JPH06177245A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェーハが清浄化され、半導体装置の
製造歩留や品質を向上させることができる半導体装置の
製造方法を提供する。 【構成】 複数のチップ１１に切り分けられた半導体ウ
ェーハ１２を付着したダイシングテープ１３を展延させ
て切断路１６の幅を拡張させる工程と、切断路１６を拡
張した後に半導体ウェーハ１２を洗浄する工程とを備え
るものであるので、ダイシングテープ１３を展延させ切
断路１６の幅を拡張することによって、半導体ウェーハ
１２を分割する際にチップ１１端面部分に発生した欠損
屑１７とチップ１１との間に隙間２５できたり、欠損屑
１７が分離されたりする。そして、この状態を維持した
ままで洗浄することで、幅が拡張して切断路１６に洗浄
液２９が入り易くなったことも加わり欠損屑１７等が容
易に削除でき、半導体ウェーハの清浄化が十分に行え、
半導体装置の製造歩留や品質を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイシング後の洗浄性
を向上させた半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、集積回路（ＩＣ）、例えば
半導体メモリや電荷結合素子（ＣＣＤ）等の半導体装置
は、その製造過程で半導体ウェーハ上にフォトリソグラ
フィ技術等によって形成された複数のチップが、ダイシ
ング工程を経て切断分離され、さらに個々に分離された
チップがマウント工程等の工程を経て完成される。

【０００３】以下、従来のダイシング工程について図８
及び図９を参照して説明する。図８は半導体ウェーハの
ダイシングを行った後の状態を示す部分断面図であり、
図９は図８の要部を拡大して示す断面図である。

【０００４】ダイシングを行うに際し、先ず半導体装置
を構成するチップ１が複数形成された半導体ウェーハ２
を、ダイシングテープ３の粘着剤が付けられている貼付
面４に貼付すると共に、半導体ウェーハ２の外形よりも
大きい図示しない保持リングをダイシングテープ３の周
縁部に取着する。そしてダイシングテープ３に半導体ウ
ェーハ２と保持リングが取着された状態で図示しないダ
イシング装置の加工テーブルに固定する。

【０００５】その後、ダイシング装置の高速回転する薄
いダイヤモンド回転刃による切断が、高圧の洗浄液を流
し切削屑を洗い流しながら、半導体ウェーハ２及びダイ
シングテープ３の貼付面４の一部に切断路５を形成する
ようにして行われ、半導体ウェーハ２上に形成された複
数のチップ１が個々のものに分割される。なお、分割さ
れたチップ１はダイシングテープ３の貼付面４に貼付さ
れたままの状態にある。

【０００６】そして分割されたチップ１のうち良品と判
定されたものがダイシングテープ３から引き剥され、次
工程の例えばマウント工程に移される等して加工され半
導体装置が作成される。

【０００７】しかしながら上記の従来技術においては、
高圧で洗浄液を噴射させながら半導体ウェーハ２上に形
成された複数のチップ１の切り分けが行われ、半導体ウ
ェーハ３表面や切断路５の切削屑の多くは洗い流される
ものの、十分に洗浄できてはいなかった。そのため半導
体装置の組立て工程における歩留が低く、また半導体装
置の性能や品質を向上させる上で問題となっており、十
分な洗浄が行えるようにすることが求められていた。

【０００８】すなわちダイシングされた半導体ウェーハ
２は、図９に示すように切断路５底部近傍の半導体ウェ
ーハ２の端面部分には、ダイヤモンド回転刃の振れやダ
イシングテープ３の切断中の摩擦、あるいは不規則回転
振動等によって欠損が生じ、この欠損によって微小な欠
損屑６が形成される。そして高圧で洗浄液を噴射させて
洗浄しても切断路５の底部では洗い出す圧力が十分でな
く、微小な欠損屑６は吹き飛ばされ洗い流されることも
なく半導体ウェーハ２及びダイシングテープ３に付着し
た状態で残ってしまう。

