JP5772670B2 - Method for manufacturing reverse blocking semiconductor element - Google Patents
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Description
この発明は、ウエハー裏面の処理が必要な半導体素子の製造方法に関し、特に逆阻止型半導体素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor element that requires processing of the back surface of a wafer, and more particularly to a method for manufacturing a reverse blocking semiconductor element.
従来、コンピュータや通信機器の主要部分には、多数のトランジスタや抵抗などを、電気回路を構成するようにむすびつけて、1チップ上に集積した集積回路(IC)が多用されている。このようなICの中で、電力用半導体素子を含むものは、パワーICと呼ばれており、電力用半導体素子の一つにIGBTがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an integrated circuit (IC) in which a large number of transistors, resistors, and the like are connected to form an electric circuit and integrated on a single chip is often used as a main part of a computer or a communication device. Among such ICs, those including power semiconductor elements are called power ICs, and IGBTs are one of the power semiconductor elements.
IGBTは、高速スイッチング特性および電圧駆動特性を有するMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)と、低オン電圧特性を有するバイポーラトランジスタをワンチップに構成したパワー素子である。その応用範囲は、汎用インバータ、ACサーボ、無停電電源(UPS)またはスイッチング電源などの産業分野から、電子レンジ、炊飯器またはストロボなどの民生機器分野へと拡大してきている。また、新しいチップ構造を用いた、より低オン電圧のIGBTが開発されており、IGBTを用いた応用装置の低損失化や高効率化が図られてきている。 The IGBT is a power element in which a MOSFET (insulated gate field effect transistor) having high-speed switching characteristics and voltage driving characteristics and a bipolar transistor having low on-voltage characteristics are configured on a single chip. The range of applications has expanded from industrial fields such as general-purpose inverters, AC servos, uninterruptible power supplies (UPS), or switching power supplies to consumer equipment fields such as microwave ovens, rice cookers, and strobes. Further, IGBTs having a lower on-voltage using a new chip structure have been developed, and reductions in the loss and efficiency of application devices using the IGBT have been achieved.
IGBTには、パンチスルー(以下、PTとする)型、ノンパンチスルー(以下、NPTとする)型、フィールドストップ(以下、FSとする)型の構造があり、nチャネル型の縦型二重拡散構造のものが主流である。したがって、本明細書では、nチャネル型IGBTを例にして説明するが、pチャネル型IGBTでも同様である。 The IGBT has a punch-through (hereinafter referred to as PT) type, non-punch-through (hereinafter referred to as NPT) type, and field stop (hereinafter referred to as FS) type, and an n-channel vertical double type. A diffusion structure is the mainstream. Accordingly, in this specification, an n-channel IGBT is described as an example, but the same applies to a p-channel IGBT.
PT型IGBTは、p+半導体基板上にn+バッファ層とn−活性層をエピタキシャル成長させたエピタキシャルウエハーを用いて形成される。そのため、例えば耐圧600V系の素子では、活性層の厚さは70μm程度であるが、p+半導体基板を含む総厚さは200〜300μm程度になる。PT型IGBTでは、n−活性層中の空乏層がn+バッファ層に到達する。 The PT-type IGBT is formed using an epitaxial wafer obtained by epitaxially growing an n + buffer layer and an n − active layer on a p + semiconductor substrate. Therefore, for example, in a device with a withstand voltage of 600 V, the thickness of the active layer is about 70 μm, but the total thickness including the p + semiconductor substrate is about 200 to 300 μm. In the PT-type IGBT, the depletion layer in the n − active layer reaches the n + buffer layer.
図12は、低ドーズ量の浅いp+コレクタ層を有するNPT型IGBTの1/2セル分の構成を示す断面図である。図12に示すように、例えばFZウエハー(以下、「ウエハー」という)1よりなるn−半導体基板を活性層とし、その表面側に、p+ベース領域2が選択的に形成されている。ベース領域2の表面層には、n+エミッタ領域3が選択的に形成されている。また、基板表面上には、ゲート酸化膜4を介してゲート電極5が形成されている。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a half cell of an NPT type IGBT having a shallow p + collector layer with a low dose. As shown in FIG. 12, an n − semiconductor substrate made of, for example, an FZ wafer (hereinafter referred to as “wafer”) 1 is used as an active layer, and ap + base region 2 is selectively formed on the surface side thereof. In the surface layer of the base region 2, an n + emitter region 3 is selectively formed. A gate electrode 5 is formed on the substrate surface via a gate oxide film 4.
エミッタ電極6は、エミッタ領域3およびベース領域2に接触しているとともに、層間絶縁膜7によりゲート電極5から絶縁されている。基板裏面には、p+コレクタ層8およびコレクタ電極9が形成されている。NPT型の場合には、ウエハー1の厚さがPT型よりも厚くなるが、素子全体としては、PT型の素子に比べて、大幅に薄くなる。また、エピタキシャル基板を用いずに、FZ基板を用いているため、安価である。 The emitter electrode 6 is in contact with the emitter region 3 and the base region 2 and is insulated from the gate electrode 5 by the interlayer insulating film 7. A p + collector layer 8 and a collector electrode 9 are formed on the back surface of the substrate. In the case of the NPT type, the thickness of the wafer 1 is thicker than that of the PT type, but the entire device is significantly thinner than the PT type device. Moreover, since the FZ substrate is used without using the epitaxial substrate, the cost is low.
図13は、FS型IGBTの1/2セル分の構成を示す断面図である。図13に示すように、基板表面側の素子構造は、図12に示すNPT型の素子と同じである。基板裏面側には、n−層であるウエハー1とp+コレクタ層8との間に、n+バッファ層10が設けられている。FS型の場合、ウエハー1の厚さは、PT型と同じ70μm程度(耐圧600V系)であり、素子全体の厚さは100〜200μm程度である。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a half cell of the FS type IGBT. As shown in FIG. 13, the element structure on the substrate surface side is the same as the NPT type element shown in FIG. On the back side of the substrate, an n + buffer layer 10 is provided between the wafer 1 which is an n − layer and the p + collector layer 8. In the case of the FS type, the thickness of the wafer 1 is about 70 μm (withstand voltage 600V system), which is the same as the PT type, and the thickness of the entire element is about 100 to 200 μm.
図14は、逆阻止型IGBTの1/2セル分の構成を示す断面図である。図14に示すように、逆阻止型IGBTは、p+コレクタ層8と接するように分離層11が形成される以外は、図12に示すNPT型の素子と同様の構造である。逆阻止型IGBTは、従来型のIGBTの基本性能に加え、逆方向耐圧性を有し、直流を介さずに交流−交流交換をおこなうマトリクスコンバータの半導体スイッチに用いられる。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of 1/2 cell of a reverse blocking IGBT. As shown in FIG. 14, the reverse blocking IGBT has the same structure as the NPT type element shown in FIG. 12 except that the isolation layer 11 is formed so as to be in contact with the p + collector layer 8. The reverse blocking IGBT has a reverse breakdown voltage in addition to the basic performance of the conventional IGBT, and is used for a semiconductor switch of a matrix converter that performs AC-AC exchange without passing through DC.
