JP2008227521A - 半導体ウエハおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体ウエハおよび半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】半導体ウエハを薄膜化した後もその強度を維持し、半導体ウエハの反りや割れを低減する。
【解決手段】半導体ウエハW上に、IGBTを構成するゲート酸化膜、ゲート電極GE、ベース領域11およびエミッタ領域を形成し、ゲート電極GE上に酸化シリコン膜を形成し、さらに、この上部にエミッタ電極21aを形成し、その上部にパッシベーション膜27を形成した後、半導体ウエハWの裏面の内部領域INを研磨し、その外周部に突起部33を形成した後、半導体ウエハWの裏面から不純物を注入することによりコレクタ領域35を形成し、さらに、コレクタ電極37を形成した後、内部領域INよりも小さいステージSt上に半導体ウエハWを搭載し、スクライブ領域に沿ってダイシングする。このように、突起部33によってウエハの強度が保持され、さらに、上記のようにダイシングすることによりウエハの割れ等を低減できる。
【選択図】図17

Description

本発明は、半導体ウエハおよび半導体装置の製造の技術に関し、特に、大口径の半導体ウエハを用いて形成される半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
半導体装置(半導体集積回路装置)の低コスト化等を図る一つの手段として、1枚の半導体ウエハから製造される装置(チップ)の取得数を多くするため、大口径の半導体ウエハを用いた半導体装置の製造方法が検討されている。
一方、追って詳細に説明するように、半導体装置の性能を維持し、また、向上させるためには、基板(その製造工程においては半導体ウエハ)を薄くすることが必要である。
従って、このような半導体ウエハの大口径化と装置(基板)の薄膜化との要求を満たすために種々の工夫がなされている。
例えば、特開平11−121466号公報には、大口径化し、その機械的強度を高める等のため厚くなっているシリコンウエハの両主面にウエハ周辺部を残して広い領域にわたって第1及び第2凹部を形成することにより、高抵抗率層の厚さを薄くし、半導体装置の応答速度等を向上させる技術が開示されている。
また、特開2000−40833号公報には、低抵抗率層の形成時のウエハの主面に形成された凹部にレジストが残留せず、素子の特性のばらつきを小さくし、歩留りを向上させる技術が開示されている。この凹部は、ウエハの厚さを薄くし、半導体装置の応答速度等を向上させるためのものである。
さらに、特開平10−83976号公報には、ダイシングソーによる切断線よりも幅の広い切断用溝を形成することによって、半導体チップを切り出す際の損傷の低減を図る技術が開示されている。
また、特開平9−330891号公報には、スクライブライン内に、逆三角形の溝をダイシングライン用の溝として、ウエハ基板上に作り込むことにより、スクライブラインの切断時のチップのクラック現象やダイシングのずれを防ぐ技術が開示されている。
特開平11−121466号公報 特開2000−40833号公報 特開平10−83976号公報
本発明者らは、半導体装置、特に、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolor Transistor)を有する半導体集積回路の研究、開発に従事しており、1枚の半導体ウエハから製造される装置(チップ)の取得数を多くするため、大口径、例えば、8インチ(1インチ=2.54cm)以上の半導体ウエハを用いた半導体装置の製造方法を検討している。
また、1)半導体装置の放熱特性を向上させるため、2)パッケージの薄型化を図る、もしくは、半導体チップの積層化を図るためには、基板(その製造工程においては半導体ウエハ)を薄くすることが必要である。また、IGBTのように、基板に対し縦方向に電流が流れる半導体素子においては、基板の厚さが半導体素子の性能に大きく影響する。
従って、薄く、口径の大きい半導体ウエハの使用が必要となるが、このような半導体ウエハは、次のような問題を有する。
即ち、1)割れやすく、取り扱い(ハンドリング)が困難になる、2)また、半導体ウエハ自身の機械的強度が小さく、反りや歪みが発生しやすい。このような反りや歪みは、半導体ウエハ上に積層される膜の応力によりさらに大きくなり、製造工程中に割れやすくなる。また、結晶欠陥の発生の原因となる。さらに、反りや歪みが生じた後の半導体ウエハにおいては、例えば、フォトリソグラフィー工程における焦点が合いにくく、素子を構成するパターンの製造に影響を与え得る。また、半導体ウエハを吸着して保持するような装置を用いる場合、吸着し、固定することができず、その後の処理が行えなくなる。また、半導体ウエハの搬送も困難となる。3)特に、半導体装置の製造工程の最終段階において、半導体ウエハを切断し各チップ毎に個片化する(ダイシングの)際には、半導体ウエハに機械的な応力が加わり、半導体ウエハが割れやすい。このダイシングは、半導体装置の製造工程の最終段階で行われるため、製品の歩留まりやTAT(turn around time)に与える影響は大きい。
また、半導体ウエハの大口径化が進むと、半導体ウエハ自身の強度を保持するためにある程度の膜厚が必要となる。例えば、前述の8インチの半導体ウエハにおいては、1mm程度の厚さが必要であると言われている。
従って、最終的な製品に要求される基板と同等の薄さで、大口径の半導体ウエハを形成し、また、それを用いて半導体装置を製造することは困難であり、その製造工程において、半導体ウエハを裏面より研磨等することによりその厚さを小さくする工程が必要となってくる。
しかしながら、前述したように、薄い半導体ウエハは、割れやすい等の問題があり、薄膜化処理の方法やそのタイミング等を、半導体装置の製造工程をふまえて種々検討する必要がある。
本発明の目的は、半導体ウエハを薄膜化した後も、その強度を維持することにある。
また、本発明の他の目的は、半導体ウエハを薄膜化した後も、その強度を維持することにより、半導体ウエハの反りや割れを低減することにある。また、半導体ウエハを薄膜化した後の処理を行い易くすることにある。
また、本発明の他の目的は、半導体装置の特性を向上させ、また、その歩留まりやTATを向上させることにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
(1)本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの裏面の内部領域を研磨することにより前記半導体ウエハの裏面の外周部に突起を形成した後、半導体ウエハを、その表面が前記半導体ウエハの内部領域より小さい支持台に搭載し、前記半導体ウエハの裏面の内部領域を前記支持台により支持し、半導体ウエハのスクライブ領域を切断するものである。
