JP2011187731A - 半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の信頼性及び歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供すること。
【解決手段】
複数の素子が形成された半導体ウェハを個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記半導体ウェハの前記複数の素子の境界領域を改質又は加工する工程と、前記半導体ウェハよりも平面視で大きく、伸縮性を有するシート部材の一方の面に前記半導体ウェハを固着させる工程と、前記半導体ウェハが固着された前記シート部材の端部を支持する工程と、前記端部が支持されたシート部材の前記半導体ウェハが固着された側の第１圧力が、前記半導体ウェハが固着されていない側の第２圧力よりも高くなるように圧力調整を行うことにより、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませて個片化を行う工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置に関する。

従来より、ウェハに半導体素子を形成した後に、チップに分断（個片化）する手法として、種々の方法が用いられている。

例えば、ウェハに形成された複数の半導体素子の境界領域に分断用の切れ目を入れ、フィルムの裏面にウェハを接着し、フィルムの端を固定した状態で、フィルムの裏面（ウェハが接着された面）側の圧力を表面（ウェハが接着されていない面）側の圧力よりも低くし、気圧差でフィルムを撓ませてウェハに応力を与えることにより、切れ目でウェハを分断して個片化を行うダイシング方法があった（例えば、特許文献１参照）。

また、上述のような分断用の切れ目の代わりに、ウェハに形成された複数の半導体素子の境界領域にレーザを照射して分断用の改質層を形成し、伸縮性テープに接着したウェハに応力を与えて分断するレーザダイシング法もあった。ウェハへの応力の付与は、ウェハが接着された伸縮性テープに棒状のスキージを押し当てることによって行われていた（例えば、特許文献２、３参照）。

特開平０２−０５２７０５号公報 特開２００４−１１１６０１号公報 特開２００６−０６６５３９号公報

レーザダイシング法は、研削水、洗浄水を使用しないため、タクトタイムの短縮化や製造装置の簡略化を図ることができ、また、特に、チップへの水分の混入を避けたい場合に有効的である。

しかしながら、従来のレーザダイシング法による半導体装置の製造方法では、棒状のスキージを伸縮性テープに沿って走査してウェハに局所的に応力をかけるため、棒状のスキージが接触している部分の周囲にあるチップ（半導体装置）同士が干渉し合い、分断によって生じ得る破片の発生確率が高まる可能性があった。破片が発生してチップ（半導体装置）に付着又は混入すると、動作不良の原因になる可能性があった。

また、棒状のスキージを伸縮性テープに接触させながら走査するため、静電気が発生し、個片化されたチップ（半導体装置）が静電気を帯びる（帯電する）可能性があった。チップ（半導体装置）が帯電すると、破片や異物が付着しやすくなるという問題があった。

また、気圧差を利用した従来のダイシング方法では、ウェハの表面（半導体素子が形成されていて、フィルムに接着されていない面）が凸になるように応力がかかるため、分断によって破片が生じた場合に、破片が飛び散り、チップ（半導体装置）に付着又は混入する可能性があった。

上述のような破片の付着、混入、帯電による異物の付着等は、半導体装置の動作不良、信頼性低下、又は歩留まり率の低下に繋がるため、低減されることが望まれていた。

そこで、分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の信頼性及び歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法は、複数の素子が形成された半導体ウェハを個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記半導体ウェハの前記複数の素子の境界領域を改質又は加工する工程と、前記半導体ウェハよりも平面視で大きく、伸縮性を有するシート部材の一方の面に前記半導体ウェハを固着させる工程と、前記半導体ウェハが固着された前記シート部材の端部を支持する工程と、前記端部が支持されたシート部材の前記半導体ウェハが固着された側の第１圧力が、前記半導体ウェハが固着されていない側の第２圧力よりも高くなるように圧力調整を行うことにより、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませて個片化を行う工程とを含む。

また、前記個片化を行う工程は、前記シート部材の前記半導体ウェハが固着された側を下向きにして個片化を行う工程であってもよい。

また、前記端部が支持された前記シート部材を平面視で放射状に引き伸ばす工程をさらに含んでもよい。

また、シート部材の前記半導体ウェハが固着された側に不活性ガスを供給することにより、前記第１圧力を前記第２圧力よりも高くしてもよい。

また、シート部材の前記半導体ウェハが固着されていない側で真空引きすることにより、前記第１圧力を前記第２圧力よりも高くしてもよい。

また、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませることにより、前記境界領域で前記複数の半導体装置が分断された際に、前記半導体装置同士の間に、前記シートから離れるに従って幅が狭まる空間を形成させてもよい。

