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公開番号2025134390
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032270
出願日2024-03-04
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ,国立大学法人東海国立大学機構
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250909BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】適切に変質層を形成しつつ、変質層を形成する際に発生する窒素ガスを排出する半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】GaNで構成され、複数のチップ形成領域RAを有する加工ウェハ30を用意することと、複数のチップ形成領域RAに対し、半導体素子の一面側素子構成部分を形成することと、加工ウェハ30の他面30b側から加工ウェハ30の内部にレーザ光Lを照射して変質層60を形成することと、加工ウェハ30の一面側に第1保持部材50が配置されると共に他面30b側に第2保持部材90が配置された状態とし、第1保持部材50および第2保持部材90を把持して加工ウェハ30に力を加えることにより、変質層60を境界として加工ウェハ30を分割することとを行い、変質層60を形成した後であって分割することの前に、変質層60を形成する際に発生する窒素ガスを排出することを行うようにする。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子が形成された半導体装置の製造方法であって、
窒化ガリウムで構成され、一面（３０ａ）および前記一面と反対側の他面（３０ｂ）を有し、前記一面側に複数のチップ形成領域（ＲＡ）を有する加工ウェハ（３０）を用意することと、
前記複数のチップ形成領域に対し、前記半導体素子の一面側素子構成部分を形成することと、
前記加工ウェハの他面側から当該加工ウェハの内部にレーザ光（Ｌ）を照射することにより、前記加工ウェハの内部に、前記加工ウェハの面方向に沿った変質層（６０）を形成することと、
前記加工ウェハの一面側に第１保持部材（５０）が配置されると共に前記他面側に第２保持部材（９０）が配置された状態とし、前記第１保持部材および前記第２保持部材を把持して前記加工ウェハに力を加えることにより、前記変質層を境界として前記加工ウェハを分割することと、を行い、
前記変質層を形成した後であって前記分割することの前に、前記変質層を形成する際に発生する窒素ガスを排出することを行う半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記窒素ガスを排出することでは、前記加工ウェハを真空チャンバ内に配置することで前記窒素ガスを排出する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記窒素ガスを排出することでは、前記加工ウェハを厚さ方向に押圧することにより、前記窒素ガスを排出する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記窒素ガスを排出することでは、前記加工ウェハをガリウムの融点以上に加熱しながら前記窒素ガスを排出する請求項２または３に記載の半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、窒化ガリウム（以下では、単にＧａＮともいう）で構成される加工ウェハの分割方法を含む半導体装置の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ＧａＮで構成される加工ウェハを分割して半導体装置を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この製造方法では、ＧａＮで構成される加工ウェハを用意した後、レーザ光を照射して変質層を形成する。そして、この製造方法では、加工ウェハを挟むように保持治具を配置し、保持治具にて加工ウェハの厚さ方向に引張応力等を印加することにより、変質層を分割の起点として加工ウェハを分割している。
【０００３】
また、この製造方法では、変質層を形成する際、窓を有する真空チャンバに加工ウェハを配置し、窓を通じてレーザ光を照射して変質層を形成するようにしている。そして、この製造方法では、変質層を形成する際に発生する窒素ガスが真空チャンバ内の圧力より高くなるため、差圧によって窒素ガスを真空チャンバ内に排出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１８３６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の変質層を形成する工程では、真空チャンバ内の圧力と外部の圧力との差圧によって窓が撓む可能性がある。この場合、窓が撓むことでレーザ光の集光点がずれるため、所望の位置に変質層を形成できない可能性がある。
【０００６】
したがって、上記の製造方法では、例えば、窓の厚さを厚くすることにより、真空チャンバ内の圧力と外部の圧力との差圧によって窓が撓まないようにすることが考えられる。しかしながら、ＧａＮで構成される加工ウェハに変質層を形成する場合、変質層を形成するためには、変質層を形成する部分に集光点を調整して多光子吸収を発生させることが必要になる。そして、多光子吸収を発生するためには、高開口数（すなわち、高ＮＡ）の対物レンズを用いることが好ましく、例えば、対物レンズと変質層形成領域との間の距離を１０ｍｍ以下のように近接して配置することが好ましい。このため、上記の製造方法において窓を厚く形成しようとした場合、実際には、対物レンズと変質層形成領域との間の距離を確保するのが困難となる。
【０００７】
本開示は、適切に変質層を形成しつつ、変質層を形成する際に発生する窒素ガスを排出する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の１つの観点によれば、半導体素子が形成された半導体装置の製造方法では、ＧａＮで構成され、一面（３０ａ）および一面と反対側の他面（３０ｂ）を有し、一面側に複数のチップ形成領域（ＲＡ）を有する加工ウェハ（３０）を用意することと、複数のチップ形成領域に対し、半導体素子の一面側素子構成部分を形成することと、加工ウェハの他面側から当該加工ウェハの内部にレーザ光（Ｌ）を照射することにより、加工ウェハの内部に、加工ウェハの面方向に沿った変質層（６０）を形成することと、加工ウェハの一面側に第１保持部材（５０）が配置されると共に他面側に第２保持部材（９０）が配置された状態とし、第１保持部材および第２保持部材を把持して加工ウェハに力を加えることにより、変質層を境界として加工ウェハを分割することと、を行い、変質層を形成した後であって分割することの前に、変質層を形成する際に発生する窒素ガスを排出することを行う。
【０００９】
これによれば、変質層を形成した後、加工ウェハを分割する前に窒素ガスを排出するようにしている。このため、加工ウェハに第１保持部材および第２保持部材を配置した際、窒素ガスを排出しない場合と比較して、第１保持部材および第２保持部材と加工ウェハとの間に隙間ができることを抑制できる。したがって、第１保持部材および第２保持部材を把持し、変質層を境界として加工ウェハを分割する際、加工ウェハを適切に分割し易くできる。
【００１０】
また、この製造方法では、変質層を形成する際に窓を有する真空チャンバ等に加工ウェハを配置する必要がなく、窓を透過させてレーザ光を加工ウェハに照射する必要もない。このため、レーザ光を照射する際、レーザ光の集光点がずれることを抑制でき、適切に変質層を形成することができる。したがって、加工ウェハを適切に分割し易くできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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