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JP2007081037A - デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

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JP2007081037A JP2005265477A JP2005265477A JP2007081037A JP 2007081037 A JP2007081037 A JP 2007081037A JP 2005265477 A JP2005265477 A JP 2005265477A JP 2005265477 A JP2005265477 A JP 2005265477A JP 2007081037 A JP2007081037 A JP 2007081037A
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一尚 荒井
Masaru Nakamura
勝 中村
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Abstract

【課題】 半導体チップ等のチップの裏面に接着フィルムが貼着された２層構造のデバイスにおいて、チップの裏面全面が接着フィルムで覆われた構造を有するデバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 電子回路４が表面に形成されたチップ６の裏面に、少なくともこの裏面に対応する形状および寸法の接着フィルム９が貼着され、裏面全面が接着フィルム９で覆われた半導体チップ５とする。このような半導体チップ５は、複数のチップ６に分割される半導体ウエーハ１の表面に分割溝７を形成し、次いでその裏面を分割溝７が表出するまで研削して複数のチップ６に分割し、次いでウエーハ１の裏面全面に接着フィルム９およびダイシングテープ４１を貼り付け、ダイシングテープ４１を拡張して接着フィルム９を分割溝７に沿って切断することにより得られる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、半導体チップ等のデバイスに係る技術であって、特に、裏面に接着フィルムが貼り付けられたデバイスおよびその製造方法に関する。
近年の半導体デバイス技術においては、ＭＣＰ（マルチ・チップ・パッケージ）やＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）といった複数の半導体チップを積層した積層型パッケージが、高密度化や小型化を達成する上で有効に利用されている。このような技術に対応するための半導体チップは、裏面にＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれる樹脂製の接着フィルムが貼られており、この接着フィルムで半導体チップの積層状態を保持することが行われている。裏面に接着フィルムが貼られた半導体チップは、薄化した半導体ウエーハの裏面に接着フィルムを貼り、格子状のストリートと呼ばれる分割予定ラインに沿って半導体ウエーハを分割するとともに接着フィルムを切断する方法がある（特許文献１）。
特開２００４−３１９８２９号公報
この種の半導体チップにおいては、実装基板に実装された後に、半導体チップの周囲にモールド樹脂が充填される場合が多い。ところが、上記接着フィルムが半導体チップの裏面全面を覆っておらず、例えば裏面の縁の一部が僅かに露出している状態では、そのモールド樹脂に含まれるフィラーと呼ばれる充填材料（粒径が１０〜２０μｍ前後、例えばシリカを成分とする）が、接着フィルムが貼られていない露出面に衝撃を与えたり、そのフィラーが露出面と被積層物との間の微小隙間に押し込まれたりして、半導体チップに割れや欠けが生じる場合があり、特に、厚さが１００μｍ以下といった極めて薄い半導体チップでは、この不具合が起こりやすかった。
また、接着フィルムは絶縁材としても機能させる場合があるが、上記のように裏面に接着フィルムで覆われない露出面があると、その部分が、被積層物側の半導体チップのボンディングワイヤに接触し、ショートやリークなどの電気的トラブルを招くおそれもある。したがって、半導体チップの裏面は接着フィルムによって全面が覆われている状態が望ましい。
