JP5217557B2

JP5217557B2 - 電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP5217557B2
Application number: JP2008082794A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　　一郎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: JP2009238994A

Description

本発明は、デジタルカメラ等の電子機器や自動車等に用いられる電子部品の製造方法に関するものである。

従来この種の電子部品の製造方法は、まず、図１９に示すごとく、第１の媒質層１とこの第１の媒質層１の表面にその裏面が形成された第２の媒質層２とを有する素子形成層３における第１の媒質層１の裏面方向から、第１、２の媒質層１、２内に焦点を有するレーザ４を照射して第１、２の媒質層１、２内に多光子吸収による改質領域５を形成し、この改質領域５に沿って素子形成層３を分断し個片化を行う製造方法としていた。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特許第３７６２４０９号公報

このような従来の電子部品の製造方法では、その生産効率の悪さが問題となっていた。

すなわち、上記従来の製造方法においては、第１の媒質層１と第２の媒質層２との境界における第１の媒質層１の表面、及び第２の媒質層２の裏面の状態が、面内において不均一である場合、第１、第２の媒質層１、２間の光の反射、透過、吸収のバランスが不均一となり、レーザの第２の媒質層２への入射状態が面方向において異なってしまう。そのため、図１９に示すごとく、第２の媒質層２における改質領域５を第２の媒質層２の表面に関して平行に形成することができず、個片化したいラインにおいて非改質領域６が介在してしまい、その結果として素子形成層３を分断する際に分断ができない、あるいは個片化したいラインから外れた線により分断されてしまい、生産効率が悪くなってしまっていた。

そこで本発明は、個片化工程を有する電子部品の生産効率を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、第１の媒質層と第１の媒質層の表面に対向する裏面が形成された第２の媒質層とを有し、第１の線および第２の線に沿って第１の媒質層と第２の媒質層の間にスペースを有する素子形成層において、第２の媒質層の表面に第１のテープを貼り付ける工程と、第１の媒質層の裏面から第１の媒質層内に焦点を有するレーザを照射するとともに、レーザの照射位置を第１の媒質層の面方向に伸びる第１の線に沿って移動させ、第１の媒質層内に多光子吸収による第１の改質領域を形成する工程と、第１の媒質層の裏面に第２のテープを貼り付ける工程と、第２の媒質層の表面から第１のテープを剥離する工程と、第２の媒質層の表面から第２の媒質層内に焦点を有するレーザを照射するとともに、レーザの照射位置を第２の媒質層の面方向に伸びる第２の線に沿って移動させ、第２の媒質層内に多光子吸収による第２の改質領域を形成する工程と、第２のテープを素子形成層の面方向に拡張し素子形成層を第１、第２の線に沿って個片化する工程とを有する電子部品の製造方法としたものである。

この製造方法により、第２の媒質層内における第２の改質領域の形成を、第１の媒質層を透過してきたレーザではなく、第２の媒質層の表面方向から入射するレーザにより形成することができるため、第１の媒質層の表面、及び第２の媒質層の裏面の状態がその面方向において均一でないことに起因して発生する個片化したいラインにおける非改質領域の介在を抑制することができ、その結果として、生産効率を向上させることができるのである。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法について図面を参照しながら説明する。

まず、図１に示すごとく、第１の媒質層としてのシリコン基板１０の表面に第２の媒質層としてのＳＯＩ基板１１を形成し、これを素子形成層１２とする。なお、このＳＯＩ基板１１におけるシリコン基板１０との接触面をＳＯＩ基板１１の裏面とする。

次に、図２に示すごとく、素子形成層１２の上下を反転し、ＳＯＩ基板１１の表面に第１のテープ１３を貼り付ける。ここで、第１のテープ１３は、ポリエチレン・テレフタレートを用いて形成した第１の基材１３Ａとこの第１の基材１３Ａ表面に形成された第１の粘着層１３Ｂとを有しており、この第１の粘着層１３ＢにＳＯＩ基板１１の表面が貼り付けられている。

その後、図３に示すごとく、シリコン基板１０の裏面方向から、シリコン基板１０内に焦点を有するレーザ１４を照射するとともに、レーザ１４の照射位置を、図４に示すごとく、シリコン基板１０の面方向に伸びる第１の線１５上に移動させて、図３に示すごとくシリコン基板１０内に多光子吸収による第１の改質領域１６を形成する。

次に、図５に示すごとく、シリコン基板１０の裏面に第２のテープ１７を貼り付ける。ここで、第２のテープ１７は、ポリ塩化ビニル又はポリ・オレフィンを用いて形成した第２の基材１７Ａとこの第２の基材１７Ａ表面に形成された第２の粘着層１７Ｂとを有しており、この第２の粘着層１７Ｂにシリコン基板１０の裏面が貼り付けられている。

