(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、
前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜の上面上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
を含み、
前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、
前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜の上面上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
を含み、
前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
パッド部を有する半導体基板と、前記パッド部に接続される外部接続用電極と、前記外部接続用電極の周囲における前記半導体基板上に設けられた樹脂膜と、前記外部接続用電極の上面に設けられた半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、
前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
を含み、
前記支持用接着剤により前記半導体基板を支持して前記半導体基板の裏面を研削する工程の後、前記半導体基板の裏面をダイシングラインに沿って切断して前記樹脂膜に達する溝を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、
前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
を含み、
前記仮止め用接着剤を形成する工程の前に、前記半導体基板のダイシングラインに沿って前記樹脂膜の上面から前記半導体基板の厚さの中間位置に達する溝を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程は、前記溝の内部に前記仮止め用接着剤を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項３乃至５の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記支持用接着剤を形成する工程の後に、前記半導体基板の裏面を研削する工程と、前記支持用接着剤を除去する工程と、前記仮止め用接着剤を除去する工程と、前記半導体基板をダイシングラインに沿って分離して複数の半導体装置を得る工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を除去する工程は剥離液により前記仮止め用接着剤を剥離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤は、アクリル系接着剤であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程は、前記仮止め用接着剤上に紫外線硬化型の接着剤を貼り付ける工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程は、前記仮止め用接着剤上に紫外線硬化型の接着剤をスピンコート法により塗布する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記支持用接着剤により前記半導体基板を支持して前記半導体基板の裏面を研削する工程は、前記支持用接着剤との間に光熱変換層を介在してガラス板に接着する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板をダイシングラインに沿って分離して複数の半導体装置を得る工程は、前記半導体基板の裏面からレーザを照射して前記半導体基板のダイシングラインに沿って前記半導体基板内部に改質層を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
基板の一方の面に形成された半田ボールの周囲における前記一方の面上に仮止め用接着剤を形成して、前記仮止め用接着剤の上面を前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置にする工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤及び前記支持用接着剤によって前記半田ボールを保護した状態で前記基板の他方の面を研削する工程と、
を含むことを特徴とする薄型化基板の製造方法。
【請求項１６】
基板の一方の面に形成された半田ボールの周囲における前記一方の面上に仮止め用接着剤を形成して、前記仮止め用接着剤の上面を前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置にする工程と、
前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、
前記仮止め用接着剤及び前記支持用接着剤によって前記半田ボールを保護した状態で前記基板の他方の面を研削する工程と、
を含むことを特徴とする薄型化基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造方法及び薄型化基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路が形成された半導体ウエハ上に外部接続用の突起電極を形成してダイシングすることにより多数の半導体装置を得る方法が知られている。この方法により形成される半導体装置は、外部接続用電極を、直接、回路基板の接続端子にボンディングですることにより実装することが可能であり、半導体チップのサイズと同一となることから、ＣＳＰ（Chip Size Package）といわれる。
【０００３】
上記の半導体装置において、近年では、電子機器の薄型化に対応して、半導体基板の厚さを、例えば５０〜２００μｍ程度とする開発がなされている。このように薄い厚さの半導体ウエハを用いると、外部接続用の突起電極の形成工程において、半導体ウエハに割れや損傷、あるいは湾曲などの変形が生じる。このため、最終の半導体装置の半導体基板の厚さよりも厚い厚さを有する半導体ウエハを用いて外部接続用の突起電極を形成し、この後、半導体ウエハの裏面を研削して薄型化を達成する方法が検討されている。
【０００４】
具体的には、例えば、次のような工程によって作製する。まず、厚さが厚い半導体ウエハの各デバイスエリアに外部接続用の突起電極を形成し、裏面にダイシングテープに接着する。このままの状態で、外部接続用の突起電極を保護シート上の表面に形成された粘着樹脂層に押圧して埋入する。そして、ダイシングテープを剥離して、半導体ウエハの裏面を研削して薄型化を図るのである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３―２４３３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先行文献１に記載された方法は、半導体ウエハに形成された外部接続用の突起電極を粘着樹脂層で保持した状態で半導体ウエハの裏面を研削する方法である。
しかし、外部接続用の突起電極が１００μｍを超えて大きくなると、突起電極を十分包めないので，テープが浮いてしまったりテープ面に凹凸ができてしまい、研削後の裏面に凹凸が生じてしまうという問題があるが、充分な厚みの粘着材厚は現状では開発されていない。
また、液状の紫外線硬化型樹脂を外部接続用の突起電極を覆うように塗布して硬化させ、保護材とする方法もあるが、外部接続用電極が半田ボールのように球状であると、半田ボールの根元側で保護樹脂が引っ掛かり保護樹脂の剥離が困難となる、あるいは剥離工程の時間を要するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜の上面上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、を含み、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする。
