专利名称：半导体元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体元件的制造方法，更特别地，涉及通过接合硅基板与玻璃基板形成的半导体元件的制造方法。
背景技术：
当前，作为安装于诸如显示器的显示装置上的显示元件，反射液晶显示元件(LCOS)和有机发光元件(有机电致发光(EL)元件)等得到积极研究和开发。当制作LCOS或有机发光元件时，存在这样的情况:其中，包括通过使用树脂作为粘接剂将上面设置有元件的基板(例如，硅基板)与诸如玻璃基板的密封基板接合在一起的步骤，即密封步骤。在LCOS的情况下，在上述的密封步骤中，不仅硅基板和玻璃基板被接合在一起，而且硅基板与玻璃基板之间的空间被液晶材料填充。特别地，通过使用设置在基板中的每一个的周边部分处的树脂密封材料将硅基板与玻璃基板接合在一起，并且，两个基板之间以及树脂密封材料内部的空间被液晶材料填充。在有机EL元件的情况下，为了针对外部空气阻挡有机EL元件的目的，实施上述的密封步骤。特别地，硅基板(基板)和玻璃基板(密封基板)通过使用填充树脂被接合在一起以至少覆盖发光区域的整个表面，并且，有机发光元件被硅基板、玻璃基板和填充树脂包围，以针对大气中的氧气和水分保护有机发光元件。顺便说一句，当制造半导体元件时，从生产效率的观点来看，使用上面布置了多个半导体元件的主板(mother board)。当使用这种主板制造半导体元件时,具体地通过以下的步骤(a) (C)制造半导体元件:Ca)在主板上制造多个半导体元件的步骤；(b)通过使用树脂将主板和具有与主板基本上相同的尺寸的玻璃基板(密封基板)接合在一起并集成、由此密封设置在主板上的所有半导体元件的步骤；和((3)通过切割(cut)主板和玻璃基板逐个分离半导体元件的步骤。顺便说一句，作为分割(divide)通过用树脂将作为主板的硅基板和作为密封基板的玻璃基板接合在一起形成的结构的方法，例如，存在已知的通过切片(dice)而集体切割硅基板、玻璃基板和树脂的方法。在这种情况下，当通过切片而同时切割硅基板、玻璃基板和树脂时，由于使用的切片刀(blade)撞击树脂，因此出现堵塞(clogging)。该堵塞显著降低切片质量(特别地，增加碎屑)。因此，为了将切片质量维持在一定水平，必须增大切片刀的更换频率。此外，一般地，可切割硅和玻璃两者的切片刀的厚度比仅用于硅的切片刀的厚度大。因此，硅基板上的切割硅基板所需的区域(切割通道(street))变大，这导致从一个主板上取得的半导体元件的数量减少。此外，当在硅基板与玻璃基板之间不存在树脂的部分处实施切片时，可能出现以下这样的问题:即，在切片中使用的切割水与颗粒一起进入而与颗粒一起污染设置在硅基板上的元件。作为解决当切割基板时出现的上述问题的方法，日本专利申请公开N0.2008-164980提出以下方法:其中，当硅基板和玻璃基板在其间具有树脂的部分处被切割时，改变切割方法。具体而言，提出这样一种方法:其中，当玻璃基板和树脂通过切片被完全切割时，通过切片来半切割硅基板。但是，即使在日本专利申请公开N0.2008-164980中提出的方法仍然通过切片来切割树脂自身，并且，与常规技术的情况类似，上述的切片质量的降低是不可避免的。此外，为了通过切片来完全切割玻璃基板和树脂，需要在一定程度上对硅基板与树脂的界面进行切片，并且，需要使用上述的可切割硅和玻璃两者的切片刀。此外，当切割部分的一部分不在其中包含树脂时，切割水进入其中不包含树脂的该切割部分。
发明内容
鉴于上述的问题，提出了本发明。本发明的一个目的是，提供具有质量优异的切割部分的半导体元件的制造方法，该方法使得切割所需的硅基板上的区域最小化，并且该方法防止在实施通过切片进行的切割时所用的切割水进入半导体元件。根据本发明的示例性实施例，提供一种半导体元件的制造方法，该半导体元件包含:硅基板；被设置在硅基板上的半导体元件部分；和用于密封半导体元件部分的密封部件，所述密封部件包含被设置为与硅基板的其上设置了半导体元件部分的表面相对的玻璃基板和用于接合硅基板与玻璃基板的树脂，所述方法包括:在硅基板上布置多个半导体元件部分以使其彼此相邻；使用树脂将硅基板与玻璃基板接合在一起；以及在设置了树脂的区域中分别切割硅基板和玻璃基板，切割硅基板和玻璃基板包含:通过切片半切割硅基板；通过刻划(scribing)切割玻璃基板；以及在实施切片和刻划之后分割硅基板、玻璃基板和树脂，其中，半切割硅基板中的半切割的剩余量大于等于20 μ m且小于等于100 μ m。根据本发明，能够提供具有质量优异的切割部分的半导体元件的制造方法，该方法使得切割所需的硅基板上的区域最小化，并且该方法防止在实施通过切片进行的切割时所用的切割水进入半导体元件。特别地，根据本发明的半导体元件的制造方法，树脂不被切片，并因此不出现由于树脂导致的切片刀的堵塞，并且，切割部分的质量变得优异，并且，特别地，可以减少硅基板的碎屑。此外，根据本发明的半导体元件的制造方法，在切片中，可以使用仅用于硅基板的切片刀，并因此可使用薄的刀。因此，可以使切割所需的硅基板上的区域最小化。再此外，在切片中，即使当在没有树脂的区域中切割硅基板时，在切片中使用的切割水也不进入硅基板与玻璃基板之间的空间，并因此不必在具有树脂的部分与不具有树脂的部分之间改变切割方法。因此，可以简化步骤。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
图1是示出通过根据本发明的半导体元件的制造方法制造的示例性的半导体元件的透视图。图2是示出在制造图1所示的半导体元件时使用的接合基板的具体例子的示意性平面图。图3是示出被图2中的虚线包围的区域的部分放大图。
图4A是沿图3的线4A-4A切取的示意性截面图，图4B是示出切割之后的状态的示意性截面图。图5A是沿图3的线5A-5A切取的示意性截面图，图5B示出切割之后的状态的示意性截面图。
具体实施例方式根据本发明的制造方法是半导体元件的制造方法，该半导体元件包含:硅基板；被设置在硅基板上的半导体元件部分；和用于密封半导体元件部分的密封部件。此外，根据本发明，密封部件包含被设置为与硅基板的其上设置了半导体元件部分的表面相对的玻璃基板和用于接合硅基板与玻璃基板的树脂。根据本发明的半导体元件的制造方法包括以下的步骤(I) (3): (I)在硅基板上布置多个半导体元件部分以使其彼此相邻的步骤(半导体元件部分形成步骤)；(2)使用树脂将硅基板与玻璃基板接合在一起的步骤(接合步骤)；和(3)在设置了树脂的区域中切割硅基板与玻璃基板的步骤(基板切割步骤)。此外，根据本发明，上述的基板切割步骤(3)包括以下的步骤(3-1) (3-3):(3-1)通过切片半切割硅基板的步骤；(3-2)通过刻划切割玻璃基板的步骤；和(3-3)在实施所述切片和所述刻划之后分割硅基板、玻璃基板和树脂的步骤。注意，根据本发明，优选在实施步骤(3-1)之后分割硅基板并然后实施步骤(3-2)。通过根据本发明的制造方法制造的半导体元件指的是具有由无机半导体或有机半导体形成的部件的电子元件。此外，半导体元件当然包含具有由无机半导体形成的部件和由有机半导体形成的部件的电子元件以及具有通过组合无机半导体和有机半导体而形成的部件的电子元件。特别地，包括有机发光元件和LCOS等。以下，适当地参照附图借助于实施例描述根据本发明的半导体元件的制造方法。