マトリクスコンバータは、従来型のコンバータと異なり、コンデンサが不要であり、電源高調波が削減される。一方で、マトリクスコンバータの入力は交流であるため、半導体スイッチには逆方向耐圧性が必要とされる。このため、従来型のIGBTを用いた半導体スイッチの場合は、逆阻止用のダイオードを直列に接続する必要があった。一方で、逆阻止型IGBTを用いた半導体スイッチによれば、ダイオードを直列に接続する必要がないため、導電損失を半減することができ、マトリクスコンバータの変換効率を大幅に向上させることができる。逆阻止型IGBTの製造には、基板表面から100μm以上の厚さの深い接合の形成技術と、100μm以下の厚さの極薄ウエハーの生産技術が不可欠なものとなっている。 Unlike a conventional converter, the matrix converter does not require a capacitor, and power supply harmonics are reduced. On the other hand, since the input of the matrix converter is an alternating current, the semiconductor switch is required to have reverse breakdown voltage. For this reason, in the case of a semiconductor switch using a conventional IGBT, it is necessary to connect reverse blocking diodes in series. On the other hand, according to the semiconductor switch using the reverse blocking IGBT, since it is not necessary to connect the diodes in series, the conduction loss can be halved and the conversion efficiency of the matrix converter can be greatly improved. For manufacturing a reverse blocking IGBT, a technology for forming a deep junction having a thickness of 100 μm or more from the substrate surface and a technology for producing an ultrathin wafer having a thickness of 100 μm or less are indispensable.
また、最近では、総合損失をより低減するため、ウエハーを薄く削り、デバイス厚をできるだけ薄くする試みがなされている。例えば、耐圧600V系の素子の場合、FS型IGBTの厚さは70μm程度が想定されている。耐圧クラスが低くなると、素子の厚さはさらに薄くなる。このような厚さのFS型IGBTまたはそれに類似したデバイスの製造方法として、以下に説明するように、FZウエハーを研磨する方法が知られている。 Recently, in order to further reduce the total loss, an attempt has been made to make the device as thin as possible by shaving the wafer thinly. For example, in the case of an element having a withstand voltage of 600 V, the thickness of the FS type IGBT is assumed to be about 70 μm. When the breakdown voltage class is lowered, the thickness of the element is further reduced. As a manufacturing method of the FS type IGBT having such a thickness or a device similar thereto, a method of polishing an FZ wafer is known as described below.
図15〜19は、従来のFZウエハーを用いたFS型IGBTの製造プロセスを示す図である。図15に示すように、まず、活性層となるn−ウエハー1の表面側に、ベース領域、エミッタ領域、SiO2などからなるゲート酸化膜、ゲート電極、BPSGなどからなる層間絶縁膜、Al−Si膜などからなるエミッタ電極およびポリイミド膜などからなる絶縁保護膜を有する表面側素子構造部12を形成する(図15)。 15 to 19 are diagrams showing a manufacturing process of an FS type IGBT using a conventional FZ wafer. As shown in FIG. 15, first, on the surface side of the n − wafer 1 serving as an active layer, a base region, an emitter region, a gate oxide film made of SiO 2 , a gate electrode, an interlayer insulating film made of BPSG, etc. A surface side element structure portion 12 having an emitter electrode made of Si film or the like and an insulating protective film made of polyimide film or the like is formed (FIG. 15).
ついで、ウエハー1の裏面を、バックグラインドやエッチングなどの手段により研削して、ウエハー1を所望の厚さ、例えば70μmの厚さとする(図16)。なお、エッチングの場合、厳密には研削ではないが、本明細書では、ウエハー1を薄くする手段については問わないので、エッチングを含めて研削とする。 Next, the back surface of the wafer 1 is ground by means such as back grinding or etching, so that the wafer 1 has a desired thickness, for example, 70 μm (FIG. 16). In the case of etching, although it is not strictly grinding, in this specification, since means for thinning the wafer 1 is not limited, grinding including etching is performed.
ついで、ウエハー1の裏面から、例えばn型不純物であるリン(P)と、p型不純物であるボロン(B)のイオン注入をおこない、電気炉で350〜500℃の熱処理(アニール)をおこない、バッファ層10およびコレクタ層8を形成する(図17)。ついで、ウエハー1の裏面、すなわちコレクタ層8の表面に、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)および金(Au)などの複数の金属を蒸着し、コレクタ電極9を形成する(図18)。 Next, from the back surface of the wafer 1, for example, ion implantation of phosphorus (P) as an n-type impurity and boron (B) as a p-type impurity is performed, and a heat treatment (annealing) at 350 to 500 ° C. is performed in an electric furnace. A buffer layer 10 and a collector layer 8 are formed (FIG. 17). Next, a plurality of metals such as aluminum (Al), titanium (Ti), nickel (Ni), and gold (Au) are vapor-deposited on the back surface of the wafer 1, that is, the surface of the collector layer 8 to form the collector electrode 9 ( FIG. 18).
最後に、コレクタ電極9側にダイシングテープ13を貼り付けてダイシングをおこない、ウエハー1を複数のチップ14に切断する(図19)。そして、各チップ14のコレクタ電極9を固定部材に半田付けするとともに、表面側素子構造部12の電極にアルミワイヤ電極をワイヤボンディング装置により固着する。 Finally, dicing tape 13 is attached to the collector electrode 9 side and dicing is performed to cut the wafer 1 into a plurality of chips 14 (FIG. 19). Then, the collector electrode 9 of each chip 14 is soldered to a fixing member, and an aluminum wire electrode is fixed to the electrode of the surface side element structure portion 12 by a wire bonding apparatus.
しかし、上述した従来方法によって、例えば70μm厚程度の薄い素子を作製しようとすると、バックグラインドまたはエッチングによる裏面研削(図16参照)後のウエハーの厚みが薄いため、その後の裏面側に対するイオン注入や電極の蒸着時にウエハーに割れ
や反りが発生しやすい。
However, if an attempt is made to produce a thin element having a thickness of, for example, about 70 μm by the conventional method described above, the thickness of the wafer after back grinding or back grinding by etching (see FIG. 16) is thin. The wafer is likely to crack or warp during electrode deposition.
このようなウエハーの割れや反りを防止するため、表面側素子構造部を形成したウエハーの表面に支持部材を貼り付け、その状態で裏面側工程をおこなった後、支持部材からウエハーを剥離させる方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照。)。また、このように支持部材とウエハーとを貼り合わせて製造工程を進めた後、支持部材とウエハーを相反する向きに吸着しながら加熱することによって、支持部材からウエハーを剥離するウエハー剥し装置が知られている(例えば、下記特許文献2参照。)。 In order to prevent such cracking and warping of the wafer, a method in which a support member is attached to the surface of the wafer on which the surface side element structure is formed, and after performing the back side process in that state, the wafer is peeled off from the support member Has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below). In addition, a wafer peeling apparatus that peels a wafer from a support member by adhering the support member and the wafer to each other in a direction opposite to each other and heating the wafer after the manufacturing process is performed is known. (For example, refer to Patent Document 2 below).
また、ウエハーの反りを防止するため、表面保護用のテープを貼り付けたウエハーに対して、ウエハー裏面からダイシングラインを入れ(第1回目のダイシング)、裏面工程をおこなった後、第2のダイシングをおこなって半導体チップを形成する方法が提案されている(例えば、下記特許文献3参照。)。 Also, in order to prevent the wafer from warping, a dicing line is inserted from the back side of the wafer (first dicing) to the wafer on which the surface protecting tape is attached, and after the back side process is performed, the second dicing is performed. There has been proposed a method of forming a semiconductor chip by performing (see, for example, Patent Document 3 below).
また、支持シートに貼り付けられたダイシング済みのウエハーの外周部分および不良品チップのみを、UV光のスポット照射によって支持シートから取り除く方法が提案されている(例えば、下記特許文献4参照。)。 In addition, a method has been proposed in which only the outer peripheral portion of a diced wafer attached to a support sheet and defective chips are removed from the support sheet by spot irradiation with UV light (for example, see Patent Document 4 below).
しかしながら、上述した従来技術によれば、裏面工程後のウエハーの厚さが薄いため、ダイシング後の個々のチップをダイシングテープから剥離する際に、チップに割れが生じやすいという問題点がある。また、裏面研削後の薄いウエハーを支持部材から剥離する際にも、同様の問題が生じる。 However, according to the above-described prior art, since the wafer after the back surface process is thin, there is a problem that when the individual chips after dicing are peeled from the dicing tape, the chips are likely to be cracked. Moreover, the same problem occurs when the thin wafer after back grinding is peeled off from the support member.
例えば、ダイシングテープとして、UV光照射によって接着力が弱まるUVテープを用いる場合、UV光を照射してテープの接着力を弱めても、個々のチップをピンセットなどでつまみ取る際にチップに圧力がかかり、チップが割れてしまうことがある。また、ダイシングテープとして、加熱発泡によって接着力が弱まる発泡テープを用いる場合、発泡テープを加熱してテープの接着力を弱めても、時間が経つと再び接着力が強くなってしまう。したがって、加熱後の短時間のうちに全てのチップを剥離させる必要があるが、それは困難である。 For example, when a UV tape whose adhesive strength is weakened by irradiation with UV light is used as the dicing tape, even when UV light is applied to weaken the adhesive strength of the tape, pressure is applied to the chips when picking up individual chips with tweezers. This may cause the chip to break. In addition, when a foam tape whose adhesive strength is weakened by heating and foaming is used as the dicing tape, even if the adhesive strength of the tape is weakened by heating the foam tape, the adhesive strength becomes strong again over time. Therefore, it is necessary to peel off all the chips within a short time after heating, which is difficult.
また、剥離用テープを用いたピーリング剥離をおこなう場合、剥離用テープでダイシングテープから引っ張り上げる際に、ダイシングテープの粘着力によってチップが割れてしまう可能性がある。さらに、剥離用テープに接着したチップをピックアップする際にピンセットを用いると、チップに圧力がかかり、チップが割れてしまう可能性がある。 Further, when peeling with a peeling tape is performed, when the peeling tape is pulled up from the dicing tape, the chip may be broken due to the adhesive force of the dicing tape. Furthermore, if tweezers are used when picking up a chip adhered to the peeling tape, pressure may be applied to the chip and the chip may be broken.
また、例えば、上記特許文献1のような方法や特許文献2のような装置を用いて支持部材からウエハーを剥離しても、ダイシング後にダイシングテープからチップを剥離する際に、チップに割れが生じてしまうという問題点がある。また、特許文献2の装置は、ウエハーを剥がすためのものであるため、個々のチップを剥離するのには適さない。また、上記特許文献3の方法についても、ウエハーから表面保護用のシートを剥離する際、および、2回目のダイシングをおこなう際に、ウエハーに割れが生じてしまうという問題点があ
る。
Further, for example, even if the wafer is peeled from the support member using the method as in Patent Document 1 or the apparatus as in Patent Document 2, the chip is cracked when the chip is peeled off from the dicing tape after dicing. There is a problem that. Moreover, since the apparatus of patent document 2 is for peeling a wafer, it is not suitable for peeling each chip | tip. The method of Patent Document 3 also has a problem in that the wafer is cracked when the surface protecting sheet is peeled off from the wafer and when the second dicing is performed.
また、上記特許文献4の方法では、UV光をチップごとに照射するには、マスクが必要になるという問題点がある。また、UV光をスポット照射するためにUVレーザーを用いると、波長が300nm程度と短いために、ウエハー上の全てのチップを剥離するためには、長時間を要するという問題点がある。例えば、10mm角のチップの場合、1日に5チップ程度しか剥離することができず、生産効率が低下してしまう。 Further, the method of Patent Document 4 has a problem that a mask is required to irradiate UV light for each chip. Further, when a UV laser is used for spot irradiation with UV light, since the wavelength is as short as about 300 nm, there is a problem that it takes a long time to peel off all the chips on the wafer. For example, in the case of a 10 mm square chip, only about 5 chips can be peeled per day, resulting in a reduction in production efficiency.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ダイシングテープや支持部材からの剥離時におけるチップや、チップに分離可能な状態のウエハーの割れ率を低減させることができる半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。 In order to eliminate the above-described problems caused by the prior art, the present invention manufactures a semiconductor device capable of reducing the cracking rate of a chip at the time of peeling from a dicing tape or a support member or a wafer that can be separated into chips. It aims to provide a method.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかる逆阻止型半導体素子の製造方法は、半導体ウエハーに素子構造部を形成する形成工程と、前記素子構造部が形成された半導体ウエハーの表面に、加熱によって剥離可能な支持部材を貼り合わせる貼り合わせ工程と、前記支持部材が貼り合わせられた状態で、前記半導体ウエハーの前記支持部材が貼り合わせられた面に対して反対側の面に分離溝を形成することによって、前記半導体ウエハーをチップ状に分離可能な状態にする分離工程と、前記反対側の面から前記半導体ウエハーの前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分に一緒に不純物イオンを注入する工程と、前記反対側の面にレーザーを照射してアニールを行って、前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分にコレクタ層を形成する工程と、前記反対側の面ならびに前記分離溝に電極を形成する工程と、前記支持部材の、個々のチップに相当する部分を個別に加熱する加熱工程と、前記支持部材の、前記加熱工程で加熱された部分に貼り合わされているチップを吸着して、該チップを前記支持部材から剥離する剥離工程とをこの順に含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a reverse blocking semiconductor element manufacturing method according to the invention of claim 1 includes a forming step of forming an element structure portion on a semiconductor wafer, and the element structure portion is formed. A bonding step of bonding a support member that can be peeled off by heating to the surface of the semiconductor wafer; and the surface of the semiconductor wafer bonded to the surface of the semiconductor wafer bonded in a state where the support member is bonded Forming a separation groove on the side surface to separate the semiconductor wafer into a chip-like state, and exposing the semiconductor wafer from the opposite surface to the opposite surface and the separation groove. implanting impurity ions into portions together, annealed by irradiating laser to the surface of the opposite side, on the surface as well as the separation groove of the opposite side Forming a collector layer out portion, and forming an electrode on the surface as well as the separation groove of the opposite side, of the support member, and a heating step of heating separately the portion corresponding to the individual chips, And a peeling step of adsorbing a chip bonded to a portion of the support member heated in the heating step and peeling the chip from the support member in this order.
