JP2009147381A - Method of manufacturing sic vertical mosfet - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、SiCを用いた縦型のMOSFETを、イオン注入を用いて作製するSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a vertical MOSFET using SiC, in which a vertical MOSFET using SiC is manufactured by ion implantation.
従来、SiCを用いた縦型のMOSFETを、イオン注入を用いて作製する場合には、ソース領域とベース領域のイオン注入に用いるマスクの幅を変える必要がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when a vertical MOSFET using SiC is manufactured by ion implantation, it is necessary to change the width of a mask used for ion implantation of a source region and a base region (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来の半導体装置の製造方法においては、ソース領域とベース領域のイオン注入において異なるマスクを使用するために、MOSFETを作製する工程数が増加するという問題がある。また、MOSFETの特性を決定する要素の一つであるチャネル長は各マスクの加工精度や2つのマスクの合わせ精度に左右され、素子の微細化を進める場合に大きな問題となる。また、素子の微細化を進めた場合、微細化によるチャネル抵抗の低減とトレードオフの関係にあるJFET抵抗の増大という問題がある。 However, the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device has a problem that the number of steps for manufacturing a MOSFET increases because different masks are used for ion implantation of the source region and the base region. In addition, the channel length, which is one of the factors that determine the characteristics of the MOSFET, depends on the processing accuracy of each mask and the alignment accuracy of the two masks, and becomes a serious problem when miniaturizing elements. Further, when the element is further miniaturized, there is a problem that the JFET resistance increases in a trade-off relationship with the reduction of channel resistance due to the miniaturization.
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、素子の微細化で問題となるチャネル抵抗とJFET抵抗のトレードオフの関係を改善することができるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a method for manufacturing a vertical MOSFET using SiC capable of improving the trade-off relationship between channel resistance and JFET resistance, which is a problem in miniaturization of elements. For the purpose.
また、SiCを用いた縦型のMOSFETのソース領域とベース領域をイオン注入で作製するときに同一のマスクを用いて作製することができ、かつ素子の微細化を進めることができるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法を得ることを目的とする。 In addition, when a source region and a base region of a vertical MOSFET using SiC are manufactured by ion implantation, SiC can be manufactured using the same mask, and element miniaturization can be promoted. An object is to obtain a method for manufacturing a vertical MOSFET.
この発明に係るSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法は、エピタキシャル成長したSiCのドリフト領域の表面上に、30°以上60°以下のテーパ角度を有し、イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いたイオン注入マスクを使用して、前記表面を介してSiCの前記エピタキシャル層に第1のイオンを注入することにより、前記SiCのドリフト領域に第1の導電型を有するpベース領域を形成することと、前記イオン注入マスクを使用して、前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、少なくとも前記ベース領域が30°以上60°以下の範囲内で前記表面に対する法線に関して角度を形成する側面を有するように、前記pベース領域内に第2の導電型を有するソース領域を形成することとを備える。 The vertical MOSFET manufacturing method using SiC according to the present invention has a taper angle of 30 ° or more and 60 ° or less on the surface of the epitaxially grown SiC drift region, and the same ion implantation range as SiC. A p base region having a first conductivity type is formed in the drift region of SiC by implanting first ions into the epitaxial layer of SiC through the surface using an ion implantation mask using And implanting second ions into the SiC drift region through the surface using the ion implantation mask so that at least the base region is within a range of 30 ° to 60 °. Forming a source region having a second conductivity type in the p base region so as to have a side surface forming an angle with respect to a normal to the surface; Equipped with a.
また、エピタキシャル成長したSiCのドリフト領域の表面上に、20°以上45°以下のテーパ角度を有する、SiO2マスクをイオン注入マスクとして使用して、前記表面を介してSiCの前記エピタキシャル層に第1のイオンを注入することにより、前記SiCのドリフト領域に第1の導電型を有するpベース領域を形成することと、前記イオン注入マスクを使用して、前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、少なくとも前記ベース領域が30°以上60°以下の範囲内で前記表面に対する法線に関して角度を形成する側面を有するように、前記pベース領域内に第2の導電型を有するソース領域を形成することとを備える。 The first epitaxial layer is formed on the epitaxial layer of SiC through the surface by using a SiO 2 mask having a taper angle of 20 ° to 45 ° on the surface of the epitaxially grown SiC drift region as an ion implantation mask. To form a p base region having the first conductivity type in the SiC drift region, and to the SiC drift region through the surface using the ion implantation mask. A second ion is implanted into the p base region such that at least the base region has a side surface that forms an angle with respect to a normal to the surface within a range of 30 ° to 60 ° by implanting second ions. Forming a source region having a conductivity type.
また、エピタキシャル成長したSiCのドリフト領域の表面上に、前記SiCのドリフト領域の表面に対する法線にほぼ平行な側面を有する、イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いたマスクをイオン注入マスクとして使用して、前記表面に70°以下の角度を形成する方向に前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第1のイオン注入することにより、前記SiCのドリフト領域内に第1の導電型を持つpベース領域を形成することと、前記イオン注入マスクを使用して、前記法線にほぼ平行な方向に前記表面を介して前記SiCの層に第2のイオンを注入することにより、前記表面に沿って測定される前記pベース領域のチャネル長が少なくとも0.3ミクロンであるように、前記ベース領域内の前記第1の導電型の反対側に、第2の導電型を有するソース領域を形成することとを備える。 Further, a mask using a material having a side surface substantially parallel to the normal to the surface of the SiC drift region on the surface of the epitaxially grown SiC drift region and having the same ion implantation range as SiC is used as an ion implantation mask. Using a first conductivity type in the SiC drift region by implanting a first ion into the SiC drift region through the surface in a direction that forms an angle of 70 ° or less on the surface. Forming a p base region having, and implanting second ions into the SiC layer through the surface in a direction substantially parallel to the normal using the ion implantation mask, On the opposite side of the first conductivity type in the base region such that the channel length of the p base region measured along is at least 0.3 microns. It comprises forming a source region having a second conductivity type.
