半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的半导体装置的制造方法，依次包括：MOS构造形成工序，在半导体基体的第一主面侧通过栅极绝缘膜形成栅电极后，形成层间绝缘膜使其覆盖该栅电极；金属层形成工序，在所述层间绝缘膜的上方形成与所述栅电极相连接的状态的金属层；电子束照射工序，在将所述金属层作为接地电位的状态下从所述第一主面侧或第二主面侧对所述半导体基体进行电子束照射从而在所述半导体基体的内部生成晶格缺陷；金属层分割工序，将所述金属层分割成多个电极；以及退火处理工序，对所述半导体基体进行加热从而修复所述半导体基体的所述晶格缺陷。根据本发明专利技术的半导体装置的制造方法，其能够制造出：相比不实施电子束照射工序，寄生内置二极管的恢复损耗更小的，并且具有与不实施电子束照射工序的情况下同等的阈值电压VTH特性的半导体装置。

Manufacturing Method of Semiconductor Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法
本专利技术涉及一种半导体装置的制造方法。
技术介绍
以往，一种包含有对半导体基体进行电子束照射后在半导体基体的内部导入晶格缺陷的工序的半导体装置的制造方法已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。以往的半导体装置的制造方法如图17所示，依次包括：MOS构造形成工序、表面金属层形成工序、图案化工序、电子束照射工序、以及退火处理工序。即，依次包括：MOS构造形成工序，在通过栅极绝缘膜922在半导体基体910的第一主面侧形成栅电极924后，形成层间绝缘膜926来覆盖该栅电极924(参照图18)；表面金属层形成工序，在层间绝缘膜926的上方形成表面金属层928’(参照图19)；图案化工序，将表面金属层928’图案化(参照图20)；电子束照射工序，对半导体基体910进行电子束照射从而在半导体基体910的内部生成晶格缺陷(参照图21)；以及退火处理工序，对半导体基体910进行加热从而修复半导体基体910的晶格缺陷(未图示)。另外，在上述电子束照射工序中，是从第二主面侧对半导体基体910进行电子束照射的。在本说明书中，退火处理工序中的“修复晶格缺陷”并非是指修复所有的晶格缺陷，而是指：在保留用于适度控制寄生内置二极管关断时的载流子寿命(Lifetime)所需的规定数量的晶格缺陷的情况下，修复其余的晶格缺陷。根据上述以往的半导体装置的制造方法，在进行电子束照射工序时，由于是在半导体基体910的内部生成晶格缺陷，因此就能够制造出在寄生内置二极管关断时载流子寿命得以被适度地控制，并且寄生内置二极管的恢复损耗较小的半导体装置。先行技术文献【专利文献1】特开2012-69861号公报然而，在以往的半导体装置的制造方法中，由于在实施电子束照射工序的过程中栅极绝缘膜922上产生电荷后通常会带电，从而导致制造出的半导体装置的阈值电压VTH变低。而这种情况不仅只在从第二主面侧进行电子束照射时发生，在从第一主面侧进行电子束照射时同样也有可能发生。鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种半导体装置的制造方法，其能够制造出：相比不实施电子束照射工序，寄生内置二极管的恢复损耗更小的，并且具有与不实施电子束照射工序的情况下同等的阈值电压VTH特性的半导体装置。
技术实现思路
本专利技术的半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：MOS构造形成工序，在半导体基体的第一主面侧通过栅极绝缘膜形成栅电极后，形成层间绝缘膜使其覆盖该栅电极；金属层形成工序，在所述层间绝缘膜的上方形成与所述栅电极相连接的状态的金属层；电子束照射工序，在将所述金属层作为接地电位的状态下从所述第一主面侧或第二主面侧对所述半导体基体进行电子束照射从而在所述半导体基体的内部生成晶格缺陷；金属层分割工序，将所述金属层分割成多个电极；以及退火处理工序，对所述半导体基体进行加热从而修复所述半导体基体的所述晶格缺陷。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述电子束照射工序中，在将所述半导体基体的所述第一主面侧朝上的状态下将所述半导体基体放置在由导电性材料构成的托盘(Tray)后，在使所述托盘接地的状态下对该半导体基体进行电子束照射。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述金属层形成工序与所述电子束照射工序之间，包含有对所述半导体基体以及所述金属层进行加热从而使所述半导体基体与所述金属层之间形成欧姆接触的烧结(Sinter)处理工序。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述退火处理工序中，所述半导体基体的加热温度在300℃～410℃的范围内。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述半导体基体的温度小于等于410℃的状态下实施所述金属层分割工序以及所述退火处理工序。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述电子束照射工序的后半段，进一步包含有在所述半导体基体的表面形成表面保护膜的表面保护膜形成工序。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述半导体基体的温度小于等于410℃的状态下实施所述表面保护膜形成工序。在本专利技术的半导体装置的制造方法中，理想的情况下为：在所述表面保护膜形成工序的后半段，进一步包含有在所述半导体基体的第二主面侧形成背面金属层的背面金属层形成工序，在所述半导体基体的温度小于等于410℃的状态下实施所述背面金属层形成工序。专利技术效果根据本专利技术的半导体装置的制造方法，在进行电子束照射工序时，由于是在半导体基体的内部生成晶格缺陷，因此就能够与以往的半导体装置的制造方法同样地制造出在寄生内置二极管关断时载流子寿命得以被适度地控制，并且寄生内置二极管的恢复损耗较小的半导体装置。此外，根据本专利技术的半导体装置的制造方法，将金属层作为接地电位的状态，即，由于能够在将栅电极作为接地电位的状态下实施电子束照射工序，因此栅极绝缘膜成为接地电位(与栅电极等其他构成等电位)，从而在实施电子束照射工序的过程中即使栅极绝缘膜上产生电荷也不会带电。因此，制造出的半导体装置的阈值电压VTH会难以降低，这样一来，就能够制造具有与不实施电子束照射工序的情况下同等的阈值电压VTH特性的半导体装置。所以，本专利技术的半导体装置的制造方法就能够制造：相比不实施电子束照射工序，寄生内置二极管的恢复损耗更小的，并且具有与不实施电子束照射工序的情况下同等的阈值电压VTH特性的半导体装置。此外，根据本专利技术的半导体装置的制造方法，将金属层作为接地电位的状态，即，由于能够在将栅电极作为接地电位的状态下实施电子束照射工序，因此在实施电子束照射工序的过程中即使栅极绝缘膜上产生电荷，栅极绝缘膜也是成为接地电位(与栅电极等其他构成等电位)，从而也不会带电。所以，就能够防止制造出的半导体装置的特定部分的阈值电压VTH降低，从而能够防止电流集中在该特定部分上。这样一来，就能够制造防止在该特定部分发热，并且具有高SOA耐量的半导体装置。附图说明图1是展示实施方式一中半导体装置100的平面图。图1(a)是半导体装置100的平面图，图1(b)是省略表面保护膜的图示后的半导体装置100的平面图。图2是展示实施方式一中半导体装置100的图。图2(a)是省略表面保护膜、源电极以及层间绝缘膜的图示后的半导体装置100的平面图，图2(b)是图2(a)的x-x截面图，图2(c)是图2(a)的y-y截面图(在图11以及图14中相同)。其中，在图2(b)以及图2(c)中没有省略表面保护膜、源电极以及层间绝缘膜的图示。此外，图2中“x”表示晶格缺陷(以下，在图6、图7、图9、图10、图11、图14、图15、图16以及图21中相同)。图3是展示实施方式一中半导体装置100的流程图。图4是用于说明实施方式一中MOS构造形成工序而展示的图。图4(a)是半导体基体(半导体装置)的平面图，图4(b)是图4(a)的x-x截面图，图4(c)是图4(a)的y-y截面图(以下，在图5、图6、图9、图10中相同)。其中，在图4(a)中省略层间绝缘膜126的图示。图5是用于说明实施方式一中表面金属层形成工序而展示的图。图6是用于说明实施方式一中电子束照射工序而展示的图。其中，在图6(b)以及图6(c)中，为了帮助理解，记载了显示半导体基体110、栅电极124、表面金属层128'以及栅极引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：MOS构造形成工序，在半导体基体的第一主面侧通过栅极绝缘膜形成栅电极后，形成层间绝缘膜使其覆盖该栅电极；金属层形成工序，在所述层间绝缘膜的上方形成与所述栅电极相连接的状态的金属层；电子束照射工序，在将所述金属层作为接地电位的状态下从所述第一主面侧或第二主面侧对所述半导体基体进行电子束照射从而在所述半导体基体的内部生成晶格缺陷；金属层分割工序，将所述金属层分割成多个电极；以及退火处理工序，对所述半导体基体进行加热从而修复所述半导体基体的所述晶格缺陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：MOS构造形成工序，在半导体基体的第一主面侧通过栅极绝缘膜形成栅电极后，形成层间绝缘膜使其覆盖该栅电极；金属层形成工序，在所述层间绝缘膜的上方形成与所述栅电极相连接的状态的金属层；电子束照射工序，在将所述金属层作为接地电位的状态下从所述第一主面侧或第二主面侧对所述半导体基体进行电子束照射从而在所述半导体基体的内部生成晶格缺陷；金属层分割工序，将所述金属层分割成多个电极；以及退火处理工序，对所述半导体基体进行加热从而修复所述半导体基体的所述晶格缺陷。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，在所述电子束照射工序中，在将所述半导体基体的所述第一主面或所述第二主面朝上的状态下将所述半导体基体放置在由导电性材料构成的托盘上后，在使所述托盘接地的状态下对该半导体基体进行电子束照射。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，在所述金属层形成工序与所述电子束照射工序之间，包含有对所述半导体基体以及所述金属层进行加热从而使所述半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫腰宣树，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP