JP7583706B2 - Manufacturing method of semiconductor device and laminate - Google Patents

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本発明は、半導体装置の製造方法、及び、半導体装置の製造方法に用いられる積層体に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a laminate used in the method for manufacturing a semiconductor device.

シリコン基板上に半導体回路が形成された半導体チップ等の半導体装置の製造プロセスとして、DBG(Dicing Before Grinding)と称される方法が知られている。DBGとは、仕上がり厚さに相当する深さの溝をウエハのストリートに形成しておき、ウエハの裏面を研削することによって、先に形成した溝をウエハの裏面から表出させてウエハを個々の半導体チップに分割する方法である。
1枚のウエハからのチップの取り数を増やす等の目的で、SDBG(Stealth Dicing Before Grinding)と称される方法も提案されている。SDBGとは、ウエハに対して透過性を有する波長のレーザーの集光点をウエハ内部に位置付けて、分割予定ラインに沿ってレーザーをウエハに照射して、ウエハ内部に多光子吸収による改質層を形成した後、ウエハの裏面側を研削してウエハを薄くするとともに、改質層を分割起点にしてウエハを個々の半導体チップに分割する加工方法である。
SDBGのように、分割されたウエハにおけるチップ間の隙間が非常に小さくなる加工方法を用いると、個片化された半導体チップに欠けや割れを生じることがある。このため、例えば、特許文献1では、ウエハ表面の分割予定ラインの各交差点に金属膜等からなる欠け防止層を設けることが提案されている。
A method called DBG (Dicing Before Grinding) is known as a manufacturing process for semiconductor devices such as semiconductor chips in which semiconductor circuits are formed on a silicon substrate. DBG is a method in which grooves having a depth equivalent to the finished thickness are formed on the streets of a wafer, and the back surface of the wafer is ground to expose the previously formed grooves from the back surface of the wafer, thereby dividing the wafer into individual semiconductor chips.
A method called SDBG (Stealth Dicing Before Grinding) has also been proposed for the purpose of increasing the number of chips that can be obtained from one wafer. SDBG is a processing method in which a focal point of a laser having a wavelength that is transparent to the wafer is positioned inside the wafer, the wafer is irradiated with the laser along a planned division line, a modified layer is formed inside the wafer by multiphoton absorption, the back side of the wafer is ground to thin the wafer, and the wafer is divided into individual semiconductor chips using the modified layer as the division starting point.
When a processing method such as SDBG is used that makes the gaps between chips in a divided wafer very small, chips or cracks may occur in the individual semiconductor chips. For this reason, for example, Patent Document 1 proposes providing a chip prevention layer made of a metal film or the like at each intersection of the planned division lines on the surface of the wafer.

特開2018-6653号公報JP 2018-6653 A

しかしながら、チップサイズの小型化への要請はますます高まっており、半導体チップの小型化に伴って、半導体チップの割れや欠けの問題が顕著になっている。本発明者らの検討によれば、DBGでダイシングにより形成される隙間を極力小さくする方法や、SDBGのようにウエハの分割時点では、隣り合うチップ間の間隔が実質的にゼロであるような方法を用いる場合、チップサイズが小型化すると、隣接するチップ同士の接触による割れや欠けの問題がより顕著になることが判明している。したがって、より効果的にチップの欠けや割れを防止できる新規かつ有用な半導体装置の製造方法が求められている。However, there is an ever-increasing demand for smaller chip sizes, and as semiconductor chips become smaller, the problem of cracks and chipping in semiconductor chips becomes more pronounced. According to the inventors' studies, it has been found that when using a method in which the gaps formed by dicing in DBG are minimized, or a method such as SDBG in which the gap between adjacent chips is essentially zero at the time the wafer is divided, as the chip size becomes smaller, the problem of cracks and chipping due to contact between adjacent chips becomes more pronounced. Therefore, there is a demand for a new and useful method for manufacturing semiconductor devices that can more effectively prevent chipping and cracking in chips.

本発明は、上記問題を鑑み、隣接する個片化後のチップ間の距離が小さい場合でも、製造工程中にチップに割れや欠けが生じにくい半導体装置の製造方法、及び、それに適した積層体を提供することを課題とする。In consideration of the above problems, the present invention aims to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which cracks or chips are less likely to occur in the chips during the manufacturing process, even when the distance between adjacent chips after individualization is small, and a laminate suitable for the method.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ウエハの回路層形成面に貼付する粘着シートの貼付方向を、ウエハの個片化予定領域に基づいて適切に設定することで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[6]を提供するものである。
[1]平面形状が矩形状の半導体装置の製造方法であって、
マトリクス状に並んでいる複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハの表面に、前記個片化予定領域の短辺方向に沿って粘着シートを貼付し、
前記粘着シートが貼付されたウエハの裏面を研削するととともに、前記個片化予定領域を画定する分割予定線に沿って前記ウエハを分割する、半導体装置の製造方法。
[2]前記ウエハの表面に前記粘着シートを貼付した後、前記分割予定線に対応する平面位置における前記ウエハの内部に、分割の起点となる改質部を形成し、
前記粘着シートが貼付された前記ウエハの裏面を研削し、前記分割予定線に沿って前記ウエハを分割する、上記[1]に記載の半導体装置の製造方法。
[3]前記個片化予定領域の、長辺方向の長さ/短辺方向の長さ、で表されるアスペクト比が、1.05以上である、上記[1]又は[2]に記載の半導体装置の製造方法。
[4]前記個片化予定領域は、長辺方向の長さが5~50mmであり、短辺方向の長さが2~20mmである、上記[1]~[3]のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
[5]研削後の前記ウエハの裏面に転写シートを貼付し、
前記転写シート貼付後に、前記粘着シートを前記ウエハから分離する、上記[1]~[4]のいずれか一つに記載の半導体装置の製造方法。
[6]マトリクス状に並んだ複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハと、
前記個片化予定領域の短辺方向に沿ってテンションを付加した状態で、前記ウエハの表面に貼付された粘着シートと、を備える、積層体。
As a result of extensive research into solving the above-mentioned problems, the inventors discovered that the above-mentioned problems can be solved by appropriately setting the attachment direction of the adhesive sheet to be attached to the circuit layer forming surface of the wafer based on the area of the wafer to be singulated, and thus completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] A method for manufacturing a semiconductor device having a rectangular planar shape, comprising the steps of:
A pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a surface of a wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix along a short side direction of the regions to be singulated;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: grinding the back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached; and dividing the wafer along planned division lines that define the planned individualization areas.
[2] After the adhesive sheet is attached to the surface of the wafer, a modified portion serving as a starting point for division is formed inside the wafer at a planar position corresponding to the planned division line;
The method for manufacturing a semiconductor device according to the above-mentioned [1], further comprising: grinding a back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached, and dividing the wafer along the planned dividing lines.
[3] The method for manufacturing a semiconductor device described in [1] or [2] above, wherein the aspect ratio of the region to be divided, expressed as the length in the long side direction/the length in the short side direction, is 1.05 or more.
[4] The method for manufacturing a semiconductor device described in any one of [1] to [3] above, wherein the region to be diced has a length in the long side direction of 5 to 50 mm and a length in the short side direction of 2 to 20 mm.
[5] A transfer sheet is attached to the back surface of the wafer after grinding;
The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the above [1] to [4], wherein the adhesive sheet is separated from the wafer after the transfer sheet is attached.
[6] A wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix;
A laminate comprising an adhesive sheet attached to the surface of the wafer while applying tension along the short side direction of the area to be singulated.

本発明によれば、隣接する個片化後のチップ間の距離が小さい場合でも、製造工程において、チップに割れや欠けが生じにくい半導体装置の製造方法、及び、それに適した積層体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which cracks or chips are unlikely to occur in the chips during the manufacturing process, even when the distance between adjacent chips after individualization is small, and a laminate suitable for the method can be provided.

回路層が形成されたウエハ、このウエハの回路層上に粘着シートが貼付された積層体、及び、この積層体を用いてウエハを加工することにより得られる、半導体装置としての半導体チップの模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wafer on which a circuit layer is formed, a laminate in which an adhesive sheet is attached onto the circuit layer of the wafer, and a semiconductor chip as a semiconductor device obtained by processing the wafer using the laminate. ウエハへの粘着シートの貼付方向と、ウエハ上の個片化予定領域との関係を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing the relationship between the direction in which an adhesive sheet is attached to a wafer and regions on the wafer to be singulated. 積層体の製造工程を示す模式的な断面図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a laminate. 半導体装置の製造工程を示す模式的な断面図である。1A to 1C are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device. 半導体装置の製造工程を示す模式的な断面図である。1A to 1C are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device. 本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法で用いるウエハと、比較例に係る半導体装置の製造方法で用いるウエハとを、対比して示す模式的な平面図である。1A to 1C are schematic plan views showing, in comparison, a wafer used in a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention and a wafer used in a semiconductor device manufacturing method according to a comparative example.

以下、本発明の実施形態(以下、「本実施形態」と称することがある)について説明する。
[ウエハ、積層体、及び、半導体装置]
本実施形態の半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置は、ウエハ部分とその表面に形成された回路部とを備えており、平面形状が矩形状である。本明細書において、「半導体装置」とは、プロセッサ、メモリ、センサ等に用いられる、半導体特性を利用することで機能し得る装置全般を指す。具体的には、集積回路を備えるウエハ、集積回路を備える薄化されたウエハ、集積回路を備えるチップ、集積回路を備える薄化されたチップ、これらのチップを含む電子部品、及び当該電子部品を備える電子機器類等が挙げられる。パッケージングされる前のチップも含まれる。
半導体装置は、回路層が表面に設けられたウエハを個片化することによって得られる。
また、回路層が設けられたウエハを半導体装置へと加工する工程において、ウエハの回路層形成面に粘着シートを貼付した積層体が用いられる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "the present embodiment") will be described.
[Wafer, laminate, and semiconductor device]
The semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method of this embodiment includes a wafer portion and a circuit portion formed on the surface thereof, and has a rectangular planar shape. In this specification, the term "semiconductor device" refers to devices that can function by utilizing semiconductor characteristics, such as those used in processors, memories, sensors, etc. Specifically, examples of such devices include wafers with integrated circuits, thinned wafers with integrated circuits, chips with integrated circuits, thinned chips with integrated circuits, electronic components including these chips, and electronic devices including such electronic components. Chips before packaging are also included.
A semiconductor device is obtained by dividing a wafer having a circuit layer formed on its surface into individual pieces.
In a process for processing a wafer provided with a circuit layer into a semiconductor device, a laminate in which an adhesive sheet is attached to the surface of the wafer on which the circuit layer is formed is used.

以下、本発明の実施形態に係る、ウエハ、積層体、及び、半導体装置を、図面を用いて説明する。
図1は、回路層が形成されたウエハ、このウエハの回路層が形成された面に粘着シートが貼付された積層体、及び、上記ウエハを加工することによって得られる、半導体装置としての半導体チップの模式的な断面図である。
図1(A)に示すように、まず、フォトリソ法を含む半導体形成プロセスによって、表面に回路層Cが形成されたウエハWを準備する。
次に、図1(B)に示すように、ウエハWの回路層Cが形成された面に粘着シート1を貼付して、積層体10を得る。
さらに、図1(C)に示すように、ウエハWの裏面を必要に応じて研削するとともに、ウエハWを、個片化予定領域を画定する分割予定線に沿って分割することで、個片化後のウエハWIとする。こうして、回路層Cを有するウエハWを複数に個片化し、半導体装置としての半導体チップCPを得る。個片化予定領域については後ほど詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wafer, a stack, and a semiconductor device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wafer on which a circuit layer is formed, a laminate in which an adhesive sheet is attached to the surface of the wafer on which the circuit layer is formed, and a semiconductor chip as a semiconductor device obtained by processing the wafer.
As shown in FIG. 1A, first, a wafer W having a circuit layer C formed on its surface by a semiconductor forming process including a photolithography method is prepared.
Next, as shown in FIG. 1(B), an adhesive sheet 1 is attached to the surface of the wafer W on which the circuit layer C is formed, to obtain a laminate 10.
1C, the back surface of the wafer W is ground as necessary, and the wafer W is divided along the division lines that define the regions to be divided into individual pieces to obtain the divided wafers WI. In this manner, the wafer W having the circuit layer C is divided into a plurality of pieces to obtain semiconductor chips CP as semiconductor devices. The regions to be divided will be described in detail later.

<ウエハ>
ウエハWは、高純度の単結晶シリコンを円盤状に切り出したものである。ウエハWの直径は、これに限るものではないが、例えば12インチである。
回路層Cは、半導体製造プロセスによってウエハWの表面に形成された半導体回路を含む層である。
半導体プロセスは、シリコンウエハ上に回路の素材となる酸化シリコンやアルミニウム等を、スパッタリング、電気めっき、CVD等によって薄膜形成した後、フォトリソ法によって半導体回路を形成する工程を含む。
フォトリソ法は、シリコンウエハ上に形成された上記薄膜をレジスト膜で被覆する工程、回路パターンが形成されたマスクを介してUV光を上記レジスト膜に照射する工程、上記レジスト膜のうち未硬化の部分を現像して選択的に除去する工程、現像によって露出した薄膜をエッチングして除去する工程、エッチングによって露出したシリコン基板にリンやホウ素等の不純物を注入して半導体特性を付与する工程、フラッシュランプやレーザー照射等を用いる熱処理によって不純物イオンを活性化する工程、及び、レジスト膜を剥離する工程、を有する。
<Wafer>
The wafer W is a disk-shaped piece of high-purity single crystal silicon cut out. The diameter of the wafer W is, for example, 12 inches, although this is not limited thereto.
The circuit layer C is a layer including a semiconductor circuit formed on the surface of the wafer W by a semiconductor manufacturing process.
The semiconductor process includes a process of forming a thin film of the circuit material, such as silicon oxide or aluminum, on a silicon wafer by sputtering, electroplating, CVD, or the like, and then forming a semiconductor circuit by photolithography.
The photolithography method includes a step of covering the thin film formed on the silicon wafer with a resist film, a step of irradiating the resist film with UV light through a mask having a circuit pattern formed thereon, a step of developing and selectively removing uncured portions of the resist film, a step of etching and removing the thin film exposed by development, a step of injecting impurities such as phosphorus or boron into the silicon substrate exposed by etching to impart semiconductor properties, a step of activating impurity ions by heat treatment using a flash lamp, laser irradiation, or the like, and a step of peeling off the resist film.

<半導体装置>
ウエハWは、一例として、平面視したときのサイズで、それぞれが12mm×6mm程度の大きさの複数の半導体チップとなるように分割される。このサイズに分割する場合、直径12インチのウエハからは、約1,000個の半導体チップが得られる。
半導体装置である半導体チップは、上述したように、ウエハWに由来するウエハ部分と、その表面に形成された回路層Cに由来する回路部とを備えている。
本実施形態の半導体装置の製造方法によって得られる半導体チップは、矩形状の平面形状を有する。このため、半導体チップに様々な機能を付与したり、半導体チップの天地を容易に把握したりすることができる。
<Semiconductor Device>
The wafer W is divided into a plurality of semiconductor chips, each of which is, for example, about 12 mm×6 mm in size when viewed from above. When divided into such sizes, about 1,000 semiconductor chips can be obtained from a wafer having a diameter of 12 inches.
As described above, the semiconductor chip, which is a semiconductor device, includes a wafer portion derived from the wafer W and a circuit portion derived from the circuit layer C formed on the surface thereof.
The semiconductor chip obtained by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment has a rectangular planar shape, which makes it possible to impart various functions to the semiconductor chip and to easily grasp the top and bottom of the semiconductor chip.

<積層体>
積層体10は、回路層Cが形成されたウエハWの表面に粘着シート1が貼付されたものである。
<Laminate>
The laminate 10 is formed by attaching an adhesive sheet 1 to the surface of a wafer W on which a circuit layer C is formed.

(粘着シート)
粘着シート1は、基材層と、この基材層上に積層された粘着剤層とを含む積層体であり、典型的には、基材層と、基材層の少なくとも一方の面側に設けられた緩衝層と、基材層の他方の面側に設けられた粘着剤層とを含む積層体である。粘着シート1は、これら以外の他の構成層を含むことができ、例えば、粘着剤層側の基材表面にはプライマー層が形成されていてもよく、粘着剤層の表面には、使用時まで粘着剤層を保護するための剥離シートが積層されていてもよい。また、基材は単層であってもよく、多層であってもよい。緩衝層および粘着剤層も同様である。粘着シート1の粘着剤層がウエハWの回路層Cに接するようにして、粘着シート1がウエハWに貼付されることにより、粘着シート1は、ウエハWの回路層Cを保護する保護フィルムとしての役割を果たす。
(Adhesive sheet)
The adhesive sheet 1 is a laminate including a base layer and an adhesive layer laminated on the base layer, and is typically a laminate including a base layer, a buffer layer provided on at least one side of the base layer, and an adhesive layer provided on the other side of the base layer. The adhesive sheet 1 may include other constituent layers other than these, for example, a primer layer may be formed on the base surface on the adhesive layer side, and a release sheet for protecting the adhesive layer until use may be laminated on the surface of the adhesive layer. The base material may be a single layer or may be multilayered. The same applies to the buffer layer and the adhesive layer. The adhesive sheet 1 is attached to the wafer W so that the adhesive layer of the adhesive sheet 1 contacts the circuit layer C of the wafer W, and the adhesive sheet 1 serves as a protective film for protecting the circuit layer C of the wafer W.

(基材層)
基材層の材質は、特に制限されないが、紙や不織布と比べて塵芥発生が少ないために電子部品の加工部材に好適であり、入手が容易であるとの観点から、樹脂フィルムであることが好ましい。粘着シートが基材層を有することで、粘着シートの形状安定性を向上させたり、粘着シートにコシを与えたりすることができる。また、ウエアWの回路層Cの凹凸が大きい場合でも、粘着シートの貼付面と逆の面が平滑に保たれやすくなる。
基材層は、1つの樹脂フィルムからなる単層フィルムからなる基材層でもよいし、複数の樹脂フィルムが積層した複層フィルムからなる基材層でもよい。
基材層の厚さは、粘着シートに適度な弾力を与える観点、また、粘着シートの巻収時の取り扱い性の観点から、好ましくは5~250μm、より好ましくは10~200μm、さらに好ましくは25~150μmである。
基材層に用いられ得る樹脂フィルムとしては、例えば、ポリオレフィン系フィルム、ハロゲン化ビニル重合体系フィルム、アクリル樹脂系フィルム、ゴム系フィルム、セルロース系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリスチレン系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、シクロオレフィンポリマー系フィルム、及び、ウレタン樹脂を含むエネルギー線硬化性組成物の硬化物からなるフィルムが挙げられる。
基材層に用いられるポリエステル系フィルムは、ポリエステルの共重合体からなるフィルムであってもよく、上記ポリエステルと比較的少量の他樹脂との混合物からなる樹脂混合フィルムであってもよい。これらのポリエステル系フィルムの中でも、入手が容易で、厚み精度が高いとの観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
(Base layer)
The material of the base layer is not particularly limited, but is preferably a resin film from the viewpoint of being suitable for electronic component processing members because it generates less dust than paper or nonwoven fabric, and is easy to obtain. By having the base layer of the adhesive sheet, the shape stability of the adhesive sheet can be improved and the adhesive sheet can be given stiffness. In addition, even if the circuit layer C of the wear W has large irregularities, the surface opposite to the adhesive surface of the adhesive sheet is likely to be kept smooth.
The substrate layer may be a substrate layer made of a single-layer film made of one resin film, or a substrate layer made of a multi-layer film in which a plurality of resin films are laminated.
The thickness of the base layer is preferably 5 to 250 μm, more preferably 10 to 200 μm, and even more preferably 25 to 150 μm, from the viewpoint of imparting appropriate elasticity to the pressure-sensitive adhesive sheet and from the viewpoint of ease of handling when the pressure-sensitive adhesive sheet is rolled up.
Examples of resin films that can be used for the base layer include polyolefin-based films, halogenated vinyl polymer-based films, acrylic resin-based films, rubber-based films, cellulose-based films, polyester-based films, polycarbonate-based films, polystyrene-based films, polyphenylene sulfide-based films, cycloolefin polymer-based films, and films made of a cured product of an energy ray-curable composition containing a urethane resin.
The polyester-based film used for the base layer may be a film made of a polyester copolymer, or may be a resin mixed film made of a mixture of the above polyester and a relatively small amount of other resin. Among these polyester-based films, a polyethylene terephthalate film is preferred from the viewpoints of easy availability and high thickness accuracy.

(粘着剤層)
基材層又は中間層上に設けられる粘着剤層は、ウエハWの回路層Cに粘着シートを確実に固定することにより回路層Cを保護する。
粘着剤層は粘着剤を含む。粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘着剤、オレフィン系粘着剤等が挙げられる。これらの粘着剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
粘着剤層の厚さは、保護対象となる回路層の凹凸の大きさに応じて適宜調整することができるが、好ましくは5~200μm、より好ましくは7~150μm、さらに好ましくは10~100μmである。
(Adhesive Layer)
The adhesive layer provided on the base layer or intermediate layer protects the circuit layer C by reliably fixing the adhesive sheet to the circuit layer C of the wafer W.
The adhesive layer contains an adhesive. Examples of the adhesive include acrylic adhesives, rubber adhesives, urethane adhesives, silicone adhesives, polyvinyl ether adhesives, olefin adhesives, etc. These adhesives may be used alone or in combination of two or more.
The thickness of the adhesive layer can be adjusted appropriately depending on the size of the irregularities in the circuit layer to be protected, but is preferably 5 to 200 μm, more preferably 7 to 150 μm, and even more preferably 10 to 100 μm.

(中間層)
中間層は、特に制限されないが、良好な凹凸吸収性を得る観点から、ウレタン(メタ)アクリレート及びチオール基含有化合物を含む樹脂組成物から形成されることが好ましい。
中間層の厚さは、保護対象となる半導体表面の凹凸の大きさに応じて適宜調整することができるが、比較的大きな凹凸を吸収することを可能とする観点から、好ましくは50~400μm、より好ましくは70~300μm、さらに好ましくは80~250μmである。
(Middle class)
The intermediate layer is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good unevenness absorbency, it is preferable that the intermediate layer is formed from a resin composition containing a urethane (meth)acrylate and a thiol group-containing compound.
The thickness of the intermediate layer can be adjusted appropriately depending on the size of the irregularities on the surface of the semiconductor to be protected, but from the viewpoint of being able to absorb relatively large irregularities, it is preferably 50 to 400 μm, more preferably 70 to 300 μm, and even more preferably 80 to 250 μm.

(粘着シートの貼付方向)
図2は、ウエハWへの粘着シート1の貼付方向と、ウエハW上の個片化予定領域Rとの関係を示す説明図である。
図2(A)に示すように、ウエハWの表面には、ウエハWに対する処理や加工の基準方向を示すVノッチWvと、分割予定線Eによって規定される個々の個片化予定領域R内に設けられた半導体回路とが形成されている。半導体回路はVノッチWvが示す方向を基準にして形成されている。また、後述する粘着シートの貼り合わせもVノッチWvが示す方向を基準にして行われる。
ここで、個片化予定領域Rは平面視で矩形状である。個片化予定領域Rを画定する分割予定線Eは仮想的なものであり、分割予定線Eを跨がないように個々の回路が形成されていればよく、個片化予定領域Rを画定する分割予定線EをウエハWの表面や回路層Cに物理的に形成しておく必要はない。しかし、個片化予定領域Rを認識しやすくしたり、ウエハWの分割がスムーズに進むようにしたりするために、フォトリソ法によって予め、分割予定線Eとなる加工溝等を形成しておいてもよい。
個片化予定領域Rを矩形状とすることにより、最終的に得られる半導体チップの形状も矩形となる。
図2(A)に示す例では、各個片化予定領域Rの短辺方向d2が、VノッチWvが示す方向d3(以下、縦方向ともいう)に一致するように回路層Cの各回路が形成されている。これにより、個片化予定領域の長辺方向d1は、VノッチWvが示す方向d3に直交する方向(以下、横方向ともいう)に一致している。
(Direction of adhesive sheet application)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the direction in which the adhesive sheet 1 is attached to the wafer W and regions R on the wafer W that are to be singulated.
2A, a V-notch Wv indicating a reference direction for processing or machining the wafer W and semiconductor circuits provided in each of the regions R to be singulated defined by the planned dividing lines E are formed on the surface of the wafer W. The semiconductor circuits are formed based on the direction indicated by the V-notch Wv. In addition, bonding of an adhesive sheet, which will be described later, is also performed based on the direction indicated by the V-notch Wv.
Here, the region R to be singulated is rectangular in plan view. The planned division lines E that define the region R to be singulated are virtual, and it is sufficient that the individual circuits are formed so as not to straddle the planned division lines E. It is not necessary to physically form the planned division lines E that define the region R to be singulated on the surface of the wafer W or the circuit layer C. However, in order to make it easier to recognize the region R to be singulated and to make the division of the wafer W proceed smoothly, a processed groove or the like that becomes the planned division line E may be formed in advance by a photolithography method.
By making the region R to be singulated rectangular, the shape of the semiconductor chips finally obtained will also be rectangular.
2A, each circuit of the circuit layer C is formed such that the short-side direction d2 of each region R to be singulated coincides with the direction d3 (hereinafter also referred to as the vertical direction) indicated by the V-notch Wv. As a result, the long-side direction d1 of the region to be singulated coincides with the direction (hereinafter also referred to as the horizontal direction) perpendicular to the direction d3 indicated by the V-notch Wv.

個片化予定領域Rの長辺方向の長さは、製造工程中における半導体チップの欠けや割れを抑制しやすく、また、様々な機能を半導体チップに付与しやすくする観点から、好ましくは5~50mm、より好ましくは7~40mm、さらに好ましくは10~30mmである。
個片化予定領域Rの短辺方向の長さは、取り扱いの容易性を高めたり、半導体チップに必要最低限の機能を付与しやすくしたりする観点から、好ましくは2~20mm、より好ましくは3~18mm、さらに好ましくは4~15mmである。
個片化予定領域Rの、長辺方向の長さと短辺方向の長さとの比率(長辺方向の長さ/短辺方向の長さ)で表されるアスペクト比は、製造工程中における半導体チップの欠けや割れの抑制性と、半導体チップへの機能の付与性のバランスを適切に保つ観点から、好ましくは1.05以上、より好ましくは1.10以上、さらに好ましくは1.15以上であり、また、好ましくは10以下、より好ましくは7.0以下、さらに好ましくは5.0以下である。
The length of the long side of the region R to be diced is preferably 5 to 50 mm, more preferably 7 to 40 mm, and even more preferably 10 to 30 mm, from the viewpoint of easily preventing chipping or cracking of the semiconductor chip during the manufacturing process and making it easier to impart various functions to the semiconductor chip.
The length of the short side of the region R to be diced is preferably 2 to 20 mm, more preferably 3 to 18 mm, and even more preferably 4 to 15 mm, from the viewpoint of improving ease of handling and making it easier to impart the minimum necessary functions to the semiconductor chip.
The aspect ratio of the region R to be diced, expressed as the ratio of the length in the long side direction to the length in the short side direction (length in the long side direction/length in the short side direction), is preferably 1.05 or more, more preferably 1.10 or more, even more preferably 1.15 or more, from the viewpoint of maintaining an appropriate balance between the ability to prevent chipping or cracking of the semiconductor chip during the manufacturing process and the ability to impart functionality to the semiconductor chip, and is also preferably 10 or less, more preferably 7.0 or less, and even more preferably 5.0 or less.

なお、本実施形態においては、後述するように、半導体装置を製造する際、SDBGによってウエハWを分割するので、隣り合うチップ間の距離が実質的にゼロである。このため、個片化予定領域Rの縦方向及び横方向の長さが、半導体チップの縦方向及び横方向の長さに一致する。
なお、個片化予定領域R以外に半導体回路を設けないようにしてもよいし、個片化予定領域外にも使用しない半導体回路をダミー回路として設けておいてもよい。
In this embodiment, as described later, when manufacturing a semiconductor device, the wafer W is divided by the SDBG, so that the distance between adjacent chips is substantially zero. Therefore, the vertical and horizontal lengths of the region R to be singulated match the vertical and horizontal lengths of the semiconductor chip.
It is also possible to provide no semiconductor circuit outside the intended singulation region R, and to provide unused semiconductor circuits as dummy circuits outside the intended singulation region.

図2(B)に示すように、粘着シート1は、ウエハWの表面全体を覆い得る長さと幅を有するものである。直径12インチのウエハWを用いる場合、粘着シート1としては、例えば、幅400mmの長尺のものを用いることができる。なお、図2(B)においては、理解を容易にするため、粘着シート1によって覆われたウエハWとその個片化予定領域Rを薄線で示している。粘着シート1として光透過性を有するものを用いれば、粘着シート1を介して個片化予定領域Rの形状と並び方向を確認することができる。
粘着シート1を貼付するにあたっては、VノッチWvが示す方向d3を基準にして貼り合わせ装置にウエハWをセットする。この際、貼付装置による粘着シート1の貼付方向d4が、VノッチWvが示す方向d3に沿うようにウエハWをセットする。これによって、本実施形態においては、VノッチWvが示す方向d3に、個片化予定領域Rの短辺方向d2が沿うことになる。
粘着シート1がウエハWの回路層C上に貼付された後、必要に応じて、ウエハWからはみ出した粘着シート1を切断して除去する。後述するように、粘着シート1の撓みをなくすようにテンションをかけながら貼付する方法等により粘着シート1を貼付すると、粘着シート1の貼付方向d4に沿ってテンションが付加された状態で粘着シート1が回路層C上に貼付される。これにより、個片化予定領域Rの短辺方向d2に沿う方向にテンションが付加された状態で積層体10が形成される。
ここで、粘着シートの貼付方向d4は、VノッチWvが示す方向d3(つまり、本例では個片化予定領域Rの短辺方向d2)に沿うように設定されるが、図2(B)に示すように、粘着シート1の貼付方向d4は、VノッチWvが示す方向d3に対して一定の角度θ内となるように設定すればよい。ここで、θは、VノッチWvが示す方向d3に対して、好ましくは±45°、より好ましくは±40°、さらに好ましくは±35°の範囲内である。
As shown in Fig. 2(B), the adhesive sheet 1 has a length and width sufficient to cover the entire surface of the wafer W. When a wafer W having a diameter of 12 inches is used, the adhesive sheet 1 may be, for example, a long one having a width of 400 mm. In Fig. 2(B), the wafer W covered by the adhesive sheet 1 and the regions R to be singulated are shown by thin lines for ease of understanding. If an optically transparent adhesive sheet is used as the adhesive sheet 1, the shape and arrangement direction of the regions R to be singulated can be confirmed through the adhesive sheet 1.
When attaching the adhesive sheet 1, the wafer W is set in the lamination device based on the direction d3 indicated by the V-notch Wv. At this time, the wafer W is set so that the attachment direction d4 of the adhesive sheet 1 by the lamination device is aligned with the direction d3 indicated by the V-notch Wv. As a result, in this embodiment, the short side direction d2 of the region R to be singulated is aligned with the direction d3 indicated by the V-notch Wv.
After the adhesive sheet 1 is attached onto the circuit layer C of the wafer W, if necessary, the adhesive sheet 1 protruding from the wafer W is cut and removed. As described later, when the adhesive sheet 1 is attached by a method of attaching the adhesive sheet 1 while applying tension so as to eliminate bending of the adhesive sheet 1, the adhesive sheet 1 is attached onto the circuit layer C with tension applied along the attachment direction d4 of the adhesive sheet 1. As a result, the laminate 10 is formed with tension applied in the direction along the short side direction d2 of the region R to be singulated.
Here, the attachment direction d4 of the adhesive sheet is set to be along the direction d3 indicated by the V-notch Wv (i.e., in this example, the short side direction d2 of the region R to be singulated), but as shown in Fig. 2(B), the attachment direction d4 of the adhesive sheet 1 may be set to be within a certain angle θ with respect to the direction d3 indicated by the V-notch Wv. Here, θ is preferably within a range of ±45°, more preferably ±40°, and even more preferably ±35° with respect to the direction d3 indicated by the V-notch Wv.

