JP4462940B2

JP4462940B2 - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP4462940B2
Application number: JP2004018653A
Authority: JP
Inventors: 俊一阿部; 暁山崎; 直生和泉
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-01-27
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Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、より具体的には、集積回路形成後の半導体ウェハを薄仕上げする工程から半導体ウェハをダイシングして個々の半導体チップに切断する工程までの一連の工程における半導体ウェハの反りによるハンドリング性の低下の解決を図った半導体装置の製造方法に関する。

一般に、半導体装置の製造プロセスにおいては、半導体ウェハの表面に半導体素子を含む集積回路を形成した後、半導体ウェハの裏面を研削することによって半導体ウェハの薄仕上げを行ない、その後半導体ウェハのダイシングを実施して個々の半導体チップに個片化する。近年の半導体装置においては、半導体チップの薄型化の要請が非常に強く、厚みが１５０μｍ以下の半導体チップも登場してきている。

薄仕上げ工程前に行なわれる集積回路の形成工程においては、半導体ウェハに多種多様の熱処理が施される。このため、半導体ウェハの内部には残留応力が内在しており、この残留応力によって薄仕上げ後の半導体ウェハに反りが生じることになる。半導体ウェハに反りが生じた場合には、その後の製造プロセスにおける半導体ウェハのハンドリングが困難になり、半導体ウェハを破損するおそれもある。また、薄仕上げ工程後において半導体ウェハに何らかの熱処理を施した場合には、この半導体ウェハの内部に残留する応力により半導体ウェハの反りが顕在化し、ますます半導体ウェハのハンドリングは困難となる。半導体ウェハの反りは半導体ウェハを薄くすれば薄くするほど顕著に現れるため、近年の薄型化の要請に答えるためには何らかの対策を講じることが必要である。

このような、半導体ウェハの薄仕上げ工程後の半導体ウェハの反りを抑制する技術として、たとえば、特開２００２−７５９４２号公報（特許文献１）に開示の技術がある。この特許文献１に開示の反り抑制技術は、少なくとも一層の融点が２００℃以上の樹脂から形成された基材とこの基材の片表面に形成された粘着剤層とを有する粘着フィルムの粘着剤面に、集積回路が形成された半導体ウェハの表面を固定し、これらをリング状のフレームにマウントし、その後半導体ウェハの厚みが１００μｍ以下となるように裏面を加工するものである。このように、予め半導体ウェハに融点が２００℃以上の基材を含む粘着フィルムを貼付し、さらにこれらをフレームに固定した上で薄仕上げを実施することにより、半導体ウェハの反りが抑制され、結果として半導体装置を歩留まりよく製作することが可能になる。

しかしながら、この技術を適用するためには、半導体ウェハの薄仕上げ工程前に予めダイシング用のリング状フレームに半導体ウェハをマウントすることが必要になるため、生産設備の大幅な改変が必要になるとともに、量産化するためには多数のリング状フレームが必要となり、製造コストを圧迫する問題が生じる。

なお、薄仕上げ工程後の半導体ウェハのハンドリング性の向上を直接図ったものではないが、半導体装置の歩留まりの向上を意図してなされた発明として、特開２００２−２７０６７６号公報（特許文献２）に開示の半導体装置の製造方法がある。この公報には、薄仕上げ工程において半導体ウェハの表面を保護するために貼付される保護テープとして、以降の各処理工程における処理温度に耐える材質からなる耐熱性保護テープを使用することが記載されている。しかしながら、一般に、薄仕上げ工程において半導体ウェハの表面を保護するために必要とされる特性を備えるとともにさらに半導体ウェハの反りを矯正することが可能な程度の剛性を備えた保護テープは存在せず、この技術は未だ適用が困難なものである。

ところで、近年においては、薄型化された半導体チップをリードフレームや実装基板等に実装する際にフィルム状接着部材（ダイボンドフィルム）が使用されるケースが多くなっている。これは、従来のペースト状の接着部材を用いて薄型化された半導体チップを実装した場合に、半導体チップの表面にペースト状の接着部材が這い上がる現象が生じるためであり、また半導体チップに反りが生じている場合には接着面積の不足が生じるためである。これらの問題を解決するためには、フィルム状の接着部材を使用することが有効な解決策となる。

