JP2000516398A - 半導体ウェーハを分離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、多数の光電子的な半導体構造を備えた半導体ウェーハ（１）を分離研磨によって所定の数の個別チップ（９，１０）に分離し、次いで保護されたチップ表面と一緒にチップ側面をエッチングする方法において、次のようなステップを実施する。すなわち：（イ）ダイオード構造を備えた半導体ウェーハ（１）の表面（４）にカバー層を全面的に沈着し、（ロ）切断軌跡（６）の領域でカバー層（７）が取り除かれるようにカバー層を構造化し、（ハ）切断工具を用いて、切断工具と半導体ウェーハ（１）とを互いに相対的に切断軌跡（６）に沿って案内して分離研磨することによって、半導体ウェーハ（１）を所定の数の個別チップ（９，１０）に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体ウェーハを分離する方法 本発明は、多数の光電子的な半導体構造を備えた半導体ウェーハを分離研磨に よって所定の数の個別チップに、切断工具を用いて分離する方法に関する。この 場合、切断工具と半導体ウェーハとは互いに相対的に切断軌跡に沿って案内され る。 半導体ウェーハはチップやウェーハの大きさに応じて、多数の個別チップを含 んでいる。これらの個別チップは組み付け前に分離されもしくは個別化されなけ ればならない。今日ほとんど専ら使用されている、集積回路のための分離法は鋸 引き(Saegen)、より正確に云うと分離研磨(Trennschleifen)である。この分離研 磨は、とりわけ正確かつきれいなチップエッジを提供し、スクラッチ法もしくは ブレーク法（Ritz‐bzw．Brechverfahren)とは異なり、半導体ウェーハの結晶方 位とは無関係に良好な結果をもたらす。分離研磨法の原理は、半導体ウェーハが Ｘ方向で移動可能なテーブルに固定され、高速回転するダイヤモンド砥石車の下 を貫通するように運動させられることに基づいている。分離研磨プロセス実施後 にダイオード構造の電子的および光学的な特性が損なわれるのを回避するために は、個別化されたチップのできる限りきれいなサイドエ ッジを形成することが必要である。特にＩＩＩ−Ｖ−半導体基礎材料を備えた半 導体ウェーハ(Wafer)の場合、分離研磨による個別化のあとに通常は、このよう に形成されたチップ側面が湿式化学的にエッチングされ、これにより分離研磨時 に生ぜしめられた結晶ダメージを除去する。このことは、特に発光ダイオードの 場合、一方では発光出力を改善するために、他方では作動中に分離時に生ぜしめ られたダメージによって誘発されて発光ダイオードの耐用寿命を短くする結晶損 傷を回避するために必要である。チップ側面エッチングの際に、構造化された前 面コンタクトメタライジング部が部分的に設けられている半導体表面もエッチン グされてしまうことを阻止するために、このような表面は保護されなければなら ない。従来は、分離研磨による個別化時にもたらされる、ダイオード構造の損傷 は、個別化の前に半導体ウェーハに、フォトレジストから成る全面的に被着され た保護層が設けられることにより減じられた。この保護層は、少なくとも前面メ タライジング部が縁部でもカバーされるような厚さを有していなければならない 。こうしてダイオード構造の損傷は減じられたが、しかしこのようなフォトレジ スト保護層は、個別化時にやはり分断されなければならない。これにより、分離 研磨プロセスを実施する、ダイヤモンド研磨工具のチップスペースが部分的に目 詰まりしてしまう。このことにより、特にＧａＡｌＡ ｓまたはＩｎＰのようなＩＩＩ−Ｖ−半導体基礎材料の場合には、分断されるべ きフォトレジスト分離部のない半導体表面と比較して、分離研磨品質が著しく悪 化してしまう。 本発明の課題は、多数の光電子的な半導体素子構造、特にダイオード構造を備 えた半導体ウェーハを切断工具を用いて分離研磨によって所定の数の個別チップ に分離する方法を改良して、のちに行なわれるチップ側面エッチングのために必 要な前面カバーによって分離研磨結果が損なわれることを回避できるような方法 を提供することである。 この課題は請求項１に記載の方法により解決される。 本発明の方法は、次のようなステップを特徴としている。 − 光電子的な半導体構造を備えた半導体ウェーハの表面にカバー層を全面的 に沈着し、 − 切断軌跡の領域でカバー層が取り除かれるようにカバー層を構造化し、 − 切断工具を用いて、切断工具と半導体ウェーハとを互いに相対的に切断軌 跡に沿って案内して分離研磨することによって、半導体ウェーハを所定の数の個 別チップに分離する ようにした。 カバー層が、のちに分離研磨プロセスが行なわれる 切断軌跡に沿って除去されることにより、切断工具が分離研磨時に、カバー層の 材料に接触することはなくなり、分離研磨結果が損なわれることはなくなる。 