JP2020150167A - 素子チップの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
プロセスガスが酸素原子とともに炭素原子を有する酸化炭素ガスを含む場合、プラズマ処理装置内に発生させたプラズマには、酸化炭素ガスに由来する酸素のイオンやラジカルとともに、酸化炭素ガスに由来する炭素のイオンやラジカルが発生する。炭素のイオンやラジカルの一部は、酸素と反応してCOとなりプラズマ処理装置内から排出される一方、残部は、プラズマ処理装置内(例えば、基板)に炭素成分として付着する。プロセスガスとして十分な量の酸化炭素ガスを供給すると、保護膜の第1の面側の表面には、炭素のイオンやラジカルが衝突する。炭素のイオンやラジカルが保護膜に衝突すると、保護膜の表面には、この炭素のイオンやラジカルに由来する炭素(C)が付着する。
図2は、本実施形態に係る製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態は、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の面を有する第1の基板と、第2の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程(S1)と、第1の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程(S2)と、分割領域における少なくとも保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程(S3)と、開口から露出する第1の基板を第1のプラズマに晒して、第1の基板をエッチングする基板エッチング工程(S4)と、基板エッチング工程の後、第1の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する樹脂層を第2のプラズマに晒して、樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程(S5)と、を備える。
本実施形態において、樹脂層はダイアタッチフィルム(DAF)であり、エッチングの対象である積層体は、第1の基板とDAFとを含む。準備工程は、第1の基板を、DAFを介して、フレームに固定された保持シートに貼着する工程を含む。以下、フレームとフレームに固定された保持シートとを、搬送キャリアと称す。本実施形態は、これ以外、図2に示される製造方法と同じである。
第1の基板は、複数の素子領域と素子領域を画定する分割領域とを備えるとともに、第1の面および第2の面を備える。素子領域は、例えば、半導体層と、半導体層の第1の面側に積層される配線層と、を備える。分割領域における第1の基板をエッチングすることにより、半導体層および配線層を有する素子チップが得られる。
第1の基板10は、複数の素子領域101と素子領域101を画定する分割領域102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。素子領域101は、例えば、半導体層11と、半導体層11の第1の面10X側に積層される配線層12と、を備える。配線層12は、さらにバンプ15を備える。分割領域102は、半導体層11と、半導体層11の第1の面10X側に積層される第2絶縁膜14と、を備える。分割領域102における第1の基板10をエッチングすることにより、半導体層11およびバンプ15を備える配線層12を有する素子チップが得られる。
搬送キャリアは、フレームとフレームに固定された保持シートとを備える。
DAFは、例えば、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。
樹脂としては、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が挙げられる。
接着層の材料は特に限定されず、各基板の材料に応じて適宜選択すればよい。接着層の材料としては、例えば、未硬化あるいは半硬化のUV硬化性樹脂、未硬化あるいは半硬化の熱硬化性樹脂、感圧接着剤、熱可塑性樹脂等が挙げられる。UV硬化性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。感圧接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂等が挙げられる。
第2の基板は、第1の基板を支持する。
第2の基板の材質は特に限定されない。第2の基板としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板およびシリコン基板等が挙げられる。
続いて、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程で使用されるプラズマ処理装置の一実施形態を具体的に説明する。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る。図8では、便宜上、搬送キャリアに保持された基板が処理されているが、DAF等は省略されている。プラズマ処理装置の構造は、これに限定されるものではない。
第1の基板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22Xが上方を向くように、支持部122の上端面に受け渡される。
以下、図3に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
(1)準備工程
まず、ダイシングの対象となる積層体を準備する。
積層体は、第1の基板とDAFとを備えている。積層体は、フレームに固定された保持シートに貼着されている。積層体は、例えば、保持シート上に配置されたDAFに、第1の基板を貼着することにより得られる。DAFは、例えば、DAFの材料である上記樹脂組成物を保持シートの所定の位置に塗布することにより形成される。あるいは、DAFは、あらかじめ所定の形状に成形された後、保持シートの所定の位置に配置されてもよい。
