JP6579981B2 - 半導体ウエハおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハおよびその製造方法に関する。

半導体装置の製造工程では、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域が形成された半導体ウエハを、製品となる各半導体チップに分割するために、半導体ウエハを切断するダイシングが行われる。ダイシングを行うときには、予め、隣合う２つの半導体チップ領域を区切るダイシングラインが、半導体ウエハに形成される。

半導体ウエハは、ダイシングテープと呼ばれる粘着テープに貼り付けられた状態で、ダイシングラインに沿って切断される。ダイシングラインは、たとえば、互いに直交する２つの方向に形成される。半導体ウエハは、ダイシングラインに沿って切断されることによって、正方形状または長方形状の半導体チップに分割される（たとえば、特許文献１参照）。

半導体ウエハを切断するときには、切断による負荷が、半導体ウエハにかかる。半導体チップの寸法が小さくになるにつれて、切断による負荷が、半導体ウエハの基材である炭化珪素（ＳｉＣ）基板などの剛性、および半導体ウエハが貼り付けられたときのダイシングテープの保持力を超えてしまう。この場合、半導体ウエハが不安定な状態で切断が進行することになる。

また、半導体チップの寸法の縮小化によって、各半導体チップがダイシングテープに貼り付いている部分の面積が小さくなる。これによって、ダイシングテープの保持力が低下するので、半導体ウエハの貼り付きの不安定さが助長される。

特開２００２−１００７０７号公報

前述のように、従来の技術では、半導体ウエハを切断するときに、切断による負荷が、基材の剛性、およびダイシングテープの保持力を超えてしまい、半導体ウエハが不安定な状態で切断が進行する場合がある。この場合、ダイシングラインが交差する部分での切断によって半導体チップの角部が欠けるチッピングが発生するという問題がある。

本発明の目的は、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる半導体ウエハおよびその製造方法を提供することである。

本発明の半導体ウエハは、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハであって、ダイシングラインが交差する交差部分に、半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成され、貫通孔は、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、第１の部分に連なり、第１の部分から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含み、第１の部分は、交差部分における半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成され、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所であり、第２の部分は、凹所から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔であることを特徴とする。

本発明の半導体ウエハの製造方法は、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハの製造方法であって、ダイシングラインが交差する交差部分に、半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔を形成する孔形成工程を備え、貫通孔は、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、第１の部分に連なり、第１の部分から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含み、孔形成工程は、第１の部分として、交差部分における半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所を形成する凹所形成段階と、第２の部分として、凹所形成段階で形成された凹所から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔を形成する孔形成段階とを含むことを特徴とする。

本発明の半導体ウエハによれば、半導体ウエハは、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各半導体チップに分割される対象となる。ダイシングラインが交差する交差部分には、半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成される。貫通孔は、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、第１の部分に連なり、第１の部分から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含む。第１の部分は、交差部分における半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成され、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所である。第２の部分は、凹所から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔である。これによって、ダイシングラインで切断したときにダイシングラインの交差部分の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。また、半導体ウエハの基板の厚み方向の全体において、半導体ウエハ１を切断するときにダイシングラインの交差部分の半導体ウエハに加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

本発明の半導体ウエハの製造方法によれば、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハが製造される。孔形成工程では、ダイシングラインが交差する交差部分に、半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成される。貫通孔は、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、第１の部分に連なり、第１の部分から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含む。孔形成工程は、第１の部分として、交差部分における半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に、半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所を形成する凹所形成段階と、第２の部分として、凹所形成段階で形成された凹所から半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔を形成する孔形成段階とを含む。これによって、ダイシングラインで切断したときにダイシングラインの交差部分の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。また、半導体ウエハの基板の厚み方向の全体において、半導体ウエハ１を切断するときにダイシングラインの交差部分の半導体ウエハに加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態における半導体ウエハ１の構成を示す平面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。 本発明の第２の実施の形態における半導体ウエハ２の構成を示す平面図である。 図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。 本発明の第３の実施の形態における半導体ウエハ３の構成を示す平面図である。 図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。 本発明の第４の実施の形態における半導体ウエハ４の構成を示す平面図である。 図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図である。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体ウエハ１の構成を示す平面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。

半導体ウエハ１は、それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域２０が形成された基板３０を含む。すなわち、半導体ウエハ１は、複数の半導体チップ領域２０を含む。基板３０は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）基板または炭化珪素（ＳｉＣ）基板である。

半導体ウエハ１は、複数のダイシングライン２１を有する。ダイシングライン２１は、半導体ウエハ１に含まれる複数の半導体チップ領域２０のうち、隣合う２つの半導体チップ領域２０を区切る領域である。

図示は省略するが、半導体ウエハ１の基板３０の厚み方向の一方側の表面部には、トランジスタまたはダイオードなどの半導体装置となる予め定める回路パターンが周期的に形成されている。回路パターンは、絶縁膜および金属膜などから成り、各半導体チップ領域２０を構成する。ダイシングライン２１は、回路パターン間に設けられる。

半導体ウエハ１は、ダイシングライン２１で切断されて各半導体チップに分割されるダイシングの対象となる。図２では、ダイシング後の半導体ウエハ１の状態を示している。分割されて得られる半導体チップは、トランジスタまたはダイオードなどの半導体装置として動作する。

図示は省略するが、半導体ウエハ１は、より詳細には、ダイシングライン２１内の予め定めるダイシング領域で切断される。ダイシング領域とは、ダイシングによって半導体ウエハ１を切断するための領域である。たとえば、ダイシングブレードを用いたブレードダイシングによってダイシングが行われる場合、ダイシング領域の幅は、ブレードダイシングに用いられるブレードの厚み寸法と略等しくなる。

複数のダイシングライン２１のうち、一部のダイシングライン２１は、予め定める一方向に沿って、たとえば図１の紙面に向かって左右方向に沿って形成される。複数のダイシングライン２１のうち、他の一部のダイシングライン２１は、予め定める他の一方向に沿って、たとえば図１の紙面に向かって上下方向に沿って形成される。

一方向と他の一方向とは互いに交差しており、一部のダイシングライン２１と他の一部のダイシングライン２１とは交差する。本実施の形態では、一方向と他の一方向とは互いに直交しており、一部のダイシングライン２１と他の一部のダイシングライン２１とは直交する。

半導体ウエハ１は、一部のダイシングライン２１と他の一部のダイシングライン２１とによって、たとえば矩形状、具体的には正方形状または長方形状の半導体チップ領域２０に区画される。

ダイシングライン２１が交差する交差部分２２には、半導体ウエハ１の基板３０を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔１０が形成されている。本実施の形態では、貫通孔１０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部に形成される凹所１１と、凹所１１に連なり、凹所１１から基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで延びる柱状孔１２とを含む。凹所１１は、第１の部分に相当し、柱状孔１２は、第２の部分に相当する。

凹所１１は、交差部分２２における基板３０の厚み方向の一方側の表面部に形成される。凹所１１は、基板３０の厚み方向の一方側から見た形状、すなわち図１の紙面の手前側から見た形状が円形状である。凹所１１は、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる。したがって、凹所１１は、基板３０の厚み方向の一方側の表面において、内径Ｒ１が最大となる。

本実施の形態では、凹所１１は、椀状である。具体的には、凹所１１は、基板３０の厚み方向に平行な断面における形状が半円状である。凹所１１の基板３０の厚み方向に平行な断面における形状は、半円状に限定されない。たとえば、凹所１１の基板３０の厚み方向に平行な断面における形状は、台形状であってもよい。

柱状孔１２は、凹所１１から基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで延びて、基板３０を厚み方向に貫通する円柱状の孔である。本実施の形態では、柱状孔１２は、基板３０の厚み方向に一様な内径となっている。基板３０の厚み方向に平行な断面における柱状孔１２の断面形状は、矩形状、具体的には正方形状または長方形状である。柱状孔１２の内径Ｒ２は、凹所１１の最大の内径Ｒ１よりも小さくなっている。

本実施の形態における半導体ウエハ１の製造方法は、孔形成工程を備える。本実施の形態の半導体ウエハ１の製造方法では、孔形成工程を行う前に、基板３０に複数の半導体チップ領域２０を形成するチップ領域形成工程を行う。チップ領域形成工程では、イオン注入法などの不純物の導入方法、スパッタ法などの金属膜の形成方法、および化学気相成長法などの絶縁膜の形成方法などを用いて、半導体チップ領域２０を形成する。

