JP2022160828A - Substrate processing method, element chip manufacturing method, resin film formation method, and resin film formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板処理方法、素子チップの製造方法、樹脂膜形成方法、および樹脂膜形成装置に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing method, an element chip manufacturing method, a resin film forming method, and a resin film forming apparatus.
従来、基板をプラズマダイシングする方法が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1の方法では、基板の表面をフォトレジストなどの樹脂膜で覆った後、デバイス構造を覆う樹脂膜を残す一方、ストリートを覆う樹脂膜を除去する。そして、露出したストリートをプラズマでエッチングする。
Conventionally, a method of plasma dicing a substrate is known (for example, Patent Document 1). In the method of
しかしながら、ストリートを覆う樹脂膜を除去するパターニング工程は、現像装置、レーザ装置などの高価な装置を用いて手間とコストをかけて行う必要がある。そのようなパターニング工程を省略できる簡易なプロセスの構築が望まれている。このような状況において、本開示は、基板表面に複雑な構造体が存在する場合にも簡便に適用できる工程を実現することを目的の1つとする。 However, the patterning process for removing the resin film covering the streets needs to be carried out using expensive devices such as a developing device and a laser device, taking time and effort. Construction of a simple process that can omit such a patterning process is desired. Under such circumstances, one object of the present disclosure is to realize a process that can be easily applied even when a complicated structure exists on the substrate surface.
本開示に係る一局面は、基板処理方法に関する。当該基板処理方法は、第1主面および前記第1主面の反対側の第2主面を備えると共に、前記第1主面に素子領域と前記素子領域を囲む溝を有する分割領域とを有する基板を準備する準備工程と、前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、前記樹脂膜をマスクとして、前記分割領域をプラズマでエッチングするエッチング工程と、を備える。 One aspect of the present disclosure relates to a substrate processing method. The substrate processing method includes a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and has an element region and a division region having a groove surrounding the element region on the first principal surface. a preparation step of preparing a substrate; a spraying step of forming a resin film on the first main surface so that the film thickness covering the region is larger than the film thickness covering the bottom of the groove; and an etching step of etching with.
本開示に係る別の一局面は、素子チップの製造方法に関する。当該製造方法は、第1主面および前記第1主面の反対側の第2主面を備えると共に、前記第1主面に素子領域と前記素子領域を囲む溝を有する分割領域とを有する基板を準備する準備工程と、前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、前記樹脂膜をマスクとして、前記分割領域をプラズマでエッチングすることにより、前記基板を複数の素子チップに分割するプラズマダイシング工程と、を備える。 Another aspect of the present disclosure relates to a method of manufacturing an element chip. The manufacturing method includes a substrate having a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and having an element region and a division region having a groove surrounding the element region on the first principal surface. and spraying a raw material liquid for a resin film from a nozzle toward the first main surface of the substrate arranged with the first main surface facing downward, thereby performing the element region a spraying step of forming a resin film on the first main surface so that the film thickness of coating is larger than the film thickness of coating the bottom of the groove; and a plasma dicing step of dividing the substrate into a plurality of element chips by etching.
本開示に係る別の一局面は、樹脂膜形成方法に関する。当該樹脂膜形成方法は、第1主面および前記第1主面の反対側の第2主面を備えると共に、前記第1主面に素子領域と前記素子領域を囲む溝を有する分割領域とを有する基板を準備する準備工程と、前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、を備える。 Another aspect of the present disclosure relates to a resin film forming method. The method of forming a resin film includes a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and an element region and a division region having grooves surrounding the element region on the first principal surface. a preparation step of preparing a substrate having the and a spraying step of forming a resin film on the first main surface such that the film thickness covering the element region is larger than the film thickness covering the bottom of the groove.
本開示に係る別の一局面は、樹脂膜形成装置に関する。当該樹脂膜形成装置は、第1主面および前記第1主面の反対側の第2主面を備えると共に、前記第1主面に素子領域と前記素子領域を囲む溝を有する分割領域とを有する基板の前記第1主面に樹脂膜を形成する樹脂膜形成装置であって、前記第1主面が下方に向いた状態で前記基板を保持する保持部と、前記保持された基板の前記第1主面に向けて樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するノズルと、を備える。 Another aspect of the present disclosure relates to a resin film forming apparatus. The resin film forming apparatus includes a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and has an element region and a division region having a groove surrounding the element region on the first principal surface. a resin film forming apparatus for forming a resin film on the first main surface of a substrate having a holding portion for holding the substrate with the first main surface facing downward; By spraying the raw material liquid for the resin film toward the first main surface, the resin is applied to the first main surface so that the film thickness covering the element region is larger than the film thickness covering the bottom of the groove. a nozzle for forming a membrane.
本開示によれば、基板表面に複雑な構造体が存在する場合にも簡便に適用できる工程を実現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to realize a process that can be easily applied even when a complicated structure exists on the substrate surface.
本開示に係る樹脂膜形成装置、樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法の実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。 Embodiments of a resin film forming apparatus, a resin film forming method, a substrate processing method, and an element chip manufacturing method according to the present disclosure will be described below with examples. However, the disclosure is not limited to the examples described below. In the following description, specific numerical values and materials may be exemplified, but other numerical values and materials may be applied as long as the effects of the present disclosure can be obtained.
(樹脂膜形成装置)
本開示に係る樹脂膜形成装置は、保持部と、ノズルとを備える。
(Resin film forming device)
A resin film forming apparatus according to the present disclosure includes a holding section and a nozzle.
保持部は、第1主面および第2主面を備える基板を、第1主面が下方に向いた状態で保持する。第2主面は、第1主面の反対側の主面である。基板は、素子領域と、素子領域を囲む溝を有する分割領域とを第1主面に有する。保持部は、基板(あるいは、基板および搬送キャリア)を吸着保持するステージであってもよい。 The holding part holds the substrate having the first main surface and the second main surface with the first main surface facing downward. The second main surface is the opposite main surface to the first main surface. The substrate has an element region and a division region having a groove surrounding the element region on the first main surface. The holding unit may be a stage that sucks and holds the substrate (or the substrate and the transport carrier).
本明細書において、基板の第1主面が下方を向いた状態とは、第1主面の法線方向と鉛直方向とが互いに一致する状態のみでなく、第1主面の法線方向と鉛直方向とが互いに角度をなす状態をも含む。この場合に第1主面の法線方向と鉛直方向とがなす角度は、例えば0~60°であってもよい。 In this specification, the state in which the first main surface of the substrate faces downward refers not only to the state in which the normal direction of the first main surface and the vertical direction match each other, but also the state in which the normal direction of the first main surface A state in which the vertical direction forms an angle with each other is also included. In this case, the angle formed by the normal direction of the first main surface and the vertical direction may be, for example, 0 to 60°.
ノズルは、保持部に保持された基板の第1主面に向けて樹脂膜の原料液を噴霧する。ノズルは、そのような原料液の噴霧により、素子領域を被覆する膜厚が溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、基板の第1主面に樹脂膜を形成する。基板の第1主面において溝の底部に樹脂膜がほとんど形成されないため、分割領域の樹脂膜を除去するパターニング工程を行うことなく、その後のプラズマ処理を行うことが可能となる。 The nozzle sprays the raw material liquid for the resin film toward the first main surface of the substrate held by the holding part. By spraying such a raw material liquid, the nozzle forms a resin film on the first main surface of the substrate such that the film thickness covering the element region is larger than the film thickness covering the bottom of the groove. Since the resin film is hardly formed on the bottom of the groove on the first main surface of the substrate, subsequent plasma processing can be performed without performing the patterning step of removing the resin film in the divided regions.
(樹脂膜形成方法)
本開示に係る樹脂膜形成方法は、準備工程と、スプレー工程とを備える。
(Resin film forming method)
A resin film forming method according to the present disclosure includes a preparation process and a spray process.
準備工程では、上記と同じ構成を有する基板を準備する。 In the preparation step, a substrate having the same configuration as above is prepared.
スプレー工程では、第1主面が下方に向いた状態で配置された基板の第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧する。スプレー工程では、そのような原料液の噴霧により、素子領域を被覆する膜厚が溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、基板の第1主面に樹脂膜を形成する。基板の第1主面において溝の底部に樹脂膜がほとんど形成されないため、分割領域の樹脂膜を除去するパターニング工程を行うことなく、その後のプラズマ処理を行うことが可能となる。 In the spraying step, the raw material liquid for the resin film is sprayed from the nozzle toward the first main surface of the substrate arranged with the first main surface facing downward. In the spraying step, the resin film is formed on the first main surface of the substrate by spraying such a raw material liquid so that the film thickness covering the element region is larger than the film thickness covering the bottom of the groove. Since the resin film is hardly formed on the bottom of the groove on the first main surface of the substrate, subsequent plasma processing can be performed without performing the patterning step of removing the resin film in the divided regions.
なお、基板の第1主面が下方を向いているので、噴霧される樹脂膜の原料液が溝の底部へ流れることが抑止される。よって、基板の第1主面に複雑な構造体が存在する場合でも、溝の底部が分厚い樹脂膜で覆われることがない。一方、公知のスピンコート法などでは、第1主面に複雑な構造体が存在する場合、第1主面を樹脂膜で覆った後にストリートの樹脂膜のみを除去することは困難である。 In addition, since the first main surface of the substrate faces downward, the sprayed material liquid for the resin film is prevented from flowing to the bottom of the groove. Therefore, even if a complicated structure exists on the first main surface of the substrate, the bottom of the groove is not covered with a thick resin film. On the other hand, with a known spin coating method or the like, when a complicated structure exists on the first main surface, it is difficult to remove only the resin film on the streets after covering the first main surface with the resin film.
(基板処理方法)
本開示に係る基板処理方法は、上記の準備工程およびスプレー工程に加えて、エッチング工程を備える。
(Substrate processing method)
The substrate processing method according to the present disclosure includes an etching process in addition to the preparation process and the spray process described above.
エッチング工程では、スプレー工程で形成された樹脂膜をマスクとして、分割領域をプラズマでエッチングする。これにより、分割領域の溝がさらに深掘りされ得る。スプレー工程とエッチング工程との間に、パターニング工程が行われなくてもよい。 In the etching process, the divided regions are etched with plasma using the resin film formed in the spray process as a mask. As a result, the grooves in the divided regions can be dug even deeper. A patterning process may not be performed between the spray process and the etching process.
(素子チップの製造方法)
本開示に係る素子チップの製造方法は、上記の準備工程およびスプレー工程に加えて、プラズマダイシング工程を備える。
(Method for manufacturing element chip)
The method for manufacturing an element chip according to the present disclosure includes a plasma dicing process in addition to the preparation process and the spray process described above.
プラズマダイシング工程では、スプレー工程で形成された樹脂膜をマスクとして、分割領域をプラズマでエッチングすることにより、基板を複数の素子チップに分割する。これにより、低コストに複数の素子チップを得ることができる。スプレー工程とプラズマダイシング工程との間に、パターニング工程が行われなくてもよい。 In the plasma dicing process, the resin film formed in the spray process is used as a mask to etch the dividing regions with plasma, thereby dividing the substrate into a plurality of element chips. Thereby, a plurality of element chips can be obtained at low cost. A patterning process may not be performed between the spray process and the plasma dicing process.
以上のように、本開示によれば、樹脂膜形成後に、分割領域またはストリートを覆う樹脂膜を除去するパターニング工程を省略可能とすることができる。また、基板表面に複雑な構造体が存在する場合にも簡便に適用できる工程を実現することができる。さらに、本開示によれば、複雑な構造体を有する基板から、複数の素子チップを低コストに製造することが可能である。 As described above, according to the present disclosure, it is possible to omit the patterning step of removing the resin film covering the divided regions or the streets after the resin film is formed. In addition, it is possible to realize a process that can be easily applied even when a complicated structure exists on the substrate surface. Furthermore, according to the present disclosure, multiple device chips can be manufactured at low cost from a substrate having a complex structure.
スプレー工程において、第1主面の法線方向と異なる方向からノズルによる原料液の噴霧を行ってもよい。換言すると、溝の深さ方向に対して、斜め向きに原料液の噴霧を行ってもよい。この場合、ノズルの噴射口から見て、溝の底部の少なくとも一部が死角に入る。したがって、素子領域の表面には相対的に分厚く樹脂膜を形成する一方、溝の底部には相対的に薄く樹脂膜を形成できるか、あるいは溝の底部に樹脂膜を形成しないでおくことができる。 In the spraying step, the raw material liquid may be sprayed by the nozzle from a direction different from the normal direction of the first main surface. In other words, the raw material liquid may be sprayed obliquely with respect to the depth direction of the groove. In this case, at least part of the bottom of the groove is in a blind spot when viewed from the injection port of the nozzle. Therefore, while a relatively thick resin film is formed on the surface of the element region, a relatively thin resin film can be formed on the bottom of the groove, or no resin film can be formed on the bottom of the groove. .
