TWI784121B - 加工方法、蝕刻裝置以及雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題]能夠去除產生在工件的加工痕。[解決手段]一種工件加工方法，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件；該工件加工方法具備：雷射加工步驟，從工件之正面側沿著該切割道照射對功能層具有吸收性之波長的雷射光束以去除該功能層，並使該矽基板沿著該切割道露出；容納步驟，在該雷射加工步驟之後，將該工件容納於蝕刻腔室中；以及蝕刻步驟，在該容納步驟之後，將二氟化氙氣體供給至該工件的正面，並沿著該切割道蝕刻以去除已露出之矽基板的正面。

Description

加工方法、蝕刻裝置以及雷射加工裝置
本發明是關於加工方法、蝕刻裝置以及雷射加工裝置。
在配備有半導體元件之IC晶片等的元件晶片中，近年來，介電係數低的所謂Low-k材料被用作為元件中所使用的配線層間的層間絕緣膜等。當Low-k膜用於層間絕緣膜時，能夠降低形成於配線層間的寄生電容，且能夠提高元件晶片的處理能力等。作為Low-k膜，已知有SiOF、SiOB(硼矽酸鹽玻璃)等無機物類之膜，或聚醯亞胺類、對二甲苯類等聚合物膜即有機物類之膜。
元件晶片是例如藉由在圓板狀的矽基板之正面上層積配線層或層間絕緣膜等的功能層以形成元件，並沿著以劃分各元件之方式所設定的多條被稱作切割道的分割預定線將該矽基板分割所形成。矽基板的分割是例如藉由圓環狀的切割刀片沿著該切割道切割矽基板來執行。
然而，由於Low-k膜是非常脆弱的膜，當藉由切割刀片切割形成有Low-k膜的矽基板時，會使得Low-k膜從矽基板剝離，且剝離直達元件而在該元件上產生損傷。於是，有一種通過藉由雷射光束照射的燒蝕加工部分地去除功能層，並沿著該切割道形成比功能層厚度要深的加工槽，其後，沿著該切割道由切割刀片進行切割的工件分割方法被提出(參閱專利文獻1)。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-64230號公報
然而，當通過燒蝕加工形成加工槽時，該加工槽的底部到達矽基板，會在露出的矽基板之正面產生微小的加工痕。因此，存在下述問題：加工痕殘留在分割矽基板所形成的元件晶片上，且由該加工痕造成元件晶片的抗折強度低下。
本發明是鑑於此問題而提出，其目的在於提供一種能夠去除產生在工件上的加工痕之加工方法、蝕刻裝置以及雷射加工裝置。
根據本發明之一個形態，提供一種工件加工方法，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件；該工件加工方法之特徵在於具備：雷射加工步驟，從工件之正面側沿著該切割道照射對功能層具有吸收性之波長的雷射光束以去除該功能層，並使該矽基板沿著該切割道露出；容納步驟，在該雷射加工步驟之後，將該工件容納於蝕刻腔室中；以及蝕刻步驟，在該容納步驟之後，將二氟化氙氣體供給至該工件的正面，並沿著該切割道蝕刻以去除已露出之矽基板的正面。
較佳為，該功能層中包含有銅，且在該雷射加工步驟中，由於雷射光束的照射自該功能層產生包含銅之加工屑，並在該蝕刻步驟中，藉由該二氟化氙氣體使該加工屑所包含之該銅的表面氟化。
此外，根據本發明之另一形態，提供一種蝕刻工件的蝕刻裝置，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件，並被以對該功能層具有吸收性之波長的雷射光束照射，而沿著該切割道去除該功能層使該矽基板露出；該蝕刻裝置之特徵在於具備：蝕刻腔室，容納該工件；排氣單元，將該蝕刻腔室內的空氣排出；以及氣體供給單元，將二氟化氙氣體供給至該蝕刻腔室內。
