[發(fā)明專利]SiC半導(dǎo)體晶片的標(biāo)刻方法以及SiC半導(dǎo)體晶片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110359111.8
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN102653035A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 土屋范晃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K26/36
• 分類號(hào): B23K26/36;H01L23/544
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 毛立群;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)碳化硅半導(dǎo)體晶片的激光標(biāo)刻技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，作為能實(shí)現(xiàn)高耐壓、低損失以及高耐熱的下一代的開關(guān)元件，使用碳化硅（SiC）的半導(dǎo)體元件被認(rèn)為是有前途的，期待向逆變器等的功率半導(dǎo)體裝置的應(yīng)用。

另一方面，在半導(dǎo)體裝置的制造中，為了使大量生產(chǎn)的半導(dǎo)體晶片的識(shí)別/管理變得容易，通常進(jìn)行標(biāo)刻處理，該標(biāo)刻處理是在半導(dǎo)體晶片工藝的初始階段在晶片的表面刻印標(biāo)識(shí)符。作為現(xiàn)有的向硅（Si）半導(dǎo)體晶片（以下稱為“Si晶片”）的標(biāo)刻方法，例如有利用對(duì)Si晶片照射激光而形成的凹坑狀的照射痕的標(biāo)刻（激光標(biāo)刻）、或以金剛石刀具等切削Si晶片的表面來進(jìn)行的標(biāo)刻等。

在現(xiàn)有的Si晶片的激光標(biāo)刻中，使用以規(guī)定周期反復(fù)進(jìn)行亮滅的脈沖激光，以1個(gè)脈沖形成的照射痕（脈沖照射痕）是數(shù)十～數(shù)百μm左右的比較大的照射痕。而且為了確保可見性，使多個(gè)脈沖照射痕部分地重疊，形成連續(xù)的照射痕，進(jìn)而，使進(jìn)行照射的激光的輸出功率變高，較深地形成照射痕的凹坑。

作為在Si晶片的激光標(biāo)刻中使用的激光，YAG的基本激光（λ=1064nm）、綠色激光（λ=532nm）等是主流。利用YAG的基本激光（λ=1064nm）的標(biāo)刻被稱為“硬標(biāo)刻（hard?marking）”，雖然容易產(chǎn)生微粒（particle），但能形成可見性高的照射痕。另一方面，使用由于吸收率高（透過率低）而能使輸出功率變低的綠色激光（λ=532nm）的標(biāo)刻被稱為“軟標(biāo)刻（soft?marking）”，雖然照射痕的可見性差，但能抑制微粒的產(chǎn)生。

此外如上述那樣，在現(xiàn)有的激光標(biāo)刻中，通過使脈沖照射痕部分地重疊來作成連續(xù)的照射痕，從而提高其可見性，但當(dāng)重疊地形成脈沖照射痕時(shí)，在該重疊的部分形成飛濺（splash）狀的突起物，由于該突起物飛散導(dǎo)致微粒的產(chǎn)生量增加。像這樣在激光標(biāo)刻中，微粒抑制和可見性的確保是折衷的關(guān)系。

此外，在下述的專利文獻(xiàn)1中示出了在對(duì)氮化鎵基板等的無機(jī)氮化物構(gòu)件的標(biāo)刻中使用YAG激光的4次諧波（λ=266nm）的例子。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-101305號(hào)公報(bào)。

在半導(dǎo)體晶片工藝中，在潔凈室（clean?room）內(nèi)、半導(dǎo)體制造裝置內(nèi)、晶片上等所有的環(huán)境中的微粒管理是重要的。當(dāng)疏忽該微粒管理時(shí)，起因于微粒，會(huì)造成向潔凈室內(nèi)、制造裝置內(nèi)的2次污染、制造工藝不合格、進(jìn)而形成的半導(dǎo)體器件的特性不合格等較多的不良影響。因此，在各制造裝置中，謀求微粒產(chǎn)生量的減少、對(duì)產(chǎn)生的微粒的對(duì)策是重要的課題。

特別是在對(duì)半導(dǎo)體晶片的標(biāo)刻處理中，由于用激光等對(duì)半導(dǎo)體晶片直接進(jìn)行加工，所以使大量的微粒產(chǎn)生。雖然在標(biāo)刻處理中產(chǎn)生的微粒通過標(biāo)刻裝置內(nèi)的灰塵收集、在半導(dǎo)體晶片的工序等中被除去，但存在未被完全除去的微粒引起上述的問題的情況。

可是，即使在因?yàn)镾iC半導(dǎo)體晶片（以下稱為“SiC晶片”）與現(xiàn)有的Si晶片相比激光透過性高，使用綠色激光等波長比較短的激光來進(jìn)行標(biāo)刻的情況下，為了確保照射痕的可見性，也需要更高的輸出功率的激光照射。因此，在和現(xiàn)有的Si晶片相同的標(biāo)刻方法中，產(chǎn)生由于SiC結(jié)晶構(gòu)造的破壞等導(dǎo)致微粒過量地產(chǎn)生的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決以上那樣的課題而完成的，其目的在于提供一種在對(duì)SiC晶片的激光標(biāo)刻中，一邊能確?？逃〉膱D案的高可見性，一邊能抑制微粒的產(chǎn)生的標(biāo)刻方法。

本發(fā)明的SiC半導(dǎo)體晶片的標(biāo)刻方法具備：準(zhǔn)備SiC半導(dǎo)體晶片的工序；以及標(biāo)刻工序，通過一邊從激光頭向所述SiC半導(dǎo)體晶片照射激光，一邊使所述激光頭相對(duì)于所述SiC半導(dǎo)體晶片移動(dòng)，從而在所述SiC半導(dǎo)體晶片的表面刻印由所述激光的照射痕構(gòu)成的規(guī)定圖案，所述激光是使用了YAG激光的4次諧波的脈沖激光，在所述標(biāo)刻工序中，所述激光頭以所述脈沖激光的連續(xù)的脈沖的照射痕不重疊的速度、并且在不對(duì)先形成的所述照射痕重疊地照射所述脈沖激光的軌道中移動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，由于對(duì)SiC半導(dǎo)體晶片使用利用了吸收率高（透過率低）的YAG激光的4次諧波的脈沖激光，所以能使脈沖激光的輸出功率變低，并且通過使每個(gè)脈沖的照射痕不重疊，從而使照射痕的形狀穩(wěn)定（不形成飛濺狀的突起物）。因此，抑制微粒的產(chǎn)生。雖然以低的輸出功率形成的照射痕單獨(dú)的話在可見性上存在問題，但由于通過一邊使激光頭移動(dòng)一邊連續(xù)地形成，從而照射痕密集起來，所以確保了作為其集合體的圖案的可見性。

附圖說明