JPH11340268A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH11340268A JPH11340268A JP10147178A JP14717898A JPH11340268A JP H11340268 A JPH11340268 A JP H11340268A JP 10147178 A JP10147178 A JP 10147178A JP 14717898 A JP14717898 A JP 14717898A JP H11340268 A JPH11340268 A JP H11340268A
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- film
- solder
- adhesive tape
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リフトオフ法でハンダ膜パターンを形成する
半導体装置の製造において、ウェハ裏面の傷に起因する
クラックや電流リークを未然に防ぐ。
【解決手段】 BLM膜6上を選択的に露出させる開口
7aを有するレジスト・パターン7と、これを被覆する
ハンダ膜8とが形成されたウェハWの表面に粘着テープ
10を貼付し、この状態でウェハWの裏面から基板1を
削り代dだけ除去する。この削り代dは、傷5を除去し
てウェハWの裏面を平滑化できる量に設定する。この除
去に用いられる平滑化手段21は、研削装置の砥石や、
化学機械研磨装置の研磨布である。この後、粘着テープ
10の剥離、レジスト・パターン7の剥離、ウェットバ
ックを行ってハンダ・ボールを形成し、ウェハWをダイ
シングする。応力の集中する傷が消失するので、ダイシ
ングや実装の際のデバイス不良を防止できる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent cracks and current leakage due to scratches on the back surface of a wafer in the manufacture of a semiconductor device in which a solder film pattern is formed by a lift-off method. SOLUTION: An adhesive tape 10 is attached to a surface of a wafer W on which a resist pattern 7 having an opening 7a for selectively exposing a BLM film 6 and a solder film 8 covering the resist pattern 7 are formed. Removes the substrate 1 from the back surface of the wafer W by a margin d. This shaving allowance d is set to such an amount that the scratch 5 can be removed and the back surface of the wafer W can be smoothed. The smoothing means 21 used for this removal includes a grinding wheel of a grinding device,
This is a polishing cloth for a chemical mechanical polishing apparatus. Thereafter, peeling of the adhesive tape 10, peeling of the resist pattern 7, and wet back are performed to form solder balls, and the wafer W is diced. Since the stress-concentrated scratches disappear, device failure during dicing or mounting can be prevented.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はハンダ膜パターンが
リフトオフ法で形成される半導体装置の製造方法に関
し、特にダイシング前にウェハの裏面を平滑化すること
により、デバイス不良を未然に回避する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a solder film pattern is formed by a lift-off method, and more particularly to a method of preventing device failures by smoothing the back surface of a wafer before dicing. .
【0002】[0002]
【従来の技術】電子機器の小型化をより一層進展させる
ためには、部品実装密度をいかに向上させるかが重要な
ポイントとなる。半導体ICに関しても、ボンディング
・ワイヤとリード・フレームとを用いた従来のパッケー
ジ実装に代わり、LSIのベア・チップを直接に実装基
板上の導体パターンに接続するワイヤレス・ボンディン
グが提案されている。中でも、デバイス・チップの素子
形成面側にすべての電極部とこれに対応する接続端子を
形成しておき、この素子形成面を下向きにして実装基板
上の導体パターンに直接的に接続する方法はフリップ・
チップ・ボンディング法と呼ばれており、アセンブリ工
程が合理化できることから利用拡大が期待されている。2. Description of the Related Art In order to further reduce the size of electronic devices, it is important to improve the component mounting density. Regarding semiconductor ICs, wireless bonding has been proposed in which a bare chip of an LSI is directly connected to a conductor pattern on a mounting substrate, instead of the conventional package mounting using a bonding wire and a lead frame. In particular, there is a method in which all electrode portions and corresponding connection terminals are formed on the device forming surface side of a device chip, and the device forming surface is directed downward to directly connect to a conductor pattern on a mounting board. Flip
It is called a chip bonding method, and its use is expected to expand because the assembly process can be streamlined.
【0003】上記デバイス・チップの接続端子の代表例
にハンダ・ボールがある。近年では、LSIチップの片
面に0.4〜1.0mm程度のピッチで数十個から数百
個のハンダ・ボールを二次元的にマトリクス配列させた
BGA(ボール・グリッド・アレイ)型のLSIチップ
も実用化されている。ハンダ・ボールは一般に、ダイシ
ングされる前の半導体基板(ウェハ)上で個々のLSI
の電極パッドに接続されるハンダ膜パターンを形成し、
これを熱処理によって電極パッド上で球形に収縮させる
ことで一括形成される。A typical example of the connection terminals of the device chip is a solder ball. In recent years, a BGA (ball grid array) type LSI in which tens to hundreds of solder balls are two-dimensionally arranged in a matrix at a pitch of about 0.4 to 1.0 mm on one side of an LSI chip. Chips have also been put to practical use. Generally, solder balls are formed on a semiconductor substrate (wafer) before dicing.
Forming a solder film pattern connected to the electrode pads of
This is shrunk in a spherical shape on the electrode pad by heat treatment to be formed collectively.
【0004】図11に、ハンダ膜パターンが形成された
ウェハWの概略断面図を示す。この状態に至るまでの工
程を簡単に説明すると、まず、すべての素子形成が終了
した基板31上でAl電極パッド32を所定の形状にパ
ターニングする。次に、基体(ウェハ)の全面をSiN
パッシベーション膜33で被覆し、この膜をパターニン
グしてAl電極パッド32に臨む開口33aを形成す
る。続いて、ウェハの全面を1層目ポリイミド膜34で
被覆し、Al電極パッド32に臨む開口34aを上記開
口33aのさらに内側に形成する。次に、上記開口34
aを覆うごとくBLM(Ball Limiting Metal) 膜36を
形成する。このBLM膜36aは、下層側から順にCr
膜,Cu膜,Au膜がスパッタリングにより積層された
多層下地金属膜であり、上記Al電極パッド32aと後
で形成されるハンダ・ボール(図12の符号39を参
照。)との間の密着性向上や相互拡散防止を目的とする
ものである。上記BLM膜36の上には、ハンダ膜パタ
ーン38が形成されている。FIG. 11 is a schematic sectional view of a wafer W on which a solder film pattern is formed. The steps leading to this state will be briefly described. First, the Al electrode pad 32 is patterned into a predetermined shape on the substrate 31 on which all the elements have been formed. Next, the entire surface of the substrate (wafer) is
An opening 33a facing the Al electrode pad 32 is formed by patterning this film with a passivation film 33. Subsequently, the entire surface of the wafer is covered with the first-layer polyimide film 34, and an opening 34a facing the Al electrode pad 32 is formed further inside the opening 33a. Next, the opening 34
A BLM (Ball Limiting Metal) film 36 is formed so as to cover a. The BLM film 36a is formed of Cr
A multilayer base metal film in which a film, a Cu film, and an Au film are stacked by sputtering, and the adhesion between the Al electrode pad 32a and a solder ball (see reference numeral 39 in FIG. 12) to be formed later. The purpose is to improve and prevent mutual diffusion. On the BLM film 36, a solder film pattern 38 is formed.
【0005】続いて加熱リフローを行うと、ハンダ膜パ
ターン38は自身の表面張力により上記BLM膜36上
で自己整合的に収縮し、図12に示されるようなハンダ
・ボール39となる。この後、ウェハWをダイシングし
て個々のLSIチップに分割し、これらLSIチップの
ハンダ・ボール形成面を下向きにして実装基板と対向さ
せ、該実装基板上の予備ハンダ付けされた導体パターン
と上記ハンダ・ボールとを位置合わせした上で加熱溶着
させると、チップの実装が完了する。[0005] Subsequently, when a heating reflow is performed, the solder film pattern 38 contracts in a self-aligned manner on the BLM film 36 due to its own surface tension, and becomes a solder ball 39 as shown in FIG. Thereafter, the wafer W is diced and divided into individual LSI chips, and the solder ball forming surfaces of these LSI chips face down to face the mounting substrate, and the pre-soldered conductor pattern on the mounting substrate is When the solder balls are aligned and heated and welded, the mounting of the chip is completed.
【0006】上記ハンダ膜パターン38をAl電極パッ
ド32上に接続されるBLM膜36の上に選択的に形成
する方法としては、従来より電解メッキ法が知られてい
るが、下地材料層の表面状態や電気抵抗のわずかなバラ
ツキによってハンダ膜の厚みが変動しやすい問題があ
る。ひとつのLSIチップに相当する領域内でのハンダ
膜の厚みのバラツキは、ハンダ・ボールの高さのバラツ
キに直結してしまうので、実装不良の発生頻度が増大
し、特に端子数の多いBGAパッケージでは深刻な歩留
りの低下を招くおそれがある。As a method for selectively forming the solder film pattern 38 on the BLM film 36 connected to the Al electrode pad 32, an electrolytic plating method is conventionally known. There is a problem that the thickness of the solder film tends to fluctuate due to slight variations in the state and electric resistance. Variations in the thickness of the solder film in the area corresponding to one LSI chip are directly linked to variations in the height of the solder balls, so the frequency of defective mounting increases, and especially BGA packages with a large number of terminals In this case, the yield may be seriously reduced.
【0007】このようなハンダ膜の膜厚のバラツキを効
果的に抑制できる方法に、リフトオフ法がある。この方
法ではまず、通常のフォトリソグフィと現像処理により
レジスト・パターンを形成する。このレジスト・パター
ンは、ハンダ・ボールの形成予定部位を選択的に露出さ
せる開口を有し、前掲の図11の例ではBLM膜36を
露出させるものである。この状態で、ウェハの全面にス
パッタリング法または真空蒸着法により、ハンダ膜を成
膜する。このハンダ膜は物理的な手法により形成され、
ウェハ側の諸特性の影響をほとんど受けることがないの
で、膜厚均一性に優れている。しかも、このハンダ膜の
垂直面上の膜厚は水平面上の膜厚よりも薄い。ここで、
レジスト・パターンの上面に被着される部分は不要部、
開口の内部に被着される部分は後工程でハンダ・ボール
となる必要部である。次に、ウェハの全面に粘着テープ
を略平坦に貼付し、不要部のみを粘着テープを用いて除
去し、続いてレジスト・パターンを剥離すると、ハンダ
膜パターンを必要部にのみ残すことができる。[0007] A lift-off method is a method that can effectively suppress such variations in the thickness of the solder film. In this method, first, a resist pattern is formed by ordinary photolithography and development processing. This resist pattern has an opening for selectively exposing a portion where a solder ball is to be formed, and in the example of FIG. 11 described above, the BLM film 36 is exposed. In this state, a solder film is formed on the entire surface of the wafer by a sputtering method or a vacuum evaporation method. This solder film is formed by a physical method,
Since it is hardly affected by various characteristics on the wafer side, the film thickness is excellent in uniformity. Moreover, the thickness of the solder film on the vertical plane is smaller than the thickness on the horizontal plane. here,
Unnecessary parts are attached to the top surface of the resist pattern,
The portion to be deposited inside the opening is a necessary portion to become a solder ball in a later process. Next, an adhesive tape is adhered to the entire surface of the wafer substantially flat, and only unnecessary portions are removed using the adhesive tape, and then the resist pattern is peeled off, so that the solder film pattern can be left only in the necessary portions.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の製造プロセスでは、極めて多くの工程を経てウェハW
にLSIが作り込まれている上、ハンダ・ボールが形成
されるまでの間にも上述のように幾つもの工程を経る。
このため、ウェハWの裏面には図11にも示されるよう
に細かい傷35が無数に形成される。これら傷35のう
ち、基板31の厚み方向に深いものは、後のダイシング
工程やプリント配線基板上への実装時に応力の集中によ
りLSIチップにクラックを発生させたり、あるいはデ
バイス動作時に電流リークを誘起させる等、深刻な不良
を招く原因となることがある。By the way, in a semiconductor device manufacturing process, the wafer W is subjected to an extremely large number of steps.
In addition to the above, an LSI is formed, and a number of steps are performed as described above until a solder ball is formed.
For this reason, numerous small scratches 35 are formed on the back surface of the wafer W as shown in FIG. Of these scratches 35, those deep in the thickness direction of the substrate 31 may cause cracks in the LSI chip due to stress concentration during a later dicing step or mounting on a printed wiring board, or induce current leakage during device operation. May cause serious failures.
【0009】特に、BGA型のLSIチップのごとくフ
リップ・チップ・ボンディング式にプリント配線基板や
インターポーザ(中継基板)上に実装されるチップにと
って、ウェハWの裏面は実装後にはチップの上面とな
り、様々な外力を直接に受けやすい状態となる。このL
SIチップがベアチップとして実装される場合には、な
おさらである。また、熱硬化性樹脂を用いた封止が行わ
れる場合には、熱応力により傷35の部分からクラック
が生じやすくなる。そこで本発明は、リフトオフ法でハ
ンダ膜パターンを形成する半導体装置の製造方法におい
て、ウェハの裏面の傷に起因するデバイス不良を未然に
回避できるような半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。In particular, for a chip mounted on a printed wiring board or an interposer (relay substrate) in a flip chip bonding manner like a BGA type LSI chip, the back surface of the wafer W becomes the upper surface of the chip after mounting, and It is in a state where it is easily affected by external force. This L
This is especially true when the SI chip is mounted as a bare chip. Further, when sealing using a thermosetting resin is performed, cracks are likely to occur from the scratches 35 due to thermal stress. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a solder film pattern is formed by a lift-off method, in which a device defect due to a scratch on a back surface of a wafer can be avoided. I do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者は、リフトオフ
法で使用される粘着テープが一時的なウェハの表面保護
に利用できることに着目し、ウェハの全面に粘着テープ
を貼付した状態でダイシング前にウェハの裏面側を平滑
化すれば、表面側に既に形成されている素子やハンダ膜
に何ら悪影響を与えることなく裏面側から傷を除去可能
であること、そして傷が除去されればダイシング時やチ
ップ実装時にも応力の集中する場所が無くなり、クラッ
クやリーク電流の問題が解決できることを見出し、本発
明を提案するに至ったものである。The inventor of the present invention focused on the fact that the adhesive tape used in the lift-off method can be used for temporary protection of the surface of a wafer. By smoothing the back side of the wafer, it is possible to remove scratches from the back side without any adverse effect on the elements and solder film already formed on the front side. It has been found that there is no place where stress is concentrated even during chip mounting, and that the problems of cracks and leak current can be solved, and the present invention has been proposed.
【0011】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
は、基体(以下、ウェハと称することもある。)の一主
面上、つまり表面側で通常のリフトオフ法と同じくレジ
スト・パターンの形成、ハンダ膜の全面被着、粘着テー
プの貼付を行った後、反対側主面、つまり裏面側から該
基体の厚み方向の一部を除去して該裏面を平滑化し、し
かる後に粘着テープを剥離してハンダ膜の中でレジスト
・パターンの上面に被着された不要部を除去するもので
ある。なお、本発明における「基体」とは、ベアの半導
体基板に限られず、その上に素子、電極パッド、パッシ
ベーション膜、レジスト・パターン等のあらゆる構造部
が形成されたものと定義する。That is, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a resist pattern is formed on one main surface of a substrate (hereinafter, also referred to as a wafer), that is, on the front surface side in the same manner as in a normal lift-off method. After the entire surface of the film is applied and the adhesive tape is attached, the opposite main surface, that is, the back surface is smoothed by removing a part of the substrate in the thickness direction from the back surface, and then the adhesive tape is peeled off. This is to remove an unnecessary portion of the solder film which is adhered to the upper surface of the resist pattern. The “substrate” in the present invention is not limited to a bare semiconductor substrate, but is defined as a substrate on which all structural parts such as an element, an electrode pad, a passivation film, and a resist pattern are formed.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明において、基体(ウェハ)
の裏面側の平滑化は無数に形成された傷を除去すること
が目的である。通常の半導体プロセスにおいてウェハの
裏面に発生し得る傷の深さは大きいもので1〜50μm
程度であるから、裏面側から除去すべき厚みはおおよそ
50〜100μmとすれば十分である。上記平滑化は、
たとえば砥石等の研削手段を備えた研削装置、あるいは
研磨布を備えた化学機械研磨装置を用いて行うことがで
きる。以下、それぞれの装置を用いる実施例について、
具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a substrate (wafer) is used.
The purpose of the smoothing on the back surface side is to remove countless formed scratches. The depth of a flaw that can be generated on the back surface of a wafer in a normal semiconductor process is as large as 1 to 50 μm.
Therefore, it is sufficient that the thickness to be removed from the back side is approximately 50 to 100 μm. The smoothing is
For example, it can be performed using a grinding device provided with a grinding means such as a grindstone or a chemical mechanical polishing device provided with a polishing cloth. Hereinafter, for examples using each device,
This will be specifically described.
【0013】[0013]
【実施例】実施例1 本実施例では、研削装置を用いてウェハ裏面を平滑化し
た例について、図1ないし図6、および図8ないし図1
0を参照しながら説明する。図1は、BLM膜のパター
ニングが終了したウェハWの概略断面図を示す。この状
態に至るまでの工程を簡単に説明すると、まず、すべて
の素子形成が終了した基板1上でAl電極パッド2を所
定の形状にパターニングした。次に、ウェハWの全面を
たとえばプラズマCVD法により成膜されるSiNパッ
シベーション膜3で被覆し、この膜をパターニングして
Al電極パッド2に臨む開口3aを形成した。Embodiment 1 In this embodiment, an example in which the back surface of a wafer is smoothed by using a grinding device will be described with reference to FIGS. 1 to 6 and FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the wafer W after the patterning of the BLM film has been completed. To briefly explain the steps leading to this state, first, the Al electrode pad 2 was patterned into a predetermined shape on the substrate 1 on which all the elements had been formed. Next, the entire surface of the wafer W was covered with a SiN passivation film 3 formed by, for example, a plasma CVD method, and this film was patterned to form an opening 3 a facing the Al electrode pad 2.
【0014】続いて、ウェハの全面に感光性のポリイミ
ド膜4(東レ社製:商品名UR−3100,比誘電率ε
≒3.2)を約5μmの厚さに塗布し、得られた塗膜に
対してg線リソグラフィと現像処理とを行うことによ
り、Al電極パッド2を露出させる開口4aを形成し
た。次に、上記開口4aを選択的に覆うBLM(Ball Li
miting Metal) 膜6を、たとえばDCスパッタリングに
より形成した。このBLM膜6は、下層側から順に厚さ
0.1μmのCr膜,厚さ1.0μmのCu膜,および
厚さ0.1μmのAu膜がスパッタリングにより積層さ
れたものであり、リフトオフ法によって最終的にAl電
極パッド2に接続する部分のみが残されたものである。
なお、ここまでの時点でウェハWの裏面、すなわち基板
1の裏面には傷5が不可避的に発生している。Subsequently, a photosensitive polyimide film 4 (trade name: UR-3100, manufactured by Toray Industries, Inc .; relative permittivity ε) is formed on the entire surface of the wafer.
(3.2) was applied to a thickness of about 5 μm, and the obtained coating film was subjected to g-line lithography and development processing to form an opening 4 a exposing the Al electrode pad 2. Next, a BLM (Ball LiM) that selectively covers the opening 4a is provided.
