(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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】
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように全面に金属薄膜を形成する工程と、
該金属薄膜上に、所要の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記金属薄膜上に再配線層を形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記再配線層が形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記再配線層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
ウエハ表面に露出している金属薄膜を除去する工程と、
前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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３】
前記封止樹脂でウエハ表面を封止する工程の直前に、前記半導体ウエハの薄化された表面に絶縁樹脂層を形成する工程を含む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。
【請求項４】
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記半導体ウエハの薄化された表面に耐熱性を有するフィルム層を形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを、該半導体ウエハの前記フィルム層が形成されている側の面を支持部材上に接着させて搭載した後、前記各デバイスの領域を画定する線に沿って当該半導体ウエハを切断する工程と、
前記フィルム層を前記支持部材上に接着させたまま前記各デバイスをピックアップす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５】
前記フィルム層を形成する工程において、該フィルム層として、紫外線の照射に感応して硬化する性質を有する耐熱性テープを用い、
前記レジスト層を除去した後、前記封止樹脂でウエハ表面を封止する前に、前記耐熱性テープに所定の照射量で紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記フィルム層を形成する工程において、該フィルム層として、加温されたときに粘着力が低下する性質を有する耐熱性テープを用い、
前記各デバイスをピックアップする工程において、前記耐熱性テープを所定の温度に加熱すると共に、各デバイスを当該耐熱性テープから引き剥がす力を加えることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
該封止樹脂でウエハ表面を封止したときにウエハエッジ部にはみ出した不要な封止樹脂を除去する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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８】
半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、
該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、
該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、
該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、
前記レジスト層を除去した後、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状に溝を形成する工程と、
前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、
前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、
前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、
該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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】
前記メタルポストを形成する工程において、該メタルポストを形成した後、更に該メタルポストの頂上部にバリヤメタル層を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁膜を形成する工程において、前記開口部をフォトリソグラフィにより形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【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に関し、特に、複数のデバイスが作り込まれたウエハレベルパッケージにおいてウエハの薄型化を図るための裏面研削処理を含む半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
なお、以下の記述において「半導体装置」とは、特に定義していない限り、ウエハから切断分割された後の個々の半導体チップ（デバイス）を指すのはもちろんのこと、ウエハに作り込まれていて未だ切断分割される前の状態にある個々の半導体素子（デバイス）をも指すものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、電子機器や装置の小型化の要求に伴い、それに用いられる半導体装置の小型化及び高密度化が図られている。このため、半導体装置の形状を個々の半導体素子（半導体チップ）の形状に極力近づけることで小型化を図ったチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）構造の半導体装置が開発され、製造されている。
【０００４】
典型的なＣＳＰ構造の半導体装置では、半導体ウエハのデバイスが作り込まれている側の表面に保護膜としてのパッシベーション膜（絶縁膜）が形成され、この絶縁膜上に、該絶縁膜の所要の箇所に形成されたビアホールを介して各デバイスの配線層（電極パッド）をパッケージ外部に連絡するための再配線層（再配線パターン）が形成されており、更にこの再配線層の端子形成部分にメタルポストが設けられ、このメタルポストが形成されている側の面全体が（但し、メタルポストの頂上部は露出するように）封止樹脂によって封止されており、更にメタルポストの頂上部に外部接続端子としての金属バンプが接合されている。
【０００５】
かかるＣＳＰ構造の半導体装置の用途とされるフラッシュメモリやＤＲＡＭ等の各種デバイスについては、今後の動向として、個々の半導体チップに分割される前の段階にあるウエハレベルパッケージに対する薄型化の要求が一層高まりつつある。そして、この薄型化を図るためにウエハの裏面を研削する処理が一般に行われている。
