[发明专利]SiC半导体晶片的标刻方法以及SiC半导体晶片

说明书

技术领域

本发明涉及对碳化硅半导体晶片的激光标刻技术。

背景技术

近年来，作为能实现高耐压、低损失以及高耐热的下一代的开关元件，使用碳化硅（SiC）的半导体元件被认为是有前途的，期待向逆变器等的功率半导体装置的应用。

另一方面，在半导体装置的制造中，为了使大量生产的半导体晶片的识别/管理变得容易，通常进行标刻处理，该标刻处理是在半导体晶片工艺的初始阶段在晶片的表面刻印标识符。作为现有的向硅（Si）半导体晶片（以下称为“Si晶片”）的标刻方法，例如有利用对Si晶片照射激光而形成的凹坑状的照射痕的标刻（激光标刻）、或以金刚石刀具等切削Si晶片的表面来进行的标刻等。

在现有的Si晶片的激光标刻中，使用以规定周期反复进行亮灭的脉冲激光，以1个脉冲形成的照射痕（脉冲照射痕）是数十～数百μm左右的比较大的照射痕。而且为了确保可见性，使多个脉冲照射痕部分地重叠，形成连续的照射痕，进而，使进行照射的激光的输出功率变高，较深地形成照射痕的凹坑。

作为在Si晶片的激光标刻中使用的激光，YAG的基本激光（λ=1064nm）、绿色激光（λ=532nm）等是主流。利用YAG的基本激光（λ=1064nm）的标刻被称为“硬标刻（hard marking）”，虽然容易产生微粒（particle），但能形成可见性高的照射痕。另一方面，使用由于吸收率高（透过率低）而能使输出功率变低的绿色激光（λ=532nm）的标刻被称为“软标刻（soft marking）”，虽然照射痕的可见性差，但能抑制微粒的产生。

此外如上述那样，在现有的激光标刻中，通过使脉冲照射痕部分地重叠来作成连续的照射痕，从而提高其可见性，但当重叠地形成脉冲照射痕时，在该重叠的部分形成飞溅（splash）状的突起物，由于该突起物飞散导致微粒的产生量增加。像这样在激光标刻中，微粒抑制和可见性的确保是折衷的关系。

此外，在下述的专利文献1中示出了在对氮化镓基板等的无机氮化物构件的标刻中使用YAG激光的4次谐波（λ=266nm）的例子。

专利文献

专利文献1：日本特开2005-101305号公报。

在半导体晶片工艺中，在洁净室（clean room）内、半导体制造装置内、晶片上等所有的环境中的微粒管理是重要的。当疏忽该微粒管理时，起因于微粒，会造成向洁净室内、制造装置内的2次污染、制造工艺不合格、进而形成的半导体器件的特性不合格等较多的不良影响。因此，在各制造装置中，谋求微粒产生量的减少、对产生的微粒的对策是重要的课题。

特别是在对半导体晶片的标刻处理中，由于用激光等对半导体晶片直接进行加工，所以使大量的微粒产生。虽然在标刻处理中产生的微粒通过标刻装置内的灰尘收集、在半导体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问题的情况。

可是，即使在因为SiC半导体晶片（以下称为“SiC晶片”）与现有的Si晶片相比激光透过性高，使用绿色激光等波长比较短的激光来进行标刻的情况下，为了确保照射痕的可见性，也需要更高的输出功率的激光照射。因此，在和现有的Si晶片相同的标刻方法中，产生由于SiC结晶构造的破坏等导致微粒过量地产生的问题。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种在对SiC晶片的激光标刻中，一边能确保刻印的图案的高可见性，一边能抑制微粒的产生的标刻方法。

本发明的SiC半导体晶片的标刻方法具备：准备SiC半导体晶片的工序；以及标刻工序，通过一边从激光头向所述SiC半导体晶片照射激光，一边使所述激光头相对于所述SiC半导体晶片移动，从而在所述SiC半导体晶片的表面刻印由所述激光的照射痕构成的规定图案，所述激光是使用了YAG激光的4次谐波的脉冲激光，在所述标刻工序中，所述激光头以所述脉冲激光的连续的脉冲的照射痕不重叠的速度、并且在不对先形成的所述照射痕重叠地照射所述脉冲激光的轨道中移动。

根据本发明，由于对SiC半导体晶片使用利用了吸收率高（透过率低）的YAG激光的4次谐波的脉冲激光，所以能使脉冲激光的输出功率变低，并且通过使每个脉冲的照射痕不重叠，从而使照射痕的形状稳定（不形成飞溅状的突起物）。因此，抑制微粒的产生。虽然以低的输出功率形成的照射痕单独的话在可见性上存在问题，但由于通过一边使激光头移动一边连续地形成，从而照射痕密集起来，所以确保了作为其集合体的图案的可见性。

附图说明