(57)【要約】【課題】半導体素子を製造する際に、半導体ウエハの底面のエッチングを抑制する。【解決手段】半導体素子を製造する際に、所定の間隔を空けて半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）と補強板（２）の一方の主面（６）とを対向させて、補強板（２）と半導体ウエハ（１）をホットプレート（９）上に順次重ねて配置し且つ接着剤（７，８）を接触させる。補強板（２）と半導体ウエハ（１）とをホットプレート（９）上に保持したまま一対の接着剤（７，８）を加熱して、接着剤（７，８）を一体の接着剤層（１３）に融合させる。加熱により接着剤（７，８）の粘性が自然に低下して、接着剤層（１３）が形成されるので、一対の接着剤（７，８）の界面から接着剤層（１３）中に内側に巻き込まれる気泡が殆どない。その後、複数のエッチングマスク（３）が設けられた一方の主面（４）を露出させて半導体ウエハ（１）をエッチング液中に浸漬して、半導体ウエハ（１）を複数の半導体素子（１４）に分割する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの他方の主面上に接着剤を塗布すると共に、補強板の一方の主面に接着剤を塗布する工程と、
前記半導体ウエハの他方の主面と前記補強板の一方の主面とを対向させて且つ所定の間隔を空けて前記補強板と前記半導体ウエハをホットプレート上に順次重ねて配置し且つ前記接着剤を接触させる工程と、
前記補強板と前記半導体ウエハとを所定の間隔を空けて前記ホットプレート上に保持したまま一対の前記接着剤を加熱して、該接着剤を一体の接着剤層に融合させる工程と、
前記半導体ウエハを前記接着剤層上に配置して、前記半導体ウエハの他方の主面を前記補強板上に前記接着剤層を介して接着する工程と、
前記接着剤層が硬化した後、複数のエッチングマスクが設けられた一方の主面を露出させて前記半導体ウエハをエッチング液中に浸漬して、前記半導体ウエハを複数の半導体素子に分割する工程と、
前記半導体ウエハと前記補強板との間に形成された前記接着剤層を除去して、前記補強板から個々の前記半導体素子を取り出す工程とを含むことを特徴とする半導体素子の製法。
【請求項２】
吸着冶具によって前記半導体ウエハを把持して、前記補強板の上方に前記半導体ウエハを保持する工程を含む請求項１に記載の半導体素子の製法。
【請求項３】
前記半導体ウエハを前記補強板に接着する前又は後に、前記半導体ウエハの一方の主面にエッチングマスクを形成する工程を含む請求項１又は２に記載の半導体素子の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製法、特にエッチングによって半導体ウエハを複数の半導体素子に分割して、歩留まりよく半導体素子を製造する半導体素子の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイオードチップ等の半導体素子を製造する際に、一般的に、周知の不純物拡散やエピタキシャル方法によって、Ｐ型半導体領域及びＮ型半導体領域が形成された半導体ウエハを用意し、その上面に樹脂インク等から成るエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクを形成した半導体ウエハの下面に、板状の補強板を接着剤で固着する。次に、補強板の固着された半導体ウエハをエッチング液中に浸漬し、半導体ウエハにエッチングを施す。補強板の固着された半導体ウエハの下面と、半導体ウエハの上面のうちマスクが形成された領域とはエッチングが施されず、半導体ウエハのマスクの形成されない領域のみを選択的にエッチングして、半導体ウエハを多数のダイオードチップに分割することができる。その後、接着剤を除去してダイオードチップを支持材から剥離すれば、互いに分離した多数のダイオードチップを得ることができる。半導体ウエハの表面に板状の補強板を貼り付ける方法は、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１では、補強板に接着剤を塗布し、接着剤を介して半導体ウエハを補強板上に載置した後、加圧して接着させ、次に、加熱手段を加熱して、接着剤の粘度が低くなる温度まで上昇した後、半導体ウエハ側から均一な荷重を加え、更に加熱手段の加熱を停止して補強板に半導体ウエハが貼り付けられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１８７６０  （図１、第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示される方法では、半導体ウエハと補強板との間にボイド（気泡）の少ない接着剤層を形成できることが期待された。半導体ウエハを周知のダイシング方法によって切断分離する場合には、接着剤層に若干のボイドが発生してもボイド内がエッチング液によって侵蝕される大きな問題が発生しない。しかしながら、半導体ウエハを補強板に接着する接着剤層にボイドが含まれる状態で半導体ウエハをエッチングによって分割すると、半導体ウエハの上面からエッチング液が浸透してボイドに到達し、ボイド内がエッチング液によって侵蝕され、半導体ウエハの下面が不必要に侵蝕されることが判明した。このように、ボイドを十分に取り除くことはできない特許文献１に記載される方法では、エッチングにより半導体ウエハを分割するとき、電気的特性の良好なダイオードチップを歩留まり良く生産することができなかった。
そこで、本発明は、半導体ウエハの底面のエッチングを抑制できる半導体素子の製法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体素子の製法は、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）上に接着剤（７）を塗布すると共に、補強板（２）の一方の主面（６）に接着剤（８）を塗布する工程と、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）と補強板（２）の一方の主面（６）とを対向させて且つ所定の間隔を空けて補強板（２）と半導体ウエハ（１）をホットプレート（９）上に順次重ねて配置し且つ接着剤（７，８）を接触させる工程と、補強板（２）と半導体ウエハ（１）とをホットプレート（９）上に保持したまま一対の接着剤（７，８）を加熱して、接着剤（７，８）を一体の接着剤層（１３）に融合させる工程と、半導体ウエハ（１）を接着剤層（１３）上に配置して、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）を補強板（２）上に接着剤層（１３）を介して接着する工程と、接着剤層（１３）が硬化した後、複数のエッチングマスク（３）が設けられた一方の主面（４）を露出させて半導体ウエハ（１）をエッチング液中に浸漬して、半導体ウエハ（１）を複数の半導体素子（１４）に分割する工程と、半導体ウエハ（１）と補強板（２）との間に形成された接着剤層（１３）を除去して、補強板（２）から個々の半導体素子（１４）を取り出す工程とを含む。補強板（２）と半導体ウエハ（１）とをホットプレート（９）上に保持したまま一対の接着剤（７，８）を加熱して、加圧せずに接着剤（７，８）を一体の接着剤層（１３）に融合させるので、加熱により接着剤（７，８）の粘性が自然に低下して、接着剤層（１３）が形成されるので、一対の接着剤（７，８）の界面から内側の接着剤層（１３）中に巻き込まれる気泡が殆どない。このため、ボイド（気泡）が実質的に存在しない接着剤層（１３）が形成され、良好な電気的特性を有する半導体素子を歩留まり良く製造することができる。また、加圧せずに一対の接着剤（７，８）を加熱して、半導体ウエハ（１）を自重により接着剤層（１３）上に配置して、半導体ウエハ（１）が接着剤層（１３）を自重で僅かに押圧するので、半導体ウエハ（１）及び接着剤層（１３）内の機械的応力が除去され、歪みのない半導体素子を形成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、ダイオードチップの製法に適用した本発明の実施の形態を図１〜図６について説明する。
本実施の形態によりダイオードチップを製造する際に、まず、図１に示すように、シリコン単結晶基板から成る薄い板状の半導体ウエハ（１）及び例えばセラミック材から形成された補強板（２）を用意する。半導体ウエハ（１）の内部には、周知の不純物拡散法又はエピタキシャル方法によってＰ型半導体領域及びＮ型半導体領域が形成されるが、図１ではＰ型半導体領域、Ｎ型半導体領域の図示を省略する。半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）には、樹脂インク等から成るエッチングマスク（３）が形成される。ダイオードチップの平面形状を円形とするため、本実施の形態では、半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）に互いに離間するように円形のエッチングマスク（３）を島状に分散して配置するが、エッチングマスク（３）を任意の平面形状に設定できる。半導体ウエハ（１）を固着する補強板（２）は、脆い半導体ウエハ（１）を保持し且つ変形を防止する補強板材であり、本実施の形態では、補強板（２）は、直径及び厚みとも半導体ウエハ（１）より大きい。
【０００７】
次に、図２に示すように、周知のディスペンサを使用して、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）の中央領域に接着剤（７）を塗布すると共に、補強板（２）の一方の主面（６）の中央領域に接着剤（８）を塗布する。このとき、例えば室温での粘度を有する接着剤（７，８）は、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）及び補強板（２）の一方の主面（６）の表面全体には広がらず、自身の粘性によって中央領域に盛り上がる。
【０００８】
次に、図３に示すように、所定の間隔を空けて半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）と補強板（２）の一方の主面（６）とが対向するように、吸着冶具（１０）によって半導体ウエハ（１）を補強板（２）の上方に把持しながら、補強板（２）と半導体ウエハ（１）をホットプレート（９）上に順次重ねて配置する。このとき、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）に塗布された接着剤（７）と、補強板（２）の一方の主面（６）に塗布された接着剤（８）は互いに接触する。ホットプレート（９）は、補強板（２）の外周側に対向する領域にヒータ（１１）を備えているが、補強板（２）の中央側に対向する領域にはヒータを備えていない。同様に、吸着冶具（１０）は、半導体ウエハ（１）の外周側に対向する領域にヒータ（１２）を備えているが、半導体ウエハ（１）の中央側に対向する領域にはヒータを備えていない。このため、接着剤（７，８）には瞬時にヒータ（１１，１２）からの熱が直接伝達されず、徐々に加熱されて接着剤（７，８）の粘度が低下する。接着剤（７，８）は温度上昇に伴って粘性が低下する特性を有する。
【０００９】
半導体ウエハ（１）と補強板（２）との間隔を一定に保持した状態で、接着剤（７，８）をヒータ（１１，１２）によって室温から略８０℃〜１００℃の温度に間接的に加熱すると、接着剤（７，８）の粘度が低下して、図４に示すように、補強板（２）の一方の主面（６）に付着された接着剤（８）の上面と半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）に形成された接着剤（７）の上面がほぼ全面にわたって当接し、一体化した接着剤層（１３）中には、ボイド（気泡）が実質的に存在しない。
