(57)【要約】  先ダイシング作業およびウェーハ裏面側接着被膜の両方を採用して、半導体ウェーハから個々の半導体ダイを製造する方法であって、水溶性または有機溶剤溶解性材料を、部分的に切り込まれた／エッチングされたダイシング線の中および回路の上面の上に塗布する工程を含み、ウェーハ裏面側被膜のダイシングストリートへの進入および個片化時の妨害を防止する方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路を上面側に有する半導体ウェーハから個々の半導体ダイを製造する方法であって、以下の工程を含む方法；
（１）前記ウェーハの上面側における隣接する回路間にダイシング線を形成する工程；
（２）水溶性または有機溶剤溶解性材料をダイシング線の中および回路上面の上に塗布する工程；
（３）ウェーハの上面側および水溶性または有機溶剤溶解性材料の上に保護層を積層する工程；
（４）ウェーハの裏面側から材料を除去することによりウェーハを薄くする工程；
（５）ウェーハの裏面側に接着剤被膜を塗布する工程；
（６）ウェーハの上面側から保護層を除去する工程；
（７）回路間のダイシング線から水溶性または有機溶剤溶解性材料を除去する工程；および
（８）ウェーハをダイシング線に沿って個々の回路に分離する工程。
【請求項２】
水溶性または有機溶剤溶解性材料が、ポリビニルアルコール、水溶性のセルロース系誘導体、ゼラチン、澱粉類および多糖類、ポリエチレンオキサイド類、ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリスチレン類、および親水基を含有するエチレン性不飽和モノマー類から誘導されるポリマー類からなる群から選択される水溶性材料である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ウェーハ裏面側の被膜が脆性材料へ硬化する材料から製造される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ダイシング線に沿って部分的にソーイングした後、ウェーハ裏面側の脆性被膜を伸張させ破断させることにより、ウェーハを個々の回路に分離する請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ダイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器および電子機器の小型化およびスリム化のために、より薄い半導体ダイが必要になってきている。従来からの半導体ダイの製造方法においては、半導体ウェーハを加工して当該ウェーハの上面側に複数の回路を形成し、後の工程において、当該ウェーハを、それぞれの上面側に少なくとも１つの回路を有する個々のダイに分離する。より薄い半導体ダイを製造する１つの方法として、ウェーハを分離する前に、ウェーハの裏面側、すなわち回路がない側から過剰の材料を除去する方法がある。
【０００３】
この態様の除去は、研削法により行われるのが典型的であり、裏面側研削法として知られているが、研削法以外の方法を採用することが期待できる。
【０００４】
ある方法においては、保護テープをウェーハの上面側に配置して回路を保護し、裏面側を研削により薄くする。研削後、接着テープが、薄くされた裏面側に積層され、当該ウェーハをフレームに取り付けるのに使用される（当該接着テープは取り付けテープとしても知られている）。当該フレームは、ウェーハから個々のダイを分離する作業中、当該ウェーハを保持する。当該分離は、個片化としても知られており、ウェーハを、個々のダイおよび回路にソーイングすることにより行われるのが典型的である。このような方法においては、薄くされたウェーハに、ソーイング作業中、クラックが入り易いという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、別の方法においては、隣接する回路間におけるウェーハの上面側にダイシング線を部分的に切り込むか、またはレーザー光線で切り込んで、後のダイシングを促進する。ダイシング線を切り込んだ後、保護テープを当該ウェーハの上面側に積層し、ウェーハの裏面側から材料をダイシング線が切り込まれた深さまで除去し、当該ウェーハをダイシング線に沿って個々のダイに分離する。
【０００６】
個々のダイは、半導体パッケージの中、または回路板の上で使用され、個片化後に塗布される接着剤により取り付けられる。個片化後の接着剤の塗布は、個片化前のウェーハへの接着剤の塗布ほど効果的ではない。接着剤が個片化前にウェーハに塗布される場合、当該接着剤はウェーハ裏面側被膜と呼ばれる。この方法においては、回路を保護するための保護テープをウェーハの上面側に積層し、当該ウェーハの裏面側から材料を除去してウェーハを薄くし、当該ウェーハの裏面側に接着性のウェーハ裏面側被膜を塗布し、保護テープを除去し、ウェーハを、各ダイが回路の１つを含むように、個々のダイに切断する。しかしながら、上記した同様の問題が生じる。すなわち、薄くされたウェーハに、ダイシング作業中、クラックが入り易い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ウェーハ裏面側被膜を用いる場合、研削の前に、ダイシング（切削（dicing））を部分的に行う先ダイシング法（dicing before grinding method）を採用しなければならないという制約がある。ダイシング線をウェーハに部分的に切り込んだ後、裏面側被膜を塗布すると、当該被膜がダイシング線およびダイシングストリートに入り込んで汚染し、個片化プロセスを阻害する。このため、部分的ダイシング作業を、ウェーハを薄くするための研削作業の前に行う場合には、回路間のダイシング線へのウェーハ裏面側被膜による汚染を防止する手段が必要になる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の回路を上面側に有する半導体ウェーハから個々の半導体ダイを製造する方法であって、以下の工程を含む方法に関する；（１）前記ウェーハの上面側における隣接する回路間にダイシング線を形成する工程；（２）水溶性または有機溶剤溶解性材料をダイシング線の中および回路の上面の上に塗布する工程；（３）ウェーハの上面側および水溶性または有機溶剤溶解性材料の上に保護層を積層する工程；（４）ウェーハの裏面側から材料を除去することによりウェーハを薄くする工程；（５）ウェーハの裏面側に接着剤被膜を塗布する工程；（６）ウェーハの上面側から保護層を除去する工程；（７）回路間のダイシング線から水溶性または有機溶剤溶解性材料を除去する工程；および（８）ウェーハをダイシング線に沿って個々の回路に分離する工程。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ウェーハの上面側への複数の回路の形成は工業界の文献に十分に記載されている半導体の製造方法に従って行われる。ウェーハは半導体材料であり、典型的にはシリコンである。回路はウェーハの上面またはそれより下方または上方に形成することができ、また被膜、例えば不動態化層により保護することができる。本明細書中、これらの全てをウェーハの上面と呼ぶものとする。
【００１０】
ウェーハの上面側における個々の回路間に形成されるダイシング線はダイシングストリートまたは溝としても知られている。ダイシング線は回路の形成に先立って、または当該形成と同時に形成することもできる。ダイシング線の形成方法として、例えば、湿式または乾式エッチング法、およびレーザードリル法が挙げられる。ダイシング線の目的は、個々の半導体ダイへのウェーハの個片化（singulation）を促進および誘導することである。
【００１１】
水溶性または有機溶剤溶解性化学物質の塗布はダイシング線の中および回路の上に行われ、後で塗布されるウェーハ裏面側被膜の進入を防止する。好適な水溶性材料として、例えばアイオノマー類、ポリビニルアルコール、水溶性のセルロース系誘導体、ゼラチン、澱粉類および多糖類、ポリエチレンオキサイド類、ポリビニルピロリドン、スルホン化ポリスチレン類、および親水基を含有するエチレン性不飽和モノマー類から誘導されるポリマー類等の親水性ポリマーが挙げられる。好適な有機溶剤溶解性材料として、例えばワックス類、フッ素化ワックス類、固体水素化油類、ポリオレフィン類、アクリレート、メタクリレート、およびスチレン系ポリマー類、ならびにシリコーン材料（例えば、オイル類、ワックス類、およびポリマー類）が挙げられる。これらの化合物は適切な溶剤（水または有機溶剤）に溶解させ、あらゆる効果的な方法、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、型板捺染法、または好ましくはスプレー印刷法またはジェット印刷法により塗布される。当該溶液の濃度はできるだけ高くすることができるが、連続的な塗布が可能な濃度にする。水または有機溶剤はその後、次工程に進む前に蒸発させる。
