JP2005175007A - Semiconductor device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、トレンチ構造を有する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor device having a trench structure.
pn接合ダイオードのpn接合間に薄い真性半導体のi型半導体層をはさんだpinダイオードは、例えば携帯電話端末のアンテナスイッチとして用いられているが、デジタル方式の携帯電話端末では、小型化、低消費電力化、高周波化およびマルチバンド化が急速に進んでいるため、アンテナスイッチとして用いられるpinダイオードには、半導体装置外形の小型化、低動作電流化、送受信電力の低損失性、信号の漏れを少なくするための端子間容量の低減、高周波化によるインピーダンス変動の防止等が求められている。 A pin diode in which a thin intrinsic semiconductor i-type semiconductor layer is sandwiched between pn junctions of a pn junction diode is used, for example, as an antenna switch for a mobile phone terminal. Due to the rapid advancement of power, high frequency, and multiband, pin diodes used as antenna switches have a smaller semiconductor device shape, lower operating current, lower loss of transmission / reception power, and signal leakage. There are demands for reducing the capacitance between terminals in order to reduce the impedance and preventing impedance fluctuation due to high frequency.
低電流動作及び送受信電力の損失低減のためには、pin接合のi型半導体層を薄くしてi型半導体層の抵抗値を低減させることが考えられる。しかしながら、i型半導体層の抵抗値とi型半導体層の接合容量とは反比例するので、i型半導体層を薄くするのに伴ってi型半導体層には空乏層が広がり、i型半導体層の接合容量が増大してしまう。 In order to reduce the loss of the low-current operation and transmission / reception power, it is conceivable to reduce the resistance value of the i-type semiconductor layer by thinning the pin junction i-type semiconductor layer. However, since the resistance value of the i-type semiconductor layer and the junction capacitance of the i-type semiconductor layer are inversely proportional, a depletion layer spreads in the i-type semiconductor layer as the i-type semiconductor layer is thinned. The junction capacity increases.
また、前記端子間容量及びインピーダンスは、i型半導体層の接合容量の増減に大きな影響を受ける。つまり、端子間容量の低減およびインピーダンス変動の低減を実現するためには、i型半導体層の接合容量の低減が求められる。 Further, the inter-terminal capacitance and impedance are greatly influenced by increase / decrease in the junction capacitance of the i-type semiconductor layer. That is, in order to reduce the inter-terminal capacitance and the impedance variation, it is required to reduce the junction capacitance of the i-type semiconductor layer.
このため、i型半導体層の抵抗値の低減とi型半導体層の接合容量の低減とを両立させるために、半導体基板主面のpin接合の周辺に、トレンチと呼ばれる溝状の分離領域を形成し、このトレンチにより前記空乏層を遮断し、空乏層が広がった際のi型半導体層とp型半導体層との接合面積及びi型半導体層とn型半導体層との接合面積を小さくすることで、i型半導体層の接合容量を小さくする技術が用いられている。 For this reason, in order to achieve both the reduction of the resistance value of the i-type semiconductor layer and the reduction of the junction capacitance of the i-type semiconductor layer, a groove-shaped isolation region called a trench is formed around the pin junction of the main surface of the semiconductor substrate. Then, the depletion layer is blocked by the trench, and the junction area between the i-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer and the junction area between the i-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer when the depletion layer spreads are reduced. Therefore, a technique for reducing the junction capacitance of the i-type semiconductor layer is used.
このトレンチでは、その内部壁面に露出するpin接合を保護膜によって被覆しているが、前記トレンチの内部壁面の形状が、垂直となる場合や、トレンチの底部の幅が上部の幅より大きい逆テーパー形状となる場合には、トレンチの側壁を覆う保護膜のカバレージが低下して充分な膜厚が得られないために、トレンチ形成部から半導体基板が汚染して、ダイオードの耐圧が劣化するといった問題を生じることがある。 In this trench, the pin junction exposed on the inner wall surface is covered with a protective film. However, when the shape of the inner wall surface of the trench is vertical or the width of the bottom portion of the trench is larger than the upper width, the taper is reverse tapered. In the case of the shape, since the coverage of the protective film covering the sidewall of the trench is lowered and a sufficient film thickness cannot be obtained, the semiconductor substrate is contaminated from the trench forming portion, and the breakdown voltage of the diode is deteriorated. May occur.
