台面型半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种台面型半导体装置的制造方法，通过在半导体晶片（１）上至少形成１个ｐｎ结而形成元件，通过蚀刻该元件的周围而形成凹部（８），在凹部的表面形成绝缘膜（５），在半导体晶片表面的半导体层（４）及绝缘膜（５）的表面上利用溅射法或真空蒸镀法形成金属膜（６ａ）。然后，通过实施热处理，提高半导体层和金属膜的密合性，并通过向半导体晶片的表面喷射高压水，有选择地去除绝缘膜上的金属膜。另外，通过切断凹部下的半导体晶片，形成台面型半导体装置的芯片。结果，能够在台面型半导体装置的表面上均匀形成未在绝缘膜上形成的电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在台面型半导体装置的表面上形成作为电极的金属膜布线图案的半导体装置的制造方法，具体涉及能够以均匀的膜厚度形成金属膜布线图案的半导体装置的制造方法。
技术介绍
在以往的台面型(Mesa型)半导体装置中，已知的有以下形成金属膜布线图案的方法，即，当在其表面上形成电极用的金属膜布线图案的情况下，利用电镀法在所要求的部位形成金属膜，或利用溅射法或真空蒸镀法全面设置金属膜，然后，利用光刻工序，形成图案，并仅在要求的部位残留金属膜。例如可采用以下方法，如图3A所示，通过在n形半导体基板21上设置p形层22，形成pn结，在将形成有pn结的半导体晶片分割成颗粒块的部分上形成凹部，在其凹部内，设置SiO2膜的成膜或通过涂布、烧结玻璃胶而形成的钝化膜等绝缘膜23，然后通过在形成凹部侧的半导体层22的表面及半导体基板21的背面上，利用电镀法等形成金属膜，从而形成两电极24、25。在此种情况下，表面侧的电极24，不仅在半导体层的表面上，而且也在绝缘膜23上产生金属镀膜的塌边，因此存在容易产生杂散电容的增加或在台面侧面产生静电破坏的问题。为解决如此的问题，也采用利用光刻胶在半导体层22的表面上形成开口部，仅在该开口部内用电镀法等形成电极24的方法(例如，参照特开平1-232719号公报)。此外，还可以采用以下方法，即，如图3B所示，与上述例同样，利用电镀法等，在形成pn结的半导体晶片的表面及背面的整体面上成膜金属膜24、25，然后在半导体层22的表面上设置未图示的抗蚀膜而形成图案，用金属膜24、半导体层22及半导体基板21的一部分，在分割成颗粒块的部分上形成凹部而形成台面形状，通过在该凹部内涂布、烧结玻璃胶等，形成绝缘膜23(例如，参照特开昭56-58232号公报)。如上所述，当在形成有凹部的半导体晶片的表面上形成电极的情况下，如果在绝缘膜的未形成半导体层的表面上直接形成电极，则存在电极的金属膜在绝缘膜上产生塌边，容易产生杂散电容的增加或静电破坏的问题，而假设全面地设置抗蚀膜，仅对凹部以外的半导体层上开口，并仅在所要求的区域通过电镀形成电极，则由于形成凹部的半导体晶片容易产生弯曲，而且由凹部使表面的凹凸明显，因此存在难形成精密的图案，不能仅在所要求的范围形成电极的问题。在形成该凹部、设置绝缘膜后，通过形成抗蚀膜的图案，仅在所要求的范围形成金属膜(电极)的方法，不局限于电镀法，在利用溅射法或真空蒸镀法成膜形成图案的情况下，也产生同样的问题。此外，在将金属膜成膜在所述的半导体晶片的表面的整个面上，然后形成凹部，形成绝缘膜的方法中，在形成高耐压用的厚的绝缘膜时，需要涂布、烧结玻璃胶，而由于烧结温度达到600～800℃的范围，因此作为电极材料，必须采用可耐烧结时的温度的材料，不能采用通常的铝等，因此该方法存在材料被制约的问题。另外，如果利用电镀法成膜，则因搅拌镀液形成的液流而在晶片中央部和端部侧产生镀膜生长率的偏差，或者因电极与晶片中心部的一点接触而产生基于与电极之间的距离有差异而使镀膜生长率产生偏差，或者在晶片背面存在图案异常等等不良的情况下，由于在异常点电流集中，产生镀膜生长率的偏差，所以存在晶片面内的金属膜厚度的均匀性差，VF(顺时针方向电压降)特性等电特性变差的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上的事实而提出的，其目的在于提供一种，为制造台面型半导体装置，在半导体晶片的形成有用于将其分割成颗粒块的凹部的半导体层表面上，仅在未形成绝缘膜的部分按均匀的厚度设置金属膜，从而形成电极。本专利技术的，其特征是(a)通过在半导体晶片上至少形成1个pn结而形成元件；(b)通过蚀刻所述元件的周围而形成凹部，进而形成台面部；(c)在所述凹部的表面上形成绝缘膜；(d)在所述半导体晶片表面的半导体层及所述绝缘膜的表面上，形成金属膜；(e)通过实施热处理，继而通过向所述半导体晶片的表面喷射高压水，有选择地去除所述绝缘膜上的金属膜；(f)切断所述凹部下的所述半导体晶片。通过用溅射法或真空蒸镀法形成所述金属膜，能够形成厚度非常均匀的金属膜。优选以下方式，即，通过以0.5～1.5MPa的压力进行所述高压水的喷射，基于金属膜和半导体层及金属膜和绝缘膜的密合力的差，只剥离去除绝缘膜上的金属膜，同时不剥离半导体层上的金属膜而保持原状。如果采用本专利技术，由于对绝缘膜上的金属膜，不是通过图案形成再蚀刻的方式去除，而是通过全面喷射高压水而进行了去除，因此即使因形成凹部而使晶片表面的凹凸明显，也能够有选择地、非常高精度地去除金属膜，而且无绝缘膜的半导体层表面的金属膜无任何剥离，能够直接作为电极利用，并能够仅在半导体层表面上非常高精度地且膜厚均匀地形成电极。此外，通过利用溅射法或真空蒸镀法形成金属膜，能够得到电极膜的厚度非常均匀的、VF特性等电特性也非常好的半导体装置。附图说明图1A～图1F是表示本专利技术的制造方法的一实施方式的制造工序的图。图2是表示用于图1E的喷射高压水的工序的一例装置的图。图3A和图3B是表示以往的台面型半导体装置的例子的图。具体实施例方式下面，参照附图，说明本专利技术的半导体装置的制造方法。如图1A～图1F中本专利技术的一实施方式的工序说明图所示，本专利技术的半导体装置的制造方法的特征在于通过在半导体晶片1上至少形成1个pn结而形成元件，并通过蚀刻该元件的周围而形成凹部8，另外，在凹部8的表面上形成绝缘膜5，在半导体晶片1表面的半导体层4及绝缘膜5的表面上，利用溅射法或真空蒸镀法形成金属膜6a，然后，通过实施热处理，提高半导体层4和金属膜6a的密合性，再通过向半导体晶片1的表面喷射高压水，利用其冲击力，有选择地去除绝缘膜5上的仅金属膜，然后，通过切断凹部8的下面的半导体晶片1，形成台面型形状的半导体装置。下面，具体详细介绍。首先，如图1A所示，通过在半导体晶片1上至少形成1个pn结，形成元件。图1A～图1F所示的例子，是台面型的二极管的例子，例如通过在由硅构成的n+形的半导体基板2的表面上，外延生长n形的半导体层3及p形的半导体层4而形成pn结，并由此形成二极管。但是，也不限定于此例，也可以通过直接在半导体基板2上扩散等，导入杂质，形成pn结，形成二极管，此外，也可以不是二极管，即可以是晶体管或晶闸管等形成台面型形状的半导体装置。此外，半导体基板也不局限于硅，也可以是GaAs等化合物半导体。下面，如图1B所示，通过在元件的周围，蚀刻将由半导体晶片1分割成各颗粒块的部分，形成凹部8。该蚀刻例如可采用以下方式，即，在半导体层4的整个面上设置抗蚀膜，利用光刻技术对蚀刻的部分进行开口而形成掩模9，接着，利用例如氟酸和硝酸的混合液等蚀刻液，从由掩模9露出的半导体层4的表面开始，蚀刻到超过pn结的部分，然后去除掩模9。结果，形成p形半导体层4以台面型形状突出的结构。接着，如图1C所示，在凹部8的表面上形成绝缘膜5。该绝缘膜5例如可通过以下方式形成，即，在凹部内涂布以在有机溶剂中悬浮有玻璃粉末的方式形成的玻璃胶，进行600～800℃左右、60～90分钟左右的烧结处理，最终形成。此外还可以采用以下方法形成绝缘膜5，即，以原状残留在形成上述凹部时的掩模9，并利用例如CVD法等在其全面成膜形成SiO2膜等，然后与掩模9一同去除凹部以外的SiO2膜，最终形成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种台面型半导体装置的制造方法，其特征是：（ａ）通过在半导体晶片上至少形成１个ｐｎ结而形成元件；（ｂ）通过蚀刻所述元件的周围而形成凹部，进而形成台面部；（ｃ）在所述凹部的表面上形成绝缘膜；（ｄ）在所述半导体晶 片的表面的半导体层及所述绝缘膜的表面上，形成金属膜；（ｅ）通过实施热处理，继而通过向所述半导体晶片的表面喷射高压水，有选择地去除所述绝缘膜上的金属膜；（ｆ）切断所述凹部下面的所述半导体晶片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：根木龙一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]