JP2007150174A

JP2007150174A - 半導体装置のマーク形成方法

Info

Publication number: JP2007150174A
Application number: JP2005345612A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kuwabara; 治桑原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】シリコン基板の下面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成したとき、シリコン基板の下面に不要物が形成されても、シリコン基板の凹部以外の下面を平坦化することができるようにする。
【解決手段】シリコン基板１の下面に、レーザ照射によるレーザ加工を行うことにより、凹部２２からなる文字等のマークを形成する。この場合、凹部２２の深さをマーク（例えば、文字）として認識し得る程度の深さ１〜１０μｍあるいはそれ以上にすると、凹部２２の縁部にバリ２３が形成され、シリコン溶融物が飛散して凹部２２の周囲におけるシリコン基板１の下面にシリコン屑２４が付着する。そこで、次に、シリコン基板１の下面にシリコン溶解可能なフッ酸等の溶液を均等に吹き付けてウェットエッチングを行なうと、バリ２３及びシリコン屑２４が除去され、シリコン基板１の凹部２２以外の下面が平坦化される。
【選択図】図４

Description

この発明は半導体装置のマーク形成方法に関する。

従来の半導体装置のマーク形成方法には、シリコン基板上に設けられたシリコン酸化膜に、ＹＡＧレーザを照射するレーザ加工によりレーザ照射部を溶融、蒸発させて、凹部からなるマークを形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−１２３４１７号公報

しかしながら、上記従来の半導体装置のマーク形成方法では、シリコン基板上に設けられたシリコン酸化膜に凹部からなるマークを形成するため、このマークを有する半導体装置をフェースダウン状態で実装すると、マークが見えなくなってしまう。そこで、シリコン基板の下面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成することが考えられる。

しかしながら、シリコン基板の下面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成した場合には、レーザ照射部を溶融、蒸発させて凹部を形成するため、凹部の深さをマーク（例えば、文字）として認識し得る程度の深さ１〜１０μｍあるいはそれ以上にすると、凹部の縁部に深さの１／２程度以上の高さのバリが形成され、また、レーザ照射時のエネルギーによりシリコン溶融物が飛散して凹部の周囲におけるシリコン基板の下面にシリコン屑が付着してしまう。

ところで、半導体装置を製造する場合、一般的に、ウエハ状態のシリコン基板に対して加工を行い、ダイシング前にシリコン基板の下面をダイシング用の粘着テープに貼り付け、ダイシングにより個々の半導体装置に切断し、この後、半導体装置を粘着テープから剥がしている。このとき、シリコン基板の下面に形成されたマーク用の凹部の縁部にバリが形成され、凹部の周囲におけるシリコン基板の下面にシリコン屑が付着していると、粘着テープの粘着剤がバリやシリコン屑に引っ掛かって剥がれて付着する糊残りが生じ、マークが見難くなり、またその部分の外観を大きく損ねてしまうばかりでなく、基板に実装した後に異物となり電気的障害を生じる要因となる。

そこで、この発明は、半導体基板の一面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成しても、半導体基板の凹部以外の一面を平坦化することができる半導体装置のマーク形成方法を提供することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、半導体基板の一面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成し、この後、前記レーザ加工により前記半導体基板の一面に形成されたバリまたは半導体基板の屑を除去することを特徴とするものである。

この発明によれば、半導体基板の一面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成し、この後、レーザ加工により半導体基板の一面に形成されたバリまたは半導体基板の屑を除去しているので、半導体基板の一面にレーザ加工により凹部からなるマークを形成しても、半導体基板の凹部以外の一面を平坦化することができる。

図１はこの発明のマーク形成方法を含む製造方法により製造された半導体装置の一例の断面図を示す。この半導体装置は、一般的にはＣＳＰ(chip size package)と呼ばれるものであり、シリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の下面の所定の箇所には、図１では図示していないが、凹部からなる文字等のマークが設けられている。

シリコン基板１の上面には所定の機能の集積回路（図示せず）が設けられ、上面周辺部にはアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド２が集積回路に接続されて設けられている。接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコン等からなる絶縁膜３が設けられ、接続パッド２の中央部は絶縁膜３に設けられた開口部４を介して露出されている。

絶縁膜３の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる保護膜５が設けられている。絶縁膜３の開口部４に対応する部分における保護膜５には開口部６が設けられている。保護膜５の上面には銅等からなる下地金属層７が設けられている。下地金属層７の上面全体には銅からなる配線８が設けられている。下地金属層７を含む配線８の一端部は、絶縁膜３および保護膜５の開口部４、６を介して接続パッド２に接続されている。

配線８の接続パッド部上面には銅からなる柱状電極９が設けられている。配線８を含む保護膜５の上面にはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等からなる封止膜１０がその上面が柱状電極９の上面と面一となるように設けられている。柱状電極９の上面には半田ボール１１が設けられている。

次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図２に示すように、ウエハ状態のシリコン基板１の上面に接続パッド２が形成され、接続パッド２を含むシリコン基板１の上面に絶縁膜３及び保護膜５が形成され、保護膜５の上面に下地金属層７を含む配線８が絶縁膜３及び保護膜５の開口部４、６を介して接続パッド２に接続されて形成され、配線８の接続パッド部上面に柱状電極９が形成され、配線８を含む保護膜５の上面に封止膜１０がその上面が柱状電極９の上面と面一となるように形成されたものを用意する。なお、図２において、符号２１で示す領域はダイシングストリートに対応する領域である。

