JP2009283534A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009283534A JP2009283534A JP2008131715A JP2008131715A JP2009283534A JP 2009283534 A JP2009283534 A JP 2009283534A JP 2008131715 A JP2008131715 A JP 2008131715A JP 2008131715 A JP2008131715 A JP 2008131715A JP 2009283534 A JP2009283534 A JP 2009283534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor device
- type
- polycrystalline silicon
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 153
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 146
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 105
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 105
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 94
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 18
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 14
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 145
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 27
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 22
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 20
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【解決手段】
本半導体装置の製造方法では、開口部内の絶縁膜3をエッチングし、N−型炭化珪素エピタキシャル層2とN+型多結晶シリコン領域4との間にアンダーカット部22を形成する第2の工程と、多結晶シリコンからなるN−型多結晶シリコン層51を開口部およびアンダーカット部22内に形成する第3の工程とを含む。アンダーカット部22以外に形成されたN−型多結晶シリコン層51を除去し、ヘテロ接合領域5を形成する第4の工程と、開口部内のN−型炭化珪素エピタキシャル層2の表面、ヘテロ接合領域5の側面およびN+型多結晶シリコン領域4に接するゲート絶縁膜6を形成する第5の工程と、開口部内のゲート絶縁膜6に接するゲート電極7を形成する第6の工程とを含む。
【選択図】図3
Description
まず、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法で製造された半導体装置について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置では、N型高濃度(N+型)の炭化珪素からなるN+型炭化珪素基体1の表面上に、N型低濃度(N−型)のN−型炭化珪素エピタキシャル層2を備える。半導体基体であるN−型炭化珪素エピタキシャル層2の表面側に、それぞれのセルに対応して、第1の絶縁領域である絶縁膜3を備える。絶縁膜3上に、導電体領域であるN+型多結晶シリコン領域4を備えている。ここで、N+型多結晶シリコン領域4は、ヘテロ接合領域5とソース電極9とを電気的に接続する導電体の役割を持つ。
次に、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と異なる点を中心に図5乃至図6を参照して説明する。また、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の構造には同じ番号を付し、同じ用語を用いて、説明を省略する。
次に、第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と異なる点を中心に図7乃至図8を参照して説明する。また、第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の構造には同じ番号を付し、同じ用語を用いて、説明を省略する。図7は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
次に、第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と異なる点を中心に図10乃至図11を参照して説明する。また、第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法について、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様の構造には同じ番号を付し、同じ用語を用いて、説明を省略する。図10は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
2 半導体基体であるN−型炭化珪素エピタキシャル層、
3 第1の絶縁領域である絶縁膜、
4 導電体領域であるN+型多結晶シリコン領域、5 ヘテロ接合領域、
6 第2の絶縁領域であるゲート絶縁膜、7 電極であるゲート電極、
8 層間絶縁膜、9 ソース電極、10 ドレイン電極、
11 レジストマスク、12 電界緩和領域、13 不純物、
14 不純物注入領域、
22 空間であるアンダーカット部、23 溝、
51 半導体領域であるN−型多結晶シリコン層、
X アンダーカット部22の幅、Y 絶縁膜3の厚さ
Claims (8)
- 半導体基体の主面に、第1の絶縁領域を形成する第1の工程と、
前記第1の絶縁領域上に導電体領域を形成する第2の工程と
前記導電体領域の一部に、前記第1の絶縁領域が露出するまでエッチングして開口部を形成する第3の工程と、
前記開口部内の前記第1の絶縁領域をエッチングし、前記半導体基体と前記導電体領域との間に空間を形成する第4の工程と、
少なくとも前記空間を含む前記開口部内の前記半導体基体上に、前記半導体基体とは異なる禁制帯を有する半導体材料を形成し、ヘテロ接合領域を形成する第5の工程と、
少なくとも前記開口部内の前記半導体基体が露出するように、前記異なる禁制帯を有する半導体材料を除去する第6の工程と、
前記開口部内及び前記導電体領域に第2の絶縁領域を形成する第7の工程と、
前記開口部内の前記第2の絶縁領域に接する電極を形成する第8の工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第5の工程は、前記半導体材料を熱酸化することでヘテロ接合領域を形成する工程を含み、
前記第6の工程は、前記へテロ接合領域をエッチングにより除去することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記エッチングは、ウエットエッチングであることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3の工程は、前記開口部をテーパー形状に形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第6の工程と前記第7の工程の間に、前記開口部内の前記半導体基体の前記表面を所定の深さまでエッチングする工程を含むことを特徴とする請求項1乃至3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基体であって、前記ヘテロ接合領域が形成された近傍に電界緩和領域を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基体は、炭化珪素、窒化ガリウム、もしくはダイヤモンドからなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ヘテロ接合領域は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウムのいずれかからなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008131715A JP5374923B2 (ja) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008131715A JP5374923B2 (ja) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009283534A true JP2009283534A (ja) | 2009-12-03 |
JP5374923B2 JP5374923B2 (ja) | 2013-12-25 |
Family
ID=41453724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008131715A Expired - Fee Related JP5374923B2 (ja) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5374923B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019134046A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
CN113540225A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | 一种基于准断带异质结的高性能凹栅型隧穿场效应晶体管及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004140067A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置 |
JP2006100357A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2006100310A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2006100329A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
-
2008
- 2008-05-20 JP JP2008131715A patent/JP5374923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004140067A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置 |
JP2006100357A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2006100310A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2006100329A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019134046A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
JP7004586B2 (ja) | 2018-01-30 | 2022-01-21 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
CN113540225A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | 一种基于准断带异质结的高性能凹栅型隧穿场效应晶体管及其制备方法 |
CN113540225B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-06-10 | 西安电子科技大学 | 一种基于准断带异质结的高性能凹栅型隧穿场效应晶体管及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5374923B2 (ja) | 2013-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5862730B2 (ja) | トレンチゲート型半導体装置の製造方法 | |
JP5862660B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US8748977B2 (en) | Semiconductor device and method for producing same | |
JP7054403B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
WO2017186033A1 (zh) | 一种基于自对准工艺的SiC MOSFET制造方法 | |
US8222107B2 (en) | Method for producing semiconductor element | |
JP2018082050A (ja) | 炭化珪素半導体素子およびその製造方法 | |
JP2019041084A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP3617507B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法、及びその製造方法によって製造される炭化珪素半導体装置 | |
JP4627211B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置、及びその製造方法 | |
JP5374923B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5272323B2 (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP5454518B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2016086002A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
CN112005349A (zh) | 半导体装置及半导体装置的制造方法 | |
KR102217856B1 (ko) | 트렌치 게이트 하부에 쉴드를 형성하는 방법 | |
JP2007299845A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
JP5879763B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5352999B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4039375B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2015070192A (ja) | 半導体装置の製造方法、半導体装置 | |
JP5055945B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5034267B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5168941B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP5098206B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20101018 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20101028 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130802 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130827 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5374923 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |