JP2006066663A - Semiconductor package component - Google Patents

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Kazuhiro Noda
和宏 野田
Teruaki Nishinaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor element mounting structure for a semiconductor package component in which a semiconductor element is bonded to the surface of an element mount via a bonding material, and which improves the structural strength of the semiconductor package component. <P>SOLUTION: In the mounting structure, the semiconductor package component includes a curved projecting face formed on the end of the mounting side surface of the semiconductor element, and a bonding material filling space which is formed between the curved projecting face covering the entire periphery of the semiconductor element and the surface of the element mount. The bonding material filling space is filled with the bonding material to provide the mounting structure. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体素子における回路形成側表面とは反対側の実装側表面が、素子実装体の表面に接合材料を介して接合された半導体素子実装構造を有する半導体パッケージ部品
に関する。
The present invention relates to a semiconductor package component having a semiconductor element mounting structure in which a mounting side surface opposite to a circuit forming side surface of a semiconductor element is bonded to the surface of an element mounting body via a bonding material.

従来、この種の半導体素子実装構造を有する半導体パッケージ部品としては、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等、種々構造のものが知られている。このような半導体パッケージ部品に用いられる半導体素子は、半導体ウェハに形成された複数の半導体素子をダイシング処理により個片に分割することにより製造されている。   Conventionally, semiconductor package components having this type of semiconductor element mounting structure are known in various structures such as QFP (Quad Flat Package) and BGA (Ball Grid Array). A semiconductor element used for such a semiconductor package component is manufactured by dividing a plurality of semiconductor elements formed on a semiconductor wafer into individual pieces by a dicing process.

従来のこのようなダイシング処理においては、例えば、ダイサーと呼ばれるダイヤモンド等を用いた円盤型カッターを用いて、半導体ウェハに形成されたそれぞれの半導体素子を分割位置に沿って機械的に切断することで、それぞれの半導体素子への分割を行う方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、このようなダイサーを用いてダイシングを行う方法の他にも、半導体ウェハの分割線に沿ってレーザ光を照射することで分割を行う方法もある(例えば、特許文献2参照)。   In such a conventional dicing process, for example, each semiconductor element formed on the semiconductor wafer is mechanically cut along the dividing position by using a disk cutter using diamond or the like called a dicer. There is a method of dividing each semiconductor element (see, for example, Patent Document 1). In addition to the method of dicing using such a dicer, there is also a method of dividing by irradiating a laser beam along a dividing line of a semiconductor wafer (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−173987号公報JP 2003-173987 A 特開2003−151924号公報JP 2003-151924 A

近年、このような半導体素子が用いられた電子回路を内蔵する電子機器の小型化が進んでおり、このような小型化に伴い電子回路自体の小型化が図られつつある。中でも、半導体素子を薄くする取り組み、すなわち半導体ウェハの薄化が活発に行われており、その厚みが100μm以下の半導体ウェハが用いられるようになっている。   In recent years, electronic devices incorporating an electronic circuit using such a semiconductor element have been miniaturized, and along with such miniaturization, the electronic circuit itself is being miniaturized. In particular, efforts to reduce the thickness of semiconductor elements, that is, thinning of semiconductor wafers are being actively carried out, and semiconductor wafers having a thickness of 100 μm or less are being used.

しかしながら、このように薄化された半導体素子は、薄化されていることによりその抗折強度が低下するとともに、特にウェハ状態の半導体素子を切断して個片毎に分割するダイシング処理において、ダイサーやレーザ光を用いた機械的な切断が行われることにより、それぞれの半導体素子の端部にはエッジ部分が形成されることとなり、このようなエッジ部分の存在は、欠片の発生や素子の破損を招きやすく、半導体素子の抗折強度を低下させるという問題がある。   However, the thinned semiconductor element has a reduced bending strength due to the thinning, and particularly in a dicing process in which a semiconductor element in a wafer state is cut and divided into individual pieces. As a result of mechanical cutting using a laser beam, an edge portion is formed at the end of each semiconductor element, and the presence of such an edge portion is the occurrence of fragments or damage to the element. There is a problem that the bending strength of the semiconductor element is lowered.

このように半導体素子自体の薄化や機械的なダイシング処理が行われることに起因する半導体素子の抗折強度の低下は、接合材料を介して素子実装体に当該半導体素子を接合することにより製造される半導体パッケージ部品の構造的強度をも低下させることとなるという問題がある。   Thus, the reduction in the bending strength of the semiconductor element due to the thinning of the semiconductor element itself or the mechanical dicing process is produced by bonding the semiconductor element to the element mounting body via a bonding material. There is a problem that the structural strength of the semiconductor package component to be manufactured is also lowered.

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、接合材料を介して素子実装体の表面に接合された半導体素子実装構造を有する半導体パッケージ部品において、その構造的強度を向上させることができる半導体パッケージ部品を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and improve the structural strength of a semiconductor package component having a semiconductor element mounting structure bonded to the surface of an element mounting body through a bonding material. An object of the present invention is to provide a semiconductor package component that can be used.

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

本発明の第1態様によれば、半導体素子における回路形成側表面とは反対側の実装側表面が、素子実装体の表面に接合材料を介して接合された半導体素子実装構造を有する半導体パッケージ部品において、
上記半導体素子の上記実装側表面の端部に形成された湾曲凸面部と、
当該半導体素子の周部全体における上記湾曲凸面部と上記素子実装体の上記表面との間に形成された接合材料充填用空間とを備え、
上記接合材料充填用空間に上記接合材料が充填されていることを特徴とする半導体パッケージ部品を提供する。
According to the first aspect of the present invention, a semiconductor package component having a semiconductor element mounting structure in which a mounting side surface opposite to a circuit forming side surface of a semiconductor element is bonded to the surface of an element mounting body via a bonding material. In
A curved convex surface portion formed at an end of the mounting side surface of the semiconductor element;
A bonding material filling space formed between the curved convex surface portion of the entire peripheral portion of the semiconductor element and the surface of the element mounting body;
Provided is a semiconductor package component, wherein the bonding material filling space is filled with the bonding material.

本発明の第2態様によれば、上記接合材料は、上記湾曲凸面部に接しながら上記半導体素子の周部全体に渡って配置され、当該半導体素子の周方向に略三角形状断面を有する隆起状接合部を有し、
上記隆起状接合部における上記三角形状断面は、上記半導体素子の内側方向と外側方向とのそれぞれの方向に末広がり形状を有する断面である第2態様に記載の半導体パッケージ部品を提供する。
According to the second aspect of the present invention, the bonding material is disposed over the entire peripheral portion of the semiconductor element while contacting the curved convex surface portion, and has a substantially triangular cross section in the circumferential direction of the semiconductor element. Having a joint,
The triangular cross section in the raised joint portion provides the semiconductor package component according to the second aspect, which is a cross section having a divergent shape in each of an inner direction and an outer direction of the semiconductor element.

本発明によれば、半導体パッケージ部品において、半導体素子の実装側表面の端部に湾曲凸面部が形成され、当該半導体素子の周部全体における上記湾曲凸面部と、素子実装体の表面との間に形成される接合材料充填用空間に、略隙間が空くことが無いように接合材料が充填されていることにより、その構造的強度を向上させることができる。   According to the present invention, in the semiconductor package component, the curved convex surface portion is formed at the end of the mounting surface of the semiconductor element, and between the curved convex surface portion in the entire peripheral portion of the semiconductor element and the surface of the element mounting body. The space for filling the bonding material formed in this step is filled with the bonding material so that there is almost no gap, so that the structural strength can be improved.

特に、上記接合材料が、上記湾曲凸面部に接しながら上記半導体素子の周部全体に渡って配置され、当該半導体素子の周方向に略三角形状断面を有する隆起状接合部における上記三角形状断面が、上記半導体素子の外側方向だけでなく、内側方向にも末広がり形状を有していることにより、より様々な方向からの外力に対して耐えることができる構造を有することができ、その構造的強度を向上させることができる。   In particular, the bonding material is disposed over the entire circumference of the semiconductor element while in contact with the curved convex surface, and the triangular cross section in the raised bonding section having a substantially triangular cross section in the circumferential direction of the semiconductor element. In addition to the outward direction of the semiconductor element, it has a divergent shape not only in the inner direction but also in a structure that can withstand external forces from various directions, and its structural strength Can be improved.

また、このような上記湾曲凸面部を有するような半導体素子は、従来の方法では製造することが困難であるが、本明細書に開示されている方法により具体的に製造することができる。   In addition, a semiconductor element having such a curved convex surface portion is difficult to manufacture by a conventional method, but can be specifically manufactured by a method disclosed in this specification.

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態にかかる半導体パッケージ部品の模式的な断面図を、図1に示す。図1に示すように、半導体パッケージ部品50は、半導体素子6dの回路形成面6aとは反対側の表面である実装側表面6bが、素子実装体の一例である基板51の表面に接合材料52を介して接合された半導体素子実装構造を有している。このような半導体パッケージ部品としてはQFPやBGA等があり、回路形成基板等にこのような半導体パッケージ部品50が実装されることで、電子回路を形成することが可能となっている。ここで、上記素子実装体とは、上記半導体素子が接合されることにより半導体パッケージ部品が形成される上記接合対象物のことであり、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ(ガラエポ)基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物を意味する。
(First embodiment)
A schematic cross-sectional view of a semiconductor package component according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, in a semiconductor package component 50, a mounting side surface 6b, which is the surface opposite to the circuit forming surface 6a of the semiconductor element 6d, is bonded to the surface of a substrate 51 as an example of an element mounting body. It has a semiconductor element mounting structure joined through the. Such semiconductor package components include QFP, BGA, and the like, and an electronic circuit can be formed by mounting such a semiconductor package component 50 on a circuit formation substrate or the like. Here, the element mounting body is an object to be bonded on which a semiconductor package component is formed by bonding the semiconductor element, and includes a resin substrate, a paper-phenol substrate, a ceramic substrate, a glass epoxy ( It means an object on which a circuit is formed, such as a circuit board such as a glass-epoxy board, a film board, a circuit board such as a single-layer board or a multilayer board, a component, a housing, or a frame.

図1に示すように、半導体パッケージ部品50において、半導体素子6dは、実装側表面6b及びその周部近傍に配置された接合材料52を介して、基板51の表面における所定の位置に固定されている。このような接合材料52としては、樹脂等の接着剤や金属ペースト材料等の様々な材料を用いることができる。   As shown in FIG. 1, in the semiconductor package component 50, the semiconductor element 6 d is fixed at a predetermined position on the surface of the substrate 51 through a bonding material 52 disposed in the vicinity of the mounting surface 6 b and the periphery thereof. Yes. As such a bonding material 52, various materials such as an adhesive such as a resin and a metal paste material can be used.

また、半導体素子6dの回路形成面6aには、半導体素子6d内に形成された回路形成部(図示しない)を素子外部の回路と電気的に接続するための電極端子である複数の外部接続用電極53が形成されている。なお、このような外部接続用電極53は、導電性金属材料により形成されている。さらに、基板51の表面には、導電性金属材料により形成された複数の電極51aが配置されており、基板51の表面に固定された半導体素子6dのそれぞれの外部接続用電極53と基板51のそれぞれの電極51aとが、導電性金属材料により形成されたワイヤ54により電気的に接続されている。   Further, on the circuit forming surface 6a of the semiconductor element 6d, a plurality of external connection terminals which are electrode terminals for electrically connecting a circuit forming portion (not shown) formed in the semiconductor element 6d to a circuit outside the element. An electrode 53 is formed. The external connection electrode 53 is made of a conductive metal material. Further, a plurality of electrodes 51 a formed of a conductive metal material are arranged on the surface of the substrate 51, and the external connection electrodes 53 of the semiconductor elements 6 d fixed to the surface of the substrate 51 and the substrates 51 are arranged. Each electrode 51a is electrically connected by a wire 54 formed of a conductive metal material.

このようなワイヤ54を用いたそれぞれの電極の接続方法は、一般的にワイヤボンディングと呼ばれているが、本第1実施形態の半導体パッケージ部品50におけるそれぞれの電極の接続方法は、このようなワイヤボンディングを用いた手法に限定されることなく、例えば、テープオートメーテッドボンディング(TAB)等の他のボンディング方法が用いられるような場合であってもよい。なお、半導体素子パッケージ部品50におけるこのような半導体素子実装構造を保護するために、当該実装構造全体が樹脂等を用いて封止されるような場合であってもよい。   Such a connection method of each electrode using the wire 54 is generally called wire bonding. However, the connection method of each electrode in the semiconductor package component 50 of the first embodiment is as described above. The method is not limited to the method using wire bonding, and other bonding methods such as tape automated bonding (TAB) may be used. In order to protect such a semiconductor element mounting structure in the semiconductor element package component 50, the entire mounting structure may be sealed using a resin or the like.

ここで、このような構造を有する半導体素子パッケージ部品50における半導体素子6dと基板51との接合部分を説明するための部分拡大模式斜視図(一部断面有り)を図2に示す。   Here, FIG. 2 shows a partially enlarged schematic perspective view (with a partial cross-section) for explaining a joint portion between the semiconductor element 6d and the substrate 51 in the semiconductor element package component 50 having such a structure.

図2に示すように、略矩形状の半導体素子6dにおける実装側表面6bの外周端部には、湾曲凸面部の一例であるR部6eが形成されている。すなわち、半導体素子6dにおいて、図示上面である回路形成面6aの外周端部には角部分(エッジ部分)が存在しているのに対して、図示下面である実装側表面6bの外周端部には、角部分が存在することなく、滑らかな湾曲凸面で形成されたR部6eが、その外周全体に渡って形成されている。このR部6eの表面と基板51の表面とを接合するように、半導体素子6dの周部全体に接合材料52がロ字型に隆起されて配置された隆起状接合部52aが形成されている。   As shown in FIG. 2, an R portion 6e, which is an example of a curved convex surface portion, is formed at the outer peripheral end portion of the mounting surface 6b of the substantially rectangular semiconductor element 6d. That is, in the semiconductor element 6d, there is a corner portion (edge portion) at the outer peripheral end portion of the circuit forming surface 6a that is the upper surface in the figure, whereas the outer peripheral end portion of the mounting side surface 6b that is the lower surface in the figure. The R portion 6e formed of a smooth curved convex surface is formed over the entire outer periphery without any corner portion. In order to join the surface of the R portion 6e and the surface of the substrate 51, a raised joint portion 52a is formed on the entire peripheral portion of the semiconductor element 6d. .

さらに、半導体素子6dの周方向におけるこのR部6e付近及び隆起状接合部52aの部分拡大断面図を図3に示す。図3に示すように、R部6eの湾曲凸面と基板51の表面にて囲まれた空間(接合材料充填用空間)Sには、接合材料52が略隙間が空くことが無いように充填されている。また、この接合材料52により形成された隆起状接合部52aは、略三角形状の断面を有しており、当該断面は、図示左右それぞれの方向に末広がり形状を有している。すなわち、半導体素子6dの内側方向と外側方向とのそれぞれの方向に末広がり形状を有する略三角形状の断面を、隆起状接合部52aは有している。   Further, FIG. 3 shows a partially enlarged sectional view of the vicinity of the R portion 6e and the raised joint portion 52a in the circumferential direction of the semiconductor element 6d. As shown in FIG. 3, a space (bonding material filling space) S surrounded by the curved convex surface of the R portion 6e and the surface of the substrate 51 is filled with the bonding material 52 so that there is almost no gap. ing. Further, the raised joint portion 52a formed of the joining material 52 has a substantially triangular cross section, and the cross section has a divergent shape in the left and right directions in the drawing. That is, the raised joint 52a has a substantially triangular cross section having a divergent shape in each of the inner direction and the outer direction of the semiconductor element 6d.

半導体素子6dを基板51に固定させる接合材料52が、半導体素子6dに形成されたR部6eの存在によって、上述のような略三角形状の断面を有するように配置されていることにより、半導体素子6dと基板51との接合強度を向上させることができる。特に、このような略三角形状の断面が、半導体素子6dの外側方向に末広がり形状を有するだけでなく、半導体素子6dの内側方向にも末広がり形状を有していること、すなわち、半導体素子6dの表面の一部と基板51の表面との間の空間である空間Sに、隙間なく接合材料52が充填されていることにより、様々な方向からの外力に対する耐力を向上させることができ、上記接合強度をさらに向上させることができる。従って、構造的強度を向上させることができる半導体素子パッケージ部品50を実現することができる。   The bonding material 52 for fixing the semiconductor element 6d to the substrate 51 is disposed so as to have a substantially triangular cross section as described above due to the presence of the R portion 6e formed in the semiconductor element 6d. The bonding strength between 6d and the substrate 51 can be improved. In particular, such a substantially triangular cross-section has not only a divergent shape in the outer direction of the semiconductor element 6d but also a divergent shape in the inner direction of the semiconductor element 6d. The space S, which is a space between a part of the surface and the surface of the substrate 51, is filled with the bonding material 52 without a gap, so that the resistance to external forces from various directions can be improved. The strength can be further improved. Therefore, the semiconductor element package component 50 that can improve the structural strength can be realized.

なお、図3においては、R部6eを除く半導体素子6dの実装側表面6bと基板51の表面との間に、接合材料52が充填されている状態を示しているが、このような場合に代えて、当該部分へ接合材料52が充填されていないような場合であってもよい。ただし、構造的強度の向上のためには、当該部分にも接合材料52が充填されていることが望ましい。   FIG. 3 shows a state in which the bonding material 52 is filled between the mounting side surface 6b of the semiconductor element 6d excluding the R portion 6e and the surface of the substrate 51. In such a case, FIG. Instead, the part may not be filled with the bonding material 52. However, in order to improve the structural strength, it is desirable that the bonding material 52 is also filled in the portion.

次に、このような半導体素子実装構造を実現することを可能とするR部6eを有する半導体素子6dの製造方法について、具体的に説明する。   Next, a method for manufacturing the semiconductor element 6d having the R portion 6e that makes it possible to realize such a semiconductor element mounting structure will be specifically described.

まず、このような半導体素子の製造工程において用いられるプラズマ処理装置101の構成を模式的に示す模式構成図を図4に示す。なお、図4は、プラズマ処理装置101の縦断面を示す模式構成図である。このプラズマ処理装置101は、複数の半導体素子が回路形成面(第1の表面)に形成された半導体ウェハを半導体素子の個片毎に分割することで、それぞれの半導体素子を製造する装置(半導体素子の分割装置)であって、例えば、その厚みが100μm以下というように薄化された半導体素子の製造に用いられる。   First, a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of the plasma processing apparatus 101 used in the manufacturing process of such a semiconductor element is shown in FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a longitudinal section of the plasma processing apparatus 101. The plasma processing apparatus 101 divides a semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor elements are formed on a circuit formation surface (first surface) into individual pieces of semiconductor elements, thereby manufacturing respective semiconductor elements (semiconductors). An element dividing apparatus), which is used for manufacturing a semiconductor element thinned to have a thickness of 100 μm or less, for example.

また、このような半導体素子の一連の製造工程では、まず半導体ウェハの回路形成面に半導体の主材質であるシリコンよりもプラズマエッチングされにくい材質からなる保護シートが貼り付けられ、回路形成面の反対側表面であるマスク配置側面には、半導体ウェハを半導体素子の個片毎に分割するための切断線(分割線)を画定するマスクが形成される。そしてこの状態の半導体ウェハを対象として本プラズマ処理装置101によって、プラズマダイシング及びマスク除去の各工程が行われる。   In a series of manufacturing processes of such semiconductor elements, first, a protective sheet made of a material that is harder to be plasma etched than silicon, which is the main material of the semiconductor, is attached to the circuit forming surface of the semiconductor wafer. A mask for defining a cutting line (dividing line) for dividing the semiconductor wafer into individual pieces of semiconductor elements is formed on the side surface of the mask that is the side surface. Then, the plasma processing apparatus 101 performs plasma dicing and mask removal processes on the semiconductor wafer in this state.

