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特開2024-131226半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131226
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3205 20060101AFI20240920BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
H01L21/88 B
H01L21/78 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041353
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】317011920
【氏名又は名称】東芝デバイス＆ストレージ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100118843
【弁理士】
【氏名又は名称】赤岡 明
(74)【代理人】
【識別番号】100152205
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 昌司
(72)【発明者】
【氏名】野村 一城
(72)【発明者】
【氏名】大橋 健一
(72)【発明者】
【氏名】山下 創一
(72)【発明者】
【氏名】森 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】村吉 彬
(72)【発明者】
【氏名】奥山 拓希
【テーマコード（参考）】
5F033
5F063
【Ｆターム（参考）】
5F033GG01
5F033KK07
5F033KK11
5F033KK13
5F033KK14
5F033MM11
5F033MM17
5F033PP15
5F033PP19
5F033QQ08
5F033QQ11
5F033QQ19
5F033QQ53
5F033VV07
5F033XX00
5F063AA05
5F063CB05
5F063CB06
5F063CB29
5F063DD68
5F063DD85
5F063EE21
(57)【要約】
【課題】信頼性を向上させることが可能な半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る半導体装置は、第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１電極と、前記第２主面上に配置された半導体基板と、前記半導体基板の、前記第１電極と接する第３主面と反対側の第４主面上に配置された第２電極と、を備える。前記第１電極は、前記第１主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第１主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面と、を有し、前記第１主面、前記第１側面および前記第２側面が曲面を介して互いに接続されている。
【選択図】図１
【解決手段】本実施形態に係る半導体装置は、第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１電極と、前記第２主面上に配置された半導体基板と、前記半導体基板の、前記第１電極と接する第３主面と反対側の第４主面上に配置された第２電極と、を備える。前記第１電極は、前記第１主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第１主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面と、を有し、前記第１主面、前記第１側面および前記第２側面が曲面を介して互いに接続されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１電極と、
前記第２主面上に配置された半導体基板と、
前記半導体基板の、前記第１電極と接する第３主面と反対側の第４主面上に配置された第２電極と、
を備え、
前記第１電極は、前記第１主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第１主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面と、を有し、
前記第１主面、前記第１側面および前記第２側面が曲面を介して互いに接続されている、半導体装置。
前記第２主面上に配置された半導体基板と、
前記半導体基板の、前記第１電極と接する第３主面と反対側の第４主面上に配置された第２電極と、
を備え、
前記第１電極は、前記第１主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第１主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面と、を有し、
前記第１主面、前記第１側面および前記第２側面が曲面を介して互いに接続されている、半導体装置。
【請求項2】
前記第１電極は、前記第１主面のすべての角部において丸みを有する
請求項１に記載の半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記第１主面および前記第１側面が曲面を介して互いに接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第１電極は、前記第１主面のすべての辺部において丸みを有する
請求項３に記載の半導体装置。
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記半導体基板は、前記第３主面と、前記第３主面と略垂直に交わる第３側面と、前記第３主面および前記第３側面のいずれとも略垂直に交わる第４側面と、を有し、
前記第３主面、前記第３側面および前記第４側面が曲面を介して互いに接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
前記第３主面、前記第３側面および前記第４側面が曲面を介して互いに接続されている
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項6】
前記半導体基板は、前記第３主面のすべての角部において丸みを有する
請求項５に記載の半導体装置。
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第３主面および前記第３側面が曲面を介して互いに接続されている
請求項５に記載の半導体装置。
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記半導体基板は、前記第３主面のすべての辺部において丸みを有する
請求項７に記載の半導体装置。
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第１電極、前記半導体基板および前記第２電極の厚さの合計は、５０μｍ以下である
請求項１または５に記載の半導体装置。
請求項１または５に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第１電極の曲面の曲率半径は１０μｍ以上である
請求項１に記載の半導体装置。
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第１電極および前記半導体基板のうち少なくとも一方の曲面の曲率半径は１０μｍ以上である
請求項５に記載の半導体装置。
請求項５に記載の半導体装置。
【請求項12】
前記半導体装置は、縦型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記第１電極は、ドレイン電極であり、
前記第２電極は、ソース電極である
請求項１または５に記載の半導体装置。
前記第１電極は、ドレイン電極であり、
前記第２電極は、ソース電極である
請求項１または５に記載の半導体装置。
【請求項13】
請求項１または５に記載の半導体装置と、
前記第１電極と電気的に接続する第１金属部材と、
前記第２電極と電気的に接続する第２金属部材と、
前記半導体装置を封止する封止材と、
を備える半導体モジュール。
前記第１電極と電気的に接続する第１金属部材と、
前記第２電極と電気的に接続する第２金属部材と、
前記半導体装置を封止する封止材と、
を備える半導体モジュール。
【請求項14】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面上に第１電極層が配置され、前記第２主面上に第２電極層が配置されたウェハを用意する工程と、
前記第１電極層上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジストを、前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置において選択的に露光し、現像することにより、底面に前記第１電極層が露出する複数の開口を格子点状に形成する工程と、
前記開口の底面に露出した前記第１電極層をエッチングすることにより、前記第１電極層に複数の凹部を格子点状に形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、
前記第１電極層上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
前記第１電極層上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジストを、前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置において選択的に露光し、現像することにより、底面に前記第１電極層が露出する複数の開口を格子点状に形成する工程と、
前記開口の底面に露出した前記第１電極層をエッチングすることにより、前記第１電極層に複数の凹部を格子点状に形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、
前記第１電極層上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項15】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第１主面上に第１電極層が配置され、前記第２主面上に第２電極層が配置されたウェハを用意する工程と、
前記ウェハを所定のダイシングラインに沿ってダイシングすることによって、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程であって、前記半導体装置は、前記第１主面と接触する主面の反対側の第３主面と、前記第３主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第３主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面とを有する第１電極を備える、工程と、
前記第３主面と前記第１側面との間の境界線および前記第３主面と前記第２側面との間の境界線に沿ってレーザアブレーション加工を行う、または、前記第３主面、前記第１側面および前記第２側面からなる角部に対してレーザアブレーション加工を行うことにより、前記角部の一部を除去し、前記角部に丸みを持たせる工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記個片化された半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
前記ウェハを所定のダイシングラインに沿ってダイシングすることによって、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程であって、前記半導体装置は、前記第１主面と接触する主面の反対側の第３主面と、前記第３主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第３主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面とを有する第１電極を備える、工程と、
