專利名稱：半導體裝置的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體裝置的制造方法，特別涉及切割的方法。
背景技術：
通常，在制造半導體裝置時，在晶片上形成了具有晶體管等各種元件的多個芯片之后，再進行為了使芯片單片化的切割。當象這樣進行切割時，有時晶片或元件會發(fā)生破損，而成為半導體裝置的制造成品率下降的原因。例如，在進行刀片切割時，有時在芯片的端部會產生欠缺(碎屑)(chipping)。當這些碎片到達半導體裝置中的形成了晶體管等各種元件的區(qū)域時，會破壞半導體裝置的性能。于是，至今為止仍在研究避免在進行這樣的切割時對半導體裝置帶來破損的技術。作為一個例子，參照圖13(a)及圖13(b)對專利文獻1所公開的半導體晶片的切斷方法加以說明。圖13(a)示出了半導體晶片11的一部分剖面。在半導體晶片11形成有具有各種元件的芯片，通過在劃片區(qū)域R中的切割線L上進行切斷(切割)來使芯片單片化，圖中沒有特別示出。劃片區(qū)域R為設置在芯片之間的用以切割的區(qū)域。這里，在半導體晶片11上的劃片區(qū)域R中，在切割線L的兩側設置有絕緣膜12。在圖13(b)中示出了用刀片13對半導體晶片11進行切割時的樣子。切割是沿著位于兩個絕緣膜12之間的切斷線L進行的。此時，即使晶片11的表面產生了欠缺(產生了碎屑形狀14)時，該碎屑也被絕緣膜12阻止住。也就是說，能夠抑制進入到絕緣膜12之前的情況。因此，能夠抑制由碎屑而造成的半導體裝置的制造成品率的下降。專利文獻1專利第3500813號公報不過，在一般切割工序中，有時當形成在半導體晶片的結構較脆弱時，該脆弱部分會因切割而被破壞，造成制造成品率極其不好的結果。一般，使用刀片的切割是一邊提供為了除去切斷碎片等用的清洗液(例如，水)， 一邊進行的。因此，在切割時水的壓力會施加在半導體晶片上。結果造成形成在半導體晶片的結構中存在有脆弱部分，該脆弱部分很容易因水的壓力而受到損傷。能夠想到特別是當半導體裝置具有中空部分時，覆蓋該中空部分的薄膜很容易因水的壓力而受到破壞的情況。于是，避免這樣的破壞，實現(xiàn)具有脆弱部分的結構的半導體就成了當今課題。

發(fā)明內容
鑒于上述內容，本發(fā)明的目的在于提供一種具有覆蓋中空部分的薄膜那樣的脆弱結構的半導體裝置的制造方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的第一半導體裝置的制造方法，包括工序(a)，在具有多個芯片的半導體晶片中的各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜；工序(b)，將含有位于各個芯片的振動膜上的犧牲層的中間膜形成在半導體晶片上；工序(c)，在中間膜上形成固定膜；工序(d)，通過對半導體晶片進行刀片切割，來將各個芯片分開；以及工序(e)，通過對各個芯片進行蝕刻，來除去犧牲層，在振動膜與固定膜之間設置空隙。根據本發(fā)明的半導體裝置的制造方法，由于在固定膜疊層在犧牲層上的狀態(tài)下進行切割，然后，再除去犧牲層，因此能夠抑制切割時固定膜遭到破壞的現(xiàn)象。因而，能夠成品率良好地制造例如具有使振動膜和固定膜夾著空隙而設置的MEMS(Micrc) Electro Mechanical Systems)傳聲器(microphone)的結構的半導體裝置。另外，在工序(d)之前，最好還包括在固定膜上設置保護膜的工序。這樣一來，能夠更確實地抑制切割時對固定膜造成的破壞，能夠提高半導體裝置的制造成品率。并且，最好在工序(e)中將保護膜與犧牲層一起除去。這樣一來，不需要設置用以除去保護膜的單獨工序，能夠抑制工序數的增加來制造半導體裝置。其次，本發(fā)明的第二發(fā)明的半導體裝置的制造方法，包括工序a，在具有多個芯片的半導體晶片中的上述各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜；工序b，將含有位于上述各個芯片的上述振動膜上的犧牲層的中間膜形成在上述半導體晶片上；工序c，在上述中間膜上形成固定膜；工序d，通過對上述半導體晶片進行蝕刻，來除去上述犧牲層，在上述振動膜與上述固定膜之間設置空隙；以及工序e，沿著沒有形成氧化膜或者金屬膜的劃分線的切斷線，通過從形成了上述固定膜的面的一側對上述半導體晶片進行激光切割，來將上述各個芯片分開，在除去上述犧牲層并設置空隙的工序d之后進行分離上述芯片的工序e。由于激光切割方法為不必提供清洗液而進行的切割方法，因此即使對于在除去了犧牲層后而設置在空隙上的固定膜，也沒有在切割時遭到破壞的現(xiàn)象。結果是能夠確實地制造使振動膜和固定膜夾著空隙而設置的MEMS傳聲器的結構。另外，在第二半導體裝置的制造方法中，最好在工序(e)中，對形成了半導體晶片的固定膜的面粘貼表面保護膠帶，然后，從半導體晶片的另一面進行激光切割。這樣一來，由于能夠通過表面保護膠帶保護固定膜進行切割，因此能夠更確實地抑制對固定膜的破壞。并且，最好在工序(e)中，對與形成了半導體晶片的固定膜的面相反的面粘貼切割膠帶，然后，從形成了固定膜的面進行激光切割。此時也能夠通過表面保護膠帶來保護固定膜進行切割。如上所述，能夠從半導體晶片的任意一個面來進行激光切割。在進行半導體晶片的切割的區(qū)域(劃分線)中，由于在半導體晶片的任意一個面存在金屬膜、擴散層或氧化膜等，因此激光被反射，有時不能進行激光切割。但是，由于可以從半導體晶片的任意面開始照射激光，來進行切割，因此能夠根據情況選擇照射激光的面。并且，在第二半導體裝置的制造方法中，最好在工序(d)之后，且工序(e)之前，還包括對形成了半導體晶片的固定膜的面粘貼表面保護膠帶，然后，研磨半導體晶片的另一面的工序。在工序(e)中，從半導體晶片的上述另一面進行激光切割。這樣一來，能夠在對半導體晶片的與形成了固定膜的面相反一側的面進行研磨(背面研磨)及切割兩個工序中，通過表面保護膠帶來保護固定膜。結果是不必為了背面研磨(back grind)及切割而分別粘貼膠帶，能夠減少工序數。并且，最好工序(e)包括通過對各個芯片的周圍進行激光照射來形成圍繞各個芯片的變質層的工序、和通過對半導體晶片施加力來沿著變質層將各個芯片分開的工序。在被照射了激光的部分的半導體晶片、中間層及固定膜中，各材料發(fā)生變質而產生變質層。變質層與變質之前相比，物理強度下降，在將力施加在半導體晶片上時，半導體晶片會沿著該變質層而被切斷。因此，能夠通過在圍繞各個芯片，進行激光照射，設置變質層之后，向半導體晶片施加力，來將各個芯片分開。能夠如下面所述的那樣，進行激光切割。其次，本發(fā)明的第三半導體裝置的制造方法，包括工序(a)，在具有多個芯片的半導體晶片中的各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜；工序(b)，將含有位于各個芯片的振動膜上的犧牲層的中間膜形成在半導體晶片上；工序(c)，在中間膜上形成固定膜；工序 (d)，通過對半導體晶片進行蝕刻，來除去犧牲層，在振動膜與固定膜之間設置空隙；以及工序(e)，通過在工序(d)之后，在固定膜上設置保護膜，同時，通過對半導體晶片進行刀片切割，來將各個芯片分開。根據本發(fā)明的第三半導體裝置的制造方法，能夠確實地制造一邊通過保護膜抑制對固定膜的破壞，一邊對半導體晶片進行切割，具有使振動膜和固定膜夾著空隙來設置的結構的半導體裝置。另外，在第三半導體裝置的制造方法中，最好在工序(e)之后，還包括將各個芯片保持在芯片座，除去保護膜的工序。這樣一來，能夠確實地除去保護膜。并且，在第三半導體裝置的制造方法中，最好在工序(e)中，對半導體晶片的與形成了固定膜的面相反的面粘貼切割膠帶，來進行刀片切割。在工序(e)之后，還包括從粘貼在切割膠帶上的狀態(tài)的芯片上除去表面保護膜的工序。這樣一來，能夠確實地除去保護膜，同時，不需要將各個芯片轉移到芯片座的作業(yè)。其次，本發(fā)明的第四半導體裝置的制造方法，包括工序(a)，在具有多個芯片的半導體晶片中的各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜；工序(b)，將含有位于各個芯片的振動膜上的犧牲層的中間膜形成在半導體晶片上；工序(c)，在中間膜上形成固定膜；工序 (d)，在固定膜、中間膜及半導體晶片，從固定膜一側來形成圍繞各個芯片的槽；工序(e)， 通過對形成了槽的半導體晶片進行蝕刻，來除去犧牲層，在振動膜與固定膜之間設置空隙； 以及工序(f)，在工序(e)之后，通過將半導體晶片中的與形成了槽的面相反一側的面研磨至到達槽為止，來將上述各個芯片分開。根據第四半導體裝置的制造方法，首先，在固定膜已疊層在犧牲層上的狀態(tài)下，從半導體晶片的形成了固定膜的面來形成圍繞各個芯片的槽。此時，通過形成沒有到達半導體晶片的另一面的槽(半切割)，來獲得分別含有振動膜等的芯片僅在另一面的附近為連在一起的狀態(tài)的半導體晶片。由于在殘留有犧牲層的狀態(tài)下進行切割，因此能夠抑制在該工序中對固定膜所造成的破壞。其次，對這樣狀態(tài)下的半導體晶片進行蝕刻，除去犧牲層，然后，對半導體晶片的另一面進行研磨(背面研磨)。通過將這樣的研磨進行到從形成了固定膜的面開始設置的槽為止，來除去連接半導體晶片的各個芯片的部分。使各個芯片被切開，成為單片的芯片。這樣一來，能夠避免對固定膜等造成破壞，來制造半導體裝置。并且，最好在工序(C)中，將槽形成為距各個芯片的振動膜具有規(guī)定的距離。很容易想到在進行為了除去犧牲層的蝕刻時，半導體晶片從溝的側面被蝕刻，從而影響到所制造的半導體裝置的性能的情況。于是，將槽相對于振動膜配置為兩者之間的距離包含考慮到這樣的溝的側面被蝕刻時的范圍的距離。這樣一來，能夠避免因槽的側面被蝕刻而帶來的影響，確實地制造半導體裝置。(發(fā)明的效果)根據本發(fā)明的半導體裝置的制造方法，能夠通過在犧牲層上形成了固定膜之后， 再除去犧牲層，來制造具有在空隙上形成了固定膜的結構的半導體裝置。這里，能夠通過在切割之后，除去犧牲層，用激光進行切割，在固定膜上設置保護膜，或者在半切割之后進行背面研磨，來抑制切割時清洗液的壓力對固定膜造成破壞的現(xiàn)象，確實地制造半導體裝置。


