JP2014011217A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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宏一 相澤
Shinya Yamazaki
進也 山崎
Koji Soejima
康志 副島
Iwao Yashima
巌 八島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit peeling and scattering of small pieces of a substrate from a dicing sheet.SOLUTION: A semiconductor device manufacturing method comprises: hydrophobizing a rear face of a substrate (step S100); subsequently, applying a dicing sheet to the rear face of the substrate (step S200); and subsequently dicing the substrate by pouring water on the substrate and singulating the substrate into semiconductor chips (step S210). By doing this, water can be inhibited from entering into a boundary between the substrate and the dicing tape in dicing. Accordingly, scattering of small pieces of the substrate can be inhibited in dicing.

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にダイシング工程を有する半導体装置の製造方法に適用可能な技術である。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, is a technique applicable to a method for manufacturing a semiconductor device having a dicing process.

半導体チップを製造するとき、処理はウェハ単位で行われる。そして、ウェハは、ダイシングによって複数の半導体チップに個片化される。このとき、ウェハの周辺部からは、製品化されない基板の小片が発生する。ウェハをダイシングするとき、ウェハの裏面にはダイシングシートが貼られるが、ダイシング時に基板の小片がダイシングシートから剥がれて飛散する可能性がある。特許文献1に記載の技術は、この飛散を抑制するために、ダイシングシートの粘着層の組成を工夫したものである。   When manufacturing semiconductor chips, processing is performed on a wafer basis. Then, the wafer is divided into a plurality of semiconductor chips by dicing. At this time, small pieces of the substrate that are not commercialized are generated from the peripheral portion of the wafer. When the wafer is diced, a dicing sheet is attached to the back surface of the wafer, but a small piece of the substrate may be peeled off from the dicing sheet and scattered during dicing. The technique described in Patent Document 1 devises the composition of the adhesive layer of the dicing sheet in order to suppress this scattering.

特開2011−233718号公報JP 2011-233718A

粘着層の種類によらず、ダイシングシートから基板の小片が剥がれて飛散することを抑制する技術が望まれている。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   Regardless of the type of adhesive layer, there is a demand for a technique that suppresses the small pieces of the substrate from peeling off and scattering from the dicing sheet. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、半導体装置の製造方法は、半導体基板の裏面を疎水化する疎水化工程と、半導体基板の裏面にダイシングシートを貼る貼付工程と、半導体基板に水をかけながらダイシングするダイシング工程とを備える。   According to one embodiment, a manufacturing method of a semiconductor device includes a hydrophobizing step of hydrophobizing the back surface of a semiconductor substrate, a pasting step of pasting a dicing sheet on the back surface of the semiconductor substrate, and dicing while applying water to the semiconductor substrate. A dicing process.

前記一実施の形態によれば、ダイシングシートから基板の小片が剥がれて飛散することを抑制できる。   According to the said one embodiment, it can suppress that the small piece of a board | substrate peels off from a dicing sheet.

第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. 基板の裏面を疎水化するときに用いる処理装置の断面図である。It is sectional drawing of the processing apparatus used when hydrolyzing the back surface of a board | substrate. 基板をダイシングする工程を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the process of dicing a board | substrate. 基板及びダイシングシートの断面図である。It is sectional drawing of a board | substrate and a dicing sheet. 希フッ酸溶液によって疎水化処理ができる理由を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reason which can hydrophobize with a dilute hydrofluoric acid solution. 第2の実施形態に係る半導体チップの断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor chip which concerns on 2nd Embodiment. 図6に示した半導体チップの製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor chip shown in FIG. 第3の実施形態に係る半導体チップの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor chip which concerns on 3rd Embodiment. 図8に示した半導体チップの製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor chip shown in FIG. 実施例のダイシング結果を示す図である。It is a figure which shows the dicing result of an Example. 図8の変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of FIG.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。本図に示す半導体装置の製造方法は、以下の工程を有している。まず、基板の裏面を疎水化する(ステップS100)。次いで、基板の裏面にダイシングシートを貼る(ステップS200)。次いで、基板に水をかけながら基板をダイシングし、半導体チップに個片化する(ステップS210)。その後、個片化した半導体チップをダイシングテープからピックアップする(ステップS220)。
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. The manufacturing method of the semiconductor device shown in this figure includes the following steps. First, the back surface of the substrate is hydrophobized (step S100). Next, a dicing sheet is pasted on the back surface of the substrate (step S200). Next, the substrate is diced while applying water to the substrate, and separated into semiconductor chips (step S210). Thereafter, the separated semiconductor chip is picked up from the dicing tape (step S220).

