(57)【要約】      （修正有）【課題】新たに煩雑な工程を増やすことなく、ブレードの劣化を抑制し、金属電極のバリの発生、チップの割れ等を低減する半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】金属電極５を裏面に備えた半導体装置の製造方法が、表面と裏面を備えた半導体基板１を準備する工程と、半導体基板の表面側に、複数のデバイス領域と、デバイス領域に挟まれたダイシング領域を形成する工程と、複数の開口部４を有するダイシングテープ３を半導体基板１の裏面側に貼り付けて、半導体基板１の法線方向から見た場合に、開口部４がデバイス領域と一致する、または内方に含まれるように配置する工程と、ダイシングテープ３の開口部内の、半導体基板１の裏面上に金属電極５を形成する電極形成工程と、半導体基板１の表面からダイシングテープ３に達するように、半導体基板１のダイシング領域を切断して、半導体基板１から半導体装置１０を切り出す工程と、を含む。【選択図】図１
2011142115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属電極を裏面に備えた半導体装置の製造方法であって、
表面と裏面を備えた半導体基板を準備する工程と、
該半導体基板の表面側に、複数のデバイス領域と、該デバイス領域に挟まれたダイシング領域を形成する工程と、
複数の開口部を有するダイシングテープを該半導体基板の裏面側に貼り付けて、該半導体基板の法線方向から見た場合に、開口部が該デバイス領域と一致する、または内方に含まれるように配置する工程と、
該ダイシングテープの開口部内の、該半導体基板の裏面上に金属電極を形成する電極形成工程と、
該半導体基板の表面から該ダイシングテープに達するように、該半導体基板の該ダイシング領域を切断して、該半導体基板から半導体装置を切り出す工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記半導体基板の裏面上に下地金属電極を形成し、該下地金属電極をシード層に用いた電解めっきにより上記金属電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
上記ダイシングテープが、上層および下層の２層構造からなり、
上記電極形成工程が、該ダイシングテープの開口部内の、該半導体基板の裏面上、および該ダイシングテープ上、の双方に上記金属電極を形成する工程であり、
該電極形成工程に続いて、該ダイシングテープの上層を剥がして、該ダイシングテープ上の該金属電極を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
上記ダイシングテープは、マトリックス状に配置された、複数の矩形の開口部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
上記ダイシングテープの開口部は、該ダイシングテープの表面から上記半導体基板の方向に向かって側面が外方に傾斜した逆テーパー構造であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
上記ダイシングテープの開口部内の金属電極の表面は、該ダイシングテープの表面と同一面内、または上記半導体基板側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
上記半導体基板の表面に位置情報認識パターンが設けられ、上記ダイシングテープに位置合わせパターンが設けられ、
該位置情報認識パターンと該位置合わせパターンの位置を合わせることにより、該ダイシングテープの開口部が上記デバイス領域と一致する、または内方に含まれるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、金属電極を形成した半導体基板をチップ状にダイシングする半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体デバイス（例えばＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、Ｄｉｏｄｅ）は、ウエハの表面と裏面の間に電流を流す縦型構造のデバイスである。一般的な製造方法では、ウエハの表面側にＰＮ接合や絶縁膜、金属電極などのデバイス構造を形成した後、ウエハを所定の厚さまで研削し、更にウエハ裏面に金属電極を形成し、最後にダイシングによりウエハをチップ状に切断する。このような方法では、ダイシング時にダイシングブレード（以下、単に「ブレード」という）がウエハと金属電極の両方を切断しなければならないため、金属によるブレードの目詰まりが発生し、ブレードの切断性能の低下によるチップ割れやチップ端のクラック、金属電極のバリの発生等の不具合が生じていた。
【０００３】
