KR20210014573A - 보호막 형성제, 및 반도체 칩의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 반도체 웨이퍼의 다이싱에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용되고, 흡광 계수가 높은 보호막을 형성할 수 있는 보호막 형성제와, 당해 보호막 형성제를 사용하는 반도체 칩의 제조 방법을 제공하는 것.
(해결 수단) 수용성 수지 (A) 와 흡광제 (B) 와 용매 (S) 를 함유하는 보호막 형성제에 있어서, 흡광제 (B) 로서 특정한 구조의 화합물을 사용한다. 보호막 형성제 중의 흡광제 (B) 의 함유량은 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하가 바람직하다.

Description

보호막 형성제, 및 반도체 칩의 제조 방법{PROTECTIVE FILM FORMING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR CHIP}
본 발명은, 보호막 형성제, 및 당해 보호막 형성제를 사용하는 반도체 칩의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에서 형성되는 웨이퍼는, 실리콘 등의 반도체 기판의 표면에 절연막과 기능막이 적층된 적층체를, 스트리트로 불리는 격자 형상의 분할 예정 라인에 의해 구획한 것이다. 스트리트에 의해 구획되어 있는 각 영역이, IC, LSI 등의 반도체 칩으로 되어 있다.
이 스트리트를 따라 웨이퍼를 절단함으로써 복수의 반도체 칩이 얻어진다. 또한, 광 디바이스 웨이퍼에서는, 질화갈륨계 화합물 반도체 등이 적층된 적층체가 스트리트에 의해 복수의 영역으로 구획된다. 이 스트리트를 따른 절단에 의해 광 디바이스 웨이퍼는, 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광 디바이스로 분할된다. 이들 광 디바이스는, 전기 기기에 널리 이용되고 있다.
이러한 웨이퍼의 스트리트를 따른 절단은, 과거에는 다이서라고 불린 절삭 장치에 의해 실시되었다. 그러나, 이 방법에서는, 적층 구조를 갖는 웨이퍼가 고취성 재료이기 때문에, 웨이퍼를 절삭 블레이드 (절삭 날) 에 의해 반도체 칩 등으로 재단 분할할 때에, 흡집이나 결손 등이 발생하거나, 칩 표면에 형성되어 있는 회로 소자로서 필요한 절연막이 박리되거나 하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위해서, 이하의 방법이 제안되어 있다 (특허문헌 1 을 참조). 구체적으로는, 먼저 반도체 기판의 표면에 수용성 재료의 층을 포함하는 마스크를 형성한다. 이어서, 마스크에 대하여 레이저를 조사하여, 마스크의 일부를 분해 제거함으로써, 마스크의 일부에서 반도체 기판의 표면을 노출시킨다. 그 후, 플라즈마 에칭에 의해 마스크의 일부로부터 노출된 반도체 기판을 절단하여, 반도체 기판을 반도체 칩 (IC) 으로 분할한다.
일본 공표특허공보 2014-523112호
특허문헌 1 에 기재된 방법 등에서 마스크로서의 보호막을 형성하는 경우, 수용성 수지와 함께 수용성 자외선 흡수제가 사용되는 일이 많다. 그러나, 종래에 사용되어 온 수용성 자외선 흡수제는, 다이싱에 사용되는 레이저의 파장에 있어서의 흡광 계수가 낮다. 그래서, 보호막 형성제에서의 수용성 자외선 흡수제의 첨가량을 높일 필요가 있는 경우가 있다. 수용성 자외선 흡수제를 보호막 형성제에 다량으로 첨가할 경우, 흡수제 자체의 용해성 문제나, 보호막의 물리적 특성 저하 등의 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 반도체 웨이퍼의 다이싱에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용되고, 흡광 계수가 높은 보호막을 형성할 수 있는 보호막 형성제와, 당해 보호막 형성제를 사용하는 반도체 칩의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 수용성 수지 (A) 와 흡광제 (B) 와 용매 (S) 를 함유하는 보호막 형성제에 있어서, 흡광제 (B) 로서 특정한 구조의 화합물을 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태는, 반도체 웨이퍼의 다이싱에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용되는 보호막 형성제로서,
수용성 수지 (A) 와 흡광제 (B) 와 용매 (S) 를 함유하고,
흡광제 (B) 가, 하기 식 (B1) :
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 (B1) 중, R1 및 R3 은, 각각 독립적으로 수산기 또는 카르복시기이고, R2 및 R4 는, 각각 독립적으로 수산기, 카르복시기 또는 -NR5R6 으로 나타내는 기이고, R5 및 R6 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, m 및 n 은, 각각 독립적으로 0 이상 2 이하의 정수이다.) 로 나타내는 화합물을 함유하는, 보호막 형성제이다.
본 발명의 제 2 양태는, 반도체 웨이퍼를 가공하는 반도체 칩의 제조 방법으로서,
반도체 웨이퍼 상에 제 1 양태에 관련된 보호막 형성제를 도포하여 보호막을 형성하는 것과,
반도체 웨이퍼 상에서의 보호막을 포함하는 1 이상의 층의 소정 위치에 레이저광을 조사하여, 반도체 웨이퍼의 표면이 노출되고, 또한 반도체 칩의 형상에 따른 패턴의 가공 홈을 형성하는 것을 포함하는, 반도체 칩의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩을 제조하는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용되고, 흡광 계수가 높은 보호막을 형성할 수 있는 보호막 형성제와, 당해 보호막 형성제를 사용하는 반도체 칩의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 보호막 형성제를 사용하는 웨이퍼의 가공 방법에 의해 가공되는 반도체 웨이퍼를 나타내는 사시도.
도 2 는, 도 1 에 도시된 반도체 웨이퍼의 단면 확대도.
도 3 은, 보호막이 형성된 반도체 웨이퍼의 주요부 확대 단면도.
도 4 는, 보호막이 형성된 반도체 웨이퍼가 고리 형상의 프레임에 보호 테이프를 통해서 지지된 상태를 나타내는 사시도.
도 5 는, 레이저 광선 조사 공정을 실시하는 레이저 가공 장치의 주요부 사시도.
도 6 은, 보호막과 레이저광 조사에 의해 형성된 가공 홈을 구비하는 반도체 웨이퍼의 단면 확대도.
