CN113498545A - 半导体芯片制造装置以及半导体芯片制造方法 - Google Patents

半导体芯片制造装置以及半导体芯片制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的半导体芯片制造装置(10、20、30、40)设置于填充有液体(1a、1b、1c)的壳体(2)中，将半导体晶片(5)分割来制作多个LD芯片，其中，半导体晶片(5)预先形成有划分线(8)并刻有划线(7)，并且沿着该划线(7)形成有微小裂纹，半导体芯片制造装置(10、20、30、40)具备：承受台(4)，其保持上述半导体晶片(5)；以及刀刃(3)，其沿着由上述划分线(8)或上述划线(7)构成的裂纹部(6)对上述半导体晶片(5)进行加压，上述半导体晶片(5)利用上述刀刃(3)在上述液体(1a、1b、1c)中沿着上述裂纹部(6)对半导体晶片(5)进行加压而分割为多个LD芯片。

Description

半导体芯片制造装置以及半导体芯片制造方法
技术领域
本申请涉及半导体芯片制造装置以及半导体芯片制造方法。
背景技术
在将半导体晶片分割为作为功能元件的半导体芯片的情况下，能够分为三个工序，即：半导体晶片的粘贴工序、分割工序、以及扩展工序，各工序分别承担着重要的作用(例如，参照专利文献1～3)。
首先，半导体晶片的粘贴工序是将半导体晶片粘贴于粘结片的工序，但粘结片不仅承担着单纯地对半导体晶片进行保持的作用，还承担着对半导体晶片分割后的半导体芯片进行保持的作用。因此，粘结片是重要的，且通过确认由粘结片材引起的被粘贴的半导体芯片面的污染、对分割品质的影响、半导体芯片是否被适当地保持且容易地拾取等情况，来选定粘结片。
接下来，对分割工序进行说明。在半导体晶片的分割截面不需要具有平滑性的情况下，通过沿着欲进行分割的线(通常，在半导体晶片形成有能够目视确认的分界线)用金刚石工具在半导体晶片上导入刻(划)线，从而在沿着划线的方向上形成微小裂纹(微小龟裂)。接下来，通过施加应力使微小龟裂裂开，并使该微小龟裂进一步产生，从而分离半导体晶片。此外，以下，将该方法称为“划线法”。
此外，为了防止金刚石工具与半导体晶片的端部接触时产生缺口，划线并不是被导入至欲分割的线的全体中(例如，参照专利文献2)，划线的起点以及终点分别被设定于比半导体晶片的端部稍靠内侧的位置。
上述划线法与利用旋转刀片、或激光加工进行的分割相比较，通过加工产生的热应力的影响较小等，由此能够抑制在半导体晶片上产生裂纹，其结果是，能够将分割后的激光二极管(以下简称为LD)芯片的强度设定得较大，因此在为较脆的半导体晶片材料的情况下为特别有效的方法。
如LD端面那样，在其分割截面需要具有平滑性的情况下，沿着欲分割的线、且在半导体晶片的端部的单侧或两侧，用金刚石工具导入刻(划)线(例如，参照专利文献4)，沿着划线的方向形成微小裂纹(微小龟裂)。
并且，半导体晶片具有容易分离的裂开面(例如，参照专利文献2、专利文献4～7)，因此划线需要与裂开面方向平行。当向使通过划线而形成的微小龟裂开口的方向施加应力时，微小龟裂沿着裂开面生长，从而形成具有原子等级的平滑性的裂开面。
通过以上工序，半导体晶片被分割为排列了具有裂开面的LD芯片的条形状的LD条、或LD芯片。
专利文献1：日本特开2002-373868号公报
专利文献2：日本特开2012-183590号公报
专利文献3：日本特开平2-132844号公报
专利文献4：日本特开平5-304339号公报
专利文献5：日本特开平5-299769号公报
专利文献6：日本特开2002-289963号公报
专利文献7：日本特开平3-224284号公报
如上述那样，在将半导体晶片分割为功能元件芯片的工序中，例如在从具有闪锌矿的结晶体的半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条的状态、或LD芯片的状态时，产生的半导体的异物附着于LD芯片端面，由此存在对LD芯片端面进行外观检查时产生因异物引起的外观不良的课题。
发明内容
本申请公开了用于解决上述课题的技术，其目的在于提供一种半导体芯片制造装置以及半导体芯片制造方法，在将半导体晶片分割为LD条状态或LD芯片状态时，抑制产生的异物向LD芯片端面附着，由此在对LD芯片的端面进行外观检查的工序中，减少产生外观不良的情况。
本申请所公开的半导体芯片制造装置设置于填充有液体的壳体的内部，对半导体晶片进行分割来制作多个LD芯片，其中，上述半导体晶片预先形成有能够目视确认的划分线并刻有划线，并且沿着该划线形成有微小裂纹，
该半导体芯片制造装置具备：
刀刃，其沿着由上述半导体晶片的上述划分线或上述划线构成的裂纹部对上述半导体晶片的表面进行加压；以及
