JP2007242699A - 半導体素子の製造方法及び半導体基板 - Google Patents

Abstract

【課題】加工に際しての半導体基板（ウエーハ）の機械的強度が確保でき、加工上限温度を高くすることができて拡散層などの形成が容易であり、簡単な工程で加工コストの削減を図ることが可能であるとともに、ダイシングによるダスト等の発生が抑制できる半導体素子の製造方法及び半導体基板を提供すること。
【解決手段】半導体素子（チップ３０）を構成する薄板部分２と、薄板部分２に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分３とを備える半導体基板（ウエーハ１）を用い、薄板部分２における厚板部分３が突出する側の面に素子構造（裏面側素子構造２５）を作製する工程と、薄板部分２と厚板部分３との間に接着材料（接着剤２６）を充填する工程と、薄板部分２を個片化するとともに厚板部分３から分離するダイシングを行う工程とを有する半導体素子の製造方法を用いる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電力用半導体素子であるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等に用いて好適な半導体素子の製造方法及び半導体基板に関する。

ＩＧＢＴ等の半導体素子（パワー素子）においては、発熱の抑制などを目的として低損失化を図るためや、近年に顕著な携帯電話などの小型端末における軽量化・薄型化を図るため、半導体素子の製造に用いられる半導体基板（ウエーハ）を、例えば１００〜２００μｍ程度に薄く削ることにより、デバイス厚をできる限り薄くする検討がなされている。
しかし、薄化されたウエーハは、外力に対する強度が不足するため、加工の際におけるハンドリングが困難であり、製造過程において反り等の変形や割れが生じやすいという問題がある。
こうした問題を解決するため、従来から、例えば、支持板などの補強部材を用いて薄化されたウエーハを補強する方法や（例えば、特許文献１参照。）、ウエーハにおいて薄化された部分より厚い部分を備えることにより、ウエーハの薄化を部分的なものとしてその機械的強度を確保する構成（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。各特許文献の内容は次のとおりである。

すなわち、特許文献１においては、ウエーハにおける素子構造部が形成される面（表面）側に、接着シートが用いられてガラス板などの支持基板が補強部材として接合される方法が用いられている。
そして、前記支持基板が接合された状態のウエーハにおいて裏面構造（コレクタ層）が作製されるに際し、イオン注入された不純物の活性化にレーザーを使用するレーザーアニール法が用いられている。

また、特許文献２においては、薄板部となる基板部分とこれに対し厚板部となる基板部分とを備えるウエーハが示されており、厚板部によりその機械的強度が確保されている。
そして、ウエーハにおいて厚板部であった部分が、ウエーハ個片化後のチップ（ＩＧＢＴ）において凸部分となるようにダイシングが行われ、この凸部分によってＩＧＢＴの機械的強度が高められる構成が開示されている。
特開２００４−１４０１０１号公報 特開２００４−２８１５５１号公報

前記従来の技術のように、ウエーハの補強のために支持基板が用いられる方法においては、ウエーハに対して接着シート（接着剤）により接合される支持基板はその後の工程において剥離されることや、これら支持基板や接着シートは消耗部材であると考えられることから、半導体素子の製造における加工コストが高くなってしまう。
また、支持基板を接合するための接着シートには有機材料が用いられるため、加工上限温度が低くなり、これが加工上の制約となって薄化されたウエーハにおける拡散層などの形成が難しいという問題が生じる。こうした温度制約に対し、例えばＩＧＢＴにおける裏面構造（コレクタ層）の形成において、イオン注入された不純物の活性化のために加熱して温度を上げるに際し、局所的に温度を上げるため前記のようなレーザーアニール法が用いられている。しかしこの場合、レーザー等のように、局所的に温度を上げるための特殊な技術や専用の装置が必要となるため、加工コストが高くなる。
また、レーザーアニール法によるアニールにおいても、支持基板が接合される側となる接着シート側の上限温度の制約（例えば１５０℃以下等）から、結晶回復できる領域が制限されることとなる（例えば数μｍの深さまで等）。
さらに、レーザーアニール法においては、前記のような温度制約も要因となってスループット（単位時間当たりの処理量）の関係からアニールに時間がかかり、結果として加工コストの増加を招くこととなる。このことは、半導体素子の量産化などのためのウエーハの大口径化にともない顕著となる。

一方、ウエーハの部分的な薄化によりその機械的強度が確保される構成においては、前述のごとく、厚板部を備えるウエーハの個片化後のＩＧＢＴが凸部分を有する構成に関し、次のような問題がある。
すなわち、ウエーハの厚板部により構成される凸部分を有するＩＧＢＴにおいては、その凸部分により機械的強度は高められるものの、特許文献２にも記載されているように、ＩＧＢＴのボンディング工程において前記凸部分が邪魔になる場合がある。そこで、前記凸部分をエッチング等により一部除去する工程が行われている。
つまり、ウエーハにおける厚板部が個片化後のＩＧＢＴにおいて凸部分となるようにダイシングが行われることにより、ＩＧＢＴの凸部分がボンディング等の作業の妨げとなる場合が考えられ、これを予防しようとすると凸部分を一部除去するための工程が別途必要となる。
また、ウエーハが薄いことによる強度不足に起因する問題は、主としてウエーハの加工の際などに生じるものであるため、ウエーハがダイシングによりチップに個片化された後は、薄化されたウエーハであっても強度不足による問題は特に生じないと考えられる。
さらに、ウエーハが、その厚板部を含めて分離されるようにダイシングされることから、ダイシングにより切断される長さ（厚さ）が長くなるので、その分、ダストやチップ片の発生が増加することとなる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、加工に際しての半導体基板（ウエーハ）の機械的強度が確保でき、加工上限温度を高くすることができて拡散層などの形成が容易であり、簡単な工程で加工コストの削減を図ることが可能であるとともに、ダイシングによるダスト等の発生が抑制できる半導体素子の製造方法及び半導体基板を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、半導体素子を構成する薄板部分と、該薄板部分に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分とを備える半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、前記薄板部分における前記厚板部分が突出する側の面に素子構造を作製する工程と、前記薄板部分と前記厚板部分との間に接着材料を充填する工程と、前記薄板部分を個片化するとともに前記厚板部分から分離するダイシングを行う工程と、を有するものである。

請求項２においては、前記厚板部分は、所定幅を有する突条を含み、前記ダイシングによる切断幅は、前記所定幅よりも広いものである。

請求項３においては、半導体素子を構成する薄板部分と、該薄板部分に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分とを備える半導体基板であって、前記厚板部分は、所定幅を有する突条を含み、前記厚板部分が突出する側と反対側の面における前記突条に沿う部分を、前記薄板部分を個片化するためのダイシング領域とし、前記所定幅が、前記ダイシング領域の幅よりも狭いものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、加工に際しての半導体基板の機械的強度が確保でき、加工上限温度を高くすることができて拡散層などの形成が容易であり、簡単な工程で加工コストの削減を図ることが可能となる。

請求項２においては、ダイシング中、あるいはダイシング後において、ダイシング跡に半導体基板の薄板部分の残り片が生じることを防止できるため、ダストやチップ片の発生を低減することができる。
また、ダイシングにより薄板部分を個片化するに際に、薄板部分の個片化後のチップと厚板部分とを完全に分離することができる。これにより、硬化した接着剤からチップを剥離する際に、チップと半導体基板との接触が起こり難くなり、このことからもダストやチップ片の発生を低減することができるとともに、割れ等が生じやすい薄化されたチップにおける割れ等を防止することができる。

請求項３においては、半導体素子の製造過程において行われるダイシングにより、半導体基板の機械的強度を確保するための、突条を含む厚板部分を、個片化後のチップから確実に分離することができる。これにより、個片化後のチップにおいて、ボンディング等の作業の妨げとなる凸部分が生じることを防止することができる。
また、ダイシングにより切断される長さ（厚さ）を短くすることができるので、その分、素子構造を含む半導体基板がダイシングされることにより生じるダストやチップ片の発生を低減することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明に係る半導体基板（以下、「ウエーハ」という。）の一実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、図１に示す側の面（図２における下側面）を「裏面」とし、その反対側の面（図２における上側面）を「表面」とする。また、製造される半導体素子としてＩＧＢＴを例に説明する。

図１に示すように、ウエーハ１は、例えばシリコン単結晶基板などにより円盤形状に構成されるものであり、半導体素子（ＩＧＢＴ）を構成する薄板部分２と、この薄板部分２に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分３とを備える。
つまり、ウエーハ１は、薄化された薄板部分２と、この部分に対して厚い部分となる厚板部分３とを備え、これらにより少なくとも二つの異なる厚さの部分を備える。

