(57)【要約】      （修正有）【課題】  ウエーハが貼着されているダイシングテープを拡張することにより、ウエーハを分割予定ラインに沿って破断する方法を用いた場合、接着フィルムは通常の状態では粘りがあり、張力が作用すると伸びてしまって確実に破断することが困難である。【解決手段】  半導体ウエーハ２の裏面側から分割予定ラインに沿って照射し変質層２１０を形成する変質層形成工程と、半導体ウエーハ２の裏面に紫外線を照射することにより硬化する接着フィルム６を貼着する接着フィルム貼着工程と、半導体ウエーハ２の接着フィルム６側を環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０に貼着するウエーハ支持工程と、接着フィルム７０に紫外線８４を照射して硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、ダイシングテープ７０を拡張することにより半導体ウエーハ２および接着フィルム６を分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程を含む。【選択図】  図１２
2006059941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面に紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該接着フィルム貼着工程が実施された該半導体ウエーハの該接着フィルム側を、環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施され該ダイシングテープに該半導体ウエーハの該接着フィルム側が貼着された状態で、該ダイシングテープ側から紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項２】
表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面に紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該半導体ウエーハの裏面に貼着された接着フィルムに紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該半導体ウエーハの該接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項３】
表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面を、環状のフレームに装着されたダイシングテープに配設され紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施され該ダイシングテープに配設された該接着フィルムに該半導体ウエーハが貼着された状態で、該ダイシングテープ側から紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面にダイボンディング用の接着フィルムが貼着された半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリート（切断予定ライン）によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を切断予定ラインに沿って分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置と呼ばれる切削装置が用いられており、この切削装置は厚さが２０μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを切断予定ラインに沿って切削する。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
個々に分割された半導体チップは、その裏面にエポキシ樹脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、この接着フィルムを介して半導体チップを支持するダイボンディングフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体チップの裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルムを介して半導体ウエーハをダイシングテープに貼着した後、半導体ウエーハの表面に形成された切断予定ラインに沿って切削ブレードにより接着フィルムと共に切削することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体チップを形成している。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−１８２９９５号公報
【０００４】
しかるに、半導体ウエーハを切削ブレードで切削すると、切削ブレードは２０μｍ程度の厚さを有するため、各回路を区画する分割予定ラインとしては幅が５０μｍ程度必要となる。このため、個別半導体のようにサイズが小さいチップの場合には、分割予定ラインの占める面積比率が大きくなり、生産性が悪いという問題がある。
【０００５】
一方、近年被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する例えば波長が１０６４ｎｍのパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部に切断予定ラインに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下した分割予定ラインに沿って外力を加えることにより、被加工物を切断予定ラインに沿って分割するものである。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特許第３４０８８０５号公報
【０００６】
また、レーザー加工方法を用いた分割方法によって分割されたチップの裏面に接着フィルムを貼着する方法も提案されている。例えば、特許文献３参照。）
【特許文献３】特開２００３−３３８４６７号公報
【０００７】
上記特開２００３−３３８４６７号公報に開示された技術は、ウエーハの裏面に接着フィルムを貼着し、この接着フィルム側をダイシングテープに貼着した後、ウエーハの表面側からパルスレーザー光線を分割予定ラインに沿って照射することにより、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成する。そして、分割予定ラインに沿って変質層が形成されたウエーハが貼着されているダイシングテープを拡張することにより、ウエーハを分割予定ラインに沿って分割するとともに、接着フィルムを分割予定ラインに沿って破断する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、半導体ウエーハの表面の分割予定ライン上には、回路の機能をテストするためのテスト  エレメント  グループ（Ｔｅｇ）と称するテスト用の金属パターンや絶縁膜が積層されている場合が多い。このように分割予定ライン上に金属パターンや絶縁膜が積層されている半導体ウエーハにおいては、表面側から分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射しても、金属パターンや絶縁膜によってレーザー光線が遮断され、内部に所定の変質層を形成することができない。従って、ウエーハの内部に分割予定ラインに沿って変質層を形成するためには半導体ウエーハの裏面側からレーザー光線を照射する必要があり、このためレーザー光線を照射する前に半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを予め貼着しておくことはできない。
また、ウエーハが貼着されているダイシングテープを拡張することにより、ウエーハおよび該ウエーハに貼着された接着フィルムを分割予定ラインに沿って破断する方法を用いた場合、接着フィルムは通常の状態では粘りがあり、張力が作用すると伸びてしまって確実に破断することが困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿ってレーザー光線を照射して内部に変質層を形成し、この変質層が形成された分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する技術を用いて、裏面にダイボンディング用の接着フィルムが貼着された半導体チップを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面に紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該接着フィルム貼着工程が実施された該半導体ウエーハの該接着フィルム側を、環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施され該ダイシングテープに該半導体ウエーハの該接着フィルム側が貼着された状態で、該ダイシングテープ側から紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面に紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程と、
該半導体ウエーハの裏面に貼着された接着フィルムに紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該半導体ウエーハの該接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法が提供される。
【００１２】
更に、本発明によれば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に形成されているとともに該複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを、該分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法であって、
該半導体ウエーハに対して透過性を有するレーザー光線を該半導体ウエーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って照射し、該ウエーハの内部に該分割予定ラインに沿って変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程が実施された該半導体ウエーハの裏面を、環状のフレームに装着されたダイシングテープに配設され紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムに貼着するウエーハ支持工程と、
該ウエーハ支持工程が実施され該ダイシングテープに配設された該接着フィルムに該半導体ウエーハが貼着された状態で、該ダイシングテープ側から紫外線を照射して該接着フィルムを硬化せしめる接着フィルム硬化工程と、
該接着フィルム硬化工程が実施された後に、該ダイシングテープを拡張することにより該半導体ウエーハおよび該接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するテープ拡張工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体チップの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、変質層形成工程は半導体ウエーハの裏面側からレーザー光線を照射するので、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って内部の所定位置に変質層を形成することができる。そして、変質層形成工程を実施することにより分割予定ラインに沿って変質層が形成された半導体ウエーハの裏面に貼着される接着フィルムは紫外線を照射することにより硬化する樹脂が用いられ、この接着フィルムに紫外線を照射して接着フィルムを硬化せしめた後に、テープ拡張工程を実施してダイシングテープを拡張することにより半導体ウエーハおよび接着フィルムを該分割予定ラインに沿って破断するので、接着フィルムは硬化され伸縮性が低下せしめられているため、半導体ウエーハの破断と同時に分割予定ラインに沿って確実に破断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による半導体チップの製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明に従って個々の半導体チップに分割される半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、例えば厚さが３００μmのシリコンウエーハからなっており、表面２ａには複数の分割予定ライン２１が格子状に形成されている。そして、半導体ウエーハ２の表面２aには、複数の分割予定ライン２１によって区画された複数の領域に機能素子としての回路２２が形成されている。以下、この半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割する半導体チップの製造方法の第１の実施形態について説明する。
