半导体装置的制造方法制造方法及图纸

在一种半导体装置的制造方法中，制备其中形成多个半导体元件(3)并且具有彼此相反的第一表面(2a)和第二表面(2b)的晶圆(2)，以及沿着所述多个半导体元件中相邻半导体元件之间的边界(4)在所述晶圆的所述第一表面上形成凹槽(11)。以所述晶圆的所述第一表面面向支撑板(31)的方式将所述晶圆附接到所述支撑板，以及沿着所述边界将刻划刀片(33)压靠所述晶圆的所述第二表面以沿着所述边界在所述晶圆内部形成竖直裂纹(5)。然后，沿着所述边界将分断刀片(34)压靠所述晶圆以沿着所述边界劈开所述晶圆。晶圆。晶圆。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法


[0001]本公开涉及一种半导体装置的制造方法。

技术介绍

[0002]一种半导体装置的制造方法包括从在其中形成多个半导体元件的晶圆单独切出半导体元件的制程。常规上，晶圆是沿着相邻半导体元件之间的边界切割(cut或diced)的。但近年来，开始采用一种称为刻划及分断制程(scribing and breaking process)的方法。
[0003]在该刻划及分断制程中，首先，沿着相邻的半导体元件之间的边界按压刻划刀片(具有薄周缘的盘状刀片)，以沿着该边界在晶圆内部产生裂纹。由于裂纹在垂直于晶圆表面的方向上延伸，因此以下将裂纹称为竖直裂纹。随后，沿着边界按压分断刀片以沿着边界劈开晶圆。与传统的切割制程相比，刻划及分断制程可以减小晶圆中相邻半导体元件之间的宽度。