さらに、エピタキシャル成長したSiCのドリフト領域の表面上に、前記SiCのドリフト領域の表面に対する法線にほぼ平行な側面を有する、SiO2マスクをイオン注入マスクとして使用して、前記表面に75°以下の角度を形成する方向に前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第1のイオンを注入することにより、前記SiCのドリフト領域内に第1の導電型を持つpベース領域を形成することと、前記イオン注入マスクを使用して、前記法線にほぼ平行な方向に前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、前記pベース領域が前記ソース領域と比較して少なくとも0.3ミクロンの厚さをもつように、前記pベース領域内の前記第1の導電型の反対側に、第2の導電型を有するソース領域を形成することとを備える。 Furthermore, on the surface of the epitaxially grown SiC drift region, a SiO 2 mask having a side surface substantially parallel to the normal to the surface of the SiC drift region is used as an ion implantation mask, and the surface is 75 ° or less. Forming a p-base region having a first conductivity type in the SiC drift region by implanting first ions into the SiC drift region through the surface in a direction to form an angle; Using the ion implantation mask, the p base region is compared with the source region by implanting second ions into the SiC drift region through the surface in a direction substantially parallel to the normal. A source having a second conductivity type opposite the first conductivity type in the p base region so as to have a thickness of at least 0.3 microns And a forming a band.
この発明によれば、SiCを用いた縦型のMOSFETのベース領域にテーパを入れることでチャネル抵抗とJFET抵抗のトレードオフの関係を改善することができ、素子の微細化を進めることができる。 According to the present invention, by tapering the base region of the vertical MOSFET using SiC, the trade-off relationship between the channel resistance and the JFET resistance can be improved, and the device can be miniaturized.
また、この発明によれば、SiCを用いた縦型のMOSFETを製造する際、ソース領域とベース領域とを、同一マスクを用いてイオン注入により形成して、選択的な不純物のドーピングをセルフアラインで行いMOSFETを作製することができ、素子の微細化を進めることができる。 According to the present invention, when manufacturing a vertical MOSFET using SiC, the source region and the base region are formed by ion implantation using the same mask, and selective impurity doping is performed in a self-alignment manner. Thus, a MOSFET can be manufactured, and miniaturization of the element can be promoted.
まず、この発明の概要について説明する。SiCを用いた縦型のMOSFETを作製する場合、熱処理による不純物の拡散は困難であり、Siを用いた縦型のMOSFETの作製で用いられているような不純物の熱拡散によるセルフアラインプロセスを行うことができない。通常、選択的な不純物のドーピングはイオン注入により行われる。 First, the outline of the present invention will be described. When manufacturing a vertical MOSFET using SiC, it is difficult to diffuse impurities by heat treatment, and a self-alignment process using thermal diffusion of impurities as used in manufacturing a vertical MOSFET using Si is performed. I can't. Usually, selective impurity doping is performed by ion implantation.
イオン注入により形成される領域の形状に関して、Siの場合では熱拡散が大きいためにイオン注入領域の形状(テーパ角度)を制御することが困難であったが、SiCの場合は熱拡散がほとんど無視できるためイオン注入領域の深さ方向と横方向の形状(テーパ角度)を容易に制御できる。 Regarding the shape of the region formed by ion implantation, it was difficult to control the shape (taper angle) of the ion implantation region because the thermal diffusion was large in the case of Si, but in the case of SiC, the thermal diffusion was almost ignored. Therefore, the shape (taper angle) in the depth direction and the lateral direction of the ion implantation region can be easily controlled.
また、これまでは注入マスクの側面は垂直であり、イオン注入も基板に対して垂直方向から行っていたが、その際、同一マスクを用いたセルフアラインプロセスにより不純物をドーピングすることは不可能であり、ソース領域とベース領域をイオン注入するときに幅の異なるマスクを使う必要があった。また、イオン注入後は1500℃程度の活性化アニールが必要であり、活性化アニールを行うときにSiC表面が荒れるなどのダメージを受ける可能性がある。 In the past, the side surface of the implantation mask was vertical, and ion implantation was performed from the direction perpendicular to the substrate. At that time, it is impossible to dope impurities by a self-alignment process using the same mask. There is a need to use masks having different widths when ion implantation is performed on the source region and the base region. In addition, activation annealing at about 1500 ° C. is necessary after ion implantation, and there is a possibility of damage such as roughening of the SiC surface when activation annealing is performed.
このため、イオン注入を行うときに用いる同一マスクとしてゲート電極を用いた場合、活性化アニールを行ったときにゲート電極やゲート酸化膜にダメージを受けるためにゲート電極を注入用のマスクとして使用することは困難である。 For this reason, when a gate electrode is used as the same mask used for ion implantation, the gate electrode is used as an implantation mask in order to damage the gate electrode and the gate oxide film when activation annealing is performed. It is difficult.
そこで、この発明に係るSiCを用いた縦型のMOSFETは、ソース領域とベース領域をイオン注入で作製するときにイオン注入用の同一のマスクを用いることを特徴とする。マスクの形状をテーパ状にする、あるいは斜め方向からのイオン注入を行うことにより、選択的な不純物のドーピングをセルフアラインで行いMOSFETを作製する。この方法により作製したベース領域はテーパ形状となるため、従来のベース領域の形状がほぼ垂直であるものに比べてJFET抵抗が小さくなるという特徴を持つ。以下、具体的な実施の形態について説明する。 Therefore, the vertical MOSFET using SiC according to the present invention is characterized in that the same mask for ion implantation is used when the source region and the base region are formed by ion implantation. The mask is tapered or ion implantation from an oblique direction is performed, whereby selective impurity doping is performed by self-alignment to produce a MOSFET. Since the base region manufactured by this method has a tapered shape, the JFET resistance is smaller than that of a conventional base region having a substantially vertical shape. Hereinafter, specific embodiments will be described.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1により作製した半導体装置(SiC縦型MOSFET)を示す断面図である。基板7上にエピタキシャル成長したドリフト領域6中にイオン注入によりソース領域4、ベース領域5を形成し、ゲート酸化膜2、ゲート電極1、ソース電極3、ドレイン電極8を形成することでMOSFETを作製する。
1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device (SiC vertical MOSFET) manufactured according to the first embodiment of the present invention. A
この半導体装置において、図2に示すように、pベース領域5にテーパ角度θを入れることの効果について説明する。半導体装置(縦型MOSFET)の性能を表すオン抵抗は、図3に示すように、いくつかの成分、つまり、ソースコンタクト抵抗Rcs、nソースシート抵抗Rn+、チャネル抵抗Rch、JFET抵抗Rj、ドリフト抵抗Rd、基板抵抗Rsub及びドレインコンタクト抵抗Rcdに分けられる。SiCを用いた縦型のMOSFETの場合、現状ではチャネル抵抗Rchが最も大きく、SiC縦型MOSFETの実用化に向けた最大の課題になっている。
In this semiconductor device, as shown in FIG. 2, the effect of setting the taper angle θ in the
チャネル抵抗Rchを低減する方法として、素子の微細化(MOSFETのチャネル長を短くし、チャネル幅を大きくする)がある。この場合、pベース領域5の間隔(図2参照、Ld1:pベース領域5の上部間隔、Ld2:pベース領域5の下部間隔)が短くなり、JFET抵抗Rjが大きくなるというトレードオフの関係がある。Pベース領域5のテーパ角度θを入れることは、チャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善する効果がある。
As a method for reducing the channel resistance Rch, there is miniaturization of elements (shortening the channel length of the MOSFET and increasing the channel width). In this case, there is a trade-off relationship that the interval between the p base regions 5 (see FIG. 2, Ld1: the upper interval between the
この効果を具体的に見積もるために、まず、テーパ角度θが0°のMOSFETのテスト試料を作製し、pベース領域5の間隔とJFET抵抗Rjの関係を実験により調べた結果を図4に示す。テスト試料は、車載用や産業用のインバータに用いられる耐圧1200Vの素子を想定し、ドリフト領域6にキャリア濃度1×1016cm−3、10μmの基板を用いて作製した。その結果、JFET抵抗Rjはpベース領域5の間隔Ld(Ld=Ld1=Ld2)が小さくなると急激に増大することが分かる。
In order to specifically estimate this effect, first, a MOSFET test sample having a taper angle θ of 0 ° is prepared, and the relationship between the interval of the
図4に示す結果から、JFET抵抗Rjを小さくするにはpベース領域5の間隔Ldを大きくすれば良いが、この場合、MOSFETの耐圧が低下する。実際に、テスト試料を作製して評価した結果、pベース領域5の間隔Ldが4μm以上の場合、ゲート酸化膜2にかかる電界が大きくなり、pn接合から予測される理論耐圧に比べてMOSFETの耐圧が低下することがわかった。
From the results shown in FIG. 4, in order to reduce the JFET resistance Rj, the interval Ld between the
以上をまとめると、pベース領域5の間隔Ldについて微細化の観点では、pベース領域5の間隔Ldが小さい方が望ましいが、pベース領域5の間隔Ldが2μm以下になると、JFET抵抗Rjが急激に増大する。また、pベース領域5の間隔Ldが4μm以上になると、MOSFETの耐圧が下がる。したがって、pベース領域5の間隔Ldは2〜4μmが最適である。
In summary, the distance Ld between the
