JP5871582B2

JP5871582B2 - Etching device

Info

Publication number: JP5871582B2
Application number: JP2011254813A
Authority: JP
Inventors: 清貴木崎
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JP2013110292A

Description

本発明は、板状ワークの上面にスピン式のウエットエッチングを施すエッチング装置に関する。 The present invention relates to an etching apparatus that performs spin-type wet etching on an upper surface of a plate-like workpiece.

次世代の半導体基板の三次元実装技術として、垂直に積層された複数の半導体基板に貫通電極（ＴＳＶ：ＴｈｒｏｕｇｈＳｉｌｉｃｏｎＶｉａ）を形成し、半導体基板同士を電気的に接続する技術がある（例えば、下記の特許文献１を参照）。 As a next-generation semiconductor substrate three-dimensional mounting technology, there is a technology in which through electrodes (TSV: Through Silicon Via) are formed in a plurality of vertically stacked semiconductor substrates and the semiconductor substrates are electrically connected (for example, (See Patent Document 1 below).

このような貫通電極を半導体基板であるワークに形成する前には、積層される複数のワークを薄化し、さらにワークにエッチングを施して貫通電極を埋め込むための孔を形成する必要がある。具体的には、所定の配線パターンが形成されているワークの表面を円形板状基台に樹脂を介して接着してワークの上面を露出させて、この裏面側を研磨および研削する（例えば、下記の特許文献２を参照）。そして、ワークに対して貫通電極を埋め込む部分を取り除くエッチングを施す。エッチングとしては、例えば、スピン式のウエットエッチングがある。例えば、ワークの裏面にマスキングを施し、円形板状基台側をチャックテーブルに保持させてワークの裏面側を上に向ける。そして、チャックテーブルを回転させながら、ワークの裏面にエッチング液を滴下し、チャックテーブルの回転によって発生する遠心力を利用してワークの裏面全面にエッチング液を行き渡らせ、表裏を貫通する孔が形成されるまでエッチングする。 Before such a through electrode is formed on a work which is a semiconductor substrate, it is necessary to thin a plurality of works to be stacked and further etch the work to form a hole for embedding the through electrode. Specifically, the surface of the work on which a predetermined wiring pattern is formed is bonded to a circular plate base via a resin to expose the upper surface of the work, and this back side is polished and ground (for example, (See Patent Document 2 below). Then, etching is performed to remove a portion in which the through electrode is embedded in the work. As the etching, for example, there is spin-type wet etching. For example, the back surface of the workpiece is masked, the circular plate-like base side is held on the chuck table, and the back surface side of the workpiece is directed upward. Then, while rotating the chuck table, the etching solution is dropped on the back surface of the workpiece, and the etching solution is spread over the entire back surface of the workpiece using the centrifugal force generated by the rotation of the chuck table, forming holes that penetrate the front and back surfaces. Etch until done.

特開２０００−１６４５６６号公報JP 2000-164666 A 特開２０１１−１１９４２７号公報JP 2011-119427 A

しかしながら、ワークの裏面に滴下されたエッチング液は、チャックテーブルの回転による遠心力の影響を受けるため、ワークの外周方向に移動してワークの側面及びワークの表面に貼り付けられた樹脂の側面に流れ落ちることがある。そのため、樹脂をエッチングするだけでなく、ワークの表面までもエッチングしてしまい、ワークの加工精度に悪影響を与えるという問題がある。 However, since the etching solution dropped on the back surface of the workpiece is affected by the centrifugal force caused by the rotation of the chuck table, it moves in the outer peripheral direction of the workpiece and moves to the side surface of the workpiece and the side surface of the resin attached to the surface of the workpiece. May flow down. Therefore, not only the resin is etched, but also the surface of the workpiece is etched, and there is a problem that the processing accuracy of the workpiece is adversely affected.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、樹脂及びワークの表面にエッチング液が付着することを低減し、樹脂のエッチング及びワークの表面のエッチングを防止することに課題を有している。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to reduce the adhesion of an etching solution to the surface of a resin and a workpiece, and to prevent the etching of the resin and the surface of the workpiece. ing.

