(57)【要約】      （修正有）【課題】一連の半導体装置製造工程において、従来より使用されてきたダイシングテープや突き上げピンなどを不要化できる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置の第１の製造方法は、  表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に表面保護シートを貼着する工程、ウエハの裏面を研削する工程、表面保護シートで支持された状態で該ウエハを研削面側から回路毎にフルカットダイシングして個片化する工程、  独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに、該ウエハの研削面を対面させて吸着固定する工程、  個片化されたウエハから表面保護シートを剥離除去する工程、  吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、個片化されたウエハをチップ毎にピックアップする工程、および  チップを半導体用基板にボンディングする工程からなる。【選択図】図３
2008098428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に表面保護シートを貼着する工程、
該ウエハの裏面を研削する工程、
該表面保護シートで支持された状態で該ウエハを研削面側から回路毎にフルカットダイシングして個片化する工程、
独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに、該ウエハの研削面を対面させて吸着固定する工程、
個片化されたウエハから表面保護シートを剥離除去する工程、
吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、個片化されたウエハをチップ毎にピックアップする工程、および
チップを半導体用基板にボンディングする工程からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に表面保護シートを貼着する工程、
該ウエハの裏面を研削する工程、
該ウエハの研削面に接着性シートを貼付する工程、
該表面保護シートで支持された状態で該ウエハを該接着性シート側から接着性シートを含めた形で回路毎にフルカットダイシングして個片化する工程、
独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに、該ウエハの接着性シート面を対面させて吸着固定する工程、
個片化されたウエハから表面保護シートを剥離除去する工程、
吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、個片化されたウエハを接着性シートとともにチップ毎にピックアップする工程、および
チップを接着性シートを介して半導体用基板にボンディングする工程からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳しくは、一連の半導体装置製造工程において、従来より使用されてきたダイシングテープや突き上げピンなどを不要化できる半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程において、素子形成された半導体ウエハは、ダイシングラインやチップ分割ラインに沿って分離され、個片化されることにより複数の半導体チップが形成される。ダイシング時には、半導体ウエハはダイシングテープと呼ばれる粘着シート上に固定された状態で、ダイシング装置のダイシングブレード等を用いて素子毎に分離される。ダイシング後には、ダイシングテープ裏面側から突き上げピンによりチップを突出（上昇）させてチップのピックアップを行っている。
【０００３】
しかし、このようなピックアップ法では、突き上げ時の衝撃により、チップが破損し、歩留まりが低下することがあった。特に、近年、ＩＣカードの普及が進み、さらなる薄型化が望まれているが、極薄化されたチップでは抗折強度が低下しているため、ピックアップ時に破損しやすい。
【０００４】
特許文献１には、回路形成面に粘着テープが貼り付けられた個片化された半導体ウエハを、独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに吸着固定し、粘着テープを回路形成面から剥離した後、吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、チップをピックアップする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７９１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、一連の半導体装置製造工程において、従来より使用されてきたダイシングテープや突き上げピンなどを不要化できる半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の第１の製造方法は、
表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に表面保護シートを貼着する工程、
