(57)【要約】【課題】  製造する半導体デバイスを破損させず、且つ、後工程で不良を発生させることのない半導体デバイスの製造方法を提供することである。【解決手段】  裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法であって、半導体ウエーハの表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、半導体ウエーハの裏面側を研削して半導体ウエーハを所定厚みに形成する裏面研削ステップと、研削された半導体ウエーハの裏面側に接着シートとエキスパンドシートとを順に配設するシート配設ステップと、該シート配設ステップを実施後、且つ該保護部材を半導体ウエーハの表面から除去した後、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの表面側にウエーハの裏面に至らない深さのＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、該エキスパンドシートを拡張することで半導体ウエーハと該接着シートとを該Ｖ溝のＶ頂点を起点に該分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスに分割する分割ステップと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法であって、
半導体ウエーハの表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、
半導体ウエーハの裏面側を研削して半導体ウエーハを所定厚みに形成する裏面研削ステップと、
研削された半導体ウエーハの裏面側に接着シートとエキスパンドシートとを順に配設するシート配設ステップと、
該シート配設ステップを実施後、且つ該保護部材を半導体ウエーハの表面から除去した後、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの表面側にウエーハの裏面に至らない深さのＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、
該エキスパンドシートを拡張することで半導体ウエーハと該接着シートとを該Ｖ溝のＶ頂点を起点に該分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスに分割する分割ステップと、
を具備したことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項２】
裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法であって、
半導体ウエーハの表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、
半導体ウエーハの裏面側を研削して半導体ウエーハを所定厚みに形成する裏面研削ステップと、
該保護部材を半導体ウエーハの表面から除去した後、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの表面側にウエーハの裏面に至らない深さのＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、
該Ｖ溝形成ステップを実施した後、半導体ウエーハの裏面側に接着シートとエキスパンドシートとを順に配設するシート配設ステップと、
該エキスパンドシートを拡張することで半導体ウエーハと該接着シートとを該Ｖ溝のＶ頂点を起点に該分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスに分割する分割ステップと、
を具備したことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイス技術においては、デバイスの高密度化や小型化を達成するために、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の複数の半導体デバイスを積層した積層型パッケージが有効に利用されている。
【０００３】
このような積層型パッケージを構成する半導体デバイスは、裏面にＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）と呼ばれるダイボンディング用の接着シートが貼られており、この接着シートで半導体デバイスの積層状態を保持している。この接着シートはリードフレームに半導体デバイス（チップ）をマウントする際に、従来から使用されている銀ペースト樹脂等の接着剤に替わるものとして広く使用されている。
【０００４】
接着シートが裏面に貼着された半導体デバイスは以下の手法で製造される。まず、表面に複数の分割予定ラインによって区画された各領域に半導体デバイスが形成された半導体ウエーハの裏面を研削して薄化する。
【０００５】
