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JP7029640B2 - Method of processing plate materials and method of manufacturing element chips - Google Patents
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JP7029640B2 - Method of processing plate materials and method of manufacturing element chips - Google Patents

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Description

本発明は、板材の加工方法および素子チップの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a plate material and a method for manufacturing an element chip.

一枚の基板(板材)を個片化加工して複数の素子チップにするプラズマダイシングと称される方法が知られている。プラズマダイシングでは、分割領域で画定される複数の素子領域を備える基板に対し、基板の一方の面から他方の面に達するまで分割領域をプラズマエッチングすることによって、基板が各素子チップへと個片化される。このようなプラズマダイシングでは、分割領域のみがプラズマエッチングされ、素子領域はプラズマエッチングから保護される必要がある。そのため、プラズマエッチング前に、レジストマスクを基板の素子領域に形成し、分割領域は露出させる。レジストマスクは、プラズマダイシング後にアッシング等によって除去される。 A method called plasma dicing is known in which a single substrate (plate material) is individually processed into a plurality of element chips. In plasma dicing, a substrate having a plurality of element regions defined by a divided region is plasma-etched from one surface of the substrate to the other surface, so that the substrate is individually formed into each element chip. Is made. In such plasma dicing, only the divided region is plasma-etched, and the device region needs to be protected from plasma etching. Therefore, before plasma etching, a resist mask is formed in the element region of the substrate, and the divided region is exposed. The resist mask is removed by ashing or the like after plasma dicing.

例えば特許文献1には、そのようなプラズマダイシングを使用した素子チップの製造方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an element chip using such plasma dicing.

特許第5023614号公報Japanese Patent No. 5023614

プラズマダイシングによって個片化された素子チップは、一般に鋭利な角を有する。鋭利な角は、チッピング(欠け)を起こす原因となる。 Element chips that are fragmented by plasma dicing generally have sharp angles. Sharp corners cause chipping.

本発明は、板材の加工方法および素子チップの製造方法において、プラズマエッチングによって加工された板材ないし基板の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止することを課題とする。 An object of the present invention is to round the corners of a plate material or a substrate processed by plasma etching in a method for processing a plate material and a method for manufacturing an element chip to prevent defects such as chipping.

本発明の第1の態様は、上に凸の曲面からなる第1端面を有する下層部と、前記第1端面から連続して上方に延出する第2端面を有する上層部とを備えるレジストマスクを、第1領域を被覆するとともに第2領域を露出させるように板材の表面上に形成し、前記レジストマスクおよび前記板材をプラズマに晒すことにより、前記上層部を残存させつつ前記下層部の前記第1端面を少なくとも部分的に消失させるように前記レジストマスクをエッチングするとともに、前記板材の前記第2領域をエッチングする
ことを含む、板材の加工方法を提供する。
A first aspect of the present invention is a resist mask including a lower layer portion having a first end surface formed of an upwardly convex curved surface and an upper layer portion having a second end surface continuously extending upward from the first end surface. Is formed on the surface of the plate material so as to cover the first region and expose the second region, and by exposing the resist mask and the plate material to plasma, the upper layer portion remains and the lower layer portion is said. Provided is a method for processing a plate material, which comprises etching the resist mask so as to at least partially eliminate the first end face, and etching the second region of the plate material.

この方法によれば、第1領域を被覆するとともに第2領域を露出させるようにレジストマスクを板材の表面に形成してプラズマエッチングしているため、第2領域のみをエッチングできる。このとき、第2領域とともにレジストマスクもエッチングされるが、レジストマスクの下層部の第1端面を少なくとも部分的に消失させるようにエッチングすることによって、第1端面の曲面形状が板材の第1領域の縁部に転写される。さらに、上層部は残存させるようにエッチングするため、第1領域の縁部以外の領域はエッチングされずにプラズマから保護される。従って、板材の第1領域を保護しつつ第2領域をプラズマエッチングできるとともに、プラズマエッチングによって加工された板材の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。 According to this method, since the resist mask is formed on the surface of the plate material and plasma-etched so as to cover the first region and expose the second region, only the second region can be etched. At this time, the resist mask is also etched together with the second region, but by etching so that the first end surface of the lower layer portion of the resist mask is at least partially erased, the curved surface shape of the first end surface becomes the first region of the plate material. Transferred to the edge of. Further, since the upper layer portion is etched so as to remain, the region other than the edge portion of the first region is not etched and is protected from the plasma. Therefore, the second region can be plasma-etched while protecting the first region of the plate material, and the corners of the plate material processed by plasma etching can be rounded to prevent defects such as chipping.

前記下層部は、上に凸の曲面からなる前記第1端面を有するラウンド部と、前記第1端面から連続して下方に延出する平坦面からなる第3端面とを有する非ラウンド部とを有し、
前記レジストマスクのエッチング量は、前記非ラウンド部の厚み以上かつ前記非ラウンド部と前記ラウンド部の合計の厚み以下であってもよい。
The lower layer portion includes a round portion having the first end surface formed of an upwardly convex curved surface and a non-round portion having a third end surface formed of a flat surface continuously extending downward from the first end surface. Have and
The etching amount of the resist mask may be greater than or equal to the thickness of the non-round portion and less than or equal to the total thickness of the non-round portion and the round portion.

この方法によれば、下層部がラウンド部と非ラウンド部とを有し、エッチング量を非ラウンド部の厚み以上に規定することよって、確実に第1端面の曲面形状を板材の第1領域の縁部に転写できる。具体的には、エッチングを開始すると、まず第2領域がエッチングされるとともに非ラウンド部の厚みが徐々に減少する。このとき、ラウンド部の形状は概ね維持される。従って、レジストマスクを非ラウンド部の厚み以上エッチングすると、まず非ラウンド部が完全に消失する。次に、それ以上エッチングすると、ラウンド部の厚みが徐々に減少する。このとき、ラウンド部のエッチングに伴い、ラウンド部の第1端面の曲面形状が板材の第1領域の縁部に転写される。そして、仮にそれ以上エッチングし、ラウンド部が完全に消失すると、次に上層部の厚みが減少するが、上記方法では、エッチング量を非ラウンド部とラウンド部の合計の厚み以下に規定しているため、上層部の厚みが減少することを抑制できる。従って、板材の第1領域を保護できる。 According to this method, the lower layer portion has a round portion and a non-round portion, and the etching amount is defined to be equal to or larger than the thickness of the non-round portion, so that the curved surface shape of the first end surface is surely obtained in the first region of the plate material. Can be transferred to the edge. Specifically, when etching is started, the second region is first etched and the thickness of the non-round portion gradually decreases. At this time, the shape of the round portion is generally maintained. Therefore, when the resist mask is etched to the thickness of the non-round portion or more, the non-round portion disappears completely. Next, when further etching is performed, the thickness of the round portion gradually decreases. At this time, with the etching of the round portion, the curved surface shape of the first end surface of the round portion is transferred to the edge portion of the first region of the plate material. If the round portion disappears completely after further etching, the thickness of the upper layer portion is then reduced. However, in the above method, the etching amount is specified to be equal to or less than the total thickness of the non-round portion and the round portion. Therefore, it is possible to suppress the decrease in the thickness of the upper layer portion. Therefore, the first region of the plate material can be protected.

