CN105308724B - 切割部件的末端形状的设计方法、半导体芯片制造方法、电路板及电子装置 - Google Patents

切割部件的末端形状的设计方法、半导体芯片制造方法、电路板及电子装置 Download PDF

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Abstract

切割部件的末端形状的设计方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽，从而将基板划片为半导体芯片。该设计方法包括如下各工序：准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；准备具有相同形状的多个正面侧的沟槽；对于多个切割部件中的每一者，确认利用切割部件形成背面侧的沟槽获得的破裂状况；以及如果确认多个切割部件包含引起破裂的切割部件和不引起破裂的切割部件这两种，则将不引起破裂的切割部件的锥度作为用于批量制造工艺的切割部件的末端形状。

Description

切割部件的末端形状的设计方法、半导体芯片制造方法、电路 板及电子装置
技术领域
本发明涉及切割部件的末端形状的设计方法、半导体芯片制造方法、电路板及电子装置。
背景技术
利用厚划片锯在半导体晶片的背面侧形成沟槽以及利用薄划片锯在半导体晶片的正面侧形成沟槽来增加能够从单个半导体晶片获取的芯片的数量的方法是已知的(PTL1)。此外，已提出通过化学蚀刻在晶片的正面上形成预定深度的沟槽且利用划片刀在晶片的背面上形成与上述沟槽对应的沟槽来实施半导体芯片的切割的方法(PTL2和PTL3)。
引文列表
专利文献
[PTL 1]JP-A-4-10554
[PTL 2]JP-A-61-267343
[PTL 3]美国专利No.7897485
发明内容
技术问题
在半导体件制造方法中，在基板的正面上形成正面侧的沟槽、利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化为多个半导体件，半导体件可能在形成正面侧的沟槽时破裂。在该制造方法中，具有几微米到几十微米的微细沟槽宽度的沟槽彼此连通。当这些微细沟槽彼此连通时，破裂发生的类型及其原因不明。因此，能够抑制破裂的制造条件不明，因此，在批量生产工艺中难以采用这种制造方法。
此外，在上述制造方法中，为了增加能够从单个基板获取的半导体件的数量，优选的是正面侧的沟槽的宽度窄，但是如果正面侧的沟槽形成为窄，则难以形成深的沟槽。这是因为，例如，当通过干蚀法形成正面侧的沟槽时，并且当沟槽窄时，蚀刻气体不易于进入沟槽内深处，在沟槽底部处的蚀刻进展受到干扰。此外，这是因为，当利用薄的划片刀来形成沟槽时，划片刀易于断裂。因此，为了增加能够从单个基板获取的半导体件的数量，优选的是即使当采用窄且浅的正面侧的沟槽形状时也能抑制半导体件的破裂。
本发明的目的是提供仅针对抑制破裂的切割部件的末端形状的设计方法、半导体件制造方法、电路板以及电子装置，即使当采用窄且浅的正面侧的沟槽形状时，也能抑制破裂。
问题的解决方案
[1]本发明的一个方面提供一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，所述半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比所述正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从所述基板的背面形成与所述正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将所述基板个体化成具有台阶部的半导体件，所述台阶部是由所述正面侧的沟槽的宽度与所述背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的；所述设计方法包括如下各工序：准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；准备具有相同形状的多个所述正面侧的沟槽；针对利用用于多个所述正面侧的沟槽的所述多个切割部件形成所述背面侧的沟槽的各情况确认所述台阶部的破裂状况；以及当确认在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，将不导致所述台阶部破裂的切割部件的锥度选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
[2]可以是根据第[1]项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比的渐缩形切割部件。
[3]可以是根据第[2]项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中所述多个切割部件包括与具有所述半圆形末端部的所述切割部件相比具有较小锥度的切割部件。
[4]可以是根据第[1]至[3]项中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的多个切割部件。
[5]可以是根据第[1]至[4]项中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的至少三种切割部件。
[6]可以是根据第[1]至[5]项中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中所述多个切割部件包括具有渐缩形末端形状的切割部件，所述具有渐缩形末端形状的切割部件的顶部不具有顶面，并且当所述顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离所述正面侧的沟槽的宽度时，所述具有渐缩形末端形状的切割部件具有在与所述沟槽的宽度偏离的所述顶部的区域中产生最大应力的锥度。
[7]可以是根据第[6]项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中具有在所述顶部的所述区域中产生最大应力的所述锥度的所述切割部件设为多个。
[8]可以是根据第[1]至[7]项中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，其中当确认在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，从选择对象中排除导致所述台阶部破裂的所述切割部件的锥度作为不用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
[9]本发明的另一方面提供一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，所述半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比所述正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从所述基板的背面形成与所述正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将所述基板个体化成具有台阶部的半导体件，所述台阶部是由所述正面侧的沟槽的宽度与所述背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的；所述设计方法包括如下各工序：准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；准备具有相同形状的多个所述正面侧的沟槽；针对利用用于多个所述正面侧的沟槽的所述多个切割部件形成所述背面侧的沟槽的各情况确认所述台阶部的破裂状况；当在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，根据确认结果来估计不导致所述台阶部破裂的切割部件的锥度范围；以及将具有被包含在估计范围内的锥度的切割部件选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
[10]本发明的另一方面提供了一种利用具有第[1]至[9]项中任一项所述的设计方法所设计的末端形状的切割部件以所述制造方法将基板个体化成半导体件的半导体件制造方法。
[11]本发明的另一方面提供了一种安装有利用根据第[10]项所述的制造方法制造的至少一个半导体件的电路板。
[12]本发明的另一方面提供了一种安装有根据第[11]项所述的电路板的电子装置。
本发明的有益效果
根据第[1]、[8]、[9]、[10]、[11]和[12]项，与不考虑切割部件的锥度与台阶部的破裂之间的关系来确定切割部件的末端形状的情况相比，可以在批量生产工艺中采用浅的正面侧的沟槽。
根据第[2]项，可以确认在与台阶部的根部区域上的最大应力变得最小的条件接近的条件下台阶部是否破裂。
根据第[3]项，与不包含与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件以作为多个切割部件的情况相比，易于选择末端形状。
根据第[4]项，与仅包含一种与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
根据第[5]项，与仅包含两种与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
根据第[6]项，当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，可以避免完全不能确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度的状态。
根据第[7]项，与仅包含一种在切割部件的顶部的位置处产生最大应力的末端形状的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的半导体件制造工艺的实例的流程图。
图2是示意性地示出根据本发明的实施例的半导体件制造工艺中的半导体基板的剖视图。
图3是示意性地示出根据本发明的实施例的半导体件制造工艺中的半导体基板的剖视图。
图4是示意性地示出当完成电路形成步骤时半导体基板(晶片)的平面图。
图5中的(A)是示出划片刀的切割操作的剖视图，图5中的(B)至5中的(F)是本实施例的划片刀的末端部的放大剖视图，图5中的(G)是在普通全划片中使用的划片刀的末端部的放大剖视图。
图6中的(A)是示出用于模拟的划片刀的末端部的放大剖视图，图6中的(B)是示出当使用图6中的(A)所示的划片刀时在半导体基板上形成的沟槽的形状的剖视图，图6中的(C)和图6中的(D)是在模拟中使用的具有曲率半径r＝0.5和r＝12.5的划片刀的末端部的放大剖视图。
图7是模拟划片刀的末端部的曲率半径与台阶部的角部中的应力值之间的关系的曲线图。
图8是模拟划片刀的末端部的曲率半径与最大应力值之间的关系的曲线图。
图9中的(A)是示出施加到台阶部的角部上的应力的剖视图，图9中的(B)是示出由于在台阶部的角部中产生的应力而使得台阶部破裂的实例的剖视图。
图10是示出当使用图5中的(B)中的划片刀时台阶部的应力的视图。
图11中的(A)是示出沟槽140的中心和沟槽170的中心彼此匹配时的台阶部的剖视图，图11中的(B)是示出当沟槽140的中心和沟槽170的中心彼此偏离时的台阶部的剖视图。
图12中的(A)至图12中的(D)是示出在与位置偏移有关的模拟中使用的四种划片刀的视图。
图13是示出位置偏移量和切口宽度对台阶部的影响的模拟结果的曲线图。
图14是示出当切口宽度Sb极窄且位置偏移量Ds较大时产生最大应力的位置的视图。
图15是示出利用具有不同的切口宽度Sb和不同的末端角曲率半径的各种划片刀切割实际基板时的实验结果的视图。
图16是示出为了确认由于正面侧的沟槽的宽度差对台阶部破裂的影响以及由于台阶部的厚度差对台阶部破裂的影响而实施的实验结果的视图。
图17是示出根据本发明实施例的在半导体件制造方法中使用的划片刀的末端形状的设计方法的流程图。
图18是示出根据本发明实施例的用于确定正面侧的沟槽的宽度的方法的流程图。
图19是示出根据本发明实施例的用于选择制造装置的方法的流程图。
图20是示出根据本发明实施例的用于确定正面侧的沟槽的宽度的方法和用于选择制造装置的方法的另一实例的流程图。
图21是示出划片刀的末端部的磨损与台阶部的破裂之间的关系的剖视图。
具体实施方式
本发明的半导体件制造方法应用于将诸如形成有多个半导体器件的半导体晶片等基板状部件划分(个体化)以制造单个半导体件(半导体芯片)的方法。形成在基板上的半导体元件不受特别限制，并且可以包括发光器件、有源器件、无源器件等。在优选的实施例中，本发明的制造方法应用于从基板提取包含发光器件的半导体件的方法，其中发光器件可以是例如表面发光半导体激光器、发光二极管或发光晶闸管。单个半导体件可以包括单个发光器件，或者可以包括以阵列形式布置的多个发光器件。此外，单个半导体件可以包括驱动单个或多个发光器件的驱动电路。此外，基板可以是由硅、SiC、化合物半导体、蓝宝石等形成的基板，但不限于这些，也可以是由其他材料形成的基板，只要基板至少包括半导体(下文统称为半导体基板)即可。在优选的实施例中，基板是形成有诸如表面发光半导体激光器或发光二极管等发光器件的由GaAs等制成的III-V化合物半导体基板。
在下面的说明中，将参考附图对从形成有多个发光器件的半导体基板上提取单个半导体件(半导体芯片)的方法进行说明。应当注意，附图中的比例或形状是为易于理解本发明特征而夸张了的，不一定与实际的器件的比例或形状相同。
实施例
图1是示出根据本发明实施例的半导体件制造工艺的实例的流程图。如图1所示，本实施例的半导体件制造方法包括：形成发光器件的工序(S100)，形成光阻(resist，又称为光致抗蚀剂或光刻胶)图案的工序(S102)，在半导体基板的正面上形成微细沟槽的工序(S104)，去除光阻图案的工序(S106)，将划片带附着到半导体基板的正面上的工序(S108)，从半导体基板的背面实施半划片的工序(S110)，用紫外线(UV)照射划片带且将扩展带附着到半导体基板的背面上的工序(S112)，去除划片带且用紫外线照射扩展带的工序(S114)，以及拾取半导体件(半导体芯片)以在电路板等上实施芯片安装(die mounting)的工序(S116)。在图2中的(A)至图2中的(D)以及图3中的(E)至图3中的(I)中所示的半导体基板的剖视图分别对应于步骤S100至S116的对应工序。
