JP7316638B2 - 樹脂組成物、樹脂被覆基板および素子チップの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る樹脂組成物は、水溶性樹脂と親水化フィラーとを含む。
水溶性樹脂は特に限定されない。なかでも、低粘度であり、高い耐熱性を有する点で、ポリスチレンスルホン酸、水溶性ポリエステル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸をモノマーとする重合体あるいは共重合体、オキサゾール系ポリマー(例えば、2-エチル-4,5-ジヒドロキシ-オキサゾールをモノマーとする重合体あるいは共重合体)等が挙げられる。これらは1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
親水化フィラーは、無機フィラー(第1無機フィラー)を親水化処理することにより得られる。第1無機フィラーは、特に限定されない。第1無機フィラーとしては、元来ある程度の親水性を有する親水性の無機フィラーおよび/または疎水性の無機フィラーが挙げられる。これら親水性の無機フィラーおよび/または疎水性の無機フィラーを親水化処理することにより、水溶性樹脂中における第1無機フィラーの分散性が格段に高くなる。
本実施形態に係る樹脂被覆基板は、半導体を含む基板と、基板を覆う保護膜と、を備える。
保護膜は、水溶性樹脂と親水化処理された第1無機フィラーとを含む。第1無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下である。保護膜は、基板の素子領域をプラズマから保護するために設けられる。
T=(半導体層の厚み×α/選択比A)+(樹脂層の厚み×β/選択比B)+(配線層の厚み×γ/選択比C)+D
の計算式から算出できる。A、Bおよび/またはCが大きくなると、保護膜の厚みTを薄くすることができる。
基板は、第1の面および第2の面を備えるとともに、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。素子領域は、例えば、半導体層と配線層とを備える。分割領域は、例えば、半導体層と、絶縁膜と、TEG(Test Element Group)等の金属材料とを備える。分割領域における基板をエッチングすることにより、素子チップが得られる。
基板10は、第1の面10Xおよび第2の面10Yを備えるとともに、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。素子領域101は、半導体層11と、半導体層11の第1の面10X側に積層される配線層12と、を備える。分割領域102は、半導体層11と、絶縁膜14とを備える。
基板10の第1の面10Xには、保護膜40が形成されている。
本実施形態に係る基板の第2の面側には、樹脂層が配置されてもよい。本実施形態に係る保護膜は親水化フィラーを含むため、樹脂をエッチングする条件でプラズマを発生させると、樹脂層と比較して保護膜のエッチング速度は小さくなる。よって、基板に形成する保護膜を薄くすることができる。
本実施形態に係る製造方法は、第1の面および第2の面を有する基板を準備する準備工程(S1)と、基板の第1の面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程(S2)と、保護膜の一部を除去して、基板の一部を露出させる開口を形成する開口形成工程(S3)と、開口から露出する基板をプラズマによりエッチングして、基板を個片化する個片化工程と、個片化工程の後、保護膜を基板から除去する保護膜除去工程(S5)と、を備える。個片化工程は、基板をエッチングする基板エッチング工程(S41)と、樹脂層をプラズマによりエッチングする樹脂エッチング工程(S42)と、を備える。
図3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。
まず、ダイシングの対象となる上記基板を準備する。ハンドリング性の観点から、準備された基板は、搬送キャリアに保持されて、次の工程に供されてもよい。
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。
基板の第1の面に保護膜を形成し、樹脂被覆基板を得る。
保護膜の一部を除去して、基板の一部を露出させる開口を形成する。
開口は、分割領域における保護膜および配線層を、例えばレーザスクライビングすることにより形成される。分割領域における配線層の除去は、後述する基板エッチング工程において行ってもよい。この場合、配線層を除去するためのプラズマを発生させる条件と、基板をエッチングするためのプラズマを発生させる条件とは異なり得る。
開口から露出する基板をプラズマによりエッチングして、基板を個片化する。本実施形態では、基板をエッチングする工程(基板エッチング工程)の後、DAFがプラズマによりエッチングされる(樹脂エッチング工程)。
プラズマ処理装置100は、ステージ111を備えている。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、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。
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。
半導体層をエッチングするプラズマ(第1のプラズマP1)の発生条件は、半導体層の材質などに応じて設定される。
半導体層は、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、半導体層が深さ方向に垂直にエッチングされる。半導体層が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、半導体層を深さ方向に掘り進む。
次に、開口から露出するDAFをエッチングし、DAFを素子チップに対応するように分断する。これにより、複数の素子チップが、素子チップ毎に分断されたDAFを介して保持シートに保持された状態で得られる。
