CN102804334A - 半导体基板及其制造方法、以及半导体装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具有半导体装置可形成区域的半导体基板，其特征在于，在该半导体基板的外周部上，形成比所述半导体可形成区域更厚、表面具有平坦的顶部的增强部，将该增强部的所述顶部与所述半导体装置可形成区域连接的内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域内径越小的剖面形状。

Description

半导体基板及其制造方法、以及半导体装置及其制造方法

技术领域

本发明是关于半导体基板及其制造方法、以及半导体装置及其制造方法。

背景技术

过去以来，存在将用于形成功率(power)金属氧化物半导体(MOS：Metal OxideSemiconductor)的半导体基板薄板化，降低制造成本的要求，制造薄型的半导体基板。

然而，薄板化到300[μm]以下的半导体基板接近纸或薄膜的状态、在半导体制造处理中的搬运等的操作很困难。因此，为了解决这类问题，已知一种将在从晶片的外边缘向内侧分出(offset)的位置上的边界线的内侧区域薄板化的晶片，对在较边界线外侧的厚板部的内壁覆盖具有比晶片更高刚性的材料而增强强度(例如参见专利文献1)。另外，作为在该专利文献1中记载的晶片的制造方法，公开了一种包括通过在沿边界线的范围施加各向异性刻蚀，形成沿边界线从晶片的表面向背面延伸的深槽(trench)的深槽形成工序；以及从晶片的表面，在深槽内侧存在的晶片的表面到达深槽的底面为止，将在深槽内侧存在的半导体除去的除去工序的制造方法。

在该专利文献1中记载的晶片及其制造方法中，形成深槽时，通过持续进行保持深槽的深宽比(aspect ratio)为7～9的刻蚀，使得将深槽的内壁形成得平滑，并且形成内壁与底面的连接部分带有圆形的圆弧(R形)的深槽。由此，成为厚板部的内壁光滑而且应力很难集中在厚板部与薄板部的连接部的晶片，从而很难破损、从而能成为很容易操作的晶片。

现有技术文献如下：

专利文献1：(日本)特开2008-218820号公报

发明内容

本发明想要解决的课题如下：

然而，在专利文献1所记载的晶片及其制造方法中，由于厚板部的内壁相对于底面部形成为大致垂直，因此存在在实际的半导体装置的制造处理中的防蚀形成工序等的膜形成工序中，提供的防蚀液积存在晶片的底面部，不能得到所期望的膜厚的问题。

换言之，在通常的半导体装置的制造处理中，形成图形等时，通过向半导体基板上供给防蚀液，转动半导体基板，使得防蚀液供给到半导体基板的全体上，多余的液体通过转动而被甩掉，形成所期望的膜厚的防蚀膜。这时，在专利文献1记载的晶片中，由于在外边缘上像垂直的壁那样的存在的厚板部，因此存在防蚀液不能从晶片上甩掉而残留在晶片上，膜厚最终变厚的问题。另外，除了防蚀以外，在半导体制造处理中供给处理液在晶片表面形成膜的工序中，具有不能得到所期望的膜厚的同样的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种既能够确保薄型的半导体基板的强度，又在之后的半导体装置制造处理的膜形成工序中也能得到所期望的膜厚的半导体基板及其制造方法、以及半导体装置及其制造方法。

用于解决上述课题的手段如下：

为解决上述课题，本发明的一个实施方式的半导体基板是一种具有半导体装置可形成区域的半导体基板，其特征在于，在该半导体基板的外周部上，形成比所述半导体装置可形成区域更厚、表面具有平坦的顶部的增强部，将该增强部的所述顶部与所述半导体装置可形成区域连接的内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域内径越小的剖面形状。

由此，由于能够通过外周部的增强部来增强半导体基板，并且增强部的侧面具有随着接近顶部而变宽的倾斜面，因此能够将供给到半导体装置可形成区域处理液通过转动而甩掉。

在所述半导体基板中，其特征在于，所述内侧侧面具有将所述顶部与所述半导体装置可形成区域直线连接的剖面形状。

由此，能够通过机械加工而形成增强部的侧面，并以简单的加工能够确保在半导体制造处理的搬运及热扩散时充分的强度并同时能够适当地进行防蚀形成工序等膜形成工序。

在所述半导体基板中，其特征在于，所述内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域倾斜角度越小的剖面形状。

由此，能够通过刻蚀加工而形成增强部的内侧侧面，并于在半导体基板上形成半导体装置的半导体制造处理中能够作为将供给到半导体装置可形成区域的处理液容易甩掉的侧面形状。

在所述半导体基板中，其特征在于，所述增强部由半导体形成，具有在与所述半导体装置可形成区域相同厚度的部分具有氧化膜的夹层构造的剖面构造。

由此，能够在薄型的半导体基板上使用氧化膜将另外的增强部粘合，并能够将厚度不同的增强部容易地形成在半导体基板上。

在所述半导体基板中，其特征在于，所述半导体装置可形成区域与所述增强部由半导体一体形成。

由此，能够由一片厚的半导体基板形成薄型的具有半导体装置可形成区域的半导体基板，并能够将原先的厚度用于增强部的同时提供薄型的半导体基板。

在所述半导体基板中，其特征在于，所述半导体装置可形成区域为300μm以下的厚度，所述增强部为500μm以上的厚度。

由此，对接近纸或薄膜状态的半导体基板给予进行搬运及热扩散处理所需的强度，能够使用薄型的半导体基板廉价地制造半导体装置，并能够按照通常适当地进行半导体制造处理。

本发明的其他实施方式的半导体基板的制造方法是一种具有半导体装置可形成区域、及在包围该半导体装置可形成区域的外周部上的比该半导体装置可形成区域更厚的增强部的半导体基板的制造方法，其特征在于，包括：预备在表面形成有氧化膜，具有所述半导体装置可形成区域的被增强半导体基板的工序；将外周形状与该被增强半导体基板一致、在覆盖所述半导体装置可形成区域的位置上形成开口、在底面形成氧化膜的增强环，与所述被增强半导体基板的所述表面以所述外周形状保持一致的方式重叠的位置对准工序；进行热处理使一对所述氧化膜粘合的贴合工序。

由此，能够利用通过氧化膜的热处理的共有粘合，以简单地工序容易地制造被增强的易于处理的薄型半导体基板。

在所述半导体基板的制造方法中，其特征在于，所述增强环的上表面具有平坦的顶部，将该顶部与所述底面连接的所述开口侧的内侧侧面具有越接近所述底面内径越小的剖面形状。

由此，能够在半导体制造处理的膜形成工序中，制造容易甩掉处理液的半导体基板。

本发明的其他的实施方式的半导体装置是一种在半导体基板的半导体装置可形成区域形成的半导体装置，其特征在于，在该半导体基板的一侧的面的外周部上，形成比所述半导体装置可形成区域更厚、表面具有平坦的顶部的增强部，在所述半导体装置可形成区域的两面上形成扩散层。

在所述半导体装置中，其特征在于，在所述半导体基板的未形成所述增强部的面上形成有电极。

在所述半导体装置中，其特征在于，所述半导体基板的形成所述增强部的面的所述扩散层为源极(source)或发射极(emitter)，未形成所述增强部的面的所述扩散层为漏极(drain)或集电极(collector)。

在所述半导体装置中，其特征在于，将所述增强部的所述顶部与所述半导体装置可形成区域连接的内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域内径越小的剖面形状。

本发明的其他实施方式的半导体装置的制造方法是一种使用所述半导体基板的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：涂覆工序，在所述半导体基板的半导体装置可形成区域上，一边供给膜形成用的处理液一边使所述半导体基板转动，使所述处理液扩大到所述半导体装置可形成区域全体，并以使膜厚达到预定的厚度的方式调整所述半导体装置可形成区域的所述处理液的残留量。

由此，在半导体装置的制造处理的膜形成工序中，能够形成所期望的厚度的膜，并能够降低半导体装置的制造成本的同时适当地确保制造工序的精度。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，所述处理液为抗蚀(resist)液。

由此，在制造功率MOS晶体管等半导体设备时所必须的防蚀膜形成工序中，能够适当地控制防蚀膜的厚度，并使制造成本的降低与制造处理精度的维持同时实现。

本发明的其他实施方式的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：第1扩散层形成工序，在半导体基板的第1面上注入离子形成第1扩散层；凹形状形成工序，在所述半导体基板的第2面上形成所述半导体基板的中央部方面比外周部厚度薄的凹形状；凹部加工工序，在作为所述凹形状的洼进部分的凹部表面上形成第2扩散层及栅极(gate)。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，所述凹部加工工序在使所述半导体基板的所述第1面接触到阶台(stage)上的状态下进行加工。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，在所述凹形状形成工序与所述凹部加工工序之间还具有将在所述凹形状形成工序中在所述凹部的表面生成的损伤(damage)层除去的损伤层除去工序。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，所述第1扩散层形成工序比所述凹部加工工序先进行。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，所述第1扩散层为漏极或集电极，所述第2扩散层为源极或发射极。

在所述半导体装置的制造方法中，其特征在于，在所述凹形状形成工序中，所述外周部的内侧侧面以越接近所述凹部的表面内径越小的方式形成所述凹部。

本发明的效果如下：

根据本发明，能够提供既能够确保基板强度，又能够适当地进行在之后的半导体装置制造处理的膜形成工序的半导体基板。

附图说明

图1A是表示本发明的实施例1的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图1B是表示实施例1的半导体基板的平面结构的一个例子的俯视图。

图2是作为参考例表示过去的薄型半导体基板的剖面结构的图。

图3是表示功率MOS晶体管的一个例子的图。

图4是表示竖型热处理装置的剖面结构的一个例子的图。

图5是表示竖型热处理装置的基板保持用具的放大图。

图6是表示实施例1的半导体装置的剖面结构的一个例子的图。

图7A是表示实施例1的半导体基板的制造方法的位置对准工序的一个例子的图。

图7B是表示实施例1的半导体基板的制造方法的贴合工序的一个例子的图。

图8是表示使用实施例1的半导体基板的半导体装置的制造方法的一个例子的图。

图9是表示实施例2的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图10是表示实施例3的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图11是表示实施例4的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图12是表示实施例5的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图13是表示实施例6的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图14是表示实施例7的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图15是表示实施例8的半导体基板的剖面结构的一个例子的图。

图16A是表示实施例9的半导体装置的制造方法的第1扩散层形成工序的一个例子的图。

图16B是表示使半导体装置15上下反转的状态的图。

图16C是表示实施例9的半导体装置的制造方法的凹形状形成工序的一个例子的图。

图16D是表示实施例9的半导体装置的制造方法的损伤(damage)层除去工序的一个例子的图。

图16E是表示实施例9的半导体装置的制造方法的外延晶体生长(epitaxial growth)工序的一个例子的图。

图16F是表示实施例9的半导体装置的制造方法的防蚀涂覆工序的一个例子的图。

图16G是表示实施例9的半导体装置的制造方法的曝光工序的一个例子的图。

图16H是表示实施例9的半导体装置的制造方法的显影工序的一个例子的图。

图16J是表示实施例9的半导体装置的制造方法的第2扩散层形成工序的一个例子的图。

图16K是表示实施例9的半导体装置的制造方法的背面金属形成工序的一个例子的图。

符号说明

10被增强半导体基板；11、11a～11e半导体装置可形成区域；12外周部；13外周端部；15半导体基板；16第1面(表面)；17第2面(背面)；18凹部；20功率(power)金属氧化物半导体(MOS)晶体管；21漏极区域(drain)；21a漏极；22低浓度N层；23N层；24沟道(channel)；25源极区域(source)；26源极接点(source contact)26a源极；27栅极(gate)区域；27a栅极；28、30、31、32氧化膜；40、40a增强环；42、42a、52、52a内侧侧面；43外侧侧面；44底面；45、45a、55、55a开口；50、50a、50b、50c、50d增强部；60、60a～60h半导体基板；70、71处理液供给单元；80～86阶台(stage)；87附加物(attachment)；90处理炉；100加热器；120反应管；130基板保持用具；131保持槽；140隔热板；150放置台；160盖体；170竖型热处理装置；180、190、200、210半导体装置；181、191漏极(drain)区域；182、192、202、212高浓度扩散区域；182a、192a漏极(drain)金属182b、192b漏极；183、193、204、214低浓度N层；184、194、205、215沟道(channel)；185、195源极(source)区域；185a、195a源极(source)金属；185b、195b源极；187、197、207、217栅极(gate)区域；187a、197a、207a、217a栅极(gate)；188、198、208、218氧化膜；201、211集电极(collector)区域；202a、212a集电极(collector)金属；202b、212b集电极；203、213高浓度N层；206、216发射极(emitter)区域；206a、216a发射极(emitter)金属；206b、216b发射极；220防蚀层

具体实施方式

下面，参照附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。

实施例1

图1A及图1B是表示本发明的半导体基板60的概略结构的一个例子的图。图1A是表示本发明的实施例1的半导体基板60的剖面结构的一个例子的图，图1B是表示实施例1的半导体基板60的平面结构的一个例子的俯视图。

在图1A中，实施例1的半导体基板60具有被增强半导体基板10及增强环40。被增强半导体基板10具有半导体装置可形成区域11及外周部12。被增强半导体基板10的外周部12与增强环40构成半导体基板60的增强部50。

被增强半导体基板10包括形成有半导体芯片等半导体装置的中央部的半导体装置可形成区域11及设有增强环40的外周部12。被增强半导体基板10可由各种各样的半导体材料构成，例如可使用硅或碳化硅(SiC)等基板材料。

半导体装置可形成区域11是可形成包括功率MOS晶体管等半导体设备的区域。近几年，从降低制造成本或降低导通电阻(on-resistance)的观点，要求将半导体装置构成为薄型的情况很多。例如，要求形成半导体芯片的半导体装置可形成区域10为300[μm]以下的情况很多。另一方面，仍然从降低制造成本的观点要求半导体晶片等半导体基板60的表面积大型化，以使得由一片半导体基板60能够形成尽可能多的半导体装置。例如，被增强半导体基板10的直径具有150[mm]～300[mm]的大小，制造半导体装置的情况很多。

