半導体チップ及びその製造方法
【課題】 レーザ光を用いたダイシング工程により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現する。
【解決手段】 割断工程により、裏面２１ｂに貼着されたシート４１と割断予定ライン近傍の基板面２１ａに貼着された延伸部材４３とが延伸し、このように延伸したシート４１および延伸部材４３と各割断面２１ｄとにより閉断面空間Ｓが形成される。そして、被覆工程により、この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入して各割断面２１ｄが被覆される
【解決手段】 割断工程により、裏面２１ｂに貼着されたシート４１と割断予定ライン近傍の基板面２１ａに貼着された延伸部材４３とが延伸し、このように延伸したシート４１および延伸部材４３と各割断面２１ｄとにより閉断面空間Ｓが形成される。そして、被覆工程により、この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入して各割断面２１ｄが被覆される
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板をその厚さ方向に割断して製造される半導体チップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を形成したシリコンウェハ（以下、ウェハという）を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献１にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図１１は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図であって、図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は割断工程の説明図である。
【０００３】
図１１（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドＨは、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。改質領域形成工程では、レーザ光Ｌの集光点ＰがウェハＷの基板面から深さｄの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハＷを割断する割断予定ラインＤＬ上に沿って（図中手前方向）レーザヘッドＨを移動させ、レーザ光ＬをウェハＷの基板面側から照射する。これにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路には、多光子吸収による改質領域Ｋが形成される。
【０００４】
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生する。光学的損傷により、一旦溶融した後に凝固して、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンに変化した数μｍ程度の大きさの領域である改質領域Ｋが形成される。
【０００５】
レーザ光Ｌがパルス波の場合、レーザ光Ｌの強度は、集光点Ｐのピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ２）で決まり、例えばピークパワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上でパルス幅が１μｓ以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Ｌの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外光領域の波長である。
【０００６】
続いて、図１１（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの面内方向（図中矢印Ｆで示す方向）に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックＣを進展させて、半導体基板Ｗを割断予定ラインＤＬに沿って割断する。
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、改質領域Ｋは強度が低下しているため、半導体基板Ｗの割断時や後の工程において、割断面に露出している改質領域Ｋの一部が剥離して微小片として飛散するおそれがある。この微小片がチップ上に形成された素子に付着すると、半導体装置の動作不良を招くことから、ウェハから割断分離された半導体チップの歩留まりや品質が低下するという問題があった。
【０００８】
特に、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された各種センサ素子（圧電素子や静電容量素子から成る圧力センサ、加速度センサ、超音波センサなど）やマイクロマシンが形成されている場合には、センサ素子やマイクロマシンを構成する可動部に微小片が付着すると、その微小片により可動部の動きが妨げられるため、センサ素子やマイクロマシンの歩留まり低下や品質低下を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の半導体チップの製造方法では、基板面（２１ａ）に素子（２３）が形成され当該基板面とは反対の面（２１ｂ）に延伸性を有する第１の延伸部材（４１）が貼着された半導体基板（２１）に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ライン（ＤＬ）に沿ってレーザ光（Ｌ）を照射するレーザヘッド（３１）を相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点（Ｐ）を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域（Ｋ）を形成する改質領域形成工程と、前記割断予定ライン近傍の前記基板面に延伸性を有する第２の延伸部材（４３）を貼着させる貼着工程と、前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップ（２２）を得る割断工程と、前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面（２１ｄ）と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材および前記第２の延伸部材とにより形成される閉断面の空間（Ｓ）に被覆材（２４）を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、割断工程により、基板面とは反対の面に貼着された第１の延伸部材と割断予定ライン近傍の基板面に貼着された第２の延伸部材とが延伸し、このように延伸した第１の延伸部材および第２の延伸部材と半導体チップの各割断面とにより閉断面の空間が形成される。この閉断面の空間に被覆材を注入することにより基板面上の素子に被覆材を付着させることなく各割断面が被覆されるため、半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体チップの製造方法において、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去する除去工程を更に備えることを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明のように、被覆工程を行った後に、除去工程により第２の延伸部材が基板面から除去されるので、第２の延伸部材が基板面に貼着したまま残るようなこともない。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記除去工程は、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材に接着可能な接着剤（４４）が塗布された除去部材（５０、５１）を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、被覆工程を行った後に、第２の延伸部材に接着可能な接着剤が塗布された除去部材を割断工程により延伸した第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を基板面から離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、第２の延伸部材が基板面から除去される。