(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、
前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、
その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することと
を含み、
前記機械的手法はダイシングブレードを用いた方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である半導体チップの製造方法。  
【請求項２】
半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、
前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、
その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することと
を含み、
前記機械的手法は半導体基板の厚さ方向に圧力を加える方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である半導体チップの製造方法。
【請求項３】
半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、
前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、
その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することと
を含み、
前記機械的手法は前記複数の第１部分の配列方向に引っ張る方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である半導体チップの製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板はＳｉＣからなる請求項１乃至３の何れか１項に記載の半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板のチップへの個片化には、回転するブレードによりウエハを機械的に切断するブレードダイシングが一般的に用いられている。ブレードダイシングでは、半導体基板に複数のダイシング溝を順次形成して、半導体基板をチップへと個片化する。このため、ブレードダイシングには、チップサイズを小さくして、ダイシング溝の数を多くすると、溝の数に比例してダイシング時間が長くなるという問題がある。
【０００３】
ところで、近年、ＭａｃＥｔｃｈ（Metal-Assisted Chemical Etching）法が注目を集めている。ＭａｃＥｔｃｈ法では、例えば、半導体基板上に貴金属からなる不連続膜を形成し、この貴金属を触媒として用いてエッチングを行う。ＭａｃＥｔｃｈ法によれば、例えば、高アスペクト比の深い孔を単結晶基板に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５９８７２号
【特許文献２】特表２０１３−５２７１０３号
【特許文献３】特開２０１１−１０１００９号
【特許文献４】米国特許第６７９０７８５号
【特許文献５】米国特許第８２７８１９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高い生産性で半導体チップを製造可能とする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１側面によれば、半導体チップの製造方法は、半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することとを含み、前記機械的手法はダイシングブレードを用いた方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である。
【０００７】
第２側面によれば、半導体チップの製造方法は、半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することとを含み、前記機械的手法は半導体基板の厚さ方向に圧力を加える方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である。
【０００８】
第３側面によれば、半導体チップの製造方法は、半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することとを含み、前記機械的手法は前記複数の第１部分の配列方向に引っ張る方法であり、前記触媒は前記第２部分より小さい粒径である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第1実施形態に係る製造方法において使用する半導体基板を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す半導体基板の断面図。
【図３】第1実施形態に係る製造方法における触媒層形成工程を概略的に示す断面図。
【図４】図３に示す構造の平面図。
【図５】第1実施形態に係る製造方法において異方性エッチング工程を開始した時点における構造を概略的に示す断面図。
