制造碳化硅半导体器件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造碳化硅半导体器件的方法，且更特别地涉及包括将碳化硅衬底固定至基底材料的步骤的用于制造碳化硅半导体器件的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，已经采用碳化硅作为构成半导体器件的材料以实现半导体器件的高击穿电压以及低损耗。与已经广泛用作构成常规半导体器件的材料的硅相比，碳化硅是一种具有更大带隙的宽带隙半导体。因此，采用碳化硅作为构成半导体器件的材料可实现半导体器件的高击穿电压和导通电阻的降低。而且，与采用硅作为材料的半导体器件相比，采用碳化硅作为材料的半导体器件具有在高温环境下使用时特性退化更小的优点。
[0003]对于碳化硅半导体器件的形成电极的步骤来说，存在碳化硅衬底的一个面固定至支撑衬底以在另一面上形成电极的情况。例如，日本专利公布N0.2012-178603 (PTD I)公开了将碳化硅衬底的一个面附接至由蓝宝石等制成的载体衬底，在研磨另一面之后从碳化硅衬底分离载体衬底，并在另一面上形成欧姆接触的步骤。而且，W02012/035880(PTD 2)公开了将碳化硅衬底的一个面固定至粘接带，另一方面研磨另一面，且此后在该另一面上形成背表面电极的步骤。
[0004]引证文献列表
[0005]专利文献
[0006]PTD 1:日本专利公布 N0.2012-178603
[0007]PTD 2:W02012/035880
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]根据日本专利公布N0.2012-178603中公开的方法，碳化硅衬底借助诸如蜡的粘合剂固定至载体衬底。当从载体衬底上分离碳化硅衬底时，需要熔化诸如蜡的粘合剂的步骤。因此，制造步骤复杂。
[0010]而且，当电极通过WO 2012/035880 (PTD 2)中公开的方法形成在碳化硅衬底上时，碳化硅衬底和电极之间的接触电阻变大。
[0011]鉴于上述问题提出本发明，且其目的是提供一种制造碳化硅半导体器件的方法，其可降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻，以及以简单方式制造碳化硅半导体器件。
[0012]问题的解决手段
[0013]由于对电极在碳化娃衬底固定至粘接带的状态下形成在碳化娃衬底上时，在碳化硅衬底和电极之间高接触电阻的不断研宄，发明人已经获得了如下知识并提出本发明。
[0014]当例如将碳化娃衬底固定在粘接带上的同时，通过派射在碳化娃衬底上形成金属膜，且如果固定碳化娃衬底的粘接带延伸超过碳化娃衬底的外周时，由粘接带的延伸部产生杂质，且杂质气体氧化形成在碳化硅衬底的金属膜。已经发现如果随后通过退火金属膜而形成电极，则碳化硅衬底和电极之间的接触电阻会增大。而且，在分析杂质气体的成分之后，发现杂质气体的主要成分是&0(蒸汽)。认为通过&0(蒸汽)与金属膜的反应而氧化了金属膜。
[0015]根据本发明的制造碳化硅半导体器件的方法包括以下步骤。将具有彼此相反的第一主表面和第二主表面的碳化硅衬底固定至具有比碳化硅衬底更高柔性的基材。在碳化硅衬底固定至基材的状态下，去除碳化硅衬底的第二主表面一侧上的碳化硅。在碳化硅衬底固定至基材的状态下，在去除了碳化硅的碳化硅衬底的第二主表面上形成电极。基材具有小于或等于碳化硅衬底的第一主表面面积的面积。在固定至基材的步骤中，基材布置在覆盖第一主表面的中心的位置，使得基材不会延伸超过第一主表面的外周。
[0016]根据本发明的制造碳化硅半导体器件的方法，碳化硅衬底固定至基材，使得基材不会延伸超过碳化娃衬底的第一主表面的外周，且在碳化娃衬底固定至基材的状态下在碳化硅衬底的第二主表面上形成电极。因此，当形成电极时，可抑制来自于基材的诸如蒸汽的杂质的产生。因此，因为可抑制由于诸如蒸汽的杂质造成的碳化硅衬底和电极之间接触电阻的增大，因此可制造在碳化硅衬底和电极之间具有低接触电阻的碳化硅半导体器件。
[0017]而且，根据本发明的制造碳化硅半导体器件的方法，碳化硅衬底固定至具有比碳化硅衬底更高柔性的基材。因此，基材可在不对碳化硅衬底施加过度应力的情况下从碳化硅衬底上去除。因此可以在不采用用于基材的去除的溶剂等的情况下，以简单方式制造碳化硅半导体器件。
[0018]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，第一主表面包括外周区，其为从第一主表面的外周向中心在1.5mm内的区域，且中心区由外周区围绕。基材完全覆盖整个中心区。因此，碳化硅衬底的中心区可被基材完全保护。
[0019]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，去除碳化硅的步骤包括研磨步骤。因此碳化硅衬底可有效地具有所需厚度。
[0020]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，去除碳化硅的步骤还包括在研磨步骤之后执行的干蚀刻步骤。在干蚀刻步骤中，去除研磨步骤中形成在第二主表面上的工艺损伤层。因此可进一步降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻。
[0021]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，去除碳化硅的步骤还包括干蚀刻步骤之后执行的溅射蚀刻步骤。因此，可去除干蚀刻步骤中粘附至碳化硅衬底的杂质。因此，可进一步降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻。
[0022]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，碳化硅衬底从干蚀刻步骤直至形成电极的步骤都保持在真空中。因此，可抑制碳化硅衬底的第二主表面的氧化。因此，可进一步降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻。
[0023]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，第二主表面是硅表面。因此，在第二主表面是硅表面的情况下，可降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻。
[0024]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，基材包括基底部以及连接至基底部的粘合部。在固定至基材的步骤中，碳化娃衬底通过粘合部固定至基底部。因此，可以简单方式将碳化硅衬底固定至基材。
[0025]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，基底部由有机化合物制成。因此可提高基材的柔性。
[0026]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，粘合部具有通过加热而降低粘性的特性。因此，可以简单方式从基材上去除碳化硅衬底。
[0027]优选地，在制造碳化硅半导体器件的方法中，粘合部具有通过紫外线照射而降低粘性的特性。因此，可以简单方式从基材上去除碳化硅衬底。
[0028]发明的有益效果
[0029]如上所述显而易见的，根据本发明，可提供制造碳化硅半导体器件的方法，其能降低碳化硅衬底和电极之间的接触电阻并以简单方式制造碳化硅半导体器件。
【附图说明】
[0030]图1是示意性表示通过根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法制造的碳化硅半导体器件的构造的截面示意图。
[0031]图2是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法中采用的碳化硅衬底的构造的透视示意图。
[0032]图3是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法中采用的碳化硅衬底的构造的平面示意图。
[0033]图4是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法中采用的碳化硅衬底的构造的截面示意图。
[0034]图5是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的流程图。
[0035]图6是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的流程图。
[0036]图7是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第一步骤的截面示意图。
[0037]图8是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第二步骤的截面示意图。
[0038]图9是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第三步骤的截面示意图。
[0039]图10是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第四步骤的截面示意图。
[0040]图11是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第五步骤的截面示意图。
[0041]图12是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第六步骤的截面示意图。
[0042]图13是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第七步骤的截面示意图。
[0043]图14是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第八步骤的截面示意图。
[0044]图15是示意性表示根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的第九步骤的截面示意图。
[0045]图16是用于根据本发明一个实施例的制造碳化硅半导体器件的方法的示意性说明的不意图。
【具体实施方式】
[0046]以下将参考【附图说