(57)【要約】【課題】半導体ウェーハを切断する際に、半導体チップにチッピングなどの欠けが生じるのを抑えることができる半導体チップの製造方法を提供すること。【解決手段】半導体チップの製造方法は、平面視において略方形形状を呈する複数の半導体チップ２がダイシングライン３を介して形成された半導体ウェーハ１のダイシングライン上に切れ目を有する樹脂層１２を形成する。そして、半導体ウェーハをダイシングラインに沿って切断して半導体チップを個片化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視において略方形形状を呈する複数のチップ領域がダイシングラインを介して形成された半導体ウェーハの前記ダイシングライン上に切れ目を有する樹脂層を形成し、
前記半導体ウェーハを前記ダイシングラインに沿って切断して前記チップ領域を個片化する半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記ダイシングラインの交点に前記樹脂層が形成されている請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記ダイシングラインは、開口が形成されたパッシベーション膜で覆われており、
前記開口は、前記樹脂層で覆われている請求項１または２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層は、前記ダイシングラインから前記チップ領域にはみ出して形成される請求項１〜３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５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された半導体チップが配置された基板と、
前記半導体チップに形成された電極パッドと前記基板に形成された接続パッドとを電気的に接続したワイヤと、
前記ワイヤは、前記樹脂層を跨ぐように設けられる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、半導体チップの製造方法および半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの半導体チップを有して利用されている半導体装置は、回路パターンが形成された基板上に、半導体チップが搭載されて構成されている。半導体チップは、複数のチップ領域がダイシングラインを介して形成された半導体ウェーハを、ダイシングラインに沿って切断することで個片化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７０７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ウェーハを切断する際に、半導体チップにチッピングなどの欠けが生じるのを抑えることが望まれている。
【０００５】
本発明の実施の形態は、上記に鑑みてなされたものであって、半導体ウェーハを切断する際に、半導体チップにチッピングなどの欠けが生じるのを抑えることができる半導体チップの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の半導体チップの製造方法は、平面視において略方形形状を呈する複数のチップ領域がダイシングラインを介して形成された半導体ウェーハのダイシングライン上に切れ目を有する樹脂層を形成する。そして、半導体ウェーハをダイシングラインに沿って切断してチップ領域を個片化する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図２】半導体ウェーハを表面側から見た図。
【図３】半導体ウェーハの裏面を拡大した部分拡大図。
【図４】図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図。
【図５】半導体ウェーハの裏面を拡大した部分拡大図であって、樹脂層が形成された状態を示す図。
【図６】図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図。
【図７】図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図。
【図８】図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図であって、切断中の状態を示す図。
【図９】第１の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図１０】塗布装置の側面図。
【図１１】図１０に示すＥ−Ｅ線に沿った矢視図。
【図１２】第１の実施の形態の変形例１にかかる半導体ウェーハの部分拡大断面図であって、樹脂層の形成領域を説明するための図。
【図１３】第１の実施の形態の変形例１にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図。
【図１４】図１３に示すＧ部分を拡大した部分拡大断面図。
【図１５】第１の実施の形態の変形例２にかかる半導体ウェーハを裏面から見た図であって、樹脂層の形成領域を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施の形態にかかる半導体チップの製造方法および半導体装置の製造方法を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。ここで、半導体ウェーハ表面とは、金属パッドや回路素子が配置された面を意味し、半導体ウェーハ裏面とは、半導体ウェーハ表面と反対側の面を意味する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図２は、半導体ウェーハを表面側から見た図である。図３は、半導体ウェーハの表面を拡大した部分拡大図である。図４は、図３に示すＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【００１０】
図３に示すように、半導体ウェーハ１の表面に金属パッドＰＡが配置されている。半導体ウェーハ１には、チップ領域を有する複数の半導体チップ２が、ダイシングライン３を介して形成されている。このダイシングライン３に沿って半導体ウェーハ１を切断することによって、チップ領域の個片化、すなわちチップ領域を有する半導体チップ２の個片化を行うことができる。
【００１１】
図３、図４に示すように、ダイシングライン３にはテスト用電極パッド１４が配置されている。また、半導体ウェーハ１の表面１ａ及びダイシングライン３は、パッシベーション膜１５に覆われている。このパッシベーション膜１５に開口１３が形成されている。この開口１３は、テスト用電極パッド１４の位置に対応して形成される。したがって、半導体ウェーハ１の層間に設けられたテスト用電極パッド１４が開口１３を通して表面１ｂに露出する。テスト用電極パッド１４は、例えば、ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）の電極パッドであり、半導体ウェーハ１の特性（不純物が正しく注入されているかなど）を調べるテストに用いられる。
【００１２】
ここで、半導体チップ２を個片化する際に、ダイシングライン３に沿って半導体ウェーハ１を切断する（後に説明するステップＳ２）ことで、ダイシングライン３はそのほとんどの部分が消失する。したがって、半導体チップ２が個片化される際に、開口１３やテスト用電極パッド１４も消失する。
【００１３】
次に、第１の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法を説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００１４】
まず、必要に応じて半導体ウェーハ１の裏面１ｂを研磨する。次に、図５〜７に示すように半導体ウェーハ表面１ａのダイシングライン３上に樹脂層１２を形成する（ステップＳ１）。
【００１５】
図５は、半導体ウェーハの裏面を拡大した部分拡大図であって、樹脂層が形成された状態を示す図である。図６は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。図７は、図５に示すＤ−Ｄ線に沿った矢視断面図である。図８は、図５に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図であって、半導体ウェーハをブレードで切断中の状態を示す図である。
【００１６】
樹脂層１２の形成に用いられる樹脂は、硬化することで少なくとも半導体ウェーハ１のヤング率とほぼ同等のヤング率となる樹脂であることが好ましく、硬化時のヤング率は大きければ大きいほどさらに好ましい。なお、樹脂層１２は、後に詳説する塗布装置による樹脂の塗布によって形成されることが好ましい。
【００１７】
樹脂層１２は、ダイシングライン３上に形成され、その一部に切れ目１２ａを有する。切れ目１２ａは、パッシベーション膜１５に形成された開口１３を避けて設けられる。また、切れ目１２ａは、ダイシングライン３の交点から所定の範囲を避けて設けられる。すなわち、少なくとも半導体チップ２の角部から辺に沿って延びる所定の領域と隣接するダイシングライン３上には、樹脂層１２が形成されることとなる。