(2)また、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハのチップ領域上に半導体素子や配線等を形成し、これらの上部に、これらを覆う最上層の絶縁膜である保護膜を形成し、半導体ウエハの裏面の内部領域を研磨することにより前記半導体ウエハの裏面の外周部に突起を形成した後、半導体ウエハを、その表面が前記半導体ウエハの内部領域より小さい支持台に搭載し、前記半導体ウエハの裏面の内部領域を前記支持台により支持し、半導体ウエハの処理、例えば、ダイシングや、成膜を行うものである。この半導体ウエハの裏面の内部領域の研磨工程は、保護膜の形成後に限られず、半導体素子や配線の形成工程から保護膜の形成までの間に行ってもよい。また、半導体ウエハの裏面の内部領域を研磨した後に、半導体ウエハの裏面にイオン打ち込みや成膜を行ってもよい。
(3)また、本発明の半導体ウエハは、(a)スクライブ領域によって区画された複数のチップ領域を有し、その裏面の内部領域がその外周部より窪んだ半導体ウエハであって、内部領域の径(d4)は、複数のチップ領域を囲む最小の円の径(d2)より大きく、(b)前記チップ領域には、半導体素子が形成され、(c)前記半導体ウエハの表面の前記スクライブ領域上には、溝が形成されているものである。
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
(1)半導体ウエハの裏面の内部領域を研磨することにより前記半導体ウエハの裏面の外周部に突起を形成した後、半導体ウエハを、その表面が前記半導体ウエハの内部領域より小さい支持台に搭載し、前記半導体ウエハの裏面の内部領域を前記支持台により支持し、半導体ウエハの表面のスクライブ領域を切断したので、半導体ウエハを薄膜化した後も、その強度を維持することができる。また、半導体ウエハの反りや割れを低減することができる。また、半導体ウエハを薄膜化した後の処理を行い易くすることができる。また、半導体装置の特性を向上させ、また、その歩留まりやTATを向上させることができる。
(2)また、スクライブ領域によって区画された複数のチップ領域を有する半導体ウエハを、その裏面の内部領域がその外周部より窪んだ構成とし、スクライブ領域上に溝を形成したので、その強度を維持し、また、半導体ウエハの反りや割れを低減することができる。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図1〜図25は、本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示す、半導体ウエハ(基板)の要部断面図もしくは要部平面図である。
図1に、本実施の形態の半導体装置が形成される半導体ウエハWの要部平面図を示す。
図1に示すように、半導体ウエハWは、略円状であり、略矩形状のチップ領域CAを複数有する。半導体ウエハWの切りかき部は、オリフラOFである。チップ領域CA間には、スクライブ領域SAが形成され、この領域に沿って、切断することにより、チップ領域CAが分離される。なお、チップ領域CA(10mm×10mm)やスクライブ領域SAは、半導体装置の製造前に外見上、明確になっている必要はない。また、この半導体ウエハWの口径(d3)は、例えば300mmであり、その厚さは約1000μm程度である。また、複数のチップ領域CAを囲む最小の円の直径は、d2である。
このチップ領域CAには、種々の半導体素子や配線等が形成されるが、ここでは、半導体素子として、IGBTを形成する場合について説明する。このIGBTは定格電圧が600V、定格電流が200Aである。定格電圧とは耐圧のことでありIGBTがオフ状態を維持できる上限の電圧であり、定格電流はIGBTが定常的に流しうる最大の電流を示す。
図2および図3に示すように、n型の単結晶シリコンからなる半導体ウエハW(半導体基板1)を準備し、この半導体ウエハW上のフォトレジスト膜(以下、単に「レジスト膜」という、また、この膜は図示せず)をマスクとして、p型不純物(ボロン)を注入し、拡散(熱拡散)させることによってp型ウエル3を形成する。
なお、図3は、図2のIGBTが形成される領域(IGBT1〜4)の部分拡大図である(図4と図5、図6と図7、図8と図9、図12と図13、図14と図15について同じ)。これらの図のうち、部分拡大図においてIGBTを構成する各部位の符号を付し、また、半導体ウエハの全体図においては、図面を見やすくするため主要な部位のみ符号を付す。
次いで、半導体ウエハW上に、絶縁膜として酸化シリコン膜を熱酸化法により形成し、この酸化シリコン膜を選択的に除去することによって、フィールド酸化膜5を形成する。
次いで、図4および図5に示すように、例えば、半導体ウエハWの表面を熱酸化することにより熱酸化膜7を形成し、さらに、その上部に、導電性膜として多結晶シリコン膜9をCVD法により堆積する。次いで、多結晶シリコン膜9の上部のレジスト膜(図示せず)をマスクに、熱酸化膜7および多結晶シリコン膜9をエッチングすることにより、ゲート電極GEおよびその下層のゲート酸化膜(ゲート絶縁膜)GOを形成する。
次いで、図6および図7に示すように、ゲート電極GEの両側に、p型不純物を注入し、拡散させることによりベース領域(p型半導体領域)11を形成する。次いで、半導体ウエハW上に、エミッタ形成領域上に開口を有するレジスト膜(図示せず)を形成し、このレジスト膜をマスクに、n型不純物を注入し、拡散させることによってエミッタ領域(n型半導体領域)13を形成する。このエミッタ領域13は、ベース領域より浅く形成される。なお、この際、チャネルスットパー領域(n型半導体領域)15も形成する。
次いで、図8および図9に示すように、半導体ウエハW上に、絶縁膜として酸化シリコン(PSG:Phosphor Silicate Glass)膜17を形成する。次いで、図示しないレジスト膜をマスクに、酸化シリコン膜17をエッチングすることによりエミッタ領域13上に接続孔を形成する。
次いで、この接続孔内を含む酸化シリコン膜17上に、導電性膜としてアルミニウム膜21を、例えばスパッタ法により堆積する。次いで、アルミニウム膜21上のレジスト膜(図示せず)をマスクに、アルミニウム膜を所望の形状にエッチングすることにより、エミッタ引き出し電極(配線)21aを形成する。この際、IGBTの形成領域の外周部を囲むようガードリング23も形成する。このガードリング23は、空乏層がチップ端部に到達して耐圧が低下するのを防止する役割を果たす。また、p型ウエル3上に、フィールドプレート25を形成する。このフィールドプレート25は、空乏層の拡がりを制御し、局所的に電界が集中して耐圧が低下するのを防止する役割を果たす。
