JP2014157956A - Silicon carbide semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Silicon carbide semiconductor device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2014157956A
JP2014157956A JP2013028536A JP2013028536A JP2014157956A JP 2014157956 A JP2014157956 A JP 2014157956A JP 2013028536 A JP2013028536 A JP 2013028536A JP 2013028536 A JP2013028536 A JP 2013028536A JP 2014157956 A JP2014157956 A JP 2014157956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
implantation
region
mask
silicon carbide
carbide semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013028536A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6091242B2 (en
Inventor
Koji Okuno
幸史 大久野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013028536A priority Critical patent/JP6091242B2/en
Publication of JP2014157956A publication Critical patent/JP2014157956A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6091242B2 publication Critical patent/JP6091242B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon carbide semiconductor device manufacturing method which can manufacture a silicon carbide semiconductor device having a structure in which an impurity implantation region is comparatively deep and a whole length is long and clearance between impurity implantation regions is comparatively narrow with high accuracy.SOLUTION: A silicon carbide semiconductor device manufacturing method comprises exposing a part in a surface part on one side in a thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate 11, where a P-type impurity implantation region 14 is formed and forming an implantation mask 15 for covering the remaining part. The implantation mask 15 includes a linear part having an aspect ratio fo 3.33 and more. when forming the implantation mask 15, at least the linear part includes a lower layer mask 12 and an upper layer mask 13. At this time, the lower layer mask 12 is formed from at least one of an oxide film and a nitride film and the upper layer mask 13 is formed from a resist film.

Description

本発明は、炭化珪素半導体パワーデバイスなどの炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device such as a silicon carbide semiconductor power device.

炭化珪素半導体パワーデバイスには、デバイスの内部および表面の電界を緩和するフィールドリミッティングリング(Field Limiting Ring;略称:FLR)構造などの終端構造が設けられる。FLR構造などの終端構造、および金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor;略称:MOSFET)を構成するP−ウェルなどは、レジストをマスクとしたイオン注入法を用いて、必要な領域に不純物を注入することによって形成される(たとえば、特許文献1参照)。   A silicon carbide semiconductor power device is provided with a termination structure such as a field limiting ring (abbreviation: FLR) structure that relaxes the electric field inside and on the surface of the device. A terminal structure such as an FLR structure and a P-well constituting a metal-oxide-semiconductor field effect transistor (abbreviation: MOSFET) are formed using an ion implantation method using a resist as a mask. It is formed by implanting impurities into a necessary region (for example, see Patent Document 1).

FLR構造としては、電界を緩和する機能を得るために、不純物注入領域同士の間隔、すなわち不純物の未注入領域の幅が比較的狭い構造を形成する必要がある。特に、炭化珪素半導体では、注入した不純物が殆ど熱拡散しないので、不純物の未注入領域の幅が比較的狭い構造を得るためには、残存する幅(以下「残し幅」という場合がある)が比較的細いレジストパターンが必要となる。   As the FLR structure, in order to obtain the function of relaxing the electric field, it is necessary to form a structure in which the interval between the impurity implantation regions, that is, the width of the impurity non-implanted region is relatively narrow. In particular, in a silicon carbide semiconductor, implanted impurities hardly thermally diffuse. Therefore, in order to obtain a structure in which the width of an unimplanted region of impurities is relatively narrow, the remaining width (hereinafter sometimes referred to as “remaining width”) is required. A relatively thin resist pattern is required.

また、FLR構造を形成するときには、不純物を炭化珪素半導体の内部に比較的深く注入する必要がある。不純物を比較的深く注入するためには、比較的高いエネルギーで注入を行う必要がある。したがって、比較的高いエネルギーの注入に耐え得る、比較的厚いレジストパターンが求められる。   Further, when forming the FLR structure, it is necessary to implant impurities relatively deeply into the silicon carbide semiconductor. In order to implant impurities relatively deeply, it is necessary to perform implantation with relatively high energy. Therefore, a relatively thick resist pattern that can withstand relatively high energy implantation is required.

さらに、パワーデバイスは、比較的大容量の電流を流すので、パワーデバイスを構成するチップのサイズは、比較的大きいものとなる。FLR構造は、チップの周縁部に沿って形成される。たとえば、チップが矩形状である場合、P−ウェルは、チップの周縁部を構成する4つの辺部に平行なライン状の部分を含んで、略矩形の環状に形成される。したがって、FLR構造を形成するときには、チップのサイズに対応した比較的長いライン状の部分を含むレジストパターンが必要となる。   Furthermore, since the power device passes a relatively large current, the size of the chip constituting the power device is relatively large. The FLR structure is formed along the periphery of the chip. For example, when the chip is rectangular, the P-well is formed in a substantially rectangular annular shape including line-shaped portions parallel to the four sides constituting the peripheral edge of the chip. Therefore, when forming the FLR structure, a resist pattern including a relatively long line-shaped portion corresponding to the chip size is required.

P−ウェルの形成に際しては、デバイス動作時のエネルギー損失を減少させることを目的として、単位面積あたりにできるだけ多くのMOSFET部を形成するために、P−ウェルとなる不純物注入領域同士の間隔が比較的狭い構造を形成する必要がある。   In forming the P-well, in order to reduce the energy loss during device operation, in order to form as many MOSFETs as possible per unit area, the intervals between the impurity implantation regions serving as P-wells are compared. It is necessary to form a narrow structure.

前述のFLR構造を形成する場合と同様に、P−ウェルを形成するときには、不純物を炭化珪素半導体の内部に比較的深く注入する必要があるので、比較的高いエネルギーの注入に耐え得る、比較的厚いレジストパターンが求められる。   As in the case of forming the above-described FLR structure, when forming the P-well, it is necessary to implant impurities relatively deeply into the silicon carbide semiconductor, so that it can withstand relatively high energy implantation. A thick resist pattern is required.

また前述のように、パワーデバイスは、比較的大容量の電流を流すので、パワーデバイスを構成するチップのサイズは、比較的大きいものとなる。MOSFET部を構成するP−ウェルは、チップ内において、一方向に延びてライン状に形成される。たとえば、チップが矩形状である場合、P−ウェルは、チップの周縁部の一辺部に平行に延びてライン状に形成される。したがって、P−ウェルを形成するときには、前述のFLR構造を形成する場合と同様に、チップのサイズに対応した比較的長いライン状の部分を含むレジストパターンが必要となる。   Further, as described above, since the power device passes a relatively large current, the size of the chip constituting the power device is relatively large. The P-well constituting the MOSFET portion extends in one direction in the chip and is formed in a line shape. For example, when the chip is rectangular, the P-well extends in parallel to one side of the peripheral edge of the chip and is formed in a line shape. Therefore, when forming the P-well, a resist pattern including a relatively long line-shaped portion corresponding to the size of the chip is required as in the case of forming the FLR structure described above.

以上のように、FLR構造などの終端構造およびP−ウェルを形成するときには、比較的細く、厚く、長いライン状の部分を含むレジストパターンが必要である。   As described above, when forming a termination structure such as an FLR structure and a P-well, a resist pattern that is relatively thin, thick, and includes a long line-shaped portion is required.

特開2010−245281号公報JP 2010-245281 A

前述のFLR構造などの終端構造およびP−ウェルの形成に必要となる、細く、厚く、長いライン状の部分を含むレジストパターンは、構造上倒れやすい。倒れたレジストパターンを用いると、必要な領域に不純物を注入することができない。   A resist pattern including a thin, thick, and long line-shaped portion required for forming the termination structure such as the FLR structure and the P-well is likely to collapse structurally. If a fallen resist pattern is used, impurities cannot be implanted into a necessary region.

したがって、FLR構造などの終端構造およびP−ウェルを有する炭化珪素半導体装置の構造の設計には、制約がある。このことは、FLR構造などの終端構造およびP−ウェルを形成する場合に限ったことではなく、形成する構造の不純物注入領域が比較的深く、かつ全長が長く、不純物注入領域同士の間隔が比較的狭い構造を形成する場合も同様である。   Therefore, there is a limitation in the design of the structure of the silicon carbide semiconductor device having the termination structure such as the FLR structure and the P-well. This is not limited to the case where the termination structure such as the FLR structure and the P-well are formed, but the impurity implantation region of the structure to be formed is relatively deep and long, and the distance between the impurity implantation regions is compared. The same applies when forming a narrow structure.

本発明の目的は、不純物注入領域が比較的深く、かつ全長が長く、不純物注入領域同士の間隔が比較的狭い構造を有する炭化珪素半導体装置を、精度良く製造することができる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a silicon carbide semiconductor device capable of accurately manufacturing a silicon carbide semiconductor device having a structure in which an impurity implantation region is relatively deep, has a long overall length, and a distance between impurity implantation regions is relatively narrow. It is to provide a manufacturing method.

本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法は、炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部の一部分に有効領域を有し、前記有効領域に半導体素子を備える炭化珪素半導体装置の製造方法であって、前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部のうち、予め定める注入予定領域を露出させ、前記注入予定領域を除く残余の領域を覆う注入マスクを形成する注入マスク形成工程と、前記注入マスクで覆われずに露出する前記注入予定領域に、不純物イオンを注入することによって、不純物注入領域を形成するイオン注入工程とを備え、前記注入マスクは、前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に平行な方向である延在方向にライン状に延びるライン状部分を含み、前記ライン状部分は、前記延在方向に垂直な方向であって前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に平行な方向における寸法を幅とし、前記延在方向に垂直な方向であって前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に垂直な方向における寸法を高さとしたとき、前記幅に対する前記高さの比率であるアスペクト比が3.33以上であり、前記注入マスク形成工程では、前記注入マスクの少なくとも前記ライン状部分は、前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に積層され、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスクと、前記下層マスクの厚み方向一方側の表面部に積層され、レジスト膜から成る上層マスクとを備えて形成されることを特徴とする。   A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device of the present invention is a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device having an effective region in a part of a surface portion on one side in the thickness direction of a silicon carbide semiconductor substrate, and having a semiconductor element in the effective region. An implantation mask forming step of exposing a predetermined implantation planned region in a surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate and forming an implantation mask covering a remaining region excluding the implantation planned region; An ion implantation step of forming an impurity implantation region by implanting impurity ions into the implantation implantation region that is exposed without being covered with the implantation mask, and the implantation mask includes one side in a thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate. A line-shaped portion extending in a line shape in an extending direction that is a direction parallel to the surface portion on the side, and the line-shaped portion is a direction perpendicular to the extending direction and is A dimension in a direction parallel to the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate is defined as a width, and a direction perpendicular to the extending direction and perpendicular to the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate Where the aspect ratio, which is the ratio of the height to the width, is 3.33 or more, and in the implantation mask forming step, at least the line-shaped portion of the implantation mask is formed of the silicon carbide semiconductor. A lower layer mask made of at least one of an oxide film and a nitride film, and an upper layer mask made of a resist film, laminated on the surface part on one side of the thickness direction of the lower layer mask. It is characterized by being prepared.

本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、注入マスクの少なくともライン状部分は、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスクと、レジスト膜から成る上層マスクとを備えて形成される。下層マスクは、炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に積層され、上層マスクは、下層マスクの厚み方向一方側の表面部に積層される。   According to the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device of the present invention, at least the line-shaped portion of the implantation mask is formed including a lower layer mask made of at least one of an oxide film and a nitride film and an upper layer mask made of a resist film. . The lower layer mask is stacked on the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate, and the upper layer mask is stacked on the surface portion on one side in the thickness direction of the lower layer mask.

ライン状部分は、アスペクト比が3.33以上であるので、炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部側に倒れるおそれがあるが、前述のように酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスクとレジスト膜から成る上層マスクとを備えて形成されることによって、全体がレジスト膜から成る場合に比べて、倒れにくくすることができる。   Since the line-shaped portion has an aspect ratio of 3.33 or more, the line-shaped portion may fall to the surface portion side on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate. By being provided with the lower layer mask and the upper layer mask made of a resist film, it is possible to make it more difficult to fall than when the whole is made of a resist film.

これによって、注入マスク形成工程で形成した注入マスクの形状を維持して、イオン注入工程で不純物イオンを注入予定領域に注入することができるので、アスペクト比が3.33以上のライン状部分を含む注入マスクが必要となる構造、たとえば不純物注入領域が比較的深く、かつ全長が長く、不純物注入領域同士の間隔が比較的狭い構造を、精度良く形成することができる。したがって、このような構造を有する炭化珪素半導体装置を、精度良く製造することができる。   Accordingly, the shape of the implantation mask formed in the implantation mask formation step can be maintained, and impurity ions can be implanted into the region to be implanted in the ion implantation step, so that a line-shaped portion having an aspect ratio of 3.33 or more is included. A structure requiring an implantation mask, for example, a structure having a relatively deep impurity implantation region, a long overall length, and a relatively narrow interval between impurity implantation regions can be formed with high accuracy. Therefore, a silicon carbide semiconductor device having such a structure can be manufactured with high accuracy.

本発明の第1の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法による製造工程において、レジスト膜13を形成した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state in which the resist film 13 was formed in the manufacturing process by the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 1st Embodiment of this invention. 図1の終端領域10を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the termination | terminus area | region 10 of FIG. 無機膜12の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in the stage where formation of the inorganic film | membrane 12 was complete | finished. レジスト膜13の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in the stage where formation of the resist film 13 was complete | finished. 注入マスクの形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which completed formation of the implantation mask. 不純物イオンの注入が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which complete | finished implantation of impurity ion. 注入マスク15の除去が終了した段階における状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in the stage which the removal of the implantation mask 15 was complete | finished. 注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between implantation depth and implantation concentration. レジスト膜13のみで注入マスクを形成した場合を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the case where an implantation mask is formed only with the resist film. 下層マスク12の厚み寸法と上層マスク13の厚み寸法との関係を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between the thickness dimension of the lower layer mask 12 and the thickness dimension of the upper layer mask 13. 下層マスク12の厚み寸法と上層マスク13の厚み寸法との関係を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between the thickness dimension of the lower layer mask 12 and the thickness dimension of the upper layer mask 13. 下層マスク12の厚み寸法と上層マスク13の厚み寸法との関係を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between the thickness dimension of the lower layer mask 12 and the thickness dimension of the upper layer mask 13. 本発明の第2の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法による製造工程において、レジスト膜43を形成した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state in which the resist film 43 was formed in the manufacturing process by the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device of the 2nd Embodiment of this invention. 図13の開口部43cを拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the opening part 43c of FIG. Pウェルとして、P型不純物注入領域44の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where the formation of a P-type impurity implantation region 44 is completed as a P well. P−ウェルコンタクトの形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which completed formation of the P-well contact. ゲート配線47および電極の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which completed formation of the gate wiring 47 and an electrode. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 3rd Embodiment of this invention. 注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between implantation depth and implantation concentration. 注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between implantation depth and implantation concentration. FLR構造に第2の実施の形態の方法を適用した場合のMPSの製造工程における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the manufacturing process of MPS at the time of applying the method of 2nd Embodiment to FLR structure. FLR構造に第2の実施の形態の方法を適用した場合のMPSの製造工程における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the manufacturing process of MPS at the time of applying the method of 2nd Embodiment to FLR structure. FLR構造に第2の実施の形態の方法を適用した場合のMPSの製造工程における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the manufacturing process of MPS at the time of applying the method of 2nd Embodiment to FLR structure. FLR構造に第2の実施の形態の方法を適用した場合のMPSの製造工程における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the manufacturing process of MPS at the time of applying the method of 2nd Embodiment to FLR structure. 本発明の第3の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process of the manufacturing process in the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of each process in the modification of the 4th Embodiment of this invention. 従来技術で注入マスクとして用いられるレジストパターン13の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which completed the formation of the resist pattern 13 used as an implantation mask by a prior art. 従来技術で注入マスクとして用いられるレジストパターン43の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the stage which completed the formation of the resist pattern 43 used as an implantation mask by a prior art.

<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法による製造工程において、レジスト膜13を形成した状態を示す平面図である。図2は、図1の終端領域10を拡大して示す平面図である。図1および図2は、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側から見た平面図に相当する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a state in which a resist film 13 is formed in a manufacturing process by the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view showing the termination region 10 of FIG. 1 and 2 correspond to plan views of silicon carbide semiconductor substrate 11 as seen from one side in the thickness direction.

本実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法によって製造される炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部の一部分に有効領域を有し、有効領域に半導体素子を備える。有効領域は、図1において、レジスト膜13のうち、有効領域用レジスト部13aが形成されている部分に相当する。本実施の形態では、有効領域は、略矩形状であり、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部のうち、外周縁部よりも内側に形成される。   A silicon carbide semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device of the present embodiment has an effective region in a part of the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11, and has a semiconductor element in the effective region. Prepare. In FIG. 1, the effective area corresponds to a portion of the resist film 13 where the effective area resist portion 13a is formed. In the present embodiment, the effective region has a substantially rectangular shape, and is formed inside the outer peripheral edge portion of the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11.

本実施の形態では、炭化珪素半導体装置は、半導体素子として、金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor;略称:MOSFET)を備える。半導体素子は、MOSFETに限定されるものではなく、たとえば、ショットキーバリアダイオードとPINダイオードとが交互に配置されて並列接続されたMPS(Merged Pin/Schottky)ダイオードであってもよい。   In the present embodiment, a silicon carbide semiconductor device includes a metal-oxide film-semiconductor field effect transistor (abbreviation: MOSFET) as a semiconductor element. The semiconductor element is not limited to a MOSFET, and may be, for example, an MPS (Merged Pin / Schottky) diode in which Schottky barrier diodes and PIN diodes are alternately arranged and connected in parallel.

炭化珪素半導体装置は、半導体素子として、MOSFETおよびMPSダイオードのうち、少なくとも一方を備える。すなわち、炭化珪素半導体装置は、半導体素子として、MOSFETおよびMPSダイオードの一方を備えてもよく、両方を備えてもよい。   The silicon carbide semiconductor device includes at least one of a MOSFET and an MPS diode as a semiconductor element. That is, the silicon carbide semiconductor device may include one or both of a MOSFET and an MPS diode as a semiconductor element.

炭化珪素半導体装置は、有効領域を取囲む終端領域に、終端構造として、フィールドリミッティングリング(Field Limiting Ring;略称:FLR)構造を有する。FLR構造は、炭化珪素半導体パワーデバイスである炭化珪素半導体装置の内部および表面の電界を緩和する。終端領域は、図1において、レジスト膜13のうち、終端領域用レジスト部13bが形成されている部分に相当する。   A silicon carbide semiconductor device has a field limiting ring (abbreviation: FLR) structure as a termination structure in a termination region surrounding an effective region. The FLR structure relaxes the electric field inside and on the surface of the silicon carbide semiconductor device which is a silicon carbide semiconductor power device. In FIG. 1, the termination region corresponds to a portion of the resist film 13 where the termination region resist portion 13b is formed.

本実施の形態において、炭化珪素半導体基板11は、厚み方向一方側から見て、矩形状、より詳細には、正方形状である。本実施の形態では、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部のうち、外周縁部よりも内側の領域であって、前述の有効領域を除く領域が、終端領域となる。   In the present embodiment, silicon carbide semiconductor substrate 11 has a rectangular shape, more specifically, a square shape when viewed from one side in the thickness direction. In the present embodiment, of the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11, the region inside the outer peripheral edge and excluding the above-described effective region is the termination region.

終端領域用レジスト部13bは、具体的には、図2に示すように、複数のレジスト部21〜24を含む。図2では、一例として、4つのレジスト部21〜24を示している。以下の説明では、4つのレジスト部21〜24を、有効領域に近い側、すなわち有効領域用レジスト部13aに近い側から順に、第1レジスト部21、第2レジスト部22、第3レジスト部23および第4レジスト部24という。   Specifically, the termination region resist portion 13b includes a plurality of resist portions 21 to 24 as shown in FIG. In FIG. 2, four resist portions 21 to 24 are shown as an example. In the following description, the four resist portions 21 to 24 are arranged in order from the side closer to the effective region, that is, the side closer to the effective region resist portion 13a, the first resist portion 21, the second resist portion 22, and the third resist portion 23. And the fourth resist portion 24.

複数のレジスト部21〜24は、図1に示すように、有効領域を囲むように、互いに離間して環状に形成される。図1では、理解を容易にするために、各レジスト部21〜24を細線で示しているが、各レジスト部21〜24は、実際には、図2に示すように幅を有する。   As shown in FIG. 1, the plurality of resist portions 21 to 24 are formed in an annular shape so as to surround each effective region. In FIG. 1, the resist portions 21 to 24 are shown by thin lines for easy understanding, but each resist portion 21 to 24 actually has a width as shown in FIG. 2.

レジスト部13同士の間には、後述するイオン注入工程において、不純物イオン、本実施の形態ではP型不純物イオンが注入される。これによって、P型不純物が注入されたP型不純物注入領域14が複数形成される。図2では、一例として、4つのP型不純物注入領域14を示している。   Impurity ions, that is, P-type impurity ions in this embodiment are implanted between the resist portions 13 in an ion implantation step described later. As a result, a plurality of P-type impurity implanted regions 14 into which P-type impurities are implanted are formed. In FIG. 2, four P-type impurity implantation regions 14 are shown as an example.

以下の説明では、4つのP型不純物注入領域14を、有効領域に近い側、すなわち有効領域用レジスト部13aに近い側から順に、第1注入領域14a、第2注入領域14b、第3注入領域14cおよび第4注入領域14dという。   In the following description, the four P-type impurity implantation regions 14 are arranged in the order of the first implantation region 14a, the second implantation region 14b, and the third implantation region from the side closer to the effective region, that is, the side closer to the effective region resist portion 13a. 14c and the fourth implantation region 14d.

図2では、レジスト部21〜24およびP型不純物注入領域14を、それぞれ4つ示しているが、レジスト部21〜24およびP型不純物注入領域14の個数は、4つに限定されるものではなく、5つ以上であってもよいし、3つ以下であってもよい。   In FIG. 2, four resist portions 21 to 24 and four P-type impurity implantation regions 14 are shown, but the number of resist portions 21 to 24 and P-type impurity implantation regions 14 is not limited to four. There may be five or more, or three or less.

本実施の形態では、レジスト膜13は、その下層に形成される無機膜12とともに、注入マスクを構成する。換言すれば、注入マスクは、無機膜12から成る下層マスクと、レジスト膜13から成る上層マスクとを備えて構成される。   In the present embodiment, the resist film 13 constitutes an implantation mask together with the inorganic film 12 formed in the lower layer. In other words, the implantation mask includes a lower layer mask made of the inorganic film 12 and an upper layer mask made of the resist film 13.

図3〜図7は、本実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法による製造工程の各工程における状態を示す断面図である。図3は、無機膜12の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。   3 to 7 are cross-sectional views showing states in the respective manufacturing steps according to the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state at a stage where the formation of the inorganic film 12 is completed.

本実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法では、最初に、図3に示すように、炭化珪素半導体基板11上、具体的には炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部に、下層マスクとなる無機膜12を形成する。無機膜12の厚み方向における寸法(以下「厚み寸法」という場合がある)t1は、たとえば1.5μmである。   In the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the present embodiment, first, as shown in FIG. 3, on silicon carbide semiconductor substrate 11, specifically, on the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11, An inorganic film 12 to be a lower layer mask is formed. The dimension in the thickness direction of the inorganic film 12 (hereinafter sometimes referred to as “thickness dimension”) t1 is, for example, 1.5 μm.

本実施の形態では、無機膜12として、酸化膜を形成する。無機膜12は、酸化膜に限定されるものではなく、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方であればよい。すなわち、無機膜12は、酸化膜および窒化膜のいずれか一方で構成されてもよく、酸化膜および窒化膜の両方が積層されて構成されてもよい。   In this embodiment, an oxide film is formed as the inorganic film 12. The inorganic film 12 is not limited to an oxide film, and may be at least one of an oxide film and a nitride film. That is, the inorganic film 12 may be configured with either an oxide film or a nitride film, or may be configured by stacking both an oxide film and a nitride film.

無機膜12は、たとえば無機材料を堆積させることによって形成される堆積膜である。無機膜12は、たとえば化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition:略称:CVD)などによって形成される。無機膜12の形成方法は、これに限定されない。   The inorganic film 12 is a deposited film formed by depositing an inorganic material, for example. The inorganic film 12 is formed by, for example, chemical vapor deposition (abbreviation: CVD). The method for forming the inorganic film 12 is not limited to this.

図4は、レジスト膜13の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。次いで、図4に示すように、無機膜12上、具体的には無機膜12の厚み方向一方側の表面部に、図1および図2に示すP型不純物注入領域14に対応する部分で開口されたパターンのレジスト膜(以下「レジストパターン」という場合がある)13を形成する。レジストパターン13は、前述のように、有効領域用レジスト部13aおよび終端領域用レジスト部13bを有する。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the formation of the resist film 13 has been completed. Next, as shown in FIG. 4, an opening is formed on the inorganic film 12, specifically, on the surface portion on one side in the thickness direction of the inorganic film 12 at a portion corresponding to the P-type impurity implantation region 14 shown in FIGS. 1 and 2. A resist film 13 (hereinafter sometimes referred to as a “resist pattern”) 13 having the pattern is formed. As described above, the resist pattern 13 includes the effective region resist portion 13a and the termination region resist portion 13b.

終端領域用レジスト部13bは、第1〜第4レジスト部21〜24を含む。図4では、第4レジスト部24は、記載を省略している。第1〜第4レジスト部21〜24は、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部に平行な方向である延在方向にライン状に延びて形成される。第1〜第4レジスト部21〜24は、ライン状部分に相当する。   The termination region resist portion 13b includes first to fourth resist portions 21 to 24. In FIG. 4, the description of the fourth resist portion 24 is omitted. First to fourth resist portions 21 to 24 are formed to extend in a line shape in the extending direction, which is a direction parallel to the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11. The first to fourth resist portions 21 to 24 correspond to line-shaped portions.

終端領域用レジスト部13bを構成する複数のレジスト部21〜24は、有効領域用レジスト部13aに近いほど、炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に平行な方向における寸法である幅が小さく形成される。すなわち、第1レジスト部21、第2レジスト部22、第3レジスト部23、第4レジスト部24の順に、幅が小さくなる。第1レジスト部21の幅w1は、たとえば、0.7μmである。   The plurality of resist portions 21 to 24 constituting the termination region resist portion 13b have a width that is a dimension in a direction parallel to the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate, as it is closer to the effective region resist portion 13a. It is formed small. That is, the width decreases in the order of the first resist portion 21, the second resist portion 22, the third resist portion 23, and the fourth resist portion 24. The width w1 of the first resist portion 21 is, for example, 0.7 μm.

レジスト膜13の形成が終了した段階におけるレジスト膜13の厚み寸法t2は、たとえば0.98μmである。図4では、理解を容易にするために、レジスト膜13の厚み寸法t2と、図3に示す無機膜12の形成が終了した段階の無機膜12の厚み寸法t1とを略等しく記載しているが、実際には、無機膜12の厚み寸法t1の方が、レジスト膜13の厚み寸法t2よりも大きくなっている。   The thickness dimension t2 of the resist film 13 at the stage where the formation of the resist film 13 is completed is, for example, 0.98 μm. In FIG. 4, for easy understanding, the thickness dimension t2 of the resist film 13 and the thickness dimension t1 of the inorganic film 12 at the stage where the formation of the inorganic film 12 shown in FIG. Actually, however, the thickness dimension t1 of the inorganic film 12 is larger than the thickness dimension t2 of the resist film 13.

図5は、注入マスクの形成が終了した段階の状態を示す断面図である。レジストパターン13をマスクとして、無機膜12のエッチングを行い、注入マスク15を形成する。無機膜12のエッチングは、異方性があるエッチング、たとえばドライエッチングによって行う。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state at the stage where the formation of the implantation mask is completed. Using the resist pattern 13 as a mask, the inorganic film 12 is etched to form an implantation mask 15. The inorganic film 12 is etched by anisotropic etching, for example, dry etching.

無機膜12のエッチングによって、レジスト膜13の厚み寸法は減少する。すなわち、無機膜12のエッチングが終了した段階におけるレジスト膜13の厚み寸法t3は、図4に示すレジスト膜13の形成が終了した段階におけるレジスト膜13の厚み寸法t2よりも小さくなっている。たとえば、無機膜12のエッチングが終了した段階におけるレジスト膜13の厚み寸法は、0.59μmである。   By etching the inorganic film 12, the thickness dimension of the resist film 13 decreases. That is, the thickness dimension t3 of the resist film 13 at the stage when the etching of the inorganic film 12 is finished is smaller than the thickness dimension t2 of the resist film 13 when the formation of the resist film 13 shown in FIG. For example, the thickness dimension of the resist film 13 at the stage where the etching of the inorganic film 12 is completed is 0.59 μm.

以上のようにして、無機膜12から成る下層マスク(以下「下層マスク12」という場合がある)と、レジスト膜13から成る上層マスク(以下「上層マスク13」という場合がある)とを備える注入マスク15が形成される。無機膜12を形成する工程およびレジスト膜13を形成する工程は、注入マスク形成工程に相当する。   As described above, the implantation includes the lower layer mask made of the inorganic film 12 (hereinafter sometimes referred to as “lower layer mask 12”) and the upper layer mask made of the resist film 13 (hereinafter sometimes referred to as “upper layer mask 13”). A mask 15 is formed. The step of forming the inorganic film 12 and the step of forming the resist film 13 correspond to an implantation mask forming step.

注入マスク15は、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部のうち、図1および図2に示すP型不純物注入領域14が形成される領域である注入予定領域を露出させ、注入予定領域を除く残余の領域を覆う。注入マスク15は、後述するイオン注入工程で注入される不純物が、注入マスク15を貫通しないような厚み寸法で構成される。   Implantation mask 15 exposes a planned implantation region, which is a region in which P-type impurity implantation region 14 shown in FIGS. 1 and 2 is formed, on the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11. Cover the remaining area except the area. The implantation mask 15 has a thickness dimension that prevents impurities implanted in an ion implantation process described later from penetrating the implantation mask 15.

図6は、不純物イオンの注入が終了した段階の状態を示す断面図である。注入マスク15で覆われずに露出する注入予定領域に、イオン注入によって不純物を注入する。すなわち、不純物イオンを注入する。本実施の形態では、不純物として、P型不純物、たとえばアルミニウム(Al)がイオン注入される。Alは、たとえば700keVの加速エネルギーで注入される。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state at the stage where impurity ion implantation is completed. Impurities are implanted by ion implantation into a region to be implanted that is exposed without being covered with the implantation mask 15. That is, impurity ions are implanted. In this embodiment, a P-type impurity such as aluminum (Al) is ion-implanted as the impurity. For example, Al is implanted with an acceleration energy of 700 keV.

前述のように、注入マスク15は、イオン注入工程で注入される不純物が、注入マスク15を貫通しないような厚み寸法t4で構成される。たとえば、無機膜12のエッチング後のレジスト膜13の厚み寸法t3が0.59μmであり、無機膜12が酸化膜で構成され、無機膜12を構成する酸化膜の厚み寸法t2が1.5μmである場合、注入マスク15の厚み寸法t4は、注入マスク15が全てレジスト膜で構成される場合の膜厚(以下「レジスト膜厚」という場合がある)に換算して、2.95μmとなる。   As described above, the implantation mask 15 has a thickness dimension t4 so that impurities implanted in the ion implantation process do not penetrate the implantation mask 15. For example, the thickness dimension t3 of the resist film 13 after etching the inorganic film 12 is 0.59 μm, the inorganic film 12 is composed of an oxide film, and the thickness dimension t2 of the oxide film constituting the inorganic film 12 is 1.5 μm. In some cases, the thickness dimension t4 of the implantation mask 15 is 2.95 μm in terms of a film thickness when the implantation mask 15 is entirely composed of a resist film (hereinafter, sometimes referred to as “resist film thickness”).

このような厚み寸法t4に注入マスク15を構成することによって、前述のように700keVの加速エネルギーで注入されるAlが、注入マスク15を貫通する、すなわち突き抜けることを防ぐことができる。   By configuring the implantation mask 15 with such a thickness dimension t4, it is possible to prevent Al implanted with an acceleration energy of 700 keV from penetrating through the implantation mask 15, that is, penetrating through the implantation mask 15 as described above.

以上のようにしてP型不純物をイオン注入することによって、P型不純物注入領域14が形成される。このようにしてP型不純物注入領域14を形成する工程は、イオン注入工程に相当する。   The P-type impurity implantation region 14 is formed by ion implantation of the P-type impurity as described above. The step of forming the P-type impurity implantation region 14 in this way corresponds to an ion implantation step.

図7は、注入マスク15の除去が終了した段階における状態を示す断面図である。イオン注入後は、残存する注入マスク15、具体的には注入マスク15を構成するレジスト膜13および無機膜12を除去する。これによって、図7に示す状態となる。本実施の形態では、一例として、炭化珪素半導体基板11をn型とし、炭化珪素半導体基板11に注入される不純物(以下「注入不純物」という場合がある)をp型としている。これに限定されず、炭化珪素半導体基板11をp型とし、注入不純物をn型としてもよい。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state at the stage where the removal of the implantation mask 15 is completed. After the ion implantation, the remaining implantation mask 15, specifically, the resist film 13 and the inorganic film 12 constituting the implantation mask 15 are removed. As a result, the state shown in FIG. 7 is obtained. In the present embodiment, as an example, silicon carbide semiconductor substrate 11 is n-type, and impurities implanted into silicon carbide semiconductor substrate 11 (hereinafter sometimes referred to as “implanted impurities”) are p-type. The silicon carbide semiconductor substrate 11 may be p-type and the implanted impurity may be n-type.

以上のようにして形成されるP型不純物注入領域14は、前述の図1および図2に示すように、パワーデバイスである炭化珪素半導体装置の終端領域10に形成され、FLR構造(以下「FLR構造14」という場合がある)を構成する。FLR構造14は、図1および図2に示すように、電流を流す有効領域を囲うような構造を有するので、FLR構造14を構成する略矩形状の環の一辺は、ミリメートル(mm)オーダのサイズの長さに及ぶ。   P-type impurity implantation region 14 formed as described above is formed in terminal region 10 of the silicon carbide semiconductor device which is a power device, as shown in FIGS. 1 and 2, and has an FLR structure (hereinafter referred to as “FLR”). Structure 14 ”). As shown in FIGS. 1 and 2, the FLR structure 14 has a structure surrounding an effective region through which current flows. Therefore, one side of the substantially rectangular ring constituting the FLR structure 14 is on the order of millimeters (mm). Spans the length of the size.

したがって、図6および図7に示すように、P型不純物注入領域14が比較的深く、かつ全長が長く、P型不純物注入領域14同士の間隔が比較的狭い構造となる。このような構造を形成する過程では、比較的細く、厚く、長いライン状部分を含む注入マスクが必要となる。注入マスクのライン状部分は、後述するように、アスペクト比が3.33以上と高い。   Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the P-type impurity implantation region 14 is relatively deep and long, and the interval between the P-type impurity implantation regions 14 is relatively narrow. In the process of forming such a structure, an implantation mask that is relatively thin, thick, and includes a long line-shaped portion is required. As described later, the line-shaped portion of the implantation mask has a high aspect ratio of 3.33 or more.

図40は、従来技術で注入マスクとして用いられるレジストパターン13の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。従来技術では、図40に示すように、注入マスクとして、レジストパターン13が形成される。レジストパターン13は、前述のようにアスペクト比が3.33以上と高いと、倒れやすい。倒れたレジストパターンを用いると、必要な領域に不純物を注入することができない。   FIG. 40 is a cross-sectional view showing a state in which the formation of the resist pattern 13 used as an implantation mask in the prior art has been completed. In the prior art, as shown in FIG. 40, a resist pattern 13 is formed as an implantation mask. As described above, when the aspect ratio is as high as 3.33 or more, the resist pattern 13 is easily collapsed. If a fallen resist pattern is used, impurities cannot be implanted into a necessary region.

たとえば、炭化珪素半導体基板上に、長さが2.0mm以上であり、レジスト膜の厚み寸法が2.0μmであり、アスペクト比が3.33以上(幅0.60μm以下)、となるレジストパターンを形成するとレジストは倒れた。   For example, a resist pattern on a silicon carbide semiconductor substrate having a length of 2.0 mm or more, a resist film thickness dimension of 2.0 μm, and an aspect ratio of 3.33 or more (width 0.60 μm or less). The resist fell down.

これに対し、アスペクト比が2.71以下のレジストでは、レジスト倒れはなく、倒れに対してマージンを持った構造でレジストパターンが形成できることを確認している。   On the other hand, it has been confirmed that in resists having an aspect ratio of 2.71 or less, there is no resist collapse and a resist pattern can be formed with a structure with a margin against the collapse.

そこで、本実施の形態では、注入マスク15を、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る無機膜12で構成される下層マスク12と、レジスト膜13から成る上層マスク13とで構成している。   Therefore, in this embodiment, the implantation mask 15 is composed of a lower layer mask 12 composed of an inorganic film 12 composed of at least one of an oxide film and a nitride film, and an upper layer mask 13 composed of a resist film 13.

注入マスク15の下層マスク12は、前述のように酸化膜および窒化膜の少なくとも一方である無機膜12で構成されるので、倒れることは無い。また本実施の形態では、従来技術のように注入マスクをレジスト膜のみで形成する場合に比べて、注入マスク15の上層マスク13を構成するレジスト膜13のアスペクト比を小さくすることができる。   Since the lower layer mask 12 of the implantation mask 15 is composed of the inorganic film 12 which is at least one of the oxide film and the nitride film as described above, it does not fall down. Further, in the present embodiment, the aspect ratio of the resist film 13 constituting the upper mask 13 of the implantation mask 15 can be reduced as compared with the case where the implantation mask is formed only by the resist film as in the prior art.

これによって、レジスト膜のみで形成すれば倒れるような比較的細く、厚く、長いライン状部分を含む注入マスク15を、倒れないようにすることができる。したがって、本実施の形態によれば、全長が比較的長いP型不純物注入領域14を有する構造において、従来技術よりもP型不純物注入領域14同士の間隔が狭く、不純物が深く注入された構造を形成することができる。   This makes it possible to prevent the implantation mask 15 including a relatively thin, thick, and long line-shaped portion from falling down if it is formed only from the resist film. Therefore, according to the present embodiment, in the structure having the P-type impurity implantation region 14 having a relatively long overall length, the structure in which the distance between the P-type impurity implantation regions 14 is narrower than that in the prior art and the impurity is implanted deeply. Can be formed.

図8は、注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。図8では、アルミニウム(Al)を、加速エネルギーが700keV、ドーズ量が2.00×1013cm−2の条件で、酸化膜およびレジスト膜にイオン注入した場合の注入深さと、そのときの注入濃度とを示す。図8において、横軸は注入深さ[μm]を示し、縦軸は注入濃度[cm−3]を示す。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between implantation depth and implantation concentration. In FIG. 8, the implantation depth when aluminum (Al) is ion-implanted into the oxide film and the resist film under the conditions of acceleration energy of 700 keV and dose of 2.00 × 10 13 cm −2 , and implantation at that time Concentration. In FIG. 8, the horizontal axis represents the implantation depth [μm], and the vertical axis represents the implantation concentration [cm −3 ].

図8では、参照符号「31」で示される記号「△」でレジスト膜の結果を示し、参照符号「33」で示される記号「◇」で酸化膜の結果を示す。参照符号「32」で示される破線は、レジスト膜の結果を外挿した予測値を示し、参照符号「34」で示される破線は、酸化膜の結果を外挿した予測値を示す。   In FIG. 8, the result of the resist film is indicated by the symbol “Δ” indicated by the reference symbol “31”, and the result of the oxide film is indicated by the symbol “◇” indicated by the reference symbol “33”. A broken line indicated by reference numeral “32” indicates a predicted value obtained by extrapolating the result of the resist film, and a broken line indicated by reference numeral “34” indicates a predicted value obtained by extrapolating the result of the oxide film.

図8から、注入マスクを、レジスト膜から酸化膜に替えた場合、酸化膜は、レジスト膜の厚み寸法の約64%の厚み寸法で、注入不純物をマスクすることができることが判る。   From FIG. 8, it can be seen that when the implantation mask is changed from a resist film to an oxide film, the oxide film can mask implantation impurities with a thickness dimension of about 64% of the thickness dimension of the resist film.

具体的に述べると、図8から、炭化珪素半導体装置のSiCエピタキシャル層における不純物の濃度をn型5.00×1015cm−3とし、その1%の5.00×1013cm−3の注入不純物であるAlの突き抜けは無視できるとする。この場合、加速エネルギーが700keVのときの注入マスクの厚み寸法として、レジスト膜では2.75μmが必要となり、酸化膜では1.75μmが必要となる。 Specifically, from FIG. 8, the impurity concentration in the SiC epitaxial layer of the silicon carbide semiconductor device is n-type 5.00 × 10 15 cm −3 , 1% of which is 5.00 × 10 13 cm −3 . The penetration of Al, which is an implanted impurity, can be ignored. In this case, the thickness of the implantation mask when the acceleration energy is 700 keV requires 2.75 μm for the resist film and 1.75 μm for the oxide film.

また、注入マスクがレジスト膜のみで形成される場合、レジスト膜の厚み寸法は、2.95μmが必要となる。これは、図8から、5.00×1013cm−2の突き抜け量のときのレジスト膜の厚み寸法(以下「膜厚」という場合がある)である2.75μmから、0.2μmの膜厚のマージンを入れた設計としたものである。 Further, when the implantation mask is formed only of the resist film, the thickness dimension of the resist film is required to be 2.95 μm. From FIG. 8, this is a film thickness of 2.75 μm to 0.2 μm, which is the thickness dimension of the resist film (hereinafter also referred to as “film thickness”) when the penetration amount is 5.00 × 10 13 cm −2. It is designed with a margin of thickness.

