CN101026126B - 半导体芯片制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的半导体芯片制造方法,由半导体晶片来制造多个半导体芯片,包括:沟槽形成工序,在半导体晶片的表面沿着切割道来形成规定深度的沟槽;保护膜粘贴工序,在半导体晶片的形成了该沟槽的表面粘贴保护膜;分割工序,对半导体晶片的背面进行研磨,使半导体晶片的厚度为上述沟槽的深度以下,将矩形区域分割成单个;贴片膜、保持膜粘贴工序,在半导体晶片的被研磨的背面依次粘贴贴片膜及保持膜;保护膜剥离工序,从半导体晶片的表面剥离保护膜;间隔增大工序,使该保持膜延伸来增大被分割成单个的矩形区域之间的间隔;及贴片膜切断工序,从半导体晶片的表面侧通过矩形区域之间的间隙向贴片膜照射激光光束,沿着矩形区域之间的间隙来切断贴片膜。
Description
技术领域
本发明涉及由半导体晶片制造多个半导体芯片的方法,该半导体晶片在表面通过排列成格子状的切割道划分成多个矩形区域并在各矩形区域设有半导体电路,该半导体芯片在表面设有半导体电路并在背面粘贴有贴片膜。
背景技术
如本领域技术人员所知,在半导体器件的制造中,制造在表面设有半导体电路并在背面粘贴有贴片膜的半导体芯片,利用在其背面粘贴有半导体芯片的贴片膜,粘接在引脚框或管壳上。
在日本特开2002-118081中公开了由半导体晶片制造半导体芯片的方法,该半导体晶片的表面通过排列成格子状的切割道划分成多个矩形区域并在各矩形区域设有半导体电路,该半导体芯片在表面设有半导体电路并在背面粘贴有贴片膜。该制造方法包括:沟槽形成工序,沿着切割道来切削半导体晶片的表面,沿着切割道形成规定深度的沟槽;保护膜粘贴工序,在该沟槽形成工序之后,在半导体晶片的形成了沟槽的表面粘贴保护膜;分割工序,在保护膜粘贴工序之后,对半导体晶片的背面进行研磨,使半导体晶片的厚度为上述沟槽的深度以下,从而将矩形区域分割成单个;贴片膜、保持膜粘贴工序,在分割工序之后,在半导体晶片的被研磨的背面按贴片膜及保持膜的顺序粘贴贴片膜及保持膜;保护膜剥离工序,在该贴片膜、保持膜粘贴工序之后,从半导体晶片的表面剥离保护膜;贴片膜切断工序,在保护膜剥离工序之后,从半导体晶片的表面侧通过矩形区域之间的间隙向该贴片膜照射激光光束,沿着矩形区域之间的间隙来切断贴片膜;以及拾取工序,在贴片膜切断工序之后,从保持膜上拾取在表面形成有半导体电路、在背面粘贴有贴片膜的各个该矩形区域。
上述方法中的沟槽形成工序,利用极薄的(例如厚度为20μm左右)旋转切削刀片来进行,形成的沟槽宽度极窄。因此,在上述方法中的贴片膜切断工序中,即使不是不可能通过与沟槽宽度相对应的矩形区域间的间隙向贴片膜照射激光光束也是很困难,具有在矩形区域的表面也照射激光光束而损伤配置在这里的半导体电路的倾向。为了解决这样的问题,若利用厚的旋转切削刀片来形成沟槽,这样加宽沟槽宽度,则必然需要增大切割道的宽度,可以由一片半导体晶片制造的半导体芯片的数量减少。
发明内容
因此,本发明的主要目的是提供一种新的且改进的半导体芯片制造方法,不减少由一片半导体晶片制造的半导体芯片的数量,充分可靠地避免向矩形区域的表面也照射激光光束,非常容易通过矩形区域之间的间隙向贴片膜照射激光光束。
若采用本发明,则在保护膜剥离工序之后且贴片膜切断工序之前,使保持膜延伸,增大被分割成单个的矩形区域之间的间隙,来达到上述主要目的。
即,若采用本发明,作为实现上述主要目的的半导体芯片制造方法,由半导体晶片制造多个半导体芯片,上述半导体晶片的表面通过排列成格子状的切割道划分了多个矩形区域并在各矩形区域设有半导体电路,上述半导体芯片在表面设有半导体电路并在背面粘贴有贴片膜,其特征在于,该制造方法包括:
沟槽形成工序,沿着该切割道来切削该半导体晶片的表面,沿着该切割道形成规定深度的沟槽;
保护膜粘贴工序,在该沟槽形成工序之后,在该半导体晶片的形成了该沟槽的表面粘贴保护膜;
分割工序,在该保护膜粘贴工序之后,对该半导体晶片的背面进行研磨,使该半导体晶片的厚度为该沟槽的深度以下,从而将该矩形区域分割成单个;
贴片膜、保持膜粘贴工序,在该分割工序之后,在该半导体晶片的被研磨的背面按贴片膜及保持膜的顺序粘贴贴片膜及保持膜;这时作为该保持膜使用比该半导体晶片大的保持膜而被粘贴的该保持膜,越过该半导体晶片的周缘而伸出;
保护膜剥离工序,在该贴片膜、保持膜粘贴工序之后,从该半导体晶片的表面剥离该保护膜;
间隔增大工序,在该保持膜的单面周缘部固定有内径比该半导体晶片的外形大的环形框架,该环形框架相对于该半导体晶片向半径方向外侧和/或下方移动,在该保护膜剥离工序之后,使该保持膜延伸而增大被分割成单个的该矩形区域之间的间隔;
贴片膜切断工序,在该间隔增大工序之后,从该半导体晶片的表面侧通过该矩形区域之间的间隙向该贴片膜照射激光光束,沿着该矩形区域之间的间隙来切断该贴片膜;以及
拾取工序,在该贴片膜切断工序之后,从该保持膜上拾取在表面形成有该半导体电路、在背面粘贴有该贴片膜的各个该矩形区域。
优选在该保持膜的单面周缘部固定有内径比该半导体晶片的外形大的环形框架,在该间隔增大工序中,该环形框架相对于该半导体晶片相对地移动。优选在该贴片膜、保持膜粘贴工序中使用装配体,上述装配体在单面周缘部固定有该环形框架并且在该单面或另一面中央部粘贴有该贴片膜,该装配体的该贴片膜的裸露面被粘贴在该半导体晶片的该背面。
附图说明
图1是表示本发明的半导体芯片制造方法所使用的半导体晶片的典型例的斜面图。
图2是表示在图1的晶片的表面沿着切割道形成了沟槽的状态的斜面图。
图3是表示在图2的晶片的表面粘贴了保护膜的状态的斜面图。
图4是表示研磨图3的晶片的背面将矩形区域分割成单个的状态的斜面图。
图5是表示在图4的晶片的背面粘贴包括贴片膜、保持膜及环形框架的装配体的状态的截面图。
图6是表示从图5的晶片的表面剥离了保护膜的状态的斜面图。
图7是用于说明间隔增大工序的截面图。
图8是放大表示图7的一部分的放大局部截面图。
图9是用于说明贴片膜切断工序用的局部放大截面图。
具体实施方式
图1表示本发明的半导体芯片制造方法所使用的半导体晶片的典型例。在可以用硅制作的圆片形状的半导体晶片2的周缘形成有表示结晶方向的缺口4。在晶片2的表面6通过排列成格子状的切割道8来划分了多个矩形区域10。在各矩形区域10设置有所需的半导体电路(图示从略)。
在本发明的方法中最先执行沟槽形成工序。在该沟槽形成工序中,如图2所示,在晶片2的表面6沿着各切割道8形成所需深度的沟槽12。这样的沟槽12通过使旋转切削刀片(无图示)高速旋转的同时沿着切割道8相对于晶片2相对地移动来可以较好地形成,上述旋转切削刀片可以用适当的粘合剂结合金刚石磨粒而形成。切削刀片极薄,其厚度例如为20μm左右,从而形成的沟槽12的宽度也很小。使用旋转切削刀片来形成沟槽12的沟槽形成工序本身是本领域技术人员熟知的,所以省略其详细说明。
继上述沟槽形成工序之后进行保护膜粘贴工序。如图3所示,在该保护膜粘贴工序中,在形成了沟槽12的晶片2的表面6粘贴保护膜14。作为保护膜14可以加热而粘贴在晶片2的表面,可以采用通过照射紫外线能够降低粘附力的、由像聚氯乙烯或聚烯烃那样适当的树脂形成的膜。