【００１６】
上述した半導体ウエーハ２の表面２ａには、図２に示すように保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。
【００１７】
保護部材貼着工程を実施することにより半導体ウエーハ２の表面２ａに保護部材３を貼着したならば、半導体ウエーハ２の裏面２ｂを研磨して鏡面に加工する裏面研磨工程を実施する。この裏面研磨工程は、半導体ウエーハ２の裏面２ｂ側から照射される赤外光レーザー光線が乱反射することを防ぐために実施する。即ち、シリコン等で形成されたウエーハにおいては、内部に集光点を合わせて赤外光レーザー光線を照射した場合、赤外光レーザー光線を照射する面の表面粗さが粗いと表面で乱反射して所定の集光点にレーザー光線が達せず、内部に所定の変質層を形成することが困難となるからである。この裏面研磨工程は、図３に示す実施形態においては研磨装置４によって実施する。即ち、裏面研磨工程は、先ず図３に示すように研磨装置４のチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置し（従って、半導体ウエーハ２は裏面２ｂが上側となる）、図示しない吸引手段によってチャックテーブル４１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。そして、チャックテーブル４１を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、フエルト等の柔軟部材に酸化ジルコニア等の砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定した研磨砥石４２を備えた研磨工具４３を例えば６０００ｒｐｍで回転せしめて半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接触することにより、半導体ウエーハ２の裏面２ｂを鏡面加工する。この裏面研磨工程において、加工面である半導体ウエーハ２の裏面２ｂは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１  で規定する表面粗さ（Ｒａ）を０．０５μｍ以下（Ｒａ≦０．０５μｍ）、好ましくは０．０２μｍ以下（Ｒａ≦０．０２μｍ）に鏡面加工される。
【００１８】
次に、裏面が研磨加工された半導体ウエーハ２に対して透過性を有するパルスレーザー光線を半導体ウエーハ２の裏面側から分割予定ライン２１に沿って照射し、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って変質層を形成することにより分割予定ラインに沿って強度を低下せしめる変質層形成工程を実施する。この変質層形成工程は、図４乃至６に示すレーザー加工装置５を用いて実施する。図４乃至図６に示すレーザー加工装置５は、被加工物を保持するチャックテーブル５１と、該チャックテーブル５１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２と、チャックテーブル５１上に保持された被加工物を撮像する撮像手段５３を具備している。チャックテーブル５１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない移動機構によって図４において矢印Ｘで示す加工送り方向および矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
【００１９】
上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。ケーシング５２１内には図５に示すようにパルスレーザー光線発振手段５２２と伝送光学系５２３とが配設されている。パルスレーザー光線発振手段５２２は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器５２２ａと、これに付設された繰り返し周波数設定手段５２２ｂとから構成されている。伝送光学系５２３は、ビームスプリッタの如き適宜の光学要素を含んでいる。上記ケーシング５２１の先端部には、それ自体は周知の形態でよい組レンズから構成される集光レンズ（図示せず）を収容した集光器５２４が装着されている。上記パルスレーザー光線発振手段５２２から発振されたレーザー光線は、伝送光学系５２３を介して集光器５２４に至り、集光器５２４から上記チャックテーブル５１に保持される被加工物に所定の集光スポット径Ｄで照射される。この集光スポット径Ｄは、図６に示すようにガウス分布を示すパルスレーザー光線が集光器５２４の対物集光レンズ５２４ａを通して照射される場合、Ｄ（μｍ）＝４×λ×ｆ／（π×Ｗ）、ここでλはパルスレーザー光線の波長（μｍ）、Ｗは対物レンズ５２４ａに入射されるパルスレーザー光線の直径（ｍｍ）、ｆは対物レンズ５２４ａの焦点距離（ｍｍ）、で規定される。
【００２０】
上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部に装着された撮像手段５３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【００２１】
上述したレーザー加工装置５を用いて実施する変質層形成工程について、図４、図７および図８を参照して説明する。
この変質層形成行程は、先ず上述した図４に示すレーザー加工装置５のチャックテーブル５１上に裏面２ｂが研磨加工された半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置し（従って、半導体ウエーハ２は研磨加工された裏面２ｂが上側となる）、図示しない吸引手段によってチャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２を吸着保持する。半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル５１は、図示しない移動機構によって撮像手段５３の直下に位置付けられる。
【００２２】
チャックテーブル５１が撮像手段５３の直下に位置付けられると、撮像手段５３および図示しない制御手段によって半導体ウエーハ２のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段５３および図示しない制御手段は、半導体ウエーハ２の所定方向に形成されている分割予定ライン２１と、分割予定ライン２１に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２４との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、レーザー光線照射位置のアライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ２に形成されている上記所定方向に対して直角に延びる分割予定ライン２１に対しても、同様にレーザー光線照射位置のアライメントが遂行される。このとき、半導体ウエーハ２の分割予定ライン２１が形成されている表面２ａは下側に位置しているが、撮像手段５３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、裏面２ｂから透かして分割予定ライン２１を撮像することができる。
【００２３】
以上のようにしてチャックテーブル５１上に保持されている半導体ウエーハ２に形成されている分割予定ライン２１を検出し、レーザー光線照射位置のアライメントが行われたならば、図７の（ａ）で示すようにチャックテーブル５１をレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５２の集光器５２４が位置するレーザー光線照射領域に移動し、所定の分割予定ライン２１の一端（図７の（ａ）において左端）をレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の直下に位置付ける。そして、集光器５２４から透過性を有するパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル５１即ち半導体ウエーハ２を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の送り速度で移動せしめる。そして、図８の（ｂ）で示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器５２４の照射位置が分割予定ライン２１の他端の位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル５１即ち半導体ウエーハ２の移動を停止する。この変質層形成工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐを半導体ウエーハ２の表面２ａ（下面）付近に合わせることにより、表面２ａ（下面）に露出するとともに表面２ａから内部に向けて変質層２１０が形成される。この変質層２１０は、溶融再固化層として形成される。このように、変質層形成工程は半導体ウエーは２の裏面側からパルスレーザー光線の照射を分割予定ライン２１に沿って照射するので、分割予定ライン上にテスト用の金属パターンや絶縁膜が積層されていても、これらに影響されることなく所定位置に変質層を形成することができる。
【００２４】
上記変質層形成工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
光源                    ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４スレーザー
波長                    ：１０６４ｎｍのパルスレーザー
パルス出力              ：１０μＪ
集光スポット径          ：φ１μｍ
集光点のピークパワー密度：３．２×１０１０Ｗ／cm2
繰り返し周波数          ：１００ｋＨｚ
加工送り速度            ：１００ｍｍ／秒
【００２５】
なお、半導体ウエーハ１０の厚さが厚い場合には、図８に示すように集光点Ｐを段階的に変えて上述した変質層形成工程を複数回実行することにより、複数の変質層２１０を形成する。例えば、上述した加工条件においては１回に形成される変質層の厚さは約５０μｍであるため、上記変質層形成工程を例えば３回実施して１５０μmの変質層２１０を形成する。また、厚さが３００μｍのウエーハ２に対して６層の変質層を形成し、半導体ウエーハ２の内部に分割予定ライン２１に沿って表面２ａから裏面２ｂに渡って変質層を形成してもよい。また、変質層２１０は、表面１０ａおよび裏面１０ｂに露出しないように内部だけに形成してもよい。
【００２６】
次に、上述した変質層形成工程が実施された半導体ウエーハの裏面に、紫外線を照射することにより硬化する接着フィルムを貼着する接着フィルム貼着工程を実施する。即ち、図９に示すように上記変質層形成工程において分割予定ラインに沿って変質層２１０が形成された半導体ウエーハ２の裏面２bに、紫外線を照射することにより硬化するダイボンディング用の接着フィルム６を貼着する。このとき、接着フィルム６を８０〜２００℃の温度で加熱しつつ半導体ウエーハ２の裏面２bに押圧して貼着する。なお、接着フィルム６は、図示の実施形態においては厚さが２５μm程度の紫外線硬化剤を混入したアクリル系樹脂によって形成されている。
【００２７】
上述した接着フィルム貼着工程を実施したならば、半導体ウエーハの接着フィルム側を環状のフレームに装着されたダイシングテープに貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図１０に示すように環状のフレーム７の内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープ７０の表面に半導体ウエーハ２の接着フィルム６側を貼着する。そして、半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護部材３を剥離する。なお、上記ダイシングテープ７０は、図示の実施形態においては厚さが７０μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート材によって形成されている。
【００２８】
上述したウエーハ支持工程を実施したならば、ダイシングテープ７０に半導体ウエーハ２の接着フィルム６側が貼着された状態で、ダイシングテープ７０側から紫外線を照射して接着フィルム６を硬化せしめる接着フィルム硬化工程を実施する。この接着フィルム硬化工程は、図１１に示すテープ拡張装置８を用いて実施する。
【００２９】
図１１にはテープ拡張装置８の斜視図が示されている。図示の実施形態におけるテープ拡張装置８は、上記環状のフレーム７を保持するフレーム保持手段８１と、上記環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０を拡張する張力付与手段８２を具備している。フレーム保持手段８１は、図１１に示すように環状のフレーム保持部材８１１と、該フレーム保持部材８１１の外周に配設された固定手段としての４個のクランプ機構８１２とからなっている。フレーム保持部材８１１の上面は環状のフレーム７を載置する載置面８１１aを形成しており、この載置面８１１a上に環状のフレーム７が載置される。そして、フレーム保持部材８１１の載置面８１１a上に載置された環状のフレーム７は、クランプ機構８１２によってフレーム保持部材８１１に固定される。
【００３０】
上記張力付与手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１の内側に配設される拡張ドラム８２１を具備している。この拡張ドラム８２１は、環状のフレーム７の内径より小さく該環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０に貼着される半導体ウエーハ２の外径より大きい内径および外径を有している。また、拡張ドラム８２１は、下端に支持フランジ８２２を備えている。図示の実施形態における張力付与手段８２は、上記環状のフレーム保持部材８１１を上下方向（軸方向）に進退可能な支持手段８３を具備している。この支持手段８３は、上記支持フランジ８２２上に配設された複数（図示の実施形態においては４個）のエアシリンダ８３１からなっており、そのピストンロッド８３２が上記環状のフレーム保持部材８１１の下面に連結される。このように複数のエアシリンダ８３１からなる支持手段８３は、環状のフレーム保持部材８１１を載置面８１１aが拡張ドラム８２１の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム８２１の上端より所定量下方の拡張位置の間を上下方向に移動せしめる。
【００３１】
図示のテープ拡張装置８は、上記拡張ドラム８２１内に配設された紫外線照射ランプ８４を備えている。この紫外線照射ランプ８４は、上記フレーム保持手段８１に保持された環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０を通して接着フィルム６に紫外線を照射する。
【００３２】
以上のように構成されたテープ拡張装置８を用いて実施する接着フィルム硬化工程について図１２を参照して説明する。即ち、上記図１０に示すように半導体ウエーハ２（分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成されている）をダイシングテープ７０を介して支持した環状のフレーム７を、図１２の（a）に示すようにフレーム保持手段８１を構成するフレーム保持部材８１１の載置面８１１a上に載置し、クランプ機構８１２によってフレーム保持部材８１１に固定する。このとき、フレーム保持部材８１１は図１２(a)に示す基準位置に位置付けられている。
【００３３】
次に、図１２の(b)に示すように紫外線照射ランプ８４を点灯する。点灯された紫外線照射ランプ８４から発せられる紫外線は、ダイシングテープ７０を通して接着フィルム６に照射される。このようにして接着フィルム６に紫外線が照射されると、接着フィルム６は硬化せしめられる。
【００３４】
上述したように接着フィルム硬化工程を実施したならば、ダイシングテープ７０を拡張することにより半導体ウエーハ２および接着フィルム６を分割予定ライン２１に沿って破断するテープ拡張工程を実施する。このテープ拡張工程は、テープ拡張装置８を用いて上記接着フィルム硬化工程を実施した状態から行う。
【００３５】
即ち、図１２の(b)に示す状態から、張力付与手段８を構成する支持手段８３としての複数のエアシリンダ８３１を作動して、環状のフレーム保持部材８１１を図１３に示す拡張位置に下降せしめる。従って、フレーム保持部材８１の載置面８１１a上に固定されている環状のフレーム７も下降するため、環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０は拡張ドラム８２１の上端縁に当接して拡張せしめられる。この結果、ダイシングテープ７０に貼着されている接着フィルム６および半導体ウエーハ２には放射状に引張力が作用するので、半導体ウエーハ２は変質層２１０が形成されることによって強度が低下せしめられた分割予定ライン２１に沿って破断され個々の半導体チップ２０に分割される。このようにして半導体ウエーハ２が分割予定ライン２１に沿って破断され個々の半導体チップ２０に分割されると同時に、接着フィルム６も分割予定ライン２１に沿って破断される。このとき、接着フィルム６は通常の状態では粘りがあり、上記張力が作用すると伸びてしまって確実に破断することが困難である。しかるに、図示の実施形態においては、接着フィルム６は上述した接着フィルム硬化工程を実施することによって硬化され伸縮性が低下せしめられているので、分割予定ライン２１に沿って確実に破断することができる。なお、半導体ウエーハ２は個々の半導体チップ２０に分割されるが、半導体ウエーハ２は破断された接着フィルム６を介してダイシングテープ７０に貼着されているので、バラバラにはならずウエーハの形態が維持されている。
【００３６】
このようにして、半導体ウエーハ２および半導体ウエーハ２の裏面に貼着された接着フィルム６が分割予定ライン２１に沿って破断されたら、ピックアップ工程において半導体チップをダイシングテープ７０から剥離することにより、図１４に示すように裏面に接着フィルム６が貼着された半導体チップ２０をピックアップすることができる。
【００３７】
次に、本発明による半導体チップの製造方法の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は上述した第１の実施形態におけるウエーハ支持工程と接着フィルム硬化工程の順序を逆にしたものである。
即ち、半導体チップの製造方法の第２の実施形態は、上述した第１の実施形態における保護部材貼着工程、裏面研磨工程、変質層形成工程、接着フィルム貼着工程を実施することにより、上記図９に示すように分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成された半導体ウエーハ２の裏面２bに紫外線を照射することにより硬化する接着フィルム6を貼着したならば、接着フィルム６に紫外線を照射して接着フィルム６を硬化せしめる接着フィルム硬化工程を実施する。この接着フィルム硬化工程は、図１５に示す紫外線照射器９を用いて実施する。図１５に示す紫外線照射器９は、上壁９１１に開口９１２を備えたハウジング９１と、該ハウジング９１内に配設された紫外線照射ランプ９２とを具備している。このように構成された紫外線照射器９の上壁９１１上に導体ウエーハ２の接着フィルム6側を載置する。そして、紫外線照射ランプ９２を点灯して接着フィルム６に紫外線を照射する。この結果、接着フィルム６は硬化せしめられる。このようにして、接着フィルム硬化工程を実施したならば、上述した第１の実施形態におけるウエーハ支持工程、テープ拡張工程を実施する。
【００３８】
次に、本発明による半導体チップの製造方法の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態は上記変質層形成工程が実施された半導体ウエーハを支持する環状のフレームに装着されたダイシングテープに接着フィルムが貼着されている、所謂接着フィルム付ダイシングテープを用いた例である。即ち、図１６の(a)に示すように環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０の表面には、接着フィルム６０が貼着されている。この接着フィルム６０も上記接着フィルム６と同様に、紫外線を照射することにより硬化するアクリル系樹脂によって形成されている。
【００３９】
本発明による半導体チップの製造方法の第３の実施形態は、上述した第１の実施形態における保護部材貼着工程、裏面研磨工程、変質層形成工程を実施することにより分割予定ライン２１に沿って変質層２１０が形成された半導体ウエーハ２の裏面２bを、図１６の(a)に示すように環状のフレーム７に装着されたダイシングテープ７０に配設された接着フィルム６０の表面に貼着する。そして、図１６の(a)に示すように半導体ウエーハ２の表面２aに貼着されている保護部材３を剥離する。このように第３の実施形態は、接着フィルム付ダイシングテープを用いることにより接着フィルムとウエーハ支持工程を同時に実施することができる。以上のようにして、ウエーハ支持工程を実施したならば、上述した第１の実施形態における接着フィルム硬化工程、ウエーハ支持工程、テープ拡張工程を実施する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による半導体チップの製造方法によって個々の半導体チップに分割される半導体ウエーハの斜視図。
【図２】図１に示す半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図。
【図３】本発明による半導体チップの製造方法における裏面研磨工程の説明図。
【図４】本発明による半導体チップの製造方法における変質層形成工程を実施するレーザー加工装置の要部斜視図。
【図５】図４に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段の構成を簡略に示すブロック図。
【図６】パルスレーザー光線の集光スポット径を説明するための簡略図。
【図７】本発明による半導体チップの製造方法における変質層形成行程の説明図。
【図８】図７に示す変質層形成行程において半導体ウエーハの内部に変質層を積層して形成した状態を示す説明図。
【図９】本発明による半導体チップの製造方法における接着フィルム貼着工程の説明図。
【図１０】本発明による半導体チップの製造方法におけるウエーハ支持工程の説明図。
【図１１】本発明による半導体チップの製造方法における接着フィルム硬化工程およびテープ拡張工程を実施するテープ拡張装置の斜視図。
【図１２】本発明による半導体チップの製造方法における接着フィルム硬化工程の説明図。
【図１３】本発明による半導体チップの製造方法におけるテープ拡張工程の説明図。
【図１４】本発明による半導体チップの製造方法によって製造された半導体チップの斜視図。
【図１５】本発明による半導体チップの製造方法における接着フィルム硬化工程の他の実施形態を示す説明図。
【図１６】本発明による半導体チップの製造方法における接着フィルムおよびウエーハ支持工程の他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００４１】
２：半導体ウエーハ
２０：半導体チップ
２１：分割予定ライン
２２：回路
２１０：変質層
３：保護部材
４：研磨装置
４１：研磨装置のチャックテーブル
４３：研磨工具
５：レーザー加工装置
５１：レーザー加工装置のチャックテーブル
５１：レーザー光線照射手段
５３：撮像手段
６：接着フィルム
６０：接着フィルム
７：環状のフレーム
７０：ダイシングテープ
８：テープ拡張装置
８１：フレーム保持手段
８１１：フレーム保持部材
８１２：クランプ機構
８２：張力付与手段
８２１：拡張ドラム
８３：支持手段
８３１：エアシリンダ
８４：紫外線照射ランプ
９：紫外線照射器
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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