JP7183624B2 - Semiconductor device manufacturing method - 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 of manufacturing a semiconductor device.
特許文献1には、表面に素子領域が形成されたウェハを用意し、素子領域を囲むように溝部を形成する工程と、ウェハの表面に接着層を介して剛性のある支持体を貼り付ける工程と、ウェハを裏面から溝部に到達するまで薄膜化してチップに分離する工程と、チップを支持体に貼り付けた状態で熱処理を伴う裏面加工を行う工程と、接着層を溶解しチップをそれぞれ分離する工程と、を含み、接着層は、溝部に入り込むように塗布されていることを特徴とする半導体装置の製造方法が開示されている。特許文献1に開示された半導体装置の製造方法では、個々のチップに分割した状態で裏面に金属蒸着を行っている。そのため、チップの裏面だけでなく、チップ間の溝にも電極材料が蒸着される。
本発明は、一方の面を支持部材に仮固定して個片化用の溝を形成したウェハの他方の面に金属蒸着を施す場合に、該ウェハを傾けないで金属蒸着を施す場合と比較して、一方の面側に金属膜が付着することが抑制された半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。 In the present invention, metal vapor deposition is performed on the other surface of a wafer in which grooves for singulation are formed by temporarily fixing one surface to a supporting member, and the metal vapor deposition is performed without tilting the wafer. It is therefore an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which adhesion of a metal film to one surface is suppressed.
上記の目的を達成するために、第1の態様の半導体素子の製造方法は、おもて面に複数の半導体素子が形成されたウェハを準備する工程と、前記おもて面を接触させて前記ウェハを支持部材に固定する工程と、前記ウェハに分割溝を形成して、各々前記複数の半導体素子の一部が含まれる複数の個片ウェハに分割する工程と、前記ウェハを蒸着材料の進行方向に対して傾斜させるとともに、当該傾斜の傾斜方向と前記分割溝の延伸方向とを一致させない状態で前記ウェハの裏面に金属膜を蒸着する工程と、を含むものである。 To achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to a first aspect comprises steps of preparing a wafer having a plurality of semiconductor devices formed on its front surface; fixing the wafer to a supporting member; forming dividing grooves in the wafer to divide the wafer into a plurality of individual wafers each containing a part of the plurality of semiconductor elements; and depositing a metal film on the rear surface of the wafer in a state in which the wafer is inclined with respect to the traveling direction and the direction of the inclination does not match the extending direction of the dividing grooves.
第2の態様の半導体素子の製造方法は第1の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を0度および180度以外の角度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a second aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, wherein in the step of depositing the metal film, the angle formed by the tilt direction and the extending direction is other than 0 degree and 180 degrees. is the step of depositing the metal film at an angle of .
第3の態様の半導体素子の製造方法は第2の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を45度または135度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a third aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the second aspect, wherein in the step of depositing the metal film, the angle formed by the inclined direction and the extending direction is 45 degrees or 135 degrees. This is a step of depositing the metal film.
第4の態様の半導体素子の製造方法は第1の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を前記蒸着材料が前記分割溝を通過して前記支持部材に至らない角度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, wherein in the step of evaporating the metal film, the angle formed by the tilt direction and the extending direction is divided by the vapor deposition material. In this step, the metal film is vapor-deposited at an angle that does not reach the support member through the groove.
第5の態様の半導体素子の製造方法は第4の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を前記蒸着材料が前記分割溝を通過してさらに前記おもて面に至らない角度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth aspect, wherein the step of evaporating the metal film includes dividing the angle formed by the tilt direction and the extending direction by the vapor deposition material. This is a step of vapor-depositing the metal film at an angle that passes through the groove and does not reach the front surface.
第6の態様の半導体素子の製造方法は第1の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を前記蒸着材料の進行方向を示す直線が前記分割溝を介して前記分割溝から露出する前記支持部材の面と交差しない角度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a sixth aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, wherein in the step of evaporating the metal film, the angle formed by the inclined direction and the extending direction is set to the advancing direction of the vapor deposition material. In this step, the metal film is vapor-deposited at an angle such that the straight line indicating .theta..theta.
