JP2005260144A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof wherein the handling of a thin semiconductor substrate is highly reliable with an electrode member penetrating therethrough from the main surface to the rear face starting from rear-face grinding and terminating by dicing to complete individual chips. <P>SOLUTION: A post hole 12 is formed in the semiconductor substrate 10 in the direction from the main surface to the rear face at the position of the electrode pad 11 of the semiconductor substrate 10 having an integrated circuit constructed on the main surface thereof. After an insulating film 13 is formed on the inner wall of the hole 12, at least an electrode post 14 is formed. Then, a protecting tape 16 is stuck on the main surface of the semiconductor substrate 10, and part of the substrate is removed from the rear face side by a predetermined thickness to expose the electrode post 14. This semiconductor substrate 10 is subjected to dicing from the rear face while leaving the stuck protecting tape 16 unchanged. Then, the adhesive strength of the protecting tape 16 is reduced and the chips of cut semiconductor substrate 10 are separated from the protecting tape 16. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、特に3次元実装構造を利用するため主表面から裏面に貫通する電極部材を有する薄型半導体チップを扱う半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device that handles a thin semiconductor chip having an electrode member penetrating from a main surface to a back surface, particularly for using a three-dimensional mounting structure, and a semiconductor device.

半導体チップの高密度実装の対策として、複数の半導体チップを積層して実装する3次元実装構造が実用化されるようになってきた。3次元実装構造には主表面から裏面に貫通する電極部材を有する薄型半導体チップを用いることがある。この薄型半導体チップを形成するために半導体基板の裏面研削工程を要する。裏面研削工程は通常、集積回路を構成した半導体基板主表面全面に研削用の保護テープを貼り付ける。その後、裏面研削装置にて半導体基板主表面側が保持され、研削部材によって半導体基板の裏面が所定の厚さだけ研削される。裏面研削工程によって、半導体基板主表面から裏面に向かって途中まで埋め込み形成されていた電極部材を露出させる。   As a countermeasure for high-density mounting of semiconductor chips, a three-dimensional mounting structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked and mounted has come into practical use. In a three-dimensional mounting structure, a thin semiconductor chip having an electrode member penetrating from the main surface to the back surface may be used. In order to form this thin semiconductor chip, a back grinding process of the semiconductor substrate is required. In the back grinding process, a protective tape for grinding is usually applied to the entire main surface of the semiconductor substrate constituting the integrated circuit. Thereafter, the main surface side of the semiconductor substrate is held by the back surface grinding apparatus, and the back surface of the semiconductor substrate is ground by a predetermined thickness by the grinding member. By the back surface grinding process, the electrode member embedded and formed partway from the main surface of the semiconductor substrate toward the back surface is exposed.

半導体基板は、上記のような裏面研削工程を経た後、チップ毎に分離される。その際、上記研削用の保護テープは剥離され、薄型半導体基板をハンドリングして裏面側にダイシングテープ(ダイアタッチテープともいう)が貼り付けられる工程を経る。その後、半導体基板は主表面からスクライブラインに沿ってダイシングブレードを入れられチップ形状に切断される。しかしながら、超薄型化(100μm以下、80μm以下)される半導体基板は取り扱いが困難である。研削用の保護テープを剥がし、ハンドリング、ダイシングテープを貼り終えるまでに、反りや割れの問題が伴う。   The semiconductor substrate is separated for each chip after the back grinding process as described above. At this time, the protective tape for grinding is peeled off, and a thin semiconductor substrate is handled and a dicing tape (also referred to as a die attach tape) is attached to the back side. Thereafter, the semiconductor substrate is cut into chips by inserting a dicing blade along the scribe line from the main surface. However, it is difficult to handle a semiconductor substrate that is ultra-thin (100 μm or less, 80 μm or less). There is a problem of warping and cracking until the protective tape for grinding is removed and handling and dicing tape are finished.

一方、半導体基板の裏面研削工程に入る前にダイシング用の溝を形成する先ダイシングの技術がある(例えば、特許文献1参照)。すなわち、裏面研削工程を経ることによって、電極部材を露出させると共にダイシング用の溝を露出させ、ダイシングの完了に至る。半導体基板は、研削用の保護テープが貼り付けられたままで個々のチップの状態にされることから、取り扱いが容易である。
特開2003−188134号公報(図13−15)
On the other hand, there is a tip dicing technique in which a dicing groove is formed before entering the back surface grinding process of the semiconductor substrate (see, for example, Patent Document 1). That is, through the back grinding process, the electrode member is exposed and the dicing groove is exposed, and the dicing is completed. The semiconductor substrate is easy to handle because it is in the form of individual chips with the protective tape for grinding applied.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-188134 (FIGS. 13-15)

上記従来の技術(例えば特許文献1)では、先ダイシングするにしてもダイシングテープを貼る工程があり、半導体基板主表面から相当の深さのダイシング用の溝を形成することになる。そして、ダイシング用の溝を有した半導体基板からダイシングテープを剥がし、半導体基板主表面に裏面研削用の保護テープが貼り付けられる。   In the conventional technique (for example, Patent Document 1), there is a step of applying a dicing tape even if the dicing is performed first, and a dicing groove having a considerable depth is formed from the main surface of the semiconductor substrate. Then, the dicing tape is peeled off from the semiconductor substrate having the dicing grooves, and a protective tape for back surface grinding is attached to the main surface of the semiconductor substrate.

ダイシング用の溝を有した半導体基板からダイシングテープを剥がす際、ダイシング用の溝を有しているので、半導体基板の反りも大きくなり、最悪、半導体基板が割れる危険性がある。また、ダイシング用の溝を形成した半導体基板主表面に裏面研削用の保護テープが貼り付けられ裏面研削されることになる。これにより、溝がキズや汚染の原因になる、研削圧力により半導体基板が歪む、クラックを起こす等、溝がどのような悪影響を及ぼすか心配である。   When the dicing tape is peeled off from the semiconductor substrate having the dicing groove, since the dicing groove is provided, the warpage of the semiconductor substrate is increased, and there is a danger that the semiconductor substrate may be broken at worst. Further, a back surface grinding protective tape is attached to the main surface of the semiconductor substrate on which the dicing grooves are formed, and the back surface is ground. As a result, the groove is a cause of scratches and contamination, the semiconductor substrate is distorted by the grinding pressure, and a crack is caused.

本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、主表面から裏面に貫通する電極部材を有する薄型半導体基板のための裏面研削からダイシング、個々のチップにするまでの取り扱いに高い信頼性が得られる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has high reliability in handling from back surface grinding to dicing and individual chips for a thin semiconductor substrate having an electrode member penetrating from the main surface to the back surface. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device capable of obtaining high performance.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、前記半導体基板の主表面側にテープを貼り付ける工程と、前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、前記テープを貼り付けたまま前記半導体基板を裏面から切断する工程と、前記テープの粘着力を低下させる工程と、切断された前記半導体基板を前記テープと分離する工程と、を含む。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a post hole having a predetermined depth from a main surface side to a back surface side at a predetermined position of a semiconductor substrate constituting an integrated circuit on the main surface side, and the post hole Forming an insulating film on the inner wall, forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole, attaching a tape to the main surface side of the semiconductor substrate, and a back surface of the semiconductor substrate A step of removing the side by a predetermined thickness, exposing the electrode post, a step of cutting the semiconductor substrate from the back surface with the tape attached, a step of reducing the adhesive strength of the tape, and cutting Separating the semiconductor substrate from the tape.

