JP6354694B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element.
半導体素子の1つに半導体発光素子が有る。例えば、特許文献1では、フェイスアップ素子(FU素子)の様な、主に素子の半導体層側から光を取り出す素子について、基板の裏面側に反射層(機能膜)を形成する構成が提案されている。この様な半導体素子の構成に於いては、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子への分離を容易とするために、該反射層を形成する前に、該裏面側に研削加工を施して、基板自体の厚みを所定の厚さまで薄くする工程を有することが一般的である。この様な研削加工を行う場合、所定の支持台へ該ウエハを仮固定する必要が有る。例えば、特許文献2では、少なくとも片面に熱剥離粘着剤層を有した両面粘着シートを、仮固定用の部材として利用することが提案されている。 One of the semiconductor elements is a semiconductor light emitting element. For example, Patent Document 1 proposes a configuration in which a reflective layer (functional film) is formed on the back side of a substrate for an element that extracts light mainly from the semiconductor layer side of the element, such as a face-up element (FU element). ing. In such a structure of the semiconductor element, in order to facilitate separation from the state of the semiconductor light emitting element wafer into individual semiconductor light emitting elements, the back surface side is ground before the reflective layer is formed. In general, the method includes a step of reducing the thickness of the substrate itself to a predetermined thickness. When performing such a grinding process, it is necessary to temporarily fix the wafer to a predetermined support base. For example, Patent Document 2 proposes that a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet having a heat-peeling pressure-sensitive adhesive layer on at least one side is used as a temporary fixing member.
しかし乍ら、基板の裏面側に研削加工を施した後、該裏面側に反射層を形成するに充たっては、該裏面側に対して、ウェットエッチング等に拠る表面処理が必要な場合が有る。該研削加工用の支持台は、該研削加工に耐えるべく、所定の形状や大きさを有しており、該支持台に該ウエハを貼付した状態のまま、該表面処理を行う装置内へ収納することが、一般的には困難である。従って、該表面処理を実施する際には、該ウエハを該支持台から一旦剥がし、該表面処理工程に適した支持部材に対して再度仮固定する必要が有る。その際の仮固定用の部材として、特許文献2の様に熱剥離粘着剤層を有した両面粘着シートを利用することが考えられるが、該ウエハを該支持台から剥がして該支持部材に貼り替えるまでの間、該粘着シートの様な比較的柔らかい部材で該ウエハを保持することとなるため、その間に該ウエハが破損する虞が有る。 However, after the grinding process is performed on the back side of the substrate, a surface treatment based on wet etching or the like may be required on the back side in order to form a reflective layer on the back side. . The support table for grinding has a predetermined shape and size so as to withstand the grinding process, and is stored in the apparatus for performing the surface treatment with the wafer attached to the support table. It is generally difficult to do. Therefore, when carrying out the surface treatment, it is necessary to remove the wafer from the support table and temporarily fix it again to a support member suitable for the surface treatment step. As a temporary fixing member at that time, it is conceivable to use a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet having a heat-release pressure-sensitive adhesive layer as in Patent Document 2, but the wafer is peeled off from the support and pasted on the support member. Until the wafer is replaced, the wafer is held by a relatively soft member such as the pressure-sensitive adhesive sheet, so that the wafer may be damaged during that time.
本発明に於いては、前述の様な懸念事項を解消可能とする、半導体素子の製造方法について提案する。 In the present invention, a method for manufacturing a semiconductor device is proposed, which makes it possible to eliminate the above-mentioned concerns.
本発明は、半導体素子の製造方法であって、第1の支持部材と、第1の熱剥離シートと、第2の支持部材と、第2の熱剥離シートと、基板を有する半導体素子ウエハとから成り、第1の支持部材、第1の熱剥離シート、第2の支持部材、第2の熱剥離シート、半導体素子ウエハの順で積層された第1のワーク部材を形成するワーク部材形成工程と、ワーク部材形成工程の後、第1のワーク部材に於ける基板の第1の面を研削して、基板を所定の厚みまで研削加工する研削工程と、研削工程の後、少なくとも第1の熱剥離シートを第1の所定の温度に加熱して、第1のワーク部材から少なくとも第1の支持部材を除去し、第2のワーク部材とする第1の除去工程と、第1の除去工程の後、第2のワーク部材に於ける基板の第1の面を改質若しくは洗浄する表面処理工程と、表面処理工程の後、少なくとも第2の熱剥離シートを第2の所定の温度に加熱して、第2のワーク部材から少なくとも第2の支持部材を除去する第2の除去工程とを有し、第1の所定の温度が、第2の所定の温度よりも低いことを特徴とする。 The present invention is a method for manufacturing a semiconductor element, and includes a first support member, a first heat release sheet, a second support member, a second heat release sheet, and a semiconductor element wafer having a substrate. The work member formation process which forms the 1st work member which consists of 1st support member, the 1st heat exfoliation sheet, the 2nd support member, the 2nd heat exfoliation sheet, and the semiconductor element wafer in order And after the work member forming step, grinding the first surface of the substrate in the first work member to grind the substrate to a predetermined thickness, and after the grinding step, at least the first A first removal step in which the heat release sheet is heated to a first predetermined temperature to remove at least the first support member from the first work member to form a second work member, and a first removal step After that, the first surface of the substrate in the second work member is modified After the surface treatment step to be cleaned and the surface treatment step, the second heat release sheet is heated to the second predetermined temperature to remove at least the second support member from the second work member. And a removing step, wherein the first predetermined temperature is lower than the second predetermined temperature.
前述の半導体素子の製造方法に於いては、第1の所定の温度と第2の所定の温度との温度差が、20℃以上且つ110℃以下であることが望ましい。 In the semiconductor device manufacturing method described above, it is desirable that the temperature difference between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature is 20 ° C. or higher and 110 ° C. or lower.
前述の半導体素子の製造方法に於いては、第2の熱剥離シートは、少なくとも半導体素子ウエハと向き合う面が、第2の所定の温度で剥離する面であることが望ましい。 In the semiconductor element manufacturing method described above, it is desirable that at least the surface facing the semiconductor element wafer of the second heat release sheet is a surface that peels at the second predetermined temperature.
前述の半導体素子の製造方法に於いては、表面処理工程の後、第2の除去工程に先駆けて、少なくとも基板の第1の面に機能膜を形成する、機能膜形成工程を更に有しても良い。 The above-described method for manufacturing a semiconductor device further includes a functional film forming step of forming a functional film on at least the first surface of the substrate after the surface treatment step and prior to the second removing step. Also good.
前述の半導体素子の製造方法に於いては、表面処理工程の後、第2の除去工程に先駆けて、少なくとも基板に改質部を形成する、改質部形成工程を更に有しても良い。 The above-described method for manufacturing a semiconductor device may further include a modified portion forming step of forming a modified portion on at least the substrate after the surface treatment step and prior to the second removing step.
前述の半導体素子の製造方法に於いては、第2の除去工程の後、第2の熱剥離シートを残した状態で、半導体素子ウエハを個々の半導体素子に分離する、分離工程を更に有しても良い。 The method for manufacturing a semiconductor device described above further includes a separation step of separating the semiconductor device wafer into individual semiconductor devices in a state where the second thermal separation sheet is left after the second removal step. May be.
本発明の半導体素子の製造方法に於いては、各支持部材を、熱剥離シートで仮固定しておき、工程の過程で各支持部材を段階的に逐次除去していく作業とすることで、各支持部材を貼り替える作業を廃止している。従って、半導体素子ウエハを、各工程に適した各支持部材へ貼り替える作業に起因する、半導体素子ウエハの破損を抑制することとなる。 In the method for manufacturing a semiconductor element of the present invention, each support member is temporarily fixed with a heat-peeling sheet, and each support member is removed step by step in the course of the process, Work to replace each support member is abolished. Therefore, damage to the semiconductor element wafer due to the operation of attaching the semiconductor element wafer to each support member suitable for each process is suppressed.
また、本発明の半導体素子の製造方法に於いては、第1の所定の温度と第2の所定の温度との温度差を、20℃以上且つ110℃以下とすることで、各支持部材を段階的に逐次除去することが確実に行えるとともに、半導体素子に対する熱の影響を抑制することとなる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the temperature difference between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature is 20 ° C. or more and 110 ° C. or less, so that each support member is The removal can be performed in a step-by-step manner, and the influence of heat on the semiconductor element can be suppressed.
また、本発明の半導体素子の製造方法に於いては、第2の熱剥離シートを、少なくとも半導体素子ウエハと向き合う面が、第2の所定の温度で剥離する面とすることで、半導体素子から熱剥離シートを除去する際、容易に除去することが可能となる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the second thermal release sheet is formed from the semiconductor device by making at least the surface facing the semiconductor device wafer a surface to be peeled at the second predetermined temperature. When removing the thermal release sheet, it can be easily removed.
また、半導体素子の基板に機能膜を形成する場合は、その際に支持部材が有った方が望ましいため、表面処理工程に引き続いて機能膜形成工程を経て、その後、第2の除去工程を行う様にすれば、工程を必要以上に煩雑にすることなく設定可能となる。 In addition, when a functional film is formed on a substrate of a semiconductor element, it is desirable to have a support member at that time. Therefore, a functional film forming process is performed following the surface treatment process, and then a second removal process is performed. If this is done, the process can be set without making the process more complicated than necessary.
また、半導体素子ウエハの基板に分離用の改質部を形成する場合は、その際に支持部材が有った方が望ましいため、表面処理工程に引き続いて改質部形成工程を経て、その後、第2の除去工程を行う様にすれば、工程を必要以上に煩雑にすることなく設定可能となる。 Also, when forming a modified portion for separation on the substrate of the semiconductor element wafer, it is desirable to have a support member at that time, so after undergoing the modified portion forming step following the surface treatment step, If the second removal process is performed, the process can be set without making the process more complicated than necessary.
また、半導体素子ウエハの分離工程を有する場合は、通常、分離後の半導体素子の散逸を抑制するためにダイシングテープを利用するため、第2の熱剥離シートを残して、該ダイシングテープの代用としても良い。 In addition, when a semiconductor element wafer separation step is used, a dicing tape is usually used to suppress dissipation of the semiconductor element after separation, so that the second heat release sheet is left as an alternative to the dicing tape. Also good.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、実施例では、フリップチップ型の半導体発光素子(FC素子)を例に採り、その構成と製造方法について説明する。また、全ての図は、半導体発光素子の製造方法及び各工程等を判り易くするために模式的に描いている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment, a flip chip type semiconductor light emitting element (FC element) is taken as an example, and the configuration and manufacturing method thereof will be described. In addition, all the drawings are schematically drawn for easy understanding of the manufacturing method and each process of the semiconductor light emitting device.
(第1のワーク部材60)
先ず、実施例1の半導体素子の製造方法に於いて使用する第1のワーク部材60について説明する。
(First work member 60)
First, the
図1に示す様に、第1のワーク部材60は、後述する半導体発光素子ウエハ10、第2の熱剥離シート20、第2の支持部材30、第1の熱剥離シート40、第1の支持部材50とから成る。
As shown in FIG. 1, the
半導体発光素子ウエハ10は、基板11と、半導体素子層15とから成る。基板11は窒化ガリウム(GaN)から成る略円形の薄い板状の部材であり、後述する研削工程にて研削される側の面となる第1の面12と、該第1の面12と反対側の面であって、半導体素子層15が形成される側の面となる第2の面13とを有する。半導体素子層15は、基板11と同じ材質である窒化ガリウム系の半導体層から成る。この半導体発光素子ウエハ10は、直径3インチ(約75mm)程度の大きさであり、厚みは約0.1mmである。
The semiconductor light
第2の熱剥離シート20は可撓性を有する薄い板状の部材であり、基材21と熱剥離粘着剤22と接着剤24とから成る両面粘着シートであって、所謂両面粘着テープの構造を有している。熱剥離粘着剤22は、基材21に於いて、前述の半導体発光素子ウエハ10に於ける半導体素子層15側となる面に層状に形成され、熱剥離面23を成している。この熱剥離粘着剤22は、150℃まで加熱されると粘着力が弱まる様に設定されている。接着剤24は、基材21に於いて、熱剥離粘着剤22が形成されている面とは反対側の面であって、後述する第2の支持部材30側となる面に層状に形成され、接着面25を成している。この接着剤24は、後述する第1の所定の温度及び第2の所定の温度では接着力が低下しないものであれば良く、この実施例1では200℃以上の耐熱性を有し、第2の所定の温度に対して、50℃以上の温度差を有する。第2の熱剥離シート20の外形形状は、半導体発光素子ウエハ10の半導体素子層15の全面を被覆可能な大きさであれば良く、厚みは約0.15mmである。
The second
第2の支持部材30はサファイア(Al2O3)等の硬質の材料から成る薄い板状の部材で、半導体発光素子ウエハ10の半導体素子層15の全面を被覆可能な大きさを有し、厚みは約0.6mmである。また、第2の支持部材30は、後述する表面処理工程S130に於けるバスケット110に収納可能な大きさに設定される。
The
第1の熱剥離シート40は可撓性を有する薄い板状の部材であり、基材41と熱剥離粘着剤42と接着剤44とから成る両面粘着シートであって、所謂両面粘着テープの構造を有している。熱剥離粘着剤42は、基材41に於いて、前述の第2の支持部材30側となる面に層状に形成され、熱剥離面43を成している。この熱剥離粘着剤42は、120℃まで加熱されると粘着力が弱まる様に設定されている。接着剤44は、基材21に於いて、熱剥離粘着剤42が形成されている面とは反対側の面であって、後述する第1の支持部材50側となる面に層状に形成され、接着面45を成している。この接着剤44は、後述する第1の所定の温度及び第2の所定の温度では接着力が低下しないものであれば良く、この実施例1では200℃以上の耐熱性を有し、第2の所定の温度に対して、50℃以上の温度差を有する。第1の熱剥離シート40の外形形状は、第2の支持部材30の全面を被覆可能な大きさであれば良く、厚みは約0.15mmである。
The first
第1の支持部材50はセラミック等の硬質の材料から成り、後述する研削工程S110での研削作業に耐えられる様、或る程度の厚みを有する板状の部材で、直径250mm程度の円形を成しており、厚みは20mm程度である。
The
(ワーク部材形成工程S100)
次に、図1及び図9に示すワーク部材形成工程S100について説明する。
(Work member forming step S100)
Next, the workpiece member forming step S100 shown in FIGS. 1 and 9 will be described.
第1の支持部材50、第1の熱剥離シート40、第2の支持部材30、第2の熱剥離シート20、半導体発光素子ウエハ10の順で積層し、第1のワーク部材60を形成する。
The
具体的には、先ず、第1の支持部材50を用意する。この第1の支持部材50は、後述する研削装置80に備え付けられる治工具である。
Specifically, first, the
次いで、第1の支持部材50に対して、第1の熱剥離シート40の接着剤44側の接着面45が密着する様に、第1の熱剥離シート40を貼り付ける。
Next, the first
次いで、第1の熱剥離シート40の熱剥離粘着剤42側の熱剥離面43に対して、第2の支持部材30が密着する様に貼り付ける。即ち、第1の熱剥離シート40に於ける第2の支持部材30と向き合う面が、第1の所定の温度で剥離する熱剥離面43となっている。この時、第2の支持部材30が密着している面の全面が、第1の熱剥離シート40で被覆されていることが望ましい。
Next, the
次いで、第2の支持部材30に於ける、第1の熱剥離シート40で被覆されていない側の面に対して、第2の熱剥離シート20の接着剤24側の接着面25が密着する様に、第2の熱剥離シート20を貼り付ける。
Next, the
次いで、第2の熱剥離シート20の熱剥離粘着剤22側の熱剥離面23に対して、半導体発光素子ウエハ10に於ける半導体素子層15側が密着する様に貼り付ける。即ち、第2の熱剥離シート20に於ける半導体発光素子ウエハ10と向き合う面が、第2の所定の温度で剥離する熱剥離面23となっている。この時、半導体素子層15側が密着している面の全面が、第2の熱剥離シート20で被覆されていることが望ましい。
Next, the second
この様にして、第1のワーク部材60が形成される。
In this way, the
(研削工程S110)
次に、図2及び図9に示す研削工程S110について説明する。
(Grinding step S110)
Next, the grinding step S110 shown in FIGS. 2 and 9 will be described.
図2に示す様に、先ず、第1のワーク部材60を、研削装置80の支持台81に固定する。
As shown in FIG. 2, first, the
次いで、研削装置80の回転部82を回転させながら第1のワーク部材60に於ける基板11に当接させ、基板11が所望の厚みtとなるまで、基板11の第1の面12を研削する。
Next, the rotating
次いで、第1のワーク部材60を研削装置80の支持台81から取り外し、研削作業で発生した屑等を除去するべく、第1のワーク部材60を洗浄する。
Next, the
(第1の除去工程S120)
次に、図3及び図9に示す第1の除去工程S120について説明する。
(First removal step S120)
Next, the first removal step S120 shown in FIGS. 3 and 9 will be described.
図3に示す様に、先ず、第1のワーク部材60を加熱器90の上に置き、第1の支持部材50を加熱器90に仮固定する。
As shown in FIG. 3, first, the
次いで、加熱器90を用いて、第1の熱剥離シート40の熱剥離粘着剤42が第1の所定の温度となる様に、第1のワーク部材60の雰囲気温度を一定の温度まで昇温させ、数秒から数分間、加熱する。この実施例1に於いては、第1の所定の温度を120℃とし、該一定の温度での加熱時間を10秒としている。
Next, using the
次いで、第1の所定の温度に至る加熱により、第1の熱剥離シート40の熱剥離粘着剤42の粘着力が弱まったところで、第1の熱剥離シート40より上方側に積層されている、半導体発光素子ウエハ10と、第2の熱剥離シート20と、第2の支持部材30とから成る第2のワーク部材70を、第1のワーク部材60から取り外す。即ち、第1のワーク部材60から、第1の支持部材50と第1の熱剥離シート40とを除去して、第2のワーク部材70とする。
Then, when the adhesive force of the
(表面処理工程S130)
次に、図4及び図9に表面処理工程S130について説明する。
(Surface treatment step S130)
Next, FIG.4 and FIG.9 demonstrates surface treatment process S130.
図4に示す様に、先ず、第2のワーク部材70をバスケット110の内部に収納する。このバスケット110はメッシュ状の部材から形成されており、その材質は、後述する溶液120によって変質及び溶解しない耐性を有していれば良く、特に限定されない。また、バスケット110の大きさは、第2のワーク部材70が収納可能な大きさであれば良い。
As shown in FIG. 4, first, the
次いで、第2のワーク部材70が収納されたバスケット110を、予め溶液120で満たされた容器100の内部へ挿入する。この容器100は、溶液120によって変質及び溶解しない耐性を有していれば良く、この実施例1では、外径が約90mm、高さが約120mmの円筒形を成す、ガラス製のビーカを使用している。バスケット110は前述した様にメッシュ状の部材から成るため、バスケット110の内部にも溶液120が浸入する。この様にして、第2のワーク部材70全体を、溶液120に浸漬させる。
Next, the
次いで、攪拌装置130を用いて溶液120を攪拌させながら、第2のワーク部材70に於ける基板11の第1の面12の表面を改質若しくは洗浄する。
Next, the surface of the
この表面処理はHACE(Heating Assisted Chemical Etching)処理と呼ばれるものであり、ウェットエッチングの一種である。このHACE処理は、特に、後述する様な、ALD(Atomic Layer Depsition:原子層堆積)装置を用いて、後述する機能膜140である反射防止膜を基板11に形成する場合、基板11に対する機能膜140の密着性を向上させる前処理として有用である。なお、HACE処理に於ける溶液120はTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)の濃度が22%の水溶液であり、60℃に加熱して使用している。また、溶液120に第2のワーク部材70を浸漬する時間は、60分間としている。
This surface treatment is called HACE (Heating Assisted Chemical Etching) treatment and is a kind of wet etching. This HACE process is particularly effective when an antireflection film, which will be described later, is formed on the
表面処理が終了したら、バスケット110毎、第2のワーク部材70を容器100から取り出し、第2のワーク部材70に付着した溶液120や、該表面処理で発生した残渣等を除去する洗浄を行う。
When the surface treatment is completed, the
(機能膜形成工程S140)
次に、図5及び図9に機能膜形成工程S140について説明する。
(Functional film forming step S140)
Next, the functional film formation step S140 will be described with reference to FIGS.
図5に示す様に、先ず、第2のワーク部材70をALD装置の支持台150に仮固定する。
As shown in FIG. 5, first, the
次いで、ALD装置を用いて、第2のワーク部材70に於ける基板11の第1の面12の表面に機能膜140を形成する。この機能膜140は、例えばアルミナ(Al2O3)の様な、アルミニウムを含有する金属材料から成る反射防止膜である。なお、ALD装置を用いて機能膜140を形成する場合、機能膜140の材料の回り込み性が優れることから、図5に示す様に、半導体発光素子ウエハ10の側面部にも機能膜140が形成される。仮に、半導体発光素子ウエハ10のみをALD装置内に置いて機能膜140を形成した場合、半導体素子層15の表面まで機能膜140の材料が回り込んで堆積する可能性が懸念されるところ、第2のワーク部材70では、半導体素子層15の表面の全面を被覆する様に第2の熱剥離シート20が貼り付けられているため、半導体素子層15の表面に機能膜140の材料が回り込んで堆積することが抑制される。
Next, the
機能膜140が形成されたら、ALD装置の支持台150から第2のワーク部材70を取り外す。
When the
(改質部形成工程S150)
次に、図6及び図9に改質部形成工程S150について説明する。
(Modified part forming step S150)
Next, the modified portion forming step S150 will be described with reference to FIGS.
図6に示す様に、先ず、第2のワーク部材70をレーザ照射装置の支持台160に仮固定する。
As shown in FIG. 6, first, the
次いで、基板11の内部に向かって、レーザ光を照射し、基板11の内部に改質部14を形成する。この改質部14は、後述する分離工程S170に於いて、半導体発光素子ウエハ10を個々の半導体発光素子へ分離する際、分離を容易とするために、各半導体発光素子の境界となる部分に形成される。この改質によって、改質部14は、基板11の他の部位よりも機械強度的に脆弱化される。
Next, laser light is irradiated toward the inside of the
基板11の内部に改質部14が形成されたら、レーザ照射装置の支持台160から第2のワーク部材70を取り外す。
When the modified
(第2の除去工程S160)
次に、図7及び図9に示す第2の除去工程S160について説明する。
(Second removal step S160)
Next, the second removal step S160 shown in FIGS. 7 and 9 will be described.
