JP2005005447A

JP2005005447A - Process for producing semiconductor substrate

Info

Publication number: JP2005005447A
Application number: JP2003166539A
Authority: JP
Inventors: Koki Kitaoka; 幸喜北岡; Masashi Ogawa; 将志小川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a semiconductor substrate by removing part of a substrate to be processed having a tapered circumferential edge part projecting radially outward in which a produced substrate can be handled without causing any chipping and damage at the circumferential edge part can be reduced. SOLUTION: At step a2, circumferential edge part of a substrate to be processed is removed from one surface side toward the other surface side. It is removed less than one half of the thickness T of the substrate to be processed and more than the thickness T1 of a circuit forming layer in a circuit forming region. At step a3, the substrate to be processed is removed from the other surface side toward the one surface side. It is removed from the circuit forming layer to the other surface side until a predetermined thickness T2 is reached. Since circumferential edge part of a tapered semiconductor substrate projecting radially outward is removed entirely, the circumferential edge part is prevented from projecting sharply outward in the radially direction and protected against chipping or cracking during handling. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板の製造方法に関し、大規模集積回路などの半導体素子が形成される回路形成領域を一表面に有する被処理基板から半導体基板を形成する半導体基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模集積回路（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：略称ＬＳＩ）などの半導体素子の形成に用いられる半導体基材は、シリコンなどの半導体単結晶をインゴットから薄板として切り出す方法によって製造されている。前記インゴットから切り出されたままの状態では、半導体基材の周縁部は角張っている。そのため、半導体基材に半導体素子を形成する半導体素子形成工程において、半導体基材を取り扱う際、つまり半導体素子を形成するために半導体基材を移動させたりする場合に、この周縁部の端面にチッピングが発生しやすく、発塵源になり、また半導体基材の割れに繋がることがある。
【０００３】
このような問題に鑑み、半導体基材にベベル処理、つまり面取り処理を施し、半径方向外方に凸に先細状の周縁部を設けている。
【０００４】
図９は、半径方向外方に凸の先細状の周縁部を有する半導体基材１の斜視図である。図９では、半導体基材１の一部を切り欠いて断面で示している。インゴットから切り出される半導体基材１の外周形状は、略円形状である。図９に示すように、半導体基材１の周縁部２には、面取りが施され、半径方向外方に凸となる先細状のベベル面４と呼ばれるなめらかな曲面が形成される。図９に示す半導体基材１では、半導体基板１の厚み方向Ａの中央で、この厚み方向Ａに垂直な仮想一平面３に関して面対称となるように周縁部２が形成される。
【０００５】
半導体素子は、半導体基材１の一表面５で、周縁部２よりも半径方向内方に設けられる回路形成領域６にフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。前記一表面５の回路形成領域６に半導体素子（図示せず）を形成した後、ダイシング工程において、半導体基材１を個片化して半導体チップを作成する。前記ダイシング工程でのチッピングの抑制、および半導体チップの基部の電気抵抗を低減するなどの目的で、前記半導体基材１は、他表面７側から半導体素子が形成される一表面５側に向かって研削される。
【０００６】
携帯電話機および携帯情報端末機など電子機器の急速な小型化、薄型化および軽量化に対応するために、半導体基材１を研削し、厚みを１００μｍ以下として作成される半導体チップを薄型パッケージに搭載する必要が生じている。
【０００７】
一方、半導体チップの製造コストダウンのため、半導体基材の大きさは年々大型化しており、現在は、８インチ径のものが主流であり、その厚みは約７２５μｍである。したがって、前記８インチ径の半導体基材に半導体素子を形成して作成される半導体チップを、携帯電話機および携帯情報端末機向けの薄型パッケージに搭載する場合、半導体チップの厚みを１００μｍ以下とするために、前記半導体基材を約６２５μｍ以上研削しなければならない。
【０００８】
図１０（１）〜（４）は、周縁部２にベベル面４を有し、厚みがＢ１である図９に示す被処理基材１に対し、厚みがＢ２に達するまで他表面７側から一表面５側に向かって被処理基材１を研削して、半導体基板８を製造する工程を示す断面図である。被処理基材１は、たとえば直径が８インチであり、厚みＢ１は約７２５μｍである。また製造される半導体基板８の厚みＢ２は、１００μｍである。
【０００９】
図１０（１）に示すように、回路形成領域６が表面保護材９によって被覆された略円形の半導体基材１は、その他表面７を上方にして、回転機構（図示せず）を有する定盤１０に載置される。定盤１０は、回転機構によって、半導体基材１が載置される載置面１１に垂直な軸線Ｃ１まわりに回転させることができる。半導体基材１は、たとえば真空吸着などによって前記定盤１０に着脱自在に固定される。前記半導体基材１は、その中心が、前記定盤１０の軸線Ｃ１と一致するように配置される。
【００１０】
半導体基材１の他表面７に対向して研削工具１２の研削面１３が配置される。研削工具１２は、前記研削面１３に垂直な軸線Ｃ２まわりに回転する。前記軸線Ｃ２は、半導体基材１の周縁部２の遊端部よりも、半導体基材１の半径方向外方に配置される。
【００１１】
そして図１０（２）および（３）に示すように、厚みがＢ２に達するまで、前記半導体基材１が研削される。厚みを前記Ｂ１からＢ２にするためには、図１０（２）に示すように、半導体基材１の他表面７側から、半導体基板１の厚み方向Ａの中央で、この厚み方向Ａに垂直な仮想一平面３を超えて半導体基材１の厚みが薄くなるように研削する必要がある。この場合、半導体基材１の周縁部２にベベル面４が形成されているが故に、研削完了後の半導体基材１、つまり製造された半導体基板８の周縁部１５は、半導体基板８の中心軸線を含む仮想一平面での断面がナイフエッジ状、つまり先端部が半径方向外方に尖鋭に凸となる形状となってしまう。このような半導体基板８は、定盤１０から取り外す場合など、以後の工程においてチッピングなどが発生し易く、図１０（４）に示すように、半導体基板８の周縁部１５が破損するという問題がある。
【００１２】
前記問題点に鑑み、従来の技術の半導体基板の製造方法では、半導体基材の半径方向外方に凸に先細状となる周縁部の先端部が、半導体基材の厚み方向の中央よりも一方面側に位置するように、ベベル面を形成している（たとえば、特許文献１）。
【００１３】
図１１（１）〜（３）は、従来の技術の半導体基板の製造方法の一例を示す断面図である。この半導体基板の製造方法と、前述した図１０に示す半導体基板の製造方法とは、半導体基材２１の形状のみが異なる。したがって、前述した図１０に示す半導体基板の製造方法と同様な部分には同一の符号を付す。
【００１４】
図１１（１）に示すように、半導体基材２１の周縁部２２は、半導体基材２１の半径方向外方に凸に先細状となる周縁部２２の先端部１７が厚み方向Ａの中央よりも一表面２５側に位置するようにベベル面２４が形成される。
【００１５】
このような半導体基材２１を、図１０に示す各工程と同様な方法で、他表面２７側から一表面２５側に向かって研削する。この場合、他表面２７から厚み方向Ａの中央で、前記厚み方向Ａに垂直な仮想一平面２３の近傍まで半導体基材２１を研削する場合、研削後の半導体基材２１の周縁部２２には、破損などが生じにくくなる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−２３０１６６号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図１１（３）に示すように、半導体基板２１の厚み方向Ａの中央を大幅に超えて、半導体基板２１の厚みを極めて薄くするように研削する場合には、製造される半導体基板２８の周縁部２９は、前述した半導体基板８と同様に、その中心軸線を含む仮想一平面での断面がナイフエッジ状となる。したがって、図１１（３）に示した半導体基板８の場合と同様、チッピングなどが発生し易い。つまり図１１（３）に示すように、半導体基板２８の周縁部２９が破損し、これによって半導体基板２８が割れる可能性があるという問題がある。半導体基板２８が、割れると、この半導体基板２８から形成される半導体チップの歩留まりが低下することとなる。
【００１８】
図１２（１）〜（３）は、従来の技術の半導体基板の製造方法の他の例を示す断面図である。前述の図１１（１）〜（３）に示す半導体基板の製造方法と同様な部分には同様な符号を付して、その説明を省略する。図１２（１）に示すように、半導体基材２１ａの周縁部２２ａは、半導体基材２１ａの半径方向外方に凸に先細状となる周縁部２２ａの先端部１７ａが厚み方向Ａの中央よりも一表面２５ａ側に位置するように形成されるとともに、周縁部２２ａのうち、厚み方向Ａの一表面２７ａ側のベベル面２４ａは、他表面２７ａ側に湾曲する。
【００１９】
半導体基板２１ａの周縁部２２ａに、このような形状のベベル面２４ａを形成すると、図１２（２）に示すように、他表面２７ａから厚み方向Ａの中央で、前記厚み方向Ａに垂直な仮想一平面２３ａの近傍まで半導体基材２１ａを研削する場合、研削後の半導体基材２１ａの周縁部２２ａには、破損などが生じにくくなる。
【００２０】
しかしながら図１２（３）に示すように、半導体基材２１ａの厚み方向Ａの中央近傍を大幅に超えて、半導体基材２１の厚みが極めて薄くなるように研削する場合、半導体基板２８ａの周縁部２９ａは、やはりナイフエッジ状となる。したがって、したがって、図１１（３）に示した半導体基板２８の場合と同様、チッピングなどが発生し易い。図１２（３）に示すように、半導体基板２８ａの周縁部２９ａが破損するといった問題がある。
【００２１】
さらに、予め周縁部２２ａに、図１２（１）に示すようなベベル面２４ａが形成される半導体基材２１ａは、半導体基板２８ａを製造する前の工程において、図９に示す半導体基材１と比較して、周縁部２２ａの厚みが薄くなるので、半導体基板２２ａへの半導体素子形成工程での取り扱いの際に、周縁部２２ａにおいて、図１３に示すような周縁部２２ａの遊端部２６の破損などが生じ易くなる。
【００２２】
本発明の目的は、半径方向外方に凸に先細状の周縁部を有する被処理基板の一部を除去して製造され、製造後の取り扱いでチッピングなどが発生せず、周縁部の破損を低減することができる半導体基板の製造方法を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半径方向外方に凸に先細状の周縁部を有する半導体基材に、この半導体基材の前記周縁部よりも半径方向内方に回路形成領域が設けられる被処理基板の周縁部を、一表面側から他表面側に向かって、被処理基板の厚みＴの１／２未満でかつ回路形成領域の回路形成層の厚みＴ１を超えて除去する第１の工程と、
前記一表面側から他表面側に向かって周縁部が除去された被処理基板を、他表面側から一表面側に向かって、回路形成層から他表面側に予め定める厚みＴ２に達するまで除去する第２の工程と含むことを特徴とする半導体基板の製造方法である。
【００２４】
本発明に従えば、第１の工程において、前記被処理基板の周縁部を一表面側から他表面側に向かって除去する。ここで前記周縁部は、被処理基板の厚みＴの１／２未満で、かつ回路形成領域の回路形成層の厚みＴ１を超えて除去される。
【００２５】
次に第２の工程において、被処理基板を他表面側から一表面側に向かって除去する。ここで、回路形成層から他表面側に予め定める厚みＴ２に達するまで被処理基板が他表面側から除去される。予め定める厚みＴ２は、０よりも大きく、被処理基板の厚みＴから、前記第１の工程において削除された前記周縁部の残余の部分の厚みと回路形成層の厚みＴ１とを減算した値以下に選ばれる。
【００２６】
このように第１の工程を実行した後に、第２の工程において、被処理基板を除去することによって、被処理基板の厚みＴから第１の工程で除去された周縁部の残余の部分が除去される。したがって、半径方向外方に凸に先細状の被処理基板の周縁部の全てが除去され、被処理基板の厚みＴの１／２未満の厚みを有する半導体基板を製造することができる。このような半導体基板の周縁部は、従来の技術のようにナイフエッジ状とならないので、取り扱いの際に周縁部にチッピングおよび割れなどが発生しにくい。
【００２７】
また本発明は、前記第１の工程において、前記周縁部は、研削して除去されることを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、前記周縁部は研削して除去される。このように物理的な作用によって周縁部を除去するので、たとえば、ウェットエッチングなどによって前記周縁部を除去する場合と比較して、短時間で周縁部を除去することができる。
【００２９】
また本発明は、平面状の研削面を有し、前記研削面に垂直な第１の軸線まわりの一定方向に回転する研削工具の前記研削面に、被処理基板の一表面を対向させて配置し、被処理基板を前記第１の軸線と平行な第２の軸線まわりに、前記研削工具の回転方向とは逆方向に回転させて、前記周縁部を研削工具に連続して接触させて研削することを特徴とする。
【００３０】
本発明に従えば、回転工具の研削面と、被処理基板とが互いに回転しながら接触することによって、被処理基板を研削する。被処理基板の周縁部と研削面とを面接触させることによって、被処理基板の一表面側から略均一に周縁部の厚みを減少させることができ、かつ回転工具および被処理基板のうちいずれか一方のみを軸線まわりに回転させる場合と比較して、効率よく研削することができる。特に、第１の軸線を被処理基板の半径方向外方に配置することによって、被処理基板と研削面との接触部における相対速度を平均化することができ、被処理基板をより均一に切削することができる。
【００３１】
また本発明は、前記第１の工程において、前記周縁部は、ウェットエッチングによって除去されることを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、前記周縁部は、ウェットエッチングによって除去される。たとえば研削などの物理的な作用によって周縁部を除去する場合には、被処理基板に振動などによって外部から負荷が加わる場合があるが、ウェットエッチングを用いることによって、被処理基板に前記外部からの負荷を加えることなく周縁部を除去することができる。
【００３３】
また本発明は、前記第１の工程で周縁部が除去される被処理基板には、前記一表面に回路形成領域を覆う保護体が設けられ、
前記保護体は、第２の工程において、被処理基板を他表面側から一表面側に向かって、回路形成層から他表面側に予め定める厚みＴ２に達するまで削除した後に、除去されることを特徴とすることを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、被処理基板の一表面に回路形成領域を覆う保護体が、第２の工程において、被処理基板を、他表面側から一表面側に向かって、回路形成層から他表面側に予め定める厚みＴ２に達するまで削除する処理が終了するまで設けられる。これによって第１の工程において周縁部を除去する際、ならびに第２の工程において、被処理基板を除去する際に、この回路形成領域に不要な付着物が付着することを防止することができる。またたとえば研削によって前記周縁部および被処理基板を除去する場合には、被処理基板を保持具に保持させる必要があるが、保護体を設けることによって、被処理基板が保持される場合に、回路形成領域に保持具が直接当接することを防止することできる。またたとえばウェットエッチングによって前記周縁部および被処理基板を除去する場合には、回路形成領域にエッチング液が触れることを防止することができる。
【００３５】
また本発明は、前記保護体は、
スピンコート法によって被処理基板の一表面にレジストを塗布し、
前記レジストを、加熱して１次硬化させ、
前記回路形成領域に塗布されたレジストに、フォトマスクを介し選択的に露光して２次硬化させ、
周縁部の１次硬化状態のレジストを除去して形成されることを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、保護体は、以下の工程によって形成される。まず、スピンコート法によって、被処理基板の一表面にレジストを塗布する。レジストは、被処理基板の一表面の全領域に塗布される。次に、加熱することによって前記レジストを１次硬化させる。これによって前記一表面上にレジストを堆積させる。次に回路形成領域に塗布されているレジストを選択的に、フォトマスクを介して露光し、回路形成領域に塗布されているレジストを２次硬化させる。これによって、回路形成領域に塗布されているレジストは、凝固する。最後に、周縁部に塗布されている１次硬化状態のレジストを、たとえばウェットエッチングなどによって除去することによって、回路形成領域を覆う保護体を形成することができる。このように、半導体素子を形成するためのプロセスと同様なプロセスによって保護体を容易に形成することができる。
【００３７】
また本発明は、前記保護体は、
マスクを介して印刷法によって、前記回路形成領域にレジストを塗布し、
レジストを硬化させて形成されることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、保護体は、以下の工程によって形成される。まず、マスクを介して印刷法によって、回路形成領域にレジストを塗布する。レジストは、回路形成領域にのみ塗布される。次に、レジストを硬化させて保護体が形成される。レジストは、熱を加える、紫外線を照射する、またはその両者によって硬化される。このように保護体を形成するために、レジストを除去するためのプロセスを介入させる必要がないので、保護体の形成を容易にすることができる。
【００３９】
また本発明は、前記保護体は、
前記回路形成領域に接着する接着層を有し、
前記接着層の形状を維持する保護基材を、接着層に積層して形成されることを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、保護体は、接着層の形状を維持する保護基材が接着層を介して被処理基板の回路形成領域に接着することによって形成される。このように、被処理基板を加熱するなどのプロセスを介入させることなく、保護体を形成することができるので、保護体の形成を容易にすることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の半導体基板の製造方法を示すフローチャートである。図２および図３は、前記半導体基板の製造方法によって製造される半導体基板３０の製造過程における斜視図であり、その一部を切欠いて断面で示している。また図４および図５は、前記半導体基板の製造方法の主要な工程での断面図である。
【００４２】
本発明の半導体基板の製造方法では、厚みＴを有する被処理基板３１から厚みがＴａを有する半導体基板３０を製造する。前記半導体基板３０の厚みＴａは、被処理基板３１の厚みＴの１／２よりも小さく、本実施の形態では前記Ｔは７２５μｍであり、Ｔａは１００μｍであるとする。
【００４３】
図２（１）は、被処理基板３１を示す斜視図である。図２（１）では、被処理基板３１の一部を断面で示している。被処理基板３１は、厚み方向Ｄの一表面３１ａ側および他表面３１ｂ側から見た形状が略円形状であり、半径方向外方に凸の先細状の周縁部３２を有する半導体基材３３に、この半導体基材３３の周縁部３２よりも半径方向内方に回路形成領域３４が設けられて構成される。回路形成領域３４には、所定の回路形成工程によって、大規模集積回路（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：略称ＬＳＩ）などの半導体素子が形成されて、一表面３１ａ寄りに回路形成層３４ａが形成される。本実施の形態において、前記被処理基板３１の一表面３１ａは、回路形成領域３４に形成される回路形成層３４の一表面を含む。
【００４４】
図２（１）に示すように、被処理基板３１の周縁部３２には、被処理基板３１の厚み方向Ｄの中央で、この厚み方向Ｄに垂直な仮想一平面３５に関して面対称となるように面取りが施される。これによって前記周縁部３２は、半径方向外方に凸となる先細状に形成され、ベベル面３６と呼ばれるなめらかな曲面から成る端面が形成される。本実施の形態では、被処理基板３１の一表面３１ａおよび他表面３１ｂは、被処理基板３１の厚み方向に垂直な面である。
【００４５】
本実施の形態の半導体基板の製造方法は、第１の工程と第２の工程とを含み、第１の工程は、図１のフローチャートのステップａ１およびステップａ２を含み、第２の工程は、図１のフローチャートのステップａ３およびステップａ４を含む。前記被処理基板３１から、半導体基板３０を製造するための処理を開始すると、図１のステップａ０からステップａ１に移る。ステップａ１では、被処理基板３１の一表面３１ａに、回路形成領域３４を覆う保護体３７を形成する。
【００４６】
図２（２）は、一表面３１ａに回路形成領域３４を覆う保護体３７が形成された被処理基板３１を示す斜視図である。本実施の形態では、保護体３７はレジストによって形成される。
【００４７】
図６は、被処理基板３１に保護体３７を形成する手順を示すフローチャートである。前記保護体３７を形成する処理を開始すると、ステップｂ０からステップｂ１に移る。ステップｂ１では、被処理基板３１の一表面３１ａに液体状のレジストを塗布して、ステップｂ２に移る。前記レジストは、スピンコート法によって塗布され、被処理基板３１の一表面３１ａはレジストによって一様に覆われる。前記一表面３１を覆うレジストの厚みはほぼ均一である。また前記レジストは、いわゆるフォトレジストである。
【００４８】
ステップｂ２では、ステップｂ１で被処理基板３１の一表面３１ａに塗布されたレジストを加熱して、１次硬化させ、ステップｂ３に移る。これによって一表面３１ａに塗布されたレジストが、被処理基板３１から流れ落ちることを防止して、前記一表面３１ａ上にレジストを堆積させることができる。
【００４９】