【０００６】
従来のウエハレベルパッケージの製造工程においては、ウエハの裏面を研削する処理は最初の段階で行われていた。すなわち、半導体ウエハに複数のデバイスを作り込んだ後の段階（ウエハ表面にパッシベーション膜（絶縁膜）を形成する前の段階）で、一般的な手法であるウエハ裏面研削装置を用いた裏面研削（バックグラインディング（ＢＧ））処理によりウエハを薄くしてから、その後の工程を流動させていた。
【０００７】
ウエハ裏面研削処理に係るプロセスでは、裏面研削に際し、パターン表面を保護するためのテープ（以下、便宜上「ＢＧ用テープ」という。）を貼り付けていた。この際、そのＢＧ用テープを貼り付けるための専用のラミネータと、ウエハ裏面研削後にそのＢＧ用テープを剥離するための専用のリムーバとを必要とし、ＢＧ用テープを剥離する際には更に剥離用テープも必要であった。裏面研削の際に用いるＢＧ用テープは、パターン表面を保護する機能の他に、パターンが形成されている側の面を平坦な状態にしておくための機能も有している。このため、ＢＧ用テープには、表面の凹凸分を吸収できる厚膜タイプのものが一般に用いられている。
【０００８】
上記のようにウエハの薄型化を図るための裏面研削処理に関連する技術としては、例えば、樹脂封止後にウエハ裏面の研削を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７０７２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３１８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように従来のウエハレベルパッケージの製造工程では、ウエハ裏面研削処理に係るプロセスにおいて厚膜タイプのＢＧ用テープを必要とし、この厚膜タイプのＢＧ用テープは非常に高価であることに加え、専用のラミネータ及び専用のリムーバ（剥離用テープを含む）も必要不可欠であったため、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたりコスト面で大きな障害（製造コストの増大）となっていた。
【００１０】
また、ウエハレベルパッケージの製造工程において最初の段階でウエハ裏面研削処理を行っており、その後の全工程をウエハが薄い状態（薄ウエハ状態）で処理する必要があったため、工程の途中でいわゆる「ウエハ割れ」という致命的な欠陥が発生する可能性が高かった。
【００１１】
これに対処するためには、例えば、装置搬送系の保持・搬送機構に工夫を凝らして薄ウエハをウエハ割れが生じないように扱えるようにすることが考えられるが、この場合、装置搬送系に係るコストが増大するといった問題があった。また、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れを回避するための別の方法としては、ウエハレベルパッケージの製造工程においてウエハ裏面研削処理を出来るだけ後の段階（理想的には最終段階）で行うようにすることが考えられる。例えば、最終段階のアセンブリ工程において樹脂封止を行った後にウエハ裏面研削処理を行えば、少なくとも、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れは回避することができる。
【００１２】
しかしながら、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行うと、別の原因によるウエハ割れが発生する可能性がある。すなわち、樹脂封止を行うと、例えば図１０（ａ）に示すように、モールド樹脂（１９）がウエハ（３０）の外周部に拡散し、この拡散したモールド樹脂がウエハエッジ部にはみ出してウエハ裏面に廻り込む（つまり、ウエハ裏面へのモールド樹脂のはみ出しが生じる）ため、この状態でウエハ裏面研削処理を行うと、本来はウエハ材料（シリコン）のみを研磨すべき研磨用砥石に樹脂が入り込んで目詰まりをひき起こし、そのためにスムーズな研磨が行えず、場合によってはウエハが割れてしまうおそれがある。よって、何らかの工夫を施さない限り、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行うことは適当ではない。
【００１３】
また、更に後の段階としては、はんだボールを搭載し、リフロー後（はんだバンプの接合後）にウエハ裏面研削処理を行うことが考えられるが、この段階でもウエハ裏面へはみ出したモールド樹脂が残ったままであり、また、高価なＢＧ用テープや専用のラミネータ及び専用のリムーバ（剥離用テープを含む）を必要とすることに変わりはなく、製造コストが増大するという課題は残されたままである。
【００１４】
また、ウエハを薄型化すると、製造工程の途中でウエハ全体が反ってしまうといった問題もあった。例えば、モールド樹脂の封止及び熱硬化（キュア）を行ったときに、その封止樹脂の熱収縮の影響を受けて極薄のウエハが樹脂層側に引っ張られ、ウエハ全体が反ってしまう。このため、樹脂封止工程以降のプロセス（はんだボール搭載、リフロー、ダイシング等）は、ウエハが反った状態で流動させなければならない。このように従来の技術では、ウエハレベルパッケージの薄型化を行う上でウエハ全体が反ってしまうといった不都合があった。
【００１５】
かかる不都合に対処するための方法として、例えば、ウエハ裏面に反り矯正用のフィルム層（例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等からなる絶縁樹脂フィルム）を真空ラミネート法により形成することが考えられる。この場合、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系のフィルム層は、形成した後（熱硬化処理を行った後）に剥離することは実質上不可能なため、そのまま永久膜として残す必要性がある。このため、この永久膜（反り矯正用のフィルム層）の付いたウエハに対して、各種信頼性試験（ウエハとの密着信頼性試験など）を行う必要がある。
【００１６】
しかしこの場合、最終的にウエハをダイシングして個々の半導体チップ（デバイス）に分割したときに、ダイシング時の機械的衝撃により個々のチップにチッピングやクラック等が生じ、このチッピング等に起因して当該フィルム層とチップ裏面との間で剥離が生じるといった問題がある。つまり、各種信頼性試験を行った後に永久膜（フィルム層）のチップ裏面からの剥離が発生するため、信頼性試験を行った意味が無くなる。
【００１７】
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、ウエハ割れを防止し、製造コストの削減に寄与することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、ウエハの反りを矯正すると共に、裏面の反り矯正層は非永久膜扱いとなり、かつ、各種信頼性試験を不要とすることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の第１の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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が提供される。
【００２０】
この第１の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階（メタルポストを形成した直後の段階）でウエハ裏面研削を行うようにしており、メタルポストを形成する段階までは半導体ウエハが厚い状態（厚ウエハ状態）で処理を行うことができるので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、従来技術に見られたような致命的な欠陥である「ウエハ割れ」の発生を防止することができる。
【００２１】
また、ウエハ裏面研削処理を行う直前の時点で、ウエハ表面（パターンが形成されている側の面）は、メタルポストの表面とレジスト層の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたような厚膜タイプの高価なＢＧ用テープを貼り付ける必要が無くなり、そのため、専用のラミネータ及び専用のリムーバ（剥離用テープを含む）も一切不要となる。これは、製造コストの削減に大いに寄与する。
【００２２】
また、第１の形態に係る半導体装置の製造方法の変形形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように全面に金属薄膜を形成する工程と、該金属薄膜上に、所要の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記金属薄膜上に再配線層を形成する工程と、前記半導体ウエハの前記再配線層が形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記再配線層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、ウエハ表面に露出している金属薄膜を除去する工程と、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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が提供される。
【００２３】
この変形形態に係る製造方法においても、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階（再配線層を形成した直後の段階）でウエハ裏面研削処理を行い、再配線層を形成する段階までは厚ウエハ状態で処理を行うことができるので、ウエハ割れを防止することができる。また、ウエハ裏面研削処理を行う直前の時点で、ウエハ表面は、再配線層の表面とレジスト層の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、裏面研削に際し、高価なＢＧ用テープを貼り付ける必要が無くなり、専用のラミネータ及び専用のリムーバ（剥離用テープを含む）も不要となって、製造コストの削減に寄与する。
【００２４】
また、本発明の第２の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記半導体ウエハの薄化された表面に耐熱性を有するフィルム層を形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを、該半導体ウエハの前記フィルム層が形成されている側の面を支持部材上に接着させて搭載した後、前記各デバイスの領域を画定する線に沿って当該半導体ウエハを切断する工程と、前記フィルム層を前記支持部材上に接着させたまま前記各デバイスをピックアップす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が提供される。
【００２５】
この第２の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、上述した第１の形態に係る半導体装置の製造方法の場合と同様にウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階（メタルポストを形成した直後の段階）でウエハ裏面研削を行うようにしており、さらに、ウエハ裏面研削を行った後、レジスト層の除去を行う前に、半導体ウエハの裏面に耐熱性を有するフィルム層を形成しているので、この工程以降、このフィルム層は、ウエハ割れに対する補強層として機能する。つまり、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第１の形態の場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。
【００２６】
さらに、半導体ウエハの裏面に形成されたフィルム層は、その後の段階で熱処理を伴う樹脂封止を行ったときに半導体ウエハの反りが発生しないように平坦に保持する役目を果たす。また、このフィルム層は、最後のピックアップ処理を行う段階で、支持部材上に接着されたまま各デバイスの界面から剥離されるようになっている。つまり、反り矯正用としてウエハ裏面に形成されたフィルム層は最終的に除去され得るため、従来のように永久膜として残す必要性が無くなり、その結果、各種信頼性試験（ウエハとの密着信頼性試験など）を行う必要も無くなる。
【００２７】
また、本発明の第３の形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、該封止樹脂でウエハ表面を封止したときにウエハエッジ部にはみ出した不要な封止樹脂を除去する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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が提供される。
【００２８】
この第３の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、樹脂封止を行ったときに、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂を除去した後でウエハ裏面研削を行うようにしているので、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削を実現することができる。その結果、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第１の形態のように製造工程の途中の段階まで厚ウエハ状態で流動させる場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。
【００２９】
さらに、第３の形態に係る半導体装置の製造方法の変形形態によれば、半導体ウエハの複数のデバイスが作り込まれている側の表面に、各デバイスの電極パッドが露出する開口部を有するように絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に、前記電極パッドが露出する開口部を覆うように所要の形状にパターニングされた導体層を形成する工程と、該導体層上に、該導体層の端子形成部分が露出する開口部を有するようにレジスト層を形成する工程と、該レジスト層をマスクにして前記導体層の端子形成部分にメタルポストを形成する工程と、前記レジスト層を除去した後、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状に溝を形成する工程と、前記メタルポストの頂上部を露出させて封止樹脂でウエハ表面を封止する工程と、前記半導体ウエハの前記メタルポストが形成されている側と反対側の面を研削して、所定の厚さになるまで薄化する工程と、前記メタルポストの頂上部に金属バンプを接合する工程と、該金属バンプが接合された半導体ウエハを前記各デバイス単位に分割す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が提供される。