外周部12是包括被增强半导体基板10的外缘的外侧的部分。外周部12可由与半导体装置可形成区域11相同的材质，作为一片半导体基板一体构成。外周部12由于设有增强环40因此为不能形成半导体装置的状态。在本实施例的半导体基板60中，通过在被增强半导体基板10的外周部12上设置增强环40，使得作为半导体基板60整体的搬运等操作变得容易。

增强环40是用于增强被增强半导体基板10的部件，可由与被增强半导体基板10相同材质的半导体材料形成。增强环40通过粘合在被增强半导体基板10上，从而使被增强半导体基板10的外周部12的厚度增大，并容易进行作为半导体基板60整体的搬运等操作。

增强环40的表面具有平坦的顶部41。由此，不论半导体基板60的哪个面为下侧，也能够通过与平坦面的接触从而处理半导体基板60，并能够在稳定的状态下进行半导体基板60的搬运等操作。另外，增强环40的顶部41例如可构成为10[mm]以下的宽度。例如，当是直径在200[mm]以下的被增强半导体基板10，如果具有10[mm]以下的半径方向的宽度，则能够具有充分的强度，能够按照通常进行半导体基板60的搬运等。

增强环40的内侧侧面42具有随着越接近被增强半导体基板10的半导体装置可形成区域11，其内周变得越小的剖面形状。换言之，被构成为具有随着越接近底面开口越缩小，随着越接近顶部开口变得越大的倾斜面。通过这样构成，当向半导体基板60的半导体装置可形成区域11上供给防蚀液等处理液时，通过使半导体基板60转动，从而能够使处理液在内侧侧面的倾斜面上容易地移动，使处理液的甩掉成为可能。

增强环40与被增强半导体基板10的外周部12呈一体地构成增强部50。增强部50可被构成为例如在全体具有500[μm]以上的厚度，优选为具有大约600[μm]的厚度。增强部50如图1A所示，当从剖面结构上观察时，为被增强半导体基板10与增强环40被贴合的结构，当从外观上观察时，为形成有构成为薄型的半导体装置可形成区域11及围绕其周围在外周部12形成增强部50的结构。当具有这样的结构时，被增强半导体基板10与增强环40不一定需要为另外的部件，可一体地由一片半导体基板构成，也可由其他形状的一对部件的组合而构成。需要说明的是，对于此点后面将说明。

图1B表示出实施例1的半导体基板60的上面图，以包围半导体装置可形成区域11的周围的外周部12的方式，具有内侧侧面42及顶部41的增强环40构成增强部50。另外，关于半导体基板60的外缘以增强环40与被增强半导体基板10的外缘一致的方式被构成。需要说明的是，在本实施方式中，尽管以半导体基板60为圆形，增强环为环状的例子进行说明，但例如当被增强半导体基板10上形成定向平面(orientation flat)或V形凹槽(notch)时，增强环40也可沿定向平面形成，或者刨除定向平面或V形凹槽的部分形成。换言之，增强环40即便不是完全的环状，只要设置在被增强半导体基板10的外周部，能够增强被增强半导体基板10，也可为各种各样的形状。

另外，在图1B中，尽管为了便于理解，配合图1A将增强环40的面积放大表示，但在实际的半导体基板60中，在上述200[mm]直径的半导体基板60中，可以以设置10[mm]以下的增强环40的比例构成。

图2是作为参考例表示过去的薄型半导体基板110的剖面结构的图。在图2中，例如构成为300[μm]以下的厚度，具有150～300[mm]的直径时，则变为像纸一样的单薄，不但从侧面把持变得困难，而且当被放置到比半导体基板110的直径还小的搬运台等上时，半导体基板110变为弯曲的状态，存在发生半导体元件滑落(slip)(转移)等的可能性。另一方面，从形成半导体装置的观点来看，像功率MOS晶体管那样，在背面形成电极的结构的半导体装置的情况下，由于半导体基板110薄时在制造成本上有利，因此薄型半导体基板110的要求很高。

图3是表示在实施例1的半导体基板60的半导体装置可形成区域11上形成功率MOS晶体管20的一个例子的图。在图3中，功率MOS晶体管20具有以高浓度N层由硅基板构成的漏极区域21、外延晶体生长(epitaxial growth)的N层22、表面N层23、P层的沟道24、N层的源极区域25、源极接点26、栅极(gate)区域27、氧化膜28、漏极21a、源极26a及栅极27a。当从栅极27a向栅极区域27施加正电压时，沟道24打开，从漏极区域21向源极区域25流动电流，功率MOS晶体管20驱动。这样，在竖型的功率MOS晶体管20中，漏极区域21及漏极21a形成在半导体基板60的背面，由于需要在整个表里的剖面全体上形成扩散层，因此半导体基板60的厚度越薄，各半导体层越能形成得越薄，因此在各半导体层形成时的热处理中，能够使热量降低，并能够以低成本进行半导体装置的制造。由此，半导体装置可形成区域11在半导体制造上优选薄薄地构成。然而，构成为薄型时，产生了搬运等操作的困难性。因此，像本实施例的半导体基板60这样，通过形成半导体装置的半导体装置可形成区域11构成为薄型，将其周围作为增强部50构成，从而既满足了薄型的要求，又消除了操作的困难性。

图4是表示在半导体制造过程中使用的竖型热处理装置170的剖面结构的一个例子的图。在图4中，竖型热处理装置170在具备加热器100的处理炉90中，设有双重的反应管120。在反应管120中容纳有多层地收纳半导体基板60的基板保持用具130。基板保持用具130设在盖体160上，并设在平行配置有多个断热板140的放置台150上。半导体装置60被以此状态保持并被加热，进行热扩散处理。

图5是表示竖型热处理装置170的基板保持用具130的放大图。在基板保持用具130上形成用于保持半导体基板60的保持槽131，在该保持槽131中夹持半导体基板60，将半导体基板60保持在反应管120内进行热处理。在此，当半导体基板60处于例如如图2所示与纸或薄膜相同薄的状态，即过去的薄型的半导体基板110的结构时，即便在保持槽131中夹持半导体基板110，半导体基板110的中央部也会凹下而下垂，发生结晶与结晶面错开的所谓滑落(slip)(转移)的现象。当为实施例1的半导体基板60的结构时，由于增强部50的存在，因此能够防止该现象、即半导体基板60的中央部下垂的现象，并使成品率提高。

通过这样，如图3至图5中所说明，通过使用本实施例的半导体基板60进行半导体装置的制造，从而能够使制造成本降低，并使成品率提高。

接着，使用图6对实施例1的半导体基板60的结构进行更加详细的说明。图6是表示实施例1的半导体装置60的剖面结构的一个例子的图。在图6中将实施例1的半导体基板60的增强环40与被增强半导体基板10的接合部具体示出。由于其他结构与图1相同，因此省略该说明。

在图6中，实施例1的半导体基板60在增强环40与被增强半导体基板10之间形成有氧化膜30。在本实施例的半导体基板60中，由于被增强半导体基板10与增强环40由不同部件构成，因此可对两者表面各自单独氧化，产生氧化膜30。接着，当将一对氧化膜30重合进行热处理后能够使一对氧化膜30结合。实施例1的半导体基板60利用这样的一对氧化膜30的结合，将增强环40接合形成在被增强半导体基板10的外周部12上，形成增强部50。因此，增强部50的剖面结构为在被增强半导体基板10的表面位置上形成氧化膜30，在氧化膜30上形成半导体层的夹层状的三层构造。

需要说明的是，6英寸的半导体晶片的厚度的SEMI规格为625[μm]，本实施例的半导体基板60的被增强半导体基板10比625[μm]更薄时能够更好地适用。

另外，增强环40的内侧侧面42为将顶部41与半导体装置可形成区域11的表面直线地连接的形状。这样的形状可通过机械加工容易地形成。

通过这样，根据实施例1的半导体基板60，从而能够构成作为使用作为不同部件构成的增强环40，利用氧化膜30而形成增强部50，能够降低制造成本，并能够适当地进行搬运或热处理等的半导体基板60。

接着，使用图7A及图7B对实施例1的半导体基板60的制造方法的一个例子进行说明。图7A及图7B是表示实施例1的半导体基板60的制造方法的一个例子的图。

图7A是表示实施例1的半导体基板60的制造方法的位置对准工序的一个例子的图。在图7A中，预备在表面形成有氧化膜31的被增强半导体基板10。被增强半导体基板10可如上所述使用由各种各样的半导体构成的基板，但在图7A中，举使用硅基板的例子进行说明。当硅基板被用作被增强半导体基板10时，氧化膜31为SiO₂的氧化膜31。

在被增强半导体基板10的上方预备增强环40。增强环40如在图1中所说明，为具有平坦的表面的顶部41，在中央具有开口45的环状的部件。增强环40与被增强半导体基板10同样，可使用由各种各样的半导体构成的部件，但在图7A中与被增强半导体基板10同样，举由硅材料形成的例子进行说明。在增强环40的底面44上形成氧化膜32，为与被增强半导体基板10可结合的状态。另外，增强环40的开口45侧的内侧侧面42具有随着从顶部41向底面44接近，开口45的内周变得越小的剖面形状，构成漏斗状的倾斜面。内侧侧面42具有将顶部41的内侧与底部44的内侧直线连接的剖面形状。由于该形状可通过机械加工容易的加工，因此能够容易地形成增强环40。另外，作为外边缘的外侧侧面43被构成为与被增强半导体基板10的外周端部13一致。

增强环40的形成有氧化膜32的底面44与形成有氧化膜31的被增强半导体基板10的表面相对，外侧侧面43以与被增强半导体基板10的外周端部13一致的方式进行位置对准，重合在被增强半导体基板10上。

图7B是表示实施例1的半导体基板60的制造方法的贴合工序的一个例子的图。在图7B中，在增强环40的底面的氧化膜32与被增强半导体基板10的表面的氧化膜31进行位置对准并重合后，被加热进行热处理，进行氧化膜31与氧化膜32的结合。热处理的加热温度例如可为大约1000[℃]。一对氧化膜31、32的结合考虑到是以共有结合(covalent binding)进行，是以充分强度的结合力进行结合。

通过贴合工序完成的半导体基板60的半导体装置可形成区域11的表面为由氧化膜30覆盖的状态，但在实际形成半导体装置时，也可除去氧化膜30形成半导体装置。由于半导体装置可形成区域11能够构成为大约300[μm]以下的薄型，因此使降低制造成本的半导体装置的制造成为可能。另外，由于增强部50为增加了增强环40的厚度部分的厚度，能够为500[μm]以上的厚度，例如大约600[μm]的厚度，因此能够防止在半导体装置制造过程中的搬运时的操作或热扩散处理中的脱落(slip)。

接着，使用图8对使用实施例1的半导体基板60的半导体装置的制造方法的一个例子进行说明。图8是表示使用实施例1的半导体基板60的半导体装置的制造方法的一个例子的图，示出了成膜工序的一个例子。

在图8中，实施例1的半导体基板60放置在阶台(stage)80上。阶台80转动，在被放置的半导体基板60转动的状态下，从作为处理液供给单元70的喷嘴(nozzle)，处理液75被供给到半导体基板60的中央部。由于在半导体基板60的半导体装置可形成区域11的表面与增强环40形成凹形状的内侧侧面42为向外侧渐渐打开的剖面形状的倾斜面，因此处理液75能够在内侧侧面42上上升移动到达顶部41。当内侧侧面42接近几乎垂直的状态时，处理液75不能够超越内侧侧面42，最终滞留在凹面上，但实施例1的半导体基板60的内侧侧面42具有通过转动的离心力从而可使处理液75移动的倾斜面。由此，通过使半导体基板60转动，能够甩掉被供给的处理液，能够将由处理液形成的膜调整为所希望的膜厚。

需要说明的是，内侧侧面42形成的倾斜面的角度，相对于作为水平面的半导体装置可形成区域11的面，优选为60度以下，更优选为45度以下，最佳为30度以下。

另外，在半导体装置制造工序中使用的处理液75例如可为在防蚀膜形成中使用的防蚀液，可为在玻璃上旋转(SOG：Spin-on glass)膜形成中使用的玻璃上旋转剂，还可为在聚酰亚胺钝化(polyimides passivation)膜形成中使用的处理液。

通过这样，根据使用实施例1的半导体基板60的半导体装置的制造方法，与同样的完全平面的半导体晶片同样，能够在半导体基板60上形成膜，并进行图形化等工序。由此，能够在远远薄于SEMI规格的625[μm]厚度的半导体装置可形成区域11上，形成用与通常的半导体晶片同样的成膜工序形成半导体装置，并能够制造工序不变更地制造低成本的半导体装置。

实施例2

图9是表示实施例2的半导体基板60a的剖面结构的一个例子的图。在图9中，实施例2的半导体基板60a在中央具有半导体装置可形成区域11a，围绕其周围具有比半导体装置可形成区域11a还厚的厚度的增强部50a的点上与实施例1的半导体基板60相同。然而，实施例2的半导体基板60a不具有被增强半导体基板10及增强环40，由一片半导体晶片构成的点上与实施例1的半导体基板60不同。

通过这样，可将一片半导体晶片削切而构成半导体基板60a。实施例2的半导体基板60a在外形上与实施例1的半导体基板60为相同的形状。换言之，在半导体基板60a的中央部形成半导体装置可形成区域11a，构成为增强部50a围绕其周围。半导体装置可形成区域11a比SEMI规格的625[μm]更薄，例如可为300[μm]以下的厚度。另外，增强部50a可以500[μm]以上，例如大约600[μm]的厚度构成。

在半导体装置可形成区域11a的表面的上方形成开口55，作为全体为凹形的剖面形状。另外，增强部50a的表面存在平坦面的顶部51，开口55侧的内侧侧面52为随着从顶部51接近半导体装置可形成区域11a内径变得越小的剖面形状。由此，在半导体基板60a的半导体装置可形成区域11a上形成半导体装置的制造过程的成膜工序中，能够通过转动甩掉处理液75，并能够以适合的膜厚形成膜。

在实施例2的半导体基板60a的内部结构中，未形成氧化膜30的点上与实施例1的半导体基板60不同。在实施例2的半导体基板60a中，不是通过使被增强半导体基板10与增强环40结合的制造方法，而是将本来增强部50a的具有厚度的半导体晶片的中央部削切，进行形成开口55的加工，从而制造半导体基板60a。由此，不需要结合用的氧化膜30，全部由一体的半导体材料构成。需要说明的是，半导体材料可以使用硅、SiC等各种各样的半导体材料。

在制造半导体基板60a时，需要将例如厚度为500[μm]以上的半导体晶片进行削切的加工以成为300[μm]以下的厚度。该加工例如可以通过通常的机械加工，也可通过反应性离子刻蚀(reactive ion etching)等干刻蚀而执行。

通过实施例2的半导体基板60a能够仅由一体的半导体材料构成半导体基板60a。

实施例3

图10是表示实施例3的半导体基板60b的剖面结构的一个例子的图。在图10中，对于与实施例1的半导体基板60相同的构成要素付与相同的符号。

实施例3的半导体基板60b由被增强半导体基板10及增强环40a两个部件构成的点上与实施例1的半导体基板60相同。另外，由增强环40a、氧化膜30及被增强半导体基板10的外周部12形成三层构造的增强部50b的点上也与实施例1的半导体基板60相同。实施例3的半导体基板60b的增强环40a的开口45a侧的内侧侧面42a不是将顶部41与半导体装置可形成区域11的表面直线地连接的剖面形状，而是随着从顶部41接近半导体装置可形成区域11倾斜变得越小的曲线的侧面形状的点上，与实施例1的半导体基板60不同。

通过这样，增强环40a的内侧侧面42a也可构成为具有曲线的侧面形状。这时，如图10所示，内侧侧面42a优选为越接近半导体装置可形成区域11倾斜越缓，像越靠近平面的曲线。因为在半导体基板60b上形成半导体装置的半导体装置制造过程的成膜工序中，处理液75被供给的半导体装置可形成区域11的周边越接近平面状，处理液75越容易上升到内侧侧面42a，将处理液75通过转动甩掉变得越容易。

需要说明的是，实施例3的半导体基板60b的增强环40a的内侧侧面42a的加工也可通过例如湿刻蚀进行。通过湿刻蚀，从而随着越接近增强环40a的底面，能够成为倾斜角度变得越小的碗形形状的剖面结构。

实施例3的半导体基板60b的制造方法与实施例1的半导体基板60同样，可将增强环40a与被增强半导体基板10用氧化膜30结合而制造。由于仅在增强环40a的内侧侧面42a的剖面形状上不同，可利用与实施例1的半导体基板60同样的制造方法制造，因此省略其说明。

需要说明的是，作为实施例3的半导体基板60b的其他制造方法，可以不使环状的完成的增强环40a结合到被增强半导体基板10上，而是对SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅薄膜)基板的一面的中央部进行湿刻蚀，形成开口45a而制造半导体基板60b。由于氧化膜30起到湿刻蚀的终点的作用，因此以一面中央部的湿刻蚀加工，能够形成碗形的开口45a，制造半导体基板60b。

根据实施例3的半导体基板60b，能够利用湿刻蚀实现操作容易的薄型的半导体基板60b。

实施例4

图11是表示实施例4的半导体基板60c的剖面结构的一个例子的图。在图11中，实施例4的半导体基板60c由一片半导体晶片构成的点上与实施例2的半导体基板60a相同。实施例4的半导体基板60c的增强部50c的开口侧55a侧的内侧侧面52a为随着越接近半导体装置可形成区域11a倾斜角变得越小的碗形的剖面形状的点上，与实施例2的半导体基板60a不同。需要说明的是，在实施例4的半导体基板60c中，对与实施例1至3的半导体基板60、60a、60b相同的构成要素付与相同的符号并省略其说明。

在实施例4的半导体基板60c中，与实施例3的半导体基板60b同样，由于半导体装置可形成区域11a与增强部50c的内侧侧面52a的连接为非常缓的倾斜，因此能够容易地进行将处理液75通过转动甩掉。在外形形状上由于与实施例3的半导体基板60b相同，因此起到相同的作用效果。

需要说明的是，实施例4的半导体基板60c的制造方法例如内侧侧面52a的加工可通过湿刻蚀进行，其他部分的削切可通过机械加工或干刻蚀等进行。

根据实施例4的半导体基板60c，能够由一片半导体晶片，将处理液75甩掉容易地，低成本的制造半导体装置，并能够得到操作容易的半导体基板60c。

实施例5

图12是表示实施例5的半导体基板180的剖面结构的一个例子的图。如图12所示，实施例5的半导体装置180形成在具有半导体装置可形成区域11b及增强部50d的半导体基板60d的半导体装置可形成区域11b上。半导体基板60d可以是应用实施例1至实施例4中说明的半导体基板60、60a～60c的任意一个的半导体基板60d，只要在半导体基板60d的外周部上形成有比中央部的半导体装置可形成区域11b厚的增强部50d，也可以使用各种各样的半导体基板。

在半导体装置可形成区域11b上形成的实施例5的半导体装置80为平面(planar)构造的N沟道MOS晶体管。半导体装置180具有漏极区域181、高浓度扩散区域182、漏极金属182a、漏极182b、低浓度N层183、沟道(channel)184、源极区域185、源极金属185a、源极185b、栅极区域187、栅极187a及氧化膜188。

漏极区域181具有由N+的不纯物浓度的N+半导体基板构成。N+半导体基板可由例如硅、SiC等半导体材料构成。需要说明的是，在本实施例中，将在表面上未形成低浓度N层183等生长层的由具有N+的不纯物浓度的单一素材构成的基板称为N+半导体基板，将形成低浓度N层183等生长层的基板全体总称为半导体基板60d。

在N+半导体基板，即半导体基板60d的背面形成高浓度扩散区域182。高浓度扩散区域182为与N+半导体基板相同导电型的N型，是具有比N+半导体基板的不纯物浓度N+还浓的N++不纯物浓度的不纯物扩散区域。高浓度扩散区域182是通过从N+半导体基板的背面侧注入不纯物使其热扩散而形成的扩散区域，通过构成为高浓度，从而提高导电性，并将与漏极金属182a之间的电气连接良好保持。漏极金属182a可由由溅射(sputtering)等形成的金属膜构成。另外，漏极182b是从漏极区域181的外部可施加电压的电极。

低浓度N层183是使在N+半导体基板的表面上外延晶体生长的N型的半导体层。低浓度N层183具有比漏极区域181低浓度的N-的不纯物浓度。沟道184是在低浓度N层183的表面侧，即半导体基板60d的表面侧形成的扩散层。沟道184是将源极区域185从下方及侧方覆盖的P型扩散层，在半导体装置180动作时成为载体(carrier)的通过路径。

源极区域185是在半导体基板60d的表面形成的扩散区域。源极区域185为N型的导电型，可由N+的不纯物浓度构成。源极金属185a是用于进行将源极区域185与外部的电气连接的导电区域，可由由溅射(sputtering)等形成的金属膜构成。源极185b是用于从外部向源极区域185施加电压的电极。需要说明的是，尽管未示出，但也可构成为在源极区域185的表面侧形成比N+还高浓度的例如N++的高浓度扩散层，提高与源极金属185a的电气连接。

栅极区域187通过施加电压而驱动半导体装置180。栅极区域187通过氧化膜188形成在半导体基板60d的表面上。栅极区域187通过栅极187a被构成为可从外部施加电压。

通过这样，实施例5的半导体装置180由于被形成为竖型的MOS晶体管，因此在半导体装置可形成区域11b的表面及背面两面上形成扩散层181、182、185。

接着，对半导体装置180的动作进行说明。当通过栅极187a在栅极区域187上施加正电压时，由P型扩散层构成的沟道打开，从漏极区域181向源极区域185流动电流，半导体装置180动作。在图12中，由于是通过电子的移动来表现，因此与电流的方向为相反方向，表示出从源极区域185向漏极区域181的电子的移动方向。

通过这样，在于半导体基板60d的表面侧及背面侧双方形成扩散层的竖型的半导体装置180中，由于电流沿半导体基板60d的厚度方向流动，因此通过将半导体基板60d的半导体装置可形成区域11b构成为薄型，并在该半导体装置可形成区域11b上形成半导体装置180，从而能够降低半导体装置180的导通(ON)电阻，并能够使用于形成扩散层的处理变得容易。

需要说明的是，在图12中，尽管是举平面(planar)构造的N沟道MOS晶体管的例子进行说明，但也可构成为P沟道MOS晶体管。另外，在图12中，尽管是举将低浓度N层183构成为外延晶体生长层的例子进行说明，但也可将其构成为井(well)层。

实施例6

图13是表示实施例6的半导体基板190的剖面结构的一个例子的图。在图13中，半导体基板60e具有中央部的半导体装置可形成区域11c及外周部的增强部50d，增强部50d的厚度被构成为比半导体装置可形成区域11c的厚度更厚的凹形。另外，在半导体装置可形成区域11c上形成半导体装置190。

半导体装置190被构成为沟槽(trench)构造的N沟道MOS晶体管。半导体装置190具有漏极区域191、高浓度扩散区域192、漏极金属192a、漏极192b、低浓度N层193、沟道194、源极区域195、源极金属195a、源极195b、栅极区域197、栅极197a及氧化膜198的点上与实施例5的半导体装置180相同。另外，在半导体装置可形成区域11c的两面形成扩散层191、192、195的点上也与实施例5的半导体装置180相同。实施例6的半导体装置的栅极区域197不是在半导体基板60e的表面上，而是在从半导体基板60e的表面向深度方向延伸，在半导体基板60e的内部的沟槽内形成的点上与实施例5的半导体装置180不同。另外，于此对应氧化膜198构成为不仅是在栅极区域197的下方，被形成为侧方及上方也进行覆盖，栅极区域197与半导体基板60e不直接接触。

通过这样，可将栅极区域197形成于在半导体基板60e上形成的沟槽内，使栅极区域197沿垂直方向延伸设置。由于抑制了将向横方向的源极区域195的拓宽，因此能够省空间地构成半导体装置190。

另外，关于其他的构成要素，由于与实施例5的半导体装置180相同，因此省略其详细说明。

接着，对实施例6的半导体装置190的动作的一个例子进行说明。当在栅极区域197上施加正电压时，源极区域196下方的沟道194打开，从漏极区域191向源极区域195流动电流。在图13中，通过电子的流动来表现载体的移动，表示出电子从源极区域195向漏极区域191移动的状态。

通过这样，可在半导体基板60e的半导体装置可形成区域11c上构成沟槽构造的N沟道MOS晶体管。另外，半导体装置190也可构成为P沟道MOS晶体管，另外也可代替低浓度N层193形成井层的点，也与实施例5的MOS晶体管180相同。

实施例7

图14是表示实施例7的半导体基板200的剖面结构的一个例子的图。在图14中，表示出在中央部形成半导体装置可形成区域11d，在外周部形成增强部50d的半导体基板60f。实施例7的半导体装置200形成在半导体基板60f的半导体装置可形成区域11d。

实施例7的半导体装置200被构成为平面构造的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)。半导体装置200具有集电极区域201、高浓度扩散区域202、集电极金属202a、集电极202b、高浓度N层203、低浓度N层204、沟道205、发射极区域206、发射极金属206a、发射极206b、栅极区域207及氧化膜208。与实施例5、6同样，在半导体装置可形成区域11d的两面形成扩散层201、202、206。

集电极区域201由具有P型的P+的不纯物扩散浓度的P+半导体基板构成。与实施例5中说明的相同，P+半导体基板是由单一的半导体素材，以单一的导电型及单一的不纯物浓度构成基板，例如可使用硅基板或SiC基板等。P+半导体基板的背面，即半导体基板60f的背面上，为了提高导电性，形成与P+半导体基板为相同导电型，比P+半导体基板不纯物浓度更高的高浓度扩散区域202的点上，与实施例5及实施例6相同。在实施例7中，使用P型的P+半导体基板，由此高浓度扩散区域202也成为P++的不纯物浓度的点上，与实施例5及实施例6不同。为了实现与高浓度扩散区域202的电气连接，设有集电极金属202a。集电极金属202a例如可是由溅射等形成的金属膜。另外，集电极金属202a被构成为与集电极202b连接，可从外部向集电极区域202供给电力。

高浓度N层203是在P+半导体基板的表面上形成的N型扩散层。高浓度N层203例如可被形成为外延晶体生长层，也可被构成为井层。在图14中，表示出被构成为外延晶体生长层的例子。

低浓度N层204是在高浓度N层203上形成的，比高浓度N层203不纯物浓度更低的N型扩散层。低浓度N层204也可与高浓度N层203通过同样的形成方法形成，可以被形成为外延晶体生长层，也可被形成为井层。在图14中，表示出高浓度N层203及低浓度N层204被形成为外延晶体生长层的例子。

沟道205是作为载体的通过路径的区域，被构成为P型的扩散层。

发射极区域206被构成为在半导体基板60f的表面侧，具有N型的N+的不纯物浓度的扩散区域。发射极金属206a是用于进行将发射极区域206与外部电气连接而设置的导电区域，例如可构成为金属膜。另外，发射极206b是用于从外部向发射极区域206供给电力的电极。需要说明的是，尽管在图14中未示出，但也可在反射极区域206的表面形成比发射极区域不纯物浓度更高，导电性被提高的N++的高浓度扩散区域。

栅极区域207、栅极207a及氧化膜208与实施例5的半导体装置180相同，具有通过施加电压使半导体装置驱动的功能。由于该功能与实施例5的栅极区域187、栅极187a及氧化膜188相同，因此省略说明。

接着，对实施例7的半导体装置200的动作的一个例子进行说明。当通过栅极207a在栅极区域207上施加正电压时，氧化膜208下的沟道205打开，电流从集电极区域201向发射极区域206流动。在图14中，由于是通过电子的移动来表示，因此与电流的方向为相反，表示出从发射极区域206向集电极区域201电子移动的状态。这里，尽管P层的沟道205、低浓度N层204、高浓度N层203及由P+半导体基板构成的集电极区域201构成寄生的PNP晶体管，但从上述的集电极区域201向反射极区域206流动的电流相当于寄生PNP晶体管的基极(base)电流。由此，通过此基极电流，从集电极区域201向发射极区域206正洞的流入开始，电流从集电极区域201向发射极区域206流动。在图14中，通过正洞的移动与电流为相同方向表示出上述的电流。

通过这样，在IGBT中，通过沟道205打开电流从集电极区域201向发射极区域206流动，从而能够使寄生PNP晶体管动作，使电流从集电极区域201向发射极区域206进一步流动。在此情况下由于电流的流动方向也是半导体基板60f的厚度方向，因此通过将半导体基板60f的半导体装置可形成区域11d薄薄地构成，从而能够容易实现导通电阻的降低、及制造时的扩散层形成。

实施例8

图15是表示实施例8的半导体基板210的剖面结构的一个例子的图。实施例8的半导体装置210形成于在中央部具有半导体装置可形成区域11e，在外周部具有比半导体装置可形成区域11e厚度更厚的增强部50d的半导体基板60g的半导体装置可形成区域11e上。

实施例8的半导体装置210被构成为沟槽构造的IGBT。实施例8的半导体装置210具有集电极区域211、高浓度扩散区域212、集电极金属212a、集电极212b、高浓度N层213、低浓度N层214、沟道215、发射极区域216、发射极金属216a、发射极216b、栅极区域217、栅极217a及氧化膜218的点上与实施例7的半导体装置200相同。与实施例5～7同样，在半导体装置可形成区域11e的两面形成扩散层211、212、216。

实施例8的半导体装置210的栅极区域217形成于在半导体基板60g上形成的沟槽内，不是横方向而是沿深度方向延伸的点上与实施例7的半导体装置200不同。另外，通过栅极区域217沿半导体基板60g的深度方向延伸设置，从而氧化膜218不仅在栅极区域217的下方，还在侧面及上面也覆盖从而防止与半导体基板60g的直接接触的点上与实施例7的半导体装置200不同。对于其他构成要素，由于与实施例7的半导体装置200相同，因此省略其说明。

接着，对实施例8的半导体装置210的动作进行说明。当在栅极区域217上施加正电压时，在栅极区域217侧面的沟道215打开，电流从集电极区域211向发射极区域216流动。在图15中，作为载体的电子的移动方向被表示为与电流的方向相反。这里，P层的沟道215、低浓度N层214、高浓度N层213及P+半导体基板的集电极区域211形成寄生的PNP晶体管的点上与实施例7的半导体装置200相同。通过沟道215打开，从集电极区域211向发射极区域216流动的电流还是相当于寄生PNP晶体管的基极电流，由此寄生PNP晶体管动作，从集电极区域211向发射极区域216正洞移动，电流流动。

通过这样，在沟槽构造的IGBT的实施例8的半导体装置210的情况下，由于电流沿半导体基板60g的厚度方向流动，因此通过将形成半导体装置210的半导体装置可形成区域11e薄薄地构成，从而能够使导通电阻的降低、并使制造时的扩散层形成容易实现。

实施例9

图16A～图16K是表示本发明实施例9的半导体装置的制造方法的一个例子的图。在实施例9中，对实施例5至实施例8的半导体装置180～210的制造方法的一个例子进行说明。

图16A是表示实施例9的半导体装置的制造方法的第1扩散层形成工序的一个例子的图。在第1扩散层形成工序中，向半导体基板15的第1面16注入离子，之后加热在第1面16上形成第1扩散层。这里，半导体基板意味着由单一的半导体素材形成的基板。另外，第1面16一般来说是被称为半导体基板15的背面的面。

在第1扩散层形成工序中，由于是对半导体基板15未做任何加工，也未形成半导体层的状态，因此能够不存在由于半导体层的温度、压力等限制，能够对第1面16充分地进行离子注入及热扩散。另外，由于半导体基板15也是纯粹的板状，因此能够在牢固地固定保持在离子注入装置的台上的状态下进行离子注入。由此，能够在第1面16上形成浓度充分高的扩散层，在形成导电性高的高浓度扩散层上极其有效。

图16B是表示使半导体装置15上下反转的状态的图。由此，被进行离子注入的第1面16变成下面，未进行离子注入的第2面17变成上面。

图16C是表示实施例9的半导体装置的制造方法的凹形状形成工序的一个例子的图。在凹形状形成工序中，在半导体基板15的第2面17上形成中央部薄、外周部比中央部厚的凹形状。凹形状可由各种各样的方法形成，例如可以是图7A、图7B及图10中说明的将一对氧化膜接合的方法，也可以是图9及图11中说明的对半导体基板15进行刻蚀的方法。另外，也可通过研磨(gfinding)或抛光(polishing)等机械研磨、或化学机械研磨来形成凹形状。

需要说明的是，当在第2面17上形成凹形状时，洼进部分的表面的凹部18为半导体装置可形成区域，外周部为增强部50e。另外，通过形成凹形状，从而形成与实施例1至实施例8中说明的半导体基板60、60a～60g相同形状的半导体基板60h。

图16D是表示实施例9的半导体装置的制造方法的损伤(damage)层除去工序的一个例子的图。损伤层除去工序是当在凹形状形成工序中在作为半导体装置可形成区域的凹部18的表面上形成损伤层时，通过刻蚀将损伤层除去的工程。损伤层除去工程可当在凹形状形成工序中在凹部18的表面上产生损伤层时根据需要设置。例如，通过研磨样的机械加工进行凹形状形成工程时，使凹部18的表面变得粗糙，变成产生损伤的状态。在这时，由于对凹部18的表面进行刻蚀，将表面上的粗糙损伤层除去为佳，因此进行损伤层除去工序。

损伤层除去工序例如可通过湿刻蚀进行，也可通过使用等离子等的干刻蚀进行。在图16D中，将用喷嘴71向凹部18的表面供给刻蚀液，通过使半导体基板60h转动而进行刻蚀的湿刻蚀作为例子表示出。另外，可用浸渍式的湿刻蚀将损伤层除去，也可通过各种各样的刻蚀方法进行损伤层除去工序。

图16E是表示实施例9的半导体装置的制造方法的外延晶体生长(epitaxial growth)工序的一个例子的图。在外延晶体生长工序中，在半导体基板60h的凹部18上形成外延晶体生长层19。这里，在进行外延晶体生长时，尽管是将半导体装置60h固定在外延晶体生长装置的阶台(stage)81上进行，但由于与阶台81接触的是平坦面的第1面(背面)16，因此能够容易地保持半导体基板60h，能够在确实地固定在阶台81的状态下形成外延晶体生长层19。

图16F是表示实施例9的半导体装置的制造方法的防蚀涂覆工序的一个例子的图。在防蚀涂覆工序中，在半导体基板60h的包括凹部18的第2面17上供给涂覆防蚀层220。这时，尽管是将半导体装置60h固定在防蚀涂覆装置的阶台82上进行，但由于是平坦面的第1面15与阶台82接触，因此能够在在阶台82上确实地固定保持半导体基板60h而涂覆防蚀层220。

图16G是表示实施例9的半导体装置的制造方法的曝光工序的一个例子的图。在曝光工序中，对在半导体基板60h的第2面16上涂覆的防蚀层220进行曝光，在防蚀层220上绘出图形。这时，尽管是将半导体装置60h固定在曝光装置的阶台83上进行，但由于是平坦面的第1面15与阶台83接触，因此能够在稳定的状态下进行高精度的曝光。

