(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理的な処理を行なうことにより伸長可能とされたテープにウェーハを貼り付ける貼り付け工程と、
個片化された半導体チップを形成するため、前記ウェーハをフルダイシングするダイシング工程と、
前記ダイシング工程が終了した後、前記テープに物理的処理を実施することにより該テープを伸長させるテープ伸長工程と、
前記テープ伸長工程が終了した後、前記テープに前記ウェーハが貼り付けられた状態で、前記ウェーハの背面を研削する研削工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記テープとして、紫外線を照射することにより伸長する特性を有するものを用いたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の半導体装置の製造方法において、
前記ダイシング工程では、前記ウェーハの背面から赤外線を照射し、その反射光に基づきダイシング位置を認識することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
ダイシング用テープにウェーハの回路形成面と異なる側の面である背面を貼り付けて前記ウェーハをフルダイシングするダイシング工程と、
該ダイシング工程終了後に前記回路形成面に前記テープを貼り付けた上で前記ダイシング用テープを剥がす貼り付け工程と、
前記テープに物理的処理を実施することにより該テープを伸長させるテープ伸長工程と、
前記テープ伸長工程が終了した後、前記テープに前記ウェーハが貼り付けられた状態で、前記ウェーハの背面を研削する研削工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にテープにウェーハを張り付けた状態でグラインディング（研削）を行なう半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造工程においては、ウェーハプロセスを終了したウェーハの素子が形成されていない面をグラインディングしてウェーハの厚さを減少させることが行なわれている。
【０００２】
このグラインディング処理時には、ウェーハに対し高負荷が印加される。よって、このグラインディング処理をウェーハを破損させることなく、かつ高いスループットで行なうことが望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
従来の半導体装置の製造方法及び半導体製造装置について、図１乃至図６を用いて説明する。周知のように、半導体装置の製造工程には、ウェーハの背面に対しグラインディング（バックグラインディング）を行なうことによりウェーハを所定の厚さとするグラインディング工程、及びウェーハに対しダイシングを行なうことにより個々の半導体チップとするダイシング工程を有している。
【０００４】
従来、このダイシング工程とグラインディング工程を実施する順序としては、図１（Ａ）に示すようにダイシング工程（ステップ１０：図ではステップをＳと略称する）を実施した後にグラインディング工程（ステップ１１）を実施する方法、或いは図１（Ｂ）に示すようにグラインディング工程（ステップ２０）を実施した後にダイシング工程（ステップ２１）を実施する方法の何れかの方法が採られていた。
【０００５】
図２及び図３は、図１（Ａ）に示すダイシング工程を実施した後にグラインディング工程を実施する方法を示している。図２は、ダイシング工程（ステップ１０）を説明するための図である。
ダイシングを行なうウェーハ１０は、予めダイシング用テープ１２が配設されたウェーハフレーム１２に固着される。このダイシング用テープ１２は、紫外線（ＵＶ）硬化型の接着剤が塗布された樹脂テープであり、ウェーハ１０はこのダイシング用テープ１２に貼り付けられた状態でダイシング処理がされる。また、ウェーハ１０のダイシング用テープ１２に貼り付けられる面（回路が形成された面）には保護テープ１４が貼り付けられており、ダイシング時にウェーハ１０の回路を保護している。
【０００６】
ウェーハ１０に対するダイシングは、ダイシングソー１５を用いて実施され、これによりウェーハ１０は複数個の半導体チップ１１に個片化される。この際、隣接する半導体チップ間には、ダイシングソー１５の刃幅に対応した溝状の間隙１６（カーフロス）が形成される。しかるに、ウェーハ１０（個片化された各半導体チップ１１）は、保護テープ１４を介してダイシング用テープ１３に固着された状態を維持している。
【０００７】
図３は、上記したダイシング工程（ステップ１０）に続いて実施されるグラインディング工程（ステップ１１）を説明するための図である。グラインディング工程では、研削工具１７を用いてウェーハ１０の背面をグラインディング処理し、ウェーハ１０を所定の厚さまで薄くする。具体期には、回転する研削工具１７を研磨液を供給しつつ図中矢印Ｘ２，Ｘ２方向に移動させることによりグラインディング処理を行なう。これにより、所定の厚さを有した半導体チップ１１が形成される。