薄板部分２は、後述するＩＧＢＴの製造過程において行われるダイシングにより、ＩＧＢＴとなるチップとして個片化される部分であり、ＩＧＢＴを構成する素子領域の部分であっていわばウエーハ１における有効領域の部分となる。
つまり、薄板部分２は、ダイシングにより個片化される複数の素子部分２ａ・２ａ・・・からなる。

厚板部分３は、ウエーハ１において薄板部分２に対して厚さ方向の一側（本実施形態においては裏面側）から突出することにより、ウエーハ１全体としての厚さを厚くする部分であり、前記素子領域以外の領域である非素子領域の部分であっていわばウエーハ１における無効領域の部分となる。
つまり、この厚板部分３により、ウエーハ１が補強されその機械的強度が確保される。

また、厚板部分３は、所定幅を有する突条４を含む。
本実施形態においては、突条４は、ウエーハ１の厚さ方向から見て（裏面側から見て）直交するように形成されている（図１、図４参照）。そして、突条４は、同じく厚さ方向から見て、厚板部分３の周縁部を構成する周縁突部５とともに、薄板部分２の各素子部分２ａを囲むように形成されている。
すなわち、厚板部分３は、各素子部分２ａに対応して（素子部分２ａを一升とする）升目状（井桁状）に形成される突条４と、該突条４と連続してウエーハ１の周縁部に形成される周縁突部５とから構成される。
したがって、図１に示すように、各素子部分２ａは、ウエーハ１の裏面側から見て、四方が突条４により囲まれるかあるいはウエーハ１の周縁部に位置し突条４及び周縁突部５により囲まれて略方形状となる。
なお、突条４は、本実施形態のように各素子部分２ａに対応した升目状に形成される場合に限られず、少なくとも一部の素子部分２ａにおいて、その一側に沿うように形成されればよい。つまり、突条４は、ダイシングにより個片化される素子部分２ａ・２ａ・・・のいずれかの辺部に含まれるように形成されればよい。

このように構成されるウエーハ１が、ＩＧＢＴの製造に用いられ、その製造過程においてダイシングにより各素子部分２ａが個片化される。
ウエーハ１においては、厚板部分３が突出する側と反対側の面（表面）の突条４に沿う部分が、薄板部分２を各素子部分２ａに個片化するためのダイシング領域とされる。そして、突条４が有する所定幅（以下、「突条幅」という。）が、前記ダイシング領域の幅（以下、「ダイシング幅」という。）よりも狭く構成される。

すなわち、ダイシングにより個片化される各素子部分２ａは、前述したように裏面側から見て突条４及び周縁突部５により囲まれることから、ウエーハ１の表面における突条４に沿う部分がダイシング領域となる。したがって、ウエーハ１の表面における「突条４に沿う部分」には、ウエーハ１の周縁部に位置する素子部分２ａについては、周縁突部５の部分における、突条４の延長線上の部分及び突条４に平行な部分が含まれる。
つまり、薄板部分２の全ての素子部分２ａが個片化されるための切断部分がダイシング領域となる。

そして、図３に示すように、突条幅Ｄ１が、ダイシング幅Ｄ２よりも狭く形成される。ここで、ダイシング領域となる、ダイシングにより切除される部分は、ウエーハ１の厚さ方向における突条４の投影部分を含むこととなる。
つまり、ウエーハ１の表面の突条４に沿う部分であるダイシング領域は、突条幅Ｄ１よりも広いダイシング幅Ｄ２を有し、ウエーハ１の表面に対する突条４の投影部分（図３における網掛け部分Ｅ）を含むこととなる。

具体的には、例えば、ダイシング幅Ｄ２が１４０μｍであるのに対し、突条幅Ｄ１が８０〜１２０μｍとなるように突条４が形成される。
なお、本実施形態のウエーハ１においては、薄板部分２の厚さＤ３は例えば５０〜２００μｍに形成され、厚板部分３の厚さＤ４はＤ３よりも厚い例えば３００〜１０００μｍに形成される。

このように、ウエーハ１において突条４に沿うダイシング幅に対し、突条４の幅を狭くすることにより、ＩＧＢＴの製造過程において、薄板部分２の厚さ以上の深さでダイシングされることで、ウエーハ１の機械的強度を確保するための、突条４を含む厚板部分３を、個片化後のチップ（ＩＧＢＴ）から確実に分離することができる。これにより、ダイシングによる個片化後のＩＧＢＴにおいて、ボンディング等の作業の妨げとなる凸部分が生じることを防止することができる。
また、厚板部分３を含めた深さでダイシングされる場合と比較して、ダイシングにより切断される長さ（厚さ）を短くすることができるので、その分、素子構造を含むウエーハ１がダイシングされることにより生じるダストやチップ片の発生を低減することができる。

このようなウエーハ１を用いた半導体素子（ＩＧＢＴ）の製造方法について、以下に説明する。
まず、ウエーハ１の製造方法について、図５を用いて説明する。
図５（ａ）は、例えばシリコン単結晶基板などにより円盤形状に構成されるシリコン基板１０の断面図を示している。なお、図５におけるシリコン基板１０の上側の面を「表面」とし、その反対側の面（下側の面）を「裏面」とする。
シリコン基板１０は、加工の際におけるハンドリングが容易となる程度の強度を備えるに十分な厚さを有する。
シリコン基板１０の表面側には、図示は省略するが予め素子が形成されている。具体的には、ｐ型ベース層や、ｎ^＋型ソース領域や、所定の深さに形成されるトレンチにゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極などにより構成される素子構造が形成されている。

図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１０に対して、その裏面側に、エッチングマスクとなるフォトレジスト１１を塗布する。なお、エッチングマスクとしては、酸化膜（シリコン酸化膜）を用いることもできる。
次に、同図（ｃ）に示すように、フォトレジスト１１を、露光装置により露光及び現像処理をしてパターニングする。つまり、フォトレジスト１１が塗布されたシリコン基板１０の裏面に、前記厚板部分３に対応する升目状のフォトマスクパターン１１ａを形成する。

続いて、図５（ｄ）に示すように、フォトマスクパターン１１ａを形成したシリコン基板１０を、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法により所望の厚さまでエッチングする。つまり、フォトマスクパターン１１ａを形成したシリコン基板１０の裏面に対してエッチングすることにより、所望の深さの凹部１０ａ・１０ａ・・・を形成する。したがって、ここでエッチングにより薄化される基板部分の厚さは、前述したウエーハ１の薄板部分２の厚さとなり、エッチングにより形成する各凹部１０ａの底部の基板部分が、ウエーハ１の薄板部分２の各素子部分２ａに対応する部分となる。

エッチングにより凹部１０ａ・１０ａ・・・を形成する際、光学式のセンサ等を備えるエッチング深さを測定する装置を用い、エッチング深さをモニターしながらエッチング状態を制御することが好ましい。これにより、半導体素子の製造において重要な要素となる凹部１０ａの深さ（薄板部分２の厚さ）に対し所望のエッチング深さを実現することができる。
なお、シリコン基板１０を薄化する方法としては、前記のＲＩＥ法に限られず、例えば、薬液（エッチング液）を用いたスピンエッチング等のウエットエッチングや、砥粒を用いたサンドブラスト処理などを用いることができる。

そして、図５（ｅ）に示すように、シリコン基板１０の裏面に残存するフォトマスクパターン１１ａを、酸素プラズマを照射してレジストを分解するアッシングにより除去する。さらにその後、硫酸過水などにより洗浄しレジストを除去する。
フォトマスクパターン１１ａを除去したシリコン基板１０においては、欠けや破損を防止するため、各コーナー部に対し研磨などによって面取りを行い、各コーナー部を、例えばＲが１０〜５０μｍ程度のラウンド形状とすることが好ましい。

以上のようにして、薄板部分２と厚板部分３とを備えるウエーハ１が製造される。
このようにして製造されるウエーハ１においては、薄板部分２に対する厚板部分３によって機械的強度が確保されるので、従来のようにウエーハの補強のために支持基板などの補強部材を用いることなく、加工に際しての十分な強度を確保することができる。これにより、補強部材やこれを接着するための接着剤などを用いる必要がなくなり、加工コストを大幅に削減することができる。
また、有機材料である、補強部材を接着するための接着剤が用いられないため、加工上限温度が高くなり、薄化加工されたウエーハ１において形成される拡散層やメタル層の形成が容易となる。