これに対して、ブレードによる金属電極の切断を避けるために、ダイシング領域上に金属電極を形成しないように、裏面の金属電極をパターニングする方法が提案されている。かかる方法では、ダイシング領域をレジスト膜で升目状にマスキングした状態で裏面電極を形成し、ダイシング領域に裏面電極が形成されないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８８２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにレジスト膜を形成する方法では、レジスト膜を成膜する工程、レジスト膜を升目状にパターニングする工程、およびレジスト膜を除去する工程が必要となり、工程数が増えて製造方法が煩雑となるとともに、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、新たに煩雑な工程を増やすことなく、ブレードの劣化を抑制し、金属電極のバリの発生、チップの割れ等を低減する半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属電極を裏面に備えた半導体装置の製造方法であって、表面と裏面を備えた半導体基板を準備する工程と、半導体基板の表面側に、複数のデバイス領域と、デバイス領域に挟まれたダイシング領域を形成する工程と、複数の開口部を有するダイシングテープを半導体基板の裏面側に貼り付けて、半導体基板の法線方向から見た場合に、開口部がデバイス領域と一致する、または内方に含まれるように配置する工程と、ダイシングテープの開口部内の、半導体基板の裏面上に金属電極を形成する電極形成工程と、半導体基板の表面からダイシングテープに達するように、半導体基板のダイシング領域を切断して、半導体基板から半導体装置を切り出す工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる製造方法では、製造工程を増加することなく、ブレードの劣化を防止し、チップ割れや異物の発生を抑制し、半導体装置の製造コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるウエハの平面図である。
【図３】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３にかかる他の半導体装置の製造工程の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４にかかる半導体装置の製造工程の一断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。また、図２は、図１（ａ）の半導体ウエハ（半導体基板）を裏面側から見たときの平面図である。なお、図１の上側をウエハ表面（オモテ面）（以下、「表面」と呼ぶ）、下側をウエハ裏面（以下、「裏面」と呼ぶ）とする。
【００１１】
本実施の形態１にかかる製造方法は、以下の工程１〜５を含む。
【００１２】
工程１：半導体ウエハ１の表面側に、ＰＮ接合や絶縁膜、金属電極などのデバイス構造を形成する。半導体ウエハ１は、例えばＳｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ等からなる。デバイス構造が作製された領域がデバイス領域となり、デバイス領域とデバイス領域の間がダイシングに用いられるダイシング領域となる。通常、矩形のデバイス領域がマトリックス状に配置され、その間が升目状のダイシング領域となる。
【００１３】
工程２：図１（ａ）に示すように、半導体ウエハ１の裏面側に、例えばスパッタ法を用いて下地金属電極２を形成する。下地金属電極２は金属電極５のめっき工程（工程３）でシード層となり、例えばＺｎ、Ｃｕからなる。また、めっき工程前に前処理を加えることでめっき法により金属電極５を形成できるようなＡｌ等から形成しても良い。
【００１４】
続いて、開口部４を備えたダイシングテープ３を、半導体ウエハ１の裏面（下地金属電極２）の上に貼り付ける。ダイシングテープ３は、例えばＰＶやＰＥＴからなり、膜厚は例えば０．１ｍｍ程度である。ダイシングテープ３の開口部４は、デバイス領域の裏面の、工程３で金属電極５を形成する位置に設けられ（図１（ｂ）参照）、半導体チップ１０の外形寸法よりも小さい寸法であり、ダイシングライン７にはあってはならない。
【００１５】
半導体ウエハ１にダイシングテープ３を貼り付ける場合、半導体ウエハ１の表面側と裏面側に設置されたカメラを用いて、表面パターン（デバイス領域）に対して開口部４の位置が合うように貼り付ける。ダイシングテープ３の貼り付けは、半導体ウエハ１のオリフラやノッチにより位置合わせをして、行っても良い。
【００１６】
図２は、ダイシングテープ３が貼り付けられた半導体ウエハ１を、裏面側から見た平面図である。ダイシングテープ３の開口部４は、表面のデバイス領域に対応してマトリックス状に設けられ、開口部４から下地金属電極２が露出している。
【００１７】
工程３：図１（ｂ）に示すように、下地金属電極２をシード層に用いた電解めっき法を用いて、下地金属電極２の上に金属電極５を形成する。金属電極５には、例えば半田めっき、Ｃｕめっき、Ｎｉ／Ａｕめっきなどにより形成される。
【００１８】
