(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上に、複数の半導体素子パターンを行列状に形成し、
前記ウェハ上の前記複数の半導体素子パターンの形成領域とは離れた領域にダミーパターンを形成し、
前記ダミーパターンに、前記半導体素子パターンの行間を分ける所望の劈開ラインを挟む２つの側辺と、前記所望の劈開ラインと交差する底辺とを有する切り欠きを形成し、
前記切り欠きの開口部に、前記所望の劈開ラインを挟む２つの島状パターンを形成し、
前記２つの島状パターンの最小間隔が、前記切り欠きの前記２つの側辺の最小間隔よりも狭くなるようにし、
前記所望の劈開ラインに沿って前記切り欠きの底辺において前記ウェハにキズを形成し、
前記キズを起点として前記切り欠きの開口方向に向かって前記ウェハを結晶面に沿って劈開し、
劈開は、前記所望の劈開ラインから外れて進んで前記切り欠きの側辺に接触すると、前記切り欠きの側辺に沿って進行した後に前記島状パターンの辺に沿って進行することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記島状パターンの劈開が近付いてくる側の面を劈開方向に対して斜めを向いたテーパー面にする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】
ウェハ上に、複数の半導体素子パターンを行列状に形成し、
前記ウェハ上の前記複数の半導体素子パターンの形成領域とは離れた領域にダミーパターンを形成し、
前記ダミーパターンに、前記半導体素子パターンの行間を分ける所望の劈開ラインを挟む２つの側辺と、前記所望の劈開ラインと交差する底辺とを有する切り欠きを形成し、
前記切り欠きの開口部に、前記所望の劈開ラインを挟む２つの凸状パターンを形成し、
前記２つの凸状パターンの最小間隔が、前記切り欠きの前記２つの側辺の最小間隔よりも狭くなるようにし、
前記所望の劈開ラインに沿って前記切り欠きの底辺において前記ウェハにキズを形成し、
前記キズを起点として前記切り欠きの開口方向に向かって前記ウェハを結晶面に沿って劈開し、
劈開は、前記所望の劈開ラインから外れて進んで前記切り欠きの側辺に接触すると、前記切り欠きの側辺に沿って進行した後に前記凸状パターンの辺に沿って進行することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記凸状パターンの劈開が近付いてくる側の面を劈開方向に対して斜めを向いたテーパー面にする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。
【請求項５】
前記切り欠きの２つの側辺は、前記所望の劈開ラインに対して平行であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キズを起点として単結晶ウェハを結晶面に沿って劈開する半導体装置の製造方法に関し、特に半導体素子パターンを変更することなく、劈開が進む方向を補正することができる半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単結晶ウェハ上に複数の半導体素子を形成し、ダイシング法や単結晶ウェハの劈開性を用いて個々の半導体素子に分離する方法が用いられている。一般的にはダイシング法が用いられるが、ある種の素子では単結晶ウェハの劈開性が用いられる。ここで、劈開性とは結晶方位に沿って割れやすい性質のことである。
【０００３】
例えば、端面から発光する半導体発光素子は、端面が鏡面であることが望ましい。このような半導体発光素子は単結晶ウェハの劈開性を用いて分離され、これにより分離面に鏡面を得ることができる。また、単結晶ウェハの劈開性を用いる方がダイシング法を用いるよりも精度良く分離できるため、チップサイズの高精度な制御が可能である。
【０００４】
単結晶ウェハの劈開性を用いた一般的な分離方法について説明する。まず、図１７に示すように、単結晶ウェハ１１上に、複数の半導体素子パターン１２を行列状に形成し、複数の半導体素子パターン１２の形成領域とは離れた領域にダミーパターン１３を形成する。
【０００５】
次に、図１８に示すように、ダイヤモンド針１６を用いて、所望の劈開ライン１５に沿ってダミーパターン１３において単結晶ウェハ１１にキズ１７を形成する（スクライブ）。
【０００６】
次に、単結晶ウェハ１１の裏側から荷重を加える（ブレーク）ことにより、キズ１７を起点として単結晶ウェハ１１を結晶面に沿って劈開する。ここで、所望の劈開ラインが単結晶ウェハ１１の結晶方位と平行になるように半導体素子パターン１２を形成しておくことで、単結晶ウェハ１１の劈開性を利用した高精度な分離が可能となる。なお、本明細書では、劈開は図面の右から左へ進行するものとする。
【０００７】
従来の半導体装置の製造方法について説明する（例えば、特許文献１参照）。まず、図１９に示すように、単結晶ウェハ１１上に複数の半導体素子パターン１２を形成する。次に、キズ１７を所望の劈開ライン１５に沿って複数個形成する。そして、キズ１７を起点として単結晶ウェハ１１を結晶面に沿って劈開する。このように複数のキズ１７を形成したことで、単結晶ウェハ１１内にクラック３１が入っていた場合でも精度良く劈開できる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１０１１１２号公報
【特許文献２】特開昭６１−７５５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、劈開の起点となるキズ１７の周囲には様々な向きの微小なクラックが入っている。このため、図２０に示すように、キズ１７を起点とした劈開１８が所望の劈開ライン１５とは異なる方向に進んで、複数のキズ１７では補正できない場合があった。