The miting metal film 6 was formed by, for example, DC sputtering. The BLM film 6 is formed by sequentially laminating a Cr film having a thickness of 0.1 μm, a Cu film having a thickness of 1.0 μm, and an Au film having a thickness of 0.1 μm from the lower layer side by a lift-off method. Only the part finally connected to the Al electrode pad 2 is left.
At this point, the back surface of the wafer W, that is, the back surface of the substrate 1 is inevitably flawed.
【0015】次に、図2に示されるように、通常のレジ
スト塗布、フォトリソグラフィおよび現像を行い、厚さ
約30μmのレジスト・パターン7を形成した。このレ
ジスト・パターン7には、ハンダ・ボールの形成予定部
位、すなわちBLM膜6を露出させる開口7aを有して
いる。次に、図3に示されるように、ウェハWの全面に
厚さ約30μmのハンダ膜8(97%Pb−3%Sn)
を蒸着により形成した。このハンダ膜8は、レジスト・
パターン7の上面と開口7aの内部には厚く堆積するも
のの、開口7aの側壁面上における膜厚は相対的に薄
い。この時点で、ウェハWの裏面の傷5の数はさらに増
大していた。Next, as shown in FIG. 2, ordinary resist coating, photolithography and development were performed to form a resist pattern 7 having a thickness of about 30 μm. The resist pattern 7 has an opening 7 a for exposing the portion where the solder ball is to be formed, that is, the BLM film 6. Next, as shown in FIG. 3, a solder film 8 (97% Pb-3% Sn) having a thickness of about 30 μm is formed on the entire surface of the wafer W.
Was formed by vapor deposition. This solder film 8 is made of a resist
Although thickly deposited on the upper surface of the pattern 7 and inside the opening 7a, the film thickness on the side wall surface of the opening 7a is relatively thin. At this point, the number of scratches 5 on the back surface of the wafer W has further increased.
【0016】次に、この状態のウェハWをテープ貼り機
にセットし、図4に示されるように、ウェハWの全面に
粘着テープ10を略平坦に貼付した。この粘着テープ1
0は、シート状の基材11の上に粘着剤層12が形成さ
れたものであり、該粘着剤層12がレジスト・パターン
7の上面に堆積したハンダ膜8と接触するように貼付し
た。Next, the wafer W in this state was set on a tape application machine, and an adhesive tape 10 was applied substantially flatly on the entire surface of the wafer W as shown in FIG. This adhesive tape 1
Reference numeral 0 denotes a sheet-like base material 11 on which an adhesive layer 12 was formed. The adhesive layer 12 was attached so that the adhesive layer 12 was in contact with the solder film 8 deposited on the upper surface of the resist pattern 7.
【0017】次に、図5に示されるように、このウェハ
Wの裏面、すなわち基板1の裏面を平滑化手段21と摺
接させることにより、削り代dだけ除去した。この削り
代dを傷5の深さを上回る大きさに設定することで、裏
面を平滑化することができる。本実施例では、上記平滑
化に際し、たとえば図6に示されるような研削装置を使
用した。この研削装置は、ウェハWを載置するためのウ
ェハ・ステージ22と、これと対向配置されウェハ対向
面の外周部に複数個の砥石24を装着した研削ヘッド2
3とを主な構成要素とするものである。上記砥石24
が、前掲の図5の平滑化手段21に相当する。ウェハW
は、被研削面を上向きにしてたとえば図示されない真空
吸着機構によりウェハ・ステージ22に保持される。こ
こでは、粘着テープ10がウェハ・ステージ22の表面
と接触する形でウェハWが保持されている。ウェハ・ス
テージ22が矢印B方向に回転される一方で、研削ヘッ
ド23は矢印A方向に回転されるので、被研削面と砥石
24の相対位置が連続的に変化しながら均一な研削が行
われる。Next, as shown in FIG. 5, the back surface of the wafer W, that is, the back surface of the substrate 1 was brought into sliding contact with the smoothing means 21 to remove only the shaving allowance d. By setting the shaving allowance d to be larger than the depth of the scratch 5, the back surface can be smoothed. In the present embodiment, for the above-mentioned smoothing, for example, a grinding device as shown in FIG. 6 was used. The grinding apparatus includes a wafer stage 22 on which a wafer W is placed, and a grinding head 2 which is disposed opposite to the wafer stage 22 and has a plurality of grindstones 24 mounted on an outer peripheral portion of a wafer facing surface.
3 is a main component. The above grindstone 24
Correspond to the smoothing means 21 in FIG. 5 described above. Wafer W
Is held on the wafer stage 22 by a vacuum suction mechanism (not shown) with the surface to be ground facing upward. Here, the wafer W is held so that the adhesive tape 10 comes into contact with the surface of the wafer stage 22. Since the wafer stage 22 is rotated in the direction of arrow B while the grinding head 23 is rotated in the direction of arrow A, uniform grinding is performed while the relative position between the surface to be ground and the grindstone 24 changes continuously. .
