加工晶片和芯片形成晶片的制造方法技术

一种制造芯片形成晶片的方法，包括：在碳化硅晶片(1)的第一主表面(1a)上形成外延膜(2)，以提供具有与外延膜相邻的一侧(20a)和另一侧(20b)的加工晶片(20)；将激光束(L)从加工晶片的另一侧照射到加工晶片中，以便沿加工晶片的表面方向形成变质层(23)；以及以变质层作为边界将加工晶片分离成具有加工晶片的所述一侧的芯片形成晶片(50)和具有加工晶片的所述另一侧的再循环晶片(60)。加工晶片在加工晶片的外边缘部分具有斜面部分(21)，并且在斜面部分中所述另一侧的面积大于所述一侧的面积。部分中所述另一侧的面积大于所述一侧的面积。部分中所述另一侧的面积大于所述一侧的面积。

【技术实现步骤摘要】
加工晶片和芯片形成晶片的制造方法


[0001]本公开涉及一种由碳化硅(以下简称为SiC)制成的加工晶片以及使用该加工晶片制造芯片形成晶片的方法。

技术介绍

[0002]JP2016
‑
111143A描述了用激光束照射具有第一主表面和第二主表面的SiC锭以将SiC锭分离成SiC晶片的方法。具体地说，在该方法中，激光束沿着SiC锭的第二主表面的法线方向照射到第二主表面，以在SiC锭中形成变质层。变质层用作将SiC晶片与SiC锭分离的边界。在这种情况下，第二主表面由C平面组成。

