JP2011114028A - SiC SEMICONDUCTOR DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭化珪素(SiC)を材料とする半導体基板を有するSiC半導体装置に関する。詳しくは、SiC半導体装置の耐圧特性を向上するための技術に関する。 The present invention relates to a SiC semiconductor device having a semiconductor substrate made of silicon carbide (SiC). Specifically, the present invention relates to a technique for improving the breakdown voltage characteristics of an SiC semiconductor device.
近年、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、パワーダイオード等の大電流を制御する半導体装置が開発されている。この種の半導体装置には、高電圧が印加されるため、半導体装置の高耐圧化が必要となる。特許文献1,2では、半導体装置の高耐圧化を実現するために、素子領域(アクティブ領域)の外周を取囲む終端領域にガードリングを形成することが提案されている。これらの文献に記載の技術では、半導体基板の終端領域に、内周側から外周側に向かって、順に浅くなる複数のガードリングが形成される。これによって、空乏層が素子領域の内側から外側に向かって滑らかに形成され、その結果、電解集中が緩和されて半導体装置の高耐圧化が図られている。 In recent years, semiconductor devices that control a large current, such as a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) and a power diode, have been developed. Since a high voltage is applied to this type of semiconductor device, it is necessary to increase the breakdown voltage of the semiconductor device. In Patent Documents 1 and 2, it is proposed to form a guard ring in a termination region surrounding the outer periphery of an element region (active region) in order to achieve a high breakdown voltage of a semiconductor device. In the techniques described in these documents, a plurality of guard rings that are gradually shallower from the inner peripheral side toward the outer peripheral side are formed in the termination region of the semiconductor substrate. As a result, the depletion layer is formed smoothly from the inner side to the outer side of the element region. As a result, the concentration of electrolysis is relaxed and the high breakdown voltage of the semiconductor device is achieved.
近年、半導体装置の低損失化等を実現するために、炭化珪素(SiC)を材料とする半導体基板を備えたSiC半導体装置の開発が進められている。SiC半導体装置においても、高耐圧化が必要とされることから、上記の文献に記載された技術を適用することが望ましい。しかしながら、上記の文献に記載の技術では、シリコン基板(Si基板)にイオン注入した不純物や、トレンチ内に埋め込んだ半導体層の不純物を熱拡散させることによってガードリングを形成している。このため、シリコン基板よりも拡散係数の小さい炭化珪素基板では、熱処理を施しても半導体基板に注入された不純物がほとんど拡散しない。従って、上記の文献に記載された方法では、深さの異なる複数のガードリングを有するSiC半導体装置を製造することができない。 2. Description of the Related Art In recent years, development of SiC semiconductor devices including semiconductor substrates made of silicon carbide (SiC) has been promoted in order to reduce the loss of semiconductor devices. Since the SiC semiconductor device is also required to have a high breakdown voltage, it is desirable to apply the technique described in the above-mentioned document. However, in the technique described in the above document, the guard ring is formed by thermally diffusing impurities implanted into the silicon substrate (Si substrate) or impurities in the semiconductor layer embedded in the trench. For this reason, in a silicon carbide substrate having a diffusion coefficient smaller than that of a silicon substrate, impurities implanted into the semiconductor substrate hardly diffuse even when heat treatment is performed. Therefore, the method described in the above literature cannot manufacture a SiC semiconductor device having a plurality of guard rings having different depths.
本明細書は上記の課題を解決する。すなわち、本明細書は、炭化珪素を材料とする半導体基板の終端領域に、内側から外側に向かって滑らかに空乏層を形成することができる技術を提供することを目的としている。 The present specification solves the above problems. That is, the present specification aims to provide a technique capable of smoothly forming a depletion layer from the inside toward the outside in a terminal region of a semiconductor substrate made of silicon carbide.
本明細書によって開示されるSiC半導体装置は、炭化珪素を材料とする半導体基板を有する。半導体基板は、素子領域と、その素子領域の周囲を取囲む終端領域を有している。終端領域には、素子領域の外側を一巡する複数の溝が形成されており、それら複数の溝の底面は、内周側の溝から外周側の溝に向かって、順に浅くなるように形成されている。そして、それら複数の溝の下方のそれぞれには、その周囲が第1導電型の第1半導体領域によって囲まれている第2導電型の第2半導体領域が形成されている。 The SiC semiconductor device disclosed by this specification has a semiconductor substrate made of silicon carbide. The semiconductor substrate has an element region and a termination region surrounding the element region. The termination region is formed with a plurality of grooves that circulate around the outside of the element region, and the bottom surfaces of the plurality of grooves are formed so as to become shallower in order from the inner circumferential groove toward the outer circumferential groove. ing. A second conductive type second semiconductor region is formed below each of the plurality of grooves, the periphery of which is surrounded by the first conductive type first semiconductor region.
