[发明专利]半导体接合保护用玻璃复合物、半导体装置的制造方法以及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体接合保护用玻璃复合物、半导体装置的制造方法以及半导体装置。

背景技术

我们已知在制造台面(mesa)型的半导体装置的过程中，形成覆盖pn结露出部的钝化(passivation)用的玻璃层的半导体装置的制造方法(例如，参考专利文献一)。在使用这个半导体装置的制造方法来制造开关(swiching)特性优良的半导体装置(快速恢复二极管(Fast Recovery Diode))时，就会使用如下所示的制造方法。以下，把这样的制造方法作为以往的半导体装置的制造方法。

图16及图17是显示这种以往的半导体装置的制造方法的说明图。图16(a)～图16(d)及17(a)～17(d)为各工序图。

如图16及图17所示，以往的半导体装置的制造方法依次包含：“半导体基体形成工序”、“沟道形成工序”、“重金属扩散工序”、“玻璃层形成工序”、“玻璃保护膜形成工序”、“氧化膜去除工序”、“电极形成工序”及“半导体基体切断工序”。下面按照工序顺序对以往的半导体装置的制造方法进行说明。并且，在说明书中将形成沟道的一侧的主面称为第一主面，将相反一侧的主面称为第二主面。

(a)半导体基体形成工序

首先，通过从n^－型半导体层(n^－型硅(silicon))基板910的第二主面侧的表面扩散n型杂质形成n⁺型半导体层914，通过从第一主面侧的表面扩散p型杂质形成p⁺型半导体层912，从而形成具有与主面平行的pn结的半导体基体。另外，也可以在n⁺型半导体层(n⁺型硅基板)上形成了n^－型半导体层(n^－型外延(epitaxial)层)之后，通过从该n^－型半导体层的表面扩散p型杂质形成p⁺型半导体层，从而形成具有与主面平行的pn结的半导体基体。随后，通过热氧化在p⁺型半导体层912及n⁺型半导体层914的表面形成氧化膜916、918(参考图16(a))。

(b)沟道形成工序

随后，通过光刻(photo－etching)法在氧化膜916的预定部位形成一定的开口部。在氧化膜的蚀刻后，继续进行半导体基体的蚀刻，从半导体基体的第一主面侧的表面形成深度超过pn结的沟道(在这种情况下为深度甚至超过n^－型半导体层910与n⁺型半导体层914的交界面的沟道)920(参考图16(b))。这时，在沟道的内面就形成了pn结露出部A。

(c)重金属扩散工序

其次，从半导体基体的第二主面侧的表面去除了氧化膜918后，在该半导体基体的第二主面侧的表面上，或通过喷溅(spatter)法形成重金属(例如Pt)，或将重金属(例如Pt)制成熔液通过旋压(spin－on)等方法将其涂布，从而在半导体基体的第二主面侧的表面上形成成为重金属扩散源的层922。随后，在预定的温度下使得重金属热扩散，从而在半导体基体的内部形成载流子(carrier)的复合中心(参考图16(c))。另外，重金属扩散工序也可以在上述的沟道形成工序之前实施。

(d)玻璃层形成工序

其次，去除了成为重金属扩散源的层922后，在沟道920的表面，通过电泳法在沟道920的内面及其附近的半导体基体表面上，形成由半导体接合保护用玻璃复合物构成的层，同时，通过对该由半导体接合保护用玻璃复合物构成的层进行烧制，形成钝化用的玻璃层926(参考图16(d))。这时，在半导体基体的第二主面侧形成了氧化膜924。

(e)玻璃保护膜形成工序

其次，形成覆盖玻璃层926的表面的玻璃保护膜(例如由沥青(pitch)系蜡(wax)类构成的玻璃保护膜)928(参考图17(a))。

(f)氧化膜去除工序

随后，把玻璃保护膜928作为掩膜(mask)进行氧化膜916的蚀刻，将在电极形成区域930中的氧化膜916以及在半导体基板的第二主面侧的表面形成的氧化膜924去除。

(g)电极形成工序

随后，对半导体基体进行镀镍，在半导体基体的第一主面侧的表面的电极形成区域930内形成阳极(anode)电极932，同时，在半导体基板的第二主面侧的表面形成阴极(cathode)电极934(参考图17(c))。另外，也可以代替镀镍，通过蒸镀、喷溅法等气相法形成阳极电极和阴极电极。