特許 7400360 半導体素子の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】半導体素子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20231212BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622L

H01L21/304 631

H01L21/68 N

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019201759

(22)【出願日】2019-11-06

(65)【公開番号】P2021077712

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-10-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104190

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】後藤 雅秀

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／２１７５４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１８６２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９１６８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単結晶半導体基板を用いた半導体素子の製造方法において、
前記単結晶半導体基板の、素子構造が形成されたおもて面に紫外線硬化型接着剤を塗布する第１工程と、
前記おもて面に支持ガラスを貼り合わせる第２工程と、
前記おもて面の中央部および前記中央部の周辺の領域のみに紫外線を照射しつつ、前記おもて面の全面に圧力を加え、前記紫外線硬化型接着剤の一部のみを硬化させる第３工程と、
前記おもて面に加えた圧力を解放し、前記おもて面の全面に紫外線を照射する第４工程と、
を含み、
前記中央部は、前記圧力を加える器具の幾何学的中心から２０％以内の領域であることを特徴とする半導体素子の製造方法。

【請求項2】

前記第３工程では、前記器具に内蔵された紫外線源から紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項3】

前記紫外線源は、前記器具の中央部を含む少なくとも１つ以上の場所に、点状または線状に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項4】

前記第３工程で照射される紫外線の照射量は、前記第４工程で照射される紫外線の照射量より小さいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の半導体素子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、半導体素子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、シリコン（Ｓｉ）や炭化珪素（ＳｉＣ）などからなる単結晶半導体素子では、オン抵抗の低減などを目的として、既存の素子よりも厚さを低減したものが開発されている。薄型半導体素子を作製（製造）する際、一般的には、まず半導体基板のおもて面側に素子構造を形成し、次いで半導体基板の裏面側を研削して、所定の厚さまでに薄化した後に、裏面の素子構造を形成する。

【0003】

ここで、薄化後の半導体基板が２００μｍ～３００μｍ程度の厚さまでであれば、片面にのみ接着剤が塗布された仮固定用の樹脂テープ（例えば、裏面研削テープやＢＧ（Ｂａｃｋｇｒｉｎｄ）テープと通称されるもの）が、適用可能である。一方、薄化後の半導体基板の厚さが１００μｍ以下になると、テープ支持では均一な厚さに加工することが困難になるため、通常はガラスのような硬い材質のものを支持体とし、典型的には紫外線硬化型の接着剤を使って、半導体基板との貼り付けを行った後に薄化を行っている（例えば、下記特許文献１参照）。

【0004】

図１２は、従来の半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法を示すフローチャートである。まず、半導体基板のおもて面側に素子構造を形成し、半導体基板のおもて面に紫外線硬化型接着剤を塗布する（ステップＳ１１）。次に、半導体基板の裏面を静電チャックに吸着させる（ステップＳ１２）。次に、押圧プレート直下に支持ガラスを保持させる（ステップＳ１３）。次に、気泡が入らないように、真空中（例えば、真空チャンバー内）で押圧プレートを押しつけ、支持ガラスと半導体基板とを貼り合わせる（ステップＳ１４）。次に、大気開放後、押圧プレートを元の位置に戻し、静電チャックの吸着を解除する（ステップＳ１５）。次に、支持ガラス全面に紫外線を照射して固定を行う（ステップＳ１６）。これにより、半導体基板のおもて面に支持ガラスが張り合わされる。

【0005】

また、保持基板の上面に接着剤を塗布し、保持基板に塗布された接着剤の上に、板状物の凸面側を上にして板状物を載置し、板状物の中央付近に押圧部材を位置づけて板状物の凸面に上方から押し当て、保持基板側に押圧して所定時間保持することで、湾曲した板状物を平坦に固定する方法が公知である（例えば、下記特許文献２参照）。

【0006】

また、半導体材料の単結晶からなる第１基板と第１基板の反りを抑制するための第２基板とを接合する際に、第２基板上に均一な厚さに紫外線硬化樹脂膜を形成し、半乾燥の状態で第１基板を貼り合わせ、第２基板側から紫外線を照射することにより、硬化を進行させて両基板を接合させる方法が公知である（例えば、下記特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００４－０６４０４０号公報

【文献】特開２０１１－０２５３３８号公報

【文献】特開２０１７－１１２３３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ここで、大電力を取り扱う半導体素子（例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲート型電界効果トランジスタ））では、大電流や急激な温度変化に耐えるため、半導体基板のおもて面側に形成される電極層や層間絶縁膜層の膜厚を、数μｍ～数十μｍと厚くする必要がある。その結果、半導体基板のおもて面側には大きな圧縮応力が発生し、半導体基板のおもて面側の素子構造をすべて形成し終わった段階で、半導体基板の反りが２００ｎｍ（裏面側に凸）に達する場合もある。特に、炭化珪素は熱履歴が大きいため、炭化珪素半導体基板の反りが大きくなる。

【0009】

図１２のフローチャートでは、半導体基板と支持ガラスとの貼り合わせを行うまで、半導体基板は静電チャックに吸着され、ほぼ平坦な形状に矯正されている。しかしながら、上記のような極端に大きな反りが存在していると、静電チャックの吸着を解除してから紫外線照射を開始するまでの僅かな時間で、半導体基板が元の形に戻ろうとする結果、中央付近が膨らんでしまい、貼り付け後の半導体基板において、面内厚みばらつき（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が悪化するという課題がある。例えば、直径６インチの半導体基板で、反りの大きさが概ね３００μｍ以上を超えると、支持ガラスを貼り付けてから紫外線の照射が始まるまでの間に、半導体基板が元の形に戻ろうとする結果、半導体基板の中央付近が膨らんでしまい、貼り合わせ後の半導体基板のＴＴＶが悪化する。

【0010】

図１３は、従来の半導体素子の製造方法において、中央付近が膨らんだ単結晶炭化珪素基板を示す断面図である。図１３では、反りにより中央付近Ｔが膨らんだ単結晶炭化珪素基板１０１に、紫外線硬化型接着剤１０３で支持ガラス１０６を接着した状態を示している。

【0011】

貼り合わせ後の半導体基板のＴＴＶが、概ね１５μｍを超えると、半導体基板の裏面研削を行う際、半導体基板の中央付近にのみ砥石の押し寸け圧が集中し、半導体基板が破損する場合がある。

【0012】

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、大きな反りが存在している半導体基板に対して、支持ガラスを貼り付けた後のＴＴＶを減少させることができる半導体素子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】

【0013】

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体素子の製造方法は、次の特徴を有する。単結晶半導体基板を用いた半導体素子の製造方法である。まず、前記単結晶半導体基板の、素子構造が形成されたおもて面に紫外線硬化型接着剤を塗布する第１工程を行う。次に、前記おもて面に支持ガラスを貼り合わせる第２工程を行う。次に、前記おもて面の中央部および前記中央部の周辺の領域のみに紫外線を照射しつつ、前記おもて面の全面に圧力を加え、前記紫外線硬化型接着剤の一部のみを硬化させる第３工程を行う。次に、前記おもて面に加えた圧力を解放し、前記おもて面の全面に紫外線を照射する第４工程を行う。前記中央部は、前記圧力を加える器具の幾何学的中心から２０％以内の領域である。

【0014】

また、この発明にかかる半導体素子の製造方法は、上述した発明において、前記第３工程では、前記器具に内蔵された紫外線源から紫外線を照射することを特徴とする。

【0015】

また、この発明にかかる半導体素子の製造方法は、上述した発明において、前記紫外線源は、前記器具の中央部を含む少なくとも１つ以上の場所に、点状または線状に設けられていることを特徴とする。

【0016】

また、この発明にかかる半導体素子の製造方法は、上述した発明において、前記第３工程で照射される紫外線の照射量は、前記第４工程で照射される紫外線の照射量より小さいことを特徴とする。

