JP2012069567A - 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】SBD部2aと、SBD部2aの電気特性を測定するためのTEG部3aと、を備えた半導体装置1aであって、SBD部2aは、n型のSiCドリフト層8と、SiCドリフト層8上に、SiCドリフト層8の表面9と接触して形成された第1のショットキー電極13と、を有し、TEG部3aは、SiCドリフト層8の表面9を含む箇所に形成されたp型のイオン注入層18aと、SiCドリフト層8上に、SiCドリフト層8の表面9と接触して形成された第2のショットキー電極21aと、第2のショットキー電極21aと電気的に接続され、SiCドリフト層8とは接触しないようにイオン注入層18a上に形成された電極パッド22と、を有する
【選択図】 図2
Description
まず、この発明の実施の形態1における半導体装置1aの構成を説明する。図1は、この発明の実施の形態1における半導体装置1aを示す上面図である。ここでは、半導体装置1aの一例として、炭化珪素(SiC)で形成したSBDについて説明する。
図13は、この発明の実施の形態2における半導体装置1bを示す断面図である。図14は、この発明の実施の形態2におけるTEG部3bを示す上面図である。図13において図2と、図14において図3と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。この発明の実施の形態1とは、開口部23を有さないイオン注入層18bを形成し、第2のショットキー電極21bがイオン注入層18b上からイオン注入層18bの外側のSiCドリフト層8上へはみ出すように跨って形成し、この外側へはみ出した部位がSiCドリフト層8の表面9と接触するように形成した構成が相違している。
図15は、この発明の実施の形態3における半導体装置1cを示す断面図である。図16は、この発明の実施の形態3におけるイオン注入層18aを示す上面図である。図15において図2と、図16において図6と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。この発明の実施の形態1とは、第1のガードリング11の内側でSiCドリフト層8の表面9を含む箇所にp型(第2導電型)のSBD部イオン注入層31を形成し、イオン注入層18aの開口部23の内側でSiCドリフト層8の表面9を含む箇所にp型(第2導電型)のTEG部イオン注入層32を形成した構成が相違している。
図17は、この発明の実施の形態4における半導体装置1dを示す上面図である。図17において図1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。この発明の実施の形態1とは、TEG部3aをチップのコーナー部に配置した構成が相違している。
図18は、この発明の実施の形態5における半導体装置1eを示す上面図である。図18において図1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。この発明の実施の形態1とは、複数のSBD部2aが形成されたウエハ状態の半導体装置1eがTEG部3aを有する構成とした点が相違している。
2a、2c ショットキーバリアダイオード部
3a〜3c TEG部
8 n型の炭化珪素ドリフト層
9 炭化珪素ドリフト層の表面
11 p型の第1のガードリング
13 第1のショットキー電極
18a、18b p型のイオン注入層
21a、21b 第2のショットキー電極
22 電極パッド
23 イオン注入層の開口部
Claims (20)
- 半導体素子と、
前記半導体素子の電気特性を測定するためのモニター用パターンと、を備えた半導体装置であって、
前記半導体素子は、
第1導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第1の電極と、を有し、
前記モニター用パターンは、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に形成された第2導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第2の電極と、
前記第2の電極と電気的に接続され、前記第1導電型の半導体層とは接触しないように前記第2導電型の半導体層上に形成された電極パッドと、
を有する半導体装置。 - 第2の電極は、第2導電型の半導体層上にも形成されたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 半導体素子と、
前記半導体素子の電気特性を測定するためのモニター用パターンと、を備えた半導体装置であって、
前記半導体素子は、
第1導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第1の電極と、を有し、
前記モニター用パターンは、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に形成された第2導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上および前記第2導電型の半導体層上に形成され、前記第1導電型の半導体層の表面と接触する第2の電極と、
を有する半導体装置。 - 第1導電型の半導体層および第2導電型の半導体層は、炭化珪素で形成されたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 第2導電型の半導体層は、開口部を有し、
第2の電極は、前記開口部で第1導電型の半導体層と接触することを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 第2導電型の半導体層は、第1導電型の半導体層に形成されたイオン注入層であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 第1の電極の周りを取り囲むように、第1導電型の半導体層の表面を含む箇所にイオン注入によって形成された第2導電型のガードリングを備え、
