JP2021197400A - Element transfer member, method for manufacturing element transfer member and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素子転写部材、素子転写部材の製造方法および半導体デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a device transfer member, a method for manufacturing a device transfer member, and a method for manufacturing a semiconductor device.
LEDディスプレイは、ウェハ基板上でダイシングされたLEDチップを、マウント基板(配線基板)の所定の位置に配置して実装する工程を経て製造される。 The LED display is manufactured through a step of arranging and mounting an LED chip diced on a wafer substrate at a predetermined position on a mount substrate (wiring substrate).
ウェハ基板上のLEDチップをマウント基板に実装する方法としては、転写部材を用いた方法(転写法)が知られている。 As a method of mounting the LED chip on the wafer substrate on the mount substrate, a method using a transfer member (transfer method) is known.
例えば、レーザーリフトオフ法(LLO法)によりウェハ基板からLEDチップを剥離し、第1転写部材の接着層上に保持させる工程と、第1転写部材に保持させたLEDチップを、第2転写部材の接着層上にLLO法によりさらに保持させる工程と、第2転写部材の接着層上に保持させたLEDチップを、マウント基板上に加熱圧着により実装する工程とを行うことが知られている(例えば特許文献1参照)。 For example, the step of peeling the LED chip from the wafer substrate by the laser lift-off method (LLO method) and holding it on the adhesive layer of the first transfer member, and the LED chip held by the first transfer member are transferred to the second transfer member. It is known to perform a step of further holding the LED chip on the adhesive layer by the LLO method and a step of mounting the LED chip held on the adhesive layer of the second transfer member on the mount substrate by heat crimping (for example). See Patent Document 1).
しかしながら、上記方法では、LEDチップ(半導体チップ)の転写の歩留まりが十分ではなかった。具体的には、特許文献1の技術では、第1転写部材上の半導体チップを、第2転写部材に保持(転写)させる際に、一部の半導体チップは転写されずに、第1転写部材上に残ったままになることがあった。 However, in the above method, the transfer yield of the LED chip (semiconductor chip) is not sufficient. Specifically, in the technique of Patent Document 1, when the semiconductor chip on the first transfer member is held (transferred) by the second transfer member, some of the semiconductor chips are not transferred and the first transfer member is not transferred. Sometimes it remained on top.
また、特許文献1のように、第2転写部材の接着層が半導体チップに付着するなどして、半導体チップを汚染することもあった。 Further, as in Patent Document 1, the adhesive layer of the second transfer member may adhere to the semiconductor chip and contaminate the semiconductor chip.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体チップを汚染することなく、半導体チップの転写の歩留まりを向上させることができる素子転写部材、素子転写部材の製造方法および半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of improving the transfer yield of a semiconductor chip without contaminating the semiconductor chip, a device transfer member, a method for manufacturing the device transfer member, and a semiconductor device. The purpose is to provide a method.
上記課題は、以下の構成によって解決することができる。 The above problem can be solved by the following configuration.
本発明の素子転写部材は、厚み方向に貫通する複数の第1貫通孔を有する基材と、
前記基材上に配置され、前記複数の第1貫通孔のそれぞれと連通する複数の第2貫通孔を有する連続した、または不連続な樹脂層とを有する。
The element transfer member of the present invention includes a base material having a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction and a base material having a plurality of first through holes.
It has a continuous or discontinuous resin layer arranged on the substrate and having a plurality of second through holes communicating with each of the plurality of first through holes.
本発明の素子転写部材の製造方法は、厚み方向に貫通する複数の第1貫通孔を有する基材と、前記基材上に積層された、樹脂層とを有する積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記樹脂層に、前記複数の第1貫通孔のそれぞれと連通する複数の第2貫通孔を形成する工程とを有する。
The method for manufacturing an element transfer member of the present invention includes a step of preparing a laminate having a substrate having a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction and a resin layer laminated on the substrate.
The resin layer of the laminated body includes a step of forming a plurality of second through holes communicating with each of the plurality of first through holes.
本発明の半導体デバイスの製造方法は、複数の半導体チップを、本発明の素子転写部材の前記複数の第2貫通孔のそれぞれを介して吸着させて、前記素子転写部材に前記複数の半導体チップを保持させる工程と、前記素子転写部材に保持させた前記複数の半導体チップを、マウント基板に実装する工程とを有する。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a plurality of semiconductor chips are attracted through each of the plurality of second through holes of the element transfer member of the present invention, and the plurality of semiconductor chips are attached to the element transfer member. It has a step of holding the semiconductor chip and a step of mounting the plurality of semiconductor chips held by the element transfer member on a mount substrate.
