(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの回路形成面に保護シートを貼り付ける工程と、
プラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入し、プラズマエッチングによって半導体ウェハの外周部に区画された環状領域の内側に区画された個片化領域を直交する複数本の切断線に沿って格子状に切断して複数個のチップに個片化するとともに、前記環状領域を半導体ウェハの中心から前記直交する切断線とそれぞれ平行する方向にその外周面まで延びる２本の分断線に沿って切断して４つの独立した領域に分断する工程と、半導体ウェハをロボットハンドにより吸着してチャンバ外に搬出する工程と、回路形成面の裏面側に伸長可能な保持シートを貼り付けた後、保護シートを剥離して回路形成面が露出する工程と、
を含む半導体ウェハの個片化方法。
【請求項２】
半導体ウェハの回路形成面に保護シートを貼り付ける工程と、プラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入し、プラズマエッチングによって半導体ウェハの外周部に区画された環状領域の内側に区画された個片化領域を直交する複数本の切断線に沿って格子状に切断して複数個のチップに個片化するとともに、前記環状領域を分断線に沿って切断して５つ以上の独立した領域に分断する工程、を含み、
前記分断線が半導体ウェハの中心から前記直交する切断線とそれぞれ平行する方向にその外周面まで延びる２本の分断線を少なくとも含み、前記２本の分断線に沿って分断された各領域には周方向の長さが半導体ウェハの外周全長の１／８以上となる領域が必ず含まれていることを特徴とする半導体ウェハの個片化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハをプラズマエッチングによって複数のチップに個片化する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハの薄化に伴い、ブレード等の切削工具によって半導体ウェハを直接切断して複数のチップに個片化する方法では半導体ウェアに欠けや割れが発生し歩留まりが低下していたので、近年はプラズマエッチングによる方法が注目を集めている。この方法は、回路形成面側に保護シートを貼り付けた状態の半導体ウェハをプラズマ処理チャンバ内に密閉し、他方の面側からプラズマエッチングを施すことで複数のチップに個片化するものであり、保護シートが個片化されたチップの離散防止と回路保護を担っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１９１０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プラズマエッチング施工後の半導体ウェハは、複数のチップに個片化されることで個片化される前の平面状態を維持することができなくなり、保護シートの撓みによって隣り合うチップ同士が接触し、チッピング（欠けや割れ）が発生して歩留まりが低下するという問題が生じていた。この問題は、エッチング幅が狭まり隣り合うチップ同士の間隔が小さくなる傾向においてますます拡大していくものと予想される。
【０００４】
そこで本発明は、個片化されたチップのチッピングを防止することができる半導体ウェハの個片化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】
【０００５】
請求項１に記載の半導体ウェハの個片化方法は、半導体ウェハの回路形成面に保護シートを貼り付ける工程と、プラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入し、プラズマエッチングによって半導体ウェハの外周部に区画された環状領域の内側に区画された個片化領域を直交する複数本の切断線に沿って格子状に切断して複数個のチップに個片化するとともに、前記環状領域を半導体ウェハの中心から前記直交する切断線とそれぞれ平行する方向にその外周面まで延びる２本の分断線に沿って切断して４つの独立した領域に分断する工程と、半導体ウェハをロボットハンドにより吸着してチャンバ外に搬出する工程と、回路形成面の裏面側に伸長可能な保持シートを貼り付けた後、保護シートを剥離して回路形成面が露出する工程とを含む。
【０００８】
請求項２に記載の半導体ウェハの個片化方法は、半導体ウェハの回路形成面に保護シートを貼り付ける工程と、プラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入し、プラズマエッチングによって半導体ウェハの外周部に区画された環状領域の内側に区画された個片化領域を直交する複数本の切断線に沿って格子状に切断して複数個のチップに個片化するとともに、前記環状領域を分断線に沿って切断して５つ以上の独立した領域に分断する工程、を含み、前記分断線が半導体ウェハの中心から前記直交する切断線とそれぞれ平行する方向にその外周面まで延びる２本の分断線を少なくとも含み、前記２本の分断線に沿って分断された各領域には周方向の長さが半導体ウェハの外周全長の１／８以上となる領域が必ず含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体ウェハの少なくとも縁部を個片化しないことで保持シートの撓みが抑制されるので、個片化されたチップ同士の接触によるチッピングの発生が減少し、歩留まりの向上が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の個片化された半導体ウェハの平面図、図２は図１のＡ−Ａ切断線における断面図である。半導体ウェハ１は、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素等を円柱状に結晶成長させたインゴットを厚さ０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度にスライスして形成された円板であり、直径が５インチ（１２５ｍｍ）、８インチ（２００ｍｍ）、１２インチ（３００ｍｍ）のものが一般的である。半導体ウェハ１の一方の面（回路形成面）には回路パターン（集積回路）が形成され、これをプラズマエッチングによって複数個のパーツに個片化したものがチップ（ＩＣチップ）２となる。回路形成面には保護シート３が貼り付けられており、個片化の際のチップ２の離散防止と回路形成面を破損から保護する役割を担っている。
【００１３】
半導体ウェハ１は、外周部の環状領域１ａと環状領域１ａの内側に囲繞された個片化領域１ｂとに区画されている。個片化領域１ｂに含まれる半導体ウェハ１は、直交する複数本の切断線４に沿って格子状に切断され、複数個のチップ２に個片化される。一方、環状領域１ａに含まれる半導体ウェハ１は、半導体ウェハ１の中心Ｏから切断線４とそれぞれ平行する方向にその外周面まで延びる２本の分断線５に沿って切断され、４個の独立した領域に分断される。
【００１４】
図３は半導体ウェハの個片化方法を工程順に示す側断面図である。まず、（ａ）半導体ウェハ１の回路形成面に保護シート３を貼り付け、（ｂ）半導体ウェハ１を所定の厚さになるまで研磨する。次に、（ｃ）半導体ウェハ１の回路形成面の裏面側であって切断線４および分断線５以外の領域を耐エッチング性のレジスト６でマスキングする。レジスト６は後のプラズマ処理工程においてエッチングを施したくない部分をマスクするものであり、半導体ウェハ１の裏面を全面に亘ってマスクした後に切断線４および分断線５にあたる
部分を除去する。次に、（ｄ）半導体ウェハ１にプラズマ処理を施し、切断線４および分断線５に沿って半導体ウェハ１を切断し、個片化領域１ｂを複数個のチップ２に個片化するとともに環状領域１ａを４個の独立した領域に分断し、（ｅ）残存したレジスト６を気相中でオゾンやプラズマにより灰化（アッシング）し、半導体ウェハ１から完全に除去する。
【００１５】
図４はプラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入した状態を示す側断面図である。チャンバ７はその内部に密閉された空間を形成し、下方には高周波電源８と接続された電極９が配され、上方には電極９に対向して接地された電極１０が配されている。下側の電極９は半導体ウェハ１の支持台となっており、半導体ウェハ１は保護シート３を下向きにした状態で電極９上に支持されている。チャンバ７内を所定圧以下に減圧し、プラズマ発生用ガスを充満させた状態で電極９に高周波電圧を印加すると、プラズマエッチングによって半導体ウェハ１はレジスト６でマスクされていない切断線４および分断線５に沿って切断される。
【００１６】
図５はプラズマ処理用のチャンバから半導体ウェハを搬出する方法を示す側断面図である。チャンバ７内を大気圧開放した後、チャンバ７の側壁の扉７ａを開いて開口部７ｂを形成し、開口部７ｂからチャンバ７内にロボットハンド１１を進入させて半導体ウェハ１を上面側から吸着し、吸着した状態を維持したままチャンバ７から搬出する。
【００１７】
図６はロボットハンドに半導体ウェハを吸着した状態を示す側断面図である。プラズマエッチング後の半導体ウェハ外周部の環状領域１ａは４つの独立した領域に分断されているが、それぞれの領域は個々のチップ２に比べて十分広い面積を有しているため、その剛性によって内側に位置する保護シート３の撓みを防止する機能を有している。そのため、ロボットハンド１１による半導体ウェハ１の吸着時や搬送時における衝撃や振動、負圧の変動による吸着力のアンバランスが発生した場合であっても保護シート３の撓みは最小限に抑えられるので、隣り合うチップ２同士が接近して接触するような不具合が抑制され、チッピング（欠けや割れ）の発生リスクが低減する。
【００１８】
ロボットハンド１１によってチャンバ７外に搬出された半導体ウェハ１は、図３（ｆ）に示すように回路形成面の裏面側に伸張可能な保持シート１２が貼り付けられた後に保護シート３が剥離されて回路形成面が露出する。保持シート１２の複数のチップ２を囲繞する部分には剛性の高い形状保持リング１３を設け、保持シート１２の平面度や張力を維持している。
【００１９】
