TW202326833A - 元件晶片的製造方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]在將所製造之元件晶片進行層積並熱壓接時不會發生晶片不良。[解決手段]一種元件晶片的製造方法,其將被加工物進行分割而製造元件晶片,所述被加工物具有正面及背面,該正面係藉由多條交叉之分割預定線而被劃分,在該正面的被劃分之各區域中設有元件,所述元件晶片的製造方法包含:加工槽形成步驟,其沿著該分割預定線加工該被加工物而形成加工槽;樹脂層形成步驟,其在該加工槽形成步驟之後,在該被加工物的該正面側形成樹脂層;以及樹脂層分割步驟,其在該樹脂層形成步驟之後,沿著該被加工物的該分割預定線分割該樹脂層。較佳為,進一步包含膠膜貼附步驟,所述膠膜貼附步驟係在該樹脂層分割步驟之前,在該被加工物的該背面側貼附膠膜,在該樹脂層分割步驟中,藉由將貼附於該被加工物的該背面側之該膠膜進行擴張而分割該樹脂層。
Description
本發明係關於一種元件晶片的製造方法,其係將晶圓等被加工物進行分割而製造元件晶片。
在元件晶片的製程中,使用在由彼此交叉之多條分割預定線(切割道)所劃分之多個區域中分別形成有元件之晶圓。藉由將此晶圓沿著分割預定線進行分割,而可得到分別具備元件之多個元件晶片。元件晶片被組裝於行動電話、個人電腦等各種電子設備。
在晶圓等被加工物的分割中,使用切割裝置。切割裝置具備:卡盤台,其保持被加工物;以及切割單元,其切割被加工物。在切割單元中內建有主軸,且在主軸的前端部裝設環狀的切割刀片。以卡盤台保持被加工物,使切割刀片一邊旋轉一邊切入被加工物,藉此將被加工物沿著分割預定線進行切割而分割成多個元件晶片。
近年來,電子設備小型化的趨勢明顯,而對於元件晶片之小型化、薄型化的要求變高。於是,以研削裝置將被分割之前的被加工物從背面側進行研削而薄化。然而,若以切割刀片將經薄化之被加工物進行切割,則有在被加工物的背面側發生被稱為崩裂(chipping)之崩缺之情形。
於是,正進行藉由雷射加工而分割被加工物之製程的開發。例如,藉由將對被加工物具有吸收性(會被被加工物吸收)之波長的雷射光束沿著分割預定線進行掃描,而燒蝕加工被加工物,沿著分割預定線在被加工物形成加工槽。加工槽貫通被加工物的正背面之情形,被加工物會被分割。又,加工槽未貫通被加工物的正背面之情形,可藉由實施進一步的步驟而以加工槽為起點分割被加工物。
藉由被加工物的分割所得之元件晶片係藉由引線接合封裝、覆晶封裝等各種封裝方式進行封裝。例如,元件晶片係透過將元件進行密封之薄膜狀的樹脂層(接著薄膜)而接合於封裝基板或其他元件晶片(參照專利文獻1)。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-92188號公報
[發明所欲解決的課題]
為了製造設有樹脂層之元件晶片,能考量藉由雷射加工而將預先設有樹脂層之被加工物進行分割。然而,若以雷射光束將配設有樹脂層之被加工物進行燒蝕加工,則會因照射雷射光束所產生之熱,而導致在被照射處的周圍樹脂層會部分地變質而硬化。然後,在將多個晶片進行層積並熱壓接時,樹脂層的硬化區域難以伸展,且進入樹脂層的硬化區域之氣泡亦難以消去。
因此,若在樹脂層形成硬化區域,則會有:熱壓接未適當地進行而未以預定的品質將各晶片進行一體化之情形、經一體化之各晶片變得容易分離之情形、透過氣泡而形成不必要的電連接之情形。亦即,有樹脂層的部分硬化成為晶片不良的原因之情形。
本發明係鑒於所述問題點而完成,其目的在於提供一種元件晶片的製造方法,其在將所製造之元件晶片進行層積並熱壓接時,不會發生晶片不良。
[解決課題的技術手段]
根據本發明之一態樣,可提供一種元件晶片的製造方法,其將被加工物進行分割而製造元件晶片,所述被加工物具有正面及背面,該正面係藉由多條交叉之分割預定線而被劃分,在該正面的被劃分之各區域中設有元件,所述元件晶片的製造方法的特徵在於,包含:加工槽形成步驟,其沿著該分割預定線加工該被加工物而形成加工槽;樹脂層形成步驟,其在該加工槽形成步驟之後,在該被加工物的該正面側形成樹脂層;以及樹脂層分割步驟,其在該樹脂層形成步驟之後,沿著該被加工物的該分割預定線分割該樹脂層。
較佳為,進一步包含膠膜貼附步驟,所述膠膜貼附步驟係在該樹脂層分割步驟之前,在該被加工物的該背面側貼附膠膜,在該樹脂層分割步驟中,藉由將貼附於該被加工物的該背面側之該膠膜進行擴張而分割該樹脂層。
或者,較佳為,進一步包含膠膜貼附步驟,所述膠膜貼附步驟係在該樹脂層分割步驟之前,在該被加工物的該正面側貼附膠膜,在該樹脂層分割步驟中,藉由將貼附於該被加工物的該正面側之該膠膜進行擴張而分割該樹脂層。
然後,較佳為,在該加工槽形成步驟之前實施:支撐構件固定步驟,其將支撐構件固定於該被加工物的該正面側;背面研削步驟,其在該支撐構件固定步驟之後,研削該被加工物的該背面側;以及背面圖案形成步驟,其在該背面研削步驟之後,在該被加工物的該背面形成包含導電層及絕緣層中的一者或兩者之圖案。
再者,較佳為,進一步包含支撐構件去除步驟,所述支撐構件去除步驟係在該背面研削步驟之後且在該加工槽形成步驟之前,將貼附於該被加工物的該正面側之該支撐構件去除,在該加工槽形成步驟中,從該正面側加工該被加工物而形成該加工槽。
或者,較佳為,在該加工槽形成步驟中,在該被加工物的該正面側貼附有該支撐構件的狀態下,將該被加工物從該背面側進行加工而形成該加工槽,在該加工槽形成步驟之後,實施支撐構件去除步驟,所述支撐構件去除步驟係將貼附於該被加工物的該正面側之該支撐構件去除。
然後,較佳為,在該加工槽形成步驟中,藉由沿著該分割預定線照射對該被加工物具有吸收性之波長的雷射光束而加工該被加工物,在該被加工物形成該加工槽。
再者,較佳為,進一步具備:保護膜形成步驟,其在該加工槽形成步驟之前,在該被加工物的該正面或該背面之中照射該雷射光束之一者形成保護膜;以及電漿蝕刻步驟,其在該加工槽形成步驟之後,將電漿狀態的蝕刻氣體供給至該被加工物的該正面或該背面的該一者,將殘留於該加工槽的側面之加工應變或碎屑去除。
或者,較佳為,在該加工槽形成步驟中,以圓環狀的切割刀片沿著該分割預定線切割該被加工物,藉此形成該加工槽。
或者,較佳為,在該加工槽形成步驟中,沿著該分割預定線在該被加工物形成露出該被加工物之遮罩層,並將已電漿化之蝕刻氣體供給至該被加工物,而在從該遮罩層露出之區域中蝕刻該被加工物,藉此形成該加工槽。
又,較佳為,在該加工槽形成步驟中,形成將該被加工物從該正面貫通至該背面之該加工槽。
[發明功效]
在本發明之一態樣之元件晶片的製造方法中,在將被加工物沿著分割預定線進行加工而形成加工槽後,在被加工物的正面側形成樹脂層,之後,將樹脂層沿著分割預定線進行分割而製造元件晶片。此情形,在實施形成沿著分割預定線之加工槽之加工時,因在被加工物未形成樹脂層,故樹脂層不會受到由加工所致之影響。因此,在將所得之元件晶片進行層積並熱壓接時,不會發生起因樹脂層的硬化區域之晶片不良。
因此,若根據本發明之一態樣,則提供一種元件晶片的製造方法,其在將所製造之元件晶片進行層積並熱壓接時,不會發生晶片不良。
以下參照圖式而說明本發明的一態樣之實施方式。首先,針對本實施方式之元件晶片的製造方法所能使用的被加工物的構成例進行說明。圖1(A)係表示被加工物11之立體圖。