根據本發明之又一個形態，提供一種對工件進行雷射加工之雷射加工裝置，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件；該雷射加工裝置之特徵在於具備：卡盤台，其保持該工件；雷射光束照射單元，其將對該功能層具有吸收性之波長的雷射光束從被保持在該卡盤台上的工件之 正面側沿著該切割道照射，藉此去除該功能層，以沿著該切割道使矽基板露出；以及蝕刻單元，其將二氟化氙氣體供給至工件，並沿著該切割道蝕刻已露出之矽基板的正面。
根據本發明的一個形態，雷射光束沿著切割道照射在形成有功能層之矽基板的正面上以去除該功能層。然後，將沿著該切割道已露出矽基板之工件容納至蝕刻腔室中，並提供二氟化氙氣體至工件。於是，蝕刻並去除包含已露出之矽基板的加工痕之正面。因此，藉由沿著切割道分割工件所形成的元件晶片上不會殘留加工痕，而元件晶片的強度增強。
用於工件蝕刻之二氟化氙氣體，在工件蝕刻時不需要電漿化。從而，實施蝕刻的蝕刻裝置不需要配備用於電漿化的構造，而能夠容易地將該蝕刻裝置配備於雷射加工裝置中。當使用配備有蝕刻裝置的雷射加工裝置時，能夠在實施雷射加工步驟後快速地實施蝕刻步驟。
從而，根據本發明，提供一種能夠去除產生在工件上的加工痕之加工方法、蝕刻裝置以及雷射加工裝置。
1:工件
1a:正面
1b:背面
1c:矽基板
3:功能層
3a:加工槽
5:切割道
7:元件
7a:TEG
7b:加工屑
9:膠膜
11:框架
13:框架單元
15:水溶性樹脂
2:雷射加工裝置
4:基台
6:卡匣載置台
6a:卡匣
8:搬送裝置
8a:搬送軌道
10:卡盤台
10a:保持面
10b、38c:夾具
12、22:移動機構
14、24:導軌
16、26:移動板
18、28:滾珠螺桿
20:脈衝馬達
30:支撐部
32:雷射加工單元
34:加工頭
34a:雷射光束
36:攝像單元
38:保護膜塗佈兼清洗裝置
38a:工作台
38b:噴嘴
40:蝕刻裝置
42:蝕刻腔室
42a:腔室蓋
42b:保持台
42c:片構件
42b:氣體分散構件
44:排氣單元
44b:排氣通道
46:氣體供給單元
46a、46c:氣體供給源
46b:供氣通道
46d:氣體
48:附觸控面板之顯示器
圖1是示意性顯示工件的立體圖。
圖2是示意性顯示雷射加工裝置的側視圖。
圖3(A)是示意性顯示在工件上塗佈水溶性的液狀樹脂之狀態的剖面圖，圖3(B)是示意性顯示雷射加工步驟的剖面圖。
圖4(A)是放大並示意性顯示雷射光束照射之工件的剖面圖，圖4(B)是放大並示意性顯示雷射加工步驟後之工件的剖面圖。
圖5(A)是示意性顯示容納步驟的剖面圖，圖5(B)是示意性顯示蝕刻腔室之排氣狀態的剖面圖。
圖6(A)是示意性顯示蝕刻步驟的剖面圖，圖6(B)是示意性顯示蝕刻腔室之排氣狀態的剖面圖。
圖7(A)是放大並示意性顯示實施蝕刻步驟時之工件的剖面圖，圖7(B)是放大並示意性顯示蝕刻步驟後之工件的剖面圖。
圖8(A)是示意性顯示從蝕刻腔室取出工件之狀態的剖面圖，圖8(B)是示意性顯示蝕刻裝置之一例的剖面圖。
圖9(A)是示意性顯示工件之清洗的剖面圖，圖9(B)是放大並示意性顯示清洗後之工件的剖面圖。
首先，說明關於本實施方式的加工方法之工件。圖1是示意性顯示工件1的立體圖。工件1包含矽基板1c，以及形成於該矽基板1c上的功能層3。在工件1之正面1a上，設定有交叉的多條被稱作切割道5之分割預定線，藉由該切割道5所劃分之各區域中形成有IC(Integrated Circuit，積體電路)等的元件7。最後，藉由工件1被沿著切割道5分割，形成為各個元件晶片。
