JP2008016604A - 半導体素子及び半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品歩留まりを向上させることが可能な半導体素子の切り出し方法を提供する。
【解決手段】半導体素子２が所定の幅を有する間隙部を介してマトリクス状に複数形成されてなる半導体ウエハＷを切断して前記半導体素子を複数得る半導体素子の製造方法であって、前記間隙部に、前記所定の幅以下の厚さを有する第１の切断刃１４で切り込み溝１６を形成する切り込み溝形成工程と、前記切り込み溝に樹脂２０を充填して硬化させる樹脂充填工程と、該樹脂充填工程で硬化した前記樹脂を、前記第１の切断刃よりも薄い第２の切断刃２２で前記切り込み溝が延在する方向に沿って切断することによって、前記樹脂からなる外形保護樹脂層４を前記半導体素子の各切断面に均一な厚さで形成する外形保護樹脂層形成工程とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハに形成された半導体素子を切り出す半導体素子の製造方法及び半導体素子に関する。

一般に、画像を投写して表示するプロジェクター、リアプロジェクションテレビ等の基幹部品として、例えば反射型の液晶表示素子が用いられる。この液晶表示素子は、マトリクス状に形成された反射型の画素電極を有する十数ｍｍ角の方形状（四角形状）の半導体素子であるＩＣチップと、共通になされた透明電極を有する透明基板とを、その間に液晶層を挟んで密封接合することにより形成されている。
そして、外部からの入射光に対して、画像信号により上記液晶層で変調を行って反射光として出射させ、この変調された反射光をスクリーン等に拡大投映することにより、画像を表示するようになっている。

ここで上記半導体素子の形成方法について説明する。一般的に、大口径の半導体基板である半導体ウエハの表面を含む表面近傍に、各種の成膜処理やエッチング処理等を繰り返し施すことによって、互いに僅かな間隙を隔てて縦横に多数の半導体素子を形成し、上記僅かな隙間に沿ってダイシングブレードで切り込みを入れて半導体素子毎に切り出すことによって複数の半導体素子を得る。
そして、切り出された各半導体素子毎に、洗浄処理、液晶を配向させる配向膜の形成処理等を行う。

ところで、上述したように、半導体ウエハより半導体素子毎に切り出した後の工程では、半導体素子をチップ毎に保持したり、或いは搬送したりすることから、この半導体素子の周囲に搬送治具や半導体素子を収容するカセット等が接触することは避けられない。そして、半導体素子が上記搬送治具やカセット等と接触すると、微細な割れ、欠け、チッピング、或いはクラックが発生する場合があり、製品の歩留まりを大きく低下させる、という問題があった。

この場合、上記問題を解決するために、特開平１１−３０５２０１号公報や特開２００３−２２８４１号公報等に開示されている方法であって、液晶テレビ等に用いるような大面積の液晶パネルの製造工程で用いる方法のように、パネルの分断面に保護膜を形成したり、パネル分断後に端面を熱硬化樹脂で覆うようにした技術を採用することも考えられる。
しかしながら、上記した半導体素子と液晶パネルとでは、サイズが非常に異なるので、上記液晶パネルの技術を、そのまま微小サイズの半導体素子に適用すると生産性が著しく悪化するため、その改善が望まれる。

特に、上記液晶パネルの端面に塗布形成された樹脂等の保護膜は、端面からの厚み方向の制御が困難であり、その結果、この端面を利用した位置決めが行えなくなる不都合があるので、上記方法を半導体素子の切り出し工程には直接的には採用することができなかった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、製品歩留まりを向上させることが可能な半導体素子及び半導体素子の製造方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、直方体形状を有し、電極を有する面とその反対側の面とを除く他の４面それぞれの少なくとも一部に、厚さが均一な外形保護樹脂層が形成されてなることを特徴とする半導体素子である。

請求項２に係る発明は、半導体素子が所定の幅を有する間隙部を介してマトリクス状に複数形成されてなる半導体ウエハを切断して前記半導体素子を複数得る半導体素子の製造方法であって、前記間隙部に、前記所定の幅以下の厚さを有する第１の切断刃で切り込み溝を形成する切り込み溝形成工程と、前記切り込み溝に樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程と、該樹脂充填工程で硬化した前記樹脂を、前記第１の切断刃よりも薄い第２の切断刃で前記切り込み溝が延在する方向に沿って切断することによって、前記樹脂からなる外形保護樹脂層を前記半導体素子の各切断面に均一な厚さで形成する外形保護樹脂層形成工程と、を有することを特徴とする半導体素子の製造方法である。

