(57)【要約】【課題】半導体装置を含む電子装置の製造コストの増大を抑制可能であり、かつ、低誘電体膜の損傷を防止可能な電子装置の切断方法を提供すること。【解決手段】本電子装置の切断方法は、基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有する。【選択図】図１０
2011124277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、
ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、
前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有する電子装置の切断方法。
【請求項２】
前記第２工程は、
前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域をブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を露出させる第２Ｂ工程と、
露出した前記最表の配線層をエッチングにより除去する第２Ｃ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を再度ブラスト処理し、前記切断可能領域に残存する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｄ工程と、を含む請求項１記載の電子装置の切断方法。
【請求項３】
前記第２工程は、
前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を溶解可能な物質を含む溶媒を用いてウェットブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｅ工程と、を含む請求項１記載の電子装置の切断方法。
【請求項４】
前記複数の絶縁層は、低誘電体材料を含んで構成されている請求項１乃至３の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項５】
前記切断可能領域に存在する最表の配線層は、Ｃｕを含んで構成されている請求項１乃至４の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項６】
前記切断可能領域に存在する最表の配線層は、前記切断可能領域に存在する他の配線層よりも層厚が厚い請求項１乃至５の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項７】
前記電子装置は半導体装置である請求項１乃至６の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項８】
前記半導体装置は、半導体ウエハ上に複数個形成され、複数の前記半導体装置の間にはスクライブ領域が配置されており、
前記切断可能領域は、前記スクライブ領域に含まれる請求項７記載の電子装置の切断方法。
【請求項９】
前記第３工程により、複数の前記半導体装置は個片化される請求項８記載の電子装置の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に絶縁層及び配線層が積層されている電子装置を切断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子装置の１つである半導体装置を搭載した製品は、デジタルカメラや携帯電話等の各種モバイル機器用途等として小型化、薄型化、軽量化が急激に進んでいる。それに伴い、例えば、メモリーデバイス、ロジックデバイス、及びＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の半導体装置にも小型化、高密度化が要求されている。
【０００３】
以下、図面を参照しながら、従来から提案されている半導体装置及びその切断方法について説明する。図１は、従来の半導体装置を例示する断面図である。図１を参照するに、半導体装置１００は、薄板化された半導体基板１０１と、半導体集積回路１０２とを有する。
【０００４】
半導体基板１０１は、例えば、薄板化された半導体ウエハが切断されて個片化されたものである。半導体集積回路１０２は、第１絶縁層１０３と、第１配線層１０４と、第２絶縁層１０５と、第２配線層１０６と、第３絶縁層１０７と、第３配線層１０８と、第４絶縁層１０９とを含んで構成されている。
【０００５】
半導体集積回路１０２を構成する第１絶縁層１０３、第１配線層１０４、第２絶縁層１０５、第２配線層１０６、第３絶縁層１０７、第３配線層１０８、及び第４絶縁層１０９は、半導体基板１０１の一方の側（以下、半導体基板１０１の一方の側を主面と称する）に順次積層されている。各配線層同士は、適宜ビア（図示せず）により電気的に接続されている。第１配線層１０４、第２配線層１０６、及び第３配線層１０８の材料は、例えばＡｌ等を用いることができる。
【０００６】
