JP7390614B2 - 樹脂塗布装置、樹脂膜形成方法ならびに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塗布装置は、プラズマ処理により基板をダイシングするためのマスクを形成する装置として特に適している。本実施形態は、プラズマダイシング工程を備える素子チップの製造方法を包含する。
本実施形態に係る樹脂塗布装置は、ダイシングテープおよびダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、ダイシングテープに保持された基板と、が載置されるテーブルと、テーブルに載置された基板の主面に、樹脂膜の原料液を供給する原料液供給部と、テーブルに載置されたダイシングテープに、樹脂膜に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を含む洗浄液を供給する洗浄液供給部と、洗浄液と基板との接触を妨げる障壁と、を備える。
障壁の形状は特に限定されず、洗浄液と基板との接触を妨げることができればよい。障壁は、例えば、基板の外縁の少なくとも一部を囲む立設部を有している。
原料液供給部は、テーブルに載置された基板に樹脂膜の原料液を供給する。原料液供給部は、例えば、原料液ノズル、原料液が貯留されるタンク、吐出される原料液の圧力を調整するポンプ等を備える。原料液ノズルの先端には開口が形成されており、原料液は、タンクから原料液ノズルに供給された後、この開口から所定の量および圧力で滴下される。原料液ノズルの開口の形状は特に限定されず、例えば、円形であってもよいし、スリット形状であってもよい。原料液ノズルは複数あってもよい。
洗浄液供給部は、テーブルに載置されたダイシングテープに洗浄液を供給する。洗浄液供給部は、例えば、洗浄液ノズル、洗浄液が貯留されるタンク、吐出される洗浄液の圧力を調整するポンプ等を備える。洗浄液ノズルの先端には開口が形成されている。洗浄液は、タンクから洗浄液ノズルに供給された後、この開口から所定の量および圧力で滴下される。洗浄液ノズルの開口の形状は特に限定されず、例えば、円形であってもよいし、スリット形状であってもよい。洗浄液ノズルは複数あってもよい。
テーブルには、搬送キャリアに保持された基板が載置される。テーブルは、上記の通り、その載置面の法線を回転軸にして回転可能であってよい。テーブルは、フレームを固定する固定部を有していてもよい。固定部は、例えばクランプである。
樹脂塗布装置は、テーブルを回転させる回転部を備えてもよい。この場合、回転部および洗浄液供給部は、回転するダイシングテープに対して洗浄液の供給が行われるように制御される。原料液が供給される際および原料液の供給が終了した後にもテーブルが回転しているよう、回転部および原料液供給部が制御されてもよい。原料液の供給時、原料液の供給終了後、および洗浄液の供給時におけるテーブルの回転数は、それぞれ異なり得る。例えば、テーブルの回転数は、原料液の供給時<洗浄液の供給時≦原料液の供給終了後の関係になるように制御される。
樹脂塗布装置は、原料液ノズルを垂直方向、並進方向および基板の円周方向の少なくとも一方に移動させる第1移動部を備えてもよく、洗浄液ノズルを垂直方向、並進方向および基板の円周方向の少なくとも一方に移動させる第2移動部を備えてもよく、障壁を垂直方向、並進方向、基板の円周方向の少なくとも一方に移動させるか、自転させる第3移動部を備えてもよい。第1移動部、第2移動部および第3移動部は、少なくとも1つが備わっていることが望ましい。以下、第1移動部、第2移動部および第3移動部をまとめて移動部と称す。移動部が備える移動機構は特に限定されず、公知の機構を適宜用いることができる。
制御部は、例えばコンピュータを備え、原料液供給部、洗浄液供給部、回転部および移動部を制御する。
図3は、本実施形態に係る樹脂塗布装置の動作を示すフローチャートである。
樹脂塗布装置の動作が開始されると(ST01)、搬送キャリアに保持された基板が搬送アーム等によりテーブルに載置される(ST02)。このとき、テーブルは停止している。原料液ノズルは、テーブル上であって原料液が滴下される位置よりも上方、あるいは、テーブルに重ならない位置に待機している。洗浄液ノズルも同様に、テーブル上であって洗浄液が滴下される位置よりも上方、あるいは、テーブルに重ならない位置に待機している。
図4Aは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示す上面図である。図4Aでは、便宜上、障壁にハッチングを付しており、洗浄液ノズルは先端部分のみを示している。原料液ノズルは省略されている。図4Bは、図4AのI-I線における断面図である。本実施形態において、洗浄工程中、テーブル302は、その載置面の法線を回転軸として回転している。
図5Aは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示す上面図である。図5Aでは、便宜上、障壁にハッチングを付しており、洗浄液ノズルは先端部分のみを示している。原料液ノズルは省略されている。図5Bは、図5AのII-II線における断面図である。本実施形態において、洗浄工程中、テーブル302は、その載置面の法線を回転軸として回転している。
