半导体元件的制造方法技术

利用因晶片正面的聚酰亚胺保护膜而产生凹凸来缓和背面研磨用的表面保护带中产生的凹凸，提高对晶片背面进行研磨加工的晶片的厚度精度，降低芯片厚度的偏差。在具有因晶片(1)的聚酰亚胺保护膜(11)而产生的凹凸的正面粘贴具有基材层(5)和粘接剂层(包含中间层)(4)的表面保护带(3)。接着，在以表面保护带(3)一侧作为平台(21)一侧来将晶片(1)放置于平台(21)上之后，通过向平台(21)侧吸引表面保护带(3)并进行加热，来使表面保护带(3)的表面平坦化。接着，在对晶片(1)背面进行研磨加工以使其成为薄晶片之后，在晶片(1)背面形成背面元件结构，并进行切割以切断成芯片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体元件的制造方法
本专利技术涉及半导体元件的制造方法。
技术介绍
以往，在计算机、通信设备的主要部分中经常使用将多个晶体管和电阻等相结合以构成电路并集成在一个芯片上的集成电路(IC)。还具有作为在比上述IC还要高电压、大电流的开关中所使用的半导体元件的功率用半导体元件。在功率用半导体元件中具有例如绝缘栅极型双极晶体管(下面称为IGBT)、二极管。此处，对现有的IGBT的制造工艺进行说明。首先，在晶片的正面侧形成由基极区域、发射极区域、栅极氧化膜、栅极电极、层间绝缘膜、发射极电极以及绝缘保护膜构成的表面元件结构部。发射极电极例如由铝/硅膜制成。绝缘保护膜例如由聚酰亚胺膜制成。接着，在晶片的正面形成聚酰亚胺保护膜。接着，在形成有聚酰亚胺保护膜的晶片正面粘贴表面保护带，然后对晶片的背面进行研磨，使晶片具有所希望的厚度。之后，在晶片的背面侧形成集电极层等。之后，将铝、钛、镍以及金等多种金属蒸镀在晶片的背面即集电极层的表面，从而形成集电极。最后，在集电极侧粘贴切割带以进行切割，通过将晶片切断为多个芯片，从而完成IGBT。通常，以往使用的表面保护带是组合基材层和粘接剂层(包含中间层)而构成的，具有例如150μm的厚度。此外，作为表面保护带，至少具有熔点在105℃以下的热熔层，已知有加热并粘贴到半导体晶片表面的热熔片材(例如参照下述专利文献1。)。此外，作为上述那样的将表面保护带粘贴到晶片正面的方法，提出了如下方法：在将具有基材层和粘接剂层的表面保护带粘贴到半导体晶片的具有因聚酰亚胺保护膜而产生的凹凸的表面，之后进行加热，使基材层和粘接剂层变形，从而使基材层的表面基本平坦。(例如参照下述专利文献2。)。此外，作为其它的方法提出了如下方法。将保护带提供到半导体晶片表面的上方，利用粘贴辊进行按压，并使其旋转移动，从而使该保护带粘贴到半导体晶片的表面，沿半导体晶片的外周切断已粘贴的保护带。之后，利用加压构件从表面对保护带进行加压，使其表面扁平(例如参照下述专利文献3。)。作为其它的方法，还提出了将基材、至少一层以上的中间层、以及粘接剂层按该顺序进行层叠而形成的半导体晶片保护用粘接片贴合到半导体晶片的表面的方法，粘接片和半导体晶片的贴合温度为50℃～100℃，与粘接剂层相接一侧的中间层在贴合温度下的损耗正切(tanδ)为0.5以上(例如参照下述专利文献4。)。作为其它的方法，提出了包括如下工序的方法：加热工序，在该加热工序中，利用加热单元对放置工件的放置单元进行加热；吸引工序，在该吸引工序中，在将工件放置于放置单元的状态下，内置有放置单元以及工件且对内部进行密封的状态下，利用吸引单元对可封闭的压力室进行真空吸引；粘接工序，在该粘接工序中，在检测出已达到真空度之后，使工件接近胶带构件，使得工件与胶带构件相粘接；以及加压工序，在该加压工序中，当在粘接工序中执行粘接经过了预定时间之后，使加压单元工作，在加压状态下将空气引入压力室的内部(例如参照下述专利文献5。)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2000-038556号公报专利文献2：日本专利特开2005－317570号公报专利文献3：特開2010－045189号公報专利文献4：日本专利特开2010－258426号公报专利文献5：日本专利特开2006－114598号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，如上述的制造工艺那样，在对晶片背面进行研磨之前在晶片正面形成聚酰亚胺保护膜，在此情况下，会发生下述各种问题。图21是示意性表示将现有的表面保护带粘贴于晶片正面的状态的剖视图。例如，保护表面元件结构部的聚酰亚胺保护膜102以包围晶片101上所制作的多个芯片的元件形成区域的方式沿各芯片的外周来形成。即，如图21所示，在晶片101的正面形成有聚酰亚胺保护膜102。聚酰亚胺保护膜102在晶片101的正面形成为凸状。该聚酰亚胺保护膜102在由切割线划分为格子状的区域的内侧沿切割线进行设置。然后，由于形成有因聚酰亚胺保护膜102而成为凸状的部分(下面称为凸状部)和被该凸状部包围的凹部，因此在晶片101的正面形成了多个凹凸。因该凹凸而产生的阶梯差为10μm～20μm左右，凹部的大小为几mm～20mm左右见方。另一方面，现有的表面保护带103厚度为150μm左右较薄，仅对几μm左右高度的阶梯差具有缓和性能。因而，即使在晶片101的正面粘贴现有的表面保护带103，也会沿着因聚酰亚胺保护膜102而产生的凹凸来进行粘贴，在晶片101的正面会残留因聚酰亚胺保护膜102而在晶片101正面产生的阶梯差的约95％左右高度的阶梯差。因此，在晶片101背面的研磨加工中，在晶片101正面的由聚酰亚胺保护膜102形成的格子状的凸状部所包围的凹部中形成的表面元件结构部(主要是构成发射极电极的铝/硅膜)被研磨轮从晶片101背面侧进行按压而变形，将在该状态下进行研磨加工。因而，在因聚酰亚胺保护膜102而产生的凹凸较大的情况下，会对晶片101正面的凹部施加较大的应力，即使仅对晶片101背面进行研磨加工也会导致晶片101破损。即使晶片101没有破损，由于在对晶片101正面的凹部施加应力的状态下对晶片101背面进行研磨加工，因此设有凹部的部分的晶片101的厚度变得比设有由聚酰亚胺保护膜102形成的凸状部的部分的晶片101的厚度要厚。例如，沿着由切割线划分的矩形的各芯片的外周，以100μm～500μm左右的宽度形成聚酰亚胺保护膜102。此时，在对晶片101背面进行研磨加工直至设有由聚酰亚胺保护膜102形成的凸状部的部分的晶片101的厚度变为100μm为止的情况下，被凸状部包围的凹部的晶片101的厚度、即芯片中央部的厚度为110μm左右，该凸状部由聚酰亚胺保护膜102形成。在该情况下，能获得以100μm的晶片厚度设计而成的芯片的耐压，但仅晶片101中央部的厚度为110μm的部分会产生电损耗。相反地，在对晶片101背面进行研磨加工直至凹部的晶片101的厚度变为100μm为止的情况下，因聚酰亚胺保护膜102而成为凸状的芯片外周部的厚度变得过薄，通电时可能会发生元件破坏。作为解决上述问题的方法，提出了下述方法，但分别存在较多的技术问题。例如，提出了利用粘接剂、厚度较厚的双面胶带等对高刚性基板和晶片进行贴合的方法。然而，为了对高刚性基板进行再利用而耗费的材料费等较高，并且用于将高刚性基板于晶片贴合的周边装置需要多个等，从而在成本方面存在问题。此外，为了提高对晶片背面进行研磨加工时的晶片厚度精度，需要贴合技术。此外，开发了各种胶带(主要是将因焊球而产生的凹凸作为对象的保护胶带)，该各种胶带通过使表面保护带自身变厚来填充晶片正面的凹凸，从而提高对于晶片正面的凹凸的缓和性能。然而，胶带的厚度为500μm左右较厚，因此具有填充由焊球那样分散的凸部形成的凹凸的作用，但对于存在于芯片外周的线上的格子状的较高的凹凸，填充性能并不高。因此，对晶片背面进行研磨加工后的晶片的厚度精度也变差数倍。此外，提出了如下方法：通过使被格子状的凸状部包围的凹部变窄，从而使晶片正面的因聚酰亚胺保护膜而产生的凹凸本身消失，该凸状部由聚酰亚胺保护膜形成。然而，由于聚酰亚胺保护膜对晶片的应力变得过大，因此在使晶片变薄时晶片的翘曲变得非常大，具有难以搬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括：粘贴工序，在该粘贴工序中，将具有基材层和粘接剂层的胶带粘贴到半导体晶片的具有凹凸的正面，使得所述粘接剂层和所述半导体晶片的正面相接；吸引加热工序，在该吸引加热工序中，通过向从所述半导体晶片的正面离开的方向对沿着所述半导体晶片的凹凸形成为波板状的所述胶带进行吸引并加热，从而使所述粘接剂层变形，使波板状的所述基材层的表面大致平坦。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.07 JP 2012-1979491.一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括：粘贴工序，在该粘贴工序中，以半导体晶片的具有凹凸的面作为正面，在粘接剂层和所述半导体晶片之间残留有气泡的状态下使所述粘接剂层粘贴到所述半导体晶片的正面，由此将具有基材层和所述粘接剂层的胶带粘贴到所述半导体晶片的正面；吸引加热工序，在该吸引加热工序中，通过向从所述半导体晶片的正面离开的方向对沿着所述半导体晶片的凹凸形成为波板状的所述胶带进行吸引并加热，从而使所述粘接剂层变形，使波板状的所述基材层的表面平坦。2.如权利要求1所述的半导体元件的制造方法，其特征在于，在所述半导体晶片的正面设有沿着各芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：为则启，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP