JP6107597B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.

半導体装置(半導体デバイス、半導体素子)の構造として、トレンチ(溝部)にゲート電極を形成したトレンチゲート構造が知られている。特許文献1〜4には、トレンチゲート構造におけるトレンチの底部に発生する電界集中を緩和するために、トレンチ底部の近傍にp型半導体を形成することが記載されている。これによって、半導体装置の耐電圧を向上させることができる。   As a structure of a semiconductor device (semiconductor device, semiconductor element), a trench gate structure in which a gate electrode is formed in a trench (groove) is known. Patent Documents 1 to 4 describe forming a p-type semiconductor in the vicinity of the bottom of the trench in order to alleviate the electric field concentration generated at the bottom of the trench in the trench gate structure. Thereby, the withstand voltage of the semiconductor device can be improved.

特開平6−224437号公報JP-A-6-224437 特開2001−267570号公報JP 2001-267570 A 特開2009−117593号公報JP 2009-117593 A 特開2011−44513号公報JP 2011-44513 A

特許文献1,2のトレンチゲート構造は、イオン注入によってトレンチ底部の近傍にp型半導体を形成することから、イオン注入によってp型半導体を形成することが困難である半導体(例えば、窒化ガリウム(GaN)に代表されるIII族窒化物半導体)には適用することができないという課題があった。   Since the trench gate structures of Patent Documents 1 and 2 form a p-type semiconductor in the vicinity of the bottom of the trench by ion implantation, a semiconductor that is difficult to form a p-type semiconductor by ion implantation (for example, gallium nitride (GaN There is a problem that it cannot be applied to a group III nitride semiconductor represented by (1).

特許文献3,4のトレンチゲート構造は、マスキングによって選択した領域に結晶成長させる選択再成長によって、トレンチ底部の近傍にp型半導体を形成することから、製造工程が煩雑化するという課題があった。また、特許文献3,4のトレンチゲート構造は、選択再成長によってトレンチ底部の近傍にp型半導体を形成する際、既に形成されているn型半導体層に既に形成されているp型半導体のドーパント(不純物)が拡散することによって、既に形成されているn型半導体層の電気的特性が劣化する(例えば、オン抵抗の増加)という課題があった。また、半導体装置におけるトレンチを用いた終端構造においても、トレンチゲート構造と同様の課題があった。   The trench gate structures of Patent Documents 3 and 4 have a problem that the manufacturing process becomes complicated because a p-type semiconductor is formed in the vicinity of the bottom of the trench by selective regrowth in which a crystal is grown in a region selected by masking. . In addition, the trench gate structure disclosed in Patent Documents 3 and 4 has a p-type semiconductor dopant already formed in an already formed n-type semiconductor layer when a p-type semiconductor is formed near the bottom of the trench by selective regrowth. Due to the diffusion of (impurities), there is a problem that the electrical characteristics of the n-type semiconductor layer that has already been formed deteriorate (for example, an increase in on-resistance). Further, the termination structure using the trench in the semiconductor device has the same problem as the trench gate structure.

そのため、トレンチを有する半導体装置の電気的特性を向上させることが可能な技術が望まれていた。そのほか、半導体装置においては、微細化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上、耐久性の向上などが望まれていた。   Therefore, a technique capable of improving the electrical characteristics of a semiconductor device having a trench has been desired. In addition, for semiconductor devices, miniaturization, cost reduction, resource saving, easy manufacturing, improved usability, and improved durability have been desired.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、半導体装置が提供される。この半導体装置は、第1の界面と、前記第1の界面から突出した凸部の上面を構成する第2の界面とを有する第1のn型半導体層と;前記第1のn型半導体層に積層されたp型半導体層であって、前記第1の界面に積層された第1の部位と、前記第2の界面に積層された第2の部位とが一様に連なるp型半導体層と;前記p型半導体層に積層された第2のn型半導体層と;前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部とを備え;前記凸部が前記第1の界面から突出する高さHmは、前記第1の部位における前記p型半導体層の厚みTpと、前記第1の部位における前記第2のn型半導体層の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さい。この形態によれば、p型半導体層によって溝部における電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置の電気的特性を向上させることができる。また、凸部の上に形成される各型半導体層の結晶品質を向上させることができる。
本発明の他の形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。この半導体装置の製造方法は、第1のn型半導体層を形成する工程と;ドライエッチングによって前記第1のn型半導体層に凸部を形成する工程と;前記第1のn型半導体層における前記凸部を含む表面上にp型半導体層を結晶成長によって形成する工程と;前記p型半導体層の表面上に第2のn型半導体層を結晶成長によって形成する工程と;前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部を、ドライエッチングによって形成する工程と;を備え;前記凸部を形成する工程は、前記ドライエッチングを行った後、前記第1のn型半導体層に対してウェットエッチングを行う工程を含む。この形態によれば、イオン注入および選択再成長を用いることなく、溝部における電界集中を緩和可能にp型半導体層を形成できる。その結果、製造コストを抑制できる。また、p型半導体層のドーパントが第1のn型半導体層および第2のn型半導体層の少なくとも一方に拡散することによるオン抵抗の増加を抑制できる。また、第1のn型半導体層の表面におけるドライエッチングによる損傷をウェットエッチングによって緩和できるため、p型半導体層の結晶成長を容易に行うことができる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
According to one embodiment of the present invention, a semiconductor device is provided. The semiconductor device includes a first n-type semiconductor layer having a first interface and a second interface constituting a top surface of a convex portion protruding from the first interface; and the first n-type semiconductor layer The p-type semiconductor layer is a p-type semiconductor layer in which the first portion laminated at the first interface and the second portion laminated at the second interface are uniformly connected. A second n-type semiconductor layer stacked on the p-type semiconductor layer; and the convex portion of the first n-type semiconductor layer penetrating the p-type semiconductor layer from the second n-type semiconductor layer. A height Hm at which the convex portion protrudes from the first interface is a thickness Tp of the p-type semiconductor layer at the first portion, and the first portion. Less than the combined thickness Tu of the second n-type semiconductor layer Tn2. According to this embodiment, the electric field concentration in the groove can be relaxed by the p-type semiconductor layer. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device can be improved. Moreover, the crystal quality of each type semiconductor layer formed on the convex portion can be improved.
According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor device is provided. The method for manufacturing a semiconductor device includes a step of forming a first n-type semiconductor layer; a step of forming a convex portion on the first n-type semiconductor layer by dry etching; Forming a p-type semiconductor layer on the surface including the convex portion by crystal growth; forming a second n-type semiconductor layer on the surface of the p-type semiconductor layer by crystal growth; and forming, by dry etching, a groove portion that penetrates from the n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer to the inside of the convex portion in the first n-type semiconductor layer; The step of forming includes a step of performing wet etching on the first n-type semiconductor layer after performing the dry etching. According to this embodiment, the p-type semiconductor layer can be formed so that the electric field concentration in the trench can be relaxed without using ion implantation and selective regrowth. As a result, the manufacturing cost can be suppressed. In addition, an increase in on-resistance due to diffusion of the dopant of the p-type semiconductor layer into at least one of the first n-type semiconductor layer and the second n-type semiconductor layer can be suppressed. In addition, since damage due to dry etching on the surface of the first n-type semiconductor layer can be alleviated by wet etching, crystal growth of the p-type semiconductor layer can be easily performed.

(1)本発明の一形態によれば、半導体装置が提供される。この半導体装置は、第1の界面と、前記第1の界面から突出した凸部の上面を構成する第2の界面とを有する第1のn型半導体層と;前記第1のn型半導体層に積層されたp型半導体層であって、前記第1の界面に積層された第1の部位と、前記第2の界面に積層された第2の部位とが一様に連なるp型半導体層と;前記p型半導体層に積層された第2のn型半導体層と;前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部とを備える。この形態によれば、p型半導体層によって溝部における電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置の電気的特性を向上させることができる。 (1) According to one aspect of the present invention, a semiconductor device is provided. The semiconductor device includes a first n-type semiconductor layer having a first interface and a second interface constituting a top surface of a convex portion protruding from the first interface; and the first n-type semiconductor layer The p-type semiconductor layer is a p-type semiconductor layer in which the first portion laminated at the first interface and the second portion laminated at the second interface are uniformly connected. A second n-type semiconductor layer stacked on the p-type semiconductor layer; and the convex portion of the first n-type semiconductor layer penetrating the p-type semiconductor layer from the second n-type semiconductor layer. And a groove portion that is depressed to the inside. According to this embodiment, the electric field concentration in the groove can be relaxed by the p-type semiconductor layer. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device can be improved.

(2)上記形態の半導体装置において、前記p型半導体層は、前記凸部が突出する突出方向に向けて前記凸部に沿って隆起した第1の隆起部を有してもよく、前記第2のn型半導体層は、前記突出方向に向けて前記第1の隆起部に沿って隆起した第2の隆起部を有してもよい。この形態によれば、各隆起部を有する各半導体層に形成された溝部における電界集中を緩和できる。 (2) In the semiconductor device of the above aspect, the p-type semiconductor layer may include a first raised portion that is raised along the convex portion in a protruding direction in which the convex portion protrudes. The second n-type semiconductor layer may have a second raised portion that is raised along the first raised portion in the protruding direction. According to this embodiment, the electric field concentration in the groove formed in each semiconductor layer having each raised portion can be reduced.

(3)上記形態の半導体装置は、さらに、前記溝部に絶縁膜を介して形成された電極を備えてもよい。この形態によれば、絶縁膜を介して電極が形成された溝部における電界集中を緩和できる。 (3) The semiconductor device of the said form may be further equipped with the electrode formed in the said groove part via the insulating film. According to this embodiment, the electric field concentration in the groove portion where the electrode is formed via the insulating film can be relaxed.

(4)上記形態の半導体装置において、前記凸部が前記第1の界面から突出する高さHmは、前記第1の部位における前記p型半導体層の厚みTpと、前記第1の部位における前記第2のn型半導体層の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さくても良い。この形態によれば、凸部の上に形成される各型半導体層の結晶品質を向上させることができる。 (4) In the semiconductor device of the above aspect, the height Hm at which the protrusion protrudes from the first interface is the thickness Tp of the p-type semiconductor layer in the first part and the height in the first part. The total thickness Tu may be smaller than the total thickness Tn2 of the second n-type semiconductor layer. According to this aspect, the crystal quality of each type semiconductor layer formed on the convex portion can be improved.

(5)上記形態の半導体装置において、前記溝部が前記凸部の前記上面に対して落ち込む深さh1は、0.0μm以上、かつ、前記凸部が前記第1の界面から突出する高さHmに0.4μmを足した深さ以下であってもよい。この形態によれば、順方向電流の流れを確保しつつ、溝部における電界集中の緩和を効果的に実現できる。 (5) In the semiconductor device of the above aspect, a depth h1 at which the groove portion falls with respect to the upper surface of the convex portion is 0.0 μm or more, and a height Hm at which the convex portion protrudes from the first interface. Or less than the depth of 0.4 μm. According to this embodiment, it is possible to effectively reduce the electric field concentration in the groove while ensuring the forward current flow.

(6)上記形態の半導体装置において、前記凸部が突出するX軸方向に沿った、前記第1の界面から前記溝部の底面までの高さh2は、前記第1の界面から前記第2の界面に向かう+X軸方向側に1.0μm以下、かつ、前記第2の界面から前記第1の界面に向かう−X軸方向側に0.4μm以下であってもよい。この形態によれば、第1のn型半導体層の厚みの増大を抑制しつつ、溝部における電界集中の緩和を効果的に実現できる。 (6) In the semiconductor device of the above aspect, the height h2 from the first interface to the bottom surface of the groove along the X-axis direction from which the convex portion protrudes is from the first interface to the second It may be 1.0 μm or less on the + X-axis direction side toward the interface, and 0.4 μm or less on the −X-axis direction side from the second interface toward the first interface. According to this aspect, it is possible to effectively reduce the electric field concentration in the groove portion while suppressing an increase in the thickness of the first n-type semiconductor layer.

(7)上記形態の半導体装置において、前記凸部の側端と前記溝部の底面との間の距離w1は、0.1μm≦w1≦2.0μmを満たしてもよい。この形態によれば、距離w1が近すぎることによるオン抵抗の増加を抑制できるとともに、距離w1が離れすぎることによる溝部における電界集中の増加を抑制できる。 (7) In the semiconductor device of the above aspect, the distance w1 between the side end of the convex portion and the bottom surface of the groove portion may satisfy 0.1 μm ≦ w1 ≦ 2.0 μm. According to this embodiment, an increase in on-resistance due to the distance w1 being too close can be suppressed, and an increase in electric field concentration in the groove due to the distance w1 being too far away can be suppressed.

(8)上記形態の半導体装置において、前記凸部の側端と前記溝部の底面との間の距離w1は、0.2μm≦w1≦1.0μmを満たしてもよい。この形態によれば、距離w1が近すぎることによるオン抵抗の増加をいっそう抑制できるとともに、距離w1が離れすぎることによる溝部における電界集中の増加をいっそう抑制できる。 (8) In the semiconductor device of the above aspect, the distance w1 between the side end of the convex portion and the bottom surface of the groove portion may satisfy 0.2 μm ≦ w1 ≦ 1.0 μm. According to this embodiment, an increase in on-resistance due to the distance w1 being too close can be further suppressed, and an increase in electric field concentration in the groove due to the distance w1 being too far can be further suppressed.

(9)上記形態の半導体装置は、さらに、前記第1のn型半導体層と前記p型半導体層との間に積層された第3のn型半導体層を備えてもよい。この形態によれば、p型半導体層の結晶品質を向上させることができる。 (9) The semiconductor device according to the above aspect may further include a third n-type semiconductor layer stacked between the first n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. According to this embodiment, the crystal quality of the p-type semiconductor layer can be improved.

(10)上記形態の半導体装置は、さらに、前記第1のn型半導体層と前記p型半導体層との間に積層された真性半導体層を備えてもよい。この形態によれば、p型半導体層の結晶品質を向上させることができる。 (10) The semiconductor device of the above aspect may further include an intrinsic semiconductor layer stacked between the first n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. According to this embodiment, the crystal quality of the p-type semiconductor layer can be improved.

(11)上記形態の半導体装置において、前記第1の部位におけるアクセプタ濃度は、前記第2の部位におけるアクセプタ濃度と同じであってもよい。この形態によれば、第1の部位から第2の部位にわたって均質なp型半導体層によって溝部における電界集中を緩和できる。 (11) In the semiconductor device of the above aspect, the acceptor concentration in the first part may be the same as the acceptor concentration in the second part. According to this embodiment, the electric field concentration in the groove can be relaxed by the homogeneous p-type semiconductor layer from the first part to the second part.

(12)上記形態における半導体装置において、前記第1のn型半導体層、前記p型半導体層、および前記第2のn型半導体層は、窒化ガリウム(GaN)から主に成る半導体層であってもよい。この形態によれば、イオン注入によってp型半導体を形成することが困難であるGaN系の半導体装置において耐電圧を向上させることができる。 (12) In the semiconductor device according to the above aspect, the first n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer, and the second n-type semiconductor layer are semiconductor layers mainly made of gallium nitride (GaN). Also good. According to this embodiment, the withstand voltage can be improved in a GaN-based semiconductor device in which it is difficult to form a p-type semiconductor by ion implantation.

(13)上記形態における半導体装置において、前記溝部は複数であり、前記凸部は、少なくとも前記複数の溝部のうち前記半導体装置の終端側に位置する溝部より前記終端側において、前記第1の界面から突出していてもよい。この形態によれば、少なくとも終端側に位置する溝部における電界集中を緩和できる。 (13) In the semiconductor device according to the above aspect, the plurality of groove portions are provided, and the convex portion is at least the first interface on the end side from the groove portion located on the end side of the semiconductor device among the plurality of groove portions. You may protrude from. According to this embodiment, the electric field concentration at least in the groove located on the terminal side can be reduced.

(14)上記形態における半導体装置において、さらに、前記溝部より前記半導体装置の終端側に形成され、前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を経て前記第1のn型半導体層に至る段差部と;電気絶縁性を有し、前記段差部を被覆する絶縁膜と;導電性を有し、前記絶縁膜に積層され、前記段差部との間に前記絶縁膜を挟む電極とを備えてもよい。この形態によれば、段差部における絶縁膜および電極によるフィールドプレート構造によって、段差部における第1のn型半導体層とp型半導体層とのpn接合部に発生する電界集中を緩和できる。 (14) In the semiconductor device according to the above aspect, the first n-type semiconductor layer is formed from the second n-type semiconductor layer to the first n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer. An insulating film that has electrical insulating properties and covers the stepped portion; and an electrode that has conductivity and is stacked on the insulating film and sandwiches the insulating film between the stepped portion and the stepped portion. You may prepare. According to this embodiment, the field plate structure including the insulating film and the electrode in the step portion can alleviate electric field concentration generated in the pn junction portion between the first n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer in the step portion.

(15)上記形態における半導体装置において、さらに、前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層に至る凹部に形成されたソース電極と;前記溝部に絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備え、前記第1のn型半導体層、前記p型半導体層および前記第2のn型半導体層が積層された積層方向に沿った断面において、前記ソース電極の一部と前記ゲート電極の一部とは、交互に配置されていてもよい。この形態によれば、前記ソース電極および前記ゲート電極の各部位によって構成されれる複数の素子の各々において電極集中を緩和できる。 (15) In the semiconductor device according to the above aspect, a source electrode formed in a recess extending from the second n-type semiconductor layer to the p-type semiconductor layer; and a gate electrode formed in the trench through an insulating film And a part of the source electrode and the gate electrode in a cross section along the stacking direction in which the first n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer, and the second n-type semiconductor layer are stacked. A part may be alternately arranged. According to this embodiment, it is possible to alleviate electrode concentration in each of the plurality of elements configured by the portions of the source electrode and the gate electrode.

