JP2012182356A

JP2012182356A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2012182356A
Application number: JP2011045005A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukuda; 博史福田; Ken Iwasawa; 健岩澤; Norihiko Koyama; 徳彦小山
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-20

Abstract

【課題】簡単な工程でかつ簡易的な検出設備でできる信頼性が高い外観検査工程を有する、半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】ダイシングテープ１０４上に貼られた半導体チップ１０２の一方の面２０１に、球面状の押圧部材１０１を押し当てることによって、半導体チップ１０２を他方の面２０２に押し出す。このとき、半導体チップ１０２にクラック１０３が存在する場合、押し出された半導体チップ１０２にクラック１０３由来のすき間１０６が発生する。つぎに、認識カメラ１０５などによって他方の面２０２から外観検査をおこない、半導体チップ１０２に発生したすき間１０６を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造においては、半導体ウェハや個片化された半導体チップに発生したクラックを検出するために、目視判定や認識カメラなどで外観検査をおこなう。

特許文献１では、ステージ上にセットされた半導体ウェハまたは個片化された半導体チップを表面側から認識カメラで撮影し、得られた画像情報からクラックを検出する方法が開示されている。

特許文献２では、半導体ウェハまたは個片化された半導体チップをダイシングテープから剥がした後、貼られていたダイシングテープ表面のクラック跡を検出する方法が開示されている。

特許文献３では、半導体チップの裏面に４方向から赤外光線を照射し、反射光の違いによりクラックを検出する方法が開示されている。

特開平６−８２３７７号公報特開２００８−４５９６５号公報特開２００８−９８３４８号公報

特許文献１の画像情報処理を用いる方法では、半導体ウェハや個片化された半導体チップのように背景部分とクラックとのコントラストの差が小さい場合、クラックを検出できず、正確な検査結果が得られない可能性があった。
また、半導体チップ表面が樹脂などで覆われている場合、表面側からのクラック確認が難しかった。そこで裏面側からの外観検査が検討されたが、ダイシングテープを介しての半導体チップのクラック検出は見えづらく難しかった。

特許文献２の方法は、剥がしたダイシングテープからクラックを検出するため、半導体チップ表面が樹脂などで覆われている場合でも有効だった。しかしながら、剥がしたダイシングテープを別工程で検査する必要があり、検出工程が複雑になってしまう。

特許文献３の方法も、半導体チップの裏面側から外観検査をおこなうため半導体チップの表面が樹脂で覆われている場合でも有効であった。しかしながら、半導体チップの裏面に４方向から赤外光線を照射するため、検出設備が複雑になってしまう。

本発明によれば、
半導体ウェハをダイシングにより個片化した半導体チップの外観検査工程において、
ダイシングテープ上に貼られた半導体チップの一方の面に押圧部材を押し当てることによって、前記半導体チップを他方の面から凸形に押し出す工程と、
前記他方の面に発生したすき間を検出する工程と、
を有する、半導体装置の製造方法が提供される。

本発明では、ダイシングテープ上に貼られた半導体チップの一方の面に押圧部材を押し当てることにより、半導体チップにクラック由来のすき間を生じさせる。これにより、
背景部分とクラック部分とのコントラストの差が大きくなり、クラックを正確に検出することができる。したがって、半導体装置の製造において、簡単な工程でかつ簡易的な検出設備でできる信頼性が高い外観検査をすることができる。

本発明によれば、簡単な工程でかつ簡易的な検出設備でできる信頼性が高い外観検査工程を有する、半導体装置の製造方法を提供することができる。

本実施形態における半導体装置の製造方法の断面図である。本実施形態における半導体装置の製造方法の断面図である。本実施形態における半導体装置の製造方法の断面図である。本実施形態における半導体チップの断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。

本発明は、半導体ウェハをダイシングにより個片化した半導体チップの外観検査工程において、ダイシングテープ上に貼られた半導体チップの一方の面に押圧部材を押し当てることによって半導体チップを他方の面から凸形に押し出す工程と、他方の面に発生したすき間を検出する工程とを有する、半導体装置の製造方法である。

（半導体装置の製造方法）
以下、本実施形態における半導体装置の製造方法について説明する。
まず、シリコンウェハなどの半導体ウェハに、トランジスタなどの素子を形成する。次いで、半導体ウェハ上に多層配線層を形成し、さらに多層配線層上にパッシベーション膜を形成する。そして必要に応じて、パッシベーション膜上に樹脂層１０７、例えばソルダーレジスト層を設けても良い。

