CN116598220A - 半导体制造装置及半导体装置的制造方法 - Google Patents

半导体制造装置及半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

实施方式涉及半导体制造装置及其制造方法。实施方式的半导体制造装置具有第1及第2工作台和周缘保持部。第1工作台对粘贴于树脂片上的晶片进行支撑。晶片分离为中央部和将中央部包围的周缘部，第1工作台隔着树脂片对晶片的中央部进行支撑。第2工作台将第1工作台包围。在第2工作台上对位于第1工作台的外侧的树脂片的外周部进行固定。第2工作台能够以对树脂片的外周部赋予从第1工作台的外缘朝向斜下方的方向的张力的方式相对于第1工作台相对地移动。周缘保持部对晶片的周缘部进行保持。第1及第2工作台以通过张力将树脂片从在周缘保持部固定的晶片的周缘部剥离的方式相对地移动。

Description

半导体制造装置及半导体装置的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请享有以日本专利申请2022－16891号(申请日：2022年2月7日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
实施方式涉及半导体制造装置及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造过程中，有时使用下述制造方法，即，保留周缘部而将设置有多个半导体元件的晶片的中央部薄膜化。在使用如上所述的晶片的制造过程中，通常是最终将周缘部去除，对剩余的中央部进行切割，由此形成多个半导体芯片。但是，在去除周缘部的过程中，若在薄膜化的中央部产生裂纹等，则半导体芯片的收获率降低。
发明内容
实施方式提供使半导体装置的制造成品率提高的半导体制造装置及半导体装置的制造方法。
实施方式所涉及的半导体制造装置具有第1及第2工作台和周缘保持部。所述第1工作台对粘贴于树脂片上的晶片进行支撑。所述晶片分离为中央部和将所述中央部包围的周缘部，所述第1工作台隔着所述树脂片对所述晶片的所述中央部进行支撑。所述第2工作台将所述第1工作台包围。在所述第2工作台上对位于所述第1工作台的外侧的所述树脂片的外周部进行固定。所述第2工作台能够以对所述树脂片的所述外周部赋予从所述第1工作台的外缘朝向斜下方的方向的张力的方式相对于所述第1工作台相对地移动。所述周缘保持部对所述晶片的所述周缘部进行保持。所述第1及第2工作台以通过所述张力将所述树脂片从在所述周缘保持部固定的所述晶片的所述周缘部剥离的方式相对地移动。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的半导体制造装置的示意剖视图。
图2是表示实施方式所涉及的半导体晶片的示意图。
图3的(a)～(e)是表示实施方式所涉及的半导体装置的制造方法的示意剖视图。
图4的(a)～(c)是表示实施方式所涉及的半导体制造装置的动作的示意剖视图。
图5的(a)～(c)是表示实施方式的变形例所涉及的半导体制造装置的动作的示意剖视图。
图6是表示实施方式的其他变形例所涉及的半导体制造装置的示意剖视图。
图7是表示实施方式的其他变形例所涉及的半导体制造装置的示意剖视图。
图8是表示比较例所涉及的半导体制造装置的示意剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。对附图中的同一部分标注同一附图标记而适当省略其详细的说明，对不同的部分进行说明。此外，附图是示意性或者概念性的附图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并不限于与现实的情况相同。另外，即使是表示相同部分的情况，也有时根据附图而将彼此的尺寸、比率不同地表示。
并且，使用各图中所示的X轴、Y轴及Z轴对各部分的配置及结构进行说明。X轴、Y轴、Z轴相互地正交，分别表示X方向、Y方向、Z方向。另外，有时将Z方向设为上方，将其相反方向设为下方而进行说明。
图1是表示实施方式所涉及的半导体制造装置1的示意剖视图。半导体制造装置1从包含薄膜化的中央部10a和将中央部10a包围的周缘部10b在内的半导体晶片10(参照图2)，将周缘部10b去除。由半导体制造装置1处理的半导体晶片10粘贴于树脂片13上。周缘部10b在树脂片13上，被从中央部10a切离。