その他、前述したようなウエーハ１の製造方法においては、シリコン基板１０の薄化に際しＲＩＥ法を用いることにより、ウエーハ１における厚さのバラツキを大幅に低減することができる。これにより、ウエーハ１が用いられて作製されるＩＧＢＴの素子特性を安定化することができる。
すなわち、機械研磨方式によりシリコン基板１０の薄化を行った場合、ウエーハ１における厚さのバラツキが±１０％程度となるが、前記のとおりＲＩＥ法を用いることにより、厚さのバラツキが±５％程度となり、バラツキを低減することができる。ウエーハ１の（薄板部分２の）厚さは、製造されるＩＧＢＴの厚さに影響し、これは耐圧や損失などの素子特性に大きく影響する重要な要素であるので、その厚さのバラツキの低減が素子特性のバラツキの低減に結びつくこととなる。

このようにして作製されたウエーハ１が用いられ、ＩＧＢＴが製造される。以下、ウエーハ１を用いたＩＧＢＴの製造方法について、図６を用いて説明する。

以下に説明するＩＧＢＴの製造方法は、ＩＧＢＴを構成する薄板部分２と、この薄板部分２に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分３とを備えるウエーハ１を用いたものであり、薄板部分２における厚板部分３が突出する側の面に素子構造を作製する工程と、薄板部分２と厚板部分３との間に接着材料を充填する工程と、薄板部分２を個片化するとともに厚板部分３から分離するダイシングを行う工程とを有する。
以下、図６に即して具体的に説明する。

図６（ａ）は、ウエーハ１の断面図を示している。つまり、図６（ａ）は図５（ｅ）に相当する。したがって、図６においても図５と同様、ウエーハ１の上側の面を「表面」とし、その反対側の面（下側の面）を「裏面」として説明する。

ウエーハ１に対し、薄板部分２における厚板部分３が突出する側の面、即ち本実施形態における裏面に素子構造を作製する工程を行う。
本工程においては、まず、図６（ｂ）に示すように、ウエーハ１の裏面側より、リン（Ｐ）やボロン（Ｂ）等の不純物を注入するイオン注入を行い、薄板部分２の裏面側にイオン注入領域２１を形成する。
次に、同図（ｃ）に示すように、活性化アニールを行い、前記イオン注入領域２１における不純物を熱処理により活性化して拡散させる（以下、イオン注入領域２１のアニール後に対応する部分を、「イオン注入層２２」とする。）。
ここでのアニールは、電気炉により窒素ガス雰囲気または真空で行い、例えば、８００〜９５０℃の熱処理を１０分〜１時間行う。これにより、イオン注入領域２１において結晶回復が行われるとともに、イオン注入した不純物が活性化してコレクタ層などのイオン注入層２２が形成される。

続いて、図６（ｄ）に示すように、ウエーハ１の表面側に表面側メタル２３をパターニングする。
具体的には、まず、ウエーハ１の表面に対し、スパッタリング法などによりアルミニウム（ＡＩ）等の金属膜の蒸着を行い金属膜を成膜する。この金属膜に対してフォトレジストを塗布し、これを露光装置を用いてパターニングすることによりエッチングマスクを形成する。そして、エッチングマスクを形成したウエーハ１の表面側からエッチング等を行うことにより金属膜の不要な部分を除去し、表面側メタル２３のパターニングを行う。ここで、表面側メタル２３は、薄板部分２の各素子部分２ａに対応するようにパターニングする。

なお、ウエーハ１に対する表面側メタル２３のパターニングは、本工程で行う場合に限定するものではない。すなわち、前述したようにウエーハ１に対するイオン注入を行う前の段階で表面側メタル２３のパターニングを行ってもよく、また、後述する裏面側メタル２４の形成の後に行ってもよい。
したがって、前述した活性化アニールを行う段階で、すでにウエーハ１に表面側メタル２３が形成されている場合は、この表面側メタル２３が溶融するのを防止するため、アニールによる熱処理の温度は、前述した８００〜９５０℃に対して例えば約４５０℃となる。
このように、活性化アニールを行う段階で表面側メタル２３を形成しているか否かに関わらず、従来のように補強部材を用いるための接着剤の存在に起因する制約温度（例えば１５０℃程度）に比べて加工上限温度が高くなるので、素子構造を作製する際の加工条件の自由度が高くなる。

次に、図６（ｅ）に示すように、ウエーハ１の裏面側に裏面側メタル２４を形成する。
具体的には、スパッタリング法や蒸着などを用い、複数の金属層（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）等）を成膜することにより、裏面側メタル２４（コレクタ電極）を形成する。
この裏面側メタル２４の形成に際し、スパッタリング法などを用いてウエーハ１の裏面側から一様に成膜するが、厚板部分３を構成する突条４や周縁突部５は、薄板部分２に対して略垂直方向に突出しているため、薄板部分２に対して成膜を行うスパッタリング等においては、ウエーハ１における側壁部分（突条４や周縁突部５の側面部分）へは成膜されず、薄板部分２及び厚板部分３における裏面側の面のみに成膜されることとなる。
これにより、ウエーハ１におけるイオン注入層２２に対して裏面側メタル２４が積層される。

このようにして、ウエーハ１において厚板部分３が突出する側の面である裏面に、イオン注入層２２及び裏面側メタル２４からなる素子構造（以下、「裏面側素子構造２５」という。）を作製する。

続いて、裏面側素子構造２５が形成される薄板部分２と厚板部分３との間に接着材料を充填する工程を行う。
本工程においては、図６（ｆ）に示すように、ダイシング前の準備として、薄板部分２に形成された裏面側素子構造２５と厚板部分３との間に、接着材料としてＵＶ光の照射で硬化するＵＶ硬化型の接着剤２６を充填する。
すなわち、ウエーハ１において薄板部分２に形成された裏面側素子構造２５とそれを囲む厚板部分３（突条４や周縁突部５）との間の空間（前記凹部１０ａに相当する空間）に、所定の厚さ（深さ）以上となるように接着剤２６を充填する。

その後、ＵＶ光を照射することにより、充填した接着剤２６を硬化させる。
ここで、ＵＶ硬化型の接着剤２６としては、アクリル系の材料から構成されるものが用いられる。また、ＵＶ硬化型の接着剤２６として、アクリル系の粘着剤が塗布されたＵＶ硬化型ダイシングテープを用いることができる。この場合、ウエーハ１の裏面側に対し、ダイシングテープをその粘着剤が塗布されている側から挿し入れることにより、裏面側素子構造２５と厚板部分３との間にＵＶ硬化型の接着剤２６を充填する。

このように、ＵＶ硬化型の接着剤２６を用いることにより、ＵＶ硬化型接着剤はＵＶ硬化によりその粘着力が低下するので、後の工程においてチップ（ＩＧＢＴ）を硬化した接着剤から容易に離脱することができる。これにより、チップの離脱による割れ等を防止することができる。
なお、接着剤２６としては、ＵＶ硬化型のものに限らず、熱硬化型のものや加熱発泡型のものを用いることができる。

そして、薄板部分２を個片化するとともに厚板部分３から分離するダイシングを行う工程を行う。
すなわち、図６（ｇ）に示すように、ウエーハ１の表面側から、厚板部分３の突条４に沿ってダイシングを行うことにより、表面及び裏面に素子構造が形成されたウエーハ１の薄板部分２を切断し複数のチップ（ＩＧＢＴ）３０に個片化する。
ここで、ダイシングによる切断幅（ダイシングブレードの幅）や深さを調整することにより、各チップ３０を厚板部分３から分離する。つまり、ウエーハ１の表面側から行われるダイシングにより、裏面側素子構造２５とウエーハ１との接触部分がなくなるようにウエーハ１におけるダイシング領域を切除することにより、薄板部分２が個片化されたチップ３０を、厚板部分３を構成する突条４及び周縁突部５から分離する。

このダイシングを行う工程において、ダイシングによる切断幅は、突条４の所定幅よりも広く設定される。
すなわち、図７に示すように、ダイシング幅Ｄ２を、突条幅Ｄ１よりも広く設定し、ダイシング領域内に突条４の幅の部分が含まれるようにする。
ＩＧＢＴの製造過程においては、ダイシング装置により、素子構造を含むウエーハ１が素子部分２ａごとに切断されて個片化されるところ、その切断幅となるダイシング幅Ｄ２は、ダイシング装置に備えられるブレードの幅によって設定される。

つまり、ダイシング幅Ｄ２とは、ダイシング装置のブレードによってダイシングされることによる素子構造を含むウエーハ１における切断幅（除去される幅）であり、このウエーハ１におけるダイシング幅Ｄ２を、突条幅Ｄ１を含むように広く設定するのである。
具体的には、例えば、突条幅Ｄ１が８０〜１２０μｍであるのに対し、ダイシング幅Ｄ２を１４０μｍに設定する。
なお、本実施形態においては、チップ３０は、その幅（一辺の長さ）Ｄ５が例えば１０００μｍに形成され、その厚さＤ６が例えば７０μｍに形成される。

このように、ダイシング幅Ｄ２を突条幅Ｄ１よりも広く設定することにより、ダイシング中、あるいはダイシング後において、ダイシング跡にウエーハ１の薄板部分２の薄片残りが生じることを防止できるため、ダストやチップ片の発生を低減することができる。
また、ダイシングの深さを所定以上の深さにすることで、ダイシングにより薄板部分２を各素子部分２ａに個片化するに際に、薄板部分２の個片化後の素子構造を含むチップ３０と厚板部分３とを完全に分離することができる。
これにより、硬化した接着剤２６からチップ３０を剥離する際に、チップ３０とウエーハ１との接触が起こり難くなり、このことからもダストやチップ片の発生を低減することができるとともに、割れ等が生じやすい薄化されたチップ３０における割れ等を防止することができる。

このように、ダイシングにより個片化されたチップ３０は、硬化した接着剤２６から剥離され、その後のボンディング工程などにおいて加工される。すなわち、前述したように、ＩＧＢＴの製造過程において、裏面側素子構造２５と厚板部分３との間に充填され硬化される接着剤２６は、ダイシングにより個片化されるチップ３０の位置姿勢を保持するためのものである。このことから、前述した接着材料を充填し硬化させる工程においては、硬化した接着剤２６によってダイシング中及びダイシング後のチップ３０の位置姿勢が保持できる量の厚さ（深さ）に接着剤２６が充填されればよい。

以上のような工程を有するＩＧＢＴの製造方法を用いることにより、加工に際してのウエーハ１の機械的強度が確保でき、加工上限温度を高くすることができて拡散層などの形成が容易であり、簡単な工程で加工コストの削減を図ることが可能となる。
なお、本実施形態においては、ウエーハ１において厚板部分３が裏面側に突出する構成を用いて説明したが、厚板部分３が表面側に突出する構成の場合であっても前述した製造方法を適用することができる。つまりこの場合、表面側メタルが形成された素子構造に対して、該素子構造と表面側に突出する厚板部分との間に接着剤を充填し、裏面側からダイシングを行うこととなる。

ウエーハの裏面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 図２におけるＢ部分拡大図。 図２におけるＣ方向矢視拡大模式図。 ウエーハの製造過程を示す図。 ＩＧＢＴの製造過程を示す図。 図６（ｇ）におけるＦ部分拡大図。

符号の説明

１ ウエーハ（半導体基板）
２ 薄板部分
３ 厚板部分
４ 突条
２５ 裏面側素子構造
２６ 接着剤（接着材料）
３０ チップ

Claims (3)

1. 半導体素子を構成する薄板部分と、該薄板部分に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分とを備える半導体基板を用いた半導体素子の製造方法であって、
   前記薄板部分における前記厚板部分が突出する側の面に素子構造を作製する工程と、
   前記薄板部分と前記厚板部分との間に接着材料を充填する工程と、
   前記薄板部分を個片化するとともに前記厚板部分から分離するダイシングを行う工程と、
   を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
2. 前記厚板部分は、所定幅を有する突条を含み、前記ダイシングによる切断幅は、前記所定幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
3. 半導体素子を構成する薄板部分と、該薄板部分に対して厚さ方向一側の面から突出する厚板部分とを備える半導体基板であって、
   前記厚板部分は、所定幅を有する突条を含み、
   前記厚板部分が突出する側と反対側の面における前記突条に沿う部分を、前記薄板部分を個片化するためのダイシング領域とし、前記所定幅が、前記ダイシング領域の幅よりも狭いことを特徴とする半導体基板。
   

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