在工件1的背面上，黏貼有被擴張在金屬製的框架11上的膠膜9。工件1在與膠膜9和框架11成為一體之框架單元13的狀態下被搬送並加工。在工件1被分割並形成為各個元件晶片時，該元件晶片是由於通過膠膜9的支撐而不會飛濺。
膠膜9具有：具有可撓性之薄膜狀的基板，以及形成在該基板之一邊的面上的漿糊層(接著劑層)。例如，PO(Polyolefin，聚烯烴)可用作基材。也可以使用較PO剛性高的PET(Polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride)、聚苯乙烯(Polystyrene)等。此外，在漿糊層(接著劑層)中，可使用例如矽橡膠、丙烯酸系材料、環氧樹脂系材料等。
元件7具有包含多層的配線層以及絕緣各配線層之間的層間絕緣膜之功能層3。近年來，為了降低形成在配線層間的寄生電容，低介電係數之所謂的Low-k膜被使用在層間絕緣膜等中。作為Low-k膜，已知有SiOF、SiOB(硼矽酸鹽玻璃)等無機物類之膜或聚醯亞胺類、對二甲苯類等聚合物膜即有機物類之膜。
由於Low-k膜是非常脆弱的膜，當藉由切割刀片切割在正面形成有包含Low-k膜之功能層3的矽基板1c時，會使得Low-k膜從矽基板1c剝離，且剝離直達元件7而在該元件7上產生損傷。於是，在以切割刀片切割工件1之前，會藉由預先雷射加工(燒蝕加工)沿著切割道5去除功能層3。
然而，若實施雷射加工，則矽基板1c會露出並在正面產生微小的加工痕。因此，存在下述問題：分割矽基板1c所形成的元件晶片上會殘留加工痕，且元件晶片的抗折強度降低。
此外，近年來，包含元件7的半導體元件之高度積體化趨勢顯著，為了使該元件7的消耗電力減少或使訊號的傳輸速度提升，在配線層中使用低阻抗的銅。
在工件1中形成有用於元件7的檢查等之被稱作TEG(Test Element Group，測試元件群)的測試用電路，且該TEG中也使用包含銅的配線層。TEG有時僅使用在工件1的分割之前，在此情況下，由於即使是形成在因工件1的分割而會失去的區域中也沒有問題，所以例如形成在與切割道5重疊的區域中。因此，在藉由雷射加工沿著切割道5形成加工槽時，也對包含銅的TEG實施雷射加工。
當對包含銅的TEG進行雷射加工時，會產生包含銅的加工屑(碎片)，並且一部分的該加工屑會殘留在因加工而沿著切割道5露出之矽基板1c上。由於該加工屑所包含的銅會逐漸地與空氣中的水分反應，當加工屑巨大化且到達元件7的形成區域的情況下，會成為一個問題。
於是，在本實施方式的工件加工方法中，在實施雷射加工後，蝕刻矽基板1c所露出的正面，並且使加工屑所包含的銅之反應性降低。圖2是示意性顯示實施該工件1的加工方法之雷射加工裝置2的立體圖。使用圖2說明關於該雷射加工裝置2之構成。
雷射加工裝置2具備吸引保持框架單元13狀態的工件1之卡盤台10，以及配設在該卡盤台10上方的雷射加工單元32。
雷射加工裝置2具備配設在基台4上表面的前角部之卡匣載置台6。在卡匣載置台6上載置有容納多個工件1的卡匣6a。此外，雷射加工裝置2具備用於將框架單元13狀態的工件1搬送至基台4上方的搬送裝置8，以及搬送軌道8a。
在雷射加工裝置2之基台4的上表面，配設有具備Y軸導軌14、Y軸移動板16、Y軸滾珠螺桿18以及Y軸脈衝馬達20的Y軸移動機構(分度 進給機構)12。在基台4的上表面設置有在Y軸方向上平行的一對Y軸導軌14，且Y軸移動板16可滑動地安裝在Y軸導軌14上。
