(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエーハが先ダイシングによって分割された個々の半導体チップにダイボンディング用の接着フィルムを容易に装着することができる半導体ウエーハの分割方法を提供する。【解決手段】半導体ウエーハ２の表面からストリート２１に沿って所定の深さの分割溝２３を形成する分割溝形成工程と、該分割溝２３が形成された半導体ウエーハ２の表面に保護部材４を貼着する保護部材貼着工程と、該半導体ウエーハ２の裏面を研削して該裏面に該分割溝２３を表出させ個々の半導体チップ２０に分離する分割溝表出工程と、該半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面にダイポンディング用の接着フィルム６を装着する接着フィルム装着工程と、該半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面に装着された接着フィルム６に引張力を付与し、該接着フィルム６を分割溝２３に沿って破断する接着フィルム破断工程とを含む。【選択図】        図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する方法であって、
半導体ウエーハの表面から該ストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成された半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
表面に該保護部材が貼着された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に該分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する分割溝表出工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面にダイポンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面に装着された接着フィルムに引張力を付与し、該接着フィルムを分割溝に沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体ウエーハの分割方法。
【請求項２】
表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する方法であって、
半導体ウエーハの表面から該ストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成された半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
表面に該保護部材が貼着された半導体ウエーハの裏面を研削して該裏面に該分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する分割溝表出工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面にダイポンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程と、
裏面に該接着フィルムが装着された半導体ウエーハの該接着フィルム側に伸長可能な保護粘着テープを貼着するとともに、半導体ウエーハの表面に貼着されている保護部材を剥離する保護粘着テープ貼着工程と、
該保護粘着テープを拡張して該接着フィルムに引張力を付与し、該接着フィルムを該分割溝に沿って破断する接着フィルム破断工程と、
破断された該接着フィルムが貼着されている該半導体チップを該保護粘着テープから離脱する半導体チップ離脱工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体ウエーハの分割方法。
【請求項３】
該接着フィルム装着工程は、該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面に該接着フィルムを載置し、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ該接着フィルムを半導体ウエーハの裏面に押圧して装着する、請求項１又は２記載の半導体ウエーハの分割方法。
【請求項４】
該保護粘着テープは、環状の支持フレームの内側開口部を覆うように装着されている、請求項２又は３記載の半導体ウエーハの分割方法。
【請求項５】
該保護粘着テープは外的刺激によって粘着力が低下する性質を有しており、該半導体チップ離脱工程において該接着フィルムが貼着されている該半導体チップを該保護粘着テープから離脱する際には外的刺激を付与して該保護粘着テープの粘着力を低下せしめる、請求項２から４のいずれかに記載の半導体ウエーハの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する半導体ウエーハの分割方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリート（切断ライン）によって区画された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域をストリートに沿って分割することにより個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハを分割する分割装置としては一般にダイシング装置が用いられており、このダイシング装置は厚さが２０μｍ程度の切削ブレードによって半導体ウエーハを切削する。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
分割された半導体チップは、その裏面にポリイミド樹脂等で形成された厚さ２０〜４０μｍのダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルムが装着され、このダイアタッチフィルムを介して半導体チップを支持するフレームに加熱することによりボンディングされる。半導体チップの裏面にダイボンディング用の接着フィルムであるダイアタッチフィルムを装着する方法としては、半導体ウエーハの裏面にダイアタッチフィルムを装着し、その後、半導体ウエーハの表面に形成されたストリートに沿って切削ブレードによりダイアタッチフィルムと共に切削することにより、裏面にダイアタッチフィルムが装着された半導体チップを形成している。そして、半導体チップを半導体チップを支持するフレームにボンディングする際には、既に半導体チップの裏面にダイアタッチフィルムが装着されているので、ボンディング作業が円滑に行われる。
【０００４】
近年、携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、より薄い半導体チップが要求されている。より薄く半導体チップを分割する技術として所謂先ダイシングと称する分割技術が実用化されている。この先ダイシングは、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って所定の深さ（半導体チップの仕上がり厚さに相当する）の分割溝を形成し、その後、表面に分割溝が形成された半導体ウエーハの裏面を研削して分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する技術であり、半導体チップの厚さを５０μｍ以下に加工することが可能である。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−４３４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
而して、先ダイシングによって半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する場合には、ダイボンディング用の接着フィルムであるダイアタッチフィルムを前もって半導体ウエーハの裏面に装着することができず、半導体チップを半導体チップを支持するフレームにボンディングする際には、半導体チップとフレームとの間にボンド剤を挿入しながら行わなければならず、ボンディング作業を円滑に実施することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、半導体ウエーハが先ダイシングによって分割された個々の半導体チップにダイボンディング用の接着フィルムを容易に装着することができる半導体ウエーハの分割方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する方法であって、
半導体ウエーハの表面から該ストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成された半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
表面に該保護部材が貼着された半導体ウエーハの裏面を研削して該表面に該分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する分割溝表出工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面にダイポンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面に装着された接着フィルムに引張力を付与し、該接着フィルムを分割溝に沿って破断する接着フィルム破断工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体ウエーハの分割方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、表面に複数のストリートが格子状に形成されているとともに該複数のストリートによって区画された複数の領域に回路が形成された半導体ウエーハを個々の半導体チップに分割する方法であって、
半導体ウエーハの表面から該ストリートに沿って所定の深さの分割溝を形成する分割溝形成工程と、
該分割溝が形成された半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着する保護部材貼着工程と、
表面に該保護部材が貼着された半導体ウエーハの裏面を研削して該表面に該分割溝を表出させ個々の半導体チップに分離する分割溝表出工程と、
該半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面にダイポンディング用の接着フィルムを装着する接着フィルム装着工程と、
裏面に該接着フィルムが装着された半導体ウエーハの該接着フィルム側に伸長可能な保護粘着テープを貼着するとともに、半導体ウエーハの表面に貼着されている保護部材を剥離する保護粘着テープ貼着工程と、
該保護粘着テープを拡張して該接着フィルムに引張力を付与し、該接着フィルムを該分割溝に沿って破断する接着フィルム破断工程と、
破断された該接着フィルムが貼着されている該半導体チップを該保護粘着テープから離脱する半導体チップ離脱工程と、を含む、
ことを特徴とする半導体ウエーハの分割方法が提供される。
【００１０】
上記接着フィルム装着工程は、半導体チップに分離された半導体ウエーハの裏面に該接着フィルムを載置し、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ該接着フィルムを半導体ウエーハの裏面に押圧して装着する。上記保護粘着テープは、環状の支持フレームの内側開口部を覆うように装着されている。また、上記保護粘着テープは外的刺激によって粘着力が低下する性質を有しており、上記半導体チップ離脱工程において接着フィルムが貼着されている半導体チップを保護粘着テープから離脱する際には外的刺激を付与して保護粘着テープの粘着力を低下せしめることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による半導体ウエーハの分割方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１には、本発明に従って分割される半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、表面２ａに複数のストリート２１が格子状に形成されているとともに該複数のストリート２１によって区画された複数の領域に回路２２が形成されている。この半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割する分割方法について、図２乃至図１３を参照して説明する。
