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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
Halbleitervorrichtung durch Chipvereinzelung bzw. Dicen eines mit
einer Schutzlage bedeckten Halbleiterwafers entlang von Ritzlinien
und eine für
das Verfahren verwendbare Wafer-Lösevorrichtung.
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Wie
es in vielen Druckschriften, wie zum Beispiel der
JP-A-10-242253 , der
JP-A-7-99172 , der
US-A-5 824 177 und
der
US-A-5 362 681 offenbart ist,
ist, wenn ein Halbleiterwafer, der mehrere bewegliche Abschnitte
aufweist, in mehrere Chips zerteilt wird, eine Schutzlage an dem
Halbleiterwafer angebracht, um die beweglichen Abschnitte zu schützen. In
diesem Zustand wird der Halbleiterwafer in einem Waferschneideschritt
zusammen mit der Schutzlage in die Chips vereinzelt.
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Bei
dem zuvor beschriebenen Verfahren im Stand der Technik werden jedoch,
da die Schutzlage zusammen mit dem Halbleiterwafer vereinzelt wird, Bruchstücke der
Schutzlage, wie zum Beispiel organische Klebstoffpartikel durch
das Zerteilen erzeugt und haften als Verunreinigungen an den Chips.
Die Bruchstücke
können
derart an auf den Chips ausgebildeten Elektroden haften, daß die Elektroden
hinsichtlich einer elektrischen und mechanischen Verbindung nachteilig
beeinträchtigt
werden.
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Weiterhin
muß bei
dem Verfahren im Stand der Technik die Schutzlage von den Chips
entfernt werden, nachdem der Waferschneideschritt ausgeführt worden
ist.
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Wenn
die Schutzlage fest mit dem Halbleiterwafer verbunden ist, ist das
Entfernen der Schutzlage schwierig und kann durch eine Belastung
Beschädigungen
an den Chips verursachen. Deshalb ist die Schutzlage mit einer verhältnismäßig kleinen
Haftkraft mit dem Halbleiterwafer verbunden. Aufgrund dessen wird
die Schutzlage während
des Waferschneideschritts leicht von dem Halbleiterwafer getrennt.
Als Ergebnis kann die Schutzlage die beweglichen Abschnitte nicht
ausreichend schützen.
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Die
US 5668 033 A offenbart
das Verkappen von Beschleunigungssensoren und ein Verfahren mit Montagevorrichtung,
Schutzlage und Wafer mit Sägelinien,
wobei in den Sägelinien
das Material der Schutzlage bereits entfernt wurde, wobei auch Kontaktierungsflecken
bereits freiliegen. Die Schutzlage kann außer aus Silizium auch aus Glas
oder einem Harz bestehen und der Wafer kann Drucksensoren aufweisen.
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Die
US 5 831 369 A offenbart
das Verkappen von SAW-Bauelementen. Eine Folie wird mittels "Thermoforming2 BZW:
Tiefziehen hergestellt und als Folie auf das SAW-Substrat aufgebracht. Alternativ wird
eine Kappe sukzessive auf dem SAW-Substrat aufgebaut und dann das
Substrat mit Sägen
vereinzelt. Ferner wird eine Anregung gegeben, die Sägelinien
frei von Kappenmaterial zu halten, und wird ein Schrumpfen des Kappenmaterials
erwähnt.
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Die
EP 0 794 616 A2 offenbart
das Verkappen von SAW-Bauelementen. Als Alternative zu einem Drahtbonden
wird eine Flip-Montage beschrieben.
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Die
DE 25 35 173 A1 offenbart
das Umhüllen von
Halbleiterbauteilen auf einem Halterahmen mittels Tiefziehen einer
Folie und, dass zum Abheben der tiefgezogenen Folie in die Öffnungen
ein Überdruck
angelegt werden kann. Weiterhin erfordert eine Suagplatte an den
Rändern
Dichtungen.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorhergehenden Probleme
geschaffen worden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, das imstande
ist, zu verhindern, daß eine
Halbleitervorrichtung durch Bruchstücke einer Schutzlage verunreinigt
wird, die erzeugt werden, wenn ein mit der Schutzlage bedeckter
Halbleiterwafer durch Chipvereinzelung zerteilt wird, um die Halbleitervorrichtung
auszubilden, sowie darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
und eine Wafer-Lösevorrichtung
zu schaffen, die imstande sind, ein Abtrennen der Schutzlage zu
verhindern.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den in den Ansprüchen 1,
7 und 11 angegebenen Maßnahmen
gelöst
und hinsichtlich der Wafer-Lösevorrichtung
mit den in Anspruch 13 angegebenen Maßnahmen gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Bei
dem Verfahren gemäß Anspruch
1 werden, da der Waferschneidebereich der Schutzlage entfernt wird
und die Schutzlage nicht durch die Chipvereinzelung geschnitten
wird, keinerlei Bruchstücke der
Schutzlage durch die Chipvereinzelung erzeugt. Als Ergebnis wird
die Halbleitervorrichtung nicht durch die Bruchstücke verunreinigt.
Da eine Waferschneideklinge die Schutzlage nicht berühren muß, wird
das Abtrennen der Schutzlage nicht durch die Waferschneideklinge
verursacht.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben das Verfahren zum Herstellen
der Halbleitervorrichtung weiter untersucht und geprüft und festgestellt,
daß, wenn
eine Haftkraft zwischen der Schutzlage und der Montagevorrichtung
stark war, der Halbleiterwafer einfach bricht, wenn die Schutzlage
und der Halbleiterwafer von der Montagevorrichtung gelöst werden.
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Um
das zuvor beschriebene Problem zu lösen, werden gemäß der vorliegenden
Erfindung die Schutzlage und der Halbleiterwafer durch einen Druck,
der von der Seite der Montagevorrichtung auf die Schutzlage ausgeübt wird,
von der Montagevorrichtung gelöst.
Demgemäß kann der
Halbleiterwafer, ohne beschädigt
zu werden, zusammen mit der Schutzlage gelöst werden. Eine Bearbeitbarkeit
und ein Durchsatz zum Lösen
des Halbleiterwafers von der Montagevorrichtung werden ebenso verbessert.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1A bis 2C Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung auf eine stufenartige Weise;
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3A bis 4B Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung auf eine stufenartige Weise;
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5 eine
Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
schematische Draufsicht der Halbleitervorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7A eine
schematische Querschnittsansicht einer abgewandelten Halbleitervorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7B eine
schematische Draufsicht der abgewandelten Halbleitervorrichtung
in 7A;
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8A bis 8F Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung auf eine stufenartige Weise;
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9 eine
Querschnittsansicht einer abgewandelten Halbleitervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
Querschnittsansicht eines Falls, in dem eine flache Schutzlage verwendet
wird;
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11A bis 11E Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung auf eine stufenartige
Weise;
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12 eine
Querschnittsansicht einer abgewandelten Halbleitervorrichtung;
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13A bis 13E Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung auf eine stufenartige
Weise;
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14A bis 16C Querschnittsansichten eines
Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung auf eine stufenartige
Weise; und
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17A und 17B Querschnittsansichten
eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung unter
Verwendung einer abgewandelten Verstärkungsplatte.
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In
den Ausführungsbeispielen
ist mit einem Halbleiterwafer ein Wafer gemeint, bevor und nachdem
ein Waferschneideschritt ausgeführt
wird, vorausgesetzt, daß der
Wafer eine Kontur seines Anfangszustands aufweist.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer
Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung an verschiedenen Halbleitervorrichtungen angewendet, die
bewegliche Abschnitte beinhalten, wie zum Beispiel ein an der Oberfläche mikroverarbeiteter
Beschleunigungssensor, ein Drehwinkelsensor und eine reflektierende
digitale Mikrospiegel-Projektionsvorrichtung bzw. DMD. Das Verfahren in
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1A bis 2C erläutert.
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Zuerst
wird, wie es in 1A gezeigt ist, eine Schutzlage 1 vorbereitet.
Die Schutzlage 1 ist aus einer UV-härtenden Schutzlage ausgebildet,
wobei eine Basis von ihr zum Beispiel aus Polyolefin besteht. Die
Schutzlage weist eine Klebstoffoberfläche 1a zum Bedecken
eines Halbleiterwafers 11 und eine Oberfläche 1b an
einer der Klebstoffoberfläche 1a gegenüberliegenden
Seite auf. Weiterhin ist eine Montagevorrichtung 4, wie
sie in 1B gezeigt ist, auf einem Erwärmungsvorrichtungsblock
(nicht gezeigt) angeordnet. Die Montagevorrichtung 4 weist Vertiefungen 2 und
Löcher 3 für eine Vakuumabsorption
auf. Der Erwärmungsvorrichtungsblock
führt die Vakuumabsorption
zusammenwirkend mit den Löchern 3 der
Montagevorrichtung 4 durch.
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Als
nächstes
wird in einem Montagevorrichtungs-Befestigungsschritt, der in 1C gezeigt
ist, die Schutzlage 1 auf der Montagevorrichtung 4 angeordnet,
wobei die Oberfläche 1b die
Montagevorrichtung 4 berührt und die Klebstoffoberfläche 1a nach oben
freiliegt. Dann wird die Schutzlage 1 durch Vakuumabsorption,
die durch die Löcher 3 durchgeführt wird,
entlang den Vertiefungen 2 eingebeult. Da die Montagevorrichtung 4 auf
eine Temperatur in einem Bereich von 40 bis 200°C erwärmt ist, werden Schutzkappenabschnitte 5 auf
der Schutzlage 1 mit Formen ausgebildet, die den Vertiefungen 2 entsprechen.
Die Schutzlage 1 wird durch Anziehung durch die Löcher 3 an
der Montagevorrichtung 4 befestigt.
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In
einem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt, der in 1D gezeigt
ist, wird die Montagevorrichtung 4 zusammen mit der Schutzlage 1,
die an der Montagevorrichtung 4 befestigt ist, von dem
Erwärmungsvorrichtungsblock
gelöst.
Die Montagevorrichtung 4 wird dann auf einem Träger (nicht
gezeigt) angeordnet, welcher wie der Erwärmungsvorrichtungsblock unter
Vakuum absorbieren kann. Dann werden Bereiche der Schutzlage 1,
an denen in einem nachstehend beschriebenen Waferschneideschritt
ein Waferschneiden durchzuführen
ist, durch Abtrennen entfernt, um dadurch Rillen 6 an den
entfernten Bereichen bzw. Waferschneidebereichen auszubilden. Als
Ergebnis ist die Schutzlage 1 in Bereiche geteilt, die
Abmessungen aufweisen, die ungefähr
die gleichen wie diejenigen von Halbleiterchips sind, die auszubilden
sind. In diesem Schritt wird die Schutzlage 1, da die Schutzlage 1 durch
Vakuumabsorption an der Montagevorrichtung 4 befestigt
ist, nicht in Stücken
gelöst,
nachdem der Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt ausgeführt worden ist.
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Als
nächstes
wird in einem Waferverbindungsschritt, der in 1E gezeigt
ist, der Halbleiterwafer 11, der bewegliche Abschnitte 10 aufweist
und zum Beispiel aus Silizium besteht, durch Klebstoffe derart mit
der Schutzlage 1 verbunden, daß die beweglichen Abschnitte 10 den
Kappenabschnitten 5 gegenüberliegen. Die Schutzlage 1 kann
eine druckempfindliche Klebstofflage sein, so daß der Halbleiterwafer 11 damit
verbunden wird. Das Positionieren zwischen der Schutzlage 1 und
dem Halbleiterwafer 11 wird durch Ausrichtungsmarkierungen,
die auf der Schutzlage 1 und dem Halbleiterwafer 11 ausgebildet sind,
oder durch eine CCD-Kamera durchgeführt. Ein Roller kann bei einem
Erwärmen
des Halbleiterwafers 11 auf dem Halbleiterwafer 11 gerollt
werden, so daß der
Halbleiterwafer 11 mit der Schutzlage 1 verbunden
werden kann, ohne Einschlüsse
in den Klebstoffen zu erzeugen und eine Haftkraft der Klebstoffe zu
verschlechtern.
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Dann
wird eine Chipvereinzelungslage 12 an der anderen Oberfläche des
Halbleiterwafers 11 an einer den beweglichen Abschnitten 10 gegenüberliegenden
Seite angebracht. Die Chipvereinzelungslage 12 kann an
dem Halbleiterwafer 11 angebracht werden, bevor der Halbleiterwafer 11 mit
der Schutzlage 1 verbunden wird. Durch das Durchführen des zuvor
beschriebenen Waferverbindungsschritts, wie er in 1E gezeigt
ist, wird der Halbleiterwafer 11 an einer Oberfläche an Schutzteilen
bzw. Schutzkappen 14 angebracht und wird er an der anderen
Oberfläche
an der Chipvereinzelungslage 12 angebracht. Jedes der Schutzteile 14 weist
einen entsprechenden der Kappenabschnitte 5 und eine Abmessung auf,
die die gleiche wie die jedes Halbleiterchip ist, und wird an dem
Halbleiterwafer 11 angebracht, während dieser an der Montagevorrichtung 4 befestigt
ist. In 1E sind, obgleich lediglich
ein beweglicher Abschnitt 10 in jedem Chipbereich dargestellt
ist, im allgemeinen mehrere bewegliche Abschnitte 10 in
jedem Chipbereich vorgesehen.
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Nachfolgend
wird in dem Waferschneideschritt, der in 2A gezeigt
ist, nachdem die Montagevorrichtung 4 von der Schutzlage 1 bzw.
den Schutzteilen 14 gelöst
worden ist, der Halbleiterwafer 11 durch Vakuumabsorption
an einem Chipvereinzelungsträger 13 befestigt.
In 2A ist eine detaillierte Struktur des Chipvereinzelungsträgers 13 weggelassen.
Dann wird das Waferschneiden entlang den Rillen 6 durchgeführt, an denen
die Schutzlage 1 entfernt ist, wodurch der Halbleiterwafer 11 in
die Halbleiterchips geteilt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Chipvereinzelungslage 12 nicht
vollständig
getrennt. Die Halbleiterchips werden durch die jeweiligen Schutzteile 14 geschützt.
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Bei
diesem Waferschneideschritt wird die Schutzlage 1 nicht
getrennt. Deshalb werden keinerlei Bruchstücke der Schutzlage 1 erzeugt,
um auf den Halbleiterchips zu verbleiben, wodurch eine Verunreinigung
der Chips verhindert wird. Außerdem
wird, da eine Waferschneideklinge in dem Waferschneideschritt kaum
die Schutzteile 14 berührt,
kein Abtrennen der Halbleiterteile 14 durch die Waferschneideklinge
verursacht.
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Da
die Schutzlage 1 nicht so fest an dem Halbleiterwafer 11 angebracht
werden muß,
ist das Entfernen der Schutzteile 14 einfach. Bei einem Schutzteil-Entfernungsschritt,
wie er in 2B gezeigt ist, wird eine Quarzglas-Montagevorrichtung 15,
die imstande ist, ähnlich
der Montagevorrichtung 14 eine Vakuumabsorption durchzuführen, auf
den Schutzteilen 14 angeordnet, die den Halbleiterwafer 11 bedecken.
