(57)【要約】【課題】補強された半導体チップを生産性および歩留まりよく製造することができる半導体チップの製造方法およびこれにより製造された半導体チップを提供すること。【解決手段】表面１ａに素子が形成された半導体ウエハ１を切断して複数のチップ５単位に分割する区画形成工程と、複数のチップ５の表面５ａに支持基板６を剥離可能に貼り付ける基板貼付工程と、複数のチップ５の露出した裏面５ｂおよび外周面５ｃを無電解メッキ膜８にてメッキするメッキ工程と、支持基板６からメッキされたチップ５を剥離し個片化して半導体チップ９を得る個片化工程とを含むことを特徴とする半導体チップの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に素子が形成された半導体ウエハを複数のチップ単位に分割するために切断または溝形成を行う区画形成工程と、
前記複数のチップの表面に支持基板を剥離可能に貼り付ける基板貼付工程と、
複数のチップの露出した裏面および外周面を無電解メッキ膜にてメッキするメッキ工程と、
前記支持基板からメッキされたチップを剥離し個片化して半導体チップを得る個片化工程とを含むことを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記区画形成工程に付される半導体ウエハは、前記半導体ウエハの切断前に、その裏面に支持材が貼り付けられている請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記メッキ工程に付されるチップは、その裏面および外周面をメッキ用表面改質処理とメッキ用触媒化処理の少なくとも一方が行われている請求項１または２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記基板貼付工程が、透光性を有する支持基板の一面と複数のチップの表面とをＵＶ発泡性粘着剤を介して貼り付ける工程であり、
前記個片化工程が、紫外線を前記支持基板を透過させて前記ＵＶ発泡性粘着剤に照射することにより、ＵＶ発泡性粘着剤を発泡させて粘着力を低下させ、支持基板からメッキされたチップを剥離して個片化する工程である請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項５】
前記支持基板が、石英、ガラスまたは紫外線透過性樹脂からなる請求項４に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項６】
前記基板貼付工程が、耐熱性を有する支持基板の一面と複数のチップの表面とをホットメルト性粘着剤を介して貼り付ける工程であり、
前記個片化工程が、前記支持基板を介して前記ホットメルト性粘着剤を加熱することにより、ホットメルト性粘着剤の粘着力を低下させ、支持基板からメッキされたチップを剥離して個片化する工程である請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項７】
前記支持基板が、石英、ガラス、シリコン、ステンレス、セラミック、耐熱性樹脂または金属からなる請求項６に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記粘着剤が、耐薬品性を有する請求項４〜７のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項９】
前記半導体ウエハが２０〜２００μｍの厚さを有し、前記無電解メッキ膜が０．３〜２０μｍの厚さを有する請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１０】
前記無電解メッキ膜が、３００Ｈｖ以上の硬度を有する請求項１〜９のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１１】
前記無電解メッキ膜が、Ｎｉ−Ｐメッキ膜である請求項１〜１０のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１２】
前記区画形成工程の前に、半導体ウエハの表面に表面保護テープを剥離可能に貼り付けた後、半導体ウエハが所定厚さとなるまで裏面を研磨する研磨工程をさらに含み、
前記区画形成工程において、半導体ウエハの裏面に支持材を貼り付けた後、前記表面保護テープを半導体ウエハから剥離する請求項１〜１１のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法。
【請求項１３】
前記チップの裏面および外周面に無電解メッキ膜を有する請求項１〜１２のいずれか１つに記載の半導体チップの製造方法により形成された半導体チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強された半導体チップおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の薄型化に伴い、半導体チップも薄型化が進んでいる。これに伴って、基板実装時、電子機器の実使用時等での曲げや押圧などの力によって半導体チップが破損するという問題が起きている。