具体的に、プラズマ処理装置101の構成について図4を用いて説明する。   Specifically, the configuration of the plasma processing apparatus 101 will be described with reference to FIG.

図4のプラズマ処理装置101において、真空チャンバ1の内部は上述の半導体ウェハを対象としたプラズマ処理を行う処理室2となっており、減圧下でプラズマを発生させるための密閉空間が形成可能となっている。処理室2内部の下方には下部電極3(第1の電極)が配置されており、下部電極3の上方には上部電極4(第2の電極)が下部電極3に対して対向配置されている。下部電極3と上部電極4とはそれぞれ略円筒形状を有しており、処理室2内において同心配置されている。   In the plasma processing apparatus 101 of FIG. 4, the inside of the vacuum chamber 1 is a processing chamber 2 that performs plasma processing on the above-described semiconductor wafer, and it is possible to form a sealed space for generating plasma under reduced pressure. It has become. A lower electrode 3 (first electrode) is disposed below the inside of the processing chamber 2, and an upper electrode 4 (second electrode) is disposed above the lower electrode 3 so as to face the lower electrode 3. Yes. The lower electrode 3 and the upper electrode 4 have a substantially cylindrical shape, and are arranged concentrically in the processing chamber 2.

下部電極3は、処理室2の底部を埋める形で装着された2つの層である絶縁部材5A、5Bに周囲を取り囲まれ、処理室2の底部の中央部に処理対象物を保持する上面が露出されかつ固定された状態で配設されている。下部電極3はアルミニウムなどの導電体によって製作されており、上記処理対象物を保持する円盤状の電極部3aと、この電極部3aの下面より下方に突出し、その一端が真空チャンバ1の外部に露出するように形成された円柱状の支持部3bとを一体的な状態として備えている。また、この支持部3bは絶縁部材5Cを介して真空チャンバ1に保持されており、このように保持されることで、下部電極3が電気的に絶縁された状態で真空チャンバ1に装着されている。   The lower electrode 3 is surrounded by insulating members 5A and 5B, which are two layers mounted so as to fill the bottom of the processing chamber 2, and has an upper surface for holding a processing object at the center of the bottom of the processing chamber 2. It is arranged in an exposed and fixed state. The lower electrode 3 is made of a conductor such as aluminum. The lower electrode 3 protrudes downward from the lower surface of the disk-shaped electrode portion 3a for holding the object to be processed, and one end of the electrode portion 3a is outside the vacuum chamber 1. A cylindrical support portion 3b formed so as to be exposed is provided as an integral state. Further, the support portion 3b is held in the vacuum chamber 1 via the insulating member 5C. By being held in this way, the lower electrode 3 is attached to the vacuum chamber 1 in a state of being electrically insulated. Yes.

上部電極4は、下部電極3と同様にアルミニウムなどの導電体で製作されており、円盤状の電極部4aと、この電極部4aの上面より上方に突出し、その一端が真空チャンバ1の外部に露出するように形成された円柱状の支持部4bとを一体的な状態として備えている。また、この支持部4bは真空チャンバ1と電気的に導通されるとともに、電極昇降装置24(図10参照)によって昇降可能となっている。この電極昇降装置24により上部電極4は、その昇降の上端位置であって、下部電極3との間に半導体ウェハの搬出入を行うための大きな空間が形成される位置であるウェハ搬出入位置と、その昇降の下端位置であって、上部電極4と下部電極3との間にプラズマ処理のためのプラズマ放電を発生させる放電空間が形成される位置である放電空間形成位置との間にて昇降されることが可能となっている。なお、電極昇降装置24は電極間距離変更手段として機能し、上部電極4を昇降させることにより、下部電極3と上部電極4との間の電極間距離D(図5参照)を変更することができる。   The upper electrode 4 is made of a conductor such as aluminum like the lower electrode 3. The upper electrode 4 protrudes upward from the disk-shaped electrode portion 4 a and the upper surface of the electrode portion 4 a, and one end of the upper electrode 4 is outside the vacuum chamber 1. A cylindrical support portion 4b formed so as to be exposed is provided as an integral state. The support 4b is electrically connected to the vacuum chamber 1 and can be moved up and down by an electrode lifting device 24 (see FIG. 10). The upper and lower electrodes 4 are moved up and down by the electrode lifting / lowering device 24, and a wafer carry-in / out position which is a position where a large space for carrying in / out the semiconductor wafer is formed between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. Ascending and descending between the lower end position of the raising and lowering and the discharge space forming position where the discharge space for generating plasma discharge for plasma processing is formed between the upper electrode 4 and the lower electrode 3 It is possible to be done. The electrode lifting / lowering device 24 functions as an inter-electrode distance changing means, and the inter-electrode distance D (see FIG. 5) between the lower electrode 3 and the upper electrode 4 can be changed by moving the upper electrode 4 up and down. it can.

次に、下部電極3の詳細な構造および処理対象の半導体ウェハについて説明する。図4に示すように、下部電極3の電極部3aの上面は、半導体ウェハ6を載置する平面状の保持面(保持部の一例である)となっており、保持面の外縁部にはその全周渡って絶縁被覆層3fが設けられている。この絶縁被覆層3fはアルミナなどのセラミックによって形成されており、下部電極3が真空チャンバ1内に装着された状態では、図4に示すように、絶縁被覆層3fの外縁部は部分的に絶縁部材5Aによって覆われる。このような構造を有することにより、下部電極3の外縁部は放電空間内に発生したプラズマから絶縁され、異常放電の発生を防止することが可能とされている。   Next, the detailed structure of the lower electrode 3 and the semiconductor wafer to be processed will be described. As shown in FIG. 4, the upper surface of the electrode portion 3a of the lower electrode 3 is a planar holding surface (an example of a holding portion) on which the semiconductor wafer 6 is placed. An insulating coating layer 3f is provided over the entire circumference. The insulating coating layer 3f is made of ceramic such as alumina. When the lower electrode 3 is mounted in the vacuum chamber 1, the outer edge portion of the insulating coating layer 3f is partially insulated as shown in FIG. Covered by the member 5A. By having such a structure, the outer edge portion of the lower electrode 3 is insulated from the plasma generated in the discharge space, and it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge.

図5は、プラズマダイシングが開始される前の半導体ウェハ6を下部電極3に載置した状態を示す部分模式断面図である。半導体ウェハ6はシリコンを主材質とする半導体基板であり、半導体ウェハ6の表面(図5の下面側)の回路形成面6a(第1の表面)には保護シート30が貼着されている。半導体ウェハ6を下部電極3の上面である電極部3aの保持面3gの上に載置した状態では、保護シート30は保持面3gに密着することとなる。   FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view showing a state in which the semiconductor wafer 6 is placed on the lower electrode 3 before plasma dicing is started. The semiconductor wafer 6 is a semiconductor substrate whose main material is silicon, and a protective sheet 30 is attached to the circuit forming surface 6a (first surface) on the surface (lower surface side in FIG. 5) of the semiconductor wafer 6. In a state where the semiconductor wafer 6 is placed on the holding surface 3g of the electrode portion 3a that is the upper surface of the lower electrode 3, the protective sheet 30 comes into close contact with the holding surface 3g.

保護シート30は、ポリイミドなどの絶縁体の樹脂を100μm程度の厚みの膜に形成した絶縁層を含んだ構成となっており、粘着材により半導体ウェハ6の回路形成面6aに剥離可能に貼り付けられる。保護シート30が貼り付けられた半導体ウェハ6を下部電極3に保持させる際には、後述するようにこの絶縁層が半導体ウェハ6を電極部3aの保持面3gによって静電吸着する際の誘電体として機能する。   The protective sheet 30 includes an insulating layer in which an insulating resin such as polyimide is formed into a film having a thickness of about 100 μm, and is attached to the circuit forming surface 6a of the semiconductor wafer 6 so as to be peelable by an adhesive. It is done. When the semiconductor wafer 6 to which the protective sheet 30 is attached is held on the lower electrode 3, as will be described later, this insulating layer is a dielectric when the semiconductor wafer 6 is electrostatically adsorbed by the holding surface 3g of the electrode portion 3a. Function as.

また保護シート30の材質としては、後述のプラズマダイシングにおいて半導体ウェハ6の主材質であるシリコンよりもエッチングされにくい材質が選定されることが好ましい。このようにすることで、プラズマダイシングの過程でプラズマによるエッチングレート分布が均一でなく、半導体ウェハのエッチングレートに部分的なばらつきが生じる場合が生じても、保護シート30がエッチングストップ層として機能するようになっている。   Further, as the material of the protective sheet 30, it is preferable to select a material that is less likely to be etched than silicon, which is the main material of the semiconductor wafer 6, in the plasma dicing described later. By doing so, the protective sheet 30 functions as an etching stop layer even if the etching rate distribution due to the plasma is not uniform during the plasma dicing process and the semiconductor wafer etching rate partially varies. It is like that.

また、回路形成面6aの反対側(図5において上側)の表面には、後述するプラズマダイシングにおける切断線(分割線)を画定するマスクが配置されるマスク配置面6b(第2の表面、さらに前述した実装側表面6bとなる)となっている。このマスクは、後述するようにマスク配置面6bとなる側の表面を例えば機械加工によって研削した後に、レジスト膜31aでパターニングすることにより形成され、これによりプラズマエッチングの対象となる切断線31bの部分を除く領域がレジスト膜31aで覆われる。すなわち、半導体ウェハ6における個々の半導体素子のマスク配置面6bがレジスト膜31aにて覆われる。   Further, on the surface opposite to the circuit forming surface 6a (upper side in FIG. 5), a mask arrangement surface 6b (second surface, on which a mask for defining a cutting line (partition line) in plasma dicing described later is arranged is further provided. It becomes the mounting side surface 6b described above). As will be described later, the mask is formed by, for example, machining the surface on the side of the mask arrangement surface 6b by machining and then patterning with the resist film 31a, and thereby the portion of the cutting line 31b to be plasma etched. The region excluding is covered with the resist film 31a. That is, the mask arrangement surface 6b of each semiconductor element in the semiconductor wafer 6 is covered with the resist film 31a.

また、図5に示すように、下部電極3には保持面3gに開口する吸着孔3eが複数設けられており、吸着孔3eは下部電極3の内部に設けられた吸引孔3cに連通している。吸引孔3cは図4に示すように、ガスライン切換バルブ11を介して真空吸着ポンプ12に接続されており、ガスライン切換バルブ11はNガスを供給するNガス供給部13に接続されている。ガスライン切換バルブ11を切り換えることにより、吸引孔3cを、真空吸着ポンプ12またはNガス供給部13に選択的に接続させることが可能となっている。 As shown in FIG. 5, the lower electrode 3 is provided with a plurality of suction holes 3 e that open to the holding surface 3 g, and the suction holes 3 e communicate with suction holes 3 c provided in the lower electrode 3. Yes. Suction hole 3c, as shown in FIG. 4, is connected to the vacuum suction pump 12 via a gas line switchover valve 11, the gas line switchover valve 11 is connected to the N 2 gas supply unit 13 for supplying N 2 gas ing. By switching the gas line switching valve 11, the suction hole 3 c can be selectively connected to the vacuum adsorption pump 12 or the N 2 gas supply unit 13.

具体的には、ガスライン切換バルブ11により真空吸着ポンプ12が選択されて、吸引孔3cが真空吸着ポンプ12と連通された状態において真空吸着ポンプ12を駆動することにより、それぞれの吸着孔3eから真空吸引を行って下部電極3に載置された半導体ウェハ6を真空吸着して保持することができる。従って、それぞれの吸着孔3e、吸引孔3c、及び真空吸着ポンプ12は、下部電極3の保持面3gに開口したそれぞれの吸着孔3eから真空吸引することで、保護シート30を電極部3aの保持面3gに密着させた状態で、半導体ウェハ6を真空吸着により保持する真空吸着手段となっている。   Specifically, the vacuum suction pump 12 is selected by the gas line switching valve 11, and the vacuum suction pump 12 is driven in a state where the suction hole 3c is in communication with the vacuum suction pump 12, so that each suction hole 3e The semiconductor wafer 6 placed on the lower electrode 3 by vacuum suction can be held by vacuum suction. Accordingly, the suction holes 3e, the suction holes 3c, and the vacuum suction pump 12 hold the protective sheet 30 on the electrode portion 3a by vacuum suction from the suction holes 3e opened on the holding surface 3g of the lower electrode 3. It is a vacuum suction means for holding the semiconductor wafer 6 by vacuum suction in a state of being in close contact with the surface 3g.

また、ガスライン切換バルブ11によりNガス供給部13が選択されて、吸引孔3cをNガス供給部13に接続させることにより、それぞれの吸着孔3eから保護シート30の下面に対してNガスを噴出させることができるようになっている。後述するようにこのNガスは、保護シート30を保持面3gから強制的に離脱させる目的のブロー用ガスである。 Further, when the N 2 gas supply unit 13 is selected by the gas line switching valve 11 and the suction hole 3 c is connected to the N 2 gas supply unit 13, the N 2 gas supply unit 13 is connected to the lower surface of the protective sheet 30 from each suction hole 3 e. Two gas can be ejected. As will be described later, this N 2 gas is a blow gas for forcibly removing the protective sheet 30 from the holding surface 3g.

また、図4に示すように。下部電極3には冷却用の冷媒流路3dが設けられており、冷媒流路3dは冷却装置10と接続されている。冷却装置10を駆動することにより、冷媒流路3d内を冷却水などの冷媒が循環し、これによりプラズマ処理時に発生した熱によって昇温した下部電極3や下部電極3上の保護シート30を介して半導体ウェハ6が冷却される。なお、冷媒流路3dおよび冷却機構10は、下部電極3を冷却する冷却手段となっている。   As shown in FIG. The lower electrode 3 is provided with a cooling coolant channel 3d, and the coolant channel 3d is connected to the cooling device 10. By driving the cooling device 10, a coolant such as cooling water circulates in the coolant channel 3 d, and thereby the lower electrode 3 heated by the heat generated during the plasma processing and the protective sheet 30 on the lower electrode 3. Thus, the semiconductor wafer 6 is cooled. The refrigerant flow path 3d and the cooling mechanism 10 serve as cooling means for cooling the lower electrode 3.

また、図4のプラズマ処理装置101において、処理室2に連通して設けられた排気ポート1aには、排気切換バルブ7を介して真空ポンプ8が接続されている。排気切換バルブ7を排気側に切り換えて真空ポンプ8を駆動することにより、真空チャンバ1の処理室2内部が真空排気され、処理空2内を減圧することが可能となっている。また、処理室2は圧力センサ28(図4において図示省略、図7参照)を備えており、この圧力センサ28の圧力計測結果に基づいて、後述する制御装置33(図7参照)によって真空ポンプ8が制御されることにより、処理室2内を所望の圧力に減圧することが可能とされている。なお、このような所望の圧力に減圧するための真空ポンプ8の制御は、例えば、真空ポンプ8として可変容量型のものを用いて真空ポンプ8自体の真空排気能力を直接的に制御すること、あるいは、開度調整弁(バタフライ弁等)を真空排気経路に設け、その開度を制御することで間接的に真空排気能力を制御することにより行うことができる。なお、真空ポンプ8及び排気切換バルブ7が、処理室2内を所望の圧力に減圧する真空排気装置(減圧手段)となっている。また、排気切換バルブ7を大気開放側に切り換えることにより、排気ポート1aを通して処理空2内には大気が導入され、処理室2内部の圧力を大気圧に復帰させることが可能となっている。   In the plasma processing apparatus 101 of FIG. 4, a vacuum pump 8 is connected to an exhaust port 1 a provided in communication with the processing chamber 2 via an exhaust switching valve 7. By switching the exhaust switching valve 7 to the exhaust side and driving the vacuum pump 8, the inside of the processing chamber 2 of the vacuum chamber 1 is evacuated and the inside of the processing sky 2 can be decompressed. Further, the processing chamber 2 is provided with a pressure sensor 28 (not shown in FIG. 4, refer to FIG. 7). By controlling 8, the inside of the processing chamber 2 can be reduced to a desired pressure. Note that the vacuum pump 8 for reducing the pressure to such a desired pressure is, for example, directly controlling the vacuum pumping capacity of the vacuum pump 8 using a variable capacity pump as the vacuum pump 8. Alternatively, it can be performed by providing an opening adjustment valve (such as a butterfly valve) in the evacuation path and controlling the evacuation capacity indirectly by controlling the opening degree. Note that the vacuum pump 8 and the exhaust switching valve 7 serve as a vacuum exhaust device (decompression unit) that depressurizes the inside of the processing chamber 2 to a desired pressure. Further, by switching the exhaust switching valve 7 to the atmosphere opening side, the atmosphere is introduced into the processing air 2 through the exhaust port 1a, and the pressure inside the processing chamber 2 can be returned to the atmospheric pressure.

次に上部電極4の詳細構造について説明する。上部電極4は、中央の電極部4aと電極部4aを囲むようにその外周部に固定して設けられた絶縁体からなる環状部材4fを備えている。環状部材4fの内径は下部電極3の電極部4aの外径と略同じとされており、下部電極3の周面よりも外側に広がるような形状で同心配置されており、環状部材4fは、上部電極4の下方中央部に配置された円盤状のガス吹出部4eを保持する機能を担っている。   Next, the detailed structure of the upper electrode 4 will be described. The upper electrode 4 includes a central electrode portion 4a and an annular member 4f made of an insulator fixed to the outer peripheral portion so as to surround the electrode portion 4a. The inner diameter of the annular member 4f is substantially the same as the outer diameter of the electrode portion 4a of the lower electrode 3, and is arranged concentrically so as to spread outward from the peripheral surface of the lower electrode 3. The annular member 4f is It has a function of holding a disk-like gas blowing portion 4e disposed at the lower center portion of the upper electrode 4.

ガス吹出部4eは、上部電極4と下部電極3の間に形成される放電空間においてプラズマ放電を発生させるためのプラズマ発生用ガスを供給する。ガス吹出部4eは、内部に多数の微細孔を有する多孔質材料を円盤状に加工した部材であり、上部電極4の電極部4aの下面、ガス吹出部4eの上面、および環状部材4fの内周面にて囲まれたガス滞留空間4g内に供給されたプラズマ発生用ガスを、これらの微細孔を介して放電空間内に満遍なく吹き出させて均一な状態で供給することが可能となっている。   The gas blowing portion 4 e supplies a plasma generating gas for generating a plasma discharge in a discharge space formed between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. The gas blowing portion 4e is a member obtained by processing a porous material having a large number of micropores into a disk shape, and includes a lower surface of the electrode portion 4a of the upper electrode 4, an upper surface of the gas blowing portion 4e, and an annular member 4f. The plasma generating gas supplied into the gas retention space 4g surrounded by the peripheral surface can be uniformly blown out into the discharge space through these fine holes and supplied in a uniform state. .

支持部4b内には、ガス滞留空間4gに連通するガス供給孔4cが設けられており、ガス供給孔4cは、真空チャンバ1の外部に配置されたプラズマ発生用ガス供給装置に接続されている。このプラズマ発生装置は、異なる種類のガスを個別に供給する複数のガス供給部として第1のガス供給部20A、第2のガス供給部20B、及び第3のガス供給部20Cと、それぞれのガス供給部20A、20B、20Cより供給されるガスを混合してガス組成を均一な状態とするガス混合部(配管の結合部)19と、このガス混合部19とそれぞれのガス供給部20A、20B、20Cとの間に配置され、ガス混合部19に供給されるそれぞれのガスの供給流量を個別的に調整するガス流量調整部21とを備えている。   A gas supply hole 4c communicating with the gas retention space 4g is provided in the support portion 4b, and the gas supply hole 4c is connected to a plasma generation gas supply device disposed outside the vacuum chamber 1. . The plasma generator includes a first gas supply unit 20A, a second gas supply unit 20B, and a third gas supply unit 20C as a plurality of gas supply units that individually supply different types of gases, and respective gases. A gas mixing section (joint section of piping) 19 that mixes gases supplied from the supply sections 20A, 20B, and 20C to make the gas composition uniform, and the gas mixing section 19 and the respective gas supply sections 20A and 20B , 20C, and a gas flow rate adjusting unit 21 for individually adjusting the supply flow rate of each gas supplied to the gas mixing unit 19.

ガス流量調整部21は、第1のガス供給部20Aより供給されるガス流量を独自に調整する第1の流量制御バルブ23Aとガスの供給を遮断可能な第1の開閉バルブ22Aと、第2のガス供給部20Bより供給されるガス流量を独自に調整する第2の流量制御バルブ23Bとガスの供給を遮断可能な第2の開閉バルブ22Bと、第3のガス供給部20Cより供給されるガス流量を独自に調整する第3の流量制御バルブ23Cとガスの供給を遮断可能な第3の開閉バルブ22Cとを備えており、それぞれのバルブの開度制御及び開閉制御は、後述する制御装置33により行われる。   The gas flow rate adjusting unit 21 includes a first flow rate control valve 23A that uniquely adjusts the gas flow rate supplied from the first gas supply unit 20A, a first on-off valve 22A that can shut off the supply of gas, The second flow rate control valve 23B for independently adjusting the gas flow rate supplied from the gas supply unit 20B, the second on-off valve 22B capable of shutting off the gas supply, and the third gas supply unit 20C A third flow control valve 23C for independently adjusting the gas flow rate and a third open / close valve 22C capable of shutting off the gas supply are provided, and the opening degree control and the open / close control of each valve will be described later. 33.

本実施形態のプラズマ処理装置101においては、例えば、第1のガス供給部20Aより六フッ化硫黄ガス(SF)が供給可能であり、第2のガス供給部20Bよりヘリウムガス(He)が供給可能であり、第3のガス供給部20Cより酸素(O)が供給可能とされている。このようにプラズマ発生用ガス供給装置が構成されていることにより、それぞれのガス供給部20A、20B、及び20Cより選択された1又は複数のガス供給部より供給されたガスの供給流量をガス流量調整部21にて個別に調整して、所望のガス組成及び流量の混合ガス(あるいは単独のガス)をガス混合部19に供給するとともに、ガス混合部19にて混合されたガス(混合ガス)を、ガス供給孔4c、ガス滞留空間4g、及びガス吹出部4eを通して放電空間内に供給することが可能となっている。 In the plasma processing apparatus 101 of the present embodiment, for example, sulfur hexafluoride gas (SF 6 ) can be supplied from the first gas supply unit 20A, and helium gas (He) can be supplied from the second gas supply unit 20B. It is possible to supply oxygen (O 2 ) from the third gas supply unit 20C. By configuring the plasma generation gas supply device in this way, the gas supply flow rate of the gas supplied from one or more gas supply units selected from the respective gas supply units 20A, 20B, and 20C is changed to the gas flow rate. A gas (mixed gas) that is individually adjusted by the adjusting unit 21 and is supplied to the gas mixing unit 19 with a desired gas composition and flow rate (or a single gas) and mixed in the gas mixing unit 19 Can be supplied into the discharge space through the gas supply hole 4c, the gas retention space 4g, and the gas blowing portion 4e.

また、それぞれのガスの流量を個別に調整できるというガス流量調整部21の機能を用いて、ガス組成、すなわちガスの供給比率を変更することなく、供給流量のみを変更することで、処理室2内の圧力を制御することができる。具体的には、予め設定された圧力条件と圧力センサ28により検出される処理室2内の圧力に基づいて、制御装置33によりガス流量調整部21を制御することにより、処理室2内の圧力を上記圧力条件に合致するように調整することができる。従って、ガス流量調整部21は処理室2内に供給されるガス組成を調整する機能と、処理室2内の圧力を制御する機能とを併せ持っている。   Further, by using the function of the gas flow rate adjusting unit 21 that can individually adjust the flow rate of each gas, by changing only the supply flow rate without changing the gas composition, that is, the gas supply ratio, the processing chamber 2 The pressure inside can be controlled. Specifically, the pressure in the processing chamber 2 is controlled by controlling the gas flow rate adjusting unit 21 by the control device 33 based on the preset pressure condition and the pressure in the processing chamber 2 detected by the pressure sensor 28. Can be adjusted to meet the above pressure conditions. Therefore, the gas flow rate adjusting unit 21 has both a function of adjusting the gas composition supplied into the processing chamber 2 and a function of controlling the pressure in the processing chamber 2.

また、図4に示すように、下部電極3は、マッチング回路16を介して高周波電源部17に電気的に接続されている。高周波電源部17を駆動することにより、接地部9に接地された真空チャンバ1と導通した上部電極4と下部電極3の間には高周波電圧が印加される。これにより、処理室2内部では上部電極4と下部電極3との間の放電空間においてプラズマ放電が発生し、処理室2内に供給されたプラズマ発生用ガスがプラズマ状態に移行する。また、マッチング回路16は、このプラズマ発生時において処理室2内のプラズマ放電回路と高周波電源部17のインピーダンスを整合させる機能を有している。なお、本実施形態においては、高周波電源部17とマッチング回路16とが高周波電力印加装置の一例となっている。   Further, as shown in FIG. 4, the lower electrode 3 is electrically connected to the high frequency power supply unit 17 through the matching circuit 16. By driving the high-frequency power supply unit 17, a high-frequency voltage is applied between the upper electrode 4 and the lower electrode 3 that are electrically connected to the vacuum chamber 1 grounded to the ground unit 9. As a result, plasma discharge is generated in the discharge space between the upper electrode 4 and the lower electrode 3 inside the processing chamber 2, and the plasma generating gas supplied into the processing chamber 2 shifts to a plasma state. The matching circuit 16 has a function of matching the impedance of the plasma discharge circuit in the processing chamber 2 and the high-frequency power supply unit 17 when the plasma is generated. In the present embodiment, the high frequency power supply unit 17 and the matching circuit 16 are an example of a high frequency power application device.

さらに下部電極3には、RFフィルタ15を介して静電吸着用DC電源部18が接続されている。静電吸着用DC電源部18を駆動することにより、図6(A)のプラズマ処理装置101の模式図に示すように、下部電極3の表面には負電荷(図中「−」にて示す)が蓄積される。そしてこの状態で図6(B)のプラズマ処理装置101の模式図に示すように、高周波電源部17を駆動して処理室2内にプラズマ34(図中点表示部分にて示す)を発生させると、保持面3g上に保護シート30を介して載置された半導体ウェハ6と接地部9とを接続する直流印加回路32が処理室2内のプラズマ34を介して形成される。これにより、下部電極3、RFフィルタ15、静電吸着用DC電源部18、接地部9、プラズマ34、及び半導体ウェハ6を順次結ぶ閉じた回路が形成され、半導体ウェハ6には正電荷(図中「+」にて示す)が蓄積される。   Furthermore, a DC power supply unit 18 for electrostatic attraction is connected to the lower electrode 3 through an RF filter 15. By driving the electrostatic attraction DC power supply unit 18, as shown in the schematic diagram of the plasma processing apparatus 101 in FIG. 6A, the surface of the lower electrode 3 is negatively charged (indicated by “−” in the figure). ) Is accumulated. In this state, as shown in the schematic diagram of the plasma processing apparatus 101 in FIG. 6B, the high frequency power supply unit 17 is driven to generate plasma 34 (shown by a dot display portion in the figure) in the processing chamber 2. Then, a direct current application circuit 32 that connects the semiconductor wafer 6 placed on the holding surface 3g via the protective sheet 30 and the grounding portion 9 is formed via the plasma 34 in the processing chamber 2. As a result, a closed circuit that sequentially connects the lower electrode 3, the RF filter 15, the electrostatic adsorption DC power supply unit 18, the ground unit 9, the plasma 34, and the semiconductor wafer 6 is formed. Are accumulated).

そして導電体により形成された下部電極3の保持面3gに蓄積された負電荷「−」と、半導体ウェハ6に蓄積された正電荷「+」との間には、誘電体としての絶縁層を含む保護シート30を介してクーロン力が作用し、このクーロン力によって半導体ウェハ6は下部電極3に保持される。このとき、RFフィルタ15は、高周波電源部17の高周波電圧が、静電吸着用DC電源部18に直接印加されることを防止する。なお、静電吸着用DC電源部18の極性は正負逆でもよい。なお、このようにプラズマ処理装置101において、実質的にプラズマの発生に寄与している構成部分をまとめて、プラズマ発生装置ということもできる。   An insulating layer serving as a dielectric is provided between the negative charge “−” accumulated on the holding surface 3 g of the lower electrode 3 formed of a conductor and the positive charge “+” accumulated on the semiconductor wafer 6. Coulomb force acts through the protective sheet 30 including the semiconductor wafer 6 is held by the lower electrode 3 by this Coulomb force. At this time, the RF filter 15 prevents the high frequency voltage of the high frequency power supply unit 17 from being directly applied to the electrostatic adsorption DC power supply unit 18. The polarity of the electrostatic attraction DC power supply unit 18 may be positive or negative. In this way, in the plasma processing apparatus 101, components that substantially contribute to the generation of plasma can be collectively referred to as a plasma generation apparatus.

また、上記構成において、静電吸着用DC電源部18は、下部電極3に直流電圧を印加することにより、保護シート30で隔てられた半導体ウェハ6と下部電極3の保持面3gとの間に作用するクーロン力を利用して、半導体ウェハ6を静電吸着する静電吸着手段となっている。すなわち、下部電極3に半導体ウェハ6を保持させる保持手段は、保持面3gに開口する複数の吸着孔3eを介して保護シート30を真空吸着する真空吸着手段と、上述の静電吸着手段との2種類を使い分けできるようになっている。   Further, in the above configuration, the electrostatic adsorption DC power supply unit 18 applies a DC voltage to the lower electrode 3, so that the semiconductor wafer 6 separated by the protective sheet 30 and the holding surface 3 g of the lower electrode 3 are interposed. The electrostatic attraction means for electrostatically adsorbing the semiconductor wafer 6 by using the acting Coulomb force. That is, the holding means for holding the semiconductor wafer 6 on the lower electrode 3 includes a vacuum suction means for vacuum-sucking the protective sheet 30 through a plurality of suction holes 3e opened on the holding surface 3g, and the electrostatic suction means described above. Two types can be used properly.

また、下部電極3と同様に上部電極4にも冷却用の冷媒流路4dが設けられており、冷媒流路4dは冷却装置10と接続されている。冷却装置10を駆動することにより、冷媒流路4d内を冷却水などの冷媒が循環し、これによりプラズマ処理時に発生した熱によって昇温した上部電極4を冷却することが可能となっている。   Similarly to the lower electrode 3, the upper electrode 4 is also provided with a cooling coolant channel 4 d, and the coolant channel 4 d is connected to the cooling device 10. By driving the cooling device 10, a coolant such as cooling water circulates in the coolant flow path 4 d, so that the upper electrode 4 heated by heat generated during the plasma processing can be cooled.

また、処理室2の側面には、処理対象物である半導体ウェハ6の出し入れ用の開口部1bが設けられている(図10参照)。開口部1bの外側には扉開閉装置26によって昇降する扉25が設けられており、扉25を昇降させることにより開口部1bが開閉される。図10は、扉開閉装置26により扉25を下降させて開口部1bを開放した状態で半導体ウェハ6を出し入れする状態を示している。   Further, an opening 1b for taking in and out the semiconductor wafer 6 as a processing object is provided on the side surface of the processing chamber 2 (see FIG. 10). A door 25 that is moved up and down by a door opening / closing device 26 is provided outside the opening 1b, and the opening 1b is opened and closed by moving the door 25 up and down. FIG. 10 shows a state in which the semiconductor wafer 6 is taken in and out in a state where the door 25 is lowered by the door opening / closing device 26 and the opening 1b is opened.

また、図10に示すように、半導体ウェハ6の出し入れ時には、電極昇降装置24により上部電極4を上昇させてウェハ搬出入位置に位置させて、上部電極4と下部電極3との間に搬送用のスペースを確保する。そしてこの状態で、半導体ウェハ6を吸着保持した吸着ヘッド27を、アーム27aを操作することによって開口部1bを介して処理室2内に進入させる。これにより、下部電極3上への半導体ウェハ6の搬入および処理済みの半導体ウェハ6(半導体装置)の搬出が行われる。   Further, as shown in FIG. 10, when the semiconductor wafer 6 is put in and out, the upper electrode 4 is lifted by the electrode lifting device 24 and positioned at the wafer loading / unloading position, and is transferred between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. To secure space. In this state, the suction head 27 holding the semiconductor wafer 6 is moved into the processing chamber 2 through the opening 1b by operating the arm 27a. As a result, the semiconductor wafer 6 is carried into the lower electrode 3 and the processed semiconductor wafer 6 (semiconductor device) is carried out.

次にこのような構成を有するプラズマ処理装置101における制御系の構成について、図7に示す制御系のブロック図を用いて以下に説明する。   Next, the configuration of the control system in the plasma processing apparatus 101 having such a configuration will be described below with reference to the control system block diagram shown in FIG.

図7に示すように、制御装置33は、各種のデータや処理プログラムを記憶する記憶部92と、これらのデータや処理プログラムに基づいて、プラズマ処理装置101における各構成部の動作制御を行うことでプラズマ処理の制御を行うプロセス制御部91とを備えている。記憶部92は、プラズマ処理条件81(プラズマ条件または運転条件というような場合であってもよい)や、プラズマ処理の動作プログラム82を記憶しており、プロセス制御部91は、動作プログラム82及びプラズマ処理条件81に基づいてプラズマ処理の制御を行う。操作・入力部94はキーボードなどの入力手段であり、プラズマ処理条件などのデータ入力や操作コマンドの入力を行う。表示部93はディスプレイ装置であり、操作入力時の案内画面などの表示を行う。なお、図示しないが、制御装置33が外部入出力インターフェースを備えて、装置外部との情報の受け渡しが行われるような場合であってもよい。   As shown in FIG. 7, the control device 33 controls the operation of each component in the plasma processing apparatus 101 based on the storage unit 92 that stores various data and processing programs and these data and processing programs. And a process control unit 91 for controlling the plasma processing. The storage unit 92 stores a plasma processing condition 81 (may be a plasma condition or an operating condition) and a plasma processing operation program 82, and the process control unit 91 stores the operation program 82 and plasma. Plasma processing is controlled based on the processing condition 81. The operation / input unit 94 is input means such as a keyboard, and inputs data such as plasma processing conditions and operation commands. The display unit 93 is a display device, and displays a guidance screen at the time of operation input. Although not shown, the control device 33 may be provided with an external input / output interface to exchange information with the outside of the device.

ここで、本第1実施形態のプラズマ処理装置101において用いられるプラズマ処理条件について説明する。プラズマエッチングにおいては、半導体ウェハ6の表面沿いの方向よりも厚み方向に強いエッチング特性(すなわち、当該厚み方向を主方向としたエッチング特性)を有する異方性エッチングと、当該表面沿いの方向と厚み方向とに略等しいエッチング特性を有する等方性エッチングというエッチング特性が異なる2種類のエッチングがある。本発明においては、プラズマダイシング処理の途中において、エッチング特性を切り換える(すなわち変更する)ことにより、異方性エッチング又は等方性エッチングのいずれか一方を実施した後、他方に切り換えて実施することにより、半導体ウェハのダイシング処理が行われる。   Here, plasma processing conditions used in the plasma processing apparatus 101 of the first embodiment will be described. In plasma etching, anisotropic etching having etching characteristics stronger in the thickness direction than the direction along the surface of the semiconductor wafer 6 (that is, etching characteristics with the thickness direction as the main direction), and the direction and thickness along the surface. There are two types of etching with different etching characteristics called isotropic etching having etching characteristics substantially equal to the direction. In the present invention, during the plasma dicing process, the etching characteristics are switched (that is, changed), so that either anisotropic etching or isotropic etching is performed and then switched to the other. Then, dicing processing of the semiconductor wafer is performed.

このような異方性エッチングと等方性エッチングを行うためのプラズマ処理条件81の一例を図13のデータテーブルに示す。図13に示すように、プラズマ処理条件81は、例えば、それぞれのプラズマ発生用ガスのガス組成と、処理室2内の圧力と、上部電極4と下部電極3との間に印加される高周波の周波数(放電周波数)との組み合わせ条件により決定される。具体的には、異方性エッチング用のプラズマ処理条件81Aとしては、混合ガスのガス組成(すなわち、それぞれのガスの混合比)がSFとOとを10:2の比率として、圧力を100Paとし、そして周波数を60MHzとする組み合わせの条件となっている。また、等方性エッチング用のプラズマ処理条件81Bとしては、ガス組成がSFとHeとを10:30の比率として、圧力を10Paとし、そして周波数を13.56MHzとする組み合わせの条件となっている。 An example of the plasma processing conditions 81 for performing such anisotropic etching and isotropic etching is shown in the data table of FIG. As shown in FIG. 13, the plasma processing conditions 81 include, for example, the gas composition of each plasma generating gas, the pressure in the processing chamber 2, and the high frequency applied between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. It is determined by the combination condition with the frequency (discharge frequency). Specifically, the plasma processing conditions 81A for the anisotropic etching, the gas composition of the mixed gas (i.e., the mixing ratio of each gas) SF 6, O 2 10: As 2 ratio, the pressure The condition is a combination of 100 Pa and a frequency of 60 MHz. The plasma processing condition 81B for isotropic etching is a combination of the gas composition of SF 6 and He at a ratio of 10:30, a pressure of 10 Pa, and a frequency of 13.56 MHz. Yes.

なお、このようなエッチング特性の切り換えは、上述のようにガス組成、圧力、及び周波数の組み合わせにより決定されるプラズマ条件81Aと81Bとを切り換えることにより行うが好ましいが、このような条件のみに限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、ガス組成、圧力、及び周波数のうちのいずれか1つのパラメータのみを切り換えるような場合であっても、エッチング特性の切り換えを行うことができる。このようなエッチング特性の切り換えにおいては、ガス組成が最も有効なパラメータであり、その次に、圧力、周波数の順序となる。例えば、ガス組成のみを変更することで上記エッチング特性の切り換えを行うような場合にあっては、SF:O:Heのガス組成を、10:2:0から10:0:30と変更することで、異方性エッチングから等方性エッチングへの切り換えを行うことができる。また、処理室2内の圧力のみを変更することで上記エッチング特性の切り換えを行うような場合にあっては、圧力を低下させる(例えば、100Paから10Paとする)ことで、異方性エッチングから等方性エッチングへの切り換えを行うことができる。また、高周波の周波数のみを変更することで上記エッチング特性の切り換えを行うような場合にあっては、周波数を低くする(例えば、60Hzから13.56Hzとする)ことで、異方性エッチングから等方性エッチングへの切り換えを行うことができる。なお、これらのパラメータの他にも、例えば、高周波出力(例えば、500〜3000Wの範囲で設定される)やガス供給流量も一のパラメータとして用いられる。 Such switching of etching characteristics is preferably performed by switching the plasma conditions 81A and 81B determined by the combination of the gas composition, pressure, and frequency as described above, but only in such conditions. It is not something that can be done. Instead of such a case, for example, even when only one parameter of the gas composition, pressure, and frequency is switched, the etching characteristics can be switched. In such switching of etching characteristics, the gas composition is the most effective parameter, followed by the order of pressure and frequency. For example, in the case where the etching characteristics are changed by changing only the gas composition, the gas composition of SF 6 : O 2 : He is changed from 10: 2: 0 to 10: 0: 30. Thus, switching from anisotropic etching to isotropic etching can be performed. Further, in the case where the etching characteristics are switched by changing only the pressure in the processing chamber 2, the pressure is reduced (for example, from 100 Pa to 10 Pa), so that the anisotropic etching can be performed. Switching to isotropic etching can be performed. In the case where the etching characteristics are switched by changing only the high frequency, the frequency is lowered (for example, from 60 Hz to 13.56 Hz), so that the anisotropic etching is performed. Switching to isotropic etching can be performed. In addition to these parameters, for example, a high-frequency output (for example, set in a range of 500 to 3000 W) and a gas supply flow rate are also used as one parameter.

