ｌｏｗ−ｋ膜１１が除去された分割予定ライン１５において、切削ブレード３２によってＴＥＧ１４が分断されてウエーハＷの表面１６に分割予定ライン１５に沿う切削溝２２が形成される。

この場合、切削ブレード３２の幅寸法が、分割予定ライン１５の所定幅よりも薄く形成されている。このため、レジスト層２１側のＬｏｗ−ｋ膜１１の側面に切削ブレード３２の側面が当たることがなく、Ｌｏｗ−ｋ膜１１が膜剥がれを起こすことがない。また、切削ブレード３２によって金属製のＴＥＧ１４が分断されるため、分割予定ライン１５（切削溝２２）から短時間でＴＥＧ１４を除去することができる。なお、切削溝形成工程では、少なくともＴＥＧ１４が除去される深さまで切り込まれればよく、例えば、半導体基板１２の上面を僅かに切り込んでもよい。切削溝２２形成後のウエーハＷは再びエッチング装置（不図示）に搬入される。

図６に示すように、切削溝形成工程の後には分割工程が実施される。分割工程では、エッチング装置のチャックテーブル上にテープＴを介してウエーハＷが保持される。ウエーハＷの表面１６に向けてエッチングガスが噴射され、エッチングガスをプラズマ化することでウエーハＷの表面１６がドライエッチングされる。デバイスＤの表面はレジスト層２１によってマスクされているため、レジスト層２１でマスクされていない切削溝２２（図５参照）だけがウエーハＷの厚み方向にドライエッチングされて、分割予定ライン１５に沿ってウエーハＷが個々のチップＣに分割される。

この場合、半導体基板１２が異方性プラズマエッチングされるため、切削溝２２においてウエーハＷの表面１６に対して垂直にエッチングが進められる。分割後のチップＣの側面２３が略垂直に形成されるため、レジスト層２１で覆われた半導体基板１２側が削られることがない。また、ウエーハＷが切削ブレード３２（図５参照）で分割される場合と異なり、チップＣの側面２３にクラックの起点になるような凹凸が形成されることがなく、チップＣの側面２３が滑らかに仕上げられて抗折強度の低下が抑えられている。このように、ウエーハＷの切削溝２２に沿って半導体基板１２が除去されて、ウエーハＷが側面形状の良好な個々のチップＣに分割される。

なお、分割工程では、例えば、以下の加工条件で半導体基板１２の異方性プラズマエッチングが実施される。分割工程では、エッチングステップと保護膜堆積ステップのサイクルが繰り返されてプラズマエッチングが実施される。なお、サイクル数は、加工深さに応じて設定され、例えば、エッチングステップ５秒、保護膜堆積ステップ３秒を１サイクルとして５０サイクル繰り返される。また、コイル印加電力はプラズマを作り維持する電力、ステージ（チャックテーブル）印加電力はイオンを引き込むための電力、ガス種はイオン、ラジカルに分解されるガス、プロセス圧力はエッチング中設定圧力をそれぞれ示している。また、保護膜堆積ステップのガス種のＣ４Ｆ８は、分解されてイオン・ラジカルになり、加工溝表面にフルオロカーボン膜（ＣｘＦｙ）を堆積する。
（エッチングステップ）
・コイル印加電力:２５００Ｗ
・ステージ印加電力:１５０Ｗ
・ガス種:ＳＦ６
・ガス流量:４００ｓｃｃｍ
・プロセス圧力:２５Ｐａ
・ステップ時間:５秒
（保護膜堆積ステップ）
・コイル印加電力:２５００Ｗ
・ステージ印加電力:５０Ｗ
・ガス種:Ｃ４Ｆ８
・ガス流量：４００ｓｃｃｍ
・プロセス圧力：２５Ｐａ
・ステップ時間:３秒

図７に示すように、分割工程の後にはマスク除去工程が実施される。マスク除去工程では、薬液等によって分割後のチップＣからレジスト層２１（図６参照）が剥離されて、マスク形成工程で形成したマスクが除去される。なお、マスク除去工程は、チップＣからレジスト層２１を除去可能であればよく、チップＣのレジスト層２１に剥離テープ（不図示）を貼着して、剥離テープによってレジスト層２１を引き剥がすようにしてもよいし、薬液によってレジスト層２１を溶解させて除去してもよい。