以上の結果を元に、pベース領域5のテーパ角度θを入れた場合のJFET抵抗Rjとチャネル抵抗Rchのトレードオフ関係について検討する。つまり、テーパ角度θとJFET抵抗Rj、チャネル抵抗Rchの関係を車載用や産業用のインバータに用いられる耐圧1200Vの素子を想定した仮定を入れて計算する。
Based on the above results, the trade-off relationship between the JFET resistance Rj and the channel resistance Rch when the taper angle θ of the
MOSFETの構造として、簡単化のため、pベース領域5にテーパ角度θを入れた時にnソース領域4にも同じテーパ角度θを入れた場合と入れない場合(θ=0°)とについて図5と図6を参照して考える。この時、pベース領域5の注入深さをdp、nソース領域4の注入深さをdnとすると、チャネル長Lch、pベース領域5の間隔Ld1、Ld2は図5と図6に示すような関係になる。すなわち、nソース領域4にも同じテーパ角度θを形成した場合は、図5から、チャネル長Lch=(dp−dn)sinθ、Ld2=Ld1+2dpsinθの関係となる。他方、nソース領域4にテーパ角度θを形成しない場合は、図6から、チャネル長Lch=dpsinθ、Ld2=Ld1+2dpsinθの関係となる。
As a structure of the MOSFET, for simplification, when the taper angle θ is inserted in the
ここで、MOSFETのパラメータとして、車載用や産業用のインバータに用いられる耐圧1200Vの素子を想定し、現在試作を行っているドリフト領域6として、キャリア濃度=1×1016cm−3、10μmの基板、dp=0.9μm、dn=0.3μmとする。また、Ld1=2.5μmとしてテーパ角度θに対して間隔Ld2を計算し、JFET抵抗Rjは間隔Ld2で決まると仮定として、JFET抵抗Rjを図4から求める。また、チャネル抵抗Rchについては、我々が行った試作結果ではチャネル長Lch=2μmの場合でチャネル抵抗Rch=20mΩcm2である。今後、素子の微細化(MOSFETのチャネル長を短くし、チャネル幅を大きくする)やプロセスの改善によりチャネル抵抗Rchが小さくなると考えられるため、ここでは、チャネル長Lch=2μmの場合のチャネル抵抗RchをRch=20,10,5mΩcm2と仮定した。チャネル抵抗Rchはチャネル長Lchに比例するとしてテーパ角度θに対するチャネル長Lchからチャネル抵抗Rchを計算した。
Here, as a parameter of the MOSFET, an element having a withstand voltage of 1200 V used for an in-vehicle or industrial inverter is assumed. As a
以上の方法により、nソース領域4にテーパ角度θを入れた場合と入れない場合とのオン抵抗(=Rj+Rch)とテーパ角度θの関係を計算した結果が図7と図8である。テーパ角度θが小さい方(60°以下)は、チャネル長Lchが小さくチャネル抵抗Rchが小さくなるが、テーパ角度θが30°以下では、pベース領域5の下部間隔Ld2が小さくなりJFET抵抗Rjが増大する影響が出てくる。したがって、テーパ角度θとしては、30°〜60°(30°以上60°以下)が良く、より小さい30°〜45°(30°以上45°以下)が好ましい。
FIG. 7 and FIG. 8 show the results of calculating the relationship between the ON resistance (= Rj + Rch) and the taper angle θ when the taper angle θ is inserted into the
図7及び図8において、テーパ角度θが30°以上でパンチスルーなしと記載しているが、これは、図9に示す間隔(ソース領域4とベース領域5の間隔の最小値)Lpがテーパ角度θが30°以下で0.3μm以下となり、パンチスルーが生じてMOSFETの耐圧が下がることを示している。具体的に想定している耐圧1200Vの素子の場合、pベース領域5の濃度は5×1017〜1×1018cm−3、ドリフト領域の濃度1×1016cm−3である。MOSFETのドレイン電圧が1200Vの時の空乏層はpベース領域5側に0.11〜0.23μm伸びる。間隔Lpが空乏層より小さくなるとパンチスルーが生じる。素子作製プロセスのマージンを考慮して間隔Lpが0.3μm以下ではパンチスルーが生じる可能性が高いため、パンチスルーを防ぐにはテーパ角度θを30°以上として、間隔Lpが0.3μm以上になるようにする必要がある。
7 and 8, it is described that the taper angle θ is 30 ° or more and no punch-through occurs. This is because the interval (the minimum value of the interval between the
また、図7及び図8では、Ld1=2.5μmの場合の結果のみを示したが、pベース領域5の間隔Ldの最適値であるLd1=2〜4μmにおいてオン抵抗のテーパ角度依存性は何れも同じである。pベース領域5の上部間隔Ld1が2.5μm以上ではJFET抵抗Rjの影響が小さく、オン抵抗のテーパ角度依存性は図7及び図8とほぼ同じ結果となる。また、pベース領域5の上部間隔Ld1が2.5μm以下ではJFET抵抗Rjの影響が大きく、図7及び図8と比較してオン抵抗の絶対値が何れのテーパ角度においても大きくなるがテーパ角度に対する依存性は同じである。したがって、Ld1=2〜4μmにおいて、pベース領域5のテーパ角度θは30°〜60°が良く、より小さい30〜45°が好ましい。
7 and 8, only the result in the case of Ld1 = 2.5 μm is shown, but the taper angle dependency of the on-resistance is Ld1 = 2 to 4 μm which is the optimum value of the interval Ld of the
従って、実施の形態1によれば、SiCを用いた縦型のMOSFETのベース領域5にテーパを入れることで、チャネル抵抗とJFET抵抗のトレードオフの関係を改善することができ、素子の微細化を進めることができる。
Therefore, according to the first embodiment, by tapering the
実施の形態2.
図10は、図1に示す半導体装置(SiC縦型MOSFET)のソース領域4とベース領域5をイオン注入で形成するようにした、この発明の実施の形態2に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。図10に示すようなテーパ形状の注入マスク9を用いてイオン注入を行った場合、テーパの端部10では注入マスク9の下にもイオンが注入される。注入マスク9の下にイオンが注入される領域の幅はイオン注入の深さに比例する。ソース領域4に比べてベース領域5は深い注入を行うために、マスク9の下の領域でソース領域4の注入が行われず、ベース領域5の注入のみが行われる領域が形成される。この部分がMOSFETのチャネルとなる。また、ソース領域4及びベース領域5ともにテーパ形状となり、実施の形態1で述べたように微細化を行ったときにJFET抵抗Rjとチャネル抵抗Rchのトレードオフの関係を改善する効果がある。
FIG. 10 illustrates a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention in which the
チャネル長やベース領域5のテーパ角度は注入マスク9の材質とテーパ角度θで決まる。具体的に、注入マスク9として、(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合と、(b)我々が現在試作に用いているSiO2(注入飛程がSiCの1.7倍)の場合について、注入マスクの形状とチャネル長Lch、ベース領域5のテーパ角度の関係がどうなるかを図11と図12に示す。注入マスク9として、(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合、図11に示すように、注入マスク9のテーパ角度θとpベース領域5のテーパ角度θは一致し、(b)SiO2を用いた場合、図12に示すように、注入マスク9のテーパ角度θに比べてpベース領域5のテーパ角度θ’は、SiO2の飛程はSiCの1.7倍となるので、1.7tanθ=tanθ’の関係から大きくなる。
The channel length and the taper angle of the
前述した実施の形態1に記載の通り、車載用や産業用のインバータに用いられる耐圧1200Vの素子を作製する場合、pベース領域5のテーパ角度θとして30°〜60°が良く、より小さい30〜45°が好ましい。したがって、イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合、注入マスク9のテーパ角度θは30°〜60°、より好ましくは30〜45°が良く、注入マスク9がSiO2の場合、注入マスク9のテーパ角度θ’は、1.7tanθ=tanθ’の関係から20°〜45°、より好ましくは20〜30°が良い。
As described in the first embodiment, when a device having a withstand voltage of 1200 V used for an in-vehicle or industrial inverter is manufactured, the taper angle θ of the
また、注入マスク9を所望の形状に加工する方法として、注入マスク9として、SiO2を用いる場合、レジストマスクを用いてSiO2をドライエッチングするときにSiO2とレジストのエッチングの選択比が大きければ、ドライエッチング時にSiO2のみがエッチングされ、SiO2の注入マスクの側面は垂直になるが、エッチングの選択比を小さくすると、SiO2をドライエッチングしている間にレジストもエッチングされ、マスクとして用いているレジストの幅が小さくなる。このような条件でエッチングを行えば、SiO2の注入マスクはテーパ形状となり、その角度は、SiO2とレジストの選択比によって制御できる。
Further, as a method of processing the
従って、実施の形態2によれば、上述した方法により、選択的な不純物のドーピングを、同一マスク9を用いたセルフアラインプロセスにより行うことが出来る。また、MOSFETのチャネル長やpベース領域5のテーパ角度は注入マスク9の形状により容易に制御でき、MOSFETの微細化を行う場合に有利である。さらに、pベース領域5のテーパ角度を付けることでチャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善することができる。
Therefore, according to the second embodiment, selective impurity doping can be performed by the above-described method by a self-alignment process using the
実施の形態3.
図13は、この発明の実施の形態3により作製した半導体装置(SiC縦型MOSFET)を示す断面図である。基板7上にエピタキシャル成長したドリフト領域6中にイオン注入によりソース領域4、ベース領域5を形成し、ゲート酸化膜2、ゲート電極1、ソース電極3、ドレイン電極8を形成することでMOSFETを作製する。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a semiconductor device (SiC vertical MOSFET) fabricated according to the third embodiment of the present invention. A
図14は、この発明の実施の形態3に係る半導体装置の製造方法を説明するもので、ソース領域4とベース領域5をイオン注入で形成する方法を説明するための図である。図14に示すように、例えばNイオンを基板に対して垂直方向から注入すると共に、Alイオンを基板に対してNイオンに比べて注入角度の小さい斜め方向から注入すると、従来と同じ側面が垂直である注入マスク11を用いた場合、Nイオンは注入マスク11下には注入されず、Alイオンのみが注入マスク11下に注入される。この部分がMOSFETのチャネルとなる。また、注入マスク11の材料として、SiCよりイオン注入の飛程が長いSiO2などを用いた場合、ベース領域5がテーパ形状となり、実施の形態1で述べたように微細化を行ったときにJFET抵抗Rjとチャネル抵抗Rchのトレードオフの関係を改善する効果がある。
FIG. 14 illustrates a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and is a diagram for illustrating a method for forming
チャネル長やベース領域5のテーパ角度は注入マスク11の材質とイオン注入角度で決まる。具体的には、注入マスク11として、(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合と、(b)我々が現在試作に用いているSiO2(注入飛程がSiCの1.7倍)の場合について、イオン注入角度とチャネル長Lch、ベース領域5のテーパ角度の関係がどうなるかを図15と図16に示す。(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合、図15に示すように、pベース領域5のテーパ角度はマスク形状に一致し、垂直となる。(b)SiO2の場合、図16に示すように、pベース領域5にはテーパが形成され、テーパ角度θ’は0°より大きくなる。
The channel length and the taper angle of the
ここで、前述した実施の形態1と同様に、MOSFETのパラメータとして車載用や産業用のインバータに用いられる耐圧1200Vの素子を想定して現在試作を行っているドリフト領域6のキャリア濃度1×1016cm−3、基板の厚さ=10μm、dp=0.9μm、dn=0.3μmとして注入角度の最適値を検討する。
Here, in the same manner as in the first embodiment described above, the
