(57)【要約】【課題】ウェハの薄化から半導体装置の電気特性の検査まで一貫してウェハを補強することができるサポート基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置の検査方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係るサポート基板は、外径が半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも２〜６ｍｍ小さい第１の支持基板と、外径が前記第１の支持基板の内径以下であり、表面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成され、前記第１の支持基板と同じ材質及び厚みの第２の支持基板とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも２〜６ｍｍ小さい第１の支持基板と、
外径が前記第１の支持基板の内径以下であり、表面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成され、前記第１の支持基板と同じ材質及び厚みの第２の支持基板と
を有するサポート基板。
【請求項２】
外径が半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも小さい第１の支持基板と、
外径が前記第１の支持基板の内径以下である第２の支持基板と、
を有するサポート基板。
【請求項３】
前記第１の支持基板の内径が前記半導体基板の直径よりも２〜６ｍｍ小さい請求項２に記載のサポート基板。
【請求項４】
前記第２の支持基板には、表面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成されている請求項２又は請求項３に記載のサポート基板。
【請求項５】
前記第１の支持基板と第２の支持基板とは、材質及び厚みが同じである請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のサポート基板。
【請求項６】
前記第１，第２支持基板は、一枚板を切り抜いて形成されている請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のサポート基板。
【請求項７】
半導体装置が形成された半導体基板の
表面に、外径が前記半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも小さい第１の支持基板と、外径が前記第１の支持基板の内径以下である第２の支持基板とを貼り付ける工程と、
前記半導体基板の裏面を研削して、前記半導体基板を薄化する工程と、
前記第２の支持基板を前記半導体基板の表面から剥離する工程と、
前記半導体装置の電気特性を検査する工程と、
前記半導体基板の裏面にダイシングシートを貼り付ける工程と、
前記第１の支持基板を前記半導体基板の表面から剥離する工程と、
前記半導体基板をダイシングして、前記半導体装置を個片化する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
電気特性検査装置のプローブを露出した前記半導体基板の表面に接触させ、前記電気特性検査装置のテストステージを前記半導体基板の裏面に接触させて、前記半導体装置の電気特性を測定する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の支持基板内に剥離液を供給して前記第２の支持基板を剥離する請求項７又は請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１，第２の支持基板を前記半導体基板の表面に貼り付けた後、前記第１，第２の支持基板の表面に表面保護テープを貼り付ける工程と、
前記半導体基板を薄化した後、前記表面保護テープを前記第１，第２の支持基板の表面から剥離する工程と、
をさらに有する請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の支持基板の裏面を吸着した状態で、前記表面保護テープを前記第１，第２の支持基板の表面から剥離する請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体装置が形成された半導体基板の表面に、外径が前記半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも小さい第１の支持基板と、外径が前記第１の支持基板の内径以下である第２の支持基板とを貼り付ける工程と、