また、前記シート部材として、通気性のあるシート部材を用いてもよい。

本発明の実施の形態の半導体装置の製造装置は、複数の素子が形成され、前記複数の素子の境界領域が改質又は加工された半導体ウェハを個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造装置であって、前記半導体ウェハが一方の面に固着され、前記半導体ウェハよりも平面視で大きく、伸縮性を有するシート部材の端部を保持する保持部材と、前記保持部材によって前記シート部材が保持された状態で、前記シート部材の前記半導体ウェハが固着された側の第１気圧を、前記シート部材の他方の面側の第２気圧よりも高くする気圧調整部とを含み、前記第１圧力と前記第２圧力を調整して、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませることによって個片化を行う。

また、前記保持部材は、前記個片化を行う際に、前記半導体ウェハが固着された前記一方の面を下向きにして前記シート部材の端部を保持してもよい。

また、前記保持部材によって前記端部が支持された前記シート部材を平面視で放射状に引き伸ばすための引き延ばし機構をさらに含んでもよい。

分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の信頼性及び歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供できる。

実施の形態１の半導体装置の製造装置を示す図である。 実施の形態１の半導体装置の製造装置によって行われる製造工程の一部を説明するための図である。 実施の形態１の半導体装置の製造装置でダイシング（個片化）を行うウェハを示す図である。 実施の形態１の半導体装置の製造装置によるダイシング処理を説明するための断面図である。 （Ａ）は、半導体装置が個片化される際のウェハの一部の断面を拡大して示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の一部をさらに拡大して示す図である。 実施の形態１の半導体装置の製造装置によってダイシング処理が終了した後の状態を示す図である。 実施の形態２の半導体装置の製造装置２００を示す図である。 実施の形態２の半導体装置の製造装置２００によるダイシング処理を説明するための断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造装置３００を示す図である。 実施の形態３の半導体装置の製造装置３００によるダイシング処理を説明するための断面図である。

以下、本発明の半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の半導体装置の製造装置を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は動作状態を示す断面図である。図１（Ｂ）、（Ｃ）に示す断面は、図１（Ａ）に示す半導体装置の製造装置１００の中心軸ｌを通る断面である。

ここでは、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００の動作説明を通じて、実施の形態１の半導体装置の製造方法についての説明を行う。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００は、台座１０、ダイシングリング２０、圧力調整機構３０、及び基台４０を含み、台座１０、ダイシングリング２０、及び圧力調整機構３０は、基台４０の上に設置されている。

台座１０は、環状の台座部１１の上に、環状のリング受け台１２、及び環状の突出部１３を配設したものである。台座部１１は、基台４０の上に配設されており、例えば、高さ５０ｍｍ、幅２０ｍｍ、内径４００ｍｍの円筒状のステンレスの部材である。

リング受け台１２は、ダイシングリング２０を受けるための台となる環状の部材であり、例えば、内径３５０ｍｍ、外径４２０ｍｍ、高さ１０ｍｍのステンレス製の部材である。リング受け台１２は、例えば、溶接によって台座部１１に固定されており、上面１２Ａには、ゴム製のＯリング１４が設置されている。

突出部１３は、例えば、内径３５０ｍｍ、外径３７０ｍｍ、高さ３０ｍｍのステンレス製の円筒状の部材である。突出部１３は、例えば、リング受け台１２の上に溶接されることによって固定されている。

このような台座１０は、基台４０内に配設された駆動機構１５によって昇降可能にされている。図１（Ｂ）に示す位置は最も降ろされた位置であり、この位置から、図１（Ｃ）に示すようにリング受け台１２上のＯリング１４がダイシングリング２０に当接する位置まで上昇させることができる。

ダイシングリング２０は、例えば、内径３８０ｍｍ、外径４２０ｍｍ、高さ１０ｍｍの環状の部材であり、棒状の２本の支持部材２１によって基台４０に着脱可能に固定されている。ダイシングリング２０は、図１（Ｂ）に示すように、台座１０が下げられている場合において、リング受け台１２よりも（ダイシングリング２０の下面が）５０ｍｍ上方に位置するように、支持部材２１によって基台４０に着脱可能に固定されている。