例如,被加工物11係由矽等半導體而成之晶圓,且具備大致互相平行的正面(第一面)11a及背面(第二面)11b。但是,被加工物11的材質、形狀、構造、大小等並無限制。例如,被加工物11亦可為由矽以外的半導體(GaAs、SiC、InP、GaN等)、藍寶石、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等而成之基板。
在被加工物11的正面11a側設有層積體13,所述層積體13包含經層積之多片薄膜。層積體13包含發揮作為電極、配線、端子等的功能之導電膜、發揮作為層間絕緣膜的功能之絕緣膜(例如,低介電常數絕緣膜(Low-k膜))等各種薄膜,且被形成於被加工物11的正面11a側的整面。
藉由以彼此交叉之方式排列成網格狀之多條分割預定線(切割道)15,被加工物11被劃分成多個矩形狀的區域。然後,在藉由分割預定線15所劃分之多個區域中,分別形成有IC(Integrated Circuit,積體電路)、LSI(Large Scale Integration,大型積體電路)、LED(Light Emitting Diode,發光二極體)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微機電系統)元件等元件17。但是,元件17的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等並無限制。
在元件17設有從元件17的正面突出之多個連接電極(凸塊)19。例如,連接電極19係由焊料等金屬材料而成之球狀的電極,且與元件17所含之其他電極等連接。
圖1(B)係表示被加工物11的一部分之剖面圖。層積體13之中被分割預定線15包圍之多個區域分別構成元件17。例如,藉由被加工物11的正面11a側與層積體13所含之薄膜而構成半導體元件。又,層積體13所含之薄膜的一部分亦被形成於分割預定線15上。此外,層積體13之中被形成於分割預定線15上之部分亦可構成用於檢查元件17之TEG(test element group,測試元件組)等。
在被加工物11的藉由分割預定線15所劃分之多個區域的內部分別埋入有多個電極(埋入電極、貫通電極)21。電極21係沿著被加工物11的厚度方向而被形成為柱狀,且與元件17連接。此外,電極21的材質並無限制,例如能使用銅、鎢、鋁等金屬。
電極21分別從元件17朝向被加工物11的背面11b側而形成,電極21的長度(高度)小於被加工物11的厚度。因此,電極21不會在被加工物11的背面11b側露出,而成為埋入被加工物11的內部之狀態。又,在被加工物11與電極21之間設有將被加工物11與電極21進行絕緣之絕緣層(未圖示)。
接著,針對分割被加工物11而製造元件晶片之元件晶片的製造方法的具體例進行說明。在本實施方式之元件晶片的製造方法中,沿著分割預定線15形成將層積體13等斷開之加工槽,在被加工物11的正面11a側形成樹脂層後,沿著分割預定線15分割樹脂層,藉此製造元件晶片。
首先,將支撐構件(支撐基板)固定於被加工物11的正面11a側(支撐構件固定步驟)。圖2(A)係表示在支撐構件固定步驟中之被加工物11之立體圖。
支撐構件23係在後述的背面研削步驟(參照圖3(A))中支撐被加工物11之構件。例如,可使用由玻璃、矽、樹脂、陶瓷等而成之圓盤狀的基板作為支撐構件23。支撐構件23係透過接著層25而接合於被加工物11的正面11a側(層積體13側)。作為接著層25,可使用環氧系、丙烯酸系或橡膠系的接著劑、紫外線硬化型的樹脂等。
圖2(B)係表示支撐構件固定步驟後的被加工物11的一部分之剖面圖。若將支撐構件23固定於被加工物11,則被加工物11被支撐構件23支撐。此外,作為支撐構件23,亦可使用柔軟的片狀的構件。例如,亦可將材質及構造與後述的膠膜31(參照圖5)相同的支撐膠膜作為支撐構件23而黏貼並固定於被加工物11。
接著,將被加工物11的背面11b側進行研削(背面研削步驟)。圖3(A)係表示在背面研削步驟中之被加工物11的立體圖。在背面研削步驟中,藉由研削裝置2而研削被加工物11。
研削裝置2具備保持被加工物11之卡盤台(保持台)4。卡盤台4的上表面係與水平方向大致平行的圓形的平坦面,且構成保持被加工物11之保持面4a。保持面4a係透過形成於卡盤台4的內部之流路(未圖示)、閥(未圖示)等而與噴射器等吸引源(未圖示)連接。
在卡盤台4連結有使卡盤台4沿著水平方向移動之移動機構(未圖示)。又,在卡盤台4連結有使卡盤台4繞著與鉛直方向(高度方向、上下方向)大致平行的旋轉軸旋轉之馬達等旋轉驅動源。
在卡盤台4的上方設有研削單元6。研削單元6具備沿著鉛直方向配置之圓柱狀的主軸8。在主軸8的前端部(下端部)固定有由金屬等而成之圓盤狀的安裝件10。又,在主軸8的基端部(上端部)連結有使主軸8旋轉之馬達等旋轉驅動源(未圖示)。
在安裝件10裝設環狀的研削輪12。研削輪12係研削被加工物11之加工工具,藉由螺栓等固定具而固定於安裝件10的下表面側。研削輪12係藉由從旋轉驅動源透過主軸8及安裝件10所傳遞之動力,而繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉。
研削輪12具備環狀的基台14。基台14係由鋁、不鏽鋼等金屬而成,且被形成為與安裝件10大致相同直徑。又,在基台14的下表面側固定有多個研削磨石16。例如,多個研削磨石16被形成為長方體狀,且沿著基台14的圓周方向以大致等間隔排列成環狀。
研削磨石16包含:磨粒,其由金剛石、cBN(立方氮化硼,cubic boron nitride)等而成;以及結合材料(黏合材),其固定磨粒。作為結合材料,能使用金屬結合劑、樹脂結合劑、陶瓷結合劑等。但是,研削磨石16的材質、形狀、構造、大小等並無限制。又,研削磨石16的數量亦可任意地設定。
在背面研削步驟中,首先,被加工物11被卡盤台4保持。具體而言,被加工物11係以正面11a側(層積體13側、支撐構件23側)面對保持面4a且背面11b側在上方露出之方式配置於卡盤台4上。若在此狀態下使吸引源的吸引力(負壓)作用於保持面4a,則被加工物11係透過支撐構件23而被卡盤台4吸引保持。
接著,使卡盤台4移動,將被加工物11配置於研削單元6的下方。此時,以卡盤台4的旋轉軸(被加工物11的中心)與研削磨石16的軌道(旋轉路徑)重疊之方式,調節卡盤台4與研削單元6的位置關係。
然後,一邊使卡盤台4與研削輪12各自旋轉,一邊使研削輪12下降,而使旋轉之多個研削磨石16接觸被加工物11的背面11b側。藉此,研削被加工物11的背面11b側,而將被加工物11進行薄化。
圖3(B)係表示背面研削步驟後的被加工物11的一部分之剖面圖。被加工物11的研削持續進行直至被埋入被加工物11之電極21在被加工物11的背面11b露出為止。藉此,形成在厚度方向貫通被加工物11之貫通電極。
此外,亦可藉由在研削被加工物11後實施其他處理而使電極21在被加工物11的背面11b露出。例如,在背面研削步驟中,亦可將被加工物11進行研削直至電極21即將在被加工物11的背面11b露出為止之後,對被加工物11的背面11b側實施乾蝕刻、濕蝕刻、研磨加工等處理,藉此使電極21在被加工物11的背面11b露出。此情形,可防止研削磨石16與電極21接觸而電極21所含之金屬飛散之情況。
接著,在被加工物11的背面11b側形成包含導電層及絕緣層中的一者或兩者之圖案層(背面圖案形成步驟)。圖4係表示已形成圖案層27之被加工物11的一部分之剖面圖。
與層積體13同樣地,圖案層27係具有預定的功能之功能層,且為包含絕緣層及導電層中的一者或兩者之圖案,亦可為此等的層積體。例如,圖案層27包含:連接於電極21之連接電極、將連接電極彼此進行絕緣之絕緣層、連接於連接電極之配線、端子、元件等。
