(57)【要約】デバイスの品質管理検査を強化する半導体構造を開示する。この構造は、少なくとも１つの平坦面を有する基板と、平坦面上にあり、平坦面の全体ではなく一部を第１の所定の幾何学的パターンで被覆する第１金属層と、平坦面上にあり、平坦面の全体ではなく一部を、第１幾何学的パターンとは異なる第２幾何学的パターンで被覆する第２金属層とを含む。半導体デバイスの品質管理方法も開示する。この方法は、デバイスの半導体面上に第１金属層を第１の所定の幾何学的パターンで配するステップと、デバイスの第１層と同じ面上に、第１幾何学的パターンとは異なる第２の所定の幾何学的パターンで第２金属層を配するステップと、次いでデバイスを検査し、面上のパターンの一方又は双方の有無を識別するステップとを含む。
2005507173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標識半導体材料であって、
半導体材料の表面と、
前記表面の全体ではなく一部の上にある第１金属層であって、
前記金属層がＣｎの回転対称性を有するパターンを形成し、ｎが少なくとも２である
ことを特徴とする標識半導体材料。
【請求項２】
請求項１記載の標識半導体において、
該標識半導体は更に、前記半導体材料の前記表面の全体ではなく一部の上にある第２金属層を備えており、
前記第２金属層は、前記第１金属層パターンとは異なるパターンを形成し、
前記第２パターンはＣｎの回転対称性を有し、ｎが少なくとも２である
ことを特徴とする標識半導体。
【請求項３】
請求項２記載の標識半導体において、前記第１及び第２パターンの各々がＸパターンを形成することを特徴とする標識半導体。
【請求項４】
請求項３記載の標識半導体において、各Ｘパターンは更に、前記Ｘパターンのアームの少なくとも一方に対して垂直なタブ部を備えていることを特徴とする標識半導体。
【請求項５】
請求項１記載の標識半導体において、前記Ｃｎのパターンは、直線上に順次メタライズ化した部分及びメタライズ化しない部分を含むことを特徴とする標識半導体。
【請求項６】
半導体構造であって、
少なくとも１つの平坦面を有する基板と、
前記平坦面上にあり、前記平坦面の全体ではなく一部を第１の所定の幾何学的パターンで被覆する第１金属層と、
前記平坦面上にあり、前記平坦面の全体ではなく一部を、前記第１幾何学的パターンとは異なる第２幾何学的パターンで被覆する第２金属層と
を備えていることを特徴とする半導体構造。
【請求項７】
請求項２又は請求項６記載の半導体構造において、前記第２金属層の一部が、前記第１金属層の一部に重複していることを特徴とする半導体構造。
【請求項８】
請求項６記載の半導体構造において、該半導体構造は更に、前記平坦面及び前記金属層から見て、前記基板の逆側にエピタキシャル層を備えていることを特徴とする半導体構造。
【請求項９】
請求項８記載の半導体構造において、前記基板及び前記エピタキシャル層は、接合型ダイオード、バイポーラ・トランジスタ、サイリスタ、ＭＥＳＦＥＴ、ＪＦＥＴＳ、ＭＯＳＦＥＴ、及び光検出器からなる群から選択された半導体デバイスを構成することを特徴とする半導体構造。
【請求項１０】
請求項１又は請求項９記載の半導体構造において、前記金属層がオーミック・コンタクトを形成することを特徴とする半導体構造。
【請求項１１】
請求項６記載の半導体構造において、前記第１及び第２幾何学的パターンは、Ｃｎ回転対称性を有し、ｎが少なくとも２であることを特徴とする半導体構造。
【請求項１２】
半導体ウエハであって、
第１及び第２それぞれの直交平部と、
表及び裏それぞれの平坦面と、
前記ウエハ上の複数のデバイスと
を備え、
前記デバイスの各々は、前記平坦面上にあり、該平坦面の全体ではなく一部を第１の所定の幾何学的パターンで被覆する第１金属層を有し、
前記デバイスの各々は、前記平坦面上にあり、該平坦面の全体ではなく一部を、前記第１幾何学的パターンとは異なる第２幾何学的パターンで被覆する第２金属層を有する
ことを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体ウエハにおいて、前記ウエハ上のデバイス群は、互いに同一であり、前記平部に対して所定の関係で位置合わせされていることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項１４】
