KR20120100756A - SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼 - Google Patents

SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼 Download PDF

Info

Publication number
KR20120100756A
KR20120100756A KR1020120020085A KR20120020085A KR20120100756A KR 20120100756 A KR20120100756 A KR 20120100756A KR 1020120020085 A KR1020120020085 A KR 1020120020085A KR 20120020085 A KR20120020085 A KR 20120020085A KR 20120100756 A KR20120100756 A KR 20120100756A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
semiconductor wafer
marking
pulse
sic semiconductor
Prior art date
Application number
KR1020120020085A
Other languages
English (en)
Inventor
노리아키 쓰치야
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20120100756A publication Critical patent/KR20120100756A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/361Removing material for deburring or mechanical trimming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382Removing material by boring or cutting by boring
    • B23K26/389Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67282Marking devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54406Marks applied to semiconductor devices or parts comprising alphanumeric information
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • H01L2223/54466Located in a dummy or reference die
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

SiC 웨이퍼에의 레이저 마킹에 있어서, 각인한 패턴의 높은 시인성을 확보하면서, 파티클의 발생을 억제한다. SiC 웨이퍼(100)에의 식별자(101)의 마킹은, YAG 레이저의 4배 고조파를 사용한 펄스 레이저의 조사에 의해 행해진다. 그때, 펄스 레이저의 펄스마다의 펄스 조사 자국(1)이, 서로 중첩하지 않도록, 레이저 헤드가 이동하는 속도 및 궤도, 조사하는 펄스 레이저의 출력 파워 및 Q 스위치 주파수 등이 설정된다.

Description

SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼{Method Of Marking SiC Semiconductor Wafer and SiC Semiconductor Wafer}
본 발명은, 탄화 규소 반도체 웨이퍼에의 레이저 마킹 기술에 관한 것이다.
최근, 높은 내전압, 저손실 및 고내열을 실현할 수 있는 차세대의 스위칭 소자로서, 탄화 규소(SiC)를 사용한 반도체 소자가 유망하게 생각되고 있으며, 인버터 등의 파워 반도체장치에의 적용이 기대되고 있다.
한편, 반도체장치의 제조에 있어서는, 대량 생산되는 반도체 웨이퍼의 식별?관리를 쉽게 하기 위해, 반도체 웨이퍼 프로세스의 초기 단계에서 웨이퍼의 표면에 식별자를 각인하는 마킹처리를 행하는 것이 일반적이다. 종래의 규소(Si) 반도체 웨이퍼(이하 「Si 웨이퍼」)에의 마킹수법으로서는, 예를 들면 Si 웨이퍼에 레이저를 조사해서 생기는 구덩이 형상의 조사 자국에 의한 마킹(레이저 마킹)이나, Si 웨이퍼의 표면을 다이아몬드 커터 등으로 절삭해서 행하는 마킹 등이 있다.
종래의 Si 웨이퍼의 레이저 마킹에서는, 소정 주기로 점멸을 반복하는 펄스 레이저가 사용되고 있고, 1개의 펄스로 형성되는 조사 자국(펄스 조사 자국)은 수십?수백 ㎛ 정도의 비교적 큰 것이었다. 그리고 시인성을 확보하기 위해, 복수의 펄스 조사 자국을 부분적으로 중첩하여 연속적인 조사 자국을 형성하고, 더구나, 조사할 레이저의 출력 파워를 높게 해서 조사 자국의 구덩이를 깊게 형성하고 있었다.
Si 웨이퍼의 레이저 마킹에 사용하는 레이저로서는, YAG의 기본 레이저(λ=1064nm)나 그린 레이저(λ=532nm) 등이 주류이다. YAG의 기본 레이저(λ=1064nm)에 의한 마킹은 「하드 마킹(hard marking)」으로 불리고, 파티클이 발생하기 쉽지만, 시인성이 높은 조사 자국을 형성할 수 있다. 한편, 흡수율이 높기(투과율이 낮기) 때문에 출력 파워를 낮게 할 수 있는 그린 레이저(λ=532nm)를 사용한 마킹은 「소프트 마킹」으로 불리고, 조사 자국의 시인성은 떨어지지만, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기한 것과 같이, 종래의 레이저 마킹에서는, 펄스 조사 자국을 부분적으로 중첩하여 연속적인 조사 자국으로 함으로써 그것의 시인성을 높이고 있었지만, 펄스 조사 자국을 중첩하여 형성하면, 그 중첩된 부분에 스플래시(splash) 형의 돌기물이 형성되고, 그것이 비산함으로써 파티클의 발생량이 증가한다. 이와 같이 레이저 마킹에 있어서는, 파티클 억제와 시인성의 확보는, 트레이드오프의 관계에 있다.
또한, 하기의 특허문헌 1에는, 질화 갈륨 기판 등의 무기 질화물 부재에 대한 마킹에 있어서, YAG 레이저의 4배 고조파(λ=266nm)를 사용하는 예가 개시되어 있다.
일본국 특개 2005-101305호 공보
반도체 웨이퍼 프로세스에서는, 클린룸 내부나 반도체 제조장치 내부, 웨이퍼 위 등, 모든 환경에서의 파티클 관리가 중요하다. 이것을 소홀히 하면 파티클에 기인하여, 클린룸 내부나 제조장치 내부에의 2차 오염이나, 제조 프로세스 불량, 나아가서는 형성된 반도체 디바이스의 특성 불량 등, 많은 악영향이 일어난다. 그 때문에, 각 제조장치에 있어서, 파티클 발생량의 저감이나, 발생한 파티클에의 대책을 도모하는 것은, 중요한 과제이다.
특히, 반도체 웨이퍼에의 마킹처리는, 레이저 등으로 반도체 웨이퍼를 직접 가공하기 때문에, 대량의 파티클을 발생시킨다. 마킹처리에서 생긴 파티클은 마킹장치 내부에서의 집진이나, 반도체 웨이퍼의 공정 등으로 제거하고 있지만, 완전히 제거되지 않은 파티클이 상기한 문제를 일으키는 경우가 있다.
그런데, SiC 반도체 웨이퍼(이하 「SiC 웨이퍼」)는, 종래의 Si 웨이퍼에 비해 레이저 투과성이 높으므로, 그린 레이저 등 비교적 파장이 짧은 레이저를 사용해서 마킹을 행하는 경우에도, 조사 자국의 시인성을 확보하기 위해서는, 보다 높은 출력 파워에 의한 레이저 조사가 필요하게 된다. 그 때문에, 종래의 Si 웨이퍼와 동일한 마킹수법으로는, SiC 결정 구조의 파괴 등에 의해 파티클이 과잉으로 발생한다는 문제가 생긴다.
본 발명은, 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, SiC 웨이퍼에의 레이저 마킹에 있어서, 각인한 패턴의 높은 시인성을 확보하면서, 파티클의 발생을 억제할 수 있는 마킹방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법은, SiC 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정과, 레이저 헤드로부터 상기 SiC 반도체 웨이퍼에 레이저를 조사하면서, 상기 레이저 헤드를 상기 SiC 반도체 웨이퍼에 대해 이동시킴으로써, 상기 SiC 반도체 웨이퍼의 표면에 상기 레이저의 조사 자국으로 이루어진 소정 패턴을 각인하는 마킹공정을 구비하고, 상기 레이저는, YAG 레이저의 4배 고조파를 사용한 펄스 레이저이고, 상기 마킹공정에 있어서, 상기 레이저 헤드가, 상기 펄스 레이저의 연속하는 펄스의 조사 자국이 중첩하지 않는 속도로, 또한, 먼저 형성된 상기 조사 자국에 중첩하여 상기 펄스 레이저가 조사되지 않는 궤도에서 이동하는 것이다.