第7の態様の半導体素子の製造方法は第6の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜方向と前記延伸方向とのなす角度を前記蒸着材料の進行方向を示す直線が前記分割溝を介して前記分割溝から露出する前記おもて面とさらに交差しない角度として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a seventh aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, wherein in the step of evaporating the metal film, the angle formed by the inclined direction and the extending direction is set to the advancing direction of the vapor deposition material. is a step of depositing the metal film at an angle such that the straight line indicating .theta..theta..theta.
第8の態様の半導体素子の製造方法は第1の態様から第7の態様のいずれかの態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、中心軸の周囲に配置された複数の前記ウェハを前記中心軸を中心に前記蒸着材料中で公転させて金属膜を蒸着する蒸着装置を用いて前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to an eighth aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the first aspect to the seventh aspect, wherein the step of depositing the metal film is arranged around the central axis. It is a step of depositing the metal film by using a deposition apparatus for revolving the plurality of wafers in the deposition material around the central axis to deposit the metal film.
第9の態様の半導体素子の製造方法は第8の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、予め定められた角度範囲で複数の前記ウェハを自転させて前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to a ninth aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to the eighth aspect, wherein the step of depositing the metal film includes rotating the plurality of wafers within a predetermined angle range to rotate the metal film. is a step of vapor-depositing.
第10の態様の半導体素子の製造方法は第8の態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、複数の前記ウェハを自転させないで前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method of manufacturing a semiconductor device according to a tenth aspect is the method of manufacturing a semiconductor device according to the eighth aspect, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film without rotating the plurality of wafers. is.
第11の態様の半導体素子の製造方法は第1の態様から第10の態様のいずれかの態様の半導体素子の製造方法において、前記金属膜を蒸着する工程は、前記傾斜の傾斜角度を10度以上として前記金属膜を蒸着する工程であるものである。 A method for manufacturing a semiconductor device according to an eleventh aspect is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the first aspect to the tenth aspect, wherein in the step of evaporating the metal film, the inclination angle of the inclination is set to 10 degrees. The above is the step of vapor-depositing the metal film.
第1の態様の半導体素子の製造方法によれば、おもて面を支持部材に仮固定して個片化用の溝を形成したウェハの裏面に金属蒸着を施す場合に、該ウェハを傾けないで金属蒸着を施す場合と比較して、おもて面側に金属膜が付着することが抑制された半導体素子の製造方法が提供される、という効果を奏する。 According to the method of manufacturing a semiconductor device of the first aspect, when performing metal vapor deposition on the rear surface of the wafer whose front surface is temporarily fixed to the support member and grooves for singulation are formed, the wafer is tilted. It is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which deposition of a metal film on the front surface side is suppressed as compared with the case where metal vapor deposition is performed without coating.
第2の態様の半導体素子の製造方法によれば、傾斜方向と延伸方向とのなす角度を0度または180度とする場合と比較して、おもて面側に金属膜が付着することが抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor element of the second aspect, the metal film is less likely to adhere to the front surface side than when the angle formed by the tilt direction and the extension direction is 0 degree or 180 degrees. It has the effect of being suppressed.
第3の態様の半導体素子の製造方法によれば、傾斜方向と延伸方向とのなす角度を45度および135度以外の角度とする場合と比較して、おもて面側に金属膜が付着することがより効果的に抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor element of the third aspect, the metal film adheres to the front surface side compared to the case where the angle formed by the tilt direction and the extending direction is set to an angle other than 45 degrees and 135 degrees. There is an effect that it is suppressed more effectively.
第4の態様の半導体素子の製造方法によれば、支持部材との関係を考慮しないで傾斜方向と延伸方向とのなす角度を設定する場合と比較して、分割溝に侵入する蒸着材料の深さがより確実に制御される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the fourth aspect, the depth of the deposition material penetrating into the dividing groove is reduced compared to the case where the angle formed by the tilt direction and the extension direction is set without considering the relationship with the supporting member. There is an effect that the stiffness is more reliably controlled.