前記第３主面と前記第１側面との間の境界線および前記第３主面と前記第２側面との間の境界線に沿ってレーザアブレーション加工を行う、または、前記第３主面、前記第１側面および前記第２側面からなる角部に対してレーザアブレーション加工を行うことにより、前記角部の一部を除去し、前記角部に丸みを持たせる工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記個片化された半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項16】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面とを有し、前記第２主面に第２電極層が配置されたウェハを用意する工程と、
前記第１主面上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジストを、前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置において選択的に露光し、現像することにより、底面に前記ウェハの前記第１主面が露出する複数の開口を格子点状に形成する工程と、
前記開口に露出した前記ウェハをエッチングし、前記ウェハに複数の凹部を格子点状に形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、
前記第１主面上に第１電極層を形成する工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
前記第１主面上に、レジストを塗布する工程と、
前記レジストを、前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置において選択的に露光し、現像することにより、底面に前記ウェハの前記第１主面が露出する複数の開口を格子点状に形成する工程と、
前記開口に露出した前記ウェハをエッチングし、前記ウェハに複数の凹部を格子点状に形成する工程と、
前記レジストを除去する工程と、
前記第１主面上に第１電極層を形成する工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項17】
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面を有し、前記第２主面に第２電極層が配置されたウェハを用意する工程と、
前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置における前記第２電極層上に、格子点状にスペーサを形成する工程と、
前記ウェハを、前記第２主面側が支持治具に対向するように、前記支持治具上に配置する工程と、
前記ウェハの前記第１主面を研削する工程と、
前記第１主面上に第１電極層を形成する工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
前記ウェハの所定のダイシングラインの交点に対応する位置における前記第２電極層上に、格子点状にスペーサを形成する工程と、
前記ウェハを、前記第２主面側が支持治具に対向するように、前記支持治具上に配置する工程と、
前記ウェハの前記第１主面を研削する工程と、
前記第１主面上に第１電極層を形成する工程と、
前記第１電極上にダイシングテープを貼り付ける工程と、
前記ダイシングラインに沿って前記ウェハをダイシングすることにより、前記ウェハを複数の半導体装置に個片化する工程と、
前記ダイシングテープを引き延ばし、前記半導体装置をピックアップする工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
縦型ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体装置を備える半導体モジュールにおいて、半導体装置の電極が、はんだ等の接合材を介してリード材（金属部材）に電気的に接続されている。
【0003】
半導体装置は電極層が形成されたウェハをダイシングにより個片化して形成されるため、電極の角部は角張った形状を有する。したがって、半導体モジュールにおいては、接合材の熱膨張等により電極の角部に応力が集中し易くなる。その結果、環境温度の変化が大きい場合等において、半導体基板が破損するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第２８９０８５１号
【特許文献2】特開２００７－１６５３７１号公報
【特許文献3】特開２０１３－１６１９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の実施形態は、信頼性を向上させることが可能な半導体装置、半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本実施形態に係る半導体装置は、第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を有する第１電極と、前記第２主面上に配置された半導体基板と、前記半導体基板の、前記第１電極と接する第３主面と反対側の第４主面上に配置された第２電極と、を備える。前記第１電極は、前記第１主面と略垂直に交わる第１側面と、前記第１主面および前記第１側面のいずれとも略垂直に交わる第２側面と、を有し、前記第１主面、前記第１側面および前記第２側面が曲面を介して互いに接続されている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１の実施形態に係る半導体モジュールの断面図である。
【図2A】第１の実施形態に係る半導体装置の上面図である。
【図2D】第１の実施形態に係る半導体装置が備える第１電極の立体斜視図である。
【図3A】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の例における工程を説明するための断面図である。
【図4A】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第２の例における工程を説明するための断面図である。
【図5】第１の実施形態の変型例に係る半導体装置が備える第１電極の立体斜視図である。
【図6A】第２の実施形態に係る半導体装置の上面図である。
【図6C】第２の実施形態に係る半導体装置が備える第１電極および半導体基板の立体斜視図である。
【図7A】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第１の例における工程を説明するための断面図である。