請求項２に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜の上面上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、を含み、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、パッド部を有する半導体基板と、前記パッド部に接続される外部接続用電極と、前記外部接続用電極の周囲における前記半導体基板上に設けられた樹脂膜と、前記外部接続用電極の上面に設けられた半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、を含み、前記支持用接着剤により前記半導体基板を支持して前記半導体基板の裏面を研削する工程の後、前記半導体基板の裏面をダイシングラインに沿って切断して前記樹脂膜に達する溝を形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項４に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、パッド部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成された樹脂膜と、前記樹脂膜に形成されたホールに重なるように形成され、前記樹脂膜の上面から突出した状態に設けられ、前記パッド部に電気的に接続された半田ボールと、を有する基板を準備する工程と、前記半田ボールの周囲における前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、を含み、前記仮止め用接着剤を形成する工程の前に、前記半導体基板のダイシングラインに沿って前記樹脂膜の上面から前記半導体基板の厚さの中間位置に達する溝を形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項５に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、前記樹脂膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程は、前記溝の内部に前記仮止め用接着剤を形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項６に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項３乃至５の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項３乃至５の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を形成する工程は、前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置が上面となるように前記仮止め用接着剤を形成する工程であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１乃至７の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記支持用接着剤を形成する工程の後に、前記半導体基板の裏面を研削する工程と、前記支持用接着剤を除去する工程と、前記仮止め用接着剤を除去する工程と、前記半導体基板をダイシングラインに沿って分離して複数の半導体装置を得る工程と、を含むことを特徴とする。
請求項９に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤を除去する工程は剥離液により前記仮止め用接着剤を剥離することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤は、アクリル系接着剤であることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法において、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程は、前記仮止め用接着剤上に紫外線硬化型の接着剤を貼り付ける工程を含むことを特徴とする。
請求項１２に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法において、前記封止膜上に前記半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成する工程は、前記溝の内部に前記仮止め用接着剤を形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記支持用接着剤により前記半導体基板を支持して前記半導体基板の裏面を研削する工程は、前記支持用接着剤との間に光熱変換層を介在してガラス板に接着する工程を含むことを特徴とする。
請求項１４に記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項８に記載の半導体装置の製造方法において、前記半導体基板をダイシングラインに沿って分離して複数の半導体装置を得る工程は、前記半導体基板の裏面からレーザを照射して前記半導体基板のダイシングラインに沿って前記半導体基板内部に改質層を形成する工程を含むことを特徴とする。
請求項１５に記載の発明に係る薄型化基板の製造方法は、基板の一方の面に形成された半田ボールの周囲における前記一方の面上に仮止め用接着剤を形成して、前記仮止め用接着剤の上面を前記半田ボールの高さの中心よりも低い位置にする工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤及び前記支持用接着剤によって前記半田ボールを保護した状態で前記基板の他方の面を研削する工程と、を含むことを特徴とする。
請求項１６に記載の発明に係る薄型化基板の製造方法は、基板の一方の面に形成された半田ボールの周囲における前記一方の面上に仮止め用接着剤を形成して、前記仮止め用接着剤の上面を前記半田ボールのボール径の中心よりも低い位置にする工程と、前記仮止め用接着剤上に前記半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成する工程と、前記仮止め用接着剤及び前記支持用接着剤によって前記半田ボールを保護した状態で前記基板の他方の面を研削する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成し、この仮止め用接着剤上に半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成するので、支持用接着剤の厚さを薄くすることができる。または、支持用接着剤の除去を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】多数の半導体装置形成領域Ａを有する半導体ウエハの平面図。
【図２】図１の半導体装置形成領域Ａの詳細を示す拡大平面図。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法によって形成された一例としての半導体装置の拡大断面図。
【図４】図４〜図２０は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態１に係り、図４は最初の工程を説明するための拡大断面図。
【図５】図４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６】図５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図７】図６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図８】図７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図９】図８に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１０】図９に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１６】図１５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１８】図１７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図１９】図１８に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２０】図１９に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２１】図２１および図２２は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態２に係り、図２１は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図２２】図２１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２３】図２３〜図２８は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態３に係り、図２３は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図２９】図２９〜図３８は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態４に係り、図２９は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３２】図３１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３３】図３２に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３４】図３３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