孔形成工程では、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、基板３０を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔１０を形成する。本実施の形態では、孔形成工程は、凹所形成段階と、孔形成段階とを含む。

凹所形成段階では、ダイシングライン２１の交差部分２２における基板３０の厚み方向の一方側の表面部に、たとえば掘削によって、凹所１１を形成する。凹所１１は、前述のように、基板３０の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなるように形成される。

凹所１１は、形成された段階では、柱状孔１２に連なる孔が形成されていない。すなわち、基板３０の厚み方向の一方側の表面部のみを椀状に掘削した形状となっている。凹所１１は、基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで達しない形状となっている。

具体的には、凹所形成段階では、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、円形状のマスキングを施し、等方性のウエットエッチングによって、比較的浅い凹形状の凹所１１を形成する。

凹所形成段階に続いて、孔形成段階では、異方性のドライエッチングによって、柱状孔１２を形成する。柱状孔１２は、凹所形成段階で形成された凹所１１から、基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで延びて基板３０を厚み方向に貫通するように形成される。柱状孔１２は、ダイシングテープ３１まで達する比較的深い円柱状の孔として形成される。

以上のようにして形成される凹所１１と柱状孔１２とによって、図１および図２に示す貫通孔１０が形成される。このようにして貫通孔１０が形成された半導体ウエハ１は、たとえば、ダイシングブレードを用いたブレードダイシング、またはレーザ光を用いたレーザダイシングによってダイシングされる。

半導体ウエハ１は、基板３０の厚み方向の他方側の表面部がダイシングテープ３１に貼り付けられた状態でダイシングされる。ダイシングテープ３１は、たとえば、紫外線（ＵＶ）によって粘着性が変化するＵＶテープである。

ダイシングが終了した後には、図２に示すように、ダイシングテープ３１の基板３０に接する側の表面部、すなわちダイシングテープ３１の厚み方向の一方側の表面部は、ダイシング溝３２が形成された状態となる。ダイシング溝３２は、本実施の形態では、貫通孔１０に連なって、具体的には貫通孔１０の柱状孔１２に連なって形成される。

以上のように本実施の形態によれば、半導体ウエハ１は、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、半導体ウエハ１の基板３０を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔１０が形成される。

貫通孔１０は円柱状であり、基板３０の厚み方向の一方側から見た形状が円形状である。このような貫通孔１０をダイシングライン２１の交差部分２２に形成することによって、ダイシングライン２１で切断したときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。

また、貫通孔１０は、基板３０を厚み方向に貫通して形成される。これによって、基板３０の厚み方向の全体において、半導体ウエハ１を切断するときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体ウエハ１に加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

本実施の形態では、貫通孔１０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部に形成され、基板３０の厚み方向の一方側から見た形状が円形状の凹所１１と、凹所１１に連なり、凹所１１から基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで延びて、基板３０を厚み方向に貫通する円柱状の柱状孔１２とを含む。

これによって、ダイシングによる半導体チップにおけるチッピングのうち、特に、基板３０の厚み方向の一方側の表面部におけるチッピングを削減することができる。本実施の形態における半導体ウエハ１の構成は、ダイシングライン２１の幅が比較的狭い場合に好適である。

＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の第２の実施の形態における半導体ウエハ２の構成を示す平面図である。図４は、図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。図４では、ダイシング後の半導体ウエハ２の状態を示す。本実施の形態における半導体ウエハ２は、第１の実施の形態における半導体ウエハ１と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

本実施の形態では、貫通孔４０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かって一様な内径Ｒ１１の円柱状の孔である。

本実施の形態における半導体ウエハ２の製造方法は、第１の実施の形態と同様に、孔形成工程を備える。また本実施の形態の半導体ウエハ２の製造方法においても、孔形成工程を行う前に、第１の実施の形態で述べたチップ領域形成工程を行う。

本実施の形態では、チップ領域形成工程を行った後、孔形成工程において、貫通孔４０として、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かって一様な内径Ｒ１１の円柱状の孔を形成する。