なお、ここでは、一例として、２本の棒状のステンレス製の支持部材２１によってダイシングリング２０が基台４０に固定されている形態について説明するが、ダイシングリング２０を基台４０上で支持できる部材であれば、支持部材２１の形状、構造、材質、個数等は、ここに示すものに限られない。

圧力調整機構３０は、平面視で台座１０の内側に位置するように、基台４０内に配設されており、吹き出し孔３１、排気口３２、コンプレッサ３３、及びチェック弁３４を有する。

吹き出し孔３１は、コンプレッサ３３から圧送される窒素等の気体を図中上方に向けて吹き出すための円管状の部材である。実施の形態１では、一例として、吹き出し孔３１は、その中心軸が台座１０及びダイシングリング２０の中心軸ｌと一致するように配設されている。

排気口３２は、吹き出し孔３１から吹き出された窒素を排気する際に用いる経路であり、チェック弁３４が接続されている。チェック弁３４は、窒素を排気する際にのみ開放されるため、通常は遮断された状態にされている。

なお、台座１０を構成する台座部１１、リング受け台１２、及び突出部１３は、すべて中心軸が一致するようにアライメントが取られた状態で配置されており、台座１０とダイシングリング２０も中心軸が一致するようにアライメントが取られた状態で配置されている。中心軸は図１（Ａ）に符号ｌで示す軸である。

図２は、実施の形態１の半導体装置の製造装置によって行われる製造工程の一部を説明するための図であり、（Ａ）はウェハをポーラスシートに接着する工程、（Ｂ）はウェハにレーザ加工を行う工程を示す。

図２（Ａ）に示すように、ウェハ５０は、ダイシングテープとしてのポーラスシート６０に接着される。ウェハ５０は、例えば、シリコンウェハであり、複数の素子が形成されている。これら複数の素子は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子であり、分断（個片化）されることにより、各々が半導体装置になる。このため、ここでは、各素子を半導体装置５１と称す。ＭＥＭＳ素子は、半導体製造工程によって作製される振動子を有する微小な電子部品であり、振動子の変位による静電容量等の物理量の変位を検出することができる。このようなＭＥＭＳ素子は、例えば、車両のヨーレートセンサに用いられるため、分断（個片化）時の処理は水分を避けた処理が望ましい。

ポーラスシート６０は、多孔質樹脂性で伸縮性と通気性を有するシートであり、平面視でウェハ５０よりも大きく、表面にはウェハ５０を接着するための接着剤が塗布されている。なお、この接着剤は、例えば、紫外線硬化するものを用いればよい。

図２（Ａ）に示すように、複数の半導体装置５１が形成されたウェハ５０は、ポーラスシート６０に接着される。ポーラスシート６０へのウェハ５０の搭載は、周知のウェハマウンタ等の装置を用いて行えばよい。

次に、図２（Ｂ）に示すように、レーザ装置７０を用いてレーザ７１をウェハ５０に照射し、ポーラスシート６０に接着されたウェハ５０の複数の半導体装置５１同士の間の境界領域５２にレーザ加工を行う。

レーザ装置７０としては、例えば、ＹＡＧレーザ装置を用いることができる。ＹＡＧレーザ装置７０から出力されるレーザ７１のレーザ出力及びパルス幅を調整することにより、ウェハ５０の境界領域５２内に、例えば、３０〜５０ｎｍ程度の改質層を形成することができる。

このレーザ加工により、境界領域５２内のシリコンの単結晶は、多結晶又はアモルファスのように、機械的強度が低いものに改質されている。

図３は、実施の形態１の半導体装置の製造装置でダイシング（個片化）を行うウェハを示す図であり、（Ａ）はポーラスシートに接着した状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の状態を示す側面図、（Ｃ）はダイシングリングに装着した状態を示す平面図、（Ｄ）は（Ｃ）の状態を示す断面図である。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、多孔質性のポーラスシート６０に接着されたウェハ５０は、図２（Ｂ）に示したレーザ加工により、複数の半導体装置５１同士の間の境界領域５２が改質されている。