半導体チップの破損を防ぐために、素子が形成されていない半導体チップの裏面および外周面に金属、樹脂あるいはセラミックからなる補強部材を設ける方法が提案されている。
特許文献１では、図５に示すように、凹部を有するチップトレー１２に、既に個片化されている半導体チップ１１を嵌め込み、半導体チップ１１の裏面および外周面を補強する方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２では、次のように補強した半導体チップを製造する方法が開示されている。この方法を図６を参照しながら説明すると、まず、半導体ウエハ２１の裏面にエッチングにより僅かな厚みを残してスクライブライン２２を形成した後、裏面にメッキ電流パス用金属層２３を形成し、スクライブライン２２における前記金属層２３上にＰＨＳメッキ用レジストパターン２４を形成し、露出した金属層２３上に電解メッキによりＰＨＳメッキ２５を形成し、レジストパターン２４を除去する。その後、ＰＨＳメッキ２５をマスクとして、スクライブライン２２における露出したメッキ電流パス用金属層２３および半導体ウエハ２１の薄い厚み部分２１ａをエッチングして、半導体チップ毎に分割する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７９１４２号公報
【特許文献２】特開２０００−２０８５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されている方法では、チップトレー１２毎に１つずつ半導体チップ１１を搭載する必要があるため、補強された半導体チップの生産性が低いという問題がある。さらに、チップトレー１２に搭載する前の半導体チップ１１は補強されていないため、チップトレー２１に搭載する際の曲げや押圧などの力によって半導体チップ１１は破損し易く、歩留まり低下の原因になるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に示されている方法では、電解メッキによるＰＨＳメッキ２５を形成する前にメッキ電流パス用金属層２３を形成する必要があること、チップ分割位置にレジストパターン２４を形成する必要があること、ＰＨＳメッキ２５を形成した後にレジストパターン２４を除去し、さらに金属層２３および半導体ウエハ２１をエッチングする必要があること等により、補強された半導体チップの生産性が悪いという問題がある。さらに、Ａｕといった柔らかい（硬度約５０Ｈｖ）メッキ材料を用いているため、一定の強度を確保するために厚さが必要になり、コスト上昇を招く問題もある。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、補強された半導体チップを生産性および歩留まりよく製造することができる半導体チップの製造方法およびこれにより製造された半導体チップ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】
【０００８】
かくして、本発明によれば、表面に素子が形成された半導体ウエハを複数のチップ単位に分割するために切断または溝形成を行う区画形成工程と、前記複数のチップの表面に支持基板を剥離可能に貼り付ける基板貼付工程と、複数のチップの露出した裏面および外周面を無電解メッキ膜にてメッキするメッキ工程と、前記支持基板からメッキされたチップを剥離し個片化して半導体チップを得る個片化工程とを含む半導体チップの製造方法が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、前記チップの裏面および外周面に無電解メッキ膜を有する前記半導体チップの製造方法により形成された半導体チップが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来技術のようなメッキ電流パス用金属層およびレジストパターンの形成工程およびエッチング工程が不要であり、裏面および外周面が無電解メッキ膜にて補強された半導体チップを生産性よく製造することができる。また、複数のチップは支持基板にて支持された状態で裏面および外周面がメッキされて補強されるため、補強構造が形成される前に個片化された半導体チップを搬送して破損が生ずるという問題が解消され、歩留まりも改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の半導体チップの製造方法は、表面に素子が形成された半導体ウエハを複数のチップ単位に分割するために切断または溝形成を行う区画形成工程と、前記複数のチップの表面に支持基板を剥離可能に貼り付ける基板貼付工程と、複数のチップの露出した裏面および外周面を無電解メッキ膜にてメッキするメッキ工程と、前記支持基板からメッキされたチップを剥離し個片化して半導体チップを得る個片化工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
つまり、この半導体チップの製造方法は、表面のチップ形成領域に素子を形成した後の半導体ウエハを最終的なチップ単位に個片化する過程において、各チップの裏面および外周面に無電解メッキ膜を形成して補強することが主たる特徴である。したがって、本発明において、使用される半導体ウエハおよびそれに形成される素子は特に限定されるものではない。例えば、半導体ウエハとしてはＳｉ、Ｇｅ等からなる元素半導体ウエハ、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＡｌＮ等からなる化合物半導体ウエハ、絶縁基板上にＳｉ膜が形成されたＳＯＩウエハ等が挙げられ、素子としてはトランジスタ、半導体メモリ素子、容量素子、抵抗素子、半導体レーザ素子等が挙げられ、これらの素子の１種以上が配線にて接続されて回路が構成されていてもよい。
以下、各工程について説明する。
【００１２】
（区画形成工程）
区画形成工程では、メッキ工程の前段階として、半導体ウエハをチップ単位に区画してメッキすべき外周面が形成される。
この区画形成工程では、半導体ウエハを複数のチップ単位に分割するために切断するまたは溝形成する。ここで、「チップ」とは、半導体ウエハを切断してなるチップのみならず、半導体ウエハに溝が形成されてチップサイズに区画された１区画単位をも包含する。
【００１３】
区画形成工程にて前者の完全な切断を行う場合、区画形成工程は、半導体ウエハの切断時に複数のチップが散らばらないように、切断前に半導体ウエハの裏面に支持材を剥離可能に貼り付ける工程を含むことが好ましい。この場合、前記支持材としては半導体ウエハの裏面に剥離可能に貼り付けできるものであれば特に限定されず、例えば、基材シートの一面に粘着剤層が積層された粘着剤シートが簡易に取り扱えるため好適である。
この場合、支持材としては、ガラス、セラミック、プラスチック等からなる基板またはシートを用いることができる。また、粘着剤シートの粘着剤としては、一般的なゴム系、アクリル系、シリコーン系等の粘着剤を用いることができ、使用する支持材および半導体ウエハの材料に応じて適切な粘着剤シートを選択することが好ましい。なお、粘着剤シートは、通常、基材上に粘着剤層が積層されているものであるため、この基材を支持材として利用してもよい。
なお、本発明は、支持材を用いずに半導体ウエハを切断することを除外するものではなく、切断により複数のチップが散らばっても、その後の基板貼付工程で個々のチップを支持基板に貼り付ければよい。
【００１４】
一方、区画形成工程において、半導体ウエハに溝を形成する方法では、半導体ウエハは完全に切断されてはいないため、後の個片化工程では、メッキされたチップを支持基板から剥離する際に、半導体ウエハにおける溝対応部分の薄い厚み部分を割って半導体チップとして個片化する。この場合、半導体ウエハは割れ易いため、その裏面に補強のために上述の粘着剤シートを貼り付けてもよい。
【００１５】
区画形成工程において、半導体ウエハを切断する方法と溝形成する方法を比較すると、後者の場合、前記薄い厚み部分の不要な残片が半導体チップの外周面に残存すること、半導体チップの外周面のメッキ膜は残片までで留まり、外周面全体をメッキできないこと、残片によってチップ表面の面積が不要に大きくなることから、区画形成工程では半導体ウエハをチップ単位に切断することが好ましい。
なお、半導体ウエハをチップ単位に切断する方法は特に限定されず、公知のスクライブ方式、レーザ方式、ダイシングソー方式等を用いることができる。
【００１６】
（基板貼付工程および個片化工程）
基板貼付工程では、メッキ工程の前段階として、メッキしないチップ表面を支持基板にて覆いかつ支持する。これにより、メッキ工程によって複数のチップの裏面および外周面を一度に無電解メッキすることができる。
個片化工程では、裏面および外周面に無電解メッキ膜が形成されて補強されたチップを支持基板から剥離して最終的な半導体チップを得る。
基板貼付工程および個片化工程は、具体的には以下の第１または第２の方法を採用することができる。
【００１７】
＜第１の方法＞
第１の方法では、基板貼付工程が、透光性を有する支持基板の一面と複数のチップの表面とをＵＶ発泡性粘着剤を介して貼り付ける工程であり、個片化工程が、紫外線を支持基板を透過させてＵＶ発泡性粘着剤に照射することにより、ＵＶ発泡性粘着剤を発泡させて粘着力を低下させ、支持基板からメッキされたチップを剥離して個片化する工程である。
ここで、本発明において、「粘着剤」とは、使用時には２つの被着物同士をその粘着力によって接合し、所定の剥離操作を行うことにより一方の被着物を剥離することができる一種の接着剤であり、被着物同士が接合した状態での粘着力は剥離時の粘着力よりも大きいものであると定義する。
【００１８】
第１の方法の場合、透光性を有する支持基板としては、例えば、石英、ガラスまたは紫外線透過性樹脂からなる支持基板を用いることができる。紫外線透過性樹脂としては、紫外線透過性を有する以外にも、耐薬品性（特に耐酸性）を有していることが好ましい。このような紫外線透過性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン等のビニール系樹脂、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル・ブタジエン共重合体等のポリスチレン系樹脂、４フッ化・６フッ化プロピレン（ＦＥＰ）、４フッ化エチレンパーフロロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、エチレン・酢酸ビニール共重合体といったポリエチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といったポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリ４−メチルデンテン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００１９】
ＵＶ発泡性粘着剤は、粘着性成分と、紫外線によりガス化するＵＶ発泡性成分とを少なくとも有してなる。
粘着性成分は、使用時に被着物であるチップに支持基板を粘着させる成分であり、一般的なゴム系、アクリル系、シリコーン系等の粘着剤を用いることができ、使用する支持基板および半導体ウエハの材料に応じて適切に選択することが好ましい。さらには、耐薬品性（特に耐酸性）を有するアクリル系およびシリコーン系粘着性成分が好ましい。
【００２０】
ＵＶ発泡成分は、紫外線によりガス化して粘着剤中に気泡を発生させる成分であり、発泡により粘着剤のチップとの接触面積を減少させて粘着力を低下させるよう作用し、この作用によりチップを粘着剤から容易に剥離することができる。
ＵＶ発泡成分は、発泡剤と、発泡開始剤とを含み、これらは公知のものを用いることができる。発泡剤としては、例えば、酸により分解して低沸点化合物（例えば、イソブテン）や二酸化炭素等のガスを発生するものが用いられ、一例としては、分子内にｔ−ブチルオキシカルボニル構造を複数有する化合物を用いることができる。この場合、発泡開始剤としては、例えば、スルホニウム塩を含む化合物を用いることができる（例えば、特開2007-186607号公報参照）。
【００２１】
ＵＶ発泡性粘着剤は、粘着性成分、ＵＶ発泡性成分、および任意に可塑剤や架橋剤等の添加剤を、適切な溶剤とともに混合して溶液を調製し、溶液をＰＥＴフィルム等の透明基材フィルムに塗布し、加熱により溶剤を除去して固形化した粘着剤層に加工することができ、これにより粘着剤フィルムを得ることができる。この場合、粘着剤層の厚みは特に限定されず、後述するエッチング（表面改質）工程、触媒化工程、水洗工程、メッキ工程等のウエット工程に付されても、ＵＶ発泡性粘着剤を介して支持基板に貼り付けられたチップが剥離しない粘着力、耐薬品性を粘着剤層が有していればよい。なお、粘着剤層の粘着面には使用時に剥離可能な剥離フィルムが積層される。
【００２２】
ここで、本発明において、チップと支持基板との貼り付けは、使用後に粘着剤層からチップを剥離する上で、粘着剤層とチップとの粘着力よりも、粘着剤と支持基板の粘着力の方が大きくなるように設定することが必要である。
このような設定の方法として、チップと接触する粘着剤と、支持基板と接触する粘着剤を異ならせる方法を採用することができる。例えば、透明基材フィルムの一面にＵＶ発泡性粘着剤の第１層を積層し、他面には発泡成分を除いた粘着剤の第２層を積層し、支持基板に第２層を貼り付け、チップに第１層を貼り付ける。この場合、当然ながら第１層および第２層の透明基材フィルムに対する投錨力は粘着力よりも大きい。
【００２３】
このようにすれば、紫外線照射時には第１層のみ発泡するため、第１層のチップへの粘着力は、第２層の支持基板への粘着力よりも低下するため、チップを第１層（発泡したＵＶ発泡性粘着剤）から容易に剥離することができる。
あるいは、上述の第２層を省略し、透明基材フィルムの一面にＵＶ発泡性粘着剤を積層したものを使用することも可能である。この場合、透明基材フィルムを支持基板とすることができ、ＵＶ発泡性粘着剤との投錨力を粘着力よりも大きくするために支持基板に慣用の表面処理を行うことが好ましい。
フィルム状に加工したＵＶ発泡性粘着剤は、市販品を用いることができ、例えば、上述の両面粘着タイプのものとしては積水化学工業株式会社製の商品名セルファＢＧ、耐熱セルファが挙げられ、片面粘着タイプのものとしては積水化学工業株式会社製の商品名セルファＤＣ、耐熱セルファが挙げられる。
【００２４】
＜第２の方法＞
基板貼付工程が、耐熱性を有する支持基板の一面と複数のチップの表面とをホットメルト性粘着剤を介して貼り付ける工程であり、個片化工程が、支持基板を介して前記ホットメルト性粘着剤を加熱することにより、ホットメルト性粘着剤の粘着力を低下させ、支持基板からメッキされたチップを剥離して個片化する工程である。
【００２５】
この場合、耐熱性を有する支持基板としては、例えば、石英、ガラス、シリコン、ステンレス、セラミック、耐熱性樹脂または金属からなる支持基板を用いることができる。耐熱性樹脂としては、紫外線透過性を有する以外にも、耐薬品性（特に耐酸性）を有していることが好ましい。このような耐熱性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル・ブタジエン共重合体等のポリスチレン系樹脂、４フッ化・６フッ化プロピレン（ＦＥＰ）、４フッ化エチレンパーフロロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、エチレン・酢酸ビニール共重合体といったポリエチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といったポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリ４−メチルデンテン、ポリメチルメタクリレート等が挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００２６】
ホットメルト性粘着剤の粘着性成分としては、一般的なゴム系、アクリル系、シリコーン系、ビニルアルキルエーテル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ウレタン系、フッ素系等の粘着剤を用いることができ、使用する支持基板および半導体ウエハの材料に応じて適切に選択することが好ましい。さらには、耐薬品性（特に耐酸性）を有するアクリル系およびシリコーン系粘着性成分が好ましい。
【００２７】
ホットメルト性粘着剤は、使用時に加熱することにより軟化し、軟化した表面に被着物を貼り付けた後、冷却することにより固化して被着物としっかり粘着するものであるため、再度加熱することにより軟化して粘着力が低下し、一旦粘着した被着物を容易に剥離することができる。
また、ホットメルト性粘着剤には、加熱によりガス化して粘着剤中に気泡を発生させる加熱発泡成分が含まれていてもよい。この加熱発泡成分としては、例えば、カプセル型発泡剤、加熱分解型固体状発泡剤、易揮発性液状発泡剤等の公知の発泡剤を単独または複数種選択して用いることができる。
【００２８】
カプセル型発泡剤としては、イソブタン、プロパン、ペンタン等の熱膨張性物質が、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール等の弾性を有する殻内に内包されたものが挙げられる（例えば、特開2007-238789号公報参照）。
加熱分解型固体状発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が挙げられ、易揮発性液状発泡剤としては、炭化水素（ペンタン、ネオペンタン、ブタン、ヘキサン等）、塩素化炭化水素（塩化メチル、塩化メチレン、トリクロロエチレン等）、フッ素化炭化水素（CFC-11、CFC-12、CFC-113等）、水、アルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる（例えば、特開2007-284574号公報参照）。
【００２９】
チップを支持基板から剥離する際、支持基板を介してホットメルト性粘着剤を剥離可能な温度に加熱するため、上述の各種加熱発泡成分は加熱温度付近で発泡することが好ましい。加熱発泡成分が発泡することにより、軟化による粘着性の低下に加えて、チップと軟化したホットメルト性粘着剤との接触面積が減少するため、チップを粘着剤からより容易に剥離することができる。
【００３０】
ホットメルト性粘着剤は、任意に前記発泡剤、補強剤、分散剤、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤等の添加剤を含有していてもよく、これらの混合物を加熱（発泡剤を含有する場合は発泡温度以下）し流動化させてセラミック系、金属系、プラスチック系等の耐熱性基材に塗布し、冷却することにより固形化した粘着剤層に加工することができ、これにより粘着剤フィルムを得ることができる。この場合、粘着剤層の厚みは特に限定されず、後述するエッチング工程、触媒化工程、水洗工程、メッキ工程等のウエット工程に付されても、ホットメルト性粘着剤を介して支持基板に貼り付けられたチップが剥離しない粘着力、耐薬品性を粘着剤層が有していればよい。なお、粘着剤層の粘着面には使用時に剥離可能な剥離フィルムが積層される。
【００３１】
ここで、チップと支持基板との貼り付けは、使用後に粘着剤層からチップを剥離する上で、粘着剤層とチップとの粘着力よりも、粘着剤と支持基板の粘着力の方が大きくなるように設定することが必要である。
このような設定の方法として、UV発泡性粘着剤と同様に、チップと接触する粘着剤と、支持基板と接触する粘着剤を異ならせる方法を採用することができる。例えば、耐熱性基材の一面にホットメルト性粘着剤の第１層を積層し、他面には非ホットメルト性粘着剤の第２層を積層し、支持基板に第２層を貼り付け、チップに第１層を貼り付ける。この場合、当然ながら第１層および第２層の耐熱性基材に対する投錨力は粘着力よりも大きい。
【００３２】
このようにすれば、加熱時には第１層のみ軟化し、任意に発泡もするため、第１層のチップへの粘着力は、第２層の支持基板への粘着力よりも低下し、チップを第１層から容易に剥離することができる。
あるいは、上述の第２層を省略し、耐熱性基材の一面にホットメルト性粘着剤を積層したものを使用することも可能である。この場合、透明基材フィルムを支持基板とすることができ、ホットメルト性粘着剤との投錨力を粘着力よりも大きくするために支持基板に慣用の表面処理を行うことが好ましい。