본 발명에 따르면, SiC 반도체 웨이퍼에 대해 흡수율이 높은(투과율이 낮은) YAG 레이저의 4배 고조파를 사용한 펄스 레이저를 사용하기 때문에 펄스 레이저의 출력 파워를 낮게 할 수 있고, 또한, 펄스마다의 조사 자국을 중첩하지 않는 것에 의해, 조사 자국의 형상을 안정(스플래시 형상의 돌기물이 형성되지 않는다)하게 한다. 따라서, 파티클의 발생이 억제된다. 낮은 출력 파워에서 형성한 조사 자국은 단독으로는 시인성에 문제가 있지만, 레이저 헤드를 이동시키면서 연속해서 형성 함으로써 조사 자국이 밀집하기 때문에, 그 집합체인 패턴의 시인성은 확보된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 SiC 웨이퍼 및 그것에 각인된 식별자의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 레이저 헤드의 이동 방향과 펄스 조사 자국의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 SiC 웨이퍼의 식별자를 구성하는 도트의 확대도이다.
도 4는 펄스 레이저의 출력 파워와 펄스 조사 자국의 깊이의 관계를 도시한 도면이다.
도 5는 레이저 헤드의 이동 속도와 펄스 조사 자국의 간격의 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 펄스 레이저의 Q 스위치 주파수와, 펄스 조사 자국의 깊이 및 간격의 관계를 도시한 도면이다.
도 1a는, 본 발명의 실시형태에 관한 SiC 웨이퍼(100)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 동 도면과 같이, SiC 웨이퍼(100)의 표면에는 레이저 마킹에 의해 식별자(101)의 패턴이 각인되어 있다. 여기에서는 식별자(101)의 예로서 「ABC123…」의 문자를 나타내고 있다.
도 1b는, 식별자(101)의 문자 「A」의 패턴을 포함하는 영역(101a)의 확대도이다. 식별자(101)의 패턴은, 서로 중첩하지 않는 복수의 도트(10)의 집합체이다. 예를 들면, 도 1b에 나타낸 문자 「A」는 16개의 도트(10)의 집합체이다. 도트(10)는 펄스 레이저의 조사에 의해 형성되는데, 각각의 도트(10)에 있어서, 펄스 레이저의 1개의 펄스로 형성되는 조사 자국(펄스 조사 자국)(1)은 서로 중첩하지 않고 있다. 즉 도트(10)는, 각각 독립된 펄스 조사 자국(1)이 밀집한 집합체이다.
본 실시형태에서는, 펄스 조사 자국(1)은, 직경 10㎛ 정도의 작은 것으로 하고 있다. 작은 펄스 조사 자국(1)은, 단독으로는 시인성이 나쁘지만, 그것을 밀집시켜 도트(10)를 구성함으로써, 도트(10)의 시인성(즉 식별자(101)의 시인성)은 확보된다.
이하, 본 실시형태에 관한 SiC 웨이퍼의 마킹방법을 설명한다. 본 발명에서는, 마킹에 사용하는 레이저로서, 비교적 흡수율이 높은(투과율이 낮은) YAG 레이저의 4배 고조파(UV 레이저)(λ=266nm)를 사용한 펄스 레이저를 사용한다.
우선, 마킹의 대상이 되는 SiC 웨이퍼(100)를 준비하고, UV 레이저를 사용한 펄스 레이저를 출력가능한 마킹장치에 고정한다. 그리고 마킹장치의 레이저 헤드로부터 SiC 웨이퍼(100)에 UV 레이저의 펄스 레이저를 조사하면서, 레이저 헤드를 SiC 웨이퍼(100)에 대해 이동시킴으로써, SiC 웨이퍼(100)의 표면에 펄스 조사 자국(1)으로 이루어진 식별자(101)의 패턴을 각인하는 마킹을 행한다.
