JP2022066988A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
フリップチップ実装タイプの半導体装置は、例えば、半導体チップと、当該半導体チップの回路面上に設けられた複数のバンプ電極と、半導体チップの所定面を被覆する封止樹脂とを備える。このような半導体装置は、バンプ電極側が実装基板に接合される。実装信頼性の観点からは、実装基板上の半導体装置におけるチップ回路面とバンプ電極まわりとが封止樹脂によって封止されていることが、重要である。チップ回路面を封止する封止樹脂を備えたフリップチップ実装タイプの半導体装置の製造方法については、例えば下記の特許文献1に記載されている。 The flip-chip mounting type semiconductor device includes, for example, a semiconductor chip, a plurality of bump electrodes provided on the circuit surface of the semiconductor chip, and a sealing resin that covers a predetermined surface of the semiconductor chip. In such a semiconductor device, the bump electrode side is bonded to the mounting substrate. From the viewpoint of mounting reliability, it is important that the chip circuit surface of the semiconductor device on the mounting board and the periphery of the bump electrode are sealed with a sealing resin. A method for manufacturing a flip-chip mounting type semiconductor device provided with a sealing resin for sealing a chip circuit surface is described in, for example, Patent Document 1 below.
フリップチップ実装タイプの半導体装置は、例えば、次のようにして製造される。まず、半導体ウエハをバックグラインドによって薄化する(バックグラインド工程)。半導体ウエハは、回路面と、当該回路面とは反対側の裏面とを有する。この工程では、半導体ウエハの回路面側にバックグラインドテープが貼り合わされた状態で、半導体ウエハの裏面側からの研削によって、当該ウエハが薄化される。次に、薄化ウエハに対する回転ブレードによる切削によって、当該ウエハを厚み方向に切断して半導体チップに個片化する(チップ化工程)。次に、仮固定テープの粘着面上に、複数の半導体チップを互いに間隔を空けて配置する(チップ配置工程)。次に、各半導体チップの所定箇所を封止樹脂で封止する(封止工程)。この工程では、仮固定テープ上の複数の半導体チップに対して一括的に封止樹脂が供給されて、各半導体チップが樹脂封止される(チップ間の隙間は封止樹脂によって充たされる)。そして、封止樹脂を硬化させた後、半導体チップ間の隙間に沿って封止樹脂部を厚み方向に切断する(ダイシング工程)。これにより、封止樹脂付き半導体チップとしての半導体装置が得られる。 Flip-chip mounting type semiconductor devices are manufactured, for example, as follows. First, the semiconductor wafer is thinned by backgrinding (backgrinding process). The semiconductor wafer has a circuit surface and a back surface opposite to the circuit surface. In this step, the wafer is thinned by grinding from the back surface side of the semiconductor wafer with the back grind tape bonded to the circuit surface side of the semiconductor wafer. Next, the thinned wafer is cut by a rotary blade to cut the wafer in the thickness direction and individualize it into semiconductor chips (chip conversion step). Next, a plurality of semiconductor chips are arranged on the adhesive surface of the temporary fixing tape at intervals from each other (chip arrangement step). Next, a predetermined portion of each semiconductor chip is sealed with a sealing resin (sealing step). In this step, the sealing resin is collectively supplied to a plurality of semiconductor chips on the temporary fixing tape, and each semiconductor chip is resin-sealed (the gap between the chips is filled with the sealing resin). Then, after the sealing resin is cured, the sealing resin portion is cut in the thickness direction along the gap between the semiconductor chips (dicing step). As a result, a semiconductor device as a semiconductor chip with a sealing resin can be obtained.
上述のバックグラインド工程では、薄化後ウエハに要求される厚みが小さいほど、当該ウエハにクラックが生じやすい。クラックは、例えば、ウエハ裏面の各所に対する研削圧力のばらつきに起因して生じる。クラックは、製造される半導体装置において、チップの破損の一態様として残る。チップ化工程では、ウエハが薄いほど、得られる半導体チップに欠け(チッピング)が生じやすい。チップ配置工程では、仮固定テープ上への半導体チップの配置時にチップシフト(チップ位置の、所望位置からの逸脱)が生じやすい。チップシフトは、仮固定テープ上の複数の半導体チップにおけるチップ間距離のばらつきを招き、製造される複数の半導体装置において、半導体チップ側面を被覆する封止樹脂の厚みのばらつきを招く。半導体装置における封止樹脂厚みのばらつきは、封止信頼性の観点から好ましくない。 In the above-mentioned backgrinding step, the smaller the thickness required for the thinned wafer, the more easily the wafer is cracked. Cracks occur, for example, due to variations in grinding pressure at various points on the back surface of the wafer. Cracks remain as an aspect of chip breakage in manufactured semiconductor devices. In the chipping process, the thinner the wafer, the more easily chipping occurs in the obtained semiconductor chip. In the chip placement process, chip shift (deviation of the chip position from a desired position) is likely to occur when the semiconductor chip is placed on the temporary fixing tape. The chip shift causes a variation in the distance between chips in a plurality of semiconductor chips on the temporary fixing tape, and causes a variation in the thickness of the encapsulating resin covering the side surface of the semiconductor chip in a plurality of manufactured semiconductor devices. Variations in the thickness of the sealing resin in the semiconductor device are not preferable from the viewpoint of sealing reliability.
本発明は、半導体チップの回路面側を封止する封止材を備える半導体装置を、チップの破損およびチップシフトを抑制しつつ効率よく製造するのに適した、半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, which is suitable for efficiently manufacturing a semiconductor device including a sealing material for sealing the circuit surface side of the semiconductor chip while suppressing chip breakage and chip shift. ..
本発明[1]は、回路面と当該回路面とは反対側の裏面とを有し、且つ当該回路面と裏面との間に厚みを有する、ウエハに対し、前記回路面から前記厚みの途中までの深さを有して複数のチップ形成部を区画する分割溝を形成する、ハーフカット工程と、前記ウエハの前記回路面側を封止する封止材部を形成する封止工程と、前記分割溝が前記裏面側に露出するように前記ウエハの前記裏面側を研削するバックグラインド工程と、各チップ形成部まわりの前記分割溝に沿って前記封止材部を前記厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップを得る、個片化工程とを含む、半導体装置の製造方法を含む。 The present invention [1] has a circuit surface and a back surface opposite to the circuit surface, and has a thickness between the circuit surface and the back surface. A half-cut step of forming a dividing groove for partitioning a plurality of chip forming portions having a depth up to, and a sealing step of forming a sealing material portion for sealing the circuit surface side of the wafer. A back grind step of grinding the back surface side of the wafer so that the dividing groove is exposed on the back surface side, and cutting the sealing material portion in the thickness direction along the dividing groove around each chip forming portion. Includes a method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of disassembling to obtain a plurality of chips with encapsulants.
本発明[2]は、前記ウエハは、前記回路面上に複数のバンプを備え、前記封止工程の後、前記複数のバンプのそれぞれは、前記回路面とは反対の側に、前記封止材部から露出する露出部を有する、上記[1]に記載の半導体装置の製造方法を含む。 In the present invention [2], the wafer is provided with a plurality of bumps on the circuit surface, and after the sealing step, each of the plurality of bumps is sealed on the side opposite to the circuit surface. The method for manufacturing a semiconductor device according to the above [1], which has an exposed portion exposed from the material portion.
本発明[3]は、前記封止工程では、前記ウエハの前記回路面側を封止樹脂シートによって封止して前記封止材部を形成する、上記[1]または[2]に記載の半導体装置の製造方法を含む。 The present invention [3] is described in the above [1] or [2], wherein in the sealing step, the circuit surface side of the wafer is sealed with a sealing resin sheet to form the sealing material portion. Includes methods for manufacturing semiconductor devices.
本発明[4]は、前記バックグラインド工程と前記個片化工程との間に、前記ウエハの前記裏面側を封止する裏面封止材部を形成する裏面封止工程を更に含み、前記個片化工程では、各チップ形成部まわりの前記分割溝に沿って前記封止材部および前記裏面封止材部を前記厚み方向に切断する、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法を含む。 The present invention [4] further includes a back surface sealing step of forming a back surface encapsulating material portion for sealing the back surface side of the wafer between the back grind step and the individualization step. In the unification step, any one of the above [1] to [3], in which the encapsulant portion and the back surface encapsulant portion are cut in the thickness direction along the dividing groove around each chip forming portion. The method for manufacturing a semiconductor device according to the above.