第5の態様の半導体素子の製造方法によれば、ウェハのおもて面との関係を考慮しないで傾斜方向と延伸方向とのなす角度を設定する場合と比較して、半導体素子の不良の発生が抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, compared with the case where the angle formed by the tilt direction and the extension direction is set without considering the relationship with the front surface of the wafer, the number of defective semiconductor devices is reduced. The effect of suppressing the generation is exhibited.
第6の態様の半導体素子の製造方法によれば、蒸着材料の進行方向を示す直線と分割溝を介して分割溝から露出する支持部材の面との関係を考慮しないで傾斜方向と延伸方向とのなす角度を設定する場合と比較して、分割溝に侵入する蒸着材料の深さがより確実に制御される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor element of the sixth aspect, the inclination direction and the extension direction are determined without considering the relationship between the straight line indicating the advancing direction of the deposition material and the surface of the supporting member exposed from the dividing groove through the dividing groove. As compared with the case of setting the angle to form, there is an effect that the depth of the deposition material penetrating into the dividing groove can be controlled more reliably.
第7の態様の半導体素子の製造方法によれば、蒸着材料の進行方向を示す直線と分割溝を介して分割溝から露出するおもて面との関係を考慮しないで傾斜方向と延伸方向とのなす角度を設定する場合と比較して、半導体素子の不良の発生が抑制される、という効果を奏する。 According to the method of manufacturing a semiconductor element of the seventh aspect, the inclination direction and the extension direction are determined without considering the relationship between the straight line indicating the advancing direction of the deposition material and the front surface exposed from the dividing groove through the dividing groove. This has the effect of suppressing the occurrence of defects in the semiconductor element, as compared with the case of setting the angle to form.
第8の態様の半導体素子の製造方法によれば、複数のウェハを中心軸を中心に蒸着材料中で公転させない蒸着装置を用いる場合と比較して、半導体ウェハの裏面への金属膜の蒸着において蒸着むらが抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor element of the eighth aspect, in vapor deposition of a metal film on the back surface of a semiconductor wafer, compared with the case of using a vapor deposition apparatus that does not cause a plurality of wafers to revolve around the central axis in the vapor deposition material. This has the effect of suppressing vapor deposition unevenness.
第9の態様の半導体素子の製造方法によれば、複数のウェハをまったく自転させずに金属膜を蒸着する場合と比較して、半導体ウェハの裏面への金属膜の蒸着において蒸着むらが抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the ninth aspect, uneven deposition is suppressed in the deposition of the metal films on the back surfaces of the semiconductor wafers, compared to the case where the metal films are deposited without rotating the plurality of wafers at all. It has the effect of
第10の態様の半導体素子の製造方法によれば、複数のウェハを自転させて金属膜を蒸着する場合と比較して、分割溝に侵入する蒸着材料の深さがより小さくなる、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the tenth aspect, the depth of the vapor deposition material penetrating into the dividing groove becomes smaller compared to the case where the metal films are vapor deposited by rotating a plurality of wafers. Play.
第11の態様の半導体素子の製造方法によれば、傾斜の傾斜角度を10度未満として金属膜を蒸着する場合と比較して、半導体ウェハのおもて面側に金属膜が付着することが抑制される、という効果を奏する。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the eleventh aspect, the metal film is less likely to adhere to the front surface side of the semiconductor wafer than when the metal film is vapor-deposited with an inclination angle of less than 10 degrees. It has the effect of being suppressed.