あるいは、請求項2の発明にかかる逆阻止型半導体素子の製造方法のごとく、半導体ウエハーのおもて面側に素子構造部を形成する形成工程と、前記半導体ウエハーの裏面を研削して、前記半導体ウエハーの厚さを所定の厚さとする研削工程と、前記素子構造部が形成された半導体ウエハーのおもて面に、加熱によって剥離可能な支持部材を貼り合わせる貼り合わせ工程と、 前記支持部材が貼り合わせられた状態で、前記半導体ウエハーの前記支持部材が貼り合わせられた面に対して反対側の面にエッチングマスクを形成し、湿式異方性エッチングによりV字型の分離溝を形成することによって、前記半導体ウエハーをチップ状に分離可能な状態にする分離工程と、前記反対側の面から前記半導体ウエハーの前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分に一緒に不純物イオンを注入する工程と、前記反対側の面にレーザーを照射してアニールを行って、前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分にコレクタ層を形成する工程と、前記反対側の面ならびに前記分離溝に電極を形成する工程と、前記支持部材の、個々のチップに相当する部分を個別に加熱する加熱工程と、前記支持部材の、前記加熱工程で加熱された部分に貼り合わされているチップを吸着して、該チップを前記支持部材から剥離する剥離工程と、をこの順に含むことを特徴とする。 Alternatively, as the method for manufacturing a reverse blocking semiconductor device according to the invention of claim 2, a forming step of forming a device structure portion on the front surface side of the semiconductor wafer and grinding the back surface of the semiconductor wafer, wherein A grinding step in which the thickness of the semiconductor wafer is set to a predetermined thickness, a bonding step in which a support member that can be peeled off by heating is bonded to the front surface of the semiconductor wafer on which the element structure portion is formed, and the support member In a state where is bonded, an etching mask is formed on the surface of the semiconductor wafer opposite to the surface where the support member is bonded, and a V-shaped separation groove is formed by wet anisotropic etching. Separating the semiconductor wafer into a state in which the semiconductor wafer can be separated into chips, the opposite surface of the semiconductor wafer from the opposite surface, and the separation Implanting impurity ions together into the exposed part of the groove and annealing by irradiating the opposite surface with a laser to form a collector layer on the opposite surface and the exposed part of the separation groove A step of forming electrodes on the opposite surface and the separation groove, a heating step of individually heating portions corresponding to individual chips of the support member, and the heating step of the support member And a peeling step of adsorbing the chip bonded to the heated portion at the step and peeling the chip from the support member in this order.
この請求項1,2の発明によれば、支持部材のうち、個々のチップに相当する部分を個別に加熱し、加熱された部分に貼り合わされているチップを吸着して、支持部材から剥離する。これにより、半導体ウエハー上の所望のチップのみを支持部材から剥離することができる。また、チップを吸着することによって支持部材から剥離するので、チップに過度な圧力が加わることがなく、支持部材からの剥離時にチップが割れるのを防止することができる。 According to the first and second aspects of the present invention, the portions corresponding to the individual chips of the support member are individually heated, and the chips bonded to the heated portions are adsorbed and separated from the support member. . Thereby, only the desired chip on the semiconductor wafer can be peeled from the support member. Moreover, since it peels from a support member by adsorb | sucking a chip | tip, an excessive pressure is not applied to a chip | tip and it can prevent that a chip | tip cracks at the time of peeling from a support member.
また、請求項3の発明にかかる半導体素子の製造方法は、請求項1または2に記載の発明において、前記支持部材は、加熱によって剥離可能な接着層を介して前記半導体ウエハーに貼り合わされるガラス基板であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor element manufacturing method according to the first or second aspect, wherein the support member is a glass bonded to the semiconductor wafer via an adhesive layer that can be peeled off by heating. It is a substrate.
この請求項3の発明によれば、半導体ウエハーの表面に接着層を介してガラス基板を貼り合わした状態で、半導体ウエハーをチップ状にほぼ分離可能な状態にすることができる。また、ガラス基板から各チップを剥離する際に、チップが割れるのを防止することができる。 According to the invention of claim 3, the semiconductor wafer can be made substantially separable into chips in a state where the glass substrate is bonded to the surface of the semiconductor wafer via the adhesive layer. Moreover, when each chip | tip is peeled from a glass substrate, it can prevent that a chip | tip cracks.
また、請求項4の発明にかかる半導体素子の製造方法は、請求項1〜3に記載の発明において、前記支持部材は、加熱によって剥離可能な接着層を有する表面保護用シートであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the first to third aspects, wherein the support member is a surface protective sheet having an adhesive layer that can be peeled off by heating. And
この請求項4の発明によれば、半導体ウエハーの表面を表面保護用シートによって保護したまま、半導体ウエハーをチップ状に分離可能な状態にすることができる。また、表面保護用シートから各チップを剥離する際に、チップが割れるのを防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the semiconductor wafer can be separated into chips while the surface of the semiconductor wafer is protected by the surface protection sheet. Moreover, when peeling each chip | tip from the sheet | seat for surface protection, a chip | tip can be prevented from cracking.
また、請求項5の発明にかかる半導体素子の製造方法は、請求項1に記載の発明において、前記形成工程は、前記半導体ウエハーの裏面を研削する工程を含むことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor device manufacturing method according to the first aspect, the forming step includes a step of grinding a back surface of the semiconductor wafer.