ステップｂ３では、回路形成領域３４に塗布されたレジストであって、ステップｂ２の処理によって１次硬化状態とされたレジストに、フォトマスクを介し選択的に露光する。これによって回路形成領域３４を覆うレジストを２次硬化させ、ステップｂ４に移る。ステップｂ４の処理によって、回路形成領域３４を覆うレジストは、凝固する。前記露光には、紫外線光が用いられる。
【００５０】
ステップｂ４では、周縁部３２を覆っている１次硬化状態のレジストを除去して、ステップｂ５に移り処理を終了する。前記周縁部３２の１次硬化状態のレジストは、レジストを剥離液に浸漬することによって、選択的に剥離される。これによって、回路形成領域３４を覆う保護体３７が形成される。保護体３７を形成することによって回路形成領域３４に不要な付着物が付着することを防止することができる。
【００５１】
前記保護体３７の外方に臨む面３７ａ、つまり被処理基板３１と反対側に臨む面は、平面であって、厚み方向Ｄに略垂直に形成される。また保護体３７の厚みは、たとえば５μｍ〜２０μｍに選ばれる。
【００５２】
再び図１を参照して、ステップａ２では、被処理基板３１の周縁部３２を、一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって除去する。ここでは、前記一表面３１ａから、被処理基板３１の厚みＴの１／２未満でかつ回路形成領域３４の回路形成層３４ａの厚みＴ１を超えて除去する。本実施の形態において、前記周縁部３２は、研削して除去される。
【００５３】
図３（１）は、ステップａ２終了後の被処理基板３１を示す斜視図であり、図４（１）および（２）は、ステップａ２において、被処理基板３１の周縁部３２を除去する処理を模式的に示す断面図である。
【００５４】
図４（１）に示すように、回路形成領域３４が保護体３７によって被覆された被処理基板３１は、その一表面３１ａを上方にして、回転機構（図示せず）を有する定盤４０に載置される。定盤４０は、回転機構によって、被処理基板３１が載置される載置面４１に垂直な軸線Ｅ１まわりに回転させることができる。被処理基板３１は、たとえば真空吸着などによって前記定盤４０に着脱自在に固定される。前記被処理基板３１は、その中心を通り厚み方向Ｄに垂直な軸線が、前記定盤４０の軸線Ｅ１と一致するように配置される。
【００５５】
被処理基板３１の一表面３１ａに対向して研削工具４２の研削面４３が配置される。研削面４３は、平面状に形成される。研削工具４２は、前記研削面４３に垂直な軸線Ｅ２まわりに回転する。前記研削工具４２の軸線Ｅ２と定盤４０の軸線Ｅ１とは平行に設けられる。前記軸線Ｅ２は、被処理基板３１の周縁部３２の遊端部４４よりも、被処理基板３１の半径方向外方に配置される。また、前記研削工具４２の半径方向の外周部は、保護体３７と接触しないように配置される。研削工具４２と、保護体３７との間には、予め定める間隙Ｗ１が設けられる。前記Ｗ１は、たとえば５０μｍ〜１００μｍに選ばれる。
【００５６】
前記研削工具４２に、前記定盤４０に向かう方向、つまり図４（１）および（２）の下方に荷重を印加するとともに、前記定盤４０を軸線Ｅ１まわりに一定方向、つまり図４では矢符Ｆ１で示す方向に回転させ、前記研削工具１２を軸線Ｅ２まわりに、前記定盤４０の回転方向とは相反する方向、つまり図４では矢符Ｆ２で示す方向に回転させる。これによって、被処理基板３１の周縁部３２と研削工具４２の研削面４３とが互いに面接触して摩擦しあい、一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって被処理基板３１の周縁部３２が研削される。
【００５７】
前記周縁部３２の一表面３１側に臨む面３２ａは、前記第１および第２軸線Ｅ１，Ｅ２に垂直な仮想一平面にふくまれ、また半径方向外方で、切削工具４２によって切削された領域に臨む被処理基板３１の端面３２ｂは、厚み方向Ｄに延びる軸線を有する略円筒面に含まれる。ステップａ２の処理において、前記研削工具４２に印加される荷重は、たとえば０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａに選ばれる。また、単位時間あたりに研削される被処理基板３１の厚みは、たとえば毎秒０．５μｍ〜１μｍに選ばれる。
【００５８】
被処理基板３１の周縁部３２と研削面４３とを面接触させることによって、被処理基板３１の一表面３１ａ側から略均一に周縁部３２の厚みを減少させることができる。また、切削工具４２および被処理基板３１の両者を回転させることによって、回転工具４２および被処理基板３１のうちいずれか一方のみ回転させて、研削する場合と比較して、効率よく研削することができ、処理時間を短縮することができる。また研削工具４２の軸線Ｅ２を被処理基板３１の半径方向外方に配置することによって、被処理基板３１と研削面４３との接触部における相対速度を平均化することができる。これは被処理基板３１では、軸線Ｅ１から離反するほど単位時間あたりの移動量が大きくなり、研削面４３では、軸線Ｅ２から離反するほど単位時間あたりの移動量が大きくなるためである。これによって、被処理基板３１をより均一に切削することができる。
【００５９】
ステップａ２において、被処理基板３１の周縁部３２は、一表面３１ａから厚み方向Ｄに距離Ｈ１まで除去される。前記Ｈ１は、回路形成層３４ａの厚みＴ１よりも大きく、被処理基板３１の厚みＴの１／２よりも小さく選ばれる。つまりＴ１＜Ｈ１＜Ｔ／２である。前記距離Ｈ１は、製造される半導体基板３０の厚みＴａ以上に選ばれる。本実施の形態では、距離Ｈ１は、製造される半導体基板３０の厚みＴａよりも予め定める長さＨ２だけわずかに大きく選ばれる。前記Ｈ２は、５μｍ〜５０μｍに選ばれる。
【００６０】
次に、ステップａ３では、前記一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって周縁部３２が除去された被処理基板３１を、他表面３１ｂ側から一表面３１ａ側に向かって、回路形成層３４ａから他表面３１ｂ側に予め定める厚みＴ２に達するまで除去する。
【００６１】
図３（２）は、ステップａ３終了後の被処理基板３１を示す斜視図であり、図５（１）および（２）は、ステップａ３において、被処理基板３１を除去する処理を模式的に示す断面図である。
【００６２】
一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって周縁部３２の一部が除去された被処理基板３１は、一旦、定盤４０から取り外され、反転され、図５（１）に示すように、被処理基板３１の他表面３１ｂを上方にして、再度、定盤４０上に載置される。被処理基板３１は、たとえば真空吸着などによって前記定盤４０に着脱自在に固定される。前記被処理基板３１は、その中心を通り厚み方向Ｄに垂直な軸線が、前記定盤４０の軸線Ｅ１と一致するように配置される。
【００６３】
被処理基板３１の回路形成領域３４は、保護体３７によって覆われているので、回路形成領域３４に形成される半導体素子が定盤４０の載置面４１に直接接触することがない。また保護体３７の外方に臨む面３７ａは、被処理基板３１の厚み方向Ｄに垂直であるので、前記他表面３１ｂは、前記軸線Ｅ１に垂直となる。
【００６４】
被処理基板３１の他表面３１ｂに対向して研削工具４２の研削面４３が配置される。前記研削工具４２を、前記研削面４３に垂直であり、かつ前記定盤４０の軸線Ｅ１に平行な軸線Ｅ２まわりに回転させる。前記軸線Ｅ２は、被処理基板３１の周縁部３２の遊端部４４よりも被処理基板３１の半径方向外方に配置される。研削面４３は、略円形状を有し、前記軸線Ｅ２は、研削面４３の中心を通る。研削面４３の半径Ｒは、前記軸線Ｅ１および軸線Ｅ２間の距離Ｗ２よりも予め定める距離Ｗ３だけわずかに大きく選ばれる。前記Ｗ３は、たとえば研削面４３の半径Ｒの１／８〜１／４に選ばれる。
【００６５】
前記研削工具４２に、前記定盤４０に向かう方向、つまり図５（１）および（２）の下方に荷重を印加するとともに、前記定盤４０を軸線Ｅ１まわりに一定方向、つまり図４では、矢符Ｆ１で示す方向に回転させ、前記研削工具１２を軸線Ｅ２まわりに、前記定盤４０の回転方向とは相反する方向、つまり図５では、矢符Ｆ２で示す方向に回転させる。これによって、被処理基板３１の他表面３１ｂと研削工具４２の研削面４３とが互いに面接触して摩擦しあい、他表面３１ｂ側から一表面３１ｂ側に向かって被処理基板３１が研削される。ステップａ３の処理において、前記研削工具４２に印加される荷重は、たとえば０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａに選ばれる。また、単位時間あたりに研削される被処理基板３１の厚みは、たとえば毎秒０．５μｍ〜１μｍに選ばれる。
【００６６】
被処理基板３１と研削面４３とを面接触させることによって、被処理基板３１の他表面３１ｂ側から略均一に厚みを減少させることができる。また、切削工具４２および被処理基板３１の両者を回転させることによって、回転工具４２および被処理基板３１のうちいずれか一方のみ回転させて、研削する場合と比較して、効率よく研削することができ、処理時間を短縮することができる。研削工具４２の軸線Ｅ２を被処理基板３１の半径方向外方に配置することによって、被処理基板３１と研削面４３との接触部における相対速度を平均化することができ、被処理基板３１をより均一に切削することができ、作成される半導体基板３０の厚みを均一化される。
【００６７】
ステップａ３において、回路形成層３４ａから他表面３１ｂ側に予め定める厚みＴ２に達するまで被処理基板３１が除去され、所定の厚みを有する半導体基板３０を形成することができる。予め定める厚みＴ２は、０よりも大きく、被処理基板３１の厚みＴから、前記第１の工程において削除された前記周縁部３２の残余の部分の厚みＴ３と回路形成層３４ａの厚みＴ１とを減算した値以下に選ばれる。
【００６８】
前述したように、ステップａ２において被処理基板３１の周縁部３２の一表面３１ａから厚み方向Ｄに距離Ｈ１まで除去され、前述した距離Ｈ１は、製造される半導体基板３０の厚みよりも予め定める長さＨ２だけわずかに大きく選ばれる。したがってステップａ３の処理が終了すると、被処理基板３１のベベル面３６が形成される周縁部３２は、その全てが除去され、被処理基板３１から製造される半導体基板３０の周縁部６１の端面６２は略円筒形状となる。したがって、従来の技術のように半導体基板の中心軸線を含む仮想一平面での断面がナイフエッジ状、つまり先端部が半径方向外方に尖鋭に凸となる形状となってしまうことが防止されるので、取り扱いの際に、つまり被処理基板３１を定盤４０から取り外す際などに、周縁部６１にチッピングおよび割れなどが発生しにくい。
【００６９】
また、被処理基板３１を他表面３１ｂ側から一表面３１ａ側に向かって削除した後、被処理基板３１の周縁部３２を一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって削除する場合、すなわちステップａ３の処理を実行した後にステップａ２の処理を実行する場合では、被処理基板３１を他表面３１ｂ側から一表面３１ａ側に向かって削除する段階で、被処理基盤３１を製造する半導体基板３０の厚みＴａと同じ厚みにしておく必要がある。したがって、被処理基板３１の周縁部３２を一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって削除する工程に移る段階で、周縁部３２にチッピングなどが生じてしまうおそれがある。しかしながら前述したような工程によって、処理する場合にはこのような問題が生じない。
【００７０】
次にステップａ４では、保護体３７を除去して、処理を終了する。
図３（３）は、ステップａ４終了後の被処理基板３１、つまり製造された半導体基板３０を示す斜視図である。ステップａ３が終了すると、保護体３７を除去するために、図５（３）に示すように被処理基板３１は、定盤４０から取り外される。ステップａ４では、保護体３７が形成されている半導体基板３０を溶剤に浸漬することによって、保護体３７つまりレジストを剥離する。
【００７１】
