(57)【要約】【課題】裏面に金属層が形成された半導体ウェーハ等のワークを分割して多数のチップを得るにあたり、品質の良いチップを効率良く得る。【解決手段】ウェーハ１の裏面１ｂ側から赤外線カメラ３０で分割予定ライン２を検出し、裏面１ｂの、検出した分割予定ライン２に対応する位置に第１の溝６Ａを形成し、次いで裏面１ｂに半田層（金属層）５を形成する。次に、半田層５の表面に現れている第１の溝６Ａに沿って第２の溝６Ｂを形成してその部分の半田層５を除去する。この後、ウェーハ１を分割予定ライン２に沿って切断し、ウェーハ１を多数の半田層付きチップ４に分割する。分割時にはウェーハ１のみを切断することになり、半田層５を切断しないので半田層５からバリも発生しない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に金属層を有する金属層付きチップの製造方法であって、
表面が分割予定ラインによって複数のチップ領域に区画されているワークを裏面側から赤外線カメラで撮像することにより、該表面に形成された該分割予定ラインの位置を検出する分割予定ライン検出工程と、
該分割予定ライン検出工程で検出された前記分割予定ラインの位置に基づいて、前記ワークの前記裏面側の該分割予定ラインに対応する位置に第１の溝を形成する第１の溝形成工程と、
該第１の溝が形成された前記ワークの前記裏面に、該第１の溝の位置が判明可能な状態に金属層を形成する金属層形成工程と、
該金属層形成工程の後に、前記金属層側の前記第１の溝に対応する箇所に沿って少なくとも該金属層を除去する深さの第２の溝を形成する第２の溝形成工程と、
該第２の溝形成工程の後に、前記ワークを前記分割予定ラインに沿って切断して該ワークを複数のチップに分割する分割工程と
を含むことを特徴とする金属層付きチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ等のチップの製造方法に係り、特に、裏面に半田層等の金属層が形成された金属層付きチップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、表面に多数のデバイスが形成された半導体ウェーハをデバイスごとに分割して個々の半導体チップを得るにあたっては、切削式のダイシング装置が広く用いられている。切削式のダイシング装置は、金属や樹脂からなる円板状の基材の外周縁にダイヤモンドやＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等の超砥粒を固着させて刃を形成した切削ブレードを、例えば３００００ｒｐｍ（revolution per minute）程度で高速回転させながら半導体ウェーハに切り込ませて、半導体ウェーハの切削代を切削して除去するものである（特許文献１等参照）。
【０００３】
半導体ウェーハから分割された半導体チップはプリント基板上に実装されるが、実装するための技術としては半田付けが広く採用されている。半田付けのためには、半導体チップの裏面に半田層を形成する必要があり、したがって半導体ウェーハの段階で、半導体ウェーハの裏面に半田層が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体ウェーハを多数の半導体チップに分割する際には、きわめて薄い半導体ウェーハを搬送しやすくするために、通常、半導体ウェーハをリング状のフレームの内側に粘着テープを介して支持している。粘着テープは片面に粘着層が設けられたものであって、その粘着層に半導体ウェーハの裏面側およびフレームが粘着され、フレームを取り扱うことで半導体ウェーハを搬送している。
【０００６】