以下、図1から図3を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
図1を参照して、本実施の形態に係る半導体素子の製造方法について説明する。 A method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
まず、図1(a)に示すように、半導体基板11上に素子パターン12が形成された半導体ウェハ10を準備する。
First, as shown in FIG. 1A, a
次に、図1(b)に示すように、半導体ウェハ10をダイシング(分割)用の部材に搭載する。ダイシング用部材はダイシングテープ13とダイシングフレーム14を含み、リング状のダイシングフレーム14にダイシングテープ13が貼られた構造となっている。
半導体ウェハ10の搭載は、半導体ウェハ10の裏面をダイシングテープに貼り付けて行う。なお、この際の半導体ウェハ10の厚さは一例として約500μmとされている。
Next, as shown in FIG. 1B, the
The
次に、半導体ウェハ10を個片ウェハ20に分割するためのハーフダイシングを行う。
個片ウェハ20とは後述するように、半導体ウェハ10の取り扱いの容易化のために半導体ウェハ10を複数に分割したものである。ハーフダイシングは、図1(c)に示すように半導体ウェハ10のおもて(素子)面側から溝15を形成して行う。溝15の深さは、例えば最終的な半導体ウェハ10の厚さに20μm程度加えた深さとする。なお、本実施の形態における半導体ウェハ10の最終的な厚さは、一例として約120μmとされている。
Next, half dicing for dividing the
As will be described later, the
次に、図1(d)に示すように、半導体ウェハ10のグラインド部材への転写を行う。
グラインドとは半導体ウェハ10の厚さを最終的な厚さとするための裏面研削をいう。図1(d)に示すように、グラインド部材はリング状のフレームであるグラインドフレーム17にグラインドテープ16が貼られた構成となっている。グラインド部材への転写は半導体ウェハ10のおもて面をグラインドテープ16に埋設させて行う。
Next, as shown in FIG. 1(d), the
Grinding refers to backside grinding for making the thickness of the
次に、図1(e)に示すように裏面をグラインド(研削)して半導体ウェハ10を個片ウェハ20に分割する。個片ウェハ20の分割数に制限はないが、本実施の形態では4分割としている。本裏面研削は例えば砥石等を用いて行う。
Next, as shown in FIG. 1E, the
次に、図1(f)に示すように、裏面電極18を蒸着する。裏面電極18の蒸着の詳細については後述する。
Next, as shown in FIG. 1(f), a
次に、図1(g)に示すように、個々の個片ウェハ20をダイシング部材に搭載する。
本工程におけるダイシングは個片ウェハ20をさらに半導体素子21に個片化するためのダイシングである。本ダイシング部材はリング状のダイシングフレーム23およびダイシングテープ22を含み、ダイシングテープ22はダイシングフレーム23に貼られている。本工程は個片ウェハ20の個数分行う。図1(g)の表記「×N」は個片ウェハ20の個数を表しており、本実施の形態ではN=4である。
Next, as shown in FIG. 1(g), each
The dicing in this step is dicing for further dividing the
次に、図1(h)に示すように溝19を形成してフルダイシングを行う。フルダイシングとは個片ウェハ20をさらに個々の半導体素子21に分割(個片化)することをいう。
ダイシングは例えばダイシングブレード等を用いて行う。
Next, as shown in FIG. 1(h),
Dicing is performed using, for example, a dicing blade.
次に、図1(i)に示すように、半導体素子21の外観検査を行う。該外観検査は、例えばカメラ24を用いた画像処理によって行う。その後半導体素子21の裏面からダイシングテープ22を剥がし、個々の半導体素子21に分離する。
Next, as shown in FIG. 1(i), the
なお、以上の半導体装置の製造方法の説明においては本発明に関わりの深い工程のみを示しており、工程の一部を省略している。例えば、図1(f)の裏面電極18の蒸着の後に裏面電極18のオーミック性確保のための熱処理工程や、個片ウェハ20に含まれる半導体素子21の電気的検査工程が含まれる場合もある。
In the above description of the method of manufacturing a semiconductor device, only the steps closely related to the present invention are shown, and some of the steps are omitted. For example, after vapor deposition of the
ここで、大口径、かつ薄い半導体ウェハ、特に化合物半導体ウェハでは、製造プロセス(工程)中に割れる可能性が高いため、予め搬送が容易な大きさに分割することがある。
さらに、テープ上で分割された半導体ウェハに金属蒸着処理を行う工程においては、半導体ウェハを水平状態に保ったまま行なうと、蒸着材料が分割溝(「ストリートともいう)の間を通って素子パターンのある半導体ウェハのおもて面近傍に付着してデバイス故障の要因となる場合がある。あるいは、テープ表面に付着した金属膜がその後テープを剥がす際に素子パターン上に落下して故障の要因となることも想定される。
Here, a large-diameter and thin semiconductor wafer, particularly a compound semiconductor wafer, is likely to break during the manufacturing process (process), so it is sometimes divided in advance into sizes that facilitate transportation.
Furthermore, in the process of performing metal vapor deposition on a semiconductor wafer divided on a tape, if the semiconductor wafer is held in a horizontal position, the vapor deposition material passes between the dividing grooves (also called "street") and the element pattern. A metal film adhering to the tape surface may fall on the element pattern when the tape is peeled off and cause a device failure. It is also assumed that
上述した本実施の形態に係る半導体素子の製造方法においても、図1(e)に示すようにグラインドテープ16に素子面を固着させて個片ウェハ20に分割した後、図1(f)に示すように裏面電極18を蒸着する際、個片ウェハ20を蒸着材料の進行方向に対して垂直に維持し傾けないで蒸着処理を行うと、蒸着材料が分割溝を通過して半導体素子の素子面に付着し、半導体素子の不良を招く場合がある。あるいは、分割溝を通過した蒸着材料がグラインドテープに付着し、グラインドテープをはがす際に半導体素子の素子面に落下して半導体素子の不良を招く場合がある。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment as well, as shown in FIG. As shown, when the
そこで本実施の形態では、半導体ウェハを蒸着材料の進行方向に対して傾斜させるとともに、当該傾斜の傾斜軸と分割溝の延伸方向とを一致させない状態で半導体ウェハの裏面に金属膜を蒸着することとした。このことにより、素子面を支持部材に仮固定して個片化用の溝を形成したウェハの裏面に金属蒸着を施す場合に、該ウェハを傾けないで金属蒸着を施す場合と比較して、素子面側に金属膜が付着することが抑制された半導体素子の製造方法が提供される、という効果を奏する。 Therefore, in this embodiment, the semiconductor wafer is tilted with respect to the traveling direction of the vapor deposition material, and the metal film is vapor-deposited on the back surface of the semiconductor wafer in a state in which the tilt axis of the tilt does not coincide with the extending direction of the dividing grooves. and As a result, when metal vapor deposition is performed on the back surface of the wafer in which the element surface is temporarily fixed to the support member and the grooves for singulation are formed, compared to the case where the wafer is not tilted and the metal vapor deposition is performed, There is an effect that a method for manufacturing a semiconductor element is provided in which adhesion of a metal film to the element surface side is suppressed.
以下、図2および図3を参照し、本実施の形態に係る金属蒸着処理についてより詳細に説明する。 The metal vapor deposition process according to this embodiment will be described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
図2(a)は、図1(e)に示す状態を半導体ウェハ10の裏面側から見た図である。
図2(a)に示すように、グラインドテープ16およびグラインドフレーム17を含むグラインド部材に、4個の個片ウェハ20に分割された半導体ウェハ10が搭載されている。図2(b)は、グラインド部材(グラインドテープ16およびグラインドフレーム17)に搭載された個片ウェハ20に対して、図1(f)に示す金属蒸着を行う際の配置状態を示している。図2(b)に示すマスク26は、金属蒸着の対象となる半導体ウェハ10(個片ウェハ20)の領域以外を覆うマスクである。
FIG. 2(a) is a view of the state shown in FIG. 1(e) as viewed from the back side of the
As shown in FIG. 2( a ), a
図2(b)に示すように、本実施の形態に係る金属蒸着工程においては、蒸着材料25の進行方向に対して半導体ウェハ10を点Cを中心として予め定められた傾斜角度θだけ傾斜させる。さらに、当該傾斜は図2(a)に示すように、傾斜の方向が溝15の延伸方向と一致しないようにして傾斜させる。つまり、傾斜の中心を規定するA-A’線(以下、「傾斜軸」)を仮想すると、点Cを通り紙面に垂直な方向が傾斜軸A-A’の方向と一致している。基準となる溝15と傾斜軸A-A’とのなす角度(以下、「回転角度φ」)は0度(180度)以外であれば特に限定されないが、図2(a)に示す分割の場合、蒸着材料25がいずれの方向の溝15にも等しく侵入しにくいので45度が特に好ましい。
