KR20080015771A - 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 분할하여 반도체 칩을 제조하는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼의 분할을 플라즈마 에칭에 의해 수행하는 플라즈마 다이싱을 위하여 형성된 마스크를 연삭 헤드를 이용한 기계 연삭에 의해 제거한다. 이로 인해, 플라즈마 다이싱을 위한 마스크를 기계 연삭에 의해 제거함으로써, 마스크 제거시의 반응 생성물의 발생을 방지하여 퇴적한 입자에 의한 품질 열화를 일으키는 일 없이 다이싱을 수행할 수 있다.
반도체 칩, 제조, 방법
Description
본 발명은 복수의 반도체 장치가 형성된 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 분할하여 반도체 칩을 제조하는 반도체 칩의 제조 방법에 관한 것이다.
전자 기기의 기판 등에 실장되는 반도체 칩은 웨이퍼 상태로 회로 패턴 형성이 수행된 반도체 장치를 개편으로 잘라 냄으로써 제조된다. 최근, 반도체 장치의 박화(薄化)에 의해 웨이퍼 상태의 반도체 장치의 취급 난이도가 증대함에 따라, 반도체 웨이퍼를 절단하여 개편의 반도체 칩으로 분할하는 다이싱을 플라즈마 에칭에 의해 수행하는 플라즈마 다이싱이 이용되게 되었다(예를 들면, 일본 특허공개 2004-172364호 공보 참조).
플라즈마 다이싱은 격자눈 형상의 분할 위치를 나타내는 스트리트 라인 이외의 부위를 레지스트막의 마스크에 의해 마스킹한 상태로 플라즈마 에칭함으로써, 반도체 웨이퍼를 스트리트 라인을 따라 절단하는 것이다. 다이싱 후에는 마스크를 제거할 필요가 있기 때문에, 일본 특허공개 2004-172364호 공보에 나타내는 선행 기술예에서는 플라즈마 다이싱에 이용한 동일한 플라즈마 처리 장치에 의해 마스크 제거를 위한 플라즈마 애싱을 수행하도록 하고 있다.
그러나, 플라즈마 애싱에 있어서는 마스크 제거시에 발생한 반응 생성물이 입자가 되어 비산하여 플라즈마 처리 장치의 내부에 부착 퇴적한다. 이 때문에, 동일한 플라즈마 처리 장치에 의해 다이싱과 애싱을 반복하여 실행하는 과정에 있어서, 퇴적한 입자가 반도체 웨이퍼에 부착함에 따른 다이싱의 품질 열화가 생기는 경우가 있었다.
그런 점에서, 본 발명은 퇴적한 입자에 의한 품질 열화를 발생시키지 않고 다이싱을 수행할 수 있는 반도체 칩의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체 칩의 제조 방법은 스트리트 라인에 의해 구획된 복수의 영역의 각각에 반도체 장치가 형성된 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 분할하여 반도체 칩을 제조하는 반도체 칩의 제조 방법으로서, 반도체 웨이퍼의 반도체 장치 형성면측에 박리 가능한 보호 테이프를 첩부하는 보호 테이프 첩부 공정; 보호 테이프를 첩부한 반도체 웨이퍼의 이면측을 연삭하여 반도체 웨이퍼를 박화하는 이면 연삭 공정; 이면 연삭 공정 후, 복수의 영역을 덮는 마스크를 반도체 웨이퍼의 이면에 형성하는 마스크 형성 공정; 마스크가 형성된 표면으로부터 반도체 웨이퍼에 플라즈마를 조사하여 반도체 웨이퍼에 있어서 마스크로 덮여 있지 않은 부분을 제거함으로써 이 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 복수의 반도체 칩으로 분할하는 플라즈마 다이싱 공정; 이 플라즈마 다이싱 공정 후에 마스크가 형성된 이면을 연삭함으로써 마스크를 제거하는 마스크 제거 공정; 마스크 제거 공정에 있어서 이면에 형성된 가공 변질층을 제거하는 가공 변질층 제거 공정; 및 분할된 복수의 반도체 칩으로부터 보호 테이프를 박리하는 테이프 박리 공정을 포함한다.
본 발명에 따르면, 플라즈마 다이싱을 위한 마스크를 기계 연삭에 의해 제거함으로써, 마스크 제거시의 반응 생성물의 발생을 방지하여 퇴적한 입자에 의한 품질 열화를 일으키는 일 없이 다이싱을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 2a 내지 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법을 나타내는 흐름도, 도 2a 내지 2f, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 칩의 제조 방법의 공정 설명도이다.
먼저, 반도체 칩의 제조 방법에 대하여, 도 1, 도 2a 내지 2f에 따라 각 도면을 참조하면서 설명한다. 이 반도체 칩의 제조 방법은 분할 위치를 나타내는 스트리트 라인에 의해 구획된 복수의 영역의 각각에 반도체 장치가 형성된 반도체 웨 이퍼를 개개의 반도체 장치마다 분할하여 반도체 칩을 제조하는 것이다.