在形成发光器件的工序(S100)中，如图2中的(A)所示，多个发光器件100形成在由GaAs等制成的半导体基板W的正面上。发光器件100是表面发光半导体激光器、发光二极管、发光晶闸管等。在图中，显示出一个区域对应于发光器件100，但是一个发光器件100仅为一个个体化后的半导体件中所包含的元件的实例。因此，应当注意，在一个发光器件100的区域中可以包含多个发光器件或者另一电路元件以及一个发光器件。
图4是示出当完成发光器件形成工序时半导体基板W的实例的平面图。在图中，为易于说明，仅示出了位于中央部分中的发光器件100。在半导体基板W的正面上，多个发光器件100沿行列方向以矩阵形式布置。一个发光器件100的平面区域通常具有矩形形状，借助具有预定间隔S的由划线等限定的切割区域120，各个发光器件100以格形彼此间隔开。
如果完成了发光器件的形成，则在半导体基板W的正面上形成光阻图案(S102)。如图2中的(B)所示，对光阻图案130进行处理以使半导体基板W的正面上的由划线等限定的切割区域120露出。通过光刻工艺来实施光阻图案130的处理。
然后，在半导体基板W的正面上形成微细的沟槽(S104)。如图2中的(C)所示，利用光阻图案130作为掩模，在半导体基板W的正面上形成具有预定深度的微细沟槽(下文为易于描述，称为微细沟槽或正面侧的沟槽)140。这种沟槽可以通过各向异性蚀刻来形成，优选地通过作为各向异性干蚀法(活性离子蚀刻)的各向异性等离子蚀刻来形成。沟槽可以利用薄划片刀、各向同性蚀刻等来形成，但是优选的是使用各向异性干蚀法，这是因为与通过各向同性蚀刻形成正面侧的沟槽的情况相比能够形成窄的深沟槽，而且因为与使用划片刀的情况相比能够抑制在微细沟槽附近振动、应力等对发光器件100的影响。微细沟槽140的宽度Sa与形成在光阻图案130中的开口的宽度近似相同。微细沟槽140的宽度Sa为例如几微米至十几微米。此外，深度为例如约10μm至约100μm，其形成为至少比形成诸如发光器件等功能元件的深度大的深度。当通过常用划片刀来形成微细沟槽140时，切割区域120的间隔S增至40μm至60μm，作为划片刀的沟槽的宽度与反映切入(pitching)量的余留(margin)宽度的总和值。另一方面，当微细沟槽140通过半导体工艺来形成时，沟槽的宽度变窄，并且用于切割的余留宽度也会变得窄于当使用划片刀时的余留宽度。换言之，切割区域120的间隔S会减小，并且因此，发光器件能够以高密度布置在晶片上以增加所获得的半导体件的数量。在该实施例中，“正面侧”是指形成有诸如发光器件等功能元件的表面侧，“背面侧”是指与“正面侧”相反的表面侧。
然后，去除光阻图案(S106)。如图2中的(D)所示，如果从半导体基板的正面去除光阻图案130，则在正面上露出沿着切割区域120形成的微细沟槽140。后面将描述关于微细沟槽140的形状的细节。
然后，附着紫外线固化划片带(S108)。如图3中的(E)所示，将具有粘合剂层的划片带160附着到发光器件侧。然后，利用划片刀从基板的背面侧沿着微细沟槽140执行半划片(S110)。划片刀的定位可以使用如下方法：将红外照相机布置在基板的背面侧且允许基板透过红外线以间接地检测微细沟槽140的方法、将照相机布置在基板的正面侧且直接检测微细沟槽140的位置的方法、或其他已知的方法。通过这种定位，如图3中的(F)所示，利用划片刀执行半划片，使得在半导体基板的背侧形成沟槽170。沟槽170具有达到形成在半导体基板的正面上的微细沟槽140的深度。此处，微细沟槽140形成有比由划片刀形成的背面侧的沟槽170的宽度窄的宽度。这是因为，当微细沟槽140形成有比背面侧的沟槽170的宽度窄的宽度时，与仅使用划片刀来切割半导体基板的情况相比，能够增加从单个晶片上获得的半导体件的数量。如果能够从半导体基板的正面到其背面形成图2中的(C)所示的几微米至十几微米的微细沟槽，则无需使用划片刀形成背面侧的沟槽，但是不易于形成具有这种深度的微细沟槽。因此，如图3中的(F)所示，组合了利用划片刀从背面进行的半划片。
然后，用紫外线(UV)照射划片带，并且附着扩展带(S112)。如图3中的(G)所示，用紫外线180来照射划片带160，从而使得粘合剂层固化。然后，将扩展带190附着到半导体基板的背面上。
然后，去除划片带，并且用紫外线来照射扩展带(S114)。如图3中的(H)所示，从半导体基板的正面去除划片带160。此外，用紫外线200来照射基板的背面上的扩展带190，从而使得粘合剂层固化。扩展带190的基材具有弹性。该扩展带扩展以增大发光器件之间的间距从而在切割后易于拾取个体化的半导体件。
然后，执行个体化后的半导体件的拾取和芯片安装(S116)。如图3中的(I)所示，从扩展带190拾取的半导体件210(半导体芯片)借助诸如导电膏剂(诸如粘合剂或焊料)等固定部件220而安装到电路板230上。
接着，将描述关于使用划片刀进行半划片的细节。图5中的(A)是当如图3中的(F)所示利用划片刀来执行半划片时的剖视图。
如上所述，多个发光器件100形成在半导体基板W的正面上，并且借助具有间隔S的由划线等限定的切割区域120而彼此间隔开。具有宽度Sa的微细沟槽140通过各向异性干蚀法而形成在切割区域120中。另一方面，如图5中的(A)所示，划片刀300是一种绕轴线Q旋转的盘形的切割部件，并且具有与切口宽度为Sb的沟槽170对应的厚度。划片刀300沿与半导体基板W的背面平行的方向定位在半导体基板W之外。此外，通过使得划片刀300在与半导体基板W的背面垂直的方向Y上移动预定的距离，来在厚度方向上执行半导体基板W的定位，使得台阶部400具有期望的厚度T。此外，在定位之后使划片刀300旋转的状态下，划片刀300和半导体基板W中的至少一个沿与半导体基板W的背面平行的方向移动，从而在半导体基板W中形成沟槽170。因为切口宽度Sb大于微细沟槽140的宽度Sa，所以当沟槽170达到微细沟槽140时，宽度Sb和宽度Sa之间的差异在切割区域120中形成具有厚度T的形状为悬臂檐的台阶部400。如果划片刀300的中心和微细沟槽140的中心彼此完全匹配，则台阶部400在横向上的延伸长度是(Sb-Sa)/2。
A)末端部的描述
图5中的(B)至图5中的(F)是作为本发明实施例的实例的划片刀300的末端部A的放大剖视图，图5中的(G)是在普通全划片中使用的划片刀的末端部A的放大剖视图。在普通全划片中使用的划片刀300A的末端部包括侧表面310、面对侧表面310的侧表面320以及以直角与侧表面310和320相交的平坦顶面340，如图5中的(G)所示。也即，划片刀300A包括具有朝旋转方向观看到的矩形截面形状的末端部。另一方面，例如，如图5中的(A)至图5中的(F)所示，本实施例的划片刀300的末端部具有渐缩形状，其中在划片刀300的末端部中，划片刀300的厚度朝向顶部逐渐变薄。
在本实施例中，“顶部”表示划片刀的末端的一部分。在图5中的(B)、图5中的(D)和图5中的(E)所示的形状中，顶部是末端的尖端。此外，在图5中的(C)和图5中的(F)所示的形状中，除了微细的不规则部之外，顶部是平坦表面，并且该平坦表面被称为“顶面”。此外，“渐缩形”表示具有如下部分的形状：在该部分中，划片刀300的末端部的厚度朝向顶部逐渐变薄，图5中的(B)至图5中的(F)示出了渐缩形状的实例。
此处，图5中的(B)至图5中的(G)所示的形状代表了当在批量生产工艺中进行半导体基板的切割时的初始形状。也即，图5中的(B)至图5中的(F)所示的本实施例的划片刀300预先具有这样的形状作为批量生产工艺的初始形状。此外，在普通全划片中使用的图5(G)所示的矩形末端部在初始状态下具有矩形形状，但是由于连续使用而磨损成如图5中的(B)至图5中的(D)所示的具有曲面330的渐缩形状。
在图5中的(B)所示的实例中，提供了一对侧表面310和320以及在该对侧表面310与320之间的曲面330。具体地，一对侧面310与320之间的距离是对应于切口宽度Sb的宽度，并且末端部包括在侧表面310与320之间的具有半圆形形状的曲面330，并且不包括如图5中的(C)和图5中的(F)所示的顶面340。图5中的(C)所示的实例具有图5中的(B)和图5中的(G)所示的形状之间的中间形状，并且在其末端角部中具有顶面340和曲面330。图5中的(D)所示的实例不具有顶面340，但是具有曲率半径大于图5中的(B)和图5中的(C)所示的末端角部的曲率半径的曲面330，其中在顶部的位置处形成有具有比曲面330的曲率半径小的曲率半径的曲面370。随着图5中的(B)至图5中的(D)所示的曲面330靠近划片刀300的顶部，划片刀300的厚度的缩减率提高。
在图5中的(E)所示的实例中，在两个截角350和360之间形成有曲面370。在该情况下，不形成类似于图5中的(C)所示的形状的顶面340。在图5中的(F)所示的实例中，提供了彼此面对的侧表面310和320以及在侧表面310与320之间的顶面340，并且在侧表面310、320与顶面340之间形成有截角350和360。此外，在截角350与顶面340之间的角部处形成有曲面352，并且在截角360与顶面340之间的角部处形成有曲面362。
如图5中的(B)至图5中的(F)所示，根据本实施例的划片刀的末端部可以具有任何不同于图5中的(G)所示的矩形末端部的渐缩形状，并且只要无特别提及，则可能具有或者可能不具有顶面。此外，根据图5中的(B)至图5中的(F)所示的本实施例的划片刀300的末端部具有关于如图5中的(D)所示的划片刀300的厚度中心K对称的线对称形状。然而，如果无特别提及，则线对称形状不是必须的，顶部(顶面)的位置可沿划片刀300的厚度方向偏离。
B)模拟和实验结果的描述
接着，将说明当具有几微米到几十微米的宽度的微细沟槽彼此连通时为了确认破裂发生与其原因之间的对应关系而实施的模拟和实验。
B-1)与末端形状有关的模拟的描述
图6至图8是示出为了检测划片刀的末端角部的曲率半径与施加到台阶部上的应力之间的关系而实施的模拟及其结果的视图。在图6中的(A)中显示在模拟中使用的划片刀302的实例。图6中的(A)是朝旋转方向观看到的划片刀302的末端部的截面形状。如图6中的(A)所示，划片刀302的末端部包括侧表面310和320、具有预定长度的顶面340以及形成在侧表面310、320与顶面340之间的具有曲率半径r的曲面330，并且末端部关于与旋转轴线正交的线对称地形成。
图6中的(B)示出了当使用具有图6中的(A)所示的末端形状的划片刀302时在半导体基板上形成的沟槽的形状。此处，由于基板的正面侧的沟槽140的侧表面的位置与基板的背面侧的沟槽170的侧表面的位置的差异，而在正面侧的沟槽140与背面侧的沟槽170的竖直侧表面之间产生具有宽度W的台阶差，并且由于该台阶差而形成厚度为T的具有檐形状的区域，也即台阶部400。换言之，台阶部400是在正面侧的沟槽140与背面侧的沟槽170的连接部中形成的台阶差与半导体基板的正面之间的部分。
在当前模拟中，当划片刀302中的曲面330的曲率半径r(μm)变成r＝0.5,r＝2.5,r＝5.0,r＝7.5,r＝10.0以及r＝12.5时，通过模拟来计算施加到台阶部400上的应力值。划片刀302的厚度是25μm。图6中的(C)示出了r＝0.5时的末端部，并且图6中的(D)示出了r＝12.5时的末端部的形状。图6中的(D)的末端部示出了半圆形形状，其中末端角部的曲率半径是划片刀302的厚度的1/2。作为处理对象的基板是GaAs基板，正面侧的沟槽140的沟槽宽度是5μm，台阶部400的厚度T是40μm，并且2mN的负荷从背面侧的沟槽170向基板的正面侧施加到台阶部400上。此外，正面侧的沟槽140的宽度中心和划片刀302的厚度中心彼此匹配。
图7所示的曲线图代表了模拟结果，并且示出了当末端角部的曲率半径变化时施加到台阶部400上的应力值的变化。此处，纵轴线表示应力值“Mpa”，横轴线表示图6中的(B)所示的正面侧的沟槽140的中心被设为原点时的X坐标。根据该曲线图，在任何曲率半径r，随着X坐标接近12.5，也即，随着X坐标从背面侧的沟槽170的中心侧靠近台阶部400的根侧，应力增加。此外，能够理解的是，如果曲率半径r的值增加，则施加到台阶部400的根部侧的应力减小并且应力的上升得以缓解。换言之，在当前模拟中使用的末端形状的范围(也即，锥度比如图6中的(D)所示的半圆形末端部的锥度小的末端形状)的情况下，在台阶部400的根部侧产生最大应力。另外，与接近如图6中的(C)所示矩形的形状相比，在如图6中的(D)所示的半圆形末端形状中施加到台阶部400的根部侧的应力较小。也即，随着锥度增加，施加到台阶部400的根部侧的应力减小。此外，在形状接近如图6中的(C)所示矩形的情况下，例如，当r＝0.5时，能够理解的是，与曲率半径r较大的情况相比，在达到大约11μm的X坐标的范围内应力较小，但是在X坐标超过大约11μm的范围内，即，在较靠近根部的部分中，应力快速增加，然后，应力集中于X坐标上12.5μm附近。
接着，图8示出了在横轴线上表示的曲率半径与纵轴线上表示的最大应力值之间的关系。图8所示的曲线图代表除了关于图7所示的曲率半径r的值之外还关于r＝25μm以及r＝50μm所实施的模拟的结果。具有超过12.5μm(产生了半圆形形状)的曲率半径r(例如25μm或50μm)的末端形状的锥度增加，例如如图5中的(D)所示。根据同一曲线图，随着曲率半径r减小，也即，随着末端形状接近矩形形状，最大应力值增加，并且与曲率半径r变化有关的最大应力变化程度也快速增加。相反，能够理解，如果曲率半径r增加，则最大应力值减小，与曲率半径r的变化有关的最大应力变化程度从约5μm的曲率半径放缓，并且在曲率半径为12.5μm至50μm的范围内，也即，在如图6中的(D)或图5中的(D)所示的不具有顶面的渐缩形状的范围内，最大应力值的变化几乎是均匀的。