本発明の半導体装置の製造方法では、ハーフカット工程にて、ウエハに複数のチップ形成部が形成され、それより後のバックグラインド工程にて、複数のチップ形成部が分離されて複数のチップが得られる。すなわち、本製造方法によると、ウエハの厚み方向全体に対するダイシング(フルカットダイシング)を経ずに、ウエハをチップに個片化できる。このような本製造方法は、上述のチッピングを抑制するのに適する。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a plurality of chip forming portions are formed on a wafer in a half-cutting step, and a plurality of chip forming portions are separated in a subsequent back grind step to form a plurality of chips. can get. That is, according to this manufacturing method, the wafer can be individually separated into chips without dicing (full-cut dicing) in the entire thickness direction of the wafer. Such a manufacturing method is suitable for suppressing the above-mentioned chipping.
また、本製造方法のバックグラインド工程では、上記のように、ウエハにおいて分割溝が裏面側に露出するように当該裏面側を研削する。このようなバックグラインド工程では、分割溝が裏面側に露出した以降、複数のチップ形成部が互いに分離した状態にあり、ウエハ裏面の各所に対する研削圧力のばらつきが個々のチップ形成部にて吸収される。このような構成は、研削圧力のばらつきに起因する上述のクラックを抑制するのに適する。 Further, in the back grind step of the present manufacturing method, as described above, the back surface side of the wafer is ground so that the dividing groove is exposed on the back surface side. In such a back grind process, since the dividing groove is exposed on the back surface side, a plurality of chip forming portions are in a state of being separated from each other, and variations in grinding pressure with respect to various parts on the back surface of the wafer are absorbed by the individual chip forming portions. To. Such a configuration is suitable for suppressing the above-mentioned cracks caused by variations in grinding pressure.
加えて、本製造方法では、上述のようなハーフカット工程(複数のチップ形成部の形成)より後であってバックグラインド工程(チップへの個片化)より前に、ウエハの回路面側を封止する封止材部が形成される(封止工程)。当該封止工程では、ウエハにおける複数のチップ形成部(ウエハの一部であって相互距離が固定されている)の回路面側を一括的に封止できる。本製造方法では、封止工程前に、互いに分離しているチップを並べる工程は実施されない。したがって、本製造方法によると、上述のチップシフトを生じずに、チップ回路面が封止された半導体装置を効率よく製造できる。 In addition, in the present manufacturing method, the circuit surface side of the wafer is set after the half-cut process (formation of a plurality of chip forming portions) as described above and before the back grind process (individualization into chips). A sealing material portion to be sealed is formed (sealing step). In the sealing step, the circuit surface side of a plurality of chip forming portions (parts of the wafer and the mutual distance is fixed) in the wafer can be collectively sealed. In this manufacturing method, the step of arranging the chips separated from each other is not carried out before the sealing step. Therefore, according to this manufacturing method, it is possible to efficiently manufacture a semiconductor device in which the chip circuit surface is sealed without causing the above-mentioned chip shift.
図1から図3は、本発明の半導体装置の製造方法の第1の実施形態を表す。本実施形態の半導体装置の製造方法は、図3Cに示すような半導体装置X1(封止材付きチップCを備える)を製造するための方法である。 1 to 3 show a first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. The method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment is a method for manufacturing a semiconductor device X1 (including a chip C with a sealing material) as shown in FIG. 3C.
本製造方法においては、まず、図1Aに示すように、ウエハWを用意する。ウエハWは、回路面Waと、当該回路面Waとは反対側の裏面Wbとを有し、回路面Waと裏面Wbとの間に厚みを有する。ウエハWは、本実施形態では、円盤形状の半導体ウエハと、当該半導体ウエハの厚み方向一方面に配置されて回路面Waを形成する配線構造部(図示略)とを備える。半導体ウエハの厚みは、例えば200~1000μmである。半導体ウエハにおける回路面Wa側には、複数の半導体素子が作り込まれている。配線構造部は、半導体ウエハにおける半導体素子と電気的に接続された再配線層を含む。 In this manufacturing method, first, as shown in FIG. 1A, a wafer W is prepared. The wafer W has a circuit surface Wa and a back surface Wb on the opposite side of the circuit surface Wa, and has a thickness between the circuit surface Wa and the back surface Wb. In the present embodiment, the wafer W includes a disk-shaped semiconductor wafer and a wiring structure portion (not shown) arranged on one side of the semiconductor wafer in the thickness direction to form a circuit surface Wa. The thickness of the semiconductor wafer is, for example, 200 to 1000 μm. A plurality of semiconductor elements are built on the Wa side of the circuit surface of the semiconductor wafer. The wiring structure includes a rewiring layer electrically connected to a semiconductor element in a semiconductor wafer.
次に、図1Bに示すように、ウエハWの回路面Wa上に複数のバンプBを形成する。具体的には、ウエハWにおける半導体素子ごとに、当該素子と電気的に接続された所定数のバンプBを形成する。バンプBの材料としては、例えば、金、銀、銅、鉛、錫、およびこれらの合金が挙げられる。バンプBの高さは、例えば10~300μmである。 Next, as shown in FIG. 1B, a plurality of bumps B are formed on the circuit surface Wa of the wafer W. Specifically, for each semiconductor element in the wafer W, a predetermined number of bumps B electrically connected to the element are formed. Examples of the material of the bump B include gold, silver, copper, lead, tin, and alloys thereof. The height of the bump B is, for example, 10 to 300 μm.
次に、図1Cに示すように、ウエハWにダイシングテープT1を貼り合わせる。ダイシングテープT1は、例えば、基材(図示略)と、その厚み方向一方面上の粘着剤層(図示略)とを備える粘着シートであり、ウエハWに対応するサイズの円盤形状を有する。粘着剤層の露出面が、ダイシングテープT1の粘着面T1aを形成する。本工程では、具体的には、ダイシングテープT1の粘着面T1aをウエハWの裏面Wbに貼り合わせる。これにより、ダイシングテープT1にウエハWが保持される。 Next, as shown in FIG. 1C, the dicing tape T1 is attached to the wafer W. The dicing tape T1 is, for example, an adhesive sheet including a base material (not shown) and an adhesive layer (not shown) on one surface in the thickness direction thereof, and has a disk shape having a size corresponding to the wafer W. The exposed surface of the pressure-sensitive adhesive layer forms the pressure-sensitive surface T1a of the dicing tape T1. In this step, specifically, the adhesive surface T1a of the dicing tape T1 is bonded to the back surface Wb of the wafer W. As a result, the wafer W is held on the dicing tape T1.
