功率器件的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及功率器件的制造方法，特别是涉及能够进行薄厚度化的功率器件的制 造方法。
【背景技术】
[0002] IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor:绝缘概型双极晶体管）、功 率MOSFET(MOSFieldEffectTransistor(金属氧化物半导体场效应晶体管））、 IPD(IntelligentPowerDevice(智能功率器件））等功率器件，从降低能量损失、散热性等 特性方面的观点出发，要求芯片薄厚度化，强烈要求确立制成薄晶片的制造工艺。另外，作 为接合技术，以确保针对线接合、焊料接合的高可靠性为目的，对晶片表面的A1电极、Cu电 极形成UBM(UnderbumpMetallurgy:凸块下金属）的情况增加。
[0003] 作为UBM的形成方法，利用可期待低成本的无电解镀法来形成的情况增加，通常 通过无电解镀镍和置换型无电解镀金来形成Ni/Au皮膜，在无电解镀镍和置换型无电解镀 金之间进行作为热所致的Ni扩散的阻挡层的无电解镀钯，制成为Ni/Pd/Au皮膜、或者制成 为省略了置换型无电解镀金的Ni/Pd皮膜。
[0004] 作为一般的功率器件的制造方法，在前面的工序中在形成晶片内部的结构以及 在表面形成A1或者Cu电极后，在电极上通过无电解镀形成Ni/Au、Ni/Pd或者Ni/Pd/Au 皮膜。其后，进行背面研磨（BG)，将晶片减薄，在晶片背面形成电极（背垫金属；衬垫金 属（BM:backmetal))。其后，进行电特性等的检查后，在背面粘贴切割胶带（切片胶带： dicingtape)，并进行切割（切片：dicing)来芯片化。
[0005] 但是，在上述的方法中，对于最近的进一步的芯片薄厚度化，在上述背面研磨、背 垫金属形成（BG?BM)工序中，耗费热量，UBM的Ni皮膜结晶化，晶片翘曲，因此存在具有对 其后的工序造成障碍的情况的问题。因此，不能够使晶片的厚度充分薄，或者通过使镀Ni 层的膜厚尽量薄来应对。
[0006] 另外，在专利文献1中公开了一种半导体装置的制造方法，所述制造方法是为了 减少在将晶片薄膜化后的工序中对晶片背面进行离子注入、和热处理以及形成背面电极的 情况下、和进而形成表面电极的情况下的半导体基板的翘曲，降低半导体基板的开裂率，将 结束背面研磨和蚀刻后的薄的半导体基板粘贴在支持基板（玻璃基板）上，其后形成背面 电极。但是，在专利文献1中记载的半导体装置中，对于UBM形成没有任何记载，特别是对 于UBM形成后的背面电极形成中的上述问题也没有任何显示。
[0007] 另外，半导体器件，如上述那样进行镀敷处理工序后进行背面研磨?背垫金属形成 工序的情况下，若镀层的膜厚较厚则镀层的应力也变大，因而晶片翘曲，对其后的工序造成 不良影响。
[0008] 对于这样的问题，曾如以下那样研究了在镀敷处理工序之前进行背面研磨?背垫 金属形成工序的方法。
[0009] 例如，按照以下的（1)~⑷的顺序进行上述的各工序。
[0010] (1)晶片的背面研磨?背垫金属形成工序；
[0011] (2)用于在晶片表面形成凸块下金属（UBM)的镀敷处理工序；
[0012] (3)切割工序；
[0013] (4)芯片分离工序。
[0014] 但是，上述的制造方法，由于在镀敷处理工序之前进行背面研磨工序，因此产生向 要镀敷的晶片背面的附着以及晶片的损伤这样的问题。因此，如专利文献2~4中分别公 开的那样，通过使用镀敷用夹具能够谋求防止向要镀敷的晶片背面的附着。
