(57)【要約】【課題】薄い封止樹脂層を低コスト且つ容易に形成可能な被加工物の加工方法を提供する。【解決手段】基板（１３）上に封止樹脂層（１７）が形成された被加工物（１１）の加工方法であって、被加工物の基板側を保持手段（４）で保持して封止樹脂層を露出させる保持ステップと、保持手段で保持された被加工物の封止樹脂層の上面に砥材を含む流体（Ｆ）を噴射手段（６）から噴射しつつ、噴射手段と保持手段とを水平方向に相対移動させて、流体で封止樹脂層を薄化する薄化ステップと、を備える構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に封止樹脂層が形成された被加工物の加工方法であって、
被加工物の基板側を保持手段で保持して封止樹脂層を露出させる保持ステップと、
該保持手段で保持された被加工物の該封止樹脂層の上面に砥材を含む流体を噴射手段から噴射しつつ該噴射手段と該保持手段とを水平方向に相対移動させて該流体で該封止樹脂層を薄化する薄化ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法。
【請求項２】
該被加工物の該封止樹脂層には複数の半導体チップが埋設され、
該薄化ステップでは、該封止樹脂層を薄化して該半導体チップを露出させることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
該薄化ステップでは、該封止樹脂層を薄化して該半導体チップを露出させるとともに露出した該半導体チップの上面を該封止樹脂層の上面よりも突出させ、
該薄化ステップを実施した後、該半導体チップを研削して所定の厚みへ薄化する研削ステップを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を加工する加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＬ−ＣＳＰ（Wafer  Level−Chip  Size  Package）ウェーハ等のパッケージ基板は、板状の基材と、基材上に形成された封止用の樹脂層（封止樹脂層）とを含んでいる。このパッケージ基板をデバイス単位に分割することで、半導体チップを封止樹脂層で覆った複数の半導体パッケージを得ることができる。
【０００３】
近年では、半導体パッケージの更なる薄型化、軽量化を実現するために、パッケージ基板に含まれる封止樹脂層を薄くすることが望まれている。しかしながら、初めから薄い封止樹脂層を基材上に形成すると、封止樹脂層の内部にボイドと呼ばれる泡状の欠陥が発生し易くなる。
【０００４】
そこで、ある程度の厚みがある封止樹脂層を形成した後に、研削によって封止樹脂層を薄く加工する方法が検討されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、厚みのある封止樹脂層を形成してボイドの発生を抑制しつつ、研削によって厚みを減少させることで薄い封止樹脂層を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３５５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の封止樹脂層には、熱膨張率等の物性を調整するためのフィラー（微粒子）が混合されている。フィラーの硬度は、通常、封止樹脂層のベースとなる樹脂の硬度より高いので、このフィラーが研削の妨げとなって必ずしも封止樹脂層を適切に加工できない。また、このような封止樹脂層を研削すると、砥石（研削砥石）の摩耗量は大きくなるので、加工に要するコストが増大してしまう。
【０００７】
本発明はかかる問題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、薄い封止樹脂層を低コスト且つ容易に形成可能な被加工物の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、基板上に封止樹脂層が形成された被加工物の加工方法であって、被加工物の基板側を保持手段で保持して封止樹脂層を露出させる保持ステップと、該保持手段で保持された被加工物の該封止樹脂層の上面に砥材を含む流体を噴射手段から噴射しつつ該噴射手段と該保持手段とを水平方向に相対移動させて該流体で該封止樹脂層を薄化する薄化ステップと、を備えたことを特徴とする加工方法が提供される。
【０００９】
本発明において、該被加工物の該封止樹脂層には複数の半導体チップが埋設され、該薄化ステップでは、該封止樹脂層を薄化して該半導体チップを露出させることが好ましい。
【００１０】
本発明において、該薄化ステップでは、該封止樹脂層を薄化して該半導体チップを露出させるとともに露出した該半導体チップの上面を該封止樹脂層の上面よりも突出させ、該薄化ステップを実施した後、該半導体チップを研削して所定の厚みへ薄化する研削ステップを更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の加工方法は、封止樹脂層の上面に砥材を含む流体を吹き付けることで封止樹脂層を薄く加工するので、フィラーの有無に関わらず封止樹脂層を容易に加工できる。また、本発明の加工方法は、研削砥石を用いて封止樹脂層を研削しないので、研削砥石の摩耗による加工コストの増大を防ぐことができる。このように、本発明によれば、薄い封止樹脂層を低コスト且つ容易に形成可能な被加工物の加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】保持ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図２】薄化ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【図３】薄化ステップで薄く加工された被加工物を模式的に示す断面図である。
