JP2011243671A - トレンチ分離型逆阻止mos型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1導電型半導体基板と該半導体基板の第2主面に形成される第2導電型領域とにより構成される逆阻止接合を備え、前記半導体基板の第1主面から前記逆阻止接合に達する深さであって、該逆阻止接合を底面として前記半導体基板を囲む環状のトレンチと、該トレンチの側壁に、前記第2導電型領域と導電接続する第2導電型分離領域を有するトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置において、高温水素アニール処理によりトレンチ103の開口部106をシリコン表面マイグレーションにより塞いでウエハ表面を平坦化させてトレンチ埋め込みレス分離構造とする。
【選択図】図1
Description
また、図3(b)、(c)の場合も、前述の図3(a)と同様に、トレンチは環状トレンチにて形成され、トレンチ側壁に気相拡散によってボロンを導入後に、熱拡散によって隣接する側壁のp型分離領域104が連続的な環状となって、チップの活性部に形成されるp+コレクタ層と接続するとともに、空洞107間にチップ活性部を取り囲むように連続的に接続されるp型分離領域104が形成されるとチップの機械的強度が増加するため望ましい。
2、117 トレンチ埋め込み分離構造
3 ゲート電極
4 エミッタ領域
5 エミッタ電極
6 ガードリング
7 フィールドプレート
8 周縁耐圧構造部
9 活性部
10 逆阻止IGBT
11、101 シリコン酸化膜
12、102 開口部
13、103 トレンチ
14、104 p型分離領域
15 充填材
20a 高アスペクトトレンチ
20b 高アスペクトトレンチ
21 半導体基板
22a 高アスペクトトレンチの表面
22b 高アスペクトトレンチの表面
23 気泡
24 半導体基板
25 トレンチ
26 絶縁膜
27 気泡
28 開口部
100 半導体基板
103a 空洞
105 シリコン酸化膜
106 トレンチ開口部
107 空洞
110 ゲート電極
110a ゲート絶縁膜
112 エミッタ領域
113 ガードリング
114 金属電極
115 周縁耐圧構造部
116 活性部
118 スクライブライン
Claims (11)
- 第1導電型半導体基板と該半導体基板の第2主面に形成される第2導電型領域とにより構成される逆阻止接合を備え、前記半導体基板の第1主面から前記逆阻止接合に達する深さであって、該逆阻止接合を底面として前記半導体基板を囲む環状のトレンチと、該トレンチの側壁に、前記第2導電型領域と導電接続する第2導電型分離領域を有するトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置において、前記トレンチの開口部がシリコンマイグレーションにより閉塞されていることを特徴とするトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置。
- 前記トレンチが前記開口部を除いて内面を絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項1記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置。
- 前記トレンチが複数の空洞を除いてシリコンマイグレーションによるシリコン半導体により補強されていることを特徴とする請求項2記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置。
- 前記環状のトレンチが断続的な環状であって、前記第2導電型分離領域が連続的な環状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置。
- 前記トレンチの前記第1主面上のパターンの中央が半導体チップを形成するためのスクライブラインであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置。
- 半導体チップの外周に絶縁膜をマスクにして半導体基板の第1主面から逆阻止接合に達する深さのトレンチを形成する第1工程、該トレンチの側壁に第2導電型不純物を導入して第2導電型分離領域を形成する第2工程、前記絶縁膜マスクの除去後、前記トレンチの開口部を高温水素アニール処理により閉塞する第3工程、前記第2導電型分離領域に囲まれる内側の第1主面に第2導電型ベース領域、周縁耐圧構造部、第1導電型エミッタ領域、ゲート絶縁膜、ゲート電極を形成する第4工程、前記半導体基板の第2主面に第2導電型領域を形成して前記第2導電型分離領域に導電接続する第5工程を有することを特徴とするトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
- 前記第3工程が、前記絶縁膜マスクを除去後、前記トレンチの開口部近傍を除くトレンチ内面にシリコン酸化膜を形成してから高温水素アニール処理により前記トレンチ開口部を閉塞することを特徴とする請求項6記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
- 前記絶縁膜マスクを除去後、シリコン酸化膜を形成し、斜めイオン注入によって前記トレンチの開口部近傍のみにダメージを与え、ダメージを受けたシリコン酸化膜を選択的にエッチングにより除去することにより、前記トレンチの開口部近傍を除くトレンチ内面にシリコン酸化膜を形成することを特徴とする請求項7記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
- 前記第3工程の後、トレンチ形成用絶縁膜マスクを残したまま、高温水素アニール処理を施し、続いて、前記絶縁膜マスクを除去した後、再度高温水素アニール処理を施すことを特徴とする請求項8記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
- 閉塞された前記トレンチの中央で半導体基板を切断して半導体チップとすることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか一項に記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
- 閉塞された前記トレンチの内側で半導体基板を切断して半導体チップとすることを特徴とする請求項6乃至9のいずれか一項に記載のトレンチ分離型逆阻止MOS型半導体装置の製造方法。
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