【図8A】第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法の第２の例における工程を説明するための断面図である。
【図9】第２の実施形態の変型例に係る半導体装置が備える第１電極および半導体基板の立体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0009】
なお、本明細書では、ＸＹＺ座標を採用し、半導体装置の厚み方向（後述の電極３、半導体基板２および電極４の積層方向）をＺ方向とし、Ｚ方向に略直交する一方向をＸ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に略直交する方向をＹ方向とする。
【0010】
【0011】
まず、半導体装置１を備える半導体モジュール１０について説明する。図１は、半導体モジュール１０の構成例を示す断面図である。半導体モジュール１０は、半導体装置１と、接合材１１と、金属部材１２と、接合材１３と、金属部材１４と、封止材１５と、を備えている。
【0012】
接合材１１は、半導体装置１の電極３と金属部材１２を電気的に接続する。接合材１１は、例えばはんだである。接合材１１は、熱処理することによって電極３と金属部材１２との間で焼結される焼結材であってもよい。
【0013】
金属部材１２は、接合材１１を介して電極３と電気的に接続されるように配置される。金属部材１２には、例えば、銅等の導電性材料が用いられる。
【0014】
接合材１３は、半導体装置１の電極４と金属部材１４を電気的に接続する。接合材１３は、例えばはんだである。接合材１３は、熱処理することによって電極４と金属部材１４の間で焼結される焼結材であってもよい。接合材１１、１３には、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）またはそれらの組み合わせ等が用いられてよい。
【0015】
金属部材１４は、接合材１３を介して電極４と電気的に接続されるように配置される。金属部材１４には、例えば、銅等の導電性材料が用いられる。
【0016】
封止材１５は、半導体装置１を封止し、半導体装置１を封止材１５の外部から保護する。封止材１５は、接合材１１、金属部材１２、接合材１３および金属部材１４のうち少なくとも１つの一部または全部を封止してもよい。封止材１５は、絶縁性を有しており、例えば、樹脂が用いられる。
【0017】
【0018】
半導体装置１は、半導体基板２と、電極（第１電極）３と、電極（第２電極）４と、を備える。半導体装置１は、半導体素子として、電極４と電極３との間に電流を流すように構成されている。半導体装置１は、縦型のＭＯＳＦＥＴであってもよい。半導体装置１がＭＯＳＦＥＴである場合、電極３はドレイン電極に対応し、電極４はソース電極に対応する。より詳細には、半導体装置１は、低電圧駆動のＭＯＳＦＥＴ（ＬＶＭＯＳＦＥＴ：Low voltage MOSFET）であってもよい。
【0019】
半導体基板２は、例えば、シリコンインゴットをスライスして形成されたウェハに、半導体素子を形成し、個片化されたものである。半導体基板２には、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、または、窒化ガリウム（ＧａＮ）が用いられる。半導体基板２は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２と、を有する。
【0020】
電極３は、主面３１および主面３１の反対側の主面３２を有する。半導体基板２は、主面３２上に配置されている。半導体基板２の主面２１が電極３に接している。また、図２Ｄに示すように、電極３は、主面３１と略垂直に交わる側面３３と、主面３１および側面３３のいずれとも略垂直に交わる側面３４と、を有する。
【0021】
電極４は、半導体基板２の主面２２上に配置されている。なお、半導体装置１が縦型ＭＯＳＦＥＴの場合、主面２２にはゲート電極（図示せず）も配置される。
【0022】
電極３および電極４には、例えば、銅、ニッケル（Ｎｉ）、銀、金（Ａｕ）、または、パラジウム（Ｐｄ）等の材料が用いられる。
【0023】
電極３、半導体基板２および電極４の厚さの合計Ｔ（厚さＴ）は、５０μｍ以下であってもよい。厚さＴが５０μｍ以下であることにより、半導体装置１のオン抵抗を十分に低減することができる。
【0024】
図２Ｃおよび図２Ｄに示されるように、電極３の主面３１、側面３３および側面３４は、曲面３５を介して互いに接続されている。これにより、電極３は、角部Ｘ１において丸みを有している。換言すれば、電極３は、丸みを有する角部Ｘ１を備える。
【0025】
本実施形態では、図２Ｄに示すように、電極３は、１つの角部だけでなく、全ての角部において丸みを有している。なお、電極３は、少なくとも１つの角部において丸みを有していてもよい。
【0026】
曲面３５の曲率半径（即ち、角部Ｘ１の曲率半径）は、例えば、１０μｍ以上であってもよい。これにより、電極３の角部Ｘ１にかかる応力をより効果的に分散させることができる。
【0027】
上記のように、本実施形態によれば、電極３が、角部Ｘ１において丸みを有しているため、半導体モジュール１０において、接合材１１により電極３の角部Ｘ１にかかる応力を分散することができる。これにより、半導体装置１の信頼性を向上させることができる。
【0028】
＜半導体装置１の製造方法＞
以下、図面を参照しながら、半導体装置１の製造方法を説明する。電極３の角部Ｘ１に丸みを持たせる製法の一例として、エッチングまたはレーザアブレーション加工を用いる製法について説明する。図３Ａ～図３Ｅはエッチングによる製造方法（第１の例）を示し、図４Ａ～図４Ｄはレーザアブレーションによる製造方法（第２の例）を示す。
以下、図面を参照しながら、半導体装置１の製造方法を説明する。電極３の角部Ｘ１に丸みを持たせる製法の一例として、エッチングまたはレーザアブレーション加工を用いる製法について説明する。図３Ａ～図３Ｅはエッチングによる製造方法（第１の例）を示し、図４Ａ～図４Ｄはレーザアブレーションによる製造方法（第２の例）を示す。
【0029】
［第１の例（エッチング）］