これにより、基板面に貼着した第２の延伸部材を当該基板面から確実に除去することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記除去工程は、前記被覆工程を行う前に前記除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、前記被覆工程を行った後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、被覆工程を行う前に除去部材を割断工程により延伸した第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、被覆工程を行った後に当該除去部材を基板面から離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、第２の延伸部材が基板面から除去される。これにより、被覆工程時には割断工程により延伸した第２の延伸部材が除去部材と基板面とにより挟持されることとなるので、被覆材を閉断面の空間に注入するときに第２の延伸部材が基板面から剥がれることもない。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、基板面（２１ａ）に素子（２３）が形成され当該基板面とは反対の面（２１ｂ）に延伸性を有する第１の延伸部材（４１）が貼着された半導体基板（２１）に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ライン（ＤＬ）に沿ってレーザ光（Ｌ）を照射するレーザヘッド（３１）を相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点（Ｐ）を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域（Ｋ）を形成する改質領域形成工程と、前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップ（２２）を得る割断工程と、前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面（２１ｄ）と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材（６０）を配置して閉断面の空間（Ｓ）を形成する閉断面空間形成工程と、前記閉断面の空間に被覆材（２４）を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、割断工程にて半導体チップに形成された各割断面と割断工程にて延伸した第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材を配置する閉断面空間形成工程により、請求項１に記載の発明における第２の延伸部材を用いることなく閉断面の空間が形成される。この閉断面の空間に被覆材を注入することにより基板面上の素子に被覆材を付着させることなく各割断面が被覆されるため、半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の半導体チップの製造方法において、前記閉断面空間形成工程は、前記閉塞部材を、前記割断工程を行う前に前記割断予定ライン近傍の前記基板面に当接するように配置して、前記割断工程により前記第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する前記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させて前記閉断面の空間を形成することを技術的特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、閉塞部材を、割断工程を行う前に割断予定ライン近傍の基板面に当接するように配置して、割断工程により第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する上記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させる閉断面空間形成工程を実施することにより、閉断面の空間が形成される。これにより、割断工程中には常にＵ字状溝の開放側が覆われることとなるので、割断工程中に半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法において、前記被覆工程は、前記閉断面の空間を負圧にした状態で前記被覆材を注入して前記各割断面を被覆することを技術的特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明のように、被覆工程は、上記閉断面の空間を負圧にした状態で被覆材を注入して各割断面を被覆するので、被覆材を上記閉断面の空間に注入しやすくなり各割断面が確実に被覆され得る。
【００２４】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法において、基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子であることを技術的特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明のように、基板面に形成された素子が、ＭＥＭＳ技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、上記割断面が被覆されていることを技術的特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、その割断面が被覆されているため、当該割断面から微小片が剥離して飛散することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１実施形態］
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る製造方法により割断するウェハ２０の構成例を示す模式図であって、図１（Ａ）は、ウェハ２０の表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。図２は、半導体基板２１にレーザ光Ｌの照射を行う割断装置３０の説明図である。図３は、貼着工程により割断予定ラインＤＬ近傍の基板面に延伸部材４３が貼着されたウェハ２０の表面の平面説明図である。図４は、貼着工程により割断予定ラインＤＬ近傍の基板面に延伸部材４３が貼着された半導体チップ２２の断面説明図である。図５は、割断工程によりウェハ２０を割断して形成された閉断面空間Ｓの断面説明図である。図６は、被覆工程により割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２の断面説明図である。図７は、除去工程により延伸部材除去用治具５０を延伸部材４３に着接させた半導体チップ２２の断面説明図である。なお、いずれの図においても、説明のために一部を拡大して誇張して示している。
【００２９】
まず、図１（Ａ）に示すようなウェハ２０を用意する。ウェハ２０には、シリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板２１が備えられており、その外周の一部には、結晶方位を示すオリエンテーションフラットが形成されている。この半導体基板２１の基板面２１ａには、拡散工程等を経て形成された素子、ここでは、例えば櫛歯状に形成された可動部を有するセンサ素子を構成するＭＥＭＳ２３が碁盤の目のように整列配置されている。
【００３０】
ウェハ２０はダイシング工程により割断予定ラインＤＬに沿ってそれぞれ割断されて半導体チップ２２となり、半導体チップ２２はマウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたＩＣやＬＳＩとして完成する。なお、本第１実施形態では、半導体基板２１は、半導体チップ２２の支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
【００３１】
半導体基板２１は、裏面２１ｂが延伸性を有する樹脂製のシート４１に接着され、シート４１が張った状態でシート４１の外周部が円環状のフレーム４２により保持される。例えば、図１（Ｂ）に示すように、１Ｂ−１Ｂライン上には、６つの半導体チップ２２ａ〜２２ｆが形成されている。半導体基板２１の厚さ方向には７本の割断予定ラインＤＬ１〜ＤＬ７が設定されており、後述する改質領域形成工程により割断の起点となる改質領域Ｋが形成される。
【００３２】
図２に示すように、半導体基板２１の割断装置３０には、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド３１が設けられている。レーザヘッド３１は、レーザ光Ｌを集光する集光レンズ３２を備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の基板面２１ａから深さｄの箇所に形成されるように設定されている。
【００３３】
まず、改質領域形成工程を行う。この改質領域形成工程では、ウェハ２０を割断装置３０に対して所定の位置に設置した後、半導体基板２１内部に改質領域Ｋを形成するため、図１（Ａ）に示す割断予定ラインＤＬの１つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、図１（Ｂ）に示す外周端部２１ｃを検出し、レーザ光Ｌの走査範囲を設定する。
