JP2013135198A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハを個片化する際の接着層の残渣の発生を抑制する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの裏面に接着層を形成する工程と、加熱処理を行うとともに、押当部材を前記接着層に埋め込み、前記半導体ウエハの裏面と前記押当部材とが接触した状態で、前記押当部材が前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って移動することにより、前記接着層から前記半導体ウエハの裏面が露出する溝を前記接着層に形成する工程と、前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って前記半導体ウエハを切断する工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

近年、電子機器の高機能化、小型化に伴い、電子機器に搭載される電子部品の高密度実装の要求が高まっている。半導体チップを支持基板に実装する方法として、半導体チップの裏面にダイアタッチ材（ダイボンディング用の接着剤）を貼付し、ダイアタッチ材によって半導体チップを支持基板に固着することが行われている。表面に集積回路が形成された半導体ウエハを粘着性のダイシングテープに貼り付け、ダイシングブレードを用いて半導体ウエハを個片化することにより、半導体チップが得られる。

特開２０１０−２１９１７８号公報

半導体ウエハを個片化する一例を以下に示す。図３６に示すように、半導体ウエハ１０１の裏面（下面）にダイアタッチ材１０２を貼り付けた後、フレームリング１０３の内側に半導体ウエハ１０１を設置し、半導体ウエハ１０１の裏面にダイシングテープ１０４を貼り付ける。次に、図３７に示すように、半導体ウエハ１０１を反転した後、ダイシングにより半導体ウエハ１０１を個片化する。例えば、ダイシングブレード１０５を高速回転させ、半導体ウエハ１０１のダイシングラインに沿って半導体ウエハ１０１を切断することにより、半導体ウエハ１０１を個片化する。

次いで、図３８に示すように、半導体チップ１０６をピックアップし、支持基板１０７に半導体チップ１０６を実装する。半導体チップ１０６の裏面に貼り付けられたダイアタッチ材（接着層）１０２によって、半導体チップ１０６が支持基板１０７に固着される。その後、ワイヤボンディング及び樹脂封止を行うことにより、半導体チップ１０６がパッケージ化される。

図３９は、図３７の点線Ｎ−Ｎ’における部分拡大断面図である。図４０は、図３７の点線Ｏ−Ｏ’における部分拡大断面図である。図３９に示すように、ダイシングブレード１０５により、半導体ウエハ１０１及びダイアタッチ材１０２が削られる。ダイアタッチ材１０２は、粘着性及び延性を有している。そのため、回転するダイシングブレード１０５によってダイアタッチ材１０２が擦れて、ダイアタッチ材１０２が削り出される際に、削られたダイアタッチ材１０２の残滓１０８が、半導体ウエハ１０１の裏面に貼付されたダイアタッチ材１０２と部分的に繋がる。

したがって、図３９に示すように、ダイアタッチ材１０２の残滓１０８が、半導体ウエハ１０１に形成された溝の中に残る。また、図４０に示すように、ダイアタッチ材１０２の残滓１０８が繋がり、引き延ばされたひげ状物質１０９が、半導体ウエハ１０１に形成された溝の中に残ると共に、半導体ウエハ１０１の主面（上面）に形成されている配線層１１０上に残る。図４１は、図４０の点線Ｐ−Ｐ’をＱ方向から見た場合における部分拡大断面図である。図４１に示すように、ひげ状物質１０９は、ダイシングブレード１０５の回転方向に沿って引き伸ばされている。

半導体チップ１０６の配線層１１０上に残ったひげ状物質１０９が、配線層１１０に形成された電極パッドに接触すると、電気的接続の不良が発生する可能性がある。本件は、半導体ウエハを個片化する際の接着層の残滓の発生を抑制する技術を提供する。

本件の一観点による半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの裏面に接着層を形成する工程と、加熱処理を行うとともに、押当部材を前記接着層に埋め込み、前記半導体ウエハの裏面と前記押当部材とが接触した状態で、前記押当部材が前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って移動することにより、前記接着層から前記半導体ウエハの裏面が露出する溝を前記接着層に形成する工程と、前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って前記半導体ウエハを切断する工程と、を備える。