前記半導体基板の裏面を研削して、前記半導体基板を薄化する工程と、
前記第２の支持基板を前記半導体基板の表面から剥離する工程と、
前記半導体装置の電気特性を検査する工程と、
を有する半導体装置の検査方法。
【請求項１３】
電気特性検査装置のプローブを露出した前記半導体基板の表面に接触させ、前記電気特性検査装置のテストステージを前記半導体基板の裏面に接触させて、前記半導体装置の電気特性を測定する請求項１２に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１４】
前記第１の支持基板内に剥離液を供給して前記第２の支持基板を剥離する請求項１２又は請求項１３に記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１５】
前記第１，第２の支持基板を前記半導体基板の表面に貼り付けた後、前記第１，第２の支持基板の表面に表面保護テープを貼り付ける工程と、
前記半導体基板を薄化した後、前記表面保護テープを前記第１，第２の支持基板の表面から剥離する工程と、
をさらに有する請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記載の半導体装置の検査方法。
【請求項１６】
前記第１の支持基板の裏面を吸着した状態で、前記表面保護テープを前記第１，第２の支持基板の表面から剥離する請求項１５に記載の半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、サポート基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
個別半導体（ディスクリート半導体）等の縦型半導体装置は、半導体基板（以下、ウェハと記載）を裏面から研削、研磨、エッチング等により薄化した後、この裏面に対して種々のプロセス処理を行う。その後、電気特性を検査して、半導体装置を個片化することが一般的である。しかしながら、ウェハ厚みが薄くなることによる強度の低下や、形成した半導体装置の構造に起因するストレス等により、ウェハに生じる反りが大きくなる。このためウェハの搬送（ハンドリング）が困難となる。また、搬送時やプロセス時の不具合（例えば、割れや欠け）が生じやすくなる。
【０００３】
このため、ウェハの表面に表面保護シート（ＢＳＧテープ）や支持基板（サポートプレート）を貼り付けた状態でウェハの裏面に対して種々のプロセス処理を行う対策が採られている。例えば、従来の支持基板には、支持基板の表面から裏面に貫通する複数の貫通孔を形成したものがある。貫通孔を複数形成することにより、ウェハの表面から支持基板を剥がす際に使用する溶剤を速やかに支持基板とウェハの表面との間に行き渡らせることができる。
【０００４】
ところで、ウェハの裏面に対して種々のプロセス処理を行い裏面に裏面電極を形成した後の電気特性検査では、電気特性検査装置のプローブをウェハの表面側にある電極（表面電極）に接触（コンタクト）させ、電気特性検査装置のテストステージをウェハの裏面側にある電極（裏面電極）にコンタクトさせる必要がある。しかしながら、ウェハの表面にＢＳＧテープやガラス基板が貼り付けられた状態では、プローブを表面電極に接触させることができない。このため、半導体装置の電気特性を検査する際には、ウェハ表面に貼り付けられたＢＳＧテープやガラス基板を剥離して表面電極を露出する必要がある。
【０００５】
通常、ＢＳＧテープやガラス基板は、ウェハをダイシングシート上にマウントした状態で剥離するが、ＢＳＧテープやガラス基板を剥離した場合、ウェハの強度を保つためにダイシングシートを剥がすことができなくなる。このため、今度は、裏面電極にテストステージをコンタクトさせることができなくなる。