本發(fā)明涉及一種填充方法及填充裝置,尤其涉及將填充材料填充至晶片的微細空間的填充方法及填充裝置。
背景技術(shù):
以往,已知有將填充材料填充至晶片的微細空間的填充方法。這種填充方法例如公開在日本專利第4130649號公報。
在日本專利第4130649號公報中,公開有將漿料填充至設(shè)置于晶片的通孔(微細空間)的通孔的填充方法。該通孔的填充方法具備:在腔室內(nèi),將o環(huán)所包圍的內(nèi)側(cè)表面配置有漿料的活塞配置于晶片的上表面的工序;使腔室內(nèi)及o環(huán)所包圍的規(guī)定空間成為真空的減壓工序;以及使?jié){料流入至晶片側(cè)并利用活塞的加壓而將漿料推入至設(shè)置于晶片的通孔內(nèi)部的填充工序。另外,在該通孔的填充方法中,o環(huán)以覆蓋晶片的一部分的方式配置。
并且,作為一般的技術(shù),有一種通過進行電鍍而將絕緣材料等填充材料填充至微細空間的方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利4130649號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
在日本專利第4130649號公報的通孔的填充方法中,由于o環(huán)以覆蓋晶片的一部分的方式配置,因此為了將漿料填充至遍及晶片的整面而設(shè)置的通孔,必須進行多次上述一連串的工序。由此,會有為了將漿料填充至晶片內(nèi)的所有通孔(微細空間)而耗費時間的問題點。在此情況下,在填充工序中或填充工序后的工序中,會有因在先填充的漿料中產(chǎn)生揮發(fā)或反應(yīng)而造成漿料的局部性固化的可能性。并且,在日本專利第4130649號公報的通孔的填充方法中,由于通過加壓進行填充,因此通孔的寬度(直徑)越小通孔的深度越大,則力就不會充分傳達至通孔的底面,結(jié)果也有產(chǎn)生漿料無法充分被填充的通孔的問題點。
并且,作為其他的通孔的填充方法,有以下的方法:以刮刀方式(在使抹刀等刮刀與晶片的表面接觸的狀態(tài)下,通過刮刀來刮取二氧化硅微粉體的方式)將通過分散介質(zhì)而成為漿料狀的二氧化硅微粉體填充至晶片內(nèi)的通孔后,使分散介質(zhì)蒸散,且使液體玻璃在所產(chǎn)生的間隙含浸的方法。然而,在該填充方法中,會有難以使液體玻璃充分含浸至通孔底(無法充分地填充至通孔)的問題點。因此,在含浸后使液體玻璃煅燒/固化時,會在通孔產(chǎn)生空隙或溝槽(凹陷)等。
并且,通過進行電鍍而將填充材料填充至微細空間時,若微細空間的深度與寬度(直徑)的縱橫比(深度/寬度(直徑))為5以上時,則會有無法充分電鍍至底面而無法充分填充填充材料的問題點。并且,也會有隨著微細空間的寬度(直徑)變大而造成填充耗費時間的問題點。其結(jié)果,在晶片中混雜有寬度(直徑)或深度不同的各種形狀的微細空間時,可能無法將填充材料迅速且充分地填充至微細空間。
本發(fā)明為了解決上述課題而完成,本發(fā)明的一目的在于提供一種即使在晶片中混雜有各種形狀的微細空間,也可以在同一條件下將填充材料迅速且充分地填充至微細空間的填充方法及填充裝置。
用于解決技術(shù)課題的手段
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的填充方法將填充材料填充至設(shè)置于晶片的微細空間,該填充方法具備:對載置有晶片的處理室內(nèi)進行減壓的減壓工序;在經(jīng)減壓的處理室內(nèi),使填充材料與晶片的表面接觸的接觸工序;通過對填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而將填充材料差壓填充至晶片的微細空間的填充工序;以及遍及晶片的整體而煅燒填充材料的煅燒工序。另外,“微細空間”是指主要通過蝕刻處理而形成于晶片的具有100μm以下的寬度的微細的溝、具有100μm以下的孔直徑的微細的貫穿孔及非貫穿孔。
在本發(fā)明的填充方法中,如上所述,具備:在經(jīng)減壓的處理室內(nèi),使填充材料與晶片的表面接觸的接觸工序;以及通過對填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而將填充材料差壓填充至晶片的微細空間的填充工序。由此,由于能夠遍及晶片的微細空間的形成面的整面同時將填充材料填充至微細空間內(nèi),因此能夠在不會產(chǎn)生大幅的時間差的情況下將填充材料迅速且充分地填充至晶片內(nèi)的所有微細空間。并且,在本填充方法中,即使晶片中混雜有包含縱橫比(深度/寬度(直徑))為5以上的微細空間的各種形狀的微細空間,也能夠在同一條件下將填充材料迅速且充分地填充至微細空間。此已通過實驗所確認過。
并且,在本發(fā)明的填充方法中,具備對填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓的填充工序;以及遍及晶片的整體而煅燒填充材料的煅燒工序。由此,不僅能夠迅速地將填充材料填充至微細空間,也能夠遍及晶片的整體而在1次的煅燒工序中煅燒填充材料,因此能夠迅速地進行填充材料的填充至煅燒的工序。由此,由于能夠抑制因填充至所有微細空間而產(chǎn)生時間差而造成的填充材料的局部性固化,因此能夠在微細空間內(nèi)均勻地填充所煅燒的填充材料。其結(jié)果,能夠抑制微細空間內(nèi)的被煅燒的填充材料的特性產(chǎn)生偏差的情況。
并且,在本發(fā)明的填充方法中,如上所述,通過對填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而將填充材料差壓填充至晶片的微細空間,由此,即使不使用用于分割作成真空的空間的o環(huán),也能夠?qū)⑻畛洳牧咸畛渲辆奈⒓毧臻g。在此,為了對由o環(huán)所包圍的規(guī)定空間進行減壓,必須使o環(huán)與晶片粘合。然而,在與o環(huán)接觸的晶片的表面形成有凹凸時,由于晶片的凹凸,因此無法使o環(huán)與晶片充分地粘合。相對于此,在本發(fā)明中,由于無需使o環(huán)與晶片相粘合,因此即使晶片形成有凹凸時,也能夠可靠地將填充材料填充至晶片的微細空間。
在上述發(fā)明的填充方法中,減壓工序優(yōu)選包含將處理室內(nèi)減壓成100pa以上且2000pa以下的工序。如此構(gòu)成時,通過將處理室內(nèi)減壓成2000pa以下,能夠在減壓工序后的填充工序中可靠地使差壓產(chǎn)生,以將填充材料差壓填充至微細空間。并且,通過將處理室內(nèi)減壓成100pa以上,與大幅減壓至低于100pa的情況相比較,能夠使處理室的密封結(jié)構(gòu)簡易化,也能夠使設(shè)置于處理室內(nèi)的設(shè)備類的結(jié)構(gòu)簡單化。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選填充材料包含在高于常溫且250℃以下的處理溫度下交聯(lián)的熱固性樹脂。如此構(gòu)成時,在煅燒工序中,能夠抑制形成于晶片的配線等因超過250℃的高溫而劣化。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選煅燒工序包含通過從常溫至處理溫度階段性地進行升溫,并在各個階段中控制處理時間,從而煅燒填充材料的工序。如上所述構(gòu)成時,能夠配合填充材料的含有成分精細地調(diào)整溫度及處理時間,因此與不階段性升溫而一次升溫至處理溫度的情況相比較,能夠隨著填充材料的變化來進行煅燒。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選接觸工序包含:在晶片的厚度方向,以使從晶片的微細空間的形成面至與填充材料的與晶片相反側(cè)的面為止的填充材料的厚度成為微細空間的深度以上的方式,將填充材料配置在晶片的工序。如此構(gòu)成時,即使在煅燒工序中,填充至微細空間內(nèi)的填充材料的體積減少,也能夠通過以微細空間的深度以上的厚度而配置于比晶片的微細空間的形成面更靠近與晶片相反側(cè)的位置的填充材料來填補。由此,能夠靠地在微細空間內(nèi)的整體填充被煅燒的填充材料。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選填充材料為絕緣性材料。如此構(gòu)成時,能夠?qū)⒔^緣性材料填充至微細空間內(nèi),因此,例如在tsv(through-siliconvia,硅穿孔)技術(shù)中,能夠輕松地將絕緣性材料填充至微細空間內(nèi)。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選填充材料為導(dǎo)電性材料。如此構(gòu)成時,由于能夠?qū)?dǎo)電性材料填充至微細空間內(nèi),因此,例如在tsv技術(shù)中,能夠容易形成硅貫穿電極。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選接觸工序包含:一邊使晶片旋轉(zhuǎn),一邊使填充材料從晶片的微細空間的形成面?zhèn)鹊蜗?,由此使填充材料與晶片的表面接觸的工序。如此構(gòu)成時,能夠通過所謂的旋涂將填充材料均勻地配置在晶片的微細空間的形成面?zhèn)取?/p>
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選接觸工序包含:將填充材料供給至晶片的表面的工序;以及一邊使晶片旋轉(zhuǎn),一邊通過膜厚調(diào)整用部件,以大致一定的厚度將填充材料涂覆于晶片的微細空間的形成面?zhèn)鹊恼妫纱耸固畛洳牧吓c晶片的表面接觸的工序。如此構(gòu)成時,能夠在不浪費的情況下將所需最小限度的填充材料配置在晶片的微細空間的形成面?zhèn)取?/p>
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選接觸工序包含:將填充材料供給至晶片的表面的工序;一邊使晶片低速旋轉(zhuǎn),一邊通過涂覆用的部件將填充材料涂覆于晶片的微細空間的形成面?zhèn)鹊恼?,而使填充材料與晶片的表面接觸的工序;以及使晶片高速旋轉(zhuǎn),而控制填充材料在晶片的表面的膜厚的工序。如此構(gòu)成時,能夠在不浪費的情況下將所需最小限度的填充材料配置在晶片的微細空間的形成面?zhèn)取?/p>
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選接觸工序包含:在晶片的微細空間的開口朝下的狀態(tài)下,將晶片浸漬在填充材料,而使填充材料與晶片的表面接觸的工序。如此構(gòu)成時,能夠以簡單的構(gòu)成將填充材料配置在晶片的微細空間的形成面。
在上述發(fā)明的填充方法中,優(yōu)選在將微細空間形成于晶片的微細空間的形成面上時的掩模殘留的狀態(tài)下,進行填充工序及煅燒工序,且在煅燒工序后,還具備剝離掩模的剝離工序。如此構(gòu)成時,在剝離掩模時,掩模上的不需要的被煅燒的填充材料也能夠一同被去除,因此能夠縮短之后進行的晶片的殘渣去除、研磨工序的時間,或者,能夠省略殘渣去除、研磨工序。由此,能夠更迅速地獲得在微細空間填充所煅燒的填充材料的晶片。
本發(fā)明的填充裝置具備:可以對內(nèi)部進行減壓的處理室;在經(jīng)減壓的處理室內(nèi),使填充材料與設(shè)置有微細空間的晶片的表面接觸的填充材料配置部;以及遍及晶片的整體而煅燒填充材料的煅燒部;在處理室中,構(gòu)成為:通過對經(jīng)接觸的填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而使填充材料差壓填充至晶片的微細空間。
在本發(fā)明的填充裝置中,如上所述,在處理室中,構(gòu)成為:通過對經(jīng)接觸的填充材料的與晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而使填充材料差壓填充至晶片的微細空間。由此,與上述填充方法相同地,能夠在不會產(chǎn)生大幅的時間差的情況下將填充材料迅速且充分地填充至晶片內(nèi)的所有微細空間,而且即使在晶片混雜有各種形狀的微細空間,也能夠在同一條件下將填充材料迅速且充分地填充至微細空間。并且,由于能夠抑制因從填充至煅燒為止耗費時間而造成的填充材料的局部性固化,因此能夠在微細空間內(nèi)均勻地填充所煅燒的填充材料。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,如上所述,即使在晶片上混雜有各種形狀的微細空間,也能夠在同一條件下將填充材料迅速且充分地填充至微細空間。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明第1及第2實施方式的填充裝置的示意圖。
圖2的(a)是表示本發(fā)明第1及第2實施方式的填充裝置的填充前(搬入時)的晶片的俯視圖,(b)是沿著(a)的400-400線的剖視圖。
圖3的(a)是表示本發(fā)明第1實施方式的填充裝置的填充部的縱剖視圖,(b)是沿著(a)的410-410線的橫剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明第1實施方式的填充裝置的煅燒部的縱剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明第1實施方式的填充方法的煅燒工序中的溫度控制的圖。
圖6是用于說明本發(fā)明第1及第2實施方式的填充方法的圖。
圖7的(a)是表示本發(fā)明第2實施方式的填充裝置的填充部的縱剖視圖,(b)是沿著(a)的420-420線的橫剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實施方式的填充裝置的示意圖。
圖9的(a)是表示本發(fā)明第3實施方式的填充裝置的填充前(搬入時)的晶片的俯視圖,(b)是沿著(a)的430-430線的剖視圖。
圖10是表示本發(fā)明第3實施方式的填充裝置的填充部的縱剖視圖。
圖11是用于說明本發(fā)明第3實施方式的填充方法的圖。
圖12的(a)、(b)是為了確認本發(fā)明的效果而進行的確認實驗中的晶片的非貫穿孔的剖視照片,(c)是環(huán)狀溝的剖視照片。
具體實施方式
以下,根據(jù)附圖說明本發(fā)明的實施方式。