【０００８】
一方、図５は、図１（Ｂ）に示すグラインディング工程（ステップ２０）を説明するための図である。尚、図５において、図２及び図３に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。
図１（Ｂ）に示す製造方法では、ダイシング工程（ステップ２１）を実施する前にグラインディング工程を実施するため、先ず図５に示すようにダイシングによる間隙１６が形成されていないウェーハ１０に対して研削工具１７によりグラインディング処理が実施される。そして、グラインディング処理によりウェーハ１０の厚さが所定値となった後、ダイシングソー１５を用いてダイシング処理が行なわれ、半導体チップ１１を形成する方法が採られていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した図１（Ａ）の製造方法では、ダイシング工程を実施した後にグラインディング工程を行なうため、グラインディング処理は間隙１６が形成されたウェーハ１０に対して行なうこととなる。この間隙１６の幅寸法Ｗ１は、ダイシングソー１５の刃幅と略等しい寸法であり、具体的には約２０μｍと非常に小さな幅寸法となっている。
【００１０】
また、ダイシングされることによりウェーハ１０は各半導体チップ１１に個片化されており、半導体チップ１１は各々の下部が保護テープ１４を介してダイシング用テープ１３に貼り付けられた状態となっている。このため、個々の半導体チップ１１を固定する力は小さくなり、変位し易い状態となっている。更に、前記したように研削工具１７は回転しつつ矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動しグラインディング処理を行なうため、各半導体チップ１１には大きな外力が印加される。
【００１１】
従って、上記した各理由により、グラインディング処理時に半導体チップ１１は変位し、隣接するチップ間で衝突が生じてしまう。これを図４を用いて説明する。同図では、研削工具１７が図中矢印Ｘ１方向に移動している場合を示している。この場合、図中右側に位置する半導体チップ１１には研削工具１７の移動に追随して矢印Ｘ１方向に移動しようとする力（以下、外力という）が作用する。
【００１２】
そして、この外力が作用すると半導体チップ１１は図中矢印Ａで示す方向に変位し（変位した状態を破線で示す）、半導体チップ１１の上部角部が隣接する半導体チップ１１と衝突してしまう。これにより、図示されるように半導体チップ１１の上部角部にクラック１８が発生するおそれがあり、よって製造歩留り及びスループットの低下してしまうという問題点が生じる。
【００１３】
一方、上記した図１（Ｂ）の製造方法では、グラインディング工程を実施した後にダイシング工程を行なうため、グラインディング処理は間隙１６が形成されていない状態で実施される（図５参照）。よって、この方法では、図４を用いて説明したようなクラック１８の発生を抑制することができる。
しかるに、ダイシング処理を行なっていないウェーハ１０に対しグラインディング処理を実施する方法では、所定の膜厚までウェーハ１０をグラインディングした時点において、図６に示すようにウェーハ１０に反りが発生してしまう。この反りの大きさをダイシング用テープ１３（保護テープ１４）からのウェーハ１０の最大離間距離（図中、矢印Ｈで示す）で評価することとすると、６インチウェーハを厚さ２００μｍまでグラインディングした場合には、約２ｃｍの反り（Ｈ＝２ｃｍ）が発生し、また８インチウェーハを厚さ２００μｍまでグラインディングした場合には、約３ｃｍの反り（Ｈ＝３ｃｍ）が発生する。
【００１４】
このようにウェーハ１０に反りが発生すると、ハンドリングが適正にできなくなり、また最悪の場合にはハンドラーによりウェーハ１０が割れてしまうという問題点が生じる。この反りによりウェーハ１０が割れてしまう確率は、８インチウェーハを用いた場合には約５０％となり、製造歩留り及びスループットが大幅に低下してしまう。
【００１５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、製造歩留り及びスループットの向上を図り得る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、次に述べる各手段を講じることにより解決することができる。
請求項１記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、
物理的な処理を行なうことにより伸長可能とされたテープにウェーハを貼り付ける貼り付け工程と、
個片化された半導体チップを形成するため、前記ウェーハをフルダイシングするダイシング工程と、
前記ダイシング工程が終了した後、前記テープに物理的処理を実施することにより該テープを伸長させるテープ伸長工程と、
前記テープ伸長工程が終了した後、前記テープに前記ウェーハが貼り付けられた状態で、前記ウェーハの背面を研削する研削工程とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
前記テープとして、紫外線を照射することにより伸長する特性を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の半導体装置の製造方法において、
前記ダイシング工程では、前記ウェーハの背面から赤外線を照射し、その反射光に基づきダイシング位置を認識することを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項４記載の発明に係る半導体装置の製造方法は、
ダイシング用テープにウェーハの回路形成面と異なる側の面である背面を貼り付けて前記ウェーハをフルダイシングするダイシング工程と、
該ダイシング工程終了後に前記回路形成面に前記テープを貼り付けた上で前記ダイシング用テープを剥がす貼り付け工程と、
前記テープに物理的処理を実施することにより該テープを伸長させるテープ伸長工程と、
前記テープ伸長工程が終了した後、前記テープに前記ウェーハが貼り付けられた状態で、前記ウェーハの背面を研削する研削工程とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１，請求項２の発明によれば、
貼り付け工程において物理的な処理を行なうことにより伸長可能とされたテープ（例えば紫外線の照射処理により伸長するテープ）にウェハーを貼り付け、その上でダイシング工程においてウェーハをフルダイシングする。これにより、ウェーハは個々の半導体チップに個片化されるが、個々の半導体チップはテープに貼り付けられた状態を維持する。また、フルダイシングされることにより、隣接する各半導体チップの間には間隙が形成されるが、ダイシング工程終了直後の状態では、この間隙の幅寸法は小さい。
【００２２】
上記のダイシング工程が終了するとテープ伸長工程が実施され、テープに物理的処理（例えば、紫外線の照射）を実施することによりテープを伸長させる。このテープの伸長に伴い各半導体チップ間に形成されている間隙も伸長し、よって間隙の幅寸法は大きくなる。
上記のテープ伸長工程が終了すると、テープにウェーハが貼り付けられた状態のウェーハの背面を研削する研削工程が実施されるが、ウェーハにはダイシング処理を行なうことにより間隙（溝）が形成されているため、研削によりウェーハの厚さが薄くなっても、ウェーハに反りが発生することはない。
【００２３】
また、研削工程においては研削治具によりウェーハには大きな負荷（外力）が作用し個片化された各半導体チップは変位するが、前記のようにテープ伸長工程においてテープが伸長することにより隣接する各半導体チップ間の間隙も大きくなっている。このため、半導体チップが変位しても、隣接する半導体チップが衝突することはなく、半導体チップにクラック（欠け）が発生することを防止することができる。よって、高い製造歩留り及びスループットをもって半導体装置を製造することが可能となる。
【００２４】
また、請求項３記載の発明によれば、
ダイシング工程において、ウェーハの背面から赤外線を照射し、その反射光に基づきダイシング位置を認識することにより、ウェーハの回路が形成されていない面からダイシングを行なうことが可能となる。
一般にダイシング処理を行なう場合には、ウェーハの回路形成面に回路パターンの形成と共に形成されたダイシングライン（例えば、アルミ膜で形成されている）を基準としてダイシングを行なう。しかるに、研削処理を行なうのは回路形成面と反対側の面である背面であるため、直接ダイシングラインを認識してダイシングを行なう方法では、ダイシング工程と研削工程でウェーハの向きを逆転させる必要が生じる。
【００２５】
しかるに、赤外線を利用してウェーハの背面からダイシング位置（ダイシングライン）を認識することにより、ダイシング工程と研削工程でウェーハの向きを逆転させる必要がなくなり、製造工程の簡単化を図ることができる。
また、請求項４記載の発明のように、
ダイシング用テープにウェーハの回路形成面と異なる側の面である背面を貼り付けてダイシング処理を行い、その後に回路形成面にテープを貼り付けた上で前記ダイシング用テープを剥がし、その上でテープ伸長工程，研削工程を順次実施することとしてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図７は、本発明の一実施例である半導体装置の製造方法を示す工程図である。尚、本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウェーハをダイシングするダイシング工程及びウェーハをグラインディング処理するグラインディング工程（研削工程）に特徴を有し、他の製造工程は従来と変わるところはないため、ダイシング工程及びグラインディング工程についてのみ説明し、他の製造工程の説明は省略するものとする。
