JP2019021656A - 電力用半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
発明の実施の形態の説明に先立って、電力用半導体装置の裏面側の主電極の形成方法について説明する。
<装置構成>
以下、本発明に係る電力用半導体装置の実施の形態について説明する。図1は本発明をIGBTに適用した場合の半導体基板10の裏面側の構成を示す断面図である。なお、半導体基板10の表面側にはIGBTのエミッタ電極、ゲート電極および不純物領域等が設けられているが、本発明とは関係が薄いので図示および説明は省略する。
なお、この数式(1)はIGBTにおいても適用可能である。
次に、製造工程を順に示す断面図である図2〜図4を用いてコレクタ電極6の製造方法について説明する。なお、図2〜図4は、IGBTのエミッタ電極、ゲート電極および不純物領域等を半導体基板の表面側に形成した後の工程を示しており、表面側が下側となるように配置した状態を示している。
ここで、レーザーアニールを用いてAl酸化膜30の厚みを局所的に厚くする方法についてさらに説明する。
陽極酸化では、半導体基板10の裏面側にAl酸化膜30が形成された状態の半導体ウエハを陽極側とし、半導体ウエハの裏面に対向するように白金の陰極を配置し、電解液中で陽極と陰極との間で電流を流すことでAl酸化膜30を全体的に厚くする。そして、陽極酸化で全体的に厚くされたAl酸化膜30上に、写真製版処理により所望のパターンを有するエッチングマスク、例えばレジストマスクを形成し、その後にエッチング処理を実施することで、レジストマスクに覆われた部分のAl酸化膜30の厚みは保ち、レジストマスクに覆われていない部分のAl酸化膜30の厚みは薄くして、それぞれの厚みを設定することが可能となる。写真製版技術と組み合わせた場合、チップ単位で局所酸化領域を制御することも可能である。
Al酸化膜3における厚膜部4の配置パターンの例について、図8〜図10を用いて説明する。
図12に示すように、レーザーアニールまたは陽極酸化により厚膜部4を有するAl酸化膜3を形成した後、エッチングによりAl酸化膜3の厚さを減ずることで、Al酸化膜3の抵抗値をさらに細かく調整することができる。
Claims (10)
- 第1および第2の主面を有する半導体基板と、
前記第2の主面側に設けた裏面電極と、を備え、前記裏面電極から電流を取り出す電力用半導体装置であって、
前記裏面電極は、
前記半導体基板の前記第2の主面上に配設された導電膜と、
前記導電膜上に配設された金属酸化膜と、
前記金属酸化膜上に配設された金属膜と、を有し、
前記金属酸化膜は、局所的に厚さが増した厚膜部を含む、電力用半導体装置。 - 前記厚膜部は、
平面視で所定の配置パターンを有するように形成される、請求項1記載の電力用半導体装置。 - 前記厚膜部の前記所定の配置パターンによって、前記厚膜部の前記金属酸化膜3中での存在比率を設定する、請求項2記載の電力用半導体装置。
- 前記厚膜部は、前記導電膜側および前記金属膜側に向けて膜厚が厚くなった部分を有する、請求項1記載の電力用半導体装置。
- 前記厚膜部は、前記導電膜側に向けて膜厚が厚くなった部分を有する、請求項1記載の電力用半導体装置。
- 前記金属酸化膜は、前記厚膜部のみからなる、請求項1記載の電力用半導体装置。
- 前記導電膜は、
アルミニウム膜で構成され、
前記金属酸化膜は、
アルミ酸化膜で構成される、請求項1記載の電力用半導体装置。 - 第1および第2の主面を有する半導体基板と、前記第2の主面側に設けた裏面電極と、を備え、前記裏面電極から電流を取り出す電力用半導体装置の製造方法であって、
(a)前記半導体基板の前記第2の主面上に導電膜を形成する工程と、
(b)前記導電膜上に金属酸化膜を形成する工程と、
(c)前記金属酸化膜上に金属膜を形成する工程と、を有し、
前記工程(b)は、
(b−1)前記金属酸化膜を局所的に厚くすることで、厚さが増した厚膜部を形成する工程を含む、電力用半導体装置の製造方法。 - 前記工程(b−1)は、
レーザーアニールまたは陽極酸化により、前記金属酸化膜を局所的に厚くする工程を含む、請求項8記載の電力用半導体装置の製造方法。 - 前記工程(b)の後、前記工程(c)の前に、
エッチングにより前記金属酸化膜の厚さを減ずる工程をさらに有する、請求項8記載の電力用半導体装置の製造方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007019458A (ja) * | 2005-06-07 | 2007-01-25 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2007335432A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 半導体装置とその製造方法 |
JP2011204716A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電力半導体装置およびその製造方法 |
JP2011219828A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2017055000A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP2017059636A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2018125352A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007019458A (ja) * | 2005-06-07 | 2007-01-25 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2007335432A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 半導体装置とその製造方法 |
JP2011204716A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電力半導体装置およびその製造方法 |
JP2011219828A (ja) * | 2010-04-12 | 2011-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2017055000A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP2017059636A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2018125352A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7497668B2 (ja) | 2020-10-21 | 2024-06-11 | 住友電気工業株式会社 | トランジスタ |
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