JP2006261370A - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ウェハに対する悪影響を与え難く、かつ、コストアップも少なくて、高品質・低廉な半導体装置を提供することである。
【解決手段】 半導体基板１を削ることによって薄厚の半導体装置を製造する方法であって、
前記半導体基板１の一つの主面１ｂに対して交差する半導体基板の側面１ａに膜２を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後で半導体基板１を薄く削る削工程
とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。

表面（主面）側に回路などが設けられた半導体基板（ウェハ）は、一般的には、ウェハの裏面側が研削により所定の厚さに形成された後、個々の半導体チップに分割されて各種電子機器に搭載されている。

ところで、近年においては、電子機器の小型化・軽量化等の為、半導体チップの厚さは１００μｍ〜３０μｍと言った如くに薄型化することが求められている。

さて、ウェハの表面には、多くの工程を経て、回路などが形成されて行く。従って、その製造工程途中において、ウェハには欠けや割れが生じ易い。この為、ウェハの厚さが、最終的には、１００μｍ以下の如くに薄く形成される場合でも、当初は、その厚さが５００μｍ程度も有るのが普通である。すなわち、後の工程において、ウェハは、その裏面側が研削手段によって薄く削り取られるのが普通である。

しかしながら、この研削によって、次のような問題が起きている。

すなわち、図３に示される如く、ウェハ１１の側面１１ａは、当初にあっては、その断面形状が面取り加工された略半円（半楕円）形状である。そして、ウェハ１１を、その裏面（図３中、上側の面）側から研削して行くと、図４に示される如く、ウェハ１１の側面１１ａは刀の先端部の如きの尖った形状となってしまう。

さて、このような尖った形状のものになると、その尖った部分は欠け易い。又、この尖った部分から亀裂が入り易く、時には、ウェハの表面側に設けられた回路部分まで亀裂が入って行く場合も有る。そして、このような亀裂・クラックが入ると、半導体素子は不良品となってしまう恐れが非常に高い。

従って、このような損傷を出来るだけ防止しなければならない。

そこで、このような課題を解決することを目的として、図５（図３）に示されるウェハ２１を、先ず、図６に示す如く、その断面形状が略半円（半楕円）形状の部分を垂直に切断して除去し、次いで図７に示す如く、略半円（半楕円）形状の部分が除去されたウェハ２１の表面（回路素子などが設けられている側である主面：図７では、下側の面）２１ａに保護膜２２を設け、この後でウェハ２１の裏面２１ｂ側を研削手段で研削して行き、図８に示す如く、ウェハ２１を薄型化している。

その結果、研削が進行して行っても、図４の如くの尖った部分が出来ないから、クラック等が起き難いと謳われている。
特開２００４−２０７４５９号公報

さて、上記提案の技術によれば、図４の如くの尖った部分が出来ないから、クラック等が起き難いであろうと思われる。

しかしながら、ウェハ２１の外周縁部を除去する工程が増えることになる。従って、それだけ、コストが高く付く。

かつ、研削工程によって、ウェハ２１の外周縁部を除去するに際して、その除去時の力によって素子自体が悪影響を受ける恐れが有る。従って、ウェハには出来るだけ外力を作用させない方が好ましい。

よって、本発明が解決しようとする課題は、ウェハに対する悪影響を引き起こし難く、かつ、コストアップも少なくて、高品質・低廉な半導体装置を提供することである。

前記の課題は、
半導体基板と、
前記半導体基板の一つの主面に対して交差する半導体基板の側面に設けられた膜
とを具備することを特徴とする半導体装置によって解決される。

特に、半導体基板と、
前記半導体基板の主面に設けられた膜と、
前記膜が設けられた半導体基板の主面に対して交差する半導体基板の側面に設けられた膜
とを具備することを特徴とする半導体装置によって解決される。

更には、半導体基板と、
前記半導体基板の主面に設けられた膜と、
前記膜が設けられた半導体基板の主面に対して交差する半導体基板の側面に設けられた膜
とを具備し、
前記半導体基板の側面に設けられた膜と前記半導体基板の主面に設けられた膜とは繋がっていることを特徴とする半導体装置によって解決される。

上記本発明の半導体装置における半導体基板は、その側面と主面とによって形成される内角が、特に、鈍角であるよう構成されたものである。尚、側面は平面状であっても、曲面状であっても良い。

