(57)【要約】【課題】半導体装置の加工時間の短縮化、作業性の向上を図り、製造コストのダウンを図る。【解決手段】通常のウエハプロセス（半導体製造工程）にてスクライブライン２で区画された複数の素子部３を形成したウエハ１に対し、貫通部形成工程により、複数の素子部３以外の各スクライブライン２同士の交点Ｐを含む領域に、化学的加工や物理的加工を用いて、ウエハ１を表面から裏面まで貫通する貫通部５を形成する。その後、ダイシング工程に移り、ウエハ１は、スクライブライン２に沿って、ダイシングを行うことで個片化され、各半導体装置４が作成される。【選択図】図４
2008192762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクライブラインで区画して素子部を形成したウエハの、該素子部以外の上記スクライブライン同士の交点を含む領域に、上記ウエハを貫通する貫通部を形成する貫通部形成工程と、
上記貫通部を形成したウエハをダイシングして個々の半導体装置に個片化するダイシング工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記貫通部形成工程で形成する上記貫通部は、上記半導体装置の外形の一部であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
上記貫通部形成工程は、化学的加工と機械的加工の少なくとも一方の加工により行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
上記貫通部形成工程は、上記ウエハの両面から行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
上記貫通部形成工程は、上記ウエハの表面から溝部を形成するトレンチ工程と、
上記ウエハの裏面から研磨して上記ウエハを薄くするグラインド工程と、
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
上記貫通部形成工程は、上記トレンチ工程の後、上記グラインド工程を実行することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
上記貫通部形成工程は、上記グラインド工程の後、上記トレンチ工程を実行することを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
上記請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の半導体装置の製造方法により製造したことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形、若しくは、多角形形状の半導体装置を形成する、所謂、チップサイズパッケージ（Chip Size Package:CSP）タイプの半導体装置の製造方法、及び、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置は、ダイシングにより四角形に個片化され、リードフレームにマウントされてパッケージングされている。しかし、近年、携帯電話のカメラモジュールのようにセンサやＩＣ等の半導体装置は、小型・薄型化が望まれており、半導体装置の形状そのものがパッケージサイズとなるＣＳＰタイプの半導体装置が主流になりつつある。また、内視鏡分野等のニーズは、薄型化よりも上面から見た投影面積の小さい半導体装置が望まれている。これは、円筒形の管内に半導体装置を搭載する際に、円形若しくは多角形形状にすることで、径方向の投影面積を有効に利用できるためである。
【０００３】
多角形形状の半導体装置とその製造方法に関する技術として、例えば、特開２００４−７９６６７号公報では、モールド成型工程において応力集中による半導体装置の角部の破損等を防止するために、半導体装置の角部を面取りすることで応力を緩和した技術が開示されている。具体的には、個片化された四角形の半導体装置を、更に物理的加工で面取りする方法、或いは、ウエハからレーザ照射やエッチングにより多角形形状若しくは円形状に半導体装置を個片化する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−７９６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示される物理的加工で面取りする方法では、物理的な追加工を行うことになるため、加工時間が長くなるという問題がある。更に、この追加工は、半導体装置の形状を維持するために加工精度が要求され、複雑な加工設備等を準備しなければならない虞もある。また、上述の特許文献１に開示されるレーザ照射により半導体装置を個片化する方法では、レーザ光で半導体装置の分離領域を全て切断する必要があり、これもやはり加工時間が長くなるという問題がある。また、このレーザ照射により半導体装置を個片化する方法では、ウエハの結晶の方向によっては切断が困難な場合が生じる。更に、上述の特許文献１に開示されるエッチングにより半導体装置を個片化する方法では、エッチングにより個片化した際に半導体装置がばらばらになるため、作業性が悪くなるという課題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体装置の加工時間の短縮化、作業性の向上を図り、製造コストのダウンを図ることができる半導体装置の製造方法、及び、半導体装置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】
本発明による半導体装置の製造方法は、スクライブラインで区画して素子部を形成したウエハの、該素子部以外の上記スクライブライン同士の交点を含む領域に、上記ウエハを貫通する貫通部を形成する貫通部形成工程と、上記貫通部を形成したウエハをダイシングして個々の半導体装置に個片化するダイシング工程とを備えたことを特徴とし、本発明による半導体装置は、この製造方法により製造される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による半導体装置の製造方法、及び、半導体装置によれば、半導体装置の加工時間の短縮化、作業性の向上を図り、製造コストのダウンを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図４は本発明の実施の第１形態を示し、図１は素子部を形成したウエハの正面図、図２は貫通部を形成したウエハの正面図、図３は貫通部の拡大説明図、図４はスクライブラインによりダイシングした半導体装置の説明図である。
【０００９】
図１において、符号１は、通常のウエハプロセス（半導体製造工程）にてスクライブライン２で区画された複数の素子部３を形成したウエハを示し、このウエハ１から、後述する貫通部形成工程とダイシング工程を経て、図４中に示す、多角形（本第１形態では八角形を例とする）の平面構造を有する複数の半導体装置４が得られるようになっている。
【００１０】
まず、貫通部形成工程について説明する。  
この貫通部形成工程は、図２、図３に示すように、上記ウエハ１に対し、上記複数の素子部３以外の各スクライブライン２同士の交点Ｐを含む領域に、上記ウエハ１を表面から裏面まで貫通する貫通部５を形成する工程となっている。
【００１１】
貫通部５は、ウェットエッチングやドライエッチング等の化学的加工や、サンドブラストやレーザ或いはウォータジェット等の物理的加工を用いて形成される。
【００１２】
具体的には、貫通部５以外の表面に、フィルムやレジスト或いはSi02薄膜などの保護膜を形成し、エッチング等の加工を実施する。
【００１３】
貫通部５の形成に、水酸化カリウム（KOH）や水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH）溶液等のエッチングレートの遅い結晶面の〈１１１〉面が露出するウェット異方性エッチングを用いる場合、表面が〈１００〉面を持つウエハ１で、且つ、オリエンテーションフラット（Orientation Flat:以下オリフラＯＦと略称）方向が〈１１０〉のウエハ１を用いる場合は、図２（ａ）に示すような、各貫通部５の四辺がオリフラＯＦに対して４５度傾いているレイアウトに貫通部５が形成できる。
【００１４】
また、表面が〈１００〉面を持つウエハ１で、且つ、オリフラＯＦ方向が〈１００〉のウエハ１を用いる場合は、ウエハ１上の素子部３の配列等のレイアウトを全体的に４５度回転させて形成すれば、図２（ｂ）に示すような、各貫通部５の四辺がオリフラＯＦに対して垂直或いは平行なレイアウトに貫通部５が形成できる。
【００１５】
一方、貫通部５を、ドライエッチングによる化学的加工、若しくは、サンドブラストやレーザ等の物理的加工にて形成する場合は、ウエハ１の面方位やオリフラＯＦ方向の如何に拘わらず、貫通部５の形状を円形形状や多角形形状等の任意の形に形成できる。