図7に示す様に、先ず、第2のワーク部材70を加熱器90の上に置き、第2の支持部材30を加熱器90に仮固定する。
As shown in FIG. 7, first, the
次いで、加熱器90を用いて、第2の熱剥離シート20の熱剥離粘着剤22が第2の所定の温度となる様に、第2のワーク部材70の雰囲気温度を一定の温度まで昇温させ、数秒から数分間、加熱する。この実施例1に於いては、第2の所定の温度を150℃とし、該一定の温度での加熱時間を10秒としている。なお、第1の所定の温度と第2の所定の温度との温度差は、20℃以上且つ110℃以下に設定することが望ましい。半導体素子への熱履歴の影響を考慮した場合、より望ましくは、該温度差を25℃以上且つ40℃以下とすることが望ましく、この実施例1では、該温度差を30℃としている。なお、第2の所定の温度の上限は、250℃未満とすることが望ましく、より望ましくは、200℃未満とすることが望ましい。
Next, using the
次いで、第2の所定の温度による加熱により、第2の熱剥離シート20の熱剥離粘着剤22の粘着力が弱まったところで、第2の熱剥離シート20より上方側に積層されている半導体発光素子ウエハ10を、第2のワーク部材70から取り外す。即ち、第2のワーク部材70から、第2の支持部材30と第2の熱剥離シート20とを除去する。
Next, when the adhesive force of the heat-peeling
次いで、後述する分離工程S170に向けて、半導体発光素子ウエハ10を、ダイシングテープ170の上に貼り付け、仮固定する。
Next, the semiconductor light emitting
(分離工程S170)
次に、図8及び図9に示す分離工程S170について説明する。
(Separation step S170)
Next, the separation step S170 shown in FIGS. 8 and 9 will be described.
図8に示す様に、先ず、ダイシングテープ170が貼り付けられた半導体発光素子ウエハ10を分離装置の支持台180の上に置き、ダイシングテープ170を分離装置の支持台180に仮固定する。
As shown in FIG. 8, first, the semiconductor light emitting
次いで、分離装置の刃190を用いて、前述した基板11の内部に形成された改質部14に沿う様に、半導体発光素子ウエハ10を、個々の半導体発光素子に分離する。
Next, the semiconductor light emitting
以上の様にして、半導体発光素子が製造される。 As described above, the semiconductor light emitting device is manufactured.
以上、図1から図9に基づいて、半導体発光素子の製造方法を説明してきたが、本発明を実施する上では、下記の様に、更に製造方法及び構成の一部を適宜変更可能である。以下、箇条書きに列記する。
・半導体発光素子の製造方法を例示しているが、この製造方法は、半導体発光素子に限らず、電力制御システム用の、所謂パワーデバイス向けの半導体素子等、各種の半導体素子ウエハに適用可能である。また、半導体発光素子としては、フリップチップ型の素子に限らず、フェイスアップ型の素子(FU素子)にも適用可能である。
・基板11の材質として、窒化ガリウム(GaN)を例示しているが、これに限らず、サファイア(Al2O3)や炭化珪素(SiC)等を用いても良く、特に限定されない。
・半導体素子層15の材質として、窒化ガリウム(GaN)を例示しているが、これに限らず、窒素化合物系を始めとして、その他の材質から成る半導体層でも良く、特に限定されない。
・第2の熱剥離シート20は、半導体素子層15の側に熱剥離粘着剤22を形成しているが、半導体素子層15との熱剥離を考慮しなければ、半導体素子層15の側に接着剤24を形成し、第2の支持部材30の側に熱剥離粘着剤22を形成することとしても良い。また、接着剤24を熱剥離粘着剤22に置換して、第2の熱剥離シート20の両面に熱剥離粘着剤22を形成しても良い。更に、第2の熱剥離シート20の両面に熱剥離粘着剤22を形成する場合は、第1の熱剥離シート40の熱剥離粘着剤42が剥離する第1の所定の温度よりも高い温度であれば、熱剥離粘着剤22が剥離する第2の所定の温度を、半導体素子層15の側と第2の支持部材30の側とで、異ならせても良い。また、熱剥離粘着剤22は、第2の所定の温度として150℃まで加熱されると粘着性が弱まる様に設定されているが、半導体発光素子ウエハ10の耐熱性を考慮して、この温度を適宜変更しても良い。
・第2の支持部材30の材質として、サファイア(Al2O3)を例示しているが、表面処理工程S130の溶液120に耐えられ、第2のワーク部材70の支持搬送時に半導体発光素子ウエハ10の破損を抑制し得る様な硬質の材質であれば、材質は特に限定されない。また、第2の支持部材30の大きさは、半導体発光素子ウエハ10の全面を被覆可能且つバスケット110に収納可能であれば、特に限定されない。
・第1の熱剥離シート40は、第2の支持部材30の側に熱剥離粘着剤42を形成しているが、第2の支持部材30との熱剥離を考慮しなければ、第2の支持部材30の側に接着剤44を形成し、第1の支持部材50の側に熱剥離粘着剤42を形成することとしても良い。また、接着剤44を熱剥離粘着剤42に置換して、第1の熱剥離シート40の両面に熱剥離粘着剤42を形成しても良い。更に、第1の熱剥離シート40の両面に熱剥離粘着剤42を形成する場合は、第2の熱剥離シート20の熱剥離粘着剤22が剥離する第2の所定の温度よりも低い温度であれば、熱剥離粘着剤42が剥離する第1の所定の温度を、第2の支持部材30の側と第1の支持部材50の側とで、異ならせても良い。また、熱剥離粘着剤22は、第1の所定の温度として120℃まで加熱されると粘着性が弱まる様に設定されているが、第1の除去工程S110以前の工程で受ける熱を考慮して、この温度を適宜変更しても良い。