このフィルム状接着部材の半導体装置への貼付は、作業効率の観点からダイシング工程前に行なわれることが好ましい。ダイシング工程前にフィルム状接着部材を半導体ウェハに貼付しておけば、個々の半導体チップに個片化された後に貼付するよりも大幅に作業が効率化する。このような、ダイシング工程前にフィルム状接着部材を半導体ウェハに貼付する半導体装置の製造方法としては、従来、以下に示すような工程が採用されていた。

図２６に示すように、ステップ５００において表面に半導体素子を含む集積回路が形成さた半導体ウェハに、ステップ５０１にてフィルム状保護部材（保護テープ）を貼付し、ステップ５０２にて半導体ウェハの裏面を研削して半導体ウェハの薄仕上げを行なう。そして、ステップ５０３にて半導体ウェハの裏面側にフィルム状接着部材を貼付し、ステップ５０４にて加熱処理を実施してフィルム状接着部材を硬化させ、フィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着する。その後ステップ５０５にてダイシング用フレームに半導体ウェハの裏面側を固定し、ステップ５０６にてフィルム状保護部材を半導体ウェハから剥離する。そしてステップ５０７にてダイシングが実施されて個々の半導体チップに個片化され、ステップ５０８にて半導体チップが実装基板へ実装される。

しかしながら、このような半導体装置の製造方法を採用した場合には、半導体ウェハの裏面に貼付したフィルム状接着部材が剥がれ落ちないようにするために、上述のようにフィルム状接着部材をキュアする必要が生じる。このキュア工程においては、通常１８０℃〜２００℃程度にまで半導体ウェハが加熱される。この際、半導体ウェハの表面側に貼付されているフィルム状保護部材（通常は耐熱温度が７０℃程度）が熱収縮を起こし、半導体ウェハの反りを誘発する。このため、ハンドリングが非常に困難になるという問題が生じる。キュア工程前に予め保護テープを剥離しておくことも考えられるが、そのようにした場合には半導体ウェハの薄型化によるハンドリング性に問題が生じ、キュア工程における歩留まりの低下が顕著となるため有効な解決策とはならない。

このように、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着する製造プロセスを採用した場合には、半導体ウェハの反りによる歩留まりの低下が深刻な問題となっており、対応策の検討が必要となっている。
特開２００２−７５９４２号公報特開２００２−２７０６７６号公報

本発明は、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着する製造プロセスを採用した半導体装置の製造方法において、半導体ウェハを薄仕上げすることによって顕著となる半導体ウェハの反りを抑制することにより、歩留まりよく半導体装置を製作することを目的とする。

本発明に基づく半導体装置の製造方法は、半導体素子を含む集積回路が形成された半導体ウェハの表面にフィルム状保護部材を貼付し、上記半導体ウェハの裏面を研削して上記半導体ウェハを薄仕上げする半導体ウェハ薄仕上げ工程と、上記半導体ウェハ薄仕上げ工程後の上記半導体ウェハの裏面にダイボンド用のフィルム状接着部材を貼付するフィルム状接着部材貼付工程と、上記フィルム状接着部材貼付工程後の上記半導体ウェハを裏面側から全面にわたって吸着保持し、この状態を維持しつつ上記フィルム状保護部材を上記半導体ウェハの表面から剥離するフィルム状保護部材剥離工程と、上記フィルム状保護部材剥離工程後の上記半導体ウェハを表面側から全面にわたって吸着保持し、この状態を維持しつつ加熱処理を施すことにより上記フィルム状接着部材を硬化させ、上記フィルム状接着部材を上記半導体ウェハの裏面に接着するフィルム状接着部材接着工程とを備える。

上記本発明に基づく半導体装置の製造方法を用いることにより、半導体ウェハ薄仕上げ工程後の半導体ウェハの反りの発生が抑制される。このため、ハンドリングミスによる半導体ウェハの割れや欠けが防止することができるようになり、歩留まりよく半導体装置を製作することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造フローを示す工程図である。また、図２ないし図８は、図１に示す半導体装置の製造フローの各工程を示す模式断面図である。以下、これらの図を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。

図１に示す前工程（ステップ１００）においては、ブランクウェハの表面に半導体素子を含む集積回路２が形成されることにより、表面１ａに半導体素子を含む集積回路２が形成された半導体ウェハ１が準備される（図２参照）。

図１に示すフィルム状保護部材の貼付工程（ステップ１０１）においては、前工程にて準備された半導体ウェハ１の表面１ａ側（すなわち、集積回路２の形成面側）にフィルム状保護部材３が全面にわたって貼付される（図３参照）。このフィルム状保護部材３は、後に行なわれる半導体ウェハの裏面の研削工程において半導体ウェハ１の表面１ａが破損することを防止する目的や、半導体ウェハ１の表面１ａに異物が混入することを防止する目的で半導体ウェハ１の表面１ａに貼付されるものである。一般にこのフィルム状保護部材は、保護テープと称される。

図１に示す半導体ウェハの裏面の研削工程（ステップ１０２）においては、半導体ウェハ１の集積回路２の形成面とは反対側に位置する半導体ウェハ１の裏面１ｂが研削装置によって研削され、半導体ウェハ１の薄仕上げが行なわれる（図４参照）。具体的には、半導体ウェハ１の表面１ａに貼付されたフィルム状保護部材３を介して半導体ウェハ１が吸着テーブル１０等の吸着保持手段（第１吸着保持手段）によって吸着保持され、半導体ウェハ１の裏面１ｂが回転砥石３０等に押圧されて研削が行なわれる。この工程において半導体ウェハは、その厚みがたとえば１５０μｍ以下に薄型化される。

図１に示すフィルム状接着部材の貼付工程（ステップ１０３）においては、薄仕上げされた半導体ウェハ１の裏面１ｂにダイボンド用のフィルム状接着部材５が貼付される（図５参照）。このダイボンド用のフィルム状接着部材５は、後に行なわれるダイシング工程にて固片化された半導体チップを実装基板に実装するために用いられる接着部材であり、基材の両面に粘着層が塗布されたフィルム状の部材や、粘着層のみからなるフィルム状の部材等が用いられる。一般にこのフィルム状接着部材は、ダイボンドフィルムと称される。

図１に示すフィルム状保護部材の剥離工程（ステップ１０４）においては、半導体ウェハ１が裏面１ｂ側から吸着テーブル２０等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって全面吸着され、この状態を維持しつつ半導体ウェハ１の表面１ａに貼付されているフィルム状保護部材３が剥離される（図６参照）。

図１に示すフィルム状接着部材の接着工程（ステップ１０５）においては、半導体ウェハ１が表面１ａ側から吸着テーブル４０等の吸着保持手段（第１吸着保持手段）によって全面にわたって吸着保持されるとともに、フィルム状保護部材の剥離工程において行なわれていた半導体ウェハ１の裏面１ｂ側からの吸着保持が解除され、この状態を維持しつつフィルム状接着部材５のキュア工程が実施される（図７参照）。このフィルム状接着部材の接着工程は、フィルム状接着部材５が貼付された半導体ウェハ１を所定の温度（一般には１８０℃〜２００℃程度）にまで加熱処理し、フィルム状接着部材５に含まれる揮発成分を揮発させ、半導体ウェハ１の裏面１ｂにフィルム状接着部材５を接着させる工程である。これにより、半導体ウェハ１からフィルム状接着部材５が容易に剥がれ落ちないようになる。なお、図７に示す吸着テーブル４０は加熱手段を内蔵しており、半導体ウェハ１を吸着保持した状態で加熱することが可能となるように構成されている。

図１に示すリング状フレームへの半導体ウェハのマウント工程（ステップ１０６）においては、フィルム状接着部材５が接着された半導体ウェハ１がダイシング装置にセットするための治具であるダイシング用のリング状フレーム７に載置される（図８参照）。具体的には、リング状フレーム７に取付けられた紫外線硬化性テープ６上に半導体ウェハ１の裏面１ｂ側が固定されることにより、半導体ウェハ１がリング状フレーム７にマウントされる。

図１に示すダイシング工程（ステップ１０７）においては、リング状フレームがダイシング装置にセットされ、ダイヤモンドブレードなどの切削具を用いてリング状フレームにマウントされた半導体ウェハが個々の半導体チップに切断される。このとき、ダイボンド用のフィルム状接着部材も同時に切断される。これにより、裏面にダイボンド用のフィルム状支持部材が接着された半導体チップが製作される。

その後、個片化された半導体チップが紫外線硬化性テープから取外され、図１に示す半導体チップの実装基板への実装工程（ステップ１０８）にて、個々の半導体チップがリードフレームや実装基板等にダイボンド用のフィルム状接着部材を用いて固定されることにより、半導体チップの実装が完了する。

図９は、本実施の形態における半導体装置の製造装置の構成を模式的に示した図である。図９に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造装置１００は、半導体ウェハを薄仕上げする工程後から半導体ウェハをダイシングして個々の半導体チップに切断する工程前までの一連の工程を連続的に実施することが可能となるように構成されている。

図９に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造装置１００は、フィルム状保護部材付き半導体ウェハをウェハカセット等から取出して反転させた後、半導体ウェハの裏面にフィルム状接着部材をフィルム状接着部材貼付手段によって貼付することが可能となるように構成されている。また、本実施の形態における半導体装置の製造装置１００は、フィルム状接着部材貼付後の半導体ウェハを反転させ、吸着テーブル等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって半導体ウェハの裏面側を全面吸着させた状態でフィルム状保護部材剥離手段によってフィルム状保護部材を剥離し、さらに半導体ウェハを反転させて吸着テーブル等の吸着保持手段（第１吸着保持手段）によって半導体ウェハの表面側を全面吸着し、半導体ウェハを加熱手段を用いて加熱処理してキュア工程を実施することが可能となるように構成されている。さらに、本実施の形態における半導体装置の製造装置１００は、フィルム状接着部材接着工程後において、半導体ウェハを上記第１吸着保持手段によって吸着した状態のまま、リング状フレーム７にマウントし、必要に応じてウェハカセット等にこれらを収納することが可能となるように構成されている。

以上において説明した半導体装置の製造方法および製造装置を用いて半導体装置を製作することにより、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着するようにした場合にも、半導体ウェハがフィルム状保護部材または吸着テーブル等の吸着保持手段によって常に保持された状態となるため、一連の工程における半導体ウェハの反りの発生が抑制されるようになる。このため、ハンドリングミスによる半導体ウェハの割れや欠けが防止することができるようになり、歩留まりよく半導体装置を製作することが可能になる。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造フローを示す工程図である。また、図１１は、図１に示す半導体装置の製造フローにおける各工程のうちの一部の工程を示す模式断面図である。なお、本実施の形態における半導体装置の製造方法は、概ね上述の実施の形態１における半導体装置の製造方法と同様であるため、以下においては上述の実施の形態１における半導体装置の製造方法と異なる部分についてのみ説明することとする。以下、図を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。

図１０に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造フローは、上述の実施の形態１における半導体装置の製造フローとステップ２０５まで同様である。すなわち、ステップ２００〜ステップ２０５において実施される各プロセスは、上述の実施の形態１における説明と図２ないし図７とによって示される。

図１０に示すフィルム状接着部材の接着工程（ステップ２０６）においては、フィルム状接着部材の接着工程後の半導体ウェハ１が裏面１ｂ側から全面にわたって吸着テーブル２０等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって吸着保持されるとともに半導体ウェハ１の表面１ａ側からの吸着保持が解除され、この状態を維持しつつ半導体ウェハ１の表面１ａにフィルム状支持部材４が貼付される（図１１参照）。このフィルム状支持部材４は、次工程までの間半導体ウェハ１を保管するために用いられるものであり、薄仕上げされかつフィルム状接着部材５が接着された半導体ウェハ１の反りを抑制するために貼付されるものである。すなわち、何ら処置を施さずに、薄仕上げされかつフィルム状接着部材が接着された半導体ウェハの吸着テーブルによる吸着を解除した場合には半導体ウェハに大きな反りが生じるが、上述のように半導体ウェハの表面にフィルム状支持部材を貼付しておくことにより、このような反りの発生が抑制され、ハンドリングが容易に行なえるようになる。

図１０に示すリング状フレームへの半導体ウェハのマウント工程（ステップ２０７）においては、保管されていた半導体ウェハ１がダイシング装置にセットするための治具であるダイシング用のリング状フレーム７に載置される（図１２参照）。具体的には、リング状フレーム７に取付けられた紫外線硬化性テープ６上に半導体ウェハ１の裏面１ｂ側が固定されることにより、半導体ウェハ１がリング状フレーム７にマウントされる。

図１０に示すフィルム状支持部材の剥離工程（ステップ２０８）においては、リング状フレーム７にマウントされた半導体ウェハ１の表面１ａから、フィルム状支持部材４が剥離される。これにより、図８に示す状態と同様の状態となる。以降のステップ２０９およびステップ２１０は、上述の実施の形態１におけるステップ１０７およびステップ１０８と同様である。

図１３に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造装置２００は、フィルム状保護部材付き半導体ウェハをウェハカセット等から取出して反転させた後、半導体ウェハの裏面にフィルム状接着部材貼付手段によってフィルム状接着部材を貼付することが可能となるように構成されている。また、本実施の形態における半導体装置の製造装置２００は、フィルム状接着部材貼付後の半導体ウェハを反転させ、吸着テーブル等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって半導体ウェハの裏面側を全面吸着させた状態でフィルム状保護部材剥離手段によってフィルム状保護部材を剥離し、さらに半導体ウェハを反転させて吸着テーブル等の吸着保持手段（第１吸着保持手段）によって表面側を全面吸着し、半導体ウェハを加熱手段にて加熱処理してキュア工程を実施することが可能となるように構成されている。さらに、本実施の形態における半導体装置の製造装置２００は、フィルム状接着部材接着工程後において、半導体ウェハを反転させ、吸着テーブル等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって半導体ウェハの裏面側を全面吸着し、半導体ウェハの表面にフィルム状支持部材貼付手段を用いてフィルム状支持部材を貼付し、その後、半導体ウェハの吸着を解除してウェハカセット等に収納することが可能となるように構成されている。

以上において説明した半導体装置の製造方法および製造装置を用いて半導体装置を製作することにより、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着するようにした場合にも、半導体ウェハがフィルム状保護部材または吸着テーブル等の吸着保持手段あるいはフィルム状支持部材によって常に保持された状態となるため、一連の工程における半導体ウェハの反りの発生が抑制されるようになる。このため、ハンドリングミスによる半導体ウェハの割れや欠けが防止することができるようになり、歩留まりよく半導体装置を製作することが可能になる。また、上述の実施の形態１に比べ、薄仕上げされかつフィルム状接着部材が接着された半導体ウェハを長期間にわたって保管することが可能になるため、生産管理の自由度が増すようになる。

（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３における半導体装置の製造フローを示す工程図である。また、図１５ないし図１８は、図１４に示す半導体装置の製造フローにおける各工程のうちの一部の工程を示す模式断面図である。なお、本実施の形態における半導体装置の製造フローは、上述の実施の形態１における半導体装置の製造フローと一部分が共通であるため、以下においては上述の実施の形態１における半導体装置の製造フローと異なる部分についてのみ説明することとする。以下、図を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。

図１４に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造フローは、上述の実施の形態１における半導体装置の製造フローとステップ３０２まで同様である。すなわち、ステップ３００〜ステップ３０２において実施される各プロセスは、上述の実施の形態１における説明と図２ないし図４とによって示される。

