制造半导体器件的方法
【专利摘要】本发明的各个实施例涉及制造半导体器件的方法。提供了一种改进了半导体器件的制造效率的制造半导体器件的方法。该制造半导体器件的方法包括以下步骤：(a)在晶片(半导体晶片)的正表面侧处形成电路，该晶片具有正表面和与正表面相对的背表面；(b)按照中心部分比周缘部分更薄的方式，研磨晶片的背表面，该晶片具有中心部分(第一部分)和围绕中心部分的外围的周缘部分(第二部分)；(c)将保持胶带的上表面(接合表面)贴附至晶片的正表面；以及(d)在晶片由第一胶带保持的同时，通过用刀片(旋转刀片)切割中心部分的部分，来将中心部分与周缘部分分割开。
【专利说明】制造半导体器件的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]2015年3月30日提交的日本专利申请2015-070422号的公开，包括说明书、附图和摘要，以引用的方式全部并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种用于半导体器件的制造技术，并且更加具体地，涉及一种有效地应用于半导体器件的制造方法的技术，该技术包括分割半导体晶片以获得多个半导体芯片的步骤。
【背景技术】
[0004]日本特开2011-96767号公报(专利文件I)、日本特开2014-138177号公报(专利文件2)和日本特开2014-170822号公报(专利文件3)描述了用于研磨晶片的背侧以将凸出的外周部分保留为围绕器件区域的环的形式的方法。
[0005]专利文件I公开了一种涉及将器件区域从外围部分切分并且然后研磨该器件区域的背侧的方法。而且，专利文件2公开了一种涉及研磨晶片的背侧以将其外周部分保留下来，并且然后通过使用贴附至晶片的背侧的胶带通过激光器和切割刀片将器件区域与外周部分分割开的方法。而且，专利文件3公开了一种涉及研磨晶片的背侧以将其外周部分保留下来，并且然后通过使用贴附至晶片的背侧的胶带借由与晶片的正表面侧接触的切割刀片将器件区域与外周部分分割开的方法。
[0006]日本特开2012-19126号公报(专利文件4)公开了一种涉及用第一刀片按圆形切割晶片的外周，并且用第二刀片对晶片的外周壁进行抛光的方法。
[0007][现有技术文件]
[0008][专利文件]
[0009][专利文件I]日本特开2011-96767号公报
[0010][专利文件2]日本特开2014-138177号公报[0011 ][专利文件3]日本特开2014-170822号公报
[0012][专利文件4]日本特开2012-19126号公报
【发明内容】
[0013]在半导体器件的制造方法中，在设置在半导体晶片的器件区域中的多个相应芯片区域中，共同地形成集成电路，并且然后将芯片区域分割，从而制造出半导体器件。在这种情况下，在不将芯片区域与半导体晶片分割开的状态下对半导体晶片执行各种类型的制造工艺，直到将芯片区域分割的步骤为止。
[0014]为了在各个制造工艺中的每一个中高精确度地处理半导体晶片，需要一种抑制半导体晶片的翘曲和变形的技术。例如，如上面提及的专利文件3所描述的，涉及研磨半导体晶片的背侧以将环状凸出部保留在器件区域的周围(periphery)的外部处的方法，有效地作为一种用于在制造工艺期间抑制半导体晶片的翘曲和变形的技术。
[0015]然而，前述各种方法在改进半导体器件的制造效率方面，存在各种问题。例如，难以将芯片区域与形成在器件区域的周围的外部处的环状凸出部分割开。为此，需要在分割芯片区域之前，去除上面提及的凸出部。然而，根据去除环状凸出部的方法，将环状凸出部与器件区域分割开需要大的裕度，这可能会减小器件区域的有效面积。器件区域的有效面积的这种减小导致制造效率降低。
[0016]其它问题和本发明的其它新颖特征将通过本说明书和所附附图的说明进行阐明。
[0017]在根据一个实施例的半导体器件的制造方法中，对半导体晶片的一个表面进行研磨，从而使得第一部分比围绕第一部分的第二部分更薄。在上面提及的半导体器件的制造方法中，第一胶带的接合表面贴附至与半导体晶片的该一个表面相对的表面。在通过第一胶带保持半导体晶片的同时，通过使用与第一部分的该一个表面接触的旋转刀片切割第一部分的部分，来将第一部分与第二部分分割开。
[0018]根据上面描述的一个实施例，可以改进半导体器件的制造效率。
【附图说明】
[0019]图1是在一个实施例中的半导体芯片的顶视图。
[0020]图2是在图1中示出的半导体芯片的底视图。
[0021]图3是示出了被包括在图1和图2中示出的半导体芯片中的场效应晶体管的元件结构的主要部分的示例的截面图。
[0022]图4是在其上安装有在图1中示出的半导体芯片的半导体器件(半导体封装体)的顶视图。
[0023]图5是在图4中示出的半导体芯片的底视图。
[0024]图6是示出了从其去除了在图4中示出的密封体的半导体器件的内部结构的平面图。
[0025]图7是沿着图6的线A-A所截取的截面图。
[0026]图8是示出了用于根据一个实施例的半导体器件的制造工序的概要的说明图。
[0027]图9是示出了在图8中示出的晶片准备步骤中准备的半导体晶片的主表面侧处的平面的平面图。
[0028]图10是在图9中示出的半导体晶片的截面图。
[0029]图11是示出了在图8中示出的背面研磨工艺的流程的示意性说明图。
[0030]图12是在背面研磨工艺之后的晶片的背表面的平面图。
[0031]图13是在图12中示出的晶片的周缘部分附近的放大截面图。
[0032]图14是示出了在图13中示出的晶片的背表面上形成金属膜的状态的放大截面图。
[0033]图15是示出了将在图14中示出的晶片的周缘部分与其中心部分分割开并且然后从其去除的状态的示意性透视图。
[0034]图16是示出了经由保持胶带将在图14中示出的晶片固定至固定环的状态的透视图。
[0035]图17是在图16中示出的晶片的周缘部分附近的放大截面图。
[0036]图18是示出了将在图17中示出的晶片的中心部分与周缘部分之间的边界的附近切割为环形的步骤的平面图。
[0037]图19是示出了用在图18中示出的刀片切割晶片的一部分的状态的放大截面图。
[0038]图20是示出了通过紫外线照射在图19中示出的保持胶带的状态的透视图。
[0039]图21是示出了将晶片的周缘部分从在图20中示出的保持胶带剥离并且去除的状态的截面图。
[0040]图22是示出了在保持了在图21中示出的晶片的中心部分的保持胶带中形成标记的状态的平面图。
[0041]图23是示出了在其中将用于保持在图22中示出的晶片的中心部分的保持胶带切割以使晶片与固定环分割开的方式的示意性平面图。
[0042]图24是示出了将在图23中示出的晶片分割为芯片区域的晶片分割步骤的方式的示意性平面图。
[0043]图25是示出了将在图23中示出的晶片与用于晶片分割步骤的保持膜层合的状态的截面图。
[0044]图26是示出了用刀片切割在图25中示出的晶片的步骤的截面图。
[0045]图27是示出了在与图19对应的修改示例的圆切割工艺中的第一切割步骤时在晶片的中心部分的周缘部分中形成沟槽的状态的放大截面图。
[0046]图28是示出了通过沿着在图27中示出的沟槽对晶片进行切割工艺来切割晶片的状态的放大截面图。
[0047I图29是示出了与图19对应的考虑示例的放大截面图。
【具体实施方式】
[0048](本申请中的说明形式、基本术语及其用法的说明)
[0049]在本申请中，若需要，出于方便起见，可以通过将以下各个实施例分为多个部分等来描述以下各个实施例，这些部分不是彼此无关的，除非另有说明。无论说明的位置如何，这些部分中的一个可以是单个示例的各个部分、其它示例的一部分的细节、其它示例的一部分或者全部的修改示例等。原则上，不再重复描述具有相同功能的部分。各个实施例的相应部件不是必需的，除非另有说明，除了当在理论上限制了部件的数量时、以及当从其上下文显而易见不为此时。
