專利名稱：半導(dǎo)體芯片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在背面形成有粘接膜的傳感器芯片等半導(dǎo)體芯片的 制造方法。
背景技術(shù)：
以往的半導(dǎo)體封裝體，是利用旋涂法將由具有熱塑性的聚酰亞胺樹
脂做成的糊(paste)涂敷在半導(dǎo)體晶片的背面，之后，加熱使其干燥， 形成聚酰亞胺樹脂層，把在該聚酰亞胺樹脂層上粘貼了受紫外線照射后 粘接力會(huì)降低的UV帶的半導(dǎo)體晶片，通過切割(dicing)進(jìn)行分割而 形成單片，將該單片從UV帶上取下，而形成在背面形成了由聚酰亞胺 樹脂層構(gòu)成的粘接膜的半導(dǎo)體芯片，將該半導(dǎo)體芯片的聚酰亞胺樹脂 層，按壓在作為接合(bonding)板的芯片座上，通過加熱臺(tái)對(duì)芯片座 進(jìn)行加熱，將半導(dǎo)體芯片粘貼于芯片座上(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。日本特開平8-236554號(hào)公報(bào)(第5頁的第0034-0038 段、第2圖和第3圖)。
一般而言，在作為半導(dǎo)體加速度傳感器所具有的半導(dǎo)體芯片的傳感 器芯片中，為了在其重錘部的周圍形成空間，而在半導(dǎo)體晶片的背面形 成了空間的開口部。
然而，在上述以往的技術(shù)中，因?yàn)槭抢眯糠ㄔ诎雽?dǎo)體晶片的背 面，涂敷作為切割劑的由聚酰亞胺樹脂做成的糊，然后加熱使其干燥而 形成粘接膜，因此，像用于形成半導(dǎo)體加速度傳感器的傳感器芯片的半 導(dǎo)體晶片那樣，在其背面有開口的半導(dǎo)體晶片的情況下，糊有可能從開
口部進(jìn)入空間，此后在加熱使其干燥時(shí)，有可能將重錘部等固定。
因此，當(dāng)使用連接于機(jī)械式或空氣泵式的涂敷器的涂敷噴嘴，在切 割部件的貼片(dicebond)部涂敷切割劑，并使傳感器芯片的背面粘貼 在其上時(shí)，在涂敷切割劑時(shí)涂膜的厚度容易產(chǎn)生不均勻，因熱膨脹所致 的偏斜而引起的傳感器芯片歪斜，將造成半導(dǎo)體加速度傳感器特性發(fā)生 變化，從而存在質(zhì)量變差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而做出的，目的在于提供一種在將半 導(dǎo)體晶片單片化而形成的半導(dǎo)體芯片的背面形成均勻厚度的粘接膜的方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的特征在于，在背面形成有粘接膜的半
導(dǎo)體芯片的制造方法中，包括通過旋涂法在假晶片上涂敷貼片劑而形 成涂膜的工序；使半導(dǎo)體晶片的背面粘貼在上述假晶片上的上述貼片劑 的涂膜上的工序；分割該半導(dǎo)體晶片而形成單片的單片化工序，以及從 上述假晶片上剝下上述單片，將上述貼片劑的涂膜轉(zhuǎn)印至上述單片的背 面而形成粘接膜的工序。
由此，本發(fā)明可以獲得以下效果能夠在剝下單片時(shí)，轉(zhuǎn)印在假晶 片上形成的均勻膜厚的貼片劑的涂膜，而在半導(dǎo)體芯片的背面形成均勻 膜厚的粘接膜。


圖l是表示實(shí)施例的半導(dǎo)體加速度傳感器的上面的說明圖。
圖2是表示沿圖1的A-A剖面線的剖面的說明圖。
圖3是表示實(shí)施例的傳感器芯片的制造方法的說明圖。
符號(hào)說明l...半導(dǎo)體加速度傳感器；2…外殼；2b、 13b、 26b…背面； 3…中間層部；3a…臺(tái)階面；4…凹部；5…插塞；6…外部端子；7…內(nèi)部端 子;9...傳感器芯片；9b…芯片背面；IO...壓電元件；ll...支撐部；12…撓性 部；13...重錘部；15…焊盤；16...空間部；17...開口部；18...引線；19...蓋 子；20...接合部件；22...粘接膜;23...貼片劑；24...底板；26...半導(dǎo)體晶 片；27...劃片區(qū)域;28...假晶片；29...轉(zhuǎn)盤；30...涂敷噴嘴；31...抗蝕劑膜
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體芯片的制造方法的實(shí)施例。 圖1為表示實(shí)施例的半導(dǎo)體加速度傳感器的上面的說明圖，圖2為 表示沿圖1的A-A剖面線的剖面的說明圖，圖3為表示實(shí)施例的半導(dǎo)體 芯片的制造方法的說明圖。
并且，圖l表示除去蓋子的狀態(tài)。
在圖1、圖2中，l是作為半導(dǎo)體封裝體的半導(dǎo)體加速度傳感器。
2是外殼，其為由陶瓷等制作的方形部件，該方形部件具有形成有 中間層部3的凹部4，在該中間層部3的臺(tái)階面3a上，i更置有多個(gè)內(nèi)部 端子7,該內(nèi)部端子7通過具有導(dǎo)電性的插塞5與外部端子6電相接， 該外部端子6形成于外殼2的背面2b，用于將信號(hào)取出到外部，該插 塞5從臺(tái)階面3a沿凹部4的縱深方向貫穿中間層部3。
9是作為半導(dǎo)體芯片的傳感器芯片，通過作為測定元件的壓電元件 10，輸出由彼此正交的x軸、y軸、z軸組成的3軸的加速度分量。
ll為支撐部，其是在傳感器芯片9的邊緣部形成的由硅(Si)制成 的矩形框體，在其內(nèi)側(cè)可擺動(dòng)地收容有重錘部13，該重錘部13懸掛于 以十字形配置的由薄硅形成的撓性部12。
另外，受支撐部ll的4邊的各邊的中央部支撐的撓性部12上，分 別形成有壓電元件10，在與形成有該壓電元件10的面同側(cè)的支撐部11 的相對(duì)的兩邊的各面上，形成有由鋁(Al)等導(dǎo)電材料形成的焊盤15 (將該支撐部11的形成有焊盤15的一側(cè)的面稱為傳感器芯片9的表面， 將其反面稱為背面)。
形成于上述的各撓性部12的壓電元件10，分別與形成于支撐部11 的規(guī)定的焊盤15進(jìn)行內(nèi)部連接。
由此，因撓性部12所產(chǎn)生的變形而引起的壓電元件10的伸縮，作 為電信號(hào)從焊盤15輸出，該變形是因重錘部13的擺動(dòng)而引起的，而該 擺動(dòng)是由施加于傳感器芯片9的加速度引起的。
在本實(shí)施例的傳感器芯片9的背面(稱為芯片背面9b)與重錘部13 的背面13b之間，如圖2所示，形成有臺(tái)階T，且芯片背面9b形成為 從重錘部13的背面13b突出出來。
因此，在本實(shí)施例的重錘部13的周圍形成有空間16，在芯片背面 9b形成有該空間16的矩形形狀的開口部17。
18為引線，是由金(Aii)等導(dǎo)電材料形成的金屬細(xì)線，具有將在外 殼2的中間層部3的臺(tái)階面3a上所形成的內(nèi)部端子7與傳感器芯片9 的焊盤15之間電連接起來的功能。
19為蓋子，是由陶瓷或金屬、樹脂材料等的薄板制成的板狀部件， 用粘接劑或焊料等接合部件20接合于外殼2的側(cè)板的上面。
由此，將傳感器芯片9收容在由外殼2及蓋子19構(gòu)成的封裝體部件 的內(nèi)部，防止外部塵埃等的侵入。
22為粘接膜，其是由在傳感器芯片9的芯片背面9b、也就是在支 撐部ll的背面形成的、由貼片劑23構(gòu)成的具有粘接性的膜，具有將芯 片背面2b接合于作為接合板的外殼2的底板24上的功能。
本實(shí)施例的貼片劑23，使用硅-氧(Si-O)類的貼片劑。
在圖3中，26為半導(dǎo)體晶片，其是由硅構(gòu)成的薄圓盤，形成有分割 成本實(shí)施例的半導(dǎo)體加速度傳感器1的單片之前的多個(gè)傳感器芯片9， 在半導(dǎo)體晶片26的背面26b形成有多個(gè)開口部17，該開口部17用于 形成重錘部13周圍的空間16。
此外，在半導(dǎo)體晶片26的表面26a，縱橫設(shè)定了多個(gè)劃片區(qū)域27， 該劃片區(qū)域27是將半導(dǎo)體晶片26分割成單片時(shí)的切斷區(qū)域。因此，各 傳感器芯片9以彼此具有間隔的狀態(tài)形成。
28為假晶片，是與由硅或玻璃等形成的半導(dǎo)體晶片26具有相同的 直徑的圓盤，通過吸引等設(shè)置于旋涂裝置的轉(zhuǎn)盤29上，通過轉(zhuǎn)盤29被 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
30為涂敷噴嘴，連接于旋涂裝置所具有的機(jī)械式或空氣泵式的涂敷 器上，具有向旋轉(zhuǎn)著的圓盤的中心部滴下貼片劑23的功能。
31為抗蝕劑膜，是通過光刻對(duì)抗蝕劑進(jìn)行曝光及顯影處理而形成的 掩模圖形，在本實(shí)施例的蝕刻工序等中起到掩模的作用，該抗蝕劑是利 用旋涂法等在半導(dǎo)體晶片26的表面26a側(cè)涂敷的正型或負(fù)型的抗蝕劑。以下說明本實(shí)施例的半導(dǎo)體加速度傳感器的制造方法。
首先，按照圖3中用P表示的工序，說明本實(shí)施例傳感器芯片的制 造方法。
Pl:準(zhǔn)備形成有多個(gè)半導(dǎo)體加速度傳感器1的傳感器芯片9的半導(dǎo) 體晶片26及假晶片28，并將假晶片28設(shè)置在旋涂裝置的轉(zhuǎn)盤29上， 一邊通過轉(zhuǎn)盤29使假晶片28進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 一邊通過涂敷噴嘴30向假晶 片28的中心部滴下貼片劑23，利用旋涂法在假晶片28上涂敷貼片劑 23,形成圖3中用陰影所示的貼片劑23的涂膜。
使用以下形成條件形成利用該旋涂法形成的貼片劑23的涂膜使貼 片劑23的粘度為1400cp(厘泊)、使假晶片28的旋轉(zhuǎn)速度為3000rpm， 由此得到膜厚5800nm (納米)左右的均勻的涂膜。
P2:形成貼片劑23的涂膜后，使轉(zhuǎn)盤29停止，使形成有多個(gè)傳感 器芯片9的半導(dǎo)體晶片26的背面26b與假晶片28上的貼片劑23的涂 膜貼緊，并按壓半導(dǎo)體晶片26，將半導(dǎo)體晶片26的背面26b粘貼于假 晶片28上的貼片劑23的涂膜上。
P3:在粘貼于假晶片28上的半導(dǎo)體晶片26的表面26a上，通過旋 涂法涂敷抗蝕劑，利用光刻法形成露出了劃片區(qū)域27的抗蝕劑膜31。
P4:把假晶片28和粘貼在其上的形成有抗蝕劑膜31的半導(dǎo)體晶片 26送入干蝕刻裝置，將抗蝕劑膜31作為屏蔽，通過干蝕刻、即通過選 擇性地蝕刻硅的各向異性蝕刻，形成貫穿半導(dǎo)體晶片26至貼片劑23的 涂膜的溝槽，將半導(dǎo)體晶片26分割成單片，即形成傳感器芯片9(單片 化工序)。
此時(shí)，因?yàn)楸緦?shí)施例的貼片劑23的涂膜是由硅-氧類的貼片劑23形 成的，因此在干蝕刻中起到蝕刻停止膜的作用。
然后，使用剝離劑除去抗蝕劑膜31，并通過清洗除去抗蝕劑膜31 的未感光的抗蝕劑等的殘?jiān)?，之后，從假晶?8上剝下單片化了的傳 感器芯片9。
此時(shí)，貼片劑23的涂膜，被轉(zhuǎn)印到傳感器芯片9的芯片背面9b(本 實(shí)施例中，為支撐部ll的背面)，在芯片背面9b上形成均勻膜厚的粘
接膜22。
由此制造出本實(shí)施例的傳感器芯片9。
然后，在使用該傳感器芯片9形成半導(dǎo)體加速度傳感器1時(shí)，通過 在芯片背面9b上形成的均勻的粘接膜22,將傳感器芯片9粘接于外殼 2的凹部4底面的中夾部，而使其與外殼2的底板24接合，接合后，使 用焊線機(jī)(wirebonder)通過引線18使在外殼2的中間層部3的臺(tái)階 面3a上形成的內(nèi)部端子7與傳感器芯片9的焊盤15之間進(jìn)行電連接， 引線鍵合工序結(jié)束后，在外殼2的側(cè)板的上面，通過接合部件20接合 蓋子19，將傳感器芯片9密封于由蓋子19和外殼2形成的封裝體部件 的內(nèi)部。
由此，制造出圖l、圖2所示的本實(shí)施例的半導(dǎo)體加速度傳感器1。
如上所述，本實(shí)施例的傳感器芯片9的粘接膜22,由于是使通過旋 涂法在假晶片28上形成的貼片劑23的涂膜轉(zhuǎn)印到傳感器芯片9的芯片 背面9b而形成的，因此可以使在假晶片28上形成的貼片劑23的涂膜 膜厚均勻，可以使芯片背面9b的粘接膜22的膜厚均勻地粘貼于外殼2 的底板24上，可以防止因膜厚不均勻而導(dǎo)致的加速度的測定值的波動(dòng)， 從而能夠大幅度地提高半導(dǎo)體加速度傳感器1的質(zhì)量。
另外，由于轉(zhuǎn)印在假晶片28上形成的貼片劑23的涂膜而形成芯片 背面9b的粘接膜22，因此，即使使用背面26b具有開口部17的半導(dǎo) 體晶片26時(shí)，粘接劑等也不會(huì)從半導(dǎo)體晶片26的背面26b的開口部 17侵入重錘部13周圍的空間16，可以防止由于粘接劑等附著于重錘部 13或撓性部12而導(dǎo)致這些部位被固定。
另外，由于將作為芯片背面9b的支撐部分11的背面形成得從重錘 部13的背面13b突出臺(tái)階T的量，因此貼片劑23的涂膜不會(huì)轉(zhuǎn)印到重 錘部13的背面13b上。
而且，由于使用貼片劑23作為假晶片28和單片化前的半導(dǎo)體晶片 26的粘接劑，因此不使用其他粘接劑，即可將假晶片28用作干蝕刻裝 置的支撐臺(tái)，可以在干蝕刻裝置內(nèi)進(jìn)行完全單片化，并且可以在不會(huì)給 半導(dǎo)體晶片26帶來沖擊的情況下，進(jìn)行單片化，可以防止傳感器芯片9 的撓性部12發(fā)生破損，提高制造傳感器芯片9的過程中的成品率。 再者，由于在從假晶片28剝下傳感器芯片9時(shí)，在芯片背面9b上 形成有粘接膜22,所以可以將傳感器芯片9直接粘貼于外殼2的底板 24上，能夠簡化半導(dǎo)體封裝體的制造工序。
此外，在上述工序Pl中，說明的是旋涂法中的貼片劑23的涂膜膜 厚為5800nm左右，然而，涂膜的膜厚并不限于上述膜厚，比上述膜厚 薄或厚均可。
在這種情況下，涂膜的膜厚可以通過適當(dāng)變更貼片劑23的粘度及假 晶片28的旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)定來決定。
例如，當(dāng)使貼片劑23的粘度為10cp、使假晶片28的旋轉(zhuǎn)速度為 3000rpm時(shí)，可得到膜厚1000nm左右的均勻涂膜，當(dāng)使貼片劑23的 粘度為1400cp、使假晶片28的旋轉(zhuǎn)速度為2000rpm時(shí)，可得到膜厚 8000nm左右的均勻涂膜。
如以上說明的那樣，在本實(shí)施例中，利用旋涂法在假晶片上涂敷貼 片劑而形成涂膜，使半導(dǎo)體晶片的背面粘貼在該涂膜上，并分割該半導(dǎo) 體晶片而形成單片，從假晶片上剝下被分割后的單片、即半導(dǎo)體芯片， 使貼片劑的涂膜轉(zhuǎn)印到傳感器芯片的背面而形成半導(dǎo)體加速度傳感器 的傳感器芯片的粘接膜，由此，即使在使用了背面有開口部的半導(dǎo)體晶 片的情況下，也能夠在剝下單片化了的傳感器芯片時(shí)，轉(zhuǎn)印在假晶片上 形成的均勻膜厚的貼片劑的涂膜，在傳感器芯片的背面形成均勻膜厚的 粘接膜，可以使在封裝體部件上粘貼了傳感器芯片的半導(dǎo)體加速度傳感 器的特性穩(wěn)定化，從而能大幅度地提高半導(dǎo)體加速度傳感器的質(zhì)量。
此外，由于通過干蝕刻進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的單片化工序，因此可以在 不給半導(dǎo)體晶片帶來沖擊的情況下，進(jìn)行單片化，可以防止傳感器芯片
的撓性部等發(fā)生破損，能夠提高制造傳感器芯片的過程中的成品率。
另外，由于以硅-氧類的貼片劑作為貼片劑，因此在干蝕刻中可以 將貼片劑的涂膜作為蝕刻停止膜使用，而不用形成氧化硅(Si02)等其 他的蝕刻停止膜，能夠簡化半導(dǎo)體加速度傳感器的制造工序。
還有，由于根據(jù)貼片劑的粘度及假晶片的旋轉(zhuǎn)速度來設(shè)定假晶片上 的貼片劑的涂膜膜厚，因此，可以容易地控制貼片劑的涂膜膜厚。
在上述實(shí)施例中，雖然說明的是半導(dǎo)體芯片為半導(dǎo)體加速度傳感器 的傳感器芯片，但半導(dǎo)體芯片不限于上述芯片，壓力傳感器等的傳感器
芯片也可以，IC芯片等也可以?？傊?，只要是利用粘接膜將使半導(dǎo)體
晶片單片化而形成的半導(dǎo)體芯片粘接在接合板上，則不管是什么樣的芯 片，只要形成利用本發(fā)明的制造方法得到的粘接膜，都能得到與上述同 樣的效果。
此外，在上述實(shí)施例中，說明的是封裝體部件是在方形的外殼上設(shè) 置了蓋子的密閉型部件，但是，也可以是只有方形的外殼或用平板形成 的開放型的封裝體部件。
另外，雖然說明的是接合板為方形外殼的底板，然而，也可以是由
平板形成的封裝體部件的平板等，還可以是其他IC芯片等的上面等。
此外，在上述實(shí)施例中，說明的是在對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行干蝕刻的單 片化工序中，把硅-氧類的貼片劑的涂膜用作蝕刻停止膜，但是，對(duì)于 將該硅-氧類的貼片劑的涂膜用作蝕刻停止膜而言，只要是利用干蝕刻 將半導(dǎo)體晶片單片化而形成的半導(dǎo)體芯片，則無論在怎樣的半導(dǎo)體芯片
的制造工序中都可以使用。
另夕卜，在上述實(shí)施例中，說明的是貼片劑是硅-氧類的貼片劑，然而， 也可以使用樹脂類或環(huán)氧樹脂類的貼片劑。
另外，在上述實(shí)施例中，說明的是利用干蝕刻進(jìn)行單片化工序中的 半導(dǎo)體晶片的分割，但是，也可以用切割刀片等機(jī)械地分割。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體芯片的制造方法，該半導(dǎo)體芯片在背面形成有粘接膜，其特征在于，具有通過旋涂法在假晶片上涂敷貼片劑而形成涂膜的工序；使半導(dǎo)體晶片的背面粘貼于上述假晶片上的上述貼片劑的涂膜上的工序；分割該半導(dǎo)體晶片而形成單片的單片化工序；以及從上述假晶片上剝下上述單片，將上述貼片劑的上述涂膜轉(zhuǎn)印于上述單片的背面而形成粘接膜的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體芯片的制造方法，其特征在于，通 過干蝕刻進(jìn)行上述單片化工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體芯片的制造方法，其特征在于，上述貼片劑為硅-氧類的貼片劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片的 制造方法，其特征在于，根據(jù)上述貼片劑的粘度及上述假晶片的旋轉(zhuǎn)速度 來設(shè)定上述假晶片上的貼片劑的涂膜膜厚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體芯片的 制造方法，其特征在于，在上述半導(dǎo)體晶片的背面有開口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在背面形成有粘接膜的半導(dǎo)體芯片的制造方法。在將半導(dǎo)體晶片單片化而形成的半導(dǎo)體芯片的背面形成均勻膜厚的粘接膜的方法，包括利用旋涂法在假晶片上涂敷貼片劑而形成涂膜的工序；使半導(dǎo)體晶片的背面粘貼于假晶片上的貼片劑的涂膜上的工序；分割該半導(dǎo)體晶片而形成單片的單片化工序；以及從假晶片上剝下單片，將貼片劑的涂膜轉(zhuǎn)印于單片的背面而形成粘接膜的工序。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101170051SQ20071014259
公開日2008年4月30日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者野村昭彥 申請人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社