本発明によれば、半導体チップを汚染することなく、半導体チップの転写の歩留まりを向上させることができる素子転写部材、素子転写部材の製造方法および半導体デバイスの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a device transfer member, a method for manufacturing a device transfer member, and a method for manufacturing a semiconductor device, which can improve the transfer yield of the semiconductor chip without contaminating the semiconductor chip.
1.素子転写部材
図1Aは、本実施の形態に係る素子転写部材10の部分平面図であり、図1Bは、図1Aの素子転写部材10の1B−1B線の拡大断面図である。図2Aは、図1Aの部分拡大図であり、図2Bは、図1Bの部分拡大図である。これらの図を含め、以下の図はいずれも模式図であり、実際の寸法とは異なる。
1. 1. Element transfer member FIG. 1A is a partial plan view of the
図1AおよびBに示されるように、素子転写部材10は、複数の第1貫通孔12を有する基材11と、複数の第2貫通孔14を有する不連続な樹脂層13とを有する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
1−1.基材11
基材11は、素子転写部材10の本体であり、複数の第1貫通孔12を有する(図1B参照)。
1-1.
The
基材11の形状は、半導体チップを吸着保持できる形状であればよく、特に制限されないが、例えば板状でありうる。本実施の形態では、基材11は、厚み方向の一方の側(樹脂層13側)の第1面11aと、厚み方向の他方の側(樹脂層13とは反対側)の第2面11bと、第1面11aと第2面11bとを連通する複数の第1貫通孔12とを有する(図1AおよびB参照)。
The shape of the
第1貫通孔12は、半導体チップをエアにより吸着または脱着するためのエアの流通路である。第1貫通孔12は、後述する第2貫通孔14と連通している。
The first through
第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の形状は、特に制限されず、円形、楕円形、多角形のいずれであってもよい。本実施の形態では、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の形状は、四角形である(図1Aおよび2A参照)。
The shape of the opening on the
第1貫通孔12の軸方向に直交する断面の大きさは、軸方向に一定であってもよいし、異なってもよい。軸方向とは、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部と第2面11b側の開口部の中心同士を結ぶ線の方向をいう。すなわち、第1貫通孔12の、第1面11a側の開口部の大きさと第2面11b側の開口部の大きさとは、同じであってもよいし、異なってもよい。本実施の形態では、第1貫通孔12の、第1面11a側の開口部の大きさと第2面11b側の開口部の大きさとは、同じである(図1B参照)。
The size of the cross section orthogonal to the axial direction of the first through
第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の円相当径d1は、半導体チップを安定に吸着保持しうる程度であればよく、例えば5〜90μmであることが好ましく、5〜40μmであることがより好ましい(図2A参照)。第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の円相当径d1とは、第1面11a側から第1貫通孔12の軸方向に沿って見たときの、第1貫通孔12の開口部の円相当径をいう。
The equivalent circle diameter d1 of the opening on the
また、第1貫通孔12の第1面11a側(樹脂層13側)の開口部の大きさと、後述する第2貫通孔14の第2面13b(基材11側)の開口部の大きさとは、同じであってもよいし、異なってもよい。中でも、半導体チップの吸脱着をより行いやすくする観点では、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の円相当径d1は、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の円相当径d2よりも大きいことが好ましい(図2B参照)。
Further, the size of the opening on the
第1面11a側における複数の第1貫通孔12の開口部の中心間距離(ピッチ)pは、特に制限されず、保持する複数の半導体チップのピッチに対応して適宜設定されうる(後述の図4E参照)。例えば、半導体チップがマイクロLEDチップである場合、第1面11a側における複数の第1貫通孔12の開口部の中心間距離pは、20〜500μmであることが好ましく、20〜100μmであることがより好ましい。第1面11a側における複数の第1貫通孔12の開口部の中心間距離pとは、第1面11a側における複数の第1貫通孔12の開口部の中心間距離のうち最小値をいう。第1貫通孔12の開口部の中心は、開口部の重心である。
The distance (pitch) p between the centers of the openings of the plurality of first through
第1面11a側における複数の第1貫通孔12の中心間距離pと、第2面11b側における複数の第1貫通孔12の中心間距離pとは、同じであってもよいし、異なってもよい。
The distance p between the centers of the plurality of first through
基材11の貯蔵弾性率は、樹脂層13の貯蔵弾性率よりも高いことが好ましい。すなわち、基材11を構成する材料は、樹脂層13を構成する材料よりも貯蔵弾性率が高い材料であることが好ましい。具体的には、基材11を構成する材料の25℃における貯蔵弾性率は、1.0×109〜1.0×1011Paであることが好ましい。貯蔵弾性率は、JIS K 7244−1:1998により25℃で測定することができる。
The storage elastic modulus of the
基材11を構成する材料は、ニッケルやシリコン(Si)などの金属、セラミック、ガラスなどの無機材料であってもよいし、樹脂材料であってもよい。中でも、半導体チップを安定に保持しうる強度を有する観点から、サファイア、セラミックなどの無機材料がより好ましい。
The material constituting the
基材11の厚みt1は、特に制限されないが、例えば50〜1000μmであることが好ましく、500〜1000μmであることがより好ましい(図1B参照)。
The thickness t1 of the
1−2.樹脂層13
樹脂層13は、基材11の第1面11a上に配置されており、半導体チップと密着して、吸引時にエアが漏れるのを抑制する。すなわち、樹脂層13は、素子吸着層として機能しうる。
1-2.