【図６】第1実施形態に係る製造方法において異方性エッチング工程を終了した時点における構造を概略的に示す断面図。
【図７】第1実施形態に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図８】図７に示す構造の平面図。
【図９】第1実施形態に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の更に他の例を概略的に示す断面図。
【図１０】図９に示す構造の平面図。
【図１１】第1実施形態に係る製造方法の機械的切断工程によって得られる構造を概略的に示す断面図。
【図１２】第２実施形態に係る製造方法において使用する半導体基板を概略的に示す断面図。
【図１３】第２実施形態に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図１４】第２実施形態に係る製造方法の残留部除去工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図１５】比較例に係る製造方法において使用する半導体基板を概略的に示す断面図。
【図１６】比較例に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図１７】比較例に係る製造方法の残留部除去工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図１８】ブレードダイシングによって得られる半導体チップの一例を概略的に示す断面図。
【図１９】比較例に係る製造方法によって得られる半導体チップの一例を概略的に示す断面図。
【図２０】第２実施形態に係る製造方法によって得られる半導体チップの一例を概略的に示す断面図。
【図２１】第３実施形態に係る製造方法において使用する半導体基板を概略的に示す断面図。
【図２２】第３実施形態に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図２３】第３実施形態に係る製造方法の残留部除去工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図２４】第３実施形態に係る製造方法によって得られる半導体チップの一例を概略的に示す断面図。
【図２５】第４実施形態に係る製造方法において使用する半導体基板を概略的に示す断面図。
【図２６】第４実施形態に係る製造方法の異方性エッチング工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【図２７】第４実施形態に係る製造方法において残留部を除去するために形成する触媒層を概略的に示す断面図。
【図２８】第４実施形態に係る製造方法の残留部除去工程によって得られる構造の一例を概略的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第1実施形態に係る半導体チップの製造方法では、先ず、図１及び図２に示す半導体基板１０を準備する。
【００１２】
半導体基板１０は、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ及びＧａＮなどのＩＩＩ族元素とＶ族元素との化合物からなる半導体、並びにＳｉＣから選択される材料からなる半導体ウエハである。なお、ここで使用する用語「族」は、短周期型周期表の「族」である。
【００１３】
半導体基板１０には、不純物がドープされていてもよく、トランジスタやダイオードなどの半導体素子が形成されていてもよい。また、半導体基板１０の主面は、半導体の何れの結晶面に対して平行であってもよい。
【００１４】
次に、半導体基板１０上に、複数のマスク層２０を形成する。  
マスク層２０は、互いから離間しており、複数の第１部分１１と第２部分１２とを規定している。第１部分１１は、半導体基板１０のうちマスク層２０によって覆われた部分である。第２部分１２は、半導体基板１０のうちマスク層２０によって覆われていない部分、即ち、露出した部分である。ここで説明する方法では、半導体基板１０を第２部分１２の位置で切断する。
【００１５】
マスク層２０の材料としては、後述する触媒が付着するのを抑制できるものであれば、任意の材料を用いることができる。そのような材料としては、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、及びノボラック樹脂などの有機材料や、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が挙げられる。
【００１６】
マスク層２０は、例えば、既存の半導体プロセスによって形成することができる。有機材料からなるマスク層２０は、例えば、フォトリソグラフィによって形成することができる。無機材料からなるマスク層２０は、例えば、気相堆積法による絶縁層の成膜と、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによる絶縁層のパターニングとによって形成することができる。或いは、無機材料からなるマスク層２０は、半導体基板１０の表面領域の酸化又は窒化と、フォトリソグラフィによるマスクの形成と、エッチングによる絶縁層のパターニングとによって形成することができる。