【００１０】
また、特許文献２には、半導体素子ごとに劈開ガイド用の被膜を設けることが記載されている。しかし、半導体素子パターンを変更しなければならないため、製造コスト及び設計変更の時間がかかる。そして、半導体素子に余計なパターンを付加するため、半導体素子のサイズを縮小し難く、ウェハ辺りの収率を上げることができない。
【００１１】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、半導体素子パターンを変更することなく、劈開が進む方向を補正することができる半導体装置の製造方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ上に、複数の半導体素子パターンを行列状に形成し、ウェハ上の複数の半導体素子パターンの形成領域とは離れた領域にダミーパターンを形成し、ダミーパターンに、半導体素子パターンの行間を分ける所望の劈開ラインを挟む２つの側辺と、所望の劈開ラインと交差する底辺とを有する切り欠きを形成し、切り欠きの開口部に、所望の劈開ラインを挟む２つの島状パターンを形成し、２つの島状パターンの最小間隔が、切り欠きの２つの側辺の最小間隔よりも狭くなるようにし、所望の劈開ラインに沿って切り欠きの底辺にキズを形成し、キズを起点として切り欠きの開口方向に向かってウェハを結晶面に沿って劈開し、劈開は、所望の劈開ラインから外れて進んで切り欠きの側辺に接触すると、切り欠きの側辺に沿って進行した後に島状パターンの辺に沿って進行する。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、半導体素子パターンを変更することなく、劈開が進む方向を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
まず、図１に示すように、単結晶ウェハ１１（ウェハ）上に、複数の半導体素子パターン１２を行列状に形成する。ただし、半導体素子パターン１２の行間を分ける所望の劈開ライン１５が単結晶ウェハ１１の結晶方位と平行になるように、半導体素子パターン１２を形成する。なお、正確には単結晶ウェハ１１上には絶縁膜（不図示）が形成されており、その上に半導体素子パターン１２を形成する。
【００１６】
次に、単結晶ウェハ１１上の複数の半導体素子パターン１２の形成領域とは離れた領域にダミーパターン１３を形成する。ダミーパターン１３には切り欠き１４を形成する。
【００１７】
図２は図１の一部を拡大した平面図である。切り欠き１４は、所望の劈開ライン１５を挟む２つの側辺１４ａと、所望の劈開ライン１５と交差する底辺１４ｂとを有する。切り欠き１４の２つの側辺１４ａが、所望の劈開ライン１５に対して平行であることが望ましい。
【００１８】
次に、図３に示すように、ダイヤモンド針１６を用いて、所望の劈開ライン１５に沿って切り欠き１４の底辺１４ｂにおいて単結晶ウェハ１１にキズ１７を形成する（スクライブ）。図４は図３の一部を拡大した平面図である。
【００１９】
次に、図５に示すように単結晶ウェハ１１の裏側から荷重を加える（ブレーク）ことにより、キズ１７を起点として切り欠き１４の開口方向に向かって単結晶ウェハ１１を結晶面に沿って劈開する。
【００２０】
図６に示すように、キズ１７を起点とした劈開１８が所望の劈開ライン１５から外れて進んだ場合、その劈開１８は切り欠き１４の側辺１４ａに接触する。その後、劈開１８は、ダミーパターン１３に乗り上げて進むのは抵抗が大きいため、切り欠き１４の側辺１４ａに沿って進む。そして、切り欠き１４の２つの側辺１４ａが所望の劈開ライン１５に対して平行であるため、劈開１８は所望の劈開ライン１５に対して平行に進む。従って、キズ１７の位置精度に関わらず、劈開１８が進む方向を切り欠き１４の２つの側辺１４ａに挟まれた範囲内に補正することができる。
【００２１】
また、ダミーパターン１３に切り欠き１４を形成するため、半導体素子パターン１２を変更する必要が無い。従って、製造コスト及び設計変更の時間を抑えることができる。そして、半導体素子パターン１２に余計なパターンを付加しないため、半導体素子のサイズを縮小してウェハ辺りの収率を上げることができる。
【００２２】
なお、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの間隔を狭くすることで、より高精度な制御が可能となる。しかし、間隔を狭くしすぎるとダミーパターン１３にダイヤモンド針１６が引っかかって、単結晶ウェハ１１（ウェハ上の絶縁膜）までキズ１７が届かなくなくなる。そこで、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの間隔はダイヤモンド針１６の先端幅よりも広くする必要がある。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態２では、図７に示すように、切り欠き１４の開口部に、所望の劈開ライン１５を挟む２つの島状パターン２１，２２を形成する。島状パターン２１，２２は、図７に示すようにダミーパターン１３横の切り欠き１４の開口部に相対する位置にあってもよいし、ダミーパターン１３の切り欠き１４の内側にあってもよい。そして、この２つの島状パターン２１，２２の最小間隔ａを、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの最小間隔ｂよりも狭くする。また、島状パターン２１，２２の外辺の間隔ｃを、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの最小間隔ｂより大きくする。その他の構成及び工程は実施の形態１と同様である。