The
樹脂層13は、基材11の第1面11a上に、連続して配置されてもよいし(後述の図6AおよびB参照)、複数の第1貫通孔12のそれぞれに対応して不連続に配置されてもよい(図1AおよびB参照)。本実施の形態では、樹脂層13は、複数の第1貫通孔12の開口部のそれぞれを囲むように島状に配置されている(図1AおよびB参照)。
The
不連続な樹脂層13は、複数の第2貫通孔14を有する(図1AおよびB参照)。すなわち、第2貫通孔14は、樹脂層13によって囲まれている(図1Aおよび2A参照)。
The
本実施の形態では、樹脂層13は、厚み方向の一方の側(基材11とは反対側)の第1面13aと、厚み方向の他方の側(基材11側)の第2面13bと、第1面13aと第2面13bとを連通する第2貫通孔14とを有する。第2貫通孔14は、第1貫通孔12と連通しており、エアの流通路を構成する。
In the present embodiment, the
第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の形状は、特に制限されず、円形、楕円形、多角形のいずれであってもよい。本実施の形態では、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の形状は、四角形である(図1Aおよび2A参照)。
The shape of the opening on the
また、第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の形状は、第1貫通孔12の第1面11a側(樹脂層13側)の開口部の形状と同じであってもよいし(図2A参照)、異なってもよい(後述の図7参照)。本実施の形態では、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の形状は、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の形状と同じである(図2A参照)。
Further, the shape of the opening on the
第2貫通孔14の軸方向に直交する断面の大きさは、軸方向に一定であってもよいし、異なってもよい。軸方向とは、第2貫通孔14の第1面13a側の開口部と、第2面13b側の開口部の中心同士を結ぶ線の方向をいう。本実施の形態では、第2貫通孔14の軸方向に直交する断面の大きさは、第1面13aから第2面13b側へ向かうにつれて小さくなっている。
すなわち、第2貫通孔14の第1面13a側の開口部の大きさと、第2面13b側の開口部の大きさとは、同じであってもよいし、異なってもよい。本実施の形態では、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の大きさは、第1面13a側の開口部の大きさよりも小さい(図1Bおよび2B参照)。
The size of the cross section orthogonal to the axial direction of the second through
That is, the size of the opening on the
また、第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の大きさは、第1貫通孔12の第1面11a側(樹脂層13側)の開口部の大きさと同じであってもよいし、異なってもよい。樹脂層13を弁として機能させやすくし、半導体チップの吸脱着をさらに容易にする観点から、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の大きさは、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の大きさよりも小さいことが好ましい(図1Bおよび2B参照)。
Further, the size of the opening on the
具体的には、第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の円相当径d2は、第1貫通孔12の第1面11a側(樹脂層13側)の開口部の円相当径d1に対して、100%以下であることが好ましく、50〜100%であることがより好ましい。d2の比率が低いと、第1貫通孔12の開口部の縁から突き出る樹脂層13の長さ(d2−d1)が長くなるため、弁として機能しやすい。
Specifically, the circular equivalent diameter d2 of the opening on the
例えば、第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の円相当径d2は、例えば2.5〜90μmであることが好ましく、2.5〜40μmであることがより好ましい。
For example, the equivalent circle diameter d2 of the opening on the
基材11の第1面11aを平面視したときに、樹脂層13の外縁部で囲まれた領域(本実施の形態では、1辺の長さがWの正方形の領域、図2B参照)の大きさは、半導体チップの大きさに対応して設定されうる。また、樹脂層13の外縁部で囲まれる領域の大きさは、例えば第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の大きさ(面積)の4〜8倍としうる。
When the
樹脂層13の厚みt2は、例えば基材11の厚みt1と樹脂層13の厚みt2の合計(t1+t2)に対して1〜50%であることが好ましく、1〜6%であることがより好ましい。樹脂層13の厚みt2は、半導体チップの厚みに対しては、例えば30〜600%としうる。
The thickness t2 of the
具体的には、樹脂層13の厚みt2は、10〜50μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。樹脂層13の厚みt2が薄いと、第1貫通孔12および第2貫通孔14を通したエアの吸引または停止時に、樹脂層13が、弁のように変形しやすい。それにより、例えばエアを吸引した状態からエアの吸引を止めたときに、樹脂層13が半導体チップを押し出すように変形しうるため、マウント基板への実装がさらに容易となる。
