JP2020031174A

JP2020031174A - 素子チップの製造方法

Info

Publication number: JP2020031174A
Application number: JP2018157190A
Authority: JP
Inventors: 功幸松原; Isayuki Matsubara; 篤史針貝; Atsushi Harigai; 伊藤　彰宏; Akihiro Ito; 彰宏伊藤; 佐伯　英史; Hidefumi Saeki; 英史佐伯; 尚吾置田; Shogo Okita
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: JP7170261B2

Abstract

【課題】ダイアタッチ層に貼着された基板をプラズマダイシングする方法において、製品の歩留まりを向上させる。【解決手段】複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、前記第２の面を、前記基板よりも大きなダイアタッチ層を介して、フレームに固定された保持シートに貼着する保持工程と、前記ダイアタッチ層の前記基板から露出する露出部分の少なくとも一部に、前記ダイアタッチ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を接触させる溶解工程と、前記基板をプラズマに晒して、前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側からエッチングし、前記基板から複数の素子チップを形成するプラズマダイシング工程と、を備える、素子チップの製造方法。【選択図】図５

Description

本発明は、素子チップの製造方法に関し、詳細には、ダイアタッチ層に貼着された基板を、プラズマエッチングにより個片化する方法に関する。

１枚の基板から、例えばフラッシュメモリ等の多段積層される複数の素子チップを作製する際、基板をダイアタッチ層（ダイボンディングフィルムと称される場合もある。）に貼り付けた状態で、ダイシングが行われる場合がある。特許文献１は、ダイアタッチ層を備える保持シートを開示している。この保持シートは、フレームに固定されている。ダイアタッチ層は、位置合わせの容易性や汎用性の観点から、基板よりも大きな面積を有している場合が多い。

特開２００６−１５６７５３号公報

通常、基板の個片化には、メカニカルダイシングやステルスダイシングなどの物理的な手法が用いられる。近年では、プラズマダイシングが注目されている。プラズマダイシングにおいてダイアタッチ層が基板からはみ出していると、ダイアタッチ層の溶解や異常放電が生じ易い。その結果、所望のプラズマダイシングが行われ難くなって、製品の歩留まりが低下し易い。

本発明の一局面は、複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、前記第２の面を、前記基板よりも大きなダイアタッチ層を介して、フレームに固定された保持シートに貼着する保持工程と、前記ダイアタッチ層の前記基板から露出する露出部分の少なくとも一部に、前記ダイアタッチ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を接触させる溶解工程と、前記基板をプラズマに晒して、前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側からエッチングし、前記基板から複数の素子チップを形成するプラズマダイシング工程と、を備える、素子チップの製造方法に関する。

本発明によれば、製品の歩留まりが向上する。

本発明の実施形態に係る基板を模式的に示す断面図である。保持シートおよびフレームを概略的に示す上面図である。図２ＡのＢ−Ｂ線における断面図である。基板をダイアタッチ層を介して保持する搬送キャリアを、概略的に示す上面図である。本発明の実施形態に係る溶解工程に供される基板を、模式的に示す断面図である。本発明の実施形態に係る溶解工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の実施形態に係る被覆工程後の基板を、模式的に示す断面図である。本発明の実施形態に係る露出工程後の基板を、模式的に示す断面図である。プラズマ処理装置の構造を断面で示す概念図である。本発明の実施形態に係る方法により製造された素子チップを、模式的に示す断面図である。保護膜が除去された素子チップを、模式的に示す断面図である。

プラズマダイシングにおいて異常放電が生じる理由としては、ダイアタッチ（ＤＡ）層の浮き上がりが考えられる。通常、保持シートとＤＡ層との熱膨張率は異なる。そのため、ＤＡ層に内包されている膜ストレス（機械的応力）は、プラズマダイシングの際に発生する熱によって顕在化する。また、保持シートは、フレームによって固定されている。そのため、膜ストレスによって、例えば、ＤＡ層の基板から露出した露出部分は、保持シートから剥離して浮き上がる。すると、ＤＡ層とプラズマとの界面に生じるプラズマシースの形状が歪み、異常放電が発生し易くなる。また、ＤＡ層の露出部分において局所的な温度上昇が発生する場合がある。さらに、基板に対するエッチングが不均一になって、加工形状のばらつきや未処理部が発生する場合もある。

そこで、本実施形態では、プラズマダイシング工程の前に、ＤＡ層の基板から露出する露出部分の少なくとも一部に、ＤＡ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解する溶剤を接触させる。これにより、上記樹脂成分の少なくとも一部が溶解あるいは膨潤して、ＤＡ層が内包する膜ストレスが弱められる。よって、プラズマダイシング工程において、ＤＡ層の露出部分の浮き上がりが抑制される。

以下、本実施形態に係る製造方法について、適宜図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る素子チップの製造方法は、複数の素子領域および素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、第２の面を、基板よりも大きなダイアタッチ層を介して、フレームに固定された保持シートに貼着する保持工程と、ダイアタッチ層の基板から露出する露出部分の少なくとも一部に、ダイアタッチ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を接触させる溶解工程と、基板をプラズマに晒して、分割領域における基板を第１の面の側からエッチングし、基板から複数の素子チップを形成するプラズマダイシング工程と、を備える。

（１）準備工程
まず、ダイシングの対象となる基板を準備する。
図１に基板１０の断面を模式的に示す。図示例では、便宜上、同じ機能を備える部材に同じ符号を付している。

（基板）
基板１０は、複数の素子領域Ｒ１と素子領域Ｒ１を画定する分割領域Ｒ２とを備えるとともに、第１の面１０Ｘおよび第２の面１０Ｙを備える。基板１０は、例えば、半導体層１１と、半導体層１１の第１の面１０Ｘ側に積層される回路層１２と、を備える。基板１０の分割領域Ｒ２をエッチングすることにより、回路層１２を有する素子チップが得られる。

基板１０の大きさは特に限定されず、例えば、最大径５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。基板１０の形状も特に限定されず、例えば、円形、角型である。また、基板１０には、オリエンテーションフラット（オリフラ）、ノッチ等の切欠き（いずれも図示せず）が設けられていてもよい。

半導体層１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等を含む。保持シートに貼着される半導体層１１の厚みは特に限定されず、例えば、２０μｍ〜１０００μｍであり、１００μｍ〜３００μｍであってもよい。

回路層１２は、例えば、半導体回路、電子部品素子、ＭＥＭＳ等を構成しており、絶縁膜、金属材料、樹脂保護層（例えば、ポリイミド）、レジスト層、電極パッド、バンプ等を備えてもよい。絶縁膜は、配線用の金属材料との積層体（多層配線層あるいは再配線層）として含まれてもよい。図示例において、回路層１２は、多層配線層１２０１と再配線層１２０２とバンプ１２０３とを備える。

通常、半導体層１１に回路層１２が形成された後、半導体層１１の一部を研磨して、半導体層１１を薄くする薄化工程が行われる。薄化工程では、半導体層１１の回路層１２とは反対側の面（第２の面１０Ｙ）が研削されて、基板１０は所望の厚みに薄化される。研削装置の種類は特に限定されず、例えば、ダイヤモンドホイールを備えるバックグラインダー等が挙げられる。

（２）保持工程
基板１０の第２の面１０Ｙを、ＤＡ層を介して、フレームに固定された保持シートに貼着する。

まず、保持シートおよびフレームの一実施形態について、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら説明する。図２Ａは、本発明の一実施形態に係る保持シートおよびフレームを概略的に示す上面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示すＢ−Ｂ線での断面図である。

（フレーム）
フレーム２１は、基板１０の全体と同じかそれ以上の面積の開口を有した枠体であり、所定の幅および略一定の薄い厚みを有している。フレーム２１は、保持シート２２および基板１０を保持した状態で搬送できる程度の剛性を有している。フレーム２１の開口の形状は特に限定されないが、例えば、円形や、矩形、六角形など多角形であってもよい。フレーム２１には、位置決めのためのノッチ２１ａやコーナーカット２１ｂが設けられていてもよい。フレーム２１の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属や、樹脂等が挙げられる。以下、フレーム２１と、フレーム２１に固定された保持シート２２とを併せて、搬送キャリア２０と称する。

（保持シート）
保持シート２２の材質は特に限定されない。なかでも、基板１０が貼着され易い点で、保持シート２２は、粘着層と柔軟性のある非粘着層とを含むことが好ましい。