As shown in FIG. 2B, in the metal vapor deposition process according to the present embodiment, the
次に図3を参照して、傾斜角度θについてより詳細に説明する。図3(a)は傾斜角度θがθ=0度の場合の金属膜の半導体ウェハ10への付着状態、図3(b)は傾斜角度θがθ=30度の場合の金属膜の半導体ウェハ10への付着状態を各々示している。なお、図3(a)、(b)においては回転角度φをすべての溝15の延伸方向とは異なる方向としている。
Next, with reference to FIG. 3, the tilt angle .theta. will be described in more detail. FIG. 3A shows the adhesion state of the metal film to the
図3(a)に示すように、傾斜角度θが0度の場合は、個片ウェハ20と個片ウェハ20との間の溝15の方向が蒸着材料25の進行方向と平行であるために、蒸着材料25は裏面電極18を成膜すると同時に溝15から侵入し、グラインドテープ16上に金属膜27を付着させている。また、金属膜27が横方向に拡散して個片ウェハ20おもて面上に形成された半導体素子に至っている場合もある。
As shown in FIG. 3A, when the inclination angle θ is 0 degrees, the direction of the
これに対し、図3(b)に示すように傾斜角度θが30度の場合は、個片ウェハ20と個片ウェハ20との間の溝15の方向が蒸着材料25の進行方向と平行でない(交差している)ために、蒸着材料25は裏面電極18を成膜する一方溝15からは侵入しにくく、蒸着材料25は溝15の開口端付近の壁面に金属膜27を付着させるにとどまっている。
すなわち、傾斜角度が30度の場合の金属膜27は、溝15の開口端から溝15の壁面に沿って侵入深さdだけしか侵入していない。
On the other hand, when the inclination angle θ is 30 degrees as shown in FIG. Therefore, while the
That is, the
図3(c)は、傾斜角度θ(度=deg)と侵入深さd(μm)との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。図3(c)では回転角度φをφ=45度とし、溝15の幅が10μmと15μmの場合をシミュレーションしている。また、図3(c)に示すtは半導体ウェハ10(個片ウェハ20)の厚さであり、本シミュレーションでは一例として120μmとしている。つまり、図3(c)では、侵入深さdが厚さtに達すると蒸着材料25がグラインドテープ16まで至り、グラインドテープ上に金属膜27が付着する。
FIG. 3(c) is a graph showing the result of simulating the relationship between the inclination angle θ (degree=deg) and the penetration depth d (μm). In FIG. 3C, the rotation angle φ is set to φ=45 degrees and the width of the
図3(c)を参照すると、例えば溝15の幅が10μmの場合、傾斜角度θをθ=30度とすると侵入深さdはd=37μm、傾斜角度θをθ=45度とすると侵入深さdはd=21μmとなる。すなわち、傾斜角度θを大きくするほど溝15の深さ方向と蒸着材料25の進行方向とのなす角度が大きくなるので、侵入深さdは小さくなる。ただし、傾斜角度θを極端に大きくすると裏面電極18の成膜に影響することも考えられるので、実際の傾斜角度θの上限は裏面電極18の成膜状態等を勘案して設定してもよい。
Referring to FIG. 3C, for example, when the width of the
一方傾斜角度θを小さくするほど侵入深さdは大きくなるが、図3(c)から傾斜角度θが10度以上であれば侵入深さdが基板の厚さt(本例では120μm)に達しないことがわかる。すなわち、傾斜角度θはθ≧10度を満たすことが必要であることがわかる。ただし、図3(c)から明らかなように、傾斜角度θの下限は半導体ウェハ10の厚さtに応じて設定すべきものである。
On the other hand, the smaller the tilt angle θ, the larger the penetration depth d. From FIG. you know you won't reach it. That is, it can be seen that the inclination angle θ must satisfy θ≧10 degrees. However, as is clear from FIG. 3(c), the lower limit of the inclination angle .theta. should be set according to the thickness t of the
次に、本実施の形態に係る半導体素子の製造方法で用いる蒸着装置について説明する。