上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板は電極ポストを露出させる工程の後もテープを主表面に貼り付けたまま、裏面から切断される。半導体基板は薄型加工されているために、切断位置を裏面側から赤外線透視等を利用してアライメントすることが可能である。これにより、薄い1枚の半導体基板に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor substrate is cut from the back surface while the tape is attached to the main surface even after the step of exposing the electrode posts. Since the semiconductor substrate is processed to be thin, it is possible to align the cutting position from the back side using infrared fluoroscopy or the like. This minimizes handling of a thin semiconductor substrate and reduces damage due to the influence of warping.

なお、上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、好ましくは次のいずれかの特徴を有して微細加工、及びその信頼性を向上させる。
前記電極ポストを形成する工程は、化学気相成長法による金属の埋め込み、電解めっき法または無電解めっき法を利用した金属の埋め込みいずれかを利用する。
前記電極ポスト上にバンプ電極を形成する工程をさらに具備する。
前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、化学的なウェットエッチング工程と、ドライエッチング工程とを含む。
前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、ドライエッチング工程とを含む。
The semiconductor device manufacturing method according to the present invention preferably has one of the following characteristics to improve microfabrication and its reliability.
The step of forming the electrode posts uses either metal embedding by chemical vapor deposition, metal embedding using electroplating or electroless plating.
The method further includes forming a bump electrode on the electrode post.
The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step, a chemical wet etching step, and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate.
The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、前記半導体基板の主表面側に第1のテープを貼り付ける工程と、前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、前記半導体基板の裏面側に第2のテープを貼り付ける工程と、前記第1、第2のテープを貼り付けたまま前記半導体基板を切断する工程と、前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープの粘着力を低下させる工程と、切断された前記半導体基板を前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープと分離する工程と、を含む。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a post hole having a predetermined depth from a main surface side to a back surface side at a predetermined position of a semiconductor substrate constituting an integrated circuit on the main surface side, and the post hole Forming an insulating film on the inner wall, forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole, attaching a first tape to the main surface of the semiconductor substrate, and the semiconductor Removing the back side of the substrate by a predetermined thickness, exposing the electrode post, attaching a second tape to the back side of the semiconductor substrate, and attaching the first and second tapes; A step of cutting the semiconductor substrate as it is, a step of reducing the adhesive force of at least one of the first and second tapes, and the first and second tapes of the cut semiconductor substrate. And a step of separating at least one of the tapes, the.

上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板は電極ポストを露出させる工程の後、切断に至るときも第1のテープを主表面に貼り付けたままである。かつ、半導体基板の切断前には裏面側にも第2のテープを貼り付ける。これにより、取り扱いが容易となる。半導体基板は主表面、裏面のどちら側を底部にしても切断可能となる。切断された半導体基板は、主表面、裏面の両面に第1のテープ、第2のテープがそれぞれ貼り付けられたまま、チップ状にされる。その後、適宜一方のテープから剥離されることによって個々のチップとしての取り扱いになる。その際、主表面、裏面いずれか一方面に貼り付けられているテープが薄型チップを反り等のダメージから保護する。半導体基板は、主表面、裏面の両面が保護されつつチップ状のマトリクス配列を保つこともできる。これにより、薄い1枚の半導体基板に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the first tape remains adhered to the main surface even when the semiconductor substrate is cut after the step of exposing the electrode posts. In addition, the second tape is also attached to the back surface before cutting the semiconductor substrate. Thereby, handling becomes easy. The semiconductor substrate can be cut regardless of which side of the main surface or the back surface is the bottom. The cut semiconductor substrate is formed into a chip shape with the first tape and the second tape adhered to both the main surface and the back surface. Thereafter, it is handled as an individual chip by appropriately peeling from one of the tapes. At that time, the tape attached to either the main surface or the back surface protects the thin chip from damage such as warpage. The semiconductor substrate can also maintain a chip-like matrix arrangement while protecting both the main surface and the back surface. This minimizes handling of a thin semiconductor substrate and reduces damage due to the influence of warping.

本発明に係る半導体装置の製造方法は、主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、前記半導体基板の主表面側に第1のテープを貼り付ける工程と、前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、前記第1のテープを貼り付けたまま前記半導体基板を裏面から切断する工程と、前記半導体基板の裏面側に第2のテープを貼り付ける工程と、前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープの粘着力を低下させる工程と、切断された前記半導体基板を前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープと分離する工程と、を含む。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a post hole having a predetermined depth from a main surface side to a back surface side at a predetermined position of a semiconductor substrate constituting an integrated circuit on the main surface side, and the post hole Forming an insulating film on the inner wall, forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole, attaching a first tape to the main surface of the semiconductor substrate, and the semiconductor Removing the back surface side of the substrate by a predetermined thickness and exposing the electrode post; cutting the semiconductor substrate from the back surface while the first tape is adhered; and a step on the back surface side of the semiconductor substrate. 2 affixing the tape, reducing the adhesive strength of at least one of the first and second tapes, and cutting the semiconductor substrate into the first and second tapes. Of including a step of separating at least one of the tapes.

上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板は電極ポストを露出させる工程の後、裏面からの切断に至るとき第1のテープを主表面に貼り付けたままである。かつ、半導体基板の切断後に裏面側にも第2のテープを貼り付ける。切断された半導体基板は、主表面、裏面の両面に第1のテープ、第2のテープが貼り付けられたままで、取り扱いが容易となる。半導体基板は、主表面側の第1のテープまたは裏面側の第2のテープいずれかを分離させて個々のチップ状に分けることができる。また、チップ状のマトリクス配列を保つこともできる。このとき、第1、第2のテープ両者は基本的にチップと共に切り分けられることはないので、チップ状のマトリクス配列を保ったままの移動等の取り扱いには汚染され難く適している。これにより、薄い1枚の半導体基板に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor substrate is still attached with the first tape on the main surface when the semiconductor substrate is cut from the back surface after the step of exposing the electrode posts. In addition, after the semiconductor substrate is cut, the second tape is also attached to the back surface side. The cut semiconductor substrate can be easily handled while the first tape and the second tape are still attached to both the main surface and the back surface. The semiconductor substrate can be divided into individual chips by separating either the first tape on the main surface side or the second tape on the back surface side. In addition, a chip-like matrix arrangement can be maintained. At this time, both the first and second tapes are basically not cut together with the chip, and therefore suitable for handling such as movement while maintaining the chip-like matrix arrangement. This minimizes handling of a thin semiconductor substrate and reduces damage due to the influence of warping.

なお、上記それぞれ本発明に係る半導体装置の製造方法において、好ましくは次のいずれかの特徴を有して微細加工、及びその信頼性を向上させる。
前記電極ポストを形成する工程は、化学気相成長法による金属の埋め込み、電解めっき法または無電解めっき法を利用した金属の埋め込みいずれかを利用する。
前記電極ポスト上にバンプ電極を形成する工程をさらに具備する。
前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、化学的なウェットエッチング工程と、ドライエッチング工程とを含む。
前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、ドライエッチング工程とを含む。
In each of the above-described semiconductor device manufacturing methods according to the present invention, it is preferable to have one of the following features to improve microfabrication and its reliability.
The step of forming the electrode posts uses either metal embedding by chemical vapor deposition, metal embedding using electroplating or electroless plating.
The method further includes forming a bump electrode on the electrode post.
The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step, a chemical wet etching step, and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate.
The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate.