【００１７】
図２に示すように、半導体基板１０の裏面には、ダイシングシートである剥離シート５０を剥離可能に貼り付けておくことが好ましい。この場合、半導体基板１０を半導体チップへと個片化したときに、これら半導体チップを剥離シート５０に保持させることができる。なお、剥離シート５０は、マスク層２０を形成する前に半導体基板１０に貼り付けてもよく、マスク層２０を形成した後に半導体基板１０に貼り付けてもよい。
【００１８】
次いで、図３及び図４に示すように、第２部分１２上に触媒層３０を形成する。触媒層３０は、不連続層であって、貴金属から各々がなる複数の触媒粒子３１の集合体である。触媒層３０として不連続層を用いることで、連続膜からなる触媒層を用いた場合に比べて、後述するエッチング液４０が触媒層３０と半導体基板１０の間に浸入する経路を短くすることができ、加工均一性を向上させることができる。
【００１９】
触媒層３０は、それと接している第２部分１２を構成している半導体の酸化反応を活性化させるために用いる。貴金属は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びそれらの組み合わせから選択することができる。
【００２０】
触媒粒子３１の形状は、球状が好ましい。触媒粒子３１は、他の形状、例えば棒状又は板状であっても構わない。触媒粒子３１の粒径は、第２部分１２の幅よりも十分に小さければ、特に限定されない。触媒粒子３１の粒径は、例えば、数十ｎｍ乃至数百ｎｍの範囲内にあり、典型的には、５０ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲内にある。また、触媒層３０の上面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により１００００倍乃至１０００００倍の倍率で観察した場合、触媒粒子３１の合計面積が視野の面積に占める割合、即ち、被覆率は、例えば、５０％乃至９０％の範囲内にあり、典型的には、７５％乃至８５％の範囲内にある。
【００２１】
なお、ここで、「粒径」は、以下の方法により得られる値である。先ず、触媒層３０の主面をＳＥＭで撮影する。倍率は、１００００倍乃至１０００００倍の範囲内とする。次に、画像の中から全体が見えている粒子３１を選び、これら粒子３１の各々について面積を求める。次いで、各粒子３１が球形であると仮定し、先の面積から粒子３１の直径を求める。この直径を、粒子３１の粒径とする。
【００２２】
触媒層３０は、例えば、電解めっき、還元めっき、又は置換めっきによって形成することができる。触媒層３０は、貴金属粒子を含む分散液の塗布、又は、蒸着及びスパッタリング等の気相堆積法を用いてもよい。これら手法の中でも、置換めっきは、第２部分１２に貴金属を直接的且つ一様に析出させることができるため特に好ましい。
【００２３】
置換めっきによる貴金属の析出には、例えば、硝酸銀溶液を用いることができる。以下に、このプロセスの一例を説明する。
【００２４】
置換めっき液は、例えば、硝酸銀溶液とフッ化水素酸と水との混合液である。フッ化水素酸は、半導体基板１０の表面の自然酸化膜を除去する作用を有している。
【００２５】
半導体基板１０を置換めっき液中に浸漬させると、半導体基板１０の表面の自然酸化膜が除去されるのに加え、半導体基板１０の表面のうちマスク層２０によって覆われていない領域に、貴金属、ここでは銀が析出する。これにより、触媒層３０が得られる。
【００２６】
置換めっき液中における硝酸銀濃度は、０．００１ｍｏｌ/Ｌ乃至０．０１ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましい。また、置換めっき液中におけるフッ化水素酸濃度は、０．１ｍｏｌ/Ｌ乃至６．５ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましい。
【００２７】
次に、図５に示すように、マスク層２０及び触媒層３０を形成した半導体基板１０を、エッチング液４０に浸漬させる。エッチング液４０は、例えば、フッ化水素酸と酸化剤とを含んでいる。
【００２８】
このようなエッチング液４０を使用した場合、第２部分１２のうち触媒粒子３１と近接している領域においてのみ半導体が酸化され、これによって生じた酸化物はフッ化水素酸により溶解除去される。そのため、触媒粒子３１と近接している部分のみが選択的にエッチングされる。触媒粒子３１は、化学的に変化せず、エッチングの進行とともに下方へ移動し、そこで上記と同様のエッチングが行われる。その結果、図６に示すように、第２部分１２のうち触媒粒子３１の下方において、半導体基板１０の上面に対して垂直な方向にエッチングが進む。他方、第２部分１２のうち触媒粒子３１間の隙間に対応した部分ではエッチングが進行しない。その結果、第２部分１２には、図７及び図８に示すように、上方において開口し、下方へ向けて延びた多数の孔である除去部１２ａが形成され、第２部分１２には、残留部１２ｂが残る。
【００２９】
なお、場合によっては、除去部１２ａとして、半導体基板１０の裏面にまで到達していない孔を形成してもよい。その場合、半導体基板１０の表面を基準とした厚さ方向における孔の到達距離は、半導体基板１０の厚さの５０％以上とすることが好ましく、８０％以上とすることがより好ましい。