Dann wird eine UV-Bestrahlung durch die Quarzglas-Montagevorrichtung 15 derart
durchgeführt,
daß der
Klebstoff gehärtet
wird, um eine verringerte Haftkraft aufzuweisen, und werden die Schutzteile 14 durch
die Vakuumabsorption entfernt. Demgemäß wird der Zustand geschaffen,
der in 2C gezeigt ist.
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Die
Quarzglas-Montagevorrichtung 15 kann wie die Montagevorrichtung 4,
die zuvor beschrieben worden ist, Vertiefungen aufweisen. Ansonsten
kann die Quarzglas-Montagevorrichtung 15 lediglich
Löcher
für eine
Vakuumabsorption an Positionen aufweisen, die flachen Flächen der
Schutzteile 14 entsprechen. Jeder Halbleiterchip bzw. jede
Halbleitervorrichtung 100, die durch Entfernen der Schutzteile 14 ausgebildet
wird, kann als ein herkömmlicher IC-Chip
gehandhabt werden. Obgleich die Quarzglas-Montagevorrichtung 15 in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendet wird, um die Schutzteile 14 zu entfernen, sind
andere Materialien als die Montagevorrichtung 15 verwendbar,
vorausgesetzt, daß das
Material UV durchlassen kann. Die UV-Bestrahlung kann unter Verwendung
eines Spiegels oder einer optischen Faser durchgeführt werden,
vorausgesetzt, daß die
gesamte Waferoberfläche
mit UV bestrahlt wird.
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Wenn
die Schutzlage 1 aus einem sich bei Wärme zusammenziehenden Kunststoffilm
besteht, werden die Rillen 6 aufgrund eines Zusammenziehens
der Schutzlage 1 bei Wärme
aufgeweitet, nachdem der Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt ausgeführt worden
ist. Deshalb können
die entfernten Bereiche der Schutzlage 1 verringert werden.
Ebenso kann, da es schwierig ist, daß die Waferschneideklinge die
Schutzlage 1 in dem Waferschneideschritt berührt, der
Waferschneideschritt einfacher durchgeführt werden. Vorzugsweise wird
der sich bei Wärme zusammenziehende
Kunststoffilm aus Filmen der Polyolefinfamilie, wie zum Beispiel
einem Polyethylenfilm und einem Polypropylenfilm, und Filmen ausgewählt, die
durch Ziehen verarbeitet werden, wie zum Beispiel ein Polyvinylchloridfilm
und ein Polyesterfilm.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die Schutzlage 1 durch Vakuumabsorption an der Montagevorrichtung 4 befestigt.
Deshalb kann die Schutzlage 1 einfach an der Montagevorrichtung 4 befestigt
werden und von der Montagevorrichtung 4 gelöst werden,
ohne beschädigt
zu werden. Ebenso wird, da die Schutzlage 1 nicht in dem
Waferschneideschritt zerteilt wird, die Lebensdauer der Waferschneideklinge
verlängert.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden die Schutzteile bzw. Schutzkappen 14 ähnlich dem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Unterschiede zu dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind, daß der Halbleiterwafer 11 Anschlußflächenabschnitte 21 aufweist,
die durch Drahtkontaktierung elektrisch mit externen Schaltungen
zu verbinden sind (siehe 3E), und
daß die Schutzteile 14 nicht
entfernt werden und in Erzeugnissen verbleiben. Deshalb müssen die
Schutzteile 14 teilweise an Abschnitten entfernt werden,
die den Anschlußflächenabschnitten 21 entsprechen.
Die Hauptunterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend detaillierter beschrieben. Es ist anzumerken, daß die gleichen
Teile wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und dem später beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind.
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Die 3A bis 4B zeigen
schematisch das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf eine stufenartige Weise. Die Schritte,
die in den 3A bis 3C gezeigt sind,
werden im wesentlichen auf die gleiche Weise durchgeführt, wie
diejenigen, die in den 1A bis 1C gezeigt
sind. In einem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt, der in 3D gezeigt
ist, werden Bereiche der Schutzlage 1, an denen das Waferschneiden
durchzuführen
ist, und Bereiche der Schutzlage 1, die den Anschlußflächenabschnitten 21 entsprechen,
wie in dem Schritt, der in 1D gezeigt
ist, entfernt, um Öffnungsabschnitte 23 auszubilden.
Die Bereiche, die den Anschlußflächenabschnitten 21 entsprechen,
können
in einem Lagenzustand durch Pressen oder dergleichen von der Schutzlage 1 entfernt
werden, bevor der Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt ausgeführt wird.
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Als
nächstes
wird in einem Waferverbindungsschritt, der in 3E gezeigt
ist, der Halbleiterwafer 11 derart mit der Schutzlage 1 verbunden,
daß die
Anschlußflächenabschnitte 21 an
den Öffnungsabschnitten 23 freiliegen.
Demgemäß liegen
sowohl die Anschlußflächenabschnitte 21 als
auch die Waferschneideabschnitte 22 an den jeweiligen Öffnungsabschnitten 23 frei.
Die andere Vorgehensweise in dem Waferverbindungsschritt ist im
wesentlichen die gleiche wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann, da die Schutzteile 14 nicht entfernt werden müssen, die
Schutzlage 1 fest befestigt werden. Dies ist bevorzugt,
um das Abtrennen der Schutzlage 1 zu verhindern. Es ist
nicht immer notwendig, die Anschlußflächenabschnitte 21 vollkommen
freizulegen. Die Anschlußflächenabschnitte 21 können aus
jeweiligen Fenstern zur Drahtkontaktierung teilweise freigelegt
werden.
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Als
nächstes
wird, wie es in 4A gezeigt ist, der Waferschneideschritt
im wesentlichen auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ausgeführt,
um dadurch den Halbleiterwafer 11 in Halbleiterchips bzw.
-vorrichtungen 200 zu schneiden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hält, wie
es in 4B gezeigt ist, jeder Halbleiterchip 200 jedes
Schutzteil 14. Nachdem der Waferschneideschritt ausgeführt worden
ist, werden die Halbleiterchips 200 von der Chipvereinzelungslage 12 gelöst. Dann
wird ein Drahtkontaktierungsschritt an jedem Halbleiterchip 200 derart
durchgeführt,
daß Drähte mit
den Anschlußflächenabschnitten 21 verbunden werden,
die aus dem Öffnungsabschnitt 23 des Schutzteils 14 freiliegen.
Die Anschlußflächenabschnitte 21 werden
vorzugsweise vor dem Drahtkontaktierungsschritt gereinigt.
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5 zeigt
eine Halbleitervorrichtung, an welcher der Drahtkontaktierungsschritt
durchgeführt wird,
als ein Beispiel. Ein Halbleiterbeschleunigungssensor 31,
der als einer der Halbleiterchips 200 ausgebildet ist,
wird auf einem Substrat 30 (zum Beispiel einem Keramiksubstrat,
einer gedruckten Leiterplatte oder einem Leiterrahmen) durch einen
Klebstoff bzw. eine Klebstofflage 32, eine Silberpaste
oder dergleichen durch Bedienen eines Roboterarms oder dergleichen
angeordnet. Als nächstes
wird ein Draht, der aus Gold, Aluminium oder dergleichen besteht,
auf einem Anschlußflächenabschnitt 21 und
einem Anschluß 34 befestigt,
der auf dem Substrat 30 vorgesehen ist. Daher wird der
Drahtkontaktierungsschritt ausgeführt.
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6 zeigt
den Beschleunigungssensor 31 bzw. den Halbleiterchip 200 von
einer Seite des Schutzteils 14. Wie es in 6 gezeigt
ist, bedeckt das Schutzteil 14 den Beschleunigungssensor 31 ausgenommen
des Waferschneideabschnitts 22 und der Anschlußflächenabschnitte 21.