図１４に示すフィルム状支持部材の貼付工程（ステップ３０３）においては、薄仕上げが行なわれた半導体ウェハ１の表面に貼付されているフィルム状保護部材３上にフィルム状支持部材４が貼付される（図１５参照）。このフィルム状支持部材４は、後工程にて行なわれるフィルム状接着部材の接着工程における加熱処理の処理温度においても、熱収縮を起こし難い耐熱性の基材を含む部材である。より具体的には、このフィルム状支持部材４は、フィルム状保護部材３よりも剛性に優れており、上記加熱処理時にフィルム状保護部材３が収縮するのを抑制する目的で半導体ウェハ１に貼付されるものである。このフィルム状支持部材４の材質としては、たとえばポリイミド系樹脂またはポリエチレンテレフタラート系樹脂を基材として含むものが好適である。

図１４に示すフィルム状接着部材の貼付工程（ステップ３０４）においては、フィルム状支持部材４が貼付された半導体ウェハ１の裏面１ｂにダイボンド用のフィルム状接着部材５が貼付される（図１６参照）。このダイボンド用のフィルム状接着部材５は、後に行なわれるダイシング工程にて固片化された半導体チップを実装基板に実装するために用いられる接着部材であり、基材の両面に粘着層が位置したフィルム状の部材や、粘着層のみからなるフィルム状の部材等が用いられる。

図１４に示すフィルム状接着部材の接着工程（ステップ３０５）においては、フィルム状接着部材５が貼付された半導体ウェハ１を所定の温度（一般には１８０℃〜２００℃程度）にまで加熱処理し、フィルム状接着部材５に含まれる揮発成分を揮発させ、半導体ウェハ１の裏面１ｂにフィルム状接着部材５を接着させる（図１７参照）。これにより、半導体ウェハ１からフィルム状接着部材５が容易に剥がれ落ちないようになる。なお、半導体ウェハ１の加熱には、たとえば図１７に示すように、ホットプレート５０が利用される。

図１４に示すリング状フレームへの半導体ウェハのマウント工程（ステップ３０６）においては、フィルム状支持部材４が接着された半導体ウェハ１がダイシング装置にセットするための治具であるダイシング用のリング状フレーム７に載置される（図１８参照）。具体的には、リング状フレーム７に取付けられた紫外線硬化性テープ６上に半導体ウェハ１の裏面１ｂ側が固定されることにより、半導体ウェハ１がリング状フレーム７にマウントされる。

図１４に示すフィルム状保護部材およびフィルム状支持部材の剥離工程（ステップ３０７）においては、リング状フレーム７にマウントされた半導体ウェハ１の表面１ａから、フィルム状保護部材３およびフィルム状支持部材４が剥離される。このフィルム状保護部材３およびフィルム状支持部材４は、フィルム状保護部材３を半導体ウェハ１から剥離することによって一度に剥離可能である。これにより、図８に示す状態と同様の状態となる。以降のステップ３０８およびステップ３０９は、上述の実施の形態１におけるステップ１０７およびステップ１０８と同様である。

以上において説明した半導体装置の製造方法を用いて半導体装置を製作することにより、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着するようにした場合にも、半導体ウェハがフィルム状保護部材またはフィルム状支持部材によって常に保持された状態となるため、一連の工程における半導体ウェハの反りの発生が抑制されるようになる。このため、ハンドリングミスによる半導体ウェハの割れや欠けが防止することができるようになり、歩留まりよく半導体装置を製作することが可能になる。

（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４における半導体装置の製造フローを示す工程図である。また、図２０ないし図２４は、図１９に示す半導体装置の製造フローにおける各工程のうちの一部の工程を示す模式断面図である。なお、本実施の形態における半導体装置の製造フローは、上述の実施の形態３における半導体装置の製造フローと一部分が共通であるため、以下においては上述の実施の形態３における半導体装置の製造フローと異なる部分についてのみ説明することとする。以下、図を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。以下、図を参照して、本実施の形態における半導体装置の製造方法について説明する。

図１９に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造フローは、上述の実施の形態３における半導体装置の製造フローとステップ４０２まで同様である。すなわち、ステップ４００〜ステップ４０２において実施される各プロセスは、上述の実施の形態３と同様に実施の形態１における説明と図２ないし図４とによって示される。

図１９に示すフィルム状保護部材の剥離工程（ステップ４０３）においては、半導体ウェハ１が裏面１ｂ側から吸着テーブル２０等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって全面吸着され、この状態を維持しつつ半導体ウェハ１の表面に貼付されているフィルム状保護部材３が剥離される（図２０参照）。

