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1. (WO2018235843) 半導体装置の製造方法およびウエハ貼着構造体
Document

明 細 書

発明の名称 半導体装置の製造方法およびウエハ貼着構造体

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013  

図面の簡単な説明

0014  

発明を実施するための形態

0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287  

符号の説明

0288  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29  

図面

1A   1B   2A   2B   3A   3B   3C   3D   3E   3F   3G   3H   3I   3J   3K   4   5   6A   6B   7A   7B   7C   7D   7E   7F   7G   8A   8B   9A   9B   9C   9D   9E   9F   9G   9H   9I   9J   9K   9L   9M   10   11A   11B   12A   12B   12C   12D   12E   12F   12G   12H   12I   13   14  

明 細 書

発明の名称 : 半導体装置の製造方法およびウエハ貼着構造体

技術分野

[0001]
 本発明は、半導体装置の製造方法およびウエハ貼着構造体に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1は、半導体ウエハを研削によって薄化する工程と、薄化された半導体ウエハから複数の半導体チップ(半導体装置)を切り出す工程と、を含む、半導体装置の製造方法が開示している。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2010-016188号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 近年、半導体装置の製造技術の発展に伴って、半導体装置の薄化が進んでいる。その一方で、半導体ウエハの製造技術の発展に伴って、半導体ウエハの大径化が進んでいる。半導体ウエハの厚さは、自重によるたわみ等を抑制する観点から、径の大きさに比例して大きくなっている。つまり、半導体ウエハの製造技術は、半導体装置の薄化を目的とする半導体装置の製造技術に反して、半導体ウエハの厚化の方向に進んでいる。
[0005]
 たとえば、特許文献1に開示された従来の製造方法では、厚い半導体ウエハを研削によって薄化した後で、複数の半導体装置を切り出している。このような製造方法であれば、半導体ウエハの厚さによらずに所望の厚さを有する半導体装置を製造できる。
[0006]
 しかし、従来の製造方法の場合、半導体ウエハの厚化が進むと、半導体ウエハにおいて研削によって除去すべき部分が増加する。つまり、従来の製造方法によれば、大径でかつ厚い半導体ウエハの場合、小径でかつ薄い半導体ウエハの場合に比べて、半導体装置を薄化するための研削時間が増加すると同時に、単位体積当たりの半導体装置の取れ数が相対的に減少する。そのため、半導体ウエハを効率よく消費できない。
[0007]
 本発明の一実施形態は、半導体ウエハを効率よく消費できる半導体装置の製造方法およびウエハ貼着構造体を提供する。

課題を解決するための手段

[0008]
 本発明の一実施形態は、一方側の第1主面、他方側の第2主面、ならびに、前記第1主面および前記第2主面を接続する側壁を含む半導体ウエハ源を用意する工程と、前記半導体ウエハ源の前記第1主面に複数の素子形成領域を設定し、前記複数の素子形成領域に半導体素子をそれぞれ作り込む素子形成工程と、前記素子形成工程の後、前記半導体ウエハ源の厚さ方向途中部から前記第1主面に平行な水平方向に沿って前記半導体ウエハ源を切断することにより、前記半導体ウエハ源を素子形成ウエハ(素子形成済みウエハ)および素子未形成ウエハに分離するウエハ源分離工程と、を含む、半導体装置の製造方法を提供する。
[0009]
 この半導体装置の製造方法によれば、素子形成ウエハ(素子形成済みウエハ)から複数の半導体装置を切り出すことができる一方で、素子未形成ウエハを新たな半導体ウエハ源として再利用できる。これにより、製造の遅延を抑制できると同時に半導体ウエハ源の過剰な消費を抑制できる。よって、半導体ウエハ源を効率よく消費できる半導体装置の製造方法を提供できる。
[0010]
 本発明の一実施形態は、素子形成面としての第1主面、および、前記第1主面の反対側に位置する第2主面を有し、厚さ方向途中部から前記第1主面に平行な水平方向に沿って切断できる厚さを有する半導体ウエハ源と、前記半導体ウエハ源の前記第2主面に貼着された第1支持主面、および、前記第1支持主面の反対側に位置する第2支持主面を有する支持部材と、を含む、ウエハ貼着構造体を提供する。
[0011]
 このウエハ貼着構造体によれば、第1主面に半導体素子を有する半導体ウエハ源を、厚さ方向途中部から第1主面に平行な水平方向に沿って切断できる。これにより、半導体素子を有する素子形成ウエハ(素子形成済みウエハ)および素子未形成ウエハに、半導体ウエハ源を分離できる。
[0012]
 そして、素子形成ウエハから複数の半導体装置を切り出すことができる一方で、支持部材に支持された素子未形成ウエハを新たな半導体ウエハ源として再利用できる。これにより、製造の遅延を抑制できると同時に半導体ウエハ源の過剰な消費を抑制できる。よって、半導体ウエハ源を効率よく消費できるウエハ貼着構造体を提供できる。
[0013]
 本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。

図面の簡単な説明

[0014]
[図1A] 図1Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法に適用され得る半導体ウエハ源の一形態例を説明するための斜視図である。
[図1B] 図1Bは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法に適用され得るウエハ貼着構造体の一形態例を説明するための斜視図である。
[図2A] 図2Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図2B] 図2Bは、図2Aに示す工程から取得される素子形成ウエハに対して実施される工程を説明するための工程図である。
[図3A] 図3Aは、図2Aおよび図2Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。
[図3B] 図3Bは、図3Aの後の工程を説明するための断面図である。
[図3C] 図3Cは、図3Bの後の工程を説明するための断面図である。
[図3D] 図3Dは、図3Cの後の工程を説明するための断面図である。
[図3E] 図3Eは、図3Dの後の工程を説明するための断面図である。
[図3F] 図3Fは、図3Eの後の工程を説明するための断面図である。
[図3G] 図3Gは、図3Fの後の工程を説明するための断面図である。
[図3H] 図3Hは、図3Gの後の工程を説明するための断面図である。
[図3I] 図3Iは、図3Hの後の工程を説明するための断面図である。
[図3J] 図3Jは、図3Iの後の工程を説明するための断面図である。
[図3K] 図3Kは、図3Jの後の工程を説明するための断面図である。
[図4] 図4は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図5] 図5は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図6A] 図6Aは、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図6B] 図6Bは、図6Aに示す工程から取得される素子形成ウエハに対して実施される工程を説明するための工程図である。
[図7A] 図7Aは、図6Aおよび図6Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。
[図7B] 図7Bは、図7Aの後の工程を説明するための断面図である。
[図7C] 図7Cは、図7Bの後の工程を説明するための断面図である。
[図7D] 図7Dは、図7Cの後の工程を説明するための断面図である。
[図7E] 図7Eは、図7Dの後の工程を説明するための断面図である。
[図7F] 図7Fは、図7Eの後の工程を説明するための断面図である。
[図7G] 図7Gは、図7Fの後の工程を説明するための断面図である。
[図8A] 図8Aは、本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図8B] 図8Bは、図8Aに示す工程から取得される素子形成ウエハに対して実施される工程を説明するための工程図である。
[図9A] 図9Aは、図8Aおよび図8Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。
[図9B] 図9Bは、図9Aの後の工程を説明するための断面図である。
[図9C] 図9Cは、図9Bの後の工程を説明するための断面図である。
[図9D] 図9Dは、図9Cの後の工程を説明するための断面図である。
[図9E] 図9Eは、図9Dの後の工程を説明するための断面図である。
[図9F] 図9Fは、図9Eの後の工程を説明するための断面図である。
[図9G] 図9Gは、図9Fの後の工程を説明するための断面図である。
[図9H] 図9Hは、図9Gの後の工程を説明するための断面図である。
[図9I] 図9Iは、図9Hの後の工程を説明するための断面図である。
[図9J] 図9Jは、図9Iの後の工程を説明するための断面図である。
[図9K] 図9Kは、図9Jの後の工程を説明するための断面図である。
[図9L] 図9Lは、図9Kの後の工程を説明するための断面図である。
[図9M] 図9Mは、図9Lの後の工程を説明するための断面図である。
[図10] 図10は、本発明の一形態例に係る半導体装置を示す断面図である。
[図11A] 図11Aは、本発明の第6実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
[図11B] 図11Bは、図11Aに示す工程から取得される素子形成ウエハに対して実施される工程を説明するための工程図である。
[図12A] 図12Aは、図11Aおよび図11Bに示す製造方法を図10に示す半導体装置の製造方法に適用し、図11Aおよび図11Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。
[図12B] 図12Bは、図12Aの後の工程を説明するための断面図である。
[図12C] 図12Cは、図12Bの後の工程を説明するための断面図である。
[図12D] 図12Dは、図12Cの後の工程を説明するための断面図である。
[図12E] 図12Eは、図12Dの後の工程を説明するための断面図である。
[図12F] 図12Fは、図12Eの後の工程を説明するための断面図である。
[図12G] 図12Gは、図12Fの後の工程を説明するための断面図である。
[図12H] 図12Hは、図12Gの後の工程を説明するための断面図である。
[図12I] 図12Iは、図12Hの後の工程を説明するための断面図である。
[図13] 図13は、ウエハ貼着構造体の第1変形例を示す断面図である。
[図14] 図14は、ウエハ貼着構造体の第2変形例を示す斜視図である。

