JP2001110755A - 半導体チップ製造方法 - Google Patents

半導体チップ製造方法

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俊彦 石川
Yasushi Katagiri
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Abstract

(57)【要約】 【課題】チッピングを発生させることなく極薄状の半導
体チップを製造することができる半導体チップ製造方法
を提供する。 【解決手段】まず、表面に多数のチップが形成されたウ
ェーハの裏面を研削して、そのウェーハの厚さを所定の
厚さに形成する。次に、ウェーハの裏面を研磨又はエッ
チングして裏面研削時に形成された破砕層を除去する。
次に、各チップ間に形成されたストリートに沿ってウェ
ーハの表面に所定深さの溝を形成する。そして、その溝
に沿ってウェーハに割れ目を入れ、個々のチップに分割
する。このように、裏面研削後に、ウェーハの裏面に形
成されている破砕層を除去し、碧開を利用してウェーハ
を個々のチップに分割することによりチッピングの発生
を効果的に抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップ製造方
法に係り、特に厚さが200μm以下の極薄状の半導体
チップ製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に半導体チップは、シリコン等のウ
ェーハの表面に所定の処理を施すことによって多数のチ
ップを形成し、そのチップ間に形成されたストリートに
沿ってウェーハをダイシング装置で切断することによ
り、個々のチップに分割して製造している。
【0003】しかし、近年、スマートカードや携帯電
話、ノートブックパソコン等の需要拡大に伴い、それら
に組み込まれる半導体チップ自体の軽薄短小化が要求さ
れるようになっている。
【0004】このため、半導体チップは、ウェーハの表
面に多数のチップを形成した後、一旦、ウェーハの裏面
を平面加工装置で研削し、薄型化してから、ダイシング
装置で個々のチップに切断するようにしている。そし
て、この切断の際、ダイシング装置では薄型化されたウ
ェーハをストリートに沿ってフルカット(ウェーハを完
全に切削する加工方式)して、ウェーハを個々のチップ
に分割している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、厚さが
200μm以下の極薄化されたウェーハでは、裏面研削
時に形成された破砕層(加工変質層又はダメージ層とも
いう)が、その後の工程におけるウェーハ破損の原因と
なっている。さらに、この極薄状のウェーハをダイシン
グ装置でフルカッタすると、チップ周辺のチッピング
(欠け)、特に裏面のチッピング(欠け)により、チッ
プ不良が生じるという欠点があった。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、割れやチッピングを発生させることなく極薄
状の半導体チップを製造することができる半導体チップ
製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、表面に多数のチップが形成されたウェー
ハの裏面を研削してウェーハの厚さを所定の厚さに形成
し、前記ウェーハの裏面を研磨又はエッチングして前記
研削時に形成された破砕層を除去し、各チップ間に形成
されたストリートに沿って前記ウェーハの表面に所定深
さの溝を形成し、前記溝に沿って前記ウェーハに割れ目
を入れて個々のチップに分割し、半導体チップを製造す
ることを特徴とする。
【0008】本発明によれば、まず、表面に多数のチッ
プが形成されたウェーハの裏面を研削して、そのウェー
ハの厚さを所定の厚さに形成する。次に、ウェーハの裏
面を研磨又はエッチングして前記裏面研削時に形成され
た破砕層を除去する。次に、各チップ間に形成されたス
トリートに沿ってウェーハの表面に所定深さの溝を形成
する。そして、最後に前記溝に沿ってウェーハに割れ目
を入れ、個々のチップに分割する。このように、裏面を
研削したのち、裏面を研磨又はエッチングして裏面研削
時に形成された破砕層を除去することにより、チップの
強度が向上する。そして、このように破砕層を除去した
ウェーハを碧開を利用して個々のチップに分割すること
により、割れや裏面チッピングの発生を効果的に抑制す
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る半導体チップ製造方法の好ましい実施の形態について
詳説する。
【0010】図1は、本発明に係る半導体チップ製造方
法のフローチャートである。同図に示すように、表面に
多数のチップが形成されたウェーハWは、バックグライ
ンディング工程(ステップS1)→ポリッシング工程
(ステップS2)→ダイシング工程(ステップS3)→
ブレーキング工程(ステップS4)→ピックアップ工程
(ステップS5)を経て個々のチップに形成される。
【0011】バックグラインディング工程(ステップS
1)は、表面に多数のチップが形成されたウェーハWの
裏面を研削して、そのウェーハWを所定の厚さに形成す
る工程である。