次に、図1Dに示すように、ウエハWに対し、回路面Waから厚みの途中までの深さを有する分割溝Gを形成する(ハーフカット工程)。具体的には、ダイシングテープT1に保持されているウエハWに対し、回路面Wa側から厚みの途中に至るまでの切削加工によって、回路面Wa側に開口する分割溝Gを形成する。切削方法としては、例えば、ブレードダイシングが挙げられる(後記のハーフカット工程での切削方法ついても同様である)。分割溝Gは、ウエハWにおいて複数のチップ形成部10を区画する空隙であり、回路面Wa側平面視において例えば格子状に形成される。チップ形成部10は、回路面11(チップ回路面)および側面12を有する。チップ形成部10ごとに半導体素子が作り込まれている。分割溝Gの溝幅は、例えば10~100μmである。分割溝Gの深さは、例えば、形成目的物の半導体チップの厚み以上であって、例えば10~500μmである。
Next, as shown in FIG. 1D, a dividing groove G having a depth from the circuit surface Wa to the middle of the thickness is formed on the wafer W (half-cut step). Specifically, a dividing groove G that opens to the circuit surface Wa side is formed on the wafer W held by the dicing tape T1 by cutting from the circuit surface Wa side to the middle of the thickness. Examples of the cutting method include blade dicing (the same applies to the cutting method in the half-cutting step described later). The dividing groove G is a gap that divides a plurality of
次に、ダイシングテープT1の剥離後、図2Aに示すように、ウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21を形成する(封止工程)。封止材部21は、本実施形態では、分割溝Gに入り込み、且つ各バンプBの一部が封止材部21から露出するように、形成される。好ましくは、分割溝Gは封止材部21によって充たされる。
Next, after the dicing tape T1 is peeled off, as shown in FIG. 2A, a sealing
本工程では、液状の熱硬化性組成物によって封止材部21を形成してもよいし、シート状の熱硬化性組成物(封止樹脂シート)によって封止材部21を形成してもよい。熱硬化性組成物は、例えば、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂用硬化剤(フェノール樹脂など)と、無機フィラーと、硬化促進剤と、黒系着色剤とを含有する。
In this step, the
液状の熱硬化性組成物を用いる場合、例えば、回路面Wa上に液状の熱硬化性組成物を塗布した後、当該樹脂を加熱によって硬化させて封止材部21を形成する。
When a liquid thermosetting composition is used, for example, after applying the liquid thermosetting composition on the circuit surface Wa, the resin is cured by heating to form the sealing
封止樹脂シートを用いる場合、まず、回路面Wa側に封止樹脂シートを貼り合わせる。この時、各バンプBの一部が封止樹脂シートから露出するように貼り合わせる(封止樹脂シートは、このような貼り合わせが可能な厚みを有する)。次に、封止樹脂シートを加熱によって硬化させて封止材部21を形成する。貼り合わせ方法としては、例えば、真空プレスが挙げられる。真空プレスによって封止樹脂シートを貼り合わせる場合、好ましくは、封止樹脂シートはその片面に保護フィルムが貼り合わされた形態で取り扱われる。封止工程で封止樹脂シート(厚みが精度良く且つ均一に成形されたシートとして用意しやすい)を用いる構成は、厚み精度良く封止材部21を形成するのに適する。
When using a sealing resin sheet, first, the sealing resin sheet is attached to the Wa side of the circuit surface. At this time, the bumps B are bonded so that a part of each bump B is exposed from the sealing resin sheet (the sealing resin sheet has a thickness capable of such bonding). Next, the sealing resin sheet is cured by heating to form the sealing
このような封止工程の後、複数のバンプBのそれぞれは、回路面Waとは反対の側に、封止材部21から露出する露出部Baを有する。露出部Baは、本実施形態では、封止材部21外に突き出る。
After such a sealing step, each of the plurality of bumps B has an exposed portion Ba exposed from the sealing
次に、図2Bに示すように、封止材部21付きウエハWにバックグラインドグテープT2を貼り合わせる。バックグラインドグテープT2は、基材31と、その厚み方向一方面上の粘着剤層32とを備える粘着シートであり、ウエハWに対応するサイズの例えば円盤形状を有する。
Next, as shown in FIG. 2B, the backgrinding tape T2 is attached to the wafer W with the sealing
基材31は、例えば、プラスチック基材である。プラスチック基材の構成材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、およびポリアミドが挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、およびポリブチレンテレフタレート(PBT)が挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。基材31の厚みは、例えば40~200μmである。
The
粘着剤層32の材料としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、およびウレタン系粘着剤が挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。また、粘着剤層32は、バンプBの露出部Baの全体が粘着剤層32に入り込める程度の厚みを有する。粘着剤層32の厚みは、例えば100~300μmである。
Examples of the material of the pressure-
本工程では、具体的には、バンプBの露出部Baの全体が粘着剤層32に入り込むように、バックグラインドグテープT2の粘着剤層32側をウエハWの回路面Wa側(封止材部21側)に貼り合わせる。これにより、バックグラインドグテープT2にウエハWが保持される。
Specifically, in this step, the
次に、図2Cに示すように、バックグラインドによってウエハWを薄化する(バックグラインド工程)。具体的には、バックグラインドグテープT2に保持されているウエハWに対し、裏面Wb側からの研削加工により、ウエハWを所定厚みに薄化する。薄化後のウエハWの厚みは、例えば10~400μmである。研削加工には、例えば、研削砥石を備えるバックグラインド装置を使用する。 Next, as shown in FIG. 2C, the wafer W is thinned by backgrinding (backgrinding step). Specifically, the wafer W held on the backgrinding tape T2 is thinned to a predetermined thickness by grinding from the back surface Wb side. The thickness of the thinned wafer W is, for example, 10 to 400 μm. For the grinding process, for example, a back grind device equipped with a grinding wheel is used.
本工程では、分割溝Gが裏面Wb側に露出するように、ウエハWの裏面Wb側を研削する。これにより、複数のチップ形成部10が、バックグラインドグテープT2に保持された状態で互いに分離され、チップ形成部10ごとに裏面13が形成される。
In this step, the back surface Wb side of the wafer W is ground so that the dividing groove G is exposed on the back surface Wb side. As a result, the plurality of
次に、図2Dに示すように、ウエハWの裏面Wbを封止する封止材部22(裏面封止材部)を形成する(裏面封止工程)。本工程では、例えば、裏面Wb上に液状の封止用硬化性樹脂を塗布した後、当該樹脂を硬化させて封止材部22を形成する。或いは、シート状の封止用硬化性樹脂(封止樹脂シート)を裏面Wbに貼り合わせた後、封止樹脂シートを硬化させて封止材部22を形成してもよい。裏面封止工程で封止樹脂シート(厚みが精度良く且つ均一に成形されたシートとして用意しやすい)を用いる構成は、厚み精度良く封止材部22を形成するのに適する。封止用硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂用硬化剤(フェノール樹脂など)と、無機フィラーと、硬化促進剤と、黒系着色剤とを含有する樹脂組成物である。
Next, as shown in FIG. 2D, a sealing material portion 22 (back surface sealing material portion) for sealing the back surface Wb of the wafer W is formed (back surface sealing step). In this step, for example, a liquid sealing curable resin is applied on the back surface Wb, and then the resin is cured to form the sealing
次に、図3Aに示すように、封止材部21,22付きのウエハWの裏面Wb側(封止材部22側)にダイシングテープT3を貼り合わせ、封止材部21,22付きのウエハWからバックグラインドグテープT2を剥離する。ダイシングテープT3は、例えば、基材(図示略)と、その厚み方向一方面上の粘着剤層(図示略)とを備える粘着シートであり、ウエハWに対応するサイズの円盤形状を有する。粘着剤層の露出面が、ダイシングテープT3の粘着面T3aを形成する。本工程では、具体的には、ダイシングテープT3の粘着面T3aをウエハWの裏面Wbに貼り合わせる。
Next, as shown in FIG. 3A, the dicing tape T3 is attached to the back surface Wb side (encapsulating
次に、図3Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21,22付きウエハWを個片化する(個片化工程)。具体的には、ダイシングテープT3に保持されている封止材部21,22付きウエハWを、各チップ形成部10まわりの分割溝G内の切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップC(本実施形態では、封止材部21,22付きのチップC)を得る。切断方法としては、ブレードダイシングおよびレーザーダイシングが挙げられる(後記の個片化工程での切断方法ついても同様である)。
Next, as shown in FIG. 3B, the wafer W with the sealing
次に、封止材付きチップCをダイシングテープT3上から例えば吸着治具(図示略)によってピックアップした後、その封止材付きチップCを、図3Cに示すように、所定の基材50に対して実装する。封止材付きチップCのバンプBが基材50に対向し、封止材付きチップCは基材50に対して面実装される。基材50としては、例えば、リードフレーム、TAB(Tape Automated Bonding)フィルム、および配線基板が挙げられる(後記の基材50についても同様である)。
Next, the chip C with a sealing material is picked up from the dicing tape T3 by, for example, an adsorption jig (not shown), and then the chip C with the sealing material is placed on a
以上のようにして、封止材付きチップCを備える半導体装置X1を製造できる。半導体装置X1において、チップCの回路面11および側面12は封止材部21によって封止され、バンプBは封止材部21を貫通して一部が露出し、且つ、チップCの裏面13は封止材部22によって封止されている。
As described above, the semiconductor device X1 including the chip C with a sealing material can be manufactured. In the semiconductor device X1, the
本実施形態の半導体装置の製造方法では、ハーフカット工程(図1Dに示す)にて、ウエハWに複数のチップ形成部10が形成され、それより後のバックグラインド工程(図2Cに示す)にて、複数のチップ形成部10が分離されてチップ化される。すなわち、本製造方法によると、ウエハWの厚み方向全体に対するダイシング(フルカットダイシング)を経ずに、ウエハWをチップCに個片化できる。このような半導体装置の製造方法は、チップCのチッピングを抑制するのに適する。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, a plurality of
本製造方法のバックグラインド工程(図2Cに示す)では、上述のように、ウエハWにおいて分割溝Gが裏面Wb側に露出するように裏面Wb側を研削する。このようなバックグラインド工程では、分割溝Gが裏面Wb側に露出した以降、複数のチップ形成部10が互いに分離した状態にあり、裏面Wbの各所に対する研削圧力のばらつきが個々のチップ形成部10にて吸収される。このような構成は、バックグラインド時の研削圧力のばらつきに起因してウエハWにクラックが生ずるのを、抑制するのに適する。
In the back grind step (shown in FIG. 2C) of the present manufacturing method, as described above, the back surface Wb side of the wafer W is ground so that the dividing groove G is exposed to the back surface Wb side. In such a back grind step, since the split groove G is exposed on the back surface Wb side, the plurality of
本製造方法では、ハーフカット工程(複数のチップ形成部10の形成)より後であってバックグラインド工程(チップCへの個片化)より前に、ウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21が形成される(図2Aに示す封止工程)。当該封止工程では、ウエハWにおける複数のチップ形成部10(ウエハWの一部であって相互距離が固定されている)の回路面Wa側を一括的に封止できる。本製造方法では、封止工程前に、互いに分離している半導体チップを並べる工程は実施されない。したがって、本製造方法は、チップシフトを生じずに、チップCの回路面11および側面12が封止された半導体装置X1を効率よく製造するのに適する。
In this manufacturing method, the circuit surface Wa side of the wafer W is sealed after the half-cut step (formation of a plurality of chip forming portions 10) and before the back grind step (individualization into chips C). The sealing
本製造方法の裏面封止工程(図3Aに示す)では、ウエハWにおける複数のチップ形成部10の裏面Wb側を一括的に封止できる。本製造方法では、裏面封止工程前に、互いに分離している半導体チップを並べる工程は実施されない。したがって、本製造方法は、チップシフトを生じずに、チップCの裏面13が封止された半導体装置X1を効率よく製造するのに適する。
In the back surface sealing step (shown in FIG. 3A) of the present manufacturing method, the back surface Wb side of the plurality of
以上のように、本製造方法は、封止材部21,22によって封止されたチップCを備える半導体装置X1を、チップ破損およびチップシフトを抑制しつつ、効率よく製造するのに適する。また、本製造方法は、後記のピラーPを形成する必要がないため、工程数を抑制して効率よく半導体装置を製造するのに適する。
As described above, this manufacturing method is suitable for efficiently manufacturing the semiconductor device X1 including the chip C sealed by the sealing
上述の半導体装置の製造方法では、図2Cに示す工程の後、図2Dに示す裏面封止工程を実施せずに、その後の工程を実施してもよい。図4は、そのような変形例における一部の工程を表す。 In the method for manufacturing a semiconductor device described above, after the step shown in FIG. 2C, the subsequent steps may be carried out without carrying out the backside sealing step shown in FIG. 2D. FIG. 4 shows a part of the steps in such a modification.
本変形例では、図2Cに示すバックグラインド工程の後、図4Aに示すように、封止材部21付きのウエハWの裏面Wb側にダイシングテープT3の粘着面T3aを貼り合わせる。
In this modification, after the back grind step shown in FIG. 2C, the adhesive surface T3a of the dicing tape T3 is attached to the back surface Wb side of the wafer W with the
次に、図4Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを個片化する(個片化工程)。具体的には、ダイシングテープT3に保持されている封止材部21付きウエハWを、各チップ形成部10まわりの分割溝G内の切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップC(本変形例では、封止材部21付きのチップC)を得る。
Next, as shown in FIG. 4B, the wafer W with the sealing
次に、封止材付きチップCをダイシングテープT3上から例えば吸着治具(図示略)によってピックアップした後、その封止材付きチップCを、図4Cに示すように、所定の基材50に対して実装する。封止材付きチップCのバンプBが基材50に対向し、封止材付きチップCは基材50に対して面実装される。
Next, the chip C with a sealing material is picked up from the dicing tape T3 by, for example, an adsorption jig (not shown), and then the chip C with the sealing material is placed on a
以上のようにして、封止材付きチップCを備える半導体装置X1'を製造できる。半導体装置X1'において、チップCの回路面11および側面12は封止材部21によって封止され、且つ、バンプBは封止材部21を貫通して一部が露出している。チップCの保護の観点からは、このような半導体装置X1'よりも、チップCの裏面13を封止する封止材部22を更に備える上述の半導体装置X1の方が好ましい。
As described above, the semiconductor device X1'with the chip C with a sealing material can be manufactured. In the semiconductor device X1', the
図5から図8は、本発明の半導体装置の製造方法の第2の実施形態を表す。本実施形態の半導体装置の製造方法は、図8Cに示すような半導体装置X2(ピラーPを有する封止材付きチップCを備える)を製造するための方法である。 5 to 8 show a second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. The method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment is a method for manufacturing a semiconductor device X2 (including a chip C with a sealing material having a pillar P) as shown in FIG. 8C.
本製造方法においては、まず、図5Aに示すように、ウエハWを用意する。このウエハWの構成は、第1の実施形態で用いられる上述のウエハWに関して上述したのと同様である。 In this manufacturing method, first, as shown in FIG. 5A, a wafer W is prepared. The configuration of this wafer W is the same as described above with respect to the above-mentioned wafer W used in the first embodiment.
次に、図5Bに示すように、ウエハWの回路面Wa上に複数のピラーPを形成する。具体的には、ウエハWにおける半導体素子ごとに、当該素子と電気的に接続された所定数のピラーPを形成する。ピラーPの材料としては、例えば、金、銀、銅、およびこれらの合金が挙げられる。ピラーPの高さは、例えば10~100μmである。 Next, as shown in FIG. 5B, a plurality of pillars P are formed on the circuit surface Wa of the wafer W. Specifically, for each semiconductor element in the wafer W, a predetermined number of pillars P electrically connected to the element are formed. Materials for pillar P include, for example, gold, silver, copper, and alloys thereof. The height of the pillar P is, for example, 10 to 100 μm.
次に、図5Cに示すように、ウエハWにダイシングテープT1を貼り合わせる。このダイシングテープT1の構成は、第1の実施形態で用いられる上述のダイシングテープT1に関して上述したのと同様である。本工程では、具体的には、ダイシングテープT1の粘着面T1aをウエハWの裏面Wbに貼り合わせる。これにより、ダイシングテープT1にウエハWが保持される。 Next, as shown in FIG. 5C, the dicing tape T1 is attached to the wafer W. The configuration of the dicing tape T1 is the same as described above with respect to the above-mentioned dicing tape T1 used in the first embodiment. In this step, specifically, the adhesive surface T1a of the dicing tape T1 is bonded to the back surface Wb of the wafer W. As a result, the wafer W is held on the dicing tape T1.
次に、図5Dに示すように、ウエハWに対し、回路面Waから厚みの途中までの深さを有する分割溝Gを形成する(ハーフカット工程)。具体的には、ダイシングテープT1に保持されているウエハWに対し、回路面Wa側から厚みの途中に至るまでの切削加工によって、回路面Wa側に開口する分割溝Gを形成する。分割溝Gは、ウエハWにおいて複数のチップ形成部10を区画する空隙であり、回路面Wa側平面視において例えば格子状に形成される。チップ形成部10は、回路面11(チップ回路面)および側面12を有する。チップ形成部10ごとに半導体素子が作り込まれている。分割溝Gの溝幅および深さについては、第1の実施形態における分割溝Gの溝幅および深さと同様である。
Next, as shown in FIG. 5D, a dividing groove G having a depth from the circuit surface Wa to the middle of the thickness is formed on the wafer W (half-cut step). Specifically, a dividing groove G that opens to the circuit surface Wa side is formed on the wafer W held by the dicing tape T1 by cutting from the circuit surface Wa side to the middle of the thickness. The dividing groove G is a gap that divides a plurality of
次に、図6Aに示すように、ウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21を形成する(封止工程)。封止材部21は、本実施形態では、分割溝Gに入り込み、且つ複数のピラーPを覆うように、形成される。好ましくは、分割溝Gは封止材部21によって充たされる。封止材部21の材料、形態(液状,シート状)、および形成方法については、第1の実施形態における封止材部21に関して上述したのと同様である。
Next, as shown in FIG. 6A, a sealing
次に、図6Bに示すように、封止材部21を研削して、ピラーPの先端Paを封止材部21外に露出させる。研削には、例えば、研削砥石を備えるバックグラインド装置を使用する。
Next, as shown in FIG. 6B, the
次に、図6Cに示すように、ウエハWの回路面Wa側に複数のバンプBを形成する。具体的には、回路面Wa上の各ピラーPの先端Paの上に、バンプBを形成する。 Next, as shown in FIG. 6C, a plurality of bumps B are formed on the circuit surface Wa side of the wafer W. Specifically, the bump B is formed on the tip Pa of each pillar P on the circuit surface Wa.
