JP2001156028A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
チップの裏面に適当量の接着剤層を簡便に形成すること
ができ、チップの欠けやチップクラックおよびパッケー
ジクラックの発生を防止でき、生産効率の向上が可能な
半導体装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置の製造方法は、
半導体回路が形成されたウエハ表面からそのウエハ厚さ
よりも浅い切込み深さの溝を形成し、該回路面に表面保
護シートを貼着し、上記半導体ウエハの裏面研削をする
ことでウエハの厚みを薄くし、研削面に、基材とその上
に形成された接着剤層とからなるダイシング・ダイボン
ドシートを貼着し、該表面保護シートを剥離し、前記溝
をさらに削成し、最終的には個々のチップへの分割を行
うとともに、ダイシング・ダイボンドシートの接着剤層
を切断し、該接着剤層をチップとともに、ダイシング・
ダイボンドシートの基材から剥離し、該接着剤層を介し
て、チップを所定の基台上に固着することを特徴として
いる。
Description
方法に関し、さらに詳しくは極薄チップを歩留まりよく
製造でき、かつ該チップの裏面に適当量の接着剤層を簡
便に形成することができ、チップの欠けやチップクラッ
クおよびパッケージクラックの発生を防止でき、生産効
率の向上が可能な半導体装置の製造方法に関する。
る薄型化が望まれている。このため、従来は厚さが35
0μm程度であった半導体チップを、厚さ50〜100
μmあるいはそれ以下まで薄くする必要が生じている。
このような薄型半導体チップは、ウエハの回路面に裏面
研削用表面保護テープを貼付して、ウエハ裏面を研削し
た後、ウエハをダイシングして得られるが、研削後のウ
エハ厚が薄くなるとダイシング時にチップの欠けやチッ
プクラックが発生しやすい。
する他の方法として、特開平5−335411号公報に
は、ウエハの表面側から所定深さの溝を形成した後、こ
の裏面側から研削する半導体チップの製造方法が開示さ
れている。また、同号公報には、裏面研削工程後、マウ
ンティング用テープに付着しているペレットをマウンテ
ィング用テープから分離してリードフレームに固着する
方法が開示されている。
ハ内に発生するクラックを溝で止めることができるた
め、歩留まりは向上する。しかし、上記のような方法に
おいても、なおチップが破損することがあった。ウエハ
がチップに分割する直前には、チップとチップとは極め
て薄いブリッジで結ばれている状態にある。裏面研削機
のスピンドルが当たり現に研削されているチップと、そ
の隣のスピンドルが当たっていないチップとでは、研削
力の付加される方向および大きさが異なる。この力の相
違により、チップが位置ずれし、上記の薄いブリッジに
クラックが発生し、チップの破損に至る(図7参照)。
プは、極めて薄く、続く実装工程において破損しやす
い。また、従来マウンティング用テープに固定されてい
る半導体チップをピックアップし、基台上に固着する場
合には、ディスペンサー法と呼ばれる方法や、フィルム
状接着剤を用いる方法が採られている。
ペンサーにより、基台上のチップ固着予定位置に、所定
量塗布し、その上に半導体チップを圧着・固定する方法
である。しかしこの方法では、接着剤の塗出量の制御が
難しく、接着剤量が一定せず、品質にばらつきができ
る。また液状接着剤であるためブリード現象が起こるな
どの問題もある。接着剤のブリードが起こると、チップ
上面にまで接着剤がまき上がってしまったり、あるいは
半導体チップが傾くため、ワイヤーボンディング時に不
都合が生じる。また、樹脂封止の後に、高温状態下に置
かれた場合には、ブリードした接着剤から発生する揮発
性成分のために、パッケージクラックに至る場合もあ
る。
基台上のチップ固着予定位置にチップとほぼ同一形状に
切断したフィルム状接着剤を貼付しておくか、あるいは
予めチップとほぼ同一形状に切断したフィルム状接着剤
をチップに貼付しておき、該フィルム状接着剤を介して
基台にチップを固着する。しかしこの方法では、フィル
ム状接着剤を、チップとほぼ同一形状に切断しておく準
備が必要であり、手間がかかるとともに、また、チップ
と同サイズの極めて小さなフィルム状接着剤をチップに
貼付する作業があり、煩雑でもある。
極薄にまで研削されて脆くなった微小なチップを取扱う
ため、僅かな操作ミスによってもチップが破損してしま
う。このため、特にチップ裏面に接着剤層を形成するた
めの簡便かつ確実な方法の開発が要請されている。
な従来技術に鑑みてなされたものであって、さらに詳し
くは極薄チップを歩留まりよく製造でき、かつ該チップ
の裏面に適当量の接着剤層を簡便に形成することがで
き、チップの欠けやチップクラックおよびパッケージク
ラックの発生を防止でき、生産効率の向上が可能な半導
体装置の製造方法を提供することを目的としている。
の製造方法は、半導体回路が形成されたウエハ表面から
そのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、該
回路面に表面保護シートを貼着し、上記半導体ウエハの
裏面研削をすることでウエハの厚みを薄くし、研削面
に、基材とその上に形成された接着剤層とからなるダイ
シング・ダイボンドシートを貼着し、該表面保護シート
を剥離し、前記溝をさらに削成し、最終的には個々のチ
ップへの分割を行うとともに、ダイシング・ダイボンド
シートの接着剤層を切断し、該接着剤層をチップととも
に、ダイシング・ダイボンドシートの基材から剥離し、
該接着剤層を介して、チップを所定の基台上に固着する
ことを特徴としている。
プの厚さの10〜80%であることが好ましい。このよ
うな本発明によれば、半導体装置の製造を効率よく行う
ことができる。
明についてさらに具体的に説明する。 第1工程:半導体回路が形成されたウエハ1表面からそ
のウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝2を形成する。
より具体的には、複数の回路を区画するウエハ1の切断
位置に沿って所定の深さの溝2をウエハ1表面から削成
する(図1参照)。
エハダイシング装置を用いて、適宜に切込み深さを調整
することにより行われる。この際、必要に応じ、従来よ
りウエハダイシング時に用いられているダイシングテー
プ等により、ウエハを固定しておいてもよい。ウエハ1
の厚さは、何ら限定されるものではないが、通常は35
0〜800μm程度であり、溝2の深さは、目的とする
チップの厚さに応じて適宜に設定され、通常は、目的と
するチップの厚さの10〜80%程度である。また溝2
の幅Wは、使用するダイシングブレードの幅と等しく通
常は10〜100μm程度である。
貼着する。具体的には、前記ウエハ1の表面全体を覆う
状態に表面保護シート10を接着する(図2参照)。表
面保護シート10は、基材11上に、再剥離性接着剤層
12が形成されてなり、所定の用に供した後、容易に剥
離できる性質を有する。また再剥離性接着剤層12はエ
ネルギー線硬化型の接着剤からなるものであってもよ
い。エネルギー線硬化型接着剤は、エネルギー線の照射
前には充分な接着力で被着体を保持でき、エネルギー線
の照射により硬化し接着力を失い、容易に剥離できる性
質を有する。
従来より各種物品の保護、半導体ウエハの加工等に用い
られてきた各種の保護シートが用いられる。特に本発明
においては、特願平10−231602号明細書あるい
は特願平11−305673号明細書等において、本願
出願人らが提案した表面保護シートが好ましく用いられ
る。
とするウエハの厚さまで研削する(図3参照)。前述し
たように、溝2の深さは、目的とするチップの厚さの1
0〜80%程度であるので、この状態では未だチップへ
の分割は行われず、図3に示すように、未分割のチップ
3がブリッジ部5を介して連結している。したがって、
ブリッジ部の破壊によるチップの破損という事態は起こ
らない。なお、裏面研削は従来より用いられている裏面
研削装置により行なわれる。
ドシート20を貼着し、表面保護シート10を剥離除去
する(図4参照)。ダイシング・ダイボンドシート20
は、基材21とその上に形成された接着剤層22とから
なり、接着剤層22は、基材21から剥離可能なように
形成されている。接着剤層22は、室温条件または温和
な熱圧着条件でチップ3に貼着可能であり、チップ3に
貼着後、ブリッジ部5を切断し、個々のチップに分割
後、チップ3をピックアップすると、チップ3の裏面に
同伴して基材21から剥離される。
20としては、従来より半導体ウエハのダイシングおよ
びダイボンドに用いられてきた各種のシートが特に制限
されることなく用いられる。より具体的には、たとえば
特開平2−32181号公報、特開平8−53655号
公報、特開平8−239636号公報、特開平9−10
0450号公報、特開平9−202872号公報等に記
載されている、エネルギー線硬化型粘着成分と熱硬化型
接着成分とを必須成分とする接着剤層を有するダイシン
グ・ダイボンドシート、あるいは特開平9−67558
号公報に記載されている、ポリイミド系樹脂と、これと
相溶する含窒素有機化合物とからなる接着剤層を有する
ダイシング・ダイボンドシートなどを用いることができ
る。
樹脂、アミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリレート樹脂
及びその変性物、またはこれらの混合物からなる接着剤
層を有するダイシング・ダイボンドシートも適宜に使用
できる。上記のようなダイシング・ダイボンドシート2
0を研削面に貼付した後、表面保護シート10を剥離す
る。表面保護シート10の接着剤層がエネルギー線硬化
型接着剤からなる場合は、エネルギー線照射を行って接