【0017】

上述した発明によれば、圧力を加えたままの状態で、単結晶炭化珪素基板と支持ガラスの仮固定を行っている。これにより、押圧プレートによる圧力が解放された状態で、単結晶炭化珪素基板に復元力が働いたとしても、単結晶炭化珪素基板の中央部が膨らむことを防ぐことができる。このため、単結晶炭化珪素基板に大きな反りが存在している場合でも単結晶炭化珪素基板と支持ガラスとを貼り付けた後のＴＴＶを大幅に改善させることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明にかかる半導体素子の製造方法によれば、大きな反りが存在している半導体基板に対して、支持ガラスを貼り付けた後のＴＴＶを減少させるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法を示すフローチャートである。

【図2】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その１）。

【図3】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その２）。

【図4】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その３）。

【図5】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その４）。

【図6】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その５）。

【図7】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である（その６）。

【図8】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、小型紫外線源の配置を示す平面図である（その１）。

【図9】実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、小型紫外線源の配置を示す平面図である（その２）。

【図10】実施の形態にかかる珪素半導体素子の製造方法において、小型紫外線源の配置を示す平面図である（その３）。

【図11】実施例にかかる珪素半導体素子の製造方法および従来例の半導体素子の製造方法において、貼り付け後のＴＴＶを示す表である。

【図12】従来の半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法を示すフローチャートである。

【図13】従来の半導体素子の製造方法において、中央付近が膨らんだ単結晶炭化珪素基板を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる半導体素子の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。発明者は、上記課題を解決するべく検討を重ねた結果、半導体基板に支持ガラスを貼り合わせた後、押圧プレートを用いて面内全域に所定の圧力を加えている間に、中央を含む少なくとも１つ以上の場所に、局所的に紫外線を照射し、半導体基板と支持ガラスとの仮固定を行うことで、貼り合わせ後のＴＴＶの悪化を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0021】

（実施の形態）
実施の形態にかかる半導体素子の製造方法では、まず、一般的な方法で、単結晶炭化珪素基板１のおもて面１ａ側のデバイス構造を全て作り込む。次に、単結晶炭化珪素基板１の薄化のために単結晶炭化珪素基板１に支持ガラス６を貼り付ける。図１は、実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法を示すフローチャートである。また、図２～図７は、実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、支持ガラスを貼り付ける方法の途中の状態を示す断面図である。

【0022】

まず、スピンコーティングなどの方法を用いて、単結晶炭化珪素基板１のおもて面１ａに紫外線硬化型接着剤３を塗布する（ステップＳ１、第１工程）。図２は、スピンコーター８上に半導体基板を搭載し、単結晶炭化珪素基板１に紫外線硬化型接着剤３を塗布した直後の状態を示す。スピンコーティングとは、スピンコーター８上で基板を高速に回転させる事により遠心力で薄膜を構成する方法である。また、紫外線硬化型接着剤３は、紫外線照射により短時間で硬化する接着剤である。紫外線硬化型接着剤３は、アクリル系やエポキシ系のいずれも使用可能であり、色や硬度の条件は特に問わない。

【0023】

次に、単結晶炭化珪素基板１の裏面を静電チャック４に吸着させる（ステップＳ２）。図３は、静電チャック４に吸着させた直後の状態を示す。静電チャック４とは、電圧を印加し電極と対象物間に発生したクーロン力によって、単結晶炭化珪素基板１等の基板を吸着する器具であり、裏面のみで基板を把持することができ、真空プロセスでの使用が可能である。