図７は半導体ウェハ１をピックアップステージに装着した状態を示す側断面図である。（ａ）保持シート１２はピックアップステージに設けられた円筒状のエキスパンド部材１４の上端に半導体ウェハ１を上向きにした姿勢で載置され、（ｂ）エキスパンド部材１４の外側で形状保持リング１３を押下し、保持シート１２を半導体ウェハ１の内側から外側に向かう方向（矢印ａ）に伸張させる。図８に示すように、複数のチップ２を囲繞する環状領域１ａは直交する分断線に沿って４つの独立した領域に分断されているので、保持シート１２を半導体ウェハ１の内側から外側に向かう方向に伸張させると、環状領域１ａの４つの領域がそれぞれ離反する方向（矢印ｂ）に移動し、環状領域１ａの内側に位置する保持シート１２が半導体ウェハ１の内側から外側に向かう方向に伸張し、隣り合うチップ２の間隔およびチップ２と環状領域１ａとの間隔が拡張する。（ｃ）隣り合うチップ２の間隔が拡張した状態でピックアップが可能となり、ノズル１５によってチップ２を回路形成面側から吸着し、同時に保持シート１２の裏側からエジェクタ１６によって突き上げてチップ２を保持シート１２からピックアップする。
【００２０】
これまで説明した半導体ウェハ１では、外周部に区画された環状領域１ａを半導体ウェ
ハ１の中心Ｏから切断線４とそれぞれ平行する方向に延びる２本の分断線５に沿って均等な４つの独立した領域に分断しているが、環状領域１ａを５つ以上の独立した領域に分断することも可能である。ただし、この場合は４つに分断された各領域には周方向の長さが半導体ウェハ１の外周全長の１／８以上となる領域が必ず含まれていることが要件となる。周方向の長さがこの程度ある領域であれば個々のチップ２に比べて十分大きな面積を有するため、このような領域が半導体ウェハ１の外周部にバランスよく配置されていれば保護シート３の撓みを効果的に抑えることができる。
【００２１】
図９と図１０は本発明の他の実施の形態の個片化された半導体ウェハの平面図である。図９に示す半導体ウェハ１７では、外周部に区画された環状領域１７ａを半導体ウェハ１７の中心Ｏから切断線４とそれぞれ平行する方向に延びる２本の分断線１８と、これと４５度の角度をなす方向に延びる２本の分断線１９に沿って切断することで８つの独立した領域に分断する。この８つの領域は周方向の長さがそれぞれ半導体ウェハの外周全長の１／８となるように等分されている。８等分された各領域は４等分の場合に比べて面積は１／２となるが、個々のチップ２に比べると十分大きな面積を有し、半導体ウェハ１７の中心角４５度毎にバランスよく配置されているため、内側に位置する保護シートの撓みを防止する機能を十分に果たすことができる。また環状領域１７ａを８つの独立した領域に分断することで、環状領域１７ａの内側に位置する保持シートの伸張方向の自由度が増すので、各チップ２をより適切な間隔に拡張することができる。
【００２２】
図１０に示す半導体ウェハ２０では、外周部に区画された環状領域を半導体ウェハ２０の中心Ｏから切断線４とそれぞれ平行する方向に延びる２本の分断線２１と、同じく中心Ｏから延びる４本の分断線２２に沿って切断することで１２の独立した領域に分断する。このうち分断線２１と分断線２２に沿って分断された各領域２０ａは面積が小さいが、分断線２２と分断線２２に沿って分断された各領域２０ｂは周方向の長さがそれぞれ半導体ウェハの外周全長の１／８以上であり、個々のチップ２に比べると十分大きな面積を有している。また、領域２０ｂは半導体ウェハ２０の中心角９０度毎にバランスよく配置されているため、内側に位置する保護シートの撓みを防止する機能を十分に果たすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明によれば、半導体ウェハの少なくとも縁部を個片化しないことで保持シートの撓みが抑制されるので、個片化されたチップ同士の接触によるチッピングの発生が減少し、歩留まりの向上が期待できるという効果があり、半導体チップの実装分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の個片化された半導体ウェハの平面図
【図２】図１のＡ−Ａ切断線における断面図
【図３】本発明の実施の形態のプラズマエッチングによる半導体ウェハの個片化方法を工程順に示す側断面図
【図４】本発明の実施の形態のプラズマ処理用のチャンバに半導体ウェハを搬入した状態を示す側断面図
【図５】本発明の実施の形態のプラズマ処理用のチャンバから半導体ウェハを搬出する方法を示す側断面図
【図６】本発明の実施の形態のロボットハンドに半導体ウェハを吸着した状態を示す側断面図
【図７】本発明の実施の形態の半導体ウェハをピックアップステージに装着した状態を示す側断面図
【図８】本発明の実施の形態の半導体ウェハをピックアップステージに装着した状態を示す平面図
【図９】本発明の他の実施の形態の個片化された半導体ウェハの平面図
【図１０】本発明の他の実施の形態の個片化された半導体ウェハの平面図
【符号の説明】
【００２５】
１、１７、２０  半導体ウェハ
１ａ  環状領域
１ｂ  個片化領域
２  チップ
３  保護シート
４  切断線
５、１８、１９、２１、２２  分断線
１２  保持シート
【図１】
0004985199.tif 000002
【図２】
0004985199.tif 000003
【図３】
0004985199.tif 000004
【図４】
0004985199.tif 000005
【図５】
0004985199.tif 000006
【図６】
0004985199.tif 000007
【図７】
0004985199.tif 000008
【図８】
0004985199.tif 000009
【図９】
0004985199.tif 000010
【図１０】
0004985199.tif 000011