在Y軸移動板16的下表面側設置有螺帽部(未圖示)，在此螺帽部上，螺合有平行於Y軸導軌14的Y軸滾珠螺桿18。在Y軸滾珠螺桿18的一端上連結有Y軸脈衝馬達20。當藉由Y軸脈衝馬達20使Y軸滾珠螺桿18旋轉時，Y軸移動板16沿著Y軸導軌14在Y軸方向上移動。
在Y軸移動板16的上表面，配設有具備X軸導軌24、X軸移動板26、X軸滾珠螺桿28以及X軸脈衝馬達(未圖示)的X軸移動機構(加工進給機構)22。在Y軸移動板16的上表面設置有在X軸方向上平行的一對X軸導軌24，且X軸移動板26可滑動地安裝在X軸導軌24上。
在X軸移動板26的下表面側設置有螺帽部(未圖示)，在此螺帽部上，螺合有平行於X軸導軌24的X軸滾珠螺桿28。在X軸滾珠螺桿28的一端上連結有X軸脈衝馬達。當藉由X軸脈衝馬達使X軸滾珠螺桿28旋轉時，X軸移動板26沿著X軸導軌24在X軸方向上移動。
在X軸移動板26之上，配設有卡盤台10。卡盤台10在上表面側具有多孔質構件(未圖示)。多孔質構件的上表面成為保持工件1的保持面10a。卡盤台10可繞垂直於保持面10a的軸旋轉。
卡盤台10具有連接至多孔質構件的吸引源(未圖示)。工件1透過膠膜9被載置於保持面10a上，當通過多孔質構件的孔使吸引源所產生的負壓對工件1作用時，工件1會被吸引保持在卡盤台10上。此外，在卡盤台10的周圍，具備固定構成框架單元13的框架11之夾具10b。
在雷射加工裝置2的基台4上表面之後部，配設有支撐雷射加工單元32的支撐部30。配設於支撐部30上部的雷射加工單元32具備：配設於卡盤台10上方的加工頭34，以及配設於鄰接該加工頭34之位置的攝像單元36。
雷射加工單元32進行對形成在工件1上的功能層3具有吸收性之波長的雷射光束之脈衝振盪，並具有將該雷射光束聚光在保持於卡盤台10之工件1上的功能。攝像單元36具有拍攝保持於卡盤台10之工件1的功能。當使用攝像單元36時，能夠實施調整工件1相對加工頭34的位置之對準，以便能夠沿著工件1的切割道5進行雷射加工(燒蝕加工)。
作為由雷射加工單元32照射工件1的雷射光束，可使用例如以Nd：YAG等作為媒介振盪的波長355m之雷射光束。在工件1的雷射加工時，雷射光束以例如脈衝寬度40ns以下、頻率100kHz、輸出20W以下的條件振盪。在加工時，以工件1的加工進給速度700mm/s~1000mm/s、各切割道5中照射次數3~4次的條件對工件1照射該雷射光束。
雷射加工裝置2在鄰接基台4上表面的卡匣載置台6之位置上具備保護膜塗佈兼清洗裝置38。保護膜塗佈兼清洗裝置38具有在加工前的工件1上表面塗佈水溶性的液狀樹脂以形成保護膜的功能，以及清洗加工後之工件1的功能。保護膜塗佈兼清洗裝置38具備放置工件1的工作台38a，以及將流體噴射至載置於工作台38a上的工件1之噴嘴38b。
工作台38a能夠繞沿著垂直於工件1載置面的方向之軸旋轉。噴嘴38b具有在工作台38a的外側於Z軸方向(垂直方向)上延伸的軸部，從軸部的上部向垂直於該Z軸方向的水平方向上延伸的本體，以及配設於該本體的前端朝向Z軸方向下方的排出口。該排出口藉由該軸部旋轉而能夠在工作台38a的上方於水平方向上移動。
噴嘴38b形成為管線狀，將從連接於該軸部下部的供給源供給之液體送到該排出口，並能夠從排出口將該液體排出至保持在工作台38a上的工件1。噴嘴38b將例如作為保護工件1的正面1a之保護膜材料的水溶性液狀樹脂，或清洗該正面1a的清洗液排出至工件1。再者，噴嘴38b也可以排出液體與氣體的混合流體至工件1。