まず、図３Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２とを有し、主面２１上に電極層３Ａが配置され、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。なお、ウェハ２Ｗには、各種の半導体領域がすでに形成されており、以下の別の例でも同様である。たとえば、半導体装置１が縦型ＭＯＳＦＥＴの場合、ウェハ２Ｗには、ベース領域、ソース領域、ドレイン領域等が形成されている。
まず、図３Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２とを有し、主面２１上に電極層３Ａが配置され、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。なお、ウェハ２Ｗには、各種の半導体領域がすでに形成されており、以下の別の例でも同様である。たとえば、半導体装置１が縦型ＭＯＳＦＥＴの場合、ウェハ２Ｗには、ベース領域、ソース領域、ドレイン領域等が形成されている。
【0030】
次に、図３Ａ（２）に示されるように、電極３上にレジストＲを塗布する。
【0031】
次に、図３Ａ（３）および図３Ｄに示されるように、レジストＲを、ウェハ２ＷのダイシングラインＬの交点に対応する位置において、選択的に露光する。その後、現像することにより、図３Ｄに示すように、底面に電極層３Ａが露出する開口ＯＰを格子点状に（つまり、ダイシングラインＬの交点に対応する位置に）形成する。図３Ｄは、図３Ａ（３）に示される状態の上面図である。
【0032】
なお、図３Ｄには、方形状の開口ＯＰが示されているが、開口ＯＰの形状はこれに限定されず、円形状など、如何なる形状であってもよい。
【0033】
次に、図３Ａ（４）に示されるように、開口ＯＰの底面に露出した電極層３Ａをエッチングすることにより、電極層３Ａに複数の凹部ＲＥ１を格子点状に形成する。凹部ＲＥ１の深さは、例えば１０μｍ以上である。エッチングはドライエッチングまたはウェットエッチングである。凹部ＲＥ１を形成することにより、後にウェハ２Ｗを複数の半導体装置１に個片化したときに、半導体装置１が備える電極３は、角部Ｘ１において丸みを有するようになる。
【0034】
【0035】
次に、図３Ｂ（２）に示されるように、電極層３Ａ上にダイシングテープＤを貼り付ける。この後、ウェハ２Ｗにガラス板等の支持部材が貼り合わされている場合は、支持部材を取り外す。
【0036】
次に、図３Ｂ（３）に示されるように、ダイシングラインＬに沿ってウェハ２Ｗをダイシングすることにより、ウェハ２Ｗを複数の半導体装置１に個片化する。半導体装置１は、半導体基板２、電極３および電極４を備える。なお、ダイシングは、ブレードダイシングまたはレーザダイシング等の任意の方法で行われる。
【0037】
次に、図３Ｂ（４）に示されるように、ダイシングテープＤを引き延ばす。その後、図３Ｃ（１）に示されるように、個片化された半導体装置１を、突き上げピンＰを用いて突き上げ、コレットＣを用いてピックアップする。
【0038】
ピックアップされた半導体装置１は、例えばダイボンダに搬送され、リードフレーム（図示せず）の上に接合材１１を介して載置される。その後、金属部材１２，１４のマウント工程、金属部材１２，１４と半導体装置１をワイヤで接続するワイヤボンディング工程、封止材１５で半導体装置１を封止するモールド工程などを経て、半導体モジュール１０が製造される。ピックアップ後の工程は、以下の別の例においても同様である。
【0039】
上記工程を経て、第１の実施形態に係る半導体装置１が製造される。
【0040】
次に、レーザアブレーション加工を用いる半導体装置１の製造方法について説明する。
【0041】
［第２の例（レーザアブレーション）］
まず、図４Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２とを有し、主面２１上に電極層３Ａが配置され、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。ウェハ２Ｗは、例えば支持治具Ｊによって支持されている。支持治具Ｊは、例えばガラスまたはダイシングテープである。
まず、図４Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２とを有し、主面２１上に電極層３Ａが配置され、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。ウェハ２Ｗは、例えば支持治具Ｊによって支持されている。支持治具Ｊは、例えばガラスまたはダイシングテープである。
【0042】
次に、図４Ａ（２）に示されるように、ダイシングラインＬに沿ってウェハ２Ｗをダイシングすることによって、ウェハ２Ｗを複数の半導体装置１に個片化する。これにより、側面３３と側面３４を有する電極３が形成される。ダイシングは、ブレードダイシングまたはレーザダイシング等の任意の方法で行われる。
【0043】
【0044】
次に、図４Ａ（３）に示されるように、電極３の角部の一部をレーザアブレーション加工によって除去する。例えば、主面３１、側面３３および側面３４からなる角部の一部を除去することで、丸みを有する角部Ｘ１が形成される。
【0045】
レーザアブレーション加工の際、例えば、図４Ｄに示されるように、ダイシングされたウェハ２Ｗの辺（主面３１と側面３３との間の境界線および主面３１と側面３４との間の境界線）に沿ってレーザ光を照射する。即ち、図４Ｄに示される矢印Ａ１および矢印Ａ２に沿ってレーザアブレーション加工を行う。これにより、矢印Ａ１と矢印Ａ２との交点部分は、レーザアブレーション加工が２回実施されるため、電極３の除去量が大きくなる。そのため、図２Ｄに示されるように、電極３が角部Ｘ１において丸みを有するようになる。レーザアブレーション加工では、たとえば、ＵＶレーザが使用される。
【0046】
なお、レーザアブレーション加工は、例えば、図４Ｅに示される領域Ａのように、電極３の角部のみに対して選択的に行ってもよい。
【0047】
次に、図４Ａ（４）に示されるように、電極３上にダイシングテープＤを貼り付ける。その後、図４Ｂ（１）に示されるように、ダイシングテープＤを引き延ばす。そして、図４Ｂ（２）に示されるように、個片化された半導体装置１を、突き上げピンＰを用いて突き上げ、コレットＣを用いてピックアップする。
