專利名稱：半導(dǎo)體器件制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由諸如場截止(FS)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)之類的薄半導(dǎo)體晶片形成的半導(dǎo)體器件的制造方法及其制造裝置。
背景技術(shù)：
在由諸如FS IGBT之類的薄硅晶片(在下文中簡稱為晶片)形成的半導(dǎo)體器件的制造步驟中，在晶片的上表面上形成半導(dǎo)體元件的表面結(jié)構(gòu)之后，存在研磨晶片的后表面由此使膜的厚度減小(在下文中簡稱為“減小厚度”)的步驟。在晶片后表面研磨步驟中， 在研磨保護(hù)帶附著在晶片的上表面(表面結(jié)構(gòu)的上表面)上之后，使用后表面研磨裝置來將晶片的后表面研磨到所需厚度，該研磨保護(hù)帶為保護(hù)晶片的上表面的表面保護(hù)帶。該研磨步驟還稱為背部研磨步驟。在完成研磨之后，使用剝離帶來使研磨保護(hù)帶從晶片的上表面剝離。為了更容易地從晶片的上表面剝離研磨保護(hù)帶，提出了一種降低研磨保護(hù)帶的粘性本身的方法。這是因?yàn)橛斜匾乐乖趶暮穸葴p小的晶片剝離研磨保護(hù)帶時(shí)晶片受到損壞。同樣，例如，在JP-A-2004-281430中，公開了晶片由切割帶(粘合帶)保持、并且設(shè)置支承切割帶的下表面的構(gòu)件以使切割帶由于用于剝離的紫外線照射而不會松弛，支承構(gòu)件由透射紫外光的材料(剝離或塑料)構(gòu)成，紫外光透過支承構(gòu)件，以及用紫外光來照射切割帶等。同樣，在JP-A-6-224397中，描述了紫外線(UV)照射可固化帶(紫外線可剝離帶) 用作表面保護(hù)帶，并且有可能通過用紫外光來照射表面保護(hù)帶并由此減弱其粘性來容易地剝離表面保護(hù)帶。作為另一種方法，例如，在JA-P-4-225684中，提出了一種半導(dǎo)體器件制造方法， 由此用粘性降低的粘合劑涂敷的紫外(UV)光透射帶在用紫外光照射時(shí)附著在晶片的一個(gè)表面上，并且在晶片中形成一薄部分。同樣，例如，在JP-A-63-30591中，作為其粘性被紫外光降低的帶，除先前描述的紫外線照射可固化帶之外，還描述了紫外線可固化泡沫帶。近年來，為了保護(hù)在晶片上形成的電極表面，除后表面研磨步驟之外，在濕法蝕刻中使用紫外線可剝離帶、板處理步驟等已經(jīng)盛行，并且已經(jīng)開發(fā)了具有更高粘性的紫外線可剝離帶。用該紫外線可剝離帶，由于其粘性高，因此與用作已知研磨保護(hù)帶的紫外線可剝離帶的紫外線照射量相比，剝離所需的紫外線照射量為十倍或更多倍，并且具體而言，剝離需要1000到3000mJ/cm2的紫外線照射量。圖14到22是按照步驟的次序示出已知半導(dǎo)體制造方法的主要部分制造步驟的截面圖。此處，圖24所示的平面場截止(FS) IGBT用作半導(dǎo)體器件。圖24是圖22中部分A 的放大圖，它是FS IGBT的一個(gè)單元的主要部分配置圖。在圖24中，附圖標(biāo)記51是η型硅襯底、52是ρ阱層、53是η發(fā)射極層、54是柵絕緣膜、55是柵電極、56是發(fā)射電極、57是層間絕緣膜、58是n-FS層、59是ρ集電極層、60是集電電極、以及61是表面結(jié)構(gòu)。首先，在η型晶片1的表面層上形成電連接到外部的表面結(jié)構(gòu)61 (圖14)，該表面結(jié)構(gòu)61由除發(fā)射電極56之外的ρ阱層52、η發(fā)射極層53、柵絕緣膜54、柵電極55、發(fā)射電極56、層間絕緣膜57和未示出的覆蓋一部分的表面保護(hù)膜(聚酰亞胺膜)構(gòu)成。在此階段的發(fā)射電極56為由鋁-硅(AlSi)膜3形成的鋁電極。接著，表面結(jié)構(gòu)61附著在研磨保護(hù)帶2 (背部研磨帶)上，并且研磨晶片1的后表面Ia以減小晶片1的厚度(圖15)。晶片1的厚度針對600V擊穿電壓的產(chǎn)品為80μπι的數(shù)量級，而針對1200V擊穿電壓的產(chǎn)品為140 μ m的數(shù)量級。接著，剝離研磨保護(hù)帶2，對經(jīng)研磨的后表面Ia進(jìn)行磷離子注入和硼離子注入，并且進(jìn)行熱處理，從而形成η場截止(FS)層59和ρ集電極層59 (圖16)。FS層58還稱為緩沖層。接著，鋁-硅(AlSi)膜4、鈦(Ti)膜5、鎳(Ni)膜6和金(Au)膜7通過在ρ集電極層59上濺射來沉積，從而形成作為后表面電極的集電電極60 (圖17)。在此階段，晶片 1的后表面?zhèn)韧ㄟ^集電電極60的應(yīng)力以凹形彎曲。使用六英寸的晶片，其翹曲T最高達(dá)到十二毫米左右。圖17的上側(cè)是芯片部分的放大圖，并且下側(cè)是以晶片1的翹曲T可見的方式示出整個(gè)晶片1的示圖。接著，紫外線可剝離帶8作為表面保護(hù)帶附著在晶片后表面Ia上形成的金膜7上 (圖18)。即使在紫外線可剝離帶8已附著之后，也保持翹曲。作為紫外線可剝離帶8，存在紫外線照射可固化帶、紫外線可固化泡沫帶等。接著，在作為晶片1的表面結(jié)構(gòu)61的發(fā)射電極56上(在鋁-硅膜3上)進(jìn)行化學(xué)鍍鎳和取代鍍金工藝，并且在鋁_硅膜3上形成并沉積鎳膜9和金膜10 (圖19)。在此階段，發(fā)射電極56由鋁-硅膜3、鎳膜9和金膜10構(gòu)成。在該步驟已完成之后晶片1的后表面Ia側(cè)是凹形的，并且在六英寸晶片的情況下，翹曲T為2mm到十二毫米左右。同樣，在電鍍工序中，在晶片1的后表面Ia上形成的集電電極60受紫外線可剝離帶8保護(hù)。當(dāng)紫外線可固化泡沫帶用作紫外線可剝離帶8時(shí)，響應(yīng)于紫外光12生成氮?dú)獾钠鹋輨┍话谧贤饩€可剝離帶8中。在化學(xué)鍍鎳工藝中，由于pH值為12或更多的強(qiáng)堿溶液和PH值為1或更少的強(qiáng)酸用作預(yù)處理溶液，因此紫外線可剝離帶8需要對金膜7 (集電電極60的表面膜)的強(qiáng)粘性。然而，當(dāng)粘合劑層的粘性增加時(shí)，在電鍍工藝之后剝離需要1000到3000mJ/cm2的紫外線照射量。與在使用紫外線可剝離帶作為背部研磨帶(研磨保護(hù)帶2)時(shí)的紫外線照射量相比，該紫外線照射量為十倍或更大，如以上所述。接著，在用晶片1的表面結(jié)構(gòu)61將晶片1向下放置在支承件11上、并且紫外線可剝離帶8向上與晶片后表面Ia緊密接觸的情況下，用紫外光12來照射與翹曲的晶片后表面Ia緊密接觸的紫外線可剝離帶8 (圖12)。接著，剝離與晶片1的后表面Ia緊密接觸的紫外線可剝離帶8(圖21)。隨后，沿切割線17切割晶片1，以形成芯片18 (圖22)。如圖20所示，用紫外光12照射的晶片1通過背部研磨來減小厚度，并且晶片1的后表面Ia側(cè)(附圖的上側(cè))通過在晶片1上形成的電極60的應(yīng)力以凹形翹曲。在六英寸晶片的情況下，由于翹曲T大時(shí)它處于十二毫米左右的數(shù)量級，因此從紫外線光源13到晶片1之間的距離在晶片1的平面上有所改變，并且紫外線照度(illuminance)在晶片1的平面上有所變化。當(dāng)汞燈或金屬鹵化物燈用作紫外線光源13時(shí)，容易獲得30到lOOmW/cm2的紫外線照度，但是同時(shí)，由于來自紫外線光源13的熱量、晶片1的溫度在幾秒鐘內(nèi)上升到100°C 或更高，并且可能發(fā)生紫外線可剝離帶8的丙烯酸粘合劑有所改變且其殘余物殘留在晶片 1的剝離表面(后表面la)上。具體而言，晶片1的厚度越小，晶片1的熱容量就越小，意味著溫度上升增加，殘余物更可能殘留，并且由于殘余物出現(xiàn)不良的外觀。圖23是示出在使用金屬鹵化物燈時(shí)晶片溫度對照射時(shí)間的依賴性的示圖。放置在支承件11上的具有140 μ m數(shù)量級的厚度的晶片1用紫外光12從頂部照射。作為紫外線光源13的金屬鹵化物燈和晶片1之間的距離Lo約為300mm。此時(shí)金屬鹵化物燈的波長為365nm，并且紫外線照度約為15mW/cm2的數(shù)量級。晶片溫度在20秒數(shù)量級的照射時(shí)間內(nèi)達(dá)到110°C，它超過紫外線可剝離帶8的約80°C的可耐受溫度。然而，此時(shí)紫外線照射量為 300mJ/cm2，它是剝離需要的紫外線照射量(lOOOmJ/cm2)的三分之一或更小。與此同時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生低熱量的熒光管型黑光源或紫外發(fā)光二極管用作紫外線光源13 時(shí)，可能抑制晶片1溫度的上升，但是由于沒有從燈本身產(chǎn)生低熱量，因此不可能使晶片1 與燈接觸或接近燈。為此，需要使晶片1與燈間隔一定距離。例如，當(dāng)距晶片1的距離Lo 為20到50mm時(shí)，紫外線照度降到幾mW/cm2。