本発明は、円形板状基台に樹脂を塗布し円形板状ワークを貼付けて形成され該円形板状基台と該樹脂と該円形板状ワークとからなるワークセットの円形板状ワークの上面をエッチングするエッチング装置であって、該ワークセットを保持して回転可能な保持テーブルと、該ワークセットの上方に配設されエッチング液を滴下するエッチングノズルと、該保持テーブルに保持した該ワークセットの周囲に配設されワークセットの側面に向けて水を供給する水供給手段と、を備え、該水供給手段は、水供給源と、水供給バルブと、水供給ノズルと、を少なくとも備え、該水供給ノズルは、リング形状に形成され、ワークセットの周囲からワークセットの側面に向かう方向に形成された複数の水供給口を備えている。 The present invention provides an upper surface of a circular plate-like workpiece of a work set formed by applying a resin to a circular plate-like base and pasting the circular plate-like workpiece, and comprising the circular plate-like base, the resin, and the circular plate-like workpiece. An etching apparatus for holding the work set and rotating, an etching nozzle disposed above the work set for dropping an etching solution, and the work set held on the holding table And a water supply means for supplying water toward the side of the work set, and the water supply means includes at least a water supply source, a water supply valve, and a water supply nozzle, The water supply nozzle is formed in a ring shape and includes a plurality of water supply ports formed in a direction from the periphery of the work set toward the side surface of the work set.

本発明では、保持テーブルに保持したワークセットの周囲には、水を供給する水供給手段を備えており、該水供給手段は、水供給源と、水供給バルブと、水供給ノズルと、を少なくとも備え、該水供給ノズルは、リング形状に形成され、ワークセットの周囲からワークセットの側面に向かう方向に複数の水供給口を備えているため、ワークセットの側面にエッチング液が流れてきても、該水供給ノズルから供給される水でエッチング液を薄めて洗い流すことができ、樹脂のエッチング及びワークの表面のエッチングを防止することができる。 In the present invention, water supply means for supplying water is provided around the work set held on the holding table, and the water supply means includes a water supply source, a water supply valve, and a water supply nozzle. At least, the water supply nozzle is formed in a ring shape and has a plurality of water supply ports in the direction from the periphery of the work set to the side surface of the work set, so that the etching liquid flows on the side surface of the work set. In addition, the etching solution can be diluted and washed away with water supplied from the water supply nozzle, and the etching of the resin and the surface of the workpiece can be prevented.

本発明の第一の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd embodiment of this invention.

１第一の実施形態
図１及び図２に示すエッチング装置１は、被加工物であるワークＷの上面Ｗｂに対してスピンエッチングを施すエッチング装置の第１の実施形態である。 1 First Embodiment An etching apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a first embodiment of an etching apparatus that performs spin etching on an upper surface Wb of a work W that is a workpiece.

図１に示すように、エッチング装置１は、ワークセット２を保持する回転可能な保持テーブル３と、エッチング液４０を滴下するエッチングノズル４と、保持テーブル３に保持されたワークセット２の周囲に配設され水を供給する水供給手段５とを備えている。 As shown in FIG. 1, the etching apparatus 1 includes a rotatable holding table 3 that holds a work set 2, an etching nozzle 4 that drops an etching solution 40, and a periphery of the work set 2 held on the holding table 3. And water supply means 5 for supplying water.

ワークセット２は、円形板状のワークＷと、円形板状基台２０と、ワークＷと円形板状基台２０とを貼り付けるための樹脂２１と、から構成されている。 The work set 2 includes a circular plate-like workpiece W, a circular plate-like base 20, and a resin 21 for attaching the workpiece W and the circular plate-like base 20 to each other.

