JP2013197434A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハの一面側に貼り付けられた保護テープが、半導体ウエハの他面側に配置されたダイアタッチングフィルムに接着するのを防止する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの一面に保護テープを貼り付ける工程と、半導体ウエハの一面の第１のエッジと保護テープの半導体ウエハに貼り付けられた面の第２のエッジとを互いに一致させる工程と、半導体ウエハの他面側を研削して半導体ウエハを薄型化する工程と、薄型化された半導体ウエハの他面側をダイシングテープに保持させる工程と、保護テープを半導体ウエハの一面から剥離する工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造工程には、ウエハを薄型化する工程と、薄型化されたウエハをダイシングする工程とが含まれる（たとえば、特許文献１参照）。

ウエハの薄型化は、ウエハの表面（回路形成面）に保護テープを貼り付け、ウエハの裏面側を研削することにより行われる。

また、ウエハのダイシングは、ウエハの裏面にダイアッタチフィルムを介してダイシングテープを貼り付け、ウエハの表面側から行われる。ダイシングに先立ち、薄型化の際にウエハの表面に貼り付けられていた保護テープは剥離される。

特開２００５−１２３６５３号公報

関連する半導体装置の製造方法における問題点を、図５（ａ）乃至（ｅ）を参照して説明する。

図５（ａ）は、薄型化工程実施前の半導体ウエハ５１の外周部の拡大断面図である。半導体ウエハ５１の表面（回路形成面）には、薄型化工程における削り屑等からその表面を保護するために保護テープ５２が貼り付けられている。

図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ５１の外周部は、面取りがなされている。これは、搬送時等に発生し得る半導体ウエハ５１の割れや欠けを防止又は抑制するためである。一方、保護テープ５２は、半導体ウエハ５１の表面全体を覆うように、半導体ウエハ５１の径と同一の径を有している。

半導体ウエハ５１の薄型化工程では、半導体ウエハ５１を裏側から研削することによりその厚みを減少させる。半導体ウエハ５１が（たとえば、厚み５０μｍにまで）薄型化すると、図５（ｂ）に示すように、保護テープ５２の外周縁が半導体ウエハ５１の外周縁よりも外側に位置するようになる。

薄型化した半導体ウエハ５１は、図５（ｃ）に示すように、枠状治具５３に固定されたダイシングテープ５４に、ダイアッタチフィルム５５を介して（又は直接）取り付けられる。このとき、保護テープ５２の外周縁が半導体ウエハ５１の外周縁よりも外側に位置していると、保護テープ５２の外周縁がダイアタッチフィルム５５（又はダイシングテープ５４）に接着する。

ダイシングに先立ち、保護テープ５２は除去される。これを実現するため、保護テープ５２の表面には、図５（ｃ）に示すように、剥離用テープ５６が貼り付けられる。剥離用テープ５６と保護テープ５２との間の接着力を高めるため、剥離用テープ５６は、ローラー５７によって保護テープ５２に押し付けられる。その結果、保護テープ５２がダイアタッチフィルム５５（又はダイシングテープ５４）に接していると、これらの間も強固に接着される。その結果、保護テープ５２を剥離しようとしたとき、図５（ｅ）に示すように、ダイアタッチフィルム５５（又はダイシングテープ５４）が保護テープ５２とともに持ち上がる。これにより、半導体ウエハ５１の外周部においてダイアッタッチフィルム５５が剥がれたり、半導体ウエハ５１にクラック５８が生じたり、その破片等の屑が半導体ウエハ５１の表面に付着するなどの問題点が生じる恐れがある。

本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの一面に保護テープを貼り付ける工程と、前記半導体ウエハの一面の第１のエッジと前記保護テープの前記半導体ウエハに貼り付けられた面の第２のエッジとを互いに一致させる工程と、前記半導体ウエハの他面側を研削して前記半導体ウエハを薄型化する工程と、薄型化された前記半導体ウエハの他面側をダイシングテープに保持させる工程と、前記保護テープを前記半導体ウエハの一面から剥離する工程と、を含む。

半導体ウエハの一面の第１のエッジと保護テープの貼り付け面の第２のエッジとを互いに一致させたことで、半導体ウエハをダイシングテープに保持させたときに、保護テープがダイシングテープ（ダイアッタッチフィルムが介在する場合にはこれらの両者）に接触することが無い。これにより、保護テープとダイシングテープ（又はダイアッタッチフィルム）とが接着することによって引き起こされる問題を回避することができる。

（ａ）乃至（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における薄型化工程を説明するための図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における個片化工程を説明するための図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における組立工程を説明するための図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法における薄型化工程を説明するための図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、関連する半導体装置の製造方法における問題点とその発生原因を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１（ａ）乃至（ｅ）は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法におけるウエハＢＧ（Back Grind）工程（薄型化工程）を説明するための断面図である。

図１（ａ）に示す半導体ウエハ１１は、例えばシリコンからなる円盤状の基板１１１を含む。基板１１１の一面（表面、図の上側）には、複数のチップ領域１１２がマトリクス状に規定されており、各チップ領域１１２には所定の回路（図示せず）及び電極パッド１１３が公知の方法を用いて形成されている。また、基板１１１の外周部（図の右側及び左側）は、ウエハ搬送時等における割れや欠けの発生を防止するために面取り加工が施され、その断面は半円形となっている。なお、図１（ａ）には、各チップ領域の境界、即ち、後の工程において切断される箇所、を示すダイシングライン１１４が破線で示されている。

図１（ａ）の半導体ウエハ１１を薄型化するにあたり、まず、図１（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１１の一面側の所定領域を所定の深さでトリミングする。具体的には、半導体ウエハ１１の一面側の外周側領域を、薄型化により達成しようとする厚み以上の深さでトリミングする。トリミングする所定領域には、面取り部の内周縁が含まれるようにする。即ち、トリミングにより形成された半導体ウエハ１１の一面側のエッジ（第１のエッジ）１１５に囲まれた領域内に、面取り加工された表面が含まれないようにする。これにより、半導体ウエハ１１の一面側のエッジ１１５に囲まれた領域は実質的に平面となる。

上記トリミングには、例えば、高速回転するダイシングブレード１２を用いることができる。ダイシングブレード１２を用いて、半導体ウエハ１１を完全に切断しないハーフカットダイシングを行うことで、半導体ウエハ１１の一面側にエッジ１１５を形成する。半導体ウエハ１１の他面側に面取り加工された面を残すことで、割れや欠けを防止できる。

次に、図１（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１１の一面に保護テープ（ＢＧテープ）１３を貼り付ける。保護テープ１３は、半導体ウエハ１１のサイズ（径）とほぼ同じサイズ（径）を持つように形成されている。このため、保護テープ１３の外周部は、トリミングされた半導体ウエハ１１の一面側のエッジ１１５よりも外周側に突出する。

次に、図１（ｄ）に示すように、カッター等の切断部材１４を用いて、エッジ１１５よりも外周側へ突出する保護テープ１３の外周部を切断除去（トリミング）する。これにより、保護テープ１３の貼り付け面のエッジ（第２のエッジ）１３１を半導体ウエハ１１の一面側のエッジ１１５に実質的に一致させる。

次に、半導体ウエハ１１の他面（裏面）をＢＧ装置を用いて所定の厚みになるまで研削する。半導体ウエハ１１のトリミング深さを、薄型化後の半導体ウエハ１１の厚み以上にしているので、研削は、少なくとも一面側をトリミングした際の深さ位置に達するまで行われることになる。これにより、図１（ｅ）に示すように、半導体ウエハ１１の断面形状は長方形になる。

次に、図２（ａ）乃至（ｄ）を参照して、半導体ウエハ１１の個片化工程について説明する。

上述のようにして薄型化された半導体ウエハ１１は、図２（ａ）に示すように、ダイアタッチフィルム２１を介してダイシングテープ２２に保持される。ダイシングテープ２２は、枠状治具２３に貼り付けられおり、ダイアタッチフィルム２１は、その内側でダイシングテープ２２の表面上に搭載されている。

本実施の形態では、半導体ウエハ１１の一面側のエッジ１１５と保護テープ１３の貼り付け面のエッジ１３１とを互いに一致させるようにトリミングしたので、半導体ウエハ１１が例えば５０μｍ厚以下に薄型化されたとしても、保護テープ１３の外周部がダイアタッチフィルム２１やダイシングテープ２２に接触することはない。これにより、半導体ウエハ１１は、ダイシングテープ２２上に良好に保持される。

次に、ダイシングテープ２２上に保持された半導体ウエハ１１から、保護テープ１３を剥離除去する。保護テープ１３の除去は、例えば剥離用テープ（図５（ｄ）参照）を保護テープ１３の表面に貼り付け、剥離テープを保護テープ１３とともに引き剥がすことで行うことができる。剥離テープの保護テープ１３に対する接着力を向上させるため、ローラー等の押圧部材を用いて剥離テープを保護テープ１３に押し付けるようにしてもよい。これにより、図２（ｂ）に示すように、ダイシングテープ２２上に保持された半導体ウエハ１１の一面が露出される。

本実施の形態では、半導体ウエハ１１の一面側のエッジ１１５と保護テープ１３１の貼り付け面のエッジ１３１とを互いに一致させるようにトリミングしたので、保護テープ１３の外周部はダイアタッチフィルム２１やダイシングテープ２２に接触していない。このため、保護テープ１３を除去する際にダイアタッチフィルム２１或いはダイシングテープ２２が剥離テープの引き剥がしによって持ち上げられることはない。そのため、ダイアタッチフィルム２１或いはダイシングテープ２２の持ち上がりに起因したチップクラックや、半導体ウエハ１１の外周部におけるダイアタッチフィルムの剥離、半導体ウエハ１１の回路形成面への屑の付着等の発生を防止又は低減できる。

この後、図２（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１１をダイアタッチフィルム２１とともに、各チップ領域ごとに分割（個片化）する。半導体ウエハ１１の個片化は、例えば、高速回転するダイシングブレード１２を備えるダイシング装置を用いて行う。即ち、ダイシングブレードで、ダイシングラインに沿って半導体ウエハ１１及びダイアッタチフィルム２１をフルカットダイシングする。

続いて、個片化された各半導体チップをダイシングテープ２２からビックアップする。こうして、図２（ｄ）に示すように、裏面にダイアタッチフィルム２１が設けられた半導体チップ２４が得られる。

次に、図３（ａ）乃至（ｆ）を参照して、半導体チップ２４を含む（ＢＧＡ（Ball Grid Array）型）の半導体装置の組立工程について説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、半導体チップ２４を配線基板３１に搭載する。配線基板３１は、マトリクス状に配列形成された複数の製品形成部３１１を有している。各製品形成部３１１には、、複数の接続パッド３１２とランド３１３、及びこれらを相互に接続する配線（図示せず）等が形成されている。半導体チップ２４は裏面に設けられたダイアッタッチフィルム２１を用いて配線基板３１に接着固定される。

次に、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ２４の電極パッド１１３と、配線基板３１の対応する接続パッド３１２との間を、例えば、ワイヤボンディング装置を用いて、それぞれワイヤ３２で接続する。

次に、図３（ｃ）に示すように、配線基板３１の一面側、即ち半導体チップ２４が搭載された面側に、一括モールドによって封止樹脂３３を形成する。

次に、図３（ｄ）に示すように、配線基板３１の他面側のランド３１３に、それぞれ半田ボール３４を搭載する。その後、リフロー処理により、半田ボール３４とランド３１３との間を接続固定する。

次に、図３（ｅ）に示すように、封止樹脂３３の一面をダイシングテープ３５に支持させる。それから、高速回転するダイシングブレード３６等を用い、配線基板３１を封止樹脂３３とともに切断し、製品形成部３１１単位で分割する。

その後、個々に分割された製品形成部３１１をダイシングテープ３５からピックアップすることで、図３（ｆ）に示すような半導体装置３７が得られる。

次に、図４（ａ）乃至（ｄ）を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。

図４（ａ）乃至（ｄ）は、本実施の形態に係る製造方法におけるウエハＢＧ工程を説明するための断面図である。ここで、第１の実施の形態と同一の部材には同一の参照符号を付しその説明を省略する。

まず、図４（ａ）に示すように、第１の実施例と同様、一面に所定の回路及び電極パッドを形成した半導体ウエハ１１を用意する。

次に、図４（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１１の一面に、保護テープ（ＢＧテープ）１３を貼り付ける。保護テープ１３は、半導体ウエハ１１とほぼ同一のサイズに形成されている。このため、保護テープ１３の外周部は、半導体ウエハ１１の外周側の面取り部の上方に位置する。

次に、半導体ウエハ１１の所定領域を保護テープ１３とともにトリミングする。トリミングは、図４（ｃ）に示すように、半導体ウエハ１１の外周部領域に対し、面取り部の内周縁を含むように行われる。また、トリミングは、半導体ウエハ１１に関して、その深さが、薄型化後の厚み以上となるように行われる。トリミングには、例えば高速回転するダイシングブレードを用いることができる。ダイシングブレードで半導体ウエハ１１の一面を保護テープ１３と共にハーフカットダイシングする。これにより、保護テープ１３の貼り付け面側のエッジと半導体ウエハ１１の一面のエッジとを互いに一致させることができる。

この後、図４（ｄ）に示すように、半導体ウエハ１１の裏面を、ＢＧ装置により研削し、所定の厚みに薄型化する。以降、第１の実施の形態と同様の工程により、半導体装置が組み立てられる。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、半導体ウエハ１１の一面側のエッジと保護テープ１３の貼り付け面のエッジとが互いに一致する。これにより、半導体ウエハ１１が例えば５０μｍ厚以下に薄型化されても、保護テープ１３の外周部がダイアタッチフィルム或いはダイシングテープに接触することはない。よって、半導体ウエハ１１をダイシングテープ上に良好に保持することができ、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

また、本実施の形態では、半導体ウエハ１１と保護テープ１３を一括でエッジトリミングするようにしたことで、第１の実施の形態に比べて、工程を簡略化でき、製造効率を向上できる。さらに、半導体ウエハの一面に保護テープを貼り付けた状態でエッジトリミングすることで、エッジトリミング時に発生する異物等が半導体ウエハの回路形成面に付着するのを防止又は抑制できる。

以上、本発明について、いくつかの実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、ダイアタッチフィルムを介してダイシングテープ上にウエハを搭載した場合について説明したが、ダイアタッチフィルムを介さずにダイシングテープ上にウエハを搭載するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、半導体ウエハの一面と保護テープをハーフカットでエッジトリミングした場合について説明したが、半導体ウエハの一面と保護テープをフルカットでエッジトリミングするようにしてもよい。

１１ 半導体ウエハ
１１１ 基板
１１２ チップ領域
１１３ 電極パッド
１１４ ダイシングライン
１１５ エッジ
１２ ダイシングブレード
１３ 保護テープ
１３１ エッジ
１４ 切断部材
２１ ダイアッタチフィルム
２２ ダイシングテープ
２３ 枠状治具
２４ 半導体チップ
３１ 配線基板
３１１ 製品形成部
３１２ 接続パッド
３１３ ランド
３２ ワイヤ
３３ 封止樹脂
３４ 半田ボール
３５ ダイシングテープ
３６ ダイシングブレード
３７ 半導体装置
５１ 半導体ウエハ
５２ 保護テープ
５３ 枠状治具
５４ ダイシングテープ
５５ ダイアタッチフィルム
５６ 剥離テープ
５７ ローラ

Claims (7)

1. 半導体ウエハの一面に保護テープを貼り付ける工程と、
   前記半導体ウエハの一面の第１のエッジと前記保護テープの前記半導体ウエハに貼り付けられた面の第２のエッジとを互いに一致させる工程と、
   前記半導体ウエハの他面側を研削して前記半導体ウエハを薄型化する工程と、
   薄型化された前記半導体ウエハの他面側をダイシングテープに保持させる工程と、
   前記保護テープを前記半導体ウエハの一面から剥離する工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記半導体ウエハの一面に前記保護テープを貼り付ける前に、前記半導体ウエハの一面側の所定領域を所定の深さ以上にトリミングすることにより前記第１のエッジを形成し、
   前記半導体ウエハの一面に貼り付けられた前記保護テープを前記第１のエッジに対応させてトリミングすることにより、前記第２のエッジを前記第１のエッジに一致させて形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記半導体ウエハの一面の所定領域を、前記一面に貼り付けられた前記保護テープとともに所定の深さ以上にトリミングすることにより、互いに一致する前記第１のエッジと前記第２のエッジを同時に形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記所定領域は、前記一面の外周側領域であって、前記半導体ウエハの面取り部分の内周縁を含む領域であることを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記所定の深さは、前記半導体ウエハの薄型化により得られる厚みよりも深く、前記半導体ウエハの元の厚みよりも浅いことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記剥離する工程は、前記保護テープの表面に剥離テープを貼り付け、前記保護テープとともに前記剥離テープを引き剥がすことにより行われる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記剥離テープを前記保護テープに貼り付ける際、押圧部材により前記剥離テープを前記保護テープに向かって押圧することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。

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