以上の工程によって、被処理基板３１から半導体基板３０が製造される。半導体基板３０は、スライシング工程などを経て個別の半導体チップに形成されるが、このような工程において、半導体基板３０の周縁部６１のチッピングおよび割れなどが低減される。前記周縁部にチッピングおよび割れなどが生じると、半導体基板の割れに繋がることがある。しかしながら本発明の半導体基板の製造方法によって製造される半導体基板３０では、周縁部６１にチッピングおよび割れなどが生じにくいので、半導体基板３０の割れが発生せず、これによって半導体基板３０を分割して形成される半導体チップの歩留まりを向上させることができる。
【００７２】
また本実施の形態では、周縁部３２に被処理基板３１の厚み方向Ｄの中央で、この厚み方向Ｄに垂直な仮想一平面３４に関して面対称となるように面取りが施されている被処理基板３１に対する処理を説明したが、従来の技術の図１１（１）および図１２（１）に示す形状を有する被処理基板２１，２１Ａから半導体基板を製造する場合であっても、同様な効果を達成することができる。
【００７３】
また、本発明の実施の形態において、ステップａ２およびステップａ３では、研削工具４２を用いた研削によって被処理基板３１を加工しているが、本発明の実施の他の形態において、ステップａ２およびステップａ３の少なくとも一方において、ウェットエッチングによる除去処理を行ってもよい。前記回路形成領域３４は、保護体３７によって覆われているので、エッチング液が回路形成層３４ａに接触することが防止される。ウェットエッチングには、弗酸液と硝酸液との混酸液が用いられる。この混酸液を被処理基板３１に接触させることによって、化学反応を利用して被処理基板３１の一部が除去される。
【００７４】
たとえば研削などの物理的な作用によって周縁部３２を除去する場合には、被処理基板３１に振動などによって外部から負荷が加わる場合があるが、ウェットエッチングを用いることによって、被処理基板３１に前記外部からの負荷を加えることなく周縁部３２を除去することができる。
【００７５】
本発明のさらに他の実施の形態において、前記レジストから成る保護体３７は、以下ように形成されてもよい。
【００７６】
図７は、保護体３７の形成手順を示すフローチャートである。ステップｃ０からステップｃ１に移り、ステップｃ１では、マスクを介して印刷法によって、前記回路形成領域３４にレジストを塗布して、ステップｃ２に移る。レジストは、回路形成領域３４にのみ塗布される。
【００７７】
ステップｃ２では、レジストを熱または紫外線、もしくは両者を併用することによって硬化させる。これによって保護体３７が形成される。このように保護体３７を形成するために、前述した保護体３７の形成方法と比較して、レジストを除去するためのプロセスを介入させる必要がないので、保護体３７を形成する工程数が低減され、保護体３７を容易に形成することができる。
【００７８】
本発明のさらに他の実施の形態において、保護体３７は、接着層と保護基材との積層体によって構成されてもよい。
【００７９】
図８は、前記接着層と保護基材から成る保護体３７の形成手順を示すフローチャートである。ステップｄ０からステップｄ１に移り、ステップｄ１では、回路形成領域に接着層と保護基材とから成る保護体３７を貼り付ける。接着層は、たとえば、アクリル系樹脂材料から成る。
【００８０】
また保護基材は、接着層と積層され、前記接着層の形状を維持する。保護基材は、シート状であり、たとえばポリオレフィン系樹脂材料から成る。この保護基材を接着層に積層することによって、保護体３７の外方に臨む面３７ａが平面に形成される。これによってステップａ３において、定盤４０に被処理基板３１を載置するときに、被処理基板３１の他表面３１ｂを研削面４３と略平行に配置することができる。また被処理基板３１を加熱するなどのプロセスを介入させることなく、保護体３７を形成することができるので、保護体３７の形成を容易にすることができる。ステップｄ１が終了するとステップｄ２に移り、保護体３７を形成する処理を終了する。
【００８１】
このように形成された保護体３７を、ステップａ４において除去する場合、保護基材の一端を、半導体基板３０の一表面から離反する方向に引き上げることによって、機械的に剥離する。
【００８２】
以上、本発明を各実施の形態において具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。たとえば、被処理基板３１の厚みＴは、７２５μｍに限定されるものではなく、また、研削後の被処理基板３１、つまり製造された半導体基板３０の厚みＴａは、１００μｍに限定されるものではないのは明白である。
【００８３】
またステップａ２において、被処理基板３１の周縁部３２を、一表面３１ａ側から他表面３１ｂ側に向かって、被処理基板３１の厚みＴの１／２未満で、かつ回路形成領域３４の回路形成層３４ａの厚みＴ１を超えて除去するが、どの程度除去するかは、前記被処理基板３１の厚みＴに応じて、適宜変更すればよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、半径方向外方に凸に先細状の被処理基板の周縁部の全てが除去され、被処理基板の厚みＴの１／２未満の厚みを有する半導体基板を製造することができる。このような半導体基板の周縁部は、従来の技術のようにナイフエッジ状とならないので、取り扱いの際に周縁部にチッピングおよび割れなどが発生しにくい。
【００８５】
また本発明によれば、前記周縁部は研削して除去される。このように物理的に周縁部を除去することによって、たとえば、ウェットエッチングなどによって前記周縁部を除去する場合と比較して、短時間で周縁部を除去することができる。
【００８６】
また本発明によれば、被処理基板の周縁部と研削面とを面接触させることによって、被処理基板の一表面側から略均一に周縁部の厚みを減少させることができ、かつ回転工具および被処理基板のうちいずれか一方のみを軸線まわりに回転させる場合と比較して、効率よく研削することができる。特に、第１の軸線を被処理基板の半径方向外方に配置することによって、被処理基板と研削面との接触部における相対速度を平均化することができ、被処理基板をより均一に切削することができる。
【００８７】
また本発明によれば、ウェットエッチングを用いることによって、被処理基板に前記外部からの負荷を加えることなく周縁部を除去することができる。
【００８８】
また本発明によれば、被処理基板の一表面に回路形成領域を覆う保護体が、第２の工程において、被処理基板を、他表面側から一表面側に向かって、回路形成層から他表面側に予め定める厚みＴ２に達するまで削除する処理が終了するまで設けられる。これによって第１の工程において周縁部を除去する際、ならびに第２の工程において、被処理基板を除去する際に、この回路形成領域に不要な付着物が付着することを防止することができる。またたとえば研削によって前記周縁部および被処理基板を除去する場合には、被処理基板を保持具に保持させる必要があるが、保護体を設けることによって、被処理基板が保持される場合に、回路形成領域に保持具が直接当接することを防止することできる。またたとえばウェットエッチングによって前記周縁部および被処理基板を除去する場合には、回路形成領域にエッチング液が触れることを防止することができる。
【００８９】
また本発明によれば、半導体素子を形成するためのプロセスと同様なプロセスによって保護体を容易に形成することができる。
【００９０】
また本発明によれば、保護体を形成するために、レジストを除去するためのプロセスを介入させる必要がないので、保護体の形成を容易にすることができる。
【００９１】
また本発明によれば、被処理基板を加熱するなどのプロセスを介入させることなく、保護体を形成することができるので、保護体の形成を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の半導体基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】半導体基板の製造方法によって製造される半導体基板３０の製造過程における斜視図である。
【図３】半導体基板の製造方法によって製造される半導体基板３０の製造過程における斜視図である。
【図４】半導体基板の製造方法の主要な工程での断面図である。
【図５】半導体基板の製造方法の主要な工程での断面図である。
【図６】被処理基板３１に保護体３７を形成する手順を示すフローチャートである。
【図７】保護体３７の形成手順を示すフローチャートである。
【図８】前記接着層と保護基材から成る保護体３７の形成手順を示すフローチャートである。
【図９】半径方向外方に凸の先細状の周縁部を有する半導体基材１の斜視図である。
【図１０】半導体基板８を製造する工程を示す断面図である。
【図１１】従来の技術の半導体基板の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の技術の半導体基板の製造方法の他の例を示す断面図である。
【図１３】半導体基材２１ａを示す断面図である。
【符号の説明】
３０半導体基板
３１被処理基板
３２周縁部
３３半導体基材
３４回路形成領域
３７保護体
４２研削工具
４３研削面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor substrate in which a semiconductor substrate is formed from a substrate to be processed having a circuit formation region on one surface where a semiconductor element such as a large-scale integrated circuit is formed.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor substrate used for forming a semiconductor element such as a large scale integrated circuit (abbreviated as LSI) is manufactured by a method of cutting a semiconductor single crystal such as silicon from an ingot as a thin plate. In the state of being cut out from the ingot, the peripheral edge of the semiconductor substrate is angular. Therefore, in the semiconductor element forming process for forming the semiconductor element on the semiconductor substrate, when handling the semiconductor substrate, that is, when moving the semiconductor substrate to form the semiconductor element, chipping is performed on the end surface of the peripheral portion. Is likely to occur, becoming a source of dust generation, and may lead to cracking of the semiconductor substrate.
[0003]
In view of such a problem, the semiconductor substrate is subjected to bevel processing, that is, chamfering processing, and a tapered peripheral edge is provided so as to protrude outward in the radial direction.
[0004]
FIG. 9 is a perspective view of the semiconductor substrate 1 having a tapered peripheral edge convex outward in the radial direction. In FIG. 9, a part of the semiconductor substrate 1 is cut out and shown in cross section. The outer peripheral shape of the semiconductor substrate 1 cut out from the ingot is substantially circular. As shown in FIG. 9, the peripheral portion 2 of the semiconductor substrate 1 is chamfered to form a smooth curved surface called a tapered bevel surface 4 that is convex outward in the radial direction. In the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 9, the peripheral edge 2 is formed so as to be plane symmetric with respect to a virtual plane 3 perpendicular to the thickness direction A at the center in the thickness direction A of the semiconductor substrate 1.
[0005]
The semiconductor element is formed on one surface 5 of the semiconductor substrate 1 in a circuit forming region 6 provided radially inward from the peripheral edge portion 2 by using a photolithography technique. After a semiconductor element (not shown) is formed in the circuit forming region 6 on the one surface 5, the semiconductor substrate 1 is separated into pieces in a dicing process to form a semiconductor chip. For the purpose of suppressing chipping in the dicing process and reducing the electrical resistance of the base portion of the semiconductor chip, the semiconductor substrate 1 is directed from the other surface 7 side toward the one surface 5 side where the semiconductor element is formed. To be ground.
[0006]
In order to respond to the rapid miniaturization, thinning, and weight reduction of electronic devices such as mobile phones and portable information terminals, the semiconductor substrate 1 is ground and a semiconductor chip created with a thickness of 100 μm or less is mounted on a thin package There is a need to do that.
[0007]
On the other hand, the size of the semiconductor substrate has been increasing year by year in order to reduce the manufacturing cost of the semiconductor chip. At present, the 8-inch diameter is the mainstream, and the thickness is about 725 μm. Accordingly, when a semiconductor chip formed by forming a semiconductor element on the 8-inch diameter semiconductor substrate is mounted on a thin package for mobile phones and portable information terminals, the thickness of the semiconductor chip is set to 100 μm or less. In addition, the semiconductor substrate must be ground by about 625 μm or more.
[0008]
FIGS. 10 (1) to (4) have a bevel surface 4 at the peripheral edge 2 and from the other surface 7 side until the thickness reaches B2 with respect to the substrate 1 shown in FIG. 9 having a thickness B1. It is sectional drawing which shows the process of grinding the to-be-processed base material 1 toward the one surface 5 side, and manufacturing the semiconductor substrate 8. FIG. The substrate 1 to be processed has a diameter of, for example, 8 inches and a thickness B1 of about 725 μm. The manufactured semiconductor substrate 8 has a thickness B2 of 100 μm.
[0009]
As shown in FIG. 10 (1), the substantially circular semiconductor substrate 1 in which the circuit forming region 6 is covered with the surface protecting material 9 has a rotating mechanism (not shown) with the other surface 7 facing upward. Placed on the board 10. The surface plate 10 can be rotated around an axis C1 perpendicular to the placement surface 11 on which the semiconductor substrate 1 is placed by a rotation mechanism. The semiconductor substrate 1 is detachably fixed to the surface plate 10 by, for example, vacuum suction. The semiconductor substrate 1 is arranged so that the center thereof coincides with the axis C1 of the surface plate 10.
[0010]
A grinding surface 13 of the grinding tool 12 is arranged facing the other surface 7 of the semiconductor substrate 1. The grinding tool 12 rotates about an axis C2 perpendicular to the grinding surface 13. The axis C 2 is disposed on the outer side in the radial direction of the semiconductor substrate 1 with respect to the free end portion of the peripheral edge 2 of the semiconductor substrate 1.
[0011]
Then, as shown in FIGS. 10 (2) and (3), the semiconductor substrate 1 is ground until the thickness reaches B2. In order to change the thickness from B1 to B2, as shown in FIG. 10 (2), from the other surface 7 side of the semiconductor substrate 1, it is perpendicular to the thickness direction A at the center in the thickness direction A of the semiconductor substrate 1. It is necessary to grind so that the thickness of the semiconductor substrate 1 is reduced beyond the virtual plane 3. In this case, since the bevel surface 4 is formed on the peripheral edge 2 of the semiconductor substrate 1, the semiconductor substrate 1 after grinding, that is, the peripheral edge 15 of the manufactured semiconductor substrate 8 is the center of the semiconductor substrate 8. A cross section in a virtual plane including the axis line has a knife edge shape, that is, a shape in which the tip portion is sharply convex radially outward. Such a semiconductor substrate 8 is likely to be chipped in the subsequent processes such as when it is removed from the surface plate 10, and the peripheral portion 15 of the semiconductor substrate 8 is damaged as shown in FIG. is there.
[0012]
In view of the above-described problems, in the conventional semiconductor substrate manufacturing method, the tip of the peripheral edge that is convexly tapered outward in the radial direction of the semiconductor substrate is one more than the center in the thickness direction of the semiconductor substrate. A bevel surface is formed so as to be located on the direction side (for example, Patent Document 1).
[0013]
11 (1) to 11 (3) are cross-sectional views illustrating an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor substrate. This semiconductor substrate manufacturing method and the semiconductor substrate manufacturing method shown in FIG. 10 described above differ only in the shape of the semiconductor substrate 21. Therefore, the same parts as those in the semiconductor substrate manufacturing method shown in FIG.
[0014]
As shown in FIG. 11 (1), the peripheral portion 22 of the semiconductor substrate 21 has a tip 17 of the peripheral portion 22 that is convexly tapered outward in the radial direction of the semiconductor substrate 21 from the center in the thickness direction A. Also, the bevel surface 24 is formed so as to be positioned on the one surface 25 side.
[0015]
Such a semiconductor substrate 21 is ground from the other surface 27 side to the one surface 25 side by the same method as each step shown in FIG. In this case, when the semiconductor substrate 21 is ground from the other surface 27 to the vicinity of the virtual plane 23 perpendicular to the thickness direction A at the center in the thickness direction A, the peripheral portion 22 of the semiconductor substrate 21 after grinding is , Damage is less likely to occur.
[0016]
[Patent Document 1]
JP 2001-230166 A
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 11 (3), when grinding so as to make the thickness of the semiconductor substrate 21 extremely thin, greatly exceeding the center in the thickness direction A of the semiconductor substrate 21, the periphery of the semiconductor substrate 28 to be manufactured Similarly to the semiconductor substrate 8 described above, the section 29 has a knife edge shape in a virtual plane including its central axis. Therefore, as in the case of the semiconductor substrate 8 shown in FIG. That is, as shown in FIG. 11 (3), there is a problem that the peripheral portion 29 of the semiconductor substrate 28 may be damaged and the semiconductor substrate 28 may be broken. If the semiconductor substrate 28 is cracked, the yield of semiconductor chips formed from the semiconductor substrate 28 is reduced.
[0018]
12 (1) to 12 (3) are cross-sectional views showing another example of a conventional method for manufacturing a semiconductor substrate. Parts similar to those of the semiconductor substrate manufacturing method shown in FIGS. 11 (1) to 11 (3) described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 12 (1), the peripheral edge portion 22a of the semiconductor substrate 21a has a distal end portion 17a of the peripheral edge portion 22a that protrudes radially outward of the semiconductor substrate 21a from the center in the thickness direction A. Is formed so as to be positioned on the one surface 25a side, and the bevel surface 24a on the one surface 27a side in the thickness direction A of the peripheral edge portion 22a is curved on the other surface 27a side.
[0019]
When the bevel surface 24a having such a shape is formed on the peripheral edge portion 22a of the semiconductor substrate 21a, as shown in FIG. 12 (2), the hypothetical direction perpendicular to the thickness direction A at the center in the thickness direction A from the other surface 27a. When the semiconductor substrate 21a is ground to the vicinity of the one plane 23a, the peripheral portion 22a of the semiconductor substrate 21a after grinding is less likely to be damaged.
[0020]
However, as shown in FIG. 12 (3), when grinding so that the thickness of the semiconductor substrate 21 is extremely thin, greatly exceeding the vicinity of the center in the thickness direction A of the semiconductor substrate 21a, the peripheral portion of the semiconductor substrate 28a. 29a also has a knife edge shape. Therefore, as in the case of the semiconductor substrate 28 shown in FIG. As shown in FIG. 12 (3), there is a problem that the peripheral portion 29a of the semiconductor substrate 28a is damaged.
[0021]
Furthermore, the semiconductor substrate 21a in which the bevel surface 24a as shown in FIG. 12 (1) is formed in advance on the peripheral portion 22a is the same as the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 9 in the step before manufacturing the semiconductor substrate 28a. In comparison, since the thickness of the peripheral edge portion 22a is reduced, the free edge portion 26a of the peripheral edge portion 22a as shown in FIG. Damage or the like easily occurs.
[0022]
The purpose of the present invention is to remove a part of the substrate to be processed having a tapered peripheral edge convex outward in the radial direction, and chipping or the like does not occur in the handling after the manufacture, and the peripheral part is damaged. It is to provide a method of manufacturing a semiconductor substrate that can be reduced.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a peripheral portion of a substrate to be processed, in which a circuit forming region is provided in a radially inward direction of a semiconductor base material having a tapered peripheral edge portion projecting outward in the radial direction. A first step of removing from the one surface side to the other surface side less than half the thickness T of the substrate to be processed and exceeding the thickness T1 of the circuit forming layer in the circuit forming region;
The substrate to be processed from which the peripheral edge has been removed from the one surface side toward the other surface side is removed from the other surface side toward the one surface side until reaching a predetermined thickness T2 from the circuit forming layer to the other surface side. A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising a second step.
[0024]
According to the present invention, in the first step, the peripheral portion of the substrate to be processed is removed from the one surface side toward the other surface side. Here, the peripheral portion is removed by being less than ½ of the thickness T of the substrate to be processed and exceeding the thickness T1 of the circuit formation layer in the circuit formation region.
[0025]
Next, in a second step, the substrate to be processed is removed from the other surface side toward the one surface side. Here, the substrate to be processed is removed from the other surface side until a predetermined thickness T2 is reached from the circuit forming layer to the other surface side. The predetermined thickness T2 is greater than 0, and is equal to or less than a value obtained by subtracting the thickness of the remaining portion of the peripheral portion deleted in the first step and the thickness T1 of the circuit forming layer from the thickness T of the substrate to be processed. Chosen.