スプレー工程において、ノズルによる原料液の噴霧の方向と、第1主面の法線方向とがなす角度をθとし、かつ溝のアスペクト比をXとして、arctan(1/X)<θ、が成り立ってもよい。この場合、ノズルの噴射口から見て、溝の底部の実質的に全体が死角に入る。したがって、溝の底部に形成される樹脂膜をより一層薄くすることができる。なお、溝のアスペクト比とは、溝の深さをDとし、かつ溝の開口幅をWとして、D/Wで与えられる値のことをいう(X=D/W)。また、通常、原料液は、ノズルの噴射口を頂点として、頂点から円錐状に放射される。ノズルによる原料液の噴霧の方向とは、そのような円錐の円錐軸の方向であってもよい。 In the spraying step, arctan (1/X) < θ, where θ is the angle formed by the direction of spraying of the raw material liquid by the nozzle and the normal direction of the first main surface, and X is the aspect ratio of the groove. may In this case, substantially the entire bottom of the groove is in the blind spot when viewed from the nozzle outlet. Therefore, it is possible to further reduce the thickness of the resin film formed on the bottom of the groove. The aspect ratio of the groove means a value given by D/W, where D is the depth of the groove and W is the opening width of the groove (X=D/W). In addition, the raw material liquid is ordinarily emitted in a conical shape from the apex of the injection port of the nozzle. The direction of spraying of the raw material liquid by the nozzle may be the direction of the cone axis of such a cone.
スプレー工程において、基板をノズルに対して相対的に回転させながらノズルによる原料液の噴霧を行ってもよい。この場合、基板が回転してもよいし、ノズルが回転してもよいし、基板とノズルの両方が回転してもよい。基板またはノズルの回転は、基板の中心を通る法線を回転軸とするものであってもよい。これにより、第1主面の素子領域の全体にわたって、樹脂膜を実質的に均一に形成することができる。 In the spraying step, the raw material liquid may be sprayed by the nozzle while rotating the substrate relative to the nozzle. In this case, the substrate may rotate, the nozzle may rotate, or both the substrate and the nozzle may rotate. The rotation of the substrate or nozzle may be about the normal line passing through the center of the substrate. Thereby, the resin film can be formed substantially uniformly over the entire element region of the first main surface.
スプレー工程において、ノズルと基板との間に、開口が形成されたノズルカバーを配置した状態で、ノズルカバーの開口を介してノズルによる原料液の噴霧を行ってもよい。この構成によると、ノズルカバーの開口縁部で、滴下する原料液を捕捉することができる。噴霧された原料液がノズルの噴射口に付着するのを抑止することができる。 In the spraying step, a nozzle cover having an opening formed thereon may be arranged between the nozzle and the substrate, and the raw material liquid may be sprayed by the nozzle through the opening of the nozzle cover. According to this configuration, the dripping raw material liquid can be caught at the opening edge of the nozzle cover. It is possible to prevent the sprayed raw material liquid from adhering to the injection port of the nozzle.
スプレー工程において、ノズルから噴霧される原料液の一部をノズルカバーで遮断してもよい。この場合、噴霧される原料液のうち、第1主面の法線方向に対してなす角度が相対的に小さい方向に向かおうとするものを遮断してもよい。より具体的に、第1主面の法線方向に対してなす角度がarctan(1/X)よりも小さい方向に向かおうとする原料液を遮断してもよい。これにより、溝の底部に形成される樹脂膜の厚みをより一層薄くすることができる。 In the spraying process, part of the raw material liquid sprayed from the nozzle may be blocked by the nozzle cover. In this case, of the raw material liquid to be sprayed, it may be blocked that is going in a direction that makes a relatively small angle with respect to the normal direction of the first main surface. More specifically, the material liquid may be blocked from going in a direction that makes an angle smaller than arctan (1/X) with respect to the normal direction of the first main surface. This makes it possible to further reduce the thickness of the resin film formed on the bottom of the groove.
以下では、本開示に係る樹脂膜形成装置、樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法の一例について、図面を参照して具体的に説明する。以下で説明する一例の樹脂膜形成装置の構成要素、または樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法の工程には、上述した構成要素または工程を適用できる。以下で説明する一例の樹脂膜形成装置の構成要素、または樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法の工程は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。以下で説明する一例の樹脂膜形成装置の構成要素、または樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法の工程のうち、本開示に係る樹脂膜装置、樹脂膜形成方法、基板処理方法、および素子チップの製造方法に必須ではない構成要素および工程は省略してもよい。なお、以下で示す図は模式的なものであり、実際の部材の形状や数を正確に反映するものではない。 Hereinafter, examples of a resin film forming apparatus, a resin film forming method, a substrate processing method, and an element chip manufacturing method according to the present disclosure will be specifically described with reference to the drawings. The components or steps described above can be applied to the components of the resin film forming apparatus or the steps of the resin film forming method, the substrate processing method, and the element chip manufacturing method, which will be described below. The constituent elements of the resin film forming apparatus, or the steps of the resin film forming method, the substrate processing method, and the element chip manufacturing method, which will be described below, can be changed based on the above description. Also, the matters described below may be applied to the above embodiments. Among components of an example resin film forming apparatus or steps of a resin film forming method, a substrate processing method, and an element chip manufacturing method, the resin film apparatus, the resin film forming method, and the substrate processing according to the present disclosure are described below. Components and steps that are not essential to the method and method of manufacturing the device chip may be omitted. It should be noted that the drawings shown below are schematic and do not accurately reflect the actual shape and number of members.