具体的には、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、円形状のマスクキングを施し、異方性のドライエッチングによって、ダイシングテープ３１まで達する比較的深い円柱状の孔を形成する。これによって、貫通孔４０が形成される。

このようにして貫通孔４０が形成された半導体ウエハ２は、第１の実施の形態と同様に、たとえばブレードダイシングまたはレーザダイシングによってダイシングされる。ダイシングが終了した後には、図４に示すように、ダイシングテープ３１の厚み方向の一方側の表面部はダイシング溝３２が形成された状態となる。本実施の形態では、ダイシング溝３２は、貫通孔４０の内径Ｒ１１よりも幅が狭い溝として形成される。

以上に述べた本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、ダイシングライン２１で切断したときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。また、基板３０の厚み方向の全体において、半導体ウエハ２を切断するときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体ウエハ２に加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

本実施の形態では、貫通孔４０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かって一様な内径Ｒ１１の円柱状の孔である。すなわち、貫通孔４０は、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に至るまで円柱状に掘削した構造となっている。したがって、半導体ウエハ２の基板３０の厚み方向の一方側の表面部、および他方側の表面部の両方において、チッピングを削減することができる。

本実施の形態では、基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで基板３０を掘削する必要がある。この掘削による負荷を考慮して、本実施の形態における半導体ウエハ２の構成は、比較的薄い厚さの半導体ウエハに適用することが好ましい。

＜第３の実施の形態＞
図５は、本発明の第３の実施の形態における半導体ウエハ３の構成を示す平面図である。図６は、図５の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。図６では、ダイシング後の半導体ウエハ３の状態を示す。本実施の形態における半導体ウエハ３は、第１の実施の形態における半導体ウエハ１と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

本実施の形態では、貫通孔５０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって延びる第１の柱状孔５１と、第１の柱状孔５１に連なり、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に形成される第２の柱状孔５２とを含む。第１の柱状孔５１は、第１の部分に相当し、第２の柱状孔５２は、第２の部分に相当する。

第１の柱状孔５１は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって一様な内径Ｒ２１の円柱状の孔である。

第２の柱状孔５２は、第１の柱状孔５１に連なる。第２の柱状孔５２は、第１の柱状孔５１から、ダイシングライン２１の交差部分２２における基板３０の厚み方向の他方側に向かって延びる。

第２の柱状孔５２は、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が大きくなり、基板３０の厚み方向の他方側の表面において最大の内径Ｒ２２となる。第２の柱状孔５２の内径は、第１の柱状孔５１に接続される部分において最小となっており、第１の柱状孔５１の内径Ｒ２１と等しくなっている。

本実施の形態における半導体ウエハ３の製造方法は、第１の実施の形態と同様に、孔形成工程を備える。また本実施の形態における半導体ウエハ３の製造方法においても、孔形成工程を行う前に、チップ領域形成工程を行う。本実施の形態では、孔形成工程は、第１の孔形成段階と、第２の孔形成段階とを含む。

チップ領域形成工程を行った後、孔形成工程の第１の孔形成段階では、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって一様な内径Ｒ２１の円柱状の第１の柱状孔５１を形成する。

孔形成工程の第２の孔形成段階では、第１の孔形成段階で形成された第１の柱状孔５１に連なり、第１の柱状孔５１から、ダイシングライン２１の交差部分２２における基板３０の厚み方向の他方側に向かって延び、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径Ｒ２２が大きくなる第２の柱状孔５２を形成する。

具体的には、第１の孔形成段階において、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、円形状のマスクキングを施し、一旦、異方性のドライエッチングによって、ダイシングテープ３１まで達する比較的深い円柱状の第１の柱状孔５１を形成する。

続いて、第２の孔形成段階において、等方性のウエットエッチングによって、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に、第２の柱状孔５２を形成する。具体的には、第２の柱状孔５２は、第１の柱状孔５１の図６の紙面に向かって下方の半導体ウエハ３とダイシングテープ３１との境界部分に、基板３０の厚み方向に平行な断面における形状がテーパー状のテーパー部として形成される。これによって、貫通孔５０が形成される。

このようにして貫通孔５０が形成された半導体ウエハ３は、第１の実施の形態と同様に、たとえばブレードダイシングまたはレーザダイシングによってダイシングされる。ダイシングが終了した後には、図６に示すように、ダイシングテープ３１の厚み方向の一方側の表面部はダイシング溝３２が形成された状態となる。

本実施の形態では、ダイシング溝３２は、貫通孔５０の最も小さい内径Ｒ２２よりも幅が狭い溝として形成される。このとき、第１の孔形成段階で形成された第１の柱状孔５１の内径Ｒ２１は、ウエットエッチングによって、若干大きくなる。

以上に述べた本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、ダイシングライン２１で切断したときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。また、基板３０の厚み方向の全体において、半導体ウエハ３を切断するときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体ウエハ３に加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

また本実施の形態では、貫通孔５０は、第１の柱状孔５１と第２の柱状孔５２とを含んでおり、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に至るまで円柱状に掘削した構造となっている。これによって、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、半導体ウエハ３の基板３０の厚み方向の一方側の表面部、および他方側の表面部の両方において、チッピングを削減することができる。

特に本実施の形態では、貫通孔５０は、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に、基板３０の厚み方向に平行な断面における形状がテーパー状の第２の柱状孔５２を含む。これによって、半導体ウエハ３の基板３０の厚み方向の他方側の表面部におけるチッピングを、より確実に削減することができる。

本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで基板３０を掘削する必要がある。この掘削による負荷を考慮して、本実施の形態における半導体ウエハ３の構成は、比較的薄い厚さの半導体ウエハに適用することが好ましい。

＜第４の実施の形態＞
図７は、本発明の第４の実施の形態における半導体ウエハ４の構成を示す平面図である。図８は、図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図である。図８では、ダイシング後の半導体ウエハ４の状態を示す。本実施の形態における半導体ウエハ４は、第１の実施の形態における半導体ウエハ１と構成が類似しているので、同一の構成については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。

本実施の形態では、貫通孔６０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かうに従って内径が大きくなる円柱状の孔である。貫通孔６０は、基板３０の厚み方向の一方側の表面において内径Ｒ３１が最小となり、基板３０の厚み方向の他方側の表面において内径Ｒ３２が最大となる。本実施の形態では、貫通孔６０は、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が漸近的に増加する。

本実施の形態における半導体ウエハ４の製造方法は、第１の実施の形態と同様に、孔形成工程を備える。また本実施の形態における半導体ウエハ４の製造方法においても、孔形成工程を行う前に、チップ領域形成工程を行う。

本実施の形態では、チップ領域形成工程を行った後、孔形成工程において、貫通孔６０として、基板３０の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かうに従って内径が大きくなる円柱状の孔を形成する。

具体的には、第３の実施の形態と同様に、ダイシングライン２１が交差する交差部分２２に、円形状のマスクキングを施し、一旦、異方性のドライエッチングによって、ダイシングテープ３１まで達する比較的深い円柱状の孔を形成する。このとき、本実施の形態では、形成しようとする貫通孔６０の最も小さい部分の内径Ｒ３１よりも小さい内径となるように、円柱状の孔を形成する。

続いて、等方性のウエットエッチングを行う。これによって、先に形成した円柱状の孔の内壁部が等方的にエッチングされ、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が漸近的に増加する貫通孔６０が形成される。

このようにして貫通孔６０が形成された半導体ウエハ４は、第１の実施の形態と同様に、たとえばブレードダイシングまたはレーザダイシングによってダイシングされる。ダイシングが終了した後には、図８に示すように、ダイシングテープ３１の厚み方向の一方側の表面部はダイシング溝３２が形成された状態となる。本実施の形態では、ダイシング溝３２は、貫通孔６０の最も小さい部分の内径Ｒ３１よりも幅が狭い溝として形成される。

以上に述べた本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、ダイシングライン２１で切断したときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体チップに生じる角部を予め削減することができる。また、基板３０の厚み方向の全体において、半導体ウエハ４を切断するときにダイシングライン２１の交差部分２２の半導体ウエハ４に加わる荷重を分散させることができる。したがって、ダイシングによる半導体チップの欠けの発生を低減することができる。