【００３４】
そして、図２に示すように、レーザヘッド３１を割断予定ラインＤＬに沿って走査し（図２にて紙面垂直方向）、レーザ光Ｌを基板面２１ａ側から照射することにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、多光子吸収による改質領域Ｋが適正に形成される。レーザ光Ｌの集光点Ｐの深さｄを調整することにより、半導体基板２１の厚さの範囲内で任意の深さに任意の層数の改質領域Ｋを形成することができる。例えば、厚さが比較的厚い場合は、その厚さ方向へ集光点Ｐを移動させて改質領域Ｋを厚さ方向に連続状、または複数箇所に形成することにより、半導体基板２１の割断を容易にすることができる。
【００３５】
次に、貼着工程を行う。この貼着工程では、図３および図４に示すように、延伸性を有するとともに一方の面が粘着性を有する延伸部材４３を、全ての割断予定ラインＤＬ近傍の基板面２１ａにウェハ２０上方（図３にて紙面表側）から見て格子状に貼着させる。ここで、延伸部材４３は、シート４１と同様の樹脂製のシートで構成されている。
【００３６】
続いて、割断工程を行う。この割断工程では、図５に示すように、公知の方法によりシート４１を拡張（図中矢印Ｆで示す方向）して半導体基板２１の面内方向に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックを進展させる。これにより、半導体基板２１を割断予定ラインＤＬに沿って割断する。割断されて形成された割断面２１ｄには、改質領域Ｋが露出している。この改質領域Ｋは、結晶相の変化やマイクロクラックの導入により強度が低下している。
【００３７】
このとき、割断工程により半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと割断工程により延伸したシート４１および延伸部材４３とにより閉断面の空間（以下、閉断面空間Ｓともいう）が形成される（図５参照）。
【００３８】
そして、被覆工程を行う。この被覆工程では、各割断面２１ｄを被覆するための被覆材２４が図略の吸引装置により負圧状態に維持された各閉断面空間Ｓに注入される。これにより、図６に示すように、各閉断面空間Ｓを構成する各割断面２１ｄと延伸したシート４１および延伸部材４３とが被覆材２４で被覆される。このとき、被覆材２４は負圧の状態の各閉断面空間Ｓに注入されるので狭い空間であっても確実に注入されて各割断面２１ｄが被覆され得る。なお、被覆材２４は、化学反応硬化性または溶剤蒸発硬化性を有するものであれば、どのような材料を用いてもよく、上記作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜な材料を選択すればよい。化学反応硬化性または溶剤蒸発硬化性を有する材料には、熱可塑性を有する材料と同様に、各種合成ゴム材料や各種プラスチック材料などがある。ちなみに、化学反応硬化性を有する材料には、被着体の表面の水を触媒として硬化するシアノクリレート系樹脂材料、二液型エポキシ樹脂材料などがある。
【００３９】
続いて、延伸部材除去工程を行う。この延伸部材除去工程では、割断工程により延伸した格子状の延伸部材４３に応じて格子状に形成される延伸部材除去用治具５０の下端面である押圧面５１に延伸部材４３に接着可能な接着剤４４を塗布する。そして、図７に示すように、延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａに近接させて、押圧面５１を延伸部材４３に押圧して着接させる。このように着接させた状態で延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３が基板面２１ａから除去され得る。
【００４０】
このように延伸部材４３が除去された各半導体チップ２２からシート４１を除去することにより、各割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２を得ることができる。
【００４１】
［第１実施形態の効果］
上記割断工程により、裏面２１ｂに貼着されたシート４１と割断予定ラインＤＬ近傍の基板面２１ａに貼着された延伸部材４３とが延伸し、このように延伸したシート４１および延伸部材４３と各割断面２１ｄとにより閉断面空間Ｓが形成される。この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入することにより基板面２１ａ上のＭＥＭＳ２３に被覆材２４を付着させることなく各割断面２１ｄが被覆されるため、半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップ２２に微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００４２】
特に、ＭＥＭＳ２３のように基板面に形成された素子がＭＥＭＳ技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。
【００４３】
また、被覆工程では、閉断面空間Ｓを負圧にした状態で被覆材２４を注入して各割断面２１ｄを被覆するので、被覆材２４を閉断面空間Ｓに注入しやすくなり各割断面２１ｄが確実に被覆され得る。
【００４４】
さらに、被覆工程を行った後に、接着剤４４が塗布された延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を延伸部材４３に押圧して着接させた後に当該延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、延伸部材４３が基板面２１ａから除去される。これにより、基板面２１ａに貼着した延伸部材４３を当該基板面２１ａから確実に除去することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第２実施形態について、図を参照して説明する。図８は、本発明の第２実施形態において閉断面空間形成工程により形成された閉断面空間Ｓの断面説明図である。図９は、被覆工程により割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２の断面説明図である。
本第２実施形態に係る半導体チップ及びその製造方法は、上記第１実施形態の貼着工程および延伸部材除去工程を廃止するとともに後述する閉断面空間形成工程および離間工程を追加した点において上記第１実施形態と異なっている。
【００４６】
本第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、改質領域形成工程を行なった後、上述した貼着工程を行なうことなく上記割断工程を行う。
【００４７】
続いて、閉断面空間形成工程を行う。この閉断面空間形成工程では、図８から判るように、上記割断工程により半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと延伸したシート４１とにより形成されるＵ字状溝の開放側（図８にて紙面上側）に、格子状に形成される閉塞部材６０の下端面である閉塞面６１を基板面２１ａに当接させるように配置する。これにより、各割断面２１ｄおよびシート４１と閉塞面６１とでもって閉断面空間Ｓが形成される。
【００４８】
そして、上述した被覆工程がなされて被覆材２４が負圧の状態の各閉断面空間Ｓに注入されることにより、各閉断面空間Ｓを構成する各割断面２１ｄと延伸したシート４１および閉塞面６１とが被覆材２４で被覆される（図９参照）。
【００４９】
続いて、離間工程により閉塞部材６０を基板面２１ａから離間する方向に移動させた後、各半導体チップ２２からシート４１を除去することにより、各割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２を得ることができる。
【００５０】
［第２実施形態の効果］
割断工程にて半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと割断工程にて延伸したシート４１とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材６０の閉塞面６１を配置する閉断面空間形成工程を行なうことで、上記第１実施形態にて述べた延伸部材４３を用いることなく閉断面空間Ｓを形成することができる。そして、この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入することにより基板面２１ａ上のＭＥＭＳ２３に被覆材２４を付着させることなく各割断面２１ｄが被覆されるため、半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
【００５１】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記第１実施形態において、延伸部材４３は、シート４１と同様の樹脂製のシートであることに限らず、延伸性を有するとともに基板面２１ａに貼着可能な部材であればよい。
【００５２】
（２）上記第１実施形態の延伸部材除去工程において、延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を延伸部材４３に着接させた状態で延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間させることで、延伸部材４３を基板面２１ａから除去することに限らず、例えば、吸引装置を用いて延伸部材４３を吸引して除去するようにしてもよい。また、格子状に延伸した延伸部材４３をその一側端部から他側端部へ巻き取るようにして、基板面２１ａから除去してもよい。
【００５３】
（３）図１０に示すように、上記第１実施形態の除去工程において、延伸後の延伸部材４３の基板面２１ａからの高さがＭＥＭＳ２３の基板面２１ａからの高さよりも高い場合には、以下のようにして延伸部材４３を除去してもよい。
すなわち、延伸部材除去用治具７０の下端面である押圧面７１を平面状に形成し、この押圧面７１の全面に接着剤４４を塗布する。そして、この延伸部材除去用治具７０を基板面２１ａに近接させて、押圧面７１を延伸部材４３に押圧して着接させる。このように着接させた状態で延伸部材除去用治具７０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３が基板面２１ａから除去され得る。これにより、延伸部材除去用治具の下端面を格子状に延伸した延伸部材４３に応じて格子状に形成する必要がないので、延伸部材除去用治具を容易に製作することができる。
【００５４】
（４）上記第１実施形態における延伸部材除去工程は、被覆工程により各閉断面空間Ｓを被覆材２４で被覆した後に行なうことに限らず、被覆工程前に延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を割断工程により延伸した延伸部材４３に押圧して着接させるとともに当該延伸部材４３を介して基板面２１ａに押圧させ、被覆工程後に当該延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３を基板面２１ａから除去してもよい。
これにより、被覆工程時には割断工程により延伸した延伸部材４３が延伸部材除去用治具５０の押圧面５１と基板面２１ａとにより挟持されることとなるので、被覆工程において被覆材２４を負圧状態の閉断面空間Ｓに注入するときに延伸部材４３が基板面２１ａから剥がれることもない。
【００５５】
（５）上記第２実施形態における閉断面空間形成工程は、上記割断工程を行う前に格子状に形成される閉塞部材の閉塞面を各割断予定ラインＤＬ付近の基板面２１ａ当接するように配置して、上記割断工程によりシート４１の延伸方向に移動しながら拡大する上記Ｕ字状溝の開放側を覆うように閉塞部材を移動させて閉断面空間Ｓを形成してもよい。
これにより、割断工程中には常に上述したＵ字状溝の開放側が覆われることとなるので、割断工程中に半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造方法により割断するウェハの構成例を示す模式図であって、図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。
【図２】半導体基板にレーザ光の照射を行う割断装置の説明図である。
【図３】貼着工程により割断予定ライン近傍の基板面に延伸部材が貼着されたウェハの表面の平面説明図である。
【図４】貼着工程により割断予定ライン近傍の基板面に延伸部材が貼着された半導体チップの断面説明図である。
【図５】割断工程によりウェハを割断して形成された閉断面空間の断面説明図である。
【図６】被覆工程により割断面が被覆材により被覆された半導体チップの断面説明図である。
【図７】除去工程により延伸部材除去用治具を延伸部材に着接させた半導体チップの断面説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態において閉断面空間形成工程により形成された閉断面空間の断面説明図である。
【図９】第２実施形態における被覆工程により割断面が被覆材により被覆された半導体チップの断面説明図である。
【図１０】第１実施形態における延伸部材除去用治具の変形例を示す断面説明図である。
【図１１】レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図であって、図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は割断工程の説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０…ウェハ
２１…半導体基板
２１ａ…基板面
２１ｂ…裏面
２１ｃ…外周端部
２１ｄ…割断面
２２…半導体チップ
２３…ＭＥＭＳ（素子）
２４…被覆材
３１…レーザヘッド
４１…シート（第１の延伸部材）
４２…フレーム
４３…延伸部材（第２の延伸部材）
４４…接着剤
５０、７０…延伸部材除去用治具（除去部材）
５１、７１…押圧面
６０…閉塞部材
６１…閉塞面
ＤＬ…割断予定ライン
Ｋ…改質領域
Ｌ…レーザ光
Ｐ…集光点
Ｓ…閉断面空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板をその厚さ方向に割断して製造される半導体チップ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を形成したシリコンウェハ（以下、ウェハという）を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献１にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図１１は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図であって、図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は割断工程の説明図である。
【０００３】
図１１（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドＨは、レーザ光Ｌを集光する集光レンズＣＶを備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。改質領域形成工程では、レーザ光Ｌの集光点ＰがウェハＷの基板面から深さｄの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハＷを割断する割断予定ラインＤＬ上に沿って（図中手前方向）レーザヘッドＨを移動させ、レーザ光ＬをウェハＷの基板面側から照射する。これにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路には、多光子吸収による改質領域Ｋが形成される。
【０００４】
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Ｗの集光点Ｐおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生する。光学的損傷により、一旦溶融した後に凝固して、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンに変化した数μｍ程度の大きさの領域である改質領域Ｋが形成される。
【０００５】
レーザ光Ｌがパルス波の場合、レーザ光Ｌの強度は、集光点Ｐのピークパワー密度（Ｗ／ｃｍ２）で決まり、例えばピークパワー密度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上でパルス幅が１μｓ以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Ｌの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外光領域の波長である。
【０００６】
続いて、図１１（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの面内方向（図中矢印Ｆで示す方向）に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックＣを進展させて、半導体基板Ｗを割断予定ラインＤＬに沿って割断する。
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、改質領域Ｋは強度が低下しているため、半導体基板Ｗの割断時や後の工程において、割断面に露出している改質領域Ｋの一部が剥離して微小片として飛散するおそれがある。この微小片がチップ上に形成された素子に付着すると、半導体装置の動作不良を招くことから、ウェハから割断分離された半導体チップの歩留まりや品質が低下するという問題があった。
【０００８】