請求項３に係る発明は、半導体素子が所定の幅を有する間隙部を介してマトリクス状に複数形成されてなる半導体ウエハを切断して前記半導体素子を複数得る半導体素子の製造方法であって、 前記半導体ウエハを粘着性シートに貼り付ける貼り付け工程と、前記貼り付け工程で前記粘着性シートに貼り付けられた前記半導体ウエハを、前記所定の幅以下の厚さを有する第１の切断刃で、前記接着シートを残して前記間隙部に沿って切断して溝部を形成する溝部形成工程と、前記溝部に樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程と、該樹脂充填工程で硬化した前記樹脂を、前記第１の切断刃よりも薄い第２の切断刃で前記溝部が延在する方向に沿って切断することによって、前記樹脂からなる外形保護樹脂層を前記半導体素子の各切断面に均一な厚さで形成する外形保護樹脂層形成工程と、を有することを特徴とする半導体素子の製造方法である。

本発明に係る半導体素子及び半導体素子の製造方法によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
半導体素子の端面に沿って厚みが均一な外形保護膜樹脂層を設けるようにしたので、後工程において搬送治具等で保持する場合であっても、微細な割れ、欠け、チッピング、或いはクラックが発生することを防止することができ、その分、製品歩留まりを向上させることができる。
また外形保護膜樹脂層の厚さを均一にできるので、半導体素子の端面を利用した位置決めが可能になる。

以下に、本発明に係る半導体素子及び半導体素子の製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は半導体ウエハから切り出された本発明に係る半導体素子を示す図、図２は半導体ウエハに形成された半導体素子の配列状態を示す平面図、図３は本発明方法に係る半導体素子の製造方法を示す工程図である。

図１（Ａ）は半導体素子の断面図を示し、図１（Ｂ）は半導体素子の平面図を示している。図１に示すように、この半導体素子２は方形状に形成されており、一面（図１における上側の面）には図示しない電極が形成されている。またこの端面、すなわち側面には全周に沿って本発明の特徴とする外形保護樹脂層４が形成されている。この半導体素子２の寸法は、一辺が例えば十数ｍｍ程度であり、外形保護樹脂層４の膜厚は均一に形成されている。また上記外形保護樹脂層４の厚さＨ１は、例えば５０μｍ程度である。そして、上記半導体素子２の上面における外周端の角部６に沿って、上記外形保護樹脂層４はテーパ状になされている。

次に、上記半導体素子の製造方法について説明する。
図２に示すように、円板状になされた大口径、例えば直径が１５〜３０ｃｍ程度の半導体ウエハＷ上に、縦横方向に所定の隙間（間隙部）を隔てて整然と配列された状態で、例えばマトリクス状に配列された状態で半導体素子２が多数形成されている。この半導体ウエハＷは、例えばシリコン基板等よりなる。

上記各半導体素子２には、前述したように、半導体ウエハＷに対して成膜処理、エッチング処理等を繰り返し施すことにより、多数の反射型の画素電極（図示せず）がマトリクス状に配列されており、各画素電極には液晶駆動用の駆動回路がすでに形成されている。そして、この半導体ウエハＷを一面側が粘着性を有するダイシングテープに貼り付ける。尚、このダイシングテープは粘着性が低いので、このダイシングテープ８に貼り付けられた半導体ウエハＷを脱離することができる。またこのダイシングテープ８は、ダイシングテープ８を保持するためのエキスパンドリング１０に貼り付けられている。

次に、上記半導体ウエハＷから各半導体素子２を切り出す方法について説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、半導体素子２が形成された半導体ウエハＷの表面全体に亘って保護レジスト１２を薄く塗布し、所定の厚さＬ１を有す第１の切断刃（以下、「ダイシングブレード」とも称す）１４を用いて半導体素子２毎に上記間隙部に切り込みを入れ、切り込み溝（溝部）１６を形成する。この切り込み溝１６の幅は、上記第１のダイシングブレード１４の厚さＬ１と略同じとなる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、樹脂塗布ニードル１８を用いて、上記切り込み溝１６内に、これに沿って樹脂２０を塗布して充填し、この充填した樹脂２０を硬化させる。この樹脂２０としては、光硬化型樹脂、又は熱硬化型樹脂等を用いることができ、紫外線や可視光、或いは加熱により硬化させる。また樹脂２０の塗布時に、塗布する樹脂が多少上部にはみ出してもかまわない。

次に、図３（Ｃ）に示すように、上記第１のダイシングブレード１４の厚さＬ１よりも、刃の厚さＬ２が薄くなされた第２のダイシングブレード２２を用いて上記充填された樹脂２０に沿って、すなわち上記切り込み溝１６に沿って切り込みを入れる。この場合、第２のダイシングブレード２２の位置合わせを精度良く行い、上記切り込み溝１６の幅方向の中間の位置で切り込みを行う。これにより、切り込みにより残留する樹脂２０が存在するので、各半導体素子２の端面には、その周方向に沿って上記外形保護樹脂層４が形成されることになる。この場合、上記第１と第２のダイシングブレード１４、２２の各刃の厚さを組み合わせることにより、外形保護樹脂層４の厚さＨ１を数μｍ〜数百μｍの範囲で制御することができる。すなわち、上記厚さＨ１は次の式で与えられる。
Ｈ１＝（Ｌ１−Ｌ２）／２

