JP7747466B2 - チップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、格子状に設定された分割予定ラインに沿ってウェーハを分割してチップを製造するチップの製造方法に関する。

縦型構造のパワーデバイスのチップは、一般的に、格子状に設定された分割予定ラインに沿ってウェーハを分割することによって製造される。このウェーハは、例えば、半導体材料からなる円盤状の基板を有し、この基板の表面側には不純物がドーピングされた不純物領域が形成されている。

さらに、ウェーハの両面側には、電極として機能する金属膜が設けられている。具体的には、分割予定ラインによって区画されるウェーハの複数の領域のそれぞれの表面側には、パターニングされた複数の金属膜を含む電極パターンが設けられ、また、ウェーハの裏面側には、基板の裏面の全域を覆うような金属膜が設けられている。

このようなウェーハを分割予定ラインに沿って分割する場合には、基板の裏面に設けられた金属膜とともに基板を分割する必要がある。ただし、半導体材料からなる基板の分割に好適な方法は、金属膜の分割に好適な方法であるとは限らない。そのため、これらを同時に同じ方法で分割すると、加工品質が悪化するおそれがある。

この点に鑑み、分割予定ラインに沿った基板の分割に先立って、金属膜の分割予定ラインに沿った領域を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この方法においては、まず、回転する円環状の切削ブレードをウェーハの外周縁に沿って基板の裏面に設けられた金属膜に接触させる。これにより、金属膜の一部と基板の一部とが除去されて、基板の外周領域の裏面側が露出する。

次いで、基板を透過する波長の光を利用するウェーハの裏面側（基板の裏面側）からの撮像によって形成されるウェーハの外周領域の表面側の画像を参照して、分割予定ラインの位置を特定してアライメント（ウェーハと切削ブレードとの位置合わせ）を行う。次いで、回転する円環状の切削ブレードを金属膜の分割予定ラインに沿った領域に接触させる。これにより、基板の裏面に設けられた金属膜の分割予定ラインに沿った領域が除去される。

次いで、環状フレームの開口を塞ぐテープにウェーハの裏面側を貼着することによって、ウェーハと環状フレームとが一体化されたワークユニットを形成する。次いで、分割予定ラインに沿った領域に開口が形成されているマスクを基板の表面側に配設する。

次いで、ワークユニットが配置されるチャンバの雰囲気を真空にした状態で、基板の表面側からマスクを介して基板に対してプラズマエッチングを実施する。これにより、分割予定ラインに沿ってウェーハを分割する際の加工品質を悪化させることなくウェーハを分割してチップを製造することができる。

特開２０２０－１１３６１４号公報

上述した方法においては、基板の外周領域の裏面側を露出させるように金属膜の外周領域と基板の外周領域の裏面側とが除去されている。これにより、ウェーハの外周領域の裏面側には段差が形成される。そして、上述した方法においては、ウェーハの裏面側にテープを貼着してワークユニットを形成した後、このワークユニットに含まれる基板に対してプラズマエッチングが施される。

ただし、このウェーハの裏面側にテープを貼着する場合、その外周領域の裏面側に形成されている段差にならってテープがウェーハに貼着されないおそれがある。すなわち、テープとウェーハの外周領域との間に隙間が存在した状態でワークユニットが形成されるおそれがある。

ここで、プラズマエッチングを利用してウェーハを分割する場合には、ワークユニットが配置されるチャンバの雰囲気を真空にする必要がある。そのため、テープとウェーハの外周領域との間に隙間が存在する場合には、この隙間内の空気が膨張してテープがウェーハの外周領域から剥離するおそれがある。

さらに、このような隙間が存在するウェーハにおいては、ウェーハの外周領域にテープが十分に貼着していない。そのため、ウェーハの分割がプラズマエッチング以外の方法で行われる場合においても問題が生じるおそれがある。

例えば、円環状の切削ブレードを利用してウェーハを分割する場合には、ウェーハの分割中に回転する切削ブレードと接触するウェーハが動きやすくなる。その結果、ウェーハを分割して製造されるチップの端部にチッピングと呼ばれる欠けが生じるおそれがある。

また、レーザービームを利用してウェーハの内部に変質層を形成した後、このウェーハに外力を付与することによって変質層を分割起点としてウェーハを分割する場合には、ウェーハに外力を付与する際にチップ飛びが生じるおそれがある。具体的には、ウェーハの分割後にウェーハの外周領域の一部を含むチップがテープから剥離して飛び出すおそれがある。

また、レーザーアブレーションを利用してウェーハを分割する場合には、レーザーアブレーションを生じさせるためにウェーハに照射されるレーザービームによってウェーハが加熱される。そのため、テープとウェーハの外周領域との間に隙間が存在する場合には、この隙間内の空気が膨張してテープがウェーハの外周領域から剥離するおそれがある。

以上の点に鑑み、本発明の目的は、金属膜が設けられている裏面側にテープが貼着されているウェーハを分割してチップを製造する際の問題の発生を抑制できるチップの製造方法を提供することである。