将基于上述模拟结果参考图9和图11来描述半导体件破裂的机理。如图9中的(A)所示，当末端部具有类似于划片刀300A的矩形形状时(当曲率半径r的值极小时)，在从半导体基板的背面形成具有切口宽度Sb的沟槽170的情况下，利用划片刀300A的顶面340来挤压基板。由于划片刀300A引起的力F施加到整个台阶部400上，但是考虑到施加到台阶部400上的力F按杠杆原理而集中于台阶部400的根部侧的区域(根部区域410)上。进一步地，当集中于根部区域410上的应力超过了晶片的破裂应力时，如图9中的(B)所示，在台阶部400的根部区域410中发生破裂(破碎、裂缝、撬起等)。如果在台阶部400中发生破裂，则应当确保用于切割台阶部400的裕度M，这意味着切割区域120的间隔S应当等于或大于裕度M。根据图8中的模拟结果，当将r＝0.5的情况与r＝12.5的情况进行比较时，施加到台阶部400的根部区域410上的应力彼此相差近似三倍。这意味着，在曲率半径r的值小于如图5中的(B)或图6中的(D)所示半圆形末端部的曲率半径值的范围内，也即，在具有顶部的末端部的范围内，施加到台阶部400的根部区域410上的应力会由于划片刀的末端角部的曲率半径r的值而大幅地变化。此处，本实施例中的“根部区域”代表了，当利用具有如图5中的(C)、图5中的(F)和图5中的(G)所示的顶面的末端形状来形成平行于基板表面的台阶部时，形成在正面侧的沟槽的两侧的、相对于与基板表面平行的台阶部的宽度Wh的1/2的位置而言与背面侧的沟槽170的竖直侧表面更靠近的一侧的区域。此外，当使用例如如图5中的(B)、图5中的(D)和图5中的(E)所示的不具有顶面的渐缩形末端形状时，并且当不形成平行于基板表面的台阶部时，该区域代表了相对于台阶部的宽度Wt的1/2的位置而言位于与背面侧的沟槽170的竖直侧表面更靠近的一侧的区域。在图6中的(B)中示出了宽度Wh与宽度Wt之间的关系。
图10是当利用图5中的(B)所示的本实施例的划片刀300来形成沟槽170时对台阶部400施加的应力的剖视图。图10示出了划片刀300的末端部具有半圆形形状的实例。在该情况下，沟槽170的形状类似地具有半圆形形状。结果，划片刀300的末端部施加到台阶部400上的力F在沿着沟槽半圆的方向上分布。因此，认为在台阶部400中抑制了如图9中的(A)所示的在台阶部400的根部区域410上的应力集中，并且因此抑制了台阶部400的破碎或裂缝。
B-2)与位置偏移有关的模拟
接着，将对划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移量进行说明。
图11中的(A)和图11中的(B)是示出形成在基板的正面上的正面侧的沟槽140的宽度Sa与通过划片刀形成的沟槽170的切口宽度Sb之间的位置关系的视图。切口宽度Sb的中心理想地匹配正面侧的沟槽140的宽度Sa的中心，如图11中的(A)所示。然而，实际上，由于制造偏差，切口宽度Sb的中心偏离正面侧的沟槽140的宽度Sa的中心，如图11中的(B)所示。此外，由于位置偏移，在左右台阶部400的宽度Wt上出现差别。正面侧的沟槽140的宽度Sa的中心与切口宽度Sb的中心之间的差值称为位置偏移量Ds。制造偏差适当地基于要使用的制造装置的精度，并且例如，制造装置的精度是由划片装置的处理精度、用于检测正面侧的沟槽140的位置的检测工具(照相机等)的精度等来确定的。
接着，将说明为了检测划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移量Ds与施加到台阶部400上的应力之间的关系而实施的模拟以及为了检测划片刀的切口宽度Sb与施加到台阶部400上的应力之间的关系而实施的模拟。在模拟中，距划片刀的顶部相距12.5μm的位置处的切口宽度Sb(μm)被设为Sb＝25,Sb＝20.4,Sb＝15.8且Sb＝11.2这四种，并且通过模拟来计算当针对各个切口宽度相对于正面侧的沟槽140而言的位置偏移量Ds(μm)变成Ds＝0,Ds＝2.5且Ds＝7.5时的应力值。在当前的模拟中使用的末端形状不同于与图6有关的模拟中所使用的末端形状，但是与其共同之处在于，利用具有不同锥度的多个末端形状来进行模拟。假设作为处理对象的基板是GaAs基板。此外，划片刀的厚度设为25μm，末端角部的曲率半径设为r＝5μm，半导体基板的正面侧的沟槽140的宽度Sa设为5μm，台阶部400的厚度T设为40μm。此外，执行设定而使得沿台阶部400和背面侧的沟槽170的侧表面的法向方向施加10mN的总负荷。背面侧的沟槽170对其侧表面的负荷是考虑到实际切割时划片刀的横向振动而获得的。
图12中的(A)至图12中的(D)示出了当相对于在模拟中使用的四种切口宽度(划片刀的末端形状)而言位置偏移量Ds为零时的形状。图12中的(A)示出了当Sb＝25μm时的形状，图12中的(B)示出了当Sb＝20.4μm时的形状，图12中的(C)示出了当Sb＝15.8μm时的形状，图12中的(D)示出了当Sb＝11.2μm时的形状。在任何形状中，在除了末端角部的曲面之外的表面上形成线性形状。在如图12中的(D)所示Sb＝11.2μm的情况下，如图所示，顶部区域中的曲率半径设为5μm，并且不提供末端角部。
图13示出了位置偏移量Ds和切口宽度Sb对台阶部的影响的模拟结果。纵轴线表示施加到台阶部400上的最大应力值，横轴线表示切口宽度Sb。横轴线上的切口宽度Sb表示从划片刀的顶部到12.5μm的位置的宽度，位置偏移量Ds(μm)分别设为Ds＝0,Ds＝2.5且Ds＝7.5。图13示出了通过绘制该情况下的模拟结果所获得的曲线图。
从图13中的曲线图显而易见，在任何切口宽度Sb中，能够理解到，随着划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移量Ds增加，施加到台阶部400上的最大应力增加。此外，虽然图13中没有显示，但由于划片刀的位置偏移而在台阶部400的宽度Wt增加的一侧的根部区域410中产生最大应力。认为这是由于，随着位置偏移Ds增加，较大的应力易于按杠杆原理施加到台阶部400的位于台阶差增加的一侧的根部区域410上。
此外，随着切口宽度Sb变窄(随着锥度变大)，最大应力值趋于减小，但是认为这是由于应力不易于集中在台阶部400的根部区域410上，因为朝向基板的正面挤压台阶部400的应力随着锥度变大而减弱。此外，当切口宽度Sb极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)时，能够理解到，产生最大应力值的部位快速地变化且应力值(约7.2)增加。认为这是由于，在具有宽切口宽度Sb的划片刀(具有小锥度的划片刀)中，应力施加给台阶部400的宽表面上，但是在具有极窄切口宽度Sb的划片刀(具有极大锥度的划片刀)中，当顶部(顶点)偏离半导体基板的正面侧的沟槽140的范围时应力集中于渐缩顶部(顶点)的区域中。虽然图13中没有显示，但是根据模拟结果，当切口宽度Sb极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)时，在顶部(顶点)区域中产生了最大应力。该位置由图14中的P表示。在本实施例中的“顶部区域”是包括顶部在内的区域，并且是相对于台阶部400的根部区域410而言位于背面侧的沟槽的中心侧的区域。
B-3)第一实验结果的描述
接着，在图15中示出了当准备具有不同锥度的多个划片刀且切割实际基板时的实验结果。在该实验中，对具有25μm厚度的划片刀的末端进行处理以准备这样的多个划片刀：其中末端角部的曲率半径r是1μm至23μm，在距顶部相距5μm的位置处的切口宽度在5μm至25μm的范围内。在图15中示出了曲率半径和切口宽度的具体组合。在该准备中，多个划片刀的锥度几乎相同。此外，使用GaAs基板，正面侧的沟槽140的厚度设为约5μm，台阶部400的厚度T设为约40μm，并且划片刀的沿沟槽宽度方向的位置偏移量Ds设为小于±7.5μm。由于划片刀的厚度是25μm，形成了这样的渐缩形：其中，在末端角部的曲率半径r等于或大于12.5μm的范围内，末端部不具有顶面。另一方面，在曲率半径小于12.5μm的范围内，锥度随着曲率半径变小而减小。当曲率半径为1μm时，形成了近似矩形的末端形状。
图15中的“O”表示锥度充分抑制了台阶部40的破裂且能够用于批量生产工艺，“X”表示锥度不能充分抑制台阶部40的破裂且不能用于批量生产工艺。在图15中，在锥度小(曲率半径r等于或小于8μm)的范围内以及在锥度大(曲率半径r等于或大于22μm)的范围中，存在不可用范围，但是在两个范围之间存在适当的锥度范围。这是因为，如之前模拟结果所示，在锥度小的范围内，应力集中于台阶部400的根部区域410上而导致台阶部400破裂，而在锥度大的范围内，应力集中在划片刀的顶部(顶点)的位置上而导致台阶部400破裂。曲率半径r等于或小于8μm的范围是由于锥度小而导致台阶部破裂的范围，而曲率半径r等于或大于22μm的范围是由于锥度大而导致台阶部破裂的范围。
如图8的模拟所示，施加到台阶部400上的最大应力根据末端部的锥度而极其快速地变化。因此，即使当使用矩形末端形状或其他任意末端形状时发生破裂，如图15的实验中所示，可以确认适当的锥度。能够理解的是，如果管理末端形状以使其背包含在该范围内，则能在无需改变制造条件使台阶部400的厚度T增加(正面侧的沟槽140的宽度加宽且加深)来提高台阶部的强度的情况下，将台阶部的破裂抑制为在批量生产工艺中不发生问题的程度。
B-4)第二实验结果的说明
接着，在图16中示出了为了确认由于正面侧的沟槽宽度差对台阶部破裂的影响以及由于台阶部的厚度差对台阶部破裂的影响而实施的实验结果。在该实验中，使用GaAs基板，并且使用这样的划片刀：其中台阶部400的厚度T是25μm和40μm，在距顶部相距5μm的位置处的切口宽度是16.7μm。此外，针对正面侧的沟槽140的每个宽度Sa，以及针对台阶部400的每个厚度T，参考划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移来确认在何种位置偏移程度抑制了台阶部400的破裂而使得确保在批量生产工艺中的可用性。图16中的“A”至“D”示出了获得台阶部400的破裂得到充分抑制的结果的位置偏移量Ds的范围。
例如，台阶部的厚度T是25μm且正面侧的沟槽的宽度Sa是7.5μm的情况对应于“B”。这表明，即使划片刀沿沟槽宽度方向在±5μm至小于±7.5μm的范围内变化的情况也满足充分抑制台阶部400的破裂从而能够用于批量生产工艺的条件，并且表明，在±7.5μm或更大的位置偏移情况下，不能充分抑制台阶部400的破裂。此外，台阶部400的厚度T是45μm且正面侧的沟槽的宽度Sa是5μm的情况对应于“A”。这表明，即使划片刀沿沟槽宽度方向变化±7.5μm或更大的状态也满足充分抑制台阶部400的破裂从而能够用于批量生产工艺的条件。此外，台阶部400的厚度T是25μm且正面侧的沟槽的宽度Sa是5μm的情况对应于“D”。这表明，仅当划片刀沿沟槽宽度方向的偏移小于±3μm时，才充分抑制台阶部400的破裂，而当偏移是±3μm或更大时，不能充分抑制台阶部400的破裂。
图16中的实验结果表明，当正面侧的沟槽140的宽度Sa大时，台阶部400有力地对抗划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移。也即，由于正面侧的沟槽140的宽度Sa较宽，所以台阶部400不会由于来自划片刀的应力而易于破裂。认为其原因在于，由于正面侧的沟槽140的宽度Sa较宽而台阶部400的宽度W较窄，所以杠杆原理几乎不起作用。此外，这意味着，当台阶部400的厚度T大时，台阶部400有力地对抗划片刀沿沟槽宽度方向的位置偏移。也即，当台阶部400的厚度T大时，台阶部400不会由于来自划片刀的应力而易于破裂。这是因为，当台阶部400的厚度T大时，台阶部400具有对抗应力的有力强度。
C)末端部的设计方法
接着，将对基于上述模拟和实验结果的划片刀末端形状的设计方法以及半导体芯片制造方法进行说明。只要无特别提及，下面的实施例以图1所示的实施例的制造流程为前提。
图17是示出根据本发明实施例的在半导体件制造方法中使用的划片刀的末端形状的设计方法的流程图。图17中的一系列工序可以利用实际的半导体基板来进行，或者可以利用模拟而不使用实际的半导体基板来进行。
在图17的流程中，首先，在步骤S200中，准备具有不同末端形状的锥度的多个划片刀。例如，如图15所示的实验，准备多个划片刀使锥度按预定间隔变化。此处，在作为普通切割方法的全划片中使用的末端形状是如图5中的(G)所示的矩形形状。因此，为了使用矩形的划片刀来准备具有不同锥度的多个划片刀，需要预先处理矩形形状。例如，通过供给具有矩形形状的多个划片刀，然后，通过实际上对诸如虚假(dummy)晶片等用于末端处理的部件进行划片，由于切割引起的末端形状的磨损度会针对每个划片刀变化。下面将详细描述将划片刀渐缩化的方法。
在S200中，可以通过从不同的主体供给而不对末端形状进行处理来准备具有不同锥度的多个划片刀。此外，S200可以被替代成准备具有施加到台阶部400的根部区域410上的不同程度的应力的多个划片刀的工序。此外，无需统一地执行划片刀的准备，例如，可以使用仅准备一种锥度、执行后面要说明的直至S204的操作、准备不同的锥度、然后再次执行直至S204的操作的方法。
在本实施例中的“锥度”是由划片刀的末端角部的曲率半径、顶部(顶点)的曲率半径、距顶部预定距离处的划片刀的厚度等来确定的。例如，当末端角部的曲率半径大时以及当顶部(顶点)的曲率半径小时，锥度增加。另外，当距顶部预定距离处的划片刀的厚度小时，锥度增加。换言之，锥度可以表达为在距顶部预定距离处的划片刀的厚度。此外，当划片刀磨损且末端部的厚度变薄时，锥度也增加。换言之，锥度可以表达为对台阶部400的根部区域410而言的应力的程度。也即，当锥度增加时，对台阶部400的根部区域410而言的应力程度减小。只要无特别提及，锥度是指从划片刀的顶部到约为划片刀厚度两倍的距离的末端侧形状的锥度。
接着，在S202中，为了确认当使用在S200中准备的多个划片刀时台阶部的破裂状况，准备具有与正面侧的沟槽形状相同的多个沟槽的半导体基板，该半导体基板预期用于批量生产工艺。正面侧的沟槽的节距可以是预期用于批量生产工艺的节距，或者可以是另外的节距。也即，足够的是对于每个锥度估计出批量生产工艺中台阶部的破裂状况。此外，在S202中，可以通过针对没有按与图1中的S104情况类似的方式形成沟槽的半导体基板形成正面侧的沟槽来准备半导体基板，或者可以通过从另一主体供给形成有沟槽的半导体基板而不执行沟槽形成来准备半导体基板。此处，“相同的形状”不意味着完全相同的形状，而是意味着包括有当形成具有相同形状的沟槽时所产生的误差等在内的基本相同的形状。
接着，在S204中，利用在S200中准备的多个划片刀中的每一个，针对在S202中准备的半导体基板形成背面侧的沟槽170。此外，确认当使用多个划片刀中的每一个时台阶部的破裂状况。具体地，利用显微镜等来确认台阶部附近的裂缝、破碎等的存在与否及其程度。为了明确不引起台阶部破裂的锥度(将破裂抑制到能够用于批量生产工艺的程度的形状)，优选的是执行背面侧的沟槽的形成以及针对各末端形状来多次确认破裂状况。此外，优选的是在考虑到划片刀的位置偏移的情况下在导致台阶部易于破裂的位置偏移状态下执行形成和确认。进一步，作为确认的结果，例如，如图15所示，列出每个锥度以及该锥度是否导致台阶部破裂(该锥度是否能够用于批量生产工艺)。
接着，在S206中，确认在S200中准备的多个划片刀中是否包含导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度两种。例如，由于图15的情况包括了导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度(S206中结果为是)，所以程序转入S210。按这种方式包含两种锥度的情况意味着，能够明确能用于批量生产工艺的锥度范围的至少一部分以及不能用于批量生产工艺的锥度范围的至少一部分。例如，当锥度小而台阶部破裂时且当锥度大而台阶部不破裂时，可以估计出，当锥度小时，由于对台阶部的根部区域的应力而发生破裂，并且因此，可以判定具有比该小锥度小的锥度的锥度范围是不可用锥度范围。此外，可以判定至少不导致台阶部破裂的锥度是可用锥度。相反，当锥度大而台阶部破裂时且当锥度小而台阶部不破裂时，可以估计出，当锥度大时，由于渐缩形末端部的区域的应力集中而导致台阶部破裂，并且因此，可以判定具有比该锥度大的锥度的锥度范围是不可用锥度范围。此外，可以判定至少不导致台阶部破裂的锥度是可用锥度。在S206中，以这种方式包括导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度这两种的情况意味着，当使用具有任意末端形状的划片刀时，存在台阶部破裂的可能性，并且对于窄且浅的正面侧的沟槽而言，能够明确能用于批量生产工艺的锥度范围和不能用于批量生产工艺的锥度范围的至少一部分。
另一方面，当在S200中准备的所有锥度情况下台阶部都破裂时，这意味着完全不能明确能用于批量生产工艺的锥度。因此，在该情况下(S206中结果为否)，程序转入S208。此外，当在所有锥度情况下台阶部都不破裂时，由于正面侧的沟槽不一定是宽且深的，因此，存在制造条件不适合的可能性。例如，台阶部的强度不一定设定为较强。因此，在该情况下，程序转入S208。
在S208中，例如，改变诸如正面侧的沟槽140的形状(宽度、深度等)等设定条件。根据图16所示的实验结果，当正面侧的沟槽140的深度浅时而且当正面上的沟槽140的宽度Sa窄时，台阶部的强度变弱而易于破裂。也即，认为当在S200中准备的所有锥度情况下台阶部都破裂时，正面侧的沟槽140过浅或过窄而过度削弱了台阶部的强度。因此，在该情况下，通过改变正面侧的沟槽140的形状来加强台阶部的强度。具体地，实施正面侧的沟槽140的宽度Sa的加宽及其深度的加深中的至少一项。
此外，根据图12和图13的模拟结果，如果当形成背面侧的沟槽140时划片刀在沟槽宽度方向上的位置精度低，则台阶部易于破裂。因此，可以改变影响位置精度的制造条件而使得划片刀在沟槽宽度方向上的位置精度变高。例如，可以将划片装置变成划片刀位置精度更优良的划片装置。这样，通过改变正面侧的沟槽140的形状和划片刀在沟槽宽度方向上的位置精度中的至少之一，制造条件变成了台阶部不易于破裂的条件。
此外，当在S200中准备的所有锥度情况下台阶部都不破裂时，由于正面侧的沟槽140不一定宽且深，结果，认为台阶部的强度不一定设定得较强。在该情况下，通过改变沟槽宽度以使沟槽变窄，存在能够增加可从一个半导体基板获取的半导体件的数量的可能性。如果沟槽的宽度变窄，则不易于形成深的沟槽，或者台阶部的强度被削弱。然而，如图8所示，由于应力会因锥度而大幅变化，因此通过明确适当的锥度，可以在台阶部不破裂的情况下形成背面侧的沟槽170，而哪怕是对于窄且浅的正面侧的沟槽140而言也如此。因此，在S206中，当在所有准备的锥度情况下台阶部都不破裂时，通过改变正面侧的沟槽140而使其变窄(或者窄且浅)，设定设计条件而使得可从一个半导体基板获取的半导体件的数量得到增加，再次从S200执行流程，并且反复执行从S200至S208的流程，直到流程到达S210。如上所述，如果沟槽140窄，则不易于形成深的沟槽。这是因为，例如，当通过干蚀法来形成正面侧的沟槽140时，沟槽窄，蚀刻气体不易于进入沟槽内的深处，并且干扰了沟槽底部处蚀刻的进展。此外，这是因为，当利用薄的划片刀来形成沟槽时，划片刀易于断裂。
例如，当在S200中准备的类型的划片刀较小时以及当锥度偏向于过大或过小时，在S206中，不易于获得包含导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度这两种的状态。因此，在该情况下，可以改变S208中的设计条件，使得在S200中准备的末端形状的类型增加。
如上所述，在S208中改变设计条件，并且再次从S200执行流程。此外，在流程到达S210之前，反复执行从S200到S208的流程。
在S210中，从不导致台阶部破裂的锥度中选择将要用于批量生产工艺的划片刀的初始末端形状。此外，从选择对象中自然地排除导致台阶部破裂的锥度而不用于批量生产工艺。也即，从选择对象范围中排除导致台阶部破裂的锥度。不一定将与实验所用的锥度相同的锥度选为将要用于批量生产工艺的末端形状，并且可以估计不导致台阶部破裂的锥度范围，并且可以选择在估计范围内所包含的锥度。例如，在图11的实验结果中，估计出末端角部的曲率半径r是13μm至21μm的范围作为不导致台阶部破裂的锥度范围，将与14.5μm或18.5μm的曲率半径对应的末端形状选为将要用于批量生产工艺的划片刀的初始末端形状，并且在批量生产工艺中管理末端角部的曲率半径r以使其不偏离13μm至21μm的范围。也即，当不导致台阶部破裂的锥度的数量多时，多个锥度之间的范围可被估计为不导致台阶部破裂的锥度范围，并且可以从该范围中选择末端形状。
此处，优选的是在不导致台阶部破裂的锥度范围内具有比该范围的中心的锥度小的锥度的程度的末端形状被选为将要用于批量生产工艺的划片刀的初始末端形状。例如，在图15的实验结果中，不选择末端角部的曲率半径r是17μm至21μm的末端形状，而是相反，选择末端角部的曲率半径r是13μm至17μm的末端形状。这是因为，当锥度小时，末端部处于与锥度大的情况相比末端部不被磨损的状态，也即，划片刀的寿命较长。此外，当利用普通的矩形划片刀来处理末端形状时，将矩形形状预先处理成期望锥度的时间段变短。
此外，当导致台阶部破裂的锥度存在于锥度大于不导致台阶部破裂的锥度的一侧时，优选的是在批量生产工艺中管理锥度而不由于划片刀的末端部的磨损而达到该锥度。例如，在图15中，在末端角部的曲率半径大于13μm至21μm(为不导致台阶部破裂的锥度)的一侧(超过21μm的范围)，存在导致台阶部破裂的22μm至23μm的锥度。因此，在图15的实验结果的情况下，优选的是在批量生产工艺中管理锥度以使末端角部的曲率半径不由于划片刀的末端部的磨损而超过21μm。具体地，优选的是在曲率半径达到上述锥度之前，更换划片刀。在本实施例中的“更换”不仅包含更换成一个完全不同的划片刀，而且包含对同一划片刀的末端形状的再处理(修饰(dressing))。
在上文，已经描述了根据本实施例的划片刀的末端形状的设计方法的流程，但是根据该设计方法，当确定了将要用于批量生产工艺的划片刀的末端形状时，与不考虑末端形状的锥度与半导体件的破裂之间的关系来确定末端形状的情况相比，可以采用浅的正面侧的沟槽140。在现有技术中，当具有几微米到几十微米的宽度的微细沟槽彼此连通时，任何破裂发生及其原因是不明显的，并且因此，难以在实际的批量生产工艺中采用图1所示的制造工艺。此外，即使当采用图1所示的制造工艺时，会在正面侧形成不必要的宽且深的沟槽。另一方面，在根据本实施例的划片刀的末端形状的设计方法中，如图7或图8所示，考虑到台阶部的应力由于锥度而大幅变化的事实，在图17中的S200中准备具有不同锥度的多个划片刀。此外，在图17的S206中，由于仅当包括导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度这两种时选择末端形状，虽然需要设计上的劳动，但与使用具有任意末端形状的划片刀的情况相比，能够在批量生产工艺中采用窄且浅的正面侧的沟槽140。
接着，将对图17中的S200中准备多个锥度的具体方法进行说明。首先，作为切割由GaAs等制成的化合物半导体的划片刀，可以使用金刚石刀片、通过将金刚石刀片和铝基部结合所获得的刀片或类似刀片。一般地，市场上可得的这种划片刀等的末端形成了矩形形状，其中在末端部中没有形成曲面，类似于图5(G)的形状。因此，为了使用不形成为如矩形形状等的期望形状的划片刀，需要对该末端部进行处理。
处理包括例如以下工序。也即，准备市场上可得的划片刀等，并且选择用于对所准备的划片刀的末端部进行处理的材料。例如，选择由Si、SiC或其它化合物半导体材料制成的处理基板。可以使用任何能够将末端部处理成期望形状的材料。
接着，通过利用划片刀反复切割处理半导体基板，末端部在被磨损的同时接近期望的形状。为了获得期望的曲面形状，可以适当地选择处理基板与划片刀所形成的角度、划片刀的转速、研磨时间、磨料等。这样，在划片工序之前，利用为末端部的处理所准备的处理材料将划片刀处理成期望的渐缩形状。通过这种方法，甚至在普通全划片中使用的矩形划片刀也能够一般地用作图17中的S200中准备的划片刀。
接着，在图17的S200中，将对应当准备具有何种锥度的末端形状进行详细说明。
作为第一方面，优选的是，包括与具有半圆形末端部的划片刀相比的至少一种渐缩形划片刀。换言之，优选的是包括具有如下锥度的至少一种划片刀：与具有半圆形末端部的划片刀相比，将要在台阶部的根部区域中产生的最大应力较小。在这方面，从图8中能够理解，在与具有半圆形末端部的划片刀相比末端部成渐缩形的范围(超过r＝12.5μm的范围)内，最大应力在低水平处饱和。也即，通过准备具有在该范围内的锥度的至少一种划片刀，可以检查在与根部上的最大应力变得最小的条件接近的条件下台阶部是否破裂。因此，例如，当台阶部破裂时，在S208中，易于判定需要改变正面侧的沟槽140的宽度或深度以使台阶部不易于破裂，而不改变设计条件使得要准备的末端形状的类型增加。
作为第二方面，优选的是，除了包括与具有半圆形末端部的划片刀相比为渐缩形的划片刀之外，还包括如下的划片刀：末端部的锥度与具有半圆形末端部的划片刀相比较小。换言之，优选的是包括与具有半圆形末端部的划片刀相比在台阶部的根部区域中产生的最大应力较小的锥度和最大应力较大的锥度这两种锥度的划片刀。在这方面，从图8中能够理解，在与具有半圆形末端部的划片刀相比末端部为渐缩形的范围(超过r＝12.5μm的范围)内，最大应力在低水平处饱和。然而，在与具有半圆形末端部的划片刀相比末端部具有较小锥度的范围(等于或小于r＝12.5μm的范围)内，最大应力大幅地变化。也即，通过准备具有包含在各范围内的锥度的划片刀，划片刀具有导致台阶部破裂的锥度和不导致台阶部破裂的锥度的可能性变高，并且因此，在图17的S206中，程序易于进行到图17中的S210。也即，末端形状的选择变得容易。
作为第三方面，优选的是包括与具有半圆形末端部的切割部相比具有较小锥度的多个划片刀。换言之，优选的是包括与具有半圆形末端部的划片刀相比具有在台阶部的根部区域中产生较大应力的锥度的多个划片刀。从图8能够理解，在与具有半圆形末端形状的划片刀相比在台阶部的根部区域中产生较大应力的范围(小于r＝12.5μm)内，与大于上述范围的锥度范围(r＝12.5或更大)相比，与锥度有关的最大应力大幅变化。因此，通过准备在最大应力大幅变化的范围内的多个划片刀，易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
作为第四方面，优选的是包括与具有半圆形末端部的切割部相比具有较小锥度的三种以上的划片刀。换言之，优选的是包括与具有半圆形末端部的划片刀相比具有在台阶部的根部区域中产生较大应力的锥度的至少三种划片刀。如从图8中所理解的，在与具有半圆形末端形状的划片刀相比在台阶部的根部区域中产生较大应力的范围(小于r＝12.5μm)内，最大应力大幅度变化，而且，应力不是线性地变化，而是非线性地变化。因此，与两种划片刀的情况相比，通过使用在应力非线性变化的范围内的至少三种划片刀，易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
作为第五方面，优选的是要准备的划片刀包括具有如下锥度的划片刀：在顶部中没有设置顶面的渐缩形末端形状中，在形成背面侧的沟槽时如果划片刀的顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度，则在与正面侧的沟槽的宽度偏离的顶部区域中产生最大应力。这是因为，当不包含这样的划片刀时，当顶部沿沟槽宽度方向的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，不能可靠地确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够增加到何种程度。此外，与仅包括一种划片刀的情况相比，通过包括多个这样的划片刀，易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够增加到何种程度。当明显划片刀的顶部不偏离正面侧的沟槽的宽度时，可以不包含这样的划片刀。
作为第六方面，如图15所示，优选的是以几乎均一的间距来准备锥度。此外，虽然在图17的S200中应当准备的锥度类型的数量是至少两个，为了使用窄且浅的正面侧的沟槽，优选的是准备尽可能多的类型的锥度，如图15所示。
D)基于划片刀位置与沟槽宽度之间的关系的实施例
D-1)处理精度与正面侧的沟槽之间的关系
接着，将说明制造半导体件的制造装置的处理精度与正面上的沟槽140的宽度Sa之间的关系以及基于上述关系的划片刀的末端形状的设计方法和半导体件制造方法。制造装置的处理精度不仅包括包含划片装置的定位精度在内的处理精度，而且包括将要用于制造工艺的其他装置的精度，例如，检测正面侧的沟槽140的位置的诸如照相机等检测工具的检测精度。此外，制造装置的处理精度变成主要因素，在此基础上，确定划片刀在沟槽宽度方向上的位置(变化范围)。
如图13所描述的，在具有大锥度的划片刀中，当不具有顶面的渐缩形顶部沿沟槽宽度方向偏离半导体基板的正面侧的沟槽140的范围时，应力会集中在顶部区域上，并且台阶部会破裂。也即，当使用具有使应力集中在不具有顶面的渐缩形顶部的区域上的锥度的划片刀时，甚至在顶部沿沟槽宽度方向与半导体基板的正面侧的沟槽140的范围偏离的制造装置的处理精度与正面侧的沟槽140的宽度之间的关系中，优选的是，确定诸如划片刀的末端形状、正面侧的沟槽140的形状等其他制造条件，以使台阶部不破裂。
另一方面，甚至在具有极大锥度的划片刀中，如果满足顶部不与正面侧的沟槽140的宽度偏离的制造装置的处理精度与沟槽140的宽度之间的关系，则施加到台阶部上的应力不会快速地变化。也即，如果满足在正面侧的沟槽140的宽度内包含不具有顶面的渐缩形顶部的制造条件，则甚至当锥度极大时，例如，甚至当图15中的末端角部的曲率半径是22μm或23μm时，台阶部也不会破裂。反之，当划片刀的锥度大时施加到台阶部上的最大应力变小，考虑最大应力的减小，这是优选的。
进一步，在许多情况下，由于不具有顶面的渐缩形顶部通常形成在划片刀的厚度的中心，所以不具有顶面的渐缩形顶部不与正面侧的沟槽140的宽度偏离的制造条件可称为这样的制造条件：即，划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度之内。此处，根据末端形状被预先处理时的条件或实际制造工艺中的磨损状态，不具有顶面的渐缩形顶部会偏离划片刀的厚度的中心。也即，不具有顶面的渐缩形顶部偏离还是不偏离正面侧的沟槽140的宽度也是由于这种因素导致的偏离引起的。
因此，当需要判断不具有顶面的渐缩形顶部偏离还是不偏离正面侧的沟槽140的宽度时，考虑到上述偏离来进行判断。此处，当难以考虑这种因素时，可以基于划片刀的厚度的中心来进行判断。从上面的说明中，“划片刀的厚度的中心被包含在正面侧的沟槽140的宽度内(或偏离正面侧的沟槽140的宽度)的制造条件”能够表达为“不具有顶面的渐缩形顶部被包含在正面侧的沟槽140的宽度内(或者偏离正面侧的沟槽140的宽度)的制造条件”，只要无特别提及又无技术矛盾即可。
本实施例中的“包含”还包括顶部的位置和沟槽宽度彼此完全匹配的情况，并且判断顶部是被包含在正面侧的沟槽140中还是偏离正面侧的沟槽140所需的制造装置的处理精度采用了要使用的产品的目录等中所披露的值。当不存在目录值时，可以使用通过实际测量所获得的值。具体地，进行多次实际测量，基于结果来计算平均值和标准偏差，并且通过将三倍(3sigma)至四倍(4sigma)的标准差与平均值相加所获得的值用作制造装置的处理精度。当处理精度基于多个装置的精度时，使用各装置的精度的均方值(squareaverage)。
此外，作为判断顶部是被包含在正面侧的沟槽140的宽度内还是偏离正面侧的沟槽140的宽度所需的正面侧的沟槽的宽度，当正面侧的沟槽的宽度不均一时，使用从正面侧的沟槽的底部的位置到划片刀的顶部所达到的位置为止的最大宽度。此处，例如，当不清楚顶部是被包含在正面侧的沟槽140的宽度内还是偏离正面侧的沟槽140的宽度且难以执行判断时，即使假设顶部被包含在内的实例和假设顶部不被包含在内(发生偏离)的实例中的任一个被采用，都认为不存在对台阶部破裂程度的显著影响，并且因此，可以任意地选择任何实例。
D-2)当划片刀的顶部被包含在正面侧的沟槽内时
接着，将说明基于因制造装置等的精度引起的划片刀在沟槽宽度方向上的位置与正面侧的沟槽140的宽度之间的关系的划片刀的末端部的设计方法以及半导体件制造方法。首先，将说明划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件的实施例。
首先，作为第一方面，在划片刀的厚度的中心被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，划片刀的末端形状可设计如下。例如，当根据图17的流程来设计划片刀的末端形状时，在S200中，无需准备在锥度极大的范围内的划片刀。根据图8中的模拟结果，在曲率半径r等于或大于25μm的范围内，由于最大应力仅改变0.1MPa，所以准备具有使末端角部的曲率半径等于或大于25μm(末端角部的曲率半径等于或大于划片刀的厚度)的锥度的划片刀几乎无意义。也即，要准备的多个划片刀可以至少包含与末端角部的曲率半径等于或大于划片刀的厚度的情况相比具有在台阶部的根部区域中产生较大应力的锥度的划片刀，并且可以不包括具有与末端角部的曲率半径等于或大于划片刀的厚度的情况相比在台阶部的根部区域中产生较小应力的锥度的划片刀。
作为第二方面，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，可以通过以下制造方法来制造半导体件。例如，通过图17所示的流程来确认由于划片刀的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的锥度范围，并且使用具有比该范围大的锥度的末端形状的划片刀，相反，不使用具有比该范围小的锥度的划片刀。这是因为，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，即使锥度较大，如图13所示，施加到台阶部上的应力不会如切口宽度极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)的情况那样快速地变化，并且因此，在设计中可以仅考虑锥度较小的一侧的范围。
当参考图15时，由于锥度较小而导致台阶部破裂的锥度范围是末端角部的曲率半径等于或小于8μm的范围。此外，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，当随着形成背面侧的沟槽而相应使台阶部破裂时，这意味着对台阶部的根部区域的应力过大。因此，当随着以特定锥度形成背面侧的沟槽而使台阶部破裂时，可以不使用在锥度小于该特定一种锥度的范围内的划片刀。
作为第三方面，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，与如图6中的(D)所示的具有半圆形末端部的划片刀相比具有渐缩形状的划片刀用作切割期间的初始末端形状。从图8中能够理解，在与半圆形末端部(r＝12.5μm)相比锥度较小的范围(r<12.5μm)内，当锥度变化时，最大应力大幅地变化。另一方面，在与半圆形末端部相比锥度较大的范围(r>12.5μm)内，最大应力在低水平处饱和。因此，如果与半圆形末端部相比的渐缩形末端部用作切割期间的初始末端部，则涵盖了划片刀随后磨损的情况，并且因此，能够在批量生产工艺中保持将台阶部上的应力抑制为低水平的状态。此外，通过使用应力在低水平处饱和的区域作为初始末端形状，即使当准备初始形状时末端部变化，也可以抑制对台阶部的应力的变化，并且易于采用窄且浅的正面侧的沟槽。结果，与将相比于半圆形末端部具有较小锥度的末端形状用作初始末端形状的情况相比，抑制了台阶部的破裂。
与具有半圆形末端部的划片刀相比具有渐缩形状的划片刀可以通过如图17的S200中所描述的处理矩形划片刀来准备，或者可以通过从另一主体供给而不执行划片刀的处理来准备。此外，例如，确认划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围是否被包含在正面侧的沟槽的宽度内，例如，如果确认结果是肯定的，则可以确定具有渐缩形状的划片刀，使得与具有半圆形末端部的划片刀相比预先具有渐缩形状的划片刀被用作切割期间的初始末端形状。
作为第四方面，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，半导体件可以通过以下制造方法来制造。例如，当在使用具有朝旋转方向观看到的矩形末端形状的截面的划片刀的情况下台阶部具有导致破裂的强度时，利用具有比导致台阶部破裂的锥度范围大的锥度的末端形状的划片刀来形成背面侧的沟槽170。换言之，在该情况下，背面侧的沟槽170是利用如下的划片刀来形成的：该划片刀的渐缩形末端形状不向台阶部的根部区域施加等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力。根据该制造方法，即使采用当使用常用矩形划片刀时台阶部会破裂的窄且浅的正面侧的沟槽形状，也能够将半导体基板个体化，而不会由于来自划片刀的应力而导致半导体件的台阶部破裂。
从图8中能够理解，这是基于考虑如下两个事实的实施例：即，由于台阶部的应力因末端部的锥度而改变甚至四倍以上，所以，即使采用当使用具有矩形末端形状的划片刀时台阶部会破裂的窄且浅的正面侧的沟槽形状，也存在不导致台阶部破裂的锥度；以及在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下，即使锥度增加，施加到台阶部上的应力也不会快速变化。
通过使用与半圆形末端部相比的渐缩形划片刀或者与半圆形末端部相比具有在台阶部的根部区域中产生较小应力的锥度的划片刀，施加到台阶部上的应力在低水平处饱和的区域在应力方面而言是优选的。
D-3)当划片刀末端部偏离正面侧的沟槽时
上文中，已经描述了在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的制造条件下的实施例，但是将说明划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽140的宽度的制造条件下的实施例。
首先，作为第一方面，在顶部上没有顶面的渐缩形末端形状的划片刀被使用且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，能够通过以下制造方法来制造半导体件。例如，利用具有锥度比由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度范围小的末端形状的划片刀来形成背面侧的沟槽。换言之，在批量生产工艺中使用具有这种形状的划片刀。
根据该制造方法，无论不具有顶面的渐缩形顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件如何，可以防止潜在地使用具有由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度的划片刀。结果，与使用具有由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的末端形状的划片刀的情况相比，可以抑制不期望的破裂，并且抑制台阶部的破裂。当有必要确认施加最大应力到顶部区域中的台阶部上的锥度范围时，例如，可以通过图12和图13所示的应力模拟，或者通过实际上形成背面侧的沟槽以确认破裂状况来进行确认。当实际上形成背面侧的沟槽来确认破裂状况时，例如，可以实际上参照窄且浅的正面侧的沟槽形成背面侧的沟槽，而当破裂发生时，可以确认破裂是从顶部区域的区域发生还是从根部区域发生。
作为第二方面，在顶部没有顶面的渐缩形末端形状的划片刀被使用且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，由于划片刀磨损，在划片刀进入因最大应力施加到顶部区域上导致台阶部破裂的锥度范围之前，更换划片刀。因此，防止了因划片刀磨损而在顶部区域中产生最大应力而导致的台阶部破裂。此外，当使用这种制造方法时，可以利用图17所描述的设计方法，在每个顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度的状态下形成背面侧的沟槽，并且通过使用具有不同的末端形状的锥度的多个划片刀，可以根据背面侧的沟槽的形成结果来确认可用的锥度和不可用的锥度，并且可以在划片刀达到根据确认结果获得的不可用锥度之前，更换划片刀。
作为第三方面，在顶部没有顶面的渐缩形末端形状的划片刀被使用且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，半导体件可以通过以下制造方法来制造。例如，在不具有顶面的渐缩形划片刀的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，并且在使用具有当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时最大应力施加到顶部区域中的台阶部上的锥度的划片刀的制造条件下，当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，在如下条件下制造半导体件：正面侧的沟槽的形状(宽度或深度)以及顶部所达到的深度被设定成使得最大应力不导致台阶部破裂。根据该制造方法，在划片刀的顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，即使当潜在地使用了具有对顶部区域中的台阶部施加最大应力的末端形状的划片刀时，也能抑制台阶部的破裂。如果不执行上述设定，则当划片刀的顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，会发生不期望的破裂。由于台阶部的形状是由正面侧的沟槽的形状(宽度或深度)以及顶部所达到的深度来确定的，并且台阶部的强度是由台阶部的形状来确定的，如果正面侧的沟槽的形状(宽度或深度)以及顶部所达到的深度被设定，则设定了台阶部的强度。
作为第四方面，在顶部没有顶面的渐缩形末端形状的划片刀被使用且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，半导体件可以通过以下制造方法来制造。例如，当在使用划片刀的期间内划片刀被磨损到对顶部区域中的台阶部施加最大应力的锥度时，在正面侧的沟槽的形状和顶部所达到的深度被设定为使得最大应力不会导致台阶部破裂的条件下制造半导体件。根据该制造方法，在划片刀的顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，即使当因磨损而潜在地使用具有对顶部区域中的台阶部施加最大应力的末端形状的划片刀时，也能抑制台阶部的破裂。如果不进行上述设定，则会发生不期望的破裂。
作为第五方面，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽140的宽度的制造条件下，半导体件可以通过以下制造方法来制造。例如，在划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，如图15的实验结果所示，可以确认由于划片刀的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的锥度范围和由于划片刀的末端形状的锥度较大而导致台阶部破裂的锥度范围，并且背面侧的沟槽可以形成为具有上述范围之间的锥度范围中所包含的锥度的末端形状以制造半导体芯片。
这是因为，如果即使处于划片刀的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽140的宽度的制造条件，也在不确认由于划片刀的末端形状的锥度较大而导致台阶部破裂的锥度范围的情况下确定划片刀的末端形状，则会发生不期望的破裂。当在台阶部的根部区域中产生最大应力的锥度范围以及在顶部的根部区域中产生最大应力的锥度范围被包含在上述两个范围之间的范围内时，优选的是利用按包含于在台阶部的根部区域中产生最大应力的锥度范围内的末端形状预先处理的切割部件来形成背面侧的沟槽。这是因为，与按包含于在顶部区域中产生最大应力的锥度范围内的末端形状使用预先处理的切割部件的情况相比，由于锥度较小，延长了切割部件的使用寿命。
D-4)确定正面侧的沟槽的宽度的方法以及选择制造装置的方法
接着，将说明考虑到正面侧的沟槽的宽度与划片刀的顶部(或厚度方向上的中心)沿沟槽宽度方向变化的范围之间的关系来确定正面侧的沟槽的宽度的方法以及选择制造装置的方法。
图18是示出根据本发明实施例的确定正面侧的沟槽的宽度的方法的视图。首先，在S300中，确认划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围。变化范围是由常用制造装置的精度引起的，并且例如是利用划片装置的处理精度、用于检测正面侧的微细沟槽的位置的检测工具(照相机等)的精度等来确定的。因此，通过产品目录或者通过检测划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围的实际测量来确认精度。然后，在S310中，确定正面侧的沟槽的宽度作为包含S300中所确认的变化范围在内的宽度。根据该确定方法，抑制了台阶部的破裂，而不会与图13中的切口宽度极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)的情况类似地导致应力集中于顶部区域上。
此外，在图18的S300中，当使用具有不含顶面的渐缩形顶部的划片刀时，可以确认顶部沿沟槽宽度方向变化的范围，并且可以确定正面侧的沟槽的宽度包含该范围。此外，在S310中，优选的是在包含变化宽度在内的宽度内将正面侧的沟槽的宽度尽可能地确定为窄的宽度。这是因为，当正面侧的沟槽的宽度过宽时，能够从一个基板获取的半导体件的数量减少。例如，当划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围为±3μm时，与正面侧的沟槽的宽度是10μm或更大的情况相比，优选的是正面侧的沟槽的宽度被设定成约6μm至约9μm，也即，沟槽的宽度被设定成划片刀的变化范围的约±50％。
图19是示出根据本发明实施例的用于选择制造装置的方法的视图。首先，在S400中确认正面侧的沟槽的宽度。更具体地，确认直接接收来自划片刀的应力的正面侧的沟槽部分的宽度。然后，在S410中，选择要使用的制造装置，使得划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在确认的正面侧的宽度内。具体地，选择具有如下精度的划片装置或诸如照相机等检测工具：划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在确认的正面侧的宽度内。根据该确定方法，抑制了台阶部的破裂，而不会如图13中的切口宽度极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)的情况那样使应力集中在顶部区域上。
此外，在图19的S410中，当使用具有不含顶面的渐缩形顶部的划片刀时，可以选择要使用的制造装置以使顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在确认的宽度内。
图20是根据本发明的实施例的用于确定正面侧的沟槽的宽度的方法和用于选择制造装置的方法的另一实例的视图。首先，在S500和S510中，确认正面上的沟槽的宽度和划片刀沿沟槽宽度方向变化的范围。其细节与图18和图19中的相同。然后，在S520中，确认划片刀在厚度方向上的中心(或顶部)沿沟槽宽度方向变化的范围是否偏离正面侧的沟槽的宽度。如果不存在偏离(S520中结果为否)，则程序转入S540以确定沟槽的宽度和制造装置是可用的。另一方面，如果存在偏离(S520中结果为是)，则程序转入S530以改变正面侧的沟槽的宽度和要使用的制造装置中的至少之一以使划片刀在厚度方向上的中心(顶部)沿沟槽宽度方向变化的范围不偏离正面侧的沟槽的宽度。因此，抑制了台阶部的破裂，而不会如图13中切口宽度极窄(Sb＝11.2)且位置偏移量Ds较大(Ds＝7.5μm)的情况那样有应力集中在顶部区域上。
上面，已经描述了以制造装置的精度等为基础、基于划片刀在沟槽宽度方向上的位置与正面侧的沟槽140的宽度之间的关系的划片刀末端形状的设计方法、半导体件制造方法、用于确定正面侧的沟槽的宽度的方法、用于选择制造装置的方法等，但是在上述实施例中，只要无特别提及和技术矛盾，“划片刀的厚度的中心被包含在正面侧的沟槽140的宽度内(或偏离正面侧的沟槽140的宽度)的制造条件”可以被替代成“不具有顶面的渐缩形顶部被包含在正面侧的沟槽140的宽度内(或者偏离正面侧的沟槽140的宽度)的制造条件”。此外，只要无特别提及，可以提供或者可以不提供确认划片刀的厚度的中心或顶部沿沟槽宽度方向变化的范围是否被包含在正面侧的沟槽140的宽度内的工序。此外，各个构造或者各个实施例中的条件可以彼此组合，只要无技术上的矛盾即可。
E)末端形状的预处理的实施例
接着，将说明准备实际批量生产工艺中使用的划片刀的工序。该处理工序可以应用或者可以不应用于上述实施例。在该处理工序中，在实际批量生产工艺中形成背面侧的沟槽之前，例如，需要准备利用图17的设计流程等来选择的期望的末端形状，但是该准备步骤可以与图17的S200中所描述的方法相同。也即，一般地，由于容易得到的划片刀具有矩形形状，所以提供了预先将划片刀处理成期望的末端形状的工序。此外，在该处理工序中，对准备的划片刀进行处理，直到达到不导致台阶部破裂的锥度。利用该处理工序准备的期望的渐缩形状可以通过图17的流程来确定，或者可以通过与图17的流程不同的方法来确定。另外，该处理工序可以应用或者可以不应用于上述实施例。
接着，将说明预先将末端形状处理成期望的末端形状的工序的更优选的实施例。作为第一方面，在普通切割中使用矩形形状或其他任意的末端形状，但是在根据本实施例的处理工序中，例如，类似于矩形形状，将具有向台阶部的根部区域施加等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力的末端形状的划片刀预先处理成渐缩形以具有不导致台阶部破裂的锥度。例如，末端部经过预先磨削，直到达到不导致台阶部破裂的锥度。因此，甚至是上述划片刀(其具有向台阶部的根部区域施加等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力的末端形状)也能够用作可抑制台阶部破裂的划片刀。当由于正面侧的沟槽的宽度宽且深使得哪怕利用具有矩形形状的末端部的划片刀也不导致台阶部破裂时，无需本实施例中的预处理工序。然而，当正面侧的沟槽的宽度窄且浅时，也即，当由于使用矩形末端形状或其他任意末端形状而使得等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力施加到台阶部的根部区域上时，优选的是如本实施例那样提供预先处理末端部的工序。
作为第二方面，在预先处理末端部的工序中，划片刀可以具有与具有半圆形末端形状的划片刀相比的渐缩形状。例如，甚至当即使末端部不具有与半圆形形状相比的渐缩形状、台阶部也不破裂时，末端部可以具有与半圆形形状相比的渐缩形状。这是因为，如从图8中能够理解的，由于锥度大于具有半圆形末端部的划片刀的锥度的范围是最大应力变化小且应力被充分抑制的范围，所以即使当在处理工序中末端形状不同于期望形状，应力相对于台阶部的根部区域的变化也受到抑制。结果，与末端部相比于具有半圆形末端部的划片刀具有较小锥度的情况相比，即使当末端形状在处理工序中变化时，也能抑制对于台阶部的根部区域的应力变化。
作为第三方面，当预先处理末端部的工序是将末端部处理为顶部没有顶面的渐缩形末端形状的工序时，优选的是预先处理的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围与正面侧的沟槽的宽度之间的关系满足预先处理的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的关系。当预先处理末端部时，末端部的位置可能偏离划片刀在厚度方向上的中心。因此，如果即使考虑到处理工序中末端形状的变化，顶部也被包含在正面侧上的沟槽的宽度内，则即使当末端形状在处理工序中变化时，也能抑制由于应力集中于顶部区域上引起的台阶部的破裂。
作为第四方面，当使用预先处理了顶部的划片刀时，优选的是划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围与正面侧的沟槽的宽度之间的关系满足划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的关系。当在本实施例的处理工序中使划片刀渐缩化时，划片刀在厚度方向上的中心易于形成渐缩形末端部。因此，如果划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内，则即使当划片刀在处理工序中被处理成造成顶部区域上的应力集中的锥度时，与划片刀在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围不被包含在正面侧的沟槽的宽度内的情况相比，由于应力集中于顶部区域上导致的台阶部破裂受到抑制。此外，即使当划片刀未被渐缩化达到造成顶部区域上应力集中的锥度时，在批量生产工艺中也可能使得划片刀因磨损而渐缩化，在该情况下，类似地抑制了由于顶部区域上的应力集中引起的台阶部破裂。
作为第五方面，作为在预先处理之前的划片刀的末端形状，优选的是准备具有朝旋转方向观看到的大致矩形截面的划片刀。由于具有大致矩形截面的划片刀是通常用于全划片的形状，所以易于得到划片刀。此外，通过处理工序，易于将划片刀处理成任意锥度。当使用大致矩形的划片刀时，优选的是在先前设计工序中确认台阶部是否因大致矩形的划片刀而破裂。当台阶部未破裂时，且当无意改变正面侧的沟槽的形状等时，大致矩形的划片刀可以按原样设定为将要用于批量生产工艺的形状。此外，预先处理末端的工序可以仅针对导致台阶部破裂的末端形状来进行。根据本实施例，通过确认将要用于批量生产工艺的末端形状是否导致台阶部破裂，由于仅当存在破裂时才执行处理工序，所以没有执行不必要的处理工序。此处，“大致矩形”包括即使打算在制造工艺中使用矩形而由于制造偏差等导致在末端角部中形成略微呈曲面的形状。例如，在目录等中，打算用作制造和出售的矩形的形状被包含在本实施例的“大致矩形”中，无论末端角部中曲面的尺寸如何。
F)与划片刀更换有关的实施例
接着，将对划片刀的更换定时进行说明。如果持续地使用划片刀，则划片刀逐渐磨损而具有末端成渐缩形的形状，类似于图21所示的形状。即使当划片刀以这种方式磨损成渐缩形状时，从图13的模拟结果能够理解，在划片刀的末端的顶部不偏离半导体基板的正面侧的沟槽140的宽度的位置精度的制造条件下，即使当持续使用磨损的划片刀时，也抑制台阶部的破裂。然而，在划片刀的末端的顶部偏离半导体基板的正面侧的沟槽的宽度的位置精度的制造条件下，随着持续地执行划片，台阶部破裂的发生率提高。
图中的虚线500代表了作为本实施例中的初始划片刀300的实例的形状，图中的实线510代表了因划片刀300的磨损所获得的渐缩形状。此处，在划片刀300具有形状500的情况下，即使当由于制造偏差等使得划片刀300的顶部偏离半导体基板W的正面侧的沟槽140的宽度时，因为顶部的曲面分散了应力，所以不会有大的应力施加到台阶部的一点上，并且因此，台阶部破裂的可能性低。另一方面，在磨损的形状510的情况下，因为在末端部中存在曲面而末端部为渐缩形，因此应力易于集中在台阶部的一点上，并且因此，在应力集中部分周围，易于在台阶部中发生破裂520。
因此，在本实施例中，当划片刀的末端部因划片刀的磨损而达到预定的渐缩形状时，将划片刀更换成一个新的划片刀。换言之，当在划片期间施加到台阶部上的应力由于划片刀的磨损而达到预定的应力时，甚至在划片刀的使用寿命到期之前，将划片刀更换成一个新的划片刀。也即，在划片刀的末端的顶部偏离半导体基板的正面侧的沟槽的宽度的位置精度的制造条件下，无论划片刀的使用寿命如何，划片刀都在上述定时进行更换。在普通的全划片中，在末端部由于磨损而成渐缩形的状态下，在划片期间由于经由半导体基板的振动、震动等而在划片刀中发生诸如裂缝等破裂。因此，在普通的全划片中，通过实验和经验来确定该定时从而确定划片刀的使用寿命，并且基于该使用寿命来执行更换。另一方面，在本实施例中，甚至在达到基于划片刀的诸如裂缝等破裂而确定的使用寿命之前，进行更换。
此外，通过以初步实验、模拟等确认在批量生产工艺中容许的破裂程度(破裂率等)与末端部的形状或应力之间的关系，并且预先计算诸如总划片时间、总划片距离或达到末端部的形状或应力所需划片的半导体基板的总数等制造条件(累积的数据)，来执行关于划片刀是否达到预定的渐缩形状的判断或者关于划片刀是否达到预定应力的判断。此外，在批量生产工艺中，当指示划片刀的磨损程度的制造条件达到预定条件时，可以判定末端部的形状或应力达到了预定的渐缩形状或预定的应力。
此外，代替以初步实验或模拟来确定与批量生产工艺中容许的破裂率对应的末端部的具体形状或应力，可以根据大量的实验来计算诸如总划片时间、总距离或总数等指示磨损程度的制造条件与破裂状况之间的关系，并且可以基于实验在批量生产工艺中判断末端部的形状或应力是否达到预定的渐缩形状或预定的应力。此外，作为另一方法，可以在批量生产工艺中实际测量末端形状的同时进行判断。在该情况下，可以测量从划片刀的顶部到预定距离为止的厚度、末端部的角度等以用于上述判断。
当选择划片刀的末端的顶部不偏离半导体芯片的正面侧的沟槽的宽度的制造条件时，或者当选择即使存在偏离也不导致台阶部破裂的台阶部的厚度时，抑制了台阶部的破裂。在该情况下，可以基于划片刀的使用寿命来更换划片刀。为了防止划片刀的顶部偏离正面侧的沟槽的宽度，可以选择制造方法的处理精度与半导体基板的正面侧的沟槽的宽度之间的关系来满足以下组合。也即，当制造装置的精度差时，半导体基板的正面侧的沟槽的宽度可增加，而当制造装置的精度良好时，沟槽的宽度可减小。
此外，当不清楚要执行的制造条件是存在与沟槽宽度的偏离的制造条件还是不存在偏离的制造条件时，优选的是假设要执行的制造条件是存在与沟槽宽度的偏离的制造条件来更换划片刀，而不考虑划片刀的使用寿命。