本件によれば、半導体ウエハを個片化する際の接着層の残滓の発生を抑制することができる。

図１は、実施例１から実施例４における半導体装置の製造方法の各工程を示すフローチャートである。 図２Ａは、半導体ウエハを示す図である。 図２Ｂは、半導体ウエハの表面に表面保護テープを貼り付ける工程を示す図である。 図３は、半導体ウエハの裏面を研磨する工程を示す図である 図４Ａは、半導体ウエハの裏面にダイアタッチ材を貼り付ける工程を示す図である。 図４Ｂは、ダイアタッチ材を切り取る工程を示す図である。 図５は、半導体ウエハ及び押圧部材の斜視図及び押圧部材の拡大斜視図である。 図６Ａは、図５の点線Ａ−Ａ’における部分拡大断面図である。 図６Ｂは、図５の点線Ｂ−Ｂ’における部分拡大断面図である。 図７は、ダイアタッチ材を加熱する処理を示す図である。 図８は、半導体ウエハの裏面にダイシングテープを貼り付ける工程を示す図である。 図９は、表面保護テープを剥がす工程を示す図である。 図１０は、ダイシング工程を示す図である。 図１１Ａは、図１０の点線Ｃ−Ｃ’における部分拡大断面図である。 図１１Ｂは、図１０の点線Ｄ−Ｄ’における部分拡大断面図である。 図１２は、ＵＶ照射工程を示す図である。 図１３は、チップピックアップ工程を示す図である。 図１４は、図１３の点線Ｅ−Ｅ’における断面図である。 図１５は、ダイアタッチ材に溝を形成する工程を示す図である。 図１６は、図１５の点線Ｆ−Ｆ’における部分拡大断面図である。 図１７は、ダイアタッチ材に形成された溝の交差部分の拡大斜視図である。 図１８は、溝の周辺のダイアタッチ材が盛り上がった部分の拡大断面図である。 図１９は、溝の周辺のダイアタッチ材が盛り上がった状態で、半導体ウエハの裏面にダイシングテープを貼り付ける工程を示す図である。 図２０は、ダイアタッチ材に溝を形成する工程を示す図である。 図２１は、図２０の点線Ｇ−Ｇ’における断面図である。 図２２は、半導体ウエハ及び押圧部材の斜視図である。 図２３Ａは、図２２の点線Ｈ−Ｈ’における部分拡大断面図である。 図２３Ｂは、図２２の点線Ｉ−Ｉ’における部分拡大断面図である。 図２４は、半導体ウエハの部分拡大斜視図である。 図２５は、溝の周辺のダイアタッチ材の盛り上がった部分に切り込みを形成した場合の半導体ウエハの部分拡大斜視図である。 図２６は、溝の周辺のダイアタッチ材の盛り上がった部分に切り込みを形成した場合の半導体ウエハの部分拡大斜視図である。 図２７は、比較例のステルスダイシング工程を示す図である。 図２８は、図２７の点線Ｊ−Ｊ’における部分拡大断面図である。 図２９は、比較例のテープエキスパンド工程を示す図である。 図３０は、図２９の点線Ｋ−Ｋ’における部分拡大断面図である。 図３１は、実施例５における半導体装置の製造方法の各工程を示すフローチャートである。 図３２は、ステルスダイシング工程を示す図である。 図３３は、図３２の点線Ｌ−Ｌ’における部分拡大断面図である。 図３４は、テープエキスパンド工程を示す図である。 図３５は、図３４の点線Ｍ−Ｍ’における部分拡大断面図である。 図３６は、半導体ウエハの個片化の一例を示す図である。 図３７は、半導体ウエハの個片化の一例を示す図である。 図３８は、半導体チップをピックアップし、支持基板に半導体チップを実装する工程を示す図である。 図３９は、図３７の点線Ｎ−Ｎ’における部分拡大断面図である。 図４０は、図３７の点線Ｏ−Ｏ’における部分拡大断面図である。 図４１は、図４０の点線Ｐ−Ｐ’をＱ方向から見た場合における部分拡大断面図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る半導体装置及び半導体装置の製造方法について説明する。以下の実施例１から実施例５の構成は例示であり、実施形態に係る半導体装置及び半導体装置の製造方法は実施例１から実施例５の構成に限定されない。

図１に示すフローチャートは、実施例１から実施例４における半導体装置の製造方法の各工程を示している。実施例１における半導体装置の製造方法では、まず、図１のステップＳ１０に示すように、半導体ウエハ１の表面に表面保護テープ２を貼り付ける工程を実施する。

図１のステップＳ１０に示す工程では、図２Ａに示すように、半導体ウエハ１を用意する。半導体ウエハ１は、例えば、シリコンウエハ（基板）である。半導体ウエハ１の表面（上面）には、トランジスタ等の機能素子、コンデンサ等の受動素子及び配線層等によって電子回路１１が形成されている。半導体ウエハ１の表面には、複数の第１のダイシングライン（図示せず）と、複数の第２のダイシングライン（図示せず）とが直交して設けられている。複数の第１のダイシングライン及び複数の第２のダイシングラインによって画定された複数の領域に電子回路１１が形成されている。ダイシングラインは、スクライブラインとも呼ばれ、半導体ウエハ１を個片化する場合の切断予定線である。