発明を実施するための形態

[0015]
 図1Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法に適用され得る半導体ウエハ源1の一形態例を説明するための斜視図である。
[0016]
 図1Aを参照して、円板状の半導体ウエハ源1が、半導体装置の製造に適用されてもよい。半導体ウエハ源1は、この形態ではSiC(炭化珪素)を含む。半導体ウエハ源1は、より具体的には、SiC単結晶製の半導体ウエハからなる。
[0017]
 半導体ウエハ源1は、一方側の第1主面2、他方側の第2主面3、ならびに、第1主面2および第2主面3を接続する側壁4を有している。半導体ウエハ源1の第1主面2は、半導体素子が形成される素子形成面である。
[0018]
 半導体ウエハ源1は、厚さ方向途中部から第1主面2に平行な水平方向に沿って切断できる厚さT1を有している。半導体ウエハ源1の厚さT1は、取得されるべき半導体装置(半導体チップ)の半導体基板の厚さを超えている。半導体ウエハ源1の厚さT1は、100μm以上1000μm以下であってもよい。半導体ウエハ源1の厚さT1は、250μm以上500μm以下であってもよい。
[0019]
 半導体ウエハ源1は、第1ウエハ縁部5および第2ウエハ縁部6を含む。第1ウエハ縁部5は、第1主面2および側壁4を接続している。第1ウエハ縁部5は、より具体的には、第1主面2および側壁4を直角に接続している。つまり、第1ウエハ縁部5は、面取り加工されていない。
[0020]
 第2ウエハ縁部6は、第2主面3および側壁4を接続している。第2ウエハ縁部6は、より具体的には、第2主面3および側壁4を直角に接続している。つまり、第2ウエハ縁部6は、面取り加工されていない。半導体ウエハ源1では、少なくとも第2ウエハ縁部6が面取り加工されていないことが好ましい。
[0021]
 半導体ウエハ源1には、結晶方位等を示す第1オリエンテーションフラット7(第1目印)が形成されている。第1オリエンテーションフラット7は、半導体ウエハ源1の周縁に形成された切欠部を含む。第1オリエンテーションフラット7は、半導体ウエハ源1の周縁において直線状に延びている。
[0022]
 半導体ウエハ源1の第1主面2には、複数の素子形成領域10(チップ形成領域)が設定される。複数の素子形成領域10には、半導体素子11がそれぞれ形成される。複数の素子形成領域10は、互いに間隔を空けてマトリクス状に設定されていてもよい。各素子形成領域10は、第1主面2の法線方向から見た平面視において、四角形状に設定されていてもよい。
[0023]
 半導体素子11は、半導体材料や、半導体材料の性質等を利用して形成される種々の機能素子を含んでいてもよい。半導体素子11は、半導体整流素子、半導体スイッチング素子または半導体受動素子のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
[0024]
 半導体整流素子は、pn接合ダイオード、ツェナーダイオード、ショットキーバリアダイオード、ファーストリカバリーダイオード等の各種ダイオード素子を含んでいてもよい。半導体スイッチング素子は、バイポーラトランジスタ、MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の各種トランジスタ素子を含んでいてもよい。半導体受動素子は、コンデンサ、抵抗、インダクタ等の各種受動素子を含んでいてもよい。
[0025]
 半導体素子11は、半導体整流素子、半導体スイッチング素子および半導体受動素子のうちの任意の2つ以上の素子が選択的に組み合わされた回路網を含んでいてもよい。回路網は、集積回路の一部または全部を形成していてもよい。
[0026]
 集積回路は、SSI(Small Scale Integration),LSI(Large Scale Integration),MSI(Medium Scale Integration),VLSI(Very Large Scale Integration)またはULSI(Ultra-Very Large Scale Integration)を含んでいてもよい。
[0027]
 複数の素子形成領域10の間の境界領域には、ダイシングライン12が区画されている。ダイシングライン12に沿って半導体ウエハ源1が切断されることによって、複数の半導体装置が切り出される。
[0028]
 図1Bは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法に適用され得るウエハ貼着構造体101の一形態例を説明するための斜視図である。
[0029]
 図1Bを参照して、円板状のウエハ貼着構造体101が、半導体装置の製造に適用されてもよい。ウエハ貼着構造体101は、半導体ウエハ源1および第1支持部材21を含む積層構造を有している。半導体ウエハ源1は、第1支持部材21に貼着されている。
[0030]
 ウエハ貼着構造体101によれば、半導体ウエハ源1および第1支持部材21が一体的にハンドリングされる。これにより、半導体ウエハ源1のハンドリングの利便性が高まる。この明細書において「ハンドリング」の文言には、半導体装置を製造するための製造装置に対する搬出入だけでなく、市場への流通も含まれる。つまり、ウエハ貼着構造体101は、市場において取引対象になり得る。
[0031]
 第1支持部材21は、円板状の基板(ウエハ)からなり、半導体ウエハ源1を第2主面3側から支持する。第1支持部材21は、一方側の第1支持主面22、他方側の第2支持主面23、ならびに、第1支持主面22および第2支持主面23を接続する支持側壁24を有している。
[0032]
 第1支持部材21は、第1支持縁部25および第2支持縁部26を含む。第1支持縁部25は、第1支持主面22および支持側壁24を接続している。第1支持縁部25は、面取り加工された面取り部を含む。第1支持縁部25は、C面取り加工されていてもよい。第1支持縁部25は、R面取り加工されていてもよい。この場合、第1支持縁部25は、凸湾曲状または凸湾曲状に近い状態に面取りされた面取り部を含んでいてもよい。
[0033]
 第1支持縁部25は、ワイヤーソー加工法、ダイシングブレード加工法またはエッチング加工法のうちの少なくとも一つの方法によって面取り加工されてもよい。第1支持縁部25の面取り加工によって、ウエハ貼着構造体101のハンドリングの利便性を高めることができる。
[0034]
 第2支持縁部26は、第2支持主面23および支持側壁24を接続している。第2支持縁部26は、面取り加工された面取り部を含む。第2支持縁部26は、C面取り加工されていてもよい。第2支持縁部26は、R面取り加工されていてもよい。この場合、第2支持縁部26は、凸湾曲状または凸湾曲状に近い状態に面取りされた面取り部を含んでいてもよい。
[0035]
 第2支持縁部26は、ワイヤーソー加工法、ダイシングブレード加工法またはエッチング加工法のうちの少なくとも一つの方法によって面取り加工されてもよい。第2支持縁部26の面取り加工によって、ウエハ貼着構造体101のハンドリングの利便性を高めることができる。
[0036]
 第1支持部材21は、第2主面3側から半導体ウエハ源1を支持している。つまり、半導体ウエハ源1は、第2主面3を第1支持部材21の第1支持主面22に対向させた姿勢で第1支持部材21の第1支持主面22の上に配置されている。第1支持部材21の第1支持主面22は、半導体ウエハ源1の第2主面3に貼着されている。
[0037]
 第1支持部材21の平面面積は、この形態では、半導体ウエハ源1の平面面積以上に形成されている。ウエハ貼着構造体101のハンドリングの利便性を高めることができる。第1支持部材21の中央部に半導体ウエハ源1が支持された状態において、半導体ウエハ源1の周縁および第1支持部材21の周縁の間の距離Dは、0mm以上10mm以下であってもよい。
[0038]
 第1支持部材21の材料としては、半導体ウエハ源1を固定的に支持できる限り、種々の材料を適用できる。第1支持部材21は、半導体ウエハ源1を支持する都合上、半導体ウエハ源1の物理的性質と比較的近い物理的性質を有していることが好ましい。物理的性質には、たとえば、熱膨張係数や融点等が含まれる。
[0039]
 半導体ウエハ源1の熱膨張係数に対する第1支持部材21の熱膨張係数の比は、0.5以上1.5以下であってもよい。熱膨張係数比は、0.8以上1.2以下であることが好ましい。第1支持部材21の融点は、半導体ウエハ源1の融点以上であってもよい。第1支持部材21の融点は、1600℃以上であってもよい。
[0040]
 第1支持部材21は、半導体ウエハ源1と同一の材料種を含むことが好ましい。つまり、第1支持部材21は、SiC(炭化珪素)を含むことが好ましい。第1支持部材21は、SiC単結晶製の半導体ウエハからなることがさらに好ましい。これにより、第1支持部材21の物理的性質が、半導体ウエハ源1の物理的性質とほぼ等しくなる。
[0041]
 第1支持部材21の厚さT2は、100μm以上1000μm以下であってもよい。第1支持部材21の厚さT2は、250μm以上500μm以下であってもよい。第1支持部材21の厚さT2は、半導体ウエハ源1の厚さT1と等しくてもよい。
[0042]
 半導体装置の製造方法では、第1支持部材21を介して半導体ウエハ源1にレーザ光が照射されてもよい。この場合、第1支持部材21は、光透過性を有していることが好ましい。第1支持部材21は、半導体ウエハ源1に照射されるレーザ光の減衰を抑制する光透過性ウエハであることが好ましい。光透過性ウエハには、透光性ウエハおよび透明ウエハが含まれてもよい。
[0043]
 第1支持部材21は、不純物無添加または低不純物濃度の単結晶半導体ウエハ(SiC単結晶製の半導体ウエハ)であることが好ましい。この場合、第1支持部材21によるレーザ光の吸収(減衰)が抑制される。
[0044]
 第1支持部材21が不純物を含む場合、第1支持部材21の不純物濃度は、1.0×10 18cm -3以下であることが好ましい。390μm以下の波長を有するレーザ光については、不純物添加の有無によらずに、SiC単結晶製の半導体ウエハからなる第1支持部材21によって吸収(減衰)される傾向がある点に留意する。
[0045]
 第1支持部材21は、バナジウムが添加された単結晶半導体ウエハ(SiC単結晶製の半導体ウエハ)であってもよい。第1支持部材21は、p型不純物が添加された単結晶半導体ウエハ(SiC単結晶製の半導体ウエハ)であってもよい。第1支持部材21は、n型不純物が添加された単結晶半導体ウエハ(SiC単結晶製の半導体ウエハ)であってもよい。
[0046]
 第1支持部材21は、p型不純物およびn型不純物が添加された単結晶半導体ウエハ(SiC単結晶製の半導体ウエハ)であってもよい。p型不純物濃度およびn型不純物濃度は、同程度であってもよい。その他、半導体ウエハ源1の物理的性質やレーザ光の波長に基づいて、種々の材料種からなる第1支持部材21が採用され得る。
[0047]
 第1支持部材21には、結晶方位等を示す第2オリエンテーションフラット27(第2目印)が形成されている。第2オリエンテーションフラット27は、第1支持部材21の周縁に形成された切欠部を含む。第2オリエンテーションフラット27は、第1支持部材21の周縁において直線状に延びている。
[0048]
 第1支持部材21の第2オリエンテーションフラット27は、半導体ウエハ源1の第1オリエンテーションフラット7と等しい結晶方位を示していてもよい。これにより、結晶方位を把握しながら、半導体ウエハ源1を第1支持部材21に貼着できる。
[0049]
 第1支持部材21の第2オリエンテーションフラット27は、半導体ウエハ源1の第1オリエンテーションフラット7に位置整合していてもよい。つまり、第2オリエンテーションフラット27は、第1オリエンテーションフラット7に近接する位置で、第1オリエンテーションフラット7に沿って平行に延びていてもよい。
[0050]
 これにより、半導体ウエハ源1の結晶方位および第1支持部材21の結晶方位が一致するから、半導体ウエハ源1の結晶方位を容易に判別できる。これにより、ウエハ貼着構造体101のハンドリングの利便性を高めることができる。
[0051]
 図2Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。図2Bは、図2Aに示す工程から取得される素子形成ウエハ41(新たな半導体ウエハ源51、素子形成済みウエハ)に対して実施される工程を説明するための工程図である。
[0052]
 図3A~図3Kは、図2Aおよび図2Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。図3A~図3Kでは、説明の便宜上、半導体ウエハ源1の構造および第1支持部材21の構造を簡略化して示している。
[0053]
 まず、図3Aを参照して、半導体ウエハ源1が用意される(図2AのステップS1)。また、第1支持部材21が用意される。
[0054]
 次に、図3Bを参照して、半導体ウエハ源1が、第1支持部材21に貼着される(図2AのステップS2)。半導体ウエハ源1は、第2主面3を第1支持部材21の第1支持主面22に対向させた姿勢で第1支持部材21に貼着される。これにより、ウエハ貼着構造体101が形成される。
[0055]
 半導体ウエハ源1は、接着剤によって第1支持部材21に貼着されてもよい。半導体ウエハ源1および第1支持部材21が同一の材料種(SiC)からなる場合、半導体ウエハ源1は、ウエハ直接接合法によって、第1支持部材21に接合されてもよい。ウエハ直接接合法は、常温接合法、水酸基接合法またはプラズマ接合法を含んでいてもよい。
[0056]
 常温接合法では、まず、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22に対してイオンビームがそれぞれ照射される。これにより、結合手を有する原子が、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22にそれぞれ形成される。その後、半導体ウエハ源1の第2主面3が、第1支持部材21の第1支持主面22に貼着される。
[0057]
 水酸基接合法では、まず、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22に対して親水化処理がそれぞれ施される。親水化処理には、硫酸過酸化水素等の酸化性の薬液が使用されてもよい。これにより、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22に水酸基がそれぞれ導入される。その後、半導体ウエハ源1の第2主面3が、第1支持部材21の第1支持主面22に貼着される。
[0058]
 プラズマ接合法では、まず、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22に対して酸素プラズマ処理がそれぞれ施される。これにより、半導体ウエハ源1の第2主面3および第1支持部材21の第1支持主面22に活性領域がそれぞれ形成される。活性領域は、水酸基および/または結合手を有する原子を含んでいてもよい。その後、半導体ウエハ源1の第2主面3が、第1支持部材21の第1支持主面22に貼着される。
[0059]
 ウエハ直接接合法では、必要に応じて、半導体ウエハ源1および第1支持部材21の接合強度を高めるための熱処理工程や加圧工程が実施されてもよい。
[0060]
 ウエハ貼着構造体101は、半導体ウエハ源1および第1支持部材21の間の境界領域において、半導体ウエハ源1および第1支持部材21を接合する接合層28を含んでいてもよい。半導体ウエハ源1および第1支持部材21が接着剤によって貼着されている場合、接合層28は、接着剤を含んでいてもよい。
[0061]
 半導体ウエハ源1および第1支持部材21がウエハ直接接合法によって貼着されている場合、接合層28は、半導体接合層を含んでいてもよい。半導体接合層は、半導体ウエハ源1の結晶状態および/または第1支持部材21の結晶状態とは異なる結晶状態を有していてもよい。半導体接合層は、アモルファス層を含んでいてもよい。アモルファス層は、半導体ウエハ源1の材料および/または第1支持部材21の材料を有していてもよい。
[0062]
 次に、図3Cを参照して、半導体素子11が、半導体ウエハ源1の第1主面2に設定された複数の素子形成領域10にそれぞれ作り込まれる(図2AのステップS3)。
[0063]
 半導体素子11の形成工程は、半導体ウエハ源1の第1主面2を研磨する工程を含んでいてもよい。半導体素子11の形成工程は、半導体ウエハ源1の第1主面2にエピタキシャル層29を形成する工程を含んでいてもよい。
[0064]
 半導体素子11の形成工程は、半導体素子11の性質に応じて、n型不純物および/またはp型不純物をエピタキシャル層29に選択的に導入する工程を含んでいてもよい。半導体素子11の形成工程は、エピタキシャル層29の上に第1主面電極30を形成する工程を含んでいてもよい。
[0065]
 研磨工程では、算術平均粗さRaが1nm以下になるまで、半導体ウエハ源1の第1主面2が研磨されてもよい。研磨工程は、CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学機械研磨)法によって実施されてもよい。
[0066]
 エピタキシャル層29の形成工程では、半導体ウエハ源1の第1主面2からSiCがエピタキシャル成長される。研磨工程の後であれば、半導体ウエハ源1の第1主面2に対してエピタキシャル層29を適切に形成できる。これにより、半導体ウエハ源1の第1主面2に、半導体素子11を適切に作り込むことができる。
[0067]
 第1主面電極30の形成工程では、素子形成領域10に電気的に接続される第1主面電極30が、複数の素子形成領域10にそれぞれ形成される。
[0068]
 次に、図3Dを参照して、第2支持部材31が半導体ウエハ源1に貼着される(図2AのステップS4)。ウエハ貼着構造体101は、第2支持部材31を備えた状態でハンドリングされてもよい。
[0069]
 第2支持部材31は、半導体ウエハ源1の第1主面2側から半導体ウエハ源1を支持する。第2支持部材31は、両面接着性のテープ32を介して半導体ウエハ源1に貼着されてもよい。
[0070]
 第2支持部材31は、半導体ウエハ源1を支持できる限り、種々の材料が適用され得る。たとえば、第1支持部材21の構造と同様の構造を有する部材が、第2支持部材31として採用されてもよい。この場合、第1支持部材21の説明は、第2支持部材31の説明に準用される。
[0071]
 第2支持部材31は、円板状のガラス板であってもよい。ガラス板は、第1支持部材21の外形と同様の外形を有していてもよい。第2支持部材31は、テープ32を介さずに、半導体ウエハ源1に直接貼着されてもよい。この場合、第2支持部材31は、片面接着性のテープであってもよい。
[0072]
 第2支持部材31の平面面積は、ハンドリングの利便性から、半導体ウエハ源1の平面面積以上に設定されていてもよい。この場合、ウエハ貼着構造体101は、第1支持部材21および第2支持部材31が互いに対向する対向領域に、半導体ウエハ源1が収容された構造を有している。
[0073]
 これにより、第1支持部材21および第2支持部材31によって、半導体ウエハ源1を外力等から適切に保護できる。むろん、第2支持部材31の平面面積は、半導体ウエハ源1の平面面積以下であってもよい。
[0074]
 次に、図3Eを参照して、レーザ光照射装置33から半導体ウエハ源1に向けてレーザ光が照射される(図2AのステップS5)。レーザ光は、半導体ウエハ源1が第2支持部材31に支持された状態で半導体ウエハ源1に向けて照射される。レーザ光は、半導体ウエハ源1の第2主面3側から第1支持部材21を介して半導体ウエハ源1に照射される。
[0075]
 レーザ光の集光部(焦点)は、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に設定される。半導体ウエハ源1の第1主面2からレーザ光の集光部までの距離W1は、取得すべき半導体装置の厚さに応じて設定される。距離W1は、50μm以上100μm以下であってもよい。
[0076]
 半導体ウエハ源1に対するレーザ光の照射位置は、半導体ウエハ源1の第1主面2に平行な水平方向に沿って移動される。これにより、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した第1変質層34が形成される。
[0077]
 第1変質層34は、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部において水平方向に沿って形成される。第1変質層34は、レーザ光の照射によって形成されたレーザ加工痕である。第1変質層34は、変質によって密度、屈折率または機械的強度(結晶強度)、もしくは、その他の物理的特性が、他の領域とは異なる状態となった層でもある。
[0078]
 第1変質層34は、溶融再硬化層、欠陥層、絶縁破壊層または屈折率変化層のうちの少なくとも1つの層を含んでいてもよい。溶融再硬化層は、半導体ウエハ源1の一部が溶融した後再度硬化した層である。欠陥層は、空孔や亀裂等を含む層である。絶縁破壊層は、絶縁破壊によって生じた層である。屈折率変化層は、他の領域とは異なる屈折率を有する層である。
[0079]
 次に、図3Fを参照して、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部から第1主面2に平行な水平方向に沿って半導体ウエハ源1が切断される(図2AのステップS6)。より具体的には、半導体ウエハ源1は、第1変質層34を起点にして水平方向に沿って劈開される。半導体ウエハ源1の劈開は、半導体ウエハ源1が第1支持部材21および第2支持部材31によって支持(挟持)された状態で実施される。
[0080]
 これにより、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離される。素子形成ウエハ41は、一方側の第1主面2および他方側の第1切断面43を含む。素子形成ウエハ41は、厚さTaを有している。素子未形成ウエハ42は、一方側の第2切断面44および他方側の第2主面3を含む。素子未形成ウエハ42は、厚さTbを有している。
[0081]
 図3Gを参照して、半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子形成ウエハ41の第1切断面43が研削される(図2BのステップS11)。第1切断面43の研削工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0082]
 第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41が所望の厚さになるまで実行されてもよい。つまり、第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41の薄化工程を含んでいてもよい。
[0083]
 第1切断面43の研削工程の後、素子形成ウエハ41の第1切断面43に第2主面電極45が形成される(図2BのステップS12)。むろん、第1切断面43の研削工程は省略されてもよい。つまり、半導体ウエハ源1の分離工程直後の第1切断面43に対して第2主面電極45が直接形成されてもよい。
[0084]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って素子形成ウエハ41が切断される(図2BのステップS13)。これにより、素子形成ウエハ41から複数の半導体装置が切り出される。
[0085]
 素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31に支持された状態で実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の切断工程の後、第2支持部材31が除去される。素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31が除去された後に実施されてもよい。
[0086]
 半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子未形成ウエハ42を新たな半導体ウエハ源として再利用可能であるか否かが判定される(図2AのステップS7)。
[0087]
 素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定は、素子形成ウエハ41の厚さTaおよび素子未形成ウエハ42の厚さTbに基づいて実施されてもよい。素子未形成ウエハ42の厚さTbが、素子形成ウエハ41の厚さTa以下(Tb≦Ta)の場合、再利用不能であると判定されてもよい。再利用不能条件は、Tb<Taであってもよい。
[0088]
 素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定は、素子未形成ウエハ42から取得すべき半導体装置の厚さTch1に基づいて実施されてもよい。取得すべき半導体装置の厚さTch1が、素子未形成ウエハ42の厚さTb以上(Tch1≧Tb)の場合、再利用不能であると判定されてもよい。再利用不能条件は、Tch1>Tbであってもよい。
[0089]
 素子未形成ウエハ42の再利用不能条件には、素子未形成ウエハ42が十分な厚さTb(たとえばTch1<Tb)を有している一方で、再利用できない事情が生じた場合が含まれてもよい。
[0090]
 素子未形成ウエハ42が再利用不能である場合(図2AのステップS7:NO)、一つの半導体ウエハ源1を用いた半導体装置の製造方法が終了する。
[0091]
 素子未形成ウエハ42が再利用不能の場合、第1支持部材21から素子未形成ウエハ42を除去する工程を実施してもよい。再利用不能な素子未形成ウエハ42は、研磨工程によって除去されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。除去工程の後、第1支持部材21を別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として再利用する工程が実施されてもよい。
[0092]
 図3Hを参照して、素子未形成ウエハ42が新たな半導体ウエハ源として再利用可能である場合(図2AのステップS7:YES)、新たな半導体素子52が、素子未形成ウエハ42に形成される(図2AのステップS8)。
[0093]
 以下では、素子未形成ウエハ42を「新たな半導体ウエハ源51」という。新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44は、半導体ウエハ源1の第1主面2に相当する。新たな半導体素子52は、新たな半導体ウエハ源51が第1支持部材21によって支持された状態で、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に形成されてもよい。
[0094]
 新たな半導体素子52は、前述の半導体素子11と同一の種類または異なる種類であってもよい。図3Hでは、新たな半導体素子52が、半導体素子11と同一の種類である例が示されている。新たな半導体素子52は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に設定された複数の素子形成領域10にそれぞれ作り込まれる。
[0095]
 新たな半導体素子52の形成工程は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44を研磨する工程を含んでいてもよい。新たな半導体素子52の形成工程は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44にエピタキシャル層29を形成する工程を含んでいてもよい。
[0096]
 新たな半導体素子52の形成工程は、新たな半導体素子52の性質に応じて、n型不純物および/またはp型不純物をエピタキシャル層29に選択的に導入する工程を含んでいてもよい。新たな半導体素子52の形成工程は、エピタキシャル層29の上に第1主面電極30を形成する工程を含んでいてもよい。
[0097]
 研磨工程では、算術平均粗さRaが1nm以下になるまで、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44が研磨されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0098]
 エピタキシャル層29の形成工程では、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44からSiCがエピタキシャル成長される。研磨工程の後であれば、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に対してエピタキシャル層29を適切に形成できる。これにより、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に、新たな半導体素子52を適切に作り込むことができる。
[0099]
 第1主面電極30の形成工程では、素子形成領域10に電気的に接続される第1主面電極30が、複数の素子形成領域10にそれぞれ形成される。
[0100]
 次に、図3Iを参照して、第2支持部材31が新たな半導体ウエハ源51に貼着される(図2AのステップS4)。第2支持部材31は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44側から半導体ウエハ源1を支持する。第2支持部材31は、両面接着性のテープ32を介して半導体ウエハ源1に貼着されてもよい。
[0101]
 次に、図3Jを参照して、レーザ光照射装置33から新たな半導体ウエハ源51に向けてレーザ光が照射される(図2AのステップS5)。レーザ光は、新たな半導体ウエハ源51が第2支持部材31に支持された状態で新たな半導体ウエハ源51に向けて照射される。レーザ光は、新たな半導体ウエハ源51の第2主面3側から第1支持部材21を介して新たな半導体ウエハ源51に照射される。
[0102]
 レーザ光の集光部(焦点)は、新たな半導体ウエハ源51の厚さ方向途中部に設定される。新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44からレーザ光の集光部までの距離W2は、取得すべき半導体装置の厚さTch1に応じて設定される。距離W2は、50μm以上100μm以下であってもよい。
[0103]