次いで、半導体ウェハにダイシングテープを貼り付け、半導体ウェハをダイシングする。これにより、半導体ウェハを複数の半導体チップに個片化する。この工程において、半導体チップにクラックが生じることがある。
次いで、半導体チップのクラックの有無を確認するために、半導体チップの外観検査をおこなう。

（半導体チップの外観検査工程）
つづいて、本実施形態における半導体チップの外観検査工程について説明する。
図１は本実施形態における半導体装置の製造方法の断面図である。
はじめに、図１（ａ）に示すように、ダイシングテープ１０４上に貼られた半導体チップ１０２の一方の面２０１に、球面状の押圧部材１０１を押し当てることによって、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ１０２を他方の面２０２に押し出す。このとき、半導体チップ１０２にクラック１０３が存在する場合、押し出された半導体チップ１０２にクラック１０３由来のすき間１０６が発生する。
つぎに、認識カメラ１０５などによって他方の面２０２から外観検査をおこない、半導体チップ１０２に発生したすき間１０６を検出する。

本実施形態における半導体チップ１０２は、図２に示すように、半導体チップ１０２の一方の面２０１に樹脂層１０７が形成されていてもよい。樹脂層１０７が形成されている場合は、押圧部材１０１は樹脂層１０７の表面２０３に押し当てられる。
樹脂層は、とくに限定されないが、ポリイミドなどが挙げられる。とくに、ポリイミドはデバイス保護の点から好ましい。

また、図３に示すように、半導体チップ１０２の一方の面２０１の上部に保護シート１０８を設けてもよい。保護シート１０８が設けられている場合は、押圧部材１０１は保護シート１０８を介して、半導体チップ１０２の一方の面２０１または樹脂層１０７の表面２０３に押し当てられる。
保護シート１０８を設けると、押圧部材１０１が直接半導体チップ１０２の一方の面２０１または樹脂層１０７の表面２０３に触れないため、半導体チップ１０２を傷つけずに他方の面２０２に押し出すことができる。
本実施形態における保護シート１０８は、とくに限定はされないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが挙げられる。とくに、ＰＥＴは透明材料なので半導体チップ表面状態がわかりやすく、かつ柔らかい材料なので半導体チップをキズつけないという点から好ましい。

本実施形態における押圧部材１０１は、とくに限定されないが、押圧部材の先端径Ｒが半導体チップの幅ｒの５倍以上１０倍以下であることが好ましい。先端径Ｒが小さすぎる場合、保護シート１０８を突き破って半導体チップ１０２の表面に損傷を与える危険性がある。先端径Ｒが大きくなりすぎると、半導体チップ１０２が曲がりにくくなるため、クラック１０３の検出が困難となる。
ここで、半導体チップの幅ｒとは、半導体チップの長辺の長さを表す。また、押圧部材１０１の先端径Ｒとは、押圧部材の先端部を球形と近似したときの球の直径を表す。

本実施形態におけるすき間を検出する方法は、とくに限定されないが、例えば認識カメラ１０５を用いた画像情報処理による方法が挙げられる。この方法は、半導体チップ１０２の他方の面２０２から認識カメラ１０５で撮影し、画像情報を電気信号に変換し、所定の閾値にしたがって２値画像を作成して検出する方法である。

また、すき間を検出する工程では、半導体チップに対して斜光照明を用いてもよい。図４に示すように、半導体チップ１０２の他方の面２０２から、斜光３０１を照射すると、すき間１０６で反射光３０２の方向に差が生じる。そのため、クラック１０３由来のすき間１０６の検出が容易になる。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０１押圧部材
１０２半導体チップ
１０３クラック
１０４ダイシングテープ
１０５認識カメラ
１０６すき間
１０７樹脂層
１０８保護シート
２０１一方の面
２０２他方の面
２０３樹脂層の表面
３０１斜光
３０２反射光

Claims

半導体ウェハをダイシングにより個片化した半導体チップの外観検査工程において、
ダイシングテープ上に貼られた半導体チップの一方の面に押圧部材を押し当てることによって、前記半導体チップを他方の面から凸形に押し出す工程と、
前記他方の面に発生したすき間を検出する工程と、
を有する、半導体装置の製造方法。
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記一方の面に樹脂層が形成されている、半導体装置の製造方法。
請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法において、
前記押圧部材を押し当てる工程の前に、前記半導体チップの前記ダイシングテープが貼られた面と反対の面に保護シートを設ける工程を有する、半導体装置の製造方法。
請求項１乃至３いずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記押圧部材の先端径が、前記半導体チップの幅の５倍以上１０倍以下である、半導体装置の製造方法。
請求項１乃至４いずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記すき間を検出する工程において、前記半導体チップに対して斜光照明を用いる、半導体装置の製造方法。