JP2007109838A - Device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを分割して得られる半導体チップ等のデバイスに係り、そのデバイスの裏面に機械的ダメージ層が形成されたデバイスおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a device such as a semiconductor chip obtained by dividing a wafer such as a semiconductor wafer, and more particularly to a device in which a mechanical damage layer is formed on the back surface of the device and a manufacturing method thereof.
携帯電話やデジタルカメラなどの小型デジタル機器に代表されるように、近年の各種電子機器は軽薄短小化が顕著であり、これを達成するには、構成部品として重要な役割を果たす半導体チップないしは半導体パッケージ部品の小型化・薄型化が必要とされる。半導体チップにおいては特に薄型化が求められ、より薄くするには、半導体チップに切り出す前の半導体ウエーハをより薄く加工することによって可能とされる。半導体ウエーハは、シリコン等の材料の単結晶棒をスライスして得られるものであるが、チップ化する前に、素子形成面である表面とは反対側の裏面側を研削して所定の厚さに薄化される。 As represented by small digital devices such as mobile phones and digital cameras, various electronic devices in recent years have been noticeably light and thin, and semiconductor chips or semiconductors that play an important role as components to achieve this. It is necessary to reduce the size and thickness of package parts. The semiconductor chip is particularly required to be thinned, and in order to make it thinner, it is possible to process the semiconductor wafer before it is cut into a semiconductor chip. A semiconductor wafer is obtained by slicing a single crystal rod of a material such as silicon, but before chipping, the back surface side opposite to the surface, which is an element formation surface, is ground to a predetermined thickness. Thinned.
半導体ウエーハを薄化するには、砥石などによる研削といった機械加工が一般に採用されるが、このように機械加工で薄化された半導体ウエーハの加工面には、細かな傷による機械的ダメージが残る。機械的ダメージが残ったままの半導体ウエーハあるいは半導体チップは、薄ければ薄いほど強度を維持することが困難になるという傾向があるため、化学的エッチングや研磨などの方法によって機械的ダメージを除去して強度を保つことが行われている。 In order to thin the semiconductor wafer, machining such as grinding with a grindstone is generally employed, but mechanical damage due to fine scratches remains on the processed surface of the semiconductor wafer thinned by such machining. . Semiconductor wafers or semiconductor chips with mechanical damage remaining tend to be difficult to maintain strength as the thickness is thinner. Therefore, mechanical damage is removed by methods such as chemical etching and polishing. To maintain strength.
ところが、強度を低下させる機械的ダメージは、一方では、ゲッタリング効果を生じさせるものとして有効に利用される場合がある。ゲッタリング効果とは、半導体チップの製造工程において半導体ウエーハに含有された主に重金属を主とする不純物を、半導体チップに形成された電子回路等の素子の形成領域外の歪み場に集めて素子形成領域を清浄化することであり、歪み場として、機械的ダメージが形成された部分が活用される。このゲッタリング効果によって素子形成領域に不純物が存在しにくくなり、結晶欠陥の発生や電気特性の劣化といった不具合が抑制され、半導体チップの特性の安定化や性能の向上が図られるとされている。ゲッタリング効果を得るための方法等は、特許文献1,2等に記載されている。
However, mechanical damage that lowers the strength may be effectively used on the one hand to produce a gettering effect. The gettering effect is an element in which impurities mainly composed of heavy metals contained in a semiconductor wafer in the manufacturing process of a semiconductor chip are collected in a strain field outside the formation region of an element such as an electronic circuit formed on the semiconductor chip. This is to clean the formation region, and a portion where mechanical damage is formed is used as a strain field. This gettering effect makes it difficult for impurities to be present in the element formation region, which suppresses problems such as generation of crystal defects and deterioration of electrical characteristics, thereby stabilizing the characteristics of the semiconductor chip and improving the performance. Methods for obtaining a gettering effect are described in
半導体チップの中には、上記ゲッタリング効果に依存した構造を持つものもあり、このような半導体チップにあっては、強度の確保を目的として機械的ダメージを除去することはゲッタリング効果の損失を招くことになり、また、製品としての歩留まりが低下するといった問題も生じることになっていた。 Some semiconductor chips have a structure that depends on the above-described gettering effect, and in such a semiconductor chip, removing mechanical damage for the purpose of ensuring strength is a loss of gettering effect. In addition, there is a problem that the yield as a product is lowered.
よって本発明は、機械的ダメージが形成されたことによるゲッタリング効果を得ることができながら強度も確保することができ、両者の効果をともに得て強度と高性能が両立するとともに、歩留まりの低下が抑えられるデバイスおよびその製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can obtain the gettering effect due to the formation of the mechanical damage while ensuring the strength, and both the strength and the high performance can be obtained together, and the yield is reduced. An object of the present invention is to provide a device and a method for manufacturing the same.