本発明に係る半導体装置は、半導体基板から切り分けられたそれぞれチップの主表面側に集積回路が構成され、主表面側から裏面側に亘って貫通するものを含む前記集積回路に関係する電極を備え、前記主表面側を覆うように貼り付けられた第1のテープと、前記裏面側を覆うように貼り付けられた第2のテープとを具備している。   The semiconductor device according to the present invention includes an electrode related to the integrated circuit, including an integrated circuit formed on the main surface side of each chip cut from the semiconductor substrate, and the one penetrating from the main surface side to the back surface side. , A first tape attached so as to cover the main surface side, and a second tape attached so as to cover the back surface side.

上記本発明に係る半導体装置によれば、薄型チップの形態で主表面、裏面の両面に第1のテープ、第2のテープがそれぞれ貼り付けられたままで、取り扱いが容易となる。これにより、反り易く、変形し易い薄型チップのダメージを低減する。
なお、上記本発明に係る半導体装置において、前記第1のテープまたは前記第2のテープが前記チップに切り分けられた直後のマトリクス状の配列を保っていることを特徴とする。
The semiconductor device according to the present invention is easy to handle while the first tape and the second tape are adhered to both the main surface and the back surface in the form of a thin chip. This reduces the damage of the thin chip that is easily warped and easily deformed.
The semiconductor device according to the present invention is characterized in that the first tape or the second tape maintains a matrix-like arrangement immediately after being cut into the chips.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

図1(a)〜(f)は、それぞれ本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。
図1(a)に示すように、主表面側に図示しない集積回路を構成したシリコンの半導体基板10に関し、最上層の電極パッド11の位置に、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔12を形成する。このとき最上層の電極パッド11の金属は全面に形成されており、レジストマスク等を利用して選択的にポスト孔12を形成する。その後、ポスト孔12の内壁に絶縁膜13を形成する。絶縁膜13はシリコン内壁への酸化膜やノンドープの多結晶シリコン膜の形成が考えられる。
FIGS. 1A to 1F are cross-sectional views showing the main parts of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.
As shown in FIG. 1A, with respect to a silicon semiconductor substrate 10 constituting an integrated circuit (not shown) on the main surface side, a predetermined depth from the main surface side to the back surface side is provided at the position of the uppermost electrode pad 11. A post hole 12 is formed. At this time, the metal of the uppermost electrode pad 11 is formed on the entire surface, and the post holes 12 are selectively formed using a resist mask or the like. Thereafter, an insulating film 13 is formed on the inner wall of the post hole 12. The insulating film 13 may be formed of an oxide film or a non-doped polycrystalline silicon film on the inner wall of the silicon.

次に、ポスト孔12に導電部材が埋め込まれた電極ポスト14を形成する。電極ポスト14の導電部材としてAlやWのCVD(化学気相成長)メタルまたはCu等が考えられる。電極ポスト14の導電部材として、主電極材の下地に密着層やバリア層の形成も必要ならば行う(図示せず)。   Next, an electrode post 14 in which a conductive member is embedded in the post hole 12 is formed. As the conductive member of the electrode post 14, a CVD (chemical vapor deposition) metal of Al or W, Cu or the like can be considered. As a conductive member of the electrode post 14, an adhesion layer and a barrier layer are also formed on the base of the main electrode material if necessary (not shown).

電極ポスト14として、例えばCuの埋め込み形成は以下のようである。ポスト孔12内へのシード層形成、レジストマスクの形成を経て、電解めっき法で選択的にCuの電極ポスト14を形成する。また、無電解めっき法を利用してもよい。その後、エッチングにより最上層の配線及び電極パッド11をパターニングする。さらに、パッシベーション膜15が形成され電極パッド11の部分を選択的に露出させる。図示しないが、その後さらに電極パッド11上にバンプ電極を形成してもよい。   For example, Cu is embedded in the electrode post 14 as follows. After forming a seed layer in the post hole 12 and forming a resist mask, a Cu electrode post 14 is selectively formed by electrolytic plating. Further, an electroless plating method may be used. Thereafter, the uppermost wiring and the electrode pad 11 are patterned by etching. Further, a passivation film 15 is formed to selectively expose the electrode pad 11 portion. Although not shown, bump electrodes may be further formed on the electrode pads 11 thereafter.

次に、図1(b)に示すように、半導体基板10の主表面側に保護テープ16を貼り付ける。保護テープ16は、例えばUV(紫外線)照射によりテープの粘着材を硬化、すなわち粘着力を低下させることのできるUV硬化テープを用いる。UV硬化テープは絶縁樹脂系の保護テープであり、例えば厚さは150〜200μm、そのうちUV硬化に優れた20〜60μmの粘着層を有する。保護テープ16は、これに限るものではない。電極パッド11上にバンプ電極が配されている場合には、保護、対処可能な厚さを有するテープを用いることが考えられる。UV硬化テープ以外に強力な粘着力と剥離性能を併せ持ち、耐候性、信頼性を有するテープがあればそれを用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 1B, the protective tape 16 is attached to the main surface side of the semiconductor substrate 10. As the protective tape 16, for example, a UV curable tape capable of curing the adhesive material of the tape by UV (ultraviolet) irradiation, that is, reducing the adhesive force, is used. The UV curable tape is an insulating resin-based protective tape, for example, having a thickness of 150 to 200 μm, of which an adhesive layer of 20 to 60 μm excellent in UV curing. The protective tape 16 is not limited to this. When bump electrodes are arranged on the electrode pads 11, it is conceivable to use a tape having a thickness that can be protected and dealt with. In addition to the UV curable tape, if there is a tape having strong adhesive force and peeling performance and having weather resistance and reliability, it may be used.

次に、図1(c)に示すように、半導体基板10の裏面研削工程に移行する。すなわち、図示しない裏面研削装置において、保護テープ16が貼り付けられた半導体基板10の主表面側を研削ステージに固定し、対する裏面側を研削部材(砥石)により所定厚さだけ研削する。これは主に機械的な研削工程であるが、これに限らず、CMP(化学的機械的研磨)技術を用いることも考えられる。この段階では電極ポスト14の露出には至らず、好ましくは電極ポスト14の露出直前、絶縁膜13の露出で研削を終了する。   Next, as shown in FIG.1 (c), it transfers to the back surface grinding process of the semiconductor substrate 10. FIG. That is, in the back surface grinding apparatus (not shown), the main surface side of the semiconductor substrate 10 to which the protective tape 16 is attached is fixed to the grinding stage, and the corresponding back surface side is ground by a predetermined thickness by a grinding member (grinding stone). This is mainly a mechanical grinding process, but is not limited to this, and it is also conceivable to use a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique. At this stage, the electrode post 14 is not exposed, and the grinding is preferably completed immediately before the electrode post 14 is exposed and when the insulating film 13 is exposed.