도 1에 있어서, 먼저 반도체 웨이퍼에 기계 연삭시의 보호용 테이프를 첩부하는 보호 테이프 첩부 공정이 실행된다(단계 1). 즉, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(1)의 반도체 장치 형성면(1a)측에 박리 가능한 보호 테이프(2)를 첩부한다. 이어서, 이면 연삭 공정이 실행된다(단계 2). 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(1)를 보호 테이프(2)측을 하면으로 한 자세로 척 테이블(6)에 재치한다. 그리고, 보호 테이프(2)를 첩부한 반도체 웨이퍼(1)의 이면측을 연삭 헤드(7)에 의해 기계 연삭하여 반도체 웨이퍼(1)를 박화한다. 이로 인해, 당초 약 750㎛ 두께의 반도체 웨이퍼(1)는 도 2b에 나타내는 바와 같이 60㎛ 정도의 두께(t)까지 박화된다.
다음으로, 마스크 형성 공정이 실행된다(단계 3). 즉, 이면 연삭 공정 후, 기계 연삭면에는 5~20㎛ 정도 두께의 레지스트막이 수지막 첩부나 스핀 코팅에 의한 수지 도포 등의 방법에 의해 형성된다. 이어서, 레지스트막에 있어서 개개의 반도체 칩을 구획하는 스트리트 라인에 대응한 부분만을 포토리소그래피나 레이저 가공 등의 방법에 의해 제거한다. 이로 인해, 도 2c에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 다이싱을 위한 마스크, 즉 스트리트 라인(3a)에 의해 구획된 영역을 덮는 마스크(3)가 반도체 웨이퍼(1)의 이면에 형성된다.
이어서, 플라즈마 다이싱 공정이 실행된다(단계 4). 도 4는 이 플라즈마 다이싱을 위하여 이용되는 드라이 에칭 장치(10)의 구성을 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 진공 챔버(11)의 내부는 감압 분위기 하에서 플라즈마 처리를 수행하는 처리 실(12)로 되어 있고, 진공 배기 장치(15)를 구동함으로써 처리실(12)의 내부는 플라즈마 처리를 위한 압력까지 감압된다. 처리실(12)의 내부에는 고주파 전극(13) 및 샤워 전극(14)이 상하 대향하여 설치되어 있다. 고주파 전극(13)의 상면에는 처리 대상인 반도체 웨이퍼(1)가 보호 테이프(2)를 하면측으로 하고 마스크(3)를 상면을 향하게 한 자세로 재치된다.
고주파 전극(13)에는 고주파 전원 장치(16)가 전기적으로 접속되어 있다. 샤워 전극(14)은 접지부(18)에 접지되어 있고, 고주파 전원 장치(16)를 구동함으로써 고주파 전극(13)과 샤워 전극(14) 사이에는 고주파 전압이 인가된다. 샤워 전극(14)의 하면에는 복수의 가스 분출공(14a)이 개구되어 있고, 가스 분출공(14a)은 불소계의 플라즈마 처리용 가스를 공급하는 가스 공급부(17)에 접속되어 있다.
플라즈마 처리에 있어서는, 먼저 고주파 전극(13) 상에 반도체 웨이퍼(1)를 재치하고, 처리실(12) 내를 진공 배기 장치(15)에 의해 진공 배기하면서 가스 공급부(17)에 의해 처리실(12) 내에 불소계의 플라즈마 발생용 가스(여기에서는 육불화황(SF6)과 헬륨의 혼합 가스)를 반도체 웨이퍼(1)에 대하여 내뿜고, 이 상태에서 고주파 전극(13)과 샤워 전극(14) 사이에 고주파 전압을 인가한다. 이로 인해, 불소계 가스가 플라즈마화함에 따른 불소 래디컬과 이온이 발생하고, 이 불소 래디컬의 화학 작용과 가속된 이온의 물리 작용에 의해 플라즈마 다이싱이 수행된다.
즉, 불소계 가스의 플라즈마를 반도체 웨이퍼(1)에 상면에서 조사함으로써, 도 3d에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(1)에 있어서 마스크(3)로 덮여 있지 않은 스트리트 라인(3a)의 부분이 불소 래디컬의 화학 작용과 가속된 이온의 물리 작용에 의해 제거된다. 그리고, 반도체 웨이퍼(12)의 전 두께를 관통하는 다이싱홈(1c)을 형성함으로써 반도체 웨이퍼(1)를 개개의 반도체 장치마다 복수의 반도체 칩(1d)으로 분할한다.
이어서, 마스크 제거를 위한 이면 연삭이 실행된다(단계 5). 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 개편으로 분할된 반도체 칩(1d)이 첩부된 보호 테이프(2)는 척 테이블(25) 상에 재치되고, 반도체 칩(1d)의 상면을 덮는 마스크(3)는 연삭 헤드(26)에 의해 기계적으로 제거되며, 이로 인해 반도체 칩(1d)은 55㎛ 정도의 두께가 된다. 이 때, 마스크(3)와 함께 반도체 칩(1d)도 부분적으로 기계 연삭됨으로써, 반도체 칩(1d)의 상면에는 가공 변질층(1e)이 형성된다.
다음으로, 기계 연삭면(1e)의 가공 변질층을 제거하는 스트레스 릴리프가 수행된다(단계 6). 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 마스크 제거를 위한 이면 연삭 후의 반도체 칩(1d)은 보호 테이프(2)에 첩부된 상태에서 다시 드라이 에칭 장치(10)에 수용되고, 기계 연삭면(1e)을 대상으로 한 불소계 가스에 의한 플라즈마 에칭이 수행된다. 이로 인해, 도 2e에 나타내는 바와 같이, 마스크 제거 후의 반도체 칩(1d)의 상면에 잔류한 기계 연삭면(1e)이 제거되고, 반도체 칩(1d)은 최종적으로 50㎛ 정도까지 박화된다.
즉, 이 스트레스 릴리프에 있어서는, 마스크(3)가 제거된 반도체 칩(1d) 이면을 플라즈마 에칭함으로써, 이 이면에 형성된 가공 변질층을 제거한다. 또한, 이 가공 변질층 제거 공정에 있어서, 플라즈마 에칭을 이용하는 대신에, 드라이 폴리 싱이나, 케미컬 폴리싱 또는 웨트 에칭 등 각종 방법을 이용할 수도 있지만, 플라즈마 다이싱에 이용하는 동일한 드라이 에칭 장치(10)를 이용하면, 설비 비용의 증대를 초래하지 않고 스트레스 릴리프를 수행하는 것이 가능하게 된다.
이 후, 보호 테이프 박리가 수행된다(단계 7). 즉, 도 2f에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩(1d)은 보호 테이프(2)에 첩부된 상태인 채로, 웨이퍼 링(5)에 펼쳐진 다이싱 시트(4)에 전사된다. 그리고, 복수의 반도체 칩(1d)을 다이싱 시트(4)에 접착한 상태로, 분할된 복수의 반도체 칩(1d)으로부터 보호 테이프(2)를 박리한다. 이로 인해, 반도체 칩(1d)은 반도체 장치 형성면(1a)을 위쪽으로 하여 이면측이 다이싱 시트(4)에 지지된 상태가 된다.
상기 설명한 바와 같이, 본 실시예에 나타내는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서는, 플라즈마 다이싱을 위하여 반도체 웨이퍼에 형성되는 마스크를 기계 연삭에 의해 제거하도록 하고 있다. 이로 인해, 마스크를 플라즈마 애싱에 의해 제거하는 방법에 있어서 불가피하게 발생하는 반응 생성물의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 반응 생성물이 플라즈마 처리 장치 내에 퇴적하지 않아 퇴적된 입자에 의한 품질 열화를 발생시키지 않고 다이싱을 수행할 수 있다.
본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은 마스크 제거시의 반응 생성물의 발생을 방지하고, 퇴적한 입자에 의한 품질 열화를 발생시키지 않고 다이싱을 수행할 수 있다는 이점을 가지며, 복수의 반도체 장치가 형성된 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치로 분할하여 반도체 칩을 제조하는 분야에 유용하다.
Claims (2)
- 스트리트 라인에 의해 구획된 복수의 영역의 각각에 반도체 장치가 형성된 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 분할하여 반도체 칩을 제조하는 반도체 칩의 제조 방법으로서,반도체 웨이퍼의 반도체 장치 형성면측에 박리 가능한 보호 테이프를 첩부하는 보호 테이프 첩부 공정;상기 보호 테이프를 첩부한 반도체 웨이퍼의 이면측을 연삭하여 반도체 웨이퍼를 박화하는 이면 연삭 공정;상기 이면 연삭 공정 후, 상기 복수의 영역을 덮는 마스크를 상기 반도체 웨이퍼의 이면에 형성하는 마스크 형성 공정;상기 마스크가 형성된 표면으로부터 반도체 웨이퍼에 플라즈마를 조사하여 상기 반도체 웨이퍼에 있어서 마스크로 덮여 있지 않은 부분을 제거함으로써, 상기 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 장치마다 복수의 반도체 칩으로 분할하는 플라즈마 다이싱 공정;상기 플라즈마 다이싱 공정 후에 상기 마스크가 형성된 이면을 연삭함으로써 상기 마스크를 제거하는 마스크 제거 공정;상기 마스크 제거 공정에 있어서 상기 이면에 형성된 가공 변질층을 제거하는 가공 변질층 제거 공정; 및상기 분할된 복수의 반도체 칩으로부터 상기 보호 테이프를 박리하는 테이프 박리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 가공 변질층 제거 공정에 있어서, 상기 이면을 플라즈마 에칭함으로써 상기 이면에 형성된 가공 변질층을 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩의 제조 방법.
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