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特表2022-504014プレートを個別のコンポーネントに分離するためのプロセス
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-13
(54)【発明の名称】プレートを個別のコンポーネントに分離するためのプロセス
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/301 20060101AFI20220105BHJP
   H01L 21/304 20060101ALI20220105BHJP
   H01L 21/683 20060101ALI20220105BHJP
   H01L 21/3065 20060101ALI20220105BHJP
   H01L 21/02 20060101ALI20220105BHJP
   B23K 26/38 20140101ALI20220105BHJP
【FI】
H01L21/78 M
H01L21/78 S
H01L21/78 B
H01L21/78 F
H01L21/78 Q
H01L21/304 622J
H01L21/68 N
H01L21/302 105A
H01L21/02 C
B23K26/38 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021510757
(86)(22)【出願日】2019-08-23
(85)【翻訳文提出日】2021-04-23
(86)【国際出願番号】 FR2019051955
(87)【国際公開番号】W WO2020043981
(87)【国際公開日】2020-03-05
(31)【優先権主張番号】1857666
(32)【優先日】2018-08-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516276258
【氏名又は名称】オーエムエムイシー
(74)【代理人】
【識別番号】100107375
【弁理士】
【氏名又は名称】武田 明広
(72)【発明者】
【氏名】フライリンク,ペーター
【テーマコード(参考)】
4E168
5F004
5F057
5F063
5F131
【Fターム(参考)】
4E168AD07
4E168JA12
4E168JA13
5F004BA04
5F004BB25
5F004BB26
5F004CA02
5F004CA04
5F004DB01
5F004DB20
5F004DB22
5F057AA05
5F057AA41
5F057BA15
5F057BB02
5F057BB03
5F057BB05
5F057BB06
5F057BB08
5F057BB09
5F057CA14
5F057CA32
5F057DA01
5F057DA11
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5F057EC14
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5F057FA28
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5F063AA05
5F063AA33
5F063AA43
5F063BA07
5F063BA41
5F063BA42
5F063BA43
5F063BA44
5F063BA45
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5F063CA04
5F063CA06
5F063CA08
5F063CB02
5F063CB05
5F063CB06
5F063CB08
5F063CB24
5F063CB27
5F063DD25
5F063DD42
5F063DD46
5F063DD64
5F063EE38
5F063EE40
5F063EE46
5F131AA04
5F131BA39
5F131BA52
5F131CA09
5F131EC43
5F131EC72
5F131EC73
(57)【要約】
本発明は、プレート(1)を複数の個別の分離されたコンポーネント(1”)に分離するためのプロセスであって、基板(2)を供給し、周囲温度及び周囲圧力において固体状である少なくとも一つの材料で形成され、周囲圧力における一種以上のガス状化合物への変換温度が80~600℃であり、プレートと基板との間に配置された犠牲層(3)によってプレートを基板に貼り付け、プレートを複数のプレート部分に分離し、複数の個別のコンポーネントが得られるように、複数のプレート部分に付着している犠牲層を変換するために十分に高い温度まで昇温することを特徴とする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の個別の分離された電気部品、光学部品、又は、光電子部品(1”)を得るための、以下のステップを含むことを特徴とする、プレート(1)のバックエンドプロセッシングのためのプロセス。
a)基板を供給し、
b)プレート及び基板と接触し、周囲温度及び周囲圧力において固体状である少なくとも一つの材料で形成され、周囲圧力における一種以上のガス状化合物への変換温度が80~600℃であり、プレートと基板との間に配置された犠牲層(3)によって、プレートを基板に貼り付け、
c)基板に貼り付けられたプレートを、単一のピースとして残っている基板に貼り付けられた複数のプレート部分に分離し、
d)複数のプレート部分に付着している犠牲層を一種以上のガス状化合物に変換するために、十分に高い温度まで昇温し、及び/又は、十分に低い圧力まで周囲圧力を下げる。
【請求項2】
分離ステップc)が、犠牲層(3)によって基板(2)に貼り付けられたプレート(1)をダイシングするステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
【請求項3】
プレート(1)が、エッチングによりダイシングされることを特徴とする、請求項2に記載のプロセス。
【請求項4】
エッチングが、プラズマエッチングであることを特徴とする、請求項3に記載のプロセス。
【請求項5】
ダイシングが、レーザーによって実施され、又は、誘導されることを特徴とする、請求項2~4のいずれかに記載のプロセス。
【請求項6】
ダイシングが、機械的に、例えば鋸刃によって、実行され、又は、誘導されることを特徴とする、請求項2~5のいずれかに記載のプロセス。
【請求項7】
プレート(11)を基板に貼り付けるステップb)の前に、溝付き面と呼ばれるプレートの一方の面に、当該溝付き面とは反対側の面には到達しない溝(19)が形成され、
貼り付けステップb)の間、前記溝付き面が犠牲層(13)と接触し、
分離ステップc)の間、少なくとも溝に到達するまで、前記溝付き面とは反対側の面を介してプレートが薄化されることを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載のプロセス。
【請求項8】
犠牲層(3,13)が、少なくとも70質量%の粗ポリマーを含むことを特徴とする、請求項1~7のいずれかに記載のプロセス。
【請求項9】
前記粗ポリマーが、70質量%を超えるポリプロピレンカーボネート分子、他のポリカーボネート分子、及び/又は、ポリノルボルネン分子からなることを特徴とする、請求項8に記載のプロセス。
【請求項10】
プレート(1,11)を、シリコンSi、ゲルマニウムGe、ガリウム砒素GaAs、インジウム砒素InAs、インジウムリン化物InP、ガリウムリン化物GaP、アンチモン化ガリウムGaSb、アンチモン化インジウムInSb、炭化ケイ素SiC、窒化ガリウムGaN、窒化アルミニウムAlN、及び/又は、ダイヤモンドを実質的に含むウェーハから得ることを特徴とする、請求項1~9のいずれかに記載のプロセス。
【請求項11】
犠牲層(3,13)が、100kPaにおいて、80~600℃、有利には230~350℃のガス状態への変換温度を有することを特徴とする、請求項1~10のいずれかに記載のプロセス。
【請求項12】
犠牲層(3,13)を介した基板(2,12)へのプレート(1,11)の貼り付けが、犠牲層の材料のガラス転移温度よりも高い温度で実行されることを特徴とする、請求項1~11のいずれかに記載のプロセス。
【請求項13】
プレート(1,11)、及び、基板(3,13)が、等しい膨張係数、又は、差異が5%未満の膨張係数を有していることを特徴とする、請求項1~12のいずれかに記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プレートを複数の個別のコンポーネントに分離すること(「チップシンギュレーション」)、又は、プレートをチップに切断すること(「ウェーハダイシング」)に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プレートは、ウェーハ上に、半導体、金属などの層のスタック、例えば、チャネル層、バリア層などを堆積することによって製造される。チップが仕様で定義された機能を満たすことができるように、リソグラフィによってこれらの層を構造化することが知られている。
【0003】
次に、バックエンドプロセスが想定される。バックエンドプロセスの中で、テストステップは、欠陥のある可能性のあるチップを特定し、或いは、様々な仕様に従ってチップを分類することができる。このテストステップで実行される測定には、プレートとの物理的な接触が含まれる。
【0004】
次に、シンギュレーションが実行される。換言すれば、得られたプレートを複数の個別のコンポーネントにダイシングする。
【0005】
これを実現するため、プレートは、可撓性、弾力性、及び、粘着性があるダイシングフィルム上に配置され、そのアセンブリは、吸引システムを備えた真空テーブルに装着される。実際にダイシングが行われる間、そのアセンブリは、真空テーブルにおいて規定されたオリフィスを介した吸引によって保持される。
【0006】
ダイシングは、鋸引きによって行うことができるが、溝入れと劈開によるダイシング、レーザーダイシング、及び、エッチングによるダイシングも知られている。レーザーダイシングの場合、任意に保護層を除去し、洗浄を行うことができる。鋸引きによるダイシングの場合、洗浄は、水を使用して行われる(「徹底的なウォータージェット洗浄」)。個別のコンポーネントは、ダイシングフィルムから引き剥がされる。