[0050]同样，在各个实施例等的说明中，关于材料、组成等的术语“X由A组成”等不排除含有除了A之外的成分作为主要成分中的一种的情况，除非另有说明、以及除了当从其上下文显而易见不为此时。例如，关于部件，上面的表达指“含有A作为主要成分的X”等。具体地，术语“硅构件”等不限于由纯硅制成的构件，并且显然地可以包括含有SiGe(锗化硅)合金、含有硅作为主要成分、其它添加剂等的其它多成分合金的构件。术语“镀金”、“铜层”、“镀镍”等不仅包括纯构件，还包括含有金、铜、镍等作为主要成分的构件，除非另有说明。
[0051]进一步地，同样，在提及具体数字值或者量时，用于要素的数字值可以超过具体数字值，或者可以小于具体数字值，除非另有说明，并且除了当在理论上受限于具体数字时，或者从其上下文显而易见不为此。
[0052]在各个实施例的每个附图中，相同或者相似的部分用相同或者相似的附图标记或者数字指示，并且原则上不再重复对其的说明。
[0053]在对应附图中，如果绘制影线可能使截面图变得复杂，或者在容易区分空腔的情况下，在一些情况下即使是截面图也可以省略绘制影线等。在本文中，在通过说明书等清楚可知的情况下，可以省略相对于背景以平面方式封闭的孔的轮廓。进一步地，为了呈现不是空腔的部分或者为了清楚地呈现在区域之间的边界，即使附图不是截面图，有时也采用影线或者点图案。
[0054]〈半导体器件〉
[0055]本实施例将以半导体器件为例对半导体芯片1(见图1)进行说明，该半导体芯片I包括:例如，晶体管元件，该晶体管元件并入在功率转换器等中，并且用作开关元件；以及半导体器件PKGl，该半导体器件PKGl具有安装在其上的半导体芯片I。图1是本实施例的半导体芯片的顶视图，而图2是在图1中示出的半导体芯片的底视图。图3是示出了被包括在图1和图2中示出的半导体芯片中的场效应晶体管的元件结构的主要部分的示例的截面图。
[0056]在本实施例中的半导体芯片I具有在图1中示出的正表面(表面、上表面)lt、和与正表面It相对的背表面(表面，下表面)lb(见图2)。半导体芯片I具有多个电极。在本实施例的一个示例中，半导体芯片I在正表面It侧处具有栅极端子(电极焊盘)1GT和源极端子(电极焊盘)1ST。半导体芯片I在背表面Ib侧处具有漏极端子(电极焊盘)1DT。
[0057]而且，半导体芯片I包括具有半导体元件的电路。在图3中示出的示例中，半导体芯片I包括，例如，η沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)。半导体芯片I是，例如，所谓功率半导体器件，其并入在功率转换电路(诸如，DC-DC转换器或者逆变器)中并且用作开关元件。
[0058]参照在图3中示出的结构示例，半导体芯片I具有，例如，由η型单晶硅制成的半导体衬底WH。!!—型外延层EP形成在半导体衬底WH的主表面Wt之上。半导体衬底WH和外延层EP配置成MOSFET的漏极区域。漏极区域电耦合至形成在半导体芯片I的背表面Ib侧处的漏极端子1DT。在图2中示出的示例中，漏极端子IDT跨半导体芯片I的整个背表面Ib而形成。
[0059]沟道形成区域CH作为ρ—型半导体区域形成在外延层EP之上。源极区域SR作为η+型半导体区域形成在沟道形成区域CH之上。沟槽(开口、凹槽)TR1形成为从源极区域SR的上表面穿过沟道形成区域CH到达外延层EP的内部。
[0060]栅极绝缘膜GI形成在沟槽TRl的内壁之上。将用于填充沟槽TRl的栅极电极GE层合地形成在栅极绝缘膜GI之上。栅极电极GE经由引线接线电耦合至在图1中示出的半导体芯片I的栅极端子1GT。
[0061]用于本体接触的沟槽(开口、凹槽)TR2形成为经由相应的元件区域SR，与具有栅极电极GE嵌入其中的沟槽TRl相邻。在图3中示出的示例中，沟槽TR2形成为与沟槽TRl的两侧均相邻。作为P+型半导体区域的本体接触区域BC形成在每个沟槽TR2的底部处。通过提供本体接触区域BC，包括有作为发射极区域的源极区域SR、作为基极区域的沟道形成区域CH和作为集电极区域的外延层EP的寄生双极晶体管，可以减小其基极电阻。
[0062]在图3中示出的示例中，形成用于本体接触的沟槽TR2，从而将本体接触区域BC的上表面定位在源极区域SR的下表面之下(在沟道形成区域CH的下表面侧)。虽然省略了图示，但是作为一个修改示例，本体接触区域BC可以形成为高度与在源极区域SR中的高度基本上相同，而不形成用于本体接触的沟槽TR2。
[0063]绝缘膜IL形成在源极区域SR与栅极电极GE之上。阻挡导电膜BM形成在绝缘膜IL和包括用于本体接触的沟槽TR2的内壁的区域之上。布线CL形成在阻挡导电膜BM之上。布线CL电耦合至形成在图1中示出的半导体芯片CPl的表面处的源极端子1ST。
[0064]布线CL经由阻挡导电膜BM电耦合至源极区域SR和本体接触区域BC两者。即，源极区域SR和本体接触区域BC在相同的电位下。该布置可以防止，上面提及的寄生双极晶体管由于在源极区域SR与本体接触区域BC之间的电位差而被接通。
[0065]在图3中示出的MOSFET中，漏极区域和源极区域SR布置成，具有沟道形成区域CH在厚度方向上夹设其间，从而在厚度方向上形成沟道(在下文中称为竖直沟道结构)。在这种情况下，与具有沿着主表面Wt形成的沟道的场效应晶体管相比，可以减少在平面图中元件的占用面积。由此，可以减小半导体芯片I的平面大小(见图1)。
[0066]在上面提及的竖直沟道结构的情况中，可以减薄半导体芯片I以减小其导通电阻。例如，在包括高侧开关和低侧开关的开关电路中，当将MOSFET用作低侧开关时，低侧开关的导通时间比高侧开关的导通时间更长。由此，在低侧开关中使用的MOSFET中，由于导通电阻造成的损耗看起来比开关损耗更严重。为此，将上面提及的竖直沟道结构应用于低侧MOSFET，这可以降低低侧场效应晶体管的导通电阻。
[0067]应注意到，图3图示了场效应晶体管的元件结构。在图1中示出的半导体芯片I中，例如，具有在图3中示出的元件结构的多个场效应晶体管并联地耦合在一起。这样，功率MOSFET可以配置为允许超过例如IA的大电流的流动。
[0068]接下来，将对在其上安装有在图1中示出的半导体芯片I的半导体封装体结构的示例进行描述。图4是在其上安装有在图1中示出的半导体芯片的半导体器件(半导体封装体)的顶视图。图5是在图4中示出的半导体器件的底视图。图6是示出了从其去除了在图4中示出的密封体的半导体器件的内部结构。图7是沿着图6的线A-A所截取的截面图。
[0069]如图4至图7所示，半导体器件PKGl包括:半导体芯片1(见图6和图7);载带3，半导体芯片I安装在该载带3上(见图5至图7);以及多条引线4，该引线4充当外部端子(见图5至图7)。半导体芯片1、载带3的上表面3t、和引线的上表面4t用密封体(树脂体)5共同地密封。
[0070]如上所提及的，当半导体芯片I具有竖直沟道结构时，将半导体芯片I减薄(使在图7中示出的正表面It与背表面Ib之间的距离更小)，从而使得能够减小导通电阻。例如，在图7中示出的示例中，半导体芯片I的厚度在大约50μπι至ΙΟΟμπι的范围内。
[0071]如图6和图7所示，半导体器件PKGl具有载带(芯片安装部)3，半导体芯片I安装在该载带3上。如图7所示，载带3具有上表面(芯片安装表面)3t，半导体芯片I经由导电接合材料(导电构件)6安装在该上表面3t之上；以及下表面(安装表面)3b，该下表面与上表面3t相对。如图6所示，载带3与引线4D—体地形成。如图7所示，形成在半导体芯片I的背表面Ib处的漏极端子IDT经由导电接合材料6电耦合至载带3。
[0072]在图6中示出的示例中，半导体芯片I的平面大小(正表面It的面积)比载带3的平面大小(上表面3t的面积)更小。参照图5和图7，载带3的下表面3b在密封体5的下表面5b处从密封体5暴露出来。当将半导体器件PKGl安装在安装衬底(未示出)之上时，载带3的暴露表面设置有用于改进作为接合材料的焊料材料的润湿性的金属膜(外部镀层)SD。
