JP6050613B2 - 半導体ウェーハ、半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェーハ、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。

炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）などを用いた高硬度の半導体ウェーハが知られている。このような高硬度の半導体ウェーハは、ダイシングブレードによってダイシングを行う際、ダイシングブレードが入り込む側の面と抜け出る側の面とにおいて「欠け」が生じやすいという問題がある。

図８は、従来の半導体ウェーハ９００のダイシングについて説明するために示す図である。図８（ａ）は、従来の半導体ウェーハ９００の平面図であり、図８（ｂ）は従来の半導体ウェーハ９００をダイシングブレード９５０によりダイシングする様子を示す図である。半導体ウェーハ９００は、図８（ａ）に示すように、マトリクス状に配列された複数の素子形成領域９０１を区分するように格子状に配列されたダイシング領域９１０を有している。なお、本明細書中、「素子」とは、半導体ウェーハの第１主面（表面）側に形成する層、領域又は構造を示す。

図８に示すような半導体ウェーハ９００を、ダイシング領域９１０に沿ってダイシングブレード９５０によりダイシングする際は、まずは、直交する２方向（ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向）のうちの一方の方向（例えば、ｙ軸に沿った方向とする。）に沿ってダイシングを行い、ｙ軸に沿った方向のダイシングが終了すると、今度は、他方向（ｘ軸に沿った方向とする。）にダイシングを行うこととなる。

このようなダイシングを行う際、ｘ軸に沿った方向のダイシングは、図８（ｂ）に示すように、ｙ軸に沿って既にダイシングされた面に対して直交する方向（ｘ軸に沿った方向）にダイシングすることとなるため、半導体ウェーハの第１主面９００ａの角部９００ｃにおいて欠けが特に発生しやすい。また、ダイシングブレードが抜け出る側の面すなわち半導体ウェーハの第２主面（裏面）９００ｂにおいても、欠けが発生しやすいという課題がある。特に、炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）などを材料とする半導体ウェーハは、高硬度で脆いため、そのような傾向は顕著である。

ダイシングブレード９５０によってダイシングする際に、欠けの発生を防止するようにした技術は従来から種々知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

図９は、特許文献１に開示されている半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。特許文献１に開示されている半導体装置の製造方法（第１従来技術という。)は、図９に示すように、ダイシングブレード（図９においては図示せず。）によって半導体ウェーハ９００をダイシングする際に、まずは、半導体ウェーハ９００の第１主面９００ａ側から切削溝９３０を形成するように切削を行うことによって、第２主面９００ｂに近い部分に所定の「切りしろ」９４０を残し、その後、切削溝９３０にレーザー光を照射することによって「切りしろ」９４０を切断するというものである。このようにすることによって、半導体ウェーハ９００の第２主面９００ｂに、欠けの発生を防止することができるとしている。

また、特許文献２に開示されている半導体装置の製造方法（第２従来技術という。）は、図示は省略するが、半導体ウェーハを複数の半導体装置に分割する際に、分割領域にレーザー照射を行うことによって改質層を形成し、半導体ウェーハを引き伸ばすことによって、当該改質層において各半導体装置を切り離して個片化するというものである。

このように第２従来技術は、ダイシングブレードによるダイシングではなく、改質層を形成して、当該改質層において各半導体装置に対応した素子形成領域を引き離して個片化するというものである。これによって、欠けの発生を防止することができるとしている。

特開２００５−１０１１８２号公報 特開２００７−１６５３７１号公報

しかしながら、第１従来技術及び第２従来技術は、下記に示すような課題がある。
第１従来技術は、半導体ウェーハ９００の第２主面９００ｂにおいては、欠けの発生を防止することができるとしているが、第１主面９００ａの側はダイシングブレードによって切削溝を形成する際にダイシングを行うため、図８で示したように、既にダイシングされた面に対して直交する方向（ｘ軸に沿った方向）にダイシングする際には、半導体ウェーハの角部において欠けが生じ易くなるという課題がある。

また、第１従来技術は、最終的にはレーザー光照射によりダイシングを行うものであるが、レーザー照射によりダイシングを行うと、ダイシングを行ったときにデブリが生じて、半導体装置の品質を低下させることとなる。また、ＳｉＣウェーハなどの高硬度な半導体ウェーハをダイシングするには、高いエネルギーを有するレーザー光を照射させる必要であるため、高熱により半導体装置に悪影響を及ぼすおそれがある。また、レーザー光照射によるダイシングは、ダイシング面がザラザラとなりがちであり、ダイシングブレードによってダイシングしたときのような鏡面とならないといった課題もあり、第１従来技術は、高品質な半導体装置とするには課題が残る。

