JP2013120759A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】所望の劈開線からの劈開のずれを低減することができる半導体装置の製造方法を得る。
【解決手段】半導体基板１の表面において、所望の劈開線５上に起点亀裂６を形成し、所望の劈開線５に沿って間歇的に複数の予備亀裂７ａ，７ｂを形成する。所望の劈開線５に沿って起点亀裂６から複数の予備亀裂７ａ，７ｂを通過して半導体基板１を劈開する。各予備亀裂７ａ，７ｂは、劈開の進行方向に進むにつれて所望の劈開線５の外側から所望の劈開線５に合流する亀裂を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザダイオードの化合物半導体基板などを劈開する方法に関し、特に所望の劈開線からの劈開のずれを低減することができる半導体装置の製造方法に関する。
半導体基板は単結晶をスライスすることで形成され、単結晶は分離しやすい劈開面を持つ。そこで、基板を劈開する場合には、まず、劈開面に沿って、基板の片端又は両端にダイヤモンドポイントツールなどでスクライブ（罫書き）線を形成する。このスクライブ線の直下にマイクロクラック（微小な亀裂）が形成される。次に、基板に応力をかけることで、マイクロクラックを劈開面に沿って開口させる。これにより、原子レベルの平滑性を持った劈開面を形成しつつ、基板を分離することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２７４６５３号公報（２頁〜３頁、図３〜８）
基板上に形成されるレーザダイオードなどの半導体素子は、基板とは異なる材料からなる異種材料層を積層・パターニングして形成される。この異種材料層は基板とは異なる劈開面を持つ場合がある。この場合には、異種材料層において基板とは異なる方向に劈開が進行することがある。
また、半導体素子のパターンは基板の劈開面に沿って形成される。しかし、必ず誤差を持つため、パターンの方向と基板の劈開面の方向が僅かにずれ、劈開の進行に伴ってずれが積算されていき、素子として動作できない形状に分離されてしまうことがある。
また、劈開のために、基板の裏面からナイフ状の部品で突き上げる。しかし、この部品の長軸と基板の劈開面が僅かにずれ、部品の長軸方向に劈開が進行することがある。この結果、劈開が所望の劈開線から大きくずれて、製品性能が十分でない素子が形成され、生産性が低下する。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、所望の劈開線からの劈開のずれを低減することができる半導体装置の製造方法を得るものである。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面において、所望の劈開線上に起点亀裂を形成し、前記所望の劈開線に沿って間歇的に複数の予備亀裂を形成する工程と、前記所望の劈開線に沿って前記起点亀裂から前記複数の予備亀裂を通過して前記半導体基板を劈開する工程とを備え、各予備亀裂は、劈開の進行方向に進むにつれて前記所望の劈開線の外側から前記所望の劈開線に合流する亀裂を有することを特徴とする。
本発明により、所望の劈開線からの劈開のずれを低減することができる。
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。
本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。半導体基板１の表面２には、詳細図示していないが、前工程で半導体基板１とは異なる材料からなる異種材料層を積層し、規則的なパターンで半導体素子３が形成されている。隣接する半導体素子３の間に、切断しろ部分であるダイシングライン４が存在する。ダイシングライン４の中心線が所望の劈開線５である。劈開がダイシングライン４の端４ａ，４ｂを越えて半導体素子３内に進んではいけない。
まず、半導体基板１の表面において、所望の劈開線５上の端部に起点亀裂６を形成し、ダイシングライン４内において所望の劈開線５に沿って間歇的に複数の予備亀裂７ａ，７ｂを形成する。
予備亀裂７ａ，７ｂは、平面視においてＶ字型であり、劈開の進行方向に進むにつれて所望の劈開線５の外側から所望の劈開線５に合流する亀裂を有する。予備亀裂７ａ，７ｂは、レーザにより形成された所望の深さの溝であり、ポイントスクライバにより半導体基板１の深さ方向に導入されるマイクロクラックと同様の亀裂誘導作用を持っている。
次に、突き上げ部品により裏面から半導体基板１を突き上げることにより、所望の劈開線５に沿って起点亀裂６から複数の予備亀裂７ａ，７ｂを通過して半導体基板１を劈開する。
ここで、前述の異種材料層の影響、半導体素子３のパターンと半導体基板１の劈開面の方向のずれ、突き上げ部品の長軸と半導体基板１の劈開面のずれなどにより、劈開８が所望の劈開線５からずれる。このずれた劈開８は、予備亀裂７ａに衝突し、予備亀裂７ａに沿って所望の劈開線５上に誘導される。それ以降に劈開８が所望の劈開線５からずれても、予備亀裂７ｂにより所望の劈開線５上に誘導される。この繰り返しにより、劈開８の進行はダイシングライン４内に制限される。従って、所望の劈開線５からの劈開８のずれを低減することができる。この結果、製品性能が十分でない素子が形成されるのを防止できるため、生産性が向上する。
また、本実施の形態において予備亀裂７ａ，７ｂは平面視においてＶ字型である。このため、劈開８が所望の劈開線５に対して左右どちらにずれても、そのずれを低減することができる。
ここで、仮に予備亀裂が所望の劈開線５上に形成された直線である場合、スクライブ装置の動作が簡略化され、予備亀裂を容易に形成できる。しかし、劈開容易な所望の劈開線５上に形成された予備亀裂から迎えの劈開が、進行方向から逸れた劈開と同時に進行する。これらの劈開が衝突する点で、原子レベル以上の段差が発生してしまう。この段差の位置は、起点亀裂６から進行してきた劈開の進行方向や、予備亀裂からの劈開の進行量により変化する。この段差がレーザダイオードの活性層近傍に形成されて、素子特性が劣化する場合がある。これに対して、本実施の形態の予備亀裂７ａ，７ｂは劈開容易な所望の劈開線５上には形成されていないため、このような問題は生じ難い。
また、予備亀裂７ａ，７ｂの間隔ｄが狭いほうが、亀裂進行ずれの修正能力が向上する。しかし、予備亀裂７ａ，７ｂの形成方向が半導体基板１の劈開方向とは異なるため、予備亀裂７ａ，７ｂの部分で面が荒れてしまい、原子レベルの平滑性を得ることができなくなる。このため、予備亀裂７ａ，７ｂの間隔ｄを適度に広げて、半導体基板１の劈開面に沿って劈開させる範囲を確保することが好ましい。
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。予備亀裂９は平面視においてＸ字型である。予備亀裂１０は、平面視において所望の劈開線５に対して斜めの直線である。
予備亀裂９，１０は、劈開の進行方向に進むにつれて所望の劈開線５の外側から所望の劈開線５に合流する亀裂を有する。従って、実施の形態１と同様に所望の劈開線５からの劈開８のずれを低減することができる。
予備亀裂９，１０は、Ｖ字型のように交点位置を正確に形成する必要がないため、生産性が向上する。また、Ｘ字型の予備亀裂９の場合には、劈開８が所望の劈開線５に対して左右どちらにずれても、そのずれを低減することができる。ただし、予備亀裂９の場合には、劈開８が所望の劈開線５から行き過ぎる場合がある。
一方、斜め直線の予備亀裂１０の場合には、そのような行き過ぎは発生しにくい。ただし、予備亀裂１０を所望の劈開線５の左右どちらか一方に形成するため、劈開８がずれる方向を予測しておく必要がある。劈開８が予備亀裂１０とは逆側にずれた場合には、劈開８のずれを低減することができない。
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。予備亀裂１１は、平面視において所望の劈開線５に対して斜めの直線であり、劈開の進行方向に進むにつれて所望の劈開線５の外側から所望の劈開線５に合流する。従って、実施の形態１と同様に所望の劈開線からの劈開のずれを低減することができる。
また、複数の予備亀裂１１は、所望の劈開線５の左右に互い違いに配置されている。このため、劈開が所望の劈開線５に対して左右どちらにずれても、そのずれを低減することができる。ただし、劈開が予備亀裂１１とは逆側に進行した場合には、次の予備亀裂１１により修正することになるので、Ｖ字型の予備亀裂１１に比べて間隔ｄを狭くする必要がある。このため、原子レベルの平滑性を持つ劈開面が小さくなる。
なお、上記の実施の形態１〜３では、レーザにより溝を形成することで予備亀裂７ａ，７ｂ，９，１０，１１を形成したが、これに限らずレーザにより内部改質層を形成してもよいし、ダイヤモンドポイントなどにより半導体基板１の表面２に罫書き傷を入れてもよいし、半導体基板１の表面２に半導体素子３を形成する際に物理的な溝を形成してもよい。
１ 半導体基板
５ 所望の劈開線
６ 起点亀裂
７ａ，７ｂ，９，１０，１１ 予備亀裂

Claims (5)

  1. 半導体基板の表面において、所望の劈開線上に起点亀裂を形成し、前記所望の劈開線に沿って間歇的に複数の予備亀裂を形成する工程と、
    前記所望の劈開線に沿って前記起点亀裂から前記複数の予備亀裂を通過して前記半導体基板を劈開する工程とを備え、
    各予備亀裂は、劈開の進行方向に進むにつれて前記所望の劈開線の外側から前記所望の劈開線に合流する亀裂を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 各予備亀裂は、平面視においてＶ字型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 各予備亀裂は、平面視においてＸ字型であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 各予備亀裂は、平面視において直線であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記複数の予備亀裂は、前記所望の劈開線の左右に互い違いに配置されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
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