JPH0365599A - ３―５族半導体ペレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は■−ｖ族半導体ペレットに関する。

（従来の技術） 従来、ウェーハは、割れやすい面に沿ってダイシングさ
れるようになっている。第４図（ａ）に示す通常用いら
れている表面が（１００）面である■−Ｖ族半導体（例
えばガリウムーヒ素）ウェーハ１０１では、（０１１）
、（０１１）、（０１１）、（ＯＴＴ）面が襞間面とな
る。ダイシングは、この襞間面がペレットの側面にくる
ように行なわれる。ダイシングラインの方向は、このこ
とを考慮し、例えば＜０１１＞、＜０１１＞となる。す
なわち［０１１１の方向にダイシングすることになる。

襞間面をダイシングに利用する理由は、ブレードを用い
て切り込み満を形成した後、この満に沿ってクラッキン
グを行なうためである。

また、例えば上記のダイシング等の方向を明確なものと
するために、オリエンテーションフラット１０２は、例
えば（ＯＩＴ）ｉｌｊに設けられている。

ところが、ブレードを用いて＜０１１　＞の方向に切り
込み溝を形成すると、ダイシングライン１０３付近の拡
大図である第４図（ｂ）に示すように、チッピング量が
大きくなってしまう（チッピングとは、同図中に示すギ
ザギザの部分である）。時には、このチッピングが、同
図中のＣに示すように、素子領域パターン１０５にまで
及び、外観が損なわれる。これが激しいと歩留りが低ド
する。また、素子の緒特性に影響しない程度のチッピン
グ量であっても信頼性の低下を招く。

チッピング量が大きい理由を以下に説明する。

■−Ｖ族単結晶の原子間の拮命は、４方向に延びた電子
雲を介した共有結合と、クーロン力によるイオン性１３
　／’ｙとの２　ｆｌ！Ｉ類の力によって構成されてい
る。クーロン力の発生する理由は、■族原子と、Ｖ族原
子との電気陰性度が異なるためである。

つまり、■族原子は、３個の電子を放出し、３価の陽イ
オンに、■族原子は、３個の電子を受は取り、３（Ｉｌ
ｉの陰イオンになる傾向が強いことによる。

シリコン単結晶や、ゲルマニウム７１１結晶は、前者（
共有結合）の力のみで原子間が結合されているのに対し
、■−ｖ族Ｉｌｔ結晶は２抽類の力が関Ｌｐしているわ
けである。そして、後者（イオン性結合）の力のほうが
、前者の力より勝っているため、原子間結合力の方向性
も、主に、このイオン性結合力の方向で決定される。よ
って、襞間の容易さ、および方向等も、シリコン単結晶
、ゲルマニウム単結晶と様相を異にする。

具体的に述べると、■−Ｖ族単結晶では、＋１１１１面
が、全て■族原子、あるいはＶ族原子で占められており
、かつ■異原子層面と、■異原子層面とが最近接した伏
皿になるため、クーロン力か祉も強く、最も強固な拮合
市となる。

これに対し、［１１１１而は、同数の■族原子と、Ｖ放
原子とで構成されているため、電気的に中性となり、ク
ーロン力が最も弱＜、襞間しやすい血となる。

さて、襞間市である＋０１１１面に沿ってブレードを用
いて満を形成するとき、例えば＜０１１＞の方向に湾を
形成するとき、最も強固な結合面である＋１１１１　の
影響が出てくる。つまり、これら＋１１１１面は深さ方
向に４５°傾いているため、ブレードが深さ方向に進む
とき、１１１１１面に沿って切削される傾向が強くなる
。実際には、＋１１１１面が、全てきれいに露出するこ
とはなく、第４図（ｂ）に示すカーフ幅１０４が広がり
、かつチッピング量の大きい凹凸の激しいものとなって
しまう。

ところで、切り込み深さを浅くすれば、剪開−である（
０１１１面に沿ってブレードを用いて溝を形成しても、
上記の問題の起度は軽減される。

さらに、ダイヤモンドスクライバ−を用いて溝を形成す
れば、上記の問題はほとんどなくなる。

しかしながら、ブレードの切り込み深さを浅くする、あ
るいはダイヤモンドスクライバ−により溝を形成すると
、襞間を行なうｊｌ、Ｉ：みが１曽すことになる。この
ため、さらに幾つかの問題が牛じる。

まず、第１にクラッキング時に切粉が発生しやすくなる
。特に半絶縁性ウェーハで上記クラッキングを行なった
場合には、静電気が発生するため、切粉の除去が困難で
ある。この発生した切粉がペレット上に付着したままで
あると、後工程におけるボンディング時に、ボンディン
グ性が悪くなるばかりでなく、半導体装置の信頼性の上
でも問題が出てくる。

第２に、ダイシングラインの方向と、材間方向とのイ）
ずかのズレがペレット同志の分離性に悪影響を及ぼす。

つまりは、ホトリソグラフイエ起でのウェーハのセソテ
ィングの回転誤差か厳しくなり量産性が悪くなる。

第３に、クラッキング時の荷重を大きくせざるを得なく
なるため、ペレットに機城的ダメージが加わることとな
り、やはり、半導体装置の信頼性の上で問題が出てくる
。

（発明が解決しようとする課題） この発明は上記のような点に鑑みて為されたもので、ブ
レードダイシング法を用いてダイシングしても、カーフ
幅が狭く、かつチッピングを防止できる■−ｖ族半導体
ペレットをＩＡ　ｔｊｔ−することを１］的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明による■−ｖ族半導体ペレットによれば、ペレ
ット表面が＋１００１面のいずれか一つから選択され、
ペレット側面が、上記選択された面に直交する（１００
１面のいずれか一つから選択されることを特徴とする。

（作用） 上記のような■−■族半導体ペレットおよびその形成方
法にあっては、ペレット表面がｆｌｏ０１市のいずれか
一つから選択され、ペレット側面が、上記選択された＋
１００１面に直交する（１００＋面のいずれか一つから
選択されるため、ダイシング時に最も強固な面であるｆ
ｌ　１１１面の影響を受１す難い。よってカーフ幅が小
さくなり、チッピング量も低減される。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。

第１図（ａ）は、この発明に係わる■−ｖ族゛［導体ペ
レットを形成するために用いるウェーハの平面図、第１
図（ｂ）は、上記ペレットに形成されたダイシングライ
ン付近の拡大図である。

ごの発明に係わる■−Ｖ族半導体ペレットを形成するに
は、第１図（ａ）に示すような、例えば表面が（１００
）面である■−Ｖ族半導体ウェハ１（例えばガリウムー
ヒ素単結晶）において、オリエンテーションフラット２
が例えば（ＯＯＴ）面に形成されたものを用意する（こ
れは（ＯＴＯ）面でも購わない）。このように、（００
１）面にオリエンテーションフラット１を設けておけば
、ダイシングする際、既存のブレードダイサーを用いて
も、ダイシングライン３の方向がおのずと［００１１［
０１０１に設定される。

この発明に係わる■−ｖ族半導体ペレットの形成方法の
一例としては、まず、第１図（ａ）に示すようなｍ−ｖ
＃ｃ半導体ウェつハｌに対し形成するダイシングライン
３の幅を約６０μｍに設定する。そして、半導体装置の
製造工程に用いるホトリソグラフィのマスクには、ダイ
シングラインの方向を［００１］　　　［０１０１とし
、ダイシングラインの幅を約６０μｍとしたものをパタ
ーン設計して用いる。

次に、一連の半導体装置の製造工程により、■−■族半
導体ウェーハ１表面に能動素子を形成した後、ウェーハ
１を所望の厚さとなるように裏面をラッピングする。次
に、このラッピングされた裏面にマウント半田材となる
、例えばＡｕＧｅを蒸着法によって蒸着させる。

次に、裏面を下にしてウェーハ１を、ダイシングシート
上に貼り付けた後、例えば既イＩのブレードダイサーを
用いて、ダイシングライン３に沿ってウェーハ１を切断
し、個々の■−Ｖ族半導体ペレットに分離する。このと
き、ＴＳ１図（ｂ）に示すように、カーフ幅４は狭くな
り、かつチッピング証も小さくなる。このとき、従来で
は見られた素子領域パターン５に及ぶチッピングが発生
することもない。

次に、ダイシングシートを加熱して、治具を用いて等方
向に引き延ばし、組み立て工程へと■−Ｖ族半導体ペレ
ットを進める。

以上のような工程により形成された■−Ｖ族下導体ペレ
ットによれば、表面が（１００）面である場合、側面が
これに直交する（０１０）、（ＯＴＯ）、（００１）（
ＯＯＴ）面となる。

また、その形成方法は、ダイシングの方向を（０１０）
　　　（００１）面に垂直な方向である＜０１０＞、＜
００１＞、または＜０１０＞、＜００１＞に設定すれば
良い。

