[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法，特别涉及应用于功率元件的半导体装置的制造方法。

背景技术

在半导体装置中，正在开展利用三维装配的封装件的高密度化。伴随于此，要求使晶片的厚度变薄，在半导体装置的加工完成时的晶片的厚度，变薄到2.5μm左右的厚度。

作为半导体装置，有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅型双极晶体管)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectiveTransistor：MOS型场效应晶体管)等的功率元件。这些功率元件(功率类半导体装置)例如作为产业用电动机、汽车用电动机等的逆变电路、大容量服务器的电源装置、或者无停电电源装置等的半导体开关而被广泛使用。

在这样的功率类半导体装置中，为了改善以导通特性等代表的通电特性，进行将半导体衬底较薄地加工。近年来，为了改善成本方面和特性方面，使用以FZ(Floating Zone，浮区)晶片为基础的极薄的半导体衬底。例如，在600V耐压的IGBT中，需要使半导体衬底变薄到60～70μm左右。

通常，半导体衬底通过晶背研磨(Back Grinding)、利用抛光(polish)的研磨、或者机械研磨而被较薄地加工。当以这样的方法将半导体衬底较薄地加工时，在半导体衬底中产生变形。因此，为了除去该产生变形的部分，在半导体衬底的背面实施湿法蚀刻处理或干法蚀刻处理。

此外，在功率类半导体装置中，由于需要在半导体衬底的背面形成注入层、或背面电极，所以对半导体衬底的背面实施离子注入处理、溅射处理、以及热处理。可是，由于这样的处理是在将半导体衬底较薄地加工之后进行，所以有在该处理时半导体衬底容易破裂的问题。

为了抑制这样的半导体衬底的破裂，例如在日本特开2007-335659号公报中，提出了在半导体衬底的外周端部的背面设置阶梯差(厚度)，提高半导体衬底的强度的方法。

可是，在这样的方法中，在为了除去磨削等导致的加工变形而在半导体衬底的背面实施湿法蚀刻处理时，存在药液由于外周端部的阶梯差而飞散的问题。此外，在将晶片切割为一个一个的芯片的工序中，在将半导体衬底贴附在切割支架(dicing frame)时，存在气泡进入半导体衬底与胶带之间的问题。进而，在除去阶梯差时，有在半导体衬底的背面形成的铝的背面电极侵蚀，或由于设置阶梯差，导致获得的芯片的收获率降低的问题。

此外，作为半导体衬底容易破裂的原因，特别是可以举出半导体衬底的外周端部成为刀的边缘那样的情况。这是由于通常半导体衬底的外周端部以剖面形状成为椭圆的一部分的方式被倒角，所以当通过研磨等将半导体衬底较薄地加工时，半导体衬底的外周部成为刀的边缘那样，该边缘的部分容易出缺口或破裂。

为了抑制这样的半导体衬底的外周端部出缺口等，在日本特开2003-59878号公报中，提出了对半导体衬底的外周端部进行研磨的方法。可是，在该情况下，如以下所示，由于除去加工变形时的湿法蚀刻，有时半导体衬底的外周端部以再次变成刀的边缘的方式而被蚀刻。

也就是说，在使半导体衬底变薄时，为了通过晶背研磨工序除去在半导体衬底产生的加工变形，需要应力消除工序。在这样的应力消除工序中，在半导体衬底的背面实施根据利用硝酸-氢氟酸的药液的湿法蚀刻。

这时，硝酸-氢氟酸可能从半导体衬底的背面蔓延到外周端部的表面侧。于是，通过蔓延的硝酸-氢氟酸，半导体衬底的外周端部的表面侧被蚀刻，半导体衬底的外周端部再次变为刀的边缘那样，半导体衬底的外周端部容易出缺口、破裂的问题依然存在。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种抑制半导体衬底的出缺口、破裂的半导体装置的制造方法。

本发明的一个半导体装置的制造方法，具备以下的工序。在具有相互相向的第一主表面和第二主表面的半导体衬底的第一主表面，形成保护膜，该保护膜从半导体衬底的外周端部朝向内侧，具有规定的宽度并沿着外周端部延伸。通过对半导体衬底的外周端部进行磨削，形成与第一主表面和第二主表面正交的外周端面。通过对半导体衬底的第二主表面进行磨削，从而使半导体衬底的厚度变薄到规定的厚度。在使磨削了的第二主表面朝向上方的状态下，通过一边使半导体衬底旋转一边在第二主表面上喷出规定的药液，从而在第二主表面实施蚀刻处理。