JP3208319B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
カルエッチングする工程を具備する半導体装置の製造方
法において、その裏面電極の剥離防止に関する。
を図3(A)に示す。パワートランジスタは、N+型基
板1の上に形成したN型エピタキシャル層2の表面にP
型のベース領域3を形成し、P型ベース領域3の表面に
N+型のエミッタ領域4を形成し、P型ベース領域3と
N+型エミッタ領域4に各々コンタクトする電極5を形
成したものである。その上に絶縁膜とボンディングパッ
ドを形成して素子形成が終了し、その後、ウェハの裏面
側をバックグラインドして板厚を薄くし、裏面電極の形
成、ダイシング、ダイボンドと工程を進めることにな
る。なお、6はP+ガードリング、7はN+チャンネル
ストッパである。
ラインド工程を行うが、ウェハ厚みが300ミクロン以
上ある時など、裏面側のN+型基板1の表面濃度を更に
向上して接触抵抗を減じるために、バックグラインド工
程の後にエミッタ拡散などを行うことがある。即ち、ベ
ース拡散を終了した基板1の裏面側をバックグラインド
工程により削り、図3(B)に示すように表面側へのエ
ミッタ拡散と同時にN+基板1表面にも高濃度拡散層8
を形成し、その後コンタクトホールの形成、アルミ電極
5の形成、ジャケット絶縁膜の形成を行い、ここまでの
工程で汚染された基板1表面を清浄化するためにケミカ
ルエッチングを行い、図3(C)に示すように裏面電極
9を形成するものである。
硝酸+酢酸の混合液によるケミカルエッチングを行う
と、基板1の裏面表面が鏡面加工されたように滑らかな
表面となり、裏面電極9との接着力が弱くなるという欠
点が生じた。接着力が弱いと、ウェハをダイシングシー
トに接着、ダイシングを行った後、分割されたチップを
ピックアップするときに、裏面電極9がシリコン表面か
ら剥がれて前記ダイシングシートに残り、組立工程に支
障をきたすという欠点があった。
に鑑みなされたもので、シリコン基板裏面をケミカルエ
ッチングした後、裏面をプラズマ処理して表面を粗面化
する事により、裏面電極の接着強度を増大した半導体装
置の製造方法を提供するものである。
面を参照しながら詳細に説明する。図1(A)を参照し
て、N+基板11の上にコレクタ層としてN型エピタキ
シャル層12を形成したシリコン基板を準備する。エピ
タキシャル層12の表面にP+型のガードリング領域1
3を形成し、続いてP型のベース領域14を形成する。
の上に厚くホトレジスト膜等の絶縁膜を塗布して保護膜
16とし、該保護膜16を作業台上に貼り付けて、基板
11の裏面をバックグラインドする。この工程は研削粒
による研削であるので、表面は凹凸の荒い粗面となる。
また、エピタキシャル層12と基板11とを合わせたウ
ェハ厚みを250ミクロン程度まで研削する。
後、エピタキシャル層12側の酸化膜15をホトエッチ
ングにより開口してリンを選択拡散し、エミッタ領域1
7とチャンネルストッパ18とを形成する。これで素子
形成が完成する。と同時に、拡散炉内でエミッタ拡散時
の不純物が回り込んで基板11裏面側にも拡散され、高
濃度拡散層19を形成する。この高濃度拡散層19は、
エミッタ領域17とほぼ同等に10×10の20乗程度
の不純物濃度で、約5ミクロン程度の拡散深さで形成さ
れる。
12上の酸化膜15にベース・エミッタ電極用のコンタ
クトホールを形成し、アルミニウム層のスパッタ堆積と
パターニングによりアルミ電極20を形成する。アルミ
電極20の形成と同時にエミッタ・ベースボンディング
パッドの形成も行う。電極20の上にパッシベーション
皮膜としてシリコン窒化膜をCVD堆積し、前記ボンデ
ィングパッド上を開口する(図示せず)。
酸の混合液で20秒ほどウェットエッチングする。これ
は基板11裏面表面にバックグラインド工程の後の工程
で付着した不純物(ホトレジスト残査、シリコン窒化
膜、自然酸化膜など)を除去するものである。このと
き、バックグラインド工程で形成されていた細かい凹凸
が、ウェットエッチングにより消滅して、表面の状態が
より鏡面に近い状態になることがSEM解析により確認
されている。なお、エミッタ拡散により形成された高濃
度拡散層19を消滅させてはならない。その後、ウェハ
の裏面側を、CF4ガスまたはCF4+O2の雰囲気中
でプラズマ処理を行い、基板11裏面のシリコン表面
を、前記バックグラインド工程後の状態以上に粗い状態
まで凹凸を形成する。この処理はシリコン表面に形成さ
れた自然酸化膜を除去して直ちに裏面電極21をスパッ
タ又は蒸着堆積する工程と共用しており、バレル式のプ
ラズマ装置で約5分程度、枚葉式のプラズマ装置で約3
0秒の処理を行うことで、シリコン表面に相当の凹凸を
形成できた。
り凹凸を形成した後、直ちに裏面電極21の形成を行
う。裏面電極21は、シリコン側から順に、膜厚500
オングストロームのチタン(Ti)、膜厚1000オン
グストロームのチタン・ニッケル(Ti・Ni)、膜厚