圖1為示出了在本發(fā)明的各個實施例中形成的半導體裝置(MEMS傳聲器芯片100) 的結構圖。圖 2 (a) 圖 2 (e圖。圖3 (a)及圖 3 (b 造方法的圖。圖 4(a) 圖 4(c 圖。圖5 (a)及圖 5 (b 導體裝置的制造方法的 6 (a) 圖 6 (c
造方法的圖。圖 7 (a) 圖 7 (c圖。圖8 (a)及圖 8 (b 導體裝置的制造方法的 9 (a) 圖 9 (c 其它工序的圖。圖10(a)及圖10(b)為說明本發(fā)明的第四實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的圖。圖11為接著圖10(a)及圖10 (b)，說明本發(fā)明的第四實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的圖。圖12為用以說明在本發(fā)明的第四實施例所涉及的半導體裝置的制造方法中，切斷線L與犧牲層113之間的距離M的圖。圖13(a)及圖13(b)為用以說明有關切割的以往技術的圖。圖14為在MEMS傳聲器芯片100的空隙10 內產生污染物時，說明本發(fā)明所抑制
為說明本發(fā)明的第一實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的為說明本發(fā)明的第一實施例的變形例所涉及的半導體裝置的制為說明本發(fā)明的第二實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的為接著圖4(a) 圖4(c)，說明本發(fā)明的第二實施例所涉及的半為說明本發(fā)明的第二實施例的變形例所涉及的半導體裝置的制為說明本發(fā)明的第三實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的為接著圖7(a) 圖7(c)，說明本發(fā)明的第三實施例所涉及的半為說明本發(fā)明的第三實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的的污染物201的圖。圖中100-MEMS傳聲器芯片；IOOa-芯片；101-半導體晶片；102-中間膜； 102a-空隙；102b-貫穿孔；103-振動膜；103a_疊層材料膜；104-固定膜；104b_孔；111-蝕刻停止膜；112-氧化膜；113-犧牲層；114-BG膠帶；115-掩模；116-切割膠帶；117-保護膜；118-激光；119-表面保護膠帶；120-芯片座(chip holder) ；121-連接部；122-槽; 201-污染物；202-變質層。
具體實施例方式以下，以MEMS傳聲器芯片的制造為例，對本發(fā)明的實施例加以說明。首先，MEMS傳聲器芯片為具有圖1所示的結構的半導體裝置。如圖1所示，MEMS傳聲器芯片100是用半導體襯底101形成的。半導體襯底101 具有貫穿孔101a，同時，在半導體襯底101上設置有具有位于貫穿孔IOla上的空隙10 的中間膜102。并且，在貫穿孔IOla上設置有堵住該貫穿孔IOla的振動膜103。而且，設置有覆蓋中間膜102上及空隙10 的固定膜104。這樣一來，空隙10 就被振動膜103和固定膜104夾著。并且，在空隙10 上的部分的固定膜104設置有音孔104a，同時，在振動膜103設置有孔10北。也就是說，固定膜 104中的音孔10 具有將來自MEMS傳聲器芯片100外的聲音取入MEMS傳聲器芯片100內的功能。并且，振動膜103中的孔10 具有讓氣壓與貫穿孔IOla側一致的功能。在具有這樣結構的MEMS傳聲器芯片100中，振動膜103因通過音孔10 導入的聲波而產生振動。結果是由于固定膜104與振動膜103之間的距離產生變化，因此能夠將成為上部電極的固定膜104和成為下部電極的振動膜103之間的容量變化作為電信號取出。 這樣一來，能夠將聲波轉換為電信號。在下述各個實施例中，對MEMS傳聲器芯片100的制造方法加以說明(但是，本發(fā)明并不僅限定于MEMS傳聲器芯片的制造)。特別針對為了具有極其薄且獨立的(沒有成為與其它膜疊層在一起而被加強的結構)部分，而形成脆弱的振動膜103及固定膜104的方法加以詳細說明。另外，在所制造的MEMS傳聲器芯片100中，有時在空隙10 內產生污染物。