[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本说明书公开了一种半导体装置及其制造方法。尤其涉及一种将半导体基板薄板化而制造出的纵型的半导体装置及其制造方法。在此，纵型的半导体装置指的是，电流在被形成于半导体基板上的表面电极与背面电极之间流通的半导体装置。

背景技术

纵型的半导体装置的性能会受到半导体基板的厚度的影响。在多数的情况下，通过使半导体基板薄板化从而使半导体装置的性能提高。薄板化的半导体基板易破裂且易挠曲从而处理较困难。因此，在薄板化的半导体基板上实施半导体制造工艺而制造半导体装置是较为困难的。因此，普及了一种如下的技术，即，对薄板化之前的半导体基板的表面实施从表面实施的处理，在结束了处理后的半导体基板的表面上固定加强部件，对加强了表面的半导体基板的背面进行研磨而使半导体基板薄板化，对薄板化了的半导体基板的背面实施从背面实施的处理，之后将加强部件从半导体基板的表面脱离的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－064825号公报

专利文献2：日本特开2005－317570号公报

专利文献3：日本特开2004－088074号公报

专利文献4：日本特开2000－040773号公报

专利文献5：日本特开2000－040711号公报

发明内容

在上述的制造方法中，在对半导体基板的背面进行研磨而薄板化时，难以将薄板化了的半导体基板的厚度管理为固定值。在每次进行制造时，薄板化了的半导体基板的厚度会不同，从而批量生产半导体装置群时的厚度的偏差会较大。

尤其在实施从半导体基板的表面实施的处理的阶段中，存在半导体基板的表面不平坦，在表面上形成有起伏的情况。在表面产生了起伏的情况下，在背面加工时半导体基板容易挠曲，从而即使在同一半导体基板内，半导体基板的厚度也容易产生偏差。在由同一半导体基板制造多个半导体装置的情况下，即使在同时制造出的半导体装置群中，厚度的偏差也较大。

而且，由于在现有的制造方法中，将基板一律薄板化，因此半导体基板易破裂、易挠曲。

在本说明书中，公开了一种批量生产半导体基板的厚度的偏差较小的纵型的半导体装置群的方法。此外，在本说明书中还公开了一种优化了上述的基本技术的改良技术。在该改良技术中，通过在确保半导体装置群的性能所需的范围内薄板化为规定的厚度从而使半导体装置的性能稳定在较高的程度，并且通过在与半导体装置的性能无关的范围内不对半导体基板进行薄板化从而确保半导体基板的强度。该改良技术在薄板化的范围内也活用了基本技术。

用于解决课题的方法

在本说明书所公开的基本技术中，对SOI(Silicon On Insulator，绝缘体上硅)基板实施半导体制造工艺。在此所说的SOI基板指的是，依次层压有表面侧半导体层、绝缘层和背面侧半导体层，且表面侧半导体层和背面侧半导体层双方由含有硅的半导体材料(例如Si或SiC的单结晶)形成的层压基板。在此所说的背面侧指的是，为了薄板化而进行蚀刻的一侧，表面侧指的是，蚀刻后仍保留的一侧。

在本说明书所公开的基本技术中，对SOI基板的表面侧半导体层的表面实施从表面实施的处理。接下来，从SOI基板的背面进行蚀刻，而将形成有作为半导体装置而发挥作用的半导体结构的有源区域的至少一部分中的背面侧半导体层和绝缘层去除，以使表面侧半导体层的背面露出。此后，对SOI基板的表面侧半导体层的背面实施从背面实施的处理，从而制造出纵型的半导体装置所需要的半导体结构。

在蚀刻工序中，在有源区域的至少一部分中，将背面侧半导体层和绝缘层去除。即，可以在有源区域及其以外的区域的整个区域中，将背面侧半导体层和绝缘层去除。也可以在有源区域中，将背面侧半导体层和绝缘层去除，而在其以外的区域中使背面侧半导体层和绝缘层保留。存在通过使有源区域的一部分薄板化从而能够确保必要的性能的情况，在该情况下，只需在有源区域的一部分中去除背面侧半导体层和绝缘层即可。

也可以在蚀刻工序之前，先机械性地对SOI基板的背面进行研磨从而使背面侧半导体层薄板化。即，只需通过蚀刻来实现使表面侧半导体层的背面露出的阶段即可，可以在此之前的阶段中采用机械性的研磨工序。