３５】図３４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３６】図３５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３７】図３６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３８】図３７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図３９】図３９〜図４４は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態５に係り、図３９は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図４０】図３９に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４１】図４０に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４２】図４１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４３】図４２に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４４】図４３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４５】図４５〜図５６は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態６に係り、図４５は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図４６】図４５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４７】図４６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４８】図４７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図４９】図４８に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５０】図４９に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５１】図５０に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５２】図５１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５３】図５２に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５４】図５３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５５】図５４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５６】図５５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５７】図５７および図５８は本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態７に係り、図５７は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図５８】図５７に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図５９】本発明の半導体装置の製造方法によって製造される別の一例としての半導体装置の拡大断面図。
【図６０】図６０〜図６７は、図５９に図示された半導体装置の製造方法を示し、本発明の半導体装置の製造方法を示す実施形態８に係るもので、図６０は所定の工程を説明するための拡大断面図。
【図６１】図６０に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６２】図６１に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６３】図６２に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６４】図６３に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６５】図６４に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６６】図６５に続く工程を説明するための拡大断面図。
【図６７】図６６に続く工程を説明するための拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（半導体装置の構造１）
以下、この発明の半導体装置の製造方法について説明をする。図１は多数の半導体装置形成領域Ａを有する半導体ウエハの平面図である。半導体装置形成領域Ａは、半導体ウエハ１上に行方向および列方向に、マトリクス状に配列されている。各半導体装置形成領域Ａは、後述する最終工程、すなわち、半田ボールを形成し、半導体ウエハ１の裏面を研削して薄型化した後、半導体ウエハ１をダイシングライン２で切断することにより、半導体装置として同時に多数個が得られる。
【００１１】
図２は、図１に二点鎖線の円で囲まれた半導体装置形成領域Ａ、すなわち、一対の行方向のダイシングライン２と一対の列方向のダイシングライン２により囲まれた領域内の拡大平面図を示す。
半導体装置形成領域Ａ内には、四つの側辺の各側辺に沿ってパッド部３が配列され、パッド３部が配列された領域の内側には多数の外部接続用電極２０が配列されている。外部接続用電極２０は、通常は、半導体装置形成領域Ａの周側辺から中心に向かう環状に配列されるが、これとは異なるように配列されることもある。各外部接続用電極２０とパッド部３とは配線１５により接続されている。後述するが、各配線１５は、外部接続用電極２０に対応する部分に、外部接続用電極２０の直径とほぼ同一サイズか、僅かに大きいサイズの接続パッド部を有しており、各外部接続用電極２０は、配線１５の接続パッド部上に形成される。
【００１２】
図３はこの発明の半導体装置の製造方法により形成された一例としての半導体装置１０の拡大断面図である。
以下、図３を参照して半導体装置１０の詳細について説明をするが、図面の明確化のため、図３においては、半導体装置形成領域Ａ内の各側辺近傍にそれぞれ１個の外部接続用電極２０が形成されているものとして説明する。
【００１３】
半導体装置１０は、例えば、シリコン基板などの半導体基板１１を有する。半導体基板１１は、後述するが、半導体ウエハの状態で裏面側を研削されて薄型化されており、５０〜２００μｍ程度の厚さを有する。半導体基板１１の主面（上面）側には、トランジスタ、抵抗、コンデンサなどの回路素子を有する集積回路素子形成領域１１ａが形成されている。集積回路素子形成領域１１ａ上には、低誘電率（Ｌｏｗ−ｋ）膜４および内部配線５が交互に積層された低誘電率膜配線積層部６が形成されている。低誘電率膜配線積層部６の内部配線５は、集積回路素子形成領域１１ａ内に形成された集積回路素子に接続されており、銅またはアルミニウム等の金属薄膜で形成されている。半導体基板１１の主面における低誘電率膜配線積層部６の周囲は、凹凸面１ａとなっている。この凹凸面１ａは、後述する、レーザビーム照射の痕跡である。
【００１４】
低誘電率膜４は、比誘電率が３．０以下の誘電体で形成されている。誘電体材料としては、Ｓｉ−Ｏ結合とＳｉ−Ｈ結合を有するポリシロキサン系材料（ＨＳＱ：Hydrogen silsesquioxane、比誘電率３．０）、Ｓｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨ3 結合を有するポリシロキサン系材料（ＭＳＱ：Methyl silsesquioxane、比誘電率２．７〜２．９）、炭素添加酸化シリコン（ＳｉＯＣ：Carbon doped silicon oxide、比誘電率２．７〜２．９）、有機ポリマー系のＬｏｗ−ｋ材料等が挙げられ、比誘電率が３．０以下でガラス転移温度が４００℃以上であるものを用いることができる。
【００１５】
有機ポリマー系のＬｏｗ−ｋ材料としては、Dow Chemical社製の「ＳｉＬＫ（比誘電率２．６）」、Honeywell Electronic Materials社製の「ＦＬＡＲＥ（比誘電率２．８）」等が挙げられる。ここで、ガラス転移温度が４００℃以上であるということは、製造工程における温度に十分に耐え得るようにするためである。なお、上記各材料のポーラス型も用いることができる。
【００１６】
また、低誘電率膜４の材料としては、以上のほかに、通常の状態における比誘電率が３．０よりも大きいが、ポーラス型とすることにより、比誘電率が３．０以下でガラス転移温度が４００℃以上であるものを用いることができる。例えば、フッ素添加酸化シリコン（ＦＳＧ：Fluorinated Silicate Glass、比誘電率３．５〜３．７）、ボロン添加酸化シリコン（ＢＳＧ：Boron-doped Silicate Glass、比誘電率３．５）、酸化シリコン（比誘電率４．０〜４．２）などがあげられる。
【００１７】
低誘電率膜配線積層部６において、各層の内部配線５は層間で互いに接続されている。最下層の内部配線５の一端部は、最下層の低誘電率膜４に設けられた開口部を介してパッド部５ａに接続されている。パッド部５ａは、上述した如く、集積回路素子形成領域１１ａ内に形成された回路素子に接続されている。最下層の内部配線５よりも上層に位置する内部配線５の中にも、直接、集積回路素子形成領域１１ａ内に形成された回路素子に接続されているものもある。最上層の内部配線５は、パッド部３を有する。パッド部３は、図２に図示されるように半導体装置１０の四辺の各辺に沿って配列されている。
【００１８】
低誘電率膜配線積層部６の最上層の低誘電率膜４および内部配線５上には、第１の絶縁膜８が形成されている。第１の絶縁膜８は、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料で形成されている。第１の絶縁膜８は、平面視で、低誘電率膜配線積層部６の外形サイズと同一であり、第１の絶縁膜８と低誘電率膜配線積層部６の周側面は同一平面となっている。第１の絶縁膜８には、低誘電率膜配線積層部６の最上層の内部配線５のパッド部３を露出する開口部が形成されている。
【００１９】
第１の絶縁膜８上に第２の絶縁膜１２が形成されている。第２の絶縁膜１２は、ポリイミド系樹脂、ＰＢＯ（Polybenzoxazole；ポリベンズオキサゾール）系樹脂等の有機樹脂材料によって形成されている。第２の絶縁膜１２にも、パッド部３を露出する開口部が形成されている。第２の絶縁膜１２は、平面視で、第１の絶縁膜８より小さいサイズに形成され、第１の絶縁膜８の周縁部は第２の絶縁膜１２の周側面から露出している。
【００２０】
第２の絶縁膜１２上には、一端側が第２の絶縁膜１２の開口部および第１の絶縁膜８の開口部を介してパッド部３に接続された配線１５が形成されている。配線１５は下部配線１３と下部配線１３上に形成された上部配線１４の二層積層構造を有する。
下部配線１３は、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）またはチタンとタングステンの合金などからなる金属層である。上部配線１４は、銅系金属により形成することができる。配線１５は、二層積層構造に限らず、三層以上の積層構造とすることもできる。
【００２１】
上部配線１４は、他端側に接続パッド部１４ａを有し、この接続パッド部１４ａ上には、外部接続用電極２０が形成されている。外部接続用電極２０は平坦な上面２０ａを有し、例えば、直径２００〜３００μｍ、高さ６０〜１２０μｍの円柱形状を有し、銅系金属などで形成されている。
半導体基板１１上の全領域を覆って、例えば、ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂からなる封止膜１６が形成されている。すなわち、封止膜１６は、第２の絶縁膜１２上および低誘電率膜配線積層部６の周囲における半導体基板１１上に形成されており、低誘電率膜配線積層部６の周側面および第１の絶縁膜８の周側面を覆っている。封止膜１６は第２の絶縁膜１２上における外部接続用電極２０の間に形成されており、また、第１の絶縁膜８の周側縁および第２の絶縁膜１２の周側面を覆っている。
【００２２】
外部接続用電極２０の上面２０ａは封止膜１６の上面１６ａとほぼ同一平面となっているか、わずかに低く形成されている。外部接続用電極２０の上面２０ａには半田ボール３５が接合されている。半田ボール３５は、ほぼ球状を有している。この場合、半田ボール３５は少なくとも半球よりも球状に近い形状を有しており、限定する意図ではないが、典型的な一例を示せば、外部接続用電極２０の直径が２００〜３００μｍの場合、半田ボール３５の高さＨ＝１３０〜２５０μｍ程度であり、また、半田ボール３５の直径Ｄ＝２２０〜３３０μｍ程度とされている。
【００２３】
（実施形態１）
以下、図４〜図２０を参照して図３に図示される本発明の半導体装置１０の製造方法の実施形態１を説明する。なお、図４〜図２０は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線で切断した拡大断面図である。
先ず、図４に図示されるように、主面上に、低誘電率膜配線積層部６、第１の絶縁膜８および第２の絶縁膜１２を有する半導体ウエハ（半導体基板）１を準備する。半導体ウエハ１は、分離部Ｓで離間された複数のデバイス領域ＤＡを有し、各半導体装置形成領域Ａの主面には、トランジスタ、抵抗、コンデンサなどの回路素子が形成された集積回路素子形成領域１１ａが形成されている。
【００２４】
低誘電率膜配線積層部６は、低誘電率膜４および内部配線５が交互に積層されて形成されており、分離部Ｓ上を含む半導体ウエハ１の全面に亘って形成されている。低誘電率膜配線積層部６の内部配線５は、パッド部５ａを介して、あるいは、直接、集積回路素子形成領域１１ａに形成された回路素子に接続されている。低誘電率膜配線積層部６上には、第１の絶縁膜８が形成されている。第１の絶縁膜８は、半導体装置形成領域Ａ上に対応して形成されており、分離部Ｓ内には延出されていない。各半導体装置形成領域Ａ内の第１の絶縁膜８は、低誘電率膜配線積層部６の最上層の内部配線５のパッド部３を露出する開口部８ａを有する。第１の絶縁膜８は、酸化シリコン、窒化シリコンなどをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により低誘電率膜配線積層部６上全面に成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、分離部Ｓおよびパッド部３に対応する領域を除去して形成される。
なお、二点鎖線で示す切断領域Ｃはダイシングライン２に対応する領域であり、分離部Ｓは切断領域Ｃより幅広い領域を有する。
【００２５】
各半導体装置形成領域Ａを図４に図示された状態にしたら、次に、図５に図示されるように、レーザビームを照射して低誘電率膜配線積層部６を除去する。低誘電率膜配線積層部６の低誘電率膜４は脆くて切断時に側端部が崩落するのでレーザビームにより切断する方法が好ましい。このレーザビームの照射により、半導体ウエハ１の表面層が飛散して凹凸面１ａが形成される。レーザビームにより除去する低誘電率膜配線積層部６の幅は、分離部Ｓの幅より小さく切断領域Ｃの幅より大きい。
【００２６】
レーザビームを照射して低誘電率膜配線積層部６の一部を除去したら、次に、第２の絶縁膜１２を、図５に図示されるようにパターニング形成する。
第２の絶縁膜１２を形成するには、先ず、ポリイミド系樹脂またはＰＢＯ系樹脂等の有機樹脂を、第１の絶縁膜８上、パッド部３上および分離部Ｓに対応する低誘電率膜配線積層部６上にべた状に塗布する。塗布の方法は、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、スキャン塗布法等、適宜な方法を用いることができる。
そして、第２の絶縁膜１２に、フォトリソグラフィ技術によってパッド部３を露出する開口部１２ａを形成する。第２の絶縁膜１２の開口部１２ａは、平面視で、第１の絶縁膜８の開口部８ａと同じサイズを有し、その周側端部の位置が第１の絶縁膜８の開口部８ａの周側端部の位置に一致している。但し、第２の絶縁膜１２の開口部１２ａの平面サイズは第１の絶縁膜８の開口部８ａより大きくしたり、小さくしたりしてもよい。
【００２７】
次に、図６に図示されるように、第２の絶縁膜１２上および半導体ウエハ１の凹凸面１ａ上を含み分離部Ｓに対応する低誘電率配線積層部６上および周側面に下部配線１３を形成するための金属膜１３Ａを形成する。金属膜１３Ａは、例えばチタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）またはチタンとタングステンの合金などからなる金属からなり、スパッタ法または無電解めっき法により成膜される。金属膜１３Ａは、べた状に全面に形成する必要があり、低誘電率配線積層部６の周側面および凹凸面１ａにおいても切断されないように形成する。金属膜１３Ａは、第２の絶縁膜１２の開口部１２ａ内壁面、第１の絶縁膜８の開口部８ａの内壁面および低誘電率膜配線積層部６の最上層の内部配線５のパッド部３上に形成される。また、金属膜１３Ａは、第２の絶縁膜１２の周側面から露出する第１の絶縁膜８の周側縁にも付着される。
【００２８】
次に、金属膜１３Ａ上全面に、ポジ型のフォトレジストをべた状に塗布する。このフォトレジストを、形成しようとする配線１５のパターン形状の光透過部を有する露光用マスクを用いて露光する。そして、現像することにより、配線１５が形成される領域以外の領域に未露光のフォトレジストからなるフォトレジストマスク４１、４２を形成する。フォトレジストマスク４２は、分離部Ｓに対応する低誘電率配線積層部６上、その周縁部の第１の絶縁膜８上および第２の絶縁膜１２上に設けられた金属膜１３Ａ上を覆っている。
【００２９】
次に、金属膜１３Ａを電流路として電解めっきを行い、フォトレジストマスク４１、４２から露出された金属膜１３Ａの領域に銅系金属からなる上部配線１４を形成する。この状態を図７に図示する。上部配線１４は、後の工程で外部接続用電極２０を形成するための接続パッド部１４ａを有する。
