JP2017509136A - 双方向デバイス製造のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2013年12月11日に出願された第61/914,491号の優先権を主張し、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
また、2014年1月21日に出願された第61/929,874号の優先権を主張し、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
また、2014年1月17日に出願された第61/928,644号の優先権を主張し、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、半導体デバイスの製造に関し、より具体的には、両面双方向半導体デバイスの製造に関する。
参照により本明細書に組み込まれる、所有者共通かつ同時係属中の出願第14/313,960号は、新規の双方向バイポーラトランジスタを教示し、これはB−TRANとして知られる。B−TRANは、各面に少なくとも2つの導線を有する3層4端子双方向バイポーラトランジスタである。B−TRANの各面上の1つの接合部は、印加電圧の極性に応じて、エミッタまたはコレクタとして機能する。従来、B−TRANおよび双方向のIGBTなどの両面デバイスの製造は、複雑で高価である。なぜなら従来の製造のほとんどが、ウエハの各面上に多数の電極を設けることを許容にするように設計されていないためである。
本願は、数ある技術革新の中で、デバイスの各面に複数の導線を形成することができる両面半導体デバイスを製造する方法を教示する。
本願はまた、数ある技術革新の中で、デバイスの各面に複数の導線を形成することができる両面半導体デバイスを製造するためのシステムを動作させるための方法を教示する。
本願の多数の革新的な教示を、現在好ましい(限定ではなく例としての)実施形態を特に参照して説明する。本願は、いくつかの発明を説明するが、以下の記載のいずれも、全体として、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
本発明の革新的な技術は、とりわけ両面半導体デバイス、特に有利には垂直方向に対称的な両面半導体デバイスの製造のための革新的な方法を教示する。
アルミニウムベースの金属被覆系を使用する場合、従来のシリコンウエハが不可逆的な損傷を受けることのない最大の温度は、約450〜500°Cの範囲である。この温度範囲を超えると、アルミニウムは、シリコンと相互作用し、漏れ、短絡、および他の周知の障害を引き起こし始める。したがって、金属堆積(deposition)は、好ましくは、中温処理の開始を特徴付け、中温は、ウエハに損傷を与え得る温度より低い温度に定義され得る。
現在最も好ましいサンプル実施形態では、低温は、およそはんだの溶融温度未満である。
一サンプル実施形態では、製造は、図3Aにおいて、p型半導体ウエハ301の面321の高温処理とともに始まる。この高温処理は、例えば、熱酸化、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、高温アニールおよびドーパントの導入前に発生する他の処理などの操作を含むことができる。任意の終端構造が、最も好ましくは、処理のこの段階で形成される。n型ドーパント303およびp型ドーパント305は、最も好ましくは、これらの高温処理の最後にウエハ301に導入される。面321のこの段階の高温処理は、高温ドーパント拡散工程が型通りに実行される直前で停止する。面321は、二酸化ケイ素層335によって覆われる。
別のサンプル実施形態では、保護層307は、例えば保護層のサンドイッチ、例えばCVDシリコン窒化物の層によって分離された二層のCVD二酸化ケイ素、であり得る。
図3Gに見られるように、中温処理は、その後、面323上で実行される。中温処理は、例えば、面323上で、N+領域311およびP+領域313それぞれの上に金属コンタクトパッド315および317を形成するためのマスク金属蒸着およびエッチングを含むことができる。金属コンタクトパッド315および317は、酸化物層335を介して各領域311および313に接する。中温処理は、例えば、コンタクトパッド315および317のパッシベーションを含むこともできる。上述のように、一旦、金属パッド315および317が存在するようになると、高温処理は、通常、発生しない。
様々な実施形態における、開示された技術革新は、少なくとも以下の利点の1つ以上を提供する。ただし、これらの利点のすべてが、開示された技術革新の1つ1つから生じるわけではなく、この利点の一覧は、記載された種々の発明を制限するものではない。
・両面上に同様の許容可能な深さまでドーパントを拡散させる。
・デバイスの両面での複数の活性領域および複数の電極の効率的な製造を可能にする。
必ずしも全てではないいくつかの実施形態によれば、両面半導体デバイス製造のための方法およびシステムが提供される。各面に複数の導線を有するデバイスを、高温耐性ハンドルウエハおよび中温耐性のハンドルウエハを用いて製造することができる。ドーパントは、単一の長い高温拡散工程が両面においてほぼ等しい深さまですべてのドーパントを拡散させる少し前に、両面に導入することができる。すべての高温処理が、ハンドルウエハなしで、または高温ハンドルウエハを貼り付けた状態で発生する。中温ハンドルウエハが取り付けられると、高温処理工程は発生しない。高温は、アルミニウム系金属被膜の存在下においてデバイスに損傷を与え得るものであると考えることができる。
当業者に認識されるように、本願に記載された革新的な概念は、非常に広い範囲の用途にわたって変更するおよび変形することができるため、特許の主題の範囲は、与えられた特定の代表的な教示のいずれによっても限定されるものではない。添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内に入るそのような代替、修正および変形の全てを包含することが意図されている。
いくつかの現在の好ましい実施形態では、高温ハンドルウエハは、サファイア、シリコン、二酸化ケイ素、窒化ガリウム、炭化ケイ素であることができる。他の実施形態では、異なり得る。
いくつかの実施形態では、初期の絶縁層は、第1の面から省略することができ、保護層からの少なくとも一部の酸化物は、高温ハンドルウエハを除去する際に完全に除去するのではなく、ウエハの第1の面に残すことができる。この酸化物層は、デバイスへのコンタクトを形成するために、そこを通じてエッチングが行われる酸化物層を提供することができる。いくつかのこのような実施形態では、類似の酸化物層(例えば、二酸化シリコンおよびBPSGの層)を、高温ドーパントドライブインと第2の面の中温処理の開始との間に、第2の面に形成することができる。そのようなサンプル実施形態では、SiO2層の厚さは、例えば0.1μmであることができ、BPSG層の厚さは、例えば、0.6μmであることができる。
いくつかの実施形態では、中温ハンドルウエハを除去した後、ウエハの片面または両面をめっきすることができる。他の実施形態では、第1の面の中温処理の完了後かつ中温ハンドルウエハが第2の面から除去される前に、ウエハの第1の面をめっきすることができる。
ウエハが処理中に薄化される現在最も好ましい実施形態では、薄化操作は、ウエハの厚さを、例えば、80μm未満に減らすことができる。
Claims (248)
- 半導体デバイスの製造方法であって
半導体塊の第1の面上の第1の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第1の面上の第2の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記第1の面に高温ハンドルウエハを取り付けることと、
前記第1の面に平行な前記半導体塊の第2の面上の第3の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第2の面上の第4の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記半導体塊の所望の深さまで第1導電型ドーパントおよび第2導電型ドーパントを拡散させる高温拡散工程を行うことと、
前記第2の面上で中温製造工程を行うことと、
前記第2の面に中温ハンドルウエハを取り付けることと、
前記高温ハンドルウエハを除去することと、
前記第1の面上で中温製造工程を行うことと、を含む方法。 - p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが、前記高温ハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項1に記載の方法。
- 前記拡散工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項1に記載の方法。
- 前記第1の面上の前記第1および第2の領域内にドーパントを導入する工程が、それぞれ、前記第2の面上の前記第3および第4の領域内にドーパントを導入する工程と同じパターンを使用する請求項1に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体塊との間の接続が、それぞれの前記取り付ける工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項1に記載の方法。
- 前記中温製造工程が、約450°C未満の温度で行われる請求項1に記載の方法。
- 前記拡散工程が、約600°Cを超える温度を使用する請求項1に記載の方法。