非粘着層の材質は特に限定されず、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル等の熱可塑性樹脂が挙げられる。樹脂フィルムには、伸縮性を付加するためのゴム成分（例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等）、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、導電性材料等の各種添加剤が配合されていてもよい。また、上記熱可塑性樹脂は、アクリル基等の光重合反応を示す官能基を有していてもよい。非粘着層の厚みは特に限定されず、例えば、５０μｍ〜３００μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１５０μｍである。

粘着層を備える面（粘着面２２ａ）の外周縁は、フレーム２１の一方の面に貼着しており、フレーム２１の開口を覆っている。粘着面２２ａのフレーム２１の開口から露出した部分に、基板１０の一方の主面（第２の面１０Ｙ）がダイアタッチ層を介して貼着されることにより、基板１０は保持シート２２に保持される。プラズマ処理の際、保持シート２２は、プラズマ処理装置内に設置されるステージと、非粘着層を備える面（非粘着面２２ｂ）とが接するように、ステージに載置される。すなわち、プラズマエッチングは、第２の面１０Ｙとは反対側の第１の面１０Ｘ側から行われる。

粘着層は、紫外線（ＵＶ）の照射によって粘着力が減少する粘着成分からなることが好ましい。これにより、プラズマダイシング後に素子チップをピックアップする際、ＵＶ照射を行うことにより、素子チップが粘着層から容易に剥離されて、ピックアップし易くなる。例えば、粘着層は、非粘着層の片面に、ＵＶ硬化型アクリル粘着剤を５μｍ〜１００μｍ（好ましくは５μｍ〜１５μｍ）の厚みに塗布することにより得られる。

（ダイアタッチ層）
ダイアタッチ（ＤＡ）層は、例えば、樹脂成分と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成される。
樹脂成分としては、例えば、フェノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、クレゾール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、キシレノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、レゾルシノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、フェノール−ナフトール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂等の感光性を有するフェノール樹脂等が挙げられる。

無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、シリカ等が挙げられる。

ＤＡ層は、上記樹脂組成物を保持シート２２の所定の位置に塗布されることにより形成される。ＤＡ層は、あらかじめ所定の形状に成形された後、保持シート２２の所定の位置に配置されてもよい。

ＤＡ層の厚みは特に限定されない。ＤＡ層の厚みは、取り扱い性等の観点から、１０μｍ〜１００μｍであってもよく、２０μｍ〜５０μｍであってもよい。

ＤＡ層は、基板１０よりも大きい。そのため、ＤＡ層は、図３に示すように、基板１０の外縁を取り囲むように基板１０から露出する露出部分３０ａを有している。また、ＤＡ層は、フレーム２１の開口よりも小さい。図３は、基板１０をＤＡ層を介して保持する搬送キャリアを、概略的に示す上面図である。図３では、便宜的に、フレーム２１および基板１０にハッチングを付している。

（３）溶解工程
ＤＡ層の露出部分３０ａの少なくとも一部に、ＤＡ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解する溶剤を接触させる。これにより、樹脂成分の少なくとも一部が溶解あるいは膨潤して、膜ストレスが弱められる。その結果、プラズマダイシング工程において発生する熱による露出部分３０ａの浮き上がりが抑制される。露出部分３０ａの樹脂成分は、溶解工程により一部が除去されてもよいし、すべて除去されてもよい。溶解工程の後、洗浄工程を行ってもよい。
図４に、溶解工程に供される基板１０の断面を模式的に示す。図５に、溶解工程後の基板１０の断面を模式的に示す。

溶剤は、ＤＡ層３０に含まれる樹脂成分に応じて適宜選択すればよい。ただし、保持シート２２を溶解させない溶剤を選択することが望ましい。溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、エタノール、アセトン等が挙げられる。保持シート２２がポリオレフィンを含み、ＤＡ層３０がフェノール樹脂を含む場合、例えば、ＰＧＭＥＡを含む溶剤を選択すればよい。

露出部分３０ａの少なくとも一部に溶剤を接触させる方法は、特に限定されない。例えば、回転塗布やスプレー塗布等の方法を用いればよい。被覆工程において保護膜の塗布に用いられる方法と同じ方法を採用すると、溶剤の塗布と保護膜の原料の塗布とを、同じ装置で連続的に行うことができるため、生産性は向上する。溶剤の塗布量も特に限定されず、ＤＡ層３０の樹脂成分、溶剤の種類、溶解の程度等を考慮して適宜設定すればよい。