第2導電型の半導体層は、前記ガードリングと同じイオン注入条件でイオン注入されて形成されることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。 - 電極パッドは、第2の電極上に形成されたことを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
- 半導体素子は、ショットキーバリアダイオードであって、
第1の電極および第2の電極は、ショットキー電極であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 半導体素子と、
前記半導体素子の電気特性を測定するためのモニター用パターンと、を備えた半導体装置の製造方法であって、
第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触するように第1の電極を形成する工程を備え、
前記モニター用パターンを形成するために、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に第2導電型の半導体層を形成する工程と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触するように第2の電極を形成する工程と、
前記第2の電極と電気的に接続された電極パッドを、前記第1導電型の半導体層とは接触しないように前記第2導電型の半導体層上に形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 第2の電極を形成する工程では、第2導電型の半導体層上にも前記第2の電極を形成することを特徴とする請求項10記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体素子と、
前記半導体素子の電気特性を測定するためのモニター用パターンと、を備えた半導体装置の製造方法であって、
第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触するように第1の電極を形成する工程を備え、
前記モニター用パターンを形成するために、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に第2導電型の半導体層を形成する工程と、
前記第1導電型の半導体層上および前記第2導電型の半導体層上に位置し、前記第1導電型の半導体層の表面と接触するように第2の電極を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の半導体層および第2導電型の半導体層を炭化珪素で形成することを特徴とする請求項10ないし請求項12のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 第2導電型の半導体層を形成する工程では、開口部を有するように前記第2導電型の半導体層を形成し、
第2の電極を形成する工程では、前記開口部で第1導電型の半導体層と接触するように前記第2の電極を形成することを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 第2導電型の半導体層を形成する工程では、第1導電型の半導体層にイオン注入層を形成することによって前記第2導電型の半導体層を形成することを特徴とする請求項10ないし請求項14のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 第1の電極が形成される箇所の周りを取り囲むように、第1導電型の半導体層の表面を含む箇所にイオン注入によって第2導電型のガードリングを形成する工程を備え、
第2導電型の半導体層を形成する工程では、前記ガードリングと同じイオン注入条件でイオン注入して前記第2導電型の半導体層を形成し、
前記ガードリングを形成する工程と前記第2導電型の半導体層を形成する工程を同時に行うことを特徴とする請求項15記載の半導体装置の製造方法。 - 電極パッドを形成する工程では、第2の電極上に前記電極パッドを形成することを特徴とする請求項11記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体素子は、ショットキーバリアダイオードであって、
第1の電極を形成する工程および第2の電極形成する工程では、それぞれショットキー電極を形成することを特徴とする請求項10ないし請求項17のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第1の電極と、
を備えた半導体素子の電気特性を、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に形成された第2導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第2の電極と、
前記第2の電極と電気的に接続され、前記第1導電型の半導体層とは接触しないように前記第2導電型の半導体層上に形成された電極パッドと、
を有するモニター用パターンを用いて測定する工程と、
前記半導体素子の電気特性を前記モニター用パターンを用いて測定する工程で得られた測定結果に基づいて良品か不良品かを判定する工程と、
良品か不良品かを判定する工程で良品と判定されたものを実装する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上に、前記第1導電型の半導体層の表面と接触して形成された第1の電極と、
を備えた半導体素子の電気特性を、
前記第1導電型の半導体層の表面を含む箇所に形成された第2導電型の半導体層と、
前記第1導電型の半導体層上および前記第2導電型の半導体層上に形成され、前記第1導電型の半導体層の表面と接触する第2の電極と、
を有するモニター用パターンを用いて測定する工程と、
前記半導体素子の電気特性を前記モニター用パターンを用いて測定する工程で得られた測定結果に基づいて良品か不良品かを判定する工程と、
良品か不良品かを判定する工程で良品と判定されたものを実装する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
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