(16)本発明の一形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。この製造方法は、第1のn型半導体層を形成する工程と;ドライエッチングによって前記第1のn型半導体層に凸部を形成する工程と;前記第1のn型半導体層における前記凸部を含む表面上にp型半導体層を結晶成長によって形成する工程と;前記p型半導体層の表面上に第2のn型半導体層を結晶成長によって形成する工程と;前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部を、ドライエッチングによって形成する工程とを備える。この形態によれば、イオン注入および選択再成長を用いることなく、溝部における電界集中を緩和可能にp型半導体層を形成できる。その結果、製造コストを抑制できる。また、p型半導体層のドーパントが第1のn型半導体層および第2のn型半導体層の少なくとも一方に拡散することによるオン抵抗の増加を抑制できる。 (16) According to an aspect of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor device is provided. The manufacturing method includes a step of forming a first n-type semiconductor layer; a step of forming a convex portion on the first n-type semiconductor layer by dry etching; and the convex portion in the first n-type semiconductor layer. Forming a p-type semiconductor layer by crystal growth on the surface containing the crystal; and forming a second n-type semiconductor layer by crystal growth on the surface of the p-type semiconductor layer; and the second n-type semiconductor. Forming a groove portion that penetrates from the layer through the p-type semiconductor layer to the inside of the convex portion in the first n-type semiconductor layer by dry etching. According to this embodiment, the p-type semiconductor layer can be formed so that the electric field concentration in the trench can be relaxed without using ion implantation and selective regrowth. As a result, the manufacturing cost can be suppressed. In addition, an increase in on-resistance due to diffusion of the dopant of the p-type semiconductor layer into at least one of the first n-type semiconductor layer and the second n-type semiconductor layer can be suppressed.

(17)上記形態における半導体装置の製造方法において、前記凸部を形成する工程は、前記ドライエッチングを行った後、前記第1のn型半導体層に対してウェットエッチングを行う工程を含んでもよい。この形態によれば、第1のn型半導体層の表面におけるドライエッチングによる損傷をウェットエッチングによって緩和できるため、p型半導体層の結晶成長を容易に行うことができる。 (17) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the above aspect, the step of forming the convex portion may include a step of performing wet etching on the first n-type semiconductor layer after performing the dry etching. . According to this embodiment, since damage caused by dry etching on the surface of the first n-type semiconductor layer can be reduced by wet etching, crystal growth of the p-type semiconductor layer can be easily performed.

本発明は、半導体装置およびその製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、本願発明は、上記形態の半導体装置が組み込まれた電気機器、上記形態の半導体装置を製造する製造装置などの形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms other than the semiconductor device and the manufacturing method thereof. For example, the present invention can be realized in the form of an electrical apparatus in which the semiconductor device of the above form is incorporated, a manufacturing apparatus for manufacturing the semiconductor device of the above form, and the like.

本発明によれば、p型半導体層によって溝部における電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置の電気的特性を向上させることができる。   According to the present invention, the electric field concentration in the groove can be relaxed by the p-type semiconductor layer. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device can be improved.

また、イオン注入および選択再成長を用いることなく、溝部における電界集中を緩和可能にp型半導体層を形成できる。その結果、半導体装置の製造コストを抑制できる。また、p型半導体層のドーパントが第1のn型半導体層および第2のn型半導体層の少なくとも一方に拡散することによるオン抵抗の増加を抑制できる。   In addition, the p-type semiconductor layer can be formed so that the electric field concentration in the groove can be relaxed without using ion implantation and selective regrowth. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be suppressed. In addition, an increase in on-resistance due to diffusion of the dopant of the p-type semiconductor layer into at least one of the first n-type semiconductor layer and the second n-type semiconductor layer can be suppressed.

第1実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 1st Embodiment. 凸部および溝部を中心に拡大した半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device expanded centering on the convex part and the groove part. 半導体装置の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of a semiconductor device. 製造途中にある半導体装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device in the middle of manufacture. 製造途中にある半導体装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device in the middle of manufacture. 製造途中にある半導体装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device in the middle of manufacture. 製造途中にある半導体装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device in the middle of manufacture. 製造途中にある半導体装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the semiconductor device in the middle of manufacture. 評価試験に用いた半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device used for the evaluation test. 評価試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of an evaluation test. 第2実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 2nd Embodiment. 第3実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 3rd Embodiment. 第4実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 4th Embodiment. 第5実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 5th Embodiment. 第5実施形態の変形例における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in the modification of 5th Embodiment. 第6実施形態における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in 6th Embodiment. 第6実施形態の変形例における半導体装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor device in the modification of 6th Embodiment.

A.第1実施形態
A−1.半導体装置の構成
図1は、第1実施形態における半導体装置10の構成を模式的に示す断面図である。半導体装置10は、窒化ガリウム(GaN)を用いて形成されたGaN系の半導体装置である。本実施形態では、半導体装置10は、トレンチゲート型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)であり、電力制御に用いられ、パワーデバイスとも呼ばれる。
A. First Embodiment A-1. Configuration of Semiconductor Device FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a semiconductor device 10 in the first embodiment. The semiconductor device 10 is a GaN-based semiconductor device formed using gallium nitride (GaN). In this embodiment, the semiconductor device 10 is a trench gate type MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), is used for power control, and is also called a power device.

半導体装置10は、基板110と、n型半導体層120と、p型半導体層130と、n型半導体層140と、電極210,230,250と、絶縁膜340とを備える。半導体装置10には、溝部170および凹部180が形成されている。半導体装置10は、n型半導体層120とp型半導体層130とn型半導体層140とが順に積層した構造を有する。半導体装置10は、溝部170に電極250を形成したトレンチゲート構造を有する。   The semiconductor device 10 includes a substrate 110, an n-type semiconductor layer 120, a p-type semiconductor layer 130, an n-type semiconductor layer 140, electrodes 210, 230, 250, and an insulating film 340. In the semiconductor device 10, a groove 170 and a recess 180 are formed. The semiconductor device 10 has a structure in which an n-type semiconductor layer 120, a p-type semiconductor layer 130, and an n-type semiconductor layer 140 are sequentially stacked. The semiconductor device 10 has a trench gate structure in which an electrode 250 is formed in the groove 170.

図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。図1のXYZ軸のうち、X軸は、基板110に対してn型半導体層120が積層する積層方向に沿った軸である。X軸に沿ったX軸方向のうち、+X軸方向は、基板110からn型半導体層120に向かう方向であり、−X軸方向は、+X軸方向に対向する方向である。図1のXYZ軸のうち、Y軸およびZ軸は、Z軸に直交すると共に相互に直交する軸である。Y軸に沿ったY軸方向のうち、+Y軸方向は、図1の紙面左から紙面右に向かう方向であり、−Y軸方向は、+Y軸方向に対向する方向である。Z軸に沿ったZ軸方向のうち、+Z軸方向は、図1の紙面手前から紙面奥に向かう方向であり、−Z軸方向は、+Z軸方向に対向する方向である。   FIG. 1 shows XYZ axes orthogonal to each other. Of the XYZ axes in FIG. 1, the X axis is an axis along the stacking direction in which the n-type semiconductor layer 120 is stacked on the substrate 110. Among the X-axis directions along the X-axis, the + X-axis direction is a direction from the substrate 110 toward the n-type semiconductor layer 120, and the −X-axis direction is a direction facing the + X-axis direction. Of the XYZ axes in FIG. 1, the Y axis and the Z axis are axes that are orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other. Among the Y-axis directions along the Y-axis, the + Y-axis direction is a direction from the left side to the right side in FIG. 1, and the −Y-axis direction is a direction facing the + Y-axis direction. Among the Z-axis directions along the Z-axis, the + Z-axis direction is a direction from the front side of the paper in FIG. 1 toward the back of the paper surface, and the −Z-axis direction is a direction facing the + Z-axis direction.

半導体装置10の基板110は、Y軸およびZ軸に沿って広がる半導体層である。本実施形態では、基板110は、窒化ガリウム(GaN)から主に成り、n型半導体層120よりも高い濃度でケイ素(Si)をドナーとして含有する。他の実施形態では、本実施形態では、基板110の全域におけるSiの平均濃度は、1.0×1018cm-3以上である。 The substrate 110 of the semiconductor device 10 is a semiconductor layer extending along the Y axis and the Z axis. In the present embodiment, the substrate 110 is mainly made of gallium nitride (GaN) and contains silicon (Si) as a donor at a higher concentration than the n-type semiconductor layer 120. In another embodiment, in this embodiment, the average concentration of Si in the entire region of the substrate 110 is 1.0 × 10 18 cm −3 or more.

半導体装置10のn型半導体層120は、結晶成長によって基板110の+X軸方向側に積層され、Y軸およびZ軸に沿って広がる第1のn型半導体層である。n型半導体層120は、窒化ガリウム(GaN)から主に成ると共に、n型半導体層140よりも低い濃度でケイ素(Si)をドナーとして含有する。本実施形態では、n型半導体層120の全域におけるSiの平均濃度は、1.0×1016cm-3以下である。n型半導体層120は、「n-−GaN」とも呼ばれる。 The n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 10 is a first n-type semiconductor layer that is stacked on the + X-axis direction side of the substrate 110 by crystal growth and extends along the Y-axis and the Z-axis. The n-type semiconductor layer 120 is mainly made of gallium nitride (GaN) and contains silicon (Si) as a donor at a lower concentration than the n-type semiconductor layer 140. In the present embodiment, the average concentration of Si in the entire area of the n-type semiconductor layer 120 is 1.0 × 10 16 cm −3 or less. The n-type semiconductor layer 120 is also referred to as “n -GaN”.

n型半導体層120は、p型半導体層130側(+X軸方向側)に向けて突出した凸部150を有する。本実施形態では、凸部150は、Z軸方向に延びた台地状のメサ(mesa)構造である。本実施形態では、凸部150の断面形状は、+X軸方向側の幅と−X軸方向側の幅とが等しい矩形を成す。本実施形態では、凸部150は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによって成形された構造である。   The n-type semiconductor layer 120 has a convex portion 150 that protrudes toward the p-type semiconductor layer 130 side (+ X-axis direction side). In the present embodiment, the protrusion 150 has a plate-like mesa structure extending in the Z-axis direction. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the convex portion 150 is a rectangle in which the width on the + X-axis direction side is equal to the width on the −X-axis direction side. In the present embodiment, the convex portion 150 has a structure formed by dry etching and wet etching.

n型半導体層120は、第1の界面121と、第2の界面122とを有する。n型半導体層120における第1の界面121は、+X軸方向を向いた面であり、p型半導体層130に隣接する。n型半導体層120における第2の界面122は、凸部150の上面を構成する+X軸方向を向いた面であり、p型半導体層130に隣接する。本実施形態では、第1の界面121および第2の界面122は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによって成形された面である。   The n-type semiconductor layer 120 has a first interface 121 and a second interface 122. The first interface 121 in the n-type semiconductor layer 120 is a surface facing the + X-axis direction and is adjacent to the p-type semiconductor layer 130. The second interface 122 in the n-type semiconductor layer 120 is a surface facing the + X-axis direction that constitutes the upper surface of the convex portion 150, and is adjacent to the p-type semiconductor layer 130. In the present embodiment, the first interface 121 and the second interface 122 are surfaces formed by dry etching and wet etching.

半導体装置10のp型半導体層130は、結晶成長によってn型半導体層120の+X軸方向側に積層され、Y軸およびZ軸に沿って広がる半導体層である。p型半導体層130は、窒化ガリウム(GaN)から主に成り、マグネシウム(Mg)をアクセプタとして含有する。本実施形態では、p型半導体層130の全域におけるMgの平均濃度は、1.0×1017cm-3以上1.0×1020cm-3以下である。p型半導体層130は、「p−GaN」とも呼ばれる。 The p-type semiconductor layer 130 of the semiconductor device 10 is a semiconductor layer that is stacked on the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 120 by crystal growth and extends along the Y-axis and the Z-axis. The p-type semiconductor layer 130 is mainly made of gallium nitride (GaN) and contains magnesium (Mg) as an acceptor. In the present embodiment, the average concentration of Mg in the entire region of the p-type semiconductor layer 130 is 1.0 × 10 17 cm −3 or more and 1.0 × 10 20 cm −3 or less. The p-type semiconductor layer 130 is also called “p-GaN”.

p型半導体層130は、第1の部位131と、第2の部位132とを有する。p型半導体層130における第1の部位131は、p型半導体層130のうち、n型半導体層120における第1の界面121に積層された部分である。p型半導体層130における第2の部位132は、p型半導体層130のうち、n型半導体層120における第2の界面122に積層された部分である。第1の部位131および第2の部位132は、相互に一様に連なる。本実施形態では、第1の部位131におけるアクセプタ濃度は、第2の部位132におけるアクセプタ濃度と同じである。他の実施形態では、第1の部位131におけるアクセプタ濃度は、第2の部位132におけるアクセプタ濃度と異なってもよく、この場合、第1の部位131から第2の部位132にわたるアクセプタ濃度の変化は、緩やかに推移する。   The p-type semiconductor layer 130 has a first part 131 and a second part 132. The first portion 131 in the p-type semiconductor layer 130 is a portion of the p-type semiconductor layer 130 that is stacked on the first interface 121 in the n-type semiconductor layer 120. The second portion 132 in the p-type semiconductor layer 130 is a portion of the p-type semiconductor layer 130 that is stacked on the second interface 122 in the n-type semiconductor layer 120. The first part 131 and the second part 132 are uniformly connected to each other. In the present embodiment, the acceptor concentration in the first part 131 is the same as the acceptor concentration in the second part 132. In other embodiments, the acceptor concentration at the first site 131 may be different from the acceptor concentration at the second site 132, where the change in acceptor concentration from the first site 131 to the second site 132 is It will be moderate.

p型半導体層130は、隆起部135を有する。隆起部135は、n型半導体層120の凸部150が突出する突出方向(+X軸方向)に向けて、凸部150に沿って隆起した第1の隆起部である。本実施形態では、p型半導体層130は、隆起部135において溝部170によって分断されている。   The p-type semiconductor layer 130 has a raised portion 135. The raised portion 135 is a first raised portion that is raised along the protruding portion 150 in the protruding direction (+ X-axis direction) in which the protruding portion 150 of the n-type semiconductor layer 120 protrudes. In the present embodiment, the p-type semiconductor layer 130 is divided by the groove 170 at the raised portion 135.

半導体装置10のn型半導体層140は、結晶成長によってp型半導体層130の+X軸方向側に積層され、Y軸およびZ軸に沿って広がる第2のn型半導体層である。n型半導体層140は、窒化ガリウム(GaN)から主に成り、n型半導体層120よりも高い濃度でケイ素(Si)をドナーとして含有する。本実施形態では、n型半導体層140の全域におけるSiの平均濃度は、3.0×1018cm-3以上である。n型半導体層140は、「n+−GaN」とも呼ばれる。 The n-type semiconductor layer 140 of the semiconductor device 10 is a second n-type semiconductor layer that is stacked on the + X-axis direction side of the p-type semiconductor layer 130 by crystal growth and extends along the Y-axis and the Z-axis. The n-type semiconductor layer 140 is mainly made of gallium nitride (GaN), and contains silicon (Si) as a donor at a higher concentration than the n-type semiconductor layer 120. In the present embodiment, the average concentration of Si in the entire area of the n-type semiconductor layer 140 is 3.0 × 10 18 cm −3 or more. The n-type semiconductor layer 140 is also referred to as “n + -GaN”.

n型半導体層140は、隆起部145を有する。隆起部145は、+X軸方向に向けてp型半導体層130の隆起部135に沿って隆起した第2の隆起部である。本実施形態では、n型半導体層140は、隆起部145において溝部170によって分断されている。   The n-type semiconductor layer 140 has a raised portion 145. The raised portion 145 is a second raised portion that is raised along the raised portion 135 of the p-type semiconductor layer 130 in the + X-axis direction. In the present embodiment, the n-type semiconductor layer 140 is divided by the groove 170 at the raised portion 145.

半導体装置10の溝部170は、n型半導体層140の+X軸方向側からp型半導体層130を貫通しn型半導体層120に至るまで落ち込んだトレンチ(trench)である。溝部170は、n型半導体層120の凸部150の内側に落ち込んだ形状を成す。本実施形態では、溝部170は、Z軸方向に延びた形状を成す。本実施形態では、溝部170は、ドライエッチングで処理された後にウェットエッチングで処理されることによって形成される。   The groove 170 of the semiconductor device 10 is a trench that penetrates from the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 140 to the n-type semiconductor layer 120 through the p-type semiconductor layer 130. The groove portion 170 has a shape that falls into the convex portion 150 of the n-type semiconductor layer 120. In the present embodiment, the groove 170 has a shape extending in the Z-axis direction. In this embodiment, the groove part 170 is formed by being processed by wet etching after being processed by dry etching.

溝部170の表面には、n型半導体層140の+X軸方向側に至るまで、絶縁膜340が形成されている。本実施形態では、絶縁膜340は、二酸化ケイ素(SiO2)から成る。 An insulating film 340 is formed on the surface of the trench 170 so as to reach the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 140. In the present embodiment, the insulating film 340 is made of silicon dioxide (SiO 2 ).

半導体装置10の凹部180は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによって形成され、n型半導体層140の+X軸方向側からp型半導体層130に至るまで落ち込んだリセス(recess)である。   The recess 180 of the semiconductor device 10 is formed by dry etching and wet etching, and is a recess that drops from the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 140 to the p-type semiconductor layer 130.

半導体装置10の電極210は、基板110の−X軸方向側に形成されたドレイン電極である。本実施形態では、電極210は、チタン(Ti)から成る層にアルミニウム(Al)から成る層を積層した後に焼成することによって形成される。   The electrode 210 of the semiconductor device 10 is a drain electrode formed on the −X axis direction side of the substrate 110. In this embodiment, the electrode 210 is formed by laminating a layer made of aluminum (Al) on a layer made of titanium (Ti) and then firing.

半導体装置10の電極230は、凹部180に形成されたソース電極である。本実施形態では、電極230は、パラジウム(Pd)から成る層にチタン(Ti)から成る層とアルミニウム(Al)から成る層とを積層した後に焼成することによって形成される。   The electrode 230 of the semiconductor device 10 is a source electrode formed in the recess 180. In the present embodiment, the electrode 230 is formed by laminating a layer made of titanium (Ti) and a layer made of aluminum (Al) on a layer made of palladium (Pd) and then firing.

半導体装置10の電極250は、絶縁膜340を介して溝部170に形成されたゲート電極である。本実施形態では、電極250は、アルミニウム(Al)から成る。   The electrode 250 of the semiconductor device 10 is a gate electrode formed in the groove 170 with the insulating film 340 interposed therebetween. In the present embodiment, the electrode 250 is made of aluminum (Al).

図2は、凸部150および溝部170を中心に拡大した半導体装置10の構成を模式的に示す断面図である。凸部150は、部位152と部位158とを有する。凸部150の部位152は、凸部150が+X軸方向に突出する起点である。凸部150の部位158は、凸部150の頂点である。部位152および部位158は、凸部150の側端でもある。溝部170は、溝部170の底面の端である部位172を有する。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of the semiconductor device 10 enlarged around the convex portion 150 and the groove portion 170. The convex 150 has a part 152 and a part 158. The part 152 of the convex part 150 is a starting point from which the convex part 150 projects in the + X-axis direction. A portion 158 of the convex portion 150 is a vertex of the convex portion 150. The part 152 and the part 158 are also the side ends of the convex part 150. The groove 170 has a portion 172 that is an end of the bottom surface of the groove 170.

凸部150の高さHmは、凸部150の上に形成されるp型半導体層130およびn型半導体層140の結晶品質を向上させる観点から、凸部150が第1の界面121から突出する高さHmは、p型半導体層130の厚みTpとn型半導体層140の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さいことが好ましく、p型半導体層130の厚みTpよりも小さいことがいっそう好ましい。本実施形態では、凸部150の高さHmは、0.3μm(マイクロメートル)であり、p型半導体層130の厚みTpは、1.0μmである。本実施形態では、Y軸方向に沿った凸部150の幅Wmは、2.0μmである。   The height Hm of the protrusion 150 is such that the protrusion 150 protrudes from the first interface 121 from the viewpoint of improving the crystal quality of the p-type semiconductor layer 130 and the n-type semiconductor layer 140 formed on the protrusion 150. The height Hm is preferably smaller than the combined thickness Tu of the thickness Tp of the p-type semiconductor layer 130 and the thickness Tn2 of the n-type semiconductor layer 140, and more preferably smaller than the thickness Tp of the p-type semiconductor layer 130. . In the present embodiment, the height Hm of the convex portion 150 is 0.3 μm (micrometer), and the thickness Tp of the p-type semiconductor layer 130 is 1.0 μm. In the present embodiment, the width Wm of the convex portion 150 along the Y-axis direction is 2.0 μm.

順方向電流の流れを確保する観点から、溝部170が凸部150の上面に対して落ち込む深さh1は、0.0μm以上であること、言い換えると、溝部170が凸部150にまで達していることが好ましい。溝部170における電界集中の緩和を効果的に実現する観点から、深さh1は、凸部150の高さHmに0.4μmを足した深さ以下であることが好ましい。本実施形態では、深さh1は、0.2μmである。   From the viewpoint of ensuring the forward current flow, the depth h1 at which the groove 170 falls with respect to the upper surface of the convex portion 150 is 0.0 μm or more. In other words, the groove 170 reaches the convex portion 150. It is preferable. From the viewpoint of effectively realizing the relaxation of the electric field concentration in the groove portion 170, the depth h1 is preferably equal to or less than the depth obtained by adding 0.4 μm to the height Hm of the convex portion 150. In the present embodiment, the depth h1 is 0.2 μm.

溝部170における電界集中の緩和を効果的に実現する観点から、X軸方向に沿った部位152から部位172までの高さh2は、−X軸方向側に0.4μm以下であること、言い換えると、部位152から−X軸方向側に0.4μmの位置よりも+X軸方向側に部位172が存在することが好ましい。溝部170の底部における損傷を回避することによってアバランシェ耐量を増加させる観点から、高さh2は、+X軸方向側に0.0μm以上であること、言い換えると、部位152から+X軸方向側に部位172が存在することがいっそう好ましい。n型半導体層120の厚みの増大を抑制し、ひいては製造コストを抑制する観点から、高さh2は、+X軸方向側に1.0μm以下であることが好ましい。   From the viewpoint of effectively realizing relaxation of the electric field concentration in the groove portion 170, the height h2 from the portion 152 to the portion 172 along the X-axis direction is 0.4 μm or less on the −X-axis direction side, in other words, It is preferable that the portion 172 exists on the + X axis direction side from the position of 0.4 μm on the −X axis direction side from the portion 152. From the viewpoint of increasing the avalanche resistance by avoiding damage at the bottom of the groove 170, the height h2 is 0.0 μm or more on the + X-axis direction side, in other words, the site 172 from the site 152 to the + X-axis direction side. It is even more preferred that be present. From the viewpoint of suppressing an increase in the thickness of the n-type semiconductor layer 120 and thus reducing the manufacturing cost, the height h2 is preferably 1.0 μm or less on the + X axis direction side.

Y軸方向に沿った部位152と部位172との間の距離w1は、0.1μm≦w1≦2.0μmを満たすことが好ましく、0.2μm≦w1≦1.0μmを満たすことがいっそう好ましい。本実施形態では、距離w1は、0.5μmである。距離w1が0.1μmよりも短い場合、Y軸方向側に位置するp型半導体層130の影響から順方向動作時に溝部170の底部に空乏層が広がることによって電流が流れにくくなり、半導体装置10のオン抵抗が増加する。距離w1が2.0μmを越える場合、p型半導体層130によって部位172における電界集中を十分に緩和できなくなる。   The distance w1 between the portion 152 and the portion 172 along the Y-axis direction preferably satisfies 0.1 μm ≦ w1 ≦ 2.0 μm, and more preferably satisfies 0.2 μm ≦ w1 ≦ 1.0 μm. In the present embodiment, the distance w1 is 0.5 μm. When the distance w1 is shorter than 0.1 μm, the depletion layer spreads at the bottom of the groove 170 during forward operation due to the influence of the p-type semiconductor layer 130 located on the Y-axis direction side, and thus the current hardly flows. The on-resistance increases. When the distance w1 exceeds 2.0 μm, the p-type semiconductor layer 130 cannot sufficiently relax the electric field concentration at the portion 172.

A−2.半導体装置の製造方法
図3は、半導体装置10の製造方法を示す工程図である。半導体装置10を製造する際には、製造者は、まず、結晶成長によって基板110上にn型半導体層120を形成する(工程P110)。本実施形態では、製造者は、有機金属気相成長法(MOCVD)を実現するMOCVD装置を用いた結晶成長によって、基板110上にn型半導体層120を形成する。
A-2. Semiconductor Device Manufacturing Method FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing the semiconductor device 10. When manufacturing the semiconductor device 10, the manufacturer first forms the n-type semiconductor layer 120 on the substrate 110 by crystal growth (process P110). In this embodiment, the manufacturer forms the n-type semiconductor layer 120 on the substrate 110 by crystal growth using an MOCVD apparatus that realizes metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).

図4は、製造途中にある半導体装置10aの構成を示す説明図である。半導体装置10aは、基板110に対するn型半導体層120の結晶成長(工程P110)によって作製される。半導体装置10aは、基板110上にn型半導体層120を積層した構造を有する。本実施形態では、結晶成長(工程P110)によって形成されるn型半導体層120の厚みは、10μmである。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of the semiconductor device 10a being manufactured. The semiconductor device 10a is manufactured by crystal growth of the n-type semiconductor layer 120 on the substrate 110 (process P110). The semiconductor device 10 a has a structure in which an n-type semiconductor layer 120 is stacked on a substrate 110. In the present embodiment, the thickness of the n-type semiconductor layer 120 formed by crystal growth (process P110) is 10 μm.

図3の説明に戻り、n型半導体層120を形成した後(工程P110)、製造者は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによってn型半導体層120に凸部150を形成する(工程P120)。本実施形態では、製造者は、n型半導体層120における凸部150となる部位にエッチングマスクを形成した後、n型半導体層120における+X軸方向側から0.3μmの深さまでの部位を、ドライエッチングによって除去する。ドライエッチングに続いて、製造者は、ドライエッチングによって露出したn型半導体層120の表面をウェットエッチングによって処理した後、n型半導体層120の表面を洗浄する。ウェットエッチングに続いて、製造者は、エッチングマスクを除去した後、n型半導体層120の表面を洗浄する。これらの処理を経て、n型半導体層120に凸部150が形成される。他の実施形態では、製造者は、ウェットエッチングを行うことなく、ドライエッチングのみで、凸部150を形成してもよい。   Returning to the description of FIG. 3, after forming the n-type semiconductor layer 120 (process P110), the manufacturer forms the convex portion 150 on the n-type semiconductor layer 120 by dry etching and wet etching (process P120). In the present embodiment, the manufacturer forms an etching mask at a portion that becomes the convex portion 150 in the n-type semiconductor layer 120, and then moves a portion from the + X-axis direction side to the depth of 0.3 μm in the n-type semiconductor layer 120. It is removed by dry etching. Following dry etching, the manufacturer treats the surface of the n-type semiconductor layer 120 exposed by dry etching by wet etching, and then cleans the surface of the n-type semiconductor layer 120. Following the wet etching, the manufacturer removes the etching mask and then cleans the surface of the n-type semiconductor layer 120. Through these treatments, the convex portion 150 is formed in the n-type semiconductor layer 120. In another embodiment, the manufacturer may form the convex portion 150 only by dry etching without performing wet etching.

図5は、製造途中にある半導体装置10bの構成を示す説明図である。半導体装置10bは、半導体装置10aのn型半導体層120に対するドライエッチングおよびウェットエッチング(工程P120)によって作製される。半導体装置10bは、+X軸方向側に凸部150が形成されたn型半導体層120を備える。本実施形態では、X軸方向に沿った凸部150の高さは、0.3μmである。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of the semiconductor device 10b in the middle of manufacture. The semiconductor device 10b is manufactured by dry etching and wet etching (process P120) for the n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 10a. The semiconductor device 10b includes an n-type semiconductor layer 120 having a convex portion 150 formed on the + X axis direction side. In the present embodiment, the height of the convex portion 150 along the X-axis direction is 0.3 μm.

図3の説明に戻り、凸部150を形成した後(工程P120)、製造者は、n型半導体層120における凸部150を含む+X軸方向側の表面上に、結晶成長によってp型半導体層130を形成する(工程P130)。本実施形態では、p型半導体層130は、n型半導体層120の凸部150に沿って+X軸方向側に隆起した形状に成る。他の実施形態では、p型半導体層130は、YZ平面に沿って一様に平坦な表面を+X軸方向側に有する形状に成ってもよい。   Returning to the description of FIG. 3, after forming the convex portion 150 (process P120), the manufacturer forms a p-type semiconductor layer by crystal growth on the surface of the n-type semiconductor layer 120 including the convex portion 150 on the + X-axis direction side. 130 is formed (process P130). In the present embodiment, the p-type semiconductor layer 130 has a shape that protrudes along the convex portion 150 of the n-type semiconductor layer 120 toward the + X-axis direction side. In another embodiment, the p-type semiconductor layer 130 may have a shape having a flat surface on the + X-axis direction side along the YZ plane.

本実施形態では、製造者は、MOCVD装置を用いた結晶成長によって、n型半導体層120上にp型半導体層130を形成する。本実施形態では、製造者は、n型半導体層120における+X軸方向側の全面に、結晶成長によってp型半導体層130を形成する。本実施形態では、結晶成長(工程P130)によって形成されるp型半導体層130の厚みは、1.0μmである。   In this embodiment, the manufacturer forms the p-type semiconductor layer 130 on the n-type semiconductor layer 120 by crystal growth using an MOCVD apparatus. In this embodiment, the manufacturer forms the p-type semiconductor layer 130 on the entire surface of the n-type semiconductor layer 120 on the + X-axis direction side by crystal growth. In the present embodiment, the thickness of the p-type semiconductor layer 130 formed by crystal growth (process P130) is 1.0 μm.

図6は、製造途中にある半導体装置10cの構成を示す説明図である。半導体装置10cは、半導体装置10bのn型半導体層120に対するp型半導体層130の結晶成長(工程P130)によって作製される。半導体装置10cは、隆起部135を有するp型半導体層130を備える。p型半導体層130の隆起部135は、n型半導体層120の凸部150に沿って+X軸方向側に隆起した部位である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the semiconductor device 10c being manufactured. The semiconductor device 10c is manufactured by crystal growth (process P130) of the p-type semiconductor layer 130 with respect to the n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 10b. The semiconductor device 10 c includes a p-type semiconductor layer 130 having a raised portion 135. The raised portion 135 of the p-type semiconductor layer 130 is a portion raised on the + X-axis direction side along the convex portion 150 of the n-type semiconductor layer 120.

図3の説明に戻り、p型半導体層130を形成した後(工程P130)、製造者は、p型半導体層130における+X軸方向側の表面上に、結晶成長によってn型半導体層140を形成する(工程P140)。本実施形態では、n型半導体層140は、p型半導体層130の隆起部135に沿って+X軸方向側に隆起した形状に成る。他の実施形態では、n型半導体層140は、YZ平面に沿って一様に平坦な表面を+X軸方向側に有する形状に成ってもよい。   Returning to the description of FIG. 3, after forming the p-type semiconductor layer 130 (process P130), the manufacturer forms the n-type semiconductor layer 140 by crystal growth on the surface in the + X-axis direction side of the p-type semiconductor layer 130. (Step P140). In the present embodiment, the n-type semiconductor layer 140 has a shape that rises toward the + X-axis direction along the raised portion 135 of the p-type semiconductor layer 130. In another embodiment, the n-type semiconductor layer 140 may have a shape having a uniformly flat surface on the + X axis direction side along the YZ plane.

本実施形態では、製造者は、MOCVD装置を用いた結晶成長によって、p型半導体層130上にn型半導体層140を形成する。本実施形態では、製造者は、p型半導体層130における+X軸方向側の全面に、結晶成長によってn型半導体層140を形成する。本実施形態では、結晶成長(工程P140)によって形成されるn型半導体層140の厚みは、0.3μmである。   In this embodiment, the manufacturer forms the n-type semiconductor layer 140 on the p-type semiconductor layer 130 by crystal growth using an MOCVD apparatus. In this embodiment, the manufacturer forms the n-type semiconductor layer 140 by crystal growth on the entire surface of the p-type semiconductor layer 130 on the + X-axis direction side. In the present embodiment, the thickness of the n-type semiconductor layer 140 formed by crystal growth (process P140) is 0.3 μm.

図7は、製造途中にある半導体装置10dの構成を示す説明図である。半導体装置10dは、半導体装置10cのp型半導体層130に対するn型半導体層140の結晶成長(工程P140)によって作製される。半導体装置10dは、隆起部145を有するn型半導体層140を備える。n型半導体層140の隆起部145は、p型半導体層130の隆起部135に沿って+X軸方向側に隆起した部位である。隆起部145は、n型半導体層120の凸部150に沿って+X軸方向側に隆起した部位でもある。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the semiconductor device 10d being manufactured. The semiconductor device 10d is manufactured by crystal growth of the n-type semiconductor layer 140 with respect to the p-type semiconductor layer 130 of the semiconductor device 10c (process P140). The semiconductor device 10 d includes an n-type semiconductor layer 140 having a raised portion 145. The raised portion 145 of the n-type semiconductor layer 140 is a portion raised toward the + X-axis direction along the raised portion 135 of the p-type semiconductor layer 130. The raised portion 145 is also a portion raised on the + X-axis direction side along the convex portion 150 of the n-type semiconductor layer 120.

図3の説明に戻り、n型半導体層140を形成した後(工程P140)、製造者は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによって溝部170を形成する(工程P150)。本実施形態では、製造者は、n型半導体層140における溝部170となる部位の周囲にエッチングマスクを形成した後、n型半導体層140からp型半導体層130を貫通してn型半導体層120における凸部150の内側に至るまでの部位を、ドライエッチングによって除去する。ドライエッチングに続いて、製造者は、ドライエッチングによって露出した各半導体層の表面をウェットエッチングによって処理した後、各半導体層の表面を洗浄する。ウェットエッチングに続いて、製造者は、エッチングマスクを除去した後、各半導体層の表面を洗浄する。これらの処理を経て、溝部170が形成される。他の実施形態では、製造者は、ウェットエッチングを行うことなく、ドライエッチングのみで、溝部170を形成してもよい。   Returning to FIG. 3, after forming the n-type semiconductor layer 140 (process P140), the manufacturer forms the groove 170 by dry etching and wet etching (process P150). In the present embodiment, the manufacturer forms an etching mask around the portion that becomes the groove 170 in the n-type semiconductor layer 140, and then penetrates the p-type semiconductor layer 130 from the n-type semiconductor layer 140 to the n-type semiconductor layer 120. The part up to the inside of the convex part 150 is removed by dry etching. Following dry etching, the manufacturer treats the surface of each semiconductor layer exposed by dry etching by wet etching, and then cleans the surface of each semiconductor layer. Following the wet etching, the manufacturer cleans the surface of each semiconductor layer after removing the etching mask. Through these processes, the groove 170 is formed. In another embodiment, the manufacturer may form the groove 170 only by dry etching without performing wet etching.

図8は、製造途中にある半導体装置10eの構成を示す説明図である。半導体装置10eは、半導体装置10dに対するドライエッチングおよびウェットエッチング(工程P150)によって作製される。半導体装置10eは、n型半導体層140からp型半導体層130を貫通してn型半導体層120における凸部150の内側に至るまで落ち込んだ溝部170を備える。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the semiconductor device 10e being manufactured. The semiconductor device 10e is manufactured by dry etching and wet etching (process P150) for the semiconductor device 10d. The semiconductor device 10e includes a groove 170 that penetrates from the n-type semiconductor layer 140 through the p-type semiconductor layer 130 to the inside of the protrusion 150 in the n-type semiconductor layer 120.

図3の説明に戻り、溝部170を形成した後(工程P150)、製造者は、加熱処理(工程P160)を行う。加熱処理(工程P170)では、製造者は、酸素(O2)を含有する気体の中で、絶縁膜340を形成した半導体装置10eを加熱(アニール)する。これによって、ドライエッチングによる各半導体層の損傷が回復するとともに、p型半導体層130のアクセプタであるMgが活性化する。本実施形態では、加熱処理(工程P160)に用いられる気体の温度は、800℃である。本実施形態では、加熱処理(工程P160)において半導体装置10eを加熱する時間は、5分間である。 Returning to the description of FIG. 3, after forming the groove 170 (process P150), the manufacturer performs a heat treatment (process P160). In the heat treatment (process P170), the manufacturer heats (anneals) the semiconductor device 10e on which the insulating film 340 is formed in a gas containing oxygen (O 2 ). As a result, damage to each semiconductor layer due to dry etching is recovered, and Mg that is an acceptor of the p-type semiconductor layer 130 is activated. In the present embodiment, the temperature of the gas used for the heat treatment (process P160) is 800 ° C. In the present embodiment, the time for heating the semiconductor device 10e in the heat treatment (process P160) is 5 minutes.

加熱処理(工程P160)を行った後、製造者は、溝部170およびn型半導体層140の表面に絶縁膜340を形成する(工程P170)。   After performing the heat treatment (process P160), the manufacturer forms the insulating film 340 on the surfaces of the groove 170 and the n-type semiconductor layer 140 (process P170).