- 前記面のそれぞれに前記ドーパントを導入する前に、それぞれの前記面にトレンチゲートを形成することを更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記半導体塊がシリコンから形成される請求項1に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項1に記載の方法。
- 前記中温製造工程が、前記第1の面および前記第2の面の両方で実質的に同じように行われる請求項1に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがシリコンである請求項1に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項1に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項1に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがサファイアである請求項1に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが石英である請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがガラスである請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがシリコンである請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがサファイアである請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項1に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが高融点金属である請求項1に記載の方法。
- 半導体デバイスを製造する方法であって、
半導体ウエハの第1の面で高温製造工程を行うことと、
前記第1の面上の第1の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第1の面上の第2の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記第1の面に高温ハンドルウエハを接合することと、
前記第1の面に平行な前記半導体ウエハの第2の面で高温製造工程を行うことと、
前記第2の面上の第3の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第2の面上の第4の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記半導体ウエハの所望の深さまで前記第1導電型ドーパントおよび第2導電型ドーパントを拡散させる拡散工程を、約600°Cを超える温度で行うことと、
約450°C未満の温度で、前記第2の面上で中温製造工程を行うことと、
前記第2の面に中温ハンドルウエハを接合することと、
前記第1の面から前記高温ハンドルウエハを除去することと、
約450°C未満の温度で、前記第1の面上で中温製造工程を行うことと、
前記第2の面から前記中温ハンドルウエハを除去することと、
約240°C未満の温度で、前記半導体ウエハ上で低温処理工程を行うことと、
を含み、少なくとも前記高温製造工程のいくつかが、約600°Cを超える温度で行われる方法。 - p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが、前記高温ハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項26に記載の方法。
- 前記拡散工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項26に記載の方法。
- 前記第1の面上の前記第1および第2の領域内にドーパントを導入する工程が、それぞれ、前記第2の面上の前記第3および第4の領域内にドーパントを導入する工程と同じパターンを使用する請求項26に記載の方法。
- 前記面のそれぞれに前記ドーパントを導入する前に、それぞれの前記面にトレンチゲートを形成することを更に含む請求項26に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項26に記載の方法。
- 前記中温製造工程が、前記第1および第2の面の両方で実質的に同じように行われる請求項26に記載の方法。
- 前記拡散工程が、約1000°Cを超える温度で行われる請求項26に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項26に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがシリコンである請求項26に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項26に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項26に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがサファイアである請求項26に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが石英である請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがガラスである請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがシリコンである請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがサファイアである請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項26に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが高融点金属である請求項26に記載の方法。
- 半導体デバイスを製造する方法であって、
半導体ウエハの第1の面で高温製造工程を行うことと、
前記半導体ウエハの第1の面上の第1の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第1の面上の第2の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記第1の面上に保護層を形成することと、
前記第1の面上の前記保護層に高温ハンドルウエハを接合することと、
前記第1の面と平行な前記半導体ウエハの第2の面から、前記半導体ウエハを所望の厚さに薄化することと、
前記第2の面上で高温製造工程を行うことと、
前記第2の面上の第3の領域に第1導電型ドーパントを導入することと、前記第2の面上の第4の領域に第2導電型ドーパントを導入することと、
前記半導体ウエハの所望の深さまで前記第1導電型ドーパントおよび第2導電型ドーパントを拡散させる拡散工程を行うことと、
前記第2の面上で中温製造工程を行うことと、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成することと、
前記パターン化された金属被覆上で、中温ハンドルウエハを前記第2の面に接合することと、
前記第1の面から前記高温ハンドルウエハを除去することと、
前記第1の面から前記保護層を除去することと、
前記第1の面上で中温製造工程を行うことと、前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、
前記第2の面から前記中温ハンドルウエハを除去することと、
約240°C未満の温度で、前記半導体ウエハ上で低温処理工程を行うことと、
を含み、
前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程後に使用される温度による影響を実質的に受けず、
前記拡散工程と少なくとも前記高温製造工程のいくつかとが、約600°C超える温度で行われ、
前記中温製造工程が、約450°C未満の温度で行われる方法。 - 化学機械研磨を用いて前記保護層を平坦化することをさらに含む請求項49に記載の方法。
- 前記高温製造工程が、熱酸化、化学蒸着、高温アニール、および、1以上のトレンチゲート形成、のうちの少なくとも1つを含む請求項49に記載の方法。
- 前記中温製造工程が、コンタクトマスキング工程の実施、パッシベーション層堆積、パッドエッチング、ならびに、金属堆積およびマスキング、の少なくとも1つを含む請求項49に記載の方法。
- 前記低温処理工程が、前記面の少なくとも1つをメッキすることと、前記半導体ウエハをチップにダイシングすることと、を含む請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハを除去する工程の前に、前記第1の面をめっきすることを更に含む請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハを除去する工程の前に、前記第1の面にテープを貼付することを更に含む請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハを除去する工程の前に、前記半導体ウエハを基板上にマウントすることを更に含む請求項49に記載の方法。
- 前記拡散工程が、約1100°Cを超える温度で行われる請求項49に記載の方法。
- 前記拡散工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項49に記載の方法。
