JP2005243947A

JP2005243947A - 半導体装置の製造方法、及び半導体装置

Info

Publication number: JP2005243947A
Application number: JP2004052221A
Authority: JP
Inventors: Koyo Tsuji; 幸洋辻
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】半導体装置の欠けを抑制し、かつ、ブレードの耐久性を向上することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本製造方法は、第１の面及び第１の面に対向する第２の面を有する化合物半導体基板と、第２の面に金設けられた金属膜とを備えるウエハから第１のブレード及び第２のブレードを用いて半導体装置を個片化する。本製造方法は、第２のブレードに含まれるダイアモンド砥粒より粒径が小さいダイアモンド砥粒を含み第２のブレードより刃幅が大きい第１のブレードによって、第１の面から化合物半導体基板の内部まで所定の深さの溝を形成する工程と、当該溝の内側に第２のブレードを進入させ、ウエハを切断する工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造方法、及び半導体装置に関するものである。

ウエハを切断することによって半導体装置を切り出す方法では、周縁に砥粒が固着された円板状のブレードが用いられる（例えば、特許文献１〜５を参照）。このような方法では、ブレードによる切断に起因する機械的破損、例えば、半導体装置の角等における欠けを防止するための対策がなされている。その対策には、例えば、エッチングによってウエハの一方の面にチッピング防止溝を設け、当該溝にブレードを進入させてウエハを切断する方法、或いは、粒径の小さいブレードを用いる方法などがある。
特開２００３−１００６６６号公報特開２０００−８２６８６号公報特開２００３−１９７５６１号公報特開２００３−１９７５６４号公報特開平５−７４９３２号公報

しかしながら、ウエハの他方の面に金属膜が設けられている場合には、砥粒の粒径が小さいブレードによって金属膜を切断すると、ブレードに目詰まりが発生し、その結果、ブレードが破損するという問題がある。

そこで、本発明は、半導体装置の欠けを抑制し、かつ、ブレードの耐久性を向上することが可能な半導体装置の製造方法、及び半導体装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、（ａ）第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、該第２の面に設けられた金属膜を備える半導体基板から第１のブレード及び第２のブレードを用いて半導体装置を個片化する半導体装置の製造方法であって、（ｂ）第２のブレードに含まれるダイアモンド砥粒より粒径が小さいダイアモンド砥粒を含み第２のブレードより刃幅の大きい第１のブレードによって、第１の面から半導体基板の内部まで所定の深さの溝を形成する工程と、（ｃ）該溝の内側に第２のブレードを進入させ、半導体基板を切断する工程と、を含む。

この発明によれば、粒径が小さいダイアモンド砥粒を含む第１のブレードをウエハの第１の面から進入させるので、半導体装置の第１の面側の角におけるチッピングを抑制することができる。また、半導体基板の内部の所定の深さまで第１のブレードによって溝を形成した後、粒径の大きいダイアモンド砥粒を含む第２のブレードを当該溝に進入させて、半導体基板及び金属膜を切断するので、第２のブレードの目詰まりが生じ難い。したがって、第１のブレード及び第２のブレードの耐久性が向上されると共に、欠けの少ない半導体装置が提供される。

なお、第１のブレードとして、粒径０．５〜１．０μｍのダイアモンド砥粒を含むブレードを用いることができ、第２のブレードとして、粒径１〜３μｍのダイアモンド砥粒を含むブレードを用いることができる。

また、上記の第１の面に更にチッピング防止膜が設けられている場合に、本発明の半導体装置の製造方法は、第１のブレードを進入させるための所定の領域に位置するチッピング防止膜をエッチングによって除去する工程を更に含むことが好ましい。

この発明によれば、所定の領域に位置するチッピング防止膜をエッチングによって除去した後、その領域に第１のブレードを進入させるので、半導体基板からのチッピング防止膜の剥離が抑制される。

また、本発明の別の側面は、上記半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置に関する。この半導体装置は、第１の面及び該第１の面に対向する第２の面とを有する化合物半導体基板と、第２の面に設けられた金属膜とを備え、第１の面に交差する化合物半導体基板の側面は、第１の面から該第１の面に交差する方向へ順に設けられた第１の領域と第２の領域とを含み、第１の領域の表面粗さが、第２の領域の表面粗さより小さい。

