JP2004119718A - 薄型半導体チップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】薄化したウエーハの加工にあたり、加工中の各工程で安定した形状に維持し、ウエーハの割れや欠け、反りに等を防止することのできる、薄型半導体チップの製造方法を提供する。
【解決手段】薄型ウエーハ（１）の一方の面（１ａ）に加工を施して薄型半導体チップを製造する際に、薄型ウエーハの他方の面（１ｂ）を剛性支持体（２）に貼り付け、薄型ウエーハ（１）の外周を囲むリング状フレーム（３）を剛性支持体（２）に貼り付けて、加工を施すことを特徴とする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄型ウエーハの一方の面に加工を施した後、この薄型ウエーハを個々の半導体チップに個片化する薄型半導体チップの製造方法に関する。本発明の薄型半導体チップの製造方法は、例えば、ガリウム・砒素の薄型基板、又はサファイア薄型基板上にレーザ素子を形成する場合等に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１００μｍ以下に薄化したウエーハを加工すること、例えばパターニング、スパッタリングなどの成膜、エッチング、個片化、等の処理は至難であった。その理由は、薄化したウエーハは、加工中の各工程を通じて安定した形状に維持しながら保持するのが困難であり、取り扱いによるウエーハの割れや欠けの発生、ウエーハの反りによる加工均一性の欠如等に起因するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の問題を解決するべく案出されたもので、薄化したウエーハの加工にあたり、加工中の各工程で安定した形状に維持し、ウエーハの割れや欠け、反りに等を防止することのできる、薄型半導体チップの製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明によれば、薄型ウエーハの一方の面に加工を施して薄型半導体チップを製造する際に、前記薄型ウエーハの他方の面を剛性支持体に貼り付け、且つ該薄型ウエーハの外周を囲むリング状フレームを前記剛性支持体に貼り付けて、前記加工を施すことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法が提供される。
【０００５】
前記薄型ウエーハ及び前記リング状フレームと、前記剛性支持体とを、これらの間に両面接着テープを介在させて貼り付けることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明によると、薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側の面をダイシングテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハ外周を囲むリング状フレームを前記ダイシングテープに貼り付ける工程と、前記保護テープを剥離する工程と、前記薄型ウエーハの回路形成面側より、ダイシングすることにより該薄型ウエーハを複数の薄型チップに個片化する工程と、
個々の薄型チップをピックアップする工程と、を含むことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法が提供される。
【０００７】
更にまた、本発明によると、薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、前記薄型ウエーハの保護テープ側を第１のテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハ外周を囲む第１のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付ける工程と、前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側の面に裏面電極を形成する工程と、前記裏面電極上にレジストパターンを形成する工程と、該レジストパターンに沿ってエッチングを施し、前記裏面電極及び薄型ウエーハの層を個片化して薄型チップとする工程と、
前記レジストを除去する工程と、前記薄型ウエーハの裏面電極側を第２のテープに貼り付けると共に、前記第１のリング状フレームの外周を囲む第２のリング状フレームを前記第２のテープに貼り付ける工程と、前記第１のテープの側より紫外線を照射して前記保護テープと薄型チップとの間の粘着力を弱める工程と、個々の薄型チップをピックアップする工程と、を含むことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法が提供される。
【０００８】
更にまた、本発明によると、薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、前記薄型ウエーハの保護テープとは反対の側を第１のテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハの外周を間隔をあけて囲む第２のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付ける工程と、前記保護テープを剥離する工程と、前記薄型ウエーハの外周を囲み且つ前記第２のリング状フレームの内周に収まる第１のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付けると共に、前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側及び前記第１のリング状フレームに第２のテープに貼り付ける工程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の薄型半導体チップの製造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。ウエーハ１は直径（Ｄ１）が６インチ（１５０ｍｍ）で、厚み（ｔ）は、約１００μｍである。ウエーハ１はその一方の面１ａが回路形成面である。ウエーハ１の取り扱いを容易にするために、剛性支持体として腰の比較的強いテープ２及びリング状フレーム３を用いる。テープ２は、その一方の面が接着面２ａである。
【００１１】
図１（Ａ）はタイプＡを示し、ウエーハ１の外径よりも大きい内径を有するリング状フレーム３を用いる。ウエーハ１は図１において上側が回路形成面１ａであり、その反対側の面１ｂをテープ２の接着面２ａに接着する。リング状フレーム３はウエーハ１の周囲を囲むようにテープ２の接着面２ａに接着する。この時、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との間に隙間４が形成される。また、リング状フレーム３の高さ（ｄ）はウエーハ１の厚み（ｔ）より高い。
【００１２】
図１（Ｂ）はタイプＢを示し、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との差が２ｍｍ以下（両者間の隙間が１ｍｍ以下）のものを使用する。また、タイプＡの場合と同様、リング状フレーム３の高さ（ｄ）はウエーハ１の厚み（ｔ）より高いものを使用する。タイプＡの場合と同様、ウエーハ１の回路形成面１ａとは反対側の面１ｂをテープ２に接着するとともに、このウエーハ１の周囲を囲むようにリング状フレーム３をテープ２の接着面２ａに接着する。この時、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との間の隙間４は極めて僅かである。
【００１３】
図１（Ｃ）はタイプＣを示し、タイプＢの場合と同様、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との差が２ｍｍ以下（両者間の隙間が１ｍｍ以下）のものを使用する。また、リング状フレーム３の高さ（ｄ）はウエーハ１の厚み（ｔ）と同等としたものを使用する。タイプＡ、Ｂの場合と同様、ウエーハ１の回路形成面１ａとは反対側の面１ｂをテープ２に接着するとともに、このウエーハ１の周囲を囲むようにリング状フレーム３をテープ２の接着面２ａに接着する。この時、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との間の隙間４は極めて僅かであり、ウエーハ１の厚み（ｔ）とリング状フレーム３の高さ（ｄ）は均一となっている。
【００１４】
図２は、本発明の第２実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。この実施形態では、剛性体５の上に両面接着テープ６を貼付し、その上にウエーハ１の回路形成面１ａとは反対側の面１ｂを接着する。また、このウエーハ１の周囲を囲むようにリング状フレーム３を両面接着テープ６に接着する。この時、ウエーハ１の外径とリング状フレーム３の内径との間の隙間４は極めて僅かである。
【００１５】
図２（Ａ）は、リング状フレーム３の高さ（ｄ）はウエーハ１の厚み（ｔ）より高い場合を示し、図２（Ｂ）はリング状フレーム３の高さ（ｄ）とウエーハ１の厚み（ｔ）とが同等の場合を示す。
【００１６】
剛性体５としては、ガラス、特に石英ガラス、ウエーハ、金属、有機物等を用いることができる。両面接着テープ６からの剥離方法と合わせて選択することができる。両面接着テープ６は、紫外線剥離が可能なもの、又は熱剥離等が可能なもの、を選定するのが都合がよい。また、剛性体５からの剥離が容易なもの、反面、リング状フレーム３との接着性は高いものが望ましい。
【００１７】
この実施形態では、ウエーハ１の下面を剛性体５で支えているため、スピナーなどへの対応が可能である。また、リング状フレーム３があるため、両面接着テープ６が剥がしやすいものとなる。
【００１８】
図３は本発明の第３実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法の各工程を示す図である。まず、（Ａ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面１ａ側に保護テープ７を貼り付ける。
【００１９】
次に（Ｂ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面１ａとは反対側の面１ｂをダイシングテープ８に貼り付ける。また、薄型ウエーハ１の外周を囲むようにリング状フレーム３をダイシングテープ８に貼り付ける。通常は、保護テープ７を剥離後にダイシングテープ８に貼り付けるが、この実施形態では、ウエーハ１がダイシングテープ８に保持されてから保護テープ７を剥離するために、ウエーハ１への損傷が少ないという利点がある。
【００２０】
次に（Ｃ）工程において、保護テープ７を剥離する。ついで、（Ｄ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面１ａ側より、ダイシングすることにより薄型ウエーハを複数の薄型チップ１０に個片化する。ついで、（Ｅ）工程において、個々の薄型チップをピックアップする。
【００２１】
図３に示す実施形態では、ウエーハ１の割れ等の発生は減少するものの、ウエーハ１の裏面加工、例えば電極付けやパターニングができない、裏面側からのエッチングによる個片化ができない、等の難点がある。このような問題を解決するために、図４及び図５に示す実施形態によるのが好適である。
【００２２】
即ち、図４は本発明の第４実施形態に係るもので、２種類のリング状フレームを使用した薄型半導体チップの製造方法を示す。まず、（Ａ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面１ａ側に保護テープ７を貼り付ける。次に（Ｂ）工程において、薄型ウエーハ１の保護テープ７側を第１のテープ１１に貼り付ける。一方で、薄型ウエーハ１の外周を囲む第１のリング状フレーム３を第１のテープ１１に貼り付ける。
【００２３】
次に、（Ｃ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面１ａとは反対側の面１ｂに裏面電極１２を形成する。この裏面電極１２は、材質はＡｌ，Ｃｕ，Ａｕ等であり薄型ウエーハ１の全面とリング状フレーム３上に延びている。裏面電極１２は、薄型ウエーハの回路形成面とは反対側の面を洗浄した後、スパッタリングや蒸着により金属膜を成膜して形成する。次に、（Ｄ）工程において、裏面電極１２上にレジストパターン１３を形成する。ついで、（Ｅ）工程において、レジストパターン１３に沿って裏面電極１２をエッチングすると共に、更に（Ｆ）工程において、薄型ウエーハ１の層をエッチングして個片化し、薄型チップ１０とする。
【００２４】
次に、（Ｇ）工程において、アッシングによりレジスト１３を除去する。次に（Ｈ）工程において薄型ウエーハ１の裏面電極１２側を第２のテープ１４に貼り付ける。この第２のテープ１４には、第１のリング状フレーム３の外周を囲む第２のリング状フレーム１５が貼り付けられている。次に（Ｉ）工程において、第１のテープ１１の側より紫外線を照射して保護テープ７と薄型チップ１０との間の粘着力を弱める。次に（Ｊ）工程において、個々の薄型チップ１０をピックアップして、個々の薄型チップ１０を得る。