よって本発明は、半導体チップ等のチップの裏面に接着フィルムが貼着された２層構造のデバイスにおいて、チップの裏面全面が接着フィルムで覆われた構造を有するデバイスおよびその製造方法を提供することを目的としている。
本発明のデバイスは、機能素子を表面に具備するチップと、このチップの裏面に貼着された接着フィルムとからなる２層構造のデバイスであって、前記接着フィルムが、少なくとも前記チップの裏面に対応して該裏面全面を覆っていて、前記チップの外周が前記接着フィルムの外周から突出していないことを特徴としている。
本発明のデバイスによれば、チップの裏面全面が接着フィルムによって保護されているので、該デバイスの周囲にモールド樹脂が充填されても、そのモールド樹脂に含まれるフィラーがチップの裏面に入り込むことがなく、そのフィラーによってチップが損傷するといった不具合が起こらない。また、本発明のデバイスを積層した場合、チップの裏面が被積層側のデバイスのボンディングワイヤに接触することが、接着フィルムが介在することによって防がれ、このため、ショートやリークなどの電気的トラブルが防止される。
本発明のデバイスは、チップの裏面全面が接着フィルムによって覆われていることを必須としているが、その接着フィルムはチップの裏面よりも大きく、該裏面の縁からはみ出る余剰部を有するものであると、接着フィルムによるチップ裏面の密閉状態が、より一層確実になるので好ましい。
本発明のデバイスの製造方法は、上記本発明のデバイスを得るのに好適であり、表面に格子状に形成された分割予定ラインによって複数の機能素子が区画されたウエーハから、前記機能素子を表面に具備するチップと、このチップの裏面に貼着された接着フィルムとからなる２層構造のデバイスの製造方法であって、前記ウエーハの表面に、得ようとする前記チップの厚さに相当する深さの分割溝を、前記分割予定ラインに沿って形成する分割溝形成工程と、前記ウエーハの表面に保護フィルムを貼着する保護フィルム貼着工程と、前記ウエーハの裏面を、前記分割溝が表出するまで研削して、ウエーハを個々の前記チップに分割する裏面研削工程と、複数のチップに分割された前記ウエーハの裏面に、接着フィルムが貼着され、かつ、この接着フィルムに、環状のフレームに支持された伸延性を有するダイシングテープが貼着された状態とする接着フィルム貼着工程と、前記フレームを保持しながら、前記ダイシングテープを拡張することにより、前記接着フィルムを前記分割溝に沿って切断する接着フィルム切断工程とを備えることを特徴としている。
上記製造方法では、裏面研削工程で分割された隣り合うチップの裏面の間には、分割溝の幅に応じた接着フィルムが存在し、このチップ間の接着フィルムが切断されるので、接着フィルムはチップの縁から僅かに外側に離れた位置で切断される状態になりやすい。したがって、チップの裏面全面が接着フィルムで覆われるとともに、チップの裏面の縁からはみ出る余剰部を有する状態を得やすい。
また、本発明のデバイスの製造方法は、上記のようにダイシングテープを拡張する代わりに、上記接着フィルム貼着工程の後に、前記分割溝に通したレーザ光線を接着フィルムに照射することによって該接着フィルムを前記分割溝に沿って切断する接着フィルム切断工程を採用してデバイスを得ることもできる。
本発明によれば、チップの裏面全面が接着フィルムによって確実に覆われたデバイスを得ることができ、このため、チップの裏面の一部が露出することによって生じていたチップの損傷や電気的トラブルが防止される高品質のデバイスを提供することができるといった効果を奏する。
以下、図面を参照して本発明に係る第１〜第３実施形態の製造方法を説明する。
［１］第１実施形態の製造方法
図１の符号１は、シリコンウエーハ等からなる円盤状の半導体ウエーハである。図１に示すように、ウエーハ１の表面には、格子状のストリート（分割予定ライン）２によって矩形状のチップ領域３が区画されている。これらチップ領域３の表面には、図１の拡大部分に示すように電子回路（機能素子）４が形成されている。
チップ領域３は、本実施形態の製造方法によって個々に分割され、後述する接着フィルム付きの半導体チップ（デバイス）５のチップ６となる（図９参照）。ウエーハ１の厚さは、得ようとするチップ６の厚さよりも大きい。本実施形態は、チップ６の裏面にＤＡＦ等の接着フィルムが貼着された２層構造の半導体チップを製造する方法であり、以下に、その製造方法を工程順に説明する。以下の説明で、ウエーハ１やチップ６における“表面”は電子回路４が形成された側の面、“裏面”は表面とは反対側の電子回路が形成されていない側の面と定義する。
