JP5098300B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
スイッチング素子Q1,Q2として、100ボルト以上の中高耐圧ではIGBTが用いられてきたが、この低損失化の要求からスーパージャンクション型MOSの開発が進められている。
また、特許文献2には、スーパージャンクション基板にショットキーバリアダイオード(SBD)を形成してシリコン(Si)でダイオードを高耐圧化する構造が提案されている。
請求項14に記載のように、請求項1〜4,7,8のいずれか1項に記載の半導体装置において、半導体層におけるドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域と第2導電型の不純物拡散領域の延設方向に対してゲート電極およびアノード電極の延設方向が直交していると、第1導電型のドリフト領域と第2導電型の半導体領域の幅と、MOSトランジスタおよびショットキーバリアダイオードのピッチを独立して設定することができる。
請求項27に記載の半導体装置の製造方法は、請求項4に記載の半導体装置を得る上で好ましいものとなる。
請求項29に記載の半導体装置の製造方法は、請求項8に記載の半導体装置を得る上で好ましいものとなる。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1には本実施形態における半導体装置の斜視図を示す。図2には本実施形態における半導体装置の縦断面図を示す。図3には等価回路を示す。
特に、トランジスタセル形成領域内におけるN−シリコン層3の上面での隣り合うチャネル形成領域4の間のN型の低濃度領域3aが露出する部位にアノード電極20を設けている。つまり、MOSトランジスタを構成するチャネル形成領域4と同じく、隣接する別のMOSトランジスタを構成するチャネル形成領域4に挟まれたN−シリコン層3の表面に、アノード電極20を形成してSBDを構成している。より詳しくは、トランジスタセル形成領域内における各セル内の共通のゲート電極8に開口部8aを形成し、開口部8aにアノード電極20を形成している。また、アノード電極20とソース電極9とはチップ内で短絡している。
図4に示すように、ソース端子(ソース電極9)を接地するとともにドレイン端子(ドレイン電極10)に正の電圧を印加する。即ち、ドレイン・ソース間電圧Vdsとして正のバイアス電圧を印加する。また、ゲート端子(ゲート電極8)に10ボルトを印加する。即ち、ゲート・ソース間電圧Vgsとして10ボルトを印加する。
まず、図7(a)に示すように、N+シリコン基板1を用意し、裏面にドレイン電極10を形成する。そして、エピタキシャル成長法によりN+シリコン基板1上にN型シリコン層2を積層する。さらに、N型シリコン層2に、フォトリソ・エッチング工程によりトレンチを形成し、このトレンチをP型エピ層で埋め込む。さらに、表面を研磨して平坦化する。これにより、シリコン層2において、N型不純物拡散領域2aとP型不純物拡散領域2bが隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板11を得る。
(イ)シリコン層(低濃度半導体層)3の上面でのN型の低濃度領域3aが露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極20を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化した。これにより、スーパージャンクションMOSトランジスタにスーパージャンクション構造のショットキーバリアダイオードを一体化することにより、ダイオードを高耐圧化且つ低損失化できるとともに当該ダイオードと高耐圧・低損失なMOSトランジスタを一体化することができる。
図2では、セル内に面積を増やさずにスーパージャンクションMOS(SJ−MOS)とショットキーバリアダイオード(SBD)を一体化すべく、チャネル形成領域4に挟まれたN型低濃度領域3a(N−シリコン層3)における表面にSBDのアノード電極20を形成した。これに限ることなく、図11に示すように、トランジスタセル形成領域の端部のチャネル形成領域4に対し、その近傍でのN−シリコン層3における表面にSBDのアノード電極20を形成してもよい。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に図面に従って説明する。
まず、図19(a)に示すように、N+シリコン基板1を用意し、裏面にドレイン電極10を形成する。そして、エピタキシャル成長法によりN+シリコン基板1上にN型シリコン層2を積層する。さらに、N型シリコン層2に、フォトリソ・エッチング工程によりトレンチを形成し、このトレンチをP型エピ層で埋め込む。さらに、表面を研磨して平坦化する。これにより、シリコン層2において、N型不純物拡散領域2aとP型不純物拡散領域2bが隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板11を得る。
(第3の実施の形態)
次に、第3の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に図面に従って説明する。
N+シリコン基板1上に積層されたシリコン層(第1の半導体層)2においてドリフト領域となるN型不純物拡散領域2aとP型不純物拡散領域2bが隣接して交互に配置され、シリコン層2の上に低濃度チャネル形成領域となるP型シリコン層(第2の半導体層)60が積層されている。シリコン層60にはN型不純物拡散領域2aに達するNウェル層61が形成されている。また、シリコン層60の表層部にP型高濃度チャネル形成領域62が、また、高濃度チャネル形成領域62内にN+ソース領域5およびP+ソースコンタクト領域6が形成されている。シリコン層60の上面での高濃度チャネル形成領域62および低濃度チャネル形成領域60aが露出する部位の上にゲート酸化膜7を介してゲート電極8が配置されている。シリコン層60の上面でのソース領域5およびソースコンタクト領域6が露出する部位にソース電極9が、また、N+シリコン基板1の裏面にドレイン電極10が配置されている。