(57)【要約】【課題】チップ欠けや、チップの中間でのわれといった不具合の発生を低減する。【解決手段】半導体装置の製造方法およびシート１０５では、第一の層１００と、第一の層１００よりも剛性が小さい第二の層１０１とを積層したシート１０５を半導体ウエハ１１の裏面に接着し、この第一の層１００に、半導体ウエハ１１の表面のスクライブ溝１０３に対向する折り溝１１４を形成している。これにより、半導体ウエハ１１をスクライブ溝１０３で折り割りしたときに、そのスクライブ溝１０３以外に応力が加わるのを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の層と、前記第一の層よりも剛性が小さい第二の層とを積層したシートに、複数の半導体チップに分割されるウエハの裏面を接着する工程と、
前記ウエハの表面に第一の溝を形成し、かつ、前記シートの前記第一の層に、前記第一の溝に対向する第二の溝を形成する工程と、
前記シート側から外力を加えて、前記第一の溝に沿って前記ウエハを分割することにより、複数の前記半導体チップごとに個片化する工程と、
前記シートに当該シートを引き伸ばす力を加え、隣接する前記半導体チップの間隔を広げる工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第一の層は、前記ウエハよりも剛性が大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第二の溝は底部に向かって幅が小さくなるテーパー形状であって、前記底部が前記第二の層に達することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記積層した前記シートの前記第二の層側を、前記ウエハの裏面に接着することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
複数の半導体チップに分割されるウエハの裏面に接着するシートであって、
第一の層と、前記第一の層よりも剛性が小さい第二の層と、前記ウエハの裏面に接着する接着剤層と、を積層したことを特徴とするシート。
【請求項６】
請求項５に記載のシートにおいて、
前記第一の層と、前記第二の層と、前記接着剤層と、をこの順に積層したことを特徴とするシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法およびシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体パッケージの低背化や省スペース化の要求に対して、デバイス形成された半導体ウエハを厚さ２０〜１５０μｍ程度に薄くして、半導体チップのサイズを一辺２００μｍ以下となるように個片化する技術が必要とされている。
【０００３】
半導体装置の製造方法の一例として、半導体チップの個片化工程には、保持テープ上に貼り付けられた半導体ウエハを複数の半導体チップごとに分割する工程と、保持テープを引き伸ばして隣接する半導体チップの間隔を広げるエキスパンド工程とが含まれる。
【０００４】
また、個片化プロセスには、半導体ウエハの劈開性を利用した方法と、ダイシングブレードなどを用いたダイシング方法がある。
【０００５】
ダイシングブレードなどを用いたダイシング方法として、例えば特許文献１には、半導体基板に接合された第２の基板に半導体基板のスクライブラインに対応した位置に断面くさび状をなす非貫通状の切り込み溝を予め形成し、ダイシングにより、半導体基板と第２の基板を同時に分割して、個々の圧力センサチップに分断することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、このような方法は、化合物半導体のような欠けやすい材料を個片化するには適していない。また、半導体基板と第２の基板を同時に分割してしまうため、個片化後にエキスパンドを行うことができない。
【０００７】
また、劈開性を利用した半導体ウエハの分割方法としては、例えば特許文献２に記載のものがある。特許文献２には、表面にパターンが形成された半導体ウエハの表面側に保護テープを貼り、保護テープを貼り付けたまま半導体ウエハの裏面にストリートに沿った微少溝を設け、この微少溝を起点にし、ブレーキング（ひき割り、折り割り等の手段による割断）によりウエハを分割しチップに個片化することが記載されている。
【０００８】
また、これに関連する技術として特許文献３，４記載のものがある。
【特許文献１】特開２００１−２０３１７４号公報
【特許文献２】特開２００６−２４５８６号公報
【特許文献３】特開２００６−３４４９１０号公報
【特許文献４】特開平８−１２４８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記文献記載の技術では、保護テープを引き伸ばすことによるひき割りだけでは、半導体ウエハを微少溝にそって分離できない場合があり、ひき割り工程後さらに分離したい微少溝に対し曲げ応力を加え、折り割りする必要があった。
【００１０】
しかしながら、折り割りするために半導体ウエハに対し加えた曲げ応力は、保護テープの剛性が小さいため、分離したい微少溝部分以外にも加わってしまう場合があった。そのため、得られた半導体チップに、チップ欠けや、チップの中間での割れといった不具合が発生するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による半導体装置の製造方法は、
第一の層と、前記第一の層よりも剛性が小さい第二の層とを積層したシートに、複数の半導体チップに分割されるウエハの裏面を接着する工程と、
前記ウエハの表面に第一の溝を形成し、かつ、前記シートの前記第一の層に、前記第一の溝に対向する第二の溝を形成する工程と、
前記シート側から外力を加えて、前記第一の溝に沿って前記ウエハを分割することにより、複数の前記半導体チップごとに個片化する工程と、