當由雷射加工單元32沿著切割道5對工件1進行雷射加工(燒蝕加工)時，從由雷射加工去除的部分產生被稱作碎片的加工屑，並飛濺於工件1上而附著在正面1a。一旦附著到正面1a上的碎片，即使清洗工件1，要完全去除也是不容易的。
於是，在實施工件1的雷射加工前藉由保護膜塗佈兼清洗裝置38供給水溶性的液狀樹脂到正面1a，以形成作為保護膜功能的水溶性樹脂膜。如此一來，即使碎片飛濺於工件1的正面1a上，除了由雷射加工所形成的加工槽，該碎片由於附著在水溶性樹脂膜上而不會附著在該正面1a上。
在雷射加工實施後，清洗液藉由保護膜塗佈兼清洗裝置38被供給至工件1的正面上，雖是清洗工件1的正面側，此時，碎片藉由清洗液會與該水溶性樹脂膜一起被去除。
此外，在雷射加工裝置2的基台4上之鄰接該保護膜塗佈兼清洗裝置38的位置上，配設有蝕刻裝置40。蝕刻裝置40具備蝕刻腔室42，在蝕刻工件1時，工件1被搬入蝕刻腔室42中。蝕刻裝置40進一步具備，用於將蝕刻腔室42的內部排氣之排氣單元44，以及從氣體供給源46a將二氟化氙氣體供給至蝕刻腔室42的氣體供給單元46。
在雷射加工裝置2的基台4之前部，配設有兼作顯示裝置及輸入裝置的附觸控面板之顯示器48。該附觸控面板之顯示器48顯示雷射加工裝置2的狀態，或加工狀況、加工條件等各種資訊。此外，雷射加工裝置2的使用者或者管理者等，藉由該附觸控面板之顯示器48對雷射加工裝置2輸入各種指示等。
接著，詳細說明關於本實施方式之工件1的加工方法之各步驟。首先，實施在工件1的正面1a上形成作為保護膜功能的水溶性樹脂膜之保護膜形成步驟。使用搬送軌道8a及搬送裝置8等，將框架單元13狀態的工件1從放在卡匣載置台6的卡匣6a搬送到保護膜塗佈兼清洗裝置38的工作台38a上。
接著，將噴嘴38b的排出口定位在工作台38a中央附近的上方，並一邊使工作台38a旋轉一邊從該排出口使水溶性的液狀樹脂排出至工件1的正面1a上。亦即，藉由旋轉塗佈法將該液狀樹脂塗佈至工件1的正面1a。
圖3(A)是示意性顯示在工件上塗佈水溶性液狀樹脂之狀態的剖面圖。如圖3(A)所示，當將該液狀樹脂塗佈至工件1的正面1a時，形成作為保護膜功能的水溶性樹脂膜15。另外，如圖3(A)所示，工作台38a也可以具備把持框架單元13之框架11的夾具38c。
接著，實施沿著工件1的切割道5照射雷射光束以去除功能層3(參閱圖1)之雷射加工步驟。雷射加工步驟是藉由雷射加工單元32所實施。首先，藉由搬送裝置8使工件1移動至卡盤台10的保持面10a上。然後，以夾具10b把持框架11，並且透過膠膜9使卡盤台10吸引保持工件1。
接著，藉由攝像單元36拍攝工件1，檢測工件1的切割道5，以能夠沿著切割道5對工件1進行雷射加工的方式使卡盤台10移動及旋轉，並實施對準。圖3(B)是示意性顯示雷射加工步驟的剖面圖。如圖3(B)所示，一邊加工進給工件1，一邊將脈衝振盪之雷射光束34a從加工頭34照射至工件1的正面。
當雷射光束34a沿著切割道5照射時，會沿著切割道5(參閱圖1)去除功能層3(參閱圖1)。在沿著一條切割道5實施雷射加工後，分度進給工件1，並沿著其他切割道5同樣地一個接一個實施雷射加工。在沿著平行並排於一個方向的切割道5實施雷射加工後，使卡盤台10繞垂直於保持面10a的軸旋轉，並沿著並排於其他方向的切割道5同樣地實施雷射加工。
圖4(A)是放大並示意性顯示雷射光束34a照射之工件1的剖面圖。在雷射光束34a所照射的區域中形成有TEG7a。圖4(B)是放大並示意性顯示雷射加工步驟後之工件1的剖面圖。
如圖4(B)所示，當對工件1進行雷射加工並去除功能層3時，形成加工槽3a並且矽基板1c會露出在該加工槽3a的底部。此時，露出在加工槽3a之底部的矽基板1c的正面上形成有微小的加工痕(未圖示)。又，當實施雷射加工時，雖然作為工件1的熔融物之加工屑7b(碎片)飛濺於工件1的正面，但在該加工屑7b中也包含來自TEG7a的銅。