そこで、中央に円形の開口を有するリング状のテープをウェハ表面に貼り付けて、表面電極を露出させた状態で半導体装置の電気特性を検査することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、従来の手法では、ウェハの薄化から半導体装置の電気特性の検査まで一貫してウェハを補強することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３５２７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施形態は、ウェハの薄化から半導体装置の電気特性の検査まで一貫してウェハを補強することができるサポート基板、半導体装置の製造方法及び半導体装置の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態に係るサポート基板は、外径が半導体基板の直径よりも大きく、内径が前記半導体基板の直径よりも２〜６ｍｍ小さい第１の支持基板と、外径が前記第１の支持基板の内径以下であり、表面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔が形成され、前記第１の支持基板と同じ材質及び厚みの第２の支持基板とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るサポート基板の構成図。
【図２】実施形態に係るサポート基板を利用した半導体装置の製造工程図。
【図３】実施形態に係るサポート基板を利用した半導体装置の製造工程図。
【図４】実施形態に係るサポート基板を利用した半導体装置の製造工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
（実施形態）
＜サポート基板１００の構成＞
サポート基板１００の構成について説明する。
図１は、実施形態に係るサポート基板１００の構成図である。図１（ａ）は、サポート基板１００の俯瞰図である。図１（ｂ）は、サポート基板１００の平面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の線分Ｘ−Ｘにおけるサポート基板１００の断面図である。
【００１２】
サポート基板１００は、半導体装置が形成されている半導体基板Ｗ（以下、ウェハＷを記載する）の裏面を研削して薄化する際や、ウェハＷを薄化した後、ダイシングによりウェハＷに形成された半導体装置の電気特性を検査するまでのウェハＷの補強板として用いられる。サポート基板１００は、第１の支持基板１０１と、第２の支持基板１０２とを有する。第１，第２の支持基板は、ガラスや金属の一枚板を切り抜いて作成されており、第１，第２の支持基板の厚み及び材質は、同じである。
【００１３】
第１の支持基板１０１は、中央に円形の開口を有するリング形状のサポート基板である。第１の支持基板１０１は、外径Ｄ１がサポート対象であるウェハＷの直径よりも大きく、内径Ｄ２がウェハＷの直径よりも小さい。具体的には、第１の支持基板１０１の外径Ｄ１は、ウェハＷの直径よりも２０ｍｍ程度大きく、内径Ｄ２は、ウェハＷの直径よりも２〜６ｍｍ（片側１〜３ｍｍ）程度小さいことが好ましい。
【００１４】
例えば、直径２００ｍｍのウェハＷをサポートする場合、第１の支持基板１０１の外径Ｄ１を２２０ｍｍ程度、内径Ｄ２を１９６ｍｍ程度とするとよい。支持基板１０１の外径をウェハＷの直径よりも大きくするのは、ウェハＷを薄化する際にサポート基板１００の表面に貼り付けた表面保護テープ（以下、ＢＳＧテープと記載）を剥離する際の掴み代（吸着代）を確保するためである。
【００１５】
また、内径Ｄ２をウェハＷの直径よりも小さくするのは、第１の支持基板１０１をウェハＷへ接合する際の糊代を確保するためである。また、内径Ｄ２をウェハＷの直径よりも２〜６ｍｍ、好ましくは４ｍｍ（片側２ｍｍ）程度小さくしているのは、接合に使用する仮止剤（接着剤）や、第１の支持基板１０１の裏面が、ウェハＷに形成されている半導体装置と接触しないようにするためである。
【００１６】
通常、半導体装置は、ウェハＷの端部数ｍｍ（通常は、３ｍｍ程度）の領域には形成されていない。第１の支持基板１０１の内径Ｄ２をウェハＷの直径より２〜６ｍｍ（好ましくは４ｍｍ）小さくすることにより、半導体装置に第１の支持基板１０１が接触したり、仮止剤が付着して、半導体装置に不具合（例えば、ダストの付着、傷の発生、電極の導通不具合）が生じることを極力防止することができる。
【００１７】
第２の支持基板１０２は、外径Ｄ３が第１の支持基板１０１の内径Ｄ２以下となっている。例えば、サポート対象であるウェハＷの直径が２００ｍｍの場合では、第２の支持基板１０２の外径Ｄ３は、１９４ｍｍ程度とすることが好ましい。第２の支持基板１０２の外径Ｄ３を、第１の支持基板１０１の内径Ｄ２以下とすることにより、第１の支持基板１０１の開口内に第２の支持基板１０２を配置することができる。
【００１８】