《実施形態1》
本実施形態の樹脂膜形成装置30は、基板1の表面に樹脂膜RFを形成するための装置である。以下では、まず、樹脂膜形成対象である基板1およびこれを搬送するための搬送キャリア10について説明し、その後、樹脂膜形成装置30や樹脂膜形成方法などについて説明する。
<<
The resin
-基板と搬送キャリア-
図1Aおよび図1Bに示すように、搬送キャリア10は、保持シート3と、保持シート3の外周部を支持する環状のフレーム2とを備える。フレーム2には、位置決めのためのノッチ2aやコーナーカット2bが設けられていてもよい。保持シート3の粘着面3Xの外周縁は、フレーム2の一方の面に貼着される。粘着面3Xのうちフレーム2の開口から露出した部分には、基板1の第2主面1Yが貼着される。
-Substrate and transfer carrier-
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
図2に示すように、基板1は、第1主面1Xおよび第1主面1Xの反対側の第2主面1Yを備える。基板1は、第1主面1Xに、複数の素子領域EAと、各素子領域EAを囲む溝11を有する分割領域DAとを有する。基板1は、第2主面1Yが保持シート3に貼着されかつ第1主面1Xが露出した状態で、搬送キャリア10と共に搬送される。本実施形態の基板1の溝11のアスペクト比は、例えば5~20であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
図示を省略するが、基板1は、単一の層を備えてもよいし、複数の層を備えてもよい。単一層としては、シリコンなどで構成された半導体層が挙げられる。複数の層としては、半導体層の他に、金属材料などで構成されたデバイス層(あるいは、回路層)が挙げられる。デバイス層は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を構成していてもよい。
Although illustration is omitted, the
-樹脂膜形成装置-
図3に示すように、本実施形態の樹脂膜形成装置30は、保持ステージ31と、ノズル32と、ノズルカバー33とを備える。
-Resin film forming equipment-
As shown in FIG. 3 , the resin
保持ステージ31は、実質的に水平に配置された板状部材である。保持ステージ31は、例えば円板状であってもよい。保持ステージ31は、第1主面1Xが下方に向いた状態で基板1および搬送キャリア10(搬送キャリア10は、図示を省略してある。)を保持する。保持ステージ31は、例えば真空吸着によって基板1および搬送キャリア10を保持してもよい。保持ステージ31は、保持部の一例である。
The holding
保持ステージ31は、その軸心回りに回転可能である。この例では、保持ステージ31の軸心は鉛直線と一致しているが、これに限られるものではない。このために、樹脂膜形成装置30は、保持ステージ31を回転駆動する回転機構(図示せず)を備える。保持ステージ31の回転速度は、例えば40~80rpmであってもよい。
The holding
ノズル32は、基板1の第1主面1Xに樹脂膜RFを形成する。より具体的に、ノズル32は、素子領域EAを被覆する樹脂膜RFの膜厚が、溝11の底部11aを被覆する樹脂膜RFの膜厚よりも大きくなるように、第1主面1Xに樹脂膜RFを形成する。ノズル32は、その噴射口を斜め上方に向けて配置される。ノズル32は、保持ステージ31に保持された基板1の第1主面1Xに向けて樹脂膜RFの原料液RMを噴霧する。ノズル32は、基板1の第1主面1Xの全体に原料液RMを噴霧するために、水平方向に移動しながら原料液RMを噴霧する。このために、樹脂膜形成装置30は、ノズル32を移動させる移動機構(図示せず)を備える。
The
ノズル32の噴射口と、基板1の第1主面1Xとの間の距離は、例えば20~100mmであってもよい。この距離は、樹脂膜RFを良好に形成する観点から選択される。
The distance between the injection port of the
樹脂膜RFの原料液RMは、例えば、樹脂材料と、樹脂材料を溶解させる溶媒とを含んでもよい。樹脂材料は、レジスト材料として用いられるものであればよく、例えば、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。原料液RMが含む溶媒は、水でもよく、有機溶媒でもよく、水と有機溶媒の混合液でもよい。原料液RMが含む溶媒は、ノズル32からの噴霧中に大部分が揮発または蒸発するものであってもよい。揮発性の高い溶媒として、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
The raw material liquid RM for the resin film RF may contain, for example, a resin material and a solvent that dissolves the resin material. Any resin material may be used as long as it is used as a resist material, and examples thereof include thermosetting resins such as polyimide, phenol resins, and acrylic resins. The solvent contained in the raw material liquid RM may be water, an organic solvent, or a mixture of water and an organic solvent. Most of the solvent contained in the raw material liquid RM may volatilize or evaporate during spraying from the
ノズルカバー33は、開口34が形成された板状部材である。開口34は、例えば円形状であってもよいが、これに限られるものではない。ノズルカバー33は、保持ステージ31とノズル32との間に配置される。ノズルカバー33は、ノズル32の噴射口と開口34との位置関係が実質的に一定となるように、ノズル32と共に水平方向に移動可能であってもよい。
The
-樹脂膜形成方法-
樹脂膜形成方法は、上述の樹脂膜形成装置30を用いて実行される。樹脂膜形成方法は、準備工程と、スプレー工程とを備える。
-Resin film forming method-
The resin film forming method is performed using the resin
準備工程では、上述の基板1を準備する。基板1は、搬送キャリア10に保持された状態で準備されてもよい。
In the preparation step, the
スプレー工程では、図3および図4に示すように、第1主面1Xが下方に向いた状態で配置された基板1の第1主面1Xに向けて、ノズル32から樹脂膜RFの原料液RMを噴霧する。これにより、図5に示すように、素子領域EAを被覆する樹脂膜RFの膜厚が溝11の底部11aを被覆する樹脂膜RFの膜厚よりも大きくなるように、第1主面1Xに樹脂膜RFが形成される。樹脂膜RFの厚さは、素子領域EAの表面、溝11の側壁、溝11の底部11aの順に小さくなっている。なお、図5では、溝11の底部11aに樹脂膜RFが存在しないように図示しているが、溝11の底部11aには、素子領域EAを被覆する樹脂膜RFよりも薄い樹脂膜RFが形成されてもよい。