[積層体の作製方法]
図3は、積層体の作製工程を示す模式的な断面図である。図3(A)は、回路層Cが形成されたウエハWを支持体100上に載置した様子を示す図であり、図3(B)は、ウエハWの回路層C上に粘着シート1を貼付する様子を示す図であり、図3(C)は、ウエハWの回路層C上に粘着シート1が貼付された様子を示す図である。
図3(A)に示すように、回路層Cが形成されたウエハWの裏面が支持体100に接するように、ウエハWを支持体100に載置した後、図3(B)に示すように、ウエハWの回路層C上に粘着シート1を貼付する。本例では、粘着シート1の一端を、巻き取り部材で巻き取ったり、把持部材で把持したりして、ウエハWから浮いた状態に保持しつつ、他端から押圧体101によって粘着シート1を順次押圧しながら、ウエハWの回路層Cの形成面に粘着シート1を貼付する。
このとき、粘着シート1の弛みをできるだけなくすように、一定のテンションが粘着シート1の長手方向(つまり、粘着シート1の貼付方向)に加えられたり、押圧体による押圧力が粘着シート1の長手方向に付加されたりすることによって、貼付方向d4にテンションがかかった状態で粘着シート1がウエハWに貼付される。粘着シート1の短手方向には殆どテンションがかからない状態で粘着シート1がウエハWの回路層Cに貼付される。
粘着シート1が回路層C上に貼付された後、必要に応じて、ウエハWからはみ出した粘着シート1を切断して除去する。こうして、図3(C)に示すように、ウエハWの回路層C上に粘着シート1が貼付された積層体10が作製される。
なお、支持体100を構成する材料には、特に制限はなく、例えば、ステンレス等の金属材料が用いられる。
[Method of producing laminate]
3A and 3B are schematic cross-sectional views showing the steps of producing a laminate, in which a wafer W having a circuit layer C formed thereon is placed on a support 100, FIG. 3B is a diagram showing a state in which an adhesive sheet 1 is attached to the circuit layer C of the wafer W, and FIG. 3C is a diagram showing a state in which the adhesive sheet 1 is attached to the circuit layer C of the wafer W.
As shown in Fig. 3(A), the wafer W is placed on the support 100 so that the back surface of the wafer W on which the circuit layer C is formed is in contact with the support 100, and then, as shown in Fig. 3(B), the adhesive sheet 1 is attached to the circuit layer C of the wafer W. In this example, one end of the adhesive sheet 1 is wound up by a winding member or held by a holding member to be held in a floating state above the wafer W, while the adhesive sheet 1 is sequentially pressed from the other end by a pressing body 101, so that the adhesive sheet 1 is attached to the surface of the wafer W on which the circuit layer C is formed.
At this time, in order to eliminate slack in the adhesive sheet 1 as much as possible, a certain tension is applied to the adhesive sheet 1 in the longitudinal direction (i.e., the direction in which the adhesive sheet 1 is attached) or a pressing force from a pressing body is applied to the adhesive sheet 1 in the longitudinal direction, so that the adhesive sheet 1 is attached to the wafer W with tension applied in the attachment direction d4. The adhesive sheet 1 is attached to the circuit layer C of the wafer W with almost no tension applied to the adhesive sheet 1 in the lateral direction.
After the adhesive sheet 1 is attached onto the circuit layer C, if necessary, the adhesive sheet 1 protruding from the wafer W is cut and removed. In this way, as shown in Fig. 3(C), a laminate 10 is produced in which the adhesive sheet 1 is attached onto the circuit layer C of the wafer W.
The material constituting the support 100 is not particularly limited, and may be, for example, a metal material such as stainless steel.

[半導体装置の製造方法]
本実施形態の半導体装置の製造方法の一例は、ウエハの回路層上に粘着シートが貼付された積層体に対して加工を行い、ウエハを分割するとともにウエハの裏面を研削し、分割されたウエハの、回路層形成面とは反対の面(つまり、ウエハの裏面)に転写シートを貼付し、粘着シートを除去した後、ウエハを転写シートとともに分断して個片化する工程を含む。以下、各工程について、順次説明する。なお、転写シートとは、ウエハの裏面に貼付されることにより、上記粘着シートからウエハが分離された後、当該ウエハがその表面に転写され、当該ウエハを保持するためのシートである。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device]
An example of the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment includes the steps of processing a laminate in which an adhesive sheet is attached to a circuit layer of a wafer, dividing the wafer and grinding the back surface of the wafer, attaching a transfer sheet to the surface of the divided wafer opposite to the surface on which the circuit layer is formed (i.e., the back surface of the wafer), removing the adhesive sheet, and then dividing the wafer together with the transfer sheet into individual pieces. Each step will be described below in order. The transfer sheet is a sheet that is attached to the back surface of the wafer, and is used to transfer the wafer to its surface and hold the wafer after the wafer is separated from the adhesive sheet.

図4、図5は、半導体装置の製造工程を示す模式的な断面図である。
図4(A)は、支持体100とは別の支持体200上に積層体10を載置した状態を示す図である。図4(A)に示すように、粘着シート1が支持体200に接するように、積層体10を支持体200に載置する。なお、支持体200としては、例えば、支持体100と同様の材質のものや、セラミック製のポーラステーブルを用いることができる。
図4(B)は、裏面側からウエハWに対してレーザーを照射する様子を示す図である。図4(B)に示すように、集光器102を用いて、ウエハWに対して透過性を有する波長のレーザー103の集光点がウエハWの内部になるようにレーザー103の位置を定め、個片化予定領域Rを画定する分割予定線Eに沿ってレーザー103とウエハWとを相対的に移動させながら、裏面側からウエハWにレーザー103を照射する。これによって、分割予定線Eに対応する平面位置におけるウエハWの内部に改質部Mが形成される。改質部Mはレーザーの照射によってウエハWが改質された部分であり、ウエハWが割断する起点となる。
図4(C)は、ウエハWの裏面側を研削する様子を示す図である。図4(C)に示すように、グラインダー104を用いて、所望の厚さになるまでウエハWの裏面を研削する。この処理によって、ウエハWは薄型化・軽量化される。同時に、改質部Mを起点にして、個片化予定領域Rを画定する分割予定線Eに沿ってウエハWが割断される。また、ウエハW内に形成された改質部Mが研削によって除去される。
4 and 5 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing process of a semiconductor device.
Fig. 4(A) is a diagram showing a state in which the laminate 10 is placed on a support 200 that is different from the support 100. As shown in Fig. 4(A), the laminate 10 is placed on the support 200 so that the adhesive sheet 1 is in contact with the support 200. Note that, as the support 200, for example, one made of the same material as the support 100 or a ceramic porous table can be used.
4B is a diagram showing how a laser is irradiated onto the wafer W from the back side. As shown in FIG. 4B, the position of the laser 103 is determined using a condenser 102 so that the focal point of the laser 103, which has a wavelength that is transparent to the wafer W, is inside the wafer W, and the laser 103 is irradiated onto the wafer W from the back side while moving the laser 103 and the wafer W relatively along the planned division line E that defines the planned singulation region R. As a result, a modified portion M is formed inside the wafer W at a planar position corresponding to the planned division line E. The modified portion M is a portion of the wafer W modified by the irradiation of the laser, and serves as a starting point for breaking the wafer W.
4C is a diagram showing how the back side of the wafer W is ground. As shown in FIG. 4C, the back side of the wafer W is ground using a grinder 104 until a desired thickness is obtained. This process reduces the thickness and weight of the wafer W. At the same time, the wafer W is split along the planned division lines E that define the planned individualization regions R, starting from the modified portions M. In addition, the modified portions M formed in the wafer W are removed by grinding.

SDBGでは、研削時にウエハが分割された時、隣り合うチップ間にはステルスダイシングによる亀裂(図4(C)の符号P)のみが存在し、チップ間の距離は実質的にゼロである。このため、わずかなストレスや衝撃でチップがシフトしてチップ同士が接触、押圧、摩擦又は衝突等を生じやすく、クラックが発生しやすい状況となっている。また、バックグラインド用保護シートなどの粘着シートを貼付する際、その貼付方向にテンションをかけて貼付されるため、粘着シート貼付後の積層体に応力が残りやすくなっている。このため、ウエハの裏面が研削されることによって、ウエハWが改質部Mを起点にして個々のチップへと割断されると同時に積層体内の応力が解放され、粘着シートの貼付方向にチップが動きやすなり、結果的に、チップ同士が接触、押圧、摩擦又は衝突してクラックを誘発するものと推測される。In SDBG, when the wafer is divided during grinding, there are only cracks between adjacent chips due to stealth dicing (symbol P in FIG. 4C), and the distance between the chips is essentially zero. Therefore, even slight stress or impact can cause the chips to shift, resulting in contact, pressure, friction, or collision between the chips, making it easy for cracks to occur. In addition, when an adhesive sheet such as a protective sheet for back grinding is applied, tension is applied in the application direction, so stress is likely to remain in the laminate after the adhesive sheet is applied. For this reason, when the back surface of the wafer is ground, the wafer W is cut into individual chips starting from the modified portion M, and at the same time, the stress in the laminate is released, making it easier for the chips to move in the application direction of the adhesive sheet, which is presumably the result of contact, pressure, friction, or collision between the chips, inducing cracks.

本実施形態の半導体装置の製造方法において、チップの欠けや割れが抑制される理由は、これに限るものではないが、一つには、次の理由が考えられる。つまり、チップの縦方向の長さと横方向の長さとを異ならせ、チップの短辺方向に沿って粘着シートを貼付することにより、チップの長辺方向に沿って粘着シートを貼付する場合に比べて、粘着シートの貼付方向におけるチップ間の切断ラインの数が多くなる。これによって、貼付方向におけるチップの動き量がより多くのチップによって分散され、チップ同士の接触、押圧、摩擦、衝突等が少なくなり、割れや欠けの抑制につながるものと推測される。
なお、本実施形態では、研削によって改質部を除去しているが、例えば、ウエハの薄型化が求められない用途や、ウエハがそもそも分厚い場合などにおいては、研削後も改質部の少なくとも一部がウエハに残るようにしてもよい。
In the manufacturing method of the semiconductor device of this embodiment, the reason why chipping and cracking of the chips are suppressed is, although not limited thereto, the following is one possible reason. That is, by making the vertical length and horizontal length of the chip different and attaching the adhesive sheet along the short side direction of the chip, the number of cutting lines between the chips in the attachment direction of the adhesive sheet increases compared to the case where the adhesive sheet is attached along the long side direction of the chip. This distributes the amount of movement of the chips in the attachment direction among more chips, reducing contact, pressure, friction, collision, etc. between the chips, which is presumably linked to the suppression of cracking and chipping.
In this embodiment, the modified portion is removed by grinding. However, for example, in applications where thinning of the wafer is not required or when the wafer is thick to begin with, at least a portion of the modified portion may remain on the wafer even after grinding.

図5(A)は、ウエハWが研削・分割された積層体11を支持体200から分離する工程を示す。図5(B)は、ウエハWが研削・分割された積層体11をリングフレーム300に保持された転写シートに貼着する工程を示す。図5(C)は、転写シート303に貼着された積層体11から粘着シート1を分離する工程を示す。図5(D)は、転写シート303とともに個々のチップを分離するエキスパンド工程である。
図5(A)に示すように支持体200から分離された、ウエハWが研削・分割された積層体11を、図5(B)に示すように、リングフレーム300によって周囲が保持された、フィルム状接着剤301と支持シート302とを含む転写シート303の、フィルム状接着剤301に貼着する。そして、図5(C)に示すように、ウエハWが研削・分割された積層体11から粘着シート1を分離し、さらに、図5(D)に示すように、支持シート302を引っ張ることにより、フィルム状接着剤301もチップに合わせて切断し(切断後のフィルム状接着剤を符号301aで示す)、チップ間に隙間Gを空け、個々のチップへと分離する。
なお、転写シート303としては、例えば、上述した粘着シート1の基材層と同様の材質からなる基材を含む支持シート302上に、必要に応じて粘着剤層を介して、硬化性を有するフィルム状接着剤301が設けられたものを用いることができる。
Fig. 5(A) shows a process of separating the laminate 11 obtained by grinding and dividing the wafer W from the support 200. Fig. 5(B) shows a process of attaching the laminate 11 obtained by grinding and dividing the wafer W to a transfer sheet held by a ring frame 300. Fig. 5(C) shows a process of separating the adhesive sheet 1 from the laminate 11 attached to the transfer sheet 303. Fig. 5(D) shows an expansion process of separating individual chips together with the transfer sheet 303.
As shown in Fig. 5(A), the laminate 11 obtained by grinding and dividing the wafer W and separating it from the support 200 is attached to the film-like adhesive 301 of a transfer sheet 303 including a film-like adhesive 301 and a support sheet 302, the periphery of which is held by a ring frame 300, as shown in Fig. 5(B). Then, as shown in Fig. 5(C), the adhesive sheet 1 is separated from the laminate 11 obtained by grinding and dividing the wafer W, and further, as shown in Fig. 5(D), the support sheet 302 is pulled to cut the film-like adhesive 301 to match the chips (the film-like adhesive after cutting is shown by the symbol 301a), leaving gaps G between the chips and separating them into individual chips.
As the transfer sheet 303, for example, a support sheet 302 including a substrate made of the same material as the substrate layer of the adhesive sheet 1 described above, on which a curable film-like adhesive 301 is provided, if necessary via an adhesive layer, can be used.

以上の製造方法によれば、製造工程中にチップの欠けや割れの発生を抑制するとともに、高い良品率で半導体装置を製造することができる。 The above manufacturing method makes it possible to suppress chipping and cracking during the manufacturing process and to produce semiconductor devices with a high yield rate.

なお、本実施形態においては、SDBGによってウエハを分割しているが、これに限るものでなく、例えば、DBGを用いてウエハを分割してもよい。DBGを用いる場合、ダイシングにより形成されるチップ間の距離が小さい場合に、チップの欠けや割れを防止する効果が発揮されやすい。DBGを用いる場合は、回路層が形成されたウエハの表面からウエハをハーフカットした後、粘着シートをウエハの回路形成面に貼付し、その後にウエハの裏面を研削すればよい。In this embodiment, the wafer is divided by SDBG, but this is not limiting, and for example, the wafer may be divided using DBG. When DBG is used, it is easy to prevent chipping or cracking of chips when the distance between chips formed by dicing is small. When DBG is used, the wafer is half-cut from the front surface of the wafer on which the circuit layer is formed, and then an adhesive sheet is attached to the circuit formation surface of the wafer, and then the back surface of the wafer is ground.

次に、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
[実施例及び比較例]
実施例1~3及び比較例1~4のチップを、以下の手順で作製した。なお、実施例1~3及び比較例1~4は、実験条件をできるだけ揃え、かつ、実験を容易にする観点から、全て回路層が形成されていないミラーウエハを使用した。
Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples in any way.
[Examples and Comparative Examples]
The chips of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were fabricated by the following procedure. In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, mirror wafers on which no circuit layers were formed were used in order to make the experimental conditions as uniform as possible and to facilitate the experiments.