第１絶縁層１０３、第２絶縁層１０５、第３絶縁層１０７、及び第４絶縁層１０９は、所謂層間絶縁膜である。第４絶縁層１０９は開口部１０９ｘを有し、開口部１０９ｘ内には第３配線層１０８の一部が露出している。開口部１０９ｘ内に露出する第３配線層１０８は、ボンディングワイヤ等が接続されるパッドとして機能する。第１絶縁層１０３、第２絶縁層１０５、及び第３絶縁層１０７の材料としては、例えばＳｉＯ２等を用いることができる。又、第４絶縁層１０９の材料としては、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４等を用いることができる。
【０００７】
図２及び図３は、従来の半導体装置の製造工程を例示する図である。図２及び図３において、図１に示す従来の半導体装置１００と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する場合がある。図２及び図３において、Ａは複数の半導体装置形成領域（以下、「半導体装置形成領域Ａ」とする）、Ｂは複数の半導体装置形成領域を分離するスクライブ領域（以下、「スクライブ領域Ｂ」とする）、Ｃはダイシングブレードが半導体ウエハ１０１Ａ等を切断する位置（以下、「基板切断位置Ｃ」とする）を示している。
【０００８】
始めに、図２に示す工程では、周知の方法で、半導体ウエハ１０１Ａの主面に、第１絶縁層１０３、第１配線層１０４、第２絶縁層１０５、第２配線層１０６、第３絶縁層１０７、第３配線層１０８、及び第４絶縁層１０９を積層形成し、半導体集積回路１０２を形成する。そして、半導体ウエハ１０１Ａの裏面（主面の反対側の面）を研削して薄型化する。
【０００９】
次いで、図３に示す工程では、図２に示す構造体をダイシングブレード１１０を用いたブレードダイシング法により基板切断位置Ｃで切断する。これにより、複数の半導体装置１００が製造される。なお、半導体基板１０１は、半導体ウエハ１０１Ａが切断されたものである。
【００１０】
ところで、スクライブ領域Ｂにも、第１絶縁層１０３、第１配線層１０４、第２絶縁層１０５、第２配線層１０６、第３絶縁層１０７、第３配線層１０８、及び第４絶縁層１０９は存在する。スクライブ領域Ｂに存在する第１配線層１０４、第２配線層１０６、及び第３配線層１０８は、個片化前の半導体装置１００の電気検査等に使用するために設けられている。
【００１１】
従って、図３に示す工程では、ダイシングブレード１１０を用いて、半導体ウエハ１０１Ａ、第１絶縁層１０３、第１配線層１０４、第２絶縁層１０５、第２配線層１０６、第３絶縁層１０７、第３配線層１０８、及び第４絶縁層１０９を切断しなければならない。前述のように、第１配線層１０４、第２配線層１０６、及び第３配線層１０８の材料は、例えばＡｌ等を用いることができる。又、第１絶縁層１０３、第２絶縁層１０５、第３絶縁層１０７、及び第４絶縁層１０９の材料としては、例えばＳｉＯ２等を用いることができる。ＡｌやＳｉＯ２は、ダイシングブレード１１０を用いて容易に切断することが可能であり、ダイシングブレード１１０が目詰まりを起こすこともない。
【００１２】
ところで、近年の半導体装置には小型化、高密度化が要求されると同時に低価格化も強く要求されている。又、配線パターンの微細化による配線抵抗の増加及び配線間容量等の寄生容量の増加による信号遅延増加が問題になっている。そこで、配線層の材料をＡｌから電気抵抗の低いＣｕに変更することによる配線抵抗の低減や、絶縁層（層間絶縁膜）の材料をＳｉＯ２から誘電率の低い低誘電体材料（所謂Ｌｏｗ−ｋ材）に変更することによる配線間容量の低減が検討されている。
【００１３】
しかしながら、低誘電体材料を用いた絶縁層は低誘電率化のために例えばＳｉＯＣを用い、その中には空孔を設けたポーラス構造を有したものもあり、機械的強度が極めて低い。そのため、ブレードダイシング法により半導体装置を切断し個片化すると、チッピング等が発生し低誘電体材料を用いた絶縁層へダメージを与えるという問題があった。又、ＣｕはＡｌよりも柔らかいためダイシングブレードが目詰まりを起こし易く、ブレードダイシング法による切断には適していないという問題があった。
【００１４】
そこで、低誘電体材料を用いた絶縁層やＣｕを用いた配線層を有する半導体装置を切断する場合には、従来のブレードダイシング法に代えてレーザーダイシング法やステルスダイシング法、或いは最近ではプラズマダイシング法等が用いられつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−１６８２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、レーザーダイシング法やステルスダイシング法、プラズマダイシング法等を実施するには高額な設備が必要になるため、半導体装置の製造コストの増大を招くという問題があった。又、半導体装置の種類或いは品種毎にプロセス条件を調整する必要があり、安定した品質の確保は難しい。例えば、半導体集積回路の層構成のわずかな違いにより、レーザーダイシング法でも低誘電体膜の剥がれやチッピングが発生する。
【００１７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、半導体装置を含む電子装置の製造コストの増大を抑制可能であり、かつ、低誘電体膜の損傷を防止可能な電子装置の切断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】
【００１８】
本電子装置の切断方法は、基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有することを要件とする。
【発明の効果】
【００１９】
開示の技術によれば、半導体装置を含む電子装置の製造コストの増大を抑制可能であり、かつ、低誘電体膜の損傷を防止可能な電子装置の切断方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の半導体装置を例示する断面図である。
【図２】従来の半導体装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図３】従来の半導体装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図４】第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図７】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その３）である。
【図８】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その４）である。
【図９】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その５）である。
【図１０】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その６）である。
【図１１】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その７）である。
【図１２】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図（その８）である。
【図１３】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、以下の各実施の形態では、本発明に係る電子装置の切断方法を、電子装置の１つである半導体装置に適用する例を示す。
【００２２】
〈第１の実施の形態〉
［第１の実施の形態に係る半導体装置の構造］
図４は、第１の実施の形態に係る半導体装置を例示する断面図である。図４を参照するに、半導体装置１０は、薄板化された半導体基板１１と、半導体集積回路１２と、切り欠き部２０とを有する。
【００２３】
半導体基板１１は、例えば、薄板化された半導体ウエハが切断され個片化されたものである。半導体基板１１の材料の一例としては、例えばＳｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ等を挙げることができるが、以下の説明はＳｉを例に行う。半導体基板１１の厚さＴ1は、例えば５０μｍ〜８００μｍ程度とすることができる。
【００２４】
半導体集積回路１２は、第１絶縁層１３と、第１配線層１４と、第２絶縁層１５と、第２配線層１６と、第３絶縁層１７と、第３配線層１８と、第４絶縁層１９とを含んで構成されている。
【００２５】
半導体集積回路１２を構成する第１絶縁層１３、第１配線層１４、第２絶縁層１５、第２配線層１６、第３絶縁層１７、第３配線層１８、及び第４絶縁層１９は、半導体基板１１の一方の側（以下、半導体基板１１の一方の側を主面と称する）に順次積層されている。各配線層同士は、適宜ビア（図示せず）により電気的に接続されている。第３配線層１８は、金属層１８ａ及び１８ｂから構成されている。
【００２６】
第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの材料としては、例えばＣｕ等を用いることができる。第３配線層１８を構成する金属層１８ｂの材料としては、例えばＡｌ等を用いることができる。第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの材料としてＣｕを用いた場合には、Ａｌを用いる場合と比べて、各配線層の配線抵抗を大幅に低減することができる。なお、第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの材料であるＣｕ等が拡散することを防止するため、第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの周囲をＴａやＴａＮ等で被覆しても構わない。以降、第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの材料としてＣｕを用いた場合を例に説明を行う。
【００２７】
第３配線層１８は最表の配線層であり、ボンディングワイヤ等が接続されるパッドとして機能する部分であるため、内層よりも厚くされている場合が多い。第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ｂの厚さは、例えば０．２μｍ程度とすることができる。第３配線層１８を構成する金属層１８ａの厚さは、例えば１．６μｍ程度とすることができる。
【００２８】
第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９は、所謂層間絶縁膜である。第４絶縁層１９は開口部１９ｘを有し、開口部１９ｘ内には第３配線層１８の一部が露出している。開口部１９ｘ内に露出する第３配線層１８は、ボンディングワイヤ等が接続されるパッドとして機能する。
【００２９】
第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の材料としては、誘電率の低い低誘電体材料（所謂Ｌｏｗ−ｋ材）を用いている。低誘電体材料の一例としては、例えばＳｉＯＣを挙げることができる。低誘電体材料の他の例としては、例えばＳｉＯＦや有機ポリマー系の材料等を挙げることができる。第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の誘電率は、例えば３．０〜３．５程度とすることができる。
【００３０】
第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の材料としてＳｉＯＣ等の低誘電体材料を用いることにより、ＳｉＯ２を用いる場合と比べて、各配線層間の容量等の寄生容量を低減することが可能となり、信号遅延増加を抑制することができる。第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の厚さは、例えば０．５〜２μｍ程度とすることができる。
【００３１】
切り欠き部２０は、半導体装置１０の外縁部に形成されている。例えば、半導体基板１１が平面視において四角形状であれば、切り欠き部２０は平面視において半導体基板１１の外縁部に額縁状に形成される。切り欠き部２０の幅はスクライブ領域Ｂの幅（例えば３０〜２００μｍ程度）よりも小さい。切り欠き部２０の半導体基板１１の主面からの深さＤ１は、例えば３〜１０μｍ程度とすることができる。
【００３２】
［第１の実施の形態に係る半導体装置の切断方法］
図５〜図１２は、第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。図５〜図１２において、図４に示す半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。なお、図５は平面図、図６〜図１２は断面図である。
【００３３】
始めに、図５に示す工程では、半導体ウエハ１１Ａを準備する。半導体ウエハ１１Ａは、複数の半導体装置形成領域Ａと、複数の半導体装置形成領域Ａを分離するスクライブ領域Ｂとを有する。スクライブ領域ＢにあるＣは、ダイシングブレード等が半導体ウエハ１１Ａ等を切断する位置（以下、「基板切断位置Ｃ」とする）を示している。半導体ウエハ１１Ａは薄板化され、かつ基板切断位置Ｃにおいて切断されることにより、先に説明した半導体基板１１（図４参照）となるものである。半導体ウエハ１１Ａの直径は、例えば６インチ（約１５０ｍｍ）、８インチ（約２００ｍｍ）、１２インチ（約３００ｍｍ）等である。半導体ウエハ１１Ａの厚さは、例えば０．６２５ｍｍ（直径＝６インチの場合）、０．７２５ｍｍ（直径＝８インチの場合）、０．７７５ｍｍ（直径＝１２インチの場合）等である。
【００３４】
次いで、図６に示す工程では、周知の方法で、半導体ウエハ１１Ａの主面に、第１絶縁層１３、第１配線層１４、第２絶縁層１５、第２配線層１６、第３絶縁層１７、第３配線層１８、及び第４絶縁層１９を積層形成し、半導体集積回路１２を形成する。そして、半導体ウエハ１１Ａの裏面（主面の反対側の面）を研削して薄型化する。半導体ウエハ１１Ａの厚さＴ1は、例えば５０μｍ〜８００μｍ程度とすることができる。
【００３５】
ここでは、第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ａの材料としてはＣｕを用いる。第３配線層１８は最表の配線層であり、ボンディングワイヤ等が接続されるパッドとして機能する部分であるため、内層よりも厚くされている場合が多い。第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８を構成する金属層１８ｂの厚さは、例えば０．２μｍ程度とすることができる。第３配線層１８を構成する金属層１８ａの厚さは、例えば１．６μｍ程度とすることができる。
【００３６】
第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の材料としては、誘電率の低い低誘電体材料（所謂Ｌｏｗ−ｋ材）を用いる。低誘電体材料の一例としては、例えばＳｉＯＣ等を挙げることができる。第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の誘電率は、例えば３．０〜３．５程度とすることができる。第１絶縁層１３、第２絶縁層１５、第３絶縁層１７、及び第４絶縁層１９の厚さは、例えば０．５〜２μｍ程度とすることができる。
