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公開番号2025082029
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2023195225
出願日2023-11-16
発明の名称半導体装置および半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類H10D 8/60 20250101AFI20250521BHJP()
要約【課題】ダイシングブレードの寿命を縮めてしまうことも、ダイシング時に金属薄膜が大規模な剥離を起こすこともない半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】炭化珪素半導体装置10は、半導体基板1と、半導体基板1の第1主面上に形成されたドリフト層2と、ドリフト層2の表層に第1電極層7を有するデバイス構造と、半導体基板1の第1主面に対向する第2主面上に形成された裏面電極と、を備え、裏面電極は、オーミック電極層13と追加電極層14とから構成され、オーミック電極13は、オン状態に主電流が流れる活性領域9を投影した領域9aでは、連続したオーミック電極層13aであり、エッジ終端領域10を投影した領域10aでは、点状のオーミック電極層13bが離散的に設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の第１主面上に形成されたドリフト層と、
前記ドリフト層の表層に形成された第１電極層と、
前記半導体基板の第１主面に対向する第２主面上に形成された裏面電極と、
オン状態で主電流が流れる活性領域と、
前記活性領域の外周に設けられるエッジ終端領域と、
を備え、
前記裏面電極は、前記半導体基板と接するオーミック電極層と前記オーミック電極層を覆う追加電極層とから構成され、
前記オーミック電極層は、前記活性領域を投影した領域では、連続したオーミック電極層であり、前記エッジ終端領域を投影した領域では、点状のオーミック電極層が離散的に設けられていることを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記エッジ終端領域において前記半導体基板の第２主面上で点状のオーミック電極層が設けられない箇所には、炭化珪素との化学反応が少ない金属薄膜層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記金属薄膜層は、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）のいずれか１種類以上を含む膜であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記エッジ終端領域を投影した領域に対する、前記点状のオーミック電極層の面積比率が、１／４以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体基板の第１主面にドリフト層を形成する第１工程と、
前記ドリフト層の表層に第１電極層と、オン状態で主電流が流れる活性領域と、前記活性領域の外周に設けられるエッジ終端領域と、を有するデバイス構造を形成する第２工程と、
前記半導体基板の第１主面に対向する第２主面上に金属薄膜層を形成する第３工程と、
前記金属薄膜層にレーザーを照射してオーミック電極層を形成する第４工程と、
前記オーミック電極層を覆う追加電極層を形成する第５工程と、
前記半導体基板をダイシングブレードを用いて分割し、個片化する第６工程と、
を含み、
前記第４工程では、前記活性領域を投影した領域では、互いに隣接するレーザースポット同士の一部が重なり合うようにしてレーザーを照射し、前記エッジ終端領域を投影した領域では、互いに隣接するレーザースポット同士を離してレーザーを照射することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記エッジ終端領域を投影した領域では、互いに隣接するレーザースポット同士が、各々の直径の２倍以上２０倍以下の距離だけ離れていることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記金属薄膜層は、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）のいずれか１種類以上を含む膜であることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記レーザーは、パルスレーザーであることを特徴とする、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、炭化珪素半導体基板と裏面電極との間にシリサイド層を有する第１の領域に対する炭化珪素半導体基板と裏面電極とが直接接触している第２の領域の幅または面積を０．５倍以上１．５倍以下とする半導体装置が公知である（例えば、下記特許文献１参照）。また、ダイシングブレードにかかる負荷を一定とするため、ダイシングライン近傍の領域ではレーザーを照射せず、金属薄膜を原材料のまま残しておく半導体装置が公知である（例えば、下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－６３１４５号公報
特開２０１３－７７５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の半導体装置の製造方法で、全くレーザーを照射しなかった領域では、レーザーを照射した領域と比べて、金属薄膜層（特に追加電極層）の密着性が低くなることから、ダイシング時に大規模な剥離を起こしてしまい、外観不良や電気特性不良の原因になるという課題がある。
【０００５】
この開示は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ダイシングブレードの寿命を縮めてしまうことも、ダイシング時に金属薄膜が大規模な剥離を起こすこともない半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる半導体装置は、次の特徴を有する。半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の第１主面上に形成されたドリフト層と、前記ドリフト層の表層に第１電極層を有するデバイス構造と、前記半導体基板の第１主面に対向する第２主面上に形成された裏面電極と、を備える。前記裏面電極は、オーミック電極層と追加電極層とから構成され、前記オーミック電極層は、オン状態に主電流が流れる活性領域を投影した領域では、連続したオーミック電極層であり、前記活性領域の外周領域を投影した領域では、点状のオーミック電極層が離散的に設けられている。
【０００７】
上述した開示によれば、エッジ終端領域を投影した領域では点状のオーミック電極層が設けられ、点状のオーミック電極層間でレーザーを照射しなかった領域の金属薄膜層には、高硬度な金属間化合物が存在しない。これにより、ダイシングの際、ブレードにかかる負荷を一定に保つことができる。このため、オーミック電極を設けない単結晶ｎ型炭化珪素基板をダイシングした場合と同等の水準まで、ブレードの寿命を延ばすことができる。さらに、また、点状のオーミック電極層を配置することで、単結晶ｎ型炭化珪素基板と追加電極層との密着性が向上し、ダイシング時に金属片が大規模な剥離を起こさなくなり、外観不良や電気特性不良の原因になることを防止できる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示にかかる半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、ダイシングブレードの寿命を縮めてしまうことも、ダイシング時に金属薄膜が大規模な剥離を起こすこともない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置のＳｉＣウェハの平面図である。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その１）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その２）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その３）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その４）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その５）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の順方向電流が通過する際に想定される、３種類の電流伝送経路を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本開示の実施形態の概要＞
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる半導体装置は、次の特徴を有する。半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の第１主面上に形成されたドリフト層と、前記ドリフト層の表層に第１電極層を有するデバイス構造と、前記半導体基板の第１主面に対向する第２主面上に形成された裏面電極と、を備える。前記裏面電極は、オーミック電極層と追加電極層とから構成され、前記オーミック電極層は、オン状態に主電流が流れる活性領域を投影した領域では、連続したオーミック電極層であり、前記活性領域の外周を囲むエッジ終端領域を投影した領域では、点状のオーミック電極層が離散的に設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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