這里，所說的污染物是指例如在MEMS傳聲器芯片100的制造工序中產生的半導體晶片101的碎片、切割膠帶的碎片、用在切割中的刀片的碎片等。當這樣的污染物201小于孔10 或音孔10 時，在MEMS傳聲器芯片100的制造工序中，這樣的污染物201會從孔 103b或音孔10 進入空隙10 內，在制造工序結束之后仍留在空隙10 內，如圖14所示。在圖14中，示出了附著在振動膜103上的污染物201，能夠認為也附著在固定膜104、 中間膜102的側面或半導體晶片101的側面。當產生這樣的污染物201時，MEMS傳聲器芯片100的性能會劣化。特別是傳聲器的頻率特性會劣化，難以獲得所需的質量，成為MEMS傳聲器芯片100的制造成品率下降的原因。另外，由于振動膜103及固定膜104較脆弱，因此一旦產生的污染物201不容易被除去，因而，最好防止該污染物的產生(第一實施例)
以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實施例所涉及的半導體裝置的制造方法加以說明。圖2 (a) 圖2 (g)示出了本實施例的MEMS傳聲器芯片100的制造方法。首先，如圖2(a)所示，在半導體晶片101的一個面(以下，稱為表面)上形成用以加工成振動膜103的疊層材料膜103a。疊層材料膜103a可以是例如從下向上依次將氮化硅(SiN)膜、多晶硅(PS =Poly Silicon)膜、四乙基原硅酸鹽(TE0S Tetraetylorthosilicate)膜及SiN膜疊層而成的結構。其次，形成覆蓋疊層材料膜103a的、具有對應于振動膜103的加工形狀的圖案的、 為例如二氧化硅(SiO2)膜的蝕刻停止膜111。另外，在形成疊層材料膜103a時，有時在半導體晶片101中的與形成了疊層材料膜103a的面相反一側的面(以下，稱為背面)形成例如氧化膜112。并且，在圖2(a)中示出了為在以后的工序中被切割的位置的切斷線L，包含一個疊層材料膜103a的范圍通過在切斷線L上進行的切割而成為一個芯片。雖然在圖2(a)中僅示出了一個，但是在半導體晶片101中同時形成有多個這樣的成為各個芯片的結構。然后，將蝕刻停止膜111用作掩模來進行蝕刻，對疊層材料膜103a進行加工，獲得具有圖2(b)所示的形狀的振動膜103。此時，例如，對SiN膜進行使用了氟氣的干蝕刻，對 PS膜進行使用了氟酸溶劑的濕蝕刻即可。其次，如圖2(b)所示，將在振動膜103上具有犧牲層113的中間膜102形成在半導體晶片101上。并且，形成覆蓋犧牲層113及中間膜102上的固定膜104。這里，通過例如BPSG (Boron Phosphorous Silicate Glass)來形成犧牲層 113 及中間膜102，并且，將固定膜104形成為具有與振動膜103同一結構的疊層膜。也就是說，本實施例的固定膜104為從下向上依次疊層SiN膜、PS膜、TEOS膜及SiN膜的結構。另外，在本實施例的MEMS傳聲器芯片100中，通過先將中間膜102和犧牲層113作為一層形成，然后，再僅將振動膜103上的部分作為犧牲層113除去，來形成中間膜102和犧牲層113。但是，并不限定于此，還能夠分別形成中間膜102和犧牲層113。此時，也可以用不同的材料。其次，如圖2(c)所示，對半導體晶片101進行背面研磨。也就是說，對半導體晶片 101的背面(與形成有振動膜103的面相反一側的面)進行研磨，使半導體晶片101的厚度較薄。這是通過將BG(背面研磨)膠帶114粘貼在固定膜104上進行的。例如可以將丙烯系粘結劑涂敷在聚乙烯制的膠帶上來作為BG膠帶114。其次，如圖2(d)所示，在半導體晶片101的背面形成例如由氧化硅膜構成的掩模 115，利用該掩模115對半導體晶片101進行蝕刻。來在半導體晶片101從背面形成貫穿孔 101a,使振動膜103朝著貫穿孔IOla露出。其次，沿著切斷線L對半導體晶片101進行切割，將各芯片分開，形成芯片100a。 為此，在半導體晶片101的背面粘貼切割膠帶116，用刀片進行切割。在圖2(e)中示出了對大致為兩個芯片100a的范圍進行了切割的狀態(tài)。另外，例如可以將丙烯系粘結劑涂敷在聚烯烴制膠帶上來作為切割膠帶116。這樣的切割是通過一邊提供以除去切斷碎片為目的的例如清洗用水，一邊進行的。雖然固定膜104為較薄的膜，但是由于疊層在犧牲層113上，因此即使受到所提供的水的壓力，也不容易被破壞。然后，剝離切割膠帶116，在芯片IOOa的狀態(tài)下進行蝕刻處理，除去犧牲層113，形成空隙10加。這樣一來，就能夠獲得圖1所示的MEMS傳聲器芯片100的結構。另外，在進行該蝕刻時，能夠將HF用作蝕刻液。如上所述，能夠通過在除去犧牲層113之前進行用以形成芯片的切割，來抑制對固定膜104的破壞。接著，在進行切割之后，除去犧牲層113，就能夠成品率良好地制造具有振動膜103和固定膜104夾著空隙10 形成的結構的半導體裝置(MEMS傳聲器芯片100)。