また、異方性エッチング用のガス組成としては、デポジション(deposition:蒸着又は堆積)しやすい反応生成物を生じるようなガス組成を用いることが好ましい。例えば、異方性エッチング用のガス組成として、酸素を含むガス組成を用いることで、反応生成物としてシリコンのフッ素酸化物(Si)を生成することができる(ここで、x、y、zは整数)。このフッ素酸化物は、シリコンよりもエッチングされ難いという特性を有している。このような特性を利用することで、半導体ウェハにおいて、異方性エッチングの実施によりその表面に溝部を形成するとともに、当該形成された溝部の内側面に生成されたフッ素酸化物を付着させて膜を形成することができる(側壁デポジション)。一方、加速されたイオンによる物理的エッチングにより、上記溝部の底面にはフッ素酸化物が付着し難い。これにより、上記溝部の内側面は底面に比べてエッチングされ難くすることができ、その結果として当該エッチングを半導体ウェハの厚み方向に強く行うことが可能となり、より理想に近い異方性エッチングを実現することができる。従って、異方性エッチング用のガス組成としては、異方性エッチングを促進させるようなガス組成、すなわち側壁デポジションを起こし易いガス組成を用いることが好ましい。 Moreover, as a gas composition for anisotropic etching, it is preferable to use a gas composition that generates a reaction product that is easily deposited (deposition: vapor deposition or deposition). For example, by using a gas composition containing oxygen as a gas composition for anisotropic etching, fluorine oxide (Si x F y O z ) of silicon can be generated as a reaction product (where x x Y, z are integers). This fluorine oxide has a characteristic that it is harder to etch than silicon. By utilizing these characteristics, a groove is formed on the surface of a semiconductor wafer by anisotropic etching, and a fluorine oxide generated on the inner surface of the formed groove is attached to the film. Can be formed (side wall deposition). On the other hand, it is difficult for fluorine oxide to adhere to the bottom surface of the groove due to physical etching with accelerated ions. As a result, the inner surface of the groove portion can be made harder to etch than the bottom surface, and as a result, the etching can be strongly performed in the thickness direction of the semiconductor wafer, realizing a more ideal anisotropic etching. can do. Therefore, as the gas composition for anisotropic etching, it is preferable to use a gas composition that promotes anisotropic etching, that is, a gas composition that easily causes sidewall deposition.

また、プラズマ処理装置101においては、プラズマダイシング工程とアッシング工程とを行うことができ、プラズマダイシング工程における上述以外の条件としては、上部電極4と下部電極3との間の電極間距離Dの条件があり、例えば電極間距離Dとして5〜50mmの範囲で最適と考えられる値(電極間距離D1とする)が、プラズマ処理条件81A及び81Bとして設定されている。一方、アッシング工程におけるプラズマ処理条件としては、例えば、高周波出力が100〜1000W、圧力が5〜100Pa、電極間距離Dが50〜100mmの範囲内で最適と考えられる値(電極間距離D2とする)が設定されている。   In the plasma processing apparatus 101, the plasma dicing process and the ashing process can be performed. The conditions other than the above in the plasma dicing process include the condition of the interelectrode distance D between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. For example, values that are considered to be optimal in the range of 5 to 50 mm as the interelectrode distance D (interelectrode distance D1) are set as the plasma processing conditions 81A and 81B. On the other hand, as plasma processing conditions in the ashing process, for example, a high frequency output is 100 to 1000 W, a pressure is 5 to 100 Pa, and a distance D between electrodes is 50 to 100 mm. ) Is set.

なお、このような異方性エッチング用プラズマ処理条件81A、等方性エッチング用プラズマ処理条件81B、及びアッシング工程用のプラズマ処理条件のそれぞれは、制御装置33の記憶部92に記憶されており、動作プログラム82に基づいて、各工程毎に必要なプラズマ処理条件81が選択されて、プロセス制御部91により、当該選択されたプラズマ処理条件81に基づいて、プラズマ処理が行われる。   The anisotropic etching plasma processing conditions 81A, the isotropic etching plasma processing conditions 81B, and the ashing plasma processing conditions are stored in the storage unit 92 of the control device 33, respectively. A necessary plasma processing condition 81 is selected for each process based on the operation program 82, and the plasma processing is performed by the process control unit 91 based on the selected plasma processing condition 81.

動作プログラム82に基づいて行われるプラズマ処理においては、図7に示すように、ガス流量調整部21、ガスライン切換バルブ11、高周波電源部17、静電吸着用DC電源部18、排気切換バルブ7、真空ポンプ8、真空吸着ポンプ12、扉開閉装置26、及び電極昇降装置24の各部が、プロセス制御部91により制御される。   In the plasma processing performed based on the operation program 82, as shown in FIG. 7, the gas flow rate adjusting unit 21, the gas line switching valve 11, the high frequency power supply unit 17, the electrostatic adsorption DC power supply unit 18, and the exhaust switching valve 7 are used. Each part of the vacuum pump 8, the vacuum suction pump 12, the door opening / closing device 26, and the electrode lifting / lowering device 24 is controlled by the process control unit 91.

また、圧力センサ28の圧力検出結果に基づいて、プロセス制御部91のよりガス流量調整部21が制御されてそれぞれのガスの供給量の総量が調整されることで、処理室2の内部の圧力を、プラズマ処理条件81に合致させるように制御することができる。   Further, based on the pressure detection result of the pressure sensor 28, the gas flow rate adjustment unit 21 is controlled by the process control unit 91 to adjust the total amount of each gas supply amount, whereby the pressure inside the processing chamber 2 is adjusted. Can be controlled to match the plasma processing conditions 81.

さらに、図7に示すように、制御装置33には、プラズマ処理時間の計測を行う処理時間計測部95が備えられており、異方性エッチング又は等方性エッチングの処理時間の計測を行い、当該計測結果が、例えば、それぞれのプラズマ処理条件81に含まれている処理時間の条件に到達したときに、プロセス制御部91により当該処理を終了させるような制御を行うことが可能となっている。   Further, as shown in FIG. 7, the control device 33 is provided with a processing time measuring unit 95 that measures the plasma processing time, and measures the processing time of anisotropic etching or isotropic etching, For example, when the measurement result reaches a processing time condition included in each plasma processing condition 81, the process control unit 91 can perform control to end the processing. .

次に、このような構成を有するプラズマ処理装置101を用いて行われる半導体素子の製造方法およびこの半導体素子の製造方法の過程において実行される半導体ウェハの分割方法(ダイシング処理)について、以下に説明する。また、半導体ウェハ6に対する処理内容を説明するための模式説明図を図8(A)〜(H)に示し、当該製造方法の手順を示すフローチャートを図9に示し、これらの図面を中心に参照しながら説明を行う。   Next, a semiconductor element manufacturing method performed using the plasma processing apparatus 101 having such a configuration and a semiconductor wafer dividing method (dicing process) performed in the process of the semiconductor element manufacturing method will be described below. To do. 8A to 8H are schematic explanatory diagrams for explaining the processing contents for the semiconductor wafer 6, and FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the manufacturing method, with reference to these drawings. While explaining.

まず、図8(A)に示す状態において、半導体ウェハ6には複数の半導体素子が形成されており、さらにその厚みが100μm以下となるように薄化処理が施された後の半導体ウェハである。また、半導体ウェハ6の回路形成面6aには、粘着剤を介して保護シート30が剥離可能に貼り付けられており、以降において施されるそれぞれの処理の際に回路形成面6aが損傷を受けることを防止している。なお、保護シート30は、回路形成面6aの全面を覆い且つ半導体ウェハ6から外側にはみ出すことのないよう、半導体ウェハ6の外形形状と同じ形状に整形したものが用いられる。これにより、プラズマ処理において保護シート30がプラズマに対して露呈することがなく、プラズマによる保護シート30のダメージを防止することができる。また、半導体ウェハ6の回路形成面6aには、外部接続用電極53が形成されているが、図8(A)〜(H)においては、その図示を省略している。   First, in the state shown in FIG. 8A, the semiconductor wafer 6 is a semiconductor wafer after a plurality of semiconductor elements are formed and further subjected to a thinning process so that the thickness becomes 100 μm or less. . In addition, the protective sheet 30 is detachably attached to the circuit forming surface 6a of the semiconductor wafer 6 via an adhesive, and the circuit forming surface 6a is damaged during each process performed thereafter. To prevent that. In addition, the protective sheet 30 is formed to have the same shape as the outer shape of the semiconductor wafer 6 so as to cover the entire surface of the circuit forming surface 6 a and not to protrude outward from the semiconductor wafer 6. Thereby, the protective sheet 30 is not exposed to the plasma in the plasma treatment, and damage to the protective sheet 30 due to the plasma can be prevented. Further, although the external connection electrode 53 is formed on the circuit forming surface 6a of the semiconductor wafer 6, the illustration thereof is omitted in FIGS.

次に、図8(B)に示すように、半導体ウェハ6の回路形成面6aの裏面であるマスク配置面6bに、半導体ウェハ6を半導体素子の個片毎に分割するための切断線を画定するマスクを形成する。樹脂より成るレジスト膜31を半導体ウェハ6のマスク配置面6bの全面を覆って形成する。その後、図8(C)に示すように、レジスト膜31をフォトリソグラフィによってパターニングして、切断線31bに相当する部分のみを約20μm幅で除去する。これにより、半導体ウェハ6のマスク配置面6bには切断線31bの部分を除く領域がレジスト膜31aによって覆われたマスクが形成され、この状態のマスク付きの半導体ウェハ6が、プラズマ処理の対象となる。   Next, as shown in FIG. 8B, a cutting line for dividing the semiconductor wafer 6 into individual semiconductor elements is defined on the mask arrangement surface 6b which is the back surface of the circuit forming surface 6a of the semiconductor wafer 6. A mask to be formed is formed. A resist film 31 made of resin is formed so as to cover the entire mask arrangement surface 6 b of the semiconductor wafer 6. Thereafter, as shown in FIG. 8C, the resist film 31 is patterned by photolithography to remove only the portion corresponding to the cutting line 31b with a width of about 20 μm. As a result, a mask is formed on the mask arrangement surface 6b of the semiconductor wafer 6 so that the region excluding the portion of the cutting line 31b is covered with the resist film 31a, and the semiconductor wafer 6 with the mask in this state is subjected to plasma processing. Become.

以下、このマスク付きの半導体ウェハ6を対象としたプラズマ処理方法について、図9のフローチャートに沿って、図10から図12に示すプラズマ処理装置101の模式図を参照しながら説明する。なお、プラズマ処理装置101における以降のそれぞれの動作の制御は、制御装置33の記憶部92内に保持されている動作プログラム82に基づいて、プロセス制御部91により各構成部が制御されることにより行われる。   Hereinafter, a plasma processing method for the semiconductor wafer 6 with a mask will be described along the flowchart of FIG. 9 with reference to schematic views of the plasma processing apparatus 101 shown in FIGS. Control of each subsequent operation in the plasma processing apparatus 101 is performed by controlling each component by the process control unit 91 based on an operation program 82 held in the storage unit 92 of the control device 33. Done.

まず、図9のフローチャートのステップS1において、図10に示すように、マスク付きの半導体ウェハ6が処理室2内に搬入される。この搬入動作に際しては、上部電極4を電極昇降装置24によって上昇させた状態で、アーム27aを操作して、吸着ヘッド27にマスクを介して保持された半導体ウェハ6を開口部1bから処理室2内に搬入し、半導体ウェハ6を下部電極3上に保護シート30を介して載置する。   First, in step S1 of the flowchart of FIG. 9, the semiconductor wafer 6 with a mask is carried into the processing chamber 2 as shown in FIG. During this loading operation, the arm 27a is operated with the upper electrode 4 raised by the electrode lifting device 24, and the semiconductor wafer 6 held by the suction head 27 via the mask is opened from the opening 1b to the processing chamber 2. Then, the semiconductor wafer 6 is placed on the lower electrode 3 via the protective sheet 30.

次に、真空吸着ポンプ12を駆動してそれぞれの吸着孔3eから真空吸引し、半導体ウェハ6の真空吸着をON状態にするとともに、静電吸着用DC電源部18をON状態にする(ステップS2)。この真空吸着により、処理室内2において保護シート30を下部電極3の保持面3gに密着させた状態で、半導体ウェハ6を下部電極3によって保持する。   Next, the vacuum suction pump 12 is driven to perform vacuum suction from the respective suction holes 3e, thereby turning on the vacuum suction of the semiconductor wafer 6 and turning on the electrostatic suction DC power supply unit 18 (step S2). ). By this vacuum suction, the semiconductor wafer 6 is held by the lower electrode 3 while the protective sheet 30 is in close contact with the holding surface 3 g of the lower electrode 3 in the processing chamber 2.

この後、図11に示すように扉25が閉じられ、電極昇降装置24により上部電極4を下降させる(ステップS3)。このとき、制御装置33において、記憶部92に保持されているそれぞれのプラズマ処理条件81の中から、動作プログラム82に基づいてプロセス制御部91によりプラズマダイシング工程における異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aが選択されて取り出されるとともに、この異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aに含まれる電極間距離Dの条件に基づいて、上部電極4と下部電極3との間の電極間距離Dが例えば5〜50mmの範囲内の所定の条件(すなわち、電極間距離D1)に設定される。   Thereafter, the door 25 is closed as shown in FIG. 11, and the upper electrode 4 is lowered by the electrode lifting device 24 (step S3). At this time, in the control device 33, the plasma processing conditions 81A for anisotropic etching in the plasma dicing process are performed by the process control unit 91 based on the operation program 82 out of the respective plasma processing conditions 81 held in the storage unit 92. Is selected and taken out, and the inter-electrode distance D between the upper electrode 4 and the lower electrode 3 is, for example, 5 to 5 based on the condition of the inter-electrode distance D included in the anisotropic etching plasma processing condition 81A. The predetermined condition within the range of 50 mm (that is, the interelectrode distance D1) is set.

次いで真空ポンプ8を作動させ、処理室2内の減圧を開始する(ステップS4)。処理室2内が所定の真空度に到達したならば、上記選択された異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aに基づいて、ガス流量調整部21により選択されたガスが所定のガス組成かつ所定の流量に調整されて処理室2内に供給される(ステップS5)。具体的には、異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aに基づいて、第1の開閉バルブ22Aが開放されて、第1のガス供給部20AからSFが第1の流量制御バルブ23Aによりその供給流量が調整されてガス混合部19に供給されるとともに、第3の開閉バルブ部22Cが開放されて、第3のガス供給部20CからOが第3の流量制御バルブ23Cによりその供給流量が調整されてガス混合部19に供給される。なお、このとき、第2の開閉バルブ22Bは閉止された状態とされ、Heの供給は行われない。また、ガス混合部19において、SFとOとが10:2のガス組成となるように混合されて、処理室2内に供給される。 Next, the vacuum pump 8 is operated to start the pressure reduction in the processing chamber 2 (step S4). When the inside of the processing chamber 2 reaches a predetermined degree of vacuum, the gas selected by the gas flow rate adjusting unit 21 based on the selected anisotropic etching plasma processing condition 81A has a predetermined gas composition and a predetermined level. The flow rate is adjusted and supplied into the processing chamber 2 (step S5). Specifically, the first opening / closing valve 22A is opened based on the anisotropic etching plasma processing condition 81A, and the SF 6 is supplied from the first gas supply unit 20A by the first flow control valve 23A. The flow rate is adjusted and supplied to the gas mixing unit 19, the third opening / closing valve unit 22C is opened, and the supply flow rate of O 2 from the third gas supply unit 20C is changed by the third flow control valve 23C. It is adjusted and supplied to the gas mixing section 19. At this time, the second on-off valve 22B is in a closed state, and He is not supplied. In the gas mixing unit 19, SF 6 and O 2 are mixed so as to have a gas composition of 10: 2 and supplied into the processing chamber 2.

そしてガス供給過程において、処理室2内の圧力を圧力センサ28により検出してプラズマ処理条件81Aの中の圧力条件(例えば、100Pa)と比較し、当該検出された圧力が当該圧力条件に示す圧力に到達したことを確認する(ステップS6)。すなわち、下部電極3と上部電極4との電極間距離D、処理室2に供給されるガス組成、ならびに処理室2内の圧力を、異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aに設定する。   In the gas supply process, the pressure in the processing chamber 2 is detected by the pressure sensor 28 and compared with the pressure condition (for example, 100 Pa) in the plasma processing condition 81A, and the detected pressure is a pressure indicated by the pressure condition. Is confirmed (step S6). That is, the interelectrode distance D between the lower electrode 3 and the upper electrode 4, the gas composition supplied to the processing chamber 2, and the pressure in the processing chamber 2 are set to the plasma processing conditions 81A for anisotropic etching.

そして上記条件設定が完了した後、プラズマ処理条件81Aの高周波の周波数及び出力条件に基づいて、高周波電源部18を駆動して上部電極4と下部電極3との間に、当該条件に合致する高周波電圧を印加し、プラズマ放電を開始する(ステップS7)。これにより、上部電極4と下部電極3との間の放電空間において、供給された混合ガスをプラズマ状態に移行させる。このプラズマ発生により、当該プラズマがマスク側(レジスト膜31a側)から半導体ウェハ6に照射される。このプラズマの照射により、半導体ウェハ6の主材質であるシリコンのうち、レジスト膜31aに覆われていない切断線31bの部分のみが、当該プラズマによってプラズマエッチングされる。   After the above condition setting is completed, the high frequency power supply unit 18 is driven on the basis of the high frequency and output conditions of the plasma processing condition 81A, and the high frequency that meets the conditions is set between the upper electrode 4 and the lower electrode 3. A voltage is applied to start plasma discharge (step S7). Thereby, in the discharge space between the upper electrode 4 and the lower electrode 3, the supplied mixed gas is shifted to a plasma state. Due to the generation of the plasma, the semiconductor wafer 6 is irradiated with the plasma from the mask side (resist film 31a side). By this plasma irradiation, only the portion of the cutting line 31b not covered with the resist film 31a in the silicon which is the main material of the semiconductor wafer 6 is plasma etched by the plasma.

これとともに、プラズマによって上部電極4と下部電極3との間の放電空間には直流印加回路32が形成される(図6参照)。これにより、下部電極3と半導体ウェハ6との間には静電吸着力が発生し、半導体ウェハ6は下部電極3に静電吸着力により保持される。このため保護シート30は下部電極3の保持面3gに良好に密着し、半導体ウェハ6はプラズマ処理過程において安定して保持されるとともに、下部電極3に備えられた冷却機能によって保護シート30が良好に冷却され、プラズマ放電によって発生する熱による熱ダメージが防止される。   At the same time, a DC application circuit 32 is formed in the discharge space between the upper electrode 4 and the lower electrode 3 by the plasma (see FIG. 6). Thereby, an electrostatic adsorption force is generated between the lower electrode 3 and the semiconductor wafer 6, and the semiconductor wafer 6 is held by the lower electrode 3 by the electrostatic adsorption force. For this reason, the protective sheet 30 adheres well to the holding surface 3g of the lower electrode 3, the semiconductor wafer 6 is stably held in the plasma processing process, and the protective sheet 30 is good due to the cooling function provided in the lower electrode 3. And the heat damage caused by the heat generated by the plasma discharge is prevented.

