(57)【要約】  事前に塗布されたアンダーフィルを有する半導体を作製するための方法は、（ａ）能動面上に複数の金属バンプと、任意選択でシリコン半導体ウェハを垂直に貫通するスルーシリカビアとを有する、薄厚化されたシリコン半導体ウェハを用意するステップと、（ｂ）ダイシング支持テープ上にアンダーフィル材料を用意ステップであって、ここでアンダーフィル材料は半導体ウェハの形状にプレカットされる、ステップと、（ｃ）ダイシング支持テープ上のアンダーフィル材料を半導体ウェハの位置に合わせ、半導体ウェハにアンダーフィル材料を積層するステップと、を含む。
2014511560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイシングのために、アンダーフィルが塗布された薄厚化された半導体ウェハを作製する方法であって、
（ａ）能動面上に複数の金属バンプを有し、任意選択でシリコン半導体ウェハを垂直に貫通するシリカ貫通電極を有する、薄厚化されたシリコン半導体ウェハを用意するステップと、
（ｂ）ダイシング支持テープ上にアンダーフィル材料を用意するステップであって、ここでアンダーフィル材料は半導体ウェハの形状にプレカットされる、ステップと、
（ｃ）ダイシング支持テープ上のアンダーフィル材料を半導体ウェハの位置に合わせ、半導体ウェハにアンダーフィル材料を積層するステップと
を含む方法。
【請求項２】
ダイシングテープ上に支持されたアンダーフィル材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照により本明細書中に組み込まれる、２０１１年２月１日に出願した米国特許仮出願第６１／４３８，３４１号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、半導体ダイを製造するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
電気装置および電子装置の小型化およびスリム化によって、より薄い半導体デバイスとより薄い半導体パッケージングの両方が必要になっている。これを実現するための１つの方法は、半導体ウェハの裏側から余分な材料を除去することによってウェハを薄くすることであり、典型的には、ウェハが個々の半導体ダイへとダイシングされる前に行われる。
【０００４】
より小さくより効率的な半導体パッケージを生産するためのもう１つの解決法は、ウェハの能動面に付けられた金属バンプのアレイを利用することである。金属バンプは、基板上のボンディングパッドと一致するように配置される。金属が溶融物へとリフローされると、金属は、ボンディングパッドと接続して電気的接続および機械的接続の両方を形成する。この金属バンプパッケージングは、その基板に取り付けられるためにバンプ付き半導体が裏返しにされるという理由で、一般的に「フリップチップ」と呼ばれる。
【０００５】
半導体と基板との間に存在する熱的なミスマッチのために、繰返される熱サイクルが金属相互接続にストレスを与え、最終的なデバイス故障に至る可能性がある。これを阻止するために、一般にはアンダーフィルと呼ばれる封止材料が、半導体と基板との間のギャップに配置され、金属バンプを取り囲みかつ支持する。
【０００６】
半導体パッケージング製造における現在の傾向では、可能な限り多くのプロセスステップをウェハレベルで完了し、ダイの個片化（ｄｉｅ  ｓｉｎｇｕｌａｔｉｏｎ）後に行われるように個々にではなく、複数の集積回路を同時に処理できるようにすることが好まれる。しかしながら、薄厚化されたシリコン半導体ウェハは脆く、そのため、半導体製造において、ウェハが個々の半導体ダイへとダイシングされるときにウェハの完全性を傷つけず、また可能な限り少ないステップを有するプロセスを利用することが有利である。
【０００７】
個々のダイへと半導体ウェハをダイシングするための１つの新しい方法は「ステルスダイシング（ｓｔｅａｌｔｈ  ｄｉｃｉｎｇ）」と呼ばれる。ステルスダイシングは、レーザビームを半導体ウェハ内部の選択した領域に照射し、これによってこれらの領域内のシリコン結合を弱くし、これらの領域内のシリコンウェハを分割することを容易にするダイシング方法である。ステルスダイシングを使用することで、非常に薄い半導体ウェハをウェハに物理的なストレスを与えずに切断することができ、ウェハへの損傷が軽減され、個々のダイのダイ強度は低下しない。ステルスレーザダイシングを利用できるようにダイシングのためのウェハを作製することは有利である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、ダイシングのために、アンダーフィルが塗布された薄厚化された半導体ウェハを作製する方法であり、この方法は、従来の製造におけるステップを減らし、ステルスダイシングに役立つ。