図9は、レジスト膜13のみで注入マスクを形成した場合を示す断面図である。FLR構造の製造の際に必要となるレジスト幅w1が0.7μmであり、レジスト膜厚t10が2.95μmである場合、アスペクト比は4.21となる。このアスペクト比は、レジストが倒れるアスペクト比である3.33よりも大きいので、レジストパターン13は倒れる。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a case where an implantation mask is formed using only the resist film 13. When the resist width w1 necessary for manufacturing the FLR structure is 0.7 μm and the resist film thickness t10 is 2.95 μm, the aspect ratio is 4.21. Since this aspect ratio is larger than 3.33, which is the aspect ratio at which the resist falls, the resist pattern 13 falls.

本実施の形態では、図3〜図6に示すように、無機膜12として、たとえば酸化膜を1.5μm堆積させて、その酸化膜上にレジスト膜を0.98μmで形成して、注入領域を開口させたパターンニングを行う。レジストの残し幅が0.7μmであれば、アスペクト比は1.40であり、レジストは倒れることはない。   In this embodiment, as shown in FIGS. 3 to 6, as the inorganic film 12, for example, an oxide film is deposited by 1.5 μm, and a resist film is formed on the oxide film at 0.98 μm. Perform patterning with the opening. If the remaining width of the resist is 0.7 μm, the aspect ratio is 1.40 and the resist will not fall down.

酸化膜とレジストのエッチング選択比が1:5で、30%のオーバーエッチング、すなわち酸化膜換算で合計1.95μmのエッチングを行う条件で酸化膜エッチングが行われた場合、エッチング後のレジスト膜厚は0.59μmとなる。   When the etching selectivity ratio between the oxide film and the resist is 1: 5 and the oxide film etching is performed under the condition of 30% over-etching, that is, etching of 1.95 μm in total in terms of oxide film, the resist film thickness after etching Is 0.59 μm.

注入マスク15は、下層マスク12を構成する酸化膜が1.5μmで、上層マスク13を構成するレジスト膜が0.59μmとなり、注入マスク15としてのレジスト膜厚で換算すると2.95μmとなる。この注入マスク15では、Alを700keVの加速エネルギーで注入するときに、注入不純物の突き抜けはない。   In the implantation mask 15, the oxide film constituting the lower layer mask 12 is 1.5 μm, the resist film constituting the upper layer mask 13 is 0.59 μm, and converted to the resist film thickness as the implantation mask 15 is 2.95 μm. With this implantation mask 15, there is no penetration of implanted impurities when Al is implanted with an acceleration energy of 700 keV.

これによって、従来技術に比べて、注入領域が深く、かつ全長が長く、注入領域同士の間隔が狭い構造を、注入マスクが倒れることなく、形成することが可能である。したがって、構造設計の自由度を増加させることができるので、たとえば終端構造では、より電界強度を下げて、電界分布を均一にした終端構造を設計できる。また、後述するP−ウェルでは、デバイス動作時のエネルギー損失を減らせるように、ある面積にできるだけ多くのMOSFET部を製造することができる。   As a result, it is possible to form a structure in which the implantation region is deeper, the entire length is longer, and the interval between the implantation regions is narrower than that of the prior art without tilting the implantation mask. Therefore, since the degree of freedom in structural design can be increased, for example, in the termination structure, it is possible to design a termination structure in which the electric field strength is further lowered and the electric field distribution is made uniform. Further, in the P-well described later, as many MOSFET parts as possible can be manufactured in a certain area so as to reduce energy loss during device operation.

以上のように本実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、注入マスク15の少なくともライン状部分は、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスク12と、レジスト膜から成る上層マスク13とを備えて形成される。下層マスク12は、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部に積層され、上層マスク13は、下層マスク12の厚み方向一方側の表面部に積層される。   As described above, according to the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the present embodiment, at least the line-shaped portion of implantation mask 15 has a lower layer mask 12 made of at least one of an oxide film and a nitride film, and an upper layer made of a resist film. And a mask 13. Lower layer mask 12 is stacked on the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 11, and upper layer mask 13 is stacked on the surface portion on one side in the thickness direction of lower layer mask 12.

ライン状部分は、アスペクト比が3.33以上であるので、炭化珪素半導体基板11の厚み方向一方側の表面部側に倒れるおそれがあるが、本実施の形態では、前述のように酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスク12とレジスト膜から成る上層マスク13とを備えて形成される。これによって、ライン状部分の全体がレジスト膜から成る場合に比べて、ライン状部分を倒れにくくすることができる。   Since the line-shaped portion has an aspect ratio of 3.33 or more, the line-shaped portion may fall to the surface portion side on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate 11, but in the present embodiment, as described above, the oxide film and A lower layer mask 12 made of at least one of the nitride films and an upper layer mask 13 made of a resist film are formed. As a result, it is possible to make the line-shaped portion less likely to fall than when the entire line-shaped portion is made of a resist film.

これによって、注入マスク形成工程で形成した注入マスク15の形状を維持して、イオン注入工程で不純物イオンを注入予定領域に注入することができる。したがって、アスペクト比が3.33以上のライン状部分を含む注入マスクが必要となる構造、たとえば不純物注入領域が比較的深く、かつ全長が長く、不純物注入領域同士の間隔が比較的狭い構造を、精度良く形成することができる。また、このような構造を有する炭化珪素半導体装置を、精度良く製造することができる。   As a result, the shape of the implantation mask 15 formed in the implantation mask forming step can be maintained, and impurity ions can be implanted into the region to be implanted in the ion implantation step. Therefore, a structure that requires an implantation mask including a line-shaped portion having an aspect ratio of 3.33 or more, for example, a structure in which an impurity implantation region is relatively deep and has a long overall length and a relatively small interval between impurity implantation regions, It can be formed with high accuracy. Moreover, the silicon carbide semiconductor device having such a structure can be manufactured with high accuracy.

また本実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、終端領域にFLR構造を形成するための、アスペクト比が3.33以上であるライン状部分を含む注入マスク15が倒れることを防ぎ、注入マスク15の形状を維持することができる。これによって、FLR構造を精度良く形成することができる。したがって、終端領域にFLR構造を有する炭化珪素半導体装置を、精度良く製造することができる。   Further, according to the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the present embodiment, it is possible to prevent the implantation mask 15 including the line-shaped portion having an aspect ratio of 3.33 or more from falling down for forming the FLR structure in the termination region. The shape of the implantation mask 15 can be maintained. As a result, the FLR structure can be formed with high accuracy. Therefore, a silicon carbide semiconductor device having an FLR structure in the termination region can be manufactured with high accuracy.

本実施の形態では、注入領域は深く、注入領域間が狭く、全長が長い構造の例としてパワーデバイス半導体装置端部のFLR構造および半導体装置MOSFETのP−ウェルについて挙げたが、前述の構造以外でも注入領域は深く、注入領域間が狭く、全長が長い構造を製造する場合に本実施の形態の製造方法は適用可能である。   In the present embodiment, the FLR structure at the end of the power device semiconductor device and the P-well of the semiconductor device MOSFET are given as examples of the structure having a deep implantation region, a narrow space between the implantation regions, and a long total length. However, the manufacturing method of the present embodiment can be applied when manufacturing a structure having a deep implantation region, a narrow space between the implantation regions, and a long total length.

図10〜図12は、下層マスク12の厚み寸法と上層マスク13の厚み寸法との関係を示す断面図である。図10では、上層マスク13の厚み寸法t11と、下層マスク12の厚み寸法t21とが等しい場合を示す。図11では、上層マスク13の厚み寸法t12が、下層マスク12の厚み寸法t22よりも大きい場合を示す。図12では、上層マスク13の厚み寸法t13が、下層マスク12の厚み寸法t23よりも小さい場合を示す。   10 to 12 are cross-sectional views showing the relationship between the thickness dimension of the lower layer mask 12 and the thickness dimension of the upper layer mask 13. FIG. 10 shows a case where the thickness dimension t11 of the upper layer mask 13 and the thickness dimension t21 of the lower layer mask 12 are equal. FIG. 11 shows a case where the thickness dimension t12 of the upper layer mask 13 is larger than the thickness dimension t22 of the lower layer mask 12. FIG. 12 shows a case where the thickness dimension t13 of the upper layer mask 13 is smaller than the thickness dimension t23 of the lower layer mask 12.

上層マスク13を構成するレジスト膜は、レジストの粘度および塗布コーティング中の回転速度によって、比較的簡単に、処理時間を変えることなく、膜厚をコントロールすることができる。これに対し、下層マスク12を構成する無機膜は、厚くするほど、無機膜の成長時間、およびエッチングに要する時間が長くなる。   The thickness of the resist film constituting the upper layer mask 13 can be controlled relatively easily and without changing the processing time depending on the viscosity of the resist and the rotational speed during coating coating. On the other hand, as the inorganic film constituting the lower layer mask 12 becomes thicker, the growth time of the inorganic film and the time required for etching become longer.

すなわち、下層マスク12を構成する無機膜は、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成り、たとえば無機膜の材料を堆積させることによって形成されるので、レジストの塗布によって形成される上層マスク13に比べて、形成に時間を要する。また、下層マスク12を構成する無機膜は、形成後に上層マスク13をマスクとしてエッチングされて、下層マスクとなるので、下層マスク12の厚み寸法が大きいほど、下層マスク12を構成する無機膜のエッチングに時間を要する。   That is, the inorganic film constituting the lower layer mask 12 is composed of at least one of an oxide film and a nitride film, and is formed, for example, by depositing a material of the inorganic film, and therefore, compared with the upper layer mask 13 formed by applying a resist. Therefore, it takes time to form. In addition, since the inorganic film constituting the lower layer mask 12 is etched using the upper layer mask 13 as a mask after formation to become the lower layer mask, the larger the thickness dimension of the lower layer mask 12, the more the etching of the inorganic film constituting the lower layer mask 12 is performed. Takes time.

したがって、図11に示すように、下層マスク12の厚み寸法t22を、上層マスク13の厚み寸法t12よりも小さくすることによって、下層マスク12を構成する無機膜の処理時間を短縮することができる。具体的には、下層マスク12を構成する無機膜の成長時間、すなわち無機膜の形成に要する時間、および無機膜のエッチングに要する時間を短縮することができる。   Therefore, as shown in FIG. 11, the processing time of the inorganic film constituting the lower layer mask 12 can be shortened by making the thickness dimension t22 of the lower layer mask 12 smaller than the thickness dimension t12 of the upper layer mask 13. Specifically, the growth time of the inorganic film constituting the lower layer mask 12, that is, the time required for forming the inorganic film and the time required for etching the inorganic film can be shortened.

図11の構成の具体例として、たとえば、下層マスク12として、酸化膜を0.85μm堆積させて、その酸化膜上に、上層マスク13として、レジスト膜を1.84μmの膜厚で形成し、注入領域を開口させるようにレジスト膜のパターンニングを行う。レジストの残し幅が0.7μmでは、アスペクト比は2.63となる。このアスペクト比は、倒れに対してマージンを持ったレジストのアスペクト比である2.71以下であるので、レジストの倒れがなく、安定してレジストパターンを形成することができる。   As a specific example of the configuration of FIG. 11, for example, an oxide film is deposited as a lower layer mask 12 by 0.85 μm, and a resist film is formed on the oxide film as an upper layer mask 13 with a thickness of 1.84 μm. The resist film is patterned so as to open the implantation region. When the remaining width of the resist is 0.7 μm, the aspect ratio is 2.63. Since this aspect ratio is 2.71 or less, which is an aspect ratio of a resist having a margin against the collapse, the resist pattern does not fall and a resist pattern can be formed stably.

酸化膜とレジストのエッチング選択比が1:5であり、30%のオーバーエッチングを行う条件で酸化膜のエッチングが行われた場合、エッチング後のレジスト膜厚は1.61μmとなる。   When the etching selectivity between the oxide film and the resist is 1: 5, and the oxide film is etched under the condition of 30% overetching, the resist film thickness after the etching is 1.61 μm.

注入マスクは、下層の酸化膜が0.85μmで、上層のレジストが1.61μmとなり、注入マスクとしてのレジスト膜厚で換算すると2.95μmとなるので、この注入マスクでは、加速エネルギーが700keVでのAlの注入において、注入不純物であるAlの突き抜けはない。   The implantation mask is 0.85 μm for the lower oxide film and 1.61 μm for the upper resist, and 2.95 μm in terms of the resist film thickness as the implantation mask. In this implantation mask, the acceleration energy is 700 keV. In the implantation of Al, there is no penetration of Al as an implanted impurity.

また、この場合、前述の酸化膜の厚み寸法が1.5μmであり、レジスト膜の厚み寸法が0.98μmである場合と比較して、酸化膜の厚み寸法を44%減らすことができる。これは、堆積によって酸化膜を形成する場合には、酸化膜の成長時間で約1時間程度減らすことができることを意味する。また、エッチング時間としては、1ロット25枚を想定すれば、約30分程度の処理時間を減らすことができる。   In this case, the thickness dimension of the oxide film can be reduced by 44% compared to the case where the thickness dimension of the oxide film is 1.5 μm and the thickness dimension of the resist film is 0.98 μm. This means that when an oxide film is formed by deposition, the growth time of the oxide film can be reduced by about 1 hour. Further, as the etching time, assuming 25 sheets per lot, the processing time of about 30 minutes can be reduced.

また、図12では、前述のように、下層マスク12の厚み寸法t23に比べて、上層マスク13の厚み寸法t13を小さくしている。微細なパターンを形成するには、レジスト膜の厚み寸法t13は、小さいことが望ましい。   In FIG. 12, the thickness dimension t13 of the upper layer mask 13 is made smaller than the thickness dimension t23 of the lower layer mask 12, as described above. In order to form a fine pattern, the thickness t13 of the resist film is desirably small.