また、このプラズマエッチングは、異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aに基づいて行われていることより、そのエッチング特性は、半導体ウェハ6の厚み方向に大きくなる。従って、図8(D)に示すように、それぞれの切断線31bに相当する半導体ウェハ6の表面を、その厚み方向にエッチングを行い、この切断線31bの幅に略相当するような幅の切断溝6cが形成される。   Further, since this plasma etching is performed based on the anisotropic etching plasma processing condition 81 </ b> A, the etching characteristics increase in the thickness direction of the semiconductor wafer 6. Therefore, as shown in FIG. 8D, the surface of the semiconductor wafer 6 corresponding to each cutting line 31b is etched in the thickness direction, and cutting with a width substantially corresponding to the width of the cutting line 31b is performed. A groove 6c is formed.

また、ステップS8において、この切断溝6cの深さが所定の深さに到達するまで、例えば、処理時間計測部95により計測された時間が、異方性エッチング用プラズマ処理条件81Aの処理時間の条件を経過するまで、ステップS7の異方性エッチングによるプラズマダイシングが行われる。   In step S8, for example, the time measured by the processing time measuring unit 95 until the depth of the cutting groove 6c reaches a predetermined depth is equal to the processing time of the anisotropic etching plasma processing condition 81A. Plasma dicing by anisotropic etching in step S7 is performed until the conditions elapse.

ステップS8において、当該所定時間を経過したものと判断された場合には、異方性エッチングを終了するとともに、プロセス制御部91により等方性エッチング用プラズマ
処理条件81Bが選択されて、当該条件に基づいて、ガス流量調整部21により選択されたガスが所定のガス組成かつ所定の流量に調整されて処理室2内に供給される(ステップS9)。具体的には、等方性エッチング用プラズマ処理条件81Bに基づいて、第1の開閉バルブ22Aが開放されて、第1のガス供給部20AからSFが第1の流量制御バルブ23Aによりその供給流量が調整されてガス混合部19に供給されるとともに、第2の開閉バルブ部22Bが開放されて、第2のガス供給部20BからHeが第2の流量制御バルブ23Bによりその供給流量が調整されてガス混合部19に供給される。なお、このとき、第3の開閉バルブ22Cは閉止された状態とされ、Oの供給は行われない。また、ガス混合部19において、SFとHeとが10:30のガス組成となるように混合されて、処理室2内に供給される。
If it is determined in step S8 that the predetermined time has elapsed, the anisotropic etching is terminated and the isotropic etching plasma processing condition 81B is selected by the process control unit 91, and the condition is satisfied. Based on this, the gas selected by the gas flow rate adjusting unit 21 is adjusted to a predetermined gas composition and a predetermined flow rate, and is supplied into the processing chamber 2 (step S9). Specifically, based on the plasma processing condition 81B for isotropic etching, the first on-off valve 22A is opened, and SF 6 is supplied from the first gas supply unit 20A by the first flow control valve 23A. The flow rate is adjusted and supplied to the gas mixing unit 19, the second opening / closing valve unit 22B is opened, and the supply flow rate of He is adjusted by the second flow rate control valve 23B from the second gas supply unit 20B. And supplied to the gas mixing unit 19. At this time, the third on-off valve 22C is in a closed state, and O 2 is not supplied. In the gas mixing unit 19, SF 6 and He are mixed so as to have a gas composition of 10:30, and supplied into the processing chamber 2.

そしてガス供給過程において、圧力センサ28により検出される処理室2内の圧力がプラズマ処理条件81Bの中の圧力条件(例えば、10Pa)に到達したことを確認する(ステップS10)。なお、下部電極3と上部電極4との電極間距離D1はそのままの状態に保たれる。   In the gas supply process, it is confirmed that the pressure in the processing chamber 2 detected by the pressure sensor 28 has reached the pressure condition (for example, 10 Pa) in the plasma processing condition 81B (step S10). Note that the inter-electrode distance D1 between the lower electrode 3 and the upper electrode 4 is maintained as it is.

その後、プラズマ処理条件81Bの高周波の周波数及び出力条件に基づいて、高周波電源部18を駆動して上部電極4と下部電極3との間に、当該条件に合致する高周波電圧を印加し、プラズマ放電を開始することで、等方性エッチングによるプラズマダイシングを開始する(ステップS11)。   After that, based on the high frequency and output conditions of the plasma processing condition 81B, the high frequency power supply unit 18 is driven to apply a high frequency voltage that matches the conditions between the upper electrode 4 and the lower electrode 3, and plasma discharge Is started to start plasma dicing by isotropic etching (step S11).

この等方性エッチングは、半導体ウェハ6の表面沿いの方向のエッチング特性と、厚み方向のエッチング特性とが略同じであるという特徴を有していることにより、プラズマが照射される部分においては、上記それぞれの方向に略均等にエッチングが施されることとなる。ただし実際には、等方性エッチングにおいても厚み方向のエッチング特性が表面沿いの方向のエッチング特性よりもやや強くなる傾向にあるが、上記異方性エッチングとは明らかに異なるエッチング特性を示すことには変わりはない。   This isotropic etching has the characteristics that the etching characteristics in the direction along the surface of the semiconductor wafer 6 and the etching characteristics in the thickness direction are substantially the same. Etching is performed substantially uniformly in each of the above directions. However, in reality, even in isotropic etching, the etching characteristics in the thickness direction tend to be slightly stronger than the etching characteristics in the direction along the surface, but the etching characteristics clearly differ from the anisotropic etching described above. Is no different.

このように等方性エッチングを用いたプラズマダイシングが行われると、図8(E)に示すように、上記異方性エッチングにより形成されたそれぞれの切断溝6cは、半導体ウェハ6の厚み方向だけでなく、表面沿いの方向にもその内周面の全体に対してエッチングが施されることとなる。従って、それぞれの切断溝6cは、その幅方向にやや拡大されながらその深さ方向にも拡大され、当該深さが半導体ウェハ6の全厚みに到達することで、半導体ウェハ6はそれぞれの半導体素子6dの個片毎に分割される(プラズマダイシング工程)。また、エッチング特性は、それぞれの切断溝6cの上部である入り口付近程強く、底部へ行くに従って弱くなる傾向にある。従って、このような等方性エッチングを施すことにより、図8(E)に示すように、それぞれの半導体素子6dにおける切断線に接する端部に湾曲凸面部であるR(アール)部6eを形成することができ、特に、それぞれの半導体素子6dのマスク配置面6b側に位置される端部(角部分)及びその矩形状平面の四隅部のそれぞれにR部6eが形成される。   When plasma dicing using isotropic etching is performed in this way, each cut groove 6c formed by the anisotropic etching is only in the thickness direction of the semiconductor wafer 6 as shown in FIG. In addition, the entire inner peripheral surface is also etched in the direction along the surface. Accordingly, each cutting groove 6c is expanded in the depth direction while being slightly expanded in the width direction, and when the depth reaches the entire thickness of the semiconductor wafer 6, the semiconductor wafer 6 is connected to each semiconductor element. Divided into 6d pieces (plasma dicing step). In addition, the etching characteristics tend to be stronger in the vicinity of the entrance, which is the upper part of each cutting groove 6c, and become weaker toward the bottom. Therefore, by performing such isotropic etching, as shown in FIG. 8E, an R (R) portion 6e that is a curved convex surface portion is formed at the end portion in contact with the cutting line in each semiconductor element 6d. In particular, R portions 6e are formed at the end portions (corner portions) of the respective semiconductor elements 6d located on the mask arrangement surface 6b side and at the four corner portions of the rectangular plane.

なお、ステップS12において、この切断溝6cの深さが半導体ウェハ6の全厚みに到達するまで、例えば、処理時間計測部95により計測された時間が、等方性エッチング用プラズマ処理条件81Bの処理時間の条件を経過するまで、ステップS11の等方性エッチングによるプラズマダイシングが行われる。   In step S12, until the depth of the cutting groove 6c reaches the entire thickness of the semiconductor wafer 6, for example, the time measured by the processing time measuring unit 95 is processed under the plasma processing condition 81B for isotropic etching. Plasma dicing by isotropic etching in step S11 is performed until the time condition has elapsed.

ステップS12において、当該所定時間を経過したものと判断された場合には、等方性エッチングを終了する。これにより、半導体ウェハ6はそれぞれの半導体素子6dの個片に分割されるとともに、それぞれの半導体素子6dの端部にR部6eが形成されて、プラズマダイシング工程が完了する。   If it is determined in step S12 that the predetermined time has elapsed, isotropic etching is terminated. Thereby, the semiconductor wafer 6 is divided into individual pieces of the semiconductor elements 6d, and R portions 6e are formed at the end portions of the respective semiconductor elements 6d, thereby completing the plasma dicing process.

このプラズマダイシング工程が完了する際には、混合ガスの供給や高周波電圧の印加が停止されることとなる。その後、プラズマアッシング工程に移行するための電極間距離変更をおこなう(ステップS13)。具体的には、プロセス制御部91によりプラズマアッシング用のプラズマ処理条件が選択されて、当該条件に基づいて、図12に示すように電極昇降装置24により上部電極4を上昇させて、上部電極4と下部電極3との間の電極間距離を電極間距離D2に設定する。このようなプラズマアッシングによりマスク除去を行う際の電極間距離D2は、上述のプラズマダイシングにおける電極間距離D1よりも広く設定するようにしている。   When this plasma dicing process is completed, the supply of the mixed gas and the application of the high-frequency voltage are stopped. Thereafter, the inter-electrode distance is changed to shift to the plasma ashing process (step S13). Specifically, the plasma control conditions for plasma ashing are selected by the process control unit 91, and based on the conditions, the upper electrode 4 is raised by the electrode lifting device 24 as shown in FIG. And the lower electrode 3 is set to an interelectrode distance D2. The interelectrode distance D2 when performing mask removal by such plasma ashing is set to be wider than the interelectrode distance D1 in the above-described plasma dicing.

その後、上記プラズマ処理条件に基づいてそれぞれのガス供給部20A〜20Cの中より選択されたガス供給部からプラズマアッシング用ガス(例えば、酸素)を、そのガス組成及び供給流量を調整しながら供給する(ステップS14)。そしてガス供給過程において処理室2内のガス圧力を検出して上記プラズマ処理条件と比較し、当該圧力が上記条件に示す圧力に到達したことを確認する(ステップS15)。   Thereafter, a plasma ashing gas (for example, oxygen) is supplied from a gas supply unit selected from the gas supply units 20A to 20C based on the plasma processing conditions while adjusting its gas composition and supply flow rate. (Step S14). Then, in the gas supply process, the gas pressure in the processing chamber 2 is detected and compared with the plasma processing conditions, and it is confirmed that the pressure has reached the pressure indicated in the conditions (step S15).

その後、高周波電源部18を駆動して上部電極4と下部電極3との間に高周波電圧を印加し、プラズマ放電を開始する(ステップS16)。これにより、上部電極4と下部電極3との間の放電空間において、供給されたガスをプラズマ状態に移行させる。このようにして発生したプラズマが、半導体ウェハ6のマスク配置面6b側に作用することにより、有機物よりなるレジスト膜31aはプラズマによってアッシング(灰化)される。   Thereafter, the high frequency power supply unit 18 is driven to apply a high frequency voltage between the upper electrode 4 and the lower electrode 3, and plasma discharge is started (step S16). Thereby, in the discharge space between the upper electrode 4 and the lower electrode 3, the supplied gas is shifted to a plasma state. The plasma generated in this manner acts on the mask arrangement surface 6b side of the semiconductor wafer 6, whereby the resist film 31a made of an organic substance is ashed (ashed) by the plasma.

そしてこのアッシングが進行することにより、レジスト膜31aが徐々に消滅し、最終的には、図8(F)に示すように半導体ウェハ6のマスク配置面6aからマスクが完全に除去される。このマスク除去工程における高周波電源の出力は、上記プラズマ処理条件に基づいて、例えば100〜1000Wの範囲で設定された所定の値とされる。そしてマスクが完全に除去された後、プラズマ放電を停止する。   As the ashing proceeds, the resist film 31a gradually disappears, and finally the mask is completely removed from the mask placement surface 6a of the semiconductor wafer 6 as shown in FIG. The output of the high-frequency power source in this mask removal step is set to a predetermined value set in the range of 100 to 1000 W, for example, based on the plasma processing conditions. Then, after the mask is completely removed, the plasma discharge is stopped.

その後、真空ポンプ8の作動を停止し(ステップS17)、排気切換バルブ7を切り換えて大気開放を行う(ステップS18)。これにより、処理室2内の圧力が大気圧に復帰する。そして真空吸着をOFF状態にするとともに、静電吸着用DC電源をOFFにする(ステップS19)。これにより、それぞれの半導体素子6dの個片毎に分割され保護テープ30に保持された状態の半導体ウェハ6の吸着保持が解除される。   Thereafter, the operation of the vacuum pump 8 is stopped (step S17), and the exhaust switching valve 7 is switched to release the atmosphere (step S18). Thereby, the pressure in the processing chamber 2 returns to atmospheric pressure. Then, the vacuum suction is turned off, and the electrostatic suction DC power supply is turned off (step S19). As a result, the suction holding of the semiconductor wafer 6 in a state where it is divided into individual pieces of each semiconductor element 6d and held on the protective tape 30 is released.

さらにその後、プラズマ処理後の半導体ウェハ6の搬出が行われる(ステップS20)。すなわち、吸着孔3eからNガスをブローしながら、吸着ヘッド27によって半導体ウェハ6を吸着保持して処理室2の外へ搬出する。これにより、プラズマ処理装置101において、プラズマダイシング及びアッシングの各工程を連続して行うプラズマ処理が終了する。 Thereafter, the semiconductor wafer 6 after the plasma processing is carried out (step S20). That is, the semiconductor wafer 6 is sucked and held by the suction head 27 while N 2 gas is blown from the suction holes 3 e and is carried out of the processing chamber 2. Thereby, in the plasma processing apparatus 101, the plasma processing which performs each process of plasma dicing and ashing continuously is completed.

そして、保護シート30とともに搬出された半導体ウェハ6は、シート剥離工程に送られ、半導体素子6cの個片毎に分割して得られた半導体装置の回路形成面6aから、保護シート30を剥離する。このシート剥離は、図8(G)及び(H)に示すように、保持用の粘着シート37をそれぞれの半導体素子6dのマスク配置面6bに貼り付けて各半導体素子6dを粘着シート37に保持させた後に行われる。これにより半導体素子の製造工程が完了する。   And the semiconductor wafer 6 carried out with the protection sheet 30 is sent to a sheet | seat peeling process, and the protection sheet 30 is peeled from the circuit formation surface 6a of the semiconductor device obtained by dividing | segmenting for every piece of the semiconductor element 6c. . In this sheet peeling, as shown in FIGS. 8G and 8H, the holding adhesive sheet 37 is attached to the mask arrangement surface 6b of each semiconductor element 6d to hold each semiconductor element 6d on the adhesive sheet 37. It is done after letting. Thereby, the manufacturing process of the semiconductor element is completed.

ここで、上述のようにエッチング特性の異なる2種類のプラズマエッチングを組み合わせて行うようなプラズマダイシングが施されることにより形成された半導体素子6dの部分拡大断面図及び上面図を図14及び図15に示す。   Here, FIGS. 14 and 15 are partially enlarged cross-sectional views and top views of the semiconductor element 6d formed by performing the plasma dicing performed by combining two types of plasma etching having different etching characteristics as described above. Shown in

図14に示すように、半導体素子6dのマスク配置面6b側におけるそれぞれの端部(図示上面側の端部)には、R部6eが形成されている。また、図15に示すように、半導体素子6dの矩形状の4つの隅(角)部分にもR部6eが形成されている。このように薄化された半導体素子6dの端部や角部分にR部6eを形成することにより、その抗折強度を向上させることができ、チップ欠け等の発生を抑制することができる半導体素子6dを、ダイシング処理を施すことで形成することができる。   As shown in FIG. 14, an R portion 6e is formed at each end portion (end portion on the upper surface side in the drawing) of the semiconductor element 6d on the mask arrangement surface 6b side. In addition, as shown in FIG. 15, R portions 6e are also formed at four corners of the semiconductor element 6d. By forming the R portion 6e at the end or corner of the thinned semiconductor element 6d, the bending strength can be improved and the occurrence of chip chipping or the like can be suppressed. 6d can be formed by performing a dicing process.

また、このようなプラズマダイシングにおける異方性エッチングの処理時間は、例えば、マスクにより画定される切断線31bの線幅寸法と半導体ウェハ6の厚み寸法とに基づいて決定することができ、例えば、上記線幅寸法に基づいて、半導体ウェハ6の厚み寸法の1/2程度の深さの切断溝6cを形成するのに要する時間を、当該処理時間として決定することができる。また、等方性エッチングの処理時間は、切断線31bの線幅寸法と形成される半導体素子6dに求められる抗折強度から求めることができるR部6eの形成領域(形成範囲)の大きさとに基づいて決定することができる。例えば、抗折強度を高めたい場合には、R部6eの形成領域を大きくする(例えば、Rサイズを大きく採る)必要がある。あるいは、このようなR部6eの形成領域の大きさは、製造される半導体パッケージ部品50における半導体素子6dのR部6eの湾曲凸面と基板51の表面との間の性都合材料52の充填用の空間Sの大きさに基づいて求めることができる。   The processing time of anisotropic etching in such plasma dicing can be determined based on, for example, the line width dimension of the cutting line 31b defined by the mask and the thickness dimension of the semiconductor wafer 6, for example, Based on the line width dimension, the time required to form the cut groove 6c having a depth of about ½ of the thickness dimension of the semiconductor wafer 6 can be determined as the processing time. Further, the processing time of the isotropic etching depends on the line width dimension of the cutting line 31b and the size of the formation region (formation range) of the R portion 6e that can be obtained from the bending strength required for the semiconductor element 6d to be formed. Can be determined based on. For example, when it is desired to increase the bending strength, it is necessary to increase the formation region of the R portion 6e (for example, to increase the R size). Alternatively, the size of the region where the R portion 6e is formed is such that the material of the semiconductor package component 50 to be manufactured is filled with the sex convenience material 52 between the curved convex surface of the R portion 6e of the semiconductor element 6d and the surface of the substrate 51. Can be obtained based on the size of the space S.

具体的な例を用いて、このようなそれぞれの処理時間の決定方法、すなわちプラズマエッチングの特性の切り換えのタイミングの決定方法について説明する。例えば、異方性エッチングを行った後に、等方性エッチングを行うような場合であって、厚さ50μmの半導体ウェハ6を用いて、要求される抗折強度より決定されるR部6eの大きさがR15μmであるそれぞれの半導体素子6dを形成するような場合について考えると、半導体ウェハ6の厚み方向における異方性エッチングによるエッチング量は35μmとなり、等方性エッチングによるエッチング量は15μmとなる。   A method for determining each processing time, that is, a method for determining the timing of switching the characteristics of plasma etching will be described using a specific example. For example, in the case where isotropic etching is performed after anisotropic etching, the size of the R portion 6e determined by the required bending strength using the semiconductor wafer 6 having a thickness of 50 μm. Considering the case of forming each semiconductor element 6d having a thickness of R15 μm, the etching amount by anisotropic etching in the thickness direction of the semiconductor wafer 6 is 35 μm, and the etching amount by isotropic etching is 15 μm.

