(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１および第２の主面を有し、かつ機能素子を有する複数の素子形成領域と、前記第１および第２の主面の双方において前記素子形成領域の周囲を取囲んで複数の前記素子形成領域を互いに分離する分離用領域とを有する半導体層を含む半導体ウエハを準備する工程と、
前記素子形成領域の周囲を取囲むように前記分離用領域内の前記半導体層の前記第１の主面上に金属層を形成する工程と、
前記第１の主面の全面上を覆うように前記半導体ウエハに補強層を接着する工程と、
前記半導体層の前記第２の主面の前記分離用領域に選択的にエッチングを施すことにより、前記第２の主面から前記金属層にのみ達する孔を、前記素子形成領域の周囲を取囲むように形成する工程と、
前記半導体ウエハから前記補強層を取外す工程と、
前記金属層にレーザを照射して、前記金属層を溶融させて切断し、複数の前記素子形成領域を互いに分離して半導体チップを形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体ウエハから前記補強板を取外した後、前記半導体ウエハの前記第２の主面に引伸し可能なシートを張りつける工程と、
前記レーザを前記金属層に前記第１の主面側から照射することにより複数の前記素子形成領域を互いに分離した後、前記シートを引伸すことにより複数の前記半導体チップの間隔を広げる工程とをさらに備えた、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体ウエハは、前記第１の主面の前記分離用領域において前記素子形成領域の周囲を取囲むように形成された溝を有するように準備され、
前記金属層は、前記第１の主面の前記溝内に形成される、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記孔が形成された後、前記半導体層の前記第２の主面全面を覆い、かつ前記金属層に接する第２の金属層を形成する工程をさらに備え、
前記レーザの照射により、前記金属層と前記第２の金属層とが溶融により切断される、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
主表面を有し、かつ機能素子を有する素子形成領域を有する半導体層と、
前記素子形成領域の周囲を取囲むように前記主表面上に形成された金属層とを備え、
前記金属層の内周側端部は前記素子形成領域と距離を隔てて配置されており、外周側端部は前記半導体層の主表面の端部より外周側へ突出しており、さらに、
前記金属層の前記外周側端部に形成されたラウンド形状を有するレーザ溶融部とを備えた、半導体装置。
【請求項６】
前記半導体層の主表面の裏面全面を覆い、かつ前記金属層の前記外周側端部に接する第２の金属層をさらに備え、
前記半導体層の側面全面は前記金属層および前記第２の金属層の少なくともいずれかにより覆われており、
前記レーザ溶融部は前記金属層の前記外周側端部と前記第２の金属層とに接するように形成されている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属層と前記第２の金属層とが接する領域における前記金属層と前記第２の金属層との膜厚の和は0.5μｍ以上50μｍ以下である、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記金属層は0.2μｍ以上50μｍ以下の膜厚を有し、レーザに対して80％以上の反射率を有する材質よりなっている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記半導体層の主表面の外周端部は前記主表面に対して傾斜した表面を有しており、
前記金属層は前記主表面の外周端部上を覆うように形成されている、請求項５に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、より特定的には、半導体ウエハから半導体チップに分離するための方法およびそれにより得られる半導体チップの構造に関するものである。
背景技術
現在、化合物半導体ウエハを半導体チップに分離するには、主にダイシング法が用いられている。以下、そのダイシング法を用いた半導体ウエハの分離方法を説明する。
図28〜図30は、ダイシング法を用いた半導体ウエハの分離方法を工程順に示す概略断面図である。また図31〜図33は、図28〜図30のＧ−Ｇ線に沿う概略断面図である。
まず図28と図31とを参照して、半導体ウエハ4cをなす半導体層１の表面に、ダイシングライン領域２によって互いに分離されるように複数個の機能素子３が配置・形成される。この後、たとえば研磨法などにより半導体層１の裏面が研磨されて、半導体ウエハ4cは400μｍ以下の厚みに薄板化される。この薄板化された半導体層１の裏面に、半導体チップをパッケージにダイボンドするときの半田接着層として１μｍ以下の厚みで金属層５が形成される。
図29と図32とを参照して、このように準備された半導体ウエハ4cの裏面の金属層５が、引伸し可能なエキスパンドシート23に張りつけられる。この後、ダイサーによって、ダイシングライン領域２に沿って半導体ウエハ4cが切断される。
図30と図33とを参照して、この半導体ウエハ4cの切断によって、半導体ウエハ4cは各半導体チップ10cに分割される。この後、エキスパンドシート23を引伸ばすことで、各半導体チップ10cの間隔が広がり、各半導体チップ10cの取出（回収）が容易になる。
なお、半導体ウエハ4cのダイシング時にエキスパンドシート23にも若干切込み23aが入る。
図34は、このダイシングにより分割された半導体チップ10cの構成を概略的に示す斜視図である。また図35と図36とは、図34のＨ−Ｈ線とＩ−Ｉ線とに沿う概略断面図である。
図34〜図36を参照して、上記のダイシングにより分割された半導体チップ10cでは、半導体層１の表面に機能素子３が形成されており、この周囲を取囲むようにダイシングライン領域として素子が形成されなかった領域2aが分布する。また半導体層１の裏面全面には金属層５が形成されている。
上述した化合物半導体デバイスのうち特に、高出力FET（Field Effect Transistor）のような熱抵抗低減を必要とするデバイスでは、図28と図31とに示すように半導体ウエハ4cの厚みを50μｍ以下に薄板化する必要がある。このように50μｍ以下に薄板化した場合、ハンドリング時に半導体ウエハ4cが割れるおそれがある。そこで、半導体ウエハ4cを補強するために半導体ウエハ4cの裏面に金属層５を１μｍ以上の膜厚で形成する必要がある。
しかしながら、金属層５が形成された状態で、ダイシングを行なうと、ダイサーの刃に金属層５の金属が付着してダイサーの刃の目詰まりが生じる、あるいはダイサーの刃の摩耗が激しくなるといった問題が生じる。
この問題を解決するため、従来、50μｍ以下の厚みの半導体ウエハを分離する方法としてウェットエッチング法が用いられてきた。以下、そのウェットエッチング法を用いた半導体ウエハの分離方法について説明する。
図37〜図39は、ウェットエッチング法を用いた半導体ウエハの分離方法を工程順に示す概略平面図および模式図である。また図40と図41とは、図37と図38とのＪ−Ｊ線に沿う概略断面図であり、図42は図39の工程に対応した半導体チップの状態を示す模式図である。
まず図37と図40とを参照して、半導体ウエハ4dをなす半導体層１の表面に、分離ライン領域２によって互いに分離されるように複数個の機能素子３が配置・形成される。この機能素子３が形成された半導体ウエハ4dの表面が、接着材料31によってガラスなどの補強板21に張りつけられる。この状態で、半導体層１の裏面が研磨などされ、半導体ウエハ4dは50μｍ以下の厚みに薄板化される。この薄板化された半導体ウエハ4dの表面全面に金属層５が形成される。この金属層５は、通常の写真製版法などによりパターニングされ、機能素子３と対応する裏面位置に残存される。このパターニングされた金属層５をマスクとして半導体ウエハ4dにウェットエッチングが施される。
図41を参照して、このウェットエッチングにより、半導体層１の裏面から表面に貫通する溝が形成され、半導体ウエハ4dは、複数個の半導体チップ10dに分離される。この状態で、接着材料31を溶かすために半導体チップ10dおよび補強板21が有機溶剤に浸漬される。
図39と図42とを参照して、有機溶媒50への浸漬により、接着材料31が溶け、補強板21から半導体チップ10dが剥離する。
図43は、このウェットエッチングにより分割された半導体チップ10dの構成を概略的に示す斜視図である。また図44と図45とは、図43のＫ−Ｋ線とＬ−Ｌ線とに沿う概略断面図である。
図43〜図45を参照して、上記のウェットエッチングにより分割された半導体チップ10dでは、半導体層１の表面に機能素子３が形成されており、この周囲を取囲むように分離用領域として素子が形成されなかった領域2bが分布する。また半導体層１の裏面全面には金属層５が形成されており、この金属層５の端部は、半導体層１の裏面端部より外周側へ突出している。また半導体層１の側面は、機能素子３が形成された表面から金属層５が形成された裏面に向かって窄まった形状を有している。
このウェットエッチングを用いる方法によれば、ダイシング法を用いないため、ダイサーの刃に金属層５が目詰まりすることなどはない。
しかしながら、この方法では、図39と図42とに示すように有機溶媒50中に半導体チップ10dがばらばらに散在することになる。このようにばらばらに散在し規則正しく配置されていない状態で、ピンセットによるハンドリングで半導体チップ10dを採取するには、過大な時間が必要になるという問題点があった。
また、散在したチップを回収し、乾燥後、大気中で他の容器に移し替えるときに、半導体チップ10dは他の半導体チップ10dや容器に何度も衝突を繰返す。これにより、半導体チップ10dの表面には多くの傷、さらには半導体の欠け片等の多くの付着が生じてしまうため、半導体チップ10dの多くが外観不良になるという問題点があった。