図２Ｂに示すように、半導体ウエハ１の表面（上面）に表面保護テープ２を貼り付ける。表面保護テープ２は、半導体ウエハ１の裏面（下面）の研磨（Back Grind）の際に半導体ウエハ１の表面を保護するテープである。表面保護テープ２を半導体ウエハ１の表面に
貼ることにより、半導体ウエハ１の表面の損傷、研磨水及び研磨屑の浸入による半導体ウエハ１の表面の汚染を抑止する。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ２０に示すように、表面保護テープ２を切り取る工程を実施する。図１のステップＳ２０に示す工程では、半導体ウエハ１の表面に貼り付けた表面保護テープ２を、半導体ウエハ１の表面形状とほぼ同等の形状で切り取る。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次いで、図１のステップＳ３０に示すように、半導体ウエハ１の裏面を研磨する工程を実施する。図１のステップＳ３０に示す工程では、図３に示すように、半導体ウエハ１を反転し、砥石３を用いて、半導体ウエハ１の裏面を研磨することにより、半導体ウエハ１を所定の厚さにする。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ４０に示すように、半導体ウエハ１の裏面にダイアタッチ材４を貼り付ける工程を実施する。図１のステップＳ４０に示す工程では、図４Ａに示すように、半導体ウエハ１の裏面にフィルムタイプのダイアタッチ材４を貼り付ける。ダイアタッチ材４は、ポリイミドを主成分とする樹脂であり、粘着性及び延性を有する。ダイアタッチ材４は、ダイボンディング用の接着剤であって、接着層の一例である。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次いで、図１のステップＳ５０に示すように、ダイアタッチ材４を切り取る工程を実施する。図１のステップＳ５０に示す工程では、図４Ｂに示すように、ダイアタッチ材４を半導体ウエハ１の裏面形状とほぼ同等の形状で切り取ることにより、半導体ウエハ１の裏面にダイアタッチ材４を形成する。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ６０に示すように、ダイアタッチ材４に溝６を形成する工程を実施する。図１のステップＳ６０に示す工程では、図５に示すように、加熱処理を行うとともに、押圧部材５の一部（例えば、先端部分）をダイアタッチ材４に埋め込み、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とが接触した状態で、押圧部材５が移動する。図５は、半導体ウエハ１及び押圧部材５の斜視図、押圧部材５の拡大斜視図及び断面図である。

図６Ａは、図５の点線Ａ−Ａ’における部分拡大断面図である。図６Ｂは、図５の点線Ｂ−Ｂ’における部分拡大断面図である。図６Ａに示すように、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とが接触した状態で、押圧部材５が移動することにより、図６Ｂに示すように、ダイアタッチ材４には、ダイアタッチ材４から半導体ウエハ１の裏面が露出する溝６が形成される。押圧部材５が移動する際に、ダイアタッチ材４が押し退けられ、ダイアタッチ材４には溝６が形成される。半導体ウエハ１の表面には、配線層７が形成されている。

押圧部材５は、半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って移動する。そのため、ダイアタッチ材４には、半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って溝６が形成される。換言すれば、半導体ウエハ１のダイシングラインと対向する位置にダイアタッチ材４の溝６が形成され、半導体ウエハ１の厚さ方向において、半導体ウエハ１のダイシングラインとダイアタッチ材４の溝６とが重なる。なお、ダイアタッチ材４の材料の種類やダイアタッチ材４の厚さに応じて、ダイアタッチ材４に押圧部材５を押し当てる際の荷重を設定してもよい。

加熱処理は、押圧部材５を加熱する処理であってもよいし、ダイアタッチ材４を加熱する処理であってよいし、ダイアタッチ材４及び押圧部材５を加熱する処理であってもよい。

押圧部材５を加熱する処理は、押圧部材５にヒーターを接続し、ヒーターによって押圧部材５を加熱してもよい。押圧部材５を加熱することにより、押圧部材５からダイアタッチ材４に熱が伝わり、ダイアタッチ材４が軟化温度以上になる。ダイアタッチ材４が軟化温度以上になることにより、ダイアタッチ材４が軟らかくなり、押圧部材５の一部をダイアタッチ材４に埋め込むことが可能となるとともに、ダイアタッチ材４に溝６を形成することが可能となる。

