半導(dǎo)體元件的制造方法、晶圓安裝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等半導(dǎo)體元件的制造方法、以及在該制造方法中使用的晶圓安裝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中，公開了在FZ晶圓的表面形成晶體管等表面構(gòu)造后對該晶圓的背面進(jìn)行磨削的內(nèi)容。通過該磨削，使晶圓的背面的中央部比外周端部薄。由此，在晶圓的背面的外周端部形成肋部。對磨削后的晶圓實(shí)施離子注入及金屬電極膜的形成等處理。
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開2009 — 283636號公報
[0004]專利文獻(xiàn)2:日本特表平10 — 500903號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]例如，如果將晶圓磨削至成為小于或等于ΙΟΟμπι的厚度，則由于電極膜的應(yīng)力等，導(dǎo)致晶圓翹曲幾mm至幾十mm。翹曲的晶圓是不能進(jìn)行輸送的。因此，有時通過不對晶圓的外周的幾mm的區(qū)域進(jìn)行磨削、將該區(qū)域保留，從而設(shè)置比晶圓的中央部厚的環(huán)部，對晶圓的翹曲進(jìn)行抑制。
[0006]在使用切割刀對晶圓進(jìn)行切割的情況下，將切割帶粘貼于晶圓。但是，如果試圖將具有環(huán)部的晶圓粘貼于切割帶，則存在如下等問題，即，在晶圓和切割帶之間產(chǎn)生間隙，有效芯片數(shù)(有效半導(dǎo)體元件數(shù))降低。
[0007]本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種能夠?qū)A進(jìn)行切割而不存在有效芯片數(shù)降低等問題的半導(dǎo)體元件的制造方法、以及晶圓安裝裝置。
[0008]本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體元件的制造方法的特征在于，具有:切斷工序，通過一邊使晶圓的第I面吸附于吸附臺，一邊利用激光從該晶圓將環(huán)部切除，從而形成平坦晶圓，在該晶圓的外周形成比中央部厚的該環(huán)部，該晶圓具有該第I面、和與該第I面相反的面即第2面;粘貼工序，一邊使該平坦晶圓的該第2面吸附于吸附手部，一邊將該平坦晶圓從該吸附臺分離，將該第I面粘貼于切割帶；以及切割工序，對被粘貼于該切割帶的該平坦晶圓進(jìn)行切割。
[0009]本發(fā)明所涉及的晶圓安裝裝置的特征在于，具有:切斷部，其具有吸附臺和激光振蕩器，該切斷部用于形成平坦晶圓，該吸附臺對晶圓的第I面進(jìn)行吸附，在該晶圓的外周形成比中央部厚的環(huán)部，該晶圓具有該第I面、和與該第I面相反的面即第2面，該激光振蕩器利用激光從該晶圓將該環(huán)部切除;粘貼部，其設(shè)置有切割帶；以及吸附手部，其一邊對該平坦晶圓的該第2面進(jìn)行真空吸附，一邊使該平坦晶圓從該吸附臺移動而粘貼于該切割帶。
[0010]在下面使本發(fā)明的其他特征變得明確。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，由于在利用激光從晶圓將環(huán)部去除而形成平坦晶圓后使平坦晶圓附著于切割帶，因此能夠無問題地對晶圓進(jìn)行切割。
【附圖說明】
[0013]圖1是晶圓的剖視圖。
[0014]圖2是晶圓和吸附臺的剖視圖。
[0015]圖3是表示激光振蕩器等的圖。
[0016]圖4是表示切斷工序后的晶圓的剖視圖。
[0017]圖5是表示將平坦晶圓從吸附臺分離這一情況的圖。
[0018]圖6是表示將平坦晶圓粘貼于切割帶這一情況的剖視圖。
[0019]圖7是表示被切割構(gòu)造的剖視圖。
[0020]圖8是表示對平坦晶圓進(jìn)行切割這一情況的剖視圖。
[0021 ]圖9是切割工序后的平坦晶圓等的俯視圖。
[0022]圖10是實(shí)施方式I所涉及的晶圓安裝裝置的俯視圖。