【0007】
プレートの厚さは、100μm程度とすることができる。この厚さは、コンポーネントの小型化と、新しいアプリケーション分野における電気信号の周波数の増加に伴って減少する傾向がある。既に、厚さ25又は50μmのプレートがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、プレートが薄くなるほど、これらのバックエンドプロセス中にプレートが損傷し或いは破損するリスクが高くなり、特に、取扱いに関してより多くの制約が課せられれる。
【0009】
特に、ダイシングとデタッチメントの前に実行された測定は、もはや完全に有効ではない可能性がある。これらのチップをサブアセンブリに取り付けると、経済的損失や信頼性の低下につながる可能性がある。
【0010】
従って、プレートを個別のコンポーネントに分離するための、制約の少ないプロセスが必要である。
【課題を解決するための手段】
【0011】
複数の個別の分離された電気部品、光学部品、又は、光電子部品を得るために、
a)基板を供給し、
b)犠牲層(周囲温度及び周囲圧力において固体状であり(有利には剛性があり)、周囲圧力において一種以上のガス状化合物への変換温度(80~600℃)を有する一つ(又は一つ以上)の材料で形成され、基板との間に配置された犠牲層)によって、プレートを基板に貼り付け、
c)基板に貼り付けられたプレートを、複数のプレート部分に分離し、
d)複数のプレート部分に付着している犠牲層を一種以上のガス状化合物に変換するために、十分に高い温度まで昇温し、及び/又は、十分に低い圧力まで周囲圧力を下げること、
を含む、プレートのバックエンドプロセスが提案される。
【0012】
ステップc)の過程で、プレートを複数のプレート部分に分離して、基板を単一のピースとして残すことができる。換言すれば、分離は基板に影響を与えない。
【0013】
ステップd)は、複数のプレート部分が一体型基板(複数のプレート部分のための単一の基板)に貼り付けられている間に実行することができる。犠牲層をガス状成分に変換すると、この基板上に複数のプレート部分が残る。
【0014】
従って、可撓性、弾力性、伸縮性、及び、粘着性のあるダイシングフィルムではなく、比較的簡単に除去できる犠牲層が使用され、バックエンドプロセス(例えば、測定、ダイシングステップ、移送ステップ等)を容易にすることができる。
【0015】
上記の方法では、犠牲層の除去は、例えば、犠牲層の材料(ガス状の一種以上の化合物に変換することによってアセンブリから除去される)を十分な温度に加熱することで十分であるという意味で、比較的簡単に実行できる。
【0016】
驚くべきことに、犠牲層が変換されると、個別のコンポーネントは、基板と個別のコンポーネントのアセンブリを容易に移送できるほど十分に高く、同時に、損傷させるリスクを生じさせずに、各コンポーネントを掴んで、基板から引き剥がすことができるほど十分に弱い接着力で、基板に対し軽く接着することができる。
【0017】
更に、犠牲層が変換されると、コンポーネントの位置がわかる。これは、基板とコンポーネントのアセンブリが移送された場合でも同様である。従って、コンポーネントの把持を実行するために、形状認識ツールを利用できるようにする必要もない。
【0018】
場合によっては、様々な仕様に従ってコンポーネントを分類するために、コンポーネントの電気的測定を実行することも可能となる。また、得られた情報(チップの最終状態を表す)により、サンプリング中にチップを分類できる。
【0019】
これに加え、コンポーネント上には、この犠牲層の痕跡が残っていない可能性がある。使用される犠牲材料が、分解、昇華、又は、気化によって一種以上のガス状成分に完全に変換される限り、チップへの分離、及び、オプショナルな関連する洗浄の後で温度が変換温度よりも高くなった際、個別の切り離されたチップの洗浄は、もはや必要ではない。
【0020】
更に本発明は、可撓性及び粘着性を有するダイシングフィルムの接着力を低減するために従来実施されている紫外線照射のステップの回避を可能にする。従来技術においてこのステップは、分離中に接着力を高く保つために、ダイシング後に行われるが、可撓性ダイシングフィルムの剥離を容易にするために、コンポーネントを把持する前に行われる。この場合、従来技術の実際の条件下では、残留接着力が常に残り、特に、それらの構造を損傷させないためにチップの曲がりを回避する必要がある場合、薄くて壊れやすいチップの剥離は危険となる。本発明は、基板へのチップの接着力を、はるかに低い値に低減することを可能にする。これは、厚さが100μm未満のチップの場合、及び、チップが例えばGaAsやInPなどの劈開しやすい材料から製造されている場合に、特に有利である。
【0021】
オペレーション中の温度が、犠牲材料の変換温度よりも低いままである場合、犠牲層と基板によって形成されるアセンブリが、従来技術のダイシングフィルムよりも高い剛性を有している限り、本発明は、薄化後において、非常に薄いプレート上で、すべての従来の技術的製造オペレーション(リソグラフィー、樹脂の堆積、露光、樹脂の成長、材料層の堆積、エッチング、ストリッピング、洗浄等)を、プレートの劈開のリスクを低減し、より容易に実行することを可能にする。チップ上のコンポーネントが、変換中に劣化してはならないという条件で、この目的のために十分に高い変換温度を有する犠牲材料を選択することができる。