その後、薄化された半導体ウエーハの裏面に接着シートを貼付してから、切削装置の切削ブレードで半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切削するとともに接着シートも切削して分割することで、裏面に接着シートが配設された半導体デバイスを製造する（例えば、特開２００５−２２３１３０号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２３１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、切削ブレードで半導体ウエーハと接着シートとを切削すると切削ブレードに接着シートが絡みつき、切削ブレードに目詰まり等の不具合を生じさせ、半導体ウエーハが切削されて形成された半導体デバイスには欠けやクラック等の不良が生じてしまう。また、接着シートにはひげ状のバリが発生してワイヤボンディング時に断線の原因となる。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造する半導体デバイスを破損させず、且つ、後工程で不良を発生させることのない接着シート付き半導体デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明によると、裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法であって、半導体ウエーハの表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、半導体ウエーハの裏面側を研削して半導体ウエーハを所定厚みに形成する裏面研削ステップと、研削された半導体ウエーハの裏面側に接着シートとエキスパンドシートとを順に配設するシート配設ステップと、該シート配設ステップを実施後、且つ該保護部材を半導体ウエーハの表面から除去した後、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの表面側にウエーハの裏面に至らない深さのＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、該エキスパンドシートを拡張することで半導体ウエーハと該接着シートとを該Ｖ溝のＶ頂点を起点に該分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスに分割する分割ステップと、を具備したことを特徴とする半導体デバイスの製造方法が提供される。
【００１０】
請求項２記載の発明によると、裏面に接着シートが配設された半導体デバイスの製造方法であって、半導体ウエーハの表面側に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、半導体ウエーハの裏面側を研削して半導体ウエーハを所定厚みに形成する裏面研削ステップと、該保護部材を半導体ウエーハの表面から除去した後、半導体ウエーハの分割予定ラインに沿って半導体ウエーハの表面側にウエーハの裏面に至らない深さのＶ溝を形成するＶ溝形成ステップと、該Ｖ溝形成ステップを実施した後、半導体ウエーハの裏面側に接着シートとエキスパンドシートとを順に配設するシート配設ステップと、該エキスパンドシートを拡張することで半導体ウエーハと該接着シートとを該Ｖ溝のＶ頂点を起点に該分割予定ラインに沿って個々の半導体デバイスに分割する分割ステップと、を具備したことを特徴とする半導体デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、半導体ウエーハは表面に形成されたＶ溝のＶ頂点を起点に分割されるため、ウエーハの厚み方向において分割亀裂は分割予定ラインに対応する領域外からはみ出すことなく、半導体デバイスを破損させる恐れが無い。チップ間には隙間が形成されず、接着シートの伸長可能領域がないため、エキスパンドシートを拡張することで容易に半導体ウエーハと接着シートとを分割することができる。
【００１２】
従って、接着シートにバリが発生して後のワイヤボンディング工程で断線等の不良を発生させることがない。また、接着シートの分割に切削ブレードを必要としないため、切削ブレードに目詰まりが発生して半導体デバイスに欠けやクラック等の不良を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】本発明第１実施形態の半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】半導体ウエーハの表面に保護部材を配設する様子を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は裏面研削ステップの斜視図、図４（Ｂ）はその側面図である。
【図５】裏面研削ステップ実施後の半導体ウエーハの断面図である。
【図６】半導体ウエーハの裏面に接着シート及びエキスパンドシートが配設された状態の断面図である。
【図７】保護テープを除去する様子を示す断面図である。
【図８】Ｖ溝形成ステップの説明図である。
【図９】Ｖ溝形成ステップに使用する切削ブレードを示す図である。
【図１０】Ｖ溝形成ステップが実施された半導体ウエーハの断面図である。
【図１１】分割装置の斜視図である。
【図１２】半導体ウエーハ分割ステップの説明図である。
【図１３】図１３（Ａ）はエキスパンドシートをエキスパンドしている状態の断面図、図１３（Ｂ）はエキスパンドシートがエキスパンドされて半導体ウエーハ及び接着シートが分割された状態の断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、半導体ウエーハ２の表面においては、第１の分割予定ライン（ストリート）Ｓ１と第２の分割予定ラインＳ２が直交して形成されており、第１の分割予定ラインＳ１と第２の分割予定ラインＳ２とによって区画された複数の領域にそれぞれデバイスＤが形成されている。
【００１５】