実際に、ワークＷの上面Ｗｂにエッチングを施す際には、円形板状基台２０に樹脂２１を塗布して、ワークＷの下面Ｗａを樹脂２１に接触させ、ワークＷの上面Ｗｂを上向きに露出させる。そして、樹脂２１を硬化させ、ワークＷ及び円板状基台２０に樹脂２１を固着すると、ワークＷが樹脂２１を介して円形板状基台２０と一体となった状態となり、ワークセット２が構成される。 Actually, when etching the upper surface Wb of the workpiece W, the resin 21 is applied to the circular plate base 20, the lower surface Wa of the workpiece W is brought into contact with the resin 21, and the upper surface Wb of the workpiece W is directed upward. Expose. When the resin 21 is cured and the resin 21 is fixed to the workpiece W and the disk-shaped base 20, the workpiece W is integrated with the circular plate-shaped base 20 via the resin 21, and the workpiece set 2 is Composed.

円形板状基台２０は、図２に示す円形板状のワークＷと略同径の円形に形成されており、ワークＷを下方から安定的に支持することができる。円形板状基台２０は、シリコン、ガラス、石英ガラス等のいずれかの硬質材料から形成されている。 The circular plate-shaped base 20 is formed in a circle having substantially the same diameter as the circular plate-shaped workpiece W shown in FIG. 2, and can stably support the workpiece W from below. The circular plate-like base 20 is made of any hard material such as silicon, glass, quartz glass or the like.

樹脂２１は、ワークＷと円形板状基台２０とを貼り付けるための接着材料であればよく、特に限定されるものではない。樹脂２１としては、例えば、熱硬化性樹脂もしくはＵＶ硬化性樹脂を用いる。 The resin 21 is not particularly limited as long as it is an adhesive material for attaching the workpiece W and the circular plate base 20. As the resin 21, for example, a thermosetting resin or a UV curable resin is used.

図１に示す保持テーブル３は、円形の保持面３０を有しており、多孔質部材より形成される保持部３１を備えている。保持部３１の下端には、不図示の吸引源から発生する吸引力を伝達するための吸引孔３２が形成されている。保持テーブル３は、ワークセット２を保持面３０に吸引させて下方から支持することができる。また、保持テーブル３は、鉛直方向に軸心を有する回転軸３３を備えており、矢印Ａ方向に回転可能な構成としている。 The holding table 3 shown in FIG. 1 has a circular holding surface 30 and includes a holding portion 31 formed of a porous member. A suction hole 32 for transmitting a suction force generated from a suction source (not shown) is formed at the lower end of the holding portion 31. The holding table 3 can support the work set 2 from below by attracting the work set 2 to the holding surface 30. The holding table 3 includes a rotating shaft 33 having an axis in the vertical direction, and is configured to be rotatable in the arrow A direction.

図１に示すように、ワークセット２の上方には、エッチング液４０を滴下するエッチングノズル４が配設されている。エッチングに使用するエッチング液４０としては、フッ硝酸などの酸性溶液もしくはＫＯＨなどのアルカリ性溶液が望ましい。 As shown in FIG. 1, an etching nozzle 4 for dropping an etching solution 40 is disposed above the work set 2. As the etching solution 40 used for etching, an acidic solution such as hydrofluoric acid or an alkaline solution such as KOH is desirable.

図１に示すように、保持テーブル３に保持したワークセット２の周囲には、ワークセット２の側面に向けて水を供給する水供給手段５が配設されている。水供給手段５には、水供給ノズル５０と、水供給原５１と、水供給バルブ５２とを備え、水供給ノズル５０は、水供給バルブ５２を介して水供給源５１に接続されている。 As shown in FIG. 1, water supply means 5 for supplying water toward the side surface of the work set 2 is disposed around the work set 2 held on the holding table 3. The water supply means 5 includes a water supply nozzle 50, a water supply source 51, and a water supply valve 52, and the water supply nozzle 50 is connected to the water supply source 51 through the water supply valve 52.

図２に示すように、水供給ノズル５０は、ワークＷの外周Ｗｓを覆うようにリング形状となっている。そして、図１及び図２に示す水供給ノズル５０には、ワークセット２の側面に向かう方向に形成された複数の水供給口５０ａを備えている。 As shown in FIG. 2, the water supply nozzle 50 has a ring shape so as to cover the outer periphery Ws of the workpiece W. And the water supply nozzle 50 shown in FIG.1 and FIG.2 is provided with the some water supply port 50a formed in the direction which goes to the side surface of the work set 2. FIG.