次いで、エミッタ電極(配線)21a等の上部に、絶縁膜としてポリイミド膜を形成する。次いで、スクライブ領域やエミッタ電極21a上のパッド領域(図示せず)等、所望の領域のポリイミド膜をエッチングにより除去することにより、パッシベーション膜27(保護膜)を形成する。このパッシベーション膜27は、ウエハ状態で半導体ウエハ表面に堆積される膜の最上層の膜であり、IGBT等の半導体素子や配線を保護する役割を果たす。
次いで、図10および図11に示すように、半導体ウエハWの裏面を研磨することにより、半導体ウエハWの裏面の内部領域INを窪ませ、窪み(凹部)31を形成する。言い換えれば、半導体ウエハWの裏面の外周部OUTに、突起部(凸部)33を形成する。半導体ウエハWの外周部OUTとは、チップの形成が禁止された領域の一部であり、内部領域INの外側の領域である。
この半導体ウエハWの薄膜化の方法には、例えば、グラインダーによる研磨等の他、化学的エッチングや、砂状の粒子を吹き付けてその裏面を研削する、いわゆるサンドブラスター法等がある。図10は、研磨後の半導体ウエハの要部断面図、図11は、要部平面図である。
この内部領域INの直径は、d4であり、半導体ウエハWの直径は、d3であるため、外周部OUTの両端の幅d6は、およそ(d3−d4)/2となる。なお、外周部OUTの幅は、オリフラ部OFにおいても、一定の幅、例えばd6/2以上を確保することが望ましい。
また、半導体ウエハWの内部領域IN部の厚さは95μm程度である。なお、半導体ウエハWの外周部OUTの幅d6は、500μm以上が好ましい。特に、その口径が300mm以上の半導体ウエハにおいては、外周部OUTの幅d6を500μm以上とすることが望ましい。
このように、本実施の形態によれば、半導体ウエハを裏面より研磨し、薄膜化したので、後述するように、半導体装置の特性が向上する。また、この薄膜化の際、半導体ウエハWの外周部OUTを薄膜化しなかったので、突起部33によって、半導体ウエハWの機械的強度を維持でき、以降の工程のハンドリングを容易にすることができる。また、半導体ウエハWの割れを防止することができる。また、半導体ウエハWの反りや歪みを低減することができる。また、結晶欠陥を少なくすることができる。
次いで、図12および図13に示すように、半導体ウエハWの裏面に、p型の不純物(ホウ素等)を注入し、例えば1200℃で熱拡散させることによりコレクタ領域(p型半導体領域)35を形成する。この際、半導体ウエハWの表面は、パッシベーション膜27で覆われているため、半導体ウエハWの表面を下側とし不純物を注入等しても、素子や配線等が破壊し、また、異物等によって汚染されることを防止できる。
なお、後述するコレクタ電極37を形成した後に、かかる電極を介してp型の不純物を注入することによりコレクタ領域35を形成してもよい。しかしながら、この場合、p型不純物を拡散させる際の熱処理温度が、コレクタ電極を構成する金属膜の融点より低くなるよう制限される。従って、コレクタ電極に、比較的融点の低い金属を用いる場合には、コレクタ領域を形成した後、コレクタ電極を形成することが望ましい。その結果、所望の濃度プロファイルを有するコレクタ領域35を形成することができる。
また、このように、半導体ウエハWの裏面にコレクタ領域(p型半導体領域)35を形成するIGBTは、ノンパンチスルー型と呼ばれる。これに対し、基板とコレクタ領域35との間に、基板より高濃度のn型の半導体領域を有するIGBTは、パンチスルー型と呼ばれる。この場合は、さらに、半導体ウエハWの裏面に、n型の不純物を注入し、拡散させる工程が必要となる。
次いで、図14および図15に示すように、半導体ウエハWの裏面のコレクタ領域35上に、導電性膜としてアルミニウム膜を堆積し、コレクタ電極37を形成する。この際も、半導体ウエハWの表面は、パッシベーション膜27で覆われているため、半導体ウエハWの表面を下側とし、アルミニウム膜を堆積しても、素子や配線等が破壊し、また、異物等によって汚染されることを防止できる。
なお、この後、電子線やヘリウム(He)等の重イオンを照射し、さらに、回復アニールを行うことにより、ライフタイムをコントロールすることができる。特に、スイッチング速度を速くする場合には、かかる処理を行うことが望ましい。
以上の工程により、ゲート電極GE間に、ベース領域11が形成され、さらに、その内部にエミッタ領域13が形成され、基板の裏面にコレクタ領域35が形成されたIGBTが、完成する。なお、エミッタ領域13は、エミッタ電極21aを介し外部端子と接続され、コレクタ領域35はコレクタ電極37を介して外部端子と接続される。また、ベース領域11は、ゲート電極GEに印加される電位によって制御される。
このように、本実施の形態においては、半導体ウエハWを裏面より研磨した後、
コレクタ領域35を形成し、また、この領域の表面にコレクタ電極37を形成したので、IGBTの特性を向上させることができる。
即ち、定格電圧600VのIGBTの場合、IGBTの完成時の基板1の厚みは50〜60μm程度にするのが望ましいが、半導体ウエハが当初の厚さ(1000μm)のままである場合には、IGBT完成時の基板1の厚みを50〜60μm程度にするために、コレクタ領域35を構成する不純物を半導体ウエハWの裏面から注入した後、熱拡散にて950μm程度の距離、基板1の内部に向かって拡散させなければならず、現実的に形成が困難である。
また、薄い半導体ウエハを用いれば、その裏面からのイオン打ち込みによるコレクタ層の形成は可能になるが、口径の大きい半導体ウエハを用いることができない。
一方、p型の半導体ウエハを用い、その上部にn型の半導体層をエピタキシャル成長により形成し、IGBTを形成することも考え得る。しかし、この場合、コストが高くなり、また、薄いp型の半導体ウエハを準備することが困難であるため、コレクタ領域35を所望の厚さに制御することが困難となる。
これらに対し、本実施の形態においては、半導体ウエハWの裏面研磨を行った後、コレクタ領域35を形成し、また、その表面にコレクタ電極37を形成したので、基板(ベース領域11とコレクタ領域35間)の抵抗を下げることができ、また、コレクタ領域35の不純物濃度の制御等を容易に行うことができる。従って、IGBTの特性を向上させることができる。
特に、IGBTのように、半導体ウエハW(基板)に対して、縦方向に電流が流れる素子や、基板の裏面に引き出し電極を有する装置においては、基板の厚さがその素子の特性に大きく関与する。従って、素子の特性を維持しつつ、その製造工程において半導体ウエハWの反りや割れを防止する工夫が重要になる。
また、裏面研磨の前までは、半導体ウエハWの厚さが確保されているため、半導体ウエハWの割れや歪みを防止でき、その主表面に形成される半導体素子の特性を向上させることができる。特に、半導体ウエハW上に膜が積層されると膜応力が加わり、半導体ウエハWが反り易くなる。このような膜応力は、金属膜で大きく、例えば、エミッタ電極を形成する際のアルミニウム膜の堆積後には、半導体ウエハWに大きな応力が加わる。しかしながら、本実施の形態においては、ウエハ状態で半導体ウエハW表面に堆積される膜の最上層の膜であるパッシベーション膜27を形成するまでは、半導体ウエハWは厚い状態であるので、堆積膜により応力が加わっても、半導体ウエハWが反り難く、素子等を構成する各膜を精度良く形成することができる。また、半導体ウエハWの割れを防止することができる。また、結晶欠陥の発生を低減できる。
また、大口径の半導体ウエハWを用いることができ、歩留まりを向上することができる。また、TATを短縮することができる。
また、半導体ウエハWの裏面研磨も、その外周部OUTを残すよう研磨したので、研磨後の工程においても半導体ウエハWの強度をある程度維持でき、例えば、コレクタ領域35やコレクタ電極37の形成工程による半導体ウエハWの反りや割れを防止することができる。
この後、半導体ウエハWをスクライブ領域SAに沿って切断する(ダイシングする)ことにより、複数のチップCAを形成する。このダイシング工程について以下に詳細に説明する。
まず、図16に示すように、半導体ウエハWの裏面にテープTを接着する。これは、半導体ウエハWから切り出されたチップCAがばらばらになるのを防止するためである。
次いで、図17および図18に示すように、ダイシング装置のステージSt(支持台)上に、半導体ウエハWを搭載する。この際、半導体ウエハWの内部領域IN内にステージStを挿入し、ステージStの表面で、半導体ウエハWの裏面の内部領域INを支持する。図41に、ダイシング装置の概略図を示す。41は、ダイシングブレードである。
即ち、図17および図18に示すように、ステージStの表面は、半導体ウエハWの内部領域INより小さく、ステージStの直径d1は、内部領域INの直径d4より小さい。また、ステージStの直径d1と内部領域INの直径d4との差は、0.5mm以上とするのが望ましい。これは、半導体ウエハの裏面の周辺部と研磨部分(窪み31)の境界部は丸みを帯びてしまうため、例えば、d1=d4であると、ステージStが半導体ウエハの裏面に密着しなくなるからである。
また、ステージStは、その表面で半導体ウエハWを支持できるよう、ステージStの高さは、半導体ウエハW裏面の窪みの深さより大きく設定されている。なお、ステージStの直径d1は、複数のチップ領域CAを囲む最小の円の直径d2より大きい方が好ましい。
次いで、図19に示すように、半導体ウエハWのスクライブ領域SAにダイシングブレード41を押し当てて、切り溝43を形成する。
このように、本実施の形態においては、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージStで、半導体ウエハWを支持した状態でダイシングを行ったので、かかる工程における半導体ウエハWの割れを防止することができる。また、ダイシング時の半導体ウエハのブレを防止することができ、ダイシングずれを防止することができる。
このダイシング工程においては、機械的な力が半導体ウエハWに加わるため、前述の種々の工程よりも半導体ウエハWが割れやすい。
しかしながら、本実施の形態においては、複数のチップ領域CAがステージStで支持されているので、半導体ウエハWの割れを防止することができる。
例えば、図40に示すように、ステージStが、半導体ウエハWの内部領域INより大きい場合には、半導体ウエハWの裏面とステージStとの間に空間ができてしまう。かかる状態で、ダイシングブレード41を押し当てると、その応力により、半導体ウエハWが歪み、また、切断された領域同士が衝突する等して、制御性良くダイシングを行うことができず、また、半導体ウエハWの割れが生じ得る。
これに対し、本実施の形態においては、半導体ウエハW(チップ領域CA)の割れを防止し、また、制御性良くダイシングを行うことができる。
次いで、複数のチップ領域CAの外側の部分を、切り落とし、テープTから剥離する(図19)。即ち、図20に示すように、半導体ウエハWの外周部OUTの突起33が除去される。
このように、本実施の形態においては、ダイシング後に、半導体ウエハWの外周部OUTの突起33を除去したので、以降の工程の処理、例えば、テープTのストレッチ工程やピックアップ工程が行い易くなる。
次いで、図21に示すように、テープTを引っ張ることにより、チップ領域CA間の間隔を大きくし、個々のチップCAを完全に切り離す(ストレッチ)。
次いで、図22に示すように、複数のチップCAが搭載されたテープTの端部をリング45に固定し、チップCAの裏面から、針47を突き当て、テープTから剥離させるとともに、その上部からコレット49を介して吸引する(ピックアップ)。
なお、本実施の形態においては、半導体ウエハWの裏面まで切り溝43を形成する、いわゆるフルカット処理を行ったが、セミフルカットやハーフカット処理等、半導体ウエハWの厚さの途中までの切り溝43を形成してもよい。
また、本実施の形態においては、半導体ウエハWの裏面にテープTを貼り付けたが、このテープTの接着工程を省略してもよい。また、半導体ウエハWの外周部OUTの突起33の除去方法としては、前述の方法の他、半導体ウエハWの外周を丸く切り落とすことにより除去する方法や、半導体ウエハWの側壁にダイシングブレードを当てながら半導体ウエハWから突出した部分のみを切断する方法、サンドプラスターによる削り取り方法等、種々考え得る。
次いで、図23に示すように、ピックアップしたチップ(ダイ)CAを、例えば、リードフレームRFのダイパッドDP上に固着する(ダイボンディング)。次いで、チップCA表面のパッド部(図示せず)とリードReとを金線51等を用いて接続する(ワイヤボンディング)。さらに、リードフレームRFを金型等で挟持し、金型の内部に溶融樹脂を注入し、硬化させることによりチップCAや金線51の周囲を樹脂53で封止する。次いで、樹脂53から突出したリードReを必要に応じて所望の形状に整形し、半導体装置が完成する(図24)。
なお、本実施の形態においては、樹脂封止型のパッケージを例に説明したが、この他、セラミックパッケージ等、種々のパッケージの形態を採用し得るのは言うまでもない。
このように、本実施の形態によれば、チップCA(基板1)を薄くすることが可能であるため、パーケージを薄く形成することができる。また、装置の放熱特性を向上させることができる。
また、例えば、図25に示すように、コレクタベース基板61上に、IGBTが形成されたチップCAを搭載した後、さらに、チップCA上に、制御チップCCを搭載してもよい。