在上述保护膜粘贴工序之后进行分割工序。在该分割工序中,如图4所示,研磨晶片2的背面16,使晶片2的厚度成为上述沟槽12的深度以下,这样,晶片2通过沿着切割道8形成的沟槽12分割成各个矩形区域10。晶片2的背面16的研磨,可以通过如下方法较好地实施:使晶片2的正反面颠倒,即,在使粘贴了保护膜14的表面6朝向下方的状态下,固定在适当的卡盘装置(无图示)上,一边使卡盘装置旋转,一边使高速旋转的研磨工具(无图示)作用于晶片2的被裸露的背面16。这样的研磨本身是本领域技术人员熟知的,所以,其省略其详细说明。在该分割工序中、晶片2的矩形区域10被分割成单个。已被分割成单个的各矩形区域10被粘贴在保护膜14上,所以晶片2继续保持一个整体。
继上述分割工序之后进行贴片膜、保持膜粘贴工序。在该贴片膜、保持膜粘贴工序中,如图5所示,在被研磨的晶片2的背面16按贴片膜18及保护膜20的顺序粘贴贴片膜18及保护膜20。在最佳实施方式中,使用预先形成一体的装配体22。该装配体22包括:实质上尺寸与晶片2相同的圆形的贴片膜18、比晶片2大的保持膜20和内径比晶片2的外径大的环形框架24。贴片膜18粘贴在保持膜20的一个面(在图5中为下表面)中央部。在保持膜20的一个面周缘部涂敷了粘合剂26,环形框架24利用该粘合剂固定在保持膜20的一个面周缘部。若需要,也可以利用粘合剂26将环形框架24固定在保持膜20的另一面周缘部。贴片膜18可以是这样的树脂膜,即,通过加热能增大粘合力的适当的树脂膜,例如像聚酰亚胺和/或环氧树脂那样、以热固化树脂为主要成分的树脂膜。保持膜20可以与上述保护膜14相同。环形框架24可以由像不锈钢那样的刚性材料构成。装配体22的良好例可以举出Lintec(リンテツク)公司以商品名“LE5000”销售的装配体。重要的是晶片2的背面16和贴片膜18的粘合力、以及贴片膜18和保持膜20的粘合力比晶片2的表面6和上述保护膜14的粘合力大。为了满足这样的条件,可以根据需要,在贴片膜、保持膜粘接工序中,可以将贴片膜18加热到适当的温度,例如60℃左右。
在图示的实施方式中,使用包括贴片膜18、保持膜20和环形框架24的装配体22,从而同时进行贴片膜18的粘贴和保持膜20的粘贴,但是若需要,也可以将贴片膜18单独粘贴在晶片2的背面16,然后再将固定有环形框架24的保持膜20粘贴在贴片膜18上。
在上述贴片膜、保持膜粘贴工序之后进行保护膜剥离工序。在该保护膜剥离工序中,如图6所示,从晶片2的表面6剥离保护膜14(图3)。这时,若需要,可以向保护膜14照射紫外线减小保护膜14和晶片2的表面6的粘合力。
继上述保护膜剥离工序之后进行间隔增大工序。图7表示间隔增大工序的良好实施方式。在图示的实施方式中,在背面16粘贴有装配体22的晶片2使其上表面朝上放置在工作台26上。工作台26具有中央部28、中间部30和周缘部32。圆形中央部28的上表面是水平的,中间部30的上表面是从中央部28的上表面周缘朝向半径方向外侧并向下方倾斜延伸的圆锥台形状。周缘部32的上表面是从中间部30的上表面下端缘朝向半径方向外侧水平伸出的环状水平面。中央部28的外径对应于晶片2的外径,周缘部32的内径对应于环形框架24的内径。晶片2位于工作台26的中央部28上,环形框架24位于周缘部32上。将在背面16粘贴有装配体22的晶片2放置在工作台26上的时刻,如图7中两点划线所示,环形框架24的内周缘比工作台26的周缘部32的内周缘稍微位于半径方向内侧;环形框架24朝向半径方向内侧稍稍向上方倾斜。如果利用适当的按压工具(无图示)来按压环形框架24使整个环形框架24稍稍向半径方向外侧移动,同时使环形框架24的半径方向内侧部向下方移动,从两点划线所示的状态变成实线所示的状态,即,当环形框架24成为沿着工作台26的周缘部32的上表面水平延伸的状态,则保持膜20被拉伸为放射状稍稍延伸,与其相对应,贴片膜18也稍稍延伸成放射状。所以,存在于贴片膜18上的多个矩形区域10稍稍移动成放射状,邻接的矩形区域10的相互关系,从图8中两点划线所示的状态变化为以实线所示的状态,这样一来,矩形区域10之间的间隙,从与上述沟槽12的宽度相对应的尺寸稍稍增大。
在上述间隔增大工序之后进行贴片膜切断工序。在该贴片膜切断工序中,如图9所示,从晶片2的表面6的上方通过矩形区域10之间的已增大的间隙,向贴片膜18照射激光光束34并沿着间隙进行扫描,这样贴片膜18沿着矩形区域10的间隙被切断。激光光束34通过增大了的间隙照射,所以不向矩形区域10的表面照射激光光束,很容易仅向贴片膜18照射激光光束34。作为激光光束34可以使用波长为355nm的YAG激光光束或者YVO4激光光束。保持膜20不被切断能够继续保持,所以被切断的贴片膜18粘贴在背面的各个矩形区域10继续保持一个整体。
继贴片膜切断工序之后进行拾取工序。在该拾取工序中,例如,通过保持膜20和贴片膜18使拾取针(无图示)作用于各个矩形区域10而使各矩形区域10依次上升,从保持膜20剥离并拾取在背面粘贴有贴片膜18的各矩形区域10。这时,根据需要,向保持膜20照射紫外线,可以降低保持膜20和贴片膜18的粘接强度。这样的芯片拾取工序本身是本领域人员熟知的,所以省略其详细说明。
以上参照附图详细地说明了根据本发明构成的半导体芯片制造方法的最佳实施方式。但应当理解本发明并不仅限于该实施方式,在不脱离本发明的范围内可以进行各种变形和修改。
Claims (2)
1.一种半导体芯片制造方法,由半导体晶片制造多个半导体芯片,上述半导体晶片在表面通过排列成格子状的切割道划分了多个矩形区域并在该各矩形区域设有半导体电路,上述半导体芯片在表面设有半导体电路并在背面粘贴有贴片膜,其特征在于,
该制造方法包括:
沟槽形成工序,沿着该切割道来切削该半导体晶片的表面,沿着该切割道形成规定深度的沟槽;
保护膜粘贴工序,在该沟槽形成工序之后,在该半导体晶片的形成了该沟槽的表面粘贴保护膜;
分割工序,在该保护膜粘贴工序之后,对该半导体晶片的背面进行研磨,使该半导体晶片的厚度为该沟槽的深度以下,从而将该矩形区域分割成单个;
贴片膜、保持膜粘贴工序,在该分割工序之后,在该半导体晶片的被研磨的背面按贴片膜及保持膜的顺序粘贴贴片膜及保持膜;这时作为该保持膜使用比该半导体晶片大的保持膜而被粘贴的该保持膜,越过该半导体晶片的周缘而伸出;
保护膜剥离工序,在该贴片膜、保持膜粘贴工序之后,从该半导体晶片的表面剥离该保护膜;
间隔增大工序,在该保护膜剥离工序之后,在该保持膜的单面周缘部固定有内径比该半导体晶片的外形大的环形框架,该环形框架相对于该半导体晶片向半径方向外侧和/或下方移动,使该保持膜延伸而增大被分割成单个的该矩形区域之间的间隔;
贴片膜切断工序,在该间隔增大工序之后,从该半导体晶片的表面侧通过该矩形区域之间的间隙向该贴片膜照射激光光束,沿着该矩形区域之间的间隙切断该贴片膜;以及
拾取工序,在该贴片膜切断工序之后,从该保持膜上拾取在表面形成有该半导体电路、在背面粘贴有该贴片膜的各个该矩形区域。
2.如权利要求1所述的半导体芯片制造方法,其特征在于,在该贴片膜、保持膜粘贴工序中使用装配体,上述装配体在单面周缘部固定有该环形框架并且在该单面或另一面中央部粘贴有该贴片膜,该装配体的该贴片膜的裸露面被粘贴在该半导体晶片的该背面。
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