為此，存在的問題在于，需要幾分鐘到十二分鐘左右的照射時(shí)間來獲得剝離需要的lOOOmJ/cm2或更大的紫外線照射量，并且產(chǎn)量(制造工時(shí))降低。將更具體地描述這一點(diǎn)。一般已知照度和亮度(luminosity)之間的關(guān)系由以下等式給出。[表達(dá)式1]照度=亮度/(距離)2從以上等式可以理解，當(dāng)紫外線光源13的亮度恒定時(shí)，照度在距紫外線光源13的距離增加兩倍時(shí)降到四分之一。亮度是從紫外線光源13發(fā)射的光通量乘以面積，并且照度是光接收表面上的每單位時(shí)間和每單位面積的能量、由W/面積表示。同樣，照射量是光接收表面上的每單位面積的能量，由J/面積表示。當(dāng)熒光管型黑光源或紫外發(fā)光二極管用作紫外線光源13時(shí)，由于它們具有低的紫外線照度，因此有必要減小從紫外線光源13到晶片1的距離Lo以獲得剝離所需的紫外線照射量。將描述例如，熒光管型黑光源用作紫外線光源13，距離Lo降到20mm以增加紫外線照度并且晶片1被翹曲IOmm的情形。在這種情況下，從熒光管型黑光源到離它最近的地方 (晶片1的外圍端部)的距離為10mm，而從熒光管型黑光源到離它最遠(yuǎn)的地方(凹部的底部)的距離為20mm。為此，根據(jù)先前的等式，最遠(yuǎn)處的紫外線照度是最近處的紫外線照度的四分之一。與此同時(shí)，由于距離可在晶片1沒有翹曲時(shí)降到10mm，因此，當(dāng)有翹曲時(shí)，需要照射時(shí)間是沒有翹曲時(shí)的四倍長。為此，當(dāng)晶片1有翹曲時(shí)，產(chǎn)量降低并且制造成本增加。同樣，在JP-A-2004-281430到JP-A-63-30591中，未描述當(dāng)晶片最初被翹曲時(shí)校正翹曲并且紫外線可剝離帶用紫外光照射且從晶片剝離。作為另一種校正晶片的翹曲的方法，可以想到的方法是晶片由多孔吸盤或靜電吸盤吸附，但是由于在這種情況下也難以吸附晶片而根本不校正晶片的翹曲，因此用于校正晶片的翹曲的輔助機(jī)構(gòu)是必要的，意味著問題在于晶片支承機(jī)構(gòu)復(fù)雜，從而增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件制造方法和制造裝置，當(dāng)晶片有翹曲時(shí)， 有可能用短時(shí)間的紫外線照射來有效地剝離紫外線可剝離帶。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，半導(dǎo)體器件制造方法包括將半導(dǎo)體晶片夾持在紫外線透射板和按壓構(gòu)件之間的步驟，紫外線透射板被設(shè)置成緊貼附著有紫外線可剝離帶的半導(dǎo)體晶片的表面，按壓構(gòu)件被設(shè)置成緊貼半導(dǎo)體晶片的另一表面；使紫外光透過紫外線透射板并用紫外光來照射紫外線可剝離帶的步驟；以及從半導(dǎo)體晶片剝離紫外線可剝離帶的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在本發(fā)明的第一方面中優(yōu)選夾持步驟是將半導(dǎo)體晶片放置在紫外線透射板或按壓構(gòu)件上并且通過使紫外線透射板和按壓構(gòu)件彼此相對移動來夾持半導(dǎo)體晶片的步驟。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在本發(fā)明的第一或第二方面中優(yōu)選夾持步驟是通過將半導(dǎo)體晶片夾持在紫外線透射板和按壓構(gòu)件之間來校正半導(dǎo)體晶片的翹曲的步驟。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在本發(fā)明的第一到第三方面中的任一方面中優(yōu)選半導(dǎo)體晶片的厚度為80 μ m或更大到140 μ m或更小。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在本發(fā)明的第一方面中優(yōu)選紫外光照射步驟是用 lOOOmJ/cm2或更大的紫外光來照射紫外線可剝離帶的步驟。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，半導(dǎo)體器件制造裝置包括用紫外光來照射紫外線可剝離帶的紫外線光源；其上放置附著有紫外線可剝離帶的半導(dǎo)體晶片的支承件；設(shè)置在支承件的相反側(cè)的校正半導(dǎo)體晶片的翹曲的校正構(gòu)件；以及使支承件和校正構(gòu)件彼此相對移動的機(jī)構(gòu)。