前記シートに当該シートを引き伸ばす力を加え、隣接する前記半導体チップの間隔を広げる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
この半導体装置の製造方法においては、第一の層と、前記第一の層よりも剛性が小さい第二の層とを積層したシートをウエハの裏面に接着し、この第一の層に、ウエハ表面の第一の溝に対向する第二の溝を形成している。すなわち、第一の層の剛性により、シート側からウエハに加えたブレーキング荷重の応力が、第二の溝からそれに対向する第一の溝へ集中する。これにより、第一の溝でウエハを折り割りしたときに、その第一の溝以外に応力が加わるのを抑制できる。さらに、折り割りした後においても、第一の層よりも剛性が小さい第二の層は分割されずにウエハの裏面に接着したまま残っているため、第二の層を引き伸ばして個片化された半導体チップ同士の間隔を広げ、半導体チップを取扱いやすい状態にすることができる。
【００１３】
本発明によるシートは、
複数の半導体チップに分割されるウエハの裏面に接着するシートであって、
第一の層と、前記第一の層よりも剛性が小さい第二の層と、前記ウエハの裏面に接着する接着剤層と、を積層したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体チップのチップ欠け、チップの破損の発生を低減した半導体装置の製造方法、およびシートが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明による半導体装置の製造方法およびシートの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明による半導体装置の製造方法およびシートの第１実施形態を示す工程断面図である。
【００１７】
まず、複数の半導体チップ１５に分割される半導体ウエハ１１と、第一の層１００と、第一の層１００よりも剛性が小さい第二の層１０１と、接着剤層１０２と、をこの順に積層したシート１０５を、それぞれ用意する（図１（ａ））。
【００１８】
半導体ウエハ１１は、裏面研削により薄化されている。半導体ウエハ１１としては、２種類以上の元素が結合した結晶、例えば、ガリウム（Ｇａ）、砒素（Ａｓ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物を材料とした化合物半導体が挙げられる。これにより、半導体ウエハ１１が劈開しやすくなり、特定の方向に折り割できる。
【００１９】
第一の層１００は、半導体ウエハ１１よりも剛性が大きいことが好ましい。これにより、第一の層１００に折り溝１１４を形成した場合、折り割時の外力が伝わる方向を制限できる。いいかえると、スクライブ溝１０３に対向する折り溝１１４により、折り割時の外力をスクライブ溝１０３に集中できるようになる。
【００２０】
第一の層１００の材料としては、延性の小さい硬質層、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等などが用いられる。これにより、第一の層１００が半導体ウエハ１１の保護膜としても機能し、個片化前の半導体ウエハ１１の搬送やハンドリングの際に、半導体ウエハ１１の裏面に傷が付かないよう保護できる。
【００２１】
第二の層１０１は、延性の大きい軟質層または伸縮性を有するものが好ましい。第二の層１０１の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンなどが用いられる。これにより、後述する個片化工程によって分割されないため、その後シート１０５を引き伸ばして隣接する複数の半導体チップ１５の間隔を広げたりできる。
【００２２】
次に、図１（ａ）に示すように、積層したシート１０５の第二の層１０１側を、半導体ウエハ１１の裏面に接着する。すなわち、接着剤層１０２を介してシート１０５と半導体ウエハ１１の裏面とを接着する。接着剤層１０２は、粘着層であって、シート１０５と半導体ウエハ１１とがずれないように両者を接着する。
【００２３】
次に、図１（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１１の表面にスクライブ溝（第一の溝）１０３を形成する。スクライブ溝１０３に沿って半導体ウエハ１１を分割することによって、複数の半導体チップ１５が得られる。
【００２４】
次に、図１（ｃ）に示すように、シート１０５の第一の層１００に、スクライブ溝１０３に対向する折り溝（第二の溝）１１４を形成する。折り溝１１４は、ダイシングブレード１０４により、スクライブ溝１０３と対向する位置に沿ってシート１０５の第一の層１００に形成される。
【００２５】
折り溝１１４は、底部に向かって幅が小さくなるテーパー形状であって、この底部が第二の層１０１に達することが好ましい。すなわち、折り溝１１４によって、第一の層１００が厚さ方向に完全に切断されることが好ましい。これにより、折り割によって、第一の層１００が折り溝１１４で分割されやすくなる。
【００２６】
次に、図１（ｄ）に示すように、シート１０５側から外力を加えて、スクライブ溝１０３に沿って半導体ウエハ１１を劈開させ、複数の半導体チップ１５ごとに個片化する。すなわち、第一の層１００側から半導体ウエハ１１にブレーキング荷重１０６をかけ（図２参照）、スクライブ溝１０３で半導体ウエハ１１を折り割する。
【００２７】
次に、シート１０５に当該シート１０５を引き伸ばす力を加え、隣接する半導体チップ１５の間隔を広げる。すなわち、シート１０５に半導体ウエハ１１の面方向に引張力を加える。これにより、分割された半導体チップ１５の隣り合う間隔が広がり、半導体チップ１５が取り扱いやすい状態になる。
【００２８】