【００３７】
なお、スクライブ領域Ｂにも、第１絶縁層１３、第１配線層１４、第２絶縁層１５、第２配線層１６、第３絶縁層１７、第３配線層１８、及び第４絶縁層１９は存在する。スクライブ領域Ｂに存在する第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８は、個片化前の半導体装置１０の電気検査等に使用するために設けられている。スクライブ領域Ｂに存在する第１配線層１４、第２配線層１６、及び第３配線層１８は、ウエハプロセスにおいてのみ使用するものであるため、半導体装置１０の個片化時に除去される。
【００３８】
次いで、図７に示す工程では、第４絶縁層１９上及び開口部１９ｘ内に露出する第３配線層１８上にレジストを塗布し、塗布したレジストを露光、現像することでスクライブ領域Ｂを除く部分の第４絶縁層１９上及び開口部１９ｘ内に露出する第３配線層１８上にレジスト膜２５を形成する。レジスト膜２５は、後述する図８及び図１０に示す工程におけるブラスト処理のマスクとして機能するが、レジスト膜２５の表面の一部もブラスト処理により削れる。そこで、レジスト膜２５は、表面の一部がブラスト処理により削れてもマスクとしての機能を維持できる程度の厚さに形成する必要がある。レジスト膜２５の厚さは、例えば５０μｍ程度とすることができる。レジスト膜２５としては、例えばウレタン系のドライフィルム等を用いることができる。
【００３９】
次いで、図８に示す工程では、レジスト膜２５をマスクとしてブラスト処理を行い、スクライブ領域Ｂに存在する少なくとも第４絶縁層１９及び第３配線層１８を構成する金属層１８ｂを除去し、第３配線層１８を構成する金属層１８ａを露出させる。ブラスト処理により、第３配線層１８を構成する金属層１８ａの両脇に溝部２６が形成される。溝部２６の断面形状は、例えばＵ字形状である。
【００４０】
ここでブラスト処理とは、研磨剤を被処理物に高圧で吹きつけ、被処理物の表面粗度を機械的に調整する処理をいう。ブラスト処理には、エラーブラスト処理、ショットブラスト処理、ウェットブラスト処理等があるが、特に、アルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤を水等の溶媒に分散させて被処理物の表面に衝突させ、微細領域の研磨を行うウェットブラスト処理を用いると好適である。なぜならば、ウェットブラスト処理を用いると、エアーブラスト処理やショットブラスト処理に比べて極めて緻密で損傷の少ない研磨が可能だからである。又、ウェットブラスト処理では、研磨材を水等の溶媒に分散させているため、エアーブラスト処理やショットブラスト処理のように研磨剤が粉塵として空気中に飛散することがないからである。
【００４１】
ウェットブラスト処理に用いるアルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤の粒径は、例えば５〜２０μｍ程度とすることができる。水等の溶媒に分散させたアルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤の濃度は、例えば１４vol％とすることができる。又、水等の溶媒に分散させた研磨剤を被処理物の表面に噴射する際の噴射圧力は、例えば０．２５ＭＰａとすることができる。
【００４２】
次いで、図９に示す工程では、レジスト膜２５をマスクとしてウエットエッチングを行い、スクライブ領域Ｂに存在する第３配線層１８を構成する金属層１８ａを除去する。ウエットエッチングには、例えば塩化第二鉄水溶液や硫酸アンモニウム系のＣｕエッチング液等を用いることができる。
【００４３】
なお、第３配線層１８を構成する金属層１８ａを図８に示す工程においてブラスト処理で除去せずに、図９に示す工程においてウエットエッチングで除去するのは、以下の理由による。すなわち、第３配線層１８を構成する金属層１８ｂ（例えば、厚さ０．２μｍ）は第３配線層１８を構成する金属層１８ａ（例えば、厚さ１．６μｍ）に比べて極めて薄く、又、材料がＣｕに比べて硬質なＡｌであるため、ブラスト処理のみで完全に除去することができる。一方、第３配線層１８を構成する金属層１８ａは、材料がＡｌに比べて軟質のＣｕであること加え、第３配線層１８を構成する金属層１８ｂに比べて極めて厚いためブラスト処理のみで完全に除去することが困難だからである。
【００４４】