Specifically, the thickness t2 of the
樹脂層13の貯蔵弾性率は、基材11の貯蔵弾性率よりも低いことが好ましい。すなわち、樹脂層13を構成する材料は、基材11を構成する材料よりも貯蔵弾性率が低いことが好ましい。樹脂層13の25℃における貯蔵弾性率は、例えば1.0×105〜1.0×1010Paとしうる。貯蔵弾性率は、上記と同様に測定することができる。
The storage elastic modulus of the
樹脂層13を構成する材料は、上記貯蔵弾性率を満たすことが好ましく、熱可塑性樹脂組成物であってもよいし、架橋性組成物の架橋物であってもよい。優れた衝撃吸収性や(半導体チップとの)密着性、耐久性が得られやすい観点では、樹脂層13を構成する材料は、架橋性組成物の架橋物であることが好ましい。
The material constituting the
すなわち、樹脂層13は、ポリマーと、架橋剤とを含む架橋性組成物の架橋物を含むことが好ましい。
That is, the
ポリマーは、原料ゴムであってもよいし、原料ゴム以外のポリマーであってもよい。 The polymer may be a raw material rubber or a polymer other than the raw material rubber.
原料ゴムの例には、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどが含まれる。中でも、良好な絶縁性と弾性とを有することから、シリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムは、付加架橋型、過酸化物架橋型、縮合架橋型のいずれであってもよい。 Examples of raw rubber include silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), chloroprene rubber, styrene-butadiene copolymer, acrylic nitrile-butadiene copolymer, polybutadiene rubber, natural Includes rubber, fluororubber, polyester-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, and the like. Of these, silicone rubber is preferable because it has good insulating properties and elasticity. The silicone rubber may be an addition crosslinked type, a peroxide crosslinked type, or a condensation crosslinked type.
架橋剤は、原料ゴムの種類に応じて適宜選択されうる。例えば、過酸化物架橋型シリコーンゴムやオレフィンゴム、アクリルゴムの架橋剤の例には、ベンゾイルパーオキサイド、ビス−2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物が含まれる。付加架橋型シリコーンゴムの架橋剤の例には、ヒドロシリル化反応の触媒活性を有する公知の金属、金属化合物、金属錯体(白金、白金化合物、それらの錯体)が含まれる。 The cross-linking agent can be appropriately selected depending on the type of raw rubber. For example, examples of cross-linking agents for peroxide-crosslinked silicone rubber, olefin rubber, and acrylic rubber include benzoyl peroxide, bis-2,4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, and di-t-butyl peroxide. Includes organic peroxides such as. Examples of the cross-linking agent for the addition cross-linking type silicone rubber include known metals, metal compounds, and metal complexes (platinum, platinum compounds, and complexes thereof) having catalytic activity for the hydrosilylation reaction.
原料ゴム以外のポリマーの例には、エポキシ樹脂、官能基含有オレフィン樹脂、官能基含有アクリル樹脂などが含まれる。エポキシ樹脂の架橋剤(硬化剤)の例には、フェノール樹脂やアミン類などが含まれ、官能基含有オレフィン樹脂や官能基含有アクリル樹脂の架橋剤の例には、有機過酸化物などが含まれる。 Examples of polymers other than raw rubber include epoxy resins, functional group-containing olefin resins, functional group-containing acrylic resins, and the like. Examples of cross-linking agents (curing agents) for epoxy resins include phenolic resins and amines, and examples of cross-linking agents for functional group-containing olefin resins and functional group-containing acrylic resins include organic peroxides. Is done.