次に、図1(d)に示すように、半導体基板10の裏面へのさらなる薄層除去によって電極ポスト14を露出させる。まず、半導体基板10の裏面に対し、薬液供給によるスピンエッチ工程を実施し、電極ポスト14の形状を突出させる。薬液は例えばフッ酸と硝酸を含む混合液(HF/HNO/HO;割合は約1:1:8)を利用する。その後さらに、ドライエッチング工程を経ることにより、電極ポスト14を被覆する絶縁膜13を除去する。 Next, as shown in FIG. 1D, the electrode post 14 is exposed by further thin layer removal on the back surface of the semiconductor substrate 10. First, a spin etch process by supplying a chemical solution is performed on the back surface of the semiconductor substrate 10 to project the shape of the electrode posts 14. For example, a liquid mixture containing fluoric acid and nitric acid (HF / HNO 3 / H 2 O; the ratio is about 1: 1: 8) is used as the chemical solution. Thereafter, the insulating film 13 covering the electrode post 14 is removed by a dry etching process.

なお、上記薬液供給によるスピンエッチ工程を省くことも可能である。例えば前段の、半導体基板10の裏面研削工程にて電極ポスト14の露出に至らせる。その後、ドライエッチング工程を経ることにより、半導体基板10の所定厚さ及び電極ポスト14を被覆する絶縁膜13を同時に除去することも可能である。あるいは、全部または途中からCMP(化学的機械的研磨)技術を用いて電極ポスト14の露出に至らせる。その後、ドライエッチング工程を経ることにより、半導体基板10の所定厚さ及び電極ポスト14を被覆する絶縁膜13を同時に除去することも可能である。   Note that it is possible to omit the spin etch process by supplying the chemical solution. For example, the electrode post 14 is exposed in the back surface grinding process of the semiconductor substrate 10 in the previous stage. Thereafter, the insulating film 13 covering the predetermined thickness of the semiconductor substrate 10 and the electrode post 14 can be removed simultaneously through a dry etching process. Alternatively, the electrode post 14 is exposed from the whole or a middle portion by using a CMP (chemical mechanical polishing) technique. Thereafter, the insulating film 13 covering the predetermined thickness of the semiconductor substrate 10 and the electrode post 14 can be removed simultaneously through a dry etching process.

次に、図1(e)に示すように、半導体基板10は、保護テープ16が貼り付けられたままの状態でダイシング工程に移行する。すなわち、半導体基板10は研削用の保護テープ16を貼り付けたまま裏面から切断される。このダイシング工程では、例えば切断位置を裏面側から赤外線透視によりアライメントする技術を用いる。つまり、半導体基板10はすでに100μm以下(または80μm以下)というような薄型に加工されているため、裏面側からスクライブラインを読み取る赤外線透視等を利用したアライメントが可能である。ダイシング後、保護テープ16は完全には分離されずに1枚のままである。   Next, as shown in FIG. 1E, the semiconductor substrate 10 proceeds to the dicing process with the protective tape 16 still attached. That is, the semiconductor substrate 10 is cut from the back surface with the protective tape 16 for grinding applied. In this dicing process, for example, a technique of aligning the cutting position from the back side by infrared fluoroscopy is used. That is, since the semiconductor substrate 10 has already been processed to be as thin as 100 μm or less (or 80 μm or less), alignment using infrared fluoroscopy or the like for reading a scribe line from the back surface side is possible. After dicing, the protective tape 16 is not completely separated but remains one.

次に、図1(f)に示すように、半導体基板10は、保護テープ16へのUV照射を実施すれば、保護テープ16と容易に分離できるようになる。半導体基板10は、個々のチップとして組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。または、半導体基板10は、個々のチップに切り分けられた直後のマトリクス状の配列を保ちつつ、組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。   Next, as shown in FIG. 1F, the semiconductor substrate 10 can be easily separated from the protective tape 16 if the protective tape 16 is irradiated with UV. The semiconductor substrate 10 shifts to handling such as assembling, mounting, transportation, packing, and transportation as individual chips. Alternatively, the semiconductor substrate 10 shifts to handling such as assembly, attachment, transportation, packing, and transportation while maintaining a matrix arrangement immediately after being divided into individual chips.

上記実施形態によれば、半導体基板10は、電極ポスト14を露出させる工程の後も同じ保護テープ16を主表面に貼り付けたまま、裏面から切断される。半導体基板10は薄型加工されているために、切断位置を裏面側から赤外線透視等を利用してアライメントすることが可能である。保護テープ16は、UV硬化テープ以外に強力な粘着力と剥離性能を併せ持ち、耐候性、信頼性を有するテープがあればそれを用いることができる。保護テープ16は、半導体基板10の主表面側に対する裏面側の研削、及び裏面側からのダイシング、両者の処理で半導体基板10の主表面側に貼り付けたままの状態を共有できることが重要である。これにより、薄い1枚の半導体基板に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   According to the above-described embodiment, the semiconductor substrate 10 is cut from the back surface with the same protective tape 16 attached to the main surface after the step of exposing the electrode posts 14. Since the semiconductor substrate 10 is processed to be thin, it is possible to align the cutting position from the back side using infrared fluoroscopy or the like. As the protective tape 16, in addition to the UV curable tape, if there is a tape having strong adhesive force and peeling performance, and having weather resistance and reliability, it can be used. It is important that the protective tape 16 can share the state of being attached to the main surface side of the semiconductor substrate 10 by grinding the back surface side with respect to the main surface side of the semiconductor substrate 10 and dicing from the back surface side, both processes. . This minimizes handling of a thin semiconductor substrate and reduces damage due to the influence of warping.

図2(a)〜(g)は、それぞれ本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。第1実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
図2(a)に示すように、主表面側に図示しない集積回路を構成したシリコンの半導体基板10に関し、最上層の電極パッド11の位置に、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔12を形成する。このとき最上層の電極パッド11の金属は全面に形成されており、レジストマスク等を利用して選択的にポスト孔12を形成する。その後、ポスト孔12の内壁に絶縁膜13を形成する。絶縁膜13はシリコン内壁への酸化膜やノンドープの多結晶シリコン膜の形成が考えられる。
2A to 2G are cross-sectional views showing the main part of the method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
As shown in FIG. 2A, regarding a silicon semiconductor substrate 10 constituting an integrated circuit (not shown) on the main surface side, a predetermined depth from the main surface side to the back surface side is provided at the position of the uppermost electrode pad 11. A post hole 12 is formed. At this time, the metal of the uppermost electrode pad 11 is formed on the entire surface, and the post holes 12 are selectively formed using a resist mask or the like. Thereafter, an insulating film 13 is formed on the inner wall of the post hole 12. The insulating film 13 may be formed of an oxide film or a non-doped polycrystalline silicon film on the inner wall of the silicon.

次に、ポスト孔12に導電部材が埋め込まれた電極ポスト14を形成する。電極ポスト14の導電部材としてAlやWのCVD(化学気相成長)メタルまたはCu等が考えられる。電極ポスト14の導電部材として、主電極材の下地に密着層やバリア層の形成も考えられる(図示せず)。   Next, an electrode post 14 in which a conductive member is embedded in the post hole 12 is formed. As the conductive member of the electrode post 14, a CVD (chemical vapor deposition) metal of Al or W, Cu or the like can be considered. As the conductive member of the electrode post 14, an adhesion layer or a barrier layer may be formed on the base of the main electrode material (not shown).

