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公開番号2024072003
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182569
出願日2022-11-15
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ,三星ダイヤモンド工業株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01L 21/301 20060101AFI20240520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】スクライブアンドブレイク工法を利用して、高い信頼性を有する半導体装置を製造する技術を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体ウェハの第1表面に複数の素子構造がマトリクス状に配列されるように複数の素子構造を形成する工程と、半導体ウェハの第1表面の裏側に位置する第2表面に、隣り合う素子構造の境界に沿って押圧部材を押し当てることにより、半導体ウェハに、境界に沿うとともに半導体ウェハの厚み方向に延びるクラックを形成する工程と、第1表面側から境界に沿って半導体ウェハに分割部材を押し当てることにより、境界に沿って半導体ウェハを分割する工程、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置（１０）の製造方法であって、
半導体ウェハ（２）の第１表面（２ａ）に複数の素子構造（６）がマトリクス状に配列されるように複数の前記素子構造を形成する工程と、
前記半導体ウェハの前記第１表面の裏側に位置する第２表面（２ｂ）に、隣り合う前記素子構造の境界に沿って押圧部材（６０）を押し当てることにより、前記半導体ウェハに、前記境界に沿うとともに前記半導体ウェハの厚み方向に延びるクラック（５）を形成する工程と、
前記第１表面側から前記境界に沿って前記半導体ウェハに分割部材（６２）を押し当てることにより、前記境界に沿って前記半導体ウェハを分割する工程、
を備える、製造方法。
続きを表示（約 120 文字）【請求項２】
前記半導体ウェハは、ＳｉＣにより構成されている、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記半導体ウェハの前記第２表面に金属層（４０）を形成する工程をさらに備える、請求項１に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法の工程の中に、複数の素子構造が形成された半導体ウェハを素子構造毎に個片化する工程がある。特許文献１には、隣り合う素子構造の境界に沿って半導体ウェハを切削（ダイシング）する技術が開示されている。
【０００３】
近年では、ダイシング工法に代えて、スクライブアンドブレイクという工法が採用され始めている。この工法は、まず、隣り合う素子構造の境界に沿って押圧部材を押し当て、当該境界に沿って半導体ウェハにクラックを形成する。次に、境界に沿って分割部材を押し当て、境界に沿って半導体ウェハを分割する。この工法では、切削ではなくクラックを起点とする劈開により半導体ウェハが分割されるので、比較的硬い材料に対しても有用であり、また隣り合う素子構造の間の幅をダイシング工法の場合よりも狭くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１３８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スクライブアンドブレイク工法では、半導体ウェハに押圧部材を押し当てて、半導体ウェハの内部に応力を生じさせることによりクラックを形成する。この応力は、半導体ウェハを個片化した後も残留応力として存在する。このため、製造された半導体装置が繰り返し動作することで、残留応力が存在する領域の近傍でチッピングや意図しないクラック等が生じ得る。チッピング等が生じると、半導体装置の信頼性が低下する。本明細書では、スクライブアンドブレイク工法を利用して、高い信頼性を有する半導体装置を製造する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する半導体装置（１０）の製造方法は、半導体ウェハ（２）の第１表面（２ａ）に複数の素子構造（６）がマトリクス状に配列されるように複数の前記素子構造を形成する工程と、前記半導体ウェハの前記第１表面の裏側に位置する第２表面（２ｂ）に、隣り合う前記素子構造の境界に沿って押圧部材（６０）を押し当てることにより、前記半導体ウェハに、前記境界に沿うとともに前記半導体ウェハの厚み方向に延びるクラック（５）を形成する工程と、前記第１表面側から前記境界に沿って前記半導体ウェハに分割部材（６２）を押し当てることにより、前記境界に沿って前記半導体ウェハを分割する工程、を備える。
【０００７】
上記の製造方法では、半導体ウェハの第１表面にマトリクス状に素子構造を形成し、半導体ウェハの第２表面側から押圧部材を押し当てることで、第２表面側に応力を印加する。これにより、半導体ウェハの第２表面側にクラックが形成される。その後、半導体ウェハの第１表面側から分割部材を押し当てることにより、半導体ウェハを分割する。その結果、製造される半導体装置は、個別に素子構造が設けられた第１表面側ではなく、その反対側の第２表面側に残留応力が存在する状態となる。このように、上記の製造方法では、半導体装置の機能を実現する素子構造（例えば、トレンチやゲート電極等）を形成する第１表面とは反対側に位置する第２表面側に残留応力が存在するので、当該残留応力に起因してチッピング等が生じても、半導体装置の性能にほとんど影響を与えない。したがって、上記の製造方法では、高い信頼性を有する半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
半導体ウェハの平面図。
素子構造形成工程を説明するための図。
金属膜形成工程を説明するための図。
クラック形成工程を説明するための図。
クラック形成工程を説明するための図。
分割工程を説明するための図。
個片化された複数の半導体装置を示す図。
半導体ウェハをクラックに沿って分割した後の、クラック近傍に存在する残留応力を、分割面から当該分割面に垂直な方向に沿って測定したグラフ。
半導体ウェハ内部の残留応力を、第１表面から第２表面に向かって半導体ウェハの厚み方向に沿って測定したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書が開示する一例の製造方法では、前記半導体ウェハは、ＳｉＣにより構成されていてもよい。
【００１０】
本明細書が開示する一例の製造方法では、前記半導体ウェハの前記第２表面に金属層を形成する工程をさらに備えてもよい。なお、金属層を形成する工程を実施するタイミングは特に限定されず、例えば、クラックを形成する工程の前に実施してもよいし、クラックを形成する工程と半導体ウェハを分割する工程の間に実施してもよいし、半導体ウェハを分割する工程の後に実施してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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