JPH0424944A

JPH0424944A - メサ型半導体ペレットの製造方法

Info

Publication number: JPH0424944A
Application number: JP2125710A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Goto; 後藤　晴征; Isahiko Kubota; 窪田　功彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1992-01-28
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07120646B2; MY106110A; US5185295A

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、メサ型半導体基板を複数個のペレットに分
離し、処理するためのメサ型半導体ペレットの製造方法
に関する。

（従来の技術）従来、メサ型半導体基板を複数個のペレットに分離する
方法として、ケミカルカット法とブレードダイシング法
が知られている。ケミカルカット法は、第２図（ａ）〜
（ｅ）に示されるような工程で行なわれるものである。

第２図（ａ）は個々のペレットに分離される前のメサ型
半導体基板を示すもので、第２図（ａ）において、ｌは
Ｎ゛型の不純物拡散層、２はＰ＋型の不純物拡散層、３
はニッケルメッキ層、４は半田層である。すなわち、Ｎ
型シリコン基板１１の一方の表面側にはＮ゛型の不純物
拡散層１が形成され、他方の表面側にはＰ“型の不純物
拡散層２が形成される。上記基板１１の両面にはニッケ
ルメッキ層３が形成され、このメツキ層３がＰＥＰ法に
よりパターニングされる。この時、メツキ層３は、半田
層４の形成予定領域を残して除去され電極が形成される
。

この電極上には、半田デイツプにより半田層４が形成さ
れる。

上記のような半田付半導体基板１２は、第２図（ｂ）〜
（ｅ）に示されるような工程で複数個のペレットに分離
される。まず、第２図（ｂ）に示されるように、基板１
２の裏面、すなわちＰ＋型の不純物拡散層２側に耐酸性
のワックス５が塗布された後、「弗酸＋硝酸士酢酸」等
の混酸でケミカルエツチングが行なわれる。この結果、
シリコン基板１１の露出面６が第２図（ｃ）に示される
ようにエツチングされる（１次ケミカルエツチング）。

次に、第２図（ｄ）に示されるように上記フックス５か
有機溶剤で溶解除去され、ｒ弗酸＋硝酸」等の混酸を用
いて再びケミカルエツチングか行なわれ（２次ケミカル
エツチング）、第２図（ｅ）に示されるように複数個の
ペレットに分離される。

一方、ブレードダイシング法は、第３図（ａ）〜（ｅ）
に示されるような工程で実行される。第３図（ａ）は、
上記第２図（ａ）と同様にペレットに分離される前のメ
サ型半導体基板であり、まず第３図（ｂ）に示されるよ
うに、半田付半導体基板１２かワックス８を用いて平板
、例えばガラス板９に貼り付けられて固定される。次に
、第３図（Ｃ）に示されるようにブレードダイサーで基
板１２か切断された後、上記ワックス８が除去される（
第３図（ｄ）参照）。続いて、ｒ弗酸＋硝酸」等の混酸
を用いてブレードダイシング時に形成された破砕層がエ
ツチング除去され、第３図（ｅ）に示されるようなペレ
ットを得る。

上記ケミカルカット法は、混酸によるエツチング工程に
おいて、エツチングが一方の表面からのみ行なわれるた
め長時間を要する。このため、第２図（ｃ）に符号７で
示されているように横方向にもエツチングされ、ブレー
ドダイシング法と同じ大きさのペレットを得るためには
、上記損失分たけ大きく設定する必要がある。

また、ブレードダイシング法は、半田付半導体基板１２
をダイシングする場合には、表面が平坦でないため真空
吸着による保持が困難であり、上述したようにガラス板
等に貼り付ける必要がある。

しかしながら、凹凸のある基板１２を気泡が発生しない
ように貼り付けるのが難しく、気泡が発生するとペレッ
トサイズが小さいものではダイシング時にガラス板から
剥離してしまい、収率が低下する欠点がある。

