半导体装置的制造方法

技术领域

本说明书公开的技术涉及半导体装置的制造方法。

背景技术

在专利文献1中，关于半导体装置的制造方法，公开了将在背面形成有金属膜的半导体基板进行分割的技术。根据该制造方法，首先，对于在背面形成有金属膜的半导体基板的表面，通过等离子蚀刻沿着分割预定线形成分割槽。分割槽从表面以使不达到金属膜的规定的残留量残留的方式形成。然后，沿着分割预定线从半导体基板的表面施加外力，从而将在分割槽与金属膜之间存在的上述残留量进行分割。专利文献1中，通过将残留量分割时的冲击将金属膜分割。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－41525号公报

发明内容

专利文献1中，由于以残留规定的残留量的方式形成分割槽，所以需要正确地控制分割槽的深度。此外，专利文献1中，由于在形成分割槽时利用等离子蚀刻等，所以制造成本高。本说明书中，提出用于将在表面形成有金属膜的半导体基板进行分割的新技术。

本公开的一形态的半导体装置的制造方法，具备以下工序：对于具有多个元件区域的半导体基板的第1表面，沿着上述元件区域的边界将推压部件推抵，从而在上述半导体基板中形成沿着上述边界并且在上述半导体基板的厚度方向上延伸的裂纹的工序；在形成上述裂纹的上述工序之后，在上述第1表面形成跨上述多个元件区域的金属膜的工序；以及在形成上述金属膜的上述工序之后，从位于上述第1表面的背侧的第2表面侧，沿着上述边界将分割部件推抵于上述半导体基板，从而沿着上述边界将上述半导体基板和上述金属膜分割的工序。

根据该制造方法，首先，将推压部件推抵于半导体基板的第1表面，在半导体基板中形成裂纹。裂纹从第1表面侧形成。然后，在第1表面形成金属膜，从第2表面侧将分割部件推抵。裂纹由于形成在半导体基板的第1表面侧，所以距分割部件的前端部分的距离较远。因此，在从第2表面侧将分割部件推抵于半导体基板的情况下，使裂纹扩大且在将隔着裂纹而相邻的区域拉开的方向上施加力。结果，裂纹在半导体基板的厚度方向上伸展。由此，沿着元件区域的边界将半导体基板分割。此外，与半导体基板的隔着裂纹而相邻的区域同样地，对于金属膜的跨裂纹而相邻的区域，也在拉开方向上施加力，金属膜的跨裂纹而相邻的区域彼此也被拉开从而金属膜也被分割。这样，根据上述的制造方法，通过将推压部件和分割部件对半导体基板进行推抵这样的简单工序，能够将金属膜与半导体基板一起分割。此外，在对第1表面形成金属膜之前，在半导体基板的第1表面侧预先形成裂纹，所以能够通过从第2表面侧将分割部件推抵的一个工序，将半导体基板与金属膜一起分割。

附图说明

图1是半导体基板的平面图。

图2是用于说明支承板粘贴工序的图。

图3是用于说明磨削工序的图。

图4是用于说明裂纹形成工序的图。

图5是用于说明形成有裂纹的形态的图。

图6A是从斜上方观察形成有裂纹的半导体基板的剖面的扫描电子显微镜图像。

图6B是形成有裂纹的半导体基板的剖面的扫描电子显微镜图像。

图7是用于说明金属膜形成工序的图。

图8是用于说明切割带粘贴工序的图。

图9是用于说明支承板剥离工序的图。

图10是用于说明保护部件覆盖工序的图。

图11是用于说明分割工序的图。

图12是用于说明拾取工序的图。

具体实施方式

根据本说明书公开的一例的制造方法，可以还具备在形成上述裂纹的上述工序之前对上述第2表面粘贴支承板的工序、以及在形成上述金属膜的上述工序之后且进行上述分割的上述工序之前将上述支承板从上述第2表面剥离的工序。

根据这样的结构，在将支承板粘贴于半导体基板的状态下，在半导体基板形成裂纹。通过由硬材料构成支承板，当将推压部件推抵于半导体基板时，能够以比较低的荷重在半导体基板形成裂纹。

根据本说明书公开的一例的制造方法，上述推压部件可以是划线轮(scribingwheel)，将上述推压部件推抵可以是使划线轮转动，在形成上述裂纹的上述工序中，可以在上述第1表面沿着上述边界形成伴随着在上述半导体基板的上述厚度方向上延伸的上述裂纹的划线。

根据这样的结构，使划线轮为圆板状(圆环状)而可旋转地进行轴支承，从而通过使划线轮转动，能够沿着元件区域的边界容易地形成裂纹。

根据本说明书公开的一例的制造方法，在形成上述金属膜的上述工序之后且进行上述剥离的上述工序之前，可以还具备对上述金属膜的表面粘贴切割带的工序。

根据这样的结构，在粘贴了切割带的状态下，将半导体基板和金属膜进行分割。由于半导体基板(金属膜)被切割带固定，所以在将分割部件推抵于半导体基板时，能够抑制半导体基板的位置偏差，能够防止所得到的半导体装置(分割后的半导体基板)彼此散乱。

根据本说明书公开的一例的制造方法，在进行上述分割的上述工序之前，可以还具备通过保护部件将上述第2表面覆盖的工序。在进行上述分割的上述工序中，可以隔着上述保护部件从上述第2表面侧沿着上述边界推抵上述分割部件。

根据这样的结构，在将第2表面用保护部件覆盖的状态下将分割部件推抵于半导体基板。由于第2表面被保护部件保护，所以能够防止分割部件将第2表面损伤。

(实施方式)

参照附图说明实施方式的制造方法。图1是以矩阵状形成有多个元件区域3的半导体基板2的平面图。图1中，用实线示意地表示各元件区域3。为了方便说明，将相邻的元件区域3之间的边界且在之后成为将半导体基板2分割为各个元件区域3时通过分割得到的各个元件区域(半导体装置)的端边的线称作分割预定线4。分割预定线4不是实际在半导体基板2之上标记的线，是假想线。分割预定线4也可以是以能够目视的方式实际在半导体基板2之上描绘的线或槽。在各元件区域3，形成了具有晶体管、二极管等的功能的半导体元件。

半导体基板2由SiC(碳化硅)构成。另外，半导体基板2也可以由Si(硅)、GaN(氮化镓)等其他半导体材料构成。如图2等所示，半导体基板2具有第1表面2a和位于第1表面2a的背侧的第2表面2b。在半导体基板2的第2表面2b，形成有栅极、沟道等半导体元件的主要构造6。

实施方式的制造方法包括支承板粘贴工序、裂纹形成工序、金属膜形成工序、切割带粘贴工序、支承板剥离工序、保护部件覆盖工序、分割工序。

(支承板粘贴工序)

在支承板粘贴工序中，如图2所示，对半导体基板2的第2表面2b粘贴支承板12。支承板12经由粘接剂11粘贴于第2表面2b。支承板12例如由玻璃构成。粘接剂11例如是硅类粘接剂，除了将半导体基板2与支承板12粘接的功能以外，还具有保护在半导体基板2的第2表面2b形成的主要构造6的功能。因而，这里，以使粘接剂11的厚度比主要构造6的厚度厚的方式涂布粘接剂11。然后，如图3所示，根据需要，将半导体基板2的第1表面2a通过磨削磨石31磨削。由此，半导体基板2被薄板化。

(裂纹形成工序)

接着，实施图4所示的裂纹形成工序。在裂纹形成工序中，对于被粘贴于支承板12的半导体基板2的第1表面2a，通过将划线轮32推抵而在半导体基板2形成伴随裂纹5的划线。划线轮32是圆板状(圆环状)的部件，被支承装置(未图示)以可旋转的方式轴支承。这里，一边将划线轮32推抵于半导体基板2的第1表面2a，一边使其沿着分割预定线4移动(扫描)。划线轮32当沿着分割预定线4移动时，如在路面上回转的轮胎那样在半导体基板2的第1表面2a上回转(转动)。划线轮32其周缘部分尖锐，在半导体基板2的第1表面2a，沿着分割预定线4形成半导体基板2塑性变形的线(划线)。本实施方式中，以约2.0N的荷重将划线轮32推抵于第1表面2a。

如图5所示，当第1表面2a被划线轮32推压，则在半导体基板2的内部，在第1表面2a的表层的区域R产生压缩应力。压缩应力如箭头20所示，以划线轮32的推压部位(划线轮32的周缘部与第1表面2a的接触部位)为起点各向同性地产生。在划线轮32的推压部位形成划线，并且在产生了压缩应力的区域的正下方，在半导体基板2的内部产生拉伸应力。拉伸应力如箭头22所示，在产生压缩应力的区域的正下方沿着半导体基板2的第1表面2a向从分割预定线4离开的方向产生。通过该拉伸应力，在半导体基板2的内部，形成沿着半导体基板2的厚度方向延伸的裂纹5。这里，一边将划线轮32推抵于第1表面2a，一边使其沿着分割预定线4移动，由此以沿着相邻的元件区域3的边界并且在半导体基板2的厚度方向上延伸的方式形成裂纹5。裂纹5形成在半导体基板2的第1表面2a的表层附近。通常，压缩应力抑制裂纹的形成及伸展，因此裂纹5从半导体基板2的第1表面2a的产生了划线轮32的推压部位的压缩应力的区域的外侧，向产生了压缩应力的区域的正下方的产生了拉伸应力的区域延伸而形成。划线轮32是“推压部件”的一例。