Der Öffnungsabschnitt 23 ist
ein Abschnitt, der nicht mit dem Schutzteil 14 bedeckt
ist. Weiterhin zeigen die 7A und 7B einen
Fall, in dem die Anschlußflächenabschnitte 21 teilweise
aus dem Schutzteil 14 freiliegen, das heißt, die Öffnungsabschnitte 23 sind
derart ausgebildet, daß sie
teilweise die Anschlußflächenabschnitte 21 freilegen.
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Daher
kann gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
zusätzlich
zu den gleichen Effekten wie denjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, der Drahtkontaktierungsschritt ohne ein
Entfernen der Schutzlage 1 bzw. des Schutzteils 14 von
dem Halbleiterchip 200 durchgeführt werden. Da es nicht notwendig ist,
das Schutzteil 14 nach dem Waferschneideschritt zu entfernen,
kann die Schutzlage 1 fest mit dem Wafer verbunden werden.
Als Ergebnis kann das Abtrennen der Schutzlage 1 zweckmäßiger verhindert
werden.
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Nachstehend
erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Die 8A bis 8F zeigen
ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auf eine stufenartige Weise. In den ersten und
zweiten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird der Halbleiterwafer 11 von
einer seiner Oberflächen
verarbeitet. Im Gegensatz dazu wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Halbleiterwafer 11 von seinen vorderen und hinteren Oberflächen verarbeitet.
Das heißt,
wie es in 8A gezeigt ist, der Halbleiterwafer 11 in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist von der hinteren Oberfläche
verarbeitete Abschnitte 41 auf, die durch Ätzen oder
dergleichen, das von der hinteren Oberfläche durchgeführt wird,
als Öffnungsabschnitte
ausgebildet werden. Die beweglichen Abschnitte 10 liegen
sowohl aus der vorderen als auch hinteren Oberfläche des Halbleiterwafers 11 frei.
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In
einem Klebstofflagen-Verbindungsschritt an der hinteren Oberfläche wird
eine Klebstofflage bzw. rückseitige
Schutzlage 42 mit der hinteren Oberfläche des Halbleiterwafers 11 verbunden,
um die hintere Oberfläche
zu schützen.
Weiterhin wird in dem Waferverbindungsschritt die Schutzlage 1,
welche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung derart verarbeitet wird, daß sie die Rillen 6 aufweist,
mit der vorderen Oberfläche
des Halbleiterwafers 11 verbunden, während sie an der Montagevorrichtung 4 befestigt
ist. Dieser Zustand ist in 8B gezeigt.
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Dann
wird, wie es in 8C gezeigt ist, die Schutzlage 1 von
der Montagevorrichtung 4 gelöst. Danach wird, wie es in 8D gezeigt
ist, der Halbleiterwafer 11 durch Vakuumabsorption mittels
eines Waferschneidestreifens 12a an der Seite des Klebstoffilms 42 an
dem Waferschneideträger
(in 8D nicht gezeigt) befestigt. Dann wird der Waferschneideschritt
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Der Waferschneidestreifen 12a weist
die gleiche Funktion wie die der Chipvereinzelungslage 12 auf
und wird nicht vollständig
zerteilt.
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Demgemäß wird der
Halbleiterwafer 11 in Chips geteilt. Wie es in 8E gezeigt
ist, ist jeder Chip durch das Schutzteil 14 an seiner Seite
der vorderen Oberfläche
und durch den Klebstoffilm 42 an seiner Seite der hinteren
Oberfläche
geschützt.
Dann wird wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung das Schutzteil 14 entfernt,
um dadurch einen Halbleiterchip bzw. eine Halbleitervorrichtung 300 vorzusehen,
die in 8F gezeigt ist. Der Halbleiterchip 300 kann
wie ein herkömmlicher IC-Chip
gehandhabt werden.
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Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
kann mit dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung bei dem Ausbilden des Schutzteils 14 kombiniert
werden. 9 zeigt die Abwandlung. Das Schutzteil 14,
das die vordere Oberfläche
des Halbleiterchip 300 schützt, wird derart ausgebildet,
daß die
Anschlußflächenabschnitte 21 und
der Waferschneideabschnitt 22 aus einem Öffnungsabschnitt 23 freiliegen.
Demgemäß kann der
Drahtkontaktierungsschritt an dem Halbleiterchip 300 ähnlich zu dem
Beschleunigungssensor 31 durchgeführt werden, der in 5 gezeigt
ist.
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Daher
können
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die gleichen Effekte wie diejenigen in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Zusätzlich können auch dann, wenn die beweglichen Abschnitte 10 aus
beiden Oberflächen
des Halbleiterwafers 11 freiliegen, die beweglichen Abschnitte 10 zweckmäßig geschützt werden.
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In
dem Waferschneideschritt können
zwei Arten von Waferschneideklingen in Übereinstimmung mit den Eigenschaften
der Klebstofflage 42 verwendet werden, um die Lebensdauer
der Waferschneideklingen zu verlängern.
Genauer gesagt, zerteilt eine erste Klinge den Halbleiterwafer 11 etwas,
wie es durch einen Pfeil C1 in 8D gezeigt
ist, und schneidet dann eine zweite Klinge den verbleibenden Halbleiterwafer 11,
den Klebstoffilm 42 und den Waferschneidestreifen 12a,
wie es durch einen Pfeil C2 in 8D gezeigt
ist. Die zweite Klinge ist dicker als die erste Klinge und besteht
aus einem Material, das sich von dem der ersten Klinge unterscheidet.
Daher kann ein zweistufiges Zerteilen ausgeführt werden. Wenn die Dicke
der Schutzlage 1 bzw. des Schutzteils 14 auf zum
Beispiel 50 μm
erhöht
wird, kann der Halbleiterwafer 11 von seiner hinteren Oberfläche zerteilt
werden.
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Das
Schutzteil 14 weist den Kappenabschnitt 5 auf,
um in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen keinen beweglichen
Abschnitt 10 zu berühren.
Der Kappenabschnitt 5 wird durch die Montagevorrichtung 4 ausgebildet,
die die Vertiefungen 2 aufweist. Jedoch kann, wie es in 10 gezeigt
ist, ein Klebstoff 52 auf einem flachen Schutzteil 51 dort
angeordnet werden, wo die beweglichen Abschnitte 10 des
Halbleiterwafers 11 keinen Konflikt verursachen. Demgemäß kann durch
den Klebstoff 52 verhindert werden, daß das Schutzteil die beweglichen
Abschnitte 10 berührt.
Das Schutzteil 51 wird durch Anordnen des Klebstoffs 52 auf
der flachen Schutzlage 1 und durch Ausbilden der Vertiefungen 6 oder
der Öffnungsabschnitte 23 in
der Schutzlage 1 ausgebildet. In diesem Fall können die
Vertiefungen 2 der Montagevorrichtung 4 weggelassen
werden, was zu niedrigen Kosten führt.
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Die 11A bis 11E zeigen
ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung auf eine
stufenartige Weise. Bei diesem Verfahren werden, wie es in 11A gezeigt ist, bewegliche Abschnitte 61 in
dem Halbleiterwafer 11 mit einer Tiefe in einem Bereich
von ungefähr
0,5 bis 100 μm
von einer Oberfläche
des Wafers 11 ausgebildet. Bei diesem Verfahren wird insbesondere
eine Vertiefung 62, die durch jeden beweglichen Abschnitt 61 und
die Oberfläche 60 definiert
ist, auf ungefähr
3 μm eingestellt.
In diesem Fall kann ein Schutzteil bzw. eine Schutzkappe 63 flach
sein. Deshalb werden der Montagevorrichtungs-Befestigungsschritt,
der Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt,
der Waferverbindungsschritt und der Schutzlagen-Verbindungsschritt an der hinteren Oberfläche durchgeführt, wie
es zuvor beschrieben worden ist, während der Schutzfilm 1 flach
bleibt, ohne die Kappenabschnitte 5 auszubilden, um dadurch
den Zustand auszubilden, der in 11B gezeigt
ist.
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Als
nächstes
werden, wie es in 11C und 11D gezeigt
ist, der Waferschneideschritt und der Schutzteil-Entfernungsschritt
wie in dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgeführt, um dadurch einen Halbleiterchip
bzw. eine Halbleitervorrichtung 400 auszubilden, die in 11E gezeigt ist. Das Schutzteil 63 kann
wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden. 12 zeigt
den Halbleiterchip 400, der demgemäß derart ausgebildet ist, daß er das
Schutzteil 63 aufweist, aus dem die Anschlußflächenabschnitte 21 freiliegen.
Der Halbleiterchip 400, der in 12 gezeigt
ist, kann dem Drahtkontaktierungsschritt unterzogen werden, während das
Schutzteil 63 wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gehalten wird.
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Obgleich
die beweglichen Abschnitte 10 aus sowohl vorderen als auch
hinteren Oberflächen
des Halbleiterwafers 11 freiliegen, können die beweglichen Abschnitte 10 wie
in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung lediglich aus der vorderen Oberfläche des
Halbleiterwafers 11 freiliegen, vorausgesetzt, daß die beweglichen
Abschnitte 10 mit einer Tiefe in einem Bereich von ungefähr 0,5 bis
100 μm von
der vorderen Oberfläche
des Wafers in dem Wafer ausgebildet werden. Daher können die
gleichen Effekte wie diejenigen in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung durch Anwenden der flachen Schutzlage 1 bzw.
des flachen Schutzteils 63 an den Halbleiterwafer 11 vorgesehen
werden, der die zuvor beschriebene Struktur aufweist.
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Bei
dem nachstehend beschriebenen Verfahren weist ein Halbleiterchip 500,
der durch Chipvereinzelung eines Halbleiterwafers 11 ausgebildet wird,
Kontaktierungsflecken auf, die von diesem freiliegen, um elektrisch
mit externen Abschnitten verbunden zu werden. Die 13A bis 13E zeigen ein
Verfahren zum Herstellen des Halbleiterchip 500 auf eine
stufenartige Weise.
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Zuerst
werden in einem Kontaktierungsflecken-Ausbildungsschritt, der in 13A gezeigt ist, Kontaktierungsflecken 70 auf
der vorderen Oberfläche
des Halbleiterwafers 11 ausgebildet, um elektrisch mit
den Anschlußflächenabschnitten 21 verbunden
zu werden. Die Kontaktierungsflecken 70 werden aus zum
Beispiel einem eutektischen Lot oder einem Lot ausgebildet, das
In beinhaltet. Steh-Kontaktierungsflecken bzw. Drahtkontaktierungsflecken,
die aus Goldkugeln bestehen, welche durch Drahtkontaktierung von
Golddrähten
ausgebildet werden, können
als die Kontaktierungsflecken 70 angewendet werden.
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In
dem Montagevorrichtungs-Befestigungsschritt wird die Schutzlage 1 an
der Montagevorrichtung 4 befestigt. Dann wird in dem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt
die Schutzlage 1 mittels eines Excimerlasers oder dergleichen
derart teilweise entfernt, daß sie
an Bereichen, die beweglichen Abschnitten 61 des Halbleiterwafers 11 entsprechen, Vertiefungen 71 aufweist.
Die Vertiefungen 71 weisen die gleiche Funktion wie diejenige
der Kappenabschnitte 5 auf, die zuvor beschrieben worden
sind. Wenn die beweglichen Abschnitte 61 in dem Wafer 11 mit
einer Tiefe in einem Bereich von ungefähr 0,5 bis 100 μm von der
Waferoberfläche 60 vorgesehen werden,
ist es nicht immer notwendig, die Vertiefungen 71 auszubilden.
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In
dem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt werden die Rillen 6 weiterhin
in der Schutzlage 1, die an der Montagevorrichtung 4 befestigt
ist, an Bereichen bzw. Ritzbereichen ausgebildet, an denen das Waferschneiden
durchzuführen
ist, um dadurch die Schutzlage 1 in Stücke zu teilen, von denen jedes eine
Abmessung aufweist, die jedem Halbleiterchip entspricht. Zu diesem
Zeitpunkt werden ebenso Bereiche der Schutzlage 1, die
den Kontaktierungsflecken 70 entsprechen, entfernt, um Öffnungsabschnitte 72 auszubilden.
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Als
nächstes
wird der Klebstoffilm 42 mit der hinteren Oberfläche des
Halbleiterwafers 11 verbunden. In dem Waferverbindungsschritt
werden Schutzteile 73, die durch Teilen der Schutzlage 1 ausgebildet
werden, mit der hinteren Oberfläche
des Halbleiterwafers 11 verbunden, um die Kontaktierungsflecken 70 aus
den Öffnungsabschnitten 72 freizulegen, während er
an der Montagevorrichtung 4 befestigt ist. Als Ergebnis
wird der Zustand, der in 13B gezeigt
ist, geschaffen.
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Nachdem
die Schutzlage 1 von der Montagevorrichtung 4 gelöst worden
ist, wird der Waferschneideschritt entlang den Rillen 6 ausgeführt, um den
Halbleiterwafer 11 in Chips zu teilen (siehe 13C).
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Demgemäß wird ein
Halbleiterchip 500 erzielt, der in 13D gezeigt
ist. Der Halbleiterchip 500 ist mit dem Schutzteil 73 bedeckt,
das die Öffnungsabschnitte 72 aufweist,
und die Kontaktierungsflecken 70 liegen aus den Öffnungsabschnitten 72 frei.
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Weiterhin
wird ein Substrat 80 vorbereitet, das auf sich eine leitende
Schicht 81 aufweist. Das Substrat 80 ist vorzugsweise
ein Keramik-, Glas-, Glas/Keramik- oder Siliziumsubstrat oder eine
gedruckte Leiterplatte. Die leitende Schicht 81 ist mit
einer isolierenden Schicht 82 bedeckt, die derart Öffnungsabschnitte
aufweist, daß die
leitende Schicht 81 teilweise aus den Öffnungsabschnitten freiliegt.
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Dann
wird, wie es in 13E gezeigt ist, der Halbleiterchip 500 derart
auf dem Substrat 80 angeordnet, daß die Kontaktierungsflecken 70 die
leitende Schicht 80 berühren,
die aus den Öffnungsabschnitten
freiliegt. Die Kontaktierungsflecken 70 und die leitende
Schicht 81 werden durch Reflow- oder Thermokompressionskontaktierung
elektrisch miteinander verbunden. Daher kann eine seitenrichtige
Kontaktierung, das heißt,
eine Flipchip-Befestigung, ausgeführt werden.
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Wenn
die Kontaktierungsflecken 70 aus einem eutektischen Lot
bestehen, beträgt
der Schmelzpunkt des eutektischen Lots ungefähr 180°C. In diesem Fall besteht die
Basis, die das Schutzteil 73 bildet, aus einem wärmebeständigen Harz,
wie zum Beispiel Polyimid, und wird ein Silikonklebstoff als der
zuvor beschriebene Klebstoff verwendet. Die Kontaktierungsflecken 70 können aus
einem Lot bestehen, das In beinhaltet, dessen Schmelzpunkt niedriger
als der eines eutektischen Lots ist. Die Kontaktierungsflecken 70 und
die leitende Schicht 80 können in einer festen Phase
durch Thermokompressionskontaktierung bei einer niedrigeren Temperatur
miteinander verbunden werden. Ansonsten können die Kontaktierungsflecken 70 durch
eine Silberpaste verbunden werden, welche im allgemeinen zum Befestigen
von Chips auf einem Substrat verwendet wird.