本発明によれば、基板と該基板の裏面を覆うように設けられた金属膜とを含むウェーハを格子状に設定された分割予定ラインに沿って分割してチップを製造するチップの製造方法であって、該ウェーハの該金属膜とは反対に位置する面である表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、該保護部材貼着ステップを実施した後に、該ウェーハが該保護部材を介して保持された状態で、該金属膜の外周領域と該基板の外周領域の裏面側とを除去して、該基板の該外周領域を露出させるとともに該ウェーハの外周領域の裏面側に該ウェーハの該表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある露出面を形成する露出面形成ステップと、該露出面形成ステップを実施した後に、該基板を透過する波長の光を利用する該ウェーハの裏面側からの撮像によって形成される該ウェーハの該外周領域の表面側の画像を参照して、該分割予定ラインの位置を特定してアライメントを行うアライメントステップと、該アライメントステップを実施した後に、該ウェーハが該保護部材を介して保持された状態で、該金属膜の該分割予定ラインに沿った領域を除去する金属膜除去ステップと、該金属膜除去ステップを実施した後に、該ウェーハの該表面から該保護部材を取り外すとともに、環状フレームの開口を塞ぐテープに該ウェーハの該裏面側を貼着することによって、該ウェーハと該環状フレームとが一体化されたワークユニットを形成するワークユニット形成ステップと、該ワークユニット形成ステップを実施した後に、該ウェーハが該テープを介して保持された状態で、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割する分割ステップと、を備えるチップの製造方法が提供される。

該分割ステップにおいては、該分割予定ラインに沿った領域に開口が形成されたマスクを該ウェーハの該表面に配設した後、該マスクを介して該基板に対するプラズマエッチングを実施することによって、該ウェーハを分割することが好ましい。

あるいは、該分割ステップにおいては、回転する環状の基板分割用切削ブレードを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って該基板に接触させることによって、該ウェーハを分割することが好ましい。

あるいは、該分割ステップにおいては、該基板を透過する波長のレーザービームの集光点が該基板の内部に位置付けられた状態で該レーザービームを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って照射することによって該基板の内部に変質層を形成した後、該基板に外力を付与することによって該変質層を分割起点として該ウェーハを分割することが好ましい。

あるいは、該分割ステップにおいては、該基板に吸収される波長のレーザービームを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って該基板に照射することによって、該ウェーハを分割することが好ましい。

さらに、該金属膜除去ステップにおいては、回転する環状の金属膜除去用切削ブレードを該金属膜に接触させることによって該金属膜の該分割予定ラインに沿った該領域を除去することが好ましい。

あるいは、該金属膜除去ステップにおいては、該金属膜に吸収される波長のレーザービームを該金属膜に照射することによって、該金属膜の該分割予定ラインに沿った該領域を除去することが好ましい。

また、該露出面形成ステップにおいては、回転する環状の露出面形成用切削ブレードを該金属膜及び該基板に接触させることによって該金属膜の該外周領域と該基板の該外周領域の該裏面側とを除去することが好ましい。さらに、該ワークユニット形成ステップにおいては、該テープに該露出面及び該金属膜が貼着されることが好ましい。

本発明においては、ワークユニットの形成に先立って、金属膜の外周領域と基板の外周領域の裏面側を除去して、基板の外周領域を露出させるとともにウェーハの外周領域の裏面側にウェーハの表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある露出面が形成される。これにより、ウェーハの裏面側にテープを貼着する際に、テープとウェーハの外周領域との間の隙間をなくし、又は、狭くすることができる。その結果、ウェーハを分割してチップを製造する際の問題の発生を抑制できる。

図１（Ａ）は、ウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの一例を模式的に示す側面図である。 図２は、チップの製造方法の一例を模式的に示すフローチャートである。 図３（Ａ）は、保護部材貼着ステップの様子を模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、保護部材貼着ステップ後のウェーハを模式的に示す側面図である。 図４（Ａ）は、ウェーハの外周領域の裏面側を撮像する様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、露出面形成ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図４（Ｃ）は、露出面形成ステップ後のウェーハを模式的に示す側面図である。 図５（Ａ）は、ウェーハの外周領域の表面側を撮像する様子を模式的に示す側面図であり、図５（Ｂ）は、アライメントステップの様子を模式的に示す一部断面側面図である。 図６（Ａ）は、金属膜除去ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、金属膜除去ステップ後のウェーハを模式的に示す側面図である。 図７（Ａ）は、ワークユニット形成ステップの様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）は、ワークユニットの一例を模式的に示す一部断面側面図である。 図８は、分割されたウェーハを含むワークユニットを模式的に示す一部断面側面図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、露出面形成ステップ後のウェーハの変形例を模式的に示す側面図である。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、露出面形成ステップの変形例の様子を模式的に示す側面図である。

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１（Ａ）は、ウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図１（Ｂ）は、ウェーハの一例を模式的に示す側面図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるウェーハ１１は、基板１３を有する。この基板１３は、例えば、可視光が反射され、かつ、赤外線が透過する半導体材料（例えば、シリコン（Ｓｉ））からなる。

また、ウェーハ１１は、デバイスの製造に利用される領域（デバイス領域）とデバイス領域を囲む外周余剰領域とによって構成される。なお、外周余剰領域は、デバイスの製造に必要な表面積又は平坦度を確保できない等の理由から、デバイスの製造に利用できない領域である。

さらに、ウェーハ１１のデバイス領域は、格子状に設定された分割予定ラインによって複数の領域に区画されており、各領域の表面側（基板１３の表面１３ａ）には電極パターン１５が設けられている。この電極パターン１５は、便宜上、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）等においては直方体状の実線によって示されているが、例えば、それぞれが所望の形状にパターニングされた複数の電極を含む。

また、ウェーハ１１の外周余剰領域も格子状に設定された分割予定ラインによって複数の領域に区画されており、各領域の表面側にはダミーパターン１７が設けられている。このダミーパターン１７は、便宜上、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）等においては直方体状の点線によって示されているが、例えば、基板１３が存在しないために電極を設けることができない部分を除いて、電極パターン１５と同様の構造を有する。

また、ウェーハ１１の裏面側には、基板１３の裏面１３ｂの全域を覆うような金属膜１９が設けられている。そして、このウェーハ１１を分割予定ラインに沿って分割すれば、基板１３の一部と電極パターン１５と金属膜１９の一部とを含む縦型構造のパワーデバイスのチップがウェーハ１１のデバイス領域から製造される。

なお、基板１３の材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。基板１３は、例えば、シリコン以外の半導体材料（例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）又は窒化ガリウム（ＧａＮ）等）からなっていてもよい。同様に、ウェーハ１１から製造されるチップの種類、数量、形状、構造、大きさ及び配置等にも制限はない。

図２は、ウェーハ１１からチップを製造するチップの製造方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、基板１３と基板１３の裏面１３ｂを覆うように設けられた金属膜１９とを含むウェーハ１１の表面に保護部材を貼着する（保護部材貼着ステップ：Ｓ１）。

図３（Ａ）は、保護部材貼着ステップ（Ｓ１）の様子を模式的に示す側面図であり、図３（Ｂ）は、保護部材貼着ステップ（Ｓ１）後のウェーハ１１を模式的に示す側面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される保護部材２１は、例えば、可撓性を有するフィルム状のテープ基材と、このテープ基材の一面に設けられた接着層（糊層）とを有する。

具体的には、テープ基材は、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又はポリスチレン（ＰＳ）等からなる。また、接着層は、紫外線硬化型のシリコーンゴム、アクリル系材料又はエポキシ系材料等からなる。そして、この保護部材２１の接着層側をウェーハ１１の表面側（基板１３の表面１３ａ側）に押し当てることによって、ウェーハ１１の表面に保護部材２１が貼着される。

次いで、金属膜１９の外周領域と基板１３の外周領域の裏面１３ｂ側とを除去して、基板１３の外周領域を露出させるとともにウェーハ１１の外周領域の裏面側にウェーハ１１の表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある露出面を形成する（露出面形成ステップ：Ｓ２）。

図４（Ａ）は、ウェーハ１１の外周領域の裏面側を撮像する様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、露出面形成ステップ（Ｓ２）の様子を模式的に示す側面図であり、図４（Ｃ）は、露出面形成ステップ後のウェーハ１１を模式的に示す側面図である。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるＸ軸方向（左右方向）及びＹ軸方向（前後方向）は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、Ｚ軸方向（上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（鉛直方向）である。

露出面形成ステップ（Ｓ２）は、例えば、切削装置２において実施される。この切削装置２は、円柱状のチャックテーブル４を有する。このチャックテーブル４は、回転機構（不図示）に連結されている。また、チャックテーブル４は、概ね水平な上面を有する。そして、この回転機構が動作すると、チャックテーブル４は、その上面の中心を通り、かつ、この上面に垂直な直線を回転軸として回転する。

また、チャックテーブル４の上部には円柱状の凹部が形成されており、この凹部にはポーラス板が固定されている。このポーラス板は、チャックテーブル４の内部に設けられた連通路等を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）と連通している。そして、この吸引源が動作すると、チャックテーブル４の上面近傍の空間に負圧が生じる。

そのため、チャックテーブル４の上面は、ウェーハ１１を保持する保持面として機能できる。例えば、保護部材２１を介してチャックテーブル４の上面にウェーハ１１が置かれた状態で吸引源を動作させることで、ウェーハ１１がチャックテーブル４によって保持される。

さらに、チャックテーブル４は、Ｘ軸方向移動機構（不図示）に連結されている。なお、Ｘ軸方向移動機構は、例えば、ボールねじを含む。そして、このＸ軸方向移動機構が動作すると、チャックテーブル４がＸ軸方向に沿って移動する。