In the spraying step, as shown in FIGS. 3 and 4, the raw material liquid for the resin film RF is sprayed from the
スプレー工程において、ノズル32による原料液RMの噴霧は、基板1の第1主面1Xの法線方向と異なる方向から行われる。ここで、ノズル32による原料液RMの噴霧の方向と、第1主面1Xの法線方向とがなす角度をθとし(図4を参照)、かつ溝11のアスペクト比をXとして、arctan(1/X)<θが成り立ってもよい。例えば、溝11の深さが100μm、溝11の開口幅が20μmでアスペクト比が5である場合(X=5)、角度θは、約11.3°よりも大きくてもよい(θ>11.3°)。
In the spraying process, the
スプレー工程において、保持ステージ31を回転させながら原料液RMの噴霧が行われてもよい。換言すると、基板1をノズル32に対して相対的に回転させながらノズル32による原料液RMの噴霧が行われてもよい。なお、図示を省略するが、基板1とノズル32が互いに相対的に回転するのであれば、ノズル32のみを回転させてもよいし、基板1とノズル32の両方を回転させてもよい。
In the spraying process, the raw material liquid RM may be sprayed while rotating the holding
スプレー工程において、ノズル32と基板1との間に、上述のノズルカバー33を配置した状態で、ノズルカバー33の開口34を介してノズル32による原料液RMの噴霧が行われてもよい。ここで、ノズル32から噴霧される原料液RMの一部をノズルカバー33で遮断してもよい。この場合、基板1の第1主面1Xの法線方向に対してなす角度がarctan(1/X)よりも小さい方向に向かおうとする原料液RMを遮断してもよい。
In the spraying process, the
-素子チップの製造方法-
素子チップの製造方法は、上述の樹脂膜形成方法の各工程に加えて、プラズマダイシング工程を備える。ここで、図6を参照しながら、プラズマダイシング工程に使用されるプラズマ処理装置100を具体的に説明する。しかし、プラズマ処理装置は、これに限定されるものではない。
-Method of manufacturing element chip-
The element chip manufacturing method includes a plasma dicing step in addition to the steps of the resin film forming method described above. Here, the
プラズマ処理装置100は、ステージ111を備える。基板1は、これを支持する搬送キャリア10と共に、第1主面1Xが上方を向くように、ステージ111に載置される。ここで、搬送キャリア10は、基板1を第2主面1Y側から保持する保持シート3と、保持シート3が固定されるフレーム2とからなる。ステージ111は、搬送キャリア10の全体を載置できる程度の大きさを備える。
The
ステージ111の上方には、フレーム2および保持シート3の少なくとも一部を覆うと共に、基板1の少なくとも一部を露出させる窓部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2がステージ111に載置されている状態のとき、フレーム2を押圧するための押さえ部材107が配置されている。
A
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る。当該上部開口は、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などが例示できる。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)など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電極109が配置されている。第1電極109は、第1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が設けられている。ガス導入口103aには、プラズマ発生用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が設けられている。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電極109に第1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。
The
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いて、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。
The
電極層115の内部には、静電吸着(Electrostatic Chuck)用電極(以下、ESC電極119という。)と、第2高周波電源110Bに電気的に接続された第2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。ESC電極119および直流電源126は、静電吸着機構を構成している。静電吸着機構によって、保持シート3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3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、これに限定されるものではない。保持シート3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。
Inside the
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などにより構成される。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を流れる冷媒により、ステージ111が冷却される。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3が冷却されると共に、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1や保持シート3が、プラズマ処理中に過熱されることによって損傷す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。
The
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10のフレーム2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10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10は、ステージ111の所定の位置に載置される。