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Daher
werden kaum Bruchstücke
des Schutzteils 73 erzeugt, da das Waferschneiden entlang
den Rillen 6 durchgeführt
wird. Da das Schutzteil 73 nicht von dem Halbleiterchip 500 entfernt
werden muß,
kann das Schutzteil 73 fest mit dem Halbleiterchip 500 verbunden
werden. Als Ergebnis wird das Abtrennen des Schutzteils 73 verhindert.
Der Halbleiterchip 500 kann durch die Kontaktierungsflecken 70, die
aus den Öffnungsabschnitten 72 freiliegen,
während
das Schutzteil 73 darauf gehalten wird, elektrisch mit
dem externen Substrat 80 verbunden werden.
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In
dem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt ist es schwierig, lediglich
die Öffnungsabschnitte 72 auszubilden,
die den Kontaktierungsflecken 70 entsprechen. Die Rillen 6 müssen nicht
ausgebildet werden. In diesem Fall wird die Schutzlage 1 zusammen
mit dem Wafer 11 in dem Waferschneideschritt geschnitten.
Auch in diesem Fall können,
da das Schutzteil nicht von dem Halbleiterchip entfernt werden muß und die
Schutzlage 1 fest mit dem Halbleiterwafer 11 verbunden
werden kann, Bruchstücke und
ein Abtrennen der Schutzlage 1 verhindert werden.
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Die
Schutzlage 1 kann die Kappenabschnitte 5 aufweisen,
wie sie in 1 gezeigt sind, oder flach sein,
wie es in den 10 und 11 gezeigt
ist. Die beweglichen Abschnitte müssen nicht aus beiden Oberflächen des
Halbleiterwafers freiliegen, sondern können aus lediglich einer Oberfläche des
Wafers freiliegen, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist.
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Im übrigen ist
in den zuvor Verfahren, wie es in den 5 bis 7, 9, 12 und 13D gezeigt ist, der Halbleiterchip 200, 300, 400 oder 500 mit
den Schutzteilen 14, 15, 63 oder 73 bedeckt
und ist ein Umfangsrandabschnitt S1 jedes Schutzteils an einer Innenseite
eines Umfangrandabschnitts S2 jedes Halbleiterchip angeordnet. Dies
ist so, da der Bereich der Schutzlage 1, an dem das Waferschneiden durchgeführt wird,
in dem Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt entfernt wird, um die
Rillen 6 oder die Öffnungsabschnitte 3 auszubilden.
Da der Umfangsrandabschnitt S1 des Schutzteils an der Innenseite des
Umfangsrandabschnitts S2 des Halbleiterchip angeordnet ist, ist
es schwierig, daß die
Waferschneideklinge das Schutzteil berührt. Als Ergebnis werden kaum
Bruchstücke
der Schutzlage erzeugt und tritt das Abtrennen des Schutzteils nicht
auf.
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Wenn
die Umfangsrandabschnitte des Schutzteils und des Halbleiterchips
an der gleichen Position vorgesehen sind, ist es wahrscheinlich,
daß das
Schutzteil von dem Chip abgetrennt wird, wenn die Seitenflächen, die
oberen Winkelabschnitte, der Randabschnitt oder dergleichen des
Chip gehandhabt oder geklemmt werden. Im Gegensatz dazu tritt bei
den Halbleiterchips 200 bis 500, da der Umfangsrandabschnitt
S1 des Schutzteils an der Innenseite des Umfangsrandabschnitts S2
des Chip angeordnet ist, um andere Teile nicht zu berühren, das
Abtrennen des Schutzteils während
der Handhabung kaum auf.
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Die 14A bis 16C zeigen
ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung auf eine
stufenartige Weise. Dieses Verfahren verwendet einen Halbleiterwafer 11,
von dem beide Oberflächen wie
in dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden. Die Halbleitervorrichtung
wird für
einen eine Kapazität
erfassenden Beschleunigungssensor verwendet. Der Halbleiterwafer 11 weist
von der hinteren Oberfläche
verarbeitete Abschnitte 41 als Öffnungsabschnitte derart auf, daß Erfassungsabschnitte 10a von
vorderen und hinteren Oberflächen
des Wafers 11 freiliegen. Jeder der Erfassungsabschnitte 10a besteht
aus einer beweglichen Elektrode und einer festen Elektrode.
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Wie
es in 14A gezeigt ist, ist ein Klebstoffilm
bzw. eine Klebstofflage 42 an der hinteren Oberfläche des
Halbleiterwafers 11 angebracht. 14B zeigt
eine Montagevorrichtung 4 zum Ausbilden von Schutzkappenabschnitten 5.
Die Montagevorrichtung 4 ist eine Scheibe und weist mehrere Vertiefungen
auf einer Oberfläche
von ihr zum Ausbilden der Kappenabschnitte 5 und mehrere
Löcher bzw.
Durchgangslöcher 3 auf,
die mit den Vertiefungen 2 in Verbindung stehen und sich
an der anderen Oberfläche
von ihr zur Vakuumanziehung öffnen.
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Als
nächstes
wird, wie es in 14C gezeigt ist, eine Vakuumeinspannstufe 600 in
Kontakt zu der Montagevorrichtung 4 an einer den Vertiefungen 2 gegenüberliegenden
Seite angeordnet. Die Vakuumeinspannstufe 600 weist in
sich ein Druckleitloch 601 auf. Das Druckleitloch 601 steht
an einem Ende von ihm mit den jeweiligen Löchern 3 und mit einem
anderen Ende von ihm mit einer Vakuumpumpe bzw. Dekompressionspumpe
in Verbindung. Die Montagevorrichtung 4 und die Vakuumeinspannstufe 600 sind
durch einen O-Ring 602 abgedichtet. Die Vakuumanziehung
kann durch das Druckleitloch 601 in einer Richtung durchgeführt werden,
die in 14C durch einen Pfeil P dargestellt
ist.
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Als
nächstes
werden, wie es in 14D gezeigt ist, die Montagevorrichtung 4 und
die Vakuumeinspannstufe 600 auf eine Temperatur (zum Beispiel
ungefähr
70°C) erwärmt, die
imstande ist, die Schutzlage 1 zu deformieren. Danach wird
in dem Montagevorrichtungs-Befestigungsschritt die Schutzlage 1 an
der Oberfläche
der Montagevorrichtung 4 befestigt, während die Vakuumpumpe betrieben
wird, um die Vakuumanziehung durchzuführen. Demgemäß wird,
wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, die Schutzlage 1 derart
deformiert, daß sie
die Kappenabschnitte 5 aufweist, die sich von einer Seite
einer Klebstoffoberfläche 1a zu
einer Oberfläche 1b entlang
den Vertiefungen 2 hin durch eine Anziehungskraft einbeulen,
die von den Löchern 3 ausgeübt wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Chipvereinzelungsrahmen 603 an
einem Außenumfangsabschnitt
der Schutzlage 1 angeordnet, um eine Flachheit der Schutzlage 1 zu
erhalten.
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Als
nächstes
werden in dem Waferverbindungsschritt, der in 15A gezeigt ist, der Halbleiterwafer 11 und
die Schutzlage 1 im wesentlichen auf die gleiche Weise
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung derart zueinander positioniert, daß die Erfassungsabschnitte 10a den jeweiligen
Kappenabschnitten 5 gegenüberliegen. Dann werden die
vordere Oberfläche
des Halbleiterwafers 11 und die Klebstoffoberfläche 1a der
Schutzlage 1 miteinander verbunden und werden diese dann
auf Raumtemperatur abgekühlt,
während
ihr Zustand erhalten wird.