第1の基板の第1の面に保護膜を形成する。保護膜は、素子領域をプラズマから保護するために設けられる。
保護膜の厚みは特に限定されないが、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において完全には除去されない程度であることが好ましい。保護膜の厚みは、例えば、基板エッチング工程および樹脂エッチング工程において保護膜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。
保護膜に開口を形成して、分割領域における第1の基板を露出させる。
開口は、例えば、フォトレジストにより形成された保護膜のうち、分割領域に対応する領域をフォトリソグラフィ法によって除去することにより形成される。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のうち、分割領域に対応する領域をレーザスクライビングによりパターニングして、開口を形成してもよい。
開口から露出する第1の基板を第1のプラズマに晒して、第1の基板をエッチングする。
前工程で形成された開口を第1のプラズマに晒すことにより、分割領域における第1の基板がエッチングされて、第1の基板は分割される。本工程において、DAFはエッチングされなくてよい。
第1の基板が除去されることにより、積層体には溝が形成される。溝の底部からはDAF(樹脂層)が露出している。この露出したDAFを第2のプラズマに晒すことにより、DAFがエッチングされて、DAFを備える素子チップが製造される。素子チップは、保持シートに保持された状態で得られる。
具体的には、例えば、プロセスガスとしてCO2、O2およびSF6の混合ガスを、20sccm以上、1000sccm以下で、真空チャンバに供給する。このとき、CO2の混合ガス全体に占める割合は、20体積%以上、80体積%以下であってよい。O2の混合ガス全体に占める割合は、20体積%以上、80体積%以下であってよい。SF6の混合ガス全体に占める割合は、10体積%以上、50体積%以下であってよい。
例えば、真空チャンバ内の圧力は0.4Pa以上、20Pa以下であってよい。第1の高周波電源から第1の電極への投入電力は、200W以上、4800W以下であってよい。さらに、第2の電極に50W以上、1000W以下の高周波電力を投入して、第1の基板が載置されるステージにバイアス電圧をかけてもよい。
素子チップを、例えば、保持シートの非粘着面側から、保持シートとともに突き上げピンで突き上げる。これにより、素子チップの少なくとも一部は、保持シートから浮き上がる。その後、ピックアップ装置により、素子チップは保持シートから取り外される。
以下、図4に示すフローに対応する製造方法を、適宜図面を参照しながら説明する。
本実施形態は、樹脂エッチング工程におけるエッチングの対象が接着層であること以外、第1実施形態と同様である。
準備工程は、第1の基板を、接着層を介して第2の基板に接着する工程を含む。接着層は、例えば、接着層の材料である接着剤を第2の基板の所定の位置に塗布することにより形成される。
保護膜形成工程以降の工程は、DAFを接着層に替えて、第1実施形態と同様に行われる。
10X:第1の面
10Y:第2の面
101:素子領域
102:分割領域
11:半導体層
12:配線層
14:第2絶縁膜
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
22X:粘着面
22Y:非粘着面
30:ダイアタッチフィルム(DAF)
40:保護膜
50:炭素
70:第2の基板
80:接着層
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:第1の昇降機構
123B:第2の昇降機構
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
Claims (6)
- 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の面を有する第1の基板と、前記第2の面側に配置された樹脂層と、を備える積層体を準備する準備工程と、
前記第1の面を保護膜で被覆する保護膜形成工程と、
前記分割領域における少なくとも前記保護膜を除去して、開口を形成する開口形成工程と、
前記開口から露出する前記第1の基板を第1のプラズマに晒して、前記第1の基板をエッチングする基板エッチング工程と、
前記基板エッチング工程の後、前記第1の基板のエッチングにより形成された溝の底部に露出する前記樹脂層を第2のプラズマに晒して、前記樹脂層をエッチングする樹脂エッチング工程と、を備え、
前記第2のプラズマは、酸化炭素ガスを含むプロセスガスにより発生される、素子チップの製造方法。 - 前記樹脂層は、ダイアタッチフィルムであり、
前記準備工程は、前記第1の基板を、前記ダイアタッチフィルムを介して、フレームに固定された保持シートに貼着する工程を含む、請求項1に記載の素子チップの製造方法。 - 前記樹脂層は、接着層であり、
前記準備工程は、前記第1の基板を、前記接着層を介して第2の基板に接着する工程を含む、請求項1に記載の素子チップの製造方法。 - 前記樹脂エッチング工程に供される前記積層体において、
前記第2の面から前記素子領域における前記保護膜の外表面までの高さは、前記溝の幅の2倍以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の素子チップの製造方法。 - 前記プロセスガスに占める前記酸化炭素ガスの割合は、20体積%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の素子チップの製造方法。
- 前記プロセスガスは、さらにフッ素含有ガスを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の素子チップの製造方法。
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