(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧放電空間を画定する円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、放電空間にプロセスガスを導入し、処理すべき複数のウエハを間隔をおいて同一軸線上に配置すると共にウエハをそのエッジ部分を除いて保護材で被覆し、ウエハを前記円筒体の放電空間内に通して同軸状に上下方向に往復動させてウエハのエッジ部分を処理することから成ることを特徴とするウエハエッジ部分の処理方法。
【請求項２】
保護材としてＰＴＦＥを用いることを特徴とする請求項１に記載のウエハエッジ部分の処理方法。
【請求項３】
保護材としてＰＥＥＫ樹脂を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハエッジ部分の処理方法。
【請求項４】
保護材として導電性樹脂を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハエッジ部分の処理方法。
【請求項５】
プロセスガスが少なくともＨｅ等の希ガス及びＳＦ６等の含弗素ガスからなることを特徴とする請求項１に記載のウエハエッジ部分の処理方法。
【請求項６】
チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、内周に沿ってグロー放電の発生される大気圧放電空間を画定する円筒体と、
前記円筒体に巻回されたコイルと、
前記円筒体内にプロセスガスを供給するプロセスガス供給系と、
前記コイルにマッチングボックスを介して接続された高周波電源と、
処理すべき複数のウエハのエッジ部分を除いてウエハを保護する保護部材と、
前記保護部材を介してウエハを、前記円筒体内を同軸状に上下方向に移動可能に支持する上下二つの支持部材と
を有し、
前記高周波電源から前記マッチングボックスを介して高周波電力を前記コイルに印加することにより、前記円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、前記二つの支持部材間において前記円筒体内で前記ウエハを往復動させて前記ウエハのウエハ端部を処理するように構成したこと
を特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記プロセスガス供給系が、前記円筒体の下端よりプロセスガスを導入するように構成され、また前記円筒体の下端より導入したプロセスガスを前記円筒体の上端より排出するポンプを前記チャンバーに配設したことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記ポンプには、廃棄ガス回収装置が接続され、前記廃棄ガス回収装置によって回収された回収ガスをガス導管を介してプロセスガス供給系へ戻すように構成していることを特徴とする請求項６又は７に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度実装技術のウエハレベルＣＳＰ（チップスケールパッケージ）におけるウエハエッジ部分の処理方法及びプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報技術の発展により例えば通信の高速化、画像処理、利便性の観点からデジタル化が進み、一方で、利便性や携帯性の点からデバイスの小型化が要求され、そのためＩＣパッケージの実装においても高密度実装の必然性が生じている。高密度実装技術の一つとしてＣＳＰが注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウエハレベルＣＳＰの分野ではダイシング前にウエハをウェットエッチング等の方法で薄くして用いられることが多い。そのため、ウエハのエッジ部が鋭利になり、チッピング（欠け）の問題が生じている。また、従来の枚葉式プラズマエッチングを用いた場合、１枚のウエハを処理するのに３０〜５０分程度の時間を要するため生産性が低く、またプラズマダメージの問題がある。また、研磨やブラスト処理等の機械加工では、クラックが入り易く、歩留まりを落とし、損失は莫大なものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、ウエハの薄膜化により鋭利化したウエハのエッジ部分に伴うチッピングの問題を解決できるウエハエッジ部分の処理方法及びプラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によるウエハエッジ部分の処理方法は、大気圧放電空間を画定する円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、放電空間にプロセスガスを導入し、処理すべき複数のウエハを間隔をおいて同一軸線上に配置すると共にウエハをそのエッジ部分を除いて保護材で被覆し、ウエハを前記円筒体の放電空間内に通して同軸状に上下方向に往復動させてウエハのエッジ部分を処理することから成ることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明によるウエハエッジ部分のプラズマ処理装置は、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、内周に沿ってグロー放電の発生される大気圧放電空間を画定する円筒体と、前記円筒体に巻回されたコイルと、前記円筒体内にプロセスガスを供給するプロセスガス供給系と、前記コイルにマッチングボックスを介して接続された高周波電源と、処理すべき複数のウエハのエッジ部分を除いてウエハを保護する保護部材と、前記保護部材を介してウエハを、前記円筒体内を同軸状に上下方向に移動可能に支持する上下二つの支持部材と
を有し、前記高周波電源から前記マッチングボックスを介して高周波電力を前記コイルに印加することにより、前記円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、前記二つの支持部材間において前記円筒体内で前記ウエハを往復動させて前記ウエハのウエハ端部を処理するように構成したことを特徴としている。
【０００７】
本発明の方法においては、保護材としてＰＴＦＥ、ＰＥＥＫ樹脂、導電性樹脂を用いることができる。
【０００８】
また、プロセスガスとしては少なくともＨｅ等の希ガス及びＳＦ６等の含弗素ガスからなるものが使用され得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明によるウエハエッジ部分の処理方法を実施している装置の一実施の形態の要部を概略的に示す。図示装置において、１はチャンバーで、内部は大気圧に保持されている。このチャンバー１はポンプ２を介して廃棄ガス回収装置３及び除害装置４に接続され、チャンバー１内に導入された処理ガス及び反応生成ガスの回収及び除害が行われる。５は放電空間すなわちプラズマ処理空間を画定する両端の開放した円筒体であり、図示実施の形態では長さ１０００ｍｍ、外径２２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの石英管から成っている。
【００１０】
石英管５の外周にはコイル６が巻回され、このコイル６はマッチングボックス７を介して高周波電源８に接続されている。また石英管５の下方開放端部には図示実施の形態ではＨｅガス、ＳＦ６ガス及びＣＦ４ガスがマスフローコントローラー９、１０、１１を介して制御された流量で混合されて供給される。なお石英管５内に供給された混合ガスのうちＨｅガスは廃棄ガス回収装置３で回収され、ガス導管１２を介して供給側に戻され、再使用されるように構成されている。
【００１１】
また、石英管５内に複数の処理すべきウエハ１３が示され、これらのウエハ１３は、間にＰＴＦＥなどからなる円板状保護材１４を挿んで同一軸線上に配列され、上下両端のウエハ１３の外側面にも同様な円板状保護材１４が配置され、その外側から弾性体１５を備えた支持部材１６で弾性的に支持されている。そしてこうして組立てられたウエハ集合体は図面に矢印で示すように石英管５内を同軸状に上下に移動できるようにされている。この場合、図示したように各円板状保護材１４はウエハ１３のエッジ部分１３ａのみが露出するようにウエハ１３の径より僅かに小さな径をもつように寸法決めされている。これにより、処理工程時に、各ウエハ１３のエッジ部分１３ａのみがプラズマ処理され、残りの部分はプラズマに晒されずれ、保護される。
【００１２】
このように構成した図示装置の具体例について以下説明する。
図１に示す装置において、鉛直に設置した管長１０００ｍｍ、外径２２０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの石英管５の内部にウェットエッチングにより２００μｍに薄膜化した径８インチのＳｉウエハ１３を厚さ２ｍｍのＰＴＦＥ製の円板状保護材１４を介して４枚保持した。その際、ウエハ１３を垂直に保持すると破損しやすいので、弾性体を介してウエハ１３にかかる力を調節した。
【００１３】
大気圧下で石英管５の下端よりＨｅを１ｓｌｍ、ＳＦ６を１００ｓｃｃｍの流量でマスフローコントローラー９、１０を用いて導入するとともに、石英管５の外周部に設置したコイル６に高周波電源８から１３．５６ＭＨｚで１．５ｋWの電力をマッチングボックス７を介して印加することにより、石英管５の内周に沿ってグロー放電を発生させた。保持した４枚のウエハ１３を放電空間内で１０分間、往復運動させて処理を行いウエハ端部の角度を測定した。その結果を表１に示す。
【００１４】
表  １  実験結果
0004714384.tif 000002
なお、１枚当りの処理速度は２．５分であった。ただし、放電空間の長さに依存して、一度に処理できるウエハの枚数を増やすことは可能である。
【００１５】
ところで、図示実施の形態では一度に複数のウエハを処理するようにしているが、当然必要により一枚ずつ処理するように構成することもできる。また本発明による方法では大気圧プラズマを利用するので、大気圧グロー放電を発生しやすくする観点からは石英管の外周に設けられるコイルに一対のスパイラル状コイルを用いるのが有利である。さらに、図示例では保護材としてＰＴＦＥを用いているが、代りにＰＥＥＫ樹脂や導電性樹脂を用いることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によるウエハエッジ部分の処理方法では、大気圧放電空間を画定する円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、放電空間にプロセスガスを導入し、処理すべき複数のウエハを間隔をおいて同一軸線上に配置すると共にウエハをそのエッジ部分を除いて保護材で被覆し、ウエハを前記円筒体の放電空間内に通して同軸状に上下方向に往復動させてウエハのエッジ部分を処理することから成っているので、ウエハのデバイス部分を保護して、ウエハの薄膜化加工により鋭利化したウエハのエッジ部分のみをほぼ丸くすることができ、それによりチッピングの問題が解消できるようになると共に、エッジ処理を高スループットで、プラズマダメージを受けることなく処理することが可能になるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明によるウエハエッジ部分の処理装置では、チャンバーと、
前記チャンバー内に配置され、内周に沿ってグロー放電の発生される大気圧放電空間を画定する円筒体と、前記円筒体に巻回されたコイルと、前記円筒体内にプロセスガスを供給するプロセスガス供給系と、前記コイルにマッチングボックスを介して接続された高周波電源と、処理すべき複数のウエハのエッジ部分を除いてウエハを保護する保護部材と、前記保護部材を介してウエハを、前記円筒体内を同軸状に上下方向に移動可能に支持する上下二つの支持部材とを有し、前記高周波電源から前記マッチングボックスを介して高周波電力を前記コイルに印加することにより、前記円筒体の内周に沿ってグロー放電を発生させ、前記二つの支持部材間において前記円筒体内で前記ウエハを往復動させて前記ウエハのウエハ端部を処理するように構成しているので、エッジ処理を高スループットで、プラズマダメージを受けることなく処理できる装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウエハエッジ部分の処理方法を実施している装置の一実施の形態の要部を示す概略線図。
【符号の説明】
１：チャンバー
２：ポンプ
３：廃棄ガス回収装置
４：除害装置
５：円筒体（石英管）
６：コイル
７：マッチングボックス
８：高周波電源
９：マスフローコントローラー
１０：マスフローコントローラー
１１：マスフローコントローラー
１２：ガス導管
１３：処理すべきウエハ
１３ａ：処理すべきウエハのエッジ部分
１４：円板状保護材
１５：弾性体
１６支持部材
【図１】
0004714384.tif 000003