・第1の支持部材50の材質として、セラミックを例示しているが、研削工程S110での研削作業に耐えられる様な硬質の材質であれば、材質は特に限定されない。また、第1の支持部材50の大きさも、研削工程S110での研削作業に耐えられる寸法であれば、特に限定されない。また、第1の支持部材50は、研削装置80の治工具そのものとして例示しているが、該治工具に対して取り付けられる部材や、該治工具に代わって支持台81に取り付けられる部材としても良い。
・第1のワーク部材60について、各構成部材の最終的な積層順序が変わらなければ、ワーク部材形成工程S100に於ける形成順序を任意に変更しても良い。
・加熱器90としては、ホットプレートや熱風乾燥器、恒温槽等、適宜、加熱可能な装置を用いれば良い。
・第1の除去工程S120に於いて、第1の支持部材50と第1の熱剥離シート40とを除去しているが、第2のワーク部材70と共にバスケット110への収納が可能であれば、第1の熱剥離シートを除去せず、第1の支持部材50のみを除去することとしても良い。
・バスケット110を使用せず、容器100の内部に第2のワーク部材70を直接収納する態様としても良い。
・機能膜140として、アルミナ(Al2O3)から成る反射防止膜を例示しているが、反射防止機能を有すれば、他の材質としても良い。また、本発明の実施例1の様な、フリップチップ型の半導体発光素子(FC素子)の場合は、機能膜140を、蛍光体層(波長変換層)や、光散乱層(光拡散層)等としても良い。また、フェイスアップ型の半導体発光素子(FU素子)の場合は、機能膜140を、DBR(Distributed Bragg Reflector)の様な反射膜としても良い。更に、所謂縦型の半導体発光素子や、縦型の半導体素子の場合は、機能膜140を、電極層としても良い。
・第2の除去工程S160にて、半導体発光素子ウエハ10から第2の熱剥離シート20と第2の支持部材30とを除去した際、半導体発光素子ウエハ10をダイシングテープ170に貼り付ける前に、半導体発光素子ウエハ10に対して有機洗浄等の洗浄を行っても良い。
・第2の除去工程S160にて、半導体発光素子ウエハ10から第2の支持部材30のみを除去し、第2の熱剥離シート20を剥離せずに残して、ダイシングテープ170の代用としても良い。
As mentioned above, although the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device has been described based on FIG. 1 to FIG. 9, in carrying out the present invention, the manufacturing method and a part of the configuration can be appropriately changed as follows. . Listed in the bulleted list below.
Although a method for manufacturing a semiconductor light emitting device is illustrated, this manufacturing method is not limited to a semiconductor light emitting device, but can be applied to various semiconductor element wafers such as a semiconductor device for a power device for a power control system. is there. Further, the semiconductor light emitting element is not limited to the flip chip type element, but can be applied to a face up type element (FU element).
-Although the gallium nitride (GaN) is illustrated as a material of the board |
-Although gallium nitride (GaN) is illustrated as a material of the
The second
-Although sapphire (Al2O3) is illustrated as a material of the
The first
-Although the ceramic is illustrated as a material of the
-About the
As the
In the first removal step S120, the
-It is good also as an aspect which accommodates the
As the
In the second removal step S <b> 160, when the second
In the second removal step S160, only the
本発明は、フリップチップ型の半導体発光素子を実施例に採り、その製造方法について説明しているが、本発明を適用可能な半導体素子としては、これに限られるものではない。 In the present invention, a flip chip type semiconductor light emitting element is taken as an example and a manufacturing method thereof is described. However, the semiconductor element to which the present invention is applicable is not limited to this.