次に、図３において矢印で示すように、シリコン基板１の下面の所定の箇所にＹＡＧレーザやＣＯ２レーザの照射によるレーザ加工を行うと、図３のＡ部を詳細に示す部分拡大断面図である図４に示すように、凹部２２からなる文字等のマークが形成される。この場合、凹部２２の深さをマーク（例えば、文字）として認識し得る程度の深さ１〜１０μｍあるいはそれ以上にすると、凹部２２の縁部に深さの１／２程度以上の高さのバリ２３が形成され、また、レーザ照射時のエネルギーによりシリコン溶融物が飛散して凹部２２の周囲におけるシリコン基板１の下面にシリコン（半導体基板）屑２４が付着する。

次に、シリコン基板１の下面にシリコン溶解可能なフッ酸等の溶液を均等に吹き付けてウェットエッチングを行なう。すると、バリ２３及びシリコン屑２４が除去され、図４と同様な部分拡大断面図である図５に示すように、シリコン基板１の凹部２２以外の下面が平坦化される。この場合、シリコン基板１の凹部２２を含む下面もある程度エッチングされる。このため、凹部２２がある程度大きくなる。

次に、図６に示すように、柱状電極９の上面に半田ボール１１を形成する。次に、シリコン基板１の下面を、ベーステープ２５ａの上面に粘着剤２５ｂが設けられた構造のダイシング用の粘着テープ２５の粘着剤２５ｂの上面に貼り付ける。次に、図７に示すように、ダイシングストリート２１に沿ってダイシングブレードにより、封止膜１０、保護膜５、絶縁膜３及びシリコン基板１を切断し（この場合、粘着テープ２５の途中まで切断し）、個々に分離された半導体装置を粘着テープ２５の粘着剤２５ｂから剥がすと、図１に示す半導体装置が複数個得られる。

このようにして得られた半導体装置では、図５に示すように、シリコン基板１の凹部２２以外の下面が平坦化されているので、粘着テープ２５の粘着剤２５ｂから剥がすとき、粘着テープ２５の粘着剤２５ｂが剥がれてシリコン基板１の下面に付着することはなく、凹部２２からなるマークの部分の外観をきれいにすることができる。

ところで、図２に示す状態におけるシリコン基板１の下面は、一般的に、直径４〜６μｍのダイヤモンド粒子等で研削された面となっている。しかるに、バリ２３及びシリコン屑２４を除去するためのウェットエッチングでは、シリコン基板１の凹部２２を含む下面もある程度エッチングされるため、シリコン基板１の研削された下面に内在するダメージ層の少なくとも一部が除去され、シリコン基板１全体としての抗折強度をアップすることができる。

また、ダイシング用の粘着テープ２５の代わりに、紫外線硬化型の粘着シートを用いることがある。この場合、シリコン基板１の下面にバリ２３やシリコン屑２４が存在すると、シリコン基板１の下面を粘着シートに完全に密着させることができず、バリ２３及びシリコン屑２４の部分に空隙が生じ、この空隙中の酸素の存在により、紫外線を照射しても粘着シートが硬化阻害を受けて硬化せず、これに起因して、シリコン基板１の下面に未硬化の粘着剤が残ってしまう。これに対し、上記実施形態の如く、シリコン基板１の凹部２２以外の下面を平坦化すると、シリコン基板１の下面に未硬化の粘着剤が残らないようにすることができる。

なお、上記実施形態では、バリ２３及びシリコン屑２４をウェットエッチングにより除去する場合について説明したが、これに限らず、例えば、砥粒、研磨紙、研磨布等の研磨材を用いた機械的研磨により除去するようにしてもよく、また、このような機械的研磨を行いながら上記のようなウェットエッチングにより除去するようにしてもよく、さらに、プラスマによるドライエッチングにより除去するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、封止膜１０を有し、且つ、外部接続用電極としての柱状電極９を有する場合について説明したが、これに限らず、例えば、封止膜１０及び柱状電極９を有せず、外部接続用電極としての接続パッド部を有する配線８を有するものとしてもよい。この場合、配線８の接続パッド部以外を覆うオーバーコート膜を有するものとしてもよい。

この発明のマーク形成方法を含む製造方法により製造された半導体装置の一例の断面図。図１に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初用意したものの断面図。図２に続く工程の断面図。図３のＡ部を詳細に示す部分拡大断面図。図４に続く工程の部分拡大断面図。図５に続く工程の断面図。図６に続く工程の断面図。

符号の説明

１シリコン基板
２接続パッド
３絶縁膜
５保護膜
７下地金属層
８配線
９柱状電極
１０封止膜
１１半田ボール
２２凹部
２３バリ
２４シリコン屑
２５ダイシング用の粘着テープ

Claims

半導体基板の一面にレーザ照射によるレーザ加工により凹部からなるマークを形成し、この後、前記レーザ加工により前記半導体基板の一面に形成された不要物を除去することを特徴とする半導体装置のマーク形成方法。
請求項１に記載の発明において、前記半導体基板はウエハ状態のシリコン基板であり、前記不要物は、前記凹部の縁部に形成されたバリ及び前記凹部の周囲における前記シリコン基板の一面に付着したシリコン屑であることを特徴とする半導体装置のマーク形成方法。
請求項２に記載の発明において、前記バリ及び前記シリコン屑の除去はウェットエッチングにより行うことを特徴とする半導体装置のマーク形成方法。
請求項２に記載の発明において、前記バリ及び前記シリコン屑を除去した後に、前記シリコン基板の一面をダイシング用の粘着テープに貼り付け、ダイシングを行うことを特徴とする半導体装置のマーク形成方法。
請求項２に記載の発明において、前記バリ及び前記シリコン屑を除去した後に、前記シリコン基板の一面をダイシング用の紫外線硬化型の粘着シートに貼り付け、ダイシングを行うことを特徴とする半導体装置のマーク形成方法。