【0022】
ステップd)は、有利には、犠牲層の材料の90質量%以上を、有利には99質量%以上を、有利には犠牲層のすべてを除去する(変換により)まで実施することができる。
【0023】
基板は、可撓性又は剛性を有するものとすることができる。例えば、剛性基板に貼り付けられたプレートの場合、犠牲層を介して基板に貼り付けられたプレート上でテストステップを実行することが可能である。従って、アセンブリの厚さと、優れた機械的堅牢性を備えた基板の選択により、測定に関連する損傷のリスクが軽減される。
【0024】
チップは常に分離前と同じ固定距離で基板に付着しているため、場合によっては、分離後に電気的測定(チップの分類を可能にする)を実行することが可能である。これらの測定に基づく分類は、従来技術よりも信頼性が高い可能性がある。
【0025】
本発明はまた、基板によって提供される剛性のおかげで劣化のリスクが低減されるため、プレートの移送を容易にする。このように移送は、リスクが低く、比較的簡単な方法で行われるため、本発明は、特に、遠隔地での測定を容易に実施することを可能にする。
【0026】
本発明はまた、歩留まりを著しく改善することができる。有利には、プレートが基板に貼り付けられた後、分離ステップc)に先行するすべてのステップは、犠牲層が固体のまま維持されるような温度条件及び圧力条件の下で実行される。
【0027】
移送、測定、機械的ダイシングなどのオペレーションは、周囲温度及び周囲圧力において、換言すれば、犠牲層が固体のまま、実行することができる。従ってバックエンドプロセスには、周囲温度及び周囲圧力で実行される少なくとも一つプロセスステップ、例えば、測定ステップ、移送ステップ、研磨ステップ、機械的ダイシングステップ等を、有利に含めることができる。
【0028】
レーザーダイシング等の他のオペレーションは、温度及び/又は圧力の上昇(任意の局所的な上昇)を伴う場合がある。従って、犠牲層が固体のまま維持されるような温度及び圧力の条件下に留まるように、注意を払うことができる。
【0029】
犠牲層を除去するために、温度を、一種以上のガス状化合物に変換するための温度まで、又は、より高い温度まで、上昇させることができる。
【0030】
もちろん、犠牲層を除去するステップが、周囲圧力とは異なる圧力で実行される場合、犠牲層の除去を確実にするために(特に昇華又は気化による変換の場合)温度を適合させることが可能である。
【0031】
温度の上昇は、周囲の圧力の低下とともに実行することができる。或いは、特に周囲温度がすでに高い場合、犠牲層を除去するために、温度を上昇させることなく、真空を生成することができる。
【0032】
有利には、ステップd)の間に、温度を、80~600℃まで、有利には100℃より高い温度まで、有利には150℃まで、有利には200℃まで上昇させる。この温度は、有利には500℃未満、有利には400℃未満、有利には350℃未満とすることができる。有利には、この温度は、230~350℃の間の範囲とすることができる。
【0033】
プレートと基板は、温度が上昇しても固体状態を維持するように選択できる。
【0034】
基板は、有利に再利用することができる。
【0035】
周囲圧力では、犠牲層は、80~600℃の間、有利には230~350℃の間の温度で、一種以上のガス状化合物に変換することができる。
【0036】
有利かつ非限定的に、犠牲層は、周囲圧力において、100℃を超える、有利には150℃を超える、有利には200℃を超える、一種以上のガス状化合物への変換温度を有する。
【0037】
有利かつ非限定的に、犠牲層は、周囲圧力において、500℃未満の、有利には400℃未満の、有利には350℃未満の、一種以上のガス状化合物への変換温度を有する。
【0038】
有利には、周囲圧力における一種以上のガス状化合物への変換温度は、230~350℃の範囲とすることができる。
【0039】
周囲圧力は、50~105kPaの間、有利には80~105kPaの間、例えば101kPaとすることができる。
【0040】
周囲温度は、0~50℃の間、有利には15~35℃の間、例えば20~25℃の間とすることができる。
【0041】
「一種以上のガス状化合物への変換」は、一種以上のガス状化合物への分解、並びに、蒸発又は昇華の両方を意味すると理解される。「分解温度」とは、1時間で材料の半分が分解する温度を意味すると理解される。
【0042】
基板は、サファイア、シリコン、ガラス、金属等とすることができる。基板の厚さは、1ミリメートル未満の場合とそうでない場合がある。基板については、犠牲層の一種以上のガス状化合物への変換温度に耐性のある一つ(又は複数)の材料を選択することが賢明である。
【0043】
プレートは、剛性を有するもの、或いは、可撓性を有するものとすることもできる。後者の場合、プレート及び基板(例えば、金属基板)は、例えば、ロール状に巻くことができる。このロールは、例えば直径60cm程度のプロファイルとすることができる。