图16H是表示实施例9的半导体装置的制造方法的显影工序的一个例子的图。在显影工序中，向被曝光的防蚀层220供给显影液，除去防蚀层220的不需要部分形成防蚀图案。这时，尽管是将半导体装置60h放置在显影装置的阶台84上进行显影，但由于与阶台84接触的是未形成凹形状的平坦的第1面16，因此能够容易地、在稳定的状态下进行显影。

图16J是表示实施例9的半导体装置的制造方法的第2扩散层形成工序的一个例子的图。在第2扩散层形成工序中，首先从形成的防蚀图案220的上面向半导体基板60h的凹部18进行离子注入。这时，如图16J所示，半导体基板60h的平坦的第1面16与阶台85的表面接触而被放置。由此，能够在将半导体基板60h固定支撑在阶台85的状态下，向在半导体基板60h的第2面17形成的凹部18的表面适当地注入离子。

在离子注入后，通过除去防蚀层220，对半导体基板60h进行加热及退火(anneal)，从而使注入到凹部18的离子热扩散，从凹部18的背面也形成第2扩散层。这时，由于在刻蚀层220的除去、退火中半导体基板60h也以平坦的第1面16与阶台的表面接触的防蚀被放置，因此能够一直在稳定的状态下进行处理。

如上所述，将从说明的图16F的防蚀涂覆工序到图16J的第2扩散层形成工序重复进行，在作为半导体装置可形成区域的凹部18上从第2面17侧依次形成扩散层。接着，在MOS晶体管、IGBT等半导体装置所需的扩散层全部形成。

图16K是表示实施例9的半导体装置的制造方法的背面金属形成工序的一个例子的图。在背面金属形成工序中，在半导体基板60h的第1面(背面)16上形成金属膜。这时，尽管半导体基板60h的作为第1面16的相反面的第2面17与溅射装置的阶台86的表面接触而放置，但由于第2面17被构成为凹形状，因此不能在溅射装置的阶台86的表面固定并稳定支撑。由此，在半导体基板60h与阶台86之间插入凸形状的附加物(attachment)87，构成为在阶台86上半导体基板60h被稳定支撑。附加物87的从凸部周围起的高度优选为与半导体基板60h的深度一致，或被构成为比其略高。通过使用该凸形状的附加物87，从而能够将半导体基板60h稳定支撑在阶台86上，并能够进行溅射。由此，能够在半导体基板60h的第1面16上形成金属薄膜。

需要说明的是，背面金属形成工序并非为必须，可根据需要而设置。这时因为，如图16A的第1扩散层形成工序中所说明的，由于向第1面16的扩散层形成在最初进行，因此能够充分高浓度地在第1面16上形成扩散层。由此，仅以扩散层就可获得充分的导电性，有时也不一定需要在第1面16的表面上形成用于导通的金属。

通过这样，根据本实施例的半导体装置的制造方法，通过在最初进行在半导体基板15的背面的扩散层的形成，从而背面金属的形成也可不需要。

另外，在背面金属形成工序以外的工序中，由于能够将与阶台的接触面设为平坦面的第1面16而进行处理，因此能够容易且确实地进行各工序中的处理。

以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，但是，本发明并不限定于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用上述实施例的各种各样的变化或代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。

产业上的可利用性

本发明可用于形成功率(power)金属氧化物半导体(MOS)晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等半导体装置的半导体基板及其制造方法、以及半导体装置及其制造方法。

本国际申请以2009年6月4日申请的日本专利申请2009-134617号作为主张优先权的基础，本国际申请援引该日本专利申请2009-134617号的全部内容。

Claims (20)

1.一种具有半导体装置可形成区域的半导体基板，其特征在于，

在该半导体基板的外周部上，形成比所述半导体可形成区域更厚、表面具有平坦的顶部的增强部，

将该增强部的所述顶部与所述半导体装置可形成区域连接的内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域内径越小的剖面形状。

2.根据权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，所述内侧侧面具有将所述顶部与所述半导体装置可形成区域直线连接的剖面形状。

3.根据权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，所述内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域倾斜角度越小的剖面形状。

4.根据权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，所述增强部由半导体形成，具有在与所述半导体装置可形成区域相同厚度的部分具有氧化膜的夹层构造的剖面构造。

5.根据权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，所述半导体装置可形成区域与所述增强部由半导体一体形成。

6.根据权利要求1所述的半导体基板，其特征在于，所述半导体装置可形成区域为300μm以下的厚度，所述增强部为500μm以上的厚度。

7.一种具有半导体装置可形成区域、及在包围该半导体装置可形成区域的外周部上的比该半导体装置可形成区域更厚的增强部的半导体基板的制造方法，其特征在于，包括：

预备在表面形成有氧化膜，具有所述半导体装置可形成区域的被增强半导体基板的工序；

将外周形状与该被增强半导体基板一致、在覆盖所述半导体装置可形成区域的位置上形成开口、在底面形成氧化膜的增强环，与所述被增强半导体基板的所述表面以所述外周形状保持一致的方式重叠的位置对准工序；

进行热处理使一对所述氧化膜粘合的贴合工序。

8.根据权利要求7所述的半导体基板的制造方法，其特征在于，所述增强环的上表面具有平坦的顶部，将该顶部与所述底面连接的所述开口侧的内侧侧面具有越接近所述底面内径越小的剖面形状。

9.一种在半导体基板的半导体装置可形成区域形成的半导体装置，其特征在于，

在该半导体基板的一侧的面的外周部上，形成比所述半导体装置可形成区域更厚、表面具有平坦的顶部的增强部，

在所述半导体装置可形成区域的两面上形成扩散层。

10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，在所述半导体基板的未形成所述增强部的面上形成有电极。

11.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体基板的形成所述增强部的面的所述扩散层为源极或发射极，未形成所述增强部的面的所述扩散层为漏极或集电极。

12.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，将所述增强部的所述顶部与所述半导体装置可形成区域连接的内侧侧面具有越接近所述半导体装置可形成区域内径越小的剖面形状。

13.一种使用根据权利要求1所述的半导体基板的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

涂覆工序，在所述半导体基板的半导体装置可形成区域上，一边供给膜形成用的处理液一边使所述半导体基板转动，使所述处理液扩大到所述半导体装置可形成区域全体，并以使膜厚达到预定的厚度的方式调整所述半导体装置可形成区域的所述处理液的残留量。

14.根据权利要求13所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述处理液为抗蚀液。

15.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：

第1扩散层形成工序，在半导体基板的第1面上注入离子形成第1扩散层；

凹形状形成工序，在所述半导体基板的第2面上形成所述半导体基板的中央部方面比外周部厚度薄的凹形状；

凹部加工工序，在作为所述凹形状的洼进部分的凹部表面上形成第2扩散层及栅极。

16.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述凹部加工工序在使所述半导体基板的所述第1面接触到阶台上的状态下进行加工。

17.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在所述凹形状形成工序与所述凹部加工工序之间还具有将在所述凹形状形成工序中在所述凹部的表面生成的损伤层除去的损伤层除去工序。

18.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第1扩散层形成工序比所述凹部加工工序先进行。

19.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，

所述第1扩散层为漏极或集电极，

所述第2扩散层为源极或发射极。

20.根据权利要求15所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在所述凹形状形成工序中，所述外周部的内侧侧面以越接近所述凹部的表面内径越小的方式形成所述凹部。

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