次いで、図１０に示す工程では、再度、レジスト膜２５をマスクとしてブラスト処理を行い、スクライブ領域Ｂに残存する全配線層及び全絶縁層を除去し半導体ウエハ１１Ａを露出させる。ブラスト処理により、スクライブ領域Ｂに溝部２７が形成される。溝部２７の断面形状は、例えばＵ字形状である。溝部２７は、最終的には中央部近傍で切断され、切り欠き部２０となるものである。溝部２７の幅はスクライブ領域Ｂの幅（例えば３０〜２００μｍ程度）と略同一となる。溝部２７の半導体ウエハ１１Ａの主面からの深さＤ１は、例えば３〜１０μｍ程度とすることができる。なお、第１配線層１４及び第２配線層１６（例えば、厚さ０．２μｍ）は、第３配線層１８を構成する金属層１８ａ（例えば、厚さ１．６μｍ）に比べて極めて薄いため、材料がＡｌに比べて軟質のＣｕであっても、ブラスト処理のみで完全に除去することができる。
【００４５】
次いで、図１１に示す工程では、図１０に示すレジスト膜２５を除去する。
レジスト膜２５としてドライフィルムを用いた場合には、例えばアルカリ性水溶液による膨潤剥離により除去することができる。但し、アルカリ性水溶液の選択にあたっては、金属層１８ｂがエッチング或いは腐食しないような液を選択する必要がある。そのため、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）や一般的なモノエタノールアミンを選択することはできない。
【００４６】
次いで、図１２に示す工程では、図１１に示す構造体をスクライブ領域Ｂの幅（溝部２７の幅）よりも幅の狭いダイシングブレード２８を用いたブレードダイシング法により基板切断位置Ｃで切断する。これにより、複数の半導体装置１０が製造される。なお、半導体基板１１は、半導体ウエハ１１Ａが切断されたものである。個片化された半導体装置１０の外縁部には切り欠き部２０が形成される。切り欠き部２０は、溝部２７を中央部近傍で切断することにより形成されたものである。
【００４７】
ここで、スクライブ領域Ｂに設けられていた、第１絶縁層１３、第１配線層１４、第２絶縁層１５、第２配線層１６、第３絶縁層１７、第３配線層１８、及び第４絶縁層１９は図１１に示す工程までに全て除去されている。従って、図１２に示す工程では、半導体ウエハ１１Ａのみをダイシングブレード２８を用いたブレードダイシング法により基板切断位置Ｃで切断すればよい。すなわち、機械的強度が極めて低い低誘電体材料からなる各絶縁層や、Ａｌよりも柔らかいＣｕからなる各配線層をダイシングブレードにより切断する必要がない。その結果、チッピングが発生する等の低誘電体材料からなる絶縁層へのダメージや、ダイシングブレードの目詰まりの問題が発生しないため、従来と同様のブレードダイシング法を用いて、半導体装置を切断し個片化することができる。
【００４８】
なお、本願において、半導体装置を含む電子装置を個片化等する際に、切断しても特性等に影響を与えない領域を切断可能領域と称する場合がある。本実施の形態では、切断可能領域はスクライブ領域Ｂに含まれている。
【００４９】
以上のように、第１の実施の形態に係る半導体装置の切断方法によれば、ブラスト処理により、スクライブ領域に存在する絶縁層の一部を除去し、最表の配線層を露出させる。そして、最表の配線層をウエットエッチングにより除去した後、スクライブ領域に残存する全配線層及び全絶縁層を再度のブラスト処理により除去する。そして、スクライブ領域に露出した半導体ウエハのみをダイシングブレードを用いたブレードダイシング法により切断する。その結果、チッピングが発生する等の低誘電体材料を用いた絶縁層へのダメージや、ダイシングブレードの目詰まりの問題が発生しないため、絶縁層に低誘電体材料を用い配線層にＣｕを用いた半導体装置を、従来と同様のブレードダイシング法を用いて切断し個片化することができる。
【００５０】
すなわち、絶縁層に低誘電体材料を用い、配線層にＣｕを用いた半導体装置を、高額な設備が必要であり半導体装置の製造コストの増大を招くレーザーダイシング法やステルスダイシング法、プラズマダイシング法等を用いずに、従来と同様のブレードダイシング法を用いて切断し個片化することが可能となり、半導体装置の製造コストの増大を抑制することができる。
【００５１】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる半導体装置の切断方法を用いて、半導体装置１０を製造する方法について説明する。
【００５２】
図１３は、第２の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を例示する図である。図１３において、図４に示す半導体装置１０と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００５３】
始めに、第１の実施の形態の図５〜図７と同様の工程を行い、図７に示す構造体を作製する。次いで、図１３に示す工程では、図７に示す構造体に対して、レジスト膜２５をマスクとしてウェットブラスト処理を行い、全配線層及び全絶縁層を除去し半導体ウエハ１１Ａを露出させる。ウェットブラスト処理により、スクライブ領域Ｂに溝部２７が形成される。溝部２７の断面形状は、例えばＵ字形状である。溝部２７は、最終的には中央部近傍で切断され、切り欠き部２０となるものである。溝部２７の幅はスクライブ領域Ｂの幅（例えば３０〜２００μｍ程度）と略同一となる。溝部２７の半導体基板１１の主面からの深さＤ１は、例えば３〜１０μｍ程度とすることができる。
【００５４】
ウェットブラスト処理では、通常、アルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤を水等の溶媒に分散させる。しかしながら、図１３に示す工程では、アルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤を水等の溶媒に分散させ、更に、最表の配線層を構成するＣｕを溶解可能な物質を混ぜる。Ｃｕを溶解可能な物質としては、例えば塩化第二鉄や硫酸アンモニウム系のＣｕエッチング液等を用いることができる。これにより、アルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤を分散させた水等の溶媒は、例えば塩化第二鉄や硫酸アンモニウムを含むものとなり、Ｃｕを除去可能となる。その結果、材料がＡｌに比べて軟質のＣｕであり、他の配線層に比べて極めて厚く、第１の実施の形態においてブラスト処理のみでは除去することが困難であった第３配線層１８を構成する金属層１８ａも含めた全配線層及び全絶縁層を１回のウェットブラスト処理のみにより完全に除去し、スクライブ領域Ｂに半導体ウエハ１１Ａを露出することができる。
【００５５】
次いで、第１の実施の形態の図１１及び図１２と同様の工程を行うことにより、複数の半導体装置１０が製造される。
【００５６】
以上のように、第２の実施の形態に係る半導体装置の切断方法によれば、第１の実施の形態に係る半導体装置の切断方法と同様の効果を奏するが、更に以下の効果を奏する。
【００５７】
すなわち、Ｃｕを溶解可能な物質を含む溶媒を用いて、スクライブ領域にウェットブラスト処理を施すことにより、ブラスト処理のみでは除去が困難な比較的厚いＣｕ配線層を溶解することができる。そのため、スクライブ領域に存在する全配線層（比較的厚いＣｕ配線層も含む）及び全絶縁層が１回のウェットブラスト処理により完全に除去される。その結果、２回のブラスト処理が必要であった第１の実施の形態に係る半導体装置の切断方法に比べ、工程を簡略化することが可能となり、半導体装置の製造コストの増大を更に抑制することができる。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５９】
例えば、第１及び第２の実施の形態では、Ｓｉ等からなる半導体装置を切断する例を示したが、本発明は半導体装置を含む電子装置の切断に適用可能である。ここでいう電子装置とは、半導体装置以外に、配線層と絶縁層が形成されたインターポーザ（Ｓｉインターポーザ等）、ガラスウエハ、サファイア基板、セラミック基板（ＬＴＣＣ等）、水晶基板等を含むものである。本発明をこのような電子装置に適用した場合にも、本発明を半導体装置に適用した場合と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００６０】
１０  半導体装置
１１  半導体基板
１１Ａ  半導体ウエハ
１２  半導体集積回路
１３  第１絶縁層
１４  第１配線層
１５  第２絶縁層
１６  第２配線層
１７  第３絶縁層
１８  第３配線層
１８ａ、１８ｂ  金属層
１９  第４絶縁層
１９ｘ  開口部
２０  切り欠き部
２５  レジスト膜
２６、２７  溝部
２８  ダイシングブレード
Ａ  半導体装置形成領域
Ｂ  スクライブ領域
Ｃ  基板切断位置
Ｄ１  深さ
Ｔ1  厚さ
【図１】
2011124277.tif 000003
【図２】
2011124277.tif 000004
【図３】
2011124277.tif 000005
【図４】
2011124277.tif 000006
【図５】
2011124277.tif 000007
【図６】
2011124277.tif 000008
【図７】
2011124277.tif 000009
【図８】
2011124277.tif 000010
【図９】
2011124277.tif 000011
【図１０】
2011124277.tif 000012
【図１１】
2011124277.tif 000013
【図１２】
2011124277.tif 000014
【図１３】
2011124277.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月8日(2010.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、
ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、
前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有し、
前記第２工程は、
前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域をブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を露出させる第２Ｂ工程と、