前記レジストマスクは、前記板材の表面に樹脂層を形成し、前記樹脂層を型で押圧することによって形成されてもよい。 The resist mask may be formed by forming a resin layer on the surface of the plate material and pressing the resin layer with a mold.

この方法によれば、いわゆるナノインプリント工法によって、特定形状のレジストマスクを容易に形成できる。 According to this method, a resist mask having a specific shape can be easily formed by the so-called nanoimprint method.

本発明の第2の態様は、前記板材が基板であり、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法によって前記基板を個片化して素子チップを製造する、素子チップの製造方法を提供する。 A second aspect of the present invention is a method for manufacturing an element chip, wherein the plate material is a substrate, and the substrate is individualized by the method according to any one of claims 1 to 3 to manufacture an element chip. offer.

この方法によれば、プラズマダイシングによって、基板を個片化して素子チップを製造する際に、前述の方法を利用しているため、素子チップの角を丸く形成できる。従って、素子チップのチッピングを防止できる。 According to this method, since the above-mentioned method is used when the substrate is separated into individual pieces by plasma dicing to manufacture the element chip, the corners of the element chip can be rounded. Therefore, chipping of the element chip can be prevented.

本発明によれば、板材の加工方法および素子チップの製造方法において、レジストマスクの形状を好適化することによって、プラズマエッチングによって加工された板材の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。 According to the present invention, by optimizing the shape of the resist mask in the plate material processing method and the element chip manufacturing method, the corners of the plate material processed by plasma etching can be rounded and defects such as chipping can be prevented.

第1実施形態に係る板材の加工方法のマスク形成工程の途中を示す断面図。The cross-sectional view which shows the middle of the mask forming process of the plate material processing method which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る板材の加工方法のマスク形成工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the mask forming process of the plate material processing method which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。The cross-sectional view which shows the middle of the etching process of the processing method of the plate material which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the etching process of the processing method of the plate material which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る板材の加工方法のアッシング工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the ashing process of the processing method of the plate material which concerns on 1st Embodiment. プラズマエッチング装置の模式図。Schematic diagram of a plasma etching apparatus. 第2実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。The cross-sectional view which shows the middle of the etching process of the processing method of the plate material which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の途中を示す断面図。The cross-sectional view which shows the middle of the etching process of the processing method of the plate material which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る板材の加工方法のエッチング工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the etching process of the processing method of the plate material which concerns on 2nd Embodiment. 板材の加工方法の変形例のエッチング工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the etching process of the modification of the processing method of a plate material. 板材の加工方法の他の変形例のエッチング工程の後を示す断面図。The cross-sectional view which shows after the etching process of the other modification of the processing method of a plate material.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。添付図面における各部の寸法は、模式的に示されており、実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The dimensions of each part in the attached drawings are shown schematically and may differ from the actual ones.

(第1実施形態)
図1Aから図1Eは、本発明の第1実施形態に係る板材の加工方法を適用する基板1の一部を示している。本実施形態では、板材としての基板1を個片化することによって複数の素子チップ1a(図1E参照)を製造する。即ち、本実施形態に係る板材の加工方法は、素子チップの製造方法でもある。
(First Embodiment)
1A to 1E show a part of the substrate 1 to which the plate material processing method according to the first embodiment of the present invention is applied. In the present embodiment, a plurality of element chips 1a (see FIG. 1E) are manufactured by individualizing the substrate 1 as a plate material. That is, the method for processing a plate material according to this embodiment is also a method for manufacturing an element chip.

図1Aおよび図1Bは、マスク形成工程を示している。マスク形成工程では、基板1の表面上に特定形状のレジストマスク10を形成する。 1A and 1B show a mask forming step. In the mask forming step, a resist mask 10 having a specific shape is formed on the surface of the substrate 1.

基板1は、半導体ウエハとも称され、例えばSi材料等からなる。基板1は、電極(図示せず)等が配置される素子領域(第1領域)2と、個々の素子領域2の周囲に隣接する分割領域(第2領域)3とを有している。平面視では、複数の矩形の素子領域2が網の目状に配置された直線状の分割領域3によって区画されている。例えば、図1Bを参照して、素子領域2の幅W1は100~7000μmであり、分割領域3の幅W2は5~60μmである。但し、素子領域2および分割領域3の形状については特に限定されない。 The substrate 1 is also referred to as a semiconductor wafer and is made of, for example, a Si material. The substrate 1 has an element region (first region) 2 in which electrodes (not shown) and the like are arranged, and a divided region (second region) 3 adjacent to the periphery of each element region 2. In a plan view, a plurality of rectangular element regions 2 are partitioned by linear divided regions 3 arranged in a mesh pattern. For example, referring to FIG. 1B, the width W1 of the element region 2 is 100 to 7000 μm, and the width W2 of the divided region 3 is 5 to 60 μm. However, the shapes of the element region 2 and the divided region 3 are not particularly limited.

まず、図1Aを参照して、マスク形成工程では、基板1の表面に平坦な樹脂層11を形成する。樹脂層11は、例えばUV硬化性を有するアクリル樹脂材料等からなる。次に、図1Bを参照して、樹脂層11を型20で押圧することによって特定形状のレジストマスク10を形成する。特定形状に形成後、UV光を照射することによってレジストマスク10は硬化して特定形状を維持する。即ち、マスク形成工程では、いわゆるナノインプリント工法によって、特定形状のレジストマスク10を形成している。 First, referring to FIG. 1A, in the mask forming step, a flat resin layer 11 is formed on the surface of the substrate 1. The resin layer 11 is made of, for example, an acrylic resin material having UV curability. Next, referring to FIG. 1B, the resin layer 11 is pressed with the mold 20 to form the resist mask 10 having a specific shape. After forming into a specific shape, the resist mask 10 is cured by irradiating with UV light to maintain the specific shape. That is, in the mask forming step, the resist mask 10 having a specific shape is formed by the so-called nanoimprint method.

特定形状のレジストマスク10は、上に凸の曲面からなる第1端面13aを有する下層部12と、第1端面13aから連続して上方に延出する平坦な第2端面15aを有する上層部15とを備える。詳細には、下層部12は、上に凸の曲面からなる第1端面13aを有するラウンド部13と、第1端面13aから連続して下方に延出する平坦な第3端面14aとを有する非ラウンド部14とからなる。レジストマスク10は、素子領域2を被覆するとともに、分割領域3を露出させるように基板1の表面上に形成されている。 The resist mask 10 having a specific shape has a lower layer portion 12 having a first end surface 13a formed of an upwardly convex curved surface, and an upper layer portion 15 having a flat second end surface 15a extending continuously upward from the first end surface 13a. And. Specifically, the lower layer portion 12 has a round portion 13 having a first end surface 13a formed of an upwardly convex curved surface, and a flat third end surface 14a extending downward continuously from the first end surface 13a. It consists of a round portion 14. The resist mask 10 is formed on the surface of the substrate 1 so as to cover the element region 2 and expose the divided region 3.

型20は、分割領域3に対応する間隔で設けられた凸部21を有する。凸部21の側面は曲面になっており、当該曲面はレジストマスク10のラウンド部13の曲面の形状に一致する。凸部21の先端面は平坦面となっており、型20をレジストマスク10に押し当てた際に基板1に当接する。 The mold 20 has convex portions 21 provided at intervals corresponding to the divided region 3. The side surface of the convex portion 21 is a curved surface, and the curved surface matches the shape of the curved surface of the round portion 13 of the resist mask 10. The tip surface of the convex portion 21 is a flat surface, and when the mold 20 is pressed against the resist mask 10, it comes into contact with the substrate 1.

図1C,1Dは、マスク形成工程後に行われるエッチング工程を示している。詳細には、図1Cはエッチング工程の途中を示し、図1Dはエッチング工程の後を示している。エッチング工程では、基板1をプラズマエッチングにより個片化する(プラズマダイシング)。 FIGS. 1C and 1D show an etching process performed after the mask forming process. In detail, FIG. 1C shows the middle of the etching process, and FIG. 1D shows after the etching process. In the etching step, the substrate 1 is separated into pieces by plasma etching (plasma dicing).

図2は、エッチング工程で使用されるプラズマエッチング装置50の一例を示している。プラズマエッチング装置50のチャンバ52の頂部には誘電体窓が設けられており、誘電体窓の上方には上部電極としてのアンテナ54が配置されている。アンテナ54は、第1高周波電源部56に電気的に接続されている。一方、チャンバ52内の処理室58の底部側には、基板1が載置されるステージ60が設けられている。ステージ60は下部電極としても機能し、第2高周波電源部62に電気的に接続されている。また、ステージ60は図示しない静電吸着用電極(ESC電極)を備え、ステージ60に載置された基板1をステージ60に静電吸着できるようになっている。これに代えて、真空吸着機構を採用し、ステージ60に載置された基板1をステージ60に真空吸着してもよい。また、ステージ60には冷却用ガスを供給するための図示しない冷却用ガス孔が設けられており、冷却用ガス孔からヘリウムなどの冷却用ガスを供給することでステージ60に静電吸着された基板1を冷却できる。チャンバ52のガス導入口64はエッチングガス源66に流体的に接続されており、排気口68はチャンバ52内を真空排気するための真空ポンプを含む真空排気部70に接続されている。 FIG. 2 shows an example of the plasma etching apparatus 50 used in the etching process. A dielectric window is provided at the top of the chamber 52 of the plasma etching apparatus 50, and an antenna 54 as an upper electrode is arranged above the dielectric window. The antenna 54 is electrically connected to the first high frequency power supply unit 56. On the other hand, on the bottom side of the processing chamber 58 in the chamber 52, a stage 60 on which the substrate 1 is placed is provided. The stage 60 also functions as a lower electrode and is electrically connected to the second high frequency power supply unit 62. Further, the stage 60 is provided with an electrostatic adsorption electrode (ESC electrode) (not shown) so that the substrate 1 mounted on the stage 60 can be electrostatically adsorbed on the stage 60. Instead of this, a vacuum suction mechanism may be adopted to vacuum suction the substrate 1 mounted on the stage 60 to the stage 60. Further, the stage 60 is provided with a cooling gas hole (not shown) for supplying the cooling gas, and by supplying the cooling gas such as helium from the cooling gas hole, the stage 60 is electrostatically adsorbed. The substrate 1 can be cooled. The gas inlet 64 of the chamber 52 is fluidly connected to the etching gas source 66, and the exhaust port 68 is connected to a vacuum exhaust section 70 including a vacuum pump for evacuating the inside of the chamber 52.

図1C、図1D、および図2を併せて参照して、エッチング工程では、基板1をステージ60に載置し、処理室58内を真空排気部70によって真空排気するとともにエッチングガス源66から処理室58内にエッチングガスを供給する。そして、処理室58内を所定圧力に維持し、アンテナ54に対して第1高周波電源部56から高周波電力を供給し、処理室58内にプラズマを発生させて基板1およびレジストマスク10に照射する。このとき、プラズマ中のラジカルとイオンの物理化学的作用により基板1の分割領域3が上面から徐々にエッチングされ、分割領域3に溝3aが形成される(図1C参照)。このとき、レジストマスク10も同時にわずかにエッチングされる。従って、図1Bと図1Cとを比較すると、レジストマスク10の厚みが減少するとともに、上層部15の角部15bが丸くなるいわゆる肩落ちが発生していることがわかる。そして、さらなるエッチングにより、基板1が個片化され、素子チップ1aが形成される(図1D参照)。 In the etching process, the substrate 1 is placed on the stage 60, the inside of the processing chamber 58 is evacuated by the vacuum exhaust unit 70, and the processing is performed from the etching gas source 66, with reference to FIGS. 1C, 1D, and 2 together. Etching gas is supplied into the chamber 58. Then, the inside of the processing chamber 58 is maintained at a predetermined pressure, high-frequency power is supplied to the antenna 54 from the first high-frequency power supply unit 56, plasma is generated in the processing chamber 58, and the substrate 1 and the resist mask 10 are irradiated. .. At this time, the divided region 3 of the substrate 1 is gradually etched from the upper surface by the physicochemical action of radicals and ions in the plasma, and a groove 3a is formed in the divided region 3 (see FIG. 1C). At this time, the resist mask 10 is also slightly etched at the same time. Therefore, when FIG. 1B and FIG. 1C are compared, it can be seen that the thickness of the resist mask 10 is reduced and the corner portion 15b of the upper layer portion 15 is rounded, so-called shoulder drop occurs. Then, by further etching, the substrate 1 is fragmented and the element chip 1a is formed (see FIG. 1D).

具体的には、本実施形態のエッチング工程では、堆積ステップと第1エッチングステップと第2エッチングステップとを順次繰り返すサイクルエッチングと称するプラズマ処理により、基板1を個別の素子チップ1aに分割する。 Specifically, in the etching step of the present embodiment, the substrate 1 is divided into individual element chips 1a by plasma treatment called cycle etching in which the deposition step, the first etching step, and the second etching step are sequentially repeated.

サイクルエッチングの条件は、処理室58内に供給されるエッチングガス量、処理室58内の圧力、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力、および各ステップの時間等によって規定される。以下、その条件を例示する。 The conditions for cycle etching are the amount of etching gas supplied to the processing chamber 58, the pressure in the processing chamber 58, the power input from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54, and the power input from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60. It is defined by the input power and the time of each step. The conditions are illustrated below.

堆積ステップは、例えば、エッチングガスとしてCHを含むガスを処理室58内に400sccmで供給しながら、処理室58内の圧力を10Paに調整し、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力を4800Wとし、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力を30Wとする条件で2秒の処理が行われる。 In the deposition step, for example, while supplying a gas containing CH 2 F 2 as an etching gas into the processing chamber 58 at 400 sccm, the pressure in the processing chamber 58 is adjusted to 10 Pa, and the pressure in the processing chamber 58 is adjusted from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54. The processing for 2 seconds is performed under the condition that the input power of the second high frequency power supply unit 62 is 4800 W and the input power from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60 is 30 W.