 新たな半導体ウエハ源51に対するレーザ光の照射位置は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に平行な水平方向に沿って移動される。これにより、新たな半導体ウエハ源51の厚さ方向途中部に、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した第2変質層55が形成される。
[0104]
 第2変質層55は、新たな半導体ウエハ源51の厚さ方向途中部において水平方向に沿って形成される。第2変質層55は、前述の第1変質層34の構成と略同様の構成を有している。第2変質層55についての具体的な説明は省略する。
[0105]
 次に、図3Kを参照して、新たな半導体ウエハ源51の厚さ方向途中部から第2切断面44に平行な水平方向に沿って新たな半導体ウエハ源51が切断される(図2AのステップS6)。
[0106]
 より具体的には、新たな半導体ウエハ源51は、第2変質層55を起点にして水平方向に沿って劈開される。新たな半導体ウエハ源51の劈開は、新たな半導体ウエハ源51が第1支持部材21および第2支持部材31によって支持(挟持)された状態で実施される。
[0107]
 これにより、新たな半導体ウエハ源51が、新たな半導体素子52が形成された第2の素子形成ウエハ61(素子形成済みウエハ)、および、新たな半導体素子52が形成されていない第2の素子未形成ウエハ62に分離される。
[0108]
 第2の素子形成ウエハ61は、一方側の第2切断面44および他方側の第3切断面63を含む。第2の素子形成ウエハ61は、厚さTcを有している。第2の素子未形成ウエハ62は、一方側の第4切断面64および他方側の第2主面3を含む。第2の素子未形成ウエハ62は、厚さTdを有している。
[0109]
 新たな半導体ウエハ源51の分離工程の後、第2の素子形成ウエハ61の第3切断面63が研削される(図2BのステップS11)。第3切断面63の研削工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0110]
 第3切断面63の研削工程は、第2の素子形成ウエハ61が所望の厚さになるまで実行されてもよい。つまり、第3切断面63の研削工程は、第2の素子形成ウエハ61の薄化工程を含んでいてもよい。
[0111]
 第3切断面63の研削工程の後、第2の素子形成ウエハ61の第3切断面63に第2主面電極45が形成される(図2BのステップS12)。むろん、第3切断面63の研削工程は省略されてもよい。つまり、新たな半導体ウエハ源51の分離工程直後の第3切断面63に対して第2主面電極45が直接形成されてもよい。
[0112]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って第2の素子形成ウエハ61が切断される(図2BのステップS13)。これにより、第2の素子形成ウエハ61から複数の半導体装置が切り出される。
[0113]
 第2の素子形成ウエハ61の切断工程は、第2支持部材31に支持された状態で実施されてもよい。この場合、第2の素子形成ウエハ61の切断工程の後、第2支持部材31が除去される。第2の素子形成ウエハ61の切断工程は、第2支持部材31が除去された後に実施されてもよい。
[0114]
 新たな半導体ウエハ源51の分離工程の後、第2の素子未形成ウエハ62を新たな半導体ウエハ源として再利用可能であるか否かが判定される(図2AのステップS7)。
[0115]
 第2の素子未形成ウエハ62の再利用の可否判定は、第2の素子形成ウエハ61の厚さTcおよび第2の素子未形成ウエハ62の厚さTdに基づいて実施されてもよい。第2の素子未形成ウエハ62の厚さTdが、第2の素子形成ウエハ61の厚さTc以下(Td≦Tc)の場合、再利用不能と判定されてもよい。再利用不能条件は、Td<Tcであってもよい。
[0116]
 第2の素子未形成ウエハ62の再利用の可否判定は、第2の素子未形成ウエハ62から取得すべき半導体装置の厚さTch2に基づいて実施されてもよい。取得すべき半導体装置の厚さTch2が、第2の素子未形成ウエハ62の厚さTd以上(Tch2≧Td)の場合、再利用不能であると判定されてもよい。再利用不能条件は、Tch2>Tdであってもよい。
[0117]
 第2の素子未形成ウエハ62の再利用不能条件には、第2の素子未形成ウエハ62が十分な厚さTd(たとえばTch2<Td)を有している一方で、再利用できない事情が生じた場合が含まれてもよい。
[0118]
 第2の素子未形成ウエハ62が、新たな半導体ウエハ源として再利用不能である場合(図2AのステップS7:NO)、一つの半導体ウエハ源1を用いた半導体装置の製造方法が終了する。
[0119]
 第2の素子未形成ウエハ62が再利用不能の場合、第1支持部材21から第2の素子未形成ウエハ62を除去する工程を実施してもよい。再利用不能な第2の素子未形成ウエハ62は、研磨工程によって除去されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。除去工程の後、第1支持部材21を別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として再利用する工程が実施されてもよい。
[0120]
 第2の素子未形成ウエハ62が、新たな半導体ウエハ源として再利用可能である場合(図2AのステップS7:YES)、ステップS8が実施される。このように、この形態では、素子未形成ウエハが新たな半導体ウエハ源として再利用不能になるまで、ステップS4~ステップS7の工程が繰り返される。
[0121]
 以上、この形態では、半導体素子11の形成工程(図2AのステップS3)の後、半導体ウエハ源1の分離工程(図2AのステップS5およびステップS6)が実施される。半導体ウエハ源1の分離工程は、半導体ウエハ源1が第1支持部材21に貼着されたウエハ貼着構造体101に対して実施される。
[0122]
 半導体ウエハ源1は、劈開によって素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に分離される。この場合、素子未形成ウエハ42は、第1支持部材21に貼着された状態となる。したがって、素子形成ウエハ41から複数の半導体装置を切り出すことができる一方で、第1支持部材21に支持された素子未形成ウエハ42を新たな半導体ウエハ源51として再利用できる。
[0123]
 これにより、製造の遅延を抑制できると同時に半導体ウエハ源1の過剰な消費を抑制できる。よって、半導体ウエハ源1を効率よく消費できるウエハ貼着構造体101を提供できる。
[0124]
 また、この形態では、再利用された新たな半導体ウエハ源51に新たな半導体素子52が作り込まれる(図2AのステップS8)。また、この形態では、半導体ウエハ源1の分離工程および半導体ウエハ源1の再利用工程を交互に繰り返すウエハ源再利用繰り返し工程(図2AのステップS5~ステップS7)が実施される。これにより、一つの半導体ウエハ源1から取得可能な半導体装置の取れ数を増加させることができる。
[0125]
 また、この形態では、半導体ウエハ源1の分離工程(図2AのステップS5およびステップS6)においてレーザ光照射法を利用した半導体ウエハ源1の劈開工程が実施される。これにより、半導体ウエハ源1の研削によって半導体装置の厚さを調整しなくて済む。よって、研削に起因するコストの増加を抑制できる。
[0126]
 特に、レーザ光照射法によれば、比較的硬度の高いSiC単結晶製の半導体ウエハ源1に適用できる。また、SiC単結晶製の半導体ウエハ源1を素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に適切に分離できる。
[0127]
 また、レーザ光照射法によれば、仮に、初回の素子未形成ウエハ42が再利用不能である場合であっても(図2AのステップS7:NO)、研削に起因するコストの増加を抑制できる点において利点がある。レーザ光照射法は、比較的硬度の高いSiC単結晶製の半導体ウエハ源1に対して特に有益である。
[0128]
 また、この形態では、半導体ウエハ源1の分離工程(図2AのステップS5およびステップS6)において、半導体ウエハ源1の第2主面3側から半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部にレーザ光が照射される。
[0129]
 半導体ウエハ源1の第2主面3には、半導体素子11が形成されていない。したがって、障害物の少ない半導体ウエハ源1の第2主面3側からレーザ光を半導体ウエハ源1の内部に向けて照射できる。これにより、半導体ウエハ源1に第1変質層34および第2変質層55を適切に形成できるから、半導体ウエハ源1を適切に分離(劈開)できる。
[0130]
 半導体ウエハ源1の第2ウエハ縁部6が面取り部を有している場合、半導体ウエハ源1の第2ウエハ縁部6および第1支持部材21の第1支持主面22の間の領域に隙間が形成される。レーザ光の集光部(焦点)に生じる誤差には、この隙間に起因するものが含まれる。
[0131]
 そこで、この形態では、半導体ウエハ源1において面取り部を有さない第2ウエハ縁部6を形成した。これにより、半導体ウエハ源1の第2ウエハ縁部6および第1支持部材21の第1支持主面22の間の領域に隙間が形成されるのを抑制できる。
[0132]
 よって、レーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるのを抑制できるから、半導体ウエハ源1の内部に第1変質層34を適切に形成できる。その結果、半導体ウエハ源1を、素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に適切に分離(劈開)できる。
[0133]
 また、レーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるのを抑制できるから、新たな半導体ウエハ源51の内部に第2変質層55を適切に形成できる。その結果、新たな半導体ウエハ源51を、第2の素子形成ウエハ61および第2の素子未形成ウエハ62に適切に分離(劈開)できる。
[0134]
 第1支持部材21が、不純物無添加または低不純物濃度の単結晶半導体ウエハ等からなる場合には、レーザ光の吸収(減衰)を抑制できる。したがって、第1支持部材21の材質を工夫することによっても、半導体ウエハ源1に形成される第1変質層34の質や、新たな半導体ウエハ源51に形成される第2変質層55の質を向上させることができる。
[0135]
 また、この形態では、第1支持部材21の融点が、半導体ウエハ源1の融点以上である。これにより、製造過程における第1支持部材21の溶融や変形を抑制できる。
[0136]
 また、この形態では、半導体ウエハ源1の熱膨張係数に対する支持部材の熱膨張係数の比が、0.5以上1.5以下である。これにより、製造過程において半導体ウエハ源1(新たな半導体ウエハ源51)側で生じる熱応力と、第1支持部材21側で生じる熱応力との間に生じる応力差を低減できる。よって、半導体ウエハ源1(新たな半導体ウエハ源51)の反りを抑制できる。
[0137]
 第1支持部材21が、半導体ウエハ源1と同一材料種(SiC)によって形成されている場合には、融点および熱膨張係数がほぼ等しくなるから、半導体ウエハ源1(新たな半導体ウエハ源51)の反りを確実に抑制できる。また、第1支持部材21の溶融や変形も確実に抑制できる。
[0138]
 図4は、本発明の第2実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。以下では、第1実施形態において述べた工程に対応する工程については説明を省略する。
[0139]
 この形態では、第1実施形態に係るステップS1~ステップS3(図2A参照)に代えて、ステップS21~ステップS22が実施される。より具体的には、まず、半導体素子11が複数の素子形成領域10にそれぞれ形成された半導体ウエハ源1が用意される(図4のステップS21)。
[0140]
 次に、半導体素子11が形成された半導体ウエハ源1が、第1支持部材21に貼着される(図4のステップS22)。これにより、ウエハ貼着構造体101が形成される。その後、ステップS4~ステップS8が実施される。
[0141]
 以上、この形態では、第1支持部材21に半導体ウエハ源1を貼着する工程(図4のステップS22)に先立って、半導体ウエハ源1に半導体素子11が形成される(図4のステップS21)。このような製造方法によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0142]
 図5は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。以下では、第1実施形態において述べた工程に対応する工程については、説明を省略する。
[0143]
 この形態では、第1実施形態に係るステップS1~ステップS3(図2A参照)に代えて、ステップS31が実施される。より具体的には、まず、ウエハ貼着構造体101が用意される(ステップS31)。ウエハ貼着構造体101の用意工程には、市場に流通しているウエハ貼着構造体101を取得する工程が含まれてもよい。
[0144]
 ウエハ貼着構造体101は、第1実施形態に係るステップS1~ステップS3と同様の工程を経て製造されていてもよい(図2Aも併せて参照)。その後、ステップS4~ステップS8が実施される。このような製造方法によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0145]
 図6Aは、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。図6Bは、図6Aに示す工程から取得される素子形成ウエハ41(新たな半導体ウエハ源51)に対して実施される工程を説明するための工程図である。
[0146]
 図7A~図7Gは、図6Aおよび図6Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。以下では、第1実施形態において述べた工程に対応する工程については、説明を省略する。
[0147]
 この形態では、第1実施形態に係るステップS1~ステップS3(図2A参照)に代えて、ステップS41が実施される。また、この形態では、第1実施形態に係るステップS5の後、ステップS6に先立ってステップS42が実施される。また、この形態では、ステップS8の後に、ステップS43が実施される。
[0148]
 より具体的には、図7Aを参照して、第1主面2に半導体素子11が形成された半導体ウエハ源1が用意される(図6AのステップS41)。半導体ウエハ源1の第2主面3は、この形態では、外部に露出している。つまり、半導体ウエハ源1の第2主面3には、第2主面電極45は形成されていない。
[0149]
 次に、図7Bを参照して、第2支持部材31が半導体ウエハ源1の第1主面2側に貼着される(図6AのステップS4)。第2支持部材31は、両面接着性のテープ32を介して半導体ウエハ源1に貼着されてもよい。
[0150]
 次に、図7Cを参照して、レーザ光照射装置33から半導体ウエハ源1に向けてレーザ光が照射される(図6AのステップS5)。レーザ光は、半導体ウエハ源1が第2支持部材31に支持された状態で半導体ウエハ源1の第2主面3に向けて照射される。
