半导体件的制造方法_2

文档序号:9827126阅读:来源:国知局
67]随后,在半导体基板W的正面上形成微细沟槽(S104)。如图2的(C)所示,使用光阻图案130作为掩模在半导体基板W的正面上形成具有恒定深度的微细沟槽(在下文中,为了描述方便,称为正面上的微沟槽或沟槽)140。沟槽可以由例如干蚀法等形成,并且优选的是,沟槽由作为各向异性干蚀法的各向异性等离子蚀刻法(反应离子蚀刻法)形成。微沟槽140的宽度Sa与形成在光阻图案130中的开口的宽度大致相同,并且微沟槽140的宽度Sa为例如几个μπι至十几μπι。优选的是,宽度Sa为约3 μ m至约15 μ m。此外,微沟槽140的深度为例如约ΙΟμπι至约100 μm,并且该深度形成为至少比例如发光元件等功能元件的深度深。优选的是,微沟槽140的深度为约30 μ m至约80 μ m。如果微沟槽140由常用的划片刀形成,则切割区域120之间的间隔S为考虑了沟槽的宽度和划片刀的切入(pitching)量在内的余留(margin)宽度的总和,并且间隔S变得大至约40 μ m至约80 μ m。同时,在半导体工序中形成微沟槽140的情况下,不仅沟槽的宽度是狭窄的,而且用于切割的余留宽度可以变得比在使用划片刀的情况下的宽度窄。也就是说,可以减小切割区域120之间的间隔S,为此,可以通过将发光元件以高密度方式布置在晶圆上来增加所得到的半导体件的数量。本实例的“正面”表示形成有例如发光元件等功能元件的表面侧,而“背面”表示与“正面”相反的表面侧。
[0068]随后,去除光阻图案(S106)。如图2的(D)所示,如果从半导体基板的正面去除光阻图案130,则使沿着切割区域120形成的微沟槽140在正面露出。将在下文中详细描述微沟槽140的形状。
[0069]随后,附着UV固化型的用于划片的胶带(S108)。如图3的㈧所示,将具有粘合剂层的用于划片的胶带160附着在发光元件侧。随后,利用划片刀从基板的背面沿着微沟槽140进行半划片(SllO)。为了定位划片刀,可以使用将红外摄像机布置在基板的背面上方并通过透射基板来直接感测微沟槽140的方法、将摄像机布置在基板的正面上方并直接感测微沟槽140的位置的方法或其他已知的方法。如图3的(B)所示,通过定位,利用划片刀进行半划片,并且在半导体基板的背面上形成沟槽170。沟槽170具有到达形成在半导体基板的正面上的微沟槽140的深度。这里,微沟槽140形成有比利用划片刀在背面上形成的沟槽170窄的宽度,但是这是归因于如下因素:如果微沟槽140形成有比背面上的沟槽170窄的宽度,则与仅利用划片刀切割半导体基板的情况相比,增加了可以从一个晶圆得到的半导体件的数量。如图2的(C)所示,如果从半导体基板的正面朝背面形成具有约几个μ m至约十几μ m的宽度的微沟槽,原本不需要使用划片刀形成背面上的沟槽,但是形成具有这种深度的微沟槽是不容易的。因此,如图3的(B)所示,结合了利用划片刀从背面形成的半划片。
[0070]随后,对用于划片的胶带施加紫外光(UV),并且还附着用于扩展的胶带(S112)。如图3的(C)所示,对用于划片的胶带160施加紫外光180,并且使粘合剂层固化。然后,将用于扩展的胶带190附着至半导体基板的背面。
[0071]随后,去除用于划片的胶带,并且对用于扩展的胶带施加紫外光(S114)。如图3的(D)所示,从半导体基板的正面去除用于划片的胶带160。此外,对基板的背面上的用于扩展的胶带190施加紫外光200,并且使粘合剂层固化。对基底部件而言用于扩展的胶带190是弹性的,该胶带以在划片之后使划片后的半导体件容易被拾起的方式延伸,从而使发光二极管之间的间隔扩展。
[0072]随后,拾起划片后的半导体件并进行芯片安装(S116)。如图3的(E)所示,将从用于扩展的胶带190中拾起的半导体件210经由例如导电胶(例如粘合剂或焊料)等固定部件220安装在电路板230上。