本発明のデバイスは、表面に電子回路が形成されたデバイスにおいて、該デバイスの裏面の一部に機械的ダメージ層が形成されていることを特徴としている。本発明のデバイスによれば、裏面の一部に形成された機械的ダメージ層によってゲッタリング効果が得られ、また、その機械的ダメージ層は裏面の一部に形成されていて該ダメージ層以外の部分は強度維持に有効な領域とすることができる。その結果、ゲッタリング効果と強度維持とをともに得ることができる。なお、機械的ダメージ層の大きさは、機械的ダメージ層が形成されることによる強度の損失と得られるゲッタリング効果とのバランスを図りながら適切な大きさに設定される。 The device of the present invention is characterized in that in a device having an electronic circuit formed on the front surface, a mechanical damage layer is formed on a part of the back surface of the device. According to the device of the present invention, a gettering effect is obtained by the mechanical damage layer formed on a part of the back surface, and the mechanical damage layer is formed on a part of the back surface and other than the damage layer. The portion can be a region effective for maintaining strength. As a result, both a gettering effect and strength maintenance can be obtained. The size of the mechanical damage layer is set to an appropriate size while balancing the loss of strength due to the formation of the mechanical damage layer and the obtained gettering effect.
本発明では、機械的ダメージ層が形成されている箇所が、裏面の中央部であることを好ましい形態としている。この形態では、機械的ダメージ層の周囲が強度維持に有効な領域とされ、この強度維持領域はデバイスの外周部分を形成することになるためデバイスの剛性が向上し、外部からの衝撃等に対する抵抗の度合いが高まり強度確保に有効である。また、機械的ダメージ層が曲線を含む形状であると、機械的ダメージ層と強度維持領域との境界に応力が集中しにくくなるため、強度の向上が図られる。さらに機械的ダメージ層が曲線のみからなる形状である場合には、強度が一層向上するので最も好ましい形態とされる。 In this invention, it is set as the preferable form that the location in which the mechanical damage layer is formed is a center part of a back surface. In this configuration, the area around the mechanical damage layer is an effective area for maintaining the strength, and this strength maintaining area forms the outer peripheral portion of the device, so that the rigidity of the device is improved and resistance to external impacts, etc. This is effective in securing strength. Further, when the mechanical damage layer has a shape including a curve, it is difficult for stress to concentrate on the boundary between the mechanical damage layer and the strength maintaining region, so that the strength can be improved. Further, when the mechanical damage layer has a shape consisting only of a curve, the strength is further improved, so that it is the most preferable form.
上記本発明のデバイスは、本発明の製造方法によって好適に製造することができる。その製造方法は、表面に電子回路が形成された複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハから、デバイスを個々に分割して得るデバイスの製造方法であって、ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、該ウエーハの裏面に残存する機械的ダメージを除去する機械的ダメージ除去工程と、該ウエーハの裏面全面に保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、該保護膜に、デバイスに対応する各領域の一部が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、保護膜にマスクが施された該ウエーハの裏面を露光する露光工程と、保護膜の露光された部分を除去し、その部分のウエーハの裏面を露出させる保護膜露光部分除去工程と、該ウエーハの裏面の露出部分に機械的ダメージ層を形成する機械的ダメージ層形成工程と、分割予定ラインに沿ってウエーハを分割してデバイスを得る分割工程とを備えることを特徴としている。 The device of the present invention can be preferably manufactured by the manufacturing method of the present invention. The manufacturing method is a device manufacturing method in which a plurality of devices with electronic circuits formed on the surface are divided into individual devices from a wafer partitioned by a predetermined dividing line, and the back side of the wafer is ground. A grinding step for reducing the thickness to a predetermined thickness, a mechanical damage removing step for removing mechanical damage remaining on the back surface of the wafer, and a protective film coating step for coating a protective film on the entire back surface of the wafer; A mask coating step for covering the protective film with a mask in which a part of each region corresponding to the device is opened, an exposure step for exposing the back surface of the wafer on which the protective film is masked, and exposure of the protective film Protective film exposure part removal process of removing the exposed part and exposing the back side of the wafer of the part, and mechanical damage layer formation to form a mechanical damage layer on the exposed part of the back side of the wafer And degree, is characterized by comprising a dividing step of obtaining a device by dividing the wafer along the dividing lines.