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Nach
einem Abkühlen
wird in einem Verstärkungsplatten-Installationsschritt,
der in 15B gezeigt ist, ein Verstärkungswafer 604,
der im Durchmesser größer als
der Halbleiterwafer 11 ist, auf der hinteren Oberfläche des
Klebstoffilms 42 als eine Verstärkungsplatte angeordnet. Die
Schutzlage 1 wird mit dem Verstärkungswafer 604 an
dem Außenumfangsabschnitt
der Klebstoffoberfläche 1a von diesem
verbunden, wodurch die Schutzlage 1 und der Halbleiterwafer 11 an
dem Verstärkungswafer 604 befestigt
werden. Als Ergebnis wird der Verstärkungswafer 604 derart
angeordnet, daß er
der Oberfläche
der Montagevorrichtung 4, an der die Vertiefungen 2 ausgebildet
sind, über
den Wafer 11 und die Schutzlage 1, die sich dazwischen
befinden, gegenüberliegt.
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Als
nächstes
wird die Montagevorrichtung 4 von der Schutzlage 1 gelöst. Ein
Druck wird über
die Montagevorrichtung 4 in einer Richtung, die durch einen
Pfeil P in 15B dargestellt ist, auf die
Schutzlage 1 ausgeübt
(Druckausübungs-Löseschritt).
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Genauer
gesagt wird die Verbindung des Endes des Druckleitlochs 601 von
der Vakuumpumpe zu einer Druckzufuhrvorrichtung (nicht gezeigt,
zum Beispiel ein Kompressor) umgeschaltet. Das Umschalten der Verbindung
kann durch Umschalten eines Leitungssystems (wie zum Beispiel eines Schlauchsystems)
der Vakuumpumpe zu einem Leitungssystem der Druckzufuhrvorrichtung
durch einen Schaltkolben oder dergleichen durchgeführt werden.
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Die
Druckzufuhrvorrichtung liefert Gas, wie zum Beispiel komprimierte
Luft oder komprimierten Stickstoff (N2) über das
Druckleitloch 601 in die Löcher 3, um dadurch
die Druckausübung
mit einem Druck von ungefähr
0,03 MPa durchzuführen.
Die Kappenabschnitte 5 werden durch die Größe des Drucks
nicht deformiert. In diesem unter Druck gesetzten Zustand wird der
Verstärkungswafer 604 zusammen
mit dem Halbleiterwafer 11 und der Schutzlage 1 von
der Montagevorrichtung 4 gelöst. Zu diesem Zeitpunkt wird,
da der Halbleiterwafer 11 von dem Verstärkungswafer 604 an
der hinteren Oberfläche
von ihm getragen wird, der Halbleiterwafer 11 während des
Lösens
nicht deformiert (gewölbt)
und beschädigt. 15C zeigt den Zustand, nachdem das Lösen ausgeführt worden
ist.
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Als
nächstes
wird in einem Verstärkungsplatten-Entfernungsschritt,
der in 16A gezeigt ist, der Außenumfangsabschnitt
der Schutzlage 1 durch Abtrennen entfernt und wird demgemäß der Verstärkungswafer 60 von
dem Halbleiterwafer 11 entfernt. Da der Verstärkungswafer 604 lediglich
den Klebstoffilm 42 berührt,
kann dessen Abtrennen einfach durchgeführt werden. Als nächstes wird,
wie es in 16B gezeigt ist, eine Chipvereinzelungslage 12 an
der hinteren Oberfläche
des Klebstoffilms 42 angebracht und wird der Waferschneideschritt
unter Verwendung einer Waferschneideklinge 605 ausgeführt. Danach
wird, wie es in 16C gezeigt ist, die Schutzlage 1 entfernt,
um dadurch den Halbleiterwafer 11 in Chips zu teilen. Im übrigen dienen
die Montagevorrichtung 4, der Verstärkungswafer bzw. die Verstärkungsplatte 604,
das Druckleitloch 601 und die Druckzufuhrvorrichtung bzw.
Druckausübungsvorrichtung
zusammenwirkend als eine Wafer-Lösevorrichtung.
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Gemäß dem Verfahren
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
wird, nachdem der Halbleiterwafer 11 mit der Klebstoffoberfläche 1a der
Schutzlage 1 verbunden worden ist, die fest an der Montagevorrichtung 4 befestigt
ist, die Schutzlage 1 zusammen mit dem Halbleiterwafer 11 von
der Montagevorrichtung 4 gelöst. Wenn die Schutzlage 1 von
der Montagevorrichtung 4 gelöst wird, wird ein Druck über die
Montagevorrichtung 4 in einer Richtung, in welcher die
Schutzlage 1 gelöst
wird, auf die Schutzlage 1 ausgeübt.
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Demgemäß kann der
Halbleiterwafer 11, der mit der Schutzlage 1 verbunden
ist, einfach unter einem Druck abgenommen werden, ohne irgendwelche
Beschädigungen
aufzuweisen. Daher kann das Lösen
des Wafers mit einer hohen Bearbeitbarkeit und einem hohen Durchsatz
durchgeführt
werden. Der Verstärkungswafer 604 muß nicht
immer angewendet werden, ist aber wirkungsvoll, um die Beschädigungen
an dem Halbleiterwafer 11 zweckmäßiger zu verhindern.
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Die
Montagevorrichtung 4 weist die Vertiefungen 2 und
die Löcher 3 auf,
die mit den Vertiefungen 2 in Verbindung stehen, und die
Schutzlage 1 wird entlang den Vertiefungen 2 derart
deformiert, daß sie
die Kappenabschnitte 5 aufweist. Die Kappenabschnitte 5 schützen die
beweglichen Abschnitte des Halbleiterwafers vor einer Oberflächenspannung
und einem Wasserdruck während
des Waferschneideschritts. Andererseits wird die Abmessung jedes
Halbleiterchip Jahr für
Jahr verringert, so daß die
Anzahl der Chips, die durch einen Wafer ausgebildet werden, auf
zum Beispiel 2000 bis 3000 erhöht wird.
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In
einem derartigen Fall erfordert die große Anzahl von Chips mindestens
die gleiche Anzahl von Kappenabschnitten. Demgemäß ist es erforderlich, daß die Montagevorrichtung
zum Ausbilden der Kappenabschnitte 2000 bis 3000 Vertiefungen auf
sich aufweist. In diesem Fall ist es sehr schwierig, die Schutzlage 1 von
der Montagevorrichtung 4 lösen, da die Schutzlage 1 entlang
den Vertiefungen eingebeult ist. Die Schutzlage kann jedoch auch
in einem derartigen Fall einfach gelöst werden, um dadurch das zuvor
beschriebene Problem zu lösen.
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Die
Montagevorrichtung 4 kann lediglich flach sein, ohne die
Vertiefungen 2 aufzuweisen, und lediglich Löcher 3 können in
der Montagevorrichtung 4 ausgebildet sein. In diesem Fall
werden die Kappenabschnitte 5 nicht an der Schutzlage 1 aus gebildet.
Diese Änderung
beeinträchtigt überhaupt
nicht den Effekt eines einfachen Lösens der Schutzlage 1 von
der Montagevorrichtung 4 durch Druckausübung. Obgleich sowohl eine
Vakuumanziehung als auch eine Druckausübung durch die Löcher 3 durchgeführt werden,
kann die Montagevorrichtung 4 andere Löcher lediglich für eine Druckausübung aufweisen.
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Das
Verfahren, das zuvor beschrieben worden ist, beinhaltet keinen Schutzlagenbereich-Entfernungsschritt,
der in den zuvor beschriebenen Verfahren beschrieben worden ist.