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在本發(fā)明的第六方面中優(yōu)選校正構(gòu)件和支承半導(dǎo)體晶片的支承件中的與附著在半導(dǎo)體晶片上的紫外線可剝離帶緊貼的一個(gè)由紫外線透射板構(gòu)成，并且被設(shè)置成可從紫外線光源隔著紫外線透射板向紫外線可剝離帶照射紫外線。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在本發(fā)明的第七方面中優(yōu)選紅外線截止濾波器設(shè)置在紫外線光源和紫外線透射板之間。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在本發(fā)明的第六到第八方面中的任一方面中優(yōu)選紫外線光源為熒光管型黑光源、金屬鹵化物燈、紫外發(fā)光二極管、或汞燈。同樣，根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在本發(fā)明的第六到第八方面中的任一方面中紫外線透射板為透射紫外光的耐熱玻璃板。根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)晶片有翹曲時(shí)，通過在提前校正晶片的翹曲之后用紫外光來照射晶片，有可能用紫外光來近似均勻地照射附著在晶片上的紫外線可剝離帶。同樣，有可能獲得剝離紫外線可剝離帶所需要的足夠的紫外線照射量，并實(shí)現(xiàn)照射時(shí)間的減少。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的主要部分制造步驟截面圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖1之后的主要部分制造步驟截面圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖2之后的主要部分制造步驟截面圖；圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖3之后的主要部分制造步驟截面圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖4之后的主要部分制造步驟截面圖；圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖5之后的主要部分制造步驟截面圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖6之后的主要部分制造步驟截面圖；圖8是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖7之后的主要部分制造步驟截面圖；圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖8之后的主要部分制造步驟截面圖；圖10是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖9之后的主要部分制造步驟截面圖；圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的圖10之后的主要部分制造步驟截面圖；圖12是示出當(dāng)使用熒光管型黑光源作為紫外線光源時(shí)晶片溫度和照射時(shí)間之間的關(guān)系的示圖；圖13是本發(fā)明的第二實(shí)施例，它是半導(dǎo)體器件制造裝置的主要部分配置圖；圖14是已知半導(dǎo)體器件的主要部分制造步驟截面圖；圖15是已知半導(dǎo)體器件的圖14之后的主要部分制造步驟截面圖；圖16是已知半導(dǎo)體器件的圖15之后的主要部分制造步驟截面圖；圖17是已知半導(dǎo)體器件的圖16之后的主要部分制造步驟截面圖；圖18是已知半導(dǎo)體器件的圖17之后的主要部分制造步驟截面圖；圖19是已知半導(dǎo)體器件的圖18之后的主要部分制造步驟截面圖；圖20是已知半導(dǎo)體器件的圖19之后的主要部分制造步驟截面圖；圖21是已知半導(dǎo)體器件的圖20之后的主要部分制造步驟截面圖；圖22是已知半導(dǎo)體器件的圖21之后的主要部分制造步驟截面圖；圖23是示出在使用金屬鹵化物燈時(shí)晶片溫度對照射時(shí)間的依賴性的示圖；以及圖24是圖22中部分A的放大圖，它是FS IGBT的一個(gè)單元的主要部分配置圖。
