JP2012109368A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n型基板表面に、離間する複数の第1トレンチと、より幅が広く第1トレンチを囲む第2トレンチとを形成する第1工程と、第1、第2トレンチの内面にゲート酸化膜を形成する第2工程と、第1トレンチ幅の二分の一以上の厚さの導電材料を堆積する第3工程と、ゲート酸化膜を停止層として導電材料を除去する第4工程と、ゲート酸化膜より厚い絶縁膜を形成する第5工程と、CMPで絶縁膜表面を研磨しn型基板と第1トレンチ表面の導電材料を露出させる第6工程と、前記露出したn型基板表面とショットキー接合をなす電極膜を形成する第7工程と、第2トレンチ内部の厚い絶縁膜上で前記電極膜の外周部を除去する第8工程とを有する半導体装置の製造方法。
【選択図】 図2
Description
図3は従来構造と本発明の実施例にかかるTMBSの、活性部トレンチ底部と終端環状トレンチ底部での逆バイアス時の電界強度の比較図である。図に示されるとおり、従来構造では終端環状トレンチの底部の電界強度が非常に高くなっていたが、本発明のトレンチ構造では、活性部トレンチ底部の電界強度の方が大きいだけでなく、終端環状トレンチの底部の電界強度が大きく緩和され、横方向で両者の電界強度バランスがよい(電界強度の差が小さい)ことが分かる。また、図4にその時の等電位面比較を示す。図4でも、従来構造では終端環状トレンチ底部で等電位面が集中していたが、本発明の終端環状トレンチ構成とすることで等電位面の間隔がバランスよくなって改善されていることが分かる。
2 n型半導体層
3 アノード電極
4 カソード電極
5 ガードリング
6 絶縁膜
7 第1トレンチ
8 ゲート酸化膜
9 導電材料
10 メサ部
11 第2トレンチ
12 スペーサー
100 SBD
101 TMBS
Claims (5)
- 第一導電型の半導体基板の表面に、所定の間隔のメサ部を介して相互に離間する複数の活性部トレンチと前記活性部トレンチよりも幅が広く前記複数の活性部トレンチ全体を取り囲む終端環状トレンチとを同時に形成する第1工程と、前記活性部トレンチと終端環状トレンチの内面を覆うゲート酸化膜を形成する第2工程と、前記半導体基板の全面に活性部トレンチ幅の二分の一以上の厚さの導電材料を堆積する第3工程と、前記メサ部表面の前記ゲート酸化膜を停止層として前記導電材料を異方性エッチングにより除去する第4工程と、前記半導体基板上に前記ゲート酸化膜より厚い酸化膜を形成する第5工程と、化学的機械的研磨装置により酸化膜表面を研磨して、前記メサ部表面に半導体基板を露出させ、活性部トレンチ表面には導電材料を露出させる第6工程と、前記メサ部表面に露出する半導体基板表面とショットキー接合を形成する電極材料を被着して電極膜を形成する第7工程と、前記電極膜の外周端部が、前記終端環状トレンチ内部の前記ゲート酸化膜より厚い酸化膜上に位置するように前記電極膜の外周部をエッチングし除去する第8工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
- 前記第1工程で、前記活性部トレンチの幅が深さより小さく、前記終端環状トレンチの幅は深さより大きいことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第4工程での異方性エッチング後に、前記活性部トレンチ内部と前記終端環状トレンチ内部側壁にはスペーサーとして導電材料をそれぞれ残し、第6工程で、化学的機械的研磨装置により酸化膜表面を研磨して、前記メサ部表面に半導体基板を露出させ、活性部トレンチ表面には導電材料を露出させるとともに、前記終端環状トレンチ内部側壁のスペーサー上の酸化膜を除去して前記スペーサーを露出させ、前記第7工程で、電極材料を前記メサ部表面に露出する半導体基板表面に被着させて電極膜を形成するとともに、前記スペーサー表面にも接触させることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第4工程の異方性エッチングにおいて、前記スペーサーの表面が前記メサ部表面よりも低くなるようにエッチングし、第6工程で、化学的機械的研磨装置による研磨後に、前記スペーサー上に前記酸化膜が残るようにし、第7工程で、電極材料を前記メサ部表面に露出する半導体基板表面に被着させて電極膜を形成するとともに、前記スペーサー表面では酸化膜を介して前記電極膜を接触させることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第6工程後、前記第7工程の前に、犠牲酸化膜の形成と除去を行うことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
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