JP2020053473A - 素子チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る素子チップの製造方法は、第1の面および第1の面とは反対側の第2の面を有する保持シート、および、保持シートの外周縁の少なくとも一部に貼着されたフレームを備える第1の搬送キャリアと、保持シートに保持された基板と、を準備する準備工程と、基板を保持した第1の搬送キャリアを、第2の搬送キャリアに載置する載置工程と、載置工程の後、基板に前処理を行う前処理工程と、前処理工程の後、第2の搬送キャリアを取り外す取り外し工程と、取り外し工程の後、第1の搬送キャリアに保持された基板をプラズマに晒して、基板から複数の素子チップを形成するダイシング工程と、を備える。
まず、第1の搬送キャリアおよび基板を準備する。基板は、ダイシングの対象である。
図1に基板の断面を模式的に示す。
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、保持シートに対向しない第3の面10Xおよび保持シートに対向する第4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3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。
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、第1の搬送キャリア20と称する。
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。
次に、第2の搬送キャリアを準備して、第1の搬送キャリアを第2の搬送キャリアに載置し、第1の搬送キャリアを第2の搬送キャリアで支持する。
図3は、本実施形態に係る第1の搬送キャリア、基板および第2の搬送キャリアを模式的に示す上面図である。
第2の搬送キャリア60の最大径は、フレーム21の外径より大きくてもよい。この場合、第2の搬送キャリア60は、フレーム21の外周を取り囲むように立ち上がる第1部分61を備えてもよい。第1部分61は、第1の搬送キャリア20の落下防止および位置決めの役割を果たす。ただし、第2の搬送キャリア60が第1部分61を備えない平板状である場合、第2の搬送キャリア60の最大径は、基板10の直径より大きければよい。
第2の搬送キャリアは、保持シートを介して基板を支持してもよい。
図4Aは、本実施形態に係る第1の搬送キャリア、基板および第2の搬送キャリアを模式的に示す断面図である。図4Aは、図3AのB−B線に対応する線でこれらを切断したときの断面を示す。
第2の搬送キャリアは、環状体であってもよい。この場合、第2の搬送キャリアは、フレームを支持する。
図4Bは、本実施形態に係る第1の搬送キャリア、基板および第2の搬送キャリアを模式的に示す断面図である。図4Bは、図3AのB−B線に対応する線でこれらを切断したときの断面を示す。
第2の搬送キャリアは、保持シートを介して基板を支持する平板状の部材とともに、フレームを支持するリング状の部材を備えてもよい。
図4Cは、本実施形態に係る第1の搬送キャリア20、基板10および第2の搬送キャリア60Cを模式的に示す断面図である。図4Cは、図3AのB−B線に対応する線でこれらを切断したときの断面を示す。
前処理工程は、例えば、マスク形成工程を含む。マスク形成工程は、保持シート22に保持される基板10の第3の面10Xを保護膜の原料で被覆する被覆工程、原料を硬化させて、第3の面10Xに保護膜を形成する硬化工程、および保護膜に開口を形成して、分割領域R2おける基板10を露出させるパターニング工程の少なくとも1つの工程を備える。
基板10を被覆する保護膜を形成する。
図5に、被覆工程および硬化工程で作製される基板の断面を模式的に示す。
保護膜40の厚みは特に限定されないが、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、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のエッチング量は、ダイシング工程でエッチングされる半導体層11の厚み等に基づいて算出することができる。例えば、半導体層11が厚み30μmのシリコンである場合、保護膜40の厚みは、15μm以上、50μm以下であればよい。
保護膜40に開口を形成して、分割領域R2おける基板10を露出させる。これにより、マスクが形成される。
図6に、パターニング工程における基板の断面を模式的に示す。
第2の搬送キャリア60を、保持シート22の第2の面22Yから取り外す。
第2の搬送キャリア60は、第1の搬送キャリア20と接着していないため、容易に取り外すことができる。
押し上げピン300で、第2の搬送キャリア60Aの図示しない貫通孔から第1の搬送キャリア20を押し上げて、第1の搬送キャリア20と第2の搬送キャリア60Aとを離間させる。その後、搬送アームが第1の搬送キャリア20を受け取って、次工程に搬送する。
まず、図8を参照しながら、ダイシング工程のプラズマダイシングに使用されるプラズマ処理装置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、プラズマ処理装置の構造を概略的に示す断面図であり、便宜的に保護膜を省略している。
プラズマ処理装置100は、ステージ111を備えている。第1の搬送キャリア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、第1の搬送キャリア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、基板10の少なくとも一部を露出させるための窓部124W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。
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。
素子チップ200は、例えば、保持シート22の第2の面22Y側から、保持シート22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。
10X:第3の面
10Y:第4の面
11:半導体層
12:回路層
20:第1の搬送キャリア
21:フレーム
21a:ノッチ
21b:コーナーカット
22:保持シート
22X:第1の面
22Y:第2の面
40:保護膜
60、60A、60B:第2の搬送キャリア
61:第1部分
62:第2部分
63:第3部分
64:第4部分
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
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
300:押し上げピン
Claims (6)
- 第1の面および前記第1の面とは反対側の第2の面を有する保持シート、および、前記保持シートの外周縁の少なくとも一部に貼着されたフレームを備える第1の搬送キャリアと、前記保持シートに保持された基板と、を準備する準備工程と、
前記基板を保持した前記第1の搬送キャリアを、第2の搬送キャリアに載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記基板に前処理を行う前処理工程と、
前記前処理工程の後、前記第2の搬送キャリアを取り外す取り外し工程と、
前記取り外し工程の後、前記第1の搬送キャリアに保持された前記基板をプラズマに晒して、前記基板から複数の素子チップを形成するダイシング工程と、を備える、素子チップの製造方法。 - 前記基板は、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、前記保持シートの前記第1の面に対向しない第3の面および前記第3の面とは反対側の第4の面を有し、
前記前処理工程は、
前記保持シートに保持される前記基板の前記第3の面を、保護膜の原料で被覆する被覆工程、
前記原料を硬化させて、前記第3の面に前記保護膜を形成する硬化工程、および
前記保護膜に開口を形成して、前記分割領域における前記基板を露出させるパターニング工程の少なくとも1つの工程を備える、請求項1に記載の素子チップの製造方法。 - 前記第2の搬送キャリアは、前記保持シートを介して前記基板を支持する、請求項1または2に記載の素子チップの製造方法。
- 前記第2の搬送キャリアの前記保持シートとの接触部は、凹凸を有する、請求項3に記載の素子チップの製造方法。
- 前記第2の搬送キャリアの前記保持シートとの接触部は、導電性を有する、請求項3に記載の素子チップの製造方法。
- 前記第2の搬送キャリアは環状体であり、前記フレームを支持する、請求項1または2に記載の素子チップの製造方法。
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