在本實施方式之工件1的加工方法中，將二氟化氙氣體供給至工件1的正面以蝕刻露出在加工槽3a之矽基板1c的正面，並且將包含於加工屑7b的銅氟化以抑制加工屑7b的巨大化。由於蝕刻步驟是以蝕刻裝置40實施，在此之前，會實施將工件1容納至蝕刻裝置40之容納步驟。
在容納步驟中，藉由搬送裝置8等將該工件1搬送，並容納至蝕刻裝置40的蝕刻腔室42中。圖5(A)是示意性顯示容納步驟的剖面圖。在此，使用圖5(A)詳細說明關於蝕刻裝置40的構成。如圖5(A)所示，蝕刻裝置40具備在下方具有開口之大致凹狀的腔室蓋42a，以及配設於該腔室蓋42a下方的保持台42b。
保持台42b具備例如載置面，該載置面的直徑比被搬入蝕刻裝置40之框架單元13的直徑大，框架單元13狀態的工件1被放置在該載置面上。 此外，例如，腔室蓋42a之該開口的直徑比工件1的直徑大，且腔室蓋42a的外徑比框架11的內徑小。在圍繞腔室蓋42a之該開口的下表面，安裝有例如以彈性構件形成的O環形等之環狀的密封件42c。
在將工件1容納至蝕刻腔室時，以框架單元13的中心重疊於保持台42b的中心及腔室蓋42a的中心之方式，將工件1載置於保持台42b上。然後，使腔室蓋42a下降。於是，該環狀的密封件42c接觸並密接於構成框架單元13的膠膜9，並形成被腔室蓋42a及保持台42b包圍而密封之區域。此區域成為蝕刻腔室42。
在成為蝕刻腔室42之天花板的腔室蓋42a之上部，形成有一端連接至排氣單元44的排氣通道44b，以及一端連接至氣體供給單元46的供氣通道46b。排氣通道44b的另一端以及供氣通道46b的另一端，分別連通至蝕刻腔室42。在腔室蓋42a的內部，以將蝕刻腔室42分為上下的方式配設有網狀的氣體分散構件42d。
接著，實施蝕刻工件1的蝕刻步驟。使排氣單元44動作，並通過排氣通道44b將蝕刻腔室42的內部排氣。圖5(B)是示意性顯示蝕刻腔室42之排氣狀態的剖面圖。在蝕刻腔室42的內部充分排氣後，由排氣單元44停止排氣。
然後，使氣體供給單元46動作，通過供氣通道46b從氣體供給源46a將二氟化氙氣體導入蝕刻腔室42的內部。此時，二氟化氙氣體藉由氣體分散構件42d均勻地供給至工件1的正面上。該二氟化氙氣體，蝕刻已露出之矽基板1c的正面。圖6(A)是示意性顯示蝕刻步驟的剖面圖。
在蝕刻步驟中由於不需要使二氟化氙氣體電漿化，在蝕刻裝置40中不需要使氣體電漿化的機構。雷射加工裝置2成為一種藉由裝置構成最小限度的複雜化而能夠進行工件的蝕刻之裝置。
之後，為了使蝕刻停止而將二氟化氙氣體從蝕刻腔室42中排出。圖6(B)是示意性顯示蝕刻腔室42之排氣狀態的剖面圖。藉由氣體供給單元46使二氟化氙氣體的供給停止，當排氣單元44動作以將二氟化氙氣體排出時，蝕刻結束。
再者，蝕刻裝置40可以進一步具備獨立的排氣單元，也可以藉由該獨立的排氣單元將二氟化氙氣體排氣。由於二氟化氙氣體為強效的氟化劑，較佳為由專用的回收機構回收並進行適當的處理。
圖7(A)是放大並示意性顯示實施蝕刻步驟時之工件的剖面圖。矽基板1c容易被二氟化氙氣體46d蝕刻，而水溶性樹脂膜15則不容易被蝕刻。因此，在蝕刻步驟中矽基板1c被選擇性地蝕刻。
圖7(B)是放大並示意性顯示蝕刻步驟後之工件1的剖面圖。在矽基板1c之正面上包含有於雷射加工步驟中形成的加工痕，若去除包含該加工痕之矽基板1c的正面，則在工件1被分割而形成的元件晶片上不會殘留加工痕，元件晶片的強度會提高。