【００１６】
本実施の第１形態では、製造する半導体装置を八角形の半導体装置４を例に説明したため、貫通部５は、図３（ａ）に示すように、素子部３の４隅の部分の、素子部３以外の各スクライブライン２同士の交点Ｐを含む領域に形成されることになる。そして、貫通部５の各辺は、半導体装置４の外形の一部を構成する。従って、貫通部５の形状は、製造される半導体装置４の外形形状に合わせて、４角形の形状に形成される。
【００１７】
また、図３（ｂ）に示すように、製造する半導体装置が円形の半導体装置４の場合も同様に、貫通部５は、素子部３の４隅の部分の、素子部３以外の各スクライブライン２同士の交点Ｐを含む領域に形成されることになる。そして、貫通部５の各辺は、１／４の部分円の形状に形成されて、各々隣接する半導体装置４の外形の一部を構成する。
【００１８】
更に、図３（ｃ）に示すように、製造する半導体装置が６角形の半導体装置４の場合も同様に、貫通部５は、素子部３の４隅の部分の、素子部３以外の各スクライブライン２同士の交点Ｐを含む領域に形成されることになる。そして、貫通部５の各辺は、半導体装置４の外形の一部を構成する。従って、貫通部５の形状は、製造される半導体装置４の外形形状に合わせて、菱形の形状に形成される。
【００１９】
尚、上述の、円形、６角形、８角形以外の半導体装置であっても同様にして、貫通部５が形成される。
【００２０】
上述の貫通部形成工程の後は、ダイシング工程に移り、図４（ａ）に示すように、ウエハ１は、スクライブライン２に沿って、ダイシングを行うことで個片化され、各半導体装置４が作成される。
【００２１】
尚、このダイシング工程には、通常のメカニカルなブレードダイシングや、結晶面の劈開により個片化するレーザダイシング装置を用いて各半導体装置４に個片化する。
【００２２】
また、図４（ａ）に示す例は、図２（ａ）に対応したオリフラＯＦ方向が〈１１０〉のダイシング工程を示すものであるが、図２（ｂ）に対応したオリフラＯＦ方向が〈１００〉のウエハ１を用いて素子部３の配列等のレイアウトを全体的に４５度回転させている場合は、図４（ｂ）に示すように、ダイシング工程も同様に、４５度回転させてから行う。
【００２３】
このように、本発明の実施の第１形態によれば、特に内視鏡装置等のような円筒形状の装置において、径方向に小型化可能な略円形若しくは多角形形状の半導体装置を、作業性良く製造できる。
【００２４】
また、本発明の実施の第１形態では、個々の半導体装置毎に略円形若しくは多角形形状に形成するのではなく、個片化する前にウエハプロセスにて一括して形成するため、量産に対応でき、作業性も良く、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２５】
更に、本発明の実施の第１形態では、貫通部形成工程にチッピングの発生しないエッチング等の化学的加工を用いれば、ブレードダイシングによってチッピングの影響がでるダイシング領域も減少し、また、ダイシングブレードもダイシングを開始する部分に対して鈍角な角度で当接していくことが可能となるため信頼性も向上する。
【００２６】
尚、本発明のダイシング工程に、結晶面の劈開により個片化するレーザダイシング装置を用い、上述の化学的加工による貫通部形成工程と併用すれば、全ての工程でチッピングの発生しない工程が実現でき、さらに信頼性が向上する。
【００２７】
次に、図５は本発明の実施の第２形態による貫通部を形成したウエハの断面図である。尚、本実施の第２形態は、貫通部形成工程を表面と裏面の両面から行うことが前記第１形態と異なり、他の構成及び工程は前記第１形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。
【００２８】
すなわち、図５に示すように、本実施の第２形態による貫通部形成工程は、例えば、ウェット異方性エッチングによって貫通部５を形成するものであり、ウエハ１の表面１ａと裏面１ｂの両面にウェット異方性エッチングの際の保護膜を形成し、ウエハ１の表面１ａと裏面１ｂの両面から同時にエッチングを実施する。
【００２９】
このように、本発明の実施の第２形態によれば、前記第１形態に比べ、貫通部５の形成に要するエッチング時間が半減されるため、コスト低減にさらに寄与することができる。
【００３０】