本実施の形態に係る蒸着装置は以下のような構成となっている。すなわち、ダイシング部材に搭載された複数の半導体ウェハを配置する配置部材が中心軸の周囲に複数配置された蒸着ドームを備え、複数の半導体ウェハを配置した該蒸着ドームは該中心軸を中心に公転可能とされている。また、配置部材自身も回転可能とされ、複数の半導体ウェハの各々は配置部材の回転に伴って自転も可能とされている。そして、複数の半導体ウェハを配置した蒸着ドームに対して蒸着材料を飛翔させることにより半導体ウェハに裏面電極の蒸着等を行う。以上の構成の蒸着装置では、一般的には公転と自転とを併用することによって裏面電極がむらなく成膜される。
Next, a vapor deposition apparatus used in the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment will be described.
The vapor deposition apparatus according to this embodiment has the following configuration. That is, an arrangement member for arranging a plurality of semiconductor wafers mounted on a dicing member has a plurality of vapor deposition domes arranged around a central axis, and the vapor deposition domes in which a plurality of semiconductor wafers are arranged revolve around the central axis. It is possible. Further, the placement member itself is also rotatable, and each of the plurality of semiconductor wafers can rotate along with the rotation of the placement member. Then, a vapor deposition material is caused to fly to a vapor deposition dome in which a plurality of semiconductor wafers are arranged, thereby performing vapor deposition of back electrodes on the semiconductor wafers. In the vapor deposition apparatus having the above configuration, the back electrode is generally formed evenly by using both revolution and rotation.
一方、本実施の形態に係る蒸着装置では公転は実行するが、自転はさせないように構成されている。これは、本実施の形態では、溝15の延伸方向と傾斜軸(図2のA-A’線)とが一致しないように回転角度φを設定し、溝15の内部に蒸着材料25が侵入しないようにしているが、配置部材を回転させると回転角度φが変化し、自転の特定のタイミングで溝15の延伸方向と傾斜軸とが平行または平行に近い状態となり、蒸着材料が溝15の奥まで侵入する可能性が高くなる(すなわち、図3(b)に示す侵入深さdが大きくなる)からである。一方、公転は回転角度φに対する影響度はほとんどないので、通常通り実行する。
On the other hand, the vapor deposition apparatus according to the present embodiment is configured so as to revolve but not rotate. This is because, in the present embodiment, the rotation angle φ is set so that the extending direction of the
以上のように蒸着装置を構成することによって、本実施の形態に係る半導体素子の製造方法では裏面電極等の金属膜がむらなく成膜されるとともに、素子面側に金属膜が付着することがより効果的に抑制されている。 By configuring the vapor deposition apparatus as described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a metal film such as a back electrode can be formed evenly, and the metal film can be prevented from adhering to the device surface side. suppressed more effectively.
ここで、本実施の形態に係る蒸着装置では、自転をさせない構成を例示して説明したが、これに限られず、許容される金属膜27の侵入深さd等を勘案して、限られた角度範囲で半導体ウェハを自転させるようにしてもよい。 Here, in the vapor deposition apparatus according to the present embodiment, a configuration in which rotation is not caused has been described as an example. The semiconductor wafer may be rotated within a range of angles.