이 마킹공정은, 서로 중첩하지 않는 복수의 펄스 조사 자국(1)에 의해 1개의 도트(10)를 묘화하는 제1마킹공정과, 그 제1마킹공정을 반복함으로써 복수의 도트(10)로 이루어진 식별자(101)의 패턴(예를 들면 문자 「A」의 패턴)을 묘화하는 제2마킹공정으로 이루어진다.
제1마킹공정에 있어서, 도트(10)를, 독립된 펄스 조사 자국(1)의 집합체로서 형성하기 위해서는, 레이저 헤드를, 연속하는 펄스 조사 자국(1)이 중첩하지 않는 속도로, 또한, 먼저 형성된 펄스 조사 자국(1)에 중첩하여 레이저가 조사되지 않도록 이동시키면서, 펄스 레이저를 SiC 웨이퍼(100)의 소정 개소에 조사할 필요가 있다.
상기한 것과 같이, 펄스 레이저는 점멸을 반복하는 간헐적인 레이저이다. 본 실시형태에서는 펄스 레이저에 있어서 레이저 조사 시간(펄스 폭)보다도 간헐시간(펄스 간격)을 충분히 길게 하고 있다. 그 때문에, 레이저 헤드의 이동 속도(레이저 헤드 속도)를 일정 이상으로 하면, 레이저 헤드가 레이저의 간헐 시간 내에 펄스 조사 자국의 직경보다도 길게 이동하게 되어, 연속하는 펄스 조사 자국이 중첩하지 않게 된다. 즉 도 2와 같이 레이저 헤드의 이동 방향에 나란한 독립된 펄스 조사 자국(1)이 형성되게 된다. 이때, 도 2에 있어서, 길이 d1은 펄스 조사 자국(1)의 직경을 나타내고 있고, 길이 d2는 연속하는 펄스 조사 자국(1)의 중심 사이의 거리를 나타내고 있다.
또한 제1마킹공정에 있어서, 먼저 형성된 펄스 조사 자국(1)에 중첩하여 레이저가 조사되지 않도록 하는 방법으로서는, 레이저 헤드를 같은 곳을 통과하지 않는 궤도에서 이동시키는 것이 가장 간단하다. 도 3은, 도트(10)의 확대도다. 본 실시형태에서는, 레이저 헤드를 나선형의 궤도(파선 화살표)에서 이동시켜 도트(10)를 묘화하고 있다. 나선형의 궤도는 같은 곳을 통과하지 않기 때문에, 먼저 형성된 펄스 조사 자국(1)에 중첩하여 레이저가 조사되는 것이 방지된다.
또한, 제1마킹공정을 행할 때, 펄스 레이저의 조사에 관한 각종의 파라미터(조사 파라미터)가 설정된다. 조사 파라미터로서는, 예를 들면 출력 파워[W], 레이저 헤드 속도[mm/s], Q 스위치(Q-SW) 주파수[Hz] 등을 들 수 있다. 여기에서는 이들 조사 파라미터에 대해 설명한다.
출력 파워는, 펄스 레이저의 조사 강도에 대응하고, 형성되는 펄스 조사 자국(1)의 깊이에 기여하는 파라미터이다. 도 4는, 펄스 레이저의 출력 파워와 펄스 조사 자국(1)의 깊이의 관계를 도시한 도면이다. Q 스위치 주파수가 일정한 경우, 펄스 레이저의 출력 파워를 크게 하면, 1 펄스당의 에너지(펄스 에너지)[J]가 커지기 때문에, 펄스 조사 자국(1)은 깊게 형성되게 된다. 펄스 조사 자국(1)의 깊이가 크면 도트(10)의 시인성은 향상되지만, 그 반면에, 형성시에 파티클이 생기기 쉬워진다.