上文中，已经描述了本发明的优选实施例，但是不限于这些具体的实施例，可以在权利要求书中披露的本发明的范围内做出各种变型和改动。例如，本发明可应用于从不包括由玻璃、聚合物等制成的半导体的基板中个体化出各个器件(元件)的情况。例如，本发明可应用于不包括半导体的MEMS基板。此外，在本发明的实施例中各工序的至少一部分可以在批量生产工艺之前的设计工序中执行，只要不存在顺序矛盾即可，或者各个工序的整体可以作为批量生产工艺的一部分来执行。此外，根据本发明实施例的各个工序可以由多个主体来执行。例如，第一主体可以执行正面侧的沟槽的形成，而第二主体可以通过被供给由第一主体形成了正面侧的沟槽的基板来准备基板，可以在准备的基板上形成背面侧的沟槽，并且可以个体化(划分)基板。也即，形成有正面侧的沟槽的基板可以由第一主体来准备，或者可以由第二主体来准备。
G)各个实施例和效果的结论
G-1)与划片刀的末端部的形状的设计方法有关的实施例和效果
根据第一方面，提供一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。该设计方法包括如下各工序：准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；准备具有相同形状的多个正面侧的沟槽；针对利用多个切割部件形成背面侧的沟槽的各情况确认台阶部的破裂状况；以及当确认在用于多个正面侧的沟槽的多个切割部件中包含导致台阶部破裂的切割部件和不导致台阶部破裂的切割部件这两种时，将不导致台阶部破裂的切割部件的锥度选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
根据第二方面，在根据第一方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比的渐缩形切割部件。
根据第三方面，在根据第二方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件。
根据第四方面，在根据第一方面至第三方面中的任一方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的多个切割部件。
根据第五方面，在根据第一方面至第四方面中的任一方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的至少三种切割部件。
根据第六方面，在根据第一方面至第五方面中的任一方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括渐缩形切割部件，渐缩形切割部件的顶部不具有顶面，并且当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，渐缩形切割部件具有在与沟槽的宽度偏离的顶部的区域中产生最大应力的锥度。
根据第七方面，在根据第六方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，多个切割部件包括具有产生施加到顶部的该区域上的最大应力的锥度的多个切割部件。
根据第八方面，在根据第一方面至第七方面中的任一方面所述的切割部件的末端形状的设计方法中，当确认在多个切割部件中包含导致台阶部破裂的切割部件和不导致台阶部破裂的切割部件这两种时，从选择对象中排除导致台阶部破裂的切割部件的锥度作为不用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
根据第九方面，提供一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。该设计方法包括如下各工序：准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；准备具有相同形状的多个正面侧的沟槽；针对利用多个切割部件形成背面侧的沟槽的各情况确认台阶部破裂状况；当在用于多个正面侧的沟槽的多个切割部件中包含导致台阶部破裂的切割部件和不导致台阶部破裂的切割部件这两种时，根据确认结果来估计不导致台阶部破裂的切割部件的锥度范围；以及将具有被包含在估计范围内的锥度的切割部件选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
根据第十方面，提供一种利用具有根据第一方面至第九方面中的任一方面所述的设计方法所设计的末端形状的切割部件以所述制造方法将基板个体化成半导体件的半导体件制造方法。
根据第十一方面，提供一种安装有利用根据第十方面所述的制造方法制造的至少一个半导体件的电路板。
根据第十二方面，提供一种安装有根据第十一方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面、第八方面和第九方面，与不考虑切割部件的锥度与台阶部的破裂之间的关系来确定切割部件的末端形状的情况相比，可以在批量生产工艺中采用更浅的正面侧的沟槽。
根据第二方面，可以确认在与台阶部的根部区域上的最大应力变得最小的条件接近的条件下台阶部是否破裂。
根据第三方面，与相比于具有半圆形末端部的切割部件、具有较小锥度的切割部件不被包含作为多个切割部件的情况相比，易于选择末端形状。
根据第四方面，与仅包含一种与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
根据第五方面，与仅包含两种与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
根据第六方面，当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时，可以避免完全不能确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度的状态。
根据第七方面，与仅包含一种具有在切割部件的顶部的位置处产生最大应力的末端形状的切割部件的情况相比，可以易于确认在台阶部不破裂的范围内锥度能够减小到何种程度。
G-2)与划片刀的位置偏移和划片刀的末端部的形状之间的关系有关的实施例和效果
根据第一方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在切割部件的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围，并且利用具有比所确认的范围大的锥度的末端形状的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第二方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，该台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在使用顶部没有顶面的渐缩形的切割部件且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围，并且利用具有比确认范围大的锥度的末端形状的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第三方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在切割部件的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围，并且当形成背面侧的沟槽时不使用具有被包含在确认范围内的锥度的切割部件。
根据第四方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在使用顶部没有顶面的渐缩形的切割部件且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围，并且当形成背面侧的沟槽时不使用具有被包含在确认范围内的锥度的切割部件。
根据第五方面提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在切割部件的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围以及由于切割部件的末端形状的锥度较大而导致台阶部破裂的第二锥度范围，并且利用具有被包含在第一锥度范围与第二锥度范围之间的第三锥度范围内的锥度的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第六方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在使用顶部没有顶面的渐缩形的切割部件且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，确认由于切割部件的末端形状的锥度较小而导致台阶部破裂的第一锥度范围以及由于切割部件的末端形状的锥度较大而导致台阶部破裂的第二锥度范围，并且利用具有被包含在第一锥度范围与第二锥度范围之间的第三锥度范围内的锥度的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第七方面，在根据第五方面或第六方面所述的半导体件制造方法中，当在第三锥度范围内包含有在台阶部的根部区域中产生最大应力的锥度范围以及在顶部区域中产生最大应力的锥度范围这两种时，利用预先按被包含于在台阶部的根部中产生最大应力的锥度范围内的末端形状处理过的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第八方面，提供一种安装有利用根据第一方面至第七方面中的任一方面所述的制造方法所制造的至少一个半导体件的电路板。
根据第九方面，提供一种安装有根据第八方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面、第二方面、第三方面和第四方面，与使用具有任意末端形状的切割部件而不确认由于末端形状的锥度小而导致台阶部破裂的锥度范围的情况相比，可以抑制半导体件的破裂。
根据第五方面和第六方面，与使用具有任意末端形状的切割部件而不确认第一锥度范围和第二锥度范围的情况相比，可以抑制半导体件的破裂。
根据第七方面，与使用预先按被包含于在顶部区域中产生最大应力的锥度范围内的末端形状处理过的切割部件的情况相比，可以延长切割部件的使用寿命。
G-3)当划片刀的顶部被包含在正面侧的沟槽中时的实施例和效果
根据第一方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在台阶部具有当使用具有朝旋转方向观看到的矩形末端形状的截面的切割部件时台阶部破裂的强度且切割部件的厚度的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内的制造条件下，利用具有比导致台阶部破裂的锥度范围大的锥度的末端形状的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第二方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在切割部件的渐缩形末端形状为顶部不具有顶面的制造条件下，台阶部具有当使用具有朝旋转方向观看到的矩形末端形状的截面的切割部件时台阶部破裂的强度，并且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内，利用具有比导致台阶部破裂的锥度范围大的锥度的末端形状的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第三方面，在根据第一方面或第二方面所述的半导体件制造方法中，与具有半圆形末端部的切割部件相比，该切割部件是渐缩形切割部件。
根据第四方面，在根据第一方面至第三方面中的任一方面所述的半导体件制造方法中，切割部件是与具有半圆形末端部的切割部件相比具有在台阶部的根部中产生较小应力的锥度的切割部件。
根据第五方面，提供一种安装有利用根据第一方面至第四方面中的任一方面所述的制造方法所制造的至少一个半导体件的电路板。
根据第六方面，提供一种安装有根据第五方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面和第二方面，即使采用窄且浅的正面侧的沟槽形状使得当使用具有矩形末端形状的切割部件时台阶部会破裂，也可以在不使半导体件的台阶部由于来自切割部件的应力而破裂的情况下将基板个体化。
根据第三方面，可以利用如下区域形成背面侧的沟槽：在该区域中，施加于台阶部的应力在低水平处饱和。
根据第四方面，可以利用如下区域形成背面侧的沟槽：在该区域中，施加于台阶部的应力在低水平处饱和。
G-4)当划片刀的顶部偏离正面侧的沟槽时的实施例和效果
根据第一方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在使用顶部没有顶面的渐缩形的切割部件且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，利用具有比由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度范围小的锥度的末端形状的切割部件来形成背面侧的沟槽。
根据第二方面，在根据第一方面所述的半导体件制造方法中，在切割部件的末端形状进入由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度范围之前，更换切割部件。
根据第三方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在没有顶面的渐缩形的切割部件的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，以及在使用具有当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时对顶部区域中的台阶部施加最大应力的锥度的切割部件的制造条件下，设定正面侧的沟槽的形状和顶部所达到的深度使得当顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离正面侧的沟槽的宽度时台阶部不会由于最大应力而破裂。
根据第四方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的，其中在使用顶部没有顶面的渐缩形的切割部件且顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，当在使用切割部件的期间内切割部件被磨损到对顶部区域中的台阶部施加最大应力的锥度时，设定正面侧的沟槽的形状和顶部所达到的深度而使得台阶部不因最大应力破裂。
根据第五方面，提供一种安装有利用根据第一方面至第三方面中的任一方面所述的制造方法所制造的至少一个半导体芯片的电路板。
根据第六方面，提供一种安装有根据第五方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面，在切割部件的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，与潜在地使用了具有由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度的切割部件的情况相比，可以抑制台阶部的破裂。
根据第二方面，与即使切割部件的末端形状具有由于施加到顶部区域上的最大应力而导致台阶部破裂的锥度范围、也不更换切割部件的情况相比，可以抑制半导体件的破裂。
根据第三方面和第四方面，在切割部件的顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的制造条件下，即使在潜在地使用了具有对顶部区域中的台阶部施加最大应力的锥度的切割部件的情况下，也可以抑制台阶部的破裂。
G-5)与划片刀的末端部的处理工序有关的实施例和效果
根据第一方面，提供一种半导体件制造方法，包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的；以及在形成正面侧的沟槽之前预先处理切割部件的末端部，所述处理工序是将具有向台阶部的根部区域施加等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力的末端部的切割部件渐缩化成具有不会由于施加到根部区域的应力而导致台阶部破裂的锥度。
根据第二方面，在根据第一方面所述的半导体制造方法中，所述处理工序是将末端部形成为与具有半圆形末端形状的切割部件相比的渐缩形状的工序。
根据第三方面，在根据第一方面或第二方面所述的半导体制造方法中，所述处理工序是将末端形状处理成顶部没有顶面的渐缩形末端形状的工序，其中顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内。
根据第四方面，在根据第一方面或第二方面所述的半导体制造方法中，切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在正面侧的沟槽的宽度内。
根据第五方面，根据第一方面至第四方面中的任一方面所述的半导体制造方法还包括如下各工序：准备具有朝旋转方向观看到的大致矩形截面的切割部件；以及当使用所准备的切割部件来形成背面侧的沟槽时确认台阶部的破裂状况，其中当所准备的切割部件使台阶部破裂时，执行处理工序。
根据第六方面，提供一种安装有利用根据第一方面至第五方面中的任一方面所述的制造方法所制造的至少一个半导体件的电路板。
根据第七方面，提供一种安装有根据第六方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面，当使用具有向台阶部的根部区域施加等于或大于导致台阶部破裂的应力的应力的末端形状的切割部件时，可以在不会由于施加到台阶部的根部区域上的应力而导致台阶部破裂的情况下将基板个体化。
根据第二方面，与相比于具有半圆形末端形状的切割部件而锥度较小的情况相比，即使当末端形状在处理工序中变化时，也可以抑制对台阶部的根部区域施加的应力的变化。
根据第三方面，与顶部沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的情况相比，可以抑制台阶部的破裂。
根据第四方面，与切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围偏离正面侧的沟槽的宽度的情况相比，可以抑制台阶部的破裂。
根据第五方面，可以仅在需要处理工序时才执行处理工序。
G-6)与确定正面侧的沟槽的宽度的方法和用于选择制造装置的方法有关的实施例和效果
根据第一方面，提供一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括：确认切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围的工序；以及将正面侧的沟槽的宽度确定为包含确认范围在内的宽度的工序。
根据第二方面，提供一种确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括如下各工序：当使用渐缩形顶部没有顶面的切割部件时，确认顶部沿沟槽宽度方向变化的范围；以及将正面侧的沟槽的宽度确定为包含确认范围在内的宽度。
根据第三方面，提供一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括如下各工序：确认正面上的沟槽的宽度；以及选择将要用于制造方法的制造装置以使切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在确认宽度内。
根据第四方面，提供一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括如下各工序：确认正面上的沟槽的宽度；以及当使用具有没有顶面的渐缩形顶部的切割部件时，选择将要用于制造方法的制造装置以使顶部沿沟槽宽度方向变化的范围被包含在确认宽度内。
根据第五方面，提供一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括如下各工序：确认切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围是否偏离正面侧的沟槽的宽度；以及当该范围偏离正面侧的沟槽的宽度时，改变影响该范围的正面侧的沟槽的宽度和制造装置中至少之一以使该范围等于或小于正面侧的沟槽的宽度。
根据第六方面，提供一种用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法，该半导体件制造方法包括如下各工序：在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及利用具有比正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从基板的背面形成与正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将基板个体化成具有台阶部的半导体件，台阶部是由正面侧的沟槽的宽度与背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的。用于确定半导体件制造方法中的制造条件的方法包括如下各工序：当使用具有渐缩形末端形状的顶部没有顶面的切割部件时，确认顶部沿沟槽宽度方向变化的范围是否偏离正面侧的沟槽的宽度；以及当该范围偏离正面侧的沟槽的宽度时，改变影响该范围的正面侧的沟槽的宽度和制造装置中至少之一以使该范围等于或小于正面侧的沟槽的宽度。
根据第七方面，提供一种利用根据第一方面至第六方面中任一方面所述的确定方法所确定的制造条件以所述制造方法将基板个体化成半导体件的半导体件制造方法。
根据第八方面，提供一种安装有利用根据第七方面所述的制造方法制造的至少一个半导体件的电路板。
根据第九方面，提供一种安装有根据第八方面所述的电路板的电子装置。
根据第一方面、第三方面和第五方面，与不确认切割部件在厚度方向上的中心沿沟槽宽度方向变化的范围来确定正面侧的沟槽的宽度的情况相比，可以抑制由于顶部区域上的应力集中而导致的台阶部的破裂。
根据第二方面、第四方面和第六方面，台阶部不会由于应力集中于顶部区域上而破裂。
工业实用性
本发明的半导体件制造方法应用于将诸如形成有多个半导体器件的半导体晶片等基板状部件划分(个体化)以制造单个半导体件(半导体芯片)的方法。形成在基板上的半导体器件不特别限制，并且可以包括发光器件、有源器件、无源器件等。在优选的实施例中，本发明的制造方法应用于从基板中提取包含发光器件的半导体件的方法，其中发光器件可以是例如表面发光半导体激光器、发光二极管或发光晶闸管。
已经参考具体的实施例详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变或变型。本申请基于2013年7月1日提交的日本专利申请No.2013-137820、2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109182、2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109183、2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109184、2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109185、2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109186以及2014年5月27日提交的日本专利申请No.2014-109187，这些申请的内容通过引用方式并入本文。
附图标记列表
100：发光器件
120：切割区域(划线)
130：光阻图案
140：正面侧的沟槽(微细沟槽)
160：划片带
170：背面侧的沟槽
180，200：紫外线
190：扩展带
210：半导体件
300,300A,302：划片刀
310,320：侧表面
330,352,362：曲面
340：顶面
350，360：截角
400：台阶部
410：根部区域

Claims (9)

1.一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，所述半导体件制造方法包括如下工序：
在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及
利用具有比所述正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从所述基板的背面形成与所述正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将所述基板个体化成具有台阶部的半导体件，所述台阶部是由所述正面侧的沟槽的宽度与所述背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的；所述设计方法包括如下工序：
准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；
准备具有相同形状的多个所述正面侧的沟槽；
针对利用用于多个所述正面侧的沟槽的所述多个切割部件形成所述背面侧的沟槽的各情况确认所述台阶部的破裂状况；以及
当确认在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，将不导致所述台阶部破裂的切割部件的锥度选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
2.根据权利要求1所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比的渐缩形切割部件。
3.根据权利要求2所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中所述多个切割部件包括与具有所述半圆形末端部的所述切割部件相比具有较小锥度的切割部件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的多个切割部件。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中所述多个切割部件包括与具有半圆形末端部的切割部件相比具有较小锥度的至少三种切割部件。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中所述多个切割部件包括具有渐缩形末端形状的切割部件，所述具有渐缩形末端形状的切割部件的顶部不具有顶面，并且当所述顶部在沟槽宽度方向上的位置偏离所述正面侧的沟槽的宽度时，所述具有渐缩形末端形状的切割部件具有在与所述正面侧的沟槽的宽度偏离的所述顶部的区域中产生最大应力的锥度。
7.根据权利要求6所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中具有在所述顶部的所述区域中产生最大应力的所述锥度的所述切割部件设为多个。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的切割部件的末端形状的设计方法，
其中当确认在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，从选择对象中排除导致所述台阶部破裂的所述切割部件的锥度作为不用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
9.一种在半导体件制造方法中使用的切割部件的末端形状的设计方法，所述半导体件制造方法包括如下工序：
在基板的正面上形成正面侧的沟槽；以及
利用具有比所述正面侧的沟槽的宽度大的厚度的旋转切割部件来从所述基板的背面形成与所述正面侧的沟槽连通的背面侧的沟槽并且将所述基板个体化成具有台阶部的半导体件，所述台阶部是由所述正面侧的沟槽的宽度与所述背面侧的沟槽的宽度之间的差异而形成的；所述设计方法包括如下工序：
准备末端部具有不同锥度的多个切割部件；
准备具有相同形状的多个所述正面侧的沟槽；
针对利用用于多个所述正面侧的沟槽的所述多个切割部件形成所述背面侧的沟槽的各情况确认所述台阶部的破裂状况；
当在所述多个切割部件中包含导致所述台阶部破裂的切割部件和不导致所述台阶部破裂的切割部件这两种时，根据确认结果来估计不导致所述台阶部破裂的切割部件的锥度范围；以及
将具有被包含在估计范围内的锥度的切割部件选为将要用于批量生产工艺的切割部件的末端形状。
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