【００３０】
この変形形態に係る製造方法によれば、樹脂封止を行ったときに半導体ウエハの外周部に拡散する樹脂を、ウエハエッジ部に沿ってリング状に形成された溝に落とし込むことができるので、ウエハ裏面への樹脂のはみ出しを抑制することができる。その結果、上述した第３の形態の場合と同様に、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削を実現することができ、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることが可能となる。これによって、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置の断面構造を模式的に示したものである。
【００３３】
図１において、１０は本実施形態に係る半導体装置（ＣＳＰ）、１１はデバイスが作り込まれたシリコン（Ｓｉ）基板を示し、このシリコン基板１１は、後述する半導体（シリコン）ウエハを切断（分割）した一部分である。また、１２はデバイス上に形成された配線パターンの一部分の領域によって画定される電極パッド、１３はシリコン基板１１の一方の面（図示の例では上側の面）に形成された保護膜としてのパッシベーション膜、１４はパッシベーション膜１３上に形成された絶縁膜（ポリイミド樹脂層）、１５は電極パッド１２が露出する開口部を覆うように絶縁膜１４上に所要の形状にパターニング形成された金属薄膜（給電層／めっきベース膜）、１６は金属薄膜１５上に形成された再配線層、１７は再配線層１６の端子形成部分に形成されたメタルポスト、１８はメタルポスト１７の頂上部に形成されたバリヤメタル層、１９はシリコン基板１１のメタルポスト１７が形成されている側の面全体を覆うように（但し、メタルポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部を露出させて）形成された封止樹脂層、２０は露出したメタルポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部に接合された外部接続端子としてのはんだバンプ、２１はシリコン基板１１の他方の面（図示の例では下側の面）に形成されたウエハ割れ防止のための補強用の絶縁樹脂層を示す。各部材の材料や厚さなどについては、ここでは省略し、後述する製造方法の中で適宜説明する。
【００３４】
以下、本実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置１０について、その製造工程を順に示す図２〜図５を参照しながら説明する。なお、各図（図５（ｄ）を除く）に示す断面構造は、図１に示した断面構造の一部分（左側の一部分）を拡大して示したものである。
【００３５】
先ず最初の工程では（図２（ａ）参照）、周知の方法により、複数のデバイスが作り込まれたウエハ３０を作製する。すなわち、所定の厚さ（例えば、直径が８インチのウエハの場合には７２５μｍ程度の厚さ）を有するウエハに対し所要のデバイスプロセスを行った後、ウエハの一方の面（図示の例では上側の面）に窒化シリコン（ＳｉＮ）やリンガラス（ＰＳＧ）等からなる保護膜としてのパッシベーション膜１３を形成し、各デバイス上に所要のパターンで形成されたアルミニウム（Ａｌ）の配線層の一部分の領域によって画定される電極パッド１２に対応する部分のパッシベーション膜１３を除去する（つまり、パッシベーション膜１３の当該部分を開口する）。パッシベーション膜１３の開口は、例えば、ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等のレーザ加工によって行われる。これによって、図示のように表面がパッシベーション膜１３で覆われ、かつ電極パッド１２が露出したウエハ３０が作製される。
【００３６】
次の工程では（図２（ｂ）参照）、ウエハ３０のパッシベーション膜１３上に絶縁膜１４を形成する。例えば、フォトリソグラフィにより、ウエハ３０の表面に感光性のポリイミド樹脂を塗布し、ポリイミド樹脂のソフトベーク（プリベーク）処理を行った後、マスク（図示せず）を用いて露光及び現像（ポリイミド樹脂層のパターニング）を行い、更にハードベーク（ポストベーク）処理を行い、図示のように所定の箇所に開口部ＶＨを有する絶縁膜（ポリイミド樹脂層）１４を形成する。この際、ポリイミド樹脂層のパターニングは、電極パッド１２の形状に従うように行う。従って、露光及び現像を行うと、図示のように電極パッド１２に対応する部分のポリイミド樹脂層１４が除去されて、電極パッド１２に到達するビアホール（開口部ＶＨ）が形成される。
【００３７】
次の工程では（図２（ｃ）参照）、絶縁膜（ポリイミド樹脂層）１４が形成されている側の全面に、スパッタリングにより金属薄膜１５を形成する。この金属薄膜１５は、密着金属層を構成するクロム（Ｃｒ）層又はチタン（Ｔｉ）層と、この密着金属層の上に積層される銅（Ｃｕ）層の２層構造を有している。金属薄膜１５は、全面にＣｒ又はＴｉをスパッタリングにより堆積させ（密着金属層：Ｃｒ層又はＴｉ層）、更にその上にＣｕをスパッタリングにより堆積させることにより（Ｃｕ層）、形成され得る。このようにして形成された金属薄膜１５は、後の再配線形成工程、メタルポスト形成工程で必要な電解めっき処理の際にそのめっきベース膜（給電層）として機能する。
【００３８】
次の工程では（図２（ｄ）参照）、金属薄膜１５の表面（Ｃｕ層表面）の脱水ベークを行い、液状のフォトレジストを塗布して乾燥させた後、マスク（図示せず）を用いて露光及び現像（フォトレジストのパターニング）を行い、レジスト層Ｒ１を形成する。このフォトレジストのパターニングは、次の工程で形成される再配線パターンの形状に従うように行う。
【００３９】
次の工程では（図３（ａ）参照）、金属薄膜１５を給電層としてその表面に電解Ｃｕめっきを施し、パターニングされたレジスト層Ｒ１をマスクにしてＣｕの再配線層（再配線パターン）１６を形成する。
【００４０】
次の工程では（図３（ｂ）参照）、例えば、有機溶剤を含む剥離液を用いてフォトレジスト（レジスト層Ｒ１）を剥離し、除去する。
【００４１】
次の工程では（図３（ｃ）参照）、金属薄膜１５の表面（Ｃｕ層表面）及び再配線層１６の表面を清浄にした後、感光性のドライフィルム（厚さ１００μｍ程度）を貼り付け、さらにマスク（図示せず）を用いて露光及び現像（ドライフィルムのパターニング）を行い、レジスト層Ｒ２を形成する。このドライフィルムのパターニングは、次の工程で形成されるメタルポストの形状に従うように行う。
【００４２】
次の工程では（図４（ａ）参照）、同様に金属薄膜１５を給電層として再配線層１６の表面に電解Ｃｕめっきを施し、パターニングされたレジスト層Ｒ２をマスクにして再配線層１６の端子形成部分にＣｕのポスト（メタルポスト）１７を形成する。このＣｕポスト１７は、ドライフィルム（レジスト層Ｒ２）の厚さと同じ１００μｍ程度の高さを有している。
