JP2003086539A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2003086539A
JP2003086539A JP2001271538A JP2001271538A JP2003086539A JP 2003086539 A JP2003086539 A JP 2003086539A JP 2001271538 A JP2001271538 A JP 2001271538A JP 2001271538 A JP2001271538 A JP 2001271538A JP 2003086539 A JP2003086539 A JP 2003086539A
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Japan
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semiconductor
chip
wafer
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semiconductor lsi
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Takashi Tase
隆 田勢
Akira Sato
朗 佐藤
Takanori Yamazoe
孝徳 山添
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】薄膜LSIウエハからチップを分離する際の欠
けや亀裂が減少し、ダイシングテープから取り外すとき
の破損が少ない半導体装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】半導体素子の形成された半導体LSIウエ
ハ150を裏面から研削し、研削された半導体LSIウ
エハ150を支持基板240に被着し、支持基板240
に被着した半導体LSIウエハ150をダイシングし、
各半導体LSIチップ170を分離するようにした半導
体装置の製造方法。分離の前と後で各半導体素子の特性
を評価することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハから
半導体装置を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法について
は、例えば、特開平7−288270号公報に記載され
ている。この製造方法を図1を用いて説明する。シリコ
ン基板上に半導体素子が形成されている半導体LSIウ
エハ150を真空チャック140に吸着固定する。次
に、制御系120でコントロールしながらプローバ11
0を移動させてプローブ100を半導体素子に形成され
ている電極パット130に接触させて半導体素子の動作
を確認する(図1(a))。次に、ウエハリング200
に取り付かれたダイシングテープ180の接着剤190
が設けられた側に、半導体LSIウエハ150の半導体
素子が形成されていない面を貼り付けた後、真空チャッ
ク140に吸着固定し、ダイシングブレード160を用
いて個々の半導体LSIチップ170に分離する(図1
(b))。次に、ダイシングテープ180の接着剤19
0を、例えば、加熱して接着力を弱め、個々に分離され
た半導体LSIチップ170を真空ピンセット210を
用いて吸着し、チップトレイ220上に整列させる(図
1(c))。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、1〜200ミク
ロン程度の厚さの薄膜半導体LSIチップが用いられて
いる。例えば、薄膜半導体LSIチップをカードに埋め
込んだ、いわゆるICカード等が提案されている。上記
従来技術は、このような薄膜半導体LSIチップの製造
については配慮されていなかった。まず、図1(a)に
示したように、薄膜LSIウエハの動作確認を行なう
際、ウエハを保持している状態は、剛性でないダイシン
グテープ上で固定されているため、動作確認をする度に
ウエハ内のデバイスに点圧荷重、曲げ荷重が係り、測定
場所に荷重が集中して亀裂が発生してしまう。また、前
記の保持状態でダイシング加工を行なうと、通常の厚い
半導体ウエハ(厚み0.5mm)と比べて、ダイシング
中に起こるダイシングブレードのブレの影響でチップ輪
郭に欠けが多量発生してしまう。また、前記の加工方法
で得られたチップの動作確認を行なうとダイシング中に
発生した欠け部よりチップ内部に亀裂が入り、良好なチ
ップ取得が困難であった。
【0004】本発明の目的は、薄膜LSIウエハからチ
ップを分離する際の欠けや亀裂を減少させた半導体装置
の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子の形