架橋性組成物は、光吸収性材料や帯電防止剤などの他の成分をさらに含んでもよい。 The crosslinkable composition may further contain other components such as light absorbent materials and antistatic agents.
例えば、第2貫通孔14は、樹脂層13をレーザー加工することによって形成されることがある。そのような場合に、レーザー光の吸収性を高める観点から、樹脂層13を構成する架橋性組成物は、波長193〜248nmの光を70%以上吸収する光吸収性材料をさらに含むことが好ましい。光吸収性材料の光の吸収率は、紫外可視分光光度計により測定することができる。
For example, the second through
そのような光吸収性材料の例には、カーボンブラックや各種色素類が含まれ、好ましくはカーボンブラックである。カーボンブラックは、レーザー光の吸収性を高めるだけでなく、帯電防止性も有しうる。 Examples of such light-absorbing materials include carbon black and various pigments, preferably carbon black. Carbon black can not only enhance the absorption of laser light, but also have antistatic properties.
光吸収性材料の含有量は、レーザー光の吸収性を高めうる程度であればよく、特に制限されないが、架橋性組成物に対して例えば0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜3質量%としうる。 The content of the light-absorbing material may be any amount as long as it can enhance the absorbency of the laser light, and is not particularly limited, but is, for example, 0.1 to 5% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass, based on the crosslinkable composition. It can be 3% by mass.
2.素子転写部材の製造方法
図3A〜Fは、本実施の形態に係る素子転写部材10の製造方法を示す断面模式図である。
2. 2. Manufacturing Method of Element Transfer Member FIGS. 3A to 3F are schematic cross-sectional views showing a manufacturing method of the
本実施の形態に係る素子転写部材10は、例えば1)複数の第1貫通孔12を有する基材11と樹脂層13とを有する積層体15を準備する工程(図3A〜C参照)と、2)得られた積層体15の樹脂層13に複数の第2貫通孔14を形成する工程(図3D参照)と、3)樹脂層13を切断して、複数の第2貫通孔14を有する不連続な樹脂層13を形成する工程(図3EおよびF参照)と、を経て製造することができる。
The
1)の工程について
まず、複数の第1貫通孔12を有する基材11を準備する(図3A参照)。
Regarding the step 1), first, a
複数の第1貫通孔12を有する基材11は、任意の方法で得ることができ、例えば基材11に、レーザー加工などで複数の第1貫通孔12を形成して得てもよいし、電鋳法などで得てもよい。
The
次いで、複数の第1貫通孔12を有する基材11上に、樹脂層13を形成して、積層体15を得る(図3B参照)。
Next, the
樹脂層13は、例えば架橋性組成物を基材11の第1面11aに付与した後、架橋させて形成することができる。架橋性組成物の付与は、例えば塗布により行ってもよいし、架橋性組成物(未架橋物)のシートを転写してもよい。
The
架橋性組成物の架橋は、加熱により行うことができる。加熱方法は、特に制限されないが、熱ラミネートが好ましい。基材11と架橋性組成物の架橋物を含む樹脂層13とを強固に密着させやすく、かつ得られる樹脂層13の表面の平坦性を高めやすいからである。
The crosslinkable composition can be crosslinked by heating. The heating method is not particularly limited, but thermal laminating is preferable. This is because it is easy to firmly adhere the
2)の工程について
次いで、積層体の樹脂層13に、複数の第2貫通孔14を形成する(図3CおよびD参照)。
Regarding the step 2) Next, a plurality of second through
第2貫通孔14の形成は、任意の方法で行うことができるが、微細で、かつ形状精度の高い貫通孔の形成が可能である点から、レーザー加工法で行うことが好ましい(図3C参照)。
The second through
レーザーは、樹脂を精度良く穿孔できるエキシマレーザーや炭酸ガスレーザー、YAGレーザーなどを用いることができる。中でも、エキシマレーザーを用いることが好ましい。レーザーのパルス幅は、特に制限されず、マイクロ秒レーザー、ナノ秒レーザー、ピコ秒レーザー、フェムト秒レーザーのいずれであってもよい。また、レーザーの波長も、特に制限されない。 As the laser, an excimer laser, a carbon dioxide gas laser, a YAG laser, or the like that can pierce the resin with high accuracy can be used. Above all, it is preferable to use an excimer laser. The pulse width of the laser is not particularly limited, and may be any of a microsecond laser, a nanosecond laser, a picosecond laser, and a femtosecond laser. Further, the wavelength of the laser is not particularly limited.