【0012】このバックグラインディング工程は、図2
に示すように、ウェーハWの表面(チップが形成されて
いる面)側をチャックテーブル10で吸着保持して回転
させ、その回転するウェーハWの裏面に回転する砥石1
2を押し当てることによりウェーハWの裏面を研削す
る。
【0013】なお、図3に示すように、加工に際してウ
ェーハWは、その表面に形成されたチップC、C、…を
保護するために、表面に保護テープ14が貼付される。
これにより、ウェーハWの表面をチャックテーブル10
で吸着保持することによる、チップC、C、…の汚れや
破損を防止できる。
【0014】ポリッシング工程(ステップS2)は、ウ
ェーハWの裏面を研磨して、前記裏面研削時にウェーハ
Wの裏面に形成された破砕層を除去する工程である。
【0015】このポリッシング工程は、図4に示すよう
に、ウェーハWの表面側をチャックテーブル20で吸着
保持して回転させ、その回転するウェーハWの裏面にノ
ズル22から研磨液24を供給しながら回転する研磨パ
ッド26を押し当てることによりウェーハWの裏面を研
磨する。
【0016】なお、このポリッシング工程においてもウ
ェーハWは、その表面に形成されたチップC、C、…を
保護するために、表面に保護テープ14を貼付した状態
で加工される。
【0017】ダイシング工程(ステップS3)は、各チ
ップC、C、…間に形成されたストリートSに沿ってウ
ェーハの表面に所定深さの溝を形成する工程である。
【0018】このダイシング工程は、図5に示すよう
に、高速回転するスピンドル30の先端に取り付けられ
た極薄外周刃(ダイシングブレード)32によってスト
リートSに沿ってウェーハWに切溝を加工する。すなわ
ち、ここではウェーハWを完全に切断することはせず、
図6に示すように、ストリートSに沿った所定深さの切
溝Gのみを加工する。
【0019】なお、図5に示すように、ウェーハWはウ
ェーハフレーム34にマウントされた状態で加工され
る。このウェーハフレーム34は枠状に形成されてお
り、内周部にウェーハシート36が貼付されている。ウ
ェーハシート36は粘着性樹脂テープであり、ウェーハ
Wは、このウェーハシート36に裏面を貼り付けること
によってウェーハフレーム34にマウントされる。
【0020】なお、ウェーハWの表面には、前記バック
グラインディング工程(ステップS1)及びポリッシン
グ工程(ステップS2)で使用された保護テープ14が
貼付されているので、この保護テープ14を表面から剥
がした状態で切溝Gの加工を行う。
【0021】ブレーキング工程(ステップS4)は、前
記ダイシング工程でウェーハWの表面に形成した切溝に
沿ってウェーハWに割れ目を入れ、個々のチップC、
C、…に分割する工程である。
【0022】このブレーキング工程は、図7に示すよう
に、ウェーハフレーム34に保持されたウェーハWの裏
面にゴムローラ40を当接し、そのゴムローラ40をウ
ェーハWに沿って走行させることにより、ウェーハWを
個々のチップCに分割する。すなわち、ウェーハWは、
その裏面側からゴムローラ40によって押圧されると、
図8に示すように先に形成した切溝Gに沿って割れ目が
進展するので、これによってウェーハWが個々のチップ
Cに分割される。すなわち、ここでは碧開を利用してウ
ェーハWを個々のチップC、C、…に分割する。
【0023】なお、碧開は、ウェーハの結晶軸方向によ
って定まる碧開面で起こるため、チッピングの少ないき
れいな面で分割される。
【0024】ピックアップ工程(ステップS5)は、前
記ブレーキング工程で個々に分割されたチップC、C、
…をウェーハフレーム34から回収する工程である。
【0025】このピックアップ工程では、まず、ウェー
ハフレーム34の裏面側から紫外線光を照射する。これ
により、個々のチップC、C、…が貼り付けられている
ウェーハシート36の粘着剤が硬化し、個々のチップC
の回収が可能になる。次に、図9に示すように、吸着パ
ッド50でチップCを1個ずつ回収し、図示しないトレ
ーに再配列させる。なお、この際、チップCは良品のみ
をピックアップして回収する。
【0026】以上説明したように、本実施の形態の半導
体チップ製造方法では、裏面を研削して薄型化させたウ
ェーハWに対して、裏面を研磨することにより、裏面研
削時に形成された破砕層を除去し、その後、碧開を利用
して個々のチップC、C、…に分割している。このよう
に、裏面を研削して薄型化させたウェーハWに対して、
裏面を研磨して破砕層を除去することにより、チップ自
体の強度を上げることができる。また、このように破砕
層を除去したウェーハWに対して碧開を利用して、チッ
プ状に分割することにより、裏面に生じるチッピングを
効果的に防止することができる。
【0027】特に、バックグラインディング工程でウェ
ーハ厚を200μm以下まで加工した場合には、ダイシ
ング工程でウェーハWをフルカットすると、チップに生
じる割れや欠けが顕著になるが、本実施の形態のように
破砕層を除去した上で碧開を利用してチップ状にするこ
とにより、チップに生じる割れや欠けを効果的に防止す
ることができる。
【0028】なお、本実施の形態では、破砕層を除去す
る方法としてポリッシング、すなわち、ウェーハWの裏
面を研磨する方法を採用しているが、エッチングにより
除去するようにしてもよい。このエッチング工程は、ウ