（発明か解決しようとする課題）上述したように従来のメサ型半導体ペレットの製造方法
では、横方向のエツチングにより損失が大きくなったり
、半導体基板の保持が難しく収率が低下するという問題
がある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、横方向のエツチングによる損
失を低減できるとともに、半導体基板の保持の困難性に
よる収率の低下を抑制でき、生産性を向上できるメサ型
半導体ペレットの製造方法を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、まずシリコン基板をレーザーによりスクライブ
し、このスクラ゛イブ時に気化せずに融解して再固化し
たシリコンを水酸化アルカノ溶液によりエツチングして
除去することにより、上記シリコン基板を複数のペレッ
トに分離した後、上記ペレットを弗酸及び硝酸を含む混
酸によりケミカルエツチングして処理している。

（作用）レーサーでシリコン基板をスクライブ（深い溝を形成す
る）と、気化しきれずに融解し再固化したシリコンが溝
内に残存する。これを弗硝酸でエツチングすると、残存
している再固化したシリコンの影響で良好なメサ形状が
得られないばかりでなく、横方向のエツチングによる損
失も多くなり、所期の目的を達成できない。そこで、こ
のような不都合を改善するために、レーザーでシリコン
基板に深い溝を形成した後、水酸化ナトリウム溶液や水
酸化カリウム溶液等の水酸化アルカリ溶液で処理するこ
とにより、再固化したシリコンを除去する。この際、基
板のシリコンも上記水酸化アルカリ溶液によってエツチ
ングされるが、基板のシリコンのエツチング量は再固化
したシリコンに比べて極めて小さい。従って、再固化し
たシリコンのみが選択的に除去される。その後、ｒ弗酸
＋硝酸」系の混酸で軽くエツチングを行なうことにより
、スクライブによって生じた破砕層を除去し、複数個の
メサ型半導体ペレットを得る。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は、この発明の一実施例に係わる
メサ型半導体ペレットの製造方法について説明するため
のもので、シリコン拡散メサ型整流素子を複数個のペレ
ットに分離する工程を順次水している。第１図（ａ）は
個々のペレットに分離される以前のメサ型半導体基板の
状態を示しており、上記第２図（ａ）、第３図（ａ）と
同じであるので、同一部分に同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する。

まず、第１図（ｂ）に示すように、メサ型半導体基板（
半田付半導体基板１２）に対して、出力か２１ＷのＹ　
Ａ　Ｇ　（Ｙｔｔｒｉｕｍ＾Ｉｕｓｉｎｕｍ　Ｇａｒｎ
ｅｔ　）レーザーを照射し、厚さが２４０μｍのＮ型シ
リコン基板１１を貫通切断する。この時の切断幅ΔＷは
、５０μｍであった。次に、上記基板１１を５％の水酸
化ナトリウム溶液で５〜１０分間煮弗することにより、
シリコン再固化層２２（上記レーザー照射によるスクラ
イブ、すなわち溝切り時に、気化しきれずに融解し、再
固化して溝内に残存されたシリコン）を溶解すると第１
図（ｃ）に示すようになる。この際、基板１１のシリコ
ンも上記水酸化ナトリウム溶液によってエツチングされ
るが、基板１１のシリコンのエツチング量は再固化層２
２のシリコンに比べて極めて小さく、５〜１５μｍ程度
しかエツチングされない。

次に、ｒ弗酸＋硝酸」の混酸（例えば容量比が３＝２）
で数秒間エツチングして、スクライブによって生じた破
砕層を除去し、複数個に分割された半導体ペレットを得
る。

このような製造方法によれば、シリコン基板１１の横方
向のエツチングによる損失を低減できるので、材料の使
用効率を向上できる。前述したケミカルカット法と本発
明の方法とを比較して下表−１に示す。表−１では、直
径が１００ｍｍのウェハから形成てきるペレットの収量
をチップサイズ毎に示すとともに、この発明による効果
を各々の方法による収量の比（ケミカルカット法をＡと
し、この発明のレーザースクライブ法をＢとした時、Ｂ
／Ａ）で表わしている。