上記製造方法によれば、研削工程でウエーハの裏面全面に機械的ダメージが付与されることになるため、研削工程後にウエーハの裏面に残存する機械的ダメージを一旦除去する。除去手段としては、化学的エッチングや研磨などが挙げられる。そして、その裏面に、保護膜とマスクをこの順で被せ、露光する。この場合、保護膜はフォトレジスト法で用いられるポジ型レジスト膜(露光部分が現像液で可溶、非露光部分が残る)が好適とされる。また、マスクは、各デバイスに対応する領域ごとに、後の機械的ダメージ層形成工程で形成される機械的ダメージ層の形状および寸法に対応する開口を有し、その開口を通して保護膜が露光される。 According to the above manufacturing method, mechanical damage is imparted to the entire back surface of the wafer in the grinding process, and therefore mechanical damage remaining on the back surface of the wafer after the grinding process is temporarily removed. Examples of the removing means include chemical etching and polishing. Then, the back surface is covered with a protective film and a mask in this order and exposed. In this case, the protective film is preferably a positive resist film (exposed portion is soluble in a developer and non-exposed portion remains) used in the photoresist method. In addition, the mask has an opening corresponding to the shape and dimensions of the mechanical damage layer formed in the subsequent mechanical damage layer forming process for each region corresponding to each device, and the protective film is exposed through the opening. The
続いて、マスクを除去してから保護膜の露光部分を除去し、ウエーハの裏面における保護膜の除去部分、すなわちマスクの開口に対応する部分を露出させる。次いで、この露出部分に機械的ダメージ層を形成する。機械的ダメージ層の形成手段は、適宜な粒径の砥粒を高圧で吹き付けるサンドブラストが、容易かつ確実に形成できるので推奨される。この後、分割予定ラインを切断してウエーハを分割することにより、裏面の一部に機械的ダメージ層が形成されたデバイスを得る。 Subsequently, after removing the mask, the exposed portion of the protective film is removed, and the removed portion of the protective film on the back surface of the wafer, that is, the portion corresponding to the opening of the mask is exposed. Next, a mechanical damage layer is formed on the exposed portion. As a means for forming the mechanical damage layer, sandblasting in which abrasive grains having an appropriate particle diameter are sprayed at a high pressure can be easily and reliably formed. Thereafter, by dividing the line to be divided and dividing the wafer, a device having a mechanical damage layer formed on a part of the back surface is obtained.
上記製造方法では、保護膜を裏面に被覆することを省略し、マスクを直接ウエーハの裏面に被せた後に機械的ダメージ層を形成するように簡略化することもできる。すなわちその製造方法は、ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、該ウエーハの裏面に残存する機械的ダメージを除去する機械的ダメージ除去工程と、該ウエーハの裏面に、デバイスに対応する各領域の一部が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、該ウエーハの裏面のマスクで覆われていない露出部分に機械的ダメージ層を形成する機械的ダメージ層形成工程と、分割予定ラインに沿ってウエーハを分割してデバイスを得る分割工程とを備えることを特徴としている。 In the above manufacturing method, it is possible to omit the covering of the protective film on the back surface, and to simplify the process so that the mechanical damage layer is formed after the mask is directly covered on the back surface of the wafer. That is, the manufacturing method includes a grinding process for grinding the back side of the wafer to a predetermined thickness, a mechanical damage removing process for removing mechanical damage remaining on the back side of the wafer, and a back side of the wafer. And a mask covering step for covering a mask in which a part of each region corresponding to the device is opened, and a mechanical damage layer forming step for forming a mechanical damage layer on an exposed portion not covered with the mask on the back surface of the wafer. And a dividing step of dividing the wafer along the planned dividing line to obtain a device.
上記の製造方法は、研削工程で付与された機械的ダメージを一旦除去し、機械的ダメージ層形成工程で改めて機械的ダメージ層を形成しているが、研削工程で付与された機械的ダメージ層をそのまま残す方法も本発明の製造方法として挙げられる。すなわちその製造方法は、ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、該ウエーハの裏面全面に保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、該保護膜に、デバイスに対応する各領域の中心部領域が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、保護膜にマスクが施された該ウエーハの裏面を露光する露光工程と、マスクを除去するとともに、保護膜の露光されていない部分を除去し、その部分のウエーハの裏面を露出させる保護膜非露光部分除去工程と、該ウエーハの裏面の露出部分に残存する機械的ダメージを除去し、これによって非露出部分に、研削工程で付与された機械的ダメージを残存させる機械的ダメージ一部残存工程と、分割予定ラインに沿ってウエーハを分割してデバイスを得る分割工程とを備えることを特徴としている。 In the manufacturing method described above, the mechanical damage applied in the grinding process is temporarily removed, and the mechanical damage layer is formed again in the mechanical damage layer forming process. However, the mechanical damage layer applied in the grinding process is removed. The method of leaving as it is is also mentioned as the production method of the present invention. That is, the manufacturing method includes a grinding process for grinding the back surface side of the wafer to a predetermined thickness, a protective film coating process for coating the entire back surface of the wafer with a protective film, and a protective film on the device. A mask coating process for covering the mask in which the central area of each corresponding area opens, an exposure process for exposing the back surface of the wafer with the mask applied to the protective film, and removing the mask and exposing the protective film Protective film non-exposed part removal process that removes the unexposed part and exposes the back side of the wafer of that part, and mechanical damage remaining on the exposed part of the back side of the wafer is removed, thereby grinding the unexposed part Characterized in that it comprises a mechanical damage partial remaining process for remaining mechanical damage applied in the process, and a dividing step for dividing the wafer along a planned dividing line to obtain a device. To have.
