[發明專利]制造半導體襯底的方法

無效

• 申請號: 201080015897.5
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102388433A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 佐佐木信;原田真;西口太郎;沖田恭子;并川靖生
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/20;H01L21/265;H01L21/336;H01L29/12;H01L29/78
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種制造半導體襯底的方法，具體來講，涉及制造下述半導體襯底的方法，所述半導體襯底包括由具有單晶結構的碳化硅(SiC)制成的一部分。

背景技術

近年來，已采用SiC襯底作為用于制造半導體器件的半導體襯底。與更通常使用的Si(硅)相比，SiC具有更大的帶隙。因此，采用SiC襯底的半導體器件有利地具有大反向擊穿電壓、低導通電阻或者在高溫環境下不太可能降低的特性。

為了有效率地制造這樣的半導體器件，襯底需要大到一定程度。根據美國專利No.7314520(專利文獻1)，可以制造76mm(3英寸)或更大的SiC襯底。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利No.7314520

發明內容

本發明要解決的問題

工業上，SiC襯底的尺寸仍然限于大致100mm(4英寸)。因此，不利的是，使用大襯底不能有效率地制造半導體器件。在六面晶系的SiC中利用除了(0001)面之外的面的特性的情況下，這種不利性變得尤為嚴重。下文中，將對此進行描述。

通常通過以下步驟來制造具有小缺陷的SiC襯底：將不太可能發生堆疊故障的(0001)面中的生長而獲得的SiC晶錠進行切片。因此，通過將晶錠不平行于其生長表面進行切片，獲得具有除了(0001)面之外的面取向的SiC襯底。這使得難以充分確保襯底的尺寸，或者不能有效利用晶錠中的許多部分。為此，尤其難以采用SiC的除了(0001)面之外的面來有效制造半導體器件。

替代吃力地增大這種SiC襯底的尺寸的手段，考慮到使用具有支撐部和在其上設置多個小SiC襯底的半導體襯底。可以根據需要，通過增加SiC襯底的數目使這個半導體襯底的尺寸增大。

然而，在這個半導體襯底中，在相鄰的SiC襯底之間形成間隙。在間隙中，在使用半導體襯底制造半導體器件的過程期間，外來物有可能積聚。示例性的外來物是：在制造半導體器件的過程中使用的清潔液或拋光劑；或者大氣中的灰塵。這種外來物導致制造良率降低，其導致制造半導體器件的效率降低，這樣是不利的。

根據以上問題來作出本發明，并且其目的在于提供制造大半導體襯底的方法，以允許以高良率來制造半導體器件。

解決問題的方法

根據本發明的制造半導體襯底的方法包括以下步驟。

提供具有支撐部以及第一和第二碳化硅襯底的組合襯底。所述第一碳化硅襯底具有與所述支撐部相連接的第一背面、與所述第一背面相反的第一正面以及連接所述第一背面和所述第一正面的第一側面。所述第二碳化硅襯底具有與所述支撐部相連接的第二背面、與所述第二背面相反的第二正面以及連接所述第二背面和所述第二正面的第二側面。所述第二側面被設置成使得在所述第一正面和所述第二正面之間具有開口的間隙被形成在所述第一側面和所述第二側面之間。通過將來自所述開口的熔融的硅引入到所述間隙，來形成硅連接部以連接所述第一側面和所述第二側面，以便封閉所述開口。通過對所述硅連接部進行碳化，來形成碳化硅連接部，以連接所述第一和第二側面，以便封閉所述開口。

根據本制造方法，第一和第二碳化硅襯底之間的間隙的開口被封閉。因此，在使用半導體襯底來制造半導體器件時，外來物不積聚在間隙中。這防止良率由于外來物而降低，由此得到允許以高良率制造半導體器件的半導體襯底。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，形成碳化硅連接部的步驟包括為所述硅連接部供應含有碳元素的氣體的步驟。

在制造半導體襯底的方法中，在形成碳化硅連接部的步驟之后，暴露所述第一和第二正面。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，在形成硅連接部的步驟之后且在形成碳化硅連接部的步驟之前，去除所述第一和第二正面上存在的至少一部分物質。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，形成硅連接部的步驟包括以下步驟。

提供在所述開口上方用于覆蓋所述間隙的硅層。熔融所述硅層。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，使用化學氣相沉積法、蒸發法和濺射法中的任一種來執行提供所述硅層的步驟。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，形成硅連接部的步驟包括以下步驟。

準備熔融的硅(22)。將所述開口浸入到熔融的所述硅中。

在制造半導體襯底的方法中，優選地，如同所述第一和第二碳化硅襯底一樣，所述支撐部由碳化硅制成。因此，支撐部能夠被提供有的特性接近于所述第一和第二碳化硅襯底的特性。

本發明的效果