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公開番号
2024100715
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-07-26
出願番号
2024001479
出願日
2024-01-09
発明の名称
半導体装置
出願人
ローム株式会社
代理人
弁理士法人あい特許事務所
主分類
H01L
29/872 20060101AFI20240719BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】素子構造とは反対側の主面において低抵抗なオーミックコンタクトを形成可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置1Aは、第1主面3および第2主面4を有するSiCチップ2と、第1主面3に形成された素子構造Dと、第2主面4に形成され、素子構造Dに電気的に接続された電極19とを含み、第2主面4の算術平均粗さ(Ra)が30nm以上である。これにより、素子構造Dとは反対側の第2主面4において、低抵抗なオーミックコンタクトを形成することができる。
【選択図】図5
特許請求の範囲
【請求項1】
第1主面および第2主面を有するSiCチップと、
前記第1主面に形成された素子構造と、
前記第2主面に形成され、前記素子構造に電気的に接続され、前記第2主面に接合した金属層を含む電極とを含み、
前記第2主面の算術平均粗さ(Ra)が30nm以上であり、
前記第2主面には、それぞれが平面視四角形状または円形状に形成された複数の加工単位が互いにオーバーラップすることにより形成されたレーザ痕が形成されている、半導体装置。
続きを表示(約 710 文字)
【請求項2】
前記SiCチップの厚さが50μm以上350μm以下である、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記SiCチップの厚さが100μm以上350μm以下である、請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記第2主面の前記Raが100nm以下である、請求項1に記載の半導体装置。
【請求項5】
各前記加工単位は、短辺および長辺を含む平面視長方形状に形成されており、
前記長辺の長さは、前記短辺の長さの5倍以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項6】
各前記加工単位の前記短辺の長さが0.1mm以上0.4mm以下であり、各前記加工単位の前記長辺の長さが1.0mm以上4.0mm以下である、請求項5に記載の半導体装置。
【請求項7】
前記金属層は、シリサイド層である、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記シリサイド層がニッケルシリサイド層であり、
前記電極は、Niを含む金属により形成されている、請求項7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記第1主面がシリコン面であり、前記第2主面がカーボン面である、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記素子構造は、前記第1主面に形成され、前記第1主面にショットキー接合を形成するショットキーメタルを有するショットキーバリアダイオードを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体装置。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)
【背景技術】
【0002】
たとえば、特許文献1は、SiC半導体基板およびSiCエピタキシャル層を含む積層構造を有し、SiCエピタキシャル層によって形成された第1主面(素子形成面)、ならびに、SiC半導体基板およびSiCエピタキシャル層によって形成された側面を有するSiC半導体層と、側面においてSiCエピタキシャル層から間隔を空けてSiC半導体基板からなる部分に形成され、SiC半導体基板とは異なる性質に改質された改質ラインとを含む、SiC半導体装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2022-166265号公報
【0004】
[概要]
本開示の一実施形態に係る半導体装置は、第1主面および第2主面を有するSiCチップと、前記第1主面に形成された素子構造と、前記第2主面に形成され、前記素子構造に電気的に接続された電極とを含み、前記第2主面の算術平均粗さ(Ra)が30nm以上である。
【0005】
本開示の一実施形態に係る半導体装置によれば、SiCチップの第2主面の算術平均粗さ(Ra)が30nm以上であるため、SiCチップと電極とのコンタクト面積を大きくすることができる。その結果、素子構造とは反対側の第2主面において低抵抗なオーミックコンタクトを形成可能な半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、本開示の実施形態に適用される4H-SiC単結晶の単位セルを示す図である。
図2は、図1の4H-SiC単結晶の単位セルのシリコン面を示す平面図である。
図3は、本開示の第1実施形態に係る半導体装置の模式的な斜視図である。
図4は、図3の半導体装置の模式的な平面図である。
図5は、図4のV-V線に沿う断面図である。
図6は、図5に示す領域VIの拡大図である。
図7は、本開示の第2実施形態に係る半導体装置の模式的な平面図である。
図8は、図7のVIII-VIII線に沿う断面図である。
図9は、本開示の第3実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
図10は、本開示の第4実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
図11は、本開示の第5実施形態に係る半導体装置の模式的な断面図である。
図12は、前記半導体装置の製造に使用される半導体ウエハを示す斜視図である。
図13Aは、前記半導体装置の製造工程の一部を示す図である。
図13Bは、図13Aの次の工程を示す図である。
図13Cは、図13Bの次の工程を示す図である。
図13Dは、図13Cの次の工程を示す図である。
図13Eは、図13Dの次の工程を示す図である。
図14は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第1形状(四角形)を示す図である。
図15は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第2形状(円形)を示す図である。
図16は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第1形状(四角形)を示す写真画像である。
図17は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第2形状(円形)を示す写真画像である。
図18は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第1形状(四角形)の変形例を示す写真画像である。
図19は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第2形状(円形)の変形例を示す写真画像である。
図20は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第3形状(四角形)を示す図である。
図21は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第4形状(四角形)を示す図である。
図22は、チップの裏面に形成されたレーザ痕の第5形状(円形)を示す図である。
図23は、サンプル1に係るウエハ裏面のコンタクト抵抗分布と、ウエハ裏面の状態を示す図である。
図24は、サンプル2に係るウエハ裏面のコンタクト抵抗分布と、ウエハ裏面の状態を示す図である。
【0007】
[詳細な説明]
以下では、本開示の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0008】
[SiC単結晶の結晶構造]
本開示の実施形態では、六方晶からなるSiC(炭化シリコン)単結晶が適用される。六方晶からなるSiC単結晶は、原子配列の周期に応じて、2H(Hexagonal)-SiC単結晶、4H-SiC単結晶および6H-SiC単結晶を含む複数種のポリタイプを有している。本開示の実施形態では、4H-SiC単結晶が適用された例について説明するが、他のポリタイプを本開示から除外するものではない。
【0009】
以下、4H-SiC単結晶の結晶構造について説明する。図1は、本開示の実施形態に適用される4H-SiC単結晶の単位セル(以下、単に「単位セル」という。)を示す図である。図2は、図1に示す単位セルのシリコン面を示す平面図である。
【0010】
図1および図2を参照して、単位セルは、1つのSi原子に対して4つのC原子が四面体配列(正四面体配列)の関係で結合された四面体構造を含む。単位セルは、四面体構造が4周期積層された原子配列を有している。単位セルは、正六角形のシリコン面、正六角形のカーボン面、ならびに、シリコン面およびカーボン面を接続する6つの側面を有する六角柱構造を有している。
(【0011】以降は省略されています)
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