并且，防止了切割工序中產生的切斷碎片作為圖14所示的那樣的污染物201殘留在空隙10 內的現(xiàn)象。也就是說，在切割時，產生半導體晶片101、中間膜102、切割膠帶116等碎片，并且，有時還產生切割刀片的碎片。有時這樣的碎片會小于孔10 或音孔104a，假設沒有犧牲層113的話，則能夠想像到這樣的碎片會進入到空隙10 內。如圖14所示，當象這樣在 MEMS傳聲器芯片100的完成品中產生了污染物201時，會使裝置的質量劣化。但是，根據本實施例的方法，在切割時留有犧牲層113。因此，防止了圖14所示的污染物201的產生。結果是提高了 MEMS傳聲器芯片100的質量及其制造成品率。另外，在上述工序中，在形成固定膜104之后且在形成貫穿孔IOla之前，進行了半導體晶片101的背面研磨。但是，也可以在形成圖2(a)所示的振動膜103之前預先進行背面研磨。此時，用已經厚度較薄的半導體晶片101，與圖2(a) —樣，進行振動膜103的形成。而且，也可以在形成固定膜104之后，先進行貫穿孔IOla的形成，然后，再進行背面研磨。也能夠通過與圖2(a) 圖2(e)所示的工序不同的工序順序來制造MEMS傳聲器芯片100。(第一實施例的變形例)其次，對第一實施例的變形例所涉及的半導體裝置的制造方法加以說明。與第一實施例的半導體裝置的制造方法相比，本變形例的特征在于，在固定膜104上設置保護膜。 以下，參照附圖對該特征加以說明。圖3(a)及圖3(b)為示出了本變形例中的具有特點性的工序的圖。首先，與第一實施例一樣，進行圖2(a) 圖2(d)所述的工序。其次，如圖3(a)所示，在固定膜104上形成保護膜117。并且，將切割膠帶116粘貼在半導體晶片101的背面。 然后，通過沿著切斷線L對保護膜117與半導體晶片101 —起進行刀片切割，來獲得芯片 100a，如圖3(b)所示。這樣一來，能夠通過保護膜117更確實地抑制對固定膜104的破壞， 提高MEMS傳聲器芯片100的制造成品率。另外，能夠用丙烯等作為材料來形成保護膜117。然后，除去保護膜117。這個工序也能夠在切割之后，作為用以除去保護膜117的獨立工序來進行。此時，能夠通過在除去保護膜117之后，利用蝕刻除去犧牲層113來獲得圖1所示的半導體裝置。并且，還能夠在為了除去犧牲層113而進行的蝕刻中，同時除去保護膜117，來代替將除去保護膜117的工序作為獨立工序進行的作法。這樣一來，能夠抑制工序數的增加， 獲得圖1所示的半導體裝置。(第二實施例)
其次，參照附圖對本發(fā)明的第二實施例所涉及的半導體裝置的制造方法加以說明。在本實施例中，也以圖1所示的MEMS傳聲器芯片100為例加以說明。并且，由于除了將犧牲層113除去的工序及形成芯片的工序以外，均與第一實施例一樣，因此在這里以本實施例中的形成芯片的工序為主加以說明。另外，圖4(a)及圖4(b)、和圖5(a)及圖5(b) 為說明本實施例中的半導體裝置的制造工序的圖。具體地說，首先，與第一實施例一樣，進行圖2(a) 圖2(d)的工序。藉此方法，能夠獲得具有多個成各個芯片的結構的半導體晶片101，如圖2(d)所示。其次，如圖4(a)所示，通過對半導體晶片101進行蝕刻處理，來在晶片狀態(tài)下除去犧牲層113，形成空隙10加。另外，在圖4(a)中也示出了為以后要切割的位置的切斷線L， 被切斷線L夾著的范圍成為以后通過切割而形成的一個芯片。因此，在圖4(a)中示出了半導體晶片101中的相當于兩個芯片的范圍。其次，如圖4(b)所示，從半導體晶片101的背面一側沿著切斷線L照射切割用的激光118。這樣一來，被照射了激光118的部分(切斷線L的附近)的半導體晶片101、中間膜102及固定膜104產生變質，成為物理強度較低的變質層202。接著，如圖4(c)所示，在將切割用膠帶粘貼在半導體晶片101的背面，進行拉伸 (expand)之后，半導體晶片101等就在被照射了激光118的位置上被切斷，形成了芯片。這里的拉伸是指由于對照射激光118之后的半導體晶片101施加沿著面方向的力，因此使切割膠帶116撐開的意思。在圖4(c)中，如箭頭F所示，示出了拉伸切割膠帶116的情況。藉此方法，就能夠制造出圖1所示的那樣的MEMS傳聲器芯片100。另外，在被分割開的各個芯片的周圍殘留有變質層202。當照射的激光的輸出為 1 IOW時，殘留的變質層202的寬度K為1 5μπι左右。在圖4(b)及圖4(c)中，示出了被照射了激光的切斷線L的部分的半導體激光 101、中間膜102及固定膜104都成為變質層202的情況。但是，也可以僅是有限的范圍成為變質層202，具有沒有變質的部分。只要使變質層202形成為芯片100可通過圖4(c)的拉伸而分開的程度即可。并且，代表變質層202的是多晶體質層。也就是說，能夠將由單晶硅構成的晶片用作本實施例的半導體晶片101，此時，進行了激光照射的部分的結晶結構發(fā)生變化，成為是多晶體質層的變質層202。