JP2014116455A - 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体チップに損傷や破損を生じさせることなく、良品チップのみを効率よく粘着シートから剥離することができる半導体装置の製造方法および半導体製造装置を提供する。
【解決手段】粘着シート４を貼り付けた半導体ウエハ１を個々の半導体チップ７に切断する。次に、所望の電気特性を満たしていない不良チップ７ａの裏面に粘着シート４の上から不良マーク８をマーキングする。次に、紫外線照射により、粘着シート４の粘着層４ｂ−１と良品チップ７ｂとの密着力を低下させる。次に、ステージ２１の溝２２が形成された面に、粘着シート４側を下にして半導体チップ７を載置する。次に、粘着シート４および溝２２で囲まれた閉空間２５を減圧し、粘着シート４から良品チップ７ｂを剥離する。次に、コレットによって良品チップ７ｂをピックアップする。その後、不良チップ７ａが貼り付いた粘着シート４をステージ２１から脱着して回収する。
【選択図】図１１

Description

この発明は、半導体装置の製造方法および半導体製造装置に関する。

近年、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）は、高性能化および低コスト化などの必要性から半導体ウエハの薄化が進められている。このため、例えば、半導体ウエハの厚さを５０μｍ〜１００μｍ程度、またはそれ以下の厚さまで薄くする必要が生じている。

ウエハ厚の薄い半導体装置（以下、薄型半導体装置とする）の製造方法として、次の方法が提案されている。まず、半導体ウエハのおもて面に素子構造を形成した後、所定の厚さになるまで半導体ウエハ裏面を研削する。そして、半導体ウエハを素子構造ごとにダイシングして個々の半導体チップに切断する。

また、薄型半導体装置の別の製造方法として、次の方法が提案されている。まず、半導体ウエハのおもて面に素子構造を形成した後、半導体ウエハのおもて面に例えば完成後の半導体装置の厚さよりも深い溝をダイシングラインに沿って形成する。そして、所定の厚さになるまで半導体ウエハ裏面を研削することで、素子構造ごとに切断された個々の半導体チップを形成する。

さらに、薄型半導体装置の別の製造方法として、次の方法が提案されている。まず、半導体ウエハのおもて面に素子構造を形成した後、半導体ウエハ裏面から半導体ウエハの中央部を研削して薄くし、半導体ウエハの外周部を所定の幅で厚く残して補強部としたリブ構造ウエハを形成する。そして、半導体ウエハの補強部を残した状態で、または補強部を除去した後に、半導体ウエハを素子構造ごとにダイシングして個々の半導体チップに切断する。

上述した薄型半導体装置の製造方法では、ダイシングにより切断された半導体チップがばらばらにならないように、半導体ウエハをダイシングする前に、半導体ウエハにダイシングシートなどの粘着シートを貼り付ける。そして、半導体ウエハをダイシングして個々の半導体チップに切断した後、半導体チップを粘着シートに固定した状態のまま、粘着シートから取り上げる工程（ピックアップ工程）へ投入する。

リブ構造ウエハに粘着シートを貼り付ける方法として、次の方法が提案されている。裏面の中央部に外周部よりも薄い凹部が形成されたリブ構造ウエハの、おもて面側の外周部のみをウエハ支持台によって支持する。シート貼付装置内の第１の密閉空間を真空状態にした後、第１の密閉空間のうち、リブ構造ウエハとウエハ支持台との間に形成される第２の密閉空間に、加圧装置によって圧力を導入する。それと同時に、リブ構造ウエハの上方に粘着テープを介して昇降可能な状態で設けられた貼付部材を下降させ、リブ構造ウエハの裏面の凹部に粘着シートを押込んで貼付する（例えば、下記特許文献１参照。）。