【0044】
フレキシブルプレートの場合、分離ステップc)を実行するために、レーザーダイシングを優先することができる。
【0045】
プレートは、1ミリメートル未満、通常は200μm未満、有利には100μm以下の厚さとすることができる。
【0046】
プレートは、結晶性、半結晶性、又は、アモルファス材料、例えば、半導体材料、金属、誘電体材料、ガラス、セラミック材料、ポリマー、又は、その他のもの、これらの材料の組み合わせ、例えば層状、これらの材料の混合物、又は、その他を含むことができる。
【0047】
半導体プレートの場合、プレートは、例えば、シリコンSi、ゲルマニウムGe、ガリウム砒素GaAs、インジウム砒素InAs、インジウムリン化物InP、ガリウムリン化物GaP、アンチモン化ガリウムGaSb、アンチモン化インジウムInSb、炭化ケイ素SiC、窒化ガリウムGaN、窒化アルミニウムAlN、及び/又は、ダイヤモンドを、実質的に(換言すれば、80質量%以上)含み得る。これらの材料は、層状、混合物、又は、その他の態様で組み合わせることができる。
【0048】
プレートの元となるウェーハは、これらの材料の一つ又は複数を実質的に含むことができる。これらの材料は、ドープされている場合と、ドープされていない場合がある。
【0049】
一実施形態においては、プレートを基板に貼り付ける前に、プレートの片面に溝を形成することができる。これらの溝の深さは、プレートの反対側の表面には達しない。溝の深さとしては、引き剥がされた際のチップの望ましい厚さと等しいか、それよりわずかに大きいものを想定することができる。
【0050】
この溝形成ステップは、例えば、エッチング、例えば、プラズマエッチングによって、レーザーによって、及び/又は、機械的に、例えば、鋸刃によって実行することができる。この段階では、プレートは、例えば600μm又は800μmオーダーの、比較的大きい厚さ寸法を有することができるため、この溝形成ステップは、比較的容易に実行することができる。
【0051】
次に、溝付きプレートを、犠牲層を介して基板に貼り付けることができる(ステップb))。有利かつ非限定的に、基板への付着は、溝付き面で実行する(換言すれば、溝が形成された面を基板側とする)ことができる。
【0052】
次に、ステップc)において、プレートをプレート部分に分離するために、溝の位置でプレートをわずかに抉る(例えば、溝に到達するまで、又は、容易に劈開できるように抉る)ことができる。
【0053】
しかしながら、有利には、分離ステップc)の間に、プレートは、溝付き面とは反対側の面から薄化することができる。この薄化は、例えば、ラッピング、砥石、研磨、化学エッチング、又は、他の方法によって得ることができる。
【0054】
一つの有利な実施形態では、薄化によってプレートを複数のプレート部分に分離できるように、溝に到達するまでプレートが薄化される。或いは、溝に到達する前に薄化を停止することができる(特に、劈開による分離が、後に行われる場合)。分離は、基板に貼り付けられた薄いプレート上でダイシングを実行することによって(例えばレーザー、エッチング、又は、他の手段によって)得ることもできる。このダイシングは、比較的浅くすることができる。
【0055】
有利には、剥離前において、チップが依然として犠牲層によって基板に付着している間に、例えば、コンポーネントを追加し、マスキングを実行し、ビアホールをエッチングするために、一つ又は複数のプロセスステップを想定することができる。基板が剛性を有している場合、位置と位置合わせは比較的良好にコントロールされるため、これらのプロセスステップの実行は比較的シンプルである。これらのプロセスステップは、分離ステップの前又は後で実行できる。
【0056】
有利には、分離ステップc)は、犠牲層で基板に貼り付けられたプレートをダイシングするステップを含むことができる(特に、プレートに溝が付けられていない場合)。
【0057】
一実施形態においては、プレートのチップへのダイシングは、機械的に(特に剛性を有するプレートの場合には、例えば鋸刃によって)実行する(又は、誘導する)(換言すれば、ダイシングの後に劈開を実行する)ことができる。犠牲層及び基板によって提供される支持により、ダイシングに関連する破損又は損傷のリスクは、従来技術(薄いプレートが、可撓性、弾力性、及び、伸縮性を有するフィルム上に載置される)と比較して低減される。
【0058】
特にシリコン基板の場合、ブレード(例えば丸鋸のブレード)を、ダイシングの深さが基板に到達するように配置することができる。或いはブレードは、特にサファイア基板の場合、犠牲層にのみ到達するように配置することができる。例えばダイヤモンドで溝を形成し、次に劈開を提供することができる。
【0059】
一実施形態においては、ダイシングは、エッチングによって行うことができる。例えばプレートは、一種(又は複数)のマスキング材料で覆うことができ、その開口部は、コンポーネントの将来の輪郭に対応して定義される。例えば、感光性樹脂の単層をマスキングに使用することができる。
【0060】