（４）被覆工程
基板１０を被覆する保護膜を形成する。被覆工程は、溶解工程の後、プラズマダイシング工程の前に行われる。
図６に、被覆工程後の基板１０の断面を模式的に示す。

保護膜４０は、基板１０の素子領域Ｒ１（図１等参照）をプラズマ等から保護するために設けられる。
保護膜４０の厚みは特に限定されないが、プラズマダイシング工程におけるプラズマエッチングにより完全には除去されない程度であることが好ましい。保護膜４０の厚みは、例えば、プラズマダイシング工程において保護膜４０がエッチングされる量（厚み）を算出し、このエッチング量以上になるように設定される。

保護膜４０は、例えば、ポリイミド等の熱硬化性樹脂、フェノール樹脂等のフォトレジスト、あるいは、アクリル樹脂等の水溶性レジスト等の、いわゆるレジスト材料を含む。
保護膜４０は、例えば、レジスト材料をシート状に成型した後、このシートを第１の面１０Ｘに貼り付けるか、あるいは、レジスト材料の原料液を、回転塗布やスプレー塗布等の方法を用いて、第１の面１０Ｘに塗布することにより形成される。

（５）露出工程
保護膜４０に開口を形成して、分割領域Ｒ２を露出させる。
図７に、露出工程後の基板１０の断面を模式的に示す。

開口Ｓは、分割領域Ｒ２に対応する領域の保護膜４０を除去することにより形成される。例えば、フォレジストにより形成された保護膜４０は、フォトリソグラフィ法によって除去することができる。熱硬化性樹脂あるいは水溶性レジストにより形成された保護膜４０は、レーザスクライビングによりパターニングして、除去されてもよい。

本工程では、図７に示すように、分割領域Ｒ２において半導体層１１を露出させてもよい。すなわち、本工程において、回路層１２を、素子領域Ｒ１に従って複数に分離してもよい。回路層１２の分離は、例えば、レーザスクライビング、メカニカルダイシング、プラズマエッチング等により行われる。なお、回路層１２の分離は、基板を準備する準備工程で行われてもよい。プラズマエッチングによる回路層１２の分離は、後述するプラズマダイシング工程において行ってもよい。この場合、回路層１２を除去するためのプラズマを発生させる条件と、半導体層１１をエッチングするためのプラズマを発生させる条件とは異なり得る。例えば、Ａｒを含むプロセスガスを原料とするプラズマにより回路層１２を除去した後、ボッシュ法が実行される条件に切り替えて、半導体層１１のエッチングが行われる。

（６）プラズマダイシング工程
まず、図８を参照しながら、プラズマダイシングに使用されるプラズマ処理装置１００を具体的に説明する。プラズマ処理装置は、これに限定されるものではない。図８は、プラズマ処理装置１００の構造を概略的に示す断面図であり、便宜的に保護膜４０を省略している。

（プラズマ処理装置）
プラズマ処理装置１００は、ステージ１１１を備えている。搬送キャリア２０は、保持シート２２の基板１０を保持している面が上方を向くように、ステージ１１１に搭載される。ステージ１１１は、搬送キャリア２０の全体を載置できる程度の大きさを備える。ステージ１１１の上方には、フレーム２１を覆う本体部１２４Ｂと、基板１０の少なくとも一部を露出させるための窓部１２４Ｗとを有するカバー１２４が配置されている。カバー１２４には、フレーム２１がステージ１１１に載置されている状態のとき、フレーム２１を押圧するための押さえ部材１０７が配置されている。押さえ部材１０７は、フレーム２１と点接触できる部材（例えば、コイルバネや弾力性を有する樹脂）であることが好ましい。これにより、フレーム２１およびカバー１２４の熱が互いに影響し合うことを抑制しながら、フレーム２１の歪みを矯正することができる。

ステージ１１１およびカバー１２４は、真空チャンバ１０３内に配置されている。真空チャンバ１０３は、上部が開口した概ね円筒状であり、上部開口は蓋体である誘電体部材１０８により閉鎖されている。真空チャンバ１０３を構成する材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、表面をアルマイト加工したアルミニウム等が例示できる。誘電体部材１０８を構成する材料としては、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、石英（ＳｉＯ₂）等の誘電体材料が例示できる。誘電体部材１０８の上方には、上部電極としての第１の電極１０９が配置されている。第１の電極１０９は、第１の高周波電源１１０Ａと電気的に接続されている。ステージ１１１は、真空チャンバ１０３内の底部側に配置される。

