JP2008226940A

JP2008226940A - 半導体チップの製造方法

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Publication number: JP2008226940A
Application number: JP2007059423A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Arita; 潔有田; Atsushi Harigai; 篤史針貝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-09-25
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Abstract

【課題】テストパターンの除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく行う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。
【解決手段】複数のチップ領域に形成された集積回路３とスクライブラインに形成されたテストパターン４とを有する半導体ウェハ１をプラズマエッチングにより分割して個片の半導体チップを製造する方法において、レーザ光５ａを回路形成面１ａ側から照射してテストパターン４を除去した後に回路形成面１ａに回路保護シート６を貼り付けた状態で回路形成面の裏側を機械研削により薄化し、薄化後の半導体ウェハの裏面１ｂにマスク用シートを貼り付け、プラズマダイシング用のマスクをレーザ光により加工する。これにより、半導体ウェハ１を薄化からプラズマダイシングに至るまで１つの回路保護シートによって保持することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、スクライブラインにテストパターンが形成された半導体ウェハを個々の集積回路毎に分割して半導体チップを製造する半導体チップの製造方法に関するものである。

半導体チップは、ウェハ状態で複数の集積回路を一括して形成した後に、ウェハをスクライブラインに沿って切断して個片の集積回路毎に分割することにより製造される。ウェハの切断には従来より幾つかの方法が用いられており、例えば回転ブレードによってウェハを機械的に切断する機械的なダイシングによる方法（例えば特許文献１参照）や、機械的な切断に替えてウェハのスクライブラインに相当する部分をプラズマエッチングによって除去することによりウェハを分割するプラズマダイシングによる方法（例えば特許文献２参照）などが知られている。

ところで半導体チップの製造過程においては、回路パターン形成時にスクライブラインに相当する領域に特性試験などに用いられるテストパターンが形成され、これらのテストパターンはその機能を果たした後にダイシング時に切断または除去される。特許文献１に示す例においては、ウェハそのものを切断するためのダイシングに先立って、幅広の回転ブレードによって予めテストパターンを除去するようにしている。これにより、テストパターンを全面的に除去して、テストパターンを部分的に切断する場合に発生する切断面の「カエリ」を防止することができる。

そして、プラズマダイシングを適用した場合におけるテストパターンの除去については、特許文献３に示す方法が提案されている。すなわちこの例においては、ウェハの回路形成面にテストパターンと接触するように保護シートを貼り付けておき、次いで回路形成面の裏面にプラズマエッチング用のマスクを形成してウェハをプラズマエッチングによって切断し、プラズマエッチングにおいて除去されずに残ったテストパターンを保護シートとともに剥離して除去するようにしている。これによりプラズマエッチング後にマスク除去のために回路形成面側をプラズマアッシングする必要がなく、プラズマアッシングによる回路形成面のダメージを排除することができる。
特開２００１−２５０８００号公報特開２００５−１９１０３９号公報特開２００６−１７９７６８号公報

しかしながら上述の特許文献に示す先行技術例には、以下のような難点があった。すなわち、特許文献１に示す例においては、ダイシング工程において２種類の回転ブレードによる作業を必要とすることから工程数が増加し生産性の向上が阻害されるという難がある。また特許文献３に示す例においては、テストパターンのサイズが大きくスクライブラインにおいて隣接する半導体チップ間を隙間なく繋ぐような形でテストパターンが形成されているような場合には、フッ素系の処理ガスを用いたプラズマエッチングのみではテストパターンの除去ができず、除去可能な対象が限定されるという汎用性についての難点がある。このように従来の半導体チップの製造方法では、ダイシング工程におけるテストパターンの除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく行うことが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、テストパターンの除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく
行う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。

