JPH07500224A - 半導体構成素子の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体構成素子の製造法 公知技術の水準 本発明は、半導体構成素子、殊にダイオードの製造法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３８１５６１５号明細書の記載から、高度に遮 断するパワーダイオード（ｈｏｃｈｓｐｅｒｒｅｎｄｅｎ　Ｌｅｉｓｔｕｎｇｓ ｄｉｏｄｅ）の製造法は公知であり、この場合、半導体材料のドーピングは拡散 によって行われる。半導体は、その２つの主要表面で、硼素もしくは燐で被覆さ れ、次に前記の２つのドーピング物質は、第１の拡散工程で、こうして被覆され た半導体の昇温によって、一定の拡散の深さが存在するまでの一定の拡散温度に もたらされる。更に、ドーピング剤の施与のために、半導体上に載置されている ドーピング薄膜を使用することは公知である。第１の拡散工程に適当な条件は、 例えば酸化雰囲気下での１２００℃の拡散温度および３０時間の拡散時間である 。

前記の拡散処理には、負荷支持体の寿命の十分な長さを配慮したゲッター処理（ Ｇｅｔｔｅｒｐｒｏｚｅａ　）が接続されている。引続き、半導体の２つの露出 している表面上に、薄い金属層が施与され、この場合、金属層の種類は、使用領 域に左右される。半田工程には、例えば暦月Ａｌ／Ｎｉ（アルミニウム／ニッケ ル）またはＣｒ／Ｎ　ｉ　／Ａ　ｇ　（クロム／ニッケル／銀）が適当である。

引続き、この半導体は、鋸引きまたは別の分離方法によって個々のチップに細断 される。細断後に、個々のチップは、好ましくは銅からなる、それぞれ２つの接 続部の間で半田付けされる。前記半田工程後に、２つのチップ前面（Ｃｈｉｐ− ５ｔｉｒｎｆ口ｃｈｅｎ　）は、半田および接続部によって完全に被覆されてい る。引続き、鋸引きによる切断の際に（ｂｅｉｍ　Ｚｅｒｓｉｇｅｎ）側面で露 出し、鋸引き過程によって傷つけられたｐｎ−接合部は、例えば傷を除去するた めに、湿式化学的に、熱い苛性カリ溶液またはプラズマ中でエツチングされる。

半田および接続部によるチップ前面の被覆に基づき、このチップ前面は、エツチ ング過程の間の剥離がら保護されている。引続き、完成したパワーダイオードを 、例えばプラスチックで被覆することができ、その結果、該パワーダイオードは 、不動態化され、かつ周囲の影響から保護される。こうして、設置されかつ包装 された完成パワーダイオードが仕上げられて初めて、該パワーダイオードを、電 気的に測定し、ひいては試験することができる。

ツェナーダイオードの製造については、次の方法が知られている： メサダイオード（Ｍｅｓａ−Ｄ　１ｏｄｅ　）の場合、エビタクシ一工程および 写真製版工程を用いる製造方法が使用される。更に、Ｖ字形の切／＃Ｉ（Ｇｒｉ ｂｅｎ）がエツチングされ、この場合、全部の製造は、クリーンルーム条件下で 実施される。クリーンルーム条件の維持は、相対的に高い費用がかかる。ショッ トキダイオード（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ−Ｄｉｏｄｅ　）の製造のためには、同様に 写真製版工程およびクリーンルーム条件が必要とされる。また、大量生産のため には、金属と珪素（Ｓｉ）との間の接触が、Ｓｉ表面の極めて良好に定義された 状態を前提とするので重要である。ショットキダイオードは、相対的に高い遮断 電流を有し、耐衝撃性ではない（ｎｉｃｈｔ　ｉｍｐｕｌｓｆｅｓｔ）　。

ｍ１１１的に、ブレーナダイオード（Ｐｌａｎａｒ−Ｄｉｏｄｅ　）の製造の場 合、クリーンルーム条件下でのエビタクシ一層並びに写真製版工程が必要である ことは、同様に知られている。

高度に遮断するダイオードの製造のための公知方法の場合、まず、拡散法におい て、望まし４％ドーピングが得られ、引続き、２つのウェーハ側面が、例えばＮ ｉ／Ａｕにッケル／金）で金属被覆される。引続き、２つの側面には、更に引続 く処理工程に対する金属被覆の保護のため、ラッカーが塗布される。引続き、ラ スターが鋸引きされ、この場合、分離断面（Ｔｒｅｎｎｓｃｈｎｉｔｔ　）は、 特殊な鋸引きに基づいてＶ字形を有してい最終的に、不動態化のために、ドクタ ーナイフを用いてポリイミドラッカーで切溝の充填が行われる。引続き、金属被 覆の上のラッカーは、プラズマストリッパー（Ｐｌａｓｍａｓｔｒｉｐｐｅｒ） によって除去される。最後にこの後見に、鋸引きによって別々にされる。

本発明の利点 前記方法とは異なり、独立請求項に記載された特徴を有する本発明による製造法 は、拡散の代りに、本質的により短い時間で明らかにより低い温度を必要とする 珪素溶融接着法（珪素融合接着法（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｆｕｓｉｏｎ−Ｂｏｎｄｉ ｎｇ）　、　Ｓ　Ｆ　Ｂ　）が使用されるという利点を有する。更に、本発明の 対象の場合、処理の最後に初めて金属被覆が行われ、このことによって、ｐｎ− 接合部が、殊に熱酸化によっても不動態化することができるということになる。

このことは、既に金属がウェーハの上に存在する場合には、もはや不可能である ０本発明の対象の場合には、一般に、不動態化のためにより高い温度を許容する ことが可能である。その上、切溝（ｐｎ−接合部）のエツチングの際、本発明の 対象の場合には、金属被覆がまだ存在していないので、金属が攻撃されるという 危険は存在しない、このことは、ラッカーが不十分に濃厚であるかまたはラッカ ーの付着が不十分である場合には、記載された公知のラッカ−除去法で行うこと ができる。従って、本発明によれば、まず、異なる導電型（ｐ−導電、ｎ−導電 ）の少なくとも２つの半導体は、ＳＦＢ法により互いに接着される。次に、深さ が少なくともｐｎ−接合部にまで達している切溝を設けることによって多数の半 導体素子の分割（Ｓｅｐａｒｉｅｒｅｎ　）が行われる。好ましくは、この切溝 は、２つの半導体の内の１つを完全に貫通し、かつ第２の半導体中で、この半導 体の全厚の部分的区間（Ｔｅｉｌａｂｓｃｈｎｉｔｔ）だけに、切溝が通ッテイ ルヨウな程度に続いている。側面での切溝によって露出されたｐｎ−接合部の引 続く不動態化によって、保護は得られる。次に、半導体の表面は金属被覆され、 最終的に半導体素子は別々にされる。好ましくは、不動態化後に、即ち、例えば ポリイミドラッカーを用いる切溝の充填後に、研磨処理を、半導体の表面の平坦 化のために実施してもよい。公知技術水準の場合と同様に、既に金属被覆が存在 している場合には、不動態化に使用するポリイミドラッカーは、既に金属被覆さ れかつラッカーによって保護された表面に留まる必要はない。

しかしながら、このことは、機械的除去の方法がもはや存在しないこと、即ち、 記載された研磨方法は、公知技術水準の対象の場合、実施することができないこ とを意味する。その上、本発明の対象の場合、金属被覆の半田能（Ｌ６ｔｆｉｈ ｉｇｋｅｉｔ　）は、損なわれないかまたは全く不可能になるという利点が存在 する。しかしな特表千７−５００２２４　（４） がら、このことは、公知技術水準の対象の場合に、ボイリイミド基が留まること によって行うことができるかまたは金層が完全には緊密でない場合に、プラズマ ストリップによってニッケル（Ｎｉ）の湿潤挙動（Ｂｅｎｅｔｚｕｎｇｓｖｅｒ ｈａｌｔｅｎ　）を、半田処理の際に劣化させることができる。その上、公知の 拡散法の場合、ウェーッ１厚はできるだけ僅かに選択されなければならず、この ことは、僅かな機械的安定性だけを、処理の際に結果として生じる。これとは異 なり、本発明の対象の場合、ＳＦＢ法により処理されるので、相応する厚さおよ び安定性の半導体を使用することも可能である０本発明の対象は、特殊な鋸引き （例えば、７字形の切溝を得るために必要とされるようなもの）の使用を必要と していない。標準鋸引きは、分割処理および分離処理のために使用可能である。

また、本発明の対象（よ、費用のかかる写真製版処理工程も不用である。その上 、ウェーハ処理過程に、クリーンルームは不用である。ＳＦＢ処理工程は、層流 箱（Ｌａｍｉｎａｒ−Ｆｌｏｗ−Ｂｏｘ　）また番よ適当な密閉された装置で実 施することができる。ＳＦＢ技術は、拡散処理と比べて、本質的に少なり）製造 費用ですむ。更に、本発明の対象の場合、公知技術水準により知られたＶ字形の 切溝よりも著しく少な髪１ウェーハ面積を必要とする、本質的に垂直方向の内壁 （Ｗａｎｄｕｎｇｅｎ　）を有する切溝を製造することが可能である。