도 7 은, 도 6 에 도시된 반도체 웨이퍼에 대한 플라즈마 조사를 나타내는 설명도.
도 8 은, 플라즈마 조사에 의해 반도체 웨이퍼가 반도체 칩으로 분할된 상태를 나타내는 단면 확대도.
도 9 는, 반도체 칩 상의 보호막이 제거된 상태를 나타내는 단면 확대도.
≪보호막 형성제≫
보호막 형성제는, 반도체 웨이퍼의 다이싱에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용된다. 보호막 형성제는, 수용성 수지 (A) 와 흡광제 (B) 와 용매 (S) 를 함유한다. 이하, 보호막 형성제에 대해서 「보호막 형성제」라고도 기재한다.
구체적으로는, 보호막 형성제는, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 보호막에 대하여 레이저광을 조사하여, 반도체 웨이퍼의 표면이 노출되고, 또한 반도체 칩의 형상에 따른 패턴의 가공 홈을 형성하는 것과,
상기 보호막과 상기 가공 홈을 구비하는 반도체 웨이퍼에 레이저 또는 플라즈마를 조사하여, 반도체 웨이퍼에서의 가공 홈의 위치를 가공하는 것을 포함하는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서의, 보호막의 형성에 바람직하게 사용된다.
반도체 웨이퍼의 가공 후의 수세에 의한 보호막의 제거가 용이한 것이나, 후술하는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서 플라즈마 조사를 실시하는 경우에, 플라즈마 조사에 대한 보호막의 충분한 내구성 면에서, 보호막의 막두께는, 전형적으로는 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 30 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
레이저를 조사하는 경우, 보호막의 막두께는 0.1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하가 바람직하다.
이하, 보호막 형성제가 함유하는, 필수 또는 임의의 성분에 대해서 설명한다.
＜수용성 수지 (A)＞
수용성 수지 (A) 는, 보호막 형성제를 사용하여 형성되는 보호막의 기재이다. 수용성 수지의 종류는, 물 등의 용제에 용해시켜 도포·건조시켜 막을 형성할 수 있는 수지이면 특별히 제한되지 않는다.
수용성이란, 25 ℃ 의 물 100 g 에 대하여 용질 (수용성 수지) 이 0.5 g 이상 용해되는 것을 말한다.
수용성 수지 (A) 는, 열중량 측정에 있어서, 500 ℃ 까지 승온시킨 경우에 80 중량％ 이상의 중량 감소율을 나타내는 수지인 것이 바람직하다. 500 ℃ 까지 승온시킨 경우의 중량 감소율은, 90 중량％ 이상이 보다 바람직하고, 95 중량％ 이상이 더욱 바람직하다.
500 ℃ 까지 승온시킨 경우의 중량 감소율이 상기 범위 내인 수용성 수지 (A) 를 함유하는 보호막 형성제를 사용하는 경우, 보호막 중에서 레이저광의 에너지에 의한 수용성 수지 (A) 의 분해가 양호하게 진행되기 때문에, 레이저광의 조사에 의해 보호막에 있어서 양호하게 개구된 가공 홈을 형성하기 쉽다.
수용성 수지 (A) 에 대해서, 열중량 측정에 있어서의 350 ℃ 까지 승온시킨 경우의 중량 감소율은, 10 중량％ 이상이 바람직하고, 15 중량％ 이상이 보다 바람직하다.
이러한 수용성 수지 (A) 를 사용하는 경우, 레이저광에 의해 부여되는 에너지량이 적어도, 수용성 수지 (A) 가 양호하게 분해되기 쉬워, 저출력의 레이저를 조사하는 경우에도, 보호막에 있어서 양호하게 개구된 가공 홈을 형성하기 쉽다.
중량 감소율을 구하기 위한 열중량 측정은, 일반적인 열중량 측정 방법에 따라서 실시할 수 있다.
수용성 수지 (A) 에 대해서, 중량 감소율을 조정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로는 동종의 수지이면, 평균 분자량이 작을수록 수용성 수지 (A) 의 중량 감소율이 높다.
레이저광이 조사되었을 때의 분해성과 성막성의 양립 관점에서, 수용성 수지 (A) 의 중량 평균 분자량은, 15,000 이상 300,000 이하가 바람직하고, 20,000 이상 200,000 이하가 보다 바람직하다.
수용성 수지 (A) 의 종류의 구체예로서는, 비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리글리세린, 및 수용성 나일론 등을 들 수 있다.
비닐계 수지로서는, 비닐기를 갖는 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체로서, 수용성 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 비닐계 수지로서는, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세탈 (아세트산비닐 공중합체도 포함한다), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 폴리(N-알킬아크릴아미드), 폴리알릴아민, 폴리(N-알킬알릴아민), 부분 아미드화 폴리알릴아민, 폴리(디알릴아민), 알릴아민·디알릴아민 공중합체, 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올폴리아크릴산 블록 공중합체, 및 폴리비닐알코올폴리아크릴산에스테르 블록 공중합체를 들 수 있다.
셀룰로오스계 수지로서는, 수용성 셀룰로오스 유도체이면 특별히 한정되지 않는다. 셀룰로오스계 수지로서는, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 및 하이드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다.
이것들은, 1 종 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 조합해서 사용할 수도 있다.
상기 수용성 수지 (A) 의 구체예 중에서는, 보호막의 열 처짐으로 인한 가공 홈의 형상 악화 등이 잘 발생하지 않기 때문에, 비닐계 수지 및 셀룰로오스계 수지가 바람직하고, 폴리비닐피롤리돈 및 하이드록시프로필셀룰로오스가 보다 바람직하다.
반도체 웨이퍼 표면에 형성되는 보호막은, 통상, 보호막과 가공 홈을 구비하는 반도체 웨이퍼를 반도체 칩으로 가공하는 방법에 따른, 가공 홈 형성 후의 적절한 시점에 있어서, 반도체 웨이퍼 또는 반도체 칩의 표면으로부터 제거된다. 그래서, 보호막의 수세성 관점에서, 반도체 웨이퍼 표면과의 친화성이 낮은 수용성 수지가 바람직하다. 반도체 웨이퍼 표면과의 친화성이 낮은 수용성 수지로서는, 극성기로서 에테르 결합, 수산기, 아미드 결합만을 갖는 수지, 예를 들어 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 및 하이드록시프로필셀룰로오스가 바람직하다.
보호막에 대하여 레이저광을 조사하여 가공 홈을 형성할 때의 개구 불량이나, 보호막의 열 처짐으로 인한 가공 홈의 형상 악화 등이 잘 발생하지 않기 때문에, 보호막 형성제에서의, 수용성 수지 (A) 의 질량과 흡광제 (B) 의 질량의 총량에 대한 수용성 수지 (A) 의 질량 비율은, 60 질량％ 이상 99 질량％ 이하가 바람직하고, 80 질량％ 이상 95 질량％ 이하가 보다 바람직하다.
＜흡광제 (B)＞
보호막 형성제는, 보호막에 레이저광의 에너지를 효율적으로 흡수시켜, 보호막의 열 분해를 촉진시킬 목적에서 흡광제 (B) 를 함유한다. 흡광제 (B) 는, 하기 식 (B1) :
[화학식 2]
Figure pat00002
(식 (B1) 중, R1 및 R3 은, 각각 독립적으로 수산기 또는 카르복시기이고, R2 및 R4 는, 각각 독립적으로 수산기, 카르복시기 또는 -NR5R6 으로 나타내는 기이고, R5 및 R6 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, m 및 n 은, 각각 독립적으로 0 이상 2 이하의 정수이다.) 로 나타내는 화합물을 함유한다.
상기 식 (B1) 로 나타내는 화합물은, 흡광 계수가 높고, 보호막 형성제에 알칼리와 함께 첨가한 경우에도 높은 흡광 계수를 나타낸다. 그래서, 상기 식 (B1) 로 나타내는 화합물을 흡광제 (B) 로서 함유하는 보호막 형성제를 사용하여 보호막을 형성하면, 다이싱용 마스크 형성시에 보호막의 부분적인 레이저에 의한 분해를 양호하게 실시할 수 있다.
상기 식 (B1) 에 있어서, R2 및 R4 는, -NR5R6 으로 나타내는 기인 경우가 있다. R5 및 R6 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기이다. R5 및 R6 으로서의 알킬기는, 직사슬형이거나 분기사슬형이어도 된다. R5 및 R6 으로서의 알킬기의 구체예는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기 및 tert-부틸기이다.
-NR5R6 으로 나타내는 기로서는, 아미노기, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 디메틸아미노기, 및 디에틸아미노기가 바람직하고, 아미노기, 디메틸아미노기, 및 디에틸아미노기가 보다 바람직하다.
식 (B1) 로 나타내는 화합물은, 염기의 존재하 또는 부존재하에서 흡광 계수가 높다는 점에서 하기 식 (B1-1) :
[화학식 3]
Figure pat00003
(식 (B1-1 중), R1 ∼ R4, m 및 n 은, 식 (B1) 중의 이것들과 동일하다.) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
염기의 존재하 또는 부존재하에서 흡광 계수가 높다는 점에서, 상기 식 (B1) 및 식 (B1-1) 에 있어서, R1 및 R3 의 적어도 일방이 수산기인 것이 바람직하다.
식 (B1-1) 로 나타내는 화합물은, 하기 식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) :
[화학식 4]
Figure pat00004
(식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) 중, R1 ∼ R4 는, 식 (B1) 중의 이것들과 동일하다.) 중 어느 것으로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.
식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) 로 나타내는 화합물 중에서는, 식 (B1-1a) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) 로 나타내는 화합물에 있어서, R2 가, -NR5R6 으로 나타내는 전술한 기이고, R5 및 R6 이, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기인 것이 바람직하다.
식 (B1) 로 나타내는 화합물의 바람직한 구체예로서, 이하의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
이들 화합물 중에서는, 입수의 용이성이나, 염기의 존재하에서도 높은 흡광 계수를 나타내기 때문에, 하기의 화합물이 바람직하다.
[화학식 8]
Figure pat00008
흡광제 (B) 로서는, 상기 식 (B1) 로 나타내는 화합물과 함께 그 밖의 흡광제를 사용할 수 있다. 그 밖의 흡광제로서는, 예를 들어 수용성 염료, 수용성 색소, 및 수용성 자외선 흡수제 등을 사용할 수 있다. 이것들은 모두 수용성이고, 보호막 중에 균일하게 존재시킴에 있어서 유리하다.
수용성 흡광제를 사용하는 경우, 보호막 형성제의 보존 안정성이 높고, 보호막 형성제의 보존 중에 보호막 형성제의 상 분리나 흡광제의 침강 등의 문제를 일으키는 일이 없기 때문에, 보호막 형성제의 양호한 도포성을 장기간 유지하기 쉽다는 점에서도 유리하다.
또, 안료 등의 수불용성의 흡광제를 사용할 수도 있다. 수불용성의 흡광제를 사용하는 경우, 보호막 형성제의 사용에 치명적인 지장이 생기는 것은 아니지만, 보호막의 레이저 흡수능에 편차가 발생하거나, 보존 안정성이나 도포성이 우수한 보호막 형성제를 얻기 어렵거나, 균일한 두께의 보호막을 형성하기 어렵거나 하는 경우가 있다.
수용성 염료의 구체예로서는, 아조 염료 (모노아조 및 폴리아조 염료, 금속 착염 아조 염료, 피라졸론아조 염료, 스틸벤아조 염료, 티아졸아조 염료), 안트라퀴논 염료 (안트라퀴논 유도체, 안트론 유도체), 인디고이드 염료 (인디고이드 유도체, 티오인디고이드 유도체), 프탈로시아닌 염료, 카르보늄 염료 (디페닐메탄 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 아크리딘 염료), 퀴논이민 염료 (아진 염료, 옥사진 염료, 티아진 염료), 메틴 염료 (시아닌 염료, 아조메틴 염료), 퀴놀린 염료, 니트로소 염료, 벤조퀴논 및 나프토퀴논 염료, 나프탈이미드 염료, 페리논 염료, 및 그 밖의 염료 등 중에서 수용성 염료가 선택된다.
수용성 색소로서는, 예를 들어 식용 적색 2 호, 식용 적색 40 호, 식용 적색 102 호, 식용 적색 104 호, 식용 적색 105 호, 식용 적색 106 호, 식용 황색 NY, 식용 황색 4 호 타르트라진, 식용 황색 5 호, 식용 황색 5 호 선셋 옐로 FCF, 식용 오렌지색 AM, 식용 주홍색 No.1, 식용 주홍색 No.4, 식용 주홍색 No.101, 식용 청색 1 호, 식용 청색 2 호, 식용 녹색 3 호, 식용 멜론색 B, 및 식용 달걀색 No.3 등의 식품 첨가용 색소가, 환경 부하가 낮다는 점 등에서 바람직하다.
수용성 자외선 흡수제로서는, 예를 들어 4,4'-디카르복시벤조페논, 벤조페논-4-카르복실산, 2-카르복시안트라퀴논, 1,2-나프탈린디카르복실산, 1,8-나프탈린디카르복실산, 2,3-나프탈린디카르복실산, 2,6-나프탈린디카르복실산, 2,7-나프탈린디카르복실산, 4-아미노신남산, 3-아미노신남산, 2-아미노신남산, 시나프산(3,5-디메톡시-4-하이드록시신남산), 페룰산, 카페인산, 비페닐-4-술폰산, 2,6-안트라퀴논디술폰산, 2,7-안트라퀴논디술폰산, 커큐민, 및 테트라하이드록시벤조페논 등의 유기산류 ; 이들 유기산류의 소다염, 칼륨염, 암모늄염, 및 제4급 암모늄염 ; EAB-F(4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논) 등의 수용성 아민류를 들 수 있다.
이들 중에서도 4-아미노신남산, 3-아미노신남산, 2-아미노신남산, 및 페룰산이 바람직하고, 4-아미노신남산 및 페룰산이 보다 바람직하고, 4-아미노신남산이 특히 바람직하다.
흡광제 (B) 의 질량에 대한 식 (B1) 로 나타내는 화합물의 질량 비율은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다. 흡광제 (B) 의 질량에 대한 식 (B1) 로 나타내는 화합물의 질량 비율은, 70 질량％ 이상이 바람직하고, 80 질량％ 이상이 보다 바람직하고, 95 질량％ 이상이 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.
보호막 형성제 중의 흡광제 (B) 의 함유량은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다. 보호막 형성제 중의 흡광제 (B) 의 함유량은, 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하가 바람직하다.
보호막에 대하여 레이저광을 조사하여 가공 홈을 형성할 때의 개구 불량이나, 보호막의 열 처짐으로 인한 가공 홈의 형상 악화 등이 잘 발생하지 않기 때문에, 보호막 형성제에서의, 수용성 수지 (A) 의 질량과 흡광제 (B) 의 질량의 총량에 대한 흡광제 (B) 의 질량 비율은, 1 질량％ 이상 50 질량％ 이하가 바람직하고, 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 10 질량％ 이상 40 질량％ 이하가 더욱 바람직하다.
＜염기성 화합물 (C)＞
보호막 형성제는, 식 (B1) 로 나타내는 화합물을 용해시키기 쉽게 할 목적에서 염기성 화합물 (C) 를 함유하고 있어도 된다. 염기성 화합물 (C) 로서는, 무기 화합물 및 유기 화합물 모두 사용할 수 있다. 염기성 화합물 (C) 로서는, 유기 화합물이 바람직하다.
염기성 화합물 (C) 의 구체예로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 및 암모니아 등의 염기성 무기 화합물이나, 에틸아민, n-프로필아민, 모노에탄올아민, 디에틸아민, 디-n-프로필아민, 디에탄올아민, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]-7-운데센, 및 1,5-디아자비시클로[4,3,0]-5-노난 등의 염기성 유기 화합물을 들 수 있다.
염기성 화합물 (C) 의 사용량은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다. 염기성 화합물 (C) 의 사용량은, 식 (B1) 로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여 1 몰 이상이 바람직하고, 1 몰 이상 20 몰 이하가 보다 바람직하다. 염기성 화합물 (C) 의 사용량 하한은, 식 (B1) 로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여 1.5 몰 이상이어도 되고, 2 몰 이상이어도 되고, 3 몰 이상이어도 된다. 염기성 화합물 (C) 의 사용량 상한은, 식 (B1) 로 나타내는 화합물 1 몰에 대하여 15 몰 이하여도 되고, 10 몰 이하여도 되고, 5 몰 이하여도 된다.
＜그 밖의 첨가제＞
보호막 형성제는, 수용성 수지 (A) 및 흡광제 (B) 이외에도, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한에서, 다른 배합제를 함유하고 있어도 된다. 다른 배합제로서는, 예를 들어 방부제 및 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.
방부제로서는, 벤조산, 부틸파라벤, 에틸파라벤, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 벤조산나트륨, 프로피온산나트륨, 염화벤잘코늄, 염화벤제토늄, 벤질알코올, 염화세틸피리디늄, 클로로부탄올, 페놀, 페닐에틸알코올, 2-페녹시에탄올, 질산페닐제이수은, 티메로살, 메타크레졸, 라우릴디메틸아민옥사이드 또는 그것들의 조합을 사용할 수 있다.
보호막 형성제의 방부 관점뿐만 아니라, 반도체 웨이퍼 세정 후의 폐액 처리의 부하 저감 관점에서도, 방부제를 사용하는 것이 바람직하다. 반도체 웨이퍼의 세정을 위해서 대량의 세정수가 사용되는 것이 일반적이다. 그러나, 전술한 보호막 형성제를 사용하는 프로세스에서는, 보호막 형성제에 함유되는 수용성 수지 (A) 에서 기인되는, 폐액 중에서의 잡균 번식이 우려된다. 그래서, 전술한 보호막 형성제를 사용하는 프로세스에서 유래되는 폐액은, 보호막 형성제를 사용하지 않는 프로세스에서 유래되는 폐액과는 별도로 처리되는 것이 바람직하다. 그러나, 보호막 형성제에 방부제를 함유시키는 경우, 수용성 수지 (A) 에서 기인되는 잡균 번식이 억제되므로, 보호막 형성제를 사용하는 프로세스에서 유래되는 폐액과, 보호막 형성제를 사용하지 않는 프로세스에서 유래되는 폐액을, 동일하게 처리할 수 있다. 그래서, 폐수 처리 공정의 부하를 줄일 수 있다.
계면 활성제는, 예를 들어 보호막 형성제 제조시의 소포성 (消泡性), 보호막 형성제의 안정성, 및 보호막 형성제의 도포성 등을 높이기 위해서 사용된다. 특히 보호막 형성제 제조시의 소포성 면에서 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하다.
일반적으로 보호막은 보호막 형성제를 스핀 코트함으로써 형성된다. 그러나, 보호막을 형성할 때에 기포에서 기인되는 요철이 발생하는 경우가 있다. 이러한 요철의 발생을 억제하기 위해서, 계면 활성제 등의 소포제를 사용하는 것이 바람직하다.
계면 활성제로서는, 수용성 계면 활성제를 바람직하게 사용할 수 있다. 계면 활성제로서는, 논이온계 계면 활성제, 카티온계 계면 활성제, 아니온계 계면 활성제, 및 양쪽성 계면 활성제 모두 사용할 수 있다. 계면 활성제는, 실리콘계여도 된다. 세정성 면에서 논이온계 계면 활성제가 바람직하다.
＜용매 (S)＞
보호막 형성제는, 통상, 수용성 수지 (A) 나 흡광제 (B) 를 용해시키기 위해서, 용매 (S) 를 함유한다. 용매 (S) 로서는, 물, 유기 용제, 및 유기 용제의 수용액 모두 사용할 수 있다. 사용시의 인화 등의 위험이 적은 점이나, 비용 면 등에서, 용매 (S) 로서는, 물 및 유기 용제의 수용액이 바람직하고, 물이 보다 바람직하다.
인화성의 관점에서는, 용매 (S) 중의 유기 용제의 함유량은, 20 질량％ 이하가 바람직하고, 15 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 10 질량％ 이하가 더욱 바람직하고, 5 질량％ 이하가 한층 더 바람직하고, 3 질량％ 이하가 특히 바람직하다.
용매 (S) 는, 보호막 형성제가 1 기압 하에서 인화점을 갖지 않게 선택되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 보호막 형성제에서의 물의 함유량을 조정함으로써, 보호막의 인화점이나 인화점의 유무가 조정된다.
인화점을 갖지 않는 보호막 형성제는 안전하여, 예를 들어 비방폭 환경 하에 둘 수 있다. 구체적으로는, 보호막 형성제의 보관, 수송, 사용 등 취급을 비방폭 환경 하에 행할 수 있다. 예를 들어, 보호막 형성제의 반도체 공장으로의 도입뿐만 아니라, 보호막의 형성을 비방폭 환경 하에 행할 수 있다. 따라서, 통상 고가의 방폭 설비 등의 방폭 환경이 불필요하다는 점에서, 인화점을 갖지 않는 보호막 형성제는 산업상 매우 유리하다.
인화점은, 1 기압 하에서, 액온 80 ℃ 이하에서는 태그 밀폐식으로 측정하고, 액온 80 ℃ 초과에서는 클리블랜드 개방식으로 측정함으로써 얻어진다.
본 출원의 명세서 및 특허 청구 범위에서는, 클리블랜드 개방식으로 측정해도, 인화점을 측정할 수 없는 경우를, 인화점 없음으로 한다.
보호막 형성제가 함유할 수 있는 유기 용제의 예로서는, 메틸알코올, 에틸알코올, 알킬렌글리콜, 알킬렌글리콜모노알킬에테르, 알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
알킬렌글리콜로서는, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 등을 들 수 있다. 알킬렌글리콜모노알킬에테르로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 및 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등을 들 수 있다. 알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 및 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등을 들 수 있다.
보호막 형성제는, 2 종 이상의 유기 용제를 조합해서 함유하고 있어도 된다.
보호막 형성제의 고형분 농도는, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 특별히 한정되지 않는다. 고형분 농도는, 예를 들어 5 질량％ 이상 60 질량％ 이하가 바람직하고, 10 질량％ 이상 50 질량％ 이하가 보다 바람직하다.
≪반도체 칩의 제조 방법≫
반도체 칩의 제조 방법은, 반도체 웨이퍼를 가공하여 반도체 칩을 제조하는 것을 포함하는 방법이다.
보다 구체적으로는 반도체 칩의 제조 방법은,
반도체 웨이퍼 상에 전술한 보호막 형성제를 도포하여 보호막을 형성하는 것과,
반도체 웨이퍼 상에서의 보호막을 포함하는 1 이상의 층의 소정 위치에 레이저광을 조사하여, 반도체 웨이퍼의 표면이 노출되고, 또한 반도체 칩의 형상에 따른 패턴의 가공 홈을 형성하는 것을 포함하는 방법이다.
이 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼 상에 전술한 보호막 형성제를 도포하여 보호막을 형성함으로써, 반도체 웨이퍼와 반도체 웨이퍼 상의 보호막을 구비하는 적층 반도체 웨이퍼가 얻어진다. 보호막은, 통상, 반도체 웨이퍼의 일방 주면 위에 형성된다. 반도체 웨이퍼와 보호막의 사이에는, 절연막이나 회로와 같은 기능막이 형성되어도 된다.
전형적으로는 상기 반도체 칩의 제조 방법은, 반도체 웨이퍼에서의 스트리트의 위치를 절단하는 절단 공정을 포함한다.
이하, 보호막을 형성하는 것에 대해서 「보호막 형성 공정」이라고도 기재하고, 가공 홈을 형성하는 것에 대해서 「가공 홈 형성 공정」이라고도 기재하고, 반도체 웨이퍼에서의 스트리트의 위치를 절단하는 것에 대해서 「절단 공정」이라고도 기재한다.
＜보호막 형성 공정＞
보호막 형성 공정에서는, 반도체 웨이퍼 상에 전술한 보호막 형성제를 도포하여 보호막이 형성된다.
반도체 웨이퍼의 가공면의 형상은, 반도체 웨이퍼에 대하여 원하는 가공을 실시할 수 있는 한에서 특별히 한정되지 않는다. 전형적으로는 반도체 웨이퍼의 가공면은, 다수의 요철을 갖고 있다. 그리고, 스트리트에 상당하는 영역에 오목부가 형성되어 있다.
반도체 웨이퍼의 가공면에서는, 반도체 칩에 상당하는 복수의 영역이, 스트리트에 의해 구획된다.
가공 후의 수세에 의한 보호막의 제거가 용이한 것이나, 후술하는 절단 공정에서 플라즈마 조사를 실시하는 경우의 플라즈마 조사에 대한 보호막의 충분한 내구성 면에서, 보호막의 막두께는, 전형적으로는 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 30 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
가공 홈 형성 공정 및/또는 절단 공정에서 레이저를 조사하는 경우, 보호막의 막두께는, 0.1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하가 바람직하다.
절단 공정에서 블레이드에 의한 절단을 실시하는 경우, 보호막의 막두께는 특별히 제한되지 않는다. 블레이드에 의한 절단을 실시하는 경우, 가공 후의 수세에 의한 보호막의 제거가 용이하기 때문에, 보호막의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 바람직하다.
이하에, 도면을 참조하면서 격자 형상의 스트리트에 의해 구획된 복수의 반도체 칩을 구비하는 반도체 웨이퍼에 대하여 전술한 보호막제를 사용하여 다이싱 가공을 실시하는 반도체 칩의 제조 방법에 대해서, 반도체 칩의 제조 방법의 바람직한 일 양태로서 설명한다.
도 1 에는, 가공 대상의 반도체 웨이퍼의 사시도가 도시되어 있다. 도 2 에는, 도 1 에 도시된 반도체 웨이퍼의 주요부 확대 단면도가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2 에 도시된 반도체 웨이퍼 (2) 에서는, 실리콘 등의 반도체 기판 (20) 의 표면 (20a) 상에, 절연막과 회로를 형성하는 기능막이 적층된 적층체 (21) 가 형성되어 있다. 적층체 (21) 에서는, 복수의 IC, LSI 등의 반도체 칩 (22) 이 매트릭스 형상으로 형성되어 있다.
여기서, 반도체 칩 (22) 의 형상 및 사이즈는 특별히 한정되지 않고, 반도체 칩 (22) 의 설계에 따라 적절히 설정될 수 있다.
각 반도체 칩 (22) 은, 격자 형상으로 형성된 스트리트 (23) 에 의해 구획되어 있다. 또, 도시된 실시형태에서는, 적층체 (21) 로서 사용되는 절연막은, SiO2 막, 또는 SiOF, BSG(SiOB) 등의 무기물계 막이나, 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 폴리머막인 유기물계 막으로 이루어지는 저유전율 절연체 피막 (Low-k막) 으로 이루어진다.
상기 적층체 (21) 의 표면이, 가공면인 표면 (2a) 에 해당한다. 상기 표면 (2a) 상에 전술한 보호막 형성제를 사용하여, 보호막이 형성된다.
보호막 형성 공정에서는, 예를 들어 스핀 코터에 의해 반도체 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 보호막 형성제를 도포하여 보호막이 형성된다. 또, 보호막 형성제의 도포 방법은, 원하는 막두께의 보호막을 형성할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다.
이어서, 표면 (2a) 을 피복하는 액상 보호막 형성제를 건조시킨다. 이로써, 도 3 에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼 (2) 상의 표면 (2a) 에 보호막 (24) 이 형성된다.
이와 같이 해서 반도체 웨이퍼 (2) 의 표면 (2a) 에 보호막 (24) 이 형성된 후, 반도체 웨이퍼 (2) 의 이면에, 도 4 에 도시된 바와 같이 고리 형상의 프레임 (5) 에 장착된 보호 테이프 (6) 가 첩착 (貼着) 된다.
＜가공 홈 형성 공정＞
가공 홈 형성 공정에서는, 반도체 웨이퍼 (2) 상에서의 보호막 (24) 을 포함하는 1 이상의 층의 소정 위치에 레이저광을 조사하여, 반도체 기판 (20) 의 표면 (20a) 이 노출되고, 또한 반도체 칩 (22) 의 형상에 따른 패턴의 가공 홈이 형성된다.
구체적으로는, 반도체 웨이퍼 (2) 상의 표면 (2a) (스트리트 (23)) 에, 보호막 (24) 을 통해서 레이저광이 조사된다. 이 레이저광의 조사는, 도 5 에 도시된 바와 같이 레이저 광선 조사 수단 (72) 을 사용하여 실시된다.
레이저는 강도의 관점에서 파장 100 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하인 자외선 레이저가 바람직하다. 또한, 파장 266 ㎚, 355 ㎚ 등의 YVO4 레이저 및 YAG 레이저가 바람직하다.
가공 홈 형성 공정에서의 상기 레이저광 조사는, 예를 들어 이하의 가공 조건에서 실시된다. 또, 집광 스폿 직경은 가공 홈 (25) 의 폭을 감안하여 적절히 선택된다.
레이저광의 광원 : YVO4 레이저 또는 YAG 레이저
파장 : 355 ㎚
반복 주파수 : 50 kHz 이상 100 kHz 이하
출력 : 0.3 W 이상 4.0 W 이하
가공 이송 속도 : 1 ㎜/초 이상 800 ㎜/초 이하
상기 서술한 가공 홈 형성 공정을 실시함으로써, 도 6 에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (2) 에서의 스트리트 (23) 를 구비하는 적층체 (21) 에서, 스트리트 (23) 를 따라 가공 홈 (25) 이 형성된다. 보호막 (24) 이, 전술한 식 (B1) 로 나타내는 화합물을 흡광제 (B) 로서 함유하는 경우, 보호막 (24) 에 대하여 상기와 같이 레이저광을 조사함으로써, 원하는 형상의 개구를 갖고, 평탄하며 또한 반듯하고 양호한 형상의 단면을 구비하는 홈을, 보호막 (24) 중에 용이하게 형성할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 소정 스트리트 (23) 를 따라 레이저광의 조사를 실행한다면, 척 테이블 (71) 에 유지되어 있는 반도체 웨이퍼 (2) 를 화살표 Y 로 나타내는 방향으로 스트리트의 간격만큼 산출 이동시키고, 다시 레이저광의 조사를 수행한다.
이와 같이 해서 소정 방향으로 연장되는 모든 스트리트 (23) 에 대해서 레이저광의 조사와 산출 이동을 수행한 후, 척 테이블 (71) 에 유지되어 있는 반도체 웨이퍼 (2) 를 90 도 회동 (回動) 시키고, 상기 소정 방향에 대하여 직각으로 연장되는 각 스트리트 (23) 를 따라 상기와 마찬가지로 레이저광의 조사와 산출 이동을 실행한다. 이와 같이 해서 반도체 웨이퍼 (2) 상의 적층체 (21) 에 형성되어 있는 모든 스트리트 (23) 를 따라 가공 홈 (25) 을 형성할 수 있다.
＜절단 공정＞
절단 공정에서는, 스트리트 (23) 의 위치에 대응되는 위치에 가공 홈 (25) 을 구비하는 반도체 웨이퍼 (2) 를 절단한다. 바람직한 방법으로는, 보호막 (24) 과 가공 홈 (25) 을 구비하는 반도체 웨이퍼 (2) 에 레이저 또는 플라즈마를 조사함으로써 반도체 웨이퍼 (2) 를 절단하는 방법이나, 보호막 (24) 을 구비하는 반도체 웨이퍼 (2), 또는 보호막 (24) 이 박리된 반도체 웨이퍼 (2) 를 블레이드에 의해 절단하는 방법을 들 수 있다. 레이저를 조사하는 경우, 반도체 웨이퍼 (2) 를 절단하기 위해 가공 홈 (25) 에 대하여 레이저가 조사된다. 플라즈마를 조사하는 경우, 가공 홈 (25) 의 표면에 플라즈마가 노출되도록 반도체 웨이퍼 (2) 의 보호막을 구비하는 면의 일부 또는 전면에 플라즈마가 조사된다. 블레이드에 의해 절단을 실시하는 경우, 절단 지점에 순수를 공급하면서, 가공 홈 (25) 의 위치를 따라 블레이드에 의해 반도체 웨이퍼 (2) 가 절단된다.
이하, 바람직한 절단 방법인 플라즈마 조사에 의한 절단 방법에 대해서 설명한다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 보호막 (24) 과 가공 홈 (25) 을 구비하는 반도체 웨이퍼 (2) 에 플라즈마가 조사된다. 그렇게 함으로써, 도 8 에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼 (2) 에서의 가공 홈 (25) 의 위치가 절단된다.
구체적으로는 보호막 (24) 에 의해 피복된 반도체 웨이퍼 (2) 에서, 상기와 같이 가공 홈 (25) 을 형성한 후, 보호막 (24) 과 가공 홈 (25) 으로부터 노출되는 반도체 기판 (20) 의 표면 (20a) 에 대하여 플라즈마 조사를 실시함으로써, 반도체 웨이퍼 (2) 가, 반도체 칩 (22) 의 형상에 따라 절단되고, 반도체 웨이퍼 (2) 가 반도체 칩 (22) 으로 분할된다.
플라즈마 조사 조건에 대해서는, 가공 홈 (25) 의 위치에서의 반도체 웨이퍼 (2) 의 절단을 양호하게 실시할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 플라즈마 조사 조건은, 반도체 웨이퍼 (2) 의 재질이나 플라즈마종 등을 감안하여, 반도체 기판에 대한 플라즈마 에칭의 일반적인 조건의 범위 내에서 적절히 설정된다.
플라즈마 조사에서 플라즈마를 생성시키기 위해서 사용되는 가스로는, 반도체 웨이퍼 (2) 의 재질에 따라 적절히 선택된다. 전형적으로는 플라즈마의 생성에는 SF6 가스가 사용된다.
또한, 소위 BOSCH 프로세스에 따라 C4F6 또는 C4F8 가스 등의 공급에 의한 측벽 보호와 플라즈마 조사에 의한 반도체 웨이퍼 (2) 의 에칭을 교대로 실시함으로써, 반도체 웨이퍼 (2) 의 절단을 실시해도 된다. BOSCH 프로세스에 따르면, 고애스펙트비에 의한 에칭이 가능하여, 반도체 웨이퍼 (2) 가 두꺼운 경우에도 반도체 웨이퍼 (2) 의 절단이 용이하다.
다음으로, 도 9 에 도시된 바와 같이, 반도체 칩 (22) 의 표면을 피복하는 보호막 (24) 이 제거된다. 상기 서술한 바와 같이 보호막 (24) 은, 수용성 수지 (A) 를 함유하는 보호막 형성제를 사용하여 형성되어 있으므로, 물 (혹은 온수) 에 의해 보호막 (24) 을 씻어 낼 수 있다.
이상, 반도체 웨이퍼를 가공하는 것에 따른 반도체 칩의 제조 방법을 실시형태에 기초하여 설명하였다. 본 발명에 관련된 보호막 형성제와, 반도체 칩의 제조 방법은, 반도체 웨이퍼 표면에 보호막을 형성하고, 반도체 웨이퍼의 보호막을 구비하는 면에서 스트리트에 상당하는 위치에 가공 홈을 형성하는 것을 포함하는 방법이면, 다양한 반도체 칩의 제조 방법에 대해서 적용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
〔참고예 1, 참고예 2, 비교 참고예 1 및 비교 참고예 2〕
참고예 1, 참고예 2, 비교 참고예 1 및 비교 참고예 2 에서, 흡광제로서 이하의 UA1 ∼ UA4 를 사용하였다. 또, UA4 로서, 하기 화합물의 수화물을 사용하였다.
[화학식 9]
Figure pat00009
상기 UA1 ∼ UA4 를, 염기로서의 모노에탄올아민과 함께 농도 0.001 질량％ 가 되도록 물에 용해시키고, 각 흡광제의 파장 355 ㎚ 에서의 그램 흡광 계수를 측정하였다. 또한, 상기 UA1 ∼ UA4 를, 농도 0.001 질량％ 가 되도록 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (PGME) 에 용해시키고, 각 흡광제의 파장 355 ㎚ 에서의 그램 흡광 계수를 측정하였다. 그램 흡광 계수의 측정 결과를 표 1 에 기재한다.
Figure pat00010
표 1 로부터 식 (B1) 의 구조에 해당하는 구조를 갖는 UA1 및 UA2 가, 높은 그램 흡광 계수를 나타내는 것을 알 수 있다.