[0026]
After the first step is executed in this manner, the remaining portion of the peripheral portion removed in the first step is removed from the thickness T of the substrate to be processed in the second step by removing the substrate to be processed. Is done. Accordingly, all of the peripheral edge of the substrate to be processed that is convex outward in the radial direction is removed, and a semiconductor substrate having a thickness less than ½ of the thickness T of the substrate to be processed can be manufactured. Since the peripheral portion of such a semiconductor substrate does not have a knife edge shape as in the prior art, chipping and cracking are unlikely to occur in the peripheral portion during handling.
[0027]
Further, the present invention is characterized in that, in the first step, the peripheral portion is removed by grinding.
[0028]
According to the invention, the peripheral edge is removed by grinding. Since the peripheral portion is removed by the physical action in this manner, for example, the peripheral portion can be removed in a short time compared to the case where the peripheral portion is removed by wet etching or the like.
[0029]
The present invention also has a planar grinding surface, and is disposed with one surface of the substrate to be treated facing the grinding surface of a grinding tool that rotates in a fixed direction around a first axis perpendicular to the grinding surface. Then, the substrate to be processed is rotated around a second axis parallel to the first axis in the direction opposite to the rotation direction of the grinding tool, and the peripheral edge is continuously brought into contact with the grinding tool for grinding. It is characterized by doing.
[0030]
According to the present invention, the substrate to be processed is ground by bringing the grinding surface of the rotary tool and the substrate to be processed into contact with each other while rotating. By bringing the peripheral edge of the substrate to be processed into contact with the grinding surface, the thickness of the peripheral edge can be reduced substantially uniformly from one surface side of the substrate to be processed, and either the rotary tool or the substrate to be processed Compared with the case where only one is rotated around the axis, grinding can be performed efficiently. In particular, by arranging the first axis radially outward of the substrate to be processed, the relative speed at the contact portion between the substrate to be processed and the grinding surface can be averaged, and the substrate to be processed can be cut more uniformly. can do.
[0031]
Further, the present invention is characterized in that, in the first step, the peripheral portion is removed by wet etching.
[0032]
According to the present invention, the peripheral edge is removed by wet etching. For example, when the peripheral portion is removed by physical action such as grinding, a load may be applied to the substrate to be processed due to vibration or the like, but by using wet etching, the substrate to be processed is externally applied. The peripheral edge can be removed without applying a load.
[0033]
In the present invention, the substrate to be processed from which the peripheral portion is removed in the first step is provided with a protector that covers the circuit formation region on the one surface,
In the second step, the protective body is removed after removing the substrate to be processed from the other surface side to the one surface side until reaching a predetermined thickness T2 from the circuit forming layer to the other surface side. It is a characteristic.
[0034]
According to the present invention, the protector that covers the circuit formation region on one surface of the substrate to be processed is arranged such that, in the second step, the substrate to be processed is directed from the other surface side to the one surface side. It is provided until the deletion process is completed until the predetermined thickness T2 is reached. Accordingly, it is possible to prevent unnecessary deposits from adhering to the circuit formation region when the peripheral portion is removed in the first step and when the substrate to be processed is removed in the second step. For example, when the peripheral edge and the substrate to be processed are removed by grinding, it is necessary to hold the substrate to be processed by a holder, but when the substrate to be processed is held by providing a protective body, a circuit is provided. It is possible to prevent the holder from coming into direct contact with the formation region. For example, when the peripheral portion and the substrate to be processed are removed by wet etching, it is possible to prevent the etching solution from touching the circuit formation region.
[0035]
Moreover, this invention is the said protector,
Apply a resist on one surface of the substrate to be processed by spin coating,
The resist is heated for primary curing,
The resist applied to the circuit formation region is selectively exposed through a photomask and secondarily cured,
It is formed by removing the resist in the primary cured state at the peripheral edge.
[0036]
According to the present invention, the protector is formed by the following steps. First, a resist is applied to one surface of the substrate to be processed by spin coating. The resist is applied to the entire area of one surface of the substrate to be processed. Next, the resist is primarily cured by heating. Thereby, a resist is deposited on the one surface. Next, the resist applied to the circuit formation region is selectively exposed through a photomask to secondarily cure the resist applied to the circuit formation region. As a result, the resist applied to the circuit formation region is solidified. Finally, the protective body covering the circuit formation region can be formed by removing the primary-cured resist applied to the peripheral portion by, for example, wet etching. As described above, the protective body can be easily formed by a process similar to the process for forming the semiconductor element.
[0037]
Moreover, this invention is the said protector,
A resist is applied to the circuit formation region by a printing method through a mask,
It is formed by curing a resist.
[0038]
According to the present invention, the protector is formed by the following steps. First, a resist is applied to the circuit formation region through a mask by a printing method. The resist is applied only to the circuit formation region. Next, the resist is cured to form a protective body. The resist is cured by applying heat, irradiating with ultraviolet light, or both. Since it is not necessary to intervene in the process for removing the resist in order to form the protective body in this way, the formation of the protective body can be facilitated.
[0039]
Moreover, this invention is the said protector,
An adhesive layer that adheres to the circuit formation region;
A protective base material that maintains the shape of the adhesive layer is laminated on the adhesive layer.
[0040]
According to the present invention, the protective body is formed by adhering a protective base material that maintains the shape of the adhesive layer to the circuit formation region of the substrate to be processed via the adhesive layer. As described above, since the protective body can be formed without intervening a process such as heating the substrate to be processed, the formation of the protective body can be facilitated.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are perspective views in the manufacturing process of the semiconductor substrate 30 manufactured by the semiconductor substrate manufacturing method, a part of which is cut away and shown in cross section. 4 and 5 are cross-sectional views in main steps of the semiconductor substrate manufacturing method.
[0042]
In the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, a semiconductor substrate 30 having a thickness of Ta is manufactured from a substrate 31 having a thickness of T. The thickness Ta of the semiconductor substrate 30 is smaller than ½ of the thickness T of the substrate 31 to be processed. In the present embodiment, the T is 725 μm and the Ta is 100 μm.
[0043]
FIG. 2A is a perspective view showing the substrate 31 to be processed. In FIG. 2A, a part of the substrate to be processed 31 is shown in cross section. The substrate 31 to be processed has a substantially circular shape when viewed from the one surface 31a side and the other surface 31b side in the thickness direction D, and is formed on a semiconductor substrate 33 having a tapered peripheral edge portion 32 protruding outward in the radial direction. The circuit forming region 34 is provided radially inward from the peripheral edge 32 of the semiconductor substrate 33. In the circuit formation region 34, a semiconductor element such as a large scale integration (abbreviated as LSI) is formed by a predetermined circuit formation process, and a circuit formation layer 34a is formed near one surface 31a. In the present embodiment, the one surface 31 a of the substrate to be processed 31 includes one surface of the circuit forming layer 34 formed in the circuit forming region 34.
[0044]
As shown in FIG. 2 (1), the peripheral portion 32 of the substrate to be processed 31 is symmetrical with respect to a virtual plane 35 perpendicular to the thickness direction D at the center in the thickness direction D of the substrate to be processed 31. Chamfered. As a result, the peripheral edge portion 32 is formed in a tapered shape that protrudes outward in the radial direction, and an end surface that is a smooth curved surface called a bevel surface 36 is formed. In the present embodiment, the one surface 31 a and the other surface 31 b of the substrate to be processed 31 are surfaces perpendicular to the thickness direction of the substrate to be processed 31.
[0045]
The method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present embodiment includes a first process and a second process. The first process includes steps a1 and a2 in the flowchart of FIG. 1, and the second process includes: 1 includes step a3 and step a4 in the flowchart of FIG. When processing for manufacturing the semiconductor substrate 30 is started from the substrate to be processed 31, the process proceeds from step a0 to step a1 in FIG. In step a1, a protective body 37 that covers the circuit forming region 34 is formed on the one surface 31a of the substrate 31 to be processed.
[0046]
FIG. 2B is a perspective view showing the substrate to be processed 31 in which a protective body 37 that covers the circuit forming region 34 is formed on one surface 31a. In the present embodiment, the protective body 37 is formed of a resist.
[0047]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for forming the protective body 37 on the substrate 31 to be processed. When the process of forming the protective body 37 is started, the process proceeds from step b0 to step b1. In step b1, a liquid resist is applied to one surface 31a of the substrate 31 to be processed, and the process proceeds to step b2. The resist is applied by spin coating, and one surface 31a of the substrate 31 to be processed is uniformly covered with the resist. The resist covering the one surface 31 has a substantially uniform thickness. The resist is a so-called photoresist.
[0048]
In step b2, the resist applied to one surface 31a of the substrate to be processed 31 in step b1 is heated to be primarily cured, and the process proceeds to step b3. Thus, the resist applied to the one surface 31a can be prevented from flowing down from the substrate to be processed 31, and the resist can be deposited on the one surface 31a.
[0049]
In step b3, the resist applied to the circuit formation region 34, which has been first cured by the processing in step b2, is selectively exposed through a photomask. As a result, the resist covering the circuit forming region 34 is secondarily cured, and the process proceeds to Step b4. By the process of step b4, the resist covering the circuit forming region 34 is solidified. Ultraviolet light is used for the exposure.
[0050]
In step b4, the primary-cured resist covering the peripheral edge 32 is removed, and the process proceeds to step b5 to end the process. The resist in the primary cured state of the peripheral edge portion 32 is selectively peeled off by immersing the resist in a stripping solution. As a result, a protector 37 that covers the circuit formation region 34 is formed. By forming the protection body 37, it is possible to prevent unnecessary deposits from adhering to the circuit formation region 34.
[0051]
A surface 37 a facing outward of the protective body 37, that is, a surface facing the opposite side of the substrate 31 to be processed is a flat surface and is formed substantially perpendicular to the thickness direction D. Further, the thickness of the protective body 37 is selected from 5 μm to 20 μm, for example.
[0052]
Referring to FIG. 1 again, in step a2, the peripheral portion 32 of the substrate to be processed 31 is removed from the one surface 31a side toward the other surface 31b side. Here, the removal is performed from the one surface 31a to be less than ½ of the thickness T of the substrate to be processed 31 and to exceed the thickness T1 of the circuit formation layer 34a in the circuit formation region 34. In the present embodiment, the peripheral edge portion 32 is removed by grinding.
[0053]
FIG. 3A is a perspective view showing the substrate to be processed 31 after the completion of step a2. FIGS. 4A and 4B are processes for removing the peripheral edge 32 of the substrate to be processed 31 in step a2. It is sectional drawing which shows this typically.
