(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体基板を薄膜化する工程を有する半導体装置の製造方法において、薄くなった基板を破損したり、ダイシングシートに転写することが困難であるので、半導体装置の生産性と工程歩留りの向上が図れないという問題があった。【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法において、素子１０２を形成した基板１０１を支持基板１０３に接着し一体化させる工程と、前記素子１０２を形成した基板１０１を薄膜化し、素子分離を行う工程とを有し、前記支持基板１０３と素子１０２を形成した基板１０１との貼り付けに、熱線あるいは光によって発泡する化学物質を粘着面に含むシート１０４を用ることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子を形成した基板を、支持基板に接着し一体化させる工程と、前記素子を形成した基板を薄膜化し、素子分離を行う工程とを含む半導体装置の製造方法において、
前記支持基板と素子を形成した基板との貼り付けに、熱線によって発泡する化学物質を粘着面に含むシートを用ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記素子分離を行う工程において、前記素子を形成した基板をダイシングシートへの転写の際、支持基板ごと薄膜化した基板をダイシングシートに一旦貼り付けて、支持基板の側から、部分的に、前記支持基板を通して、熱線を照射することにより前記支持基板の剥離を行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
素子を形成した基板を、支持基板に接着し一体化させる工程と、前記素子を形成した基板を薄膜化し、素子分離を行う工程とを含む半導体装置の製造方法において、
前記支持基板と素子を形成した基板との貼り付けに、光によって発泡する化学物質を粘着面に含むシートを用ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記素子分離を行う工程において、前記素子を形成した基板をダイシングシートへの転写の際、支持基板ごと薄膜化した基板をダイシングシートに一旦貼り付けて、支持基板の側から、部分的に、前記支持基板を通して、光を照射することにより前記支持基板の剥離を行うことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板を薄膜化する工程を有する半導体装置の製造方法に関し、特に、高周波パワーデバイスの製造方法における基板研磨工程を有する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平７−３７８４０号公報に示されているように、高出力デバイスは、大きな熱を発生させるため、素子を薄くして、放熱性をよくする工夫がされている。この素子の製造工程は、以下に示すような流れで作製されている。この従来技術の製造方法を図４に示す。
【０００３】
まず、半導体素子４０２を形成した基板４０１を支持基板４０４に、ワックス４０３等を用いて貼り付ける。この工程を図４（ａ）に示す。
【０００４】
次に、研磨によって、基板４０１を所望の厚さ（通常は、３０μｍ〜１００μｍ）にし、素子裏面に放熱用のメタル（ヒートシンク）４０５を、メッキ等の手法を用いて形成する。この工程を図４（ｂ）に示す。
【０００５】
更に、支持基板４０４より薄くなった基板を剥がし、基板の表面に付着したワックス４０３を、有機溶剤によって洗浄し、ダイシングシート４０６に貼り付ける。この工程を図４（ｃ）に示す。
【０００６】
【特許文献１】
特願平７−３７８４０号公報（段落００１４〜００１９、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、支持基板に貼り付け、基板を薄くするまでは、再現性や歩留りよく実施できていたが、支持基板より薄くなった基板を剥がし、有機洗浄を行う工程及び、ダイシングシートに貼り付ける工程は、薄くなった基板を、なんの支持も無い状態でハンドリングすることになり、ウェハを損傷することが多く、歩留りを低下させたり、熟練した技術者しか作業できないため、生産性の悪い工程であった。
【０００８】
特に、ＧａＡｓは、高周波の高出力デバイスとして用いられることが多いうえ、材料の熱抵抗が高く、薄くする必要が有るにも関わらず、非常にもろい材料で、無線用の高出力デバイスの生産歩留りを低下させる大きな原因であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、素子を形成した基板を、支持基板に接着し一体化させる工程と、前記素子を形成した基板を薄膜化し、素子分離を行う工程とを含む半導体装置の製造方法において、前記支持基板と素子を形成した基板の貼り付けに、熱線あるいは、光によって発泡する化学物質を粘着面に含むシートを用ることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の製造方法は、前記素子分離を行う工程において、前記素子を形成した基板をダイシングシートへの転写の際、支持基板ごと薄膜化した基板をダイシングシートに一旦貼り付けて、支持基板の側から、部分的に、前記支持基板を通して、熱あるいは、光を照射することにより前記支持基板の剥離を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例によって、詳細に説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の工程断面図を示す。
図１（ａ）において、素子１０２を形成した基板１０１を、熱発泡性粘着シート１０４を介して、支持基板１０３に貼り付ける。ここで、基板１０１は、ＧａＡｓウェハを用い、支持基板１０３として、アルミの金属板を用いた。支持基板としては、熱伝導性がよく、平坦なものであれば、例えば、シリコンウェハも利用できる。また、素子を形成した基板は、ＧａＡｓ基板が割れやすく、特に直径２インチ以上の大面積の基板にとって、ハンドリングによる割れを防ぐことが重要であり、本発明にとって効果の大きいものである。また、ＩｎＰ基板やＧａＮ基板、ＳｉＣ基板に適用しても本発明の効果がある。さらに、形成する素子としては、ＨＢＴやＨＥＭＴ、ＭＭＩＣなどの高周波デバイスに用いる素子が特に効果が大きいが、発光素子や受光素子などの素子でも構わない。