【００２５】
なお、図４に示す実施形態において、（Ｇ）工程において、個々の薄型チップ１０を直接ピックアップすると、薄型チップの回路面を損傷するおそれがあるので上記のような工程を採るか、特に問題にならないピックアップの方法を採用する場合は、（Ｇ）工程でピックアップし、（Ｈ）工程以降を省略することができる。
【００２６】
図５は本発明の第５実施形態であって、支持体を張り付ける前に保護テープを剥離する薄型半導体チップの製造方法を示す。まず、（Ａ）工程において、薄型ウエーハ１の回路形成面側１ａに保護テープ７を貼り付ける。ついで、（Ｂ）工程において、薄型ウエーハ１の保護テープ７貼着面とは反対の面側を第１のテープ１１に貼り付ける。この第１のテープ１１には、薄型ウエーハの外周を間隔をあけて囲む第２のリング状フレーム１５が貼り付けられている。次に（Ｃ）工程において、保護テープ７を剥離する。次に（Ｄ）工程において、薄型ウエーハ１の外周を囲み且つ前記第２のリング状フレーム１５の内周に収まる第１のリング状フレーム３を前記第１のテープ１１に貼り付け、かつこの第１のリング状フレーム３に接合されている第２のテープ１６を薄型ウエーハ１の回路面側１ａに貼り付ける。次に（Ｅ）工程において、第１のテープ１１及び第２のリング状フレーム１５を取り外す。なお、この工程以降は図４の（Ｃ）工程以降と同じ工程を用いることが出来る。
【００２７】
以上添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。なお、本発明は、ウエーハのサイズについては、８インチウエーハでも６インチウエーハでも適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、薄化したウエーハの加工にあたり、加工中の各工程で安定した形状に維持し、ウエーハの割れや欠け、反り等を防止することができ、薄型半導体チップの製造にあたって歩留が良好となり、製造効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る薄型半導体チップの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１…薄型ウエーハ
２…剛性支持体（テープ）
３…リング状フレーム
４…隙間
５…剛性支持体
６…両面接着テープ
７…保護テープ
８…ダイシングテープ
１０…チップ
１１…テープ
１２…裏面電極
１３…レジスト
１４…テープ
１５…フレーム

Claims (5)

  1. 薄型ウエーハの一方の面に加工を施して薄型半導体チップを製造する際に、前記薄型ウエーハの他方の面を剛性支持体に貼り付け、且つ該薄型ウエーハの外周を囲むリング状フレームを前記剛性支持体に貼り付けて、前記加工を施すことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法。
  2. 前記薄型ウエーハ及び前記リング状フレームと、前記剛性支持体とを、これらの間に両面接着テープを介在させて貼り付けることを特徴とする請求項１に記載の薄型半導体チップの製造方法。
  3. 薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、
    前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側の面をダイシングテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハ外周を囲むリング状フレームを前記ダイシングテープに貼り付ける工程と、
    前記保護テープを剥離する工程と、
    前記薄型ウエーハの回路形成面側より、ダイシングすることにより該薄型ウエーハを複数の薄型チップに個片化する工程と、
    個々の薄型チップをピックアップする工程と、
    を含むことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法。
  4. 薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、
    前記薄型ウエーハの保護テープ側を第１のテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハ外周を囲む第１のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付ける工程と、
    前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側の面に裏面電極を形成する工程と、
    前記裏面電極上にレジストパターンを形成する工程と、
    該レジストパターンに沿ってエッチングを施し、前記裏面電極及び薄型ウエーハの層を個片化して薄型チップとする工程と、
    前記レジストを除去する工程と、
    前記薄型ウエーハの裏面電極側を第２のテープに貼り付けると共に、前記第１のリング状フレームの外周を囲む第２のリング状フレームを前記第２のテープに貼り付ける工程と、
    前記第１のテープの側より紫外線を照射して前記保護テープと薄型チップとの間の粘着力を弱める工程と、
    個々の薄型チップをピックアップする工程と、
    を含むことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法。
  5. 薄型ウエーハの回路形成面側に保護テープを貼り付ける工程と、
    前記薄型ウエーハの保護テープとは反対の側を第１のテープに貼り付けると共に、該薄型ウエーハの外周を間隔をあけて囲む第２のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付ける工程と、
    前記保護テープを剥離する工程と、
    前記薄型ウエーハの外周を囲み且つ前記第２のリング状フレームの内周に収まる第１のリング状フレームを前記第１のテープに貼り付けると共に、前記薄型ウエーハの回路形成面とは反対側及び前記第１のリング状フレームに第２のテープに貼り付ける工程と、
    を含むことを特徴とする薄型半導体チップの製造方法。
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