[0151]
 レーザ光は、この形態では、半導体ウエハ源1の第2主面3側から半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に直接照射される。半導体ウエハ源1の第1主面2からレーザ光の集光部までの距離W1は、取得すべき半導体装置の厚さに応じて設定される。距離W1は、50μm以上100μm以下であってもよい。
[0152]
 半導体ウエハ源1に対するレーザ光の照射位置は、半導体ウエハ源1の第1主面2に平行な水平方向に沿って移動される。これにより、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した第1変質層34が形成される。半導体ウエハ源1がn 型のSiC半導体基板を含む場合、第1変質層34はSiC半導体基板の途中部に形成されてもよい。
[0153]
 半導体ウエハ源1がその縁部において面取り部を有している場合、レーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるため、第1変質層34が第1主面2に平行に形成されなくなる虞がある。そこで、この形態では、面取り加工されていない第2ウエハ縁部6を含む半導体ウエハ源1を用意した。
[0154]
 これにより、レーザ光の集光部(焦点)の誤差を抑制できる。その結果、半導体ウエハ源1の内部に第1変質層34を半導体ウエハ源1の厚さ方向全域にわたって、第1主面2に平行に形成できる。よって、半導体ウエハ源1を、素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に適切に分離(劈開)できる。
[0155]
 次に、図7Dを参照して、第1変質層34を有する半導体ウエハ源1が、第1支持部材21に貼着される(図6AのステップS42)。半導体ウエハ源1は、第2主面3を第1支持部材21の第1支持主面22に対向させた姿勢で第1支持部材21に貼着される。これにより、ウエハ貼着構造体101が形成される。第1支持部材21に対する半導体ウエハ源1の貼着法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0156]
 次に、図7Eを参照して、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部から第1主面2に平行な水平方向に沿って半導体ウエハ源1が切断される(図6AのステップS6)。より具体的には、半導体ウエハ源1は、第1変質層34を起点にして水平方向に沿って劈開される。
[0157]
 半導体ウエハ源1の劈開は、半導体ウエハ源1が第1支持部材21および第2支持部材31によって支持(挟持)された状態で実施される。これにより、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離される。
[0158]
 半導体ウエハ源1の切断工程(図6AのステップS6)では、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離されればよい。この形態のように劈開する場合だけでなく、たとえば第1変質層34の形成位置や形成条件を調整して、半導体ウエハ源1が自発的に素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に分離されるようにしてもよい。
[0159]
 図7Fを参照して、半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子形成ウエハ41の第1切断面43が研削される(図6BのステップS44)。第1切断面43の研削工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0160]
 第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41が所望の厚さになるまで実行されてもよい。つまり、第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41の薄化工程を含んでいてもよい。
[0161]
 次に、図7Gを参照して、素子形成ウエハ41の第1切断面43に第2主面電極45が形成される(図6BのステップS45)。むろん、第1切断面43の研削工程は省略されてもよい。つまり、半導体ウエハ源1の分離工程直後の第1切断面43に対して第2主面電極45が直接形成されてもよい。
[0162]
 素子形成ウエハ41の研削工程(図6BのステップS44)の後、第2主面電極45の形成工程(図6BのステップS45)に先立って、素子形成ウエハ41の第1切断面43(研削面)に対してアニール処理を実施してもよい。アニール処理は、レーザ光照射法によって実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の第1切断面43に対する第2主面電極45のオーミック性を高めることができる。
[0163]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って素子形成ウエハ41が切断される(図6BのステップS46)。これにより、素子形成ウエハ41から複数の半導体装置が切り出される。
[0164]
 素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31に支持された状態で実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の切断工程の後、第2支持部材31が除去される。素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31が除去された後に実施されてもよい。
[0165]
 半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子未形成ウエハ42を新たな半導体ウエハ源51として再利用可能であるか否かが判定される(図6AのステップS7)。素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0166]
 素子未形成ウエハ42が再利用不能である場合(図6AのステップS7:NO)、一つの半導体ウエハ源1を用いた半導体装置の製造方法が終了する。
[0167]
 素子未形成ウエハ42が新たな半導体ウエハ源51として再利用可能である場合(図6AのステップS7:YES)、新たな半導体素子52が、素子未形成ウエハ42に形成される(図6AのステップS8)。
[0168]
 次に、新たな半導体ウエハ源51から第1支持部材21が除去される(図6AのステップS43)。これにより、新たな半導体ウエハ源51の第2主面3が外部に露出する。新たな半導体ウエハ源51の第2主面3に接合層28が付着している場合には、導体ウエハ源51から接合層28が除去される。
[0169]
 第1支持部材21は、研磨工程によって除去されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。第1支持部材21は、エッチング法によって除去されてもよい。第1支持部材21は、剥離によって除去されてもよい。第1支持部材21が再利用可能である場合、第1支持部材21は、別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として利用されてもよい。その後、ステップS4が実施される。
[0170]
 そして、第1実施形態の場合と同様に、素子未形成ウエハが新たな半導体ウエハ源として再利用不能になるまで、ステップS4~ステップS7の工程が繰り返される。このような製造方法によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0171]
 この形態では、新たな半導体素子52の形成工程(図6AのステップS8)の後に、第1支持部材21の除去工程(図6AのステップS43)が実施される例について説明した。しかし、第1支持部材21の除去工程(図6AのステップS43)は、素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定(図6AのステップS7)の後、新たな半導体素子52の形成工程(図6AのステップS8)に先立って実施されてもよい。
[0172]
 図8Aは、本発明の第5実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。図8Bは、図8Aに示す工程から取得される素子形成ウエハ41(新たな半導体ウエハ源51)に対して実施される工程を説明するための工程図である。
[0173]
 図9A~図9Mは、図8Aおよび図8Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。以下では、第1実施形態において述べた工程に対応する工程については、説明を省略する。
[0174]
 この形態では、第1実施形態に係るステップS1~ステップS3(図2A参照)に代えて、ステップS51が実施される。また、この形態では、第1実施形態に係るステップS5の後、ステップS6に先立ってステップS52が実施される。さらに、この形態では、第1実施形態に係るステップS7の後、ステップS53~S56、または、ステップS53,S57,S58が実施される。
[0175]
 より具体的には、図9Aを参照して、第1主面2に半導体素子11が形成された半導体ウエハ源1が用意される(図8AのステップS51)。
[0176]
 次に、図9Bを参照して、第2支持部材31が半導体ウエハ源1の第1主面2側に貼着される(図8AのステップS4)。第2支持部材31は、両面接着性のテープ32を介して半導体ウエハ源1に貼着されてもよい。
[0177]
 次に、図9Cを参照して、レーザ光照射装置33から半導体ウエハ源1に向けてレーザ光が照射される(図8AのステップS5)。レーザ光は、半導体ウエハ源1が第2支持部材31に支持された状態で半導体ウエハ源1の第2主面3に向けて照射される。
[0178]
 レーザ光は、この形態では、半導体ウエハ源1の第2主面3側から半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に直接照射される。半導体ウエハ源1の第1主面2からレーザ光の集光部までの距離W1は、取得すべき半導体装置の厚さに応じて設定される。距離W1は、50μm以上100μm以下であってもよい。
[0179]
 半導体ウエハ源1に対するレーザ光の照射位置は、半導体ウエハ源1の第1主面2に平行な水平方向に沿って移動される。これにより、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した第1変質層34が形成される。半導体ウエハ源1がn 型のSiC半導体基板を含む場合、第1変質層34はSiC半導体基板の途中部に形成されてもよい。
[0180]
 半導体ウエハ源1がその縁部において面取り部を有している場合、レーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるため、第1変質層34が第1主面2に平行に形成されなくなる虞がある。そこで、この形態では、面取り加工されていない第2ウエハ縁部6を含む半導体ウエハ源1を用意した。
[0181]
 これにより、レーザ光の集光部(焦点)の誤差を抑制できる。その結果、半導体ウエハ源1の内部に第1変質層34を半導体ウエハ源1の厚さ方向全域にわたって、第1主面2に平行に形成できる。よって、半導体ウエハ源1を、素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に適切に分離(劈開)できる。
[0182]
 次に、図9Dを参照して、第1変質層34を有する半導体ウエハ源1が、第1支持部材21に貼着される(図8AのステップS52)。半導体ウエハ源1は、第2主面3を第1支持部材21の第1支持主面22に対向させた姿勢で第1支持部材21に貼着される。これにより、ウエハ貼着構造体101が形成される。第1支持部材21に対する半導体ウエハ源1の貼着法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0183]
 次に、図9Eを参照して、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部から第1主面2に平行な水平方向に沿って半導体ウエハ源1が切断される(図8AのステップS6)。より具体的には、半導体ウエハ源1は、第1変質層34を起点にして水平方向に沿って劈開される。
[0184]
 半導体ウエハ源1の劈開は、半導体ウエハ源1が第1支持部材21および第2支持部材31によって支持(挟持)された状態で実施される。これにより、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離される。
[0185]
 半導体ウエハ源1の切断工程(図6AのステップS6)では、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離されればよい。この形態のように劈開する場合だけでなく、たとえば第1変質層34の形成位置や形成条件を調整して、半導体ウエハ源1が自発的に素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に分離されるようにしてもよい。
[0186]
 図9Fを参照して、半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子形成ウエハ41の第1切断面43が研削される(図8BのステップS59)。第1切断面43の研削工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0187]
 第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41が所望の厚さになるまで実行されてもよい。つまり、第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41の薄化工程を含んでいてもよい。
[0188]
 次に、図9Gを参照して、素子形成ウエハ41の第1切断面43に第2主面電極45が形成される(図8BのステップS60)。むろん、第1切断面43の研削工程は省略されてもよい。つまり、半導体ウエハ源1の分離工程直後の第1切断面43に対して第2主面電極45が直接形成されてもよい。
[0189]
 素子形成ウエハ41の研削工程(図6BのステップS44)の後、第2主面電極45の形成工程(図6BのステップS45)に先立って、素子形成ウエハ41の第1切断面43(研削面)に対してアニール処理を実施してもよい。アニール処理は、レーザ光照射法によって実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の第1切断面43に対する第2主面電極45のオーミック性を高めることができる。
[0190]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って素子形成ウエハ41が切断される(図8BのステップS61)。これにより、素子形成ウエハ41から複数の半導体装置が切り出される。
[0191]
 素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31に支持された状態で実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の切断工程の後、第2支持部材31が除去される。素子形成ウエハ41の切断工程は、第2支持部材31が除去された後に実施されてもよい。
[0192]
 半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子未形成ウエハ42を新たな半導体ウエハ源51として再利用可能であるか否かが判定される(図8AのステップS7)。素子未形成ウエハ42が再利用不能である場合(図8AのステップS7:NO)、一つの半導体ウエハ源1を用いた半導体装置の製造方法が終了する。素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0193]
 素子未形成ウエハ42が新たな半導体ウエハ源51として再利用可能である場合(図8AのステップS7:YES)、素子未形成ウエハ42が、再度の分割が不可であり、かつ、最後の半導体ウエハ源になるか否かが判定される(図8AのステップS53)。素子未形成ウエハ42の再分割可否判定は、取得すべき半導体装置の厚さに基づいて行われてもよい。
[0194]
 素子未形成ウエハ42は、分割不可であり、かつ、短時間の研削によって半導体装置の厚さに合わせ込むことができる程度の厚さを有している場合に、最後の半導体ウエハ源になると判定されてもよい。また、素子未形成ウエハ42は、分割不可であり、かつ、取得すべき半導体装置の厚さとほぼ等しい厚さを有している場合に、最後の半導体ウエハ源になると判定されてもよい。
[0195]
 図9Hを参照して、素子未形成ウエハ42が分割不可であり、かつ、最後の半導体ウエハ源になる場合(図8AのステップS53:YES)、素子未形成ウエハ42は、最後の半導体ウエハ源81として再利用される。
[0196]
 そして、最後の半導体ウエハ源81から第1支持部材21が除去される(図8AのステップS54)。これにより、最後の半導体ウエハ源81の第2主面3が外部に露出する。
[0197]
 第1支持部材21は、研磨工程によって除去されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。第1支持部材21は、エッチング法によって除去されてもよい。第1支持部材21は、剥離によって除去されてもよい。第1支持部材21が再利用可能である場合、第1支持部材21は、別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として利用されてもよい。
[0198]
 次に、図9Iを参照して、最後の半導体ウエハ源81の第2主面3に接合層28が付着している場合には、最後の半導体ウエハ源81から接合層28が除去される。
[0199]
 次に、図9Jを参照して、新たな半導体素子52が、最後の半導体ウエハ源81の第2切断面44に形成される(図8AのステップS55)。新たな半導体素子52は、前述の半導体素子11と同一の種類または異なる種類であってもよい。
[0200]
 図9Jでは、新たな半導体素子52が、半導体素子11と同一の種類である例が示されている。新たな半導体素子52は、最後の半導体ウエハ源81の第2切断面44に設定された複数の素子形成領域10にそれぞれ作り込まれる。新たな半導体素子52の形成工程は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。そして、最後の半導体ウエハ源81の第2主面3に第2主面電極45が形成される。
[0201]
 第2主面電極45の形成工程に先立って、最後の半導体ウエハ源81の第2主面3(研削面)に対してアニール処理を実施してもよい。アニール処理は、レーザ光照射法によって実施されてもよい。この場合、最後の半導体ウエハ源81の第2主面3に対する第2主面電極45のオーミック性を高めることができる。
[0202]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って最後の半導体ウエハ源81が切断される(図2BのステップS13)。これにより、最後の半導体ウエハ源81から複数の半導体装置が切り出される。
[0203]
 一方、図9Kを参照して、素子未形成ウエハ42が再度の分割が可能であり、かつ、最後の半導体ウエハ源にならない場合(図8AのステップS53:NO)、素子未形成ウエハ42が新たな半導体ウエハ源51として再利用される。
[0204]
 そして、第1支持部材21が、新たな半導体ウエハ源51から除去される(図8AのステップS57)。これにより、新たな半導体ウエハ源51の第2主面3が外部に露出する。
[0205]
 第1支持部材21は、研磨工程によって除去されてもよい。研磨工程は、CMP法によって実施されてもよい。第1支持部材21は、エッチング法によって除去されてもよい。第1支持部材21は、剥離によって除去されてもよい。第1支持部材21が再利用可能である場合、第1支持部材21は、別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として利用されてもよい。
[0206]
 次に、図9Lを参照して、新たな半導体ウエハ源51の第2主面3に接合層28が付着している場合には、新たな半導体ウエハ源51から接合層28が除去される。
[0207]
 次に、図9Mを参照して、新たな半導体素子52が、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に形成される(図8AのステップS58)。新たな半導体素子52は、前述の半導体素子11と同一の種類または異なる種類であってもよい。
[0208]
 図9Mでは、新たな半導体素子52が、半導体素子11と同一の種類である例が示されている。新たな半導体素子52は、新たな半導体ウエハ源51の第2切断面44に設定された複数の素子形成領域10にそれぞれ作り込まれる。新たな半導体素子52の形成工程は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0209]
 このように、この形態では、素子未形成ウエハが新たな半導体ウエハ源として再利用不能になるまでステップS4~ステップS7の工程が繰り返される。また、この形態では、素子未形成ウエハが最後の半導体ウエハ源になるまでステップS4~ステップS53の工程が繰り返される。
[0210]
 このような製造方法によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。特に、この実施形態では、素子未形成ウエハ42を最後の半導体ウエハ源81として再利用できる(ステップS53~ステップS56)。これにより、最初の半導体ウエハ源1を無駄なく消費できる。
[0211]
 この工程では、最後の半導体ウエハ源81に対する新たな半導体素子52の形成工程(図8AのステップS55)が、第1支持部材21の除去工程(図8AのステップS54)の後に実施される例について説明した。しかし、新たな半導体素子52の形成工程(図8AのステップS55)は、第1支持部材21の除去工程(図8AのステップS54)に先立って実施されてもよい。
[0212]
 この工程では、新たな半導体ウエハ源51に対する新たな半導体素子52の形成工程(図8AのステップS58)が、第1支持部材21の除去工程(図8AのステップS57)の後に実施される例について説明した。しかし、新たな半導体素子52の形成工程(図8AのステップS58)は、第1支持部材21の除去工程(図8AのステップS57)に先立って実施されてもよい。
[0213]
 図10は、本発明の一形態例に係る半導体装置111を示す断面図である。
[0214]
 図10を参照して、半導体装置111は、半導体素子11の一例としてのショットキーバリアダイオードを含む。半導体装置111は、チップ状のSiC半導体層112を含む。SiC半導体層112は、一方側の第1主面113、他方側の第2主面114、ならびに、第1主面113および第2主面114を接続する側面115を有している。
[0215]
 SiC半導体層112は、この形態では、n 型のSiC半導体基板116およびn型のSiCエピタキシャル層117を含む積層構造を有している。SiCエピタキシャル層117のn型不純物濃度は、SiC半導体基板116のn型不純物濃度未満である。
[0216]
 SiC半導体基板116は、SiC半導体層112の第2主面114を形成している。SiCエピタキシャル層117は、SiC半導体層112の第1主面113を形成している。SiC半導体基板116およびSiCエピタキシャル層117は、SiC半導体層112の側面115を形成している。
[0217]
 SiC半導体層112の第1主面113の表層部には、n型のダイオード領域118が形成されている。ダイオード領域118は、この形態では、SiC半導体層112の第1主面113の法線方向から見た平面視(以下、単に「平面視」という。)においてSiC半導体層112の第1主面113の中央部に形成されている。ダイオード領域118は、この形態では、SiCエピタキシャル層117の一部を利用して形成されている。
[0218]
 SiC半導体層112の第1主面113の表層部には、p 型のガード領域119が形成されている。ガード領域119は、平面視においてダイオード領域118に沿って延びる帯状に形成されている。ガード領域119は、より具体的には、平面視においてダイオード領域118を取り囲む無端状(たとえば四角環状、角を面取りした四角環状、または円環状)に形成されている。これにより、ガード領域119は、ガードリング領域として形成されている。
[0219]
 ガード領域119のp型不純物は、活性化されていなくてもよい。この場合、ガード領域119は、非半導体領域として形成される。ガード領域119のp型不純物は、活性化されていてもよい。この場合、ガード領域119は、p型半導体領域として形成される。
[0220]
 SiC半導体層112の第1主面113の上には、絶縁層120が形成されている。絶縁層120には、ダイオード領域118を露出させる開口121が形成されている。この形態では、開口121からは、ダイオード領域118に加えてガード領域119の内周縁も露出している。
[0221]
 絶縁層120の上には、第1主面電極30が形成されている。第1主面電極30は、絶縁層120の上から開口121に入り込んでいる。第1主面電極30は、開口121内においてダイオード領域118に電気的に接続されている。
[0222]
 第1主面電極30は、ダイオード領域118との間でショットキー接合を形成している。これにより、第1主面電極30をアノードとし、ダイオード領域118をカソードとするショットキーバリアダイオードが形成されている。
[0223]
 SiC半導体層112の第2主面114の上には、第2主面電極45が形成されている。第2主面電極45は、SiC半導体層112の第2主面114との間でオーミック接触を形成している。
[0224]
 図11Aは、本発明の第6実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。図11Bは、図11Aに示す工程から取得される素子形成ウエハ41に対して実施される工程を説明するための工程図である。
[0225]
 図12A~図12Iは、図11Aおよび図11Bに示す製造方法を図10に示す半導体装置111の製造方法に適用し、図11Aおよび図11Bに示す製造方法を説明するための模式的な断面図である。
[0226]
 以下では、第1実施形態において述べた工程に対応する工程については、説明を省略する。図12A~図12Iでは、説明の便宜上、1つの半導体装置111が形成される領域のみを示し、他の半導体装置の領域や半導体ウエハ源1の端部領域を省略している。
[0227]
 この形態では、第1実施形態に係るステップS1~ステップS5(図2A参照)に代えて、ステップS71~ステップS74が実施される。また、この形態では、第1実施形態に係るステップS7の後、ステップS75が実施される。
[0228]
 より具体的には、まず、図12Aを参照して、n 型のSiC単結晶製の半導体ウエハ源1が用意される。次に、半導体ウエハ源1の第1主面2に半導体素子11の一部が形成される(図11AのステップS71)。
[0229]
 半導体素子11の一部を形成する工程は、この形態では、半導体ウエハ源1の第1主面2の上にn型のSiCエピタキシャル層117を形成する工程を含む。また、半導体素子11の一部を形成する工程は、SiCエピタキシャル層117の表層部にn型のダイオード領域118およびp 型のガード領域119を形成する工程を含む。
[0230]
 SiCエピタキシャル層117の形成工程では、半導体ウエハ源1の第1主面2からSiCがエピタキシャル成長される。ダイオード領域118は、SiCエピタキシャル層117の一部を利用して形成される。
[0231]
 次に、図12Bを参照して、半導体素子11の一部が形成された半導体ウエハ源1が、第1支持部材21に貼着される(図11AのステップS72)。半導体ウエハ源1は、第2主面3を第1支持部材21の第1支持主面22に対向させた姿勢で第1支持部材21に貼着される。これにより、ウエハ貼着構造体101が形成される。第1支持部材21に対する半導体ウエハ源1の貼着法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0232]
 次に、図12Cを参照して、レーザ光照射装置33から半導体ウエハ源1に向けてレーザ光が照射される(図11AのステップS73)。レーザ光は、この形態では、半導体ウエハ源1の第1主面2側から半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に照射される。
[0233]
 この工程では、半導体ウエハ源1の第1主面2側においてSiCエピタキシャル層117の表面の上には電極層が形成されていない。また、半導体ウエハ源1の第1主面2側においてSiCエピタキシャル層117の表面には絶縁層が形成されていない。したがって、障害物の少ない半導体ウエハ源1の第1主面2側からレーザ光を半導体ウエハ源1の内部に向けて照射できる。
[0234]
 半導体ウエハ源1の第1主面2からレーザ光の集光部までの距離W1は、取得すべき半導体装置の厚さに応じて設定される。距離W1は、50μm以上100μm以下であってもよい。
[0235]
 半導体ウエハ源1に対するレーザ光の照射位置は、半導体ウエハ源1の第1主面2に平行な水平方向に沿って移動される。これにより、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部に、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した第1変質層34が形成される。第1変質層34は、n 型の半導体ウエハ源1の途中部に形成されてもよい。
[0236]
 半導体ウエハ源1がその縁部において面取り部を有している場合、レーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるため、第1変質層34が第1主面2に平行に形成されなくなる虞がある。そこで、この形態では、面取り加工されていない第2ウエハ縁部6を含む半導体ウエハ源1を用意した。
[0237]
 これにより、レーザ光の集光部(焦点)の誤差を抑制できる。その結果、半導体ウエハ源1の内部に第1変質層34を半導体ウエハ源1の厚さ方向全域にわたって、第1主面2に平行に形成できる。よって、半導体ウエハ源1を、素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に適切に分離(劈開)できる。
[0238]
 次に、図12Dを参照して、第2支持部材31が半導体ウエハ源1の第1主面2に貼着される(図11AのステップS74)。第2支持部材31は、両面接着性のテープ32を介して半導体ウエハ源1に貼着されてもよい。
[0239]
 次に、図12Eを参照して、半導体ウエハ源1の厚さ方向途中部から第1主面2に平行な水平方向に沿って半導体ウエハ源1が切断される(図11AのステップS6)。より具体的には、半導体ウエハ源1は、第1変質層34を起点にして水平方向に沿って劈開される。
[0240]
 半導体ウエハ源1の劈開は、半導体ウエハ源1が第1支持部材21および第2支持部材31によって支持(挟持)された状態で実施される。これにより、半導体ウエハ源1が、半導体素子11の一部を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離される。
[0241]
 半導体ウエハ源1の切断工程(図11AのステップS6)では、半導体ウエハ源1が、半導体素子11を有する素子形成ウエハ41、および、半導体素子11を有さない素子未形成ウエハ42に分離されればよい。この形態のように劈開する場合だけでなく、たとえば第1変質層34の形成位置や形成条件を調整して、半導体ウエハ源1が自発的に素子形成ウエハ41および素子未形成ウエハ42に分離されるようにしてもよい。
[0242]
 図12Fを参照して、半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子形成ウエハ41の第1切断面43が研削される(図11BのステップS76)。第1切断面43の研削工程は、CMP法によって実施されてもよい。
[0243]
 第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41が所望の厚さになるまで実行されてもよい。つまり、第1切断面43の研削工程は、素子形成ウエハ41の薄化工程を含んでいてもよい。
[0244]
 次に、図12Gを参照して、素子形成ウエハ41の第1切断面43に第2主面電極45が形成される(図11BのステップS77)。むろん、第1切断面43の研削工程は省略されてもよい。つまり、半導体ウエハ源1の分離工程直後の第1切断面43に対して第2主面電極45が直接形成されてもよい。
[0245]
 素子形成ウエハ41の研削工程(図11BのステップS76)の後、第2主面電極45の形成工程(図11BのステップS77)に先立って、素子形成ウエハ41の第1切断面43(研削面)に対してアニール処理を実施してもよい。アニール処理は、レーザ光照射法によって実施されてもよい。この場合、素子形成ウエハ41の第1切断面43に対する第2主面電極45のオーミック性を高めることができる。
[0246]
 次に、図12Hを参照して、半導体ウエハ源1の第1主面2から第2支持部材31が除去される(図11BのステップS78)。第2支持部材31の除去工程は、第1切断面43の研削工程または第2主面電極45の形成工程に先立って実施されてもよい。
[0247]
 次に、図12Iを参照して、半導体ウエハ源1の第1主面2の上に、半導体素子11の残りの部分が形成される(図11BのステップS79)。この形態では、半導体ウエハ源1の第1主面2の上に、半導体素子11の残りの部分として、絶縁層120および第1主面電極30が形成される。
[0248]
 その後、ダイシングライン12(図1Aおよび図1Bも併せて参照)に沿って素子形成ウエハ41が切断される(図11BのステップS80)。これにより、素子形成ウエハ41から複数の半導体装置111が切り出される。
[0249]
 半導体ウエハ源1の分離工程の後、素子未形成ウエハ42を新たな半導体ウエハ源51として再利用可能であるか否かが判定される(図11AのステップS7)。素子未形成ウエハ42の再利用の可否判定法は、第1実施形態において説明した通りであるので説明を省略する。
[0250]
 素子未形成ウエハ42が再利用不能である場合(図11AのステップS7:NO)、一つの半導体ウエハ源1を用いた半導体装置の製造方法が終了する。
[0251]
 素子未形成ウエハ42が新たな半導体ウエハ源51として再利用可能である場合(図11AのステップS7:YES)、ステップS71と同様に、新たな半導体素子52の一部が、素子未形成ウエハ42(新たな半導体ウエハ源51)に形成される(図11AのステップS75)。
[0252]
 新たな半導体素子52の一部の形成工程(図11AのステップS75)は、新たな半導体ウエハ源51が支持部材21に貼着された状態で実施されてもよい。むろん、新たな半導体素子52の一部の形成工程(図11AのステップS75)に先立って、第1支持部材21が除去されてもよい。この場合、新たな半導体素子52の一部の形成工程(図11AのステップS75)の後、新たな半導体ウエハ源51に支持部材21が再度貼着されてもよい。
[0253]
 その後、ステップS73が実施される。このように、この形態では、素子未形成ウエハが新たな半導体ウエハ源として再利用不能になるまで、ステップS73~ステップS7の工程が繰り返される。このような製造方法によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0254]
 この形態では、半導体素子11の一例としてショットキーバリアダイオードが形成された例について説明した。しかし、半導体素子11は、ショットキーバリアダイオードとは異なる機能素子を含んでいてもよい。半導体素子11は、第1実施形態において述べた通り、半導体整流素子、半導体スイッチング素子または半導体受動素子のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。
[0255]
 本発明の実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
[0256]
 前述の各実施形態において、図13に示されるウエハ貼着構造体101が採用されてもよい。図13は、ウエハ貼着構造体101の第1変形例を示す断面図である。以下では、第1実施形態において述べた構成に対応する構成については説明を省略する。
[0257]
 図13を参照して、本変形例に係るウエハ貼着構造体101では、半導体ウエハ源1の第1ウエハ縁部5は、面取り部を有している。第1ウエハ縁部5は、C面取りされたC面取り部を有していてもよい。第1ウエハ縁部5は、R面取りされたR面取り部を有していてもよい。
[0258]
 その一方で、半導体ウエハ源1の第2ウエハ縁部6は、面取り部を有していない。これにより、半導体ウエハ源1が第1支持部材21に支持された状態で、半導体ウエハ源1の第2ウエハ縁部6および第1支持部材21の第1支持主面22の間の領域に隙間が形成されるのを抑制できる。
[0259]
 その結果、半導体ウエハ源1の内部に照射されるレーザ光の集光部(焦点)に誤差が生じるのを抑制できる。以上、本変形例に係るウエハ貼着構造体101によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0260]
 前述の各実施形態において、図14に示されるウエハ貼着構造体101が採用されてもよい。図14は、ウエハ貼着構造体101の第2変形例を示す断面図である。以下では、第1実施形態において述べた構成に対応する構成については説明を省略する。
[0261]
 図14を参照して、本変形例に係るウエハ貼着構造体101では、第1オリエンテーションフラット7に代えて結晶方位等を示す第1オリエンテーションノッチ71(第1目印)が半導体ウエハ源1に形成されている。
[0262]
 第1オリエンテーションノッチ71は、半導体ウエハ源1の周縁に形成された切欠部を含む。第1オリエンテーションノッチ71は、半導体ウエハ源1の周縁において半導体ウエハ源1の中央部に向かって窪んだ凹部を含む。
[0263]
 また、本変形例に係るウエハ貼着構造体101では、第2オリエンテーションフラット27に代えて結晶方位等を示す第2オリエンテーションノッチ72(第2目印)が第1支持部材21に形成されている。
[0264]
 第2オリエンテーションノッチ72は、第1支持部材21の周縁に形成された切欠部を含む。第2オリエンテーションノッチ72は、第1支持部材21の周縁において第1支持部材21の中央部に向かって窪んだ凹部を含む。
[0265]
 第1支持部材21の第2オリエンテーションノッチ72は、半導体ウエハ源1の第1オリエンテーションノッチ71と等しい結晶方位を示していてもよい。これにより、結晶方位を把握しながら、半導体ウエハ源1を第1支持部材21に貼着できる。
[0266]
 第1支持部材21の第2オリエンテーションノッチ72は、半導体ウエハ源1の第1オリエンテーションノッチ71に位置整合していてもよい。つまり、第2オリエンテーションノッチ72は、第1オリエンテーションノッチ71に近接する位置で、第1オリエンテーションノッチ71に対向していてもよい。
[0267]
 これにより、半導体ウエハ源1の結晶方位および第1支持部材21の結晶方位が一致するから、半導体ウエハ源1の結晶方位を容易に判別できる。これにより、半導体ウエハ源1のハンドリングの利便性を高めることができる。
[0268]
 以上、本変形例に係るウエハ貼着構造体101によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0269]
 むろん、半導体ウエハ源1が第1オリエンテーションフラット7を有している一方で、第1支持部材21が第2オリエンテーションノッチ72を有していてもよい。また、半導体ウエハ源1が第1オリエンテーションノッチ71を有している一方で、第1支持部材21が第2オリエンテーションフラット27を有していてもよい。
[0270]
 前述の各実施形態において、SiC単結晶製の半導体ウエハ源1に代えてSi(珪素)単結晶製の半導体ウエハ源1が採用されてもよい。この場合、半導体ウエハ源1の厚さT1は、100μm以上1000μm以下であってもよい。半導体ウエハ源1の厚さT1は、500μm以上800μm以下であってもよい。
[0271]
 Si単結晶製の半導体ウエハ源1が採用された場合、第1支持部材21は、Si単結晶製の半導体ウエハを含むことが好ましい。これにより、第1支持部材21の物理的性質が、半導体ウエハ源1の物理的性質とほぼ等しくなる。
[0272]
 第1支持部材21の厚さT2は、100μm以上1000μm以下であってもよい。第1支持部材21の厚さT2は、具体的には、500μm以上800μm以下である。第1支持部材21の厚さT2は、半導体ウエハ源1の厚さT1と等しくてもよい。
[0273]
 その他、前述の第1実施形態に係る第1支持部材21の構成についての説明は、第1支持部材21がSi単結晶製の半導体ウエハからなる場合にも適用される。
[0274]
 Siの硬度は、SiCの硬度よりも低い。そのため、Si単結晶製の半導体ウエハ源1に対する加工の難易度は、SiC単結晶製の半導体ウエハ源1に対する加工の難易度よりも低い。よって、Si単結晶製の半導体ウエハ源1によっても、第1実施形態において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
[0275]
 むろん、前述の各実施形態において、第1支持部材21は、半導体ウエハ以外の材料からなる基板(ウエハ)を含んでいてもよい。たとえば、第1支持部材21は、光透過性を有する絶縁基板を含んでいてもよい。絶縁基板は、ガラス基板または樹脂基板を含んでいてもよい。
[0276]
 前述の各実施形態において、レーザ光照射法を利用した半導体ウエハ源1の分離工程(図2AのステップS5およびステップS6)について説明した。しかし、分離工程に用いられる切断法は、半導体ウエハ源1を効率的に消費できる限り、レーザ光照射法に限定されない。
[0277]
 半導体ウエハ源1の分離工程は、レーザ光照射法に代えてまたはこれに加えて、ワイヤーソー加工法、ダイシングブレード加工法またはエッチング加工法のうちの少なくとも1種を含んでいてもよい。これらのうち、半導体ウエハ源1の分離工程は、レーザ光照射法を含むことが好ましい。
[0278]
 前述の各実施形態において、第1支持部材21から素子未形成ウエハ42が取り外された後に、新たな半導体素子52が、当該素子未形成ウエハ42に形成されてもよい。
[0279]
 この場合、新たな半導体素子52が形成された素子未形成ウエハ42は、ステップS4~ステップS8を実施すべく、第1支持部材21に再度接合されてもよい。新たな半導体素子52が形成された素子未形成ウエハ42は、ステップS4~ステップS8を実施すべく、第1支持部材21とは異なる支持部材に再度接合されてもよい。
[0280]
 前述の各実施形態において、第1支持部材21から第2の素子未形成ウエハ62が取り外された後、新たな半導体素子が第2の素子未形成ウエハ62に形成されてもよい。
[0281]
 この場合、新たな半導体素子が形成された第2の素子未形成ウエハ62は、ステップS4~ステップS8を実施すべく、第1支持部材21に再度接合されてもよい。新たな半導体素子が形成された第2の素子未形成ウエハ62は、ステップS4~ステップS8を実施すべく、第1支持部材21とは異なる支持部材に再度接合されてもよい。
[0282]
 前述の各実施形態において、素子未形成ウエハ42は、新たな半導体素子52の形成以外の用途で使用されてもよい。素子未形成ウエハ42は、別の半導体ウエハ源を支持するための支持部材として再利用されてもよい。別の半導体ウエハ源は、素子未形成ウエハ42よりも小径でかつ薄型の半導体ウエハ源であってもよい。
[0283]
 前述の各実施形態では、第1主面電極30および第2主面電極45を含む縦型の半導体装置が製造される例が示された。しかし、第1主面電極30だけを含む横型の半導体装置が製造されてもよい。この場合、第2主面電極45の形成工程は除かれる。
[0284]
 前述の各実施形態において、エピタキシャル層29の形成工程は除かれてもよい。つまり、エピタキシャル層29を有さない半導体装置が製造されてもよい。
[0285]
 この明細書は、第1~第6実施形態に示された特徴の如何なる組み合わせ形態をも制限しない。第1~第6実施形態は、それらの間で任意の態様および任意の形態において組み合わせられることができる。つまり、第1~第6実施形態に示された特徴が任意の態様および任意の形態で組み合わされた形態は、本発明の例に含まれる。
[0286]
 この出願は、2017年6月19日に日本国特許庁に提出された特願2017-119704号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
[0287]
 本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。