ここで、異方性エッチングのエッチングレートをSμm/minとし、等方性エッチングのエッチングレートをSμm/minとすると、異方性エッチングの処理時間T(sec)と等方性エッチングの処理時間T(sec)は、数(1)、(2)のように算出することができる。
=(35μm/S)×60 ・・・(1)
=(15μm/S)×60 ・・・(2)
Here, when the etching rate of anisotropic etching is S 1 μm / min and the etching rate of isotropic etching is S 2 μm / min, the processing time T 1 (sec) of anisotropic etching is isotropic. The etching processing time T 2 (sec) can be calculated as in the numbers (1) and (2).
T 1 = (35 μm / S 1 ) × 60 (1)
T 2 = (15 μm / S 2 ) × 60 (2)

このようにして算出されたそれぞれの処理時間T、Tは理論値であるので、これらに基づいて実際にプラズマエッチングを実験的に行って、その結果分割処理された半導体素子6dに形成されたR部6eの大きさを計測することで、それぞれの処理時間T、Tの補正を行って、最適な処理時間を求めることができる。なお、異方性エッチングを先に行う場合においては、異方性エッチングの処理時間Tが、エッチング特性の切り換えのタイミングとなる。 Since the processing times T 1 and T 2 calculated in this way are theoretical values, plasma etching is actually performed on the basis of these processing times, and as a result, the semiconductor elements 6d that have been divided are formed. By measuring the size of the R portion 6e, the respective processing times T 1 and T 2 can be corrected to obtain the optimum processing time. Incidentally, when performing anisotropic etching earlier, the processing time T 1 of the anisotropic etching, the switching timing of the etching characteristics.

また、プラズマダイシング処理において、異方性エッチングと等方性エッチングとの切り換えを複数回繰り返して行う場合には、それぞれの等方性エッチングの処理時間の合計時間によって、R部6eの大きさを決定することができる。   In the plasma dicing process, when switching between anisotropic etching and isotropic etching is repeated a plurality of times, the size of the R portion 6e is determined by the total processing time of each isotropic etching. Can be determined.

なお、上述のプラズマダイシングにおいては、エッチング特性が異なる2種類のエッチングとして、異方性エッチングを施した後に、等方性エッチングを施すような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合にのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、先に等方性エッチングを施して、その後、異方性エッチングを施すことでプラズマダイシングを行うような場合であってもよい。このように先に等方性エッチングを施すような場合であっても、そのエッチング特性により切断線31bの形成位置を厚み方向にエッチングを行うことで切断溝6cを形成することができるとともに、当該形成の際に切断溝6cを幅方向にもエッチングすることでR部6eの形成を行うことができる。さらに、このようにR部6eが形成された切断溝6cに対して、異方性エッチングを施すことで、R部6eの形状を保持しながら切断溝6cの深さを半導体ウェハ6の厚さにまで拡大してダイシングを行うことができる。   In the above-described plasma dicing, the case where isotropic etching is performed after anisotropic etching has been described as two types of etching having different etching characteristics, but the present embodiment is such a case. It is not limited to only. Instead of such a case, plasma dicing may be performed by performing isotropic etching first and then performing anisotropic etching. Thus, even in the case where isotropic etching is performed first, the cutting groove 6c can be formed by etching the forming position of the cutting line 31b in the thickness direction due to the etching characteristics. The R portion 6e can be formed by etching the cutting groove 6c in the width direction at the time of formation. Further, anisotropic etching is performed on the cut groove 6c in which the R portion 6e is formed in this manner, so that the depth of the cut groove 6c is reduced to the thickness of the semiconductor wafer 6 while maintaining the shape of the R portion 6e. Dicing can be performed up to 2mm.

次に、このように製造された半導体ウェハ6におけるそれぞれの半導体素子6dを用いて、半導体パッケージ部品50を製造する方法について説明する。この説明にあたって、半導体ウェハ6より個片に分割された半導体素子6dを取り出して、基板51への実装を行う半導体素子実装装置201の模式図を図16に示す。   Next, a method for manufacturing the semiconductor package component 50 using each semiconductor element 6d in the semiconductor wafer 6 manufactured in this way will be described. In this description, FIG. 16 shows a schematic diagram of a semiconductor element mounting apparatus 201 that takes out the semiconductor element 6 d divided into pieces from the semiconductor wafer 6 and mounts the semiconductor element 6 d on the substrate 51.

図16に示すように、半導体素子実装装置201は、分割処理された半導体ウェハ6が、それぞれの半導体素子6dを取り出し可能に載置される素子供給部210と、半導体パッケージ部品50のベースとなる複数の基板51が載置される基板載置部220と、素子供給部210に載置された半導体ウェハ6より、一の半導体素子6dを吸着保持して取り出し、当該半導体素子6dを基板載置部220の上方に移動させて、一の基板51の上面への実装を行う実装ヘッド230とを備えている。なお、実装ヘッド230は、上記吸着保持を行う吸着ノズル231を備えている。また、実装ヘッド230は、半導体ウェハ6の表面沿いの方向への実装ヘッド230の移動を行う図示しない移動装置が備えられている。   As shown in FIG. 16, the semiconductor element mounting apparatus 201 serves as the base of the semiconductor package component 50 and the element supply unit 210 on which the divided semiconductor wafer 6 is placed so that the respective semiconductor elements 6 d can be taken out. One semiconductor element 6d is sucked and held out from the substrate placing part 220 on which the plurality of substrates 51 are placed and the semiconductor wafer 6 placed on the element supply part 210, and the semiconductor element 6d is placed on the substrate. The mounting head 230 is mounted on the upper surface of one substrate 51 by moving it above the portion 220. The mounting head 230 includes a suction nozzle 231 that performs the suction holding. Further, the mounting head 230 is provided with a moving device (not shown) that moves the mounting head 230 in a direction along the surface of the semiconductor wafer 6.

このような半導体素子実装装置201を用いて行われる半導体素子6dの基板51への実装動作について、図17(A)〜(D)の模式説明図と、図18(A)、(B)の模式説明図とを用いて、具体的に説明する。   With respect to the mounting operation of the semiconductor element 6d to the substrate 51 performed using the semiconductor element mounting apparatus 201 as described above, the schematic explanatory views of FIGS. 17A to 17D and FIGS. This will be described specifically with reference to schematic explanatory diagrams.

まず、図16において、分割処理が行われた半導体ウェハ6が載置された素子供給部210の上方に、実装ヘッド230が移動され、取り出しが行われる半導体素子6dと、吸着ノズル231との位置合わせが行われる。一方、素子供給部210には、図17(A)に示すように、粘着シート37に貼着された半導体素子6dを粘着シート37の下方から突き上げることにより、当該半導体素子6dを粘着シート37から剥離させて、吸着ノズル231による取り出しの補助を行う突き上げ装置211が備えられており、この突き上げ装置211には、当該突き上げ動作を行う昇降可能な突き上げピン212が装備されている。   First, in FIG. 16, the mounting head 230 is moved above the element supply unit 210 on which the divided semiconductor wafer 6 is placed, and the positions of the suction element 231 and the semiconductor element 6d to be taken out. Matching is done. On the other hand, as shown in FIG. 17A, the element supply unit 210 pushes up the semiconductor element 6 d attached to the adhesive sheet 37 from below the adhesive sheet 37, thereby removing the semiconductor element 6 d from the adhesive sheet 37. A push-up device 211 that is peeled off and assists removal by the suction nozzle 231 is provided. The push-up device 211 is provided with a push-up pin 212 that can be moved up and down to perform the push-up operation.

この吸着ノズル231と取り出しが行われる半導体素子6dとの位置合わせの際に、当該半導体素子6dと突き上げ装置211との位置合わせも同時的に行われる。この位置合わせが行われた状態が、図17(A)に示す状態であり、この状態においては、突き上げピン212は、突き上げ装置211の内部に格納された状態にある。   When the suction nozzle 231 and the semiconductor element 6d to be taken out are aligned, the semiconductor element 6d and the push-up device 211 are also aligned at the same time. The state in which this alignment is performed is the state shown in FIG. 17A, and in this state, the push-up pin 212 is in a state stored in the push-up device 211.

その後、図17(B)に示すように、吸着ノズル231の先端が半導体素子6dの回路形成面6aに当接されて吸着保持が行われるとともに、突き上げ装置211の突き上げピン212の上昇が開始される。図17(C)に示すように、さらに上昇された突き上げピン212は、粘着シート37を貫通して、粘着シート37から半導体素子6dを剥離させる。さらに、図17(D)に示すように、この突き上げ動作と連動して、吸着ノズル231が上昇することで、半導体ウェハ6から半導体素子6dが取り出される。この半導体素子6dの粘着シート37からの剥離動作の際に、半導体素子6dの実装側表面6bの端部にR部6eが形成されていることにより、その剥離性を良好なものとすることができる。特に、薄化された半導体素子6dの上記剥離性が良好とされることにより、当該剥離の際に半導体素子6dを損傷させる恐れを低減することができ、その後に形成される半導体パッケージ部品50の構造的強度が(当該損傷の発生により)低下することを確実に防止することができる。   Thereafter, as shown in FIG. 17B, the tip of the suction nozzle 231 is brought into contact with the circuit forming surface 6a of the semiconductor element 6d to perform suction holding, and the lift pin 212 of the thrust device 211 starts to rise. The As shown in FIG. 17C, the raised pin 212 further raised penetrates the adhesive sheet 37 and peels the semiconductor element 6 d from the adhesive sheet 37. Further, as shown in FIG. 17D, the semiconductor nozzle 6 d is taken out from the semiconductor wafer 6 by raising the suction nozzle 231 in conjunction with this push-up operation. During the peeling operation of the semiconductor element 6d from the adhesive sheet 37, the R portion 6e is formed at the end of the mounting side surface 6b of the semiconductor element 6d, so that the peelability is improved. it can. In particular, since the above-described peelability of the thinned semiconductor element 6d is good, the risk of damaging the semiconductor element 6d during the peeling can be reduced, and the semiconductor package component 50 formed thereafter can be reduced. It is possible to reliably prevent the structural strength from decreasing (due to the occurrence of the damage).

その後、図16の半導体素子実装装置201において、実装ヘッド230が、素子供給部210の上方から、基板載置部220の上方へと移動される。基板載置部220においては、複数の基板51が載置されており、その上面における半導体素子6dの実装位置には、予め接合材料52が例えば塗布供給されている。   Thereafter, in the semiconductor element mounting apparatus 201 of FIG. 16, the mounting head 230 is moved from above the element supply unit 210 to above the substrate mounting unit 220. In the substrate platform 220, a plurality of substrates 51 are placed, and a bonding material 52 is applied and supplied in advance to the mounting position of the semiconductor element 6d on the upper surface thereof, for example.

このような状態の基板51の上方に、半導体素子6dを吸着保持した状態の吸着ノズル231を移動させて、図18(A)に示すように、基板51における実装位置と吸着ノズル231との位置合わせを行う。その後、図18(B)に示すように、吸着ノズル231を下降させることで、接合材料52を介在させて、半導体素子6dを基板51の実装位置に押し付けるようにして接合する。このような動作を行うことで、半導体素子6dの実装側表面6bの端部に形成されたR部6eと基板51の表面との間に、略隙間が空くことが無いように接合材料を充填させることができる。その後、吸着ノズル231による吸着保持を解除することで、半導体素子6dが基板51に実装される。   The suction nozzle 231 in a state where the semiconductor element 6d is sucked and held is moved above the substrate 51 in such a state, and the mounting position on the substrate 51 and the position of the suction nozzle 231 as shown in FIG. Align. Thereafter, as shown in FIG. 18B, the suction nozzle 231 is lowered to bond the semiconductor element 6d against the mounting position of the substrate 51 with the bonding material 52 interposed therebetween. By performing such an operation, the bonding material is filled so that there is substantially no gap between the R portion 6e formed at the end of the mounting surface 6b of the semiconductor element 6d and the surface of the substrate 51. Can be made. Thereafter, the semiconductor element 6d is mounted on the substrate 51 by releasing the suction holding by the suction nozzle 231.

さらにその後、半導体素子6dの外部接続用電極53を基板51の電極51aにワイヤ54で接続することで、図1に示すような半導体パッケージ部品50が完成する。   Thereafter, the external connection electrode 53 of the semiconductor element 6d is connected to the electrode 51a of the substrate 51 with a wire 54, thereby completing the semiconductor package component 50 as shown in FIG.

上記第1実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。   According to the first embodiment, the following various effects can be obtained.

まず、薄化された半導体ウェハ6をそれぞれの半導体素子6dの個片に分割するダイシング工程において、ダイサーやレーザ光を用いることなく、プラズマエッチングを施すことで行うことにより、当該ダイシングの際に半導体ウェハ6の欠片が発生することを確実に防止することができ、ダイシングにおける加工歩留まりの低下を抑制することができる。   First, in the dicing process of dividing the thinned semiconductor wafer 6 into individual pieces of the semiconductor elements 6d, by performing plasma etching without using a dicer or laser light, a semiconductor is used during the dicing. It is possible to reliably prevent generation of a piece of the wafer 6 and suppress a reduction in processing yield in dicing.

また、このようなプラズマダイシングにおいて、互いにそのエッチング特性が異なる異方性エッチングと等方性エッチングとを使い分けて、いずれか一方の特性のエッチングを施した後、エッチング条件の変更(切り換え)を行い、他方の特性のエッチングを行うことで、抗折強度を向上させることができるような加工を半導体素子6dに対して施すことができる。   Also, in such plasma dicing, anisotropic etching and isotropic etching, which have different etching characteristics from each other, are used separately, and after etching one of the characteristics, the etching conditions are changed (switched). The semiconductor element 6d can be processed so that the bending strength can be improved by performing etching with the other characteristic.

具体的には、例えば、プラズマダイシングにおいて、先に異方性エッチングを施すことで、マスクにより画定された切断線31bが配置されている半導体ウェハ6の表面部分に、厚み方向に強いエッチング特性により微細な幅の溝として切断溝6cを形成することができる。その後、エッチング特性を等方性エッチングに切り換えて、当該形成された切断溝6cの内周面に対して、半導体ウェハ6の厚み方向だけでなく、その表面沿いの方向にもエッチングを施すことで、切断溝6cを深さ方向だけでなく、幅方向にもエッチングを行うことができる。このようなエッチングを施すことで、半導体素子6dの端部や角部分に湾曲凸面部であるR部6eを形成するとともに、切断溝6cの底部を保護シート30の表面にまで到達させて、半導体ウェハ6の分割を行うことができる。このように分割されたそれぞれの半導体素子6dの端部や角部分にR部6eを形成することで、半導体素子6d自体の抗折強度を向上させることができ、薄化された半導体素子であっても高い強度を有する半導体素子を提供することができる。   Specifically, for example, in plasma dicing, by performing anisotropic etching first, the surface portion of the semiconductor wafer 6 where the cutting line 31b defined by the mask is disposed has a strong etching characteristic in the thickness direction. The cutting groove 6c can be formed as a groove having a fine width. Thereafter, the etching characteristic is switched to isotropic etching, and the inner peripheral surface of the formed cutting groove 6c is etched not only in the thickness direction of the semiconductor wafer 6 but also in the direction along the surface thereof. The cutting groove 6c can be etched not only in the depth direction but also in the width direction. By performing such etching, an R portion 6e that is a curved convex surface portion is formed at the end or corner portion of the semiconductor element 6d, and the bottom of the cutting groove 6c is made to reach the surface of the protective sheet 30 to form a semiconductor. The wafer 6 can be divided. By forming the R portion 6e at the end or corner of each of the semiconductor elements 6d divided in this way, the bending strength of the semiconductor element 6d itself can be improved, and the thinned semiconductor element can be obtained. However, a semiconductor element having high strength can be provided.

従って、薄化された半導体ウェハ6に対するダイシング処理を、欠片の発生を防止して損傷の発生を防止するだけでなく、それぞれの半導体素子6dにR部6eを形成することで、抗折強度を向上させることができる。   Accordingly, the dicing process for the thinned semiconductor wafer 6 not only prevents the occurrence of damage by preventing the occurrence of fragments, but also forms the R portion 6e in each semiconductor element 6d, thereby increasing the bending strength. Can be improved.

このようなダイシング処理を行うことで、半導体素子6dの実装側表面6bの端部にR部6eを容易に形成することができ、また、R部6eを形成させるための複雑な処理を行う必要もない。   By performing such a dicing process, it is possible to easily form the R portion 6e at the end of the mounting surface 6b of the semiconductor element 6d, and it is also necessary to perform a complicated process for forming the R portion 6e. Nor.

さらに、このような構造の半導体素子6dのR部6eの湾曲凸面と基板51の表面との間に接合材料52が充填されるような構造を有する半導体パッケージ部品50においては、様々な方向からの外力に対抗する構造を有することとなり、より高い構造的強度を得ることができる。   Furthermore, in the semiconductor package component 50 having a structure in which the bonding material 52 is filled between the curved convex surface of the R portion 6e of the semiconductor element 6d having such a structure and the surface of the substrate 51, the semiconductor package component 50 from various directions is used. It will have the structure which opposes an external force, and higher structural strength can be obtained.

(第2実施形態)
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、半導体素子へのR部の形成方法は、上記第1実施形態によるような場合のみに限られるものではない。上記第1実施形態とは異なる方法により半導体素子にR部の形成を行いながら半導体素子を製造する方法を、本発明の第2の実施形態として以下に説明する。
(Second Embodiment)
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, the method of forming the R portion in the semiconductor element is not limited to the case according to the first embodiment. A method for manufacturing a semiconductor element while forming an R portion in the semiconductor element by a method different from the first embodiment will be described below as a second embodiment of the present invention.

まず、このような半導体素子の製造工程において用いられるプラズマ処理装置300の構成を模式的に示す模式構成図を図19に示す。このプラズマ処理装置300は、複数の半導体素子が形成された半導体ウェハに対して、プラズマエッチングを施すことにより、それぞれの半導体素子の個片への分割処理(プラズマダイシング処理)を行う装置である。まず、このプラズマ処理装置300の概略構成について図19を用いて以下に説明する。   First, FIG. 19 shows a schematic configuration diagram schematically showing a configuration of a plasma processing apparatus 300 used in the manufacturing process of such a semiconductor element. The plasma processing apparatus 300 is an apparatus that performs plasma etching on a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor elements are formed, thereby dividing each semiconductor element into individual pieces (plasma dicing process). First, a schematic configuration of the plasma processing apparatus 300 will be described below with reference to FIG.

図19に示すように、プラズマ処理装置300は、半導体ウェハ1に対してプラズマ処理を行うための密閉された空間である処理室312をその内部に形成する真空チャンバ311を備えている。この真空チャンバ311の内部には、下部電極313と上部電極314とが互いに対向して平行に配置されている。また、下部電極313の図示上面には、略円盤状の半導体ウェハ301を載置可能な載置面313aが形成されており、この載置面313aには、半導体ウェハ301が絶縁リング318によりその周囲全体が囲まれた状態にて載置されるようになっている。このような絶縁リング318は、異常放電の防止や下部電極313をプラズマから保護する機能を有している。また、この載置面313aは、真空吸引又は静電吸引によって当該載置された半導体ウェハ301を解除可能に吸引保持する機能を有している。   As shown in FIG. 19, the plasma processing apparatus 300 includes a vacuum chamber 311 that forms therein a processing chamber 312 that is a sealed space for performing plasma processing on the semiconductor wafer 1. Inside the vacuum chamber 311, a lower electrode 313 and an upper electrode 314 are arranged in parallel and facing each other. In addition, a mounting surface 313 a on which a substantially disk-shaped semiconductor wafer 301 can be mounted is formed on the upper surface of the lower electrode 313 in the figure, and the semiconductor wafer 301 is formed on the mounting surface 313 a by an insulating ring 318. It is placed in a state where the entire periphery is enclosed. Such an insulating ring 318 has a function of preventing abnormal discharge and protecting the lower electrode 313 from plasma. Further, the mounting surface 313a has a function of sucking and holding the mounted semiconductor wafer 301 by vacuum suction or electrostatic suction.

