System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 晶圆标记方法及氮化物半导体器件的制造方法以及氮化物半导体基板技术_技高网

晶圆标记方法及氮化物半导体器件的制造方法以及氮化物半导体基板技术

技术编号:40235258 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-02 22:35
本发明专利技术是一种晶圆标记方法,其使用激光对氮化物半导体基板的缺陷部分施加激光标记,所述氮化物半导体基板是使至少包含GaN层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的,将相当于GaN的带隙能量的波长即365nm的±10%以内的波长的激光照射至所述缺陷部分,从而对所述GaN层的表面及所述单晶硅基板表面同时进行标记。由此,提供一种激光标记方法,该方法在对氮化物半导体基板中的缺陷部分进行激光标记时,能够对GaN层表面及单晶硅基板表面同时进行标记,其中,上述氮化物半导体基板是使至少包含GaN层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种晶圆标记方法及氮化物半导体器件的制造方法,并且,涉及一种氮化物半导体基板。


技术介绍

1、作为将gan等氮化物半导体设为器件制作用的层而成的半导体基板,有使氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长(异质外延生长)而成的氮化物半导体基板(以下也将具有这样的结构的异质外延基板简称为“氮化物半导体基板”)。

2、如果在单晶硅基板上进行gan的外延生长,则有时会产生角锥状的缺陷(以下称为“角锥缺陷”。实际状态为凸块,通常为高度100~200nm,直径200~300μm)。图1中示出角锥缺陷的光学显微镜照片。图2中示出角锥缺陷的剖面形状。图2中的曲线图示出扫描图2中的右上角的图像的虚线部分所得的高度轮廓。如果在氮化物半导体基板的表面上存在角锥缺陷,则在器件制造商等的器件制作工艺中,在光刻工序中会散焦,而在器件制作后无法保证器件的可靠性,因此在角锥缺陷部分制作的器件会发生不良。

3、此外,在单晶硅基板上使gan外延生长时通常形成的缓冲层中,在缓冲层在生长中龟裂而形成的内部裂痕(参照图3)存在的情况下,在该位置制作的器件也同样会不良。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1:日本特开2003-142541号公报


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、作为这些问题的对策,可举出:通过激光对氮化物半导体基板上的角锥缺陷及内部裂痕等缺陷存在的位置(缺陷部分)进行标记。认为:通过这样的激光标记,能够在器件制作工艺的工序中去除具有缺陷部分的芯片(氮化物半导体器件),能够防止不良芯片流出至市场。

3、作为对不限于氮化物半导体基板的一般性半导体晶圆进行的激光标记的例子,在专利文献1中记载了:使用激光标记器对通过颗粒计数器检测到的颗粒的周边进行标记。

4、但是,一般在对半导体进行激光标记的情况下,必须照射能量比半导体的带隙更大的波长(波长更短)的激光。然而,在能量比半导体的带隙更大的波长的激光的情况下,仅通过使表面熔融无法对外延层自身制作电测量时检测的泄漏路径,因此无法通过电特性评价去除具有缺陷的芯片。

5、此外,如果照射能量比半导体的带隙更小的波长(波长更长)的激光,则有以下问题:半导体被视为透明体而激光穿透,到达基底的基板,且该基板被加热而熔融,气化出的气体会使表层的外延层破裂(爆炸、爆裂),并使烟雾在标记周边飞散。图4中示出针对gan的激光的波长与透射率之间的关系。图5中示出针对aln的激光的波长与透射率之间的关系。

6、本专利技术为解决上述问题而完成,其目的在于提供一种激光标记方法,该方法在对氮化物半导体基板中的缺陷部分进行激光标记时能够对gan层表面及单晶硅基板表面同时进行标记,其中,上述氮化物半导体基板是使至少包含gan层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的。

7、(二)技术方案

8、本专利技术为达成上述目的而完成,提供一种晶圆标记方法,其使用激光对氮化物半导体基板的缺陷部分施加激光标记,所述氮化物半导体基板是使至少包含gan层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的,其特征在于,将相当于gan的带隙能量的波长即365nm的±10%以内的波长的激光照射至所述缺陷部分,从而对所述gan层的表面及所述单晶硅基板表面同时进行标记。

9、在这样的本专利技术的晶圆标记方法中,将相当于gan的带隙能量的波长即365nm的±10%以内的波长(即,328.5~401.5nm)的激光照射至缺陷部分,从而能够对gan层的表面及单晶硅基板表面(与氮化物半导体层之间的界面)同时进行标记。这样,通过也对单晶硅基板表面进行标记,从而能够在界面附近形成泄漏路径。通过形成这样的泄漏路径,从而能够通过电特性评价来检测缺陷部分。