符号の説明

[0288]
1   半導体ウエハ源
2   半導体ウエハ源の第1主面
3   半導体ウエハ源の第2主面
4   半導体ウエハ源の側壁
5   半導体ウエハ源の第1ウエハ縁部
6   半導体ウエハ源の第2ウエハ縁部
10  素子形成領域
11  半導体素子
21  第1支持部材
22  第1支持部材の第1支持主面
23  第1支持部材の第2支持主面
24  第1支持部材の支持側壁
25  第1支持部材の第1支持縁部
26  第1支持部材の第2支持縁部
34  第1変質層
41  素子形成ウエハ
42  素子未形成ウエハ
51  新たな半導体ウエハ源
52  新たな半導体素子
55  第2変質層
61  第2の素子形成ウエハ
62  第2の素子未形成ウエハ

請求の範囲

[請求項1]
 一方側の第1主面、他方側の第2主面、ならびに、前記第1主面および前記第2主面を接続する側壁を含む半導体ウエハ源を用意する工程と、
 前記半導体ウエハ源の前記第1主面に複数の素子形成領域を設定し、前記複数の素子形成領域に半導体素子をそれぞれ作り込む素子形成工程と、
 前記素子形成工程の後、前記半導体ウエハ源の厚さ方向途中部から前記第1主面に平行な水平方向に沿って前記半導体ウエハ源を切断することにより、前記半導体ウエハ源を素子形成ウエハおよび素子未形成ウエハに分離するウエハ源分離工程と、を含む、半導体装置の製造方法。
[請求項2]
 前記ウエハ源分離工程の後、前記素子未形成ウエハが再利用可能である場合、前記素子未形成ウエハを新たな半導体ウエハ源として再利用し、前記新たな半導体ウエハ源の切断面に新たな半導体素子を作り込むウエハ源再利用工程をさらに含む、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項3]
 前記ウエハ源分離工程の後、前記新たな半導体素子を作り込む工程に先立って、前記新たな半導体ウエハ源の前記切断面を研磨する研磨工程をさらに含み、
 前記新たな半導体素子は、前記研磨工程の後の前記新たな半導体ウエハ源の前記切断面に作り込まれる、請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項4]
 前記研磨工程において、前記新たな半導体ウエハ源の前記切断面は、算術平均粗さRaが1nm以下になるまで研磨される、請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項5]
 前記ウエハ源再利用工程は、前記素子未形成ウエハの厚さが、前記素子形成ウエハの厚さ以上である場合に実施される、請求項2~4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項6]
 前記ウエハ源再利用工程の後、前記新たな半導体ウエハ源の厚さ方向途中部から前記切断面に平行な水平方向に沿って前記新たな半導体ウエハ源を切断することにより、前記新たな半導体ウエハ源を、第2の素子形成ウエハおよび第2の素子未形成ウエハに分離する第2のウエハ源分離工程をさらに含む、請求項2~5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項7]
 前記ウエハ源再利用工程および前記第2のウエハ源分離工程を順に繰り返すウエハ源再利用繰り返し工程をさらに含む、請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項8]
 前記ウエハ源再利用繰り返し工程は、前記第2の素子未形成ウエハの厚さが、前記第2の素子形成ウエハの厚さ以上の場合に実施される、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項9]
 前記ウエハ源分離工程に先立って、第1支持部材を用意する工程と、
 前記ウエハ源分離工程に先立って、前記半導体ウエハ源の前記第2主面側に前記第1支持部材を貼着する貼着工程と、をさらに含み、
 前記ウエハ源分離工程は、前記半導体ウエハ源が前記第1支持部材に支持された状態で実施される、請求項1~8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項10]
 前記第1支持部材の貼着工程は、前記素子形成工程に先立って実施され、
 前記素子形成工程は、前記半導体ウエハ源が前記第1支持部材に支持された状態で実施される、請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項11]
 前記第1支持部材の貼着工程は、前記素子形成工程の後に実施される、請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項12]
 前記ウエハ源分離工程の後、前記素子未形成ウエハが再利用不能である場合、前記第1支持部材から前記素子未形成ウエハを除去し、前記第1支持部材を別の半導体ウエハ源を支持する支持部材として再利用する支持部材再利用工程をさらに含む、請求項9~11のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項13]
 前記支持部材再利用工程は、前記素子未形成ウエハの厚さが、前記素子形成ウエハの厚さ以下である場合に実施される、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項14]
 前記ウエハ源分離工程に先立って、第2支持部材を用意する工程と、
 前記ウエハ源分離工程に先立って、前記半導体ウエハ源の前記第1主面側に前記第2支持部材を貼着する工程と、をさらに含み、
 前記ウエハ源分離工程は、前記半導体ウエハ源が前記第1支持部材および前記第2支持部材に支持された状態で実施される、請求項9~13のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項15]
 前記ウエハ源分離工程は、
 レーザ光照射法により、前記水平方向に沿い、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した変質層を前記半導体ウエハ源の前記厚さ方向途中部に形成する変質層形成工程と、
 前記変質層を起点にして前記半導体ウエハ源を前記水平方向に沿って切断することにより、前記半導体ウエハ源を前記素子形成ウエハおよび前記素子未形成ウエハに分離する工程と、を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項16]
 前記変質層形成工程は、前記半導体ウエハ源の前記第2主面側から前記半導体ウエハ源の前記厚さ方向途中部にレーザ光を照射する工程を含む、請求項15に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項17]
 前記ウエハ源分離工程に先立って、光透過性を有する第1支持部材を用意する工程と、
 前記ウエハ源分離工程に先立って、前記半導体ウエハ源の前記第2主面に前記第1支持部材を貼着する工程と、をさらに含み、
 前記ウエハ源分離工程は、
 前記半導体ウエハ源の前記第2主面側から前記第1支持部材を介してレーザ光を照射することにより、前記水平方向に沿い、結晶状態が他の領域とは異なる性質に変質した変質層を前記半導体ウエハ源の前記厚さ方向途中部に形成する変質層形成工程と、
 前記半導体ウエハ源が前記第1支持部材に支持された状態で、前記変質層を起点にして前記半導体ウエハ源を前記水平方向に沿って切断することにより、前記半導体ウエハ源を前記素子形成ウエハおよび前記素子未形成ウエハに分離する工程と、を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項18]
 前記ウエハ源分離工程の後、前記複数の素子形成領域に沿って前記素子形成ウエハを切断することにより、複数の半導体装置を切り出す工程をさらに含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項19]
 前記半導体ウエハ源は、珪素または炭化珪素からなる、請求項1~18のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
[請求項20]
 素子形成面としての第1主面、および、前記第1主面の反対側に位置する第2主面を有し、厚さ方向途中部から前記第1主面に平行な水平方向に沿って切断できる厚さを有する半導体ウエハ源と、
 前記半導体ウエハ源の前記第2主面に貼着された第1支持主面、および、前記第1支持主面の反対側に位置する第2支持主面を有する支持部材と、を含む、ウエハ貼着構造体。
[請求項21]
 前記支持部材は、前記半導体ウエハ源の平面面積以上の平面面積を有している、請求項20に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項22]
 前記半導体ウエハ源は、結晶方位を示す第1目印を含み、
 前記支持部材は、前記半導体ウエハ源の結晶方位を示す第2目印を含む、請求項20または21に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項23]
 前記支持部材は、前記半導体ウエハ源の熱膨張係数に対する比が0.5以上1.5以下の熱膨張係数を有している、請求項20~22のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項24]
 前記支持部材は、前記半導体ウエハ源の融点以上の融点を有している、請求項20~23のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項25]
 前記支持部材は、1600℃以上の融点を有している、請求項20~24のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項26]
 前記半導体ウエハ源は、前記第1主面および前記第2主面を接続する側壁、前記第1主面および前記側壁を接続する第1ウエハ縁部、ならびに、前記第2主面および前記側壁を接続し、面取りされていない第2ウエハ縁部を含む、請求項20~25のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項27]
 前記支持部材は、前記第1支持主面および前記第2支持主面を接続する支持側壁、前記第1支持主面および前記支持側壁を接続し、面取りされた第1支持縁部、ならびに、前記第2支持主面および前記支持側壁を接続し、面取りされた第2支持縁部を含む、請求項20~26のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項28]
 前記半導体ウエハ源および前記支持部材の間の境界領域に形成され、前記半導体ウエハ源および前記支持部材を接合する接合層をさらに含む、請求項20~27のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。
[請求項29]
 前記半導体ウエハ源は、珪素または炭化珪素からなる、請求項20~28のいずれか一項に記載のウエハ貼着構造体。

図面

[ 図 1A]

[ 図 1B]

[ 図 2A]

[ 図 2B]

[ 図 3A]

[ 図 3B]

[ 図 3C]

[ 図 3D]

[ 図 3E]

[ 図 3F]

[ 図 3G]

[ 図 3H]

[ 図 3I]

[ 図 3J]

[ 図 3K]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6A]

[ 図 6B]

[ 図 7A]

[ 図 7B]

[ 図 7C]

[ 図 7D]

[ 図 7E]

[ 図 7F]

[ 図 7G]

[ 図 8A]

[ 図 8B]

[ 図 9A]

[ 図 9B]

[ 図 9C]

[ 図 9D]

[ 図 9E]

[ 図 9F]

[ 図 9G]

[ 図 9H]

[ 図 9I]

[ 図 9J]

[ 図 9K]

[ 図 9L]

[ 図 9M]

[ 図 10]

[ 図 11A]

[ 図 11B]

[ 図 12A]

[ 図 12B]

[ 図 12C]

[ 図 12D]

[ 図 12E]

[ 図 12F]

[ 図 12G]

[ 図 12H]

[ 図 12I]

[ 図 13]

[ 図 14]