制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法，且特別涉及一種包括執(zhí)行芯片篩選的步驟的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓、低損耗以及在高溫環(huán)境下應(yīng)用半導(dǎo)體器件，已經(jīng)開始采用碳化硅作為用于半導(dǎo)體器件的材料。碳化硅是一種具有比已經(jīng)常規(guī)地廣泛用作用于半導(dǎo)體器件的材料的硅的帶隙大的帶隙的寬帶隙半導(dǎo)體。因此，通過采用碳化硅作為用于半導(dǎo)體器件的材料，半導(dǎo)體器件可具有高擊穿電壓、降低的導(dǎo)通電阻等等。此外，有利地，由此采用碳化硅作為其材料的半導(dǎo)體器件即使在高溫環(huán)境下也具有比采用硅作為其材料的半導(dǎo)體器件更小劣化的特性。
[0003]在可能發(fā)生在碳化硅襯底中的缺陷中，微管道是特別成問題的。例如，M.Holz以及其他三個人的 “Reliability considerat1n for recent Infineon SiC d1dereleases，，，Microelectronics Reliability, N0.47，2007 年 8 月 21 日，pp.1741 至1745 (NPD I)描述了一種用于檢測微管道的方法。根據(jù)該文獻(xiàn)，通過對器件施加雪崩擊穿電壓并檢查電壓施加之前和之后的泄漏電流的改變來檢測微管道。
[0004]引證文獻(xiàn)列表
[0005]非專利文獻(xiàn)
[0006]NPD 1:M.Holz 以及其他三個人的 “Reliability considerat1n for recentInfineon SiC d1de releases，，，Microelectronics Reliability，N0.47，2007 年 8 月 21
H,pp.1741 至 1745

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]當(dāng)外延層形成在具有微管道的碳化硅襯底上時，微管道被外延層堵塞。在本說明書中，被外延層堵塞的微管道被稱為堵塞微管道。在出貨前的例行檢查階段中，具有堵塞的微管道的器件展現(xiàn)出不次于那些不具有堵塞微管道的器件的特性。但是，具有堵塞微管道的器件在使用兩或三個月之后會具有增大的泄漏電流，且因此希望在出貨前通過檢查而篩選出這種器件。
[0009]但是，在上述文獻(xiàn)中描述的方法中，當(dāng)微管道存在于保護(hù)環(huán)終端部中時，即使雪崩擊穿電壓施加至器件，也不會有電流流過保護(hù)環(huán)終端部，且因此基于電壓施加前和后之間的比較的泄漏電流沒有增大。因此，當(dāng)微管道存在于保護(hù)環(huán)部中時，微管道不能被上述文獻(xiàn)中描述的方法所檢測，且因此檢測微管道的精度不充分。因此，存在包括了微管道的芯片在沒有被篩選出的情況下就被出貨的情況。
[0010]提出本發(fā)明以解決這個問題，且本發(fā)明的一個目的是提供一種制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法，通過這種方法可以高精度篩選出包括微管道的芯片。
[0011]問題的解決手段
[0012]根據(jù)本發(fā)明的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法包括以下步驟:制備具有第一主表面以及與第一主表面相反的第二主表面的碳化硅襯底；通過蝕刻第一主表面使包括微管道的蝕刻坑出現(xiàn)在第一主表面中；獲得關(guān)于第一主表面中的微管道的二維位置信息；將碳化硅襯底切割成多個芯片；以及基于二維位置信息執(zhí)行芯片篩選，其中第一主表面是硅面或相對于硅面具有小于或等于10°的偏離角的面。
[0013]發(fā)明的有益效果
[0014]如上述說明清晰可見的，本發(fā)明可提供一種制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法，通過該方法可以高精度篩選出包括微管道的芯片。
【附圖說明】
[0015]圖1是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的碳化硅半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0016]圖2是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的碳化硅半導(dǎo)體器件的碳化硅襯底的形狀的透視示意圖。
[0017]圖3是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0018]圖4是示意性示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0019]圖5是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第一步驟的截面示意圖。
[0020]圖6是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第二步驟的截面示意圖。
[0021]圖7是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第四步驟的截面示意圖。
[0022]圖8是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第五步驟的截面示意圖。
[0023]圖9是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第六步驟的截面示意圖。
[0024]圖10是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第七步驟的截面示意圖。