なお、レーザー加工では、レーザーが照射される時間が最も長い、樹脂層13のレーザー照射面において、第2貫通孔14の開口径が大きくなりやすい。つまり、樹脂層13の第2面13bから第1面13aへ向かうにつれて開口径が大きくなるテーパ形状となりやすい(図3D参照)。
In laser processing, the opening diameter of the second through
3)の工程について
そして、得られた樹脂層13を切断して、複数の第2貫通孔14を有する不連続な樹脂層13を形成する(図3EおよびF参照)。
Regarding the step 3), the obtained
樹脂層13の切断は、樹脂層13の一部を除去して行うことができる。本実施の形態では、複数の第2貫通孔14のそれぞれを囲むように、樹脂層13を格子状に除去して(凹条を格子状に形成して)、基材11の第1面11aを露出させる。それにより、複数の第1貫通孔12のそれぞれに対応するように分離された(不連続な)樹脂層13を得ることができる(図3参照F)。
The
樹脂層13の切断は、任意の方法で行うことができ、例えばレーザー加工法やプラズマ処理(プラズマエッチング)などにより物理的に行ってもよいし、ケミカルエッチングなどにより化学的に行ってもよい。中でも、レーザー加工法で行うことが好ましい。レーザー加工の条件は、上記と同様としうる。
The
なお、素子転写部材10の製造方法は、必要に応じて他の工程をさらに含んでもよい。例えば、2)の工程と3)の工程との間や、3)の工程の後に、4)デスミア処理を行ってもよい。
The method for manufacturing the
4)の工程について
デスミア処理は、レーザー加工で発生したスミアを除去する処理であり、好ましくは酸素プラズマ処理である。酸素プラズマ処理は、例えばプラズマアッシャーや高周波プラズマエッチング装置、マイクロ波プラズマエッチング装置を用いて行うことができる。
Regarding the step 4), the desmear treatment is a treatment for removing the smear generated by the laser processing, and is preferably an oxygen plasma treatment. The oxygen plasma treatment can be performed using, for example, a plasma asher, a high frequency plasma etching apparatus, or a microwave plasma etching apparatus.
得られた素子転写部材10は、好ましくは半導体デバイスの製造時の転写部材として用いることができる。
The obtained
3.半導体デバイスの製造方法
本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法は、複数の半導体チップを、本実施の形態に係る素子転写部材に保持させる工程と、素子転写部材に保持させた複数の半導体チップを、マウント基板に実装する工程とを有する。本実施の形態に係る素子転写部材に保持させる半導体チップは、ウェハ基板上の半導体チップであってもよいし、転写フィルムに保持された半導体チップであってもよい。
3. 3. Method for Manufacturing a Semiconductor Device The method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment includes a step of holding a plurality of semiconductor chips by the element transfer member according to the present embodiment and a plurality of semiconductor chips held by the element transfer member. Is included in the process of mounting on a mount board. The semiconductor chip held in the element transfer member according to the present embodiment may be a semiconductor chip on a wafer substrate or a semiconductor chip held in a transfer film.
図4A〜Fは、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造工程の一部を示す断面図であり、図5AおよびBは、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造工程の残りを示す断面図である。 4A to 4F are cross-sectional views showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing the rest of the manufacturing process of the semiconductor device according to the present embodiment. Is.