〔실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2〕
수용성 수지로서의 하이드록시프로필셀룰로오스 8.5 질량부와, 표 2 에 기재된 종류의 흡광제 1 질량부와, 모노에탄올아민 0.5 질량부를 물 90 질량부에 용해시키고, 각 실시예 및 비교예의 보호막 형성제를 얻었다.
얻어진 보호막 형성제를 사용하여, 유리 기판 상에 1 ㎛ 의 막두께가 되도록 스핀 코트법에 의해 보호막을 형성하였다. 형성된 보호막에 대해서, 분광 광도계 (MCPD-3000 (오츠카 전자 제조)) 를 사용하여 투과율의 측정을 실시하고, 투과율의 측정 결과로부터 파장 355 ㎚ 에서의 막두께 1 ㎛ 당의 흡광도를 측정하였다. 측정 결과를 표 2 에 기재한다.
Figure pat00011
표 2 로부터 식 (B1) 의 구조에 해당하는 구조를 갖는 UA1 및 UA2 를 함유하는 보호막 형성제를 사용함으로써, 흡광도가 높은 보호막을 형성할 수 있음을 알 수 있다.
〔실시예 3, 비교예 3 및 비교예 4〕
수용성 수지로서의 하이드록시프로필셀룰로오스 26.25 질량부와, 표 3 에 기재된 종류의 흡광제 3 질량부와, 모노에탄올아민 0.75 질량부를, 물 59.5 질량부에 용해시키고, 각 실시예 및 비교예의 보호막 형성제를 얻었다.
또, UA5 로서, 4-아미노신남산을 사용하였다.
얻어진 보호막 형성제를, 실리콘 기판 상에 30 ㎛ 의 막두께가 되도록 스핀 코트법에 의해 도포한 후, 70 ℃ 에서 5 분간 건조시켜 보호막을 형성하였다. 보호막을 구비하는 실리콘 기판의 보호막측의 면에 대하여 이하의 조건에서 직선 형상으로 레이저 조사를 실시하고, 보호막의 레이저 조사된 지점의 단면 형상을 전자 현미경에 의해 관찰하여, 후술하는 평가 기준에 따라 평가하였다.
＜레이저 조사 조건＞
파장 : 355 ㎚
주파수 : 100 kHz
출력 : 0.3 W
디포커스 : －0.5 ㎜
이송 속도 : 100 ㎜/s
Pass : 3
＜단면 형상 평가 기준＞
○ : 보호막의 단면이 평탄하며, 반듯하고 깔끔한 홈이 형성되었다.
△ : 보호막의 단면에 요철이 눈에 띄며, 형상이 양호하지 않은 홈이 형성되었다.
× : 홈 자체의 형성이 곤란하였다.
Figure pat00012
표 3 으로부터 식 (B1) 의 구조에 해당하는 구조를 갖는 UA1 을 함유하는 보호막 형성제를 사용하여 형성된 보호막에 대하여 레이저를 조사하는 경우, 보호막의 스트리트에 상당하는 위치에 단면 형상이 양호한 홈을 용이하게 형성할 수 있음을 알 수 있다.
2 : 반도체 웨이퍼
20 : 기판
21 : 적층체
22 : 반도체 칩
23 : 스트리트
24 : 보호막
25 : 레이저 가공 홈
26 : 절삭 홈
3 : 스핀 코터
5 : 고리 형상의 프레임
6 : 보호 테이프
7 : 레이저 가공 장치
71 : 레이저 가공 장치의 척 테이블
72 : 레이저 광선 조사 수단

Claims (8)

  1. 반도체 웨이퍼의 다이싱에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 보호막을 형성하기 위해서 사용되는 보호막 형성제로서,
    수용성 수지 (A) 와 흡광제 (B) 와 용매 (S) 를 함유하고,
    상기 흡광제 (B) 가, 하기 식 (B1) :
    Figure pat00013

    (식 (B1) 중, R1 및 R3 은, 각각 독립적으로 수산기 또는 카르복시기이고, R2 및 R4 는, 각각 독립적으로 수산기, 카르복시기 또는 -NR5R6 으로 나타내는 기이고, R5 및 R6 은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기이고, m 및 n 은, 각각 독립적으로 0 이상 2 이하의 정수이다.) 로 나타내는 화합물을 함유하는, 보호막 형성제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식 (B1) 로 나타내는 화합물이, 하기 식 (B1-1) :
    Figure pat00014

    (식 (B1-1 중), R1 ∼ R4, m 및 n 은, 상기 식 (B1) 중의 이것들과 동일하다.) 로 나타내는 화합물인, 보호막 형성제.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 R1 및 상기 R3 의 적어도 일방이 수산기인, 보호막 형성제.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 식 (B1-1) 로 나타내는 화합물이, 하기 식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) :
    Figure pat00015

    (식 (B1-1a) ∼ 식 (B1-1e) 중, R1 ∼ R4 는, 상기 식 (B1) 중의 이것들과 동일하다.) 중 어느 것으로 나타내는 화합물인, 보호막 형성제.
  5. 제 4 항에 있어서,
    식 (B1-1) 로 나타내는 화합물이, 상기 식 (B1-1a) 로 나타내는 화합물이고,
    상기 R2 가, -NR5R6 으로 나타내는 상기 기이고,
    상기 R5 및 상기 R6 이, 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 이상 4 이하의 알킬기인, 보호막 형성제.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡광제 (B) 의 함유량이, 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하인, 보호막 형성제.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1 기압 하에서 인화점을 갖지 않는, 보호막 형성제.
  8. 반도체 웨이퍼를 가공하는 반도체 칩의 제조 방법으로서,
    상기 반도체 웨이퍼 상에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 상기 보호막 형성제를 도포하여 보호막을 형성하는 것과,
    상기 반도체 웨이퍼 상에서의 상기 보호막을 포함하는 1 이상의 층의 소정 위치에 레이저광을 조사하고, 상기 반도체 웨이퍼의 표면이 노출되고, 또한 반도체 칩의 형상에 따른 패턴의 가공 홈을 형성하는 것을 포함하는, 반도체 칩의 제조 방법.
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