圖案層27係因應藉由被加工物11的分割所得之元件晶片的構造及功能、元件晶片的封裝對象的構造及功能等而適當設計。又,在無需形成圖案層27之情形中,亦可省略背面圖案形成步驟。
接著,將固定於被加工物11的正面11a側之支撐構件23從被加工物11的正面11a側去除(支撐構件去除步驟)。圖5係表示在支撐構件去除步驟中之被加工物11之立體圖。
在支撐構件去除步驟中,首先,被加工物11被環狀的框架29支撐。框架29係由SUS(不鏽鋼)等金屬而成之環狀的構件,在框架29的中央部設有在厚度方向貫通框架29之圓形的開口29a。此外,開口29a的直徑大於被加工物11的直徑。
被加工物11的背面11b側黏貼直徑大於被加工物11之圓形的膠膜31(膠膜貼附步驟)。例如,膠膜31包含:薄膜狀的基材,其被形成為圓形;以及黏著層(膠層),其設於基材上。基材係由聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂而成。又,黏著層係由環氧系、丙烯酸系或橡膠系的接著劑等而成。此外,黏著層亦可為藉由照射紫外線而硬化之紫外線硬化型的樹脂。
在已將被加工物11配置於框架29的開口29a的內側之狀態下,將膠膜31的中央部黏貼於被加工物11的背面11b側,且將膠膜31的外周部黏貼於框架29。藉此,被加工物11係透過膠膜31而被框架29支撐。
接著,在已保持被加工物11之狀態下使支撐構件23朝離開被加工物11的方向移動,藉此將支撐構件23從被加工物11剝離。藉此,從被加工物11去除支撐構件23。
此外,在剝離支撐構件23時,亦可預先對接著層25實施預定的處理,而使接著層25的黏著力降低。藉此,變得容易將支撐構件23從被加工物11分離。例如,在接著層25為紫外線硬化型的樹脂之情形中,在對接著層25照射紫外線後去除支撐構件23。又,在去除支撐構件23後被加工物11殘留接著層25之情形中,亦可對被加工物11實施清洗處理。
接著,在被加工物11的正面11a側(層積體13側)形成保護膜(保護膜形成步驟)。圖6(A)係表示在保護膜形成步驟中之被加工物11之剖面圖。例如,在保護膜形成步驟中,藉由旋轉塗布機20而在被加工物11形成保護膜。
旋轉塗布機20具備保持被加工物11之旋轉台(卡盤台)22。旋轉台22的上表面構成保持被加工物11之平坦的保持面22a。保持面22a係透過形成於旋轉台22的內部之流路(未圖示)、閥等而與噴射器等吸引源(未圖示)連接。
在旋轉台22連結有使旋轉台22繞著與鉛直方向大致平行的旋轉軸旋轉之馬達等旋轉驅動源(未圖示)。又,在旋轉台22的周圍設有握持並固定框架29之多個夾具24。
在旋轉台22的上方設有保護膜材料供給單元26,所述保護膜材料供給單元26供給保護膜的原料亦即保護膜材料28。例如,保護膜材料供給單元26具備噴嘴,所述噴嘴朝向被旋轉台22保持之被加工物11滴下保護膜材料28。
在保護膜形成步驟中,首先,被加工物11被旋轉台22保持。具體而言,被加工物11係以正面11a側(層積體13側)朝向上方且背面11b側(膠膜31側)面對保持面22a之方式配置於旋轉台22上。又,藉由多個夾具24而固定框架29。若在此狀態下使吸引源的吸引力(負壓)作用於保持面22a,則被加工物11係透過膠膜31而被旋轉台22吸引保持。
接著,一邊使旋轉台22旋轉,一邊從保護膜材料供給單元26的噴嘴朝向被加工物11供給保護膜材料28。藉此,被加工物11的正面11a側被保護膜材料28覆蓋。之後,藉由使被塗布於被加工物11之保護膜材料28乾燥、硬化,而在被加工物11的正面11a側形成保護膜。
圖6(B)係表示保護膜形成步驟後的被加工物11之一部分的剖面圖。在被加工物11的正面11a側以覆蓋層積體13及連接電極19的方式形成保護膜33。
此外,保護膜33的材質並無限制。例如,作為保護膜材料28(參照圖6(A)),能使用PVA(聚乙烯醇)、PEG(聚乙二醇)、PEO(聚環氧乙烷)、PVP(聚乙烯吡咯啶酮)等水溶性的樹脂。在此情形中,形成由水溶性樹脂而成之保護膜33。又,亦可將樹脂製的膠膜作為保護膜33而黏貼於被加工物11的正面11a側。
接著,沿著分割預定線15照射對被加工物11(層積體13)具有吸收性之波長的雷射光束,藉此加工被加工物11而在被加工物11形成加工槽(加工槽形成步驟)。圖7(A)係表示在加工槽形成步驟中之被加工物11之剖面圖。在加工槽形成步驟中,從正面11a側對被加工物11照射雷射光束40。
在加工槽形成步驟中,藉由雷射加工裝置30而對被加工物11實施雷射加工。此外,X軸方向(加工進給方向、第一水平方向)與Y軸方向(分度進給方向、第二水平方向)係互相垂直的方向。又,Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高度方向)係與X軸方向及Y軸方向垂直的方向。
雷射加工裝置30具備保持被加工物11之卡盤台(保持台)32。卡盤台32的上表面係與水平方向(XY平面方向)大致平行的圓形的平坦面,並構成保持被加工物11之保持面32a。保持面32a係透過形成於卡盤台32的內部之流路(未圖示)、閥(未圖示)等而與噴射器等吸引源(未圖示)連接。
在卡盤台32連結有使卡盤台32沿著X軸方向及Y軸方向移動之滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)。又,在卡盤台32連結有使卡盤台32繞著與保持面32a大致垂直的旋轉軸旋轉之馬達等旋轉驅動源(未圖示)。再者,在卡盤台32的周圍設有握持並固定框架29之多個夾具34。
又,雷射加工裝置30具備雷射照射單元36。雷射照射單元36具備:YAG雷射、YVO
4雷射、YLF雷射等的雷射振盪器(未圖示);以及配置於卡盤台32的上方之雷射加工頭38。在雷射加工頭38中內建有將從雷射振盪器射出之脈衝振盪的雷射光束導往被加工物11之光學系統,光學系統包含使雷射光束聚光之聚光鏡等光學元件。藉由從雷射照射單元36照射之雷射光束40而加工被加工物11(層積體13)。
在加工槽形成步驟中,首先,被加工物11被卡盤台32保持。具體而言,被加工物11係以正面11a側(層積體13側)朝向上方且背面11b側(膠膜31側)面對保持面32a之方式配置於卡盤台32上。又,框架29被多個夾具34固定。若在此狀態下使吸引源的吸引力(負壓)作用於保持面32a,則被加工物11係透過膠膜31而被卡盤台32吸引保持。
接著,使卡盤台32旋轉,將預定的分割預定線15的長度方向對齊加工進給方向(X軸方向)。又,以使照射雷射光束40之區域與分割預定線15在寬度方向之兩端的內側的區域(例如,分割預定線15在寬度方向之中央)在Y軸方向之位置一致之方式,調節卡盤台的32在分度進給方向(Y軸方向)之位置。再者,以將雷射光束40的聚光點定位於被加工物11的預定的高度位置之方式,調節雷射加工頭38的位置或光學系統的配置。
然後,一邊從雷射加工頭38照射雷射光束40,一邊使卡盤台32沿著加工進給方向(X軸方向)移動。藉此,卡盤台32與雷射光束40沿著加工進給方向(X軸方向)以預定的速度(加工進給速度)相對地移動。其結果,從被加工物11的正面11a側(層積體13側)沿著分割預定線15照射雷射光束40。