- 前記中温製造工程が、前記第1の面および第2の面の両方で実質的に同じように行われる請求項49に記載の方法。
- 前記第1の面上に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項49に記載の方法。
- p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項49に記載の方法。
- 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項49に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆のそれぞれが形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項49に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが前記高温ハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項49に記載の方法。
- 前記拡散工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項49に記載の方法。
- 前記第1の面上の前記第1および第2の領域にドーパントを導入する工程が、それぞれ、前記第2の面上の前記第3および第4の領域にドーパントを導入する工程と同じパターンを使用する請求項49に記載の方法。
- 前記面のそれぞれに前記ドーパントを導入する前に、それぞれの前記面にトレンチゲートを形成することをさらに含む請求項49に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項49に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項49に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがシリコンである請求項49に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項49に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項49に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハがサファイアである請求項49に記載の方法。
- 前記高温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが石英である請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがガラスである請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがシリコンである請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハがサファイアである請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項49に記載の方法。
- 前記中温ハンドルウエハが高融点金属である請求項49に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面にパターン化された通電コンタクト領域を有する両面半導体デバイスの製造方法であって、
a)前記ウエハの第1の面に2つのそれぞれのパターンでドーパントを導入することと、その後、
b)前記ウエハの第1の面に第1のハンドルウエハを取り付けることと、
c)前記ウエハの第2の面に2つのそれぞれのパターンでドーパントを導入することと、
d)前記ウエハを加熱することによって、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方でドーパントを拡散し、活性化することと、
e)前記ウエハの第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、次に、パターン化された金属被覆上に第2のハンドルウエハを取り付けることと、
f)前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
g)前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、を指定した場合を除き任意順序で含む方法。 - p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項84に記載の方法。
- 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項84に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項84に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが、前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項84に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項84に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続的な温度を使用する請求項84に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項84に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項84に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項84に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハをその幅の20%未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項84に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハを80ミクロン未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項84に記載の方法。
- 前記c)の工程が、前記b)の工程の後に行われる請求項84に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項84に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれ前記加熱する工程後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項84に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項84に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項84に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項84に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項84に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項84に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項84に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面にパターン化された通電コンタクト領域を有する両面半導体デバイスの製造方法であって、
a)前記ウエハの第1の面に一定のパターンでドーパントを導入することと、その後、
b)前記ウエハの第1の面に第1のハンドルウエハを取り付けることと、
c)前記ウエハの第2の面に一定のパターンでドーパントを導入することと、
d)前記ウエハを加熱することによって、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方で前記ドーパントを拡散し、活性化することと、
e)前記ウエハの前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、次に、パターン化された金属被覆上に前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する第2のハンドルウエハを取り付けることと、
f)前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
g)前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、を指定した場合を除き任意の順序で含む方法。 - p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項113に記載の方法。