[0073]随后,将详细描述由划片刀进行的半划片。图5示出了在如图3的⑶所示的那样由划片刀进行半划片时使放大剖视图上下颠倒的状态。图3强调地示出了形成在基板的正面上的发光元件100。然而,图5没有清晰地示出基板的正面上的发光元件100,但是发光元件100是以与图3中相同的方式形成在基板的正面上。
[0074]如图5所示,通过在划片刀300旋转的同时从背面沿着微沟槽140切割半导体基板W,从而划片刀300在半导体基板W中形成沟槽170。划片刀300是例如圆盘形状的切割部件。这里,示出了划片刀的顶端部分具有恒定厚度的实例,但是划片刀可以具有渐缩的顶端部分。由划片刀300形成的沟槽170 (切口宽度)具有与划片刀300的厚度大致相同的宽度,并且沟槽170被制作至与微沟槽140连通的深度。在半导体基板W之外,划片刀300沿与半导体基板W的背面平行的方向定位。此外,随着划片刀300沿与半导体基板W的背面垂直的方向Y移动预定量,在沟槽170与微沟槽140这两者的联接部分中形成台阶来形成台阶部800,台阶部800沿半导体基板W的厚度方向定位以具有沿Y方向的预定厚度T。然后,在划片刀300定位在半导体基板W外侧之后,在划片刀300旋转的同时,使划片刀300和半导体基板W中的至少一者沿与半导体基板W的背面平行的方向移动,从而在半导体基板W中形成沟槽170。台阶部800是位于形成在沟槽170和微沟槽140的联接部分中的台阶与半导体基板W的正面之间的部分,也就是说,台阶部800是由沟槽170的宽度与微沟槽140的宽度之间的差异形成的s台阶形状的一部分。
[0075]当进行由划片刀300执行的半划片时,用于划片的胶带160附着至基板的正面。用于划片的胶带160包括胶带基底部件162和层叠在胶带基底部件上的粘合剂层164。由紫外线固化型树脂构成的粘合剂层164在被施加紫外光之前具有恒定的粘度或粘度特性并且具有在被施加紫外光时固化从而失去了粘合性能的特性。为此,当附着用于划片的胶带160时,使粘合剂层164粘附于基板的包括微沟槽140在内的正面,并以如下方式保持基板:在划片之后使划片后的半导体件不分开。
[0076]在图5的切割线A2中,在切割半导体基板W的同时,借助于划片刀300的旋转或划片刀300与半导体基板W之间的相对运动来使振动B和切割压力P经由沟槽170的内壁施加于半导体基板W上。如果半导体基板W被切割压力P沿Y方向按压,则具有粘性的粘合剂层164流入到微沟槽140中。此外,随着振动B传递至微沟槽140的附近,促进了粘合剂层164的流动。此外,在划片刀300进行切割期间,与切割粉末混合的切割水(喷射流)被提供至沟槽170,沿微沟槽140因切割水而扩展的方向施加压力P1,因此,进一步促进了粘合剂层164的进入。结果,如果微沟槽不具有根据本实例的正锥形状(将在下文中进行描述),则存在如下情况:例如,粘合剂层164以约10 μ m的进入深度进入到具有约5 μ m宽度的微沟槽140中。因此,在本实例中,即使在出于例如增加所得到的半导体件的数量等原因而使比背面上的沟槽宽度大的正面上的沟槽宽度变窄来制造半导体件的方法中,如果通过旋转切割部件来形成背面上的沟槽,则所得到的半导体件的数量也会稍微减少,因此,形成正锥形状的微沟槽(将在下文中进行描述)。
[0077]在切割与切割线Al线相邻的切割线A2期间,在完成了划片的切割线Al中,压力以使微沟槽140沿宽度方向变窄的方式施加至微沟槽140,因此,应认为的是,进入到微沟槽140中的粘合剂层164会容易地进一步进入到微沟槽140中。在位于相反侧的切割线A3中,在切割之前,粘合剂层164刚刚附着,因此,应认为的是,进入到微沟槽140中的粘合剂层164量相对地减少。