【００４３】
更にＣｕポスト１７の頂上部に、電解めっきによりバリヤメタル層１８を形成する。このバリヤメタル層１８は、例えば、Ｃｕポスト１７を給電層としてその表面に密着性向上のためのニッケル（Ｎｉ）めっきを施し、更にこのＮｉ層上に導電性向上のためのパラジウム（Ｐｄ）めっきを施した後、このＰｄ層上に金（Ａｕ）めっきを施すことにより形成され得る（Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ）。この場合、Ｐｄ層を設けずにＮｉ層上に直接Ａｕ層を形成してもよい（Ｎｉ／Ａｕ）。この時点で、再配線パターンが形成されている側の面（図示の例では上側の面）はほぼ平坦な状態となっている。
【００４４】
次の工程では（図４（ｂ）参照）、周知の研削装置を用いてウエハ裏面（図示の例では下側の面）を研削し、ウエハ３０の厚さを所定の厚さ（例えば、２５０μｍ〜３００μｍ程度）に薄くする。この際、前の工程で作製された構造体のパターン面（上側の面）はほぼ平坦であるので、研削に先立って当該構造体を保持する際にそのパターン面側をチャックするのが容易となる。よって、このようにチャックした状態でウエハ３０の裏面を、図中矢印で示すように所定の厚さになるまで研削することができる。
【００４５】
このようにパターン面がほぼ平坦な状態となっているため、裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたようなパターン表面保護用のテープ（ＢＧ用テープ）を貼り付ける必要が無くなる。つまり、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の表面とドライフィルム（レジスト層Ｒ２）の表面が、従来のＢＧ用テープの役割を果たしている。
【００４６】
次の工程では（図４（ｃ）参照）、例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）やモノエタノールアミン系などのアルカリ性の薬液を用いてドライフィルム（レジスト層Ｒ２）を剥離し、除去する。
【００４７】
次の工程では（図４（ｄ）参照）、ウエットエッチングにより、露出しているめっきベース膜（金属薄膜１５）を除去する。すなわち、Ｃｕを溶かすエッチング液で金属薄膜１５の上層部分のＣｕ層を除去し、次にＣｒ又はＴｉを溶かすエッチング液で下層部分の密着金属層（Ｃｒ層又はＴｉ層）を除去する。これによって、図示のように絶縁膜（ポリイミド樹脂層）１４が露出する。この後、所定の表面洗浄等を行う。
【００４８】
なお、Ｃｕを溶かすエッチング液を用いた時、再配線層１６を構成するＣｕも除去されて再配線パターンが断線するように見えるが、実際にはかかる不都合は生じない。その理由は、上述したように金属薄膜１５の上層部分はＣｕのスパッタリングにより形成されるためその膜厚はミクロンオーダー以下（０．５μｍ程度）であるのに対し、再配線層１６は電解Ｃｕめっきにより形成されるためその膜厚は少なくとも１０μｍ程度であるので、金属薄膜１５のＣｕは完全に除去されても、再配線層１６（Ｃｕ）についてはその表層部分のみが除去される程度であり、再配線パターンが断線することはないからである。
【００４９】
次の工程では（図５（ａ）参照）、万一のウエハ割れに対処するために、ウエハ３０の裏面に補強用及び樹脂封止工程以降のウエハ反りの矯正用の絶縁樹脂層２１を形成する。この絶縁樹脂層２１の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂、ノボラック樹脂やソルダレジスト等が用いられる。これらの樹脂等をコーティングし、硬化させることで絶縁樹脂層２１が形成される。あるいは、これらの樹脂等を用いる代わりに、フィルム状の絶縁性シート部材を貼着してもよい。
【００５０】
次の工程では（図５（ｂ）参照）、ウエハ３０のＣｕポスト１７が形成されている側の面全体を覆うように（但し、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部を露出させて）封止樹脂で封止する（封止樹脂層１９の形成）。これは、例えば以下のようにして行うことができる。
【００５１】
先ず、上型と下型に分かれた封止金型を用意し、これを所定温度（１７５℃程度）に加熱する。次に、上型に樹脂フィルムを吸着させ、下型の凹部内にウエハ３０を装着し、更にこの上に封止樹脂として密着力の高いタブレット状の熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）を載せる。そして、封止金型の熱とプレスによる圧力で熱硬化性樹脂を溶融してウエハ全面に広げ（３分程度）、この後、金型からウエハ３０を取り出す。そして、熱硬化性樹脂を硬化させる処理（キュア）を行う（１時間〜１２時間程度の範囲内）。ウエハ３０は樹脂フィルムと一体になっているので、この樹脂フィルムをウエハ３０から引き剥がす。これによって、図示のように表面が封止樹脂層１９で覆われ、かつ、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部が露出したウエハ３０が作製される。
【００５２】
次の工程では（図５（ｃ）参照）、露出したＣｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部に、表面処理剤としてのフラックスを塗布した後、外部接続端子として用いられるはんだを印刷法あるいはボール搭載法により形成し、２４０℃〜２６０℃程度の温度でリフローして固定する（はんだバンプ２０の接合）。その後、表面を洗浄してフラックスを除去する。
【００５３】
最後の工程では（図５（ｄ）参照）、前の工程ではんだバンプ２０が接合されたウエハ３０（絶縁膜１４、封止樹脂層１９、絶縁樹脂層２１を含む）を、ダイシング用の支持部材（図示せず）上に搭載した後、ダイサー等（図示の例ではダイサーのブレードＢＬ）により切断して個々の半導体チップ（デバイス）に分割する。これによって、本実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置１０（図１）が作製されたことになる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置１０の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階（Ｃｕポスト１７及びバリヤメタル層１８を形成した直後の段階）でウエハ３０の裏面研削を行うようにしており（図４（ｂ）参照）、Ｃｕポスト１７及びバリヤメタル層１８を形成する工程までは（図２（ａ）〜図４（ａ）参照）ウエハ３０が厚い状態（この場合、７２５μｍ程度の厚ウエハ状態）で処理を行うことができるので、ウエハレベルパッケージの薄型化を実現するにあたり、従来技術に見られたような「ウエハ割れ」の発生を防止することができる。
【００５５】
また、ウエハ３０の裏面研削を行う直前の時点で（図４（ａ）参照）、ウエハ表面（パターンが形成されている側の面）は、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の表面とドライフィルム（レジスト層Ｒ２）の表面によってほぼ平坦な状態となっているので、ウエハ裏面研削に際し、従来のプロセスにおいて用いられていたような厚膜タイプの高価なＢＧ用テープを貼り付ける必要が無くなる。その結果、専用のラミネータ及び専用のリムーバ（剥離用テープを含む）も一切不要となる。これによって、製造コストを削減することが可能となる。
【００５６】
上述した実施形態では、電解めっきによるＣｕポスト１７及びバリヤメタル層１８の形成後（ドライフィルムＲ２を剥離する前）にウエハ３０の裏面研削を行うようにしているが（図４（ｂ）参照）、裏面研削を行うタイミングはこの時点に限定されないことはもちろんである。本発明の要旨からも明らかなように、要は、ウエハ３０の裏面研削を行う直前に表面がほぼ平坦な状態となっている段階であって、ウエハレベルパッケージの製造工程において出来るだけ後の段階であれば十分である。これを考慮し、例えば、再配線層１６の形成後（フォトレジストＲ１の剥離前）の段階（図３（ａ）参照）でウエハ３０の裏面研削を行うようにしてもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では、図２（ａ）の工程においてウエハの一方の面に保護膜としてのパッシベーション膜１３を設けているが、場合によってはこのパッシベーション膜１３を設けずに、その後の工程（図２（ｂ）の工程）で形成される絶縁膜（ポリイミド樹脂層）１４にパッシベーション膜の機能を兼用させてもよい。あるいはその逆に、絶縁膜１４を設けずに、パッシベーション膜１３のみでもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、図２（ｂ）の工程においてウエハ３０の表面に形成する絶縁膜１４として感光性のポリイミド樹脂を用いた場合について説明したが、かかる絶縁膜の材料は感光性樹脂に限定されないことはもちろんであり、例えば非感光性のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂を使用してもよい。
【００５９】
また、上述した実施形態では、図５（ａ）の工程において万一のウエハ割れに対処するためにウエハ裏面に補強用及びウエハ反り矯正用の絶縁樹脂層２１を形成しているが、この絶縁樹脂層２１は必ずしも形成する必要はなく、場合によってはこの工程を省略してもよい。
【００６０】
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置の断面構造を模式的に示したものである。
【００６１】
図示のように第２の実施形態に係る半導体装置１０ａは、上述した第１の実施形態に係る半導体装置１０（図１）と比べて、シリコン基板１１ａの裏面が露出している点で相違する。上述したように第１の実施形態では、ウエハレベルパッケージの製造工程の途中で万一のウエハ割れに対処するためにウエハ裏面に形成した補強用の絶縁樹脂層２１をそのまま最後まで残し（図５参照）、半導体装置１０としているのに対し、この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に製造工程の途中でウエハ割れ対策としてウエハ裏面にフィルム層を形成するが、このフィルム層は、後述するように製造工程の最終段階でウエハ裏面（シリコン基板１１ａの裏面）から剥離除去される。その結果、図６に示すようにシリコン基板１１ａの裏面が露出する。本実施形態に係る半導体装置１０ａの他の構成については、基本的に第１の実施形態に係る構成（図１）と同じであるので、その説明は省略する。
【００６２】
製造工程の途中でウエハ裏面に形成されるフィルム層は、ウエハ割れを防止するための補強用としての機能に加え、封止樹脂の熱硬化等の熱処理を行ったときにウエハの反りが発生しないようにする機能（ウエハの反りを矯正する機能）も有している。このフィルム層の材料や厚さ、形態などについては、後述する製造方法の中で適宜説明する。
【００６３】
以下、本実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置１０ａについて、その製造工程を順に示す図７〜図９を参照しながら説明する。なお、各図に示す断面構造は、図６に示した断面構造の一部分（左側の一部分）を拡大して示したものである。
【００６４】
先ず、図２（ａ）〜図４（ａ）の工程で行った処理と同様にして、表面がパッシベーション膜１３で覆われ、かつ電極パッド１２が露出したウエハ３０ａを作製し、パッシベーション膜１３上に絶縁膜（ポリイミド樹脂層）１４を形成し、電極パッド１２及び絶縁膜１４上に金属薄膜１５を形成し、この金属薄膜１５を給電層としてその表面にＣｕの再配線層１６を形成し、パターニングされたドライフィルム（レジスト層Ｒ２）をマスクにして再配線層１６の端子形成部分にＣｕのポスト（メタルポスト）１７及びバリヤメタル層１８を形成する。
【００６５】
次の工程では（図７（ａ）参照）、図４（ｂ）の工程で行った処理と同様にして、研削装置によりウエハ裏面を研削し、ウエハ３０ａの厚さを所定の厚さ（例えば、２００μｍ程度）に薄くする。
【００６６】
次の工程では（図７（ｂ）参照）、薄化されたウエハ３０ａの裏面に対し、ＣＯ2 レーザによるマーキングを行う。すなわち、各デバイス毎に、それぞれ製造番号や顧客の会社名などの情報を書き込む。
【００６７】
次の工程では（図７（ｃ）参照）、ウエハ割れとウエハの反りに対処するために、ウエハ３０ａの裏面に所定の厚さ（例えば、７０〜２９０μｍ程度）を有するフィルム層２２を形成する。本実施形態では、このフィルム層２２として、耐熱性（最大２４０℃程度）を有し、かつ耐薬品性を有するテープ（以下、便宜上「耐熱性テープ」という。）を用いている。好適には、ダイ・アタッチ・フィルム（ＤＡＦ）プロセス用の高耐熱性を有するＰＥＴ（ポリエステル系）を基材としたテープが用いられる。この耐熱性テープ２２は、ＰＥＴフィルム等の基材上に接着剤等が塗布された多層構造を有しており、この接着剤層を介してウエハ３０ａの裏面に貼り付けられる。
【００６８】
本実施形態では、この耐熱性テープ２２として、紫外線（ＵＶ）の照射に感応して硬化する性質を有するもの（つまり、ＵＶ照射により剥離するタイプのもの）を用いている。また、この耐熱性テープ２２が「耐薬品性」を必要とする理由は、後の工程でドライフィルム（レジスト層Ｒ２）の剥離用としてアルカリ性の薬液を用いる必要があり、さらに、露出しているめっきベース膜（金属薄膜１５）を除去するために酸性もしくはアルカリ性のエッチング液を用いる必要があり、これらの薬液に耐える必要があるからである。
【００６９】
次の工程では（図８（ａ）参照）、図４（ｃ）及び（ｄ）の工程で行った処理と同様にして、ドライフィルム（レジスト層Ｒ２）を剥離し、露出しているめっきベース膜（金属薄膜１５）を除去する。
【００７０】
次の工程では（図８（ｂ）参照）、ウエハ３０ａの裏面に貼り付けられた耐熱性テープ２２に紫外線（ＵＶ）を照射する。このＵＶの照射量は、耐熱性テープ２２を構成する接着剤層をある程度硬化させるに十分な照射量であって、それほど過大でない照射量に設定される。この段階でＵＶ照射を行う理由については、後で説明する。
【００７１】
次の工程では（図８（ｃ）参照）、図５（ｂ）の工程で行った処理と同様にして、ウエハ３０ａのＣｕポスト１７が形成されている側の面全体を覆うように（但し、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部を露出させて）封止樹脂で封止する。
【００７２】
