CN113964087B 半导体装置及单片化方法 （新唐科技日本株式会社）

202080012688.92020.10.20JP2010267638A,2010.11.25JP2016139739A,2016.08.04导体元件构造的晶片进行单片化，包括：第1工上述晶片的上表面将上述表面保持膜除去；第4的上表面实施使上述晶片的表面的亲水性提高区域照射激光而将上述金属层切断；以及第9工面的亲水性的保管环境中保管上述晶片的保管2将在上述第3工序中没有被从上述晶片的上表面完全除去而残留的上述表面保持膜进行清在从上述第6工序结束到上述第7工序开始的期间，还包括从上述第6工序结束起在240小时之内开始上述第7述晶片的表面而形成的水滴与上述晶片的表面之间的接触角度小于在从上述第5工序结束到上述第6工序开始的期间，还包括在上述多个半导体元件构造间的区域中形成槽的第1使上述亲水性提高的处理是对上述晶片的表面进行的等将在上述第3工序中没有被从上述晶片的上表面完全除去而残留的上述表面保持膜进行清3上述第9工序还在上述第1清洗工序与上述第2清洗工序之间包括干燥工序，在该干燥工序中使上述晶片以比上述第1旋转速度快的第3旋在从上述第5工序结束到上述第6工序开始的期间，还包括在上述多个半导体元件构造间的区域中形成槽的第1使上述亲水性提高的处理是对上述晶片的表面进行的等4[0002]本发明涉及从晶片中单片化得到的半导体装置、以及将晶片单片化的单片化方金属再次冷却固化从而形成的形成物附着于该的上表面接触而形成的含有与上述半导体基板相比浓度低的上述第1导电型的杂质的低浓5[0029]图5是将实施方式1的金属层的切断面从金属层的下表面侧进行拍摄而得到的立6则含有构成金属层的金属的形成物有可能附着到没有被水溶性保护层覆盖的晶片的表面原因在于以下现象：当从晶片的上表面将表面保持膜除去时表面保持膜残留于晶片的表7每立方英尺0.5μm的颗粒物为5000个以下的环境中保管，从上述第6工序结束起纯水1.77mm3静置于上述晶片的表面而形成的水滴与上述晶片的表面之间的接触角度小于8的上表面接触而形成的含有与上述半导体基板相比浓度低的上述第1导电型的杂质的低浓半导体装置的上表面中的、距上述半导体装置的外缘为5μm以上的内侧的任意10μm×10μm面视图中，从上述半导体装置的外缘到上述半导体层的最上表面的外缘的距离是14μm以半导体层的平面视图中的上述半导体层的外缘朝表面中的、从上述半导体层的平面视图中的上述半导体层的外缘朝向上方的高度为5μm以9子的质量浓度小于上述金属层的侧面的碳原子面的碳原子的质量浓度小于上述金属层的侧面的碳原子的质[0087]以下，参照附图说明本发明的一技术方案的半导体装置及单片化方法的具体成有2个纵型MOS(MetalOxideSemiconductor)晶体管的、能够面朝下安装的芯片尺寸封是所谓的沟槽MOS型FET(FieldEfA1和第2区域A2在半导体层40的平面视图中相量地含有在金属材料的制造工序中作为杂质经由接合材料而与安装基板相接合的1个以上(这里是6个)第1源极焊盘111(这里是第1源体层40的上表面处具有在面朝下安装时经由接合材料而与安装基板相接合的1个以上(这中央线90和边界90C既有一致的情况也有[0106]第1源极电极11的部分12是在面朝下安装中的回流时与焊料接合的层，作为非限[0107]第1源极电极11的部分13是将部分12与半导体层40连接的层，作为非限定性的一[0109]第2源极电极21的部分22是在面朝下安装中的回流时与焊料接合的层，作为非限[0110]第2源极电极21的部分23是将部分22与半导体层40连接的层，作为非限定性的一而与第1源极区域14连接的第1源极电极11的部分13。