[0023]圖11是說明對比例的圖。
[0024]圖12是說明對比例的圖。
[0025]圖13是說明對比例中的切割帶相對于晶圓的粘貼的圖。
[0026]圖14是說明對比例中的切割的圖。
[0027]圖15是表示對比例的間隙的圖。
[0028]圖16是表示對比例中的延展臺等的圖。
[0029]圖17是說明對比例中的切割帶的斷裂的圖。
[0030]圖18是表示實(shí)施方式2所涉及的晶圓安裝裝置的切斷部的圖。
[0031 ]圖19是表示實(shí)施方式3所涉及的晶圓安裝裝置的切斷部的圖。
[0032]圖20是表示實(shí)施方式4所涉及的晶圓安裝裝置的切斷部的圖。
[0033]圖21是表示實(shí)施方式5所涉及的晶圓安裝裝置的切斷部的圖。
[0034]圖22是表示變形例所涉及的切斷部的圖。
[0035]圖23是表示變形例所涉及的切斷部的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體元件的制造方法和晶圓安裝裝置進(jìn)行說明。對相同或者相對應(yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，有時省略重復(fù)的說明。
[0037]實(shí)施方式I
[0038]對本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的半導(dǎo)體元件的制造方法進(jìn)行說明。圖1是晶圓的剖視圖，該晶圓具有第I面10a、與第I面1a相反的面即第2面10b。晶圓10具有中央部1A和環(huán)部10B。中央部1A的第I面1a側(cè)被磨削，例如成為小于或等于ΙΟΟμπι的厚度。在中央部1A的第2面1b側(cè)，作為器件的表面構(gòu)造，例如形成有晶體管等元件。
[0039]環(huán)部1B是位于中央部1A的外周的比中央部1A厚的部分。環(huán)部1B是為了提高晶圓10的強(qiáng)度、防止晶圓10的翹曲而形成的。此外，在外周具有厚的部分的晶圓被稱為“ΤΑΙΚ0”(注冊商標(biāo))晶圓。
[0040]圖2是表示將晶圓10載置于吸附臺這一情況的剖視圖。使吸附手部12吸附于晶圓10的第2面1b而使晶圓10移動，將晶圓10載置于吸附臺14。由此，晶圓10的第I面1a與吸附臺14接觸。
[0041]然后，將環(huán)部1B去除。圖3是表示將環(huán)部1B去除這一情況的剖視圖。在該工序中，一邊使晶圓1的第I面I Oa吸附于吸附臺14，一邊利用激光16a從晶圓1將環(huán)部1B切除。此時，激光16a照射于中央部1A和環(huán)部1B之間的邊界。激光16a是從激光振蕩器16發(fā)出的。作為激光振蕩器16，優(yōu)選使用YAG激光器，但不特別地限定于此。
[0042]如上所述，將從晶圓10切除環(huán)部1B的工序稱為切斷工序。圖4是表示切斷工序后的晶圓的剖視圖。通過切斷工序，將環(huán)部1B從晶圓1切斷，僅殘留中央部1A。將僅由中央部1A形成的、厚度丨旦定的晶圓稱為平坦晶圓11。
[0043]然后，如圖5所示，將平坦晶圓11從吸附臺14分離。具體地說，一邊使平坦晶圓11的第2面1b吸附于吸附手部12，一邊將平坦晶圓11從吸附臺14分離。在這里，通過預(yù)先將吸附手部12設(shè)為能夠與平坦晶圓11的第2面1b的絕大部分接觸的大小，從而能夠利用吸附手部12防止平坦晶圓11的翹曲。
[0044]然后，如圖6所示，將平坦晶圓11粘貼于切割帶20。切割帶20具有粘接劑20A和基材20B密接的構(gòu)造。切割帶20的外周附著于環(huán)狀的安裝框架22。在該工序中，將平坦晶圓11的第I面1a粘貼于切割帶20的粘接劑20A。如上所述，將以下工序稱為粘貼工序，S卩，一邊使平坦晶圓11的第2面1b吸附于吸附手部12，一邊將平坦晶圓11從吸附臺14分離、將第I面1a粘貼于切割帶20的工序。
[0045]然后，如圖7所示，使吸附手部從平坦晶圓11退避。在該狀態(tài)下，由于平坦晶圓11被粘貼于切割帶20，因此不翹曲。將圖7所示的安裝框架22、切割帶20、以及平坦晶圓11成為一體的構(gòu)造稱為被切割構(gòu)造。