また、前工程の半導体ウエハ１１の劈開の際に、スクライブ溝１０３で分割されずに連結部分が生じた場合でも、この引張力を利用したひき割りにより、さらに半導体ウエハ１１を分割することができる。
【００２９】
図２および図３を用いて、本実施形態の効果を説明する。
図２は、本発明による半導体装置の製造方法およびシートの効果を説明するための模式図である。図３は、従来の半導体ウエハに加わる力について説明するための模式図である。
【００３０】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第二の層１０１と接着剤層１０２とからなる積層のシート３０５と、スクライブ溝１０３が形成された半導体ウエハ１１の裏面とが、接着剤層１０２を介して接着している。半導体ウエハ１１の表面には、スクライブ溝１０３が形成されている。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、ブレーキング荷重１０６を、シート３０５を引き伸ばす方向（図中の左右方向）に加えた場合、その応力１０７ｂは、半導体ウエハ１１の面に対して平行となり、スクライブ溝１０３の部分に曲げの応力は生じない。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、シート３０５側からブレーキング荷重１０６を加えた場合、スクライブ溝１０３以外の部分に曲げの応力１０７ｃ〜１０７ｅが加わる場合がある。特に、第二の層１０１の剛性が小さく、延性が高い場合、シート３０５側から加えたブレーキング荷重１０６の応力１０７がスクライブ溝１０３以外の部分に加わりやすい。そのため、スクライブ溝１０３以外の部分で割れが生じ、チップ欠けやチップ中間での割れといった不具合が発生する可能性があった。
【００３３】
これに対し、本実施形態による半導体装置の製造方法およびシート１０５では、第一の層１００と、第一の層１００よりも剛性が小さい第二の層１０１とを積層したシート１０５を半導体ウエハ１１の裏面に接着し、この第一の層１００に、半導体ウエハ１１の表面のスクライブ溝１０３に対向する折り溝１１４を形成している。
【００３４】
すなわち、図２に示すようにして、第一の層１００の剛性により、シート１０５側から半導体ウエハ１１に加えたブレーキング荷重１０６の応力１０７ａが、折り溝１１４からそれに対向するスクライブ溝１０３へ集中する。これにより、スクライブ溝１０３で半導体ウエハ１１を折り割りしたときに、そのスクライブ溝１０３以外に応力が加わるのを抑制できる。
【００３５】
さらに、折り割りした後においても、第一の層１００よりも剛性が小さい第二の層１０１は分割されずに残っているため、第二の層１０１を引き伸ばして個片化された半導体チップ１５同士の間隔を広げ、半導体チップ１５を取扱いやすい状態にすることができる。
【００３６】
したがって、本実施形態による半導体装置の製造方法およびシート１０５によって、半導体ウエハ１１のチップ欠け、チップの破損といった不具合の発生が低減された半導体チップ１５が得られる。
【００３７】
また、半導体ウエハ１１の劈開性を利用してスクライブ溝１０３で折り割りするため、ブレーキングの位置精度をより向上させることができる。
【００３８】
さらに、折り割工程後に、半導体ウエハ１１の裏面に第二の層１０１が分割されずに残っていた場合、その後第二の層１０１を引き伸ばすことで、さらにひき割りができ、連結した半導体チップが生じてしまうといった問題を低減できる。
【００３９】
また、第一の層１００が半導体ウエハ１１の裏面を覆っているため、個片化工程前に半導体ウエハ１１を搬送したり、ハンドリングする際に、半導体ウエハ１１の裏面に割れや傷が発生するのを抑制できる。
【００４０】
折り溝１１４は、底部に向かって幅が小さくなるテーパー形状であるため、折り溝１１４で折曲げしやすくなると同時に、シート１０５側からのブレーキング荷重１０６の応力を折り溝１１４に対向するスクライブ溝１０３により集中させることができる。
【００４１】
本発明による半導体装置の製造方法およびシートは、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、シート１０５が、第一の層１００と、第二の層１０１と、接着剤層１０２と、がこの順に積層した場合について説明したが、第一の層１００と、第二の層１０１の順序が逆であってもよい。すなわち、図４に示すように、接着剤層１０２により、シート１１５の第一の層１００側と、半導体ウエハ１１の裏面とを接着する。この場合も、上記実施例と同様の効果が得られる。
【００４３】
また、上記実施形態では、スクライブ溝１０３を形成したあとに、折り溝１１４を形成した例について説明したが、折り溝１１４を形成したあとに、スクライブ溝１０３を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による半導体装置の製造方法およびシートの第１実施形態を示す工程断面図である。
【図２】本発明による半導体装置の製造方法およびシートの効果を説明するための模式図である。
【図３】従来の半導体ウエハに加わる力について説明するための模式図である。
【図４】本発明による半導体装置の製造方法およびシートの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  半導体ウエハ
１５  半導体チップ
１００  第一の層
１０１  第二の層
１０２  接着剤層
１０３  スクライブ溝（第一の溝）
１０４  ダイシングブレード
１０５  シート
１０６  ブレーキング荷重
１０７  応力
１１４  折り溝（第二の溝）
１１５  シート
３０５  シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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