このため、下記特許文献1には、pinダイオードのトレンチ溝を、等方性のエッチングにより底部が上部に比べて細い順テーパー形状に形成し、オーバーハングとなることを防止する技術が記載されている。
For this reason, the following
従前は前記pinダイオードのトレンチの深さとして、18μm程度で対応可能であったが、近年では、顧客要求の特性を満足させるためには、20μm以上の深い溝を形成する必要があり、場合によっては33μm程度の深い溝を形成する必要がある場合もある。このような20μm以上の深い溝を等方性のエッチングによって形成した場合には、サイドエッチングによって溝の幅が広がってしまい、トレンチの占有面積が増加するので、半導体チップを小型化するチップシュリンクが困難になる。 Previously, it was possible to cope with a trench depth of the pin diode of about 18 μm. However, in recent years, it is necessary to form a deep groove of 20 μm or more in order to satisfy the characteristics required by the customer. In some cases, it is necessary to form a deep groove of about 33 μm. When such a deep groove of 20 μm or more is formed by isotropic etching, the width of the groove is widened by side etching, and the occupied area of the trench is increased. It becomes difficult.
溝の幅が拡大するのを防止するために、異方性のドライエッチングを用いて溝を形成した場合には、トレンチの壁面が略垂直に形成されるため、壁面に形成する保護膜或いは配線のカバレッジに問題が生じてしまう。加えて、トレンチ壁面の状態が悪化するため、保護膜の付着に問題が生じてしまう。 In order to prevent the width of the groove from expanding, when the groove is formed by using anisotropic dry etching, the wall surface of the trench is formed substantially vertically, so that a protective film or wiring formed on the wall surface is formed. Will cause problems in coverage. In addition, since the state of the trench wall surface deteriorates, a problem occurs in the adhesion of the protective film.
本発明の課題は、これらの問題点を解決し、壁面の状態が良好な溝の深いトレンチを、溝の幅が拡大するのを抑制しつつ形成することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
An object of the present invention is to solve these problems and provide a technique capable of forming a deep trench having a good wall surface state while suppressing an increase in the width of the groove. .
The above and other problems and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
半導体基板主面に溝が形成されている半導体装置において、前記溝が、半導体基板主面から連続する表層部と、表層部から連続する中間部と、中間部から連続する深層部とからなり、前記表層部、前記中間部及び前記深層部の側壁は、上部が下部に比べて幅の広い順テーパー形状に夫々形成されている。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
In the semiconductor device in which the groove is formed on the main surface of the semiconductor substrate, the groove includes a surface layer portion continuous from the semiconductor substrate main surface, an intermediate portion continuous from the surface layer portion, and a deep layer portion continuous from the intermediate portion, Side walls of the surface layer portion, the intermediate portion, and the deep layer portion are each formed in a forward tapered shape whose upper portion is wider than the lower portion.
また、その製造方法では、前記所定の溝が形成される領域の中央部分を開口させた第1のマスクを形成する工程と、半導体基板主面に、前記第1のマスクを用いた異方性のエッチングにより、中間溝を形成する工程と、前記所定の溝が形成される領域を開口させた第2のマスクを形成する工程と、半導体基板主面に、前記第2のマスクを用いた等方性のエッチングにより半導体基板主面及び前記中間溝をエッチングして、半導体基板主面から連続する表層部と、表層部から連続する中間部と、中間部から連続する深層部とからなり、前記表層部、前記中間部及び前記深層部の側壁が、夫々下部に比べて上部の幅が広い順テーパー形状となる所定の溝を形成する工程とを有している。 Further, in the manufacturing method, a step of forming a first mask having an opening in a central portion of a region where the predetermined groove is formed, and an anisotropy using the first mask on a main surface of a semiconductor substrate Etching to form an intermediate groove, forming a second mask having a region where the predetermined groove is formed, using the second mask on the main surface of the semiconductor substrate, etc. Etching the semiconductor substrate main surface and the intermediate groove by isotropic etching, comprising a surface layer portion continuous from the semiconductor substrate main surface, an intermediate portion continuous from the surface layer portion, and a deep layer portion continuous from the intermediate portion, The side wall of the surface layer portion, the intermediate portion, and the deep layer portion includes a step of forming a predetermined groove having a forward tapered shape having a wider upper portion than the lower portion.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
(1)本発明によれば、トレンチの溝形状を、下部から上部に向かって拡がった順テーパー形状に形成することができるという効果がある。
(2)本発明によれば、上記効果(1)により、トレンチの側壁がオーバーハング形状となるのを防止して、側壁への保護膜或いは金属膜等の薄膜を充分な膜厚で形成することが可能となるという効果がある。
(3)本発明によれば、上記効果(2)により、保護膜の膜厚を確保して側壁からの半導体基板の汚染を防止することができるという効果がある。
(4)本発明によれば、上記効果(2)により、保護膜の膜厚を確保して半導体装置の耐圧劣化を防止することができるという効果がある。
(5)本発明によれば、上記効果(2)により、金属膜の膜厚を確保して側壁に形成された配線の不良・断線を防止することができるという効果がある。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) According to the present invention, there is an effect that the groove shape of the trench can be formed in a forward taper shape that expands from the lower part toward the upper part.