この請求項5の発明によれば、半導体ウエハーの裏面を研削して、厚さを薄くしたチップを接着層から剥離する際に、チップが割れるのを防止することができる。
また、請求項6の発明にかかる半導体素子の製造方法は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明において、前記加熱工程は、前記接着層のうち任意の前記チップに貼り合わされている部分に対してレーザー光を照射して加熱し、前記剥離工程は、前記レーザー光が照射された部分と貼り合わせられている前記チップを剥離することを特徴とする。
According to the invention of claim 5, it is possible to prevent the chip from breaking when the back surface of the semiconductor wafer is ground and the chip having a reduced thickness is peeled off from the adhesive layer.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor element manufacturing method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heating step is bonded to any chip of the adhesive layer. The exposed portion is irradiated with laser light and heated, and the peeling step peels off the chip bonded to the portion irradiated with the laser light.
この請求項6の発明によれば、半導体ウエハー上の任意のチップのみを、接着層から剥離することができる。
また、請求項7の発明にかかる半導体素子の製造方法は、請求項6に記載の発明において、前記加熱工程は、前記チップの大きさに略一致する照射範囲のレーザー光を照射することを特徴とする。
According to the invention of claim 6, only an arbitrary chip on the semiconductor wafer can be peeled from the adhesive layer.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth aspect, wherein the heating step irradiates a laser beam in an irradiation range substantially equal to a size of the chip. And
この請求項7の発明によれば、半導体ウエハー上の任意のチップのみを、接着層から剥離することができる。 According to the invention of claim 7, only an arbitrary chip on the semiconductor wafer can be peeled from the adhesive layer.
この発明にかかる半導体素子の製造方法によれば、ダイシングテープや支持部材からの剥離時におけるチップやチップに分離可能な状態のウエハーの割れ率を低減させることができるという効果を奏する。 According to the semiconductor element manufacturing method of the present invention, there is an effect that it is possible to reduce a chip and a crack rate of a wafer that can be separated into chips when peeling from a dicing tape or a support member.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる半導体素子の製造方法の好適な実施の形
態を詳細に説明する。
(参考例)
参考例では、FS型IGBTの製造工程において、ダイシングカットされたチップをダイシングテープからピックアップして個々のチップに分離する場合について説明する。なお、この参考例や後述の実施の形態では、FS型IGBTの製造に本発明を適用する場合について説明するが、NPT型IGBTや逆阻止型IGBT、MOS−FET、ダイオードなどの製造時にも、同様に適用することができる。
Exemplary embodiments of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
(Reference example)
In the reference example, a case where a dicing cut chip is picked up from a dicing tape and separated into individual chips in the manufacturing process of the FS type IGBT will be described. In this reference example and the embodiment described later, a case where the present invention is applied to manufacture of an FS type IGBT will be described. However, even when manufacturing an NPT type IGBT, reverse blocking IGBT, MOS-FET, diode, etc., The same can be applied.
図1および図2は、参考例にかかる半導体素子の製造方法の製造プロセスの一部を示す図である。図1は、ダイシングテープ21に貼り合わされたウエハーが複数のチップ22にダイシングされた状態を示す。これらのチップ22は、背景技術で説明したような従来のFS型IGBTと同様の製造工程によって形成される。すなわち、はじめに、活性層となるウエハーの表面側に、表面側素子構造部を形成する(図15参照)。つぎに、ウエハーの裏面を、バックグラインドやエッチングなどの手段により研削し、ウエハーを所望の厚さとする(図16参照)。 1 and 2 are diagrams illustrating a part of a manufacturing process of a semiconductor device manufacturing method according to a reference example. FIG. 1 shows a state in which a wafer bonded to a dicing tape 21 is diced into a plurality of chips 22. These chips 22 are formed by the same manufacturing process as the conventional FS type IGBT as described in the background art. That is, first, a surface side element structure portion is formed on the surface side of a wafer to be an active layer (see FIG. 15). Next, the back surface of the wafer is ground by means such as back grinding or etching, so that the wafer has a desired thickness (see FIG. 16).
つづいて、イオン注入およびアニールをおこない、バッファ層およびコレクタ層を形成した後(図17参照)、ウエハーの裏面に複数の金属を蒸着し、コレクタ電極を形成する(図18参照)。そして、コレクタ電極側にダイシングテープ21を貼り付けてダイシングをおこない、ウエハーを複数のチップ22に切断する(図1参照)。このとき、ダイシングテープ21として、加熱によって発泡することにより剥離可能な発泡テープを用いる。以上のような工程によって、チップ22が形成される。 Subsequently, ion implantation and annealing are performed to form a buffer layer and a collector layer (see FIG. 17), and then a plurality of metals are deposited on the back surface of the wafer to form a collector electrode (see FIG. 18). Then, dicing tape 21 is attached to the collector electrode side to perform dicing, and the wafer is cut into a plurality of chips 22 (see FIG. 1). At this time, the dicing tape 21 is a foam tape that can be peeled off by foaming by heating. The chip 22 is formed by the above process.
つぎに、各チップ22をダイシングテープ21から剥離する。具体的には、図2に示すように、剥離したいチップ22の位置に合わせて、YAGレーザー(波長:1064nm)またはCO2レーザー(波長:10.64μm)を照射する。レーザーの照射エネルギーは、ダイシングテープ21である発泡テープの剥離温度に達する程度であればよい。発泡テープの剥離温度は、例えば、日東電工株式会社製の型式3198Mの場合、120℃である。YAGレーザーを照射する場合、照射エネルギーは500mJ/cm2程度にすればよい。 Next, each chip 22 is peeled from the dicing tape 21. Specifically, as shown in FIG. 2, YAG laser (wavelength: 1064 nm) or CO 2 laser (wavelength: 10.64 μm) is irradiated in accordance with the position of the chip 22 to be peeled. The irradiation energy of laser should just be the grade which reaches the peeling temperature of the foaming tape which is the dicing tape 21. FIG. For example, in the case of model 3198M manufactured by Nitto Denko Corporation, the peeling temperature of the foam tape is 120 ° C. When irradiating with YAG laser, the irradiation energy may be about 500 mJ / cm 2 .
また、レーザーのスポットサイズは、剥離したいチップ22のサイズに合わせて調整する。例えば、チップ22のサイズが10mm角である場合にはレーザーのスポットサイズも10mm角とするのがよい。これは、発泡テープのうち、チップ22と貼り合わせられている範囲のみが、1回のレーザー照射で剥離温度に達するようにするのが望ましいからである。なお、スポット径のパルス照射を1チップあたり複数回おこなって、発泡テープのうち、チップ22と貼り合わせられている範囲が剥離温度に達するようにしてもよい。 The laser spot size is adjusted according to the size of the chip 22 to be peeled off. For example, when the size of the chip 22 is 10 mm square, the laser spot size is preferably 10 mm square. This is because it is desirable that only the range of the foam tape that is bonded to the chip 22 reaches the peeling temperature by one laser irradiation. Note that the spot diameter pulse irradiation may be performed a plurality of times per chip so that the range of the foamed tape bonded to the chip 22 reaches the peeling temperature.
そして、レーザー照射によって発泡テープとの接合力が弱まったチップ22を真空吸着して、ダイシングテープ21からピックアップする。以上の処理をウエハー上の全てのチップ22に対しておこない、ダイシングテープ21から全てのチップ22を剥離する。 Then, the chip 22 whose bonding strength with the foam tape is weakened by laser irradiation is vacuum-sucked and picked up from the dicing tape 21. The above processing is performed on all the chips 22 on the wafer, and all the chips 22 are peeled off from the dicing tape 21.
図3は、チップ剥離時のチップの割れ率とチップの厚さとの関係を示す説明図である。参考例のように製造工程を進めた場合に、ダイシングテープから個々のチップを剥離させる際のチップの割れ率とチップの厚さとの関係を、図3中黒三角プロットで示す(参考例)。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the chip cracking rate and the chip thickness at the time of chip peeling. When the manufacturing process proceeds as in the reference example, the relationship between the chip cracking rate and the chip thickness when the individual chips are peeled from the dicing tape is shown by a black triangle plot in FIG. 3 (reference example).
比較のため、ダイシングテープとしてUVテープを用い、UVテープへのUV光の照射後にピンセットでチップをピックアップした場合のチップの割れ率とチップの厚さの関係
を、図3中黒四角のプロットで示す(従来例1)。また、ダイシングテープとして発泡テープを用い、発泡テープの加熱後にピンセットでチップをピックアップした場合のチップの割れ率とチップの厚さの関係を、図3中白三角のプロットで示す(従来例2)。さらに、剥離用テープを用いたピーリング剥離によってダイシングテープからチップを引っ張り上げた後、剥離用テープからピンセットでチップをピックアップした場合のチップの割れ率およびチップの厚さの関係を、図3中黒丸のプロットで示す(従来例3)。
For comparison, when a UV tape is used as a dicing tape and the chip is picked up with tweezers after the UV tape is irradiated with the UV light, the relationship between the chip cracking ratio and the chip thickness is shown by a black square plot in FIG. This is shown (conventional example 1). Also, the relationship between the chip cracking rate and the chip thickness when a foam tape is used as the dicing tape and the chip is picked up with tweezers after the foam tape is heated is shown by a white triangle plot in FIG. 3 (conventional example 2). . Further, the relationship between the chip cracking rate and the chip thickness when the chip is pulled up from the dicing tape by peeling with a peeling tape and then picked up with the tweezers is shown in FIG. (Conventional example 3).
図3に示すように、参考例のように製造工程を進めた場合には、チップの厚さを50μmまで薄くしても、ダイシングテープから剥離したときのチップの割れ率はほぼゼロと極めて小さい。それに対して、従来例1では、チップの厚さを80μm以下にすると、割れ率が60%を超えてしまう。同様に、チップの厚さが80μm以下では、従来例2および従来例3の割れ率は、それぞれ50%および70%を超えてしまう。 As shown in FIG. 3, when the manufacturing process is advanced as in the reference example, even when the chip thickness is reduced to 50 μm, the cracking ratio of the chip when peeled off from the dicing tape is extremely small, almost zero. . On the other hand, in Conventional Example 1, when the thickness of the chip is 80 μm or less, the cracking rate exceeds 60%. Similarly, when the chip thickness is 80 μm or less, the crack rates of Conventional Example 2 and Conventional Example 3 exceed 50% and 70%, respectively.
以上説明したように、実施の形態1にかかる製造方法によれば、ダイシングテープとして発泡テープを用い、ダイシング後の各チップに合わせてレーザー光を照射してダイシングテープの接着力を弱め、真空吸着によってダイシングテープからチップを剥離する。これにより、チップに対して、ピンセットでつまむ際のような過度な圧力をかけることなく、ダイシングテープから剥離することができるので、ダイシングテープからの剥離時にチップが割れるのを防ぐことができる。 As described above, according to the manufacturing method according to the first embodiment, the foamed tape is used as the dicing tape, the laser beam is irradiated to each chip after dicing, the adhesive strength of the dicing tape is weakened, and vacuum adsorption is performed. To peel the chip from the dicing tape. Thereby, since it can peel from a dicing tape, without applying excessive pressure like the time of pinching with a tweezers, a chip can be prevented from cracking at the time of peeling from a dicing tape.
また、任意のチップの位置に合わせてレーザー光を照射することによって、発泡テープの一部のみの接着力を弱めることができるので、任意のチップのみをダイシングテープから剥離することができる。
(実施の形態)
実施の形態では、FS型IGBTの製造工程において、アルカリエッチングによってチップの周囲に分離溝を形成し、その分離溝に沿って個々のチップを支持部材からピックアップする場合について説明する。
Moreover, since the adhesive force of only a part of the foam tape can be weakened by irradiating the laser beam in accordance with the position of an arbitrary chip, only an arbitrary chip can be peeled from the dicing tape.
(Embodiment)
In the embodiment, in the manufacturing process of the FS type IGBT, a case will be described in which separation grooves are formed around the chips by alkali etching, and individual chips are picked up from the support members along the separation grooves.
図4〜図11は、実施の形態にかかる半導体素子の製造方法の製造プロセスの一部を示す図である。まず、ウエハー31の表面側に、表面電極32などの表面側素子構造部を形成する(図4)。つぎに、ウエハー31の裏面を、バックグラインドやエッチングなどの手段により研削し、ウエハー31を所望の厚さとする(図5)。 4-11 is a figure which shows a part of manufacturing process of the manufacturing method of the semiconductor element concerning Embodiment. First, a surface-side element structure such as the surface electrode 32 is formed on the surface side of the wafer 31 (FIG. 4). Next, the back surface of the wafer 31 is ground by means such as back grinding or etching, so that the wafer 31 has a desired thickness (FIG. 5).
つぎに、ウエハー31を反転させ、ウエハー31の裏面側にエッチングマスク33を形成する。また、ウエハー31の表面側に支持部材40を貼り合わせる(図6)。支持部材40としては、例えばガラス基板を用いる。 Next, the wafer 31 is inverted and an etching mask 33 is formed on the back side of the wafer 31. Further, the support member 40 is bonded to the front surface side of the wafer 31 (FIG. 6). For example, a glass substrate is used as the support member 40.