[0073]这样，增加载带3的平面大小以将载带3的下表面3b从密封体暴露出来，这可以改进在半导体芯片I中生成的热量的散热效率。进一步地，增加载带3的平面大小以将载带3的下表面3b从密封体暴露出来;这在将载带3用作外部端子的一部分时，可以减小阻抗。
[0074]在图6和图7中示出的导电接合材料是如下这样的导电构件(裸片接合材料):其用于将半导体芯片I固定在载带3之上，并且将半导体芯片I电耦合至载带3。适于使用的导电接合材料6可以是，例如，导电树脂材料或者焊料材料。例如，导电树脂材料是所谓银(Ag)膏，其在热固树脂中含有多个(大量)银(Ag)粒子等导电粒子。
[0075]当将半导体器件PKGl安装在安装衬底(未示出)(母板)上时，例如，可以将焊料材料用作接合材料，用于将半导体器件PKGl的引线4电耦合至在安装衬底侧的端子(未示出)。参照图6和图7，出于改进作为接合材料的焊料材料的润湿性的目的，在半导体器件PKGl的端子的相应接合表面处形成金属膜SD，该金属膜SD例如是由焊料制成的外部镀膜。
[0076]在安装半导体器件PKGl的步骤中，通过将焊料材料(未示出)熔化来执行称为回流工艺的加热处理，将引线4接合至在安装衬底侧(未示出)的相应端子。当将含有混合在树脂中的导电粒子的导电粘合剂用作导电接合材料6时，即使随意设置回流工艺的处理温度，也不会熔化导电接合材料。由此，在半导体芯片I与载带3之间的接合部的导电接合材料6，优选地符合防止在安装半导体器件PKGl时由于再熔化导致的不便的条件。
[0077]另一方面，当将焊料材料用作用于将半导体芯片I接合至载带3的导电接合材料6时，优选地使用在安装期间具有比接合材料的熔点更高的熔点的焊料材料，以抑制在安装半导体器件PKGl时的再熔化。由此，在将用于导电接合材料6的焊料材料用作裸片接合材料时，材料的选择是有限的。然而，出于改进电耦合可靠性的目的，与使用导电粘合剂相比，使用焊料材料是更优选的。
[0078]如图5和图6所示，载带3由悬置引线TL支撑。悬置引线TL是支撑构件，用于在半导体器件PKGI的制造工艺中将载带3固定在引线框架的框架部处。
[0079]如图6和图7所示，半导体芯片I的源极端子1ST经由金属条带(clip)(导电构件、金属板)7电親合至引线4S。金属条带7由，例如，铜(Cu)制成。金属条带7经由导电接合材料8电耦合至半导体芯片I的源极端子1ST。金属条带7经由导电接合材料8电耦合至引线4S。
[0080]在图6和图7中示出的导电接合材料8是如下这样的导电构件:其用于将金属条带7固定在半导体芯片I的引线4S与源极端子1ST之上，以及将半导体芯片I电耦合至金属条带7，以及将引线4S耦合至金属条带7。适于使用的导电接合材料8可以是，例如，导电树脂材料或者焊料材料。导电树脂材料例如是所谓银(Ag)膏，其在热固树脂中含有多个(大量)银(Ag)粒子等的导电粒子。
[0081]如图6所示，引线4G设置为，电耦合至半导体芯片I的栅极端子IGT的、与载带3相邻的外部端子。引线4G与载带3间隔开。引线4G经由作为金属细线的接线(导电构件)9，电耦合至栅极端子1GT。
[0082]如图7所示，半导体芯片1、金属条带7和引线4的相应部分用密封体5密封。在图6中示出的引线4G的一部分和接线9用密封体5密封。
[0083]密封体5是用于密封多个半导体芯片1、金属条带7和接线9的树脂体。密封体5具有上表面5t(见图4和图7)和与上表面5t相对定位的下表面(安装表面)5b(见图5和图7)。
[0084]本实施例上面已经以示例的方式描述了包括MOSFET的半导体芯片1、以及作为在其上安装有半导体芯片I的半导体封装体的半导体器件PKG1。存在可以应用下面描述的技术的、半导体器件的多个修改示例。例如，除了晶体管之外，在半导体芯片I中的元件(电路)还可以包括元件诸如二极管。例如，大量端子可以形成在半导体芯片I的正表面It处。可以使用，例如，具有安装在布线衬底之上的半导体芯片的半导体封装体。在一些情况下，用于半导体器件的流通形式包括:在半导体晶片中形成多个电路的步骤、以及将半导体晶片分害J(单片化)为多个单独的芯片区域的另一步骤;这些步骤在不同的企业中执行或者由不同的操作者执行。在这种情况下，也可以将单片化之前的半导体晶片视为半导体器件。
[0085]〈制造半导体器件的方法〉
[0086]接下来，将对制造在本实施例中的半导体器件的方法进行描述。按照在图8中示出的流程，来制造在图4和图7中示出的半导体器件PKG1。图8是示出了用于在本实施例的半导体器件的制造步骤的概要的说明图。
[0087]〈半导体芯片准备步骤〉
[0088]首先，将对在图8中示出的半导体芯片准备步骤进行描述。如图8所示，半导体芯片准备步骤包括:晶片准备步骤、背面研磨步骤、背面端子形成步骤、周缘部分分割步骤、标记形成步骤、胶带切割步骤、晶片分割步骤、和芯片获得步骤。
[0089]〈晶片准备步骤〉
[(KM)]在晶片准备步骤中，如图9和图10所不，准备晶片(半导体晶片)10。图9是不出了在图8中示出的晶片准备步骤中准备的半导体晶片的主表面侧的平面的平面图。图10是在图9中示出的半导体晶片的截面图。
[0091]晶片10形成为基本上呈圆形的平面形状，并且具有正表面(表面、上表面)lt和与正表面It相对定位的背表面(表面、下表面)10b(见图10)。例如，在本实施例中，在图9和图10中示出的晶片10具有200mm的直径和770μπι的厚度。应注意到，晶片10的正表面It与在图7中示出的半导体芯片I的主表面It相对应。晶片10包括形成在其正表面It处的多个芯片区域10c、和形成在芯片区域1c的相邻芯片区域之间的划片区域10d。芯片区域1c中的每一个与通过使用图1至图3说明的半导体芯片I相对应。源极端子1ST和栅极端子IGT形成在正表面It处。在晶片10的周缘部分处形成充当用于识别晶片10的平面的方向的标记的刻痕1n0
[0092]在图8中示出的晶片准备步骤包括:形成包括通过使用图3描述的半导体元件诸如MOSFET的电路(集成电路)的步骤(电路形成步骤)、和执行电气试验以确认电路的电气特性的步骤(电气试验步骤)。应注意到，在图8的背面研磨步骤之后，形成在图3中示出的漏极端子1DT。也可以在形成漏极端子IDT之前，执行电气试验。当倾向于在形成漏极端子IDT之后执行电气试验步骤时，可以在对表面进行背面研磨之后执行电气试验步骤。
[0093]〈背面研磨步骤〉
[0094]然后，如图11和图12所示，背面研磨步骤涉及，对晶片10(见图11)的背表面1b进行研磨，以暴露定位在正表面It之侧的背表面Ib(见图12和图13)而不是背表面10b。图11是示出了在图8中示出的背面研磨步骤的流程的示意性说明图。图12是在背面研磨步骤之后的晶片的背表面侧的平面图。图13是在图12中示出的晶片的周缘部分附近的放大截面图。
[0095]在该步骤中，对晶片10的背表面1b侧进行研磨，直到晶片10的厚度达到在图7中示出的半导体芯片I的厚度(例如，50μπι)为止(一直到在图13中示出的背表面Ib的位置)。也可以提出另一种获得薄半导体芯片I的方法，该方法涉及预先减薄充当基材的半导体衬底(在本实施例中的硅晶片)。当过度减薄了半导体衬底的厚度时，衬底在图8中示出的晶片准备步骤中的可操作性退化，这可能会使晶片破裂。减薄的晶片在一些情况下会导致其翘曲和变形，从而降低加工精确度。
[0096]在本实施例的晶片准备步骤和晶片固定步骤中，出于抑制可操作性的退化、或者抑制翘曲和变形的观点，对具有足够的第一厚度(例如，在700μπι至800μπι的范围内)的晶片执行处理。然后，对背表面1b(见图10)进行研磨，以减小晶片的厚度(例如，至50μπι)。该方法可以在防止在背面研磨处理的每个步骤(例如，在图8中示出的电路形成步骤等)中的晶片的破裂的同时，使获得的半导体芯片1(见图7)被减薄。