<実施例1>
直径12インチの単結晶シリコンのミラーウエハを準備し、このミラーウエハに設けられたVノッチを基準にして、Vノッチの頂点が示す方向(以下、縦方向という)に沿って、粘着シートをウエハの一方の面(以下、第1表面という)に貼付した。粘着シートとしては、リンテック株式会社製バックグラインドテープ「E-3135KN」を用いた。粘着シートの貼付は、貼付装置(リンテック株式会社製「RAD-3510F/12」)を用いて、押込量15μm、突出量150μm、貼付速度5mm/s、貼付応力0.35MPa、貼付温度23℃、の条件で行った。
次に、縦方向の長さが6mm、縦方向に対して直交する方向(以下、横方向という)の長さが12mmとなるようにSDBGを施した。具体的には、株式会社ディスコ製ステルスダイシングレーザソー「DFL7361」を用いて、ウエハの第1表面とは反対側の表面(以下、第2表面という)側からレーザー照射を行って、縦6mm×横12mmのサイズの個片化予定領域が980個、マトリクス状に並んで形成されるようにウエハ内部に改質層を形成した。
さらに、裏面研削装置(株式会社ディスコ製「DPG8760」)を用いて、ウエハの厚さが30μmとなるまで、ウエハの他方の面(以下、第2表面という)を研削することにより、ウエハ内部の改質層を除去するとともに各個片化予定領域を画定する分割予定線に沿ってウエハを割断させた。
次に、リンテック株式会社製テープマウンター「RAD-2700」に設置されたダイシングテープ(リンテック株式会社製「D-175」)に、個片化されたウエハの第2表面に貼付し、粘着シートを除去した。そして、ステルスダイシングレーザソーに設置されているIRカメラを用いて、第1表面側からクラックの発生の有無を観察し、クラックが発生したチップの数をカウントした。
クラックが発生したチップは980個のうち1個であり、クラックの発生率は0.10%であった。
Example 1
A mirror wafer of single crystal silicon with a diameter of 12 inches was prepared, and an adhesive sheet was attached to one surface of the wafer (hereinafter referred to as the first surface) along the direction indicated by the apex of the V-notch (hereinafter referred to as the vertical direction) based on a V-notch provided on the mirror wafer. The adhesive sheet used was backgrind tape "E-3135KN" manufactured by Lintec Corporation. The adhesive sheet was attached using an attachment device ("RAD-3510F/12" manufactured by Lintec Corporation) under the following conditions: a push-in amount of 15 μm, a protrusion amount of 150 μm, an attachment speed of 5 mm/s, an attachment stress of 0.35 MPa, and an attachment temperature of 23° C.
Next, SDBG was performed so that the length in the vertical direction was 6 mm and the length in the direction perpendicular to the vertical direction (hereinafter referred to as the horizontal direction) was 12 mm. Specifically, a stealth dicing laser saw "DFL7361" manufactured by Disco Corporation was used to irradiate the wafer with a laser from the surface (hereinafter referred to as the second surface) opposite to the first surface of the wafer, to form a modified layer inside the wafer so that 980 regions to be diced, each having a size of 6 mm vertical x 12 mm horizontal, were formed in a matrix.
Furthermore, a back grinding machine ("DPG8760" manufactured by Disco Corporation) was used to grind the other surface of the wafer (hereinafter referred to as the second surface) until the thickness of the wafer was 30 μm, thereby removing the modified layer inside the wafer and splitting the wafer along the planned division lines that defined each planned individual region.
Next, a dicing tape ("D-175" manufactured by Lintec Corporation) installed on a tape mounter "RAD-2700" manufactured by Lintec Corporation was attached to the second surface of the individualized wafer, and the adhesive sheet was removed. Then, the presence or absence of cracks was observed from the first surface side using an IR camera installed on the stealth dicing laser saw, and the number of chips in which cracks occurred was counted.
The number of chips in which a crack occurred was 1 out of 980 chips, and the crack occurrence rate was 0.10%.

<実施例2>
実施例1と同様の手順で縦方向に沿って、第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが4mm、横方向の長さが12mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBGによる加工を行い、1471個のチップとなるように個片化した。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、1471個のうち1個であり、クラック発生率は0.07%であった。
Example 2
The wafer was processed by SDBG under the same conditions as in Example 1, except that a wafer with an adhesive sheet attached to its first surface was oriented in the vertical direction to have a vertical length of 4 mm and a horizontal length of 12 mm, and was diced into 1,471 chips.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 1 out of 1471 chips, giving a crack occurrence rate of 0.07%.

<実施例3>
実施例1と同様の手順で縦方向に沿って、第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが8mm、横方向の長さが12mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBGによる加工を行い、735個のチップとなるように個片化した。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、735個のうち1個であり、クラック発生率は0.13%であった。
Example 3
The wafer was processed by SDBG under the same conditions as in Example 1, except that the wafer had an adhesive sheet attached to its first surface along the vertical direction and had a vertical length of 8 mm and a horizontal length of 12 mm, and was diced into 735 chips.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 1 out of 735 chips, giving a crack occurrence rate of 0.13%.

<比較例1>
実施例1と同様の手順で縦方向に沿って、第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが12mm、横方向の長さが6mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBGによる加工を行い、980個のチップとなるように個片化した。
図6は、本発明の実施例と比較例とを対比して示す模式的な平面図である。図6(A)に示すように、実施例1、2のウエハW1においては、粘着シート1の貼付方向d4及び個片化予定領域Rの短辺方向d2を、VノッチWvが示す方向d3に一致させている。一方、図6(B)に示すように、比較例1のウエハW2においては、粘着シートの貼付方向d4及び個片化予定領域Rの長辺方向d1を、Vノッチが示す方向d3に一致させている。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、980個のうち11個であり、クラック発生率は1.12%であった。
<Comparative Example 1>
The wafer was processed by SDBG under the same conditions as in Example 1, except that a wafer with an adhesive sheet attached to its first surface was oriented in the vertical direction to have a vertical length of 12 mm and a horizontal length of 6 mm, and was diced into 980 chips.
6 is a schematic plan view showing an example of the present invention and a comparative example in comparison. As shown in FIG. 6(A), in the wafer W1 of the examples 1 and 2, the attachment direction d4 of the adhesive sheet 1 and the short side direction d2 of the region R to be singulated are aligned with the direction d3 indicated by the V-notch Wv. On the other hand, as shown in FIG. 6(B), in the wafer W2 of the comparative example 1, the attachment direction d4 of the adhesive sheet and the long side direction d1 of the region R to be singulated are aligned with the direction d3 indicated by the V-notch.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 11 out of 980 chips, giving a crack occurrence rate of 1.12%.

<比較例2>
実施例1と同様にして第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが12mm、横方向の長さが4mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBGによる加工を行い、1471個のチップとなるように個片化した。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、1471個のうち14個であり、クラック発生率は0.95%であった。
<Comparative Example 2>
As in Example 1, a wafer having an adhesive sheet attached to its first surface was processed using SDBG under the same conditions as in Example 1, except that the wafer had a vertical length of 12 mm and a horizontal length of 4 mm, and was diced into 1,471 chips.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 14 out of 1471 chips, giving a crack occurrence rate of 0.95%.

<比較例3>
実施例1と同様にして第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが12mm、横方向の長さが12mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBG加工を行い、490個のチップとなるように個片化した。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、490個のうち6個であり、クラック発生率は1.22%であった。
<Comparative Example 3>
As in Example 1, a wafer having an adhesive sheet attached to its first surface was subjected to SDBG processing under the same conditions as in Example 1, except that the wafer had a vertical length of 12 mm and a horizontal length of 12 mm, and was diced into 490 chips.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 6 out of 490 chips, giving a crack occurrence rate of 1.22%.

<比較例4>
実施例1と同様にして第1表面に粘着シートが貼付されたウエハに対して、縦方向の長さが12mm、横方向の長さが8mmとなるようにした以外は、実施例1と同じ条件でウエハに対してSDBGによる加工を行い、735個のチップとなるように個片化した。
実施例1と同様にして観察を行ったところ、クラックが発生したチップは、735個のうち9個であり、クラック発生率は1.22%であった。
<Comparative Example 4>
As in Example 1, a wafer having an adhesive sheet attached to its first surface was processed by SDBG under the same conditions as in Example 1, except that the wafer had a vertical length of 12 mm and a horizontal length of 8 mm, and was diced into 735 chips.
Observation was carried out in the same manner as in Example 1, and it was found that cracks occurred in 9 out of 735 chips, giving a crack occurrence rate of 1.22%.