次の工程では（図８（ｄ）参照）、図５（ｃ）の工程で行った処理と同様にして、外部接続端子（はんだバンプ２０）を接合する。
【００７３】
次の工程では（図９（ａ）参照）、はんだバンプ２０が接合された半導体ウエハ３０ａを、ダイシング用フレーム４０に支持されたダイシング用テープ４１上に、半導体ウエハ３０ａの耐熱性テープ２２が貼り付けられている側の面を接着させて搭載する。さらに、ダイサー等（図示の例ではダイサーのブレードＢＬ）により、各デバイスの領域を画定する線に沿って半導体ウエハ３０ａを切断する。このとき、図中破線で示すように、耐熱性テープ２２の途中の段階まで切り込みを入れるようにする。これによって、半導体ウエハ３０ａは、耐熱性テープ２２が貼り付けられた状態で個々の半導体チップ（デバイス）に分割されたことになる。
【００７４】
最後の工程では（図９（ｂ）参照）、前の工程で切断分割された各半導体チップ（デバイス）１０ａをピックアップする。このとき、半導体ウエハ３０ａの裏面に貼り付けられていた耐熱性テープ２２は、ダイシング用テープ４１上に接着されたまま、ウエハ裏面から完全に剥離される。これは、耐熱性テープ２２に予めＵＶ照射（図８（ｂ））を行っているからである。
【００７５】
すなわち、耐熱性テープ２２は、上述したように基材（ＰＥＴフィルム）上に接着剤等が塗布された多層構造を有しており、最終的にピックアップ処理を行った時に、この接着剤層が基材に完全に付着した状態でウエハ裏面から剥がれれば問題はないが、ＵＶ照射を行う前にキュア（図８（ｃ））やリフロー（図８（ｄ））などの熱処理を行うと接着剤層が変質するため、ピックアップ時に接着剤層の一部がウエハ裏面にこびり付いた状態となり、耐熱性テープ２２をきれいに剥がすことができない。よって、本実施形態のように熱処理を行う前の段階でＵＶ照射を行い、この接着剤層をある程度硬化させた状態にしておくことで、最後にピックアップ処理を行った時に、この接着剤層を基材に完全に付着させた状態で耐熱性テープ２２をウエハ裏面からきれいに剥離することが可能となる。但し、ＵＶの照射量が過大になると、ピックアップ処理に至る途中の段階で何らかの衝撃等によりその段階で耐熱性テープ２２が剥がれてしまう可能性もあるため、上述したようにＵＶの照射量は適量に設定する必要がある。
【００７６】
以上説明したように、第２の実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置１０ａの製造方法によれば、上述した第１の実施形態の場合と同様にウエハレベルパッケージの製造工程において比較的後の段階（Ｃｕポスト１７及びバリヤメタル層１８を形成した直後の段階）でウエハ３０ａの裏面研削を行うようにしており（図７（ａ）参照）、さらに、ウエハ裏面研削処理を行った後、ドライフィルム（レジスト層Ｒ２）の剥離とめっきベース膜（金属薄膜１５）のエッチング除去を行う前に、ウエハ３０ａの裏面に所定の厚さを有する耐熱性テープ２２を貼り付けているので（図７（ｃ）参照）、この工程以降、この耐熱性テープ２２は、ウエハ割れに対する補強用のフィルム層として機能する。
【００７７】
つまり、この第２の実施形態によれば、図７（ｂ）の工程（ＣＯ2 レーザによるマーキング）を除いて全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、上述した第１の実施形態の場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することができる。
【００７８】
また、ウエハ３０ａの裏面に貼り付けられた耐熱性テープ２２は、その後の段階で樹脂封止及び熱硬化（キュア）等の熱処理を行ったときにウエハ３０ａの反りが発生しないように平坦に保持すると共に、最後のピックアップ処理を行う段階で（図９（ｂ））ウエハ裏面から完全に剥離することができる。つまり、反り矯正用としてウエハ裏面に貼り付けた耐熱性テープ２２を最終的に除去できるため、従来のように永久膜として残す必要性が無くなる。その結果、各種信頼性試験（ウエハとの密着信頼性試験など）を行う必要も無くなり、永久膜（フィルム層）とチップ裏面との間で剥離が生じるといった問題も発生しない。
【００７９】
上述した第２の実施形態では、耐熱性テープ２２の形態として、ＵＶを当ててから剥離するタイプのもの（いわゆる「ＵＶ剥離タイプ」のもの）を用いた場合を例にとって説明したが、使用する耐熱性テープの形態はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、ＵＶを当てずに加温して剥離するタイプのもの（いわゆる「熱剥離タイプ」のもの）を用いてもよい。これは、ＵＶ剥離タイプのものと比べるとコストが安いというメリットがある。
【００８０】
熱剥離タイプのテープは、例えば５０〜６０℃程度の熱を加えることでその粘着力が低下し、更に引き剥がす力を加えることで剥離され得る。ここで留意すべき点は、単に熱を加えただけでは剥離できない点である。すなわち、熱剥離タイプのテープを貼り付けた後の段階で、さらに高い１７５℃程度の温度でキュア（図８（ｃ））を行い、さらに２４０℃〜２６０℃程度の温度でリフロー（図８（ｄ））を行うことになるが、この段階で温度条件のみに依存して剥がれることはなく、最後のピックアップ処理を行う段階（図９（ｂ））で、ウエハに貼り付けられた当該テープ（熱剥離タイプのテープ）を所定の温度（５０〜６０℃程度）に加熱すると共に、各デバイスを当該テープから引き剥がす力を加えることで、当該テープをウエハ裏面から剥離することができる。このため、ピックアップ処理の段階でその所定の温度に加熱するための加温機構を必要とする。
【００８１】
（第３の実施形態）
前述したように、薄ウエハ状態での処理に起因するウエハ割れを回避するためには出来るだけ後の段階でウエハ裏面研削処理を行うのが望ましいが、例えば、樹脂封止後にウエハ裏面研削処理を行った場合、従来技術の課題に関連して説明したようにモールド樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れが発生するおそれがある。図１０及び図１１は、かかる不都合を解消するための方法を示したものである。
【００８２】
図１０は本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を示したものであり、図１１は図１０（ｂ）の工程で行うウエハエッジ部の加工処理を説明するための図である。
【００８３】
図１０に示す各工程の処理に先立ち、先ず、図２（ａ）〜図５（ａ）の工程で行った処理と同様の処理を行う。但し、ウエハ裏面研削処理（図４（ｂ））と、絶縁樹脂層２１の形成処理（図５（ａ））は除く。そして、図１０（ａ）の工程では、図５（ｂ）の工程で行った処理と同様にして、ウエハ３０のＣｕポスト１７が形成されている側の面全体を覆うように（但し、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部を露出させて）封止樹脂で封止する。このとき、図示のように樹脂（１９）がウエハ３０の外周部に拡散し、この拡散した樹脂がウエハエッジ部にはみ出してウエハ裏面に廻り込む。この状態でウエハ裏面研削処理を行うと、前述したようにウエハ割れが発生するおそれがある。
【００８４】