【００２９】
本実施例に係る半導体製造方法は、図７に示すように、テープ貼着工程（ステップ３０），ダイシング工程（ステップ３１），テープ伸長工程（ステップ３２），グラインディング工程（ステップ３３），チップ突き上げ工程（ステップ３４）を順次実施することを特徴としている。以下、各工程の詳細について説明する。
【００３０】
図８は、テープ貼着工程（ステップ３０）を説明するための図である。同図に示すように、ウェーハ２０には、予めその回路形成面（図中、下面となる）に保護テープ２４が貼り付けられている。この保護テープ２４としては、例えばポリイミドテープ等を利用することができる。また、ウェーハ２０の材料は特に限定されるものではなく、シリコン，ガリウムヒ素等の各種半導体基板を適用することができ、またフェライト等の半導体以外の基板に対しても適用することが可能である。
【００３１】
保護テープ２４が貼着されたウェーハ２０は、ウェーハフレーム２２に取り付けられた伸長テープ２３に貼り付けられる。具体的には、伸長テープ２３には紫外線硬化型接着剤（図示せず）が塗布されており、この紫外線硬化型接着剤によりウェーハ２０は伸長テープ２３に貼り付けられる。
伸長テープ２３は、本発明の要部となるものであり、物理的な処理を行なうことにより伸長可能な構成とされている。具体的には、本実施例では弱紫外線を照射することにより伸長する特性を有した樹脂テープを用いており、例えばＵＣ−３５３ＥＰ−１１０（古河電気工業株式会社製）を用いることができる。
【００３２】
尚、物理的な処理は紫外線照射に限定されるものではなく、例えば熱膨張係数の高い伸長テープ２３を用いると共に物理的処理として熱を印加する構成としてもよく、またＸ線の照射により伸長する伸長テープ２３を用いると共に物理的処理としてＸ線を照射する構成としてもよく、塑性変形しやすい（機械的変形を行いやすい）材料よりなる伸長テープ２３を用いると共に物理的処理として機械的な力を印加する構成としてもよい。その他、伸長テープ２３の特性を適宜選定することにより、物理的な処理として赤外線照射，電子ビーム照射，レーザー照射等の種々の処理を適用することが可能である。
【００３３】
上記したテープ貼り付け工程（ステップ３０）が終了すると、続いてダイシング工程（ステップ３１），テープ伸長工程（ステップ３２），グラインディング工程（ステップ３３）が順次が実施される。図１７は、このダイシング工程，テープ伸長工程，及びグラインディング工程を実施する半導体製造装置４０を示している。ここで、上記した各ステップ３０〜３３に係る工程説明を行なう前に、各工程の処理を実施するのに用いる半導体製造装置４０について説明するものとする。
【００３４】
半導体製造装置４０は、基台４１上にカバー４２を有した構成とされており、このカバー４２には隔壁４６，４７が形成されることによりダイシング部４３，ＵＶ照射部４４（物理的処理部），及びグラインディング部４５の三つの部屋が形成された構成となっている。ダイシング部４３はダイシング工程を実施する部位であり、ＵＶ照射部４４はテープ伸長工程を実施する部位であり、またグラインディング部４５はグラインディング工程を実施する部位である。
【００３５】
ダイシング部４３内には、大略すると、ダイシングソー２５，赤外線カメラ２９，供給カセット４８，第１の搬送装置４９，第１のチャックテーブル５３，第１の吸引装置５６，及び第１の駆動装置５９等が設けられている。供給カセット４２には、図８を用いて説明したウェーハフレーム２２に配設された伸長テープ２３に貼着されたウェーハ２０が予め複数枚装着されている。このバックグラインディング処理の実施前の状態において、ウェーハ２０の厚さは例えば７５０μｍである。
【００３６】
第１の搬送装置４９は、供給カセット４８からウェーハ２０を取り出し、第１のチャックテーブル５３に搬送する。第１のチャックテーブル５３は、例えばポーラスチャックテーブル形式とされており、また第１の吸引装置５６と接続されることにより、ウェーハ２０をバキュームチャックしうる構成とされている。上記のようにウェーハ２０が第１のチャックテーブル５３に装着されると、第１の吸引装置５６は吸引処理を開始し、よってウェーハ２０は第１のチャックテーブル５３に固定される。
【００３７】
また、第１のチャックテーブル５３の上部には、ダイシングソー２５が配設されている。このダイシングソー２５の切り刃の厚みは、例えば２０μｍとされており、第１の駆動装置５９により所定の回転数で回転する構成とされている。また、第１の駆動装置５９はダイシングソー２５をウェーハ２０に対し三次元的（水平方向及び上下方向）に移動させうる構成とされており、これによりウェーハ２０の所定ダイシング位置にてダイシングしうる構成となっている。
【００３８】