【0048】
上記工程を経て、第１の実施形態に係る半導体装置１が製造される。
【0049】
第１の例または第２の例のいずれにせよ、上記の半導体装置１の製造方法によれば、電極３が角部Ｘ１において丸みを有しているため、半導体装置１をダイシングテープＤから剥離し易くすることができる。
【0050】
半導体装置の裏面電極（ダイシングテープに接触している電極）の角部に丸みがない場合、半導体装置をピックアップする際、ダイシングテープから剥離し難い。ダイシング時に生じたバリ（裏面電極の金属バリ等）が、ダイシングテープに食い込んでいる場合、さらに剥離し難くなる。また、半導体装置の薄化に伴い（例えば厚さが５０μｍ以下）、半導体装置の剛性が下がるため、ピックアップ時に突き上げピンＰなどによってダイシングテープが変形する際、半導体装置も追随して変形し、損傷することがある。
【0051】
これに対し、上記の半導体装置１の製造方法によれば、電極３が角部Ｘ１において丸みを有しているため、半導体装置１をダイシングテープＤから容易に剥離することができる。また、ダイシング時に発生するバリがダイシングテープＤに食い込む可能性を低減することができる。これにより、半導体装置１が薄い場合（例えば厚さＴが５０μｍ以下）であっても、半導体装置１のピックアップ成功率を向上させることができ、半導体装置１の歩留まりを向上させることができる。
【0052】
また、第１の例または第２の例のいずれについても、角部Ｘ１の曲率半径は１０μｍ以上であってもよい。その場合、半導体装置１がダイシングテープＤからより剥離し易くなり、半導体装置１のピックアップ成功率を向上させることができる。
【0053】
（変形例）
次に、図５を参照して第１の実施形態の変形例を説明する。図５に示されるように、本変形例において、電極３の主面３１および側面３３は、曲面３６を介して互いに接続されている。これにより、電極３は、主面３１および側面３３を含む辺部Ｙ１において丸みを有する。換言すれば、電極３は、丸みを有する辺部Ｙ１を備える。
次に、図５を参照して第１の実施形態の変形例を説明する。図５に示されるように、本変形例において、電極３の主面３１および側面３３は、曲面３６を介して互いに接続されている。これにより、電極３は、主面３１および側面３３を含む辺部Ｙ１において丸みを有する。換言すれば、電極３は、丸みを有する辺部Ｙ１を備える。
【0054】
本変形例では、図５に示すように、電極３は、主面３１の１つの辺部だけでなく、主面３１の全ての辺部において丸みを有している。なお、電極３は、主面３１の少なくとも１つの辺部において丸みを有していてもよい。
【0055】
本変形例によれば、電極３が辺部Ｙ１においても丸みを有しているため、半導体モジュール１０において接合材１１により電極３の辺部Ｙ１にかかる応力を分散させることができる。よって、半導体装置１の耐久性をより向上させることができる。
【0056】
また、電極３が本変形例のような形状をとることにより、個片化された半導体装置１をピックアップする工程において、角部Ｘ１だけでなく、辺部Ｙ１においても、ダイシングテープＤから剥離し易くなる。このため、半導体装置１のピックアップをより容易にし、歩留まりをさらに向上させることができる。
【0057】
（第２実施形態）
次に、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａについて説明する。第１の実施形態では、電極３が角部Ｘ１において丸みを有していることにより、電極３の角部Ｘ１に応力が集中することを防ぎ、半導体装置１の耐久性を向上させることができることを説明した。これに対し、第２の実施形態では、半導体基板２の角部Ｘ２にも、丸みを持たせている。これにより、半導体基板２の角部Ｘ２についても応力が集中することを防ぎ、より耐久性を向上させた半導体装置を提供することができる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に第２の実施形態を説明する。
次に、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａについて説明する。第１の実施形態では、電極３が角部Ｘ１において丸みを有していることにより、電極３の角部Ｘ１に応力が集中することを防ぎ、半導体装置１の耐久性を向上させることができることを説明した。これに対し、第２の実施形態では、半導体基板２の角部Ｘ２にも、丸みを持たせている。これにより、半導体基板２の角部Ｘ２についても応力が集中することを防ぎ、より耐久性を向上させた半導体装置を提供することができる。以下、第１の実施形態との相違点を中心に第２の実施形態を説明する。
【0058】
図６Ａは、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａを説明するための上面図である。第１の実施形態で説明した図面と同じ名称または機能の要素には同じ符号を付している。以後、変更または追加された事項を除き説明を省略する。
【0059】
【0060】
半導体基板２は、電極３と接する主面２１と、主面２１と略垂直に交わる側面２３と、主面２１および側面２３のいずれとも略垂直に交わる側面２４と、を有する。
【0061】
図６Ｂおよび図６Ｃに示されるように、半導体基板２の主面２１、側面２３および側面２４は、曲面２５を介して互いに接続されている。これにより、半導体基板２の角部Ｘ２において、丸みを有している。換言すれば、半導体基板２は、丸みを有する角部Ｘ２を備える。また、電極３も、半導体基板２の形状に合わせて、第１の実施形態と同様に角部に丸みを有している。換言すれば、電極３も丸みを有する角部Ｘ１を備える。
【0062】
曲面２５の曲率半径（即ち、角部Ｘ２の曲率半径）は、例えば、１０μｍ以上であってもよい。これにより、半導体基板２の角部Ｘ２にかかる応力をより効果的に分散させることができる。
【0063】
本実施形態では、図６Ｃに示すように、半導体基板２は、主面２１の１つの角部だけでなく、主面２１の全ての角部において丸みを有している。なお、半導体基板２は、主面２１の少なくとも１つの角部において丸みを有していてもよい。
【0064】