ダイアタッチ材４を加熱する処理は、ダイアタッチ材４に温風又は熱風を当てることにより、ダイアタッチ材４を加熱してもよい。例えば、図７に示すように、加熱器２０によって、押圧部材５の移動予定部位のダイアタッチ材４に、所定の温度、流量に設定された温風又は熱風を当てることにより、押圧部材５の移動予定部位のダイアタッチ材４を加熱してもよい。ダイアタッチ材４を加熱することにより、ダイアタッチ材４が軟化温度以上になる。ダイアタッチ材４が軟化温度以上になることにより、ダイアタッチ材４が軟らかくなり、押圧部材５の一部をダイアタッチ材４に埋め込むことが可能となるとともに、ダイアタッチ材４に溝６を形成することが可能となる。また、加熱器２０によって、ダイアタッチ材４の全体に温風又は熱風を当てることにより、ダイアタッチ材４の全体を加熱してもよい。

ダイアタッチ材４の軟化温度は、ダイアタッチ材４の材料によって異なる。したがって、ダイアタッチ材４の材料に応じて、ダイアタッチ材４の加熱温度又は押圧部材５の加熱温度を調整することが好ましい。

押圧部材５は、半導体ウエハ１よりも軟らかい（硬度が小さい）材料を用いることが好ましい。押圧部材５は、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂を材料としてもよい。押圧部材５として半導体ウエハ１よりも軟らかい材料を用いることにより、押圧部材５を半導体ウエハ１の裏面に接触させた状態において、半導体ウエハ１の裏面に傷が付くのを抑制することができる。半導体ウエハ１の裏面に傷が付くと、以降の工程において半導体ウエハ１が破損する可能性がある。したがって、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とを接触させた場合、半導体ウエハ１の裏面に傷を付けないようにすることが好ましい。

また、押圧部材５は、内側に金属材料が設けられ、金属材料をフッ素樹脂が覆っている部材であってもよい。押圧部材５の内側に金属材料を設けることにより、押圧部材５を加熱する際、金属材料を覆っているフッ素樹脂に熱を効率的に伝えることができる。

押圧部材５の形状を、例えば、底面が楕円形の円柱としてもよいし、押圧部材５の形状を、他の形状としてもよい。押圧部材５は円盤形状であってもよく、押圧部材５をダイアタッチ材４に埋め込み、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とが接触した状態で、押圧部材５を回転移動してもよい。

押圧部材５の幅を、後に行われる半導体ウエハ１のダイシング工程におけるブレードの幅と同等以上としてもよい。例えば、押圧部材５の幅と、ブレードの幅とを同じにしてもよいし、押圧部材５の幅をブレードの幅よりも広くしてもよい。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次いで、図１のステップＳ７０に示すように、半導体ウエハ１の裏面にダイシングテープ８を貼り付ける工程を実施する。図１のステップＳ７０に示す工程では、図８に示すように、フレームリング９の内側に半導体ウエハ１を設置し、半導体ウエハ１の裏面及びフレームリング９にダイシングテープ８を貼り付ける。半導体ウエハ１の裏面及びフレームリング９にダイシングテープ８を貼り付けることにより、半導体ウエハ１をフレームリング９に固定する。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ８０に示すように、表面保護テープ２を剥がす工程を実施する。図１のステップＳ８０に示す工程では、図９に示すように、半導体ウエハ１を反転し、半導体ウエハ１の表面に貼り付けた表面保護テープ２を剥がす。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次いで、図１のステップＳ９０に示すように、ダイシング工程を実施する。図１のステップＳ９０に示す工程では、図１０に示すように、ダイシングブレード１０を用いたダイシングにより半導体ウエハ１を個片化する。例えば、ダイシングブレード１０を高速回転させ、半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って半導体ウエハ１を切断することにより、半導体ウエハ１を個片化する。

図１１Ａは、図１０の点線Ｃ−Ｃ’における部分拡大断面図である。図１１Ｂは、図１０の点線Ｄ−Ｄ’における部分拡大断面図である。図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、ダイアタッチ材４に形成された溝６によって、半導体ウエハ１の切断箇所の下方には空間が存在する。すなわち、半導体ウエハ１の切断箇所の下方にはダイアタッチ材４が存在していない。

押圧部材５の幅がダイシングブレードの幅と同等以上である場合、ダイアタッチ材４の溝６の幅はダイシングブレード１０の幅と同等以上となる。ダイアタッチ材４の溝６の幅がダイシングブレード１０の幅と同等以上である場合、半導体ウエハ１を切断する際に、ダイシングブレード１０がダイアタッチ材４に接触しない。したがって、半導体ウエハ１を切断する際に、ダイアタッチ材４が削られないため、ダイアタッチ材４の残滓の発生を抑止することができる。これにより、ダイアタッチ材４の残滓が繋がることによって形成されるひげ状物質が、半導体ウエハ１の配線層７上に残ることを抑止することができる。

なお、ダイアタッチ材４の溝６の幅がダイシングブレード１０の幅よりも狭い場合であっても、半導体ウエハ１を切断する際に、ダイアタッチ材４の削り量は少なくなるため、ダイアタッチ材４の残滓の発生を抑止することができる。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ１００に示すように、ＵＶ（ultraviolet）照射工程を実施する。図１のステップＳ１００に示す工程で
は、図１２に示すように、紫外線ランプ（図示せず）を用いてダイシングテープ８の裏面からＵＶを照射する。ＵＶタイプのダイシングテープ８を用いる場合、ダイシングテープ８にＵＶを照射すると、ダイシングテープ８の粘着力が低下し、次工程におけるピックアップが容易となる。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次いで、図１のステップＳ１１０に示すように、チップピックアップ工程を実施する。図１のステップＳ１１０に示す工程では、図１３に示すように、個片化された半導体チップ１２がピックアップされる。ピックアップされた半導体チップ１２の裏面には、ダイアタッチ材４が貼り付いた状態となっている。

実施例１における半導体装置の製造方法では、次に、図１のステップＳ１２０に示すように、基板実装工程を実施する。図１のステップＳ１２０に示す工程では、図１３に示すように、個片化された半導体チップ１２が所定温度で支持基板１３に実装される。図１４は、図１３の点線Ｅ−Ｅ’における断面図である。図１４に示すように、半導体チップ１２の裏面に貼り付けられたダイアタッチ材４を介して、半導体チップ１２が支持基板１３に固着されている。したがって、ダイアタッチ材４は、半導体チップ１２と支持基板１３とを接着する接着剤としての役割を果たす。ワイヤボンディング及び樹脂封止を行うこと
により、半導体チップ１２がパッケージ化される。

半導体ウエハ１の裏面に貼り付けられたダイアタッチ材４の全体を覆う部材をダイアタッチ材４に押し当てることによりダイアタッチ材４に溝６を形成する方法がある。しかし、当該方法の場合、ダイアタッチ材４の全体を覆う部材をダイアタッチ材４に押し当てた際に、ダイアタッチ材４の全体を覆う部材とダイアタッチ材４とが接着される可能性がある。ダイアタッチ材４の全体を覆う部材とダイアタッチ材４とが接着されてしまうと、ダイアタッチ材４の全体を覆う部材をダイアタッチ４材から引き離す際、ダイアタッチ材４が半導体ウエハ１の裏面から取れる可能性がある。

実施例１によれば、押圧部材５が移動することによりダイアタッチ材４に溝６を形成するため、ダイアタッチ材４が半導体ウエハ１の裏面から取れることなく、ダイアタッチ材４に溝６を形成することができる。

実施形態に係る半導体装置及びその製造方法の第２の実施例について説明する。実施例２の構成は例示であり、実施形態に係る半導体装置及びその製造方法は実施例２の構成に限定されない。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施例１と実施例２との相違点は、図１のステップＳ６０に示す工程であるので、実施例２では、当該相違点に着目して説明を行う。図１のステップＳ１０〜Ｓ５０に示す工程、及び、図１のステップＳ７０〜Ｓ１２０に示す工程については、実施例２は、実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

実施例２において、図１のステップＳ６０に示す工程では、図１５及び図１６に示すように、押圧部材５を半導体ウエハ１と平行方向、かつ、押圧部材５の移動方向の直交方向に振動させた状態で、押圧部材５の移動を行う。押圧部材５を振動させた状態で、押圧部材５の移動を行うことにより、ダイアタッチ材４がより確実に押し退けられ、ダイアタッチ材４に溝６が形成される。図１６は、図１５の点線Ｆ−Ｆ’における部分拡大断面図である。

図１５及び図１６に示すように、押圧部材５を振動させながら押圧部材５が移動することで、ダイアタッチ材４が押圧部材５の移動方向に引っ張られることが抑制され、ダイアタッチ材４をより確実に押し退けることが可能となる。実施例２では、押圧部材５の幅をダイシングブレード１０の幅よりも狭くし、押圧部材５の振動の幅が、ダイシングブレード１０の幅と同等以上になるようにしてもよい。ダイアタッチ材４の材料の種類やダイアタッチ材４の厚さに応じて、押圧部材５の振動数を設定するようにしてもよい。

例えば、図１７に示すように、押圧部材５が移動した際に、ダイアタッチ材４に形成された溝６の交差部分では、ダイアタッチ材４に形成された溝６が変形する可能性がある。図１７は、ダイアタッチ材４に形成された溝６の交差部分の拡大斜視図である。ダイアタッチ材４に形成された溝６が変形すると、半導体ウエハ１を切断する際に、ダイシングブレード１０がダイアタッチ材４に接触する可能性がある。押圧部材５を振動させながら押圧部材５が移動することで、ダイアタッチ材４に形成された溝６が変形することを抑止することができる。

実施形態に係る半導体装置及びその製造方法の第３の実施例について説明する。実施例３の構成は例示であり、実施形態に係る半導体装置及びその製造方法は実施例３の構成に
限定されない。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

ダイアタッチ材４に溝６を形成した際、例えば、ダイアタッチ材４の材料の種類やダイアタッチ材４の厚さによっては、図１８に示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４が盛り上がる場合がある。図１９に示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４が盛り上がった状態で、半導体ウエハ１の裏面及びフレームリング９にダイシングテープ８を貼り付けた場合、半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間に気泡が入り込む。半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間に気泡が入り込むと、半導体ウエハ１とダイシングテープ８との密着性が弱くなり、半導体ウエハ１を切断した際に、個片化された半導体チップ１２がダイシングテープ８から取れてしまう可能性がある。

実施例３では、半導体ウエハ１を切断した際に、個片化された半導体チップ１２がダイシングテープ８から取れることを抑止する第１の方法について説明する。実施例１と実施例３との相違点は、図１のステップＳ６０に示す工程であるので、実施例３では、当該相違点に着目して説明を行う。図１のステップＳ１０〜Ｓ５０に示す工程、及び、図１のステップＳ７０〜Ｓ１２０に示す工程については、実施例３は、実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

実施例３において、図１のステップＳ６０に示す工程では、図２０に示すように、溝６が形成される箇所のダイアタッチ材４の一部をダイシングブレード１０によって削り取る。図２１は、図２０の点線Ｇ−Ｇ’における断面図である。図２１に示すように、ダイシングブレード１０によって、ダイアタッチ材４の半導体ウエハ１の裏面に至らない深さまでの部分を削り取る。ダイアタッチ材４の削り量を、例えば、ダイアタッチ材４の厚さの約半分としてもよい。また、ダイアタッチ材４の材料の種類やダイアタッチ材４の厚さに応じて、ダイアタッチ材４の削り量を設定してもよい。例えば、ダイシングブレード１０を５０，０００ｒｐｍ程度の回転数に設定することにより、ダイアタッチ材４を削るようにしてもよい。ダイアタッチ材４の一部を削り取ることにより、ダイアタッチ材４の削り取られた部分の周辺におけるダイアタッチ材４の盛り上がりの発生を抑制することができる。

ダイアタッチ材４の一部を削り取った後、図２２に示すように、加熱処理を行うとともに、押圧部材５の一部をダイアタッチ材４に埋め込み、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とが接触した状態で、押圧部材５が移動する。図２２は、半導体ウエハ１及び押圧部材５の斜視図である。

図２３Ａは、図２２の点線Ｈ−Ｈ’における部分拡大断面図である。図２３Ｂは、図２２の点線Ｉ−Ｉ’における部分拡大断面図である。図２３Ａに示すように、半導体ウエハ１の裏面と押圧部材５とが接触した状態で、押圧部材５が移動することにより、図２３Ｂに示すように、ダイアタッチ材４には、ダイアタッチ材４から半導体ウエハ１の裏面が露出する溝６が形成される。図２３Ａに示すように、ダイアタッチ材４の削り幅を、ダイアタッチ材４に形成される溝６の幅よりも広くする。図２３Ｂに示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４の盛り上がりが抑制されている。溝６の周辺のダイアタッチ材４の盛り上がった部分は、ダイアタッチ材４の上面の高さよりも低い。そのため、半導体ウエハ１の裏面にダイシングテープ８を貼り付けた場合、半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間における気泡の発生を抑制することができる。

実施形態に係る半導体装置及びその製造方法の第４の実施例について説明する。実施例４の構成は例示であり、実施形態に係る半導体装置及びその製造方法は実施例４の構成に
限定されない。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

ダイアタッチ材４に溝６を形成した際、例えば、ダイアタッチ材４の材料の種類やダイアタッチ材４の厚さによっては、図２４に示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４が盛り上がる場合がある。図２４は、半導体ウエハ１の部分拡大斜視図である。

図２４に示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４が盛り上がった状態で、半導体ウエハ１の裏面及びフレームリング９にダイシングテープ８を貼り付けた場合、半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間に気泡が入り込む。半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間に気泡が入り込むと、半導体ウエハ１とダイシングテープ８との密着性が弱くなり、半導体ウエハ１を切断した際に、個片化された半導体チップ１２がダイシングテープ８から取れてしまう可能性がある。実施例４では、半導体ウエハ１を切断した際に、個片化された半導体チップ１２がダイシングテープ８から取れることを抑止する第２の方法について説明する。

実施例４では、図１のステップＳ６０に示す工程において、ダイアタッチフィルム４に溝６を形成した後、図２５及び図２６に示すように、溝６の周辺のダイアタッチ材４の盛り上がった部分に切り欠き（溝）３０を形成する。切り欠き３０は、溝６に向かって形成され、溝６と繋がっている。例えば、ダイシングブレード１０に替えて先端が鋭利な形状のブレードをダイシング装置に取り付けて、先端が鋭利な形状のブレードによって、ダイアタッチ材４に切り欠き３０を形成してもよい。図２５及び図２６は、溝６の周辺のダイアタッチ材４の盛り上がった部分に切り欠き３０を形成した場合の半導体ウエハ１の部分拡大斜視図である。

半導体ウエハ１の裏面にダイシングテープ８を貼り付ける際、切り欠き３０が、半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間の空気の逃げ道となり、半導体ウエハ１の裏面とダイシングテープ８との間における気泡の発生を抑制することができる。

実施形態に係る半導体装置及びその製造方法の第５の実施例について説明する。実施例５の構成は例示であり、実施形態に係る半導体装置及びその製造方法は実施例５の構成に限定されない。なお、実施例１と同一の構成要素については、実施例１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施例１では、ダイシングブレード１０を用いたダイシングにより半導体ウエハ１を個片化する例を示した。実施例５では、ステルスダイシング（登録商標）により半導体ウエハ１を個片化する例を示す。ステルスダイシングは、半導体ウエハ１の内部にレーザを照射して改質層（変質層）を形成し、外部応力を加えることにより改質層を起点として半導体ウエハ１を切断し、半導体ウエハ１を個片化する技術である。

比較例として、ダイアタッチ材４に溝６を形成せずに、ステルスダイシングにより、半導体ウエハ１を個片化する例を説明する。比較例では、図２７に示すように、レーザ光４０を半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って半導体ウエハ１の内部に照射する。レーザ光４０は、半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って移動する。図２８は、図２７の点線Ｊ−Ｊ’における部分拡大断面図である。図２８に示すように、半導体ウエハ１にレーザ光４０が照射されることにより、半導体ウエハ１の内部に改質層４１が形成される。図２８に示すように、比較例では、半導体ウエハ１の裏面に貼り付けられたダイアタッチ材４には、溝６は形成されていない。

次に、図２９に示すように、フレームリング９を押し下げることにより、ダイシングテープ８を面方向に拡張する（テープエキスパンド工程）。ダイシングテープ８を面方向に拡張することにより、半導体ウエハ１の内部に形成された改質層４１を起点として半導体ウエハ１を切断し、半導体ウエハ１を個片化する。図３０は、図２９の点線Ｋ−Ｋ’における部分拡大断面図である。

図３０に示すように、ダイシングテープ８を面方向に拡張した際、ダイアタッチ材４が切断されない場合がある。ダイアタッチ材４が切断されない場合、個片化された半導体チップ１２をピックアップした際、半導体チップ１２の裏面からダイアタッチ材４が取れる可能性がある。

上記課題を解決するために、実施例５では、ダイアタッチ材４に溝６を形成し、ステルスダイシングにより半導体ウエハ１を個片化する例を示す。図３１に示すフローチャートは、実施例５における半導体装置の製造方法の各工程を示している。図３１のステップＳ２１０からＳ２８０に示す工程は、図１のステップＳ１０からＳ８０に示す工程と同様に行われるため、図３１のステップＳ２１０からＳ２８０に示す工程の説明を省略する。

実施例５における半導体装置の製造方法では、図３１のステップＳ２９０に示すように、ステルスダイシング工程を実施する。図３１のステップＳ２９０に示す工程では、図３２に示すように、レーザ光４０を半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って半導体ウエハ１の内部に照射する。レーザ光４０は、半導体ウエハ１のダイシングラインに沿って移動する。

図３３は、図３２の点線Ｌ−Ｌ’における部分拡大断面図である。図３３に示すように、半導体ウエハ１にレーザ光４０が照射されることにより、半導体ウエハ１の内部に改質層４１が形成される。図３３に示すように、半導体ウエハ１の裏面に貼り付けられたダイアタッチ材４に溝６が形成されている。

実施例５における半導体装置の製造方法では、次に、図３１のステップＳ３００に示すように、テープエキスパンド工程を実施する。図３１のステップＳ３００に示す工程では、図３４に示すように、フレームリング９を押し下げることにより、ダイシングテープ８を面方向に拡張する。ダイシングテープ８を面方向に拡張することにより、半導体ウエハ１の改質層４１を起点として半導体ウエハ１を切断し、半導体ウエハ１を個片化する。

図３５は、図３４の点線Ｍ−Ｍ’における部分拡大断面図である。図３５に示すように、ダイアタッチ材４には溝６が形成されているため、半導体ウエハ１を切断する際、ダイアタッチ材４は既に切断された状態となっている。したがって、個片化された半導体チップ１２をピックアップした際、半導体チップ１２の裏面からダイアタッチ材４が取れることがなくなる。

ダイアタッチ材４の溝６の幅を、半導体ウエハ１の改質層４１の幅と同等以上としてもよい。例えば、ダイアタッチ材４の溝６の幅と、半導体ウエハ１の改質層４１の幅とを同じにしてもよいし、ダイアタッチ材４の溝６の幅を半導体ウエハ１の改質層４１の幅よりも広くしてもよい。

半導体ウエハ１の内部に形成された改質層４１には、多くの微小なクラックが含まれている。ダイアタッチ材４の溝６の幅が半導体ウエハ１の改質層４１の幅と同等以上である場合、半導体ウエハ１を切断する際、改質層４１が砕け落ちたとしても、改質層４１の破片の全部がダイアタッチ材４の溝６に落ちる。したがって、個片化された半導体チップ１２をピックアップした際、ダイアタッチ材４の上に改質層４１の破片が残ることを抑止す
ることができる。

なお、ダイアタッチ材４の溝６の幅が半導体ウエハ１の改質層４１の幅よりも狭い場合であっても、半導体ウエハ１を切断する際に、改質層４１の破片がダイアタッチ材４の溝６に落ちる。したがって、個片化された半導体チップ１２をピックアップした際、ダイアタッチ材４の上に改質層４１の破片が残ることを抑止することができる。

実施例５における半導体装置の製造方法では、次に、図３１のステップＳ３１０に示すように、テープ固定工程を実施する。図３１のステップＳ３１０に示す工程では、拡張されたダイシングテープ８を固定治具によって固定する。図３１のステップＳ３２０からＳ３４０に示す工程は、図１のステップＳ１００からＳ１２０に示す工程と同様に行われるため、図３１のステップＳ３２０からＳ３４０に示す工程の説明を省略する。

１ 半導体ウエハ
２ 表面保護テープ
３ 砥石
４ ダイアタッチ材
５ 押圧部材
６ 溝
７ 配線層
８ ダイシングテープ
９ フレームリング
１０ ダイシングブレード
１１ 電子回路
１２ 半導体チップ
１３ 支持基板
２０ 加熱器
３０ 切り込み
４０ レーザ光
４１ 改質層

Claims (11)

1. 半導体ウエハの裏面に接着層を形成する工程と、
   加熱処理を行うとともに、押当部材を前記接着層に埋め込み、前記半導体ウエハの裏面と前記押当部材とが接触した状態で、前記押当部材が前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って移動することにより、前記接着層から前記半導体ウエハの裏面が露出する溝を前記接着層に形成する工程と、
   前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って前記半導体ウエハを切断する工程と、
   を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記押圧部材を、前記半導体ウエハと平行方向、かつ、前記押圧部材の移動方向の直交方向に振動させた状態で、前記押圧部材の移動を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記接着層に溝を形成する前に、前記半導体ウエハのダイシングラインに沿って前記接着層の一部を削る工程を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記溝の周囲の前記接着層に、前記溝と繋がる切り欠きを形成する工程を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記加熱処理は、前記接着層を加熱する処理であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記加熱処理は、前記押圧部材を加熱する処理であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記加熱処理は、前記接着層及び前記押圧部材を加熱する処理であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記半導体ウエハを切断する工程は、ダイシングブレードによって前記半導体ウエハを切断することを含む請求項１から７の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記溝の幅は、前記ダイシングブレードの幅と同じ又は前記ダイシングブレードの幅よりも広いことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記半導体ウエハを切断する工程は、レーザ光を前記半導体ウエハに照射することによって前記半導体ウエハの内部に変質層を形成し、前記変質層を起点として前記半導体ウエハを切断することを含む請求項１から７の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
11. 前記溝の幅は、前記変質層の幅と同じ又は前記変質層の幅よりも広いことを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。

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