此外,雷射光束40的照射條件被設定成對被加工物11(層積體13)實施燒蝕加工。具體而言,雷射光束40的波長被設定成至少雷射光束40的一部分會被被加工物11等吸收。亦即,雷射光束40係對被加工物11等具有吸收性之波長(會被被加工物11等吸收之波長)的雷射光束。又,雷射光束40的其他照射條件亦被適當設定成對被加工物11適當地實施燒蝕加工。例如,雷射光束40的照射條件可如以下般設定。
波長 :355nm
平均輸出 :2W
重複頻率 :200kHz
加工進給速度 :400mm/s
若沿著分割預定線15對被加工物11照射雷射光束40,則被加工物11(層積體13)之中照射到雷射光束40之區域係藉由燒蝕加工而被去除。其結果,沿著分割預定線15在被加工物11的正面11a側形成線狀的加工槽35。
加工槽35例如係以其深度成為被加工物11的厚度以上之方式被形成。此情形,若形成加工槽35,則被加工物11沿著分割預定線15被斷開,而將被加工物11進行單片化,且被加工物11在加工槽35的內側露出。
又,加工槽35的深度亦可小於被加工物11的厚度。此情形,在加工槽35的底部殘留被加工物11,而被加工物11未被單片化。因此,在之後的步驟中移動被加工物11時,不會發生單片彼此互相碰撞而發生損壞的問題。此情形,在後述的樹脂層分割步驟中,將被加工物11連同樹脂層一起進行分割。
此外,在一變化例之加工槽形成步驟中,亦可藉由多次對各分割預定線15上的同一區域逐次照射雷射光束40,而形成所要求的深度的加工槽35。在此情形中,變得能一邊抑制雷射光束40的平均輸出一邊形成深的加工槽35。
又,在另一變化例之加工槽形成步驟中,雷射光束40亦能以被加工物11之中照射雷射光束40之區域(被照射區域)成為線狀或矩形狀之方式被整形。在此情形中,以被照射區域的長度方向(長邊方向)沿著分割預定線15的寬度方向之方式將雷射光束40照射至被加工物11,而形成寬度寬的加工槽35。
再者,在另一變化例之加工槽形成步驟中,亦可在各分割預定線15的內側逐一形成多條加工槽35。例如,亦可在分割預定線15的寬度方向之一端側與另一端側形成大致互相平行的一對加工槽35。然後,在加工槽形成步驟中,亦可將此等變化例進行組合而實施。
若對被加工物11實施燒蝕加工,則被加工物11的熔融物(碎屑)會產生並飛散。然而,若在被加工物11的正面11a側形成有保護膜33,則碎屑變得難以附著於被加工物11,而防止被加工物11及元件17的汙染。
之後,重複同樣的程序,沿著其他分割預定線15照射雷射光束40。其結果,沿著全部的分割預定線15形成加工槽35。圖7(B)係表示加工槽形成步驟後的被加工物11的一部分之剖面圖。藉由實施加工槽形成步驟,而沿著分割預定線15在被加工物11形成加工槽35。
在加工槽形成步驟完成後,去除保護膜33。藉此,將附著於保護膜33之碎屑等異物連同保護膜33一起去除。在保護膜33係由水溶性的樹脂而成之情形中,僅對被加工物11供給純水等清洗液即可輕易地去除保護膜33,而簡化去除保護膜33之步驟。
此外,在加工槽形成步驟中產生之碎屑的量少之情形或碎屑的飛散不成問題之情形等中,亦可省略保護膜形成步驟。在此情形中,亦省略在加工槽形成步驟後去除保護膜33之步驟。
接著,從被加工物11的正面11a側或背面11b側供給電漿狀態的蝕刻氣體,將殘留於加工槽35的側面之加工應變或異物(碎屑)去除(電漿蝕刻步驟)。圖8係表示在電漿蝕刻步驟中之被加工物11之剖面圖。在電漿蝕刻步驟中,藉由電漿處理裝置50而對被加工物11實施電漿蝕刻。此外,在電漿蝕刻步驟中,被加工物11亦可不被框架29支撐。
電漿處理裝置50具備真空腔室52。真空腔室52的內部相當於進行電漿處理之處理空間。在真空腔室52的側壁52a設有在搬入及搬出被加工物11時供被加工物11通過之開口52b。
在側壁52a的外側設有將開口52b開放及封閉之閘門54。又,在閘門54連結有氣缸等開關單元56。藉由以開關單元56使閘門54移動至下方並使開口52b露出,而變得能將被加工物11搬入處理空間及將被加工物11從處理空間搬出。又,藉由以開關單元56使閘門54移動至上方並將開口52b封閉,而將處理空間密封。
在真空腔室52的底壁52c連接有管線等配管58,在配管58連接有排氣泵等減壓單元60。若在以閘門54將開口52b封閉之狀態下使減壓單元60作動,則會將真空腔室52的內部進行排氣、減壓。
在真空腔室52的內部設有工作台基座62。工作台基座62具備圓柱狀的保持部64與連結於保持部64之圓柱狀的支撐部66。支撐部66的直徑小於保持部64的直徑,支撐部66係從保持部64的下表面的中央部朝向下方而形成。
在保持部64的上表面上設有保持被加工物11之卡盤台(保持台)68。卡盤台68具備由絕緣體而成之圓盤狀的本體部70,在本體部70的內部埋入多個電極72。多個電極72分別連接於能對電極72施加預定的電壓(例如,5kV左右的高電壓)的直流電源74。
又,在卡盤台68的本體部70設有在本體部70的上表面開口之多個吸引路徑70a。吸引路徑70a係透過形成於工作台基座62的內部之吸引路徑62a而連接於吸引泵76。
在藉由卡盤台68而保持被加工物11時,首先,將被加工物11配置於卡盤台68上,並使吸引泵76作動。藉此,藉由吸引泵76的吸引力而以卡盤台68的上表面吸引被加工物11。在此狀態下,若藉由直流電源74而對多個電極72施加電壓並在電極72間產生電位差,則藉由靜電力而吸附保持被加工物11。藉此,變得即使在真空腔室52的內部經減壓之狀態下,亦能在卡盤台68上保持被加工物11。
又,在工作台基座62的內部形成有冷卻流路62b。冷卻流路62b的兩端連接於使冷媒循環之循環單元78。若使循環單元78作動,則冷媒從冷卻流路62b的一端流向另一端,而冷卻工作台基座62。
在真空腔室52的上部連接有供給蝕刻氣體之氣體供給單元80。氣體供給單元80係在真空腔室52的外部使蝕刻氣體電漿化,並將電漿狀態的蝕刻氣體供給至真空腔室52的內部。
具體而言,氣體供給單元80具備金屬製的供給管82,供給至真空腔室52之蝕刻氣體係在所述供給管82中流動。供給管82的一端側(下游側)係透過真空腔室52的上壁52d而連接於真空腔室52的內部。又,供給管82的另一端側(上游側)係透過閥84a、流量控制器86a、閥88a而連接於氣體供給源90a,且透過閥84b、流量控制器86b、閥88b而連接於氣體供給源90b,並透過閥84c、流量控制器86c、閥88c而連接於氣體供給源90c。
若從氣體供給源90a、90b、90c分別以預定的流量供給預定的氣體,則在供給管82內生成混合氣體。此混合氣體成為用於被加工物11的蝕刻之蝕刻氣體。例如,氣體供給源90a供給SF
6等氟系氣體,氣體供給源90b供給氧氣(O
2氣體),氣體供給源90c供給He等惰性氣體。但是,從氣體供給源90a、90b、90c供給之氣體的成分、流量比等可因應加工對象物的材質、加工條件而任意地變更。
又,氣體供給單元80具備電極92,所述電極92對在供給管82內所生成之蝕刻氣體施加高頻電壓。電極92係以包圍供給管82之方式設置於供給管82的中游部,在電極92連接有高頻電源94。高頻電源94對電極92施加高頻電壓,所述高頻電壓例如電壓值為0.5kV以上且5kV以下,頻率為450kHz以上且2.45GHz以下。
若使用電極92及高頻電源94而使高頻電壓作用於在供給管82中流動之蝕刻氣體,則蝕刻氣體轉變成包含離子及自由基之電漿狀態。然後,將電漿狀態的蝕刻氣體從在供給管82的下游端開口之供給口82a供給至真空腔室52的內部。如此進行,將已在真空腔室52的外部電漿化之蝕刻氣體供給至真空腔室52的內部。