10 ・・・ 半導体発光素子ウエハ(実施例1)
11 ・・・ (半導体発光素子ウエハ10に於ける)基板
12 ・・・ (基板11に於ける)第1の面
13 ・・・ (基板11に於ける)第2の面
14 ・・・ (基板11に於ける)改質部
15 ・・・ (半導体発光素子ウエハ10に於ける)半導体素子層
20 ・・・ 第2の熱剥離シート
21 ・・・ (第2の熱剥離シート20の)基材
22 ・・・ (第2の熱剥離シート20の)熱剥離粘着剤
23 ・・・ (第2の熱剥離シート20の)熱剥離面
24 ・・・ (第2の熱剥離シート20の)接着剤
25 ・・・ (第2の熱剥離シート20の)接着面
30 ・・・ 第2の支持部材
40 ・・・ 第1の熱剥離シート
41 ・・・ (第1の熱剥離シート40の)基材
42 ・・・ (第1の熱剥離シート40の)熱剥離粘着剤
43 ・・・ (第1の熱剥離シート40の)熱剥離面
44 ・・・ (第1の熱剥離シート40の)接着剤
45 ・・・ (第1の熱剥離シート40の)接着面
50 ・・・ 第1の支持部材
60 ・・・ 第1のワーク部材
70 ・・・ 第2のワーク部材
80 ・・・ 研削装置
81 ・・・ (研削装置80に於ける)支持台
82 ・・・ (研削装置80に於ける)回転部
90 ・・・ 加熱器
100 ・・・ 容器
110 ・・・ バスケット
120 ・・・ 溶液
130 ・・・ 攪拌装置
140 ・・・ 機能膜
150 ・・・ ALD装置の支持台
160 ・・・ レーザ照射装置の支持台
170 ・・・ ダイシングテープ
180 ・・・ 分離装置の支持台
190 ・・・ 分離装置の刃
S100 ・・・ ワーク部材形成工程
S110 ・・・ 研削工程
S120 ・・・ 第1の除去工程
S130 ・・・ 表面処理工程
S140 ・・・ 機能膜形成工程
S150 ・・・ 改質部形成工程
S160 ・・・ 第2の除去工程
S170 ・・・ 分離工程
t ・・・ 厚み
10: Semiconductor light emitting device wafer (Example 1)
11 ... Substrate (in semiconductor light emitting element wafer 10) 12 ... First surface (in substrate 11) 13 ... Second surface (in substrate 11) 14 ... ( Modified
Claims (6)
第1の熱剥離シートと、
第2の支持部材と、
第2の熱剥離シートと、
基板を有する半導体素子ウエハとから成り、
前記第1の支持部材、前記第1の熱剥離シート、前記第2の支持部材、前記第2の熱剥離シート、前記半導体素子ウエハの順で積層された第1のワーク部材を形成するワーク部材形成工程と、
前記ワーク部材形成工程の後、前記第1のワーク部材に於ける前記基板の第1の面を研削して、前記基板を所定の厚みまで研削加工する研削工程と、
前記研削工程の後、少なくとも前記第1の熱剥離シートを第1の所定の温度に加熱して、前記第1のワーク部材から少なくとも前記第1の支持部材を除去し、第2のワーク部材とする第1の除去工程と、
前記第1の除去工程の後、前記第2のワーク部材に於ける前記基板の前記第1の面を改質若しくは洗浄する表面処理工程と、
前記表面処理工程の後、少なくとも前記第2の熱剥離シートを第2の所定の温度に加熱して、前記第2のワーク部材から少なくとも前記第2の支持部材を除去する第2の除去工程とを有し、
前記第1の所定の温度が、前記第2の所定の温度よりも低いことを特徴とする半導体素子の製造方法。 A first support member;
A first thermal release sheet;
A second support member;
A second thermal release sheet;
A semiconductor element wafer having a substrate,
A work member forming a first work member laminated in the order of the first support member, the first heat release sheet, the second support member, the second heat release sheet, and the semiconductor element wafer. Forming process;
After the workpiece member forming step, a grinding step of grinding the first surface of the substrate in the first workpiece member and grinding the substrate to a predetermined thickness;
After the grinding step, at least the first thermal release sheet is heated to a first predetermined temperature to remove at least the first support member from the first work member, A first removal step to
After the first removal step, a surface treatment step for modifying or cleaning the first surface of the substrate in the second workpiece member;
A second removal step of removing at least the second support member from the second work member by heating at least the second thermal release sheet to a second predetermined temperature after the surface treatment step; Have
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first predetermined temperature is lower than the second predetermined temperature.
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