JP2009124077A - Semiconductor chip and its production process - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体基板をその厚さ方向に割断して製造される半導体チップ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor chip manufactured by cleaving a semiconductor substrate in the thickness direction and a manufacturing method thereof.
近年、半導体集積回路やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を形成したシリコンウェハ(以下、ウェハという)を各々の半導体チップに分離するダイシング工程では、レーザ光を用いたダイシング工程(レーザダイシング)の検討や研究が進められており、例えば、下記特許文献1にレーザによるウェハの加工技術が開示されている。図6は、レーザ光を用いたダイシング工程を示す説明図である。図16(A)はレーザ光の照射による改質領域形成工程の説明図であり、図16(B)は割断工程の説明図である。
図16(A)に示すように、レーザ光Lを照射するレーザヘッドHは、レーザ光Lを集光する集光レンズCVを備えており、レーザ光Lを所定の焦点距離で集光させることができる。改質領域形成工程では、レーザ光Lの集光点PがウェハWの基板面から深さdの箇所に形成されるように設定したレーザ光照射条件で、ウェハWを割断する割断予定ラインDL上に沿って(図中手前方向)レーザヘッドHを移動させ、レーザ光LをウェハWの基板面から照射する。これにより、レーザ光Lの集光点Pが走査された深さdの経路には、多光子吸収による改質領域Kが形成される。
ここで、多光子吸収とは、物質が複数個の同種もしくは異種の光子を吸収することをいう。その多光子吸収により、半導体基板Wの集光点Pおよびその近傍では、光学的損傷という現象が発生する。光学的損傷により、一旦溶融した後に凝固して非晶質構造または多結晶構造に変化した領域である改質領域Kが形成される。
レーザ光Lがパルス波の場合、レーザ光Lの強度は、集光点Pのピークパワー密度(W/cm2)で決まり、例えばピークパワー密度が1×108(W/cm2)以上でパルス幅が1μs以下の条件で多光子吸収が発生する。レーザ光Lとしては、例えば、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザによるレーザ光を用いる。そのレーザ光Lの波長は、例えば1064nmの赤外光領域の波長である。
続いて、図16(B)に示すように、半導体基板Wの面内方向(図中矢印F2、F3で示す方向)に応力を負荷することにより、改質領域Kを起点にして、基板厚さ方向にクラックCを進展させて、半導体基板Wを割断予定ラインDLに沿って割断する。
As shown in FIG. 16A, the laser head H that irradiates the laser light L includes a condenser lens CV that condenses the laser light L, and condenses the laser light L at a predetermined focal length. Can do. In the modified region forming step, the planned cutting line DL for cutting the wafer W under the laser light irradiation conditions set so that the condensing point P of the laser light L is formed at a depth d from the substrate surface of the wafer W. The laser head H is moved along the top (front side in the figure), and the laser beam L is irradiated from the substrate surface of the wafer W. As a result, a modified region K by multiphoton absorption is formed in a path of depth d where the condensing point P of the laser beam L is scanned.
Here, multiphoton absorption means that a substance absorbs a plurality of the same or different photons. Due to the multiphoton absorption, a phenomenon called optical damage occurs at the condensing point P of the semiconductor substrate W and in the vicinity thereof. Due to optical damage, a modified region K is formed, which is a region once melted and then solidified to change into an amorphous structure or a polycrystalline structure.
When the laser beam L is a pulse wave, the intensity of the laser beam L is determined by the peak power density (W / cm 2 ) at the focal point P. For example, the peak power density is 1 × 10 8 (W / cm 2 ) or more. Multiphoton absorption occurs under conditions where the pulse width is 1 μs or less. As the laser beam L, for example, a laser beam by a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser is used. The wavelength of the laser beam L is, for example, a wavelength in the infrared light region of 1064 nm.
Subsequently, as shown in FIG. 16B, by applying a stress in the in-plane direction of the semiconductor substrate W (directions indicated by arrows F2 and F3 in the figure), the substrate thickness starts from the modified region K. The crack C is advanced in the vertical direction, and the semiconductor substrate W is cleaved along the cleaved line DL.