このように、本実施の形態によれば、チップCA(基板1)を薄くすることが可能であるため、チップを積層してもトータルの厚さを小さくすることができる。特に、携帯電話やノート型パソコンなど、小型・薄型の装置に用いて好適である。
なお、図中の63は、ゲート端子、65は、コレクタ端子であり、チップCAの裏面のコレクタ電極と接続されている。また、67は、エミッタ端子、69は、制御端子である。また、71は、チップCA上のゲートパッドであり、73は、エミッタパッドである。また、75は、ゲートワイヤであり、77は、エミッタワイヤ、79は、制御チップCC表面のパッドPと外部端子等を接続するための制御ワイヤである。
(実施の形態2)
実施の形態1においては、ウエハ状態で半導体ウエハW表面に堆積される膜の最上層の膜であるパッシベーション膜27を形成した後に、半導体ウエハWの裏面研磨を行ったが、以下に示す工程後に、裏面研磨を行ってもよい。
(1)ゲート電極GEとなる多結晶シリコン膜9をCVD法により堆積した後、半導体ウエハWの裏面研磨を行う。なお、この裏面研磨は、実施の形態1の裏面研磨と同様の工程で行うことができるため、その詳細な説明を省略する。
即ち、半導体ウエハWの裏面を研磨することにより、半導体ウエハWの内部領域INを窪ませ、窪み(凹部)31を形成する。
この場合も、多結晶シリコン膜9の堆積時までは、半導体ウエハWの厚さが確保されているため、半導体ウエハWの割れや歪みを防止でき、その主表面に形成される半導体素子の特性を向上させることができる。特に、半導体ウエハW上に多結晶シリコン膜9が積層される際に膜応力が加わることによる半導体ウエハの反りを防止することができる。また、半導体ウエハWの内部領域INのみを裏面研磨し、外周部OUTに突起部33が残存しているため、その後の工程においても半導体ウエハWの強度を維持できる(図10および図11参照)。
なお、この後の工程は、実施の形態1と同様の工程によりIGBTを形成し得るため、その説明を省略する。但し、コレクタ領域35やコレクタ電極37の形成工程は、半導体ウエハWの裏面研磨を行った後に行えば良く、例えば、実施の形態1のように、パッシベーション膜27を形成した後に限られない。
また、IGBT形成後は、実施の形態1と同様に、半導体ウエハWを半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上に搭載しダイシングを行う。
また、このようなステージSt上に搭載しての処理は、ダイシング工程に限られず、フォトリソグラフィー工程においてレジスト膜上に所望のパターンを転写する際に用いられるステッパ装置や、膜の堆積に用いられるスパッタ装置を用いた工程においても同様に処理できる。即ち、これらの装置内のステージStであって、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上に、半導体ウエハWを搭載し処理を行う。図42に、これらの処理装置の概略図を示す。401は、処理室であり、半導体ウエハWの上部には、例えば、スッパタに用いられるターゲットや、転写するパターンが描かれたレチクル等の部材402が配置される。このように、半導体ウエハWをステージSt上に固定することにより、これらの処理が行いやすくなる。また、半導体ウエハWの反りや割れを低減することができる。
(2)エミッタ電極となるアルミニウム膜21を堆積した後、半導体ウエハWの裏面研磨を行う。なお、この裏面研磨は、実施の形態1の裏面研磨と同様の工程で行うことができるため、その詳細な説明を省略する。
即ち、半導体ウエハWの裏面を研磨することにより、半導体ウエハWの内部領域INを窪ませ、窪み(凹部)31を形成する。
この場合も、アルミニウム膜21の堆積時までは、半導体ウエハWの厚さが確保されているため、半導体ウエハWの割れや歪みを防止でき、その主表面に形成される半導体素子の特性を向上させることができる。特に、アルミニウム膜等の金属膜の堆積後には、半導体ウエハWに大きな応力が加わるが、半導体ウエハWの反りや割れを防止することができる。また、半導体ウエハWの内部領域INのみを裏面研磨し、外周部OUTに突起部33が残存しているため、その後の工程においても半導体ウエハWの強度を維持できる(図10および図11参照)。
なお、この後の工程は、実施の形態1と同様の工程によりIGBTを形成し得るため、その詳細な説明を省略する。但し、コレクタ領域35やコレクタ電極37の形成工程は、半導体ウエハWの裏面研磨を行った後に行えば良く、例えば、実施の形態1のように、パッシベーション膜27を形成した後に限られない。
また、IGBT形成後は、実施の形態1と同様に、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上に、半導体ウエハWを搭載し、ダイシングを行う。
また、このようなステージSt上に搭載しての処理は、ダイシング工程に限られず、レジスト膜上に所望のパターン、例えば、エミッタ電極のパターンを転写する際に用いられるステッパ装置を用いた工程等においても同様に処理できる。
(実施の形態3)
実施の形態3においては、パッシベーション膜27の形成前に、半導体ウエハWの裏面研磨を行った。この場合、この裏面研磨の後の種々のタイミングで、コレクタ領域35やコレクタ電極37を形成することができる。
以下、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
例えば、実施の形態2の(1)において説明した、ゲート電極GEとなる多結晶シリコン膜9をCVD法により堆積した後、半導体ウエハWの裏面研磨を行う。次いで、図26に示すように、ベース領域11およびエミッタ領域13を形成し、酸化シリコン膜17を形成する。次いで、酸化シリコン膜17中のエミッタ領域13上に接続孔を形成する。次いで、半導体ウエハWの裏面に、コレクタ領域35を形成する。
この後、図27に示すように、半導体ウエハWの表面に、エミッタ電極となるアルミニウム膜81aの堆積と同時に、半導体ウエハW裏面の、コレクタ電極となるアルミニウム膜81bの堆積を行う。
このように、本実施の形態においては、アルミニウム膜等の膜応力の大きい金属膜を、半導体ウエハWの表面と裏面に同一工程で形成したので、これらの膜により膜応力が相殺され、半導体ウエハWの反りや割れを防止することができる。
なお、この後の工程は、実施の形態1と同様の工程によりIGBTを形成し得るため、その詳細な説明を省略する。また、IGBT形成後は、実施の形態1と同様に、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上に、半導体ウエハWを搭載し、ダイシングを行う。
(実施の形態4)
実施の形態1においては、半導体ウエハWの主表面に形成される素子としてIGBTを例に説明したが、例えば、論理回路を構成する相補型MISFET(etal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)等の素子を形成してもよい。
以下、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図28〜33は、本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示す、半導体ウエハの要部断面図である。なお、本実施の形態の半導体装置が形成される半導体ウエハWは、実施の形態1において図1を参照しながら説明したものと同様である。即ち、図1のチップ領域CAに、相補型MISFETを形成する。
図28に示すように、p型の単結晶シリコンからなる半導体ウエハW(半導体基板1)を準備し、この半導体ウエハW上の窒化シリコン膜(図示せず)をマスクとして、LOCOS(Local Oxidation of silicon)法により酸化シリコン膜を選択的に形成し、素子分離103を形成する。
次いで、半導体ウエハWに、n型不純物を注入し、拡散させることにより、n型ウエル105を形成する。また、半導体ウエハWに、p型不純物を注入し、拡散させることによりp型ウエル107を形成する。
次いで、図29に示すように、半導体ウエハWの表面を熱酸化することにより熱酸化膜109を形成し、さらに、その上部に、導電性膜として多結晶シリコン膜111を、さらに、その上部に絶縁膜として窒化シリコン膜112を、例えばCVD法により堆積する。次いで、多結晶シリコン膜111の上部のレジスト膜(図示せず)をマスクに、熱酸化膜109および多結晶シリコン膜111等をエッチングすることにより、ゲート電極GEおよびその下層のゲート酸化膜GOを形成する。
次いで、p型ウエル107のゲート電極GEの両側に、n型不純物を注入し、拡散させることによりn型半導体領域113を形成する。また、n型ウエル105のゲート電極GEの両側に、p型不純物を注入し、拡散させることによりp型半導体領域115を形成する。
次いで、半導体ウエハW上に絶縁膜として窒化シリコン膜を例えばCVD法で堆積した後、異方的にドライエッチングすることによって、ゲート電極GEの側壁にサイドウォール膜SWを形成する。
次いで、p型ウエル107のゲート電極GEの両側に、n型不純物を注入し、拡散させることによりn型半導体領域117を形成する。また、n型ウエル105のゲート電極GEの両側に、p型不純物を注入し、拡散させることによりp型半導体領域119を形成する。
ここまでの工程で、LDD型のソース、ドレイン領域を有するnチャネル型MISFETQnおよびpチャネル型MISFETQp(相補型MISFET)が形成される。
次いで、図30に示すように、これらのMISFET上に、絶縁膜として酸化シリコン膜121を堆積し、必要に応じてその表面を平坦化した後、n型半導体領域117やp型半導体領域111等の上部の酸化シリコン膜121を除去することによりコンタクトホールC1を形成する。
次いで、このコンタクトホールC1内を含む酸化シリコン膜121の上部に、導電性膜としてタングステン(W)膜を堆積し、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法によりコンタクトホール外部のW膜を除去することによりプラグP1を形成する。
さらに、プラグP1および酸化シリコン膜121上に、導電性膜としてW膜を堆積し、所望の形状にパターニングすることにより第1層配線M1を形成する。
その後、第1層配線M1上に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の積層膜等よりなるパッシベーション膜(保護膜)123を形成する。なお、第1層配線M1上にさらに絶縁膜、プラグおよび配線の形成工程を繰り返すことにより多層の配線を形成した後、パッシベーション膜123を形成してもよい。
この後、図31に示すように、実施の形態1と同様に、半導体ウエハWの裏面を研磨することにより、半導体ウエハWの内部領域INを窪ませ、さらに、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上に、半導体ウエハWを搭載(図32)し、ダイシングを行い切り溝43を形成する(図33)。なお、ダイシングの前に、半導体ウエハWの裏面にあらかじめテープTが接着されている。
このように、本実施の形態においても、裏面研磨の前までは、半導体ウエハWの厚さが確保されているため、半導体ウエハの割れや歪みを防止でき、その主表面に形成される半導体素子の特性を向上させることができる。また、大口径の半導体ウエハWを用いることができ、歩留まりを向上することができ、また、TATを短縮することができる。
さらに、半導体ウエハWの内部領域INのみを裏面研磨し、外周部OUTに突起部33が残存しているため、その後の工程においても半導体ウエハWの強度を維持できる。
このように、相補型MISFET等、基板に対して横方向に電流が流れる素子の形成に際しても効果を有する。従って、このような素子を有するICカードやLSIに広く適用可能である。
また、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージSt上で、半導体ウエハWを支持した状態でダイシングを行ったので、かかる工程における半導体ウエハWの割れを防止することができる等、実施の形態1等と同様の効果を奏することができる。
この後は、実施の形態1と同様に、複数のチップ領域CAの外側の部分を、切り落とし、半導体ウエハWの外周部OUTの突起33を除去し、テープTを引っ張り、チップをピックアップする。次いで、リードフレームRF上に搬送し、ダイボンディングおよびワイヤボンディング等を行い、さらに、チップCA等を樹脂封止する。
なお、本実施の形態においては、ウエハ状態で半導体ウエハW表面に堆積される膜の最上層の膜であるパッシベーション膜123を形成した後、半導体ウエハWの裏面を研磨したが、例えば、第1層配線M1を構成する金属膜の堆積後に、裏面研磨を行ってもよい。
また、多層配線が形成される場合には、配線の上部を覆う層間絶縁膜の形成後に、裏面研磨を行ってもよい。この場合、配線が絶縁膜によって保護されているため、半導体ウエハWの表面を下側とし、その裏面を研磨する等しても、素子や配線等が破壊し、また、異物等によって汚染されることを防止できる。また、半導体ウエハWの内部領域INより小さいステージStで、半導体ウエハを支持し、露光、成膜もしくは不純物の注入等を行ってもよい。
(実施の形態5)
実施の形態1や実施の形態4において詳細に説明したIGBTやMISFET等の半導体素子を、半導体ウエハWの表面に形成された凹部(窪み)の底面に形成してもよい。