請求項１２記載の半導体ウエハにおいて、前記第１及び第２パターンがＣｎ回転対称性を有し、ｎが少なくとも２であることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項１５】
請求項１２記載の半導体ウエハにおいて、前記金属層が前記デバイスへの各オーミック・コンタクトを形成することを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項１６】
請求項１２記載の半導体ウエハにおいて、前記デバイスは、接合型ダイオード、バイポーラ・トランジスタ、サイリスタ、ＭＥＳＦＥＴ、ＪＦＥＴＳ、ＭＯＳＦＥＴ、及び光検出器からなる群から選択されることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項１７】
半導体デバイスを製造するための品質管理方法であって、
デバイスの半導体面上に、第１の所定のパターンの第１金属層を配するステップと、
前記デバイスの前記第１層と同じ面上に、前記第１パターンとは異なる第２の所定の幾何学的パターンで第２金属層を配するステップと
からなる品質管理方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の半導体製造方法において、該方法は更に、
前記デバイスを検査し、前記面上の前記パターンの一方又は双方の有無を識別するステップ
を含むことを特徴とする半導体製造方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の品質管理製造方法において、該方法は更に、前記所定パターンの一方又は双方が欠落している場合、当該デバイスを破棄するステップを含むことを特徴とする品質管理製造方法。
【請求項２０】
複数の半導体デバイスをウエハ上に製造するための品質管理方法であって、
各デバイスの半導体面上に、第１の所定の幾何学的パターンの第１金属層を配するステップと、
各デバイスの前記第１層と同じ面上に、前記第１幾何学的パターンとは異なる第２の所定の幾何学的パターンで、第２金属層を配置するステップと、
各デバイスの前記面を検査し、各デバイス上の前記パターンの一方又は双方の有無を識別するステップと、
前記パターンの一方又は双方が欠落しているデバイスを破棄するステップと
からなることを特徴とする品質管理方法。
【請求項２１】
請求項１８又は２０記載の品質管理方法において、各デバイスの面を検査する前記ステップは、機械分析システムを用いて各デバイスを評価することからなることを特徴とする品質管理方法。
【請求項２２】
請求項１８又は２０記載の品質管理方法において、
前記金属層を配置する前記ステップは、Ｃｎの回転対称性を有するパターンを配することからなり、ｎは少なくとも２であり、
各デバイスを検査する前記ステップは、前記デバイスのいずれかの面を検査して、前記Ｃｎパターンの有無を識別することからなる
ことを特徴とする品質管理方法。
【請求項２３】
請求項２０記載の品質管理方法であって、
少なくとも１つの平部を含むウエハ上に、前記金属層を配置するステップと、
前記平部を有する前記金属層を、所定の関係で位置合わせするステップと、
マシーン検査システムを用いて、前記ウエハの前記平部を位置合わせするステップと、
その後、前記マシーン検査システムを用いて各デバイスを評価するステップと
を含むことを特徴とする品質管理方法。
【請求項２４】
請求項１８又は２１記載の品質管理方法において、前記デバイスを検査する前記ステップは、前記ウエハの前記金属層から見て逆側の面を照明し、前記照明した面をマシーン検査システムによって走査することによって、透明なデバイスを検査することからなることを特徴とする品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造装置に関する。更に特定すれば、本発明は、多数のデバイスをウエハ上に製造し、デバイスが適正に作られたことを確認する際における品質管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、半導体デバイスの製造に関する。特に、本発明は、炭化珪素及び関連する広バンドギャップ材料内に形成される発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザ・ダイオードのような関連するデバイスの製造に関する。
炭化珪素は、ある種の半導体デバイス、回路、及びデバイス先駆物質には好ましい材料である。炭化珪素は、多数の好ましい物理的及び電子的特性を有するため、比較的大きなバンドギャップが望ましい又は必要なデバイスにそれを用いることは魅力的である。炭化珪素は、その比較的広いバンドギャップのため、ならびにデバイス品質の結晶、ウエハ、基板、及びエピタキシャル層において近年その利用可能性が高まったことのために、可視スペクトルの青色部分において発光するＬＥＤの生産、販売、及び使用を飛躍的に増大させる礎を形成した。加えて、他の広バンドギャップ材料では、特に、第３族窒化物を発光ダイオードに使用するために適合化させるには一層の注意深さが必要なため、炭化珪素は、第３族窒化物系発光ダイオードに取って代わる有利な材料であることを立証した。
【０００３】
炭化珪素の利点の１つは、第３族窒化物の多くと一致するその結晶構造の適性に加えて、炭化珪素にドープすると導電性となれることである。炭化珪素は導電性となるようにドープすることができるので、炭化珪素の基板は、発光ダイオードの電流搬送部分の一部として機能することができる。その結果、炭化珪素は、「垂直」発光ダイオード、即ち、オーミック・コンタクトがデバイスの上面及び下面（即ち、対向端面）上に位置し、したがって光発生電流を直線的にデバイスを通過させる発光ダイオードの一部をなすことができる。導電性でない基板材料（サファイア等）に精通している者には周知のように、垂直配置デバイス(vertical geometry device)は、絶縁又は半絶縁基板では形成することができない。代わりに、それぞれのオーミック・コンタクトは、デバイス上に、垂直ではなく水平な関係で配置しなければならない。殆どの状況において、垂直配向はサイズが比例して小さくなること、回路及びパッケージへの組み込みが一般に容易であること、そして結果的にコストが低くなることを含む多くの利点をもたらす。
【０００４】
発光ダイオードの所望の機能を仮定した場合、デバイスの構造は、発光機能を阻害するのではなく、向上させなければならない。更に、ＬＥＤは所与の電流（例えば、ミリアンペア、ｍＡ）における光出力（例えば、マイクロ・ワット、μＭ単位での明るさ）に基づいて格付けされることが多い。したがって、オーミック・コンタクトを炭化珪素基板に作る場合、覆われる基板量を極力少なくし、ダイオードが発生する光をできるだけ多く、基板を通して、そしてその他の方向にも放出するように、オーミック・コンタクトを付加することが好ましい。
【０００５】
更に、オーミック・コンタクトを炭化珪素に対して製作するためには、好ましい技法及び構造では、数層の金属層を組み込むことである。例えば、前述の発光ダイオード及びレーザでは、バックサイド（即ち、基板）・オーミック・コンタクトを形成する場合、ニッケル（Ｎｉ）の第１層を堆積し、次いでチタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）、又はチタン、プラチナ（Ｐｔ）及び金の選択した組み合わせ又は合金（例えば）である１つ以上の追加層で、ニッケル層を覆うことが多い。
【０００６】
本発明の譲受人から入手可能なＬＥＤでは、Ｎｉ及びＴｉ／Ａｕメタライゼーション層を文字「Ｘ」に類似したパターンに形成し、覆われる表面積をできるだけ少なくしている。他のデバイス（例えば、電力用デバイス）では、大きなオーミック・コンタクトが有利となるが、ＬＥＤでは、一面全体（表又は裏）を金属で覆うことは回避することが望ましい。何故なら、オーミック金属は光を吸収し、全光出力を減少させ、したがってデバイスの効率を低下させるからである。
【０００７】
半導体技術における当業者にとっては当然のことであろうが、商用デバイスは多くの場合、半導体材料の円形ウエハ上に多数形成される。ここでは、「ウエハ」という用語は、その通常の意味で用いられ、本質的に平行な大きな表面領域に比較して厚さが小さい品目をそう呼ぶこととする。「ウエハ」という用語は、単一の結晶物質、エピ層を有する基板、又は多数の（通常は同一の）デバイス又は回路を担持する基板を含むことができる。本明細書での論述では、ウエハという用語は、通常、基板上のドープ・エピ層で形成された同一の光電デバイス（通常ではＬＥＤ）を担持し、各デバイスに対してそれぞれのオーミック・コンタクトを有するもののことを言う。