また、第２従来技術は、半導体ウェーハを引き伸ばすことによって改質層において各半導体装置を切り離すというものであるため、レーザー光照射によって直接的にダイシングするものではないが、第１従来技術と同様に、切り離し面がダイシングブレードによってダイシングしたときのような鏡面とならないといった課題もあり、第２来技術においても、高品質な半導体装置とするには課題が残る。

そこで本発明は、半導体ウェーハをダイシングする際に欠けの発生を防止するとともに高品質な半導体装置の製造を可能とする半導体ウェーハ、半導体装置の製造方法を提供するとともに「欠け」の少ない高品質な半導体装置を提供することを目的とする。

［１］本発明の半導体ウェーハは、半導体ウェーハの一方面にマトリクス状に配列される複数の素子形成領域を区分するように格子状に配列され、ダイシングブレードによりダイシングされるダイシング領域を有する半導体ウェーハにおいて、前記格子状に配列されたダイシング領域の配列方向を２次元座標上におけるｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向としたとき、前記格子状に配列された前記ダイシング領域が交差するダイシング領域の各々の交差部には、それぞれ第１改質層が所定の範囲で形成され、前記第１改質層は、当該第１改質層が形成される範囲における前記ｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅が、それぞれ前記ダイシンブレードの幅よりも広い幅を有するように形成されていることを特徴とする。

［２］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記ダイシングブレードが前記ダイシング領域においてダイシングを行う際のｘ軸に沿った方向へのダイシングライン及びｙ軸に沿った方向へのダイシングラインの交点となる位置を前記交差部の中心としたとき、前記第１改質層が形成される範囲におけるｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸方向の幅は、前記交差部の中心においては、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向それぞれにおいて、少なくとも前記ダイシング領域の幅と同等の幅を有し、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記各交差部の中心から遠ざかるに従って前記幅が狭まって行くように形成されていることが好ましい。

［３］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記第１改質層の幅が最も狭まった位置を前記第１改質層の各先端位置としたとき、前記第１改質層は、当該第１改質層の各々の先端位置のうち前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線が円弧を描くように形成されていることが好ましい。

［４］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記円弧は、前記第１改質層の内側に凹むような円弧であることが好ましい。

［５］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記第１改質層の幅が最も狭まった位置を前記第１改質層の各先端位置としたとき、前記第１改質層は、当該第１改質層の各々の先端位置のうち前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線が直線となるように形成されていることが好ましい。

［６］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記ダイシングブレードの刃が入り込む側の面を前記一方面としたとき、第１改質層は、前記各交差部において、少なくとも前記一方面の側に形成されていることが好ましい。

［７］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記各々の交差部における隣り合う交差部の間のダイシング領域には、前記各々の交差部に形成されている前記第１改質層の間に線状の第２改質層が形成され、当該第２改質層は、前記ダイシングブレードの刃の厚みに相当する幅か、わずかに大きい幅を有することが好ましい。

［８］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記ダイシングブレードの刃が抜け出る側の面を前記半導体ウェーハの他方面としたとき、前記第２改質層は、少なくとも前記他方面の側に形成されていることが好ましい。

［９］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記半導体ウェーハは、炭化珪素（ＳｉＣ）ウェーハであることが好ましい。

［１０］本発明の半導体ウェーハにおいては、前記半導体ウェーハは、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウェーハであることもまた好ましい。

［１１］本発明の半導体装置の製造方法は、複数の半導体装置に対応する複数の素子形成領域に、前記複数の半導体装置に対応する各素子が形成されている半導体ウェーハをダイシングブレードによりダイシングすることによって前記半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、前記半導体ウェーハは、請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体ウェーハであることを特徴とする。

［１２］本発明の半導体装置は、複数の半導体装置に対応する複数の素子形成領域に、前記複数の半導体装置に対応する各素子が形成されている半導体ウェーハをダイシングブレードによりダイシングすることにより製造される半導体装置であって、前記半導体ウェーハは、請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体ウェーハであることを特徴とする。

本発明の半導体ウェーハによれば、格子状に配列されたダイシング領域が交差する各々の交差部には、それぞれ第１改質層が所定の範囲で形成されている。そして、第１改質層は、当該第１改質層が形成される範囲におけるｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅が、それぞれダイシンブレードの幅よりも広い幅を有するように形成されている。このため、半導体ウェーハをダイシングする際に欠けの発生を防止することができる。特に、直交する２方向（ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向）のうちの一方の方向（例えば、ｙ軸に沿った方向とする。）に沿ってダイシングを行ったのち、他方向（ｘ軸に沿った方向とする。）にダイシングを行うような場合、既にダイシングされた面の角部において欠けが発生しやすくなるが、本発明の半導体ウェーハによれば、このようなダイシングを行う場合において、欠けを確実に防止することができる。