【００２４】
これにより、図８に示すように、切り欠き１４の側辺１４ａに沿って進行していた劈開１８は、その後、島状パターン２１，２２の辺に沿って進行するようになる。従って、キズ１７の位置精度の向上やキズ１７の細線化を行うことなく、劈開１８が進む方向を更に狭い範囲内に補正することができる。特に、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの間隔を狭くできないという制約があるため、上記の構成は有効である。
【００２５】
また、図９に示すように、劈開１８が近付いてくる側にある島状パターン２１，２２の面２３を劈開方向に対して例えば４５°斜めを向いたテーパー面にしても良い。これにより、図１０に示すように、島状パターン２１，２２に対する劈開１８の進入角度が緩やかになるため、劈開１８が島状パターン２１，２２を突き抜けて進んだり、劈開１８の進行が停止したりするのを防ぐことができる。また、劈開１８が島状パターン２１，２２の外側に回りこむのをより確実に防ぐことができる。
【００２６】
なお、島状パターン２１，２２の面２３と劈開方向との角度が４５°の場合を例として挙げたが、角度は０°より大きく９０°より小さければどんな値でも良い。
【００２７】
また、図１１に示すように、島状パターン２１，２２の内側の辺を単結晶ウェハ１１の結晶方位と平行にしても良い。これにより、テーパー面の角度のまま劈開１８が進んだ場合でも、劈開１８の向きを再び結晶方位と平行に補正することができる。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態３では、図１２に示すように、切り欠き１４の開口部に、所望の劈開ライン１５を挟む２つの凸状パターン２４，２５を形成する。そして、この２つの凸状パターン２４，２５の最小間隔ｄを、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの最小間隔ｂよりも狭くする。その他の構成及び工程は実施の形態１と同様である。
【００２９】
これにより、図１３に示すように、切り欠き１４の側辺１４ａに沿って進行していた劈開１８は、その後、凸状パターン２４，２５の辺に沿って進行するようになる。従って、キズ１７の位置精度の向上やキズ１７の細線化を行うことなく、劈開１８が進む方向を更に狭い範囲内に補正することができる。特に、切り欠き１４の２つの側辺１４ａの間隔を狭くできないという制約があるため、上記の構成は有効である。
【００３０】
また、図１４に示すように、劈開１８が近付いてくる側にある凸状パターン２４，２５の面２６を劈開方向に対して例えば４５°斜めを向いたテーパー面にしても良い。これにより、図１５に示すように、凸状パターン２４，２５に対する劈開１８の進入角度が緩やかになるため、劈開１８が凸状パターン２４，２５を突き抜けて進んだり、劈開１８の進行が停止したりするのを防ぐことができる。また、実施の形態２よりもダミーパターン１３を小さくすることができるため、製品領域を広くすることができる。
【００３１】
なお、凸状パターン２４，２５の面２３と劈開方向との角度が４５°の場合を例として挙げたが、角度は０°より大きく９０°より小さければどんな値でも良い。
【００３２】
また、図１６に示すように、凸状パターン２４，２５の内側の辺を単結晶ウェハ１１の結晶方位と平行にしても良い。これにより、テーパー面の角度のまま劈開１８が進んだ場合でも、劈開１８の向きを再び結晶方位と平行に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図１７】単結晶ウェハの劈開性を用いた一般的な分離方法について説明するための平面図である。
【図１８】単結晶ウェハの劈開性を用いた一般的な分離方法について説明するための斜視図である。
【図１９】従来の半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【図２０】従来の半導体装置の製造方法について説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  単結晶ウェハ（ウェハ）
１２  半導体素子パターン
１３  ダミーパターン
１４  切り欠き
１４ａ  側辺
１４ｂ  底辺
１５  所望の劈開ライン
１７  キズ
２１，２２  島状パターン
２４，２５  凸状パターン
【図１】
0004998203.tif 000002
【図２】
0004998203.tif 000003
【図３】
0004998203.tif 000004
【図４】
0004998203.tif 000005
【図５】
0004998203.tif 000006
【図６】
0004998203.tif 000007
【図７】
0004998203.tif 000008
【図８】
0004998203.tif 000009
【図９】
0004998203.tif 000010
【図１０】
0004998203.tif 000011
【図１１】
0004998203.tif 000012
【図１２】
0004998203.tif 000013
【図１３】
0004998203.tif 000014
【図１４】
0004998203.tif 000015
【図１５】
0004998203.tif 000016
【図１６】
0004998203.tif 000017
【図１７】
0004998203.tif 000018
【図１８】
0004998203.tif 000019
【図１９】
0004998203.tif 000020
【図２０】
0004998203.tif 000021