赤外線カメラ２９はダイシングソー２５の上部に配置されており、ウェーハ２０を撮像しうるよう構成されている。また、赤外線カメラ２９の近傍位置には図示しない赤外線照射ランプが配設されており、ウェーハ２０に対して赤外線を照射しうる構成とされている。従って、赤外線カメラ２９は、ウェーハ２０に対して照射された赤外線の内、反射してきた赤外線に基づき撮像処理を行なう。
【００３９】
一方、ＵＶ照射部４４内には、大略すると第２の搬送装置５０，第２のチャックテーブル５４，第２の吸引装置５７，及び紫外線照射ランプ６１（以下、ＵＶランプという）等が設けられている。
第２の搬送装置５０は、ダイシング部４３においてダイシングされたウェーハ２０を第１のチャックテーブル５３から取り出し、第２のチャックテーブル５４に搬送する。この際、第２の搬送装置５０はウェーハ２０を上下反転させ、その上でウェーハ２０を第２のチャックテーブル５４に載置する。
【００４０】
第２のチャックテーブル５４も例えばポーラスチャックテーブル形式とされており、また第２の吸引装置５７と接続されることにより、ウェーハ２０及び伸長テープ２３を吸引しうる構成とされている。この際、第２のチャックテーブル５４の大きさは伸長テープ２３よりも大きく設定されており、伸長テープ２３の全面を吸引しうる構成とされている。
【００４１】
ＵＶランプ６１は、第２のチャックテーブル５４の上部位置に配設されている。よって、ウェーハ２０が第２のチャックテーブル５４に載置された状態において、ＵＶランプ６１は伸長テープ２３と対向した状態となる。
このようにウェーハ２０が第２のチャックテーブル５４に装着されると、第２の吸引装置５７は吸引処理を開始すると共に、ＵＶランプ６１は紫外線（ＵＶ光）の照射を開始する。この吸引処理による吸引力は伸長テープ２３を引き延ばす力として作用し、またＵＶ光が照射されることにより上記特性を有した伸長テープ２３は伸長する。尚、ＵＶランプ６１の上部にはリフレクタ６２が配設されており、ＵＶ光を効率よく、かつ均一に伸長テープ２３に照射するよう構成されている。
【００４２】
一方、グラインディング部４５内には、大略すると、研磨工具２７，第３のチャックテーブル５５，第３の吸引装置５８，第３の搬送装置５１，第４の搬送装置５２，駆動装置６０，及び収納カセット６３等が配設されている。
第３の搬送装置５１は、ＵＶ照射部４４において伸長テープ２３の伸長処理がされたウェーハ２０を第２のチャックテーブル５４から取り出し、第３のチャックテーブル５５に搬送する。この際、第３の搬送装置５１はウェーハ２０を上下反転させ、その上でウェーハ２０を第３のチャックテーブル５５に載置する。
【００４３】
第３のチャックテーブル５５も例えばポーラスチャックテーブル形式とされており、また第３の吸引装置５８と接続されることにより、ウェーハ２０及び伸長テープ２３を吸引しうる構成とされている。この際、第３のチャックテーブル５５の大きさは伸長テープ２３よりも大きく設定されており、伸長テープ２３の全面を吸引しうる構成とされている。
【００４４】
このようにウェーハ２０が第３のチャックテーブル５５に装着されると、第３の吸引装置５８は吸引処理を開始する。この吸引処理による吸引力は伸長テープ２３を引き延ばす力として作用する。
また、第３のチャックテーブル５５の上部には、研削工具２７（砥石）が配設されている。この研削工具２７は例えばダイヤモンドホイールであり、駆動装置６０に接続されたホイール６４に装着されている。本実施例では、研削工具２７が回転することによりウェーハ２０の背面に対してグラインディング処理（研削処理）を行なう構成とされているため、駆動装置６０には研削工具２７を回転させるモータ及び研削工具２７を平面的に移動させると共に昇降させる移動装置が組み込まれている。
【００４５】
第４の搬送装置５２は、グラインディング処理が行なわれたウェーハ２０を第３のチャックテーブル５５から取り出し、収納カセット６３にウェーハフレーム２２及び伸長テープ２３と共に収納する。
続いて、上記構成とされた半導体製造装置４０を用いて実施される、ダイシング工程（ステップ３１），テープ伸長工程（ステップ３２），及びグラインディング工程（ステップ３３）について説明する。
【００４６】
図９及び図１０は、ダイシング工程を説明するための図である。
ダイシング工程では、先ずダイシング部４３に設けられている赤外線カメラ２９を用い、ウェーハ２０のダイシング位置を確認する処理が実施される。一般にダイシング処理を行なう場合には、ウェーハ２０の回路形成面側に回路パターンの形成と同時に形成されたダイシングライン（例えば、アルミ膜で形成されている）を形成しておき、このダイシングラインを基準としてダイシングを行なうことが行なわれている。
【００４７】
しかるに、グラインディング工程では回路形成面と反対側の面（背面）をグラインディングするため、ウェーハ２０の回路形成面側を伸長テープ２３に貼着する必要がある。よって、直接ダイシングラインを認識してダイシングを行なうためには、ダイシング工程とグラインディング工程とで伸長テープ２３に対するウェーハ２０の貼り付け向きを異ならせる必要が生じ、製造工程が面倒となる。
【００４８】
しかるに、本実施例のように赤外線を利用することにより、ウェーハ２０の背面からダイシング位置（ダイシングライン）を認識することが可能となる。即ち、ウェーハ２０に対して赤外線を照射した場合、ダイシングラインとて形成されているアルミ膜は赤外線を反射する。この反射された赤外線を赤外線カメラ２９で撮像することにより、ウェーハ２０の背面からダイシングラインを認識することが可能となる。よって、ダイシング工程とグラインディング工程でウェーハ２０の向きを逆転させる必要がなくなり、製造工程の簡単化を図ることができる。
【００４９】
上記のようにダイシング位置の認識が行なわれると、駆動装置５９はダイシングソー２５を回転させると共にダイシング位置に沿って移動させる。これにより、図１０に示すように、ウェーハ２０はダイシングされ個片化された半導体チップ２１が形成される。
前記したように、ダイシングソー２５は約２０μｍの刃幅を有しているため、隣接する各半導体チップ２１の間にはダイシングソー２５の刃幅に対応した幅寸法Ｗ１（約２０μｍ）の間隙２６Ａが形成される。しかるに、このように狭い間隙２６Ａを有した状態でグラインディング処理を行なうと、隣接する半導体チップ２１間で衝突が発生し、クラックが生じることは前述した通りである（図４参照）。
【００５０】
上記したダイシング工程（ステップ３１）が終了すると、続いてテープ伸長工程（ステップ３２）が実施される。図１１及び図１２は、テープ伸長工程を説明するための図である。
ダイシング処理が行なわれたウェーハ２０はＵＶ照射部４４（図１７参照）に搬送され、図１１に示されるように、ウェーハ２０を貼着している伸長テープ２３に対してＵＶランプ６１からＵＶ光の照射が行なわれる。前記したように、伸長テープ２３はＵＶ光を照射することにより伸長する特性を有しているため、ＵＶ光の照射により伸長テープ２３は伸長する。よって、図１２に示すように（図１２は、ＵＶ光の照射が終了した状態を示している）、伸長テープ２３の伸長に伴い隣接する半導体チップ２１間の間隙Ｗ２も大きくなる（Ｗ２＞Ｗ１）。
【００５１】
また、前記したように第２のチャックテーブル５４の大きさは伸長テープ２３よりも大きく設定されており、伸長テープ２３の全面を吸引しうる構成とされている。よって、第２の吸引装置５７による吸引力は、伸長テープ２３を引き延ばす力として作用するため、ＵＶ光の照射により伸長した伸長テープ２３は更に引き延ばされ、半導体チップ２１間の間隙Ｗ２をより大きくすることができる。
【００５２】
尚、本実施例では第２の吸引装置５７による吸引力を利用して伸長テープ２３を更に引き延ばす構成としているが、例えばプレス装置を用いて伸長テープ２３を押し上げる等の他の構成を用いて強制的に伸長テープ２３を引き延ばす構成としてもよい。
また、伸長テープ２３としてＵＶ光以外の物理的処理で伸長する特性を有するものを用いた場合には、このテープ伸長工程では当該伸長テープ２３を伸長させるための物理的処理が実施される。例えば熱膨張係数の高い伸長テープ２３を用いた場合には、テープ伸長工程では当該伸長テープ２３に対して熱を印加する処理が行なわれる。またＸ線の照射により伸長する伸長テープ２３を用いた場合には、テープ伸長工程では当該伸長テープ２３に対してＸ線を照射する処理が実施される。
【００５３】
更に、前記したように本実施例では、ウェーハ２０を伸長テープ２３に接着するのに紫外線硬化型接着剤を用いているが、紫外線硬化型接着剤が硬化するＵＶ光の強さ（例えば、２００mj/cm2以上）に対し、弱いＵＶ光（例えば、２００mj/cm2未満）において伸長テープ２３は伸長を行なう構成とされている。よって、テープ伸長工程において伸長テープ２３にＵＶ光を照射しても、ウェーハ２０が伸長テープ２３から剥離するようなことはない。
【００５４】
上記したテープ伸長工程（ステップ３２）が終了すると、続いてグラインディング工程（ステップ３３）が実施される。図１３及び図１４は、グラインディング工程を説明するための図である。
図１３は、伸長した伸長テープ２３に貼着されたウェーハ２０（半導体チップ２１）の背面に対し、研削工具２７を用いてグラインディング処理を行なっている状態を示している。本実施例では、グラインディング工程を実施する前にダイシング工程を実施するため、グラインディング処理は間隙２６Ｂ（溝）が形成されているウェーハ２０に対して実施される。よって、グラインディングによりウェーハ２０の厚さが薄くなっても、ウェーハ２０に先に図６を用いて説明したような反りが発生することはない。
【００５５】
ところで、前記したようにグラインディング処理時には各半導体チップ２１には大きな外力が印加され、これに伴い半導体チップ２１は変位してしまう。しかるに、本実施例ではテープ伸長工程において伸長テープ２３を伸長させることにより隣接する各半導体チップ２１間の間隙Ｗ２が大きくなっている。本実施例では、ダイシング処理により形成された半導体チップ１２の大きさが縦寸法及び横寸法が３ｍｍ（以下、□３ｍｍと示す）であり、この場合の各半導体チップ２１間の間隙Ｗ２は５０μｍ（Ｗ２＝５０μｍ）となっている。
【００５６】
このため、図１４に示すように、研磨工具２７の移動（図では、矢印Ｘ１方向へ移動する例を示している）に伴い半導体チップ２１が矢印Ａで示す方向に変位しても（変位した半導体チップ２１を破線で示す）、隣接する半導体チップ２１が衝突することはなく、半導体チップ２１にクラック（欠け）が発生することを防止することができる。よって、高い製造歩留り及びスループットをもって半導体装置を製造することが可能となる。
【００５７】
ここで、本発明者がダイシングにより種々の半導体チップ２１を形成した場合のブレード幅（これは、間隙２６ｂの幅寸法Ｗ２と等しい）と、伸長後のチップ間隔（これは、幅寸法Ｗ２と等しい）と、グラインダー後（グラインディング後）の不良チップの数との関係を調べた実験結果を下表（表１）に示す。
【００５８】
【表１】
0003816253.tif 000002
上記の表１に示されるように、一般に□３ｍｍ以下の小チップをグラインディングする場合、２０μｍのブレード幅を有するダイシングソー２５を用いている。そして、このダイシングソー２５を用いた場合には、半導体チップ２１の大きさにより、伸長後のチップ間隔が３０μｍ〜５０μｍとなる伸長テープ２３を用いた場合、グラインダー後の半導体チップ２１に不良が発生しないことが判った（尚、表１に示された、例えば0/10000 は、10000 個の半導体チップに対してグラインディング処理を行なった場合、クラック等の不良が発生したチップが“０”個であったことを示す）。
【００５９】
また、一般に□５ｍｍ以上の比較的大きな小チップをグラインディングする場合は６０μｍのブレード幅を有するダイシングソー２５を用いている。このダイシングソー２５を用いた場合には、半導体チップ２１の大きさにより、伸長後のチップ間隔を９０μｍ〜１２０μｍとなる伸長テープ２３を用いた場合、グラインダー後の半導体チップ２１に不良が発生しないことが判った。
【００６０】
更に、本発明者の実験では、半導体チップ２１の大きさに拘わらず、隣接する半導体チップ２１間の間隙２６Ｂが２４μｍ以上（Ｗ２≧２４μｍ）の場合にチップ不良の発生が大きく低減することが判明し、また伸び率（伸長前の長さＬ１に対する伸長後の長さＬ２との比：Ｌ２／Ｌ１）が１．２以上の伸長テープ２３を用いた場合にチップ不良の発生が大きく低減することが判明した。
【００６１】
上記したグラインディング工程（ステップ３３）が終了すると、続いてチップ突き上げ工程（ステップ３４）が実施される。図１５及び図１６は、チップ突き上げ工程を説明するための図である。
チップ突き上げ工程では、先ず図１５に示すように、伸長テープ２３の背面側からＵＶ光を照射する。この時に照射されるＵＶ光は、ウェーハ２０（半導体チップ２１）を伸長テープ２３に接着している紫外線硬化型接着剤を硬化できる強いＵＶ光（例えば、２００mj/cm2以上）とされている。よって、このＵＶ光の照射を行なうことにより、紫外線硬化型接着剤は硬化し、伸長テープ２３とウェーハ２０（半導体チップ２１）との接着力は低下する。
【００６２】
続いて、図１６に示すように、突き上げ装置３０を用いて半導体チップ２１を突き上げる。突き上げ装置３０は、複数のピン３１（プローブ）を有しており、このピン３１を伸長テープ２３の背面から突き刺し、これにより半導体チップ２１を伸長テープ２３及び保護テープ２４から剥離する。各テープ２３，２４から剥離された半導体チップ２１は、コレット３２により吸引されて、チップ収納容器まで搬送され収納される。
【００６３】
尚、上記した実施例では、図８に示したテープ貼り付け工程（ステップ３０）において、保護テープ２４をウェーハ２０の回路形成面に貼着した上で伸長テープ２３に貼り付ける構成とした。しかるに、従来から一般にダイシング工程で用いられているダイシング用テープにウェーハ２０の背面（回路形成面と異なる側の面）を貼り付けてダイシング処理を行い（ダイシング工程）、その後に回路形成面に伸長テープ２３を貼り付け、その上で前記のダイシング用テープを剥がし（貼り付け工程）、その後に先に説明したと同様なテープ伸長工程及びグラインディング工程を実施することとしてもよい。この方法を採用した場合にも、先に説明した実施例と同様に、高い製造歩留り及びスループットをもって半導体チップを製造することができる。
【００６４】
また、上記した実施例では伸長テープ２３と保護テープ２４とを別体の構成としたが、伸長テープ２３に保護テープ２４の機能を持たせることにより両者を一体化することも可能である。この構成の伸長テープ２３を用いた場合には、製造工程の更なる簡略化を図ることができ、また部品点数の削減を図ることが可能となる。
【００６５】
また、半導体チップ２１間の間隙２６Ｂを大きくする方法としては、単にブレード幅の大きなダイシングソー２５を用いることが考えられるが、ダイシングソー２５のブレード幅を大きくすると、ウェーハ２０を平面視した状態における切削面積が大きくなってしまう。よって、この方法ではチップ領域は狭くなり、１枚のウェーハ２０から製造される半導体チップ数が少なくなり、製造効率が低下してしまう。
【００６６】
しかるに、本実施例のように伸長テープ２３を伸長させることにより半導体チップ２１間の間隙２６Ｂを大きくする方法を用いることにより、ブレード幅の小さなダイシングソー２５を用いつつ、グラインディング時に不良チップが発生することを抑制することができる。よって、１枚のウェーハ２０から製造される半導体チップ数を増大することができると共に、不良チップの発生も抑制され、製造効率の大幅な向上を図ることができる。
【００６７】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の硬化を実現することができる。
請求項１，請求項２，請求項４記載の発明によれば、テープが伸長することにより隣接する各半導体チップ間の間隙が大きくなるため、半導体チップが変位しても、隣接する半導体チップが干渉（衝突）することはなく、半導体チップにクラックが発生することを防止することができる。よって、高い製造歩留り及びスループットをもって半導体装置を製造することが可能となる。
【００６８】
また、請求項３記載の発明によれば、ダイシング工程と研削工程でウェーハの向きを逆転させる必要がなくなり、製造工程の簡単化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例である半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図２】図１（Ａ）に示すダイシング工程を説明するための図である。
【図３】図１（Ａ）に示すグラインディング工程を説明するための図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明するための図である。
【図５】図１（Ｂ）に示すグラインディング工程を説明するための図である。
【図６】従来の半導体装置の製造方法の問題点を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例である半導体装置の製造方法を示す工程図である。
【図８】図７に示すテープ貼り付け工程を説明するための図である。
【図９】図７に示すダイシング工程を説明するための図である（その１）。
【図１０】図７に示すダイシング工程を説明するための図である（その２）。
【図１１】図７に示すテープ伸長工程を説明するための図である（その１）。
【図１２】図７に示すテープ伸長工程を説明するための図である（その２）。
【図１３】図７に示すグラインディング工程を説明するための図である（その１）。
【図１４】図７に示すグラインディング工程を説明するための図である（その２）。
【図１５】図７に示すチップ突き上げ工程を説明するための図である（その１）。
【図１６】図７に示すチップ突き上げ工程を説明するための図である（その２）。
【図１７】本発明の一実施例である半導体製造装置を示す構成図である。
【符号の説明】
２０  ウェーハ
２１  半導体チップ
２２  ウェーハフレーム
２３  伸長テープ
２４  保護テープ
２５  ダイシングソー
２６Ａ，２６Ｂ  間隙
２７  研削工具
２９  赤外線カメラ
３０  突き上げ装置
４０  半導体製造装置
４３  ダイシング部
４４  ＵＶ照射部
４５  グラインディング部
４６，４７  間隙
４９〜５２  搬送装置
５３〜５５  チャックテーブル
５６〜５８  吸引装置
５９，６０  駆動装置
６１  ＵＶランプ
６３  収納カセット
【図１】
0003816253.tif 000003
【図２】
0003816253.tif 000004
【図３】
0003816253.tif 000005
【図４】
0003816253.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003816253.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003816253.tif 000012
【図１１】
0003816253.tif 000013
【図１２】
0003816253.tif 000014
【図１３】
0003816253.tif 000015
【図１４】
0003816253.tif 000016
【図１５】
0003816253.tif 000017
【図１６】
0003816253.tif 000018
【図１７】
0003816253.tif 000019