次に、図３（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ポーラスシート６０の周端部をダイシングリング２０に貼り付け、ウェハ５０が接着されたポーラスシート６０が下向きになるように、裏返す。なお、ウェハ５０が接着されたポーラスシート６０を裏返してウェハ５０を下向きにした状態で、ポーラスシート６０の周端部をダイシングリング２０に貼り付けてもよい。

図４は、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００によるダイシング処理を説明するための断面図であり、（Ａ）はダイシングを行う前の状態を示し、（Ｂ）、（Ｃ）はダイシングを行っている状態を示す。

実施の形態１の半導体装置の製造装置１００によるダイシング処理は、図４（Ａ）に示すようにウェハ５０が接着されたポーラスシート６０が貼り付けられたダイシングリング２０に対して、台座１０を降ろして離間させた状態から開始する。

駆動機構１５を駆動することによって台座１０を上昇させ、図４（Ｂ）に示すように突出部１３の上端がポーラスシート６０に当接し、かつ、ポーラスシート６０の周端部をＯリング１４に密着させる。図４（Ｂ）に示すようにポーラスシート６０の周端部がＯリング１４に密着した状態では、台座１０、基台４０、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間は、封止された状態になる。また、この状態では、ポーラスシート６０は、突出部１３とダイシングリング２０の上下位置の違いの分だけ引き伸ばされるので、平面視では放射状に引き伸ばされることになる。

次に、チェック弁３４を閉成した状態でコンプレッサ３３を駆動して吹き出し孔３１から窒素を吹き出させる。コンプレッサ３３から吹き出す窒素の圧力を調整すると、台座１０、基台４０、及びポーラスシート６０によって封止された空間内の圧力は、吹き出し孔３１から吹き出される窒素によって上昇するため、ポーラスシート６０の下側の空間の圧力が上側の圧力よりも高くなり、ポーラスシート６０が図中上側に凸になるように撓む。このポーラスシート６０の撓みにより、ウェハ５０には図中上側に凸になるように撓ませる応力がかかる。すなわち、ポーラスシート６０及びウェハ５０は、ウェハ５０が固着されている側が凹状になるように撓まされる。

すなわち、図４（Ｃ）に示す状態では、ウェハ５０には、平面視で放射状に引っ張られる力と、図中上側に凸に撓まされる力との２種類の力が掛かることになり、これにより、ウェハ５０は、複数の半導体装置５１に個片化される。

なお、ここでは、図４（Ｂ）に示すようにポーラスシート６０を放射状に引き伸ばしてから、図４（Ｃ）に示すように圧力差でウェハ５０及びポーラスシート６０を撓ませる製造方法について説明したが、図４（Ｂ）に示す放射状に引き伸ばす工程と、図４（Ｃ)に示す圧力差による撓ませる工程とを同時に進行させてもよい。すなわち、徐々にコンプレッサ３３を駆動して吹き出し孔３１から窒素を吹き出しながら、駆動機構１５を駆動することによって台座１０を上昇させてもよい。

図５（Ａ）は、半導体装置５１が個片化される際のウェハ５０の一部の断面を拡大して示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の一部をさらに拡大して示す図である。

上述のようにウェハ５０に２種類の力がかかっている状態において、ウェハ５０に含まれる２つの隣り合う半導体装置５１に着目する。ここでは、説明の便宜上、２つの半導体装置５１を区別するために、図中左側の半導体装置を符号５１Ａで表し、右側の半導体装置を５１Ｂで表す。

ウェハ５０のダイシングを行う際には、半導体装置５１Ａ、５１Ｂの間で破片が生じる可能性があるため、図５（Ａ）に示すように、半導体装置５１Ａと５１Ｂの頂点Ａ１とＢ１が接するようにウェハ５０を撓ませることができれば、半導体装置５１Ａと５１Ｂの間で発生した破片をポーラスシート６０との間の空間に閉じ込めることができる。

ここで、半導体装置５１Ａの断面を示す四角形のそれぞれの頂点をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４とし、同様に、半導体装置５１Ｂの断面を示す四角形のそれぞれの頂点をＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とする。

また、半導体装置５１Ａ、５１Ｂの断面の長辺の長さをａ、短辺の長さ（厚さ）をｂ、ウェハ５０が撓んだことによって角度をなす半導体装置５１Ａ、５１Ｂの法線ｋａ、ｋｂの交点をＯとする。交点Ｏからポーラスシート６０の下面までの長さＲは、撓んだ状態のポーラスシート６０の曲率半径である。