具体的には、本実施の形態に係る半導体デバイスの製造方法は、1)ウェハ基板21から半導体チップ22を分離し、そのバンプ形成面が転写フィルム30(第1転写部材)と接するように、転写フィルム30に半導体チップ22を保持させる工程と(図4A〜C参照)、2)転写フィルム30に保持させた半導体チップ22のバンプ形成面とは反対側の面を、素子転写部材10(第2転写部材)により保持させる工程と(図4DおよびE参照)、3)素子転写部材10に保持させた半導体チップ22を、マウント基板40に配置し、実装する工程(図5AおよびB参照)とを有する。
Specifically, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment is as follows: 1) The
1)の工程について
まず、転写フィルム30を準備する。
Regarding the step 1) First, the
転写フィルム30は、ウェハ基板21から分離された半導体チップ22を、微粘着層32上に保持するものであり、基材フィルム31と、微粘着層32とを有する(図4A参照)。
The
微粘着層32は、ウェハ基板21から剥離された半導体チップ22を保持できる程度の粘着力を有するものであればよい。
The slightly
次いで、ウェハ基板21の、半導体チップ22が配置された面とは反対側から、レーザー光を照射して、半導体チップ22をウェハ基板21から分離させ、転写フィルム30の微粘着層32上に転写させる(図4BおよびC参照)。具体的には、半導体チップ22のバンプ形成面が転写フィルム30の微粘着層32と接するように、半導体チップ22を転写させる。
Next, laser light is irradiated from the side of the
半導体チップ22は、例えば1辺が1mm以下、好ましくは80〜300μmの大きさにダイシングされたものである。半導体チップ22の種類は、特に制限されず、LEDチップ(マイクロLEDチップを含む)や、ICチップ(半導体集積回路チップ)などでありうる。
The
2)の工程について
次いで、転写フィルム30に転写した半導体チップ22を、素子転写部材10により保持する(図4DおよびE参照)。
Regarding the step 2) Next, the
具体的には、転写フィルム30上の半導体チップ22のバンプ形成面とは反対側の面に、素子転写部材10の樹脂層13を当てる。そして、素子転写部材10の第1貫通孔12および第2貫通孔14を介してエアを吸引し、素子転写部材10に半導体チップ22を吸着保持させる(図4EおよびF参照)。
Specifically, the
3)の工程について
そして、素子転写部材10に保持させた複数の半導体チップ22を、マウント基板40(配線基板)の実装面に配置し、実装する(図5AおよびB参照)。
Regarding the step 3), the plurality of
具体的には、素子転写部材10に保持させた複数の半導体チップ22を、半導体チップ22のバンプ形成面がマウント基板40の実装面に向くように配置する。そして、素子転写部材10の第1貫通孔12および第2貫通孔14を介したエアの吸引を停止し、素子転写部材10から半導体チップ22を脱離させて、マウント基板40上に実装する(図5A参照)。
Specifically, a plurality of
マウント基板40は、例えばTHT基板などの配線基板である。
The
本発明の半導体デバイスの製造方法は、(半導体チップとして)LEDチップ、好ましくはマイクロLEDチップを用いたLEDパネルの製造方法に好適である。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is suitable for a method for manufacturing an LED panel using an LED chip (as a semiconductor chip), preferably a micro LED chip.
(作用)
本実施の形態に係る素子転写部材10は、素子転写部材10の第1貫通孔12および第2貫通孔14からエアを吸引することで、素子転写部材10に半導体チップ22を吸着させ、保持させうる。それにより、転写フィルム30上の半導体チップ22を、素子転写部材10によって確実に保持しうるため、転写の歩留まりをよくすることができる。また、従来のように、接着層によって半導体チップ22を保持する必要がないため、半導体チップ22の汚染も抑制しうる。
(Action)
The
(変形例)
なお、上記実施の形態では、樹脂層13が不連続に配置された例(樹脂層13が、複数の第1貫通孔12ごとに対応して配置された例)で説明したが、これに限定されない。
(Modification example)
In the above embodiment, the example in which the
図6Aは、変形例に係る素子転写部材10を示す部分平面図であり、図6Bは、図6Aの素子転写部材の6B−6B線の拡大断面図である。図6AおよびBに示されるように、樹脂層13は、基材11の第1面11a上において、複数の第1貫通孔12の開口部を除く全体に連続して配置されてもよい。それにより、樹脂層13が、例えば帯電防止剤を含む場合には、良好な帯電防止性を得ることもできる。
6A is a partial plan view showing the
また、上記実施の形態では、第1貫通孔12の第1面11a側(樹脂層13側)の開口部の形状と、第2貫通孔14の第2面13b側(基材11側)の開口部の形状とが、いずれも四角形で同じ例を示したが、これに限定されず、異なる形状であってもよい。
Further, in the above embodiment, the shape of the opening on the
図7は、変形例に係る素子転写部材10の部分平面図である。図7に示されるように、第1貫通孔12の第1面11a側の開口部の形状が、例えば六角形であり、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の形状が、例えば円形であってもよい。
FIG. 7 is a partial plan view of the
また、上記実施の形態では、第2貫通孔14の、第1面13a側の開口部の大きさ(または円相当径)と、第2面13b側の開口部の大きさ(または円相当径)とが異なる例を示したが、これに限定されず、同じであってもよい。
Further, in the above embodiment, the size (or the equivalent circle diameter) of the opening on the
図8は、変形例に係る素子転写部材10の部分断面図である。図8に示されるように、第2貫通孔14の、第1面13a側の開口部の大きさ(または円相当径)と、第2貫通孔14の第2面13b側の開口部の大きさ(または円相当径)とは同じであってもよい。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the
また、上記実施の形態では、樹脂層13の一部を格子状に削って(除去して)、不連続な樹脂層13を形成する例を示したが、これに限定されず、ストライプ状に削ってもよい。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which a part of the
また、上記実施の形態では、半導体デバイスの製造方法の1)の工程において、ウェハ基板21上の半導体チップ22を保持するための第1転写部材として転写フィルム30を用いる例を示したが、これに限定されず、本実施の形態に係る素子転写部材10を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the
本発明によれば、半導体チップをマウント基板に実装する際に、半導体チップを汚染することなく、半導体チップの転写の歩留まりを向上させることができる素子転写部材、素子転写部材の製造方法および半導体デバイスの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, when a semiconductor chip is mounted on a mount substrate, an element transfer member, a method for manufacturing the element transfer member, and a semiconductor device capable of improving the transfer yield of the semiconductor chip without contaminating the semiconductor chip can be obtained. Production method can be provided.