ウエハー31と支持部材40とは、例えば、図7に示すような接着テープ45によって貼り合わされる。接着テープ45は、基材となるPETフィルム41の片面に発泡テープ42が貼り合わせられており、もう一方の片面にUVテープ43が貼り合わされている。ウエハー31に対しては発泡テープ42を貼り合わせ、支持部材40に対してはUVテープ43を貼り合わせる。PETフィルム41の厚さは、例えば100μmであり、発泡テープ42の厚さは、例えば50μmであり、UVテープ43の厚さは、例えば40μmである。このような接着テープ45によって、例えば厚さ625μmの支持部材40とウエハー31とを貼り合わせる。 The wafer 31 and the support member 40 are bonded together with an adhesive tape 45 as shown in FIG. 7, for example. The adhesive tape 45 has a foam tape 42 bonded to one side of a PET film 41 serving as a substrate, and a UV tape 43 bonded to the other side. A foam tape 42 is bonded to the wafer 31, and a UV tape 43 is bonded to the support member 40. The thickness of the PET film 41 is, for example, 100 μm, the thickness of the foam tape 42 is, for example, 50 μm, and the thickness of the UV tape 43 is, for example, 40 μm. With such an adhesive tape 45, for example, the support member 40 having a thickness of 625 μm and the wafer 31 are bonded together.
つぎに、エッチングマスク33を用いて、例えばアルカリ溶液による湿式異方性エッチングにより、ウエハー31の裏面側断面形状が例えばV字型の分離溝34を形成する(図8)。アルカリ溶液には、具体的には、例えば水酸化カリウム、ヒドラジン、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、エチレンジアミンなどの溶液を用いることができる。分離溝34は、当該分離溝34の最深部がウエハー31の表面側近傍まで達するように形成する。このように、分離溝34の最深部が半導体ウエハーの表面に達していることにより、ダイシングをおこなわなくても分離溝34に沿って個々のチップ37に分離させることができる。 Next, using the etching mask 33, a separation groove 34 having a V-shaped cross section on the back surface of the wafer 31 is formed, for example, by wet anisotropic etching using an alkaline solution (FIG. 8). Specifically, for example, potassium hydroxide, hydrazine, ammonia, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ethylenediamine, or the like can be used as the alkaline solution. The separation groove 34 is formed so that the deepest part of the separation groove 34 reaches the vicinity of the surface side of the wafer 31. Thus, since the deepest part of the separation groove 34 reaches the surface of the semiconductor wafer, it is possible to separate the individual chips 37 along the separation groove 34 without performing dicing.
つぎに、エッチングマスク33を除去し、ウエハー31の裏面から、P型不純物としてボロン(B)をイオン注入する。その後、ウエハー31の裏面にレーザーを照射してアニールをおこない、コレクタ層35を形成する(図9)。図9に示すように、コレクタ層35は、ウエハー31の裏面ならびに分離溝34に露出した部分に形成されている。そして、ウエハー31の裏面に金を蒸着し、裏面電極36を形成する(図10)。図10に示すように裏面電極36は、ウエハー31の裏面ならびに分離溝34に露出した部分に形成されたコレクタ層35上に形成される。 Next, the etching mask 33 is removed, and boron (B) is ion-implanted from the back surface of the wafer 31 as a P-type impurity. Thereafter, the back surface of the wafer 31 is irradiated with laser and annealed to form the collector layer 35 (FIG. 9). As shown in FIG. 9, the collector layer 35 is formed on the back surface of the wafer 31 and the portion exposed to the separation groove 34. And gold | metal | money is vapor-deposited on the back surface of the wafer 31, and the back surface electrode 36 is formed (FIG. 10). As shown in FIG. 10, the back electrode 36 is formed on the collector layer 35 formed on the back surface of the wafer 31 and the portion exposed to the separation groove 34.
図10に示すように、裏面のコレクタ層35と裏面電極36がウエハー31のおもて面に到達していることで、逆阻止型IGBTが構成される。
つづいて、支持部材40から分離溝34に沿って個々のチップ37を剥離させる(図11)。具体的には、図11に示すように、剥離したいチップ37の位置に合わせ、かつ、接着テープ45の発泡テープ42(図7参照)に焦点を合わせて、支持部材40側からYAGレーザー(波長:1064nm)またはCO2レーザー(波長:10.64μm)を照射する。なお、支持部材40であるガラス基板の波長透過帯は、0.3μm〜2.4μmであるので、YAG3ωレーザー(YAGレーザーの第3高調波)やYAG2ωレーザー(YAGレーザーの第2高調波)、半導体レーザー(波長:800nm程度)などであってもよい。また、CO2レーザーを用いる場合には、波長が長いので、例えばレーザーを光で反射させて照射したい部分に誘導し、非接触的に照射してもよい。
As shown in FIG. 10, a reverse blocking IGBT is configured by the back collector layer 35 and the back electrode 36 reaching the front surface of the wafer 31.
Subsequently, the individual chips 37 are peeled from the support member 40 along the separation grooves 34 (FIG. 11). Specifically, as shown in FIG. 11, the YAG laser (wavelength is selected from the support member 40 side in accordance with the position of the chip 37 to be peeled off and focused on the foam tape 42 of the adhesive tape 45 (see FIG. 7). : 1064 nm) or CO 2 laser (wavelength: 10.64 μm). In addition, since the wavelength transmission band of the glass substrate which is the support member 40 is 0.3 μm to 2.4 μm, a YAG3ω laser (YAG laser third harmonic), a YAG2ω laser (YAG laser second harmonic), A semiconductor laser (wavelength: about 800 nm) may be used. When a CO 2 laser is used, since the wavelength is long, for example, the laser beam may be reflected by light to be guided to a portion to be irradiated and irradiated in a non-contact manner.
レーザーの照射エネルギーは、実施の形態1の場合と同様に、接着テープ45の発泡テープ42(図7参照)の剥離温度に達する程度であればよい。また、レーザーのスポットサイズも、参考例と同様に、剥離したいチップ37のサイズに合わせて調整し、1回のレーザー照射で剥離温度に達するようにするのが望ましい。また、スポット径のパルス照射を1チップあたり複数回おこなって、発泡テープ42のうちチップ47と貼り合わせられている範囲が剥離温度に達するようにしてもよい。 Similarly to the case of the first embodiment, the laser irradiation energy only needs to reach the peeling temperature of the foam tape 42 (see FIG. 7) of the adhesive tape 45. Further, similarly to the reference example, it is desirable that the laser spot size is adjusted in accordance with the size of the chip 37 to be peeled, and reaches the peeling temperature by one laser irradiation. Alternatively, the spot diameter pulse irradiation may be performed a plurality of times per chip so that the range of the foam tape 42 bonded to the chip 47 reaches the peeling temperature.
そして、レーザー照射によって発泡テープ42との接合力が弱まったチップ37を真空吸着し、支持部材40からピックアップする。以上の処理をウエハー上の全てのチップ37に対しておこない、支持部材40から全てのチップ37を剥離する。 Then, the chip 37 whose bonding force with the foam tape 42 is weakened by laser irradiation is vacuum-sucked and picked up from the support member 40. The above processing is performed on all the chips 37 on the wafer, and all the chips 37 are peeled off from the support member 40.
実施の形態2のように製造工程を進めた場合に、支持部材から個々のチップを剥離したときのチップの割れ率とチップの厚さとの関係を、図3中白丸のプロットで示す(実施例)。図3に示すように、実施の形態のように製造工程を進めた場合には、実施の形態1同様に、チップの厚さを50μmまで薄くしても、支持部材から剥離したときのチップの割れ率はほぼゼロと極めて小さい。 When the manufacturing process proceeds as in the second embodiment, the relationship between the chip cracking rate and the chip thickness when the individual chips are peeled off from the support member is shown by a white circle in FIG. 3 (Example) ). As shown in FIG. 3, when the manufacturing process is advanced as in the embodiment, as in the first embodiment, even when the thickness of the chip is reduced to 50 μm, the chip is peeled off from the support member. The cracking rate is very small at almost zero.
以上説明したように、実施の形態にかかる製造方法によれば、支持部材とウエハーとを貼り合わせる際に発泡テープを用い、分離溝形成後の各チップに合わせてレーザー光を照射して発泡テープの接着力を弱め、真空吸着によって支持部材からチップを剥離する。これにより、実施の形態1と同様に、ピンセットでつまむ際のような過度な圧力をかけることなく、チップを支持部材から剥離することができるので、チップが割れるのを防ぐことができる。また、任意のチップのみを支持部材から剥離することができる。 As described above, according to the manufacturing method according to the embodiment, the foamed tape is used when the supporting member and the wafer are bonded together, and the foamed tape is irradiated with the laser light according to each chip after the separation groove is formed. The chip is peeled from the support member by vacuum suction. Thereby, like Embodiment 1, since a chip | tip can be peeled from a supporting member, without applying excessive pressure like the time of pinching with tweezers, it can prevent that a chip | tip breaks. Moreover, only an arbitrary chip can be peeled from the support member.
21 ダイシングテープ
22 チップ
31 ウエハー
32 表面電極
33 エッチングマスク
34 分離溝
35 コレクタ層
36 裏面電極
37 チップ
40 支持部材
41 PETフィルム
42 発泡テープ
43 UVテープ
45 接着テープ
21 Dicing tape 22 Chip 31 Wafer 32 Surface electrode 33 Etching mask 34 Separation groove 35 Collector layer 36 Back surface electrode 37 Chip 40 Support member 41 PET film 42 Foam tape 43 UV tape 45 Adhesive tape
Claims (7)
前記素子構造部が形成された半導体ウエハーの表面に、加熱によって剥離可能な支持部材を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記支持部材が貼り合わせられた状態で、前記半導体ウエハーの前記支持部材が貼り合わせられた面に対して反対側の面に分離溝を形成することによって、前記半導体ウエハーをチップ状に分離可能な状態にする分離工程と、
前記反対側の面から前記半導体ウエハーの前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分に一緒に不純物イオンを注入する工程と、
前記反対側の面にレーザーを照射してアニールを行って、前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分にコレクタ層を形成する工程と、
前記反対側の面ならびに前記分離溝に電極を形成する工程と、
前記支持部材の、個々のチップに相当する部分を個別に加熱する加熱工程と、
前記支持部材の、前記加熱工程で加熱された部分に貼り合わされているチップを吸着して、該チップを前記支持部材から剥離する剥離工程と、
をこの順に含むことを特徴とする逆阻止型半導体素子の製造方法。 Forming a device structure on a semiconductor wafer;
A bonding step of bonding a support member that can be peeled off by heating to the surface of the semiconductor wafer on which the element structure is formed,
The semiconductor wafer can be separated into chips by forming a separation groove on the surface of the semiconductor wafer opposite to the surface to which the support member is bonded in a state where the support member is bonded. A separation step to make a state,
Implanting impurity ions together from the opposite surface to the opposite surface of the semiconductor wafer and the exposed portion of the separation groove;
Irradiating the opposite surface with a laser to perform annealing, and forming a collector layer on the opposite surface as well as on the exposed portion of the separation groove; and
Forming an electrode on the opposite surface and the separation groove;
A heating step of individually heating portions corresponding to the individual chips of the support member;
A separation step of adsorbing the chip bonded to the portion heated in the heating step of the support member and peeling the chip from the support member;
A reverse blocking semiconductor element manufacturing method, comprising:
前記半導体ウエハーの裏面を研削して、前記半導体ウエハーの厚さを所定の厚さとする研削工程と、
前記素子構造部が形成された半導体ウエハーのおもて面に、加熱によって剥離可能な支持部材を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記支持部材が貼り合わせられた状態で、前記半導体ウエハーの前記支持部材が貼り合わせられた面に対して反対側の面にエッチングマスクを形成し、湿式異方性エッチングによりV字型の分離溝を形成することによって、前記半導体ウエハーをチップ状に分離可能な状態にする分離工程と、
前記反対側の面から前記半導体ウエハーの前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分に一緒に不純物イオンを注入する工程と、
前記反対側の面にレーザーを照射してアニールを行って、前記反対側の面ならびに前記分離溝に露出した部分にコレクタ層を形成する工程と、
前記反対側の面ならびに前記分離溝に電極を形成する工程と、
前記支持部材の、個々のチップに相当する部分を個別に加熱する加熱工程と、
前記支持部材の、前記加熱工程で加熱された部分に貼り合わされているチップを吸着して、該チップを前記支持部材から剥離する剥離工程と、
をこの順に含むことを特徴とする逆阻止型半導体素子の製造方法。 A forming step of forming an element structure on the front side of the semiconductor wafer;
Grinding the back surface of the semiconductor wafer, and grinding the semiconductor wafer to a predetermined thickness; and
A bonding step of bonding a support member that can be peeled off by heating to the front surface of the semiconductor wafer on which the element structure portion is formed;
In the state where the support member is bonded, an etching mask is formed on the surface of the semiconductor wafer opposite to the surface where the support member is bonded, and a V-shaped separation groove is formed by wet anisotropic etching. Separating the semiconductor wafer into a state in which the semiconductor wafer can be separated into chips, by forming
Implanting impurity ions together from the opposite surface to the opposite surface of the semiconductor wafer and the exposed portion of the separation groove;
Irradiating the opposite surface with a laser to perform annealing, and forming a collector layer on the opposite surface as well as on the exposed portion of the separation groove; and
Forming an electrode on the opposite surface and the separation groove;
A heating step of individually heating portions corresponding to the individual chips of the support member;
A separation step of adsorbing the chip bonded to the portion heated in the heating step of the support member and peeling the chip from the support member;
A reverse blocking semiconductor element manufacturing method, comprising:
前記剥離工程は、前記レーザー光が照射された部分と貼り合わせられている前記チップを剥離することを特徴とする請求項3または4に記載の逆阻止型半導体素子の製造方法。 In the heating step, the portion of the adhesive layer that is bonded to the arbitrary chip is irradiated with a laser beam and heated,
5. The method of manufacturing a reverse blocking semiconductor element according to claim 3 , wherein in the peeling step, the chip bonded to the portion irradiated with the laser beam is peeled off.
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