また、交点Ｏからポーラスシート６０の下面に伸ばした長さＲの直線は、頂点Ａ２、Ｂ２と接するため、交点Ｏから頂点Ａ２、Ｂ２までの長さをｒ１、頂点Ａ２、Ｂ２からポーラスシート６０の下面までの長さをｒ２とすると、長さＲは、式（１）で表すことができる。

Ｒ＝ｒ１×｛１＋ｂ／（ｒ１^２−（ａ／２）^２｝ ・・・（１）
ここで、図５（Ｂ）に示すように、半導体装置５１Ａ、５１Ｂの頂点Ａ４、Ｂ４の間の距離をｃとすると、ｃは式（２）のように表すことができる。

ｃ＝（ａ×ｂ）／ｒ２ ・・・（２）
このため、ウェハ５０の境界領域５２（図３（Ａ）参照）の強度、ポーラスシート６０の伸縮度等に応じて、式（１）で表されるＲの値（ポーラスシート６０の曲率半径）と、式（２）で表されるｃの値を調整すれば、半導体装置５１Ａと５１Ｂとの間で発生した破片をポーラスシート６０との間の空間に閉じ込めることができる。

すなわち、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００では、式（１）、（２）を利用して、台座１０の上昇度合と、台座１０、基台４０、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間の圧力とを調整すれば、半導体装置５１Ａと５１Ｂの間で発生した破片をポーラスシート６０との間の空間に閉じ込めることができる。

また、ポーラスシート６０は通気性を有するので、半導体装置５１Ａ、５１Ｂとポーラスシート６０とで囲まれる空間に破片を閉じ込める際に、ポーラスシート６０を通じて窒素が抜けるため、空間内の気流が乱れることを抑制でき、空間外への破片の飛散を抑制することができる。

図６は、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００によってダイシング処理が終了した後の状態を示す図である。

上述の工程によって半導体装置５１のダイシングが終了した後に、コンプレッサ３３を停止して吹き出し孔３１を通じての窒素の導入を停止するとともに、チェック弁３４を開放すると、台座１０、基台４０、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間内の窒素が排気口３２から徐々に排気されることにより、空間内の圧力は徐々に低下する。

この圧力低下に伴い、ポーラスシート６０が徐々に収縮して撓みが徐々に元に戻り、図６に示すように、ダイシングリング２０によって引き伸ばされた状態になる。

このとき、図５に示すように接触していた半導体装置５１Ａ、５１Ｂは離れるため、閉じ込められていた破片は落下し、排気口３２へ流入する気流により、排気される。

従って、ダイシングの際に破片が生じても、ダイシング終了後に排気口３２から排気することにより、半導体装置５１に付着することを抑制することができる。

また、ダイシングの際に、従来のようにスキージで走査すると半導体装置５１が帯電する可能性があるが、実施の形態１の半導体装置の製造装置１００には、静電気を発生させるような動作が含まれていないため、帯電による異物の付着を抑制することもできる。

以上のように、実施の形態１によれば、分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供することができる。

なお、以上では、ウェハ５０に、平面視で放射状に引っ張られる力と、撓まされる力との２種類の力が掛かることによって複数の半導体装置５１に個片化される形態について説明したが、必ずしもこれら２つの力を利用する必要はない。例えば、台座１０が突出部１３を含まないようにし、ポーラスシート６０をダイシングリング２０とリング受け台１２との間に挟んだ状態で、台座１０、基台４０、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間の圧力とを調整することにより、圧力でウェハ５０及びポーラスシート６０を撓ませる力だけでダイシングを行うようにしてもよい。

また、以上では、吹き出し孔３１、排気口３２、コンプレッサ３３、及びチェック弁３４を有する圧力調整機構３０を用いて圧力調整を行うことにより、ポーラスシート６０及びウェハ５０を撓ませる形態について説明したが、ポーラスシート６０の一方の面側の圧力を他方の面側の圧力よりも高く調整できる機構であれば、圧力調整機構３０の構成は、上述の構成に限られるものではない。

また、排気口３２及びチェック弁３４の下流側に積極的に排気を行うためのポンプ等を配設してもよい。ポンプ等で積極的な排気を行えば、破片が生じていた場合でも、半導体装置５１同士の間に閉じ込められていた破片が基台４０の上に残存することを抑制することができ、排気効率を向上させることができる。

また、以上では、気圧調整用に窒素を用いる形態について説明したが、窒素である必要はなく、半導体装置５１に対して不活性な気体であれば何でもよい。

また、以上では、台座部１１、リング受け台１２、突出部１３、ダイシングリング２０、及び吹き出し孔３１の中心軸が一致するように配設される形態について説明したが、それぞれの中心軸は必ずしも揃っていなくてもよい。

また、以上では、多孔質樹脂製で伸縮性及び通気性のあるポーラスシート６０でウェハ５０を保持する形態について説明したが、通気性は必ずしも必要ではない。このため、多孔質樹脂製ではない、伸縮性のあるシートをポーラスシート６０の代わりに用いてもよい。

また、以上では、ウェハ５０の半導体装置５１の境界領域５２をレーザ照射によって改質する形態について説明したが、境界領域５２の強度を落とすための処理は、レーザ照射による改質に限られるものではなく、例えば機械的な加工等による処理であってもよい。例えば、ダイシングブレードを用いて境界領域５２の表面から所定の深さだけ削り取る加工を行うことによって溝を形成し、境界領域５２の強度を落とす処理であってもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態２の半導体装置の製造装置２００は、ポーラスシート６０の上面側の圧力を低下させることにより、ポーラスシート６０の上面側の圧力を下面側の圧力よりも低くする点が実施の形態１の半導体装置の製造装置１００と異なる。

図７は、実施の形態２の半導体装置の製造装置２００を示す図である。

実施の形態２の半導体装置の製造装置２００は、ダイシングリング２０に容器２２１が被せられており、圧力調整機構２３０が容器２２１の上部に配設されている点が実施の形態１と異なる。その他の構成要素は基本的に実施の形態１の半導体装置の製造装置１００と同一であるため、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

容器２２１は、ダイシングリング２０の外周部２０Ａに天地逆の状態で封止されたカップ状の部材であり、その上部２２１Ａには圧力調整機構２３０が配設されている。

圧力調整機構２３０は、排気口２３１、ポンプ２３２、通気口２３３、及び窒素ガス源２３４を含む。排気口２３１は、容器２２１を貫通しており、ポンプ２３２に接続されている。ポンプ２３２は、例えば、例えば、容積型のポンプ、真空ポンプ等の種々のポンプを用いることができ、圧力を減じることのできる手段であれば、ここに記したもの以外のものでも用いることができる。また、通気口２３３は、容器２２１を貫通しており、容器２２１の外側には窒素ガス源２３４が接続されている。

図８は、実施の形態２の半導体装置の製造装置２００によるダイシング処理を説明するための断面図であり、（Ａ）はダイシングを行う前の状態を示し、（Ｂ）はダイシングを行っている状態を示し、（Ｃ）はダイシング処理が終了した後の状態を示す図である。

実施の形態２の半導体装置の製造装置２００によるダイシング処理は、図８（Ａ）に示すようにウェハ５０が下面に接着されたポーラスシート６０が貼り付けられたダイシングリング２０に対して台座１０が降ろされて離間した状態から開始する。図８（Ａ）に示すように、ダイシングリング２０にポーラスシート６０を貼り付けた状態では、ダイシングリング２０、容器２２１、及びポーラスシート６０は、封止されている。

駆動機構１５を駆動することによって台座１０を上昇させて図８（Ｂ）の位置まで移動させるとともに、窒素ガス源２３４を遮断した状態でポンプ２３２の吸引度合を調整すると、ポーラスシート６０は、平面視で放射状に引き伸ばされるとともに、ポーラスシート６０の上面側の圧力が下面側の圧力よりも低くなってポーラスシートが図中上側に凸になるように撓む。このポーラスシート６０の撓みにより、ウェハ５０も図中上側に凸になるように撓む。

すなわち、図８（Ｂ）に示す状態では、ウェハ５０には、平面視で放射状に引っ張られる力と、図中上側に凸に撓まされる力との２種類の力がかかることになり、これにより、ウェハ５０は、複数の半導体装置５１に個片化される。

また、図８（Ｃ）に示すように、ダイシング処理が終了した後には、ポンプ２３２を停止させるとともに、窒素ガス源２３４を開放すれば、ダイシングリング２０、容器２２１、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間内に通気口２３３を介して窒素が徐々に供給されることにより、空間内の圧力は徐々に上昇する。

この圧力上昇に伴い、ポーラスシート６０が徐々に収縮して撓みが徐々に元に戻り、図８（Ｃ）に示すように、ダイシングリング２０によって引き伸ばされた状態になる。

これにより、半導体装置５１Ａ、５１Ｂの間に閉じ込められていた破片は基台４０に落下する。

従って、ダイシングの際に破片が生じても、ダイシング終了後に基台４０に落下することにより、半導体装置５１に付着することを抑制することができる。

また、ダイシングの際に、従来のようにスキージで走査すると半導体装置５１が帯電する可能性があるが、実施の形態２の半導体装置の製造装置２００には、静電気を発生させるような動作が含まれていないため、帯電による異物の付着を抑制することもてきる。

以上のように、実施の形態２によれば、分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供することができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態３の半導体装置の製造装置３００は、ポーラスシート６０の上面側にウェハ５０を接着し、ポーラスシート６０の下面側の圧力を低下させることにより、ポーラスシート６０の下面側の圧力を上面側の圧力よりも低くする点が実施の形態１、２の半導体装置の製造装置１００、２００と異なる。

図９は、実施の形態３の半導体装置の製造装置３００を示す図である。

実施の形態３の半導体装置の製造装置３００は、実施の形態１のコンプレッサ３３の代わりにポンプ３３１を配設するとともに、実施の形態１のチェック弁３４の代わりに窒素ガス源３３４を配設した点が実施の形態１の半導体装置の製造装置１００と異なる。その他の構成要素は基本的に実施の形態１の半導体装置の製造装置１００と同一であるため、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

圧力調整機構３３０は、排気口３３１、ポンプ３３２、通気口３３３、及び窒素ガス源３３４を含む。排気口３３１は、容器２２１を貫通しており、ポンプ３３２に接続されている。ポンプ３３２は、例えば、容積型のポンプ、真空ポンプ等の種々のポンプを用いることができ、圧力を減じることのできる手段であれば、ここに記したもの以外のものでも用いることができる。また、通気口３３３には窒素ガス源３３４が接続されている。

図１０は、実施の形態３の半導体装置の製造装置３００によるダイシング処理を説明するための断面図であり、（Ａ）はダイシングを行う前の状態を示し、（Ｂ）はダイシングを行っている状態を示し、（Ｃ）はダイシング処理が終了した後の状態を示す図である。

実施の形態３の半導体装置の製造装置３００によるダイシング処理は、図１０（Ａ）に示すようにウェハ５０が上面に接着されたポーラスシート６０が貼り付けられたダイシングリング２０に対して台座１０が下げられて離間した状態から開始する。図１０（Ａ）に示すように、ダイシングリング２０にポーラスシート６０を貼り付けた状態では、台座１０、ダイシングリング２０、基台４０、及びポーラスシート６０は、封止されている。

駆動機構１５を駆動することによって台座１０を上昇させて図１０（Ｂ）の位置まで移動させるとともに、窒素ガス源３３４を遮断した状態でポンプ３３２の吸引度合を調整すると、ポーラスシート６０は、平面視で放射状に引き伸ばされるとともに、ポーラスシート６０の下面側の圧力が上面側の圧力よりも低くなってポーラスシートが図中下側に凸になるように撓む。このポーラスシート６０の撓みにより、ウェハ５０も図中下側に凸になるように撓む。

すなわち、図１０（Ｂ）に示す状態では、ウェハ５０には、平面視で放射状に引っ張られる力と、図中下側に凸に撓まされる力との２種類の力がかかることになり、これにより、ウェハ５０は、ポーラスシート６０の上面側で複数の半導体装置５１に個片化される。

また、図１０（Ｃ）に示すように、ダイシング処理が終了した後には、ポンプ３３２を停止させるとともに、窒素ガス源３３４を開放すれば、台座１０、ダイシングリング２０、基台４０、及びポーラスシート６０によって囲まれた空間内に通気口３３３を介して窒素が徐々に供給されることにより、空間内の圧力は徐々に上昇する。