特に、貫通部５の形成にウェット異方性エッチングを用いた場合は、貫通部５の深さが貫通部５表面の各辺の寸法に比例するため、各辺の寸法は、通常の寸法（図中のＬ）の１／２にまで縮小することができ、これにより貫通部５の面積も、（１／２）２＝１／４にまで縮小することができる。このため、貫通部５の寸法は１／２〜１．０倍の間で自由に選択できるので、小さなパッケージタイプの半導体装置に対しても容易に適用でき、半導体装置のレイアウト等、設計上の自由度も向上させることが可能となる。
【００３１】
次に、図６は本発明の実施の第３形態による貫通部形成工程を説明するウエハの断面図である。尚、本実施の第３形態は、貫通部形成工程をウエハの表面から溝部を形成するトレンチ工程とウエハの裏面から研磨してウエハを薄くするグラインド工程とで構成したことが前記第１形態と異なり、他の構成及び工程は前記第１形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。
【００３２】
すなわち、図６（ａ）中の符号１は、通常のウエハプロセス（半導体製造工程）にてスクライブラインで区画された複数の素子部３を形成したウエハを示す。
【００３３】
そして、この図６（ａ）に示すウエハ１に対し、ウエハ１表面の、前記第１形態における貫通部５を形成したのと同様の領域、すなわち、複数の素子部３以外の各スクライブライン同士の交点を含む領域に、まず、図６（ｂ）に示すように、溝部６を形成する。すなわち、この溝部６を形成する工程がトレンチ工程である。
【００３４】
このトレンチ工程における溝部６の形成は、前記第１形態の貫通部５の形成と同様に、ウェットエッチングやドライエッチング等の化学的加工や、サンドブラスト・レーザ・ウォータジェット等の物理的加工を用いて形成される。
【００３５】
その後、図６（ｃ）に示すように、ウエハ１のウエハ厚を裏面より薄く研磨して、溝部６を貫通部とさせる。すなわち、この工程がグラインド工程である。
【００３６】
尚、上述のトレンチ工程とグラインド工程は、その順番が逆であっても良い。そして、この第３形態に対し、前記第２形態を適用して、ウエハ１の両面より、トレンチ工程を行うことも可能であるが、この場合は、先にグラインド工程を行う必要がある。
【００３７】
このように、本発明の実施の第３形態によれば、一般的にグラインドは、エッチングよりも短時間で行えるため、ウエハ厚を薄くすることで貫通部（溝部）６の形成にかかる時間を短縮でき、コストの低減に寄与することが可能となる。また、ウエハ１が薄くなるため、貫通部形成工程後のダイシング工程に必要な時間も短縮できる。更に、ウエハ１を薄くできるため、ダイシングブレードに対する負荷も軽減され、信頼性の向上、ダイシングブレードの耐久性の向上を図ることも可能となる。
【００３８】
以上説明したように、本発明によれば、円筒形形状の装置（例えば、内視鏡装置）等に用いる、径方向に小型化可能な略円形若しくは多角形形状の半導体装置を、作業性良く製造できる。また、個々の半導体装置毎に略円形若しくは多角形形状に形成するのではなく、個片化する前にウエハプロセスにて一括で形成するため、量産に対応でき、作業性も良く、コストダウンが実現できる。更に、本発明の貫通部形成工程に、チッピングの発生しないエッチング等の化学的加工を用いれば、ブレードダイシングによってチッピングの影響がでるダイシング領域も減少するため信頼性も向上する。加えて、本発明のダイシング工程に、結晶面の劈開により個片化するレーザダイシング装置等を用いれば、全てチッピングが発生しない半導体装置が実現でき、さらに信頼性を向上させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の第１形態による、素子部を形成したウエハの正面図
【図２】同上、貫通部を形成したウエハの正面図
【図３】同上、貫通部の拡大説明図
【図４】同上、スクライブラインによりダイシングした半導体装置の説明図
【図５】本発明の実施の第２形態による、貫通部を形成したウエハの断面図
【図６】本発明の実施の第３形態による、貫通部形成工程を説明するウエハの断面図
【符号の説明】
【００４０】
１    ウエハ
２    スクライブライン
３    素子部
４    半導体装置
５    貫通部
６    溝部（貫通部）
【図１】
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【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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