【0024】

次に、図４に示すように、押圧プレート５直下に支持ガラス６を保持させる（ステップＳ３）。図４は、押圧プレート５直下に支持ガラス６を保持させている状態を示す。具体的には、単結晶炭化珪素基板１の直上に、圧力調整機構を備えた押圧プレート５を配置し、さらに、押圧プレート５の直下に、支持ガラス６を水平に保持する。支持ガラス６は、押圧プレート５の側面に設けられた爪（不図示）により、固定されている。この段階では、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６とは、互いに数ｍｍ離れた状態である。単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６とはそれぞれの面が平行に配置される。例えば、単結晶炭化珪素基板１および支持ガラス６の幾何学的中心点から、各々の垂線を延ばした時、両者のずれは±０．５ｍｍ以内に収まっていることが望ましい。また、押圧プレート５は、平坦な底面を有し、単結晶炭化珪素基板１と相似形を有し、単結晶炭化珪素基板１のおもて面に一様な圧力を加えることができる器具である。支持ガラス６は、紫外線を透過可能なガラス板であり、単結晶炭化珪素基板１と略同形状である。さらに、研削時の被研削体の反りを防止するために十分な剛性を有する厚さであることが好ましい。また、紫外線を透過可能であり、十分な剛性があれば、支持ガラス６は、他の材料、例えばアクリル板であることも可能である。

【0025】

次に、支持ガラス６と紫外線硬化型接着剤３との間に、気泡の混入を避けるため、単結晶炭化珪素基板１および支持ガラス６の周囲を低～中真空（概ね１０～１０００Ｐａ程度）とした上で、図５に示すように、押圧プレート５を図５の矢印の方向に押しつけ、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６とを貼り合わせる（ステップＳ４、第２工程）。なお、本明細書では、貼り合わせは、互いの面が単に接触している状態を示し、貼り付けが互いの面を接着剤で固定した状態を示している。

【0026】

図５は、押圧プレート５を押しつけた直後の状態を示す。押圧プレート５を押しつける圧力は、小さすぎると支持ガラス６が傾くなどしてＴＴＶが悪化し、また大きすぎると単結晶炭化珪素基板１の端部から紫外線硬化型接着剤３がはみ出す場合があるため、概ね、２．５ｋＰａ以上１０．０ｋＰａ以下の範囲に、設定することが望ましい（ただし、必ずしもこの範囲に設定されるものではない）。

【0027】

次に、圧力を加えたままの状態で、押圧プレート５に内蔵された小型紫外線源５ａから、局所的に紫外線を照射し、小型紫外線源から照射された紫外線５ｂにより、紫外線硬化型接着剤３の一部（図６の硬化した紫外線硬化型接着剤３ａ）を硬化させて単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との仮固定を行う（ステップＳ５、第３工程）。小型紫外線源５ａによる紫外線の照射は、単結晶炭化珪素基板１側からでは、炭化珪素が紫外線を吸収するため、支持ガラス６面側から行う。図６は、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との仮固定を行った直後の状態を示す。

【0028】

小型紫外線源５ａで仮固定を行う際は、単結晶炭化珪素基板１の反りの戻りを最も強力に食い止められる押圧プレート５の中央部に、硬化した紫外線硬化型接着剤３ａを少なくとも１つ設ける必要がある。このため、小型紫外線源５ａによる照射は少なくとも中央部を含む領域に行う。ここで、押圧プレート５の中央部とは、略円形の押圧プレート５の幾何学的中心から２０％以内、より好ましくは１０％以内の領域である。例えば、押圧プレート５の半径をＲとすると、中央部は、中心が押圧プレート５の幾何学的中心であり、半径が０．２Ｒ、より好ましくは０．１Ｒの円内の領域である。

【0029】

この仮固定により、押圧プレート５による圧力が解放された状態で、単結晶炭化珪素基板１に復元力が働いたとしても、単結晶炭化珪素基板１の中央部が膨らむことを防ぐことができる。このため、単結晶炭化珪素基板１に大きな反りが存在している場合に、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６とを貼り付けたとしても、中央部が膨らんでしまうことがなく、貼り付け後のＴＴＶを大幅に改善することができる。

