(57)【要約】【課題】半導体チップを高い精度で製造可能な半導体チップの製造方法を提供する。【解決手段】複数の機能素子が設けられた半導体ウェハの上面に第１の保護テープを貼ることと、第１の保護テープの上面から半導体ウェハを切削し、それぞれ機能素子が設けられた複数の半導体チップを得ることと、複数の半導体チップのそれぞれの上面に貼り付いている第１の保護テープ上に粘着テープを貼ることと、粘着テープと共に、第１の保護テープを複数の半導体チップの上面から剥離することと、複数の半導体チップの上面に第２の保護テープを貼ることと、第２の保護テープを複数の半導体チップの上面から剥離することと、を含む、半導体チップの製造方法。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機能素子が設けられた半導体ウェハの上面に第１の保護テープを貼ることと、
前記第１の保護テープの上面から前記半導体ウェハを切削し、それぞれ機能素子が設けられた複数の半導体チップを得ることと、
前記複数の半導体チップのそれぞれの上面に貼り付いている前記第１の保護テープ上に粘着テープを貼ることと、
前記粘着テープと共に、前記第１の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することと、
前記複数の半導体チップの上面に第２の保護テープを貼ることと、
前記第２の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することと、
を含む、半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、紫外線硬化性樹脂を含む、請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、熱硬化性樹脂を含む、請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、熱可塑性樹脂を含む、請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項５】
前記第１の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することの前に、前記第１の保護テープに紫外線を照射することを更に含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項６】
前記第１の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することの前に、前記第１の保護テープを加熱することを更に含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項７】
前記第２の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することの前に、前記第２の保護テープに紫外線を照射することを更に含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記第２の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することの前に、前記第２の保護テープを加熱することを更に含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項９】
前記半導体ウェハを切削する際、前記第１の保護テープを貼られた半導体ウェハに溶液を供給することを更に含み、
前記第１の保護テープを前記複数の半導体チップの上面から剥離することが、前記溶液が乾く前になされる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１０】
ウェハの上面に第１の保護テープを貼ることと、
前記第１の保護テープを貼られたウェハを切削し、複数のチップを得ることと、
前記複数のチップのそれぞれの上面に貼り付いている前記第１の保護テープ上に粘着テープを貼ることと、
前記粘着テープと共に、前記第１の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することと、
前記複数のチップの上面に第２の保護テープを貼ることと、
前記第２の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することと、
を含む、ウェハのダイシング方法。
【請求項１１】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、紫外線硬化性樹脂を含む、請求項１０に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１２】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、熱硬化性樹脂を含む、請求項１０に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１３】
前記第１の保護テープ及び前記第２の保護テープの粘着層が、熱可塑性樹脂を含む、請求項１０に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１４】
前記第１の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することの前に、前記第１の保護テープに紫外線を照射することを更に含む、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１５】
前記第１の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することの前に、前記第１の保護テープを加熱することを更に含む、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１６】
前記第２の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することの前に、前記第２の保護テープに紫外線を照射することを更に含む、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１７】
前記第２の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することの前に、前記第２の保護テープを加熱することを更に含む、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のウェハのダイシング方法。
【請求項１８】
前記ウェハを切削する際、前記第１の保護テープを貼られたウェハに溶液を供給することを更に含み、
前記第１の保護テープを前記複数のチップの上面から剥離することが、前記溶液が乾く前になされる、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のウェハのダイシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は切削技術に係り、半導体チップの製造方法及びウェハのダイシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のピエゾ抵抗効果を利用した圧力センサチップが、小型、軽量、及び高感度であることから、プラント等で広く利用されている。このような圧力センサチップにおいては、半導体からなるダイアフラムに、歪ゲージが設けられている。ダイアフラムに加わる圧力によって歪ゲージが変形すると、ピエゾ抵抗効果によって歪ゲージの抵抗値が変化する。したがって、歪ゲージの抵抗値を測定することにより、圧力を測定することが可能となる。圧力センサチップを製造する際には、シリコンウェハ上に多数の圧力センサチップを形成した後、ダイシングによって、個々の圧力センサチップを切り出している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ダイシングは、圧力センサチップを製造する際に限らず、集積回路や構造体等の機能素子が設けられたシリコンウェハをチップ単位に切断する際に広く用いられている手法である。ダイシングには、切削に刃を用いるブレードダイシングと、レーザを用いるレーザダイシングと、がある。一般的には、コスト及び簡便性の観点から、ブレードダイシングが広く用いられている。しかし、ブレードダイシングでは、チップを切削する際に、切削粉が発生する。大半の切削粉は、洗浄水や切削水によってチップから除去可能であるが、チップ上に残存した切削粉は、機能素子の不良の原因となる。そのため、ダイシング前に、シリコンウェハの表面に保護テープを貼り付け、ダイシング中、シリコンウェハの表面を保護テープによって保護する手法がとられている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５３７４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０９０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイシング中、シリコンウェハ表面に貼り付けられた保護テープも、シリコンウェハと共にダイシングされる。ダイシング後、保護テープはチップの表面から剥離される。しかし、保護テープを剥離した後も、チップの表面に、保護テープの粘着剤が残留すると、残留した粘着剤がチップの機能素子の精度を低下させる。そこで、本発明は、半導体チップを高い精度で製造可能な半導体チップの製造方法及びウェハのダイシング方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様によれば、（ａ）複数の機能素子が設けられた半導体ウェハの上面に第１の保護テープを貼ることと、（ｂ）第１の保護テープの上面から半導体ウェハを切削し、それぞれ機能素子が設けられた複数の半導体チップを得ることと、（ｃ）複数の半導体チップのそれぞれの上面に貼り付いている第１の保護テープ上に粘着テープを貼ることと、（ｄ）粘着テープと共に、第１の保護テープを複数の半導体チップの上面から剥離することと、（ｅ）複数の半導体チップの上面に第２の保護テープを貼ることと、（ｆ）第２の保護テープを複数の半導体チップの上面から剥離することと、を含む、半導体チップの製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の態様によれば、（ａ）ウェハの上面に第１の保護テープを貼ることと、（ｂ）第１の保護テープを貼られたウェハを切削し、複数のチップを得ることと、（ｃ）複数のチップのそれぞれの上面に貼り付いている第１の保護テープ上に粘着テープを貼ることと、（ｄ）粘着テープと共に、第１の保護テープを複数のチップの上面から剥離することと、（ｅ）複数のチップの上面に第２の保護テープを貼ることと、（ｆ）第２の保護テープを複数のチップの上面から剥離することと、を含む、ウェハのダイシング方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体チップを高い精度で製造可能な半導体チップの製造方法及びウェハのダイシング方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の上面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の図１のＩＩ−ＩＩ方向から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第１の工程断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第２の工程断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第３の工程断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第４の工程断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第５の工程断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第６の工程断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第７の工程断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第８の工程断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第９の工程断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る圧力測定器の第１０の工程断面図である。
【図１３】本発明の実施例に係る半導体チップの上面を撮影した第１の写真である。
【図１４】本発明の実施例に係る半導体チップの上面を撮影した第２の写真である。
【図１５】本発明の実施例に係る保護テープの貼り付け時間と、粘着剤の未剥離率と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
実施の形態に係る圧力測定器５は、図１、及びＩＩ−ＩＩ方向から見た断面図である図２に示すように、貫通孔２１が設けられたシリコン台座２と、貫通孔２１の上方に位置するダイアフラム３０を有する、シリコン台座２上に固定された圧力センサチップ３と、を備える。
【００１２】
圧力センサチップ３は、ケイ素（Ｓｉ）からなる第１のシリコン基板３１、第１のシリコン基板３１上に配置された酸化ケイ素（ＳｉＯ2）からなる酸化ケイ素膜３２、及び酸化ケイ素膜３２上に配置されたケイ素（Ｓｉ）からなる第２のシリコン基板３３を含むＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板から製造される。圧力センサチップ３には、第１のシリコン基板３１の底面から、第２のシリコン基板３３に到達する凹部３４が設けられている。凹部３４は、ウェットエッチング又はドライエッチングにより形成される。
【００１３】
圧力センサチップ３の凹部３４は、シリコン台座２の貫通孔２１の上方に位置する。圧力センサチップ３の凹部３４上のシリコン基板３３の薄膜の部分が、ダイアフラム３０として機能する。（１００）面を主面とするダイアフラム３０は、上面に加わる圧力と、底面に加わる圧力と、の差圧に従って撓む。
【００１４】
図１に示すように、上方から見て円形のダイアフラム３０には、９０°間隔で（１１０）方向に４つの歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４が設けられている。差圧によってダイアフラム３０が撓むことにより、歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４の電気抵抗値が変化する。歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４のそれぞれの電気抵抗値は、歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４をホイートストーンブリッジに接続することにより計測可能である。したがって、歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４の電気抵抗値を計測することにより、差圧の測定が可能となる。歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４は、例えば、シリコンからなるダイアフラム３０に不純物イオンを注入することにより形成される。
【００１５】
シリコン台座２は、ケイ素（Ｓｉ）からなる。シリコン台座２の貫通孔２１の断面は、例えば円形である。シリコン台座２の貫通孔２１は、ダイアフラム３０の底面に流体を導入するための圧力導入孔として使用される。
【００１６】
圧力測定器５は、シリコン台座２の底面を、ステンレス鋼等からなるパッケージに固定して使用される。ここで、パッケージに直接圧力センサチップ３を固定すると、パッケージに加わった外力が、ダイアフラム３０に伝播しうる。ダイアフラム３０に伝播した外力は、測定対象である差圧とは無関係にダイアフラム３０を撓ませるため、正確な差圧測定の妨げとなる。これに対し、実施の形態においては、圧力センサチップ３の第１のシリコン基板３１と同じ材料からなるシリコン台座２を介して、圧力センサチップ３がパッケージに固定される。そのため、パッケージに加わった外力が、ダイアフラム３０に伝播することを抑制することが可能となる。
【００１７】
次に、実施の形態に係る圧力測定器５の製造方法について説明する。
【００１８】
（ａ）図３に示すように、複数の貫通孔２１が設けられたシリコン台座基板１０２を用意する。上面から見たシリコン台座基板１０２は、例えば円形である。また、シリコン台座基板１０２の材料は、図２に示したシリコン台座２と同じである。複数の貫通孔２１は、ウェットエッチング又はドライエッチングにより形成される。
【００１９】
（ｂ）図４に示すように、複数のダイアフラム３０を備えるセンサウェハ１０３を用意する。上面から見たセンサウェハ１０３は、例えば円形である。また、センサウェハ１０３の材料は、図２に示した圧力センサチップ３と同じであり、ＳＯＩ基板から製造される。複数のダイアフラム３０のそれぞれには、図１に示した歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４が設けられている。次に、シリコン台座基板１０２の上面に、複数のダイアフラム３０が、複数の貫通孔２１をそれぞれ覆うように、センサウェハ１０３を接合する。
【００２０】
（ｃ）図５に示すように、基材１１４と、粘着剤層１２４と、を備える第１の保護テープ１０４を用意し、センサウェハ１０３の表面に第１の保護テープ１０４を貼り付ける。基材１１４は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン；ポリ塩化ビニル；ポリエステル等からなる延伸フィルムである。また、基材１１４は、紫外線（ＵＶ）透過性である。粘着剤層１２４は、ＵＶ硬化樹脂を含む。
【００２１】
（ｄ）図６に示すように、基材１１５と、粘着剤層１２５と、を備えるダイシングテープ１０５を用意し、シリコン台座基板１０２の下面をダイシングテープ１０５に貼り付け、シリコン台座基板１０２及びセンサウェハ１０３の複合体を、リングフレーム２００にマウントする。これにより、シリコン台座基板１０２及びセンサウェハ１０３の複合体が、ダイシングテープ１０５上に固定される。ダイシングテープ１０５としては、汎用のダイシングテープが使用可能である。
【００２２】
（ｅ）シリコン台座基板１０２及びセンサウェハ１０３の複合体を、上方から、切削水等の溶液を供給しながらダイシングブレードを用いて上面に対して垂直に切断し、図７に示すように、複数の圧力測定器５を得る。ダイシング後も、複数の圧力測定器５はダイシングテープ１０５上に固定されており、ダイシングテープ１０５上で整列している。また、複数の圧力測定器５のそれぞれの上面には、第１の保護テープ１０４が貼り付いたままである。その後、ダイシングされた複数の第１の保護テープ１０４にＵＶを照射し、複数の圧力測定器５のそれぞれの上面に対する、第１の保護テープ１０４の粘着力を低下させる。
【００２３】
（ｆ）図８に示すように、基材１１６と、粘着剤層１２６と、を備える粘着テープ１０６を用意し、一枚の粘着テープ１０６を、複数の圧力測定器５上のダイシングされた総ての第１の保護テープ１０４上に貼り付ける。粘着テープ１０６としては、第１の保護テープ１０４の表面に強固に接着できれば、汎用の粘着テープが使用可能である。粘着テープ１０６は、総ての第１の保護テープ１０４を覆うことが可能な形状及び大きさを有することが好ましい。その後、図９に示すように、粘着テープ１０６を複数の圧力測定器５から引き離すことにより、粘着テープ１０６と強固に接着した第１の保護テープ１０４が、複数の圧力測定器５の上面から剥離される。この際、図１０に示すように、複数の圧力測定器５の圧力センサチップ３の表面のふち等に、第１の保護テープ１０４の粘着剤層１２４から剥離した粘着剤９０が残り得る。
【００２４】
（ｇ）図１１に示すように、基材１１７と、粘着剤層１２７と、を備える第２の保護テープ１０７を用意し、複数の圧力測定器５の圧力センサチップ３の上面に一枚の第２の保護テープ１０７を貼り付ける。第２の保護テープ１０７の基材１１７の材料は、例えば第１の保護テープ１０４の材料と同じである。また、第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７の材料は、好ましくは、第１の保護テープ１０４の粘着剤層１２４と同じＵＶ硬化樹脂を含む。第２の保護テープ１０７は、総ての圧力測定器５の表面を覆うことが可能な形状及び大きさを有することが好ましい。その後、第２の保護テープ１０７にＵＶを照射する。第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７と、複数の圧力測定器５の圧力センサチップ３の表面に残存していた粘着剤９０と、は、共に同じＵＶ硬化樹脂を材料とするため、ＵＶ照射により融合する。
【００２５】
（ｈ）図１２に示すように、複数の圧力測定器５の上面から、第２の保護テープ１０７を剥離する。この際、複数の圧力測定器５の圧力センサチップ３の表面に残存していた粘着剤９０は、第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７に事前のＵＶ照射により融合されたため、第２の保護テープ１０７と共に、複数の圧力測定器５の圧力センサチップ３の表面から剥離される。その後、複数の圧力測定器５を、ダイシングテープ１０５から取り外し、実施の形態に係る圧力測定器５の製造方法を終了する。
【００２６】
図１０に示した複数の圧力測定器５の表面に、残存した粘着剤９０は、図１に示した歪み抵抗ゲージ３０１，３０２，３０３，３０４に配線を設けることを困難にする。これに対し、実施の形態に係る圧力測定器５の製造方法によれば、圧力センサチップ３表面の糊残りを除去することが可能であるため、精度の高い圧力測定器５を製造することが可能になる。また、切削水が乾燥する前に、図８及び図９に示した第１の保護テープ１０４の剥離を実施することが好ましい。これにより、圧力センサチップ３に密着した第１の保護テープ１０４の剥離を確実に行うことが可能となる。
【００２７】
（実施例）
図１３は、図９に示したように、第１の保護テープを半導体チップの表面から剥離した後の、半導体チップの表面の写真である。矢印に示すように、ダイシングラインに沿って、半導体チップの表面に糊残りが確認された。これに対し、図１４は、図１０乃至図１２に示したように、図１３に示した状態の半導体チップの表面に第２の保護テープを貼り付け、ＵＶ照射した後に、第２の保護テープを剥離した後の、半導体チップの表面の写真である。図１３の写真で確認された糊残りが、第２の保護テープにより除去された。
【００２８】
図１５は、半導体チップの表面に第1の保護テープを貼り付けた後にダイシングを行い剥離するまでの時間と、半導体チップの表面に剥離せず残った第1の保護テープの割合との関係を示すグラフである。保護テープを半導体チップの表面に貼り付けている時間が長くなればなるほど、第１の保護テープが半導体チップに密着し、剥離が困難になることが示された。
【００２９】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。
【００３０】
例えば、実施の形態では、図５乃至図９に示す第１の保護テープ１０４の粘着剤層１２４と、図１１及び図１２に示す第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７と、が、ＵＶ硬化性樹脂を材料として含む例を示した。これに対し、第１の保護テープ１０４の粘着剤層１２４の材料と、第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７の材料と、を熱硬化性樹脂にしてもよい。あるいは、第１の保護テープ１０４の粘着剤層１２４の材料と、第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７の材料と、を熱硬可塑性樹脂にしてもよい。これらの場合、図７及び図１１で説明したＵＶ照射の代わりに、加熱が行われると、第１及び第２の保護テープ１０４、１０７の粘着力の低下と、第２の保護テープ１０７の粘着剤層１２７及び圧力センサチップ３の表面に残存していた粘着剤９０の融合と、が促進される。
【００３１】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００３２】
２      シリコン台座
３      圧力センサチップ
５      圧力測定器
２１    貫通孔
３０    ダイアフラム
３１    第１のシリコン基板
３２    酸化ケイ素膜
３３    第２のシリコン基板
３４    凹部
９０    粘着剤
１０２  シリコン台座基板
１０３  センサウェハ
１０４  第１の保護テープ
１０５  ダイシングテープ
１０６  粘着テープ
１０７  第２の保護テープ
１１４、１１５、１１６、１１７  基材
１２４、１２５、１２６、１２７  粘着剤層
３０１，３０２，３０３，３０４  抵抗ゲージ
【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】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１３】
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【図１４】
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