発明の開示
この発明の目的は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ダイサーの刃の目詰まりや摩耗を防止するとともに、半導体チップのピンセットによる回収を容易にし、かつ半導体チップの外観不良の生じにくい半導体装置およびその製造方法を提供することである。
本発明の一の局面に従う半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。
まず互いに対向する第１および第２の主面を有し、かつ機能素子を有する複数の素子形成領域と、第１および第２の主面の双方において素子形成領域の周囲を取囲んで複数の素子形成領域を互いに分離する分離用領域とを有する半導体層を含む半導体ウエハが準備される。そして素子形成領域の周囲を取囲むように分離用領域内の半導体層の第１の主面上に金属層が形成される。そして第１の主面の全面上を覆うように半導体ウエハに補強層が接着される。そして半導体層の第２の主面の分離用領域に選択的にエッチングを施すことにより、第２の主面から金属層にのみ達する孔が、素子形成領域の周囲を取囲むように形成される。そして半導体ウエハから補強層が取外される。そして金属層にレーザが照射され、金属層を溶融させて切断し、複数の素子形成領域を互いに分離して半導体チップが形成される。
本発明の半導体装置の製造方法では、エッチングとレーザ溶融とを用いて半導体ウエハが半導体チップに分割される。このため、ダイシングにより半導体ウエハを分離することはなく、ダイサーの刃が金属層により目詰まりを起こしたり、摩耗することは防止される。
また、補強層を半導体ウエハから取外す際に半導体ウエハから分離された半導体層の各々は金属層によって連結されている。このため、有機溶媒中に各半導体層がばらばらに散在することはない。また最終的に金属層はレーザにより溶融切断されて各半導体チップは分離される。よって、各半導体チップに分離される際にも各半導体チップがばらばらに散在することはない。よって、ばらばらに散在することで、各半導体チップ回収の時間が長くなることは防止される。また各半導体チップがばらばらに散在し、互いに傷つけ合ったり、半導体の欠け片がチップに付着すること等で外観不良が生じることも防止される。
上記局面において好ましくは、半導体ウエハから補強層を取外した後、半導体ウエハの第２の主面に引伸し可能なシートが張りつけられる。そしてレーザを金属層に第１の主面側から照射することにより複数の素子形成領域を互いに分離した後、シートを引伸すことにより複数の半導体チップの間隔が広げられる。
これにより、各半導体チップの間隔を広げることができるため、各半導体チップの回収がより容易になり、回収のための時間をより短縮することができる。
上記局面において好ましくは、半導体ウエハは、第１の主面において素子形成領域の周囲を取囲むように分離用領域に形成された溝を有するように準備される。この金属層は第１の主面の溝内に形成される。
このように金属層が溝内に形成されることにより、金属層を機能素子から離れて配置することができる。このため、金属層をレーザ溶融する際に、金属層の飛散溶融物が発生しても、その飛散溶融物が機能素子上へ飛散することが防止される。
また金属層を機能素子から離れて配置することが可能となるため、ワイヤボンディング時にワイヤが、溶断された金属層に接触することも防止することができる。
上記局面において好ましくは、孔が形成された後、半導体ウエハの第２主面全面を覆い、かつ金属層に接する第２の金属層が形成される。レーザの照射により、金属層と第２の金属層とが溶融により切断される。
このように第２の金属層を形成することにより、より一層半導体ウエハの補強の効果を向上することができ、割れなどの発生をより一層防止することができる。
本発明の半導体装置は、半導体層と、金属層と、レーザ溶融部とを備える。
半導体層は、主表面を有し、かつ機能素子を有する素子形成領域を有する。金属層は、素子形成領域の周囲を取囲むように主表面上に形成されている。この金属層の内周側端部は素子形成領域と距離を隔てて配置されており、外周側端部は半導体層の主表面の端部より外周側へ突出している。レーザ溶融部は、外周側端部に形成され、ラウンド形状を有している。
本発明の半導体装置では、外観不良が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略平面図である。
図２は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略平面図である。
図３は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略平面図である。
図４は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第４工程を示す概略平面図である。
図５は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第５工程を示す概略平面図である。
図６は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第６工程を示す概略平面図である。
図７は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法の第７工程を示す概略平面図である。
図８は、図１のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図９は、図２のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図10は、図３のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図11は、図４のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図12は、図５のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図13は、図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図14は、図７のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
図15は、本発明の実施の形態１における半導体装置の構成を概略的に示す平面図である。
図16は、図15のＣ−Ｃ線に沿う概略断面図である。
図17は、図15のＤ−Ｄ線に沿う概略断面図である。
図18は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。
図19は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。
図20は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。
図21は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。
図22は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。
図23は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。
図24は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。
図25は、本発明の実施の形態２における半導体装置の構成を概略的に示す平面図である。
図26は、図25のＥ−Ｅ線に沿う概略断面図である。
図27は、図25のＦ−Ｆ線に沿う概略断面図である。
図28は、従来のダイシング法を用いた半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略平面図である。
図29は、従来のダイシング法を用いた半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略平面図である。
図30は、従来のダイシング法を用いた半導体装置の製造方法の第３工程を示す概略平面図である。
図31は、図28のＧ−Ｇ線に沿う概略断面図である。
図32は、図29のＧ−Ｇ線に沿う概略断面図である。
図33は、図30のＧ−Ｇ線に沿う概略断面図である。
図34は、従来のダイシング法を用いて製造された半導体装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図35は、図34のＨ−Ｈ線に沿う概略断面図である。
図36は、図34のＩ−Ｉ線に沿う概略断面図である。
図37は、従来のウェットエッチング法を用いた半導体装置の製造方法の第１工程を示す概略平面図である。
図38は、従来のウェットエッチング法を用いた半導体装置の製造方法の第２工程を示す概略平面図である。
図39は、従来のウェットエッチング法を用いた半導体装置の製造方法の第３工程を示す模式図である。
図40は、図37のＪ−Ｊ線に沿う概略断面図である。
図41は、図38のＪ−Ｊ線に沿う概略断面図である。
図42は、図39においてばらばらに散在した半導体チップの様子を示す模式図である。
図43は、従来のウェットエッチング法により製造された半導体装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図44は、図43のＫ−Ｋ線に沿う概略断面図である。
図45は、図43のＬ−Ｌ線に沿う概略断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態１
図１〜図７は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法を工程順に示す概略平面図である。また図８〜図14は、図１〜図７のＡ−Ａ線に沿う部分の部分的な概略断面図である。なお、図８〜図14の各矢印Ｂ方向から見た図が図１〜図７の平面図に対応する。
まず図１と図８とを参照して、半導体ウエハ4aをなす半導体層１の表面に、機能素子３を有する複数の素子形成領域が形成される。この複数の素子形成領域の各々は、その周囲を分離ライン領域によって取囲まれて、互いに分離される。この分離ライン領域には、機能素子３と所定の距離を隔てて金属層５が形成される。
図２と図９とを参照して、機能素子３と金属層５とが形成された半導体ウエハ4aの表面に、接着材料31を介在して補強板21が張りつけられる。この補強板21は、たとえばガラスなどよりなっている。この後、半導体ウエハ4aの裏面に研削・研磨加工が施され、半導体ウエハ4aは50μｍ以下の厚みとなるように薄板化される。
図３と図10とを参照して、半導体ウエハ4aの裏面の分離ライン領域以外を覆うように写真製版法によりレジストパターン33aが形成される。このレジストパターン33aをマスクとして半導体ウエハ4aにエッチングが施される。これにより、半導体層１を貫通し、表面上の金属層５に達する孔1bが、分離ライン領域に沿って形成される。この後、レジストパターン33aが除去される。
なお、レジストパターン33aのホールパターンの開孔幅L2は、金属層５の幅L1よりも小さくなるように設定される。
このように半導体ウエハ4aが薄板化され、かつ孔1bによって分離されても、互いに分離された半導体層１は金属層５によって連結されることにより、後工程の熱処理（〜100℃）に耐えることができ、かつアライメントを保持することもできる。
図４と図11とを参照して、半導体ウエハ4aの裏面全面に金属層７が形成される。この後、写真製版法により、半導体ウエハ4aの裏面の分離ライン領域以外を覆うようにレジストパターン33bが形成される。この状態で、金属層７に給電しながら電解めっきが施される。これにより、レジストパターン33bから露出した金属層７の表面上に金属めっき膜９が形成される。この金属めっき膜９は、互いに分離された半導体層１を半導体ウエハ4aの裏面で連結し、半導体ウエハ4aを補強する作用を有する。この後、レジストパターン33bが除去される。
図５と図12とを参照して、半導体ウエハ4aの裏面の分離ライン領域の金属めっき膜９上に、写真製版法によりレジストパターン33cが形成される。この状態で、金属層７に給電を行ないながら電解めっきを行なうことにより、半導体ウエハ4a裏面の素子形成領域上にAu（金）めっき膜11が形成される。この後、レジストパターン33cが除去される。
この後、有機溶媒に浸すことにより接着材料31を溶かして、半導体ウエハ4aから補強板21が剥がされる。
図６と図13とを参照して、半導体ウエハ4aの裏面に、エキスパンドシート23が張りつけられる。このエキスパンドシート23は、たとえばアクリル系、ポリオレフィン系などの半導体業界で一般によく用いられる材質からなる樹脂シートであり、表面に粘着剤を有している。
この状態で、半導体ウエハ4aの表面側から、分離ライン領域にある金属層５にレーザビームが照射される。
図７と図14とを参照して、このレーザビームの照射により、金属層５、７および金属めっき膜９が溶断分離され、半導体ウエハ4aは各半導体チップ10aに分離される。このレーザビームの照射によって、金属層５、７および金属めっき膜９の一部が溶けた後に凝固して、その端部にラウンド形状を有する金属隗13が形成される。
この後、エキスパンドシート23を四方に引伸すことにより、各半導体チップ10aの間隔が広げられる。これにより、各半導体チップ10aをピンセットにより回収することが容易となる。
金属層５および金属めっき膜９とは、たとえばNi（ニッケル）、Cr（クロム）などが用いられる。また金属層５は、無電解めっき法や蒸着リフト法により形成されてもよく、またスパッタリングとリフトオフ法とを組合せた方法、もしくは無電解めっき法と電解めっき法とを組合せた方法により形成されてもよい。また金属めっき膜９は、電解めっき法ではなく、無電解めっき法によって形成されてもよい。また金属めっき膜９は、Auめっき膜11と一部重なって形成される。このAuめっき膜11の膜厚は、１〜50μｍである。
このようにして形成された半導体チップの形状について以下に説明する。
図15は、本発明の実施の形態１における半導体チップの構成を概略的に示す平面図である。図16と図17とは、図15のＣ−Ｃ線とＤ−Ｄ線とに沿う概略断面図である。
図15〜図17を参照して、表面に機能素子３が形成された半導体層１の表面端部に金属層５が形成されている。この金属層５は、機能素子３と所定の距離を隔ててその周囲を取囲むように形成され、かつ半導体層１の外周端部から外周側へ突出している。
また半導体層１の裏面全面を覆うように金属層７が形成されている。この金属層７は、金属層５の裏面に接している。また半導体層１の裏面側端部の金属層７上には金属めっき膜９が形成されている。そしてこの金属層７、５および金属めっき膜９との端部には、レーザビームにより一旦溶融された後に凝固した金属隗13がラウンド形状に形成されている。この金属隗13の膜厚T3は、金属層５、７および金属めっき膜９の膜厚の和T2の３倍以下である。そして半導体層１の裏面を覆うようにAuめっき膜11が形成されている。
金属層５は、YAG（Yttrium Aluminum Garnet）レーザに対し反射率が低い方がよく、少なくともYAGレーザに対する反射率が80％以下の金属、たとえばNi、Crなどで形成されている。もし金属層５が、YAGレーザに対して反射率80％を上回るAu層の場合には、レーザビームのエネルギーを高くすればAu層を溶断することはできる。しかしながら、レーザビームエネルギーを高くすると、Au層を溶断する際に、下のエキスパンドシート23をレーザビームで損傷してしまう。
また図11に示すように金属層５、７および金属めっき膜９の膜厚の和T1は0.5μｍ以上50μｍ以下である。この膜厚T1が0.5μｍより小さいと、図12と図13とに示すように50μｍ以下の厚みの半導体ウエハ4aを補強板21から剥がすときにウエハ形状で取扱うことができなくなってしまう。また膜厚T1が50μｍより大きいと、レーザビームエネルギー吸収率の高い（反射率の低い）材質を金属層５、７、９に使用しても、金属層の溶断時にエキスパンドシート23が損傷してしまう。
また金属層５の膜厚は0.2μｍ以上50μｍ以下である。0.2μｍは、図10に示すウエハ裏面からのエッチング以降の処理工程で各半導体装置のアライメントを保持するのに、各半導体装置連結材として最低必要な膜厚である。また膜厚が50μｍを超えると、上述したようにレーザビームによる金属層溶断時にレーザビームがエキスパンドシートを損傷してしまう。つまり、金属層７および金属めっき膜９が省略された場合を考えると金属層５の膜厚は50μｍ以下であることが望ましい。
Auめっき膜11の膜厚は10μｍ以上50μｍ以下であることが望ましいが、1000Å以上の膜厚を有する蒸着膜であってもよい。
また、半導体層１の厚みは30μｍ以上600μｍ以下であれば、本実施の形態の方法を用いることに適している。
また、図13に示すように積層された金属層５、７、９とエキスパンドシート23との間隔T4は、積層された金属層５、７、９の膜厚の和T2（図16）の４分の１以上であればよい。このように間隔T4を設定することにより、積層された金属層５、７、９をレーザビームにより溶断する際に、レーザビームエネルギーを吸収した溶断部金属からエキスパンドシート23が直接、熱損傷を受けることが防止される。
本実施の形態の半導体装置の製造方法では、図10に示すエッチングと図14に示すレーザ溶融とを用いて半導体ウエハ4aが半導体チップ10aに分割される。このため、従来例で説明したようにダイシングにより半導体ウエハを分離することはない。よって、ダイサーの刃が金属層により目詰まりしたり摩耗したりすることは防止される。
また図12〜図13において補強板21を半導体ウエハ4aから取外す際に、半導体ウエハ4aから分離された半導体層１の各々は、金属層５によって連結されている。このため、有機溶媒中に各半導体チップ10aがばらばらに散在することはない。また図14に示すように最終的に金属層５などはレーザビームにより溶断されて各半導体チップに分割される。よって、レーザビームにより各半導体チップ10aに分割される際にも各半導体チップ10aがばらばらに散在することはない。したがって、ばらばらに散在することで、各半導体チップ10aの回収の時間が長くなることは防止される。また各半導体チップ10aがばらばらに散在し、互いに傷つけ合ったり半導体の欠け片がチップに付着すること等で外観不良が生じることも防止される。
また半導体ウエハ4aから分離された半導体層１の各々が金属層５によって連結されている。これにより半導体ウエハ4aが補強板21から剥がされた後も、半導体ウエハ4aをウエハ形状に維持することができる。このため、機能素子３の特性などのテストを自動テスト器で行なうことができるという利点もある。
実施の形態２
図18〜図24は、本発明の実施の形態２における半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図である。この図18から図24に示す各断面図は、実施の形態１で説明した図１〜図７のＡ−Ａ線に沿う部分の部分的な概略断面図に対応する。
まず図１と図18とを参照して、本実施の形態では、実施の形態１と比較して、半導体ウエハ4bをなす半導体層１の分離ライン領域の表面に前加工として、溝1cが形成される。この溝1cは、エッチング除去により分離ライン領域に沿って形成され、深さ５μｍ以上で半導体層１を貫通しない程度の深さに形成される。そしてこの分離ライン領域上に設けられた溝1cの内壁を覆うように金属層５が形成される。
この溝1cは、半導体層１の表面から深い位置ほどその内径が小さくなるようにテーパ形状に形成されることが望ましい。
この後、図19〜図24に示すように、図２〜図７と図９〜図14とに示す実施の形態１と同様の工程を経ることにより、半導体ウエハ4bが複数個の半導体チップ10bに分離される。
なお、図19〜図24において実施の形態１と同じ符号が付された部材は実施の形態１で説明した部材と同一の部材である。
次に、このように形成された本実施の形態の半導体チップの構成について説明する。
図25は、本発明の実施の形態２における半導体装置の構成を概略的に示す平面図である。また図26と図27とは、図25のＥ−Ｅ線とＦ−Ｆ線とに沿う概略断面図である。
図25〜図27を参照して、本実施の形態の半導体チップ10bでは、半導体層１表面の機能素子３が形成された領域を取囲む外周領域に傾斜部1cを有している。金属層５は、この傾斜部1cを覆うように形成され、かつ半導体層１の外周端部から外周側へ突出している。
なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態１とほぼ同様であるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
本実施の形態では、図18に示すように半導体ウエハ4bの分離ライン領域に溝1cを形成し、その溝1cを覆うように金属層５が形成される。このように金属層５が溝1c内に形成されることで、実施の形態１と比較して、機能素子３から金属層５を離して配置することができる。このため、図24に示す工程で金属層５をレーザ溶融する際に、金属層５のスプラッシュなど（飛散溶融物）が発生しても、その飛散溶融物が機能素子３上へ飛散することは防止される。
また半導体装置のアセンブリで、ワイヤボンディング時にワイヤが、溶断された金属層５に接触することも防止できる。
これに対して、実施の形態１では図８に示すように金属層５は半導体層１の表面上に溝を設けることなくそのまま形成される。このため、図13に示すように金属層５、７、９とエキスパンドシート23との間隔T4を実施の形態２よりも大きく確保することができる。よって、図14に示す金属層５、７、９のレーザ溶断時に、エキスパンドシート23が損傷することは防止される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
産業上の利用可能性
本発明は、薄板化される化合物半導体ウエハおよび半導体チップへの分割方法に有利に適用され得る。
【図１】
0003662260.tif 000002
【図３１】
0003662260.tif 000003
【図２】
0003662260.tif 000004
【図３】
0003662260.tif 000005
【図４】
0003662260.tif 000006
【図５】
0003662260.tif 000007
【図６】
0003662260.tif 000008
【図８】
0003662260.tif 000009
【図７】
0003662260.tif 000010
【図９】
0003662260.tif 000011
【図１０】
0003662260.tif 000012
【図１１】
0003662260.tif 000013
【図１６】
0003662260.tif 000014
【図４４】
0003662260.tif 000015
【図１２】
0003662260.tif 000016
【図１３】
0003662260.tif 000017
【図１７】
0003662260.tif 000018
【図１４】
0003662260.tif 000019
【図１５】
0003662260.tif 000020
【図１８】
0003662260.tif 000021
【図１９】
0003662260.tif 000022
【図２６】
0003662260.tif 000023
【図２０】
0003662260.tif 000024
【図２１】
0003662260.tif 000025
【図２７】
0003662260.tif 000026
【図２２】
0003662260.tif 000027
【図２３】
0003662260.tif 000028
【図３２】
0003662260.tif 000029
【図２４】
0003662260.tif 000030
【図２５】
0003662260.tif 000031
【図２８】
0003662260.tif 000032
【図２９】
0003662260.tif 000033
【図３０】
0003662260.tif 000034
【図３３】
0003662260.tif 000035
【図３６】
0003662260.tif 000036
【図３４】
0003662260.tif 000037
【図３５】
0003662260.tif 000038
【図３７】
0003662260.tif 000039
【図３８】
0003662260.tif 000040
【図３９】
0003662260.tif 000041
【図４０】
0003662260.tif 000042
【図４１】
0003662260.tif 000043
【図４２】
0003662260.tif 000044
【図４５】
0003662260.tif 000045
【図４３】
0003662260.tif 000046