10 素子転写部材
11 基材
11a、13a 第1面
11b、13b 第2面
12 第1貫通孔
13 樹脂層
14 第2貫通孔
21 ウェハ基板
22 半導体チップ
10
Claims (19)
前記基材上に配置され、前記複数の第1貫通孔のそれぞれと連通する複数の第2貫通孔を有する、連続したまたは不連続な樹脂層と
を有する、
素子転写部材。 A base material having a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction,
It has a continuous or discontinuous resin layer that is disposed on the substrate and has a plurality of second through holes that communicate with each of the plurality of first through holes.
Element transfer member.
請求項1に記載の素子転写部材。 The resin layer is formed discontinuously.
The element transfer member according to claim 1.
請求項1または2に記載の素子転写部材。 The size of the opening on the base material side of the second through hole is smaller than the size of the opening on the resin layer side of the first through hole.
The element transfer member according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The shape of the opening on the base material side of the second through hole is different from the shape of the opening on the resin layer side of the first through hole.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The shape of the opening on the base material side of the second through hole is circular, elliptical or polygonal.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The equivalent circle diameter of the opening on the base material side of the second through hole is 2.5 to 90 μm.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The size of the opening on the base material side of the second through hole is smaller than the size of the opening on the side opposite to the base material of the second through hole.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The thickness of the resin layer is 1.0 to 50% with respect to the total thickness of the base material and the resin layer.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The thickness of the resin layer is 10 to 50 μm.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 8.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The thickness of the base material is 50 to 1000 μm.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 9.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The storage elastic modulus of the resin layer at 25 ° C. is lower than the storage elastic modulus of the substrate at 25 ° C.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 10.
請求項1〜11のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The resin layer contains a crosslinked product of a crosslinkable composition containing a polymer and a crosslinking agent.
The element transfer member according to any one of claims 1 to 11.
請求項12に記載の素子転写部材。 The crosslinkable composition further comprises a light-absorbing material that absorbs 70% or more of light having a wavelength of 193 to 248 nm.
The element transfer member according to claim 12.
請求項13に記載の素子転写部材。 The light-absorbing material is carbon black.
The element transfer member according to claim 13.
請求項12〜14のいずれか一項に記載の素子転写部材。 The storage elastic modulus of the crosslinked product of the crosslinkable composition at 25 ° C. is 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 10 Pa.
The element transfer member according to any one of claims 12 to 14.
前記積層体の前記樹脂層に、前記複数の第1貫通孔のそれぞれと連通する複数の第2貫通孔を形成する工程と、
を有する、
素子転写部材の製造方法。 A step of preparing a laminated body having a base material having a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction and a resin layer laminated on the base material.
A step of forming a plurality of second through holes communicating with each of the plurality of first through holes in the resin layer of the laminate.
Have,
A method for manufacturing an element transfer member.
請求項16に記載の素子転写部材の製造方法。 Further comprising a step of cutting the resin layer to form a discontinuous resin layer having the plurality of second through holes.
The method for manufacturing an element transfer member according to claim 16.
前記素子転写部材に保持させた前記複数の半導体チップを、マウント基板に実装する工程とを有する、
半導体デバイスの製造方法。 A plurality of semiconductor chips are adsorbed through each of the plurality of second through holes of the element transfer member according to any one of claims 1 to 15, and the plurality of semiconductor chips are attached to the element transfer member. The process of holding and
The present invention includes a step of mounting the plurality of semiconductor chips held by the element transfer member on a mount substrate.
Manufacturing method of semiconductor device.
請求項18に記載の半導体デバイスの製造方法。 The semiconductor chip is an LED chip.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 18.
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- 2020-06-10 JP JP2020100821A patent/JP2021197400A/en active Pending
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