フィルム状に加工したホットメルト性粘着剤は、市販品を用いることができ、例えば、上述の両面粘着タイプのものとしては日東電工株式会社製の商品名リバアルファNo.3195、No.3198、 No.3193M、 No.3194M、 No.3195M、 No.3198Mが挙げられ、片面粘着タイプのものとしては日東電工株式会社製の商品名リバアルファNo.3194MS、No.3195MS、 No.3198MS、 No.3194HS、 No.3195HS、 No.3198HS、No.3195VS、BP-265U8、BP-195U8、BP-145U8が挙げられる。
【００３３】
なお、本発明において、ホットメルト性粘着剤は、ホットメルト性接着剤の一種であり、ホットメルト性接着剤全般を用いることも可能であり、中でも耐薬品性（特に耐酸性）を有するものが好ましい。
【００３４】
（メッキ工程）
メッキ工程では、複数のチップを同一の支持基板にて支持した状態で無電解メッキ用のメッキ液に浸漬することにより、各チップの裏面および外周面に無電解メッキ膜（以下、メッキ膜と略称する場合がある）を形成し、チップを補強する。
このメッキ膜によれば、メッキ膜の硬度および膜厚、半導体ウエハの厚さ等にもよるが、Ａｕといた柔らかい（硬度約５０Ｈｖ）メッキ材料の１０分の１程度の薄い膜厚でも十分な補強効果が得られる。
半導体ウエハの厚さが厚い程それ自体の強度も大きくなるため、メッキ膜による補強は重要でなくなるが、補強が必要な半導体ウエハの厚さは約２００μｍ以下である。一方、メッキ膜の膜厚が厚い程、補強効果はより高くなるが、メッキ膜を過剰に厚くしても意味はない。
【００３５】
したがって、半導体ウエハの厚みに対して十分な補強効果が得られる適切なメッキ膜の膜厚を設定することが重要であり、例えば、半導体ウエハの厚さが２０〜２００μｍである場合、メッキ膜の硬度にもよるが、十分な補強効果が得られるメッキ膜の厚さとしては約１μｍ〜２０μｍ程度であり、半導体ウエハの厚さが薄い程、前記範囲内でメッキ膜の膜厚を厚くすることが好ましい。
なお、メッキ膜の膜厚が２０μｍよりも厚くてもよいことは言うまでも無いが、区画形成工程において分割されるチップの相互間隔は現実的に数十μｍ程度であるため、チップ間がメッキ膜で埋まるのを防止して個片化工程でのチップの剥離を容易にすること、およびメッキ処理時間が長くなり過ぎないようにすることから、メッキ膜の膜厚の上限は２０μｍ程度が適切である。一方、メッキ膜の膜厚が１μｍより薄くなると、半導体ウエハの厚さが２０μｍ程度の場合は十分な補強効果が得難くなる。
【００３６】
半導体ウエハの厚さおよびメッキ膜の膜厚が上述の範囲である場合、メッキ膜の硬度（ビッカース硬さ）としては、十分な補強効果が得られるために３００Ｈｖ以上が好ましい。
硬度３００Ｈｖ以上で形成可能な無電解メッキ膜としては、Ｎｉ−Ｐメッキ膜、Ｎｉ−Ｂメッキ膜等が挙げられる。これらのメッキ膜の硬度、耐食性、浴寿命を表１に示す。なお、耐食性の結果は、塩水噴霧試験によるものである。また、浴寿命の結果は、同じ浴負荷（メッキ面積・厚み）でメッキを行い、濁りが生じるまでの浴負荷を比較したものである。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１に示すように、Ｎｉ−Ｐメッキ膜には、Ｐ（リン）の含有率が異なる、低Ｐタイプ（Ｐ含有率2〜4重量％）、中Ｐタイプ（Ｐ含有率8〜10重量％）、高Ｐタイプ（Ｐ含有率11〜13重量％）がある。
本発明の目的であるチップ補強には、Ｎｉ−Ｐメッキ膜のいずれのタイプでも、Ｎｉ−Ｂメッキ膜でも用いることができるが、エッチング耐食性や浴寿命（メッキ液の安定性）まで考慮すると、中ＰタイプのＮｉ−Ｐメッキ膜が最も適している。
なお、エッチング耐食性とは酸に対する耐食性（耐酸性）であり、浴寿命とはメッキ液を繰り返し長く使用できる安定性である。
【００３９】
（その他の工程）
＜前処理工程＞
本発明の半導体ウエハの製造方法は、前記基板貼付工程とメッキ工程の間に、各チップの裏面および外周面に表面改質処理と触媒化処理の少なくとも一方を行う前処理工程をさらに含んでもよい。
表面改質処理は、メッキすべきチップの裏面および外周面に微細な凹凸を形成することにより、メッキ膜の付着性を高めることを目的としており、例えば、チップの裏面および外周面をエッチングする方法を用いることができる。エッチングは、ウエットまたはドライに限定されないが、半導体をエッチングするため強酸性、強アルカリ性のエッチング材料が用いられる。したがって、基板貼付工程において、複数のチップの表面に接着剤を介して支持基板を貼り付ける場合、支持基板および接着剤は表面改質処理時のエッチング材料に対するエッチング耐食性を要求される。
表面改質処理でのエッチングは、ウエットエッチングが簡易に行える点で好ましく、エッチング液はチップ材料をエッチングできるものであればよく、チップがシリコンからなる場合のエッチング液としてはKOH水溶液、もしくはHF、HNO3、CH3COOH混合水溶液、もしくはHF、HNO3、H2SO4混合水溶液などを用いることができる。
【００４０】
触媒化処理は、メッキすべきチップの裏面および外周面を触媒化する処理であり、メッキ工程でのメッキ膜を効率よく形成することを目的としており、例えば、支持基板に貼付けられたチップをＳｎ2+イオンおよびＰｄ2+イオンを含む溶液に浸漬する方法を用いることができる。具体的には、チップをＳｎ2+イオンを含む溶液に浸漬した後、Ｐｄ2+イオンを含む溶液に浸漬して触媒化処理を行う２液２段法、またはＳｎ2+イオンとＰｄ2+イオンを含む１液型触媒化法により行うことができる。
前処理工程は、上述の表面改質処理を行った後に触媒化処理を行うことが、チップの裏面および外周面に付着力の強い良好なメッキ膜を短時間で形成できる上で好ましい。
【００４１】
＜研磨工程＞
本発明の半導体チップの製造工程は、区画形成工程の前に、半導体ウエハの表面に表面保護テープを剥離可能に貼り付けた後、半導体ウエハが所定厚さとなるまで裏面を研磨する工程をさらに含んでもよい。この場合、区画形成工程において、半導体ウエハの裏面に支持材を貼り付けた後、表面保護テープを半導体ウエハから剥離する。
半導体ウエハは、通常、インゴットから厚み625〜725μｍ程度で切り出されるため、チップ化するにはさらに薄くする必要があり、この研磨工程を区画形成工程の前に行なうことにより半導体ウエハを例えば２０〜２００μｍ程度に薄くすることができる。またこれにより、半導体ウエハは薄くなっているためチップ単位への分割が容易となる。
表面保護テープとしては、基材シートの一面に粘着剤層が積層されたものを用いることができる。研磨方法としては特に限定されないが、公知の裏面研磨法が好適である。
【００４２】
なお、本発明は、半導体ウエハの厚さおよびメッキ膜の膜厚に限定されるものではなく、主たる目的は、半導体チップの製造において、簡素な工程でチップに補強用のメッキ膜を形成する点、および高い生産性および歩留まりを図る点にある。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００４４】
（実施例１）
本発明の実施例１を図１に示す工程フローに沿って行った。
【００４５】
＜研磨工程＞
まず、公知の半導体ウエハプロセスにより、図１（ａ）に示すように、半導体素子やバンプが形成されたシリコンウエハ１（直径200ｍｍ、厚さ725μｍ）の表面１ａに、表面保護テープ２を貼り付け、図１（ｂ）に示すように、シリコンウエハ１が所定の厚さとなるまで裏面１ｂを公知の裏面研磨法により研磨した。これにより、厚さ２０μｍ、１００μｍ、２００μｍの３種類のシリコンウエハ１をそれぞれ３枚ずつ得た。そして、これら３種類のシリコンウエハ１について、以下の工程を行った。
【００４６】
＜区画形成工程＞
次に、図１（ｃ）に示すように、各種類のシリコンウエハ１の裏面１ｂに支持材としてのダイシングテープ３を貼り付け、表面保護テープ２を剥離し、図１（ｄ）に示すように、シリコンウエハ１のみを表面側からチップ単位に切断してスクライブライン４を形成した。この結果、サイズ1ｍｍ×10ｍｍに分割されたチップ５が1500個形成された。また、スクライブライン４の幅は約60μｍであった。
【００４７】
＜基板貼付工程＞
次に、図１（ｅ）に示すように、支持基板としてのガラス基板６の一面とチップ５の表面５ａとを、ＵＶ発泡性接着剤７ａと感圧性粘着剤７ｂとを有する両面タイプの粘着フィルム７（積水化学工業株式会社製の商品名耐熱セルファ）を用いて貼り合せ、その後、チップ５の裏面５ｂからダイシングテープを剥離した。
図２は、図１（ｅ）におけるチップと支持基板との貼合せ状態を示す拡大断面図である。粘着フィルム７は、ＰＥＴフィルム７ｃの一面にＵＶ発泡性接着剤７ａが積層され、他面に感圧性粘着剤７ｂが積層された両面粘着タイプであり、ＵＶ発泡性接着剤７ａは発泡剤７ａ1を含有しており、使用前は両方の粘着剤７ａ、７ｂの表面に図示しない剥離シートが積層されている。
この粘着フィルム７のＵＶ発泡性粘着剤７ａにチップ５が貼り付けられ、感圧性粘着剤７ｂに支持基板６が貼り付けられる。
【００４８】
＜前処理工程＞
前処理工程では、次のようにして表面改質処理および触媒化処理を行った。
表面改質処理では、ガラス基板６にて支持された複数のチップ５をシリコンエッチング液に約１分間浸漬し、その後、純水で洗浄した。これにより、各チップ５の裏面５ｂおよび外周面５ｃに微小な凹凸が形成された。シリコンエッチング液として、HF、HNO3、H2SO4混合水溶液を用いた。
次の触媒化処理では、触媒化液としてのＳｎ2+イオンおよびＰｄ2+イオンを含む液に、表面改質処理後のガラス基板６にて支持された複数のチップ５を約１分間浸漬し、その後、純水で洗浄した。
【００４９】
＜メッキ工程＞
次に、触媒化処理後のガラス基板６にて支持された複数のチップ５を無電解メッキ液に約１分、約４０分、約８０分間浸漬することにより、図１（ｆ）に示すように、各チップ５の裏面５ｂおよび外周面５ｃに無電解Ｎｉ−Ｐメッキ膜８を形成した。無電解メッキ液は、硫酸ニッケル0.1mol/lと次亜リン酸ナトリウム0.2mol/lを混合して調製した。なお、その後、各チップ５を純水で洗浄した。