次に、図7Aに示すように、封止材部21付きウエハWにバックグラインドグテープT2を貼り合わせる。このバックグラインドグテープT2の構成は、第1の実施形態で用いられる上述のバックグラインドグテープT2に関して上述したのと同様である。
Next, as shown in FIG. 7A, the backgrinding tape T2 is attached to the wafer W with the sealing
本工程では、具体的には、バンプBの全体が粘着剤層32に入り込むように、バックグラインドグテープT2の粘着剤層32側をウエハWの回路面Wa側(封止材部21側)に貼り合わせる。これにより、バックグラインドグテープT2にウエハWが保持される。
Specifically, in this step, the
次に、図7Bに示すように、バックグラインドによってウエハWを薄化する(バックグラインド工程)。具体的には、図2Cを参照して上述したのと同様であり、分割溝Gが裏面Wb側に露出するように、ウエハWの裏面Wb側を研削する。これにより、複数のチップ形成部10が、バックグラインドグテープT2に保持された状態で互いに分離され、チップ形成部10ごとに裏面13が形成される。
Next, as shown in FIG. 7B, the wafer W is thinned by backgrinding (backgrinding step). Specifically, the same as described above with reference to FIG. 2C, the back surface Wb side of the wafer W is ground so that the dividing groove G is exposed on the back surface Wb side. As a result, the plurality of
次に、図7Cに示すように、ウエハWの裏面Wbを封止する封止材部22(裏面封止材部)を形成する(裏面封止工程)。封止材部22の材料、形態(液状,シート状)、および形成方法については、第1の実施形態における封止材部22に関して上述したのと同様である。
Next, as shown in FIG. 7C, a sealing material portion 22 (back surface sealing material portion) for sealing the back surface Wb of the wafer W is formed (back surface sealing step). The material, form (liquid, sheet-like), and forming method of the
次に、図8Aに示すように、封止材部21,22付きのウエハWの裏面Wb側(封止材部22側)にダイシングテープT3の粘着面T3aを貼り合わせる。このダイシングテープT3の構成は、第1の実施形態で用いられる上述のダイシングテープT3に関して上述したのと同様である。
Next, as shown in FIG. 8A, the adhesive surface T3a of the dicing tape T3 is bonded to the back surface Wb side (encapsulating
次に、図8Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21,22付きウエハWを個片化する(個片化工程)。具体的には、ダイシングテープT3に保持されている封止材部21,22付きウエハWを、各チップ形成部10まわりの分割溝G内の切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップC(本実施形態では、封止材部21,22付きのチップC)を得る。
Next, as shown in FIG. 8B, the wafer W with the sealing
次に、封止材付きチップCをダイシングテープT3上から例えば吸着治具(図示略)によってピックアップした後、その封止材付きチップCを、図8Cに示すように、所定の基材50に対して実装する。封止材付きチップCのバンプBが基材50に対向し、封止材付きチップCは基材50に対して面実装される。
Next, the chip C with a sealing material is picked up from the dicing tape T3 by, for example, an adsorption jig (not shown), and then the chip C with the sealing material is placed on a
以上のようにして、封止材付きチップCを備える半導体装置X2を製造できる。半導体装置X2において、チップCの回路面11および側面12は、封止材部21によって封止され、且つ、チップCの裏面13は封止材部22によって封止されている。
As described above, the semiconductor device X2 including the chip C with a sealing material can be manufactured. In the semiconductor device X2, the
本実施形態の半導体装置の製造方法では、ハーフカット工程(図5Dに示す)にて、ウエハWに複数のチップ形成部10が形成され、それより後のバックグラインド工程(図7Bに示す)にて、複数のチップ形成部10が分離されてチップ化される。すなわち、本製造方法によると、ウエハWの厚み方向全体に対するダイシング(フルカットダイシング)を経ずに、ウエハWをチップCに個片化できる。このような半導体装置の製造方法は、チップCのチッピングを抑制するのに適する。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, a plurality of
本製造方法のバックグラインド工程(図7Bに示す)では、上述のように、ウエハWにおいて分割溝Gが裏面Wb側に露出するように裏面Wb側を研削する。このようなバックグラインド工程では、分割溝Gが裏面Wb側に露出した以降、複数のチップ形成部10が互いに分離した状態にあり、裏面Wbの各所に対する研削圧力のばらつきが個々のチップ形成部10にて吸収される。このような構成は、バックグラインド時の研削圧力のばらつきに起因してウエハWにクラックが生ずるのを、抑制するのに適する。
In the back grind step (shown in FIG. 7B) of the present manufacturing method, as described above, the back surface Wb side of the wafer W is ground so that the dividing groove G is exposed to the back surface Wb side. In such a back grind step, since the split groove G is exposed on the back surface Wb side, the plurality of
本製造方法では、ハーフカット工程(複数のチップ形成部10の形成)より後であってバックグラインド工程(チップCへの個片化)より前に、ウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21が形成される(図6Aに示す封止工程)。当該封止工程では、ウエハWにおける複数のチップ形成部10(ウエハWの一部であって相互距離が固定されている)の回路面Wa側を一括的に封止できる。本製造方法では、封止工程前に、互いに分離している半導体チップを並べる工程は実施されない。したがって、本製造方法は、チップシフトを生じずに、チップCの回路面11および側面12が封止された半導体装置X2を効率よく製造するのに適する。
In this manufacturing method, the circuit surface Wa side of the wafer W is sealed after the half-cut step (formation of a plurality of chip forming portions 10) and before the back grind step (individualization into chips C). The sealing
本製造方法の裏面封止工程(図7Cに示す)では、ウエハWにおける複数のチップ形成部10の裏面Wb側を一括的に封止できる。本製造方法では、裏面封止工程前に、互いに分離している半導体チップを並べる工程は実施されない。したがって、本製造方法は、チップシフトを生じずに、チップCの裏面13が封止された半導体装置X2を効率よく製造するのに適する。
In the back surface sealing step (shown in FIG. 7C) of the present manufacturing method, the back surface Wb side of the plurality of
以上のように、本製造方法は、封止材部21,22によって封止されたチップCを備える半導体装置X2を、チップ破損およびチップシフトを抑制しつつ、効率よく製造するのに適する。
As described above, this manufacturing method is suitable for efficiently manufacturing the semiconductor device X2 including the chip C sealed by the sealing
上述の半導体装置の製造方法では、図7Bに示すバックグラインド工程の後、図7Cに示す裏面封止工程を実施せずに、その後の工程を実施してもよい。図9は、そのような変形例における一部の工程を表す。 In the above-mentioned method for manufacturing a semiconductor device, after the back grind step shown in FIG. 7B, the subsequent step may be carried out without carrying out the back surface sealing step shown in FIG. 7C. FIG. 9 shows a part of the steps in such a modification.