また、上部電極314には、この上部電極314と下部電極313との間に形成された空間(放電空間)内にプラズマ発生用ガスを供給するための通路であるガス供給孔314aが上部電極314の内部を貫通するように形成されている。また、上部電極314において、真空チャンバ311の外部に連通するように形成されたガス供給孔314aの一端は、真空チャンバ311の外部に備えられたプラズマ発生用ガス供給部317と接続されており、プラズマ発生用ガス供給部317より例えばフッ素系のプラズマ発生用ガスをガス供給孔314aを通して処理室312内の供給することが可能となっている。なお、プラズマ発生用ガス供給部317とガス供給孔314aの上記一端との間のガス供給用通路の途中には、当該供給されるガス流量を所望の流量に調整するガス流量調整部の一例である流量調整バルブ316が備えられている。さらに、上部電極314の図示下面には多孔質プレート315が装備されており、ガス供給孔314aを通じて供給されたプラズマ発生用ガスが、この多孔質プレート315を介して、下部電極313の載置面313aに載置された半導体ウェハ1に対して均一に吹き付けるように、処理室312内に供給することが可能となっている。   The upper electrode 314 has a gas supply hole 314a that is a passage for supplying a plasma generating gas into a space (discharge space) formed between the upper electrode 314 and the lower electrode 313. It is formed so as to penetrate through the inside. Further, in the upper electrode 314, one end of a gas supply hole 314a formed so as to communicate with the outside of the vacuum chamber 311 is connected to a plasma generating gas supply unit 317 provided outside the vacuum chamber 311. For example, a fluorine-based plasma generating gas can be supplied from the plasma generating gas supply unit 317 into the processing chamber 312 through the gas supply hole 314a. In the middle of the gas supply passage between the plasma generating gas supply unit 317 and the one end of the gas supply hole 314a, an example of a gas flow rate adjustment unit that adjusts the supplied gas flow rate to a desired flow rate is shown. A flow control valve 316 is provided. Further, a porous plate 315 is provided on the lower surface of the upper electrode 314 in the figure, and a plasma generating gas supplied through the gas supply hole 314a passes through the porous plate 315 through which the lower electrode 313 is placed. It can be supplied into the processing chamber 312 so as to be sprayed uniformly on the semiconductor wafer 1 placed on 313a.

また、プラズマ処理装置300には、処理室312内を排気することで、処理室312内を所望の圧力に減圧する(すなわち真空化する)真空排気装置の一例である排気ポンプ319が備えられている。また、下部電極313には高周波電源部320が電気的に接続されており、高周波電源部320により下部電極313に高周波電圧を印加することが可能となっている。   In addition, the plasma processing apparatus 300 includes an exhaust pump 319 that is an example of a vacuum exhaust apparatus that exhausts the inside of the processing chamber 312 to reduce the inside of the processing chamber 312 to a desired pressure (that is, evacuates). Yes. In addition, a high frequency power supply unit 320 is electrically connected to the lower electrode 313, and a high frequency voltage can be applied to the lower electrode 313 by the high frequency power supply unit 320.

このような構成のプラズマ処理装置300においては、下部電極313の載置面313aに半導体ウェハ301を載置して真空チャンバ311を密閉した後、排気ポンプ319により処理室312内を排気して真空化するとともに、プラズマ発生用ガス供給部317より所定の量のプラズマ発生用ガスを処理室312内に供給した状態で、高周波電源部320を駆動して下部電極313に高周波電圧を印加することにより、上部電極314と下部電極313との間の放電空間にフッ素系のプラズマを発生させることができる。このように発生されたプラズマを半導体ウェハ301の表面に対して照射することにより、当該照射された表面をエッチング(すなわち、プラズマエッチング)することができる。なお、プラズマ処理装置300においては、下部電極313の内部に冷媒を循環させることで、下部電極313の載置面313aを通して載置されている半導体ウェハ301を冷却する冷却ユニット321が備えられている。このように冷却ユニット321が備えられていることにより、プラズマ処理の際に発生した熱により半導体ウェハ301が所定温度以上に昇温することを防止することが可能となっている。   In the plasma processing apparatus 300 having such a configuration, after the semiconductor wafer 301 is mounted on the mounting surface 313a of the lower electrode 313 and the vacuum chamber 311 is sealed, the inside of the processing chamber 312 is evacuated by the exhaust pump 319 and vacuumed. In the state where a predetermined amount of plasma generating gas is supplied into the processing chamber 312 from the plasma generating gas supply unit 317, the high frequency power supply unit 320 is driven to apply a high frequency voltage to the lower electrode 313. Fluorine-based plasma can be generated in the discharge space between the upper electrode 314 and the lower electrode 313. By irradiating the surface of the semiconductor wafer 301 with the plasma generated in this manner, the irradiated surface can be etched (ie, plasma etching). The plasma processing apparatus 300 includes a cooling unit 321 that cools the semiconductor wafer 301 mounted through the mounting surface 313a of the lower electrode 313 by circulating a coolant inside the lower electrode 313. . By providing the cooling unit 321 in this way, it is possible to prevent the semiconductor wafer 301 from being heated to a predetermined temperature or higher due to heat generated during the plasma processing.

次に、このような構成のプラズマ処理装置300を用いて行われる半導体ウェハ301の分割処理を含むそれぞれの半導体素子の一連の製造工程について、以下に説明する。当該説明にあたって、この半導体素子の製造工程の手順を示すフローチャートを図20に示し、さらにこの製造工程の手順を説明するための模式説明図を図21(A)〜(D)及び図22(A)〜(D)に示す。   Next, a series of manufacturing steps of each semiconductor element including the dividing process of the semiconductor wafer 301 performed using the plasma processing apparatus 300 having such a configuration will be described below. In the description, FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the manufacturing process of the semiconductor element, and schematic explanatory diagrams for explaining the procedure of the manufacturing process are shown in FIGS. 21 (A) to (D) and FIG. 22 (A). ) To (D).

まず、図20のフローチャートのステップS31において、図21(A)に示すように半導体ウェハ301における第1の表面である回路形成面301aに対して、成膜、露光、エッチング等の処理を施すことにより、半導体素子となる複数の回路形成部302の形成を行う(半導体素子形成工程)。さらに、それぞれの回路形成部302には、回路形成面301aから露出するように導電性材料により複数の外部接続用電極303が形成される。このようにそれぞれの回路形成部302及び外部接続用電極303が形成された半導体ウェハ301は、その形成状態に不良箇所がないかどうかを判断するために、それぞれの回路形成部302及び外部接続用電極303の形成状態の検査が行われる(半導体素子検査工程、ステップS32)。なお、このような検査において不良であると判断された半導体素子に対しては、半導体ウェハ301におけるその位置情報を記憶すること等により、その後半導体素子として使用されることがないような必要な処置が採られる。   First, in step S31 of the flowchart of FIG. 20, as shown in FIG. 21A, the circuit formation surface 301a that is the first surface of the semiconductor wafer 301 is subjected to processing such as film formation, exposure, and etching. Thus, a plurality of circuit forming portions 302 to be semiconductor elements are formed (semiconductor element forming step). Further, a plurality of external connection electrodes 303 are formed on each circuit formation portion 302 with a conductive material so as to be exposed from the circuit formation surface 301a. Thus, the semiconductor wafer 301 on which the respective circuit forming portions 302 and the external connection electrodes 303 are formed has the respective circuit forming portions 302 and external connection in order to determine whether or not there are any defective portions in the formation state. The formation state of the electrode 303 is inspected (semiconductor element inspection step, step S32). It should be noted that for semiconductor elements that are determined to be defective in such an inspection, necessary measures are taken so that they are not used as semiconductor elements afterwards by storing their positional information on the semiconductor wafer 301 or the like. Is taken.

また、上記検査工程が完了した半導体ウェハ301が、その後行われるそれぞれの処理の際に回路形成面301aが損傷を受けることがないように、回路形成面301aに保護シート304が粘着剤を介して剥離可能に貼着される。なお、この保護シート304は、回路形成面301aの全面を覆いかつ半導体ウェハ301の端部から外側にはみ出すことがないように半導体ウェハ301の外形形状と略同じ形状に整形したものが用いられる。このような形状の保護シート304が用いられることにより、その後の処理、例えばプラズマ処理において、半導体ウェハ301からはみ出した保護シート304がプラズマによって焼損するというダメージの発生を防止することができる。   In addition, the protective sheet 304 is placed on the circuit forming surface 301a with an adhesive so that the circuit forming surface 301a is not damaged during the subsequent processing of the semiconductor wafer 301 on which the inspection process has been completed. It is attached so that it can be peeled off. The protective sheet 304 is formed by covering the entire surface of the circuit forming surface 301 a and shaping it to approximately the same shape as the outer shape of the semiconductor wafer 301 so as not to protrude outward from the end of the semiconductor wafer 301. By using the protective sheet 304 having such a shape, it is possible to prevent occurrence of damage in which the protective sheet 304 protruding from the semiconductor wafer 301 is burned out by plasma in subsequent processing, for example, plasma processing.

次に、図20のステップS33において、半導体ウェハ301の厚みの薄化を行う研磨工程が行われる。具体的には、図21(C)に示すように、半導体ウェハ301の回路形成面301aを図示下側として、保護シート304を介して半導体ウェハ301を研磨装置の保持テーブル332上に載置するとともに、その載置位置を保持させる。この状態において、半導体ウェハ301の回路形成面301aの反対側の表面である被処理面301b(第2の表面、その後、実装側表面となる)に対して、研削ホイール331を用いて研磨が行われる。研削ホイール331の図示下面には研削用砥石が固着されており、この砥石を半導体ウェハ301の被処理面301bに接触させながらその表面沿いに回転させることで、被処理面301bの研削が行われる。このような研磨処理により、半導体ウェハ301は100μm以下程度の厚み、例えば、本第2実施形態では厚みが50μmとなるように薄化が行われる。   Next, in step S33 of FIG. 20, a polishing step for reducing the thickness of the semiconductor wafer 301 is performed. Specifically, as shown in FIG. 21C, the semiconductor wafer 301 is placed on the holding table 332 of the polishing apparatus via the protective sheet 304 with the circuit forming surface 301a of the semiconductor wafer 301 as the lower side in the figure. At the same time, the mounting position is held. In this state, polishing is performed using the grinding wheel 331 on the surface 301b to be processed (the second surface and then the surface on the mounting side) which is the surface opposite to the circuit forming surface 301a of the semiconductor wafer 301. Is called. A grinding wheel is fixed to the lower surface of the grinding wheel 331 in the drawing, and the grinding surface 301b is ground by rotating the grinding wheel along the surface while contacting the grinding surface 301b of the semiconductor wafer 301. . By such a polishing process, the semiconductor wafer 301 is thinned to have a thickness of about 100 μm or less, for example, a thickness of 50 μm in the second embodiment.

次に、このように薄化が行われた半導体ウェハ301の被処理面301bに、それぞれの半導体素子の分割位置に合わせて分割用溝部301cを形成する(溝形成工程(ハーフカットダイシング)、ステップS34)。具体的には、図21(D)に示すように、保護シート304を介して半導体ウェハ301をダイサーの保持テーブル342上に載置するとともにその載置位置を保持させて、半導体ウェハ301の被処理面301bに対して、円盤型回転刃341を用いて分割用溝部301cを形成する。半導体ウェハ301においては、それぞれの回路形成部302が格子状に配列されており、それぞれの回路形成部302、すなわちそれぞれの半導体素子を個別に分割できるようにその分割位置が格子状に定められている。円盤型回転刃341を回転駆動させながら、半導体ウェハ301の被処理面301bに円盤型回転刃341を接触させて上記分割位置に沿って直線的に移動させることで、当該分割位置に沿って格子状の分割用溝部1cを形成することができる。なお、このような円盤型回転刃341としては、いわゆるダイサーを用いることができる。   Next, a dividing groove 301c is formed on the surface 301b of the semiconductor wafer 301 thus thinned in accordance with the dividing position of each semiconductor element (groove forming step (half-cut dicing), step. S34). Specifically, as shown in FIG. 21D, the semiconductor wafer 301 is placed on the holding table 342 of the dicer via the protective sheet 304 and the placement position is held, so that the semiconductor wafer 301 is covered. A dividing groove 301c is formed on the processing surface 301b by using a disk-shaped rotary blade 341. In the semiconductor wafer 301, the respective circuit forming portions 302 are arranged in a lattice shape, and the division positions thereof are determined in a lattice shape so that the respective circuit forming portions 302, that is, the respective semiconductor elements can be individually divided. Yes. While rotating the disk-shaped rotary blade 341, the disk-shaped rotary blade 341 is brought into contact with the processing surface 301b of the semiconductor wafer 301 and moved linearly along the above-mentioned division position, so that a lattice can be formed along the division position. Can be formed. In addition, as such a disk type rotary blade 341, what is called a dicer can be used.

ここで、このように形成された分割用溝部301cの拡大断面図を図23に示す。図23に示すように、分割用溝部301cはその底面が回路形成面301aに到達しないようにその深さ寸法Lが決定されて形成されている(すなわち、ハーフカットが行われている)。このように形成することで、この分割用溝部301cの形成によりそれぞれの半導体素子が個片に分割されてしまうことが防止されている。ここで、「分割用溝部」とは、半導体ウェハ301の被処理面301bに形成された凹部であって、その底面が回路形成面301aに到達していないもののことをいう。すなわち、このような凹部の底面が回路形成面301aに到達(すなわち貫通)しているようなものは、本明細書においては分割用溝部301cとは言わない。   Here, FIG. 23 shows an enlarged cross-sectional view of the dividing groove 301c formed in this way. As shown in FIG. 23, the dividing groove 301c is formed with a depth dimension L determined so that the bottom surface does not reach the circuit forming surface 301a (that is, half-cut is performed). By forming in this way, it is prevented that each semiconductor element is divided into individual pieces due to the formation of the dividing groove 301c. Here, the “dividing groove portion” is a recess formed in the processing target surface 301b of the semiconductor wafer 301, and its bottom surface does not reach the circuit forming surface 301a. That is, such a concave portion whose bottom surface reaches (or penetrates) the circuit forming surface 301a is not referred to as a dividing groove 301c in this specification.

また、このような分割用溝部301cの深さ寸法Lは、最終的に形成されるそれぞれの半導体素子の厚さ寸法以上となるように決定される。本実施形態においては、薄化された半導体ウェハ301の厚さ寸法50μmに対して、分割用溝部301cの深さ寸法Lが25μmとされており、最終的に形成される半導体素子の厚さ寸法が25μmとなっている。また、この場合、分割用溝部301cの底面と回路形成面301aとの間の距離寸法は、分割用溝部301cとしてその形状が保持できる最小限の距離寸法を考慮して、例えば5〜25μmの範囲で決定することができる。また、研磨工程(ステップS33)及び溝形成工程(ステップS34)のような機械的加工が施されることにより、図23に示すように半導体ウェハ301の被処理面301bと分割用溝部301cの内表面の近傍には、付加された応力が残留するダメージ層301fが形成されることとなる。   Further, the depth dimension L of the dividing groove 301c is determined to be equal to or greater than the thickness dimension of each semiconductor element to be finally formed. In the present embodiment, the depth dimension L of the dividing groove 301c is 25 μm with respect to the thickness dimension 50 μm of the thinned semiconductor wafer 301, and the thickness dimension of the semiconductor element finally formed is Is 25 μm. In this case, the distance between the bottom surface of the dividing groove 301c and the circuit forming surface 301a is, for example, in the range of 5 to 25 μm in consideration of the minimum distance that can be retained as the dividing groove 301c. Can be determined. Further, by performing mechanical processing such as a polishing process (step S33) and a groove forming process (step S34), as shown in FIG. 23, the surface to be processed 301b of the semiconductor wafer 301 and the dividing groove 301c In the vicinity of the surface, a damage layer 301f in which the applied stress remains is formed.

このように分割用溝部301cの底面と回路形成面301aとの間の距離寸法の下限が5μmとして規定していることに対する第1の理由は、上記ハーフカットダイシングの後の半導体ウェハ301の強度を確保するためであり、第2の理由は、保護シート304がプラズマに曝される時間を少なくするためである。半導体ウェハ301の被処理面301bに形成されたダメージ層301fを除去するためには、被処理面301bをその表面より少なくとも5μmの厚さ除去する必要がある。しかしながら、分割用溝部301cの底面と回路形成面301aとの間の距離寸法が5μm未満であれば、被処理面301bに形成されたダメージ層301fが除去される前に分割用溝部301cが除去されてしまうこととなり、被処理面301bのダメージ層301fを完全に除去するまで、分割用溝部301cが形成されていた部分に相当する保護シート304が高温のプラズマにさらされることとなる。そのため、被処理面301bのダメージ層301fの除去完了前に、分割用溝部301cが除去されないようにすることで、このような問題の発生を未然に防止可能とし、分割用溝部301cの底面と回路形成面301aとの間の距離寸法の下限を5μm以上として規定している。   Thus, the first reason for the lower limit of the distance dimension between the bottom surface of the dividing groove 301c and the circuit forming surface 301a being defined as 5 μm is that the strength of the semiconductor wafer 301 after the half-cut dicing is as follows. The second reason is to reduce the time during which the protective sheet 304 is exposed to plasma. In order to remove the damaged layer 301f formed on the processing target surface 301b of the semiconductor wafer 301, it is necessary to remove the processing target surface 301b with a thickness of at least 5 μm from the surface. However, if the distance between the bottom surface of the dividing groove 301c and the circuit forming surface 301a is less than 5 μm, the dividing groove 301c is removed before the damage layer 301f formed on the processing target surface 301b is removed. Thus, the protective sheet 304 corresponding to the portion where the dividing groove 301c was formed is exposed to high-temperature plasma until the damaged layer 301f on the surface 301b to be processed is completely removed. Therefore, by preventing the dividing groove 301c from being removed before the removal of the damaged layer 301f on the surface to be processed 301b, it is possible to prevent such a problem from occurring, and the bottom surface and circuit of the dividing groove 301c can be prevented. The lower limit of the distance dimension with respect to the formation surface 301a is defined as 5 μm or more.

次に、このように分割用溝部301cが形成された半導体ウェハ301に対して、プラズマエッチングを行う(プラズマエッチング工程、ステップS35)。本第2実施形態においては、半導体ウェハ301の表面にマスク層を形成することなく、このプラズマエッチングが行われる。   Next, plasma etching is performed on the semiconductor wafer 301 thus formed with the dividing groove 301c (plasma etching step, step S35). In the second embodiment, this plasma etching is performed without forming a mask layer on the surface of the semiconductor wafer 301.

具体的には、図19に示すプラズマ処理装置300において、下部電極313の載置面313aに、分割用溝部301cが形成された被処理面301bを上面として、保護シート304を介して半導体ウェハ301を載置する。その後、真空チャンバ311を密閉し、排気ポンプ319を駆動して処理室312内を真空化するとともに、プラズマ発生用ガス供給部317より流量調整バルブ316にて調整された流量のガスを、ガス供給孔314a及び多孔質プレート315を通して処理室312内に供給する。このような状態にて高周波電源部320により下部電極313に高周波電圧を印加することで、上部電極314と下部電極313との間の放電空間にプラズマを発生させることができる。   Specifically, in the plasma processing apparatus 300 shown in FIG. 19, the semiconductor wafer 301 is disposed via the protective sheet 304 with the processing surface 301 b on which the dividing groove 301 c is formed on the mounting surface 313 a of the lower electrode 313. Is placed. Thereafter, the vacuum chamber 311 is sealed, the exhaust pump 319 is driven to evacuate the inside of the processing chamber 312, and the gas with the flow rate adjusted by the flow rate adjustment valve 316 is supplied from the plasma generation gas supply unit 317 to the gas supply. The gas is supplied into the processing chamber 312 through the holes 314 a and the porous plate 315. By applying a high frequency voltage to the lower electrode 313 by the high frequency power supply unit 320 in such a state, plasma can be generated in the discharge space between the upper electrode 314 and the lower electrode 313.