リブ構造ウエハのダイシング方法として、次の方法が提案されている。ダイシングステージに設置するウエハの裏面側の形状に合わせて、中央部より外周端部が厚い基礎部に、リング状の第１ステージと、円柱状で第１ステージよりも高さの高い第２ステージと、が設置されている。この第１ステージと第２ステージとによって形成される凸部に、リブ構造ウエハの裏面側の凹部が重なるように設置する。そして、リブ構造ウエハのおもて面側から、リブ部を切り落とさずに、リブ構造ウエハの全面を切断しチップ化する（例えば、下記特許文献２参照。）。

半導体チップのピックアップ方法として、粘着シート側から半導体チップをニードルによって上方に突き上げることで、半導体チップと粘着シートとの接触面積を低減させた後、半導体チップをコレットで吸引して粘着シートからピックアップし、チップ基板などのダイパッドに移送する方法が公知である。しかしながら、ニードルによる突き上げによって、半導体チップの裏面に傷がついたり、半導体チップが破損する虞がある。

ニードルによる突き上げを行わない半導体チップのピックアップ方法として、次の方法が提案されている。固定ジグは、片面に複数の突起物と側壁を有するジグ基台と、ジグ基台の突起物を有する面上に積層され側壁の上面に接着された密着層とからなる。ジグ基台の突起物を有する面には、密着層、突起物および側壁により区画空間が形成され、貫通孔によって真空源に接続されている。貫通孔を通して区画空間内の空気を吸引して密着層を変形させるとともに、チップの上面側から吸着コレットがチップを吸引して、チップを密着層からピックアップする（例えば、下記特許文献３参照。）。

特開２０１２−０８４５６３号公報 特開２００９−２０６４１７号公報 特開２００８−１０３４９３号公報

しかしながら、上述した特許文献３に示す技術では、ジグ基台に固定されたすべての半導体チップと粘着シートとの密着面積が低減されるため、所望の電気特性を満たす半導体チップ（良品チップ）と粘着シートとの密着力だけでなく、所望の電気特性を満たしていない半導体チップ（不良チップ）と粘着シートとの密着力も低下する。このため、不良チップ以外の半導体チップを粘着シートからピックアップする場合、粘着シート上に残した不良チップは、粘着シートからほぼ剥がれた状態となってしまう。

不良チップが粘着シートからほぼ剥がれた状態となっている場合、ジグ基台から粘着シートを脱着する際に、また、ジグ基台から脱着した粘着シートを搬送して回収する際に、不良チップが粘着シートから剥がれてピックアップ装置内に落下し、ピックアップ装置に悪影響を及ぼす虞がある。このような問題は、不良チップを含むすべての半導体チップを粘着シートからピックアップすることで解消される。しかしながら、すべての半導体チップを粘着シートからピックアップする場合、スループットが低下するという新たな問題が生じる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、半導体チップに損傷や破損を生じさせることなく、粘着シートから半導体チップを剥離することができる半導体装置の製造方法および半導体製造装置を提供することを目的とする。また、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、粘着シートに貼り付けられたすべての半導体チップのうち、特性不良の半導体チップ以外の半導体チップを効率よく粘着シートから剥離することができる半導体装置の製造方法および半導体製造装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、半導体ウエハの裏面に粘着シートを貼り付ける貼り付け工程を行う。次に、前記粘着シートに貼り付けられた状態の前記半導体ウエハを個々の半導体チップに切断する切断工程を行う。次に、前記半導体チップの電気特性の検査結果に基づいて決定された所定の前記半導体チップの裏面に前記粘着シートの上から所定のマークを形成するマーク形成工程を行う。次に、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートと、前記半導体チップとの密着力と低下させる密着力低下工程を行う。次に、前記密着力低下工程によって前記粘着シートとの密着力が低下した前記半導体チップを前記粘着シートから取り上げるピックアップ工程を行う。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記ピックアップ工程では、まず、複数の溝が設けられたステージの前記溝が設けられた面に、前記粘着シートが貼り付けられた側の面を前記ステージ側にして前記半導体チップを載置する載置工程を行う。次に、前記溝および前記粘着シートで囲まれた空間を減圧し、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートを前記半導体チップから剥離する剥離工程を行う。次に、前記粘着シートが剥離された前記半導体チップを吸引して取り上げる吸引工程を行うことを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記マーク形成工程では、前記溝の配置間隔よりも広い幅の前記マークを形成することを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記ピックアップ工程後、前記ステージから前記粘着シートを脱着する脱着工程を行う。前記脱着工程では、前記粘着シートの前記マークが形成された部分に貼り付いている前記半導体チップごと前記粘着シートを脱着することを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記貼り付け工程では、紫外線照射により他部材との密着力が低下する粘着層を有する前記粘着シートを用いる。そして、前記密着力低下工程では、前記半導体チップの裏面側から前記粘着シートに紫外線を照射し、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートに接触する前記粘着層を硬化させることを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記切断工程後、前記マーク形成工程前に、前記半導体チップが所望の電気特性を満たしているか否かを検査する検査工程をさらに含む。そして、前記マーク形成工程では、前記検査工程による前記検査結果において所望の電気特性を満たしていない前記半導体チップの裏面に、前記粘着シートの上から前記マークを形成することを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記マーク形成工程では、前記半導体チップのおもて面に予め形成された前記検査結果によるマークに基づいて、前記半導体チップの裏面に前記マークを形成することを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記貼り付け工程前に、まず、前記半導体ウエハのおもて面に素子構造を形成する素子構造形成工程を行う。次に、前記半導体ウエハの裏面の中央部を研削して、前記半導体ウエハの中央部の厚さを外周部の厚さよりも薄くする薄化工程を行う。そして、前記貼り付け工程では、前記半導体ウエハの裏面の中央部と外周部との段差に沿うように前記粘着シートを貼り付けることを特徴とする。

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、前記切断工程では、前記半導体ウエハの中央部よりも厚さの厚い外周部を残した状態で前記半導体ウエハをダイシング用ステージに載置し、前記ダイシング用ステージ上で前記半導体ウエハを切断することを特徴とする。

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体製造装置は、貼り付け手段、切断手段、検査手段、マーク形成手段、密着力低下手段およびピックアップ手段を備える。前記貼り付け手段は、半導体ウエハの裏面に粘着シートを貼り付ける。前記切断手段は、前記粘着シートに貼り付けられた状態の前記半導体ウエハを個々の半導体チップに切断する。前記検査手段は、前記半導体チップの電気特性を検査する。前記マーク形成手段は、前記検査手段の検査結果に基づいて、所定の前記半導体チップの裏面に前記粘着シートの上から所定のマークを形成する。前記密着力低下手段は、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートと、前記半導体チップとの密着力を低下させる。前記ピックアップ手段は、前記粘着シートとの密着力が低下された前記半導体チップを前記粘着シートから取り上げることを特徴とする。

上述した発明によれば、紫外線硬化型の粘着シートに貼り付けられた複数の半導体チップのうち、特性不良が検出された半導体チップの裏面の粘着シート上に不良マークをマーキングすることで、粘着シートと半導体チップとの密着力を低下させるための粘着シートへの紫外線照射時、粘着シートの不良マークが形成された部分では不良マークによって紫外線が遮蔽される。これにより、粘着シートと不良チップとの密着力を低下させずに、粘着シートと良品チップとの密着力を低下させることができる。したがって、ニードルなどにより良品チップを突き上げることなく、コレットの吸引力だけで良品チップをピックアップすることができる。

また、粘着シートとの密着力を低下させずに粘着シート上に不良チップを残すことができるため、粘着シートを脱着して回収する際に、粘着シートから不良チップが剥がれて飛び散ったり落下したりすることを防止することができる。また、不良チップを貼り付けたまま粘着シートを脱着して回収することができるため、粘着シート上のすべての半導体チップをピックアップする場合よりもスループットを向上させることができる。