成された半導体ウエハを裏面から研削する第1工程、研
削された半導体ウエハを支持基板に被着する第2工程、
支持基板に被着した半導体ウエハをダイシングし、各半
導体装置を分離する第3工程を設けるようにしたもので
ある。
【0006】上記の第3工程の後に、分離された半導体
装置内の半導体素子の特性を評価する第4工程を設ける
ことが好ましい。特性の評価は、支持基板に被着した状
態で或いは支持基板から分離して剛体上で行なうことが
好ましい。また、上記の第2工程と第3工程の間にも半
導体素子の特性を評価する工程を設けることが好まし
い。また、研削された半導体ウエハの厚さは、1〜20
0ミクロンであることが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】〈実施例1〉図2は、本発明の第
1の実施例の製造工程図である。まず、半導体LSIウ
エハ150上に積層された電極パット130(図では半
導体LSIウエハの下側)表面に支持体270の接着剤
190側を貼り付ける(図2(a))。次に、真空チャ
ック140に支持体270の接着剤190側と反対側を
吸着固定後、半導体LSIウエハ150の裏面を砥石2
30で研削し(図2(b))、約200ミクロンの厚さ
とする。さらにスピンエッチングにより約50ミクロン
の厚さとする。この厚さは1〜200ミクロン程度が好
ましく、30〜100ミクロン程度がより好ましく、5
0〜80ミクロン程度が最も好ましい。
【0008】次に、紫外線により接着剤190の接着力
を弱め、支持体270を剥離する。一方、支持基板24
0表面に接着剤190を塗布し、先に研削した半導体L
SIウエハ150の研削面側と支持基板240の接着剤
190側を接着固定する。支持基板はアルミニウムより
も剛性があり、薄膜LSIウエハより厚い基板を使い、
低価格で再利用が可能なガラス、シリコン基板、メタル
等が用いられる。また、接着剤190は、熱、光、溶剤
等で剥離可能な接着剤を使用する。次に、真空チャック
140に吸着固定し、プローバ110を制御系120で
コントロールしながら移動させてプローブ100を半導
体LSIウエハ150の電極パット130の表面に接触
させ、複数個同時に半導体LSIウエハ150の動作を
確認する(図2(c))。次に、ウエハリング200に
取り付けられたダイシングテープ180の接着剤190
側に支持基板240の裏側を貼りつけた後、ダイシング
テープ180を真空チャック140に吸着固定し、ダイ
シングブレード160を半導体LSIウエハ150表面
上のスクライブラインに合わせて支持基板240も含め
てフルカットダイシングする(図2(d))。
【0009】その後、真空チャック140を90度回転
させて、もう一方向にも同様にダイシングする。図6
は、図2(d)の状態の平面図である。図2(d)に示
す状態では、図6の縦方向にダイシングしているが、上
述のように90度回転させて、図6の横方向にもダイシ
ングする。なお、このダイシングは、支持基板240の
厚みの途中まで加工するハーフカット法でもよい。次
に、制御系120でコントロールしながらプローバ11
0を移動させ、支持基板240と一体化して分離された
個々の半導体LSIチップ170の電極パット130に
プローブ100を接触させて分離後の半導体LSIチッ
プ170の動作を確認する(図2(e))。
【0010】上記の製造工程を行なうことにより、チッ
プ厚みが薄膜でも支持基板と一体化されているため、ダ
イシングによって分離されても欠け、亀裂が防止でき
る。それで、プローブによる測定のときに電極パット部
に集中荷重が係ってもチップ内にストレスが残っておら
ず、チップが破壊することなく、安定性良く動作確認が
できる。また、分離後の支持基板は、低価格、無公害で
再利用が可能であるため材料費の削減にもつながる。
【0011】〈実施例2〉図3は、本発明の第2の実施
例の製造工程図である。まず、半導体LSIウエハ15
0の電極パット130表面にレジスト250を塗布し、
90℃に設定された乾燥炉に入れてレジスト250を乾
燥させる。レジスト250に代えるものとして、酸化ケ
イ素、シリコンナイトライド、ポリイミド等を用いるこ
ともできる。その後、支持体270の接着剤190側に
半導体LSIウエハ150表面に塗布されたレジスト2
50面を貼りつける(図3(a))。次に、真空チャッ
ク140に吸着固定後、半導体LSIウエハ150の裏
面を砥石230で研削する(図3(b))。次に、支持
基板240表面に接着剤190を塗布し、研削された半
導体LSIウエハ150から、実施例1と同様にして支
持体270を接着剤190を除き、半導体LSIウエハ
150の裏面を支持基板240に塗布された接着剤19
0側に接着させる。次に、真空チャック140に吸着固
定し、制御系120でコントロールしながらプローバ1
