JP2000294522A - ウェーハの分割方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウェーハの分割時におけるチッピングを防止す
ることを目的とする。 【解決手段】 半導体素子が形成されたウェーハ２１の
ダイシングライン、またはチップ分割ラインに沿って、
半導体素子の形成面２１’側から完成時のチップの厚さ
よりも深く、且つ底部に曲面を有する溝２２を形成す
る。そして、上記ウェーハにおける半導体素子の形成面
上に保持用のシート２６を貼り付けた後、ウェーハの裏
面を研削及び研磨して個々のチップ２９に分離し、研削
及び研磨によってウェーハが個々のチップに分割された
後も研削及び研磨を続け、完成時のチップの厚さにす
る。この際、上記ウェーハの研削及び研磨面が上記溝の
底部に達してから、完成時のチップ厚になるまでの研削
及び研磨量Ａと、上記溝の底部における曲面を有する領
域の深さＢとの比Ａ／Ｂが、０．３以上であることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はウェーハの分割方
法及び半導体装置の製造方法に関し、更に詳しくは、ウ
ェーハ上に形成された半導体素子を個々のチップに切断
分離し、外囲器に封止する工程に関し、外囲器の小型薄
厚化やウェーハの大口径化時に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程は、ウェーハ（半
導体基板）上に種々の半導体素子のパターンを形成する
工程と、ウェーハ上に形成された半導体素子を個々のチ
ップに切断分離し、外囲器に封止する工程とに大別でき
る。近年、製造コストの低減を図るためにウェーハの大
口径化が推進されるとともに、実装密度を高めるために
外囲器の小型薄厚化が望まれている。従来は、薄厚化し
た外囲器に封止するために、ウェーハを個々のチップに
切断分離するのに先立って、ウェーハのパターン形成面
（主表面）の反対側の面（ウェーハの裏面）を砥石によ
る研削及び遊離砥粒による研磨等により除去して薄く
し、その後ダイシングして切断分離している。研削時に
は、ウェーハのパターン形成面に粘着性のシートを貼り
付けたり、レジスト等を塗布することによって保護して
いる。この後、上記ウェーハの主表面に形成された切断
分離（ダイシング）ライン領域に溝を形成する。この溝
を形成する際には、ダイヤモンドスクライバー、ダイヤ
モンドブレード、あるいはレーザースクライバー等を用
いている。上記ダイシング工程には、ウェーハ単体でこ
のウェーハの厚さの１／２までダイシングまたはウェー
ハが３０μｍ程度残る状態までダイシングを行うハーフ
カット法、ウェーハの裏面に粘着性のシートを貼り付け
て同様にダイシングするハーフカット法、粘着性のシー
トを２０〜３０μｍ程度まで切り込み、ウェーハ厚全て
を切断するフルカット法等が用いられる。上記ハーフカ
ット法は、分割作業が必要とされ、ウェーハ単体の場合
にはウェーハを柔軟性のあるフィルム等に挟み、ローラ
ー等で外力を加えて割って分割する。シートに貼り付け
た場合には、テープ越しにローラーその他で外力を加え
分割する。分割されたチップは、ダイボンディング装置
に設けられているピックアップニードルによってシート
裏面を突き上げ、このシートを貫通してチップ裏面にニ
ードル（針）を直接接触させ、更に持ち上げてチップを
シートから引き離す。引き離されたチップは、コレット
と呼ばれるツールでチップ表面を吸着し、リードフレー
ムのアイランドにマウントした後、ワイヤボンディング
を行ってチップの各パッドとリードフレームのインナー
リード部とを電気的に接続し、外囲器に封止している。
上記チップのアイランドへのマウント方法としては、ア
イランドへ導電性ペーストを予め塗布しておく方法、金
−シリコンの共晶を利用してマウントする方法、及びウ
ェーハの裏面に金属の薄膜を蒸着し、半田を用いてマウ
ントする方法等がある。

【０００３】図２２乃至図２８はそれぞれ、上述したよ
うな従来のウェーハの分割方法及び半導体装置の製造方
法の詳細な例について説明するためのもので、図２２は
ウェーハに表面保護テープを貼り付ける工程、図２３は
ウェーハの裏面の研削及び研磨工程、図２４は表面保護
テープを剥がす工程、図２５（ａ），（ｂ）はウェーハ
を固定用シートに固着する工程、図２６はウェーハのダ
イシング工程、図２７は分離したチップをピックアップ
する工程、及び図２８はダイボンディング工程をそれぞ
れ示している。

【０００４】まず、図２２に示すように、ウェーハ１の
裏面をチャックテーブル２上に固定し、貼り付けローラ
ー４を回転させながら図示矢印方向に移動させて、保護
テープ３をウェーハ１のパターン形成面（ウェーハ１の
主表面）１’に貼り付ける。このウェーハ１中には、パ
ターン形成面１’側に各種の半導体素子が形成されてい
る。次に、図２３に示すように、上記保護テープ３を貼
り付けたパターン形成面１’を下にしてチャックテーブ
ル５に固定し、ウェーハ１の裏面を研削用砥石６で所定
の厚さ（完成時の最終的なチップ厚）まで研削及び研磨
する。その後、図２４に示すように、保護テープ３に保
護テープを剥がすためのテープ７を貼り付け、パターン
形成面１’から保護テープ３を剥離する。次に、図２５
（ａ）に示すようなフラットリング８をウェーハの固定
用シート９に固着してシート９の弛みや皺などの発生を
防止した状態で、図２５（ｂ）に示す如くフラットリン
グ８の開口内のシート９上にウェーハ１を固着する。そ
して、上記ウェーハ１を固着したシート９とフラットリ
ング８をダイシング用のチャックテーブル１０に固定
し、ダイシング用ブレード１１でダイシング（フルカッ
ト）し、個々のチップ１２に切断分離する（図２６参
照）。次に、図２７に示すように、シート９の下方から
ピックアップニードル１３をシート９を貫通させて、チ
ップ１２の裏面に当てて上方に押圧することにより個々
のチップ１２をシート９から剥離し、図２８に示すよう
にリードフレームのアイランド１４に導電性ペースト等
のダイボンディング用接着剤を用いてマウントする。そ
の後、図示しないがリードフレームのインナーリード部
とチップ１２の各パッドとをワイヤボンディングし、樹
脂製やセラミック製の外囲器に封止して半導体装置を完
成する。

【０００５】しかしながら、上記のようなウェーハの分
割方法及び半導体装置の製造方法では、下記（ａ）〜
（ｃ）に示すような問題がある。

【０００６】（ａ）薄厚研削時にウェーハが割れ易い。
保護テープを貼り付けて研削を行っても、研削時の歪み
によりウェーハが反ってしまい、このために研削装置内
での搬送時に引っ掛かったりして破損する。また、ウェ
ーハが薄くなったり大口径化されるに従いウェーハの強
度が低下するため、現状のようにウェーハを薄くした
後、ウェーハ単体を搬送して種々の処理を施す方法では
破損する確率が高くなる。例えば、ウェーハが４００μ
ｍの厚さでは１．６Ｋｇｆ／ｍｍ^２ 程度まで耐えられ
るが、厚さが２００μｍになると０．４Ｋｇｆ／ｍｍ
^２ と１／４にまで低下する。

【０００７】（ｂ）パターン形成面の保護とダイシング
時のウェーハ保持用として二枚のシートを使用するた
め、これらの貼り付け、剥離、貼り付けと工程がそれぞ
れ必要となり、材料費が高くなり製造工程も増加する。

【０００８】（ｃ）ダイシングを行った場合、ウェーハ
の裏面側のチッピングが大きくなり、チップの抗折強度
の低下を招く。しかも、従来は種々の特性モニター用の
トランジスタ、抵抗及びコンデンサー等（これらをＴＥ
Ｇ：Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐと称する）
をチップ内に配置していたが、近年は高集積化を図るた
めにダイシングライン上に配置するようになった。周知
の通り、これらの素子は酸化膜、アルミニウム等で構成
されており、ダイヤモンドブレードを用いてダイシング
を行う際に、砥石の目詰まりを起こし易く、切れ味を阻
害する材料である。このため、ダイシングライン上にＴ
ＥＧが配置されている場合には、ウェーハの裏面側のチ
ッピングが更に大きくなる。一般に半導体基板として使
用されている材料はシリコンやＧａＡｓ等の脆性材であ
るために、チッピングやクラック等が存在すると抗折強
度の低下を招きやすい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のウ
ェーハの分割方法及び半導体装置の製造方法は、薄厚研
削時や搬送時にウェーハが割れやすいという問題があっ
た。また、パターン形成面の保護とウェーハの保持のた
めに二枚のシートを必要とするため、材料費が高くなり
製造工程も増加するという問題があった。更に、ダイシ
ングを行った場合、ウェーハの裏面側のチッピングが大
きくなり、チップの抗折応力の低下を招くという問題が
あった。

【００１０】この発明は上記のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、薄厚研削時や搬
送時のウェーハの割れを抑制できるウェーハの分割方法
及び半導体装置の製造方法を提供することにある。

【００１１】また、この発明の他の目的は、製造工程と
コストの削減が図れるウェーハの分割方法及び半導体装
置の製造方法を提供することにある。

【００１２】この発明の更に他の目的は、ウェーハの裏
面側のチッピングを小さくでき、チップの抗折応力の低
下を抑制できるウェーハの分割方法及び半導体装置の製
造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明のウェーハの分
割方法は、半導体素子が形成されたウェーハのダイシン
グラインに沿って、先端部に曲面を有するダイシング用
ブレードを用いて、前記半導体素子の形成面側から完成
時のチップの厚さよりも深く、且つ底部に曲面を有する
溝を形成する工程と、前記ウェーハにおける前記半導体
素子の形成面上に保持部材を貼り付ける工程と、前記ウ
ェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個々のチ
ップに分離し、研削及び研磨によってウェーハが個々の
チップに分割された後も研削及び研磨を続け、前記完成
時のチップの厚さにする工程とを具備し、前記ウェーハ
の研削及び研磨面が前記溝の底部に達してから、完成時
のチップ厚になるまでの研削及び研磨量と、前記溝の底
部における曲面を有する領域の深さとの比が０．３以上
であることを特徴としている。

【００１４】また、この発明のウェーハの分割方法は、
半導体素子が形成されたウェーハのチップ分割ラインに
沿ってエッチングすることにより、前記半導体素子の形
成面側から完成時のチップの厚さよりも深い溝を形成す
る工程と、前記ウェーハにおける前記半導体素子の形成
面上に保持部材を貼り付ける工程と、前記ウェーハの裏
面を研削及び研磨して、ウェーハを個々のチップに分離
する工程とを具備し、研削及び研磨によってウェーハが
個々のチップに分割された後も研削及び研磨を続け、前
記完成時のチップの厚さにすることを特徴としている。

【００１５】更に、この発明のウェーハの分割方法は、
半導体素子が形成されたウェーハのチップ分割ラインに
沿ってエッチングすることにより、前記半導体素子の形
成面側から完成時のチップの厚さよりも深く、且つ底部
に曲面を有する溝を形成する工程と、前記ウェーハにお
ける前記半導体素子の形成面上に保持部材を貼り付ける
工程と、前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェ
ーハを個々のチップに分離し、研削及び研磨によってウ
ェーハが個々のチップに分割された後も研削及び研磨を
続け、前記完成時のチップの厚さにする工程とを具備
し、前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達
してから、完成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨
量と、前記溝の底部における曲面を有する領域の深さと
の比が０．３以上であることを特徴としている。

【００１６】そして、下記（Ａ）〜（Ｅ）のような特徴
を備えている。

【００１７】（Ａ）前記溝の深さは、前記完成時のチッ
プの厚さよりも少なくとも５μｍ深い。

【００１８】（Ｂ）前記溝の深さは、前記完成時のチッ
プの厚さよりも５μｍ乃至６０μｍ深い。

【００１９】（Ｃ）前記保持部材は、粘着材付きテー
プ、ワックス、吸着パッド、熱圧着シート、粘着材を塗
布した基板、及び前記半導体素子上に塗布したレジスト
の中から選択された少なくともいずれか１つの材料であ
る。

【００２０】（Ｄ）前記ウェーハの裏面を研削及び研磨
して、前記完成時のチップの厚さにする工程は、第１の
砥粒径の研削砥石により前記ウェーハの裏面を前記完成
時のチップより厚く研削及び研磨する第１の工程と、前
記第１の工程で研削及び研磨した前記ウェーハの裏面
を、前記第１の砥粒径よりも小さな第２の砥粒径の切削
砥石を用いて前記完成時のチップの厚さまで研削及び研
磨する第２の工程とを含む。

【００２１】（Ｅ）主要な前記第１の砥粒径は４０〜６
０μｍであり、主要な前記第２の砥粒径は４〜６μｍで
ある。

【００２２】上記のようなウェーハの分割方法によれ
ば、ウェーハの素子形成面側から完成時のチップの厚さ
よりも深い溝をダイシングブレードを用いて、あるいは
エッチングにより形成し、このウェーハの裏面を上記完
成時のチップの厚さまで研削及び研磨することによって
ウェーハを個々のチップに分離するので、ダイシングの
際のチッピングを抑制できる。また、溝の底部に曲面を
形成すれば、ウェーハの裏面を研削及び研磨して行く
際、溝底部のアーチ形状によってウェーハの大幅な強度
向上が図れ、ウェーハが個々のチップに分離される直前
におけるシリコン欠片の発生を抑制でき、チップ端面の
ダメージを抑えてチップ品質を向上できる。しかも、ウ
ェーハの研削及び研磨面が溝の底部に達してから、完成
時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量と、溝の底部
における曲面を有する領域の深さとの比を０．３以上に
することで、研削及び研磨時に発生するチッピングの平
均径をより小さくしてチップ品質を更に向上できる。

【００２３】また、溝の深さを完成時のチップの厚さよ
りも少なくとも５μｍ深く、好ましくは５μｍ乃至６０
μｍ深く形成すれば、未分離などの品質劣化を防止し、
且つ研削量を最適化して生産性を落とすことなく研削異
常を低減できる。しかも、ウェーハの裏面を研削及び研
磨して個々のチップに分離する際に、ダイシングやエッ
チングによって形成された切断面と研削及び研磨によっ
て形成された研磨面とが交わる部分にチッピングが発生
しても、この領域を研削及び研磨によって除去できる。

【００２４】上記保持部材としては、粘着材付きテー
プ、ワックス、吸着パッド、熱圧着シート、粘着材を塗
布した基板、及び半導体素子上に塗布したレジスト等の
材料を用いることができる。

【００２５】ウェーハを個々のチップに分離する工程に
おいて、まず砥粒径の大きい研削砥石により研削及び研
磨した後、砥粒径の小さい研削砥石により研削及び研磨
すれば、時間の短縮が図れ、且つチッピングの発生も低
減できる。

【００２６】この発明の半導体装置の製造方法は、ウェ
ーハの主表面に半導体素子を形成する工程と、前記ウェ
ーハのダイシングラインに沿って、先端部に曲面を有す
るダイシング用ブレードを用いて、前記ウェーハの主表
面側から完成時のチップの厚さよりも深く、且つ底部に
曲面を有する溝を形成する工程と、前記ウェーハの主表
面上に粘着性のシートを貼り付ける工程と、前記ウェー
ハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個々のチップ
に分離し、研削及び研磨によってウェーハが個々のチッ
プに分割された後も研削及び研磨を続け、前記完成時の
チップの厚さにする工程と、前記分離した各チップを前
記粘着性のシートから剥離して外囲器に封止する工程と
を具備し、前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底
部に達してから、完成時のチップ厚になるまでの研削及
び研磨量と、前記溝の底部における曲面を有する領域の
深さとの比が０．３以上であることを特徴としている。

【００２７】また、この発明の半導体装置の製造方法
は、ウェーハの主表面に半導体素子を形成する工程と、
前記ウェーハのチップ分割ラインに沿ってエッチングす
ることにより、前記ウェーハの主表面側から完成時のチ
ップの厚さよりも深い溝を形成する工程と、前記ウェー
ハの主表面上に粘着性のシートを貼り付ける工程と、前
記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個々
のチップに分離する工程と、前記分離した各チップを前
記粘着性のシートから剥離して外囲器に封止する工程と
を具備し、研削及び研磨によってウェーハが個々のチッ
プに分割された後も研削及び研磨を続け、前記完成時の
チップの厚さにすることを特徴としている。