在單晶硅中，較理想的情況是所有的原子均排列規(guī)則，成為鉆石光柵結構。而在多晶體質層中，能夠看到原子排列在局部上具有規(guī)則排列的結晶結構，原子排列的結構為多個這樣的局部結晶結構集中在一起的結構，在較大的區(qū)域中并不具有規(guī)則的排列。激光的照射使原子排列具有規(guī)則排列的區(qū)域變小了。能夠用例如拉曼分光法等來證實這樣的單晶體及多晶體的不同。利用這樣的激光照射及拉伸進行的激光切割能夠在不提供清洗水的情況下進行。 因此，沒有位于空隙10 上的固定膜104因清洗水的壓力等而被破壞的情況。即使在切割之前在晶片狀態(tài)下將犧牲層113除去時，也能夠通過激光切割的切割方法，在避免清洗水的壓力對固定膜104造成破壞的情況下，進行切割。因此，能夠提高制造MEMS傳聲器芯片100時的成品率。另外，也可以在激光照射之前，將表面保護膠帶119粘貼在固定膜104上，如圖5(a)所示。然后，從半導體晶片101的背面照射激光118。而且，能夠在將切割膠帶116粘貼在半導體晶片101的背面，剝離表面保護膠帶119之后，與圖4(c) 一樣，進行拉伸。當象這樣使用表面保護膠帶119時，能夠防止切割時固定膜104等受到損傷的現(xiàn)象，能夠更確實地制造MEMS傳聲器芯片100。而且，能夠通過表面保護膠帶119防止污染物201向空隙 102a內侵入的現(xiàn)象(參照圖14)。并且，也可以在通過對半導體晶片101進行蝕刻處理將犧牲層113除去之后，將切割膠帶116粘貼在半導體晶片101的背面，如圖5(b)所示。此時，從半導體晶片101的表面一側照射激光118。然后，能夠進行圖4(c)所示的拉伸，在由激光照射而產生變質的部分上將半導體晶片101切斷，來形成芯片。至于激光照射，即可以從半導體晶片101的表面一側進行，也可以從半導體晶片 101的背面一側進行。在圖5(a)及圖5(b)中也由激光照射產生了變質層，對其圖示加以省略。如果在照射激光118的切斷線L中，在入射激光的面中存在氧化膜或金屬膜等的話，有時激光118會被反射。當象這樣產生了激光的反射時，難以進行激光切割。但是，如上所述，能夠從半導體激光101的各個面開始進行激光照射。因此，只要表面及背面中的任意一個面是沒有氧化膜或金屬膜等的面的話，就能夠通過激光切割形成芯片。另外，本實施例中的各構成要素均能夠使用與第一實施例同樣的材料。在蝕刻中使用的藥液等也與第一實施例一樣。(第二實施例)以下，對第二實施例的變形例加以說明。圖6(a) 圖6(c)為說明本變形例所涉及的半導體裝置的制造工序的圖。在本變形例中，首先，與第一實施例一樣，進行形成固定膜104為止的工序，獲得圖2(b)所示的結構。其次，在半導體晶片101的背面形成掩模115，對于半導體晶片101從背面進行蝕刻。藉此方法，形成貫穿孔101b，使振動膜103的背面在貫穿孔IOlb的一側露出。圖6(a) 示出了該樣子。其次，如圖6 (b)所示，利用蝕刻除去犧牲層113，形成空隙10加。接著，如圖6 (c)所示，在將表面保護膠帶119粘貼在固定膜104上之后，研磨半導體晶片101的背面(進行背面研磨)。使半導體晶片101的厚度變薄。也就是說，本變形例與第二實施例相比，除去犧牲層113的工序與進行研磨的工序的工序順序相反。接著，進行與圖5(a)所示的一樣的激光照射。使被照射了激光118的部分變質， 變得脆弱。而且，與圖4(c) 一樣，在粘貼切割膠帶116的同時，剝離表面保護膠帶119，然后，進行拉伸。使半導體晶片101、中間膜102及固定膜104在照射了激光118的部分中被切斷，能夠獲得具有在振動膜103上夾著空隙10 形成了固定膜104的結構的各個芯片。根據本變形例，能夠用表面保護膠帶119進行背面研磨及激光照射這兩個工序。 也就是說，與第二實施例時那樣，在剝離了用在背面研磨中的BG膠帶114之后，用表面保護膠帶119進行激光照射時相比，能夠減少所使用的膠帶數。并且，還能夠減少膠帶的粘貼工序及剝離工序。結果是能夠簡化制造工序及降低成本。(第三實施例)其次，參照附圖對本發(fā)明的第三實施例所涉及的半導體裝置的制造方法加以說明。在本實施例中，也以圖1所示的MEMS傳聲器芯片100為例加以說明。并且，由于除了將犧牲層113除去的工序及形成芯片的工序以外，均與第一實施例一樣，因此以本實施例中的形成芯片的工序為主加以說明。另外，圖7(a) 圖7(c)與圖8(a)及圖8(b)為說明本實施例所涉及的半導體裝置的制造方法的圖。具體地說，首先，與第一實施例一樣，進行圖2(a) 圖2(d)的工序。這樣一來，如圖2(d)所示，就能夠獲得具有多個在振動膜103上隔著犧牲層113形成了固定膜104的結構的半導體晶片101。其次，如圖7(a)所示，通過對半導體晶片101進行蝕刻處理，來在晶片狀態(tài)下除去犧牲層113，形成空隙10加。另外，在圖7(a)中也示出了為以后被切割的位置的切斷線L。 