氧化膜34及第1源极电极11的部分13被具有开口的保护层35覆盖，设有经由保护层35的开口而与第1源极电极11的部分13连接[0114]因而，1个以上的第1源极焊盘111及1个以上的第2源极焊盘121分别指的是第1源极电极11及第2源极电极21在半导体装置1的上表面局部地露出的区域、所谓的端子的部[0121]图3A是开始第1单片化方法的时间点的晶片100的切断区域附近的示意性放大剖为了防止由于在后述的第2工序中可能产生的异物等而晶片100的表面损伤、晶片100的表[0124]表面保持膜50例如可以是背面研磨带。在表面保持膜50[0130]如图3E所示，第4工序是对在第2工序中被减薄加工后的晶片100的下表面形成厚[0131]金属层30例如可以由单一的金属构成，也可以通过由多个金属形成的合金构层30B重叠而构成。第1金属层30A例如可以由通过镀覆形成的厚度为10μm以上40μm以下的[0136]如图3G所示，第6工序是对晶片100的上表面实施使晶片100的表面的亲水性提高[0137]使亲水性提高的处理是将在第3工序中没有被从晶片100的表面完全除去而残留的表面保持膜50进行清洗的工序，例如可以是使用等离子体进行干式清洗的等离子体处[0139]该第6工序是通过使晶片100的表面成为亲水性比较高的状态从而使得在后述的第7工序中能够用水溶性保护层51(参照图3H)将晶片100的表[0141]反过来讲，如果不在进行第7工序之前进行该第6工序，则由于在第3工序中晶片100的表面的亲水性下降，所以在第7工序中无法将晶片100的表面整体用水溶性保护层51于后述第8工序中的激光照射而形成的、含有构成金属层30的金属的形成物向晶片的表面[0144]向晶片100的表面形成水溶性保护层51例如通过旋涂机将形成水溶性保护层51的[0146]由旋涂机进行的涂覆例如通过以比500rpm快的旋转速度使晶片100旋转、将小于[0147]发明人关于在第7工序中能够用水溶性保护层51将晶片100的表面整体覆盖的晶用水溶性保护层51将晶片100的表面整[0149]接触角度通过使视线方向与晶片100的表面一致来进行观察、并测定水滴与晶片[0150]通常，在从通过第6工序对晶片100的上表面实施了使晶片100的表面的亲水性提导体装置1的平面视图中从半导体装置1的外缘到半导体层40的最上表面的外缘的距离小的平面视图即半导体装置1的平面视图中的从半导体层40的最上表面的外缘到保护层35的的侧面具有形成以金属层30的垂直方向为纵向的纵条纹的、最大高度粗糙[0155]图5是从金属层30的下表面侧对照射激光而将金属层30切断的情况下的金属层30以激光的照射方向即金属层30的垂直方向为纵[0160]在如图5所示那样金属层30的侧面整体在外观上被识别到大致纵条纹的情况下，[0161]此外，通过激光的照射而被切断的金属层30的侧面的平滑度与通过第4工序形成[0164]根据图6A和图6B可知，在通过使用激光的激光切割方法将金属层30切断的情况单片化的半导体装置1中，上述凹凸的沿着横向测定的最大高度粗糙度为金属层30的下表面的沿着与下表面平行的任意方向测定的最大高度度粗糙度为金属层30的下表面的沿着与下表面平行的任意方向测定的最大高度粗糙度以[0167]图7是表示通过上述现象形成由构成金属层30的金属形成的形成物(以下也称作行了单片化的半导体装置1的示意性放大剖视图。[0169]碎屑63(图7中的碎屑63A及碎屑63B)是通过激光的照射而飞散了的形成物中的、水溶性保护层51上的形成物相连且成为了通过蒸镀而形成的膜那样的状态[0171]碎屑65是由于激光照射带来的热而暂时液化或气化了的金属由于通过上部吸引[0172]碎屑66是由于激光照射带来的热而暂时液化或气化了的金属向保护层35的表面导体层40的平面视图中的距半导体层40的外缘5μm[0173]碎屑67是由于激光的照射带来的热而暂时液化或气化了的金属在半导体层40的工序。通过该第9工序，附着在水溶性保护层51上的碎屑与水溶性保护层51一起被从晶片[0176]发明人对于在第9工序中能够有效地将碎屑与水溶性保护层51一起除去的水溶性旋转，在第1清洗工序与第2清洗工序之间进行使晶片100以比第1旋转速度快的第3旋转速[0179]图8A是表示第9工序中的清洗用水的水压与经过时间的关系的曲线图，图8B是表示第9工序中的晶片100的旋转速度与经过[0181]第1清洗工序中的第1水压是大约100bar，比第2清洗工序中的第2水压即不到第1旋转速度快的大约1500rpm的旋转[0183]图9是第9工序的结束时间点的晶片100即通过第1单片化方法进行了单片化的半片化方法进行了单片化的半导体装置1，在半导体层40的平面视图中的距半导体层40的外缘为5μm以上的内侧的任意10μm×10μm的区域中，含有构成金属层30的金属的形成物的面质量浓度小于18％。该质量浓度小于在第1单片化方法中不会形成表面保持膜50的金属层[0191]以下，说明对于实施方式1的半导体装置1变更了其结构的一部分的实施方式2的序分别与对于实施方式1中的第1单片化方法的第1工序～第5工序而言将晶片100改称作晶片100A、将半导体基板32改称作半导体基板32A、将低浓度杂质层33改称作低浓度杂质层[0197]图10A～图10E分别是第16工序～第20工序中的晶片100A的切断区域附近的示意[0198]如图10A所示，第16工序是在晶片100A的上表面中的多个半导体元件构造间的区[0199]第16工序例如通过对晶片100A的上表面的形成槽的区域使用切割刀进行切削加[0200]如图10B所示，第17工序是对晶片100A的上表面实施使晶片100A的表面的亲水性通过第17工序，除了氧化膜34A的表面和保护层35的表面以外，槽的表面也被提高了亲水[0204]如图10D所示，第19工序是向晶片100A的作为规定的区域的切断区域照射激光而将金属层30切断的工序。该第19工序是与实施方式1的第1单片化方法中的第8工序同样的行了单片化的半导体装置1A中，半导体层40A在半导体层40A的平面视图中的从半导体层40A的外缘朝向半导体层40A的内部方向的区域中具有弯曲Hp，设晶片100A的平面视图即半导体装置1A的平面视图中的从半导体层40A的最上表面的带来的热而暂时液化或气化了的金属再次冷却固化从而形成形态的晶片100A即通过第2单片化方法进行了单片化的半导体装置1A的示意性放大[0210]碎屑73(图11中的碎屑73A及碎屑73B)是通过激光的照射而飞散了的形成物中的、的水溶性保护层51A上的形成物相连且成为了通[0212]碎屑75是由于激光照射带来的热而暂时液化或气化了的金属由于通过上部吸引[0213]碎屑76是由于激光照射带来的热而暂时液化或气化了的金属向弯曲高度差部的从半导体层40A的平面视图中的半导体层40A的外缘朝向上方的高度为5μm以上10μm以下的[0215]碎屑77是由于激光照射带来的热而暂时液化或气化了的金属在半导体层40A的侧[0217]图12是第20工序的结束时间点的晶片100A即通过第2单片化方法进行了单片化的2单片化方法进行了单片化的半导体装置1A，在半导体层40A的平面视图中的距半导体层40A的外缘为13μm以上的内侧的任意10μm×10μm的区域中，含有构成金属层30的金属的形[0222]这样，通过第2单片化方法进行了单片化的半导体装置1A抑制了含有构成金属层素组合而构建的形态也可以包含在本发明的1个或多个技术方案[0226]图13是除了半导体层40A以外还在金属层30的一部分中形成槽的情况下的第16工[0227]图14是表示在第16工序中除了半导体层40A以外还在金属层30的一部分中形成了了的状态的晶片100A即通过第2单片化方法进行了单片化的半导体装置1A的示意性放大剖[0228]图15是在第16工序中除了半导体层40A以外还在金属层30的一部分中形成了槽的情况下、在第20工序的结束时间点的晶片100A即通过第2单片化方法进行了单片化的半导还在金属层30的一部分中形成槽的情况下，通过第2单片化方法进行了单片化的半导体装