如图1所示，半导体制造装置1具有第1工作台20、第2工作台30和周缘保持部40。第1工作台20隔着树脂片13对半导体晶片10的中央部10a进行支撑。第2工作台30设置于第1工作台20的周围。第2工作台30例如设置为将圆形的第1工作台20包围的环状。周缘保持部40对半导体晶片10的周缘部10b进行保持。
在与半导体晶片10的表面平行的俯视观察时，树脂片13的位于第1工作台20的外侧的外周部固定于第2工作台30。树脂片13的外周例如固定于金属环15。树脂片13例如通过在第2工作台30上固定金属环15，由此固定于第2工作台30。
第2工作台30相对于第1工作台20能够相对地移动，对树脂片13的外周部赋予从第1工作台20的外缘朝向斜下方的方向的张力。第1工作台20及第2工作台30例如在上下相对地移动，由此对树脂片13赋予张力，从固定于周缘保持部40的半导体晶片10的周缘部10b将树脂片13剥离。
第1工作台20例如具有用于对树脂片13进行真空吸附的空腔23及吸附孔25。吸附孔25设置为从第1工作台20的上表面与空腔23连通。半导体晶片10的中央部10a例如通过未图示的真空泵将空腔23的内部减压，经由吸附孔25对在第1工作台20的上表面载置的树脂片13进行吸附，由此固定于第1工作台20上。
周缘保持部40例如设置于第1工作台20及第2工作台30的上方。周缘保持部40例如包含与半导体晶片10的周缘部10b相接的吸附部43。吸附部43例如与周缘部10b的上表面相接，对周缘部10b进行真空吸附。
周缘部10b相对于在第1工作台20上载置的半导体晶片10的中央部10a的上表面而言，例如以周缘部10b的上表面位于相同的层面，或者位于比中央部10a的上表面的层面靠下的位置的方式被保持。
图8是表示比较例所涉及的半导体制造装置的部分剖视图。在该例中，表示出为了将半导体晶片10的周缘部10b去除而向上方移动的过程。如此，在半导体晶片10的周缘部10b从树脂片13不完全地剥离的状态下，若周缘部10b的上表面位于比中央部10a的上表面高的层面，则树脂片13的外周部被抬起，在第1工作台20的外缘处，树脂片13卷起。因此，对吸附于第1工作台20之上的半导体晶片10的中央部10a施加从第1工作台20分离的应力LF，使中央部10a的端部产生裂纹等。
在实施方式所涉及的半导体制造装置1中，例如直至树脂片13从周缘部10b完全地剥离为止，通过周缘保持部40将周缘部10b的上表面保持于与中央部10a的上表面相同的层面，或者保持于比中央部10a的上表面低的层面。由此，能够防止第1工作台20的外缘处的树脂片13的卷起，避免中央部10a的端部处的裂纹等的产生。
图2是表示实施方式所涉及的半导体晶片10的示意图。半导体晶片10包含圆形的中央部10a和将中央部10a包围的环状的周缘部10b。半导体晶片10粘贴于树脂片13之上，周缘部10b例如使用切割刀，从中央部10a被切离。树脂片13的外周固定于金属环15。
半导体晶片10例如保留周缘部10b地对背面侧进行磨削，由此实现薄膜化。中央部10a例如被薄膜化为100微米(μm)以下的厚度。周缘部10b例如具有300μm的厚度。树脂片13粘贴于半导体晶片10的背面侧。
接下来，参照图3的(a)～(e)，对实施方式所涉及的半导体装置的制造方法进行说明。图3的(a)～(e)是表示实施方式所涉及的半导体装置的制造过程的示意剖视图。
如图3的(a)所示，在半导体晶片10的表面侧10f形成多个半导体元件17。半导体晶片10例如是硅晶片。半导体元件17例如是MOSFET或者二极管。
如图3的(b)所示，对半导体晶片10的背面侧10g例如进行磨削，保留周缘部10b地进行薄膜化。薄膜化的中央部10a包含多个半导体元件17。
如图3的(c)所示，在未图示的树脂片13上，将半导体晶片10切断，将周缘部10b从中央部10a切离。半导体晶片10例如使用金刚石刀进行切断。
如图3的(d)所示，将周缘部10b从半导体晶片10的中央部10a的周围去除。实施方式所涉及的半导体制造装置1在该过程中被使用。
如图3的(e)所示，将半导体晶片10的中央部10a切断为多个半导体芯片50。半导体芯片50分别包含半导体元件17。半导体晶片10的中央部10a例如由切割刀切断。另外，也可以使用激光切割机对半导体晶片10的中央部10a进行切断。
图4的(a)～(c)是表示实施方式所涉及的半导体制造装置1的动作的示意剖视图。半导体晶片10在粘贴于金属环15所保持的树脂片13上的状态下被处理(参照图2)。半导体晶片10的周缘部10b被从中央部10a切离。