この圧力上昇に伴い、ポーラスシート６０が徐々に収縮して撓みが徐々に元に戻り、図１０（Ｃ）に示すように、ダイシングリング２０によって引き伸ばされた状態になる。

これにより、破片が生じた場合でも、破片は半導体装置５１Ａ、５１Ｂの間に留まり、飛散することはない。

従って、ダイシングの際に破片が生じても、半導体装置５１に付着することを抑制することができる。

また、ダイシングの際に、従来のようにスキージで走査すると半導体装置５１が帯電する可能性があるが、実施の形態３の半導体装置の製造装置３００には、静電気を発生させるような動作が含まれていないため、帯電による異物の付着を抑制することもてきる。

以上のように、実施の形態３によれば、分断時に生じ得る破片等の付着等を抑制し、半導体装置の歩留まり率を向上させることのできる半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置を提供することができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態の半導体装置の製造方法、及び半導体装置の製造装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１０ 台座
１１ 台座部
１２ リング受け台
１３ 突出部
１４ Ｏリング
１５ 駆動機構
２０ ダイシングリング
３０、２３０、３３０ 圧力調整機構
３１ 吹き出し孔
３２ 排気口
３３ コンプレッサ
３４ チェック弁
４０ 基台
５０ ウェハ
５１ 半導体装置
５２ 境界領域
６０ ポーラスシート
７０ レーザ装置
１００、２００、３００ 半導体装置の製造装置
２２１ 容器
２３１ 排気口
２３２ ポンプ
２３３ 通気口
２３４ 窒素ガス源
３３１ 排気口
３３２ ポンプ
３３３ 通気口
３３４ 窒素ガス源

Claims (10)

1. 複数の素子が形成された半導体ウェハを個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
   前記半導体ウェハの前記複数の素子の境界領域を改質又は加工する工程と、
   前記半導体ウェハよりも平面視で大きく、伸縮性を有するシート部材の一方の面に前記半導体ウェハを固着させる工程と、
   前記半導体ウェハが固着された前記シート部材の端部を支持する工程と、
   前記端部が支持されたシート部材の前記半導体ウェハが固着された側の第１圧力が、前記半導体ウェハが固着されていない側の第２圧力よりも高くなるように圧力調整を行うことにより、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませて個片化を行う工程と
   を含む、半導体装置の製造方法。
2. 前記個片化を行う工程は、前記シート部材の前記半導体ウェハが固着された側を下向きにして個片化を行う工程である、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記端部が支持された前記シート部材を平面視で放射状に引き伸ばす工程をさらに含む、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
4. シート部材の前記半導体ウェハが固着された側に不活性ガスを供給することにより、前記第１圧力を前記第２圧力よりも高くする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
5. シート部材の前記半導体ウェハが固着されていない側で真空引きすることにより、前記第１圧力を前記第２圧力よりも高くする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませることにより、前記境界領域で前記複数の半導体装置が分断された際に、前記半導体装置同士の間に、前記シートから離れるに従って幅が狭まる空間を形成させる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記シート部材として、通気性のあるシート部材を用いる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
8. 複数の素子が形成され、前記複数の素子の境界領域が改質又は加工された半導体ウェハを個片化して半導体装置を製造する半導体装置の製造装置であって、
   前記半導体ウェハが一方の面に固着され、前記半導体ウェハよりも平面視で大きく、伸縮性を有するシート部材の端部を保持する保持部材と、
   前記保持部材によって前記シート部材が保持された状態で、前記シート部材の前記半導体ウェハが固着された側の第１気圧を、前記シート部材の他方の面側の第２気圧よりも高くする気圧調整部と
   を含み、前記第１圧力と前記第２圧力を調整して、前記シート部材及び前記半導体ウェハを当該半導体ウェハが固着されている側が凹状になるように撓ませることによって個片化を行う、半導体装置の製造装置。
9. 前記保持部材は、前記個片化を行う際に、前記半導体ウェハが固着された前記一方の面を下向きにして前記シート部材の端部を保持する、請求項８に記載の半導体装置の製造装置。
10. 前記保持部材によって前記端部が支持された前記シート部材を平面視で放射状に引き伸ばすための引き延ばし機構をさらに含む、請求項８又は９に記載の半導体装置の製造装置。

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