（１）分割溝形成工程
図２に示すように、ウエーハ１を、表面を上に向けた状態としてチャックテーブル１２５に保持する。そして、ウエーハ１の表面に、得ようとするチップ６の厚さよりもやや深い分割溝７を、ストリート２に沿って切削ブレード１４２により格子状に形成する。図３は、ウエーハ１をストリート２に沿って切断して半導体チップに分割するダイシング装置１０を示しており、分割溝７は、このダイシング装置１０によって形成することができる。以下に、このダイシング装置１０で分割溝７を形成する方法を説明する。
まず、図３に示すダイシング装置１０の構成を説明すると、このダイシング装置１０は基台１００を備えており、この基台１００上に、上記ウエーハ１を、水平に保持するとともに切削送り方向（図３でＸ方向）に移動させるチャックテーブル機構１２０と、ウエーハ１の表面を切削して分割溝７を形成する切削ユニット１４０と、この切削ユニット１４０を支持するとともに、割り出し方向（図３でＹ方向）に移動させる切削ユニット支持機構１６０とが設けられている。切削ユニット１４０は、切削ユニット支持機構１６０に対し、切り込み方向（図３でＺ方向）に移動自在に取り付けられている。
チャックテーブル機構１２０は、基台１００上のＹ方向一端側に配されており、基台１００に固定されたＸ方向に延びる一対のガイドレール１２１と、これらガイドレール１２１上に摺動自在に取り付けられた移動板１２２と、この移動板１２２上に円筒状のポスト１２３を介して支持されたステージ１２４と、このステージ１２４上に回転自在に取り付けられた円盤状のチャックテーブル１２５と、移動板１２２をガイドレール１２１に沿って移動させるスライド機構１３０とを備えている。
チャックテーブル１２５は、上面が水平であり、Ｚ方向を回転軸として、ポスト１２３内に収容された図示せぬ回転駆動機構により時計方向または反時計方向に回転させられる。チャックテーブル１２５は周知の真空チャック式である。すなわち、チャックテーブル１２５には、表裏面に通じる多数の細かな吸引孔が形成されており、裏面側には、図示せぬバキューム装置の空気吸引口が接続されている。そして、そのバキューム装置を運転すると、ウエーハ１がチャックテーブル１２５上に吸着・保持されるようになっている。
スライド機構１３０は、基台１００と移動板１２２との間に配されてＸ方向に延びる螺子ロッド１３１と、この螺子ロッド１３１を回転駆動するパルスモータ１３２とを備えている。螺子ロッド１３１は、移動板１２２の下面に突出形成された図示せぬブラケットに螺合して貫通しており、かつ、軸方向には移動不能な状態で回転自在に支持されている。このスライド機構１３０によれば、パルスモータ１３２によって螺子ロッド１３１が回転すると、その回転方向に応じたＸ方向に、移動板１２２がガイドレール１２１に沿って移動させられる。
切削ユニット支持機構１６０は、基台１００上に、上記チャックテーブル機構１２０のガイドレール１２１とともにＴ字状を呈するように配されて固定されたＹ方向に延びる一対のガイドレール１６１と、これらガイドレール１６１上に摺動自在に取り付けられた移動台１６２と、この移動台１６２をガイドレールに沿って移動させるスライド機構１７０とを備えている。
移動台１６２は、水平板部１６３と、この水平板部１６３のＸ方向一端部（この場合、基台１００のチャックテーブル機構１２０側の端部からＹ方向に沿って切削ユニット１４０の方向を見た図３のＦ矢視において右側の端部）から立ち上がる鉛直板部１６４とを有するＬ字状の台であり、水平板部１６３の下面が、ガイドレール１６１に摺動自在に取り付けられている。
スライド機構１７０は、上記チャックテーブル機構１２０のスライド機構１３０と同様の構成であり、基台１００と水平板部１６３との間に配されてＹ方向に延びる螺子ロッド１７１と、この螺子ロッド１７１を回転駆動するパルスモータ１７２とを備えている。螺子ロッド１７１は、水平板部１６３の下面に突出形成された図示せぬブラケットに螺合して貫通しており、かつ、軸方向には移動不能な状態で回転自在に支持されている。このスライド機構１３０によれば、パルスモータ１７２によって螺子ロッド１７１が回転すると、その回転方向に応じたＹ方向に、移動台１６２がガイドレール１６１に沿って移動させられる。
切削ユニット１４０は、Ｙ方向に延びる円筒状のハウジング１４１と、このハウジング１４１のチャックテーブル機構１２０側の先端に取り付けられた円盤状の切削ブレード１４２と、この切削ブレード１４２で切削する切断ラインを読み取るアライメント手段１５０とを備えている。切削ユニット１４０は、移動台１６２の鉛直板部１６４のＦ矢視で左側の面に、ハウジングホルダ１６５を介して昇降自在に取り付けられている。
