[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，包括：在包括衬底和在衬底上的氮化物半导体层的衬底产品的表面上形成包含Al的金属膜，该金属膜覆盖通孔形成预定区域，并且衬底产品的表面位于氮化物半导体层侧；形成蚀刻掩模，该蚀刻掩模具有用于暴露在衬底产品的背表面上的通孔形成预定区域的开口，衬底产品的背表面位于衬底侧；以及通过反应离子蚀刻在衬底产品中形成通孔，通孔从背表面到达表面并暴露金属膜。在形成通孔时，在至少包括蚀刻终止的时段期间使用含氟的反应气体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月26日提交的日本申请No.JP2018-140011的优先权，其全部内容通过引用被合并在此。

技术领域

本公开涉及一种制造半导体器件的方法。

背景技术

日本未审专利公开No.2009-212103公开一种制造半导体器件的方法。在这种制造半导体器件的方法中，到达绝缘衬底表面的开口形成在GaN层和n型AlGaN层中。连接到源极电极的Ni层形成在开口中作为导电蚀刻阻挡层。从绝缘衬底的背表面到达Ni层的通孔形成在绝缘衬底中。另外，在通孔中形成通孔线。

当在衬底上制造具有氮化物半导体层的半导体器件时，可以形成穿透衬底和氮化物半导体层的通孔。在这种情况下，首先在氮化物半导体层上形成金属膜作为蚀刻阻挡层。随后，通过反应离子蚀刻(RIE)从衬底的背表面到金属膜形成通孔。在用于氮化物半导体层的RIE中，例如，使用氯基气体作为反应气体。作为金属膜的材料，能够使用对氯等离子体具有足够耐蚀刻性的Ni。然而，Ni膜具有高电阻的缺点。在许多情况下，金属膜通过背电极和通孔被传导。因此，优选的是，金属膜的电阻低。

发明内容

根据本公开的实施例的制造半导体器件的方法包括，在包括衬底和设置在衬底上的氮化物半导体层的衬底产品的表面上形成包含Al的金属膜，该金属膜覆盖在衬底产品中通孔形成预定区域，并且衬底产品的表面位于氮化物半导体层侧；形成蚀刻掩模，该蚀刻掩模具有用于暴露在衬底产品的背表面上的通孔形成预定区域的开口，衬底产品的背表面位于衬底侧；以及通过反应离子蚀刻在衬底产品中形成通孔，通孔从背表面到达表面并暴露金属膜。在形成通孔时，在至少包括蚀刻终止的时段期间使用含氟的反应气体。

附图说明

从参考附图对本发明优选实施例的下面的详细描述中，将更好地理解前述和其他目的、方面和优点，其中：

图1是示出根据本公开的一个实施例的半导体器件的晶体管1A的平面；

图2是沿着图1中所示的晶体管1A的线II-II截取的横截面图；

图3是沿着图1中所示的晶体管1A的线III-III截取的横截面图；

图4A至4C是示出制造晶体管1A的过程的横截面图；

图5A至5C是示出制造晶体管1A的过程的横截面图；

图6是示出当使用SF₆和O₂的混合气体作为反应气体时，作为氮化物半导体的GaN与Al之间的蚀刻选择性比与RF功率之间的关系的曲线图；

图7是示出使用SF₆和O₂的混合气体作为反应气体时，SiC与Al的蚀刻选择性比与RF功率的关系的曲线图；

图8A至图8C是示出根据第一修改例的制造过程的横截面图；

图9是示出根据实施例的第二修改例的作为半导体器件的晶体管1B的平面图；

图10是沿着图9中所示的晶体管1B的X-X线截取的横截面图；以及

图11A至11C是示出形成通孔的传统方法的横截面图。