半導体装置形成領域Ａを図７の状態とし、フォトレジストマスク４１、４２を除去する。
【００３０】
次に、上部配線１４上および金属膜１３Ａ上にネガ型のフォトレジストシートを貼着する。このフォトレジストシートを、外部接続用電極２０の形状を有する遮光部を有し、他の領域が光透過性を有する露光用マスクを用いて露光し、現像する。これにより、形成しようとする外部接続用電極２０に対応する形状を有する開口部４３ａを有するフォトレジスト膜４３が形成される。
そして、図８に図示されるように、金属膜１３Ａを電流路として電解めっきを行い、フォトレジスト膜４３の開口部４３ａから露出される上部配線１４の接続パッド部１４ａ上に外部接続用電極２０を形成する。外部接続用電極２０は、例えば、銅系金属により直径２００〜３００μｍに形成する。
なお、上述したネガ型のフォトレジストおよびポジ型のフォトレジストシートは好ましい一例ではあるが、ネガ型のフォトレジストを用いるかポジ型のフォトレジストを用いるかは任意に採用できる。また、フォトレジストシートはドライフィルムのことを意味するが、フォトレジストとして溶剤を用いるかドライフルムを用いるかについても任意に採用することが可能である。
【００３１】
次に、フォトレジスト膜４３を除去すると上部配線１４および金属膜１３Ａが露出する。
そこで、上部配線１４をマスクとして、金属膜１３Ａをウエットエッチングにより除去する。この状態を図９に示す。この状態では、上部配線１４から露出していた金属膜１３Ａの部分が除去されたことにより、下部配線１３および上部配線１４の二層構造からなる配線１５が形成されている。
【００３２】
次に、封止膜１６を形成する。封止膜１６は、図１０に図示されるように、第２の絶縁膜１２上に、一旦、外部接続用電極２０の上面２０ａを覆うように厚く形成する。そして、図１１に図示されるように、外部接続用電極２０の上面２０ａが露出されるまで封止膜１６の上部側を研削する。外部接続用電極２０の上面が凹凸面である場合には、封止膜１６と共に外部接続用電極２０の上面を研削して、図１１に図示されるように、封止膜１６の上面１６ａと外部接続用電極２０の上面２０ａとを同一平面とする。
外部接続用電極２０は銅系の軟性金属を用いているため、封止膜１６ａと外部接続用電極２０の研削工程において、外部接続用電極２０の上面２０ａにダレが形成される。このため、次に、このダレと共に外部接続用電極２０の上面をウエットエッチングにより除去する。これにより、図１２に図示されるように、外部接続用電極２０の上面２０ａは、封止膜１６の上面１６ａより僅かに低くなる。
【００３３】
次に、外部接続用電極２０の上面２０ａ上にフラックス層を印刷法等により形成する（図示せず）。そして、このフラックス層上に半田ボール３５を搭載し、リフロー炉に装入してリフロー処理を行う。このリフロー処理により、半田ボール３５が外部接続用電極２０の上面２０ａに接合される。この状態を図１３に図示する。半田ボール３５は、外部接続用電極２０の直径よりも大きい直径Ｄを有するように形成する。半田ボール３５の高さＨ（図３参照）をできるだけ高くして実装状態における接合力を大きくすることが望ましく、半田ボール３５の高さＨを外部接続用電極２０の半径より大きくすることが不可欠である。例えば、外部接続用電極２０の直径が２００〜３００μｍの場合、半田ボール３５の高さＨを１３０〜２５０μｍ程度にすることが好ましい。限定する意図ではないが、外部接続用電極２０の直径と半田ボール３５の高さＨおよび直径Ｄとの典型的な一例を示せば、外部接続用電極２０の直径が２５０μｍの場合、半田ボール３５の高さＨ＝１４０〜２００μｍとすることができる。このときの半田ボール３５の直径Ｄ＝２７０〜３４０μｍ程度となる。
【００３４】
次に、図１４に図示されるように、半導体ウエハ１の裏面をダイシングテープ７１に貼り付け、ダイシングブレードを用いて、封止膜１６の上面１６ａ側から半導体ウエハ１の厚さの中間まで切断領域Ｃに沿って切断して、封止膜１６および半導体ウエハ１に溝５１を形成する。この場合、溝５１の深さは、最終的に形成される半導体基板１１の厚さよりも多少深く形成する。例えば、最終的な半導体基板の厚さを１００μｍとする場合には、半導体ウエハ１の上面からの溝５１の深さを１２０〜１４０μｍ程度とする。
【００３５】
次に、封止膜１６の上面１６ａ上および溝５１内に仮止め用接着剤６１を形成する。仮止め用接着剤６１は、剥離液により溶解するタイプであり、例えば、アクリル系の接着剤である。仮止め用接着剤６１として、例えば、東京応化工業株式会社製のウエハハンドリングシステム「Ｚｅｒｏ  Ｎｅｗｔｏｎ」で使用されているＴＺＮＲ−Ａシリーズを用いることができる。仮止め用接着剤６１をスピンコート法により半田ボール３５の周囲における封止膜１６上に塗布し、プリベークする。仮止め用接着剤６１は溝５１内にも充填される。塗布〜硬化を繰り返し行い、例えば、３０〜６０μｍ程度の厚さに形成する。この状態を図１５に図示する。
【００３６】
次に、仮止め用接着剤６１上に支持用接着剤６２を貼り付ける。支持用接着剤６２は、紫外線硬化型接着剤を用い、図１６に図示されるように、半田ボール１３５の最上部を含む全体を覆う厚さのものを用いる。仮止め用接着剤６１と支持用接着剤６２の厚さの合計が半田ボール３５の高さＨよりも十μｍ程度以上大きくなるようにする。例えば、半田ボール３５の高さＨ＝１５０〜１８５μｍの場合、仮止め用接着剤６１の厚さを５０μｍ程度とし、支持用接着剤６２の厚さを１２０μｍ〜１５０μｍとする。
【００３７】
次に、支持用接着剤６２を支持部材として、半導体ウエハ１の裏面を研削する。研削は、最終の半導体基板１１の厚さとなるまで行う。溝５１は、予め、最終的な半導体基板１１の厚さより深くなる位置まで形成されているので、例えば、図１７に二点鎖線で示すように、溝５１の底部側に形成されている仮止め用接着剤６１の一部が除去されるまで研削する。半導体ウエハ１を図１７に二点鎖線で示す位置まで研削すると、半導体ウエハ１は各デバイスエリアＤＡ毎に分割されており、図３に図示された半導体装置１０と同一となっている。但し、図１７に図示された状態では、仮止め用接着剤１７により相互に接着されて一体的となっている。
【００３８】
次に、図１８に図示されるように、研削された半導体ウエハ１の裏面をダイシングテープ７１に貼り付ける。そして、支持用接着剤６２に紫外線を照射して支持用接着剤６２硬化させる。次に、図１９に図示されるように、支持用接着剤６２をピーリング法により剥離する。仮止め用接着剤６１は、半田ボール３５の最も太い部分、すなわち、球の中心付近に上面が位置する厚さに形成するのが好ましい。このようにすれば、支持用接着剤６２をピーリングする際、半田ボール３５の引っ掛かりが小さくなり剥離が容易となる。仮止め用接着剤６１の上面の位置が半田ボール３５の球の中心より低くなる寸法に比例して、支持用接着剤６２をピーリングする際、半田ボール３５との引っ掛かり力が大きくなる。支持用接着剤６２が有する弾性力にもよるが、仮止め用接着剤６１を、その上面の位置が半田ボール３５の球の中心より多少低くなる厚さとしても支障はない。少なくとも、仮止め用接着剤６１が無い場合に比し、支持用接着剤６２の剥離が容易となる。
【００３９】
次に、図２０に図示するように、この状態で、仮止め用接着剤６１の剥離液に浸漬する。これにより、仮止め用接着剤６１を溶解除去する。仮止め用接着剤６１の剥離液としては、例えば、エタノール、イソプロパノールあるいはＫＯＨなどのアルカリ系を用いる。この処理により、仮止め用接着剤６１の溝５１内に形成された部分も溶解除去することができる。この後、洗浄を行う。
上述した如く、各デバイスエリアＤＡ内には、図３に図示された完成した半導体装置１０が形成されているので、ダイシングテープ７１よりピックアップして多数の半導体体装置１０を得ることができる。
【００４０】
上記実施形態１では、半田ボール３５の周囲における封止膜１６上に仮止め用接着剤６１を形成し、この仮止め用接着剤６１上に半田ボール３５の最上部を覆う厚さに支持用接着剤６２を形成した。このため、半田ボール３５の高さを大きくし、且つ、支持用接着剤６２の厚さを薄くすることができる。従って、実装状態で接合力が大きい半導体装置を得ることができる。また、半田ボール３５を半球よりも球形に近い形状としても、換言すれば、根元部よりも中央部の径が大きくなっても、中央部付近から下方の根元部には仮止め用接着剤６１が形成されているので、支持用接着剤６２を除去する際、半田ボール３５の引っ掛かり力が小さくなり、支持用接着剤６２の除去が容易となる。この場合、仮止め用接着剤６１は、溶剤により溶解除去されるので、仮止め用接着剤６１が半田ボール３５に引っ掛かることはない。
【００４１】
（実施形態２）
実施形態１では、支持用接着剤６２を仮止め用接着剤６１上に貼り付ける方法であった。実施形態２は支持用接着剤６３として液状接着剤を用いる方法である。
図２１は実施形態１における図１６に対応する図である。実施形態２においては、仮止め用接着剤６１上に紫外線硬化型の支持用接着剤６３をスピンコート法などにより半田ボール３５全体を覆うように塗布する。このような支持用接着剤６３として、住友スリーエム株式会社の「Ｗａｆｅｒ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」のＵＶ硬化型耐熱性接着剤を適用することができる。この接着剤の場合、３００μｍ程度までの厚さとすることができる。塗布後は、図２２に示すように、紫外線を照射して支持用接着剤６３を硬化する。この後は、実施形態１の図１７〜図２０と同様なプロセスを行う。但し、支持用接着剤６３は既に紫外線を照射して硬化してあるので、図１８と図１９との工程間における紫外線照射は不要である。
【００４２】
実施形態２に示す方法によっても、実施形態１と同様な効果を奏することができる。加えて、紫外線硬化型性接着剤６３を塗布法により形成するので、厚さの調整が自由であり、半導体ウエハ１の裏面を研削する際、十分な支持ができる厚さとすることができる。
【００４３】
（実施形態３）
実施形態１および２では、半導体ウエハ１の裏面を研削する際、支持用接着剤６２または６３を支持部材とするものであった。実施形態３は、支持用接着剤とは別の支持部材により半導体ウエハ１を支持して半導体ウエハ１の裏面を研削する方法を示す。
以下、図２３〜２９と共に実施形態３を説明する。
実施形態２における図２１の工程の後、すなわち、仮止め用接着剤６１上に半田ボール３５の最上部を含む全体を覆うように支持用接着剤６３を塗布した後、図２３に図示するように、支持用接着剤６３の上面に透明なガラス板６５を貼り合せる。
ガラス板６５の一面には、光熱変換層６４が形成されており、真空中においてガラス板６５の一面に形成された光熱変換層６４を支持用接着剤６３の上面に貼り合せる。光熱変換層は、レーザを照射することによりレーザから吸収したエネルギを熱に変換し、樹脂を熱分解して内部にガスを発生するメカニズムを有するもので、内部で発生するガスにより接着剤が層状に分離して剥離可能となるものである。
【００４４】
次に、真空中より取り出して、ガラス板６５の上方より紫外線を放出し、ガラス板６５を透過して支持用接着剤６３に照射して支持用接着剤６３を硬化する。この状態を図２４に示す。
そして、図２５に図示されるように、ガラス板６５を支持部材として半導体ウエハ１の裏面を研削する。研削は、実施形態１と同様に、二点鎖線で示す最終的な半導体基板１１の厚さとなる位置まで行う。
【００４５】
半導体ウエハ１の裏面の研削が完了したら、図２６に示すように、研削した半導体ウエハ１の裏面をダイシングテープ７１に接着する。そして、次に、図２７に図示されるように、ガラス板６５の上方よりレーザを放出し、ガラス板６５を透過して光熱変換層６４に照射し、ガラス板６５を支持用接着剤６３から分離する。
この場合のレーザは、波長１０６４ｎｍのＹＡＧ（イットリウム  アルミニウム  ガーネット）レーザまたはその半分の５３２ｎｍの波長のＳＨＧ−ＹＡＧレーザである。本明細書では、いずれもＹＡＧレーザとする。ＹＡＧレーザの照射により光熱変換層６４はガスを発生し、層の中間部で分離する。このため、ガラス板６５を支持用接着剤６３から剥離することができる。光熱変換層６４と共にガラス板６５を支持用接着剤６３から除去した状態を図２８に示す。
【００４６】
この後は、実施形態１の図１９〜図２０と同様な工程を行う。すなわち、支持用接着剤６３をピーリング法で剥離し、仮止め用接着剤６１を溶剤により溶解除去する。上記において、ガラス板６５を支持用接着剤６３から分離する際、光熱変換層６４の一部が支持用接着剤６３に残存しても、支持用接着剤６３と共に除去される。
【００４７】
実施形態３においても、実施形態１および２と同様な効果を奏する。加えて、半導体ウエハ１の裏面を研削する際、ガラス板６５で支持するので、半導体ウエハ１の変形を確実に防止し、一層の薄型化が可能となる。
【００４８】
（実施形態４）
実施形態１〜３は、半導体ウエハ１をダイシングブレードによりダイシングして溝５１を形成する方法であった。この場合、溝５１内に仮止め用接着剤６１が形成されるので、この溝５１内の仮止め用接着剤６１を溶解除去するのに時間を要することがある。実施形態４は、この点に留意をした方法である。以下、図２９〜図３８を参照して説明をする。
図２９は実施形態２で説明した図２１に対応しており、仮止め用接着剤６１上に半田ボール３５の最上部を含む全体を覆うように支持用接着剤６３を塗布した状態を示す。但し、実施形態１における図１４に図示された、ダイシングブレードによる半導体ウエハ１のダイシングは行っていないものである。従って、図２９においては、図１４と異なり、半導体ウエハ１の切断領域Ｃには、溝は形成されていない。
【００４９】
実施形態４における図２９までのプロセスを以下に示す。半導体ウエハ１上に第１の絶縁膜８、第２の絶縁膜１２を形成し、第２の絶縁膜１２上に配線１５を形成する（図４〜図７）。配線１５の接続パッド部上に外部接続用電極２０を形成し（図８〜図９）、外部接続用電極２０の周囲における第２の絶縁膜１２上に封止膜１６を形成する（図１０）。封止膜１６の上面１６ａと外部接続用電極２０の上面２０ａを同一平面とした後、外部接続用電極２０の上面２０ａに発生するダレを除去するため、外部接続用電極２０の上面２０ａをエッチングして封止膜１６の上面より僅かに低くする（図１１〜図１２）。外部接続用電極２０の上面２０ａ上に半田ボール３５を形成する（図１３）。
【００５０】
そして、図２９に図示されるように、半田ボール３５の周囲における封止膜１６上に仮止め用接着剤６１を形成し、仮止め用接着剤６１上に半田ボール３５の全体を覆うように支持用接着剤６３を形成する。
【００５１】
次に、図３０に図示されるように、支持用接着剤６３の上面に透明なガラス板６５を貼り合わせる。ガラス板６５の一面には、光熱変換層６４が形成されており、真空中においてガラス板６５の一面に形成された光熱変換層６４を支持用接着剤６３の上面に貼り合わせる。
【００５２】
次に、真空中より取り出して、ガラス板６５の上方より紫外線を放出し、ガラス板６５を透過して支持用接着剤６３に照射して支持用接着剤６３を硬化する。この状態を図３１に示す。
そして、図３２に図示されるように、ガラス板６５を支持部材として半導体ウエハ１の裏面を研削する。研削は、実施形態１と同様に、二点鎖線で示す最終的な半導体基板１１の厚さとなる位置まで行う。この場合、図３２に図示されるように、第１実施形態における溝５１は形成されていない。
【００５３】
次に、図３３に図示されるように、研削によって薄くなった半導体ウエハ１の切断領域Ｃに沿って、半導体ウエハ１の裏面側からステルスダイシングのレーザＳＬを照射する。レーザＳＬは、例えば、ＹＡＧ（ＳＨＧ−ＹＡＧを含む）レーザであり、半導体ウエハ１の内部に焦点を合わせて照射される。レーザＳＬの照射により、半導体ウエハ１の内部に改質層ＳIが生じる。半導体ウエハ１にステルスダイシングのレーザＳＬを照射して内部に改質層ＳIを生じさせて切断する方法は、半導体ウエハ１にダイシングブレードによる衝撃を与えないので、半導体ウエハ１を損傷せずに切断できる。このため、薄型化された半導体ウエハ１を分離する方法として有効である。具体的には、半導体ウエハ１の内部にレーザを照射して任意の位置に改質層を形成させ、テープエキスパンド等、外部応力を加えることにより、半導体ウエハ１表面に亀裂を成長させてチップを個片化する。ステルスダイシングでは、光学系及びレーザ特性の最適化により、半導体ウエハ１内部でのみ局所的・選択的にレーザ改質を行うため、半導体ウエハ１の表面や裏面、または半導体ウエハ１裏面のダイシングテープなどにダメージを与えることがない。一般的なブレードダイシングにより問題となるチッピングは、裏面、表面共に一切関係無いため、抗折強度の強いチップに仕上げることが可能である。更に、切削加工と異なって発塵等の飛散もないため、デバイス汚染を生じない。
【００５４】
次に、図３４に図示されるように、半導体ウエハ１の裏面をダイシングテープ７１に接着して、ガラス板６５の上方よりＹＡＧレーザを照射する。ＹＡＧレーザはガラス板６５を透過して光熱変換層６４に照射され、光熱変換層６４を内部分離する。そこで、ガラス板６５を支持用接着剤６３から分離する。
次に、図３５に示すように、ピーリング法により支持用接着剤６３を除去する。引き続いて、図３６に示すように、仮止め用接着剤６１の剥離液に浸漬して仮止め用接着剤６１を溶解除去する。そして、洗浄する。
【００５５】
次に、ダイシングブレードを用いて切断領域Ｃに沿って封止膜１６を切断し、溝５２を形成する。この場合、図３７に図示されるように、半導体ウエハ１の切断領域Ｃには改質層ＳIが形成されているので、ダイシングブレードによる切断は、半導体ウエハ１の表面層を切断するだけでよく、半導体ウエハ１の内部まで切断する必要はない。
この後、ダイシングテープ７１をエクステンションすると、図３８に図示されるように、半導体ウエハ１は、改質層ＳIの部分で破断する。従って、各デバイスエリアＤＡに形成された半導体装置をピックアップすれば、図３に図示される半導体装置１０を多数個得ることができる。
【００５６】
実施形態４は、実施形態３と同様な効果を奏する。加えて、仮止め用接着剤６１を封止膜１６上に形成する際には、封止膜１６に溝が形成されていないので、仮止め用接着剤６１の剥離が容易となる。また、ステルスダイシングのレーザＳＬを照射して半導体ウエハ１を照射するので、薄型化された半導体ウエハ１を損傷せずに分離することができる。