絶縁膜340を形成した後(工程P170)、製造者は、絶縁膜340を形成した半導体装置10eに電極210,230,250を形成する(工程P180)。これらの工程を経て、半導体装置10が完成する。   After forming the insulating film 340 (process P170), the manufacturer forms the electrodes 210, 230, and 250 on the semiconductor device 10e on which the insulating film 340 is formed (process P180). Through these steps, the semiconductor device 10 is completed.

A−3.評価試験
図9は、評価試験に用いた半導体装置90の構成を模式的に示す断面図である。図9には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。半導体装置90は、基板910と、n型半導体層920と、p型半導体層930と、n型半導体層940と、電極991,993,995と、絶縁膜994とを備える。半導体装置90には、溝部970および凹部980が形成されている。
A-3. Evaluation Test FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device 90 used in the evaluation test. FIG. 9 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 90 includes a substrate 910, an n-type semiconductor layer 920, a p-type semiconductor layer 930, an n-type semiconductor layer 940, electrodes 991, 993 and 995, and an insulating film 994. In the semiconductor device 90, a groove portion 970 and a concave portion 980 are formed.

半導体装置90の基板910は、半導体装置10の基板110と同様である。   The substrate 910 of the semiconductor device 90 is similar to the substrate 110 of the semiconductor device 10.

半導体装置90のn型半導体層920は、凸部150が形成されていない点を除き、半導体装置10のn型半導体層120と同様である。   The n-type semiconductor layer 920 of the semiconductor device 90 is the same as the n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 10 except that the convex portion 150 is not formed.

半導体装置90のp型半導体層930は、隆起部135が形成されていない点を除き、半導体装置10のp型半導体層130と同様である。   The p-type semiconductor layer 930 of the semiconductor device 90 is the same as the p-type semiconductor layer 130 of the semiconductor device 10 except that the raised portion 135 is not formed.

半導体装置90のn型半導体層940は、隆起部145が形成されていない点を除き、半導体装置10のn型半導体層140と同様である。   The n-type semiconductor layer 940 of the semiconductor device 90 is the same as the n-type semiconductor layer 140 of the semiconductor device 10 except that the raised portion 145 is not formed.

半導体装置90の溝部970は、n型半導体層940の+X軸方向側からp型半導体層930を貫通しn型半導体層920に至るまで落ち込んだトレンチである点を除き、半導体装置10の溝部170と同様である。   The groove part 970 of the semiconductor device 90 is a groove part 170 of the semiconductor device 10 except that the groove part 970 penetrates the p-type semiconductor layer 930 from the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 940 to the n-type semiconductor layer 920. It is the same.

半導体装置90の凹部980は、n型半導体層940の+X軸方向側からp型半導体層930に至るまで落ち込んだリセスである点を除き、半導体装置10の凹部180と同様である。   The recess 980 of the semiconductor device 90 is the same as the recess 180 of the semiconductor device 10 except that the recess 980 is a recess that extends from the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 940 to the p-type semiconductor layer 930.

半導体装置90の電極991,993,995は、半導体装置10の210,230,250とそれぞれ同様である。絶縁膜994は、溝部970およびn型半導体層940の表面に形成されている点を除き、半導体装置10の絶縁膜340と同様である。   The electrodes 991, 993, 995 of the semiconductor device 90 are the same as 210, 230, 250 of the semiconductor device 10, respectively. The insulating film 994 is the same as the insulating film 340 of the semiconductor device 10 except that the insulating film 994 is formed on the surfaces of the trench 970 and the n-type semiconductor layer 940.

図10は、評価試験の結果を示す説明図である。図10の評価試験では、試験者は、半導体装置10を試料1として用意し、半導体装置90を試料2として用意した。試験者は、各試料のオン抵抗および耐電圧を測定した。図10に示すように、半導体装置10の耐電圧は、1400〜1500V(ボルト)であり、半導体装置90の耐電圧は、800〜900Vであった。すなわち、半導体装置10の耐電圧は、半導体装置90に対して50%以上向上した。半導体装置10のオン抵抗は、半導体装置90に対して3〜5%の増大に留まった。   FIG. 10 is an explanatory diagram showing the results of the evaluation test. In the evaluation test of FIG. 10, the tester prepared the semiconductor device 10 as the sample 1 and prepared the semiconductor device 90 as the sample 2. The tester measured the on-resistance and withstand voltage of each sample. As shown in FIG. 10, the withstand voltage of the semiconductor device 10 was 1400 to 1500 V (volts), and the withstand voltage of the semiconductor device 90 was 800 to 900 V. That is, the withstand voltage of the semiconductor device 10 is improved by 50% or more with respect to the semiconductor device 90. The on-resistance of the semiconductor device 10 was increased by 3 to 5% with respect to the semiconductor device 90.

A−4.効果
以上説明した第1実施形態によれば、p型半導体層130によって溝部170における電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置10の電気的特性を向上させることができる。また、イオン注入によってp型半導体を形成することが困難であるGaN系の半導体装置10において耐電圧を向上させることができる。
A-4. Effect According to the first embodiment described above, the electric field concentration in the groove 170 can be reduced by the p-type semiconductor layer 130. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device 10 can be improved. Further, the withstand voltage can be improved in the GaN-based semiconductor device 10 in which it is difficult to form a p-type semiconductor by ion implantation.

また、イオン注入および選択再成長を用いることなく、溝部170における電界集中を緩和可能にp型半導体層130を形成できる。その結果、製造コストを抑制できる。また、p型半導体層130のドーパントがn型半導体層120およびn型半導体層140の少なくとも一方に拡散することによるオン抵抗の増加を抑制できる。   In addition, the p-type semiconductor layer 130 can be formed so that the electric field concentration in the groove 170 can be relaxed without using ion implantation and selective regrowth. As a result, the manufacturing cost can be suppressed. Further, an increase in on-resistance due to diffusion of the dopant of the p-type semiconductor layer 130 into at least one of the n-type semiconductor layer 120 and the n-type semiconductor layer 140 can be suppressed.

また、凸部150の高さHmが、p型半導体層130の厚みTpとn型半導体層の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さいため、凸部150の上に形成されるp型半導体層130およびn型半導体層140の結晶品質を向上させることができる。   Further, since the height Hm of the convex portion 150 is smaller than the thickness Tu, which is the sum of the thickness Tp of the p-type semiconductor layer 130 and the thickness Tn2 of the n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor formed on the convex portion 150. The crystal quality of the layer 130 and the n-type semiconductor layer 140 can be improved.

また、溝部170の深さH1が0.0μm以上、かつ、凸部150の高さHmに0.4μmを足した深さ以下であるため、順方向電流の流れを確保しつつ、溝部170における電界集中の緩和を効果的に実現できる。   Further, since the depth H1 of the groove portion 170 is 0.0 μm or more and not more than a depth obtained by adding 0.4 μm to the height Hm of the convex portion 150, the forward current flow is ensured while ensuring the forward current flow. The electric field concentration can be effectively reduced.

また、第1の界面121から溝部170までの高さh2が、+X軸方向側に1.0μm以下、かつ、−X軸方向側に0.4μm以下であるため、n型半導体層120の厚みの増大を抑制しつつ、溝部170における電界集中の緩和を効果的に実現できる。   In addition, since the height h2 from the first interface 121 to the groove 170 is 1.0 μm or less on the + X axis direction side and 0.4 μm or less on the −X axis direction side, the thickness of the n-type semiconductor layer 120 is reduced. It is possible to effectively reduce the concentration of the electric field in the groove 170 while suppressing the increase.

また、距離w1が0.1μm≦w1≦2.0μmを満たすため、距離w1が近すぎることによるオン抵抗の増加を抑制できるとともに、距離w1が離れすぎることによる溝部170における電界集中の増加を抑制できる。   In addition, since the distance w1 satisfies 0.1 μm ≦ w1 ≦ 2.0 μm, an increase in on-resistance due to the distance w1 being too close can be suppressed, and an increase in electric field concentration in the groove 170 due to the distance w1 being too far away can be suppressed. it can.

B.第2実施形態
図11は、第2実施形態における半導体装置12の構成を模式的に示す断面図である。図11には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。第2実施形態の半導体装置12は、半導体層125をさらに備える点を除き、第1実施形態の半導体装置10と同様である。
B. Second Embodiment FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 12 in a second embodiment. FIG. 11 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 12 of the second embodiment is the same as the semiconductor device 10 of the first embodiment except that the semiconductor device 12 further includes a semiconductor layer 125.

半導体層125は、n型半導体層120とp型半導体層130との間に積層された半導体層であり、半導体層125をn型半導体層120の一部として捉えることもできる。本実施形態では、半導体装置12の半導体層125は、p型半導体層130よりもドナー濃度が低い第3のn型半導体層である。他の実施形態では、半導体層125は、p型半導体層130よりも濃度が低い真性半導体層(アンドープ半導体層)であってもよいし、n型半導体層と真性半導体層との少なくとも一方から成る複数の半導体層であってもよい。   The semiconductor layer 125 is a semiconductor layer stacked between the n-type semiconductor layer 120 and the p-type semiconductor layer 130, and the semiconductor layer 125 can be regarded as a part of the n-type semiconductor layer 120. In the present embodiment, the semiconductor layer 125 of the semiconductor device 12 is a third n-type semiconductor layer having a donor concentration lower than that of the p-type semiconductor layer 130. In another embodiment, the semiconductor layer 125 may be an intrinsic semiconductor layer (undoped semiconductor layer) having a concentration lower than that of the p-type semiconductor layer 130, and is composed of at least one of an n-type semiconductor layer and an intrinsic semiconductor layer. There may be a plurality of semiconductor layers.