第1エッチングステップは、例えば、エッチングガスとしてSFを含むガスを700sccmで供給しながら、処理室58内の圧力を15Paに調整し、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力を4800Wとして、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力を250Wとする条件で4秒の処理が行われる。 In the first etching step, for example, while supplying a gas containing SF 6 as an etching gas at 700 sccm, the pressure in the processing chamber 58 is adjusted to 15 Pa, and the power input from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54 is 4800 W. Therefore, the processing for 4 seconds is performed under the condition that the input power from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60 is 250 W.

第2エッチングステップは、例えば、エッチングガスとしてSFを含むガスを700sccmで供給しながら、処理室58内の圧力を15Paに調整し、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力を4800Wとして、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力を30Wとする条件で6秒の処理が行われる。 In the second etching step, for example, while supplying a gas containing SF 6 as an etching gas at 700 sccm, the pressure in the processing chamber 58 is adjusted to 15 Pa, and the power input from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54 is 4800 W. As a result, the processing for 6 seconds is performed under the condition that the input power from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60 is 30 W.

実際には、堆積ステップと第1エッチングステップおよび第2エッチングステップとを切り替える際には、各ステップ間に移行ステップを設けるなどの細かな条件変更を伴うが、ここでの詳細な説明は省略する。 Actually, when switching between the deposition step and the first etching step and the second etching step, detailed condition changes such as providing a transition step between each step are involved, but detailed description here is omitted. ..

上記のような条件で、堆積ステップと第1エッチングステップおよび第2エッチングステップとを複数回繰り返すサイクルエッチングにより、基板1は分割領域3において厚み方向に垂直にエッチングされ、個別の素子チップ1aに分割される。このとき、レジストマスク10も同時にエッチングされ、図1Dに示すように、エッチング工程が完了した際には、本実施形態では下層部12が完全に消失している。なお、上層部15は、そのまま残存している。 Under the above conditions, the substrate 1 is etched perpendicularly to the thickness direction in the divided region 3 by cycle etching in which the deposition step, the first etching step, and the second etching step are repeated a plurality of times, and the substrate 1 is divided into individual element chips 1a. Will be done. At this time, the resist mask 10 is also etched at the same time, and as shown in FIG. 1D, when the etching step is completed, the lower layer portion 12 is completely disappeared in the present embodiment. The upper layer portion 15 remains as it is.

図1Cおよび図1Dを参照して、特に下層部12のラウンド部13がエッチングされて消失する際、ラウンド部13の第1端面13aが曲面形状であるため、基板1の素子領域2の縁部2aも曲面状にエッチングされる。これにより、基板1を素子チップ1aに個片化した際、素子チップ1aの角2aを丸く形成できるため、チッピング(欠け)などを防止できる。 With reference to FIGS. 1C and 1D, particularly when the round portion 13 of the lower layer portion 12 is etched and disappears, the first end surface 13a of the round portion 13 has a curved surface shape, so that the edge portion of the element region 2 of the substrate 1 is formed. 2a is also etched into a curved surface. As a result, when the substrate 1 is fragmented into the element chip 1a, the corners 2a of the element chip 1a can be formed round, so that chipping (chips) and the like can be prevented.

上記のように基板1の素子領域2の縁部2aを曲面状にエッチングするためには、レジストマスク10の下層部12の非ラウンド部14が完全に消失するまでエッチングし、ラウンド部13を少なくとも部分的に消失させる必要がある。また、素子領域2を保護するために、レジストマスク10の上層部15は、残存させる必要がある。さらに、これらのレジストマスク10のエッチング量を確保しつつ、基板1を個片化するために基板1のエッチング量も確保する必要がある。換言すれば、レジストマスク10および基板1をプラズマに晒すことにより、上層部15を残存させつつ下層部12の第1端面13aを少なくとも部分的に消失させるようにレジストマスク10をエッチングするとともに、基板1の分割領域3をエッチングすることが必要である。好ましくは、レジストマスク10のエッチング量は、非ラウンド部14の厚み以上かつ非ラウンド部14とラウンド部13の合計の厚み以下である。以下、このようなエッチングを好適に行うための条件について説明する。 In order to etch the edge portion 2a of the element region 2 of the substrate 1 into a curved surface as described above, the non-round portion 14 of the lower layer portion 12 of the resist mask 10 is etched until it completely disappears, and the round portion 13 is at least It needs to be partially eliminated. Further, in order to protect the element region 2, the upper layer portion 15 of the resist mask 10 needs to remain. Further, it is necessary to secure the etching amount of the resist mask 10 and also secure the etching amount of the substrate 1 in order to separate the substrate 1 into individual pieces. In other words, by exposing the resist mask 10 and the substrate 1 to plasma, the resist mask 10 is etched so as to leave the upper layer portion 15 and at least partially eliminate the first end surface 13a of the lower layer portion 12, and also to etch the substrate. It is necessary to etch the divided region 3 of 1. Preferably, the etching amount of the resist mask 10 is equal to or greater than the thickness of the non-round portion 14 and equal to or less than the total thickness of the non-round portion 14 and the round portion 13. Hereinafter, the conditions for preferably performing such etching will be described.

レジストマスク10のエッチング量に対する基板1のエッチング量を示す比を選択比Rと定義する。選択比Rは、エッチングガスの種類、処理室58内の圧力、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力、および、基板1とレジストマスク10の材質等の種々の条件に応じて変化する。 The ratio indicating the etching amount of the substrate 1 to the etching amount of the resist mask 10 is defined as the selection ratio R. The selection ratio R includes the type of etching gas, the pressure in the processing chamber 58, the power input from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54, the power input from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60, and the substrate 1. It varies depending on various conditions such as the material of the resist mask 10.

本実施形態では、上記サイクルエッチングの条件にてエッチングを行うと、Si加工速度は6.8μm/分、レジスト加工速度は0.12μm/分、SiO加工速度は0.05μm/分であり、Siをほぼ垂直に加工できる性能が得られた。この実験結果から、Si加工速度とレジスト加工速度の比である選択比Rは約56.7となる。当該選択比Rから、レジストマスク10の各部の厚みを以下のように算出する。 In the present embodiment, when etching is performed under the above cycle etching conditions, the Si processing speed is 6.8 μm / min, the resist processing speed is 0.12 μm / min, and the SiO 2 processing speed is 0.05 μm / min. The performance that Si can be processed almost vertically was obtained. From this experimental result, the selection ratio R, which is the ratio between the Si processing speed and the resist processing speed, is about 56.7. From the selection ratio R, the thickness of each part of the resist mask 10 is calculated as follows.

図1Bを併せて参照して、基板1の厚みTおよびレジストマスク10の下層部12の非ラウンド部14の厚みt3とすると、これらの関係は以下の式(1)で表される。 Assuming that the thickness T of the substrate 1 and the thickness t3 of the non-round portion 14 of the lower layer portion 12 of the resist mask 10 are also referred to with reference to FIG. 1B, these relationships are expressed by the following equation (1).