[0046]然后，如圖8所示，對粘貼于切割帶20的平坦晶圓11進(jìn)行切割。將該工序稱為切割工序。在切割工序中，首先，將被切割構(gòu)造置于切割機(jī)的吸附臺40之上。然后，在使切割帶20吸附于切割機(jī)的吸附臺40的狀態(tài)下，利用切割刀42對平坦晶圓11進(jìn)行切割。由此，平坦晶圓11被分割為各個半導(dǎo)體元件IlA(芯片)。而且，利用切割刀42，在切割帶20形成槽44。
[0047]圖9是切割工序后的晶圓等的俯視圖。通過縱向的槽44A和橫向的槽44B，將平坦晶圓11分割為各個半導(dǎo)體元件11A。本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的半導(dǎo)體元件的制造方法具有上述的工序。
[0048]然后，對用于形成被切割構(gòu)造的裝置、即晶圓安裝裝置進(jìn)行說明。圖10是晶圓安裝裝置50的俯視圖。晶圓安裝裝置50是主要實(shí)施切斷工序和粘貼工序的裝置。晶圓安裝裝置50具有工作臺52。在工作臺52之上設(shè)置有安裝框架盒54，該安裝框架盒54收容安裝框架22。將安裝框架盒54內(nèi)的安裝框架22向切割帶粘貼部60輸送。輸送方向以箭頭56示出。
[0049]切割帶粘貼部60是將安裝框架22粘貼于切割帶20的場所。在將安裝框架22粘貼于切割帶20后，對切割帶20的外周部進(jìn)行切斷。將被粘貼了切割帶20的安裝框架22向粘貼部70輸送。輸送方向以箭頭62示出。
[0050]在說明粘貼部70之前，對晶圓的處理進(jìn)行說明。晶圓安裝裝置50具有工作臺80。在工作臺80之上，設(shè)置有晶圓盒82，該晶圓盒82收容晶圓10。使用吸附手部12將晶圓盒82的晶圓10向切斷部90輸送。輸送方向以箭頭84示出。
[0051 ] 切斷部90具有吸附臺14和激光振蕩器16。如參照圖2 — 4說明所述，利用切斷部90對環(huán)部1B進(jìn)行切斷。由于通過對環(huán)部1B進(jìn)行切斷而形成的厚度恒定的平坦晶圓11被保持于吸附臺14，因此不會翹曲。
[0052]平坦晶圓11向以箭頭92示出的輸送方向輸送。具體地說，利用吸附手部12，一邊對平坦晶圓11的第2面1b進(jìn)行真空吸附，一邊使平坦晶圓11從吸附臺14向粘貼部70移動。然后，在粘貼部70，被粘貼了切割帶20的安裝框架22等待于此，如參照圖6說明所述，將平坦晶圓11粘貼于切割帶20。此時，優(yōu)選對平坦晶圓11進(jìn)行朝向切割帶20的方向的輥壓、或真空一大氣加壓等，而使平坦晶圓11和切割帶20密接。
[0053]這樣，在粘貼部70，安裝框架22、切割帶20、以及平坦晶圓11成為一體的被切割構(gòu)造完成。將被切割構(gòu)造向工作臺100輸送。輸送方向以箭頭94示出。在工作臺100之上設(shè)置有盒102，該盒102收容被切割構(gòu)造。被切割構(gòu)造被收容于盒102，由晶圓安裝裝置50進(jìn)行的處理結(jié)束。
[0054]下面，為了易于理解本發(fā)明的意義，說明對比例。在對比例的半導(dǎo)體元件的制造方法中，首先，如圖11所示，將被粘貼了切割帶20的安裝框架22、以及晶圓10輸送至腔室200內(nèi)。然后，對腔室200內(nèi)進(jìn)行抽真空。抽真空是從與腔室200相通的配管202將腔室200內(nèi)的空氣進(jìn)行排氣而進(jìn)行的。變?yōu)檎婵蘸?，如圖12所示，使晶圓10的環(huán)部1B和切割帶20密接。
[0055]然后，將腔室200內(nèi)恢復(fù)至大氣壓。這樣，如圖13所示，大氣壓204使切割帶20附著于晶圓10的第I面10a。此時，在晶圓10的臺階部和切割帶20之間產(chǎn)生間隙206。這樣，對比例的被切割構(gòu)造完成。對比例的被切割構(gòu)造具有未對環(huán)部1B進(jìn)彳丁切斷的晶圓1。
[0056]然后，對環(huán)部1B進(jìn)行切斷。具體地說，如圖14所示，將被切割構(gòu)造載置于吸附臺210，利用切割刀212以圓周狀將晶圓10進(jìn)行切斷。切割刀212的旋轉(zhuǎn)