레이저 헤드의 이동 속도(레이저 헤드 속도)는, 연속해서 형성되는 펄스 조사 자국(1)의 간격에 기여하는 파라미터이다. 도 5는, 레이저 헤드 속도와 펄스 조사 자국(1)의 간격의 관계를 도시한 도면이다. Q 스위치 주파수가 일정한 경우, 레이저 헤드 속도가 높아지면, 펄스 조사 자국(1)의 간격은 넓어진다. 펄스 조사 자국(1)의 간격을 넓히면 펄스 조사 자국(1)의 중복을 방지해서 파티클의 발생을 억제할 수 있지만, 간격이 지나치게 넓으면 펄스 조사 자국(1)이 성기게 되기 때문에 도트(10)의 시인성이 떨어진다.
Q 스위치 주파수는, 펄스 레이저의 펄스 주기[s]와 1 펄스당의 에너지(펄스 에너지)[J]에 기여하는 파라미터이다. 도 6은, 펄스 레이저의 Q 스위치 주파수와, 펄스 조사 자국(1)의 깊이 및 간격의 관계를 도시한 도면이다. 출력 파워 및 레이저 헤드 속도가 일정한 경우, Q 스위치 주파수를 작게 하면, 펄스 레이저의 펄스 주기가 길어지는 동시에 1 펄스당의 에너지가 커지므로, 펄스 조사 자국(1)의 깊이와 간격의 양쪽이 커진다. 반대로 Q 스위치 주파수를 크게 하면, 펄스 레이저의 펄스 주기가 짧아지는 동시에 1 펄스당의 에너지가 작아지으므로, 펄스 조사 자국(1)의 깊이와 간격의 양쪽이 작아진다.
이때, 펄스 레이저의 출력 파워[W/s], Q 스위치 주파수[Hz] 및 펄스 에너지[J]는,
(펄스 에너지) = (출력 파워) ÷ (Q 스위치 주파수) …(1)
의 관계가 성립한다.
이상과 같이 본 실시형태에서는, SiC 웨이퍼(100)에 각인하는 식별자(101)가, 독립된 펄스 조사 자국(1)의 집합체이다(더욱 구체적으로는, 식별자(101)를 구성하는 도트(10)의 각각이 펄스 조사 자국(1)의 집합체이다). 펄스 조사 자국(1)끼리가 중첩되지 않는 것에 의해, 각 펄스 조사 자국(1)의 형상이 안정되기 때문에(스플래시 형상의 돌기물이 형성되지 않기 때문에), 파티클의 발생이 억제된다.
더구나 마킹에 사용하는 펄스 레이저는, 흡수율이 높은(투과율이 낮은) UV 레이저(λ=266nm)이므로, 출력 파워를 작게 할 수 있어, 그것에 의해서도 조사 자국의 형상이 안정되기 때문에, 파티클의 발생이 억제된다.
또한, 본 실시형태에서는, 펄스 조사 자국(1)을 약 10㎛ 정도의 작은 것으로 하고 있다. 종래와 같이 큰 조사 자국을 형성하는 경우, 레이저의 출력 파워를 크게 할 필요가 있어 조사 자국의 형상이 안정되지 않았지만, 작은 펄스 조사 자국(1)은 출력 파워가 작은 레이저로 형성할 수 있기 때문에, 파티클의 발생이 더욱 억제된다. 작은 펄스 조사 자국(1)은 단독으로는 시인성이 나쁘지만, 그것이 밀집해서 이루어지는 도트(10) 및 그것의 집합체인 식별자(101)의 패턴은, 충분한 시인성을 확보할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에 따르면, SiC 웨이퍼(100)에 형성하는 식별자(101)의 시인성을 확보하면서, 파티클의 발생?비산?잔류?액체의 뚝뚝 떨어짐(dripping) 등이 저감되어, 그 후의 프로세스가 파티클에 기인하는 오염의 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제1마킹공정에서 설정되는 각 조사 파라미터는 일정한 값이 아니어도 되며, 필요에 따라 변경해도 된다. 예를 들면, 펄스 조사 자국(1)의 간격을 크게 하면 도트(10)의 시인성이 저하하지만, 파티클의 발생량이 적어져 스루풋이 향상된다고 하는 이점도 있다. 식별자(101)에 요구되는 시인성과, 파티클의 발생량 및 스루풋의 트레이드오프의 관계를 고려하여, 각 조사 파라미터를 적절히 조정함으로써, 마킹의 목적에 따른 효율적인 레이저 조사가 가능해진다.