まず、注入マスク11として、(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合について考える。注入角度θによってpベース領域5の角度は変化しないのでJFET抵抗Rjは変化しない。また、イオン注入角度θに対してチャネル長Lchが計算でき、チャネル抵抗Rchが求められる。実施の形態1で述べたように、pベース領域5の間隔Ld1=2.5μmとしてイオン注入角度θに対するオン抵抗(=Rj+Rch)を求めると図17のようになる。ここでは、Ld1=2.5μmの場合を示したが、pベース領域5の間隔Ld1がいくらの値であっても注入角度θに対して単調にオン抵抗が下がっている傾向はいずれも同じである。つまり、注入角度θが大きくチャネル長Lchが小さい方がオン抵抗は下がる。しかし、チャネル長Lchが小さくなると、実施の形態1で述べたのと同様に、パンチスルーが生じ、耐圧が下がってしまう。すなわち、図15の場合、チャネル長Lchは、Lch=dp・cosθと表すことができ、Lp=Lch=0.3μm以下でパンチスルーが生じる。このことを考慮すると、間隔Lpを0.3μm以上にするには、イオン注入角度θを70°以下にする必要がある。
First, consider the case where (a) a material having the same ion implantation range as SiC is used as the
以上をまとめると、注入マスク11として、(a)イオン注入の飛程がSiCと同じ材料を用いた場合、イオン注入角の最適値はθが70°以下であり、マージンを考慮して注入角度の大きい60°〜70°とするのが好ましい。
In summary, when (a) a material having the same ion implantation range as SiC is used as the
次に、注入マスク11として、(b)SiO2(注入飛程がSiCの1.7倍)を用いた場合について考える。イオン注入角度θに対して、チャネル長Lch、pベース領域5のテーパ角度θ’が計算できる。実施の形態1で述べたように、Ld1=2.5μmとしてテーパ角度θ’に対してLd2を計算し、JFET抵抗RjはLd2で決まると仮定として、JFET抵抗Rjを図4から求める。チャネル抵抗Rchについてもチャネル長Lchから同様に計算するとイオン注入角度θに対するオン抵抗(=JFET抵抗Rj+チャネル抵抗Rch)は図18のようになる。
Next, consider the case where (b) SiO 2 (the implantation range is 1.7 times that of SiC) is used as the
ここでは、Ld1=2.5μmの場合を示したが、Ld1=2〜4μmであれば、注入角度θに対して単調にオン抵抗が下がっている傾向は何れも同じである。つまり、注入角度θが大きくチャネル長Lchが小さい方がオン抵抗が下がり、JFET抵抗Rjが変化する影響は小さい。また、パンチスルーについて検討すると、Lpを0.3μm以上にするには注入角度θを75°以下にする必要がある。すなわち、図16の場合、Lch=1.7dp・cosθ、tanθ=0.7cotθ’、Lp=Lch・cosθ’−dn・sinθ’と表すことができ、Lp=0.3μm以下でパンチスルーが生じる。このことを考慮すると、間隔Lpを0.3μm以上にするには、イオン注入角度θを75°以下にする必要がある。 Here, the case of Ld1 = 2.5 μm is shown, but when Ld1 = 2 to 4 μm, the tendency of the on-resistance to decrease monotonously with respect to the implantation angle θ is the same. That is, when the implantation angle θ is large and the channel length Lch is small, the on-resistance decreases and the influence of the JFET resistance Rj changing is small. Further, when considering punch-through, in order to make Lp 0.3 μm or more, the injection angle θ needs to be 75 ° or less. That is, in the case of FIG. 16, Lch = 1.7 dp · cos θ, tan θ = 0.7 cot θ ′, Lp = Lch · cos θ′−dn · sin θ ′, and punch through occurs when Lp = 0.3 μm or less. . Considering this, in order to make the interval Lp 0.3 μm or more, the ion implantation angle θ needs to be 75 ° or less.
以上をまとめると、注入マスク11として、(b)SiO2(注入飛程がSiCの1.7倍)を用いた場合、イオン注入角度の最適値はθが75°以下であり、マージンを考慮して注入角度の大きい65°〜75°とするのが好ましい。
In summary, when (b) SiO 2 (implantation range is 1.7 times that of SiC) is used as the
また、実際のイオン注入においては、注入角度を基板のオリエンテーションフラットを利用して注入マスクの向きに合わせて基板を傾けるだけでイオン注入角度を制御できる。図14では、Alの注入を左右の異なる2つの角度から注入しているが、左右それぞれ2つ以上の異なる注入角度でイオン注入しても良い。また、基板を左右に傾けるだけでなく、イオン注入時に基板を傾けて回転させれば1回の注入で図14と同じ注入を実現できる。 In actual ion implantation, the ion implantation angle can be controlled simply by tilting the substrate in accordance with the orientation of the implantation mask using the orientation flat of the substrate. In FIG. 14, Al is implanted from two different angles on the left and right, but ion implantation may be performed at two or more different implantation angles on the left and right. In addition to tilting the substrate left and right, if the substrate is tilted and rotated during ion implantation, the same implantation as in FIG. 14 can be realized by a single implantation.
従って、実施の形態3によれば、上述した法により、選択的な不純物のドーピングを同一マスクを用いたセルフアラインプロセスにより行うことが出来る。特に、MOSFETのチャネル長は、イオン注入の深さや角度により容易に制御でき、MOSFETの微細化を行う場合、従来のイオン注入に異なるマスクを用いる場合に比べて有利である。また、注入マスクとしてイオン注入の飛程がSiCより長い材料を用いれば、pベース領域5にテーパを形成することができ、MOSFETの微細化を行う場合にチャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善することができる。
Therefore, according to the third embodiment, selective impurity doping can be performed by the above-described method by a self-alignment process using the same mask. In particular, the channel length of the MOSFET can be easily controlled by the depth and angle of ion implantation, which is advantageous when miniaturizing the MOSFET compared to the case of using a different mask for conventional ion implantation. If a material having an ion implantation range longer than SiC is used as an implantation mask, a taper can be formed in the
実施の形態4.
