JP3830497B2 - 半導体ウエハの製造方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、粘着シートに貼り付けられた例えばガラス片，シリコン基板片などの複数の基体片の製造方法を利用する半導体ウエハの製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。
ウエハ状態のチップの各イメージセンサ部を覆うようにガラスを貼り付け、各チップを分離することにより、イメージセンサ部でのキズによる損傷またはゴミの付着を防止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１には、イメージセンサ部に貼り付けられる小片状のガラスをどのように製造するかに関しては一切記載されていない。
また、紫外線による書込み／消去可能なメモリの半導体素子（ＥＰＲＯＭ）、またはＣＣＤ等の受光部を有する半導体素子のパッケージに備え付けられる蓋部として用いられるガラス片の製造手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平３−１５１６６６号公報 特開平５−４１４６１号公報
特許文献２にあっては、ガラス片を製造するためには、ガラス板を切断する必要があるが、その切断の際に生じるガラスの切屑の除去が不十分であるという問題がある。図６は、ガラス片を製造する従来の工程を示す図である。板状のガラス４２に、粘着シート４１を貼り付ける（図６（ａ））。次に、刃４３を用いてガラス４２を切断し、複数のガラス片４２ａに分離する（図６（ｂ））。そして、分離されたガラス片４２ａを１枚ずつ粘着シート４１から剥がして、例えば半導体素子のパッケージの蓋部として使用する。
図７は、図６（ｂ）の領域Ａにおける拡大図である。図６（ｂ）に示すガラス４２の切断時にガラス切屑４５が発生する。発生したガラス切屑４５は静電気によりガラス片４２ａに付着する。ガラス切屑４５が付着した状態のガラス片４２ａを半導体装置に利用した場合、そのガラス切屑４５が半導体装置の不良の原因になる場合がある。よって、ガラス切屑４５がガラス片４２ａに付着しないように、発生したガラス切屑４５を除去する必要がある。そこで、気体噴吹き付けまたは水洗浄にてガラス切屑４５を除去する手法が、従来から実施されているが、特に切断部の隅角部位（図７の領域Ｂ）では、除去用の気体または水が十分に到達せず、ガラス切屑４５が完全に除去されずに残存してしまうという問題がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、例えばガラスなどの基体の切断時に発生する基体切屑に起因する不良品の発生を抑制できる半導体ウエハの製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る半導体ウエハの製造方法は、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、機能素子を有する半導体ウエハに接着層を介して接着することを特徴とする。
本発明にあっては、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断した後、第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、その後、第１粘着シートを基体片から剥離し、第２粘着シートから剥がした基体片を半導体ウエハに接着する。よって、基体切屑は第１粘着シートと共に略完全に除去され、基体切屑がほとんど付着していない基体片が半導体ウエハに接着されるため、基体切屑による不良品は発生しない。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、機能素子を有する半導体ウエハに接着層を介して接着し、該半導体ウエハを切断することを特徴とする。
本発明にあっては、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断した後、第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、その後、第１粘着シートを基体片から剥離し、第２粘着シートから剥がした基体片を半導体ウエハに接着した後、半導体ウエハを切断する。よって、基体切屑は第１粘着シートと共に略完全に除去され、基体切屑がほとんど付着していない基体片が半導体ウエハに接着されるため、基体切屑に起因する不良な半導体装置は生じない。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、半導体素子を収納するケース部材の開口部に接着することを特徴とする。
本発明にあっては、第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断した後、第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、その後、第１粘着シートを基体片から剥離し、第２粘着シートから剥がした基体片を半導体素子を収納するケース部材に接着する。よって、基体切屑は第１粘着シートと共に略完全に除去され、基体切屑がほとんど付着していない基体片がケース部材に接着されるため、基体切屑による不良品は発生しない。
本発明の半導体ウエハの製造方法及び半導体装置の製造方法では、基体切屑がほとんど付着していない基体片を接着できるため、基体切屑に起因する不良品の発生を著しく抑制することができる。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。以下の例では、基体として板状のガラス、基体片としてガラス片を用いる場合について説明する。ガラス及びガラス片と粘着シートとの配置における上下関係など、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
〈実施の形態１〉
図１は、本発明に係る粘着シートに貼り付けられた基体片の製造方法の工程の一例を示す図である。板状のガラス２に、第１粘着シート１の粘着面を貼り付ける（図１（ａ））。次に、ダイシング装置等を用いてガラス２を刃３により切断し、複数のガラス片２ａに分離する（図１（ｂ））。この際、必要に応じて、気体噴き付け（例えば窒素ブロー）によって、ガラス切屑を除去するようにしてもよい。また、第１粘着シート１が充分な粘着力を維持できる限りにあっては、水や溶液等の洗浄液を用いた洗浄を行ってもよい。
次いで、第１粘着シート１の貼付面とは反対側のガラス片２ａの面に、第２粘着シート４の粘着面を貼り付ける（図１（ｃ））。以上のようにして、粘着シート（本例では第１粘着シート１及び第２粘着シート４）に貼り付けられた基体片（本例ではガラス片２ａ）を製造する。なお、これらの第１粘着シート１，第２粘着シート４として、例えば紫外線照射等の光照射により粘着力が低下する粘着シートを用いることができる。このような粘着シートを用いる場合には、後述する工程での第１粘着シート１の剥離処理を容易とするために、第２粘着シート４の貼り付け前に、光照射によって第１粘着シート１の粘着力を低下させておくことが好ましい。
次に、第１粘着シート１をガラス片２ａから剥離する（図１（ｄ））。以上のようにして、粘着シート（本例では第２粘着シート４）に貼り付けられた基体片（本例ではガラス片２ａ）を製造する。
本発明でも、ガラス２の切断工程により、その切断部に基体切屑としてのガラス切屑５は発生する（図１（ｂ））。発生したガラス切屑５は、第１粘着シート１に付着している。そこで、第２粘着シート４を貼り付けた後に、ガラス切屑５が第１粘着シート１に付着した状態で、第１粘着シート１を剥離する。このようにすることにより、各ガラス片２ａが第２粘着シート４に貼り付けられた状態でばらばらになることなく、ほとんどのガラス切屑５を第１粘着シート１に付着させて除去することが可能である。なお、第１粘着シート１を剥離しても、例えば静電気によりガラス切屑５が第１粘着シート１でなくガラス片２ａに付着してガラス切屑５を除去できない場合には、気体噴き付けによってガラス切屑５を除去すようにすればよい。また、第２粘着シート４が充分な粘着力を維持できる限りにあっては、水や溶液等の洗浄液を用いた洗浄を行ってもよい。
〈実施の形態２〉
図２は、本発明に係る粘着シートに貼り付けられた基体片の製造方法の工程の他の例を示す図である。板状のガラス２に、第１粘着シート１の粘着面を貼り付ける（図２（ａ））。ガラス２の表面（第１粘着シート１との貼付面とは反対側の面）には、例えば物理的蒸着法を用いて形成された赤外線遮断膜６が設けられている。次に、ダイシング装置等を用いて赤外線遮断膜６付きのガラス２を刃３により切断し、複数のガラス片２ａに分離する（図２（ｂ））。この際、実施の形態１と同様に、必要に応じて、気体噴き付けまたは溶液洗浄を行ってもよい。
次いで、第１粘着シート１の貼付面とは反対側のガラス片２ａの面に、つまり赤外線遮断膜６上に、第２粘着シート４の粘着面を貼り付ける（図２（ｃ））。なお、これらの第１粘着シート１，第２粘着シート４として、例えば紫外線照射等の光照射により粘着力が低下する粘着シートを用いることができる。このような粘着シートを用いる場合には、後述する工程での第１粘着シート１の剥離処理を容易とするために、第２粘着シート４の貼り付け前に、光照射によって第１粘着シート１の粘着力を低下させておくことが好ましい。