Figure 0007029640000001
Figure 0007029640000001

基板の厚みT/選択比Rの項によって、基板1をエッチングしきるために必要な非ラウンド部14の厚みが求められる。しかし、実際には、種々の条件に応じてエッチング量にわずかなばらつきが生じることが考えられるため、マージン値Δを設けている。マージン値Δは、基板1を完全にエッチングしきるためのものであり、例えば0~2μm程度の定数である。 The thickness of the non-round portion 14 required for completely etching the substrate 1 can be obtained from the term of the thickness T / selection ratio R of the substrate. However, in reality, it is conceivable that the etching amount may vary slightly depending on various conditions, so a margin value Δ is provided. The margin value Δ is for completely etching the substrate 1, and is, for example, a constant of about 0 to 2 μm.

レジストマスク10の上層部15の厚みt1は、前述の肩落ちを考慮して1μm以上設けられていればよい。また、ラウンド部13の厚みt2は、転写形状に合わせて任意に設定される値である。例えば、ラウンド部13の半径は、3μm程度にしてもよい。代替的には、ラウンド部13の厚みt2は、選択比Rに基づいて設定されてもよい。具体的には、ラウンド部13の曲面形状が基板1に正確に転写されるように、転写したい形状に対して選択比R分の1倍した厚みとしてもよい。例えば、選択比R=10なら、転写したい形状の1/10の厚みとする。これにより、転写したい形状を正確に基板1に転写できる。もしくは、転写の際に、エッチング条件を切り替えて選択比Rを低くしてもよく、好ましくは選択比R=1となるエッチング条件に切り替えてもよい。これにより、ラウンド部13の曲面形状をそのまま基板1に転写できる。 The thickness t1 of the upper layer portion 15 of the resist mask 10 may be 1 μm or more in consideration of the above-mentioned shoulder drop. Further, the thickness t2 of the round portion 13 is a value arbitrarily set according to the transfer shape. For example, the radius of the round portion 13 may be about 3 μm. Alternatively, the thickness t2 of the round portion 13 may be set based on the selection ratio R. Specifically, the thickness may be 1/R of the selection ratio R with respect to the shape to be transferred so that the curved surface shape of the round portion 13 is accurately transferred to the substrate 1. For example, if the selection ratio R = 10, the thickness is 1/10 of the shape to be transferred. As a result, the shape to be transferred can be accurately transferred to the substrate 1. Alternatively, at the time of transfer, the etching conditions may be switched to lower the selection ratio R, and preferably the etching conditions may be switched to a selection ratio R = 1. As a result, the curved surface shape of the round portion 13 can be transferred to the substrate 1 as it is.

R=1付近となるエッチング条件としては、例えば、SF流量が100sccm、O流量が100sccm、圧力が5.0Pa、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力を2500W、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力を200Wの条件を例示できる。本条件では、Si加工速度が1.8μm/分、レジスト加工速度が1.2μm/分、SiO2加工速度が0.2μm/分の加工性能が得られ、選択比Rは1.5である。更には、SFとOのガス比やアンテナ54への投入電力とステージ60への投入電力の調整によって、選択比Rを0.8~1.5程度の範囲で調整することができる。 Etching conditions near R = 1 include, for example, SF 6 flow rate of 100 sccm, O 2 flow rate of 100 sccm, pressure of 5.0 Pa, power input from the first high frequency power supply unit 56 to the antenna 54 of 2500 W, and a second high frequency. The condition that the input power from the power supply unit 62 to the stage 60 is 200 W can be exemplified. Under these conditions, the Si processing speed is 1.8 μm / min, the resist processing speed is 1.2 μm / min, the SiO2 processing speed is 0.2 μm / min, and the selection ratio R is 1.5. Further, the selection ratio R can be adjusted in the range of about 0.8 to 1.5 by adjusting the gas ratio of SF 6 and O 2 and the input power to the antenna 54 and the input power to the stage 60.

具体的に各数値を例示すると、上記サイクルエッチングの条件の下で選択比R=56.7となり、ラウンド部13の厚みt2=3μmに設定し、マージン値Δ=2μmに設定する。また、基板1の厚みT=100μmとする。このとき、上記式(1)に基づいて、非ラウンド部14の厚みt3を求めるとt3=3.8μmとなる。上層部15の厚みt1=2μmに設定すると、レジストマスク10の厚みt=8.8μm(=t1+t2+t3)となる。 To give specific examples of each numerical value, the selection ratio R = 56.7 is set under the above cycle etching conditions, the thickness t2 of the round portion 13 is set to 3 μm, and the margin value is set to Δ = 2 μm. Further, the thickness T of the substrate 1 is set to 100 μm. At this time, when the thickness t3 of the non-round portion 14 is obtained based on the above equation (1), t3 = 3.8 μm. When the thickness t1 of the upper layer portion 15 is set to 2 μm, the thickness t of the resist mask 10 is 8.8 μm (= t1 + t2 + t3).

本実施形態では、このように詳細に各部の寸法関係を規定したことにより、基板1のエッチング量が基板1の厚みTとなるときに、レジストマスク10のエッチング量が非ラウンド部14の厚みt3とラウンド部13の厚みt2の合計の厚みt2+t3となるように設定される。従って、基板1の分割領域3を完全にエッチングして基板1を個片化したとき、ラウンド部13の曲面形状が素子チップ1aに転写されるとともに、基板1の素子領域2は保護されている。 In the present embodiment, by defining the dimensional relationship of each part in detail in this way, when the etching amount of the substrate 1 is the thickness T of the substrate 1, the etching amount of the resist mask 10 is the thickness t3 of the non-round portion 14. And the total thickness t2 + t3 of the thickness t2 of the round portion 13 is set. Therefore, when the divided region 3 of the substrate 1 is completely etched to separate the substrate 1, the curved surface shape of the round portion 13 is transferred to the element chip 1a, and the element region 2 of the substrate 1 is protected. ..

また、レジストマスク10のエッチング量は、必ず非ラウンド部14とラウンド部13の合計の厚みt2+t3でなくてもよい。即ち、レジストマスク10のエッチング量が、非ラウンド部14の厚みt3以上かつ非ラウンド部14とラウンド部13の合計の厚みt2+t3以下であればよい。これにより、上層部15を残存させつつ下層部12の第1端面13aを少なくとも部分的に消失させるようにレジストマスク10をエッチングし、ラウンド部13の曲面形状を素子チップ1aに転写できる。 Further, the etching amount of the resist mask 10 does not necessarily have to be the total thickness t2 + t3 of the non-round portion 14 and the round portion 13. That is, the etching amount of the resist mask 10 may be such that the thickness of the non-round portion 14 is t3 or more and the total thickness of the non-round portion 14 and the round portion 13 is t2 + t3 or less. As a result, the resist mask 10 can be etched so that the first end surface 13a of the lower layer portion 12 disappears at least partially while the upper layer portion 15 remains, and the curved surface shape of the round portion 13 can be transferred to the element chip 1a.