ハウジングホルダ１６５は、上記鉛直板部１６４の左側の面に形成された上下方向に延びるガイドレール１６６に摺動自在に取り付けられており、鉛直板部１６４上に固定されたパルスモータ１８０を駆動源とする昇降機構により、ガイドレール１６６に沿って昇降させられる。このハウジングホルダ１６５に、ハウジング１４１が通され、かつ固定されており、これによって、切削ユニット１４０は、ハウジングホルダ１６５とともに昇降自在とされている。
ハウジング１４１内には、Ｙ方向に延びるスピンドルと、このスピンドルを回転させるモータが収容されており（いずれも図示略）、切削ブレード１４２は、スピンドルの先端に固定されている。スピンドルと一体に回転する切削ブレード１４２の露出する下側の部分で、ウエーハ１の表面に分割溝７が形成される。
アライメント手段１５０は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等で構成され、先端に、被写体を撮像する撮像部１５１を有する。このアライメント手段１５０は、撮像部１５１が切削ブレード１４２の切削送り方向（Ｙ方向）に隣接するように、ハウジング１４１の先端部に取り付けられている。
次に、以上の構成からなるダイシング装置１０によってウエーハ１の表面に分割溝７を形成する動作を説明する。なお、ダイシング装置１０は、各種動作を制御する制御手段を有している。まずはじめに、表面を上に向けたウエーハ１をチャックテーブル機構１２０のチャックテーブル１２５上に載せ、チャックテーブル機構１２０のバキューム装置を運転する。これによって、ウエーハ１はチャックテーブル１２５上に吸着、保持される。次いで、スライド機構１３０によって移動台１２２とともにチャックテーブル１２５がＹ方向に移動させられ、ウエーハ１が、予めチャックテーブル１２５の移動ライン上に配されていたアライメント手段１５０の撮像部１５１の直下に位置付けられる。
そしてアライメント手段１５０によってウエーハ１の表面のストリート２が撮影され、その撮像に基づき、制御手段によってチャックテーブル１２５が回転させられ、一方向に延びるストリート２がＹ方向と平行になる（すなわち、このストリート２に直交するストリート２はＸ方向に延びる）ように、切削ブレード１４２に対するウエーハ１の位置合わせが行われる。
さらに、制御手段によって、アライメント手段１５０による撮像が画像処理されるとともに、その処理画像に基づいて、切削動作パターンが決定、記憶される。切削動作パターンは、全てのストリート２に、得ようとするチップ６の厚さよりもやや深い分割溝７を形成するための、切削ユニット１４０のＺ方向への移動による切削ブレード１４２の切り込み送り、チャックテーブル１２５のＸ方向への移動による切削ブレード１４２の切削送り、切削ユニット１４０のＹ方向への移動による切削ブレード１４２の割り出しの組み合わせである。ここで、切削ブレード１４２の切り込み深さは、上記のように、得ようとするチップ６の厚さよりもやや大きい数値に設定される。
制御手段によって、記憶された上記切削動作パターンの通りに、スライド機構１３０，１７０およびパルスモータ１８０を駆動源とする昇降機構が作動させられ、回転する切削ブレード１４２で、図４に示すように、ウエーハ１の表面に、格子状に延びるストリート２に沿った分割溝７が形成される。
分割溝７の形成は、はじめは、チャックテーブル１２５のＹ方向への移動と、移動台１６２のＸ方向の移動を交互に繰り返すことにより、Ｙ方向に延びるストリート２に沿って分割溝７が形成される。次に、チャックテーブル１２５が９０°回転させられ、再び、チャックテーブル１２５のＹ方向への移動と、切削ユニット支持機構１６０のＸ方向の移動を交互に繰り返すことにより、今度は、先に分割溝７が形成されたストリート２に直交するストリート２に沿って、分割溝７が形成される。このようにして、図４に示した全てのストリート２に沿って分割溝７が表面に形成されたウエーハ１を得る。
（２）保護フィルム貼着工程
上記のようにして表面に分割溝７が形成されたウエーハ１の表面全面に、図５（ａ）に示すように保護フィルム８を貼り付ける。この保護フィルム８によって表面の電子回路４が保護される。
（３）裏面研削工程