次に、第１粘着シート１をガラス片２ａから剥離する（図２（ｄ））。実施の形態１と同様に、第２粘着シート４を貼り付けた後に、ガラス切屑５が第１粘着シート１に付着した状態で、第１粘着シート１を剥離するため、各ガラス片２ａが第２粘着シート４に貼り付けられた状態でばらばらになることなく、ほとんどのガラス切屑５を第１粘着シート１に付着させて除去することが可能である。なお、必要に応じて、気体噴き付けまたは溶液洗浄を行ってもよいことは、実施の形態１と同様である。
次に、ガラス片２ａの赤外線遮断膜６が設けられている面と反対側の面に、言い換えると第１粘着シート１が貼り付けられていた面に、第３粘着シート７の粘着面を貼り付ける（図２（ｅ））。以上のようにして、粘着シート（本例では第２粘着シート４及び第３粘着シート７）に貼り付けられた、膜（本例では赤外線遮断膜６）を有する基体片（本例ではガラス片２ａ）を製造する。第２粘着シート４として、前述したように、例えば紫外線照射等の光照射により粘着力が低下する粘着シートを用いる場合には、後述する工程での第２粘着シート４の剥離処理を容易とするために、第３粘着シート７の貼り付け前に、光照射によって第２粘着シート４の粘着力を低下させておくことが好ましい。
次に、第２粘着シート４をガラス片２ａから剥離する（図２（ｆ））。以上のようにして、粘着シート（本例では第３粘着シート７）に貼り付けられた、膜（本例では赤外線遮断膜６）を有する基体片（本例ではガラス片２ａ）を製造する。
赤外線遮断膜６の表面はガラス表面と比較して平滑性に欠けるため、ゴミが付着し易くなっている。よって、赤外線遮断膜６を設けたガラス片２ａでは、その表面にゴミが付着していることが多いと考えられる。実施の形態２では、このゴミを除去する。赤外線遮断膜６表面のゴミは、第２粘着シート４に付着している。そこで、第３粘着シート７を貼り付けた後に、ゴミが第２粘着シート４に付着した状態で、第２粘着シート４を剥離する。
このようにすることにより、赤外線遮断膜６に付着されているほとんどのゴミを除去することが可能である。
なお、上述した例では、ガラス２（ガラス片２ａ）に赤外線遮断膜６を設ける場合について説明したが、設ける膜はこの赤外線遮断膜に限らず、光反射防止膜，透明導電膜，保護膜などの他の種類の膜であっても、同様の効果を奏することができる。
〈実施の形態３〉
図３は、本発明に係る半導体ウエハの製造方法の工程を示す図である。まず、上述した実施の形態１に従って製造された、第２粘着シート４に複数のガラス片２ａが貼り付けられた中間物を準備する（図３（ａ））。第２粘着シート４として、前述したように、例えば紫外線照射等の光照射により粘着力が低下する粘着シートを用いることができ、このような粘着シートを用いる場合には、後述する工程でのガラス片２ａの剥脱処理を容易とするために、事前に光照射によって第２粘着シート４の粘着力を低下させておくことが好ましい。
剥脱対象のガラス片２ａに対応する第２粘着シート４の裏面部分をピン１１で突き上げて、ガラス片２ａを第２粘着シート４から部分的に剥脱させた状態とした後（図３（ｂ））、吸着装置１２によりガラス片２ａを吸着して、ガラス片２ａを第２粘着シート４から剥脱する（図３（ｃ））。
その後、ガラス片２ａを吸着した吸着装置１２を、その表面に複数の接着層１３がパターン形成された半導体ウエハ１４上に移動させ、ガラス片２ａが接着層１３を介して半導体ウエハ１４に接着されるようにガラス片２ａの位置合わせを行った後に、吸着装置１２の吸着機能を解除して、ガラス片２ａを接着させる（図３（ｄ））。このような動作を繰り返すことにより、請求項１に対応する、複数の基体片（本例ではガラス片２ａ）が接着された半導体ウエハ１４を製造する。
なお、図示しないが、半導体ウエハ１４において、ガラス片２ａで蓋部が形成された部分には、表面にマイクロレンズを有する受光部が形成されており、入射光を各画素の受光素子に集光する構成になっている。
実施の形態３では、ガラス切屑５がほとんど付着していないガラス片２ａを半導体ウエハ１４に接着することになるため、ガラス切屑５に起因する不良品の発生はほとんどない。
〈実施の形態４〉
図４は、本発明に係る半導体装置の製造方法の工程の一例を示す図である。図４（ａ）〜（ｄ）の工程は、実施の形態３の図３（ａ）〜（ｄ）の工程と同様であるため、同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
図４（ａ）〜（ｄ）の工程にて製造された半導体ウエハ１４を、ダイシング装置等を用いて、分割線１４ａにおいて切断することにより、請求項２に対応する、基体片（本例ではガラス片２ａ）が接着された半導体装置（本例では固体撮像装置１５）を製造する（図４（ｅ））。
なお、本発明に係る半導体装置としては、ＣＣＤ，ＣＭＯＳイメージャ等の固体撮像装置、ＥＰＲＯＭ等の半導体記憶装置など、ガラス片で蓋部を構成する半導体装置であれば、如何なる種類の半導体装置であってもよい。
〈実施の形態５〉
図５は、本発明に係る半導体装置の製造方法の工程の他の例を示す図である。図５（ａ）〜（ｃ）の工程は、実施の形態３の図３（ａ）〜（ｃ）の工程と同様であるため、同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
ガラス片２ａを吸着した吸着装置１２を、受光部を有する半導体素子２１を収納したケース部材２２上に移動させ、ガラス片２ａが接着層２３を介してケース部材２２に接着されるようにガラス片２ａの位置合わせを行った後に、吸着装置１２の吸着機能を解除して、ガラス片２ａを接着させる（図５（ｄ））。このようにして、請求項５に対応する、半導体素子２１を収納するケース部材２２に基体片（本例ではガラス片２ａ）を接着させた半導体装置を製造する。
なお、実施の形態３〜５にあっては、実施の形態１に従って製造されたガラス片２ａを使用する場合について説明したが、実施の形態２に従って製造された赤外線遮断膜６付きのガラス片２ａを使用する場合にも、同様に半導体ウエハまたは半導体装置を製造できることは勿論である。実施の形態３〜５において、実施の形態２に従って製造された赤外線遮断膜６付きのガラス片２ａを使用する場合、図３〜５に図示された第２粘着シート４が第３粘着シート７に置き換わり、図３〜５に図示されたガラス片２ａの図中上方に赤外線遮断膜６が配置されることになる。この場合、ガラス片２ａを反転させることなく、赤外線遮断膜６の配置面を半導体ウエハ１４から遠い方に配置できるので、固体撮像装置に適用すれば、赤外線遮断膜６にゴミが混入又は付着していても、それに起因する不良の発生を容易に低減することができる。
また、上述した例では、基体としてガラスを使用したが、ガラス以外に、シリコン基体等の半導体基体を用いることも可能であり、同様に本発明を適用できる。シリコン基体等の半導体基体を用いた半導体ウエハに適用した例としては、機能素子が形成されたシリコンウエハに、保護キャップ用のシリコン片を接着するものが挙げられる。そして、シリコン基体等の半導体基体を用いた半導体装置に適用した例としては、その保護キャップ用シリコン片が接着されたシリコンウエハを切断するものが挙げられる。
本発明に係る粘着シートに貼り付けられた基体片の製造方法の工程の一例を示す図である。 本発明に係る粘着シートに貼り付けられた基体片の製造方法の工程の他の例を示す図である。 本発明に係る半導体ウエハの製造方法の工程を示す図である。 本発明に係る半導体装置の製造方法の工程の一例を示す図である。 本発明に係る半導体装置の製造方法の工程の他の例を示す図である。 ガラス片を製造する従来の工程を示す図である。 図６（ｂ）の領域Ａにおける拡大図である。
符号の説明
１ 第１粘着シート
２ ガラス（基体）
２ａ ガラス片（基体片）
３ 刃
４ 第２粘着シート
５ ガラス切屑
６ 赤外線遮断膜（膜）
７ 第３粘着シート
１１ ピン
１２ 吸着装置
１３ 接着層
１４ 半導体ウエハ
１５ 固体撮像装置
２１ 半導体素子
２２ ケース部材
２３ 接着層

Claims (5)

  1. 第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、機能素子を有する半導体ウエハに接着層を介して接着することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
  2. 第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、機能素子を有する半導体ウエハに接着層を介して接着し、該半導体ウエハを切断することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 前記機能素子は受光部であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハの製造方法。
  4. 前記機能素子は受光部であ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。
  5. 第１粘着シートに貼り付けられた基体を複数の基体片に切断し、前記第１粘着シートに貼り付けられた面と反対側の前記基体片の面に第２粘着シートを貼り付け、前記第１粘着シートを前記基体片から剥離し、前記基体片を前記第２粘着シートから剥がして、半導体素子を収納するケース部材の開口部に接着することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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