シリコン層60の上面でのウェル層61が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極20が設けられ、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードが一体化されている。よって、スーパージャンクションMOSトランジスタにスーパージャンクション構造のショットキーバリアダイオードを一体化することにより、ダイオードを高耐圧化且つ低損失化できるとともに当該ダイオードと高耐圧・低損失なMOSトランジスタを一体化することができる。特に、トランジスタセル形成領域内におけるシリコン層60の上面での隣り合う高濃度チャネル形成領域62および低濃度チャネル形成領域60aの間のN型のウェル層61が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極20を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化している。これにより、ショットキーバリアダイオードを、高耐圧・低損失なスーパージャンクションMOSトランジスタに面積の増大を招くことなく一体化することができる。その結果、ダイオードを高耐圧化且つ低損失化できるとともに当該ダイオードと高耐圧・低損失なMOSトランジスタを小面積にて一体化することができる。
まず、図22(a)に示すように、N+シリコン基板1を用意し、裏面にドレイン電極10を形成する。そして、エピタキシャル成長法によりN+シリコン基板1上にN型シリコン層2を積層する。さらに、N型シリコン層2に、フォトリソ・エッチング工程によりトレンチを形成し、このトレンチをP型エピ層で埋め込む。さらに、表面を研磨して平坦化する。これにより、シリコン層2において、N型不純物拡散領域2aとP型不純物拡散領域2bが隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板63を得る。
(第4の実施の形態)
次に、第4の実施形態を、第1の実施形態との相違点を中心に図面に従って説明する。
本実施形態では、図12における表面N−層3を設けないで、N型シリコン層70に直接、P型のチャネル形成領域(Pウェル層)4やN+ソース領域5やコンタクト用P+領域6を形成している。
まず、図25(a)に示すように、N+シリコン基板1を用意し、裏面にドレイン電極10を形成する。そして、エピタキシャル成長法によりN+シリコン基板1上にN型シリコン層70を積層する。さらに、N型シリコン層70に、フォトリソ・エッチング工程によりトレンチを形成し、このトレンチをP型エピ層で埋め込む。さらに、表面を研磨して平坦化する。これにより、シリコン層70において、N型不純物拡散領域2aとP型不純物拡散領域2bが隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板71を得る。
さらに、図25(c)に示すように、シリコン層70に、プレーナゲート電極8に対して自己整合的にP型チャネル形成領域4とN型ソース領域5を形成するとともにP型ソースコンタクト領域6を形成する。そして、図26(a)に示すように、プレーナゲート電極8における、ショットキーバリアダイオード(SBD)を構成するアノード電極20の形成領域、即ち、プレーナゲート電極8の一部をフォトリソ・エッチングにて除去して開口部8aを形成する。さらに、図26(b)に示すように、絶縁膜としてのシリコン酸化膜12を全面に形成し、シリコン酸化膜12におけるソース電極9の形成領域およびアノード電極20の形成領域をフォトリソ・エッチングにより除去する。ソース電極9の形成領域およびアノード電極20の形成領域におけるシリコン層70の上面を露出させた後に、電極13を形成する。電極13は、図24でのソース電極9およびアノード電極20となる。このようにして、図24の半導体装置が得られる。
Claims (29)
- 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)において、前記高濃度半導体基板(1)上に形成された第1導電型のエピタキシャル膜からなるドリフト領域としての第1導電型の不純物拡散領域(2a)と、前記第1導電型のエピタキシャル膜に設けられたトレンチ内に形成された第2導電型のエピタキシャル膜からなる第2導電型の不純物拡散領域(2b)とが隣接して交互に配置され、当該半導体層(2)の上に第1導電型の低濃度半導体層(3)が積層され、その表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記チャネル形成領域(4)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
前記低濃度半導体層(3)の上面での第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)において、前記高濃度半導体基板(1)上に形成された第1導電型のエピタキシャル膜からなるドリフト領域としての第1導電型の不純物拡散領域(2a)と、前記第1導電型のエピタキシャル膜に設けられたトレンチ内に形成された第2導電型のエピタキシャル膜からなる第2導電型の不純物拡散領域(2b)とが隣接して交互に配置され、当該半導体層(2)の上に第1導電型の低濃度半導体層(3)が積層され、その表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記チャネル形成領域(4)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記
高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
トランジスタセル形成領域内における前記低濃度半導体層(3)の上面での隣り合うチャネル形成領域(4)の間の第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)において、前記高濃度半導体基板(1)上に形成された第1導電型のエピタキシャル膜からなるドリフト領域としての第1導電型の不純物拡散領域(2a)と、前記第1導電型のエピタキシャル膜に設けられたトレンチ内に形成された第2導電型のエピタキシャル膜からなる第2導電型の不純物拡散領域(2b)とが隣接して交互に配置され、当該半導体層(2)の上に第1導電型の低濃度半導体層(3)が積層され、その表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記低濃度半導体層(3)の上面から前記ソース領域(5)および前記チャネル形成領域(4)を貫通するようにトレンチ(50)が掘られ、当該トレンチ(50)の内面にゲート絶縁膜(51)を介してゲート電極(52)を配するとともに、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
