JP2009152493A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Koji Ogane
浩司 大鐘
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Shinko Electric Ind Co Ltd
新光電気工業株式会社
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    • H01L2224/83191Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body

Abstract

【課題】ウェハから切断された個片の側周面が露出してチッピングが発生する虞のある半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】一面側に複数の回路が形成されたウェハを、前記回路ごとに切断加工して複数の個片16とし、前記複数の個片16の回路形成面としての一面側16aを、切断加工による切断溝17の幅tを保持した状態で第1保持フィルム12上に貼着した後、接着性樹脂を個片16の他面側16bに塗布する共に、切断溝17内を充填して接着性樹脂層22を形成し、次いで、複数の個片16の他面側16aを第2保持フィルム上に貼着した後、個片16間の切断溝17の幅tを拡大するように、第2保持フィルムを伸張し、その後、他面側16b及び側周面が接着性樹脂層22で覆われた個片16を第2保持フィルム上から取り出して、個片16の他面側16bを半導体装置用基板の所定箇所に当接し接合することを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は半導体装置の製造方法に関し、更に詳細には複数の回路が形成されたウェハを用いた半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置を製造する際には、一面側に複数の回路が形成されたウェハを切断歯で切断した個片(半導体素子)を、半導体装置用基板(以下、単に基板と称することがある)の所定箇所に搭載することが行われている。かかる半導体素子の搭載では、半導体装置用基板の所定箇所に載置した接着性フィルムによって個片を接合している。
ところで、近年の半導体装置の小型化・薄型化に伴って、半導体素子も小型化・薄型化されているため、接着性フィルムの薄化も望まれている。しかし、接着性フィルムの薄化には限界が存在する。
かかる半導体素子と基板との接合を薄化部材によって行うことのできる半導体装置の製造方法として、図6に示す半導体装置の製造方法が提案されている(下記特許文献1参照)。
図6に示す半導体装置の製造方法では、一面側に複数の回路が形成されたウェハ100の他面側に熱可塑性樹脂から成る薄層の接着層102を形成した後、伸縮性を呈し且つ紫外線の照射で密着力が低下するUVテープ104の一面側に、ウェハ100の他面側を貼着する[図6(a)(b)]。
次いで、一面側が露出しているウェハ100を、回路ごとの個片(半導体素子)108,108に切断歯106で切断した後、UVテープ104を水平方向に伸張すると共に、紫外線を照射したUVテープの密着力を低下する[図6(c)(d)]。
その後、切断した個片108をコレット110に吸着してUVテープ104から取出し、ヒートステージ112上に載置されている半導体装置用基板114(以下、パッケージ114と称することがある)のダイパッド116上に個片108を載置する。パッケージ114のダイパッド116上に載置された個片108は、ヒートステージ112からの熱で加熱された接着層102によってダイパッド116に接合される。
特開平8−236554号公報
図6に示す半導体装置の製造方法では、個片108をパッケージ114のダイパッド116に接合する接着層102を薄くできるため、小型化・薄型化された半導体素子をパッケージ114に搭載を可能にできる。
しかし、図6に示す半導体装置の製造方法では、ウェハ100から切断された個片108の側周面は、何等の保護部材によって覆われておらず露出している。このため、図6(d)(e)に示す工程で、個片108をコレット110に吸着してUVテープ104から取り出す際、或いはパッケージ114のダイパッド116上に搭載する際に、個片108の露出している側周面が他の個片108等と接触して損傷するチッピングが発生するおそれがある。
そこで、本発明は、ウェハから切断された個片の一面側に薄層の接着層を形成できるものの、個片の側周面が露出してチッピングが発生するおそれのある従来の半導体装置の製造方法の課題を解消し、ウェハから切断された個片の一面側に薄層の接着層を形成できると共に、個片の側周面にも保護層を形成できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
本発明者は、前記課題を解決するには、ウェハから切断した個片の側周面にも接着層を形成することが有効でないかと考え検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、一面側に複数の回路が形成されたウェハを、前記回路ごとに切断加工して複数の個片とし、前記複数の個片の回路形成面としての一面側を、前記切断加工による切断溝の幅を保持した状態で第1保持フィルム上に貼着した後、接着性樹脂を前記個片の他面側に塗布する共に、前記切断溝内を充填して接着性樹脂層を形成し、次いで、前記複数の個片の他面側を第2保持フィルム上に貼着した後、前記個片間の切断溝の幅を拡大するように、前記第保持フィルムを伸張し、その後、前記他面側及び側周面が接着性樹脂層で覆われた個片を前記第2保持フィルム上から取り出して、前記個片の他面側を半導体装置用基板の所定箇所に当接して接合することを特徴とする半導体装置の製造方法にある。