【０００８】
半導体ウエハ上にデバイスを製作した後、ウエハを個々のチップに切断（「切り出し」）する。各チップには１つのデバイスが含まれている。封入の前に、各ウエハを検査して、チップの背面側に適正なメタライゼーション層が堆積されていることを確認しなければならない。Ｎｉ又はＮｉ／Ａｕ層のいずれかが欠落している場合、半導体基板への良好なオーミック接続を得ることはできない。あるいは、オーミック・コンタクトが形成されても、適切に形成されていない層は、長期的信頼性の問題を生ずる可能性がある。
【０００９】
現在、ＳｉＣ系ＬＥＤのこのような検査は、手作業で行われており、多大な時間と特殊な機器を必要とする。また、検査のために、製造プロセスに追加される工程は、余分であり、別個で、統合化できない。その結果、検査プロセスは、どちらかと言えば非効率的で精度が低いと言える。更に、検査プロセスは手作業であるので、プロセスの全体的な効率を高めるように、他の製造工程と容易に合併することはできない。
【００１０】
しかしながら、初期段階において欠陥デバイスを識別すれば、後に費用が嵩む故障を回避することができる。言い方を変えると、ウエハ段階において欠陥ＬＥＤを識別し破棄すれば、早期に識別しておくべきであった欠陥を組み込んで完全に封入したデバイスを生産してしまったことによって追加のコストがかかるよりは、遥かに少ない出費で済む。つまり、炭化珪素基板の背面上にしかるべき金属層がないことを早期に識別するのは、重要である。
【００１１】
更に、炭化珪素ウエハは比較的高価である。したがって、これらが破損しても、使うことができるダイが含まれている可能性があり、これらを検査して、可能であれば、個々のダイ又はデバイスを製造の流れに組み入れる必要がある。半導体製造に精通している者には周知であろうが、ウエハ上又はプロセスにおいて高品質のデバイスの割合を高めることは、収益を増大させる最も基礎的な方法の１つである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の目的は、デバイス、ならびに製造プロセスの品質管理を向上させ効率を高めた、このデバイスの検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、デバイスの品質管理検査を強化した半導体構造によって、この目的を達成する。この構造は、少なくとも１つの平坦面を有する基板と、平坦面上にあり、平坦面の全体ではなく一部を第１の所定の幾何学的パターンで被覆する第１金属層と、平坦面上にあり、平坦面の全体ではなく一部を、第１幾何学的パターンとは異なる第２幾何学的パターンで被覆する第２金属層とを含む。
【００１４】
別の態様では、本発明は、半導体デバイスを製造するための品質管理方法である。この方法は、デバイスの半導体面上に第１金属層を第１の所定の幾何学的形状で配するステップと、デバイスの第１層と同じ面上に、第１幾何学的パターンとは異なる第２の所定の幾何学的パターンで第２金属層を配するステップと、次いでデバイスを検査し、面上のパターンの一方又は双方の有無を識別するステップとを含む。
本発明の上述の及びその他の目的及び利点、ならびにこれらを達成する方法は、添付図面に関連付けて記載した以下の詳細な説明に基づけば、一層明確となるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
注記しておくが、本発明は、特に発光ダイオード（「ＬＥＤ」）に関するが、他の半導体技術にも適用可能である。デバイスの例には、本発明の譲受人であるＮ．Ｃ．州Durhamのクリー・インコーポレイテドから入手可能なものを含み、更に炭化珪素基板上に第３族窒化物アクティブ層を組み込んだＧ−ＳｉＣ技術の「超青色」(Super Blue)及び「超光輝」(Super Bright)ＬＥＤも含む。また、デバイスの例（及びその生産方法）は、本願と譲受人を同じくする米国特許第５，４１６，３４２号、第５，３３８，９４４号、第５，６０４，１３５号、第５，５２３，５８９号、第５，５９２，５０１号、第５，８３８，７０６号、第５，６３１，１９０号、第５，９１２，４７７号、及び第５，７３９，５５４号にも記載されている。これら及びその他の特許において背景技術が開示されていることから、個々のＬＥＤ構造及び製造技術の詳細については、ここでは明示的に記載しないこととする。当業者であれば、これら及びその他の入手可能な資料を用いれば、過大な実験を行うことなく、本発明を実施できることは理解されるであろう。