なお、ラウンド部13の形状をプラズマ処理により基板に転写する場合、エッチング条件として、サイクルエッチングを用いると、加工側面にささくれ状(柱状、針状)の形状異常が生じることがある。この場合、少なくとも、ラウンド部13の形状を基板に転写するプラズマ処理を、連続エッチングにより行うことが望ましい。例えば、非ラウンド部14が消失するまでのプラズマ処理をサイクルエッチングで行ってから、プラズマ処理条件を連続エッチングに切り替えて、ラウンド部13の形状を基板1に転写してもよい。 When the shape of the round portion 13 is transferred to the substrate by plasma treatment, if cycle etching is used as the etching condition, a hangnail-like (columnar, needle-like) shape abnormality may occur on the processed side surface. In this case, it is desirable that at least the plasma treatment for transferring the shape of the round portion 13 to the substrate is performed by continuous etching. For example, the plasma treatment until the non-round portion 14 disappears may be performed by cycle etching, and then the plasma treatment condition may be switched to continuous etching to transfer the shape of the round portion 13 to the substrate 1.

図1Eは、上記プラズマダイシング完了後に実行されるアッシング工程を示している。より詳細には、図1Eはアッシング工程完了後を示している。アッシング工程では、処理室58内にアッシング用のプロセスガス(例えば、酸素ガス)を導入しつつ、処理室58内を所定圧力に維持する。その後、第1高周波電源部56からアンテナ54に高周波電力を供給して処理室58内にプラズマを発生させて各素子チップ1aに照射する。プラズマの照射により各素子チップ1aの表面からレジストマスク10が除去される。 FIG. 1E shows an ashing step executed after the plasma dicing is completed. More specifically, FIG. 1E shows after the ashing process is completed. In the ashing step, while introducing a process gas for ashing (for example, oxygen gas) into the processing chamber 58, the inside of the processing chamber 58 is maintained at a predetermined pressure. After that, high-frequency power is supplied from the first high-frequency power supply unit 56 to the antenna 54 to generate plasma in the processing chamber 58 to irradiate each element chip 1a. The resist mask 10 is removed from the surface of each element chip 1a by irradiation with plasma.

以上のようにして、基板1を個片化して素子チップ1aを製造することができる。特に、本実施形態によれば、以下のメリットがある。 As described above, the element chip 1a can be manufactured by separating the substrate 1 into individual pieces. In particular, according to this embodiment, there are the following merits.

マスク形成工程において、素子領域2を被覆するとともに分割領域3を露出させるようにレジストマスク10を基板1の表面に形成している。その後、エッチング工程において、基板1をプラズマエッチングしているため、分割領域3のみをエッチングできる。このとき、分割領域3とともにレジストマスク10もエッチングされるが、レジストマスク10の下層部12の第1端面13aを少なくとも部分的に消失させるようにエッチングすることによって、第1端面13aの曲面形状が基板1の素子領域2の縁部2aに転写される。さらに、上層部15は残存させるようにエッチングするため、素子領域2の縁部2a以外の領域はエッチングされずにプラズマから保護される。従って、基板1の素子領域2を保護しつつ分割領域3をプラズマエッチングできるとともに、プラズマエッチングによって加工された基板1の角を丸くし、チッピングなどの不良を防止できる。 In the mask forming step, the resist mask 10 is formed on the surface of the substrate 1 so as to cover the element region 2 and expose the divided region 3. After that, since the substrate 1 is plasma-etched in the etching step, only the divided region 3 can be etched. At this time, the resist mask 10 is also etched together with the divided region 3, but the curved surface shape of the first end surface 13a is formed by etching so that the first end surface 13a of the lower layer portion 12 of the resist mask 10 is at least partially erased. It is transferred to the edge 2a of the element region 2 of the substrate 1. Further, since the upper layer portion 15 is etched so as to remain, the region other than the edge portion 2a of the element region 2 is not etched and is protected from the plasma. Therefore, the divided region 3 can be plasma-etched while protecting the element region 2 of the substrate 1, and the corners of the substrate 1 processed by plasma etching can be rounded to prevent defects such as chipping.

マスク形成工程において、下層部12がラウンド部13と非ラウンド部14とを有し、エッチング量を非ラウンド部14の厚みt3以上に規定することよって、確実に第1端面13aの曲面形状を基板1の素子領域2の縁部2aに転写できる。具体的には、エッチングを開始すると、まず分割領域3がエッチングされるとともに非ラウンド部14の厚みt3が徐々に減少する。このとき、ラウンド部13の形状は概ね維持される。従って、レジストマスク10を非ラウンド部14の厚みt3以上エッチングすると、まず非ラウンド部14が完全に消失する。次に、それ以上エッチングすると、ラウンド部13の厚みt2が徐々に減少する。このとき、ラウンド部13のエッチングに伴い、ラウンド部13の第1端面13aの曲面形状が基板1の素子領域2の縁部2aに転写される。そして、仮にそれ以上エッチングし、ラウンド部13が完全に消失すると、次に上層部15の厚みt1が減少するが、本実施形態の方法では、エッチング量を非ラウンド部14とラウンド部13の合計の厚みt2+t3以下に規定しているため、上層部15の厚みt1が減少することを抑制できる。従って、基板1の素子領域2を保護できる。 In the mask forming step, the lower layer portion 12 has the round portion 13 and the non-round portion 14, and the etching amount is defined to be the thickness t3 or more of the non-round portion 14, so that the curved surface shape of the first end surface 13a is surely formed on the substrate. It can be transferred to the edge portion 2a of the element region 2 of 1. Specifically, when the etching is started, the divided region 3 is first etched and the thickness t3 of the non-round portion 14 gradually decreases. At this time, the shape of the round portion 13 is generally maintained. Therefore, when the resist mask 10 is etched with the thickness t3 or more of the non-round portion 14, the non-round portion 14 disappears completely. Next, when further etching is performed, the thickness t2 of the round portion 13 gradually decreases. At this time, with the etching of the round portion 13, the curved surface shape of the first end surface 13a of the round portion 13 is transferred to the edge portion 2a of the element region 2 of the substrate 1. If the round portion 13 disappears completely after further etching, then the thickness t1 of the upper layer portion 15 decreases. However, in the method of the present embodiment, the etching amount is the total of the non-round portion 14 and the round portion 13. Since the thickness t2 + t3 or less is specified, it is possible to suppress the decrease in the thickness t1 of the upper layer portion 15. Therefore, the element region 2 of the substrate 1 can be protected.

マスク形成工程において、いわゆるナノインプリント工法を使用しているため、特定形状のレジストマスク10を容易に形成できる。 Since the so-called nanoimprint method is used in the mask forming step, the resist mask 10 having a specific shape can be easily formed.

(第2実施形態)
図3A~3Cを参照して、第2実施形態に係る板材の加工方法を説明する。本実施形態の方法は、エッチング工程以外は第1実施形態と実質的に同じである。従って、エッチング工程以外の説明は省略する。
(Second Embodiment)
The method of processing the plate material according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3A to 3C. The method of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except for the etching step. Therefore, the description other than the etching process will be omitted.

本実施形態のエッチング工程では、基板1を複数の素子チップ1aに個片化するために、完全に基板1をエッチングしきらない。即ち、図3Bに示すように、所定の深さT1まで基板1をエッチングし、分割領域3に溝3aを形成する。その後、基板1の背面側から当該深さT1の位置まで研削加工を行い、基板1を個片化する。 In the etching step of the present embodiment, since the substrate 1 is individualized into a plurality of element chips 1a, the substrate 1 is not completely etched. That is, as shown in FIG. 3B, the substrate 1 is etched to a predetermined depth T1 to form a groove 3a in the divided region 3. After that, grinding is performed from the back surface side of the substrate 1 to the position of the depth T1 to separate the substrate 1 into individual pieces.

本実施形態におけるレジストマスク10の非ラウンド部14の厚みt3は、第1実施形態の式(1)において、基板1の厚みTを、所定の深さT1に置き換えるのみで求められる。ただし、本実施形態では、基板1をエッチングしきる必要がないため、上記式(1)においてマージン値Δは省略できる。即ち、レジストマスク10の非ラウンド部14の厚みt3は、以下の式(2)のようにして算出される。なお、レジストマスク10のその他の厚みt1,t2は、第1実施形態と同じである。 The thickness t3 of the non-round portion 14 of the resist mask 10 in the present embodiment can be obtained only by replacing the thickness T of the substrate 1 with a predetermined depth T1 in the formula (1) of the first embodiment. However, in the present embodiment, since it is not necessary to completely etch the substrate 1, the margin value Δ can be omitted in the above equation (1). That is, the thickness t3 of the non-round portion 14 of the resist mask 10 is calculated by the following equation (2). The other thicknesses t1 and t2 of the resist mask 10 are the same as those in the first embodiment.

Figure 0007029640000002
Figure 0007029640000002

このように、基板1を個片化する際には、エッチングのみによって基板1を個片化する必要はなく、エッチングと研削加工とを合わせて基板1を個片化してもよい。 As described above, when the substrate 1 is individualized, it is not necessary to individualize the substrate 1 only by etching, and the substrate 1 may be individualized by combining etching and grinding.

(変形例)
図4Aを参照して、上記の第1実施形態および第2実施形態では、基板1がSi材料からなる例を示したが、基板1は複数の層を備えることがある。本変形例では、基板1は、半導体層4と、半導体層4上に形成された配線層5とを備える。半導体層4は、例えば、Si材料等からなる。配線層5は、例えば、SiN、SiO、およびLow-k(低誘電率)材料等からなる。
(Modification example)
With reference to FIG. 4A, in the first embodiment and the second embodiment described above, an example in which the substrate 1 is made of a Si material is shown, but the substrate 1 may include a plurality of layers. In this modification, the substrate 1 includes a semiconductor layer 4 and a wiring layer 5 formed on the semiconductor layer 4. The semiconductor layer 4 is made of, for example, a Si material. The wiring layer 5 is made of, for example, SiN, SiO 2 , Low-k (low dielectric constant) material, or the like.

本変形例は、基板1が半導体層4と配線層5の2層を備えること以外は、第1実施形態と同じである。本変形例では、レジストマスク10は配線層5の表面上に形成されており、配線層5側から基板1をエッチングする。 This modification is the same as that of the first embodiment except that the substrate 1 includes two layers, a semiconductor layer 4 and a wiring layer 5. In this modification, the resist mask 10 is formed on the surface of the wiring layer 5, and the substrate 1 is etched from the wiring layer 5 side.

配線層5側から加工する場合、まず、以下の条件で配線層5のエッチングを行う(第1の配線層エッチング工程)。配線層5がSiOである場合を例にとると、配線層5の加工条件としては、C流量が10sccm、Ar流量が300sccm、圧力が1.0Pa、第1高周波電源部56からアンテナ54への投入電力が1200W、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力が300Wの条件を例示できる。この時の加工性能は、Si加工速度が0.05μm/分、レジスト加工速度が0.21μm/分、SiO2加工速度が0.39μm/分となり、SiO加工速度とレジスト加工速度の比である、SiO:マスク選択比は1.86である。本条件で加工すると、概ね垂直に配線層5(SiO)を加工することができる。 When processing from the wiring layer 5 side, first, the wiring layer 5 is etched under the following conditions (first wiring layer etching step). Taking the case where the wiring layer 5 is SiO 2 , the processing conditions for the wiring layer 5 are C4 F 8 flow rate of 10 sccm, Ar flow rate of 300 sccm, pressure of 1.0 Pa, and the first high frequency power supply unit 56. The condition that the input power to the antenna 54 is 1200 W and the input power from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60 is 300 W can be exemplified. The processing performance at this time is a ratio of the SiO 2 processing speed to the resist processing speed, with the Si processing speed being 0.05 μm / min, the resist processing speed being 0.21 μm / min, and the SiO 2 processing speed being 0.39 μm / min. , SiO 2 : The mask selection ratio is 1.86. When processed under these conditions, the wiring layer 5 (SiO 2 ) can be processed substantially vertically.

次に、前述のサイクルエッチングにより、半導体層4(Si)を垂直に加工する(半導体層エッチング工程)。この場合、Si:マスク選択比が56.7、Si:SiO2選択比が136であるので、レジストマスク10と配線層5(SiO)ともに後退することなく、Siを垂直に加工することができる。 Next, the semiconductor layer 4 (Si) is vertically processed by the above-mentioned cycle etching (semiconductor layer etching step). In this case, since the Si: mask selection ratio is 56.7 and the Si: SiO2 selection ratio is 136, Si can be processed vertically without retreating both the resist mask 10 and the wiring layer 5 (SiO 2 ). ..

次いで、配線層5(SiO)部に、レジストマスク10のラウンド部の形状を転写するために、再度、配線層5(SiO)のエッチングを行う(第2の配線層エッチング工程)。ラウンド部を1:1に転写するために、第1の配線層エッチング工程で使用した条件よりもレジスト選択比を下げることが望ましい。上述の第1の配線層エッチング工程で使用した条件に、添加ガスとしてCFを10~40sccm添加し、第2高周波電源部62からステージ60への投入電力を100~250W程度に下げることで、SiO加工速度を0.2~0.3μm/分、SiO:レジスト選択比を0.9~1.3程度に調整することができ、レジストマスク10のラウンド部の形状を正確に転写することができる。 Next, in order to transfer the shape of the round portion of the resist mask 10 to the wiring layer 5 (SiO 2 ) portion, the wiring layer 5 (SiO 2 ) is etched again (second wiring layer etching step). In order to transfer the round portion to 1: 1 it is desirable to lower the resist selection ratio than the conditions used in the first wiring layer etching step. CF 4 is added as an additive gas by 10 to 40 sccm to the conditions used in the first wiring layer etching step described above, and the power input from the second high frequency power supply unit 62 to the stage 60 is reduced to about 100 to 250 W. The SiO 2 processing speed can be adjusted to 0.2 to 0.3 μm / min, and the SiO 2 : resist selection ratio can be adjusted to about 0.9 to 1.3, and the shape of the round portion of the resist mask 10 can be accurately transferred. be able to.

第1の配線層エッチング工程における、レジストマスク10のエッチング量に対する配線層5(例えばSiO2)のエッチング量を示す比を選択比R1とし、半導体層エッチング工程における、レジストマスク10のエッチング量に対する基板1の半導体層4(例えばSi材料)のエッチング量を示す比を選択比R2とする。 The ratio indicating the etching amount of the wiring layer 5 (for example, SiO2) to the etching amount of the resist mask 10 in the first wiring layer etching step is set as the selection ratio R1, and the substrate 1 with respect to the etching amount of the resist mask 10 in the semiconductor layer etching step. The ratio indicating the etching amount of the semiconductor layer 4 (for example, Si material) is defined as the selection ratio R2.

上記選択比R1,R2を用いて、レジストマスク10の厚みを算出する。配線層5の厚みをT2とし、半導体層4の厚みをT3とすると、レジストマスク10の厚みは、以下の式(3)のように表される。なお、レジストマスク10のラウンド部13の厚みt2および上層部15の厚みt1は、第1実施形態と同じであり得る。 The thickness of the resist mask 10 is calculated using the selection ratios R1 and R2. Assuming that the thickness of the wiring layer 5 is T2 and the thickness of the semiconductor layer 4 is T3, the thickness of the resist mask 10 is expressed by the following equation (3). The thickness t2 of the round portion 13 of the resist mask 10 and the thickness t1 of the upper layer portion 15 may be the same as those of the first embodiment.

Figure 0007029640000003
Figure 0007029640000003

また、図4Bを参照して、レジストマスク10は半導体層4の表面上に形成されてもよく、半導体層4側から基板1をエッチングしてもよい。この場合、まず、分割領域3における半導体層4を配線層5に達するまでサイクルエッチング等によりエッチングしてから、上述した第1の配線層エッチング工程の条件を用いて配線層5を基板1の裏面に達するまでエッチングすることにより、基板1を個別の素子チップ1aに分割する。レジストマスク10の非ラウンド部の膜厚は、図4Bに示すように配線層5がエッチングされた時点で非ラウンド部が消失するような膜厚にあらかじめ設定される。その後、第1実施形態で説明したレジストマスクのラウンド部の形状を転写するためのR=1付近のエッチング条件でエッチングすることにより、素子チップ1aの上面側の角部の半導体層4を曲面形状に加工できる。 Further, referring to FIG. 4B, the resist mask 10 may be formed on the surface of the semiconductor layer 4, or the substrate 1 may be etched from the semiconductor layer 4 side. In this case, first, the semiconductor layer 4 in the divided region 3 is etched by cycle etching or the like until it reaches the wiring layer 5, and then the wiring layer 5 is attached to the back surface of the substrate 1 using the conditions of the first wiring layer etching step described above. By etching until it reaches, the substrate 1 is divided into individual element chips 1a. As shown in FIG. 4B, the film thickness of the non-round portion of the resist mask 10 is preset so that the non-round portion disappears when the wiring layer 5 is etched. Then, by etching under the etching conditions near R = 1 for transferring the shape of the round portion of the resist mask described in the first embodiment, the semiconductor layer 4 at the corner portion on the upper surface side of the element chip 1a is formed into a curved surface shape. Can be processed into.

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態および変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。 Although the specific embodiment of the present invention and the modification thereof have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, an embodiment of the present invention may be obtained by appropriately combining the contents of individual embodiments and modifications.

また、本実施形態では、加工する板材として基板1を例に説明したが、本発明の適用対象は基板に限定されない。即ち、板材を3次元的に微小加工したいわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)などにも広く適用可能である。 Further, in the present embodiment, the substrate 1 has been described as an example of the plate material to be processed, but the application target of the present invention is not limited to the substrate. That is, it can be widely applied to so-called MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) in which a plate material is three-dimensionally microprocessed.

1 基板(素子チップ)
2 素子領域(第1領域)
2a 縁部(角)
3 分割領域(第2領域)
3a 溝
4 半導体層
5 配線層
10 レジストマスク
11 樹脂層
12 下層部
13 ラウンド部
13a 第1端面
14 非ラウンド部
14a 第3端面
15 上層部
15a 第2端面
20 型
50 プラズマエッチング装置
52 チャンバ
54 アンテナ
56 第1高周波電源部
58 処理室
60 ステージ
62 第2高周波電源部
64 ガス導入口
66 エッチングガス源
68 排気口
70 真空排気部
1 Substrate (element chip)
2 element area (1st area)
2a Edge (corner)
3 division area (second area)
3a Groove 4 Semiconductor layer 5 Wiring layer 10 Resist mask 11 Resin layer 12 Lower layer 13 Round part 13a First end surface 14 Non-round part 14a Third end surface 15 Upper layer part 15a Second end surface 20 type 50 Plasma etching equipment 52 Chamber 54 Antenna 56 1st high frequency power supply 58 Processing room 60 Stage 62 2nd high frequency power supply 64 Gas inlet 66 Etching gas source 68 Exhaust port 70 Vacuum exhaust

Claims (4)

上に凸の曲面からなる第1端面を有する下層部と、前記第1端面から連続して上方に延出する第2端面を有する上層部とを備えるレジストマスクを、第1領域を被覆するとともに第2領域を露出させるように板材の表面上に形成し、
前記レジストマスクおよび前記板材をプラズマに晒すことにより、前記上層部を残存させつつ前記下層部の前記第1端面を少なくとも部分的に消失させるように前記レジストマスクをエッチングするとともに、前記板材の前記第2領域をエッチングする
ことを含む、板材の加工方法。
A resist mask including a lower layer portion having a first end surface formed of an upwardly convex curved surface and an upper layer portion having a second end surface continuously extending upward from the first end surface covers the first region. Formed on the surface of the plate so as to expose the second region,
By exposing the resist mask and the plate material to plasma, the resist mask is etched so as to leave the upper layer portion and at least partially eliminate the first end surface of the lower layer portion, and the plate material is the first. A method for processing a plate material, including etching two regions.
前記下層部は、上に凸の曲面からなる前記第1端面を有するラウンド部と、前記第1端面から連続して下方に延出する平坦面からなる第3端面とを有する非ラウンド部とを有し、
前記レジストマスクのエッチング量は、前記非ラウンド部の厚み以上かつ前記非ラウンド部と前記ラウンド部の合計の厚み以下である、請求項1に記載の板材の加工方法。
The lower layer portion includes a round portion having the first end surface formed of an upwardly convex curved surface and a non-round portion having a third end surface formed of a flat surface continuously extending downward from the first end surface. Have and
The method for processing a plate material according to claim 1, wherein the etching amount of the resist mask is equal to or greater than the thickness of the non-round portion and equal to or less than the total thickness of the non-round portion and the round portion.
前記レジストマスクは、前記板材の表面に樹脂層を形成し、前記樹脂層を型で押圧することによって形成される、請求項1または請求項2に記載の板材の加工方法。 The method for processing a plate material according to claim 1 or 2, wherein the resist mask is formed by forming a resin layer on the surface of the plate material and pressing the resin layer with a mold. 前記板材は、基板であり、
請求項1~3のいずれか1項に記載の方法によって前記基板を個片化して素子チップを製造する、素子チップの製造方法。
The plate material is a substrate and
A method for manufacturing an element chip, which comprises individualizing the substrate by the method according to any one of claims 1 to 3 to manufacture the element chip.
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