上記の半導体装置では、終端領域の表面に形成された複数の溝の底面が内周側から外周側に向かって順に浅くなっている。このため、各溝の底面に第2導電型の不純物を同一の照射エネルギーで注入して第2半導体領域を形成すると、注入された不純物が熱拡散しなくても、それら第2半導体領域の深さは内周側から外周側に向かって順に浅くなる。その結果、第2半導体領域と第1半導体領域によって形成される空乏層は、内側から外側に向かって滑らかに形成されることとなる。これによって、電界集中が緩和され、高耐圧化を図ることができる。 In the above semiconductor device, the bottom surfaces of the plurality of grooves formed on the surface of the termination region become shallower in order from the inner peripheral side toward the outer peripheral side. For this reason, when the second semiconductor region is formed by implanting the second conductivity type impurity at the bottom surface of each groove with the same irradiation energy, the depth of the second semiconductor region can be increased even if the implanted impurity does not thermally diffuse. The depth becomes shallower from the inner circumference side toward the outer circumference side. As a result, the depletion layer formed by the second semiconductor region and the first semiconductor region is smoothly formed from the inside toward the outside. As a result, the electric field concentration is alleviated and a high breakdown voltage can be achieved.
上記のSiC半導体装置は、複数の溝の幅が、内周側の溝から外周側の溝に向かって、順に狭くなるように形成されていてもよい。半導体基板にエッチングによって溝を形成すると、溝の幅に応じて溝の深さが異なる。すなわち、溝の幅が広いと溝の深さが深くなり、溝の幅が狭いと溝の深さが浅くなる。したがって、終端領域に形成する複数の溝の幅を内周側から外周側に向かって順に狭くなるようにすると、同一のエッチング工程によってこれら複数の溝を形成することが可能となる。 Said SiC semiconductor device may be formed so that the width | variety of a some groove | channel may become narrow in order toward the groove | channel on the outer peripheral side from the groove | channel on the inner peripheral side. When a groove is formed in a semiconductor substrate by etching, the depth of the groove varies depending on the width of the groove. That is, if the groove width is wide, the groove depth becomes deep, and if the groove width is narrow, the groove depth becomes shallow. Therefore, if the width of the plurality of grooves formed in the termination region is reduced in order from the inner peripheral side to the outer peripheral side, the plurality of grooves can be formed by the same etching process.
上記のSiC半導体装置は、第2半導体領域のそれぞれの不純物濃度が同一であってもよい。上記の構成によれば、第2半導体領域のそれぞれの不純物濃度が変化しないため、同一の不純物注入工程で第2半導体領域を形成することができる。 In the SiC semiconductor device, the impurity concentrations of the second semiconductor regions may be the same. According to the above configuration, since the respective impurity concentrations of the second semiconductor region do not change, the second semiconductor region can be formed in the same impurity implantation step.
本明細書によって開示されるSiC半導体装置は、下記の方法で好適に製造することができる。すなわち、本明細書のSiC半導体装置の製造方法は、半導体基板上に酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、酸化膜形成工程で形成された酸化膜のうち、複数の溝に対応する部分の酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、酸化膜除去工程後に、半導体基板の上方から半導体基板に不純物イオンを注入する工程を備えている。そして、酸化膜除去工程では、複数の溝に対応する部分の酸化膜をオーバーエッチングすることで、半導体基板に底面の高さが内周側から外周側に向かって順に浅くなる複数の溝が形成される。 The SiC semiconductor device disclosed by this specification can be suitably manufactured by the following method. That is, the manufacturing method of the SiC semiconductor device of the present specification includes an oxide film forming step of forming an oxide film on a semiconductor substrate, and an oxide film formed in the oxide film forming step of portions corresponding to a plurality of grooves. An oxide film removing step for removing the oxide film and a step of implanting impurity ions into the semiconductor substrate from above the semiconductor substrate after the oxide film removing step are provided. Then, in the oxide film removal step, a plurality of grooves are formed in the semiconductor substrate so that the height of the bottom surface becomes shallower from the inner periphery side toward the outer periphery side by over-etching portions of the oxide film corresponding to the plurality of grooves. Is done.
上記のSiC半導体装置では、複数のガードリングの幅が内周側から外周側に向かって順に狭くされているため、半導体基板上に形成された酸化膜をオーバーエッチングすることで、半導体基板の終端領域に内周側から外周側向かって順に浅くなる複数の溝を形成することができる。したがって、深さの異なる溝を形成するために複数のエッチング工程を行う必要はなく、少ない工程で本明細書のSiC半導体装置を製造することができる。 In the SiC semiconductor device described above, since the width of the plurality of guard rings is narrowed in order from the inner peripheral side to the outer peripheral side, the oxide film formed on the semiconductor substrate is over-etched, thereby terminating the semiconductor substrate. A plurality of grooves that become shallower in order from the inner peripheral side to the outer peripheral side can be formed in the region. Therefore, it is not necessary to perform a plurality of etching steps to form grooves having different depths, and the SiC semiconductor device of this specification can be manufactured with a small number of steps.
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に整理する。
(特徴1)終端領域には、半導体基板の表面に臨む範囲に第1導電型の第1半導体領域が形成されている。第1半導体領域の表面には、複数の溝が形成されている。各溝の下方に形成される第2半導体領域は、第1半導体領域によって囲まれている。
(特徴2)半導体基板上に形成された酸化膜上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜に複数の溝を形成するためのパターンを形成する。レジスト膜に形成するパターンの幅は、半導体基板の内周側から外周側に向かって狭くなるように形成されている。
The main features of the embodiments described below are first organized.
(Feature 1) In the termination region, a first semiconductor region of the first conductivity type is formed in a range facing the surface of the semiconductor substrate. A plurality of grooves are formed on the surface of the first semiconductor region. The second semiconductor region formed below each trench is surrounded by the first semiconductor region.
(Feature 2) A resist film is formed on an oxide film formed on a semiconductor substrate, and a pattern for forming a plurality of grooves is formed in the resist film. The width of the pattern formed on the resist film is formed so as to become narrower from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the semiconductor substrate.
以下、本発明の一実施例を、図1〜4を参照して説明する。図1,2に示すように、本実施例の半導体装置10は、SiCを材料とする半導体基板25に形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、半導体基板25は、ウェハ基板24と、ウェハ基板24上に積層されたドリフト層26を備えている。ウェハ基板24は、半導体基板25の裏面側に配置されている。ウェハ基板24は、例えば、n型であり、その不純物濃度は1.0×1018cm−3〜1.0×1021cm−3程度の濃度とされている。ウェハ基板24には、例えば、n型の4H−SiC基板(不純物濃度;5.0×1018cm−3,膜厚350μm)を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the
ドリフト層26は、半導体基板25の表面側に配置されている。ドリフト層26は、n型であり、その不純物濃度はウェハ基板24よりも薄くされている。ドリフト層26の不純物濃度は、1.0×1015cm−3〜5.0×1016cm−3程度とすることができる。ドリフト層26は、例えば、不純物濃度を5.0×1015cm−3、膜厚を13μmとすることができる。ドリフト層26は、ウェハ基板24上にエピタキシャル層を成長させることで形成することができる。
The
上述した半導体基板25の裏面(ウェハ基板24の裏面)の全面には、裏面電極28が形成されている。裏面電極28は、ウェハ基板24とオーミック接触している。裏面電極28は、例えば、Ti,Mo,Ni(ニッケル),W(タングステン)等により形成することができる。本実施例では、裏面電極28をNiによって形成している。
A
半導体基板25の表面(ドリフト層26の表面)には絶縁膜32が形成されている。絶縁膜32は、例えば、酸化シリコン(SiO2)で形成することができる。絶縁膜32には開口部32aが形成されている。開口部32aには、表面電極30が形成されている。表面電極30は、ドリフト層26とショットキー接合するショットキー電極と、そのショットキー電極上に形成された配線電極によって構成されている。ショットキー電極は、例えば、Mo(モリブデン)もしくはTi(チタン)もしくはNi(ニッケル)によって形成することができる。配線電極は、例えば、Al(アルミニウム)等で形成することができる。表面電極30の外周部と絶縁膜32上には、パッシベーション膜34が形成されている。パッシベーション膜34は、例えば、ポリイミドによって形成することができる。
An insulating
図1に示すように、半導体基板25には、素子領域12と、その素子領域12を取り囲む終端領域14が形成されている。素子領域12には、ショットキーバリアダイオードが形成されている。ショットキーバリアダイオードは、裏面電極28とウェハ基板24とドリフト層26と表面電極30によって構成されている(図2参照)。終端領域14には、4つのガードリング16,18,20,22が形成されている。各ガードリング16,18,20,22は、内周側から外周側に間隔を空けて配置されており、それぞれが素子領域12を一巡している。
As shown in FIG. 1, an
図2に示すように、終端領域14では、ドリフト層26の表面に複数の溝17,19,21,23が形成されている。これらの溝17,19,21,23の下方には、p型の半導体領域(以下、p型領域という)16,18,20,22が形成されている。このp型領域16,18,20,22によって、ガードリングが形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
溝17,19,21,23は、内周側から外周側に向かって間隔を空けて配置されており、それぞれが素子領域12を一巡している。溝17,19,21,23の深さは、内周側の溝17から外周側の溝23に向かって、順に浅くなるように形成されている。溝17,19,21,23の深さは、例えば、0.0〜1.0μmの範囲で適宜設定することができる。また、溝17,19,21,23の幅は、内周側の溝17から外周側の溝23に向かって、順に狭くなるように形成されている。溝17,19,21,23の幅は、例えば、0.5〜100μmの範囲で適宜設定することができる。溝17,19,21,23の間隔、深さ及び幅は、半導体装置10に逆方向電圧が印加されたときの空乏層が所望の形状となるように適宜設定することができる。なお、溝19,21,23内には、絶縁膜32が配置されている。溝17には、その内周側に表面電極30(正確には、ショットキー電極)が配置され、その外周側に絶縁膜32が配置されている。
The
p型領域16,18,20,22は、溝17,19,21,23のそれぞれに対応して形成されている。p型領域16,18,20,22の周囲は、ドリフト層26によって囲まれている。p型領域16,18,20,22も、内周側から外周側に向かって間隔を空けて配置され、それぞれが素子領域12を一巡している。p型領域16,18,20,22は、ドリフト層26にp型の不純物イオン(例えば、アルミニウムイオン)を注入することによって形成することができる。各p型領域16,18,20,22の不純物濃度は同一濃度とされている。p型領域16,18,20,22の不純物濃度としては、1.0×1017cm−3〜1.0×1020cm−3程度とすることができる。本実施例では、4.0×1017cm−3としている。p型領域16,18,20,22は、対応する溝17,19,21,23の底面から同一の深さ範囲に形成されている。溝17,19,21,23の底面の深さが内周側から外周側に向かって順に浅くなるため、p型領域16,18,20,22のドリフト層26の表面からの深さ方向の位置も、内周側から外周側に向かって順に浅くなっている。また、p型領域16,18,20,22の幅は、対応する溝17,19,21,23の幅と同一とされている。このため、p型領域16,18,20,22の幅は、内周側から外周側に向かって順に狭くなっている。p型領域16,18,20,22の不純物濃度及び深さは、半導体装置10に逆方向の電圧が印加されたときの空乏層が所望の形状となるように適宜設定することができる。なお、p型領域16は表面電極30に接続され、p型領域18,20,22は絶縁膜32によって表面電極30から絶縁されている。
The p-
上述した半導体装置10では、表面電極(アノード電極)30と裏面電極(カソード電極)28の間に順バイアスが印加される(すなわち、裏面電極28に印加される電圧より高い電圧が表面電極30に印加される)と、表面電極30から裏面電極28に電流が流れる。一方、表面電極30と裏面電極28の間に逆バイアスが印加される(表面電極30に印加される電圧より高い電圧が裏面電極28に印加される)と、表面電極30とドリフト層26とのショットキー障壁によって、ドリフト層26から表面電極30へ向かう電流は流れない。また、逆バイアス時の終端領域14では、p型領域16,18,20,22とドリフト層26とのpn接合によって空乏層36が形成される。ここで、p型領域16,18,20,22は、その深さが内周側から外周側に向かって徐々に浅くなる。このため、図3に示すように、空乏層36の境界は、内周側から外周側に向かって徐々にドリフト層26の表面に向かうように滑らかに形成される。これによって、電界の集中を防ぐことができ、半導体装置10の耐圧特性を向上することができる。
In the
次に、上述した半導体装置10を製造する方法の一例について、図4を参照しながら説明する。まず、図4(a)に示すように、4H−SiCのn型のウェハ基板24(厚さ350μm,不純物純度:5.0×1018cm−3)を準備し、そのウェハ基板24上にエピタキシャル成長によってドリフト層26(不純物濃度5.0×1015cm−3、厚さ13μm)を形成する。次いで、図4(b)に示すように、化学蒸着法(CVD法)によってドリフト層26の表面に酸化膜38(厚さ2.0μm)を堆積する。次いで、図4(c)に示すように、スピンコート法等によって酸化膜38の表面にレジスト膜40(厚さ2.0μm)を形成する。
Next, an example of a method for manufacturing the above-described
次いで、図4(d)に示すように、フォトリソグラフィによってレジスト膜40に溝17,19,21,23に対応するパターンをパターニングする。これによって、レジスト膜40に、溝17,19,21,23に対応する開口部42,44,46,48が形成される。溝17,19,21,23の幅が内周側から外周側に向かって順に狭くなっているため、開口部42,44,46,48の幅も内周側から外周側に向かって順に狭くなっている。
Next, as shown in FIG. 4D, patterns corresponding to the
次いで、レジスト膜40をエッチングマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)により、開口部42,44,46,48に露出している酸化膜38を除去する。この際、酸化膜38をオーバーエッチングすることによって、ドリフト層26の一部も除去する。これによって、図4(e)に示すように、開口部42,44,46,48に対応する溝17,19,21,23がドリフト層26に形成される。ここで、開口部42,44,46,48の開口幅が異なるため、開口部42,44,46,48毎に反応性ガスの回り込み量が変化し、エッチングレートも変化する。具体的には、開口部の幅が大きいほどエッチングレートが大きくなるため、エッチングレートは開口部42から開口部48に向かって順に小さくなる。従って、開口部42に対応する溝17の深さが最も深くなり、以下、開口部44に対応する溝19、開口部46に対応する溝21、開口部48に対応する溝23と、その深さが浅くなる。なお、反応性イオンエッチングには、CHF3あるいはCF4等からなる反応性ガスを用いることができる。
Next, the
次いで、図4(f)に示すように、レジスト膜40を除去し、しかる後、酸化膜38をマスクとして、ドリフト層26の全面にアルミニウムイオンを一様に注入する。酸化膜38が形成されている領域では、酸化膜38中でアルミニウムイオンが停止し、ドリフト層26にはアルミニウムイオンが注入されない。一方、酸化膜38が除去された領域では、ドリフト層26にアルミニウムイオンが注入される。したがって、ドリフト層26に形成された溝17,19,21,23の底部にアルミニウムイオンが注入される。なお、アルミニウムイオンをドリフト層26に照射するエネルギーは一様であるため、各溝17,19,21,23の下方に注入されるアルミニウムイオンの深さ方向の位置は同一となる。ただし、溝17,19,21,23の深さが内周側から外周側に向けて浅くなっているため、アルミニウムイオンが注入された領域も内周側から外周側に向けて浅くなる。次いで、残っている酸化膜38をウェットエッチングで除去し、1000℃以上の温度(例えば、1600℃)で活性化処理を行う。これによって、アルミニウムイオンが注入された領域がp型の半導体領域(p型領域16,18,20,22)となる。アルミニウムイオンが注入された領域の深さが内周側から外周側に向けて浅くなるため、p型領域16,18,20,22の深さも内周側から外周側に向けて浅くなる。
Next, as shown in FIG. 4F, the resist
次いで、図4(g)に示すように、スパッタ装置を用いてウェハ基板24の裏面にニッケル層を成膜し、そのNi層を800℃以上の温度(例えば、1000℃)のアニール処理によりシリサイド化する。これによって、ウェハ基板24の裏面に裏面電極28を形成する。次いで、ドリフト層26の表面全体(溝17,19,21,23の内部を含む)に絶縁膜32を形成し、その絶縁膜32に開口部32aを形成する。次いで、その開口部32aに露出するドリフト層26の表面に、真空蒸着装置を用いてショットキー電極(モリブデン)を成膜し、そのショットキー電極上にアルミニウム電極を成膜する。これによって、表面電極30が形成される。最後に、表面電極30の外周部と絶縁膜32の上部にポリイミドからなるパッシベーション膜34を形成する。
Next, as shown in FIG. 4G, a nickel layer is formed on the back surface of the
上述したように本実施例の半導体装置10では、終端領域14に溝幅の異なる複数の溝17,19,21,23を形成する。このため、1回のエッチング工程によって、溝深さが異なる複数の溝17,19,21,23を形成することができる。また、溝深さの異なる複数の溝17,19,21,23の底面にアルミニウムイオンを注入してp型領域16,18,20,22を形成するため、深さの異なるp型領域16,18,20,22を1回のイオン注入工程で形成することができる。したがって、1回のエッチング工程と1回のイオン注入工程によって、内周側から外周側に向かって順に浅くなるp型領域(ガードリング)16,18,20,22を形成することができる。これによって、工程を増加させることなく、半導体装置10の耐圧特性を向上することができる。
As described above, in the
最後に、上記の実施例の構成と請求項の対応関係を記載しておく。ウェハ基板24とドリフト層26が「半導体基板」に対応し、ドリフト層26が「第1半導体領域」に対応し、p型領域16,18,20,22が「第2半導体領域」に対応する。
Finally, the correspondence between the configuration of the above embodiment and the claims is described.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上述した実施例の半導体装置10では、素子領域12にショットキーバリアダイオードが形成されていたが、本願の技術はこのような例に限られない。本願の技術は、ガードリングを備えることができる種々の半導体装置に適用することができ、例えば、素子領域にはMOSFET,IGBT等を形成することができる。また、上述した実施例では、溝およびガードリングをそれぞれ4つ備えていたが、溝およびガードリングの数に制限はなく、半導体装置に求められる耐圧特性に応じて適宜変更することができる。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, in the
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Further, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
10 半導体装置、12 素子領域、14 終端領域、16,18,20,22 p型領域、17,19,21,23 溝、24 ウェハ基板、25 半導体基板、26 ドリフト層、28 裏面電極、30 表面電極、32 絶縁膜、32a 開口部、34 パッシベーション膜、36 空乏層、38 酸化膜、40 レジスト膜、42,44,46,48開口部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
半導体基板は、素子領域と、その素子領域の周囲を取囲む終端領域を有しており、
その終端領域には、素子領域の外側を一巡する複数の溝が形成されており、
それら複数の溝の底面は、内周側の溝から外周側の溝に向かって、順に浅くなるように形成されており、
それら複数の溝の下方のそれぞれには、その周囲が第1導電型の第1半導体領域によって囲まれている第2導電型の第2半導体領域が形成されていることを特徴とするSiC半導体装置。 A SiC semiconductor device having a semiconductor substrate made of silicon carbide,
The semiconductor substrate has an element region and a termination region surrounding the periphery of the element region.
In the termination region, there are formed a plurality of grooves that go around the outside of the element region,
The bottom surfaces of the plurality of grooves are formed so as to become shallower in order from the inner circumferential groove toward the outer circumferential groove,
A SiC semiconductor device having a second conductivity type second semiconductor region surrounded by the first conductivity type first semiconductor region is formed below each of the plurality of grooves. .
半導体基板上に酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、
酸化膜形成工程で形成された酸化膜のうち、前記複数の溝に対応する部分の酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
酸化膜除去工程後、半導体基板の上方から半導体基板に不純物イオンを注入する工程と、を備えており、
前記酸化膜除去工程では、前記複数の溝に対応する部分の酸化膜をオーバーエッチングすることで、半導体基板に底面の高さが内周側から外周側に向かって順に浅くなる複数の溝が形成されることを特徴とするSiC半導体装置の製造方法。 It has a semiconductor substrate made of silicon carbide, and the semiconductor substrate is formed with an element region and a termination region surrounding the element region, and the termination region is formed outside the element region. A plurality of grooves are formed, and the width of the plurality of grooves decreases in order from the inner circumferential groove toward the outer circumferential groove, and the bottom surface of the inner circumferential groove extends from the outer circumferential groove. A second semiconductor of the second conductivity type is formed so as to become shallower in order toward the trench, and the periphery of each of the plurality of trenches is surrounded by the first semiconductor region of the first conductivity type. A manufacturing method for manufacturing a SiC semiconductor device in which a region is formed,
An oxide film forming step of forming an oxide film on the semiconductor substrate;
Of the oxide film formed in the oxide film forming step, an oxide film removing step of removing a portion of the oxide film corresponding to the plurality of grooves,
And a step of implanting impurity ions into the semiconductor substrate from above the semiconductor substrate after the oxide film removing step,
In the oxide film removing step, a plurality of grooves are formed in the semiconductor substrate so that the height of the bottom surface becomes shallower from the inner periphery side toward the outer periphery side by over-etching portions of the oxide film corresponding to the plurality of grooves. A method of manufacturing a SiC semiconductor device, wherein:
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