(57)【要約】      （修正有）【課題】生じにくい方式を実現し、割れや欠けを生じやすいチップ角部に丸みを設けたことにより、搬送が容易でRFIDの組立に必要な強度を維持する半導体装置を提供する。【解決手段】半導体チップの外周をドライエッチ加工による曲線的な形状とし、同時に、ウェットエッチングを併用することで、稜がなだらかな曲線となり、薄く加工しても割れや欠けが生じにくくなり、振動搬送が使用できる。半導体チップが割れや欠けが生じにくいため、凝集を解き、搬送する工程で、大きな加速度で振動を加えることができるので、誤って複数のチップが搬送されることがなく、実装歩留まりを上げることができる。また、薄形RFIDに本加工技術を施したチップを採用した場合、組立中だけでなく、使用・運用中の外力によって発生するチップ破損が生じにくくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置において、半導体チップ外形の断面形状の稜が、丸みを帯びており、その丸みがチップ厚さと同等からその1/10付近の半径であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、半導体チップの回路形成面の外形形状が概ね円形もしくは楕円形状を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または２の半導体装置において、外形周辺に連続した金属箔膜が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載の半導体装置において、ウェハから半導体チップを個片化する方法としてドライエッチング加工による切断方法を用いる際に、ドライエッチング用レジストをパターン化したあとで、レジストが流動する温度まで加熱し、レジストの稜を丸くすることで、半導体チップ中央付近のレジスト膜厚と周辺のレジスト膜厚に差をつけたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法において、ドライエッチングの工程でウェハが貫通するまえにドライエッチングを中止し、その後、ウェットエッチングを行うことで、チップを完全に分離することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５に記載の半導体チップ上にアンテナ配線を有することを特徴とする非接触電子タグ。
【請求項７】
請求項１から５に記載の半導体装置のチップ上に接合用電極を有することを特徴とする非接触電子タグ。
【請求項８】
請求項６に記載の非接触電子タグにおいて、半導体装置の近傍に読取または読取・書換えのための電波と共振するアンテナを有し、アンテナ中央付近に搭載することで交信距離を拡大したことを特徴とする非接触電子タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置構造と半導体装置製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体装置は、Si等のウェハに回路を形成し、これを縦横に砥石切断するダイシングと呼ばれる方法で回路チップに個片化され、これを外部回路と接続する実装工程を経て完成される。個片化においては、特許第2814176号記載のように、回転砥石によりＳｉ等のウェハ表面に格子状の溝加工を施し、しかる後に裏面を薄く加工する方法が採用されている。このためこれら従来技術では、チップ形状は四角形が通常であり、特殊な場合は特開2004-79667号記載のように多角形柱状または円柱状となる。
【０００３】
また、特開2002-93752号記載のように、プラズマエッチングにより個片化する方法（プラズマダイシング）や、特開2001-127011号記載のように、ウェットエッチングによる方法、特開2003-197569号記載のように機械的切削と化学エッチングを併用する方法などが公開されており、個片化されたチップの端面は半導体主面に対してほぼ直角を成しており、チップ厚さの1/10から1/100の曲率半径の明確な稜が形成されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第2814176号
【特許文献２】特開2004-79667号
【特許文献３】特開2002-93752号
【特許文献４】特開2001-127011号
【特許文献５】特開2003-197569号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の切断加工された半導体を安価に組み立てるためには、振動や流体を利用して搬送する場合がある。搬送途中ではチップとチップ間や、搬送路の器壁と衝突するため、端面の稜部分が欠けやすく、実使用状態での破壊起点となることがある。特に、柔軟なアンテナを有するRFID回路に代表される、保護構造の少ない半導体回路ではチップ自体に外力が伝わるため、破損する恐れがあった。特に、チップの頂点部分は外力が集中しやすいため、前記の微細なクラックを有する場合、角が割れる不良が生じやすかった。また、チップの極薄型化や超小形化に対応して、0.5ミリメートル角以下で厚さ100マイクロメートル以下のチップでは、チップ同士の凝集や静電気やファンデアワールス力による器壁への付着があり、凝集を解きチップ搬送するためには高い振動数を要するようになってきており、上記のクラックや角の欠けはより大きな課題となっている。
【０００６】