着力を低下させてからシート10の剥離を行う。
は個々のチップへの分割を行うとともに、ダイシング・
ダイボンドシート20の接着剤層を切断する(図5参
照)。表面保護シート10を剥離することで、前記第1
工程で削成した溝2が露出する。この溝2に沿ってダイ
シングブレード4でウエハを切断し、個々の回路毎に分
割し、かつ接着剤層22まで、完全に切断(フルカッ
ト)する。ダイシングブレード4の幅W1は、前記した
溝2の幅Wよりもやや狭く、具体的には、W1はWの3
0〜90%程度であることが望ましい。
22をフルカットできる程度で充分であるが、通常は基
材21の一部にまで切込み、接着剤層22の切断を完全
に行うことが好ましい。これにより、接着剤層2は、チ
ップ3と略同一の大きさ・形状に切断される。ウエハ1
には既に溝2が形成されているので、ウエハのフルカッ
トに要する時間は短縮される。したがって、ウエハ1が
破損する危険性もその分低くなる。
に、ダイシング・ダイボンドシート20の基材21から
剥離する(図6参照)。接着剤層22は、前述したよう
に基材21から剥離可能に形成されている。したがっ
て、チップ3をピックアップすると、チップ裏面に接着
剤層22が固着された状態で、基材21から剥離され
る。
線硬化型粘着成分と熱硬化型接着成分とを必須成分とす
る接着剤からなる場合には、接着剤層22にエネルギー
線照射を行った後、チップ3をピックアップすることが
好ましい。エネルギー線照射により接着剤層22の接着
力が低下するため、接着剤層22と基材21との間での
剥離を良好に行うことができる。なお、エネルギー線の
照射は前記第5工程の前に行ってもよい。
プ3を所定の基台上に固着する(図示せず)。上記第6
工程により、チップ3の裏面には接着剤層22が形成さ
れている。この接着剤層22を介して、基台上にチップ
3を載置後、所要の手段により接着剤層22に接着力を
発現させることで、チップ3を基台上に固着できる。接
着剤層22が、前述したエネルギー線硬化型粘着成分と
熱硬化型接着成分とを必須成分とする接着剤からなる場
合には、加熱することで熱硬化型接着成分の接着性が発
現し、チップ3と基台とを強固に接着できる。また、ポ
リイミド系樹脂と、これと相溶する含窒素有機化合物と
からなる場合にも同様に、加熱することで、ポリイミド
系樹脂が硬化し、チップ3と基台とを強固に接着でき
る。
一形状の固形接着剤であるため、ブリードなどの問題が
起こらず、ワイヤボンディングの不良やパッケージクラ
ックの発生等を低減できる。
半導体装置の製造方法によれば、極薄チップを歩留まり
よく製造でき、かつ該チップの裏面に適当量の接着剤層
を簡便に形成することができ、チップの欠けやチップク
ラックおよびパッケージクラックの発生を防止でき、生
産効率の向上が可能になる。
明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以
下において「チッピングテスト」、「ワイヤーボンディ
ングテスト」、「パッケージクラックテスト」は次の方
法で行った。 「チッピングテスト」実施例及び比較例の接着剤層付シ
リコンチップ50個の側面を光学顕微鏡を用いて、チップ
欠けやクラックなどの有無及びクラックの幅を測定し
た。 「ワイヤーボンディングテスト」実施例、比較例の半導
体装置100個を用いて、シリコンチップ上面のアルミパ
ッドとリードフレーム上の配線部間のワイヤーボンディ
ング性(接着剤のはみ出し、まき上がり及びブリードな
どによる不具合、歩留まり)を確認した。アルミパッド
部は、シリコンチップ端面から100μmの位置、配線のワ
イヤーボンド部は、シリコンチップの端面から500μmの
位置とした。 「パッケージクラックテスト」実施例、比較例の半導体
装置を所定の封止樹脂(ビフェニル型エポキシ樹脂)を
用いて、高圧封止する。175℃、6時間を要して、その樹
脂を硬化させ、100個のパッケージクラックテスト用パッ
ケージを得た。次いで、各々のパッケージを高温高湿度
下(85℃、85%RH)に168時間放置する。その後、VPS
(Vapor Phase Soldering 気相ハンダ付)と同等の環境
下(215℃)に1分間放置後、室温に戻した。これを3回
行った後、走査型超音波探傷機SAT(Scanning Acoustic
Tomography)で封止樹脂のクラックの有無を検査し
た。検査したパッケージ数(100個)に対し、クラック
が発生したパッケージ数の比率をパッケージクラック発
生率とする。
た表面保護シート、ダイシングテープ、ダイシング・ダ
イボンドシート、マウンティング用テープ、裏面研削用
表面保護テープは以下のとおりである。 (1)表面保護シートは次のようにして作製した。 「表面保護シートの作製」エネルギー線硬化型共重合体
としてブチルアクリレート60重量部、メチルメタクリ