此外，當二氟化氙氣體46d接觸到附著在工件1之正面上的包含銅之加工屑7b時，包含在加工屑7b中的銅會被氟化。由於當銅被氟化時其與大氣中的水分間的反應性會降低，所以能夠抑制加工屑7b的巨大化。
在實施蝕刻步驟之後，實施將工件1從蝕刻腔室42中搬出之搬出步驟。圖8(A)是示意性顯示從蝕刻腔室42取出工件1之狀態的剖面圖。蝕刻腔室42具備例如未圖示的洩漏機構，大氣被導入至蝕刻腔室42內，並使氣壓相當於外部。接著，拉起腔室蓋42a，並將工件1搬出。
此外，如圖8(B)所示，蝕刻裝置40也可以具備將氮氣供給至蝕刻腔室42的氣體源46c。圖8(B)是示意性顯示蝕刻裝置40之一例的剖面圖。當蝕刻腔室42的壓力相當於外部時，可以從氣體源46c將氮氣導入蝕刻腔室42。
在將大氣導入蝕刻腔室42的情況，大氣中包含的水分等會進入蝕刻腔室42且水會附著於腔室蓋42a之內壁等。於是，當欲使用蝕刻裝置40實施其他工件1之蝕刻時，會有無法實施適當的蝕刻之疑慮。相對於此，在將氮氣導入蝕刻腔室42的情況，能夠防止水等對蝕刻腔室42內部的侵入。
在實施搬出步驟之後，實施清洗工件1之清洗步驟。圖9(A)是示意性顯示工件1之清洗的剖面圖。藉由搬送裝置8等將工件1從蝕刻裝置40再次搬送到保護膜塗佈兼清洗裝置38。接著，將噴嘴38b的排出口定位在工作 台38a中央附近的上方，並一邊使工作台38a旋轉一邊從該排出口使清洗液排出至工件1的正面1a上。
如圖9(A)所示，當使清洗液噴出至工件1的正面1a時，能夠從工件1的正面去除作為保護膜功能的水溶性樹脂膜15。圖9(B)是放大並示意性顯示清洗後之工件1的剖面圖。如圖9(B)所示，附著在水溶性樹脂膜15上的加工屑7b，與該水溶性樹脂膜15一起從工件1上被洗掉。
另外，附著在露出於加工槽3a底部之矽基板1c上的加工屑7b，雖然在清洗步驟中有無法充分去除的情況，但在蝕刻步驟中包含在該加工屑7b中的銅已被氟化，由於已抑制加工屑7b的巨大化所以不會成為問題。其後，在沿著切割道5切割工件1時，該加工屑7b會被去除。
如同以上的說明，根據本實施方式之工件1的加工方法，當沿著切割道5去除功能層3時，即使從被雷射加工的TEG7a產生包含銅的加工屑7b，能夠藉由蝕刻步驟將銅氟化以抑制巨大化。此外，沿著切割道5已露出之矽基板1c包含加工痕的正面，由於藉由蝕刻步驟而被去除，能夠將工件1被分割所形成的元件晶片之強度提升。
此外，本發明並不限定於上述實施方式的記載，能夠作各種變更以實施。例如，在上述實施方式中，雖已說明了關於在實施蝕刻步驟之後實施清洗步驟的情況，但本發明之一個形態的工件加工方法並不限定於此。例如，也可以在實施蝕刻步驟之前實施清洗步驟。
在此情況下，由於藉由實施清洗步驟作為保護膜功能的水溶性樹脂膜15被從工件1的正面1a上去除，所以在蝕刻步驟中功能層3的上表面會曝露於二氟化氙氣體中。然而，由於二氟化氙氣體對於矽基板1c較功能層3的選擇性較高，所以能夠適當地蝕刻因雷射加工而殘留加工痕的矽基板1c之正面。
其他，上述實施方式的構造、方法等，在不脫離本發明目的之範圍下，可作適當變更以實施。
1‧‧‧工件
9‧‧‧膠膜
11‧‧‧框架
13‧‧‧框架單元
40‧‧‧蝕刻裝置
42‧‧‧蝕刻腔室
42a‧‧‧腔室蓋
42b‧‧‧保持台
42c‧‧‧片構件
42b‧‧‧氣體分散構件
44‧‧‧排氣單元
44b‧‧‧排氣通道
46‧‧‧氣體供給單元
46a‧‧‧氣體供給源
46b‧‧‧供氣通道

Claims (4)

  1. 一種工件加工方法，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件，並在背面黏貼有被擴張在框架上的膠膜而成為框架單元的狀態；該工件加工方法之特徵在於具備：雷射加工步驟，從該工件之該正面側沿著該切割道照射對該功能層具有吸收性之波長的雷射光束以去除該功能層，並使該矽基板沿著該切割道露出；容納步驟，在該雷射加工步驟之後，將該工件容納於蝕刻腔室中；以及蝕刻步驟，在該容納步驟之後，將二氟化氙氣體供給至該工件的該正面，並沿著該切割道蝕刻以去除已露出之該矽基板的正面；該蝕刻腔室具備在下方具有開口之凹狀的腔室蓋，以及配設於該腔室蓋的下方的保持台；該保持台具備直徑比該框架單元的直徑大的載置面；該腔室蓋的該開口的直徑比該工件的直徑大；該腔室蓋的外徑比該框架的內徑小；在該容納步驟中，以該框架單元的中心重疊於該保持台的中心及該腔室蓋的中心之方式，將該工件載置於該保持台上，使該腔室蓋下降並接觸構成該框架單元的該膠膜，形成被該腔室蓋及該保持台包圍而密封之區域，藉此將該工件容納至該蝕刻腔室。
  2. 如請求項1所述的工件加工方法，其中，其特徵在於：該功能層中包含有銅；在該雷射加工步驟中，由於雷射光束的照射自該功能層產生包含銅之加工屑；在該蝕刻步驟中，藉由該二氟化氙氣體使該加工屑所包含之該銅的表面氟化。
  3. 一種蝕刻工件的蝕刻裝置，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件，並在背面黏貼有被擴張在框架上的膠膜而成為框架 單元的狀態，被以對該功能層具有吸收性之波長的雷射光束照射，而沿著該切割道去除該功能層使該矽基板露出；該蝕刻裝置之特徵在於具備：蝕刻腔室，容納該工件；排氣單元，將該蝕刻腔室內的空氣排出；以及氣體供給單元，將二氟化氙氣體供給至該蝕刻腔室內；該蝕刻腔室具備在下方具有開口之凹狀的腔室蓋，以及配設於該腔室蓋的下方的保持台；該保持台具備直徑比該框架單元的直徑大的載置面；該腔室蓋的該開口的直徑比該工件的直徑大；該腔室蓋的外徑比該框架的內徑小；以該框架單元的中心重疊於該保持台的中心及該腔室蓋的中心之方式，將該工件載置於該保持台上，使該腔室蓋下降並接觸構成該框架單元的該膠膜，形成被該腔室蓋及該保持台包圍而密封之區域，藉此將該工件容納至該蝕刻腔室。
  4. 一種對工件進行雷射加工之雷射加工裝置，該工件具有矽基板以及形成在該矽基板上的功能層，且該工件在設定於正面的多條交叉切割道所劃分的各區域中形成有包含該功能層的元件，並在背面黏貼有被擴張在框架上的膠膜而成為框架單元的狀態；該雷射加工裝置之特徵在於具備：卡盤台，其保持該工件；雷射光束照射單元，其將對該功能層具有吸收性之波長的雷射光束從被保持在該卡盤台上的該工件之該正面側沿著該切割道照射，藉此去除該功能層，以沿著該切割道使該矽基板露出；以及蝕刻單元，其將二氟化氙氣體供給至該工件，並沿著該切割道蝕刻已露出之該矽基板的正面；該蝕刻單元具備：蝕刻腔室，容納該工件；排氣單元，將該蝕刻腔室內的空氣排出；以及氣體供給單元，將二氟化氙氣體供給至該蝕刻腔室內； 該蝕刻腔室具備在下方具有開口之凹狀的腔室蓋，以及配設於該腔室蓋的下方的保持台；該保持台具備直徑比該框架單元的直徑大的載置面；該腔室蓋的該開口的直徑比該工件的直徑大；該腔室蓋的外徑比該框架的內徑小；以該框架單元的中心重疊於該保持台的中心及該腔室蓋的中心之方式，將該工件載置於該保持台上，使該腔室蓋下降並接觸構成該框架單元的該膠膜，形成被該腔室蓋及該保持台包圍而密封之區域，藉此將該工件容納至該蝕刻腔室。
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