真空チャンバ１０３には、ガス導入口１０３ａが接続されている。ガス導入口１０３ａには、プラズマ発生用ガス（プロセスガス）の供給源であるプロセスガス源１１２およびアッシングガス源１１３が、それぞれ配管によって接続されている。また、真空チャンバ１０３には、排気口１０３ｂが設けられており、排気口１０３ｂには、真空チャンバ１０３内のガスを排気して減圧するための真空ポンプを含む減圧機構１１４が接続されている。真空チャンバ１０３内にプロセスガスが供給された状態で、第１の電極１０９に第１の高周波電源１１０Ａから高周波電力が供給されることにより、真空チャンバ１０３内にプラズマが発生する。

ステージ１１１は、それぞれ略円形の電極層１１５と、金属層１１６と、電極層１１５および金属層１１６を支持する基台１１７と、電極層１１５、金属層１１６および基台１１７を取り囲む外周部１１８とを備える。外周部１１８は導電性および耐エッチング性を有する金属により構成されており、電極層１１５、金属層１１６および基台１１７をプラズマから保護する。外周部１１８の上面には、円環状の外周リング１２９が配置されている。外周リング１２９は、外周部１１８の上面をプラズマから保護する役割をもつ。電極層１１５および外周リング１２９は、例えば、上記の誘電体材料により構成される。

電極層１１５の内部には、静電吸着（Electrostatic Chuck）用電極（以下、ＥＳＣ電極１１９と称す。）と、第２の高周波電源１１０Ｂに電気的に接続された第２の電極１２０とが配置されている。ＥＳＣ電極１１９には、直流電源１２６が電気的に接続されている。静電吸着機構は、ＥＳＣ電極１１９および直流電源１２６により構成されている。静電吸着機構によって、保持シート２２はステージ１１１に押し付けられて固定される。以下、保持シート２２をステージ１１１に固定する固定機構として、静電吸着機構を備える場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。保持シート２２のステージ１１１への固定は、図示しないクランプによって行われてもよい。

金属層１１６は、例えば、表面にアルマイト被覆を形成したアルミニウム等により構成される。金属層１１６内には、冷媒流路１２７が形成されている。冷媒流路１２７は、ステージ１１１を冷却する。ステージ１１１が冷却されることにより、ステージ１１１に搭載された保持シート２２が冷却されるとともに、ステージ１１１にその一部が接触しているカバー１２４も冷却される。これにより、基板１０や保持シート２２が、プラズマ処理中に加熱されることによって損傷されることが抑制される。冷媒流路１２７内の冷媒は、冷媒循環装置１２５により循環される。

ステージ１１１の外周付近には、ステージ１１１を貫通する複数の支持部１２２が配置されている。支持部１２２は、搬送キャリア２０のフレーム２１を支持する。支持部１２２は、昇降機構１２３Ａにより昇降駆動される。搬送キャリア２０が真空チャンバ１０３内に搬送されると、所定の位置まで上昇した支持部１２２に受け渡される。支持部１２２の上端面がステージ１１１と同じレベル以下にまで降下することにより、搬送キャリア２０は、ステージ１１１の所定の位置に載置される。

カバー１２４の端部には、複数の昇降ロッド１２１が連結しており、カバー１２４を昇降可能にしている。昇降ロッド１２１は、昇降機構１２３Ｂにより昇降駆動される。昇降機構１２３Ｂによるカバー１２４の昇降の動作は、昇降機構１２３Ａとは独立して行うことができる。

制御装置１２８は、第１の高周波電源１１０Ａ、第２の高周波電源１１０Ｂ、プロセスガス源１１２、アッシングガス源１１３、減圧機構１１４、冷媒循環装置１２５、昇降機構１２３Ａ、昇降機構１２３Ｂおよび静電吸着機構を含むプラズマ処理装置１００を構成する要素の動作を制御する。

プラズマダイシング工程では、基板１０をプラズマに晒して、開口から露出する分割領域Ｒ２における基板１０をエッチングして、ＤＡ層３０を露出させる。これにより、基板１０から複数の素子チップ２００が形成される。同時に、残存する露出部分３０ａもエッチングされて、除去される。図９に、プラズマダイシング工程で作製された素子チップ２００の断面を模式的に示す。

