JP2001250800A - 半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの分割工程を改善することによ
って、半導体装置を実装する場合のテストパターンの破
片に起因する短絡不良を防止し、さらに、半導体装置を
実装した電気光学装置の歩留まりを向上させることので
きる製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ３６０におけるスクライブ
ラインに沿って、まず、半導体ウエハ上のテストパター
ン３６２の幅よりも厚い刃厚を有する切断刃２０１を用
いて凹溝３６３を形成し、次に、この凹溝３６３内を、
薄い刃厚を有する切断刃２０２によって切り込み、切断
する。このようにすると、凹溝３６３の形成によってテ
ストパターン３６２は完全に除去されるので、ウエハ切
断時にテストパターン３６２の破片が発生することが防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法に係り、
特に、電気光学装置に実装される半導体装置を半導体ウ
エハから分割して製造する場合に好適な方法に関する。

【０００２】

【背景技術】一般に、電気光学装置の一種である液晶表
示装置は、図８に示すように、ガラス等からなるパネル
基板３１，３２を図示しないシール材を介して貼り合わ
せてなり、パネル基板３１，３２の間のシール材によっ
て画成された液晶封入領域３０Ａ内に液晶を封入してな
る液晶パネル３０を備えている。液晶パネル３０は、パ
ネル基板３１がパネル基板３２の外側に張り出してなる
基板張出部３１ａを備えており、この基板張出部３１ａ
の表面上には、液晶封入領域３０Ａ内（液晶駆動表示領
域）から引き出され、駆動信号が印加される配線部３１
ｂ，３１ｃ及び基板張出部３１ａの表面上に形成された
入力端子３１ｄからなる配線パターンが形成されてい
る。この配線パターン上の既定位置には、異方性導電膜
（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）を介して、
液晶駆動用の半導体チップ（半導体装置）３６が実装さ
れている。

【０００３】図６は、上記の半導体チップ３６を製造す
るための半導体ウエハ３６０の平面図を示す。半導体ウ
エハ３６０には、その表面３６０ａの近傍（能動面側）
に、略矩形の領域内に液晶駆動回路を構成する集積回路
３６１が形成され、この集積回路３６１が個々の半導体
装置となる。個々の半導体装置は、マトリクス状に、縦
横に多数配列するように配置されている。集積回路３６
１の表面は通常、シリコン窒化膜等によって被覆されて
いる。これらの集積回路３６１は、それぞれが独立した
機能を有する機能構造部となっている。また、各集積回
路３６１の間における半導体ウエハ３６０の表面３６０
ａ上には、図示しないテストパターンに接続されたＴＥ
Ｇ（Test Element Group）と呼ばれるテストパターン群
３６２が形成されている。これらのテストパターン群３
６２は各集積回路３６１の動作を確認するためのテスト
端子等として形成されたもので、通常集積回路３６０を
構成する複数の配線層と同時に形成され、少なくとも１
層以上の配線層から構成される。

【０００４】半導体ウエハ３６０は、図６に示すスクラ
イブライン３６０Ａ及び３６０Ｂに沿って、図５（ａ）
に示す切断刃１００によってダイシングされ、上記の集
積回路３６１が個々に分割されて、上記の半導体チップ
３６となる。このとき、上記スクライブライン３６０Ａ
及び３６０Ｂは、通常、上記テストパターン３６２を通
過するように設定されるか、或いは、テストパターン群
３６２のきわめて近傍を通過するように設定されるた
め、ダイシング時において図５（ｂ）に示すように切断
刃１００はテストパターン群３６２の一部を切断する。
なお、図５には集積回路３６１の表面上に突出するよう
に形成されたバンプ電極３６１ａを示してある。

【０００５】このようにして形成された半導体チップ３
６は、図８に示すように液晶パネル３０の基板張出部３
１ａの表面上に異方性導電膜３５を介して実装される。
このとき、図７に示すように、半導体チップ３６の実装
面に形成されたバンプ電極３６１ａは、加熱加圧処理に
よって異方性導電膜３５内に分散された図示しない導電
性粒子を介して配線部３１ｃ等の配線パターンに導電接
続される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にして形成された半導体チップ３６においては、半導体
ウエハ３６０のダイシング時においてテストパターン群
３６２の一部が切断刃１００によって切断されるため、
図５（ｂ）に示すように、テストパターン群３６２の破
片３６２ａが半導体チップ３６の実装面の外縁部におい
て突出した状態になる場合がある。このような状態の破
片３６２ａを外縁部に備えた半導体チップ３６を液晶パ
ネル３０の基板張出部３１ａの表面上に実装すると、図
７に示すように、半導体チップ３６の外縁部において突
出した破片３６２ａが集積回路３６１の内部構造、基板
張出部３１ａの表面上の配線パターン、或いは、バンプ
電極３６１ａ等に導電接触する場合があり、その結果、
半導体チップ３６の周縁部における回路パターン内、バ
ンプ電極３６１ａ間、或いは、配線パターン内の各配線
間において、上記破片３６２ａを介した短絡不良を招来
するおそれがある。

【０００７】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、半導体ウエハの分割工程を改善す
ることによって、半導体装置を実装する場合のテストパ
ターンの破片に起因する短絡不良を防止し、さらに、半
導体装置を実装した電気光学装置の歩留まりを向上させ
ることのできる製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の半導体装置の製造方法は、マトリクス状に配
置され、個々に独立した機能を備えた複数の半導体装置
と、前記半導体装置を個々に分離し、前記ウエハの能動
面側にテストパターンを備えたスクライブラインと、を
有するウエハを個々の半導体装置に分割する半導体装置
の製造方法であって、前記ウエハの前記能動面側に、前
記スクライブラインに沿って伸びる第１の幅の凹溝を形
成する工程と、その後、前記第１の幅よりも小さい第２
の幅で、前記凹溝内を切断することによって前記ウエハ
を分割することを特徴とする。

【０００９】この発明によれば、半導体ウエハの能動面
側の第１の幅の凹溝を形成する際にテストパターン群を
除去し、その後、第１の幅よりも小さい第２の幅で凹溝
内に切り込みを入れ、半導体ウエハを切断するようにし
ていることにより、テストパターン群の破片が半導体装
置の端部に残存することがなくなるので、当該破片に起
因する短絡不良の発生を防止することができる。

【００１０】本発明において、第１の幅の凹溝の深さ
は、前記配線パターンを構成する配線層の前記能動面か
らの深さよりも深いことが好ましい。このようにすれ
ば、第１の幅の凹溝内において、テストパターンを構成
する配線層を除去することができる。

【００１１】本発明において、前記半導体装置は、相互
に略平行に設定された複数の第１スクライブラインと、
該第１スクライブラインに対して交差する方向に伸び、
相互に略平行に設定された第２スクライブラインとに沿
って前記ウエハを切断して分割形成したものであり、少
なくとも前記第１スクライブライン又は前記第２スクラ
イブラインの通過領域に形成されている前記テストパタ
ーンは、前記半導体ウエハの表面上における前記第１ス
クライブラインと前記第２スクライブラインの交点位置
に形成され、前記第１スクライブラインについては、前
記第１の幅の前記凹溝を形成した後に前記第２の幅の２
段階で分割し、前記第２スクライブラインについては所
定の幅で分割することを特徴とする。

【００１２】この手段によれば、両スクライブラインの
通過領域に形成されているテストパターンが第１スクラ
イブラインと第２スクライブラインとの交点位置に形成
されている場合、両スクライブラインのうちの一方に対
してのみ半導体ウエハの表面に凹溝を形成した後に切断
するようにすれば、半導体ウエハの分割時にテストパタ
ーンの破片が発生しなくなるので、半導体ウエハの分割
時の作業量を低減することができる。

【００１３】なお、この場合に、両スクライブラインの
通過領域以外に配置された他のテストパターンが存在し
ていても構わない。このように配置されたテストパター
ンは半導体ウエハの分割時に破片を発生する恐れがない
ものであり、したがって、分割前に除去する必要がない
からである。

【００１４】次に、本発明の電気光学装置の製造方法
は、前述した半導体装置の製造方法によって製造された
半導体装置を、電気光学パネルあるいは電気光学パネル
に接続される回路基板に実装する工程を含む。

【００１５】次に、本発明の電気光学装置は、前述の半
導体装置の製造方法によって製造された半導体装置が実
装された電気光学パネル、あるいは、前述の半導体装置
の製造方法によって製造された半導体装置が実装された
回路基板に接続される電気光学パネルを含むものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る半導体装置の製造方法、電気光学装置及び電気光
学装置の製造方法の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態は、上記背景技術と同様に、図６に示す半導
体ウエハ３６０を分割して半導体チップ３６を形成し、
この半導体チップ３６を、異方性導電膜３５を介して図
７及び図８に示すように電気光学パネルである液晶パネ
ル３０の基板張出部３１ａの表面上に実装するものであ
る。

【００１７】本実施形態においては、図６に示すシリコ
ン製の半導体ウエハ３６０をスクライブライン３６０Ａ
に沿って切断する。ここで、例えば、半導体ウエハ３６
０の厚さは約５５０〜６５０μｍ程度、スクライブライ
ン３６０Ａに沿ってアルミニウム等の導電性金属の薄膜
からなる配線層（１層あるいは複数の層）で構成された
テストパターン群３６２の幅Ｗは１００μｍ程度、隣接
する集積回路３６１の間の距離は１４０μｍ程度であ
る。本実施形態においては、テストパターン３６２はス
クライブライン３６０Ａと、これに直交するスクライブ
ライン３６０Ｂとが交差する位置に形成されている。

【００１８】この切断工程では、最初に、図１（ａ）に
示すように、テストパターン３６２の幅（スクライブラ
イン３６０Ａと直交する方向に測った幅）Ｗよりも厚い
刃厚Ｔ１を有する切断刃（ダイシングソー）２０１を用
いて、当該切断刃２０１の刃厚Ｔ１がテストパターン３
６２の幅が全て含まれるように重ねた位置に切断刃２０
１を位置決めする。そして、スクライブライン３６０Ａ
に沿って半導体ウエハ３６０の表面（能動面側）に切断
刃２０１によって第１の幅の凹溝３６３を形成する。こ
の凹溝３６３の幅は刃厚Ｔ１とほぼ同様の１２０μｍ程
度である。また、凹溝３６３の深さは、５０〜２００μ
ｍの範囲内が好ましく、テストパターンを構成する配線
層を除去できる深さが望ましい。凹溝３６３の深さは、
凹溝３６３の形成によって完全にテストパターン３６０
Ａが除去される深さであればよいが、上記範囲を越える
深さにすると、厚い切断刃２０１を用いているために作
業時間が延び、製造効率が低下する。通常の半導体ウエ
ハでは、凹溝３６３を約１００μｍ程度の深さにするこ
とが望ましい。

【００１９】次に、図１（ｂ）に示すように、上記切断
刃２０１の刃厚Ｔ１よりも薄い刃厚Ｔ２を備えた切断刃
（ダイシングソー）２０２によって、上記凹溝３６３か
ら切り込みを入れ、そのまま、図２（ａ）に示すよう
に、スクライブライン３６０Ａに沿って、第２の幅にて
半導体ウエハ３６０を切断する。切断刃２０２の刃厚Ｔ
２は切断刃２０２の材質及び耐久性、並びに半導体ウエ
ハ３６０に対する切断特性によって適宜に設定される。

【００２０】このようにして複数のスクライブライン３
６０Ａの全てについてそれぞれ凹溝３６３の形成と切断
とを繰り返した後、スクライブライン３６０Ａと直交す
るスクライブライン３６０Ｂに沿って、所定の幅で半導
体ウエハ３６０を切断する。このスクライブライン３６
０Ｂに沿った切断においては、上記のスクライブライン
３６０Ａに沿った凹溝３６３の形成によって既にテスト
パターン３６２が完全に除去されているので、スクライ
ブライン３６０Ａに沿った切断時のように凹溝を形成し
た後に切断する２段階の切断処理を行う必要はなく、切
断刃２０２によって１段階で切断処理を行えばよい。

【００２１】上記のようにして半導体ウエハ３６０がス
クライブライン３６０Ａ及び３６０Ｂに沿って切断され
ると、図２（ｂ）に示す断面構造を備えた個々の半導体
装置である半導体チップ２６が形成される。この半導体
チップ２６は、バンプ電極３６１ａが形成された長方形
状の外形を備えた実装面２６ａと、この実装面２６ａの
外形における対向する２つの短辺に沿って、上記凹溝３
６３によって形成された段部２６ｂとを有し、実装面２
６ａの表面下近傍には上述の集積回路３６１が形成され
ている。

【００２２】半導体チップ２６は、電気光学パネル駆動
用のドライバＩＣとして、従来方法と同様に、図８に示
すように異方性導電膜３５を介して、電気光学パネルで
ある液晶パネル３０の基板張出部３１ａ上の配線パター
ン上に配置される。そして、上方から図示しない加圧加
熱ヘッドを半導体チップ２６に押し付け、加熱しながら
一定の圧力で加圧することによって、液晶パネル３０に
実装される。このとき、加熱によって異方性導電膜３５
は軟化し、図３に示すように、加圧によって半導体チッ
プ２６のバンプ電極３６１ａは異方性導電膜３５中に分
散されている導電性粒子（例えば樹脂球の表面に導電性
メッキ層を形成したもの）を介して配線パターンに導電
接続される。

【００２３】この実施形態によれば、テストパターン３
６２が凹溝３６３の形成によって除去され、段部２６ｂ
が実装面の外縁に形成されているので、テストパターン
３６２の破片が発生することもなく、したがって、図３
に示すように、半導体チップ２６を実装したときに、半
導体チップ２６の実装面２６ａの近傍の内部パターン内
の短絡、バンプ電極間の短絡、半導体チップ２６の実装
された配線部３１ｃを含む配線パターン内の配線間の短
絡が生ずる恐れを無くすことができる。

【００２４】本実施形態では、半導体装置を電気光学パ
ネル自身に実装する場合を図示したが、本発明はこれに
限定されることはない。例えば、フレキシブル配線基板
あるいはプリント配線基板などの回路基板に、半導体チ
ップ２６を実装し、これを電気光学パネルに接続するこ
とによって得られる電気光学装置および電気光学装置の
実装方法であってもよい。

【００２５】図４には、上記の図１及び図２に示す２段
階の切断処理を行う場合の切断装置の概略構造を模式的
に示す。この切断装置は、支持フレーム２００に対して
支持体２００ａ，２００ｂが上下移動可能に構成され、
これらの支持体２００ａ，２００ｂには上記切断刃２０
１，２０２がそれぞれ複数ずつ、図の紙面方向に並列す
るように回転自在に軸支されている。これらの切断刃２
０１，２０２は図示しない回転駆動源（電動モータな
ど）によって回転駆動されるようになっている。また、
支持フレーム２００は全体として図示左右方向、すなわ
ち、上記切断刃２０１，２０２の切断方向に沿って移動
可能に構成されている。

【００２６】また、上記支持部材２００の下方には、上
記半導体ウエハ３６０をワックス等によって固着させた
台盤２０５が配置されている。この台盤２０５は回転軸
２０５ａを中心に回転可能に構成されている。半導体ウ
エハ３６０は、複数の切断刃２０１が並列する部分の直
下位置と、複数の切断刃２０２が並列する直下位置とを
含む、台盤２０５上における回転軸２０５ａを中心とす
る円に沿った複数の位置に各々固着されている。

【００２７】この切断装置においては、まず、支持体２
００ａ，２００ｂをそれぞれの直下に位置する半導体ウ
エハ３６０に向けて下降させ、切断刃２０１，２０２を
回転させながら支持フレーム２００を水平方向に移動さ
せていくことにより、全く凹溝が形成されていない或る
半導体ウエハ３６０には複数の切断刃２０１によって上
記の凹溝３６３を複数同時に形成し、既に凹溝３６３の
形成された他の半導体ウエハ３６０に対しては複数の切
断刃２０２によって上記凹溝３６３内に切り込み、ウエ
ハの切断を行う。そして、それぞれの半導体ウエハ３６
０に対して加工が終了すると、支持体２００ａ，２００
ｂを上方へ退避させた後に、台盤２０５を回転軸２０５
ａの周りに所定角度だけ回転させ、それぞれの切断刃２
０１，２０２の直下位置にそれぞれ別の半導体ウエハ３
６０が配置されるようにする。そして、上記と同様に凹
溝３６３の形成とウエハの切断とを行う。このような処
理を順次繰り返すことによって、複数の半導体ウエハ３
６０に対して、上記の２段階の切断処理を連続的に、し
かも、凹溝形成と切断処理とを同時並行して施すことが
できる。

【００２８】尚、本発明の半導体装置の製造方法及び電
気光学装置の製造方法は、上述の図示例にのみ限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２９】例えば、上記実施形態では、テストパター
ン３６２がスクライブライン３６０Ａとスクライブライ
ン３６０Ｂの交点位置に形成され、スクライブライン３
６０Ａに沿って切断する際にのみ凹溝３６３を形成して
から切断分離しているが、スクライブライン３６０Ｂに
沿って切断する際にのみ凹溝を形成してから切断分離し
てもよい。

【００３０】また、テストパターン３６２が交差するス
クライブライン３６０Ａと３６０Ｂのいずれか一方のみ
に沿って凹溝を形成するだけでは除去できない場合（テ
ストパターンの幅或いは長さが大きいとき、或いは、テ
ストパターン群が上記交点から外れた位置にあり、しか
も分離予定線３６０Ａと３６０Ｂの双方に沿った位置に
それぞれ形成されているときなど）には、スクライブラ
イン３６０Ａと３６０Ｂの双方についてそれぞれ凹溝を
形成してから切断分離するようにしてもよい。

【００３１】本実施形態では、凹溝３６３を有する半導
体装置が実装される電気光学パネルとして、あるいは凹
溝３６３を有する半導体装置が実装される回路基板が接
続される電気光学パネルとして、液晶パネルの例を用い
て説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、
本発明は、電気光学パネルとして、ＥＬ（エレクトロル
ミネッセンス）パネル、プラズマディスプレイパネル、
ＦＥＤ（フィールドエミッションダイオード）パネルな
どを用いた電気光学装置およびその製造方法に適用可能
である。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
半導体ウエハの能動面側の第１の幅の凹溝を形成する際
にテストパターン群を除去し、その後、第１の幅よりも
小さい第２の幅で凹溝内に切り込みを入れ、半導体ウエ
ハを切断するようにしていることにより、テストパター
ン群の破片が半導体装置の端部に残存することがなくな
るので、当該破片に起因する短絡不良の発生を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の半導体装置の製造
方法を示す工程説明図（ａ）及び（ｂ）である。

【図２】第１実施形態の工程説明図（ａ）及び（ｂ）で
ある。

【図３】第１実施形態によって形成された半導体装置を
液晶パネルに実装した状態を示す断面図である。

【図４】本発明に係る半導体装置の製造方法において用
いることのできる切断装置の概略構造を模式的に示す説
明図である。

【図５】従来の半導体ウエハのダイシング状態を示す拡
大断面図である。

【図６】半導体ウエハの平面形状の概略を示す平面図で
ある。

【図７】従来の半導体装置を液晶パネルに実装した状態
を示す断面図である。

【図８】液晶パネルに半導体装置を実装した全体構造を
示す概略斜視図である。

【符号の説明】

２６ 半導体チップ（半導体装置） ２６ａ 実装面 ２６ｂ 段部 ３０ 液晶パネル ３１，３２ パネル基板 ３１ａ 基板張出部 ３１ｂ，３１ｃ 配線部 ３１ｄ 入力端子 ３５ 異方性導電膜 ２０１，２０２ 切断刃 ３６０ 半導体ウエハ（半導体基板） ３６１ 集積回路（機能構造部） ３６１ａ バンプ電極 ３６２ テストパターン ３６３ 凹溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配置され、個々に独立し
   た機能を備えた複数の半導体装置と、前記半導体装置を
   個々に分離し、前記ウエハの能動面側にテストパターン
   を備えたスクライブラインと、を有するウエハを個々の
   半導体装置に分割する半導体装置の製造方法であって、 前記ウエハの前記能動面側に、前記スクライブラインに
   沿って伸びる第１の幅の凹溝を形成する工程と、 その後、前記第１の幅よりも小さい第２の幅で、前記凹
   溝内を切断する工程と、を有することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体装置の製造方法
   であって、前記第１の幅の凹溝の深さは、前記能動面の
   テストパターンが構成される配線層の深さよりも深いこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体装置の製造方法
   であって、前記半導体装置は、相互に略平行に設定され
   た複数の第１スクライブラインと、該第１スクライブラ
   インに対して交差する方向に伸び、相互に略平行に設定
   された第２スクライブラインとに沿って前記ウエハを切
   断して分割形成したものであり、 少なくとも前記第１スクライブライン又は前記第２スク
   ライブラインの通過領域に形成されている前記テストパ
   ターンは、前記半導体ウエハの表面上における前記第１
   スクライブラインと前記第２スクライブラインの交点位
   置に形成され、 前記第１スクライブラインについては、前記第１の幅の
   前記凹溝を形成した後に前記第２の幅の２段階で分割
   し、前記第２スクライブラインについては所定の幅で分
   割することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の半導
   体装置の製造方法によって製造された半導体装置を具備
   した電気光学装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の半導
   体装置の製造方法によって製造された半導体装置を、電
   気光学パネルに、あるいは電気光学パネルに接続される
   回路基板に、実装する工程を含む電気光学装置の製造方
   法。