該ウエハの裏面を研削する工程、
該表面保護シートで支持された状態で該ウエハを研削面側から回路毎にフルカットダイシングして個片化する工程、
独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに、該ウエハの研削面を対面させて吸着固定する工程、
個片化されたウエハから表面保護シートを剥離除去する工程、
吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、個片化されたウエハをチップ毎にピックアップする工程、および
チップを半導体用基板にボンディングする工程からなることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る半導体装置の第２の製造方法は、
表面に回路が形成された半導体ウエハの回路面に表面保護シートを貼着する工程、
該ウエハの裏面を研削する工程、
該ウエハの研削面に接着性シートを貼付する工程、
該表面保護シートで支持された状態で該ウエハを該接着性シート側から接着性シートを含めた形で回路毎にフルカットダイシングして個片化する工程、
独立して制御可能な吸着部を複数有し全体としてウエハを吸着固定できる吸着テーブルに、該ウエハの接着性シート面を対面させて吸着固定する工程、
個片化されたウエハから表面保護シートを剥離除去する工程、
吸着テーブルの各吸着部を制御して部分的に吸着力を解除または弱め、個片化されたウエハを接着性シートとともにチップ毎にピックアップする工程、および
チップを接着性シートを介して半導体用基板にボンディングする工程からなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
このような本発明によれば、一連の半導体装置製造工程において、従来より使用されてきたダイシングテープや突き上げピンなどを不要化できる。また、半導体用基板にチップをボンディングする際に、接着剤の塗布量を均一にすることができ、製品間の品質のバラツキを低減できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について図面を参照しながらさらに具体的に説明する。
本発明では、まず図１に示すように、表面に回路が形成された半導体ウエハ１の回路面に表面保護シート２を貼着し、回路の保護を行う。
【００１０】
表面保護シート２は、後の工程で回路面から剥離する必要があるため、剥離可能な粘着シートが用いられる。このような粘着シートとしては、弱粘着性シートあるいは、エネルギー線の照射により粘着力を低減または消失できるエネルギー線硬化型粘着シートが好ましく用いられる。
【００１１】
次いで、半導体ウエハ１の裏面を、ウエハ裏面研削装置の研削砥石３を用いて研削する（図１参照）。この工程は、回路形成時に生じた酸化被膜を除去し、またウエハを所定の厚みにするために行われる。
【００１２】
その後、回路面が表面保護シート２で支持された状態で該ウエハ１を研削面側（裏面側）から、ダイシング装置のダイシングブレード４等により、ウエハ１を回路毎にフルカットダイシングして個片化してチップ５を得る（図２参照）。ウエハの回路面が下側となっているので、ダイシングラインを読み取るために、ウエハの下面側から観察可能なダイシング装置、またはシリコンを透視して観察できるカメラを有するダイシング装置が用いられる。
【００１３】
次いで、本発明では、チップ５のピックアップを以下のように行う。
まず、上記ウエハ（整列状態を保ったチップ５集合体）の研削面側を、所定の吸着テーブル１０上に吸着固定する。
【００１４】
吸着テーブル１０は、独立して制御可能な複数の吸着部１１を有する。図３では、６つの吸着部を有する例を示した。このような吸着テーブル１０の詳細な説明はたとえば特開２００３−１７９１２６号公報に記載されている。吸着テーブル１０の概略は図示したように、複数の吸着部１１を有し、各吸着部にはバルブ１２が連結されており、それぞれ独立に吸着力を制御できる構造になっている。バルブ１２は真空ポンプやエジェクタ等の真空源に接続されている。したがって、バルブの開閉を制御することで、各吸着部の吸着力を独立して制御できる。また、１つの吸着部に２以上の真空源を接続するようにしてもよい。
【００１５】
チップ５の研削面側を吸着テーブル１０に載置し、吸着部１１を真空源に接続することで、各チップ５が吸着部に固定される。その後、表面保護シート２の剥離を行う。表面保護シート２の剥離は、たとえば表面保護シート２の基材面上に粘着テープまたはヒートシールタイプの接着テープ（剥離テープ）を貼着し、この剥離テープを起点とすることで容易に剥離できる。この結果、チップ５が整列状態を保ったまま、吸着テーブル１０に吸着される。
【００１６】
次いで、吸引コレットを用いて、吸着テーブル１０からチップ５のピックアップを行う。この際、ピックアップされるチップが吸着されている吸着部に接続されているバルブを開放することで吸着状態が解消されるため、チップのピックアップをよりスムースに行える。
【００１７】
次いで、ピックアップされたチップ５の裏面（研削面）またはボンディングする半導体基板側に接着ペーストなどを塗布して接着剤層を形成し、この接着剤層を介して所定の半導体用基板にボンディングすることで半導体装置が得られる。
【００１８】
ところで、上記のように、ペースト状の接着剤を用いて接着剤層を形成する場合、ペーストの塗布量が不均一となり、製品間に品質のバラツキがでることがある。
本発明に係る第２の製造方法は、このような課題を解決するためのものであって、各チップ間において、接着剤量の不均一を解消し、製品間の等価な品質を担保することを目的としている。すなわち、第２の製法では、上記第１の製法にさらに改良を加え、一定量の接着剤層を有するチップを簡便に製造できるプロセスを提供する。
【００１９】
本発明に係る半導体装置の第２の製造方法は、
上記第１の製法と同様に、表面に回路が形成された半導体ウエハ１の回路面に表面保護シート２を貼着し、ウエハ１の裏面を研削する。
【００２０】
次いで、ウエハ１の研削面に接着性シート６を貼付する（図４参照）。
接着性シート６はシート形状とした接着剤よりなり、通常の接着剤に用いられる樹脂をシート状に形成した樹脂シートが特に制限されることなく用いられる。このような樹脂としては、熱硬化性のものであっても、熱可塑性のものであってもよい。熱硬化性の樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、レゾルシノール樹脂等が用いられ、好ましくはエポキシ樹脂、アクリル樹脂が用いられる。熱硬化性の接着性シート６は、常温または高温におけるシート形状の維持や接着性の向上のために、上記のような熱硬化性の樹脂に種々の配合を行ってもよい。例えば、接着性の向上のための後述する熱可塑性樹脂の配合や、シート形状の維持を目的とした紫外線等のエネルギー線硬化性樹脂の配合が挙げられる。
【００２１】
熱可塑性の樹脂としては、たとえばポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、セルロース、ポリイソブチレン、ポリビニルエーテル、ポリイミド樹脂、各種のホットメルト系接着剤等が用いられ、好ましくはポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂が用いられる。
【００２２】
このような接着性シート６の膜厚は、好ましくは１〜２００μｍ程度であり、特に好ましくは１０〜７０μｍ程度である。なお、本発明においては、接着性シート６の片面に、剥離性のライナー（図示せず）が貼着されていてもよい。
【００２３】
接着性シート６は所定の工程ではライナーを積層した形で使用され、その後ライナーか
らウエハ１に転写される。ライナーは、たとえば接着性シート６をウエハに貼付する際に、張力により変形しないように補強のために用いられる。また、切断分離工程の際に接着性シート６の表面を汚染などから保護することもできる。
【００２４】
ライナーとしては、従来より粘着テープ等の基材として用いられている各種の薄層品が特に制限されることなく用いられ、たとえば紙、金属箔や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂フィルムが用いられる。また、これらの積層品であってもよい。
【００２５】
本発明では、接着性シート６をライナー表面から剥離し、ウエハへの転写容易にするために、これらライナーの表面に、必要に応じシリコーン樹脂やアルキッド樹脂などで剥離処理を施してもよい。このようなライナーの表面張力は、40mN/m以下であることが好ましく、さらに20〜40mN/mの範囲にあることが好ましく、特に30〜35mN/mの範囲にあることが好ましい。
【００２６】
ライナーの表面張力が40mN/mより大きいと、接着性シート６のライナーへの密着性が高くなり、ウエハへの転写ができないことがある。
接着性シート６の半導体ウエハ１への貼付は、貼付装置による貼付によって行なわれる。貼付の際の圧力は、貼付装置の貼付方法（ゴムローラー式、真空密着式）により適宜に設定されるが、加圧条件が弱過ぎるとウエハに接着性シート６が密着しないことがあり、また強過ぎるとウエハ、チップを破損することがある。
【００２７】
貼付温度は、使用する接着性シート６の性質による。通常は、接着性シートに用いる樹脂の可塑化温度以上１８０℃以下の温度が好ましい。
その後、回路面が表面保護シート２で支持された状態で該ウエハ１を接着性シート６側から、ダイシング装置のダイシングブレード４等により、ウエハ１および接着性シート６を回路毎にフルカットダイシングして個片化して、片面に接着性シート６を有するチップ５を得る（図５参照）。
【００２８】
次いで、本発明では、接着性シート付チップ５のピックアップを以下のように行う。
まず、上記ウエハ（整列状態を保ったチップ５集合体）の接着性シート側を、前記第１の方法と同様の吸着テーブル１０上に吸着固定し、表面保護シート２の剥離を行う。この結果、接着性シート付チップ５が整列状態を保ったまま、吸着テーブル１０に吸着される。
【００２９】
次いで、吸引コレットを用いて、吸着テーブル１０からチップ５のピックアップを行う。この際、ピックアップされるチップが吸着されている吸着部に接続されているバルブを開放することで吸着状態が解消されるため、チップのピックアップをよりスムースに行える。また、接着性シート６は、常温では接着性を有さず、加熱により接着性を発現するので、ピックアップ操作を阻害することはない。
【００３０】
次いで、ピックアップされたチップ５を接着性シート６を介して所定の半導体用基板にボンディングすることで半導体装置が得られる。接着性シート６は、前述したように熱硬化性または熱可塑性の樹脂シートである。熱硬化性樹脂シートの場合には、樹脂の硬化温度以上に加熱してボンディングすることで、チップ５を基板に強固に接着できる。また、熱可塑性樹脂シートの場合には、樹脂の軟化温度以上に加熱後冷却することで、チップ５と基板との接着を行う。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
このような本発明によれば、一連の半導体装置製造工程において、従来より使用されてきたダイシングテープや突き上げピンなどを不要化できる。また、半導体用基板にチップをボンディングする際に、接着剤の塗布量を均一にすることができ、製品間の品質のバラツキを低減できるようになる。
[実施例]
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３２】
７２０μｍ厚で２００ｍｍサイズの未研磨シリコンウエハのミラー面に紫外線硬化型の表面保護シート（リンテック社製、Adwill E-3100）をテープ貼付装置（リンテック社製
、RAD-3500m/12）により貼付し、ウエハ裏面研削装置（ディスコ社製、DFG-850）によっ
てウエハの厚さを５０μｍまで研削した。
【００３３】
ウエハの研削面を上面とし表面保護シート側を吸着テーブル面となるようダイシング装置（ディスコ社製、DFD-6360）のウエハチャック面に固定し、チップサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍとなるよう該ウエハに対しフルカットダイシングを行い、個片化されたチップ群がウエハ形状のまま表面保護シートに支持固定されている状態とした。
【００３４】
図３に示されるような、７個に分割されそれぞれ独立に制御可能な吸着部を有する吸着テーブルを用意し、チップ群を吸着テーブル側、表面保護シートを上面として吸着固定した。表面保護シートの端部にヒートシールタイプの剥離テープ（リンテック社製、Adwill
S20）を接着し、この剥離テープを１８０°方向に引っ張って表面保護シートごと引き剥がした。このとき、吸着テーブルの各吸着部は全てバルブを開放し真空源に接続していた。その後、端の吸着部から順にバルブを閉じ、吸着されていないチップを上部から真空コレットでピックアップした。問題なくチップはピックアップできた。
【実施例２】
【００３５】
接着性シートとして、シリコーン剥離処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ３８μｍ）からなるライナーの剥離処理面上に、熱硬化性エポキシ樹脂、熱可塑性アクリル樹脂及びエネルギー線硬化性の多官能アクリレートを配合してなる樹脂を厚さ５０μｍに形成した樹脂シート（リンテック社製、Adwill LE-5000）を用意した。
【００３６】
実施例１と同様にしてウエハの裏面を研削し薄厚化を行い、研削面に対しテープ貼付装置（リンテック社製、RAD-3500m/12DBS）により吸着テーブルを７０℃に加熱しながら接
着シートを接着し、ライナーを剥離除去した。続いて、接着シートの樹脂層に紫外線を照射して樹脂層を半硬化させた後、接着性シート側からフルカットダイシングを行い、接着性シートおよびチップが個片化されウエハ形状のまま表面保護シートに支持固定されている状態とした。
【００３７】
実施例１と同様に図３に示される吸着テーブルに、接着性シートを吸着テーブル側、表面保護シートを上面として吸着固定した。実施例１と同様にして表面保護シートを剥離し、吸着テーブルの吸着部を制御しつつ真空コレットにより接着性シート付きのチップをピックアップし、接着性シートにより半導体用基板にボンディングを行った。チップのピックアップもボンディングも問題はなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。
【図２】本発明に係る半導体装置の第１の製造方法の一工程を示す。
【図３】本発明に係る半導体装置の第１の製造方法の一工程を示す。
【図４】本発明に係る半導体装置の第２の製造方法の一工程を示す。
【図５】本発明に係る半導体装置の第２の製造方法の一工程を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１…半導体ウエハ
２…表面保護シート
３…研削砥石
４…ダイシングブレード
５…半導体チップ
６…接着性シート
１０…吸着テーブル
１１…吸着部
１２…バルブ
【図１】
2008098428.tif 000003
【図２】
2008098428.tif 000004
【図３】
2008098428.tif 000005
【図４】
2008098428.tif 000006
【図５】
2008098428.tif 000007