本発明の半導体チップの製造方法は、スクライブラインによって区画される複数の領域に形成された集積回路と前記スクライブラインに形成されたテストパターンとを有する半導体ウェハをプラズマエッチングにより個々の集積回路毎に分割して個片の半導体チップを製造する半導体チップの製造方法であって、前記半導体ウェハのスクライブラインに沿ってレーザ光を前記集積回路の回路形成面側から照射することにより、前記テストパターンを半導体ウェハの表面層とともに除去するテストパターン除去工程と、前記テストパターン除去工程後の前記半導体ウェハの前記回路形成面側に回路保護シートを貼り付ける回路保護シート貼り付け工程と、前記回路保護シートが貼着された状態の前記半導体ウェハを前記回路形成面の裏面から機械研削することによって薄化するウェハ裏面研削工程と、前記ウェハ裏面研削工程後の半導体ウェハの裏面に、前記プラズマエッチングにおけるマスクとなるマスク用シートを貼り付けるマスク用シート貼り付け工程と、前記マスク用シートが貼り付けられた前記半導体ウェハのスクライブラインに沿ってレーザ光を前記マスク用シート側から照射することにより、前記スクライブライン上の前記マスク用シートを所定幅だけ除去して前記マスクを加工するマスク加工工程と、前記マスク加工工程の後、前記半導体ウェハにおいて前記除去された所定幅のマスク用シートに対応する部分をプラズマエッチングすることにより、前記レーザ光の照射によって生じたダメージ層を除去するとともに前記半導体ウェハを個々の集積回路毎に分割するプラズマダイシング工程と、前記プラズマダイシング後の半導体ウェハに前記マスク用シートの上面を覆って個片に分割された状態の半導体チップを保持するための粘着シートを貼り付ける粘着シート貼り付け工程と、前記粘着シート貼り付け工程後の半導体ウェハから、前記回路保護シートを除去する回路保護シート除去工程とを含む。

本発明によれば、レーザ光を回路形成面側から照射してテストパターンを除去した後に回路形成面に回路保護シートを貼り付けた状態で回路形成面の裏側を機械研削により薄化し、薄化後の半導体ウェハの裏面にマスク用シートを貼り付け、プラズマダイシング用のマスクをレーザ光を照射して加工する方法を採用することにより、半導体ウェハを薄化からプラズマダイシングに至るまで１つの回路保護シートによって保持することができ、テストパターンの除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく行うことができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法に用いられる半導体ウェハの詳細説明図、図２は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示すフロー図、図３、図５は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図、図４は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法において使用されるレーザ加工装置の斜視図、図６は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法において使用されるプラズマ処理装置の断面図、図７は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法における半導体ウェハの部分断面図、図８は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法における半導体ウェハの部分斜視図、図９、図１０，図１１，図１２は本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図である。

まず図１を参照して、本実施の形態における半導体チップの製造に用いられる半導体ウェハ１について説明する。図１において半導体ウェハ１は、各半導体チップを切り分けるために格子状に配列されたスクライブライン２ａによって、複数の矩形状のチップ領域２（領域）に区画されている。半導体ウェハ１の回路形成面１ａにおいて、各チップ領域２にはそれぞれ集積回路３が形成されており、スクライブライン２ａにはテストパターン４
が形成されている。テストパターン４は、半導体チップの製造工程において特性試験などに用いられ、その機能を果たした後に除去されるものである。本実施の形態に示す半導体チップの製造方法は、半導体ウェハ１をプラズマエッチングを用いたプラズマダイシングによって個々の集積回路３毎に分割して、個片の半導体チップを製造するものである。

次に、半導体チップの製造方法の詳細工程について、図２のフローに沿って各図を参照しながら説明する。図２において、まず回路形成面１ａに集積回路３およびテストパターン４が形成された半導体ウェハ１を対象として（図３（ａ）参照）、図４に示すレーザ加工装置１０を用い、スクライブライン２ａに形成されたテストパターン４の除去が行われる（テストパターン除去工程）（ＳＴ１）。

ここでレーザ加工装置１０の構造を図４を参照して説明する。図４において、ウェハ保持部１１上には表面にスクライブライン２ａによって区画されるチップ領域２が形成された半導体ウェハ１が保持されている。ウェハ保持部１１の上方には、レーザ照射部５およびカメラ１９が装着された移動プレート１８が、移動機構１７によって移動自在に配設されている。レーザ照射部５はレーザ発生部１４によって発生したレーザ光５ａを下方の半導体ウェハ１に対して照射する。

カメラ１９は赤外線カメラであり、下方に位置した半導体ウェハ１を撮像し、半導体ウェハ１の集積回路３や認識マークなどを撮像する。そして撮像結果を認識部１６によって認識処理することにより、半導体ウェハ１における集積回路３やスクライブライン２ａの配列位置を検出できるようになっている。レーザ発生部１４、認識部１６、移動機構１７は制御部１５によって制御され、制御部１５が操作・入力部１２からの操作指令に基づきこれら各部を制御する際には、ワークデータ記憶部１３に記憶されたデータが参照される。ワークデータ記憶部１３には、スクライブライン２ａの配列位置に関するデータや、スクライブライン２ａの幅であるダイシング幅に関するデータ、さらにスクライブライン２ａに形成されたテストパターン４の幅寸法に関するデータが記憶されている。ワークデータ記憶部１３へのデータ書き込みは、操作・入力部１２によって行えるようになっている。

このレーザ加工装置１０によって半導体ウェハ１を対象としたレーザ加工を実行する際には、制御部１５は、認識部１６によって検出された半導体ウェハ１の実際の位置と、ワークデータ記憶部１３に記憶されたスクライブライン２ａの位置を示すデータに基づき、移動機構１７を制御する。これにより、移動機構１７はレーザ照射部５を半導体ウェハ１の上面においてスクライブライン２ａに沿って移動させる。そして制御部１５がワークデータ記憶部１３に記憶されたデータに基づいてレーザ発生部１４を制御することにより、対象となるテストパターン４を除去するため、あるいは後述するマスク加工においてマスク用シート９（図５参照）をダイシング幅に応じた除去幅で除去するために必要とされる適切な出力のレーザ光が、レーザ照射部５から照射される。

そしてこのレーザ加工により、テストパターン除去工程においては、半導体ウェハ１の回路形成面１ａにおいて、スクライブライン２ａに形成されたテストパターン４を除去するのに必要な除去幅範囲に位置する表面層が、テストパターン４とともに除去されて凹部１ｃが形成され。このとき、凹部１ｃの底面には、レーザ加工により半導体ウェハ１のシリコン成分が変質したダメージ層１ｄが生成される。すなわちここでは、半導体ウェハ１のスクライブライン２ａに沿ってレーザ光５ａを集積回路３の回路形成面１ａ側から照射することにより、半導体ウェハ１においてスクライブライン２ａに相当する位置に形成されていたテストパターン４を半導体ウェハ１の表面層とともに除去する。

次いで、図３（ｃ）に示すように、テストパターン除去工程後の半導体ウェハの回路形
成面１ａ側に、回路保護シート６を貼り付ける（回路保護シート貼り付け工程）（ＳＴ２）。回路保護シート６は粘着層を有する樹脂シートであり、ここでは紫外光の照射によって粘着力が低下するＵＶテープを用いている。この後、ウェハ薄化加工が行われる。すなわち図３（ｄ）に示すように、回路形成面１ａに回路保護シート６が貼着された状態の半導体ウェハ１を、研削ツール７０によって回路形成面１ａの反対側の裏面１ｂから所定の厚さまで機械研削することによって薄化する（ウェハ裏面研削工程）（ＳＴ３）。次いで図５（ａ）に示すように、機械研削後の裏面１ｂにフッ素ガスプラズマＰ１を作用させることにより、ウェハ裏面研削工程において機械研削によって生成した加工変質層を、図６に示すプラズマ処理装置を用いたプラズマエッチングによって除去する（加工変質層除去工程）（ＳＴ４）。