【0030】

また、小型紫外線源５ａは、押圧プレート５を押しつけ、支持ガラス６と紫外線硬化型接着剤３とが接触した後に、小型紫外線源５ａの電源をオンにして照射するのが好ましい。また、紫外線硬化型接着剤３が硬化するのに時間を要し、小型紫外線源５ａが離れていると、紫外線によるエネルギーも小さいため、電源をオンにして、照射状態のまま押圧プレート５を押しつけ、支持ガラス６と紫外線硬化型接着剤３とを接触させることも可能である。また、この段階での紫外線の照射量は小さすぎると紫外線硬化型接着剤３が硬化せず、逆に大きすぎると紫外線源の巨大化や点灯時間の長期化に繋がるため、概ね１Ｊ／ｃｍ²以上２Ｊ／ｃｍ²以下の範囲に設定することが望ましい（ただし、必ずしもこの範囲に設定されるものではない）。

【0031】

また、仮固定に用いる小型紫外線源５ａは、後述するステップＳ７の本固定に用いられる高出力紫外線源ほど高出力である必要はなく、たとえば、既存の押圧プレート５に紫外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を組み込むなどの小規模の改造を施すだけで実現可能であり、追加費用を抑制することができる。例えば、押圧プレート５に穴を空け、穴に小型紫外線源５ａを埋め込むことで実現できる。ここで、押圧プレートにあけた穴が小さく、単結晶炭化珪素基板１や支持ガラス６の平坦性に影響を及ぼさないのであれば、その穴は埋め戻す必要はない。また、押圧プレート５を石英等の紫外線を透過する材料から形成した場合、押圧プレート５の上部から紫外線を照射することができる。

【0032】

ここで、図８～図１０は、実施の形態にかかる半導体素子の製造方法において、小型紫外線源の配置を示す平面図である。図８は、押圧プレート５の中央部のみに小型紫外線源５ａを配置した場合を下（支持ガラス６との接着面側）から見た平面図である。また、図９は、押圧プレート５の中央部を含む１７点に小型紫外線源５ａを配置した場合を下から見た平面図である。また、図１０は、押圧プレート５の中央部から放射状に伸びるスリット状の小型紫外線源５ａを配置した場合を下から見た平面図である。

【0033】

仮固定の効果をより確実なものとするためには、例えば、図９のように点状に小型紫外線源５ａを複数設けることが好ましい。また、図１０のようにスリット状に小型紫外線源５ａを複数設けることも好ましい。小型紫外線源５ａは、多く設けるほど仮固定の位置が増えるため、小型紫外線源５ａの数は多い方が好ましい。

【0034】

いずれの場合でも押圧プレート５の中央部が含まれていればよく、また、必ずしも図示した例に限定されるものではない。また、小型紫外線源５ａを複数設ける場合、仮固定の照射は同時に行ってもよいが、反りの戻りを最も強力に食い止められる押圧プレート５の中央部から照射を行うようにしてもよい。

【0035】

次に、大気開放後、押圧プレート５を元の位置に戻し、静電チャック４の吸着を解除する（ステップＳ６）。押圧プレート５で圧力を加え続けると紫外線硬化型接着剤３が単結晶炭化珪素基板１の側面から外にはみ出してくるために、押圧プレート５を元の位置に戻し、圧力を解放させている。

【0036】

次に、押圧プレート５を離し、一体化した単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６を、上記小型紫外線源５ａとは別に設けられた、高出力紫外線源７の直下へと移動させ、面内全域に紫外線照射を行って、高出力紫外線源７から照射された紫外線７ａで紫外線硬化型接着剤３の全体を硬化させ、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との本固定を行う（ステップＳ７、第４工程）。図７は、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との本固定を行った直後の状態を示す。

【0037】

この段階での紫外線の照射量は、紫外線硬化型接着剤３を完全に硬化させる必要があるため、概ね２Ｊ／ｃｍ²以上４Ｊ／ｃｍ²以下の範囲に設定することが望ましい（ただし、必ずしもこの範囲に設定されるものではない）。

【0038】

これにより、本フローチャートによる一連の処理は終了する。本フローチャートを実行することにより、単結晶炭化珪素基板１に支持ガラス６が貼り付けられる。この後、単結晶炭化珪素基板１をバックグラインドで薄化した後、単結晶炭化珪素基板１に裏面構造を形成し、単結晶炭化珪素基板１を個別化することにより、炭化珪素半導体素子を製造することができる。

【0039】

（実施例および比較例）
次に、比較例としての従来の小型紫外線源５ａによる仮固定がない条件と、実施例として上記方法により図９の配置による小型紫外線源５ａで仮固定を行った条件とで、単結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との貼り付けを行った。図１１は、実施例にかかる珪素半導体素子の製造方法および従来例の半導体素子の製造方法において、貼り付け後のＴＴＶを示す表である。ここでのＴＴＶは、単結晶炭化珪素基板１を、上面が平らな台上に単結晶炭化珪素基板１の裏面が台の上面と接するように設置して、台の上面から単結晶炭化珪素基板のおもて面との距離を複数の位置、例えば１７点で測定した測定値の最大値と最小値との差である。

【0040】

ここで、貼り付け前の単結晶炭化珪素基板１（おもて面側デバイス構造形成済み）の面内平均厚さは３８８．４μｍであり、反りの大きさは２６９．４μｍであった。反りの大きさは、単結晶炭化珪素基板１の裏面の最も高い部分と最も低い部分との高さの差である（例えば、図１３の差Ｓ）。上記小型紫外線源の有無による影響のみを見るため、単結晶炭化珪素基板１に支持ガラス６を貼り付けし、ＴＴＶを測定した後、支持ガラス６および紫外線硬化型接着剤３を除去し、単結晶炭化珪素基板１の再利用を行っている。

【0041】

図１１は、比較例と実施例における、貼り付け後のＴＴＶの値を一覧にしたものである。 比較例の値は、１２．１μｍと裏面研削で半導体基板の破損を招く恐れのある水準（１５μｍ）にまでは達していないものの非常に大きな値となっている。これに対し、実施例の値は、５．７μｍと比較例の半分以下に留まっており、局所的に紫外線を照射して結晶炭化珪素基板１と支持ガラス６との仮固定を行うことで、貼り付け後のＴＴＶが減少していることがわかる。

【0042】

以上、説明したように、実施の形態にかかる半導体素子の製造方法によれば、圧力を加えたままの状態で、単結晶炭化珪素基板と支持ガラスの仮固定を行っている。これにより、押圧プレートによる圧力が解放された状態で、単結晶炭化珪素基板に復元力が働いたとしても、単結晶炭化珪素基板の中央部が膨らむことを防ぐことができる。このため、単結晶炭化珪素基板に大きな反りが存在している場合でも単結晶炭化珪素基板と支持ガラスとを貼り付けた後のＴＴＶを大幅に改善させることができる。

【0043】

以上において本発明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であり、上述した各実施の形態において、例えば各部の寸法や不純物濃度等は要求される仕様等に応じて種々設定される。また、上述した各実施の形態では、ワイドバンドギャップ半導体として炭化珪素を用いた場合を例に説明しているが、炭化珪素以外の例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）などのワイドバンドギャップ半導体にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0044】

以上のように、本発明にかかる半導体装置は、インバータなどの電力変換装置や種々の産業用機械などの電源装置や自動車のイグナイタなどに使用されるパワー半導体装置に用いられる半導体素子の製造方法に有用である。

【符号の説明】

【0045】

１、１０１ 単結晶炭化珪素基板
１ａ 単結晶炭化珪素基板のおもて面
３、１０３ 紫外線硬化型接着剤
３ａ 硬化した紫外線硬化型接着剤
４ 静電チャック
５ 押圧プレート
５ａ 押圧プレートに内蔵された小型紫外線源
５ｂ 小型紫外線源から照射された紫外線
６、１０６ 支持ガラス
７ 高出力紫外線源
７ａ 高出力紫外線源から照射された紫外線
８ スピンコーター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】