基板の裏面が親水化している場合、基板をダイシングしているときに、基板の裏面を伝って、基板とダイシングテープの界面のうち基板の縁に位置する部分に水が浸入することがある。基板をダイシングするとき、基板の縁に位置する部分の一部は、小片となる。この小片とダイシングテープの界面に水が浸入すると、小片がダイシングテープから剥がれやすくなる。この場合、小片がダイシング時に飛散する可能性が出てくる。   When the back surface of the substrate is hydrophilized, when the substrate is diced, water may enter the portion of the interface between the substrate and the dicing tape located at the edge of the substrate along the back surface of the substrate. When the substrate is diced, a part of the portion located at the edge of the substrate becomes a small piece. When water enters the interface between the small piece and the dicing tape, the small piece is easily peeled off from the dicing tape. In this case, there is a possibility that small pieces are scattered during dicing.

これに対して本実施形態では、基板の裏面にダイシングテープを貼る前に、基板の裏面を疎水化している。このため、ダイシング時に基板とダイシングテープの界面に水が浸入することを抑制できる。従って、ダイシング時に基板の小片が飛散することを抑制できる。なお、この効果を得るためには、基板の裏面を疎水化した後、基板の裏面にダイシングテープを貼るまでの間には、基板の裏面に処理が行われないのが好ましい。また、基板の裏面を疎水化した後、基板の裏面にダイシングテープを貼るまでの間は、90日以内であるのが好ましい。以下、詳細に説明する。   In contrast, in the present embodiment, the back surface of the substrate is hydrophobized before the dicing tape is applied to the back surface of the substrate. For this reason, it can suppress that water permeates into the interface of a board | substrate and a dicing tape at the time of dicing. Therefore, it is possible to suppress scattering of small pieces of the substrate during dicing. In order to obtain this effect, it is preferable that processing is not performed on the back surface of the substrate after the back surface of the substrate is hydrophobized and before the dicing tape is applied to the back surface of the substrate. In addition, it is preferable that the period from when the back surface of the substrate is hydrophobized to when the dicing tape is applied to the back surface of the substrate is within 90 days. Details will be described below.

図2は、基板SUBの裏面BSFを疎水化するとき(図1のステップS100)に用いる処理装置の断面図である。この処理装置は、ステージSTG、保持部HLD、カバーCV、ノズルNZL1、及びノズルNZL2を有している。保持部HLDは、基板SUBをステージSTGの表面から離した状態で保持する。具体的には、保持部HLDの一端はステージSTGの表面の周辺部に取り付けられている。そして保持部HLDの他端は、ステージSTGから離れる方向に延伸した後、ステージSTGの中心側に向かって折れ曲がり、基板SUBの縁を保持している。基板SUBは、例えばシリコンウェハなどの半導体ウェハである。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the processing apparatus used when the back surface BSF of the substrate SUB is hydrophobized (step S100 in FIG. 1). This processing apparatus includes a stage STG, a holding unit HLD, a cover CV, a nozzle NZL1, and a nozzle NZL2. The holding unit HLD holds the substrate SUB while being separated from the surface of the stage STG. Specifically, one end of the holding part HLD is attached to the peripheral part of the surface of the stage STG. The other end of the holding unit HLD extends in a direction away from the stage STG, and then bends toward the center side of the stage STG to hold the edge of the substrate SUB. The substrate SUB is a semiconductor wafer such as a silicon wafer.

ステージSTGの表面には、ノズルNZL1が設けられている。ノズルNZL1は、基板SUBの裏面BSFに、裏面BSFを疎水化するための薬液を噴射する。基板SUBがシリコン基板である場合、この薬液は、例えば希フッ酸溶液である。またノズルNZL2は、基板SUBの表面に純水を噴射する。これにより、基板SUBの裏面BSFに噴射された薬液が基板SUBの表面に影響を与えることを抑制できる。   A nozzle NZL1 is provided on the surface of the stage STG. The nozzle NZL1 injects a chemical for hydrophobizing the back surface BSF onto the back surface BSF of the substrate SUB. When the substrate SUB is a silicon substrate, this chemical solution is, for example, a diluted hydrofluoric acid solution. The nozzle NZL2 injects pure water onto the surface of the substrate SUB. Thereby, it can suppress that the chemical | medical solution injected to the back surface BSF of the board | substrate SUB influences the surface of the board | substrate SUB.

なお、基板SUBに薬液や純水が噴射されている間、ステージSTGは保持部HLD及び基板SUBとともに回転する。これにより、基板SUBの裏面BSFに噴射された薬液は裏面BSFの全面に広がる。また、基板SUBの表面に噴射された純水は基板SUBの表面の全面に広がる。なお、ステージSTG、保持部HLD、及び基板SUBの周囲は、カバーCVによって囲まれている。このため、基板SUBに噴射された薬液や純水は周囲に飛び散らない。   Note that the stage STG rotates together with the holding unit HLD and the substrate SUB while the chemical liquid or pure water is sprayed onto the substrate SUB. Thereby, the chemical | medical solution sprayed on the back surface BSF of the board | substrate SUB spreads on the whole surface of the back surface BSF. The pure water sprayed on the surface of the substrate SUB spreads over the entire surface of the substrate SUB. Note that the periphery of the stage STG, the holding unit HLD, and the substrate SUB is surrounded by a cover CV. For this reason, the chemical | medical solution and pure water which were injected by the board | substrate SUB are not scattered around.

図3は、基板SUBをダイシングする工程(図1のステップS210)を説明するための平面図である。この工程において、基板SUBの裏面BSFには、ダイシングシートDSHが貼られている。ダイシングシートDSHの平面形状は、基板SUBよりも大きい。ダイシングシートDSHの縁は、ウェハリングWFRによって保持されている。   FIG. 3 is a plan view for explaining the step of dicing the substrate SUB (step S210 in FIG. 1). In this step, a dicing sheet DSH is attached to the back surface BSF of the substrate SUB. The planar shape of the dicing sheet DSH is larger than that of the substrate SUB. The edge of the dicing sheet DSH is held by the wafer ring WFR.

基板SUBは、ダイシングラインDILに沿ってダイシングブレードDBLによってダイシングされる。これにより、基板SUBは複数の半導体チップに個片化される。また基板SUBの周辺部の一部は、小片SCPとなる。またダイシングが行われている間、基板SUBの表面には、ノズルNZL3から純水が供給される。   The substrate SUB is diced by the dicing blade DBL along the dicing line DIL. Thereby, the substrate SUB is divided into a plurality of semiconductor chips. A part of the peripheral portion of the substrate SUB is a small piece SCP. During dicing, pure water is supplied from the nozzle NZL3 to the surface of the substrate SUB.

図4は、基板SUB及びダイシングシートDSHの断面図である。上記したように、ダイシングシートDSHは、基板SUBの裏面BSFに貼り付けられている。基板SUBの裏面BSFは、酸化されてシリコン酸化膜が形成されやすい。この場合、基板SUBの裏面BSFは親水性になり、上記した疎水化処理の必要性は高くなる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate SUB and the dicing sheet DSH. As described above, the dicing sheet DSH is attached to the back surface BSF of the substrate SUB. The back surface BSF of the substrate SUB is easily oxidized to form a silicon oxide film. In this case, the back surface BSF of the substrate SUB becomes hydrophilic, and the necessity for the above-described hydrophobizing treatment is increased.

本実施形態において、基板SUBの裏面は研削されていない。このため、半導体チップの製造コストは低くなる。一方で、基板SUBの裏面は平坦なままであるため、基板SUBの裏面が研削されている場合と比較して、基板SUBに対するダイシングシートDSHの密着性は悪い。このため、小片SCPはダイシング時に飛散しやすい。これに対して本実施形態では、上記したように、基板の裏面にダイシングテープを貼る前に、基板の裏面を疎水化している。このため、ダイシング時に基板とダイシングテープの界面に水が浸入することを抑制できる。従って、ダイシング時に基板の小片が飛散することを抑制できる。   In the present embodiment, the back surface of the substrate SUB is not ground. For this reason, the manufacturing cost of a semiconductor chip becomes low. On the other hand, since the back surface of the substrate SUB remains flat, the adhesion of the dicing sheet DSH to the substrate SUB is poor as compared with the case where the back surface of the substrate SUB is ground. For this reason, the small piece SCP is easily scattered during dicing. In contrast, in the present embodiment, as described above, the back surface of the substrate is hydrophobized before the dicing tape is applied to the back surface of the substrate. For this reason, it can suppress that water permeates into the interface of a board | substrate and a dicing tape at the time of dicing. Therefore, it is possible to suppress scattering of small pieces of the substrate during dicing.

図5は、希フッ酸溶液によって疎水化処理ができる理由を説明するための図である。図5(a)に示すように、基板SUBがシリコン基板である場合、基板SUBの裏面BSFの表層には自然酸化や製造プロセス中の熱酸化によりシリコン酸化膜が形成され、シリコン酸化膜はその表面にダングリングボンドを有する。ダングリングボンドが存在すると電気的極性を持つ水分子を引き付けるため、裏面BSFが親水性になる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the reason why the hydrophobization treatment can be performed with a diluted hydrofluoric acid solution. As shown in FIG. 5A, when the substrate SUB is a silicon substrate, a silicon oxide film is formed on the surface layer of the back surface BSF of the substrate SUB by natural oxidation or thermal oxidation during the manufacturing process. Has dangling bonds on the surface. The presence of dangling bonds attracts water molecules with electrical polarity, so that the back surface BSF becomes hydrophilic.

これに対して図5(b)に示すように、基板SUBの裏面BSFを希フッ酸で処理すると、シリコン酸化膜が除去され、ダングリングボンドが水素で終端される。このため、基板SUBの裏面BSF表面の電気的極性が失われて水分子を引き付けなくなり、疎水性になる。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the back surface BSF of the substrate SUB is treated with dilute hydrofluoric acid, the silicon oxide film is removed and the dangling bonds are terminated with hydrogen. For this reason, the electrical polarity of the back surface BSF surface of the substrate SUB is lost, and water molecules are not attracted and become hydrophobic.

以上、本実施形態によれば、基板の裏面にダイシングテープを貼る前に、基板の裏面を疎水化している。このため、ダイシング時に基板とダイシングテープの界面に水が浸入することを抑制できる。従って、ダイシング時に基板の小片が飛散することを抑制できる。この効果は、基板の裏面を疎水化した後、基板の裏面にダイシングテープを貼るまでの間が90日以内である場合に特に顕著になる。またこの効果は、基板の裏面を疎水化した後、基板の裏面にダイシングテープを張るまでの間に基板の裏面を処理しない場合に、特に顕著になる。   As described above, according to the present embodiment, the back surface of the substrate is hydrophobized before the dicing tape is applied to the back surface of the substrate. For this reason, it can suppress that water permeates into the interface of a board | substrate and a dicing tape at the time of dicing. Therefore, it is possible to suppress scattering of small pieces of the substrate during dicing. This effect is particularly prominent when the time between the hydrophobization of the back surface of the substrate and the application of the dicing tape to the back surface of the substrate is within 90 days. In addition, this effect is particularly remarkable when the back surface of the substrate is not treated after the back surface of the substrate is hydrophobized and before the dicing tape is applied to the back surface of the substrate.

(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係る半導体チップの断面図である。本実施形態において、基板SUBには、トランジスタTRが形成されている。基板SUB及びトランジスタTR上には、多層配線層MILが形成されている。具体的には、第1層目の層間絶縁膜IL1には、コンタクトCONが埋め込まれている。コンタクトCONは、例えばタングステンを用いて形成されている。層間絶縁膜IL1の上には、層間絶縁膜IL2が形成されている。層間絶縁膜IL2には、配線INCが埋め込まれている。配線INCは、例えば銅配線であり、ダマシン法を用いて形成されている。層間絶縁膜IL2上には、複数の配線層(本図に示す例では、層間絶縁膜IL3、層間絶縁膜IL4、及び層間絶縁膜IL5)が形成されている。層間絶縁膜IL3及び層間絶縁膜IL4には、いずれも配線及びビアが、ダマシン法(シングルダマシン法又はデュアルダマシン法)を用いて埋め込まれている。また最上層の配線層(本図に示す例では層間絶縁膜IL5)には、電極パッドPDが形成されている。電極パッドPDは、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を用いて形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor chip according to the second embodiment. In the present embodiment, the transistor TR is formed on the substrate SUB. A multilayer wiring layer MIL is formed on the substrate SUB and the transistor TR. Specifically, the contact CON is embedded in the first-layer interlayer insulating film IL1. The contact CON is formed using, for example, tungsten. An interlayer insulating film IL2 is formed on the interlayer insulating film IL1. A wiring INC is embedded in the interlayer insulating film IL2. The wiring INC is, for example, a copper wiring and is formed using a damascene method. On the interlayer insulating film IL2, a plurality of wiring layers (in the example shown in the drawing, the interlayer insulating film IL3, the interlayer insulating film IL4, and the interlayer insulating film IL5) are formed. In both the interlayer insulating film IL3 and the interlayer insulating film IL4, wirings and vias are embedded using a damascene method (single damascene method or dual damascene method). An electrode pad PD is formed in the uppermost wiring layer (interlayer insulating film IL5 in the example shown in the figure). The electrode pad PD is formed using, for example, aluminum or an aluminum alloy.

電極パッドPD上及び層間絶縁膜IL5上には、パッシベーション膜PLが形成されている。パッシベーション膜PLは、例えばシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の少なくとも一方を有している。また、パッシベーション膜PL上には、ポリイミド層PIが形成されている。パッシベーション膜PL及びポリイミド層PIは、いずれも電極パッドPD上に開口を有している。この開口内に位置する電極パッドPD及び開口の周囲に位置するポリイミド層PI上には、アンダーバンプメタルUBM及びニッケル層NLがこの順に形成されている。アンダーバンプメタルUBMは、例えばTiやTiWやCuであり、それらの積層膜の場合もある。そして、ニッケル層NL上には、はんだ層SDが形成されている。はんだ層SDは、共晶はんだと鉛フリーはんだの両方の場合がある。共晶はんだは、SnおよびPbからなる。鉛フリーはんだは、Snを主成分としてCuとAgを含有し、CuとAg両方もしくは一方を含有する。アンダーバンプメタルUBM,ニッケル層NL、及びはんだ層SDにより、バンプBMPが形成されている。   A passivation film PL is formed on the electrode pad PD and the interlayer insulating film IL5. The passivation film PL has, for example, at least one of a silicon oxide film and a silicon nitride film. A polyimide layer PI is formed on the passivation film PL. Both the passivation film PL and the polyimide layer PI have openings on the electrode pads PD. An under bump metal UBM and a nickel layer NL are formed in this order on the electrode pad PD located in the opening and the polyimide layer PI located around the opening. The under bump metal UBM is, for example, Ti, TiW, or Cu, and may be a laminated film thereof. A solder layer SD is formed on the nickel layer NL. The solder layer SD may be both eutectic solder and lead-free solder. The eutectic solder is composed of Sn and Pb. Lead-free solder contains Sn and Cu as main components, and contains both Cu and Ag or one of them. A bump BMP is formed by the under bump metal UBM, the nickel layer NL, and the solder layer SD.

図7は、図6に示した半導体チップの製造方法の一例を示すフローチャートである。本図に示すフローチャートは、ウェハを半導体チップに個片化する前までの工程を示している。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of a manufacturing method of the semiconductor chip shown in FIG. The flowchart shown in this figure shows the process until the wafer is separated into semiconductor chips.

まず、ウェハ状態の基板SUBに素子分離膜を形成する。これにより、素子形成領域が分離される。素子分離膜は、例えばSTI法を用いて形成されるが、LOCOS法を用いて形成されても良い。次いで、素子形成領域に位置する基板SUBに、ゲート絶縁膜及びゲート電極を形成する。ゲート絶縁膜はシリコン酸化膜であってもよいし、シリコン酸化膜よりも誘電率が高い高誘電率膜(例えばハフニウムシリケート膜)であってもよい。ゲート絶縁膜がシリコン酸化膜である場合、ゲート電極はポリシリコン膜により形成される。またゲート絶縁膜が高誘電率膜である場合、ゲート電極は、金属膜(例えばTiN)とポリシリコン膜の積層膜により形成される。また、ゲート電極がポリシリコンにより形成される場合、ゲート電極を形成する工程において、素子分離膜上にポリシリコン抵抗を形成しても良い。   First, an element isolation film is formed on a wafer substrate SUB. Thereby, the element formation region is separated. The element isolation film is formed using, for example, the STI method, but may be formed using the LOCOS method. Next, a gate insulating film and a gate electrode are formed on the substrate SUB located in the element formation region. The gate insulating film may be a silicon oxide film or a high dielectric constant film (for example, a hafnium silicate film) having a higher dielectric constant than that of the silicon oxide film. When the gate insulating film is a silicon oxide film, the gate electrode is formed of a polysilicon film. When the gate insulating film is a high dielectric constant film, the gate electrode is formed of a laminated film of a metal film (for example, TiN) and a polysilicon film. When the gate electrode is formed of polysilicon, a polysilicon resistor may be formed on the element isolation film in the step of forming the gate electrode.

次いで、素子形成領域に位置する基板SUBに、ソース及びドレインのエクステンション領域を形成する。次いでゲート電極の側壁にサイドウォールを形成する。次いで、素子形成領域に位置する基板SUBに、ソース及びドレインとなる不純物領域を形成する。このようにして、基板SUB上にトランジスタTRが形成される。   Next, source and drain extension regions are formed in the substrate SUB located in the element formation region. Next, sidewalls are formed on the sidewalls of the gate electrode. Next, impurity regions serving as a source and a drain are formed in the substrate SUB located in the element formation region. In this way, the transistor TR is formed on the substrate SUB.

次いで、素子分離膜上及びトランジスタTR上に、多層配線層MILを形成する。最上層の配線層には、電極パッドPDが形成される(ステップS10)。次いで、多層配線層MIL上に、パッシベーション膜PLを形成する。次いで、パッシベーション膜PLに、電極パッドPD上に位置する開口を形成する(ステップS12).   Next, a multilayer wiring layer MIL is formed on the element isolation film and the transistor TR. An electrode pad PD is formed on the uppermost wiring layer (step S10). Next, a passivation film PL is formed on the multilayer wiring layer MIL. Next, an opening located on the electrode pad PD is formed in the passivation film PL (step S12).

次いで、パッシベーション膜PL上及び電極パッドPD上に、ポリイミド層PIを形成する。次いで、ポリイミド層PIを露光及び現像する。これにより、ポリイミド層PIには、電極パッドPD上に位置する開口が形成される(ステップS14)。   Next, a polyimide layer PI is formed on the passivation film PL and the electrode pad PD. Next, the polyimide layer PI is exposed and developed. Thereby, an opening located on the electrode pad PD is formed in the polyimide layer PI (step S14).