10を移動させてプローブ100を半導体LSIウエハ
150の電極パット130表面に接触させて複数個同時
に半導体LSIウエハ150の動作を確認する(図3
(c))。
【0012】次に、ウエハリング200に取り付けられ
たダイシングテープ180の接着剤190側に支持基板
240の裏側を貼りつけた後、ダイシングテープ180
を真空チャック140に吸着固定し、レジスト250を
所定のパターンとし、レジスト250のパターンをマス
クにドライエッチング用のガス260で半導体LSIウ
エハ150をエッチングすることにより、半導体LSI
チップ170の輪郭に亀裂、欠け等が生じない半導体L
SIチップ170を得ることできる(図3(d))。そ
の後、支持基板240をダイシングテープ180から取
り外し、真空チャック140に吸着固定し、プローバ1
10を制御系120でコントロールしながら移動させ、
プローブ100を分離された個々の半導体LSIチップ
170の電極パット130表面に接触させて半導体LS
Iチップ170の動作を確認する(図3(e))。
【0013】上記の製造工程を行なうことにより、チッ
プ厚みが薄膜でも支持基板と一体化されているため、ダ
イシングによって分離されても欠け、亀裂が防止でき
る。それで、プローブによる測定のときに電極パット部
に集中荷重が係ってもチップ内にストレスが残っていな
いのでチップが破壊することなく、安定性良く動作確認
ができる。また、分離後の支持基板は、低価格、無公害
で再利用が可能であるため材料費の削減にもつながる。
【0014】〈実施例3〉図4は、本発明の第3の実施
例の製造工程図である。第1の実施例と同様にして裏面
を砥石で研削した半導体LSIウエハ150を支持基板
240の接着剤190側を接着固定し、半導体LSIウ
エハ150の動作を確認し、図2(d)に示したように
ダイシングテープ180上でフルカットダイシングする
(図4(a))。その後、真空チャック140を90度
回転させて、もう一方向にも同様にダイシングする。さ
らに図2(e)に示したと同様にして、分離後の半導体
LSIチップ170の動作確認を複数個同時に行なう
(図4(b))。
【0015】次に、個々に分離され、支持基板と一体化
された半導体LSIチップ170の電極パット130側
を真空ピンセット210で吸着し、ダイシングテープ1
80の粘着剤190上から取り外す(図4(c))。そ
の後、取り外した半導体LSIチップ170の支持基板
240側を別の真空ピンセット210で吸着し、PET
材280上に接着固定された異方導電性接着剤290に
半導体LSIチップ170の電極パット130面側を接
着と同時に真空ピンセットに熱を伝え、支持基板と一体
となっている接着剤の粘着力を緩和させて半導体LSI
チップと接着剤190を分離させる(図4(d))。
【0016】その後、上下のPET材を張り合わせてカ
ード構造にすることで、薄くて曲げに強くPET材表面
には凹凸がなく、平坦に接着されたシンプルな構造であ
るカードを製造できた。
【0017】上記の製造工程を行なうことにより、チッ
プ厚みが薄膜でも支持基板と一体化されているため、ダ
イシングによって分離されても欠け、亀裂が防止でき
る。それで、プローブによる測定のときに電極パット部
に集中荷重が係ってもチップ内にストレスが残っていな
いのでチップが破壊することなく、安定性良く動作確認
ができる。また、分離後の支持基板は、低価格、無公害
で再利用が可能であるため材料費の削減にもつながる。
また、支持基板と一体化されているため、破損すること
なく任意の場所へ移動できる。さらに、支持基板より剥
離することが可能なため、薄くて、曲げに強く平坦性が
向上したシンプルな構造のICカードが得られる。
【0018】〈実施例4〉図5は、本発明の第4の実施
例の製造工程図である。第1の実施例と同様にして裏面
を砥石で研削した半導体LSIウエハ150を支持基板
240の接着剤190側を接着固定し、半導体LSIウ
エハ150の動作を確認し、図2(d)に示したように
ダイシングテープ180上でフルカットダイシングする
(図5(a))。その後、真空チャック140を90度
回転させて、もう一方向にも同様にダイシングする。さ
らに図2(e)に示したと同様にして、分離後の半導体
LSIチップ170の動作確認を複数個同時に行なう
(図5(b))。
【0019】次に、個々に分離され、支持基板と一体化
された半導体LSIチップ170の電極パット130側
を真空ピンセット210で吸着し、その状態で真空ピン
セット210に熱をかけることによって接着剤190の
粘着効果を低下させて接着剤190と半導体LSIチッ
プ170を分離させる(図5(c))。次に、剛性があ
り、表面に凹部を持つチップトレイ220に分離された
半導体LSIチップ170を入れた後、複数個同時に測
定可能なプローバ110を用いて剥離後の動作確認を行
なう(図5(d))。