在真空腔室52的上壁52d的內側以覆蓋供給口82a之方式裝設有分散構件96。從供給管82流入真空腔室52的內部之電漿狀態的蝕刻氣體係藉由分散構件96而被分散於卡盤台68的上方。
又,在真空腔室52的側壁52a連接有管線等配管98,在配管98連接有供給惰性氣體之惰性氣體供給源(未圖示)。若從惰性氣體供給源透過配管98將惰性氣體供給至真空腔室52,則真空腔室52的內部會充滿惰性氣體(內部氣體)。此外,配管98亦可透過閥(未圖示)、流量控制器(未圖示)等而連接於氣體供給源90c。在此情形中,透過配管98將惰性氣體從氣體供給源90c供給至真空腔室52的內部。
從氣體供給單元80所供給之蝕刻氣體被設置於供給口82a的下方之分散構件96分散,並被供給至被卡盤台68保持之被加工物11的整體。然後,已電漿化之蝕刻氣體作用於被加工物11,而對被加工物11實施電漿蝕刻。
若將電漿狀態的氣體供給至加工槽形成步驟後的被加工物11,則會去除因雷射加工而形成於加工槽35的內部、加工槽35的周邊之加工應變(加工痕)。又,去除附著於被加工物11之碎屑等異物。藉此,最終能抑制分割被加工物11所得之元件晶片的抗彎強度的降低、品質降低。
此外,在已在真空腔室52的外部電漿化之蝕刻氣體通過由金屬而成之供給管82時,蝕刻氣體所含之離子會吸附於供給管82的內壁,而變得難以到達真空腔室52的內部。其結果,自由基比率高的蝕刻氣體被導入真空腔室52內,並被供給至被加工物11。自由基比率高的蝕刻氣體因容易進入被加工物11的內部的較窄的區域,故變得容易藉由蝕刻氣體而對加工槽35(參照圖7(B))的內側實施蝕刻處理。
在實施上述的電漿蝕刻時,亦可在層積體13上形成遮罩層。例如,遮罩層係以與被加工物11的分割預定線15重疊之區域露出之方式被圖案化。藉由透過此遮罩層供給電漿狀態的蝕刻氣體,而將被加工物11之中已實施雷射加工之區域進行部分蝕刻。
遮罩層的材質、形成方法並無限制。例如,遮罩層可藉由由感光性樹脂而成之光阻而形成。又,在加工槽形成步驟之後,亦可不去除保護膜33(參照圖7(B)),而將保護膜33使用作為遮罩層。在此情形中,在電漿蝕刻步驟之後去除保護膜33。
此外,在下述情形中亦可省略電漿蝕刻步驟:在加工槽形成步驟中,以被加工物11難以產生加工應變或碎屑之加工條件進行加工之情形;在加工槽形成步驟後的清洗中確實地去除碎屑之情形;以及即使被加工物11殘留加工應變或碎屑,元件晶片的動作及品質亦無問題之情形等。
接著,在被加工物11的正面11a側形成樹脂層(樹脂層形成步驟)。圖9(A)係表示在樹脂層形成步驟中之被加工物11之立體圖,圖9(B)係表示樹脂層形成步驟後的被加工物11的一部分之剖面圖。
樹脂層37相當於將藉由被加工物11的分割所得之元件晶片進行封裝時的底膠材料。例如,能使用NCF(Non Conductive Film,非導電性膠膜)作為樹脂層37。NCF係藉由將樹脂成形為片狀所得之薄膜,並具有接著性及絕緣性。
樹脂層37(NCF)被形成為與被加工物11大致相同直徑,且以覆蓋層積體13的整體之方式被黏貼於被加工物11的正面11a側。藉此,在被加工物11的正面11a側形成樹脂層37,元件17及連接電極19被樹脂層37密封。
但是,樹脂層37的種類並無限制。例如,亦可藉由將NCP(Non Conductive Paste,非導電性固晶膠)塗布於被加工物11的正面11a側而形成樹脂層37。又,樹脂層37的材料亦無限制。例如,能使用以環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚醯亞胺系樹脂等作為主成分之樹脂層37。再者,樹脂層37中亦可含有氧化劑、填料等各種添加劑。
在樹脂層形成步驟之後,沿著被加工物11的分割預定線15分割樹脂層37(樹脂層分割步驟)。在樹脂層分割步驟中,藉由將膠膜31朝向外側擴張(擴片)而分割樹脂層37。圖10(A)係表示在樹脂層分割步驟中之被加工物11之剖面圖。
在樹脂層分割步驟中,藉由將膠膜31朝向半徑方向外側拉伸而使其擴張。藉此,透過被加工物11對樹脂層37施加外力,而沿著分割預定線15斷開樹脂層37。
膠膜31的擴張可由作業者手動進行,亦可使用專用的擴張裝置而自動實施。圖10(A)中表示藉由擴張裝置100而擴張膠膜31之例子。
擴張裝置100具有被形成為中空的圓柱狀之鼓輪102。在鼓輪102的上端部沿著鼓輪102的圓周方向排列有多個滾輪104。又,在鼓輪102的外側配置有多個柱狀的支撐構件106。在支撐構件106的下端部分別連結有使支撐構件106沿著鉛直方向移動(升降)之氣缸(未圖示)。
在多個支撐構件106的上端部固定有環狀的工作台108。在工作台108的中央部設有在厚度方向貫通工作台108之圓形的開口。此外,工作台108的開口的直徑大於鼓輪102的直徑,鼓輪102的上端部能插入工作台108的開口。又,在工作台108的外周部配置有握持並固定框架29之多個夾具110。
在分割被加工物11時,首先,藉由氣缸(未圖示)而使支撐構件106移動,將滾輪104的上端與工作台108的上表面配置於大致相同的高度位置。然後,將框架29配置於工作台108上,並藉由多個夾具110而固定框架29。此時,被加工物11係以與鼓輪102的內側的區域重疊之方式配置。
接著,藉由氣缸(未圖示)而使支撐構件106下降,降低工作台108。藉此,膠膜31在被滾輪104支撐之狀態下被朝向半徑方向外側拉伸。其結果,膠膜31被放射狀地擴張。
圖10(B)係表示樹脂層分割步驟後的被加工物11的一部分之剖面圖。若將膠膜31進行擴張,則會對黏貼有膠膜31之被加工物11施加外力。在加工槽35未貫通被加工物11及圖案層27之情形,此時會在加工槽35的下方將被加工物11及圖案層27進行分割。然後,經分割之被加工物11的各單片間的間隔被擴大,其結果,樹脂層37沿著分割預定線15被分割。
若將被加工物11等沿著分割預定線15進行分割,則製造元件17被單片的樹脂層37密封之多個元件晶片39。然後,元件晶片39從膠膜31被剝離並被拾取,而封裝成封裝基板或其他元件晶片。若藉由膠膜31的擴張而在元件晶片39間形成寬的間隙,則變得容易拾取。
如以上所說明,在本實施方式之元件晶片的製造方法中,因在加工槽形成步驟之後實施樹脂層形成步驟及樹脂層分割步驟,故在加工槽形成步驟時不會加工樹脂層37。因此,不會因形成加工槽35時的加工而導致樹脂層37變質並硬化,亦不會在樹脂層37產生硬化區域。未硬化之樹脂層37在將多個晶片進行層積並熱壓接時容易伸展,且進入樹脂層37之氣泡亦容易去除。
因此,只要樹脂層37未形成硬化區域,則熱壓接會適當地進行而各晶片會以預定的品質一體化。而且,經一體化之各晶片難以分離,亦不會透過氣泡而形成不必要的電連接。亦即,不會因由形成加工槽35之加工所造成之影響而導致樹脂層37部分地變質,且不會產生起因於加工之晶片不良。
接著,針對本實施方式之元件晶片的製造方法的變化例進行說明。上述的加工槽形成步驟(第一例之加工槽形成步驟)中,從被加工物11的正面11a側照射雷射光束40而在被加工物11形成加工槽35。然而,加工槽形成步驟並不限定於此。被加工物11亦可從背面11b側被加工而形成加工槽。
圖11係表示在第二例之加工槽形成步驟中之被加工物11的一部分之剖面圖。在第二例之加工槽形成步驟中,預先實施支撐構件固定步驟及背面研削步驟,在被加工物11的正面11a側貼附有支撐構件23之狀態下,將被加工物11從背面11b側進行加工而形成加工槽35a。然後,如圖11所示,亦可預先實施背面圖案形成步驟而在被加工物11的背面11b側形成包含導電層及絕緣層中的一者或兩者之圖案層27。
只要無特別說明,則第二例之加工槽形成步驟除了將雷射光束40從背面11b側照射至被加工物11以外,可與上述的第一例之加工槽形成步驟同樣地實施。尤其,在第二例之加工槽形成步驟中,可在研削被加工物11時,透過保護正面11a側之支撐構件23而以雷射加工裝置30的卡盤台(未圖示)吸引保持被加工物11。
此外,在第二例之加工槽形成步驟中,形成於被加工物11之加工槽35a可上下貫通被加工物11,亦可不上下貫通被加工物11。加工槽35a未上下貫通被加工物11之情形,在後述的樹脂層分割步驟中,將被加工物11連同樹脂層一起進行分割。
在第二例之加工槽形成步驟中,亦不會加工樹脂層37。因此,不會在樹脂層37發生由照射雷射光束40所導致之變質等,最終在將所得之元件晶片進行層積並熱壓接時,不會產生起因於樹脂層37的變質之晶片不良。
在實施第二例之加工槽形成步驟後,實施支撐構件去除步驟,將貼附於被加工物11的正面11a側之支撐構件23去除。之後,實施樹脂層形成步驟,在已去除支撐構件23之被加工物11的正面11a側形成樹脂層37,並實施樹脂層分割步驟而沿著被加工物11的分割預定線15分割樹脂層37。
此外,在上述的圖10(A)所說明之樹脂層分割步驟中,已針對預先將膠膜31貼附於被加工物11的背面11b側並透過膠膜31以框架29支撐被加工物11之情形進行說明。然而,本實施方式之元件晶片的製造方法並不限定於此。亦即,在膠膜貼附步驟中,膠膜31亦可貼附於被加工物11的正面11a側。
圖12(A)係表示在第二例之樹脂層分割步驟中之被加工物11之剖面圖,圖12(B)係表示第二例之樹脂層分割步驟後的被加工物11之剖面圖。
在第二例之樹脂層分割步驟中,相較於圖10(A)中所說明之第一例之樹脂層分割步驟,樹脂層37變得更靠近被擴張之膠膜31。此情形,在擴展膠膜31時,將朝向半徑方向外側之力更直接地施加於成為分割對象之樹脂層37。因此,容易分割樹脂層37。
接著,針對第三例之加工槽形成步驟進行說明。圖13(A)係表示在第三例之加工槽形成步驟中之被加工物11之剖面圖。在第三例之加工槽形成步驟中,藉由切割裝置112而在被加工物11形成切割槽。
切割裝置112具備保持被加工物11之卡盤台(保持台)114。卡盤台114係與在圖7(A)等中所說明之雷射加工裝置30的卡盤台32同樣地構成。亦即,卡盤台114的上表面構成保持被加工物11之保持面114a。在卡盤台114的周圍設有握持並固定框架29之多個夾具116。
在卡盤台114的上方設有切割單元118。切割單元118具備筒狀的外殼120。外殼120中容納有沿著Y軸方向配置之圓柱狀的主軸122。主軸122的前端部(一端部)在外殼120的外部露出,在主軸122的基端部(另一端部)連結有馬達等旋轉驅動源。
在主軸122的前端部裝設圓環狀的切割刀片124。切割刀片124係藉由從旋轉驅動源透過主軸122所傳遞之動力,而繞著與Y軸方向大致平行的旋轉軸旋轉。
作為切割刀片124,例如能使用輪轂型的切割刀片(輪轂型刀片,hub blade)。輪轂型刀片係由金屬等而成之環狀的基台與沿著基台的外周緣所形成之環狀的切割刀刃成為一體所構成。輪轂型刀片的切割刀刃係藉由電鑄磨石所構成,所述電鑄磨石包含:磨粒,其由金剛石等而成;以及鎳鍍覆層等結合材料,其固定磨粒。但是,亦可使用墊圈型的切割刀片(墊圈型刀片,washer blade)作為切割刀片124。墊圈型刀片係僅藉由環狀的切割刀刃所構成,所述環狀的切割刀刃包含:磨粒;以及結合材料,其由金屬、陶瓷、樹脂等而成且固定磨粒。
在切割單元118連結有滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)。此移動機構使切割單元118沿著Y軸方向移動且沿著Z軸方向升降。
在第三例之加工槽形成步驟中,首先,被加工物11被卡盤台114保持。具體而言,被加工物11係以正面11a側(層積體13側)朝向上方且背面11b側(膠膜31側)面對保持面114a之方式配置於卡盤台114上。又,框架29被多個夾具116固定。在此狀態下,若使吸引源的吸引力(負壓)作用於保持面114a,則被加工物11係透過膠膜31而被卡盤台114保持。
接著,使卡盤台114旋轉,將預定的分割預定線15的長度方向對齊加工進給方向(X軸方向)。又,以將切割刀片124配置於預定的分割預定線15的延長線上之方式,調節切割單元118在分度進給方向(Y軸方向)之位置。再者,以將切割刀片124的下端配置於比膠膜31的上表面更下方之方式,調整切割單元118的高度。此時的層積體13的上表面與切割刀片124的下端之高度的差相當於切割刀片124的切入深度。
然後,一邊使切割刀片124旋轉,一邊使卡盤台114沿著X軸方向移動。藉此,卡盤台114與切割刀片124沿著X軸方向相對地移動(加工進給),切割刀片124沿著分割預定線15切入被加工物11、層積體13、圖案層27。其結果,在被加工物11形成加工槽35b。之後,重複同樣的程序,沿著全部的分割預定線15切割被加工物11、層積體13、圖案層27。
圖13(B)係表示已形成加工槽35b之被加工物11的一部分之剖面圖。在切割後的被加工物11例如沿著分割預定線15網格狀地形成到達圖案層27的下表面之加工槽35b。其結果,分割被加工物11。
但是,在第三例之加工槽形成步驟中,切割刀片124的下端亦可未到達膠膜31,所形成之加工槽35b不需要上下貫通被加工物11等。此情形,被加工物11未被加工槽35b斷開,因此,在之後使被加工物11移動時,不會發生被加工物11的單片彼此碰撞而發生損傷之問題。又,此情形,在後續實施之樹脂層分割步驟中,以加工槽35b作為起點,將被加工物11等連同樹脂層37一起進行分割。
在第三例之加工槽形成步驟中,亦不會加工樹脂層37。亦即,切割刀片124未切入樹脂層37。因此,由切割刀片124所進行之切割不會對樹脂層37造成影響,而不會在樹脂層37發生起因於切割之膜剝離、變質。因此,最終在將所得之元件晶片進行層積並熱壓接時,不會產生起因於樹脂層37的變質之晶片不良。
接著,針對第四例之加工槽形成步驟進行說明。圖14係表示在第四例之加工槽形成步驟中之被加工物11之剖面圖。在第四例之加工槽形成步驟中,沿著分割預定線15在被加工物11形成露出被加工物11之遮罩層(未圖示)。然後,將已電漿化之蝕刻氣體供給至被加工物11,並在從該遮罩層露出之區域中蝕刻被加工物11,藉此形成加工槽。
遮罩層例如以與被加工物11(層積體13)的分割預定線15重疊之區域露出之方式被圖案化。透過此遮罩層供給電漿狀態的蝕刻氣體,藉此對從被加工物11(層積體13)的遮罩層露出之部分實施蝕刻處理。遮罩層的材質、形成方法並無限制。例如,遮罩層可藉由由感光性的樹脂而成之光阻等而形成。
在第四例之加工槽形成步驟中,藉由圖14所示之電漿處理裝置126而在被加工物11形成加工槽。首先,針對電漿處理裝置126進行說明。電漿處理裝置126具備真空腔室130,所述真空腔室130在內部形成有處理空間128。在真空腔室130的側壁130a形成有用於搬出搬入被加工物11的開口132。
在開口132的外部安裝有開關開口132之閘門134。在閘門134的下方設有開關單元136,閘門134係以此開關單元136而上下移動。若以開關單元136使閘門134移動至下方而開啟開口132,則變得能通過開口132將被加工物11搬入真空腔室130的處理空間128,或變得能將被加工物11從處理空間128搬出。