また、チャックテーブル４の上方には、撮像ユニット６が設けられている。この撮像ユニット６は、隣接して設けられている可視光カメラ８と赤外線カメラ１０とを有する。可視光カメラ８は、可視光を利用してチャックテーブル４の上面側を撮像して画像を形成するカメラであり、また、赤外線カメラ１０は、赤外線を利用してチャックテーブル４の上面側を撮像して画像を形成するカメラである。

可視光カメラ８は、例えば、可視光を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源と、対物レンズと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子とを有する。また、赤外線カメラ１０は、例えば、赤外線を照射する光源と、対物レンズと、撮像素子とを有する。

さらに、撮像ユニット６は、互いに独立して動作可能なＺ軸方向移動機構（不図示）及びＹ軸方向移動機構（不図示）に連結されている。なお、Ｚ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構のそれぞれは、例えば、ボールねじを含む。そして、このＺ軸方向移動機構が動作すると、撮像ユニット６がＺ軸方向に沿って移動し、また、このＹ軸方向移動機構が動作すると、撮像ユニット６がＹ軸方向に沿って移動する。

また、チャックテーブル４の上方には、切削ユニット１２も設けられている。この切削ユニット１２は、Ｙ軸方向に沿って延在するスピンドル１４を有する。このスピンドル１４の基板部にはモータ等の回転駆動源（不図示）が接続され、また、その先端部には交換可能な態様で円環状の露出面形成用切削ブレード１６が装着されている。

この露出面形成用切削ブレード１６は、例えば、金属等からなる円環状の基台と、基台の外周縁に沿う円環状の切刃とが一体となって構成された、ハブタイプの切削ブレードである。ハブタイプの切削ブレードの切刃は、例えば、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ：ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）等からなる砥粒がニッケル等のボンド材によって固定することによって得られる。

また、露出面形成用切削ブレード１６として、円環状の切刃のみによって構成される、ワッシャータイプの切削ブレードが適用されてもよい。ワッシャータイプの切削ブレード（切刃）は、例えば、ダイヤモンド又はｃＢＮ等からなる砥粒が樹脂等のボンド材によって固定することによって得られる。

さらに、露出面形成用切削ブレード１６の切刃は、平面視においてチャックテーブル４の中心に近い側（前側）の外側面が円錐台の側面に対応するような形状を有し、また、それから遠い側（後側）の外側面が円柱の側面に対応するような形状を有する。すなわち、この切刃の前側においては前端に近付くに従って外径が短くなり、また、この切刃の後側においては外径が一定である。なお、この切刃の前側の下端部のチャックテーブル４の保持面に対する傾斜角は、例えば、４５°である。

また、切削ユニット１２は、互いに独立して動作可能なＺ軸方向移動機構（不図示）及びＹ軸方向移動機構（不図示）に連結されている。なお、Ｚ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構のそれぞれは、例えば、ボールねじを含む。そして、このＺ軸方向移動機構が動作すると、切削ユニット１２がＺ軸方向に沿って移動し、また、このＹ軸方向移動機構が動作すると、切削ユニット１２がＹ軸方向に沿って移動する。

なお、切削ユニット１２を移動させるためのＺ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構は、切削ユニット１２とともに撮像ユニット６を移動させてもよい。すなわち、Ｚ軸方向移動機構及びＹ軸方向移動機構は、切削ユニット１２と撮像ユニット６とが一体化された構造物を移動させてもよい。

切削装置２において露出面形成ステップ（Ｓ２）を実施する際には、まず、平面視において、ウェーハ１１の中心がチャックテーブル４の中心と重なるように、保護部材２１を介してウェーハ１１をチャックテーブル４の保持面に置く。次いで、チャックテーブル４のポーラス板に連通する吸引源を動作させる。これにより、ウェーハ１１がチャックテーブル４によって保持される。

次いで、可視光カメラ８を利用してウェーハ１１の外周領域を撮像する（図４（Ａ）参照）。この時、可視光カメラ８から照射される可視光は、ウェーハ１１の基板１３と基板１３の裏面１３ｂに設けられている金属膜１９によって反射されるため、ウェーハ１１の外周領域の裏面側の画像が形成される。

次いで、この画像を参照して、平面視においてスピンドル１４からみてＹ軸方向にウェーハ１１の中心が位置し、かつ、ウェーハ１１の外周領域の真上に露出面形成用切削ブレード１６が位置付けられるように、チャックテーブル４及び／又は切削ユニット１２を移動させる。

次いで、スピンドル１４を介して露出面形成用切削ブレード１６を回転させながら、露出面形成用切削ブレード１６の前側の下端がウェーハ１１の外周領域に接触する所定の高さに位置付けられるように切削ユニット１２を下降させる。次いで、露出面形成用切削ブレード１６を回転させたまま、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル４を少なくとも１回転させる（図４（Ｂ）参照）。

これにより、金属膜１９の外周領域と基板１３の外周領域の裏面１３ｂ側とが除去されて、基板１３の外周領域が露出する。また、ウェーハ１１の外周領域の裏面側には、ウェーハ１１の表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある様に傾斜した第１露出面１１ａと、この第１露出面よりも外側に位置する概ね平坦な第２露出面１１ｂとが形成される（図４（Ｃ）参照）。

この第１露出面１１ａは、露出面形成用切削ブレード１６の前側による切削によって形成される面である。そして、第１露出面１１ａは、上底面がウェーハ１１の裏面に位置し、かつ、下底面がウェーハ１１の内部に位置する円錐台の側面に対応するような形状を有する。

また、第２露出面１１ｂは、露出面形成用切削ブレード１６の後側による切削によって形成される面である。そして、第２露出面１１ｂは、この円錐台の下底面からウェーハ１１の径方向外側に向かって広がるような円環状の形状を有する。

次いで、ウェーハ１１の外周領域の表面側の画像を参照して、分割予定ラインの位置を特定してアライメント（ウェーハ１１と切削ブレードの位置合わせ）を行った後（アライメントステップ：Ｓ３）、金属膜１９の分割予定ラインに沿った領域を除去する（金属膜除去ステップ：Ｓ４）。

図５（Ａ）は、ウェーハ１１の外周領域の表面側を撮像する様子を模式的に示す側面図であり、図５（Ｂ）は、アライメントステップ（Ｓ３）の様子を模式的に示す一部断面側面図である。また、図６（Ａ）は、金属膜除去ステップ（Ｓ４）の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は、金属膜除去ステップ（Ｓ４）後のウェーハ１１を模式的に示す側面図である。

アライメントステップ（Ｓ３）及び金属膜除去ステップ（Ｓ４）は、例えば、上述した切削装置２において実施される。ただし、スピンドル１４の先端部に装着される切削ブレードは、アライメントステップ（Ｓ３）の実施に先立って、露出面形成用切削ブレード１６から金属膜除去用切削ブレード１８に交換されている。

この金属膜除去用切削ブレード１８は、露出面形成用切削ブレード１６と同様に、ハブタイプ又はワッシャータイプの切削ブレードである。ただし、金属膜除去用切削ブレード１８の切刃は、前端から後端に至るまで外径が概ね一定な円筒状の形状を有し、その厚さ（Ｙ軸方向に沿った長さ）は、露出面形成用切削ブレード１６の厚さ及びウェーハ１１の分割予定ラインの幅よりも短い。

切削装置２においてアライメントステップ（Ｓ３）を実施する際には、まず、赤外線カメラ１０を利用してウェーハ１１の外周領域を撮像する（図５（Ａ）参照）。この時、赤外線カメラ１０から照射される赤外線は、ウェーハ１１の第２露出面１１ｂを通って基板１３を透過するため、ウェーハ１１の外周領域の表面側の画像が形成される。

次いで、この画像を参照して、ウェーハ１１の分割予定ラインの位置を特定する。具体的には、ウェーハ１１の外周余剰領域は分割予定ラインによって複数の領域に区画され、各領域の表面側にはダミーパターン１７が設けられている。この場合、この画像には離散的に設けられた複数のダミーパターン１７が含まれる。そのため、この画像を参照することで、隣接するダミーパターン１７の間の位置を分割予定ラインの位置として特定することができる。

次いで、アライメント（ウェーハ１１と金属膜除去用切削ブレード１８との位置合わせ）を行う（図５（Ｂ）参照）。具体的には、まず、ウェーハ１１の分割予定ラインのうち直線的に延在する部分がＸ軸方向と平行になるように、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル４を回転させる。そして、平面視において、この部分が金属膜除去用切削ブレード１８からみてＸ軸方向に位置付けられるように、チャックテーブル４及び／又は切削ユニット１２を移動させる。

次いで、金属膜除去用切削ブレード１８の下端が基板１３の裏面１３ｂよりも低く、かつ、その表面１３ａよりも高い位置に位置付けられるように、切削ユニット１２を下降させる。次いで、スピンドル１４を介して金属膜除去用切削ブレード１８を回転させながら、ウェーハ１１のＸ軸方向における一端から他端までが金属膜除去用切削ブレード１８によって切削されるようにチャックテーブル４を移動させる（図６（Ａ）参照）。

これにより、ウェーハ１１の金属膜１９の分割予定ラインに沿った領域と基板１３の分割予定ラインに沿った領域の裏面側とが除去される。その結果、ウェーハ１１の裏面側に直線状の溝が形成される。次いで、同様の操作を繰り返して、ウェーハ１１の裏面側に格子状の溝１１ｃを形成する（図６（Ｂ）参照）。

次いで、環状フレームの開口を塞ぐテープにウェーハ１１の裏面側を貼着することによって、ウェーハ１１と環状フレームとが一体化されたワークユニットを形成する（ワークユニット形成ステップ：Ｓ５）。図７（Ａ）は、ワークユニット形成ステップ（Ｓ５）の様子を模式的に示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）は、ワークユニット形成ステップ（Ｓ５）において形成されるワークユニットの一例を模式的に示す一部断面側面図である。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示される環状フレーム２３は、例えば、金属材料からなる。また、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるテープ２５は、保護部材２１と同様に、可撓性を有するフィルム状のテープ基材と、このテープ基材の一面に設けられた接着層（糊層）とを有する。さらに、このテープ２５の外周領域の接着層側が環状フレーム２３に貼着している。これにより、環状フレーム２３の開口が塞がれる。

そして、ワークユニット形成ステップ（Ｓ５）においては、ウェーハ１１の表面側に貼着した保護部材２１を取り外すとともに、テープ２５の中央領域の接着層側にウェーハ１１の裏面側を押し当てる（図７（Ａ）参照）。これにより、ウェーハ１１の表面側に設けられている電極パターン１５及びダミーパターン１７が露出するとともに、ウェーハ１１と環状フレームとが一体化されたワークユニット２７が形成される（図７（Ｂ）参照）。

ここで、ウェーハ１１の外周領域の裏面側には、上底面がウェーハ１１の裏面に位置し、かつ、下底面がウェーハ１１の内部に位置するような円錐台の側面に対応するような形状の第１露出面１１ａが形成されている。そのため、ワークユニット形成ステップ（Ｓ５）においては、テープ２５を局所的に過度に伸ばすことなく、ウェーハ１１の外周領域の裏面側（第１露出面１１ａ及び第２露出面１１ｂ）にテープ２５を貼着することができる。

次いで、分割予定ラインに沿ってウェーハ１１を分割する（分割ステップ：Ｓ６）。この分割ステップ（Ｓ６）は、例えば、上述した特許文献１（特開２０２０－１１３６１４号公報）に記載されているようなプラズマエッチングを利用して実施される。図８は、プラズマエッチングを利用して分割されたウェーハ１１を含むワークユニット２７を模式的に示す一部断面側面図である。

具体的には、プラズマエッチングを利用して実施される分割ステップ（Ｓ６）においては、まず、ウェーハ１１がテープ２５を介して保持された状態で、ワークユニット２７が配置されるチャンバの雰囲気を真空にする。次いで、分割予定ラインに沿った領域に開口が形成されたマスクをウェーハ１１の表面に配設する。

次いで、ウェーハ１１の表面側からマスクを介して基板１３に対するプラズマエッチングを実施する。その結果、分割予定ラインに沿ってウェーハ１１が分割されて、基板１３の一部と電極パターン１５と金属膜１９の一部とを含む縦型構造のパワーデバイスのチップ２９が製造される（図８参照）。

図２に示される方法においては、ワークユニット２７の形成に先立って、金属膜１９の外周領域と基板１３の外周領域の裏面１３ｂ側を除去して、基板１３の外周領域を露出させるとともにウェーハ１１の外周領域の裏面側にウェーハ１１の表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある露出面（第１露出面１１ａ）が形成されている（上述した露出面形成ステップ（Ｓ２）参照）。

これにより、ウェーハ１１の裏面側にテープを貼着する際に、テープ２５とウェーハ１１の外周領域との間の隙間をなくし、又は、狭くすることができる（上述したワークユニット形成ステップ（Ｓ５）参照）。その結果、プラズマエッチングを利用してウェーハ１１を分割するためにワークユニット２７が配置されるチャンバの雰囲気を真空にする場合に、テープ２５がウェーハ１１の外周領域から剥離する蓋然性を低減することができる。

なお、上述した内容は本発明の一態様であって、本発明は上述した内容に限定されない。例えば、本発明の露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、図９（Ａ）に示されるように、ウェーハ１１の外周領域の裏面側の全体に、ウェーハ１１の表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある様に傾斜した露出面１１ｄを形成してもよい。

あるいは、本発明の露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、図９（Ｂ）に示されるように、ウェーハ１１の外周領域の裏面側に、ウェーハ１１の表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある様な階段状の露出面１１ｅが形成されてもよい。すなわち、本発明の露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、第２露出面１１ｂ（図４（Ｃ）等参照）が形成されなくてもよい。

なお、露出面形成ステップ（Ｓ２）において第２露出面１１ｂが形成される場合には、概ね平坦な第２露出面１１ｂを通る赤外線を利用してウェーハ１１の外周領域の表面側を撮像して画像を形成することができる。そのため、アライメントステップを実施する際に参照される画像を鮮明なものとすることが容易な点で好ましい。

他方、露出面形成ステップ（Ｓ２）において第２露出面１１ｂが形成されない場合には、露出面形成ステップ（Ｓ２）において除去されるウェーハ１１の外周領域の幅を狭くできる。そのため、この場合には、ウェーハ１１のデバイス領域の範囲を広げることが可能となり得る点で好ましい。