DAFが、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場合、第2のプラズマP2は、酸素およびフッ素を含むプロセスガスを用いて発生させることが好ましい。酸素を含むガスから発生する酸素ラジカルは、樹脂等の有機材料との反応性が高い。フッ素を含むガスから発生するフッ素ラジカルは、無機フィラーとの反応性が高い。そのため、酸素およびフッ素を含むプロセスガスを用いると、無機フィラーを含むDAFを効率的にエッチングすることができるとともに、無機フィラーの飛散が抑制され易くなる。酸素およびフッ素を含むプロセスガスとしては、例えば、酸素ガス(O2)と、フッ素含有ガス(SF6、CF4)との混合ガスが挙げられる。上記混合ガスにおけるフッ素含有ガスの流量比は、例えば5%以上である。
個片化工程の後、保護膜を基板から除去する。保護膜は、水または水を含む洗浄液を接触させて、保護膜の少なくとも一部を溶解させることにより除去される。本実施形態において、保護膜は水溶性樹脂を含むため、水洗により保護膜を除去することができる。親水化フィラーは、平均粒径が小さく、かつ、保護膜中に均一に分散しているため、溶解した水溶性樹脂とともに容易に押し流されて基板上から除去される。
素子チップを、分断されたDAFとともに保持シートから取り外す。
素子チップは、例えば、保持シートの非粘着面側から保持シートおよびDAF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。
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: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:DAF
40:保護膜
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 (8)
- 第1の面および前記第1の面とは反対側の第2の面を有する基板を準備する準備工程と、
前記基板の前記第1の面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜の一部を除去して、前記基板の一部を露出させる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基板をプラズマによりエッチングして、前記基板を個片化する個片化工程と、
前記個片化工程の後、前記保護膜を前記基板から除去する保護膜除去工程と、を備え、
前記保護膜は、水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記保護膜に占める前記無機フィラーの体積割合は、40%以上、80%以下であり、
前記保護膜除去工程では、前記保護膜に水または水を含む洗浄液を接触させて、前記保護膜の少なくとも一部を溶解させて除去する、素子チップの製造方法。 - 第1の面および前記第1の面とは反対側の第2の面を有する基板を準備する準備工程と、
前記基板の前記第1の面を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜の一部を除去して、前記基板の一部を露出させる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基板をプラズマによりエッチングして、前記基板を個片化する個片化工程と、
前記個片化工程の後、前記保護膜を前記基板から除去する保護膜除去工程と、を備え、
前記保護膜は、水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記保護膜除去工程では、前記保護膜に水または水を含む洗浄液を接触させて、前記保護膜の少なくとも一部を溶解させて除去し、
前記無機フィラーは、炭素材料、金属炭酸塩、金属水酸化物および金属ケイ酸塩よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、素子チップの製造方法。 - 前記保護膜形成工程において、前記水溶性樹脂と前記親水化処理された無機フィラーとを含む樹脂組成物が、スピンコート法、スプレー法または印刷により前記基板に塗布される、請求項1または2に記載の素子チップの製造方法。
- 前記基板の前記第2の面には、樹脂層が配置されており、
前記個片化工程において、前記基板がエッチングされた後、前記樹脂層がプラズマによりエッチングされる、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。 - 半導体を含む基板と、前記基板を覆う保護膜と、を備え、
前記保護膜は、水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記保護膜に占める前記無機フィラーの体積割合は、40%以上、80%以下である、樹脂被覆基板。 - 半導体を含む基板と、前記基板を覆う保護膜と、を備え、
前記保護膜は、水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記無機フィラーは、炭素材料、金属炭酸塩、金属水酸化物および金属ケイ酸塩よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、樹脂被覆基板。 - 半導体を含む基板を被覆する保護膜を形成するための樹脂組成物であって、
水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記樹脂組成物の不揮発成分に占める前記無機フィラーの体積割合は、40%以上、80%以下である、樹脂組成物。 - 半導体を含む基板を被覆する保護膜を形成するための樹脂組成物であって、
水溶性樹脂と親水化処理された無機フィラーとを含み、
前記無機フィラーの平均粒径は10nm以上、1μm以下であり、
前記無機フィラーは、炭素材料、金属炭酸塩、金属水酸化物および金属ケイ酸塩よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、樹脂組成物。
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