図１に示す水供給ノズル５０は、ワークセット２におけるワークＷの上面Ｗｂより下側でかつ、樹脂２１より上側に配置されている。このような配置構成とすることにより、該水供給ノズル５０から水をワークセット２の側面に対して的確に放出することができる。 The water supply nozzle 50 shown in FIG. 1 is disposed below the upper surface Wb of the work W in the work set 2 and above the resin 21. With such an arrangement, water can be accurately discharged from the water supply nozzle 50 to the side surface of the work set 2.

以下、上記のように構成されるエッチング装置１の動作例について、図１を参照しながら説明する。
エッチング装置１は、ワークＷの上面Ｗｂに研削等が施された後、ワークＷに貫通電極（ＴＳＶ）を埋め込むための接続孔を形成するために、上面Ｗｂにマスキングを施した後、ワークＷの上面Ｗｂ側からスピンエッチングを行う。まず、ワークセット２を保持テーブル３の保持面３０に保持させて保持テーブル３が矢印Ａ方向に回転を開始する。保持テーブル３は、エッチング液４０がワークＷの上面Ｗｂ上をゆっくり広がる程度の回転速度である回転速度５０ｒｐｍ〜１５０ｒｐｍで回転することが望ましい。 Hereinafter, an operation example of the etching apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIG.
The etching apparatus 1 performs masking on the upper surface Wb after the upper surface Wb of the workpiece W is ground and then masks the upper surface Wb in order to form a connection hole for embedding the through electrode (TSV) in the workpiece W. Spin etching is performed from the upper surface Wb side. First, the work set 2 is held on the holding surface 30 of the holding table 3 and the holding table 3 starts to rotate in the direction of arrow A. The holding table 3 is preferably rotated at a rotation speed of 50 rpm to 150 rpm, which is a rotation speed at which the etching solution 40 slowly spreads on the upper surface Wb of the workpiece W.

エッチング装置１は、保持テーブル３を矢印Ａ方向に回転させながら、エッチングノズル４からエッチング液４０をワークＷの上面Ｗｂに滴下する。そうすると、回転中のワークＷに発生する遠心力によりワークＷの上面Ｗｂに滴下されたエッチング液４０がワークＷの外周Ｗｓに向けて流れる。そして、ワークＷの外周方向に流れてきたエッチング液４０は、図１の部分拡大図に示すように、ワークＷの外周Ｗｓに沿って流れ落ち、樹脂２１の側面２１０やワークＷの下面Ｗａに付着する。 The etching apparatus 1 drops the etching solution 40 from the etching nozzle 4 onto the upper surface Wb of the workpiece W while rotating the holding table 3 in the direction of arrow A. Then, the etching solution 40 dropped on the upper surface Wb of the workpiece W by the centrifugal force generated in the rotating workpiece W flows toward the outer periphery Ws of the workpiece W. Then, as shown in the partially enlarged view of FIG. 1, the etching solution 40 that has flowed in the outer peripheral direction of the workpiece W flows down along the outer periphery Ws of the workpiece W and adheres to the side surface 210 of the resin 21 and the lower surface Wa of the workpiece W. To do.

エッチング装置１は、スピンエッチング中において、樹脂２１の側面２１０やワークＷの下面Ｗａにエッチング液４０が付着することを低減するために、水供給手段５を作動させる。 The etching apparatus 1 operates the water supply means 5 in order to reduce the adhesion of the etching solution 40 to the side surface 210 of the resin 21 and the lower surface Wa of the workpiece W during the spin etching.