本発明の半導体装置の製造方法によれば、本発明の半導体装置を製造するための半導体ウェーハとして、［１］〜［１０］のいずれかに記載の半導体ウェーハを用いることによりダイシングする際の欠けの発生を防止することができ、それによって、欠けの少ない高品質な半導体装置を製造することができる。

本発明の半導体装置によれば、本発明の半導体装置を製造するための半導体ウェーハとして、［１］〜［１０］のいずれかに記載の半導体ウェーハを用いて製造されているため、ダイシングする際に欠けの発生を防止することができる。これにより、このような半導体ウェーハを用いて製造された半導体装置は欠けの少ない高品質な半導体装置となる。

また、ダイシング領域の交差部に形成される第１改質層の形状を種々工夫することにより、第１改質層を除去したのちの半導体装置の４隅の角部に面取りを形成することも可能である。このように、半導体装置の４隅の角部に面取りが形成されることにより、例えば、個々の半導体装置同士が接触した場合などにおいて、個々の半導体装置における４隅の角部が損傷しにくくなる。また、当該半導体装置を樹脂封止する際に、半導体装置に加わる応力を分散することができるといった効果も得られる。

実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａを説明するために示す図である。 実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおける第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０の断面を模式的に示す図である。 実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａのダイシングについて説明するために示す図である。 実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａをダイシングすることによって個片化された半導体装置１８０について説明するために示す図である。 実施形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するために示すフローチャートである。 実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂを説明するために示す図である。 実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂをダイシングすることによって個片化された半導体装置１９０について説明するために示す図である。 従来の半導体ウェーハ９００のダイシングについて説明するために示す図である。 特許文献１に開示されている半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する本発明の各実施形態においては、半導体ウェーハは、高硬度のＳｉＣを材料とするＳｉＣウェーハであるとする。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａを説明するために示す図である。図１（ａ）は半導体ウェーハ１００Ａの一方面（第１主面という。）を平面視した場合を示す図であり、図１（ｂ）は半導体ウェーハ１００Ａの第１主面における破線枠Ａ内を拡大して示す図であり、図１（ｃ）は破線枠Ａに対応する半導体ウェーハ１００Ａの他方面（第２主面という。）を拡大して示す図である。

半導体ウェーハ１００Ａは、図１（ａ）に示すように、マトリクス状に配列された複数の素子形成領域１０１を区分するための複数のダイシング領域１１０を有している。ダイシング領域１１０は、格子状に配列されており、ダイシング領域が交差している各々の交差部１５０には、図１（ｂ）に示すように改質層１２０Ａ（第１改質層１２０Ａという。）が形成されている。なお、ダイシング領域１１０が格子状に配列されているというのは、ダイシング領域１１０が、マトリクス状に配列された複数の素子形成領域１０１を個々の素子形成領域ごとに区分するような形状となっていることを意味している。

なお、図１（ｂ）において、符号Ｌ１，Ｌ２は、ダイシングブレード（図１においては図示せず。）がダイシングを行う際のダイシングラインを示しており、ダイシングラインＬ１はｘ軸に沿ったダイシングラインであり、ダイシングラインＬ２はｙ軸に沿ったダイシングラインである。ここで、ダイシングラインＬ１及びダイシングラインＬ２の交点となる位置を交差部１５０の中心Ｐ０とする。
なお、ダイシングラインＬ１，Ｌ２の配列方向（ｘ軸に沿った方向又はｙ軸に沿った方向）をダイシング領域１１０の配列方向という場合もある。

第１改質層１２０Ａは、各々の交差部１５０に形成され、当該第１改質層１２０Ａは、当該交差部１５０において所定の範囲（灰色で示す範囲）に形成されている。当該第１改質層１２０Ａのｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅は、それぞれダイシンブレード（図示せず。）の幅よりも広い幅を有し、特に、交差部１５０の中心Ｐ０においては、ダイシンブレード（図示せず。）の幅よりも十分に広い幅を有している。

具体的には、第１改質層１２０Ａは、交差部１５０の中心Ｐ０においては、当該中心Ｐ０におけるｘ軸に沿った方向の幅Ｗ２が、ダイシング領域１１０の幅Ｗ１よりもさらに広い幅を有し、また、当該中心Ｐ０におけるｙ軸に沿った方向の幅Ｗ３も、ダイシング領域１１０の幅Ｗ１よりもさらに広い幅を有している。なお、実施形態１に係る半導体ウェーハにおいては、Ｗ２＝Ｗ３であるとする。そして、第１改質層１２０Ａは、ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向それぞれおいて、交差部の中心Ｐ０から遠ざかるに従って、ｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅がそれぞれ狭まって行くように形成されている。