このように、第２の実施形態によれば、電極３だけでなく、半導体基板２も角部Ｘ２において丸みを有している。このため、半導体基板２の角部Ｘ２にかかる応力を分散することができる。これにより、半導体装置１Ａの耐久性をより向上させることができる。たとえば、半導体装置の薄化により電極３が薄い場合であっても、本実施形態によれば、半導体基板２も角部Ｘ２おいて丸みを有するので、半導体装置１Ａの耐久性を維持、向上させることができる。
【0065】
また、第１の実施形態では、電極３が角部Ｘ１において丸みを有することとしていたが、第２の実施形態では、半導体基板２が角部Ｘ２において丸みを有している。このため、半導体装置１が横型ＭＯＳＦＥＴである場合など、主面２１上に電極が配置されていない場合（半導体基板２の一方の主面にのみ電極が配置されている場合）でも、第２の実施形態は同様に適用可能である。
【0066】
＜半導体装置１Ａの製造方法＞
以下、図面を参照しながら、半導体装置１Ａの製造方法を説明する。角部Ｘ２に丸みを持たせる製法の一例として、エッチングまたはスペーサを用いる製法について説明する。図７Ａ～図７Ｃはエッチングによる製造方法（第３の例）を示し、図８Ａ～図８Ｃはスペーサを用いる方法（第４の例）を示す。
以下、図面を参照しながら、半導体装置１Ａの製造方法を説明する。角部Ｘ２に丸みを持たせる製法の一例として、エッチングまたはスペーサを用いる製法について説明する。図７Ａ～図７Ｃはエッチングによる製造方法（第３の例）を示し、図８Ａ～図８Ｃはスペーサを用いる方法（第４の例）を示す。
【0067】
［第３の例（エッチング）］
まず、図７Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２を有し、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。
まず、図７Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２を有し、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。
【0068】
次に、図７Ａ（２）に示されるように、ウェハ２Ｗの主面２１上にレジストＲを塗布する。
【0069】
次に、図７Ａ（３）に示されるように、レジストＲを、ウェハ２ＷのダイシングラインＬの交点に対応する位置において、選択的に露光する。その後、現像することにより、底面に主面２１が露出する開口ＯＰを格子点状に（つまり、ダイシングラインＬの交点に対応する位置に）形成する。第１の例と同様に、開口ＯＰはダイシングラインＬの交点に対応する位置に、格子点状に形成される。なお、開口ＯＰの形状は円形状など、如何なる形状であってもよい。
【0070】
次に、図７Ａ（４）に示されるように、開口ＯＰの底面に露出した半導体基板２をエッチングすることにより、半導体基板２に複数の凹部ＲＥ２を格子点状に形成する。凹部ＲＥ２の深さは、例えば１０μｍ以上である。エッチングはドライエッチングまたはウェットエッチングである。凹部ＲＥ２を形成することにより、後にウェハ２Ｗを複数の半導体装置１Ａに個片化したときに、半導体基板２が角部Ｘ２において丸みを有するようになる。
【0071】
次に、図７Ｂ（１）に示されるように、レジストＲを、現像液などを用いて除去する。これにより、ダイシングラインＬの交点に沿って凹部ＲＥ２が配置された状態になる。
【0072】
次に、図７Ｂ（２）に示されるように、ウェハ２Ｗの主面２１上に、電極層３Ａを形成する。例えば、蒸着法またはスパッタリング法などにより、主面２１上に電極層３Ａを形成する。
【0073】
次に、図７Ｂ（３）に示されるように、電極層３Ａ上にダイシングテープＤを貼り付ける。この後、ウェハ２Ｗにガラス板等の支持部材が貼り合わされている場合は、支持部材を取り外す。
【0074】
次に、図７Ｂ（４）に示されるように、ダイシングラインＬに沿ってウェハ２Ｗをダイシングすることにより、ウェハ２Ｗを複数の半導体装置１Ａに個片化する。ダイシングは、ブレードダイシングまたはレーザダイシング等の任意の方法で行われる。
【0075】
次に、図７Ｃ（１）に示されるように、ダイシングテープＤを引き延ばす。そして、図７Ｃ（２）に示されるように、個片化された半導体装置１Ａを、突き上げピンＰを用いて突き上げ、コレットＣを用いてピックアップする。
【0076】
上記工程を経て、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａが製造される。
【0077】
次に、スペーサを用いる半導体装置１Ａの製造方法について説明する。
【0078】
［第４の例（スペーサ）］
まず、図８Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２を有し、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。
まず、図８Ａ（１）に示されるように、主面２１と、主面２１と反対側の主面２２を有し、主面２２上に電極層４Ａが配置されたウェハ２Ｗを用意する。補強のため、ウェハ２Ｗは、ガラス板等の支持部材（図示せず）に貼り合わせられてもよい。
【0079】
次に、図８Ａ（２）、図８Ｄに示されるように、ウェハ２Ｗの所定のダイシングラインＬの交点に対応する位置における、電極層４Ａ上に、格子点状にスペーサＳを形成する。スペーサＳは、例えばポリイミドからなる。図８Ｄは、図８Ａ（１）に示される状態の上面図である。スペーサＳの高さ（厚み）は、たとえば、１０μｍ以上である。
【0080】
次に、図８Ａ（３）に示されるように、ウェハ２Ｗを、主面２２側が支持治具Ｊに対向するように、支持治具Ｊ上に配置する。
【0081】
次に、図８Ａ（４）および図８Ｂ（１）に示されるように、ウェハ２Ｗの主面２１側を、研削機ＰＯを用いて研削する（バックグラインド工程）。このとき、研削機ＰＯはウェハ２Ｗを支持治具Ｊに押し付けながら研削する。そのため、ウェハ２Ｗの、スペーサＳが形成されている部分は、スペーサＳが形成されていない部分に比べ、より強い圧力がかかるため、研削される量が多くなる。
【0082】
研削中は、ウェハ２Ｗが研削機ＰＯによって支持治具Ｊに押し付けられるため、図８Ｂ（１）に示されるように、ウェハ２Ｗ（および電極層４Ａ）が歪む。研削が終了し、研削機ＰＯの押し付け力がなくなると、図８Ｂ（２）に示されるように、ウェハ２Ｗの形状が元に戻る。その結果、主面２１において、スペーサＳの真上に位置する部分が凹み、凹部ＲＥ３が形成される。凹部ＲＥ３を形成することにより、後にウェハ２Ｗを複数の半導体装置１Ａに個片化したときに、半導体基板２が角部Ｘ１において丸みを有するようになる。スペーサＳの高さが１０μｍ以上であるとき、凹部ＲＥ３の深さは、例えば１０μｍ以上である。