以上説明したように、本発明によれば、半導体装置の欠けを抑制し、かつ、ブレードの耐久性を向上することが可能な半導体装置の製造方法が提供される。かかる製造方法によって製造される半導体装置は、その角部における欠けが少なくなっているので、半導体装置をピンセット等の把持具によって把持する場合の破損が生じ難くなっている。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は、本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造方法の各工程を示す図である。この半導体装置は、ウエハ１０から個片化されるものである。図１（ａ）に示すように、ウエハ１０は、化合物半導体基板１２と、金属膜１４と、チッピング防止膜１６とを有している。

化合物半導体基板１２は、例えば、厚さ７０μｍのＧａＡｓから成っている。化合物半導体基板１２は、第１の面１２ａと、第１の面１２ａに対向する第２の面１２ｂを有している。第２の面１２ｂには、例えばＡｕからなる厚さ０．３μｍの金属膜１４が設けられており、第１の面１２ａにはチッピング防止膜１６が設けられている。チッピング防止膜１６としては、例えば、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜が適用される。

本製造方法においては、図１（ｂ）に示すように、チッピング防止膜１６上に、所定パターンのレジスト１８が設けられ、ＲＩＥといったエッチングによって所定の領域に位置するチッピング防止膜１６が除去される。この所定の領域とは、後述する第１のブレードを進入させるための領域であり、第１のブレードの刃幅より幅の広い領域である。なお、上記のレジスト１８は、ウエハ１０に設けられたマーカを用いた位置合わせによってパターニングされる。

次に、図１（ｃ）に示すように、上記のレジスト１８が除去された後、所定の速度で回転する第１のブレード２０が、チッピング防止膜１６が除去された領域から化合物半導体基板１２へ進入され、化合物半導体基板１２に所定の深さの溝が設けられる。

第１のブレード２０は、円板状のブレードであり、その周縁部にダイアモンド砥粒が固着されている。このダイアモンド砥粒は、後述する第２のブレードに含まれているダイアモンド砥粒より粒径の小さいダイアモンド砥粒が固着されている。このダイアモンド砥粒には、粒径０．５〜１．０μｍの砥粒を用いることができる。また、第１のブレード２０の刃幅Ｗ_１には、第２のブレードの刃幅より大きく、例えば、３０〜３５μｍの刃幅のブレードを用いることができる。なお、粒径が０．５μｍより小さい場合には、実用的なダイシング速度を得ることができない。

第１のブレード２０を用いて化合物半導体基板１２に形成される溝１２ｃの深さｈ（図１（ｄ）参照）は、例えば、深さ２０μｍ〜３０μｍである。溝１２ｃを設けるために、第１のブレード２０の位置は、ウエハ１０に設けられたマーカ等によって制御される。

次に、図１（ｄ）に示すように、溝１２ｃの内側に第２のブレード２２が進入され、第２のブレード２２によって化合物半導体基板１２の残余の部分及び金属膜１４が切断される。第２のブレード２２は、第１のブレードと同じく円板状のブレードであり、その周縁部にダイアモンド砥粒が固着されている。第２のブレード２２のダイアモンド砥粒には、粒径１〜３μｍの砥粒を用いることができる。第２のブレード２２のダイアモンド砥粒の粒度としては、金属膜１４を切断する試験の結果、目詰まりが生じ難く耐久性に優れるものが選択されている。第２のブレード２２には、刃幅Ｗ_２が２０〜２５μｍのブレードを用いることができる。

図２は、本製造方法によって製造された半導体装置３０の斜視図である。本製造方法によって製造される半導体装置３０では、化合物半導体基板１２の側面に第１の面１２ａに交差する方向へ順に第１の領域１２ｄと第２の領域１２ｅが設けられている。

第１の領域１２ｄは、溝１２ｃを画する側面であった領域であり、第１のブレード２０によって形成された領域である。一方、第２の領域１２ｅは、第２のブレードによって形成された領域である。したがって、第１の領域１２ｄは第２の領域１２ｅよりチッピングが少なく、第１の領域１２ｄの表面粗さは、第２の領域１２ｅの表面粗さより小さくなっている。

以下、本製造方法による作用を説明する。本製造方法では、第１のブレード２０によって溝を形成する前に、溝形成位置に対応する領域のチッピング防止膜１６が除去される。ＧａＡｓといった化合物半導体からなる化合物半導体基板は、Ｓｉといった半導体基板に比べて、チッピング防止膜との接合強度が弱い。本製造方法では、チッピング防止膜１６が除去した後に、第１のブレード２０によって溝を形成するので、チッピング防止膜１６の剥離が生じ難くなっている。

また、本製造方法では、粒径の小さいダイアモンド砥粒が固着された第１のブレード２０によって化合物半導体基板１２に溝が形成される。したがって、化合物半導体基板１２の第１の面１２ａの角部等における欠けが少なくなっている。

図３（ａ）は、本製造方法によって製造された半導体装置のＳＥＭ写真であり、粒度＃７０００番のダイアモンド砥粒を含む第１のブレードを用いた場合のＳＥＭ写真である。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、比較例にかかる半導体装置のＳＥＭ写真であり、それぞれ、粒径３μｍ、粒径１μmのブレードが第１のブレードとして用いられた場合のＳＥＭ写真である。

図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、比較例の半導体装置では、化合物半導体基板の角部における欠けが多く発生している。一方、図３（ａ）に示されるように、本製造方法によれば、化合物半導体基板１２の第１の面１２ａの角部等における欠けが少なくなっており、半導体装置３０の第１の領域１２ｄの表面が滑らかな面になっている。このように、本製造方法によって製造される半導体装置３０は、第１の領域１２ｄの表面が滑らかであり、かつ、第１の面１２ａの角部等における欠けが少なくなっているので、ピンセット等の把持具によって半導体装置３０を把持しても、破損が生じにくくなっている。

また、粒径の小さいダイアモンド砥粒が固着された第１のブレード２０によって化合物半導体基板１２に溝が形成された後、粒径の大きいダイアモンド砥粒が固着された第２のブレードが当該溝を進入させて、金属膜１４が切断される。すなわち、第１のブレード２０では金属膜１４を切断しないので、第１のブレード２０の目詰まりは少なく、金属膜１４を切断するための第２のブレード２２の砥粒径は大きいので、第２のブレード２２は目詰まりが生じ難い。したがって、第２のブレード２０及び第２のブレード２２共に、本製造方法によれば、破損し難くなっている。

図１（ａ）〜図１（ｄ）は、本発明の実施形態にかかる半導体装置の製造方法の各工程を示す図である。図２は、実施形態にかかる製造方法によって製造された半導体装置の斜視図である。図３（ａ）は、実施形態の製造方法によって製造された半導体装置のＳＥＭ写真であり、第１のブレードとして粒径が０．７μmのブレードが用いられた場合のＳＥＭ写真である。図３（ｂ）は、第１のブレードとして粒径が３μｍのブレードが用いられた場合の半導体装置のＳＥＭ写真である。図３（ｃ）は、第１のブレードとして粒径が１μmのブレードが用いられた場合の半導体装置のＳＥＭ写真である。

符号の説明

１０…ウエハ、１２…化合物半導体基板、１２ａ…第１の面、１２ｂ…第２の面、１２ｃ…溝、１４…金属膜、１６…チッピング防止膜、２０…第１のブレード、２２…第２のブレード、３０…半導体装置。

Claims

第１の面及び該第１の面に対向する第２の面を有し、該第２の面に設けられた金属膜を備える半導体基板から第１のブレード及び第２のブレードを用いて半導体装置を個片化する半導体装置の製造方法であって、
前記第２のブレードに含まれるダイアモンド砥粒より粒径が小さいダイアモンド砥粒を含み該第２のブレードより刃幅が大きい第１のブレードによって、前記第１の面から前記半導体基板の内部まで所定の深さの溝を形成する工程と、
前記溝の内側に前記第２のブレードを進入させ、前記半導体基板を切断する工程と
を含む、半導体装置の製造方法。
前記第１の面には、更にチッピング防止膜が設けられており、
前記第１のブレードを進入させるための所定の領域に位置する前記チッピング防止膜をエッチングによって除去する工程を更に含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
前記第１のブレードの前記砥粒の粒径は、０．５〜１．０μｍであり、
前記第２のブレードの前記砥粒の粒径は、１〜３μｍである、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。