また、ここでは炭化珪素及び第３族窒化物デバイスに関して本発明を説明するが、これらの説明は例示であり、本発明はこれら特定の半導体には限定されないことも理解されるであろう。
【００１６】
第１の実施形態では、本発明は、標識半導体材料(labeled semiconductor material)である。図１は、従来の半導体デバイスの底面図である。このデバイスは、全体的に１０で示され、表面１１を含む。デバイス１０の表面１１は、従来の金属パターン１２を含み、図１に示すように、この金属パターン１２はクロス形、即ち文字「Ｘ」の形状をなしている。この種のパターンは「十字架形」と呼ぶこともでき、これらの用語はいずれも、この特定のパターンを適切に記述するものである。
【００１７】
図２は、図１の線２−２に沿って見た断面図である。図２は、この種のデバイスは、一般に、エピタキシャル層１３、及び通常では数層のエピタキシャル層を含み、その内の２層がｐ−ｎ接合を形成することを示している。これらのデバイスの当業者には周知のように、ｐ−ｎ接合を横切って電流（キャリア）を注入することによって、ＬＥＤの発光を駆動する。殆どのデバイスでは、エピタキシャル層１３が、基板１４上、特に基板１４の上面１５上に成長し、１組の金属コンタクトが、基板１４の上面１５から見て逆側の面１６上にある。
対応するＳｉＣ基板の成長技法の例が、米国特許第４，８６６，００５号及びその再発行ＲＥ３４，８６１号、ならびに第６，０４５，６１３号に明記されている。
【００１８】
また、図２は、炭化珪素内にデバイスを形成するとき、好ましくは、図１に示した金属層１２を複数の金属の組み合わせで形成することも示す。尚、オーミック・コンタクトに対する金属の選択は、半導体材料の特質及びそのドーピングによって異なることは理解されよう。オーミック・コンタクトの理論及び性能の面については、半導体技術では十分に理解されている。論述の一例が、SzeのPhysics of Semiconductor Devices（半導体デバイスの物理学）, John Wiley & Sons, Inc. (1981)の２４５ページから始まる第５章"Metal-Semiconductor Contacts"（金属−半導体コンタクト）に記載されている。図２は、本発明に関して論ずるような炭化珪素内に形成される半導体デバイスでは、オーミック・コンタクトは、好ましくは、炭化珪素では通例ニッケルである第１金属層１７と、炭化珪素では通例チタン及び金の合金又はチタン、プラチナ（Ｐｔ）及び金の合金で形成される第２金属層２０とによって形成することを例示している。
炭化珪素に対してオーミック・コンタクトを得る技法の例、及びその結果得られたオーミック・コンタクト構造は、本願と同じ譲受人に譲渡された米国特許第５，３２３，０２号及び第５，４０９，８５９号、ならびに先にこの中で引用したＬＥＤ関連特許のいくつかに明記されている。
【００１９】
本発明について更に説明し例示するが、図３は、全体的に２１で示す半導体ウエハの平面図である。ウエハの特質、製造、及び処理は、半導体技術分野では一般に良く知られているので、ここでは本発明を説明するために必要な事項以外は、詳細には説明しない。ウエハ２１は、ほぼ円形であるが、通例では、少なくとも１つの主平部（フラット）２２、及び好ましくは副平部２３も含む。ウエハの処理に精通する者には周知であろうが、主及び副平部２２、２３によって、ウエハ上のデバイスに関して位置合わせを決定するように、ウエハを位置付けることができる。何故なら、デバイスは、主及び副平部２２、２３に対して所定の関係でウエハ上に形成されているからである。
【００２０】
図４は、ウエハ２１の拡大部である。尚、図４に示す拡大率は、必ずしも同一ではなく、典型的な半導体ウエハの構造を概略的に示していることは理解されよう。即ち、図４は、ウエハ２１の小部分でさえも、複数の個別デバイス１０を担持していることを示す。一方、デバイスは、殆どの実施形態では、いずれの所与のウエハ上でも互いに同一であり、図１及び図２に示す金属層１２を含む。