如图4的(a)所示，半导体晶片10隔着树脂片13载置于第1工作台20上及第2工作台30上。半导体晶片10的中央部10a载置于第1工作台20之上。周缘部10b载置于第2工作台30之上。周缘保持部40配置为吸附部43与周缘部10b的上表面相接。金属环15固定于第2工作台30上。金属环15例如通过真空吸附而固定于第2工作台30上。
第1工作台20例如具有与空腔23连通的吸附孔25。中央部10a经由树脂片13真空吸附于第1工作台20上而被固定。周缘部10b位于树脂片13的位于第1工作台20的外侧的外周部上。周缘部10b例如被吸附于周缘保持部40而被固定。周缘保持部40以周缘部10b的上表面位于与中央部10a的上表面相同的层面，或者比其更低的层面的方式对周缘部10b进行保持。
如图4的(b)所示，相对于第1工作台20使第2工作台30向下方移动。由此，对树脂片13的外周部施加从半导体晶片10的周缘部10b朝向斜下方的张力Fe。若树脂片13与周缘部10b之间的粘接力小于张力Fe，则能够从固定于周缘保持部40的周缘部10b将树脂片13剥离。
张力Fe取决于树脂片13的拉伸弹性模量。半导体晶片10与树脂片13之间的粘接材料及树脂片13例如优选的是，分别使用粘接力小于张力Fe的材料。另外，作为树脂片13，可以使用紫外剥离型粘接片。即，可以使用经由树脂片13对周缘部10b的背面侧照射紫外光，能够使周缘部10b与树脂片13之间的粘接力降低的粘接片。
周缘保持部40优选的是，以如下方式对周缘部10b进行保持，即：在从周缘部10b的背面将树脂片13剥离的期间，使周缘部10b的上表面位于与中央部10a的上表面相同的层面，或比中央部10a的上表面靠下的位置。
如图4的(c)所示，优选的是，以如下方式使第2工作台30进一步向下方移动，即：在从半导体晶片10的周缘部10b的背面将树脂片13剥离后，对树脂片13施加从第1工作台20的外缘朝向斜下方的张力Fe。由此，能够防止第1工作台20的外缘处的树脂片13的卷起，避免对中央部10a施加应力(参照图8)。周缘保持部40在保持有周缘部10b的状态下向上方移动，从树脂片13上的中央部10a的周围将周缘部10b去除。
图5的(a)～(c)是表示实施方式的变形例所涉及的半导体制造装置2的动作的示意剖视图。半导体制造装置2还具有剥离刀19，该剥离刀19用于将树脂片13从半导体晶片10的周缘部10b剥离。
如图5的(a)所示，在第1工作台20及第2工作台30的上方隔着树脂片13而载置半导体晶片10后，使第2工作台30向下方移动，由此对树脂片13的外周部施加张力Fe。
在该例中，半导体晶片10的中央部10a也载置于第1工作台20上。周缘部10b由周缘保持部40保持于第2工作台30的上方。另外，周缘保持部40以周缘部10b的上表面位于与中央部10a的上表面相同的层面，或者比其更低的层面的方式对周缘部10b进行保持。
如图5的(b)所示，将剥离刀19插入至半导体晶片10的周缘部10b与树脂片13之间，将树脂片13从周缘部10b剥离。剥离刀19例如沿第1工作台20的外缘进行旋转移动，将周缘部10b的整体从树脂片13分离。这期间，周缘保持部40以周缘部10b的上表面位于与中央部10a的上表面相同的层面，或位于比中央部10a的上表面靠下的位置的方式对周缘部10b进行保持。
如图5的(c)所示，优选的是，以如下方式使第2工作台30进一步向下方移动，即：在从半导体晶片10的周缘部10b的背面将树脂片13剥离后，对树脂片13施加从第1工作台20的外缘朝向斜下方的张力Fe。由此，在周缘保持部40从中央部10a的周围将周缘部10b去除时，能够防止第1工作台20的外缘处的树脂片13的卷起。
图6是表示实施方式的其他变形例所涉及的半导体制造装置3的示意剖视图。半导体制造装置3取代周缘保持部40而具有周缘保持部60。
如图6所示，周缘保持部60例如具有2个保持臂63。保持臂63以将半导体晶片10的周缘部10b夹入的方式移动，将周缘部10b保持于规定的层面。半导体制造装置3例如通过图4的(a)～(c)所示的动作，将半导体晶片10的周缘部10b去除。
图7是表示实施方式的其他变形例所涉及的半导体制造装置4的示意剖视图。在半导体制造装置4中，第1工作台20取代空腔23及吸附孔25而具有吸附部件27。吸附部件27例如为多孔质的陶瓷。吸附部件27埋入至第1工作台20的对树脂片13进行吸附的面内。在半导体制造装置4中，使用所谓的多孔卡盘方式对树脂片13进行吸附。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示出的，并不是要对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式以及其变形包含于发明的范围及主旨，并且包含于权利要求书所记载的发明和其等同的范围。