ここで、上述の加工変質層除去のためのプラズマエッチングおよび後述するプラズマダイシングにおいて使用されるプラズマ処理装置２０について、図６を参照して説明する。図６において、真空チャンバ２１の内部は半導体ウェハ１を対象としたプラズマ処理を行うための密閉された処理空間となっている。真空チャンバ２１の内部には高周波側電極２２およびガス供給電極２３が対向して配置されている。高周波側電極２２上には、処理対象の半導体ウェハ１が周囲を絶縁リング２２ａによって囲まれた状態で載置され、真空吸引または静電吸引によって保持される。

ガス供給電極２３に設けられたガス供給孔２３ａには、開閉バルブ２５ａ、２５ｂおよび流量制御バルブ２６ａ、２６ｂを介してそれぞれプラズマ発生用ガス供給部２７ａ、２７ｂが接続されている。プラズマ発生用ガス供給部２７ａは、半導体ウェハ１の主成分であるシリコンを除去して加工変質層の除去やダイシング溝の形成を目的とするプラズマエッチングにおいて用いられるフッ素系のプラズマ発生用ガスを供給する。プラズマ発生用ガス供給部２７ｂは、樹脂シートを除去するアッシングを目的とするプラズマ処理において用いられる酸素または酸素の混合ガスを供給する。開閉バルブ２５ａ、２５ｂおよび流量制御バルブ２６ａ、２５ｂを制御することにより、ガス供給孔２３ａに供給されるプラズマ発生用ガスの種類の切換および供給流量の調整が行えるようになっている。

供給されたプラズマ発生用ガスは、ガス供給電極２３の下面に装着された多孔質プレート２４を介して、高周波側電極２２上の半導体ウェハ１に対して均一に吹き付けられる。この状態で、高周波電源部２８を駆動して高周波側電極２２に高周波電圧を印加することにより、ガス供給電極２３と高周波側電極２２との間にはフッ素系ガスのプラズマまたは酸素ガスのプラズマが発生し、これによりそれぞれの場合において目的とするプラズマ処理が実行される。このプラズマ処理過程においては、冷却ユニット２９を駆動して冷媒を高周波電極２２内に循環させ、プラズマの熱によって半導体ウェハ１が昇温するのを防止する。

そしてこの後、図５（ｂ）に示すように、ウェハ裏面研削工程後に変質層除去が行われた後の半導体ウェハ１の裏面１ｂ＊に、半導体ウェハ１を個片に分割するためのプラズマエッチングにおけるマスクとなるマスク用シート９を貼り付ける（マスク用シート貼り付け工程）（ＳＴ５）。ここでは、マスク用シート９としてダイアタッチフィルム７を備えた樹脂シート８を使用し、マスク用シート貼り付け工程においてこのダイアタッチフィルム７を半導体ウェハ１の裏面１ｂ＊に接触させてこのマスク用シート９を貼り付けるようにしている。また樹脂シート８として紫外光によって粘着力が低下する粘着層を備えたＵＶテープを用いるようにしており、後工程のダイボンディング工程において下面側から紫外光を照射することにより、個片の半導体チップの取り出しを容易に行うことができる。

次いで、図４に示すレーザ加工装置１０を用いて、レーザ光の照射によるマスク加工が行われる（ＳＴ６）。すなわち図５（ｃ）に示すように、マスク用シート９が貼り付けら
れた半導体ウェハ１のスクライブライン２ａに沿ってレーザ光５ａをマスク用シート９側から照射することにより、スクライブライン２ａ上のマスク用シート９をダイシング幅に相当する所定幅だけ除去して溝部９ａを形成し、プラズマダイシングのためのマスクを加工する（マスク加工工程）。