そこで、次の工程では（図１０（ｂ）参照）、ダイサー（ブレードＢＬ）を利用した丸切り加工（「円形ダイシング法」ともいう。）により、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂をカット（除去）する。具体的には、図１１に示すように、先ず、ウエハ３０の中心から、所定の半径部分だけオフセットした位置にブレードＢＬを下ろし（同図（ａ）参照）、ブレードＢＬの高さを固定したまま、ウエハ３０を吸着したチャックテーブル（図示せず）を回転させることで（同図（ｂ）参照）、ウエハ３０の当該位置の部分を切断することができる。これによって、ウエハエッジ部の不要な樹脂層１９が除去される。
【００８５】
このようにしてウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂層１９を除去した後、次の工程では（図１０（ｃ）参照）、図４（ｂ）の工程で行った処理と同様にして、研削装置によりウエハ裏面を研削し、ウエハ３０を所定の厚さに薄くする。この後、特に図示はしていないが、露出したＣｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部にはんだバンプ２０を接合し、ウエハ３０（絶縁膜１４、封止樹脂層１９を含む）をダイシングして個々の半導体チップ（デバイス）に分割する。
【００８６】
このように第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ウエハレベルパッケージの製造工程の最終段階に近い段階で樹脂封止を行ったときに、ウエハエッジ部にはみ出した不要な樹脂層１９を除去した後でウエハ裏面研削処理を行うようにしているので、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削処理を実現することができる。その結果、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができるので、第１の実施形態のように製造工程の途中の段階まで厚ウエハ状態で流動させる場合と比べると、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。
【００８７】
上述した第３の実施形態では、ウエハ裏面研削処理に先立ち、樹脂封止を行ったときに発生するウエハエッジ部での樹脂のはみ出しの問題を解消する方法として、はみ出した不要な樹脂層１９をカット（除去）する方法を例にとって説明したが、ウエハエッジ部での樹脂のはみ出しの問題を解消する方法はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、樹脂封止時にウエハの外周部に拡散した樹脂がウエハエッジ部に留まり、ウエハ裏面に廻り込むのを防ぐような方法を採ってもよい。図１２はその場合の方法を例示したものである。
【００８８】
図１２に示す方法では、図示の工程の処理に先立ち、先ず、図２（ａ）〜図５（ａ）の工程で行った処理と同様の処理を行う。但し、ウエハ裏面研削処理（図４（ｂ））と、絶縁樹脂層２１の形成処理（図５（ａ））は除く。そして、図１２（ａ）の工程では、ウエハ３０のＣｕポスト１７（バリヤメタル層１８）が形成されている側の面に、ウエハエッジ部に沿ってリング状にＵ字溝Ｇを形成する。このＵ字溝Ｇは、図１１に例示したような円形ダイシング法に、ダイサーのブレードＢＬの形状を活かして行うプロファイル加工を併用することで、形成することができる。図示の例ではＵ字溝Ｇとなっているが、形成する溝の断面形状は「Ｕ字状」に限定されないことはもちろんであり、例えば、Ｖ字状、矩形状、その他の形状であってもよい。
【００８９】
このようにしてウエハエッジ部にＵ字溝Ｇを形成した後、次の工程では（図１２（ｂ）参照）、図５（ｂ）の工程で行った処理と同様にして、ウエハ３０のＣｕポスト１７が形成されている側の面全体を覆うように（但し、Ｃｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部を露出させて）封止樹脂１９で封止する。このとき、図示のようにウエハ３０の外周部に拡散した樹脂１９は、ウエハエッジ部に形成されたＵ字溝Ｇに落とし込まれる。この後、特に図示はしていないが、研削装置によりウエハ裏面を研削してウエハ３０を所定の厚さに薄くし、露出したＣｕポスト１７（バリヤメタル層１８）の頂上部にはんだバンプ２０を接合した後、ウエハ３０（絶縁膜１４、封止樹脂層１９を含む）をダイシングして個々の半導体チップ（デバイス）に分割する。
【００９０】
このように図１２に示す実施形態によれば、樹脂封止時にウエハ３０の外周部に拡散した樹脂１９をウエハエッジ部のＵ字溝Ｇに落とし込むようにしているので、ウエハ裏面への樹脂のはみ出しを抑制することができる。その結果、上述した第３の実施形態の場合と同様に、従来技術に見られたような樹脂のはみ出しに起因するウエハ割れをひき起こすことなく、これまで達成できなかった樹脂封止工程以降のウエハ裏面研削処理を実現することができ、ほぼ全工程を厚ウエハ状態で流動させることができる。これによって、ウエハ割れの危険性をより一層低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の半導体装置の製造工程（その１）を示す断面図である。
【図３】図２の製造工程に続く製造工程（その２）を示す断面図である。
【図４】図３の製造工程に続く製造工程（その３）を示す断面図である。
【図５】図４の製造工程に続く製造工程（その４）を示す断面図（一部は斜視図）である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るＣＳＰ構造の半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図６の半導体装置の製造工程（その１）を示す断面図である。
【図８】図７の製造工程に続く製造工程（その２）を示す断面図である。
【図９】図８の製造工程に続く製造工程（その３）を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を示す断面図である。
【図１１】図１０の工程（ｂ）で行うウエハエッジ部の加工処理を説明するための図である。
【図１２】図１０の実施形態の変形例に係る製造工程の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０，１０ａ…半導体装置（ＣＳＰ）、
１１，１１ａ…半導体基板（シリコン基板）、
１２…電極パッド（各デバイスの配線層の一部分）、
１３…パッシベーション膜（ＳｉＮ層又はＰＳＧ層）、
１４…絶縁膜（ポリイミド樹脂層）、
１５…金属薄膜（給電層／めっきベース膜）、
１６…導体層（再配線層／再配線パターン）、
１７…メタルポスト（Ｃｕポスト）、
１８…バリヤメタル層、
１９…封止樹脂層、
２０…外部接続端子（はんだバンプ）、
２１…絶縁樹脂層、
２２…フィルム層（耐熱性テープ）、
３０，３０ａ…半導体ウエハ（シリコンウエハ）、
４０…ダイシング用フレーム、
４１…支持部材（ダイシング用テープ）、
ＢＬ…ダイサーのブレード、
Ｇ…Ｕ字溝、
Ｒ１，Ｒ２…レジスト層（めっきレジスト）、
ＶＨ…開口部（ビアホール）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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