表−１また、レーザースクライブ法は非接触切断であり、完全
な真空吸着でなくとも基板を保持できるので、甲板に貼
り付ける必要がなく、プレードダインレグ法のような平
板に貼り付ける際に生ずる問題も回避できる。

従って、この発明によれば、横方向のエツチングによる
損失を低減できるとともに、半導体基板の保持の困難性
による収率の低下を抑制でき、生産性を向上できる。

なお、この発明は上述した実施例に限られるものではな
く、上記製造方法を骨子として種々の変形や応用が可能
である。例えば、上記実施例ではシリコン拡散メサ型整
流素子の製造工程を例にとって説明したか、基板中に形
成される半導体装置として他のメサ型半導体装置、例え
ばメサ型の制御整流素子やトランジスタにも適用可能で
ある。

また、シリコン再固化層２２を溶解するために水酸化ナ
トリウム溶液を用いたが、他の水酸化アルカリ溶液、例
えば水酸化カリウム溶液を用いても良い。レーザーをＮ
＋型の不純物拡散層１側から照射したが、基板１２の表
裏を逆にしてＰ＋型の不純物拡散層２側から照射しても
同様に切断できるのは言うまでもない。

更に、上記実施例では、レーザーによって基板１１を貫
通切断したが、切断深さを１５０〜２００μｍとし、貫
通させなくても良い。この場合は、ベベル角度がより緩
やかになり、逆耐圧の高い素子を得るのに有利である。

但し、混酸によるエツチング時間が増加するので、エツ
チングによる損失が若干多くなる。

上記実施例ではニッケルメッキ層３と半田層４を選択的
に形成したが、基板１１の両面の全面に半田層を形成し
、レーザーを照射することによって一方の面の半田層か
ら他方の面の半田層まで貫通切断することもてきる。こ
れに関係して、複数枚の半導体基板を半田層を介して重
ね合わせた、いわゆる高圧スタックダイオードの切断に
も応用できる。

この発明では、レーザースクライブの条件を適宜変える
、例えばレーサーの焦点位置を変えたり、−回の照射で
スクライブせずにレーザーを複数回に分けて照射したり
することにより、メサ角度を自由にコントロールするこ
とも可能である。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、横方向のエツチ
ングによる損失を低減できるとともに、半導体基板の保
持の困難性による収率の低下を抑制でき、生産性を向上
できるメサ型半導体ペレットの製造方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるメサ型半導体ペレ
ットの製造方法について説明するための図、第２図及び
第３図はそれぞれ従来のメサ型半導体ペレットの製造方
法について説明するためのもので、第２図はケミカルカ
ット法を示す図、第３図はブレードダイシング法を示す
図である。 ■・・・Ｎ゛型の不純物拡散層、２・・・Ｐ゛型の不純
物拡散層、１１・・・シリコン基板、２２・・・シリコ
ン再固化層（気化せずに融解し、冷えて再固化したシリ
コン）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリコン基板をレーザーによりスクライブする工
程と、上記シリコン基板をレーザーによりスクライブした時に
、気化せずに融解し、冷えて再固化したシリコンを水酸
化アルカリ溶液によりエッチングして除去することによ
り、上記シリコン基板を複数のペレットに分離する工程
と、上記ペレットを弗酸及び硝酸を含む混酸によりケミカル
エッチングして処理する工程と、を具備することを特徴とするメサ型半導体ペレットの製
造方法。
（２）前記シリコン基板にはＰＮ接合部が形成され、こ
のＰＮ接合部を切断することを特徴とする請求項１記載
のメサ型半導体ペレットの製造方法。
（３）前記水酸化アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム溶
液であることを特徴とする請求項１記載のメサ型半導体
ペレットの製造方法。
（４）前記水酸化アルカリ溶液は、水酸化カリウム溶液
であることを特徴とする請求項１記載のメサ型半導体ペ
レットの製造方法。