チップ側面は半導体ウェーハの分離後にエッチングされる。この場合チップ表 面はカバー層によって、使用されたエッチング剤の作用から保護される。 本発明の特に有利な手段においては、カバー層をフォトレジスト材料から形成 し、カバー層の構造化を、フォトマスクによる写真技術的な露光プロセスと、続 く現像プロセスとによって行なう。フォトレジストの全面にわたる沈着と、写真 技術的な露光プロセスおよび現像プロセスとは、公知の半導体標準プロセス工程 に基づいて、適宜に構造化されたフォトマスクを使用することにより行うことが できる。 半導体ウェーハの主表面に被着された前面メタライジング部が縁部でも完全に カバーされるように、全面にわたって沈着されたカバー層の厚さが最小でほぼ５ μｍであると有利である。 本発明による方法は、特にＩＩＩ−Ｖ−半導体材料において、特に発光ダイオ ードの製造時に使用される。 本発明の別の特徴、利点および有利な手段は、以下に図面につき説明する実施 例から明らかである。 第１図は半導体チップの個別化前の、半導体ウェーハの一部を概略的に示す図 である。 第２図は、切断工具を用いた分離研磨中の、半導体ウェーハの一部を概略的に 示す図である。 第３図は、個別化およびチップ側面エッチングを行なった後の、半導体ウェー ハの一部を概略的に示す図である。 第１図は、多数のダイオード構造を備えた半導体ウェーハ１の一部を、所定の 数の個別チップに分離する前の状態で概略的に示したものである。半導体ウェー ハ１は特にＧａＡｌＡｓまたはＩｎＰのようなＩＩＩ−Ｖ−半導体基礎材料から 成っている。この半導体基礎材料には、光ダイオードが、概略的に示したｐｎ接 合部２を有するように形成されている。符号３は半導体ウェーハの主表面４に形 成された前面メタライジング部を概略的に示している。符号５は、半導体ウェー ハの背面側の表面で沈着された背面メタライジング部を示している。符号６で示 した、半導体ウェーハ１の主表面４の領域は切断軌道を表している。この切断軌 道に沿って、のちに行われる切断研磨プロセス時に半導体ウェーハｌと切断工具 とが互いに相対的に案内される。ダイオード構造を備えた半導体ウェーハ１の主 表面４には、全面にわたってフォトレジスト層７が有利には遠心法で沈着され、 このフォトレジスト層７は、対応形成されたフォトマスクによって半導体標準法 (Halbleiter-standardverfahren)に基づいて写真技術的に露光され、次いで現像 され、そのあと、のちに 切断研磨プロセスが行なわれる切断軌道６に沿って取り除かれる。 第２図は、続いて行なわれる、ダイヤモンド砥石車８による切断研磨プロセス を示している。このダイヤモンド砥石車は、図示のように、半導体ウェーハ１の 完全な分断のために切断軌跡６に沿って案内される。第２図から明らかなように 、ダイヤモンド砥石車８は分離研磨プロセス時には、フォトレジスト層７とは接 触しない。これにより分離研磨結果が損なわれない。 第３図は、分離研磨プロセス実施後、次いでチップ側面１１をエッチングした あとに個別化された半導体チップ９，１０を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 多数の光電子的な半導体構造を備えた半導体ウェーハ（１）を分離研磨によ って所定の数の個別チップ（９，１０）に分離する方法において、 （イ）光電子的な半導体構造を備えた半導体ウェーハ（１）の表面（４）に カバー層（７）を全面的に沈着し、 （ロ）切断軌跡（６）の領域でカバー層（７）が取り除かれるようにカバー 層（７）を構造化し、 （ハ）切断工具を用いて、切断工具と半導体ウェーハ（１）とを互いに相対 的に切断軌跡（６）に沿って案内して分離研磨することによって、半導体ウェー ハ（１）を所定の数の個別チップ（９，１０）に分離し、 （ニ）半導体ウェーハ（１）の分離後にチップ側面（１１）をエッチングし 、 （ホ）カバー層（７）を取り除く ことを特徴とする、半導体ウェーハを分離する方法。 2. カバー層をフォトレジスト材料から形成し、カバー層の構造化を、フオトマ スクによる写真技術的な露光プロセスと、続く現像プロセスとによって行なう、 請求項１記載の方法。 3. 全面的に沈着されたカバー層（７）の厚さを最小 でほぼ５μｍにする、請求項１または２記載の方法。 4. 半導体ウェーハ（１）に基礎材料として、ＩＩＩ−Ｖ−半導体、特にＧａＡ ｌＡｓまたはＩｎＰを使用する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法 。 5. 半導体ウェーハ（１）に形成されるダイオード構造に特に発光ダイオードを 使用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。