JPH01225510A

JPH01225510A - 半導体基板の切断分割方法

Info

Publication number: JPH01225510A
Application number: JP63052283A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kato; 正裕加藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は半導体基板の切断分割方法に関し、特に詳細に
は、ダイシングを利用した半導体基板の分割方法に関す
る。

〔従来技術〕

半導体集積回路の作成は、フォトリソグラフィ技術、薄
膜生成技術を用いて、半導体基板（ウェーハ）の表面上
に多数に集積回路を形成し、その後、個々の半導体チッ
プに分割することにより行われる。その分割方法として
は、一般に分割方向が特定されているダイヤモンドポイ
ントツールによりスクライビングする方法と、分割方向
に自由度のある回転ダイシングブレードによるダイシン
グ方法とが知られている。そして、このダイシング方法
では、第゛３図に示すように集積回路の形成されていな
い半導体ウェーハ３１の裏面に粘着テープを貼付け、回
転ブレードにより、集積回路形成表面側の互いに直交す
る２方向Ａ及びＢの集積回路分割ライン３０上で切断し
、矩形状に切断分割し、半導体チップ３２を作成してい
た。特にＧａＡｓ結晶のような閃亜鉛鉱型結晶構造より
なる半導体ウェーハでは、その（１００）面基板に対し
て第４図に示すように面内で直交する２方向に切断して
いた。

〔発明の解決しようとする課題〕

上記方法では、半導体ウェーハの集積回路形成面上に、
互いに直交する方向に切断しているが、このように直交
する２方向の切断を同一表面で最適条件のもとで行なう
には、それぞれの方向での切断速度を変えなければなら
ない。具体的には、集積回路を形成した半導体基板を個
々の半導体チップに分割するには互いに直交する２方向
の切断が必要であるが、ある所定の方向、例えばにａＡ
ｓの（１００）面基板にあっては、第４図においてＸ方
向には切断が容易であるが、この方向に直交する方向、
すなわち、第４図のＹ方向での切断は同じ条件では難し
く、切断速度を遅くしなければならない。そして、この
Ｘ方向にパターンを形成し適当なエツチング溶液で溶液
エツチングをすると、第４図のＰに示すように順メサ形
状のエツチング形状が得られ、また、Ｙ方向にあっては
、第４図のＱに示すように逆メサ型のエツチング断面形
状が得られる。すなわち、エツチング断面形状が順メサ
型となる方向には切断が容易で、エツチング断面形状が
逆メサ型となる方向には切断が難しい。例えば、このよ
うに互いに直交する２方向において切断の条件が異なる
ことは、結晶構造の対称性からも予測されることであり
、また特に（１００）面半導体ウェーハに関してその切
断の容易さに面内方向の依存性があることが経験的にも
知られていた。そして、その切断方向に適した切断条件
で切断を行なわない場合、チッピング等が生じ易くなり
製品歩留りを下げることとなり、そのため、切断方向に
よって切断速度を変えて切断していた。

〔課題を解決するための手段〕

第５図に示すようにして、このような半導体つ工−ハ１
４の表裏面１４ａ、１４ｂに保護膜１５ａ、１５ｂによ
るパターン１６ａ、１６ｂを形成し、溶液エツチングを
行うと、第６図に示すようなエツチング断面形状を得る
ことができることが知られている。この第６図にみられ
るように、順メサのエツチング断面形状の溝１７ａ、１
７ｂと、逆メサのエツチング断面形状の？ｌｊ　１７　
ｃ　。

１７ｄが半導体ウェーハ１４の表裏面にそれぞれ形成さ
れる。

そこで、本件発明者は、半導体ウェーハの結晶構造より
、集積回路形成面のある所定の方向における結晶の性質
と、その集積回路形成面の裏面側における先の所定の方
向に直角な方向での結晶の性質が同じとなることに着目
し、切断条件を変えることなく同一条件で互いに直交す
る方向での切断可能にし、切断の際チッピング等が生じ
にくい半導体ウェーハの分割方法を発明した。

本発明の半導体基板の分割方法では、半導体基板の第１
の主表面を第１の方向にダイシングする工程と、前記半
導体基板の主表面とは半導体基板を介して反対の第２の
主表面を前記第１の方向に直交する第２の方向にダイシ
ングし、前記半導体基板を切断分割する工程とを含むこ
とを特徴とする特に閃亜鉛鉱型結晶の（１００）面基板の切断分割に適
用する場合には、溶液エツチングしたとき順メサ型のエ
ツチング断面形状が得られる方向に表裏面を切断するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明の半導体基板の分割方法では、半導体基板の表面
及び裏面より互いに直交する方向にダイシングすること
により、同一条件のもとてダイシングを可能にしている
。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例について説明
する。

同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。

第１図は本発明に従う実施例の工程を示す。

この図に示すように、本発明に従う分割方法は第１図に
示すように、集積回路形成工程１が終了後、まず、Ｇａ
Ａｓ半導体ウェーハを粘着フィルムに貼付ける第１粘着
フィルム貼付工程２を行う。

この第１粘着フィルム貼付工程２では、半導体つ工−ハ
の表面、すなわち、集積回路等が形成されている面に粘
着フィルムを貼付ける。この工程２で貼付けられる粘着
フィルムは後の工程で溶解されなければならないので、
この条件を満たすような材料で作られていなければなら
ない。また、この粘着フィルムは集積回路等が形成され
ている面に貼付けられるため、集積回路等に悪影響を与
えるものは避けなければならない。

この第１粘着フィルム貼付工程２が終了後、第１ダイシ
ング工程３を行う。この第１ダイシング工程を第２（ａ
）図を用いて説明する。第１ダイシング工程３では、半
導体ウェーハ２１の粘着フィルム貼付は側２１ａ１すな
わち、集積回路形成面側を固定台に固定し、半導体ウェ
ーハ２１の裏面２１ｂ側より、オリエンテーションフラ
ット２２に対して平行な方向Ｘの集積回路分割ラインの
対応する半導体ウェーハ裏面２１ｂ側の位置２３ａで半
導体ウェーハを切断する。この切断では、ダイヤモンド
の回転ブレードを使用し、切り込み深さは、先に貼付け
た粘着フィルム２４が切れない程度にしておく。また、
この切断すべき位置は、半導体ウェーハの固定面２１ａ
側より光を照射し、その反射光より集積回路分割ライン
を検知し、この検知に基づいて求める。このようにして
、半導体ウェーハ上のＸ方向の集積回路分割ラインの全
てに対応する位置を切断する。切断完了後、半導体ウェ
ーハを固定台より取り外す。

次に、第２粘着フィルム貼付工程４を実施する。

この第２粘着フィルム貼付工程４では、半導体つ工−ハ
の裏面、すなわち、集積回路が形成されていない面側に
粘着フィルムを貼付ける。ここで貼付ける粘着フィルム
は、先に貼付けた粘着フィルムとはその性質が異なり、
弾性を有し、伸びるようなものであることが好ましい。

更に、この粘着フィルムは、次の工程で先の粘着フィル
ムを溶解する溶液で溶けないものである必要がある。

次に、第１粘着フィルム溶解工程５を実施する。

この工程５では、両面に粘着フィルムを貼付けた状態の
半導体ウェーハを溶解液に浸し、半導体ウェーハの集積
回路形成面側に貼付けた粘着フィルムのみを溶解する。

この溶解工程５で使用する溶解液の選択の要件は、集積
回路形成面側に貼付けた粘着フィルムは溶解できるが、
半導体ウェーハの裏面側に貼付けた粘着フィルムを溶解
しないものでなければならない。更に、この溶解液は半
導体ウェーハ上に形成された集積回路に悪影響を与える
ものであってはならない。

このようにして、集積回路形成面に貼付けられた粘着フ
ィルムを溶解した後、第２ダイシング工程６を実施する
。この第２ダイシング工程６を第２（ｂ）図を用いて説
明する。この工程６では、半導体ウェーハ２１の裏面２
１ｂ側をステージ台に固定し、集積回路形成面２１ａの
オリエンテーションフラット２２に直交する方向Ｙに沿
った集積回路分割ライン２３ｂ上で半導体ウェーノ＼２
１を切断する。この切断では、第１ダイシング工程３で
使用したものと同様なダイヤモンドの回転ブレードを使
用し、その切り込み深さは、半導体つ工−ハ２１の裏面
２１ｂ側の粘着フィルム２５が切れない程度である。こ
のようにして、半導体ウェーハは第１及び第２のグイシ
ング工程３及び６により、その表裏面が互いに直交する
方向に切断される。

次にこのように切断された半導体ウェーハをステージ台
より取り外し、分割分離工程７を実施する。この工程７
では、半導体ウェーハの裏面に貼付けられた粘着フィル
ム２５を引き伸し、いわゆるエキスパンディングを行う
。このエキスパンディングにより、半導体ウェーハは、
互いに直交する切断線に沿って分割分離される。

本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種々の変
形例が考えられ得る。

具体的には、上記実施例では、半導体ウェーハをダイヤ
モンド°の回転ブレードで切断しているが、この代わり
にレーザ光を使用して切断するようにしてもよい。

また更に、上記実施例では、半導体ウェーハの裏面側を
グイシングする際、半導体ウェーへの集積回路形成面に
粘着フィルムを貼付け、ダイシングされた半導体ウェー
ハがバラバラにならないようにしているが、この粘着フ
ィルムを貼付ける代わりに、いわゆる集積回路形成工程
の最後に行われるバックエツチング工程で使用される方
法を使用してもよい。この方法は、集積回路形成面にロ
ウを塗り、このロウを塗った面を金属板又はガラス板に
貼付け、半導体ウェーへの裏面側をエツチング又は研削
し、半導体ウェーハの厚さを薄くする方法である。また
、実施例ではダイシングに関してスルーカット（粘着フ
ィルムのみ残して、基板に関しては完全に切断する方法
）を想定しているが、これに限定されず、例えばハーフ
カット法（基板を完全に切断せず、一定深さの切りこみ
を入れる方法）とローラー加工ブレーキングを併用する
分割方法で切りこみを入れる際にも適用できる。

更に、上記実施例では、半導体ウェーハをオリエンテー
ションフラットに対して平行及び直角な方向、すなわち
、半導体ウェーハを溶液エツチングしたとき順メサまた
は逆メサのエツチング形状となる方向に切断しているが
、切断方向はこれに限定されず、半導体ウェーハの表裏
面で互いに直交する方向が結晶学的にみて切断条件が等
価になるならば、本発明の効果は十分達成できる。

また、上記実施例ではＧａＡｓウェーハの切断について
説明しているが、切断の対象はこれに限定されず、２元
以上の元素から成る化合物半導体、例えばＩｎＰ半導体
ウェつ八等へびその他の半導体ウェーへの切断にも適用
することができる。

また更に、上記実施例では集積回路を形成した半導体ウ
ェーハの切断に関して説明しているが、種々の光学素子
、例えば、半導体レーザ等が形成されている半導体ウェ
ーハまたは何も形成されていない半導体ウェーハの分割
にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明の切断分割方法では、同じダイシング条件で互い
に直交する方向にダイシングができるので、半導体ウェ
ーハを分割する際、切断条件を変える必要がない。その
ため、切断しやすいダイシング条件で半導体ウェーハを
切断できる。したがって、切断速度を上げることができ
、更に、切断の際の歩留まりを向上させることもできる
。

また更に、互いに直交する方向においてダイシング条件
を同じにすることができるので、半導体ウェーハの分割
における自動化、量産化が本発明の方法を使用すること
により可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の工程を示す図、第２（ａ）図
、第２（ｂ）図は第１及び第２のダイシング工程におけ
る半導体ウェーハの状態を示す図、第３図は、従来例の
半導体ウェーへの分割状態を示す図、゛第４図は半導体
ウェーハにおける切断の難易方向を説明する図、第５図
及び第６図は閃亜鉛鉱型結晶構造のエツチング形状の確
認法及びエツチング形状を示す図である。１・・・集積回路形成工程、２・・・第１粘着フィルム
貼付工程、３・・・第１ダイシング工程、４・・・第２
粘着フィルム貼付工程、５・・・第１粘着フィルム貼付
工程、６・・・第２ダイシング工程、７・・・分割分離
工程７．２１．３１・・・半導体ウェーハ、２１ａ・・
・半導体ウェーハの表面、２１ｂ・・・半導体ウェーハ
の裏面、２２・・・オリエンテーションフラット、２３
　ａ　、　２３　ｂ　、　３１　ａ　、　３　ｌ　ｂ　
−・・集積回路分割ライン、２４．２５・・・粘着フィ
ルム、３２・・・半導体チップ。特許出願人　　住友電気工業株式会社代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　寺　　　嶋　　　史　　　朗第１図帛６図

Claims

【特許請求の範囲】１、半導体基板の第１の主表面を第１の方向にダイシン
グする工程と、前記半導体基板の主表面とは半導体基板を介して反対の
第２の主表面を前記第１の方向に直交する第２の方向に
ダイシングし前記半導体基板を複数に切断分割する工程
とを含む半導体基板の切断分割方法。２、前記半導体基板が閃亜鉛鉱結晶構造を有し、前記第
１の主表面がその結晶構造の（１００）面であり前記第
１の方向がその方向にパターンを形成し、エッチングし
た時、そのエッチング断面が順メサ型になる請求項１記
載の半導体基板の切断分割方法。