半導体基板の側面や主面に設けられる膜は、例えば保護膜である。この膜は、有機膜、無機膜、或いは有機−無機複合膜である。

又、前記の課題は、
半導体基板を削ることによって薄厚の半導体装置を製造する方法であって、
前記半導体基板の一つの主面に対して交差する半導体基板の側面に膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後で半導体基板を薄く削る削工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。

特に、半導体基板を削ることによって薄厚の半導体装置を製造する方法であって、
前記半導体基板の主面、及び該主面に対して交差する半導体基板の側面に膜を設ける成膜工程と、
前記成膜工程の後で半導体基板を薄く削る削工程
とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法によって解決される。

上記半導体装置の製造方法において、成膜工程は、削工程で半導体基板が削られる箇所には膜が設けられないように該膜が設けられるものが好ましい。すなわち、薄型化を図る為に半導体基板を削るに際して、設けられている膜が削られないようにすることが好ましい。

そして、上記半導体装置の製造方法によって、上記半導体装置が得られる。

本発明は、半導体基板の側面部分に、例えば有機樹脂膜のような保護膜が設けられていることから、薄型化を図って行った場合において、尖った部分が出来ても、これに起因して半導体基板のカケや割れが起き難い。従って、高品質な半導体装置が歩留まり良く得られる。

又、有機樹脂膜のような保護膜は、従来においても、基板の主面に設けられていたものであり、そして基板の側面に保護膜を設けるのは、簡単に出来、例えば基板の周縁部を切り取る作業に比べたならば、遥かに簡単である。例えば、一つの成膜工程によって、主面と側面とに膜を共に設けることが出来る。かつ、基板（半導体素子）に損傷を与え難い。

又、基板の主面から側面に亘って保護膜が設けられていると、例えば主面のみに保護膜が設けられている場合に比べて、保護膜は剥がれ難いものとなる。かつ、基板の側面部分にも保護膜が設けられていることから、半導体装置自体が損傷を受け難い。

図１及び図２は本発明の一実施形態を示すもので、図１は半導体基板を研削して薄型化を図る前段階での一部断面図、図２は半導体基板を研削して薄型化した後段階での一部断面図である。

各図中、１はウェハである。尚、薄型化を図る前段階におけるウェハ１の側面１ａは、図１からも判る通り、その断面が、例えば半円（半楕円）形状である。勿論、この形状に限られるものでは無いが、一般的には、図１のような形状の場合が多い。

さて、ウェハ１には、所定の工程を経て、所定の半導体素子が主面１ｂ側（表面側：図１では下側）に構成されている。尚、素子の形成方法などについては、周知で有り、かつ、素子の内容によって本発明が左右されるものでは無いから、ここでは省略する。そして、所定のラインに沿って切断されることにより、１チップの半導体素子が得られる。

ところで、上述した通り、ウェハの厚さは薄型化が要望されている。そして、所定の研削手段でウェハ１の裏面１ｃ側（素子が構成されていない側：図１では上側）が研削され、図２に示される如く、薄型化がなされる。

この研削・薄型化に先立って、本発明では、例えば３μｍ厚の膜（例えば、ポリイミド樹脂のような有機膜）２が設けられる。

保護膜２は、従来にあっても、ウェハ１の主面１ｂ上にも設けられていた。例えば、前記した特開２００４−２０７４５９号公報以外にも、特開平９−２１３６９１号公報などでも開示が有る。

しかしながら、従来にあっては、保護膜２は、ウェハ１の主面１ｂ上にしか設けられていなかった。

これに対して、本発明にあっては、ウェハ１の側面１ａにも保護膜２を設けるようにした。尚、スピンコート等の塗布手段によれば、主面１ｂと側面１ａとの双方に保護膜２を同時に形成できる。従って、主面１ｂに保護膜２を設けるのであれば、側面１ａにも保護膜２を設けるのは、それ程、厄介なものでは無い。すなわち、側面１ａにも保護膜２を簡単に設けることが出来る。