図5Cは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示しており、図5AのI-I線における他の断面図である。障壁307Cは、基板10側に傾斜した立設部のみから構成されていること以外、図5Bの障壁307Bと同様の構成を備える。障壁307Cの立設部とテーブル302の載置面との成す鋭角は80度以上90度未満である。
図6Aは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示す上面図である。図6Aでは、便宜上、障壁にハッチングを付しており、洗浄液ノズルは先端部分のみを示している。原料液ノズルは省略されている。図6Bは、図6AのIII-III線における断面図である。本実施形態において、洗浄工程中、テーブル302は、その載置面の法線を回転軸として回転している。
図7Aは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示す上面図である。図7Aでは、便宜上、障壁にハッチングを付しており、洗浄液ノズルは先端部分のみを示している。原料液ノズルは省略されている。図7Bは、図7AのIV-IV線における断面図である。本実施形態において、洗浄工程中、テーブル302は、その載置面の法線を回転軸として回転している。
図7Cは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示しており、図7AのIV-IV線における断面図であり、図7Bの変形例である。
障壁307Fは、ルーフ部3072の第1部分3072aがテーブル302の載置面と平行でないこと以外、図7Bの障壁307Eと同様の構成を備える。第1部分3072aとテーブル302の載置面との成す鋭角は45度以上90度未満である。
図7Dは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示しており、図7AのIV-IV線における断面図であり、図7Bの変形例である。
障壁307Gにおいて、立設部3071は基板10側に傾斜しており、基板10の一部を覆っている。そのため、立設部3071は、ルーフ部の第1部分と同様の機能を備える。さらに、障壁307Gは、立設部3071から回転軸方向に延びる第2部分3072bを備える。障壁307Gは、このこと以外、図7Bの障壁307Eと同様の構成を備える。立設部3071とテーブル302の載置面との成す鋭角は45度以上90度未満である。
図7Eは、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示しており、図7AのIV-IV線における断面図であり、図7Bの変形例である。
障壁307Hにおいて、立設部3071が基板10側に傾斜していること以外、図7Bの障壁307Eと同様の構成を備える。立設部3071とテーブル302の載置面との成す鋭角は45度以上90度未満である。
図8は、本実施形態に係る樹脂塗布装置の要部を模式的に示す上面図である。
障壁307Iは立設部により構成されており、2つのパーツ307aおよび307bに分割されている。パーツ307aおよび307bが所定の位置に配置されることにより筒状になって、基板10の外縁の全周は障壁307Iにより囲まれる。退避の際、パーツ307aおよび307bはそれぞれ離間する方向に移動し、基板上を通過しない。障壁307Iは、このこと以外、図1Bの障壁307Aと同様の構成を備える。障壁307Iはルーフ部を有していてもよく、図6B、図7B~図7Eの障壁307D~307Hと同様の断面を有していてもよい。
本実施形態に係る樹脂膜形成方法は、ダイシングテープおよびダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、ダイシングテープに保持された基板と、を準備する準備工程と、基板を保持する搬送キャリアをテーブルに載置する載置工程と、テーブルに載置される基板に、樹脂膜の原料液を供給して、基板の主面に原料液を含む層を形成する塗布工程と、塗布工程の後、テーブルに載置されるダイシングテープに、樹脂膜に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を含む洗浄液を供給して、ダイシングテープおよびフレームの少なくとも一方の表面に付着した原料液を洗浄液に溶解させて除去する洗浄工程と、塗布工程の後、洗浄工程の前に、洗浄液と基板との接触を妨げる障壁を配置する配置工程と、を備える。
図9は、本実施形態に係る樹脂膜形成方法を示すフローチャートである。
ダイシングテープおよびダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、ダイシングテープに保持された基板と、を準備する。
基板は、第1の面および第2の面を備えるとともに、例えば、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。基板は、半導体層を備える。基板の素子領域は、さらに配線層を備えてよい。基板の分割領域は、さらに絶縁膜とTEG(Test Element Group)等の金属材料とを備えてよい。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。
搬送キャリアは、フレームとフレームに固定されたダイシングテープとを備える。
基板を保持する搬送キャリアをテーブルに載置する。搬送キャリアは、テーブルと、ダイシングテープの非粘着面とが接するように、テーブルに載置される。
基板を被覆する樹脂膜を形成する。樹脂膜は、基板の素子領域をプラズマ等から保護するために設けられる。
塗布工程の後、洗浄工程の前に、障壁を、テーブルの載置面と交わる方向に立設するとともに基板の外縁の少なくとも一部を囲むように配置する。これにより、後の洗浄工程で供給される洗浄液がダイシングテープによって跳ね返っても、基板上に付着することが抑制される。障壁の形状および配置は、上記の通りである。
テーブルに載置されているダイシングテープに洗浄液を供給する。これにより、上記樹脂成分の少なくとも一部が溶解して、ダイシングテープやフレーム上の原料液が除去される。配置工程および洗浄工程は、塗布工程の後、速やかに行われることが望ましい。原料液が固化、乾燥する前に洗浄工程を行うことにより、原料液が除去され易くなるためである。
基板の主面に形成された原料液を含む層を乾燥させて、基板の主面を覆う樹脂膜を形成する。
乾燥条件は特に限定されず、原料液の成分および濃度、ダイシングテープの耐熱性等を考慮して適宜設定すればよい。障壁が乾燥機構を備える場合、洗浄工程と乾燥工程とは並行して実行されてもよい。乾燥機構としては、上記の通り、例えば、ヒーターを用いる加熱乾燥、排気装置を用いる減圧乾燥、または給気装置を用いる温風乾燥が挙げられる。
本実施形態に係る素子チップの製造方法は、ダイシングテープおよび前記ダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、ダイシングテープに保持され、複数の素子領域および素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第1の面および前記ダイシングテープに貼着された第2の面を有する基板と、を準備する準備工程と、基板の第1の面を被覆する樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、樹脂膜に開口を形成して、第1の面における分割領域を露出させる開口形成工程と、露出した分割領域の第1の面から第2の面までをプラズマエッチングして、基板を複数の素子チップに個片化するプラズマダイシング工程と、を備える。樹脂膜形成は、上記の樹脂膜形成方法により実行される。
図14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、搬送キャリアに保持された基板を準備する。基板および搬送キャリアの形状、材質等は上記の通りである。
樹脂膜形成工程は、上記の樹脂膜形成方法の載置工程(ii)、塗布工程(iii)、配置工程(iv)。洗浄工程(v)、さらには乾燥工程(vi)により実行される。上記樹脂膜形成方法によれば、基板上に均一な樹脂膜を形成することができる。
樹脂膜に開口を形成して、基板の分割領域を露出させる。
基板をプラズマに晒して、開口から露出する分割領域を第2の面までエッチングし、基板から複数の素子チップを形成する。複数の素子チップは、ダイシングテープに保持された状態で得られる。
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、ダイシングテープ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、ダイシングテープ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。
プラズマダイシング工程の後、プラズマ処理装置においてアッシングを行ってもよい。これにより、樹脂膜が除去される。アッシング用のプロセスガス(例えば、酸素ガス(O2)や、O2ガスとフッ素を含むガスとの混合ガス等)を、アッシングガス源から真空チャンバ内に導入する。一方、減圧機構による排気を行い、真空チャンバ内を所定の圧力に維持する。第1の高周波電源からの高周波電力の投入により、真空チャンバ内には酸素プラズマが発生し、カバーの窓部から露出している個片化された素子チップの表面の樹脂膜が除去される。
素子チップを、例えば、ダイシングテープの非粘着面側から、ダイシングテープ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、ダイシングテープから浮き上がる。その後、ピックアップ装置により、素子チップはダイシングテープから取り外される。
10X:第1の面
10Y:第2の面
11:半導体層
12:配線層
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:ダイシングテープ
22X:粘着面
22Y:非粘着面
221:周縁領域
40:樹脂膜
P40:樹脂膜の原料液
50:洗浄液
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、123B: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
300:樹脂塗布装置
301:原料液供給部
3011:原料液ノズル
302:テーブル
303:制御部
304:移動部
305:回転部
306:洗浄液供給部
3061:洗浄液ノズル
307、307A~307I:障壁
307a、307b:障壁を構成するパーツ
3071:立設部
3072:ルーフ部