【００２８】更に、この発明の半導体装置の製造方法
は、ウェーハの主表面に半導体素子を形成する工程と、
前記ウェーハのチップ分割ラインに沿ってエッチングす
ることにより、前記ウェーハの主表面側から完成時のチ
ップの厚さよりも深く、且つ底部に曲面を有する溝を形
成する工程と、前記ウェーハの主表面上に粘着性のシー
トを貼り付ける工程と、前記ウェーハの裏面を研削及び
研磨して、ウェーハを個々のチップに分離し、研削及び
研磨によってウェーハが個々のチップに分割された後も
研削及び研磨を続け、前記完成時のチップの厚さにする
工程と、前記分離した各チップを前記粘着性のシートか
ら剥離して外囲器に封止する工程とを具備し、前記ウェ
ーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達してから、完
成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量と、前記溝
の底部における曲面を有する領域の深さとの比が０．３
以上であることを特徴としている。

【００２９】そして、下記（Ｆ）〜（Ｋ）のような特徴
を備えている。

【００３０】（Ｆ）前記溝の深さは、前記完成時のチッ
プの厚さよりも少なくとも５μｍ深い。

【００３１】（Ｇ）前記溝の深さは、前記完成時のチッ
プの厚さよりも５μｍ乃至６０μｍ深い。

【００３２】（Ｈ）前記分離した各チップを前記粘着性
のシートから剥離して外囲器に封止する工程は、前記粘
着性のシートから剥離したチップをリードフレームのア
イランドにマウントする工程と、前記リードフレームの
インナーリード部と前記チップの各パッドとをワイヤボ
ンディングする工程と、前記チップ、前記アイランド及
び前記インナーリード部を外囲器に封止する工程とを備
える。

【００３３】（Ｉ）前記分離した各チップを前記粘着性
のシートから剥離して外囲器に封止する工程は、前記粘
着性のシートから剥離したチップの主表面上にリードの
一端を接着する工程と、前記リードと前記チップの各パ
ッドとをワイヤボンディングする工程と、前記チップ、
前記リードの一端を外囲器に封止する工程とを備える。

【００３４】（Ｊ）前記ウェーハの裏面を研削及び研磨
して、前記完成時のチップの厚さにする工程は、第１の
砥粒径の研削砥石により前記ウェーハの裏面を前記完成
時のチップより厚く研削及び研磨する第１の工程と、前
記第１の工程で研削及び研磨した前記ウェーハの裏面
を、前記第１の砥粒径よりも小さな第２の砥粒径の切削
砥石を用いて前記完成時のチップの厚さまで研削及び研
磨する第２の工程とを含む。

【００３５】（Ｋ）主要な前記第１の砥粒径は４０〜６
０μｍであり、主要な前記第２の砥粒径は４〜６μｍで
ある。

【００３６】上記のような半導体装置の製造方法によれ
ば、ウェーハ上に形成された半導体素子を個々のチップ
毎に切断分離して外囲器に封止する工程は、ダイシング
（ハーフカット）、ウェーハの裏面研削及び研磨、ダイ
ボンディングの順である。すなわち、ウェーハを個々の
チップに分離するのは、研削及び研磨によって行う。よ
って、ウェーハの裏面を研削及び研磨して薄厚化した状
態での搬送や処理工程がないので、ウェーハの破損を防
止できる。

【００３７】シートは一枚で済むので材料費の低減と製
造工程の削減が図れ、低コスト化できる。外力を加えて
ウェーハを分割する必要がないのでチッピングを抑制で
きる。

【００３８】ウェーハの裏面側を、切削及び研磨によっ
て除去して個々のチップに分離するので、ウェーハの裏
面側に発生するチッピングを抑制でき、抗折応力の低下
を抑制できる。また、溝の底部に曲面を形成すれば、ウ
ェーハの裏面を研削及び研磨して行く際、溝底部のアー
チ形状によってウェーハの大幅な強度向上が図れ、ウェ
ーハが個々のチップに分離される直前におけるシリコン
欠片の発生を抑制でき、チップ端面のダメージを抑えて
チップ品質を向上できる。しかも、ウェーハの研削及び
研磨面が溝の底部に達してから、完成時のチップ厚にな
るまでの研削及び研磨量と、溝の底部における曲面を有
する領域の深さとの比を０．３以上にするので、研削及
び研磨時に発生するチッピングの平均径をより小さくし
てチップ品質を更に向上できる。

【００３９】更に、溝の深さを完成時のチップの厚さよ
りも少なくとも５μｍ深く、好ましくは５μｍ乃至６０
μｍ深く形成すれば、未分離などの品質劣化を防止し、
且つ研削量を最適化して生産性を落とすことなく研削異
常を低減できる。また、ウェーハの裏面を研削及び研磨
して個々のチップに分離する際、ダイシングやエッチン
グによって形成された切断面と研削及び研磨によって形
成された研磨面とが交わる部分にチッピングが発生して
も、この領域を研削及び研磨によって除去できる。

【００４０】外囲器に封止する際には、通常の樹脂パッ
ケージやセラミックパッケージに封止しても良く、ＬＯ
Ｃ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）パッケージに封止して
も良い。

【００４１】更に、ウェーハを個々のチップに分離する
工程において、まず砥粒径の大きい研削砥石により研削
及び研磨した後、砥粒径の小さい研削砥石により研削及
び研磨すれば、時間の短縮が図れ、且つチッピングの発
生も低減できる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。 ［第１の実施の形態］図１乃至図８はそれぞれ、この発
明の第１の実施の形態に係るウェーハの分割方法及び半
導体装置の製造方法について説明するためのもので、図
１はダイシングラインに沿ってウェーハに溝を形成する
工程、図２は溝の拡大断面図、図３（ａ），（ｂ）はウ
ェーハに表面保護テープを貼り付ける工程、図４はウェ
ーハ裏面の研削及び研磨工程（分割工程）、図５はウェ
ーハの研削及び研磨面が溝の底部に達してから、完成時
のチップ厚になるまでの研削及び研磨量と、溝の底部に
おける曲面を有する領域の深さとの比を変化させたとき
に、ウェーハの研削及び研磨面に発生するチッピングの
平均径を測定した結果を示す図、図６は分離したチップ
をピックアップする工程、図７はダイボンディング工程
及び図８は外囲器に封止する工程をそれぞれ示してい
る。

【００４３】先ず、図１に示す如く、各種の半導体素子
が形成されたウェーハ２１をパターン形成面（ウェーハ
２１の主表面）２１’側を上にして、ダイシング装置の
チャックテーブル２３にバキュームその他の方法で吸着
して固定する。そして、先端部に曲面を有するダイシン
グ用ブレード２４を任意の回転数で回転させ、切削水を
掛けながら所定の深さまでダイシングラインに沿って溝
２２を切り込む。この溝２２の深さは、完成時のチップ
の厚さ（仕上げチップ厚）よりも少なくとも５μｍ、好
ましくは５μｍ乃至６０μｍ深くする。

【００４４】これによって、図２に示すように、幅（ダ
イシング用ブレード２４の幅に対応する）がＤで、底部
に曲面を有する溝２２が形成される。この溝２２の曲面
を有する領域の深さ（ダイシング用ブレード２４におけ
る先端部の曲面を有する領域の突出量に対応する）はＢ
である。

【００４５】なお、上記溝２２は、上記ダイシング用ブ
レード２４を用いて機械的に形成するだけでなく、エッ
チング等の化学的な方法で形成しても構わない。例え
ば、異方性エッチングと等方性エッチングを組み合わせ
ることにより、図２に示したような断面形状の溝２２を
形成できる。すなわち、ウェーハ２１の主表面２１’上
にフォトレジストを塗布し、ＰＥＰ法等によりチップ分
割ライン（ダイシングラインに対応する）上を露出させ
た後、ＫＯＨ溶液に浸漬させることによりウェーハ２１
を深さ方向（ウェーハ２１の主表面と直交する方向）に
選択的にエッチングする。あるいは、ＫＯＨ溶液を用い
たウェットエッチングに代えて、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉ
ｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）等のドライエッチング
技術の適用も考えられる。例えば、真空度６０ｍｔｏｒ
ｒでエッチングガスとしてＳＦ６ガスやＳＦ６／ＣＦ系
混合ガスによりシリコンのみを選択的にエッチングする
ことが可能である。特に、ＳＦ６／ＣＦ系混合ガスでは
良好な異方性エッチングが可能であり、ウェーハ２１の
主表面２１’に対してほぼ垂直な溝加工が可能になる。
その後、溝の底部を等方性エッチングすることにより、
図２に示したように底部に曲面を持った溝２２を形成す
る。

【００４６】上記エッチングを用いた溝２２の形成方法
は、ダイヤモンドブレード等のダイシング用ブレード２
４を用いる場合に比して、溝２２の側壁（切断面）が機
械的な応力の影響を受けないので、切断面に発生する結
晶欠陥を低減できる。よって、必ずしも溝２２の底部に
曲面を形成しなくても良い。

【００４７】もちろん、上述した機械的あるいは化学的
な形成方法だけでなく、レーザースクライバー等のよう
な光学的な方法を用いて溝２２を形成することもでき
る。この図１に示した工程で重要なのは、どのような方
法で溝２２を形成するかではなく、溝２２の深さを、完
成時のチップの厚さよりも少なくとも５μｍ、好ましく
は５μｍ乃至６０μｍ深く（但し、ウェーハ２１が個々
のチップに分離されないように）することである。

【００４８】その後、上記のようにして溝２２を形成し
たウェーハ２１の洗浄と乾燥処理を行う。

【００４９】次に、図３（ａ）に示すようなフラットリ
ング２５をパターン形成面の表面保護テープ（粘着性の
シート）２６に貼り付けて、このテープ２６の弛みや皺
を除去した状態で、図３（ｂ）に示すように前工程で溝
２２を形成したウェーハ２１のパターン形成面２１’を
テープ２６の接着剤側に貼り付けて固定する。

【００５０】その後、図４に示すように、上記フラット
リング２５と表面保護テープ２６とで保持されたウェー
ハ２１を、研削装置のチャックテーブル２７にバキュー
ム等の方法で吸着固定する。そして、チャックテーブル
２７と研削用砥石２８を回転させ、砥石２８を降下させ
ながらウェーハ２１の裏面を削る。一般にこの研削方法
はインフィード研削と呼ばれるものであるが、別の方法
としてスルーフィード研削またはクリープフィード研削
を用いても良い。上記ウェーハ２１の裏面を、溝２２に
達するまで削ると、ウェーハ２１は個々のチップ２９に
分割される。この発明では、ウェーハ２１が個々のチッ
プ２９に分割された後も研削及び研磨を続け、完成時の
チップの厚さ（仕上げチップ厚）にする。この際、上記
研削及び研磨面が溝２２の底部に達してから、完成時の
チップの厚さになるまでの研削及び研磨量Ａ（図２参
照）と、上記溝２２の底部の曲面を有する領域の深さＢ
との比（Ａ／Ｂ）を０．３以上にする。

【００５１】図５は、裏面研削時に研削面が溝２２の底
部に達してから仕上げチップ厚になるまでの研削量Ａ
と、溝２２の底部の曲面を有する領域の深さＢとの比
（Ａ／Ｂ）を変えたときに、ウェーハ２１の裏面に発生
するチッピングの平均径を測定した結果を示している。
図示するように、溝２２の底部が平らな場合には１４μ
ｍ程度のチッピングが平均的に発生する。これに対し、
Ａ／Ｂが０．３以下では大きなチッピングが発生してい
るものの、０．３以上になると１４μｍより小さくな
り、Ａ／Ｂが１前後でのチッピングの平均径は５μｍと
なる。

【００５２】上記のように、ダイシングによって形成さ
れた切断面と研削及び研磨によって形成された研磨面と
が交わる部分にチッピングが発生しても、この領域を研
削及び研磨することによって除去できる。また、溝２２
の底部が曲面を有するので、ウェーハ２１の裏面を研削
及び研磨して行く際、溝２２の底部のアーチ形状によっ
てウェーハ２１の大幅な強度向上が図れ、ウェーハ２１
が個々のチップに分離される直前におけるシリコン欠片
の発生を抑制でき、チップ端面のダメージを抑えてチッ
プ品質を向上できる。しかも、ウェーハ２１の研削及び
研磨面が溝の底部に達してから、完成時のチップ厚にな
るまでの研削及び研磨量と、溝の底部における曲面を有
する領域の深さとの比を０．３以上にするので、研削及
び研磨時に発生するチッピングの平均径をより小さくし
てチップ品質を更に向上できる。また、溝の深さを完成
時のチップの厚さよりも５μｍ乃至６０μｍ深く形成し
ているので、未分離などの品質劣化を防止し、且つ研削
量を最適化して生産性を落とすことなく研削異常を低減
できる。これによって、本発明を用いれば、チップ２９
の完成時の厚さは、例えば３０〜５０μｍまで薄厚化が
可能となる。

【００５３】なお、上記ウェーハ２１の裏面を、溝２２
に達するまで削って個々のチップ２９に分割する際、１
種類の砥粒径の研削砥石を用いても良いが、研削時間の
短縮とチッピングの発生の防止との両方を考慮すると、
次のように少なくとも２種類の砥粒径の研削砥石を用い
て２段階、あるいはそれ以上で行うことが好ましい。す
なわち、まず＃３６０（主要な砥粒径が４０〜６０μ
ｍ）程度の砥粒径の大きい研削砥石により研削及び研磨
した後、＃２０００（主要な砥粒径が４〜６μｍ）程度
の砥粒径の小さい研削砥石により研削及び研磨して個々
のチップ２９に分離すれば、ウェーハ２１を個々のチッ
プ２９に分離するまでの時間短縮が図れ、且つ最終的に
分離する際には砥粒径の小さい研削砥石を用いるのでチ
ッピングの発生も低減できる。

【００５４】次に、図６に示すように、ウェーハ２１の
切断分離を終えて分割された個々のチップ２９が接着固
定されているフラットリング２５をダイボンディング装
置に設置し、このダイボンディング装置のピックアップ
ニードル３０を用いて表面保護テープ２６越しにパター
ン形成面２２に下方に圧力を加える。これによって、ピ
ックアップニードル３０は、テープ２６を貫通すること
なくチップ２９のパターン形成面を押圧し、チップ２９
がテープ２６から剥離される。上記ピックアップニード
ル３０は、先端曲率半径が０．３５ｍｍ以上であれば１
８Ｎの力が掛かっても（１５ｍｍ×１５ｍｍチップの場
合）、チップ２９中に形成されたアルミ配線等にダメー
ジが発生しないことを本発明者等は実験により確認して
いる。よって、チップ２９の主表面側から表面保護テー
プ２６を介してピックアップニードル３０（金属製のピ
ン）で押し剥がしても、先端曲率半径を最適化すること
によりピックアップニードル３０がテープ２６を破るこ
とはなく、特に問題は発生しない。なお、本実施の形態
では、チップ２９をテープ２６から剥離する際に、チッ
プ２９を押し下げるようにしたが、押し上げて剥離する
ようにしても良く、一般には後者の方法が多用されてい
る。

【００５５】テープ２６から剥離されたチップ２９は、
ダイボンディング装置のコレットと呼ばれるツールで吸
着保持し、図７に示すようにリードフレームのアイラン
ド３１にマウントする。この際、リードフレームのアイ
ランド３１に予め接着固定用の導電性ペースト３２を塗
布しておき、その上にチップ２９をダイボンディングす
る。金−シリコンの共晶を利用してマウントしたり、ウ
ェーハの裏面に金属の薄膜を蒸着し、半田を用いてマウ
ントすることもできる。

【００５６】その後、ワイヤボンディングを行ってチッ
プ２９の各パッドとリードフレーム３４のインナーリー
ド部とをボンディングワイヤ３５で電気的に接続する。
そして、チップ２９、アイランド３１及びリードフレー
ム３４のインナーリード部を樹脂（またはセラミック）
パッケージ３３に封止し、リードフォーミングを行って
図８に示すような半導体装置を完成する。

【００５７】図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ、ウェーハ
を個々のチップに分離した時の研削面の拡大図である。
図９（ａ）は、従来の分割方法及び製造方法を用いた場
合を示し、フルカットによってダイシングした時の研削
面側の拡大図である。図示する如く、ダイシング部に多
数のチッピングが発生している。図９（ｂ）は、この発
明の分割方法及び製造方法を用いた場合を示すもので、
図９（ａ）に比べてシャープな切断面であり、チッピン
グは大幅に減少している。

【００５８】溝２２の深さに関しては、裏面研削装置に
おける研削部の精度、及び保護テープ部材の厚さの精度
について検証したところ、下表１に示すように、最終的
なチップ厚と一致（０）か５μｍ以下の範囲では、最悪
の場合、未分離が発生してしまい、次のピックアップ工
程においてクラックを発生させながらチップをピックア
ップすることになり、チップ裏面に著しいダメージを与
える。

【００５９】これに対し、６０μｍ以上の研削を行おう
とすると、研削時間が長くなって生産性が低下する。特
に、分割時間の短縮とチップの品質向上のために、粗研
削と仕上げ研削を行う場合には、仕上げ研削の加工速度
は粗研削の１／５〜１／１０程度にする必要があり、且
つ仕上げ研削砥石の特性上、研削量を大きく取ると研削
面異常（砥石材料がウェーハ研削面に付着）が発生する
ことからも溝２２の深さをあまり深くできない。しか
も、研削量を多くする場合には、２軸分離が前提となる
が、２軸による低速での研削量が増えるために生産能力
が大幅に低下するのみならず、２軸研削量が増えること
で研削時の砥石への負担が増えて研削異常が発生し易く
なる。従って、溝２２の深さを６０μｍ以上に深くする
のは好ましくない。下表１に示すように、８０μｍでは
研削異常が発生している。

【００６０】

【表１】

【００６１】これらのことから、好ましい溝の深さは
「仕上げチップ厚＋５μｍ」乃至「仕上げチップ厚＋６
０μｍ」である。

【００６２】なお、上述した第１の実施の形態では、図
１に示した工程においてウェーハ２１に溝２２を形成し
た後、図３（ａ），（ｂ）に示したようにパターン形成
面の表面保護テープ２６にフラットリング２５を貼り付
け、このフラットリング２５と表面保護テープ２６とで
保持されたウェーハ２１を、研削装置のチャックテーブ
ル２７に吸着固定してウェーハ２１の裏面を削った。し
かしながら、フラットリング２５はウェーハ２１の裏面
を削る工程では必ずしも必要ではなく、図１０及び図１
１に示すようにフラットリングを用いなくても良い。す
なわち、図１に示したような工程を経てウェーハ２１に
溝２２を形成した後、ローラー５１を図示矢印方向に移
動させながらウェーハ２１のパターン形成面（主表面）
２１’上に表面保護テープ（粘着性のシート）５２を貼
り付ける。その後、図１１に示すように、表面保護テー
プ５２で主表面が保護されたウェーハ２１を、研削装置
のチャックテーブル２７にバキューム等の方法で吸着固
定する。この際、フラットリングを使用していないの
で、ウェーハ２１全体をフラットな状態で吸着する必要
がある。引き続き、チャックテーブル２７と研削用砥石
２８を回転させ、砥石２８を降下させながらウェーハ２
１の裏面を削る。上記ウェーハ２１の裏面を、溝２２に
達するまで削ると、ウェーハ２１は個々のチップに分割
される。ウェーハ２１が個々のチップ２９に分割された
後も研削及び研磨を続け、少なくとも５μｍ以上、好ま
しくは５μｍ乃至６０μｍ研削及び研磨する。次に、図
１２（ａ）に示すように、フラットリング２５の粘着性
のシート２６上に前の工程で個々のチップ２９に分割さ
れ表面保護テープ５２で保持されているウェーハ２１の
裏面を貼り付ける。その後、図１２（ｂ）に示すよう
に、表面保護テープ５２を剥がす。以降の工程は、図６
乃至図８に示した工程と同様である。

【００６３】なお、図６に示した工程でピックアップし
た個々のチップ２９をダイボンディング、ワイヤボンデ
ィング及びパッケージへの封止工程等を経て半導体装置
を完成するのではなく、トレイに詰めても良い。

【００６４】［第２の実施の形態］図１３は、この発明
の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法につい
て説明するためのもので、ＬＯＣ（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃ
ｈｉｐ）パッケージに適用したものである。ＬＯＣパッ
ケージの場合には、図６に示したピックアップ工程の
後、次のような工程で封止する。まず、チップ２９上に
接着テープ３６を介在させてリード３７の一端を接着す
る。その後、ワイヤボンディングを行ってチップ２９の
各パッドとリード３７とをボンディングワイヤ３５で接
続する。そして、樹脂パッケージ３３またはセラミック
パッケージに封止することにより、図１３に示したよう
な半導体装置が完成する。

【００６５】本実施の形態によれば、リード３７の接着
やワイヤボンディング時の荷重により、シリコン屑がチ
ップ２９表面の保護膜を破り、アルミ配線の段線やショ
ート等の不良を起こす危険を抑制できる。

【００６６】上記のようなウェーハの分割方法及び半導
体装置の製造方法によれば、下記（１）〜（６）に示す
ような効果が得られる。

【００６７】（１）ウェーハの薄厚化時のウェーハ破損
による不良率の低減化が図れる。

【００６８】下表２は、６インチ型のウェーハを個々の
チップに分割した場合のチップ厚（溝の深さと実質的に
等しいか、あるいは少し薄い）と破損率（ｐｐｍ：ｐａ
ｒｔｓ ｐａｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）との関係を示してい
る。

【００６９】

【表２】

【００７０】表２に示す如く、従来はチップ厚が薄くな
ると破損率が高くなったが、この発明では最終的なチッ
プ厚が薄くなるほど破損率が低くなる。これは、チップ
厚を薄くする場合には溝を浅くすることができるので、
溝の下に残存するウェーハ厚が厚くなることに依るもの
である。６インチ型のウェーハの場合には、ウェーハの
厚さは通常６００〜６５０μｍである。従来の分割方法
及び製造方法では、例えば５０μｍの厚さのチップを形
成しようとすると、ウェーハを予め５０μｍの厚さに研
削及び研磨し、図２２乃至図２４に示した処理を行う。
これに対し、この発明の方法では、５０μｍの溝を形成
した後（溝の下には５５０〜６００μｍのウェーハが残
存されている）、研削及び研磨して個々のチップに分割
するので破損率が低くなる。

【００７１】（２）搬送時のトラブルがウェーハの口径
に左右されない。研削と同時にチップに分割するため、
チップ厚が薄くなっても、あるいは同じ口径でも切削歪
みによるウェーハの反りの影響を受けることなく装置内
搬送が可能である。また、チップ厚が薄くなると溝の下
に残存されるウェーハが厚くなるので、この点からも搬
送時のウェーハ破損等を低減できる。これにより下表３
のような効果が得られる。但し、ウェーハが８インチ型
で、チップの厚さを５０μｍに仕上げる場合のものであ
る。

【００７２】

【表３】

【００７３】この表３のデータから明らかなように、こ
の発明はウェーハの大口径化に有効であり、今後展開さ
れるウェーハの１２インチ型化、または１６インチ型化
への対応が容易になる。

【００７４】（３）表面保護テープを一枚しか使用しな
いため、従来の方法に比して材料費と加工費を６０％程
度削減でき、製造コストの低減が図れる。

【００７５】（４）フルカット方式の場合、シートまで
切り込むため、ブレードの切れ味の低下及びダイシング
中のチップの飛散が生ずるため、一般的に８０〜１２０
ｍｍ／ｓｅｃであるが、この発明の方法では２００ｍｍ
／ｓｅｃまで可能である。これによって、ダイシングス
ピードの向上が図れ、１０％程度の加工費の低減が図れ
る。

【００７６】（５）ウェーハを分割するために、ダイシ
ングシートまで切り込む必要がなく、且つ裏面研削用の
砥石で研削して分割するため、裏面チッピングの大きさ
が従来の１５μｍ程度から４μｍ程度へと小さくなり、
抗折強度が従来の方法では５２０ＭＰａであったもの
が、６００ＭＰａまで向上する。

【００７７】なお、裏面研磨でチップ分割を行う際に
は、研削砥石のダイヤ砥粒径により裏面チッピング量が
大きくなり、下表４のようにダイヤ砥粒径が小さい方が
裏面チッピングが小さくなり、従って、チップの抗折強
度がより向上する効果が得られる。よって、チップ分割
時に使用する砥石のダイヤ砥粒径はできるだけ小さい方
が好ましい。また、上述したように、砥粒径の大きい研
削砥石と小さい研削砥石を組み合わせて用いることによ
り、チッピングを低減しつつ研削時間の短縮も図れる。

【００７８】

【表４】

【００７９】図１４は、従来の方法とこの発明の方法に
よる抗折強度分布を比較して示しており、各抗折強度
（２００ＭＰａ〜１０００ＭＰａ）におけるチッピング
の発生確率（％）を示している。この図１４から明らか
なように、この発明の分割方法では従来の分割方法に比
して同一の抗折強度であればチッピングの発生確率が下
がっており、高い抗折強度側にシフトしている。従来の
方法による抗折強度の平均値は約５２０ＭＰａであり、
この発明の方法による抗折強度の平均値は約６００ＭＰ
ａである。

【００８０】（６）ウェーハを分割するために、ダイシ
ングシートまで切り込む必要がないため、ダイシングブ
レードの摩耗を低減でき、ダイシングブレードの寿命を
向上できる。例えば、ダイシングシートまで切り込む方
式を採用した場合には、通常１００００〜２００００ラ
イン（６インチ型ウェーハの場合）の寿命であるが、こ
の発明の方法では８００００ライン以上にまで寿命を延
ばすことが期待できる。

【００８１】［第３の実施の形態］図１５（ａ）〜
（ｅ）はそれぞれ、この発明の第３の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、図１５
（ａ）に示すようにチップ２９のピックアップを行う。
この際、チップ２９を下方から表面保護テープ２６を介
してピックアップニードルで突き上げて表面保護テープ
２６から剥離し、コレット３８で裏面を吸着する。この
コレット３８はチップ反転機構を有しており、図１５
（ｂ）に示す如く、下向きの吸着部が上向きになるよう
に１８０°回転する。この状態で、チップ空中受け渡し
機構を用いて、図１５（ｃ）に示すように別のコレット
３９に持ち替える。これによって、チップ２９の表裏が
反転して主表面（パターン形成面）が上向きとなる。そ
の後、図１５（ｄ）に示すようにディスペンサ４０を用
いてリードフレーム３４のアイランド３１に導電性ペー
スト４１を塗布し、図１５（ｅ）に示すように上記コレ
ット３９で保持しているチップ２９を上記リードフレー
ム３４のアイランド３１上に移動させてダイボンディン
グする。

【００８２】［第４の実施の形態］図１６（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、この発明の第４の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、各チップ２
９を図１６（ａ）に示すように表面保護テープ４２にフ
ラットリング４３を張り付けたテープ表面に張り替え
る。これによって、チップ２９の表裏が反転して主表面
が上向きとなる。次に、図１６（ｂ）に示すようにディ
スペンサ４０を用いてリードフレーム３４のアイランド
３１に導電性ペースト４１を塗布する。その後、図１６
（ｃ）に示すようにピックアップニードルを用いた従来
と同様なピックアップ、すなわち、表面保護テープ４２
越しに下方からパターン形成面に圧力を加えることによ
って、チップ２９のパターン形成面を押圧し、チップ２
９を表面保護テープ４２から剥離する。そして、コレッ
ト４４でピックアップしたチップ２９を上記導電性ペー
スト４１を塗布したリードフレーム３４のアイランド３
１上に移動させてダイボンディングする。

【００８３】［第５の実施の形態］図１７（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ、この発明の第５の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、各チップ２
９をポーラスチャックテーブル４５に移し替える。これ
によって、チップ２９の表裏が反転して主表面が上向き
となる。次に、図１７（ｂ）に示すようにディスペンサ
４０を用いてリードフレーム３４のアイランド３１に導
電性ペースト４１を塗布する。その後、図１７（ｃ）に
示すようにチップ２９をポーラスチャックテーブル４５
からピックアップする。そして、上記ピックアップした
チップ２９を上記リードフレーム３４のアイランド３１
上に移動させてダイボンディングする。

【００８４】よって、上記第５の実施の形態では、突き
上げピンを用いることなくチップ２９のピックアップが
可能となる。

【００８５】［第６の実施の形態］図１８（ａ）〜
（ｅ）はそれぞれ、この発明の第６の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、図１８
（ａ）に示すようにコレット３８を用いて各チップ２９
のピックアップを行う。ピックアップは、チップ２９を
表面保護テープ２６を介して下方からピックアップニー
ドルで突き上げて表面保護テープ２６から剥離し、コレ
ット３８で吸着して行う。このコレット３８はチップ反
転機構を有しており、図１８（ｂ）に示す如く、下向き
の吸着部が上向きとなるように１８０°回転する。この
状態で、チップ空中受け渡し機構を用いて別のコレット
３９に持ち替える。次に、コレット３９を移動させ、図
１８（ｃ）に示すように各チップ２９を表面保護テープ
４６にフラットリング４７を張り付けたテープ表面に張
り替える。これによって、各チップ２９の表裏が反転し
て主表面（パターン形成面）が上向きとなる。次に、図
１８（ｄ）に示すように、ディスペンサ４０を用いてリ
ードフレーム３４のアイランド３１に導電性ペースト４
１を塗布する。その後、図１８（ｅ）に示すようにピッ
クアップニードルを用いた従来と同様なピックアップ、
すなわち、表面保護テープ越しにチップ裏面に圧力を加
えることによって、チップ裏面を押圧し、チップ２９を
表面保護テープから剥離する。そして、上記コレット３
９で保持しているチップ２９を上記リードフレーム３４
のアイランド３１上に移動させてダイボンディングす
る。

【００８６】上記マウント方法は、各チップ２９をフラ
ットリング４７の表面保護テープ４６に張り付けた状態
で離れた位置にある製造装置、別の部屋や別の工場等に
容易に輸送でき、種々の製造装置や製造方法に柔軟に対
応できる。

【００８７】［第７の実施の形態］図１９（ａ）〜
（ｅ）はそれぞれ、この発明の第７の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、図１９
（ａ）に示すようにチップ２９のピックアップを行う。
この際、チップ２９を下方から表面保護テープ２６を介
してピックアップニードルで突き上げて表面保護テープ
２６から剥離し、コレット３８で吸着する。このコレッ
ト３８はチップ反転機構を有しており、図１９（ｂ）に
示すように吸着部が下向きから上向きに１８０°回転す
る。この状態で、チップ空中受け渡し機構を用いて別の
コレット３９に持ち替える。次に、図１９（ｃ）に示す
ように、各チップ２９をチップトレイ４８に収容する。
チップトレイ４８にはチップ２９の主表面（パターン形
成面）が上向きに収容される。次に、図１９（ｄ）に示
すようにディスペンサ４０を用いてリードフレーム３４
のアイランド３１に導電性ペースト４１を塗布する。そ
の後、図１９（ｅ）に示すようにコレット３９でチップ
トレイ４８から各チップ２９を吸着し、上記コレット３
９で保持しているチップ２９をリードフレーム３４のア
イランド３１上に移動させてダイボンディングする。

【００８８】上記マウント方法では、上記第６の実施の
形態と同様に、各チップ２９をチップトレイ４８に収容
した状態で離れた位置にある製造装置、別の部屋や別の
工場等に容易に輸送でき、種々の製造装置や製造方法に
柔軟に対応できる。