[0097]如果，在背面研磨步骤中，对在图10中示出的晶片10的整个背表面1b简单地进行研磨、以产生整体来说厚度为小于或等于ΙΟΟμπι的晶片10，那么使晶片10在背面研磨步骤与晶片分割步骤之间的可操作性退化。在晶片10中发生翘曲会导致在晶片分割步骤中加工精确度的退化。
[0098]在本实施例中，在背面研磨步骤中，对在图12中示出的晶片1的背表面IOb中具有芯片区域1c的中心部分(器件区域、第一部分)11选择性地进行研磨以将其减薄。具体地，在平面图中，晶片10具有:中心部分11，该中心部分11具有形成在其中的芯片区域1c;以及周缘部分(第二部分)12，该周缘部分连续地围绕中心部分U。在周缘部分12中不设置芯片区域10c。在本实施例的背面研磨步骤中，如图12和图13所示，对晶片10的背表面1b进行研磨，从而使得中心部分11比周缘部分12更薄。例如，在图13中示出的示例中，中心部分11的厚度，即，从正表面It至背表面Ib的距离，为50μπι。另一方面，周缘部分12的厚度，S卩，从正表面It至背表面1213的距离，为大约65(^111。
[0099]如图12所示，周缘部分12的除了具有刻痕1n的部分之外的宽度12w，环绕其整个周围，恒定设置为相同值。在图12和图13中示出的示例中，宽度12w在大约2mm至2.5mm的范围内。
[0100]这样，环绕中心部分11的周缘部分12被减薄并且由此用作用于抑制晶片10的翘曲和变形的增强构件。因此，本实施例可以抑制晶片10在将晶片10的厚度减小到小于或等于ΙΟΟμπι之后执行的步骤中的翘曲和变形。
[0101 ] 现在，将参照图11对在本实施例中的背面研磨工艺的细节进行描述。在该工艺中，首先，如图11的前期阶段所示，将背面研磨胶带20贴附至晶片10的表面。背面研磨胶带20是用于防止在背面研磨工艺中由于研磨芯片而导致水、清洁水等污染在正表面It侧形成的电路的保护胶带。背面研磨胶带20具有作为基材的、形成在树脂膜的一侧的粘合层。将具有形成在其处的粘合层的表面接合至晶片10的正表面U。
[0102]然后，虽然未在图11中示出，但是在背面研磨胶带20被贴附至晶片10的情况下，将晶片10的整个背表面1b研磨大约50μηι至ΙΟΟμπι的厚度(初步研磨步骤)。在初步研磨步骤中，连续地执行研磨，直到在图13中示出的背表面12b暴露出来为止，从而产生具有大约650μπι的整个厚度的晶片10。应注意到，基本上可以省略初步研磨步骤。
[0103]然后，如图11的中间阶段所示，在贴附背面研磨胶带20(在粗研磨步骤中)的同时，通过使用研磨石(研磨夹具)21对晶片1的背表面I Ob进行研磨。在该步骤中，对中心部分11选择性地进行研磨，直到在图12和图13中示出的其厚度达到预定厚度为止(例如，大约60μm) ο
[0104]然后，如图11的后期阶段所示，在贴附背面研磨胶带20的同时，通过使用与研磨石21不同的研磨石(研磨夹具)22，对晶片10的背表面1b进行研磨，从而使背表面Ib暴露出来(精研磨步骤)。在该步骤中，对在图12和图13中示出的中心部分11选择性地进行研磨，直到中心部分11的厚度达到根据设计的目标值(例如，50μπι)。研磨石21在磨料颗粒的大小上与研磨石22不同。被包括在研磨石22中的磨料的颗粒大小，小于被包括在研磨石21中的磨料的颗粒大小。换言之，被包括在研磨石21中的磨料的颗粒大小，大于被包括在研磨石22中的磨料的颗粒大小。
[0105]这样，用具有大颗粒大小的研磨石21对晶片进行研磨，直到刚好达到根据设计的目标厚度之前为止，从而使得能够减少研磨处理时间。另一方面，用具有小的颗粒大小的研磨石22使背表面Ib暴露出来，从而可以改进背表面Ib的平坦度。背表面Ib的平坦度影响在图3中示出的半导体芯片I的电气特性，从而改进背表面Ib的平坦度，由此可以稳定半导体芯片I的电气特性。
[0106]如本实施例，当在粗研磨步骤之后执行精研磨步骤时，在中心部分11与周缘部分12之间的边界处形成台阶部13，如图13所示。台阶部13的高度差是，例如，在大约几μπι至10μm的范围内，其比中心部分11更薄。
[0107]应注意到，在该步骤之后，执行晶片10的清洁工作，以去除贴附至晶片10的研磨芯片或者研磨溶液。此时，将背面研磨胶带20从在图11中示出的晶片10的正表面It剥离，并且然后也清洁晶片10的正表面U。如果晶片10整体都是薄的，那么当将背面研磨胶带20剥离时，倾向于在晶片10中发生翘曲。然而，在本实施例中，如图12所示，其厚度大于或等于中心部分11厚度的两倍(例如，650μπι的厚度)的周缘部分12，设置为环绕着其中设置有芯片区域1c的中心部分11。由此，即使将背表面胶带20剥离，也可以防止晶片10翘曲。
[0108]出于防止晶片10的翘曲的目的，周缘部分12越厚越好。如果使在图12中示出的周缘部分12的宽度12w变宽，那么周缘部分12的厚度可以小于中心部分11的厚度的两倍。然而，宽度12w的增加导致中心部分11的面积或者用于芯片区域1c的有效面积减小，从而可从一个晶片10获得的半导体芯片1(见图1)的数量减少。因此，出于增加可从一个晶片10获得的半导体芯片I的数量、从而改进其制造效率的观点，周缘部分12的厚度优选地大于或等于中心部分11厚度的两倍。当中心部分11的厚度为小于或等于ΙΟΟμ??时，如本实施例，周缘部分12的厚度更优选地大于或等于中心部分11厚度的五倍。
[0109]中心部分11的平面形状(在图12中示出的背表面Ib的形状)为圆形。出于抑制晶片10的翘曲和变形的目的，中心部分11的平面形状不限于圆形，而是可以采用各种修改的形状，例如，多边形。应注意到，由于晶片10的平面形状大体上为圆形，所以出于最大化中心部分11的背表面Ib的面积的观点，中心部分11的平面形状优选地为如图12所示的圆形。
[0110]〈背面端子形成步骤〉
[0111]然后，在图8中示出的背面端子形成步骤中，如图14所示，在晶片10的背表面Ib和背表面12b之上形成金属膜15。图14是示出了在图13中示出的晶片的背表面之侧形成金属膜的状态的放大截面图。
[0112]在图14中示出的金属膜15是，例如，由钛(Ti)和金(Au)制成的层合膜。例如，通过溅射，通过按照该顺序层合钛膜和金膜，来形成金属膜15。金属膜15是形成在图3和图7中示出的漏极端子IDT的金属膜。在该步骤中，形成金属膜15以覆盖整个背表面lb，从而使得在图12中示出的芯片区域1c中的漏极端子IDT(见图7)可以共同地形成。
[0113]在本实施例中，出于改进半导体芯片1(见图3)的电气特性、或者改进在在图7中示出的半导体芯片I与导电接合材料6之间的接合性质的目的，金属膜15(见图14)设置为漏极端子1DT。应注意到，在与本实施例相对应的修改示例中，在一些情况下，不设置金属膜15。
[0114]当在本实施例中在晶片10的一个表面处形成金属膜15时，如果晶片10的周缘部分12的厚度与中心部分11的厚度基本上相同，那么会导致晶片10的翘曲和变形。然而，在本实施例中，如上面所提及的，周缘部分12比中心部分11更厚，从而使得即使形成金属膜15也可以防止晶片10的翘曲和变形。
[0115]〈周缘部分分割步骤〉
[0116]然后，在图8中示出的周缘部分分割步骤中，如图15所示，将晶片10的中心部分11切割，并且与其周缘部分12分割开。图15是示出了将在图14中示出的晶片的周缘部分与其中心部分分割开并且然后从其去除的状态的示意性透视图。图16是示出了经由保持胶带将在图14中示出的晶片固定至固定环的状态的透视图。图17是在图16中示出的晶片中的周缘部分附近的放大截面图。图18是示出了对在图17中示出的晶片的中心与周缘部分之间的边界的附近进行切割步骤并且将其按环形切割的步骤的平面图。图19是示出了用在图18中示出的刀片切割晶片的一部分的状态的放大截面图。图20是示出了用紫外线照射在图19中示出的保持胶带的状态的透视图。图21是将晶片的周缘部分从在图20中示出的保持胶带剥离并且去除的截面图。