3072a:第1部分
3072b:第2部分
308:乾燥機構(ヒーター)
Claims (11)
- ダイシングテープおよび前記ダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、前記ダイシングテープに保持された基板と、が載置されるテーブルと、
前記テーブルに載置された前記基板の主面に、樹脂膜の原料液を供給する原料液供給部と、
前記テーブルに載置された前記ダイシングテープに、前記樹脂膜に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を含む洗浄液を供給する洗浄液供給部と、
前記洗浄液と前記基板との接触を妨げる障壁と、を備え、
前記障壁は、前記基板の外縁の少なくとも一部を囲む立設部と、前記立設部から前記基板の前記主面の少なくとも一部を覆うように延びるルーフ部と、を備える、樹脂塗布装置。 - 前記障壁の前記立設部は、前記洗浄液が前記ダイシングテープに着地する着地点と前記基板の前記外縁との間に配置される、請求項1に記載の樹脂塗布装置。
- さらに、前記テーブルをその載置面の法線を回転軸にして回転させる回転部を備える、請求項2に記載の樹脂塗布装置。
- 前記障壁の前記立設部は、前記洗浄液の前記着地点と前記基板の前記外縁との間から、前記テーブルの回転方向に向かって延びる、請求項3に記載の樹脂塗布装置。
- 前記回転部および前記洗浄液供給部は、回転する前記ダイシングテープに対して前記洗浄液の供給が行われるように制御される、請求項3または4に記載の樹脂塗布装置。
- 前記障壁は、前記基板の前記主面上の前記原料液を乾燥させる乾燥機構を備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の樹脂塗布装置。
- ダイシングテープおよび前記ダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、前記ダイシングテープに保持された基板と、を準備する準備工程と、
前記基板を保持する前記搬送キャリアをテーブルに載置する載置工程と、
前記テーブルに載置される前記基板に、樹脂膜の原料液を供給して、前記基板の主面に前記原料液を含む層を形成する塗布工程と、
前記塗布工程の後、前記テーブルに載置される前記ダイシングテープに、前記樹脂膜に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を含む洗浄液を供給して、前記ダイシングテープおよび前記フレームの少なくとも一方の表面に付着した前記原料液を前記洗浄液に溶解させて除去する洗浄工程と、
前記塗布工程の後、前記洗浄工程の前に、前記洗浄液と前記基板との接触を妨げる障壁を配置する配置工程と、
前記塗布工程の後、前記基板の主面に形成された前記層を乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、前記障壁が備える乾燥機構により実行される、樹脂膜形成方法。 - さらに、前記基板を保持する前記搬送キャリアが載置された前記テーブルを、その載置面の法線を回転軸にして回転させる回転工程を備え、
前記洗浄工程において、前記テーブルを回転させることにより、溶解した前記原料液を含む前記洗浄液を前記ダイシングテープおよび前記フレーム上から除去する、請求項7に記載の樹脂膜形成方法。 - 前記洗浄工程と前記乾燥工程とは並行して実行される、請求項7または8に記載の樹脂膜形成方法。
- ダイシングテープおよび前記ダイシングテープの外周を保持する環状のフレームを備える搬送キャリアと、前記ダイシングテープに保持され、複数の素子領域および前記素子領域を画定する分割領域を備えるとともに、第1の面および前記ダイシングテープに貼着された第2の面を有する基板と、を準備する準備工程と、
前記基板の前記第1の面を被覆する樹脂膜を形成する樹脂膜形成工程と、
前記樹脂膜に開口を形成して、前記第1の面における前記分割領域を露出させる開口形成工程と、
露出した前記分割領域の前記第1の面から前記第2の面までをプラズマエッチングして、前記基板を複数の素子チップに個片化するプラズマダイシング工程と、を備え、
前記樹脂膜形成工程は、
前記基板を保持する前記搬送キャリアをテーブルに載置する載置工程と、
前記テーブルに載置される前記基板に、樹脂膜の原料液を供給して、前記基板の前記第1の面に前記原料液を含む層を形成する塗布工程と、
前記塗布工程の後、前記テーブルに載置される前記ダイシングテープに、前記樹脂膜に含まれる樹脂成分の少なくとも一部を溶解させる溶剤を含む洗浄液を供給して、前記ダイシングテープおよび前記フレームの少なくとも一方の表面に付着した前記原料液を前記洗浄液に溶解させて除去する洗浄工程と、
前記塗布工程の後、前記洗浄工程の前に、前記洗浄液と前記基板との接触を妨げる障壁を配置する配置工程と、
前記塗布工程の後、前記基板の前記第1の面に形成された前記層を乾燥させる乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、前記障壁が備える乾燥機構により実行される、素子チップの製造方法。 - 前記洗浄工程と前記乾燥工程とは並行して実行される、請求項10に記載の素子チップの製造方法。
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