- 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項113に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項113に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項113に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項113に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項113に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項113に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項113に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項113に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハをその幅の20%未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項113に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハを80ミクロン未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項113に記載の方法。
- 前記c)の工程が、前記b)の工程の後に行われる請求項113に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項113に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれ前記加熱する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項113に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項113に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項113に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項113に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項113に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項113に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項113に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面に制御端子接続部およびパターン化された通電接続部の両方を有する両面パワー半導体デバイスの製造方法であって、
a)p型およびn型ドーパントの両方を、前記ウエハの第1の面に、全体的でない一定のパターンで導入することと、
b)前記ウエハの前記第1の面に第1のハンドルウエハを取り付けることと、
c)前記p型およびn型ドーパントの両方を、前記ウエハの第2の面に、全体的でない一定のパターンで導入することと、
d)前記ウエハを加熱することによって、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方で前記ドーパントを拡散し、活性化することと、
e)前記ウエハの前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、次に、前記パターン化された金属被覆上に第2のハンドルウエハを取り付けることと、
f)前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
g)前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、を指定した場合を除き任意の順序で含む方法。 - 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項141に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項141に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが、前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項141に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項141に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項141に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項141に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項141に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項141に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハをその幅の20%未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項141に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハを80ミクロン未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項141に記載の方法。
- 前記c)の工程が、前記b)の工程の後に行われる請求項141に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項141に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項141に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項141に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項141に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項141に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項141に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面に制御端子接続部およびパターン化された通電接続部の両方を有する両面パワー半導体デバイスの製造方法であって、
a)通電接続部が形成される位置で、更にはまた、通電接続部が形成されない両面上の位置で、前記ウエハの第1の面にドーパントを一定のパターンで導入することと、
b)前記ウエハの前記第1の面に、第1のハンドルウエハを取り付けることと、
c)通電接続部が形成される位置で、更にはまた、通電接続部が形成されない両面上の位置で、前記ウエハの第2の面にドーパントを一定のパターンで導入することと、
d)前記ウエハを加熱することによって、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方で前記ドーパントを拡散し、活性化することと、
e)前記ウエハの前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、次に、前記パターン化された金属被覆上に第2のハンドルウエハを取り付けることと、
f)前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
g)前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、を指定した場合を除き任意の順序で含む方法。 - p型およびn型ドーパントの両方が、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方の面上に、全体的でないそれぞれのパターンで導入される請求項167に記載の方法。
- 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項167に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項167に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが、前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項167に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項167に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項167に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項167に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項167に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項167に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハをその幅の20%未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項167に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハを80ミクロン未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項167に記載の方法。