【0020】上記製造工程を行なうことにより、ダイシ
ングテープ上で分離された状態から半導体LSIチップ
のみを取り外すことができるため、チップ内にストレス
が残っておらず、測定する際のチップ破損がなくなり、
歩留まりが向上し、高信頼性の半導体装置が得られる。
【0021】上記の製造工程を行なうことにより、チッ
プ厚みが薄膜でも支持基板と一体化されているため、ダ
イシングによって分離されても欠け、亀裂が防止でき
る。それで、プローブによる測定のときに電極パット部
に集中荷重が係ってもチップ内にストレスが残っていな
いのでチップが破壊することなく、安定性良く動作確認
ができる。また、分離後の支持基板は、低価格、無公害
で再利用が可能であるため材料費の削減にもつながる。
【0022】
【発明の効果】以上に詳しく説明したように、本発明に
よれば、支持基板と一体となった半導体LSIウエハよ
り半導体LSIチップを分離するので、分離された半導
体LSIチップの輪郭部に欠け、亀裂が発生しにくいた
め、プローブによる測定のときに電極パット部に集中荷
重が係ってもチップ内にストレスが残っておらず、チッ
プが破壊することなく、安定性良く動作確認ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来方法を説明するための製造工程図。
【図2】本発明の第1の実施例の製造工程図。
【図3】本発明の第2の実施例の製造工程図。
【図4】本発明の第3の実施例の製造工程図。
【図5】本発明の第4の実施例の製造工程図。
【図6】本発明の第1の実施例の図2(d)の状態の平
面図。
【符号の説明】
100…プローブ、110…プローバ、120…制御
系、130…電極パット、140…真空チャック、15
0…半導体LSIウエハ、160…ダイシングブレー
ド、170…半導体LSIチップ、180…ダイシング
テープ、190…接着剤、200…ウエハリング、21
0…真空ピンセット、220…チップトレイ、230…
砥石、240…支持基板、250…レジスト、260…
ガス、270…支持体、280…PET材、290…異
方導電性接着剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山添 孝徳 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子の形成された半導体ウエハを裏
    面から研削する第1工程、上記研削された半導体ウエハ
    を支持基板に被着する第2工程、上記支持基板に被着し
    た半導体ウエハをダイシングし、各半導体装置を分離す
    る第3工程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】上記第3工程の後に、上記分離された半導
    体装置内の半導体素子の特性を評価する第4工程を有す
    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。
  3. 【請求項3】上記第2工程と第3工程の間に、上記半導
    体素子の特性を評価する工程を有することを特徴とする
    請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】上記研削された半導体ウエハの厚さは、1
    〜200ミクロンであることを特徴とする請求項1から
    3の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】上記支持基板の厚さは、上記研削された半
    導体ウエハの厚みより厚いことを特徴とする請求項1か
    ら4の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529753A3 (en) * 2003-11-05 2006-01-25 Akustica Inc. Fabrication of ultrathin form factor mems microphones and microspeakers
JP2010219178A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Disco Abrasive Syst Ltd 接着剤層の形成方法及びウエーハの取り扱い方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529753A3 (en) * 2003-11-05 2006-01-25 Akustica Inc. Fabrication of ultrathin form factor mems microphones and microspeakers
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