Claims (15)

1.一种半导体制造装置，其中，具有：
第1工作台，对粘贴于树脂片上的晶片进行支撑，所述晶片分离为中央部和将所述中央部包围的周缘部，所述第1工作台隔着所述树脂片对所述晶片的所述中央部进行支撑；
第2工作台，将所述第1工作台包围，对位于所述第1工作台的外侧的所述树脂片的外周部进行固定，能够以对所述树脂片的所述外周部赋予从所述第1工作台的外缘朝向斜下方的方向的张力的方式相对于所述第1工作台相对地移动；以及
周缘保持部，对所述晶片的所述周缘部进行保持，
所述第1工作台及所述第2工作台以通过所述张力将所述树脂片从在所述周缘保持部固定着的所述晶片的所述周缘部剥离的方式相对地移动。
2.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述第2工作台相对于所述第1工作台向下方移动。
3.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
在从所述晶片的所述周缘部将所述树脂片剥离的期间，所述周缘保持部以所述周缘部的上表面成为与所述晶片的中央部的上表面相同的层面或者成为比所述中央部的所述上表面靠下的层面的方式对所述周缘部进行保持。
4.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
还具有插入至所述晶片的所述周缘部与所述树脂片之间的剥离刀。
5.如权利要求4所述的半导体制造装置，其中，
在使所述第2工作台相对于所述第1工作台相对地移动后，所述剥离刀被插入至所述晶片的所述周缘部与所述树脂片之间。
6.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述晶片的所述周缘部隔着所述树脂片而载置于所述第2工作台上，
在从所述周缘部将所述树脂片剥离的期间，所述周缘部的上表面被所述周缘保持部保持在不高于所述中央部的上表面的位置处。
7.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述晶片在所述第1工作台与所述周缘保持部之间载置于所述第1工作台上。
8.如权利要求7所述的半导体制造装置，其中，
所述周缘保持部具有相接于所述晶片的所述周缘部上的吸附部。
9.如权利要求7所述的半导体制造装置，其中，
所述周缘保持部对所述晶片的所述周缘部的外缘进行把持。
10.如权利要求1所述的半导体制造装置，其中，
所述晶片的所述中央部经由所述树脂片被吸附于所述第1工作台上。
11.一种半导体装置的制造方法，其中，
保留将中央部包围的周缘部地，对具有设置了多个半导体元件的所述中央部的晶片进行薄膜化，
在粘贴有所述晶片的树脂片上，将所述晶片的所述中央部与所述周缘部分离，
将粘贴有所述晶片的树脂片载置于工作台上，该工作台具有对所述晶片的所述中央部进行支撑的支撑部和对所述晶片的周缘部进行保持的周缘保持部，
将位于所述工作台的所述支撑部的外侧的所述树脂片的外周部上所粘贴的所述晶片的所述周缘部，在通过所述周缘保持部保持的同时从所述树脂片剥离后，使所述周缘保持部移动，由此使所述周缘部移动至从所述工作台分离的位置，
将所述晶片的所述中央部分割为包含所述多个半导体元件的各个半导体元件的多个半导体芯片。
12.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述周缘保持部在将所述晶片的所述周缘部从所述树脂片剥离的期间，以所述晶片的所述中央部的上表面与所述周缘部的上表面位于相同的层面的方式对所述周缘部进行保持。
13.如权利要求11所述的半导体装置的制造方法，其中，
向所述晶片的所述周缘部与所述树脂片之间插入剥离刀，从所述周缘部将所述树脂片剥离。
14.如权利要求12所述的半导体装置的制造方法，其中，
向所述晶片的所述周缘部与所述树脂片之间插入剥离刀，从所述周缘部将所述树脂片剥离。
15.如权利要求11至14中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中，
使所述第2工作台相对于所述第1工作台向下方移动，使所述树脂片从所述晶片的周缘部剥离。
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