基板１０のエッチングは、基板１０が保持された搬送キャリア２０を真空チャンバ内に搬入し、基板１０がステージ１１１に載置された状態で行われる。
基板１０の搬入の際、真空チャンバ１０３内では、昇降ロッド１２１の駆動により、カバー１２４が所定の位置まで上昇している。図示しないゲートバルブが開いて搬送キャリア２０が搬入される。複数の支持部１２２は、上昇した状態で待機している。搬送キャリア２０がステージ１１１上方の所定の位置に到達すると、支持部１２２に搬送キャリア２０が受け渡される。搬送キャリア２０は、保持シート２２の粘着面２２ａが上方を向くように、支持部１２２の上端面に受け渡される。

搬送キャリア２０が支持部１２２に受け渡されると、真空チャンバ１０３は密閉状態に置かれる。次に、支持部１２２が降下を開始する。支持部１２２の上端面が、ステージ１１１と同じレベル以下にまで降下することにより、搬送キャリア２０は、ステージ１１１に載置される。続いて、昇降ロッド１２１が駆動する。昇降ロッド１２１は、カバー１２４を所定の位置にまで降下させる。このとき、カバー１２４に配置された押さえ部材１０７がフレーム２１に点接触できるように、カバー１２４とステージ１１１との距離は調節されている。これにより、フレーム２１が押さえ部材１０７によって押圧されるとともに、フレーム２１が本体部１２４Ｂによって覆われ、基板１０はカバー１２４の窓部１２４Ｗから露出する。

カバー１２４の本体部１２４Ｂは、例えば、略円形の外形輪郭を有したドーナツ形であり、一定の幅および薄い厚みを備えている。本体部１２４Ｂの内径（窓部１２４Ｗの直径）はフレーム２１の内径よりも小さく、本体部１２４Ｂの外径はフレーム２１の外径よりも大きい。したがって、搬送キャリア２０をステージの所定の位置に搭載し、カバー１２４を降下させると、本体部１２４Ｂは、フレーム２１を覆うことができる。窓部１２４Ｗからは、基板１０の少なくとも一部が露出する。

カバー１２４の本体部１２４Ｂは、例えば、セラミックス（例えば、アルミナ、窒化アルミニウムなど）や石英などの誘電体や、アルミニウムあるいは表面がアルマイト処理されたアルミニウムなどの金属で構成される。押さえ部材１０７は、上記の誘電体や金属の他、樹脂材料で構成され得る。

搬送キャリア２０が支持部１２２に受け渡された後、直流電源１２６からＥＳＣ電極１１９に電圧を印加する。これにより、保持シート２２がステージ１１１に接触すると同時にステージ１１１に静電吸着される。なお、ＥＳＣ電極１１９への電圧の印加は、保持シート２２がステージ１１１に載置された後（接触した後）に、開始されてもよい。

半導体層１１をエッチングするプラズマ（第１のプラズマ）の発生条件は、半導体層１１の材質などに応じて設定される。
半導体層１１は、例えば、ボッシュプロセスによりプラズマエッチングされる。ボッシュプロセスでは、半導体層１１が深さ方向に垂直にエッチングされる。半導体層１１がＳｉを含む場合、ボッシュプロセスは、堆積ステップと、堆積膜エッチングステップと、Ｓｉエッチングステップとを順次繰り返すことにより、半導体層１１を深さ方向に掘り進む。

堆積ステップは、例えば、プロセスガスとしてＣ_４Ｆ_８を１５０〜２５０ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を１５〜２５Ｐａに調整し、第１の高周波電源１１０Ａから第１の電極１０９への投入電力を１５００〜２５００Ｗとして、第２の高周波電源１１０Ｂから第２の電極１２０への投入電力を０〜５０Ｗとして、２〜１５秒間、処理する条件で行われる。

堆積膜エッチングステップは、例えば、プロセスガスとしてＳＦ_６を２００〜４００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を５〜１５Ｐａに調整し、第１の高周波電源１１０Ａから第１の電極１０９への投入電力を１５００〜２５００Ｗとして、第２の高周波電源１１０Ｂから第２の電極１２０への投入電力を３００〜１０００Ｗとして、２〜１０秒間、処理する条件で行われる。

Ｓｉエッチングステップは、例えば、プロセスガスとしてＳＦ_６を２００〜４００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を５〜１５Ｐａに調整し、第１の高周波電源１１０Ａから第１の電極１０９への投入電力を１５００〜２５００Ｗとして、第２の高周波電源１１０Ｂから第２の電極１２０への投入電力を５０〜５００Ｗとして、１０〜２０秒間、処理する条件で行われる。

上記のような条件で、堆積ステップ、堆積膜エッチングステップ、および、Ｓｉエッチングステップを繰り返すことにより、Ｓｉを含む半導体層１１は、１０〜２０μｍ／分の速度で深さ方向に垂直にエッチングされ得る。

なお、金属材料を含む回路層１２は、以下のような条件でプラズマエッチングされ得る。例えば、プロセスガスとしてＣＦ_４とＡｒの混合ガス（ＣＦ_４：Ａｒ＝１：４）を１５０〜２５０ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を０．２〜１．５Ｐａに調整する。第１の高周波電源１１０Ａから第１の電極１０９に１５００〜２５００Ｗ、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給するとともに、第２の高周波電源１１０Ｂから第２の電極１２０に５００〜１８００Ｗ、周波数１００ｋＨｚ以上（例えば、４００〜５００ｋＨｚ、あるいは、１３．５６ＭＨｚ）の高周波電力を投入する。

次に、開口から露出するＤＡ層３０をエッチングし、ＤＡ層３０を素子チップ２００に対応するように分断する。これにより、複数の素子チップ２００が、素子チップ２００毎に分断されたＤＡ層３０を介して保持シート２２に保持された状態で得られる。

ＤＡ層３０をエッチングするプラズマ（第２のプラズマ）の発生条件は、エッチングされるＤＡ層３０の材質に応じて設定される。
ＤＡ層３０が、樹脂と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成される場合、第２のプラズマは、酸素およびフッ素を含むプロセスガスを用いて発生させることが好ましい。酸素を含むガスから発生する酸素ラジカルは、樹脂等の有機材料との反応性が高い。フッ素を含むガスから発生するフッ素ラジカルは、無機フィラーとの反応性が高い。そのため、酸素およびフッ素を含むプロセスガスを用いると、無機フィラーを含むＤＡ層３０を効率的にエッチングすることができるとともに、無機フィラーの飛散が抑制され易くなる。酸素およびフッ素を含むプロセスガスとしては、例えば、酸素ガス（Ｏ_２）と、フッ素含有ガス（ＳＦ_６、ＣＦ_４）との混合ガスが挙げられる。上記混合ガスにおけるフッ素含有ガスの流量比は、例えば５％以上である。

第２のプラズマのその他の発生条件として、例えば、真空チャンバ１０３内の圧力を５〜１０Ｐａにすることが好ましい。さらに、第２の電極１２０に５００〜１０００Ｗの高周波電力を投入して、ステージ１１１に高いバイアス電圧をかけることが好ましい。これにより、エッチングのイオン性が高まって、無機フィラーの飛散がさらに抑制され易くなる。ただし、バイアス電圧が高くなると、ステージ１１１上のＤＡ層３０の温度が高くなり易い。そこで、ステージ１１１を例えば１５℃以下に冷却して、エッチング中のＤＡ層３０の温度を、５０℃以下に維持することが好ましい。

ＤＡ層３０のエッチングは、具体的には以下の条件で行われ得る。酸素ガス（流量３５０ｓｃｃｍ）とＳＦ_６（流量５０ｓｃｃｍ）との混合ガスを、プロセスガスとして真空チャンバ１０３内に供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を５〜１０Ｐａに維持する。第１の電極１０９に３０００〜５０００Ｗの高周波電力を投入するとともに、ステージ１１１に５００〜１０００Ｗの高周波電力を投入する。これにより、１．５μｍ〜４μｍ／分程度のエッチング速度で、ＤＡ層３０がエッチングされる。

ＤＡ層３０のエッチングが終了すると、真空チャンバ１０３内のガスが排出され、ゲートバルブが開く。複数の素子チップ２００を保持する搬送キャリア２０は、ゲートバルブから進入した搬送機構によって、プラズマ処理装置１００から搬出される。搬送キャリア２０が搬出されると、ゲートバルブは速やかに閉じられる。搬送キャリア２０の搬出プロセスは、上記のような搬送キャリア２０をステージ１１１に搭載する手順とは逆の手順で行われてもよい。すなわち、カバー１２４を所定の位置にまで上昇させた後、ＥＳＣ電極１１９への印加電圧をゼロにして、搬送キャリア２０のステージ１１１への吸着を解除し、支持部１２２を上昇させる。支持部１２２が所定の位置まで上昇した後、搬送キャリア２０は搬出される。

