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公開番号2024034977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022139590
出願日2022-09-01
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/66 20060101AFI20240306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】破壊耐量を向上させることができる半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】半導体ウエハのチップ領域に所定のおもて面素子構造を形成し、半導体ウエハのスクライブ領域にPCM等の所定の金属パターンを形成する。次に、スクライブ領域の金属パターンを用いて半導体ウエハの状態のまま各種検査を行う。次に、半導体ウエハを薄板化して裏面電極を形成する。そして、ウェットエッチングによりスクライブ領域の金属パターンを除去した後に、スクライブ領域に沿って半導体ウエハをダイシングして、半導体ウエハのチップ領域を個片化する。または、半導体ウエハのダイシングによって、スクライブ領域の金属パターンが配置された部分と、チップ領域と、を切り離す。これによって、スクライブ領域に金属パターンを含まないか、またはスクライブ領域自体を含まない半導体チップが得られる。その後、半導体チップの電気特性試験を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体ウエハのチップ領域に所定の素子構造を形成する第１工程と、
前記チップ領域において前記半導体ウエハのおもて面に表面電極を形成するとともに、前記チップ領域の周囲を囲むスクライブ領域において前記半導体ウエハのおもて面に所定の金属パターンを形成する第２工程と、
前記金属パターンを用いて前記半導体ウエハの所定の検査を行う第３工程と、
前記表面電極の上にめっき膜を形成する第４工程と、
前記半導体ウエハを前記スクライブ領域で切断することによって、前記チップ領域を半導体チップに個片化する第５工程と、
前記半導体チップの電気特性を評価する第６工程と、
を含み、
前記第３工程よりも後に、前記金属パターンを除去する除去工程をさらに含み、
前記第５工程では、前記半導体ウエハから切断された前記半導体チップは前記金属パターンを含まないことを特徴とする半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記除去工程では、エッチングによって前記金属パターンを除去することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第３工程の後、前記第４工程の前に、前記除去工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記除去工程は、前記第５工程での前記半導体ウエハの切断時に、前記スクライブ領域の少なくとも前記金属パターンが形成された部分と、前記チップ領域と、を切り離す工程であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記除去工程は、前記第５工程での前記半導体ウエハの切断時に前記スクライブ領域を除去することで、前記スクライブ領域と前記チップ領域とを切り離す工程であることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記除去工程は、同一の前記スクライブ領域に沿ってダイシングブレードを１往復または同一方向に２回走査させ、前記金属パターンの両側を切り離す工程であることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記チップ領域は、矩形状の平面形状を有し、
前記スクライブ領域は、前記半導体ウエハの半導体結晶のへき開面に平行な少なくとも１辺を有する矩形状に前記チップ領域の周囲を囲み、
前記金属パターンは、前記スクライブ領域の、前記半導体ウエハの半導体結晶のへき開面に平行な辺に沿って配置されることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体ウエハの半導体材料は炭化珪素であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一つ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】
この発明は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素（ＳｉＣ）を半導体材料として用いた半導体装置の製造方法では、炭化珪素からなる半導体ウエハのスクライブ領域（ダイシングライン）の一部に、各トップ領域のおもて面電極と同時に、半導体ウエハの各種検査に用いる例えばＰＣＭ（ＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＭｏｎｉｔｏｒｓ：プロセス・コントロール・モニター）等の所定の金属パターンを形成することが公知である。
【０００３】
スクライブ領域とは、ダイシングブレード（円盤状の回転刃）によってダイシング（切断）される領域であり、互いに隣り合うチップ領域（半導体ウエハのから切断されて個々の半導体チップとなる領域）間に当該チップ領域の周囲を囲む格子状に形成される。ＰＣＭは、半導体ウエハ上の異物起因の欠陥（パターン欠けなど）の位置座標を検出するためのテストパターンである。
【０００４】
図１２は、従来の半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。図１３は、従来の半導体装置が製造された半導体ウエハをおもて面側から見たレイアウトの一部を拡大して示す平面図である。図１４，１５は、図１３の切断線ＡＡ－ＡＡ’における断面構造例を示す断面図である。図１３～１５には、図１２のステップＳ１０５の処理後の半導体ウエハ１０１のスクライブ領域１０３の状態を示す。
【０００５】
図１３には、半導体ウエハ１０１にマトリクス状に配置された複数のチップ領域１０２のうちの４つのチップ領域１０２を示す。チップ領域１０２は、半導体装置１４０が作製（製造）され、半導体ウエハ１０１がスクライブ領域１０３に沿って切断されることで半導体ウエハ１０１から個片化されて個々の半導体チップ１１１となる部分である。図１４，１５には、スクライブ領域１０３の金属パターン１０４の断面構造例を示す。
【０００６】
従来の半導体装置１４０の製造方法では、まず、図１３～１５に示すように、炭化珪素からなる半導体ウエハ１０１の各チップ領域１０２に所定のおもて面素子構造（不図示）を形成する（ステップＳ１０１）。次に、各チップ領域１０２の主電極（例えばソース電極）１１８（図１３には不図示。図１０参照）やゲートパッド１１４等の表（ひょう）面電極（以下、おもて面電極とする）と、スクライブ領域１０３のＰＣＭ等に用いる所定の金属パターン１０４と、を形成する（ステップＳ１０２）。
【０００７】
ステップＳ１０２の処理においては、半導体ウエハ１０１のおもて面上に例えばシリコンを含むアルミニウム（ＡｌＳｉ）等を材料としたアルミニウム（Ａｌ）合金層１０５を堆積してパターニングし、各チップ領域１０２のおもて面電極およびスクライブ領域１０３の金属パターン１０４となる部分をそれぞれ部分的に残す。したがって、金属パターン１０４は、Ａｌを材料としたＡｌパターンである。図１３には、ゲート金属配線層１１７を太線で示し、金属パターン１０４をスクライブ領域１０３に点在する複数の矩形で示す。
【０００８】
次に、半導体ウエハ１０１のおもて面の最表面にポリイミド（ＰＩ：ＰｏｌｙＩｍｉｄｅ）からなるパッシベーション膜１０７を形成して、半導体ウエハ１０１のおもて面をパッシベーション膜１０７で保護する（ステップＳ１０３）。次に、パッシベーション膜１０７を選択的に除去して開口する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理によって、各チップ領域１０２のおもて面電極がそれぞれパッシベーション膜１０７の異なる開口部に露出される。
【０００９】
おもて面電極のパッシベーション膜１０７の開口部に露出する部分は、組立工程においてＡｌからなるボンディングワイヤが接合される電極パッドとなる。また、ステップＳ１０４の処理において、パッシベーション膜１０７のスクライブ領域１０３を覆う部分を除去して、スクライブ領域１０３の全域を露出させる。これによって、図１４，１５に示すように、スクライブ領域１０３の金属パターン１０４が露出される。
【００１０】
次に、めっき処理により、おもて面電極のパッシベーション膜１０７の開口部に露出する部分の表面に、ニッケル（Ｎｉ）めっき膜および金（Ａｕ）めっき膜を順に形成する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理においては、金属パターン１０４の表面にも、おもて面電極の表面と同様にめっき膜１０６が形成される。このため、金属パターン１０４は、Ａｌ合金層１０５およびめっき膜１０６をこの順に積層した積層構造となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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