JP2010529646A5 - - Google Patents

Claims (36)

1. 炭化ケイ素パワーデバイスを作製する方法であって、
   ｎ型炭化ケイ素基板上でｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を形成すること、
   前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素パワーデバイス構造を形成すること、
   前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去すること、および、
   露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上でオーミック接触部を形成すること
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することの前に、前記炭化ケイ素パワーデバイス構造をキャリア基板に接着することが先行し、ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することの後に、前記炭化ケイ素パワーデバイス構造を前記キャリア基板から剥離することが続くことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素パワーデバイス構造を形成することは、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上でｎチャネル炭化ケイ素ＤＭＯＳＦＥＴ構造を形成し、それにより、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上の前記ｎチャネル炭化ケイ素ＤＭＯＳＦＥＴ構造がｎチャネル炭化ケイ素ＩＧＢＴ構造をもたらすことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、前記ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることの前に、前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることが先行し、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることは、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、薄くされた前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することの前に、前記炭化ケイ素パワーデバイスをキャリア基板に接着することが先行し、ｎ型炭化ケイ素基板全体を除去することの後に、前記炭化ケイ素パワーデバイスを前記キャリア基板から剥離することが続くことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることを含み、
   露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上でオーミック接触部を形成することは、前記少なくとも１つのビア内でオーミック接触部を形成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることの前に、前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることが先行し、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることは、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、薄くされた前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上でオーミック接触部を形成することは、
    露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすること、および、
    前記メタライゼーションの少なくとも一部をレーザアニールすること
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすることは、露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上で、アルミニウムを含む第１の層と、チタンを含む第２の層と、ニッケルを含む第３の層とを順次形成することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすることは、露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上で、アルミニウムを含む層を形成することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素パワーデバイス構造を形成することは、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上でｐ型炭化ケイ素パワーデバイス構造を形成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることの前に、前記炭化ケイ素パワーデバイス構造をキャリア基板に接着することが先行し、前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることの後に、前記炭化ケイ素パワーデバイス構造を前記キャリア基板から剥離することが続くことを特徴とする請求項９に記載の方法。
15. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素パワーデバイス構造を形成している間に、かつ／または形成する前に実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、ビア内で前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を貫通して少なくとも１つのビアをエッチングすることを含み、
    露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上でオーミック接触部を形成することは、前記少なくとも１つのビア内でオーミック接触部を形成することを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
17. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上でオーミック接触部を形成することは、
    露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすること、および、
    前記メタライゼーションの少なくとも一部をレーザアニールすること
    を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
18. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすることは、露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上で、アルミニウムを含む第１の層と、チタンを含む第２の層と、ニッケルを含む第３の層とを順次形成することを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部をメタライゼーションすることは、露出されている前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の少なくとも一部の上で、アルミニウムを含む層を形成することを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
20. 前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることの前に、前記炭化ケイ素パワーデバイスをキャリア基板に接着することが先行し、前記ｎ型炭化ケイ素基板を薄くすることの後に、前記炭化ケイ素パワーデバイスを前記キャリア基板から剥離することが続くことを特徴とする請求項６に記載の方法。
21. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層を露出するように、前記ｎ型炭化ケイ素基板を少なくとも部分的に除去することは、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素ＤＭＯＳＦＥＴ構造を形成した後で実施されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
22. 前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上で炭化ケイ素パワーデバイスを形成することは、間にｐ−ｎ接合を形成するように前記ｐ型エピタキシャル炭化ケイ素層上でｎ型炭化ケイ素層を直接エピタキシャル形成することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
23. 第１および第２の反対側の面を含むｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層と、
    前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の前記第２の面上の炭化ケイ素パワーデバイス構造と、
    前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の前記第１の面の少なくとも一部分の上に直接あるオーミック接触部と
    を備えることを特徴とする炭化ケイ素パワーデバイス。
24. 前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面の少なくとも前記一部分を露出するように基板を通って延びる少なくとも１つのビアを含む、前記第１の面上のｎ型炭化ケイ素基板をさらに備え、
    前記オーミック接触部は、前記少なくとも１つのビア内で、また露出されている前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面の少なくとも前記一部分の上に直接延びることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
25. 前記オーミック接触部は金属接点を含むことを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
26. 前記金属接点は、レーザアニールされた部分をその中に含むことを特徴とする請求項２５に記載のデバイス。
27. レーザアニールされた部分をその中に含む前記金属接点は、前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面上に直接あるアルミニウムを含む第１の層と、前記第１の層上のチタンを含む第２の層と、前記第２の層上のニッケルを含む第３の層とを含むことを特徴とする請求項２６に記載のデバイス。
28. レーザアニールされた部分をその中に含む前記金属接点は、前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面上に直接あるアルミニウムを含む層を含むことを特徴とする請求項２６に記載のデバイス。
29. 前記炭化ケイ素パワーデバイス構造は、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層の前記第２の面上に直接、ｎチャネル炭化ケイ素ＤＭＯＳＦＥＴ構造を備え、その結果、前記ｎチャネル炭化ケイ素ＤＭＯＳＦＥＴ構造およびｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層がｎチャネル炭化ケイ素ＩＧＢＴ構造をもたらすことを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。
30. 前記炭化ケイ素パワーデバイス構造は、前記ｐ型炭化ケイ素エピタキシャル層上のｐ型炭化ケイ素パワーデバイス構造を備えることを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
31. 前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面の少なくとも前記一部分を露出するように基板を貫通して延びる少なくとも１つのビアを含む、前記第１の面上のｎ型炭化ケイ素基板をさらに備え、
    前記オーミック接触部は、前記少なくとも１つのビア内で、また露出されている前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面の少なくとも前記一部分の上に直接延びることを特徴とする請求項２９に記載のデバイス。
32. 前記オーミック接触部は金属接点を含むことを特徴とする請求項２９に記載のデバイス。
33. 前記金属接点は、レーザアニールされた部分をその中に含むことを特徴とする請求項３２に記載のデバイス。
34. レーザアニールされた部分をその中に含む前記金属接点は、前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面上に直接あるアルミニウムを含む第１の層と、前記第１の層上のチタンを含む第２の層と、前記第２の層上のニッケルを含む第３の層とを含むことを特徴とする請求項３３に記載のデバイス。
35. レーザアニールされた部分をその中に含む前記金属接点は、前記ｐ型炭化ケイ素層の前記第１の面上に直接あるアルミニウムを含む層を含むことを特徴とする請求項３３に記載のデバイス。
36. 前記炭化ケイ素パワーデバイス構造は、間にｐ−ｎ接合を形成するように前記ｐ型エピタキシャル炭化ケイ素層の前記第２の面上に直接あるｎ型炭化ケイ素エピタキシャル層を備えることを特徴とする請求項２３に記載のデバイス。