[發明專利]半導體裝置的制造方法以及半導體裝置

有效

• 申請號: 201280005993.0
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103518254A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 小笠原淳;伊東浩二;伊藤一彥;六鎗広野
• 申請（專利權）人: 新電元工業株式會社
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;C03C3/093;H01L29/74;H01L29/78;H01L29/861;H01L29/868
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及一種半導體裝置的制造方法以及半導體裝置。

背景技術

我們已知在制造臺面（mesa）型半導體裝置的過程中，形成覆蓋pn結露出部的鈍化（passivation）用的玻璃（glass）層的制造方法（例如，參考專利文獻一）。

圖12及圖13顯示的是用于說明這些以往的半導體裝置的制造方法的圖。圖12（a）～圖12（d）和圖13（a）～圖13（d）為各工序圖。

如圖12和圖13所示，以往的半導體裝置的制造方法，依次包含“半導體基體形成工序”、“溝道形成工序”、“玻璃層形成工序”、“光致抗蝕劑（photoresist）形成工序”、“氧化膜去除工序”、“粗面化區域形成工序”、“電極形成工序”以及“半導體基體切斷工序”。下面就按照工序順序，對以往的半導體裝置的制造方法進行說明。

（a）半導體基體形成工序

首先，通過從n^-型半導體基板（n^-型硅基板）910的一側的表面擴散p型雜質，形成p⁺型擴散層912；并且，通過從另一側的表面擴散n型雜質，形成n⁺型擴散層914，從而形成與主面平行的pn結被形成的半導體基體。之后，通過熱氧化在p⁺型擴散層912和n⁺型擴散層914的表面形成氧化膜916、918（參考圖12（a））。

（b）溝道形成工序

其次，通過光刻（photo-etching）法在氧化膜916的預定部位形成一定的開口部。在氧化膜的蝕刻（etching）后，繼續進行半導體基體的蝕刻，從而從半導體基體的一側的表面形成深度超過pn結的溝道920（參考圖12（b））。

（c）玻璃層形成工序

其次，在溝道920的表面，通過電泳法在溝道920的內面及其近旁的半導體基體表面上，形成由半導體接合保護用玻璃復合物構成的層，同時，通過燒制該由半導體接合保護用玻璃復合物構成的層，形成鈍化用的玻璃層924（參考圖12（c））。

（d）光致抗蝕劑形成工序

其次，形成覆蓋玻璃層924的表面的光致抗蝕劑926（參考圖12（d））。

（e）氧化膜去除工序

其次，將光致抗蝕劑926作為掩膜（mask）來進行氧化膜916的蝕刻，從而將位于形成鍍鎳電極膜的部位930的氧化膜916去除（參考圖13（a））。

（f）粗面化區域形成工序

其次，對形成鍍鎳電極膜的部位930的半導體基體表面進行粗面化處理，從而形成提高鍍鎳電極與半導體基體的密著性的粗面化區域932（參考圖13（b））。

（g）電極形成工序

其次，對半導體基體進行鍍鎳，在粗面化區域932上形成陽極（anode）電極934，同時，在半導體基體的另一側的表面形成陰極（cathode）電極936（參考圖13（c））。陽極電極934和陰極電極936的退火（annealing）是在氮氣中并且在例如600度的溫度下進行。

（h）半導體基體切斷工序

其次，通過切割（dicing）等在玻璃層924的中央部將半導體基體切斷，將半導體基體切片（chip）化，從而制作成臺面型半導體裝置（pn二極管（diode））（參考圖13（d））。

如以上說明所述，以往的半導體裝置的制造方法包括從形成了與主面平行的pn結的半導體基體的一側的表面形成深度超過pn結的溝道920的工序（參考圖12（a）和圖12（b））；以及在該溝道920的內部形成覆蓋pn結露出部的鈍化用的玻璃層924的工序（參考圖12（c））。因此，根據以往的半導體裝置的制造方法，在溝道920的內部形成了鈍化用的玻璃層924后，通過將半導體基體切斷，能夠制造高耐壓的臺面型半導體裝置。

但是，作為在鈍化用的玻璃層中使用的玻璃材料，必須滿足以下條件：（a）能夠在合適的溫度下燒制；（b）對在工序中使用的藥品具有耐藥性；（c）為防止工序中晶片（wafer）的彎曲，具有接近硅的線膨脹系數的線膨脹系數（特別是在50℃～550℃下的平均線膨脹系數接近硅的線膨脹系數）；以及（d）具有優良的絕緣性。因而，以往廣泛使用的是“以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料”。

然而，“以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料”中含有對環境負擔較大的鉛，因此可以想到在不遠的將來，“以硅酸鉛為主要成分的玻璃材料”將被禁止使用。