図22(A)に示すように、当該放電空間にて発生されたプラズマ351は、下部電極313の載置面313aに載置された状態の半導体ウェハ301の被処理面301bの全体とそれぞれの分割用溝部301cの内表面に対して照射される。このようにプラズマが照射されることで、被処理面301bの全体と分割用溝部301cの内表面のそれぞれに対してエッチングが施されることとなる。   As shown in FIG. 22A, the plasma 351 generated in the discharge space and the entire surface to be processed 301b of the semiconductor wafer 301 in a state of being placed on the placement surface 313a of the lower electrode 313 and the respective surfaces. The inner surface of the dividing groove 301c is irradiated. By irradiating with plasma in this way, etching is performed on the entire surface to be processed 301b and the inner surface of the dividing groove 301c.

半導体ウェハ301の被処理面301bの全体に対してプラズマエッチングが施されることにより、半導体ウェハ301の厚みが薄化され、それとともに、それぞれの分割用溝部301cの内表面に対してプラズマエッチングが施されることにより、それぞれの分割用溝部301cが除去される。このようにそれぞれの分割用溝部301cが除去されることで、図22(B)に示すように、半導体ウェハ301は、上記分割位置に沿ってそれぞれの半導体素子301dの個片に分割されることとなる。ここで「分割用溝部301cが除去される」とは、分割用溝部301cの底面に対してエッチングが施されることで当該底面が回路形成面301aに近づけられ、最終的に当該底面が回路形成面301aと合致されることで当該底面が消滅状態とされることをいう。すなわち、分割用溝部301cが除去されることで、半導体ウェハ301において分割位置に沿って、被処理面301bと回路形成面301aとが貫通された状態とされることとなる。   By performing plasma etching on the entire surface to be processed 301b of the semiconductor wafer 301, the thickness of the semiconductor wafer 301 is reduced, and at the same time, plasma etching is performed on the inner surface of each dividing groove 301c. By being applied, each of the dividing groove portions 301c is removed. By removing each of the dividing groove portions 301c in this manner, the semiconductor wafer 301 is divided into individual pieces of the semiconductor elements 301d along the dividing position as shown in FIG. 22B. It becomes. Here, “the dividing groove 301c is removed” means that the bottom surface of the dividing groove 301c is etched to bring the bottom surface closer to the circuit forming surface 301a, and finally the bottom surface forms the circuit. By matching with the surface 301a, it means that the bottom surface is extinguished. That is, by removing the dividing groove 301c, the surface 301b to be processed and the circuit forming surface 301a are penetrated along the dividing position in the semiconductor wafer 301.

ここで個片に分割された状態の半導体素子301dにおける上記分割位置付近の部分拡大断面図を図24に示す。図24に示すように、プラズマエッチングが施されることにより、被処理面301bとともに分割用溝部301cの内表面もエッチングされることとなるが、従来のプラズマエッチングのように被処理面301bにマスク層が配置されていないため、分割用溝部301cの入り口端部の形成される角部(エッジ部)も同様にエッチングが施されることとなり、その結果、当該角部が除去されて、半導体素子301dの被処理面301b側の端部には、湾曲凸面部の一例であるR(アール)部301eが形成されることとなる。なお、分割用溝部301cに対するプラズマエッチングにより、半導体ウェハ301の厚み方向を主としてエッチングが行われるが、そのエッチング特性により半導体ウェハ301の表面沿いの方向にも僅かにエッチングが行われることとなる。このようなエッチング特性は、それぞれのR部301eの形成に寄与することとなるが、分割用溝部301cの幅寸法が当該エッチングにより拡大されることを考慮して、予め分割用溝部301cの幅寸法を決定しておくことが望ましい。   FIG. 24 shows a partially enlarged cross-sectional view of the semiconductor element 301d in the state of being divided into individual pieces in the vicinity of the division position. As shown in FIG. 24, by performing the plasma etching, the inner surface of the dividing groove 301c is also etched together with the surface to be processed 301b, but the surface to be processed 301b is masked like the conventional plasma etching. Since the layer is not disposed, the corner portion (edge portion) where the entrance end portion of the dividing groove portion 301c is formed is similarly etched. As a result, the corner portion is removed, and the semiconductor element is removed. An R (R) portion 301e, which is an example of a curved convex surface portion, is formed at the end of 301d to be processed 301b. Note that etching is mainly performed in the thickness direction of the semiconductor wafer 301 by plasma etching with respect to the dividing groove 301c. However, etching is slightly performed in the direction along the surface of the semiconductor wafer 301 due to the etching characteristics. Such etching characteristics contribute to the formation of the respective R portions 301e. In consideration of the fact that the width dimension of the dividing groove 301c is enlarged by the etching, the width dimension of the dividing groove 301c is previously set. It is desirable to decide.

また、半導体ウェハ301の被処理面301bとそれぞれの分割用溝部301cの内表面に対して、プラズマエッチングが施されることで、それぞれの半導体素子301dへの分割処理が行われるとともに、上記機械的加工により生じたダメージ層301fを除去することができる。   Further, by performing plasma etching on the processing target surface 301b of the semiconductor wafer 301 and the inner surfaces of the respective dividing groove portions 301c, the dividing process into the respective semiconductor elements 301d is performed, and the above-described mechanical processing is performed. The damaged layer 301f generated by the processing can be removed.

プラズマ処理装置300においてこのようなプラズマエッチングが完了すると、高周波電源部320による高周波電圧の印加、プラズマ発生用ガス供給部317よりのガスの供給、及び排気ポンプ319の駆動が停止され、その後、真空チャンバ311が開放されて、半導体ウェハ301が取り出される。   When such plasma etching is completed in the plasma processing apparatus 300, the application of the high frequency voltage by the high frequency power supply unit 320, the supply of the gas from the plasma generating gas supply unit 317, and the driving of the exhaust pump 319 are stopped, and then the vacuum processing is performed. The chamber 311 is opened and the semiconductor wafer 301 is taken out.

プラズマ処理装置300から取り出された半導体ウェハ301に対して、図22(C)に示すように、被処理面301bに粘着シート(ダイボンディングシート)306を貼り付ける(ダイボンディングシート貼付け工程、ステップS36)。それとともに、図22(D)に示すように、半導体ウェハ301の回路形成面301aを保護していた保護シート304が剥離される。ここでこの粘着シート306は、半導体ウェハ301よりも大きなサイズを有しており、さらにその周囲に図示しないウェハリング(治具)によって固定されており、このウェハリングを把持することで半導体ウェハ301のハンドリングを行うことが可能となっている。以上で半導体素子の製造工程が完了する。   As shown in FIG. 22C, an adhesive sheet (die bonding sheet) 306 is attached to the surface 301b to be processed (die bonding sheet attaching step, step S36) to the semiconductor wafer 301 taken out from the plasma processing apparatus 300. ). At the same time, as shown in FIG. 22D, the protective sheet 304 protecting the circuit forming surface 301a of the semiconductor wafer 301 is peeled off. Here, the pressure-sensitive adhesive sheet 306 has a size larger than that of the semiconductor wafer 301, and is further fixed around it by a wafer ring (jig) (not shown). By gripping the wafer ring, the semiconductor wafer 301 is held. It is possible to handle. The semiconductor element manufacturing process is thus completed.

このように粘着シート306に貼着された状態のそれぞれの半導体素子301dの回路形成面301aを、例えば吸着ノズルにて吸着保持し、その状態で吸着ノズルを上昇させることで、吸着保持された半導体素子301dを粘着シート306から剥離して取り出すことができる。   In this way, the circuit formation surface 301a of each semiconductor element 301d in the state of being stuck to the adhesive sheet 306 is sucked and held by, for example, a suction nozzle, and the suction nozzle is raised in that state, so that the semiconductor that is sucked and held. The element 301d can be peeled off from the adhesive sheet 306 and taken out.

このようにして形成された半導体素子301dにおいては、その実装側表面301bの端部にR部301eが形成されることとなり、このような半導体素子301dを用いて、上記第1実施形態の半導体パッケージ部品50と同様に、その構造的強度が向上された半導体パッケージ部品を製造することができる。   In the semiconductor element 301d formed in this manner, an R portion 301e is formed at the end of the mounting side surface 301b. Using the semiconductor element 301d, the semiconductor package of the first embodiment is formed. Similar to the component 50, a semiconductor package component having improved structural strength can be manufactured.

さらに、上記第2実施形態による方法では、マスクの配置及び除去という工程を不要としながら、R部を有する半導体素子を製造することができ、半導体素子の製造の効率化を図ることができる。   Furthermore, in the method according to the second embodiment, a semiconductor element having an R portion can be manufactured while eliminating the steps of mask placement and removal, and the efficiency of manufacturing the semiconductor element can be improved.

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。   It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.

本発明の第1の実施形態にかかる半導体パッケージ部品の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor package component according to a first embodiment of the present invention. 上記第1実施形態の半導体パッケージ部品の一部断面を含む模式斜視図である。It is a model perspective view containing the partial cross section of the semiconductor package component of the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態の半導体パッケージ部品におけるR部近傍の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of an R portion in the semiconductor package component of the first embodiment. 上記第1実施形態のプラズマ処理装置の構成を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the plasma processing apparatus of the said 1st Embodiment. 上記プラズマ処理装置の下部電極の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the lower electrode of the said plasma processing apparatus. 上記プラズマ処理装置の模式構成図であって、(A)は静電吸着用電源部の駆動により下部電極の表面に負電荷が蓄積された状態を示す模式構成図であって、(B)は高周波電源部の駆動により処理室内にプラズマが発生された状態を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram of the said plasma processing apparatus, Comprising: (A) is a schematic block diagram which shows the state by which the negative charge was accumulate | stored on the surface of the lower electrode by the drive of the power supply part for electrostatic attraction, (B) It is a schematic block diagram which shows the state by which the plasma was generated in the process chamber by the drive of the high frequency power supply part. 上記プラズマ発生装置の制御系の構成を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the structure of the control system of the said plasma generator. 上記第1実施形態にかかる半導体素子の製造方法におけるそれぞれの工程を示す半導体ウェハの模式説明図であって、(A)は保護シートが貼着された状態の半導体ウェハを示し、(B)はレジスト膜が形成された状態の半導体ウェハを示し、(C)は切断線を画定するマスクが形成された状態の半導体ウェハを示し、(D)は異方性エッチングが施されている状態の半導体ウェハを示し、(E)は等方性エッチングが施されている状態の半導体ウェハを示し、(F)はアッシング工程が施された状態の半導体ウェハを示し、(G)はそれぞれの半導体素子におけるマスク配置面に粘着シートが貼着された状態を示し、(H)は回路形成面より保護シートが剥離された状態を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic explanatory drawing of the semiconductor wafer which shows each process in the manufacturing method of the semiconductor element concerning the said 1st Embodiment, (A) shows the semiconductor wafer in the state where the protective sheet was stuck, (B) A semiconductor wafer in which a resist film is formed is shown, (C) shows a semiconductor wafer in a state in which a mask for defining a cutting line is formed, and (D) shows a semiconductor in a state in which anisotropic etching is performed. (E) shows a semiconductor wafer subjected to isotropic etching, (F) represents a semiconductor wafer subjected to an ashing process, and (G) represents a semiconductor wafer in each semiconductor element. The state where the adhesive sheet was stuck on the mask arrangement | positioning surface is shown, (H) shows the state from which the protective sheet was peeled from the circuit formation surface. 上記第1実施形態にかかる半導体ウェハの分割方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the division | segmentation method of the semiconductor wafer concerning the said 1st Embodiment. 半導体ウェハの搬入が行われている状態のプラズマ処理装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of the plasma processing apparatus in the state in which the semiconductor wafer is carried in. プラズマダイシング工程が行われている状態のプラズマ処理装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of the plasma processing apparatus in the state where the plasma dicing process is performed. プラズマアッシング工程が行われている状態のプラズマ処理装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of the plasma processing apparatus in the state where the plasma ashing process is performed. 上記プラズマダイシング工程において用いられるプラズマ処理条件のデータテーブルを示す図である。It is a figure which shows the data table of the plasma processing conditions used in the said plasma dicing process. 上記プラズマダイシング工程が施された半導体素子の模式断面図である。It is a schematic cross section of a semiconductor element subjected to the plasma dicing process. 上記プラズマダイシング工程が施された半導体素子の模式上面図である。It is a model top view of the semiconductor element in which the said plasma dicing process was given. 上記第1実施形態の半導体素子の実装を行う半導体素子実装装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the semiconductor element mounting apparatus which mounts the semiconductor element of the said 1st Embodiment. 半導体素子の実装方法を示す模式説明図であって、(A)は吸着ノズルと突き上げ装置の位置合わせが行われている状態を示す図であり、(B)は突き上げ動作が開始された状態を示す図であり、(C)は半導体素子が剥離された状態を示す図であり、(D)は半導体素子が取り出された状態を示す図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mounting method of a semiconductor element, Comprising: (A) is a figure which shows the state by which the position alignment of a suction nozzle and a pushing-up apparatus is performed, (B) shows the state by which pushing-up operation was started. (C) is a figure which shows the state from which the semiconductor element was peeled, (D) is a figure which shows the state from which the semiconductor element was taken out. 半導体素子の実装方法を示す模式説明図であって、(A)は基板の実装位置と吸着ノズルとの位置合わせが行われている状態を示す図であり、(B)は半導体素子が基板に接合された状態を示す図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mounting method of a semiconductor element, Comprising: (A) is a figure which shows the state with which the mounting position of a board | substrate and the suction nozzle are aligned, (B) is a figure which shows a semiconductor element on a board | substrate. It is a figure which shows the joined state. 本発明の第2の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the plasma processing apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 上記第2実施形態の半導体素子の分割が行われる半導体素子の製造工程の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing process of the semiconductor element in which the division | segmentation of the semiconductor element of the said 2nd Embodiment is performed. 図20の半導体素子の製造工程を説明するための模式説明図であって、(A)は半導体ウェハに回路形成部及び外部接続用電極が形成された状態の図であり、(B)は半導体ウェハの回路形成面に保護シートが貼着された状態の図であり、(C)は半導体ウェハの薄化のための研磨工程が行われている状態の図であり、(D)は半導体ウェハの被処理面に分割用溝部が形成されている状態の図である。FIG. 21A is a schematic explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the semiconductor element of FIG. 20, in which FIG. 20A is a diagram in a state where a circuit formation portion and external connection electrodes are formed on a semiconductor wafer, and FIG. It is a figure of the state in which the protective sheet was stuck on the circuit formation surface of a wafer, (C) is a figure of the state in which the grinding | polishing process for thinning of a semiconductor wafer is performed, (D) is a semiconductor wafer It is a figure of the state by which the groove part for a division | segmentation is formed in the to-be-processed surface. 図21に続いて図20の半導体素子の製造工程を説明するための模式説明図であって、(A)はプラズマエッチングが施されている状態の図であり、(B)は(A)のプラズマエッチングによりそれぞれの半導体素子の個片に分割された状態の図であり、(C)は半導体ウェハの被処理面に粘着シートが貼着されている状態の図であり、(D)は保護シートが剥離された状態の図である。FIG. 21 is a schematic explanatory diagram for explaining the manufacturing process of the semiconductor element of FIG. 20 following FIG. 21, in which (A) is a state in which plasma etching is performed, and (B) is a diagram of (A). It is the figure of the state divided | segmented into the piece of each semiconductor element by plasma etching, (C) is a figure of the state by which the adhesive sheet is affixed on the to-be-processed surface of a semiconductor wafer, (D) is protection It is a figure of the state by which the sheet | seat was peeled. 半導体ウェハに形成された分割用溝部の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the groove part for a division | segmentation formed in the semiconductor wafer. 分割されたそれぞれの半導体素子における分割位置近傍の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the division | segmentation position vicinity in each divided | segmented semiconductor element.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空チャンバ
2 処理室
3 下部電極
4 上部電極
5A、5B、5C 絶縁部材
6 半導体ウェハ
6a 回路形成面
6b マスク配置面、あるいは実装側表面
6e R部
8 真空ポンプ
17 高周波電源部
18 静電吸着用DC電源部
19 ガス混合部
20A、20B、20C 第1〜第3のガス供給部
21 ガス流量調整部
22A、22B、22C 第1〜第3の開閉バルブ
23A、23B、23C 第1〜第3の流量制御バルブ
28 圧力センサ
30 保護シート
33 制御装置
50 半導体パッケージ部品
51 基板
52 接合材料
53 外部接続用電極
54 ワイヤ
81 プラズマ処理条件
82 動作プログラム
91 プロセス制御部
92 記憶部
95 処理時間計測部
101 プラズマ処理装置
S 空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Processing chamber 3 Lower electrode 4 Upper electrode 5A, 5B, 5C Insulating member 6 Semiconductor wafer 6a Circuit formation surface 6b Mask placement surface or mounting side surface 6e R portion 8 Vacuum pump 17 High frequency power supply portion 18 For electrostatic adsorption DC power supply unit 19 Gas mixing unit 20A, 20B, 20C 1st to 3rd gas supply unit 21 Gas flow rate adjustment unit 22A, 22B, 22C 1st to 3rd on-off valve 23A, 23B, 23C 1st to 3rd Flow control valve 28 Pressure sensor 30 Protective sheet 33 Controller 50 Semiconductor package component 51 Substrate 52 Bonding material 53 External connection electrode 54 Wire 81 Plasma processing condition 82 Operation program 91 Process control unit 92 Storage unit 95 Processing time measurement unit 101 Plasma processing Device S space

Claims (2)

半導体素子における回路形成側表面とは反対側の実装側表面が、素子実装体の表面に接合材料を介して接合された半導体素子実装構造を有する半導体パッケージ部品において、
上記半導体素子の上記実装側表面の端部に形成された湾曲凸面部と、
当該半導体素子の周部全体における上記湾曲凸面部と上記素子実装体の上記表面との間に形成された接合材料充填用空間とを備え、
上記接合材料充填用空間に上記接合材料が充填されていることを特徴とする半導体パッケージ部品。
In a semiconductor package component having a semiconductor element mounting structure in which a mounting side surface opposite to a circuit forming side surface in a semiconductor element is bonded to the surface of an element mounting body via a bonding material,
A curved convex surface portion formed at an end of the mounting side surface of the semiconductor element;
A bonding material filling space formed between the curved convex surface portion of the entire peripheral portion of the semiconductor element and the surface of the element mounting body;
A semiconductor package component, wherein the bonding material filling space is filled with the bonding material.
上記接合材料は、上記湾曲凸面部に接しながら上記半導体素子の周部全体に渡って配置され、当該半導体素子の周方向に略三角形状断面を有する隆起状接合部を有し、
上記隆起状接合部における上記三角形状断面は、上記半導体素子の内側方向と外側方向とのそれぞれの方向に末広がり形状を有する断面である請求項1に記載の半導体パッケージ部品。
The bonding material is disposed over the entire peripheral portion of the semiconductor element while in contact with the curved convex surface portion, and has a raised bonding portion having a substantially triangular cross section in the circumferential direction of the semiconductor element,
2. The semiconductor package component according to claim 1, wherein the triangular cross section in the raised joint is a cross section having a divergent shape in each of an inner direction and an outer direction of the semiconductor element.
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