特に、ＭＥＭＳ技術を利用して作製された各種センサ素子（圧電素子や静電容量素子から成る圧力センサ、加速度センサ、超音波センサなど）やマイクロマシンが形成されている場合には、センサ素子やマイクロマシンを構成する可動部に微小片が付着すると、その微小片により可動部の動きが妨げられるため、センサ素子やマイクロマシンの歩留まり低下や品質低下を招くおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レーザ光を用いたダイシング工程（レーザダイシング）により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の半導体チップの製造方法では、基板面（２１ａ）に素子（２３）が形成され当該基板面とは反対の面（２１ｂ）に延伸性を有する第１の延伸部材（４１）が貼着された半導体基板（２１）に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ライン（ＤＬ）に沿ってレーザ光（Ｌ）を照射するレーザヘッド（３１）を相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点（Ｐ）を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域（Ｋ）を形成する改質領域形成工程と、前記割断予定ライン近傍の前記基板面に延伸性を有する第２の延伸部材（４３）を貼着させる貼着工程と、前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップ（２２）を得る割断工程と、前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面（２１ｄ）と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材および前記第２の延伸部材とにより形成される閉断面の空間（Ｓ）に被覆材（２４）を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、割断工程により、基板面とは反対の面に貼着された第１の延伸部材と割断予定ライン近傍の基板面に貼着された第２の延伸部材とが延伸し、このように延伸した第１の延伸部材および第２の延伸部材と半導体チップの各割断面とにより閉断面の空間が形成される。この閉断面の空間に被覆材を注入することにより基板面上の素子に被覆材を付着させることなく各割断面が被覆されるため、半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半導体チップの製造方法において、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去する除去工程を更に備えることを技術的特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明のように、被覆工程を行った後に、除去工程により第２の延伸部材が基板面から除去されるので、第２の延伸部材が基板面に貼着したまま残るようなこともない。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記除去工程は、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材に接着可能な接着剤（４４）が塗布された除去部材（５０、５１）を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを技術的特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、被覆工程を行った後に、第２の延伸部材に接着可能な接着剤が塗布された除去部材を割断工程により延伸した第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を基板面から離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、第２の延伸部材が基板面から除去される。これにより、基板面に貼着した第２の延伸部材を当該基板面から確実に除去することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の半導体チップの製造方法において、前記除去工程は、前記被覆工程を行う前に前記除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、前記被覆工程を行った後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを技術的特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、被覆工程を行う前に除去部材を割断工程により延伸した第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、被覆工程を行った後に当該除去部材を基板面から離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、第２の延伸部材が基板面から除去される。これにより、被覆工程時には割断工程により延伸した第２の延伸部材が除去部材と基板面とにより挟持されることとなるので、被覆材を閉断面の空間に注入するときに第２の延伸部材が基板面から剥がれることもない。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、基板面（２１ａ）に素子（２３）が形成され当該基板面とは反対の面（２１ｂ）に延伸性を有する第１の延伸部材（４１）が貼着された半導体基板（２１）に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ライン（ＤＬ）に沿ってレーザ光（Ｌ）を照射するレーザヘッド（３１）を相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点（Ｐ）を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域（Ｋ）を形成する改質領域形成工程と、前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップ（２２）を得る割断工程と、前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面（２１ｄ）と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材（６０）を配置して閉断面の空間（Ｓ）を形成する閉断面空間形成工程と、前記閉断面の空間に被覆材（２４）を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、割断工程にて半導体チップに形成された各割断面と割断工程にて延伸した第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材を配置する閉断面空間形成工程により、請求項１に記載の発明における第２の延伸部材を用いることなく閉断面の空間が形成される。この閉断面の空間に被覆材を注入することにより基板面上の素子に被覆材を付着させることなく各割断面が被覆されるため、半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の半導体チップの製造方法において、前記閉断面空間形成工程は、前記閉塞部材を、前記割断工程を行う前に前記割断予定ライン近傍の前記基板面に当接するように配置して、前記割断工程により前記第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する前記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させて前記閉断面の空間を形成することを技術的特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、閉塞部材を、割断工程を行う前に割断予定ライン近傍の基板面に当接するように配置して、割断工程により第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する上記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させる閉断面空間形成工程を実施することにより、閉断面の空間が形成される。これにより、割断工程中には常にＵ字状溝の開放側が覆われることとなるので、割断工程中に半導体チップの割断面から剥離した改質領域が微小片として飛散することを防止することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法において、前記被覆工程は、前記閉断面の空間を負圧にした状態で前記被覆材を注入して前記各割断面を被覆することを技術的特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明のように、被覆工程は、上記閉断面の空間を負圧にした状態で被覆材を注入して各割断面を被覆するので、被覆材を上記閉断面の空間に注入しやすくなり各割断面が確実に被覆され得る。