ＤＡ層３０がエッチングされた後、搬送キャリア２０を搬出する前に、アッシングを行ってもよい。これにより、カバー１２４の窓部１２４Ｗから露出している保護膜４０が除去される。図１０に、保護膜４０が除去された素子チップ２００の断面を模式的に示す。

アッシングは、例えば、アッシングガスとしてＣＦ_４とＯ_２との混合ガス（流量比ＣＦ_４：Ｏ_２＝１：１０）を１５０〜３００ｓｃｃｍで供給しながら、真空チャンバ１０３内の圧力を５〜１５Ｐａに調整し、第１の高周波電源１１０Ａから第１の電極１０９への印加電力を１５００〜５０００Ｗとして、第２の高周波電源１１０Ｂから第２の電極１２０への印加電力を０〜３００Ｗとする条件により行われる。なお、アッシング工程における第２の電極１２０への印加電力は、プラズマダイシング工程における第２の電極１２０への印加電力よりも小さくなるように設定することが望ましい。

なお、保護膜４０が水溶性である場合、アッシングに替えて、水洗により保護膜４０を除去してもよい。

（７）ピックアップ工程
素子チップ２００を、分断されたＤＡ層３０とともに保持シート２２から取り外す。
素子チップ２００は、例えば、保持シート２２の非粘着面２２ｂ側から、保持シート２２およびＤＡ層３０とともに突き上げピンで突き上げる。これにより、素子チップ２００の少なくとも一部は、保持シート２２から浮き上がる。その後、ピックアップ装置により、素子チップ２００は保持シート２２から取り外される。

本発明の製造方法は、ダイアタッチ層に貼着された基板から、プラズマエッチングにより素子チップを製造する方法として有用である。

１０：基板
１０Ｘ：第１の面
１０Ｙ：第２の面
１１：半導体層
１２：回路層
１２０１：多層配線層
１２０２：再配線層
１２０３：バンプ
２０：搬送キャリア
２１：フレーム
２１ａ：ノッチ
２１ｂ：コーナーカット
２２：保持シート
２２ａ：粘着面
２２ｂ：非粘着面
３０：ダイアタッチ層（ＤＡ層）
３０ａ：露出部分
４０：保護膜
１００：プラズマ処理装置
１０３：真空チャンバ
１０３ａ：ガス導入口
１０３ｂ：排気口
１０８：誘電体部材
１０９：第１の電極
１１０Ａ：第１の高周波電源
１１０Ｂ：第２の高周波電源
１１１：ステージ
１１２：プロセスガス源
１１３：アッシングガス源
１１４：減圧機構
１１５：電極層
１１６：金属層
１１７：基台
１１８：外周部
１１９：ＥＳＣ電極
１２０：第２の電極
１２１：昇降ロッド
１２２：支持部
１２３Ａ、１２３Ｂ：昇降機構
１２４：カバー
１２４Ｂ：本体部
１２４Ｗ：窓部
１２５：冷媒循環装置
１２６：直流電源
１２７：冷媒流路
１２８：制御装置
１２９：外周リング
２００：素子チップ

Claims

複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第１の面および前記第１の面とは反対側の第２の面を有する基板を準備する準備工程と、
前記第２の面を、前記基板よりも大きなダイアタッチ層を介して、フレームに固定された保持シートに貼着する保持工程と、
前記ダイアタッチ層の前記基板から露出する露出部分の少なくとも一部に、前記ダイアタッチ層に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を接触させる溶解工程と、
前記基板をプラズマに晒して、前記分割領域における前記基板を前記第１の面の側からエッチングし、前記基板から複数の素子チップを形成するプラズマダイシング工程と、を備える、素子チップの製造方法。
前記溶解工程の後、前記プラズマダイシング工程の前に、
前記基板の前記第１の面に、保護膜を形成する被覆工程と、
前記保護膜に開口を形成して、前記分割領域において前記基板を露出させる露出工程と、を備える、請求項１に記載の素子チップの製造方法。