本発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体製造装置によれば、半導体チップに損傷や破損を生じさせることなく、粘着シートから半導体チップを剥離することができるという効果を奏する。また、本発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体製造装置によれば、粘着シートに貼り付けられたすべての半導体チップのうち、特性不良の半導体チップ以外の半導体チップを効率よく粘着シートから剥離することができるという効果を奏する。

実施の形態にかかる半導体製造装置で処理される半導体ウエハのおもて面側の構成を示す平面図である。 図１の半導体ウエハの裏面側の構成を示す斜視図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す平面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す平面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。 実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体製造装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（実施の形態）
まず、実施の形態にかかる半導体装置の製造方法によって処理される前の半導体ウエハについて説明する。図１は、実施の形態にかかる半導体製造装置で処理される半導体ウエハのおもて面側の構成を示す平面図である。図２は、図１の半導体ウエハの裏面側の構成を示す斜視図である。図１，２に示すように、半導体ウエハ１のおもて面側には、半導体チップとなる領域（以下、チップ領域とする）２に対応する部分に、チップ領域２ごとに、デバイスの表面構造（不図示）が形成されている。チップ領域２は、例えば等間隔にマトリクス状に配置されている。

隣り合うチップ領域２の間には、ダイシングラインまたはチップ分割ライン（以下、ダイシングライン２ａとする）等の目印が形成されている。半導体ウエハ１の裏面には、半導体ウエハ１の中央部３ａの厚さを薄くし、半導体ウエハ１の外周部を所定の幅で厚く残してなる補強部３ｂが形成されている。補強部３ｂは、最も外側のチップ領域２よりも外側に位置する。すなわち、すべてのチップ領域２は、半導体ウエハ１の外周部よりも厚さの薄い半導体ウエハ１の中央部３ａに配置されている。

次に、実施の形態にかかる半導体装置の製造方法について説明する。図３，６は、実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す平面図である。図４，５，７〜１３は、実施の形態にかかる半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である。図３，４は、図１の半導体ウエハ１に粘着シート４を貼り付けた状態を示している。図４は、図３の切断線Ａ−Ａ’における断面図である。図６は、図１の半導体ウエハ１のダイシング後の状態を示している。まず、図１に示すように、半導体ウエハ１のおもて面側に、チップ領域２ごとにデバイスの表面構造（不図示）を形成する。

つぎに、半導体ウエハ１の裏面を研削し、半導体ウエハ１の厚さを所定の厚さまで薄化する。このとき、半導体ウエハ１は、裏面が平坦なウエハであってもよいし、図２に示すように裏面側の中央部３ａを薄くし、外周部を所定の幅で厚く残して補強部３ｂとしたリブ構造ウエハとしてもよい。以下、半導体ウエハ１をリブ構造ウエハとした場合を例に説明する。つぎに、図３，４に示すように、薄化された半導体ウエハ１の裏面に粘着シート（ダイシングシート）４を貼り付ける。粘着シート４は、例えば、ダイシングによって分離された半導体チップが飛び散ることを防止するために用いられる。

半導体ウエハ１の裏面に粘着シート４を貼り付ける方法の一例として、例えば、半導体ウエハ１のおもて面側と裏面側の気圧差を生じさせ、この気圧差によって、半導体ウエハ１の裏面側に配置された粘着シート４に半導体ウエハを押し付けてもよい。これにより、半導体ウエハ１の裏面の中央部３ａと補強部３ｂとからなる凹部（以下、単に凹部とする）に、気泡を生じさせることなく粘着シート４を貼り付けることができる。粘着シート４は、基材４ａに紫外線硬化型の粘着層４ｂが設けられてできており、基材４ａが支持部材として機能する。粘着シート４に対しては、粘着層４ｂ側が接着される。

つぎに、粘着シート４の半導体ウエハ１側の面にダイシングフレーム５を貼り付けて、ダイシングフレーム５に半導体ウエハ１を固定する。次に、図５に示すように、半導体ウエハ１の裏面の凹部がダイシング用ステージ６の凸部６ａに重なるように、ダイシングフレーム５に固定された状態の半導体ウエハ１をダイシング用ステージ６に載置する。これにより、半導体ウエハ１の中央部３ａは、ダイシング用ステージ６の凸部６ａに支持される。半導体ウエハ１の補強部３ｂは、ダイシング用ステージ６の凸部６ａ外側の凸部６ａ以外の面６ｂに支持される。ダイシング用ステージ６の凸部６ａは、例えば、半導体ウエハ１の裏面の凹部にほぼ隙間なく嵌合される直径および高さを有する。

次に、図６に示すように、半導体ウエハ１のおもて面側から、ダイシングライン２ａに沿って半導体ウエハ１をダイシングし、個々の半導体チップ７に切断する。このとき、ダイシングによる切れ込みは、粘着シート４を貫通しないのがよい。その理由は、粘着シート４が分断されないため、粘着シート４をステージから脱着しやすく、脱着した粘着シート４を搬送して回収しやすいからである。また、ダイシングによる切れ込みは、半導体ウエハ１の側面にまで達しないのがよい。その理由は、素子構造が形成されない半導体ウエハ１の残部となる外周部を円周状に残すことができ、粘着シート４とともに回収しやすいからである。

次に、粘着シート４に固定された状態のまま、一般的な方法により、各半導体チップ７の電気特性を検査する。次に、粘着シート４に固定された複数の半導体チップ７のうち、所望の電気特性を満たしていない半導体チップ（以下、不良チップとする）７ａの裏面の中心に、粘着シート４の上から不良マーク８をマーキングする。また、不良マーク８のマーキングは、半導体ウエハ１の裏面に粘着シート４を貼り付ける前に、半導体ウエハ１のおもて面の各チップ領域２に予めマーキングされた不良マークを一般的な方法で検出し、半導体ウエハ１のおもて面の不良マークに対して反対側にあたる半導体ウエハ１の裏面に不良マーク８を形成してもよい。

不良マーク８の形状は種々変更可能である。例えば、図６には円形状の平面形状を有する不良マーク８を示す。不良マーク８の幅ｗ（例えば円形状の不良マーク８の場合は直径）の寸法については後述する。不良マーク８のマーキングは、例えば、粘着シート４や半導体ウエハ１に対して強力な接着力を有するインクを用いたインクマーキングであってもよい。不良マーク８の色は特に限定しないが、黒色とするのが好ましい。その理由は、後の粘着シート４への紫外線照射工程において、不良マーク８が形成された部分における粘着シート４への紫外線の透過率を低減させることができ、本発明の効果をより向上させることができるからである。以下、粘着シート４に固定された複数の半導体チップ７のうち、不良チップ７ａ以外の所望の電気特性を満たす半導体チップを良品チップ７ｂとする。

このように不良チップ７ａの裏面に不良マーク８をマーキングした後、図７に示すように、紫外線発生ランプ１０により、粘着シート４の粘着層４ｂが十分に硬化する紫外線量で、半導体チップ７の裏面から粘着シート４に紫外線１１を照射する。図７では、不良マーク８を図示省略する。このとき、図７の一部の拡大図である図８に示すように、不良マーク８が形成された部分以外における粘着シート４の粘着層４ｂ−１は、紫外線１１が照射されることにより硬化され、不良チップ７ａ以外のすべての半導体チップ７（良品チップ７ｂ）との密着力が低下される。一方、不良マーク８が形成された部分における粘着シート４の粘着層４ｂ−２は、不良マーク８によって紫外線１１が遮蔽されるため硬化されず、半導体チップ７（不良チップ７ａ）との密着力は低下しない。図８では、粘着層４ｂの半導体チップ７との密着力が低下した部分のハッチングを削除している（図９，１１〜１３においても同様）。

次に、図９，１０に示すように、粘着シート４から半導体チップ７をピックアップするためのピックアップ装置２０のステージ２１に、粘着シート４側を下（ステージ２１側）にして半導体チップ７を載置する。図９は、図１０に示すピックアップ装置２０の一部を拡大したものであり、ステージ２１上に半導体チップ７を載置する直前の状態を示している。図１０では、不良マーク８、粘着層４ｂ−１，４ｂ−２を図示省略する。ピックアップ装置２０のステージ２１は、半導体ウエハ１の裏面の凹部にほぼ隙間なく嵌合される直径、または、半導体ウエハ１を挟んですべてのチップ領域２に対向するような直径を有する。ステージ２１には、半導体チップ７が載置される側の面（以下、上面とする）に、所定の配置間隔ｔで配置された複数の溝２２と、隣り合う溝２２の側壁で構成された突起部２３と、が設けられている。

溝２２は例えば格子状に配置されており、突起部２３はマトリクス状に配置されている。また、溝２２は例えばＶ字状や矩形状に形成されており（図９〜１２にはＶ字状の溝２２を示す）、突起部２３は角錘状、角錘台状または角柱状をなす。このため、ステージ２１上に半導体チップ７が載置されたとき、粘着シート４および不良マーク８は、突起部２３の頂点部に点接触（角錘状の場合）または面接触（角錘台状および角柱状の場合）した状態となる。突起部２３の底面の辺の長さは、溝２２の配置間隔ｔと等しい。不良マーク８の幅ｗは、溝２２の配置間隔ｔよりも大きい。このため、各不良マーク８は、ステージ２１上に半導体チップ７が載置されたときに、それぞれ対向する溝２２に部分的に露出される。

好ましくは、不良マーク８の幅ｗは、ステージ２１上に半導体チップ７を載置したときに、溝２２を塞ぐ程度に広いのがよい。溝２２に露出される不良マーク８の幅ｗが広いほど、不良チップ７ａとの密着力の高い粘着層４ｂ−２が基材４ａを介して溝２２と対向するため、後述するようにステージ２１の上面側の空気が吸引されたときに、不良チップ７ａに密着する粘着シート４が剥離されることを抑制することができる。溝２２は、ステージ２１内に設けられた通気孔２４を介して減圧手段（不図示）に連結されている。減圧手段によって真空引き（実線矢印）を行うことにより、ステージ２１の上面側の空気が吸引される。これにより、粘着シート４およびステージ２１の溝２２で囲まれた空間（以下、閉空間とする）２５が減圧される。

粘着シート４の粘着層４ｂ−１と良品チップ７ｂとの密着力は低下しているため、閉空間２５が減圧されることにより、粘着シート４と良品チップ７ｂとの密着面積が低減し、良品チップ７ｂは粘着シート４からほぼ剥離された状態となる。具体的には、図１１に示すように、粘着シート４にかかる負圧によって粘着シート４が溝２２の側壁に沿って変形し、良品チップ７ｂから粘着シート４が剥離される。一方、粘着シート４の粘着層４ｂ−２と不良チップ７ａとの密着力は紫外線１１の照射前後で変化していないため、粘着シート４に負圧がかかったとしても、粘着シート４と不良チップ７ａとの密着面積はほぼ変化せず、不良チップ７ａの主面のほぼ全面が粘着シート４に密着された状態で維持される。

次に、図１２に示すように、閉空間２５を減圧した状態のまま、ステージ２１の上方に配置されたコレット１２によって良品チップ７ｂを吸引して粘着シート４からピックアップする。このとき、例えば記憶手段に記録された不良マーク８の位置情報を読み出し、当該位置情報に基づいて良品チップ７ｂをピックアップしてもよいし、カメラなどによって撮影された画像に基づいて不良マーク８を検出し、この検出結果に基づいて良品チップ７ｂをピックアップしてもよい。その後、ピックアップした良品チップ７ｂを、例えば搬送手段によって後の工程を行うための例えばステージなどへ搬送する。

すべての良品チップ７ｂをピックアップした後、例えば搬送手段（不図示）によって、ステージ２１から粘着シート４を脱着して回収する。このとき、図１３に示すように、粘着シート４の表面には、ピックアップしていない不良チップ７ａや、素子構造が形成されていない半導体ウエハ１の外周部（補強部３ｂを含む）が残っているが、粘着シート４の脱着時または脱着した粘着シート４の搬送時に、不良チップ７ａや補強部３ｂが粘着シート４から剥がれて落下することはない。

不良チップ７ａが粘着シート４から剥がれ落ちない理由は、上述したように不良マーク８を形成することにより、不良チップ７ａと粘着シート４との密着面積はほぼ低減されていないからである。補強部３ｂが粘着シート４から剥がれ落ちない理由は、ダイシング時に半導体ウエハ１の外周部を切断せずに円周状に残すことにより、半導体ウエハ１の外周部と粘着シート４との密着面積を大きくすることができるからである。

上述したステージ２１、減圧手段およびコレット１２などを備えるピックアップ装置２０、搬送手段、半導体チップ７の電気特性を検査する検査手段、不良チップ７ａに不良マーク８をマーキングするマーキング手段、および不良マーク８を検出する検出手段の制御は、例えば、ピックアップ装置２０におけるＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスクなどに記録されたプログラムやデータを用いて、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって行われる。

以上、説明したように、実施の形態によれば、紫外線硬化型の粘着シートに貼り付けられた複数の半導体チップのうち、特性不良が検出された半導体チップの裏面の粘着シート上に不良マークをマーキングすることで、粘着シートと半導体チップとの密着力を低下させるための粘着シートへの紫外線照射時、粘着シートの不良マークが形成された部分では不良マークによって紫外線が遮蔽される。これにより、粘着シートと不良チップとの密着力を低下させずに、粘着シートと良品チップとの密着力を低下させることができる。したがって、ニードルなどにより良品チップを突き上げることなく、コレットの吸引力だけで良品チップをピックアップすることができ、良品チップが損傷したり破損することを防止することができる。

また、粘着シートとの密着力を低下させずに粘着シート上に不良チップを残すことができるため、粘着シートを脱着して回収する際に、粘着シートから不良チップが剥がれて飛び散ったり落下したりすることを防止することができる。また、不良チップを貼り付けたまま粘着シートを脱着して回収することができるため、粘着シート上のすべての半導体チップをピックアップする場合よりもスループットを向上させることができる。これにより、粘着シートに貼り付けられたすべての半導体チップのうち、不良チップ以外の半導体チップを効率よく粘着シートから剥離することができる。

以上において本発明では、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施の形態の紫外線硬化型の粘着層を有する粘着シートを用いる場合を例に説明しているが、不良チップの裏面の粘着シート上に形成された不良マークによって、不良チップと粘着シートとの密着力が低下しなければ、粘着シートを構成する材料と不良マークを構成する材料との組み合わせを種々変更可能である。また、上述した実施の形態では、ステージに格子状に溝を設けた構成を例に説明しているが、溝が並ぶ方向と直交する方向に延びるストライプ状に溝を設けた構成としてもよい。また、本発明は、薄化された半導体ウエハに適用する場合に限らず、薄化されていない厚いままの半導体ウエハに適用した場合においても同様の効果が得られ、良品チップを安全に次の工程へ搬送することができる。

以上のように、本発明にかかる半導体装置の製造方法および半導体製造装置は、ダイシングカットされた半導体チップを粘着シートからピックアップして個々の半導体チップに分離する際に有用である。

１ 半導体ウエハ
２ チップ領域
２ａ ダイシングライン
３ａ 半導体ウエハの中央部
３ｂ 半導体ウエハの補強部
４ 粘着シート
４ａ 粘着シートの基材
４ｂ 粘着シートの粘着層
５ ダイシングフレーム
６ ダイシング用ステージ
６ａ ダイシング用ステージの凸部
６ｂ ダイシング用ステージの凸部以外の面
７ 半導体チップ
７ａ 不良チップ
７ｂ 良品チップ
８ 不良マーク
１０ 紫外線発生ランプ
１１ 紫外線
１２ コレット
２０ ピックアップ装置
２１ ステージ
２２ ステージの溝
２３ ステージの突起部
２４ ステージの通気孔
２５ 閉空間
ｔ 溝の配置間隔
ｗ 不良マークの幅