[第1實施方式]
首先,參考圖1至圖5,針對第1實施方式的填充裝置100進行說明。
(填充裝置的構(gòu)成)
第1實施方式的填充裝置100是將填充材料3(參考圖6)填充至形成于晶片1(參考圖2)的環(huán)狀溝等微細空間2(參考圖2)并進行煅燒的裝置。
如圖1所示,填充裝置100具備填充部10、煅燒部20、剝離部30、殘渣去除/研磨部40、及清洗/干燥部50而作為晶片處理部。并且,填充裝置100還具備搬入/搬出部60,所述搬入/搬出部60將已進行前工序的晶片1搬入至填充裝置100內(nèi),且將已進行填充及煅燒之后的晶片1搬出至填充裝置100外。并且,填充裝置100還具備搬送部70,所述搬送部70通過機械臂70a將晶片1搬送至各個晶片處理部及搬入/搬出部60。在該填充裝置100中,通過搬入/搬出部60搬入至填充裝置100內(nèi)的晶片1通過搬送部70依序搬送至填充部10、煅燒部20、剝離部30、殘渣去除/研磨部40及清洗/干燥部50。由此,在煅燒的填充材料3b(圖6參考)被填充至晶片1的微細空間2的狀態(tài)下,使晶片1的微細空間2的形成面1a平滑化。并且,晶片1通過搬入/搬出部60而搬出至填充裝置100外,以進行后序工序等。
另外,晶片1由一般的硅等半導(dǎo)體材料所構(gòu)成。并且,如圖3(b)所示,晶片1為俯視觀察時具有大約200mm的直徑的大致圓形,可以切成多個晶片。并且,如圖2所示,晶片1在通過前工序的蝕刻處理而形成多個微細空間2的狀態(tài)下,搬入至填充裝置100(參考圖1)內(nèi)。在此,在晶片1形成有約一百萬個微細空間2。另外,微細空間2為環(huán)狀溝,與厚度方向正交的水平方向的寬度w1為大約100μm以下。并且,微細空間2的厚度方向的深度l1優(yōu)選:以使微細空間2的深度l1與寬度w1的縱橫比(l1/w1)滿足約2以上且約20以下的方式,根據(jù)寬度w1而決定。例如,微細空間2的寬度w1為大約2μm,深度l1為約20μm(縱橫比(l1/w1)約=10)。
在晶片1中,形成有微細空間2的開口2a的側(cè)的形成面1a上,在蝕刻處理時所設(shè)置的由感光性樹脂等所構(gòu)成的掩模4在前工序中未被去除而殘留。另外,掩模4的貫穿孔4a與微細空間2相連通。掩模4的厚度(掩模4的貫穿孔4a的厚度方向的長度)t1為根據(jù)由蝕刻處理所設(shè)置的微細空間2的寬度w1及深度l1、微細空間2的開口率而適當?shù)卣{(diào)整。另外,掩模4可以利用nmp(n-甲基吡咯啶)、dmso(二甲基亞砜)與koh(氫氧化鉀)的混合物、dmso與mea(醇胺)的混合物、claeiant公司制造的az100remover等一般剝離劑而從晶片1上剝離。
(填充部的結(jié)構(gòu))
填充部10為所謂的真空旋涂機。即,如圖3所示,填充部10包含:外觀為圓柱狀的處理室11;用于使處理室11內(nèi)的壓力降低的真空泵12;配置在處理室11內(nèi)的晶片支撐部13及填充材料滴下部14。另外,填充材料滴下部14為本發(fā)明的“填充材料配置部”的一例。處理室11構(gòu)成為可開閉,并且通過使真空泵12驅(qū)動而可以將內(nèi)部空間設(shè)為約100pa以上且比大氣壓更低的減壓環(huán)境。
晶片支撐部13為可以使所載置的晶片朝向與z方向正交的水平方向旋轉(zhuǎn)。填充材料滴下部14具有:滴下噴嘴14a、及儲存有填充材料3的儲存部14b。滴下噴嘴14a具有將填充材料3滴下至晶片1的中心部分的功能。另外,通過調(diào)整填充材料3的滴下速度與晶片1的旋轉(zhuǎn)速度,可以將填充材料3均勻且成為規(guī)定厚度地涂覆(旋涂)在晶片1。并且,填充材料滴下部14中,構(gòu)成為將填充材料3從安裝在滴下噴嘴14a的上部的儲存部14b的底部側(cè)(z2側(cè))供給至滴下噴嘴14a。由此,可以抑制儲存部14b的液面附近的氣泡進入被滴下的填充材料中。
并且,填充材料3由熱固性樹脂等絕緣性材料、或金屬漿料等導(dǎo)電性材料、溶劑等構(gòu)成。由熱固性樹脂所構(gòu)成的絕緣性材料為在比常溫高且約250℃以下的處理溫度下交聯(lián)而固化的熱固性樹脂(結(jié)合劑)。并且,就熱固性樹脂而言,例如有氟樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、硅樹脂、及環(huán)氧樹脂。具體而言,氟樹脂為例如asahiglassco.,ltd.制造的al-x2003、al-x2010等al-x2000系列。并且,聚酰亞胺樹脂為例如asahikaseie-materialscorp.制造的pimel(注冊商標)bm302、bl301。并且,酚醛樹脂為例如jsrcorporation制造的elpac(注冊商標)wpr1201、wpr5100。
另外,由金屬漿料所構(gòu)成的導(dǎo)電性材料,除了作為導(dǎo)體的金屬粉末材料以外包含,在比常溫高且約250℃以下的處理溫度下交聯(lián)而固化的熱固性樹脂(結(jié)合劑)。另外,金屬漿料也可以包含在約250℃以下?lián)]發(fā)的熱干燥樹脂以取代熱固性樹脂。此時,金屬漿料所包含的金屬粉末材料優(yōu)選使用在約250℃以下的處理溫度下熔融的焊料等。
(煅燒部的結(jié)構(gòu))
煅燒部20為可以將內(nèi)部的空氣清潔度維持在高的狀態(tài)的無塵烤箱。如圖4所示,煅燒部20包含處理室21、用于使處理室21內(nèi)的壓力提升的加壓器22、及配置在處理室21內(nèi)的晶片支撐部23與加熱器24。處理室21構(gòu)成為可開閉,并且通過使加壓器22驅(qū)動將氣體導(dǎo)入至處理室21內(nèi),而可以將內(nèi)部空間設(shè)為比大氣壓更高的高壓環(huán)境。另外,通過加壓器22而導(dǎo)入至處理室21內(nèi)的氣體優(yōu)選氮氣等惰性氣體。加熱器24可以使晶片1升溫至約250℃以下的溫度。并且,加熱器24具有未圖示的溫度傳感器、cpu等,其結(jié)果,如圖5所示的煅燒工序中的溫度控制,構(gòu)成為可以進行升溫速度的控制、規(guī)定的溫度的維持等。另外,針對圖5的煅燒工序中的溫度控制的詳細內(nèi)容,進行后述。
(填充裝置的其他結(jié)構(gòu))
在剝離部30中,使用剝離劑來去除晶片1上的掩模4(參考圖2(b))。另外,填充材料3中,經(jīng)交聯(lián)固化的al-x2000系列并不太會溶解于az100remover,因此在使用al-x2000系列作為填充材料3時,優(yōu)選使用az100remover作為剝離劑。并且,填充材料3中,經(jīng)交聯(lián)固化的bm302及bl301為大致上不會溶解于nmp,因此在使用bm302及bl301作為填充材料3時,優(yōu)選使用nmp作為剝離劑。在殘渣去除/研磨部40中,通過cmp(化學(xué)機械研磨)或拋光機等機械研磨而研磨晶片1的形成面1a。清洗/干燥部50為一般的旋轉(zhuǎn)清洗機。在清洗/干燥部50中,通過一邊使晶片1旋轉(zhuǎn),一邊使純水滴下,而清洗晶片1的形成面1a整面。然后,在清洗/干燥部50中,通過一邊噴吹氮氣一邊使晶片1高速旋轉(zhuǎn),而均勻地使晶片1的形成面1a干燥。