這里也示出了通過切割而形成相當于兩個芯片的范圍。其次，如圖7(b)所示，在固定膜104上形成保護膜117。這可以用例如丙烯等作為材料形成。而且，將切割膠帶116粘貼在半導體晶片101的背面。接著，如圖7(c)所示，對保護膜117與半導體晶片101 —起進行刀片切割。此時， 能夠通過在固定膜104上形成有保護膜117，來抑制由切割時的清洗水的壓力而對固定膜 104造成的破壞。這樣一來，即使利用伴隨著洗凈水的提供的刀片切割時，也能夠一邊由保護膜117 抑制對固定膜104造成的破壞，一邊進行切割，獲得芯片。通過在進行這樣的切割時，形成有保護膜117，來防止圖14所示的空隙10 內的污染物201的產生。然后，在除去保護膜117之后，就能夠獲得與圖1 一樣的MEMS傳聲器芯片100。為了除去保護膜117，例如，只要如圖8(a)所示，從切割膠帶116取下切割后形成的芯片，再將其轉移到芯片座120，然后，利用IPA(異丙基乙醇)等進行清洗等即可。這樣一來，能夠更確實地進行清洗。并且，作為除去保護膜117用的其它方法，如圖8(b)所示，還能夠對粘貼在切割膠帶116的狀態(tài)下的芯片進行IPA清洗。此時，由于不需要將芯片轉移到芯片座的作業(yè)，因此具有簡化工序的優(yōu)點。如上所述，能夠成品率良好地制造具有在振動膜103上隔著空隙10 形成了固定膜104的結構的半導體裝置，具體地說，能夠成品率良好地制造MEMS傳聲器芯片100。而且，還實現(xiàn)了因防止了污染物的產生而帶來的質量及成品率的提高。另外，在上述工序中，在形成了固定膜104之后，進行了背面研磨，其次形成了貫穿孔101a。但是，也可以與第一實施例時一樣，在形成振動膜103之前進行背面研磨。并且，還能夠在形成保護膜117之后且切割之前進行背面研磨。圖9 (a) 圖9(c) 為說明這種情況的工序圖。也就是說，在形成了圖2(b)的結構之后，如圖9(a)所示，在半導體晶片101的背面設置了掩模115，然后，通過以掩模115為掩模的蝕刻來形成貫穿孔101b。其次，如圖9(b)所示，在固定膜104上形成保護膜117。接著，將BG膠帶114粘貼在保護膜117上，進行半導體晶片101的背面研磨。如圖9(c)所示，從背面使半導體晶片 101的厚度變薄。接著，在剝離BG膠帶114之后，與圖7(b)及圖7(c) —樣，粘貼切割膠帶 116，進行刀片切割。對于保護膜117的除去也與上述情況一樣。
(第四實施例)其次，參照附圖對本發(fā)明的第四實施例所涉及的半導體裝置的制造方法加以說明。圖10(a)及圖10(b)、和圖11(a) 圖11(c)為說明本實施例中的半導體裝置的制造方法的圖。在本實施例中，也以圖1所示的MEMS傳聲器芯片100為例加以說明。并且，由于除了將犧牲層113除去的工序及形成芯片的工序以外，均與第一實施例一樣，因此以本實施例中的形成芯片的工序為主加以說明。首先，與第一實施例一樣，進行形成固定膜104為止的工序，獲得圖2 (b)所示的結構。也就是說，為在半導體晶片101上形成振動膜103，再在其上隔著犧牲層113形成了固定膜104的結構。在此刻，沒有進行背面研磨。其次，如圖10(a)所示，在半導體晶片101的背面(與形成了振動膜103的面相反一側的面)形成掩模115，對半導體晶片101從背面進行蝕刻。來形成貫穿孔101b，使振動膜103的背面在貫穿孔IOlb的一側露出。其次，從半導體晶片101的表面進行刀片切割。但是，如圖10(b)所示，在半導體晶片101的背面附近，將半導體晶片101的一部分作為較薄的連接部121留下來，以從表面設置槽122的方式來進行刀片切割。結果使半導體晶片101中的應該成為各個芯片的區(qū)域通過半導體晶片101較薄的部分即連接部121而連接起來。在這樣的刀片切割中，由于固定膜104被疊層在犧牲層113上，因此能夠避免由洗凈水的壓力而造成的破壞。并且，由于存在犧牲層113，因此能夠防止因切割時產生的碎片而使圖14所示的污染物201殘留的現(xiàn)象。其次，如圖11(a)所示，通過對形成了槽122的半導體晶片101進行蝕刻處理，來除去犧牲層113，形成空隙10加。接著，如圖11(b)所示，在將BG膠帶114粘貼在固定膜104上之后，對半導體晶片 101的背面進行研磨。至少要將這樣的背面研磨進行到挖去連接部121，到達槽122為止。 這樣一來，能夠使通過連接部121而相互連接在一起的成為各個芯片的區(qū)域分開，形成與圖1所示的一樣的MEMS傳聲器芯片100。然后，如圖11(c)所示，粘貼接觸到各個芯片的背面的切割膠帶116。而且，能夠在剝離BG膠帶114之后，進行相對于切割膠帶116的轉印(transfer)。如上所述，以分別包圍含有振動膜103及固定膜104的成為芯片的區(qū)域的方式，利用切割從半導體芯片101的表面形成槽122，然后，將犧牲層113除去，接著，從半導體晶片 101的背面進行背面研磨。