レーザ光によるマスク加工においては、マスク用シート９のスクライブライン２ａに対応する境界線領域の樹脂成分がレーザ光５ａによって除去されて溝部９ａが形成される。そして溝部９ａの底部がマスク用シート９の下面、すなわちダイアタッチフィルム７の下面まで到達した後は、レーザ光５ａの作用は半導体ウェハ１に及び、半導体ウェハ１の表面には、図３（ｂ）に示す凹部１ｃと同様に、レーザ光５ａによって半導体ウェハ１の表面層が除去された凹部１ｃが形成される。そして凹部１ｃの底面には、微小なクラックを含むダメージ層１ｄが形成される。

このようなダメージ層１ｄはそのまま放置すると半導体ウェハ１の強度を低下させるため除去しなければならない。本実施の形態においては、半導体ウェハ１をプラズマエッチングによって分割するプラズマダイシングの過程において、半導体ウェハ１の回路形成面１ａおよび裏面１ｂの両面に生成したダメージ層１ｄを同時に除去するようにしている。このとき、図７（ａ）に示すように、ダメージ層１ｄの生成範囲が溝部９ａの底部の開口幅Ｗ１を超えて拡がっており、ダメージ層１ｄが残留しない最小除去幅Ｗｒよりも開孔幅Ｗ１が小さい場合には、ダメージ層１ｄは部分的に保護シート５の下面に覆われた状態となる（図７（ａ）に示す矢印ａ参照）。このような場合には、マスク用シート９の下面によって覆われた部分にはプラズマエッチングの作用は及ばず、プラズマダイシングによって半導体ウェハ１が個片の半導体チップに分割された後においても、ダメージ層１ｄが部分的に残留する場合が生じる。

このため、このような有害なダメージ層１ｄをプラズマダイシングにおいて完全に除去することを可能とするための処理、すなわちプラズマエッチングによってマスク用シート９の溝部９ａの開口幅Ｗ１を前述の最小除去幅Ｗｒよりも大きい開孔幅Ｗ２に拡げて、ダメージ層１ｄを全て溝部９ａの底部に露呈させるためのアッシングが実行される（ＳＴ７）。このアッシングは、プラズマダイシング工程に先立って、レーザ光５ａによって除去されたマスク用シート９の溝部９ａの開口幅を拡げるための予備的なプラズマエッチングを行うことにより実行される。

すなわち（ＳＴ６）後の半導体ウェハ１を対象として、酸素ガスまたは酸素ガスの混合ガスをプラズマ発生用ガスとするプラズマ処理を実行することにより、図５（ｄ）に示すように、マスク用シート９に溝部９ａが設けられた半導体ウェハ１に対して酸素ガスプラズマＰ２が作用し、これによりマスク用シート９や溝部９ａの内部には酸素ガスプラズマＰ２による等方性のエッチング作用が及び、有機物である保護シート５を酸素ガスプラズマＰ２によって灰化して除去するアッシングが行われる。

このアッシングによる効果の詳細を、図８を参照して説明する。図８（ａ）は、レーザ光の照射によるマスク加工後の溝部９ａの状態を示している。図８（ａ）に示すように、マスク加工後の溝部９ａにおいては、樹脂シート８の内側面８ａは平滑面ではなく、微細な筋状の凹凸部が形成された状態となる。そして溝部９ａの上端の上縁部８ｂには、溶融した樹脂シート８が上方に盛り上がって固化したカエリ部が形成され、また上縁部８ｂの近傍には一旦溶融した樹脂シート８の樹脂成分が微粒状に固化したスパッタ８ｃが付着した状態となり、さらに溝部９ａの底部にはダイアタッチフィルム７の未除去部分が部分的に残留した残渣７ａが存在している。そしてこの状態では、溝部９ａの底部における開口幅は、前述の最小除去幅Ｗｒよりも小さいＷ１となっている。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態に対して酸素ガスプラズマＰ１によるアッシングを実行した後の状態を示している。ここに示すように、酸素ガスプラズマＰ２の等方性エッチング作用により、樹脂シート８の表面や内側面８ａの内部に存在する凹凸部分が平滑化され、内側面８ａや上縁部８ｂは滑らかな表面となり、スパッタ８ｃや残渣７ａは消失する。そしてエッチング作用が内側面８ａや溝部９ａの底部に及ぶことにより、溝部９ａの開口幅は、図８（ａ）に示すＷ１，Ｗｒよりも大きいＷ２に拡大する。これにより、ダメージ層１ｄが部分的に両端部（矢印ａ参照）においてマスク用シート９によって覆われていた状態（図７（ａ））から、ダメージ層１ｄが溝部９ａ内で全て露呈した状態（図７（ｂ））に改善される。以下に説明するプラズマダイシングは、このようにダイシング幅が拡大された状態で行われる。

次いで、プラズマダイシングが実行される。すなわち、図９（ａ）に示すように、アッシング工程後の半導体ウェハ１の前述の拡大されたダイシング幅（所定幅）に対応する部分をプラズマエッチングすることにより、レーザ光５ａの照射によって生じたダメージ層１ｄを除去するとともに、半導体ウェハ１を個々の集積回路３毎に分割する（プラズマダイシング工程）。これにより、半導体ウェハ１は個片の半導体チップ１＊に分割される。この後、図９（ｂ）に示すように、プラズマダイシング後の半導体ウェハ１にマスク用シート９の上面の樹脂シート８を覆って、個片に分割された状態の半導体チップ１＊を保持するための粘着シート３０を貼り付ける（粘着シート貼り付け工程）（ＳＴ９）。

次いで、粘着シート貼り付け工程後の半導体ウェハ１から、回路保護シート６を除去する（回路保護シート除去工程）（ＳＴ１０）。すなわち、図９（ｃ）に示すように、粘着シート３０が貼着された半導体ウェハ１を上下反転して粘着シート３０を下面側にした後、回路保護シート６を上方に引き剥がすことにより、それぞれの個片の半導体チップ１＊において、回路保護シート６を上面１ａから剥離させる。このとき、予め回路保護シート６に紫外光を照射して、回路保護シート６に粘着力を低下させておく。そしてこれにより、図９（ｄ）に示すように、図１に示す半導体ウェハ１を集積回路３毎に個片に分割して製造された半導体チップ１＊を、マスク用シート９を介して粘着シート３０に保持させた構成の半導体チップの集合体１０１が完成する。

この半導体チップの集合体１０１は、ウェハリングなどの治具によって保持された状態でダイボンディング工程に送られ、ここで図１０に示すように、個片の半導体チップ１＊は、保持ツール３１によって保持されて１つづつ粘着シート３０から順次取り出される。半導体チップ１＊の取り出しに際しては、粘着シート３０の下面側から予め紫外線を照射することにより、樹脂シート８によってダイアタッチフィルム７を貼着する粘着力が低下し、半導体チップ１＊は裏面１ｂに貼着されたダイアタッチフィルム７が樹脂シート８と分離した状態で取り出される。そして取り出された半導体チップ１＊は、接着層であるダイアタッチフィルム７を介して基板にボンディングされる。

なお上記実施例では、図５（ｃ）に示すマスク加工工程において、レーザ光５ａがマスク用シート９を貫通した溝部９ａの断面において、ダイアタッチフィルム７と樹脂シート８の端面がレーザ光５ａの熱によって融着し、図１０に示す半導体チップ１＊の取り出し時においてダイアタッチフィルム７と樹脂シート８との分離ができにくくなる場合がある。このような場合には、以下に示すように、粘着シート３０を２回貼り付ける方法を用いる。

図１１（ａ）は、図９（ａ）に示す状態と同様に、プラズマダイシング後に粘着シート３０を樹脂シート８に貼り付けた状態を示している。このとき、粘着シート３０の貼り付け前に予め樹脂シート８に紫外光を照射しておき、樹脂シート８の粘着力を低下させておく。次いで、図１１（ｂ）に示すように、粘着シート３０を上方に引き離す。これにより
、粘着力が低下している樹脂シート８は、ダイアタッチフィルム７から分離して粘着シート３０とともに剥離する。

次いで図１１（ｃ）に示すように、ダイアタッチフィルム７の上面に再度粘着シート３０を貼り付ける。そして図１１（ｄ）に示すように、粘着シート３０が貼着された半導体ウェハ１を上下反転して粘着シート３０を下面側にした後、回路保護シート６を上方に引き剥し、それぞれの個片の半導体チップ１＊において、回路保護シート６が回路形成面１ａから剥離させる。このとき、予め回路保護シート６に紫外光を照射して回路保護シート６の粘着力を低下させておく。

これにより、図１１（ｅ）に示すように、半導体チップ１＊をダイアタッチフィルム７を介して粘着シート３０に保持させた構成の半導体チップの集合体１０１Ａが完成する。そしてダイボンディング工程においては、図１２に示すように、個片の半導体チップ１＊は、保持ツール３１に保持されて１つづつ粘着シート３０から順次取り出される。このとき、粘着シート３０としてＵＶテープを用いると、図１０に示す例と同様に、紫外光を予め粘着シート３０に照射することにより、半導体チップ１＊の取り出しを容易に行うことができる。

すなわち、上記実施例では、粘着シート貼り付け工程は、樹脂シート８の上面を覆って粘着シート３０を貼り付ける第１の粘着シート貼り付け工程と、第１の粘着シート貼り付け工程後に樹脂シート８を粘着シート３０とともに剥離する樹脂シート剥離工程と、樹脂シート剥離工程後にダイアタッチフィルム７の上面を覆って粘着シート３０を貼り付ける第２の粘着シート貼り付け工程とを含む形態となっている。

上記説明したように、本実施の形態に示す半導体チップの製造方法においては、レーザ光を回路形成面１ａ側から照射してテストパターン４を除去した後に回路形成面１ａに回路保護シート６を貼り付けた状態で回路形成面の裏面１ｂを機械研削により薄化し、薄化後の半導体ウェハ１の裏面１ｂにプラズマエッチングにおけるマスクとなるマスク用シート９を貼り付け、プラズマダイシング用のマスクをレーザ光を照射して加工する方法を採用している。

これにより、半導体ウェハ１を薄化からプラズマダイシングに至るまで１つの回路保護シート６によって保持することができ、テストパターン４の除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく行うことができる。すなわち従来採用されていた各種の方法、例えばダイシング工程において２種類の回転ブレードを用いてテストパターンの除去を機械的に行う方法と比較して、工程の簡略化が実現される。

さらに本実施の形態に示す方法は、テストパターンのサイズが大きくスクライブラインにおいて隣接する半導体チップ間を隙間なく繋ぐような形でテストパターンが形成されているような場合においても適用可能であり、従来このような場合に用いられた塩素系ガスなどの有毒ガスを用いたエッチングを必要とすることなく、フッ素系の処理ガスを用いたプラズマエッチングでテストパターンの除去が可能となる。したがって本発明を適用することにより、汎用性に優れた半導体チップの製造方法を簡略な工程構成により生産効率よく実現することができる。

本発明の半導体チップの製造方法は、テストパターンの除去を汎用性を確保しながら簡素な工程で効率よく行うことができるという効果を有し、複数の集積回路が形成された半導体ウェハを集積回路毎に分割して個片の半導体チップを製造する分野に有用である。

本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法に用いられる半導体ウェハの詳細説明図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示すフロー図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法において使用されるレーザ加工装置の斜視図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法における半導体ウェハの部分断面図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法において使用されるプラズマ処理装置の断面図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法における半導体ウェハの部分断面図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法における半導体ウェハの部分斜視図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図本発明の一実施の形態の半導体チップの製造方法を示す工程説明図

符号の説明

１半導体ウェハ
１ａ回路形成面
１ｄダメージ層
１＊半導体チップ
２チップ領域
２ａスクライブライン
３集積回路
４テストパターン
５レーザ照射部
５ａレーザ光
６回路保護シート
７ダイアタッチフィルム
８樹脂シート
９マスク用シート
１０レーザ加工装置
２０プラズマ処理装置
３０粘着シート
Ｐ１フッ素ガスプラズマ
Ｐ２酸素ガスプラズマ

Claims

スクライブラインによって区画される複数の領域に形成された集積回路と前記スクライブラインに形成されたテストパターンとを有する半導体ウェハをプラズマエッチングにより個々の集積回路毎に分割して個片の半導体チップを製造する半導体チップの製造方法であって、
前記半導体ウェハのスクライブラインに沿ってレーザ光を前記集積回路の回路形成面側から照射することにより、前記テストパターンを半導体ウェハの表面層とともに除去するテストパターン除去工程と、
前記テストパターン除去工程後の前記半導体ウェハの前記回路形成面側に回路保護シートを貼り付ける回路保護シート貼り付け工程と、
前記回路保護シートが貼着された状態の前記半導体ウェハを前記回路形成面の裏面から機械研削することによって薄化するウェハ裏面研削工程と、
前記ウェハ裏面研削工程後の半導体ウェハの裏面に、前記プラズマエッチングにおけるマスクとなるマスク用シートを貼り付けるマスク用シート貼り付け工程と、
前記マスク用シートが貼り付けられた前記半導体ウェハのスクライブラインに沿ってレーザ光を前記マスク用シート側から照射することにより、前記スクライブライン上の前記マスク用シートを所定幅だけ除去して前記マスクを加工するマスク加工工程と、
前記マスク加工工程の後、前記半導体ウェハにおいて前記除去された所定幅のマスク用シートに対応する部分をプラズマエッチングすることにより、前記レーザ光の照射によって生じたダメージ層を除去するとともに前記半導体ウェハを個々の集積回路毎に分割するプラズマダイシング工程と、
前記プラズマダイシング後の半導体ウェハに前記マスク用シートの上面を覆って個片に分割された状態の半導体チップを保持するための粘着シートを貼り付ける粘着シート貼り付け工程と、
前記粘着シート貼り付け工程後の半導体ウェハから、前記回路保護シートを除去する回路保護シート除去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。
前記ウェハ裏面研削工程後の機械研削面を対象として、機械研削によって生成した加工変質層をプラズマエッチングによって除去することを特徴とする請求項１記載の半導体チップの製造方法。
前記マスク用シートとしてダイアタッチフィルムを備えた樹脂シートを使用し、前記マスク用シート貼り付け工程においてこのダイアタッチフィルムを前記半導体ウェハの裏面に接触させてこのマスク用シートを貼り付けることを特徴とする請求項１または２記載の半導体チップの製造方法。
前記プラズマダイシング工程に先立って、前記レーザ光によって除去された前記マスク用シートの開口部の開口幅を拡げるための予備的なプラズマエッチングを行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体チップの製造方法。
前記予備的なプラズマエッチングにおいて酸素もしくは酸素を含んだガスを使用することを特徴とする請求項４記載の半導体チップの製造方法。
前記粘着シート貼り付け工程は、前記樹脂シートの上面を覆って粘着シートを貼り付ける第１の粘着シート貼り付け工程と、第１の粘着シート貼り付け工程後に前記樹脂シートを前記粘着シートとともに剥離する樹脂シート剥離工程と、樹脂シート剥離工程後に前記ダイアタッチフィルムの上面を覆って粘着シートを貼り付ける第２の粘着シート貼り付け工程とを含むことを特徴とする請求項３記載の半導体チップの製造方法。