かかる本発明において、接着性樹脂を個片の他面側に塗布すると共に、切断溝内に充填する際に、接着性樹脂をスピンコートすることによって、容易に且つ均一に接着性樹脂層を個片の他面側に塗布できる。この個片の他面側に形成する接着性樹脂層の厚さを5μm以下とすることが好ましい。
また、接着性樹脂として、熱硬化性樹脂を用い、個片の他面側に塗布すると共に、切断溝内に充填して形成した熱硬化性樹脂層を半硬化状態とし、且つ前記個片の他面側を半導体装置用基板の所定箇所に当接した状態で加熱して、前記熱硬化性樹脂層を更に硬化することによって、接着性樹脂が塗布された個片の取り扱い性を向上し、且つ個片と半導体装置用基板の所定箇所との接合を確実にできる。
尚、切断溝を、10〜20μmとすることが、接着性樹脂を切断溝内に容易に充填できる。
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、ウェハから切断した個片の回路形成面である一面側を除いて、個片の他面側及び側周面を接着性樹脂層で被覆できる。このため、個片を第2保持フィルムからの取り出す際や個片の他面側を半導体装置用基板の所定箇所に当接して接合する際に、個片の周側面と他の個片との接触等が発生しても、個片の周側面にチッピングが発生するおそれを解消できる。
また、半導体装置用基板の所定箇所に当接して接合する個片の他面側を被覆する接着性樹脂層も、個片の他面側に接着性樹脂を塗布して形成しており、接着性樹脂層の厚さも容易に薄くでき、小型化・薄型化された半導体素子を半導体装置用基板の所定箇所に搭載できる。
本発明に係る半導体装置の製造方法の一例を図1〜図3に示す。図1〜図3に示す半導体装置の製造方法では、図1(a)に示す様に、所定の厚さに調整されたウェハ10を、複数の回路が形成された回路形成面である一面側10aが上面となるように、第1保持フィルムとしてのダイシングテープ12上に貼着する。このダイシングテープ12は、市販されている密着力を有するダイシングテープを用いることができる。
ダイシングテープ12上に貼着されたウェハ10を、図1(b)に示す様に、切断歯14で回路ごとに切断する切断加工によって個片(半導体素子)16,16・・とする。この切断溝17の幅tは、切断歯14の幅に因るが、10〜20μmとすることが好ましい。切断された個片16の一面側16aが回路形成面である。
個片16,16・・は、図2(a)に示す様に、その一面側16a,16a・・に保持フィルム18を積層・接着した後、ダイシングテープ12を剥離して、図2(b)に示す様に、個片16,16・・の他面側16bを露出する。この保持フィルム18も、ダイシングテープ12と同様に、市販されている密着力を有するテープ又はフィルムを用いることができる。
保持フィルム18上に貼着された個片16,16・・の他面側16bには、保持フィルム18ごと個片16,16・・を回転しつつ、ノズル20から接着性樹脂としての液状の熱硬化性樹脂を噴出し、個片16,16・・の各他面側16bにスピンコートする。この熱硬化性樹脂のスピンコートによって、図2(c)に示す様に、個片16,16・・の各他面側16bに薄層の熱硬化性樹脂層22を形成できると共に、各切断溝17内にも熱硬化性樹脂を充填できる。個片16,16・・の各他面側16bに塗布した熱硬化性樹脂層22の厚さを5μm以下とすることが好ましい。
図2(c)の熱硬化性樹脂層22には、低温でキュアして半硬化状態とする。半硬化状態の熱硬化性樹脂層22は、室温下では所定形状を維持でき取り扱い性が良好である。
図2(c)に示す様に、保持フィルム18に貼着された個片16,16・・の各他面側16bに形成した熱硬化性樹脂層22上に、図2(a)に示す様に、第2保持フィルムとしての伸縮性で且つ紫外線の照射によって密着力が低下するUVフィルム24を貼着した後、保持フィルム18を剥離すると、図3(a)に示す様に、UVフィルム24上に個片16,16・・の各他面側16bを被覆する熱硬化性樹脂層22が貼着されている。図3(a)に示す個片16,16・・では、各一面側16aが露出している。
次いで、図3(b)に示す様に、UVフィルム24を水平方向に伸張すると共に、紫外線を照射してUVフィルム24の密着力を低下する。また、熱硬化性樹脂層22が半硬化状態であって、比較的柔らかいため、図3(b)に示す様に、切断溝17の幅を容易に拡大できる。
この様に、切断溝17の幅を拡大したとき、個片16,16・・の各側周面は、図3(b)に示す様に、熱硬化性樹脂層22で被覆されている。熱硬化性樹脂層22は、半硬化状態であって、比較的柔らかいため、UVフィルム24の水平方向への伸張に伴って、切断溝17に充填された熱硬化性樹脂層22が分割された状態となるものと考えられる。
図3(b)に示す様に、水平方向に伸張し且つ紫外線を照射して密着力を低下したUVフィルム24上の所定の個片16の一面側16aに、図3(c)に示す様に、コレット26の端面を当接して吸着し、個片16をUVフィルム24から取り出す。取り出した個片16は、図6(e)に示す様に、半導体装置用基板のダイパッド上に接合する。
図3(c)に示す様に、コレット26によってUVフィルム24から取り出された個片16は、その拡大図である図4に示す様に、一面側16aが回路形成面である個片16の他面側16b及び側周面が熱硬化性樹脂層22によって覆われている。このため、コレット26に吸引された個片16の側周面が隣接する個片16,16等に接触しても、個片16の側周面にチッピングの発生を防止できる。
