碳化硅半导体装置的制造方法、半导体基体的制造方法、碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造装置制造方法及图纸

技术编号:16935178 阅读:31 留言:0更新日期:2018-01-03 05:36
碳化硅半导体装置(100)的制造方法,包括:在碳化硅晶片(10)的表面侧形成表面电极(30)的工序;从背面侧将碳化硅晶片(10)变薄,从而将碳化硅晶片(10)薄板化的工序;在薄板化后的碳化硅晶片(10)的背面设置金属层(21)的工序;在施加外力使碳化硅晶片(10)以及金属层(21)平坦化的状态下,对金属层(21)进行激光照射从而在金属层(21)的背面侧形成与碳化硅晶片(10)中的碳反应后的碳化物层(20)的工序;以及在碳化物层(20)的背面侧形成背面电极(40)的工序。

A manufacturing method of a silicon carbide semiconductor device, a manufacturing method of a semiconductor matrix, a silicon carbide semiconductor device, and a manufacturing device for a silicon carbide semiconductor device

Silicon carbide semiconductor device (100) comprises a manufacturing method in a silicon carbide wafer (10) surface formed on the side surface electrode (30) process; from the back side of the silicon carbide wafer (10) thin, thus a silicon carbide wafer (10) in the process of sheet metal; silicon carbide wafer sheet after (10) the back surface of a metal layer (21) of the process; in force make silicon carbide wafer (10) and a metal layer (21) flat state, the metal layer (21) laser irradiation to the metal layer (21) formed with the back side of a silicon carbide wafer (10) in the reaction of carbon carbide layer after the procedure (20); and the carbide layer (20) formed on the back of the back side of the electrode (40) process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化硅半导体装置的制造方法、半导体基体的制造方法、碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造装置
本专利技术涉及一种碳化硅半导体装置的制造方法、半导体基体的制造方法、碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造装置。
技术介绍
以往,为了使碳化硅半导体元件变得更薄,一直在尝试将碳化硅晶片(Wafer)做得更薄。在将碳化硅晶片做得更薄时,例如可以使用研削的手法。另一方面,将碳化硅晶片变薄有时会发生翘曲。作为解决此类翘曲问题的手法,例如WO2012/049792号公报(第【0038】段)中,提出了如下的方案。(1)在进行薄板化后在背面将Ni(镍)膜成膜,并且通过对该Ni膜进行激光退火(Laserannealing)从而形成硅化物(Silicide)层。(2)通过像这样使基板(晶片)变薄虽然会发生很大的翘曲,但通过将薄板化后在研削面形成的加工变质层的至少一部分去除(表面处理)来调节基板(晶片)的翘曲量。本专利技术提供一种不同于以往的WO2012/049792号公报,在不去除加工变质层的情况下以简便的手法消除或是减小翘曲的碳化硅半导体装置的制造方法、半导体基体的制造方法、碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造装置。
技术实现思路
根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,包括:在碳化硅晶片的表面侧形成表面电极的工序;从背面侧使所述碳化硅晶片变薄,从而将所述碳化硅晶片薄板化的工序;在薄板化后的所述碳化硅晶片的所述背面设置金属层的工序;在施加外力使所述碳化硅晶片以及所述金属层平坦化的状态下,对所述金属层进行激光照射从而在所述金属层的背面侧形成与所述碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物(Carbide)层的工序;以及在所述碳化物层的背面侧形成背面电极的工序。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,可以在进行激光(Laser)照射时使照射的位置的一部分与已被激光照射过的位置重复,通过所述被激光照射的位置的重复,形成碳化物密度高的高密度部,并且,通过所述被激光照射的位置的不重复,形成碳化物密度低的低密度部。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,可以在进行激光照射时使照射的位置的一部分与已被激光照射过的位置重复,通过所述被激光照射的位置的重复,形成碳化物密度低的低密度部,并且,通过所述被激光照射的位置的不重复,形成碳化物密度高的高密度部。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,所述激光沿第一方向照射,当沿所述第一方向的某激光照射结束后,可以从间隔开的另外的位置上开始沿所述第一方向进行另外的激光照射。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,所述外力可以是来自于真空吸附部的吸附力或是来自于通过所述激光透过的部件所形成的按压部的按压力。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,所述金属层的材料可以是钛(Titanium)、钼(Molybdenum)、或是钛以及钼。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法,所述激光可以是绿激光(Greenlaser)。根据本专利技术的半导体基体的制造方法,包括:从背面侧使所述碳化硅晶片变薄,从而将所述碳化硅晶片薄板化的工序;在薄板化后的所述碳化硅晶片的所述背面设置金属层的工序;以及在施加外力使所述碳化硅晶片以及所述金属层平坦化的状态下,对所述金属层进行激光照射从而在所述金属层的背面侧形成与所述碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物层的工序。根据本专利技术的碳化硅半导体装置,包括:碳化硅晶片;表面电极,设置在所述碳化硅晶片的表面侧;碳化物层,设置在所述碳化硅晶片的被薄板化后的背面;以及背面电极,设置在所述碳化物层的背面侧,其中,所述碳化物层具有碳化物密度高的高密度部,和碳化物密度低的低密度部,在所述碳化物层的面内方向上沿不同的两个方向设置所述高密度部。根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造装置,包括:第一电极形成部,在碳化硅晶片的表面侧形成表面电极;薄板加工部,从背面侧使所述碳化硅晶片变薄,从而将所述碳化硅晶片薄板化;金属层形成部,在薄板化后的所述碳化硅晶片的所述背面设置金属层;外力施加部,施加外力使所述碳化硅晶片以及所述金属层平坦化;激光照射部,在施加来自所述外力施加部的外力的状态下,对所述金属层进行激光照射从而在所述金属层的背面侧形成与所述碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物层;以及第二电极形成部,在所述碳化物层的背面侧形成背面电极。专利技术效果根据本专利技术,通过施加外力使碳化硅晶片以及金属层平坦化,同时,对金属层进行激光照射从而形成碳化物层而非硅化物层,就能够消除或减小薄板化后的碳化硅晶片的翘曲。因此,不同于以往的WO2012/049792号公报中所提供的手法,能够在不去除加工变质层的情况下以简便的手法消除或是减小薄板化后的碳化硅晶片的翘曲。附图说明图1是根据本专利技术的第一实施方式的碳化硅半导体装置的制造方法的工序图。图2是根据本专利技术的第一实施方式的包含碳化物层形成工序的工序图。图3是根据本专利技术的第一实施方式的展示碳化硅半导体装置的层构成的截面图。图4(a)-图4(e)是根据本专利技术的第一实施方式的展示关于碳化硅半导体装置的制造工序的一部分的层构成的截面图。图5是根据本专利技术的第一实施方式的展示用于制造碳化硅半导体装置的制造装置的一部分的概略的侧方图。图6是根据本专利技术的第一实施方式的展示激光照射工序中激光照射形态的平面图。图7是根据本专利技术的第一实施方式的展示激光照射工序中激光一部分重复的形态的平面图。图8(a)是展示通过本专利技术的第一实施方式形成的碳化物层中,激光重复的部分为高密度部,未重复的部分为低密度部的形态的平面图,图8(b)是展示通过本专利技术的第一实施方式形成的碳化物层中,激光重复的部分为低密度部,未重复的部分为高密度部的形态的平面图。图9是展示通过本专利技术的第一实施方式形成的碳化物层中,高密度部被形成为格子状的形态的平面图。图10是根据本专利技术的第一实施方式的展示用于制造碳化硅半导体装置的制造装置的一部分的框图。图11是根据本专利技术的第二实施方式的展示用于制造碳化硅半导体装置的制造装置的一部分的概略的侧方图。第一实施方式构成本实施方式中的碳化硅半导体装置的制造方法如图1所示,包含有在碳化硅晶片10的表面侧形成由金属等组成的表面电极30的工序(表面电极形成工序S15,参照图4(b)),以及从背面侧使所述碳化硅晶片10变薄,从而将碳化硅晶片10薄板化的工序(薄板化工序S16)。图4(a)中准备的碳化硅晶片10例如具有碳化硅基板11,以及例如由于异质外延生长从而形成在碳化硅基板11上的碳化硅层12。如图1所示,碳化硅半导体装置100的制造方法包含有形成碳化物层20的工序(碳化物层形成工序S20)。该碳化物层形成工序S20如图2所示,包含有在薄板化后的碳化硅晶片10的背面设置金属层21的工序(参照金属层形成工序S25,图4(c)),以及在施加外力使碳化硅晶片10以及金属层21平坦化的状态下,对金属层21进行激光照射从而在金属层21的背面侧形成与碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物层20的工序(参照激光照射工序S26、图4(d))。本实施方式中,虽然使用的是金属层21全部变为碳化物层20的形态来进行说明,但是不限于此,例如也可以是仅金属层21的背面侧的部分(图4(c)中的金属层21中下侧的部分)变为碳化物层20,并且金属层21的表面侧的部分(图4(c本文档来自技高网...
碳化硅半导体装置的制造方法、半导体基体的制造方法、碳化硅半导体装置以及碳化硅半导体装置的制造装置

