(57)【要約】【課題】半導体ウエハから半導体チップへの分割の際に半導体チップの損傷を無くし、分割された半導体チップの後続の組立工程へのピックアップ不良などの無い安定した移送方法および装置を提供し、半導体チップの取れ数を従来に比べて増加させることにより製造コストを下げる。【解決手段】半導体ウエハに形成された複数の半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）と（Ｂ）を順次繰り返すことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出す。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの主面上に形成された複数の半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された１個の半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）と（Ｂ）を順次繰り返すことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
半導体ウエハの主面上に形成された複数の半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体ウエハから半導体チップを切り出すための切断ラインが、一直線となっていない部分が少なくとも１箇所以上存在することを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項４】
半導体ウエハから半導体チップを切り出すための切断ラインが、一直線となっていない部分が少なくとも１箇所以上存在することを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項５】
半導体ウエハの主面上に、請求項３または４に記載の方法にて配置された複数の半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）と（Ｂ）を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出すことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記半導体チップを切り出す工程（Ａ）が、レーザー光源のレーザー光によって行われることを特徴とする請求項１、２または５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
半導体ウエハを設置する第１のステージ、半導体ウエハから半導体チップを切り出すレーザー光源、前記切り出された半導体チップをピックアップするコレット、前記切り出された半導体チップを収納する収納体または前記切り出された半導体チップを固定する支持体を設置する第２のステージを有し、レーザー光源のレーザー光で前記半導体ウエハから１個の半導体チップが切り出され、前記切り出された半導体チップが前記コレットにより前記収納体への収納または前記支持体への固定がなされ、前記半導体チップの切り出しと収納体への収納または支持体への固定を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うように、第１のステージ、コレット、レーザー光源、第２のステージが制御されたことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項８】
半導体ウエハを設置する第１のステージ、半導体ウエハから半導体チップを切り出すレーザー光源、前記切り出された半導体チップをピックアップするコレット、前記切り出された半導体チップを収納する収納体または前記切り出された半導体チップを固定する支持体を設置する第２のステージを有する２つ以上の装置で構成され、レーザー光源のレーザー光で前記半導体ウエハから１個の半導体チップが切り出され、前記切り出された半導体チップが前記コレットにより前記収納体への収納または前記支持体への固定がなされ、前記半導体チップの切り出しと収納体への収納または支持体への固定を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うように、２つ以上の装置から構成される第１のステージ、コレット、レーザー光源、第２のステージが制御されたことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【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および装置のうち、特に、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハを個々の半導体チップに分割し、分割した半導体チップを以降の組立工程へ移送する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハは、主面上に素子を形成した後に、個々の半導体チップに分割され、その後ダイボンド、ワイヤーボンド、樹脂モールド、パッケージング等の加工工程を経て製品となり出荷される。これらの加工工程においては、種々の外力が加えられるため、分割された半導体チップはそれらの外力に耐え得るよう十分な強度を備えていなければならない。
【０００３】
上記半導体ウエハから半導体チップへの分割は、ダイシング装置を使用して溝加工時に分割される場合や若干切残した後に分割される場合が一般的である（特許文献１）が、この溝加工工程では、通常保護テープに貼り付けられた半導体ウエハを保持テーブル上に保持し、この保持テーブルと回転する切断ブレードとを相対的に移動させることによりダイシングする。この際、図７に示すように切断ラインの両側端部に細かなクラック１６や欠け１５が発生し、このクラック１６や欠け１５が半導体チップ１１の強度を弱めてしまうという問題があった。この問題に対する対策としては、ダイシングに先立って溝付け用ブレード等で面取り加工を施してからダイシングを行うことによりクラックや欠けを抑制する方法がある（特許文献２）が、この方法においても、溝付け用ブレード等での加工を含むため、クラックや欠けが完全に無くなるわけではなく、半導体チップに面取り加工を施すため、切断ラインの幅を広く取る必要があり、半導体ウエハ上に形成する素子の数が減少し、半導体チップの取れ数が少なくなってしまうという問題があった。
【０００４】
また、前記切断用ブレードを用いた半導体ウエハから半導体チップへの分割においては、半導体ウエハに形成された格子状の切断ラインに沿ってＸ方向、Ｙ方向のダイシングを行うため、図８に示すように切断ライン１２は一直線となるように配置する必要があるが、この配置の場合には半導体ウエハ１０外周部分に正常な半導体素子を配列できない領域１７が存在し、半導体チップ１１の外形サイズによっては、ある切断ラインの近傍においては半導体素子が配置されていない領域が両側合わせれば１チップ分以上存在するにもかかわらず、図７のように配置せざるを得ない。したがって、半導体ウエハ外周部に有効に使用されない面積が大きくなり、半導体チップの取れ数が少なくなってしまうという問題があった。
【０００５】
また、上記半導体ウエハから半導体チップへの分割は、いずれの場合にも半導体ウエハの裏面に粘着テープを貼り付けた状態で加工される。これは、加工時点で半導体チップがばらばらになるのを防ぐために行われるが、組立工程では分割された半導体チップを粘着テープからピックアップして収納体に収納あるいは支持体に固定する工程が必要となる。この工程では、一般にテープ側から半導体チップ突き上げ針によって半導体チップを突き上げ、吸着機構によって半導体チップを吸着してテープから引き剥がして収納体に収納あるいは支持体に固定するが、突き上げ針は鋭角であるため、局部的に応力がかかり半導体チップが損傷を受けるという問題があった。上記問題に対する対策として、半導体ウエハから分割された半導体チップを、粘着テープに貼り付けられた状態で、半導体チップの外形よりも径の小さい複数の球状鋼体を配列した受け皿に載置し、上記載置面側から粘着テープ面を吸引することにより前記半導体チップと前記粘着テープの接触面積を十分小さくすることによって、突き上げることなくピックアップを可能としている（特許文献３）が、この方法においても粘着テープに接触している部分は存在するため、テープからの引き剥がしがうまく行かず、ピックアップ不良が生じることがあった。また、上記ダイシングによる半導体チップへの分割を行った後、上記ピックアップを行う場合には、ダイシング時に半導体チップのクラックが生じているため、強度が弱く、ピックアップ時の真空吸着で半導体チップが損傷する場合があるなどの問題があった。
【０００６】
さらに、近年、半導体装置の薄型化の要求が強まっており、半導体チップにおいても薄型化が要求されているため、上記ダイシング装置を使用した半導体ウエハから半導体チップへの分割工程において発生するチッピングやクラックが、上記ピックアップ工程におけるチップの損傷の起点となることが多くなり、大きな問題となっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５８−１００４４３号公報
【特許文献２】
特開平６−２７５５８３号公報
【特許文献３】
特開平６−３３８５２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハを個々の半導体チップに分割し、分割した半導体チップを以降の組立工程へ移送する工程において、従来は半導体チップにクラックが発生したり、半導体チップが損傷したりするという問題があった。また、上記損傷による半導体素子領域の保護のために、切断ラインの幅を広く取る必要があり、半導体ウエハ上へ半導体チップを形成するにあたり、取れ数を減らさざるを得ないという問題があった。また、従来のダイシングによる分割方法においては、切断ラインが一直線になるように配置する必要があるため、半導体チップの取れ数が少なくなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記半導体チップの損傷を無くし、ピックアップ不良などの無い安定した半導体ウエハからの半導体チップの分割と、分割された半導体チップの後続の組立工程への移送方法および装置を提供し、半導体チップの取れ数を従来に比べて増加させることにより製造コストを下げることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハに形成された複数の半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）と（Ｂ）を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出すことを要旨としている。
【００１１】
また、半導体ウエハから半導体チップを切り出すための切断予定領域が、一直線となっていない部分が少なくとも１箇所以上存在するように、半導体ウエハの主面上に複数の半導体チップを配置し、前記配置によって形成された半導体チップのうち１個の半導体チップを切り出す工程（Ａ）、前記切り出された半導体チップを収納体に収納するもしくは支持体に固定する工程（Ｂ）、を含み、前記工程（Ａ）と（Ｂ）を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰り返した後に前記工程（Ｂ）を行うことにより半導体ウエハから半導体チップを切り出すことを要旨としている。
【００１２】
更に、半導体ウエハを設置する第１のステージ、半導体ウエハから半導体チップを切り出すレーザー光源、前記切り出された半導体装置をピックアップするコレット、切り出された半導体チップを収納する収納体または前記切り出された半導体チップを固定する支持体を設置する第２のステージを有し、レーザー光源のレーザー光で前記半導体ウエハから１個の半導体チップが切り出され、前記１個以上の半導体チップが前記コレットにより前記収納体への収納または前記支持体への固定がなされ、前記半導体チップの切り出しと収納体への収納または支持体への固定を順次繰り返す、あるいは前記工程（Ａ）を複数回繰返した後に前記工程（Ｂ）を行うように、第１のステージ、コレット、レーザー光源、第２のステージが制御された装置または製造システムからなることを要旨とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、半導体ウエハ１０の主面上に複数の半導体チップ１１が形成された状態の平面図である。まず、図１の半導体ウエハ１０を裏面に粘着テープを貼り付けることなく、図２に示す半導体製造装置の第１のステージ１に設置する。このとき、第１のステージに設けられた吸着機構によって半導体ウエハ１０をステージに固定する。図３は、第１のステージに設けられた吸着機構の概要を示す平面図である。ウエハの大きさに対応する円内に、複数の吸着孔６が設置されており、それぞれの吸着孔は個別に吸引、開放の制御が可能である。次に、レーザー光源２から発生したレーザー光によって半導体ウエハ１０から１個の半導体チップを切り出す。その後、切り出した半導体チップに対応する吸着孔の吸引を停止し、切り出した半導体チップをコレット３にてピックアップし、第２のステージ４上に設置されたチップトレイ５の所定場所に載置する。この上記一連の動作を繰り返すことにより、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップを個々に分割し、チップトレイ上に移載する。図４は上記半導体ウエハからの半導体チップの分割とそれに続くチップトレイへの移載工程のフローを示す説明図である。（ａ）は分割前の半導体ウエハ１０、（ｂ）はレーザー光１３による１個の半導体チップの切り出し、（ｃ）はコレット１４による切り出された半導体チップ１１のピックアップの説明図であり、（ｂ）、（ｃ）を繰り返すことにより半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップを個々に分割し、チップトレイに収納する。この方法によれば図５に示すように周囲にクラックや欠けの無い半導体チップ１１を得ることができる。また、この方法によれば半導体ウエハは粘着テープに貼り付けられていないので、ピックアップの際に粘着テープから剥がす必要が無く、ピックアップ時の半導体チップの損傷の可能性がより少なくなるので、粘着テープを使用しないことが望ましいが、前記分割方法によれば周囲にクラックや欠けのない半導体チップへの分割が可能となり、半導体チップの強度は弱くならないことから、従来の如く半導体ウエハを粘着テープに貼り付けた状態で前記個々の半導体チップへの分割を行っても良い。
【００１４】
次に本発明の別の実施形態について説明する。図６は複数の同一サイズの半導体チップが、半導体ウエハ１０の主面上に、切断ライン１２が一直線とならないように配置された状態を示す平面図である。この配置方法によれば、図１に示した配置と切断ラインの幅は同一であるにもかかわらず、半導体ウエハ上に配置された半導体チップの数は約１割増加することが可能となる。図６に示した半導体ウエハをレーザー切断装置（図示せず）のステージに設置する。この際の半導体ウエハのステージへの固定はステージに設けられた吸着機構によって行っている。次にレーザー光源から発生したレーザー光によって半導体ウエハから事前の検査工程で良品と判定された半導体チップのみを切り出す。このとき、切断手段としてレーザー光を使用していることから、切断ラインが一直線になっていなくても個々のチップへの分割が可能である。その後、ステージに設けられた吸着機構による吸着を停止し、ピックアップ装置（図示せず）によって半導体チップをピックアップし、公知のダイボンド装置のダイボンディング位置に分割された半導体チップを移載する。この方法によれば、半導体チップが切断ラインが一直線とならないように配置された場合でも切断ライン近傍に欠けやクラックの無い半導体チップを得ることができる。また、チップトレイにチップを収納し、チップトレイからチップをダイボンド装置に移載する必要が無く、直接ダイボンディングが可能となるので工程短縮およびコスト削減が可能となる。さらに、事前の検査工程で良品と判断された半導体チップのみを切り出すことが可能となるので、切断工程の時間短縮ができる。
【００１５】
なお、上記実施形態においては半導体チップの切り出しの方法としてレーザー光を使用したが、これに限らず、切断ライン近傍の欠けやクラックが少なく、切断ラインの幅を小さくできるものであればよく、例えば高圧水を使用しても良い。
【００１６】
また、上記実施形態においては半導体ウエハの厚みあるいは、裏面の状態については言及していないが、厚みに関しては何ら制約は無く、裏面状態についても裏面研削を行ったままでも良いし、エッチングやポリッシング等の手段により裏面研削による破砕層の影響を除去してあっても良い。
【００１７】
さらに、上記第２の実施形態においては、同一サイズの半導体チップを半導体ウエハ上に切断ラインが一直線とならないように配置したが、これに限らず、例えばチップサイズの異なる２種以上の半導体チップを切断ラインが一直線とならないように配置しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ダイシングによる半導体チップの切り出しの際に発生する、切断ライン近傍のクラック等を防ぐことが可能となるので、切断ラインの幅を小さくすることが可能となり、半導体ウエハ１枚あたりの半導体チップの取れ数を多くすることが出来る。また、粘着テープ等に半導体ウエハを貼り付ける必要が無いため、ピックアップ時のチップの損傷や、ピックアップ不良も起こらない。
【００１９】
また、個々の半導体チップへの分割を行った後に、直接組立工程にチップを移動させることが可能となるので、工程数の削減や、装置の小型化が出来、半導体装置の製造コストを下げることができる。
【００２０】
さらに、第２の実施形態で示したように、本発明によれば、切断ラインを一直線に配置する必要が無いため、更に半導体チップの取れ数を多くすることが出来、半導体装置の製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる半導体ウエハを示す平面図
【図２】本発明にかかる半導体装置の製造装置を示す斜視図
【図３】本発明にかかる半導体ウエハを示す平面図
【図４】本発明にかかる半導体装置の製造工程を示す斜視図
【図５】本発明にかかる半導体チップを示す斜視図
【図６】本発明にかかる半導体ウエハを示す平面図
【図７】従来の半導体チップを示す斜視図
【図８】従来の切断ラインが広く、一直線となった半導体ウエハへの半導体チップの配置を示す平面図
【符号の説明】
１　第１のステージ
２　レーザー光源
３　コレット
４　第２のステージ
５　チップトレイ
６　吸着孔
１０　半導体ウエハ
１１　半導体チップ
１２　切断ライン
１３　レーザー光
１４　コレット
１５　欠け
１６　クラック
１７　半導体素子が配置できない領域
【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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【図７】
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【図８】
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