ここで、ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において第１改質層１２０Ａの幅が最も狭まった位置を当該第１改質層１２０Ａの先端位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４としたとき、第１改質層１２０Ａは、４箇所の先端位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のうち、ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線（辺）がそれぞれ円弧を描くように形成されている。すなわち、先端位置Ｐ１とＰ２とを結ぶ線（辺）、先端位置Ｐ２とＰ３とを結ぶ線（辺）、先端位置Ｐ３とＰ４とを結ぶ線（辺）及び先端位置Ｐ４とＰ１とを結ぶ線（辺）がそれぞれ円弧を描くように形成されている。

具体的には、第１改質層１２０Ａは、図１（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ１００Ａの第１主面を平面視したときのおおよその形状は、「ひし形」の各辺を当該第１改質層の内側に凹むように湾曲させた形状をなしている。

ところで、各々の交差部１５０における第１改質層１２０Ａは、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおいては、半導体ウェーハ１００Ａの第１主面の側から第２主面の側に達するまで形成されている。

また、各々の交差部１５０における隣り合う交差部の間のダイシング領域１１０には、図１（ｃ）に示すように、線状の改質層１３０（第２改質層１３０という。）が形成されている。第２改質層１３０は、隣り合う第１改質層１２０Ａの間に形成されており、具体的には、各第１改質層１２０の先端位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４からそれぞれ線状に延出するように形成されている。この第２改質層１３０は、後述する図２に示すように、ダイシングブレード（図２においては図示せず。）の刃が抜け出る側の面（半導体ウェーハ１００Ａの第２主面）の側に、当該第２主面から所定高さＨだけの間に形成されている。

第２改質層１３０は、半導体ウェーハ１００Ａの第２主面を平面視したときの幅が、ダイシングブレードの刃の厚みに相当する幅か、わずかに大きい幅（Ｗ４とする。）を有している。例えば、ダイシングブレードの刃の厚みを５０μｍとした場合、第２改質層１３０の幅Ｗ４は６０μｍ程度とする。

図２は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおける第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０の断面を模式的に示す図である。なお、図２は半導体ウェーハ１００Ａを図１（ｂ）におけるダイシングラインＬ１に沿って切断したものを矢印ｙ方向に見た場合の断面図である。また、図２において、図示の上方向が半導体ウェーハ１００Ａの第１主面側であり、図示の下方向が半導体ウェーハ１００Ａの第２主面側である。

実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおいては、第１改質層１２０Ａは、図２に示すように、半導体ウェーハ１００Ａの第１主面から第２主面に達するまで形成されており、第２改質層１３０は、図２に示すように、半導体ウェーハ１００Ａの第２主面から所定の高さＨまでの間に形成されている。なお、図２において、灰色で塗りつぶした領域は、改質層（第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０）として形成されている領域である。

このような第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０は、レーザー光発生装置（図示せず。）から発生するレーザー光を集光レンズ３１０によって半導体ウェーハ１００Ａ上の所定位置に集光させ、半導体ウェーハ１００Ａの結晶構造を破壊することによって形成する。

第２改質層１３０は直線状の改質層であるため、レーザー光を集光レンズ３１０によって半導体ウェーハ１００Ａの所定位置に集光させた状態でダイシングラインＬ１，Ｌ２に沿ってそれぞれ走査することによって形成することができる。

一方、第１改質層１２０Ａは、レーザー光をダイシング領域のダイシングラインＬ１，Ｌ２に沿ってそれぞれ走査する際に、レーザー光のスポット径を徐々に大きくし、その後、再び小さくするというようにスポット径を適宜可変しながら走査することによって、図１（ｂ）に示すような形状の改質層を形成することができる。

なお、半導体ウェーハ１００Ａの深さ（厚み）方向への改質層の形成は、レーザー光の焦点の位置を半導体ウェーハ１００Ａの深さ（厚み）方向において変化させることによって、半導体ウェーハ１００Ａの深さ（厚み）方向において所定深さまで第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０を形成することができる。

このとき、レーザー光の加工出力を適宜設定することも可能である。例えば、第１改質層１２０Ａを形成する際には、第１主面の側において、より大きな加工出力でレーザー光を照射することにより、第１改質層１２０Ａにおける第１主面側の結晶構造の破壊度をより大きくすることができる。すなわち、レーザーの熱によりシリコンが気化し、シリコンと炭素の結晶の組成比を変化させることができ、炭素過多の状態となる。これにより、炭素過多になった半導体ウェーハにダイシングブレードを食い込みやすくすることができる。

