JPS5836495B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体ペレットの周辺部を耐エッチング性の
絶縁膜で覆うようにした半導体装置の製造方法に関する
ものである。

一般にメサ型半導体装置は、ＰＮ接合を有する半導体ウ
エノ・を適当な方法で多数のペレットに分割し、ＰＮ接
合の露出した切断面を腐蝕液でエッチングする方法が行
なわれている。

第１図はそのような従来の製造方法の一例を示す断面図
である。

多くの場合、捷ず素材のシリコンウエ・・の両面に適当
な不純物を拡散してＰ＋ＮＮ＋接合を形或し、次いでそ
の両面にニッケル、金などのオーミツクコンタクト層を
メッキ等により形成した後、適当な大きさのペレットに
分割するプロセスが用いられている。

第１図ａは、このように分割されたべレット１の断面図
で、Ｐ＋ＮＮ十接合を有する半導体基体２の両面に、ニ
ッケルと金を逐次メッキしてなるオーミツクコンタクト
層３を介して鉛を主体とする半田層４を融着したもので
ある。

第１図において、５はＮ形の高比抵抗層、６はＰ十拡散
層、７は両層５，６間に形戒されるＰ＋Ｎ接合、８はＮ
＋拡散層、９は両層５，８間に形或されるＮＮ十接合で
ある。

このペレット１は、硝酸と弗酸を主とするエッチング液
にて、すでに分割されてＰ＋Ｎ接合７が露出した側面を
エッチングし、その表面の破砕層を除去すると共にイオ
ン等の汚れのない清浄な表面状態に仕上げられる。

第１図ｂは、上記側面エッチング後の断面図を示す。

上記オーミツクコンタクト層３とこれに接した低比抵抗
拡散層６，８が、半田層４やＮ形高比抵抗層５よりもエ
ッチングされ易いため、半田層４と半導体義体２の間に
、エッチングによって喰われた空隙１０ができる。

この空隙１０は、かなり狭い間隔で半導体基体２の側面
より深いところ捷でできる。

その結果オーミツクコンタクト層３が剥れやすく、昔た
この部分を化学的にきれいに洗浄することが困難になる
。

第１図Ｃは、ペレット１を他の電極体１１に半田付けし
た状態を示す断面図である。

電極体１１は銅のような電極材料からなり、下側の半田
層４の溶融によって半導体基体２と半田付けされる。

この時、電極体１１側の半田層４ぱ空隙１０の力に盛上
がり、反対側の半田層４は下側に垂れ下つ＋ てＰＮ接合７０表面に付着し、Ｐ＋Ｎ接合７を短絡させ
たりＰ＋Ｎ接合７の逆特性を劣化させる場合がある。

このように半導体基体２の側面をエッチングすると、エ
ッチングされやすいニッケル、金などのオーミツクコン
タクト層３とそれに接する半導体基体の表面が著しく喰
い込捷れるため、この種の半導体装置の製造歩留が低く
安定しない問題点が生じていた。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、高耐圧でかつ特性の安定した半導体装置を歩留り良く
製造する方法を提供するものである。

即ち、この発明の特徴は、シリコン酸化膜のような絶縁
膜を半導体基体の主面上に設け、これに窓あけを行なっ
て格子状あるいは環状とし、窓あけ部分に電極のオーミ
ツクコンタクト層を設け、その後絶縁膜上でペレットに
分割しエッチングしようとするもので、分割されたペレ
ットの上記オーミツクコンタクト層の周辺部には絶縁膜
が残っているため、ペレットとオーミツクコンタクト層
の界面近傍のサイドエッチングが防止され、筐た半田付
けにおいて余分な半田が横方向に流れてＰＮ接合表面に
広がらないようにしようとするものである。