図19は、この発明の実施の形態4により作製した半導体装置(SiC縦型MOSFET)を示す断面図である。基板7上にエピタキシャル成長したドリフト領域6中にイオン注入によりソース領域4、ベース領域5を形成し、ゲート酸化膜2、ゲート電極1、ソース電極3、ドレイン電極8を形成することでMOSFETを作製する。
FIG. 19 is a sectional view showing a semiconductor device (SiC vertical MOSFET) manufactured according to the fourth embodiment of the present invention. A
図20は、この発明の実施の形態4に係る半導体装置の製造方法を説明するもので、ソース領域4とベース領域5をイオン注入で形成する方法を説明するための図である。図20に示すように、テーパ形状の注入マスク9を用いて基板に対して垂直方向と斜め方向からのイオン注入を行うことで、前述した実施の形態2,3と同様に、注入マスク9下にベース領域5のみが注入される領域を形成する。この部分がMOSFETのチャネルとなる。チャネルの長さ、pベース領域5のテーパ角度は、イオン注入の深さと注入角度、注入マスクの形状(テーパの角度)により制御できる。
FIG. 20 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a method of forming
従って、実施の形態4によれば、上述した方法により、選択的な不純物のドーピングを同一マスクを用いたセルフアラインプロセスにより行うことが出来る。特に、実施の形態2,3に比べてチャネル長やpベース領域5のテーパ角度を制御するパラメータが多く、MOSFETの微細化を容易に行うことが出来、かつチャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善することができる。
Therefore, according to the fourth embodiment, selective impurity doping can be performed by the above-described method by a self-alignment process using the same mask. In particular, there are more parameters for controlling the channel length and the taper angle of the
実施の形態5.
図21は、図13に示す半導体装置(SiC縦型MOSFET)のソース領域4とベース領域5をイオン注入で形成するようにした、この発明の実施の形態5に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。図21に示すように、ソース領域4とベース領域5のいずれも基板に対して斜め方向からイオン注入で作製する。注入角度θが小さい方がマスク10下に注入される領域の幅が大きくなるのでソース領域4よりもベース領域5のイオン注入角度を小さくすれば、マスク10下でベース領域5のみが注入されるところが形成される。この部分がMOSFETのチャネルとなる。チャネルの長さは、実施の形態3と同様に、イオン注入の深さと注入角度により制御できる。
FIG. 21 illustrates a method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention in which the
従って、実施の形態5によれば、上述した方法により、選択的な不純物のドーピングを同一マスクを用いたセルフアラインプロセスにより行うことが出来る。特に、MOSFETのチャネル長は、イオン注入の深さや角度により容易に制御でき、MOSFETの微細化を行う場合、従来のイオン注入に異なるマスクを用いる場合に比べて有利である。また、同一マスクの材料としてイオン注入の飛程がSiCより長い材料を用いれば、pベース領域5にテーパを形成することができ、MOSFETの微細化を行う場合にチャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善することができる。
Therefore, according to the fifth embodiment, selective impurity doping can be performed by the above-described method by a self-alignment process using the same mask. In particular, the channel length of the MOSFET can be easily controlled by the depth and angle of ion implantation, which is advantageous when miniaturizing the MOSFET compared to the case of using a different mask for conventional ion implantation. In addition, if a material having a longer ion implantation range than SiC is used as the material for the same mask, the
実施の形態6.
図22は、図19に示す半導体装置(SiC縦型MOSFET)のソース領域4とベース領域5をイオン注入で形成するようにした、この発明の実施の形態6に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。図22に示すように、テーパ形状の注入マスク9を用いて基板に対してソース領域4とベース領域5のいずれも基板に対して斜め方向からイオン注入で作製する。注入角度θが小さい方がマスク9下に注入される領域の幅が大きくなるのでソース領域4よりもベース領域5のイオン注入角度を小さくすれば、マスク9下でベース領域5のみが注入されるところが形成される。この部分がMOSFETのチャネルとなる。注入マスクがテーパ形状である効果も加わり、チャネルの長さやpベース領域5のテーパ角度は、イオン注入の深さと注入角度、注入マスクの形状(テーパの角度)により制御できる。
FIG. 22 illustrates a method of manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention in which the
従って、実施の形態6によれば、上述した方法により、選択的な不純物のドーピングを同一マスクを用いたセルフアラインプロセスにより行うことが出来る。特に実施の形態2,3に比べてチャネル長、pベース領域5のテーパ角度を制御するパラメータが多く、MOSFETの微細化を容易に行うことが出来る。また、pベース領域5のテーパ角度を付けることでチャネル抵抗RchとJFET抵抗Rjのトレードオフ関係を改善することができる。
Therefore, according to the sixth embodiment, selective impurity doping can be performed by the above-described method by a self-alignment process using the same mask. In particular, there are more parameters for controlling the channel length and the taper angle of the
1 ゲート電極、2 ゲート酸化膜、3 ソース電極、4 ソース領域、5 ベース領域、6 ドリフト領域、7 基板、8 ドレイン電極、9,10 注入マスク。 1 gate electrode, 2 gate oxide film, 3 source electrode, 4 source region, 5 base region, 6 drift region, 7 substrate, 8 drain electrode, 9, 10 implantation mask.
Claims (12)
前記イオン注入マスクを使用して、前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、少なくとも前記ベース領域が30°以上60°以下の範囲内で前記表面に対する法線に関して角度を形成する側面を有するように、前記pベース領域内に第2の導電型を有するソース領域を形成することと
を備えるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 On the surface of the epitaxially grown SiC drift region, an ion implantation mask having a taper angle of 30 ° to 60 ° and having the same ion implantation range as that of SiC is used. Forming a p base region having a first conductivity type in the SiC drift region by implanting first ions into the epitaxial layer of SiC;
By using the ion implantation mask and implanting second ions into the SiC drift region through the surface, at least the base region is normal to the surface within a range of 30 ° to 60 °. Forming a source region having a second conductivity type in the p base region so as to have a side surface forming an angle with respect to the vertical MOSFET using SiC.