使用這樣的方法，能夠一邊抑制對固定膜104造成的破壞，一邊制造MEMS傳聲器芯片100那樣的半導體裝置。并且，通過防止切割工序中的污染物的產生， 實現(xiàn)了質量和制造成品率的上升。另外，在為了除去犧牲層113而進行蝕刻時，有時槽122的側面也被蝕刻，使槽122 的寬度變寬。例如，如圖12所示，有時蝕刻從切斷線L進行到侵入側面的位置E為止。當產生了這樣的現(xiàn)象時，恐怕會對所制造的半導體裝置(MEMS傳聲器芯片100)的性能造成影響。于是，例如，如圖12所示，使從切斷線L到后來成為空隙10 的犧牲層113的距離M為包含了預先考慮到溝122的側面因蝕刻處理而被蝕刻的范圍的距離。這樣一來，例如，即使槽122的側面被蝕刻到侵入側面的位置E為止時，也能夠避免對所制造的半導體裝置的性能造成影響的現(xiàn)象。另外，在以上各實施例中所記載的各構成要素的材料等均為列出的例子，在本發(fā)明中并不對各構成要素的材料作特別限定。(產業(yè)上的利用可能性)根據本發(fā)明所涉及的半導體裝置的制造方法，能夠避免切割時為脆弱結構的部分遭到破壞，同時，避免污染物來進行半導體晶片的芯片化，特別有用于制造MEMS傳聲器芯片等。
權利要求
1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括工序a，在具有多個芯片的半導體晶片中的上述各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜； 工序b，將含有位于上述各個芯片的上述振動膜上的犧牲層的中間膜形成在上述半導體晶片上；工序c，在上述中間膜上形成固定膜；工序d，通過對上述半導體晶片進行蝕刻，來除去上述犧牲層，在上述振動膜與上述固定膜之間設置空隙；以及工序e，沿著沒有形成氧化膜或者金屬膜的劃分線的切斷線，通過從形成了上述固定膜的面的一側對上述半導體晶片進行激光切割，來將上述各個芯片分開，在除去上述犧牲層并設置空隙的工序d之后進行分離上述芯片的工序e。
2.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于在上述工序e中，對上述半導體晶片的與形成了上述固定膜的面相反的面粘貼切割膠帶，然后，從形成了上述固定膜的面進行上述激光切割。
3.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于上述工序e，包括通過對上述各個芯片的周圍進行激光照射來形成圍繞上述各個芯片的變質層的工序、和通過對上述半導體晶片施加力來沿著上述變質層將上述各個芯片分開的工序。
4.根據權利要求3所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 上述變質層被形成作為多晶體質層。
5.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 在上述工序c中，在上述固定膜中形成多個音孔。
6.根據權利要求1到4的任意一項所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 在上述工序e中，在上述固定膜露出的狀態(tài)下進行激光照射。
7.根據權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 在上述工序d之前，還進行在上述各個芯片中形成貫通孔的工序。
8.根據權利要求7所述的半導體裝置的制造方法，其特征在于 上述貫通孔被形成為使得露出上述振動膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導體裝置的制造方法。目的在于當制造具有脆弱部分的結構的半導體裝置時，在避免對半導體裝置造成損壞的情況下進行切割。本發(fā)明的半導體裝置(100)的制造方法，包括工序(a)，在具有多個芯片的半導體晶片(101)中的各個芯片的規(guī)定區(qū)域上形成振動膜(103)；工序(b)，將含有位于各個芯片的振動膜(103)上的犧牲層(113)的中間膜(102)形成在半導體晶片上；工序(c)，在中間膜(102)上形成固定膜(104)；工序(d)，通過對半導體晶片(101)進行刀片切割，來將各個芯片(100a)分開；以及工序(e)，通過對各個芯片(100a)進行蝕刻，來除去犧牲層(113)，在振動膜(103)與固定膜(104)之間設置空隙。
文檔編號B81C99/00GK102161471SQ20111006003
公開日2011年8月24日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權日2006年6月9日
發(fā)明者內海勝喜, 松島芳宏, 松浦正美, 隈川隆博 申請人:松下電器產業(yè)株式會社