図12に示すように、下層マスク12の厚み寸法t23に比べて、上層マスク13の厚み寸法t13を小さくすることによって、下層マスク12の厚み寸法が上層マスク13の厚み寸法以下である場合に比べて、細い注入マスクパターンを形成ことができる。これによって、FLR構造などの終端構造、および後述するP−ウェルの設計自由度を増加させることができるので、炭化珪素半導体製造装置の特性を向上させることができる。   As shown in FIG. 12, the thickness dimension t13 of the upper layer mask 13 is made smaller than the thickness dimension t23 of the lower layer mask 12, so that the thickness dimension of the lower layer mask 12 is less than or equal to the thickness dimension of the upper layer mask 13. Thus, a thin implantation mask pattern can be formed. As a result, the degree of freedom in designing the termination structure such as the FLR structure and the P-well described later can be increased, so that the characteristics of the silicon carbide semiconductor manufacturing apparatus can be improved.

図12の構成の具体例として、たとえば、下層マスク12として、酸化膜を1.80μm堆積させて、その酸化膜上に、上層マスク13として、レジスト膜を0.59μmの膜厚で形成し、注入領域を開口させるようにレジスト膜のパターンニングを行う。レジストの残し幅が0.7μmでは、アスペクト比は0.84となるので、レジストは倒れることはない。酸化膜とレジストのエッチング選択比が1:5であり、30%のオーバーエッチングを行う条件で酸化膜のエッチングが行われた場合、エッチング後のレジスト膜厚は0.12μmとなる。   As a specific example of the configuration of FIG. 12, for example, an oxide film is deposited as 1.80 μm as the lower mask 12, and a resist film is formed as a top mask 13 with a film thickness of 0.59 μm on the oxide film, The resist film is patterned so as to open the implantation region. When the remaining width of the resist is 0.7 μm, the aspect ratio is 0.84, so that the resist does not fall down. When the etching selectivity between the oxide film and the resist is 1: 5, and the oxide film is etched under the condition of 30% overetching, the resist film thickness after etching is 0.12 μm.

注入マスクは、下層の酸化膜が1.80μmで、上層のレジストが0.12μmとなり、注入マスクとしてのレジスト膜厚で換算すると2.95μmとなるので、この注入マスクでは、加速エネルギーが700keVでのAlの注入において、注入不純物であるAlの突き抜けはない。   The implantation mask has a lower oxide film of 1.80 μm and an upper resist of 0.12 μm, which is 2.95 μm in terms of the resist film thickness as the implantation mask. In this implantation mask, the acceleration energy is 700 keV. In the implantation of Al, there is no penetration of Al as an implanted impurity.

また、レジスト膜13の厚み寸法を0.59μmと薄くすることで、その厚みで解像できる残し幅が小さい注入マスクを形成することができる。この場合、下層マスク12を構成する無機膜の成長時間およびエッチング時間などの処理時間が長くなることに留意する必要がある。   Further, by reducing the thickness dimension of the resist film 13 to 0.59 μm, an implantation mask having a small remaining width that can be resolved with the thickness can be formed. In this case, it should be noted that the processing time such as the growth time and etching time of the inorganic film constituting the lower layer mask 12 becomes longer.

<第2の実施の形態>
図13は、本発明の第2の実施の形態の炭化珪素半導体装置の製造方法による製造工程において、レジスト膜43を形成した状態を示す平面図である。図14は、図13の開口部43cを拡大して示す平面図である。図13および図14は、炭化珪素半導体基板41の厚み方向一方側から見た平面図に相当する。
<Second Embodiment>
FIG. 13 is a plan view showing a state in which resist film 43 is formed in the manufacturing process by the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device of the second embodiment of the present invention. FIG. 14 is an enlarged plan view showing the opening 43c of FIG. 13 and 14 correspond to plan views of silicon carbide semiconductor substrate 41 as seen from one side in the thickness direction.

図13および図14では、炭化珪素半導体装置が、炭化珪素半導体基板41の厚み方向一方側の表面部の一部分に有効領域を有し、有効領域に半導体素子として、MOSFETを備える場合を示す。有効領域は、図13において、レジスト膜43のうち、有効領域用レジスト部43aが形成されている部分に相当する。本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、有効領域は、略矩形状であり、炭化珪素半導体基板41の厚み方向一方側の表面部のうち、外周縁部よりも内側に形成される。   13 and 14 show a case where the silicon carbide semiconductor device has an effective region in a part of the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 41, and includes a MOSFET as a semiconductor element in the effective region. In FIG. 13, the effective region corresponds to a portion of the resist film 43 where the effective region resist portion 43a is formed. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the effective region has a substantially rectangular shape, and is on the inner side of the outer peripheral edge portion of the surface portion on one side in the thickness direction of silicon carbide semiconductor substrate 41. It is formed.

本実施の形態においても、炭化珪素半導体装置は、有効領域を取囲む終端領域に、終端構造として、FLR構造を有する。終端領域は、図13において、レジスト膜43のうち、終端領域用レジスト部43bが形成されている部分に相当する。図13では、FLR構造の記載を省略する。FLR構造は、前述の第1の実施の形態におけるFLR構造と同様に形成される。   Also in the present embodiment, the silicon carbide semiconductor device has an FLR structure as a termination structure in a termination region surrounding the effective region. In FIG. 13, the termination region corresponds to a portion of the resist film 43 where the termination region resist portion 43b is formed. In FIG. 13, the description of the FLR structure is omitted. The FLR structure is formed in the same manner as the FLR structure in the first embodiment described above.

すなわち、本実施の形態では、炭化珪素半導体装置は、終端領域にFLR構造を有し、有効領域に、半導体素子として、MOSFETを備える。有効領域のうち、有効領域用レジスト部43aの開口部43cを通して露出する部分には、MOSFETのP−ウェルとして、P型不純物注入領域44が形成される。   That is, in the present embodiment, the silicon carbide semiconductor device has an FLR structure in the termination region, and includes a MOSFET as a semiconductor element in the effective region. A P-type impurity implantation region 44 is formed as a P-well of the MOSFET in a portion of the effective region exposed through the opening 43c of the effective region resist portion 43a.

図15〜図17は、MOSFETの製造工程における各工程が終了した段階の状態を示す断面図である。図15は、Pウェルとして、P型不純物注入領域44の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。本実施の形態では、図15に示すように、下層マスクとなる無機膜42と、上層マスクとなるレジスト膜とを備えて注入マスクを形成し、注入マスクを用いて、P−ウェルを形成する。   FIG. 15 to FIG. 17 are cross-sectional views showing a state in which each step in the MOSFET manufacturing process is completed. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state where the formation of the P-type impurity implantation region 44 is completed as a P-well. In the present embodiment, as shown in FIG. 15, an implantation mask is formed by including an inorganic film 42 as a lower layer mask and a resist film as an upper layer mask, and a P-well is formed using the implantation mask. .

図16は、P−ウェルコンタクトの形成が終了した段階の状態を示す断面図である。注入マスクを除去した後、ソース45、チャネル46、およびP−ウェルであるP型高濃度領域のコンタクト、終端構造を形成する。その後、注入不純物を活性化させるアニールを行う。   FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which the formation of the P-well contact is completed. After removing the implantation mask, the source 45, the channel 46, and the contact and termination structure of the P-type high concentration region which is a P-well are formed. Thereafter, annealing for activating the implanted impurities is performed.

図17は、ゲート配線47および電極の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。次いで、図17に示すように、ゲート配線47、層間絶縁膜48、ソース・P−ウェルコンタクト49、表面電極50および裏面電極51を形成する。これによって、炭化珪素半導体装置が製造される。   FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state where the formation of the gate wiring 47 and the electrode is completed. Next, as shown in FIG. 17, gate wiring 47, interlayer insulating film 48, source / P-well contact 49, front surface electrode 50 and back surface electrode 51 are formed. Thereby, a silicon carbide semiconductor device is manufactured.

図13に示すように、MOSFETのP−ウェルの一辺は、電流を流す有効領域の一辺と同程度のサイズを有する構造である。したがって、P−ウェルの一辺は、FLR構造と同様に、ミリメートル(mm)オーダのサイズの長さに及ぶ。このような構造を形成する過程では、比較的細く、厚く、長いライン状部分を含む注入マスクが必要となる。注入マスクのライン状部分は、後述するように、アスペクト比が3.33以上と高い。   As shown in FIG. 13, one side of the P-well of the MOSFET has a structure having the same size as one side of the effective region through which current flows. Thus, one side of the P-well spans a length on the order of millimeters (mm), similar to the FLR structure. In the process of forming such a structure, an implantation mask that is relatively thin, thick, and includes a long line-shaped portion is required. As described later, the line-shaped portion of the implantation mask has a high aspect ratio of 3.33 or more.

図41は、従来技術で注入マスクとして用いられるレジストパターン43の形成が終了した段階の状態を示す断面図である。従来技術では、図41に示すように、注入マスクとして、レジストパターン43が形成される。レジストパターン43は、前述のようにアスペクト比が3.33以上と高いと、倒れやすい。倒れたレジストパターンを用いると、必要な領域に不純物を注入することができない。   FIG. 41 is a cross-sectional view showing a state where the formation of a resist pattern 43 used as an implantation mask in the prior art is completed. In the prior art, as shown in FIG. 41, a resist pattern 43 is formed as an implantation mask. As described above, the resist pattern 43 tends to fall when the aspect ratio is as high as 3.33 or more. If a fallen resist pattern is used, impurities cannot be implanted into a necessary region.

そこで、本実施の形態では、図15に示すように、注入マスクを、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る無機膜12で構成される下層マスク42と、レジスト膜43から成る上層マスク43とで構成している。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, the implantation mask is composed of a lower layer mask 42 composed of the inorganic film 12 composed of at least one of an oxide film and a nitride film, and an upper layer mask 43 composed of the resist film 43. It consists of.

これによって、MOSFETを構成するP−ウェルを形成するための、アスペクト比が3.33以上であるライン状部分を含む注入マスクが倒れることを防ぎ、注入マスクの形状を維持することができる。したがって、P−ウェルを精度良く形成することができるので、P−ウェルで構成されるMOSFETを備える炭化珪素半導体装置を、精度良く製造することができる。   As a result, it is possible to prevent the implantation mask including the line-shaped portion having an aspect ratio of 3.33 or more from forming a P-well constituting the MOSFET, and to maintain the shape of the implantation mask. Therefore, since the P-well can be formed with high accuracy, a silicon carbide semiconductor device including a MOSFET configured with the P-well can be manufactured with high accuracy.

<第3の実施の形態>
図18〜図20は、本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。図18(a)、図19(a)および図20(a)は、終端領域のFLR構造部10を示し、図18(b)、図19(b)および図20(b)は、高濃度領域部60を示す。
<Third Embodiment>
18 to 20 are cross-sectional views showing the states of the respective manufacturing steps in the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. 18 (a), 19 (a) and 20 (a) show the FLR structure 10 in the termination region, and FIGS. 18 (b), 19 (b) and 20 (b) show high concentrations. An area part 60 is shown.

炭化珪素半導体装置の製造方法において、P型高濃度領域の製造の際には、基板の温度を約200℃程度に上げて注入を行わないと、活性化アニール時に結晶性が回復せず、P型高濃度領域が形成できない。また、そのように温度が高いので、レジストマスクは使用できない。したがって、P型高濃度領域の製造には、注入マスクとして、酸化膜および窒化膜などの無機膜からなるハードマスクを使用する必要がある。無機膜は、たとえば堆積膜である。ハードマスクは、P型領域用マスクに相当する。   In the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, when the P-type high concentration region is manufactured, the crystallinity is not recovered during the activation annealing unless the substrate temperature is raised to about 200 ° C. A mold high concentration region cannot be formed. Moreover, since the temperature is so high, a resist mask cannot be used. Therefore, in the manufacture of the P-type high concentration region, it is necessary to use a hard mask made of an inorganic film such as an oxide film and a nitride film as an implantation mask. The inorganic film is, for example, a deposited film. The hard mask corresponds to a P-type region mask.

本実施の形態では、図18に示すP型高濃度領域61の製造の際に使用したハードマスク12をそのまま残して、後段のイオン注入工程で用いる注入マスクの下層マスクとして用いる。   In this embodiment, the hard mask 12 used in manufacturing the P-type high concentration region 61 shown in FIG. 18 is left as it is and used as a lower layer mask of an implantation mask used in a subsequent ion implantation process.

具体的には、前述の第1の実施の形態と同様にして、図19に示すように、ハードマスク12上に、注入領域を開口させたレジストパターンとしてレジスト膜13を形成する。さらに、図20に示すように、ドライエッチングのような異方性があるエッチングを行う。次いで、イオン注入によって不純物を注入し、P型不純物領域14を形成する。その後、レジスト膜13と下層マスクを構成するハードマスク12を除去する。   Specifically, as in the first embodiment described above, as shown in FIG. 19, a resist film 13 is formed on the hard mask 12 as a resist pattern having an implantation region opened. Further, as shown in FIG. 20, etching having anisotropy such as dry etching is performed. Next, impurities are implanted by ion implantation to form a P-type impurity region 14. Thereafter, the resist film 13 and the hard mask 12 constituting the lower layer mask are removed.

本実施の形態の方法は、P−ウェルを形成する場合にも適用することができる。図21〜図23は、本発明の第3の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。   The method of the present embodiment can also be applied when forming a P-well. FIGS. 21 to 23 are cross-sectional views showing the states of the respective manufacturing steps in the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

図21に示すように、P型高濃度注入領域61を形成した後、図22に示すように、レジスト膜43を形成する。次いで、図23に示すように、異方性エッチングによってパターニングして、注入マスクを形成する。次いで、イオン注入を行い、P−ウェル62を形成する。   As shown in FIG. 21, after the P-type high concentration implantation region 61 is formed, a resist film 43 is formed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 23, patterning is performed by anisotropic etching to form an implantation mask. Next, ion implantation is performed to form a P-well 62.