【図４】研削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る加工方法は、保持ステップ（図１参照）、及び薄化ステップ（図２及び図３参照）を含む。
【００１４】
保持ステップでは、基材（基板）と封止樹脂層とを含む被加工物の基材側を保持テーブル（保持手段）に保持させる。薄化ステップでは、保持テーブルに保持された被加工物の封止樹脂層に向けて砥材を含む流体を噴射し、封止樹脂層を薄く加工する。以下、本実施の形態に係る加工方法を詳述する。
【００１５】
図１は、本実施の形態の加工方法に係る保持ステップを模式的に示す一部断面側面図である。図１に示すように、本実施の形態の加工方法に使用される加工装置２は、板状の被加工物１１を保持する保持テーブル（保持手段）４を備えている。
【００１６】
この保持テーブル４は、下方に設けられた移動機構（不図示）によって水平方向に移動する。保持テーブル４の上面は、被加工物１１を吸引保持する保持面４ａとなっている。保持面４ａは、保持テーブル４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）と接続されている。
【００１７】
本実施の形態に係る加工方法では、まず、上述した保持テーブル４に被加工物１１を保持させる保持ステップを実施する。図１に示すように、被加工物１１は、ＣＯＷ（Chip  On  Wafer）プロセスによって製造されたパッケージ基板であり、円盤状の基材（基板）１３を含む。
【００１８】
基材１３の表面１３ａ側には、複数の半導体チップ１５が格子状に配列されている。基材１３と各半導体チップ１５とは、基材１３の表面１３ａに形成された電極パッド１３ｃ及び半導体チップ１５に設けられた球形のバンプ１５ａを介して、電気的に接続されている。
【００１９】
また、基材１３の表面１３ａ側には、複数の半導体チップ１５を覆う封止樹脂層１７が設けられている。すなわち、封止樹脂層１７中には、複数の半導体チップ１５が埋設されている。
【００２０】
この封止樹脂層１７は、例えば、エポキシ樹脂等にフィラー（微粒子）を混合した材料で形成されており、封止樹脂層１７の熱膨張率は、このフィラーによって基材１３の熱膨張率と同等に調整されている。
【００２１】
保持ステップでは、被加工物１１の基材１３側（基材１３の裏面１３ｂ側）を保持テーブル４の保持面４ａに対面させつつ被加工物１１を保持テーブル４上に載置して、保持面４ａに吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、保持テーブル４に吸引保持される。この状態では、被加工物１１の封止樹脂層１７側が上方に露出されている。
【００２２】
保持ステップの終了後には、封止樹脂層１７を薄く加工する薄化ステップを実施する。図２は、薄化ステップを模式的に示す一部断面側面図である。図２に示すように、保持テーブル４の上方には、保持テーブル４に保持された被加工物１１に向けて流体Ｆを噴射する噴射ノズル（噴射手段）６が配置されている。
【００２３】
噴射ノズル６から噴射される流体Ｆは、代表的には、圧縮エアーである。この流体Ｆには、封止樹脂層１７を加工するための砥材（研磨材）が含まれている。流体Ｆに含まれる砥材としては、例えば、ふるい分け法で測定される粒径が５μｍ〜４０μｍ程度の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を用いることができる。
【００２４】
本実施の形態に係る薄化ステップでは、このような砥材を含む流体Ｆを吹き付けることで封止樹脂層１７を加工する。具体的には、封止樹脂層１７の上面に向けて噴射ノズル６から砥材を含む流体Ｆを噴射しつつ、保持テーブル４と噴射ノズル６とを水平方向に相対移動させる。
【００２５】
これにより、封止樹脂層１７の上部を除去して、封止樹脂層１７を薄く加工できる。噴射ノズル６の噴射口は、代表的には、単一の開口で構成されるが、ライン状又は面状に配置された複数の開口で構成されても良い。ライン状又は面状に配置された複数の開口で噴射ノズル６の噴射口を構成することにより、短時間に広い面積を加工できる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、保持テーブル４のみを移動機構によって水平方向に移動させているが、本発明はこれに限定されない。噴射ノズル６を移動させても良いし、保持テーブル４と噴射ノズル６とを共に移動させても良い。
【００２７】
また、この薄化ステップで用いられる流体Ｆ及び砥材の構成も特に限定されない。例えば、流体Ｆとして、水等の液体を用いても良い。また、砥材として、ベーキングパウダー（ＮａＨＣＯ３）やセリア（ＣｅＯ２）、シリカ（ＳｉＯ２）等を用いることもできる。砥材の粒径も任意である。
【００２８】
本実施の形態の薄化ステップでは、上述のように、砥材を含む流体Ｆを封止樹脂層１７に吹き付けるので、砥材との衝突で封止樹脂層１７に含まれるフィラーが脱落し易くなる。これにより、フィラーを含む封止樹脂層１７を容易に加工できる。なお、使用後の砥材は回収、再利用される。
【００２９】
薄化ステップにおける封止樹脂層１７の除去厚みは、例えば、数１００μｍ程度とすることができる。ただし、薄化ステップの後に実施される工程に応じて、封止樹脂層１７の除去厚みを変更できる。図３は、薄化ステップで薄く加工された被加工物１１を模式的に示す断面図である。
【００３０】
上述した薄化ステップでは、例えば、図３（Ａ）に示すように、半導体チップ１５が封止樹脂１７中に埋設された状態を維持するように封止樹脂層１７を加工する。また、図３（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示すように、半導体チップ１５の上面を露出させるように封止樹脂層１７を加工しても良い。この場合、半導体チップ１５に対する加工性の低い流体Ｆ及び砥材を選択することが好ましい。
【００３１】
例えば、図３（Ｂ）では、半導体チップ１５の上面の高さ位置と、加工後における封止樹脂層１７の上面の高さ位置とが同じになっている。一方、図３（Ｃ）では、半導体チップ１５の上面の高さ位置が、加工後における封止樹脂層１７の上面の高さ位置より上方にある。すなわち、半導体チップ１５は、封止樹脂層１７より上方に突出されている。
【００３２】
図３（Ｃ）に示すように、薄化ステップにおいて、半導体チップ１５を封止樹脂層１７より上方に突出させた場合には、その後に、半導体チップ１５を薄く加工する研削ステップを実施しても良い。図４は、研削ステップを模式的に示す一部断面側面図である。
【００３３】
図４に示すように、本実施の形態の研削ステップに使用される研削装置８は、被加工物１１を吸引保持する保持テーブル１０を備えている。保持テーブル１０の下方には、回転機構（不図示）が設けられており、保持テーブル１０は、この回転機構で鉛直軸の周りに回転する。
【００３４】
保持テーブル１０の上面は、被加工物１１を吸引保持する保持面１０ａとなっている。この保持面１０ａには、保持テーブル１０の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物１１を吸引する吸引力が発生する。
【００３５】
保持テーブル１０の上方には研削機構（研削手段）１２が配置されている。研削機構１２は、鉛直軸の周りに回転するスピンドル１４を備えている。スピンドル１４は、昇降機構（不図示）で昇降される。
【００３６】
スピンドル１４の下端側には、円盤状のホイールマウント１６が固定されており、このホイールマウント１６には、研削ホイール１８が装着されている。研削ホイール１８は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料で形成されたホイール基台１８ａを備えている。ホイール基台１８ａの円環状の下面には、全周にわたって複数の研削砥石１８ｂが固定されている。
【００３７】
研削ステップでは、まず、被加工物１１の基材１３側を保持テーブル１０の保持面１０ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、保持テーブル１０に吸引保持される。この状態では、被加工物１１の封止樹脂層１７側が上方に露出されている。
【００３８】
次に、保持テーブル１０とスピンドル１４とを、それぞれ所定の回転方向に回転させつつ、スピンドル１４を下降させ、図４に示すように、被加工物１１の封止樹脂層１７側に研削砥石１８ｂを接触させる。本実施の形態では、半導体チップ１５が封止樹脂層１７より上方に突出されているので、研削砥石１８ｂは半導体チップ１５の上面に当接する。
【００３９】
その結果、封止樹脂層１７から露出した半導体チップ１５が研削によって薄く加工される。半導体チップ１５が任意の厚みまで研削されると、研削ステップは終了する。この研削ステップでは、半導体チップ１５を薄く加工するので、半導体パッケージの更なる薄型化、軽量化を実現できる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る加工方法は、封止樹脂層１７の上面に砥材を含む流体Ｆを吹き付けることで封止樹脂層１７を薄く加工するので、フィラーの有無に関わらず封止樹脂層１７を容易に加工できる。
【００４１】
また、本実施の形態に係る加工方法は、研削砥石を用いて封止樹脂層１７を研削しないので、研削砥石の摩耗による加工コストの増大を防ぐことができる。このように、本実施の形態によれば、薄い封止樹脂層１７を低コスト且つ容易に形成可能な被加工物１１の加工方法が提供される。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、封止樹脂層１７を薄く加工する加工装置２と、半導体チップ１５を研削する研削装置８とを分けているが、これらは一体の装置でも良い。
【００４３】
また、上記実施の形態では、被加工物１１として、ＣＯＷプロセスによって製造されたパッケージ基板を用いているが、被加工物１１は、ＷＬ−ＣＳＰウェーハ等でも良い。なお、この場合にも、薄化ステップにおいて、半導体チップが埋設された状態を維持するように、又は、半導体チップの上面を露出させるように封止樹脂層を加工すれば良い。
【００４４】
その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４５】
１１  被加工物
１３  基材（基板）
１３ａ  表面
１３ｂ  裏面
１３ｃ  電極パッド
１５  半導体チップ
１５ａ  バンプ
１７  封止樹脂層
２  加工装置
４  保持テーブル（保持手段）
４ａ  保持面
６  噴射ノズル（噴射手段）
８  研削装置
１０  保持テーブル
１０ａ  保持面
１２  研削機構（研削手段）
１４  スピンドル
１６  ホイールマウント
１８  研削ホイール
１８ａ  ホイール基台
１８ｂ  研削砥石
Ｆ  流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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