以上のように、第１の実施の形態に係るウエーハＷの分割方法によれば、マスクから露出した分割予定ライン１５がドライエッチングされて、ウエーハＷの表面１６から分割予定ライン１５に沿ってＬｏｗ−ｋ膜１１が除去される。このため、Ｌｏｗ−ｋ膜１１の膜剥がれが起こることがなく、さらにウエーハＷが熱ダメージを受けることもない。Ｌｏｗ−ｋ膜１１の除去によってＴＥＧ１４が露出されるが、切削ブレード３２によって分割予定ライン１５に沿ってＴＥＧ１４が分断されて切削溝２２が形成される。さらに、ドライエッチングによって個々のチップＣの側面２３が形成されるため、個々のチップＣの側面２３にクラックの起点になるような凹凸が作られることがない。このようにして、分割後のチップＣの抗折強度を低下させることなく、ウエーハＷを個々のチップＣに分割することができる。さらに、ドライエッチングでウエーハＷが分割されるため、小チップ化に伴って分割予定ライン１５の数が増加した場合であっても、処理時間が大きく変わることがない。

なお、第１の実施の形態においては、研削加工が切削加工前に実施されるＤＡＧ（Dicing After Grinding）にウエーハＷの分割方法を適用した例について説明したが、第２の実施の形態に示すように、研削加工が切削加工後に実施されるＤＢＧ（Dicing Before Grinding）にウエーハＷの分割方法を適用してもよい。

以下、第２の実施の形態に係るウエーハの分割方法について説明する。第２の実施の形態に係るウエーハの分割方法は、薄化される前のウエーハを分割する点で第１の実施の形態と相違している。なお、第１の実施の形態と同じ工程については、できるだけ簡略化して説明する。

図８は、第２の実施の形態に係るマスク形成工程の一例を示す図である。図９は、第２の実施の形態に係る絶縁膜除去工程の一例を示す図である。図１０は、第２の実施の形態に係る切削溝形成工程の一例を示す図である。図１１は、第２の実施の形態に係る深溝形成工程の一例を示す図である。図１２は、第２の実施の形態に係るマスク除去工程の一例を示す図である。図１３は、第２の実施の形態に係るテープ貼着工程の一例を示す図である。図１４は、第２の実施の形態に係る裏面研削工程の一例を示す図である。

図８に示すように、先ずマスク形成工程が実施される。マスク形成工程では、第１の実施の形態と同様にして、ウエーハＷの表面１６にレジスト樹脂が塗布され、フォトマスクを介した露光によって分割予定ライン１５に沿ってレジスト樹脂が変質され、現像液で露光部分が溶解される。これにより、ウエーハＷの表面１６のデバイスＤ上だけにレジスト層２１を残して、分割予定ライン１５上からレジスト層２１が除去される。

図９に示すように、マスク形成工程の後には絶縁膜除去工程が実施される。絶縁膜除去工程では、第１の実施の形態と同様にして、異方性プラズマエッチングでウエーハＷの表面１６からＬｏｗ−ｋ膜１１だけが分割予定ライン１５に沿って除去される。このため、第２の実施の形態においても、Ｌｏｗ−ｋ膜１１の膜剥がれが起こることがなく、ウエーハＷに熱ダメージが残ることがない。また、分割予定ライン１５では、Ｌｏｗ−ｋ膜１１だけがエッチングされるため、Ｌｏｗ−ｋ膜１１内のＴＥＧ１４が外部に露出される。

図１０に示すように、絶縁膜除去工程の後には切削溝形成工程が実施される。切削溝形成工程では、第１の実施の形態と同様にして、切削ブレード３２によって半導体基板１２の上面に達する所定の深さまでウエーハＷが切り込まれてＴＥＧ１４が分断される。これにより、分割予定ライン１５においてウエーハＷの表面１６に分割予定ライン１５に沿う切削溝２２が形成される。

図１１に示すように、切削溝形成工程の後には深溝形成工程が実施される。深溝形成工程では、エッチング装置のチャックテーブル上にウエーハＷが保持される。ウエーハＷの表面１６に向けてエッチングガスが噴射され、エッチングガスをプラズマ化することでウエーハＷの表面１６がドライエッチングされる。ウエーハＷの表面１６にはレジスト層２１によってマスクが形成されているため、レジスト層２１でマスクされていない切削溝２２（図１０参照）だけがウエーハＷの厚み方向にドライエッチングされる。このとき、後段の裏面研削工程におけるウエーハＷの仕上げ厚みＬよりも深い位置までエッチングされて、分割予定ライン１５に沿って深溝２５が形成される。

また、半導体基板１２が異方性プラズマエッチングされるため、切削溝２２（図１０参照）においてウエーハＷに対して垂直にエッチングが進められる。深溝２５の側面２３が略垂直に形成されるため、レジスト層２１で覆われた半導体基板１２側が削られることがない。また、ウエーハＷが切削ブレード３２で分割される場合と異なり、深溝２５の側面２３に微細な凹凸が形成されることがない。このように、ウエーハＷの切削溝２２に沿って半導体基板１２が除去されて、ウエーハＷに深溝２５が形成される。なお、第２の実施の形態に係る深溝形成工程では、例えば、Ｂｏｓｃｈ法を使用して、第１の実施の形態に係る分割工程と略同様な加工条件で実施される。

図１２に示すように、深溝形成工程後にはマスク除去工程が実施される。マスク除去工程では、第１の実施の形態と同様にして、薬液等によってウエーハＷの表面１６からレジスト層２１（図１１参照）が剥離されて、マスク形成工程で形成したマスクが除去される。なお、マスク除去工程は、ウエーハＷの表面１６からレジスト層２１を除去可能であればよく、レジスト層２１に剥離テープ（不図示）を貼着して、剥離テープによってレジスト層２１を引き剥がすようにしてもよいし、薬液によってレジスト層２１を溶解させて除去してもよい。

図１３に示すように、マスク除去工程の後にはテープ貼着工程が実施される。テープ貼着工程では、テープマウンタの貼着ローラ３１によって、ウエーハＷの表面１６にテープＴが貼着される。なお、オペレータの手作業でウエーハＷの表面１６にテープＴが貼着されてもよい。

図１４に示すように、テープ貼着工程の後には裏面研削工程が実施される。裏面研削工程では、研削装置（不図示）のチャックテーブル上にウエーハＷの裏面１７を上方に向けた状態で保持される。ウエーハＷの上方に研削ホイール３３が位置付けられ、研削ホイール３３とウエーハＷの裏面１７とが回転接触することでウエーハＷが研削される。そして、ウエーハＷが仕上げ厚みＬまで研削されることで、ウエーハＷの裏面１７から深溝２５が露出してウエーハＷが個々のチップに分割される。なお、エッチングやポリッシングによって研削後のチップの裏面１７から研削ダメージが除去される構成にしてもよい。

以上のように、第２の実施の形態に係るウエーハＷの分割方法においても、第１の実施の形態と同様に、分割後のチップの抗折強度を低下させることなく、ウエーハＷを個々のチップに分割することができる。また、ドライエッチングでウエーハＷを分割するため、小チップ化に対応したウエーハＷに有効である。さらに、ウエーハＷにリングフレーム（不図示）を付けて搬送する必要がないため、搬送が容易となっている。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した第１の実施の形態では、マスク形成工程の次にテープ貼着工程が実施される構成としたが、この構成に限定されない。テープ貼着工程は分割工程よりも前に実施されていればよく、例えば、マスク形成工程の前にテープ貼着工程が実施されてもよい。

以上説明したように、本発明は、分割後のチップの抗折強度を低下させることなく、絶縁膜が形成されたウエーハを適切に分割することができるという効果を有し、特に、Ｌｏｗ−ｋ膜等の絶縁膜が積層されたウエーハの分割方法に有用である。

１１ Ｌｏｗ−ｋ膜（絶縁膜）
１４ ＴＥＧ（測定パターン）
１５ 分割予定ライン
１６ ウエーハの表面
１７ ウエーハの裏面
２１ レジスト層
２２ 切削溝
２５ 深溝
３２ 切削ブレード
３３ 研削ホイール
Ｄ デバイス
Ｗ ウエーハ

Claims (2)

1. 表面に形成される絶縁膜と、デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインの該絶縁膜内に配設され該デバイスを測定する測定パターンと、を有するウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
   該分割予定ラインを除いてウエーハの該デバイスをマスクするマスク形成工程と、
   該マスク形成工程でマスクしない該分割予定ラインをドライエッチングして該絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
   該分割予定ラインの所定幅よりも薄い幅寸法の切削ブレードをウエーハの表面から所定の深さで切込ませ、該切削ブレードをマスクに接触させないで該絶縁膜が除去された該分割予定ラインの該測定パターンを除去した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された該切削溝をウエーハの厚み方向にドライエッチングして該分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、
   該マスク形成工程で形成したマスクを除去するマスク除去工程と、
   からなるウエーハの分割方法。
2. 表面に形成される絶縁膜と、デバイスを区画する分割予定ラインと、該分割予定ラインの該絶縁膜内に配設され該デバイスを測定する測定パターンと、を有するウエーハを該分割予定ラインに沿って分割するウエーハの分割方法であって、
   該分割予定ラインを除いてウエーハの該デバイスをマスクするマスク形成工程と、
   該マスク形成工程でマスクしない該分割予定ラインをドライエッチングして該絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
   該分割予定ラインの所定幅よりも薄い幅寸法の切削ブレードをウエーハの表面から所定の深さで切込ませ、該切削ブレードをマスクに接触させないで該絶縁膜が除去された該分割予定ラインの該測定パターンを除去した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された該切削溝をウエーハの厚み方向にウエーハの表面から仕上げ厚みに達する深さまでドライエッチングして該分割予定ラインに沿って深溝を形成する深溝形成工程と、
   ウエーハを裏面から仕上げ厚みまで研削してウエーハを分割する裏面研削工程と、
   該マスク形成工程で形成したマスクを除去するマスク除去工程と、
   からなるウエーハの分割方法。

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