技术实现思路

[0003]例如如下使用如上所述的SiC晶片形成半导体芯片。首先，在SiC晶片上形成外延膜以形成加工晶片，并且在加工晶片上形成半导体元件。之后，将加工晶片减薄至所需厚度以形成芯片形成晶片，并且将芯片形成晶片分割成芯片单元以形成半导体芯片。
[0004]在这种情况下，当将加工晶片减薄以形成芯片形成晶片时，用激光束照射加工晶片以形成变质层，从而将SiC晶片与SiC锭分离。使用变质层作为边界分离加工晶片的减薄部分。
[0005]当形成半导体芯片时，可以设想在加工晶片的外边缘部分上形成斜面部分，以便于形成半导体元件或处理加工晶片。然而，当激光束照射加工晶片以在具有斜面部分的加工晶片上形成变质层时，因为激光束和斜面部分彼此不正交，因此激光束散射。在这种情况下，变质层可能无法在加工晶片内正确形成。因此，可能难以将芯片形成晶片与具有斜面部分的加工晶片分离。
[0006]鉴于上述各点，本公开的目的是提供一种具有斜面部分的加工晶片，其中芯片形成晶片能够容易从加工晶片分离，以及一种用于制造芯片形成晶片的方法。
[0007]根据本公开的第一方面，一种制造芯片形成晶片的方法，该芯片形成晶片上形成有半导体元件，所述方法包括：
[0008]制备由碳化硅制成的碳化硅晶片，其具有第一主表面和与第一主表面相反的第二主表面；
[0009]在所述碳化硅晶片的第一主表面上形成由碳化硅制成的外延膜，以提供加工晶片，所述晶片具有与所述外延膜相邻的一侧和另一侧；
[0010]将激光束从加工晶片的另一侧照射到加工晶片中，以便沿加工晶片的表面方向形成变质层；
[0011]在作为边界的所述变质层处将所述加工晶片分离成具有所述加工晶片的一侧的芯片形成晶片和具有所述加工晶片的另一侧的再循环晶片；和
[0012]重复使用所述再循环晶片作为碳化硅晶片。
[0013]加工晶片在加工晶片的外边缘部分具有斜面部分，并且在斜面部分中另一侧的面
积大于一侧的面积。
[0014]因此，当激光束照射加工晶片而在加工晶片内部形成变质层时，与加工晶片的另一侧的面积等于或小于一侧的面积的情况相比，更容易将激光束照射到加工晶片的端部的紧邻处。因此，变质层容易形成直到加工晶片的端部，并且芯片形成晶片容易与加工晶片分离。
[0015]此外，由SiC制成的加工晶片具有一侧、与一侧相反的另一侧以及在加工晶片的外边缘部分形成的斜面部分。斜面部分形成为使得另一侧具有比一侧更大的面积。
[0016]因此，当激光束照射加工晶片而在加工晶片内部形成变质层时，与加工晶片的另一侧的面积等于或小于一侧的面积的情况相比，更容易将激光束照射到加工晶片的端部的紧邻处。因此，变质层容易形成直到加工晶片的端部，并且芯片形成晶片容易与加工晶片分离。
[0017]附在部件等上的附图标记指示在部件等和下面要描述的实施例中的特定部件等之间的对应示例。
附图说明
[0018]图1A是示出根据第一实施例的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0019]图1B是示出图1A之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0020]图1C是示出图1B之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0021]图1D是示出图1C之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0022]图1E是示出图1D之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0023]图1F是示出图1E之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0024]图1G是示出图1F之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0025]图1H是示出图1G之后的半导体器件的制造过程的横截面图。
[0026]图1I是示出图1H之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0027]图1J是示出图1I之后的半导体芯片的制造过程的横截面图。
[0028]图1K是在图1F的过程中形成的再循环晶片上具有厚度外延膜的加工晶片的横截面图。
[0029]图2是图1A所示的SiC晶片的平面图。
[0030]图3是示出图1C所示的加工晶片的斜面部分的示意性横截面图。
[0031]图4是示出当用激光束照射图1E的加工晶片时激光束的路径的示意图。
[0032]图5是示出当用激光束照射图1E的加工晶片时变质层的示意性平面图。
[0033]图6是示出当用激光束照射图1E的加工晶片时变质层的示意性横截面图。
[0034]图7是示出当用激光束照射图1E的加工晶片时变质层与斜面部分的形状之间的关系的示意性横截面图。
具体实施方式
[0035]以下，将参考附图描述实施例。在本实施例中，为了便于描述，将相同的附图标记分配给彼此相同或等同的部分。
[0036]将参考附图描述根据实施例的用于制造半导体芯片100的方法。
[0037]首先，如图1A所示，制备具有第一主表面1a和第二主表面1b的碳化硅(SiC)晶片1。SiC晶片1具有块状晶片形状。SiC晶片1的厚度是任意的，但例如约为325至525μm。
[0038]本实施例的SiC晶片1是6英寸六角单晶晶片。如图1A和2所示，SiC晶片1整体呈基本上圆盘状。在本实施例的SiC晶片1中，第二主表面1b的面积大于第一主表面1a的面积。连接第一主表面1a和第二主表面1b的侧表面1c是曲面。在SiC晶片1中，Si平面是第一主表面1a，C平面是第二主表面1b。在稍后描述的图1E的过程中，激光束L被照射到第二主表面1b。第二主表面1b是通过镜面处理而形成的镜面，例如使用研磨机或化学机械抛光(CMP)进行抛光。
[0039]SiC晶片1具有从第一主表面1a到第二主表面1b的c轴(<0001>方向)10和与c轴10正交的c平面({0001}平面)11。在本实施例中，c轴10相对于垂直于第一主表面1a的垂线12倾斜，使得c平面11和第一主表面1a具有预定的偏离角α。例如，该偏离角约为4
°
。然而，偏离角α不限于此，其根据要制造的半导体元件适当地设置，并且在例如小于10
°
的范围内适当地设置。
[0040]如图2所示，SiC晶片1形成有指示晶体取向的取向平坦部13。本实施例的取向平坦部13形成为平行于从垂线12延伸到c轴10的偏离方向A。
[0041]还可以通过重复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造芯片形成晶片的方法，在所述芯片形成晶片上形成有半导体元件，所述方法包括：制备碳化硅晶片(1)，其由碳化硅制成并具有第一主表面(1a)和与所述第一主表面相反的第二主表面(1b)；在所述碳化硅晶片的所述第一主表面上形成由碳化硅制成的外延膜(2)以提供加工晶片(20)，所述加工晶片具有与所述外延膜相邻的一侧(20a)和由所述碳化硅晶片制成的另一侧(20b)；将激光束(L)从所述加工晶片的所述另一侧照射到所述加工晶片中，以便沿所述加工晶片的表面方向形成变质层(23)；以所述变质层作为边界，将所述加工晶片分离成具有所述加工晶片的所述一侧的芯片形成晶片(50)和具有所述加工晶片的所述另一侧的再循环晶片(60)；和重复使用所述再循环晶片作为碳化硅晶片，其中所述加工晶片在所述加工晶片的外边缘部分具有斜面部分(21)，以及在所述斜面部分中，所述另一侧的面积大于所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：长屋正武，熊泽辉显，南云裕司，平田和也，野本朝辉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社未来瞻科技株式会社株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：