また、熱硬化性樹脂層22は、図2(b)に示す様に、スピンコートによって形成しているため、厚さを5μm以下に薄く形成できる。このため、小型化・薄型化された個片16を半導体装置用基板の所定箇所に搭載できる。
尚、半導体装置用基板としては、リードフレーム等の各種パッケージを適用できる。
図1〜図3に示す半導体装置の製造方法では、図1(a)に示す様に、厚さが調整されたウェハ10を用いていたが、図5(a)に示す様に、厚さ調整が為されていないウェハ10を用いてもよい。
この場合、図5(a)に示す様に、ウェハ10の回路形成面である一面側10aが露出するように、ウェハ10の他面側を第1保持フィルムとしてのダイシングフィルム28に貼着して、所定深さの切断溝17を切断歯14によって形成する。
次いで、図5(b)に示す様に、ウェハ10の一面側10aを保持フィルム30に貼着し、露出するウェハ10の他面側に研磨を施して厚さ調整を行う。厚さ調整を行うことによって、図5(c)に示す様に、切断溝17を介して個片16,16・・に分割することができる。
かかる図5(c)に示す様に、ウェハ10を個片(半導体素子)16,16・・に分割した状態は、図2(b)に示す個片16,16・・に分割した状態と等しい。このため、図2(b)に示す様に、ノズル20から接着性樹脂としての熱硬化性樹脂を噴出して、個片16,16・・の各他面側16bにスピンコートすることができる。以下、図2(c)〜図3(c)と同様の工程を通過して半導体装置を得ることができる。
これまでの説明では、接着性樹脂として熱硬化性樹脂を用いているが、熱可塑性樹脂を用いてもよい。接着性樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂を塗布する際に、個片16,16・・の各他面側16bに熱可塑性樹脂を塗布できるように、熱可塑性樹脂をその融点以上に加熱して充分な流動性を呈するようにして用いる。
また、個片16,16・・の各他面側16bに薄層の熱硬化性樹脂層22を形成する際に、保持フィルム18ごと個片16,16・・を回転するスピンコートを用いているが、保持フィルム18及び個片16,16・・を停止し、熱硬化性樹脂を噴出するノズル20を回転しつつ個片16,16・・上を移動させて熱硬化性樹脂層22を形成してもよく、その他の手段を採用してもよい。
更に、ウェハ10の切断に切断歯14に代えて、レーザーによってウェハ10を切断してもよい。
本発明に係る半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図の前半部である。 本発明に係る半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図の中間部である。 本発明に係る半導体装置の製造方法の一例を説明するための工程図の残部である。 図1〜図3に示す工程で得られた個片16の拡大断面図である。 本発明に係る半導体装置の製造方法の他の例を説明するための部分工程図である。 従来の半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
符号の説明
10 ウェハ
10a ウェハ10の一面側
12,28 第1保持フィルム(ダイシングテープ)
14 切断歯
16 個片
16a 個片16の一面側
16b 個片16の他面側
17 切断溝
18,30 保持フィルム
20 ノズル
22 熱硬化性樹脂層
24,30 第2保持フィルム(UVフィルム)
26 コレット
t 切断溝17の幅

Claims (5)

  1. 一面側に複数の回路が形成されたウェハを、前記回路ごとに切断加工して複数の個片とし、前記複数の個片の回路形成面としての一面側を、前記切断加工による切断溝の幅を保持した状態で第1保持フィルム上に貼着した後、接着性樹脂を前記個片の他面側に塗布する共に、前記切断溝内を充填して接着性樹脂層を形成し、
    次いで、前記複数の個片の他面側を第2保持フィルム上に貼着した後、前記個片間の切断溝の幅を拡大するように、前記第保持フィルムを伸張し、
    その後、前記他面側及び側周面が接着性樹脂層で覆われた個片を前記第2保持フィルム上から取り出して、前記個片の他面側を半導体装置用基板の所定箇所に当接して接合することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 接着性樹脂を個片の他面側に塗布すると共に、切断溝内に充填する際に、接着性樹脂をスピンコートする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 個片の他面側に形成する接着性樹脂層の厚さを5μm以下とする請求項1又は請求項2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 接着性樹脂として、熱硬化性樹脂を用い、個片の他面側に塗布すると共に、切断溝内に充填して形成した熱硬化性樹脂層を半硬化状態とし、且つ前記個片の他面側を半導体装置用基板の所定箇所に当接した状態で加熱して、前記熱硬化性樹脂を更に硬化する請求項1〜3のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
  5. 切断溝を、10〜20μmとする請求項1〜4のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
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