半導体装置の製造方法
【課題】半導体ウエハに対するウエハ工程がほぼ終了した段階で、ウエハの表面に表面保護テープを貼り付けた状態で、ウエハの裏面に対して、バックグラインディング処理を施し、その後、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、ウエハから表面保護テープを剥離することが広く行われている。
【解決手段】本願発明は、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたものである。
【解決手段】本願発明は、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法における薄膜ウエハハンドリング技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開２０１０−２７２７５５号公報（特許文献１）には、ウエハの不所望な反りを防止するために、貼り付け過程でテープ高さをモニタし、それに基づいて調整することで、保護テープの過剰なテンションを緩和するウエハへの保護テープ貼り付け方法が開示されている。
【０００３】
日本特開２００５−２２３１９０号公報（特許文献２）には、ローラによる加圧が均一になるように、ウエハの幅に対応してローラへの加圧を変化させるウエハへの粘着シートの貼り付け方法が開示されている。
【０００４】
日本特開平１０−３３００２２号公報（特許文献３）または、これに対応する米国特許第６２５８１９８号公報（特許文献４）には、ウエハの不所望な反りを防止するために、垂れ下がりやすい初期は強めのテンションを印加し、その後は、保護フィルムがウエハ面に触れない程度に、弱めのテンションを印加する保護フィルムの貼り付け方法が開示されている。
【０００５】
日本特開２００７−３１１７３５号公報（特許文献５）には、保護テープの端部近傍に上方から比較的幅の狭い剥離用粘着テープを押圧接着し、剥離用粘着テープの外端を、ウエハを縦断する方向に引っ張ることによって、ウエハに貼り付けられた保護テープを剥離する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７２７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３１９０号公報
【特許文献３】特開平１０−３３００２２号公報
【特許文献４】米国特許第６２５８１９８号公報
【特許文献５】特開２００７−３１１７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体ウエハに対するウエハ工程がほぼ終了した段階で、ウエハの表面に表面保護テープを貼り付けた状態で、ウエハの裏面に対して、バックグラインディング処理を施し、その後、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、ウエハから表面保護テープを剥離することが広く行われている。
【０００８】
しかし、本願発明者が検討したところによると、このような剥離方法は、バックグラインディング処理による目標ウエハ厚の薄膜化によって、ウエハ周辺からの真空リークの発生によって、ますます困難となってきていることが明らかとなった。
【０００９】
本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。
【００１０】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
【００１１】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１３】
すなわち、本願の一つの発明は、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１５】
すなわち、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたので、ウエハ周辺からの真空リークの発生による剥離不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明するための単位セル断面構造図である。
【図２】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法の主要プロセスブロックフロー図である。
【図３】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程開始前の図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図４】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ送り出しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図５】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ戻しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図６】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ貼り付けステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図７】図６を情報から見た加圧状況の概念説明図である。
【図８】図７におけるウエハ上の各ゾーンにおける圧力分布等を示す図表である。
【図９】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ切断ステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図１０】ＢＧテープ切断後のウエハとＢＧテープの全体断面図である。
【図１１】図１０の単位セル領域３の図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図１２】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程を説明するための、バックグラインディング工程中における図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図１３】バックグラインディング工程完了後の平坦ウエハの全体斜視図である。
【図１４】バックグラインディング工程完了後の外周リング状肉厚部付ウエハ（ウエハ断面の変形例）の全体斜視図である。
【図１５】裏面エッチ工程におけるウエハの全体模式断面図である。
【図１６】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１７】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１８】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１９】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２０】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２１】図２０のウエハ周辺の拡大斜視図（狭幅剥離テープの例）である。
【図２２】図２０のウエハ周辺の拡大擬似上面図（広幅剥離テープによる変形例）である。
【図２３】剥離開始直後のウエハ、各テープおよび吸着ステージの状態を示す上は周辺の模式断面図である。
【図２４】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２５】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明するための図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図２６】ＢＧテープ剥離工程におけるテープ剥離速度と各真空系の真空度の関係を示すデータプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１８】
１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記剥離用粘着テープの前記外周近傍側の外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、真空吸着ステージの真空吸引系は、前記外周近傍に対応する周辺吸引系と、前記内部領域に対応する内部吸引系を有する。
【００１９】
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記周辺吸引系は、前記ウエハの外周部の真空吸着を担当しており、前記内部吸引系は、前記ウエハの内部領域の真空吸着を担当している。
【００２０】
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｅ）における張力の印加は、ピンチローラによって実行されており、前記ピンチローラのトルクは、前記周辺吸引系の真空度をモニタ結果に基づいて、前記周辺吸引系に実質的にリークが発生しないように制御されている。
【００２１】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００２２】
５．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００２３】
６．前記１から５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【００２４】
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【００２５】
８．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【００２６】
９．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面のほぼ全面に、前記ウエハの直径と同等か、又は、それよりも幅の広い剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程。
【００２７】
１０．前記９項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００２８】
１１．前記９項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００２９】
１２．前記９から１１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【００３０】
１３．前記９から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【００３１】
１４．前記９から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【００３２】
１５．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、表面保護テープに張力を付与しながらローラにより押し付けることにより、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に、前記表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、前記ローラの位置に対応して、前記表面保護テープにしわが発生しない程度に前記張力を制御しながら実行される。
【００３３】
１６．前記１５項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）において、前記ローラへの加圧力は、前記ローラの単位長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように制御されている。
【００３４】
１７．前記１５または１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００３５】
１８．前記１５または１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００３６】
〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００３７】
更に、本願において、「トランジスタ」、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ（能動素子）単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等（たとえば単結晶シリコン基板）上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に代表されるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示することができる。なお、本願においては、「ＭＯＳＦＥＴ」というときは、ゲート絶縁膜が酸化膜であるもののみでなく、それ以外の絶縁膜をゲート絶縁膜として使用するものを含むものとする。
【００３８】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ（Nano-Clustering Silica:NCS）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００３９】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００４０】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００４１】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩ基板、ＬＣＤガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００４２】
６．本願において、「パワー系半導体」というときは、数ワット以上の電力を扱うことができる半導体デバイスを言う。パワー系半導体の内、パワー系ＭＯＳＦＥＴ、パワー系ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等は、「絶縁ゲート型パワー系トランジスタ」の範疇に属する。従って、通常のパワー系ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等は、全てこれに含まれる。
【００４３】
ＩＧＢＴは、構造的にトレンチゲート型ＩＧＢＴとプレーナ型ＩＧＢＴに分類される。以下の実施の形態では、説明の便宜上、主にトレンチゲート型ＩＧＢＴを例に取り具体的に説明する。
【００４４】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００４５】
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。
【００４６】
１．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等の説明（主に図１）
以下の例では、ノンパンチスルー型ＩＧＢＴ（パワー系能動素子）を例に取り具体的に説明するが、パンチスルー型ＩＧＢＴにも適用できることは言うまでもない。
【００４７】
図１は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明するための単位セル断面構造図である。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明する。
【００４８】
一般にＩＧＢＴデバイスチップは、例えば、数ミリメートル角の半導体チップであって、そのデバイス面１ａ（図１）すなわちエミッタメタル電極のある面は、内部領域のほとんどを占めるセル領域およびその周辺のチップ周辺構造方構成されている。デバイス面上には、通常、エミッタメタル電極とゲートメタル電極があり、これと反対の裏面には、コレクタメタル電極がある。セル領域は、たとえば多数の細長い単位セル領域３（図１）の１次元周期パターンから構成されている。すなわち、単位セル領域３部分のチップ２の断面を図１に示す。図１に示すように、チップ２の裏面１上には、ほぼ全面に裏面メタル電極４が設けられており、裏面１内部には、Ｐ＋型コレクタ領域５が設けられている。Ｐ＋型コレクタ領域５の上方の比較的厚い層は、Ｎ型ドリフト領域６であり、Ｎ型ドリフト領域６のデバイス面１ａ側には、Ｐ型ボディ領域７（チャネル領域）が設けられている。Ｐ型ボディ領域７のデバイス面１ａ側の表面領域は、Ｎ＋型エミッタ領域８となっており、Ｐ型ボディ領域７およびＮ＋型エミッタ領域８を表面からＮ型ドリフト領域６に向かって貫通するように、トレンチ１０が設けられている。また、Ｎ＋型エミッタ領域８を表面からＰ型ボディ領域７に向かって貫通するように、Ｐ＋型ボディコンタクト領域９が設けられている。トレンチ１０内には、ゲート絶縁膜１１を介して、ゲート電極１２が設けられており、デバイス面１ａ上には、たとえば、アルミニウム系金属電極層すなわちエミッタメタル電極１４が設けられている。
【００４９】
２．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程等の説明（主に図２から図１１）
以下では、ＦＺ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｚｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ）法による単結晶シリコンウエハを初期材料とするプロセスを例に取り具体的に説明するが、ＣＺ（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法による単結晶シリコンウエハを初期材料とするプロセスを用いてもよいことは言うまでもない。
【００５０】
また、以下では、直径が１５０Φのウエハを用いたプロセスについて具体的に説明するが、ウエハの直径は、１５０Φのほか、１００Φ、２００Φ、３００Φ、４５０Φ等、利用できる限り、いずれであっても良い。なお、以下では、耐圧が３００ボルトから６００ボルト程度のものを例に取り具体的に説明するが、それ以外の耐圧のデバイスについても、ドリフト領域の厚さ等を変更する等の対応で、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００５１】
図２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法の主要プロセスブロックフロー図である。図３は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程開始前の図１に対応する単位セル断面構造図である。図４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ送り出しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ戻しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ貼り付けステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図７は図６を情報から見た加圧状況の概念説明図である。図８は図７におけるウエハ上の各ゾーンにおける圧力分布等を示す図表である。図９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ切断ステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図１０はＢＧテープ切断後のウエハとＢＧテープの全体断面図である。図１１は図１０の単位セル領域３の図１に対応する単位セル断面構造図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程等を説明する。
【００５２】
ここでは、ウエハプロセスの内、原則として、ファイナルパッシベーション膜形成およびファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成（ゲート開口、エミッタ開口）以降について具体的に説明する（図３には、位置の関係上、ファイナルパッシベーション膜は描かれていない）。なお、ファイナルパッシベーション膜は、たとえば、ポリイミド系樹脂膜のような有機膜とすることができるほか、酸化シリコン系絶縁膜、窒化シリコン系絶縁膜のような無機膜、または、これら無機膜の複合膜、ないしは、有機膜（上層）と無機膜（下層）の複合膜とすることもできる。
【００５３】
先ず、図３の構造にいたる過程を同図により簡単に説明する。たとえば、１５０ファイのＮ型単結晶シリコンウエハ１ｓ（たとえば、厚さ７００マイクロメートル程度）を準備する。次に、たとえば、半導体ウエハ１ｓ（１）の表面１ａ（第１の主面）に、異方性ドライエッチング等により、トレンチ１０を形成し、そこに、ゲート絶縁膜１１を介して、エッチバックや酸化膜形成を組み合わせてポリシリコン等の電極材料をトレンチ１０内に埋め込むことで、ゲート電極１２を形成する。次に、たとえば、半導体ウエハ１ｓ（１）の表面１ａ（第１の主面）側からのイオン注入により、Ｐ型ボディ領域７を形成し、Ｎ＋型エミッタ領域８およびＰ＋型ボディコンタクト領域９を順次、形成する。次に、半導体ウエハ１の表面１ａ側に、たとえば、ＴｉＷ膜等のバリアメタル膜を介して、たとえばスパッタリング成膜によりアルミニウム系メタル膜を形成し、これらのバリアメタル膜およびアルミニウム系メタル膜を、通常のリソグラフィによりパターニングして、エミッタメタル電極１４を形成する。その後、ファイナルパッシベーション膜形成およびファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成（ゲート開口、エミッタ開口）を実施すると、図３のようになる。これで、図２の素子形成工程１０１が完了したことになる。
【００５４】
次に、ＢＧテープ１５（表面保護テープ）の貼り付け工程１０２（図２）を説明する。図４に示すように、図３の状態のウエハ１は、ＢＧテープ貼り付け装置上のウエハ吸着ステージ３２上に、デバイス面１ａを上に向けて、真空吸着されている。この状態で、ＢＧテープ送り出し部３４に巻かれたＢＧテープ１５と分離テープ３３からなる複合テープは、まず、分離前テープチャック３５を経由して、分離バー３６において、ＢＧテープ１５と分離テープ３３に分離され、分離テープ３３は、分離テープ巻取り部３７に巻き取られる。一方、ＢＧテープ１５は、テンション調整機構３９により、ウエハ１のデバイス面１ａの上方に供給される。その後、ＢＧテープ１５は、テンション調整機構３９、ＢＧテープ排出テープチャック４０およびＢＧテープ巻取り中継バー４１を経由して、ＢＧテープ巻取り部４２に巻き取られるようになっている。このようにして、ＢＧテープ１５の新しい部分の供給が完了すると、テンション調整機構３９がＢＧテープ１５をチャックして、ウエハ１から遠ざかる方向に水平移動することにより、ＢＧテープ１５に一定のテンションを付与する。この状態で、ＢＧテープ供給テープチャック３８およびＢＧテープ排出ピンチローラテープチャック４０が開く。
【００５５】
次に、図５に示すように、ＢＧテープ供給テープチャック３８側のＢＧテープ１５がウエハ１に接触すると、ＢＧテープ供給テープチャック３８を閉じる。この後、テンション調整機構３９がＢＧテープ１５をチャックして、ウエハ１に近づく方向に水平移動することにより、ＢＧテープ１５に付与されたテンションを緩和する。
【００５６】
次に、図６に示すように、貼り付けローラ４３が、ＢＧテープ供給テープチャック３８側からＢＧテープ排出テープチャック４０側へ水平移動しながらＢＧテープ１５をウエハ１のデバイス面１ａに貼り付ける。このとき、ＢＧテープ排出テープチャック４０は、更に開いるが、テンション調整機構３９の方は、ＢＧテープ１５へのテンションが一定の緩和状態になるように、ウエハ１に近づく方向に水平移動する等の動作を行う。すなわち、図５から図６の過程（ローラによる貼り付け動作の全過程）に於いては、表面保護テープ１５にしわが発生しない程度に、表面保護テープ１５に対するテンション（張力）を比較的低い値に制御する。逆に言うと、ローラによる貼り付け動作の全過程においては、表面保護テープ１５に対して、しわが発生しない程度の張力を付与しながら、貼り付けを実行する。
【００５７】
この貼り付けの際の貼り付けローラ４３への荷重は、一定でも良いが、図７および図８に示すようにすることによって、貼り付け後のＢＧテープ１５に残留する内部歪を低減することができる。すなわち、ローラの位置に対応して、ローラの長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように、ローラに対する加圧を制御するのである。ＢＧテープ１５の内部歪の低減は、グラインディング後のウエハ１の反りの低減に有効である。
【００５８】
この貼り付けローラ４３への荷重方式は、以下のように説明することができる。すなわち、貼り付けローラ４３は、加圧された結果、一定の歪が生じするので、ウエハ１（厳密には、ＢＧテープ１５の上面）との接触面積は、貼り付けローラ４３が横切るウエハ１の弦の長さに比例する。つまり、貼り付けローラ４３に一定の荷重をかけていると、弦の長さに反比例して、ウエハ１上の場所によって、単位面積当たりの加圧が変動することになる。従って、この例では、ノッチ部１７を横に見るようにして、貼り付けローラ４３を移動させる場合には、図７に示すように、ウエハ１の上面１ａを、たとえば同一幅（この例では、はば約３０ミリメートル）の５領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに分け、たとえば、図８に示すように、単位面積当たりの加圧がほぼ均一な値になるように、貼り付けローラ４３への加圧値を決めている。なお、この例では、ウエハ１の上面１ａを、ゾーン１（２０ａ）、ゾーン２（２０ｂ）、ゾーン３（２０ｃ）、ゾーン４（２０ｄｅ）およびゾーン５（２０）の５ゾーンに分けたが、ゾーン分の数は自由であり、同一幅とする必要もなく、荷重を連続的に変化させても良い。また、ノッチ部１７の配向はいずれでも良い。
【００５９】
次に、貼り付けローラ４３による貼り付けが完了すると、図９に示すように、テープカッタ４４によって、ＢＧテープ１５の本体（ＧＢテープ巻取り部４２に巻き取られる部分）とウエハ１に貼り付けられた部分との分離が実行される。
【００６０】
次に、ＢＧテープ１５の本体から分離されたＢＧテープ１５とウエハ１の全体の模式断面を図１０に示す。図１０に示すように、ＢＧテープ１５の重層構造の一例を示すとすれば、以下のごとくである。すなわち、基材層は、最上層のＰＥＴ基材層１５ａ（たとえば厚さ２５マイクロメートル程度）と中間層のＥＶＡ基材層１５ｂ（たとえば厚さ１２０マイクロメートル程度）から構成されており、最上層は高い構成を有しており、中間層は比較的合成は低いが、曲がり癖をとる効果がある。基材層１５ａ、１５ｂの下には、クッション層であるアクリル柔軟層１５ｃ（たとえば厚さ８０マイクロメートル程度）があり、最下層、すなわち、粘着層は、アクリル粘着層１５ｄ（たとえば厚さ１０マイクロメートル程度）で構成されている。なお、ＢＧテープ１５の重層構造は、自由に構成することができるが、ここに示したような高剛性基材層を含むものを用いると、グラインディング後のウエハ１の反りの低減に有効である。
【００６１】
図１０のチップ領域２のセル領域の一部である単位セル領域３の断面図を図１１（図１に対応する断面）に示す。図１１に示すように、図３とほぼ同じであるが、表面１ａ側に、ＢＧテープ１５が粘着されている。
【００６２】
３．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程等の説明（主に図２および図１２から図１５）
バックグラインディング後のウエハの断面形状については、以下では、主に平坦ウエハ方式（図１３）について説明するが、周辺リング状肉厚方式（図１４）でもよいことはいうまでもない。
【００６３】
図１２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程を説明するための、バックグラインディング工程中における図１に対応する単位セル断面構造図である。図１３はバックグラインディング工程完了後の平坦ウエハの全体斜視図である。図１４はバックグラインディング工程完了後の外周リング状肉厚部付ウエハ（ウエハ断面の変形例）の全体斜視図である。図１５は裏面エッチ工程におけるウエハの全体模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程等を説明する。
【００６４】
図１１の状態のウエハ１は、上下反転され、図２の裏面研削工程１０３に入る。すなわち、図１２に示すように、ＢＧテープ１５側をグラインディング装置のウエハ吸着ステージ３２に吸着されたウエハ１の裏面１ｂは、グラインディングブレード３１等の回転ブレードによって、研削され、上端部分１６が、除去される。ここで、ウエハ１の厚さは、耐圧等にもよるが、６０マイクロメートル程度（好適な範囲としては５０マイクロメートルから１５０マイクロメートル程度）にされる。
【００６５】
このバックグラインディング工程後におけるウエハ１の形状は、図１３に示すように、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有するものとすることができる（これを「平坦ウエハ方式」という）。一方、このバックグラインディング工程後におけるウエハ１の形状は、図１４に示すようにもすることができる（これを「環状周辺肉厚ウエハ方式」という）。環状周辺肉厚ウエハ方式においては、ウエハ１の裏面１ｂの研削は、内部領域１８（バックグラインディング工程後の厚さは、たとえば、６０マイクロメートル程度）についてのみ実行される結果、ウエハ１の周辺には、厚い外周円環状端部１９（厚さは、たとえば、７００マイクロメートル程度）が残る。すなわち、内部領域１８は、ほぼ全面が、相対的に薄く、且つ、ほぼ均一な厚さを有する。
【００６６】
このような、厚い外周円環状端部１９があると、ＢＧテープ１５を剥離した後でも、ウエハ１のハンドリングが容易になるメリットがある。ただし、これに伴い、バックグラインディング工程等は若干複雑になる。また、通常、ダイシング直前に外周円環状端部１９を除去する必要がある。
【００６７】
次に、図１５に示すように、裏面研削工程後の裏面エッチ工程１０４（図２）を実行する。これは、裏面研削後には、ウエハの裏面に、ミクロンオーダの厚みを有する変質層が形成されているからである。従ってエッチング厚さは、１マイクロメートルから数マイクロメートル程度となる。すなわち、図１５に示すように、ウエハ１のＢＧテープ１５側をスピンエッチング装置のウエハ吸着スピンステージ４７に吸着された状態で、ウエハ１は、自転する。このとき、ウエハ１の裏面１ｂには、薬液ノズル４８から、たとえば弗硝酸（弗酸と硝酸の混合水溶液）等のウエットエッチング液４９が供給され、エッチングが進行する。エッチング完了後、ウエハ１は水洗等の洗浄処理が行われる。
【００６８】
４．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等の説明（主に図２および図２５）
ここでは、裏面からＰ型不純物を導入して、コレクタ領域を作る例を具体的に説明するが、Ｐ型基板上にエピタキシャル成長でＮ型領域等を形成する等の方法でもよいことはいうまでもない。ただし、以下に示すように、単結晶基板を用いて、裏面からイオン注入することにより、製造コストを大幅に削減することが可能である。
【００６９】
図２５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明するための図１に対応する単位セル断面構造図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明する。
【００７０】
図２の裏面エッチ工程１０４が完了したウエハ１に対して、図２５に示すように、裏面イオン注入工程１０５（図２）が実行される。これは、ウエハ１の裏面１ｂ側から、たとえば、ボロンイオンをイオン注入することにより、Ｐ＋型コレクタ領域５が形成される。その後、必要な活性化アニールが実行される。次に、たとえば、スパッタリング成膜により、裏面メタル電極４が形成される（図２の裏面メタル電極形成工程１０６）。
【００７１】
５．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の説明（主に図２、図１６から図２４および図２６）
このセクションでは、主に狭幅剥離テープ方式（図２１）について説明するが、広幅剥離テープ方式（図２２）でもよいことはいうまでもない。
【００７２】
図１６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１７は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１８は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２１は図２０のウエハ周辺の拡大斜視図（狭幅剥離テープの例）である。図２２は図２０のウエハ周辺の拡大擬似上面図（広幅剥離テープによる変形例）である。図２３は剥離開始直後のウエハ、各テープおよび吸着ステージの状態を示す上は周辺の模式断面図である。図２４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＧＢテープ剥離完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２６はＢＧテープ剥離工程におけるテープ剥離速度と各真空系の真空度の関係を示すデータプロット図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等を説明する。
【００７３】
図２の裏面メタル電極形成工程１０６が完了したウエハ１に対して、ＢＧテープ剥離工程１０７が実行される。図１６に剥離用粘着テープ４６の貼り付け開始直前のＢＧテープ剥離装置の模式断面を示す。図１６に示すように、ウエハ１は、ＢＧテープ１５側を上に向けて、ＢＧテープ剥離装置のウエハ吸着ステージ３２上に真空吸着保持されている。剥離用粘着テープ４６（強粘着テープ）は、テープ送り出し部３４から供給され、剥離用ピンチローラ４５によって、ウエハ１上のＢＧテープ１５上に供給される。剥離用粘着テープ４６は、その後、剥離用ピンチローラ４５、テープ排出ピンチローラ４０等を介して、テープ巻取り部４２に巻き取られる。
【００７４】
剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップにおいては、貼り付けローラ４３が、剥離用粘着テープ４６を押し下げながらウエハ１に近づき、ウエハ１上のＢＧテープ１５よりも低い位置に降下して行く。
【００７５】
次に、図１７に示すように、剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップに於いては、貼り付けローラ４３は、ウエハ１の一方の端部外のウエハ吸着ステージ３２の上面からウエハ１上のＢＧテープ１５上面を押し下げながら、ウエハ１の他方の端部外に向けて、凹凸に沿うように上下動しながら移動する。この動作によって、図１８に示すように、剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップにいたる。以上、図１６から図１８の過程において、表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分（テープ送り出し部３４とテープ巻取り部４２の中間部分）を貼り付けるのである。
【００７６】
次に、図１９に示すように、ＢＧテープ剥離開始ステップに於いては、テープ排出テープチャック４０が開き剥離用粘着テープ４６をテープ巻き取り部４２に巻き取り、同時に、剥離用ピンチローラ４５がウエハ１を横断する方向に移動開始する。
【００７７】
次に、図２０に示すように、ＢＧテープ剥離進行ステップに於いては、ＢＧテープ１５の剥離が相当程度進んで、剥離用ピンチローラ４５は、ウエハ１上方をすでに通過しているが、なお、完全に剥離が完了するまで、ウエハ１から遠ざかる方向に移動を続ける。このＢＧテープ剥離完了ステップの状況を図２４に示す。
【００７８】
ここで使用する剥離用粘着テープ４６は、図２１に示すように、ウエハ１の直径よりも狭いもの（狭幅剥離テープ方式）であってもよい。また、図２２に示すように、剥離用粘着テープ４６は、その幅が、ウエハ１の直径と同等か、または、それよりも幅が広いもの（広幅剥離テープ方式）であっても良い。広幅剥離テープ方式の場合は、剥離がスムースに行えるメリットがある。一方、狭幅剥離テープ方式では、剥離テーププロセスの制御が簡単になるメリットがある。
【００７９】
ここで、図１９と図２０の間であって、ウエハ１からＢＧテープ１５が剥離し始める初期剥離期間における詳細状況を図２３に説明する。図２３に示すように、ウエハ吸着ステージ３２内部には、平面的に見て、円形の円形中央吸引室ＶＣと、その外側にあって平面的に見て円環状の円環状周辺吸引室ＶＰがあり、それぞれに多数の真空吸引孔ＶＨが設けられている。円形中央吸引室ＶＣは、対応する真空吸引孔ＶＨ、真空計ＰＧ１および真空ソースＶＳ１に連結されており、これらで、内部吸引系５０ｃを構成している。一方、円環状周辺吸引室ＶＰは、対応する真空吸引孔ＶＨ、真空計ＰＧ２および真空ソースＶＳ２に連結されており、これらで、周辺吸引系５０ｐを構成している。すなわち、真空吸引系５０は、内部吸引系５０ｃと周辺吸引系５０ｐを有している。すなわち、内部吸引系５０ｃは、ウエハ１の内部領域の真空吸引を担当しており、周辺吸引系５０ｐは、ウエハ１の外周部の真空吸引を担当している。
【００８０】
すなわち、少なくとも剥離動作の初期に於いては、ＢＧテープ１５の中間部分（ウエハ１に貼り付けられている部分）から見て前記剥離用テープ４６のウエハ外周近傍側の外部延長部分に対して、ＢＧテープ１５の外周近傍に粘着している部分から内部領域に向かう分力５２を含む張力５１を印加することによって、ＢＧテープ１５をウエハ１の第１の主面１ａから剥離するのである。
【００８１】
このようにする理由は、ＢＧテープ１５を剥離する際のウエハ１は、すでに極めて薄いので、剥離用粘着テープ４６に強い張力がかかり、その張力がＢＧテープ１５に伝わると、その下のウエハ１の端部は、容易に持ち上がり、その結果、ウエハ吸着ステージ３２の上面とウエハ１の下面との間に、容易に隙間が発生する恐れがある。このウエハ吸着ステージ３２の上面とウエハ１の下面との間の隙間は、真空吸引系のリークにつながり、真空吸引系が単一系統の場合は、容易に、全体の吸引力を低下される事態となる。
【００８２】
しかし、この例では、真空吸引系は２系統（一般に、複数系統でも良い）に分かれているので、端部すなわち、周辺吸引系５０ｐにリークが発生しても、内部吸引系５０ｃには影響をほとんど与えないので、このリークが、後の剥離動作を阻害することはない。また、周辺吸引系５０ｐの真空度を真空計ＰＧ２によりモニタして、リークを検知すると、剥離用ピンチローラトルク制御系ＲＴＣが剥離用ピンチローラ４５のトルクを下げて、テープ剥離速度を下げるようにすれば、ウエハ１のウエハ吸着ステージ３２の上面からの不所望な剥離を防止することができる。
【００８３】
これを示したのが、図２６である。すなわち、前記のような真空吸引系の構成（２系統）では、内部吸引系５０ｃは常に高い吸引能力（高い真空度）を示しており、周辺吸引系５０ｐは、これよりも低いが、テープ剥離速度が６ｍｍ/秒よりも低速では、吸着可能下限値（−１８ｋＰａ）以上の値を示している。従って、剥離用ピンチローラトルク制御系ＲＴＣによって、剥離用ピンチローラ４５のトルクを制御することによって、テープ剥離速度が６ｍｍ/秒よりも低速に保持されるように制御すればよいことがわかる。なお、テープ剥離速度をたとえば、２ｍｍ/秒よりも低速に保持すると、リークはほぼ完全に問題なくなるが、剥離速度が極めて遅くなるデメリットがある。
【００８４】
次に、図２４に示すように、ＢＧテープ１５の剥離が完了すると、ウエハ１に対して、その後の処理が開始される。すなわち、図２に示すように、プローバを用いたウエハプローブテスト工程１０８が実施される。この場合、環状周辺肉厚ウエハ方式においては、ウエハ１の表面１ａと裏面１ｂの両方に直接プローブ針を当てて試験することが容易であり、エミッタ−コレクタ間の特性試験に有効である。平坦ウエハ方式に於いては、たとえば、ウエハ１の裏面１ｂを導電性の真空チャックで吸着した状態で、ウエハ１の表面１ａに直接プローブ針を当てて同様の試験することが可能である。
【００８５】
次に、図２に示すように、ウエハ１の裏面１ｂをダイシングテープに貼り付ける（ダイシングテープ貼り付け工程１０９）。続いて、たとえば、回転ブレードにより、ダイシングを実行して、ウエハ１を個々のチップ２に分離する（ダイシング工程１１０）。このダイシング工程１１０は、回転ブレードによるほか、レーザダイシングによる方法でもよく、更に、これらを組み合わせた方法を用いてもよい。その後、各チップ２に対して、組立工程１１１（必要によりワイヤボンディング工程、ダイボンディング工程、封止工程等）を実施する。
【００８６】
６．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００８７】
例えば、前記実施の形態に於いては、パワー系半導体の内、パワー系ＩＧＢＴを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、パワー系ＭＯＳＦＥＴ等にも適用できることは言うまでもない。
【００８８】
更に、前記実施の形態に於いては、パワー系ＩＧＢＴの一例として、トレンチゲート型のＩＧＢＴを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、プレーナ型ＩＧＢＴその他の絶縁ゲート型パワー系トランジスタ等にも適用できることは言うまでもない。
【００８９】
また、前記実施の形態では、主にＮチャネル型デバイスについて、具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、Ｐチャネル型デバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００９０】
また、前記実施の形態では、主に単体デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、絶縁ゲート型パワー系トランジスタを組み込んだ複合半導体チップ（半導体装置）にも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００９１】
更に、前記実施の形態では、主にシリコン系デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ＳｉＣ系，ＧａＮ系などのその他の系統に属する基板材料を使用したデバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９２】
１ 半導体ウエハ
１ａ ウエハ又はチップの表面（第１の主面）
１ｂ ウエハ又はチップの裏面（第２の主面）
１ｓ Ｎ型半導体基板（半導体基板部）
２ 半導体チップ又はチップ領域
３ 単位セル領域
４ 裏面メタル電極
５ Ｐ＋型コレクタ領域
６ Ｎ型ドリフト領域
７ Ｐ型ボディ領域
８ Ｎ＋型エミッタ領域
９ Ｐ＋型ボディコンタクト領域
１０ トレンチ
１１ ゲート絶縁膜
１２ ゲート電極
１４ エミッタメタル電極
１５ ＢＧテープ（表面保護テープ）
１５ａ ＰＥＴ基材層
１５ｂ ＥＶＡ基材層
１５ｃ アクリル柔軟層
１５ｄ アクリル粘着層
１６ 研削で除去された部分
１７ ノッチ部
１８ ウエハの内部領域
１９ ウエハの外周円環状端部
２０ａ ウエハ上のゾーン１
２０ｂ ウエハ上のゾーン２
２０ｃ ウエハ上のゾーン３
２０ｄ ウエハ上のゾーン４
２０ｅ ウエハ上のゾーン５
３１ グラインディングホイール
３２ ウエハ吸着ステージ
３３ 分離テープ
３４ テープ送り出し部
３５ 分離前テープチャック
３６ 分離バー
３７ 分離テープ巻取り部
３８ テープ供給テープチャック
３９ テンション調整機構
４０ テープ排出テープチャック
４１ ＧＢテープ巻取り中継バー
４２ テープ巻取り部
４３ 貼り付けローラ
４４ テープカッタ
４５ 剥離用ピンチローラ
４６ 剥離用粘着テープ
４７ ウエハ吸着スピンステージ
４８ 薬液ノズル
４９ エッチング液
５０ 真空吸引系
５０ｃ 内部吸引系
５０ｐ 周辺吸引系
１０１ 素子形成
１０２ ＢＧテープ貼り付け工程
１０３ 裏面研削工程
１０４ ウエハ裏面エッチ工程
１０５ ウエハ裏面イオン注入工程
１０６ 裏面メタル電極形成工程
１０７ ＢＧテープ剥離工程
１０８ ウエハプローブテスト工程
１０９ ダイシングテープ貼り付け工程
１１０ ダイシング工程
１１１ 組立工程
ＰＧ１，ＰＧ２ 真空計
ＲＴＣ 剥離用ピンチローラトルク制御系
ＶＣ 円形中央吸引室
ＶＨ 真空吸引孔
ＶＰ 円環状周辺吸引室
ＶＳ１，ＶＳ２ 真空ソース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法における薄膜ウエハハンドリング技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開２０１０−２７２７５５号公報（特許文献１）には、ウエハの不所望な反りを防止するために、貼り付け過程でテープ高さをモニタし、それに基づいて調整することで、保護テープの過剰なテンションを緩和するウエハへの保護テープ貼り付け方法が開示されている。
【０００３】
日本特開２００５−２２３１９０号公報（特許文献２）には、ローラによる加圧が均一になるように、ウエハの幅に対応してローラへの加圧を変化させるウエハへの粘着シートの貼り付け方法が開示されている。
【０００４】
日本特開平１０−３３００２２号公報（特許文献３）または、これに対応する米国特許第６２５８１９８号公報（特許文献４）には、ウエハの不所望な反りを防止するために、垂れ下がりやすい初期は強めのテンションを印加し、その後は、保護フィルムがウエハ面に触れない程度に、弱めのテンションを印加する保護フィルムの貼り付け方法が開示されている。
【０００５】
日本特開２００７−３１１７３５号公報（特許文献５）には、保護テープの端部近傍に上方から比較的幅の狭い剥離用粘着テープを押圧接着し、剥離用粘着テープの外端を、ウエハを縦断する方向に引っ張ることによって、ウエハに貼り付けられた保護テープを剥離する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７２７５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３１９０号公報
【特許文献３】特開平１０−３３００２２号公報
【特許文献４】米国特許第６２５８１９８号公報
【特許文献５】特開２００７−３１１７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体ウエハに対するウエハ工程がほぼ終了した段階で、ウエハの表面に表面保護テープを貼り付けた状態で、ウエハの裏面に対して、バックグラインディング処理を施し、その後、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、ウエハから表面保護テープを剥離することが広く行われている。
【０００８】
しかし、本願発明者が検討したところによると、このような剥離方法は、バックグラインディング処理による目標ウエハ厚の薄膜化によって、ウエハ周辺からの真空リークの発生によって、ますます困難となってきていることが明らかとなった。
【０００９】
本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。
【００１０】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
【００１１】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１３】
すなわち、本願の一つの発明は、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１５】
すなわち、ウエハの裏面を真空吸着した状態で、表面保護テープ上に剥離用補助テープを貼り付けて、当該剥離用補助テープに張力を付与することにより、前記ウエハから前記表面保護テープを剥離する工程を含む半導体装置の製造方法に於いて、前記真空吸着に関する真空吸引系を前記ウエハの周辺部を担当する周辺吸引系と、前記ウエハの内部領域を担当する内部吸引系とを含むようにしたので、ウエハ周辺からの真空リークの発生による剥離不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明するための単位セル断面構造図である。
【図２】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法の主要プロセスブロックフロー図である。
【図３】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程開始前の図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図４】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ送り出しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図５】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ戻しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図６】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ貼り付けステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図７】図６を情報から見た加圧状況の概念説明図である。
【図８】図７におけるウエハ上の各ゾーンにおける圧力分布等を示す図表である。
【図９】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ切断ステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。
【図１０】ＢＧテープ切断後のウエハとＢＧテープの全体断面図である。
【図１１】図１０の単位セル領域３の図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図１２】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程を説明するための、バックグラインディング工程中における図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図１３】バックグラインディング工程完了後の平坦ウエハの全体斜視図である。
【図１４】バックグラインディング工程完了後の外周リング状肉厚部付ウエハ（ウエハ断面の変形例）の全体斜視図である。
【図１５】裏面エッチ工程におけるウエハの全体模式断面図である。
【図１６】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１７】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１８】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図１９】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２０】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２１】図２０のウエハ周辺の拡大斜視図（狭幅剥離テープの例）である。
【図２２】図２０のウエハ周辺の拡大擬似上面図（広幅剥離テープによる変形例）である。
【図２３】剥離開始直後のウエハ、各テープおよび吸着ステージの状態を示す上は周辺の模式断面図である。
【図２４】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。
【図２５】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明するための図１に対応する単位セル断面構造図である。
【図２６】ＢＧテープ剥離工程におけるテープ剥離速度と各真空系の真空度の関係を示すデータプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１８】
１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記剥離用粘着テープの前記外周近傍側の外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、真空吸着ステージの真空吸引系は、前記外周近傍に対応する周辺吸引系と、前記内部領域に対応する内部吸引系を有する。
【００１９】
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記周辺吸引系は、前記ウエハの外周部の真空吸着を担当しており、前記内部吸引系は、前記ウエハの内部領域の真空吸着を担当している。
【００２０】
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｅ）における張力の印加は、ピンチローラによって実行されており、前記ピンチローラのトルクは、前記周辺吸引系の真空度をモニタ結果に基づいて、前記周辺吸引系に実質的にリークが発生しないように制御されている。
【００２１】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００２２】
５．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００２３】
６．前記１から５項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【００２４】
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【００２５】
８．前記１から６項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【００２６】
９．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面のほぼ全面に、前記ウエハの直径と同等か、又は、それよりも幅の広い剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程。
【００２７】
１０．前記９項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００２８】
１１．前記９項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００２９】
１２．前記９から１１項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【００３０】
１３．前記９から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【００３１】
１４．前記９から１２項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【００３２】
１５．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、表面保護テープに張力を付与しながらローラにより押し付けることにより、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に、前記表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、前記ローラの位置に対応して、前記表面保護テープにしわが発生しない程度に前記張力を制御しながら実行される。
【００３３】
１６．前記１５項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）において、前記ローラへの加圧力は、前記ローラの単位長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように制御されている。
【００３４】
１７．前記１５または１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【００３５】
１８．前記１５または１６項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【００３６】
〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００３７】
更に、本願において、「トランジスタ」、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ（能動素子）単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等（たとえば単結晶シリコン基板）上に集積したものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に代表されるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示することができる。なお、本願においては、「ＭＯＳＦＥＴ」というときは、ゲート絶縁膜が酸化膜であるもののみでなく、それ以外の絶縁膜をゲート絶縁膜として使用するものを含むものとする。
【００３８】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ（Nano-Clustering Silica:NCS）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００３９】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００４０】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００４１】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩ基板、ＬＣＤガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００４２】
６．本願において、「パワー系半導体」というときは、数ワット以上の電力を扱うことができる半導体デバイスを言う。パワー系半導体の内、パワー系ＭＯＳＦＥＴ、パワー系ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等は、「絶縁ゲート型パワー系トランジスタ」の範疇に属する。従って、通常のパワー系ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等は、全てこれに含まれる。
【００４３】
ＩＧＢＴは、構造的にトレンチゲート型ＩＧＢＴとプレーナ型ＩＧＢＴに分類される。以下の実施の形態では、説明の便宜上、主にトレンチゲート型ＩＧＢＴを例に取り具体的に説明する。
【００４４】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００４５】
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。
【００４６】
１．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等の説明（主に図１）
以下の例では、ノンパンチスルー型ＩＧＢＴ（パワー系能動素子）を例に取り具体的に説明するが、パンチスルー型ＩＧＢＴにも適用できることは言うまでもない。
【００４７】
図１は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明するための単位セル断面構造図である。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法における対象デバイスの一例であるＩＧＢＴの要部構造等を説明する。
【００４８】
一般にＩＧＢＴデバイスチップは、例えば、数ミリメートル角の半導体チップであって、そのデバイス面１ａ（図１）すなわちエミッタメタル電極のある面は、内部領域のほとんどを占めるセル領域およびその周辺のチップ周辺構造方構成されている。デバイス面上には、通常、エミッタメタル電極とゲートメタル電極があり、これと反対の裏面には、コレクタメタル電極がある。セル領域は、たとえば多数の細長い単位セル領域３（図１）の１次元周期パターンから構成されている。すなわち、単位セル領域３部分のチップ２の断面を図１に示す。図１に示すように、チップ２の裏面１上には、ほぼ全面に裏面メタル電極４が設けられており、裏面１内部には、Ｐ＋型コレクタ領域５が設けられている。Ｐ＋型コレクタ領域５の上方の比較的厚い層は、Ｎ型ドリフト領域６であり、Ｎ型ドリフト領域６のデバイス面１ａ側には、Ｐ型ボディ領域７（チャネル領域）が設けられている。Ｐ型ボディ領域７のデバイス面１ａ側の表面領域は、Ｎ＋型エミッタ領域８となっており、Ｐ型ボディ領域７およびＮ＋型エミッタ領域８を表面からＮ型ドリフト領域６に向かって貫通するように、トレンチ１０が設けられている。また、Ｎ＋型エミッタ領域８を表面からＰ型ボディ領域７に向かって貫通するように、Ｐ＋型ボディコンタクト領域９が設けられている。トレンチ１０内には、ゲート絶縁膜１１を介して、ゲート電極１２が設けられており、デバイス面１ａ上には、たとえば、アルミニウム系金属電極層すなわちエミッタメタル電極１４が設けられている。
【００４９】
２．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程等の説明（主に図２から図１１）
以下では、ＦＺ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｚｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ）法による単結晶シリコンウエハを初期材料とするプロセスを例に取り具体的に説明するが、ＣＺ（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法による単結晶シリコンウエハを初期材料とするプロセスを用いてもよいことは言うまでもない。
【００５０】
また、以下では、直径が１５０Φのウエハを用いたプロセスについて具体的に説明するが、ウエハの直径は、１５０Φのほか、１００Φ、２００Φ、３００Φ、４５０Φ等、利用できる限り、いずれであっても良い。なお、以下では、耐圧が３００ボルトから６００ボルト程度のものを例に取り具体的に説明するが、それ以外の耐圧のデバイスについても、ドリフト領域の厚さ等を変更する等の対応で、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００５１】
図２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法の主要プロセスブロックフロー図である。図３は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程開始前の図１に対応する単位セル断面構造図である。図４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ送り出しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ戻しステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ貼り付けステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図７は図６を情報から見た加圧状況の概念説明図である。図８は図７におけるウエハ上の各ゾーンにおける圧力分布等を示す図表である。図９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程の一ステップ（ＢＧテープ切断ステップ）のＢＧテープ貼り付け装置の模式断面図である。図１０はＢＧテープ切断後のウエハとＢＧテープの全体断面図である。図１１は図１０の単位セル領域３の図１に対応する単位セル断面構造図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ貼り付け工程等を説明する。
【００５２】
ここでは、ウエハプロセスの内、原則として、ファイナルパッシベーション膜形成およびファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成（ゲート開口、エミッタ開口）以降について具体的に説明する（図３には、位置の関係上、ファイナルパッシベーション膜は描かれていない）。なお、ファイナルパッシベーション膜は、たとえば、ポリイミド系樹脂膜のような有機膜とすることができるほか、酸化シリコン系絶縁膜、窒化シリコン系絶縁膜のような無機膜、または、これら無機膜の複合膜、ないしは、有機膜（上層）と無機膜（下層）の複合膜とすることもできる。
【００５３】
先ず、図３の構造にいたる過程を同図により簡単に説明する。たとえば、１５０ファイのＮ型単結晶シリコンウエハ１ｓ（たとえば、厚さ７００マイクロメートル程度）を準備する。次に、たとえば、半導体ウエハ１ｓ（１）の表面１ａ（第１の主面）に、異方性ドライエッチング等により、トレンチ１０を形成し、そこに、ゲート絶縁膜１１を介して、エッチバックや酸化膜形成を組み合わせてポリシリコン等の電極材料をトレンチ１０内に埋め込むことで、ゲート電極１２を形成する。次に、たとえば、半導体ウエハ１ｓ（１）の表面１ａ（第１の主面）側からのイオン注入により、Ｐ型ボディ領域７を形成し、Ｎ＋型エミッタ領域８およびＰ＋型ボディコンタクト領域９を順次、形成する。次に、半導体ウエハ１の表面１ａ側に、たとえば、ＴｉＷ膜等のバリアメタル膜を介して、たとえばスパッタリング成膜によりアルミニウム系メタル膜を形成し、これらのバリアメタル膜およびアルミニウム系メタル膜を、通常のリソグラフィによりパターニングして、エミッタメタル電極１４を形成する。その後、ファイナルパッシベーション膜形成およびファイナルパッシベーション膜への必要な開口形成（ゲート開口、エミッタ開口）を実施すると、図３のようになる。これで、図２の素子形成工程１０１が完了したことになる。
【００５４】
次に、ＢＧテープ１５（表面保護テープ）の貼り付け工程１０２（図２）を説明する。図４に示すように、図３の状態のウエハ１は、ＢＧテープ貼り付け装置上のウエハ吸着ステージ３２上に、デバイス面１ａを上に向けて、真空吸着されている。この状態で、ＢＧテープ送り出し部３４に巻かれたＢＧテープ１５と分離テープ３３からなる複合テープは、まず、分離前テープチャック３５を経由して、分離バー３６において、ＢＧテープ１５と分離テープ３３に分離され、分離テープ３３は、分離テープ巻取り部３７に巻き取られる。一方、ＢＧテープ１５は、テンション調整機構３９により、ウエハ１のデバイス面１ａの上方に供給される。その後、ＢＧテープ１５は、テンション調整機構３９、ＢＧテープ排出テープチャック４０およびＢＧテープ巻取り中継バー４１を経由して、ＢＧテープ巻取り部４２に巻き取られるようになっている。このようにして、ＢＧテープ１５の新しい部分の供給が完了すると、テンション調整機構３９がＢＧテープ１５をチャックして、ウエハ１から遠ざかる方向に水平移動することにより、ＢＧテープ１５に一定のテンションを付与する。この状態で、ＢＧテープ供給テープチャック３８およびＢＧテープ排出ピンチローラテープチャック４０が開く。
【００５５】
次に、図５に示すように、ＢＧテープ供給テープチャック３８側のＢＧテープ１５がウエハ１に接触すると、ＢＧテープ供給テープチャック３８を閉じる。この後、テンション調整機構３９がＢＧテープ１５をチャックして、ウエハ１に近づく方向に水平移動することにより、ＢＧテープ１５に付与されたテンションを緩和する。
【００５６】
次に、図６に示すように、貼り付けローラ４３が、ＢＧテープ供給テープチャック３８側からＢＧテープ排出テープチャック４０側へ水平移動しながらＢＧテープ１５をウエハ１のデバイス面１ａに貼り付ける。このとき、ＢＧテープ排出テープチャック４０は、更に開いるが、テンション調整機構３９の方は、ＢＧテープ１５へのテンションが一定の緩和状態になるように、ウエハ１に近づく方向に水平移動する等の動作を行う。すなわち、図５から図６の過程（ローラによる貼り付け動作の全過程）に於いては、表面保護テープ１５にしわが発生しない程度に、表面保護テープ１５に対するテンション（張力）を比較的低い値に制御する。逆に言うと、ローラによる貼り付け動作の全過程においては、表面保護テープ１５に対して、しわが発生しない程度の張力を付与しながら、貼り付けを実行する。
【００５７】
この貼り付けの際の貼り付けローラ４３への荷重は、一定でも良いが、図７および図８に示すようにすることによって、貼り付け後のＢＧテープ１５に残留する内部歪を低減することができる。すなわち、ローラの位置に対応して、ローラの長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように、ローラに対する加圧を制御するのである。ＢＧテープ１５の内部歪の低減は、グラインディング後のウエハ１の反りの低減に有効である。
【００５８】
この貼り付けローラ４３への荷重方式は、以下のように説明することができる。すなわち、貼り付けローラ４３は、加圧された結果、一定の歪が生じするので、ウエハ１（厳密には、ＢＧテープ１５の上面）との接触面積は、貼り付けローラ４３が横切るウエハ１の弦の長さに比例する。つまり、貼り付けローラ４３に一定の荷重をかけていると、弦の長さに反比例して、ウエハ１上の場所によって、単位面積当たりの加圧が変動することになる。従って、この例では、ノッチ部１７を横に見るようにして、貼り付けローラ４３を移動させる場合には、図７に示すように、ウエハ１の上面１ａを、たとえば同一幅（この例では、はば約３０ミリメートル）の５領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅに分け、たとえば、図８に示すように、単位面積当たりの加圧がほぼ均一な値になるように、貼り付けローラ４３への加圧値を決めている。なお、この例では、ウエハ１の上面１ａを、ゾーン１（２０ａ）、ゾーン２（２０ｂ）、ゾーン３（２０ｃ）、ゾーン４（２０ｄｅ）およびゾーン５（２０）の５ゾーンに分けたが、ゾーン分の数は自由であり、同一幅とする必要もなく、荷重を連続的に変化させても良い。また、ノッチ部１７の配向はいずれでも良い。
【００５９】
次に、貼り付けローラ４３による貼り付けが完了すると、図９に示すように、テープカッタ４４によって、ＢＧテープ１５の本体（ＧＢテープ巻取り部４２に巻き取られる部分）とウエハ１に貼り付けられた部分との分離が実行される。
【００６０】
次に、ＢＧテープ１５の本体から分離されたＢＧテープ１５とウエハ１の全体の模式断面を図１０に示す。図１０に示すように、ＢＧテープ１５の重層構造の一例を示すとすれば、以下のごとくである。すなわち、基材層は、最上層のＰＥＴ基材層１５ａ（たとえば厚さ２５マイクロメートル程度）と中間層のＥＶＡ基材層１５ｂ（たとえば厚さ１２０マイクロメートル程度）から構成されており、最上層は高い構成を有しており、中間層は比較的合成は低いが、曲がり癖をとる効果がある。基材層１５ａ、１５ｂの下には、クッション層であるアクリル柔軟層１５ｃ（たとえば厚さ８０マイクロメートル程度）があり、最下層、すなわち、粘着層は、アクリル粘着層１５ｄ（たとえば厚さ１０マイクロメートル程度）で構成されている。なお、ＢＧテープ１５の重層構造は、自由に構成することができるが、ここに示したような高剛性基材層を含むものを用いると、グラインディング後のウエハ１の反りの低減に有効である。
【００６１】
図１０のチップ領域２のセル領域の一部である単位セル領域３の断面図を図１１（図１に対応する断面）に示す。図１１に示すように、図３とほぼ同じであるが、表面１ａ側に、ＢＧテープ１５が粘着されている。
【００６２】
３．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程等の説明（主に図２および図１２から図１５）
バックグラインディング後のウエハの断面形状については、以下では、主に平坦ウエハ方式（図１３）について説明するが、周辺リング状肉厚方式（図１４）でもよいことはいうまでもない。
【００６３】
図１２は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程を説明するための、バックグラインディング工程中における図１に対応する単位セル断面構造図である。図１３はバックグラインディング工程完了後の平坦ウエハの全体斜視図である。図１４はバックグラインディング工程完了後の外周リング状肉厚部付ウエハ（ウエハ断面の変形例）の全体斜視図である。図１５は裏面エッチ工程におけるウエハの全体模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング工程等を説明する。
【００６４】
図１１の状態のウエハ１は、上下反転され、図２の裏面研削工程１０３に入る。すなわち、図１２に示すように、ＢＧテープ１５側をグラインディング装置のウエハ吸着ステージ３２に吸着されたウエハ１の裏面１ｂは、グラインディングブレード３１等の回転ブレードによって、研削され、上端部分１６が、除去される。ここで、ウエハ１の厚さは、耐圧等にもよるが、６０マイクロメートル程度（好適な範囲としては５０マイクロメートルから１５０マイクロメートル程度）にされる。
【００６５】
このバックグラインディング工程後におけるウエハ１の形状は、図１３に示すように、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有するものとすることができる（これを「平坦ウエハ方式」という）。一方、このバックグラインディング工程後におけるウエハ１の形状は、図１４に示すようにもすることができる（これを「環状周辺肉厚ウエハ方式」という）。環状周辺肉厚ウエハ方式においては、ウエハ１の裏面１ｂの研削は、内部領域１８（バックグラインディング工程後の厚さは、たとえば、６０マイクロメートル程度）についてのみ実行される結果、ウエハ１の周辺には、厚い外周円環状端部１９（厚さは、たとえば、７００マイクロメートル程度）が残る。すなわち、内部領域１８は、ほぼ全面が、相対的に薄く、且つ、ほぼ均一な厚さを有する。
【００６６】
このような、厚い外周円環状端部１９があると、ＢＧテープ１５を剥離した後でも、ウエハ１のハンドリングが容易になるメリットがある。ただし、これに伴い、バックグラインディング工程等は若干複雑になる。また、通常、ダイシング直前に外周円環状端部１９を除去する必要がある。
【００６７】
次に、図１５に示すように、裏面研削工程後の裏面エッチ工程１０４（図２）を実行する。これは、裏面研削後には、ウエハの裏面に、ミクロンオーダの厚みを有する変質層が形成されているからである。従ってエッチング厚さは、１マイクロメートルから数マイクロメートル程度となる。すなわち、図１５に示すように、ウエハ１のＢＧテープ１５側をスピンエッチング装置のウエハ吸着スピンステージ４７に吸着された状態で、ウエハ１は、自転する。このとき、ウエハ１の裏面１ｂには、薬液ノズル４８から、たとえば弗硝酸（弗酸と硝酸の混合水溶液）等のウエットエッチング液４９が供給され、エッチングが進行する。エッチング完了後、ウエハ１は水洗等の洗浄処理が行われる。
【００６８】
４．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等の説明（主に図２および図２５）
ここでは、裏面からＰ型不純物を導入して、コレクタ領域を作る例を具体的に説明するが、Ｐ型基板上にエピタキシャル成長でＮ型領域等を形成する等の方法でもよいことはいうまでもない。ただし、以下に示すように、単結晶基板を用いて、裏面からイオン注入することにより、製造コストを大幅に削減することが可能である。
【００６９】
図２５は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明するための図１に対応する単位セル断面構造図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法における裏面イオン注入工程等を説明する。
【００７０】
図２の裏面エッチ工程１０４が完了したウエハ１に対して、図２５に示すように、裏面イオン注入工程１０５（図２）が実行される。これは、ウエハ１の裏面１ｂ側から、たとえば、ボロンイオンをイオン注入することにより、Ｐ＋型コレクタ領域５が形成される。その後、必要な活性化アニールが実行される。次に、たとえば、スパッタリング成膜により、裏面メタル電極４が形成される（図２の裏面メタル電極形成工程１０６）。
【００７１】
５．本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の説明（主に図２、図１６から図２４および図２６）
このセクションでは、主に狭幅剥離テープ方式（図２１）について説明するが、広幅剥離テープ方式（図２２）でもよいことはいうまでもない。
【００７２】
図１６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１７は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１８は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図１９は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離開始ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２０は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＢＧテープ剥離進行ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２１は図２０のウエハ周辺の拡大斜視図（狭幅剥離テープの例）である。図２２は図２０のウエハ周辺の拡大擬似上面図（広幅剥離テープによる変形例）である。図２３は剥離開始直後のウエハ、各テープおよび吸着ステージの状態を示す上は周辺の模式断面図である。図２４は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等の一ステップ（ＧＢテープ剥離完了ステップ）のＢＧテープ剥離装置の模式断面図である。図２６はＢＧテープ剥離工程におけるテープ剥離速度と各真空系の真空度の関係を示すデータプロット図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるバックグラインディング用表面保護テープ剥離工程等を説明する。
【００７３】
図２の裏面メタル電極形成工程１０６が完了したウエハ１に対して、ＢＧテープ剥離工程１０７が実行される。図１６に剥離用粘着テープ４６の貼り付け開始直前のＢＧテープ剥離装置の模式断面を示す。図１６に示すように、ウエハ１は、ＢＧテープ１５側を上に向けて、ＢＧテープ剥離装置のウエハ吸着ステージ３２上に真空吸着保持されている。剥離用粘着テープ４６（強粘着テープ）は、テープ送り出し部３４から供給され、剥離用ピンチローラ４５によって、ウエハ１上のＢＧテープ１５上に供給される。剥離用粘着テープ４６は、その後、剥離用ピンチローラ４５、テープ排出ピンチローラ４０等を介して、テープ巻取り部４２に巻き取られる。
【００７４】
剥離用粘着テープ貼り付け開始ステップにおいては、貼り付けローラ４３が、剥離用粘着テープ４６を押し下げながらウエハ１に近づき、ウエハ１上のＢＧテープ１５よりも低い位置に降下して行く。
【００７５】
次に、図１７に示すように、剥離用粘着テープ貼り付け進行ステップに於いては、貼り付けローラ４３は、ウエハ１の一方の端部外のウエハ吸着ステージ３２の上面からウエハ１上のＢＧテープ１５上面を押し下げながら、ウエハ１の他方の端部外に向けて、凹凸に沿うように上下動しながら移動する。この動作によって、図１８に示すように、剥離用粘着テープ貼り付け完了ステップにいたる。以上、図１６から図１８の過程において、表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分（テープ送り出し部３４とテープ巻取り部４２の中間部分）を貼り付けるのである。
【００７６】
次に、図１９に示すように、ＢＧテープ剥離開始ステップに於いては、テープ排出テープチャック４０が開き剥離用粘着テープ４６をテープ巻き取り部４２に巻き取り、同時に、剥離用ピンチローラ４５がウエハ１を横断する方向に移動開始する。
【００７７】
次に、図２０に示すように、ＢＧテープ剥離進行ステップに於いては、ＢＧテープ１５の剥離が相当程度進んで、剥離用ピンチローラ４５は、ウエハ１上方をすでに通過しているが、なお、完全に剥離が完了するまで、ウエハ１から遠ざかる方向に移動を続ける。このＢＧテープ剥離完了ステップの状況を図２４に示す。
【００７８】
ここで使用する剥離用粘着テープ４６は、図２１に示すように、ウエハ１の直径よりも狭いもの（狭幅剥離テープ方式）であってもよい。また、図２２に示すように、剥離用粘着テープ４６は、その幅が、ウエハ１の直径と同等か、または、それよりも幅が広いもの（広幅剥離テープ方式）であっても良い。広幅剥離テープ方式の場合は、剥離がスムースに行えるメリットがある。一方、狭幅剥離テープ方式では、剥離テーププロセスの制御が簡単になるメリットがある。
【００７９】
ここで、図１９と図２０の間であって、ウエハ１からＢＧテープ１５が剥離し始める初期剥離期間における詳細状況を図２３に説明する。図２３に示すように、ウエハ吸着ステージ３２内部には、平面的に見て、円形の円形中央吸引室ＶＣと、その外側にあって平面的に見て円環状の円環状周辺吸引室ＶＰがあり、それぞれに多数の真空吸引孔ＶＨが設けられている。円形中央吸引室ＶＣは、対応する真空吸引孔ＶＨ、真空計ＰＧ１および真空ソースＶＳ１に連結されており、これらで、内部吸引系５０ｃを構成している。一方、円環状周辺吸引室ＶＰは、対応する真空吸引孔ＶＨ、真空計ＰＧ２および真空ソースＶＳ２に連結されており、これらで、周辺吸引系５０ｐを構成している。すなわち、真空吸引系５０は、内部吸引系５０ｃと周辺吸引系５０ｐを有している。すなわち、内部吸引系５０ｃは、ウエハ１の内部領域の真空吸引を担当しており、周辺吸引系５０ｐは、ウエハ１の外周部の真空吸引を担当している。
【００８０】
すなわち、少なくとも剥離動作の初期に於いては、ＢＧテープ１５の中間部分（ウエハ１に貼り付けられている部分）から見て前記剥離用テープ４６のウエハ外周近傍側の外部延長部分に対して、ＢＧテープ１５の外周近傍に粘着している部分から内部領域に向かう分力５２を含む張力５１を印加することによって、ＢＧテープ１５をウエハ１の第１の主面１ａから剥離するのである。
【００８１】
このようにする理由は、ＢＧテープ１５を剥離する際のウエハ１は、すでに極めて薄いので、剥離用粘着テープ４６に強い張力がかかり、その張力がＢＧテープ１５に伝わると、その下のウエハ１の端部は、容易に持ち上がり、その結果、ウエハ吸着ステージ３２の上面とウエハ１の下面との間に、容易に隙間が発生する恐れがある。このウエハ吸着ステージ３２の上面とウエハ１の下面との間の隙間は、真空吸引系のリークにつながり、真空吸引系が単一系統の場合は、容易に、全体の吸引力を低下される事態となる。
【００８２】
しかし、この例では、真空吸引系は２系統（一般に、複数系統でも良い）に分かれているので、端部すなわち、周辺吸引系５０ｐにリークが発生しても、内部吸引系５０ｃには影響をほとんど与えないので、このリークが、後の剥離動作を阻害することはない。また、周辺吸引系５０ｐの真空度を真空計ＰＧ２によりモニタして、リークを検知すると、剥離用ピンチローラトルク制御系ＲＴＣが剥離用ピンチローラ４５のトルクを下げて、テープ剥離速度を下げるようにすれば、ウエハ１のウエハ吸着ステージ３２の上面からの不所望な剥離を防止することができる。
【００８３】
これを示したのが、図２６である。すなわち、前記のような真空吸引系の構成（２系統）では、内部吸引系５０ｃは常に高い吸引能力（高い真空度）を示しており、周辺吸引系５０ｐは、これよりも低いが、テープ剥離速度が６ｍｍ/秒よりも低速では、吸着可能下限値（−１８ｋＰａ）以上の値を示している。従って、剥離用ピンチローラトルク制御系ＲＴＣによって、剥離用ピンチローラ４５のトルクを制御することによって、テープ剥離速度が６ｍｍ/秒よりも低速に保持されるように制御すればよいことがわかる。なお、テープ剥離速度をたとえば、２ｍｍ/秒よりも低速に保持すると、リークはほぼ完全に問題なくなるが、剥離速度が極めて遅くなるデメリットがある。
【００８４】
次に、図２４に示すように、ＢＧテープ１５の剥離が完了すると、ウエハ１に対して、その後の処理が開始される。すなわち、図２に示すように、プローバを用いたウエハプローブテスト工程１０８が実施される。この場合、環状周辺肉厚ウエハ方式においては、ウエハ１の表面１ａと裏面１ｂの両方に直接プローブ針を当てて試験することが容易であり、エミッタ−コレクタ間の特性試験に有効である。平坦ウエハ方式に於いては、たとえば、ウエハ１の裏面１ｂを導電性の真空チャックで吸着した状態で、ウエハ１の表面１ａに直接プローブ針を当てて同様の試験することが可能である。
【００８５】
次に、図２に示すように、ウエハ１の裏面１ｂをダイシングテープに貼り付ける（ダイシングテープ貼り付け工程１０９）。続いて、たとえば、回転ブレードにより、ダイシングを実行して、ウエハ１を個々のチップ２に分離する（ダイシング工程１１０）。このダイシング工程１１０は、回転ブレードによるほか、レーザダイシングによる方法でもよく、更に、これらを組み合わせた方法を用いてもよい。その後、各チップ２に対して、組立工程１１１（必要によりワイヤボンディング工程、ダイボンディング工程、封止工程等）を実施する。
【００８６】
６．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００８７】
例えば、前記実施の形態に於いては、パワー系半導体の内、パワー系ＩＧＢＴを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、パワー系ＭＯＳＦＥＴ等にも適用できることは言うまでもない。
【００８８】
更に、前記実施の形態に於いては、パワー系ＩＧＢＴの一例として、トレンチゲート型のＩＧＢＴを例に取り具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、プレーナ型ＩＧＢＴその他の絶縁ゲート型パワー系トランジスタ等にも適用できることは言うまでもない。
【００８９】
また、前記実施の形態では、主にＮチャネル型デバイスについて、具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、Ｐチャネル型デバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００９０】
また、前記実施の形態では、主に単体デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、絶縁ゲート型パワー系トランジスタを組み込んだ複合半導体チップ（半導体装置）にも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【００９１】
更に、前記実施の形態では、主にシリコン系デバイスについて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ＳｉＣ系，ＧａＮ系などのその他の系統に属する基板材料を使用したデバイスにも、ほぼそのまま適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９２】
１ 半導体ウエハ
１ａ ウエハ又はチップの表面（第１の主面）
１ｂ ウエハ又はチップの裏面（第２の主面）
１ｓ Ｎ型半導体基板（半導体基板部）
２ 半導体チップ又はチップ領域
３ 単位セル領域
４ 裏面メタル電極
５ Ｐ＋型コレクタ領域
６ Ｎ型ドリフト領域
７ Ｐ型ボディ領域
８ Ｎ＋型エミッタ領域
９ Ｐ＋型ボディコンタクト領域
１０ トレンチ
１１ ゲート絶縁膜
１２ ゲート電極
１４ エミッタメタル電極
１５ ＢＧテープ（表面保護テープ）
１５ａ ＰＥＴ基材層
１５ｂ ＥＶＡ基材層
１５ｃ アクリル柔軟層
１５ｄ アクリル粘着層
１６ 研削で除去された部分
１７ ノッチ部
１８ ウエハの内部領域
１９ ウエハの外周円環状端部
２０ａ ウエハ上のゾーン１
２０ｂ ウエハ上のゾーン２
２０ｃ ウエハ上のゾーン３
２０ｄ ウエハ上のゾーン４
２０ｅ ウエハ上のゾーン５
３１ グラインディングホイール
３２ ウエハ吸着ステージ
３３ 分離テープ
３４ テープ送り出し部
３５ 分離前テープチャック
３６ 分離バー
３７ 分離テープ巻取り部
３８ テープ供給テープチャック
３９ テンション調整機構
４０ テープ排出テープチャック
４１ ＧＢテープ巻取り中継バー
４２ テープ巻取り部
４３ 貼り付けローラ
４４ テープカッタ
４５ 剥離用ピンチローラ
４６ 剥離用粘着テープ
４７ ウエハ吸着スピンステージ
４８ 薬液ノズル
４９ エッチング液
５０ 真空吸引系
５０ｃ 内部吸引系
５０ｐ 周辺吸引系
１０１ 素子形成
１０２ ＢＧテープ貼り付け工程
１０３ 裏面研削工程
１０４ ウエハ裏面エッチ工程
１０５ ウエハ裏面イオン注入工程
１０６ 裏面メタル電極形成工程
１０７ ＢＧテープ剥離工程
１０８ ウエハプローブテスト工程
１０９ ダイシングテープ貼り付け工程
１１０ ダイシング工程
１１１ 組立工程
ＰＧ１，ＰＧ２ 真空計
ＲＴＣ 剥離用ピンチローラトルク制御系
ＶＣ 円形中央吸引室
ＶＨ 真空吸引孔
ＶＰ 円環状周辺吸引室
ＶＳ１，ＶＳ２ 真空ソース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記剥離用粘着テープの前記外周近傍側の外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、真空吸着ステージの真空吸引系は、前記外周近傍に対応する周辺吸引系と、前記内部領域に対応する内部吸引系を有する。
【請求項２】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記周辺吸引系は、前記ウエハの外周部の真空吸着を担当しており、前記内部吸引系は、前記ウエハの内部領域の真空吸着を担当している。
【請求項３】
請求項２の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｅ）における張力の印加は、ピンチローラによって実行されており、前記ピンチローラのトルクは、前記周辺吸引系の真空度をモニタ結果に基づいて、前記周辺吸引系に実質的にリークが発生しないように制御されている。
【請求項４】
請求項３の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項５】
請求項３の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【請求項６】
請求項１の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【請求項７】
請求項６の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【請求項８】
請求項６の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【請求項９】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面のほぼ全面に、前記ウエハの直径と同等か、又は、それよりも幅の広い剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程。
【請求項１０】
請求項９の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１１】
請求項９の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１２】
請求項９の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【請求項１３】
請求項１２の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【請求項１４】
請求項１２の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【請求項１５】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、表面保護テープに張力を付与しながらローラにより押し付けることにより、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に、前記表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、前記ローラの位置に対応して、前記表面保護テープにしわが発生しない程度に前記張力を制御しながら実行される。
【請求項１６】
請求項１５の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）において、前記ローラへの加圧力は、前記ローラの単位長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように制御されている。
【請求項１７】
請求項１６の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１８】
請求項１６の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、前記表面保護テープの外周近傍から内部領域に亘り、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記剥離用粘着テープの前記外周近傍側の外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、真空吸着ステージの真空吸引系は、前記外周近傍に対応する周辺吸引系と、前記内部領域に対応する内部吸引系を有する。
【請求項２】
請求項１の半導体装置の製造方法において、前記周辺吸引系は、前記ウエハの外周部の真空吸着を担当しており、前記内部吸引系は、前記ウエハの内部領域の真空吸着を担当している。
【請求項３】
請求項２の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｅ）における張力の印加は、ピンチローラによって実行されており、前記ピンチローラのトルクは、前記周辺吸引系の真空度をモニタ結果に基づいて、前記周辺吸引系に実質的にリークが発生しないように制御されている。
【請求項４】
請求項３の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項５】
請求項３の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【請求項６】
請求項１の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【請求項７】
請求項６の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【請求項８】
請求項６の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【請求項９】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面のほぼ全面に、前記ウエハの直径と同等か、又は、それよりも幅の広い剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程。
【請求項１０】
請求項９の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１１】
請求項９の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１２】
請求項９の半導体装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｅ）の後、前記半導体ウエハに対してプローブテストを実行する工程；
（ｇ）前記工程（ｆ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面のほぼ全面にダイシングテープを貼り付ける工程。
【請求項１３】
請求項１２の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、パワー系能動素子を有する。
【請求項１４】
請求項１２の半導体装置の製造方法において、前記半導体装置は、ＩＧＢＴを有する。
【請求項１５】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）半導体ウエハの第１の主面に半導体素子を形成する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、表面保護テープに張力を付与しながらローラにより押し付けることにより、前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に、前記表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｃ）前記半導体ウエハの前記第１の主面のほぼ全面に前記表面保護テープが貼り付けられた状態で、前記半導体ウエハの第２の主面に対して、バックグラインディング処理を実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記表面保護テープの外面に、剥離用粘着テープの中間部分を貼り付ける工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記半導体ウエハの前記第２の主面が真空吸着ステージ上に吸着された状態で、前記中間部分から見て前記表面保護テープの外周近傍側の前記剥離用粘着テープの外部延長部分に対して、前記表面保護テープの前記外周近傍に粘着している部分から前記表面保護テープの内部領域に向かう分力を含む張力を印加することによって、前記表面保護テープを前記半導体ウエハの前記第１の主面から剥離する工程、
ここで、前記工程（ｂ）は、前記ローラの位置に対応して、前記表面保護テープにしわが発生しない程度に前記張力を制御しながら実行される。
【請求項１６】
請求項１５の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）において、前記ローラへの加圧力は、前記ローラの単位長さあたりの圧力が、ほぼ均一になるように制御されている。
【請求項１７】
請求項１６の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハは、ほぼ全面が、ほぼ均一な厚さを有する。
【請求項１８】
請求項１６の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｃ）完了時において、前記ウエハの外周円環状端部が相対的に厚く、前記ウエハの内部領域のほぼ全面が、相対的に薄く、且つほぼ均一な厚さを有する。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−８４７６５（Ｐ２０１３−８４７６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３６６５（Ｐ２０１１−２２３６６５）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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