ここで、改質領域Kは強度が低下しているため、半導体基板Wの割断時や後の工程において、割断面に露出している改質領域Kの一部が剥離して微小片として飛散するおそれがある。この微小片がチップ上に形成された素子に付着すると、半導体装置の動作不良を招くことから、ウェハから割断分離された半導体チップの歩留まりや品質が低下するという問題があった。
特に、MEMS技術を利用して製造された各種センサ素子(圧電素子や静電容量素子から成る圧力センサ、加速度センサ、超音波センサなど)やマイクロマシンが形成されている場合には、センサ素子やマイクロマシンを構成する可動部に微小片が付着すると、その微小片により可動部の動きが妨げられるため、センサ素子やマイクロマシンの性能低下を招くおそれがある。
Here, since the strength of the modified region K is reduced, a part of the modified region K exposed in the fractured surface is peeled off and scattered as a minute piece when the semiconductor substrate W is cleaved or in a later process. There is a risk. If the minute piece adheres to an element formed on the chip, it causes a malfunction of the semiconductor device, resulting in a problem that the yield and quality of the semiconductor chip cut and separated from the wafer is lowered.
In particular, when various sensor elements (pressure sensors, acceleration sensors, ultrasonic sensors, etc., including piezoelectric elements and electrostatic capacitance elements) and micromachines manufactured using MEMS technology are formed, the sensor elements and micromachines If the minute piece adheres to the movable part constituting the, the movement of the movable part is hindered by the minute piece, so that there is a possibility of degrading the performance of the sensor element or the micromachine.
そこで、この発明は、レーザ光を用いたダイシング工程(レーザダイシング)により割断する工程を含んだ製造方法により製造される半導体チップであって、半導体チップの割断面から改質領域の微小片が剥離することを防止可能な半導体チップ及びその製造方法を実現することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a semiconductor chip manufactured by a manufacturing method including a process of cleaving by a dicing process (laser dicing) using laser light, and a small piece of a modified region is peeled from a fractured surface of the semiconductor chip. An object of the present invention is to realize a semiconductor chip and a method for manufacturing the semiconductor chip that can prevent this.
この発明は、上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、半導体チップの製造方法において、基板面に素子が形成された半導体基板をその厚さ方向に割断するための割断予定ラインを前記半導体基板のへき開面に沿って設定し、当該割断予定ラインに沿ってレーザ光を照射するレーザヘッドを前記半導体基板に対して相対移動させながら、前記半導体基板の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、前記集光点に多光子吸収による改質領域を前記半導体基板のへき開面に沿って複数個並べて形成する改質領域形成工程と、この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、を備えた、という技術的手段を用いる。
なお、上記集光点とは、レーザ光が集光した箇所のことである。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor chip, in the semiconductor chip manufacturing method, a cleaving line for cleaving a semiconductor substrate having elements formed on the substrate surface in the thickness direction. Is set along the cleavage plane of the semiconductor substrate, and a laser head that irradiates a laser beam along the planned cutting line is moved relative to the semiconductor substrate, and a focusing point is aligned with the semiconductor substrate. A modified region forming step in which a plurality of modified regions by multiphoton absorption are formed side by side along the cleavage plane of the semiconductor substrate, and the modified region forming step is performed. And a cleaving step of cleaving the semiconductor substrate in the thickness direction along the planned cleaving line with the modified region as a starting point to obtain a semiconductor chip.
In addition, the said condensing point is a location where the laser beam condensed.
請求項1に記載の発明によれば、改質領域形成工程において、改質領域をへき開面に沿って複数個並べて形成するため、割断工程において、半導体基板を比較的小さな力で割断することができる。これにより、改質領域に過大な応力が負荷されることがないので、改質領域からの微小片の発生を抑制して半導体チップを製造することができる。これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, in the modified region forming step, a plurality of modified regions are formed side by side along the cleavage plane, so that the semiconductor substrate can be cleaved with a relatively small force in the cleaving step. it can. Thereby, since an excessive stress is not applied to the modified region, it is possible to manufacture a semiconductor chip while suppressing generation of minute pieces from the modified region. Thereby, since a micro piece does not adhere to a semiconductor chip, it is possible to prevent a decrease in product yield and quality due to scattering of the micro piece.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の半導体チップの製造方法において、前記半導体基板は基板面が(100)面であるシリコンからなり、前記改質領域形成工程において、前記割断予定ラインを当該半導体基板の(111)面に沿って設定する、という技術的手段を用いる。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor chip manufacturing method according to the first aspect, the semiconductor substrate is made of silicon whose substrate surface is a (100) surface, and the cleaving schedule is formed in the modified region forming step. The technical means of setting the line along the (111) plane of the semiconductor substrate is used.