具體實(shí)施例方式將使用以下實(shí)施例來描述實(shí)施方式。與已知示例的部分相同的部分給予相同的附圖標(biāo)記和符號。實(shí)施例1圖1到11是按照步驟的次序示出本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造方法的主要部分制造步驟截面圖。此處，在薄硅晶片1上形成的平面場截止(FS) IGBT用作半導(dǎo)體器件。首先，在η型晶片1的表面層上形成由圖24所示的ρ阱層52、η發(fā)射極層53、柵電極55、發(fā)射電極56和層間絕緣膜57構(gòu)成的表面結(jié)構(gòu)61 (圖1)。構(gòu)成表面結(jié)構(gòu)61的部分都未在圖1中示出。同樣，在此階段，圖24的發(fā)射電極56由鋁-硅膜3形成。接著，表面結(jié)構(gòu)61附著在研磨保護(hù)帶2上(背部研磨帶)，并且研磨晶片后表面 Ia以減小晶片1的厚度(圖2)。晶片1的厚度針對600V擊穿電壓的產(chǎn)品為80 μ m的數(shù)量級，而針對1200V擊穿電壓的產(chǎn)品為140 μ m的數(shù)量級。接著，剝離研磨保護(hù)帶2，對經(jīng)研磨的后表面Ia進(jìn)行磷離子注入和硼離子注入，并且進(jìn)行熱處理，從而形成n-FS層58和ρ集電極層59 (圖3)。接著，鋁-硅(AlSi)膜4、鈦(Ti)膜5、鎳(Ni)膜6和金(Au)膜7通過在ρ集電極層59上濺射來沉積，從而形成集電電極60(圖4)。每一層的膜厚度為，例如，鋁-硅膜4 為0. 5 μ m厚、鈦膜5為0. 25 μ m厚、鎳膜6為0. 7 μ m厚、以及金膜7為0. 1 μ m厚。在此階段，晶片1的后表面Ia側(cè)通過集電電極60的應(yīng)力以凹形彎曲(翹曲)。使用六英寸的晶片，其翹曲T最高達(dá)到十二毫米左右。接著，紫外線可剝離帶8作為表面保護(hù)帶附著在晶片后表面Ia上形成的金膜7上 (圖5)。即使在紫外線可剝離帶8已附著之后，也保持翹曲T。作為紫外線可剝離帶8，存在紫外線照射可固化帶、紫外線可固化泡沫帶等。接著，在作為晶片1的表面結(jié)構(gòu)61的發(fā)射電極56上通過化學(xué)鍍鎳和取代鍍金工藝來形成并沉積鎳膜9和金膜10 (圖6)。每一層的膜厚為，例如，化學(xué)鍍鎳層為5 μ m厚且取代鍍金層為0. 03 μ m厚。在該步驟之后晶片1的后表面Ia以相同方式變成凹形，并且在六英寸晶片的情況下，翹曲T為2mm到十二毫米左右。同樣，晶片1的后表面Ia受紫外線可剝離帶8保護(hù)。在此階段，發(fā)射電極56由鋁-硅膜3、鎳膜9和金膜10構(gòu)成。因此，表面結(jié)構(gòu)61最上面的金屬膜是金膜10。接著，為了剝離紫外線可剝離帶8，將附著有紫外線可剝離帶8的晶片1放置在紫外線照射裝置100上。在該示例中，將晶片1放置在紫外線照射裝置100的支承件11上， 其中晶片1的表面結(jié)構(gòu)61 (金膜10)向下(圖7)。此處，雖然省略了表面結(jié)構(gòu)61 (金膜10) 的圖示，但是晶片1被放置成在附著有紫外線可剝離帶8的表面的相反側(cè)的一側(cè)上晶片1 的表面與支承件11接觸。接著，支承件11向上移動。由于將紫外線透射板14放置在支承件11的相反側(cè)的位置，因此附著有紫外線可剝離帶8的晶片1后表面Ia的外部周圍部分與紫外線透射板14 接觸。晶片1的翹曲T通過進(jìn)一步向上移動支承件11并且使支承件11和紫外線透射板14 距離更近來校正(圖8)。同樣，紫外線透射板14需要有可能校正晶片1翹曲的程度的強(qiáng)度 (厚度)，以使紫外線透射板14即使通過向其按壓翹曲的晶片1也不會彎曲。當(dāng)紫外線透射板14是二氧化硅玻璃板時(shí)，其厚度為，例如1. 5mm或更大的數(shù)量級。在圖8中，當(dāng)支承件11向上移動并且與紫外線透射板14緊密接觸(以此方式，晶片1完全變平)時(shí)，紫外線可剝離帶徹底地與晶片1緊密接觸，這不是所期望的，因?yàn)樽贤饩€可剝離帶8可在剝離階段保留在晶片1上。為此，構(gòu)成為即使在校正之后晶片1留下Imm 到5mm(優(yōu)選Imm到2mm或更小)的翹曲T是適宜的，以使晶片1不完全與紫外線透射板14 緊密接觸。接著，用來自紫外線光源13的紫外光來照射紫外線可剝離帶8，紫外線光源13放置在與晶片1接觸的紫外線透射板14表面的相反側(cè)的一側(cè)上(圖9)。從紫外線光源13發(fā)射的紫外光12透過紫外線透射板，并且用紫外光12來照射附著在晶片后表面Ia上的紫外線可剝離帶8。通過校正晶片1的翹曲T，紫外線可剝離帶8用紫外光12來近似均勻地照射。紫外線透射板14具有阻斷來自紫外線光源13的對流熱量的功能。同樣，當(dāng)晶片1的溫度上升為高時(shí)，使空氣15流動并且冷卻紫外線透射板14是適宜的。通過用紫外線透射板14來校正晶片1的翹曲并且以此方式阻斷來自紫外線光源 13的熱量，有可能減小紫外線光源13和晶片1之間的距離L同時(shí)防止晶片1的溫度上升。 其結(jié)果是，有可能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)近似均勻地、有效地剝離所需要的紫外線照射。當(dāng)紫外線光源13和晶片1之間的距離L為20mm的數(shù)量級時(shí)，在可以幾毫米數(shù)量級來校正晶片1的翹曲T的情況下，有可能在短時(shí)間內(nèi)照射紫外光12并且沒有粘合劑殘余物的條件下有效地從晶片1剝離紫外線可剝離帶8。接著，剝離與晶片1的后表面Ia緊密接觸的紫外線可剝離帶8(圖10)。隨后，沿切割線17通過晶片1的后表面Ia向下切割晶片1，以形成芯片18 (圖 11)。圖12是示出當(dāng)使用熒光管型黑光源作為紫外線光源時(shí)晶片溫度和照射時(shí)間之間的關(guān)系的示圖。繪制底部照射的情況下的數(shù)據(jù)和頂部照射的情況下的數(shù)據(jù)，在底部照射的情況下紫外線光源13設(shè)置在晶片1下面并且用紫外光12來照射紫外線可剝離帶8 (沒有示出與圖9相對應(yīng)的每個(gè)部分的設(shè)置圖)，在頂部照射的情況下紫外線光源13設(shè)置在晶片1 上面并且用紫外光12來照射紫外線可剝離帶8 (圖9的情況)。在任一情況下，具有1. 5mm 到2mm數(shù)量級的厚度的二氧化硅玻璃板為紫外線透射板14，它設(shè)置在紫外線光源13和晶片1之間，由此防止來自紫外線光源13的熱量傳送到晶片1。同樣，在任一情況下，紫外線光源13和晶片1之間的距離L為20mm。熒光管型黑光源是，紫外光的峰值波長為365nm并且當(dāng)L為20mm時(shí)紫外線照度為3mW/cm2。距離L是從紫外線光源13到晶片1離它最遠(yuǎn)的位置的距離，它是從晶片1的凹部的底部到紫外線光源13的距離。同樣，紫外線透射板14 和晶片1之間的最大距離(對應(yīng)于圖8的翹曲T)為2mm或更小。根據(jù)圖12，由于來自熒光管型黑光源(紫外線光源13)的對流傳熱可用頂部照射來抑制，因此這是適宜的，因?yàn)榫?的溫度上升可持續(xù)下降到50°C或更低。同樣，還在底部照射的情況下，由于盡管晶片1的溫度上升高于用頂部照射的溫度但紫外線透射板14阻斷熱量，因此這是適宜的，因?yàn)榫?的溫度上升可持續(xù)下降到 60°C或更低，該溫度低于紫外線可剝離帶的耐受溫度80°C。在底部照射的情況下，由于來自作為熱量產(chǎn)生源的熒光管型黑光源(紫外線光源13)的熱量通過對流來向上移動、并且使紫外線透射板14變熱，因此晶片1的溫度上升、高于頂部照射的情況下的溫度。如已描述的，通過構(gòu)成為晶片1由紫外線透射板14盡可能平地校正并且用紫外光 12來均勻地照射，有可能減小剝離紫外線可剝離帶8所需要的紫外線照射時(shí)間。以上述方式，有可能用短時(shí)間的紫外線照射從晶片有效地剝離紫外線可剝離帶 (在沒有粘合劑殘余物的條件下)，同時(shí)抑制晶片溫度的上升。由此，改進(jìn)了晶片產(chǎn)量，并且還防止不良的外觀發(fā)生。本發(fā)明還可應(yīng)用于使用除硅之外的SiC、GaN等半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體器件。同樣， 在實(shí)施例1中，給出的是平面FS IGBT作為半導(dǎo)體器件示例的情況下的描述。然而，無庸贅言，本發(fā)明還可應(yīng)用于用于溝槽FS IGBT、非穿通(NPT) IGBT、功率MOSFET等使用薄晶片來制造的半導(dǎo)體器件。同樣，在已描述的示例中，將晶片1放置在支承件11上，并且通過向上移動支承件 11，晶片1壓向紫外線透射板14，但是足以使支承件11和紫外線透射板14彼此相對移動并且紫外線透射板可以是可移動的。同樣，配置可以是，支承件11由紫外線透射板構(gòu)成并且將晶片1的紫外線可剝離帶側(cè)放置在它上面且用來自支承件11下面的紫外光(紫外線透射板)來照射。此時(shí)，按壓構(gòu)件設(shè)置在支承件11的相對側(cè)作為紫外線透射板是足夠的。按壓構(gòu)件需要有可能校正晶片1翹曲的程度的強(qiáng)度(厚度)，以使按壓構(gòu)件即使通過向其按壓經(jīng)翹曲的晶片1也不會彎