電極ポスト14として、例えばCuの埋め込み形成は以下のようである。ポスト孔12内へのシード層形成、レジストマスクの形成を経て、電解めっき法で選択的にCuの電極ポスト14を形成する。また、無電解めっき法を利用してもよい。その後、エッチングにより最上層の配線及び電極パッド11をパターニングする。次に、パッシベーション膜15が形成され電極パッド11の部分を選択的に露出させる。さらに、電極パッド11上にバンプ電極21を形成する。バンプ電極21は、電極パッド11上への図示しないシード層形成、レジストマスクの形成を経て、電解めっき法にて電極パッド11上にバンプ電極21を形成する。また、無電解めっき法を利用してもよい。もちろん、第1実施形態のように、バンプ電極21の形成をしない形態も考えられる。   For example, Cu is embedded in the electrode post 14 as follows. After forming a seed layer in the post hole 12 and forming a resist mask, a Cu electrode post 14 is selectively formed by electrolytic plating. Further, an electroless plating method may be used. Thereafter, the uppermost wiring and the electrode pad 11 are patterned by etching. Next, a passivation film 15 is formed to selectively expose a portion of the electrode pad 11. Further, the bump electrode 21 is formed on the electrode pad 11. The bump electrode 21 is formed on the electrode pad 11 by an electrolytic plating method after forming a seed layer (not shown) on the electrode pad 11 and forming a resist mask. Further, an electroless plating method may be used. Of course, a configuration in which the bump electrode 21 is not formed as in the first embodiment is also conceivable.

次に、図2(b)に示すように、半導体基板10の主表面側に保護テープ22を貼り付ける。保護テープ22は、例えばUV(紫外線)照射によりテープの粘着材を硬化、すなわち粘着力を低下させることのできるUV硬化テープを用いる。保護テープ22は、バンプ電極21付きの半導体基板10の主表面側に対する保護が可能なような厚さを有するテープを用いることが重要である。UV硬化テープ以外に強力な粘着力と剥離性能を併せ持ち、耐候性、信頼性を有するテープがあればそれを用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 2B, a protective tape 22 is attached to the main surface side of the semiconductor substrate 10. As the protective tape 22, for example, a UV curable tape capable of curing the adhesive material of the tape by UV (ultraviolet) irradiation, that is, reducing the adhesive force, is used. It is important to use a tape having a thickness that can protect the main surface side of the semiconductor substrate 10 with the bump electrodes 21 as the protective tape 22. In addition to the UV curable tape, if there is a tape having strong adhesive force and peeling performance and having weather resistance and reliability, it may be used.

次に、図2(c)に示すように、半導体基板10の裏面研削工程に移行する。すなわち、図示しない裏面研削装置において、保護テープ22が貼り付けられた半導体基板10の主表面側を研削ステージに固定し、対する裏面側を研削部材(砥石)により所定厚さだけ研削する。これは主に機械的な研削工程であるが、これに限らず、CMP(化学的機械的研磨)技術を用いることも考えられる。電極ポスト14の露出直前で砥石変更等の研削条件を変えたりしてもよい。この段階で少なくとも絶縁膜13の露出、あるいは電極ポスト14先端の露出に至らせ研削(または研磨)を終了する。   Next, as shown in FIG. 2C, the process proceeds to the back surface grinding process of the semiconductor substrate 10. That is, in a back grinding apparatus (not shown), the main surface side of the semiconductor substrate 10 to which the protective tape 22 is attached is fixed to a grinding stage, and the opposite back side is ground by a predetermined thickness by a grinding member (grinding stone). This is mainly a mechanical grinding process, but is not limited to this, and it is also conceivable to use a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique. Grinding conditions such as changing the grindstone may be changed immediately before the electrode post 14 is exposed. At this stage, at least the insulating film 13 is exposed or the tip of the electrode post 14 is exposed, and the grinding (or polishing) is finished.

次に、図2(d)に示すように、半導体基板10の裏面へのさらなる薄層除去によって電極ポスト14を露出させる。ここでは、ドライエッチング工程を実施する。エチングガスの条件次第で、半導体基板10の所定厚さを除去すると共に、電極ポスト14を被覆する絶縁膜13を同時に除去することも可能である。
なお、このような電極ポスト14を露出させる工程は、限定されず、第1実施形態における図1(c),(d)で説明した方法を利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 2D, the electrode post 14 is exposed by further thin layer removal on the back surface of the semiconductor substrate 10. Here, a dry etching process is performed. Depending on the conditions of the etching gas, it is possible to remove the predetermined thickness of the semiconductor substrate 10 and simultaneously remove the insulating film 13 covering the electrode posts 14.
In addition, the process of exposing such an electrode post 14 is not limited, You may utilize the method demonstrated in FIG.1 (c), (d) in 1st Embodiment.

次に、図2(e)に示すように、半導体基板10の裏面側に、保護テープ23を貼り付ける。保護テープ23についても、UV硬化テープの利用が考えられる。あるいは、強力な粘着力と剥離性能、信頼性を有する他のテープ(ダイシングテープ等)があればそれを用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 2E, a protective tape 23 is attached to the back side of the semiconductor substrate 10. For the protective tape 23, use of a UV curable tape can be considered. Alternatively, if there is another tape (such as a dicing tape) having strong adhesive force, peeling performance, and reliability, it may be used.

次に、図2(f)に示すように、半導体基板10は、主表面及び裏面に保護テープ22,23がそれぞれ貼り付けられたままの状態でダイシング工程に移行する。半導体基板10は、主表面に研削用の保護テープ22を貼り付けたまま切断される。このダイシング工程では、半導体基板10は保護テープ23が貼り付けられた裏面側が支持され、主表面側からダイシングラインに沿って切断される。ダイシング後、保護テープ23は完全には分離されずに1枚のままである。
上記ダイシング工程は、第1実施形態のように裏面側からスクライブラインを読み取り、ダイシングする方法をとってもよい。その際、保護テープ22は完全には分離されずに1枚のままである(図示せず)。
Next, as shown in FIG. 2F, the semiconductor substrate 10 proceeds to the dicing process in a state where the protective tapes 22 and 23 are adhered to the main surface and the back surface, respectively. The semiconductor substrate 10 is cut with the protective tape 22 for grinding applied to the main surface. In this dicing process, the semiconductor substrate 10 is supported on the back side to which the protective tape 23 is attached, and is cut along the dicing line from the main surface side. After dicing, the protective tape 23 is not completely separated but remains one.
The dicing process may take a method of dicing by reading a scribe line from the back side as in the first embodiment. At that time, the protective tape 22 is not completely separated but remains one (not shown).

次に、図2(g)に示すように、半導体基板10は、保護テープ23へのUV照射を実施すれば、保護テープ23と容易に分離できるようになる。半導体基板10は、個々のチップとして組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。または、半導体基板10は、個々のチップに切り分けられた直後のマトリクス状の配列を保ちつつ、組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。個々のチップとして扱われる場合、チップ裏面には保護テープ22が貼り付けられている。保護テープ22はどの段階で剥離するかは自在である。保護テープ22は剥離されるまで、個々の薄型チップの状態においても反り等のダメージ保護に寄与する。   Next, as illustrated in FIG. 2G, the semiconductor substrate 10 can be easily separated from the protective tape 23 by performing UV irradiation on the protective tape 23. The semiconductor substrate 10 shifts to handling such as assembling, mounting, transportation, packing, and transportation as individual chips. Alternatively, the semiconductor substrate 10 shifts to handling such as assembly, attachment, transportation, packing, and transportation while maintaining a matrix arrangement immediately after being divided into individual chips. When handled as individual chips, a protective tape 22 is attached to the back surface of the chip. The stage at which the protective tape 22 is peeled can be freely determined. Until the protective tape 22 is peeled off, it contributes to protection against damage such as warpage even in the state of individual thin chips.