Claims (10)

1. 半導体ウエハの裏面に粘着シートを貼り付ける貼り付け工程と、
   前記粘着シートに貼り付けられた状態の前記半導体ウエハを個々の半導体チップに切断する切断工程と、
   前記半導体チップの電気特性の検査結果に基づいて決定された所定の前記半導体チップの裏面に前記粘着シートの上から所定のマークを形成するマーク形成工程と、
   前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートと、前記半導体チップとの密着力と低下させる密着力低下工程と、
   前記密着力低下工程によって前記粘着シートとの密着力が低下した前記半導体チップを前記粘着シートから取り上げるピックアップ工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記ピックアップ工程は、
   複数の溝が設けられたステージの前記溝が設けられた面に、前記粘着シートが貼り付けられた側の面を前記ステージ側にして前記半導体チップを載置する載置工程と、
   前記溝および前記粘着シートで囲まれた空間を減圧し、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートを前記半導体チップから剥離する剥離工程と、
   前記粘着シートが剥離された前記半導体チップを吸引して取り上げる吸引工程と、
   を含む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. 前記マーク形成工程では、前記溝の配置間隔よりも広い幅の前記マークを形成することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記ピックアップ工程後、前記ステージから前記粘着シートを脱着する脱着工程をさらに備え、
   前記脱着工程では、前記粘着シートの前記マークが形成された部分に貼り付いている前記半導体チップごと前記粘着シートを脱着することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記貼り付け工程では、紫外線照射により他部材との密着力が低下する粘着層を有する前記粘着シートを用い、
   前記密着力低下工程では、前記半導体チップの裏面側から前記粘着シートに紫外線を照射し、前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートに接触する前記粘着層を硬化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記切断工程後、前記マーク形成工程前に、前記半導体チップが所望の電気特性を満たしているか否かを検査する検査工程をさらに含み、
   前記マーク形成工程では、前記検査工程による前記検査結果が所望の電気特性を満たしていない前記半導体チップの裏面に、前記粘着シートの上から前記マークを形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記マーク形成工程では、前記半導体チップのおもて面に予め形成された前記検査結果によるマークに基づいて、前記半導体チップの裏面に前記マークを形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記貼り付け工程前に、
   前記半導体ウエハのおもて面に素子構造を形成する素子構造形成工程と、
   前記半導体ウエハの裏面の中央部を研削して、前記半導体ウエハの中央部の厚さを外周部の厚さよりも薄くする薄化工程と、
   を含み、
   前記貼り付け工程では、前記半導体ウエハの裏面の中央部と外周部との段差に沿うように前記粘着シートを貼り付けることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記切断工程では、前記半導体ウエハの中央部よりも厚さの厚い外周部を残した状態で前記半導体ウエハをダイシング用ステージに載置し、前記ダイシング用ステージ上で前記半導体ウエハを切断することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 半導体ウエハの裏面に粘着シートを貼り付ける貼り付け手段と、
    前記粘着シートに貼り付けられた状態の前記半導体ウエハを個々の半導体チップに切断する切断手段と、
    前記半導体チップの電気特性を検査する検査手段と、
    前記検査手段の検査結果に基づいて、所定の前記半導体チップの裏面に前記粘着シートの上から所定のマークを形成するマーク形成手段と、
    前記マークが形成された部分以外における前記粘着シートと、前記半導体チップとの密着力を低下させる密着力低下手段と、
    前記粘着シートとの密着力が低下された前記半導体チップを前記粘着シートから取り上げるピックアップ手段と、
    を備えることを特徴とする半導体製造装置。

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