【００５７】
（実施形態５）
実施形態４は、ステルスダイシングのレーザＳＬを半導体ウエハ１の裏面側から照射する方法であるが、半導体ウエハ１の主面（表面）側から照射する方法とすることも可能である。
以下、図３９〜図４４を共にその方法について説明する。
実施形態４における図３２に示す工程の後、つまり、ガラス板６５を支持部材として半導体ウエハ１の裏面を研削した後、第４実施形態では半導体ウエハ１の裏面からステルスダイシングのレーザＳＬを照射した。第５実施形態では、半導体ウエハ１の裏面からステルスダイシングのレーザＳＬを照射せず、図３９に図示されるように、ガラス板６５の上方からガラス板６５を透過してＹＡＧレーザを光熱変換層６４に照射する。
【００５８】
次に、ガラス板６５を支持用接着剤６３から剥離し、その後、図４０に示すように、支持用接着剤６３をピーリング法により仮止め用接着剤６１から剥離する。また、引き続いて、図４１に示すように、仮止め用接着剤６１の剥離液に浸漬して仮止め用接着剤６１を溶解除去する。そして、洗浄する。
【００５９】
次に、図４２に図示されるように、ダイシングブレードにより切断領域Ｃに沿って封止膜１６を切断して、溝５３を形成する。溝５３は、半導体ウエハ１の表面層を除去する深さに形成する。次に、図４３に図示されるように、溝５３から露出する半導体ウエハ１にステルスダイシングのレーザＳＬを照射して、半導体ウエハ１の内部に改質層ＳIを形成する。
【００６０】
そして、ダイシングテープ７１をエクステンションする。すると、図４４に図示されるように、半導体ウエハ１は、改質層ＳIの部分で破断する。従って、各デバイスエリアＤＡに形成された半導体装置をピックアップすれば、図３に図示される半導体装置を多数個得ることができる。
実施形態５の場合も、実施形態４と同様な効果を奏することができる。
【００６１】
（実施形態６）
ステルスダイシングのレーザＳＬを用いて半導体ウエハ１を個々の半導体装置に分離する方法で、仮止め用接着剤６１を形成する前に封止膜１６を切断して溝を形成する方法もある。以下、図４５〜図５６を参照してそのような方法について説明する。
実施形態１の図１３までの工程が完了したら、図４５に図示されるように、ダイシングブレードを用いて、切断領域Ｃに沿って封止膜１６を切断して封止膜１６に溝５４を形成する。溝５４は半導体ウエハ１に達する深さに形成する。しかし、実施形態１の場合のように深く形成する必要はなく、半導体ウエハ１の表面層を除去する程度の深さでよい。
【００６２】
次に、図４６に示すように、封止膜１６の上面および溝５４内に仮止め用接着剤６１を形成する。そして、半田ボール３５全体を覆う厚さに支持用接着剤６３を形成する（図４７）。次に、真空中において、ガラス板６５の一面に形成された光熱変換層６４を支持用接着剤６３に貼り合わせる（図４８）。次に、ガラス板６５の上方からガラス板６５を透過して、紫外線を支持用接着剤６３に照射して支持用接着剤６３を硬化する（図４９）。次に、ガラス板６５を支持部材として、半導体ウエハ１の裏面を最終の半導体基板の厚さになる位置（二点鎖線で示す）まで研削する（図５０）。
【００６３】
そして、図５１に図示されるように、研削された半導体ウエハ１の裏面からステルスダイシングのレーザＳＬを照射する。これにより、半導体ウエハ１の切断領域Ｃ内に改質層ＳIが形成される。次に、半導体ウエハ１の裏面をダイシングテープ７１に接着して、ガラス板６５の上方からガラス板６５を透過して光熱変換層６４にＹＡＧレーザを照射する（図５２）。これにより、光熱変換層６４が内部で分離するので、半導体ウエハ１を支持用接着剤６３から剥離する（図５３）。
【００６４】
引き続いて、ピーリング法により支持用接着剤６３を仮止め用接着剤６１から剥離する（図５４）。次に、仮止め用接着剤６１の剥離液に浸漬して仮止め用接着剤６１を溶解除去する。そして、洗浄する（図５５）。次に、ダイシングテープ７１をエクステンションすることにより、切断領域Ｃ内の改質層ＳIで半導体ウエハ１を切断する（図５６）。この後は、各デバイスエリアＤＡに形成された半導体装置をピックアップすれば、図３に図示される半導体装置を多数個得ることができる。
実施形態６によれば、実施形態３と同様な効果を奏することができる。また、ダイシングテープ７１は、ダイシングストリートに露出していないので、仮止め用接着剤６１の除去によるダイシングテープ７１へのダメージはない。
【００６５】
（実施形態７）
実施形態４および５は、仮止め用接着剤６１および支持用接着剤６３を剥離した後、封止膜１６に溝５２または５３を形成する方法であるが、半導体ウエハ１の切断にステルスダイシングのレーザＳＬを用いる方法である。実施形態７はステルスダイシングのレーザＳＬを用いない方法を示す。
実施形態３における図３２に図示される工程、すなわち、ガラス板６５を支持部材として半導体ウエハ１の裏面を研削した後、図３９に図示される工程、すなわち、ガラス板６５の上方からガラス板６５を透過して光熱変換層６４にＹＡＧレーザを照射する。そして、ガラス板６５を支持用接着剤６３から剥離する。
【００６６】
次に、図４０に示すように、支持用接着剤６３をピーリング法により仮止め用接着剤６１から剥離する。引き続いて、図４１に示すように、仮止め用接着剤６１の剥離液に浸漬して仮止め用接着剤６１を溶解除去する。図５７は、仮止め用接着剤６１を溶解除去した後の状態を示す。この状態では、封止膜１６にダイシングによる溝は形成されていない。また、ステルスダイシングのレーザＳＬは照射されていないので、半導体ウエハ１内に変質層は形成されていない。この状態で洗浄する。
【００６７】
次に、図５８に図示されるように、ダイシングブレードを用いて、切断領域Ｃに沿って、封止膜１６および半導体ウエハ１を切断し、封止膜１６および半導体ウエハ１に溝５５を形成する。切断の深さは、ダイシングテープ７１の表面層を切断する程度にする。この後は、各デバイスエリアＤＡに形成された半導体装置をピックアップすれば、図３に図示される半導体装置１０を多数個得ることができる。
実施形態７によれば、実施形態４または５と同様な効果を奏することができる。この場合、ステルスダイシングのレーザＳＬによる切断では無いので、半導体ウエハ１が極めて薄型化された場合にはダイシングに慎重さが必要となるにしても、半導体ウエハ１を損傷しない限りにおいては生産性が向上する。
【００６８】
（半導体装置の構造２）
図５９は、本発明の半導体装置の製造方法によって作製される半導体装置の別の構造を示す格段断面図である。
図５９に図示される半導体装置８０が図３に図示される半導体装置１０と相違する点は、半導体ウエハ１の側面および裏面に保護樹脂層１７が被覆されている点である。
すなわち、半導体基板１１の裏面および側面を覆って保護樹脂層１７が形成されている。保護樹脂層１７は半導体基板１１の側面を覆う部分が半導体基板１１の主面（表面）よりも上方に突き出しており、この部分の封止膜１６は凹んでいる。半導体基板１の側面を覆う部分の保護樹脂層１７の外面は、封止膜１６の側面と同一平面となっている。他の構成は半導体装置１０と同一であり、同一の部材に同一の図面参照符号を付して説明を省略する。
以下、図５９に図示された半導体装置８０の製造方法を説明する。
【００６９】
（実施形態８）
図６０〜図６７は本発明の実施形態８に関する。
実施形態４における図２９までの工程を行う。すなわち、半導体ウエハ１上に第１の絶縁膜８、第２の絶縁膜１２を形成し、第２の絶縁膜１２上に配線１５を形成する（図４〜図７）。配線１５の接続パッド部上に外部接続用電極２０を形成し（図８〜図９）、外部接続用電極２０の周囲における第２の絶縁膜１２上に封止膜１６を形成する（図１０）。封止膜１６の上面１６ａと外部接続用電極２０の上面２０ａを同一平面とした後、外部接続用電極２０の上面２０ａに発生するダレを除去するため、外部接続用電極２０の上面２０ａをエッチングして封止膜１６の上面より僅かに低くする（図１１〜図１２）。外部接続用電極２０の上面２０ａ上に半田ボール３５を形成する（図１３）。次に、半田ボール３５の周囲における封止膜１６上に仮止め用接着剤６１を形成する。仮止め用接着剤６１上に半田ボール３５の全体を覆うように支持用接着剤６３を形成する（図２９）。
【００７０】
次に、図３０に図示されるように、支持用接着剤６３の上面に透明なガラス板６５を貼り合わせる。ガラス板６５の一面には、光熱変換層６４が形成されており、真空中においてガラス板６５の一面に形成された光熱変換層６４を支持用接着剤６２の上面に貼り合わせる。
【００７１】
次に、真空中より取り出して、図３１に図示されるように、ガラス板６５の上方よ支持用接着剤６３を硬化する。次に、図３２に図示されるように、ガラス板６５を支持部材として半導体ウエハ１の裏面を二点鎖線で示す最終的な半導体基板１１の厚さとなる位置まで研削する。
【００７２】
次に、図６０に図示されるように、ダイシングブレードを用いて半導体ウエハ１を切断領域Ｃに沿って、切断領域Ｃより少し幅広く切断し、半導体ウエハ１に溝５６を形成する。切断の深さは、封止膜１６の上部を切断する程度とする。次に、図６１に図示されるように、半導体ウエハ１の裏面および溝５６内に保護樹脂１７ａを形成する。保護樹脂１７ａは、液状樹脂をスピンコート法、スクリーン印刷法など、適宜な方法を用いて形成する。