또한, 마킹장치의 성능의 관점에서, 펄스 조사 자국(1)의 위치나 크기의 격차를 고려하여, 조사 파라미터를 결정하는 것도 유효하다. 예를 들면, 도 2에 있어서, 연속하는 펄스 조사 자국(1)의 중심 사이의 거리 d2를, 펄스 조사 자국(1)의 직경 d1의 2배 이상으로 하면, 펄스 조사 자국(1)의 위치나 직경에, 직경 d1의 절반 정도의 격차가 생겼다고 하더라도, 펄스 조사 자국(1)끼리가 중첩되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명자는 실험에 의해, 펄스 레이저의 1 펄스당의 에너지(펄스 에너지)를 5μJ 이상으로 하면, SiC 웨이퍼(100)에 각인하는 식별자(101)의 충분한 시인성을 확보할 수 있다는 것을 확인하고 있다. 한편, 펄스 에너지가 10μJ를 초과하면, SiC 웨이퍼(100)의 결정 대미지가 생기거나, 펄스 조사 자국(1)이 과잉으로 깊게 형성되어 파티클이 증가하는 문제가 확인되었다. 즉 시인성의 확보와 파티클 억제의 양립의 관점에서는, 펄스 에너지가 5?10μJ의 범위가 되도록 출력 파워 및 Q 스위치 주파수를 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 펄스 조사 자국(1)의 깊이에 주목하면, 그것의 깊이는 0.1㎛ 이상이면, SiC 웨이퍼(100)에 각인하는 식별자(101)의 충분한 시인성을 확보할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 펄스 조사 자국(1)의 깊이를 0.7㎛ 이상으로 하면, 파티클의 증대가 눈에 뜨게 되었다. 따라서, 시인성의 확보와 파티클 억제의 양립의 관점에서, 펄스 조사 자국(1)의 깊이가 0.1㎛?0.7㎛의 범위가 되도록 출력 파워 및 Q 스위치 주파수를 결정하는 것이 바람직하다.
1 펄스 조사 자국, 10 도트, 100 SiC 웨이퍼, 101 식별자.

Claims (9)

  1. SiC 반도체 웨이퍼를 준비하는 공정과,
    레이저 헤드로부터 상기 SiC 반도체 웨이퍼에 레이저를 조사하면서, 상기 레이저 헤드를 상기 SiC 반도체 웨이퍼에 대해 이동시킴으로써, 상기 SiC 반도체 웨이퍼의 표면에 상기 레이저의 조사 자국으로 이루어진 소정 패턴을 각인하는 마킹공정을 구비하고,
    상기 레이저는, YAG 레이저의 4배 고조파를 사용한 펄스 레이저이고,
    상기 마킹공정에 있어서, 상기 레이저 헤드가, 상기 펄스 레이저의 연속하는 펄스의 조사 자국이 중첩하지 않는 속도로, 또한, 먼저 형성된 상기 조사 자국에 중첩하여 상기 펄스 레이저가 조사되지 않는 궤도에서 이동하는 것을 특징으로 하는 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소정 패턴은, 서로 중첩하지 않는 도트의 집합체이고,
    상기 마킹공정은,
    서로 중첩하지 않는 복수의 상기 조사 자국에 의해 1개의 도트를 묘화하는 제1마킹공정과,
    상기 제1마킹공정을 반복함으로써 복수의 도트로 이루어진 상기 소정 패턴을 묘화하는 제2마킹공정을 포함하는 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 레이저 헤드의 이동 속도 및 상기 펄스 레이저의 Q 스위치 주파수의 적어도 한쪽을 조정함으로써, 연속해서 형성되는 상기 조사 자국의 중심 사이의 거리를 설정하는 공정을 더 포함하는 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    연속해서 형성되는 상기 조사 자국의 중심 사이의 거리는, 해당 조사 자국의 직경의 2배 이상이 되도록 설정되는 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 펄스 레이저의 1 펄스당의 에너지는 5?10μJ인 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 조사 자국의 깊이는 0.1?0.7㎛인 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법.