レート10重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート3
0重量部からなる重量平均分子量300000のアクリ
ル系共重合体の25%酢酸エチル溶液100重量部とメ
タクリロイルオキシエチルイソシアナート7.0重量部
とを反応させ、該エネルギー線硬化型共重合体固形分1
00重量部に対して、架橋剤として0.5重量部の多価
イソシアナート化合物(コロネートL、日本ポリウレタ
ン工業社製))と、光重合開始剤として1.0重量部の
1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキ
ュア184、チバ・スペシァリティ・ケミカルズ社製)
を混合してエネルギー線硬化型粘着剤を得た。
の塗布厚が20μmとなるように110μm厚のポリエ
チレンフィルム(ヤング率×厚さ=14.3kg/cm)に
塗布した後、100℃で1分間乾燥し、表面保護シート
を得た。 (2)ダイシングテープ:Adwill D-628(ポリオレフィ
ン基材110μm厚、エネルギー線硬化型粘着剤層20μm
厚、リンテック社製) (3)ダイシング・ダイボンドシート:Adwill LE5000
(ポリオレフィン基材100μm厚、熱硬化型接着剤層20μ
m厚、リンテック社製)または熱可塑性ポリイミドシー
ト(ポリエチレンナフタレート基材25μm厚、熱可塑性
ポリイミド接着剤層20μm厚) (4)マウンティング用テープ Adwill D-650(ポリオレフィン基材110μm厚、エネルギ
ー線硬化型粘着剤層20μm厚、リンテック社製) (5)裏面研削用表面保護テープ:Adwill E-6142S(ポ
リオレフィン基材110μm厚、エネルギー線硬化型粘着剤
層30μm厚、リンテック社製)
ハをダイシングテープ(Adwill D-628)に貼付し、ウエ
ハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、35μm厚のブレードで、切り込み量50μm、チップサ
イズ5mm□の条件で溝を形成した。次いで、表面保護シ
ートを、溝を形成した面に貼付し、ダイシングテープを
剥離し、裏面研削装置(DFG-840、ディスコ社製)を用
いて、厚さ80μmになるまで研削を行った。その後、ダ
イシング・ダイボンドシート(Adwill LE5000)を研削
面側に貼付し、表面保護シートに紫外線を照射し剥離し
た。ダイシング・ダイボンドシートに紫外線照射し、ウ
エハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、30μm厚のブレード、切り込み量65μmでシリコンウ
エハの溝を形成している箇所を再度ダイシングした。そ
して、個々に分割されたシリコンチップをダイシング・
ダイボンドシートから接着剤層とともにピックアップ
し、接着剤層付シリコンチップをリードフレームのダイ
パッド部にダイレクトダイボンディングし、所定の硬化
条件(160℃×30分)で加熱硬化し、半導体装置を得
た。
ハをダイシングテープ(Adwill D-628)に貼付し、ウエ
ハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、35μm厚のブレードで、切り込み量10μm、チップサ
イズ5mm□の条件で溝を形成した。次いで、表面保護シ
ートを、溝を形成した面に貼付し、ダイシングテープを
剥離し、裏面研削装置(DFG-840、ディスコ社製)を用
いて、厚さ80μmになるまで研削を行った。その後、ダ
イシング・ダイボンドシート(Adwill LE5000)を研削
面側に貼付し、表面保護シートに紫外線を照射し剥離し
た。ダイシング・ダイボンドシートに紫外線照射し、ウ
エハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、30μm厚のブレード、切り込み量105μmでシリコン
ウエハの溝を形成している箇所を再度ダイシングした。
そして、個々に分割されたシリコンチップをダイシング
・ダイボンドシートから接着剤層とともにピックアップ
し、接着剤層付シリコンチップをリードフレームのダイ
パッド部にダイレクトダイボンディングし、所定の硬化
条件(160℃×30分)で加熱硬化し、半導体装置を得
た。
ハをダイシングテープ(Adwill D-628)に貼付し、ウエ
ハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、35μm厚のブレードで、切り込み量60μm、チップサ
イズ5mm□の条件で溝を形成した。次いで、表面保護シ
ートを、溝を形成した面に貼付し、ダイシングテープを
剥離し、裏面研削装置(DFG-840、ディスコ社製)を用
いて、厚さ80μmになるまで研削を行った。その後、ダ
イシング・ダイボンドシート(Adwill LE5000)を研削
面側に貼付し、表面保護シートに紫外線を照射し剥離し