しかしながら、個々の半導体素子（チ・ノブ）の間の本発明による極めて狭い分 離切溝は、珪素の面積だけを節約するのではなく、該分離切溝は、常用の鋸引き を用いても、高い切断速度であっても設けることができる。更に、該分離切溝は 、引続く金属被覆のための平坦な表面を得るために、極めて簡単にラッカー、例 えばポリイミドを用いて、再度充填可能である。有利には、切溝の幅は、エツチ ング処理の実施後に１００μｍ−１５０μｍの間である。更に、このウェーハの 場合に＜１１１＞−配向が設けられる場合には、ウェーハ表面が、好ましくは鋸 引きされた切溝と比べて、苛性カリ溶液中で、極端に僅かにのみエツチングされ る（稀釈される）ので有利である。従って、アルカリ液中での切溝のエツチング の間のウェーッ１の高価な表面マスキングは不用である。ＳＦＢ法によってｐｎ −接合部では、既に高い硼素濃度（例えば、）１０”Ｃｍ−１）が見出されるの で、エツチング処理は、該ｐｎ−接合部で自動的に停止される。ウェー／”ｔ、 例えｉｆ　ｐ　’−ウェーハの厚さの任意の選択によって、既Ｇニ記載さ　。

れたように、ウェーハ処理のための十分な機械的安定性は、例えば１００ｍｍよ りも大きなウェーＡ直径のためにも保証することができる。このことは、本発明 によれば、著しく延長された拡散時間によって得られるものではない。更に、例 えばｐ−一つエーノ＼の相対的に大きな厚さは、パワーダイオードのための熱緩 衝液として（殊に、インパルス運転（Ｉｍｐｕｌｓｂｅｔｒｉｅｂ　）の場合に ）使用することができる。また、ウェーハ系のこの“選択可能な”機械的安定性 によって、同時スパッタリング通過法（Ｓｉｍｕｌｔａｎ−３ｐｕｔｔｅｒ−Ｄ ｕｒｃｈｌａｕｆｖｅｒｆａｈｒｅｎ）での金属被覆を実施することが可能であ る。

ウェーハ系の両面は、同時に１つの暦月で被覆され、この場合、通過装置を用い る通過法に基づき、完全自動的に処理することができる。記載されたスパッタリ ング金属被覆法は、特殊な金属および金属列を用いた場合、例えば本発明の対象 の場合に存在するように、直接、研磨されていないＳｉ表面上あるいはまた本発 明による製造法の場合に研磨されたＳｉ表面上に、極めて良好に適している。特 に有利なのは、本発明に基づいて、個々のチップが、既に別々にされた（鋸引き または別の分離方法）後に電気的に測定できることであり、それというのも、該 チップは既に前記の状態で不動態化されているからである。また、この種の不動 態化されたチップは、個々の取付けおよび包装なしに（ｏｈｎｅ　Ｅｉｎｚｅｌ ｍｏｎｔａｇｅ　ｕｎｄ　−Ｖｅｒｐａｃｋｕｎｇ）　（これとは異なり、公知 技術の水準の場合には必要とされる）、直接、適当な冷却体（Ｋ（ｈｌｋ６ｒｐ ｅｒ　）中に半田付けされてもよい。本発明による製造法は、高度に遮断するパ ワーダイオードの製造並びにツェナーパワーダイオードの製造に適している。よ り長く継続する拡散工程を生じることなく、大きな直径、例えば１５０ｍｍを有 するウェーハが使用可能であるので、特に効率的に作業することができる。

本発明のもう１つの実施態様によれば、珪素溶融接着法（Ｓ　ｉ　Ｉ　ｉｃ　ｉ ｕｍ−Ｖｅｒｓｃｈｎｅ　ｌ　ｚｕｎｇｓ−Ｖｅ　ｒｂ　ｉｎｄｕｎｇｓｖｅｒ ｆａｈｒｅｎ）は、好ましくは、１０００℃以上の温度で１時間以上、殊に１０ ８０℃で２時間、窒素雰囲気下で実施される。切溝の導入による個々の半導体素 子（チップ）の分割は、好ましくは鋸引きによって行われる。既に記載されてい るように、鋸引き断面の深さは、一方のウェーハが完全に鋸引きにより切断され ているかもしくは他方のウェーハが部分的に鋸引きにより切り込みが入れられて いるような程度に選択されている＠ｐｎ−接合部の、鋸引き工程によって生じた 傷の除去のためのエツチングは、有利に湿式化学的に、殊に熱い苛性カリ溶液を 用いて実施される。