(填充方法的說明)
接著,參考圖1至圖6,說明第1實施方式的填充裝置100中的填充步驟。
<填充部中的步驟說明>
首先,通過搬送部70將搬入/搬出部60所搬入的晶片1搬送至填充部10的處理室11內(nèi)。此時,晶片1以形成面1a成為上表面(z1側(cè)的面)的方式載置于晶片支撐部13(參考圖3)的規(guī)定位置。并且,如圖3(a)所示,在將晶片1收容于處理室11的內(nèi)部的狀態(tài)下,使處理室11內(nèi)成為氣密狀態(tài)。然后,利用真空泵12使處理室11內(nèi)成為減壓環(huán)境(減壓工序)。由此,晶片1的微細空間2內(nèi)也會被減壓。另外,處理室11內(nèi)的減壓環(huán)境為約100pa以上且約2000pa以下的減壓環(huán)境即可,優(yōu)選為約700pa以上約1000pa以下的減壓環(huán)境。另外,約100pa以上且約2000pa以下的減壓(低壓)包含在jisz8126-1真空技術(shù)用語所記載的低真空領(lǐng)域。
并且,如圖3(b)所示,一邊使晶片1以約1500rpm以上且約3000rpm以下的旋轉(zhuǎn)速度高速旋轉(zhuǎn),一邊通過填充材料滴下部14,從晶片1的形成面1a側(cè)(z1側(cè))將填充材料3滴下至掩模4上。此時,以規(guī)定的滴下速度將填充材料3滴下至晶片1的中心部分。由此,如圖6所示,通過旋涂將填充材料3涂覆而與晶片1的表面接觸(微細空間2的內(nèi)側(cè)面2b)(接觸工序)。
在此,通過旋涂而涂覆在掩模4上的填充材料3的厚度(從填充材料3的與晶片1相反側(cè)的液面3a至掩模4的上表面4b為止的厚度方向的距離)t2,取決于微細空間2的深度l1及掩模4的厚度t1。具體而言,厚度t2以滿足式t2=α×l1-t1的方式?jīng)Q定。在此,α為約1以上且約2以下的常數(shù)。即,可以根據(jù)掩模4的厚度t1來調(diào)整填充材料3的使用量。另外,如上所述,掩模4的厚度t1由于根據(jù)圖2(b)所示的微細空間2的寬度w1及深度l1、微細空間2的開口率而適當?shù)卣{(diào)整,因此厚度t2根據(jù)微細空間2的寬度w1及深度l1、微細空間2的開口率而間接地決定。在此,此時,容易因作用于微細空間2的表面的表面張力、晶片1或掩模4的濕潤性,而產(chǎn)生在底面2c上未配置有填充材料3的非填充空間2d。
因此,在第1實施方式中,在晶片1的表面涂覆填充材料3之后,將被減壓的處理室11內(nèi)開放成大氣壓。由此,對填充材料3的與晶片1相反側(cè)的液面3a的整面朝下方加壓的力(圖6的實線箭頭)將會作用。由此,填充材料3也充分地填充(差壓填充)在形成有非填充空間2d的微細空間2,其結(jié)果,將填充材料3均勻且充分地填充至各個晶片1的整體的約一百萬個的微細空間2(填充工序)。另外,填充材料3也填充至晶片1上的掩模4的貫穿孔4a內(nèi)。另外,在填充部10中,也可以使處理室11內(nèi)從減壓環(huán)境不回到大氣壓,而是使處理室11內(nèi)從減壓環(huán)境回到比該減壓環(huán)境高的壓力、且為比大氣壓低的規(guī)定壓力,由此進行差壓填充。
<煅燒部中的步驟說明>
然后,晶片1通過搬送部70從開放成大氣壓的處理室11內(nèi),在煅燒部20的處理室21內(nèi),載置至晶片支撐部23。并且,如圖4所示,在將晶片1收容于處理室21內(nèi)的狀態(tài)下,將處理室21內(nèi)設(shè)為氣密狀態(tài)。然后,利用加壓器22使處理室21內(nèi)成為比大氣壓更大的約0.5mpa以下的高壓環(huán)境。由此,更可靠地將填充材料3填充至非填充空間2d,并且填充材料3的液面3a進一步被加壓,快速地進行相當于體積減少分量的填充材料3的補充。
并且,在高壓環(huán)境下,將處理室21內(nèi)從常溫階段性地升溫至處理溫度,在各個階段中控制處理時間,將填充材料3遍及晶片1的整體進行煅燒(煅燒工序)。另外,作為具體的溫度控制的一例,如圖5所示,首先,以每分鐘約10℃的一定的升溫速度,使處理室21內(nèi)的溫度從常溫升溫至約100℃。并且,將處理室21內(nèi),在約100℃下維持約5分鐘。在這些的第一次烘烤中,主要進行使填充材料3的熱固性樹脂的形狀穩(wěn)定的多余溶劑的去除。然后,以每分鐘約10℃的一定升溫速度,使處理室21內(nèi)的溫度從約100℃升溫至約180℃。然后,將處理室21內(nèi),在約180℃下維持約5分鐘。在這些的第二次烘烤中,在填充材料3的熱固性樹脂均勻地分散的狀態(tài)下,溶劑會完全地被去除。
然后,以每分鐘約10℃的一定升溫速度,使處理室21內(nèi)的溫度從約180℃升溫至約250℃(處理溫度)。并且,通過將處理室21內(nèi),在250℃下維持約30分鐘以上且約1小時以下的處理時間,從而進行煅燒(固化)。在該固化中,填充材料3由熱固性樹脂所構(gòu)成時,通過進行交聯(lián)而使填充材料3固化,填充材料3成為被煅燒的填充材料3b。并且,在該固化中,填充材料3由包含熱干燥樹脂的金屬漿料所構(gòu)成時,熱干燥樹脂會完全地蒸發(fā)且填充材料3(焊料等)會熔融。然后,填充材料3通過之后的冷卻而固化,成為被煅燒的填充材料3b。另外,煅燒工序中的溫度及處理時間(煅燒條件)可以根據(jù)填充材料3的材質(zhì)(含有成分)而調(diào)整成適當?shù)牟煌褵龡l件。
并且,在第1實施方式中,如圖6所示,在填充工序中除了將填充材料3充分地填充至微細空間2的整體,也將填充材料3填充至晶片1上的掩模4的貫穿孔4a內(nèi)。因此,即使微細空間2中的填充材料3的體積因煅燒(揮發(fā))而減少,該填充材料3的減少分量會從填充至掩模4的貫穿孔4a的填充材料3及掩模4的上表面4b上的填充材料3填補于微細空間2,由此填充煅燒在微細空間2的整體的填充材料3b。在此,通過掩模4的貫穿孔4a的厚度方向的長度t1與填充材料3的厚度t2的總計為微細空間2的深度l1的約1倍以上且約2倍以下,可以將充分量的填充材料3填補于微細空間2。
另外,煅燒工序中的處理溫度,根據(jù)填充材料3的熱固性樹脂的性質(zhì)等,也可以設(shè)定在約250℃以下的溫度,也可以調(diào)整處理時間。例如,屬于熱固性樹脂的bm302、bl301在約180℃下進行交聯(lián)固化,因此也可以將約180℃設(shè)為處理溫度。此時,由于處理溫度低,因此在第一次烘烤及第二次烘烤的任一次烘烤或兩次烘烤,也可以不設(shè)置維持一定溫度的期間而連續(xù)地進行升溫。
另外,在煅燒部20中,也可以不在高壓環(huán)境中進行煅燒工序,而在大氣壓環(huán)境下進行煅燒。此時,可以利用未具有加壓器的無塵烤箱來進行煅燒。并且,只要在無塵室內(nèi)等充分清潔的環(huán)境下,則也可以不利用無塵烤箱而利用加熱板來進行煅燒。并且,在煅燒部20中,也可以在比大氣壓更低的減壓環(huán)境下進行煅燒。
<煅燒部之后的步驟說明>
在將處理室21內(nèi)開放成大氣壓之后,通過搬送部70將晶片1從煅燒部20搬送至剝離部30。并且,如圖6所示,在剝離部30中利用剝離劑來去除晶片1上的掩模4(剝離工序)。此時,將掩模4上的被煅燒的填充材料3b與掩模4一同被去除。然后,搬送至殘渣去除/研磨部40,研磨晶片1的形成面1a(殘渣去除/研磨工序)。由此,從微細空間2溢出而煅燒的填充材料3b會被去除而使形成面1a平滑化。然后,被搬送至清洗/干燥部50,清洗及干燥晶片1(清洗/干燥工序)。最后,晶片1通過搬入/搬出部60被搬出。
在第1實施方式中,能夠獲得以下的效果。
在第1實施方式中,如上所述,具備:在經(jīng)減壓的處理室11內(nèi)使填充材料3與晶片1的表面接觸的接觸工序;以及通過對填充材料3的與晶片1相反側(cè)的液面3a的整面進行加壓,而將填充材料3差壓填充至晶片1的微細空間2的填充工序。由此,由于能夠在遍及晶片1的微細空間2的形成面1a的整面,同時將填充材料3填充至微細空間2內(nèi),因此能夠在不會產(chǎn)生大幅的時間差的情況將填充材料3迅速且充分地填充至晶片1內(nèi)的所有微細空間2。并且,即使晶片1中混雜有包含縱橫比(深度/寬度)為5以上的微細空間2的各種形狀的微細空間2,也能夠在同一條件下將填充材料3迅速且充分地填充至微細空間2。
并且,在第1實施方式中,如上所述,具備:對填充材料3的液面3a的整面進行加壓的填充工序;以及遍及晶片1的整體而煅燒填充材料3的煅燒工序。由此,不僅能夠迅速地將填充材料3填充至微細空間2,也能夠遍及晶片1的整體而在一次的煅燒工序中煅燒填充材料,因此能夠迅速地進行填充材料3的填充至煅燒的工序。其結(jié)果,由于能夠抑制因在對所有微細空間2進行填充時產(chǎn)生時間差而造成填充材料3局部性固化,因此能夠在微細空間2內(nèi)均勻地填充所煅燒的填充材料3b。因此,能夠抑制微細空間2內(nèi)的煅燒的填充材料3b的特性(絕緣性等)產(chǎn)生偏差。
并且,在第1實施方式中,如上所述,在減壓工序中,通過將處理室11內(nèi)減壓至約2000pa以下,能夠在減壓工序后的填充工序中可靠地使差壓產(chǎn)生,而將填充材料3差壓填充至微細空間2。并且,在減壓工序中,通過將處理室11內(nèi)減壓成約100pa以上,與大幅減壓至約低于100pa的情況相比較,能夠使處理室11的密封結(jié)構(gòu)簡易化,也能夠使設(shè)置于處理室11內(nèi)的設(shè)備類(晶片支撐部13及填充材料滴下部14)的構(gòu)成簡單化。
并且,在第1實施方式中,如上所述,填充材料3包含比常溫高且在約250℃以下的處理溫度下交聯(lián)的熱固性樹脂。由此,在煅燒工序中,能夠抑制形成于晶片1的配線等因超過約250℃的高溫而劣化。
并且,在第1實施方式中,如上所述,在煅燒工序中,從常溫階段性升溫至處理溫度,并且在各個階段中控制處理時間,由此煅燒填充材料3。由此,由于能夠根據(jù)填充材料3的含有成分而精細地調(diào)整溫度及處理時間,因此,與不階段性升溫而一次升溫至處理溫度的情況相比較,能夠隨著填充材料3的變化(溶劑的揮發(fā)、填充材料3的軟化等)進行煅燒。并且,通過調(diào)整各個階段的處理時間,而能夠在各個階段中使晶片1整體的溫度趨近于固定,因此能夠更可靠地于微細空間2內(nèi)填充所煅燒的填充材料3b。
并且,在第1實施方式中,如上所述,在接觸工序中,使晶片1的形成面1a至液面3a的填充材料3的厚度t3(=t1+t2)成為微細空間2的深度l1的約1倍以上且約2倍以下。由此,在煅燒工序中,即使填充至微細空間2內(nèi)的填充材料3的體積減少,也能夠通過以微細空間2的深度l1以上的厚度t3而配置于比晶片1的形成面1a更靠近與晶片1相反側(cè)的位置的填充材料3來填補。由此,能夠可靠地在微細空間2內(nèi)的整體填充所煅燒的填充材料3b。
并且,在第1實施方式中,如上所述,當填充材料3為絕緣性材料時,由于能夠?qū)⒔^緣性材料填充至微細空間2內(nèi),因此例如在tsv技術(shù)中,能夠輕松地將絕緣性材料填充至微細空間2內(nèi)。并且,當填充材料3為導(dǎo)電性材料時,由于能夠?qū)?dǎo)電性材料填充至微細空間2內(nèi),因此例如在tsv技術(shù)中,能夠容易形成硅貫穿電極。
并且,在第1實施方式中,如上所述,在接觸工序中,一邊使晶片1高速旋轉(zhuǎn),一邊使填充材料3從晶片1的形成面1a側(cè)滴下,由此使填充材料3與晶片1的表面接觸。由此,能夠通過旋涂將填充材料3均勻地配置在晶片1的形成面1a側(cè)。
并且,在第1實施方式中,如上所述,在將微細空間2形成于晶片1的形成面1a上時的掩模4殘留的狀態(tài)下,進行填充工序及煅燒工序,在煅燒工序后,在剝離工序中剝離掩模4。由此,在剝離掩模4時,由于掩模4上的不需要的被煅燒的填充材料3b也一同被去除,因此能夠縮短之后進行的晶片1的殘渣去除、研磨工序的時間。由此,能夠更迅速地獲得被煅燒的填充材料3b填充于微細空間2的晶片1。
[第2實施方式]
接著,參考圖1、圖2、圖6及圖7,說明第2實施方式的填充裝置200。該填充裝置200與上述第1實施方式的填充裝置100不同,對在填充部110中,利用輥114將填充材料3涂覆于晶片1的例子進行說明。另外,對于與第1實施方式相同的構(gòu)成,標注相同的符號,并省略說明。
(填充裝置的構(gòu)成)
如圖1所示,第2實施方式的填充裝置200具備填充部110、煅燒部20、剝離部30、殘渣去除/研磨部40、及清洗/干燥部50而作為晶片處理部。如圖7所示,填充部110包含處理室11、真空泵12、及配置在處理室11內(nèi)的晶片支撐部13與輥114。另外,輥114為本發(fā)明的“填充材料配置部”及“膜厚調(diào)整用部件”的一例。
輥114具有圓柱狀的輥部114a、及軸部114b。圓柱狀的輥部114a以比晶片1的半徑略長且沿水平方向延伸的方式配置在晶片1上。并且,輥部114a構(gòu)成為:在配置于晶片1上時,以軸部114b為旋轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn),并且將沿著輥部114a的延伸方向配置成一列的填充材料3涂覆(擴展涂覆)于晶片1。另外,構(gòu)成為:通過填充材料供給部件(未圖示),將用于1片晶片1的量的填充材料3供給至晶片1上。并且,第2實施方式的晶片1的結(jié)構(gòu)(參考圖2及圖6)、填充材料3的特性、及填充裝置200的其他構(gòu)成與上述第1實施方式相同。
(填充方法的說明)
接著,參考圖1、圖6及圖7,說明第2實施方式的填充裝置200的填充步驟。
在第2實施方式的填充裝置200中,與上述第1實施方式的填充裝置100的填充步驟相同地,如圖7(a)所示,使收容有晶片1的處理室11內(nèi)成為減壓環(huán)境(減壓工序)。并且,如圖7(b)所示,在晶片1的形成面1a上的規(guī)定位置配置輥114的輥部114a,并通過填充材料供給部件(未圖示),供給用于1片晶片1的量的填充材料3。然后,以約1rpm以上且約60rpm以下的旋轉(zhuǎn)速度使晶片1低速旋轉(zhuǎn)。由此,輥部114a會繞著軸部114b旋轉(zhuǎn),同時通過在晶片1的形成面1a側(cè)的掩模4的上表面4b(圖6參考)上進行相對移動,從而以大致一定的厚度,將填充材料3涂覆在掩模4的上表面4b的整面,且將填充材料3涂覆并接觸在晶片1的表面(微細空間2的內(nèi)側(cè)面2b)(接觸工序)。
