JP4843390B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳細には、樹脂封止されたウェハーレベルＣＳＰ等をダイシングによって形成する半導体装置の製造方法に関する。

樹脂封止されたウェハーレベルＣＳＰ等を製造する過程において、ウェハー状態の半導体基板を、最終的に個々のチップに切断（ダイシング）する工程がある。

この工程は、例えば、半導体ウェハーをダイヤモンド製等のダイシングブレードにより、短冊状にダイシングをした後、そのダイシングの方向と直角方向にダイシングを行い、最終的にウェハーを碁盤目状に切り出すのが一般的である（図８参照）。

しかし、通常略円形状である半導体ウェハーを、略矩形状に切り出すため、半導体ウェハーの外周部には、チップ領域が確保できない略三角形状に代表される端材が多数発生する。

ここで、ウェハーレベルＣＳＰのダイシング時には回路面が樹脂により封止されているため、ダイシングの加工負荷が大きく、ウェハー外周部の端材（三角チップ）が飛散しやすい傾向にある。ダイシング中に端材が飛散するとダイシングブレードがダメージをうけ、チッピングの多発および最悪のケースとしてはブレード破損を招くため、大きな問題となっている。また、チップそのものの破損が生じてしまうこともある。
ウェハーレベルＣＳＰの小型化および製造コストの低コスト化等の観点から、ダイシングブレードの薄型化が図られている現在では、なおさら、当該問題が顕著に生じている。

そのため、従来のウェハーレベルＣＳＰの製造方法では、半導体ウェハーの裏面にダイシングテープと呼ばれる粘着テープを貼り付けて、ダイシング時に端材が飛散しないようにしていたが、端材は微小な面積であって、十分な粘着力が確保できないため、端材の飛散によるブレードの破損を解消するまでには至っていない。

一方、ダイシングによりウェハーレベルＣＳＰを製造する半導体装置製造方法として、特開２００４−１４６４８７号公報に記載されたものであって、図９に示される方法が提案されている。
この従来例は、端材の飛散によるブレードの破損を解消するため、ウェハー外周部の端材（三角チップ）を生じさせないように、ダイシングを行なう方法である。
しかし、この方法の場合、ダイシングブレードを上下させて、複雑なダイシングを行なわなければならず、工程の複雑化による、製造時間の増加を招いてしまう問題がある。

特開２００４−１４６４８７号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダイシング工程を複雑化することを必要とせず、かつ、半導体ウェハーをダイシングする際に端材が飛散するとダイシングブレードの破損、チッピングといったトラブルの原因となることから、そのような端材の飛散を防止することが可能である、ウェハーレベルＣＳＰ等の半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウェハーの裏面の外周部において、後工程のダイシングによって発生する端材の位置を通るように、円周に沿った線状の溝部を形成した後、前記半導体ウェハーの裏面にダイシングテープを貼り、該ダイシングテープの粘着剤を前記溝部に浸入させて、前記半導体ウェハーをダイシングブレードによりダイシングすることを特徴とする。

ここで、線状の溝部を複数本形成することが効果的である。

また、線状の溝部に代えて、点状の溝部を円周に沿った線上に断続的に集合させて形成することを特徴とする。

また、線状の溝部および前記点状の溝部をレーザーマーカーにより形成することを特徴とする。

請求項１によれば、半導体ウェハーの裏面の外周部に形成された、円周に沿った線状の溝部の作用によって、ダイシングテープの粘着力が強化される。すなわち、ダイシングテープの粘着剤が線状の溝部に浸入することによって、釘もしくはくさびのような働きをして、ダイシングテープが半導体ウェハーに粘着しようとする力が強化される。その結果、端材の飛散を防止することができる。

請求項２によれば、線状の溝部を複数本形成することが、端材が微小なサイズである場合であっても、その裏面に複数の溝部を形成することができるため、ダイシングテープが半導体ウェハーに粘着しようとする力が強化される。その結果、端材の飛散を防止する効果が増加する。

請求項３によれば、線状の溝部に代えて、点状の溝部を円周に沿った線上に断続的に集合させて形成することによっても、線状の溝部により生じる効果と同様に、ダイシングテープが半導体ウェハーに粘着しようとする力が強化されるため、端材の飛散を防止することができる効果が生じる。

