半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种半导体器件的制造方法，可提高对半导体晶片进行分割时的起始点的稳定性和精度，提高成品率，并且不会导致生产效率的下降。该半导体器件的制造方法在半导体晶片（１１）的主表面上形成元件，在上述半导体晶片的背面，沿着切割线或芯片分割线，采用机械或化学方法形成沟槽（１７）。然后，通过向上述沟槽内照射激光，形成改质层（２０），以上述改质层为起始点分割上述半导体晶片。然后除去上述半导体晶片的背面直到至少上述沟槽深度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地讲，涉及通过对完成了元件形成的半导体晶片进行切断，将其分割成单个的半导体芯片的技术。
技术介绍
以往，采用基于切割刀、划线针等机械方法在完成了元件形成的半导体晶片上沿着切割线、芯片分割线等形成切断用沟槽，并采用破开(breaking)方法、扩张(expand)方法等进行分割(例如参照专利文献1)。或者采用通过沿着芯片分割线照射激光等而形成改质层(脆性层)来进行分割的方法(例如参照专利文献2)。但是，如上述那样以破开方式、扩张方式等分割半导体晶片时，经常出现晶片裂开(劈开)的起始点不稳定，劈开面深入到形成在芯片内部的布线区域从而产生废品的情况。这是由于以在利用切割刀、划线针等以机械方式形成切断用沟槽时所产生的裂痕、变形、晶体缺陷等为起始点产生劈开所造成的。而且，即使劈开未到达布线区域没有影响内部电路，但如果芯片形状有偏差或外周不整齐，则在后续工序中会出现问题，导致成品率降低。另一方面，如果采用通过激光照射等来形成改质层的方式，则可以避免采用上述机械方式时所产生的问题。但目前能够通过激光照射进行改质的芯片的厚度方向上的距离(深度)在20～30μm左右。为了通过激光照射来分割晶片，需要对大于等于半导体芯片的最终厚度(侧面劈开面)尺寸，且大于等于分割时的晶片厚度的约50％的厚度进行改质。例如，在分割时的晶片厚度是500μm，而最终封装时的芯片厚度是100μm的情况下，必须形成最低大于等于300μm、且小于等于400μm的改质层。为此，需要不断改变深度方向的焦点位置(改质层形成位置)，在同一条线上照射约10次～13次激光来形成改质层，因此，所花费的到被切断为止的时间长，生产效率低。另外，由于直径小于等于8英寸的半导体晶片其背面凹凸不平，所以如果从背面照射激光，则因凹凸而形成漫反射，不能在晶片内部形成改质层。为此，需要通过磨削、蚀刻等方式将半导体晶片背面加工成光洁度大于等于#2000(号)的平面。由于需要进行磨削、蚀刻工序等，成为造成生产效率低的主要原因。特开2002-198326[专利文献2]特开2004-79746
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供一种，可提高对半导体晶片进行分割时的起始点的稳定性和精度，提高成品率，并且不会导致生产效率的下降。根据本专利技术的一种实施方式，提供一种，其中包括在半导体晶片的主表面形成元件的工序；在上述半导体晶片的背面沿切割线或芯片分割线，采用机械或化学方法形成沟槽的工序；向上述沟槽内照射激光，在比上述半导体晶片的上述沟槽更深的位置形成改质层的工序；以上述改质层为起始点，分割上述半导体晶片的工序；和除去上述半导体晶片的背面直到至少上述沟槽深度的工序。根据本专利技术，提供一种可提高对半导体晶片进行分割时的起始点的稳定性和精度，提高成品率，并且不会导致生产效率的下降的。附图说明图1用于说明本专利技术的第1实施方式的，是表示第1制造工序的剖面图。图2用于说明本专利技术的第1实施方式的，是表示第2制造工序的剖面图。图3用于说明本专利技术的第1实施方式的，是表示第3制造工序的剖面图。图4用于说明本专利技术的第1实施方式的，是表示第4制造工序的剖面图。图5用于说明本专利技术的第2实施方式的，是表示第1制造工序的剖面图。图6用于说明本专利技术的第2实施方式的，是表示第2制造工序的剖面图。图7用于说明本专利技术的第2实施方式的，是表示第3制造工序的剖面图。图8用于说明本专利技术的第2实施方式的，是表示第4制造工序的剖面图。图9用于说明本专利技术的第2实施方式的，是表示背面磨削工序的其他例的剖面图。图10用于说明本专利技术的变形例1，是把在第1、第2实施方式中在晶片的背面形成沟槽时所使用的切割装置的一部分抽出进行表示的立体图。图11用于说明本专利技术的变形例2，是把在第1、第2实施方式中在晶片的背面形成沟槽和改质层时所使用的装置的一部分抽出进行表示的立体图。图12用于说明本专利技术的变形例5，是破开工序的立体图。