図１、図２、図３及び図４は、全体的な枠組み及び背景であり、図５〜図１１は、本発明の具体的な特徴を示す。
【００２１】
図５は、標識半導体材料２４を示し、好適な実施形態では、これはデバイス１０の一部であり、該デバイス１０は、ウエハ２１上にある多数のデバイス１０の１つである。半導体材料２４は、表面部２５を含み、全体的に２６で示す金属層を表面部２５上に担持する。即ち、第１金属層２６は、デバイス１０の表面２５の全体ではなく、一部に形成されている。金属層２６は、Ｃｎの回転対称パターンを形成する。ｎは少なくとも２である。先に注記したように、金属層２６は、半導体材料に対するオーミック・コンタクトを形成し、半導体材料が炭化珪素からなる場合（好適な実施形態におけるように）、金属層は、通常、ニッケル、チタン、金、白金、バナジウム、アルミニウム、その合金、及びその層状合体物から選択される。
【００２２】
ここで用いる場合、回転対称の呼称Ｃｎは、その通常の、一般に良く理解されている数学的な意味で用いるものとする。即ち、３６０度を整数ｎで除算した角度だけ回転させると同一となるパターンを指す。したがって、ｎが２の場合、パターンを１８０度回転させると、元のパターンと同一のパターンに戻る、即ち、同一のパターンができる。したがって、図５は、最良に理解すれば、半導体材料２４の表面上に、例えば図２におけるニッケル層１７に対応する第１金属層を示す。
【００２３】
図６は、好適な実施形態において、すなわち２層の金属が必要又は望ましい実施形態において、本発明が、更に、半導体材料２４の表面２５全体ではなく、その一部に第２金属層２７も含み、第１金属層パターン２６とは異なるパターンを形成するが、第２パターンもＣｎの回転対称を有し、ｎが少なくとも２であることを示す。
本発明の方法の実施態様に関して以下で論ずるが、Ｃ２である回転対称のために、パターンは、デバイス又は基板の上面から見ても、下面から見ても同一となる。その結果、デバイスは、種々の状況において望まれるように、又は必要に応じて、上面からでも下面からでも検査することができる。
【００２４】
図５及び図６を更に詳しく検討する。第１金属層２６は、２つの交差ストライプ３０及び３１で形成され、第２金属層２７も同様に、２つのストライプ３２及び３３で形成されている。これらのストライプに関して、金属層２６をＣ２対称とするには、ストライプ３０はタブ３４及びタブ３５を含み、一方金属層２６を形成する他方のストライプ３１は、このようなタブを全く含まない。これにより、タブ３４及び３５の有無によって、金属層２６の有無を識別することができる。
同様に、第２金属層２７では、ストライプ３３は似たようなタブ３６及び３７を含む。したがって、タブ３６及び３７の有無によって、第２金属層２７の有無を視覚的に識別することができる。
【００２５】
好適な実施形態では、層２６及び２７には、互いに重なる部分があり、図７に示す全体的なパターンが得られる。金属層及びストライプが図７では互いに重なり合うので、これらは個別に付番せず、図７では個々のタブ３４、３５、３６及び３７として示す。尚、金属層２６及び２７が互いに重なり合う場合、得られるパターンはＣ４対称性を有し、これを９０度回転させてもなお、同一に見えることには気付かれよう。図５、図６及び図７に示すように、第１及び第２金属層２６、２７の各々は、前述のようにＸ即ち交差パターンを形成し、それぞれのタブ３４、３５、３６及び３７は、これらが付着されているそれぞれのストライプ３０及び３３に対して各々垂直である。他の実施形態についてもここで論ずるが、更に他のパターンも可能である。これらについて、ここでは具体的に論じないが、例えば、図に示すようなタブと共に同心円を交差パターンと同様に用いることもできる。つまり、ここに図示する金属のパターンは、本発明の限定ではなく、逆に本発明の一例であり、適切な対称性を有するためには、あらゆる数のパターンでも選択することができ、対称性は後にここで論ずる理由のために重要であることは理解されるであろう。しかしながら、先に注記したように、交差パターンを有する目的は、光の出力が重要である光電デバイス上での金属量を極力削減することであり、金属の使用を極力削減するのは、デバイスを封入し使用するときに、デバイスから放出される光を最大限増大させるためである。
【００２６】
図８、図９及び図１０は、本発明の第２実施形態を示す。これらの図では、Ｃｎパターンを有する標識半導体金属部分は、直線的に順次めっきした部分及びメッキしない部分を含み、即ち、図５、図６及び図７に示すタブ付き部分の代わりに、ストライプ状の空白部分を含む。
つまり、図８は、交差ストライプ４１及び４２で形成された別の第１金属層４０を示す。以前の実施形態におけると同様に、ストライプ４１及び４２は、半導体材料２４の表面２５上にある。この実施形態では、パターンを区別する構造は、非メタライズ部分４３及び４４である。
同様に、図９は、全体的に４５で示す第２金属層を示し、これは各ストライプ４６及び４７で形成されている。この第２層４５では、パターンの識別部分は、それぞれのストライプ４７及び４６におけるそれぞれのギャップ５０及び５１である。
図１０は、金属層４０及び４５の双方が適正な位置にあるときには、交差パターンにはギャップがなく、したがって、視覚的には、第１層及びその上に位置する第２層４５が適正に配置されている。
【００２７】
本発明の構造は、接合型ダイオード、バイポーラ・トランジスタ、サイリスタ、ＭＥＳＦＥＴ、ＪＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、及び光検出器のようなデバイスを含む、多数の異なるデバイスとでも適宜使用可能である。先に論じたように、金属層は、デバイスに対するオーミック・コンタクトを形成することが好ましく、最も好適な実施形態では、各デバイスは、それぞれの基板（例えば、図１における１４）、及びエピタキシャル層（例えば、図１における１３）で形成され、炭化珪素で形成された他のエピタキシャル層と合体されている。炭化珪素が半導体基板の場合、オーミック・コンタクト用金属層は、ニッケル、チタン、金、その合金、及びその層状合体物から成る群から選択することが好ましい。最も好適な実施形態では、デバイスは、ｐ−ｎ接合を含み、ＳｉＣ基板がチタン−金合金の層で被覆されたニッケルの層を備えている、発光ダイオード又はレーザ・ダイオードである。
【００２８】
更に好適な実施形態では、本発明は、図３に２１で示すウエハのような、半導体ウエハを備え、直交する各主及び副平部（副フラット部）２２、２３、及び前後の各平坦面を有する。ウエハ２１上のデバイス１０の各々は、第１の所定の幾何学的パターンで各デバイスの平坦面の全部ではないが一部を被覆する第１金属層を、一方の平坦面上に有し、好適な実施形態では、各デバイスは、その平坦面上に、第１幾何学的パターンとは異なる第２幾何学的パターンで、デバイスの平坦面の全部ではないが一部を被覆する第２金属層を有する。尚、パターンは互いに完全に異なっていなければならないことはなく、本発明の識別の目的からみて十分に異なっているだけでよい。検査を容易にするために、ウエハ２１上のデバイスは、フラップに対して所定の関係で位置合わせされている。
【００２９】
別の態様では、本発明は、１つ以上の半導体デバイスを製造するための品質管理方法である。この方法は、デバイスの半導体面、ウエハ、個々のデバイス、又はデバイスの先駆体上にも、第１幾何学的パターンの第１金属層を配し、次いでデバイスの第１層と同じ面上に、第１幾何学的パターンとは一部又は全部の面で異なる第２の所定の金属層を配置する。パターンは、互いに部分的に重複する可能性がある。
【００３０】
この態様では、本発明は、更に、デバイスを検査して、面上の一方又は双方のパターンの有無を識別することも含む。好適な実施形態では、本方法は、所定のパターンの一方又は双方が欠落している場合、当該デバイスを破棄することも含む。ここで用いる場合、「破棄する」という用語は、字句的及び比喩的意味の双方で用いられ、多くの場合、物理的にウエハから取り出さずに、デバイスにインクで印を付けたり、あるいはその他の方法で識別していることは理解されるであろう。最も好適な実施形態では、本方法は、メタライズ面を照明し、マシーン検査システムを用いてメタライズ面を走査することによって、デバイスの面を検査することを含む。更に、デバイスが十分に透明であり、幾何学的パターンが対称的である場合、金属層とは反対側の面を照明し、マシーン検査システムを用いて反対側の面を走査することによって、デバイスを検査することができる。これを容易にするために、そして本発明の生産物の態様に関して論じたように、好適な実施形態では、本方法は、Ｃｎの回転対称性を有するパターンを配置することを含み、ここでｎは少なくとも２である。次いで、各デバイスを検査するステップは、デバイスのいずれかの面を検査して、Ｃｎパターンの有無を識別する。