[0117]应注意到，在图18中，为了容易地区分在芯片区域1c与刀片36的行进方向之间的边界线，划片区域用虚线表示，并且示出刀片36的行进方向的箭头用二点虚线表示。
[0118]在周缘部分分割步骤中，为了将晶片10的中心部分11与其周缘部分12预先分割开，如图16所示，将保持胶带31贴附至晶片10，并且然后经由保持胶带31将晶片10固定至固定环(支撑构件)30 (保持胶带贴附步骤)。
[0119]固定环30是用于在周缘部分分割步骤中递送晶片10并且将其固定到工作载台上的支撑构件，例如，环形金属构件。保持胶带31是按张紧的方式贴附至固定环30的树脂膜。如图17所示，树脂基材31f的一个表面被粘合层31a覆盖。在保持胶带31的上表面31t和下表面31b中，具有形成在其上的粘合层31a的上表面31t充当保持胶带31的接合表面。
[0120]在周缘部分分割步骤中，如稍后待描述的图18所示，通过使用刀片36按环形对在图17中示出的中心部分11与周缘部分12之间的边界的附近进行切割处理，该刀片36是具有固定至其周缘的磨料颗粒的旋转刀片，借此将中心部分11的周围切割成圆形。当通过使用刀片对晶片进行切割处理时，通常，如图29中示出的考虑示例，将称为划片胶带的保持胶带41贴附至晶片10的背表面Ib侧，并且然后用与正表面It侧接触的刀片36对晶片执行切割处理。图29是示出了与图19相对应的考虑的示例的放大截面图。
[0121]此处，当周缘部分12比中心部分11更厚时，如晶片10，在本实施例中，背表面Ib和背表面12b在高度上彼此不同。在这种情况下，为了防止晶片10在用刀片36进行切割处理期间被损坏，晶片10的中心部分11和周缘部分12需要分别被支撑。为此，如图29所示，在用刀片36进行切割处理期间，支撑晶片10的载台33需要具有布置在中心部分11正下方的部分33A以及布置在周缘部分12正下方的部分33B，其中部分33A相对于部分33B突出。
[0122]然而，基于本申请的发明人所作的研究，如图29所示，发现当从晶片10的正表面It之侧对晶片10执行切割处理时应该考虑以下几点。在将保持胶带41贴附至晶片10的背表面Ib和12b时，由于存在由在中心部分11与周缘部分12之间的厚度差导致的台阶部的影响，容易在中心部分11与周缘部分12之间的边界中在晶片10与保持胶带41之间发生间隙34。相似地，由于存在由在载台33的部分33A与部分33B之间的高度差导致的台阶部的影响，容易发生间隙35。
[0123]由此，晶片10中的中心部分11的用刀片36进行切割处理的位置，需要考虑间隙34和35而设置。即，如图29所示，与中心部分11分割开并且与周缘部分12—起被切割的部分的宽度llw，应该设置为大的。这导致在图12中示出的中心部分11中的、其中可以形成芯片区域1c的器件区域的有效面积为小的。从而，器件区域的有效面积的减小可能减少了可从一片晶片10获得的半导体芯片I的数量(见图1)，从而降低了制造效率。
[0124]而且，被包括在图29中示出的载台33中的部分33A的突出程度应该根据在晶片10的背表面Ib与12b之间的高度差来改变。由于保持胶带41的基材41f由树脂膜制成，所以，如果在背表面Ib与12b之间的高度差为由于加工精确度而导致的细微误差等，那么这种误差可以为保持胶带41的弹性变形所允许。然而，当对不同设计厚度的多种产品进行处理时，必须改变用于每种产品的载台33的种类，以便可靠地使部分33A和33B分别粘贴到保持胶带41。在这种情况下，每当产品的种类改变时，必须改变装置，这会导致制造效率的降低。
[0125]由此，本申请的发明人通过考虑前述几点已经发现了本实施例。即，如图17所示，在本实施例中，在保持胶带贴附步骤中，将保持胶带31贴附至晶片10从而使得晶片10的正表面It面朝作为保持胶带31的接合表面的上表面31t。换言之，在本实施例中，将保持胶带31贴附至晶片10的正表面U。由此，如图19所示，在本实施例中，当用刀片36执行切割处理时，晶片10可以由具有平坦支撑表面37t的载台37支撑，无论在晶片10的背表面Ib与背表面12b之间的高度差如何。在本实施例中，支撑中心部分11和周缘部分12可以得到可靠的支撑，而不导致在图29中示出的间隙34和35。
[0126]由此，在本实施例中，可以将在晶片1中的中心部分11的需要与刀片36接触的部分定位为，靠近与周缘部分12的边界。换言之，如图19所示，与图29相比，可以使中心部分11的被切割并且与周缘部分12分割开的部分的宽度Ilw为小的。结果，可以增加在图12中示出的中心部分11中的、在其中可以设置芯片区域1c的器件区域的有效面积。可以使器件区域的有效面积更大，从而增加了可从一片晶片10获得的半导体芯片1(见图1)的数量，从而改进了制造效率。
[0127]如上所提及的，本实施例的载台37具有平坦支撑表面37t，无论在晶片10的背表面Ib与背表面12b之间的高度差如何。从而，可以改进制造效率而无需根据产品的种类切换载台37。
[0128]如图17所示，当将保持胶带31贴附至晶片10的正表面It时，需要使粘合层31a与晶片紧密接触，这取决于形成在正表面It处的多个端子(在图9中示出的源极端子1ST或者栅极端子1GT)的形状。由此，在该步骤中，需要贴附至晶片10的保持胶带31的粘合层31a，比在图29中示出的保持胶带41的粘合层41a更厚。例如，粘合层31a的厚度在大约20μπι至40μπι的范围内。另一方面，在图29中示出的粘合层41a的厚度为在大约5μηι至ΙΟμπι的范围内。应注意至IJ，使用在图29中示出的保持胶带是为了在稍后将描述的晶片分割步骤中保持晶片10。
[0129]在周缘部分分割步骤中，在上面描述的保持胶带贴附步骤之后，如图18和图19所示，在通过保持胶带31保持晶片10的同时，通过刀片36将中心部分11的一部分按环形切割，从而将中心部分11切割并且与周缘部分12分割开(圆切割步骤)。
[0130]在圆切割步骤中，如图18所示，使附接至主轴38的转轴的刀片36旋转，以对晶片10的中心部分11执行切割处理。如上所提及的，由于在本实施例中、使刀片36从背表面Ib侧与晶片10接触，所以可以对在中心部分11与周缘部分12之间的边界的附近进行切割处理。刀片36是具有多个磨料颗粒的切割夹具(旋转刀片)，该磨料颗粒由金刚石等制成、并且贴附至具有基本上呈圆形的外形形状的薄板的外周。刀片36具有固定至其外周磨料颗粒、通过使薄板旋转、用于对需要切割的物体执行切割处理，从而切割该物体。
[0131]在图18中示出的本实施例中，在圆切割步骤中，执行切割处理从而使得切割线形成圆形轨迹。具体地，在圆切割步骤中，移动刀片36的位置，以相对于形成晶片10的外边缘的圆形绘出同心圆。在圆切割步骤中，在按照沿着中部分11的外边缘画弧线的方式使刀片36旋转的同时，移动刀片36的位置。
[0132]在该步骤中，切割在中心部分11与周缘部分12之间的边界的附近，从而使得可以最大化中心部分11的面积。由此，切割线的形状不限于圆形，并且可以是任何形状，只要其是沿着中心部分11的外边缘形成。例如，当中心部分11的平面形状为多边形时，切割线的形状可以是多边形。
[0133]应注意到，如果在圆切割步骤中将周缘部分12的一部分单片化，那么该部分可能会成为异物。由此，如本实施例，出于切割晶片以防止周缘部分12单片化的目的，切割线的形状优选地为圆形。当中心部分11的形状和切割线的形状为圆形时，在具有圆形平面形状的晶片10的中心部分11中、设置芯片区域1c的有效面积可以最大化。
[0134]在该步骤中，用与晶片1接触的刀片36，从在图19中示出的晶片1的背表面Ib，执行切割处理，借此在厚度方向上，从背表面Ib至正表面It地切割晶片。在该步骤完成之后，如图15所不，盘状中心部分11与环状周缘部分12分割开。