次いで、ポリイミド層PI上及びポリイミド層PIの開口内(電極パッドPD上を含む)に、アンダーバンプメタルUBMを、例えばスパッタリング法を用いて形成する(ステップS16)。   Next, an under bump metal UBM is formed on the polyimide layer PI and in the opening of the polyimide layer PI (including on the electrode pad PD) by using, for example, a sputtering method (step S16).

次いで、アンダーバンプメタルUBM上に、レジストをパターンニングする。このレジストは、アンダーバンプメタルUBMのうちはんだ層SDが形成されるべき領域に、開口を有している(ステップS18)。次いで、アンダーバンプメタルUBMをシードとして、ニッケル層NLを形成するためのめっき(例えば電界めっき)と、はんだ層SDを形成するためのめっき(例えば電界めっき)を、この順に行う。これにより、レジストの開口内のアンダーバンプメタルUBM上には、ニッケル層NL及びはんだ層SDが形成される(ステップS20)。   Next, a resist is patterned on the under bump metal UBM. This resist has an opening in a region where the solder layer SD is to be formed in the under bump metal UBM (step S18). Next, plating (for example, electroplating) for forming the nickel layer NL and plating (for example, electroplating) for forming the solder layer SD are performed in this order using the under bump metal UBM as a seed. Thereby, the nickel layer NL and the solder layer SD are formed on the under bump metal UBM in the resist opening (step S20).

その後、レジストを剥離し、アンダーバンプメタルUBMのうちニッケル層NL及びはんだ層SDで覆われていない部分を除去する(ステップS22)。次いで、バンプBMPをリフローする(ステップS24)。そして、例えばプラズマを用いて、基板SUBの表面側(バンプBMPが形成されている側)をクリーニングする(ステップS26)。その後、疎水化処理を行う(ステップS100)。疎水化処理の詳細及び疎水化処理に求められる条件は、第1の実施形態と同様である。   Thereafter, the resist is peeled off, and a portion of the under bump metal UBM that is not covered with the nickel layer NL and the solder layer SD is removed (step S22). Next, the bump BMP is reflowed (step S24). Then, for example, using plasma, the surface side of the substrate SUB (side on which the bump BMP is formed) is cleaned (step S26). Thereafter, a hydrophobic treatment is performed (step S100). The details of the hydrophobic treatment and the conditions required for the hydrophobic treatment are the same as in the first embodiment.

なお、ステップS26からステップS100までの間のいずれのタイミングにおいても、基板SUBの裏面BSFは研削されない。また、ステップS100の前において、裏面BSFには、SiN膜などの膜は形成されない。   Note that the back surface BSF of the substrate SUB is not ground at any timing between step S26 and step S100. Further, before step S100, a film such as a SiN film is not formed on the back surface BSF.

そして、疎水化処理が行われた後、ウェハ状態の基板は、保管庫で保管される。この基板は、必要に応じて、別の工場に搬送される。その後、保管庫内の基板には、必要なタイミングで、図1のステップS200〜S220に示した処理が行われる。ステップS100とステップS200の間において、基板SUBの裏面BSFには処理が行われない。   Then, after the hydrophobic treatment is performed, the substrate in the wafer state is stored in a storage. This board | substrate is conveyed to another factory as needed. Thereafter, the processing shown in steps S200 to S220 in FIG. 1 is performed on the substrates in the storage at a necessary timing. Between step S100 and step S200, the back surface BSF of the substrate SUB is not processed.

本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

なお、本実施形態において、基板SUBの裏面BSFを疎水化する処理(ステップS100)は、図7に示したタイミングで行われる必要はない。例えば、疎水化後に基板SUBの裏面BSFには処理が行われないのであれば、ステップS10より後のいずれのタイミングで行われても良い。   In the present embodiment, the process of hydrophobizing the back surface BSF of the substrate SUB (step S100) need not be performed at the timing shown in FIG. For example, as long as processing is not performed on the back surface BSF of the substrate SUB after hydrophobization, it may be performed at any timing after step S10.

(第3の実施形態)
図8は、第3の実施形態に係る半導体チップの構成を示す断面図である。この半導体チップは、バンプBMPの代わりにピラーPILを有している点を除いて、第2の実施形態に係る半導体チップと同様の構成である。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor chip according to the third embodiment. This semiconductor chip has the same configuration as that of the semiconductor chip according to the second embodiment except that it has a pillar PIL instead of the bump BMP.

詳細には、アンダーバンプメタルUBM上には、ピラーPILが形成されている。ピラーPILは、例えば銅層CULとニッケル層NLとハンダ層SDによって形成される。ただし、図11に示すように、銅層CULとハンダ層SDによって形成される場合もある。   Specifically, the pillar PIL is formed on the under bump metal UBM. The pillar PIL is formed of, for example, a copper layer CUL, a nickel layer NL, and a solder layer SD. However, as shown in FIG. 11, it may be formed of a copper layer CUL and a solder layer SD.

図9は、図8に示した半導体チップの製造方法の一例を示すフローチャートであり、第2の実施形態における図7に相当している。本実施形態に係る半導体チップの製造方法は、レジストパターンを形成する工程(ステップS18)までは、図7と同様である。   FIG. 9 is a flowchart showing an example of the manufacturing method of the semiconductor chip shown in FIG. 8, and corresponds to FIG. 7 in the second embodiment. The semiconductor chip manufacturing method according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. 7 until the step of forming a resist pattern (step S18).

レジストパターンを形成した後、アンダーバンプメタルUBMをシードとして、銅を形成するためのめっき(例えば電解めっき)を行う(ステップS19)。その後、ニッケル層NLを形成するためのめっき(例えば電解めっき)、及びハンダ層SDを形成するためのめっき(例えば電解めっき)を行う(ステップS21)。なお、ピラーPILが銅層CULとはんだ層SDで形成される場合は、銅層CULを形成するためのめっきを行った後、ハンダ層SDを形成するためのめっきを行う。   After forming the resist pattern, plating (for example, electrolytic plating) for forming copper is performed using the under bump metal UBM as a seed (step S19). Thereafter, plating (for example, electrolytic plating) for forming the nickel layer NL and plating (for example, electrolytic plating) for forming the solder layer SD are performed (step S21). When the pillar PIL is formed of the copper layer CUL and the solder layer SD, plating for forming the copper layer CUL is performed, and then plating for forming the solder layer SD is performed.

その後の処理(ステップS22〜ステップS26)は、図7と同様である。   The subsequent processing (steps S22 to S26) is the same as that in FIG.

本実施形態によっても、第2の実施形態と同様の効果が得られる。なお、本実施形態においても、基板SUBの裏面BSFを疎水化する処理(ステップS100)は、図8に示したタイミングで行われる必要はない。例えば、疎水化後に基板SUBの裏面BSFには処理が行われないのであれば、ステップS10より後のいずれのタイミングで行われても良い。   According to this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Also in the present embodiment, the process of hydrophobizing the back surface BSF of the substrate SUB (step S100) does not need to be performed at the timing shown in FIG. For example, as long as processing is not performed on the back surface BSF of the substrate SUB after hydrophobization, it may be performed at any timing after step S10.

(実施例)
図1に示した方法を用いて、シリコンウェハをダイシングした。疎水化には、希フッ酸溶液を用いた。また、比較例1として、基板の裏面を疎水化しないシリコンウェハをダイシングした。さらに比較例2として、疎水化処理を行った後、裏面を酸素プラズマで処理したシリコンウェハをダイシングした。
(Example)
The silicon wafer was diced using the method shown in FIG. A dilute hydrofluoric acid solution was used for hydrophobization. Further, as Comparative Example 1, a silicon wafer in which the back surface of the substrate was not hydrophobized was diced. Further, as Comparative Example 2, after performing the hydrophobization treatment, the silicon wafer whose back surface was treated with oxygen plasma was diced.

図10に、ダイシングした結果を示す。実施例に係るシリコンウェハにおいて、基板とダイシングテープの界面に水は浸入しなかった。また、実施形態に係るシリコンウェハをダイシングしても、シリコンウェハの小片は飛散しなかった。   FIG. 10 shows the result of dicing. In the silicon wafer according to the example, water did not enter the interface between the substrate and the dicing tape. Moreover, even if the silicon wafer according to the embodiment was diced, small pieces of the silicon wafer were not scattered.

また、実施例に係るシリコンウェハの裏面の水に対する濡れ性を評価した。具体的には、純水に浸漬させたシリコンウェハを水平に持ち上げた。その後、このシリコンウェハを傾け、水が落ちきるまでの時間を計測した。実施例において、水はシリコンウェハから1秒で落ちきった。これは、希フッ酸溶液によって、シリコンウェハの裏面が疎水化したため、と考えられる。   Moreover, the wettability with respect to the water of the back surface of the silicon wafer which concerns on an Example was evaluated. Specifically, a silicon wafer immersed in pure water was lifted horizontally. Thereafter, the silicon wafer was tilted, and the time until the water dropped was measured. In the example, the water fell from the silicon wafer in 1 second. This is presumably because the back surface of the silicon wafer was hydrophobized by the diluted hydrofluoric acid solution.

一方、比較例1,2に係るシリコンウェハでは、基板とダイシングテープの界面に水は浸入した。また、比較例1,2に係るシリコンウェハをダイシングすると、半導体ウェハの小片は複数飛散した。   On the other hand, in the silicon wafers according to Comparative Examples 1 and 2, water entered the interface between the substrate and the dicing tape. Further, when the silicon wafers according to Comparative Examples 1 and 2 were diced, a plurality of small pieces of the semiconductor wafer were scattered.

また、比較例1,2に係るシリコンウェハの裏面の水に対する濡れ性を、実施例と同様の手法を用いて評価した。その結果、水はシリコンウェハから落ちきらなかった。比較例1においては、シリコンウェハの裏面が親水化したままであるため、と考えられ、比較例2においては、酸素プラズマによってシリコンウェハの裏面が再び親水化したため、と考えられる。   Moreover, the wettability with respect to the water of the back surface of the silicon wafer which concerns on the comparative examples 1 and 2 was evaluated using the method similar to an Example. As a result, water did not fall from the silicon wafer. In Comparative Example 1, it is considered that the back surface of the silicon wafer is still hydrophilic, and in Comparative Example 2, it is considered that the back surface of the silicon wafer is hydrophilicized again by oxygen plasma.

以上のことから、シリコンウェハの裏面を疎水化すると、ダイシング時にシリコンウェハの小片が飛散しないことが示された。すなわち実施例においては、シリコンウェハに対して希フッ酸溶液で処理することにより疎水化処理を行っていたが、他の方法で疎水化を行っても、同様の効果を得られることが示された。   From the above, it has been shown that when the back surface of the silicon wafer is hydrophobized, small pieces of the silicon wafer are not scattered during dicing. In other words, in the examples, the silicon wafer was hydrophobized by treating with a dilute hydrofluoric acid solution. However, it is shown that the same effect can be obtained by hydrophobizing by another method. It was.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態及び実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態及び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いうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and does not depart from the spirit of the invention. It goes without saying that various changes can be made.

BMP バンプ
BSF 裏面
CON コンタクト
DBL ダイシングブレード
DIL ダイシングライン
DSH ダイシングシート
HLD 保持部
IL1 層間絶縁膜
IL2 層間絶縁膜
IL3 層間絶縁膜
IL4 層間絶縁膜
IL5 層間絶縁膜
INC 配線
MIL 多層配線層
NL ニッケル層
NZL1 ノズル
NZL2 ノズル
NZL3 ノズル
PD 電極パッド
PI ポリイミド層
PIL ピラー
PL パッシベーション膜
SD ハンダ層
STG ステージ
SUB 基板
TR トランジスタ
UBM アンダーバンプメタル
WFR ウェハリング
SCP 小片
BMP Bump BSF Back surface CON Contact DBL Dicing blade DIL Dicing line DSH Dicing sheet HLD Holding portion IL1 Interlayer insulating film IL2 Interlayer insulating film IL3 Interlayer insulating film IL4 Interlayer insulating film IL5 Interlayer insulating film INC Wiring MIL Multilayer wiring layer NL Nickel layer NZL1 Nozzle NZL2 Nozzle NZL3 Nozzle PD Electrode pad PI Polyimide layer PIL Pillar PL Passivation film SD Solder layer STG Stage SUB Substrate TR Transistor UBM Under bump metal WFR Wafer ring SCP Small piece

Claims (7)

基板の裏面を疎水化する疎水化工程と、
前記基板の裏面にダイシングシートを貼る貼付工程と、
前記基板に水をかけながらダイシングするダイシング工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
A hydrophobizing step for hydrophobizing the back surface of the substrate;
A pasting step of pasting a dicing sheet on the back surface of the substrate;
A dicing step of dicing while applying water to the substrate;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記基板はシリコン基板であり、
前記疎水化工程は、前記基板の裏面を希フッ酸溶液で処理する工程である半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The substrate is a silicon substrate;
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the hydrophobizing step is a step of treating the back surface of the substrate with a diluted hydrofluoric acid solution.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記疎水化工程において、前記基板の表面に純水を供給する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein pure water is supplied to a surface of the substrate in the hydrophobic step.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記疎水化工程と、前記貼付工程の間に、前記基板の裏面には処理が行われない半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the back surface of the substrate is not processed between the hydrophobizing step and the attaching step.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記貼付工程の前に、前記基板の裏面は研削されない半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the back surface of the substrate is not ground before the attaching step.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記疎水化工程の前に、前記基板の表面にバンプを形成する工程を有する半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a bump on a surface of the substrate before the hydrophobizing step.
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記疎水化工程と、前記ダイシング工程の間は90日以内である半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the interval between the hydrophobizing step and the dicing step is within 90 days.
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