JP2008053508A

JP2008053508A - 半導体ウエハーおよび基板

Info

Publication number: JP2008053508A
Application number: JP2006228932A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamamoto; 兼司山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】半導体ウエハーの破損あるいは反りの発生を抑制すると共に、半導体ウエハーと粘着テープとの界面における気泡の発生を抑制する。
【解決手段】半導体ウエハー１１において、パターンの形成された下面１１ａとは反対側の粘着テープ５が貼着される上面１１ｂに、平行線状に溝加工を施し、空気通路あるいは接着剤通路としての複数本の凹溝１２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パターンが形成され、固定、保護のために粘着テープが貼付される半導体ウエハーおよび基板に関するものである。

従来のウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などを図９（１）〜（４）を参照して説明する。

ウエハーマウンターにおいて、図９（１）に示すように、ウエハーリング１が、図示しない位置決めピンや真空などによって、ウエハー支持台２に位置決め保持されている。

この状態で、回路面（図では下面）を保護するために、ウエハー保護テープ４の貼付された半導体ウエハー３が、図示しないオリフラやＶノッチを基準としてウエハーリング１の位置関係に合うように回転され、図９（２）に示すように、ウエハー支持台２におけるウエハーリング１のセンターに回路面を下にしてセットされる。

このとき、半導体ウエハー３は位置ズレを起こさないように、真空吸着によってウエハー支持台２に保持される。

その後、ウエハー支持台２が移動することにより、図９（３）に示すように、テープ貼付工程に移行して粘着テープ５が、粘着テープ台紙７より剥離され、かつ、押圧ローラー６によって半導体ウエハー３の裏面（図では上面）側に押え付けられ、これにより、図９（４）に示すように、半導体ウエハー３はウエハーリング１に粘着テープ５によって固定される。

前記粘着テープ５は半導体ウエハー３との接着面に気泡などが発生することなく完全に貼り付けられることが後加工などのために望ましい（特許文献１参照）。

しかし、現実にはウエハーの反りや粘着テープの貼付時のたるみなどによって半導体ウエハー３と粘着テープ５間に気泡が発生する。さらに、近年のウエハーの大型化に伴い気泡発生の頻度が高くなる傾向にある。

そこで、気泡発生の対策として特許文献２では、粘着テープに空気が通過することが可能な大きさ以上の孔を高密度に設けることによって、気泡の発生原因となる空気を抜く構造を採用し、気泡発生を防止している。

また、特許文献３では、細孔が形成された粘着テープを、その粘着面を上にウエハー支持台に載置して半導体ウエハーを貼り付ける構造にし、半導体ウエハーが、粘着テープに形成された細孔を通じてウエハー支持台の真空吸着によって吸着されることにより、粘着テープに貼り付けられ、発生した気泡を同時に抜くようにしている。

他の方法としては、外力によって半導体ウエハーを太鼓状などに変形させて粘着テープに押し付ける方法、あるいは、逆にシートの貼付ヘッド側を風船などで真ん中より外周部に押し当てる方法、さらには真空チャンバーなどによって半導体ウエハーと粘着テープ間の気泡発生を防止するものなどが提案されている。
特開平１−１５４７１２号公報特開平２−１１２２５８号公報特開平３−２１７０４２号公報

しかしながら、粘着テープに細孔を設けることは現実には非常に困難であり、粘着層が軟らかいために細孔が直に塞がれ、空気が抜けなくなるおそれがある。

また、外力を用いて半導体ウエハーを変形させたり、粘着テープの押え方を変えるためには、特殊な構造を必要とするために従来の装置をそのまま使用することができず、新たに装置を購入するか、改造をしなければならなくなり、装置が割高になるという課題がある。

そこで本発明は、従来の課題を解決し、特殊な機構や構造を必要とせず、従来の設備を使用することができ、粘着テープと半導体ウエハーとの間に気泡が発生しても、自然に気泡が抜け、良好な密着が得られる構成の半導体ウエハーおよび基板を提供することを目的とする。

前記目的を解決するため、本発明は、半導体ウエハーの裏面側に格子状あるいは平行線状の溝を加工することにより、粘着テープとウエハーとの間に発生した気泡が前記溝を通じて逃げるようにして、気泡の発生を防止するものである。

また、回路形成部分以外に、貫通孔を設けることによっても同様の効果を期待できる。

また、本発明は、単に半導体ウエハーだけでなく、樹脂基板やセラミック基板を粘着テープに貼り付ける際に発生する気泡についても、前記と同様に、等間隔に格子状あるいは平行線状の溝を加工することにより、気泡の発生を防止することができる。

なお、基板裏面に端子が配置されている場合は、この端子を避けて溝を加工するものとする。

本発明によれば、半導体ウエハーを粘着テープに貼り合せるときに発生した気泡は、ウエハー裏面に施された溝や孔を通じて逃げることにより、気泡の発生を防止することができる。また、完全に気泡が逃げ切らなくても、溝を通じて気泡が分散されるために気泡の発生によるトラブルを軽減することが可能になる。

さらに、本発明の溝付ウエハーを使用することにより、個々のチップに裁断した後にチップマウントを行うことにより、チップと接着剤との間に気泡が発生することを防止できて、余剰な接着剤を溝を通じて押し出すようにすることができる。

これにより気泡による熱膨張トラブルを防止し、接着面積が増加することによりチップの接着剤による保持力が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図９にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付した。

図１（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態１の平面図、図１（２）は実施形態１の正面図である。

図１（２）において、半導体ウエハー１１は、下面１１ａがパターンの形成された表面であり、上面１１ｂが後述するように粘着テープの貼着される裏面であって、上面１１ｂには、図１（１）に示すように、平行線状に溝加工を施して、複数本の凹溝１２が等間隔に形成されている。

図２（１）〜（４）は実施形態１におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図であって、図９（１）〜（４）にて説明したと同様に、図２（１）に示すように、ウエハーリング１が、図示しない位置決めピンや真空などによって、ウエハー支持台２に位置決め保持されている。

この状態で、下面（回路面）１１ａを保護するために、ウエハー保護テープ４の貼付された半導体ウエハー１１が、図示しないオリフラやＶノッチを基準としてウエハーリング１の位置関係に合うように回転され、図２（２）に示すように、ウエハー支持台２におけるウエハーリング１のセンターに下面１１ａを下にしてセットされる。

このとき、半導体ウエハー１１は位置ズレを起こさないように、真空吸着によってウエハー支持台２に保持される。

その後、ウエハー支持台２が移動することにより、図２（３）に示すように、テープ貼付工程に移行して粘着テープ５が、粘着テープ台紙７より剥離され、かつ押圧ローラー６によって半導体ウエハー１１の上面１１ｂ側に押え付けられ、これにより、図２（４）に示すように、半導体ウエハー１１はウエハーリング１に粘着テープ５によって固定保持される。

前記粘着テープ５の半導体ウエハー１１の上面１１ｂへの貼り付け時に発生した気泡は、押圧ローラー６により上面１１ｂに形成された凹溝１２に沿って押さえ付けられながら、凹溝１２の側部開口から外部へ押し出されるようになり、よって、粘着テープ５と半導体ウエハー１１の上面１１ｂとの間における気泡の発生をなくすことができる。

図３（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態２の平面図、図３（２）は実施形態２の正面図である。

図３（２）において、半導体ウエハー２１は、下面２１ａがパターンの形成された表面であり、上面２１ｂが後述するように粘着テープの貼着される裏面であって、上面２１ｂには、図３（１）に示すように、格子状に溝加工を施して、複数の凹溝２２が等間隔に形成されている。

図４（１）〜（４）は実施形態２におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図であって、図２（１）〜（４）にて説明したと同様に、図４（１）に示すように、ウエハーリング１が、図示しない位置決めピンや真空などによって、ウエハー支持台２に位置決め保持されている。

この状態で、下面（回路面）２１ａを保護するために、ウエハー保護テープ４の貼付された半導体ウエハー２１が、図示しないオリフラやＶノッチを基準としてウエハーリング１の位置関係に合うように回転され、図４（２）に示すように、ウエハー支持台２におけるウエハーリング１のセンターに下面２１ａを下にしてセットされる。

このとき、半導体ウエハー２１は位置ズレを起こさないように、真空吸着によってウエハー支持台２に保持される。

その後、ウエハー支持台２が移動することにより、図４（３）に示すように、テープ貼付工程に移行して粘着テープ５が、粘着テープ台紙７より剥離され、かつ押圧ローラー６によって半導体ウエハー２１の上面２１ｂ側に押え付けられ、これにより、図４（４）に示すように、半導体ウエハー２１はウエハーリング１に粘着テープ５によって固定保持される。

前記粘着テープ５の半導体ウエハー２１の上面２１ｂへの貼り付け時に発生した気泡は、押圧ローラー６により上面２１ｂに形成された凹溝２２に沿って押さえ付けられながら、凹溝２２の側部開口から外部へ押し出されるようになり、よって、粘着テープ５と半導体ウエハー２１の上面２１ｂとの間における気泡の発生をなくすことができる。

図５（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態３の平面図、図５（２）は実施形態３の正面図、図５（３）は実施形態３の一部拡大図である。

図５（２）において、半導体ウエハー３１は、下面３１ａがパターンの形成された表面であり、上面３１ｂが後述するように粘着テープの貼着される裏面であって、上面３１ｂには、図５（１）に示すように、ウエハー裏面から表面にかけてパターン形成部以外の部分に、前記粘着テープとの接着面に空気の通路となる貫通孔３２が形成され、図５（３）に示すように、貫通孔３２間のスペースが回路形成エリア３３となる。

図６（１）〜（４）は実施形態３におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図であって、図２（１）〜（４）にて説明したと同様に、図６（１）に示すように、ウエハーリング１が、図示しない位置決めピンや真空などによって、ウエハー支持台２に位置決め保持されている。

この状態で、下面（回路面）３１ａを保護するために、ウエハー保護テープ４の貼付された半導体ウエハー３１が、図示しないオリフラやＶノッチを基準としてウエハーリング１の位置関係に合うように回転され、図６（２）に示すように、ウエハー支持台２におけるウエハーリング１のセンターに下面３１ａを下にしてセットされる。

このとき、半導体ウエハー３１は位置ズレを起こさないように、真空吸着によってウエハー支持台２に保持される。

その後、ウエハー支持台２が移動することにより、図６（３）に示すように、テープ貼付工程に移行して粘着テープ５が、粘着テープ台紙７より剥離され、かつ押圧ローラー６によって半導体ウエハー３１の上面３１ｂ側に押え付けられ、これにより、図６（４）に示すように、半導体ウエハー３１はウエハーリング１に粘着テープ５によって固定保持される。

前記粘着テープ５の半導体ウエハー３１の上面３１ｂへの貼り付け時に発生した気泡は、押圧ローラー６により上面３１ｂに形成された貫通孔３２内で押さえ付けられながら、貫通孔３２によって形成された空間部分にわずかに圧縮された空気として存在するようになり、よって、粘着テープ５と半導体ウエハー３１の上面３１ｂとの間における気泡の発生をなくすことができる。

貫通孔３２内に蓄えられた空気は、保護シート４を剥すことで大気中に開放されるために後工程への影響は回避される。

図７（１）は本発明に係る基板の実施形態４の平面図、図７（２）は実施形態４の正面図である。

図７（２）において、基板４１は、下面４１ａがパターンの形成された表面であり、上面４１ｂが後述するように粘着テープの貼着される裏面であって、上面４１ｂには、図７（１）に示すように、格子状に溝加工を施して、複数の凹溝４２が等間隔に形成されている。

また平行線状に溝加工を施すことについても同様なので省略する。

図８（１）〜（４）は実施形態４におけるウエハーマウンターによる基板の処理工程などに関する説明図であって、図２（１）〜（４）にて説明したと同様に、図８（１）に示すように、ウエハーリング１が、図示しない位置決めピンや真空などによって、ウエハー支持台２に位置決め保持されている。

この状態で、下面（回路面）４１ａには封止樹脂層４３が形成された基板４１が、図示しないオリフラやＶノッチを基準としてウエハーリング１の位置関係に合うように回転され、図８（２）に示すように、ウエハー支持台２におけるウエハーリング１のセンターに下面４１ａを下にしてセットされる。

このとき、基板４１は位置ズレを起こさないように、真空吸着によってウエハー支持台２に保持される。

その後、ウエハー支持台２が移動することにより、図８（３）に示すように、テープ貼付工程に移行して粘着テープ５が、粘着テープ台紙７より剥離され、かつ押圧ローラー６によって基板４１の上面４１ｂ側に押え付けられ、これにより、図８（４）に示すように、基板４１はウエハーリング１に粘着テープ５によって固定保持される。

前記粘着テープ５の基板４１の上面４１ｂへの貼り付け時に発生した気泡は、押圧ローラー６により上面４１ｂに形成された凹溝４２に沿って押さえ付けられながら、凹溝４２の側部開口から外部へ押し出されるようになり、よって、粘着テープ５と基板４１の上面４１ｂとの間における気泡の発生をなくすことができる。

上述したように、実施形態１，２，３，４は、図９にて説明した既存のウエハーマウント工程とは、使用する半導体ウエハー１１，２１，３１及び基板４１が凹溝１２，２２，４２または貫通孔３２を具備している以外、プロセスに何ら変わるところがない。

さらに、個々のチップに裁断された後、チップマウントされる訳であるが、チップの裏面の凹溝１２，２２は、接着剤とチップの間に発生する気泡に対しても同様に凹溝１２，２２を通じて、その気泡が抜けることになるため、気泡発生を防止する機能を果たす。

また、余剰な接着についても凹溝１２，２２を通じて排出することができるため、チップマウントのあおり補正を行いやすくなる。

このような溝加工によって、チップの接着面積が増加し、濡れ性が向上することからチップの保持力向上にも効果が期待できる。

また、本実施形態において、特殊な粘着テープや装置を使用することなく、既存の設備にて容易に気泡の発生防止を実現するために設備側に負担を掛けることなく導入することができる方法を提案することが可能になる。

半導体ウエハーに対して、一般的に、目的とするウエハー厚とするために裏面が研磨されるが、このとき、回路面側を保護するために保護テープが回路面側に貼られる。裏面に対する前記のような凹溝の加工例としては、この保護テープが貼られた状態でダイシングソーにて裏面に所定の溝加工を施し、その後に裏面研磨を行う。

この方法の利点としては、溝加工によって生じた裏面側の研削返り、あるいはチッピングが裏面研磨によって取り除かれ、裏面の平面度が保証される。また、裏面の溝加工により裏面研磨の研磨面積が減ることによって、研磨効率が向上することが考えられる。

このことは、裏面に施された凹溝が、単に研磨面積を減らすだけでなく、研磨時に発生した研磨屑が切削水と共に流れ出す排水溝の役目を果たすことにより、砥石の温度上昇を抑えるものと考えられる。

また、本実施形態の変形例として、ウエハー裏面から表面にかけてパターン形成部以外の部分に、シリコン貫通技術などを用いて、粘着テープとの接着面に空気の通路となる貫通孔を形成することも考えられる。

さらに、本発明の実施形態として、パターンが形成された樹脂基板、あるいはセラミック基板において、前記のように裏面に等間隔に格子状あるいは平行線状の溝を切り込むことによって、粘着テープとの固定面である接着面に凹溝を形成することで、前記実施形態１，２にて説明したのと同様な作用効果を得ることができる。

ただし、当該基板において、裏面に端子が配置されている場合には、この端子を避けて凹溝を形成する必要がある。

本発明は、半導体集積回路の半導体ウエハーあるいは基板を粘着テープに貼り付ける工程において有用なものであって、大口径のウエハーや大判の基板に適用でき、特に、半導体パッケージの製造工程中におけるウエハーの固定および保護に用いられる粘着テープおよび貼付装置（ウエハーマウンター）において、ウエハーと粘着テープ間の気泡による密着不良を防止することが要求される半導体製造装置および製品に実施して有効である。

（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態１の平面図、（２）は実施形態１の正面図（１）〜（４）は実施形態１におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態２の平面図、（２）は実施形態２の正面図（１）〜（４）は実施形態２におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図（１）は本発明に係る半導体ウエハーの実施形態３の平面図、（２）は実施形態３の正面図、（３）は実施形態３の一部拡大図（１）〜（４）は実施形態３におけるウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などに関する説明図（１）は本発明に係る基板の実施形態４の平面図、（２）は実施形態４の正面図（１）〜（４）は実施形態４におけるウエハーマウンターによる基板の処理工程などに関する説明図（１）〜（４）は従来のウエハーマウンターによる半導体ウエハーの処理工程などの説明図

符号の説明

１ウエハーリング
２ウエハー支持台
３半導体ウエハー
４ウエハー保護テープ
５粘着テープ
６押圧ローラー
７粘着テープ台紙
１１半導体ウエハー
１２平行線状の凹溝
２１半導体ウエハー
２２格子状の凹溝
３１半導体ウエハー
３２貫通孔
３３裏面から見た回路形成エリア
４１基板
４２格子状の凹溝
４３封止樹脂層

Claims

表面にパターンが形成され、裏面に粘着テープが貼着される半導体ウエハーにおいて、ウエハー裏面に、前記粘着テープとの接着面に空気の通路となる格子状あるいは平行線状の溝を形成したことを特徴とする半導体ウエハー。
表面にパターンが形成され、裏面に粘着テープが貼着される半導体ウエハーにおいて、ウエハー裏面から表面にかけてパターン形成部以外の部分に、前記粘着テープとの接着面に空気の通路となる貫通孔を形成したことを特徴とする半導体ウエハー。
表面にパターンが形成され、裏面に粘着テープが貼着される基板において、基板裏面に、前記粘着テープとの接着面に空気の通路となる格子状あるいは平行線状の溝を形成したことを特徴とする基板。
基板材料が樹脂あるいはセラミックであることを特徴とする請求項３記載の基板。
裏面に配置されている端子部分を避けて前記溝を形成したことを特徴とする請求項３または４記載の基板。