A plurality of
カバー124の端部には、カバー124を昇降可能にする複数の昇降ロッド121が連結している。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。
A plurality of lifting
制御装置128は、第1高周波電源110A、第2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の構成要素の動作を制御する。制御装置128は、演算装置と、演算装置により実行可能なプログラムが格納された記憶装置とを含む。
The
プラズマダイシング工程では、スプレー工程で形成された樹脂膜RFをマスクとして、分割領域DAをプラズマでエッチングする。 In the plasma dicing process, the division area DA is etched with plasma using the resin film RF formed in the spray process as a mask.
プラズマダイシング工程では、基板1をエッチングするエッチングステップと、保護膜を堆積させる堆積ステップと、保護膜の少なくとも一部(例えば、保護膜のうち溝11の底部11aに堆積された部分)を除去する保護膜除去ステップとを繰り返すことにより基板1を掘り進む。
In the plasma dicing process, an etching step of etching the
エッチングステップは、例えば、原料ガスとしてSF6を200~400sccmで供給しながら、真空チャンバ103内の圧力を5~25Paに調整し、第1高周波電源110Aから第1電極109への印加電力を1500~5000W、第2高周波電源110Bから第2電極120への印加電力を20~500W、エッチング時間を8~15秒として、処理する条件で行われる。
In the etching step, for example, while supplying 200 to 400 sccm of SF 6 as a raw material gas, the pressure inside the
堆積ステップは、例えば、原料ガスとしてC4F8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高周波電源110Aから第1電極109への印加電力を1500~5000W、第2高周波電源110Bから第2電極120への印加電力を0~50W、堆積時間を2~10秒として、処理する条件で行われる。
In the deposition step, for example, while supplying 150 to 250 sccm of C 4 F 8 as a raw material gas, the pressure inside the
保護膜除去ステップは、第2電極120への印加電力を、エッチングステップのそれよりも大きくする。これにより、異方性エッチングが可能になる。保護膜除去ステップは、例えば、原料ガスとしてSF6を200~400sccmで供給しながら、真空チャンバ103内の圧力を5~25Paに調整し、第1高周波電源110Aから第1電極109への印加電力を1500~5000W、第2高周波電源110Bから第2電極120への印加電力を80~800W、処理時間を2~5秒として、処理する条件で行われる。
In the protective film removing step, the power applied to the
以上により、図7に示すように、基板1が複数の素子チップ20に分割される。その後、公知の方法により樹脂膜RFが除去されてもよい。例えば、樹脂膜RFがレジストマスクである場合、アッシングにより樹脂膜RFを除去してもよい。
As described above, the
《実施形態1の変形例》
実施形態1の変形例について説明する。本変形例では、プラズマ処理装置100を用いて、プラズマダイシング工程に代えてエッチング工程を行う。
<<Modification of
A modification of the first embodiment will be described. In this modification, the
エッチング工程では、スプレー工程で形成された樹脂膜RFをマスクとして、分割領域をプラズマでエッチングする。これにより、分割領域DAの溝11が深掘りされる。エッチングには、ボッシュプロセスまたは非ボッシュプロセスが用いられてもよい。
In the etching process, the divided regions are etched with plasma using the resin film RF formed in the spray process as a mask. As a result, the
《実施形態2》
実施形態2について説明する。本実施形態は、樹脂膜形成装置30の構成が上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
<<
A second embodiment will be described. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the resin
図8に示すように、本実施形態の樹脂膜形成装置30は、保持ステージ31が水平面に対して傾斜して配置されると共に、噴霧方向が鉛直上向きとなるようにノズル32が配置される。保持ステージ31は、その軸心回りに回転可能である。保持ステージ31の軸心は、鉛直線に対して傾斜している。ノズル32は、水平方向に移動しながら樹脂膜RFの原料液RMを噴霧するように構成される。
《参考例》
参考例の樹脂膜形成装置について説明する。図示を省略するが、参考例の樹脂膜形成装置は、基板1の第1主面1Xが上方に向いた状態で基板1を保持する保持ステージと、保持ステージに保持された基板1の第1主面1Xに向けて樹脂膜RFの原料液RMを噴霧することにより、素子領域EAを被覆する膜厚が溝11の底部11aを被覆する膜厚よりも大きくなるように、第1主面1Xに樹脂膜RFを形成するノズルとを備える。
As shown in FIG. 8, in the resin
<<Reference example>>
A resin film forming apparatus of a reference example will be described. Although illustration is omitted, the resin film forming apparatus of the reference example includes a holding stage that holds the
本開示は、基板処理方法、素子チップの製造方法、樹脂膜形成方法、および樹脂膜形成装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure can be used for a substrate processing method, an element chip manufacturing method, a resin film forming method, and a resin film forming apparatus.
1:基板
1X:第1主面
1Y:第2主面
11:溝
11a:底部
10:搬送キャリア
2:フレーム
2a:ノッチ
2b:コーナーカット
3:保持シート
3X:粘着面
20:素子チップ
30:樹脂膜形成装置
31:保持ステージ(保持部)
32:ノズル
33:ノズルカバー
34:開口
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
107:押さえ部材
108:誘電体部材
109:第1電極
110A:第1高周波電源
110B:第2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
DA:分割領域
EA:素子領域
RF:樹脂膜
RM:原料液
1:
32: Nozzle 33: Nozzle cover 34: Opening 100: Plasma processing apparatus 103:
Claims (9)
前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、
前記樹脂膜をマスクとして、前記分割領域をプラズマでエッチングするエッチング工程と、
を備える、基板処理方法。 preparing a substrate having a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and having an element region on the first principal surface and a division region having a groove surrounding the element region; When,
By spraying a raw material liquid for a resin film from a nozzle toward the first main surface of the substrate arranged with the first main surface facing downward, the film thickness covering the element region is reduced to the above a spraying step of forming a resin film on the first main surface so as to be larger than the film thickness covering the bottom of the groove;
an etching step of etching the divided regions with plasma using the resin film as a mask;
A substrate processing method comprising:
前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、
前記樹脂膜をマスクとして、前記分割領域をプラズマでエッチングすることにより、前記基板を複数の素子チップに分割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。 preparing a substrate having a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and having an element region on the first principal surface and a division region having a groove surrounding the element region; When,
By spraying a raw material liquid for a resin film from a nozzle toward the first main surface of the substrate arranged with the first main surface facing downward, the film thickness covering the element region is reduced to the above a spraying step of forming a resin film on the first main surface so as to be larger than the film thickness covering the bottom of the groove;
a plasma dicing step of dividing the substrate into a plurality of element chips by etching the divided regions with plasma using the resin film as a mask;
A method of manufacturing an element chip, comprising:
前記第1主面が下方に向いた状態で配置された前記基板の前記第1主面に向けて、ノズルから樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に樹脂膜を形成するスプレー工程と、
を備える、樹脂膜形成方法。 preparing a substrate having a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface, and having an element region on the first principal surface and a division region having a groove surrounding the element region; When,
By spraying a raw material liquid for a resin film from a nozzle toward the first main surface of the substrate arranged with the first main surface facing downward, the film thickness covering the element region is reduced to the above a spraying step of forming a resin film on the first main surface so as to be larger than the film thickness covering the bottom of the groove;
A resin film forming method comprising:
前記第1主面が下方に向いた状態で前記基板を保持する保持部と、
前記保持された基板の前記第1主面に向けて樹脂膜の原料液を噴霧することにより、前記素子領域を被覆する膜厚が前記溝の底部を被覆する膜厚よりも大きくなるように、前記第1主面に前記樹脂膜を形成するノズルと、
を備える、樹脂膜形成装置。 The first main surface of a substrate having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and having an element region and a division region having a groove surrounding the element region on the first main surface. A resin film forming apparatus for forming a resin film on a surface,
a holding part that holds the substrate with the first main surface facing downward;
By spraying the raw material liquid for the resin film toward the first main surface of the held substrate, the film thickness covering the element region becomes larger than the film thickness covering the bottom of the groove, a nozzle for forming the resin film on the first main surface;
A resin film forming apparatus comprising:
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2021
- 2021-04-07 JP JP2021065284A patent/JP2022160828A/en active Pending
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