承受台，其在与上述刀刃对上述半导体晶片进行加压的面相反一侧的面保持上述半导体晶片，
利用上述刀刃在上述液体中沿着上述半导体晶片的裂纹部对上述半导体晶片进行加压，由此将上述半导体晶片分割为多个LD芯片。
另外，本申请所公开的半导体芯片制造方法是对半导体晶片进行分割来制作多个LD芯片的半导体芯片的制造方法，其中，上述半导体晶片预先形成有能够目视确认的划分线并刻有划线，并且沿着该划线形成有微小裂纹，
在上述半导体芯片制造方法中，在填充有液体的壳体的内部通过承受台来保持上述半导体晶片，沿着由上述半导体晶片的上述划分线或上述划线构成的裂纹部配置刀刃，
并且，使上述刀刃在上述液体中沿着上述半导体晶片的裂纹部对上述半导体晶片进行加压，将上述半导体晶片分割为多个LD芯片。
根据本申请所公开的半导体芯片制造装置、或半导体芯片制造方法，在将半导体晶片分割为LD条状态或LD芯片状态时，能够抑制产生的异物向LD芯片端面附着，由此在对LD芯片的端面的外观进行检查的工序中，能够减少产生外观不良的情况。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
图2是实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置的主要部分的侧视图以及俯视图。
图3是表示实施方式1所涉及的其他半导体芯片制造装置的主要部分的侧视图以及俯视图。
图4是表示实施方式2所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
图5是表示实施方式3所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
图6是表示实施方式4所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
具体实施方式
本申请涉及半导体芯片制造装置以及制造方法。更具体而言，涉及半导体激光元件的制造装置以及其制造方法，例如有关于在从由闪锌矿的结晶体构成的半导体晶片，分割为多个LD芯片相连的条状态时，使用被称为刀片的刃物对微小龟裂施加力，从而以形成于结晶体的内部的微小龟裂为起点，利用结晶体的裂开对半导体晶片进行分割的半导体芯片的制造的技术。
实施方式1.
以下，使用附图对实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置以及制造方法进行说明。此外，以下，对相同或对应的构成要素标注相同的附图标记，并省略反复的说明。
图1是表示利用结晶的裂开，由半导体晶片5制造半导体芯片的实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
图1示出有如下例子，即：在用刀刃3对裂纹部6进行加压(这里，特别是对该部分施加集中的力。以下同样)，由此以形成于半导体晶片5的结晶内部的微小龟裂为起点，利用将结晶裂开，将半导体晶片5分割为多个LD芯片相连的条状或单体的LD芯片时，由填充有液体(所谓液体，这里是指水1a)的壳体2覆盖的半导体芯片制造装置10的一个例子。如该图所示，本装置使用承受台4，通过刀刃3对裂纹部6进行加压，以形成于半导体晶片5的结晶内部的裂纹部6为起点，利用结晶的裂开来分割半导体晶片5，由此制造半导体芯片。
这里，使用图2、图3，进一步对上述裂纹部6详细地进行说明。
图2(a)是表示实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置的主要部分的侧视图，图2(b)是表示实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置的主要部分的俯视图。在这些图中，半导体晶片5通过两个承受台4来对其一个面进行保持，并通过刀刃3对与该一个面相反一侧的面进行加压。
在这种情况下，如图2(a)所示，在半导体晶片5的由承受台保持的面刻有划线7，另外，在半导体晶片5的中央部分形成有以较小的圆圈为代表而示出的微小裂纹。另外，如图2(b)所示，刀刃3沿着能够从半导体晶片5的外部目视确认地形成的划分线8，对半导体晶片5进行加压，通过对该半导体晶片5进行分割来制作多个LD芯片。
此外，在由刀刃3对半导体晶片5进行加压时，在图2(a)中，从半导体晶片5的右侧向左方向进行加压，即，在图2(a)中，朝向划线7的方向从半导体晶片5的外部沿水平方向加压。
而且，在图2(a)、图2(b)所示的半导体芯片制造装置中，所谓裂纹部6是指图2(b)所示的划分线8。
半导体芯片制造装置除了图2那样的结构之外，有时也可以为图3所示的结构。因此，接下来，对该图3所示的方式的半导体芯片制造装置的情况下的裂纹部6详细地进行说明。
