JP2001085453A

JP2001085453A - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2001085453A
Application number: JP25758999A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Shibata; 和孝柴田
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-30
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP3803214B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体基板の反りを防ぐことによって、半導体
基板の裏面研削処理を良好に行うことができるように
し、これにより、薄型の半導体装置の製造を良好に行
う。【解決手段】ウエハＷの表面１を保護樹脂層３で覆い、
裏面２を裏面樹脂層４で覆うことにより、ウエハＷの表
裏面における熱膨張／収縮を均等化する。したがって、
表面研削工程（ｄ）および裏面研削工程（ｅ）の際に、
ウエハＷに反りが生じていない。

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、薄型の半導体装
置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの薄型化のために、素子お
よび配線などの形成が完了した半導体ウエハ（以下、単
に「ウエハ」という。）の裏面側を研削する裏面研削工
程が、従来から行われている。この裏面研削工程は、一
般には、ウエハの表面に軟質性の保護フィルムを貼り付
け、この保護フィルムを介してウエハを砥石に押し付
け、その状態でウエハを回転させることによって、行わ
れてきた。

【０００３】しかし、ウエハから個々のチップを切り出
すための切り出し工程ではウエハがロボットでハンドリ
ングされ、また、切り出されたチップをリードフレーム
にマウントする工程においてはチップがロボットでハン
ドリングされるから、過度に薄型化を追求すれば、ハン
ドリング時におけるウエハやチップの破損につながり、
歩留まりが低下する。とくに、ウエハが大口径化してき
た今日では、裏面研削により薄型化されたウエハは、容
易に破損してしまうおそれがある。

【０００４】このような問題を解決するために、たとえ
ば、特開平１１−１５００９０号公報には、ウエハの表
面に突起電極群を形成した後に、このウエハ表面に樹脂
膜を形成し、この樹脂膜を保護強化板として用いること
が提案されている。この公開公報の半導体装置の製造方
法では、樹脂膜の形成後にウエハの裏面研削が行われ、
さらに、樹脂膜の表層部分がエッチングにより除去され
ることによって突起電極群が露出させられるようになっ
ている。その後は、スクライブラインに沿って樹脂膜が
除去され、さらに、保護膜としての窒化膜が突起電極を
回避した領域に形成され、その後に、スクライブライン
に沿ってウエハが切断されて、個々のチップが切り出さ
れるようになっている。

【０００５】この方法では、裏面研削後のウエハは樹脂
膜により強化されており、また、個々のチップも樹脂膜
により強化されている。そして、外部電極となる突起電
極が当該樹脂膜に埋設された構造となっている。これに
より、ウエハおよびチップを、これらの破損を生じさせ
ることなく良好にハンドリングでき、かつ、ワイヤボン
ディングなどを用いて外部端子を引き出す構成に比較し
て、半導体装置を著しく薄型化できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の先行技
術の製造方法では、ウエハ表面に樹脂膜を形成してから
裏面研削を行うまでの間に、ウエハと樹脂膜との熱膨張
／収縮率の相違に起因して、図３に誇張して示すよう
に、ウエハに反りが生じるという問題がある。このよう
な反りが生じたウエハを平坦な砥石で研削すると、ウエ
ハの中心領域と周縁領域とで研削後のウエハの厚さに相
違が生じるから、均一な厚さの半導体チップを得ること
ができなくなるばかりでなく、ウエハの中心領域から切
り出された半導体チップは所期の薄さまで薄型化されて
いないおそれがある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、半導体基板の反りを防ぐことによって、
半導体基板の裏面研削処理を良好に行うことができるよ
うにし、これにより、薄型の半導体装置の製造を良好に
行うことができる半導体装置の製造方法を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、半導体基
板の表面に表面樹脂層を形成する工程と、前記半導体基
板の裏面に裏面樹脂層を形成する工程と、前記表面樹脂
層および裏面樹脂層が形成された半導体基板に対して、
前記裏面樹脂層を研磨または研削して除去し、さらに、
前記裏面樹脂層が除去された半導体基板の裏面側を研磨
または研削することによって、前記半導体基板を薄型化
する裏面研削工程とを含むことを特徴とする半導体装置
の製造方法である。

【０００９】なお、表面樹脂層と裏面樹脂層とは、いず
れが先に形成されてもよく、同時に形成されてもよい。
ただし、表面樹脂層と裏面樹脂層とは、半導体基板の反
りが問題とならない程度の短時間の時間間隔で形成され
るか、または、表面樹脂層と裏面樹脂層との形成の間に
半導体基板の反りが生じないように、いずれか一方の樹
脂層のみが形成された半導体基板は、他方の樹脂層が形
成されるまでの間、半導体基板に大きな反りが生じるこ
とのないように温度管理された環境におかれることが好
ましい。