[0135]应注意到，图19示出了在厚度方向上刀片36未重叠在晶片10的台阶部13之上的示例。当台阶部13的高度差为小时，刀片36的一部分可以重叠在台阶部13之上。在这种情况下，出于改进刀片36的耐用性的目的，刀片36的切割宽度优选地为厚的。
[0136]在周缘部分分割步骤中，在上面描述的圆切割步骤之后，如图20所示，照射紫外线，以为将已经与中心部分11分割开的周缘部分12从保持胶带31去除(紫外线照射步骤)做准备。在图19中示出的粘合层31a含有紫外线可固化树脂。如图20所示，用紫外线UVR从下表面31b侧对保持胶带31进行照射，由此促进从晶片10去除保持胶带31。
[0137]应注意到，在紫外线UVR的照射中，不立刻将保持胶带31剥离晶片10，而是晶片10的保持胶带31的保持力变弱。由此，在该步骤中，可能用紫外线UVR照射整个保持胶带31。
[0138]在周缘部分分割步骤中，在上面描述的紫外线照射步骤之后，如图15所示，在由保持胶带31保持晶片1的中心部分11的同时，从保持胶带31剥离并且去除环状周缘部分12(周缘部分去除步骤)。
[0139]在周缘部分去除步骤中，如图21所示，在通过递送夹具39的卡盘保持晶片10的周缘部分12之后，将周缘部分12升高，其中中心部分11贴附至保持胶带31。
[0140]在周缘部分分割步骤完成之后，例如，厚度为大约50μπι的中心部分11余留在保持胶带31上。此处，当将从保持胶带31剥离中心部分11时，可以发生翘曲和变形。然而，保持胶带31比晶片10的中心部分11更厚。具体地，在图17中的示例中，保持胶带31的基材31f的厚度为在大约150μπι至200μπι的范围内。这样，当将比晶片10的中心部分11更厚的保持胶带31贴附至晶片10时，保持胶带31充当增强构件。由此，在将保持胶带31贴附至晶片10的同时，可以防止晶片10翘曲或者变形。
[0141]〈标记形成步骤〉
[0142]然后，在图8中示出的标记形成步骤中，如图22所示，在保持胶带31中制成通孔，从而形成标记31 c，该标记31 c指示用于指定晶片1的方向的识别标记。图2 2是示出了在保持了在图21中示出的晶片的中心部分的保持胶带中形成标记的状态的平面图。
[0143]如图22所示，在周缘部分分割步骤之后，设置在图18中示出的晶片10的周缘部分12中的刻痕10η，与周缘部分12被去除。直到晶片10的中心部分11与固定环30分割开为止，都可以通过将固定环30用作参照来对准晶片10。一旦将晶片10与固定环30分割开，那么需要用于对准的识别标记，即，用于识别晶片10的方向的标记。
[0144]为此，在本实施例中，在稍后将描述的胶带切割步骤之前，执行标记形成步骤，以在保持胶带31中形成标记31 C。在图22中示出的示例中，标记31 c是圆形通孔。应注意到，可以对标记31c的形状进行各种修改，只要其可以指定晶片10的方向。作为用于标记31c的形成方法，例如，可以执行使用成型模具的按压加工、以形成标记31c。可替代地，可以使用来自激光器的光的照射来形成标记。
[0145]在其中形成有标记31c的位置不特定地受限于此。然而，当考虑到易于识别标记31 c的位置时，标记31 c优选地形成在图18中示出的刻痕1n所在的位置中。
[0146]〈胶带切割步骤〉
[0147]然后，在图8中示出的胶带切割步骤中，如图23所示，将环绕着晶片10的中心部分11的保持胶带31切割，以将中心部分11与固定环30分割开。图23是示出了将用于保持在图22中示出的晶片的中心部分的保持胶带切割以将晶片与固定环分割开的方式的示意性平面图。
[0148]如图23所示，在该步骤中，例如，通过使用胶带切割机TC进行切割、以便环绕晶片10的中心部分11，来将晶片10与固定环30分割开。由于固定环30在该步骤中仅需要与晶片10分割开，所以可以对保持胶带31的切割位置进行各种修改。在图23中示出的示例中，胶带切割机TC按圆形移动，以便追踪在图18中示出的晶片10的周缘部分12的外周缘的位置。由此，获得具有与在去除周缘部分12之前的晶片10相同平面尺寸的保持胶带31。在这种情况下，在图8中示出的晶片分割步骤中，该布置的优选之处在于可以通过将保持胶带31的周缘部分视为晶片的周缘部分来执行晶片分割步骤。
[0149]〈晶片分割步骤〉
[0150]然后，如在图24中的箭头所示意性表示的，在晶片分割步骤中，沿着划片区域1d的延伸方向，通过使用刀片42，对晶片10进行切割，从而将晶片10分割为芯片区域10c。图24是示出了将在图23中示出的晶片分割为芯片区域的晶片分割步骤的方式的示意性平面图。图25是将用于晶片分割步骤的保持膜贴附至在图23中示出的晶片的截面图。图26是示出了用刀片切割在图25中示出的晶片的步骤的截面图。
[0151]应注意到，在图24中，为了在划片区域1d与刀片42的行进方向之间容易区分，划片区域用虚线表示，并且指示刀片42的行进方向的箭头用二点虚线表示。
[0152]在晶片分割步骤中，如图25所示，在为分割晶片10做准备时，将保持胶带(划片胶带、晶片分割保持胶带)41贴附至晶片10，从而经由保持胶带41将晶片10固定至固定环(支撑构件)40 (晶片分割保持胶带贴附步骤)。
[0153]固定环40是用于在晶片分割步骤中递送晶片10并且将其固定到工作载台(未示出)上的支撑构件。固定环40是环状金属构件。保持胶带41是按张紧的方式贴附至固定环40的树脂膜。如图25所示，树脂基材41f的一个表面被粘合层41a覆盖。在保持胶带41的上表面411和下表面41b中，具有形成在其上的粘合层41a的上表面411充当保持胶带31的接合表面。
[0154]如图25所示，经受该步骤中的处理的晶片10是中心部分11，已经从其去除的周缘部分12(见图15)，并且具有均匀的厚度。由此，在该步骤中，将作为保持胶带41的接合表面的上表面41t，贴附至晶片10的背表面lb。当通过这种方式将保持胶带41贴附到晶片10的背表面Ib上时，如图9所示，可以通过识别形成在正表面It之侧的金属图案、包括源极端子1ST和栅极端子IGT，来高精确度地对准保持胶带。
[0155]晶片10的背表面Ib具有比正表面It更高的平坦度。由此，如图25所示，保持胶带41的粘合层41a比保持胶带41的粘合层31a更薄。这样，将保持胶带41的粘合层41a减薄，从而在使用刀片42(见图24)进行切割处理期间，将粘合层41a的成分贴附至刀片42，由此抑制刀片42的切割加工性的降低。
[0156]在本实施例中，如图25所示，保持胶带41贴附至背表面lb，同时保持胶带31贴附至晶片10的正表面U。之后，将保持胶带31从晶片10的正表面It剥离。即，直到晶片I分割为止，保持胶带31和保持胶带41中的至少一个贴附至晶片10。保持胶带41和保持胶带31中的每一个比在背面研磨之后获得的晶片10的厚度更厚，并且保持胶带31和保持胶带41中的至少一个贴附至晶片10，这可以抑制晶片10的翘曲和变形。
[0157]在晶片分割步骤中，在上面提及的用于晶片分割的保持胶带贴附步骤之后，在通过保持胶带31保持晶片10的同时，用刀片(旋转刀片)42对晶片10进行切割处理，如图24和图26所示，从而将晶片分割为芯片区域1c(见图24)(划片步骤)。
[0158]如图26所示，在该步骤中，使刀片42沿着划片区域1d(见图24)从晶片10的正表面It行进，从而切割晶片10，以将晶片10分割为芯片区域10c。刀片42是具有多个磨料颗粒的切割夹具(旋转刀片)，该磨料颗粒由金刚石等制成、并且固定至外形形状基本上呈圆形的薄板的外周。刀片42操作用于通过用磨料颗粒对需要切割的物体执行切割处理来切割晶片，该磨料颗粒通过薄板的旋转而固定至外周。