た。ダイシング・ダイボンドシートに紫外線照射し、ウ
エハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、30μm厚のブレード、切り込み量45μmでシリコンウ
エハの溝を形成している箇所を再度ダイシングした。そ
して、個々に分割されたシリコンチップをダイシング・
ダイボンドシートから接着剤層とともにピックアップ
し、接着剤層付シリコンチップをリードフレームのダイ
パッド部にダイレクトダイボンディングし、所定の硬化
条件(160℃×30分)で加熱硬化し、半導体装置を得
た。
ハをダイシングテープ(Adwill D-628)に貼付し、ウエ
ハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社製)を用
い、35μm厚のブレードで、切り込み量400μm、チップ
サイズ5mm□の条件で溝を形成した。次いで、表面保護
シートを、溝を形成した面に貼付し、ダイシングテープ
を剥離し、裏面研削装置(DFG-840、ディスコ社製)を
用いて、厚さ80μmになるまで研削を行うとともに個々
のチップに分割した。その後、マウンティング用テープ
(Adwill D-650)を研削面側に貼付した後、表面保護シ
ートを剥離し、個々のチップをピックアップした。そし
て、リードフレームのダイパッド部にボンディング用ペ
ースト状接着剤を塗布し、シリコンチップをボンディン
グし、所定の硬化条件で加熱硬化し半導体装置を得た。
2S)を、直径6インチ、厚み700μmのシリコンウエハに
貼付し、裏面研削装置(DFG-840、ディスコ社製)を用
いて、厚さ80μmになるまで研削を行った。裏面研削用
表面保護テープを剥離し、ダイシング・ダイボンドシー
ト(Adwill LE5000)を研削面側に貼付し、紫外線照射
し、ウエハダイシング装置(DAD 2H/6T、ディスコ社
製)を用い、35μm厚のブレードで、切り込み量115μ
m、チップサイズ5mm□の条件で切断(ダイシング)を行
った。得られた接着剤層付シリコンチップを、リードフ
レームのダイパッド部にダイレクトダイボンディング
し、所定の硬化条件(160℃×30分)で加熱硬化し、半
導体装置を得た。
示す。
示す。
示す。
示す。
示す。
示す。
ニズムを示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体回路が形成されたウエハ表面から
そのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、 該回路面に表面保護シートを貼着し、 上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚み
を薄くし、 研削面に、基材とその上に形成された接着剤層とからな
るダイシング・ダイボンドシートを貼着し、該表面保護
シートを剥離し、 前記溝をさらに削成し、最終的には個々のチップへの分
割を行うとともに、ダイシング・ダイボンドシートの接
着剤層を切断し、 該接着剤層をチップとともに、ダイシング・ダイボンド
シートの基材から剥離し、 該接着剤層を介して、チップを所定の基台上に固着する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 溝の深さがチップの厚さの10〜80%
である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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34033599A JP2001156028A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP34033599A JP2001156028A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001156028A true JP2001156028A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18335965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34033599A Pending JP2001156028A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001156028A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-11-30 JP JP34033599A patent/JP2001156028A/ja active Pending
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