Jedoch kann auch dann, wenn der Schutzlagen-Entfernungsschritt ausgeführt wird,
der Effektdes zuvor beschriebenen Verfahrens ebenso hervorgebracht
werden. Zum Beispiel können
die Bereiche der Schutzlage 1, die den Ritzbereichen entsprechen,
zwischen dem Schritt, der in 14D gezeigt
ist, und dem Schritt, der in 15A gezeigt
ist, entfernt werden. Auch wenn die Schutzlage 1 demgemäß geteilt
wird, wird, da die Schutzlage 1 durch Vakuumabsorption
an der Montagevorrichtung 4 befestigt ist, die geteilte
Schutzlage 1 nicht gelockert, um voneinander getrennt zu
werden.
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Die
Verstärkungsplatte
der Wafer-Lösevorrichtung
ist nicht auf den Verstärkungswafer,
wie zum Beispiel einen Siliziumwafer, beschränkt, sondern kann eine Druckvorrichtungsplatte 606 sein,
die in den 17A und 17B gezeigt
ist. In dieser abgewandelten Form, die in den 17A und 17B gezeigt
ist, besteht die Druckvorrichtungsplatte 606 aus Aluminium
und weist eine Oberfläche 607 und Vorsprungsabschnitte 608 auf,
die von dem Außenumfangsabschnitt
der Oberfläche 607 zu
der Montagevorrichtung 4 hin hervorstehen. Die Fläche der Oberfläche 607 ist
größer als
die des Halbleiterwafers 11.
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In
einem Verstärkungsplatten-Installationsschritt,
der die Druckvorrichtungsplatte 606 verwendet, werden,
nachdem die Vakuumanziehung gestoppt worden ist, wie es in 17 gezeigt ist, die Druckvorrichtungsplatte 606 und
die Montagevorrichtung 4 durch Befestigungsschrauben 609 miteinander
befestigt, die in Schraubenlöcher
der Druckvorrichtungsplatte 606 und der Montagevorrichtung 4 eingebracht
werden. Demgemäß weist
die Oberfläche 607 der
Platte 6 einen bestimmten Spalt zu dem Klebstoffilm 42 auf,
der mit dem Halbleiterwafer 11 verbunden ist. Die vorderen
Enden der Vorsprungsabschnitte 608 werden von der Oberfläche der
Montagevorrichtung 4 über
den Außenumfangsabschnitt der
Schutzlage 1 gehalten.
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Als
nächstes
wird bei einem Druckausübungs-Löseschritt,
der die Druckvorrichtungsplatte 606 verwendet, wie sie
zuvor beschrieben worden ist, der Druck über die Montagevorrichtung 4 in
einer Richtung, in welcher die Schutzlage 1 zu lösen ist, auf
die Schutzlage 1 ausgeübt.
Demgemäß wird die Schutzlage 1 leicht
von der Montagevorrichtung 4 getrennt, wie es in 17B gezeigt ist. Die hintere Oberfläche des
Halbleiterwafers 11 grenzt über den Klebstoffilm 42 an
die Oberfläche 607 der
Druckvorrichtungsplatte 606 an und wird von der Oberfläche 607 gehalten.
Folglich kann zweckmäßiger verhindert
werden, daß der
Halbleiterwafer 11 beschädigt wird. Danach werden die
Befestigungsschrauben 609 gelöst, so daß die Druckvorrichtungsplatte 606 von
dem Halbleiterwafer 11 gelöst wird.
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Wie
es zuvor beschrieben worden ist, wird der Verstärkungswafer 604 durch
die Klebstoffoberfläche 1a der
Schutzlage 1 an dem Halbleiterwafer 11 und der
Schutzlage 1 befestigt, die an dem Außenumfangsabschnitt des Verstärkungswafers 604 klebt. Deshalb
verbleiben Klebstoffe auf dem Verstärkungswafer 604 nach
dessen Verwendung. Wenn der Verstärkungswafer 604 erneut
als eine Verstärkungsplatte
verwendet wird, ist es notwendig, zu verhindern, daß der Halbleiterwafer 11 durch
die Klebstoffe verunreinigt wird, die auf dem Verstärkungswafer 604 verbleiben.
Da das Positionieren zwischen dem Verstärkungswafer 604 und
dem Halbleiterwafer 11 nicht einfach ist, muß der Verstärkungswafer 604 gereinigt werden,
bevor er erneut verwendet wird, um die Verunreinigung des Halbleiterwafers 11 zu
verhindern.
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Andererseits
weist die Druckvorrichtungsplatte 606, die zuvor beschrieben
worden ist, die Vorsprungsabschnitte 608 an ihrem Außenumfangsabschnitt
auf, und halten die Vorsprungsabschnitte 608 den Halbleiterwafer 11.
Das Positionieren zwischen dem Halbleiterwafer 11 und der
Druckvorrichtungsplatte 606 kann unter Verwendung der Vorsprungsabschnitte 608 als
Bezug einfach ausgeführt
werden. Da kein Klebstoff an der Druckvorrichtungsplatte 606 klebt,
gibt es keine Möglichkeit,
den Halbleiterwafer 11 durch den Klebstoff zu verunreinigen.
Die Druckvorrichtungsplatte 606 muß nicht gereinigt werden, wenn
sie erneut verwendet wird, was zu einer Vereinfachung des Herstellungsverfahrens
führt.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die vorhergehenden
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden ist, ist
es für
Fachleute offensichtlich, daß Änderungen
in der Form und im Detail durchgeführt werden können, ohne
den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den beiliegenden
Ansprüchen
definiert ist.
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Zum
Beispiel kann die Halbleitervorrichtung bei der vorliegenden Erfindung
aus einem Halbleiterchip bestehen, der mit Harz verkapselt ist.
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung weisen die Schutzteile verschiedene Strukturen,
wie zum Beispiel einen Kappenabschnitt, einen Spalt, der durch Klebstoffe
definiert ist, und eine Vertiefung auf, die durch einen Excimerlaser ausgebildet
wird, um dadurch eine Berührung
mit den beweglichen Abschnitten des Halbleiterwafers zu verhindern.
Jedoch ist die Struktur des Schutzteils nicht auf diese beschränkt. In
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung können,
obgleich mehrere Schutzteile aus einer Schutzlage ausgebildet werden,
die an der Montagevorrichtung befestigt ist, die Schutzteile einzeln
ausgebildet und fest auf der Montagevorrichtung angebracht werden.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung können ausgewählt und
zweckmäßig miteinander
kombiniert werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Verfahren
zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung beschränkt, die
einen beweglichen Abschnitt aufweist, sondern kann an anderen Verfahren
zum Herstellen der Vorrichtungen durch Zerteilen eines Halbleiterwafers,
der mit einer Schutzlage bedeckt ist, in Chips durch Chipvereinzelung
angewendet werden.
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Wie
es zuvor beschrieben worden ist, wird eine Schutzlage an einer Montagevorrichtung
befestigt und werden Bereiche der Schutzlage entfernt, die Bereichen
entsprechen, an denen ein Zerteilen durch Chipvereinzelung durchzuführen ist,
um Rillen auszubilden. Dann wird ein Halbleiterwafer an einer der Montagevorrichtung
gegenüberliegenden
Seite mit der Schutzlage verbunden und wird die Montagevorrichtung
von der Schutzlage und dem Halbleiterwafer gelöst, die miteinander verbunden
sind. Danach wird der Halbleiterwafer durch Chipvereinzelung entlang den
Rillen der Schutzlage in Halbleiterchips zerteilt. Da die Schutzlage
nicht durch die Chipvereinzelung zerteilt wird, werden keine Bruchstücke der
Schutzlage erzeugt, was eine Verunreinigung an den Chips verhindert.