[0025]圖11是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第八步驟的截面示意圖。
[0026]圖12是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第九步驟的截面示意圖。
[0027]圖13是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十步驟的截面示意圖。
[0028]圖14是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十一步驟的截面示意圖。
[0029]圖15是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十二步驟的截面示意圖。
[0030]圖16是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十三步驟的截面示意圖。
[0031]圖17是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十四步驟的截面示意圖。
[0032]圖18是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十五步驟的截面示意圖。
[0033]圖19是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十六步驟的截面示意圖。
[0034]圖20是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第三步驟的平面示意圖。
[0035]圖21是示意性示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的第十七步驟的平面示意圖。
[0036]圖22是示意性示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的制造碳化硅半導(dǎo)體器件的方法的形成切割位置圖案的步驟的平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，將參考【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，在下述附圖中，相同或相應(yīng)的部分由相同的參考符號給出且不再贅述。此外，在本說明書的晶體學(xué)描述中，單獨(dú)的晶向由[]表示，組晶向由〈> 表示，單獨(dú)的面由O表示，且組面由{}表示。此外，通常通過將
(橫杠)置于數(shù)字上來表示負(fù)晶體學(xué)指數(shù)，但是在本說明書中，通過將負(fù)號置于數(shù)字前來表示。
[0038]首先，將在下述⑴至⑶中說明本發(fā)明實(shí)施例的概述。
[0039](I)根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法包括以下步驟:制備具有第一主表面80b以及與第一主表面80b相反的第二主表面80a的碳化硅襯底80 ;通過蝕刻第一主表面80b而使包括微管道的蝕刻坑3a出現(xiàn)在第一主表面80b中；獲得關(guān)于第一主表面80b中的微管道的二維位置信息；將碳化硅襯底切割成多個芯片C12至C65 ;以及基于二維位置信息執(zhí)行芯片C12至C65的篩選，其中第一主表面80b是硅面或相對于硅面具有小于或等于10°的偏離角的面。
[0040]依照根據(jù)本實(shí)施例的碳化硅半導(dǎo)體器件I，獲得關(guān)于第一主表面80b中的微管道的二維位置信息，且基于二維位置信息執(zhí)行芯片的篩選。因此，不管微管道存在于碳化硅襯底80的第一主表面80b中的哪里，都能檢測包括微管道的芯片。因此，可以高精度篩選出包括微管道的芯片。
[0041](2)優(yōu)選地，在根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法中，碳化硅外延層81形成為與第二主表面80a接觸。由此，即使微管道由碳化硅外延層81覆蓋且變成堵塞微管道，也能以高精度篩選出包括微管道的芯片。
[0042](3)優(yōu)選地，在根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法中，指示芯片C12至C65的切割位置的圖案2形成在碳化硅外延層81的正表面1a上。在將碳化硅襯底80切割成多個芯片C12至C65的步驟中，沿圖案2切割碳化硅襯底80。通過形成指示切割位置的圖案，可通過簡單的方法指定其中存在微管道的芯片。
[0043](4)優(yōu)選地，在根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法中，通過將關(guān)于微管道的二維位置信息與圖案2的位置進(jìn)行比較來執(zhí)行對芯片C12至C65執(zhí)行篩選的步驟。在碳化硅襯底80具有小翹曲的情況下，通過將關(guān)于第一主表面80b中的微管道的二維位置信息與形成在位于更靠近第二主表面80a的一側(cè)上的正表面1a上的圖案2的位置進(jìn)行比較，可通過簡單的方法且以高精度指定其中存在微管道的芯片。
[0044](5)優(yōu)選地，在根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法中，二維位置信息與芯片C12至C65的識別編號關(guān)聯(lián)。由此，可指定其中存在微管道的芯片。
[0045](6)優(yōu)選地，在根據(jù)本實(shí)施例的制造碳化硅半導(dǎo)體器件I的方法中，在使包括微管道的蝕刻坑3出現(xiàn)的步驟之后拋光第一主表面80b。由此，可降低在使蝕刻坑出現(xiàn)的步驟中產(chǎn)生的碳化硅襯底80的翹曲。此外，當(dāng)在形成與第二主表面80a接觸的碳化硅外延層81的步驟之后拋光第一主表面80b時，可降低由形成碳化硅外