次に、ウエーハ１の裏面を分割溝７に達するまで研削して、上記チップ領域３を個々のチップ６として分割する裏面研削工程を実施する。それには図６に示すように、保護フィルム８をチャックテーブル３１７の表面に密着させてウエーハ１をこのチャックテーブル３１７に保持する。そして、露出するウエーハ１の裏面全面を、分割溝７が表出するまで研磨ホイール３２７の砥石３２６によって研削する。図７は、ウエーハ１の裏面を研削するのに好適な研削装置３０を示しており、以下に、この研削装置３０でウエーハ１の裏面を研削する方法を説明する。
まず、図７に示す研削装置３０の構成を説明すると、この研削装置３０は、各種機構が搭載された基台３１０を備えている。基台３１０は、横長の状態に設置されて基台３１０の主体をなす直方体状のテーブル３１１と、このテーブル３１１の長手方向一端部（図７の奥側の端部）から、テーブル３１１の幅方向かつ鉛直方向上方に延びる壁部３１２とを有している。図７では、基台３１０の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。
テーブル３１１の上面には凹所３１３が形成されており、この凹所３１３には、ステージ３１４がＹ方向に往復動自在に設けられている。このステージ３１４の移動方向両側には、その移動路を塞いで研削屑が基台３１０内に落下することを防ぐための蛇腹状のカバー３１５，３１６が設けられている。ステージ３１４は、図示せぬ駆動機構によってＹ方向に往復動させられ、カバー３１５，３１６はその動きに伴って伸縮するようになっている。
ステージ３１４上には、上記ダイシング装置１０のチャックテーブル１２５と同様の、真空チャック式のチャックテーブル３１７が、回転自在に設けられている。このチャックテーブル３１７は、ステージ３１４ごと壁部３１２側に移動させられて加工領域に位置付けられる。その加工領域の上方には、研削ユニット３２０が配されている。
この研削ユニット３２０は、送り機構３３０を介して、壁部３１２に対しＺ方向に昇降自在に支持されている。送り機構３３０は、一対のガイドレール３３１と、これらガイドレール３３１に沿って摺動する移動板３３２と、この移動板３３２をガイドレール３３１に沿って昇降させる昇降機構３３３とを備えている。
研削ユニット３２０は、移動板３３２の前面に固定されたブロック３２１と、このブロック３２１に固定された円筒状のハウジング３２２と、このハウジング３２２内に支持されたスピンドル３２３と、このスピンドル３２３を回転駆動するサーボモータ３２４とを備えている。そして、スピンドル３２３の下端には、円盤状のホイールマウント３２５が固定され、さらに、このホイールマウント３２５の下面には、図６に示すように、下面にレジンボンド等からなる多数のチップ状の砥石３２６が固着された研削ホイール３２７が固定されている。研削ホイール３２６の外径は、図６ではウエーハ１の直径の半分よりやや大きい程度とされるが、寸法はこれに限定されるものではない。また、研削ユニット３２０とチャックテーブル３１７との位置関係は、双方の回転中心が、Ｙ方向に並ぶ配置となっている。
次に、以上の構成からなる研削装置３０によって、保護フィルム８が表面に貼られたウエーハ１の裏面を研削する動作を説明する。まず、研削する裏面を上に向けて、ウエーハ１をチャックテーブル３１７上に載せ、バキューム装置を運転して、チャックテーブル３１７上にウエーハ１を保持する。そして、ステージ３１４を移動させてウエーハ１を研削ユニット３２０の下方の加工領域に移動させる。この場合、ウエーハ１の壁部３１２側の少なくとも半径分が研削ホイール３２７に被さる位置まで、ステージ３１４を移動させる。
この状態から、チャックテーブル３１７を回転させてウエーハ１を回転させ、これと同時に、研削ユニット３２０の研削ホイール３２７をサーボモータ３２４によって回転させるとともに、送り機構３３０により研削ユニット３２０を所定速度でゆっくり下降させる。なお、チャックテーブル３１７の回転方向は、研削ホイール３２６と同方向でもよく、また、逆方向であってもよい。
研削ユニット３２０が下降することにより、回転する研削ホイール３２７の砥石３２６が、回転しているウエーハ１の裏面を所定の荷重で押圧する。これによって、ウエーハ１の裏面側が平坦に研削される。ウエーハ１の裏面側の研削が進行していくと、砥石３２６は、やがて分割溝７に到達し、分割溝７が表出する。得ようとするチップ６の厚さまでウエーハ１の厚さが達したら、裏面研削を完了する。この裏面研削により、ウエーハ１は、図５（ｂ）に示すように複数のチップ６に分割される。しかしながらチップ６は保護フィルム８で互いに連結された状態となっているため、バラバラにはならない。