【００７３】
次に、図６２に図示されるように、保護樹脂１７ａをダイシングテープ７１に貼り付ける。
次に、図６３に図示されるように、ガラス板６５の上方からガラス板６５を透過して光熱変換層６４にＹＡＧレーザを照射する。そして、ガラス板６５を剥離する。この状態を図６４に示す。次に、支持用接着剤６３をピーリング法により仮止め用接着剤６１から剥離する。この状態を図６５に図示する。引き続いて、図６６に図示されるように、仮止め接着剤の剥離液に浸漬する。これにより、仮止め用接着剤６１が溶解除去される。
【００７４】
そして、図６７に図示されるように、ダイシングブレードを用いて、切断領域Ｃに沿って封止膜１６および保護樹脂１７ａを切断し、溝５７を形成する。溝５７により半導体ウエハ１が、各デバイスエリアＤＡに分離され、半導体基板１１が形成される。また、保護樹脂１７ａも各デバイスエリアＤＡ毎に分離され、半導体基板１１の裏面および側面を覆う保護樹脂層１７となる。この場合、図６０に示す工程において、溝５６は、予め、溝５７の幅、すなわち切断領域Ｃの幅よりも幅広く形成されているので、保護樹脂１７ａは、一部が保護樹脂層１７として半導体基板１１の側面に残存する。
従って、各デバイスエリアＤＡに形成された半導体装置をピックアップすれば、図５９に図示される半導体装置８０を多数個得ることができる。
実施形態８の場合も、実施形態７と同様な効果を奏することができる。加えて、実施形態８では半導体基板１１の裏面および側面を保護樹脂層１７で覆う構造であるので、半導体基板１１を薄型化しても半導体基板１１の割れや損傷を防止することができるという効果を奏する。
【００７５】
なお、実施形態８では、保護樹脂層１７を半導体基板１１の裏面および側面に形成する場合とした。しかし、保護樹脂層１７を半導体基板１１の裏面のみに形成し、側面には形成しないようすることもできる。その場合には、図６０に図示された半導体ウエハ１に溝５６を形成する工程を省略すればよい。
また、半導体基板１１の裏面に保護樹脂層１７を形成する方法として、実施形態８のみを示すが実施形態１〜７に記載された方法を適用することも可能である。
【００７６】
上記各実施形態では、外部接続用電極２０は、上部配線１４の接続パッド部１４ａ上に形成する構造として説明をした。しかし、第２の絶縁膜１２上に接続パッド部１４ａのみを設け、外部接続用電極２０を、直接、接続パッド部１４ａ上に形成することもできる。配線１５を単層配線構造としたが、配線１５と絶縁膜とを交互に積層した多層配線構造とすることもできる。また、半田ボール３５はＰｂレス半田により形成されるものを含む。
【００７７】
上記各実施形態では、半導体基板１１の主面側に低誘電率膜配線積層部を有する場合で説明した。しかし、本発明は、低誘電率膜を有していない半導体装置の製造方法に適用することができる。低誘電率膜配線積層部を有していない場合においても、図４における第１の絶縁膜８および第２の絶縁膜１２を形成する工程を行う。但し、図５に図示されるレーザビームにより低誘電率膜配線積層部を除去する工程は必要がない。図６以降に示される工程に関しては、ほぼ同様に行う。
【００７８】
その他、本発明の半導体装置の製造方法は発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、パッド部を有する半導体基板を準備し、パッド部に接続される外部接続用電極を形成し、外部接続用電極の周囲における半導体基板上に封止膜を形成し、外部接続用電極の上面に半田ボールを形成し、半田ボールの周囲における封止膜上に半田ボールの高さよりも低い位置が上面となるように仮止め用接着剤を形成し、仮止め用接着剤上に半田ボールの最上部を覆う支持用接着剤を形成し、支持用接着剤により前記半導体基板を支持して半導体基板の裏面を研削し、支持用接着剤を除去し、仮止め用接着剤を除去し、半導体基板をダイシングラインに沿って分離して複数の半導体装置を得る方法であればよい。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ      半導体装置形成領域
ＤＡ    デバイスエリア
Ｓ      分離部
Ｃ      切断領域
１      半導体ウエハ（半導体基板）
４      低誘電率膜
５      内部配線
６      低誘電率膜配線積層部
８      第１の絶縁膜
１０、８０  半導体装置
１１    半導体基板
１２    第２の絶縁膜
１３    下部配線
１３Ａ  金属膜
１４    上部配線
１５    配線
１６    封止膜
１７    保護樹脂層
１７ａ  保護樹脂
２０    外部接続用電極
３５    半田ボール
４１、４２  フォトレジストマスク
４３    フォトレジスト膜
５１〜５７  溝
６１    仮止め用接着剤
６２、６３  支持用接着剤
６４    光熱変換層
６５    ガラス板
７１    ダイシングテープ
【図１】
0005553642.tif 000002
【図２】
0005553642.tif 000003
【図３】
0005553642.tif 000004
【図４】
0005553642.tif 000005
【図５】
0005553642.tif 000006
【図６】
0005553642.tif 000007
【図７】
0005553642.tif 000008
【図８】
0005553642.tif 000009
【図９】
0005553642.tif 000010
【図１０】
0005553642.tif 000011
【図１１】
0005553642.tif 000012
【図１２】
0005553642.tif 000013
【図１３】
0005553642.tif 000014
【図１４】
0005553642.tif 000015
【図１５】
0005553642.tif 000016
【図１６】
0005553642.tif 000017
【図１７】
0005553642.tif 000018
【図１８】
0005553642.tif 000019
【図１９】
0005553642.tif 000020
【図２０】
0005553642.tif 000021
【図２１】
0005553642.tif 000022
【図２２】
0005553642.tif 000023
【図２３】
0005553642.tif 000024
【図２４】
0005553642.tif 000025
【図２５】
0005553642.tif 000026
【図２６】
0005553642.tif 000027
【図２７】
0005553642.tif 000028
【図２８】
0005553642.tif 000029
【図２９】
0005553642.tif 000030
【図３０】
0005553642.tif 000031
【図３１】
0005553642.tif 000032
【図３２】
0005553642.tif 000033
【図３３】
0005553642.tif 000034
【図３４】
0005553642.tif 000035
【図３５】
0005553642.tif 000036
【図３６】
0005553642.tif 000037
【図３７】
0005553642.tif 000038
【図３８】
0005553642.tif 000039
【図３９】
0005553642.tif 000040
【図４０】
0005553642.tif 000041
【図４１】
0005553642.tif 000042
【図４２】
0005553642.tif 000043
【図４３】
0005553642.tif 000044
【図４４】
0005553642.tif 000045
【図４５】
0005553642.tif 000046
【図４６】
0005553642.tif 000047
【図４７】
0005553642.tif 000048
【図４８】
0005553642.tif 000049
【図４９】
0005553642.tif 000050
【図５０】
0005553642.tif 000051
【図５１】
0005553642.tif 000052
【図５２】
0005553642.tif 000053
【図５３】
0005553642.tif 000054
【図５４】
0005553642.tif 000055
【図５５】
0005553642.tif 000056
【図５６】
0005553642.tif 000057
【図５７】
0005553642.tif 000058
【図５８】
0005553642.tif 000059
【図５９】
0005553642.tif 000060
【図６０】
0005553642.tif 000061
【図６１】
0005553642.tif 000062
【図６２】
0005553642.tif 000063
【図６３】
0005553642.tif 000064
【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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