以下、この発明について第２図に示すこの発明の一実施
例を用いて詳細に説明する。

第２図はこの発明の一実施例の製造工程を示す断面図で
、第２図ａぱペレット１２に分割する前のシリコンウエ
ハの断面図を示す。

第１図の従来のものと同様に、Ｎ形高比抵抗層５、Ｐ＋
拡散層６およびＮ十拡散層８がシリコンウエ・・内に形
成されている。

１たシリコンウエハの両主面１４には、格子状のシリコ
ン酸化膜１３が選択的に設けられている。

このシリコン酸化膜１３は、後でペレット１２に分割し
たときペレット１２の縁部に残るように、予め所定の寸
法形状になるよう配置される。

シリコン酸化膜１３は、厚さが約１．５ミクロンで、熱
酸化によって成長させた酸化膜にホトエッチングの技法
で窓あけを行なって格子状に形或する。

この酸化膜が除去されたシリコンウエハの両主面１４に
ニッケル、金等のメッキをしてシンターシ、シリコンウ
エハとのオーミツクコンタクト層３を形成する。

次にオーミックコンタクト層３の表面に、鉛を主体とし
た半田層４を熔着する。

それから格子状のシリコン酸化膜１３の中心を通って切
断し、ペレット１２を得る。

この切断の方法には、既知のダイヤモンドを使ったスク
ライブ法あるいはレーザスクライブ法が利用できる。

第２図ｂぱ、このようにしてペレット１２に分割した状
態を示す。

次に、分割によってペレット１２の側面にＰ＋Ｎ接合７
が露出した半導体基体２の側面をエッチングする。

エッチング液として、硝酸と弗酸を混合したものを用い
る。

このとき半田層４とペレット１２の縁部にあるシリコン
酸化膜１３は、エッチング液に対するマスクとして作用
する。

シリコン酸化膜１３は、硝酸と弗酸からなるエッチング
液によって徐々にエッチングされるが、シリコンよりも
エッチング速さが小さいため上記マスクとして使用し得
るものであり、半導体基体２の側面のエッチングが完了
する１で幾らか残存するように、予め厚く或長してトく
ことが必要である。

このようにすれば、第２図Ｃに示すように半導体基体２
の側面のみがエッチングされ、第１図ｂにみられるよう
にオーミツクコンタクト層３とその界面近傍の半導体基
体２がエツタングされて空隙ができるという現象が生じ
ない。

第２図Ｃはこのようにして作られたダイオードペレット
１２を示している。

このペレット１２を、第２図ｄのように電極体１１に半
田層４を利用して鑞付けする。

その際、半田層４が再度融解するが、半導体基体２の縁
部に残されたシリコン酸化膜１３は半田層４と濡れない
ため、半田層４が横方向へ拡がるのを防止し、半導体基
体２の側面に流れてＰＮ接合の逆特性の劣化や、あるい
は短絡を起さない働きをする。

１たシリコン酸化膜１３は、オーミソクコンタクト層３
および半田層４とＰＮ接合の端縁とを隔離するため、エ
ッチングにおける金属イオンによる汚染の機会を少くシ
、沿面の放電距離を大きくする作用がある。

以上、この発明についてこの発明の一実施例を用いて説
明したが、必らずしもこれに限定されるものではない。

すなわち、シリコン酸化膜の代りにシリコン窒？膜や酸
化アルミニウムのような無機絶縁物を用いること、ある
いはこれらの絶縁物の被膜を組合わせて用いることもで
きる。

１たシリコン材料の代りにこれ以外の他の半導体材料か
らなるウエハを用いた半導体装置の製造にも用いること
ができる。

捷たダイオードに限らずトランジスタ、サイリスタ等の
他の半導体装置の製造についても同様に適用できる。

以上のように、この発明は、半導体ウエ・・からペレッ
トに分割する以前に予め帯状の絶縁膜を、分割を予定す
る線に重なるように設けることによってオーミツクコン
タクト層の周辺部のエッチングヲ防止し、オーツクコン
タクト層や半田層とペレット側面のＰＮ接合端縁とを隔
離することを特徴としている。

この結果、この発明によって得られる効果は次の通りで
ある。

（１）ペレット側面にＰＮ接合の端縁が露出した半導体
基体の表面のエッチングにむいて、エッチングの防止を
行なうべき部分を簡単かつ確実にマスクできる。

（２）上記ペレット側面の半導体基体表面とオーミソク
コンタクト層とを上記絶縁膜によって隔離するので、オ
ーミツクコンタクト層の金属イオンにより、上記ＰＮ接
合の露出した半導体基体表面の汚染が少なくなり、筐た
電極間の沿面距離が長くなる。

（３）必要に応じ電極の半田付けを行なう際、半田がペ
レット上を横方向に流れ難くなり、逆特性の劣化、短絡
が防止できる。

（４）エッチングが、分割された上記ペレットの側面か
らのみ進行するので、エッチング後のペレットの形状が
整っており、素子特性の均一なものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ”−ｃは、従来のメサ芸半導体装置の製造工程
を示す断面図である。 第２図ａ−ｄは、この発明の一実施例の製造工程を示す
断面図である。 なお図中同一符号は、同一又は相当部分を表わす。 ２・・・半導体基体、３・・・オーミツクコンタクト層
、４・・・半田層、７・・・ＰＮ接合、１２・・・ペレ
ット、１３・・・絶縁膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ ＰＮ接合を有する半導体基体からなる半導体ウエ
   ハの少なくとも一方の主面上の複数個のペレットに分割
   すべき個所に絶縁膜を選択的に設ける第１の工程、前記
   半導体基体の主面上に前記絶縁膜と隣接してオーミツク
   コンタクト層を設ける第２の工程、前記オーミツクコン
   タクト層の外面に半田層を形成する第３の工程、前記絶
   縁膜を通って前記ペレットに分割し前記半導体基体の外
   層の周辺部を覆うように前記絶縁膜を残す第４の工程、
   前記ペレットの側面をエッチングする第５の工程を具備
   したことを特徴とする半導体装置の製造方法。