この点について、本発明は特に透明デバイス上の金属パターンに適しているが、基板又はデバイスが可視スペクトル内の周波数に対して不透明である場合、他の周波数（例えば、赤外線）を用いてそれぞれの面を照明すれば、特徴的パターンの有無を識別することができる。
【００３１】
図１１は、デバイスの方法態様の一部を示す。図１１において、個々のデバイス及び金属層を有する個々のウエハ群（図示せず）を、透明なウエハ・キャリア５２上に配置する。一方、透明ウエハ・キャリア５２は、透明なテーブル５３上に支持されている。次に、前面光源５４又は背面光源５５のいずれかを用いて、ウエハ群を照明し、カメラ５６によって模式的に表したマシーン検査システムを用いて検査する。マシーン検査システムの特質及び動作は、半導体技術では周知である。システムの一例に、ミネソタ州（ＵＳＡ）、BloomingtonのAugust Technology CorporationからのＮＳＸシリーズ自動検査機器がある。このようなシステムは、０．５ミクロン（μ）程の小さい欠陥を検出することができ、自動処理能力を組み込むことができ、検査ソフトウエアと共に用い、種々のデバイス、パッケージ及びウエハを検査するように構成することができる。特許文献は、半導体デバイスやウエハの検査システムの例も多数提示しており、このような多数の特許もここで同時に引用したこととする。このようなシステムの殆どでは、カメラ又は同様の光学デバイス５６からの信号をプロセッサ５７に転送し、プロセッサ５７からの情報は、ディスプレイ・モニタ６０上の情報を含み、種々のフォーマットで表示又は生成することができる。
【００３２】
本発明の生産物（プロダクト）の態様に関して明記したように、少なくとも１つの平部を有するウエハ、好ましくは主及び副平部双方を有するウエハの使用によって、ウエハを予測可能にウエハ・キャリア５２上に位置合わせすることが可能となるので、ウエハを照明すると、識別パターンがマシーン検査システム（カメラ５６）に対して所定のそして予測された関係となるため、区別パターンの有無を、検査システムによって直ちに識別することができる。
また、本発明は、マシーン検査システムにこれらの利点を提供するが、同様の利点を手作業の検査にも提供することは理解されるであろう。
【００３３】
以上、多少の好適な実施形態を参照しながら、過大な実験を行うことなく本発明を実施できるようにするために、本発明について詳細に説明した。当業者であれば、構成部品やパラメータの多くは、本発明の範囲や技術的思想から逸脱することなく、ある程度改変又は変更できることは容易に認められるであろう。更に、名称、見出し等は、本文書の読み手の理解度を高めるために用いたのであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈しないことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の発光ダイオードの底面図である。
【図２】図１の線２−２に沿ったダイオードの断面図である。
【図３】主及び副平部を有する半導体ウエハの平面図である。
【図４】図３のウエハの一部の拡大図である。
【図５】本発明による半導体デバイスの底面図である。
【図６】本発明による半導体デバイスの別の底面図である。
【図７】本発明による半導体デバイスの更に別の底面図である。
【図８】本発明によるデバイスの異なる実施形態の底面図である。
【図９】本発明による半導体デバイスの別の底面図である。
【図１０】本発明による半導体デバイスの更に別の底面図である。
【図１１】本発明にしたがってウエハを検査するシステムの概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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