特開2023-181546IP Force 特許公報全文掲載

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この発明は、炭化珪素半導体装置の製造方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】オーミック電極とオーミック電極上に形成される領域との密着性を向上させ、長期信頼性を有する炭化珪素半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、半導体基板上に半導体素子２０を形成する第１工程と、半導体素子２０の裏面の粗さ（Ｒａ）を２ｎｍ以上１０ｎｍ未満に研磨する第２工程と、研磨後の半導体素子２０の裏面に、モリブデンとニッケル、または、チタンとニッケルをこの順で堆積させる第３工程と、堆積後、レーザーアニールにより、ニッケルシリサイドとチタンカーバイド、またはニッケルシリサイドとモリブデンカーバイドから構成されたオーミック電極２１を形成する第４工程と、を含む。
【選択図】図２

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

文献では、炭化珪素半導体基板の裏面に一様にシリサイド層が形成されるように図示されている。しかし、実際には、炭化珪素半導体基板の裏面の研磨状況により、シリサイド層の厚さにムラが生じる。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、半導体基板に半導体素子を形成する第１工程を行う。次に、前記半導体素子の裏面の粗さ（Ｒａ）を２ｎｍ以上１０ｎｍ未満に研磨する第２工程を行う。次に、前記研磨後の前記半導体素子の裏面に、モリブデンとニッケル、または、チタンとニッケルをこの順で堆積させる第３工程を行う。次に、前記・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、オーミック電極とオーミック電極上に形成される領域との密着性を向上させ、長期信頼性を有するという効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 実施の形態にかかるパワー半導体モジュールの構成を示す断面図である。
【図2】 実施の形態にかかるパワー半導体モジュールの裏面電極部の構成を示す断面図である。
【図3A】 ＭｏＮｉシリサイド層の断面の全体像を示す図である。
【図3B】 ＭｏＮｉシリサイド層の断面の全体像を示す図である。
【図4A】 ＭｏＮｉシリサイド層の図３Ａの点線部分の拡大像を示す図である。
【図4B】 ＭｏＮｉシリサイド層の図３Ｂの点線部分の拡大像を示す図である。
【図5A】 レーザーの重なり０／０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面像を示す図である。
【図5B】 レーザーの重なり０／０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面の拡大像を示す図である。
【図5C】 レーザーの重なり０／０でのＭｏＮｉシリサイド層の断面像を示す図である。
【図6A】 レーザーの重なり３３／３３でのＭｏＮｉシリサイド層の表面像を示す図である。
【図6B】 レーザーの重なり３３／３３でのＭｏＮｉシリサイド層の表面の拡大像を示す図である。
【図6C】 レーザーの重なり３３／３３でのＭｏＮｉシリサイド層の断面像を示す図である。
【図7A】 レーザーの重なり６７／５０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面像を示す図である。
【図7B】 レーザーの重なり６７／５０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面の拡大像を示す図である。
【図7C】 レーザーの重なり６７／５０でのＭｏＮｉシリサイド層の断面像を示す図である。
【図8A】 レーザーの重なり６７／６７でのＭｏＮｉシリサイド層の表面像を示す図である。
【図8B】 レーザーの重なり６７／６７でのＭｏＮｉシリサイド層の表面の拡大像を示す図である。
【図8C】 レーザーの重なり６７／６７でのＭｏＮｉシリサイド層の断面像を示す図である。
【図9A】 レーザーの重なり８０／８０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面像を示す図である。
【図9B】 レーザーの重なり８０／８０でのＭｏＮｉシリサイド層の表面の拡大像を示す図である。
【図9C】 レーザーの重なり８０／８０でのＭｏＮｉシリサイド層の断面像を示す図である。
【図10】 レーザーの重なりとシリサイドが薄い第２領域との関係を示すグラフである。
【図11】 実施の形態にかかるパワー半導体モジュールの裏面電極の製造途中の状態を示す断面図である（その１）。
【図12】 実施の形態にかかるパワー半導体モジュールの裏面電極の製造途中の状態を示す断面図である（その２）。
【図13】 実施の形態にかかるパワー半導体モジュールの裏面電極の製造途中の状態を示す断面図である（その３）。
【図14A】 レーザー照射前のＭｏ膜およびＮｉ膜の断面像を示す図である。
【図14B】 レーザー照射前のＭｏ膜およびＮｉ膜の図１４Ａの点線部分の断面像を示す図である。

選択図 図2出願人が指定した本件の代表的な図

１ パワー半導体チップ ２ 絶縁基板 ３ａ、３ｂ、３ｃ 接合材 ４ 電極パターン ５ 金属基板 ６ リードフレーム配線 ７ 樹脂ケース ８ 封止樹脂 ９ 金属端子 １０ 金属ワイヤ １２ 積層基板 ２０ 炭化珪素半導体素子 ２１ オーミック電極 ２２ Ｔｉ膜 ２３ Ｎｉ／Ａｕ膜 ２４ はんだ ３０ シリサイドが厚い第１領域 ３１ シリサイドが薄い第２領域 ３２ Ｍｏ膜 ３３ Ｎｉ膜 ３４ ダメージ層

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