(2) According to the present invention, due to the effect (1), the sidewall of the trench is prevented from being overhanged, and a thin film such as a protective film or a metal film on the sidewall is formed with a sufficient thickness. There is an effect that it becomes possible.
(3) According to the present invention, the effect (2) has an effect that the film thickness of the protective film can be secured and contamination of the semiconductor substrate from the side wall can be prevented.
(4) According to the present invention, the effect (2) has an effect that the film thickness of the protective film can be secured and the breakdown voltage of the semiconductor device can be prevented from deteriorating.
(5) According to the present invention, the effect (2) has an effect that the film thickness of the metal film can be ensured to prevent the wiring formed on the side wall from being defective or disconnected.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1は、本発明の一実施の形態である半導体装置のpinダイオードを示す平面図であり、図2は図1中のa‐a線に沿った部分縦断面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a pin diode of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view taken along line aa in FIG.
このpinダイオード1は、n型半導体層となるn+型単結晶シリコン等の半導体基体2にi型半導体層3をエピタキシャル形成した半導体基板の主面にp型半導体層4を形成して、n+型半導体基体2とi型半導体層3とp型半導体層4とを順に積層したpin接合を構成している。
This
半導体基板主面は、表面保護膜5によって被覆されており、表面保護膜5を開口したp型半導体層4の接続領域に例えばアルミニュウムを主成分としたアノード電極6を接続し、半導体基板裏面のn型半導体層2に例えば金を主成分としたカソード電極7を形成した構成となっている。
The main surface of the semiconductor substrate is covered with a surface
このpin接合は、空乏層を遮断するために、その周囲を溝状の分離領域であるトレンチ8によって環状に囲まれている。このトレンチ8は、側壁からのpin接合の汚染を防止するために表面保護膜5によって被覆されている。
In order to block the depletion layer, this pin junction is surrounded by a
本実施の形態のトレンチ8では、溝の断面形状が、半導体基板主面から連続する表層部8aと、表層部8aから連続する中間部8bと、中間部8bから連続する深層部8cとからなり、表層部8a、中間部8b及び深層部8cの側壁は、上部が下部に比べて幅の広い順テーパー形状に夫々形成されている。
In
トレンチ8によって、本実施の形態のpinダイオード1は、i型半導体層3に広がる空乏層を遮断することができるので、i型半導体層3とn+型半導体基体2との接合面積及びi型半導体層3とp型半導体層4との接合面積を小さくすることによって、i型半導体層3の接合容量を小さくすることが可能となる。
Since the
p型半導体層4と接続するアノード電極6は、pinダイオード1の電気的特性を向上させるために小さく形成することが望ましい。このため、アノード電極6の径を縮小して直径が50μm以下とした場合には、充分なスペースが確保されないために、アノード電極6に直接ボンディングワイヤを接続することが困難になる。
The
このため、本実施の形態のpinダイオード1では、アノード電極6とは別に、ワイヤボンディングのためのボンディング電極9を形成し、ボンディング電極9とアノード電極6とを、接続配線10によって電気的に接続してある。アノード電極6、ボンディング電極9、接続配線10は、同層の金属膜で構成されており、アノード電極6及び接続配線10は、半導体基板主面全面に形成された最終保護膜11によって被覆され、ボンディング電極9上に位置する最終保護膜11を部分的に開口して、ボンディング電極9の接続領域としている。
For this reason, in the
このpinダイオード1は、図3に実装状態の縦断面図を示すように、pinダイオード1のカソード電極7側が一方のリード12に接着導通され、またアノード電極6と他方のリード13とが金等のボンディングワイヤ14により接続導通されており、pinダイオード1、ボンディングワイヤ14及びリード12,13の上面がレジン等の封止体15によって樹脂封止され、封止体15の底面にリード12,13の下面が露出している。実装基板等に実装する際には、このリード12,13の下面を実装基板の配線に接続する。製品外形としては、例えば、通常1006と呼称される1mm×0.6mmの平面寸法となっている。
In the
続いて、この半導体装置の製造方法について、図4乃至図11を用いて工程毎に説明する。
先ず、n+型半導体基体2にi型半導体層3となる真性半導体のエピタキシャル層を成長させ、エピタキシャル層の表面に、例えばドーピング材料となるPBFを塗布し、約900℃程度の雰囲気中にて熱拡散させて、エピタキシャル層にB(ホウ素)を注入し、窒素雰囲気中にて、約1000℃程度の熱処理を加えてアニールを行なってp型半導体層4を形成する。p型半導体層4、i型半導体層3及びn+型半導体基体2によってpin接合が構成されている。この状態を図4に示す。
Next, a method for manufacturing this semiconductor device will be described for each step with reference to FIGS.
First, an intrinsic semiconductor epitaxial layer to be the i-
次に、pin接合を形成した半導体基板主面に、高温低圧CVDにより酸化シリコン膜16を堆積させ、酸化シリコン膜16上にホトリソグラフィによりパターニングしたレジストマスク17を形成する。このレジストマスク17は、図5に部分平面図を示すように、所定のトレンチ8形成領域の中央部分に幅10μm程度の環状に開口を形成してある。
Next, a
次に、レジストマスク17及び酸化シリコン膜16をマスクとして用いた異方性エッチングにより深さ9μm程度の中間溝18を形成する。この状態の縦断面図を図6に示す。なお、この異方性エッチングについては、後に詳述する。
Next, an
次に、レジストマスク17を除去し、図7に部分平面図を示すように、トレンチ8の形成領域に幅46μm程度の環状にトレンチ8形成領域を開口したレジストマスク19を形成し、続いて、レジストマスク19を用いた異方性エッチングによりトレンチ8形成領域の酸化シリコン膜16を除去する。
Next, the resist
次に、レジストマスク19及び酸化シリコン膜16をマスクとして、等方性ガスを用いたドライエッチングにより、p型半導体層4、i型半導体層3及びn+型半導体基体2の一部を、中間溝18の底面から中間溝18よりも大きな18μm程度の深さにエッチングする。この状態の部分縦断面図を図8に示す。
Next, by using the resist
この等方性エッチングでは、レジストマスク19から露出する半導体基板主面、中間溝18の側面及び底面から、夫々エッチングが進行するため、溝の断面形状が、半導体基板主面から連続する表層部8aと、表層部8aから連続する中間部8bと、中間部8bから連続する深層部8cとからなり、表層部8a、中間部8b及び深層部8cの側壁は、上部が下部に比べて幅の広い順テーパー形状に夫々形成される。
In this isotropic etching, etching proceeds from the main surface of the semiconductor substrate exposed from the resist
トレンチ8では、ドライエッチング時のエッチングガスの流量およびエッチング時間を調節して、溝の断面形状が、半導体基板主面と表層部8aとが90°以上の角度で交わり、表層部8aと中間部8bとが90°以上の角度で交わり、中間部8bと深層部8cとが90°以上の角度で交わり、深層部8cの底部と側壁とのなす角度が90°以上となり、下部が上部に比べて細い順テーパー形状とする。即ち、本実施の形態のトレンチ8では、溝の表面に形成される角部が全て鈍角となっている。
In the
次に、レジストマスク19及び酸化シリコン膜16を除去した後に、トレンチ8内部を含む半導体基板主面の全面に、表面保護膜5となる例えば熱酸化による酸化シリコン膜にCVDによるPSG(Phospho Silicate Glass)膜を積層した積層膜を形成し、この積層膜上に、アノード電極6の接続領域を開口させたレジストマスク20をホトリソグラフィにより形成し、このレジストマスク20を用いたドライエッチングによって、積層した酸化シリコン膜及びPSG膜を選択的に除去して表面保護膜5のパターニングを行ない、前記接続領域となる半導体基板主面のp型半導体層4を露出させる。この状態を図9に示す。
Next, after removing the resist
次に、レジストマスク20を除去した後に、半導体基板主面の全面にスパッタ等によりアルミニュウムを主とした金属膜を堆積させ、アノード電極6、ボンディング電極9、接続配線10の形成領域を覆うレジストマスク21をホトリソグラフィにより形成し、このレジストマスク21を用いたドライエッチングによって、前記金属膜を選択的に除去してパターニングを行ない、アノード電極6、ボンディング電極9、接続配線10を形成する。この状態を図10に示す。
Next, after removing the resist
次に、レジストマスク21を除去した後に、半導体基板主面に窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜を順次堆積させた積層膜からなる最終保護膜11を形成し、ボンディング電極9の接続領域を開口したレジストマスク22をホトリソグラフィにより形成し、このレジストマスク22を用いたドライエッチングによって最終保護膜11を選択的に除去してパターニングを行ない、直径が100μm程度にボンディング電極9の接続領域を露出させる。この状態を図11に示す。
Next, after removing the resist
この後、半導体基板を洗浄し、半導体基板主面とは反対側の裏面の半導体基体2に蒸着等により、例えばAu(金)/Sb(アンチモン)/Auを積層した金属膜を堆積させ、その金属膜をウェットエッチングしてカソード電極7を形成すると図2に示す状態となる。なお、カソード電極の材質はAu/Sb/Auからなる多層膜としたが、Ag(銀)を用いてもよい。
Thereafter, the semiconductor substrate is washed, and a metal film, for example, Au (gold) / Sb (antimony) / Au is deposited on the
従来のエッチングでは、図12に示すように、20μm以上の深さの溝をエッチングによって形成した場合には、半導体基板主面近傍では、溝の壁面が下部に比べて上部の幅の狭い逆テーパー形状となり、溝の内方にせり出した所謂オーバーハング状態となってしまう。この逆テーパー形状の部分では、表面保護膜5及び最終保護膜11を充分な膜厚に形成することが難しくなるため、表面保護膜5及び最終保護膜11のカバレージが不足し成膜不良が生じていた。同様の問題は、接続配線10についても生じている。
In the conventional etching, as shown in FIG. 12, when a groove having a depth of 20 μm or more is formed by etching, an inverse taper in which the wall surface of the groove is narrower in the upper part than in the lower part in the vicinity of the main surface of the semiconductor substrate. It becomes a shape and is in a so-called overhang state protruding to the inside of the groove. In the reverse tapered portion, it is difficult to form the surface
本実施の形態では、前述した方法によって、トレンチ8の表層部8a、中間部8b及び深層部8cの側壁が、上部が下部に比べて幅の広い順テーパー形状にすることにより、トレンチ8の側壁および底面に、表面保護膜5及び以降の工程で形成される最終保護膜11を安定して堆積させることができる。
In the present embodiment, the sidewalls of the
従って、トレンチ8の内部に形成する表面保護膜5及び最終保護膜11を充分な膜厚に形成することが可能となるため、表面保護膜5及び最終保護膜11の膜厚不足を防止することができるので、トレンチ8側壁からのpin接合の汚染を防止することが可能となる、併せてpinダイオードの耐圧劣化を防止することが可能となる。
Accordingly, the surface
また、接続配線10は、表面保護膜5上にトレンチ8の内部を横断して配置される。このため、トレンチ8の断面形状が、下部が上部に比べて細い順テーパー形状になることにより、トレンチ8の側壁および底面に、接続配線10となる金属膜を安定して堆積させることができる。つまり、トレンチ8の内部に形成する接続配線10を充分な膜厚に形成することが可能となる。このため、金属膜の膜厚不足による接続配線10の不良・断線の発生を防止することができる。
The
前述した中間溝18を形成する異方性エッチングでは、通常の異方性ドライエッチングによって中間溝18を形成することも可能であるが、エッチング速度が0.5μm/min〜1μm/minと遅く、20μm以上の深い溝を形成する場合には、多くの時間を要するために、工程全体の進行を遅らせる要因となってしまう。このため、本実施の形態では、3μm/minとエッチング速度が速い等方性ガスを用いたドライエッチングを繰り返すことにより、異方性のエッチングを行なう。
In the anisotropic etching for forming the
このため、先ず図5に示す状態から、レジストマスク17及び酸化シリコン膜16を用いて等方性ガスとしてSF6を使用したドライエッチングにより、図13に示すように、深さ1μm程度の溝を形成する。続いて、図14に示すように、フロンガスF134a(CH2F−CH3)を用いて側壁保護膜23を前記溝の壁面を含む全面に堆積させた後に、等方性ガスとしてSF6を使用し、底面のエッチングが進行するエッチング条件でドライエッチングを行なうと、図15に示すように、側壁保護膜23が溝の側壁に残った状態で溝の底面の半導体基板が露出する。
Therefore, first, from the state shown in FIG. 5, a trench having a depth of about 1 μm is formed by dry etching using SF 6 as an isotropic gas using the resist
この状態から更にエッチングを進行させて、図16に示すように、露出した半導体基板に深さ1μm程度のエッチングを行なう。この側壁保護膜23の形成及び等方性ガスを使用したエッチングを繰り返すことにより所定の深さの中間溝18を形成し、残存する側壁保護膜23をウエットエッチによって除去すると、図6に示した状態となる。
Etching is further advanced from this state, and as shown in FIG. 16, the exposed semiconductor substrate is etched to a depth of about 1 μm. The formation of the sidewall
このように、側壁保護膜23によって溝の側壁を保護して水平方向へのエッチングの進行を抑制し、垂直方向へのエッチングを進行させることにより、等方性ガスを使用したドライエッチングで異方性のエッチングを行ない、溝の形成に要する時間を短縮することができる。
In this way, the sidewall
以上、本発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 Although the present invention has been specifically described based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the invention. It is.
例えば、前述した実施の形態では、単体の半導体チップに1個のダイオードが形成される場合について例示したが、単体の半導体チップに複数個のダイオードを形成する場合に、個々の素子を電気的に分離するために前述したトレンチを用いてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where one diode is formed on a single semiconductor chip is illustrated. However, when a plurality of diodes are formed on a single semiconductor chip, each element is electrically connected. The trench described above may be used for isolation.
また、前述した半導体装置の製造方法は、トレンチ構造を有するpinダイオードの製造に限られるものではなく、トレンチ構造を有する他の半導体装置の製造に用いることも可能である。 The above-described method for manufacturing a semiconductor device is not limited to the manufacture of a pin diode having a trench structure, and can also be used for manufacturing another semiconductor device having a trench structure.
1…pinダイオード、2…半導体基体、3…i型半導体層、4…p型半導体層、5…表面保護膜、6…アノード電極、7…カソード電極、8…トレンチ、8a…表層部、8b…中間部、8c…深層部、9…ボンディング電極、10…接続配線、11…最終保護膜、12,13…リード、14…ボンディングワイヤ、15…封止体、16…酸化シリコン膜、17,19,20,21,22…レジストマスク、18…中間溝、23…側壁保護膜。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記溝が、半導体基板主面から連続する表層部と、表層部から連続する中間部と、中間部から連続する深層部とからなり、前記表層部、前記中間部及び前記深層部の側壁は、上部が下部に比べて幅の広い順テーパー形状に夫々形成されていることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device in which the groove is formed in the semiconductor substrate main surface,
The groove is composed of a surface layer portion that is continuous from the main surface of the semiconductor substrate, an intermediate portion that is continuous from the surface layer portion, and a deep layer portion that is continuous from the intermediate portion, and the sidewalls of the surface layer portion, the intermediate portion, and the deep layer portion are A semiconductor device, wherein the upper part is formed in a forward tapered shape having a width wider than that of the lower part.
前記所定の溝が形成される領域の中央部分を開口させた、第1のマスクを形成する工程と、
半導体基板主面に、前記第1のマスクを用いた異方性のエッチングにより、中間溝を形成する工程と、
前記所定の溝が形成される領域を開口させた、第2のマスクを形成する工程と、
半導体基板主面に、前記第2のマスクを用いた等方性のエッチングにより半導体基板主面及び前記中間溝をエッチングして、半導体基板主面から連続する表層部と、表層部から連続する中間部と、中間部から連続する深層部とからなり、前記表層部、前記中間部及び前記深層部の側壁が、夫々下部に比べて上部の幅が広い順テーパー形状となる所定の溝を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 In a manufacturing method of a semiconductor device in which a predetermined groove is formed in a semiconductor substrate main surface,
Forming a first mask having an opening at a central portion of a region where the predetermined groove is formed;
Forming an intermediate groove on the main surface of the semiconductor substrate by anisotropic etching using the first mask;
Forming a second mask having an opening in a region where the predetermined groove is formed;
The semiconductor substrate main surface and the intermediate groove are etched by isotropic etching using the second mask on the semiconductor substrate main surface, and a surface layer portion continuous from the semiconductor substrate main surface and an intermediate portion continuous from the surface layer portion And a side wall of the surface layer portion, the intermediate portion, and the deep layer portion each form a predetermined groove having a forward taper shape with a wider upper portion than the lower portion. And a method of manufacturing a semiconductor device.
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