不動態化のためには、種々の変法が実施可能である：不動態化は、切溝の中に導 入されたポリエステルイミドラッカー等を用いて行うことができる。前記ラッカ ーは、水で稀釈することかできる。また、この不動態化は、殊に１０００℃以上 で熱的酸化し、ラッカー、殊にポリエステルイミドラッカーを引続き導入するこ とによって可能である。また、この不動態化は、物質の析出によって、殊に熱分 解析出法を用いて、好ましくは、珪素−窒化物を析出させることによって可能で ある。最終的に、この不動態化は、切溝中にポリイミドラッカーを導入すること によって行うことができる。

特表千７−５００２２４　（５） 金属被覆の前に、２つのウェーハから形成されたウェーハ系の表面を、機械的研 磨処理によって、純粋なウェーハ材料だけが存在しているような程度に研削して から、金属を、表面上に蒸着および／またはスパッタリングさせる。記載したよ うに、好ましくは２つのウェーハの表面は、同時に金属被覆される。

引続き、ウェーハ系から取り出すことによってチップを別々にする際に、分離継 目（Ｔｒｅｎｎｆｕｇｅ　）は、不動態化によって充填された切溝の内側で、該 切溝が２つのウェーハを完全に貫通し、不動態化材料が半導体素子の側壁（Ｓｅ ｉｔｅｎｆｌａｎｋｅｎ）の被覆のため（ｐｎ−接合部の保護のため）に残され ているように構成される。前記の分離継目は、好ましくは、ウェーハ系の鋸引き による切断によって得られる。この分離継目は、平行に走る切り端（ｐａｒａｌ ｌｅｌ　ｖｅｒｌａｕｆｅｎｄｅ　５ｃｈｎｉｔｔｋａｎｔｅ）を有し、従って 、僅かな空隙だけを必要とする図面 本発明は、以下に、略図に基づき詳説される。

第１図は、互いに接着している２つのウェーハの断面を示し、 第２図は、珪素融合接着法（ＳＦＢ）により得られた、１に記載のウェーハを示 し、 第３図は、多数の半導体素子（チップ）の分割のために、ウェーハ系中へ導入さ れた切溝を示し、第４図は、エツチング法による切溝の拡張を示し、第５図は、 切溝によって露出されていたｐｎ−接合部の、ラッカーの導入による不動態化を 示し、第６図は、機械的研磨によって平坦にされた表面を有するウェーハ系を示 し。

第７図は、表面上に施与された金属被覆を有するウェーハ系を示し、 第８図は、個々の半導体素子を取り出すための分離断面を有するウェーハ系を示 し、 第９図は、本発明方法により製造されたダイオードの場合の、電圧（Ｆｌｕ８ｓ ｐａｎｕｎｇ）へのｐ゛の厚さの影響を示している。

実施例の記載 図面に基づき、以下に、半導体構成素子、即ち、例えば高度に遮断するＰＩＮ− パワーダイオードの製造法を説明する。出発物質は、配向＜１１１＞を有する、 珪素からなる２つのウェーハ１および２である。ウェーハｌは、全体の厚さ２４ ５μｍを有する所１１Ｎ−型である。該ウェーハは、厚さ１７０μｍを有する層 ３を有し、この場合、ドーピングは、ｎ）　ｌ　−１０”ｃｍ−’（ｎ−一型、 燐）である。更に、ｎ＝７　・ｌ　Ｏ”ｃｍ−’を有する厚さ７５μｍの層４が 設けられている。

従って、ウェーハｌは、所謂背面拡散したウェーハである。

ウェーハ２は、均一にドーピングされており、該ウェーハは、厚さ３５０μｍを 有し、かつｐ＝ｇ・１０”ｃｍ’（硼素）を有するｐ−型である。ウェーハｌお よび２の表面５および６は、研磨されている。

ウェーハ１および２は、ＲＣＡ−洗浄を施され、次に互いに接着される。この接 着は、粒子のない雰囲気下で（層流箱または相応する装置）１０８０℃の温度処 理を用いて、２時間、Ｎ、雰囲気下で、珪素融合接着法（ＳＦＢ、珪素溶融接着 法）により行われる。互いに接着したウェーハｌおよび２は、第２図ではもう生 成したウェーハ系７として記載されている。

ウェーハ２（ｐ゛−ウェーハ）は、ウェーハｌと同様に、例えば１５０ｍｍの直 径を有していてもよい。

また、前ｌ己とは異なり、このウェーハ２が、専ら１００ｍｍの直径を有する場 合には、このウェーハ２は、より薄いものが選択されてもよい、従って、例えば ２５０μｍの厚さは十分である。ウェーハ２は、ウェーハ系７の取扱いの場合に 機械的安定性を招来する。

第３図によれば、ウェーハ系７は、多数の半導体素子（チップ８）中に、切溝９ を設けることによって分割される。このことは、ダイヤモンド鋸刃を有する常用 のＳｉ鋸を用いて行われる。鋸引きによって形成されたラスターは、望ましいダ イオード面積、例えば１辺３．８ｍｍＸ３．８ｍｍに相応して選択される。鋸引 き断面の深さは、図示された実施例の場合には、約２６０μｍであり；この深さ は、下のｐ＋−ウェーハ２も一緒に鋸引きされるような程度の深さである。従っ て、ｐｎ−接合部は、露出されている。切溝の幅は、約３０μｍ〜３５μｍであ る。

以下の処理工程の場合（第４図）、鋸引きによって側面に露出されかっこの場合 、傷つけられたｐｎ−接合部は、湿式化学的に、殊に熱い苛性カリ液（例えば３ ０％のＫＯＨ１８０℃で２５分間）中で、傷を除去するためにエツチングされる 。このことは、約３０μｍの側面剥離を生じる。約３０μｍの側面領域の除去に よって、全ての傷は、確実に除去され、その結果、生成するダイオードは、後に 更にまた高い遮断電圧（例えば、７５０Ｖ）の場合にも、僅がな漏流だけを有す る。苛性カリ溶液は、＜ｌ　ｌ　１＞の面積を、全ての別の配向と比べて、極め て緩慢にエツチングし、その結果、切溝９の側面剥離の場合に、ウェーハ系７の 表面１０および１１は、同様に良好に剥離されない。

表面のざらつき（Ｏｂｅｒｆ口ｃｈｅｎｒａｕｈｉｇｋｅｉｔ）　（ラップ仕上 げされた表面）が存在する場合には、この表面のざらつきは、エツチングによっ て若干平坦化される。

約３０μｍの切溝９中での側面のエツチング剥離を用いる方法の実施の場合、ウ ェーハ系のラップ仕上げされた表面１０および１１は、専ら約５μｍだけ剥離さ れ、その結果、ウェーハ系の全体の厚さは、専ら１０特表千７−５００２２４　 （６） μｍだけ減少する。

次に、切溝９によって露出されたｐｎ−接合部の不動態化および生じた切溝９の 充填が行われる。このことは、種々の方法で可能である： ａ）切溝９の充填は、ポリエステルイミドラッカー１２を用いて行われる。前記 ラッカーは、水で稀釈され、その結果、該ラッカーの性質は、この方法に極めて 良好に適合可能である。ポリエステルイミドラッカ一層が施与される場合には、 前記ラッカ一層は、硬化の際の気泡の形成を回避するために、極めて薄く、好ま しくは５μｍ−１５μｍの間でなければならない。このラッカーは、好ましくは 、水平方向に切溝が上向きに存在する接着したウェーハｌ、２の上に滴下され、 ドクターナイフで切溝９中に分布される。切溝９の深さが、幅に対して約３：ｌ かまたはそれ以上の比率の場合には、切溝９は、毛細管現象の作用によって極め て均質に充填される。このことは、ラッカーの低い粘度および適当な表面張力に よって促進される。この２つは、溶剤の選択によって制御される。特に有利には 、以下の割合での水およびＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）からなる混合物であ る： ポリエステルイミド　１０％〜２０％、殊に１７％水　４０％〜５０％、殊に５ ０％ ＮＭＰ　３０％〜４０％、殊に３３％。

このウェーハｌ、２は、前記処理工程のために、好ましくは７０℃に昇温される 。切溝９での毛細ｉ現象の作用によって、切溝９で、ラッカーは、均一に分布し 、この場合、エツチングされた領域は極めて良好に湿らされる。引続き、水およ び溶剤は、１時間の温度処理によって、好ましくは１２０℃で除去される。この ことは、好ましくは、大気と接触して行われる。前記の処理工程が実施される場 合には、ｐｎ−接合部は不動態化される。付加的に（引続く金属被覆のために） 切溝９を、更にまた完全に充填する（平坦化する）ために、ポリエステルイミド ラッカーの塗布および乾燥の記載された工程は、少なくとも更に１回、必要な場 合には更に２回繰返される。引続きこの後、好ましくは２６０℃で、４時間、硬 化が行われる。

ｂ）また、不動態化は、熱酸化およびラッカー、殊にポリエステルイミドラッカ ーによる切溝９の充填によっても行うことができる。前記処理段階では、なお、 金属被覆が施与されていないので、熱酸化で示されるような高温度処理が実施さ れてもよい。好ましくは、前記の処理は、ｔｏｏｏ℃〜１１００℃で行われ、こ の場合、約１μｍ〜１．３μｍの酸化物層が形成される。引続き、１〜２回、前 記のポリエステルイミドラッカー塗布工程が、平坦化のために実施される。

Ｃ）更に、不動態化は、ＣＶＤ窒化物（熱分解法による分離法によるＳ　Ｉ　１ 　Ｎ　１層）によって行うことができる。珪素窒化物は、Ｎａ（ナトリウム）に 対する特に良好な遮断物として公知である。次に、前記の実施された不動態化に よる切溝の充填のために、再度、例えばポリエステルイミドラッカーの塗布が予 定されている。

ｄ）最終的に、不動態化および平坦化は、ポリイミドラッカーを用いて行っても よい。前記ラッカーは、ウェーハ系７上に塗布され、かつドクターナイフで分布 され、この場合、切溝９中に塗込められる。引続き、硬化は、少な（とも２６０ ℃で行われる。原則的に、ポリイミドラッカーを用いて、ｂ）およびＣ）の点と 同様に行うことができる。

不動態化および平坦化後に、第５図に記載の状態が存在する。また、第６図に記 載のように、ウェーハ系７の表面ｌＯは、機械的研磨処理によって平坦化され、 Ｓ１物質が完全に再度遊離されるような程度に除去される。好ましくは、自動研 磨機を用いる３時間の処理が行われ、この場合、表面ＩＯは、段々と平滑になり 、最後に清浄化工程（ＤＩ−水および“ブラシ掛け（Ｂｒｕｓｔｅ）“）が行わ れる。不動態化のために熱酸化が実施され（上記と同様にして）、次にウェーハ 系７の表面１１も研磨され、その結果、該表面でも、Ｓｉ表面は、再度完全に遊 離する。

引続く製造工程の場合、第７図に記載のように、表面１０および１１上に、金属 が施与される。前記の金属被覆のために、８１表面ｌＯおよび１１から、ジベッ チ（Ｄｉｐｅｔｃｈ）によってフッ化水素酸中で、あるいはまだ存在する表面酸 化物から除去され、この後引続き、金属で被覆される。前記の被覆は、蒸発また はスパッタリングによって行われる。有利な連続層（Ｓｃｈｉｃｈｔｆｏｌｇｅ ｎ　）は、粘着層としてＣｒ（クロム）またはＴｉ（チタン）（層厚５０〜ｌｏ ｏｎｍ）および半田能の層としてＮｉにッケル）またはＮ１−Ｖにッケルーパナ ジウム）（バナジウム約７〜１０％を有し、層厚０．２５〜１μｍ）である、半 田処理の際に溶剤として使用される保護層もしくは層としては、Ａｕ（金）また はＡｇ（銀）　（層厚２０〜ｌｏｏｎｍ）が予定されている。ウェーハ系７の表 面ｌＯおよび１１が両面で同時に同じ金属でスパッタリングされる場合には、全 く特に有利である。第１のステーションの場合、Ｃｒ（クロム）は、スパッタリ ングによって施与され、引続き透過スパッタリング装置の次のステーションでは 、真空を用いて、Ｎ１−Ｖにッケルーバナジウム）を、スパッタリングによって 施与される。第３のステーションでは、有利にＡｇ（銀）がスパッタリングによ って施与される。全体では、前記の施与は、高度な正確さく高度な一様さ）で相 対的に短い工程時間で完全に自動的に終了する。同時に２つの面を被覆する、本 発明による方法は、１つのウェーハ側面を被覆し、その後初めて別のウェーハ側 面を被覆する公知の方法と比べて、例えば蒸着と比べて、被覆し終わっ特表千７ −５００２２４　（７） た表面が別の表面の被覆の際に金属で汚染され、このことによって半田能に問題 を生じるのが回避されるので著しい利点を有する。また、第１の表面の被覆の際 に既に、第２の、まだ被覆されていない表面が汚染されるのも阻止され、その結 果、そこには後に金属層はもはや良好に接着しない、また、２つの層の同時被覆 は、エツチング後直ちにフッ化水素酸で２つの側面が処理され、その結果、例え ば１つの側面を処理して、ようやくその後に別の側面が被覆される場合に、既に 再度酸化を行うことができるような時間が過ぎてしまうことはないという利点を 有する。研磨によって準備されたＳｉ表面ｌＯおよび１１は、前記の金属被覆を 施与するのに極めて良好に適しているので、施与された連続金属層（Ｍｅｔａｌ ｌｓｃｈｉｃｈｔｆｏｌｇｅｎ）を、本発明の対象の場合、引続く温度地理工程 （例えば、４５０℃〜５００℃）で処理する必要はない。