まず、図34に示すような、その表面の内部領域INが窪み(凹部231)、半導体ウエハWの外周部OUTに、突起部(凸部)233を有する半導体ウエハWを準備する。この窪み(凹部)231の形成方法には、例えば、グラインダーによる研磨等の他、化学的エッチングや、砂状の粒子を吹き付けてその表面を研削する、いわゆるサンドブラスター法等がある。
この後、半導体ウエハWの内部領域INの主表面に、IGBTやMISFET等の素子を形成する。IGBTを形成した場合の半導体ウエハの要部断面図を図35に示す。これらの形成工程は、実施の形態1や実施の形態4等で詳細に説明したので、ここでは、その説明を省略する。
このように、本実施の形態においては、半導体ウエハWの表面の外周部OUTに突起部233を設けたので、半導体ウエハWの表面を下側として、その裏面に対して処理を行う場合、半導体ウエハW表面の素子や配線等の破壊や汚染を防止することができる。半導体ウエハWの裏面に対する処理には、コレクタ領域の形成やコレクタ電極の形成等の処理がある。
例えば、図36に示すように、半導体ウエハを、半導体ウエハの内部領域INより大きい直径を有するステージSt上に搭載することにより、ステージSt表面と半導体ウエハWの表面(素子形成面)が直接触れないようにすることができる。
その結果、半導体ウエハW表面の素子や配線等の破壊や汚染を防止することができる。従って、半導体ウエハWの表面の外周部OUTに突起部233の高さは、ウエハ状態で半導体ウエハW表面に堆積される膜の最上層の膜である、例えば、パッシベーション膜27の高さより高く形成しておくことが望ましい。
なお、実施の形態1や4で説明した半導体ウエハWの裏面研磨の領域と本実施の形態の表面研磨の領域とは、同じ大きさである必要はない。
(実施の形態6)
前記実施の形態の半導体装置の製造方法において、半導体ウエハW表面のスクライブ領域SAに、図37に示すように、あらかじめ溝(凹部)201を形成してもよい。
本実施の形態の半導体装置の製造方法は、この溝201の形成工程を除いては、実施の形態1〜5の製造方法と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
この溝形成工程は、実施の形態1〜5で説明した半導体装置の製造工程の途中に設けてもよいが、半導体ウエハ表面に積層される膜の応力を緩和するためには、できるだけ最初の工程で形成するのが好ましい。また、溝の深さは、5μm以上であるのが望ましい。
この溝201は、例えば、半導体ウエハWの上部に形成され、スクライブ領域SA上に開口部を有する窒化シリコン膜等よりなるマスク膜をマスクに、半導体ウエハWをドライエッチングすることにより形成することができる。
このように、本実施の形態によれば、半導体ウエハWのスクライブ領域SAに、溝(応力緩和溝)201を形成したので、半導体ウエハWの表面や裏面に複数の膜が堆積されても、かかる溝201により応力が緩和され、半導体ウエハWの反りや割れを防止することができる。
また、ダイシング時における半導体ウエハの反りや割れを防止することができる。また、仮に、ダイシング時に、半導体ウエハWが割れる程度の応力が加わった場合であっても、スクライブ領域SA中の溝201部が弱い部分となるため、スクライブ領域SAに沿って半導体ウエハWが割れ、チップ領域に亀裂が入ることを防止することができる。
(実施の形態7)
実施の形態1等においては、半導体ウエハWの表面や裏面を窪ませることにより、その外周部OUTに突起を設けたが、半導体ウエハWの外周部OUTにリング状の部材を貼り付けることにより突起部33を形成してもよい。
以下、本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
例えば、実施の形態1においては、図10を参照しながら説明した工程において、外周部OUTに突起部33が形成されるよう半導体ウエハWの裏面を研磨したが、この際、図38に示すように、半導体ウエハWの裏面の全体を研磨し、その膜厚を小さくした後、その裏面にリング状の部材301を貼り付ける(図39)。
このリング状の部材301は、例えば、多結晶シリコン膜301aとその上部に形成された酸化シリコン膜301bとの積層膜よりなり、これらの積層膜を、研磨後の半導体ウエハWの裏面に密着させた後、熱処理を施す等して貼り合わせることができる。
また、このリング状の部材301の内径はd5である。この内径d5は、チップ領域CAを囲む最小の円の直径d2(図1参照)より大きい。また、外径は、半導体ウエハの外径と同程度である。
なお、リング状の部材の材質は、前述のものに限られず、半導体ウエハWの強度を保持できるものであれば、他の材料を用いてもよい。
また、このリング状の部材301を貼り合わせた後は、各実施の形態と同様の工程を経て、半導体装置を形成することができる。
また、実施の形態5において図34を参照しながら説明した突起部233の代わりに、このリング状の部材を貼り付けても良い。
このように、本実施の形態によれば、半導体ウエハWの裏面研磨の前までは、半導体ウエハWの厚さが確保されているため、半導体ウエハWの割れや歪みを防止でき、その主表面に形成される半導体素子の特性を向上させることができる。また、大口径の半導体ウエハWを用いることができ、歩留まりを向上することができる。また、TATを短縮することができる。
さらに、半導体ウエハWの裏面研磨後は、半導体ウエハWの外周部OUTにリング状の部材301を貼り付けたので、その後の工程においても半導体ウエハWの強度を維持できる。また、リング状の部材301の内径d5よりその径が小さいステージStで、半導体ウエハWを支持しダイシングを行えば、かかる工程における半導体ウエハWの割れを防止することができる等、実施の形態1等と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき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いうまでもない。