[0159]当刀片42在该步骤中旋转的同时延直线移动时，与在上面描述的图18中示出的圆切割步骤中移动刀片36以画弧线的情况相比，在刀片42上的负载变小。由此，可以使在图26中示出的刀片42的宽度(切割处理宽度)比在图19中示出的刀片36的宽度(切割处理宽度)更窄。在这种情况下，由于可以使在图9中示出的划片区域1d的宽度变窄，所以增加了芯片区域1c的有效面积。结果，可以增加可从一片晶片10获得的半导体芯片的数量，从而改进制造效率。
[0160]应注意到，当晶片10足够薄并且在圆切割步骤中在刀片36上的负载足够小时，在图26中示出的刀片42的宽度(切割处理宽度)可以与在图19中示出的刀片36(切割处理宽度)的宽度基本上相同。在这种情况下，可以使中心部分11的面积变宽。
[0161]〈芯片获得步骤〉
[0162]然后，在芯片获得步骤中，从在图26中示出的保持胶带41单独地取出相应的所分割的芯片区域1c(见图24)，以获得在图1至图3中示出的多个半导体芯片I。从保持胶带41单独地取出的相应芯片区域1c的步骤，可以通过应用用于从划片胶带取出单片化的半导体芯片的通用技术来执行。例如，允许将在固化之前的紫外线可固化树脂成分预先包含在保持胶带41的粘合层41a(见图25)中。在晶片分割步骤中，用紫外线照射保持胶带41，并且使粘合剂膏固化，降低了保持胶带41的接合强度。如果保持胶带41的接合强度降低，那么可以通过使用保持夹具(拾取夹具)，例如，称为夹头的保持夹具(未示出)，来容易地取出相应芯片区域1c(在图1至图3中示出的半导体芯片I)。在该步骤中，处理具有非常小的厚度的半导体芯片I。然而，在上面提及的晶片分割步骤中，单片化的半导体芯片I具有，比集成晶片10(参见例如图24)更小的、正表面It的平面区域和背表面Ib的平面区域，使得难以在处理时导致半导体芯片的变形和损坏。
[0163]在上面描述的步骤中，将获得在图1至图3中示出的半导体芯片I。即，在图8中示出的半导体芯片准备步骤将要结束。
[0164]〈用于半导体器件的组装步骤〉
[0165]然后，将参照图8对在图4至图7中示出的半导体器件PKGl的组装步骤进行简要描述。应注意到，在该部分中，将参照图4至图7对组装步骤进行描述。
[0166]首先，在图8中示出的基材准备步骤中，准备了引线框架，该引线框架包括:载带3，该载带3由如图6所示的悬置引线TL支撑;以及多条引线4，该引线4设置为环绕载带3。
[0167]然后，在芯片安装步骤中，将在上面提及的半导体芯片准备步骤中准备的半导体芯片I，安装在如图6所示的引线框架的载带3上。在该步骤中，如图7所示，经由导电接合材料6，将半导体芯片I安装在载带3之上，其中半导体芯片I的背表面Ib与载带3的上表面3t相对。在安装了半导体芯片I之后，使导电接合材料6固化，从而将半导体芯片I固定到载带3上。经由导电接合材料6，将配置了在半导体芯片I的背表面Ib之侧的电极的漏极端子1DT，电耦合至载带3。
[0168]然后，在引线耦合步骤中，将半导体芯片I的端子电耦合至设置为环绕着载带3的弓丨线4。在图6中示出的示例中，经由接线9将栅极电极IGT电耦合至引线4G(接线接合步骤)。经由金属条带7将源极端子1ST电耦合至引线4S(条带接合步骤)。应注意到，如图7所示，漏极端子IDT设置在半导体芯片I的背表面Ib侧处。在半导体芯片安装步骤时，将漏极端子IDT电耦合至引线4S。
[0169]接下来，在图8中示出的密封步骤中，如图7所示，用树脂部分地密封半导体芯片1、金属条带7和引线4，以形成密封体5。如图5所示，在该步骤中，获得部分引线4从密封体5暴露出来的半导体器件PKGl。
[0170]图4至图7示出了半导体器件PKGl的成品。在半导体器件的制造方法中，在许多情况下，通过使用具有多个产品区域的引线框架，来共同地制造多个半导体器件PKG1。在这种情况下，在图8中示出的单片化步骤中，将在图6中示出的悬置引线TL和引线4与引线框架分割开，以将其单片化。
[0171]然后，在检查和选择步骤中，执行检查，诸如外观检查，以选择产品为良品或者次品，借此获得在图4至图7中示出的半导体器件PKG1。
[0172]〈修改示例〉
[0173]虽然已经基于各个实施例对本发明人作出的本发明进行了详细描述，但是本发明不限于上面提及的各个实施例。显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种修改和改变。例如，可以组合地应用上面描述或者下面说明的多个修改示例。
[0174]例如，上面提及的各个实施例已经对包括有作为半导体器件的一个示例的MOSFET的半导体芯片I以及以示例的方式作为具有安装在其上的半导体芯片I的半导体封装体的半导体器件PKGl进行了描述。然而，存在上面提及的技术可以应用于的半导体器件的各种修改示例。在一些情况下，例如，用于半导体器件的流通形式包括，在半导体晶片中形成多个电路的步骤、和将半导体晶片分割(单片化)为单独的芯片区域的另一步骤;这些步骤在不同的企业处执行。在这种情况下，也可以将在上面提及的晶片分割步骤之前的、作为中间产品获得的半导体晶片，视为半导体器件。
[0175]在这种情况下，在对固定至在图22中示出的固定环30的晶片10执行必要的检查(诸如，外观检查)之后，可以将晶片封装并且运输。可替代地，环绕晶片10的保持胶带31可以通过使用在图23中示出的胶带切割机TC被切割成环形，并且贴附有保持胶带31的晶片可以被运输。
[0176]例如，在上面提及的各个实施例中，在无任何措施的情况下将容易导致晶片的翘曲和变形，已经对其中中心部分11的厚度被研磨到小于或等于ΙΟΟμπι的产品进行了说明。基于本申请的发明人的研究，即使具有大于ΙΟΟμπι的厚度的晶片，也可能发生翘曲和变形。例如，如图14所示，当形成金属膜15以均匀地覆盖晶片10的背表面Ib侧时，即使晶片具有大于或等于ΙΟΟμπι的厚度，在晶片中也会发生翘曲或者变形。当晶片10具有例如大于200mm的直径时，即使晶片的厚度大于ΙΟΟμπι，在一些情况下在晶片中也可发生翘曲和变形。
[0177]为此，本申请的发明人通过对在图14中示出的中心部分11具有大于IΟΟμπι的厚度的晶片应用在上面提及的实施例中描述的技术来研究这些问题。结果，发现对于具有厚的中心部分11的晶片而言，应该减小在圆切割步骤中在刀片上的负载。图27是示出了在与图19对应的修改示例的圆切割步骤中的第一切割步骤时环绕晶片的中心部分的周缘部分中形成沟槽的状态的放大截面图。图28是示出了沿着图27所示的沟槽对晶片进行切割处理来切割晶片的状态的放大截面图。
[0178]虽然图27和图28省略了在图19中示出的载台37，但是，即使是在该修改示例中，也对载台37执行切割处理。在图27和图28中示出的晶片10Α是其中每个都具有与在图19中示出的晶片10的结构相同的结构的半导体晶片，不同之处在于中心部分11的厚度大(例如，200μηι)。
[0179]如在上面提及的实施例中所描述的，圆切割步骤涉及:移动刀片36，以在如图18所示使刀片36旋转的同时画弧线。即，刀片36在非延直线移动的同时执行切割处理。当通过这种方式在非延直线移动刀片36的同时执行切割处理时，与延直线执行切割处理的情况相比，在刀片上的负载变大，如上面提及的晶片分割步骤一样。在刀片上的负载，与作为需要切割物体的晶片的厚度成比例地增加。
[0180]在刀片上的更大负载会导致刀片的不均匀磨损(刀片的一个研磨表面比起另一表面更容易发生磨损现象)或者对刀片的损坏。进一步地，在刀片上的更大负载，使切割处理不稳定，从而将作为需要切割的物体的晶片的切肩留在需要切割的位置的周缘部分中。如从本申请的发明人作出的研究可知的，当晶片具有大于150μπι的厚度时，将严重地导致上面提及的对刀片的损坏和切肩的问题。
[0181]已经对用于在圆切割步骤中减少在刀片上的负载的技术进行了研究，并且然后已经发现了以下方法。即，该技术是一种涉及在圆切割步骤中通过多次执行切割处理来从背表面I b至正表面11地切割晶片I Oa的方法。
[0182]在修改示例中，首先，如图27所示，通过使用刀片36对中心部分11的背表面Ib侧进行切割处理，以形成沟槽CTRl (沟槽形成步骤)。在该修改示例中，在上面提及的沟槽形成步骤之后，通过使用刀片36沿着沟槽CTRl执行切割处理，从而在厚度方向上切割中心部分11(切割步骤)。当需要切割的物体，如晶片10A，为厚的时，多次执行切割处理，以使得能够减少在刀片36上的负载。
[0183]如本申请的发明人进一步考虑的，如该修改示例，当多次执行切割处理时，在上一个切割处理(上面提及的沟槽形成步骤)中的切割深度(在图27中示出的深度Tl)优选地比在下一个切割处理(在上面提及的切割步骤中)中的切割沟槽深度(在图28中示出的深度T2)的深度更深。当切割晶片1A时，容易发生上面提及的切肩。由此，在切割步骤中需要切割的部分被预先减薄，这可以抑制切肩的发生。
[0184]应注意到，在图27中示出的沟槽形成步骤中的沟槽CTRl的深度，优选地被抑制为小于150μπι。因此，当晶片1A的厚度大于300μπι时，切割处理优选地执行三次。在这种情况下，通过第一切割处理的切割沟槽深度，优选地比在第三切割处理中从晶片1A切割的深度更深。
[0185]当多次执行切割处理时，如该修改示例，也可以使用一种涉及通过使用具有不同宽度的刀片36的方法。应注意到，为了使中心部分11的有效面积加宽，刀片36的宽度优选地尽可能地窄。因此，如图27和图28所示，在沟槽形成步骤和切割步骤中，优选地通过使用具有相同宽度的刀片36来执行切割处理。
[0186]应注意到，虽然在本修改示例中，晶片1A通过多次执行切割处理来切割，但是可以在第一次切割处理与第二次切割处理之间，使刀片36与晶片1A暂时地分开。在这种情况下，在第二次切割处理之前，将刀片36对准，以插入到在第一次切割处理中形成的沟槽CTRl中。
[0187]应注意到，在本修改示例的另一修改示例中，在第一次切割处理与第二次切割处理之间，可以不使刀片36与晶片1A分开。换言之，在第一次切割处理与第二次切割处理之间，可以将刀片36和晶片1A维持为彼此接触。例如，如果刀片36沿着由在图18中的一长两短交替虚线表示的圆形轨迹，连续地轨道运行，那么将刀片36和晶片1A维持为彼此接触，如上面提及的。在这种情况下，不需要在第一次切割处理与第二次切割处理之间执行对准，从而使得能够改进制造效率。
【主权项】
1.一种制造半导体器件的方法，包括以下步骤: (a)在半导体晶片的第一表面上形成电路，所述半导体晶片具有所述第一表面和与所述第一表面相对的第二表面； (b)研磨所述半导体晶片的所述第二表面，从而使得第一部分比围绕所述第一部分的第二部分更薄； (c)将第一胶带的接合表面贴附至所述半导体晶片的所述第一表面；以及 (d)在所述半导体晶片由所述第一胶带保持的同时，通过用与所述第一部分的所述第二表面接触的旋转刀片切割所述第一部分的部分，来将所述第一部分与所述第二部分分割开。2.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法， 其中所述第一胶带比在所述步骤(b)之后的所述第一部分更厚。3.根据权利要求2所述的制造半导体器件的方法，进一步包括 (e)在所述步骤(d)之后，去除所述第二部分； (f)在所述第一胶带贴附至所述半导体晶片的情况下，将第二胶带的接合表面贴附至所述半导体晶片的所述第一部分的所述第二表面侧；以及 (g)在所述步骤(f)之后，将所述第一胶带从所述半导体晶片剥离。4.根据权利要求3所述的制造半导体器件的方法， 其中所述第一胶带包括第一基材和第一粘合层，所述第一粘合层设置在所述第一基材的一个表面处、并且贴附至所述半导体晶片的所述第一表面， 其中所述第二胶带包括第二基材和第二粘合层，所述第二粘合层设置在所述第二基材的一个表面处、并且贴附至所述半导体晶片的所述第一部分的所述第二表面，并且 其中所述第一粘合层比所述第二粘合层更厚。5.根据权利要求3所述的制造半导体器件的方法， 其中所述半导体晶片的所述第一部分包括:多个芯片区域、以及设置在所述芯片区域之间的多个划片区域;所述方法进一步包括以下步骤: 在所述步骤(g)之后，在所述半导体晶片由所述第二胶带保持的同时，用与所述第一部分的所述第一表面侧接触的旋转刀片，沿着所述划片区域的延伸方向切割所述第一部分，从而将所述晶片分割为相应的芯片区域。6.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中所述步骤(c)包括以下步骤: (Cl)在使所述旋转刀片转动的同时，通过移动所述旋转刀片、以沿着所述半导体晶片的所述第一部分的外边缘画弧线，来在所述第一部分的所述第二表面侧处执行切割工艺，从而形成沟槽；以及 (c2)在所述步骤(Cl)之后，沿着所述沟槽执行另外的切割工艺，从而在其厚度方向上切割所述第一部分。7.根据权利要求6所述的制造半导体器件的方法， 其中在所述步骤(Cl)中形成的所述沟槽的深度，比在所述步骤(c2)中执行的所述切割工艺中的切割沟槽深度更深。8.根据权利要求6所述的制造半导体器件的方法， 其中在所述步骤(cI)中的切割工艺宽度，与在步骤(c2)中的切割工艺宽度基本上相同。9.根据权利要求6所述的制造半导体器件的方法， 其中所述旋转刀片和所述半导体晶片在所述步骤(Cl)与所述步骤(c2)之间保持彼此接触。10.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法， 其中在所述步骤(c)中，沿着所述半导体晶片的所述第一部分的外边缘，切割所述半导体晶片。11.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法， 其中在所述步骤(C)中，切割所述第一部分，以沿着所述半导体晶片的所述第一部分的外边缘画弧线。12.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法， 其中在所述步骤(b)之后，所述第一部分的厚度小于或等于ΙΟΟμπι。13.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，进一步包括以下步骤: 在所述步骤(b)之后、并且在所述步骤(c)之前，形成金属膜，以覆盖所述第一部分的所述第二表面。14.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，进一步包括以下步骤: 在所述步骤(d)之后，在所述第一胶带的部分中，形成用于识别所述半导体晶片的方向的标记。15.—种制造半导体器件的方法，包括以下步骤: (a)在半导体晶片的第一表面上形成电路，所述半导体晶片具有所述第一表面和与所述第一表面相对的第二表面； (b)研磨所述半导体晶片的所述第二表面，从而使得第一部分比围绕所述第一部分的第二部分更薄； (c)将第一胶带的接合表面贴附至所述半导体晶片的所述第一表面，所述第一胶带贴附至固定环、并且具有比在所述步骤(b)之后的所述第一部分的厚度更大的第一厚度； (d)在所述半导体晶片由所述第一胶带保持的同时，通过用与所述第一部分的所述第二表面接触的旋转刀片切割所述第一部分的部分，来将所述第一部分与所述第二部分分割开，从而去除所述第二部分；以及 (e)在所述步骤(d)之后，在所述第一胶带的部分中，形成用于识别所述半导体晶片的方向的标记。16.根据权利要求15所述的制造半导体器件的方法，进一步包括以下步骤: 在所述步骤(e)之后，通过切割所述第一胶带的周围，来将由所述第一胶带保持的所述半导体晶片与所述固定环分割开。
【文档编号】H01L21/78GK106024710SQ201610170129
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】吉原贵光, 贝沼隆浩, 冈浩伟
【申请人】瑞萨电子株式会社