在真空腔室130的底壁130b形成有排氣口138。此排氣口138係與真空泵等減壓單元140連接。下部電極142與上部電極144以對向之方式配置於真空腔室130的處理空間128。
下部電極142係由導電性的材料所形成,且包含:圓盤狀的保持部(卡盤台)146;以及圓柱狀的支撐部148,其從保持部146的下表面中央往下方延伸。支撐部148插通於開口150,所述開口150形成於真空腔室130的底壁130b。
在開口150內,在底壁130b與支撐部148之間配置有絕緣性的軸承152,而將真空腔室130與下部電極142進行絕緣。下部電極142係在真空腔室130的外部與高頻電源154連接。
在保持部146的上表面配設有用於載置被加工物11的多孔構件。在多孔構件連接有形成於下部電極142的內部之吸引路徑158,此吸引路徑158係與吸引泵160連接。
又,在保持部146的內部形成有冷卻流路162。冷卻流路162的一端係通過形成於支撐部148之冷媒供給路徑164而與循環單元166連接,冷卻流路162的另一端係通過形成於支撐部148之冷媒排出路徑168而與循環單元166連接。若使此循環單元166作動,則冷媒依序流經冷媒供給路徑164、冷卻流路162、冷媒排出路徑168而冷卻下部電極142。
上部電極144係由導電性的材料所形成,且包含:圓盤狀的氣體噴出部170;以及圓柱狀的支撐部172,其從氣體噴出部170的上表面中央往上方延伸。支撐部172插通於開口174,所述開口174形成於真空腔室130的上壁130c。
在開口174內,在上壁130c與支撐部172之間配置有絕緣性的軸承176,而將真空腔室130與上部電極144進行絕緣。上部電極144係在真空腔室130的外部與高頻電源154連接。又,支撐部172的上端部連結於升降機構180的支撐臂182,上部電極144藉由此升降機構180而上下移動。
在氣體噴出部170的下表面形成有多個氣體噴出口184。此氣體噴出口184係通過流路186等而連接於氣體供給源188。氣體供給源188可以能切換地供給CF
4氣體或SF
6氣體、C
4F
8氣體、以及SF
6及O
2的混合氣體,並透過閥190而連接於流路186。藉此,可將電漿處理用的原料氣體供給至真空腔室130內的處理空間128。
在第四例之加工槽形成步驟中,首先,以開關單元136使閘門134下降。接著,通過開口132將被加工物11搬入真空腔室130的處理空間128,並載置於下部電極142的保持部146。此時,將被加工物11的正面11a側或背面11b側朝向上部電極144。又,在搬入被加工物11時,以升降機構180使上部電極144上升,預先確保被加工物11的搬入空間。
之後,使吸引泵160的負壓作用,將被加工物11固定於保持部146。又,以開關單元136使閘門134上升,而密封處理空間128。再者,以下部電極142與上部電極144成為適於蝕刻之預定的位置關係之方式,以升降機構180使上部電極144下降。又,使減壓單元140作動,使處理空間128成為真空(低壓)。又,亦可從未圖示之惰性氣體供給源等將氬氣等惰性氣體供給至處理空間128。
接著,電漿蝕刻被加工物11。在電漿蝕刻中,例如,交互地重複:使用CF
4氣體或SF
6氣體的電漿之等向性蝕刻;以及對於因等向性蝕刻而露出之區域之使用C
4F
8氣體的電漿之鈍化膜的被覆。藉此,沿著分割預定線15在被加工物11形成加工槽。亦即,藉由所謂的波希法(Bosch process)而形成加工槽。
在實施等向性蝕刻時,從氣體供給源188將蝕刻用的原料氣體(CF
4氣體或SF
6氣體)以預定的流量供給至處理空間128的內部。在此狀態下,若以高頻電源154對下部電極142及上部電極144供給預定的高頻電力,則會在下部電極142及上部電極144之間產生電漿。
藉此,將被加工物11進行等向性蝕刻,並在被加工物11形成沿著分割預定線15之槽。在此,在一次的等向性蝕刻中之蝕刻深度遠小於被加工物11的厚度。
在對於因等向性蝕刻而露出之區域實施鈍化膜的被覆時,從氣體供給源188將鈍化膜的原料氣體(C
4F
8氣體)以預定的流量供給至處理空間128的內部。在此狀態下,若以高頻電源154對下部電極142及上部電極144供給預定的高頻電力,則會在下部電極142及上部電極144之間產生電漿。
藉此,利用電漿狀態的原料氣體,在因等向性蝕刻而露出之槽的側壁、底部形成由氟碳聚合膜等所形成之鈍化膜。接著,再次實施等向性蝕刻,但相較於槽的側壁,在底部中之鈍化膜的蝕刻率變高,因此被加工物11會在槽的底部再次露出,並被蝕刻。
在第四例之加工槽形成步驟中,藉由如此重複進行等向性蝕刻與鈍化膜的成膜,而在被加工物11形成加工槽。但是,以電漿蝕刻形成加工槽之方法並不受限於此,亦可僅以等向性蝕刻加工被加工物11。加工槽可上下貫通被加工物11,亦可不上下貫通被加工物11。加工槽未上下貫通被加工物11之情形,在樹脂層分割步驟中,將被加工物11連同樹脂層37一起進行分割。
在第四例之加工槽形成步驟中,預定的深度的加工槽被形成於被加工物11時,結束電漿蝕刻,並去除遮罩層。之後,實施樹脂層形成步驟及樹脂層分割步驟。亦即,因樹脂層37係在加工槽形成步驟之後被形成於被加工物11,故樹脂層37不會受到電漿蝕刻的影響。
再者,在電漿蝕刻之前將樹脂層37配設於被加工物11之情形,將樹脂層37連同遮罩層一起進行圖案化,或將發揮作為遮罩層的功能之樹脂層37進行圖案化,而沿著分割預定線15露出被加工物11等。然後,認為在之後進行等向性蝕刻之過程中,在加工槽的周圍的樹脂層37的下方會發生遮罩底切(mask undercut)。
此情形,在最終分割被加工物11而形成元件晶片39時,樹脂層37會以從元件晶片39往周圍突出之方式殘留於元件晶片39。樹脂層37為NCF之情形,藉由熱壓接而透過樹脂層37將元件晶片39貼附於預定的封裝對象。此時,認為若樹脂層37往元件晶片39的周圍突出,則在元件晶片39與封裝對象之間樹脂層37未充分伸展,而成為封裝不良的原因。
為了防止此封裝不良,雖只要僅將從元件晶片39突出之樹脂層37去除即可,但此種步驟繁複。相對於此,在電漿蝕刻(第四例之加工槽形成步驟)後實施樹脂層37的去除之情形,不會發生此種封裝不良。
此外,上述實施方式之構造及方法等,只要不脫離本發明之目的範圍,則可進行適當變更並實施。
11:被加工物
11a:正面
11b:背面
13:層積體
15:分割預定線
17:元件
19:連接電極
21:電極
23:支撐構件
25:接著層
27:圖案層
29:框架
29a:開口
31:膠膜
33:保護膜
35,35a,35b:加工槽
37:樹脂層
39:元件晶片
2:研削裝置
4,32,68,114:卡盤台
4a,22a,32a,114a:保持面
6:研削單元
8,122:主軸
10:安裝件
12:研削輪
14:基台
16:研削磨石
20:旋轉塗布機
22:旋轉台
24,34,110,116:夾具
26:保護膜材料供給單元
28:保護膜材料
30:雷射加工裝置
36:雷射照射單元
38:雷射加工頭
40:雷射光束
50,126:電漿處理裝置
52,130:真空腔室
52a,130a:側壁
52b,132,150,174:開口
52c,130b:底壁
52d,130c:上壁
54,134:閘門
56,136:開關單元
58,98:配管
60,140:減壓單元
62:工作台基座
62a,70a,158:吸引路徑
62b,162:冷卻流路
64,146:保持部
66,148,172:支撐部
70:本體部