その後、図６に示すごとく、素子形成層１２の上下を反転し、ＳＯＩ基板１１の表面から、図５に示した第１のテープ１３を剥離する。

次に、図７に示すごとく、ＳＯＩ基板１１の表面方向から、このＳＯＩ基板１１内に焦点を有するレーザ１８を照射するとともに、レーザ１８の照射位置を図８に示すごとく、第２の線１９上に移動させる。ここで、線１９は、ＳＯＩ基板１１の面方向に伸びるとともに、シリコン基板１０の表面１０Ａに関して第１の線１５と対称関係になるようにしている。このようにして、図７に示すごとく、ＳＯＩ基板１１内に多光子吸収による第２の改質領域２０を形成する。

その後、図９に示すごとく、第２のテープ１７を素子形成層１２の面方向に拡張することにより、シリコン基板１０内に形成した第１の改質領域１６及び、ＳＯＩ基板１１内に形成した第２の改質領域２０において割れが生じ、素子形成層１２を第１、第２の線１５、１９に沿って個片化することができる。

このような製造方法により、ＳＯＩ基板１１内における第２の改質領域２０の形成を、第１の媒質層１０を透過してきたレーザ１４ではなく、ＳＯＩ基板１１の表面方向から入射するレーザ１８により形成することができるため、シリコン基板１０の表面、及びＳＯＩ基板１１の裏面の表面状態がその面方向において均一でないことに起因して発生する個片化したいラインにおける非改質領域の介在を抑制することができ、その結果として、生産効率を向上させることができるのである。

なお、図５に示した第１のテープ１３における第１の基材１３Ａは、ポリエチレン・テレフタレート以外のものを用いて形成しても構わないが、ポリエチレン・テレフタレートのような強度の強い材料を用いて形成することにより、第１のテープ１３からＳＯＩ基板１１を容易に剥離することができ望ましい。また、ポリエチレン・テレフタレートは耐熱性が高いという点においても有用である。

なお、第１のテープ１３における第１の粘着層１３Ｂとしては、易剥離性の粘着層を用いることが望ましい。図６に示す第１のテープ１３の剥離工程において容易にＳＯＩ基板１１から剥離させることができ、生産性を高めることができるからである。

また、第１の粘着層１３Ｂとしては、ＵＶ硬化型の粘着層を用いることも望ましい方法のひとつである。図６に示す第１のテープ１３剥離工程においてＵＶ光を第１の基材１３Ａ側から照射することにより、確実にＳＯＩ基板１１から剥離させることができるためである。

なお、この第１の粘着層１３Ｂとしては、熱発泡型、又は光発泡型の粘着層を用いても、確実にＳＯＩ基板１１から剥離させることができ望ましい。

なお、第２のテープ１７における第２の基材はポリ塩化ビニル又はポリ・オレフィンを用いて形成することが望ましい。拡張性が高く、図９に示した個片化工程において容易に各素子を分離することができるためである。

なお、第２のテープ１７における第２の粘着層１７Ｂとしては、ＵＶ硬化型の粘着層を用いることが望ましい。図９に示す個片化工程においては、第２のテープ１７とシリコン基板１０とが強力に接着されることにより、確実に第２のテープ１７が素子形成層１２の面方向に拡張する力をシリコン基板１０、及びＳＯＩ基板１１に伝達することで、確実に素子形成層１２の個片化を実現するとともに、その後個片化した素子をこの第２のテープ１７から剥離して取り出す際に、ＵＶ光を照射して確実に剥離させることができるためである。さらに、光や熱などを素子に加えることが無く、素子への負担を軽減することができるといったメリットもある。

なお、シリコン基板１０とＳＯＩ基板１１との接合方法としては、接着、Ａｕ−Ａｕ接合、陽極接合、直接接合、半田接合などを用いることができる。

ここで、接着とは、接着剤を媒介とし、化学的もしくは物理的な力又はその両者によって二つの面を結合させる方法をいう。

ここで、Ａｕ−Ａｕ接合とは、互いの接合面における対向する位置に金を配置し、この金自身の原子間結合で接合を行う方法をいう。

ここで、陽極接合とは、少なくとも２層の基板を重ねて加熱し、一方の基板を陽極、他方の基板を陰極とし、直流の高電圧を持続的に印加することにより接合を行う方法である。

ここで、直接接合とは、２層の接合面間に媒介材料を介さずに、接合材料自身の分子間結合で接合を行うものである。

ここで、半田接合とは、２層の基板間を媒介する半田を溶かすことにより、接合する方法である。

ただし、上記接合方法の中では、接着又はＡｕ−Ａｕ接合を用いることが望ましい。その理由としては、シリコン基板１０とＳＯＩ基板１１とを高温にすることも無く、高電圧を印加することも無く、又、それぞれの接合面を洗浄する必要も無いためである。