【００８９】［第８の実施の形態］図２０（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ、この発明の第８の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、図２０
（ａ）に示すようにチップ２９のピックアップを行う。
ピックアップは、チップ２９を下方から表面保護テープ
２６を介してピックアップニードルで突き上げて表面保
護テープ２６から剥離し、コレット３８で吸着して行
う。この状態で、図２０（ｂ）に示すようにチップ２９
を加工ステージ４９上に搬送して載置する。次に、図２
０（ｃ）に示すように、ディスペンサ４０を用いてリー
ドフレーム３４のアイランド３１に導電性ペースト４１
を塗布する。この際、リードフレーム３４のチップ搭載
面を下方に向け、下方からディスペンサ４０で導電性ペ
ースト４１をリードフレーム３４の下面側に塗布する。
そして、図２０（ｄ）に示すように上記加工ステージ４
９上に載置されているチップ２９を上記リードフレーム
３４にダイボンディングする。

【００９０】このようなマウント方法では、チップ２９
の表裏を反転する必要がないので、コレット３８にはチ
ップ反転機構は不要であり、構造を簡単化できる。ま
た、ピックアップしたチップを別の表面保護テープに張
り替えたり、チップトレイに移し替えたりする必要もな
い。

【００９１】［第９の実施の形態］図２１（ａ），
（ｂ）はそれぞれ、この発明の第９の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法について説明するためのもので、
分割されたチップをリードフレームにマウントする工程
を順次示している。まず、第１の実施の形態と同様に、
図１乃至図４に示した工程に従ってウェーハ２１を個々
のチップ２９に分割する。次に、分割された個々のチッ
プ２９が接着固定されているフラットリング２５を研削
装置のチャックテーブル２７から取り外し、図２１
（ａ）に示すように各チップ２９の裏面に導電性ペース
ト４１を塗布する。そして、図２１（ｂ）に示すように
上記フラットリング２５上にリードフレーム３４を配置
し、チップ２９を下方から表面保護テープ２６を介して
ピックアップニードルで突き上げて表面保護テープ２６
から剥離し、リードフレーム３４のアイランド３１にダ
イボンディングする。

【００９２】［変形例］なお、この発明は上述した第１
ないし第９の実施の形態に限定されるものではなく、要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。例
えば、第１の実施の形態では、溝の形成時にウェーハ２
１をダイシング用チャックテーブル２３に固着したが、
従来の方法と同様にフラットリングを粘着性のシートに
貼り付けた状態で、ウェーハをダイシング用チャックテ
ーブルに固定するようにしても良い。あるいは、平板に
ウェーハを固定したり、平板に粘着性のシートを用いて
ウェーハを固着した状態で溝を形成しても良い。

【００９３】また、図４及び図１１に示した研削及び研
磨工程において、保持部材として表面保護テープ（粘着
性のシート）２６，５２を用いたが、他の保持部材、例
えばワックス、吸着パッド、熱圧着シート、粘着材を塗
布した基板、及び半導体素子上に塗布したレジスト等、
あるいはこれらを組み合わせた材料を用いることができ
る。

【００９４】更に、ウェーハ２１のパターン形成面２
１’を粘着性のシート（表面保護テープ２６）に貼り付
けるようにしたが、ウェーハ２１のパターン形成面２
１’と粘着性のシートとの間に極薄のフィルムを介在さ
せても良い。極薄のフィルムを介在させるには、例え
ば、ウェーハのパターン形成面にシリテクト−IIと呼ば
れる液体をスプレーで吹き付けて被膜を形成した後、粘
着性のシートを貼り付ければ良い。平板上に両面あるい
は片面の粘着テープを貼り付け、その上にウェーハを固
着するようにしても良い。

【００９５】更に、チップを表面保護テープから剥離す
るためにピックアップニードルを用いたが、ピックアッ
プニードルの代わりにチップ裏面をバキュームで吸着
し、表面保護テープから剥離するようにしても良い。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、薄厚研削時や搬送時のウェーハの割れを抑制できる
ウェーハの分割方法及び半導体装置の製造方法が得られ
る。また、製造工程とコストの削減が図れるウェーハの
分割方法及び半導体装置の製造方法が得られる。更に、
ウェーハの裏面側のチッピングを小さくでき、チップの
抗折応力の低下を抑制できるウェーハの分割方法及び半
導体装置の製造方法が得られる。更に、ダイシングブレ
ードの摩耗量の低減やダイシングブレードの寿命の向上
等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、ダイシング
ラインに沿ってウェーハに溝を形成する工程を示す側断
面図。

【図２】図１に示した溝の拡大断面図。

【図３】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図は
フラットリングの斜視図、（ｂ）図はウェーハに表面保
護テープを貼り付ける工程を示す断面図。

【図４】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、ウェーハ裏
面の研削及び研磨工程（分割工程）を示す側断面図。

【図５】裏面研削時に研削面が溝の底部に達してから仕
上げチップ厚になるまでの研削量と、溝の底部の曲面を
有する領域の深さとの比を変えたときに、ウェーハの裏
面に発生するチッピングの平均径を測定した結果を示す
図。

【図６】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、分離したチ
ップをピックアップする工程を示す側断面図。

【図７】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、ダイボンデ
ィング工程を示す斜視図。

【図８】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法について説明するためのもので、外囲器に封
止する工程を示す断面図。

【図９】従来とこの発明の方法でウェーハを個々のチッ
プに分離した時の研削面の拡大図であり、（ａ）図は従
来の方法による研削面、（ｂ）図はこの発明の方法によ
る研削面。

【図１０】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法の変形例について説明するためのもので、
ウェーハに表面保護テープを貼り付ける工程を示す斜視
図。

【図１１】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法の変形例について説明するためのもので、
ウェーハ裏面の研削及び研磨工程（分割工程）を示す側
断面図。

【図１２】この発明の第１の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法の変形例について説明するためのもので、
分離されたチップの転写工程（テープの張り替え工程）
を示す斜視図であり、（ａ）図はフラットリングの粘着
性のシート上にウェーハの裏面を貼り付ける工程、
（ｂ）図は表面保護テープを剥がす工程。

【図１３】この発明の第２の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、この発明
をＬＯＣパッケージに適用した時の半導体装置の断面
図。

【図１４】従来の方法とこの発明の方法による抗折強度
分布を比較して示すダイヤグラム。

【図１５】この発明の第３の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｅ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図１６】この発明の第４の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｃ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図１７】この発明の第５の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｃ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図１８】この発明の第６の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｅ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図１９】この発明の第７の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｅ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図２０】この発明の第８の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
乃至（ｄ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図。

【図２１】この発明の第９の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について説明するためのもので、（ａ）図
及び（ｂ）図はそれぞれ、分割されたチップをリードフ
レームにマウントする工程を順次示す斜視図である。

【図２２】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、ウェーハに表面保護テープを貼り付け
る工程を示す側断面図。

【図２３】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、ウェーハの裏面の研削及び研磨工程を
示す側断面図。

【図２４】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、表面保護テープを剥がす工程を示す側
断面図。

【図２５】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、（ａ）図はフラットリングの斜視図、
（ｂ）図はウェーハを固定用シートに固着した状態を示
す断面図。

【図２６】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、ウェーハのダイシング工程を示す側断
面図。

【図２７】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、分離したチップをピックアップする工
程を示す側断面図。