樹脂がプレートの材料のエッチングに十分に抵抗しない場合、誘電体材料(例えば酸化ケイ素又は窒化ケイ素)、或いは、金属(例えばニッケル等)のような、エッチングに抵抗する材料の層を使用することが可能である。チップを区切るこの材料の開口部は、当業者に知られている従来の手段を使用するフォトリソグラフィーによって得ることができる。
【0061】
有利には、犠牲層の除去のための温度上昇の前に、マスキング材料を除去するステップを提供することができる。湿式化学エッチング、フォトリソグラフィー、又は、その他を提供することができる。
【0062】
有利には、ダイシングは、プラズマエッチングによって実行することができる。本発明は、フレキシブルダイシングフィルムによって課せられる制約を回避することができる。実際、これらのフレキシブルフィルムの大部分は、温度が100℃又は150℃を超えると(換言すれば、プラズマの適用中に容易に達成される温度で)劣化する材料で製造されている。
【0063】
特に、SiCのウェーハから製造されたプレートの場合、プラズマの適用中に更に高い温度に達する可能性があり、従来技術では、この種のプレートに対するこの種のダイシングは禁止されている。フレキシブルダイシングフィルムの一部がプラズマに直接さらされるため尚更である。従って本発明は、SiCウェーハに由来するプレートのプラズマダイシングによる分離を可能にする。
【0064】
他の実施形態では、特に層のスタックを含むプレートの場合、複数の連続したエッチングを実行することが可能である。各エッチングは、一つ又は複数の層に対応させることができる。
【0065】
他の実施形態では、ダイシングは、レーザーによって実行又は誘導することができる。ここでも本発明は、コンポーネントのエッジの応力及び変形を制限することができる(特に剛性を有する犠牲フィルムの場合)。例えば、レーザーの使用と劈開(誘導ダイシング)を組み合わせることができる。
【0066】
一実施形態では、ダイシングは、一つ又は複数のエッチング、レーザーダイシング、及び/又は、機械的ダイシングを組み合わせることによって実行又は誘導することができる。
【0067】
一実施形態では、犠牲層を除去するための温度を上昇させるステップd)は、この除去を容易にするために、例えば、1000Pa以下への圧力の低下を伴うことができる。
【0068】
この方法は、そのようにして得られたコンポーネントを把持するステップ(例えば、ゴム製のバキュームツールによって)を更に含むことができる。
【0069】
本発明は、比較的高い応力を発生させることなく、この把持の実行を可能にし、これもまた、コンポーネントの損傷のリスクを制限する。可撓性を有し、通常は比較的接着性を有するフィルム上に載置したコンポーネントを把持することを含む従来技術における既知の方法は、損傷(光学的に検出できないことがあり、コンポーネントに組み込まれる静電容量及びトランジスタのオペレーションに影響を及ぼし得る損傷)をもたらす可能性が高い。
【0070】
一実施形態では、犠牲層は、ポリマーで作ることができる。換言すれば、粗ポリマーの少なくとも50質量%、有利には少なくとも70又は90質量%、有利には99~100質量%の間の粗ポリマーを含むことができる。
【0071】
これらの粗ポリマーは、有利には、例えば、70質量%を超え、有利には90質量%を超え、有利には99~100質量%の間の、ポリプロピレンカーボネート分子、他のポリカーボネート分子、及び/又は、ポリノルボルネン分子で構成することができる。
【0072】
この場合それは、80~600℃の間の温度で分解するポリマーであって、分解中に、残留物を生じさせることなく、完全にガス状化合物に変化するポリマーに関する。
【0073】
他の実施形態では、アントラセン又は樟脳などの材料を犠牲材料として使用することができ、これらは、減圧下で温度を上昇させて昇華させることにより、残留物を生じさせることなく、排除することができる。
【0074】
プレートは、その裏面(バックサイド)において、犠牲層を介して基板に貼り付けることができ、又は、その反対側の面(フロントサイド)において貼り付けることもできる。バックサイドへの貼り付けには、特にテストステップ中に、表面のコンポーネントへのアクセスを容易にするという利点がある。
【0075】
一実施形態では、犠牲層を介した基板へのプレートの付着は、有利には、プレートに垂直な一軸圧力(例えば、10又は30N/cm)を加えることによって、、及び/又は、50kPa未満の周囲圧力下で、有利には高真空下で、犠牲層の一種以上の材料のガラス転移温度よりも高い温度で実行することができる。それにより分子付着を生成することができる。換言すれば、ファンデルワールス力などの静電力が付着に関与する。これは、比較的接着性の低い犠牲層材料の場合に、特に有利である可能性がある。
【0076】
本願において、「~上に」は、「~上に直接的に」及び「~上に間接的に」の両方を意味するものと理解される。換言すれば、他の層の上に堆積された層が、当該他の層と接触できる、又は、一つ又は複数の中間層によって当該他の層から分離できることを意味する。
【0077】