実施例1~3及び比較例1~4の結果を表1に示す。

Figure 0007583706000001
The results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 1.
Figure 0007583706000001

表1の結果から明らかなように、粘着シートの貼付方向と、チップの短辺方向とを揃えるようにした実施例1~3においては、クラックを発生したチップの数が少なく、クラック発生率も非常に小さい値を示すことが分かる。
これに対して、粘着シートの貼付方向と、チップの長辺方向とを揃えるようにした比較例1、2、4においては、クラックが発生したチップの数が増えている。特に、比較例1、2は、クラック発生率の値が、実施例1、2に比べてそれぞれ10倍以上に上昇しており、比較例4も実施例3の10倍近くに上昇していることが分かる。
また、チップの形状を正方形とし、1辺の長さを、実施例1~3のチップの長辺の長さと等しくした比較例3においても、クラックを発生したチップの数が増え、クラック発生率の値が、実施例1、2に比べてそれぞれ10倍以上に上昇し、実施例3の10倍近くに上昇していることが分かる。
As is clear from the results in Table 1, in Examples 1 to 3, in which the direction of attachment of the adhesive sheet was aligned with the short side direction of the chip, the number of chips that developed cracks was small, and the crack occurrence rate was also very low.
In contrast, the number of chips in which cracks occurred increased in Comparative Examples 1, 2, and 4, in which the direction of attachment of the adhesive sheet was aligned with the direction of the long sides of the chips. In particular, the crack occurrence rate values in Comparative Examples 1 and 2 were more than 10 times higher than in Examples 1 and 2, and Comparative Example 4 was also nearly 10 times higher than in Example 3.
In addition, in comparison example 3, in which the chip shape was a square and the length of one side was equal to the length of the long side of the chips in examples 1 to 3, the number of chips that developed cracks increased, and the crack occurrence rate value increased to more than 10 times that of examples 1 and 2, and nearly 10 times that of example 3.

本発明の半導体装置の製造方法は、チップ間の距離が非常に小さくなるようにウエハを分割するSDBG等の加工方法を用いてもチップの欠けや割れを生じにくく、プロセッサ、メモリ、センサ等に用いられる半導体チップの製造に好適に適用することができる。また、本発明の積層体は、上記半導体装置の製造方法に好適に使用することができる。The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is less likely to cause chipping or cracking of chips even when processing methods such as SDBG are used to divide a wafer so that the distance between chips becomes very small, and can be suitably applied to the manufacture of semiconductor chips used in processors, memories, sensors, etc. Furthermore, the laminate of the present invention can be suitably used in the manufacturing method for the above-mentioned semiconductor device.

1:粘着シート
10:積層体
11:ウエハ部分が研削・分割された積層体
100、200:支持体
101:押圧体
102:集光器
103:レーザー
104:グラインダー
300:リングフレーム
301:フィルム状接着剤
301a:切断されたフィルム状接着剤
302:支持シート
303:転写シート
C:回路層
CP:半導体チップ(半導体装置)
d1:長辺方向
d2:短辺方向
d3:Vノッチが示す方向
d4:貼付方向(テンション方向)
E:分割予定線
G:隙間
M:改質部
P:亀裂
R:個片化予定領域
Wv:Vノッチ
W:ウエハ
WI:個片化されたウエハ

1: Adhesive sheet 10: Laminate 11: Laminate 100, 200 with wafer portion ground and divided: Support 101: Pressing body 102: Concentrator 103: Laser 104: Grinder 300: Ring frame 301: Film-like adhesive 301a: Cut film-like adhesive 302: Support sheet 303: Transfer sheet C: Circuit layer CP: Semiconductor chip (semiconductor device)
d1: Long side direction d2: Short side direction d3: Direction indicated by V notch d4: Adhesion direction (tension direction)
E: Planned division line G: Gap M: Modified portion P: Crack R: Planned region for individualization Wv: V-notch W: Wafer WI: Individualized wafer

Claims (6)

平面形状が矩形状の半導体装置の製造方法であって、
マトリクス状に並んでいる複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハの表面に、前記個片化予定領域の短辺方向に沿って粘着シートを貼付し、
前記ウエハの表面に前記粘着シートを貼付した後、前記個片化領域を確定する分割予定線に対応する平面位置における前記ウエハの内部に、分割の起点となる改質部を形成し、
前記粘着シートが貼付されたウエハの裏面を研削するととともに、前記分割予定線に沿って前記ウエハを分割する、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device having a rectangular planar shape, comprising the steps of:
A pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a surface of a wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix along a short side direction of the regions to be singulated;
After the adhesive sheet is attached to the surface of the wafer, a modified portion serving as a starting point for division is formed inside the wafer at a planar position corresponding to a planned division line that defines the individualized regions ;
a back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached is ground, and the wafer is divided along the planned division lines.
平面形状が矩形状の半導体装置の製造方法であって、
マトリクス状に並んでいる複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハの表面に、前記個片化予定領域の短辺方向に沿って粘着シートを貼付し、
前記粘着シートが貼付されたウエハの裏面を研削するととともに、前記個片化予定領域を画定する分割予定線に沿って前記ウエハを分割し、
前記個片化予定領域の、長辺方向の長さ/短辺方向の長さ、で表されるアスペクト比が、1.05以上である、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device having a rectangular planar shape, comprising the steps of:
A pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a surface of a wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix along a short side direction of the regions to be singulated;
grinding the back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached, and dividing the wafer along a division line that defines the individual regions;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the aspect ratio of the region to be divided into individual pieces, expressed as the length in the long side direction/the length in the short side direction, is 1.05 or more.
平面形状が矩形状の半導体装置の製造方法であって、
マトリクス状に並んでいる複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハの表面に、前記個片化予定領域の短辺方向に沿って粘着シートを貼付し、
前記粘着シートが貼付されたウエハの裏面を研削するととともに、前記個片化予定領域を画定する分割予定線に沿って前記ウエハを分割し、
前記個片化予定領域は、長辺方向の長さが5~50mmであり、短辺方向の長さが2~20mmである、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device having a rectangular planar shape, comprising the steps of:
A pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a surface of a wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix along a short side direction of the regions to be singulated;
grinding the back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached, and dividing the wafer along a division line that defines the individual regions;
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the region to be divided has a long side length of 5 to 50 mm and a short side length of 2 to 20 mm.
平面形状が矩形状の半導体装置の製造方法であって、
マトリクス状に並んでいる複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハの表面に、前記個片化予定領域の短辺方向に沿って粘着シートを貼付し、
前記粘着シートが貼付されたウエハの裏面を研削するととともに、前記個片化予定領域を画定する分割予定線に沿って前記ウエハを分割し、
研削後の前記ウエハの裏面に転写シートを貼付し、
前記転写シート貼付後に、前記粘着シートを前記ウエハから分離する、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device having a rectangular planar shape, comprising the steps of:
A pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a surface of a wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix along a short side direction of the regions to be singulated;
grinding the back surface of the wafer to which the adhesive sheet is attached, and dividing the wafer along a division line that defines the individual regions;
A transfer sheet is attached to the back surface of the wafer after grinding;
the adhesive sheet is separated from the wafer after the transfer sheet is attached.
マトリクス状に並んだ複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハと、
前記個片化予定領域の短辺方向に沿ってテンションを付加した状態で、前記ウエハの表面に貼付された粘着シートと、を備え、
前記個片化予定領域の、長辺方向の長さ/短辺方向の長さ、で表されるアスペクト比が、1.05以上である、積層体。
A wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix;
An adhesive sheet attached to the surface of the wafer in a state where tension is applied along a short side direction of the region to be singulated,
A laminate in which the aspect ratio of the region to be divided, expressed as the length in the long side direction/the length in the short side direction, is 1.05 or more.
マトリクス状に並んだ複数の矩形状の個片化予定領域を含むウエハと、
前記個片化予定領域の短辺方向に沿ってテンションを付加した状態で、前記ウエハの表面に貼付された粘着シートと、を備え、
前記個片化予定領域は、長辺方向の長さが5~50mmであり、短辺方向の長さが2~20mmである、積層体。
A wafer including a plurality of rectangular regions to be singulated arranged in a matrix;
An adhesive sheet attached to the surface of the wafer in a state where tension is applied along a short side direction of the region to be singulated,
The laminate, wherein the region to be divided has a long side length of 5 to 50 mm and a short side length of 2 to 20 mm.
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