表面に対する法線に沿って第2のイオンを注入することと
を含む請求項1に記載のSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 Implanting first ions along a tilt direction with respect to a normal to the surface;
A method of manufacturing a vertical MOSFET using SiC according to claim 1, comprising implanting second ions along a normal to the surface.
前記イオン注入マスクを使用して、前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、少なくとも前記ベース領域が30°以上60°以下の範囲内で前記表面に対する法線に関して角度を形成する側面を有するように、前記pベース領域内に第2の導電型を有するソース領域を形成することと
を備えるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 A first ion is applied to the epitaxial layer of SiC through the surface using a SiO 2 mask having an angle of taper of 20 ° to 45 ° on the surface of the epitaxially grown SiC drift region as an ion implantation mask. Forming a p-base region having a first conductivity type in the SiC drift region;
By using the ion implantation mask and implanting second ions into the SiC drift region through the surface, at least the base region is normal to the surface within a range of 30 ° to 60 °. Forming a source region having a second conductivity type in the p base region so as to have a side surface forming an angle with respect to the vertical MOSFET using SiC.
表面に対する法線に沿って第2のイオンを注入することと
を含む請求項5に記載のSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 Implanting first ions along a tilt direction with respect to a normal to the surface;
A method for manufacturing a vertical MOSFET using SiC according to claim 5, comprising implanting second ions along a normal to the surface.
前記イオン注入マスクを使用して、前記法線にほぼ平行な方向に前記表面を介して前記SiCの層に第2のイオンを注入することにより、前記表面に沿って測定される前記pベース領域のチャネル長が少なくとも0.3ミクロンであるように、前記ベース領域内の前記第1の導電型の反対側に、第2の導電型を有するソース領域を形成することと
を備えるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 A mask made of the same material as that of SiC having a side surface substantially parallel to the normal to the surface of the SiC drift region on the surface of the epitaxially grown SiC drift region is used as the ion implantation mask. Then, by implanting a first ion into the SiC drift region through the surface in a direction that forms an angle of 70 ° or less on the surface, p having a first conductivity type in the SiC drift region is obtained. Forming a base region;
The p base region measured along the surface by implanting second ions into the SiC layer through the surface in a direction substantially parallel to the normal using the ion implantation mask. Forming a source region having a second conductivity type on the opposite side of the first conductivity type in the base region so that the channel length of the substrate is at least 0.3 microns. Manufacturing method of vertical MOSFET.
前記イオン注入マスクを使用して、前記法線にほぼ平行な方向に前記表面を介して前記SiCのドリフト領域に第2のイオンを注入することにより、前記pベース領域が前記ソース領域と比較して少なくとも0.3ミクロンの厚さをもつように、前記pベース領域内の前記第1の導電型の反対側に、第2の導電型を有するソース領域を形成することと
を備えるSiCを用いた縦型MOSFETの製造方法。 Using an SiO 2 mask as an ion implantation mask having a side surface substantially parallel to the normal to the surface of the SiC drift region on the surface of the epitaxially grown SiC drift region, an angle of 75 ° or less is formed on the surface. Forming a p base region having a first conductivity type in the SiC drift region by implanting first ions into the SiC drift region through the surface in the direction of formation;
Using the ion implantation mask, the p base region is compared with the source region by implanting second ions into the SiC drift region through the surface in a direction substantially parallel to the normal. Forming a source region having a second conductivity type on the opposite side of the first conductivity type in the p base region so as to have a thickness of at least 0.3 microns. Manufacturing method of vertical MOSFET.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012049491A (en) * | 2010-07-26 | 2012-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor device |
US8461632B2 (en) | 2010-02-09 | 2013-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | SiC semiconductor device and method of manufacturing the same |
DE102017212709A1 (en) | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method for its production |
KR20180076320A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Switching element and method of manufacturing switching element |
US10242869B2 (en) | 2016-12-27 | 2019-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing switching element having gallium nitride substrate |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06310717A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Field-effect transistor and fabrication thereof |
JPH10233503A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Fuji Electric Co Ltd | Silicon carbide vertical mosfet and its manufacturing method |
JPH11195655A (en) * | 1998-01-06 | 1999-07-21 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of vertical silicon carbide fet and vertical silicon carbide fet |
JPH11274173A (en) * | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Denso Corp | Manufacture of silicon carbide semiconductor device |
JP2002270838A (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Denso Corp | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2004319964A (en) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
-
2009
- 2009-03-25 JP JP2009073927A patent/JP5368140B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06310717A (en) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Field-effect transistor and fabrication thereof |
JPH10233503A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Fuji Electric Co Ltd | Silicon carbide vertical mosfet and its manufacturing method |
JPH11195655A (en) * | 1998-01-06 | 1999-07-21 | Fuji Electric Co Ltd | Manufacture of vertical silicon carbide fet and vertical silicon carbide fet |
JPH11274173A (en) * | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Denso Corp | Manufacture of silicon carbide semiconductor device |
JP2002270838A (en) * | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Denso Corp | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2004319964A (en) * | 2003-03-28 | 2004-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8461632B2 (en) | 2010-02-09 | 2013-06-11 | Mitsubishi Electric Corporation | SiC semiconductor device and method of manufacturing the same |
US8987105B2 (en) | 2010-02-09 | 2015-03-24 | Mitsubishi Electric Corporation | SiC semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2012049491A (en) * | 2010-07-26 | 2012-03-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Semiconductor device |
DE102017212709A1 (en) | 2016-07-25 | 2018-01-25 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method for its production |
US10453949B2 (en) | 2016-07-25 | 2019-10-22 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
KR20180076320A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Switching element and method of manufacturing switching element |
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