少なくとも一つの層のセットが、プレート及び基板と接触しているという条件で、一つ又は複数の犠牲層を想定することができる。換言すれば、プレート及び基板と接触し、ガス状態への変換によってプレート部分を基板に軽く付着させることができる犠牲層は、複数のサブレイヤー(例えば、第一の材料によって基板上に直接形成された第一のサブレイヤーと、第一の材料とは異なる第二の材料によって第一のサブレイヤーとプレートとの間に形成され、プレートの第一のサブレイヤーとと接触している第二のサブレイヤー)を含むことができる。
【0078】
これは、プレートは少なくとも一つの犠牲層のセット(プレート及び基板と接触している)によって基板に貼り付けられ、また、犠牲層のセットは、周囲温度及び周囲圧力において固体状態(有利には剛性を有する)であり、かつ、一種以上のガス状化合物への変換温度が周囲圧力で80~600℃である材料によって製造され、また、犠牲層のセットは、一種以上のガス状化合物に変換される少なくとも一つの層を有する、と言い換えることができる。
【0079】
プレート(プレート部分に分離された)と基板との間の材料がガス状化合物に変換されると、それらのプレート部分は基板上に直接あり、驚くべきことに、基板に対し軽く付着することができる。
【0080】
本発明は、犠牲層が基板上に適用される態様には限定されない。例えば、基板上に堆積される液体を得るために、犠牲層の一種以上の材料を溶媒と混合することが想定され得る。溶媒が蒸発すると、犠牲層の一種以上の材料が残ることになる。表面全体にわたって等しい厚さを有する層を得るために、半導体産業においてプレート上に感光性樹脂を塗布するために使用されているようなスピンコーターを使用することができる。
【0081】
有利には、基板は、プレートの横方向膨張係数に等しいか又はそれに近い(相対差が5%未満の)横方向膨張係数を有することができる。従って、様々な技術的オペレーションによって必要とされる温度上昇の間、及び、犠牲層を除去するために実行される温度上昇の間、及び/又は、測定中の温度上昇の間に、プレートにおける応力(プレートの劈開につながる可能性があり、又は、基板/犠牲層/プレートのアセンブリの早期層間剥離を引き起こす可能性がある応力)の発生が回避される。
【図面の簡単な説明】
【0082】
本発明は、例示される非限定的な実施形態を示す図を参照することにより、よりよく理解されるだろう。
図1図1は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図2図2は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図3図3は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図4図4は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図5図5は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図6図6は、本発明の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図7図7は、本発明の他の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図8図8は、本発明の他の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図9図9は、本発明の他の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図10図10は、本発明の他の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
図11図11は、本発明の他の実施形態によるプロセスの例を示す、断面図、及び、非常に概略的な図である。
【発明を実施するための形態】
【0083】
同一又は類似の要素を指定するために、各図において同一の参照符号が使用される。図1を参照すると、剛性を有する基板2、例えばサファイア基板が提供される。この基板2は、犠牲層3で覆われている。
【0084】
この犠牲層は、99質量%を超えるポリマー分子、例えば、ポリプロピレンカーボネート分子で構成されている。このポリマー材料3は、例えば、感光性樹脂の通常の塗布方法と同じ方法で基板に塗布することができる。ポリマーは、適用後に急速に蒸発する溶媒中に溶解させて適用することができる。溶媒の蒸発は、ポリプロピレンカーボネートの分解温度よりも低い温度で行うアニーリングによって終了させることができる。
【0085】
プレート1は、ポリマー材料3上に堆積される。このポリマー材料3は、犠牲材料のガラス転移温度より高い温度で、プレートに垂直な機械的圧力を加えることにより、しっかりと貼り付けられている。
【0086】
図示されるように、このプレートは、配線7、及び、金属化層8(接地面)を含むことができる。
【0087】
固体層3の材料は、図2に示すように、基板2に対するプレート1の付着を確実にする。
【0088】
プレート1は、図示しないバリア層、チャネル層、ドレイン、ソース等の半導体集積回路を構成する要素が既知の方法で堆積されたウェーハ(例えばGaAs)から得られたものである。
【0089】
この例では、プレート1は、そのバックサイドを介して犠牲層3と接触している。