この製造方法は研削工程で付与された機械的ダメージを活用する方法であり、その機械的ダメージが付与されたウエーハの裏面に、保護膜とマスクをこの順で被せ、露光する。この場合の保護膜は、フォトレジスト法で用いられるネガ型レジスト膜(非露光部分が現像液で可溶、露光部分が残る)が好適とされる。また、マスクは上記製造方法と同様のもの、すなわち、後の機械的ダメージ層形成工程で形成される機械的ダメージ層の形状および寸法に対応する開口を有するものが用いられ、その開口を通して保護膜が露光される。 In this manufacturing method, mechanical damage imparted in the grinding process is utilized, and a protective film and a mask are covered in this order on the back surface of the wafer to which the mechanical damage has been imparted and exposed. The protective film in this case is preferably a negative resist film used in the photoresist method (the unexposed portion is soluble in the developer and the exposed portion remains). Further, the mask is the same as the above manufacturing method, that is, a mask having an opening corresponding to the shape and size of the mechanical damage layer formed in the subsequent mechanical damage layer forming step, and a protective film is formed through the opening. Are exposed.
続いて、マスクを除去し、さらに保護膜の露光されなかった部分を除去すると、ウエーハの裏面における保護膜の除去部分、すなわちマスクの開口以外に対応する部分が露出する。次いで、この露出部分の研削工程で付与されていた機械的ダメージを、化学的エッチングや研磨などの方法によって除去する。これによって、ウエーハ裏面のマスクの開口に対応する部分には機械的ダメージが残存する。この後、分割予定ラインを切断してウエーハを分割することにより、裏面の一部に機械的ダメージ層が形成されたデバイスを得る。 Subsequently, when the mask is removed and a portion of the protective film that has not been exposed is removed, a portion of the back surface of the wafer where the protective film is removed, that is, a portion other than the opening of the mask is exposed. Next, the mechanical damage imparted in the grinding process of the exposed portion is removed by a method such as chemical etching or polishing. As a result, mechanical damage remains in the portion corresponding to the opening of the mask on the back surface of the wafer. Thereafter, by dividing the line to be divided and dividing the wafer, a device having a mechanical damage layer formed on a part of the back surface is obtained.
この製造方法によれば、研削工程で予め付与された機械的ダメージの一部を残し、これをゲッタリング効果を得るための機械的ダメージ層とするため、後の工程で改めて機械的ダメージ層を形成することが不要になるといった利点を有する。 According to this manufacturing method, in order to leave a part of the mechanical damage preliminarily applied in the grinding process and to make this a mechanical damage layer for obtaining a gettering effect, the mechanical damage layer is changed again in a later process. There is an advantage that it is not necessary to form.
なお、上記の本発明に係る各製造方法においては、裏面に形成される機械的ダメージ層は、マスクの開口に応じた形状および寸法となる。したがって、マスクの開口をデバイスの中央部に相当する位置に配することにより、機械的ダメージ層は裏面の中央部に形成される。そして、マスクの開口を曲線を含む形状にしたり、曲線のみからなる形状にすればそれに応じた形状の機械的ダメージ層が形成される。 In each of the manufacturing methods according to the present invention, the mechanical damage layer formed on the back surface has a shape and dimensions corresponding to the opening of the mask. Therefore, the mechanical damage layer is formed at the center of the back surface by arranging the opening of the mask at a position corresponding to the center of the device. If the opening of the mask is formed into a shape including a curve or a shape consisting only of a curve, a mechanical damage layer having a shape corresponding to the shape is formed.
本発明によれば、デバイスの裏面の一部にゲッタリング効果を得るための機械的ダメージ層が形成され、この機械的ダメージ層以外の部分が強度維持に有効な領域として確保されるので、強度と高性能が両立するデバイスを得ることができるとともに、歩留まりの低下が抑えられるといった効果を奏する。 According to the present invention, a mechanical damage layer for obtaining a gettering effect is formed on a part of the back surface of the device, and a portion other than the mechanical damage layer is secured as an effective area for maintaining strength. As a result, it is possible to obtain a device that achieves both high performance and high performance, and to suppress a decrease in yield.
以下、図面を参照して本発明に係る第1〜第3実施形態を説明する。
[1]第1実施形態
図1は、シリコンウエーハ等からなる円盤状の半導体ウエーハ(以下、ウエーハと略称)1を示している。加工前のウエーハ1の厚さは、例えば700μm程度であり、その表面には、格子状のストリート(分割予定ライン)2によって複数の矩形状の半導体チップ(デバイス)3が区画されている。これら半導体チップ3の表面には、図示せぬ電子回路が形成されている。
Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] First Embodiment FIG. 1 shows a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) 1 made of a silicon wafer or the like. The thickness of the
本実施形態は、ウエーハ1の裏面側を研削してウエーハ1を所定の厚さに薄化し、薄化したウエーハ1の裏面の、各半導体チップ3に対応した領域の一部に機械的ダメージ層を形成してから、ウエーハ1を分割して半導体チップ3を個々に得る方法である。なお、以下の説明でウエーハ1や半導体チップ3における“表面”は電子回路が形成された側の面、“裏面”は表面とは反対側の電子回路が形成されていない側の面と定義する。
In the present embodiment, the back surface side of the
(1)研削工程
ウエーハ1の裏面を研削する前処理として、図2(a)に示すように、ウエーハ1の表面全面に保護テープ10を貼り付ける。保護テープ10としては、例えば、厚さ70〜200μm程度のポリオレフィン等の基材の片面に厚さ5〜20μm程度のアクリル系等の粘着剤を塗布したテープなどが好適に用いられ、粘着剤をウエーハ1の表面に合わせて貼り付ける。この保護テープ10により電子回路が保護される。
(1) Grinding Step As a pretreatment for grinding the back surface of the
次に、図2(b)に示すように、保護テープ10が表面に貼り付けられたウエーハ1の裏面を研削して、ウエーハ1を必要に応じた厚さ(例えば25〜100μm程度)に薄化する。研削するための装置としては、例えば、特開2002−25961号公報に記載されるような、真空チャック式のチャックテーブル上にウエーハを吸着、保持し、チャックテーブルを回転させながら、その上方に配された研削ホイールを下降させて砥石によってウエーハの裏面を研削する装置を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 2B, the back surface of the
(2)機械的ダメージ除去工程
上記研削工程で研削されたウエーハ1の裏面には、研削によって機械的ダメージが付与されており、この機械的ダメージを除去する。そのための方法としては、ウエーハ1を所定の化学エッチング液に浸漬して裏面の機械的ダメージ層を溶解させて除去するか、あるいはバフ研磨等を行って研磨により機械的ダメージ層を除去するなどが挙げられる。
(2) Mechanical damage removal process The mechanical damage is given to the back surface of the
(3)保護膜被覆工程
図2(c)に示すように、ウエーハ1の裏面に、保護膜としてフォトレジスト法で用いられるポジ型レジスト膜(露光部分が現像液で可溶、非露光部分が残る)20を、一般周知のスピンコート法等の方法によって塗布する。レジスト膜20の膜厚は1μm程度以上であれば十分とされる。
(3) Protective film coating step As shown in FIG. 2 (c), a positive resist film used in the photoresist method as a protective film on the back surface of the wafer 1 (exposed part is soluble in a developer, non-exposed part is 20) is applied by a generally known method such as spin coating. The film thickness of the resist
(4)マスク被覆工程
図2(d)に示すように、レジスト膜20にマスク30を被せる。マスク30は、ステンレス等の金属製薄板によってウエーハ1とほぼ同径の円盤状に形成されたもので、図3に示すように、格子状に配列された複数の楕円状の開口31を有している。外周縁を互いに合わせてマスク30をウエーハ1に重ね、周方向の相対位置を調整すると、開口31は半導体チップ3の各領域の中央部に位置し、かつ、長径方向が半導体チップ3の長手方向に沿った状態になる。図4に示すように、マスク30をこのような状態になるようにウエーハ1の裏面を被覆するレジスト膜20に重ね、ウエーハ1に着脱可能に装着する。
(4) Mask Covering Step As shown in FIG. 2D, the resist