注意，以下描述的本发明的实施例仅是示例性的，并且，本发明不限于此，并且，在本发明的上述的要旨内，各种应用和修改是可能的。(实施例1)图1是示出通过根据本发明的半导体元件的制造方法制造的示例性的半导体元件的透视图。注意，图1所示的示例性半导体元件I是例如有机发光元件，但本发明不限于此。图1所示的半导体元件I包含硅基板10、在硅基板10的中心的设置在硅基板10上的显示部分11、以及沿硅基板10的一侧的边缘设置在硅基板10上的电极焊盘12。此外，在图1所示的半导体元件I中，显示部分11被玻璃基板13和树脂14密封。注意，根据本发明，这里使用的“密封”意味着，例如，在将树脂14涂敷到显示部分11上并涂敷到显示部分11周围的硅基板10上之后，将硅基板10与玻璃基板13接合在一起，如图1所示。但是，在本发明中，密封的具体形式不限于图1所示的形式。例如，可在诸如氮气的惰性气体的气氛下将树脂14选择性地仅涂敷到显示部分11周围的硅基板10上之后，将硅基板10和玻璃基板13接合在一起。换句话说，在密封中使用的树脂14不一定需要被涂敷到显示部分11上。
另一方面，在图1所示的半导体元件I中，电极焊盘12通过使用导线接合等与来自外部的布线连接。因此，如果可能的话，需要从电极焊盘12去除作为密封部件的玻璃基板13，因此，不必在电极焊盘12上设置树脂14。顺便说一句，当制造多个图1所示的半导体元件I时，从生产效率的观点来看，采用以下这样的方法:其中，在大尺寸硅基板(主板)上形成多个显示部分、使用玻璃基板和树脂密封各显示部分、然后实施切割以逐个地分离各元件。图2是示出在制造图1所示的半导体元件时使用的接合基板的具体例子的示意性平面图。注意，在图2中，使用类似的附图标记表示与图1所示的半导体元件中的部件类似的部件。图2所示的接合基板15包含圆形的硅基板10、形状与硅基板10的形状相同的玻璃基板13、以及用于将硅基板10与玻璃基板13接合在一起的树脂14。此外，在图2所示的硅基板10上，分别在预定的区域中设置形成图1所示的半导体元件的多个显示部分(未示出)和多个电极焊盘(未示出)。顺便说一句，在图2所示的接合基板15中，树脂14不被涂敷到硅基板10的整个表面上，而是被涂敷以避开形成图1所示的半导体元件的电极焊盘(未示出)及其周围的区域，具体而言，避开区域16。通过以这种方式限制树脂14的涂敷区域，防止树脂14被涂敷到形成图1所示的半导体元件I的电极焊盘12上。下面，描述通过图2所示的接合基板15的制造来制造图1所示的半导体元件I的步骤。( I)半导体元件部分形成步骤首先，在硅基板10上布置多个半导体元件部分以使其彼此相邻。这里使用的半导体元件部分指的是 形成图1所示的半导体元件并且在硅基板10上形成的诸如显示部分11和电极焊盘12的一组部件。此外，通过以后面描述的切割线匕和Lb为边界线设置其中结构部件及其布置相同的多个半导体元件部分，设置在硅基板10上的多个半导体元件部分被布置为彼此相邻。(2)接合步骤接着，使用树脂14将硅基板10与玻璃基板13接合在一起。不特别限制将硅基板10与玻璃基板13接合在一起的方法。但是，如上所述，在树脂14被涂敷以避开形成半导体元件的电极焊盘(未示出)及其周围的区域之后，硅基板10和玻璃基板13被接合在一起。在该步骤中，优选地使用在将硅基板10与玻璃基板13接合在一起之后硬化的树月旨，原因是可以容易地实施后续步骤中的基板的分割。在本步骤(接合步骤)中使用的示例性的优选树脂包含热固性环氧树脂、热固性丙烯酸树脂、紫外线硬化型环氧树脂和紫外线硬化型丙烯酸树脂。(3)基板切割步骤接着，在设置树脂的区域中分别切割硅基板和玻璃基板。在这种情况下，当切割硅基板和玻璃基板时，例如沿图2所示的三种类型的切割线即1^、1^和L。切割硅基板10、玻璃基板13或树脂14。具体地，沿切割线La切割硅基板10、玻璃基板13和树脂14。沿切割线Lb切割硅基板10和玻璃基板13。并且，沿切割线L。仅切割玻璃基板13。以这种方式，从图2所示的接合基板15获得至少54个半导体元件I。并且，在设置树脂14的区域中切割硅基板和玻璃基板，并因此减少当切割硅基板或玻璃基板时露出被玻璃基板13和树脂14密封并包含于半导体元件中的显示部分(图2中未示出)的可能性。
现在适当地参照附图详细描述切割硅基板和玻璃基板的具体方法。图3是示出被图2中的虚线包围的区域(由附图标记2表示)的部分放大图。图4A是沿图3的线4A-4A切取的示意性截面图，图4B是示出切割之后的状态的示意性截面图。此外，图5A是沿图3的线5A-5A切取的示意性截面图，图5B是示出切割之后的状态的示意性截面图。此外，根据本发明，上述的基板切割步骤(3)包括以下的步骤(3-1) (3-3):(3-1)通过切片半切割硅基板的步骤；(3-2)通过刻划切割玻璃基板的步骤；和(3-3)在实施切片和刻划之后分割包含于接合基板中的硅基板、玻璃基板和树脂的步骤。在本实施例中，通过沿图3所示的切割线1^和匕切片，半切割硅基板。注意，相对于娃基板10的两个表面中的与玻璃基板13相对的表面的相对表面实施切片。当通过切片半切割硅基板10时，硅基板10的半切割的深度只要使得硅基板10能够在被施加应力时被分割就不被特别限制。但是，在被分割(断开(broken))时硅基板中可能形成(develop)斜裂缝，因此，为了提高分割的位置精度，优选地使得硅基板10的半切割的深度尽可能地大。关于半切割的深度、分割精度和分割质量之间的关系进行实验。在表I中不出结果。表I
权利要求
1.一种半导体元件的制造方法， 该半导体元件包含: 娃基板； 被设置在硅基板上的半导体元件部分；以及 用于密封半导体元件部分的密封部件， 所述密封部件包含被设置为与硅基板的其上设置了半导体元件部分的表面相对的玻璃基板和用于接合硅基板与玻璃基板的树脂， 所述方法包括: 在硅基板上布置多个半导体元件部分以使其彼此相邻； 使用树脂将硅基板与玻璃基板接合在一起；和 在设置了树脂的区域中分别切割硅基板和玻璃基板，切割硅基板和玻璃基板包含: 通过切片来半切割硅基板； 通过刻划来切割玻璃基板；以及 在实施切片和刻划之后分割硅基板、玻璃基板和树脂， 其中，半切割硅基板中的半切割的剩余量大于等于20 μ m且小于等于100 μ m。
2.根据权利要求1的方法，还包括:在半切割硅基板之后，分割硅基板，然后切割玻璃基板。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述半导体元件包含有机电致发光元件。
全文摘要
本发明涉及半导体元件的制造方法。提供具有质量优异的切割部分的半导体元件的制造方法，该方法使得切割所需的硅基板上的区域最小化，并且该方法防止在实施通过切片进行的切割时使用的切割水进入半导体元件。该半导体元件的制造方法包括在硅基板上布置多个半导体元件部分以使其彼此相邻；使用树脂将硅基板与玻璃基板接合在一起；和在设置了树脂的区域中分别切割硅基板和玻璃基板，切割硅基板和玻璃基板包含通过切片半切割硅基板；通过刻划切割玻璃基板；以及分割硅基板、玻璃基板和树脂。
文档编号H01L21/78GK103165532SQ20121052471
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月7日 优先权日2011年12月12日
发明者片冈一郎, 五十岚一也 申请人:佳能株式会社