次に、上記カーフ幅が狭くなり、チッピング量も小さく
なる理由を、第２図（ａ）および第２図（ｂ）を参照し
て説明する。

第２図（ａ）に示すように、上記実施例によれば、表面
が（１００）面であるウェー７＼１を用いた場合、ダイ
シングの方向を［０１０］［００１］と設定されている
。従来では、これが材間市に沿った［０１１１に設定さ
れていた。第２図（ｂ）の粘晶の拡大図で説明すると、
従来のダイシングの方向では、最も強固な血である＋１
１１１面に対し、直交する方向に切断されている。もっ
とも、襞間面に沿った方向に切断されているので剪開は
しやすいわけであるか、＋１１１１面の影響を、一番顕
著に受ける方向でもあったわけである。特に回転するブ
レードが深さ方向に進むときに、最もｉｌ　１１１面の
影ツを受ける。イメージ的に述べると、例えばブレード
の円周上にある点を仮定した場合、この点が深さ方向に
進むと、深さ方向に４５°傾いてＩＴ　ＩＥしているｔ
ｌ　１１１面に沿って、この点か描滑りを起こすように
して切断されていく。このことによって、カーフ幅は拡
がり、チッピング量も大きくなっていたわけである。

その点、本発明によるダイシング方向は、第２図（ｂ）
に示すように、最も１１１１１面の影響が少ない方向に
ダイシングされる。イメージ的に述べると、ブレードの
円周上にある点を仮定した場合、この点が深さ方向に進
んでも、この方向には、深さ方向に４５°傾いて１７在
する（１１１１面はない。したがって、カーフ咄は狭く
なり、チッピング息も小さくなる。

第３図（ａ）には、第２図（ａ）に示すウェーハ１を［
０１０Ｆの方向に切断した１１５の斜視図を示し、この
状態の切断面における結晶の拡大図を第３図（ｂ）に示
す。このように、（１００）面が表面となるなるように
形成されたウェーハ１を、［０１０］の方向に切断する
と、側面の一つは（００１）面となる。

また、図示はしないが第２図（ａ）に示すつ工−ハ１を
［００１１の方向に切断した時には、側面の一つは（０
１０）面となる。

このように、本発明に係わる■−ｖ族半導体ペレットで
は、表面を（１００）面とした場合、側面は（０１０）
　　　（ＯＴＯ）　　　（００１）（００１）面となる
。同様に、例えば（Ｏ］　Ｏ）を表面とした場合には、
側面は（１００）（ＴＯＯ）、（００１）、（ＯＯＴ）
面となる。

同様に、例えば（００１）を表面とした場合には、側面
は（１００）　　　（ＴＯＯ）　　　（０１０）（０１
０）面となる。これらの面は全て等価な面であるので、
表面を＋１００１面から選んだ場合、側面はこの面に直
交する（１００）面となる。

ところで、上記実施例のように、［０１０］、［００１
］の方向にダイシングすると、襞間しにくくなる点が懸
念される。この点は、ダイシング時に、切り込み量を深
くする、あるいは切り残しゼロの完全切断の手段を用い
ることで容易に回避することができる。

さらに、この発明によれば、カー、フ幅が縮小されるこ
とにより、ダイシングラインの幅を狭く設定できる。ダ
イシングラインの幅をせまく設定できると、１枚のウェ
ーハ当たりで得られるペレット数を増加させることが可
能となる。また、チッピング量の低減によるペレットの
歩留り、および信頼性も向上する。したがって、信頼性
の高い■−Ｖ族半導体ペレットを安価に堤供することが
可能となる。

［発明の効果Ｊ 以上説明したようにこの発明によれば、ブレードダイシ
ン゛グ法を用いてダイシングしても、カー）幅を狭くで
き、かつチッピングを防＋Ｌできる■−Ｖ族半導体ペレ
ットが堤供される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例に係わる■−ｖ族半
導体ペレットを形成する際に用いる■−Ｖ族半導体ウェ
ーハの平面図、第１図（ｂ）は同図（ａ）に示すウェー
ハに形成されたダイシングライン付近の拡大図、第２図
（ａ）はこの発明の一実施例に係わる■−ｖ族半導体ペ
レットを形成する際に用いる■−ｖ族半導体ウェーハの
平面の補足説明図、第２図（ｂ）は同図（ａ）に示すウ
ェーハを構成する物質の結晶の拡大図、第３図（ａ）は
第２図（ａ）に示すウェー／１を＜０１０＞の方向に切
断した時の斜視図、第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の切
断面における結晶の拡大図、第４図（ａ）は従来の■−
Ｖ族゛■′−導体ペレットを形成する際に用いる■−Ｖ
族半導体つ工−ハの平面図、第４図（ｂ）は同図（ａ）
に示すウェーハに形成されたダイシングライン付近の拡
大図である。 １・・・ウェーハ　２・・・オリエンテーションフラッ
ト、３・・・ダイシングライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ペレット表面が｛１００｝面のいずれか一つから選択さ
   れ、ペレット側面が、上記選択された面に直交する｛１
   ００｝面のいずれか一つから選択されることを特徴とす
   るIII−Ｖ族半導体ペレット。