上記のように半田層等の金属層が裏面に形成された半導体ウェーハは金属層側に粘着テープが貼着されるが、その状態で半導体ウェーハが表面側から切削ブレードで切削されると、金属層に生じたバリが粘着テープに食い込んでしまう場合があった。このように金属層のバリが粘着テープに食い込んでしまうと、分割後に個々の半導体チップをピックアップすることが困難になるといった問題が生じる。一方、金属層側から切断することを考えた場合、金属層が障害となって表面側の分割予定ラインの撮像が不可能であるので、金属層側からの切断はできない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、裏面に金属層が形成された半導体ウェーハ等のワークを分割して多数のチップを得るにあたり、品質の良いチップを効率良く得ることを可能とするチップ製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、裏面に金属層を有する金属層付きチップの製造方法であって、表面が分割予定ラインによって複数のチップ領域に区画されているワークを裏面側から赤外線カメラで撮像することにより、該表面に形成された該分割予定ラインの位置を検出する分割予定ライン検出工程と、該分割予定ライン検出工程で検出された分割予定ラインの位置に基づいて、ワークの裏面側の該分割予定ラインに対応する位置に第１の溝を形成する第１の溝形成工程と、該第１の溝が形成されたワークの裏面に、該第１の溝の位置が判明可能な状態に金属層を形成する金属層形成工程と、該金属層形成工程の後に、金属層側の第１の溝に対応する箇所に沿って少なくとも該金属層を除去する深さの第２の溝を形成する第２の溝形成工程と、該第２の溝形成工程の後に、ワークを分割予定ラインに沿って切断して該ワークを複数のチップに分割する分割工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記方法によると、金属層形成工程後の裏面は、第１の溝形成工程で形成した第１の溝が判明可能となっており、その第１の溝に第２の溝形成工程で第２の溝を形成することにより、分割予定ラインに対応した位置の金属層を除去することができる。したがって分割工程時には、裏面側に金属層がないワークのみを切断することが可能となる。このため、例えばワークを切削して切断する際に金属層に発生したバリが粘着テープに食い込むなどの問題を防ぐことができる。
【００１０】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンウェーハ等の半導体ウェーハや、半導体製品のパッケージ、あるいはセラミックやガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、ミクロンオーダーの精度が要求される各種加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、裏面に金属層が形成された半導体ウェーハ等のワークを切断して多数のチップに分割する際に、品質の良いチップを効率良く得ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態で多数の半導体チップに分割されるウェーハを示す斜視図であって、（ａ）ウェーハ単体、（ｂ）表面側に粘着テープが貼着された状態、（ｃ）半田層（金属層）側に粘着テープが貼着された状態、である。
【図２】一実施形態の工程を示す断面図であって、（ａ）分割予定ライン検出工程、（ｂ）第１の溝形成工程、（ｃ）半田層形成工程、（ｄ）第２の溝形成工程、（ｅ）分割工程、を示す。
【図３】半田層に溝を形成しない従来方法での分割工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）従来のレーザ加工による分割工程を示す断面図、（ｂ）レーザ加工による本発明の他の実施形態の分割工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を半導体ウェーハから多数の半導体チップを得る製造方法に適用した一実施形態を説明する。
【００１４】
（１）ウェーハ
本実施形態は、図１（ａ）に示す円板状の半導体ウェーハ（以下、ウェーハ）１をワークとするものであって、該ウェーハ１の裏面に半田層を形成してから、その半田層付きのウェーハ１を分割して、裏面に半田層を有する多数の半導体チップ（以下、チップ）を得る方法である。ウェーハ１はシリコンウェーハ等であり、表面１ａには格子状の分割予定ライン２によって区画された多数の矩形状のデバイス（チップ領域）３が形成されている。各デバイス３の表面には、図示せぬＩＣやＬＳＩ等の電子回路が形成されている。
以下、本実施形態の工程を説明する。
【００１５】
（２）製造方法の工程
（２−１）ウェーハ表面への粘着テープ貼着工程
図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、ウェーハ１の表面（デバイス３側の露出面）１ａに、リング状のフレーム１１に張られた粘着テープ１２を貼着する。粘着テープ１２は片面が粘着面とされたもので、その粘着面にフレーム１１が貼り付けられ、ウェーハ１はフレーム１１の内側に同心状に位置付けられて、該粘着面に貼着される。フレーム１１は、金属等の板材からなる剛性を有するものであり、このフレーム１１を取り扱うことでウェーハ１が搬送される。
【００１６】
（２−２）分割予定ライン検出工程
次に、図２（ａ）に示すように、ウェーハ１を、露出している裏面１ｂ側から赤外線カメラ３０で撮像し、撮像した画像に基づいて、表面１ａに形成されている全ての分割予定ライン２の位置を検出する。
【００１７】
（２−３）第１の溝形成工程
次に、図２（ｂ）に示すように、分割予定ライン検出工程で検出された分割予定ライン２の位置に基づいて、ウェーハ１の裏面１ｂ側の分割予定ライン２に対応する位置に、所定深さの第１の溝６Ａを形成する。この第１の溝６Ａにより、分割予定ライン２の位置が裏面１ｂ側から判るものとなる。
【００１８】
第１の溝６Ａは、ウェーハ１の分割予定ライン２を切断する切削式のダイシング装置の切削ブレード４０をウェーハ１の裏面１ｂに切り込ませ、検出した分割予定ライン２に沿って加工送りすることにより形成することができる。なお、分割予定ライン検出工程と溝形成工程は、ウェーハ１を、例えば前記許文献１（特開平８−２５２０９号公報）等に記載される切削装置のチャックテーブルに保持した状態で連続して行われる。その場合、粘着テープ１２がチャックテーブルの表面に密着する状態にウェーハ１は保持され、粘着テープ１２でデバイス３が保護された状態で第１の溝６Ａが形成される。
【００１９】
（２−４）半田層形成工程
次に、図２（ｃ）に示すように、ウェーハ１の裏面１ｂ全面に、均一厚さの半田層（金属層）５を形成する。半田層５は、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の厚さであり、半田の合金材料を蒸着やスパッタリングによって薄膜に形成する薄膜形成手段で形成することができる。第１の溝６Ａは半田層５で覆われてはいるが、第１の溝６Ａに起因する溝６ａは残っており、したがってこの溝６ａにより第１の溝６Ａが判明可能となっている。
【００２０】
（２−５）第２の溝形成工程
次に、図示せぬ撮像手段によって、半田層５側から溝６ａを撮像し、溝６ａを検出する。そして、図２（ｄ）に示すように、検出した全ての溝６ａに対して、半田層５の厚さよりも深い溝：第２の溝６Ｂを形成し、溝６ａが形成されていた部分の半田層５を除去する。溝６ａをさらに深くする第２の溝６Ｂの形成は、第１の溝６Ａの形成と同様の要領で行われ、上記切削ブレード４０を第１の溝６Ａに沿って加工送りすることによりなされる。第２の溝６Ｂによって半田層５が除去されるため、該第２の溝６Ｂが形成された箇所は、ウェーハ１の切削された裏面１ｂ側が露出している。
【００２１】
（２−６）分割工程
第２の溝６Ｂを形成したら、新たなフレーム１１付き粘着テープ１２を、第２の溝６Ｂが形成された半田層５側に貼着する。次いで、ウェーハ１の表面１ａに貼着されていた粘着テープ１２を剥離する。図１（ｃ）および図２（ｅ）は、ウェーハ１の表面１ａから粘着テープ１２が剥離され、代わって半田層５側に新たなフレーム１１付き粘着テープ１２が貼着された状態を示している。この後、図２（ｅ）に示すようにウェーハ１の表面１ａを上に配した状態で、該表面１ａを図示せぬ撮像手段で撮像し、撮像した画像に基づいて、表面１ａに形成されている全ての分割予定ライン２の位置を改めて検出する。
【００２２】
次いで、分割予定ライン２に沿って切削ブレード４１を加工送りし、全ての分割予定ライン２を切断する。切削ブレード４１は、上記第１の溝形成工程および第２の溝形成工程で使用した切削装置に具備されるものを使用することができる。切削ブレード４１のウェーハ１に対する切り込み深さは、ウェーハ１の厚さを貫通してウェーハ１を切断可能であればよい。
【００２３】
なお、本実施形態では、ウェーハ１を分割するにあたっては表面１ａ側から切削ブレード４１を切り込ませているが、図２（ｄ）の状態から、粘着テープ１２を半田層５側に付け替えずに、表面１ａに貼着しているままの状態から切削ブレード４１によってウェーハ１を裏面１ｂ側から切削して分割してもよい。図２（ｅ）に示すように表面１ａ側から切削して分割する本実施形態では、ウェーハ１の表面１ａ側でのチッピングの発生を抑制できるという利点がある。
【００２４】
以上でウェーハ１は、表面にデバイス３が形成され、裏面に半田層５が形成された多数のチップ（半田層付きチップ）４に分割される。分割されたチップ４は粘着テープ１２に貼り付いた状態であり、後のピックアップ工程で粘着テープ１２からピックアップされる。そしてピックアップされたチップ４は、半田層５を利用してプリント基板等に半田付けによって実装される。
【００２５】
（３）作用効果
上記本実施形態のチップの製造方法によれば、半田層５を形成する前のウェーハ１の裏面１ｂに分割予定ライン２に対応した第１の溝６Ａを形成することで、半田層５を形成した後に、赤外線カメラを用いることなく分割予定ライン２の位置を半田層５側から認識することができる。そして、半田層５を形成した後の溝６ａをさらに深くした第２の溝６Ｂを形成することにより、分割予定ライン２に対応する位置の裏面１ｂ側の半田層５が予め除去され、これによって分割工程時においては、裏面１ｂ側に半田層５がないウェーハ１のみを切削ブレード４１により切断することができる。半田層５の分割予定ライン２に対応する位置に本実施形態のように第２の溝６Ｂを形成せず、半田層５を切除しないままの状態でウェーハ１を表面１ａ側から分割すると、図３に示すように、切削ブレード４１をウェーハ１と半田層５に貫通させるため、半田層５からバリ５ａが生じ、このバリ５ａが粘着テープ１２に食い込むといったことが起こる。
【００２６】
バリ５ａが粘着テープ１２に食い込むと、チップ４を粘着テープ１２から剥離させにくくなり、ピックアップ工程でチップ４を円滑にピックアップすることができなくなる。ところが本実施形態では、切削ブレード４１はウェーハ１のみを切断し、半田層５は切断しないため、分割されたチップ４はバリのない健全なものとなる。このため、チップ４を円滑にピックアップすることができる。
【００２７】
なお、第１の溝６Ａおよび第２の溝６Ｂを形成せず、切削ブレードの加工送り速度を遅くすることにより半田層５からバリが発生することを抑えることはできるが、本実施形態のように各溝６Ａ，６Ｂを形成した後に速い加工送り速度でウェーハ１を分割する方が、総合処理時間を短くすることができる。その結果、上記のように円滑なピックアップが可能となることと相まって、生産性の向上が図られる。
【００２８】
（４）他の実施形態
上記一実施形態では、分割工程でウェーハ１を分割予定ライン２に沿って溝加工および切断を行い分割するには切削ブレードを用いた切削加工によって行っているが、ウェーハ１の分割方法としては、レーザ光を分割予定ライン２に沿って照射してウェーハ１や半田の成分を蒸散させて除去するアブレーション加工を用いてもよい。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、半田層５に溝を形成せずにウェーハ１の表面１ａ側から分割予定ライン２にレーザ光Ｌを照射してアブレーション加工すると、ウェーハ１と半田層５が切断されるが、この時、半田層５の蒸散成分であるデブリ５ｂがチップ４の側面に付着し、チップ４を汚染して品質を低下させるといった問題が生じる場合がある。
【００３０】
ところが、本発明では上記のように第２の溝６Ｂを半田層５に形成するため、分割工程では図４（ｂ）に示すようにレーザ光Ｌはウェーハ１のみに照射されて該ウェーハ１が切断されるため、半田層５からデブリは生じない。このため、チップ４は半田層５のデブリで汚染されず健全な状態が保たれる。
【符号の説明】
【００３１】
１…ウェーハ（ワーク）
１ａ…表面
１ｂ…裏面
２…分割予定ライン
３…デバイス（チップ領域）
４…半田層付きチップ
５…半田層（金属層）
６Ａ…第１の溝
６Ｂ…第２の溝
１２…粘着テープ
３０…赤外線カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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