水供給バルブ５２を開放し、水供給源５１が供給ノズル５０に水の供給を開始し、供給ノズル５０の水供給口５０ａからワークセット２の側面に向けて水５００を放出する。この結果、ワークＷの外周Ｗｓ及び樹脂２１の側面２１０にエッチング液４０が流れてきても、当該エッチング液４０を水５００で薄めて洗い流すことにより、樹脂２１及びワークＷの下面Ｗａにエッチング液４０が付着することを防止するとともに、樹脂２１及びワークＷの表面に対するエッチングを防止することができる。 The water supply valve 52 is opened, the water supply source 51 starts supplying water to the supply nozzle 50, and water 500 is discharged from the water supply port 50 a of the supply nozzle 50 toward the side surface of the work set 2. As a result, even if the etching solution 40 flows on the outer periphery Ws of the workpiece W and the side surface 210 of the resin 21, the etching solution 40 is washed on the lower surface Wa of the resin 21 and the workpiece W by diluting and washing the etching solution 40 with water 500. Can be prevented, and etching on the surface of the resin 21 and the workpiece W can be prevented.

ワークＷの上面Ｗｂ側からエッチングを施した後、ワークＷを円形板状基台２０から引き剥がし、ワークＷの上面Ｗｂにダイシングテープを貼付けて、個々のチップに分割する。 After etching from the upper surface Wb side of the workpiece W, the workpiece W is peeled off from the circular plate base 20, and a dicing tape is attached to the upper surface Wb of the workpiece W to divide into individual chips.

２第二の実施形態
図３に示すエッチング装置１ａは、ワークＷの上面Ｗｂにスピンエッチングを施すエッチング装置の第二の実施形態である。なお、第二の実施形態にかかるエッチング装置１ａに備えるワークセット２、保持テーブル３及びエッチングノズル４の構成は、図１に示した第一の実施形態と同様である。 2 Second Embodiment An etching apparatus 1a shown in FIG. 3 is a second embodiment of an etching apparatus that performs spin etching on an upper surface Wb of a work W. The configurations of the work set 2, the holding table 3, and the etching nozzle 4 included in the etching apparatus 1a according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

図３に示すように、保持テーブル３に保持したワークセット２の周囲には、エッチング液４０を吸引するエッチング液吸引手段６が配設されている。エッチング液吸引手段６には、吸引ノズル６０と、吸引源６１と、吸引バルブ６２とを備え、吸引ノズル６０は、吸引バルブ６２を介して吸引源６１に接続されている。 As shown in FIG. 3, an etching solution suction means 6 that sucks the etching solution 40 is disposed around the work set 2 held on the holding table 3. The etching solution suction means 6 includes a suction nozzle 60, a suction source 61, and a suction valve 62, and the suction nozzle 60 is connected to the suction source 61 through the suction valve 62.

図２に示した第一の実施形態にかかる水供給ノズル５０と同様に、吸引ノズル６０は、ワークＷの外周Ｗｓを側方から覆うようにリング形状となっている。そして、吸引ノズル６０には、ワークセット２の側面に向かう方向に形成された複数の吸引口６０ａを備えている。 Similar to the water supply nozzle 50 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the suction nozzle 60 has a ring shape so as to cover the outer periphery Ws of the workpiece W from the side. The suction nozzle 60 includes a plurality of suction ports 60 a formed in the direction toward the side surface of the work set 2.

図３に示す吸引ノズル６０は、ワークセット３におけるワークＷの上面Ｗｂより下側でかつ、樹脂２１より上側に配置されている。このような配置構成とすることにより、吸引源６１から発生する吸引力が吸引ノズル６０に伝達されて、吸引口６０ａを通じてエッチング液４０を吸引できるようになっている。 The suction nozzle 60 shown in FIG. 3 is disposed below the upper surface Wb of the work W in the work set 3 and above the resin 21. With this arrangement, the suction force generated from the suction source 61 is transmitted to the suction nozzle 60, and the etching solution 40 can be sucked through the suction port 60a.

以下、エッチング装置１ａの動作例について、図３を参照しながら説明する。
スピンエッチング中にワークＷの上面Ｗｂに滴下されたエッチング液４０は、回転中のワークＷに発生する遠心力によりワークＷの外周Ｗｓに向けて流れる。そして、図３の部分拡大図に示すように、エッチング液４０は、ワークＷの外周Ｗｓに沿って流れ落ち、樹脂２１の側面２１０やワークＷの下面Ｗａに付着する。 Hereinafter, an operation example of the etching apparatus 1a will be described with reference to FIG.
The etching solution 40 dropped on the upper surface Wb of the workpiece W during the spin etching flows toward the outer periphery Ws of the workpiece W by the centrifugal force generated in the rotating workpiece W. 3, the etching solution 40 flows down along the outer periphery Ws of the workpiece W and adheres to the side surface 210 of the resin 21 and the lower surface Wa of the workpiece W.

エッチング装置１ａは、スピンエッチング中において、樹脂２１の側面２１０やワークＷの下面Ｗａにエッチング液４０が付着することを低減するために、エッチング液吸引手段６を作動させる。 The etching apparatus 1a operates the etching solution suction means 6 in order to reduce the adhesion of the etching solution 40 to the side surface 210 of the resin 21 and the lower surface Wa of the workpiece W during the spin etching.

吸引源６１から発生する吸引力が開放された吸引バルブ６２を通じて、吸引ノズル６０に伝達され、ワークＷの外周Ｗｓに流れてくるエッチング液４０を吸引する。そして、吸引されたエッチング液４０は、吸引ノズル６０の吸引口６０ａに回収される。この結果、ワークＷの外周Ｗｓ及び樹脂２１の側面２１０にエッチング液４０が流れてきても、当該エッチング液４０を吸引して、樹脂２１及びワークＷの下面Ｗａにエッチング液４０が付着することを防止するとともに、樹脂２１及びワークＷの下面Ｗａに対するエッチングを防止することができる。 The suction force generated from the suction source 61 is transmitted to the suction nozzle 60 through the suction valve 62 opened, and the etching solution 40 flowing to the outer periphery Ws of the workpiece W is sucked. Then, the sucked etching solution 40 is collected in the suction port 60 a of the suction nozzle 60. As a result, even if the etching solution 40 flows to the outer periphery Ws of the workpiece W and the side surface 210 of the resin 21, the etching solution 40 is sucked so that the etching solution 40 adheres to the lower surface Wa of the resin 21 and the workpiece W. While preventing, the etching with respect to the resin 21 and the lower surface Wa of the workpiece | work W can be prevented.

１，１ａ：エッチング装置
２：ワークセット２０：円形板状基台２１：樹脂２１０：側面
３：保持テーブル３０：保持面３１：保持部３２：吸引孔３３：回転軸
４：エッチングノズル４０：エッチング液
５：水供給手段５０：水供給ノズル５０ａ：水供給口
５１：水供給源５２：水供給バルブ
６：エッチング液吸引手段６０：吸引ノズル６０ａ：吸引口
６１：吸引源６２：吸引バルブ
Ｗ：ワークＷｓ：外周Ｗａ：下面Ｗｂ：上面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a: Etching apparatus 2: Work set 20: Circular plate-shaped base 21: Resin 210: Side surface 3: Holding table 30: Holding surface 31: Holding part 32: Suction hole 33: Rotating shaft 4: Etching nozzle 40: Etching Liquid 5: Water supply means 50: Water supply nozzle 50a: Water supply port 51: Water supply source 52: Water supply valve 6: Etching liquid suction means 60: Suction nozzle 60a: Suction port 61: Suction source 62: Suction valve W: Work Ws: Outer circumference Wa: Lower surface Wb: Upper surface

Claims

Etching the upper surface of a circular plate-shaped workpiece of a work set formed by applying a resin to a circular plate-shaped base and pasting the circular plate-shaped workpiece and comprising the circular plate-shaped base, the resin, and the circular plate-shaped workpiece. An etching apparatus,
A holding table capable of holding and rotating the work set;
An etching nozzle disposed above the work set for dropping an etching solution;
Water supply means arranged around the work set held on the holding table and supplying water toward the side of the work set;
The water supply means includes at least a water supply source, a water supply valve, and a water supply nozzle,
The water supply nozzle is an etching apparatus that is formed in a ring shape and includes a plurality of water supply ports formed in a direction from the periphery of the work set toward the side surface of the work set.