[0078]如果完成了由划片刀300进行的半划片,则将用于扩展的胶带190附着至基板的背面,随后,对用于划片的胶带160施加紫外光180。使被施加紫外光的粘合剂层164固化,并且失去粘合剂层164的粘合力(图3的(C))。随后,从基板的正面去除用于划片的胶带。图6是示出了在去除用于划片的胶带时粘合剂层的残留部分的截面图。附着于基板的背面上的用于扩展的胶带190包括胶带基底部件192和层叠在胶带基底部件上的粘合剂层194,切割后的半导体件被粘合剂层194保持。
[0079]当从基板的正面去除用于划片的胶带160时,进入到微沟槽140中的粘合剂层164a进入到较深的位置,因此,存在如下情况:粘合剂层164a的一部分没有被紫外光充分地照射而未固化。因为未固化的粘合剂层164a具有粘性,所以当从基板的正面去除粘合剂层164时,未固化的粘合剂层164a被切断,并且粘合剂层164a残留在微沟槽140中或可能在重新附着至基板的正面的状态下残留。此外,即使在固化的状态下,粘合剂层164a较深地进入到狭窄的微沟槽中,因此,在去除期间粘合剂层164a可能因压力而以撕裂的方式残留。如果残留的粘合剂层164b重新附着于发光元件的正面,则减少了发光元件的光量,发光元件变得有缺陷,并且产量下降。此外,即使在除了发光元件之外的半导体芯片中,也残留有粘合剂层164b,因此,发生例如由芯片的外观检测判断出的故障等其他有害效果。为此,不可取的是,当去除用于划片的胶带时,粘合剂层164a和164b残留在基板的正面上。在本实例中,随着形成在基板的正面上的微沟槽的形状改变成正锥形状(将在下文中进行描述),可以防止在去除用于划片的胶带时粘合剂层残留在基板的正面上的微沟槽等中。
[0080]存在如下许多情况:如果多个发光元件100以突台(mesa)形状形成,则发光元件100形成凸出部分,发光元件100与另一个发光元件100之间形成有凹入部分,并且微沟槽140主要形成在凹入部分中。在前述构造中,粘合剂层164不仅附着于凸出部分而且还附着于微沟槽140的入口部分,因此,考虑如下构造:与切割粉末混合的切割水不会侵入基板的正面。然而,为了跟随位于微沟槽140的进入部分处的粘合剂层164,需要用于划片的胶带具有足够厚度的粘合剂层164,因此,粘合剂层164容易且较深地进入到微沟槽140中。因此,在粘合剂层164容易且较深地进入到微沟槽140中的条件下,应用根据本实例的正锥形状的微沟槽(将在下文中进行描述),因此,针对粘合剂层164的残留能够得到更好的效果。
[0081]此外,应认为的是,当形成与半导体基板的正面垂直的微沟槽时,在粘合剂层164进入得比微沟槽的宽度的距离更深的情况(即,粘合剂层164的位于微沟槽中的粘合剂层164a的形状为垂直地延长的情况)下,与粘合剂层164a的形状不为垂直地延长的情况相比,当去除粘合剂层164时粘合剂层164容易因施加于微沟槽中的粘合剂层164a的根部上的压力而撕裂并容易残留下来。因此,在未应用根据本实例的正锥形状时微沟槽的宽度、粘合剂层164的厚度等被制造为使得微沟槽中的粘合剂层164a的形状为垂直地延长的情况下,应用根据本实例的正锥形状的微沟槽(将在下文中进行描述),因此,针对粘合剂层164的残留可以得到更好的效果。
[0082]随后,将对根据本发明的实例的微沟槽的形状进行描述。图7的㈧是示出了根据本实例的第一微沟槽的形状的截面图,而图7的(B)是示出了对进入到图7的(A)的微沟槽中的粘合剂层进行紫外光照射的视图。
[0083]如图7的(A)所示,根据本实例的微沟槽400包括侧面402和404 (倾斜被称为正锥形状),其中,
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