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部平面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部平面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部平面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部平面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示す基板の要部断面図である。 本発明の実施の形態1である半導体装置の製造方法を示す基板等の要部斜視図である。 本発明の実施の形態3である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態3である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態4である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態5である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態5である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態5である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態6である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態7である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態7である半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態の効果を説明するための半導体装置の製造方法を示すウエハ(基板)の要部断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法に用いられるダイシング装置の概略を示す断面図である。 本発明の実施の形態の半導体装置の製造方法に用いられる処理装置の概略を示す断面図である。
符号の説明
1 半導体基板(基板)
3 p型ウエル
5 フィールド酸化膜
7 熱酸化膜
9 多結晶シリコン膜
11 ベース領域
13 エミッタ領域
17 酸化シリコン膜
21 アルミニウム膜
21a エミッタ電極
23 ガードリング
25 フィールドプレート
27 パッシベーション膜
31 窪み(凹部)
33 突起部
35 コレクタ領域
37 コレクタ電極
41 ダイシングブレード
43 切り溝
45 リング
47 針
49 コレット
51 金線
53 樹脂
61 コレクタベース基板
63 ゲート端子
65 コレクタ端子
67 エミッタ端子
69 制御端子
71 ゲートパッド
73 エミッタパッド
75 ゲートワイヤ
77 エミッタワイヤ
79 制御ワイヤ
81a アルミニウム膜
81b アルミニウム膜
103 素子分離
105 n型ウエル
107 p型ウエル
109 熱酸化膜
111 多結晶シリコン膜
112 窒化シリコン膜
113 n型半導体領域
115 p型半導体領域
117 n型半導体領域
119 p型半導体領域
121 酸化シリコン膜
123 パッシベーション膜
201 溝
231 凹部
233 突起部
301 リング状の部材
301a 多結晶シリコン膜
301b 酸化シリコン膜
401 処理室
C1 コンタクトホール
CA チップ領域(チップ)
CC 制御チップ
DP ダイパッド
GE ゲート電極
GO ゲート酸化膜
IN 半導体ウエハの内部領域
M1 第1層配線
OF オリフラ
OUT 半導体ウエハの外周部
P パッド
P1 プラグ
Qn nチャネル型MISFET
Qp pチャネル型MISFET
RF リードフレーム
Re リード
SA スクライブ領域
SW サイドウォール膜
St ステージ
T テープ
W 半導体ウエハ
d1 ステージStの直径
d2 複数のチップ領域CAを囲む最小の円の直径
d3 半導体ウエハの口径(直径)
d4 半導体ウエハの内部領域の径
d5 リング状の部材の内径
d6 半導体ウエハの外周部の両端の幅

Claims (5)

  1. (a)スクライブ領域によって区画された複数のチップ領域を有する半導体ウエハを準備する工程と、
    (b)前記半導体ウエハ裏面の外周部に、その内径(d5)が前記複数のチップ領域を囲む最小の円の径(d2)より大きいリング状の部材を接着する工程と、
    (c)前記半導体ウエハを、その表面が前記リング状の部材の前記内径(d5)より小さい支持台に搭載し、前記半導体ウエハの裏面を前記支持台により支持する工程と、
    (d)前記(c)工程の後、前記半導体ウエハの前記スクライブ領域を切断する工程と、
    を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (a)スクライブ領域によって区画された複数のチップ領域を有し、その裏面の内部領域がその外周部より窪み、前記内部領域の径(d4)は、前記複数のチップ領域を囲む最小の円の径(d2)より大きい半導体ウエハであって、
    (b)前記チップ領域には、半導体素子が形成され、
    (c)前記半導体ウエハの表面の前記スクライブ領域上には、溝が形成されていること、
    を特徴とする半導体ウエハ。
  3. 前記(b)の複数のチップ領域に形成された前記半導体素子は、
    (b1)前記チップ領域上に形成された第1絶縁膜と、
    (b2)前記第1絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
    (b3)前記ゲート電極の両側のチップ領域に形成された第1導電型の第1半導体領域と、
    (b4)前記第1半導体領域中に形成された、前記第1導電型と逆導電型である第2導電型の第2半導体領域と、
    (b5)前記ゲート電極上に形成され、前記第2半導体領域上に開口部を有する第2絶縁膜と、
    (b6)前記第2半導体領域上を含む前記第2絶縁膜上に形成された第1導電性膜と、
    (b7)前記第1導電性膜の上部に形成され、前記第1導電性膜を覆う最上層の絶縁膜である保護膜と、
    (b8)前記半導体ウエハの裏面に形成された前記第1導電型の第3半導体領域と、
    (b9)前記半導体ウエハの裏面上に形成された第2導電性膜と、
    を有することを特徴とする請求項2記載の半導体ウエハ。
  4. 前記半導体ウエハの表面であって、前記複数のチップ領域を含む領域は、前記半導体ウエハの表面の外周部より低く形成され、前記外周部の高さは、前記半導体素子の上部を覆う最上層の絶縁膜である保護膜より高いことを特徴とする請求項2記載の半導体ウエハ。
  5. (a)スクライブ領域によって区画された複数のチップ領域を有する半導体ウエハであって、
    (b)前記半導体ウエハの裏面の外周部には、その内径(d5)が前記複数のチップ領域を囲む最小の円の径(d2)より大きいリング状の部材が接着され、
    (c)前記チップ領域には、半導体素子が形成され、
    (d)前記半導体ウエハの表面の前記スクライブ領域上には、溝が形成されていること、
    を特徴とする半導体ウエハ。
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