電解めっき法を用いた場合、ダイシングテープ３の開口部４内の下地金属電極２の上にのみ、金属電極５が形成される。金属電極５の厚さは、ダイシングテープ３の厚さを超えないようにする。これは、ダイシングテープ３より金属電極５が厚くなると、ダイシングテープ３上に金属電極５の回りこみ、隣り合う半導体チップ１０の金属電極５同士がつながってしまう。この結果、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を取り外す場合に、金属電極５がダイシングテープ３に引っかかり、金属電極５の剥がれや欠けの原因になるためである。
【００１９】
工程４：図１（ｃ）に示すように、ブレードを用いて、半導体ウエハ１を表面からチップ状態に切断する。開口部４の間のダイシングテープ３上をブレードが通るように、開口部４の間のダイシングテープ３の幅はブレードの厚さよりも十分大きくなっている。また、工程２で、表面のデバイス領域に対して開口部４の位置が合うようにダイシングテープ３が貼り付けられているため、ブレードで切断する領域（ダイシングライン７）には、ダイシングテープ３が必ず存在するようになる。
【００２０】
このように、ブレードで切断される領域には金属電極５は存在しないため、金属電極５によるブレードの目詰まりが発生せず、ブレードのよる劣化を抑えることができる。また、ブレードの劣化に起因する半導体チップ１０の割れ等も防止できる。更に、チップ端で発生する金属電極５のバリも無くすことができる。
なお、下地金属電極２はブレードで切断するが、金属電極５と比べて非常に薄いため、ブレードの劣化には殆ど影響しない。
【００２１】
工程５：図１（ｄ）に示すように、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を剥がし、半導体装置の製造方法が完了する。
【００２２】
このように、開口部４を備えたダイシングテープ３を貼り付けた状態で、めっき法により金属電極５を形成することで、工程数を増やすことなく、ダイシング領域を除いた所定の領域に金属電極５を形成することができる。この結果、ダイシング工程で、ブレードで金属電極５を切断する必要がなくなり、金属電極５の金属の目詰まりによるブレードの劣化を防止し、チップ割れや、金属電極５が剥がれることによる異物の発生を抑制することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。図３中、図１と同一符号は、同一または相当箇所を示す。また、図３（ａ）〜（ｄ）に示す工程は、図１（ａ）〜（ｄ）に示す工程に対応する。
【００２４】
本実施の形態２にかかる製造方法では、半導体ウエハ１の表面側のデバイス領域にデバイス構造を形成した後、半導体ウエハ１の裏面側に下地金属電極２を形成し、開口部４を備えたダイシングテープ３を、半導体ウエハ１の裏面（下地金属電極２）の上に貼り付ける。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、半導体ウエハ１の垂直な方向の断面において、ダイシングテープ３の開口部４は、半導体ウエハ１側の方（図３（ａ）では上方）が、開口幅が大きくなる逆テーパー形状となっている。逆テーパー形状の開口部４は、ダイシングテープ３を切り抜いて開口部４を形成する際に、切断方向を斜め方向とすることで形成できる。
【００２６】
続いて、実施の形態１と同様に、開口部４内に金属電極５を形成した後（図３（ｂ））、ブレードを用いて、半導体ウエハ１を表面からチップ状態に切断し（図３（ｃ））、最後に、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を剥がし（図３（ｄ））、半導体装置の製造方法が完了する。
【００２７】
本実施の形態２にかかる製造工程では、ダイシングテープ３の開口部４が逆テーパー形状となっているため、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を剥がす工程（図３（ｄ））で、金属電極５がダイシングテープ３に引っかかりにくくなり、チップ割れを更に低減できる。
【００２８】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置の製造工程の断面図である。図４中、図１と同一符号は、同一または相当箇所を示す。本実施の形態３にかかる製造方法は、以下の工程１〜６を含む。
【００２９】
工程１：例えばＳｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ等からなる半導体ウエハ１の表面側のデバイス領域に、ＰＮ接合や絶縁膜、金属電極などのデバイス構造を形成する。
【００３０】
工程２：図４（ａ）に示すように、まず、開口部４を備えたダイシングテープ（下層）３を、半導体ウエハ１の裏面に貼り付ける。続いて、同様の開口部４を備えたマスクテープ（上層）８を、ダイシングテープ３の上に、開口部４が重なるように貼り付ける。予めダイシングテープ３の上にマスクテープ８を貼り付けておき、これを半導体ウエハ１の裏面に貼り付けても良い。
【００３１】
マスクテープ８は、例えばＰＶやＰＥＴからなり、厚さは０．１ｍｍ程度である。ダイシングテープ３をマスクテープ８として用いてもかまわない。但し、ダイシングテープ３からマスクテープ８を剥がしやすいように、マスクテープ８の接着剤の接着強度は、ダイシングテープ３の接着剤の接着強度より弱いことが好ましい。