第２の支持基板１０２には、表面Ｆから裏面Ｂにかけて貫通する直径φ０．４ｍｍの貫通孔Ｈが０．８ｍｍピッチ（間隔）でマトリクス状に形成されている。第２の支持基板１０２に複数の貫通孔Ｈを形成することにより、第２の支持基板１０２を剥離する際に使用する剥離液が、第２の支持基板１０２の裏面とウェハＷの表面との間に速やかに供給される。このため、第２の支持基板１０２を従来に比して短時間で容易に剥離することができる。
【００１９】
＜サポート基板１００の作成＞
サポート基板１００の作成方法について説明する。ここでは、２００ｍｍウェハ用のサポート基板を作成する場合について説明する。
【００２０】
１．均一な厚みを有する一枚板（例えば、金属板やガラス板）を用意する。
２．高速回転するブレードで、上記一枚板を円形に切り出して直径２２０ｍｍの円板（第１の円板）を作成する。
３．高速回転するブレードで、第１の円板から、同心円状に直径１９４ｍｍの円板（第２の円板）を切り出す。
４．第２の円板に、表面Ｆから裏面Ｂにかけて貫通する直径φ０．４ｍｍの貫通孔Ｈを０．８ｍｍピッチ（間隔）でマトリクス状に形成する。
【００２１】
なお、第２の円板を切り出す際に、直径が６０ｍｍ、厚みが２００μｍ（０．２ｍｍ）のブレードを使用し、直径が１９５ｍｍとなる位置にブレードを当てて切り出すと、直径が略１９４ｍｍの円板を切り出すことができる。また、第２の円板の貫通孔Ｈは、第２の円板にレジストを塗布し、露光及び現像を行い、レジストに直径φ０．４ｍｍの孔を０．８ｍｍピッチ（間隔）でマトリクス状に形成した後、ブラスト処理することで形成することができる。
【００２２】
＜サポート基板１００を利用した半導体装置の製造方法＞
図２〜図４は、サポート基板１００を利用した半導体装置の製造工程図である。以下、図２〜図４を参照して、サポート基板１００を利用した半導体装置の製造方法について説明する。
【００２３】
半導体装置が形成された厚みが７２５μｍ程度のウェハＷの表面Ｆにサポート基板１００を貼り付ける（図２（ａ）参照）。
【００２４】
サポート基板１００の表面にＢＳＧテープＳを貼り付ける（図２（ｂ）参照）。
【００２５】
ウェハＷの裏面Ｂを研削及びスピンウェットエッチングして、ウェハＷを厚み３０μｍ程度まで薄化する（図２（ｃ）参照）。
【００２６】
外径が第１の支持基板の外径Ｄ１よりも大きく、内径がウェハＷの直径よりも大きいリング状の吸着治具Ｖで、第１の支持基板１０１の裏面（ウェハＷが貼り付けられている側）の端部を真空吸着して第１の支持基板１０１を支持する。第１の支持基板を支持した状態で、サポート基板１００の表面に貼付けられたＢＳＧテープＳを剥離する（図３（ａ）参照）。この方法によれば、ウェハＷの表面Ｆに触れることなくＢＳＧテープＳを剥離することができる。
【００２７】
薄化されたウェハＷの裏面Ｂに対して、イオン注入（インプラント）、拡散（レーザアニール）、裏面電極Ｅの形成（ＰＶＤ（physical vapor deposition）装置によるスパッタリング）等のプロセス処理を行う（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
吸着治具Ｖで、第１の支持基板１０１の裏面の端部を真空吸着して第１の支持基板１０１を支持する。次に、第２の支持基板１０２に形成されている貫通孔Ｈと、第１の支持基板１０１と第２の支持基板１０２との隙間に剥離液Ｒを注入する（図３（ｃ）参照）。この時、剥離液Ｒで満たされるウェハＷの表面Ｆは、周囲が第１の支持基板１０１により囲まれているため、剥離液ＲがウェハＷの外へこぼれることを防止することができる。
【００２９】
第２の支持基板１０２をウェハＷの表面Ｆから剥離する（図４（ａ）参照）。第２の支持基板１０２の剥離は、分離洗浄装置を用いる。第２の支持基板１０２を剥離した後は、ウェハＷの表面Ｆを洗浄し、仮止剤をウェハＷの表面Ｆから取り除く。また、ウェハＷの表面Ｆを洗浄する際も、第１の支持基板１０１により洗浄液がウェハＷの外へこぼれることを防止することができる。
【００３０】
電気特性検査装置のプローブＰを、第２の支持基板１０２を剥離することにより露出したウェハＷの表面Ｆの表面電極（図示せず）に接触させ、電気特性検査装置のテストステージＸをウェハＷの裏面Ｂに形成された裏面電極Ｅに接触させて、半導体装置の電気特性を測定する（図４（ｂ）参照）。
【００３１】
電気特性を測定後、ダイシングシートＹ及びダイシングシートＹを保持するフレームＺからなるダイシング用治具をウェハＷの裏面Ｂに取り付ける（図４（ｃ）参照）。