前記低濃度半導体層(3)の上面での第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)において、前記高濃度半導体基板(1)上に形成された第1導電型のエピタキシャル膜からなるドリフト領域としての第1導電型の不純物拡散領域(2a)と、前記第1導電型のエピタキシャル膜に設けられたトレンチ内に形成された第2導電型のエピタキシャル膜からなる第2導電型の不純物拡散領域(2b)とが隣接して交互に配置され、当該半導体層(2)の上に第1導電型の低濃度半導体層(3)が積層され、その表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記低濃度半導体層(3)の上面から前記ソース領域(5)および前記チャネル形成領域(4)を貫通するようにトレンチ(50)が掘られ、当該トレンチ(50)の内面にゲート絶縁膜(51)を介してゲート電極(52)を配するとともに、前記低濃度半導体層(3)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
トランジスタセル形成領域内における前記低濃度半導体層(3)の上面での隣り合うチャネル形成領域(4)の間の第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された第1の半導体層(2)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置され、当該第1の半導体層(2)の上に低濃度チャネル形成領
域となる第2導電型の第2の半導体層(60)が積層され、第2の半導体層(60)には前記第1導電型の不純物拡散領域(2a)に達する第1導電型のウェル層(61)が形成され、第2の半導体層(60)の表層部に第2導電型の高濃度チャネル形成領域(62)が、また、当該高濃度チャネル形成領域(62)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記第2の半導体層(60)の上面での前記高濃度チャネル形成領域(62)および低濃度チャネル形成領域(60a)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記第2の半導体層(60)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
前記第2の半導体層(60)の上面での前記第1導電型のウェル層(61)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された第1の半導体層(2)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置され、当該第1の半導体層(2)の上に低濃度チャネル形成領域となる第2導電型の第2の半導体層(60)が積層され、第2の半導体層(60)には前記第1導電型の不純物拡散領域(2a)に達する第1導電型のウェル層(61)が形成され、第2の半導体層(60)の表層部に第2導電型の高濃度チャネル形成領域(62)が、また、当該高濃度チャネル形成領域(62)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記第2の半導体層(60)の上面での前記高濃度チャネル形成領域(62)および低濃度チャネル形成領域(60a)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記第2の半導体層(60)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
トランジスタセル形成領域内における前記第2の半導体層(60)の上面での隣り合う高濃度チャネル形成領域(62)および低濃度チャネル形成領域(60a)の間の第1導電型のウェル層(61)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(70)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されるとともに、当該半導体層(70)の上面での表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記半導体層(70)の上面での前記チャネル形成領域(4)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記半導体層(70)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
前記半導体層(70)の上面での前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設けるとともに、該第1導電型の不純物拡散領域(2a)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分に、当該ドリフト領域となる第1導電型の不純物
拡散領域(2a)よりもさらに低濃度な第1導電型のコンタクト領域を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(70)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されるとともに、当該半導体層(70)の上面での表層部に第2導電型のチャネル形成領域(4)が、また、当該チャネル形成領域(4)内に第1導電型のソース領域(5)および第2導電型のソースコンタクト領域(6)が形成され、前記半導体層(70)の上面での前記チャネル形成領域(4)が露出する部位の上にゲート絶縁膜(7)を介してゲート電極(8)を配するとともに、前記半導体層(70)の上面での前記ソース領域(5)およびソースコンタクト領域(6)が露出する部位にソース電極(9)を、また、前記高濃度半導体基板(1)の裏面にドレイン電極(10)を配してなる、スーパージャンクションMOS構造を有する半導体装置であって、
