(57)【要約】【課題】信頼性の高い半導体装置を効率よく製造する方法を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、第１の面１５に集積回路１２が形成された半導体基板１０にウエット処理を行うことを含む。そして、半導体装置の製造方法は、ウエット処理の前に、半導体基板１０を、第１の面１５とは反対側から研削して、表面に複数の溝１７を有する第２の面１８を形成する工程と、第２の面１８にフッ素樹脂３０を設ける工程と、を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に集積回路が形成された半導体基板にウエット処理を行うことを含み、
前記ウエット処理の前に、
前記半導体基板を、前記第１の面とは反対側から研削して、表面に複数の溝を有する第２の面を形成する工程と、
前記第２の面にフッ素樹脂を設ける工程と、
を行う半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂を、厚みが、前記溝の深さよりも厚くなるように形成する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂を、表面が平坦面になるように形成する半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂の表面にマーキングを行う工程をさらに含む半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記ウエット処理を行った後に、前記樹脂層を除去する工程をさらに含む半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板を複数の半導体チップに分割する工程をさらに含む半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の小型化の要請を受けて、外形が半導体チップとほぼ同じ大きさの半導体装置が開発されている。このタイプの半導体装置によると、半導体チップが半導体装置の外形となることがあり、外観信頼性上、半導体基板を汚さないように半導体装置の製造工程を行うことが好ましい。
【０００３】
また、効率よく半導体装置を製造するためには、半導体ウエハの状態で半導体装置の製造工程を行うことが好ましいが、半導体ウエハは、半導体チップに較べてかけや割れが発生しやすく、取り扱いが難しい。
【特許文献１】特開２００５−３９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置を効率よく製造することが可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１の面に集積回路が形成された半導体基板にウエット処理を行うことを含み、
前記ウエット処理の前に、
前記半導体基板を、前記第１の面とは反対側から研削して、表面に複数の溝を有する第２の面を形成する工程と、
前記第２の面にフッ素樹脂を設ける工程と、
を行う。本発明によると、半導体基板の第２の面にフッ素樹脂を設けてから、半導体基板にウエット処理を行う。そのため、ウエット処理で利用される溶液が、第２の面の溝に入り込むことを防止することができ、外観不良が発生しないように半導体装置を製造することができる。また、本発明によると、半導体基板にフッ素樹脂が設けられた状態でウエット処理が行われる。そのため、ウエット処理中に半導体基板が破損することを防止することができ、信頼性の高い半導体装置を効率よく製造することが可能になる。
（２）この半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂を、厚みが、前記溝の深さよりも厚くなるように形成してもよい。
（３）この半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂を、表面が平坦面になるように形成してもよい。
（４）この半導体装置の製造方法において、
前記フッ素樹脂の表面にマーキングを行う工程をさらに含んでもよい。
（５）この半導体装置の製造方法において、
前記ウエット処理を行った後に、前記樹脂層を除去する工程をさらに含んでもよい。
（６）この半導体装置の製造方法において、
前記半導体基板を複数の半導体チップに分割する工程をさらに含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【０００７】
図１〜図８は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法について説明するための図である。
【０００８】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す、半導体基板１０を用意する工程を含む。なお、図１（Ａ）は、半導体基板１０の概略図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の断面の一部拡大図である。以下、半導体基板１０の構造について説明する。
【０００９】
半導体基板１０は、例えばシリコン基板であってもよい。半導体基板１０は、ウエハ状をなしていてもよい（図１（Ａ）参照）。すなわち、半導体基板１０は、半導体ウエハであってもよい。ウエハ状の半導体基板１０は、複数の半導体装置となる領域１１を含んでいてもよい。ただし、半導体基板１０は、チップ状をなしていてもよい（図示せず）。すなわち、以下の各工程を、半導体チップに対して行ってもよい。半導体基板１０は、１つ又は複数の（半導体チップには１つの、半導体ウエハには複数の）集積回路１２を有する。集積回路１２は、半導体基板１０の第１の面１５側から形成されてなる。言い換えると、半導体基板１０の集積回路１２が形成された面を指して、第１の面１５と称してもよい。集積回路１２は、領域１１毎に形成されていてもよい。集積回路１２の構成は特に限定されないが、例えば、トランジスタ等の能動素子や、抵抗、コイル、コンデンサ等の受動素子を含んでいてもよい。また、半導体基板１０は複数の電極１４を有する。電極１４は、半導体基板１０の第１の面１５上に形成されてなる。電極１４は、半導体基板１０の内部と電気的に接続されていてもよい。電極１４は、集積回路１２と電気的に接続されていてもよい。あるいは、集積回路１２に電気的に接続されていない電極を含めて、電極１４と称してもよい。電極１４は、アルミニウム又は銅等の金属で形成されていてもよい。さらに、半導体基板１０は、パッシベーション膜１６を有してもよい。パッシベーション膜１６はそれぞれの電極１４（例えば、電極１４の中央部であってもよい）を露出させる開口を有する。パッシベーション膜は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ポリイミド樹脂等で形成してもよい。
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０を、第１の面１５とは反対側から研削することを含む。例えば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、治具２０を利用して、半導体基板１０を研削する工程を行ってもよい。治具２０の先端には、砥石２２が設けられていてもよく、砥石２２によって、半導体基板１０を研削してもよい。本工程では、例えば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、回転する治具２０（砥石２２）を半導体基板１０に押し当てて、治具２０を移動させることによって、半導体基板１０を研削してもよい。これにより、半導体基板１０を、むらなく均一に研削処理することができる。本工程によって、半導体基板１０を、所定の厚みまで薄くしてもよい。半導体基板１０の厚みは、集積回路１２の設計や、半導体装置の厚みを考慮して設定してもよい。
【００１１】
本工程では、半導体基板１０を研削して、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、表面に複数の溝１７を有する第２の面１８を形成する。ここで、第２の面１８は、第１の面１５とは反対を向く面である。なお、図３（Ｂ）は、研削工程後の半導体基板１０（第２の面１８）の一部拡大図である。
【００１２】
溝１７は、半導体基板１０の結晶方位と交差するように延びる溝であってもよい。例えば、溝１７は、曲線状に延びる溝であってもよい。あるいは、溝１７は、直線状に延びる溝であってもよい。このとき、溝１７は、半導体基板１０の結晶方位と並行にならないように、かつ、半導体基板１０の結晶方位と直交しないように延びていてもよい。例えば、溝１７は、半導体基板１０の中心から放射状に延びる直線であってもよい。なお、溝１７は、図３（Ｂ）に示すように、深さの異なる複数種類の溝を含んでいてもよい。ここで、溝１７の「深さ」とは、半導体基板１０の厚み方向の、第２の面１８の平坦面（表面）から溝１７の底部までの距離を指していてもよい。
【００１３】
なお、溝１７は、半導体基板１０を薄くしながら形成してもよい。すなわち、半導体基板１０を研削することによって、半導体基板１０を薄くしながら、その表面に溝１７を形成してもよい。これにより、効率よく半導体装置を製造することができる。ただし、半導体基板１０を薄くする工程と、溝１７を形成する工程とは、別工程であってもよい。例えば、エッチング処理によって半導体基板１０を薄くした後に、別途、溝１７を形成する工程を行ってもよい。
【００１４】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、半導体基板１０の第２の面１８にフッ素樹脂３０を設けることを含む。フッ素樹脂３０の材料は特に限定されないが、撥水性の高い材料を利用してもよい。フッ素樹脂３０は、厚みが、溝１７の深さよりも厚くなるように形成してもよい。言い換えると、フッ素樹脂３０は、溝１７が完全に埋まるように形成してもよい。このとき、フッ素樹脂３０は、表面が平坦面になるように形成してもよい。詳しくは、フッ素樹脂３０の、半導体基板１０と対向する面とは反対側の面が平坦面になるように、フッ素樹脂３０を形成してもよい。ただし、フッ素樹脂３０は、表面が第２の面１８の表面形状に沿った形状になるように形成してもよい（図示せず）。フッ素樹脂３０を設ける方法は特に限定されるものではない。例えば、スピンコート法によって、あるいは、噴射器を利用して、フッ素樹脂３０を設けてもよい。
【００１５】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０にウエット処理を行うことを含む。ウエット処理工程は、第２の面１８を形成する工程及び第２の面１８にフッ素樹脂３０を設ける工程の後に行う。なお、ウエット処理とは、液体（純水及び溶液を含む）を利用して行うすべての処理工程を指していてもよい。
【００１６】
例えば、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は樹脂層４０を形成する工程を含んでいてもよく、樹脂層４０を形成する工程が、ウエット処理工程を含んでいてもよい。以下、樹脂層４０を形成する方法に着目して、ウエット処理の一例を示す。
【００１７】
樹脂層４０を形成する工程は、図５（Ａ）に示すように、半導体基板１０に樹脂材料４２を設ける工程を含む。樹脂材料４２は、半導体基板１０の第１の面１５上に設ける。樹脂材料４２は、パッシベーション膜１６上に設けてもよい。樹脂材料４２は、電極１４を覆うように形成してもよい。樹脂材料４２は、ペースト状の材料であってもよく、フィルム状の材料であってもよい。樹脂材料４２は、例えば、ポジ型の樹脂材料であってもよい。詳しくは、樹脂材料４２は、エネルギーを照射することによって、現像液（溶液）に対する溶解性が高まる性質の材料であってもよい。ただし、樹脂材料４２として、ネガ型の樹脂材料を利用してもよい。
【００１８】
樹脂層４０を形成する工程は、図５（Ｂ）に示すように、部分的にエネルギーを透過させるマスク４４を介して、樹脂材料４２にエネルギーを照射することを含む。樹脂材料４２がポジ型の材料である場合、図５（Ｂ）に示すように、除去すべき部分にエネルギーが照射されるように、マスク４４を設ける。樹脂材料４２に照射すべきエネルギーは、樹脂材料４２の性質に適したいずれかのエネルギーを選択してもよい。例えば、樹脂材料４２は感光性の材料であってもよく、このとき、エネルギーとして光を照射してもよい。
【００１９】
樹脂層４０を形成する工程は、図５（Ｃ）に示すように、樹脂材料４２の一部を除去することによって、樹脂材料４２をパターニングすることを含む。このとき、電極１４が露出するように、樹脂材料４２をパターニングしてもよい。例えば、樹脂材料４２を現像液４５に浸すことで、現像液に対する溶解性が高くなった部分（樹脂材料４２がポジ型の材料である場合、エネルギーが照射された部分）のみを除去することができる。本工程では、例えば、図５（Ｃ）に示すように、半導体基板１０を、現像液４５に浸してもよい。そして、本工程を、ウエット工程と称してもよい。
【００２０】
樹脂層４０を形成する工程は、パターニングされた樹脂材料４２を硬化させることを含む。樹脂材料４２を硬化させる方法は特に限定されず、樹脂材料４２の性質に適したいずれかの方法を適用してもよい。
【００２１】
以上の工程によって、樹脂層４０を形成してもよい。なお、樹脂層４０は、応力緩和機能を有してもよい。樹脂層４０の材料は特に限定されず、既に公知となっているいずれかの材料を適用してもよい。樹脂層４０は、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ；benzocyclobutene）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ；polybenzoxazole）等の樹脂で形成することができる。また、樹脂層４０は、電極１４を露出させるように形成してもよい。
【００２２】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、さらに、配線５０を形成する工程や、レジスト層６０を形成する工程、外部端子７０を形成する工程、及び、根元補強層８０を形成する工程を含んでいてもよい（図６参照）。これらのいずれかの工程の中で、ウエット処理工程を行ってもよい。例えば、溶液の化学反応を利用したウエット処理工程や、純水を利用したウエット処理工程（例えば洗浄工程）などを含んでいてもよい。
【００２３】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、フッ素樹脂３０にマーキングを行う工程をさらに含んでいてもよい。このとき、フッ素樹脂３０の、半導体基板１０と対向する面とは反対側の面にマーキングを行ってもよい。本工程によって、フッ素樹脂３０に、製品番号などを印刷してもよい。
【００２４】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０を切断する工程を含んでいてもよい。これにより、半導体基板１０を、個片に分割してもよい。半導体基板１０は、領域１１毎に分割してもよい。本工程では、半導体基板１０とフッ素樹脂３０とを一括して切断してもよい。
【００２５】
以上の工程によって、図７に示す、半導体装置１を形成してもよい。そして、図８には、半導体装置１が実装された回路基板１０００を示す。ただし、本実施の形態に係る半導体装置では、半導体基板１０を切断する前の状態（半導体ウエハの状態）を指して、半導体装置と称してもよい。
【００２６】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によると、信頼性の高い半導体装置を、効率よく製造することが可能になる。以下、その理由について説明する。先に説明したように、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、第２の面１８を、表面に複数の溝１７を有するように形成する。そして、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板１０に対してウエット処理を行う前に、第２の面１８にフッ素樹脂３０を形成することを含む。これによると、ウエット処理で使用される液体が、溝１７に入り込むことを防止することができる。ウエット処理で使用される液体が溝１７に入り込むと、半導体装置のしみや汚れの原因となり外観不良を発生させる場合があるが、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によると、かかる不具合の発生を防止することができる。なお、フッ素樹脂は撥水性に優れているため、フッ素樹脂３０に溶液が付着することによる外観不良を防止することができる。また、半導体ウエハは、半導体チップの状態に較べて応力に対する耐性が弱いため、かけや割れが発生する可能性が高い。特に、半導体ウエハが薄くなる程、その取り扱いは難しくなる。しかし、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によると、半導体基板１０を薄くする工程の直後に、半導体基板１０の第２の面１８にフッ素樹脂３０を設ける工程を行うことができる。一般的に、フッ素樹脂３０は半導体基板１０よりも弾性に富んでいるため、半導体基板１０にフッ素樹脂３０を設けることで、半導体基板１０が破壊されにくくなる。そのため、以降の工程で、半導体基板１０のハンドリングが容易になり、半導体装置を効率よく製造することが可能になる。また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体基板１０の第２の面１８の表面には溝１７が形成されてなる。そのため、半導体基板１０とフッ素樹脂３０との密着性を高めることができる。すなわち、その後のウエット処理工程で、フッ素樹脂３０が半導体基板１０から剥離することを防止することができる。なお、溝１７が半導体基板１０の結晶方位と交差するように形成されている場合には、溝１７を基点として半導体基板１０が破壊されることを防止することが可能になる。また、フッ素樹脂３０を、表面が平坦面に形成することで、フッ素樹脂３０に対して、精度の高いマーキング工程を容易に行うことが可能になる。
【００２７】
これらのことから、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によると、信頼性の高い半導体装置を、効率よく製造することが可能になる。
【００２８】
以下、本発明を適用した実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【００２９】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、図９に示すように、フッ素樹脂３０を除去する工程を含む。本工程は、ウエット処理工程の後に行う。本工程は、半導体基板１０を切断する工程の前後のいずれに行ってもよい。
【００３０】
先に説明したように、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によると、半導体基板１０を薄くした場合でも、ウエット処理工程で、半導体基板１０が破損しにくくなる。すなわち、半導体基板の厚みが薄い半導体装置を、効率よく製造することが可能になる。そして、フッ素樹脂３０を除去する工程を行うことで、さらに厚みが薄い半導体装置を製造することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明を適用した実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明を適用した実施の形態の変形例に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…半導体装置、  １０…半導体基板、  １１…領域、  １２…集積回路、  １４…電極、  １５…第１の面、  １６…パッシベーション膜、  １７…溝、  １８…第２の面、  ２０…治具、  ２２…砥石、  ３０…フッ素樹脂、  ４０…樹脂層、  ４２…樹脂材料、  ４４…マスク、  ４５…現像液、  ５０…配線、  ６０…レジスト層、  ７０…外部端子、  ８０…根元補強層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007109762.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007109762.tif 000008
【図７】
2007109762.tif 000009
【図８】
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【図９】
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