（４）接着フィルム貼着工程
次に、分割された複数のチップ６が保護フィルム８で連結された状態のウエーハ１の裏面に、図８に示すように接着フィルム９を貼り付け、さらにこの接着フィルム９に、環状のフレーム４０の内側に張られて支持されているダイシングテープ４１を貼り付ける。接着フィルム９は両面に粘着性を有する接着材料であり、接着材料としては、例えば、ガラス転移温度（Ｔｇ）が９０℃以下の熱可塑性ポリイミド樹脂とエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の混合物を主体とし、これに適宜無機フィラー等の添加剤が混合されたものなどが好適に用いられる。
ダイシングテープ４１は、伸延性を有する樹脂製テープが用いられ、例えば、厚さ１００μｍ程度のポリ塩化ビニルを基材とし、その片面に厚さ５μｍ程度でアクリル樹脂系の粘着剤が塗布されたものが用いられる。ダイシングテープ４１は接着フィルム９よりも大径の円形で、その外周部の粘着剤側にフレーム４０が貼り付けられ、接着フィルム９に対しては、フレーム４０が貼り付けられた粘着剤側が貼り付けられる。なお、このようなウエーハ１の裏面に対する接着フィルム９およびダイシングテープ４１の貼り付けは、ダイシングテープ４１に接着フィルム９が一体に形成されたような２層構造のテープを貼り付けることでも達成され得る。
（５）接着フィルム切断工程
次に、チップ６間の接着フィルム９を切断してウエーハ１を実質的に分割し、個々のチップ６の裏面に接着フィルム９が貼り付けられた半導体チップ５を得る接着フィルム切断工程を実施する。それには、図８に示すウエーハ１の分割装置５０を用いる。この分割装置５０は、円筒状の基台５０１と、この基台５０１の上端面に周方向に等間隔をおいて固定された複数の押さえ片５０２と、基台５０１の内側に配され、昇降機構５０３によって昇降する真空チャック式のチャックテーブル５０４とを備えている。押さえ片５０２は内側に突出して基台５０１の上端面との間に間隔があいており、押さえ片５０２の下面に、上記フレーム４０が係合可能となっている。また、基台５０１の上端面の外周縁には、摩擦係数の低い環状の滑り部材５０５が、基台の上端面と面一の状態で嵌め込まれている。滑り部材５０５は、例えば表面が研磨されたステンレス等が材質とされる。
この分割装置５０によって半導体チップ５を得るには、図８に示すように、ダイシングテープ４１側を下にしてウエーハ１をチャックテーブル５０４上に載置するとともに、フレーム４０を押さえ片５０２の下側に位置付ける。そして、表面に貼り付けられていた保護フィルム８を剥がして除去する。この状態から、昇降機構５０３によってウエーハ１を上昇させる。
すると、図９に示すように、フレーム４０は押さえ片５０２に係合してそれ以上の上昇が抑えられ、フレーム４０の内側のダイシングテープ４１は上昇し、これによってダイシングテープ４１は中心から径方向に拡張させられる。ダイシングテープ４１が拡張することにより、チップ６間の接着フィルム９が引っ張られ、分割溝７に沿って接着フィルム９が切断される。このとき、チャックテーブル５０４の上面の外周縁が滑り部材５０５で構成されているので、ダイシングテープ４１はこの外周縁の角の部分を円滑に滑って応力を受けにくいので、破断するおそれがない。
以上により、図９の拡大部分に示すようなチップ６の裏面に接着フィルム９が貼り付けられた２層構造の半導体チップ５を得る。なお、半導体チップ５は、まだダイシングテープ４１に付いたままであり、この後、適宜なピックアップ手段でダイシングテープ４１から１つ１つ離脱させられる。
上記のようにして製造された半導体チップ５は、チップ６の裏面全面が接着フィルム６によって覆われた状態となり、裏面が接着フィルム６で保護されている。したがって、この半導体チップ５を実装基板に実装し、周囲にモールド樹脂を充填した場合、モールド樹脂に含まれるフィラーがチップ６の裏面に入り込むことがなく、そのフィラーによってチップ６が損傷するといった不具合が起こらない。半導体チップ５をＭＣＰ（マルチ・チップ・パッケージ）やＳｉＰ（システム・イン・パッケージ）といった積層型パッケージに適用した場合では、チップ６の裏面が被積層側の半導体チップのボンディングワイヤに接触することが、接着フィルム９が介在することによって防がれ、このため、ショートやリークなどの電気的トラブルが防止される。