曲O實(shí)施例2圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制造裝置的主要部分配置圖。制造裝置為剝離附著在晶片1上的紫外線可剝離帶8所需要的紫外線照射裝置100。此處所示的紫外線照射裝置100是頂部照射類型的一個(gè)示例。紫外線照射裝置100由可向上和向下移動的且晶片1放置在其上的支承件11、設(shè)置在支承件11上的紫外線透射板14和設(shè)置在紫外線透射板14上的紫外線光源13構(gòu)成， 紫外線光源13用紫外光12照射附著在晶片1上的紫外線可剝離帶8。支承件11需要有可能校正晶片1翹曲的程度的強(qiáng)度(厚度)，以使支承件11即使通過向其按壓經(jīng)翹曲的晶片1也不會彎曲。同樣，由于支承件11與未示出的晶片1表面結(jié)構(gòu)61接觸，因此它由未污染的材料的構(gòu)件構(gòu)成，并且不可能在表面結(jié)構(gòu)61上造成劃痕。例如，用含氟樹脂、聚酰亞胺等涂敷的構(gòu)件是合適的。同樣，在已描述的示例中，其配置是，將晶片1放置在支承件11上，并且支承件11 可向上和向下移動，但是使支承件11和紫外線透射板1彼此相對移動是足夠的，并且紫外線透射板可以是可移動的。同樣，紫外線照射裝置100由外殼框20構(gòu)成，外殼框20容納支承件11、紫外線透射板14和紫外線光源13、以及使空氣15沿外殼框20的內(nèi)壁21流動的氣流通道22。氣流通道22是被外殼框20的內(nèi)壁21、支承紫外線透射板14的隔離壁23的外壁24、以及紫外線透射板14夾在中間的空間25。氣流通道22具有的功能是，使空氣15從空間25的入口 16a流入以流向出口 16b，由此冷卻由紫外線光源13加熱的紫外線透射板14并且抑制與紫外線透射板14接觸的晶片1的溫度上升。同樣，紫外線透射板14還具有阻斷來自紫外線光源13的對流熱量的功能。同樣，由于在晶片1的溫度上升為低時(shí)無需提供氣流通道22， 因此消除了對隔離壁23的需要并且紫外線透射板14被固定到外殼框20。當(dāng)未示出的紅外線截止濾波器設(shè)置在紫外線透射板14上面或下面時(shí)，這是優(yōu)選的，因?yàn)橐种屏司?的溫度上升。自然，當(dāng)具有紅外線截止濾波器功能的板用作紫外線透射板14時(shí)，這是適宜的，因?yàn)樽贤饩€照射裝置100的尺寸未增加。同樣，有可能提供支承件11來抑制晶片1的溫度上升。同樣，傳送紫外光12的耐熱玻璃板用作紫外線透射板14是適宜的。紫外線透射板14需要有可能校正晶片1翹曲的程度的強(qiáng)度(厚度)，以使紫外線透射板14即使通過向其按壓經(jīng)翹曲的晶片1也不會彎曲。當(dāng)紫外線透射板14是二氧化硅玻璃板時(shí)，其厚度為， 例如1.5mm或更大的數(shù)量級。傳送紫外光的耐熱玻璃可應(yīng)用于紫外線透射板14。不僅先前提及的二氧化硅玻璃板而且各種類型的耐熱玻璃被廣泛地用作耐熱玻璃，并且它們在質(zhì)量方面是穩(wěn)定的并且容易獲得。
同樣，作為紫外線光源13，除熒光管型黑光源之外，存在汞燈、金屬鹵化物燈、紫外發(fā)光二極管(UV-LED)等。然而，例如，當(dāng)使用金屬鹵化物燈時(shí)，有必要采取措施抑制晶片1 的溫度上升，諸如通過增加金屬鹵化物燈和晶片1之間的距離。作為紫外線照射裝置100，已示出頂部照射類型的情況，雖然附圖中未示出，但是還存在底部照射類型的情況。在這種情況下，作為紫外線照射裝置，其配置是，紫外線透射板14設(shè)置在紫外線光源13上面，晶片1被設(shè)置成附著在晶片1上的紫外線可剝離帶8與紫外線透射板14接觸，并且按壓構(gòu)件被設(shè)置成與晶片1接觸。作為按壓構(gòu)件，以與頂部照射類型的示例中的支承件相同的方式，足以使用具有有可能校正晶片1翹曲的程度的強(qiáng)度 (厚度)的構(gòu)件，以使構(gòu)件即使通過向其按壓經(jīng)翹曲的晶片1也不會彎曲。本發(fā)明使得經(jīng)翹曲的晶片被夾持在附著有紫外線可剝離帶的晶片表面的一側(cè)上的紫外線透射板和另一表面?zhèn)壬系陌磯簶?gòu)件之間，并且紫外線透射板和按壓構(gòu)件彼此相對移動，由此校正晶片的翹曲，之后紫外光透過紫外線透射板并且用紫外光來照射紫外線可剝離帶。因此，本發(fā)明不限于如已描述的紫外線可剝離帶用紫外光從頂部或底部照射的配置，但是例如，配置可以是，將晶片在從左至右的方向上夾持在紫外線透射板和按壓構(gòu)件之間。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括將半導(dǎo)體晶片夾持在紫外線透射板和按壓構(gòu)件之間的步驟，所述紫外線透射板被設(shè)置成緊貼半導(dǎo)體晶片的附著有紫外線可剝離帶的表面，所述按壓構(gòu)件被設(shè)置成緊貼半導(dǎo)體晶片的另一表面；使紫外光透過所述紫外線透射板并用所述紫外光來照射所述紫外線可剝離帶的步驟；以及從所述半導(dǎo)體晶片剝離所述紫外線可剝離帶的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，所述夾持步驟是將所述半導(dǎo)體晶片放置在所述紫外線透射板或按壓構(gòu)件上并且通過使所述紫外線透射板和按壓構(gòu)件彼此相對移動來夾持所述半導(dǎo)體晶片的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，所述夾持步驟是通過將半導(dǎo)體晶片夾持在所述紫外線透射板和按壓構(gòu)件之間來校正所述半導(dǎo)體晶片的翹曲的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于， 所述半導(dǎo)體晶片的厚度為80 μ m或更大到140 μ m或更小。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其特征在于，所述紫外光照射步驟是用lOOOmJ/cm2或更大的紫外光來照射所述紫外線可剝離帶的步驟。
6.一種半導(dǎo)體器件制造裝置，包括用紫外光來照射紫外線可剝離帶的紫外線光源；其上放置附著有所述紫外線可剝離帶的半導(dǎo)體晶片的支承件；設(shè)置在所述支承件的相反側(cè)的校正所述半導(dǎo)體晶片的翹曲的校正構(gòu)件；以及使所述支承件和校正構(gòu)件彼此相對移動的機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件制造裝置，其特征在于，所述校正構(gòu)件和支承所述半導(dǎo)體晶片的支承件中的與附著在所述半導(dǎo)體晶片上的紫外線可剝離帶緊貼的一個(gè)由紫外線透射板構(gòu)成，并且被設(shè)置成可從所述紫外線光源隔著所述紫外線透射板向所述紫外線可剝離帶照射紫外線。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件制造裝置，其特征在于，紅外線截止濾波器設(shè)置在所述紫外線光源和紫外線透射板之間。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件制造裝置，其特征在于，所述紫外線光源為熒光管型黑光源、金屬鹵化物燈、紫外發(fā)光二極管、或汞燈。
10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件制造裝置，其特征在于， 所述紫外線透射板為透射所述紫外光的耐熱玻璃板。
全文摘要
提供了一種半導(dǎo)體器件制造方法和制造裝置，當(dāng)晶片有翹曲時(shí)，有可能用短時(shí)間的紫外線照射來有效地剝離紫外線可剝離帶。即使當(dāng)晶片有翹曲時(shí)，通過用紫外線透射板來校正晶片的翹曲并且用紫外光來均勻地照射附著在晶片上的紫外線可剝離帶，有可能減少紫外線光源和紫外線可剝離帶之間的距離。同樣，通過用紫外線透射板來阻斷來自紫外線光源的熱量，有可能抑制晶片溫度的上升。其結(jié)果是，有可能用短時(shí)間的紫外線照射來有效地從晶片剝離紫外線可剝離帶，而不殘留任何粘合劑殘余物。
文檔編號H01L21/68GK102456603SQ20111034052
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者浦野裕一 申請人:富士電機(jī)株式會社