この金属被覆の処理工程の場合、個々のチップ８は、鋸引き切断線１３により別 々にされる。鋸引き切断線１３によって形成された分離継目は、２つのウェーハ ｌおよび２を完全に貫通し、かつ不動態化物質１４が、分離継目の両側で、チッ プ８の側面の被覆除去（ｐｎ−接合部の被覆除去）のために残されているような 程度の不動態化によって充填された切溝９の中に存在している。

個々の半導体素子（チップ８）の取り出し後に、半導体構成素子を、直ちに電気 的に予備測定し、ひいては試験することができるが、この場合、該半導体構成素 子は、予め取り付けられたり、ケーシング中に組込まれたりもしくは入れられる たりする必要はない。

本発明による製造法に記載のウェーハ２の比較的大ぎな厚さは、有利に熱緩衝液 （Ｗｉｒｍｅｐｕｆｆｅｒ）のためにインパルス運転でのパワーダイオードの場 合に有用である。この場合に甘受すべき電圧のＵ、上昇は、第９図によれば、容 易に受け入れることができる。この図面は、電流Ｕｐの経過曲線を電流■の関数 として示している。チップ面積１４．２ｍｍ”、ｎ−の厚さ７５μｍおよびｎ− の厚さ１７５μｍを有する構成素子は、基本的なものとされる。７０μｍ、２０ ０μｍ、３５０μｍのｐ゛の厚さのパラメーターを有する３つの経過曲線が記載 されている。２００μｍから３５０μｍへのｐ゛の厚さの向上は、電圧Ｕｖを、 Ｉ＝１００Ａの場合に、約１２ｍＶだけ上昇することが認められる。

勿論、本発明による方法は、別の出発Ｓｉウェーハ、例えばｎ−ウェーハ中のよ り大きな、僅かにドーピングされた帯域に転用するかまたはツェナーパワーダイ オードの製造に転用することができるのは重要であり、この場合、ｎ　／　ｎ　 ＝−ウェーハは適当な高度に均質にドーピングされたｎ−ウェーハによって代替 される。

個々のチップをばらばらにせず、ウェーハ系７の上に隣接した秩序（Ｎａｈｏｒ ｄｎｕｎｇ　）を部分的に保持することは有利である。このことは、殊に、チッ プが、ＫＦＺ−三相交流発生装置（Ｄｒｅｈｓｔｒｏｍｇｅｇｅｒａｔｏｒ　） の整流器のためのツェナーダイオードである場合には利点である。ＫＦＺ−整流 器の負荷蒸気の負荷（Ｌｏａｄ　ｄｕｍｐ−Ｂｅｌａｓｔｕｎｇ）の場合、少な くとも２つのツェナーダイオードが、後向きに、互いに並行に接続されている。

ツェナーダイオードの過負荷を回避するために、２つのダイオードのツェナー電 圧の差異は最少量でなければならない、前記の差異の最少化のために、常法によ れば、電圧の種類で個々のチップが選別され、次に整流器中で種類に応じて使用 される。本発明による隣接したチップ８が鋸引き後に鋸引き薄膜（Ｓｌｇｅｆｏ ｌｉｅ）上に留まり、そこから電気的測定工程後に、直接、整流器中に組み込ま れる場合、前記の費用は節約される。

従って、ウェーハ系７上での近距離秩序は、整流器中での使用に関連して保持さ れたままである１本発明によればＳＦＢ法が使用され、専らｎ−中間帯域中での 分布が残っているので、隣接したチップ８の本発明により製造されたツェナーダ イオードのツェナー電圧は、最少量だけ互いに異なっている。