【０００９】このため、分割されたチップ１の良品をダ
イシングテープ３から引き剥し、次工程に移送する際に
欠損屑６がチップ１に付着したまま移動し、移動途中で
チップ１から欠損屑６が脱落し、例えば他の良品である
チップ１に落下して不良発生の原因となったり、次工程
での発塵の原因となっていた。そいて半導体装置でも特
にＣＣＤ等の光電変換素子群よりなるイメージセンサで
は欠損屑６が光路を遮断し、製造歩留や性能及び品質を
低下させるものとなっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来はダ
イシング工程での洗浄が十分に行えず、残存した切削で
生じた切屑等によって半導体装置の製造歩留や品質が低
いものとなっていた。このような状況に鑑みて本発明は
なされたもので、その目的とするところは半導体ウェー
ハの清浄化が十分に行え半導体装置の製造歩留や品質を
向上させることができる半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、展延性を有するダイシングテープの表面に付
着された半導体ウェーハを所定幅の切断路を設けるよう
にして複数の半導体装置を構成するチップに切り分ける
ダイシング工程と、複数のチップに切り分けられた半導
体ウェーハを付着したダイシングテープを展延させ切断
路の幅を拡張させるテープ拡張工程と、拡張した切断路
内及び半導体ウェーハを洗浄する洗浄工程とを備えてな
ることを特徴とするものであり、展延性を有し表面に半
導体ウェーハを付着させたダイシングテープの外周縁部
を固定し、半導体ウェーハを所定幅の切断路を設けるよ
うにして複数の半導体装置を構成するチップに切り分け
るダイシング工程と、複数のチップに切り分けられた半
導体ウェーハを付着したダイシングテープを展延させ切
断路の幅を拡張させるテープ拡張工程と、半導体ウェー
ハを囲むようにダイシングテープを保持手段によって保
持させて切断路の幅を拡張した状態で維持するテープ拡
張維持工程と、保持手段で切断路の幅を拡張した状態で
切断路内及び半導体ウェーハを洗浄する洗浄工程とを備
えてなることを特徴とするものであり、テープ拡張工程
が、周縁部が固定されたダイシングテープの裏面側を押
圧し膨出させることによって切断路の幅を拡張させるも
のであることを特徴とするものであり、洗浄工程が、高
圧で洗浄液を噴射させることによって行うものであるこ
とを特徴とするものであり、洗浄工程が、高圧で噴射さ
れると共に超音波が加えられた洗浄液により行うもので
あることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記のように構成された半導体装置の製造方法
は、複数のチップに切り分けられた半導体ウェーハを付
着したダイシングテープを展延させて切断路の幅を拡張
させる工程と、切断路を拡張した後に半導体ウェーハを
洗浄する工程とを備えるものであるので、ダイシングテ
ープを展延させ切断路の幅を拡張することによって、半
導体ウェーハを複数のチップに分割する際にチップ端面
部分に発生した欠損屑とチップとの間に隙間できたり、
欠損屑が分離されたりする。そして、この状態を維持し
たままで洗浄することにより、幅が拡張して切断路に洗
浄液が入り易くなったことも加わり欠損屑等が容易に削
除でき、半導体ウェーハの清浄化が十分に行え、半導体
装置の製造歩留や品質を向上させることができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１乃至図７を参
照して説明する。図１はダイシング後の半導体ウェーハ
を支持するテープ拡張装置の概略断面図であり、図２は
ダイシングされた半導体ウェーハの要部を拡大して示す
断面図であり、図３はダイシングテープを展延させる状
況を示すテープ拡張装置の概略断面図であり、図４はダ
イシングテープを展延させた時の半導体ウェーハの要部
を拡大して示す断面図であり、図５はダイシングテープ
の展延状態を維持させた状況を示すテープ拡張装置の概
略断面図であり、図６は洗浄状態を示す図であり、図７
は洗浄後の半導体ウェーハの要部を拡大して示す断面図
である。

【００１４】以下、各図を参照して製造工程順に説明す
る。

【００１５】先ず、ダイシング工程において、複数の半
導体装置を構成するチップ１１がシリコーン基板上に形
成された直径が５〜８インチの半導体ウェーハ１２を、
面積で約２００％程度にまで伸びる塩化ビニール製のダ
イシングテープ１３の粘着剤が付けられている貼付面１
４に貼付すると共に、半導体ウェーハ１２の外形よりも
大きい内径を有する第１の保持リング１５をダイシング
テープ１３の外周縁部の裏面側に取着する。そしてダイ
シングテープ１３に半導体ウェーハ１２と第１の保持リ
ング１５が取着された状態で、図示しないダイシング装
置の加工テーブルに真空吸着によって固定する。

【００１６】その後、ダイシング装置の高速回転する薄
いダイヤモンド回転刃による切削切断が、洗浄液を流し
切削屑を洗い流しながら、半導体ウェーハ１２及びダイ
シングテープ１３の貼付面１４の一部に幅が約１００μ
ｍの切断路１６を形成するようにして行われ、図１及び
図２に示すように半導体ウェーハ１２上に形成された複
数のチップ１１が約１０ｍｍ角の個々のものに分割され
る。そして分割されたチップ１１はダイシングテープ１
３の貼付面１４に貼付されたままの状態であり、切断路
１６の底部近傍の半導体ウェーハ１２の端面部分には、
ダイシングの際に発生した、例えば５０μｍ程度の大き
さの微小な欠損屑１７が付着したままの状態で残ってい
る。なお切削によって発生する切削屑は５μｍ以下の大
きさのものが主体となっている。

【００１７】次いでテープ拡張工程において、複数のチ
ップ１１に分割された半導体ウェーハ１２を貼付するダ
イシングテープ１３の展延がテープ拡張装置１８によっ
て行われる。

【００１８】テープ拡張装置１８は略円筒状の支持台１
９の開口した上端部外周に第１の保持リング１５を支持
する段部２０が設けられており、開口した上端面上にダ
イシングテープ１３の裏面が載置されるようにして第１
の保持リング１５を段部２０で支持する。そして第１の
保持リング１５及びこれに張着された状態のダイシング
テープ１３が浮き上がらないように、支持台１９に枢支
されたクランプ２１によって固定される。

【００１９】また、支持台１９の内部に軸方向に上下動
するプランジャ２２が設けられている。プランジャ２２
は上端部に半導体ウェーハ１２の外形よりも径大で略円
板状の押圧体２３が設けられ、その下側に駆動棒２４を
設けて構成されている。

【００２０】そしてダイシングテープ１３の拡張は図３
に示すように、支持台１９の開口した上端部にダイシン
グテープ１３を張着する第１の保持リング１５を支持固
定した後、プランジャ２２を上方向に駆動し押圧体２３
の上面でダイシングテープ１３の裏面を直接押圧しなが
ら押し上げる。これによってダイシングテープ１３は切
削によって若干薄肉となった切断路１６の部分を中心に
拡張し、中央部分が上方側に膨出した形となる。なおこ
の実施例では切断路１６の幅が約２００μｍに拡張する
までダイシングテープ１３を展延している。

【００２１】このダイシングテープ１３の展延によって
図４に示すように、ダイシングテープ１３の上面に貼付
されているチップ１１間の切断路１６の幅が広がり、チ
ップ１１の端面部分の欠損屑１７等がチップ１１との間
に隙間２５が生じ、切断路１６内に分離されて出てく
る。

【００２２】続いて洗浄を別工程で行うためにテープ拡
張維持工程が行われる。この工程で、前のテープ拡張工
程で展延された状態の押圧体２３上のダイシングテープ
１３の上面に、図５に示すように半導体ウェーハ１２を
囲むように第２の保持リング２６を貼着する。そして図
示しない切断機構によりダイシングテープ１３を第２の
保持リング２６の外周に沿って切断し、ダイシングテー
プ１３の外周縁部に取着された第１の保持リング１５と
の分離がなされる。このようにしてダイシングテープ１
３は第２の保持リング２６によって、各チップ１１間の
切断路１６の幅が広がったままの状態で維持される。

【００２３】次に洗浄工程が、複数分割された半導体ウ
ェーハ１２を貼付するダイシングテープ１３が貼着され
ている第２の保持リング２６を洗浄装置２７に移載し、
半導体ウェーハ１２の表面及び切断路１６内の洗浄が行
われる。

【００２４】洗浄装置２７は、上面に載置された被洗浄
物を真空吸着によって固定し図示しない駆動機構によっ
て回転する回転テーブル２８と、回転テーブル２８の上
方にあって回転面に平行な直径方向に直線的に移動し、
被洗浄物の表面に洗浄液２９を６〜７ｋｇ／ｃｍ² の圧
力で噴射する高圧ノズル３０とを備えている。

【００２５】さらに高圧ノズル３０の先端部３１には、
噴出する洗浄液に１〜３ｍｍの間隔をおいて１ＭＨｚ程
度の周波数の超音波を加える発音源３２が設けられてい
て、いわゆるメガソニック洗浄が行えるようになってい
る。なお洗浄液２９は、１０ＭΩ・ｃｍ以上の抵抗率を
有する純水に、液体炭酸ガスを気化させながら加えるこ
とによって１〜２ＭΩ・ｃｍ程度の抵抗率を有するよう
若干の導電性を与えたものが用いられている。

【００２６】そして洗浄は次のようにして行われる。す
なわち図６に示すように、回転テーブル２８の上に半導
体ウェーハ１２を貼付するダイシングテープ１３及びこ
れが貼着されている第２の保持リング２６を載置し真空
吸着によって固定する。その後に回転テーブル２８を矢
印Ｘの方向に回転させる。

【００２７】続いて高圧ノズル３０から洗浄液２９を噴
射させ、発音源３２を洗浄液２９の噴流の最外部の液滴
を負荷として作動させ、噴射される洗浄液２９に超音波
を加えながら高圧ノズル３０を矢印Ｙの左右方向に半導
体ウェーハ１２の上表面を掃引するように移動させる。

【００２８】これによってダイシングテープ１３上の半
導体ウェーハ１２の表面及び拡張された切断路１６内の
洗浄が行われる。この時、洗浄液２９がチップ１１の端
面部分と欠損屑１７等との間の隙間２５に入り、図７に
示すように複数のチップ１１に分割された半導体ウェー
ハ１２の欠損屑１７等は分離、洗い出される。

【００２９】以上のように本実施例は構成されているた
め、テープ拡張工程で拡張された切断路１６には洗浄液
２９が入り込み易くなり、高圧ノズル３０から噴射され
る洗浄液２９での洗浄が容易に行える。またチップ１１
の端面部分と欠損屑１７等との間に拡張によって隙間２
５が形成されるため、その隙間２５に洗浄液２９が入
り、この隙間２５が押し広げられる状態となり欠損屑１
７等は分離、洗い出されて複数のチップ１１に分割され
た半導体ウェーハ１２は十分に清浄化される。

【００３０】そして半導体ウェーハ１２の分割されたチ
ップ１１の良品をダイシングテープ１３から引き剥し、
次工程に移送する場合に、移動途中で、例えば他の良品
であるチップ１１上に欠損屑１７等が落下して不良発生
の原因となったり、次工程での発塵の原因となることが
ない。そして半導体装置、特にＣＣＤ等の光電変換素子
群よりなるイメージセンサでは、光路が欠損屑１７等に
遮断されることがなくなり、製造歩留や性能及び品質が
向上したものとなる。

【００３１】尚、上記の実施例においては、テープ拡張
維持工程を設け、第２の保持リングに展延した状態で保
持されたダイシングテープ１３を別に設けた洗浄工程で
洗浄するようにしているが、テープ拡張維持工程を設け
ずテープ拡張工程で拡張したそのままの状態で洗浄した
り、各工程が連続して行えるようにしたりしてもよく、
またダイシングテープ１３を展延する方法等についても
上記したもののみに限定されるものではない。さらに洗
浄方法についても噴射される洗浄液２９に発音源３２に
よって１ＭＨｚ程度の超音波を加えるようにしている
が、２０ｋＨｚから１ＭＨｚの周波数範囲内の超音波で
あればよく、例えば通常よく超音波洗浄で使用される６
０〜１５０ｋＨｚ程度の周波数の超音波でもよく、ある
いは超音波を加えず高圧で洗浄液を噴射するのみでもよ
い等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して本実施例
は実施し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、複数のチップに切り分けられた半導体ウェーハを付
着したダイシングテープを展延させて切断路の幅を拡張
させる工程と、切断路を拡張した後に半導体ウェーハを
洗浄する工程とを備える構成としたことにより、半導体
ウェーハのダイシング工程で発生した切屑等の洗浄が十
分に行うことができ、半導体ウェーハが清浄化され、半
導体装置の製造歩留や品質を向上させることができる等
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るダイシング後の半導体
ウェーハを支持するテープ拡張装置の概略断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例に係るダイシングされた半導
体ウェーハの要部を拡大して示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るダイシングテープを展
延する状況を示すテープ拡張装置の概略断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るダイシングテープを展
延した時の半導体ウェーハの要部を拡大して示す断面図
である。

【図５】本発明の一実施例に係るダイシングテープの展
延状態を維持させた状況を示すテープ拡張装置の概略断
面図である。

【図６】本発明の一実施例に係る洗浄状態を示す図であ
る。

【図７】本発明の一実施例に係る洗浄後の半導体ウェー
ハの要部を拡大して示す断面図である。

【図８】従来例に係る半導体ウェーハのダイシングを行
った後の状態を示す部分断面図である。

【図９】図８の要部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１１…チップ １２…半導体ウェーハ １３…ダイシングテープ １６…切断路 １７…欠損屑

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 展延性を有するダイシングテープの表面
   に付着された半導体ウェーハを所定幅の切断路を設ける
   ようにして複数の半導体装置を構成するチップに切り分
   けるダイシング工程と、 複数のチップに切り分けられた前記半導体ウェーハを付
   着したダイシングテープを展延させ前記切断路の幅を拡
   張させるテープ拡張工程と、 拡張した前記切断路内及び前記半導体ウェーハを洗浄す
   る洗浄工程とを備えてなることを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
2. 【請求項２】 展延性を有し表面に半導体ウェーハを付
   着させたダイシングテープの外周縁部を固定し、前記半
   導体ウェーハを所定幅の切断路を設けるようにして複数
   の半導体装置を構成するチップに切り分けるダイシング
   工程と、 複数のチップに切り分けられた前記半導体ウェーハを付
   着したダイシングテープを展延させ前記切断路の幅を拡
   張させるテープ拡張工程と、 前記半導体ウェーハを囲むように前記ダイシングテープ
   を保持手段によって保持させて前記切断路の幅を拡張し
   た状態で維持するテープ拡張維持工程と、 前記保持手段で前記切断路の幅を拡張した状態で前記切
   断路内及び前記半導体ウェーハを洗浄する洗浄工程とを
   備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 テープ拡張工程が、周縁部が固定された
   ダイシングテープの裏面側を押圧し膨出させることによ
   って切断路の幅を拡張させるものであることを特徴とす
   る請求項１、２記載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 洗浄工程が、高圧で洗浄液を噴射させる
   ことによって行うものであることを特徴とする請求項
   １、２記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 洗浄工程が、高圧で噴射されると共に超
   音波が加えられた洗浄液により行うものであることを特
   徴とする請求項１、２記載の半導体装置の製造方法。