【００３０】
また、触媒粒子３１の粒径や被覆率によっては、図９及び図１０に示すように、第２部分１２には、複数の針状部を底部に有する溝が形成される。即ち、残留部１２ｂは、上面に複数の針状部を有する薄層となる。この薄層の厚さは、半導体基板１０の厚さの５０乃至１００％の範囲内とすることが好ましく、８０乃至１００％とすることがより好ましい。
【００３１】
除去部１２ａを形成する前の第２部分１２の体積に対する除去部１２ａの体積の比は、５０以上１００％未満の範囲内とすることが好ましく、８０以上１００％未満の範囲内とすることがより好ましい。
【００３２】
エッチング液４０におけるフッ化水素の濃度は、１ｍｏｌ/Ｌ乃至２０ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましく、５ｍｏｌ/Ｌ乃至１０ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることがより好ましく、３ｍｏｌ/Ｌ乃至７ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが更に好ましい。フッ化水素濃度が低い場合、高いエッチングレートを達成することが難しい。フッ化水素濃度が高い場合、過剰なサイドエッチングを生じる可能性がある。
【００３３】
酸化剤は、例えば、過酸化水素、硝酸、ＡｇＮＯ3、ＫＡｕＣｌ4、ＨＡｕＣｌ4、Ｋ2ＰｔＣｌ6、Ｈ2ＰｔＣｌ6、Ｆｅ（ＮＯ3）3、Ｎｉ（ＮＯ3）2、Ｍｇ（ＮＯ3）2、Ｎａ2Ｓ2Ｏ8、Ｋ2Ｓ2Ｏ8、ＫＭｎＯ4、及びＫ2Ｃｒ2Ｏ7から選択することができる。有害な副生成物が発生せず、半導体素子の汚染も生じないことから、酸化剤としては過酸化水素が好ましい。
【００３４】
エッチング液４０における酸化剤の濃度は、０．２ｍｏｌ/Ｌ乃至８ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが好ましく、２ｍｏｌ/Ｌ乃至４ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることがより好ましく、３ｍｏｌ/Ｌ乃至４ｍｏｌ/Ｌの範囲内にあることが更に好ましい。
【００３５】
次に、第２部分１２の位置で、半導体基板１０を機械的手法によって切断する。例えば、ダイシングブレードなどで第２部分１２を研削して、第２部分１２の位置で半導体基板１０を切断する。或いは、例えば、第２部分１２の位置で半導体基板１０を折るか、第１部分１１及び第２部分１２の何れか一方に対して半導体基板１０の厚さ方向に圧力を加えるか、又は、隣り合った第１部分１１をそれらの配列方向に引っ張ることにより、第２部分１２の位置で半導体基板１０を破断させる。  
以上のようにして、半導体基板１０を、図１１に示す複数の半導体チップ１０’へと個片化する。
【００３６】
上述した方法では、化学的プロセスと機械的プロセスとを組み合わせて、半導体基板１０を複数の半導体チップへと個片化する。
【００３７】
化学的プロセスによれば、第２部分１２の機械的強度を低下させることができる。特に、第２部分１２の全ての領域に対して、機械的強度を同時に、すなわち１回の化学的プロセスによって、低下させることも可能である。
【００３８】
機械的プロセスでは、第２部分１２の機械的強度を予め低下させているため、半導体基板１０は機械的手法によって容易且つ高速に切断することができる。従って、この方法によると、高い生産性で半導体チップを製造可能とすることができる。また、この方法では、機械的手法による半導体基板１０の切断にダイシングブレードを使用する場合、ダイシングブレードの磨耗や破損を生じ難い。さらに、この方法によれば半導体基板１０に化学的プロセスでは除去できない層が存在していても、続く機械的プロセスで割断することが可能となる。
【００３９】
この方法により得られる半導体チップは、その側面に残留部１２ｂの一部を有していることがある。この部分は、半導体チップ本体を衝撃等から保護する保護層としての役割を果たし得る。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る半導体チップの製造方法について説明する。なお、各工程の条件等は、断り書きがない限り、第１実施形態において説明したものと同様である。
【００４１】
第２実施形態に係る半導体チップの製造方法では、先ず、図１及び図２を参照しながら説明した半導体基板１０を準備する。
【００４２】
ここでは、図１２に示すように、この半導体基板１０の表面領域には、半導体素子１３を形成する。また、半導体基板１０の半導体素子１３を形成した主面には、絶縁層１４を形成する。絶縁層は、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料からなる。そして、半導体基板１０の裏面には、図１及び図２を参照しながら説明したマスク層２０を形成する。
【００４３】
次に、絶縁層１４に、剥離シート５０を剥離可能に貼り付ける。典型的には、剥離シート５０は、半導体基板１０の絶縁層１４を形成した面全体を覆うように、絶縁層１４に貼り付ける。剥離シート５０は、マスク層２０を形成した後に絶縁層１４に貼り付けてもよく、マスク層２０を形成する前に絶縁層１４に貼り付けてもよい。
【００４４】
次いで、図３乃至図１０を参照しながら説明した、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスを実施する。ここでは、図１３に示すように、この化学的プロセスにより、第２部分１２の位置に、底部の少なくとも一部が絶縁層１４に到達した溝を形成する。なお、ここでは、残留部１２ｂは、例えば、半導体基板１０の厚さ方向に各々が延びた複数の針状部である。この化学的プロセスは、残留部１２ｂを生じないように行ってもよい。即ち、この化学的プロセスにより、底部の全体が絶縁層１４に到達した溝を形成してもよい。
【００４５】
続いて、溝の位置で、絶縁層１４を、上記の化学的プロセスとは異なる処理に供して分割する。例えば、溝の位置で絶縁層１４を等方性エッチングに供する。これにより、絶縁層１４のうち溝の底部に位置した部分は除去され、残留部１２ｂも除去される。また、場合によっては、この等方性エッチングにより、マスク層２０も除去される。
【００４６】
このようにして、図１４に示すように、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。その後、分割した絶縁層１４から剥離シート５０を剥離する。以上のようにして、複数の半導体チップ１０’を得る。
【００４７】
この方法では、化学的プロセスのみで、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。また、この方法では、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスでは除去されない可能性がある残留部１２ｂを、絶縁層１４を分割するための等方性エッチングによって除去する。等方性エッチングでは、例えば、シリコンを含有した絶縁体は、シリコンよりもエッチングし易い条件とすることができる。従って、この方法によると、高い生産性で半導体チップを製造可能とすることができる。
【００４８】
また、この方法では、機械的強度に優れた半導体チップ１０’が得られる。これについて、図１５乃至図２０を参照しながら説明する。
【００４９】
図１５乃至図１７に示す方法は、比較例に係る方法である。この方法では、先ず、図１及び図２を参照しながら説明した半導体基板１０を準備する。図１５に示すように、この半導体基板１０の表面領域には、半導体素子１３を形成する。また、半導体基板１０の半導体素子１３を形成した主面には、図１及び図２を参照しながら説明したマスク層２０を形成する。そして、半導体基板１０の裏面に、剥離シート５０を剥離可能に貼り付ける。
【００５０】
次いで、図３乃至図１０を参照しながら説明した、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスを実施する。これにより、図１６に示す構造を得る。なお、ここでは、残留部１２ｂは、例えば、半導体基板１０の厚さ方向に各々が延びた複数の針状部である。
【００５１】
続いて、残留部１２ｂを、等方性エッチングにより除去する。このようにして、図１７に示すように、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。
【００５２】
その後、半導体チップ１０’を剥離シート５０から剥離する。以上のようにして、複数の半導体チップ１０’を得る。
【００５３】
ダイシングブレードを用いた研削のみによって半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化した場合、図１８に示すように、側面に多数の凹部を有している半導体チップ１０’が得られる。これら凹部は、クラックの起点となり得る。
【００５４】
図１５乃至図１７を参照しながら説明した方法では、上記の通り、等方性エッチングによって残留部１２ｂを除去する。この等方性エッチングは、除去部１２ａだけでなく、第１部分１１のうち溝の側壁を構成している部分も除去し得る。そのため、例えば図１９に示すように、マスク層２０の一部である絶縁層が半導体チップ本体である第１部分１１の側面に対して突き出た構造の半導体チップ１０’が得られる。そのような構造では、絶縁層の剥離などを生じ易い。
【００５５】
これに対し、図１２乃至図１４を参照しながら説明した方法では、絶縁層１４のうち溝の底部に位置した部分を等方性エッチングによって除去し、これにより、残留部１２ｂも除去する。この等方性エッチングにより、絶縁層１４のサイドエッチングを生じるが、第１部分１１のサイドエッチングは殆ど生じない。従って、この方法によると、図２０に示すように、絶縁層１４の端面が第１部分１１の側面に対して引っ込んだ構造が得られる。このような構造は、絶縁層１４の剥離や破損などを生じ難い。
【００５６】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る半導体チップの製造方法について説明する。なお、各工程の条件等は、断り書きがない限り、第１実施形態において説明したものと同様である。
【００５７】
第３実施形態に係る半導体チップの製造方法では、先ず、図１及び図２を参照しながら説明した半導体基板１０を準備する。
【００５８】
ここでは、半導体基板１０に半導体素子を形成する。また、図２１に示すように、この半導体基板１０の裏面に、金属層１５を形成する。金属層１５は、単体金属又は合金からなる。そして、半導体基板１０の表面に、図１及び図２を参照しながら説明したマスク層２０を形成する。
【００５９】
次に、金属層１５に、剥離シート５０を剥離可能に貼り付ける。典型的には、剥離シート５０は、半導体基板１０の金属層１５を形成した面全体を覆うように、金属層１５に貼り付ける。剥離シート５０は、マスク層２０を形成した後に金属層１５に貼り付けてもよく、マスク層２０を形成する前に金属層１５に貼り付けてもよい。
【００６０】
次いで、図３乃至図１０を参照しながら説明した、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスを実施する。ここでは、図２２に示すように、この化学的プロセスにより、第２部分１２の位置に、底部の少なくとも一部が金属層１５に到達した溝を形成する。なお、ここでは、残留部１２ｂは、例えば、半導体基板１０の厚さ方向に各々が延びた複数の針状部である。この化学的プロセスは、残留部１２ｂを生じないように行ってもよい。即ち、この化学的プロセスにより、底部の全体が金属層１５に到達した溝を形成してもよい。
【００６１】
続いて、溝の位置で、金属層１５を、上記の化学的プロセスとは異なる処理に供して分割する。例えば、溝の位置で金属層１５を等方性エッチングに供する。これにより、金属層１５のうち溝の底部に位置した部分は除去され、残留部１２ｂも除去される。
【００６２】
このようにして、図２３に示すように、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。その後、分割した金属層１５から剥離シート５０を剥離する。以上のようにして、複数の半導体チップ１０’を得る。
【００６３】
この方法では、化学的プロセスのみで、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。また、この方法では、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスでは除去されない可能性がある残留部１２ｂを、金属層１５を分割するための等方性エッチングによって除去する。等方性エッチングでは、例えば、金属はシリコンよりもエッチングし易い条件とすることができる。従って、この方法によると、高い生産性で半導体チップを製造可能とすることができる。
【００６４】
また、この方法では、機械的強度に優れた半導体チップ１０’が得られる。即ち、この方法では、金属層１５のうち溝の底部に位置した部分を等方性エッチングによって除去し、これにより、残留部１２ｂも除去する。この等方性エッチングにより、金属層１５のサイドエッチングを生じるが、第１部分１１のサイドエッチングは殆ど生じない。従って、この方法によると、図２４に示すように、金属層１５の端面が第１部分１１の側面に対して引っ込んだ構造が得られる。このような構造は、金属層１５の剥離や破損などを生じ難い。
【００６５】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る半導体チップの製造方法について説明する。なお、各工程の条件等は、断り書きがない限り、第１実施形態において説明したものと同様である。
【００６６】
第４実施形態に係る半導体チップの製造方法では、先ず、図１及び図２を参照しながら説明した半導体基板１０を準備する。
【００６７】
ここでは、図２５に示すように、この半導体基板１０の表面領域には、半導体素子１３を形成する。また、半導体基板１０の半導体素子１３を形成した主面には、図１及び図２を参照しながら説明したマスク層２０を形成する。そして、半導体基板１０の裏面に、剥離シート５０を剥離可能に貼り付ける。剥離シート５０は、マスク層２０を形成した後に半導体基板１０に貼り付けてもよく、マスク層２０を形成する前に半導体基板１０に貼り付けてもよい。
【００６８】
次に、図３乃至図１０を参照しながら説明した、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスを実施する。ここでは、除去部１２ａとして、半導体基板１０の裏面にまで到達した孔を形成する。これにより、図２６に示す構造を得る。
【００６９】
続いて、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した化学的プロセスを再度実施する。即ち、先ず、触媒層３０について説明したのと同様の方法により、図２７に示す触媒層３０’を形成する。触媒層３０’は、残留部１２ｂの露出面のほぼ全体を覆うように形成する。次いで、上述したエッチング液を用いたエッチング処理を行う。これにより、残留部１２ｂを除去する。このようにして、図２８に示すように、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。
【００７０】
その後、半導体チップ１０’を剥離シート５０から剥離する。以上のようにして、複数の半導体チップ１０’を得る。
【００７１】