本方法は、（ａ）能動面上に複数の金属バンプを有し、任意選択でシリコンウェハを垂直に貫通するシリカ貫通電極を有する、薄厚化された半導体ウェハを用意するステップと、（ｂ）ダイシング支持テープ上にアンダーフィル材料を用意するステップであって、ここでアンダーフィル材料は半導体ウェハの形状にプレカットされる、ステップと、（ｃ）ダイシング支持テープ上のアンダーフィル材料を半導体ウェハの位置に合わせ、半導体ウェハにアンダーフィル材料を積層するステップと、を含む。本方法の一実施形態では、離層がアンダーフィルとダイシングテープとの間に配置される。別の一実施形態では、本発明は、片面に配置されたアンダーフィル材料を有するダイシングテープである。さらなる実施形態では、離層がアンダーフィルとダイシングテープとの間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ダイシングする準備が整った、アンダーフィルが事前に塗布された薄厚化された半導体ウェハを作製するための従来技術の方法を示す図である。
【図２】いくつかの追加の準備ステップを有する、ダイシングする準備が整った、アンダーフィルが事前に塗布された薄厚化された半導体ウェハを作製するための本発明の方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ダイシングのための半導体ウェハの作製方法である。半導体ウェハは能動面上に複数の金属バンプを有する。本発明の本質は、一方の側に配置されたアンダーフィル材料を有するダイシングテープを使用することである。ダイシングテープ／アンダーフィルは、したがって、１つのステップでアンダーフィル材料およびダイシングテープを供給する。半導体ウェハにアンダーフィル材料を塗布し別のステップでアンダーフィル上にダイシングテープを載置するのではなく、一体化したダイシングテープおよびアンダーフィルを使用することにより、製造プロセスにおけるステップが減らされる。ステルスダイシングを容易にするために、ウェハの非能動面が上方を向くように、ダイシングテープ、アンダーフィルおよびウェハのアセンブリをダイシングフレーム内に配置することができる。
【００１１】
ウェハは、半導体材料、典型的には、シリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムまたは類似の化合物半導体材料から既知の方法にしたがって製造される。ウェハの上面上への複数の金属バンプ形成およびこれらの金属組成物の製造は、工業文献中に詳細に記載されている半導体および金属製造方法にしたがって行われる。金属バンプは、半導体用の基板上の金属ボンディングパッドと一致するように能動面と呼ばれる半導体ウェハの一方の面上に配置される。金属が溶融物へとリフローされると、金属は、ボンディングパッドと接続して電気的接続および機械的接続の両方を形成する。
【００１２】
シリコン貫通電極は、回路を１つのウェハからもう１つのウェハへと、または半導体の基板へと接続する目的でシリコンウェハを完全に貫通して延びる垂直な通路である。
【００１３】
ダイシングテープは、製造プロセスにおいて、ダイシング作業中、すなわち個々の半導体ダイへ半導体ウェハをダイシングする間、ウェハを支持するために使用される。ダイシングテープは、多数の供給者から、キャリア上の感熱性、感圧性またはＵＶ感受性接着剤から構成されうる様々な形態で市販されている。キャリアは、典型的にはポリオレフィンまたはポリイミドの柔軟な基板である。熱、引張り歪またはＵＶがそれぞれ加えられると接着性が低下し、ダイシングテープを除去することが可能になる。一般には、リリースライナーが接着層を覆い、それはダイシングテープを使用する直前に容易に除去することができる。
【００１４】
保護支持テープまたはキャリアは、製造プロセスにおいて、ウェハ薄厚化（ｗａｆｅｒ  ｔｈｉｎｎｉｎｇ）（またはバックグラインディング）プロセス中に金属バンプおよびウェハの能動面を保護しかつ支持するために使用される。いくつかの製造方法では、保護支持部を、ガラスシートもしくはスライド、もう１つのシリコンウェハまたはバックグラインディングに適したテープとすることができる。バックグラインディングテープは、多数の供給者から、キャリア上の感熱性、感圧性またはＵＶ感受性接着剤から構成される様々な形態で市販されている。キャリアは、典型的にはポリオレフィンまたはポリイミドの柔軟な基板である。熱、引張り歪またはＵＶがそれぞれ加えられると接着性が低下し、保護支持テープを除去することが可能になる。一般には、リリースライナーが接着剤層を覆い、それは保護支持部の使用直前に容易に除去することができる。バックグラインディング作業は、例えば、機械的グラインディング、レーザグラインディングまたはエッチングによって実施することができる。
【００１５】
膜の形態であってよいアンダーフィル化学物質として適した接着剤および封止剤は知られており、アンダーフィル膜を作るための方法も知られている。適切なアンダーフィル膜を、例えば、エポキシ、アクリレートまたはシリコン系化学物質およびこれらの化学物質に対する硬化剤から調製することができる。積層化後に金属バンプを完全にまたは部分的にだけ被覆できるように、アンダーフィル材料の厚さを調節することができる。いずれの場合においてもアンダーフィル材料は、半導体と目的とする基板との間の空間を完全に埋めるような量および形態で供給される。実際には、アンダーフィル材料は、キャリア上に用意されリリースライナーで保護される。したがって、アンダーフィル材料は、第１の層が柔軟なポリオレフィンテープまたはポリイミドテープなどのキャリアであり、第２の層がアンダーフィル材料であり、第３の層がリリースライナーであるこの順番の３層形態で用意される。使用の直前にリリースライナーは除去され、そして、アンダーフィルは、典型的にはキャリアにまだ付着している状態で塗布される。ウェハにアンダーフィルを塗布した後でキャリアが除去される。
【００１６】
本発明では、アンダーフィル封止剤がダイシングテープ上に供給される。ダイシングテープは、シート形態であってよく、基材膜および基材膜の片面上の感圧性接着剤層を含む。アンダーフィル封止剤は、ウェハのサイズおよび形状にプレカットした形態でダイシングテープ上に配置される。リリースライナーは、アンダーフィルを覆って載置され、アンダーフィルおよび（アンダーフィルのプレカットされた形状のために）アンダーフィルによって覆われていないダイシングテープの部分と接している。
【００１７】
本発明を、図を参照してさらに説明する。図では、ダイシングテープ、シリコンウェハ、金属バンプ、アンダーフィルおよび保護支持部のうちの１つまたは複数の要素のアセンブリを、シリコンウェハの能動面（金属バンプを含有する面）が上または下を向いた状態で示すことができる。アセンブリを、実行しようとする作業にとって適しておりかつ有用であるように、実施者が決定した任意の向きで取り扱うことができる。ダイシングテープ、バックグラインディングテープおよびアンダーフィルの各々をリリースライナーのない状態で示す。ダイシングテープおよびバックグラインディングテープは使用後に廃棄される。一般的にリリースライナーはダイシングテープまたはバックグラインディングテープの感圧性接着剤を保護するために使用され、リリースライナーは使用する直前に除去されることは、当業者には理解されよう。ウェハの能動側上に積層されたアンダーフィル層は、ダイシングステップおよびボンディングステップへと進む。
【００１８】
図１に、ダイシングのためにアンダーフィルが事前に付けられたバンプ付き半導体を作製するための従来技術の方法を示す。複数の金属バンプ１１および保護支持部１２を有する薄厚化された半導体ウェハ１３を準備する。ウェハ、バンプおよび保護支持部のアセンブリは、例えば、真空チャックテーブル１７上に支持され、そして保護支持部１２が除去される。アンダーフィル材料１４がウェハの能動面を覆って積層され、金属バンプ１１を取り囲みかつ封入する。ダイシングテープ１５はアンダーフィルを覆って載置され、ダイシングテープ、アンダーフィルおよびバンプ付きのウェハのアセンブリは、その後のダイシングのために、ウェハの裏側が上方に向けられ露出した状態でダイシングフレーム（またはジグ）１６内に載置される。
【００１９】
図２に、本発明の方法および本発明の方法をどのように使用することができるかをより十分に説明するための追加のステップを示す。一方の面上に複数の金属バンプ１１を有する薄厚化された半導体ウェハ１３および保護支持部１２を準備する。ウェハ、バンプおよび保護支持部のアセンブリは、例えば、真空チャックテーブル１７上に支持され、そして保護支持部１２が除去される。アンダーフィル材料１４を有するダイシングテープ１５は、ダイシングテープ／アンダーフィルの組み合わせ１８として準備される。アンダーフィル層１４はウェハの形状にプレカットされる。このダイシングテープ／プレカットアンダーフィルの組み合わせは金属バンプおよび半導体ウェハ１３の能動面を覆って配置され、金属バンプ１１を取り囲みかつ封入する。ダイシングテープ、アンダーフィルおよびバンプ付きのウェハのアセンブリは、その後のダイシングのために、ウェハの裏側が上方に向けられ露出した状態でダイシングフレーム１６内に載置される。この向きがステルスダイシングのために適している。
【００２０】
したがって、一実施形態では、本発明は、ダイシングのために、プレカットされたアンダーフィルが塗布された薄厚化された半導体ウェハを作製する方法であり、この方法は、（ａ）能動面上に複数の金属バンプを有し、任意選択でシリコン半導体ウェハを垂直に貫通するシリカ貫通電極を有する、薄厚化されたシリコン半導体ウェハを用意するステップと、（ｂ）ダイシング支持テープ上にアンダーフィル材料を用意するステップであって、ここでアンダーフィル材料は半導体ウェハの形状にプレカットされる、ステップと、（ｃ）ダイシング支持テープ上のアンダーフィル材料を半導体ウェハの位置に合わせ、半導体ウェハにアンダーフィル材料を積層するステップと、を含む。
【図１】
2014511560.tif 000003
【図２】
2014511560.tif 000004
【国際調査報告】
2014511560.tif 000005
2014511560.tif 000006