【００２４】
請求項８に記載の発明では、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法において、基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子であることを技術的特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明のように、基板面に形成された素子が、ＭＥＭＳ技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、上記割断面が被覆されていることを技術的特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、その割断面が被覆されているため、当該割断面から微小片が剥離して飛散することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［第１実施形態］
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る製造方法により割断するウェハ２０の構成例を示す模式図であって、図１（Ａ）は、ウェハ２０の表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。図２は、半導体基板２１にレーザ光Ｌの照射を行う割断装置３０の説明図である。図３は、貼着工程により割断予定ラインＤＬ近傍の基板面に延伸部材４３が貼着されたウェハ２０の表面の平面説明図である。図４は、貼着工程により割断予定ラインＤＬ近傍の基板面に延伸部材４３が貼着された半導体チップ２２の断面説明図である。図５は、割断工程によりウェハ２０を割断して形成された閉断面空間Ｓの断面説明図である。図６は、被覆工程により割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２の断面説明図である。図７は、除去工程により延伸部材除去用治具５０を延伸部材４３に着接させた半導体チップ２２の断面説明図である。なお、いずれの図においても、説明のために一部を拡大して誇張して示している。
【００２９】
まず、図１（Ａ）に示すようなウェハ２０を用意する。ウェハ２０には、シリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板２１が備えられており、その外周の一部には、結晶方位を示すオリエンテーションフラットが形成されている。この半導体基板２１の基板面２１ａには、拡散工程等を経て形成された素子、ここでは、例えば櫛歯状に形成された可動部を有するセンサ素子を構成するＭＥＭＳ２３が碁盤の目のように整列配置されている。
【００３０】
ウェハ２０はダイシング工程により割断予定ラインＤＬに沿ってそれぞれ割断されて半導体チップ２２となり、半導体チップ２２はマウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたＩＣやＬＳＩとして完成する。なお、本第１実施形態では、半導体基板２１は、半導体チップ２２の支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
【００３１】
半導体基板２１は、裏面２１ｂが延伸性を有する樹脂製のシート４１に接着され、シート４１が張った状態でシート４１の外周部が円環状のフレーム４２により保持される。例えば、図１（Ｂ）に示すように、１Ｂ−１Ｂライン上には、６つの半導体チップ２２ａ〜２２ｆが形成されている。半導体基板２１の厚さ方向には７本の割断予定ラインＤＬ１〜ＤＬ７が設定されており、後述する改質領域形成工程により割断の起点となる改質領域Ｋが形成される。
【００３２】
図２に示すように、半導体基板２１の割断装置３０には、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド３１が設けられている。レーザヘッド３１は、レーザ光Ｌを集光する集光レンズ３２を備えており、レーザ光Ｌを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Ｌの集光点Ｐが半導体基板２１の基板面２１ａから深さｄの箇所に形成されるように設定されている。
【００３３】
まず、改質領域形成工程を行う。この改質領域形成工程では、ウェハ２０を割断装置３０に対して所定の位置に設置した後、半導体基板２１内部に改質領域Ｋを形成するため、図１（Ａ）に示す割断予定ラインＤＬの１つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、図１（Ｂ）に示す外周端部２１ｃを検出し、レーザ光Ｌの走査範囲を設定する。
【００３４】
そして、図２に示すように、レーザヘッド３１を割断予定ラインＤＬに沿って走査し（図２にて紙面垂直方向）、レーザ光Ｌを基板面２１ａ側から照射することにより、レーザ光Ｌの集光点Ｐが走査された深さｄの経路に、多光子吸収による改質領域Ｋが適正に形成される。レーザ光Ｌの集光点Ｐの深さｄを調整することにより、半導体基板２１の厚さの範囲内で任意の深さに任意の層数の改質領域Ｋを形成することができる。例えば、厚さが比較的厚い場合は、その厚さ方向へ集光点Ｐを移動させて改質領域Ｋを厚さ方向に連続状、または複数箇所に形成することにより、半導体基板２１の割断を容易にすることができる。
【００３５】
次に、貼着工程を行う。この貼着工程では、図３および図４に示すように、延伸性を有するとともに一方の面が粘着性を有する延伸部材４３を、全ての割断予定ラインＤＬ近傍の基板面２１ａにウェハ２０上方（図３にて紙面表側）から見て格子状に貼着させる。ここで、延伸部材４３は、シート４１と同様の樹脂製のシートで構成されている。
【００３６】
続いて、割断工程を行う。この割断工程では、図５に示すように、公知の方法によりシート４１を拡張（図中矢印Ｆで示す方向）して半導体基板２１の面内方向に応力を負荷することにより、改質領域Ｋを起点にして、基板厚さ方向にクラックを進展させる。これにより、半導体基板２１を割断予定ラインＤＬに沿って割断する。割断されて形成された割断面２１ｄには、改質領域Ｋが露出している。この改質領域Ｋは、結晶相の変化やマイクロクラックの導入により強度が低下している。
【００３７】
このとき、割断工程により半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと割断工程により延伸したシート４１および延伸部材４３とにより閉断面の空間（以下、閉断面空間Ｓともいう）が形成される（図５参照）。
【００３８】
そして、被覆工程を行う。この被覆工程では、各割断面２１ｄを被覆するための被覆材２４が図略の吸引装置により負圧状態に維持された各閉断面空間Ｓに注入される。これにより、図６に示すように、各閉断面空間Ｓを構成する各割断面２１ｄと延伸したシート４１および延伸部材４３とが被覆材２４で被覆される。このとき、被覆材２４は負圧の状態の各閉断面空間Ｓに注入されるので狭い空間であっても確実に注入されて各割断面２１ｄが被覆され得る。なお、被覆材２４は、化学反応硬化性または溶剤蒸発硬化性を有するものであれば、どのような材料を用いてもよく、上記作用・効果が確実に得られるように、カット・アンド・トライで実験的に適宜な材料を選択すればよい。化学反応硬化性または溶剤蒸発硬化性を有する材料には、熱可塑性を有する材料と同様に、各種合成ゴム材料や各種プラスチック材料などがある。ちなみに、化学反応硬化性を有する材料には、被着体の表面の水を触媒として硬化するシアノクリレート系樹脂材料、二液型エポキシ樹脂材料などがある。
【００３９】
続いて、延伸部材除去工程を行う。この延伸部材除去工程では、割断工程により延伸した格子状の延伸部材４３に応じて格子状に形成される延伸部材除去用治具５０の下端面である押圧面５１に延伸部材４３に接着可能な接着剤４４を塗布する。そして、図７に示すように、延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａに近接させて、押圧面５１を延伸部材４３に押圧して着接させる。このように着接させた状態で延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３が基板面２１ａから除去され得る。
【００４０】
このように延伸部材４３が除去された各半導体チップ２２からシート４１を除去することにより、各割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２を得ることができる。
【００４１】
［第１実施形態の効果］
上記割断工程により、裏面２１ｂに貼着されたシート４１と割断予定ラインＤＬ近傍の基板面２１ａに貼着された延伸部材４３とが延伸し、このように延伸したシート４１および延伸部材４３と各割断面２１ｄとにより閉断面空間Ｓが形成される。この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入することにより基板面２１ａ上のＭＥＭＳ２３に被覆材２４を付着させることなく各割断面２１ｄが被覆されるため、半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
これにより、半導体チップ２２に微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
【００４２】
特に、ＭＥＭＳ２３のように基板面に形成された素子がＭＥＭＳ技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。
【００４３】
また、被覆工程では、閉断面空間Ｓを負圧にした状態で被覆材２４を注入して各割断面２１ｄを被覆するので、被覆材２４を閉断面空間Ｓに注入しやすくなり各割断面２１ｄが確実に被覆され得る。
【００４４】
さらに、被覆工程を行った後に、接着剤４４が塗布された延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を延伸部材４３に押圧して着接させた後に当該延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させる除去工程を実施することにより、延伸部材４３が基板面２１ａから除去される。これにより、基板面２１ａに貼着した延伸部材４３を当該基板面２１ａから確実に除去することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第２実施形態について、図を参照して説明する。図８は、本発明の第２実施形態において閉断面空間形成工程により形成された閉断面空間Ｓの断面説明図である。図９は、被覆工程により割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２の断面説明図である。
本第２実施形態に係る半導体チップ及びその製造方法は、上記第１実施形態の貼着工程および延伸部材除去工程を廃止するとともに後述する閉断面空間形成工程および離間工程を追加した点において上記第１実施形態と異なっている。
【００４６】
本第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、改質領域形成工程を行なった後、上述した貼着工程を行なうことなく上記割断工程を行う。
【００４７】
続いて、閉断面空間形成工程を行う。この閉断面空間形成工程では、図８から判るように、上記割断工程により半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと延伸したシート４１とにより形成されるＵ字状溝の開放側（図８にて紙面上側）に、格子状に形成される閉塞部材６０の下端面である閉塞面６１を基板面２１ａに当接させるように配置する。これにより、各割断面２１ｄおよびシート４１と閉塞面６１とでもって閉断面空間Ｓが形成される。
【００４８】
そして、上述した被覆工程がなされて被覆材２４が負圧の状態の各閉断面空間Ｓに注入されることにより、各閉断面空間Ｓを構成する各割断面２１ｄと延伸したシート４１および閉塞面６１とが被覆材２４で被覆される（図９参照）。
【００４９】
続いて、離間工程により閉塞部材６０を基板面２１ａから離間する方向に移動させた後、各半導体チップ２２からシート４１を除去することにより、各割断面２１ｄが被覆材２４により被覆された半導体チップ２２を得ることができる。
【００５０】
［第２実施形態の効果］
割断工程にて半導体チップ２２に形成された各割断面２１ｄと割断工程にて延伸したシート４１とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材６０の閉塞面６１を配置する閉断面空間形成工程を行なうことで、上記第１実施形態にて述べた延伸部材４３を用いることなく閉断面空間Ｓを形成することができる。そして、この閉断面空間Ｓに被覆材２４を注入することにより基板面２１ａ上のＭＥＭＳ２３に被覆材２４を付着させることなく各割断面２１ｄが被覆されるため、半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
【００５１】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）上記第１実施形態において、延伸部材４３は、シート４１と同様の樹脂製のシートであることに限らず、延伸性を有するとともに基板面２１ａに貼着可能な部材であればよい。
【００５２】
（２）上記第１実施形態の延伸部材除去工程において、延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を延伸部材４３に着接させた状態で延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間させることで、延伸部材４３を基板面２１ａから除去することに限らず、例えば、吸引装置を用いて延伸部材４３を吸引して除去するようにしてもよい。また、格子状に延伸した延伸部材４３をその一側端部から他側端部へ巻き取るようにして、基板面２１ａから除去してもよい。
【００５３】
（３）図１０に示すように、上記第１実施形態の除去工程において、延伸後の延伸部材４３の基板面２１ａからの高さがＭＥＭＳ２３の基板面２１ａからの高さよりも高い場合には、以下のようにして延伸部材４３を除去してもよい。
すなわち、延伸部材除去用治具７０の下端面である押圧面７１を平面状に形成し、この押圧面７１の全面に接着剤４４を塗布する。そして、この延伸部材除去用治具７０を基板面２１ａに近接させて、押圧面７１を延伸部材４３に押圧して着接させる。このように着接させた状態で延伸部材除去用治具７０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３が基板面２１ａから除去され得る。これにより、延伸部材除去用治具の下端面を格子状に延伸した延伸部材４３に応じて格子状に形成する必要がないので、延伸部材除去用治具を容易に製作することができる。
【００５４】
（４）上記第１実施形態における延伸部材除去工程は、被覆工程により各閉断面空間Ｓを被覆材２４で被覆した後に行なうことに限らず、被覆工程前に延伸部材除去用治具５０の押圧面５１を割断工程により延伸した延伸部材４３に押圧して着接させるとともに当該延伸部材４３を介して基板面２１ａに押圧させ、被覆工程後に当該延伸部材除去用治具５０を基板面２１ａから離間する方向に移動させることで、延伸部材４３を基板面２１ａから除去してもよい。
これにより、被覆工程時には割断工程により延伸した延伸部材４３が延伸部材除去用治具５０の押圧面５１と基板面２１ａとにより挟持されることとなるので、被覆工程において被覆材２４を負圧状態の閉断面空間Ｓに注入するときに延伸部材４３が基板面２１ａから剥がれることもない。
【００５５】
（５）上記第２実施形態における閉断面空間形成工程は、上記割断工程を行う前に格子状に形成される閉塞部材の閉塞面を各割断予定ラインＤＬ付近の基板面２１ａ当接するように配置して、上記割断工程によりシート４１の延伸方向に移動しながら拡大する上記Ｕ字状溝の開放側を覆うように閉塞部材を移動させて閉断面空間Ｓを形成してもよい。
これにより、割断工程中には常に上述したＵ字状溝の開放側が覆われることとなるので、割断工程中に半導体チップ２２の割断面２１ｄから剥離した改質領域Ｋが微小片として飛散することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造方法により割断するウェハの構成例を示す模式図であって、図１（Ａ）は、ウェハの表面の平面説明図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ矢視断面拡大図である。
【図２】半導体基板にレーザ光の照射を行う割断装置の説明図である。
【図３】貼着工程により割断予定ライン近傍の基板面に延伸部材が貼着されたウェハの表面の平面説明図である。
【図４】貼着工程により割断予定ライン近傍の基板面に延伸部材が貼着された半導体チップの断面説明図である。
【図５】割断工程によりウェハを割断して形成された閉断面空間の断面説明図である。
【図６】被覆工程により割断面が被覆材により被覆された半導体チップの断面説明図である。
【図７】除去工程により延伸部材除去用治具を延伸部材に着接させた半導体チップの断面説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態において閉断面空間形成工程により形成された閉断面空間の断面説明図である。
【図９】第２実施形態における被覆工程により割断面が被覆材により被覆された半導体チップの断面説明図である。
【図１０】第１実施形態における延伸部材除去用治具の変形例を示す断面説明図である。
【図１１】レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図であって、図１１（Ａ）はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図１１（Ｂ）は割断工程の説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０…ウェハ