本発明の目的は、上記回路チップの個片化の方式を改良し、チップ外周部にクラックが生じにくい方式を実現し、割れや欠けを生じやすいチップ角部に丸みを設けたことにより、搬送が容易でRFIDの組立に必要な強度を維持する半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、半導体チップの個片化をドライエッチングやウェットエッチングなどの化学加工により行う際に、回路面をレジストで保護した後に加熱等の方法でレジストの稜線に丸みを持たせ、チップ周辺のレジスト厚さを中央付近に比べて薄くしておく。エッチング加工では被加工物の加工と同時にレジストも厚さが減少するが、その作用によって被加工物の主面と端面がなだらかに傾斜が変化する形状を作ることができる。これによって、チップ分離によって新たに生じる端面の稜線を鈍らせることができ、搬送中やRFID組立中の外力によって割れや欠けが生じにくい半導体装置を提供できる。また、チップ分離後にレジストを除去せずに金属皮膜をスパッタ等で形成し、その後レジストを除去することで、傾斜を持った端面に金属皮膜を形成することで、外力によりクラックが生じたとしても破片が脱落することがないチップを供給することができる。
【０００８】
半導体チップ上に配線形成技術を応用してアンテナを形成し、絶縁物質からなる膜でアンテナ面を保護した半導体チップが形成されたウェハに対し、本技術を適用することで、外力に対して強靭な非接触電子タグ用チップが形成できる。さらに、非接触電子タグの読取機または読取・書換え機との交信距離を延長するために非接触電子タグ用チップの近傍にアンテナを配置してタグ化することにより堅牢で実用性の高いタグを形成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
0.5ミリメートル角で厚さ50マイクロメートルのRFIDチップをこの方法で作成したところ、振動によってRFIDチップの重なりを解くことができ、個々のRFIDチップを一個ずつ取り出すことが可能であった。しかも、従来のダイシング方法で作製したRFIDチップの場合は、搬送途中にシリコンの砕片が発生したのに対し、本発明を応用したRFIDチップではシリコンの砕片を１００分の１程度に減少させることが可能となり、チップ割れや欠けの外観不良となる率は１０分の１程度に低減できることが明らかとなった。これまで、振動搬送によるチップのハンドリングはシリコン砕片の発生と高率の外観不良発生によって断念されてきたが、本発明の適用によって、振動搬送が可能となり、チップを一個ずつハンドリングするフリップチップボンダーが不要となった。多数個のRFIDを同時並列で作製することが可能となったので、RFIDの低コスト組立に大きく貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態が適用された半導体装置について、図１から図４を用いて説明する。
【００１１】
図１は本発明の適用されたRFIDチップの外観図であり、図１（ａ）が側面、図１（ｂ）に回路主面からのRFIDチップ１周辺の外観図を示した。電気回路の形成が完了した概ね直方体のRFIDチップ1と、電気回路側の表面に形成した概ね正方形の接合電極２からなる。接合電極２は金メッキにより表面を保護した回路電極であり、図１（ｃ）に示すようにアルミ箔から構成されるアンテナ（A）３、アンテナ（B）４は、異方性導電接着剤５で電気的に導通している。アンテナ（A）３はベースフィルム６上に形成され、アンテナ（B）４はベースフィルム７上に形成されており、両者を貼り合わせることでチップ１とアンテナ（A）３、アンテナ（B）４をベースフィルム６および７で保護している。
【００１２】
図２は本発明の適用されたもうひとつの半導体チップの外観図であり、図２（ａ）が側面、図２（ｂ）に回路主面からのチップ周辺の外観図を示した。チップ1は電気回路の形成が完了した概ね円柱状のRFIDチップ1と、電気回路側の表面に形成した円形の接合電極２からなる。
【００１３】
以下にこのRFID回路装置の製造方法を順に説明する。図３(a)は半導体工程で回路形成が完了したRFIDチップ１と接合電極２が形成されたシリコンウェハ８の断面を示す。図３(b)のように、プラズマエッチング耐性のあるレジスト膜９をフォトリソグラフにより加工し、チップ分離する部分を露出する。その後、レジスト膜９が軟化する温度に加熱することで、表面張力によって断面形状が図３(c)に記載のような厚さ分布を有するようになる。これによって、いわゆるレジスト膜９は、チップ周辺部分では薄く、中央付近は厚くなる。その後、プラズマエッチングによる深溝加工を行い、図３(d)に記すような断面形状を得る。この後、シリコンウェハ８全体にバックグラインドテープ１０を回路形成面に貼り付け、加工した深溝をバックグラインドテープ１０の粘着層１１で概ね充填し（図３(e)）、バックグラインドによってチップ厚５０マイクロメートル以下の所望の厚さにする（図３(f)）。その後、等方性ウェットエッチングによって、稜の部分に丸みを持ったRFIDチップ１が完成する（図３(g)）。
【００１４】
このようにして形成した稜に丸みを有するRFIDチップ１をバックグラインドテープ１０および粘着層１１から溶剤等を用いて剥がすことで、搭載に必要なチップを得ることができる。このチップを振動で搬送した場合、通常のダイシング方法で形成したチップに比べ、割れや欠けの発生率を低減でき、異物の混入を防止することができた。
【００１５】
図４はチップ外周に連続した金属薄膜１２を施した例であり、これにより、欠けが生じたとしても破片が脱落しにくく、他への影響を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による概略直方体RFID素子の側面と正面の外観図。
【図２】本発明による概略円柱RFID素子の側面と正面の外観図。
【図３】本発明のRFID素子の形成プロセスフロー図。
【図４】本発による概略直方体RFID素子の側面と正面の外観図。
【符号の説明】
【００１７】
１…RFIDチップ、２…接合電極、３…アンテナA、４…アンテナB、５…異方性導電フィルム、６…アンテナAのベースフィルム、７…アンテナBのベースフィルム、８…RFID回路が形成されたシリコンウェハ、９…レジスト膜、１０…バックグラインドテープ、１１…バックグラインドテープの粘着層、１２…金属薄膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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