また、本発明の露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、上記の露出面形成用切削ブレード１６以外の切削ブレードを利用して露出面を形成してもよい。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、このような露出面形成ステップ（Ｓ２）の一例を模式的に示す側面図である。

この露出面形成ステップ（Ｓ２）は、例えば、上述した切削装置２において実施される。ただし、スピンドル１４の先端部に装着される露出面形成用切削ブレード２０は、上記の露出面形成用切削ブレード１６の切刃と異なる形状を有する切刃を有する。具体的には、露出面形成用切削ブレード２０の切刃は、前端から後端に至るまで外径が概ね一定な円筒状の形状を有する。

この露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、まず、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル４と露出面形成用切削ブレード２０とを回転させる（図１０（Ａ）参照）。次いで、チャックテーブル４と露出面形成用切削ブレード２０とを回転させたまま、ウェーハ１１の外周領域の裏面に露出面形成用切削ブレード２０を接触させるように切削ユニット１２を下降させる（図１０（Ｂ）参照）。

そして、チャックテーブル４と露出面形成用切削ブレード２０とを回転させ、かつ、切削ユニット１２を下降させたまま、切削ユニット１２をチャックテーブル４から離隔させるように、切削ユニット１２をＹ軸方向に沿って移動させる（図１０（Ｃ）参照）。これにより、例えば、ウェーハ１１の外周領域の裏面側に、図９（Ａ）に示されるような露出面１１ｄを形成することができる。

また、この露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル４の回転速度を遅くすることによって、ウェーハ１１の外周領域の裏面側に螺旋階段状の露出面を形成することもできる。また、この露出面形成ステップ（Ｓ２）においては、切削ユニット１２の下降とＹ軸方向に沿った移動とを、同時に行うのではなく、交互に行うことによって、図９（Ｂ）に示されるような露出面１１ｅを形成することもできる。

また、本発明の金属膜除去ステップ（Ｓ４）においては、レーザーアブレーションを利用して金属膜１９の分割予定ラインに沿った領域を除去してもよい。この金属膜除去ステップ（Ｓ４）において利用されるレーザービームとしては、例えば、金属膜１９に吸収される波長（例えば、５３２ｎｍ）のパルス状のレーザービームが挙げられる。

例えば、本発明の金属膜除去ステップ（Ｓ４）においては、このレーザービームの繰り返し周波数を１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚとし、かつ、そのスポット径を１μｍ～２μｍとした状態で、ウェーハ１１の分割予定ラインに沿って金属膜１９にレーザービームを照射することによって、金属膜１９の分割予定ラインに沿った領域を除去してもよい。

また、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、プラズマエッチング以外の方法を利用してウェーハ１１を分割してもよい。例えば、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、回転する環状の切削ブレード（基板分割用切削ブレード）を基板１３の表面１３ａ側から分割予定ラインに沿って基板１３に接触させることによって、ウェーハ１１を分割してもよい。

この場合、テープ２５とウェーハ１１の外周領域との間の隙間がない、又は、狭い状態で、ウェーハ１１が切削されて分割される。そのため、ウェーハ１１の分割中に回転する切削ブレードと接触するウェーハ１１の振動が抑制される。その結果、ウェーハ１１を分割して製造されるチップの端部にチッピングと呼ばれる欠けが生じる蓋然性を低減できる。

また、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、レーザービームを利用してウェーハ１１の内部に変質層を形成した後、このウェーハ１１に外力を付与することによって変質層を分割起点としてウェーハ１１を分割してもよい。なお、この分割ステップ（Ｓ６）において利用されるレーザービームとしては、例えば、基板１３を透過する波長（例えば、波長１０６４ｎｍ）のパルス状のレーザービームが挙げられる。

例えば、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、このレーザービームの繰り返し周波数を１０ｋＨｚ～５０ｋＨｚとし、かつ、その集光点を基板１３の内部に位置付けた状態で、ウェーハ１１の分割予定ラインに沿って基板１３の表面１３ａ側からレーザービームを照射することによって、ウェーハ１１の内部に変質層を形成してもよい。

この場合、テープ２５とウェーハ１１の外周領域との間の隙間がない、又は、狭い状態で、ウェーハ１１に外力が付与されてウェーハ１１が分割される。そのため、ウェーハ１１の分割中にウェーハ１１の外周領域の一部を含むチップがテープ２５から剥離して飛び出す蓋然性を低減できる。

また、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、レーザーアブレーションを利用してウェーハ１１を分割してもよい。なお、この分割ステップ（Ｓ６）において利用されるレーザービームとしては、例えば、基板１３に吸収される波長（例えば、波長３５５ｎｍ）のパルス状のレーザービームが挙げられる。