ェーハWの表面側をチャックテーブルで吸着保持して回
転させ、その回転するウェーハWの裏面にノズルからエ
ッチング液を供給して、ウェーハWの裏面をエッチング
する(いわゆるスピンエッチング)。
【0029】また、本実施の形態では、ウェーハWにス
トリートSに沿った切溝Gを加工する方法として極薄外
周刃(ダイシングブレード)32、すなわちダイシング
手段を利用しているが、スクライビング手段を使用して
もよい。このスクライビング手段は、図10に示すよう
に、ダイヤモンドポイントカッタ60などでストリート
Sに沿ってウェーハWの表面に引っ掻き傷を入れて所定
深さの溝を形成するとともに、集中応力により内部に歪
を発生させて碧開しやすくするものである。このスクラ
イビング手段を使用する場合は、乾式加工でしかも安価
な装置で製造工程を構成することができる。
【0030】なお、ウェーハWのストリートにテストパ
ターン等が部分的に形成されている品種では、スクライ
ビング手段のカッターでは、この部分の内部に応力歪を
十分に発生させることができず、うまく碧開できない場
合がある。このような場合には、まずダイシング手段の
ダイシングブレードでストリート表面に浅い溝を形成し
たあと、この溝の底面をスクライビング手段のスクライ
ビングカッタで引っ掻き傷を入れることにより、後のブ
レーキング工程できれいに碧開することができる。
【0031】さらに、本実施の形態では、ウェーハWか
ら個々のチップに分割する方法として、ウェーハWの裏
面側からゴムローラ50を当接し、走行させる方法を採
用しているが、この他、ウェーハWが貼り付けられてい
るウェーハシート36を横方向に割れ目を進展させる方
法や、ウェーハWの裏面側からチップCを1個ずつ突き
上げて割れ目を進展させる方法など、様々な方法を採用
することができる。
【0032】また、本実施の形態では、ウェーハWの洗
浄については述べていないが、各工程間において、ウェ
ーハWを搬送する際は、ウェーハWを洗浄、乾燥させた
状態で搬送することが好ましい。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体チップ製造方法によれば、裏面を研削したのち、ウェ
ーハの裏面を研磨又はエッチングして裏面研削時に形成
された破砕層を除去することにより、チップの強度が向
上する。また、このように破砕層を除去したウェーハに
対して碧開を利用して個々のチップに分割することによ
り、割れや欠けの発生を効果的に抑制することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体チップ製造方法のフローチ
ャート
【図2】バックグラインディング工程の説明図
【図3】ウェーハの表面に貼付される保護テープの構成
を示す斜視図
【図4】ポリッシング工程の説明図
【図5】ダイシング工程の説明図
【図6】ダイシング工程の説明図
【図7】ブレーキング工程の説明図
【図8】ブレーキング工程の説明図
【図9】ピックアップ工程の説明図
【図10】スクライビング工程の説明図
【符号の説明】
10…チャックテーブル、12…砥石、14…保護テー
プ、20…チャックテーブル、24…研磨液、26…研
磨パッド、32…極薄外周刃(ダイシングブレード)、
34…ウェーハフレーム、36…ウェーハシート、40
…ゴムローラ、50…吸着パッド、60…ダイヤモンド
ポイントカッタ(スクライビングカッタ)、W…ウェー
ハ、C…チップ、G…切溝、S…ストリート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に多数のチップが形成されたウェー
    ハの裏面を研削してウェーハの厚さを所定の厚さに形成
    し、 前記ウェーハの裏面を研磨又はエッチングして前記研削
    時に形成された破砕層を除去し、 各チップ間に形成されたストリートに沿って前記ウェー
    ハの表面に所定深さの溝を形成し、 前記溝に沿って前記ウェーハに割れ目を入れて個々のチ
    ップに分割し、半導体チップを製造することを特徴とす
    る半導体チップ製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ストリートに沿ってウェーハの表面
    に形成する溝は、ダイシングブレードで前記ウェーハの
    表面を所定深さ溝加工することにより形成することを特
    徴とする請求項1記載の半導体チップ製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ストリートに沿ってウェーハの表面
    に形成する溝は、スクライビングカッタでウェーハの表
    面に引っ掻き傷を入れて形成することを特徴とする請求
    項1記載の半導体チップ製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ストリートに沿ってウェーハの表面
    に形成する溝は、ダイシングブレードで前記ウェーハの
    表面を所定深さ溝加工した後、該溝の底面にスクライビ
    ングカッタで引っ掻き傷を入れて形成することを特徴と
    する請求項1記載の半導体チップ製造方法。
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