なお、第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０を形成するためのレーザー光としては、波長が２６６ｎｍ〜３５５ｎｍの紫外線レーザーである。また、レーザー光のスキャン速度は、例えば１０〜１００ｍｍ／秒である。また、レーザー光の加工出力は、３Ｗ以下（例えば、２．０Ｗ〜２．５Ｗ）である。なお、レーザー光は紫外線レーザーに限られるものではなく、可視光レーザー（例えば、グリーンレーザー）を用いてもよい。また、レーザー光の波長、スキャン速度、加工出力はこのような範囲に限定されるものではなく、適宜最適な値を設定可能である。

半導体ウェーハ１００Ａにこのような改質層（第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０）が形成されていることにより、ダイシングブレードによるダイシングを行う際に、欠けの発生を防止することができる。

すなわち、例えば、ｙ軸に沿ったダイシング（ダイシングラインＬ２に沿ったダイシング）を行ったのちに、ｘ軸に沿ったダイシング（ダイシングラインＬ１に沿ったダイシング）を行う場合、ｘ軸に沿ったダイシングは、ｙ軸に沿って既にダイシングされた角部に対して直交する方向に入り込むこととなるが、当該角部には第１改質層１２０Ａが形成されているため、欠けの発生を防止することができる。

図３は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａのダイシングについて説明するために示す図である。なお、図３はｙ軸に沿って既にダイシングされたのちに、ｘ軸に沿った方向にダイシングを行う場合を示している。このようなダイシングを行う際には、図３に示すように、ダイシングブレード２００は、ｙ軸に沿って既にダイシングされた角部１６０に対して直交する方向に入り込むこととなるが、当該角部１６０には第１改質層１２０Ａが形成されているため、半導体ウェーハ１００Ａに欠けが発生することを防止できる。

なお、第１改質層１２０Ａは、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおいては、ダイシングブレード２００が入り込む側の面（第１主面）からダイシングブレード２００が抜け出る側の面（第２主面）に達するまで形成されている。このため、ダイシングブレード２００が当該角部１６０に入り込む際及びダイシングブレード２００が抜け出る際のいずれにおいても欠けの発生を防止することができる。また、第１改質層１２０Ａは、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおいては、ダイシングブレード２００が入り込む側の面（第１主面）からダイシングブレード２００が抜け出る側の面（第２主面）に達するまで形成されていることにより、ダイシングブレード２００の横ブレを防止する効果も得られる。

また、図３に示すように、ｘ軸に沿ってダイシングを行う場合、半導体ウェーハ１００Ａにおける第２主面側には、ダイシング領域１１０のダイシングラインＬ１（図１（ｂ）さんしょう。）に沿って第２改質層１３０が形成されているため、ダイシングブレード２００がダイシングしながらダイシングラインＬ１に沿って進行する際においても、ダイシングブレード２００が半導体ウェーハ１００Ａから抜け出る際の欠けを防止することができる。

なお、ここでは、ｙ軸に沿った方向は既にダイシングされている状態で、ｘ軸に沿ったダイシングを行う場合について説明したが、当初、ｙ軸に沿ってダイシングする際にも、半導体ウェーハ１００Ａの第２主面側にはダイシングラインＬ２に沿って第２改質層１３０が形成されているため、ダイシングブレード２００が半導体ウェーハ１００Ａから抜け出る際の欠けを防止することができる。

ところで、半導体ウェーハ１００Ａを平面視したときの第１改質層１２０Ａの形状が図１（ｂ）に示すような形状となっており、かつ、当該第１改質層１２０Ａが第１主面から第２主面に達するまで形成されていることにより、ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向にダイシングすることによって個片化された半導体装置１８０（図４参照。）は、４隅の角部が面取りされて丸みを帯びた形状となる。

図４は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａをダイシングすることによって個片化された半導体装置１８０について説明するために示す図である。なお、図４（ａ）は第１改質層１２０Ａが除去される前の半導体装置１８０を示し、図４（ｂ）は第１改質層１２０Ａが除去されたあとの半導体装置を示している。

また、図４（ａ）において、灰色で示した領域は、除去前の第１改質層１２０Ａを示しており、当該灰色で示した領域の第１改質層１２０Ａが除去されることによって、半導体装置１８０は、図４（ｂ）に示すように、角部が丸みを帯びた形状となる。なお、図４において、破線で示した枠はダイシング領域１１０との境界を示しており、当該破線で示した枠で囲まれる範囲が素子として実際に使用される領域（素子形成領域１０１）となる。