露出した前記最表の配線層をエッチングにより除去する第２Ｃ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を再度ブラスト処理し、前記切断可能領域に残存する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｄ工程と、を含む電子装置の切断方法。
【請求項２】
基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、
ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、
前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有し、
前記第２工程は、
前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、
前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を溶解可能な物質を含む溶媒を用いてウェットブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｅ工程と、を含む電子装置の切断方法。
【請求項３】
前記複数の絶縁層は、低誘電体材料を含んで構成されている請求項１又は２記載の電子装置の切断方法。
【請求項４】
前記切断可能領域に存在する最表の配線層は、Ｃｕを含んで構成されている請求項１乃至３の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項５】
前記切断可能領域に存在する最表の配線層は、前記切断可能領域に存在する他の配線層よりも層厚が厚い請求項１乃至４の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項６】
前記電子装置は半導体装置である請求項１乃至５の何れか一項記載の電子装置の切断方法。
【請求項７】
前記半導体装置は、半導体ウエハ上に複数個形成され、複数の前記半導体装置の間にはスクライブ領域が配置されており、
前記切断可能領域は、前記スクライブ領域に含まれる請求項６記載の電子装置の切断方法。
【請求項８】
前記第３工程により、複数の前記半導体装置は個片化される請求項７記載の電子装置の切断方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本電子装置の切断方法の一形態は、基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有し、前記第２工程は、前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、前記レジスト膜を介して前記切断可能領域をブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を露出させる第２Ｂ工程と、露出した前記最表の配線層をエッチングにより除去する第２Ｃ工程と、前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を再度ブラスト処理し、前記切断可能領域に残存する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｄ工程と、を含むことを要件とする。
本電子装置の切断方法の他の形態は、基板上に複数の絶縁層及び複数の配線層が積層されている電子装置を準備する第１工程と、ブラスト処理を含む工程により、前記電子装置の切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２工程と、前記切断可能領域に露出する前記基板をブレードにより切断する第３工程と、を有し、前記第２工程は、前記電子装置の前記切断可能領域を露出するレジスト膜を形成する第２Ａ工程と、前記レジスト膜を介して前記切断可能領域を、前記切断可能領域に存在する最表の配線層を溶解可能な物質を含む溶媒を用いてウェットブラスト処理し、前記切断可能領域に存在する全配線層及び全絶縁層を除去して前記基板を露出させる第２Ｅ工程と、を含むことを要件とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ここでブラスト処理とは、研磨剤を被処理物に高圧で吹きつけ、被処理物の表面粗度を機械的に調整する処理をいう。ブラスト処理には、エアーブラスト処理、ショットブラスト処理、ウェットブラスト処理等があるが、特に、アルミナ砥粒や球状シリカ砥粒等の研磨剤を水等の溶媒に分散させて被処理物の表面に衝突させ、微細領域の研磨を行うウェットブラスト処理を用いると好適である。なぜならば、ウェットブラスト処理を用いると、エアーブラスト処理やショットブラスト処理に比べて極めて緻密で損傷の少ない研磨が可能だからである。又、ウェットブラスト処理では、研磨材を水等の溶媒に分散させているため、エアーブラスト処理やショットブラスト処理のように研磨剤が粉塵として空気中に飛散することがないからである。