本変形例では、図7Bに示す工程の後、図9Aに示すように、封止材部21付きのウエハWの裏面Wb側にダイシングテープT3の粘着面T3aを貼り合わせる。
In this modification, after the step shown in FIG. 7B, the adhesive surface T3a of the dicing tape T3 is bonded to the back surface Wb side of the wafer W with the sealing
次に、図9Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを個片化する(個片化工程)。具体的には、ダイシングテープT3に保持されている封止材部21付きウエハWを、各チップ形成部10まわりの分割溝G内の切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップC(本変形例では、封止材部21付きのチップC)を得る。
Next, as shown in FIG. 9B, the wafer W with the sealing
次に、封止材付きチップCをダイシングテープT3上から例えば吸着治具(図示略)によってピックアップした後、その封止材付きチップCを、図9Cに示すように、所定の基材50に対して実装する。封止材付きチップCのバンプBが基材50に対向し、封止材付きチップCは基材50に対して面実装される。
Next, the chip C with a sealing material is picked up from the dicing tape T3 by, for example, an adsorption jig (not shown), and then the chip C with the sealing material is placed on a
以上のようにして、封止材付きチップCを備える半導体装置X2'を製造できる。半導体装置X2'において、チップCの回路面11および側面12は、封止材部21によって封止されている。チップCの保護の観点からは、このような半導体装置X2'よりも、チップCの裏面13を封止する封止材部22を更に備える上述の半導体装置X2の方が好ましい。
As described above, the semiconductor device X2'provided with the chip C with a sealing material can be manufactured. In the semiconductor device X2', the
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。本発明は実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替することができる。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. The present invention is not limited to the examples. In addition, the specific numerical values such as the compounding amount (content), the physical property value, the parameter, etc. described below are the compounding amounts corresponding to them described in the above-mentioned "form for carrying out the invention" (forms for carrying out the invention). It can be replaced with an upper limit (numerical value defined as "less than or equal to" or "less than") or a lower limit (numerical value defined as "greater than or equal to" or "greater than or equal to") such as content), physical property value, and parameter.
〈封止樹脂シートの作製〉
アクリル樹脂(商品名「SG-280EK23」,ナガセケムテックス製)18質量部と、エポキシ樹脂(商品名「HP-7200L」,DIC製)41質量部と、フェノール樹脂(商品名「LVR8210-DL」,群栄化学工業製)17質量部と、無機フィラー(商品名「SO-C2」,球状シリカ,アドマテックス製)19質量部と、硬化触媒(商品名「TPP-K」,北興化学製)0.1質量部とを、メチルエチルケトンに加えて混合し、固形分濃度20質量%の樹脂組成物を調整した。次に、シリコーン離型処理の施された面を有するPETセパレータ(厚み50μm)のシリコーン離型処理面上に樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を130℃で2分間の加熱によって乾燥し、PETセパレータ上に厚み40μmのシートを作製した。このシート3枚を貼り合わせることにより、厚み120μmの封止樹脂シートSを作製した。貼り合わせでは、ラミネーターを使用し、温度条件を70℃とし、貼り合わせ速度を10mm/秒とし、圧力条件を0.2MPaとした。この後、封止樹脂シートSの片面に、保護フィルムとしてのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルム(厚み300μm)を貼り合わせた。これにより、保護フィルム付きの封止樹脂シートSを得た。
<Making a sealing resin sheet>
18 parts by mass of acrylic resin (trade name "SG-280EK23", manufactured by Nagase ChemteX), 41 parts by mass of epoxy resin (trade name "HP-7200L", manufactured by DIC), and phenol resin (trade name "LVR8210-DL"). , Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) 17 parts by mass, inorganic filler (trade name "SO-C2", spherical silica, manufactured by Admatex) 19 parts by mass, and curing catalyst (trade name "TPP-K", manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) 0.1 part by mass was added to the methyl ethyl ketone and mixed to prepare a resin composition having a solid content concentration of 20% by mass. Next, the resin composition was applied on the silicone release-treated surface of the PET separator (
〔実施例1〕
まず、図1Bに示すように、バンプB付きのウエハWを用意した。ウエハWは、回路面Waと、当該回路面Waとは反対側の裏面Wbとを有する。バンプBは、錫-銀合金バンプであり、回路面Wa上に形成されている。バンプB付きウエハWにおいて、ウエハ径は8インチであり、ウエハ厚は725μmであり、バンプ高さ(回路面Waからの高さ)は160~170μmであり、バンプピッチは300μmである。バンプB付きのウエハWに関するこれら構成は、後記の比較例1~3においても同様である。
[Example 1]
First, as shown in FIG. 1B, a wafer W with a bump B was prepared. The wafer W has a circuit surface Wa and a back surface Wb on the opposite side of the circuit surface Wa. The bump B is a tin-silver alloy bump and is formed on the circuit surface Wa. In the wafer W with bump B, the wafer diameter is 8 inches, the wafer thickness is 725 μm, the bump height (height from the circuit surface Wa) is 160 to 170 μm, and the bump pitch is 300 μm. These configurations regarding the wafer W with the bump B are the same in Comparative Examples 1 to 3 described later.
次に、図1Cに示すように、バンプB付きウエハWの裏面WbにダイシングテープT1(商品名「Vシリーズ」,厚み110μm,日東電工製)を貼り合せた。貼り合わせにおいては、ラミネーターを使用し、温度条件を40℃とし、貼り合わせ速度を10mm/秒とし、圧力条件を0.2MPaとした。 Next, as shown in FIG. 1C, a dicing tape T1 (trade name “V series”, thickness 110 μm, manufactured by Nitto Denko) was attached to the back surface Wb of the wafer W with bump B. In the bonding, a laminator was used, the temperature condition was 40 ° C., the bonding speed was 10 mm / sec, and the pressure condition was 0.2 MPa.
次に、図1Dに示すように、ウエハWに対する回路面Waからの切削により、分割溝G(深さ100μm,一区画9mm×9mmの格子状をなす)を形成した(ハーフカット工程)。本工程では、ダイシング装置(商品名「DFD6361」,ディスコ製)を使用し、回転ブレード(商品名「ZH05-SD2000-N1-90 JJ」,ブレード幅80~90μm,ディスコ製)によってウエハWを切削した。回転ブレードについて、回転数は45000rpmとし、送り速度は30mm/秒とした。本工程の後、ウエハWからダイシングテープT1を剥離した。 Next, as shown in FIG. 1D, a dividing groove G (a depth of 100 μm, forming a grid of 9 mm × 9 mm in one section) was formed by cutting the wafer W from the circuit surface Wa (half-cut step). In this process, a dicing device (trade name "DFD6361", manufactured by Disco) is used, and the wafer W is cut by a rotating blade (trade name "ZH05-SD2000-N1-90 JJ", blade width 80 to 90 μm, manufactured by Disco). bottom. For the rotary blade, the rotation speed was 45,000 rpm and the feed rate was 30 mm / sec. After this step, the dicing tape T1 was peeled off from the wafer W.
次に、図2Aに示すように、バンプB付きウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21を形成した(封止工程)。具体的には、まず、真空プレスにより、バンプB付きウエハWの回路面Wa側に、上述の保護フィルム付きの封止樹脂シートSのシート側を貼り合わせた。真空プレスには、真空プレス機(商品名「VS30-2525」,ミカドテクノス製)を使用した。真空プレスにおいて、真空度(減圧圧力)を-100kPaとし、温度条件を90℃とし、圧力条件を0.2MPaとした。当該真空プレスにより、封止樹脂シートSの一部が、分割溝Gに入り込んで分割溝Gを充たし、各バンプB(封止樹脂シートSの上記厚みより大きなバンプ高さを有する)の一部が、封止樹脂シートSを貫通して同シート外に出た。次に、保護フィルムの剥離の後、封止樹脂シートSを150℃で1時間の加熱によって硬化させた。以上のようにして、ウエハWの回路面Wa側を封止する封止材部21を形成した。
Next, as shown in FIG. 2A, a sealing
次に、図2Bに示すように、封止材部21付きウエハWにバックグラインドグテープT2(商品名「UBシリーズ」,粘着剤層厚み156μm,日東電工製)を貼り合わせた。貼り合わせにおいては、ラミネーターを使用し、温度条件を25℃とし、貼り合わせ速度を10mm/秒とし、圧力条件を0.2MPaとした(後記の比較例1~3でのバックグラインドグテープT2の貼り合わせにおいても同様である)。
Next, as shown in FIG. 2B, a backgrinding tape T2 (trade name "UB series", adhesive layer thickness 156 μm, manufactured by Nitto Denko) was attached to the wafer W with the sealing
次に、図2Cに示すように、バックグラインドによってウエハWを薄化した(バックグラインド工程)。具体的には、バックグラインドグテープT2に保持されているウエハWに対し、裏面Wb側からの研削加工により、ウエハWを厚み50μmに薄化した。本工程では、バックグラインド装置(商品名「DGP8760」,ディスコ製)を使用し、研削盤によってウエハWの裏面Wb側を研削した。研削盤について、回転数は3200rpmとし、送り速度は3μm/秒(研削開始から厚み625μm分の第1研削)および3μm/秒(第1研削後の厚み50μm分の第2研削)とした。 Next, as shown in FIG. 2C, the wafer W was thinned by backgrinding (backgrinding step). Specifically, the wafer W held on the backgrinding tape T2 was thinned to a thickness of 50 μm by grinding from the back surface Wb side. In this step, a back grinding machine (trade name “DGP8760”, manufactured by DISCO) was used, and the back surface Wb side of the wafer W was ground by a grinding machine. The rotation speed of the grinding machine was 3200 rpm, and the feed rate was 3 μm / sec (first grinding for a thickness of 625 μm from the start of grinding) and 3 μm / sec (second grinding for a thickness of 50 μm after the first grinding).
