JP2007073673A

JP2007073673A - 半導体基板

Info

Publication number: JP2007073673A
Application number: JP2005257817A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nakada; 正行仲田
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】半導体基板を裏面研削により２００μｍ程度まで薄くしても、その後のハンドリング工程においてチッピングや割れの発生防止効果を十分に得た半導体基板を提供する。
【解決手段】
ベベル端面が半導体基板の表面に対して垂直な面を有する半導体基板であって、ベベル傾斜角度を１０°以下とし、ベベル幅が５０〜３００μｍで、かつ、ベベル高さが５０μｍ以下に設定された半導体基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子に使用される半導体基板に関し、特に半導体基板端部のベベル形状に特徴を有する半導体基板に関する。

半導体基板は、半導体単結晶のインゴットから枚葉に切り出され、そのままの状態では外周部の端面が角張っており、その後のラッピング工程やポリシング工程等の機械的負荷の大きい工程で、半導体基板の端面にチッピング等が生じ、更には半導体基板が割れたりすることがある。

図５は一般的な従来の半導体基板のベベル形状の外観図である。図５に示したように、半導体基板１の厚みの中央面ライン１１に対して対称形状に滑らかな曲線で半導体基板１表面１及び裏面４の端面に面取りを施している。この面取り部分を一般にベベル面２１と呼び、基板厚みの中央面１１に対して表裏対称としている。この面取りを形成する処理工程がベベリング工程である。

一方、図６は一般的ＩＣ製造工程の説明図である。

ベベリング工程を経た半導体基板上に拡散工程で素子を形成した後、半導体基板を個々のチップに切り分けるダイシング工程では、最近ではチップサイズ縮小化が進んでカットする際に、半導体基板が厚すぎてカットし難いとか、チップにした時に裏面の電気抵抗が大きくなるなどの理由により、一般的な約８００μｍの厚さのウェーハを裏面研削により３００μｍ程度まで薄くしている。この時、裏面側のベベル部はほぼ完全に除去され、裏面側のベベル部は図７に示したように、端部が鋭角となってしまうので、チッピングや半導体基板割れが生じることが多かった。

そこで、チッピングや割れ防止の改良として、半導体基板の平面方向に対してベベル面の裏面を大きく斜めに設け、表裏非対称なベベル形状の半導体基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、裏面研削後のベベル部の先端が薄く鋭角であり、その後のハンドリング工程においてチッピングや割れの発生が生じ易く十分な改善ではなかった。
特開２００１−２３０１６６号公報

半導体基板を裏面研削により２００μｍ程度まで薄くしても、その後のハンドリング工程においてチッピングや割れの発生防止効果を十分に得たベベル面形状の半導体基板を得ることを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、ベベル端面が半導体基板の表面に対して垂直な面を有する半導体基板であって、ベベル傾斜角度を１０°以下とし、ベベル幅が５０〜３００μｍで、かつ、ベベル高さが５０μｍ以下に設定された半導体基板が提供される。

なお、前記半導体基板は、裏面研削の前後工程でベベル形状が表裏対称であることが好ましい。

本発明によれば、半導体基板を裏面研削により２００μｍ程度まで薄くしても、その後のハンドリング工程において、半導体基板のチッピングや割れの発生を十分に防ぐことができる半導体基板を提供することが出来る。

以下に、本発明の実施の形態にかかる半導体基板について、図面を参照しながら説明する。尚、同一箇所には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態にかかる半導体基板の略断面図である。半導体基板１の端面には半導体基板表面３に対して垂直な角度をもつ垂直ベベル面２を有し、半導体基板表面３の端部と半導体基板裏面４の端部には、ベベル傾斜角度が１０°以下の傾斜ベベル面６が表裏対称に形成されている。

このような半導体基板１に拡散工程や特性チェック工程後に研削面５まで裏面研削すべき部分がハッチングで示されている。

図２は、図１に示す半導体基板の端部Ａの拡大図を示している。ベベル高さ７は５０μｍ以下に設定され、ベベル傾斜角度８は１０°以下で、ベベル幅１０は５０〜３００μｍに設定されている。この半導体基板１の裏面を研削して除去する部分をハッチング部分として示し、裏面研削後の半導体基板厚さ９を有する半導体基板を作製する。

従って、裏面研削面と垂直ベベル面２とが９０°を保ち、鋭角とならないので、可能な限り薄くしても、チッピングや割れを防止できる。従って、従来のようにベベル面が鋭角でないので、裏面研削後の半導体基板厚さを２００μｍ以下に作製することが可能となる。

なお、ベベル幅が５０μｍ以下だと、拡散工程に行く前のハンドリング工程でチッピングや割れが生じる可能性が高まるので好ましくない。

以下、本発明を実施例と比較例に基づき更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例により限定されるものではない。

ベベル傾斜角度を１０°とし、ベベル幅を５０〜３００μｍの実施例１〜５と、４００〜５００μｍの比較例１〜２に分け、ベベル高さを８．８〜５２．８μｍの実施例１〜５と、７０．４〜８８μｍの比較例１〜２に分け、各半導体基板を作製した。その後、裏面研削により半導体基板の厚さを２００μｍまで薄く加工し、半導体基板端部のチッピングと割れの発生率を確認した。

表１に示すように、ベベル幅、ベベル高さが大きくなると、割れが発生しやすくなり、また、チッピングが発生しやすくなることがわかる。

図３に各ベベル高さによる半導体基板端部のチッピングと割れの発生率を示す。ベベル高さが５０μｍ以上となるとチッピングが発生し始まり、ベベル高さが６０μｍ以上となると割れ現象が発生し始まることが判明した。

更に、図４に各ベベル幅による半導体基板端部のチッピングと割れの発生率を示す。ベベル幅が２７０μｍ以上となるとチッピングが発生し始まり、ベベル幅が３００μｍを超えると割れ現象が発生し始まることが判明した。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組合せてもよい。

本発明の実施形態にかかる半導体基板の断面図である。本発明の実施形態にかかる半導体基板端部の拡大図である。本発明と比較例の各ベベル高さによる半導体基板端部のチッピングと割れの発生率を示した図である。本発明と比較例の各ベベル幅による半導体基板端部のチッピングと割れの発生率を示した図である。一般的な従来の半導体基板の断面図である。一般のＩＣ製造工程の説明図である。従来の半導体基板の裏面研削工程の説明図である。

符号の説明

１・・・半導体基板、２・・・垂直ベベル面、３・・・半導体基板表面、４・・・半導体基板裏面、５・・・研削面、６・・・傾斜ベベル面、７・・・ベベル高さ、８・・・ベベル傾斜角度、９・・・裏面研削後の半導体基板厚さ、１０・・・ベベル幅。

Claims

ベベル端面が半導体基板の表面に対して垂直な面を有する半導体基板であって、ベベル傾斜角度を１０°以下とし、ベベル幅が５０〜３００μｍで、かつ、ベベル高さが５０μｍ以下に設定されたことを特徴とする半導体基板。