  7. 표면에 레이저의 조사 자국으로 이루어진 소정 패턴이 각인된 SiC 반도체 웨이퍼로서,
    상기 소정 패턴은, 서로 중첩되지 않은 깊이 0.1?0.7㎛의 상기 조사 자국의 집합체에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 SiC 반도체 웨이퍼.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 소정 패턴은, 서로 중첩되지 않은 도트의 집합체이고,
    상기 도트의 각각이 상기 조사 자국의 집합체인 SiC 반도체 웨이퍼.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    인접하는 상기 조사 자국의 중심 사이의 거리는, 해당 조사 자국의 직경의 2배 이상인 SiC 반도체 웨이퍼.
KR1020120020085A 2011-03-04 2012-02-28 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼 KR20120100756A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-047205 2011-03-04
JP2011047205A JP2012183549A (ja) 2011-03-04 2011-03-04 SiC半導体ウェハのマーキング方法およびSiC半導体ウェハ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120100756A true KR20120100756A (ko) 2012-09-12

Family

ID=46671433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120020085A KR20120100756A (ko) 2011-03-04 2012-02-28 SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120223335A1 (ko)
JP (1) JP2012183549A (ko)
KR (1) KR20120100756A (ko)
CN (1) CN102653035A (ko)
DE (1) DE102011086730A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5692195B2 (ja) * 2012-10-02 2015-04-01 株式会社デンソー 炭化珪素単結晶、炭化珪素半導体基板およびその製造方法
WO2014100469A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Electro Scientific Industries, Inc. Methods of forming images by laser micromachining
KR102185659B1 (ko) * 2014-02-11 2020-12-03 삼성전자주식회사 웨이퍼의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼
KR101602782B1 (ko) 2014-07-03 2016-03-11 주식회사 이오테크닉스 웨이퍼 마킹 방법
WO2018150759A1 (ja) * 2017-02-15 2018-08-23 Agc株式会社 マークを有するガラス基板およびその製造方法
CN111315529B (zh) * 2017-11-07 2022-08-19 住友电工烧结合金株式会社 铁系烧结体、铁系烧结体的激光标记方法以及铁系烧结体的制造方法
DE112019001691T5 (de) * 2018-03-30 2020-12-17 Rohm Co., Ltd. Halbleiterbauteil
JP7073172B2 (ja) * 2018-04-03 2022-05-23 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
US11834739B2 (en) * 2018-06-13 2023-12-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Graphene printing
CN108831961A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 通威太阳能(安徽)有限公司 一种便于激光打标的Mark点图形结构及其制备方法
TW202008534A (zh) 2018-07-24 2020-02-16 日商拓自達電線股份有限公司 屏蔽封裝體及屏蔽封裝體之製造方法
WO2020105622A1 (ja) * 2018-11-21 2020-05-28 タツタ電線株式会社 シールドパッケージ
TWI759044B (zh) * 2020-12-30 2022-03-21 環球晶圓股份有限公司 碳化矽晶片的雷射雕刻方法
WO2022230716A1 (ja) * 2021-04-30 2022-11-03 Agc株式会社 導光板および導光板の製造方法
JP2024004192A (ja) * 2022-06-28 2024-01-16 株式会社ノベルクリスタルテクノロジー 半導体基板

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04339581A (ja) * 1991-05-16 1992-11-26 Nec Corp レーザマーキング装置
US5202199A (en) * 1991-11-08 1993-04-13 Matsushita Electric Industrial Co. Battery marked with irradiated trace dots
