半导体件制造方法、含有半导体件的电路板和电子设备、基板切割方法_2

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情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0051]根据[10],与具有锥形形状的切割部件的顶部的位置因所使用的制造装置的精度而从第二宽度突出的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0052]根据[11],与第二凹槽部分仅由平面状侧面形成的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0053]根据[12],与不改变第二凹槽部分的宽度的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0054]根据[13]或[14],与第二凹槽部分具有与第一凹槽部分的宽度相同的宽度的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0055]根据[15],与正面侧上的凹槽仅由第一蚀刻形成的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0056]根据[16],与第二凹槽部分由各向异性蚀刻形成的情况相比,容易形成具有更大宽度的第二凹槽部分。
[0057]根据[17],与第一凹槽部分由各向同性蚀刻形成的情况相比,即使在相同宽度下,也容易形成具有更大深度的第一凹槽部分。
[0058]根据[18],能够仅由各向同性蚀刻形成第一凹槽部分和第二凹槽部分。
[0059]根据[19],与第一凹槽部分和第二凹槽部分仅由各向同性蚀刻形成的情况相比,即使在相同宽度下,也容易形成具有更大深度的第一凹槽部分。
[0060]根据[20],与不改变第二蚀刻条件的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0061]根据[21],与正面侧上的凹槽由单次蚀刻形成的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0062]根据[22]或[23],与正面侧上的凹槽仅由第一蚀刻形成的情况相比,能够抑制半导体件的破损。
[0063]根据[24],与正面侧上的凹槽仅具有竖直凹槽形状的情况相比,即使基板的正面上的凹槽的宽度相同,也能够抑制因背面侧上的凹槽的形成而发生在正面侧上的凹槽附近的破损,并且与正面侧上的凹槽具有宽度从基板的正面的位置立即逐渐增大的形状的情况相比,能够抑制粘合剂层的残留。
[0064]根据[25],与粘合剂层因背面侧上的凹槽的形成而侵入到第二凹槽部分的构造相比,能够抑制粘合剂层的残留。
[0065]根据[26],与容易残留粘合剂层的情况相比,能够抑制粘合剂层的残留。
[0066]根据[27]或[28],与正面侧上的凹槽仅具有竖直凹槽形状的情况相比,即使基板的正面上的凹槽的宽度相同,也能够抑制因背面侧上的凹槽的形成而发生在正面侧上的凹槽附近的破损,并且与正面侧上的凹槽具有宽度从基板的正面的位置立即逐渐增大的形状的情况相比,能够抑制粘合剂层的残留。
【附图说明】
[0067]图1是示出根据本发明实施例的半导体件制造方法的实例的流程图。
[0068]图2是示意性地示出根据本发明实施例的半导体件制造方法中的半导体基板的剖视图。
[0069]图3是示意性地示出根据本发明实施例的半导体件制造方法中的半导体基板的剖视图。
[0070]图4是示意性地示出完成电路形成时的半导体基板(晶片)的平面图。
[0071]图5的(A)是示出形成在半导体芯片中的台阶部分的剖视图,图5的(B)是示出在切割刀片执行切割期间施加在台阶部分上的载荷的视图,以及图5的(C)是示出台阶部分的破损的视图。
[0072]图6是示出根据本发明实施例的细槽的典型构造的剖视图。
[0073]图7是示出根据本发明实施例的当切割刀片切割形成有细槽的基板时的操作的视图。
[0074]图8的(A)和图8的⑶是应力模拟中使用的分析模型的实例,而图8的(C)和图8的(D)是示出分析条件的视图。
[0075]图9是示出应力模拟结果的图表。
[0076]图10是示出根据本发明实施例的用于形成细槽的第一制造方法的流程的视图。
[0077]图11是示意性地示出根据本发明实施例的通过第一制造方法制造烧瓶形状的细槽的过程的剖视图。
[0078]图12是示出根据本发明实施例的用于形成细槽的第二制造方法的流程的视图。
[0079]图13是示意性地示出根据本发明实施例的通过第二制造方法制造倒锥形状的细槽的过程的剖视图。
[0080]图14是示出关于切割刀片执行半切割的细节的剖视图。
[0081]图15是示出当切割带与基板表面分离时粘合剂层的残留的剖视图。
[0082]图16是示出根据本发明实施例的半导体件制造方法的另一实例的流程图。
【具体实施方式】
[0083]本发明的半导体件制造方法应用于分开(分立)诸如半导体晶片等形成有多个半导体器件以制造各个半导体件(半导体芯片)的基板状部件的方法。形成在基板上的半导体器件不受特定限制,并且可以包括发光器件、有源器件、无源器件等。在优选实施例中,本发明的制造方法应用于从基板提取包括发光器件的半导体件的方法,其中,发光器件可以为例如面发光型半导体激光器、发光二极管或发光晶闸管。单个半导体件可以包括单个发光器件或可以包括以阵列形式布置的多个发光器件。此外,单个半导体件可以包括驱动单个发光器件或多个发光器件的驱动电路。此外,基板可以是由硅、SiC、化合物半导体、蓝宝石等形成的基板,但不限于此,并且也可以是由其它材料形成的基板,只要基板是至少包括半导体的基板(在下文中,统称为半导体基板)即可。在优选实施例中,基板是由GaAs等制成且形成有诸如面发光半导体激光器或发光二极管等发光器件的πι-v化合物半导体基板。
[0084]在以下描述中,将参考附图描述用于从形成有多个发光器件的半导体基板提取各个半导体件(半导体芯片)的方法。应注意的是,为了便于理解本发明的特征,而强调了附图中的比例或形状,并且不一定与实际装置的比例或形状相同。
[0085]实施例
[0086]图1是示出根据本发明实施例的半导体件制造方法的实例的流程图。如图1所示,本实施例的半导体件制造方法包括形成发光器件的步骤(S100)、形成光阻(光阻剂,又称为光刻胶或光致抗蚀剂)图案的步骤(S102)、在半导体基板的正面上形成细槽的步骤(S104)、移除光阻图案的步骤(S106)、将切割带粘附在半导体基板的正面上的步骤(S108)、在半导体基板的背面上执行半切割的步骤(SllO)、用紫外线(UV)照射切割带并将膨胀带粘附在半导体基板的背面上的步骤(S112)、移除切割带并用紫外线照射膨胀带的步骤(S114)以及拾取半导体件(半导体芯片)以在电路板等上执行芯片安装的步骤(S116)。图2的㈧至图2的⑶和图3的(E)至图3的⑴所示的半导体基板的剖视图分别与步骤SlOO至SI 16的各个过程对应。
[0087]在形成发光器件的步骤(S100)中,如图2的(A)所示,在由GaAs等制成的半导体基板W的正面上形成多个发光器件100。发光器件100是面发光型半导体激光器、发光二极管、发光晶闸管等。在图中示出:一个区域对应于发光器件100,但一个发光器件100仅为包括在一个分立的半导体件中的器件的实例。因此,应注意的是,多个发光器件或者其它电路元件及一个发光器件100可以被包括在发光器件的区域中。
[0088]图4是示出当完成发光器件形成过程时的半导体基板W的实例的平面图。在图中,为了方便描述,仅示出中央部分中的发光器件100。在半导体基板W的正面上,多个发光器件100以阵列形式沿行列方向布置。一个发光器件100的平面区域通常具有矩形形状,并且各个发光器件100以网格形状彼此通过由具有预定间隔S的划线等限定的切割区域120间隔开。
[0089]如果完成了发光器件的形成,则在半导体基板W的正面上形成光阻图案(S102)。如图2的(B)所示,加工光阻图案130,以便露出半导体基板W的正面上的由划线等限定的切割区域120。通过光刻工艺执行光阻图案130的加工。