【0018】研削条件は、一例として下記のとおりとし
た。 砥石送り速度: 150 μm/分 砥石回転数 : 2500 rpm 削り代(d): 100 μm この研削により、ウェハWの裏面は傷5が除去されて平
滑な状態となった。The grinding conditions were as follows as an example. Grinding wheel feed speed: 150 μm / min Grinding wheel rotation speed: 2500 rpm Cutting allowance (d): 100 μm By this grinding, the back surface of the wafer W was smoothed by removing the scratches 5.
【0019】次に、この状態のウェハWをテープ剥離機
にセットし、粘着テープ10を剥離した。この剥離に伴
って、レジスト・パターン7の上面に被着されていたハ
ンダ膜8の不要部が除去され、開口7a内にハンダ膜パ
ターン8aが残存した状態となった。なお、粘着テープ
10やウェハW上の各部の構造には何ら研削による悪影
響は認められず、研削中は上記粘着テープ10がウェハ
Wの表面保護効果を発揮していたことが確認された。Next, the wafer W in this state was set in a tape peeling machine, and the adhesive tape 10 was peeled off. With this peeling, an unnecessary portion of the solder film 8 that had been adhered to the upper surface of the resist pattern 7 was removed, and the solder film pattern 8a remained in the opening 7a. In addition, no adverse effects due to the grinding were recognized on the structure of the adhesive tape 10 and each part on the wafer W, and it was confirmed that the adhesive tape 10 exerted the surface protection effect of the wafer W during the grinding.
【0020】次に、レジスト剥離洗浄を行うことによ
り、図9に示されるようにレジスト・パターン7を除去
した。これにより、BLM膜6を選択的に被覆するハン
ダ膜パターン8aが残される状態となった。この後、上
記ハンダ膜パターン8aの表面にフラックスを塗布し、
N2 雰囲気下で段階的に昇温することによりハンダ膜パ
ターン8aを収縮させ、図10に示されるようなハンダ
・ボール9を形成した。この後、上記ウェハWをダイシ
ングして個々のLSIチップに分割したが、従来プロセ
スとは異なり、ダイシング中にウェハ裏面の傷に起因す
るクラックが発生することはなかった。したがって、L
SIチップの歩留りが従来プロセスに比べて大幅に向上
した。Next, the resist pattern 7 was removed by performing resist peeling cleaning as shown in FIG. As a result, the solder film pattern 8a that selectively covers the BLM film 6 is left. Thereafter, a flux is applied to the surface of the solder film pattern 8a,
The solder film pattern 8a was shrunk by gradually increasing the temperature in an N 2 atmosphere to form a solder ball 9 as shown in FIG. Thereafter, the wafer W was diced and divided into individual LSI chips. Unlike the conventional process, no cracks were generated during dicing due to scratches on the back surface of the wafer. Therefore, L
The yield of SI chips has been greatly improved as compared with the conventional process.
【0021】さらに、予め予備ハンダ付けされた実装基
板上の導体パターンと上記ハンダ・ボール9とを位置合
わせして加熱溶着させることにより、上記のLSIチッ
プを実装し、さらに必要な実装および組み立てを経て最
終製品を製造した。この最終製品の耐リーク電流性を含
めた信頼性および耐久性は、従来製造されたものに比べ
て大幅に改善されていることが確認された。Further, the above-mentioned LSI chip is mounted by aligning the conductor pattern on the mounting board, which has been preliminarily soldered in advance, with the solder ball 9 and heat-welding the same, and further performing necessary mounting and assembly. To produce the final product. It was confirmed that the reliability and durability including the leakage current resistance of this final product were greatly improved as compared with those manufactured conventionally.
【0022】実施例2 本実施例では、粘着テープ10を貼付した後のウェハ裏
面の平滑化を、化学機械研磨により行った。本実施例に
おいて粘着テープ10を貼付するまでのプロセスは、実
施例1と同じである。ウェハ裏面の平滑化には、図7に
示されるような化学機械研磨装置を使用した。この装置
は、表面に研磨布26が張設される定盤25と、該定盤
25との対向面上にウェハWを保持する研磨ヘッド27
と、上記研磨布26の表面に研磨スラリーSを吐出する
ためのノズル28とを主な構成要素とするものである。
上記研磨布26が、前掲の図5の平滑化手段21に相当
する。ウェハWは、被研磨面を下向きにしてたとえば図
示されない真空吸着機構により研磨ヘッド27に保持さ
れる。ここでは、粘着テープ10が研磨ヘッド27の表
面と接触する形でウェハWが保持されている。定盤25
が矢印D方向に回転される一方で、研磨ヘッド27が矢
印C方向に回転されることにより、研磨布26とウェハ
Wの被研磨面との相対位置が連続的に変化しながら均一
な研磨が行われる。 Example 2 In this example, the back surface of the wafer after the adhesive tape 10 was applied was smoothed by chemical mechanical polishing. In this embodiment, the process until the adhesive tape 10 is attached is the same as that of the first embodiment. For the smoothing of the back surface of the wafer, a chemical mechanical polishing apparatus as shown in FIG. 7 was used. This apparatus comprises a surface plate 25 on which a polishing cloth 26 is stretched, and a polishing head 27 for holding a wafer W on a surface facing the surface plate 25.