US5329090A (en) * 1993-04-09 1994-07-12 A B Lasers, Inc. Writing on silicon wafers
JP3557512B2 (ja) * 1997-12-03 2004-08-25 ミヤチテクノス株式会社 2次元バーコードのレーザマーキング方法
JP3874528B2 (ja) * 1998-03-11 2007-01-31 株式会社小松製作所 半導体ウエハのレーザマーキング方法
US6791592B2 (en) * 2000-04-18 2004-09-14 Laserink Printing a code on a product
AUPR168000A0 (en) * 2000-11-24 2000-12-21 Sola International Holdings Ltd Method of marking an optical element
DE20100659U1 (de) * 2001-01-15 2002-02-14 Innolas Gmbh Markiervorrichtung
JP2005101305A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 無機窒化物部材のマーキング方法および無機窒化物部材
WO2005091988A2 (en) * 2004-03-19 2005-10-06 Fairchild Semiconductor Corporation Method and device with durable contact on silicon carbide
JP2006043717A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Sumitomo Heavy Ind Ltd マーキング方法、単結晶炭化ケイ素製部材の製造方法、及び単結晶炭化ケイ素製部材
CN101107093A (zh) * 2005-01-21 2008-01-16 通明国际科技有限公司 高速、精密、基于激光的材料加工方法及系统
WO2006113785A2 (en) * 2005-04-18 2006-10-26 Brigham Young University Laser modification and functionalization of substrates
JP4969890B2 (ja) * 2006-03-31 2012-07-04 日本電波工業株式会社 圧電デバイス
JP4813993B2 (ja) * 2006-07-05 2011-11-09 株式会社ディスコ ウエーハのレーザー加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102653035A (zh) 2012-09-05
JP2012183549A (ja) 2012-09-27
US20120223335A1 (en) 2012-09-06
DE102011086730A1 (de) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120100756A (ko) SiC 반도체 웨이퍼의 마킹방법 및 SiC 반도체 웨이퍼
KR101754186B1 (ko) 취성 재료의 레이저 싱귤레이션을 위한 개선된 방법 및 장치
CN1938837B (zh) 在无源电子元件衬底上形成划线的方法
TWI630971B (zh) Wafer processing method
JP2004343008A (ja) レーザ光線を利用した被加工物分割方法
CN103718287A (zh) 使用混合式分裂束激光划线处理及等离子体蚀刻的晶圆切割
CN103703546A (zh) 使用具有等离子体蚀刻的混合式电流激光划线制程的晶片切割
JP2008078440A (ja) 発光素子及びその製造方法
JP2017069510A (ja) 半導体素子の製造方法
KR20130119864A (ko) 리프트 오프 방법
KR20130024754A (ko) Led 패턴이 구비된 기판의 가공 방법
TWI794192B (zh) 基板的加工方法
WO2014173590A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen halbleiterchips und optoelektronischer halbleiterchip
JP6304243B2 (ja) 半導体装置、半導体装置の製造方法
JP2011104633A (ja) スクライブ方法
DE102016116499A1 (de) Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen und Halbleiterbauelemente
TW201517152A (zh) 用於使用雷射刻劃及電漿蝕刻之晶圓切割的交替遮蔽及雷射刻劃方法
JP2015021179A (ja) メタルマスクの製造方法及びメタルマスク
US20200153199A9 (en) Laser ablation process for manufacturing submounts for laser diodes and laser diode units
DE102013201298A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE102006003591A1 (de) Laserstrahlbearbeitungsmaschine
US10414685B2 (en) Substrate processing method
WO2017126506A1 (ja) 加工対象物切断方法
JP2013082589A (ja) ガラス基板のレーザ加工装置
CN105234560B (zh) 一种半导体芯片的切割方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application