【0090】
この例では、プレート1は、例えば50μmオーダーの厚さを有することができ、300GHzの周波数の信号を処理するコンポーネント(チップ内の寄生伝送モードを回避するために、厚さがより大きくないことが必要とされる)としての使用が意図され得る。
【0091】
図2(ダイシング前に基板2に貼り付けられたプレート1を示す)を参照すると、基板2の厚さが、プレート1の薄さを補うとともに、損傷のリスクを大幅に制限するために必要な機械的強度を提供するため、プローブによる移送オペレーション及び測定オペレーションの実行は、比較的容易である。
【0092】
これらの手段は、犠牲層が無傷のままであるような条件下で、温度の上昇を伴う場合がある。この場合、プレートの膨張係数に近い膨張係数を有する基板を選択することが賢明である。この例では、基板はサファイア基板であり、プレートはGaAsプレートであるが、プレートが由来するウェーハと同じ材料から製造された基板を提供することができる。
【0093】
図3を参照すると、ダイシングステップを準備するために、フォトレジスト材料4が、将来のダイシングに対応する直線状の開口部5を規定するように堆積される。
【0094】
従来、図面において符号5で示されるように、図面の平面に対して垂直に延びる直線状の開口部と、互いに平行で、シートの平面に対して垂直に延びる直線状の開口部と交差する他の直線状の開口部が設けられる。
【0095】
エッチング又はレーザーによるダイシングの方法では、これらの開口部は、強制的に直線状とはならない。
【0096】
このダイシンググリッドは、同じプレート上に何千もの将来のコンポーネントを規定できる。
【0097】
次に、図4に示すように、ダイシング位置5でプレート1がエッチングされるように、プラズマを適用する。RIE(「リアクティブイオンエッチング」)タイプのエッチングを使用することができる。
【0098】
次に、プレート1は賽の目にカットされ、それぞれが個別のコンポーネントに対応する複数のプレート部分1’とされる。この例では、これらのプレート部分1’は、同一の犠牲層3上に載置されている。
【0099】
これと対照的に、基板は賽の目にカットされておらず、一体のままである。
【0100】
次に、図5に示すように、マスク4を除去するとともに、開口部5によって規定される位置で犠牲層をくり抜くために、二酸素の第二プラズマを適用することができる。
【0101】
次に、図6に示すように、温度を上昇させて(例えば270℃に)、犠牲層3のポリマーを分解して蒸発させる。
【0102】
そうするとコンポーネント1’は、比較的弱い力(恐らくファンデルワールス力)によって基板2に付着する。このため、基板上におけるコンポーネント1”の位置が維持されている間に、アセンブリを移動させることができる。
【0103】
軽い真空吸引を提供するツール6は、コンポーネント1’を基板2から容易に引き剥がすことを可能にする。
【0104】
図7図11の実施形態においては、最初に溝19が(例えば、厚いプレート11のフロントサイドに)規定される。
【0105】
このフロントサイドには、配線17が、集積回路の存在を象徴する先行技術から知られているプロセスによってすでに得られている。
【0106】
これらの溝19は、それ自体が知られているプロセスによって、例えば、エッチング、レーザー、又は、機械的手段によって、形成することができる。
【0107】
溝の位置は、将来のチップのエッジに対応する。これらの溝は、チップの最終的な厚さよりも大きい寸法の深さまでくり抜かれる。
【0108】
次に、図7及び図8に示すように、プレート11は、犠牲層13によって、そのフロントサイドを介して基板12上に貼り付けられる。
【0109】
任意に、基板12を通して孔を形成することができる。
【0110】
次に、プレート11は、チップの最終的な厚さまで薄化される。これは、チップを分離する効果を有する。例えば、溝19に到達するまでプレート11を研磨することができる。
【0111】
プレート部分11’は、50又は100μmオーダーの厚さとすることができる。
【0112】
洗浄、及び、任意の技術ステップ(チップを通るビアホールのくり抜きや、チップのバックサイドの金属化等)(図10の参照符号18を参照)の後、チップを基板から剥離させるために、犠牲層の変換温度(又はそれ以上)で、アニーリングが実行される。
【0113】
図11に示すように、その後、犠牲層は消失し、チップ11”は基板12に対し軽く付着する。
【0114】
図示しない別の実施形態においては、薄化ステップの前に、ビアホールをエッチングすることが可能である。薄化が実行されたら、ビアホールをクリーニングすることが賢明である。
【0115】
図示しない別の実施形態においては、プレートは、そのバックサイドに溝を形成し、当該バックサイドによって基板に貼り付けることができる。薄化すると、例えば、層の堆積やエッチング等、様々なプロセスを実行できる。基板が剛性を有している場合は、位置合わせがコントロールされるため、尚更容易である。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
【国際調査報告】