【0083】
次に、図８Ｂ（３）に示されるように、ウェハ２Ｗの主面２１上に、電極層３Ａを形成する。たとえば、蒸着法またはスパッタリング法などにより、主面２１上に電極層３Ａを形成する。
【0084】
次に、図８Ｂ（４）に示されるように、電極層３Ａ上にダイシングテープＤを貼り付ける。その後、図８Ｃ（１）および図８Ｅに示されるように、ダイシングラインＬに沿ってウェハ２Ｗをダイシングすることにより、ウェハ２Ｗを複数の半導体装置１Ａに個片化する。ダイシングは、ブレードダイシングまたはレーザダイシング等の任意の方法で行われる。
【0085】
次に、図８Ｃ（２）および図８Ｆに示されるように、ダイシングテープＤを引き延ばす。その後、図８Ｃ（３）に示されるように、個片化された半導体装置１Ａを、突き上げピンＰを用いて突き上げ、コレットＣを用いてピックアップする。
【0086】
上記工程を経て、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａが製造される。
【0087】
なお、上記の説明では、スペーサＳを半導体装置１Ａから除去していないが、スペーサＳを半導体装置１Ａから除去してもよい。また、バックグラインド工程前にダイシングを行う、いわゆる先ダイシング法を採用してもよい。
【0088】
第３の例または第４の例のいずれにせよ、上記の半導体装置１Ａの製造方法によれば、半導体基板２の角部Ｘ２に丸みを形成することにより、電極３の角部Ｘ１にも丸みを形成する。そのため、第２の実施形態に係る半導体装置１Ａの製造方法によっても、第１の実施形態に係る半導体装置１の製造方法と同様に、半導体装置１ＡをダイシングテープＤから剥離し易くすることができる。また、ダイシング時に発生するバリ（電極３の金属バリ等）がダイシングテープＤに食い込む可能性を低減することができる。これにより、半導体装置１Ａが薄い場合であっても、半導体装置１Ａのピックアップ成功率を向上させることができ、半導体装置１Ａの歩留まりを向上させることができる。
【0089】
また、第３の例または第４の例のいずれについても、角部Ｘ２の曲率半径は１０μｍ以上であってもよい。その場合、角部Ｘ２の形状（丸み）に追随して、角部Ｘ１の曲率半径も１０μｍ以上になる。これにより、半導体装置１ＡがダイシングテープＤからより剥離し易くなり、半導体装置１Ａのピックアップ成功率を向上させることができる。
【0090】
（変形例）
次に、図９を参照して第２の実施形態の変形例を説明する。図９に示されるように、本変形例において、半導体基板２の主面２１および側面２３は、曲面２６を介して互いに接続されている。これにより、半導体基板２は主面２１および側面２３からなる辺部Ｙ２においても丸みを有する。換言すれば、半導体基板２は、丸みを有する辺部Ｙ２を有する。
次に、図９を参照して第２の実施形態の変形例を説明する。図９に示されるように、本変形例において、半導体基板２の主面２１および側面２３は、曲面２６を介して互いに接続されている。これにより、半導体基板２は主面２１および側面２３からなる辺部Ｙ２においても丸みを有する。換言すれば、半導体基板２は、丸みを有する辺部Ｙ２を有する。
【0091】
本実施形態では、図９に示すように、半導体基板２は、主面２１の１つの辺部だけでなく、主面２１の全ての辺部において丸みを有している。なお、半導体基板２は、主面２１の少なくとも１つの辺部において丸みを有してもよい。
【0092】
本変形例によれば、半導体基板２が、角部Ｘ２だけでなく、辺部Ｙ２においても丸みを有しているため、辺部Ｙ２にかかる応力を分散させることができる。よって、半導体装置１Ａの耐久性をより向上させることができる。
【0093】
また、半導体基板２が本変形例のような形状をとることにより、製造工程において、角部Ｘ２だけでなく、辺部Ｙ２においても、ダイシングテープＤから剥離し易くなるため、半導体装置１Ａのピックアップをより容易にし、半導体装置１Ａの歩留まりをさらに向上させることができる。
【0094】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態および実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態および実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態および実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0095】
１、１Ａ 半導体装置
２ 半導体基板
２Ｗ ウェハ
３、４ 電極
３Ａ、４Ａ 電極層
１０ 半導体モジュール
１１、１３ 接合材
１２、１４ 金属部材
１５ 封止材
２１、２２ 主面
２３、２４ 側面
２５、２６ 曲面
３１、３２ 主面
３３、３４ 側面
３５、３６ 曲面
Ａ 領域
Ａ１ 矢印
Ａ２ 矢印
Ｃ コレット
Ｄ ダイシングテープ
Ｊ 支持治具
Ｌ ダイシングライン
ＯＰ 開口
Ｐ 突き上げピン
ＰＯ 研削機
Ｒ レジスト
ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３ 凹部
Ｓ スペーサ
Ｔ 厚さ
Ｘ１、Ｘ２ 角部
Ｙ１、Ｙ２ 辺部
２ 半導体基板
２Ｗ ウェハ
３、４ 電極
３Ａ、４Ａ 電極層
１０ 半導体モジュール
１１、１３ 接合材
１２、１４ 金属部材
１５ 封止材
２１、２２ 主面
２３、２４ 側面
２５、２６ 曲面
３１、３２ 主面
３３、３４ 側面
３５、３６ 曲面
Ａ 領域
Ａ１ 矢印
Ａ２ 矢印
Ｃ コレット
Ｄ ダイシングテープ
Ｊ 支持治具
Ｌ ダイシングライン
ＯＰ 開口
Ｐ 突き上げピン
ＰＯ 研削機
Ｒ レジスト
ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３ 凹部
Ｓ スペーサ
Ｔ 厚さ
Ｘ１、Ｘ２ 角部
Ｙ１、Ｙ２ 辺部
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図9】
