JP2012156444A - 炭化珪素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】ガードリング6の形成領域のSiCドリフト層2にリセス7を形成したとき、リセス7の底端部に尖ったノッチ11が現れる。リセス7の形成後、リセス7の内部を含むSiCドリフト層2の表面を熱酸化して酸化層12を形成し、当該酸化層12をエッチングにより除去すると、ノッチ11は緩やかな形状になる。
【選択図】図2
Description
図1は、実施の形態1に係る半導体装置の終端領域の構成図である。ここではその一例として、炭化珪素(SiC)半導体を用いて形成したショットキーバリアダイオードの端部に、終端構造としてガードリングを配設した構成を示している。
実施の形態1では、ノッチ11の曲率を小さくする手法を示したが、実施の形態2ではノッチ11を除去する手法を示す。以下、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
実施の形態3ではノッチ11を除去する他の手法を示す。以下、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。
実施の形態1では、リセス7を形成するRIEのエッチング速度を実用的な速さを保てる範囲で遅くして、ノッチ11の深さを0.01μm程度に抑え、ノッチ11の小曲率化を容易に行えるようにした。実施の形態4ではそれとは逆に、リセス7の底端部により深いノッチ11を形成することによって半導体装置の耐圧向上を図る技術を提案する。
実施の形態4では、ノッチ11を深く形成した後、実施の形態1の手法によりその曲率を小さくする例を示したが、実施の形態4は、実施の形態2,3に対しても適用可能である。すなわち、ノッチ11を深く形成した後、実施の形態2又は3の手法により、それを除去してもよい。
以上の各実施の形態においては、半導体素子としてショットキーバリアダイオードを例示したが、本発明はMOSFET等の終端構造に対しても適用可能である。また終端構造としてガードリングを例示したが、リセス底部に形成された不純物領域を含む終端構造、例えばJTE構造、FLR構造あるいはJTEとガードリングとの組み合わせ構造などに広く適用できる。
Claims (9)
- 炭化珪素半導体素子の終端領域において、炭化珪素の半導体層にリセスを形成する工程と、
前記半導体層の前記リセスを含む領域にイオン注入を行い不純物領域を形成する工程と、
前記リセスの内部を含む前記半導体層の表面を熱酸化することで、当該半導体層の表面に酸化層を形成する工程と、
前記酸化層を除去する工程とを備える
ことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記酸化層を除去する工程は、前記酸化層が形成された前記半導体層の表面をウェットエッチングすることにより行われる
請求項1記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記酸化層を除去する工程は、前記酸化層が形成された前記半導体層の表面をドライエッチングすることにより行われる
請求項1記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 炭化珪素半導体素子の終端領域において、炭化珪素の半導体層にリセスを形成する工程と、
前記半導体層の前記リセスを含む領域にイオン注入を行い不純物領域を形成する工程と、
前記リセスの内部を含む前記半導体層の表面にフォトレジストを塗布して硬化させる工程と、
前記フォトレジストが形成された前記半導体層の表面をドライエッチングして、前記フォトレジストを除去する工程とを備える
ことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記リセスを形成する工程は、
前記半導体層上に前記リセスの形成領域を開口したレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとする反応性イオンエッチングにより前記リセスを形成する工程とを含み、
前記レジストパターンの側壁と前記半導体層の表面とが成す角は80度〜90度であり、
前記反応性イオンエッチングのDCバイアス電圧は300V以上である
請求項1から請求項4のいずれか一項記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記リセスを形成する工程において、当該リセスの底端部に、深さが0.02μm以上で先端部の曲率半径が0.03μ未満のノッチが形成される
請求項1から請求項5のいずれか一項記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 炭化珪素の半導体層の表面に形成されたリセスと、
前記半導体層の前記リセス底部を含む領域に形成された不純物領域とを含む終端構造を備え、
前記不純物領域は、前記リセスの底端部の下で局所的に深く形成されている
ことを特徴とする炭化珪素半導体装置。 - 前記リセスの底端部の曲率半径は0.05μm以上、10μm以下である
請求項7記載の炭化珪素半導体装置。 - 前記リセスの底端部にノッチが形成されていない
請求項8記載の炭化珪素半導体装置。
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