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公開番号2024157928
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072605
出願日2023-04-26
発明の名称半導体装置およびその製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類H01L 29/78 20060101AFI20241031BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】分割前に行った特性検査の精度を維持し易くする。
【解決手段】半導体素子が形成され、一面10aおよび一面10aと反対側の他面10bを有し、窒化ガリウムで構成される半導体基板10を備え、半導体基板10は、半導体素子が形成されるセル領域1およびセル領域1を囲む外周領域2を有し、外周領域2には、一面10aが凹まされた凹部15が形成されるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置であって、
半導体素子が形成され、一面（１０ａ）および前記一面と反対側の他面（１０ｂ）を有し、窒化ガリウムで構成される半導体基板（１０）を備え、
前記半導体基板は、前記半導体素子が形成されるセル領域（１）および前記セル領域を囲む外周領域（２）を有し、
前記外周領域には、前記一面が凹まされた凹部（１５、１６）が形成されている半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記半導体基板は、平面矩形状とされており、
前記凹部は、前記半導体基板の平面形状における外形線のうちの相対する２辺に沿って形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記半導体基板の平面形状における外形線のそれぞれの辺に沿って形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記凹部は、前記一面の外周領域が凹まされたベベル構造（１５）である請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記凹部は、トレンチ（１６）で構成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記トレンチは、埋込物（１７）によって埋め込まれている請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
半導体素子が形成され、一面（１０ａ）および前記一面と反対側の他面（１０ｂ）を有し、窒化ガリウムで構成される半導体基板（１０）を備え、
前記半導体基板は、前記半導体素子が形成されるセル領域（１）および前記セル領域を囲む外周領域（２）を有し、
前記外周領域には、前記一面が凹まされた凹部（１５、１６）が形成されている半導体装置の製造方法であって、
一面（２００ａ）および前記一面と反対側の他面（２００ｂ）を有し、窒化ガリウムで構成され、複数の装置形成領域（ＲＡ）を有する加工ウェハ（２００）を用意することと、
前記加工ウェハの一面側に前記半導体素子を形成することと、
前記半導体素子の特性検査を行うことと、
前記特性検査を行った後、前記加工ウェハの他面側から当該加工ウェハの内部にレーザ光（Ｌ）を照射することにより、前記加工ウェハの内部に、前記加工ウェハの面方向に沿った変質層（２２０）を形成することと、
前記変質層を境界として前記加工ウェハを分割することにより、前記加工ウェハを、前記加工ウェハの一面側の装置構成ウェハ（２３０）と、前記加工ウェハの他面側のリサイクルウェハ（２４０）とに分割することと、
前記装置構成ウェハを個片化することと、を行い、
前記半導体素子を形成することでは、前記装置形成領域の外縁部に前記凹部を形成することを行う半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体素子を形成することでは、前記凹部としてのベベル構造（１５）を形成する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体素子を形成することでは、前記凹部としてのトレンチ（１６）を形成する請求項７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】
本発明は、窒化ガリウム（以下では、ＧａＮともいう）で構成される半導体装置、およびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ＧａＮで構成される加工ウェハを分割する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この方法では、加工ウェハを用意した後、レーザ光を照射して加工ウェハの内部に面方向に沿った変質層を形成する。そして、この方法では、変質層を分割の起点として加工ウェハを２つのウェハに分割している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０４３８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者らは、加工ウェハを用いて半導体装置を製造することを検討している。具体的には、本発明者らは、加工ウェハに複数の半導体素子を形成した状態で加工ウェハを分割し、半導体素子が形成された側を装置構成ウェハとしてこの装置構成ウェハを個片化することで半導体装置を製造することを検討している。この場合、検査を簡素化するため、加工ウェハの状態で各半導体素子の電気的特性等の特性検査を行った後、加工ウェハを装置構成ウェハに分割することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、加工ウェハを分割すると分割した面が荒れるため、トワイマン効果等によって装置構成ウェハに応力が印加され易くなる。このため、分割前の加工ウェハの状態で半導体素子に印加される応力と、分割後の装置構成ウェハの状態で半導体素子に印加される応力とが異なり易い。特に、装置構成ウェハの厚さを薄くするほど、分割前の加工ウェハの状態で半導体素子に印加される応力と、分割後の装置構成ウェハの状態で半導体素子に印加される応力との差が大きくなり易い。このため、分割前に行った特性検査の精度を維持することが困難となる可能性がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、分割前に行った特性検査の精度を維持し易くできる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１は、半導体装置であって、半導体素子が形成され、一面（１０ａ）および一面と反対側の他面（１０ｂ）を有し、窒化ガリウムで構成される半導体基板（１０）を備え、半導体基板は、半導体素子が形成されるセル領域（１）およびセル領域を囲む外周領域（２）を有し、外周領域には、一面が凹まされた凹部（１５、１６）が形成されている。
【０００８】
これによれば、外周領域に凹部が形成されているため、加工ウェハを分割して装置構成ウェハを構成する際、凹部にて応力を緩和することができる。つまり、加工ウェハを分割する前後で半導体素子に印加される応力が大きく異なることを抑制できる。したがって、加工ウェハを分割する前に行う特性検査の精度を維持し易くできる。
【０００９】
請求項７は、請求項１の半導体装置に関する製造方法であって、一面（２００ａ）および一面と反対側の他面（２００ｂ）を有し、窒化ガリウムで構成され、複数の装置形成領域（ＲＡ）を有する加工ウェハ（２００）を用意することと、加工ウェハの一面側に半導体素子を形成することと、半導体素子の特性検査を行うことと、特性検査を行った後、加工ウェハの他面側から当該加工ウェハの内部にレーザ光（Ｌ）を照射することにより、加工ウェハの内部に、加工ウェハの面方向に沿った変質層（１５）を形成することと、変質層を境界として加工ウェハを分割することにより、加工ウェハを、加工ウェハの一面側の装置構成ウェハ（２３０）と、加工ウェハの他面側のリサイクルウェハ（２４０）とに分割することと、装置構成ウェハを個片化することと、を行い、半導体素子を形成することでは、装置形成領域の外縁部に凹部を形成することを行う。
【００１０】
これによれば、装置形成領域の外縁部に凹部が形成されているため、加工ウェハを分割して装置構成ウェハを構成する際、凹部にて応力を緩和することができる。つまり、加工ウェハを分割する前後で半導体素子に印加される応力が大きく異なることを抑制できる。したがって、加工ウェハを分割する前に行う特性検査の精度を維持し易くできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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