上記実施形態によれば、半導体基板10は電極ポスト14を露出させる工程の後、切断に至るときも同じ保護テープ22を主表面に貼り付けたままである。かつ、半導体基板10の切断前には裏面側にも保護テープ23を貼り付ける。これにより、取り扱いが容易となる。半導体基板10は主表面、裏面のどちら側を底部にしても切断可能となる。切断された半導体基板10は、主表面、裏面の両面に保護テープ22、23がそれぞれ貼り付けられたまま、チップ状にされる。その後、適宜一方の保護テープから剥離されることによって個々のチップとしての取り扱いになる。その際、主表面、裏面いずれか一方面に貼り付けられているテープが薄型チップを反り等のダメージから保護する。半導体基板10は、主表面、裏面の両面が保護されつつチップ状のマトリクス配列を保つこともできる。これにより、薄い1枚の半導体基板10に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   According to the above embodiment, the semiconductor substrate 10 remains attached with the same protective tape 22 on the main surface when it is cut after the step of exposing the electrode posts 14. In addition, the protective tape 23 is attached to the back side before the semiconductor substrate 10 is cut. Thereby, handling becomes easy. The semiconductor substrate 10 can be cut regardless of which side of the main surface or the back surface is the bottom. The cut semiconductor substrate 10 is formed into a chip shape with the protective tapes 22 and 23 attached to both the main surface and the back surface. Thereafter, it is handled as an individual chip by being appropriately peeled from one of the protective tapes. At that time, the tape attached to either the main surface or the back surface protects the thin chip from damage such as warpage. The semiconductor substrate 10 can also maintain a chip-like matrix arrangement while protecting both the main surface and the back surface. As a result, handling of the thin semiconductor substrate 10 is minimized, and damage due to the influence of warpage is reduced.

図3(a)〜(g)は、それぞれ本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図である。
図3(a)に示すように、主表面側に図示しない集積回路を構成したシリコンの半導体基板30に関し、最上層の電極パッド31の位置に、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔32を形成する。この構成では最上層の配線及び電極パッド31は共に埋め込み配線である。この場合、第1のレジストマスクを用いて最上層の配線及び電極パッド31の形成溝を形成した後、第2のレジストマスクを用いてポスト孔32を形成する(後ビア形成方式と同じ要領)。その後、第2のレジストマスクのまま、ポスト孔32の内壁に絶縁膜33を形成する。絶縁膜33はシリコン内壁への酸化膜やノンドープの多結晶シリコン膜の形成が考えられる。
FIGS. 3A to 3G are cross-sectional views showing the main part of the method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention in the order of steps.
As shown in FIG. 3A, with respect to a silicon semiconductor substrate 30 constituting an integrated circuit (not shown) on the main surface side, a predetermined depth from the main surface side to the back surface side is provided at the position of the uppermost electrode pad 31. A post hole 32 is formed. In this configuration, the uppermost wiring and the electrode pad 31 are both embedded wiring. In this case, after forming the uppermost layer wiring and the formation groove of the electrode pad 31 using the first resist mask, the post hole 32 is formed using the second resist mask (the same procedure as the post via forming method). . Thereafter, the insulating film 33 is formed on the inner wall of the post hole 32 with the second resist mask as it is. The insulating film 33 may be formed of an oxide film or a non-doped polycrystalline silicon film on the inner wall of the silicon.

次に、ポスト孔32及び最上層の配線及び電極パッド31の形成溝に導電部材を埋め込むことによって、電極ポスト34及び最上層の配線及び電極パッド31を形成する。電極ポスト34及び最上層の配線及び電極パッド31の導電部材としてAlやWのCVD(化学気相成長)メタルまたはCu等が考えられる。電極ポスト34及び最上層の配線及び電極パッド31の導電部材として、主電極材の下地に密着層やバリア層の形成も考えられる(図示せず)。   Next, the electrode post 34 and the uppermost layer wiring and electrode pad 31 are formed by embedding a conductive member in the formation hole of the post hole 32 and the uppermost layer wiring and electrode pad 31. As the conductive member for the electrode post 34, the uppermost wiring layer, and the electrode pad 31, a CVD (chemical vapor deposition) metal or Cu of Al or W can be considered. As a conductive member for the electrode post 34, the uppermost layer wiring, and the electrode pad 31, it is also possible to form an adhesion layer or a barrier layer on the base of the main electrode material (not shown).

電極ポスト34及び最上層の配線及び電極パッド31として、例えばCuの埋め込み形成は以下のようである。ポスト孔32及び最上層の配線及び電極パッド31内へのシード層形成、レジストマスクの形成を経て、電解めっき法で選択的にCuを埋め込む。また、無電解めっき法を利用してもよい。その後、必要ならエッチバックやCMP(化学的機械的研磨)等を利用する平坦化工程を経る。次に、パッシベーション膜35が形成され電極パッド31の部分を選択的に露出させる。さらに、電極パッド31上にバンプ電極36を形成する。バンプ電極36は、電極パッド31上への図示しないシード層形成、レジストマスクの形成を経て、電解めっき法にて電極パッド31上にバンプ電極36を形成する。また、無電解めっき法を利用してもよい。
上記電極ポスト34及び最上層の配線及び電極パッド31の形態は、もちろん、第1実施形態の図1(a)、第2実施形態の図2(a)の形態に代えることも考えられる。
As the electrode post 34 and the uppermost layer wiring and electrode pad 31, for example, Cu embedding is formed as follows. Cu is selectively embedded by electrolytic plating after the formation of the seed layer and the resist mask in the post hole 32 and the uppermost layer wiring and electrode pad 31. Further, an electroless plating method may be used. Thereafter, if necessary, a flattening process using etch back, CMP (chemical mechanical polishing) or the like is performed. Next, a passivation film 35 is formed, and the portion of the electrode pad 31 is selectively exposed. Further, the bump electrode 36 is formed on the electrode pad 31. The bump electrode 36 is formed on the electrode pad 31 by an electrolytic plating method after forming a seed layer (not shown) on the electrode pad 31 and forming a resist mask. Further, an electroless plating method may be used.
Of course, the form of the electrode post 34, the uppermost layer wiring, and the electrode pad 31 may be replaced with the form of FIG. 1A of the first embodiment and the form of FIG. 2A of the second embodiment.

次に、図3(b)に示すように、半導体基板30の主表面側に保護テープ37を貼り付ける。保護テープ37は、前記第2実施形態と同様であり、例えばUV硬化テープを用いる。保護テープ37は、バンプ電極36付きの半導体基板30の主表面側に対する保護が可能なような厚さを有するテープを用いることが重要である。UV硬化テープ以外に強力な粘着力と剥離性能を併せ持ち、耐候性、信頼性を有するテープがあればそれを用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 3B, a protective tape 37 is attached to the main surface side of the semiconductor substrate 30. The protective tape 37 is the same as that of the second embodiment, and for example, a UV curable tape is used. As the protective tape 37, it is important to use a tape having a thickness capable of protecting the main surface side of the semiconductor substrate 30 with the bump electrodes 36. In addition to the UV curable tape, if there is a tape having strong adhesive force and peeling performance and having weather resistance and reliability, it may be used.

次に、図3(c)に示すように、半導体基板30の裏面研削工程に移行する。すなわち、図示しない裏面研削装置において、保護テープ37が貼り付けられた半導体基板30の主表面側を研削ステージに固定し、対する裏面側を研削部材(砥石)により所定厚さだけ研削する。これは主に機械的な研削工程であるが、これに限らず、CMP(化学的機械的研磨)技術を用いることも考えられる。電極ポスト34の露出直前で砥石変更等の研削条件を変えたりしてもよい。この段階で少なくとも絶縁膜33の露出、あるいは電極ポスト34先端の露出に至らせ研削(または研磨)を終了する。   Next, as shown in FIG. 3C, the process proceeds to the back surface grinding process of the semiconductor substrate 30. That is, in the back surface grinding apparatus (not shown), the main surface side of the semiconductor substrate 30 to which the protective tape 37 is attached is fixed to the grinding stage, and the back surface side is ground by a predetermined thickness with a grinding member (grinding stone). This is mainly a mechanical grinding process, but is not limited to this, and it is also conceivable to use a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique. Grinding conditions such as changing the grindstone may be changed immediately before the electrode post 34 is exposed. At this stage, at least the insulating film 33 is exposed or the tip of the electrode post 34 is exposed, and the grinding (or polishing) is finished.

次に、図3(d)に示すように、半導体基板30の裏面へのさらなる薄層除去によって電極ポスト34を露出させる。第2実施形態と同様に、ドライエッチング工程によって、半導体基板30の所定厚さを除去すると共に、電極ポスト34を被覆する絶縁膜33を同時に除去する。
なお、このような電極ポスト34を露出させる工程は、限定されず、第1実施形態における図1(c),(d)で説明した方法を利用してもよい。
Next, as shown in FIG. 3D, the electrode post 34 is exposed by further thin layer removal on the back surface of the semiconductor substrate 30. Similar to the second embodiment, the dry etching process removes the predetermined thickness of the semiconductor substrate 30 and simultaneously removes the insulating film 33 covering the electrode posts 34.
In addition, the process of exposing such an electrode post 34 is not limited, You may utilize the method demonstrated in FIG.1 (c), (d) in 1st Embodiment.

次に、図3(e)に示すように、半導体基板30は、保護テープ37が貼り付けられたままの状態でダイシング工程に移行する。すなわち、半導体基板30は研削用の保護テープ37を貼り付けたまま裏面から切断される。このダイシング工程では、第1実施形態と同様に、例えば切断位置を裏面側から赤外線透視によりアライメントする技術を用いる。ダイシング後、保護テープ37は完全には分離されずに1枚のままである。   Next, as shown in FIG. 3E, the semiconductor substrate 30 proceeds to the dicing process with the protective tape 37 still attached. That is, the semiconductor substrate 30 is cut from the back surface while the protective tape 37 for grinding is adhered. In this dicing process, as in the first embodiment, for example, a technique of aligning the cutting position from the back side by infrared fluoroscopy is used. After dicing, the protective tape 37 is not completely separated but remains one.

次に、図3(f)に示すように、半導体基板30の裏面側に、保護テープ38を貼り付ける。保護テープ38についても、UV硬化テープの利用が考えられる。あるいは、強力な粘着力と剥離性能、信頼性を有する他のテープがあればそれを用いてもよい。   Next, as shown in FIG. 3F, a protective tape 38 is attached to the back side of the semiconductor substrate 30. For the protective tape 38, use of a UV curable tape can be considered. Alternatively, if there is another tape having strong adhesive force, peeling performance and reliability, it may be used.

次に、図3(g)に示すように、半導体基板30は、保護テープ37または38にUV照射を実施すれば、保護テープ37または38と容易に分離できるようになる。半導体基板30は、個々のチップとして組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。または、半導体基板30は、個々のチップに切り分けられた直後のマトリクス状の配列を保ちつつ、組立て、取り付け等、搬送、梱包、運搬といった取り扱いに移行する。この構成では、保護テープ37、38両者とも基本的にはチップと共に切り分けられていない。従って、チップ状のマトリクス配列を保ったままの移動等の取り扱いには汚染され難く適している。一方の保護テープから剥離されることによって個々のチップとしての取り扱いが可能になる。その際、主表面、裏面どちらの保護テープ37または38を剥がすか、取り扱いに応じて決められる。いずれか一方面に貼り付けられている保護テープが薄型チップを反り等のダメージから保護する。これにより、薄い1枚の半導体基板30に対する取り扱いが最小限に省かれ、反りの影響によるダメージを低減する。   Next, as shown in FIG. 3G, the semiconductor substrate 30 can be easily separated from the protective tape 37 or 38 if the protective tape 37 or 38 is irradiated with UV. The semiconductor substrate 30 shifts to handling such as assembling, mounting, transportation, packing, and transportation as individual chips. Alternatively, the semiconductor substrate 30 shifts to handling such as assembly, attachment, conveyance, packing, and conveyance while maintaining the matrix arrangement immediately after being divided into individual chips. In this configuration, both the protective tapes 37 and 38 are basically not cut together with the chip. Therefore, it is suitable for handling such as movement while keeping the chip-like matrix arrangement, and is not easily contaminated. By being peeled from one of the protective tapes, handling as individual chips becomes possible. At that time, it is determined according to handling whether the main surface or the back surface of the protective tape 37 or 38 is peeled off. A protective tape affixed to one of the surfaces protects the thin chip from damage such as warping. As a result, handling of the thin semiconductor substrate 30 is minimized, and damage caused by warpage is reduced.

以上説明したように本発明によれば、半導体基板の主表面から裏面に電極部材(電極ポスト)を貫通させるため、半導体基板の主表面に裏面研削用の保護テープが貼り付けられる。裏面研削等して電極ポスト導出後、この保護テープが貼り付けられたままの状態で、裏面からダイシングする。また、裏面研削等して電極ポスト導出後、裏面にも保護テープを貼り付けてからダイシングする。あるいは、裏面ダイシング後に、この裏面側に保護テープを貼り付け保護する。少なくとも半導体基板の主表面に、裏面研削段階から貼り付けている保護テープがあり、半導体基板は薄型加工されてから確実に保護される。この保護テープは、チップとして取り扱う最終段階ではじめて剥がされる。これにより、取り扱いが容易となり、反り易く、変形し易い薄型チップのダメージを低減する。この結果、主表面から裏面に貫通する電極部材を有する薄型半導体基板のための裏面研削からダイシング、個々のチップにするまでの取り扱いに高い信頼性が得られる半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, since the electrode member (electrode post) is penetrated from the main surface to the back surface of the semiconductor substrate, the back surface grinding protective tape is attached to the main surface of the semiconductor substrate. After the electrode post is derived by grinding the back surface or the like, dicing is performed from the back surface while the protective tape is still attached. In addition, after the electrode post is led out by grinding the back surface, a protective tape is attached to the back surface and then dicing is performed. Alternatively, after the backside dicing, a protective tape is attached to the backside for protection. At least the main surface of the semiconductor substrate has a protective tape attached from the back grinding stage, and the semiconductor substrate is reliably protected after being thinned. This protective tape is peeled off only at the final stage of handling as a chip. This facilitates handling and reduces damage to thin chips that are easily warped and easily deformed. As a result, there are provided a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device that can obtain high reliability in handling from back surface grinding to dicing and individual chips for a thin semiconductor substrate having an electrode member penetrating from the main surface to the back surface. can do.