図１９に示すフィルム状支持部材の貼付工程（ステップ４０４）においては、半導体ウェハ１が裏面１ｂ側から吸着テーブル２０等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって全面にわたって吸着保持されるとともに、フィルム状保護部材３が剥離された半導体ウェハ１の表面にフィルム状支持部材４が貼付される（図２１参照）。このフィルム状支持部材４は、後工程にて行なわれるフィルム状接着部材の接着工程における加熱処理の処理温度においても、熱収縮を起こし難い耐熱性の基材を含む部材である。より具体的には、このフィルム状支持部材４は、フィルム状保護部材３よりも剛性に優れており、上記加熱処理時にフィルム状保護部材３が収縮するのを抑制する目的で半導体ウェハ１に貼付されるものである。このフィルム状支持部材４の材質としては、たとえばポリイミド系樹脂またはポリエチレンテレフタラート系樹脂を基材として含むものが好適である。

図１９に示すフィルム状接着部材の貼付工程（ステップ４０５）においては、フィルム状支持部材４が貼付された半導体ウェハ１の裏面１ｂにダイボンド用のフィルム状接着部材５が貼付される（図２２参照）。このダイボンド用のフィルム状接着部材５は、後に行なわれるダイシング工程にて固片化された半導体チップを実装基板に実装するために用いられる接着部材であり、基材の両面に粘着層が位置したフィルム状の部材や、粘着層のみからなるフィルム状の部材等が用いられる。

図１９に示すフィルム状接着部材の接着工程（ステップ４０６）においては、フィルム状接着部材５が貼付された半導体ウェハ１を所定の温度（一般には１８０℃〜２００℃程度）にまで加熱処理し、フィルム状接着部材５に含まれる揮発成分を揮発させ、半導体ウェハ１の裏面１ｂにフィルム状接着部材５を接着させる（図２３参照）。これにより、半導体ウェハ１からフィルム状接着部材５が容易に剥がれ落ちないようになる。なお、半導体ウェハ１の加熱には、たとえば図２３に示すように、ホットプレート５０が利用される。

図１９に示すリング状フレームへの半導体ウェハのマウント工程（ステップ４０７）においては、フィルム状支持部材３が接着された半導体ウェハ１がダイシング装置にセットするための治具であるダイシング用のリング状フレーム７に載置される（図２４参照）。具体的には、リング状フレーム７に取付けられた紫外線硬化性テープ６上に半導体ウェハ１の裏面１ｂ側が固定されることにより、半導体ウェハ１がリング状フレーム７にマウントされる。

図１９に示すフィルム状支持部材の剥離工程（ステップ４０８）においては、リング状フレーム７にマウントされた半導体ウェハ１の表面１ａから、フィルム状支持部材４が剥離される。これにより、図８に示す状態と同様の状態となる。以降のステップ４０９およびステップ４１０は、上述の実施の形態３と同様に上述の実施の形態１におけるステップ１０７およびステップ１０８と同じである。

図２５は、本実施の形態における半導体装置の製造装置の構成を模式的に示した図である。図２５に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造装置４００は、半導体ウェハを薄仕上げする工程後から半導体ウェハをダイシングして個々の半導体チップに切断する工程前までの一連の工程を連続的に実施することが可能となるように構成されている。

図２５に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造装置４００は、フィルム状保護部材付き半導体ウェハをウェハカセット等から取出して反転させた後、吸着テーブル等の吸着保持手段（第２吸着保持手段）によって半導体ウェハの裏面側を全面吸着させた状態でフィルム状保護部材剥離手段によってフィルム状保護部材を剥離し、上記吸着状態を維持しつつ半導体ウェハの表面にフィルム状支持部材貼付手段によってフィルム状支持部材を貼付することが可能となるように構成されている。また、本実施の形態における半導体装置の製造装置４００は、フィルム状支持部材貼付後の半導体ウェハを反転させ、半導体ウェハの裏面にフィルム状接着部材を貼付し、半導体ウェハを加熱手段を用いて加熱処理してキュア工程を実施した後、半導体ウェハをウェハカセット等に収納することが可能となるように構成されている。