２１…半導体基板
２１ａ…基板面
２１ｂ…裏面
２１ｃ…外周端部
２１ｄ…割断面
２２…半導体チップ
２３…ＭＥＭＳ（素子）
２４…被覆材
３１…レーザヘッド
４１…シート（第１の延伸部材）
４２…フレーム
４３…延伸部材（第２の延伸部材）
４４…接着剤
５０、７０…延伸部材除去用治具（除去部材）
５１、７１…押圧面
６０…閉塞部材
６１…閉塞面
ＤＬ…割断予定ライン
Ｋ…改質領域
Ｌ…レーザ光
Ｐ…集光点
Ｓ…閉断面空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面に素子が形成され当該基板面とは反対の面に延伸性を有する第１の延伸部材が貼着された半導体基板に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザヘッドを相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
前記割断予定ライン近傍の前記基板面に延伸性を有する第２の延伸部材を貼着させる貼着工程と、
前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、
前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材および前記第２の延伸部材とにより形成される閉断面の空間に被覆材を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去する除去工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記除去工程は、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材に接着可能な接着剤が塗布された除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記除去工程は、前記被覆工程を行う前に前記除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、前記被覆工程を行った後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項５】
基板面に素子が形成され当該基板面とは反対の面に延伸性を有する第１の延伸部材が貼着された半導体基板に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザヘッドを相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、
前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材を配置して閉断面の空間を形成する閉断面空間形成工程と、
前記閉断面の空間に被覆材を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項６】
前記閉断面空間形成工程は、前記閉塞部材を、前記割断工程を行う前に前記割断予定ライン近傍の前記基板面に当接するように配置して、前記割断工程により前記第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する前記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させて前記閉断面の空間を形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項７】
前記被覆工程は、前記閉断面の空間を負圧にした状態で前記被覆材を注入して前記各割断面を被覆することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、前記割断面が被覆されていることを特徴とする半導体チップ。
【請求項１】
基板面に素子が形成され当該基板面とは反対の面に延伸性を有する第１の延伸部材が貼着された半導体基板に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザヘッドを相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
前記割断予定ライン近傍の前記基板面に延伸性を有する第２の延伸部材を貼着させる貼着工程と、
前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、
前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材および前記第２の延伸部材とにより形成される閉断面の空間に被覆材を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項２】
前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去する除去工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項３】
前記除去工程は、前記被覆工程を行った後に、前記第２の延伸部材に接着可能な接着剤が塗布された除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させた後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記除去工程は、前記被覆工程を行う前に前記除去部材を前記割断工程により延伸した前記第２の延伸部材に押圧して着接させるとともに当該第２の延伸部材を介して前記基板面に押圧させ、前記被覆工程を行った後に当該除去部材を前記基板面から離間する方向に移動させることで、前記第２の延伸部材を前記基板面から除去することを特徴とする請求項２に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項５】
基板面に素子が形成され当該基板面とは反対の面に延伸性を有する第１の延伸部材が貼着された半導体基板に対して、当該半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザヘッドを相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、当該集光点に多光子吸収による改質領域を形成する改質領域形成工程と、
前記第１の延伸部材を延伸させることにより、前記半導体基板を前記改質領域を起点にして前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、
前記割断工程により前記半導体チップに形成された各割断面と前記割断工程により延伸した前記第１の延伸部材とにより形成されるＵ字状溝の開放側に閉塞部材を配置して閉断面の空間を形成する閉断面空間形成工程と、
前記閉断面の空間に被覆材を注入して前記各割断面を被覆する被覆工程と、
を備えることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【請求項６】
前記閉断面空間形成工程は、前記閉塞部材を、前記割断工程を行う前に前記割断予定ライン近傍の前記基板面に当接するように配置して、前記割断工程により前記第１の延伸部材の延伸方向に移動しながら拡大する前記Ｕ字状溝の開放側を覆うように移動させて前記閉断面の空間を形成することを特徴とする請求項５に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項７】
前記被覆工程は、前記閉断面の空間を負圧にした状態で前記被覆材を注入して前記各割断面を被覆することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項８】
前記基板面に形成された素子は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成された可動部を有する素子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体チップの製造方法によって作製された半導体チップであって、前記割断面が被覆されていることを特徴とする半導体チップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１５２４５２（Ｐ２００９−１５２４５２Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３０２３２（Ｐ２００７−３３０２３２）
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２１日（２００７．１２．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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