(57)【要約】【課題】従来、半導体ウエファのダイシングストリートを、ダイシングブレードにより切断し、個々の半導体素子に分割している。機械的な切削となるため、切断時のチッピングが多発しており、長期的な電気的ストレスによりチップクラックが発生し、素子の信頼性が低下する問題があった。【解決手段】ダイシングブレードに追従するポリッシングブレードにより切削後直ちに研磨する。ポリッシングブレードには常に研磨液を供給することで、科学的機械的に半導体素子側面を研磨できる。切削と同時に研磨できるので、効率的に確実にチッピング、破砕層の除去が行える。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを研削して個々の半導体素子に分割する半導体装置の製造方法において、
前記研削後に前記半導体素子側面を研磨加工する工程を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体ウェハに素子領域を形成後ダイシングブレードにより研削して個々の半導体素子毎に分離する工程と、
前記ダイシングブレードで研削後、連続して前記半導体素子の研削された側面を機械的・化学的に研磨加工する工程と、
前記半導体素子を個々に分割してパッケージに実装する工程とを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記研磨加工は、前記ダイシングブレードに追従する研磨用ブレードにより前記半導体素子の側面を研磨することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記研削後に研磨液を滴下して前記研磨加工を行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記研磨液は前記研削に用いるダイシングブレードのダイヤモンド砥粒より細かい粒子を純水および化学液に混在したものであることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体ウエファのダイシング時に発生するチッピングが原因で発生するチップクラックの発生を抑制する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の一連の製造工程において、所定の半導体素子が形成され、ウエファプロセスが終了した半導体ウエファは半導体素子毎に切断され、個々に分割される。
【０００３】
従来、このように半導体ウエファを半導体素子に分割する方法としてダイシングブレードによって半導体ウエファを切断するダイシングソー法が知られている。（例えば特公昭６０−３４８２７号参照）。
【０００４】
図４は、従来の半導体装置の製造方法を示す。図４（Ａ）は、半導体ウエファ２１の上面図であり、図４（Ａ）のＢ−Ｂ線の断面図を図４（Ｂ）に示す。
【０００５】
半導体基板表面に既知の方法により、半導体素子２２領域を形成する。その後、半導体ウエファ２１のダイシングストリート２３をダイシングブレード２５により縦横（ＸＹ方向）に切削し、個々の半導体素子に分割する。例えば図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＹ方向にダイシングする場合である。ダイシングブレード２５のあたる切削領域の両端にはマージンをとってあり、半導体素子への切削時の影響を抑制している。つまり、ダイシングストリート２３の幅はダイシングブレード幅、切削精度、素子へのダメージを考慮して８０μｍ〜１５０μｍ程度の幅となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５も図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、Ｘ方向にダイシングする図を示す。ダイシングは機械的な加工であり、高速回転するダイシングブレード２５が半導体ウェハ２１表面に接触した時に加わる機械的歪みや、摩耗・劣化したブレードを使用することにより、研削部の周辺にチッピング３０や破砕層３１が発生する。ダイシングブレード２５のダイヤモンド砥粒は、ウェハ研削中に角が磨耗し研削能力が低下すると自生作用によりブレードから離れ、新しい砥粒にて研削されるメカニズムである。しかし、この自生作用が働かず、本来脱落すべき砥粒のまま研削を行うことで、研削面に傷が生じる。チッピング３０とは、研削面の小さい割れや欠けであり、破砕層３１とは、研削面に引っかき傷状の欠陥ができた状態をいう。
【０００７】
このようにチッピング３０や破砕層３１が入ったチップは、そのままパッケージに実装され、出荷時の検査においては不良が検出しにくいことが多い。しかし、チッピングや破砕層の入ったチップは、長期的な電気的ストレスによりチップクラックへ先行し、特性の劣化が生じたり、さらには素子が破壊しセットの動作が停止する問題がある。
【０００８】
このような、出荷時には検出されずに良品として出荷され、製品の長期の使用により起こるいわゆる市場不良の製品の場合、製造工程における品質管理が大変困難である問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされ、第１に、半導体ウェハを研削して個々の半導体素子に分割する半導体装置の製造方法において、研削後に半導体素子側面を研磨加工する工程を具備することにより解決するものである。
【００１０】
第２に、半導体ウェハに素子領域を形成後ダイシングブレードにより研削して個々の半導体素子毎に分離する工程と、ダイシングブレードで研削後、連続して半導体素子の研削された側面を機械的・化学的に研磨加工する工程と、半導体素子を個々に分割してパッケージに実装する工程とを具備することにより解決するものである。
【００１１】
また、研磨加工は、ダイシングブレードに追従する研磨用ブレードにより半導体素子の側面を研磨することを特徴とするものである。
【００１２】
また、研削後に研磨液を滴下して研磨加工を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また、研磨液は研削に用いるダイシングブレードのダイヤモンド砥粒より細かい粒子を純水および化学液に混在したものであることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１から図３に、本発明の実施の形態を詳細に示す。尚、図４および図５と同一構成要素は同一符号とする。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウェハに素子領域を形成後ダイシングブレードにより研削して個々の半導体素子毎に分離する工程と、ダイシングブレードで研削後、連続して半導体素子の研削された側面を機械的・化学的に研磨加工する工程と、半導体素子を個々に分割してパッケージに実装する工程とから構成される。
【００１６】
本発明の第１の工程は、図１に示す如く、半導体ウェハ２１に素子領域を形成後ダイシングブレード１０により研削して個々の半導体素子２２毎に分離することにある。
【００１７】
まず図１（Ａ）の如く、半導体ウェハ２１表面に既知の方法により、半導体素子領域を形成する。その後、半導体ウエファ２１のダイシングストリート２３をダイシングブレード１０により図のＸＹ方向に切削し、個々の半導体素子２２毎に分離する。
【００１８】
ダイシングは、ウェハにブレードが切り込む量によってハーフカットとフルカットの二方法に分けられる。ハーフカットとは、ウェハ厚さの途中の深さまで切り込む方法で、ダイシング後に未切断の厚さ分を割る工程（ブレーキング）が必要になる。これに対しフルカットとは、素子が完全に分離するまでの深さを切り込む方式で分離した後のチップがバラバラにならないよう、ダイシング前にダイシングテープを用いてウェハとフラットリングを接着固定するウェハマウントの工程が必要となる。しかしフルカットの方が素子になってからの断面形状および裏面形状が一定であり、素子の強度が安定していること、ブレーキング時に発生するくずの発生が少ないので、本実施形態ではフルカットを採用する。
【００１９】
すなわち、ウェハマウント工程によりウェハ２１をダイシングテープ２６に貼り付け、ダイシングブレード１０でフルカットする。ダイシングブレード１０はダイヤモンド砥粒が埋め込まれた砥石であり、高速回転で回転させながらウェハ２１を切削することで、半導体素子２２は個々に分離される。本実施形態のダイシングブレード１０のダイヤモンド砥粒は＃２０００〜＃３０００であり、ブレード幅は３０μｍ〜５０μｍである。
【００２０】
また、ダイシングブレード１０の回転数は３００００ｒｐｍ〜４５０００ｒｐｍ程度とし、ダイシングブレード１０は８０ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒程度で移動しながら研削を行う。
【００２１】
図１（Ｂ）はＹ方向のダイシングを示す図１（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。ダイシングブレード１０によりウェハ２１を機械的に削ることにより、ダイシングブレード１０幅分のウェハ２１が損失する。つまりダイシングストリート２３の幅は、ダイシングブレード幅、切削精度、素子へのダメージを考慮してマージンを設け６０μｍ程度の幅となっている。
【００２２】
ダイシング後の半導体素子２２はそれぞれ切削され分離されてはいるが、ダイシングテープ２６に固着しているためばらばらになることはない。
【００２３】
本発明の第２の工程は、図２に示す如く、ダイシングブレード１１で研削後、連続して半導体素子２２の研削された側面を機械的・化学的に研磨加工することにある。
【００２４】
図２は、Ｘ方向のダイシングを示す図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００２５】
本工程は本発明の特徴となる工程である。上記のダイシングブレード１０には研磨用ブレード１１を追従させ、研削と連続して半導体素子２２の側面を機械的・化学的に研磨加工る。
【００２６】
本実施形態では、研磨用ブレードとして例えば、ポリウレタンフォームのシートを金属台金に貼り付けたポリッシングブレード１１を用いる。また、ポリッシングブレード１１の移動速度は、ダイシングブレード１０と同等とする。すなわち、本実施形態では８０ｍｍ／秒〜１００ｍｍ／秒とし、この場合ポリッシングブレードの回転数は１０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍが好適である。
【００２７】
更に、ポリッシングブレード１１の前には研磨液供給手段１３を設け、研磨液１２を随時滴下させながら、ポリッシングブレード１１を回転、移動させて研磨する。研磨液１２は、ダイシングブレード１０のダイヤモンド砥粒より細かい粒子（例えば直径０．０２μｍ程度のシリカ）を純水と化学液の混合液に混在したものである。更に、必ず研削面にポリッシングブレード１１が当接する必要からポリッシングブレード１１はダイシングブレード１０より厚く３５μｍ〜５５μｍ程度のものを用いる。
【００２８】
このように、ダイシングによりフルカットされた半導体素子２２の研削面は研磨液１２とポリッシングブレード１１により機械的・科学的に研磨される。つまり、ダイシングにより半導体素子２２側面にチッピング３０および破砕層３１が発生しても、追従するポリッシングブレード１１により連続して直ちに研磨され、チッピング３０、破砕層３１の除去が行える。
【００２９】
前述の如くダイシングはフルカットを採用しており、ダイシング後も半導体素子２２は研削はされているがシート２６によって個々に分割されていない。この状態で研磨することにより、効率的に全ての素子を研磨でき、ダイシングブレード１０とポリッシングブレード１１の経路が全く同一であるので、チッピング３０および破砕層３１を確実に除去することができる。
【００３０】
このように、半導体素子２２側面のチッピング３０、破砕層３１が除去できれば、長期的な電気的ストレスがかかっても電界集中が起こらず、チップクラックの発生を大幅に抑制することができる。
【００３１】
つまり、出荷時にほぼ確実にチッピング、破砕層を除去できるので、これらが原因となる市場不良の発生を大幅に抑制でき、製品の信頼性が大幅に向上する利点を有する。
【００３２】
また、ダイシングブレードの切削速度もチッピングに影響する。本実施形態では従来と同等のダイシング条件で説明したが、ポリッシングによりチッピング及び破砕層を除去できるので、ダイシングの切削速度を従来よりも向上させることも可能であり、これにより作業効率が大幅に向上する利点も有する。
【００３３】
更に、ダイシングブレードにポリッシングブレードを追従させることで、ダイシング工程において研磨することができる。つまり工程数を増やすことなく、確実に効率的に素子側面の研を行うことができる。
【００３４】
本発明の第３の工程は、図３に示す如く、半導体素子２２を個々に分割し、パッケージに実装することにある。研磨加工後にシート２６を引き延ばして半導体素子２２間を更に離間し、コレット２７等で吸着して個々に分割する。その後、半導体素子２２はリードフレーム等に固着され、各電極の配線等を行い樹脂モールドされる。
【００３５】
本発明の特徴は、ダイシングブレードに追従するポリッシングブレードにより研削後直ちに半導体素子側面を研磨し、チッピングおよび破砕層を除去することに有る。つまり、本明細書で開示したダイシング条件およびポリッシング条件は一例であり、この特定の条件に限らず、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイシング時にチッピングおよび破砕層が発生しても、素子側面を同一経路で研磨することで、それらを直ちに除去することができる。これにより、長期的な電気的ストレスがかかっても電界集中が起こらず、チップクラックの発生を大幅に抑制することができる。
【００３７】
また、出荷時にほぼ確実にチッピング、破砕層を除去できるので、市場不良の発生が抑制でき、製品の信頼性が大幅に向上する利点を有する。
【００３８】
また、ダイシングブレードの切削速度もチッピングに影響するが、これを研磨して除去できるので、切削速度を向上させることができ、作業効率が大幅に向上する利点も有する。
【００３９】
更に、ダイシングブレードにポリッシングブレードを追従させることで、ダイシング工程において研磨することができる。つまり工程数を増やすことなく、確実に効率的に素子側面の研を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）上面図および（Ｂ）断面図である
【図２】本発明の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の製造方法を説明する概要図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法を説明するための（Ａ）上面図および（Ｂ）断面図である
【図５】
従来の半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【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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