因此,在第2實施方式中也與上述第1實施方式相同地,在填充材料3涂覆于晶片1的表面之后,將經(jīng)減壓的處理室11內(nèi)開放成大氣壓。由此,即使產(chǎn)生非填充空間2d,填充材料3也會充分地填充(差壓填充)于微細空間2的整體(填充工序)。然后,與上述第1實施方式相同地,遍及晶片1的整體而進行煅燒(煅燒工序),且進行剝離工序、殘渣去除/研磨工序及清洗/干燥工序之后,將晶片1搬出。
在第2實施方式中,能夠獲得以下的效果。
在第2實施方式中,如上所述,具備:通過對填充材料3的液面3a的整面進行加壓,將填充材料3差壓填充至晶片1的微細空間2的填充工序;以及遍及晶片1的整體而煅燒填充材料3的煅燒工序。由此,能夠在不會產(chǎn)生大幅的時間差的情況下將填充材料3迅速且充分地填充至晶片1內(nèi)的所有微細空間2,而且即使在晶片1內(nèi)混雜有各種形狀的微細空間2,也能夠在同一條件下將填充材料3迅速且充分地填充至微細空間2。并且,能夠在微細空間2內(nèi)均勻地填充所煅燒的填充材料3b。
并且,在第2實施方式中,如上所述,在接觸工序中,通過填充材料供給部件供給用于1片晶片1的量的填充材料3。然后,一邊使晶片1低速旋轉(zhuǎn),一邊通過輥114以大致一定的厚度將填充材料3涂覆在掩模4的上表面4b的整面,由此使填充材料3與晶片1的表面接觸。由此,與僅通過上述第1實施方式的旋涂而將填充材料3涂覆于晶片1的情況相比較,能夠使因晶片1的旋轉(zhuǎn)而從晶片1上飛濺的填充材料3的量減少。另外,第2實施方式的其他效果與第1實施方式相同。
[第3實施方式]
接著,參考圖8至圖11,針對第3實施方式的填充裝置300進行說明。
(填充裝置的構(gòu)成)
如圖8所示,第3實施方式的填充裝置300具備填充部210、煅燒部20、殘渣去除/研磨部40、及清洗/干燥部50而作為晶片處理部。即,與上述第1實施方式的填充裝置100不同,并未設(shè)置剝離部。在該填充裝置300中,晶片201(圖9參考)通過搬送部70而依序搬送至填充部210、煅燒部20、殘渣去除/研磨部40及清洗/干燥部50。
另外,如圖9所示,晶片201,除了蝕刻處理時所設(shè)的掩模在前工序中被去除的點以外,具有與上述第1實施方式的晶片1(參考圖2(b))相同的構(gòu)成。即,微細空間202具有寬度w1及深度l1。
如圖10所示,填充部210構(gòu)成為:包含處理室11、真空泵12、及配置在處理室11內(nèi)的晶片支撐部213及填充材料儲存部214。晶片支撐部213在支撐晶片201的狀態(tài)下沿z方向移動。由此,構(gòu)成為:通過晶片支撐部213可以使晶片201與配置在z2側(cè)的填充材料儲存部214所儲存的填充材料3接觸。另外,填充材料儲存部214為本發(fā)明的“填充材料配置部”的一例。并且,在填充部210設(shè)置有未圖示的刷子等。通過該刷子等,可以調(diào)整配置在晶片201上的填充材料3的厚度(形成面1a至填充材料3的與晶片201相反側(cè)的液面3a的距離)t4(參考圖11)。另外,填充材料3的厚度t4優(yōu)選為微細空間202的深度l1的約50%以上且約2倍以下。另外,填充裝置300的其他構(gòu)成與上述第1實施方式相同。
(填充方法的說明)
接著,參考圖11,說明第3實施方式的填充裝置300的填充步驟。
首先,在以微細空間202的開口2a朝向下(z2方向)的方式而將形成面1a設(shè)為下表面(z2側(cè)的面)的狀態(tài)下,通過晶片支撐部213來支撐晶片201。并且,與上述第1實施方式的填充裝置100的填充步驟相同地,使收容有晶片201的處理室11內(nèi)成為減壓環(huán)境(減壓工序)。并且,通過使晶片支撐部213(參考圖10)朝下方移動,使晶片201浸漬于填充材料儲存部214內(nèi)的填充材料3。此時,通過浸漬到晶片201的與形成面1a相反側(cè)的面的近前,而能夠抑制填充材料3進入與形成面1a相反側(cè)的面,因此能夠抑制填充材料3不必要地配置在與形成面1a相反側(cè)的面上。并且,此時也能夠使晶片201的整體浸漬在填充材料儲存部214內(nèi)的填充材料3。由此,填充材料3會與晶片201的表面(微細空間202的內(nèi)側(cè)面2b及形成面1a)接觸(接觸工序)。然后,從填充材料儲存部214拉起晶片201。
因此,即使在第3實施方式中也與上述第1實施方式相同地,將經(jīng)減壓的處理室11內(nèi)開放成大氣壓。由此,對填充材料3的與晶片201相反側(cè)的液面3a的整面朝上方加壓的力(圖11的實線箭頭)將會作用。因此,即使產(chǎn)生非填充空間2d,也會在微細空間202的整體充分地填充(差壓填充)有填充材料3(填充工序)。然后,以使形成面1a成為上表面(z1側(cè)的面)的方式使晶片201的上下顛倒之后,通過未圖示的刷子等,將晶片201的形成面1a上的填充材料3的厚度t4調(diào)整成微細空間202的深度l1的約50%以上且約2倍以下(平整工序)。由此,可以減少填充材料3的使用量。另外,也可以省略該平整工序。
然后,與上述第1實施方式相同地,對晶片201進行煅燒工序。此時,即使微細空間202中的填充材料3的體積因煅燒(揮發(fā))而減少,該填充材料3的減少的分量會從晶片201的形成面1a上的填充材料3填補于微細空間202。并且,由于在晶片201未殘留有掩模,因此在晶片201的形成面1a上將會填充直接被煅燒的填充材料3b。然后,對晶片201進行殘渣去除/研磨工序,以去除形成面1a上的被煅燒的填充材料3b,并且使形成面1a平滑化。然后,進行清洗/干燥工序,而將晶片201搬出。
在第3實施方式中,能夠獲得以下的效果。
在第3實施方式中,如上所述具備有:通過對填充材料3的液面3a的整面進行加壓,將填充材料3差壓填充至晶片201的微細空間202的填充工序;以及遍及晶片201的整體而煅燒填充材料3的煅燒工序。由此,在不會產(chǎn)生大幅的時間差的情況下將填充材料3迅速且充分地填充至生晶片201內(nèi)的所有微細空間202,并且即使在晶片201內(nèi)混雜有各種形狀的微細空間202,也能夠在同一條件下將填充材料3迅速且充分地填充至微細空間202。并且,能夠在微細空間202內(nèi)均勻地填充所煅燒的填充材料3b。
并且,在第3實施方式中,如上所述,在接觸工序中,在晶片201的微細空間202的開口2a朝下的狀態(tài)下,使晶片201浸漬于填充材料3,而使填充材料3與晶片201的表面接觸。由此,能夠以簡單的構(gòu)成將填充材料3填充至晶片201的微細空間202的形成面1a。
并且,在第3實施方式中,如上所述,通過刷子等將晶片201的形成面1a上的填充材料3的厚度t4調(diào)整成微細空間202的深度l1的約50%以上且約2倍以下。由此,能夠填補填充材料3的體積減少分量,并且抑制填充材料3的使用量變多。另外,第3實施方式的其他效果與第1實施方式相同。
[實施例]
接著,參考圖5、圖9、圖10及圖12,對用于確認本發(fā)明的效果而進行的填充狀態(tài)的確認實驗進行說明。
(實施例及比較例的填充方法)