[0015] 但是，若使用特殊的镀敷用夹具，则特别是薄晶片的情况下，在夹具的安装、拆卸 时容易发生晶片的翘曲。另外，特殊的镀敷用夹具使晶片的操作性恶化，而且，由于需要大 的空间，因此存在难以一次地镀敷处理很多的晶片这样的问题。
[0016] 为了解决该问题，在专利文献5中公开了一种半导体器件的制造方法，该制造方 法包括：晶片背面的背面研磨工序1 ;接着，在晶片的背面层叠、粘贴1片或两片以上的在粘 着面上具有再剥离型粘着剂的粘着膜的工序2 ;接着，对于在背面粘贴有粘着膜的晶片，实 施用于在晶片表面形成凸块下金属（UBM)的无电解镀处理工序3,接着实施剥离粘着膜的 工序4。
[0017] 根据该方法，由于镀敷工序中的胶带的膨胀和收缩，有时在晶片/胶带界面产生 气泡，存在使成品率降低的情况。
[0018] 另外，在专利文献6中公开了以下方法，S卩，作为对晶片进行镀敷处理时抑制晶片 的翘曲以及损伤，晶片的镀敷处理效率良好的半导体器件，将晶片薄膜化后，将晶片的背面 用切割胶带固定在环形框架内，对被固定的晶片的表面进行镀敷处理的方法。
[0019] 由于将晶片的背面固定在环形框架内进行镀敷处理，因此抑制了进行镀敷处理时 的晶片的翘曲。但是，当固定在环形框架内时，相应地变大，因此需要镀敷生产线的槽的大 小也变大，有时采用现有的设备不能够应对。另外，由于镀敷工序中的胶带的膨胀和收缩， 有时在晶片/胶带界面产生气泡，存在使成品率降低的情况。
[0020] 另外，专利文献7中记载了一种半导体式传感器的制造方法，该方法为了提高对 腐蚀性介质的耐腐蚀性，在衬垫（pad)部的A1电极上直接地形成连接用端子时，在用玻璃 基板等的绝缘物覆盖了基板背面的状态下进行无电解镀处理。上述专利文献7是关于半 导体式传感器的制造方法的发明，在半导体基板上设置有在基板背面形成有凹部的隔膜 (diaphragm)，该玻璃基板兼作为密封该凹部的密封材料和该基板背面的涂布材料，玻璃基 板为制品的构成部件。
[0021] 在先技术文献
[0022] 专利文献
[0023] 专利文献1 :日本专利第4525048号公报
[0024] 专利文献2 :日本特开2002-339078号公报
[0025] 专利文献3 :日本特开2002-339079号公报
[0026] 专利文献4 :日本特开2002-343851号公报
[0027] 专利文献5 :日本特开2011-216584号公报
[0028] 专利文献6 :日本特开2010-283312号公报
[0029]专利文献7 :日本专利第5056862号公报
【发明内容】
[0030] 本发明的目的是提供可抑制伴随晶片的薄厚度化的制造工序中的翘曲，防止起因 于该翘曲的不良情况的发生，并适应近年来的晶片薄厚度化的严格要求的、生产率也优异 的功率器件的制造方法。而且，其目的是提供能够制造能量损失少、散热性优异的功率器件 的功率器件制造方法。
[0031] 本发明人等研究了伴随功率器件中的晶片的薄厚度化，在其制造工序中发生翘曲 的各种因素和由各翘曲所致的影响。其结果发现，在伴随薄厚度化的翘曲中最造成影响的 是在依次进行无电解镀的Ni皮膜形成工序、背面研磨工序、背垫金属形成工序的情况下， 由于背面研磨或背垫金属形成（BG*BM)工序中的热的影响而由UBM的Ni皮膜结晶化所引 起的晶片的翅曲。
[0032] 本发明人等进行专心研究的结果发现，改变工序顺序，在背面研磨、背垫金属（BM) 形成工序之后进行无电解镀的UBM形成工序对抑制伴随晶片薄厚度化的翘曲有效，而且， 对于在背面研磨、背垫金属（BM)形成工序之后进行无电解镀的UBM形成工序时的、向要镀 敷的晶片背面的附着以及晶片的