【００１０】
次に、吸着冶具（１０）による半導体ウエハ（１）の把持を解くと、粘性が著しく低下した接着剤層（１３）上に配置される半導体ウエハ（１）の自重によって接着剤（１３）が押圧され、半導体ウエハ（１）が自動的に沈下する。このため、図５に示すように、半導体ウエハ（１）と補強板（２）の間に形成された接着剤層（１３）は、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）全体に延伸される。
【００１１】
前記の通り、本発明の実施の形態では、補強板（２）と半導体ウエハ（１）とをホットプレート（９）上に保持したまま一対の接着剤（７，８）を加熱して、加圧せずに接着剤（７，８）を一体の接着剤層（１３）に融合させるので、加熱により接着剤（７，８）の粘性が自然に低下して、接着剤層（１３）が形成される。このため、半導体ウエハ（１）の中央側で一体化する一対の接着剤（７，８）の界面から接着剤層（１３）中に内側に巻き込まれる気泡が殆どないから、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）全体に広げて形成された接着剤層（１３）中に気泡の巻き込みは実質的に存在しない。このため、ボイド（気泡）が実質的に存在しない接着剤層（１３）が形成されるので、半導体ウエハ（１）の底面のエッチングを抑制でき、電気的特性の良好なダイオードチップを歩留まり良く生産することができる。また、加圧せずに一対の接着剤（７，８）を加熱して、半導体ウエハ（１）を自重により接着剤層（１３）上に配置し半導体ウエハ（１）が接着剤層（１３）を自重で僅かに押圧するので、半導体ウエハ（１）及び接着剤層（１３）内の機械的応力が除去され、歪みのない半導体素子を形成することができる。
【００１２】
この場合に、接着剤層（１３）の厚みは、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）全体にわたり必ずしも均一に制御できない点において、特許文献１に記載された方法とは異なるが、半導体ウエハ（１）をエッチングによって分割する場合には、半導体ウエハ（１）に形成される接着剤層（１３）の不均一厚みは問題にならない。
【００１３】
接着剤層（１３）が硬化した後、補強板（２）を固着した半導体ウエハ（１）をエッチング液中に浸漬して、半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）にエッチングを施し、半導体ウエハ（１）のエッチングマスク（３）の形成されない領域のみを選択的にエッチングして、図６に示すように、半導体ウエハ（１）を多数のダイオードチップ（１４）に分割することができる。エッチングの際に、補強板（２）が固着された半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）と、半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）上でエッチングマスク（３）が形成された領域とにはエッチングが施されない。本実施の形態では、半導体ウエハ（１）と補強板（２）との間に介在する接着剤層（１３）にボイドが発生しないため、半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）から浸透するエッチング液がボイドに到達し、半導体ウエハ（１）の他方の主面（５）を不必要にエッチングしない。その後、半導体ウエハ（１）と補強板（２）との間に形成された接着剤層（１３）を溶融除去して、補強板（２）から剥離又は分離して多数の個々のダイオードチップ（１４）を得ることができる。
【００１４】
本発明の前記実施の形態は変更が可能である。例えば、半導体ウエハ（１）を補強板（２）に接着する前に、半導体ウエハ（１）にエッチングマスク（３）を形成する例を示したが、半導体ウエハ（１）を補強板（２）に接着した後に半導体ウエハ（１）の一方の主面（４）にエッチングマスク（３）を形成してもよい。図３では、ホットプレート（９）上に補強板（２）を配置し、半導体ウエハ（１）を補強板（２）上に一定間隔空けて保持する例を示したが、補強板（２）と半導体ウエハ（１）とを逆にして、ホットプレート（９）上に半導体ウエハ（１）を配置し、補強板（２）を半導体ウエハ（１）上に一定間隔空けて保持してもよい。また、ホットプレート（９）は周辺側のみならず中央側にもヒータを配置して、ホットプレート（９）全体を同時に加熱してもよい。
【００１５】
【発明の効果】
前記の通り、本発明では、底面のエッチングを抑制して半導体素子を製造できるので、良好な電気的特性を有する半導体素子の製造歩留まりを向上すると共に、信頼性の高い品質を有する半導体素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体ウエハ及び補強板を示す側面図
【図２】接着剤を塗布した半導体ウエハ及び補強板を示す側面図
【図３】半導体ウエハと補強板の接着剤を接触させた状態を示す側面図
【図４】加熱しながら図３の状態を維持した側面図
【図５】半導体ウエハを補強板上に接着した状態を示す側面図
【図６】エッチングを施した半導体ウエハの側面図
【符号の説明】
（１）・・半導体ウエハ、  （２）・・補強板、  （３）・・エッチングマスク、  （４）・・一方の主面、  （５）・・他方の主面、  （６）・・一方の主面、  （７，８）・・接着剤、  （９）・・ホットプレート、  （１０）・・吸着冶具、  （１１，１２）・・ヒータ、  （１３）・・接着剤層、  （１４）・・ダイオードチップ（半導体素子）、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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