[0054]
As shown in FIG. 4A, the substrate to be processed 31 in which the circuit forming region 34 is covered with the protective body 37 is placed on a surface plate 40 having a rotating mechanism (not shown) with one surface 31a facing upward. Placed. The surface plate 40 can be rotated around an axis E1 perpendicular to the placement surface 41 on which the substrate to be processed 31 is placed by a rotation mechanism. The substrate 31 to be processed is detachably fixed to the surface plate 40 by, for example, vacuum suction. The substrate to be processed 31 is arranged so that an axis passing through the center thereof and perpendicular to the thickness direction D coincides with the axis E1 of the surface plate 40.
[0055]
A grinding surface 43 of the grinding tool 42 is disposed to face one surface 31a of the substrate 31 to be processed. The grinding surface 43 is formed in a flat shape. The grinding tool 42 rotates around an axis E2 perpendicular to the grinding surface 43. The axis E2 of the grinding tool 42 and the axis E1 of the surface plate 40 are provided in parallel. The axis E 2 is disposed on the outer side in the radial direction of the substrate to be processed 31 with respect to the free end 44 of the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31. Further, the outer peripheral portion of the grinding tool 42 in the radial direction is arranged so as not to contact the protector 37. A predetermined gap W 1 is provided between the grinding tool 42 and the protector 37. The W1 is selected from 50 μm to 100 μm, for example.
[0056]
A load is applied to the grinding tool 42 in the direction toward the surface plate 40, that is, the lower side of FIGS. 4A and 4B, and the surface plate 40 is moved around the axis E1 in a certain direction, that is, in FIG. The grinding tool 12 is rotated in the direction indicated by the symbol F1, and the grinding tool 12 is rotated around the axis E2 in the direction opposite to the rotational direction of the surface plate 40, that is, in the direction indicated by the arrow F2 in FIG. As a result, the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31 and the grinding surface 43 of the grinding tool 42 come into surface contact with each other and rub against each other, and the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31 moves from the one surface 31a side to the other surface 31b side. To be ground.
[0057]
A surface 32a facing the one surface 31 side of the peripheral portion 32 is included in a virtual plane perpendicular to the first and second axes E1 and E2, and is a region cut by the cutting tool 42 radially outward. The end surface 32b of the substrate 31 to be processed is included in a substantially cylindrical surface having an axis extending in the thickness direction D. In step a2, the load applied to the grinding tool 42 is selected from 0.1 MPa to 0.2 MPa, for example. The thickness of the substrate 31 to be ground per unit time is selected to be 0.5 μm to 1 μm per second, for example.
[0058]
By bringing the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31 into surface contact with the grinding surface 43, the thickness of the peripheral edge portion 32 can be reduced substantially uniformly from the one surface 31a side of the substrate to be processed 31. In addition, by rotating both the cutting tool 42 and the substrate 31 to be processed, only one of the rotary tool 42 and the substrate 31 to be rotated can be rotated and ground more efficiently than when grinding. And the processing time can be shortened. Further, by arranging the axis E 2 of the grinding tool 42 radially outward of the substrate to be processed 31, the relative speed at the contact portion between the substrate to be processed 31 and the grinding surface 43 can be averaged. This is because the amount of movement per unit time increases as the distance from the axis E1 increases in the substrate to be processed 31, and the amount of movement per unit time increases as the distance from the axis E2 increases in the grinding surface 43. Thereby, the to-be-processed substrate 31 can be cut more uniformly.
[0059]
In step a2, the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31 is removed from the one surface 31a in the thickness direction D to a distance H1. The H1 is selected to be larger than the thickness T1 of the circuit forming layer 34a and smaller than ½ of the thickness T of the substrate 31 to be processed. That is, T1 <H1 <T / 2. The distance H1 is selected to be equal to or greater than the thickness Ta of the semiconductor substrate 30 to be manufactured. In the present embodiment, the distance H1 is selected to be slightly larger than the thickness Ta of the semiconductor substrate 30 to be manufactured by a predetermined length H2. The H2 is selected from 5 μm to 50 μm.
[0060]
Next, in step a3, the substrate 31 to be processed from which the peripheral edge portion 32 is removed from the one surface 31a side toward the other surface 31b side is changed from the other surface 31b side toward the one surface 31a side. To the other surface 31b side until a predetermined thickness T2 is reached.
[0061]
FIG. 3 (2) is a perspective view showing the substrate to be processed 31 after the completion of step a3. FIGS. 5 (1) and 5 (2) schematically show processing for removing the substrate to be processed 31 in step a3. It is sectional drawing shown.
[0062]
The substrate to be processed 31 from which a part of the peripheral edge portion 32 is removed from the one surface 31a side toward the other surface 31b side is once removed from the surface plate 40 and inverted, as shown in FIG. The substrate 31 is placed on the surface plate 40 again with the other surface 31b of the substrate to be processed 31 facing upward. The substrate 31 to be processed is detachably fixed to the surface plate 40 by, for example, vacuum suction. The substrate to be processed 31 is arranged so that an axis passing through the center thereof and perpendicular to the thickness direction D coincides with the axis E1 of the surface plate 40.
[0063]
Since the circuit forming region 34 of the substrate 31 to be processed is covered with the protector 37, the semiconductor element formed in the circuit forming region 34 does not directly contact the mounting surface 41 of the surface plate 40. Further, since the surface 37a facing the outside of the protective body 37 is perpendicular to the thickness direction D of the substrate to be processed 31, the other surface 31b is perpendicular to the axis E1.
[0064]
A grinding surface 43 of the grinding tool 42 is disposed opposite to the other surface 31b of the substrate 31 to be processed. The grinding tool 42 is rotated around an axis E2 that is perpendicular to the grinding surface 43 and parallel to the axis E1 of the surface plate 40. The axis E 2 is disposed radially outward of the substrate to be processed 31 with respect to the free end 44 of the peripheral edge 32 of the substrate to be processed 31. The grinding surface 43 has a substantially circular shape, and the axis E 2 passes through the center of the grinding surface 43. The radius R of the grinding surface 43 is selected to be slightly larger than the distance W2 between the axis E1 and the axis E2 by a predetermined distance W3. W3 is selected to be, for example, 1/8 to 1/4 of the radius R of the grinding surface 43.
[0065]
A load is applied to the grinding tool 42 in the direction toward the surface plate 40, that is, the lower side of FIGS. 5 (1) and (2), and the surface plate 40 is moved around the axis E1 in a certain direction, that is, in FIG. The grinding tool 12 is rotated in the direction indicated by the arrow F1, and the grinding tool 12 is rotated around the axis E2 in the direction opposite to the rotation direction of the surface plate 40, that is, in the direction indicated by the arrow F2 in FIG. As a result, the other surface 31b of the substrate to be processed 31 and the grinding surface 43 of the grinding tool 42 come into surface contact with each other and rub against each other, and the substrate to be processed 31 is ground from the other surface 31b side toward the one surface 31b side. In the process of step a3, the load applied to the grinding tool 42 is selected from 0.1 MPa to 0.2 MPa, for example. The thickness of the substrate 31 to be ground per unit time is selected to be 0.5 μm to 1 μm per second, for example.
[0066]
By bringing the substrate to be processed 31 and the grinding surface 43 into surface contact, the thickness can be reduced substantially uniformly from the other surface 31b side of the substrate to be processed 31. In addition, by rotating both the cutting tool 42 and the substrate 31 to be processed, only one of the rotary tool 42 and the substrate 31 to be rotated can be rotated and ground more efficiently than when grinding. And the processing time can be shortened. By disposing the axis E2 of the grinding tool 42 radially outward of the substrate 31 to be processed, the relative speed at the contact portion between the substrate 31 to be processed and the grinding surface 43 can be averaged. Cutting can be performed more uniformly, and the thickness of the semiconductor substrate 30 to be created is made uniform.
[0067]
In step a3, the substrate to be processed 31 is removed from the circuit formation layer 34a on the other surface 31b side until a predetermined thickness T2 is reached, whereby the semiconductor substrate 30 having a predetermined thickness can be formed. The predetermined thickness T2 is larger than 0, and the thickness T3 of the remaining portion of the peripheral edge 32 deleted in the first step and the thickness T1 of the circuit forming layer 34a are calculated from the thickness T of the substrate 31 to be processed. It is chosen below the subtracted value.
[0068]
As described above, the distance H1 is removed in the thickness direction D from the one surface 31a of the peripheral edge 32 of the substrate 31 to be processed in step a2, and the distance H1 is longer than the thickness of the semiconductor substrate 30 to be manufactured. Slightly larger than H2 is selected. Therefore, when the processing of step a3 is completed, the peripheral edge portion 32 where the bevel surface 36 of the substrate to be processed 31 is formed is all removed, and the end surface 62 of the peripheral edge portion 61 of the semiconductor substrate 30 manufactured from the substrate to be processed 31 is removed. Is substantially cylindrical. Therefore, it is possible to prevent the cross section in a virtual plane including the central axis of the semiconductor substrate from being a knife edge, that is, the tip is sharply convex outward in the radial direction as in the prior art. Therefore, when handling, that is, when removing the substrate 31 to be processed from the surface plate 40, chipping and cracking are unlikely to occur in the peripheral edge portion 61.
[0069]
Further, when the substrate to be processed 31 is deleted from the other surface 31b side toward the one surface 31a side, the peripheral portion 32 of the substrate to be processed 31 is deleted from the one surface 31a side toward the other surface 31b side, that is, step In the case where the process of step a2 is performed after the process of a3 is performed, the process of removing the substrate 31 to be processed from the other surface 31b side toward the one surface 31a side of the semiconductor substrate 30 that manufactures the substrate 31 to be processed is performed. The thickness must be the same as the thickness Ta. Therefore, there is a possibility that chipping or the like may occur in the peripheral portion 32 at the stage of moving to a step of deleting the peripheral portion 32 of the substrate 31 to be processed from the one surface 31a side toward the other surface 31b side. However, such a problem does not occur when processing is performed by the process described above.
[0070]
Next, in step a4, the protector 37 is removed and the process is terminated.
FIG. 3 (3) is a perspective view showing the substrate 31 to be processed after step a 4, that is, the manufactured semiconductor substrate 30. When step a3 is completed, the substrate to be processed 31 is removed from the surface plate 40 as shown in FIG. In step a4, the protective body 37, that is, the resist is removed by immersing the semiconductor substrate 30 on which the protective body 37 is formed in a solvent.
[0071]
The semiconductor substrate 30 is manufactured from the substrate to be processed 31 through the above steps. The semiconductor substrate 30 is formed into individual semiconductor chips through a slicing process or the like. In such a process, chipping and cracking of the peripheral portion 61 of the semiconductor substrate 30 are reduced. If chipping or cracking occurs at the peripheral edge, the semiconductor substrate may be cracked. However, in the semiconductor substrate 30 manufactured by the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, since the chipping and cracking are not easily generated in the peripheral portion 61, the semiconductor substrate 30 is not cracked. The yield of the formed semiconductor chip can be improved.
[0072]
Further, in the present embodiment, the substrate to be processed is chamfered at the peripheral portion 32 at the center in the thickness direction D of the substrate to be processed 31 with respect to a virtual plane 34 perpendicular to the thickness direction D. Although the processing for the substrate 31 has been described, the same effect can be obtained even when a semiconductor substrate is manufactured from the substrates 21 and 21A having the shapes shown in FIGS. 11 (1) and 12 (1) of the prior art. Can be achieved.
[0073]
In the embodiment of the present invention, in step a2 and step a3, the substrate to be processed 31 is processed by grinding using the grinding tool 42. However, in another embodiment of the present invention, step a2 and step a3 are performed. At least one of a3, a removal process by wet etching may be performed. Since the circuit forming region 34 is covered with the protective body 37, the etching solution is prevented from coming into contact with the circuit forming layer 34a. For wet etching, a mixed acid solution of a hydrofluoric acid solution and a nitric acid solution is used. By bringing this mixed acid solution into contact with the substrate to be processed 31, a part of the substrate to be processed 31 is removed using a chemical reaction.
[0074]
For example, when the peripheral portion 32 is removed by a physical action such as grinding, a load may be applied to the substrate 31 to be processed from the outside due to vibration or the like. The peripheral edge portion 32 can be removed without applying an external load.
[0075]
In still another embodiment of the present invention, the protective body 37 made of the resist may be formed as follows.
[0076]
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for forming the protective body 37. The process proceeds from step c0 to step c1, and in step c1, a resist is applied to the circuit formation region 34 by a printing method through a mask, and then the process proceeds to step c2. The resist is applied only to the circuit formation region 34.
[0077]
In step c2, the resist is cured by heat, ultraviolet light, or a combination of both. Thereby, the protective body 37 is formed. In order to form the protective body 37 as described above, it is not necessary to intervene a process for removing the resist as compared with the method of forming the protective body 37 described above, and therefore the number of steps for forming the protective body 37 is reduced. Thus, the protection body 37 can be easily formed.
[0078]
In still another embodiment of the present invention, the protective body 37 may be constituted by a laminate of an adhesive layer and a protective base material.
[0079]
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for forming a protective body 37 composed of the adhesive layer and a protective base material. Moving from step d0 to step d1, in step d1, a protective body 37 made of an adhesive layer and a protective base material is attached to the circuit formation region. The adhesive layer is made of, for example, an acrylic resin material.
[0080]
The protective substrate is laminated with the adhesive layer to maintain the shape of the adhesive layer. The protective substrate is in the form of a sheet and is made of, for example, a polyolefin resin material. By laminating this protective base material on the adhesive layer, a surface 37a facing the outside of the protective body 37 is formed into a flat surface. As a result, when the substrate to be processed 31 is placed on the surface plate 40 in step a3, the other surface 31b of the substrate to be processed 31 can be disposed substantially parallel to the grinding surface 43. Moreover, since the protective body 37 can be formed without intervening processes such as heating the substrate 31 to be processed, the formation of the protective body 37 can be facilitated. When step d1 ends, the process proceeds to step d2, and the process of forming the protective body 37 is ended.
[0081]
When the protective body 37 formed in this way is removed in step a4, the protective base 37 is mechanically separated by pulling up one end of the protective base material in a direction away from one surface of the semiconductor substrate 30.
[0082]
Although the present invention has been specifically described above in each embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, the thickness T of the substrate to be processed 31 is not limited to 725 μm, and the substrate to be processed 31 after grinding, that is, the thickness Ta of the manufactured semiconductor substrate 30 is not limited to 100 μm. It is obvious.
[0083]
In step a2, the peripheral edge portion 32 of the substrate to be processed 31 is less than ½ of the thickness T of the substrate to be processed 31 from the one surface 31a side to the other surface 31b side, and the circuit formation in the circuit forming region 34 is performed. The layer 34a is removed beyond the thickness T1, but how much it is removed may be appropriately changed according to the thickness T of the substrate 31 to be processed.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a semiconductor substrate having a thickness less than ½ of the thickness T of the substrate to be processed is obtained by removing all of the peripheral portion of the substrate to be processed that is convex outward in the radial direction. Can be manufactured. Since the peripheral portion of such a semiconductor substrate does not have a knife edge shape as in the prior art, chipping and cracking are unlikely to occur in the peripheral portion during handling.
[0085]
According to the invention, the peripheral edge is removed by grinding. By physically removing the peripheral edge in this manner, the peripheral edge can be removed in a shorter time than when the peripheral edge is removed by, for example, wet etching.
[0086]
Further, according to the present invention, the peripheral edge of the substrate to be processed and the grinding surface are brought into surface contact with each other, so that the thickness of the peripheral edge can be reduced substantially uniformly from one surface side of the substrate to be processed. As compared with the case where only one of the substrates to be processed is rotated around the axis, grinding can be performed efficiently. In particular, by arranging the first axis radially outward of the substrate to be processed, the relative speed at the contact portion between the substrate to be processed and the grinding surface can be averaged, and the substrate to be processed can be cut more uniformly. can do.
[0087]
Further, according to the present invention, by using wet etching, the peripheral portion can be removed without applying an external load to the substrate to be processed.
[0088]
According to the present invention, the protector that covers the circuit formation region on one surface of the substrate to be processed is provided such that in the second step, the substrate to be processed is transferred from the circuit formation layer to the one surface side from the other surface side. It is provided until the process of deleting until the predetermined thickness T2 is reached on the surface side. Accordingly, it is possible to prevent unnecessary deposits from adhering to the circuit formation region when the peripheral portion is removed in the first step and when the substrate to be processed is removed in the second step. For example, when the peripheral edge and the substrate to be processed are removed by grinding, it is necessary to hold the substrate to be processed by a holder, but when the substrate to be processed is held by providing a protective body, a circuit is provided. It is possible to prevent the holder from coming into direct contact with the formation region. For example, when the peripheral portion and the substrate to be processed are removed by wet etching, it is possible to prevent the etching solution from touching the circuit formation region.
[0089]
Further, according to the present invention, the protective body can be easily formed by a process similar to the process for forming the semiconductor element.
[0090]
Further, according to the present invention, since it is not necessary to intervene a process for removing the resist in order to form the protective body, the formation of the protective body can be facilitated.
[0091]
Further, according to the present invention, since the protective body can be formed without intervening a process such as heating the substrate to be processed, the formation of the protective body can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view in the process of manufacturing a semiconductor substrate 30 manufactured by a method for manufacturing a semiconductor substrate.
FIG. 3 is a perspective view of the semiconductor substrate 30 manufactured by the semiconductor substrate manufacturing method in a manufacturing process.
FIG. 4 is a cross-sectional view of main steps of a method for manufacturing a semiconductor substrate.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main steps of the method for manufacturing a semiconductor substrate.
6 is a flowchart showing a procedure for forming a protective body 37 on a substrate to be processed 31. FIG.
7 is a flowchart showing a procedure for forming a protective body 37. FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for forming a protective body 37 composed of the adhesive layer and a protective base material.
FIG. 9 is a perspective view of a semiconductor substrate 1 having a tapered peripheral edge convex outward in the radial direction.
10 is a cross-sectional view showing a process for manufacturing the semiconductor substrate 8. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor substrate.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of a conventional method for manufacturing a semiconductor substrate.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a semiconductor substrate 21a.
[Explanation of symbols]
30 Semiconductor substrate
31 Substrate
32 Perimeter
33 Semiconductor substrate
34 Circuit formation area
37 Protective body
42 Grinding tools
43 Grinding surface

Claims

A peripheral surface of a substrate to be processed in which a circuit forming region is provided radially inward from the peripheral edge of the semiconductor base on a semiconductor base having a tapered peripheral edge convex outward in the radial direction. A first step of removing from the side toward the other surface side by less than 1/2 of the thickness T of the substrate to be processed and exceeding the thickness T1 of the circuit forming layer in the circuit forming region;
The substrate to be processed from which the peripheral edge has been removed from the one surface side toward the other surface side is removed from the other surface side toward the one surface side until reaching a predetermined thickness T2 from the circuit forming layer to the other surface side. A manufacturing method of a semiconductor substrate comprising the second step.

The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein in the first step, the peripheral portion is removed by grinding.

A surface to be processed is disposed so that one surface of the substrate to be processed is opposed to the grinding surface of a grinding tool having a planar grinding surface and rotating in a fixed direction around a first axis perpendicular to the grinding surface. Is rotated around a second axis parallel to the first axis in a direction opposite to the rotation direction of the grinding tool, and the peripheral edge is continuously brought into contact with the grinding tool for grinding. A method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 2.

2. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein in the first step, the peripheral portion is removed by wet etching.

The substrate to be processed from which the peripheral portion is removed in the first step is provided with a protector that covers the circuit formation region on the one surface.
In the second step, the protective body is removed after removing the substrate to be processed from the other surface side to the one surface side until reaching a predetermined thickness T2 from the circuit forming layer to the other surface side. The method for manufacturing a semiconductor substrate according to claim 1, wherein the method is characterized in that:

The protector is
Apply a resist on one surface of the substrate to be processed by spin coating,
The resist is heated for primary curing,
The resist applied to the circuit formation region is selectively exposed through a photomask and secondarily cured,
6. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 5, wherein the resist is formed by removing the resist in the primary cured state at the peripheral edge.

The protector is
A resist is applied to the circuit formation region by a printing method through a mask,
6. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 5, wherein the method is formed by curing a resist.

The protector is
An adhesive layer that adheres to the circuit formation region;
6. The method of manufacturing a semiconductor substrate according to claim 5, wherein a protective base material that maintains the shape of the adhesive layer is laminated on the adhesive layer.