なお、上記実施の形態では裏面電極を蒸着する工程を例示して説明したが、これに限られず、一方の面が支持部材に固定され分割用の溝が形成された半導体ウェハ(すなわち、複数の個片ウェハ)の他方の面に金属膜を蒸着する工程であれば、いずれの蒸着工程にも本発明が適用される。また、蒸着する面は裏面に限られずおもて面であってもよいし、さらには蒸着材料は金属に限られず、他の材料であってもよい。 In the above embodiment, the process of vapor-depositing the back surface electrode has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to any deposition process as long as it is a process of depositing a metal film on the other surface of an individual wafer. Further, the surface to be vapor-deposited is not limited to the back surface and may be the front surface, and the vapor deposition material is not limited to metal, and may be other materials.
10 半導体ウェハ
11 半導体基板
12 素子パターン
13 ダイシングテープ
14 ダイシングフレーム
15 溝
16 グラインドテープ
17 グラインドフレーム
18 裏面電極
19 溝
20 個片ウェハ
21 半導体素子
22 ダイシングテープ
23 ダイシングフレーム
24 カメラ
25 蒸着材料
26 マスク
27 金属膜
C 点
d 侵入深さ
t 厚さ
θ 傾斜角度
φ 回転角度
10
Claims (11)
前記おもて面を接触させて前記ウェハを支持部材に固定する工程と、
前記支持部材に固定された前記ウェハに分割溝を形成して、各々前記複数の半導体素子の一部が含まれる複数の個片ウェハに分割する工程と、
前記複数の個片ウェハに分割された状態の前記ウェハを蒸着材料の進行方向に対して傾斜させるとともに、当該傾斜の傾斜方向と前記分割溝の延伸方向とを一致させない状態で前記複数の個片ウェハに分割された状態の前記ウェハの裏面に金属膜を蒸着する工程と、を含む
半導体素子の製造方法。 a step of preparing a wafer having a plurality of semiconductor elements formed on its front surface;
securing the wafer to a support member with the front surfaces in contact;
forming dividing grooves in the wafer fixed to the support member to divide the wafer into a plurality of individual wafers each including a part of the plurality of semiconductor elements;
The wafer divided into the plurality of individual wafers is inclined with respect to the traveling direction of the deposition material, and the plurality of individual pieces are formed in a state in which the inclination direction of the inclination does not match the extending direction of the dividing grooves. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: depositing a metal film on the rear surface of the wafer divided into wafers .
請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film at an angle other than 0 degree and 180 degrees between the tilt direction and the extension direction. .
請求項2に記載の半導体素子の製造方法。 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film at an angle between the tilt direction and the extension direction of 45 degrees or 135 degrees.
請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 The step of evaporating the metal film is a step of evaporating the metal film so that the angle formed by the inclined direction and the extending direction is such that the vapor deposition material does not reach the support member after passing through the dividing groove. Item 1. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 1.
請求項4に記載の半導体素子の製造方法。 The step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film so that the angle formed by the inclined direction and the extending direction is such that the deposition material does not reach the front surface after passing through the dividing groove. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4.
請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 In the step of vapor-depositing the metal film, a straight line indicating the advancing direction of the vapor-deposited material intersects the surface of the supporting member exposed from the dividing groove through the dividing groove, and the angle formed by the tilting direction and the extending direction is formed. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of depositing the metal film at an angle that does not occur.
請求項6に記載の半導体素子の製造方法。 The step of vapor-depositing the metal film further comprises forming an angle formed by the inclined direction and the extending direction on the front surface in which a straight line indicating a traveling direction of the vapor-deposited material is exposed from the dividing groove through the dividing groove. 7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the metal film is deposited at an angle that does not intersect.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の半導体素子の製造方法。 In the step of depositing the metal film, the plurality of wafers arranged around a central axis are revolved around the central axis in the deposition material to deposit the metal film using a deposition apparatus. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, which is a step of vapor deposition.
請求項8に記載の半導体素子の製造方法。 9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film while rotating the plurality of wafers within a predetermined angular range.
請求項8に記載の半導体素子の製造方法。 9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film without rotating the plurality of wafers.
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の半導体素子の製造方法。 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of depositing the metal film is a step of depositing the metal film at an inclination angle of 10 degrees or more.
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