【００１３】
図１（ｂ）において、基板１０１を研磨あるいは、研削によって、３０μｍの厚さまで薄くし、レジストを用いたフォトリソグラフによって、メッキパターンを形成し、裏面の所望の部分に金属を析出させる。具体的には、基板１０１の裏面全面にメッキ用の給電メタルを析出し、その後、素子と素子の間のスクライブ領域に、メタルが析出させないようにフォトレジストを用いてマスクし、電解メッキによって金を、１０μｍの厚さに析出させた。
【００１４】
図１（ｃ）において、裏面メタルを析出させた面を、支持基板毎、ダイシングシート１０６に貼り付ける。この際、支持基板が存在するので、薄くなったＧａＡｓ基板でも、割れることはない。生産性と歩留りの向上に大きな効果がある。
【００１５】
図１（ｄ）において、熱源の発生器１０７から熱線１０８を、支持基板１０３に照射する。熱源として、赤外線を発生させるランプや、ドライヤーのように部分的に熱風を発生させるものを用いてもよい。熱発泡性粘着シート１０４の中に、気泡１０９が発生し、支持基板１０３と基板１０１の間に、スペースを出現させ、支持基板１０３が、基板１０１から浮いた状態になる。通常、ダイシングシートは、熱がかかると、収縮やよれを生じ、この後に行う、ダイシング工程において、シートが平坦でなくなるために、ダイシング不良を生じることがある。本発明では、ダイシングシートは、支持基板１０３、熱発泡性粘着シート１０４、基板１０１を通じて熱せられるが、熱線の部分照射のため、ダイシングシートを劣化させない効果がある。さらに、ダイシングシートに、ポリオレフィン系の耐熱シートを用いることで、シートの表面によれが生じる可能性が低くなり、ダイシング時の歩留り低下を招くことがない。
【００１６】
また、支持基板側から熱線を照射することにより、基板を直接加熱するのではないので、半導体素子に熱の影響を抑制することができる半導体装置の製造を行うことができる。
【００１７】
図１（ｅ）は、基板１０１だけが、ダイシングシート１０６上に残されている状態である。本発明の工程では、薄くなった基板を、ハンドリングする必要がないため、基板を損傷して、歩留りを劣化させることがない。また、支持基板につけたままで、ダイシングシートに貼り付けるため、初心者でも作業が可能で、生産性が高い。
【００１８】
本実施例の説明では、基板１０２と支持基板１０３の接着に、熱発泡性粘着シート１０４を用いたが、例えば、支持基板として透明ガラス基板を用い、ジアゾ基を高分子鎖に有する光発泡性シートを用いてもよい。光によって粘着力が劣化する光硬化シートは、従来、透明支持基板とともに良く使われているが、粘着力が弱まるだけで、支持基板を基板から剥がすために力を加える必要があり、その際に、基板を破損してしまうことが多い。発泡性シートの場合、発泡によって、基板と、支持基板の間にスペースを形成し、剥離をスムーズにするため、力を加える必要がなく、基板を破損することがなく、生産性が高い。また、光発泡性シートを用いることにより半導体素子に熱による影響を受けることなく、薄膜化を行うことができる。
【００１９】
より好ましくは、支持基板として紫外光に対し透明な石英支持基板を用い、紫外線によりその化学結合の一部が分離することにより気体が発生する、発泡性シートを用いてもよい。このタイプの発泡性シートは、光によって粘着力が劣化するとともに気体が発生し、基板と支持基板を気体により実質上分離させる。単なる発泡でなく気体が発生することによりほぼ完全に基板と支持基板が接点なく分離されているので、より簡便に分離できる。
【００２０】
図２に、工程毎の累計歩留りを示す。黒丸●２０１で示されるラインは、本発明の適用によって、ウェハの厚みを３０μｍにした場合の結果であり、白丸○２０２で示されるラインは、従来法によってウェハの厚みを３０μｍにした場合である。四角□２０３で示されるラインは、従来法によるが、ウェハ厚みは１５０μｍの場合である。
【００２１】
○２０２で示される基板を３０μｍ厚みにした従来法の場合、支持基板の剥離工程で、薄くなったウェハをハンドリングする必要があるため、歩留りの大きな低下を招いた。しかしながら、従来法であっても、基板厚みが１５０μｍであれば、大きな歩留りの低下をもたらさない。本発明の歩留り向上への効果は、基板厚みが薄いほど高く、厚い場合、あまり効果を示さない。
【００２２】
また、支持基板剥離工程から、ダイシング工程時の歩留り変化は、○２０２で示される、基板を３０μｍ厚みにした従来法で顕著である。これは、支持基板が無い状態で、ダイシングシートに貼り付けできても、強く抑えられないため、表面の平坦性に問題が生じ、均一なダイシング（チップ分離）ができないためである。
【００２３】
図３に、本発明の基板厚みと、支持基板は剥離工程での歩留りの関係を示す。黒丸●３０１で示されるものは、本発明の適用による基板厚みと歩留りの関係で、白丸○３０２で示されるものは、従来法による基板厚みと歩留りの関係である。基板厚みが１２０μｍ以上の場合、本発明の適用による歩留り向上への効果は小さいものの認められ、９０μｍ〜３０μｍでは、歩留りの向上に大きな効果があることが判る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の適用により、薄くなった基板を破損すること無く、ダイシングシートに転写することが可能になり、生産性と工程歩留りの向上に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】工程累計歩留りと工程の関係を示す図面である
【図３】支持基板剥離工程での基板厚みと歩留りの関係を示す図面である。
【図４】従来の製造方法を示す工程断面図である。
【符号の説明】
１０１  基板
１０２  素子
１０３  支持基板
１０４  熱発泡性粘着シート
１０５  裏面メタル
１０６  ダイシングシート
１０７  熱源の発生器
１０８  熱線
１０９  気泡
４０１  基板
４０２  素子
４０３  ワックス
４０４  支持基板
４０５  裏面メタル
４０６  ダイシングシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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