また、上記製造方法によると、裏面研削工程で分割された隣り合うチップ６の裏面の間には、分割溝７の幅に応じた接着フィルム９が存在し、このチップ６間の接着フィルム９が切断されるので、接着フィルム９はチップ６の縁から僅かに外側に離れた位置（例えば分割溝７の幅の中央部分）で切断される状態になりやすい。したがって、チップ６の裏面全面が接着フィルム９で覆われるとともに、図９の拡大部分に示すように、チップ６の裏面の縁からはみ出る接着フィルム９の余剰部９ａを有する状態を得やすい。この余剰部９ａがあることにより、接着フィルム９はチップ６の裏面よりも大きく、チップ６の裏面の密閉状態が、より一層確実になる。
［２］第２実施形態の製造方法
次に、本発明の第２実施形態の製造方法を説明する。この製造方法は、上記第１実施形態の接着フィルム貼着工程までは全く同じであり、この後の接着フィルム切断工程が異なっている。第２実施形態の接着フィルム切断工程は、図１０に示すように、レーザ光線照射装置６０からレーザ光線を分割溝７に通して接着フィルム９に照射することにより、接着フィルム９を分割溝７に沿って切断する。これによって、チップ６の裏面に接着フィルム９が貼り付けられた半導体チップ５を得る。なお、分割溝７に沿ってレーザ光線を接着フィルム９に照射するには、図３で示したダイシング装置１０の切削ブレード１４２に替えてレーザ光線照射装置６０を装着し、アライメント手段１５０によってレーザ光線の照射位置を制御することにより実施可能である。
［３］第３実施形態の製造方法
次に、本発明の第３実施形態の製造方法を説明する。
（１）裏面研削工程
まずはじめに、図１に示したウエーハ１の裏面を研削してウエーハ１を得ようとするチップ６の厚さに薄化する。それには、図１１に示すように、表面に保護フィルム８を貼り付けたウエーハ１を、図７に示した研削装置３０のチャックテーブル３１７上に裏面を上に向けて吸着、保持し、研磨ホイール３２７の砥石３２６によって裏面を研削する。
（２）内部変質層形成工程
次に、ウエーハ１のストリート２に沿って、そのストリート２の内部にレーザ光線を照射し、その照射部分を内部変質層に形成する。この内部変質層は強度的に弱化された溶融再固化層であって、外力が与えられると破断するように変質している。内部変質層の形成は、図１２に示すように、図３に示したダイシング装置１０のチャックテーブル１２５上に裏面を上に向けてウエーハ１を吸着、保持し、切削ブレード１４２に替えて装着した上記レーザ光線照射装置６０からウエーハ１に向けてレーザ光線を照射する。レーザ光線の照射位置は、上記アライメント手段１５０によって制御される。
（３）接着フィルム貼着工程
上記第１実施形態の接着フィルム貼着工程と同様にして、ストリート２に沿って内部変質層が形成されたウエーハ１の裏面に、図１３に示すように接着フィルム９およびダイシングテープ４１を貼り付ける。
（４）分割工程
次に、ウエーハ１を複数のチップ６に分割すると同時に、接着フィルム９もそれらチップ６に対応させて分割して個々の半導体チップ５を得る分割工程を、第１実施形態で用いた分割装置５０を利用して実施する。それには、図１３に示すように、ダイシングテープ４１側を下にしてウエーハ１をチャックテーブル５０４上に載置し、フレーム４０を押さえ片５０２の下側に位置付ける。そして、表面に貼り付けられていた保護フィルム８を剥がして除去する。この状態から、昇降機構５０３によってウエーハ１を上昇させる。
すると、図１４に示すように、フレーム４０は押さえ片５０２に抑えられてフレーム４０の内側のダイシングテープ４１が上昇し、これによってダイシングテープ４１は中心から径方向に拡張させられる。ダイシングテープ４１が拡張することにより、ウエーハ１は内部変質層で破断し、チップ６に分割される。さらに、ダイシングテープ４１の拡張によってチップ６間の接着フィルム９が引っ張られ、チップ６間の接着フィルム９が切断される。ウエーハ１のチップ６への分割と接着フィルム９の切断は、同時に起こる場合と、チップ６への分割の後に接着フィルム９が切断される場合の二通りがある。
上記の第２および第３実施形態によっても、第１実施形態と同様に、図９の拡大部分に示すようなチップ６の裏面全面に接着フィルム９が貼り付けられた２層構造の半導体チップ５を得ることができ、したがって、得られた半導体チップ５は、モールド充填によるチップ６の損傷や積層状態での電気的トラブルの発生が防止されるといった同様の効果を奏するものとなる。