And a nozzle 28 for discharging the polishing slurry S onto the surface of the polishing pad 26 as main components.
The polishing cloth 26 corresponds to the smoothing means 21 in FIG. 5 described above. The wafer W is held by the polishing head 27 with the surface to be polished facing downward, for example, by a vacuum suction mechanism (not shown). Here, the wafer W is held so that the adhesive tape 10 contacts the surface of the polishing head 27. Platen 25
Is rotated in the direction of arrow D, while the polishing head 27 is rotated in the direction of arrow C, so that the relative position between the polishing pad 26 and the surface to be polished of the wafer W is continuously changed so that uniform polishing is performed. Done.
【0023】研磨条件は、一例として下記のとおりとし
た。 研磨ヘッド回転速度: 80 rpm 定盤回転速度 : 80 rpm 研磨圧力 : 400 g/cm2 揺動速度 : 2 mm/秒 スラリー供給速度 : 40 ml/分 削り代(d) : 100 μm この研磨により、ウェハWの裏面は傷5が除去されて平
滑な状態となった。The polishing conditions were as follows as an example. Polishing head rotation speed: 80 rpm Surface plate rotation speed: 80 rpm Polishing pressure: 400 g / cm 2 Oscillating speed: 2 mm / sec Slurry supply speed: 40 ml / min Shaving allowance (d): 100 μm The back surface of the wafer W became smooth with the scratches 5 removed.
【0024】これ以降の粘着テープ10の剥離、レジス
ト・パターン7の剥離、ウェットバック、ダイシング、
チップ実装の各工程は実施例1と同様に行った。本実施
例によっても、LSIチップの歩留りを向上させ、また
最終製品の信頼性や耐久性う大幅に改善することができ
た。Thereafter, peeling of the adhesive tape 10, peeling of the resist pattern 7, wet back, dicing,
Each step of chip mounting was performed in the same manner as in Example 1. According to this embodiment, the yield of LSI chips can be improved, and the reliability and durability of the final product can be greatly improved.
【0025】以上、本発明を2例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、図示したウェハの構造、ウェ
ハの各構造部分の構成材料や寸法や形成方法、ウェハ裏
面の研削条件や研磨条件、研削装置や化学機械研磨装置
の構成等の細部については、適宜変更、選択、組合せが
可能である。Although the present invention has been described based on two embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the details of the illustrated wafer structure, the constituent materials and dimensions of each structural part of the wafer, the forming method, the grinding conditions and polishing conditions of the back surface of the wafer, and the configuration of the grinding device and the chemical mechanical polishing device are appropriately changed and selected. , Combinations are possible.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によればハンダ膜パターンをリフトオフ法により形成
する際に用いられる粘着テープを一時的な基体の表面保
護膜としても活用し、該粘着テープを貼付した状態で基
体の裏面の傷を除去して平滑化するため、ダイシングや
LSIチップの実装をほぼ無傷の状態で行うことができ
る。したがって、クラックや電流リーク等のデバイス不
良を未然に効果的に防止し、最終製品の歩留りや信頼性
を著しく改善することができる。本発明により既存プロ
セスに平滑化工程が加わることになるが、平滑化そのも
のは既存の研削装置または化学機械研磨装置を用いて容
易に行うことが可能であり、何ら特殊な設備を要するも
のではない。As is clear from the above description, according to the present invention, the adhesive tape used for forming the solder film pattern by the lift-off method is also used as a temporary surface protection film for the substrate. Since the back surface of the base is removed and smoothed with the adhesive tape attached, dicing and mounting of the LSI chip can be performed with almost no damage. Therefore, device defects such as cracks and current leaks can be effectively prevented beforehand, and the yield and reliability of final products can be significantly improved. The present invention adds a smoothing step to an existing process, but the smoothing itself can be easily performed using an existing grinding device or chemical mechanical polishing device, and does not require any special equipment. .
【図1】本発明を適用したプロセス例において、BLM
膜のパターニングを行ったウェハの状態を示す模式的断
面図である。FIG. 1 shows an example of a process to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state of a wafer on which a film has been patterned.
【図2】図1のウェハ上でレジスト・パターニングを行
った状態を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a state where resist patterning has been performed on the wafer of FIG. 1;
【図3】図2のウェハの全面にハンダ膜を被着させた状
態を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a state in which a solder film is applied to the entire surface of the wafer of FIG. 2;
【図4】図3のウェハの凸部に略平坦に粘着テープを貼
付した状態を示す模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an adhesive tape is applied substantially flat to a convex portion of the wafer of FIG. 3;
【図5】粘着テープを貼付した状態でウェハの裏面を平
滑化して傷を除去した状態を示す模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the back surface of the wafer is smoothed and scratches are removed in a state where an adhesive tape is stuck.
【図6】研削装置を用いてウェハの裏面研削を行ってい
る状態を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state where the back surface of the wafer is being ground using a grinding device.
【図7】化学機械研磨装置を用いてウェハの裏面研磨を
行っている状態を示す模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state where the back surface of the wafer is being polished using the chemical mechanical polishing apparatus.
【図8】粘着テープを剥離してレジスト・パターンの上
面のハンダ膜を除去している状態を示す模式的断面図で
ある。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an adhesive tape is peeled off and a solder film on an upper surface of a resist pattern is removed.
【図9】図8のウェハからレジスト・パターンを剥離し
た状態を示す模式的断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state where a resist pattern is peeled from the wafer of FIG. 8;
【図10】ウェハ加熱によりハンダ・ボールを形成した
状態を示す模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view showing a state where solder balls are formed by heating a wafer.
【図11】従来プロセスにおいて、ハンダ膜パターンが
選択的に形成されたウェハの状態を示す模式的断面図で
ある。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state of a wafer on which a solder film pattern is selectively formed in a conventional process.
【図12】図11のハンダ膜パターンを収縮させてハン
ダ・ボールを形成した状態を示す模式的断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a state where a solder ball is formed by contracting the solder film pattern of FIG. 11;
1…基板 2…Al電極パッド 3…SiNパッシベー
ション膜 4…ポリイミド膜 5…傷 6…BLM膜
7…レジスト・パターン 7a…開口 8…ハンダ膜
8a…ハンダ膜パターン 9…ハンダ・ボール 10…
粘着テープ 11…基材 12…粘着剤層 21…平滑
化手段 23…研削ヘッド 24…砥石 25…定盤 26…研磨布 27…研磨ヘッド W…ウ
ェハ d…削り代DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Al electrode pad 3 ... SiN passivation film 4 ... Polyimide film 5 ... Scratch 6 ... BLM film
7: resist pattern 7a: opening 8: solder film
8a: Solder film pattern 9: Solder ball 10:
Adhesive tape 11 Base material 12 Adhesive layer 21 Smoothing means 23 Grinding head 24 Grinding stone 25 Platen 26 Polishing cloth 27 Polishing head W Wafer d Shaving allowance
Claims (3)
ダ・ボールの形成予定部位を選択的に露出させるための
レジスト・パターンを形成する第1工程と、 前記基体の全面に、ハンダ膜を被着させる第2工程と、 前記基体の全面に該基体上の凸部と接触させるごとく略
平坦に粘着テープを貼付する第3工程と、 前記基体の反対側主面の側から該基体の厚み方向の一部
を除去することにより該反対側主面を平滑化する第4工
程と 前記粘着テープを剥離することにより、前記ハンダ膜の
うち前記レジスト・パターンの上面に被着された不要部
を除去する第5工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。A first step of forming a resist pattern for selectively exposing a portion where a solder ball is to be formed on one principal surface of a substrate on which an element is formed; and a step of forming a solder pattern on the entire surface of the substrate. A second step of applying a film, a third step of applying an adhesive tape substantially flat so as to come into contact with the projections on the base over the entire surface of the base, and the base from the side opposite to the main surface of the base. A fourth step of smoothing the opposite main surface by removing a part of the solder film in the thickness direction; and removing unnecessary portions of the solder film on the upper surface of the resist pattern by peeling the adhesive tape. And a fifth step of removing the portion.
面を研削手段と摺接させて平滑化することを特徴とする
請求項1記載の半導体装置の製造方法。2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein, in the fourth step, the opposite main surface of the base is slidably brought into contact with a grinding means to smooth the substrate.
面を化学機械研磨により平滑化することを特徴とする請
求項1記載の半導体装置の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein, in the fourth step, the opposite main surface of the base is smoothed by chemical mechanical polishing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147178A JPH11340268A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147178A JPH11340268A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340268A true JPH11340268A (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=15424355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10147178A Pending JPH11340268A (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340268A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224101B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-05-29 | Fujitsu Media Devices Limited | Elastic boundary wave device and method of manufacturing the same |
| US7867829B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device manufacturing method, semiconductor wafer, and semiconductor device |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10147178A patent/JPH11340268A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7224101B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-05-29 | Fujitsu Media Devices Limited | Elastic boundary wave device and method of manufacturing the same |
| US7867829B2 (en) | 2006-09-15 | 2011-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device manufacturing method, semiconductor wafer, and semiconductor device |
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