在該確認實驗中,準備圖9所示的形成有多個微細空間202的晶片201。具體而言,準備作為多個微細空間202而形成有以下部分的晶片201:具有2μm的直徑w1及20μm的深度l1的非貫穿孔(縱橫比=10);具有10μm的直徑w1及50μm的深度l1的非貫穿孔(縱橫比=5);具有1μm的寬度w1及17μm的深度l1的環(huán)狀溝(縱橫比=17);具有4μm的寬度w1及24μm的深度l1的環(huán)狀溝(縱橫比=6);及具有2μm的寬度w1及20μm的深度l1的環(huán)狀溝(縱橫比=10)。
在此,在實施例中,使處理室11內(nèi)成為600pa的減壓環(huán)境(減壓工序)。并且,使晶片201的整體浸漬于填充材料儲存部214內(nèi)的填充材料3(參考圖10)(接觸工序)。此時,利用屬于氟樹脂的asahiglassco.,ltd.制造的al-x2000系列來作為填充材料3。然后,將被減壓的處理室11內(nèi)開放成大氣壓(填充工序)。并且,在不進行平整工序的情況下,通過進行圖5所示的溫度控制,在大氣壓環(huán)境下進行煅燒(煅燒工序)。然后,觀察煅燒工序后的晶片201的截面。
另一方面,在比較例中,使晶片201的整體浸漬于填充材料儲存部214內(nèi)的填充材料3(接觸工序)后,使處理室11內(nèi)成為600pa的減壓環(huán)境(減壓工序)。然后,將經(jīng)減壓的處理室11內(nèi)開放成大氣壓。并且,與實施例相同地進行煅燒工序之后,觀察煅燒工序后的晶片201的截面。即,與實施例不同地,比較例中將減壓工序在接觸工序之后進行。
(實驗結(jié)果)
作為圖12所示的截面觀察的結(jié)果,在實施例中,形成于1片晶片201中的多個非貫穿孔及環(huán)狀溝的各個中,可以確認經(jīng)煅燒的填充材料被充分地填充。并且,在各個非貫穿孔內(nèi)及環(huán)狀溝內(nèi),在從底面至開口為止的整體,充分地填充了所煅燒的填充材料,而未觀察到空隙的產(chǎn)生。由于,在實施例的填充方法中,即使在晶片中混雜有寬度(直徑)、深度不同的各種形狀的微細空間,也可以在相同條件下將填充材料迅速且充分地填充至微細空間。并且,由于各個非貫穿孔及環(huán)狀溝的開口填充有煅燒的填充材料,因此,可以認為是在煅燒工序中,填充材料以填補非貫穿孔內(nèi)、環(huán)狀溝內(nèi)的填充材料的減少分量的方式,從晶片的形成面來填補。
另一方面,在比較例中,特別是在各個具有10μm的直徑的非貫穿孔及3種環(huán)狀溝中,確認了未充分地填充被煅燒的填充材料而產(chǎn)生空隙(顏色較濃的部分)。由此認為,在比較例的填充方法中,填充材料并未在填充工序中充分地被填充至非貫穿孔、環(huán)狀溝,其結(jié)果,會在煅燒工序后觀察到空隙。
[變形例]
另外,本次公開的實施方式皆為例示,應(yīng)視為沒有限制性。本發(fā)明的范圍并非由上述的實施方式的說明而是由權(quán)利要求所示,且包含與權(quán)利要求均等的意義及范圍內(nèi)的所有變化(變形例)。
例如,上述第1至在第3實施方式中,雖例示使處理室11內(nèi)的減壓環(huán)境成為約100pa以上且約2000pa以下的減壓環(huán)境的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以使處理室內(nèi)的減壓環(huán)境成為約低于100pa,也可以比約2000pa大且低于大氣壓。即,只要以使差壓產(chǎn)生的方式對處理室內(nèi)進行減壓即可。并且,關(guān)于填充材料中容易產(chǎn)生氣泡,通過將處理室內(nèi)的壓力設(shè)定為較高,即可以抑制氣泡的產(chǎn)生。
并且,上述第1至在第3實施方式中,雖例示分別設(shè)置填充部10(110、210)與煅燒部20的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以在填充部設(shè)置加熱器,而在填充部內(nèi)總括地進行從填充材料的填充至煅燒為止的工序。由此,可以更迅速地進行從填充材料的填充至煅燒為止的工序。
并且,上述第1及第2實施方式中,雖例示在晶片1上殘留掩模4的狀態(tài)下,將填充材料3通過旋涂及輥114涂覆在晶片1的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以在晶片上未殘留掩模的狀態(tài)(第3實施方式的晶片201的狀態(tài))下,通過旋涂或輥等將填充材料涂覆在晶片。在此,在通過旋涂將填充材料涂覆在晶片的情況下,即使在將涂覆后的填充材料進行煅燒之后,也能夠使晶片的表面充分地平滑化,因此可以不進行殘渣去除而將所煅燒的填充材料直接作為絕緣膜來使用。
并且,上述第3實施方式中,雖例示在晶片201上未殘留掩模4的狀態(tài)下,使晶片201浸漬于填充材料3的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以在晶片上殘留掩模的狀態(tài)(第1及第2實施方式的晶片1的狀態(tài))下,使晶片浸漬于填充材料。
并且,上述第1及第2實施方式中,雖例示在剝離工序之后進行殘渣去除及研磨工序的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,若在剝離掩模時可以將不需要的所煅燒的填充材料充分地去除,則也可以省略殘渣去除及研磨工序。
并且,上述第1實施方式中,雖例示使晶片1高速旋轉(zhuǎn)的情況下通過填充材料滴下部14使填充材料3從晶片1的形成面1a側(cè)(z1側(cè))滴下至晶片1的中心部分,將填充材料3涂覆于晶片1的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以在減壓環(huán)境下,使儲存有晶片1片份的填充材料的填充材料儲存部傾斜,而將填充材料從晶片的形成面?zhèn)扰渲迷诰闹行牟糠?。然后,使晶片高速旋轉(zhuǎn),而將填充材料涂覆于晶片。并且,也可以在減壓環(huán)境下,使填充材料儲存部傾斜并且使晶片低速旋轉(zhuǎn),而將填充材料涂覆在晶片。
并且,上述第2實施方式中,雖例示在減壓環(huán)境下,通過輥114將沿輥部114a的延伸方向配置成一列的填充材料3涂覆(擴展涂覆)在晶片1的例子,但本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中,也可以將填充部構(gòu)成為:在減壓環(huán)境下,利用作為涂覆手段的抹刀來取代輥,將沿抹刀的延伸方向配置成一列的填充材料涂覆(擴展涂覆)于晶片。此時,通過適當?shù)卣{(diào)整作為涂覆手段的抹刀與晶片的間隙(縫隙),而可以任意地設(shè)定形成的填充材料的厚度。另外,涂覆手段是指在不會與晶片的表面接觸的情況下,與晶片的表面保持大致一定的縫隙而將填充材料推散,由此擴展涂覆填充材料的部件。即,作為涂覆手段的抹刀與在與晶片的表面接觸的狀態(tài)下刮取填充材料的作為刮刀的抹刀不同。并且,也可以使用割刀或刮鏟來作為涂覆手段,以取代抹刀。
并且,上述第2實施方式中,雖例示通過填充材料供給部件而供給1片晶片1所用的量的填充材料3后,使晶片1低速旋轉(zhuǎn)并且利用輥114將填充材料3涂覆于晶片1的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以通過填充材料供給部件,供給用于1片晶片的分量的填充材料,且一邊使晶片低速旋轉(zhuǎn)一邊利用作為涂覆手段的輥而將填充材料擴展涂覆于晶片之后,作為后序工序追加如圖3所示的上述第1實施方式中,使晶片高速旋轉(zhuǎn),并控制擴展涂覆于晶片的表面的填充材料的膜厚的工序。另外,在后序工序中,優(yōu)選將填充材料的膜厚控制成大致一定的厚度。并且,作為涂覆手段的輥為本發(fā)明的“填充材料配置部”及“涂覆用的部件”的一例。由此,由于以幾乎沒有在晶片高速旋轉(zhuǎn)時從晶片上飛濺的填充材料的分量的方式,調(diào)整供給至晶片的表面的填充材料的分量,因此能夠無浪費地將所需最小限度的填充材料配置在晶片的微細空間的形成面?zhèn)?。并且,由于在后序工序中,能夠使晶片高速旋轉(zhuǎn)而調(diào)整填充材料的厚度,因此在使晶片低速旋轉(zhuǎn)的情況下,利用輥將填充材料擴展涂覆于晶片時,無須以使厚度大致均勻的方式精確地將填充材料擴展涂覆于晶片。
并且,在上述第1至第3實施方式中,作為微細空間2(202),示出例如寬度w1為約2μm、深度l1為約20μm的環(huán)狀溝,在實施例中,示出規(guī)定大小的2種非貫穿孔及3個環(huán)狀溝,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,微細空間為具有約100μm以下的寬度的微細的溝槽、具有約100μm以下的孔徑的微細的貫穿孔及非貫穿孔即可。另外,本發(fā)明的填充方法及填充裝置更適于將填充材料填充至具有約1μm以上且約10μm以下的寬度(孔徑)的微細空間。
并且,在上述第1實施方式中,例示了通過旋涂進行接觸工序,在上述第2實施方式中,例示了通過涂覆進行接觸工序,在上述第3實施方式中例示了通過浸漬進行接觸工序的例子,但本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明中,也可以通過旋涂、涂覆及浸漬以外的工序(方法)來進行接觸工序。
符號說明
1、201-晶片,1a-形成面,2、202-微細空間,2a-開口,3-填充材料,4-掩模,11-處理室,14-填充材料滴下部(填充材料配置部),100、200、300-填充裝置,114-輥(填充材料配置部、膜厚調(diào)整用部件),214-填充材料儲存部(填充材料配置部)。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)
1.(補正后)一種填充方法,將填充材料填充至設(shè)置于晶片的微細空間,該填充方法具備:
減壓工序,對載置有所述晶片的處理室內(nèi)進行減壓;
接觸工序,在經(jīng)減壓的所述處理室內(nèi),使所述填充材料與所述晶片的表面接觸;
填充工序,通過對所述填充材料的與所述晶片相反側(cè)的面的整面進行加壓,而將所述填充材料差壓填充至所述晶片的所述微細空間;以及
煅燒工序,遍及所述晶片的整體而煅燒所述填充材料,
所述接觸工序包含如下工序:在所述晶片的厚度方向上,以使從所述晶片的所述微細空間的形成面至所述填充材料的與所述晶片相反側(cè)的面為止的距離成為所述微細空間的深度以上的方式,將所述填充材料配置在所述晶片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述減壓工序包含將所述處理室內(nèi)減壓成100pa以上且2000pa以下的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述填充材料包含在高于常溫且250℃以下的處理溫度下交聯(lián)的熱固性樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述煅燒工序包含:從常溫階段性地升溫至所述處理溫度,并在各個階段中控制處理時間,從而煅燒所述填充材料的工序。
5.(刪除)
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述填充材料為絕緣性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述填充材料為導(dǎo)電性材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述接觸工序包含:一邊使所述晶片旋轉(zhuǎn),一邊使所述填充材料從所述晶片的所述微細空間的形成面?zhèn)鹊蜗?,由此使所述填充材料與所述晶片的表面接觸的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述接觸工序包含:將所述填充材料供給至所述晶片的表面的工序;以及一邊使所述晶片旋轉(zhuǎn),一邊通過膜厚調(diào)整用部件,以大致一定的厚度將所述填充材料涂覆于所述晶片的所述微細空間的形成面?zhèn)鹊恼?,由此使所述填充材料與所述晶片的表面接觸的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述接觸工序包含:將所述填充材料供給至所述晶片的表面的工序;一邊使所述晶片低速旋轉(zhuǎn),一邊通過涂覆用的部件將所述填充材料涂覆于所述晶片的所述微細空間的形成面?zhèn)鹊恼?,從而使所述填充材料與所述晶片的表面接觸的工序;以及使所述晶片高速旋轉(zhuǎn),而控制所述填充材料在所述晶片的表面的膜厚的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
所述接觸工序包含:在所述晶片的所述微細空間的開口朝下的狀態(tài)下,通過將所述晶片浸漬在所述填充材料,從而使所述填充材料與所述晶片的表面接觸的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填充方法,其中,
在將所述微細空間形成于所述晶片的所述微細空間的形成面上時的掩模殘留的狀態(tài)下,進行所述填充工序及所述煅燒工序,
且在所述煅燒工序后還具備剝離所述掩模的剝離工序。
13.(補正后)一種填充裝置,具備:
處理室,可以對內(nèi)部進行減壓;
填充材料配置部,在經(jīng)減壓的所述處理室內(nèi),使填充材料與設(shè)置有微細空間的晶片表面接觸;以及
煅燒部,遍及所述晶片的整體而煅燒所述填充材料;
在所述處理室中,構(gòu)成為:通過對經(jīng)接觸的所述填充材料的與所述晶片相反側(cè)的整面進行加壓,而使所述填充材料差壓填充至所述晶片的所述微細空間,
所述填充材料配置部在所述晶片的厚度方向上,以使從所述晶片的所述微細空間的形成面至所述填充材料的與所述晶片相反側(cè)的面為止的距離成為所述微細空間的深度以上的方式,將所述填充材料配置在所述晶片。
14.(追加)根據(jù)權(quán)利要求12所述的填充方法,其中,
在將所述微細空間形成于所述晶片的所述微細空間的形成面上時的所述掩模殘留的狀態(tài)下,進行所述接觸工序,
所述接觸工序包含如下工序:在所述晶片的厚度方向上,以使從所述晶片的所述微細空間的形成面至所述填充材料的與所述晶片相反側(cè)的面為止的所述填充材料的厚度及所述掩模的厚度的總計成為所述微細空間的深度以上且2倍以下的方式,將所述填充材料配置在所述晶片。