請求項４によれば、半導体ウェハー裏面に形成する線状の溝部および点状の溝部をレーザーマーカーにより加工することによって、簡易かつ低コストで所望の溝部の形成を行なうことが可能となる。また、溝の深さや幅の制御も容易となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
図１および図２は、本発明の第一の実施の形態に係る製造方法を説明するための概略図である。図３は、本発明に係る製造方法におけるダイシングの手順および端材の発生箇所を説明するための概略図である。図４は、本発明の第一の実施の形態に係る製造方法におけるダイシングと端材発生の様子を示す概略図である。

図１に示すように、ダイシングの対象となる半導体ウェハー１の裏面の外周部２に、円周に沿った線状の溝部３を形成する。
線状の溝部３を形成する位置は、加工機械の能力内で可能な限り、半導体ウェハー１の外周縁７に近い位置に形成することが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に溝部３が来るため、後述のアンカー効果が発揮されるからである。

線状の溝部３を形成する加工は、一例として、レーザーマーカー（図示しない）により行なう。レーザーマーカーにより加工することによって、簡易かつ低コストで所望の溝部の形成を行なうことが可能となる。また、溝の深さや幅の制御が容易となる効果が生じる。
なお、線状の溝部３を加工する装置はレーザーマーカーに限定されるものではなく、その他機械的な加工や、化学的な加工であっても構わない。

線状の溝部３の形状は、半導体ウェハー１の裏面のシリコンが若干掘り込まれる程度に形成する。一例として、出力０．６５Ｗのレーザーを使用して、線幅３０μｍ、深さ２〜３μｍ程度に溝部３を形成する。

続いて、線状の溝部３が形成されている半導体ウェハー１の裏面にダイシングテープ１０を粘着させる。ダイシングテープ１の大きさは、半導体ウェハー１の裏面全面が粘着可能な大きさであればよい。

粘着させたダイシングテープ１０は、線状の溝部３において生じるアンカー効果により、線状の溝部３での粘着力が強化される。すなわち、ダイシングテープ１０の粘着剤が線状の溝部３に浸入することによって、釘もしくはくさびのような働きをして、ダイシングテープ１０が半導体ウェハー１に粘着しようとする力が強化されるのである。
なお、ダイシングテープ１０の粘着剤の一例として、紫外線タイプの糊が使用される。この糊は紫外線を照射することによって硬化する性質を有する。

その後、図３に示すように、ダイシングブレード１１によって半導体ウェハー１のダイシングを行なう。ダイシングの手順として、まず、図３のダイシングライン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの順に、当該ダイシングラインの上を矢印の方向に、直線的にダイシングを行なう。これにより、半導体ウェハー１は短冊状となる。なお、ダイシングブレード１１をダイシング途中で上下させる必要はない。
続いて、ダイシングライン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅの順に、当該ダイシングラインの上を矢印の方向に、直線的にダイシングを行なう。これにより、半導体ウェハー１はチップ形状の半導体装置６ａ〜６ｎに加工される。

ここで、図７に示すような従来の実施の形態に係る半導体装置製造方法の場合には、端材５２は底面５３の一面のみがダイシングテープ５４と粘着しているだけであるため、ダイシングブレード５５で、半導体ウェハー５１をダイシングする際に生じるエネルギーが、底面５３部分の粘着力に打ち勝って、端材５２が飛散してしまうケースが多発する。飛散するだけであれば、大きな問題になることはないが、飛散した端材５２がダイシングブレード取付部５６に当たって跳ね返る等して、ダイシングブレード５５に衝撃すると、ダイシングブレード５５が割れる、歪む、チッピングするといったトラブルの原因となる。

しかし、本発明に係る製造方法を実施することによって、図４に示すように半導体ウェハー１をダイシングブレード１１でダイシングする際に、ダイシングテープ１０の粘着剤が端材５の線状の溝部３に浸入してアンカー効果を発揮するため、端材５の飛散を防止することが可能となり、飛散を原因とする前記のトラブル防止に絶大な効果がある。

そのため、線状の溝部３は、加工機械の能力内で可能な限り、半導体ウェハー１の外周縁７に近い位置に形成することが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に溝部３が形成されることとなり、アンカー効果を生じさせることができ、ダイシング時の端材飛散を防止することが可能となるからである。

図５に本発明の第二の実施の形態に係る製造方法の例を示す。
本発明の第二の実施の形態は、第一の実施の形態における線状の溝部３を複数本形成するものである。線状の溝部３を多く形成するほど、アンカー効果が生じる領域が増加するため、端材の飛散を防止する効果を大きくできる。

一例として、図中の３ａ、３ｂのように線状の溝部を二本形成する構成が考えられる。溝部３ａ、３ｂは、一例として、円周に沿った線上に形成する。線状の溝部３ａ、３ｂを形成する加工はレーザーマーカーにより行なうが、加工機械の能力内で可能な限り、半導体ウェハー１の外周縁７に近い位置に形成することが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に溝部３が形成されることとなり、アンカー効果を生じさせることができ、ダイシング時の端材飛散を防止することが可能となるからである。

加えて、線状の溝部３ａ、３ｂは可能な限り隣接する間隔を狭くすることが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に複数の溝部３を形成することができるからである。その結果、アンカー効果が生じる領域を増加させることができ、端材５の飛散を防止する効果を大きくすることが可能となる。

図６に本発明の第三の実施の形態に係る製造方法の例を示す。
本発明の第三の実施の形態は、第一の実施の形態における線状の溝部３に代えて、ダイシングの対象となる半導体ウェハー１の裏面の外周部２に点状の溝部４を断続的に集合して形成するものである。

点状の溝部４は、一例として、円周に沿った線上に形成する。点状の溝部４を形成する加工は、レーザーマーカーにより行なうが、加工機械の能力内で可能な限り、半導体ウェハー１の外周縁７に近い位置に形成することが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に溝部４が形成されることとなり、アンカー効果を生じさせることができ、ダイシング時の端材飛散を防止することが可能となるからである。

加えて、集合して形成される点状の溝部４は可能な限り隣接する間隔を狭くすることが好ましい。そうすることにより、端材５が微小なサイズである場合であっても、その裏面に点状の溝部４をより多く形成することができるからである。その結果、アンカー効果が生じる領域を増加させることができ、端材５の飛散を防止する効果を大きくすることが可能となる。

本発明に係る半導体装置の製造方法により、半導体ウェハーを短冊状にダイシングをした後、直角方向にダイシングを行う、簡易かつ低コストである一般的ダイシング方法を採用しつつも、端材の飛散を防止してブレードの破損等の問題を解消することが可能となった。

本発明の第一の実施の形態に係る製造方法を説明するための概略図である。 本発明の第一の実施の形態に係る製造方法を説明するための概略図である。 本発明に係る製造方法におけるダイシングの手順および端材の発生箇所を説明するための概略図である。 本発明の第一の実施の形態に係る製造方法におけるダイシングと端材発生の様子を示す概略図である。 本発明の第二の実施の形態に係る製造方法を説明するための概略図である。 本発明の第三の実施の形態に係る製造方法を説明するための概略図である。 従来の実施形態に係る製造方法の例を説明するための概略図である。 従来の実施形態に係る製造方法および本発明の実施形態に係る製造方法において採用されている一般的な半導体ウェハーのダイシング方法を示す概略図である。 従来の実施形態に係る製造方法の他の例を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 半導体ウェハー
２ 半導体ウェハー裏面の外周部
３ 線状の溝部
４ 点状の溝部
５、５ａ〜５ｔ 端材
６ａ〜６ｌ チップ形状の半導体装置
７ 外周縁
１０ ダイシングテープ
１１ ダイシングブレード
１２ ダイシングブレード取付部

Claims (4)

1. 半導体ウェハーの裏面の外周部において、後工程のダイシングによって発生する端材の位置を通るように、円周に沿った線状の溝部を形成した後、
   前記半導体ウェハーの裏面にダイシングテープを貼り、該ダイシングテープの粘着剤を前記溝部に浸入させて、
   前記半導体ウェハーをダイシングブレードによりダイシングすること
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記線状の溝部を複数本形成すること
   を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記線状の溝部に代えて、点状の溝部を円周に沿った線上に断続的に集合させて形成すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記線状の溝部および前記点状の溝部をレーザーマーカーにより形成すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。