第1実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment to process order. 第2実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment in process order. 第3実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を工程順に示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment in order of a process.

符号の説明Explanation of symbols

10,30…半導体基板、11,31…電極パッド、12,32…ポスト孔、13,33…絶縁膜、14,34…電極ポスト、15,35…パッシベーション膜、16,22,23,37,38…保護テープ、21,36…バンプ電極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,30 ... Semiconductor substrate, 11, 31 ... Electrode pad, 12, 32 ... Post hole, 13, 33 ... Insulating film, 14, 34 ... Electrode post, 15, 35 ... Passivation film, 16, 22, 23, 37, 38 ... protective tape, 21, 36 ... bump electrodes.

Claims (13)

主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、
前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、
少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、
前記半導体基板の主表面側にテープを貼り付ける工程と、
前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、
前記テープを貼り付けたまま前記半導体基板を裏面から切断する工程と、
前記テープの粘着力を低下させる工程と、
切断された前記半導体基板を前記テープと分離する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Forming a post hole with a predetermined depth from the main surface side toward the back surface side at a predetermined position of the semiconductor substrate constituting the integrated circuit on the main surface side;
Forming an insulating film on the inner wall of the post hole;
Forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole;
A step of attaching a tape to the main surface side of the semiconductor substrate;
Removing the back side of the semiconductor substrate by a predetermined thickness and exposing the electrode posts;
Cutting the semiconductor substrate from the back surface with the tape attached,
Reducing the adhesive strength of the tape;
Separating the cut semiconductor substrate from the tape;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
前記電極ポストを形成する工程は、化学気相成長法による金属の埋め込み、電解めっき法または無電解めっき法を利用した金属の埋め込みいずれかを利用する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of forming the electrode post uses any one of metal embedding by chemical vapor deposition, metal embedding using an electroplating method and an electroless plating method. 前記電極ポスト上にバンプ電極を形成する工程をさらに具備する請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming a bump electrode on the electrode post. 前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、化学的なウェットエッチング工程と、ドライエッチング工程とを含む請求項1〜3いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step, a chemical wet etching step, and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate. The manufacturing method of the semiconductor device of description. 前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、ドライエッチング工程とを含む請求項1〜3いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate. 主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、
前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、
少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、
前記半導体基板の主表面側に第1のテープを貼り付ける工程と、
前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、
前記半導体基板の裏面側に第2のテープを貼り付ける工程と、
前記第1、第2のテープを貼り付けたまま前記半導体基板を切断する工程と、
前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープの粘着力を低下させる工程と、
切断された前記半導体基板を前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープと分離する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Forming a post hole with a predetermined depth from the main surface side toward the back surface side at a predetermined position of the semiconductor substrate constituting the integrated circuit on the main surface side;
Forming an insulating film on the inner wall of the post hole;
Forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole;
Attaching a first tape to the main surface side of the semiconductor substrate;
Removing the back side of the semiconductor substrate by a predetermined thickness and exposing the electrode posts;
Attaching a second tape to the back side of the semiconductor substrate;
Cutting the semiconductor substrate with the first and second tapes attached, and
Reducing the adhesive strength of at least one of the first and second tapes;
Separating the cut semiconductor substrate from at least one of the first and second tapes;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
主表面側に集積回路を構成した半導体基板の所定箇所において、主表面側から裏面側に向かう所定深さのポスト孔を形成する工程と、
前記ポスト孔の内壁に絶縁膜を形成する工程と、
少なくとも前記ポスト孔に導電部材が埋め込まれた電極ポストを形成する工程と、
前記半導体基板の主表面側に第1のテープを貼り付ける工程と、
前記半導体基板の裏面側を所定厚さだけ除去し、前記電極ポストを露出させる工程と、
前記第1のテープを貼り付けたまま前記半導体基板を裏面から切断する工程と、
前記半導体基板の裏面側に第2のテープを貼り付ける工程と、
前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープの粘着力を低下させる工程と、
切断された前記半導体基板を前記第1、第2のテープの少なくともいずれか一方のテープと分離する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Forming a post hole with a predetermined depth from the main surface side toward the back surface side at a predetermined location of the semiconductor substrate constituting the integrated circuit on the main surface side;
Forming an insulating film on the inner wall of the post hole;
Forming an electrode post having a conductive member embedded in at least the post hole;
Attaching a first tape to the main surface side of the semiconductor substrate;
Removing the back side of the semiconductor substrate by a predetermined thickness and exposing the electrode posts;
Cutting the semiconductor substrate from the back surface with the first tape attached,
Attaching a second tape to the back side of the semiconductor substrate;
Reducing the adhesive strength of at least one of the first and second tapes;
Separating the cut semiconductor substrate from at least one of the first and second tapes;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
前記電極ポストを形成する工程は、化学気相成長法による金属の埋め込み、電解めっき法または無電解めっき法を利用した金属の埋め込みいずれかを利用する請求項6または7記載の半導体装置の製造方法。 8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the step of forming the electrode post uses any one of metal embedding by a chemical vapor deposition method, metal embedding using an electrolytic plating method or an electroless plating method. . 前記電極ポスト上にバンプ電極を形成する工程をさらに具備する請求項6〜8いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, further comprising a step of forming a bump electrode on the electrode post. 前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、化学的なウェットエッチング工程と、ドライエッチング工程とを含む請求項6〜9いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 The step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step, a chemical wet etching step, and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate. The manufacturing method of the semiconductor device of description. 前記電極ポストを露出させる工程は、前記半導体基板の裏面に対し、主に機械的な研削工程と、ドライエッチング工程とを含む請求項6〜9いずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the step of exposing the electrode post mainly includes a mechanical grinding step and a dry etching step with respect to the back surface of the semiconductor substrate. 半導体基板から切り分けられたそれぞれチップの主表面側に集積回路が構成され、主表面側から裏面側に亘って貫通するものを含む前記集積回路に関係する電極を備え、前記主表面側を覆うように貼り付けられた第1のテープと、前記裏面側を覆うように貼り付けられた第2のテープとを具備した半導体装置。 An integrated circuit is formed on the main surface side of each chip cut from the semiconductor substrate, and includes electrodes related to the integrated circuit including those penetrating from the main surface side to the back surface side so as to cover the main surface side A semiconductor device comprising: a first tape affixed to a first tape; and a second tape affixed to cover the back side. 前記第1のテープまたは前記第2のテープが前記半導体基板から前記チップに切り分けられた直後のマトリクス状の配列を保っている請求項12記載の半導体装置。 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein the first tape or the second tape maintains a matrix arrangement immediately after being cut into the chips from the semiconductor substrate.
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