ＳＦＢ法によって、支持体の寿命、従って、帯電体の組換え、ひいてはダイオー ドの接続時間並びに極めて正確に定義すべきｐｎ−接合部に対する極めて良好な 影響力の可能性が存在する。

０．７　０，８　０，９　１，０　１，１　１，２　１．３フロントページの続 き （７２）発明者　ビアラス、フェスナ ドイツ連邦共和国　Ｄ−７４１０ロイトリンゲン　２３　ラインゴルトシュトラ ーセ　２５

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．半導体構成素子、殊にダイオードを製造するための方法において、次の順序 で実施すべき工程：−珪素融合接着法（ＳＦＢ）により、高度に遮断するダイオ ードまたはツェナーダイオードの製造のために、異なる導電型（ｐ、ｎ）および 適当なドーピングの２つの半導体（ウェーハ１、２）を接着し、−少なくともｐ ｎ−接合部にまで達する深さの切溝（９）を得ることによって多数の半導体素子 （チップ）に分離し、 −切溝（９）によって側面で露出したｐｎ−接合部をエッチングし、かつ不動態 化させ、 −半導体の表面（１０、１１）を金属被覆し、−半導体から半導体素子を取り出 す ことを特徴とする、半導体構成素子、殊にダイオードの製造法。
2. ２．珪素溶融接着法を、１０００℃以上の温度で１時間以上、殊に１０８０℃で ２時間、窒素雰囲気下に実施する、請求項１に記載の方法。
3. ３．ウェーハ（１、２）の鋸引きによって分離する、請求項１または２に記載の 方法。
4. ４．鋸引き断面の深さを、ウェーハ（１）が完全に、別のウェーハ（２）が部分 的に、鋸引きにより細分されるかもしくは鋸引きされるように選択する、請求項 １から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. ５．鋸引き断面を、鋸引き工程によって生じたｐｎ−接合部の傷の除去のために 、エッチングによって拡張させる、請求項１から４までのいずれか１項に記載の 方法。
6. ６．エッチングを、湿式化学的に、殊に熱い苛性カリ溶液を用いて行う、請求項 １から５までのいずれか１項に記載の方法。
7. ７．切溝（９）中に入れられたポリエステルイミドラッカー等を用いて不動態化 を行う、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
8. ８．ポリエステルイミドラッカーを、不動態化工程の実施のために水で稀釈する 、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
9. ９．鋸引きしたウェーハを、高めた温度、好ましくは７０℃に昇温させ、次にポ リエステルイミドラッカーを塗布する、請求項８に記載の方法。
10. １０．不動態化を、殊に１０００℃以上での熱酸化、かつラッカー、殊にポリエ ステルイミドラッカー等の引続く塗布によって行う、請求項１から９までのいず れか１項に記載の方法。
11. １１．不動態化を、物質の分離によって、殊に熱分解分離法を用いて、好ましく は珪素窒化物の分離によって行う、請求項１から１０までのいずれか１項に記載 の方法。
12. １２．不動態化を、切溝（９）中に入れられたポリイミドラッカーを用いて行う 請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
13. １３．金属被覆の前に、２つのウェーハ（１、２）から形成されたウェーハ系（ ７）の表面（１０または１０および１１）を、機械的研磨処理によって、純粋な ウェーハ物質だけが存在しているような程度に除去する、請求項１から１２まで のいずれか１項に記載の方法。
14. １４．金属被覆のための金属を、表面（１０、１１）上に蒸着および／またはス パッタリングさせる、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
15. １５．２つのウェーハ（１、２）の表面（１０、１１）を同時に金属被覆する、 請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
16. １６．２つのウェーハ（１、２）の表面（１０、１１）を、クロムまたはチタン からなる接着層、ニッケルまたはニッケルバナジウムからなる半田能の層および 金または銀からなる被覆層を用いて同時に金属被覆する、請求項１から１５まで のいずれか１項に記載の方法。
17. １７．チップ（８）の取り出しの際に、分離継目が、不動態化によって充填され た切溝（９）の内側で、２つのウェーハ（１、２）を完全に貫通し、かつ不動態 化物質（１４）が、該分離継目の両側で、半導体素子（チップ８）の側面の被覆 除去のために残されているような程度に形成されている、請求項１から１６まで のいずれか１項に記載の方法。
18. １８．分離継目がウェーハ系（７）の鋸引きによって得られる、請求項１７に記 載の方法。