10、此时,优选将进行所述标记的激光的波长设为365nm的±5%以内。

11、通过照射这样的更接近gan的带隙能量的范围的波长的激光,从而能够更可靠地对gan层的表面及单晶硅基板表面同时进行标记。

12、此外,在本专利技术的晶圆标记方法中,可以将所述氮化物半导体层设为除所述gan层以外还包含aln层及algan层。

13、由于aln和algan的带隙能量比gan更大,因此相当于gan的带隙能量的波长的激光能够穿透aln层和algan层,而使单晶硅表面及其附近熔融。因此,本专利技术也可以应用于氮化物半导体层不只包含gan层还包含aln层及algan层的情况。

14、另外,本专利技术提供一种氮化物半导体器件的制造方法,其在氮化物半导体基板上制造氮化物半导体器件,其特征在于,包括以下工序:通过上述的晶圆标记方法对所述氮化物半导体基板施加所述激光标记;在施加有该激光标记的氮化物半导体基板上制作多个氮化物半导体器件;以及对制作有所述多个氮化物半导体器件的氮化物半导体基板进行电特性评价来检测泄漏路径部,从而去除具有所述缺陷部分的氮化物半导体器件。

15、由于如上所述能够通过本专利技术的晶圆标记方法在单晶硅基板的表面附近形成泄漏路径,因此在本专利技术的氮化物半导体器件的制造方法中,能够通过电特性评价来检测缺陷部分。

16、此外,本专利技术提供一种氮化物半导体基板,对该氮化物半导体基板的缺陷部分施加有激光标记,所述氮化物半导体基板在单晶硅基板上具有由至少包含gan层的氮化物半导体层所构成的外延层,其特征在于,所述激光标记施加于所述gan层的表面与所述单晶硅基板的表面的面内的同一位置,并且在该单晶硅基板的施加有激光标记的位置形成有泄漏路径部。

17、如果是这样的氮化物半导体基板,则激光标记施加于gan层的表面与单晶硅基板的表面的面内的同一位置,并且在已进行标记的单晶硅表面附近形成有泄漏路径。因此,能够在器件制作工艺中通过电特性评价容易地去除具有缺陷部分的芯片。

18、此外,本专利技术提供一种氮化物半导体器件的制造方法,其在氮化物半导体基板上制造氮化物半导体器件,其特征在于,包括以下工序:在上述的氮化物半导体基板上制作多个氮化物半导体器件;以及对制作有所述多个氮化物半导体器件的氮化物半导体基板进行电特性评价来检测所述泄漏路径部,从而去除具有所述缺陷部分的氮化物半导体器件。

19、这样,通过电特性评价检测泄漏路径部而去除具有缺陷部分的芯片,从而能够极迅速地去除不良芯片,因此成为一种在氮化物半导体器件的生产性及成本方面上有利的氮化物半导体器件的制造方法。

20、(三)有益效果

21、在本专利技术的晶圆标记方法中,将相当于gan的带隙能量的波长即365nm的±10%以内的波长的激光照射至缺陷部分,从而能够对gan层的表面及单晶硅基板表面(与氮化物半导体层之间的界面)同时进行标记。这样,通过也对单晶硅基板表面进行标记,从而能够在界面附近形成泄漏路径。由此,能够成为在gan层的表面与单晶硅基板的表面的面内的同一位置施加有激光标记的氮化物半导体基板。此外,能够在这样已进行标记的单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆标记方法,其使用激光对氮化物半导体基板的缺陷部分施加激光标记,所述氮化物半导体基板是使至少包含GaN层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的晶圆标记方法,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的晶圆标记方法,其特征在于,

4.一种氮化物半导体器件的制造方法,其在氮化物半导体基板上制造氮化物半导体器件,其特征在于,包括以下工序:

5.一种氮化物半导体基板,对该氮化物半导体基板的缺陷部分施加有激光标记,所述氮化物半导体基板在单晶硅基板上具有由至少包含GaN层的氮化物半导体层所构成的外延层,其特征在于,

6.一种氮化物半导体器件的制造方法,其在氮化物半导体基板上制造氮化物半导体器件,其特征在于,包括以下工序:

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种晶圆标记方法,其使用激光对氮化物半导体基板的缺陷部分施加激光标记,所述氮化物半导体基板是使至少包含gan层的氮化物半导体层在单晶硅基板上外延生长而成的,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的晶圆标记方法,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的晶圆标记方法,其特征在于,

4.一种氮化物半导体器件的制造方法,其在氮化物半...

【专利技术属性】
技术研发人员:萩本和德后藤正三郎
申请(专利权)人:信越半导体株式会社
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1