このように、ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向にダイシングすることによって個片化された半導体装置１８０は、４隅の角部が面取りされて丸みを帯びた形状となる。
すなわち、第１改質層１２０Ａが形成されている領域は脆くなっているため、個片化された半導体装置１８０は、第１改質層１２０Ａが形成されている領域（図４において灰色で示した領域）を容易に除去することができ、それによって、当該半導体装置１８０は、４隅の角部が面取りされて丸みを帯びた形状となる。

具体的には、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおいては、第１改質層１２０Ａのおおよその形状が、図１に示すように、ひし形の各辺が内側に凹むように湾曲した形状である。このため、第１改質層１２０Ａを除去した状態の半導体装置１８０は、４つの角部がそれぞれ丸みを帯びた形状となる。

実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａを用いて製造された半導体装置１８０は、図４（ｂ）に示すように、４隅の角部が面取りされて丸みを帯びた形状となっている。このため、ダイシングによって個片化された状態となった個々の半導体装置１８０同士が接触した場合などにおいて、個々の半導体装置１８０における４隅の角部が損傷しにくくなるといった効果が得られる。また、当該半導体装置１８０を樹脂封止する際に、半導体装置１８０に加わる応力を分散することができるといった効果も得られる。

図５は、実施形態１に係る半導体装置の製造方法について説明するために示すフローチャートである。実施形態１に係る半導体装置の製造方法は、図５に示すように、半導体ウェーハ１００Ａを準備する半導体ウェーハ準備工程（ステップＳ１）と、準備した半導体ウェーハ１００Ａの第１主面に存在する素子形成領域１０１，１０１，・・・に、各半導体装置１８０に対応する各素子を形成する素子形成工程（ステップＳ２）と、各半導体装置１８０に対応する各素子形成領域１０１，１０１，・・・を区分するダイシング領域１１０に沿って改質層（第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０）を形成する改質層形成工程（ステップＳ３）と、第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０が形成された半導体ウェーハ１００Ａをダイシングするダイシング工程（ステップＳ４）とを行うことによって、半導体装置１８０を製造する。

なお、上記ステップＳ１〜ステップＳ４の各工程は、図５に示す順序に限られるものではなく、素子形成工程（ステップＳ２）と改質層形成工程（ステップＳ３）とは順序を入れ替えてもよい。すなわち、改質層形成工程を行った後に、素子形成工程を行うようにしてもよい。また、半導体ウェーハ準備工程（ステップＳ１）においては、図１に示すような第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０が形成されている半導体ウェーハ１００Ａを準備しておくようにしてもよい。その場合は、改質層形成工程（ステップＳ３）は省略することができる。

このような工程を実施することによって半導体装置１８０を製造することができ、当該半導体装置１８０は、４隅の角部が面取りされて丸みを帯びた形状の半導体装置とすることすることができる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂを説明するために示す図である。図６（ａ）は半導体ウェーハ１００Ｂの第１主面を平面視した場合を示す図であり、図６（ｂ）は半導体ウェーハ１００Ｂの第１主面における破線枠Ａ内を拡大して示す図であり、図６（ｃ）は破線枠Ａに対応する半導体ウェーハ１００Ｂの第２主面を拡大して示す図である。

実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂは、図６に示すように、第１改質層１２０Ｂの形状をひし形（四角形）としたものであり、その他は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａと同様であるので、同一構成要素には、同一符号が付されている。

すなわち、半導体ウェーハ１００Ｂにおけるダイシング領域１１０の各々の交差部１５０には、当該半導体ウェーハ１００Ｂの第１主面を平面視したときの形状が、図６（ｂ）に示すように、ひし形（四角形）をなす第１改質層１２０Ｂが形成されている。当該第１改質層１２０Ｂは、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおける第１改質層１２０Ａと同様に、半導体ウェーハ１００Ｂの第１主面から第２主面側に達するまで形成されている。なお、第１改質層１２０Ｂの形状は「ひし形（四角形）」であるが、各角部が直角となっているひし形（正方形）であるとする。

このため、第１改質層１２０Ｂは、４箇所の先端位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のうちｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線（辺）がそれぞれ同一長さの直線となっている。すなわち、先端位置Ｐ１とＰ２とを結ぶ線（辺）、先端位置Ｐ２とＰ３とを結ぶ線（辺）、先端位置Ｐ３とＰ４とを結ぶ線（辺）及び先端位置Ｐ４とＰ１とを結ぶ線（辺）がそれぞれ同一長さの直線となっている。

