[发明专利]半导体芯片、半导体晶片以及半导体芯片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片、半导体晶片以及半导体芯片的制造方法。特别涉及在与主面平行的方向上，使用了具有机械物性的各向异性的碳化硅、氮化镓等六方晶半导体的半导体芯片、半导体晶片以及半导体芯片的制造方法。 

背景技术

在半导体器件中，一直以来使用硅(Si)基板，但近年来，在功率半导体器件领域，碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)这种宽带隙半导体材料受到关注，正在进行开发。 

宽带隙半导体是与Si相比带隙大的高硬度的半导体材料，将有效利用了宽带隙半导体的物性的功率元件、耐环境元件、高温动作元件、高频元件等各种半导体装置实用化的研究正在进行。其中，向开关元件或整流元件等功率元件的应用也受到注目。这是因为，利用了SiC或GaN的功率元件，与Si功率元件相比具有能够大幅降低功率损耗等优点。 

作为利用了SiC或GaN的功率元件，报告有金属-绝缘体-半导体场效应晶体管(Metal-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor：以下，称作MISFET)、金属-半导体场效应晶体管(Metal-Semiconductor Field Effect Transistor：以下，称作MESFET)、结型场效应晶体管(Junction Field Effect Transistor：以下，称作JFET)、pn结型二极管、肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode)等。在这样的功率元件中，能够实现流过数A(安培)以上的电流的导通(ON)状态、和维持数百V以上的高耐压且电流为零的截止(OFF)状态。 

此外，宽带隙半导体，即使在高温环境下也能够维持其半导体特性，因此SiC和GaN作为即使在Si不能实现的(例如200℃以上的)高温环境下也能够进行动作的功率元件而受到很大期待。 

这些功率元件，主要在由半导体构成的晶片上形成多个，并被分割为芯片状。以下，将形成功率半导体元件等之前的状态的晶片简称为“晶片”，将形成了功率半导体元件等的晶片称作“半导体晶片”。此外，晶片包括在主面(表面)上或背面上具有外延层的晶片。 

在晶片为半导体单晶的情况下，为了表示其晶体方位，在晶片的周围设置有定向平面(orientation flat)、或被称作槽口(notch)的“缺口”。半导体制造工序中，通过使用晶片的定向平面或槽口，能够使晶片的晶体方位一致。由此，能够大幅减小依赖于晶体方位的很多半导体元件特性的偏差。关于半导体元件向晶片上的配置，例如在专利文献1至6中被公开。 

图18(a)以及(b)，分别是表示在具有定向平面以及槽口的晶片上，配置了多个四边形的功率半导体装置的半导体晶片的示意图。如图18(a)所示，半导体晶片1001具备：具有定向平面1001a以及第二定向平面1001b的晶片、和多个功率半导体装置1010。通常，定向平面1001a以及第二定向平面1001b正交，多个功率半导体装置1010分别按照2边与定向平面1001a以及第二定向平面1001b平行的方式形成于晶片上。 

在本申请说明书中，将定向平面1001a所规定的方向，定义为如图18(a)的箭头1005所示与定向平面(直线方向更长的定向平面)1001a平行的方向。 

此外，如图18(b)所示，半导体晶片1001’具备具有槽口1001c的晶片和多个功率半导体装置1010。按照通过槽口1001c的切口而规定的箭头1005’的方向、和多个功率半导体装置110的各自的一边平行的方式，将多个功率半导体装置1010形成于晶片上。 

多个功率半导体装置1010，通过周期性地配置在晶片上，从而分离变得容易。功率半导体装置1010的分离沿着正交的切削线(以下，也称作位置线(scribe line))1020x以及1020y来进行。通常，若没有形状的制约，则作为被分离后的功率半导体装置1010的半导体芯片，在与原来的半导体晶片1001、1001’的表面平行的平面上，具有大致正方形形状。 

在先技术文献 

专利文献 

专利文献1：JP特开2007-73700号公报 

专利文献2：JP特开2008-227205号公报 

专利文献3：JP特开平11-340576号公报 

专利文献4：JP特开2002-170992号公报 

专利文献5：JP特开平02-275614号公报 

专利文献6：JP特开2004-14709号公报