半導体チップに分割される半導体ウエーハの全体斜視図であり、拡大部分はデバイス領域を示す。 本発明の第１実施形態の製造方法の分割溝形成工程を模式的に示す側面図である。 分割溝形成工程で用いるダイシング装置の全体斜視図である。 分割溝形成工程後の半導体ウエーハの表面側の斜視図である。 （ａ）は裏面研削工程に先立って表面に保護シールが貼り付けられた半導体ウエーハの裏面側の斜視図、（ｂ）は裏面研削工程後の半導体ウエーハの裏面側の斜視図である。 第１実施形態の製造方法の裏面研削工程を模式的に示す側面図である。 裏面研削工程で用いる研削装置の全体斜視図である。 裏面に接着フィルムおよびダイシングテープが貼り付けられた半導体ウエーハおよびこの半導体ウエーハが分割装置にセットされた状態を示す側面図である。 図８に示した分割装置で接着フィルム切断工程を実施している状態を示す側面図である。 本発明の第２実施形態の製造方法での接着フィルム切断工程を実施している状態を示す斜視図であり、拡大部分は接着フィルムにレーザ光線を照射している状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態の製造方法における裏面研削工程を模式的に示す側面図である。 第３実施形態の内部変質層形成工程を模式的に示す側面図である。 第３実施形態での半導体ウエーハの裏面に接着フィルムおよびダイシングテープが貼り付けられた状態およびこの半導体ウエーハが分割装置にセットされた状態を示す側面図である。 第３実施形態の接着フィルム切断工程を実施している状態を示す側面図である。
符号の説明
１…半導体ウエーハ
２…ストリート（分割予定ライン）
４…電子回路（機能素子）
５…半導体チップ（デバイス）
６…チップ
７…分割溝
８…保護フィルム
９…接着フィルム
９ａ…余剰部
１０…ダイシング装置
３０…研削装置
４０…フレーム
４１…ダイシングテープ
５０…分割装置
６０…レーザ光線照射装置

Claims (4)

  1. 機能素子を表面に具備するチップと、このチップの裏面に貼着された接着フィルムとからなる２層構造のデバイスであって、
    前記接着フィルムは、少なくとも前記チップの裏面に対応して該裏面全面を覆っていて、前記チップの外周が前記接着フィルムの外周から突出していないことを特徴とするデバイス。
  2. 前記接着フィルムは、前記チップの裏面よりも大きく、該裏面の縁からはみ出る余剰部を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
  3. 請求項１または２に記載のデバイスの製造方法であって、
    前記ウエーハの表面に、得ようとする前記チップの厚さに相当する深さの分割溝を、前記分割予定ラインに沿って形成する分割溝形成工程と、
    前記ウエーハの表面に保護フィルムを貼着する保護フィルム貼着工程と、
    前記ウエーハの裏面を、前記分割溝が表出するまで研削して、ウエーハを個々の前記チップに分割する裏面研削工程と、
    複数のチップに分割された前記ウエーハの裏面に、接着フィルムが貼着され、かつ、この接着フィルムに、環状のフレームに支持された伸延性を有するダイシングテープが貼着された状態とする接着フィルム貼着工程と、
    前記フレームを保持しながら、前記ダイシングテープを拡張することにより、前記接着フィルムを前記分割溝に沿って切断する接着フィルム切断工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。
  4. 請求項１または２に記載のデバイスの製造方法であって、
    前記ウエーハの表面に、得ようとする前記チップの厚さに相当する深さの分割溝を、前記分割予定ラインに沿って形成する分割溝形成工程と、
    前記ウエーハの表面に保護フィルムを貼着する保護フィルム貼着工程と、
    前記ウエーハの裏面を、前記分割溝が表出するまで研削して、ウエーハを個々の前記チップに分割する裏面研削工程と、
    複数のチップに分割された前記ウエーハの裏面に、接着フィルムが貼着され、かつ、この接着フィルムに、環状のフレームに支持された伸延性を有するダイシングテープが貼着された状態とする接着フィルム貼着工程と、
    前記分割溝に通したレーザ光線を前記接着フィルムに照射することによって該接着フィルムを前記分割溝に沿って切断する接着フィルム切断工程とを備えることを特徴とするデバイスの製造方法。
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