[发明专利]碳化硅的等离子体切割

说明书

本申请涉及碳化硅的等离子体切割。形成半导体器件的方法包括在碳化硅衬底的第一侧形成有源区，所述碳化硅衬底具有与所述第一侧相反的第二侧并在所述第一侧上形成接触焊盘。接触焊盘与有源区耦接。所述方法还包括在接触焊盘上形成蚀刻终止层以及从所述第二侧等离子体切割碳化硅衬底。等离子体切割蚀刻穿透碳化硅衬底并终止于蚀刻终止层。切割的碳化硅衬底通过蚀刻终止层被保持在一起。将切割的碳化硅衬底附接在载体上。通过切割蚀刻终止层将切割的碳化硅衬底分离成碳化硅管芯。

技术领域

本发明一般地涉及半导体加工，并且在具体实施方案中涉及碳化硅的等离子体切割(plasma dicing)。

背景技术

半导体器件被用于许多电子应用和其他应用中。半导体器件可包括形成于半导体晶片上的集成电路。或者，半导体器件可形成为单片器件例如，分立器件。通过如下在半导体晶片上形成半导体器件：在所述半导体晶片上沉积许多类型的材料薄膜，使所述材料薄膜图案化，对所述半导体晶片的选择性区域进行掺杂等。

每个半导体晶片被制造成包括多个管芯。在半导体晶片上制造半导体器件后，通过将晶片分成多个管芯来形成单独的半导体管芯。在制造结束时，通常使用锯切方法进行分割(其也被称为单切(singulation)或切割)。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，形成半导体器件的方法包括在碳化硅衬底的第一侧形成有源区，所述碳化硅衬底包括与所述第一侧相反的第二侧并且在所述第一侧上形成接触焊盘，所述接触焊盘与所述有源区耦接。所述方法还包括在所述接触焊盘上形成蚀刻终止层以及从所述第二侧等离子体切割所述碳化硅衬底。等离子体切割蚀刻穿透所述碳化硅衬底并终止于蚀刻终止层。经切割的碳化硅衬底通过所述蚀刻终止层被保持在一起。将经切割的碳化硅衬底附接在载体上。通过使蚀刻终止层断开将经切割的碳化硅衬底分离成单独的碳化硅管芯。

根据一个可替选实施方案，形成功率半导体器件的方法包括提供包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧的碳化硅衬底以及对所述碳化硅衬底的一部分进行掺杂以从所述第一侧形成有源区。所述方法还包括在所述有源区上形成陶瓷稳定化层，以及从所述第二侧对所述碳化硅衬底进行减薄以露出主表面。所述方法还包括在所述碳化硅衬底的露出的主表面下方形成图案化掩模层，以及使用包含含氯和氟的卤间化合物的蚀刻化学物质和作为蚀刻掩模的图案化掩模层蚀刻穿透碳化硅衬底以露出陶瓷稳定化层。

根据一个可替选实施方案，等离子体蚀刻工具包括等离子体室、卤间化合物气体的入口、卤间化合物气体的出口、用于由卤间化合物气体产生等离子体的电极，以及用于加热待使用所述等离子体蚀刻的晶片的加热单元。

根据一个可替选实施方案，功率半导体器件包括碳化硅衬底；设置在所述碳化硅衬底的一侧上的背侧金属化层；设置在所述碳化硅衬底的相反侧上的前侧金属化层；以及支承所述碳化硅衬底且设置在所述前侧金属化层上的蚀刻终止层。所述蚀刻终止层具有比所述碳化硅衬底更大的占据面积(foot print)且包括前侧金属化层中通往接触焊盘的开口。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中：

图1A是根据本发明的一个实施方案的半导体器件的截面图，图1B是所述半导体器件的对应的截面顶视图；

图1C包括根据本发明的一个实施方案组装之后的半导体器件的截面图；

图2A示出了根据本发明的一个实施方案在制造期间半导体器件的截面图；

图2B示出了根据本发明的一个实施方案在制造期间形成蚀刻终止层之后的半导体器件的截面图；

图2C示出了根据本发明的一个实施方案将器件安装在载体上之后半导体器件的截面图；

图2D示出了根据本发明的一个实施方案在减薄期间半导体器件的截面图；