图13用于说明本专利技术的变形例5，是其他的破开工序的立体图。图14用于说明本专利技术的变形例5，是另一个其他破开工序的立体图。图15用于说明本专利技术的变形例6，是破开工序的立体图。符号说明11…半导体晶片、11-1，11-2，11-3…半导体芯片、12…表面保护带、13…工作台、14…吸附孔、15…图像识别装置、16，16-1，16-2…切割刀、17…沟槽、18…激光发生装置、19…激光、20…改质层、21…破开用薄片、22…晶片环、23…粘性薄片具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的实施方式。〔第1实施方式〕图1至图4分别用于说明本专利技术的第1实施方式的，是依次表示制造工序主要部分的剖面图。首先，在半导体晶片的主表面区域中通过公知的制造工序形成各种半导体元件。然后在完成了元件形成的半导体晶片的主表面上粘贴透明表面保护带(保持带)。然后，如图1所示，将半导体晶片11的主表面侧(表面保护带12侧)固定在工作台13上。该工作台13是透明的，并且具有可以吸附固定晶片11的吸引孔14、14、14、…，通过利用真空Vac进行吸引，将表面保护带12吸附在吸引孔14、14、14、…上，从而固定半导体晶片11。图像识别装置15位于工作台13的下面侧，该图像识别装置15例如具有IR显微镜，根据形成在半导体晶片11主表面上的图像、图形等，获得切割线(或芯片分割线)、形成在晶片11上的沟槽的定位位置等信息。如上所述，在固定了半导体晶片11的状态下，使用切割刀16(或者也可以通过蚀刻等)在晶片11的背面形成深度为ΔA1的沟槽17。沿着切割线(或芯片分割线)，并考虑硅的晶体方向(劈开方向)来形成该沟槽17。接着，如图2所示，从激光发生装置18向上述沟槽17内照射激光19，对1条切割线进行一次扫描(1scan扫描)，从背面在沟槽17中心或切断区域中心形成改质层(非结晶层)20。上述沟槽17的深度ΔA1被设定为比最终芯片厚度ΔC1+Δα(背面磨削时的余量)+能够利用激光照射来进行改质的一次扫描所达到的深度ΔB1更深。另外，改质层20的深度ΔB1比沟槽17的深度ΔA1浅得多，并且在晶片11是硅时，如果上述沟槽17的深度ΔA1是小于等于晶片11厚度的60％的深度，则难于以机械方式分开，必须用激光进行多次扫描，因此优选沟槽17的深度ΔA1超过晶片11厚度的60％。接着进行破开，如图3所示，以改质层20为起始点将半导体晶片11劈开，分割成单个半导体芯片11-1、11-2、11-3、…等(单片化)，这样，晶片11的主表面侧的厚度ΔE(＝ΔC1+Δα)的部分成为劈开面。劈开面的方向可以与主表面垂直，也可以根据硅(Si)的晶体方向略呈倾斜。然后，如图4所示，进行表面保护带12的拉伸作业，使各芯片11-1、11-2、11-3、…之间扩张。然后，对形成了单片的半导体晶片11的背面侧进行磨削去除，使其成为规定的厚度(最终芯片厚度ΔC1)。磨削量是将沟槽17和改质层20完全除去，在形成的半导体芯片11-1、11-2、11-3、…的侧面只留有劈开面的量(＝ΔA1+ΔB1+Δα)。该背面磨削后，也可以进行蚀刻(干式/湿式/气体)、CMP处理等，使其平坦。另外，也可以不进行机械方式的磨削，而只通过蚀刻处理将芯片加工成规定的厚度ΔC1。然后，将上述表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：在半导体晶片的主表面上形成元件的工序；在上述半导体晶片的背面沿着切割线或芯片分割线采用机械或化学方法形成沟槽的工序；　向上述沟槽内照射激光，在比上述半导体晶片的上述沟槽更深 的位置形成改质层的工序；以上述改质层为起始点分割上述半导体晶片的工序；和除去上述半导体晶片的背面直到至少上述沟槽的深度的工序。

【技术特征摘要】
JP 2005-11-9 325022/20051.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括在半导体晶片的主表面上形成元件的工序；在上述半导体晶片的背面沿着切割线或芯片分割线采用机械或化学方法形成沟槽的工序；向上述沟槽内照射激光，在比上述半导体晶片的上述沟槽更深的位置形成改质层的工序；以上述改质层为起始点分割上述半导体晶片的工序；和除去上述半导体晶片的背面直到至少上述沟槽的深度的工序。2.根据权利要求1所述的半导体器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑泽哲也，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]