图6A及图6B是通过划线轮32形成裂纹5后的半导体基板2的剖面的扫描电子显微镜图像。图6A是从斜上方观察半导体基板2的第1表面2a附近的剖面的图，图6B是半导体基板2的第1表面2a附近的剖面图。如图6A及图6B所示可知，通过沿着分割预定线4将划线轮32推抵，在半导体基板2的第1表面2a侧沿着元件区域3的边界形成有裂纹5。此外，如图6A所示，在半导体基板2的第1表面2a，观察到通过由划线轮32带来的半导体基板2的塑性变形而微微凹陷的划线。在图6A及图6B中，半导体基板2的厚度方向上的裂纹5的深度是约6μm。

(金属膜形成工序)

接着，实施图7所示的金属膜形成工序。在金属膜形成工序中，在半导体基板2的第1表面2a形成金属膜8。构成金属膜8的材料不特别限定，例如是层叠了钛、镍及金的多层膜。金属膜8将第1表面2a的大致整个区域覆盖而形成。即，金属膜8跨多个元件区域3而形成在第1表面2a上。金属膜8作为完成后的半导体装置的电极发挥功能。

(切割带粘贴工序)

接着，实施图8所示的切割带粘贴工序。在切割带粘贴工序中，向金属膜8的表面粘贴切割带13。切割带13以覆盖金属膜8的整个区域的方式粘贴。切割带13固定于切割框(未图示)。另外，需注意，图8以后，使第2表面2b朝上而描绘半导体基板2。

(支承板剥离工序)

接着，实施图9所示的支承板剥离工序。支承板剥离工序中，将支承板12及粘接剂11从半导体基板2的第2表面2b剥离。这里，例如，通过用溶剂将粘接剂11溶解，从第2表面2b将粘接剂11和支承板12一起剥离。由此，半导体基板2成为被切割带13支承的状态。

(保护部件覆盖工序)

接着，实施图10所示的保护部件覆盖工序。保护部件覆盖工序中，以跨半导体基板2的各元件区域3的各主要构造6的表面的方式粘贴保护部件15，从而将半导体基板2的第2表面2b用保护部件15覆盖。保护部件15的材料不特别限定，例如能够使用树脂等。通过保护部件15的覆盖，在之后的分割工序等中，半导体基板2的第2表面2b被保护。

(分割工序)

接着，实施图11所示的分割工序。分割工序中，沿着分割预定线4(在裂纹形成工序中形成的裂纹5)将分割板33推抵，沿着分割预定线4(沿着元件区域3的边界)将半导体基板2分割。这里，首先，将半导体基板2载置到两个支承台34上。两个支承台34隔开间隔配置。在将半导体基板2向支承台34载置时，以使该间隔位于应分割的位置(将分割板33推抵的位置)的下方的方式载置半导体基板2。然后，隔着保护部件15将分割板33推抵于半导体基板2的第2表面2b。分割板33是板状的部件，下端(被推抵于第2表面2b的端缘)部分为稜线状(尖锐的刀状)，但不将半导体基板2切削，而是仅被推抵。

由于在分割板33的下方不存在支承台34(存在两个支承台34的间隔)，所以在将分割板33推抵于第2表面2b的情况下，半导体基板2以进入到两个支承台34的间隔内的方式挠曲。这里，裂纹5形成在半导体基板2的第1表面2a侧。因此，在从第2表面2b侧将分割板33推抵于半导体基板2的情况下，半导体基板2以被推抵的部分(线)为轴而挠曲，在第1表面2a侧，对于裂纹5，向将在分割位置相邻的两个元件区域3拉开的方向作用力。此外，如上述那样，在裂纹5的周围施加有拉伸应力。因此，在将分割板33推抵于第2表面2b的情况下，裂纹5在半导体基板2的厚度方向上伸展，将半导体基板2沿着分割预定线4分割。此外，金属膜8由于形成在半导体基板2的第1表面2a上，所以对于金属膜8，也向将在分割位置相邻的两个元件区域3拉开的方向作用力，金属膜8以被拉开的方式变形而被分割。另外，也可以代替两个支承台34而用一个弹性支承板(或隔着一个弹性支承板的一个或多个支承台)支承半导体基板2的第1表面2a的整体。该情况下，在分割板33的下方存在弹性支承板，但当半导体基板2挠曲时弹性支承板对应于半导体基板2的挠曲而变形，所以在将分割板33推抵于第2表面2b的情况下，与通过两个支承台34支承的情况(在分割板33的下方不存在支承台34的情况)同样，对于裂纹5，向将在分割位置相邻的两个元件区域3拉开的方向作用力。分割板33是“分割部件”的一例。

分割工序中，沿着各分割预定线4，反复实施将上述的分割板33推抵于第2表面2b的工序。由此，能够将半导体基板2和金属膜8沿着各元件区域3的边界分割。然后，如图12实施，将被单片化了的元件区域3及金属膜8从切割带13剥离。在将被单片化了的元件区域3及金属膜8从切割带13剥离时，能够使切割带13扩张(扩展)而将被单片化了的元件区域3及金属膜8以相互隔离的状态剥离。由此，在表面形成有金属膜8(电极)的多个半导体装置完成。

如上述那样，本实施方式中，首先，通过将划线轮32推抵于半导体基板2的第1表面2a，在半导体基板2的第1表面2a侧形成裂纹5。裂纹5由于形成在半导体基板2的第1表面2a侧，所以在将分割板33从第2表面2b侧推抵的情况下，半导体基板2沿着裂纹5挠曲。因此，沿着裂纹5从第1表面2a侧在将半导体基板2弯折扩展的方向上作用力。结果，裂纹5在半导体基板2的厚度方向上伸展，能够沿着元件区域3的边界将半导体基板2容易地分割。此外，金属膜8由于形成在半导体基板2的第1表面2a上，所以对于金属膜8，也在裂纹5的两侧在将金属膜8拉开的方向上作用力，金属膜8变形，能够将金属膜8容易地分割。这样，本实施方式中，对于半导体基板2，通过将划线轮32及分割板33推抵这样的简易工序，能够将金属膜8和半导体基板2一起分割。

此外，本实施方式中，在对第1表面2a形成金属膜8之前，在半导体基板2的内部的第1表面2a侧预先形成裂纹5，所以通过从第2表面2b侧将分割板33推抵这样的一次工序，能够将半导体基板2和金属膜8一起分割。另外，本实施方式中，在将金属膜8形成在第1表面2a上之前，在半导体基板2的第1表面2a侧形成裂纹5。因此，对于第1表面2a，与隔着金属膜8推抵划线轮32而形成裂纹5的情况相比，能够以低荷重形成裂纹5，所以能够减轻对半导体基板2的损伤。此外，与对半导体基板2的第2表面2b推抵划线轮而形成裂纹的情况相比，能够减轻对第2表面2b上的元件区域彼此的边界部分(所得到的半导体装置的周边部分)的损伤。

此外，本实施方式中，在对半导体基板2粘贴了由玻璃构成的支承板12的状态下，在半导体基板2的第1表面侧形成裂纹5。支承板12由比较硬的材料构成，所以在将划线轮32推抵于半导体基板2时，能够以比较低的荷重在半导体基板2的第1表面侧形成裂纹5。

此外，本实施方式中，在粘贴了切割带13的状态下，将半导体基板2和金属膜8分割。半导体基板2(金属膜8)被切割带13固定，所以在将分割板33推抵于半导体基板2时，能够抑制半导体基板2的位置偏差，能够防止所得到的半导体装置散乱。

此外，本实施方式中，在第2表面2b被保护部件15覆盖的状态下将分割板33推抵于半导体基板2。第2表面2b被保护部件15保护，所以能够防止分割板33将第2表面2b损伤。

另外，在上述的实施方式中，支承板粘贴工序、切割带粘贴工序以及保护部件覆盖工序也可以不实施。

以上，详细说明了实施方式，但这些不过是例示，并不限定权利要求的范围。权利要求书中记载的技术包含将以上例示的具体例进行各种变形、变更后的方案。本说明书或附图中说明的技术要素单独地或通过各种组合发挥技术有用性，不限于申请时权利要求记载的组合。此外，本说明书或附图中例示的技术用于同时达成多个目的，达成其中一个目的本身即具有技术有用性。