また、各々の交差部１５０における隣り合う交差部の間のダイシング領域１１０には、図６（ｃ）に示すように、各々の交差部１５０に形成されている第１改質層１２０Ｂの間に線状の第２改質層１３０が形成されている。具体的には、第２改質層１３０は、各第１改質層１２０Ｂの各先端位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４からそれぞれ線状に延出するように形成されている。この第２改質層１３０は、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａにおける第２改質層１３０と同様に、ダイシングブレード（図６においては図示せず。）の刃が抜け出る側の面（半導体ウェーハ１００Ｂの第２主面）の側に、当該第２主面から所定高さＨだけの間に形成されている。

このような第１改質層１２０Ｂ及び第２改質層１３０は、実施形態１に係る半導体ウェーハにおける第１改質層１２０Ａ及び第２改質層１３０と同様に、レーザー光照射によって形成することができる。

実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂは、図６に示すような第１改質層１２０Ｂ及び第２改質層１３０を有しているため、当該半導体ウェーハ１００Ｂをダイシングした際に、実施形態１に係る半導体ウェーハ１００Ａの場合と同様に、半導体ウェーハ１００Ｂに欠けを生じにくくすることができる。

また、実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂにおいても、ｘ軸方向及びｙ軸方向にダイシングを行うことによって個片化された個々の半導体装置（半導体装置１９０とする。）は、４隅の角部が面取りされた形状となる。具体的には、実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂにおいては、第１改質層１２０Ｂの形状は、図６に示すように、角部が直角のひし形となっている。このため、第１改質層１２０Ｂを除去した状態の半導体装置１９０は、４つの角部が半導体装置１９０の各辺に対してそれぞれ斜め（４５度）に直線状に切り欠かれた形状となる。

図７は、実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂをダイシングすることによって個片化された半導体装置１９０について説明するために示す図である。なお、図７（ａ）は第１改質層１２０Ｂが除去される前の半導体装置１９０を示し、図７（ｂ）は第１改質層１２０Ｂが除去されたあとの半導体装置１９０を示している。

また、図７（ａ）において、灰色で示した領域は、除去前の第１改質層１２０Ｂを示しており、当該灰色で示した領域の第１改質層１２０Ｂが除去されることによって、半導体装置１９０は、図７に示すように、角部が斜めに面取りされた形状をなす。なお、図７において、破線で示した枠はダイシング領域１１０との境界であり、当該破線で示した枠で囲まれる範囲が素子として実際に使用される素子形成領域１０１である。

実施形態２に係る半導体ウェーハ１００Ｂを用いて製造された半導体装置１９０は、図７（ｂ）に示すように、４隅の角部が斜めに面取りされた形状となっている。このため、ダイシングによって個片化された状態となった個々の半導体装置同士が接触した場合などにおいて、個々の半導体装置１９０の角部が損傷しにくくなるといった効果が得られる。また、当該半導体装置１９０を樹脂封止する際に、半導体装置１９０に加わる応力を分散することができるといった効果も得られる。

なお、半導体装置１９０は、半導体装置１８０と同様の製造工程（図５参照。）によって製造することができるため、ここでは、半導体装置１９０の製造工程についての説明は省略する。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。

（１）上記各実施形態においては、第１改質層１２０Ａ，１２０Ｂは、半導体ウェーハ１００Ａ，１００Ｂの第１主面から第２主面に達するまで形成するようにし、第２改質層１３０は、半導体ウェーハ１００Ａ，１００Ｂの第２主面側に所定高さ（Ｈ）だけ形成するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、第１改質層１２０Ａ，１２０Ｂは、第２主面側に達するまで形成せずに、第１主面側から所定深さまでの間に形成するようにしてもよく、また、第２改質層１３０は、第２主面から第１主面に達するまで形成するようにしてもよい。

（２）第１改質層１２０Ａ，１２０Ｂの形状（平面視したときの形状）は上記各実施形態において説明した形状に限られるものではなく、例えば、円形や楕円形であってもよい。

（３）上記各実施形態においては、レーザー光照射により第１改質層１２０Ａ，１２０Ｂ及び第２改質層１３０を形成するようにしたが、これら改質層の形成は、レーザー光照射に限られるものではなく、半導体ウェーハに不純物をイオン注入することによって改質層を形成するようにしてもよい。なお、不純物としては、ニッケル、アルゴン、窒素等を用いることができる。このとき、加速電圧を適切に調整することで所望の深さに改質層を形成することが可能となる。