次に、図4Aに示すように、封止材部21付きのウエハWの裏面Wb側にダイシングテープT3(商品名「Vシリーズ」,日東電工製)を貼り合わせた。貼り合わせにおいては、ラミネーターを使用し、温度条件を40℃とし、貼り合わせ速度を10mm/秒とし、圧力条件を0.2MPaとした(後記の比較例1~3でのダイシングテープT3の貼り合わせにおいても同様である)。この後、ウエハWからバックグラインドグテープT2を剥離した。
Next, as shown in FIG. 4A, a dicing tape T3 (trade name “V series”, manufactured by Nitto Denko) was attached to the back surface Wb side of the wafer W with the sealing
次に、図4Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを、各チップ形成部10まわりの分割溝G内の切断予定ライン(本実施例では、分割溝Gの幅方向中央を通る)に沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップCを得た(個片化工程)。本工程では、ダイシング装置(商品名「DFD6361」,ディスコ製)を使用し、回転ブレード(商品名「ZH05-SD2000-N1-90 BB」,ブレード幅20~25μm,ディスコ製)によって封止材部21付きウエハWをダイシングした。ダイシングにおいて、回転ブレードの回転数は45000rpmとし、回転ブレードの送り速度は30mm/秒とした。
Next, as shown in FIG. 4B, the wafer W with the sealing
〔比較例1〕
まず、図10Aに示すように、バンプB付きのウエハWを用意した。次に、図10Bに示すように、ウエハWの裏面WbにバックグラインドグテープT2(商品名「UBシリーズ」,粘着剤層厚み156μm,日東電工製)を貼り合わせた。次に、図10Cに示すように、バックグラインドによってウエハWを厚み50μmに薄化した。バックグラインドの条件は、実施例1のバックグラインド工程でのバックグラインド条件と同じである。この後、バックグラインドグテープT2をウエハWから剥離した。
[Comparative Example 1]
First, as shown in FIG. 10A, a wafer W with a bump B was prepared. Next, as shown in FIG. 10B, a backgrinding tape T2 (trade name “UB series”, adhesive layer thickness 156 μm, manufactured by Nitto Denko) was attached to the back surface Wb of the wafer W. Next, as shown in FIG. 10C, the wafer W was thinned to a thickness of 50 μm by backgrinding. The back grind conditions are the same as the back grind conditions in the back grind step of Example 1. After that, the backgrinding tape T2 was peeled off from the wafer W.
次に、図11Aに示すように、ウエハWの裏面Wb上に封止材部22を形成した。具体的には、まず、保護フィルム付き封止樹脂シートSのシート側をウエハWの裏面Wbに貼り合わせた。貼り合わせにおいては、ラミネーターを使用し、温度条件を60℃とし、貼り合わせ速度を10mm/秒とし、圧力条件を0.2MPaとした。次に、保護フィルムの剥離の後、封止樹脂シートSを150℃で1時間の加熱によって硬化させた。以上のようにして、ウエハWの裏面Wb側を封止する封止材部22を形成した。
Next, as shown in FIG. 11A, the sealing
次に、図11Bに示すように、封止材部22付きのウエハWの裏面Wb側(封止材部22側)にダイシングテープT3(商品名「Vシリーズ」,日東電工製)を貼り合わせた。
Next, as shown in FIG. 11B, the dicing tape T3 (trade name "V series", manufactured by Nitto Denko) is bonded to the back surface Wb side (sealing
次に、図11Cに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを、切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップCを得た(個片化工程)。本工程での使用装置およびダイシング条件は、実施例1の個片化工程での使用装置およびダイシング条件と同じである。
Next, as shown in FIG. 11C, the wafer W with the
〔比較例2〕
まず、図12Aに示すように、バンプB付きのウエハWを用意した。次に、図12Bに示すように、バンプB付きウエハWの回路面Wa側に封止材部21を形成した。具体的には、まず、真空プレスにより、バンプB付きウエハWの回路面Wa側に、上述の保護フィルム付きの封止樹脂シートSのシート側を貼り合わせた。真空プレスにおける使用装置および条件は、実施例1における封止工程の真空プレスでの使用装置および条件と同じである。当該真空プレスにより、各バンプBの一部が、封止樹脂シートSを貫通して同シート外に出た。次に、保護フィルムの剥離の後、封止樹脂シートSを150℃で1時間の加熱によって硬化させた。次に、図12Cに示すように、封止材部21付きウエハWにバックグラインドグテープT2(商品名「UBシリーズ」,粘着剤層厚み156μm,日東電工製)を貼り合わせた。
[Comparative Example 2]
First, as shown in FIG. 12A, a wafer W with a bump B was prepared. Next, as shown in FIG. 12B, the sealing
次に、図13Aに示すように、バックグラインドによってウエハWを厚み50に薄化した。バックグラインドの条件は、実施例1のバックグラインド工程でのバックグラインド条件と同じである。次に、図13Bに示すように、封止材部21付きのウエハWの裏面Wb側にダイシングテープT3(商品名「Vシリーズ」,日東電工製)を貼り合わせた。次に、図13Cに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを、切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップCを得た(個片化工程)。本工程での使用装置およびダイシング条件は、実施例1の個片化工程での使用装置およびダイシング条件と同じである。
Next, as shown in FIG. 13A, the wafer W was thinned to a thickness of 50 by backgrinding. The back grind conditions are the same as the back grind conditions in the back grind step of Example 1. Next, as shown in FIG. 13B, a dicing tape T3 (trade name “V series”, manufactured by Nitto Denko) was attached to the back surface Wb side of the wafer W with the sealing
〔比較例3〕
まず、図14Aに示すように、バンプB付きのウエハWを用意した。次に、図14Bに示すように、ウエハWの回路面Wa側にバックグラインドグテープT2(商品名「UBシリーズ」,粘着剤層厚み156μm,日東電工製)を貼り合わせた。次に、図14Cに示すように、バックグラインドによってウエハWを厚み50μmに薄化した。バックグラインドの条件は、実施例1のバックグラインド工程でのバックグラインド条件と同じである。この後、ウエハWからバックグラインドグテープT2を剥離した。
[Comparative Example 3]
First, as shown in FIG. 14A, a wafer W with a bump B was prepared. Next, as shown in FIG. 14B, a backgrinding tape T2 (trade name “UB series”, adhesive layer thickness 156 μm, manufactured by Nitto Denko) was attached to the circuit surface Wa side of the wafer W. Next, as shown in FIG. 14C, the wafer W was thinned to a thickness of 50 μm by backgrinding. The back grind conditions are the same as the back grind conditions in the back grind step of Example 1. After that, the backgrinding tape T2 was peeled off from the wafer W.
次に、図15Aに示すように、ウエハWの裏面Wb側にダイシングテープT3(商品名「Vシリーズ」,日東電工製)を貼り合わせた。次に、図15Bに示すように、ダイシングテープT3上の封止材部21付きウエハWを、切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップCを得た。本工程での使用装置およびダイシング条件は、実施例1の個片化工程での使用装置およびダイシング条件と同じである。
Next, as shown in FIG. 15A, a dicing tape T3 (trade name “V series”, manufactured by Nitto Denko) was attached to the back surface Wb side of the wafer W. Next, as shown in FIG. 15B, the wafer W with the
次に、図15Cに示すように、複数の封止材付きチップCを、サポートテープT4(商品名「HRシリーズ」,日東電工製)上に配置した。サポートテープT4は、基材41と、その厚み方向一方面上の粘着剤層42とを備える粘着シートである。本工程では、具体的には、各封止材付きチップCを、その回路面11がサポートテープT4と間隔を空けて対向し、且つバンプBの先端が粘着剤層42に進入するように、サポートテープT4上に複数の封止材付きチップCを配置した。サポートテープT4上で隣り合うチップ間の距離は500μmとした。
Next, as shown in FIG. 15C, a plurality of chips C with a sealing material were placed on the support tape T4 (trade name “HR series”, manufactured by Nitto Denko). The support tape T4 is a pressure-sensitive adhesive sheet including a
次に、図16Aに示すように、サポートテープT4上の複数の封止材付きチップCを封止する封止材部23を形成した。具体的には、まず、真空プレスにより、サポートテープT4上の複数の封止材付きチップCを上述の保護フィルム付きの封止樹脂シートSのシート側で覆った。真空プレスには、真空プレス機(商品名「VS30-2525」,ミカドテクノス製)を使用した。真空プレスにおいて、真空度(減圧圧力)を-100kPaとし、温度条件を120℃とし、圧力条件を0.2MPaとした。当該真空プレスにより、チップCの回路面11と、サポートテープT4との間に封止樹脂シートSの一部が入り込み、回路面11上のバンプBまわりと回路面11とを被覆する。次に、保護フィルムの剥離の後、封止樹脂シートSを150℃で1時間の加熱によって硬化させた。以上のようにして、複数のバンプB付きチップCと封止材部23とを備える封止体Eを形成した。
Next, as shown in FIG. 16A, a sealing
次に、図16Bに示すように、封止体Eを、サポートテープT4から、粘着面T5aを有するダイシングテープT5(商品名「Vシリーズ」,日東電工製)に転写した。 Next, as shown in FIG. 16B, the sealing body E was transferred from the support tape T4 to a dicing tape T5 (trade name “V series”, manufactured by Nitto Denko) having an adhesive surface T5a.
次に、図16Cに示すように、ダイシングテープT5上の封止体Eを、各チップCまわりの切断予定ラインに沿って厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップCを得た(個片化工程)。本工程での使用装置およびダイシング条件は、実施例1の個片化工程での使用装置およびダイシング条件と同じである。 Next, as shown in FIG. 16C, the encapsulant E on the dicing tape T5 was cut in the thickness direction along the planned cutting line around each chip C to obtain a plurality of inserts C with an encapsulant. Individualization process). The equipment used and dicing conditions in this step are the same as the equipment used and dicing conditions in the individualization step of Example 1.
〈チップ封止性〉
実施例1および比較例1~3の各方法について、得られた封止材付きチップの回路面が封止される場合にチップ封止性が“良”であると評価し、チップ回路面が封止されない場合にチップ封止性が“不良”であると評価した。その結果を表1に示す。
<Chip sealing property>
In each of the methods of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, when the circuit surface of the obtained chip with encapsulant is sealed, the chip encapsulation property is evaluated as "good", and the chip circuit surface is evaluated. When it was not sealed, the chip sealing property was evaluated as "poor". The results are shown in Table 1.
〈クラック〉
実施例1および比較例1~3の各方法によって得られた封止材付きチップの裏面(実施例1と比較例2,3)または側面(比較例1)を顕微鏡で観察し、クラックの有無および長さを調べた。個片化工程後のワーク(ダイシングテープ上で個片化された複数の封止材付きチップ)の中央付近から一つの封止材付きチップを採取し、同ワークの外周付近において略等間隔で離れた四つの封止材付きチップを採取して、観察用のチップとした。そして、クラックの抑制について、チップに生じているクラックの長さが20μm未満である場合を“良”と評価し、チップに生じているクラックの長さが20μm以上である場合を“不良”と評価した。その結果を表1に示す。
<crack>
The back surface (Example 1 and Comparative Examples 2 and 3) or the side surface (Comparative Example 1) of the chip with a sealing material obtained by each method of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was observed with a microscope, and the presence or absence of cracks was observed. And examined the length. One chip with a sealing material is collected from the vicinity of the center of the work (chips with a plurality of sealing materials separated on the dicing tape) after the individualization process, and the chips with the sealing material are collected at approximately equal intervals near the outer periphery of the work. Four distant chips with encapsulant were collected and used as observation chips. Regarding the suppression of cracks, the case where the length of the crack generated in the chip is less than 20 μm is evaluated as “good”, and the case where the length of the crack generated in the chip is 20 μm or more is evaluated as “bad”. evaluated. The results are shown in Table 1.
〈チップシフト〉
実施例1および比較例1~3の各方法におけるチップシフトを調べた。個片化工程後のワーク(ダイシングテープ上で個片化された複数の封止材付きチップ)の中央付近から一つの封止材付きチップを選択し、同ワークの外周付近において略等間隔で離れた四つの封止材付きチップを選択して、チップシフト調査の対象チップとした。そして、チップシフトの抑制について、対象チップとその四つの隣接チップとの間の最大距離と最小距離との差が10μm未満である場合を“良”と評価し、同差が10μm以上である場合を“不良”と評価した。その結果を表1に示す。
<Chip shift>
The chip shift in each method of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was investigated. One chip with a sealing material is selected from the vicinity of the center of the work (chips with a plurality of sealing materials separated on the dicing tape) after the individualization process, and the chips with the sealing material are selected at approximately equal intervals near the outer periphery of the work. Four distant chips with encapsulant were selected and used as the target chips for the chip shift survey. Regarding the suppression of chip shift, when the difference between the maximum distance and the minimum distance between the target chip and its four adjacent chips is less than 10 μm, it is evaluated as “good”, and when the difference is 10 μm or more. Was evaluated as "defective". The results are shown in Table 1.
W ウエハ
Wa 回路面
Wb 裏面
B バンプ
Ba 露出部
G 分割溝
10 チップ形成部
11 チップ回路面
12 側面
13 裏面
14 ピラー
21 封止材部
22 封止材部(裏面封止材部)
C 封止材付きチップ
X1,X1',X2,X2' 半導体装置
W Wafer Wa Circuit surface Wb Back surface B Bump Ba Exposed part G Divided
C Chip with encapsulant X1, X1', X2, X2'Semiconductor device
Claims (4)
前記ウエハの前記回路面側を封止する封止材部を形成する封止工程と
前記分割溝が前記裏面側に露出するように前記ウエハの前記裏面側を研削するバックグラインド工程と、
各チップ形成部まわりの前記分割溝に沿って前記封止材部を前記厚み方向に切断し、複数の封止材付きチップを得る、個片化工程とを含む、半導体装置の製造方法。 It has a circuit surface and a back surface opposite to the circuit surface, and has a thickness between the circuit surface and the back surface, and has a depth from the circuit surface to the middle of the thickness with respect to the wafer. A half-cut process that forms a dividing groove that divides a plurality of chip forming portions.
A sealing step of forming a sealing material portion for sealing the circuit surface side of the wafer, and a back grind step of grinding the back surface side of the wafer so that the dividing groove is exposed on the back surface side.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising an individualization step of cutting the encapsulant portion in the thickness direction along the dividing groove around each chip forming portion to obtain a plurality of chips with encapsulant.
前記封止工程の後、前記複数のバンプのそれぞれは、前記回路面とは反対の側に、前記封止材部から露出する露出部を有する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 The wafer comprises a plurality of bumps on the circuit surface.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein each of the plurality of bumps has an exposed portion exposed from the sealing material portion on the side opposite to the circuit surface after the sealing step.
前記個片化工程では、各チップ形成部まわりの前記分割溝に沿って前記封止材部および前記裏面封止材部を前記厚み方向に切断する、請求項1から3のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。 A back surface sealing step of forming a back surface encapsulating material portion for sealing the back surface side of the wafer is further included between the back grind step and the individualization step.
In the individualization step, the encapsulant portion and the back surface encapsulant portion are cut in the thickness direction along the dividing groove around each chip forming portion, according to any one of claims 1 to 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to the description.
Priority Applications (1)
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