請求項2に記載の発明のように、本発明は、半導体装置の作製に広く用いられる基板面が(100)面であるシリコンからなる半導体基板に対して適用することができる。 As in the second aspect of the present invention, the present invention can be applied to a semiconductor substrate made of silicon and having a (100) plane as a substrate surface widely used for manufacturing a semiconductor device.
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の半導体チップの製造方法において、前記改質領域形成工程において、前記割断予定ラインを方向の異なる複数のへき開面を組み合わせて設定する、という技術的手段を用いる。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor chip manufacturing method according to the first or second aspect, in the modified region forming step, the cleaving line is set by combining a plurality of cleaved surfaces having different directions. The technical means to do is used.
請求項3に記載の発明のように、改質領域形成工程において、割断予定ラインを方向の異なる複数のへき開面を組み合わせて設定すると、半導体基板の厚さ方向に延びる割断予定ラインの向きを変更することができるので、基板面方向において半導体チップが占める面積を小さくすることができる。 As in the invention described in claim 3, in the modified region forming step, if the cleaving line is set in combination with a plurality of cleaved surfaces having different directions, the direction of the cleaving line extending in the thickness direction of the semiconductor substrate is changed. Therefore, the area occupied by the semiconductor chip in the substrate surface direction can be reduced.
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の半導体チップの製造方法において、前記割断工程を経て割断された半導体チップが、前記半導体基板の基板面方向に対称となるように、前記改質領域形成工程において前記割断予定ラインを設定する、という技術的手段を用いる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor chip manufacturing method according to any one of the first to third aspects, the semiconductor chip cleaved through the cleaving step is a substrate surface direction of the semiconductor substrate. Therefore, a technical means for setting the cleaved line in the modified region forming step is used.
請求項4に記載の発明のように、半導体チップを基板面方向に対称に形成すると、基板部分の対称性が必要な用途、例えば、加速度などの検出精度向上のために基板部分の対称性が必要な加速度センサなどに好適に用いることができる。 When the semiconductor chip is formed symmetrically in the substrate surface direction as in the invention described in claim 4, the symmetry of the substrate portion is improved in order to improve the detection accuracy of acceleration or the like, for example, where the symmetry of the substrate portion is required. It can be suitably used for necessary acceleration sensors and the like.
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の半導体チップの製造方法において、前記基板面に形成された素子は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術により形成された可動部を有する素子である、という技術的手段を用いる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor chip manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects, the element formed on the substrate surface is formed by a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique. The technical means of being an element having a movable part formed is used.
請求項5に記載の発明のように、基板面に形成された素子が、MEMS技術により形成された可動部を有する素子である場合には、可動部に微小片が挟まることにより可動部の動きが妨げられるおそれがないため、素子の性能低下を防止することができるので、本発明を好適に用いることができる。 When the element formed on the substrate surface is an element having a movable part formed by the MEMS technology as in the invention described in claim 5, the movement of the movable part is caused by the minute piece being sandwiched between the movable parts. Therefore, the present invention can be preferably used because the device performance can be prevented from being deteriorated.
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の半導体チップの製造方法によって製造された半導体チップであって、前記半導体基板が割断された割断面が、当該半導体基板のへき開面である、という技術的手段を用いる。
In invention of Claim 6, it is a semiconductor chip manufactured by the manufacturing method of the semiconductor chip as described in any one of
請求項6に記載の発明によれば、請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の半導体チップの製造方法によって製造された半導体チップであって、半導体基板が割断された割断面が半導体基板のへき開面であるため、半導体基板を比較的小さな力で割断することができる。これにより、改質領域に過大な応力が負荷されることがないので、改質領域からの微小片の発生を抑制して半導体チップを製造することができる。これにより、半導体チップに微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
According to invention of Claim 6, it is a semiconductor chip manufactured by the manufacturing method of the semiconductor chip as described in any one of
[第1実施形態]
この発明に係る半導体チップ及びその製造方法の第1実施形態について、図を参照して説明する。図1は、この発明の製造方法により割断するウェハの構成例を示す模式図である。図1(A)は、ウェハの表面の平面説明図であり、図1(B)は、図1(A)の1B−1B矢視断面拡大図である。図2は、半導体基板にレーザ光の照射を行う割断装置の説明図である。図3は、第1実施形態の改質領域形成工程において改質領域を形成する方法を示す断面説明図である。図4は、第1実施形態の割断工程を示す断面説明図である。図5は、第1実施形態の半導体チップの形状の説明図である。図5(A)は、基板面側から見た平面説明図であり、図5(B)は、図5(A)の1C−1C矢視断面拡大図である。
なお、いずれの図においても、説明のために一部を拡大して誇張して示している。
[First Embodiment]
A first embodiment of a semiconductor chip and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a wafer to be cut by the manufacturing method of the present invention. FIG. 1A is an explanatory plan view of the surface of a wafer, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view taken along the
In each figure, a part is enlarged and exaggerated for explanation.
まず、図1(A)に示すようなウェハ20を用意する。ウェハ20には、面方位が(100)面のシリコンからなる薄板円盤形状の半導体基板21が備えられており、その外周の一部には、結晶方位〈110〉を示すオリエンテーションフラットが形成されている。この半導体基板21の基板面21aには、拡散工程等を経て形成された素子、ここでは、例えば櫛歯状に形成された可動部を有するセンサ素子を構成するMEMS23が碁盤の目のように整列配置されている。
ウェハ20はダイシング工程により割断予定ラインDLに沿ってそれぞれ割断されて半導体チップ22となり、半導体チップ22はマウント工程、ボンディング工程、封入工程等といった各工程を経ることによってパッケージされたICやLSIとして完成する。なお、本実施形態では、半導体基板21は、半導体チップ22の支持基板となるシリコン層を形成し得るものである。
半導体基板21は、裏面21bが延伸性を有する樹脂製のシート41に接着され、シート41が張った状態でシート41の外周部が円環状のフレーム42により保持される。
例えば、図1(B)に示すように、1B−1Bライン上には、6つの半導体チップ22a〜22fが形成されている。半導体基板21の厚さ方向には7本の割断予定ラインDL1〜DL7が設定されており、後述する方法により割断の起点となる改質領域が形成される。
First, a
The
The
For example, as shown in FIG. 1B, six
図2に示すように、半導体基板21の割断装置1には、レーザ光Lを照射するレーザヘッド31が設けられている。レーザヘッド31は、レーザ光Lを集光する集光レンズ32を備えており、レーザ光Lを所定の焦点距離で集光させることができる。ここでは、レーザ光Lの集光点Pが半導体基板21の基板面21aから深さdの箇所に形成されるように設定されている。
As shown in FIG. 2, the cleaving
まず、改質領域形成工程を行う。半導体基板21内部に改質領域Kを形成するためには、まず、図1(A)に示す割断予定ラインDLの1つを、ウェハ検出用のレーザ光で走査し、図1(B)に示す外周端部21cを検出し、レーザ光Lの走査範囲を設定する。
割断予定ラインDLは、(100)面である基板面21aから54.7°の角度をなす(111)面に沿って、各割断予定ラインDLが平行となるように設定されている。これにより、改質領域Kは、(111)面の同一平面上に並んで形成されることになる。ここで、(111)面は半導体基板21を構成するシリコンのへき開面である。
First, a modified region forming step is performed. In order to form the modified region K in the
The cleaving line DL is set so that each cleaving line DL is parallel to the (111) plane that forms an angle of 54.7 ° from the
続いて、図2に示すように、レーザヘッド31を割断予定ラインDLに沿って走査し(図中矢印F4方向)、レーザ光Lを基板面21aから照射することにより、レーザ光Lの集光点Pが走査された深さdの経路に、多光子吸収による改質領域Kが適正に形成される。改質領域Kは、多光子吸収により、半導体基板Wの集光点Pおよびその近傍が一旦溶融した後に凝固して、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンに変化した数μm程度の大きさの領域である。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the
改質領域Kの形成は、図3に示すように、まず、集光点Pの深さ位置を半導体基板21の裏面21b近傍に設定した状態で最下層の改質領域K1を形成する。次に、集光点Pの深さ位置を上方に移動させて2層目の改質領域K2を形成し、同様に改質領域K3〜K5を下方から順次形成する。ここで、改質領域Kの層数については半導体基板21の板厚に応じて適宜設定すればよい。
As shown in FIG. 3, the modified region K is formed by first forming the lowermost modified region K <b> 1 in a state where the depth position of the condensing point P is set near the
このように、改質領域Kは、レーザ光Lが入射する半導体基板21の基板面21aに対して遠い方から順番に形成することが好ましい。これによれば、レーザ光Lの入射面たる基板面21aと集光点Pとの間に改質領域Kがない状態で新たな改質領域Kを形成可能なため、既に形成されている改質領域Kによってレーザ光Lが散乱されず、改質領域K1〜K5をそれぞれ均一に形成することができる。
Thus, the modified region K is preferably formed in order from the far side from the
続いて、割断工程を行う。割断工程では、図4に示すように、公知の方法によりシート41を拡張(図中F方向)して半導体基板21の面内方向に応力を負荷することにより、改質領域Kを起点にして、基板厚さ方向にクラックを進展させる。
例えば、図3に示すように改質領域K1〜K5を導入した場合には、まず、シート41に最も近い最下層の改質領域K1を起点としてウェハ20の深さ方向に亀裂(割れ)が発生し、次に、改質領域K2を起点としてウェハ20の深さ方向に亀裂が発生し、続いて、各改質領域K3〜K5を起点とする亀裂が成長して繋がり、その成長した亀裂がウェハ20の表裏面に到達する。
改質領域K1〜K5は切断予定ラインDLに沿って連なって形成されている、つまり、へき開面である(111)面に沿って複数個並べて形成されているため、ウェハ20は(111)面に沿って割断されて、割断面21dが形成される。
Subsequently, a cleaving process is performed. In the cleaving step, as shown in FIG. 4, the
For example, when the modified regions K1 to K5 are introduced as shown in FIG. 3, first, cracks (cracks) occur in the depth direction of the
The modified regions K1 to K5 are formed continuously along the planned cutting line DL, that is, a plurality of the reformed regions K1 to K5 are formed side by side along the (111) plane which is a cleavage plane. The
そして、図5(A)及び(B)に示すように、ウェハ20は基板面21a及び裏面21bが同じ大きさの長方形または正方形であり、対向する割断面21dが平行となるように割断され、縦断面が平行四辺形となる半導体チップ22が製造される。なお、図5(A)及び(B)においては、割断面21dに露出する改質領域Kの図示を省略した。(後述する図7、10、12においても同様に改質領域Kの図示を省略。)
Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
ここで、(111)面はへき開面であるため、比較的小さな力で割断することができる。これにより、改質領域Kに過大な応力が負荷されることがないので、微小片の発生を抑制して半導体チップ22を製造することができる。
なお、割断予定ラインDLの設定の仕方により、半導体チップ22の基板面21a及び裏面21bの形状として長方形または正方形以外の形状も採用することができる。
Here, since the (111) plane is a cleavage plane, it can be cleaved with a relatively small force. Thereby, since an excessive stress is not applied to the modified region K, the generation of the fine pieces can be suppressed and the
It should be noted that shapes other than a rectangle or a square can be adopted as the shapes of the
[第1実施形態の効果]
改質領域形成工程において、改質領域Kをへき開面である(111)面に沿って形成するため、割断工程において、ウェハ20を比較的小さな力で割断することができる。これにより、改質領域Kに過大な応力が負荷されることがないので、微小片の発生を抑制して半導体チップ22を製造することができる。半導体チップ22に微小片が付着することがないため、微小片の飛散による製品の歩留まり低下や品質低下を防止することができる。
[Effect of the first embodiment]
In the modified region forming step, the modified region K is formed along the (111) plane which is a cleavage plane, so that the
[第2実施形態]
第2実施形態の半導体チップ及びその製造方法では、改質領域形成工程において、図6に示すように、割断予定ラインDLは、(100)面である基板面21aから54.7°の角度をなす(111)面に沿うラインと、裏面21bから54.7°の角度をなし、基板面21aから延びる(111)面と平行でない(111)面に沿うラインとが、半導体基板21の厚さ方向の中央で交差するように設定されている。つまり、縦断面で見ると、「く」の字状となるように設定されている。
[Second Embodiment]
In the semiconductor chip and the manufacturing method thereof according to the second embodiment, in the modified region forming step, as shown in FIG. 6, the cleaving line DL has an angle of 54.7 ° from the
そして、割断工程において、ウェハ20は、図7(A)及び(B)に示すように、基板面21a及び裏面21bが同じ大きさの長方形または正方形であり、対向する割断面21dが平行な「く」の字状となる形状の半導体チップ22に割断される。
これによれば、第1実施形態の半導体チップ22と比べて、基板面方向において半導体チップ22が占める面積を小さくすることができる。
Then, in the cleaving step, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
According to this, compared with the
(変更例)
割断予定ラインDLは、ウェハ20の厚さ方向に(111)面が複数回交差するように形成することもできる。例えば、図8に示すように、(111)面が3回交差する形状に形成することもできる。
(Example of change)
The cleaving line DL can also be formed such that the (111) plane intersects the thickness direction of the wafer 20 a plurality of times. For example, as shown in FIG. 8, the (111) plane can be formed in a shape that intersects three times.