- 前記c)の工程が、前記b)の工程の後に行われる請求項167に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項167に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項167に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項167に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項167に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項167に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項167に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項167に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項167に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面に制御端子接続部およびパターン化された通電接続部の両方を有する両面パワー半導体デバイスの製造方法であって、
a)p型およびn型ドーパントの両方を、2つのそれぞれのパターンで前記ウエハの第1の面に導入することと、
b)前記ウエハの前記第1の面に第1のハンドルウエハを取り付けることと、
c)p型およびn型ドーパントの両方を、2つのそれぞれのパターンで前記ウエハの第2の面にを導入することと、
d)前記ウエハを加熱することによって、前記ウエハの前記第1および第2の面の両方でドーパントを拡散し、活性化することと、
e)前記ウエハの前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、次に、前記パターン化された金属被覆上に第2のハンドルウエハを取り付けることと、
f)前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
g)前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、
を指定した場合を除き任意の順序で含み、さらに、前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程を含む方法。 - 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項196に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項196に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが、前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項196に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項196に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項196に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項196に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項196に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項196に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハをその幅の20%未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項196に記載の方法。
- 前記b)の工程の前に、前記ウエハを80ミクロン未満に薄くし、前記ウエハに初期ハンドルウエハを取り付ける初期工程をさらに含む請求項196に記載の方法。
- 前記c)の工程が、前記b)の工程の後に行われる請求項196に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項196に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項196に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項196に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項196に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項196に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項196に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項196に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項196に記載の方法。
- 半導体ウエハの両面にパターン化された通電コンタクト領域を有する両面半導体デバイスの製造方法であって、
前記ウエハの両面にトレンチゲートを形成することと、前記ウエハの両面に一定のパターンでドーパントを導入することと、前記ウエハの第1の面に第1のハンドルウエハを取り付けることと、
前記ウエハを加熱することによって、前記ドーパントを拡散し、活性化することと、
前記ウエハの第2の面上にパターン化された金属被覆を形成し、その後、前記パターン化された金属被覆上に第2のハンドルウエハを取り付けることと、
前記第1のハンドルウエハを除去し、その後、前記ウエハの前記第1の面に追加のパターン化された金属被覆を形成することと、その後、
前記第2のハンドルウエハを除去し、両面半導体デバイスの製造を完了することと、
を含み、各面上の1つの前記パターン化された金属被覆が、それぞれの面上のトレンチゲートに接触する方法。 - 前記半導体ウエハがシリコンウエハである請求項224に記載の方法。
- それぞれの前記パターン化された金属被覆が形成される際、追加の誘電体およびコンタクト要素も形成される請求項224に記載の方法。
- 前記パターン化された金属被覆はアルミニウムを含む請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが、前記第1のハンドルウエハとは異なる組成を有する請求項224に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、その後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項224に記載の方法。
- 前記加熱する工程が、金属被覆形成後のいずれの工程よりも高い持続した温度を使用する請求項224に記載の方法。
- 前記ドーパントを導入する工程が、前記第1および第2の面の両方で同じパターンを使用する請求項224に記載の方法。
- 前記第1の面に追加の金属被覆を形成する工程が、前記第2の面上にパターン化された金属被覆を形成する工程とほぼ同じパターンを使用する請求項224に記載の方法。
- 前記第1導電型がN型である請求項224に記載の方法。
- 前記ハンドルウエハのそれぞれと前記半導体ウエハとの間の接合が、それぞれの前記接合する工程の後に使用される温度による影響を実質的に受けない請求項224に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがシリコンである請求項224に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項224に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項224に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハがサファイアである請求項224に記載の方法。
- 前記第1のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが石英である請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがガラスである請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがシリコンである請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが二酸化ケイ素である請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが炭化ケイ素である請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハがサファイアである請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが窒化ガリウムである請求項224に記載の方法。
- 前記第2のハンドルウエハが高融点金属である請求項224に記載の方法。
- 請求項1、26、49、84、113、141、167、196または224に記載の方法により形成された半導体デバイス。
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