トランジスタセル形成領域内における前記半導体層(70)の上面での隣り合うチャネル形成領域(4)間のドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)が露出する部位にショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)を設けるとともに、該第1導電型の不純物拡散領域(2a)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分に、当該ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)よりもさらに低濃度な第1導電型のコンタクト領域を設け、スーパージャンクションMOSトランジスタとショットキーバリアダイオードを一体化したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項2,6,8のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記トランジスタセル形成領域内における各セル内の共通のゲート電極(8)に開口部(8a)を形成し、当該開口部(8a)に前記アノード電極(20)を形成したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記ショットキーバリアダイオードの順方向電圧が内蔵のPNダイオード(D1,D2)の順方向電圧より低くなるように前記低濃度半導体層(3)の不純物濃度を設定したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記ショットキーバリアダイオードの順方向電圧が内蔵のPNダイオードの順方向電圧より低くなるように前記ウェル層(61)の不純物濃度を設定したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項7または8に記載の半導体装置において、
前記ショットキーバリアダイオードの順方向電圧が内蔵のPNダイオードの順方向電圧より低くなるように前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)の不純物濃度を設定したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記アノード電極(20)とソース電極(9)とをチップ内で短絡したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4,7,8のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記半導体層(2,70)における前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と前記第2導電型の不純物拡散領域(2b)の延設方向に対して前記ゲート電
極(8,52)および前記アノード電極(20)の延設方向が直交していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記第1の半導体層(2)における前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と前記第2導電型の不純物拡散領域(2b)の延設方向に対して前記ゲート電極(8)および前記アノード電極(20)の延設方向が直交していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記低濃度半導体層(3)の上面での前記第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分に、当該低濃度領域(3a)よりもさらに低濃度な第1導電型のコンタクト領域(21)を設けたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記第2の半導体層(60)の上面での前記第1導電型のウェル層(61)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分に、当該ウェル層(61)よりもさらに低濃度な第1導電型のコンタクト領域を設けたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記低濃度半導体層(3)の上面での前記第1導電型の低濃度領域(3a)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分を囲むように第2導電型のガードリング領域(22)を形成したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記第2の半導体層(60)の上面での前記第1導電型のウェル層(61)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分を囲むように第2導電型のガードリング領域を形成したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項7または8に記載の半導体装置において、
前記半導体層(70)の上面での前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)が露出する部位における前記アノード電極(20)が接触する部分を囲むように第2導電型のガードリング領域を形成したことを特徴とする半導体装置。 - 請求項18〜20のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記ガードリング領域(23)をソース領域(5)よりも深くしたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項18または20に記載の半導体装置において、
前記ガードリング領域(24)をチャネル形成領域(4)と同じ深さにしたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項19に記載の半導体装置において、