【００１０】請求項１の発明によれば、半導体基板の表
面および裏面の両方に樹脂層が形成されるので、半導体
基板の表裏面において、熱膨張／収縮が等しく生じる。
そのため、半導体基板の裏面研削の際に、半導体基板に
不所望な反りが生じているおそれがないから、この裏面
研削処理を良好に行うことができ、半導体基板の中央領
域および周辺領域のいずれにおいても、半導体基板を均
一に薄型化できる。これにより、薄型の半導体装置の製
造を良好に行うことができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記裏面研削工程
の後に、前記半導体基板を切断ラインに沿って切断する
ことにより、半導体装置の個片を切り出す切り出し工程
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装
置の製造方法である。この発明によれば、薄型化された
半導体基板から複数の半導体装置の個片が切り出される
が、半導体基板はいたるところで均一に薄型化されてい
るので、均一な厚さの薄型半導体装置個片を得ることが
できる。

【００１２】なお、前記半導体基板の表面に突起電極を
形成する電極形成工程と、突起電極を表面樹脂層から露
出させるために、この表面樹脂層を研磨または研削する
表面研削工程とをさらに含んでいてもよい。この場合
に、裏面研削工程と表面研削工程とは、いずれが先に行
われてもよい。また、前記切り出し工程は、表面研削工
程および裏面研削工程を経た半導体基板に対して行われ
ることになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態にかかる半導体装置の製造方法を工程
順に示す図解的な断面図である。図１の半導体ウエハＷ
（以下、単に「ウエハＷ」という。）は、種々の素子形
成工程および配線形成工程などを経ていて、活性表層領
域側の面である表面１は窒化膜などからなる保護膜（パ
ッシベーション膜）で覆われている。そして、この保護
膜からは、外部との電気接続のためのパッドが露出させ
られている。

【００１４】このパッド上に、図１(a)に示すように、
たとえば、金（Ａｕ）からなる複数の突起電極Ｔが形成
される（電極形成工程）。この突起電極Ｔは、たとえ
ば、電解めっきにより形成され、その保護膜表面からの
高さは、たとえば、５０μｍ程度とされることが好まし
い。突起電極Ｔは、円柱状または四角柱状などの柱状の
ものであることが好ましい。その材料としては、金のほ
かにも、半田などを適用することができる。

【００１５】突起電極Ｔの形成の後には、図１(b)に示
すように、半導体ウエハＷの表面１のほぼ全面に、保護
樹脂層３（表面樹脂層）が形成される。この保護樹脂層
３は、たとえば、エポキシ樹脂などからなり、たとえ
ば、スクリーン印刷法によって形成される。そして、こ
の保護樹脂層３は、突起電極Ｔを埋没させることができ
る厚さで形成されることが好ましい。具体的には、保護
樹脂層３の厚みは、１００μｍ程度とされることが好ま
しく、これにより、後述の表面研削処理の後にも、裏面
研削処理を経たウエハＷを補強する機能を十分に発揮す
ることができる。

【００１６】保護樹脂層３の形成の後には、図１(c)に
示すように、ウエハＷの裏面２のほぼ全面に、裏面樹脂
層４が形成される。この裏面樹脂層４は、保護樹脂層３
と同じ材料からなっていることが好ましく、また、保護
樹脂層３とほぼ同じ厚さに形成されることが好ましい。
この裏面樹脂層４は、保護樹脂層３と同様な形成方法で
形成することができる。保護樹脂層３の形成工程と裏面
樹脂層４の形成工程とは、ウエハＷに大きな反りが生じ
るほどの温度変化が生じないように相次いで行われる
か、または、同時に行われることが好ましい。もしも、
保護樹脂層３の形成工程の後、相当の時間をおいて裏面
樹脂層４の形成工程を行う必要がある場合には、保護樹
脂層３の形成後のウエハＷは、保護樹脂層３とウエハＷ
との熱膨張／収縮率の差に起因する反りが生じないよう
に温度管理された環境におかれることが好ましい。

【００１７】ウエハＷの裏面２に裏面樹脂層４が形成さ
れた後には、図１(d)に示すように、たとえばグライン
ダーを用いて、半導体ウエハＷの表面１側が研削される
（表面研削工程）。正確には、保護樹脂層３の表面が研
削されて、すべての突起電極Ｔの頭部が露出させられ、
突起電極Ｔが露出した後は、保護樹脂層３および突起電
極Ｔの両方の研削が同時進行する。この表面研削処理
は、たとえば、保護樹脂層３の層厚ｔ３がたとえば、４
０μｍ程度になるまで行われる。この表面研削処理の後
には、保護樹脂層３の表面と突起電極Ｔの頂面とは面一
になる。この表面研削工程においては、ウエハＷの裏面
が、たとえば、真空チャック装置などによって保持され
なければならないが、このとき、ウエハＷの裏面２は裏
面樹脂層４で保護される。

【００１８】さらに、図１(e)に示すように、同じく、
たとえばグラインダーを用いて、裏面研削工程が行われ
る。すなわち、裏面樹脂層４が研削されて除去され、さ
らに連続して、半導体ウエハＷの裏面２が研削される。
これにより、ウエハＷは、所定の厚さｔｗ（たとえば、
ｔｗは、１００μｍの範囲）にまで薄型化される。この
裏面研削工程の際には、半導体ウエハＷの表面１は、保
護樹脂層３により保護されているので、保護フィルムな
どを用いる必要はない。

【００１９】この後は、図１(f)に示すように、スクラ
イブライン（切断ライン）に沿って、ダイシングソー５
で保護樹脂層およびウエハＷが切断され、図２に斜視図
を示す半導体チップＣの個片が複数個切り出される（切
り出し工程）。裏面研削工程および表面研削工程では、
ウエハＷの表面１に形成された保護樹脂層３によりウエ
ハＷの全体が補強されている。したがって、ウエハＷの
破損を生じることなく、ウエハＷの研削を良好に行える
から、ウエハＷの薄型化を有利に行える。

【００２０】また、切り出し工程の前におけるウエハＷ
のハンドリングの際や、ダイシングソー５によりウエハ
Ｗを切断する際にも、保護樹脂層３がウエハＷを補強し
ているから、ウエハＷや半導体チップＣの破損が生じる
おそれがない。したがって、ウエハＷを所望の厚さに薄
型化することができ、これにより、半導体チップＣの薄
型化に貢献することができる。そして、図２に示す半導
体チップＣの最終形態においては、保護樹脂層３は、ウ
エハＷの表面１（活性表面）を保護しており、かつ、こ
の保護樹脂層３から突起電極Ｔの頂面が露出しているの
で、この半導体チップＣのさらなるパッケージングは不
要である。したがって、極めて薄型化された半導体パッ
ケージを得ることができる。

【００２１】以上のようにこの実施形態によれば、ウエ
ハＷの表面１には保護樹脂層３が形成され、裏面２には
裏面樹脂層４が形成されるので、ウエハＷの表裏で熱膨
張／収縮が等しく生じる。そのため、表面研削工程（図
１(d)）および裏面研削工程（図１(e)）の際には、ウエ
ハＷに反りが生じていることがないので、保護樹脂層３
の研削およびウエハＷの裏面２の研削を、ウエハＷの各
部で均一に行うことができる。これにより、切り出し工
程（図１(f)）を経て切り出された複数個のチップＣ
は、均一な厚さを有することができる。

【００２２】なお、たとえば、表面研削処理の終了した
直後の図１(d)の状態では、ウエハＷの表裏面の樹脂層
３，４の厚さが異なるが、これに起因して裏面研削処理
前のウエハＷの反りが問題となる場合には、たとえば、
チャックを用いてウエハＷの表裏面を保持するようにす
ればよい。裏面研削処理後には保護樹脂層３は十分に薄
膜化されているため、図１(f)の状態ではウエハＷに不
所望な反りが生じるおそれはない。

【００２３】この発明の一実施形態について説明した
が、この発明は、他の形態で実施することも可能であ
る。たとえば、上述の実施形態では、表面研削工程（図
１(d)）を先に行い、その後に裏面研削工程（図１(e)）
を行うようにしているが、裏面研削工程を先に行い、そ
の後に表面研削工程を行うようにしてもよい。ただし、
保護樹脂層３の研削をウエハＷの各部で均一に行うため
には、表面研削工程を先に行う方が好ましい。

【００２４】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る半導体装置の製造
方法を工程順に示す図解的な断面図である。

【図２】前記製造方法により製造された半導体チップの
図解的な斜視図である。

【図３】ウエハの表面にのみ樹脂層を形成した場合に生
じる反りの問題を説明するための図解図である。

【符号の説明】

Ｔ突起電極Ｗ半導体ウエハ（半導体基板）Ｃ半導体チップ３保護樹脂層（表面樹脂層）４裏面樹脂層５ダイシングソー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板の表面に表面樹脂層を形成する
工程と、前記半導体基板の裏面に裏面樹脂層を形成する工程と、前記表面樹脂層および裏面樹脂層が形成された半導体基
板に対して、前記裏面樹脂層を研磨または研削して除去
し、さらに、前記裏面樹脂層が除去された半導体基板の
裏面側を研磨または研削することによって、前記半導体
基板を薄型化する裏面研削工程とを含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記裏面研削工程の後に、前記半導体基板
を切断ラインに沿って切断することにより、半導体装置
の個片を切り出す切り出し工程をさらに含むことを特徴
とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。