この際、厚さ20μｍのチップ５のウエハについて、膜厚が0.3μｍ、10μｍ、20μｍと異なるメッキ膜８を形成し、これと同様に、100μｍおよび200μｍのチップ５のウエハについてもそれぞれ、膜厚が0.3μｍ、10μｍ、20μｍと異なるメッキ膜８を形成した。なお、チップ厚さおよびメッキ膜厚は、最終的に得られた半導体チップ９を断面ＳＥＭにより観察することで確認された。
【００５０】
＜個片化工程＞
その後、紫外光をガラス基板６を透過させて粘着フィルム７のUV発泡性粘着剤７ａに照射し、UV発泡性粘着剤７ａを発泡させた。UV発泡性粘着剤７ａが発泡したことにより、UV発泡性粘着剤７ａのチップ５に対する粘着力が低下したため、その後は、個片化するために各チップ５をUV発泡性粘着剤７ａから剥離して、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ膜８にて補強された半導体チップ９を得た。
つまり、３種類のチップ厚さと３種類のメッキ膜厚との組み合わせによる９種類の半導体チップ９の試験片を1500個ずつ得た。
【００５１】
このようにして製造した９種類の半導体チップ９について、メッキ膜８の硬度を硬度計（株式会社アカシ製のHM-221）によって確認したところ、全て300Ｈｖであった。
また、製造した９種類の半導体チップ９の曲げ破壊応力を測定することにより、チップ厚さとメッキ膜厚の組み合わせによる補強効果を次のようにして調べた。
曲げ破壊応力の測定では、図３に示すように、２つの支持台上に半導体チップ９を載置し、半導体チップ９の中間位置を圧子によって押圧し、半導体チップ９が破壊されたときの破壊荷重を測定した。
このようにして測定した破壊荷重から、得られる曲げ破壊応力σは、式（１）によって表される。
【００５２】
【数１】
2009272478.tif 000004
ここで、σは曲げ破壊応力[Mpa]、 Ｐは試験片破壊荷重[N]、Ｌは支点間距離[mm]、ｂは半導体チップの幅[mm]、ｈは半導体チップの厚さ[mm]を表している。
【００５３】
200個の半導体チップ９についての破壊荷重をそれぞれ測定し、これらを式（１）にあてはめて各半導体チップ９の曲げ破壊応力を算出した。
また、実施例１における区画形成工程で分割した200個のチップ５（メッキ膜無し）をダイシングテープ３から剥離し、200個のチップ５についても上述と同様に破壊荷重をそれぞれ測定し、これらを式（１）にあてはめて各チップ５の曲げ破壊応力を算出した。
そして、図４に示すように、補強前後の半導体チップ９の曲げ破壊応力の平均値σaveと標準偏差σstの差を比較し、
［σave−3σst］補強前≧［σave−3σst］補強後であれば、効果なしと判定し、
［σave−3σst］補強前＜［σave−3σst］補強後であれば、効果ありと判定した。
この結果を表２に示した。
【００５４】
【表２】
2009272478.tif 000005
【００５５】
（実施例２）
実施例２では、実施例１における基板貼付工程で使用した粘着フィルム７に代えて、ホットメルト性粘着剤と感圧性粘着剤とを両面に有する粘着フィルムを用いたこと、および個片化工程においてホットメルト性接着剤を加熱することにより粘着性を低下させたこと以外は、実施例１に準じて９種類の半導体チップの試験片をそれぞれ作製した。
なお、実施例２で使用した粘着フィルムは日東電工株式会社社製の商品名リバアルファBP-265U8を使用し、個片化工程においてはガラス基板を170℃で１０秒間加熱した。
実施例２の各種類の試験片についても実施例１と同様に補強効果を調べたところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の半導体チップの製造方法の実施例１を行った工程図である。
【図２】図１（ｅ）におけるチップと支持基板との貼合せ状態を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施例１で作製した半導体チップについての破壊荷重を測定する方法を説明する図である。
【図４】補強前後の半導体チップの曲げ破壊応力の平均値σaveと標準偏差σstの差を比較する図である。
【図５】従来の補強された半導体チップを示す断面図である。
【図６】別の従来の補強された半導体チップの製造過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  半導体ウエハ
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２  表面保護テープ
３  ダイシングテープ（支持材）
４  スクライブライン
５  チップ
５ａ  表面
５ｂ  裏面
５ｃ  外周面
６  ガラス基板（支持基板）
７  粘着フィルム
７ａ  ＵＶ発泡性粘着剤
７ｂ  感圧性粘着剤
８  無電解メッキ膜
９  半導体チップ
【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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