以上において説明した半導体装置の製造方法および製造装置を用いて半導体装置を製作することにより、ダイシング工程前にダイボンド用のフィルム状接着部材を半導体ウェハの裏面に接着するようにした場合にも、半導体ウェハがフィルム状保護部材または吸着テーブルあるいはフィルム状支持部材によって常に保持された状態となるため、一連の工程における半導体ウェハの反りの発生が抑制されるようになる。このため、ハンドリングミスによる半導体ウェハの割れや欠けが防止することができるようになり、歩留まりよく半導体装置を製作することが可能になる。

以上において説明した実施の形態１〜４においては、フィルム状接着部材の接着工程をホットプレートを用いて行なった場合を例示して説明を行なったが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、半導体ウェハを炉を用いて加熱するようにしてもよい。

また、上述の実施の形態１〜４においては、半導体ウェハの薄仕上げを研削加工することによって行なう場合を例示して説明を行なったが、特にこれに限定されるものではなく、エッチング処理等の加工によって薄仕上げを行なうようにしてもよい。

このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明の実施の形態１における半導体装置の製造フローを示す工程図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。本発明の実施の形態１における半導体装置の製造装置の構成を模式的に示した図である。本発明の実施の形態２における半導体装置の製造フローを示す工程図である。図１０に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１０に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。本発明の実施の形態２における半導体装置の製造装置の構成を模式的に示した図である。本発明の実施の形態３における半導体装置の製造フローを示す工程図である。図１４に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１４に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１４に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１４に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。本発明の実施の形態４における半導体装置の製造フローを示す工程図である。図１９に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１９に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１９に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１９に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。図１９に示す半導体装置の製造フローの一工程を示す模式断面図である。本発明の実施の形態４における半導体装置の製造装置の構成を模式的に示した図である。従来の半導体装置の製造フローを示す工程図である。

符号の説明

１半導体ウェハ、１ａ表面、１ｂ裏面、２集積回路、３フィルム状保護部材、４フィルム状支持部材、５フィルム状接着部材、６紫外線硬化性テープ、７リング状フレーム、１０，２０吸着テーブル、３０回転砥石、４０（加熱手段を内蔵した）吸着テーブル、５０ホットプレート、１００，２００，４００半導体製造装置。

Claims

半導体素子を含む集積回路が形成された半導体ウェハの表面にフィルム状保護部材を貼付し、前記半導体ウェハの裏面を研削して前記半導体ウェハを薄仕上げする半導体ウェハ薄仕上げ工程と、
前記半導体ウェハ薄仕上げ工程後の前記半導体ウェハの裏面にダイボンド用のフィルム状接着部材を貼付するフィルム状接着部材貼付工程と、
前記フィルム状接着部材貼付工程後の前記半導体ウェハを裏面側から全面にわたって吸着保持し、この状態を維持しつつ前記フィルム状保護部材を前記半導体ウェハの表面から剥離するフィルム状保護部材剥離工程と、
前記フィルム状保護部材剥離工程後の前記半導体ウェハを表面側から全面にわたって吸着保持し、この状態を維持しつつ加熱処理を施すことにより前記フィルム状接着部材を硬化させ、前記フィルム状接着部材を前記半導体ウェハの裏面に接着するフィルム状接着部材接着工程とを備えた、半導体装置の製造方法。
前記フィルム状接着部材接着工程後の前記半導体ウェハをダイシング用のフレームにマウントする半導体ウェハマウント工程をさらに備え、
前記フィルム状接着部材接着工程における前記半導体ウェハの表面側からの全面吸着保持を維持しつつ前記半導体ウェハマウント工程を実施することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記フィルム状接着部材接着工程後の前記半導体ウェハを裏面側から全面にわたって吸着保持するとともに前記半導体ウェハの表面側からの吸着保持を解除し、この状態を維持しつつ前記半導体ウェハの表面に前記半導体ウェハの反りを抑制するフィルム状支持部材を貼付することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。