また、高温にすることがないことにより、ＳＯＩ基板１１上にＰＺＴのような機能性薄膜を形成することができるため望ましい。

なお、図１０に示すごとく、素子を構成するＳＯＩ基板１１がシリコン基板１０と比較して脆弱な形状をしているような場合においては、本実施の形態に示すごとく、ＳＯＩ基板１１の表面に第１のテープ１３を貼り付け、シリコン基板１０にレーザを照射した後、シリコン基板１０の裏面に第２のテープ１７を貼り付け、ＳＯＩ基板１１にレーザを照射する製造方法とすることが望ましい。そうすることにより、図９に示すごとく第２のテープ１７を拡張する際に、ＳＯＩ基板１１の薄肉部の破壊を防ぐとともに、その後、個片化された素子を第２のテープ１７からピックアップする際に、ＳＯＩ基板１１への応力の加わり方を制御することができるためである。

ここで、ＳＯＩ基板１１がシリコン基板１０と比較して脆弱な形状である場合とは、ＳＯＩ基板１１の最薄部の厚みがシリコン基板１０の最薄部の厚みよりも薄い場合や、ＳＯＩ基板１１の最細部の太さがシリコン基板１０の最細部の太さよりも細い場合を指す。本実施の形態においては、図１０に示すごとく、ＳＯＩ基板１１の最薄部の厚みがシリコン基板１０の最薄部の厚みよりも薄い構成を示している。

以下、具体的にその工程を示す。

まず、図１１に示すごとく、第１の媒質層としてのシリコン基板１０の表面に第２の媒質層としてのＳＯＩ基板１１を形成し、これを素子形成層１２とする。なお、このＳＯＩ基板１１におけるシリコン基板１０との接触面をＳＯＩ基板１１の裏面とする。

そして、ＳＯＩ基板１１の表面に第１のテープ１３を貼り付ける。ここで、第１のテープ１３は、ポリエチレン・テレフタレートを用いて形成した第１の基材１３Ａとこの第１の基材１３Ａ表面に形成された第１の粘着層１３Ｂとを有しており、この第１の粘着層１３ＢにＳＯＩ基板１１の表面が貼り付けられている。

その後、シリコン基板１０の裏面方向から、シリコン基板１０内に焦点を有するレーザ１４を照射するとともに、レーザ１４の照射位置を、図１０に示すごとく、シリコン基板１０の面方向に伸びる第１の線１５上に移動させて、図１１に示すごとくシリコン基板１０内に多光子吸収による第１の改質領域１６を形成する。

次に、図１２に示すごとく、シリコン基板１０の裏面に第２のテープ１７を貼り付ける。ここで、第２のテープ１７は、ポリ塩化ビニル又はポリ・オレフィンを用いて形成した第２の基材１７Ａとこの第２の基材１７Ａ表面に形成された第２の粘着層１７Ｂとを有しており、この第２の粘着層１７Ｂにシリコン基板１０の裏面が貼り付けられている。

その後、図１３に示すごとく、素子形成層１２の上下を反転し、ＳＯＩ基板１１の表面から、図１２に示した第１のテープ１３を剥離する。

次に、図１４に示すごとく、ＳＯＩ基板１１の表面方向から、このＳＯＩ基板１１内に焦点を有するレーザ１８を照射するとともに、レーザ１８の照射位置を図１０に示すごとく、第２の線１９上に移動させる。ここで、第２の線１９は、ＳＯＩ基板１１の面方向に伸びるとともに、シリコン基板１０の表面に関して第１の線１５と対称関係になるようにしている。このようにして、図１４に示すごとく、ＳＯＩ基板１１内に多光子吸収による第２の改質領域２０を形成する。

その後、図１５に示すごとく、第２のテープ１７を素子形成層１２の面方向に拡張することにより、シリコン基板１０内に形成した第１の改質領域１６及び、ＳＯＩ基板１１内に形成した第２の改質領域２０において割れが生じ、素子形成層１２を図１０に示した第１、第２の線１５、１９に沿って個片化することができる。

また、このように個片化したいラインにおける非改質領域の介在を抑制することができることから、図１７に示す加速度センサや、図１８に示す加速度、角速度センサからなる複合センサ等、非常に脆弱な構造を有する素子についても製造することが可能となるのである。

さらに、個片化してから、シリコン基板１０とＳＯＩ基板１１とを接合するのではなく、接合後、個片化する製造方法としたため、アライメントマークを素子ごとではなく、基板ごとに形成すれば足りるため、生産性を向上させることができるのである。

なお、本実施の形態においては、図１０に示す如く、第２の線１９が、シリコン基板１０の表面に関して第１の線１５と対称関係になるようにして個片化を行う構成を示したが、図１６に示す如く、シリコン基板１０とＳＯＩ基板１１とが金等からなる部材２１を介在させて接合されており、シリコン基板１０とＳＯＩ基板１１との間にスペース２２が存在するような場合においては、第２の線１９が、シリコン基板１０の表面に関して第１の線１５Ａ、１５Ｂと対称関係に無くても個片化を行うことが可能である。

本発明の電子部品の製造方法は、生産効率を向上させることができるという効果を有し、デジタルカメラ等の各種電子機器や自動車等において有用である。

本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す上面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す斜視図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す斜視図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す断面図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法により製造した電子部品を示す斜視図本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法により製造したその他の電子部品を示す斜視図従来の電子部品の製造方法を示す断面図

符号の説明

１０第１の媒質層（シリコン基板）
１１第２の媒質層（ＳＯＩ基板）
１２素子形成層
１３第１のテープ
１４レーザ
１５第１の線
１６第１の改質領域
１７第２のテープ
１８レーザ
１９第２の線
２０第２の改質領域

Claims

第１の媒質層と前記第１の媒質層の表面に対向する裏面が形成された第２の媒質層とを有し、第１の線および第２の線に沿って前記第１の媒質層と前記第２の媒質層の間にスペースを有する素子形成層において、
前記第２の媒質層の表面に第１のテープを貼り付ける工程と、
前記第１の媒質層の裏面から前記第１の媒質層内に焦点を有するレーザを照射するとともに、前記レーザの照射位置を前記第１の媒質層の面方向に伸びる前記第１の線に沿って移動させ、前記第１の媒質層内に多光子吸収による第１の改質領域を形成する工程と、
前記第１の媒質層の裏面に第２のテープを貼り付ける工程と、
前記第２の媒質層の表面から前記第１のテープを剥離する工程と、
前記第２の媒質層の表面から前記第２の媒質層内に焦点を有するレーザを照射するとともに、前記レーザの照射位置を前記第２の媒質層の面方向に伸びる前記第２の線に沿って移動させ、前記第２の媒質層内に多光子吸収による第２の改質領域を形成する工程と、
前記第２のテープを前記素子形成層の面方向に拡張し前記素子形成層を前記第１、第２の線に沿って個片化する工程とを有する
電子部品の製造方法。
前記第２の線は
前記第１の媒質層の表面に関して前記第１の線と対称である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１のテープは
第１の基材とこの第１の基材表面に形成された第１の粘着層とを有し、
前記第１の基材はポリエチレン・テレフタレートを用いて形成した
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１のテープは
第１の基材とこの第１の基材表面に形成された第１の粘着層とを有し、
前記第１の粘着層が易剥離性の粘着層である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１のテープは
第１の基材とこの第１の基材表面に形成された第１の粘着層とを有し、
前記第１の粘着層がＵＶ硬化型の粘着層である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１のテープは
第１の基材とこの第１の基材表面に形成された第１の粘着層とを有し、
前記第１の粘着層が熱発泡型の粘着層である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１のテープは
第１の基材とこの第１の基材表面に形成された第１の粘着層とを有し、
前記第１の粘着層が光発泡型の粘着層である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２のテープは
第２の基材とこの第２の基材表面に形成された第２の粘着層とを有し、
前記第２の基材はポリ塩化ビニル又はポリ・オレフィンを用いて形成した
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２のテープは
第２の基材とこの第２の基材表面に形成された第２の粘着層とを有し、
前記第２の粘着層がＵＶ硬化型の粘着層である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第１、第２の線は
それぞれ複数の線からなる
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２の媒質層が前記第１の媒質層よりも脆弱な形状である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２の媒質層における最薄部の厚みが
前記第１の媒質層における最薄部の厚みよりも薄い
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２の媒質層における最細部の太さが
前記第１の媒質層における最細部の太さよりも細い
請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記第２の線は
前記第１の媒質層の表面に関して前記第１の線と非対称である
請求項１に記載の電子部品の製造方法。