次に、図３（Ｄ）に示すように、刃先の角度が大きい面取りブレード（切断刃）２４を用いて、各半導体素子２の上面の外周端に凸状に残留する残留樹脂２０Ａ（図３（Ｃ）参照）を除去し、半導体素子２の上面の保護レジスト１２と上記外形保護樹脂層４とを分離する。
次に、各半導体素子２の上面に形成されている保護レジスト１２を除去し、チップソータ等を用いて、上記切り出された半導体素子２をダイシングテープ８から脱離させることによって４辺の端面に均一に、且つ高精度の厚さで外形保護樹脂層４が形成された半導体素子を完成することができる。

このように、上記外形保護樹脂層４は、その厚みが高精度に制御されているので、半導体素子毎の外形寸法のばらつきが小さいため、例えば外形を使用した位置決めが可能になる。また、このような外形位置決めに使用した場合、配向膜形成工程、貼り合わせ工程、配線工程、検査工程、組み立て工程などにおいて、半導体素子が搬送治具やカセット等と接触しても外形保護樹脂層４によりその端面が保護されているので、半導体素子のチッピング、欠けクラックなどの発生を防止することができ、その分、製品の歩留まりを向上させることができる。

また、外形保護樹脂層４に耐熱性を有する材料を用いれば、切り出された後の半導体素子２に、配向膜の蒸着などの熱工程を施すことができる。
尚、上記図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）では２つのブレード２２、２４を用いたが、図４に示すように、基端部に面取り部２４（図３（Ｄ）参照）と同様な段部２６を有する段付きブレード２８を用いれば、外形保護樹脂層４の形成工程と面取り工程とを、すなわち、図３（Ｃ）と図３（Ｄ）に示す各工程を、同時に行うことができる。

また、上記実施例にあっては、液晶表示素子用の半導体素子を例にとって説明したが、これに限定されず、メモリ素子や演算素子等に用いる半導体素子に対しても本発明を適用できるのは勿論である。

半導体ウエハから切り出された本発明に係る半導体素子を示す図である。 半導体ウエハに形成された半導体素子の配列状態を示す平面図である。 本発明方法に係る半導体素子の製造方法を示す工程図である。 段付きブレードを用いて半導体素子の切り出しを行うときの状態を示す図である。

符号の説明

２…半導体素子、４…外形保護樹脂層、１４…第１のダイシングブレード（切断刃）、１６…切り込み溝（溝部）、２０…樹脂、２２…第２のダイシングブレード（切断刃）、２４…面取りブレード（切断刃）、Ｌ１，Ｌ２…ブレードの厚さ、Ｗ…半導体ウエハ。

Claims (3)

1. 直方体形状を有し、電極を有する面とその反対側の面とを除く他の４面それぞれの少なくとも一部に、厚さが均一な外形保護樹脂層が形成されてなることを特徴とする半導体素子。
2. 半導体素子が所定の幅を有する間隙部を介してマトリクス状に複数形成されてなる半導体ウエハを切断して前記半導体素子を複数得る半導体素子の製造方法であって、
   前記間隙部に、前記所定の幅以下の厚さを有する第１の切断刃で切り込み溝を形成する切り込み溝形成工程と、
   前記切り込み溝に樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程と、
   該樹脂充填工程で硬化した前記樹脂を、前記第１の切断刃よりも薄い第２の切断刃で前記切り込み溝が延在する方向に沿って切断することによって、前記樹脂からなる外形保護樹脂層を前記半導体素子の各切断面に均一な厚さで形成する外形保護樹脂層形成工程と、
   を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
3. 半導体素子が所定の幅を有する間隙部を介してマトリクス状に複数形成されてなる半導体ウエハを切断して前記半導体素子を複数得る半導体素子の製造方法であって、
   前記半導体ウエハを粘着性シートに貼り付ける貼り付け工程と、
   前記貼り付け工程で前記粘着性シートに貼り付けられた前記半導体ウエハを、前記所定の幅以下の厚さを有する第１の切断刃で、前記接着シートを残して前記間隙部に沿って切断して溝部を形成する溝部形成工程と、
   前記溝部に樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程と、
   該樹脂充填工程で硬化した前記樹脂を、前記第１の切断刃よりも薄い第２の切断刃で前記溝部が延在する方向に沿って切断することによって、前記樹脂からなる外形保護樹脂層を前記半導体素子の各切断面に均一な厚さで形成する外形保護樹脂層形成工程と、
   を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
   

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