【００３２】
第１の支持基板１０１をウェハＷの表面Ｆから剥離する（図４（ｄ）参照）。第１の支持基板１０１とウェハＷの表面Ｆは、外周約２ｍｍだけで仮止剤で接着されているだけである。このため、第１の支持基板１０１を持ち上げて一部が剥離すると、そこがきっかけとなり剥離が進行する。このため、剥離剤を使用しなくとも容易に第１の支持基板１０１をウェハＷの表面Ｆから剥離することができる。もちろん、剥離剤を使用して、第１の支持基板１０１をウェハＷの表面Ｆから剥離してもよい。
【００３３】
ウェハＷをダイシングして、半導体装置を個片化する。なお、ウェハＷをフルカットして半導体装置を個片化してもよいし、ウェハＷをハーフカットした後、ダイシングシートＹを引き延ばして半導体装置を個片化してもよい。なお、第１の支持基板１０１を剥離した際に、ウェハＷの表面Ｆの周辺部に残った仮止剤は、半導体装置が形成されていない領域（有効領域外）にある。このため、ウェハＷの表面Ｆの周辺部に残った仮止剤を洗浄せずにウェハＷをダイシングして、半導体装置を個片化することができる。
【００３４】
以上のように、実施形態に係るサポート基板１００を使用することで、ウェハＷを、常に補強した状態で、ウェハの薄化から半導体装置の電気特性の検査までを行うことができる。
【００３５】
また、均一な厚みを有する一枚板（例えば、金属板やガラス板）を切り出して、第１の支持基板１０１と第２の支持基板１０２を作成しているので、第１，第２の支持基板１０１，１０２をウェハＷの表面Ｆに貼り付けた際に、第１，第２の支持基板１０１，１０２に発生する段差を極力小さくすることができる。このため、第１，第２の支持基板１０１，１０２をウェハＷの表面Ｆに貼り付け、研削により薄化を行う場合に、ウェハＷの一部（段差部）に応力が集中することを抑制でき、ウェハＷのクラックや割れの発生を低減することができる。また、サポート基板１００を安価に作成することができる。
【００３６】
また、ＢＳＧテープＳを剥離する際にも、ウェハＷの裏面Ｂに触れる必要ないので、薄化後のウェハＷの裏面Ｂに異物（ダスト）が付着することを抑制することができる。このため、薄化後のイオン注入、アニールにおいて、異物がマスクとなり、ウェハＷの一部にイオン注入ができない領域（活性層欠陥）が形成されることを抑制することができる。また、ウェハＷの裏面Ｂへの接触による傷の発生を抑制できるので、傷に起因するウェハＷの割れやクラックの発生を低減することができる。このため、薄化後のウェハＷの裏面Ｂへのプロセス処理を安定して行うことができる。
【００３７】
さらに、第１の支持基板１０１がウェハＷの表面Ｆの周囲を囲った状態で、第２の支持基板１０２を剥離するため、剥離液や洗浄液がウェハＷからこぼれる虞を低減することができる。このため、剥離液や洗浄液が、剥離装置やウェハＷの裏面Ｂを汚す虞を低減できる。また、従来は、ウェハＷの裏面ＢにダイシングシートＹを貼り付けてから支持基板（サポートプレート）を剥離していたが、剥離液がダイシングシートＹに触れてダイシングシートＹを溶解する事があった(剥離液は一般的にシンナー系の溶剤を用いるため、塩ビ樹脂等で作られているダイシングシートは剥離液で溶解する)。しかしながら本実施形態による方法では、剥離液がダイシングシートＹに触れることがないため、ダイシングシートＹが溶解する虞もない。また、洗浄液についても同様である。
【００３８】
（その他の実施形態）
以上のように、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を変更しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形が、発明の範囲や要旨に含まれるのと同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１００…サポート基板、１０１…第１の支持基板、１０２…第２の支持基板、Ｂ…裏面、Ｄ１…外径、Ｄ２…内径、Ｄ３…外径、Ｅ…裏面電極、Ｆ…表面、Ｈ…貫通孔、Ｐ…プローブ、Ｒ…剥離液、Ｓ…テープ、Ｖ…吸着治具、Ｗ…半導体基板（ウェハ）、Ｘ…ウェハテストステージ、Ｙ…ダイシングシート、Ｚ…フレーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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