この方法では、化学的プロセスのみで、半導体基板１０を複数の半導体チップ１０’へと個片化する。また、この方法では、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した１回目の化学的プロセスでは除去されない残留部１２ｂを、ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した２回目の化学的プロセスでは除去する。ＭａｃＥｔｃｈ法を利用した２回目の化学的プロセスでは、触媒層３０’を、残留部１２ｂの露出面のほぼ全体を覆うように形成する。隣り合った除去部１２ａ間の距離は非常に短いため、残留部１２ｂは容易且つ高速に除去できる。従って、この方法によると、高い生産性で半導体チップを製造することが可能となる。
【００７２】
また、この方法では、２回目の化学プロセスにおいて硝酸などを含む等方性エッチング液を使用する必要はなく、１回目のプロセスと同じ薬液系で処理可能なため、プロセスの管理が容易である。
【００７３】
第１乃至第４実施形態では、エッチング液を用いてＭａｃＥｔｃｈを行っているが、エッチングガスを用いてＭａｃＥｔｃｈを行ってもよい。また、等方性エッチングについても、エッチング液の代わりに、エッチングガスを用いてもよい。即ち、薬液を用いた湿式エッチングを行う代わりに、例えば、プラズマガスを用いた乾式エッチングを行ってもよい。
【００７４】
第２及び第３実施形態では、ＭａｃＥｔｃｈの後に等方性エッチングを行っているが、この等方性エッチングの代わりに、第１実施形態において説明した機械的手法による切断を行ってもよい。即ち、第１実施形態において使用する半導体基板として、第２又は第３実施形態において説明したものを使用してもよい。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
半導体基板上に複数のマスク層を互いから離間するように形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に触媒からなる不連続層を形成することと、
前記触媒の存在下で前記第２部分を部分的にエッチングして、前記第２部分の機械的強度を低減させることと、
その後、前記第２部分の位置で前記半導体基板を機械的手法によって切断することと
を含んだ半導体チップの製造方法。
［２］
前記機械的手法はダイシングブレードを用いた方法である項１に記載の半導体チップの製造方法。
［３］
前記機械的手法は半導体基板の厚さ方向に圧力を加える方法である項１に記載の半導体チップの製造方法。
［４］
前記機械的手法は前記複数の第１部分の配列方向に引っ張る方法である項１に記載の半導体チップの製造方法。
［５］
前記半導体基板はＳｉＣからなる項１に記載の半導体チップの製造方法。
［６］
前記触媒は前記第２部分より小さい粒径であることを特徴とする項１に記載の半導体チップの製造方法。
［７］
半導体基板の一方の主面に絶縁層又は金属層を形成することと、
前記絶縁層又は金属層上に剥離シートを貼り付けることと、
前記半導体基板の他方の主面に複数のマスク層を形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に触媒からなる層を形成することと、
前記触媒の存在下で前記第２部分に対してエッチングを行い、前記第２部分の位置に、底部の少なくとも一部が前記絶縁層又は金属層に到達した溝を形成することと、
前記溝の位置で前記絶縁層又は金属層を前記エッチングとは異なる加工処理に供して、前記絶縁層又は金属層を分割することと
を含んだ半導体チップの製造方法。
［８］
前記加工処理は、薬液を用いた湿式エッチング、プラズマガスを用いた乾式エッチング、及び機械的手法による切断の何れかである項７に記載の半導体チップの製造方法。
［９］
前記加工処理は等方性エッチングである項７に記載の半導体チップの製造方法。
［１０］
分割した前記絶縁層又は金属層から前記剥離シートを剥離することを更に含む項７乃至９の何れか１項に記載の半導体チップの製造方法。
［１１］
前記絶縁層は酸化シリコン又は窒化シリコンを含む項７乃至１０の何れか１項に記載の半導体チップの製造方法。
［１２］
半導体基板上に複数のマスク層を形成して、前記半導体基板のうち前記複数のマスク層によって覆われた複数の第１部分と、前記半導体基板のうち露出した領域である第２部分とを規定することと、
前記第２部分上に第１触媒からなる不連続層を形成することと、
前記第１触媒の存在下で前記第２部分をエッチングして、前記第２部分の一部を除去することと、
その後、前記第２部分の残留部に第２触媒からなる層を形成することと、
前記第２触媒の存在下で前記残留部をエッチングして、前記残留部を除去することと
を含んだ半導体チップの製造方法。
【符号の説明】
【００７６】
１０…半導体基板；１０’…半導体チップ；１１…第１部分；１２…第２部分；１２ａ…除去部；１２ｂ…残留部；１４…絶縁層；１５…金属層；２０…マスク層；３０…触媒層；３０’…触媒層；３１…触媒粒子；４０…エッチング液；５０…剥離シート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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