[0090]然后,在半导体基板W的正面上形成细槽(S104)。如图2的(C)所示,利用光阻图案130作为掩模在半导体基板W的正面上形成具有预定深度的细槽(在下文中,为了方便描述,称为细槽或正面侧凹槽)140。这样的槽可以由各向异性蚀刻形成,并且优选地,由作为各向异性干蚀刻(反应性离子蚀刻)的各向异性等离子蚀刻形成。凹槽可以由薄切割刀片、各向同性蚀刻等形成,但优选的是,使用各向异性干蚀刻,原因之一在于:与由各向同性蚀刻形成正面侧凹槽的情况相比,可以形成窄深凹槽,原因之二在于:与使用切割刀片的情况相比,能够抑制振动、应力等对细槽附近的发光器件100的影响。细槽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。例如,细槽140的宽度Sa为几微米至十几微米。此外,深度为大约10 μ m至约100 μ m,例如,深度形成为至少大于形成诸如发光器件等功能元件处的深度。当细槽140由一般的切割刀片形成时,切割区域120的间隔S增加40 μπι至60 μπι作为切割刀片的凹槽宽度和反映前后波动量的余量宽度的合计值。另一方面,当细沟140由半导体工艺形成时,凹槽宽度变窄,并且用于切割的余量宽度也可以变为比使用切割刀片时的余量宽度窄。换言之,可以减小切割区域120的间隔S,因此可以将发光器件以高密度设置在晶片上,以增加所获得的半导体件的数量。本实施例中的“正面侧”指的是形成有诸如发光器件等功能元件的表面侧,而“背面侧”指的是与“正面侧”相反的表面侧。
[0091]然后,分离光阻图案(S106)。如图2的(D)所示,如果光阻图案130与半导体基板的正面分离,则在正面上露出沿着切割区域120形成的细槽140。稍后将对关于细槽140的形状的细节进行描述。
[0092]然后,粘附紫外线固化切割带(S108)。如图3的(E)所示,将具有粘合剂层的切割带160粘附在发光器件侧上。然后,在基板的背面侧上通过切割刀片沿着细槽140执行半切割(SllO)。切割刀片的定位可以使用如下方法:将红外照相机设置在基板的背面侧上并允许基板透过红外线来间接地检测细槽140的方法、将照相机设置在基板的正面侧上并间接地检测细槽140的位置的方法或其它已知方法。利用这种定位,如图3的(F)所示,由切割刀片执行半切割,以便在半导体基板的背侧上形成凹槽170。凹槽170具有到达形成在半导体基板的正面上的细槽140的深度。这里,细槽140形成有比切割刀片在背面侧上形成的凹槽170的宽度窄的宽度。这是因为当细槽140形成有比背面侧上的凹槽170的宽度窄的宽度时,与仅使用切割刀片切割半导体基板的情况相比,可以增加能够从单个晶片获取的半导体件的数量。如果在从半导体基板的正面到半导体基板的背面的范围内可以形成如2(C)所示的几微米至十几微米的细槽,则无需利用切割刀片在背面侧上形成凹槽,但不容易形成这样深度的细槽。因此,如图3的(F)所示,组合使用利用切割刀片在背面上形成半切割。
[0093]然后,用紫外线(UV)照射切割带,并且粘附膨胀带(S112)。如图3的(G)所示,用紫外线180照射切割带160,以便固化粘合剂层。然后,将膨胀带190粘附在半导体基板的背面上。
[0094]然后,分离切割带,并且用紫外线照射膨胀带(S114)。如图3的⑶所示,切割带160与半导体基板的正面分离。此外,用紫外线200照射基板背面上的膨胀带190,以便固化粘合剂层。膨胀带190的基材具有弹性。该膨胀带膨胀,以增大发光器件之间的间隔,以便便于在切割之后拾取分立的半导体件。
[0095]然后,执行分立的半导体件的拾取和芯片安装(S116)。如图3的⑴所示,从膨胀带190拾取的半导体芯片210经由诸如导电膏(例如粘合剂或焊料)等固定部件220被安装在电路板230上。
[0096]接下来,将对关于利用切割刀片进行半切割的细节进行描述。图5的㈧是当如图3的(F)所示那样切割刀片执行半切割时的剖视图,图5的(B)是图5的(A)所示的台阶部分的放大图,而图5的(C)示出了台阶部分的破损。
[0097]如上所述,多个发光器件100形成在半导体基板W的正面上,并且通过由具有间隔S的划线等限定的切割区域120间隔开。通过各向异性干蚀刻在切割区域120中形成宽度为Sa的细槽140。另一方面,如图5的(B)所示,切割刀片300是围绕轴线Q旋转的圆盘形状的切割部件,其中,切割刀片300的末端部分具有矩形形状并且具有与切缝宽度为Sb的凹槽170对应的厚度。切割刀片300沿与半导体基板W的背面平行的方向定位在半导体基板W的外侧。此外,通过沿与半导体基板W的背面垂直的方向Y移动切割刀片300预定距离,沿厚度方向执行半导体基板W的定位,使得台阶部分400具有所需厚度T。此外,在定位之后旋转切割刀片300的状态下,切割刀片300和半导体基
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