P型高濃度領域61の形成に使用したハードマスク12は、従来、P型高濃度領域61を形成した後で除去していた。本実施の形態においては、P型高濃度領域61の形成後に、このハードマスク12を除去せず、第1の実施の形態における下層マスク12として利用する。これによって、第1の実施の形態で実施した下層マスク12となる無機膜の形成の工程を省略することができる。   Conventionally, the hard mask 12 used to form the P-type high concentration region 61 is removed after the P-type high concentration region 61 is formed. In the present embodiment, the hard mask 12 is not removed after the P-type high concentration region 61 is formed, but is used as the lower layer mask 12 in the first embodiment. As a result, the step of forming the inorganic film to be the lower layer mask 12 implemented in the first embodiment can be omitted.

すなわち、本実施の形態では、P型高濃度領域61を形成するときに用いるP型領域用マスクであるハードマスク12を、下層マスクとして用いるので、下層マスクを形成する工程を省略することができる。   That is, in the present embodiment, the hard mask 12 which is a P-type region mask used when forming the P-type high concentration region 61 is used as a lower layer mask, so that the step of forming the lower layer mask can be omitted. .

ここで、高濃度領域を形成した領域の表面には、レジスト膜は形成されるが堆積膜は除去されているので、注入不純物がレジストを突き抜ける。注入マスクの上層、下層の設計によっては、高濃度領域内あるいは高濃度領域外に不純物が注入されることを留意する必要がある。   Here, since the resist film is formed on the surface of the region where the high concentration region is formed, but the deposited film is removed, the implanted impurities penetrate the resist. It should be noted that depending on the design of the upper and lower layers of the implantation mask, impurities are implanted in the high concentration region or outside the high concentration region.

注入不純物の突き抜けが高濃度領域内に留まる場合は、FLR構造およびMOSFET、またはMPS(Merged Pin/Schottky)ダイオードのP−ウェルのような低濃度の注入であれば影響はない。高濃度領域外まで深く注入不純物が突き抜ける場合には、デバイスに与える影響を考慮して構造を設計する必要がある。ここで、MPSダイオードとは、ショットキーバリアダイオードとPINダイオードとが交互に配置されて並列接続されたMPSダイオードをいう。   In the case where the penetration of the implanted impurities remains in the high concentration region, there is no effect if the implantation is performed at a low concentration such as the FLR structure and the MOSFET or the P-well of the MPS (Merged Pin / Schottky) diode. When the implanted impurity penetrates deeply outside the high concentration region, it is necessary to design the structure in consideration of the influence on the device. Here, the MPS diode refers to an MPS diode in which Schottky barrier diodes and PIN diodes are alternately arranged and connected in parallel.

図18〜図20のFLR構造を形成する場合の具体例として、まず酸化膜を1.00μm堆積させてパターンニングを行い、注入でP型高濃度注入領域を形成する。注入条件は、注入不純物をAl、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5.00×1015cm−2とした。 As a specific example in the case of forming the FLR structure of FIGS. 18 to 20, first, an oxide film is deposited at 1.00 μm, patterning is performed, and a P-type high concentration implantation region is formed by implantation. The implantation conditions were such that the implanted impurity was Al, the acceleration energy was 200 keV, and the dose was 5.00 × 10 15 cm −2 .

次に、酸化膜上にレジスト1.76μmで注入領域を開口させたパターンニングを行った。レジストの残し幅が0.7μmでは、アスペクト比は2.51となり、レジストは倒れることはない。酸化膜とレジストのエッチング選択比1:5、30%のオーバーエッチングを行う条件で酸化膜エッチングが行われた場合、エッチング後のレジスト膜厚は1.50μmとなる。酸化膜のエッチング後、Alを、加速エネルギーが600keV、ドーズ量が2.00×1013cm−2の注入条件で注入して、FLR構造を形成した。 Next, patterning was performed in which an implantation region was opened with a resist of 1.76 μm on the oxide film. When the remaining width of the resist is 0.7 μm, the aspect ratio is 2.51, and the resist does not fall down. When the oxide film etching is performed under the condition that the etching selectivity ratio between the oxide film and the resist is 1: 5 and overetching is performed at 30%, the resist film thickness after the etching is 1.50 μm. After etching the oxide film, Al was implanted under the implantation conditions of acceleration energy of 600 keV and dose amount of 2.00 × 10 13 cm −2 to form an FLR structure.

図24は、注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。図24では、Alを、加速エネルギーが600keV、ドーズ量が2.00×1013cm−2の条件で、酸化膜およびレジスト膜にイオン注入した場合の注入深さと、そのときの注入濃度とを示す。図24において、横軸は注入深さ[μm]を示し、縦軸は注入濃度[cm−3]を示す。 FIG. 24 is a graph showing the relationship between implantation depth and implantation concentration. In FIG. 24, the implantation depth and the implantation concentration at the time when Al is ion-implanted into the oxide film and the resist film under the conditions of acceleration energy of 600 keV and dose amount of 2.00 × 10 13 cm −2 are shown. Show. In FIG. 24, the horizontal axis represents the implantation depth [μm], and the vertical axis represents the implantation concentration [cm −3 ].

図24では、参照符号「71」で示される記号「□」でレジスト膜の結果を示し、参照符号「73」で示される記号「△」で酸化膜の結果を示す。参照符号「72」で示される破線は、レジスト膜の結果を外挿した予測値を示し、参照符号「74」で示される破線は、酸化膜の結果を外挿した予測値を示す。   In FIG. 24, the result of the resist film is indicated by the symbol “□” indicated by the reference symbol “71”, and the result of the oxide film is indicated by the symbol “Δ” indicated by the reference symbol “73”. A broken line indicated by reference numeral “72” indicates a predicted value obtained by extrapolating the result of the resist film, and a broken line indicated by reference numeral “74” indicates a predicted value obtained by extrapolating the result of the oxide film.

炭化珪素半導体装置を構成する炭化珪素半導体基板11は、たとえばベース基板と、ベース基板上に形成される炭化珪素(SiC)エピタキシャル層とを含んで構成される。炭化珪素半導体基板11のSiCエピタキシャル層におけるn型不純物の濃度を5.00×1015cm−3とし、その1%の5.00×1013cm−3の注入不純物であるAlの突き抜けは無視できるとすれば、図24から、加速エネルギーが600keVである場合の注入マスクとして、レジスト膜は2.55μmの膜厚が必要であり、酸化膜は1.55μmの膜厚が必要であることが判る。 Silicon carbide semiconductor substrate 11 constituting the silicon carbide semiconductor device includes, for example, a base substrate and a silicon carbide (SiC) epitaxial layer formed on the base substrate. The n-type impurity concentration in the SiC epitaxial layer of silicon carbide semiconductor substrate 11 is set to 5.00 × 10 15 cm −3, and the penetration of Al, which is 1% of the implanted impurity of 5.00 × 10 13 cm −3 , is ignored. If possible, as shown in FIG. 24, the resist film needs to have a thickness of 2.55 μm and the oxide film needs to have a thickness of 1.55 μm as an implantation mask when the acceleration energy is 600 keV. I understand.

また、注入マスクをレジスト膜のみで形成する場合、レジスト膜の膜厚は2.75μm必要となる。これは、図24から、5.00×1013cm−2の突き抜け量のときのレジスト膜の膜厚である2.55μmから、0.2μmの膜厚のマージンを入れた設計としたものである。 Further, when the implantation mask is formed of only a resist film, the thickness of the resist film needs to be 2.75 μm. FIG. 24 shows a design in which a margin of a film thickness of 0.2 μm is added from a resist film thickness of 2.55 μm when the penetration amount is 5.00 × 10 13 cm −2. is there.

注入マスクは、下層の酸化膜の膜厚が1.00μmで、上層のレジスト膜の膜厚が1.50μmとなる。注入マスクとしてのレジスト膜厚で換算すると3.15μmとなり、2.75μmよりも厚い。したがって、この注入マスクでは、Alを加速エネルギーが600keVの条件で注入したとき、注入不純物であるAlの突き抜けはない。   The implantation mask has a lower oxide film thickness of 1.00 μm and an upper resist film thickness of 1.50 μm. In terms of the resist film thickness as an implantation mask, it is 3.15 μm, which is thicker than 2.75 μm. Therefore, in this implantation mask, when Al is implanted under the condition that the acceleration energy is 600 keV, there is no penetration of Al as an implantation impurity.

図25は、注入深さと注入濃度との関係を示すグラフである。図25では、P型高濃度領域の注入条件、すなわち注入不純物をAl、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5.00×1015cm−2とした条件のイオン注入で炭化珪素に注入された不純物の深さ分布と、FLR構造の注入条件、すなわち注入不純物をAl、加速エネルギーを600keV、ドーズ量を2.00×1013cm−2とした条件のイオン注入で、膜厚1.5μmのレジスト膜から突き抜けて炭化珪素に注入された不純物の深さ分布とを示す。図25において、横軸は注入深さ[μm]を示し、縦軸は注入濃度[cm−3]を示す。 FIG. 25 is a graph showing the relationship between implantation depth and implantation concentration. In FIG. 25, an impurity implanted into silicon carbide by ion implantation under conditions of implantation of a P-type high concentration region, that is, an implanted impurity of Al, an acceleration energy of 200 keV, and a dose of 5.00 × 10 15 cm −2. And a FLR structure implantation condition, that is, a resist having a film thickness of 1.5 μm by ion implantation under conditions of implantation of Al, an implantation impurity of 600 keV, and a dose of 2.00 × 10 13 cm −2. 2 shows the depth distribution of impurities penetrating from the film and implanted into silicon carbide. In FIG. 25, the horizontal axis represents the implantation depth [μm], and the vertical axis represents the implantation concentration [cm −3 ].

図25では、参照符号「75」で示される記号「△」でP型高濃度領域の注入条件で注入した場合の結果を示し、参照符号「77」で示される記号「○」でFLR構造の注入条件で注入した場合の結果を示す。参照符号「76」で示される破線は、P型高濃度領域の注入条件で注入した場合の結果を外挿した予測値を示し、参照符号「78」で示される破線は、FLR構造の注入条件で注入した場合の結果を外挿した予測値を示す。   In FIG. 25, the result of implantation under the implantation conditions of the P-type high concentration region is indicated by the symbol “Δ” indicated by the reference symbol “75”, and the FLR structure is indicated by the symbol “◯” indicated by the reference symbol “77”. The result when inject | pouring on injection | pouring conditions is shown. A broken line indicated by a reference sign “76” indicates a predicted value obtained by extrapolating a result when the injection is performed under the injection condition of the P-type high concentration region, and a broken line indicated by a reference sign “78” indicates an injection condition of the FLR structure The estimated value which extrapolated the result at the time of injecting by is shown.

図25から、FLR構造の製造の際は、P型高濃度領域を形成した領域の表面は、レジストのみで、下層の酸化膜はないが、突き抜けた不純物は、レジスト膜の膜厚が1.50μm以上であれば、P型高濃度領域内に殆ど収まっていることが判る。このことかから、本例の設計で本実施の形態によってFLR構造を製造しても、デバイスへの影響はなく製造できることが判る。   25, when the FLR structure is manufactured, the surface of the region where the P-type high-concentration region is formed is only the resist, and there is no underlying oxide film. If it is 50 μm or more, it can be seen that it is almost within the P-type high concentration region. From this, it can be seen that even if the FLR structure is manufactured according to this embodiment in the design of this example, it can be manufactured without affecting the device.

ここで、5.00×1013cm−3の注入不純物であるAlの突き抜けは無視できるとすれば、図25から、Alを、加速エネルギーが200keV、ドーズ量が5.00×1015cm−2の条件で注入したときの炭化珪素に対する注入深さは0.44μmとなる。また、Alを、加速エネルギーが700keV、ドーズ量が2.00×1013cm−2の条件で注入したときに、膜厚が1.5μmのレジスト膜から突き抜けた注入不純物であるAlの炭化珪素に対する注入深さは0.38μmとなる。 Here, if the penetration of Al, which is an implanted impurity of 5.00 × 10 13 cm −3 , is negligible, it can be seen from FIG. 25 that Al has an acceleration energy of 200 keV and a dose of 5.00 × 10 15 cm −. The implantation depth for silicon carbide when implanted under the condition 2 is 0.44 μm. Further, when Al is implanted under the conditions of an acceleration energy of 700 keV and a dose of 2.00 × 10 13 cm −2 , Al silicon carbide, which is an implanted impurity that penetrates from a resist film having a thickness of 1.5 μm. The depth of implantation with respect to is 0.38 μm.

以上、図18〜図20に示すFLR構造の形成する場合について説明したが、図21〜図23に示すP−ウェル構造を形成する場合についても、前述と同様の条件で形成することが可能である。   Although the case where the FLR structure shown in FIGS. 18 to 20 is formed has been described above, the case where the P-well structure shown in FIGS. 21 to 23 is formed can be formed under the same conditions as described above. is there.

図26〜図29は、FLR構造に第2の実施の形態の方法を適用した場合のMPSの製造工程における各工程の状態を示す断面図である。図26(a)、図27(a)、図28(a)および図29(a)は、終端領域のFLR構造部10を示し、図26(b)、図27(b)、図28(b)および図29(b)は、高濃度領域部60を示す。   26 to 29 are cross-sectional views showing the state of each step in the manufacturing process of the MPS when the method of the second embodiment is applied to the FLR structure. 26 (a), 27 (a), 28 (a), and 29 (a) show the FLR structure 10 in the termination region, and FIG. 26 (b), FIG. 27 (b), FIG. FIG. 29B and FIG. 29B show the high concentration region portion 60.

図26に示すように、P型高濃度注入領域61を形成した後、図27および図28に示すように、本実施の形態の方法を用いて、FLR構造の注入マスクパターン12,13を形成する。次いで、FLR構造の製造のためのイオン注入を行い、P型不純物注入領域14を形成する。   After forming the P-type high concentration implantation region 61 as shown in FIG. 26, as shown in FIGS. 27 and 28, the implantation mask patterns 12 and 13 having the FLR structure are formed using the method of the present embodiment. To do. Next, ion implantation for manufacturing the FLR structure is performed to form a P-type impurity implantation region 14.

その後、注入層、すなわちP型高濃度注入領域61およびP型不純物注入領域14を活性化させるアニールを実施する。次いで、図29に示すように、表面にショットキー電極63、表面電極50および保護膜64を形成する。表面電極50は、保護膜64の開口部64aを通して露出する。次いで、裏面に、裏面電極51を形成する。   Thereafter, annealing for activating the implantation layer, that is, the P-type high concentration implantation region 61 and the P-type impurity implantation region 14 is performed. Next, as shown in FIG. 29, a Schottky electrode 63, a surface electrode 50, and a protective film 64 are formed on the surface. The surface electrode 50 is exposed through the opening 64 a of the protective film 64. Next, the back electrode 51 is formed on the back surface.

以上のように本実施の形態によれば、終端領域に形成されるFLR構造と、有効領域に形成されるMOSFETおよびMPSダイオードの少なくとも一方を構成するP−ウェルとを、同じ注入マスク形成工程およびイオン注入工程で形成することができる。   As described above, according to the present embodiment, the FLR structure formed in the termination region and the P-well constituting at least one of the MOSFET and the MPS diode formed in the effective region are formed in the same implantation mask forming step and It can be formed by an ion implantation process.

図30〜図32は、本発明の第3の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。図30〜図32では、注入マスクについて、FLR構造を形成するためのパターンの開口と同時に、P−ウェルを形成するためのパターンの開口とを行う。図30(a)、図31(a)および図32(a)は、終端領域10を示し、図30(b)、図31(b)および図32(b)は、高濃度領域部60を示す。   30 to 32 are cross-sectional views showing the states of the respective steps in the modification of the third embodiment of the present invention. 30 to 32, the opening of the pattern for forming the FLR structure and the opening of the pattern for forming the P-well are performed on the implantation mask at the same time. 30 (a), 31 (a) and 32 (a) show the termination region 10, and FIGS. 30 (b), 31 (b) and 32 (b) show the high concentration region portion 60. Show.

図30に示すように、P型高濃度注入領域61を形成した後、図31に示すように、レジスト膜13を形成する。高濃度領域部60では、レジスト膜13から、前述の図22に示すレジスト膜43に相当するレジスト膜43Aが形成される。次いで、図32に示すように、異方性エッチングによって下層マスク12をエッチングして、注入マスクを形成する。その後、イオン注入を行い、P型不純物注入領域14およびP−ウェル62を形成する。   As shown in FIG. 30, after the P-type high concentration implantation region 61 is formed, a resist film 13 is formed as shown in FIG. In the high concentration region portion 60, a resist film 43A corresponding to the resist film 43 shown in FIG. Next, as shown in FIG. 32, the lower mask 12 is etched by anisotropic etching to form an implantation mask. Thereafter, ion implantation is performed to form the P-type impurity implantation region 14 and the P-well 62.

本変形例によれば、FLR構造を形成すると同時に、P−ウェルを形成することができる。終端領域10と高濃度領域部60とで、注入不純物の濃度および注入領域の深さが同じになるという設計の制約はあるが、パターンニングおよび注入を省略することできるという利点がある。   According to this modification, the P-well can be formed simultaneously with the formation of the FLR structure. The termination region 10 and the high-concentration region 60 have the design restriction that the concentration of the implanted impurity and the depth of the implanted region are the same, but there is an advantage that the patterning and implantation can be omitted.

<第4の実施の形態>
図33〜図36は、本発明の第4の実施の形態である炭化珪素半導体装置の製造方法における製造工程の各工程の状態を示す断面図である。図33(a)、図34(a)、図35(a)および図36(a)は、終端領域のFLR構造部10を示し、図33(b)、図34(b)、図35(b)および図36(b)は、高濃度領域部60を示す。
<Fourth embodiment>
33 to 36 are cross sectional views showing states of the respective manufacturing steps in the method for manufacturing the silicon carbide semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. 33 (a), FIG. 34 (a), FIG. 35 (a) and FIG. 36 (a) show the FLR structure 10 in the termination region, and FIG. 33 (b), FIG. 34 (b), FIG. FIG. 36B and FIG. 36B show the high concentration region portion 60.

本実施の形態では、炭化珪素半導体装置は、有効領域に、半導体素子として、MOSFETを備える。前述の第3の実施の形態と同様にして、図33に示すように、P型高濃度領域61と、終端構造であるFLR構造を構成するP型不純物注入領域14を形成する。   In the present embodiment, the silicon carbide semiconductor device includes a MOSFET as a semiconductor element in the effective region. In the same manner as in the third embodiment described above, as shown in FIG. 33, a P-type high concentration region 61 and a P-type impurity implantation region 14 constituting an FLR structure as a termination structure are formed.

次いで、図34に示すように、P−ウェルを形成するためのレジスト膜43を形成し、レジスト膜43をパターンニングする。次いで、無機膜12をエッチングし、下層マスク42Aを形成する。次いで、イオン注入を行い、P−ウェル62を形成する。その後、レジスト膜43の除去を行う。   Next, as shown in FIG. 34, a resist film 43 for forming a P-well is formed, and the resist film 43 is patterned. Next, the inorganic film 12 is etched to form a lower layer mask 42A. Next, ion implantation is performed to form a P-well 62. Thereafter, the resist film 43 is removed.

次に、図35に示すように、残存する下層マスク12に対し、下層マスク12の側面に接するように、サイドウォール81を形成する。次いで、図36に示すように、レジスト膜82を形成した後、MOSFETのソースを形成するためのパターンニングを行い、P型高濃度領域6をマスクする。次いで、イオン注入を行い、ソース83を形成する。   Next, as shown in FIG. 35, the sidewall 81 is formed so as to contact the side surface of the lower layer mask 12 with respect to the remaining lower layer mask 12. Next, as shown in FIG. 36, after a resist film 82 is formed, patterning for forming the source of the MOSFET is performed, and the P-type high concentration region 6 is masked. Next, ion implantation is performed to form the source 83.

レジストパターンを用いてP−ウェルとソースとを形成する場合、露光装置によるマークの重ね合わせを実施するものの、P−ウェルとソース間で、0.2μm程度の重ね合わせずれが起こる。これによって、一方のMOSFETのチャネル長は短く、もう一方のMOSFETのチャネル長は長くなる。   When the P-well and the source are formed using the resist pattern, the overlay shift of about 0.2 μm occurs between the P-well and the source although the mark is superimposed by the exposure apparatus. As a result, the channel length of one MOSFET is short and the channel length of the other MOSFET is long.

たとえば、チャネル長を0.7μm程度で設計していれば、重ね合わせずれが0.2μm発生した場合、チャネル長がそれぞれ0.9μm、0.5μmという、特性の異なるMOSFETが、パワーデバイス半導体装置である炭化珪素半導体装置内に形成される。特性の異なるMOSFETがパワーデバイス半導体装置内にあると、半導体装置内で均一に電流を流すことができず、短絡耐量などに関する電流耐量に影響を及ぼす。   For example, if the channel length is designed to be about 0.7 μm, MOSFETs having different characteristics such as channel lengths of 0.9 μm and 0.5 μm, respectively, are generated when the overlay deviation is 0.2 μm. Is formed in the silicon carbide semiconductor device. If MOSFETs having different characteristics are present in the power device semiconductor device, it is impossible to allow a current to flow uniformly in the semiconductor device, which affects the current tolerance with respect to short-circuit tolerance.

これに対し、本実施の形態では、P−ウェルの製造で使用した注入マスクを構成していた無機膜12にサイドウォール81を付けて、ソースを形成する。これによって、各MOSFETのチャネル長を等しくすることができるので、電流耐量への影響を抑えることができる。   On the other hand, in this embodiment, the source is formed by attaching the sidewall 81 to the inorganic film 12 constituting the implantation mask used in the manufacture of the P-well. As a result, the channel lengths of the MOSFETs can be made equal, and the influence on the current withstand capability can be suppressed.

また、本実施の形態では、P型高濃度領域61、FLR構造を構成するP型不純物注入領域14、およびP−ウェルを形成するときに下層マスク12として使用される無機膜を、ソースの形成に使用している。これによって、サイドウォールを付ける前の無機膜の形成を省略することができる。   In the present embodiment, the P-type high concentration region 61, the P-type impurity implantation region 14 constituting the FLR structure, and the inorganic film used as the lower layer mask 12 when forming the P-well are formed by forming the source. It is used for. Thereby, formation of the inorganic film before attaching the sidewall can be omitted.

本実施の形態の具体例として、下層マスク12として、酸化膜を1.0μm堆積させて、P型高濃度注入領域61を形成した後に、その酸化膜上にレジスト膜13を1.76μmの膜厚で形成し、FLR構造を構成するP型不純物注入領域14に対応する部分で開口されるようにレジスト膜13をパターンニングする。   As a specific example of the present embodiment, an oxide film is deposited as a lower layer mask 12 by 1.0 μm to form a P-type high concentration implantation region 61, and then a resist film 13 is formed on the oxide film to a 1.76 μm film. The resist film 13 is patterned to have a thickness and to be opened at a portion corresponding to the P-type impurity implantation region 14 constituting the FLR structure.

このようにレジスト膜13の厚み寸法が1.76μmである場合、前述の第3の実施の形態で述べたように、レジスト膜13の残し幅が0.7μmであると、レジスト膜の倒れはなく、形成した注入マスクに対して、600keVの加速エネルギーでは注入不純物の突き抜けはない。   Thus, when the thickness dimension of the resist film 13 is 1.76 μm, as described in the third embodiment, the resist film collapses when the remaining width of the resist film 13 is 0.7 μm. In contrast, the implanted impurity does not penetrate through the formed implantation mask at an acceleration energy of 600 keV.

同じくP−ウェル62を形成するためにレジスト膜をパターンニングして開口させて、下層マスク12を構成する無機膜をエッチングによって除去した後に注入を行い、レジスト膜を除去する。   Similarly, in order to form the P-well 62, the resist film is patterned and opened, and after removing the inorganic film constituting the lower layer mask 12 by etching, implantation is performed to remove the resist film.

その後、下層マスク12である堆積膜を成長させ、エッチバックさせて、サイドウォール81を形成させる。P型高濃度領域61およびFLR構造を構成するP型不純物注入領域14などの、注入が不要な領域には、レジスト膜43でマスクし、ソースを形成するための注入を実施する。これによって、チャネル長が半導体装置内で等しいパワーデバイスMOSFETを備える炭化珪素半導体装置を製造することができる。   Thereafter, a deposited film as the lower layer mask 12 is grown and etched back to form the sidewall 81. Regions that do not require implantation, such as the P-type high concentration region 61 and the P-type impurity implantation region 14 constituting the FLR structure, are masked with a resist film 43, and implantation for forming a source is performed. Thus, a silicon carbide semiconductor device including power device MOSFETs having the same channel length in the semiconductor device can be manufactured.

図37〜図39は、本発明の第4の実施の形態の変形例における各工程の状態を示す断面図である。図37〜図39では、注入マスクについて、FLR構造を形成するためのパターンの開口と同時に、P−ウェルを形成するためのパターンの開口を行う。図37(a)、図38(a)および図39(a)は、終端領域10を示し、図37(b)、図38(b)および図39(b)は、高濃度領域部60を示す。   37 to 39 are cross-sectional views showing the states of the respective steps in the modification of the fourth embodiment of the present invention. 37 to 39, with respect to the implantation mask, a pattern opening for forming a P-well is formed simultaneously with the opening of the pattern for forming the FLR structure. FIGS. 37A, 38A, and 39A show the termination region 10, and FIGS. 37B, 38B, and 39B show the high-concentration region portion 60. FIG. Show.

図37に示すように、P型高濃度注入領域61およびP型不純物注入領域14を形成した後、図38に示すように、サイドウォール81を形成する。次いで、図39に示すように、レジスト膜82を形成する。その後、イオン注入を行い、ソース83を形成する。   As shown in FIG. 37, after the P-type high concentration implantation region 61 and the P-type impurity implantation region 14 are formed, sidewalls 81 are formed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 39, a resist film 82 is formed. Thereafter, ion implantation is performed to form the source 83.

本変形例によれば、FLR構造の形成と同時にP−ウェル62が形成されるので、終端領域10と高濃度領域部60とで、注入不純物の濃度および注入領域の深さが同じになるという設計の制約はあるが、パターンニングおよび注入を省略することできるという利点がある。   According to this modification, since the P-well 62 is formed simultaneously with the formation of the FLR structure, the concentration of the implanted impurity and the depth of the implanted region are the same in the termination region 10 and the high concentration region 60. Although there are design constraints, there is an advantage that patterning and implantation can be omitted.

以上のように本実施の形態によれば、P型高濃度領域61を形成するときにP型領域用マスクとして用いられる無機膜12は、FLR構造を構成するP型不純物注入領域14およびP−ウェル62を形成するための注入マスクの下層マスクとして用いられる。さらに下層マスクである無機膜12に接してサイドウォール81が形成され、ソース用マスクとして用いられるレジスト膜82とともに、ソース83を形成するためのマスクとして用いられ、不純物イオンが注入される。これによって、P−ウェル62のうち、ソース用マスクで覆われた部分にMOSFETのチャネル61が形成され、チャネル61の側方にソース83が形成される。   As described above, according to the present embodiment, the inorganic film 12 used as the P-type region mask when forming the P-type high concentration region 61 includes the P-type impurity implanted region 14 and the P− It is used as a lower layer mask of an implantation mask for forming the well 62. Further, a sidewall 81 is formed in contact with the inorganic film 12 which is a lower layer mask, and is used as a mask for forming the source 83 together with the resist film 82 used as a source mask, and impurity ions are implanted. As a result, a MOSFET channel 61 is formed in a portion of the P-well 62 covered with the source mask, and a source 83 is formed on the side of the channel 61.

つまり、本実施の形態では、P型高濃度領域61を形成するときにP型領域用マスクとして用いられる無機膜12を用いて、MOSFETのチャネルをセルフアラインで形成することができる。したがって、セルフアラインでMOSFETのチャネルを形成するためのマスクを形成する工程を省略することができる。   That is, in this embodiment, the channel of the MOSFET can be formed by self-alignment using the inorganic film 12 used as the P-type region mask when forming the P-type high concentration region 61. Therefore, the step of forming a mask for forming a MOSFET channel by self-alignment can be omitted.

以上に述べた各実施の形態では、注入マスクのライン状部分のアスペクト比は、3.33以上である。アスペクト比の上限値は、特に限定されるものではなく、形成する注入領域の寸法に応じて、適宜に選択されるが、ここでは、6.00程度である。ライン状部分のアスペクト比が、3.33以上6.00以下であれば、前述の各実施の形態において、注入領域を精度良く形成することができる。   In each of the embodiments described above, the aspect ratio of the line-shaped portion of the implantation mask is 3.33 or more. The upper limit value of the aspect ratio is not particularly limited, and is appropriately selected according to the size of the implantation region to be formed. In this case, it is about 6.00. If the aspect ratio of the line-shaped portion is 3.33 or more and 6.00 or less, the implantation region can be formed with high accuracy in each of the above-described embodiments.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることが可能である。また、各実施の形態の任意の構成要素を適宜、変更または省略することが可能である。   The present invention can be freely combined with each embodiment within the scope of the invention. In addition, any component in each embodiment can be changed or omitted as appropriate.

10 終端領域、11,41 炭化珪素半導体基板、12,42 無機膜、13,43,43A,82 レジスト膜、13a,43a 有効領域用レジスト部、13b,43b 終端領域用レジスト部、14,44 P型不純物注入領域、14a 第1注入領域、14b 第2注入領域、14c 第3注入領域、14d 第4注入領域、15 注入マスク、21〜24 レジスト部、42A 下層マスク、43c 開口部、45 ソース、46 チャネル、47 ゲート配線、48 層間絶縁膜、49 ソース・P−ウェルコンタクト、50 表面電極、51 裏面電極、60 高濃度領域部、61 P型高濃度領域、62 P−ウェル、63 ショットキー電極、64 保護膜、81 サイドウォール。   10 termination region, 11, 41 silicon carbide semiconductor substrate, 12, 42 inorganic film, 13, 43, 43A, 82 resist film, 13a, 43a resist region for effective region, 13b, 43b resist region for termination region, 14, 44 P Type impurity implantation region, 14a first implantation region, 14b second implantation region, 14c third implantation region, 14d fourth implantation region, 15 implantation mask, 21-24 resist portion, 42A lower layer mask, 43c opening portion, 45 source, 46 channel, 47 gate wiring, 48 interlayer insulating film, 49 source / P-well contact, 50 surface electrode, 51 back electrode, 60 high concentration region, 61 P type high concentration region, 62 P-well, 63 Schottky electrode , 64 protective film, 81 sidewall.

Claims (7)

炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部の一部分に有効領域を有し、前記有効領域に半導体素子を備える炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部のうち、予め定める注入予定領域を露出させ、前記注入予定領域を除く残余の領域を覆う注入マスクを形成する注入マスク形成工程と、
前記注入マスクで覆われずに露出する前記注入予定領域に、不純物イオンを注入することによって、不純物注入領域を形成するイオン注入工程とを備え、
前記注入マスクは、
前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に平行な方向である延在方向にライン状に延びるライン状部分を含み、
前記ライン状部分は、
前記延在方向に垂直な方向であって前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に平行な方向における寸法を幅とし、前記延在方向に垂直な方向であって前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に垂直な方向における寸法を高さとしたとき、前記幅に対する前記高さの比率であるアスペクト比が3.33以上であり、
前記注入マスク形成工程では、
前記注入マスクの少なくとも前記ライン状部分は、前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部に積層され、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成る下層マスクと、前記下層マスクの厚み方向一方側の表面部に積層され、レジスト膜から成る上層マスクとを備えて形成されることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device having an effective region in a part of a surface portion on one side in the thickness direction of a silicon carbide semiconductor substrate, and comprising a semiconductor element in the effective region,
An implantation mask forming step of exposing a predetermined implantation planned region of the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate and forming an implantation mask covering the remaining region excluding the implantation planned region;
An ion implantation step of forming an impurity implantation region by implanting impurity ions into the implantation planned region exposed without being covered with the implantation mask,
The implantation mask is
Including a line-shaped portion extending in a line shape in the extending direction which is a direction parallel to the surface portion on one side of the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate;
The line-shaped part is
A dimension in a direction perpendicular to the extending direction and parallel to a surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate is defined as a width, and the direction perpendicular to the extending direction and the silicon carbide semiconductor substrate When the dimension in the direction perpendicular to the surface portion on one side of the thickness direction is height, the aspect ratio that is the ratio of the height to the width is 3.33 or more,
In the implantation mask forming step,
At least the line-shaped portion of the implantation mask is laminated on a surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate, and a lower layer mask made of at least one of an oxide film and a nitride film, and one side in the thickness direction of the lower layer mask And a top layer mask made of a resist film.
前記下層マスクの厚み方向における寸法は、前記上層マスクの厚み方向における寸法よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。   2. The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein a dimension in a thickness direction of the lower layer mask is smaller than a dimension in a thickness direction of the upper layer mask. 前記イオン注入工程では、前記有効領域を取囲む終端領域に、終端領域用注入領域として、複数の前記不純物注入領域が形成され、
前記終端領域用注入領域として形成される複数の前記不純物注入領域は、前記有効領域を取囲むように、互いに離間して環状に形成されて、フィールドリミッティングリング構造を構成することを特徴とする請求項1または2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
In the ion implantation step, a plurality of the impurity implantation regions are formed as termination region implantation regions in a termination region surrounding the effective region,
A plurality of the impurity implantation regions formed as the termination region implantation regions are formed in an annular shape so as to surround the effective region and are separated from each other to form a field limiting ring structure. A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 1 or 2.
前記半導体素子として、金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタを備え、
前記イオン注入工程では、前記有効領域に、前記金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタを構成するP−ウェルとして、複数の前記不純物注入領域が形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The semiconductor element includes a metal-oxide film-semiconductor field effect transistor,
4. The ion implantation process according to claim 1, wherein a plurality of the impurity implantation regions are formed in the effective region as P-wells constituting the metal-oxide film-semiconductor field effect transistor. The manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device as described in any one of these.
前記半導体素子として、金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタ、およびショットキーバリアダイオードとPINダイオードとが交互に配置されて並列接続されたMPS(Merged Pin/Schottky)ダイオードのうち、少なくとも一方を備え、
前記半導体素子は、前記有効領域の一部分に、他の部分に比べて高濃度にP型不純物を含有するP型高濃度領域を有し、
前記注入マスク形成工程の前に、
前記有効領域のうち、前記P型高濃度領域が形成されるP型形成部を露出させ、前記P型形成部を除く残余の部分を覆うように、酸化膜および窒化膜の少なくとも一方から成るP型領域用マスクを形成するP型領域用マスク形成工程と、
前記P型領域用マスクで覆われずに露出する前記P型形成部に、P型不純物イオンを注入することによって、前記P型高濃度領域を形成するP型領域形成工程とを備え、
前記注入マスク形成工程では、前記P型領域用マスクを前記下層マスクとして用い、前記型領域用マスクの厚み方向一方側の表面部に、前記レジスト膜から成る上層マスクを形成することによって、前記注入マスクを形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The semiconductor element includes at least one of a metal-oxide film-semiconductor field-effect transistor and an MPS (Merged Pin / Schottky) diode in which Schottky barrier diodes and PIN diodes are alternately arranged and connected in parallel. ,
The semiconductor element has a P-type high concentration region containing a P-type impurity at a higher concentration in a part of the effective region than in other portions,
Before the implantation mask forming step,
Among the effective regions, P comprising at least one of an oxide film and a nitride film is exposed so as to expose a P-type forming portion in which the P-type high concentration region is formed and cover the remaining portion excluding the P-type forming portion. A P-type region mask forming step of forming a mold region mask;
A P-type region forming step of forming the P-type high-concentration region by implanting P-type impurity ions into the P-type forming portion exposed without being covered with the P-type region mask;
In the implantation mask forming step, the P-type region mask is used as the lower layer mask, and an upper layer mask made of the resist film is formed on the surface portion on one side in the thickness direction of the mold region mask. The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein a mask is formed.
前記イオン注入工程では、
前記有効領域を取囲む終端領域に、終端領域用注入領域として、複数の前記不純物注入領域が形成されるとともに、前記有効領域に、P−ウェルとして、複数の前記不純物注入領域が形成され、
前記終端領域用注入領域として形成される複数の前記不純物注入領域は、前記有効領域を取囲むように、互いに離間して環状に形成されて、フィールドリミッティングリング構造を構成し、
前記P−ウェルとして形成される複数の前記不純物注入領域は、前記金属−酸化膜−半導体電界効果型トランジスタおよび前記MPSダイオードのうち、少なくとも一方を構成することを特徴とする請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
In the ion implantation step,
A plurality of the impurity implantation regions are formed as termination region implantation regions in the termination region surrounding the effective region, and a plurality of the impurity implantation regions are formed as P-wells in the effective region,
The plurality of impurity implantation regions formed as the termination region implantation region are formed in an annular shape so as to surround the effective region, and form a field limiting ring structure,
6. The plurality of impurity implantation regions formed as the P-well constitute at least one of the metal-oxide-semiconductor field effect transistor and the MPS diode. A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device.
前記イオン注入工程の後に、
前記下層マスクの側面に接して、前記P−ウェルの一部分を覆うサイドウォールを形成するサイドウォール形成工程と、
前記P−ウェルのうち、予め定めるソース形成部を露出させ、前記ソース形成部を除く残余の部分を覆うソース用マスクを形成するソース用マスク形成工程と、
前記炭化珪素半導体基板の厚み方向一方側の表面部のうち、前記下層マスク、前記サイドウォールおよび前記ソース用マスクで覆われずに露出する部分に、不純物イオンを注入することによって、ソース領域を形成するソース領域形成工程とを備えることを特徴とする請求項6に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
After the ion implantation step,
A sidewall forming step of forming a sidewall in contact with a side surface of the lower layer mask and covering a part of the P-well;
A source mask forming step of exposing a predetermined source forming portion of the P-well and forming a source mask covering a remaining portion excluding the source forming portion;
A source region is formed by implanting impurity ions into a portion of the surface portion on one side in the thickness direction of the silicon carbide semiconductor substrate that is exposed without being covered with the lower layer mask, the sidewall, and the source mask. A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 6, further comprising: a source region forming step.
JP2013028536A 2013-02-18 2013-02-18 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device Active JP6091242B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028536A JP6091242B2 (en) 2013-02-18 2013-02-18 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028536A JP6091242B2 (en) 2013-02-18 2013-02-18 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014157956A true JP2014157956A (en) 2014-08-28
JP6091242B2 JP6091242B2 (en) 2017-03-08

Family

ID=51578652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013028536A Active JP6091242B2 (en) 2013-02-18 2013-02-18 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6091242B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60261131A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2003124190A (en) * 2001-10-11 2003-04-25 Rohm Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2003152095A (en) * 2001-11-19 2003-05-23 Fuji Electric Co Ltd High dielectric strength ic and its manufacturing method
JP2003248293A (en) * 2002-02-26 2003-09-05 Sony Corp Method of forming mask
WO2004097914A1 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2007273588A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2009529784A (en) * 2006-03-09 2009-08-20 マイクロン テクノロジー, インク. Trim process to control critical dimensions of integrated circuits.
JP2011040431A (en) * 2009-08-06 2011-02-24 Panasonic Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2012056705A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 パナソニック株式会社 Semiconductor element and manufacturing method therefor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60261131A (en) * 1984-06-08 1985-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd Manufacture of semiconductor device
JP2003124190A (en) * 2001-10-11 2003-04-25 Rohm Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method therefor
JP2003152095A (en) * 2001-11-19 2003-05-23 Fuji Electric Co Ltd High dielectric strength ic and its manufacturing method
JP2003248293A (en) * 2002-02-26 2003-09-05 Sony Corp Method of forming mask
WO2004097914A1 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2009529784A (en) * 2006-03-09 2009-08-20 マイクロン テクノロジー, インク. Trim process to control critical dimensions of integrated circuits.
JP2007273588A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Ltd Method of manufacturing semiconductor device
JP2011040431A (en) * 2009-08-06 2011-02-24 Panasonic Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2012056705A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 パナソニック株式会社 Semiconductor element and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6091242B2 (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5560931B2 (en) Manufacturing method of super junction semiconductor device
JP5601848B2 (en) Method for manufacturing SiC semiconductor device
JP2011114028A (en) SiC SEMICONDUCTOR DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
JP2010166024A (en) Semiconductor device, and method for manufacturing the same
JPWO2012098759A1 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
WO2012137412A1 (en) Semiconductor device and method for producing same
JP5669712B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2018082050A (en) Silicon carbide semiconductor element and manufacturing method of the same
JP2007158188A (en) Semiconductor device, and method of manufacturing same
JP2007165370A (en) Semiconductor device, and method of manufacturing same
JP5474068B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2009272480A (en) Method of manufacturing semiconductor device
CN109103106B (en) Method for preparing lateral diffusion metal oxide semiconductor
WO2014102994A1 (en) Silicon-carbide semiconductor device and manufacturing method therefor
JP6091242B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
WO2006082618A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2010080797A (en) Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device
KR100783283B1 (en) Semiconductor device and the fabricating method thereof
JP2007115869A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2001352062A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP5683436B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US9716159B1 (en) Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2011108971A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010010389A (en) Method of manufacturing bipolar transistor
JP5218380B2 (en) Manufacturing method of super junction semiconductor device by multi-stage epitaxial method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6091242

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250