[第2実施形態の効果]
第2実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第1実施形態の半導体チップ及びその製造方法と同様の効果を奏することができるとともに、基板面方向において半導体チップ22が占める面積を小さくすることができる。
[Effects of Second Embodiment]
According to the semiconductor chip and the manufacturing method of the second embodiment, the same effects as the semiconductor chip and the manufacturing method of the first embodiment can be obtained, and the area occupied by the
[第3実施形態]
第3実施形態の半導体チップ及びその製造方法では、改質領域形成工程において、図9に示すように、割断予定ラインDLは、基板面21aに対して54.7°の角度をなし、縦断面で見た場合に、裏面21bから基板面21aに向かって広がる等脚台形の足を形成するように、各割断予定ラインDLが設定されている。これにより、改質領域Kは同一平面上に並んで形成されることになる。
[Third Embodiment]
In the semiconductor chip and the manufacturing method thereof according to the third embodiment, in the modified region forming step, as shown in FIG. 9, the cleaving line DL has an angle of 54.7 ° with respect to the
そして、割断工程において、ウェハ20は改質領域Kが形成されたへき開面(111)面において割断され、図10(A)及び(B)に示すように、基板面21a及び裏面21bが相似である長方形または正方形であり、縦断面が、基板面21a側の上底が裏面21b側の下底よりも長い等脚台形となる半導体チップ22と三角柱状の残片24とに分割される。
このように製造された半導体チップは、基板面方向に対称に形成されているため、基板部分の対称性が必要な用途、例えば、加速度などの検出精度向上のために基板部分の対称性が必要な加速度センサなどに好適に用いることができる。
In the cleaving step, the
Since the semiconductor chip manufactured in this way is formed symmetrically in the direction of the substrate surface, the substrate portion needs to be symmetrical in order to improve the detection accuracy such as acceleration, for example, where the symmetry of the substrate portion is required. It can be suitably used for an acceleration sensor or the like.
[第3実施形態の効果]
第3実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第1実施形態の半導体チップ及びその製造方法と同様の効果を奏することができるとともに、基板面方向に対称に形成されているため、基板部分の対称性が必要な用途、例えば、加速度などの検出精度向上のために基板部分の対称性が必要な加速度センサなどに好適に用いることができる。
[Effect of the third embodiment]
According to the semiconductor chip and the manufacturing method thereof of the third embodiment, the same effect as that of the semiconductor chip of the first embodiment and the manufacturing method thereof can be obtained, and the substrate is formed symmetrically in the substrate surface direction. It can be suitably used for applications that require symmetry of the part, for example, an acceleration sensor that requires symmetry of the substrate part in order to improve detection accuracy such as acceleration.
[第4実施形態]
第4実施形態の半導体チップ及びその製造方法では、改質領域形成工程において、図11に示すように、割断予定ラインDLは、基板面21aに対して54.7°の角度をなし、縦断面で見た場合に、基板面21aから裏面21bに向かって広がる等脚台形の足を形成するように、各割断予定ラインDLが設定されている。
[Fourth Embodiment]
In the semiconductor chip and the manufacturing method thereof according to the fourth embodiment, in the modified region forming step, as shown in FIG. 11, the cleaving line DL forms an angle of 54.7 ° with respect to the
そして、割断工程において、ウェハ20は改質領域Kが形成されたへき開面(111)面において割断され、図12(A)及び(B)に示すように、基板面21a及び裏面21bが相似である長方形または正方形であり、縦断面が、基板面21a側の上底が裏面21b側の下底よりも短い等脚台形となる半導体チップ22と三角柱状の残片24とに分割される。
残片24を、例えば、除去用のテープで接着除去した後に、半導体チップ22を例えば吸引治具などによりピックアップすることにより、半導体チップ22を製造することができる。
このように製造された半導体チップは、基板面方向に対称に形成されているため、基板部分の対称性が必要な用途、例えば、加速度などの検出精度向上のために基板部分の対称性が必要な加速度センサなどに好適に用いることができる。
In the cleaving step, the
The
Since the semiconductor chip manufactured in this way is formed symmetrically in the direction of the substrate surface, the substrate portion needs to be symmetrical in order to improve the detection accuracy such as acceleration, for example, where the symmetry of the substrate portion is required. It can be suitably used for an acceleration sensor or the like.
(変更例)
図13に示すように、第3実施形態の半導体チップ22と、第4実施形態の半導体チップ22とを交互に作製するように、割断予定ラインDLを設定してもよい。この構成を用いると、残片24が生じずに、1枚のウェハ20から製造可能な半導体チップ22の数量を増大させることができる。
(Example of change)
As shown in FIG. 13, the cleaving line DL may be set so that the semiconductor chips 22 of the third embodiment and the semiconductor chips 22 of the fourth embodiment are alternately produced. When this configuration is used, the number of
[第4実施形態の効果]
第4実施形態の半導体チップ及びその製造方法によれば、第3実施形態の半導体チップ及びその製造方法と同様の効果を奏することができる。
[Effect of Fourth Embodiment]
According to the semiconductor chip of 4th Embodiment and its manufacturing method, there can exist an effect similar to the semiconductor chip of 3rd Embodiment and its manufacturing method.
[その他の実施形態]
(1)割断面21dに被膜を形成することにより、改質領域Kから微小片が飛散することを抑制することもできる。
例えば、図14(A)に示すように、第2実施形態の割断後の半導体チップ22に対して、テトラエトキシシラン(TEOS)、塗布ガラス(Spin on Glass:SOG)、SiO2などにより保護膜25を形成する。
次に、反応性イオンエッチングなどの異方性エッチングを行うと、図14(B)に示すように、MEMS23など基板面21a側から視認可能な領域からは保護膜25が除去されて、視認できない領域には、保護膜25が残存する。これにより、割断面21dの少なくとも一部を覆うことができるので、より効果的に改質領域Kからの微小片の発生を防止することができる。
[Other Embodiments]
(1) By forming a film on the fractured
For example, as shown in FIG. 14A, the
Next, when anisotropic etching such as reactive ion etching is performed, the
(2)半導体基板21には、基板面21aが(100)面である半導体基板を用いたが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、基板面21aが(110)面である半導体基板について適用することも可能である。図15は、基板面が(110)面である半導体基板を用いて製造した半導体チップの形状の説明図である。図15(A)は、基板面側から見た平面説明図であり、図15(B)は、図15(A)の1G−1G矢視断面拡大図である。図15に示すように、基板面21aが(110)面である半導体基板では、(110)面と割断面21dとなる(111)面とのなす角が90°、基板面21aの形状が、対角線と1辺との挟角がそれぞれ35.3、54.7°である菱形チップとなるように設定すればよい。
(2) The
(3)半導体基板21には、シリコンのみで構成された半導体基板を用いたが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、酸化シリコンからなる酸化膜を半導体基板21の基板面21aに形成したものやSOI(Silicon On Insulator)のウェハについて適用することも可能である。
(3) Although the semiconductor substrate made of only silicon is used as the
20 ウェハ
21 半導体基板
21a 基板面
21b 裏面
21c 外周端部
21d 割断面
22 半導体チップ
23 MEMS(素子)
24 残片
25 保護膜
41 シート
42 フレーム
K 改質領域
L レーザ光
20
24
Claims (6)
この改質領域形成工程を経た前記半導体基板を、前記改質領域を起点にして、前記割断予定ラインに沿って厚さ方向に割断して半導体チップを得る割断工程と、を備えたことを特徴とする半導体チップの製造方法。 A laser head for setting a cleaving line for cleaving a semiconductor substrate having an element formed on the substrate surface in the thickness direction along the cleaved surface of the semiconductor substrate and irradiating a laser beam along the cleaving line Is moved relative to the semiconductor substrate, and a laser beam is irradiated with a condensing point inside the semiconductor substrate, and a modified region by multiphoton absorption is applied to the cleaved surface of the semiconductor substrate at the condensing point. A modified region forming step in which a plurality of the regions are formed side by side,
A cleaving step of cleaving the semiconductor substrate that has undergone the modified region formation step in the thickness direction along the planned cleaving line with the modified region as a starting point, to obtain a semiconductor chip. A method for manufacturing a semiconductor chip.
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