【００１８】
半導体チップ２の角部以外のダイシングライン３においては、開口１３を覆うように樹脂層１２が形成され、隣接する開口１３間には樹脂層１２が形成されていない。この樹脂層１２が形成されない部分が切れ目１２ａに相当する。なお、隣接する開口１３間が狭い場合など、隣接する開口１３間で樹脂層１２が繋がっている場合もある。少なくとも、半導体チップ２の１辺のうちいずれかの部分に切れ目１２ａが存在すればよい。
【００１９】
また、樹脂層１２の幅は、ダイシングライン３の幅以下となるように形成される。本実施の形態では、ダイシングライン３の幅よりも小さい幅で樹脂層１２が形成されている。このように樹脂層１２を形成することで、ブレードによる半導体ウェーハ１の切断時に、ダイシングライン３とともに樹脂層１２は消失する。そのため、半導体チップ２上に樹脂層１２はほとんど残存しない。
【００２０】
次に、図８に示すように、ダイシングライン３の幅に応じた刃厚を有するブレード５を用いて半導体ウェーハ１を切断する（ステップＳ２）。この際、半導体ウェーハ１の裏面１ｂにダイシングテープ１１が貼り付けられる。これにより、半導体ウェーハ１から半導体チップ２が個片化される。なお、ブレード５は、自身の厚さよりも大きな幅で半導体ウェーハ１を切断するため、ブレード５の刃厚はダイシングライン３の幅よりも小さくなっている。なお、ブレード５だけでなく、レーザや水を用いてダイシングライン３を切断しても良い。
【００２１】
なお、ステップＳ２では、半導体ウェーハ１と接着層１０を切断するが、ダイシングテープ１１は上部の一部は削られる場合があるが、完全には切断しない。これにより、個片化された半導体チップ２がばらけずに、ダイシングテープ１１上で全体としてウェーハ形状が維持される。次に、個片化された半導体チップ２を個々にダイシングテープ１１から剥離してピックアップする（ステップＳ３）。
【００２２】
図９は、第１の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。半導体ウェーハ１からピックアップされた半導体チップ２を、回路パターンが形成された基板５１上に接着し（ステップＳ４）、半導体チップ２に設けられた電極パッドＰＡと基板５１に設けられた接続パッドとを金属ワイヤ４１でワイヤボンディングする（ステップＳ５）。そして、基板５１の表面を樹脂モールドすることで（ステップＳ６）、半導体装置５０が製造される。
【００２３】
次に、樹脂層１２を形成するために半導体ウェーハ１に樹脂を塗布する塗布装置について説明する。図１０は、半導体製造装置としての塗布装置の側面図である。図１１は、図１０に示すＥ−Ｅ線に沿った矢視図である。塗布装置３０には、基台３１、移動部３２、載置部３３、支持部３４、吐出部３５などが設けられている。
【００２４】
基台３１は、略直方体形状を呈し、その底面には脚部３１ａが設けられている。また、底面に対向する側の面にはベース板３１ｂが設けられている。移動部３２には、軌道レール３２ａ、移動ブロック３２ｂ、取付部３２ｃ、駆動部３２ｄなどが設けられている。
【００２５】
軌道レール３２ａは、略矩形の断面形状を呈し、ベース板３１ｂの上面に設けられている。また、軌道レール３２ａは、図１０に示すようにベース板３１ｂの長手方向に延在しており、図１１に示すように基台３１の両端側にそれぞれ設けられている。
【００２６】
移動ブロック３２ｂは、略逆Ｕ字状の断面形状を呈し、図示しない複数のボールを介して軌道レール３２ａに取り付けられている。そして、移動ブロック３２ｂが軌道レール３２ａを跨るようにして軌道レール３２ａ上を往復自在に移動できるようになっている。取付部３２ｃは、平板状を呈し、移動ブロック３２ｂの上面に設けられている。
【００２７】
駆動部３２ｄには、ボールネジ部３２ｅ、ナット部３２ｆ、駆動モータ３２ｇなどが設けられている。ボールネジ部３２ｅは、図１０に示すようにベース板３１ｂの長手方向に延在して設けられ、その両端部が基台３１に回転自在に取り付けられている。ナット部３２ｆは、図１１に示すように取付部３２ｃの下面に設けられ、ボールネジ部３２ｅと螺合するようになっている。ボールネジ部３２ｅの一端には、サーボモータなどの駆動モータ３２ｇが接続されている。そのため、駆動モータ３２ｇによりボールネジ部３２ｅが回転駆動されれば、取付部３２ｃが図１０に示す矢印Ｘの方向に往復駆動されるようになっている。
【００２８】
載置部３３には図示しない静電チャックや真空チャックなどが内蔵され、その載置面に半導体ウェーハ１を載置、保持することができるようになっている。また、載置部３３にはヒータなどの加熱部３３ａが内蔵されている。なお、載置部３３と離隔させて加熱部３３ａを設けるようにすることもできる。例えば、載置部３３に保持された半導体ウェーハ１を照射可能な位置に赤外線ヒータなどを設けるようにすることもできる。
【００２９】
支持部３４は、略逆Ｕ字状を呈し、一対の軌道レール３２ａを跨ぐようにしてベース板３１ｂ上から立設されている。また、支持部３４の架設部３４ａからは取付部３４ｂが突出するようにして設けられている。この取付部３４ｂには吐出部３５が取り付けられる。
【００３０】
吐出部３５は、液状の樹脂を半導体ウェーハ１に向けて吐出させる。吐出部３５は、インクジェット法により樹脂を半導体ウェーハ１に向けて吐出させるものである。インクジェット法には、加熱により気泡を発生させ膜沸騰現象を利用して液体を吐出させる「サーマル式」と、圧電素子の屈曲変位を利用して液体を吐出させる「圧電式」などがあるが、どちらの方式を採用してもよい。なお、吐出部３５としては、インクジェット法により液体を吐出させる既知のインクジェットヘッドを採用することができる。そのため、その詳細な構成については説明を省略する。
【００３１】
吐出部３５には、配管３５ｂを介して収納部３５ａが接続されている。収納部３５ａには、液状の樹脂が収納され、吐出部３５に対して供給可能となっている。収納部３５ａから吐出部３５への樹脂の供給は、位置水頭などを利用したものであってもよいし、ポンプなどの送液手段を用いたものであってもよい。
【００３２】
また、吐出部３５からの吐出タイミングや吐出量などを制御する制御部３８が設けられている。例えば、「圧電式」の吐出部３５の場合には、圧電素子に印加する電圧を変えて圧電素子の作動量を制御することで、各圧電素子が対向する吐出ノズルから吐出される樹脂の液滴の大きさ、つまり吐出量を制御するようになっている。また、制御部３８は、駆動モータ３２ｇの駆動や吐出部３５からの樹脂の吐出タイミングを制御する。したがって、インクジェット方式を用いる塗布装置３０によれば、半導体ウェーハ１上の所望の領域に樹脂を塗布するとともに、所望の形状の樹脂層を形成することができる。
【００３３】
制御部３８は、記憶部３９に格納されたプログラムにしたがって、上述した樹脂の塗布を塗布装置３０に実行させる。例えば、記憶部３９に格納されたプログラムには、樹脂層１２が形成される領域を示す情報や、樹脂層１２の厚さを示す情報が記述されていてもよい。または、樹脂層１２が形成される領域を示す情報や、樹脂層１２の厚さを示す情報が記憶部３９に格納され、プログラムの記述にしたがって制御部３８が記憶部３９から必要な情報を読み出して、駆動モータ３２ｇや吐出部３５を制御してもよい。
【００３４】
以上説明したように、半導体ウェーハ１のヤング率と同等かそれ以上のヤング率となる樹脂層１２を半導体ウェーハ１上に形成することで、樹脂層１２が形成された部分で、半導体ウェーハ１の厚さを実質的に増すことができる。近年、半導体装置５０に対する高集積化の要望によって、半導体チップ２も一層の薄型化が図られている。そのため、半導体ウェーハ１も薄型化し、半導体チップ２を個片化するための切断時に、チッピングなどの欠けが生じやすかった。しかしながら、本実施の形態では、樹脂層１２によって、ブレード５によって切断されるダイシングライン３での、半導体ウェーハ１の厚さを実質的に増しているので、欠けの発生を抑えることができる。
【００３５】
また、半導体チップ２の角部では、欠けが発生しやすい場合があるが、本実施の形態では半導体チップ２の角部から辺に沿って延びる所定の領域と隣接するダイシングライン３上に樹脂層１２が形成されるので、角部での欠けの発生を抑えることができる。
【００３６】
また、半導体チップ２を避けるようにダイシングライン３上に樹脂層１２が形成されているので、樹脂層１２の形成領域を小さく抑えることができ、樹脂の使用量を抑えることができる。また、必要な部分にのみ樹脂層１２を形成する（切れ目１２ａが存在する）ことにより樹脂の使用量を抑えることができる。その結果、資源を有効に利用することができる。このような樹脂層１２を正確に形成するのにはインクジェット法が好適である。
【００３７】
また、切れ目１２ａを有することにより樹脂層１２の長さ（ダイシングライン３に沿った方向の長さ）を短くすることができる。その結果、樹脂層１２がブレード５に巻き込まれる可能性を低くすることができる。よって、ブレード５に巻き込まれた樹脂層１２が、ダイシングライン３に近接する半導体チップ２の金属パッドＰＡを覆うことにより発生するボンディング不良を低減することができる。
【００３８】
図１２は、第１の実施の形態の変形例１にかかる半導体ウェーハの部分拡大断面図であって、樹脂層の形成領域を説明するための図である。本変形例では、図１２に示すように、ダイシングライン３よりも大きな幅で樹脂層１２が形成され、半導体チップ２（チップ領域）上に樹脂層１２がはみ出している。したがって、半導体チップ２を個片化した後も、一部の樹脂層１２が半導体チップ２上の縁部に残存する。なお、本変形例でいう半導体チップ２の縁部とは、ダイサー５によって削除されずに残ったダイシングライン３も含まれる。
【００３９】
図１３は、第１の実施の形態の変形例１にかかる半導体装置の概略構成を示す断面図である。図１４は、図１３に示すＧ部分の部分拡大断面図である。なお、図１４において樹脂モールドは省略している。図１３及び１４に示すように、基板５１上に接着層１０を介して半導体チップ２が配置されている。半導体チップ２は金属パッドＰＡが基板５１の上面と同じ方向を向くように配置される。半導体チップ２に形成された電極パッドＰＡと基板５１に形成された接続パッドＰＳとはワイヤにより電気的に接続されている。
【００４０】
ここで、樹脂層１２が半導体チップ２上の縁部に残存するので、樹脂層１２を跨ぐように金属ワイヤ４１が設けられているので、金属ワイヤ４１と半導体チップ２とが接触してしまうのを抑えることができる。例えば、基板５１の表面を樹脂モールドする際に、樹脂の注入圧などにより金属ワイヤ４１が変形した場合であっても、金属ワイヤ４１と半導体チップ２との間に樹脂層１２があるので、金属ワイヤ４１と半導体チップ２とが接触してしまうのを抑えることができる。
【００４１】
特に、テスト用電極パッド１４をブレード５によって切断する際（ステップＳ２）にテスト用電極パッド１４の表面がパッシベーション膜１５から露出している場合、テスト用電極パッド１４がめくれ上がる可能性がある。このめくれ上がったテスト用電極パッド１４が金属ワイヤ４１と誤接触すると、半導体装置が動作しなくなってしまう可能性がある。ここで、第１の実施の形態の変形例１にかかる半導体装置では、樹脂層１２が半導体チップ２上の縁部に残存するので、ステップＳ２の際にテスト用電極パッド１４がめくれ上がる可能性を小さくすることができる。
【００４２】
また、樹脂層１２により半導体チップ２と金属ワイヤ４１が直接接触することが無いので、金属ワイヤ４１を半導体チップ２に近づける事ができる。その結果、金属ワイヤ４１の長を短くすることができ、金属ワイヤ４１の高さばらつきを押さえることができる。特に、半導体チップ２を複数層積層した半導体装置において、金属ワイヤ４１の高さばらつきを押さえることは、半導体装置の高さを低くすることができるので有効である。
【００４３】
図１５は、第１の実施の形態の変形例２にかかる半導体ウェーハを裏面から見た図であって、樹脂層の形成領域を説明するための図である。図１５に示すように、切れ目を設けずにダイシングライン３の全体に樹脂層１２を形成しても構わない。ダイシングライン３の全体に樹脂層１２を形成することで、半導体ウェーハ１のより一層の強度の向上を図り、半導体チップ２でより一層欠けが生じにくくすることができる。
【００４４】
なお、変形例２のようにダイシングライン３の全体に樹脂層１２を形成する場合にも、樹脂層１２を半導体チップ２上にはみ出すように形成してもよい。この場合、個片化された半導体チップ２の縁部の全周にわたって樹脂層１２が残存し、どの部分でも金属ワイヤ４１が樹脂層１２を跨ぐようになり、より確実に金属ワイヤ４１と半導体チップ２とが接触してしまうのを抑えることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。特に、本実施形態では、テスト用パッド１４を例に挙げて説明したが、ダイシングライン３において金属が露出する部分を樹脂層１２で覆えば本発明の効果を有する。例えば、リソグラフィなどの合わせに用いられるアライメントマークなども含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１  半導体ウェーハ、１ａ  表面、１ｂ  裏面、２  半導体チップ、３  ダイシングライン、５  ブレード、１０  接着層、１１  ダイシングテープ、１２  樹脂層、１２ａ  切れ目、１３  開口、１４  テスト用電極パッド、１５  パッシベーション膜、３０  塗布装置、４１  金属ワイヤ、５０  半導体装置、５１  基板。
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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