【技术保护点】
一种碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:在碳化硅晶片的表面侧形成表面电极的工序;从背面侧使所述碳化硅晶片变薄,从而将所述碳化硅晶片薄板化的工序;在薄板化后的所述碳化硅晶片的所述背面设置金属层的工序;在施加外力使所述碳化硅晶片以及所述金属层平坦化的状态下,对所述金属层进行激光照射从而在所述金属层的背面侧形成与所述碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物层的工序;以及在所述碳化物层的背面侧形成背面电极的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:在碳化硅晶片的表面侧形成表面电极的工序;从背面侧使所述碳化硅晶片变薄,从而将所述碳化硅晶片薄板化的工序;在薄板化后的所述碳化硅晶片的所述背面设置金属层的工序;在施加外力使所述碳化硅晶片以及所述金属层平坦化的状态下,对所述金属层进行激光照射从而在所述金属层的背面侧形成与所述碳化硅晶片中的碳反应后的碳化物层的工序;以及在所述碳化物层的背面侧形成背面电极的工序。2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于:其中,在进行激光照射时使照射的位置的一部分与已被激光照射过的位置重复,通过所述被激光照射的位置的重复,形成碳化物密度高的高密度部,通过所述被激光照射的位置的不重复,形成碳化物密度低的低密度部。3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于:其中,在进行激光照射时使照射的位置的一部分与已被激光照射过的位置重复,通过所述被激光照射的位置的重复,形成碳化物密度低的低密度部,通过所述被激光照射的位置的不重复,形成碳化物密度高的高密度部。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于:其中,所述激光沿第一方向照射,当沿所述第一方向的某激光照射结束后,从间隔开的另外的位置上开始沿所述第一方向进行另外的激光照射。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法,其特征在于:其中,所述外力是来自于真空吸附部的吸附力或是来自于通过所述激光透过的部件所形成的按压部的按压力。6.根据权利要求1至5中任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:福田祐介渡部善之
申请(专利权)人:新电元工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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