【００３２】
続いて、例えばスパッタ法を用いて下地金属電極２を形成する。下地金属電極２は、開口部４内の半導体ウエハ１の上、およびマスクテープ８の上に形成される。
【００３３】
工程３：図４（ｂ）に示すように、マスクテープ８を剥がすことにより、マスクテープ８上の下地金属電極２を除去する。この結果、下地金属電極２は、ダイシングテープ３の開口部４内の、半導体ウエハ１の上にのみに形成される。
【００３４】
工程４：図４（ｃ）に示すように、下地金属電極２をシード層に用いた電解めっき法を用いて、下地金属電極２の上に、半田めっき等からなる金属電極５を形成する。金属電極５の厚さは、ダイシングテープ３の厚さを超えないようにする。
【００３５】
工程５：図４（ｄ）に示すように、ブレードを用いて、半導体ウエハ１を表面からチップ状態に切断する。この場合、開口部４の間のダイシングテープ３上をブレードが通ることになる。
【００３６】
工程６：図４（ｅ）に示すように、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を剥がし、半導体装置の製造方法が完了する。
【００３７】
本実施の形態３にかかる製造方法では、ブレードは、下地金属電極２と金属電極５の双方を切断しないため、金属の目詰まりによるブレードの劣化を無くし、チップ割れや、金属電極５が剥がれることによる異物の発生を抑制することができる。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる他の半導体装置の製造工程の断面図である。図５中、図４と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
【００３９】
かかる製造方法では、図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ１の裏面に、ダイシングテープ３とマスクテープ８とを貼り付けた後、スパッタ等で下地金属電極２を形成し、続いて、電解めっき法で金属電極５を形成する。
【００４０】
続いて、図５（ｂ）に示すように、マスクテープ８を剥がすことにより、マスクテープ８上の下地金属電極２と金属電極５を除去する。
【００４１】
以降は、図４（ｄ）、（ｅ）と同様に、図５（ｃ）に示すようにブレードを用いて半導体ウエハ１を表面からチップ状態に切断した後、図５（ｄ）に示すように、ダイシングテープ３から半導体チップ１０を剥がし、半導体装置の製造方法が完了する。
【００４２】
かかる製造方法でも、ブレードは、下地金属電極２と金属電極５の双方を切断しないため、金属の目詰まりによるブレードの劣化を無くし、チップ割れや、金属電極５が剥がれることによる異物の発生を抑制することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態３にかかる製造方法では、金属電極５を電解めっき法で形成したが、無電解めっき法を用いることも可能である。
【００４４】
実施の形態４．
図６は、本実施の形態４にかかる半導体装置の製造方法の製造工程の一断面である。図６中、図１と同一符号は、同一または相当箇所を示す。
【００４５】
本実施の形態４では、半導体ウエハ１の表面に位置情報認識パターン９を形成するとともに、ダイシングテープ３を貼り付けた場合に、これと対応するダイシングテープ３の位置（半導体ウエハ１を挟んで対向する位置）に、位置合わせパターン６を形成しておく。
【００４６】
この結果、半導体ウエハ１にダイシングテープ３を貼り付ける場合、半導体ウエハ１の表面側と裏面側に設置したカメラを用いて、半導体ウエハ１の位置情報認識パターン９と、ダイシングテープ３の位置合わせパターン６を認識して、半導体ウエハ１とダイシングテープ３の位置情報を正確に把握し、アライメント処理を行った状態で半導体ウエハ１にダイシングテープ３を貼り付けることができる。
【００４７】
このような構成にすると、半導体ウエハ１の表面に形成したデバイス構造（デバイス領域）と、ダイシングテープ３の開口部４とが正確に対応するように、ダイシングテープ３を貼り付けることができ、金属薄膜５のパターンずれを抑え、ダイシング時に金属電極５を切断する危険性を低減することができる。また、貼り付けの位置精度が上がるため、ダイシングテープ３の開口部４の間隔を狭くすることもできる。
【００４８】
本実施の形態４にかかる方法は、実施の形態１〜３に記載された他の製造方法にも適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１  半導体ウエハ、２  下地金属電極、３  ダイシングテープ、４  開口部、５  金属電極、６  位置合わせパターン、７  ダイシングライン、８  マスクテープ、９  位置情報認識パターン、１０  半導体チップ。
【図１】
2011142115.tif 000003
【図２】
2011142115.tif 000004
【図３】
2011142115.tif 000005
【図４】
2011142115.tif 000006
【図５】
2011142115.tif 000007
【図６】
2011142115.tif 000008