（４）上記各実施形態においては、半導体ウェーハ１００Ａ，１００Ｂとして、ＳｉＣを材料とした半導体ウェーハを例示したが、ＳｉＣを材料とした半導体ウェーハに限られるものではなく、高硬度の半導体ウェーハであればよく、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）などを用いた半導体ウェーハであってもよい。

１００Ａ，１００Ｂ・・・半導体ウェーハ、１０１・・・素子形成領域、１１０・・・ダイシング領域、１２０Ａ，１２０Ｂ・・・第１改質層、１３０・・・第２改質層、１５０・・・交差部、１８０，１９０・・・半導体装置、２００・・・ダイシングブレード、３１０・・・集光レンズ、Ｌ１，Ｌ２・・・ダイシングライン、Ｐ０・・・交差部の中心、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４・・・先端位置、Ｗ１・・・ダイシング領域の幅、Ｗ２，Ｗ３・・・交差部の中心Ｐ０における第１改質層の幅

Claims (9)

1. 半導体ウェーハの一方面にマトリクス状に配列される複数の素子形成領域を区分するように格子状に配列され、ダイシングブレードによりダイシングされるダイシング領域を有する半導体ウェーハにおいて、
   前記格子状に配列されたダイシング領域の配列方向を２次元座標上におけるｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向としたとき、
   前記格子状に配列された前記ダイシング領域が交差するダイシング領域の各々の交差部には、それぞれ第１改質層が所定の範囲で形成され、
   前記第１改質層は、当該第１改質層が形成される範囲における前記ｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅が、それぞれ前記ダイシングブレードの幅よりも広い幅を有するように形成されており、
   前記ダイシングブレードが前記ダイシング領域においてダイシングを行う際のｘ軸に沿った方向へのダイシングライン及びｙ軸に沿った方向へのダイシングラインの交点となる位置を前記交差部の中心としたとき、
   前記第１改質層が形成される範囲におけるｘ軸に沿った方向の幅及びｙ軸に沿った方向の幅は、
   前記交差部の中心においては、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向それぞれにおいて、少なくとも前記ダイシング領域の幅と同等の幅を有し、前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記各交差部の中心から遠ざかるに従って前記幅が狭まって行くように形成され、
   前記各々の交差部における隣り合う交差部の間のダイシング領域には、前記各々の交差部に形成されている前記第１改質層の間に線状の第２改質層が形成され、
   前記第２改質層は、前記ダイシングブレードの刃の厚みに相当する幅か、わずかに大きい幅を有し、前記一方面とは反対側の他方面の側に露出し、当該他方面の側から前記一方面の側に露出しない高さまでの間で、かつ、前記一方面の側を平面視したときの前記素子形成領域に対する位置が前記素子形成領域から離間した位置に形成されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
2. 請求項１に記載の半導半導体ウェーハにおいて、
   前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記第１改質層の幅が最も狭まった位置を前記第１改質層の各先端位置としたとき、
   前記第１改質層は、当該第１改質層の各々の先端位置のうち前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線が円弧を描くように形成されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
3. 請求項２に記載の半導半導体ウェーハにおいて、
   前記円弧は、前記第１改質層の内側に凹むような円弧であることを特徴とする半導体ウェーハ。
4. 請求項１に記載の半導半導体ウェーハにおいて、
   前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向において前記第１改質層の幅が最も狭まった位置を前記第１改質層の各先端位置としたとき、
   前記第１改質層は、当該第１改質層の各々の先端位置のうち前記ｘ軸に沿った方向及びｙ軸に沿った方向の異なった方向に存在する先端位置同士を結ぶ線が直線となるように形成されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の半導体ウェーハにおいて、
   前記ダイシングブレードの刃が入り込む側の面を前記一方面としたとき、前記第１改質層は、前記各交差部において、少なくとも前記一方面の側に形成されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の半導体ウェーハにおいて、
   前記半導体ウェーハは、炭化珪素（ＳｉＣ）ウェーハであることを特徴とする半導体ウェーハ。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の半導体ウェーハにおいて、
   前記半導体ウェーハは、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウェーハであることを特徴とする半導体ウェーハ。
8. 複数の半導体装置に対応する複数の素子形成領域に、前記複数の半導体装置に対応する各素子が形成されている半導体ウェーハをダイシングブレードによりダイシングすることによって前記半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
   前記半導体ウェーハは、請求項１〜７のいずれかに記載の半導体ウェーハであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 複数の半導体装置に対応する複数の素子形成領域に、前記複数の半導体装置に対応する各素子が形成されている半導体ウェーハをダイシングブレードによりダイシングすることにより製造される半導体装置であって、
   前記半導体ウェーハは、請求項１〜７のいずれかに記載の半導体ウェーハであることを特徴とする半導体装置。

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