技术实现思路

[0004]在刻划制程中，刻划刀片被强力压靠在被附接于支撑板上的晶圆上。因此，如果异物存在于晶圆的后表面与支撑板之间，则晶圆可能被夹在异物与刻划刀片之间，并且晶圆可能被非常局部地强烈按压并损坏。本公开提供一种即使异物进入晶圆与支撑板之间也能限制或减少晶圆在刻划制程中的损坏的技术。
[0005]在根据本公开的一个方面的半导体装置的制造方法中，制备其中形成多个半导体元件并且具有彼此相反的第一表面和第二表面的晶圆，以及沿着所述多个半导体元件中相邻半导体元件之间的边界在所述晶圆的所述第一表面上形成凹槽。以所述晶圆的所述第一表面面向所述支撑板的方式将所述晶圆附接到支撑板，以及沿着所述边界将刻划刀片压靠所述晶圆的所述第二表面以沿着所述边界在所述晶圆内部形成竖直裂纹。然后，沿着所述边界将分断刀片压靠所述晶圆以沿着所述边界劈开所述晶圆。
[0006]在上述制造方法中，在与被刻划刀片按压的第二表面相反的第一表面上形成凹槽。在刻划期间，即使异物直接进入相邻半导体元件之间的边界下方，异物也会进入凹槽。因此，晶圆不会被强力夹在刻划刀片与异物之间。即使晶圆与支撑板之间有异物进入，晶圆在刻划制程中也不会受到损伤(至少减少了损伤)。
[0007]可以通过形成用于实现作为半导体元件的功能的结构的制程来形成上述凹槽。例如，可以通过在要形成半导体元件的区域中蚀刻而形成沟槽的制程来形成凹槽。氧化硅膜可以形成在所述凹槽的内表面上，并且可以在所述半导体元件上形成所述氧化硅膜的制程中形成氧化硅膜。可以在所述半导体元件上形成树脂层的制程中形成所述凹槽。
附图说明
[0008]本公开的上述和其他对象、特征及优点将随参照附图对本公开的下述描述而趋向显而易见，在附图中：
[0009]图1是晶圆的平面视图；
[0010]图2是描绘凹槽形成制程的一部分的图示；
[0011]图3是描绘所述凹槽形成制程的继图2所描绘的部分之后的部分的图示；
[0012]图4是描绘凹槽形成制程的继图3所描绘的部分之后的部分的图示；
[0013]图5是描绘凹槽形成制程的继图4所描绘的部分之后的部分的图示；
[0014]图6是描绘刻划制程的图示；
[0015]图7是描绘分断制程的一部分的图示；以及
[0016]图8是描绘分断制程的继图7所描绘的部分之后的部分的图示。
具体实施方式
[0017]将参照附图描述一个实施例的制造方法。图1是晶圆2的平面视图，多个半导体元件3以格栅图案形成在晶圆2中。在图1中，半导体元件3由实线矩形示意性地表示。一些实线矩形已省略了附图标记“3”。为了便于说明，作为相邻的半导体元件3之间的边界并且在当将晶圆2分开成单独的半导体元件3时所使用的分界线后面被称为刻划线(scribe line)4。在图1中，刻划线4由长短交替的虚线表示。从晶圆2分开的每个半导体元件3对应于一个半导体装置。半导体元件3是晶体管、二极管等具有功能的元件。
[0018]晶圆2的材料可以是SiC或GaN等半导体材料，但优选是其中形成有晶面(crystal plane)的半导体材料。晶圆2形成为使得晶面垂直于晶圆2的表面。半导体元件3形成为使得刻划线4(即，相邻半导体元件3之间的边界)与在晶圆的平面图中的晶面重合。
[0019]半导体装置(即，半导体元件3)的制造方法将参考图2至图8进行描述，图2至图8描绘出沿着图1的线II
‑
II所截取的横截面。为了便于说明，在半导体元件3中，将图1中线II
‑
II的左侧上的半导体元件标记为3a，将位于图1中线II的右侧上的半导体元件标记为3b。本实施例的制造方法包含凹槽形成制程、刻划制程、和分断制程。
[0020](凹槽形成制程)
[0021]将参照图2至图5描述凹槽形成制程。晶圆2具有彼此相反的第一表面2a与第二表面2b。在第一表面2a的表面部分中，形成半导体元件3a和3b的主结构，诸如栅极电极和通道之类。
[0022]在图2的晶圆2的横截面中，左虚线的左侧上的区域是半导体元件3a，右虚线的右侧上的区域是半导体元件3b。在半导体元件3a和3b中形成的通道和栅极电极等主结构(即，实现半导体元件3的功能所需的结构中的主结构)未示出。上述刻划线4位于半导体元件3a与半导体元件3b之间。刻划线4在图2和后续图示中由交替的长短虚线指示。
[0023]在凹槽形成制程中，在晶圆2的其中形成有半导体元件3的第一表面2a中，沿着相邻半导体元件3a与3b之间的边界(即，刻划线4)形成凹槽11。图2显示了在形成凹槽11之前晶圆2的横截面。在晶圆2的第一表面2a上进行诸如干蚀刻的制程以沿着刻划线4形成凹槽11(图3)。用于形成凹槽11的干蚀刻制程可以是用于在半导体元件3a和3b的区域中形成用于实现作为半导体元件3的功能的结构(例如，沟槽)的制程之一。因此，在半导体元件3a和3b的多个区域也形成有多个凹槽11。
[0024]接着，在第一表面2a上形成氧化硅膜(silicon oxide film)21(图4)。由于氧化硅膜21还具有半导体元件3a和3b的功能之一，所以氧化硅膜21也形成在半导体元件3a和3b
上。半导体元件3a和3b的多个区域中的氧化硅膜21是为了使半导体元件3a和3b的多个表面层绝缘而设置的。氧化硅膜21也形成在凹槽11的内表面和底表面上。
[0025]接着，在氧化硅膜21上形成树脂层22(图5)。由于树脂层22具有保护半导体元件3a和3b的表面的功能，所以树脂层22也形成在半导体元件3a和3b上。但是，树脂层22仅形成在凹槽11的外侧。树脂层22例如是聚酰亚胺(polyimide)或聚酰亚胺层。
[0026]靠近晶圆2的第一表面2a所形成的凹槽11具有大约10至100微米的宽度和大约5至50微米的深度。凹槽11的底表面是平坦的。
[0027]氧化硅膜21和树脂层22可以通过形成用于实现作为半导体元件3的功能的结构的制程来形成。如上所述，氧化硅膜21被形成在凹槽11的内表面上。该氧化硅膜21可以在半导体元件3a和3b上形成氧化硅膜的制程中被形成。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，包括：制备其中形成多个半导体元件并且具有彼此相反的第一表面和第二表面的晶圆，以及沿着所述多个半导体元件中相邻半导体元件之间的边界在所述晶圆的所述第一表面上形成凹槽；以所述晶圆的所述第一表面面向支撑板的方式将所述晶圆附接到所述支撑板，以及沿着所述边界将刻划刀片压靠所述晶圆的所述第二表面以沿着所述边界在所述晶圆内部形成竖直裂纹；以及沿着所述边界将分断刀片压靠所述晶圆以沿着所述边界劈开所述晶圆。2.如权利要求1所述的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：立花文人，植茶雅史，南云裕司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社未来瞻科技株式会社，
类型：发明
国别省市：