図２を参照すると、本発明第１実施形態に係る半導体デバイスの製造方法のフローチャートが示されている。本実施形態の半導体デバイスの製造方法では、まずステップＳ１０で、図３に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａに保護テープ等の保護部材４を貼着等により配設する。このように半導体ウエーハ２の表面２ａに保護部材４を配設した後、半導体ウエーハ２の裏面２ｂを研削する裏面研削ステップを実施する（ステップＳ１１）。
【００１６】
この裏面研削ステップでは、図４に示すような研削装置の研削ユニット３０を使用する。図４（Ａ）はチャックテーブル４６に保持された半導体ウエーハ２と研削ユニット３０との関係を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はその側面図を示している。
【００１７】
研削ユニット３０のハウジング３２中には、モータ３８により回転駆動されるスピンドル３４が収容されており、スピンドル３４の先端にはホイールマウント３６が固定されている。
【００１８】
このホイールマウント３６に対して、研削ホイール４０が着脱可能に装着されている。研削ホイール４０は、ホイール基台４２と、ホイール基台４２に環状に配設された複数の研削砥石４４とから構成される。
【００１９】
ステップＳ１１の裏面研削ステップでは、チャックテーブル４６で保護部材４を吸引保持し半導体ウエーハ２の裏面を露出させる。そして、チャックテーブル４６を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール４０を矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット移動機構を作動して研削砥石４４をウエーハ２の裏面２ｂに接触させる。
【００２０】
研削ホイール４０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ２の研削を実施する。接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ２の厚みを測定しながらウエーハ２を所定の厚みに研削する。
【００２１】
裏面研削ステップを実施した半導体ウエーハの断面図が図５に示されている。裏面研削ステップ実施後、ステップＳ１２に進んで半導体ウエーハ２の研削された裏面２ｂに接着シート６とエキスパンドシート８を順に配設するシート配設ステップを実施する。
【００２２】
即ち、図６に示すように半導体ウエーハ２の裏面２ｂにＤＡＦ等の接着シート６を貼着等により配設し、接着シート６の上に延性を有するエキスパンドシート８を貼着等により配設する。
【００２３】
シート配設ステップでは、接着シート６及びエキスパンドシート８の順に貼着してもよいし、接着シート６とエキスパンドシート８とが一体化しているシートを使用するようにしてもよい。
【００２４】
次いで、半導体ウエーハ２の表面２ａから図７に示すように保護部材４を剥離してから、ステップＳ１３のＶ溝形成ステップを実施する。このＶ溝形成ステップは、図８に示すような切削装置の切削手段１２により実施される。
【００２５】
切削手段１２のスピンドルユニット１８のスピンドルハウジング２０中には、図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル１４が回転可能に収容されており、スピンドル１４の先端に切削ブレード１６が装着されている。
【００２６】
Ｖ溝形成ステップでは、図９（Ａ）に示すように、先端にＶ形状２２を有する切削ブレード１６を使用する。或いは、図９（Ｂ）に示すように、片側に傾斜面２４を有する切削ブレード１６Ａを使用する。
【００２７】
Ｖ溝形成ステップは、先端がＶ形状の切削ブレード１６，１６Ａに替わり、公知のスクライバでＶ溝を形成するようにしてもよい。切削ブレード１６，１６Ａを使用する場合には、放電加工により切削ブレード１６，１６Ａの先端形状を修正しながら加工することが好ましい。
【００２８】
このＶ溝形成ステップを実施する前に、図８に示すようにエキスパンドシート８の外周部を環状フレーム２６に貼着し、半導体ウエーハ２を接着シート６及びエキスパンドシート８を介して環状フレーム２６により支持する。
【００２９】
図示しないチャックテーブルでエキスパンドシート８及び接着シート６を介して半導体ウエーハ２を吸引保持し、半導体ウエーハ２をＸ軸方向に移動させるとともに、切削ブレード１６を高速回転させながらスピンドルユニット１８を下降させると、位置合わせされた第１の分割予定ラインＳ１が切削されて、所定深さのＶ溝１０が形成される。
【００３０】
メモリに記憶されたストリートピッチずつ切削ブレード１６をＹ軸方向にインデックス送りしながら切削を行うことにより、同方向の分割予定ラインＳ１の全てにＶ溝１０が形成される。
【００３１】
更に、チャックテーブルを９０度回転させてから、上記と同様の切削を行うと、第２の分割予定ラインＳ２に沿ってＶ溝１０が形成される。表面にＶ溝１０が形成された状態の半導体ウエーハ２の断面図が図１０に示されている。１０ａはＶ溝１０のＶ頂点を示している。
【００３２】
このように半導体ウエーハ２の表面にＶ溝１０を形成してから、ステップＳ１４の分割ステップを実施する。この分割ステップを実施するには、例えば図１１に示すような分割装置６０を使用する。
【００３３】
分割装置６０は、環状フレーム２６を保持するフレーム保持手段６２と、フレーム保持手段６２に保持された環状フレーム２６に装着されたエキスパンドシート５４を拡張するテープ拡張手段（シート拡張手段）６４を具備している。
【００３４】
フレーム保持手段６２は、環状のフレーム保持部材６６と、フレーム保持部材６６の外周に配設された固定手段としての複数のクランプ６８とから構成される。フレーム保持部材６６の上面は環状フレーム２６を載置する載置面６６ａを形成しており、この載置面６６ａ上に環状フレーム２６が載置される。
【００３５】
そして、載置面６６ａ上に載置された環状フレーム２６は、クランプ６８によってフレーム保持部材６６に固定される。このように構成されたフレーム保持手段６２はテープ拡張手段６４によって上下方向に移動可能に支持されている。
【００３６】
テープ拡張手段６４は、環状のフレーム保持部材６６の内側に配設された拡張ドラム７０を具備している。この拡張ドラム７０は、環状フレーム２６の内径より小さく、該環状フレーム２６に装着されたエキスパンドシート８に接着シート６を介して貼着される半導体ウエーハ２の外径より大きい内径を有している。
【００３７】
拡張ドラム７０はその下端に一体的に形成された支持フランジ７２を有している。テープ拡張手段６４は更に、環状のフレーム保持部材６６を上下方向に移動する駆動手段７４を具備している。この駆動手段７４は支持フランジ７２上に配設された複数のエアシリンダ７６から構成されており、そのピストンロッド７８がフレーム保持部材６６の下面に連結されている。
【００３８】
複数のエアシリンダ７６から構成される駆動手段７４は、環状のフレーム保持部材６６をその載置面６６ａが拡張ドラム７０の上端と略同一高さとなる基準位置と、拡張ドラム７０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する。
【００３９】
以上のように構成された分割装置６０を用いて実施する半導体ウエーハ分割工程について、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を参照して説明する。図１２（Ａ）に示すように、半導体ウエーハ２を接着シート６及びエキスパンドシート８を介して支持した環状フレーム２６を、フレーム保持部材６６の載置面６６ａ上に載置し、クランプ６８によってフレーム保持部材６６を固定する。この時、フレーム保持部材６６はその載置面６６ａが拡張ドラム７０の上端と略同一高さとなる基準位置に位置づけられる。
【００４０】
次いで、エアシリンダ７６を駆動してフレーム保持部材６６を図１２（Ｂ）に示す拡張位置に下降する。これにより、フレーム保持部材６６の載置面６６ａ上に固定されている環状フレーム２６も下降するため、環状フレーム２６に装着されたエキスパンドシート８は拡張ドラム７０の上端縁に当接して主に半径方向に拡張される。
【００４１】
その結果、エキスパンドシート８に貼着されている半導体ウエーハ２及び接着シート６には放射状に引張力が作用する。このように半導体ウエーハ２及び接着シート６に放射状に引張力が作用すると、半導体ウエーハ２に形成されたＶ溝１０のＶ頂点１０ａを分割起点として半導体ウエーハ２及び接着シート６は分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿って破断され、図１３（Ｂ）に示すように個々の接着シート付き半導体チップ２８に分割される。
【００４２】
次に、図１４を参照して、本発明第２実施形態の半導体デバイスの製造方法について説明する。本実施形態の製造方法では、保護部材配設ステップ及び裏面研削ステップは、図２に示した第１実施形態のステップＳ１０及びステップＳ１１と同様である。
【００４３】
本実施形態では、裏面研削ステップ実施後、図１４（Ａ）に示すように半導体ウエーハ２の表面２ａから保護部材４を剥離する。そして、裏面が研削されて所定厚さに形成された半導体ウエーハ２を切削装置のチャックテーブルで直接吸引保持し、図９に示したような切削ブレード１６，１６Ａを用いて半導体ウエーハ２の表面にＶ溝１０を形成する。表面にＶ溝１０が形成された状態の半導体ウエーハ２の断面図が図１４（Ｂ）に示されている。
【００４４】
Ｖ溝形成ステップ実施後、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接着シート６とエキスパンドシート８を順に配設するシート配設ステップを実施する。半導体ウエーハ２の裏面に接着シート６及びエキスパンドシート８が配設された状態の断面図が図１４（Ｃ）に示されている。
【００４５】
シート配設ステップ実施後、図１１及び図１２に示すような分割装置６０を用いて、半導体ウエーハ２に形成されたＶ溝１０のＶ頂点１０ａを分割起点として半導体ウエーハ２及び接着シート６を分割予定ラインＳ１，Ｓ２に沿って破断する分割ステップを実施する。
【符号の説明】
【００４６】
２    半導体ウエーハ
４    保護部材
６    接着シート
８    エキスパンドシート
１０    Ｖ溝
１０ａ    Ｖ頂点
２２    Ｖ形状
２４    斜面
２６    環状フレーム
３０    研削ユニット
４０    研削ホイール
４６    チャックテーブル
６０    分割装置
６２    フレーム保持手段
６４    テープ拡張手段
６６    フレーム保持部材
７０    拡張ドラム
【図１】
2011091240.tif 000003
【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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