前記ガードリング領域を高濃度チャネル形成領域(62)と同じ深さにしたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4,7,8のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記半導体層(2,70)における前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と前記第2導電型の不純物拡散領域(2b)とによるPN接合についての平面
形状が六角形または円形をなしていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項5または6に記載の半導体装置において、
前記第1の半導体層(2)における前記ドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と前記第2導電型の不純物拡散領域(2b)とによるPN接合についての平面形状が六角形または円形をなしていることを特徴とする半導体装置。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板(11)を用意し、その上面にエピタキシャル成長法により第1導電型の半導体層(3)を形成する工程と、
前記第1導電型の半導体層(3)の上面にゲート絶縁膜(7)を介してプレーナゲート電極(8)を部分的に形成する工程と、
前記第1導電型の半導体層(3)に、前記プレーナゲート電極(8)に対して自己整合的に第2導電型のチャネル形成領域(4)と第1導電型のソース領域(5)を形成するとともに第2導電型のソースコンタクト領域(6)を形成する工程と、
前記プレーナゲート電極(8)における、ショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにて除去して開口部(8a)を形成する工程と、
絶縁膜(12)を全面に形成し、当該絶縁膜(12)におけるソース電極(9)の形成領域および前記アノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにより除去してソース電極(9)およびアノード電極(20)を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(2)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板(11)を用意し、その上面にエピタキシャル成長法により第1導電型の半導体層(3)を形成する工程と、
前記第1導電型の半導体層(3)の一部にトレンチ(50)を形成し、ゲート絶縁膜(51)を介してトレンチゲート電極(52)を埋め込む工程と、
前記第1導電型の半導体層(3)に、前記トレンチゲート電極(52)に対して自己整合的に第2導電型のチャネル形成領域(4)と第1導電型のソース領域(5)を形成するとともに、第2導電型のソースコンタクト領域(6)を形成する工程と、
絶縁膜(53)を全面に形成し、当該絶縁膜(53)におけるソース電極(9)の形成領域およびショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにより除去してソース電極(9)およびアノード電極(20)を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された第1の半導体層(2)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板(63)を用意し、その上面にエピタキシャル成長法により低濃度チャネル形成領域となる第2導電型の第2の半導体層(60)を形成する工程と、
前記第2の半導体層(60)に前記第1導電型の不純物拡散領域(2a)に達する第1導電型のウェル層(61)を形成する工程と、
前記第2の半導体層(60)の上面にゲート絶縁膜(7)を介してプレーナゲート電極(8)を部分的に形成する工程と、
前記第2の半導体層(60)に、前記プレーナゲート電極(8)に対して自己整合的に第2導電型の高濃度チャネル形成領域(62)と第1導電型のソース領域(5)を形成す
るとともに第2導電型のソースコンタクト領域(6)を形成する工程と、
前記プレーナゲート電極(8)における、ショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにて除去して開口部(8a)を形成する工程と、
絶縁膜(12)を全面に形成し、当該絶縁膜(12)におけるソース電極(9)の形成領域および前記アノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにより除去してソース電極(9)およびアノード電極(20)を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 第1導電型の高濃度半導体基板(1)上に積層された半導体層(70)においてドリフト領域となる第1導電型の不純物拡散領域(2a)と第2導電型の不純物拡散領域(2b)が隣接して交互に配置されたスーパージャンクション基板(71)を用意し、その上面にゲート絶縁膜(7)を介してプレーナゲート電極(8)を部分的に形成する工程と、
前記半導体層(70)に、前記プレーナゲート電極(8)に対して自己整合的に第2導電型のチャネル形成領域(4)と第1導電型のソース領域(5)を形成するとともに第2導電型のソースコンタクト領域(6)を形成する工程と、
前記プレーナゲート電極(8)における、ショットキーバリアダイオードを構成するアノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにて除去して開口部(8a)を形成する工程と、
絶縁膜(12)を全面に形成し、当該絶縁膜(12)におけるソース電極(9)の形成領域および前記アノード電極(20)の形成領域をフォトリソ・エッチングにより除去してソース電極(9)およびアノード電極(20)を形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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