図5は、ウエーハ1における1つの半導体チップ3の部分を抜き出して、ウエーハ1に対する工程を(a)〜(f)の順に示した図である。図5(a)に示すように、マスク被覆工程でレジスト膜20に被せられたマスク30の開口31は半導体チップ3の中央部に位置する。
FIG. 5 is a diagram showing the steps for the
(5)露光工程
図5(b)に示すように、レジスト膜20にマスク30が施されたウエーハ1の裏面を露光装置40によって露光する。レジスト膜20においては、半導体チップ3の中央部であってマスク30の開口31から露出する楕円状部分が露光される。上記のようにレジスト膜20はポジ型であることから、マスク30で覆われた部分以外のレジスト膜20の露光部分が除去される領域となる。
(5) Exposure Step As shown in FIG. 5B, the back surface of the
(6)保護膜露光部分除去工程
マスク30を除去し、レジスト膜20が被覆されたウエーハ1の裏面を、所定の現像液にさらす。すると、図5(c)に示すように、現像液によってレジスト膜20の露光された部分が溶解して除去され、ウエーハ1の裏面におけるレジスト膜20の除去部分、すなわちマスク30の開口31に対応する部分が露出する。
(6) Protective film exposure part removal process The
(7)機械的ダメージ層形成工程
図5(d)に示すように、レジスト膜20の非露光部分が残っているウエーハ1の裏面にサンドブラスト装置50によってサンドブラストを行う。サンドブラストは、この場合、2000番相当で粒径が4〜5μm程度のアルミナ粒子やシリコンカーバイト粒子を砥粒として用い、この砥粒を空気あるいは水の高圧流体に混合させて、ウエーハ1の裏面に5〜10秒程度噴射させる。このサンドブラストにより、ウエーハ1の裏面のレジスト膜20が除去された部分が砥粒で打撃され、機械的ダメージ層が形成される。この後、残っているレジスト膜20を所定の除去液にさらして除去し、図5(e)に示すように、半導体チップ3の裏面の中央部に楕円状の機械的ダメージ層4が形成されたウエーハ1を得る。
(7) Mechanical Damage Layer Formation Step As shown in FIG. 5D, sand blasting is performed by the
(8)分割工程
レジスト膜20を除去し、次いで保護テープ10を除去し、ウエーハ1を適宜に洗浄してから全てのストリート2を切断して、個々の半導体チップ3に分割する。ウエーハ1を半導体チップ3に分割するための装置としては、例えば、特開2001−85365号公報に記載されるようなダイシング装置を用いることができる。得られた半導体チップ3は、図5(f)に示すように、裏面の中央部にサンドブラストによって楕円状の機械的ダメージ層4が形成されている。
(8) Division Step The resist
以上の製造方法によって得られた半導体チップ3によると、裏面の中央部に形成された機械的ダメージ層4によってゲッタリング効果が得られる。また、裏面の機械的ダメージ層4の周囲の部分は、機械的ダメージ除去工程で機械的ダメージが除去されているので、半導体チップ3自身の強度維持に有効な領域(図5(f)の符号5で示す部分)となる。その結果、ゲッタリング効果と強度維持とをともに得ることができ、強度と高性能が両立するものとなる。
According to the
また、機械的ダメージ層4が裏面の中央部に形成されており、その周囲の強度維持領域5は半導体チップ3の外周部分を形成することになるため剛性が高く、外部からの衝撃等に対する抵抗の度合いが高まって強度の向上が図られる。特に本実施形態では、機械的ダメージ層4は曲線のみからなる楕円状であるから、この機械的ダメージ層4と強度維持領域5との境界に応力が集中しにくくなり、強度が一層向上したものとなる。
Further, the
なお、機械的ダメージ層4の形状(すなわちマスク30の開口31の形状)は、上記実施形態のような曲線のみからなる楕円状に限定されることはなく、図6(a)に示す直線を含む楕円状でもよく、また、この他には、図6(b)に示す真円状や、図6(c)に示す矩形状であってもよい。
Note that the shape of the mechanical damage layer 4 (that is, the shape of the
[2]第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態の製造方法を説明する。
第2実施形態の製造方法は、上記第1実施形態での研削工程から機械的ダメージ除去工程までは同じであるが、次の保護膜被覆工程から以降を次の工程に変更したものである。
[2] Second Embodiment Next, a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the second embodiment is the same from the grinding step to the mechanical damage removal step in the first embodiment, but the following protective film coating step is changed to the next step.