例えば、本発明の分割ステップ（Ｓ６）においては、このレーザービームの繰り返し周波数を１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚとし、かつ、そのスポット径を１μｍ～１０μｍとした状態で、ウェーハ１１の分割予定ラインに沿って基板１３の表面１３ａ側から基板１３にレーザービームを照射することによって、ウェーハ１１を分割してもよい。

この場合、テープ２５とウェーハ１１の外周領域との間の隙間がない、又は、狭い状態で、ウェーハ１１においてレーザーアブレーションが生じてウェーハ１１が分割される。そのため、レーザーアブレーションに伴うウェーハ１１の加熱に起因したテープ２５のウェーハ１１の外周領域からの剥離を抑制することができる。

その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、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できる。

１１ ：ウェーハ（１１ａ：第１露出面、１１ｂ：第２露出面、１１ｃ：溝）
（１１ｄ，１１ｅ：露出面）
１３ ：基板（１３ａ：表面、１３ｂ：裏面）
１５ ：電極パターン
１７ ：ダミーパターン
１９ ：金属膜
２１ ：保護部材
２３ ：環状フレーム
２５ ：テープ
２７ ：ワークユニット
２９ ：チップ
２ ：切削装置
４ ：チャックテーブル
６ ：撮像ユニット
８ ：可視光カメラ
１０ ：赤外線カメラ
１２ ：切削ユニット
１４ ：スピンドル
１６ ：露出面形成用切削ブレード
１８ ：金属膜除去用切削ブレード
２０ ：露出面形成用切削ブレード

Claims (9)

1. 基板と該基板の裏面を覆うように設けられた金属膜とを含むウェーハを格子状に設定された分割予定ラインに沿って分割してチップを製造するチップの製造方法であって、
   該ウェーハの該金属膜とは反対に位置する面である表面に保護部材を貼着する保護部材貼着ステップと、
   該保護部材貼着ステップを実施した後に、該ウェーハが該保護部材を介して保持された状態で、該金属膜の外周領域と該基板の外周領域の裏面側とを除去して、該基板の該外周領域を露出させるとともに該ウェーハの外周領域の裏面側に該ウェーハの該表面に近い部分が遠い部分よりも外側にある露出面を形成する露出面形成ステップと、
   該露出面形成ステップを実施した後に、該基板を透過する波長の光を利用する該ウェーハの裏面側からの撮像によって形成される該ウェーハの該外周領域の表面側の画像を参照して、該分割予定ラインの位置を特定してアライメントを行うアライメントステップと、
   該アライメントステップを実施した後に、該ウェーハが該保護部材を介して保持された状態で、該金属膜の該分割予定ラインに沿った領域を除去する金属膜除去ステップと、
   該金属膜除去ステップを実施した後に、該ウェーハの該表面から該保護部材を取り外すとともに、環状フレームの開口を塞ぐテープに該ウェーハの該裏面側を貼着することによって、該ウェーハと該環状フレームとが一体化されたワークユニットを形成するワークユニット形成ステップと、
   該ワークユニット形成ステップを実施した後に、該ウェーハが該テープを介して保持された状態で、該分割予定ラインに沿って該ウェーハを分割する分割ステップと、
   を備えることを特徴とするチップの製造方法。
2. 該分割ステップにおいては、該分割予定ラインに沿った領域に開口が形成されたマスクを該ウェーハの該表面に配設した後、該マスクを介して該基板に対するプラズマエッチングを実施することによって、該ウェーハを分割することを特徴とする請求項１に記載のチップの製造方法。
3. 該分割ステップにおいては、回転する環状の基板分割用切削ブレードを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って該基板に接触させることによって、該ウェーハを分割することを特徴とする請求項１に記載のチップの製造方法。
4. 該分割ステップにおいては、該基板を透過する波長のレーザービームの集光点が該基板の内部に位置付けられた状態で該レーザービームを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って照射することによって該基板の内部に変質層を形成した後、該基板に外力を付与することによって該変質層を分割起点として該ウェーハを分割することを特徴とする請求項１に記載のチップの製造方法。
5. 該分割ステップにおいては、該基板に吸収される波長のレーザービームを該基板の表面側から該分割予定ラインに沿って該基板に照射することによって、該ウェーハを分割することを特徴とする請求項１に記載のチップの製造方法。
6. 該金属膜除去ステップにおいては、回転する環状の金属膜除去用切削ブレードを該金属膜に接触させることによって該金属膜の該分割予定ラインに沿った該領域を除去することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のチップの製造方法。
7. 該金属膜除去ステップにおいては、該金属膜に吸収される波長のレーザービームを該金属膜に照射することによって、該金属膜の該分割予定ラインに沿った該領域を除去することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のチップの製造方法。
8. 該露出面形成ステップにおいては、回転する環状の露出面形成用切削ブレードを該金属膜及び該基板に接触させることによって該金属膜の該外周領域と該基板の該外周領域の該裏面側とを除去することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のチップの製造方法。
9. 該ワークユニット形成ステップにおいては、該テープに該露出面及び該金属膜が貼着されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のチップの製造方法。