尚、本実施形態では、図１からも判る通り、側面１ａに設ける保護膜２は側面１ａの全域では無い。すなわち、図２に示される研削・薄型化を行った場合、その削り取られる部分には保護膜２を設けないようにした。つまり、研削・薄型化を予測（予想）し、その研削予定領域には保護膜２を設けていない。図１の場合で言うならば、側面１ａに設けた保護膜２の直前位置までは研削を行い、薄型化を図ると言うことである。勿論、研削・薄型化を図る位置の少し手前までしか保護膜２を設けない場合でも、それなりの効果が得られる。ところで、本実施形態において、研削・薄型化の前における状態のウェハ側面１ａの全域には保護膜を設けていない、即ち、側面１ａに部分的にのみ保護膜を設けるようにしたのは、次の理由に由る。これは、研削位置にまで保護膜が設けられていると、研削に際して保護膜を巻き込むようになり、研削がスムーズに進まなくなるからである。かつ、無駄になるからである。

そして、上記のように側面１ａ及び主面１ｂに保護膜２が設けられたウェハ１に対して、その裏面側１ｃを所定の研削手段で研削することにより、図２に示される如きの薄型、例えば５０〜１０μｍ厚さの半導体装置が得られる。

上記のようにして出来た半導体ウェハにおけるウェハ割れやカケが無い製品の歩留まりを調べた処、下記の表−１に示す通りであった。

表−１
研削後のウェハ厚さ 側面１ａに保護膜２有 側面１ａに保護膜２無
３０μｍ １００％ ８０％
２０μｍ １００％ ７０％
１０μｍ ９０％ ５０％

尚、上記実施の形態では、膜としてポリイミド膜の場合で説明したが、その他の有機樹脂（ポリマー）であっても差し支え無い。又、膜の形成のし易さから考えると、有機樹脂製の膜であるが、有機−無機複合膜や無機膜を用いることも出来る。

又、膜２は、保護膜としての機能を考慮すると、その厚さが約１〜２０μｍ、特に３〜１５μｍ程度のものが好ましく、又、その弾性率が２〜１０ＧＰａ、特に３〜５ＧＰａ程度の特性を持つものが好ましい。

本発明の半導体基板を研削・薄型化の前段階での一部断面図 本発明の半導体基板を研削・薄型化の後段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の前段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の後段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の前段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の前段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の前段階での一部断面図 従来の半導体基板を研削・薄型化の後段階での一部断面図

符号の説明

１ ウェハ（基板）
１ａ ウェハ側面
１ｂ ウェハ主面（表面）
１ｃ ウェハ裏面
２ 保護膜


代 理 人 宇 高 克 己

Claims (10)

1. 半導体基板と、
   前記半導体基板の一つの主面に対して交差する半導体基板の側面に設けられた膜
   とを具備することを特徴とする半導体装置。
2. 半導体基板と、
   前記半導体基板の主面に設けられた膜と、
   前記膜が設けられた半導体基板の主面に対して交差する半導体基板の側面に設けられた膜
   とを具備することを特徴とする半導体装置。
3. 膜が設けられる半導体基板の側面は、該側面と半導体基板の主面とによって形成される内角が鈍角であるよう構成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２の半導体装置。
4. 半導体基板の側面に設けられた膜は保護膜であることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの半導体装置。
5. 半導体基板の側面に設けられた膜は有機膜、無機膜、及び有機−無機複合膜の群の中から選ばれる何れかであることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの半導体装置。
6. 半導体基板の側面に設けられた膜と半導体基板の主面に設けられた膜とが繋がっていることを特徴とする請求項２〜請求項５いずれかの半導体装置。
7. 半導体基板を削ることによって薄厚の半導体装置を製造する方法であって、
   前記半導体基板の一つの主面に対して交差する半導体基板の側面に膜を設ける成膜工程と、
   前記成膜工程の後で半導体基板を薄く削る削工程
   とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 半導体基板を削ることによって薄厚の半導体装置を製造する方法であって、
   前記半導体基板の主面、及び該主面に対して交差する半導体基板の側面に膜を設ける成膜工程と、
   前記成膜工程の後で半導体基板を薄く削る削工程
   とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 成膜工程は、削工程で半導体基板が削られる箇所には膜が設けられないように該膜が設けられるものであることを特徴とする請求項７又は請求項８の半導体装置の製造方法。
10. 請求項１〜請求項６いずれかの半導体装置を製造することを特徴とする請求項７〜請求項９いずれかの半導体装置の製造方法。
    

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