图3(a)是表示实施方式1所涉及的其他的半导体芯片制造装置的主要部分的侧视图，图3(b)是表示实施方式1所涉及的其他半导体芯片制造装置的主要部分的俯视图。
在该半导体芯片制造装置中，与图2所示的半导体芯片制造装置不同，如图3(a)所示，在与半导体晶片5的由承受台保持的面相反一侧的面刻有划线7。另外，如图3(b)所示，刀刃3从半导体晶片5的外部沿着划线7对半导体晶片5进行加压来对该半导体晶片5进行分割，由此制作多个LD芯片，这也与图2所示的半导体芯片制造装置的情况不同。
此外，上述以外的点与图2的情况相同。例如，在半导体晶片5的中央部分形成有以较小的圆圈为代表而示出的微小裂纹，这一点与图2的情况同样。
此外，在由刀刃3对半导体晶片5进行加压时，在图3(a)中，从半导体晶片5的左侧向右方向进行加压，即，在图3(a)中，朝向未图示的划分线8(参照图3(b))的方向从半导体晶片5的外部沿水平方向加压。
而且，在图3(a)、图3(b)所示的半导体芯片制造装置中，所谓裂纹部6是指图3(a)所示的划线7。
如以上说明那样，在实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置中，半导体晶片的端面处于液体中，因此在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条、或LD芯片时，能够抑制产生的异物附着于半导体晶片的端面的情况。
而且，通过利用实施方式1所涉及的半导体芯片制造装置来制造LD芯片，能够在针对LD芯片的端面外观进行的检查中，减少由异物附着而引起的外观不良的产生。
实施方式2.
图4是表示利用结晶的裂开由半导体晶片5制造半导体芯片的实施方式2所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
具体而言，本制造装置利用刀刃对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点，利用结晶的裂开来制造半导体芯片，并且在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的条状态或LD芯片时，在由填充有液体(例如水1a)的壳体2覆盖的半导体芯片制造装置20中，利用承受台4保持半导体晶片5，并通过刀刃3对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点，利用结晶的裂开，由此分割半导体晶片。特别是，本制造装置以防止产生的半导体异物的附着为目的，特征在于具备在液体内产生气流9的机构的构造。
在实施方式2所涉及的半导体芯片制造装置中，LD芯片端面处于液体中，因此在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条状态或LD芯片时，能够抑制产生的异物向LD芯片端面附着。另外，异物由于产生的气流而向已设置的排气口排出，因此抑制向LD芯片端面附着。
通过使用实施方式2所涉及的半导体芯片制造装置来制造LD芯片，能够在针对LD芯片的端面的外观检查中，减少由异物附着而引起的外观不良的产生。
实施方式3.
图5是表示利用结晶的裂开，由半导体晶片5制造半导体芯片的实施方式3所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
具体而言，图5示出了利用刀刃对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点，利用结晶的裂开，在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的条状态或LD芯片时，由填充有挥发性的液体1b(例如，乙醇、甲醇等)的壳体2覆盖的半导体芯片制造装置30，且该半导体芯片制造装置30具备利用比重之差使产生的异物沉入壳体2的底面来防止异物向半导体端面的附着的机构。这里，还示出了使用对半导体晶片5进行保持的承受台4，利用刀刃3对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点使结晶裂开，由此分割半导体晶片5的半导体芯片制造装置。
在本实施方式3中，LD芯片端面处于液体中，因此能够抑制在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条状态或LD芯片时产生的异物向LD芯片端面附着。
通过使用实施方式3所涉及的半导体芯片制造装置来制作LD芯片，由此能够在针对LD芯片端面的外观检查中，减少由异物附着而引起的外观不良的产生。
实施方式4.
图6是表示利用结晶的裂开，由半导体晶片5制造半导体芯片的实施方式4所涉及的半导体芯片制造装置的一个例子的概念图。
具体而言，图6示出了在利用刀刃对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点使结晶裂开，从而将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的条状态或LD芯片时，为了防止LD芯片端面的氧化，由填充有作为液体的II-VI族溶液1c(例如ZnSe、或ZnS)的壳体2覆盖的半导体芯片制造装置40。在该制造装置中，构成为利用比重之差使产生的异物沉至壳体2的底面，由此防止向半导体端面附着的机构。这里还示出了使用对半导体晶片5进行保持的承受台4，并利用刀刃3对裂纹部6进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点，利用将结晶裂开来分割半导体晶片的半导体芯片制造装置。
在本实施方式4中，LD芯片端面处于液体中，因此能够抑制在将半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条状态或LD芯片时产生的异物向LD芯片端面附着。另外，同时通过在作为液体的II-VI族溶液(例如ZnSe、或ZnS)中对半导体晶片进行分割，由此能够防止LD芯片端面的氧化。
通过利用实施方式4所涉及的半导体芯片制造装置来制造LD芯片，能够在针对LD芯片端面的外观检查中，减少由异物附着而引起的外观不良的产生，进一步能够取得防止LD芯片端面氧化的效果。
另外，在上述所有的实施方式中，对在将具有闪锌矿的结晶体的半导体晶片分割为多个LD芯片相连的LD条状态时，使用刀刃对裂纹部进行加压，以形成于结晶内部的裂纹为起点使结晶裂开的情况进行了说明，但也可以是使具有其他结晶体的半导体晶片裂开的情况，也能够起到与上述实施方式同样的效果。
本申请记载有各种例示的实施方式以及实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不限定于特定的实施方式的应用，也可以单独或以各种组合应用于实施方式。
因此，在本申请说明书所公开的技术范围内能够想到未例示的无数的变形例。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加至少一个构成要素的情况或省略至少一个构成要素的情况，还包括抽取至少一个构成要素，并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
附图标记说明
1a...水；1b...挥发性的液体；1c...II-VI族溶液；2...壳体；3...刀刃；4...承受台；5...半导体晶片；6...裂纹部；7...划线；8...划分线；9...气流；10、20、30、40...半导体芯片制造装置。

Claims (10)

1.一种半导体芯片制造装置，其设置于填充有液体的壳体的内部，将半导体晶片分割来制作多个LD芯片，其中，所述半导体晶片预先形成有能够目视确认的划分线并刻有划线，并且沿着该划线形成有微小裂纹，
所述半导体芯片制造装置的特征在于，具备：
刀刃，其沿着由所述半导体晶片的所述划分线或所述划线构成的裂纹部对所述半导体晶片的表面进行加压；以及
承受台，其在与所述刀刃对所述半导体晶片进行加压的面相反一侧的面保持所述半导体晶片，
利用所述刀刃在所述液体中沿着所述半导体晶片的裂纹部对所述半导体晶片进行加压，由此将所述半导体晶片分割为多个LD芯片。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片制造装置，其特征在于，
具备在所述液体中产生沿着所述划线流动的气流的机构。
3.根据权利要求1或2所述的半导体芯片制造装置，其特征在于，
所述液体为水。
4.根据权利要求1或2所述的半导体芯片制造装置，其特征在于，
所述液体为挥发性的液体。
5.根据权利要求1或2所述的半导体芯片制造装置，其特征在于，
所述液体为II-VI族溶液。
6.一种半导体芯片制造方法，将半导体晶片分割来制作多个LD芯片，其中，所述半导体晶片预先形成有能够目视确认的划分线并刻有划线，并且沿着该划线形成有微小裂纹，
所述半导体芯片制造方法的特征在于，
在填充有液体的壳体的内部通过承受台保持所述半导体晶片，沿着由所述半导体晶片的所述划分线或所述划线构成的裂纹部配置刀刃，并且
使所述刀刃在所述液体中沿着所述半导体晶片的裂纹部对所述半导体晶片进行加压，从而将所述半导体晶片分割为多个LD芯片。
7.根据权利要求6所述的半导体芯片制造方法，其特征在于，
在所述液体中产生沿着所述划线流动的气流。
8.根据权利要求6或7所述的半导体芯片制造方法，其特征在于，
所述液体为水。
9.根据权利要求6或7所述的半导体芯片制造方法，其特征在于，
所述液体为挥发性的液体。
10.根据权利要求6或7所述的半导体芯片制造方法，其特征在于，
所述液体为II-VI族溶液。
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