半導体ウエーハ２を個々の半導体チップに分割するには、先ず半導体ウエーハ２の表面２ａに形成されたストリート２１に沿って所定深さ（各半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さ）の分割溝を形成する（分割溝形成工程）。この分割溝形成工程は、図２に示すようにダイシング装置として一般に用いられている切削装置３を用いることができる。即ち、切削装置３は、吸引保持手段を備えたチャックテーブル３１と、切削ブレード３２１を備えた切削手段３２を具備している。この切削装置３のチャックテーブル３１上に半導体ウエーハ２を表面２ａを上にして保持し、切削手段３２の切削ブレード３２１を回転しつつチャックテーブル３１を矢印Ｘで示す方向に切削送りするとともに、矢印Ｙで示す方向にストリート間隔毎に切削手段３２を割り出し送りすることによって、ストリート２１に沿って分割溝２３を形成する。この分割溝２３は、図３に示すように分割される各半導体チップの仕上がり厚さに相当する深さに設定されている。
【００１３】
上述した分割溝形成工程により半導体ウエーハ２の表面２ａにストリート２２に沿って所定深さの分割溝２３を形成したら、図４の（ａ）、図４の（ｂ）に示すように半導体ウエーハ２の表面側（回路２２が形成されている側）に研削用の保護部材４を貼着する（保護部材貼着工程）。
【００１４】
次に、上述したように表面に保護部材５を貼着した半導体ウエーハ２の裏面２ｂを研削し分割溝２３を裏面２ｂに表出させて個々の半導体チップに分割する（分割溝表出工程）。この分割溝表出工程は、図５に示すようにチャックテーブル５１と研削砥石５２１を備えた研削手段５２を具備する研削装置５によって行われる。即ち、チャックテーブル５１上に半導体ウエーハ２の裏面２ｂを上にして保持し、例えば、チャックテーブル５１を３００ｒｐｍで回転しつつ、研削手段５２の研削砥石５２を６０００ｒｐｍで回転せしめて半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接触することにより研削し、図６に示すように分割溝２３が裏面２ｂに表出するまで研削する。このように分割溝２３が表出するまで研削することによって、図７に示すように半導体ウエーハ２は個々の半導体チップ２０に分離される。なお、分離された複数の半導体チップ２０は、その表面に保護部材４が貼着されているので、バラバラにはならず半導体ウエーハ２の形態が維持されている。
【００１５】
上述した分割溝表出工程によって半導体ウエーハ２は個々の半導体チップ２０に分離したならば、図８の（ａ）、（ｂ）に示すように半導体ウエーハ２の裏面２ｂにダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルム６を装着する（接着フィルム装着工程）。この接着フィルム装着工程は、個々の半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面２ｂにポリイミド樹脂によって厚さが２０〜４０μｍに形成された接触フィルム６を載置し、８０〜２００°Ｃの温度で加熱しつつ接着フィルム６を半導体ウエーハ２の裏面２ｂに押圧して装着する。なお、ダイアタッチフィルムと称するダイボンディング用の接着フィルム６は、比較的小さい引張力を作用することによって容易に破断する。このように個々の半導体チップ２０に分離されてはいるが半導体ウエーハ２の形態が維持されている状態でその裏面２ｂに接着フィルム６を装着するので、半導体チップ２０の裏面に接着フィルム６を容易に装着することができる。
【００１６】
上述した接着フィルム装着工程において個々の半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接着フィルム６が装着されたならば、半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された接着フィルム６側に伸長可能な保護粘着テープを貼着するとともに、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護部材４を剥離する（保護粘着テープ貼着工程）。この保護粘着テープ貼着工程は、図９に示すように環状の支持フレーム７の内側開口部を覆うように装着された一般にダイシングテープとして用いられている塩化ビニールテープ等の合成樹脂テープからなる伸長可能な保護粘着テープ８の上面に半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された接着フィルム６側を貼着する。そして、半導体ウエーハ２の表面２ａに貼着されている保護部材４を剥離する。なお、伸長可能な保護粘着テープ８としては、紫外線等の外的刺激によって粘着力が低下する性質を有するＵＶテープが用いられている。
【００１７】
保護粘着テープ貼着工程において支持フレーム７に装着された伸長可能な保護粘着テープ８の上面に半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された接着フィルム６を貼着したならば、保護粘着テープ８を拡張して接着フィルム６に引張力を付与し、接着フィルム６を分割溝に沿って破断する（接着フィルム破断工程）。この接着フィルム破断工程は、図１０および図１１に示す保護粘着テープ拡張装置９によって実施される。ここで、保護粘着テープ拡張装置９について説明する。図示の保護粘着テープ拡張装置９は、上記支持フレーム７を載置する載置面９１１が形成された円筒状のベース９１と、該ベース９１内に同心的に配設され支持フレーム７に装着された保護粘着テープ８を積極的に広げるための拡張手段９２を具備している。拡張手段９２は、上記保護粘着テープ８における複数個の半導体チップ２０が存在する領域８１を支持する筒状の拡張部材９２１を具備している。この拡張部材９２１は、図示しない昇降手段によって図１１の（ａ）に示す基準位置と該基準位置から上方の図１１の（ｂ）に示す拡張位置の間を上下方向（円筒状のベース９１の軸方向）に移動可能に構成されている。なお、図示の実施形態においては拡張部材９２１内には、紫外線照射ランプ９３が配設されている。
【００１８】
次に、上述した保護粘着テープ拡張装置９を用いて実施する接着フィルム破断工程について、図１０および図１２を参照して説明する。
上述したように支持フレーム７に装着された伸長可能な保護粘着テープ８の上面に支持された裏面２ｂに接着フィルム６が装着されている半導体ウエーハ２（個々の半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに装着された接着フィルム６が保護粘着テープ８の上面に貼着されている）は、図１０および図１１（ａ）に示すように支持フレーム７が円筒状のベース９１の載置面９１１上に載置され、クランプ９４によってベース９１に固定される。次に、図１１（ｂ）に示すように上記保護粘着テープ８における複数個の半導体チップ２０が存在する領域８１を支持した拡張手段９２の拡張部材９２１を図示しない昇降手段によって図１１（ａ）の基準位置から上方の図１１の（ｂ）に示す拡張位置まで移動する。この結果、伸長可能な保護粘着テープ８は拡張されるので、この保護粘着テープ８に貼着されている接着フィルム６には引っ張り力が作用するため、接着フィルム６は図１２に示すように半導体チップ２０に装着されていない部分が分割溝２３に沿って破断される。このとき、保護粘着テープ８と半導体チップ２０に装着されている接着フィルム６との間にズレが生じ密着性が低下するので、接着フィルム６を装着した半導体チップ２０が保護粘着テープ８から容易に離脱できる状態となる。
【００１９】
接着フィルム破断工程において、個々の半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面に装着された接着フィルム６が分割溝２３に沿って破断されたならば、図１０に示すように保護粘着テープ拡張装置９の上方に配置されたチップピックアップコレット１０を作動して、個々の半導体チップ２０を保護粘着テープ８の上面から離脱し、図示しないトレーに搬送する。このとき、拡張部材９２１内に配設された紫外線照射ランプ９３を点灯して保護粘着テープ８に紫外線を照射し、保護粘着テープ８の粘着力を低下せしめることにより、より容易に離脱することができる。このようにして、保護粘着テープ８から離脱された半導体チップ２０は、図１３に示すように裏面に接着フィルム６が装着された状態であり、裏面に接着フィルム６が装着された半導体チップ２０が得られる。
【００２０】
なお、接着フィルム装着工程において個々の半導体チップ２０に分離された半導体ウエーハ２の裏面２ｂに接着フィルム６を装着状態で、保護部材４を剥離し接着フィルム６に引張力を付与することにより、接着フィルム６は半導体チップ２０に装着されていない部分を分割溝２３に沿って破断することができる。従って、裏面に接着フィルム６が装着された半導体チップ２０を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明による半導体ウエーハの分割方法によれば、先ダイシングによって個々の半導体チップに分離されてはいるが半導体ウエーハの形態が維持されている状態でその裏面にダイボンディング用の接着フィルムを装着するので、半導体チップの裏面に接着フィルムを容易に装着することができる。そして、接着フィルムに引張力を付与し、分割溝に沿って破断することにより、裏面に接着フィルムが装着された半導体チップを得ることができる。従って、半導体チップのボンディング作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って分割される半導体ウエーハの斜視図。
【図２】本発明による分割方法における分割溝形成工程の説明図。
【図３】分割溝形成工程が実施された半導体ウエーハの一部を拡大して示す断面図。
【図４】本発明による分割方法における保護部材貼着工程の説明図。
【図５】本発明による分割方法における分割溝表出工程の説明図。
【図６】分割溝表出工程が実施された半導体ウエーハの一部を拡大して示す断面図。
【図７】分割溝表出工程が実施された半導体ウエーハの斜視図。
【図８】本発明による分割方法における接着フィルム装着工程の説明図。
【図９】本発明による分割方法における保護粘着テープ貼着工程の説明図。
【図１０】本発明による接着フィルム破断工程を実施するための保護粘着テープ拡張装置の斜視図。
【図１１】本発明による分割方法における接着フィルム破断工程の説明図。
【図１２】接着フィルム破断工程が実施された半導体ウエーハの一部を拡大して示す断面図。
【図１３】本発明による分割方法によって導体ウエーハが分割して形成された半導体チップの斜視図。
【符号の説明】
２：半導体ウエーハ
２０：半導体チップ
２１：ストリート
２２：回路
２３：分割溝
３：切削装置
３１：チャックテーブル
３２：切削手段
３２１：切削ブレード
４：保護部材
５：研削装置
５１：チャックテーブル
５２：研削手段
５２１：研削砥石
６：ダイボンディング用の接着フィルム
７：環状の支持フレーム
８：伸長可能な保護粘着テープ
９：保護粘着テープ拡張装置
９１：円筒状のベース
９２：拡張手段
９２１：円筒状の拡張部材
９３：紫外線照射ランプ
１０：チップピックアップコレット
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004193241.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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