JPH03106052A - 半導体チップの製造方法 - Google Patents

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、半導体チップの製造方法に適用して有効な技
術に関するもので，特に、半導体チップの分離面及び切
断稜線の面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除
去を行なう場合に利用して有効な技術に関するものであ
る。

［従来の技術ゴ ２極素子をなすＤＨＤ型（ダブルヒートシンクダイオー
ド）ガラス封止方式ダイオードが知られている。

このＤ　Ｈ　Ｄ型ガラス封止方式ダイオードの一例を示
したのが第３図である。

同図において、符号１は半導体チップを示しており，こ
の半導体チップ１は、第４図に示されるように、突出す
る表電極６と裏電極７とを有している。この表電極６、
裏電極７には、第３図に示されるように、リード線３ａ
，３ｂがそれぞれ接続されており、これら半導体チップ
１及びリードｉ３ａ，３ｂはガラス封止材２内に封止さ
れた状態となっている。

次に、このように構成されるＤＨＤ型ガラス封止方式ダ
イオードのウェーハダイシング工程から電気特性選別工
程までの製造手順の一例を示すと以下の通りである。

先ず、ウェーハの半導体チップ分割面に切り込みをいれ
るウェーハダイシングを行ない、次に半導体チップ１を
ウェーハより分割するクラッキングを行ない、次いでこ
の分割された半導体チップ１を引き伸ばし、次にこの引
き伸ばされた半導体チップ１の裏面テープを吹落し、次
いで半導体チップ上の裏面に付着する糊を除去する洗浄
を行ない、次に半導体チップエの分離面３ｏ及び切断稜
線１０（第４図参照）の面取り、バリ取り並びにマイク
ロクラックの除去を洗浄により行ない、次いでこの洗浄
液の乾燥を行ない、次に半導体チップ１，リード線３ａ
，３ｂ、ガラス封止材２の組立を行ない、次いで熱封止
を行なって、次にリード線３ａ，３ｂに半田メッキを行
ない、次いで異物スクリーニングを行なった後に、電気
特性選別を行なうという手順となっている。

なお，このＤＨＤ型ガラス封止方式ダイオードの製造方
法については、例えば、特願昭５７−５０６１６５号公
報、特願昭５８−７２４１号公報、出願Ｎｏ．７７０４
５９．７７０４７７０等に記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来技術の製造方法においては以下
の問題点がある。

すなわち、ウエーハダイシング工程において、半導体チ
ップ分割面に通常２０〜４０μｍ切残し部を残す所謂セ
ミフルカットを採用しているために、次工程のクラッキ
ング工程において、全ての半導体チップを良好に分離さ
せることが難しく、切残し部のクラッキングにより分離
面３０や切断稜線１０にバリやマイクロクラックが発生
し、製品としての信頼性を低下するといった問題点があ
る。

ここで、この問題点を解決すべく上記製造工程において
は、洗浄による半導体チップ１の分離而３０及び切断稜
線〕、Ｏの面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの
除去工程、この洗浄液のｒｉ．燥工程、異物スクリーニ
ング工程等が設けられているが、その効果は今一歩であ
り、しかも工程が非常に煩雑になるといった問題点があ
る。

また、従来、機械的な振動フルイ装置等により上記バリ
取りを行なうこともなされていたが５上記洗浄と同様に
その効果は充分ではなかった。

特に、上記Ｄ　Ｈ　Ｄ型ガラス封止方式ダイオードにお
いては、半導体チップ１、リード線３ａ，３ｂをガラス
封止材２に組立る際に、本来封止材２の空洞部４にはチ
ップ上のみを装着し、」二下のリード線３ａ，３ｂで固
着すべきであるが、上述のように良好にバリの除去が行
なわれないと、チップ１と同時にこのバリやこのバリよ
り発生するシリコン片、銀片等のｉｊ！電性異物が封止
されてしまい、例えばこのバリや導電性異物が七リード
線３ａの端浦とチップｌの一部とに接触すると封止後に
おいて空洞４内の上下電極間を電気的に短絡することと
なるので、ショート不良を起こす畏れがあり、特に問題
となる。

本発明は係る問題点に鑑みなされたものであって、信頼
性が向上されると共に、簡易に製造され得る半導体チッ
プの製造方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段ゴ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、ウェーハより半導体チップを切断分離後に、
音波による空気振動によりフルイ機能を持たせた音波フ
ルイを用いて、この半導体チップの分離面及び切断稜線
の面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行
なうようにしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、ウェーハより半導体チップを切
断分離後に，音波による空気振動によりフルイ機能を持
たせた音波フルイを用いて、この半導体チップの分離面
及び切断稜線の面取り、バリ取り並びにマイクロクラッ
クの除去を行なうようにしたので、従来の洗浄や機械的
な振動フルイ装置等に比べて良好に半導体チップの分離
面及び切断稜線の面取り、バリ取り並びにマイクロクラ
ックの除去を行ない得るという作用により、信頼性を向
上するという上記目的が達成されることになる。

また、従来行なわれていた、洗浄による半導体チップの
分離面及び切断稜線の面取り、バリ取り並びにマイクロ
グラックの除去工程、この洗浄液の乾燥工程、異物スク
リーニング工程が省略され得るという作用により、工程
数が減少され、簡易に製造するという上記目的が達或さ
れることになる。

［実施例］ 以下、本発明に係る半導体チップの製造方法の実施例を
図面を参照しながら説明する。

本発明に係る半導体チップの製造方法の実施例を適用す
ることにより得られる半導体チップは、例えばＤＨＤ型
ガラス封止方式ダイオードに用いられる半導体チップで
あり、本実施例にあっては、ウェーハダイシング工程か
ら半導体チップ裏面糊除去洗浄工程までは従来技術と全
く同様に行なわれる。この半導体チップ裏面糊除去洗浄
工程が終わったら、本実施例の特徴をなす音波フルイ装
置による半導体チップの分離面及び切断稜線の面取り、
バリ取り並びにマイクロクラックの除去工程が行なわれ
る。

第ｌ図、第２図には上記面取り、バリ取り並びにマイク
ロクラックの除去工程において使用される音波フルイ装
置５０の構或並びにそれぞれの動作が示されている。

この音波フルイ装＠５０は、半導体チップ１の分離面３
０及び切断稜線１０（第３図参照）の面取り、バリ取り
並びにマイクロクラックの除去を行なうと共に、該半導
体チップエの分級を行ない得るもので、第↓図には半導
体チップを図における下向きに下降させる状態が、第２
図には半導体チップを図における上向きに上昇させる状
態がそれぞれ示されている。

この音波フルイ装置５０は２つの作用でフルイ分けを行
なっており、工つは図における上方の音ｇ１７から発せ
られる音波１８によるフルイ枠内の空気の縦振動であり
、他の１つは図における下方からの機械的衝撃パルス１
９である。

音波フルイ装置５０の具体的作用を説明すると、本体上
部の音源１７より発せられる空気振動（音波１８）は，
先ず上部ダイヤフラムエ２に伝わり、その空気振動はフ
ルイ内を通り下部ダイヤフラム１３と連動し伸縮を繰り
返することにより、上部ダイムフラム１２と下部ダイヤ
フラムエ３間の空気を縦振動させる。

従って、ウェーハより切断分離され、半導体チップ裏面
糊除去洗浄工程が完了された半導体チップ上を１段目の
フルイ１４上に供給し、音源１７を作動させると、その
縦振動により該半導体チップ１は１段目のフルイ１４上
で振動し，１段目のフルイ１４に衝突すると共に半導体
チップ同士で衝突し、分離面３０及び切断稜線１０の面
やバリやマイクロクラックが削り取られ，ｌ段目のフル
イ１４の下方に配置される１段目のフルイ１４のメッシ
ュサイズより小さいメッシュサイズの２段目のフルイ１
５へと落下する。２段目のフルイ１５へ落下した半導体
チップ１ａは２段目のフルイ１５上で振動し、上記と同
様に２段目のフルイ１５に衝突すると共に半導体チップ
同士で衝突し、分離面３０及び切断稜線１０の面やバリ
やマイクロクラックがさらに削り取られ、２段目のフル
イ１５の下方に配置される２段目のフルイ１５のメッシ
ュサイズより小さいメッシュサイズの３段目のフルイ１
６へ落下する。３段目のフルイ１６へと落下した半導体
チップ１ｂは３段目のフルイＪ−６上で同様に振動し、
分離面３０及び切断稜線１０の面やバリやマイクロクラ
ックがさらにまた削り取られる。上記１段〜３段目のフ
ルイ１４，１５．１６において削り取られたバリやこの
バリより発生するシリコン片、銀片等は、これらフルイ
１４，１．５．１６を通過し、微細破片２０として底に
滞留する。

１段目のフルイ１４上に残った半導体チップ１は必要寸
法以上のものであり、３段目のフルイ１６を通過したも
のは微細破片２０であるので、何れも製品としては使用
せず、２段目または３段目のフルイ１５，１６上に残っ
た半導体チップｌａ，１ｂのみを製品として使用する。

ここで、本実施例においては，上述のように２段目、３
段目のフルイ１５，１６のメッシュサイズを異ならせて
いるので、必要な寸法の半導体チップｌａ，ｌｂに分級
することが可能となっており、しかもバラツキの少ない
半導体チップを得られるようになっている。上記フルイ
１４，１５．１６及びフルイ枠の材質は、例えばステン
レススチール等の導電性材料を用いており、静電気によ
る凝集・付着、目詰り等の不具合が防止されるようにな
っている。

このように、本実施例によれば、ウェーハより半導体チ
ップを切断分離後に、音波１８による空気振動によりフ
ルイ機能を持たせた音波フルイ装ｉＷ５０を用いて、こ
の半導体チップ１の分離面３０及び切断稜ｖＡ１０の面
取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行なう
ようにしているので、従来の洗浄や機械的な振動フルイ
装置等に比べて良好に半導体チップ１の分離面３０及び
切断稜線１０の面取り、バリ取り並びにマイクロクラッ
クの除去を行ない得るという作用により、信頼性を向上
することが可能となっている。

因に、本発明者の実験によれば、例えば０．　３５ｎｗ
ｎ角〜０．４ｏｌＴＩＩ１角寸法の半導体チップエを４
ｏｏｏｏｏ〜５０００００個工段目のフルイ１４上にチ
ャージして、音源ｌ７の出力を５０〜６０Ｗにて５〜７
分間の音波フルイ動作を行ない、バリ取り並びにマイク
ロクラックの除去のなされた半導体チップｌａ，ｌｂを
，前述のＤ　Ｉ｛　Ｄ型ガラス封止方式ダイオードに封
入した結果、そのショート不良率は、例えば適用前１　
０　０　ｐｐｍのものが音波フルイ適用後２０ｐｐｍと
約１／５に低減されることが確かめられた なお、上下のフルイ間隔寸法ｇを，例えば４０ｍ等にし
、音源１７の強度と適切に組み合わせれば、半導体チッ
プ１，ｌａ，ｌｂを上下のフルイに衝突させることがで
き、半導体チップ上の分離面３０及び切断稜線１０の面
取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去の効果を
さらに上げることが可能である。

また、本実施例によれば、音波フルイ装置５０により良
好に半導体チップ１の分離面３０及び切断稜線１０の面
取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行ない
得るので、従来行なわれていた、洗浄による面取り、バ
リ取り並びにマイクロクランクの除去工程、この洗浄液
の乾燥工程、異物スクリーニング工程を省略することが
できるという作用により、工程数を減少でき、簡易に製
造することが可能となる。

特に、上記洗浄工程においては、多量の薬液を使用して
いるので、大幅なコスト低減を図ることが可能となって
いる。

ところで、従来においては、ＤＨＤ型ガラス封止方式ダ
イオードのガラス空洞４へのチップの供給を、例えば自
動チップフルイチャージ機により行なっており、チップ
寸法がばらついている場合には、チップをチャージ孔に
挿入できずガラス空洞４にチップをチャージできなかっ
たり、逆にクラツキング工程において良好に半導体チッ
プが分断されていないと、ガラス空洞４に連なった２個
のチップをチャージしてしまう等の不具合を生じていた
が、本実施例によれば、面取り、バリ取り並びにマイク
ロクラックの除去（半導体チップの完全な分断も含む）
が良好になされ、しかも必要寸法に分級された半導体チ
ップｌａ，ｌｂを自動チップフルイチャージ機に供給で
きるので、上記のような不具合を解消でき、組立歩留り
を向上させることが可能となっている。

因に、本発明者の実験によれば、上記音波フルイ装置５
０による分級効果により，自動チップフルイチャージ機
による組立不良率を約４％から約１％に低減することが
確かめられた。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、上記笑施例おいては、音波フルイ装埴５０のフ
ルイ段数を３段にしているが、３段に限定されるもので
はなく、面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除
去を行なうだけであれば工段でも良く、また分級を併せ
て行なう場合には、少なくとも２段以上あれば良い。

また、上記実施例においては、Ｄ　Ｈ　Ｄ型ガラス封止
方式ダイオードに用いられる半導体チップに対する適用
例が、ショート不良率を向上させ、しかも自動チップフ
ルイチャージ機における組立歩留りを向上し得ることか
ら述べられているが、本発明はサーミスタ等に用いられ
る半導体チップやＩＣやＬＳＩ．ＶＬＩＳ等に用いられ
る半導体チップに対しても同様に適用可能であり、要は
、面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行
なうことを目的とした半導体チップであれば全てに対し
て適用可能である。

なお、半導体チップ１の分離面３０及び切断稜線工０の
面取り、バリ取り並びにマイクロクラソクの除去工程を
、表電極６と裏電極７の表面を侵食されないようカバー
リングを行なって、分離面３０及び切断稜線１０を、例
えば水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ液）または弗硝酸液等
のシリコン材をエッチングする溶液によりエッチングす
る工程に代えることも可能である。

［発明の効果コ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、ウェーハより半導体チップを切断分離後に、
音波による空気振動によりフルイ機能を持たせた音波フ
ルイを用いて、この半導体チップの分離面及び切断稜線
の面取り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行
なうようにしたので、従来の洗浄や機械的な振動フルイ
装置等に比八で良好に半導体チップの分離面及び切断稜
線の面取り，バリ取り並びにマイクロクラックの除去を
行ない得るようになる。その結果、信頼性の向上を図る
ことが可能となる。

また，従来行なわれていた、洗浄による半導体チップの
分離面及び切断稜線の面取り、バリ取り並びにマイクロ
クラックの除去工程、この洗浄液の乾燥工程、異物スク
リーニング工程が省略されるようになる。その結果、工
程数が減少され，Ｗｊ易に製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る半導体チップの製造方法
の実施例に使用される音波フルイ装置の構ｒ戊並びにそ
れぞれの動作を示す概略図、第３図は従来技術に係るＤ
Ｉ−｛Ｄ型ガラス封止方式ダイオードの概略図、 第４図はＤ　Ｈ　Ｄ型ガラス封止方式ダイオードに封止
される半導体チップの斜視図である。 １，ｌａ，ｌｂ・・・・半導体チップ、１０・・・・切
断稜線、１８・・・・音波、２ｏ・・・・微細破片、３
０・・・・分離面、５０・・・・音波フルイ。 第　　１　図 第　　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェーハより半導体チップを切断分離後に、音波に
   よる空気振動によりフルイ機能を持たせた音波フルイを
   用いて、この半導体チップの分離面及び切断稜線の面取
   り、バリ取り並びにマイクロクラックの除去を行なうよ
   うにしたことを特徴とする半導体チップの製造方法。 ２、前記音波フルイは、メッシュサイズの異なる少なく
   とも上下２段のフルイを備え、前記半導体チップの分級
   を行ない得ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の半導体チップの製造方法。 ３、前記半導体チップは、ＤＨＤ型ガラス封止方式ダイ
   オードに用いられることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の半導体チップの製造方法。