また本実施の形態では、貫通孔６０は、第２および第３の実施の形態における貫通孔４０，５０と同様に、基板３０の厚み方向の他方側の表面部に至るまで円柱状に掘削した構造となっている。これによって、第２および第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、半導体ウエハ４の基板３０の厚み方向の一方側の表面部、および他方側の表面部の両方において、チッピングを削減することができる。

特に本実施の形態では、貫通孔６０は、基板３０の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が漸近的に増加する形状となっている。これによって、半導体ウエハ４の基板３０の厚み方向の他方側の表面部におけるチッピングを、より確実に削減することができる。

本実施の形態においても、第２および第３の実施の形態と同様に、基板３０の厚み方向の他方側の表面部まで基板３０を掘削する必要がある。この掘削による負荷を考慮して、本実施の形態における半導体ウエハ４の構成は、比較的薄い厚さの半導体ウエハに適用することが好ましい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることが可能である。また、各実施の形態の任意の構成要素を適宜、変更または省略することが可能である。

１，２，３，４ 半導体ウエハ、１０，４０，５０，６０ 貫通孔、１１ 凹所、１２ 柱状孔、２０ 半導体チップ領域、２１ ダイシングライン、２２ 交差部分、３０ 基板、３１ ダイシングテープ、３２ ダイシング溝、５１ 第１の柱状孔、５２ 第２の柱状孔。

Claims (6)

1. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハであって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成され、
   前記貫通孔は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、前記第１の部分に連なり、前記第１の部分から前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含み、
   前記第１の部分は、前記交差部分における前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成され、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所であり、
   前記第２の部分は、前記凹所から前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔であることを特徴とする半導体ウエハ。
2. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハであって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成され、
   前記貫通孔は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって延びる第１の部分と、前記第１の部分に連なり、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部に形成される第２の部分とを含み、
   前記第１の部分は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって一様な内径の円柱状の孔であり、
   前記第２の部分は、前記円柱状の孔に連なり、前記円柱状の孔から、前記交差部分における前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かって延び、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が大きくなる円柱状の孔であり、
   前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部には、ダイシングテープが設けられていることを特徴とする半導体ウエハ。
3. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハであって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔が形成され、
   前記貫通孔は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かうに従って内径が漸近的に大きくなる円柱状の孔であることを特徴とする半導体ウエハ。
4. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハの製造方法であって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔を形成する孔形成工程を備え、
   前記貫通孔は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に形成される第１の部分と、前記第１の部分に連なり、前記第１の部分から前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びる第２の部分とを含み、
   前記孔形成工程は、
   前記第１の部分として、前記交差部分における前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部に、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側から見た形状が円形状であり、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が小さくなる凹所を形成する凹所形成段階と、
   前記第２の部分として、前記凹所形成段階で形成された前記凹所から前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部まで延びて前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の孔を形成する孔形成段階とを含むことを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
5. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハの製造方法であって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔を形成する孔形成工程を備え、
   前記貫通孔は、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって延びる第１の部分と、前記第１の部分に連なり、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部に形成される第２の部分とを含み、
   前記孔形成工程は、
   前記第１の部分として、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側に向かって一様な内径の円柱状の孔を形成する第１の孔形成段階と、
   前記第２の部分として、前記第１の孔形成段階で形成された前記円柱状の孔に連なり、前記円柱状の孔から、前記交差部分における前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かって延び、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側に向かうに従って内径が大きくなる円柱状の孔を形成する第２の孔形成段階とを含み、
   前記半導体ウエハの基板の厚み方向の他方側の表面部には、ダイシングテープが設けられていることを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
6. それぞれ半導体チップとなるべき複数の半導体チップ領域を含み、隣合う２つの前記半導体チップ領域を区切る領域である複数のダイシングラインで切断されて各前記半導体チップに分割される対象となる半導体ウエハの製造方法であって、
   前記ダイシングラインが交差する交差部分に、前記半導体ウエハの基板を厚み方向に貫通する円柱状の貫通孔を形成する孔形成工程を備え、
   前記孔形成工程では、
   前記貫通孔として、前記半導体ウエハの基板の厚み方向の一方側の表面部から他方側の表面部に向かうに従って内径が漸近的に大きくなる円柱状の孔を形成することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。

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