【図２８】従来の半導体装置の製造方法について説明す
るためのもので、ダイボンディング工程を示す斜視図。

【符号の説明】

２１…ウェーハ ２１’…パターン形成面 ２２…溝 ２４…ダイシング用ブレード ２５，４７…フラットリング ２６，４２，４６…表面保護テープ ２７…裏面研削用チャックテーブル ２８…研削用砥石 ２９…チップ ３０…ピックアップニードル ３１…リードフレームのアイランド ３２，４１…導電性ペースト ３３…パッケージ ３４…リードフレーム ３５…ボンディングワイヤ ３６…接着テープ ３７…リード ３８，３９，４４…コレット ４０…ディスペンサ ４５…ポーラスチャックテーブル Ａ…研削量 Ｂ…底部の領域の深さ Ｄ…溝の幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢嶋 興一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 徳渕 圭介 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 佐々木 栄夫 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子が形成されたウェーハのダイ
   シングラインに沿って、先端部に曲面を有するダイシン
   グ用ブレードを用いて、前記半導体素子の形成面側から
   完成時のチップの厚さよりも深く、且つ底部に曲面を有
   する溝を形成する工程と、 前記ウェーハにおける前記半導体素子の形成面上に保持
   部材を貼り付ける工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
   々のチップに分離し、研削及び研磨によってウェーハが
   個々のチップに分割された後も研削及び研磨を続け、前
   記完成時のチップの厚さにする工程とを具備し、 前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達して
   から、完成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量
   と、前記溝の底部における曲面を有する領域の深さとの
   比が０．３以上であることを特徴とするウェーハの分割
   方法。
2. 【請求項２】 半導体素子が形成されたウェーハのチッ
   プ分割ラインに沿ってエッチングすることにより、前記
   半導体素子の形成面側から完成時のチップの厚さよりも
   深い溝を形成する工程と、 前記ウェーハにおける前記半導体素子の形成面上に保持
   部材を貼り付ける工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
   々のチップに分離する工程とを具備し、 研削及び研磨によってウェーハが個々のチップに分割さ
   れた後も研削及び研磨を続け、前記完成時のチップの厚
   さにすることを特徴とするウェーハの分割方法。
3. 【請求項３】 半導体素子が形成されたウェーハのチッ
   プ分割ラインに沿ってエッチングすることにより、前記
   半導体素子の形成面側から完成時のチップの厚さよりも
   深く、且つ底部に曲面を有する溝を形成する工程と、 前記ウェーハにおける前記半導体素子の形成面上に保持
   部材を貼り付ける工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
   々のチップに分離し、研削及び研磨によってウェーハが
   個々のチップに分割された後も研削及び研磨を続け、前
   記完成時のチップの厚さにする工程とを具備し、 前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達して
   から、完成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量
   と、前記溝の底部における曲面を有する領域の深さとの
   比が０．３以上であることを特徴とするウェーハの分割
   方法。
4. 【請求項４】 前記溝の深さは、前記完成時のチップの
   厚さよりも少なくとも５μｍ深いことを特徴とする請求
   項１乃至３いずれか１つの項に記載のウェーハの分割方
   法。
5. 【請求項５】 前記溝の深さは、前記完成時のチップの
   厚さよりも５μｍ乃至６０μｍ深いことを特徴とする請
   求項１乃至３いずれか１つの項に記載のウェーハの分割
   方法。
6. 【請求項６】 前記保持部材は、粘着材付きテープ、ワ
   ックス、吸着パッド、熱圧着シート、粘着材を塗布した
   基板、及び前記半導体素子上に塗布したレジストの中か
   ら選択された少なくともいずれか１つの材料であること
   を特徴とする請求項１乃至５いずれか１つの項に記載の
   ウェーハの分割方法。
7. 【請求項７】 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨し
   て、前記完成時のチップの厚さにする工程は、第１の砥
   粒径の研削砥石により前記ウェーハの裏面を前記完成時
   のチップより厚く研削及び研磨する第１の工程と、前記
   第１の工程で研削及び研磨した前記ウェーハの裏面を、
   前記第１の砥粒径よりも小さな第２の砥粒径の切削砥石
   を用いて前記完成時のチップの厚さまで研削及び研磨す
   る第２の工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至６
   いずれか１つの項に記載のウェーハの分割方法。
8. 【請求項８】 主要な前記第１の砥粒径は４０〜６０μ
   ｍであり、主要な前記第２の砥粒径は４〜６μｍである
   ことを特徴とする請求項７に記載のウェーハの分割方
   法。
9. 【請求項９】 ウェーハの主表面に半導体素子を形成す
   る工程と、 前記ウェーハのダイシングラインに沿って、先端部に曲
   面を有するダイシング用ブレードを用いて、前記ウェー
   ハの主表面側から完成時のチップの厚さよりも深く、且
   つ底部に曲面を有する溝を形成する工程と、 前記ウェーハの主表面上に粘着性のシートを貼り付ける
   工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
   々のチップに分離し、研削及び研磨によってウェーハが
   個々のチップに分割された後も研削及び研磨を続け、前
   記完成時のチップの厚さにする工程と、 前記分離した各チップを前記粘着性のシートから剥離し
   て外囲器に封止する工程とを具備し、 前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達して
   から、完成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量
   と、前記溝の底部における曲面を有する領域の深さとの
   比が０．３以上であることを特徴とする半導体装置の製
   造方法。
10. 【請求項１０】 ウェーハの主表面に半導体素子を形成
    する工程と、 前記ウェーハのチップ分割ラインに沿ってエッチングす
    ることにより、前記ウェーハの主表面側から完成時のチ
    ップの厚さよりも深い溝を形成する工程と、 前記ウェーハの主表面上に粘着性のシートを貼り付ける
    工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
    々のチップに分離する工程と、 前記分離した各チップを前記粘着性のシートから剥離し
    て外囲器に封止する工程とを具備し、 研削及び研磨によってウェーハが個々のチップに分割さ
    れた後も研削及び研磨を続け、前記完成時のチップの厚
    さにすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 ウェーハの主表面に半導体素子を形成
    する工程と、 前記ウェーハのチップ分割ラインに沿ってエッチングす
    ることにより、前記ウェーハの主表面側から完成時のチ
    ップの厚さよりも深く、且つ底部に曲面を有する溝を形
    成する工程と、 前記ウェーハの主表面上に粘着性のシートを貼り付ける
    工程と、 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨して、ウェーハを個
    々のチップに分離し、研削及び研磨によってウェーハが
    個々のチップに分割された後も研削及び研磨を続け、前
    記完成時のチップの厚さにする工程と、 前記分離した各チップを前記粘着性のシートから剥離し
    て外囲器に封止する工程とを具備し、 前記ウェーハの研削及び研磨面が前記溝の底部に達して
    から、完成時のチップ厚になるまでの研削及び研磨量
    と、前記溝の底部における曲面を有する領域の深さとの
    比が０．３以上であることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
12. 【請求項１２】 前記溝の深さは、前記完成時のチップ
    の厚さよりも少なくとも５μｍ深いことを特徴とする請
    求項９乃至１１いずれか１つの項に記載の半導体装置の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 前記溝の深さは、前記完成時のチップ
    の厚さよりも５μｍ乃至６０μｍ深いことを特徴とする
    請求項９乃至１１いずれか１つの項に記載の半導体装置
    の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記分離した各チップを前記粘着性の
    シートから剥離して外囲器に封止する工程は、前記粘着
    性のシートから剥離したチップをリードフレームのアイ
    ランドにマウントする工程と、前記リードフレームのイ
    ンナーリード部と前記チップの各パッドとをワイヤボン
    ディングする工程と、前記チップ、前記アイランド及び
    前記インナーリード部を外囲器に封止する工程とを備え
    ることを特徴とする請求項９乃至１３いずれか１つの項
    に記載の半導体装置の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記分離した各チップを前記粘着性の
    シートから剥離して外囲器に封止する工程は、前記粘着
    性のシートから剥離したチップの主表面上にリードの一
    端を接着する工程と、前記リードと前記チップの各パッ
    ドとをワイヤボンディングする工程と、前記チップ、前
    記リードの一端を外囲器に封止する工程とを備えること
    を特徴とする請求項９乃至１３いずれか１つの項に記載
    の半導体装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記ウェーハの裏面を研削及び研磨し
    て、前記完成時のチップの厚さにする工程は、第１の砥
    粒径の研削砥石により前記ウェーハの裏面を前記完成時
    のチップより厚く研削及び研磨する第１の工程と、前記
    第１の工程で研削及び研磨した前記ウェーハの裏面を、
    前記第１の砥粒径よりも小さな第２の砥粒径の切削砥石
    を用いて前記完成時のチップの厚さまで研削及び研磨す
    る第２の工程とを含むことを特徴とする請求項９乃至１
    ５いずれか１つの項に記載の半導体装置の製造方法。
17. 【請求項１７】 主要な前記第１の砥粒径は４０〜６０
    μｍであり、主要な前記第２の砥粒径は４〜６μｍであ
    ることを特徴とする請求項１６に記載の半導体装置の製
    造方法。