JPH09106981A - 半導体素子保護膜用塗布組成物及びこれを用いる半導体素子の保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面に半導体素子が形成されたウエハーを保
管・輸送する際の損傷、汚染を防止する。 【解決手段】 ウエハーの表面に水溶性樹脂の水性溶液
を塗布・乾燥して被膜を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の保護、
特にウエハー上に半導体素子群を形成するウエハー工程
と、このウエハーからＩＣチップを切り出し、各チップ
をリードフレームに固定、パッケージングする組立て工
程の間において、ウエハー表面に形成されている半導体
素子を保護する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路は年を追う毎に集積度が高ま
り、ダイナミックランダムアクセスメモリー（ＤＲＡ
Ｍ）を例にとれば、１６Ｍビットの記憶容量のものが本
格的に生産されつつあり、更に６４Ｍビット、２５６Ｍ
ビットの記憶容量のものの製造研究が進行している。Ｄ
ＲＡＭの製造は、シリコンウエハー等の基板上に集積回
路群を形成するウエハー工程と、集積回路群が形成され
ているウエハーからＩＣチップを切出し、各チップをリ
ードフレームに固定、パッケージングする組立て工程と
から成っている。この各工程は連続して行なわれること
もあるが、異なる立地で行なわれることもある。特に近
年は、ウエハー工程を日本で行ない、組立て工程をＩＣ
消費地に近い外国で行なうことも一般化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、ウエハーは
梱包して組立て工場に輸送されるが、この間にウエハー
表面に傷がついたり、異物が付着したり、腐食が発生し
たりする等の事故が起き易く、結果的に組立て工程にお
ける製品の歩留りが低下するという問題がある。従って
本発明は、このようなウエハー工程から組立て工程の間
において、ウエハー表面の半導体素子を保護する方法を
提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば水溶性樹
脂の水性溶液を、表面に半導体素子群が形成されている
ウエハーに塗布・乾燥して、ウエハー表面に水溶性樹脂
の皮膜を形成することにより、後工程に何らの悪影響を
及ぼすことなく、ウエハー表面の半導体素子群を保護す
ることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する
と、本発明では水溶性樹脂としては、水性媒体によく溶
解し、かつ溶液の塗布が容易で、塗布・乾燥により良好
な被膜を形成できるものであれば、任意のものを用いる
ことができる。通常は、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、
ポリアクリルアミド、ポリイタコン酸、またはこれらの
モノマーを含む共重合体、ポリメチルビニルエーテル、
メチルビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体な
どの水溶性の合成高分子が用いられる。また水溶性多糖
類や水溶性のセルロース誘導体などの天然ないしは半合
成の水溶性高分子を用いることもできる。このようなも
のとしては、プルラン、トリグリコールＡ（林原社製
品）、メトローズ（信越化学工業社製品）、ＨＥＣダイ
セル、ＣＭＣダイセル（ダイセル化学工業社製品）など
が挙げられる。これらの水溶性樹脂は２種以上を混合し
て用いることもできる。

【０００６】水溶性樹脂は金属成分の含有量が極力少な
いものが好ましい。従ってアクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸、無水マレイン酸などのモノマー成分を含む
水溶性樹脂を塩型にして用いる場合には、アンモニウム
塩やアミン塩とするのが好ましい。水溶性樹脂を溶解し
てなる溶液中に最も普通に見出される金属はナトリウム
及び鉄であるが、その含有量は、溶液を塗布する状態に
おいて、合せて１ｐｐｍ以下、特に０．５ｐｐｍ以下で
あるのが好ましい。また、溶液のｐＨは、溶液を塗布す
る状態において、ｐＨ４〜１０、特に５〜９の中性ない
しはこれに近いものであるのが好ましい。溶液中の水溶
性樹脂の濃度は、ウエハー上に形成する被膜の目標とす
る膜厚により異なるが、通常０．１〜５０重量％、好ま
しくは１〜３０重量％である。上述の水溶性樹脂のなか
でも、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン又
は水溶性のセルロース誘導体を用いるのが好ましい。ポ
リビニルアルコールとしては通常は７０〜９７％のケン
化度のものを用いる。ポリビニルアルコールの好適なケ
ン化度は７５〜９５％、特に８０〜９３％である。

【０００７】水溶性樹脂を溶解する媒体としては、水又
は水と水溶性有機溶媒との混合溶媒が用いられる。有機
溶媒としては、メタノール、エタノール等の低級アルコ
ール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のグリコ
ール誘導体、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の
常用のものを用いることができる。一般に有機溶媒の使
用量は少ない方が好ましく、水・有機溶媒混合物中の有
機溶媒の濃度は通常は３０重量％以下であり、１０重量
％以下とするのが好ましい。なお、水溶性樹脂を溶解し
た溶液中には、溶液の塗布性を良くするため、界面活性
剤などの塗布性改良剤を添加してもよい。

【０００８】本発明では、上述した水溶性樹脂の水性溶
液を、表面に半導体素子群が形成されているウエハー、
例えばシリコンウエハー、ガリウム砒素ウエハー、ガリ
ウム燐ウエハー、インジウム燐ウエハー等に塗布する。
塗布方法はディップ法、ロールコート法、スピンコート
法など任意であるが、スピンコート法を用いるのが好ま
しい。水性溶液を塗布したウエハーは、引続き溶媒を蒸
発させて乾燥した被膜とするが、この乾燥工程では水溶
性樹脂が変質して水への溶解性が低下しないように注意
することが必要である。一般に高温で乾燥すると水溶性
樹脂が変質し易いので、乾燥は３０〜１５０℃、特に５
０〜１４０℃で行なうのが好ましい。

【０００９】このようにして形成したウエハー上の被膜
は、組立て工程において、ウエハーから各ＩＣチップを
切り出す前に、又はＩＣチップをリードフレームに固定
した後に、ディップ法やスピン洗浄法などにより水性液
で洗浄することにより、容易に除去することができる。
洗浄に用いる水性液としては通常は水を用いるが、塗布
液の調製に用いたような水と有機溶媒との混合液を用い
てもよい。また、被膜の剥離性や溶解性を向上させるた
めに、洗浄に用いる水性液に界面活性剤を添加しておい
てもよい。

【００１０】

【実施例】ポリビニルアルコール（日本合成化学社製
品、ゴーセノール ＧＭ−１４、ケン化度８６．５〜８
９％（公表値））を純水に溶解して、ポリビニルアルコ
ールの５重量％水溶液及び６重量％水溶液を調製し、
０．１μｍのフィルターで精密濾過して塗布液とした。
また、同様にポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製品、
ＬＵＶＩＳＫＯＬ Ｋ９０）を純水に溶解して、ポリビ
ニルピロリドンの５重量水溶液及び６重量％水溶液を調
製し、０．１μｍのフィルターで精密濾過して塗布液と
した。これらの塗布液を、それぞれ５インチシリコンウ
エハー上に、スピンコーターを用いて３０００ｒｐｍで
塗布した。塗布後のシリコンウエハーは、８０℃のホッ
トプレート上に６０秒間載置して乾燥させた。これによ
りウエハー全面に粘着性のない均一な硬い被膜が形成さ
れた。このウエハーを２３℃のクリーンルーム内に７日
間放置後、２３℃の純水に６０秒間浸漬したところ、被
膜は全て完全に溶解・除去された。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、水溶性樹脂の保護膜を
ウエハー上に形成することにより、ウエハーの輸送・保
管に際し、ウエハー上の素子が損傷を受けたり汚染され
たりする心配がなくなる。また保護膜は水で容易に除去
でき、ウエハー上に何らの痕跡も残さないので、後工程
でのウエハー上の素子の使用に支障をきたすことがな
い。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性樹脂の水性溶液である半導体素子
   保護膜用塗布組成物。
2. 【請求項２】 水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール、
   ポリビニルピロリドン、及び水溶性セルロース誘導体か
   らなる群から選ばれたものであることを特徴とする請求
   項１記載の半導体素子保護膜用塗布組成物。
3. 【請求項３】 溶液中のナトリウム及び鉄の量が、合せ
   て１ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２
   記載の半導体素子保護膜用塗布組成物。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の半
   導体素子保護膜用塗布組成物を半導体素子群が形成され
   ているウエハーに塗布して皮膜を形成することを特徴と
   するウエハー上に形成されている半導体素子の保護方
   法。