72,92:電極
74:直流電源
76,160:吸引泵
78,166:循環單元
80:氣體供給單元
82:供給管
82a:供給口
84a,84b,84c,88a,88b,88c,190:閥
86a,86b,86c:流量控制器
90a,90b,90c,188:氣體供給源
94,154:高頻電源
96:分散構件
100:擴張裝置
102:鼓輪
104:滾輪
106:支撐構件
108:工作台
112:切割裝置
118:切割單元
120:外殼
122:主軸
124:切割刀片
128:處理空間
138:排氣口
142:下部電極
144:上部電極
152,176:軸承
164:冷媒供給路徑
168:冷媒排出路徑
170:氣體噴出部
180:升降機構
182:支撐臂
184:氣體噴出口
186:流路
圖1(A)係表示被加工物之立體圖,圖1(B)係表示被加工物的一部分之剖面圖。
圖2(A)係表示在支撐構件固定步驟中之被加工物之立體圖,圖2(B)係表示支撐構件固定步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖3(A)係表示在背面研削步驟中之被加工物之立體圖,圖3(B)係表示背面研削步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖4係表示已形成圖案層之被加工物的一部分之剖面圖。
圖5係表示在支撐構件去除步驟中之被加工物之立體圖。
圖6(A)係表示在保護膜形成步驟中之被加工物之剖面圖,圖6(B)係表示保護膜形成步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖7(A)係表示在第一例之加工槽形成步驟中之被加工物之剖面圖,圖7(B)係表示第一例之加工槽形成步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖8係表示在電漿蝕刻步驟中之被加工物之剖面圖。
圖9(A)係表示在樹脂層形成步驟中之被加工物之立體圖,圖9(B)係表示樹脂層形成步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖10(A)係表示在第一例之樹脂層分割步驟中之被加工物之剖面圖,圖10(B)係表示第一例之樹脂層分割步驟後的被加工物之剖面圖。
圖11係表示在第二例之加工槽形成步驟中之被加工物的一部分之剖面圖。
圖12(A)係表示在第二例之樹脂層分割步驟中之被加工物之剖面圖,圖12(B)係表示第二例之樹脂層分割步驟後的被加工物之剖面圖。
圖13(A)係表示在第三例之加工槽形成步驟中之被加工物之剖面圖,圖13(B)係表示第三例之加工槽形成步驟後的被加工物的一部分之剖面圖。
圖14係表示在第四例之加工槽形成步驟中之被加工物之剖面圖。
11:被加工物
11a:正面
11b:背面
13:層積體
15:分割預定線
17:元件
19:連接電極
21:電極
27:圖案層
29:框架
29a:開口
31:膠膜
33:保護膜
35:加工槽
37:樹脂層
Claims (11)
- 一種元件晶片的製造方法,其將被加工物進行分割而製造元件晶片,該被加工物具有正面及背面,該正面係藉由多條交叉之分割預定線而被劃分,在該正面的被劃分之各區域中設有元件,該元件晶片的製造方法的特徵在於,包含: 加工槽形成步驟,其沿著該分割預定線加工該被加工物而形成加工槽; 樹脂層形成步驟,其在該加工槽形成步驟之後,在該被加工物的該正面側形成樹脂層;以及 樹脂層分割步驟,其在該樹脂層形成步驟之後,沿著該被加工物的該分割預定線分割該樹脂層。
- 如請求項1之元件晶片的製造方法,其中,進一步包含膠膜貼附步驟,該膠膜貼附步驟係在該樹脂層分割步驟之前,在該被加工物的該背面側貼附膠膜, 在該樹脂層分割步驟中,藉由將貼附於該被加工物的該背面側之該膠膜進行擴張而分割該樹脂層。
- 如請求項1之元件晶片的製造方法,其中,進一步包含膠膜貼附步驟,該膠膜貼附步驟係在該樹脂層分割步驟之前,在該被加工物的該正面側貼附膠膜, 在該樹脂層分割步驟中,藉由將貼附於該被加工物的該正面側之該膠膜進行擴張而分割該樹脂層。
- 如請求項1至3中任一項之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟之前實施: 支撐構件固定步驟,其將支撐構件固定於該被加工物的該正面側; 背面研削步驟,其在該支撐構件固定步驟之後,研削該被加工物的該背面側;以及 背面圖案形成步驟,其在該背面研削步驟之後,在該被加工物的該背面形成包含導電層及絕緣層中的一者或兩者之圖案。
- 如請求項4之元件晶片的製造方法,其中,進一步包含支撐構件去除步驟,該支撐構件去除步驟係在該背面研削步驟之後且該加工槽形成步驟之前,將貼附於該被加工物的該正面側之該支撐構件去除, 在該加工槽形成步驟中,從該正面側加工該被加工物而形成該加工槽。
- 如請求項4之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟中,在該被加工物的該正面側貼附有該支撐構件的狀態下,將該被加工物從該背面側進行加工而形成該加工槽, 在該加工槽形成步驟之後,實施支撐構件去除步驟,該支撐構件去除步驟係將貼附於該被加工物的該正面側之該支撐構件去除。
- 如請求項1至3中任一項之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟中,藉由沿著該分割預定線照射對該被加工物具有吸收性之波長的雷射光束而加工該被加工物,在該被加工物形成該加工槽。
- 如請求項7之元件晶片的製造方法,其中,進一步具備: 保護膜形成步驟,其在該加工槽形成步驟之前,在該被加工物的該正面或該背面之中照射該雷射光束之一者形成保護膜;以及 電漿蝕刻步驟,其在該加工槽形成步驟之後,將電漿狀態的蝕刻氣體供給至該被加工物的該正面或該背面的該一者,將殘留於該加工槽的側面之加工應變或碎屑去除。
- 如請求項1至3中任一項之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟中,以圓環狀的切割刀片沿著該分割預定線切割該被加工物,藉此形成該加工槽。
- 如請求項1至3中任一項之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟中,沿著該分割預定線在該被加工物形成露出該被加工物之遮罩層,並將已電漿化之蝕刻氣體供給至該被加工物,而在從該遮罩層露出之區域中蝕刻該被加工物,藉此形成該加工槽。
- 如請求項1至3中任一項之元件晶片的製造方法,其中,在該加工槽形成步驟中,形成將該被加工物從該正面貫通至該背面之該加工槽。
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JP2021206750A JP2023091896A (ja) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | デバイスチップの製造方法 |
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- 2022-12-05 KR KR1020220167481A patent/KR20230094980A/ko unknown
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