5000オングストロームのニッケル(Ni)、および
膜厚1000オングストロームの金又は銀からなる。チ
タンはシリコン(Si)との密着性のため、金または銀
はダイボンド時の半田接合のため、そしてニッケルはチ
タンと金又は銀との接着性のため。チタン・ニッケルは
半田がチタン層と接触するのを防止する障壁層としての
役割を果たす。裏面電極21は、シリコン表面に凹凸を
形成したので、チタンとシリコンとの接触面積が増大
し、両者の密着力を更に強化できる。
グシートを張り付け、ダイシングラインに沿ってダイシ
ングおよびブレイキングすることによりウェハを個々の
チップに分割し、ダイシングシートを伸張することで個
々のチップを距離的に離間する。そしてダイボンド工程
に移行し、チップを吸着コレットで吸引してダイシング
シートから剥離し、別に用意されたリードフレームのタ
ブ部分に半田で固着する。
されているので上記ダイシングシートからの剥離で裏面
電極21がダイシングシートに残るというような不具合
を回避できる。また、凹凸を形成するためのプラズマ処
理は自然酸化膜の除去と同時に行うので、工程を簡素化
できる。
基板11をウェットエチングにより清浄化した後にプラ
ズマ処理によって表面に凹凸を形成するので、裏面電極
20との密着強度を増大し、後の組立工程において裏面
電極の21の剥離事故という不具合を回避できる。ま
た、凹凸を形成するためのプラズマ処理は自然酸化膜の
除去と同時に行うので、工程を簡素化できる。そして、
基板11裏面側に高濃度拡散層を形成することによっ
て、接触抵抗を低減できるものである。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】半導体ウェハを所望の厚みまでバックグラ
インドを行う工程と、 半導体ウェハの裏面側を少なくとも沸酸と硝酸とを含む
エッチャントでエッチングして、前記バックグラインド
によって形成された凹凸を鏡面に近い状態にする工程
と、 前記半導体ウェハの裏面をプラズマエッチングして表面
に再度凹凸を形成する工程と、 前記半導体ウェハの裏面に裏面電極を形成する工程と、 前記半導体ウェハを分割して個々の半導体チップを形成
する工程と、 前記半導体チップをダイボンドする工程とを具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】半導体ウェハを所望の厚みまでバックグラ
インドを行う工程と、 前記半導体ウェハの表面側に拡散領域を形成し、同時に
前記半導体ウェハの裏面側にも高濃度拡散を行う工程
と、 前記半導体ウェハの裏面側を少なくとも沸酸と硝酸とを
含むエッチャントでエッチングして、前記バックグライ
ンドを行う工程の後の工程で前記半導体ウェハの裏面に
付着した不純物を除去し且つ前記バックグラインドによ
って形成された凹凸を鏡面に近い状態にする工程と、 前記半導体ウェハの裏面をプラズマエッチングして表面
に再度凹凸を形成する工程と、 前記半導体ウェハの裏面に裏面電極を形成する工程と、 前記半導体ウェハを分割して個々の半導体チップを形成
する工程と、 前記半導体チップをダイボンドする工程とを具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】前記裏面電極が、シリコン側から順に、チ
タン/チタン・ニッケル/ニッケル/金、又はチタン/
チタン・ニッケル/ニッケル/銀であることを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方
法。
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JP5770496A JP3208319B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 半導体装置の製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09251965A JPH09251965A (ja) | 1997-09-22 |
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Family
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JP5770496A Expired - Fee Related JP3208319B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 半導体装置の製造方法 |
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1996
- 1996-03-14 JP JP5770496A patent/JP3208319B2/ja not_active Expired - Fee Related
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