(1)マスク被覆工程
第2実施形態と同様にして研削工程および機械的ダメージ除去工程を経たウエーハ1の裏面に、図7および図8(a)に示すように、上記マスク30を、第1実施形態と同様に各開口31が半導体チップ3の各領域の中央部に位置するようにウエーハ1の裏面に直接重ね、着脱可能に装着する。なお、図8は図5と同様でウエーハ1における1つの半導体チップ3の部分を抜き出して、ウエーハ1に対する工程を(a)〜(d)の順に示した図である。
(1) Mask Covering Step As shown in FIGS. 7 and 8A, the
(2)機械的ダメージ層形成工程
図8(b)に示すように、マスク30が施されたウエーハ1の裏面に、第1実施形態と同様にしてサンドブラストを行う。このサンドブラストにより、ウエーハ1の裏面のマスク30の開口31による露出部分が砥粒で打撃されて、図8(c)に示すように、機械的ダメージ層4が形成される。
(2) Mechanical Damage Layer Forming Step As shown in FIG. 8B, sandblasting is performed on the back surface of the
(3)分割工程
マスク30を除去し、次いで保護テープ10を除去し、ウエーハ1を適宜に洗浄してから全てのストリート2に沿ってウエーハ1を分割し、個々の半導体チップ3を得る。得られた半導体チップ3は、図8(d)に示すように、裏面の中央部にサンドブラストによって楕円状の機械的ダメージ層4が形成され、この機械的ダメージ層4の周囲は、研削工程で付与された機械的ダメージが除去された強度維持領域5として残存している。
(3) Dividing Step The
以上の第2実施形態の製造方法は、第1実施形態でのウエーハ1の裏面へのレジスト膜20の被覆を省略し、マスク30を直接ウエーハ1の裏面に被せてサンドブラストを行って機械的ダメージ層4を形成するもので、第1実施形態と比べると工程の簡略化が図られる。
In the manufacturing method of the second embodiment described above, the coating of the resist
[3]第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態の製造方法を説明する。
(1)研削工程
第1実施形態と同様に、ウエーハ1の裏面に保護テープ10を貼り付けてから、ウエーハ1の裏面を研削して、ウエーハ1を必要に応じた厚さに薄化する。図9(a)に示すように、ウエーハ1の裏面には、研削によって全面に機械的ダメージ6が付与される。なお、図9はウエーハ1における1つの半導体チップ3の部分を抜き出して、ウエーハ1に対する工程を(a)〜(g)の順に示した図である。
[3] Third Embodiment Next, a manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described.
(1) Grinding step As in the first embodiment, after the
(2)保護膜被覆工程
図9(b)に示すように、研削されたウエーハ1の裏面に、保護膜としてフォトレジスト法で用いられるネガ型レジスト膜21(非露光部分が現像液で可溶、露光部分が残る)を、一般周知のスピンコート法等の方法によって塗布する。
(2) Protective film coating step As shown in FIG. 9B, on the back surface of the
(3)マスク被覆工程
図9(c)に示すように、第1実施形態と同様にしてレジスト膜21に上記マスク30を被せ、該マスク30の開口31を半導体チップ3の各領域の中央部に位置させる。
(3) Mask Covering Step As shown in FIG. 9C, the resist
(4)露光工程
図9(d)に示すように、レジスト膜21にマスク30が施されたウエーハ1の裏面を露光装置40によって露光する。レジスト膜21においては、半導体チップ3の中央部であってマスク30の開口31で露出する楕円状部分が露光される。上記のようにレジスト膜21はネガ型であることから、マスク30で覆われた非露光部分が除去される領域となる。
(4) Exposure Step As shown in FIG. 9D, the
(5)保護膜非露光部分除去工程
マスク30を除去し、レジスト膜21が被覆されたウエーハ1の裏面を、所定の現像液にさらす。すると、図9(e)に示すように、現像液によってレジスト膜21の露光されていない部分が溶解して除去され、ウエーハ1の裏面におけるレジスト膜21の除去部分、すなわちマスク30の開口31以外に対応する部分が露出する。
(5) Protective film non-exposed part removing step The
(6)機械的ダメージ一部残存工程
裏面の中央部が楕円状のレジスト膜21で保護されているウエーハ1の裏面に対し、所定の化学エッチング液をさらして、露出部分に残存する機械的ダメージ6を除去する。これによって、図9(f)に示すようにレジスト膜21で覆われた中央部のみに、研削工程で付与された機械的ダメージ層6が楕円状に残存する。なお、この場合の化学エッチングは、フッ酸と硝酸を主成分とする酸エッチングでもよいし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングでもよい。
(6) Mechanical Damage Partially Remaining Step Mechanical damage remaining on the exposed portion by exposing a predetermined chemical etching solution to the back surface of the
(7)分割工程
レジスト膜21を所定の除去液で溶解して除去し、次いで保護テープ10を除去し、ウエーハ1を適宜に洗浄してから全てのストリート2を切断して、個々の半導体チップ3に分割する。得られた半導体チップ3は、図9(g)に示すように、裏面の中央部に楕円状の機械的ダメージ層6が形成されている。
(7) Dividing Step The resist
以上の第3実施形態の製造方法は、研削工程で付与された機械的ダメージ6をゲッタリング効果を得るための機械的ダメージ層として活用しており、後の工程で改めて機械的ダメージ層をサンドブラスト等の方法で形成する手間が省かれるといった利点を有する。
In the manufacturing method of the third embodiment described above, the
なお、上記第1および第3実施形態で用いるマスク30は露光の領域を区画するために用いるマスクである。したがって、上記のように金属製であるものの代わりに、レチクル等の、ガラス板に遮光ペイントを施した露光専用マスクを用いることができる。このような露光専用マスクは遮光ペイントされていない透明部分を光が透過するものであり、本発明で言うマスクの開口は、その光透過部分を指すことになる。一方、第2実施形態でのマスク30はサンドブラストの打撃領域を区画するもので、砥粒が通過する空間である開口31は必須であるから、レチクル等の露光専用マスクを用いることはできず、開口が空けられる金属製薄板等が好適とされる。
The
1…半導体ウエーハ
2…ストリート(分割予定ライン)
3…半導体チップ(デバイス)
4,6…機械的ダメージ層
5…強度維持領域
20,21…レジスト膜(保護膜)
30…マスク
31…マスクの開口
40…露光装置
50…サンドブラスト装置
1 ...
3 ... Semiconductor chip (device)
4, 6 ...
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、
該ウエーハの裏面に残存する機械的ダメージを除去する機械的ダメージ除去工程と、
該ウエーハの裏面全面に保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、
該保護膜に、前記デバイスに対応する各領域の一部が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、
前記保護膜に前記マスクが施された該ウエーハの裏面を露光する露光工程と、
前記保護膜の露光された部分を除去し、その部分のウエーハの裏面を露出させる保護膜露光部分除去工程と、
該ウエーハの裏面の露出部分に機械的ダメージ層を形成する機械的ダメージ層形成工程と、
前記分割予定ラインに沿って前記ウエーハを分割して前記デバイスを得る分割工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。 A method of manufacturing a device obtained by individually dividing a plurality of devices having electronic circuits formed on a surface thereof from a wafer partitioned by dividing lines,
A grinding step of grinding the back side of the wafer to a predetermined thickness;
A mechanical damage removing step for removing mechanical damage remaining on the back surface of the wafer;
A protective film coating step for coating a protective film on the entire back surface of the wafer;
A mask coating step of covering the protective film with a mask in which a part of each region corresponding to the device is opened; and
An exposure step of exposing a back surface of the wafer having the mask applied to the protective film;
Removing the exposed portion of the protective film and exposing the back surface of the wafer in that portion;
A mechanical damage layer forming step of forming a mechanical damage layer on the exposed portion of the back surface of the wafer;
A dividing step of dividing the wafer along the division line to obtain the device.
前記ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、
該ウエーハの裏面に残存する機械的ダメージを除去する機械的ダメージ除去工程と、
該ウエーハの裏面に、前記デバイスに対応する各領域の一部が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、
該ウエーハの裏面の前記マスクで覆われていない露出部分に機械的ダメージ層を形成する機械的ダメージ層形成工程と、
前記分割予定ラインに沿って前記ウエーハを分割して前記デバイスを得る分割工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。 A method of manufacturing a device obtained by individually dividing a plurality of devices having electronic circuits formed on a surface thereof from a wafer partitioned by dividing lines,
A grinding step of grinding the back side of the wafer to a predetermined thickness;
A mechanical damage removing step for removing mechanical damage remaining on the back surface of the wafer;
A mask coating step of coating a mask in which a part of each region corresponding to the device is opened on the back surface of the wafer;
A mechanical damage layer forming step of forming a mechanical damage layer on an exposed portion of the back surface of the wafer that is not covered with the mask;
A dividing step of dividing the wafer along the division line to obtain the device.
前記ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化する研削工程と、
該ウエーハの裏面全面に保護膜を被覆する保護膜被覆工程と、
該保護膜に、前記デバイスに対応する各領域の中心部領域が開口するマスクを被覆するマスク被覆工程と、
前記保護膜に前記マスクが施された該ウエーハの裏面を露光する露光工程と、
前記保護膜の露光されていない部分を除去し、その部分のウエーハの裏面を露出させる保護膜非露光部分除去工程と、
該ウエーハの裏面の露出部分に残存する機械的ダメージを除去し、これによって非露出部分に、前記研削工程で付与された機械的ダメージを残存させる機械的ダメージ一部残存工程と、
前記分割予定ラインに沿って前記ウエーハを分割して前記デバイスを得る分割工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。 A method of manufacturing a device obtained by individually dividing a plurality of devices having electronic circuits formed on a surface thereof from a wafer partitioned by dividing lines,
A grinding step of grinding the back side of the wafer to a predetermined thickness;
A protective film coating step for coating a protective film on the entire back surface of the wafer;
A mask coating step of covering the protective film with a mask in which a central region of each region corresponding to the device is opened;
An exposure step of exposing a back surface of the wafer having the mask applied to the protective film;
Removing the non-exposed portion of the protective film, and exposing the back surface of the wafer in that portion;
Removing mechanical damage remaining on the exposed portion of the back surface of the wafer, thereby leaving the mechanical damage imparted in the grinding step on the non-exposed portion;
And a dividing step of dividing the wafer along the scheduled dividing line to obtain the device.
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