【００１２】
保護層の積層はウェーハの上面側へ行われ、その後の加工工程時に回路を保護し、当該回路をウェーハの個片化後の適所に維持する。保護層は典型的にはテープの形態を有し、特定の実施態様においてはＵＶテープの形態を有する。接着剤は初期は粘着性があり、その後は、照射により硬化し、容易に剥離する。
【００１３】
ウェーハを薄くする方法は効果的なあらゆる方法が使用できる。特定の実施態様においては、ウェーハの裏面側を研削作業に供する。この裏面研削は、典型的には、ダイシング線と合流する深さまで行う。幾つかの作業においては、ダイシング線はウェーハの前面側において裏面側研削の目標深さよりも僅かに深く切り込まれる。この僅かに深い切り込みにより、最後の個々のダイへの個片化が促進される。
【００１４】
裏面側研削作業の後は、当該ウェーハの裏面側にウェーハ裏面側被膜を塗布する。ウェーハ裏面側被膜は接着剤であり、個々のダイを支持体に取り付けるために最終的に利用される。ウェーハ裏面側被膜の塗布は、あらゆる効果的な方法、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、型板捺染法、またはスプレー印刷法またはジェット印刷法により行われる。ウェーハ裏面側被膜の化学的組成は、後の加工要件を満たすあらゆる接着剤組成であってよい。そのような接着剤は当該分野で既知のものである。ある実施態様においては、ウェーハ裏面側被膜はＢ−ステージ化可能な液体からなっている（「Ｂ−ステージ化可能」とは、加熱により、溶媒を除去可能および／または部分的にキュアー可能であることを意味する）。当該Ｂ−ステージ化可能な液体は、あらゆる好適な塗布法、例えばスピンコート法、スプレーコート法、型板印刷法、スクリーン印刷法、またはジェット印刷法により塗布できる。当該材料はその後、室温で比較的不粘着になるまでＢ−ステージ化される（加熱されて、溶媒が除去されるか、または部分的にキュアーされる）。あとの取り付け作業においては、ダイの取り付け時に当該被膜を加熱して軟化および流動化させ、その後、高温に加熱して最終的なキュアーをさせることができる。
【００１５】
また別の実施態様においては、ウェーハ裏面側被膜の組成物は、当該組成物がより脆い状態までキュアーするものであるように選択される。（機械的にソーイング（sawing）またはレーザー光線照射されることよりもむしろ）当該脆性状態により、当該裏面側被膜は個々のダイの個片化時に破断可能になる。
【００１６】
保護テープはウェーハの上面側から除去される。
【００１７】
水溶性または有機溶剤溶解性材料は、回路間のダイシング線から除去される。仮に当該材料が水溶性材料である場合には、当該材料が完全に除去されるまで、ウェーハの表面を水洗する。仮に当該材料が有機溶剤溶解性材料である場合、当該材料を溶解する適切な溶剤を使用する。
【００１８】
最後に、ウェーハをダイシング線に沿って分離することにより、ウェーハを個々の回路に個片化する。当該分離は、ブレードによるソーイング、レーザー光線による燃焼、ウェーハ裏面側被膜が脆性材料で提供される場合は当該被膜の伸張、または部分的なソーイングまたはレーザー光線による燃焼と伸張との組み合わせにより行われる。
【００１９】
本発明の方法において特に注目すべきことは、水溶性または有機溶剤溶解性材料を使用してダイシング線またはダイシングストリートを保護することである。当該材料はダイシングストリートを充填しており、回路の表面を被覆しているので、ウェーハ裏面側被膜の残渣が回路を汚染するはずがない。
【国際調査報告】
2012525010.tif 000002
2012525010.tif 000003