半導体装置12の製造者は、ドライエッチングおよびウェットエッチングによってn型半導体層120に凸部150を形成した後(工程P120)、p型半導体層130の形成(工程P130)に先立って、n型半導体層120上に半導体層125を形成する。本実施形態では、製造者は、n型半導体層120における+X軸方向側の全面に、結晶成長によって半導体層125を形成する。半導体層125の結晶を成長させる温度は、良好な結晶品質を得るために、p型半導体層130の結晶を成長させる温度よりも50℃〜100℃低い温度であることが好ましく、p型半導体層130の結晶を成長させる温度と同じ温度であってもよい。   The manufacturer of the semiconductor device 12 forms the projection 150 on the n-type semiconductor layer 120 by dry etching and wet etching (process P120), and then forms the n-type semiconductor prior to forming the p-type semiconductor layer 130 (process P130). A semiconductor layer 125 is formed over the layer 120. In this embodiment, the manufacturer forms the semiconductor layer 125 by crystal growth on the entire surface of the n-type semiconductor layer 120 on the + X-axis direction side. The temperature for growing the crystal of the semiconductor layer 125 is preferably 50 ° C. to 100 ° C. lower than the temperature for growing the crystal of the p-type semiconductor layer 130 in order to obtain good crystal quality. It may be the same temperature as the temperature at which 130 crystals are grown.

半導体装置12の製造者は、n型半導体層120上に半導体層125を形成した後、半導体層125における+X軸方向側の表面上に、結晶成長によってp型半導体層130を形成する(工程P130)。   The manufacturer of the semiconductor device 12 forms the semiconductor layer 125 on the n-type semiconductor layer 120, and then forms the p-type semiconductor layer 130 on the surface of the semiconductor layer 125 on the + X-axis direction side by crystal growth (process P130). ).

以上説明した第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置12の電気的特性を向上させることができる。また、第1実施形態と同様に、製造コストを抑制できる。また、凸部150を形成するドライエッチングおよびウェットエッチング(工程P120)の影響によってn型半導体層120の表面に対する結晶成長が阻害される場合(例えば、表面モフォロジの荒れ、表面における異物の付着など)であっても、半導体層125を形成することによってp型半導体層130を容易に結晶成長させることができる。その結果、p型半導体層130の結晶品質を向上させることができる。   According to the second embodiment described above, the electrical characteristics of the semiconductor device 12 can be improved as in the first embodiment. Further, as in the first embodiment, the manufacturing cost can be suppressed. In addition, when the crystal growth on the surface of the n-type semiconductor layer 120 is hindered by the influence of dry etching and wet etching (process P120) for forming the convex portion 150 (for example, rough surface morphology, adhesion of foreign matters on the surface, etc.) Even so, the p-type semiconductor layer 130 can be easily crystal-grown by forming the semiconductor layer 125. As a result, the crystal quality of the p-type semiconductor layer 130 can be improved.

C.第3実施形態
図12は、第3実施形態における半導体装置13の構成を模式的に示す断面図である。図12には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。第3実施形態の半導体装置13は、電極230に変えて、p型半導体層130に適した電極232と、n型半導体層140に適した電極234とを備える点を除き、第1実施形態の半導体装置10と同様である。
C. Third Embodiment FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 13 in a third embodiment. FIG. 12 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 13 of the third embodiment is different from the electrode 230 in that it includes an electrode 232 suitable for the p-type semiconductor layer 130 and an electrode 234 suitable for the n-type semiconductor layer 140 except for the point of the first embodiment. Similar to the semiconductor device 10.

本実施形態では、電極232は、パラジウム(Pd)から成る電極である。本実施形態では、電極234は、チタン(Ti)から成る層にアルミニウム(Al)から成る層を積層した後に焼成することによって形成される。   In the present embodiment, the electrode 232 is an electrode made of palladium (Pd). In this embodiment, the electrode 234 is formed by laminating a layer made of aluminum (Al) on a layer made of titanium (Ti) and then firing.

以上説明した第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置13の電気的特性を向上させることができる。   According to the second embodiment described above, the electrical characteristics of the semiconductor device 13 can be improved as in the first embodiment.

D.第4実施形態
図13は、第4実施形態における半導体装置14の構成を模式的に示す断面図である。図13には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。第4実施形態の半導体装置14は、溝部170Dを用いた終端構造を有する点を除き、第1実施形態と同様である。半導体装置14は、終端構造として、溝部170Dの他、凸部150Dと、第1の界面121Dと、第2の界面122Dと、第1の部位131Dと、第2の部位132Dと、隆起部135Dと、隆起部145Dと、絶縁膜340Dとを備える。
D. Fourth Embodiment FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 14 in a fourth embodiment. FIG. 13 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 14 of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment except that it has a termination structure using the groove 170D. The semiconductor device 14 has, as a termination structure, in addition to the groove portion 170D, the convex portion 150D, the first interface 121D, the second interface 122D, the first portion 131D, the second portion 132D, and the raised portion 135D. And a raised portion 145D and an insulating film 340D.

第4実施形態の凸部150Dは、溝部170Fに対応する位置に設けられた点を除き、第1実施形態の凸部150と同様である。   The convex portion 150D of the fourth embodiment is the same as the convex portion 150 of the first embodiment except that the convex portion 150D is provided at a position corresponding to the groove portion 170F.

n型半導体層120における第1の界面121Dは、第1実施形態の第1の界面121と同様に、+X軸方向を向いた面であり、p型半導体層130に隣接する。n型半導体層120における第2の界面122Dは、凸部150Dの上面を構成する+X軸方向を向いた面である点を除き、第1実施形態の第2の界面122と同様である。   Similar to the first interface 121 of the first embodiment, the first interface 121D in the n-type semiconductor layer 120 is a surface facing the + X-axis direction and is adjacent to the p-type semiconductor layer 130. The second interface 122D in the n-type semiconductor layer 120 is the same as the second interface 122 of the first embodiment, except that the second interface 122D is a surface facing the + X-axis direction that constitutes the upper surface of the convex portion 150D.

p型半導体層130における第1の部位131Dは、p型半導体層130のうち、n型半導体層120における第1の界面121Dに積層された部分である。p型半導体層130における第2の部位132Dは、p型半導体層130のうち、n型半導体層120における第2の界面122Dに積層された部分である。第1の部位131Dおよび第2の部位132Dは、相互に一様に連なる。本実施形態では、第1の部位131Dにおけるアクセプタ濃度は、第2の部位132Dにおけるアクセプタ濃度と同じである。他の実施形態では、第1の部位131Dにおけるアクセプタ濃度は、第2の部位132Dにおけるアクセプタ濃度と異なってもよく、この場合、第1の部位131Dから第2の部位132Dにわたるアクセプタ濃度の変化は、緩やかに推移する。   The first portion 131D in the p-type semiconductor layer 130 is a portion of the p-type semiconductor layer 130 that is stacked on the first interface 121D in the n-type semiconductor layer 120. The second portion 132D in the p-type semiconductor layer 130 is a portion of the p-type semiconductor layer 130 that is stacked on the second interface 122D in the n-type semiconductor layer 120. The first portion 131D and the second portion 132D are uniformly connected to each other. In the present embodiment, the acceptor concentration in the first part 131D is the same as the acceptor concentration in the second part 132D. In other embodiments, the acceptor concentration at the first site 131D may be different from the acceptor concentration at the second site 132D, in which case the change in acceptor concentration from the first site 131D to the second site 132D is It will be moderate.

第4実施形態の隆起部135D,145Dは、溝部170Dに対応する位置に設けられた点を除き、第1実施形態の隆起部135,145と同様である。   The raised portions 135D and 145D of the fourth embodiment are the same as the raised portions 135 and 145 of the first embodiment, except that the raised portions 135D and 145D are provided at positions corresponding to the groove portions 170D.

第4実施形態の溝部170Dは、終端構造を構成するトレンチである点を除き、第1実施形態の溝部170と同様である。溝部170Dは、n型半導体層140の+X軸方向側からp型半導体層130を貫通しn型半導体層120に至るまで落ち込んだトレンチである。溝部170Dは、n型半導体層120の凸部150Dの内側に落ち込んだ形状を成す。他の実施形態では、第2実施形態および第3実施形態の各構成を、溝部170Dに適用してもよい。   The groove part 170D of the fourth embodiment is the same as the groove part 170 of the first embodiment except that the groove part 170D is a trench that constitutes a termination structure. The groove 170 </ b> D is a trench penetrating from the + X-axis direction side of the n-type semiconductor layer 140 to the n-type semiconductor layer 120 through the p-type semiconductor layer 130. The groove 170 </ b> D has a shape that falls into the convex portion 150 </ b> D of the n-type semiconductor layer 120. In other embodiments, the configurations of the second embodiment and the third embodiment may be applied to the groove 170D.

第4実施形態の絶縁膜340Dは、溝部170Dに充填された充填部345Dを有する点を除き、第1実施形態の絶縁膜340と同様である。他の実施形態では、溝部170Dには、充填部345Dに代えて、第1実施形態の電極250と同様に電極が設けられてもよい。   The insulating film 340D according to the fourth embodiment is the same as the insulating film 340 according to the first embodiment except that the groove 170D has a filling portion 345D. In other embodiments, the groove 170D may be provided with an electrode in the same manner as the electrode 250 of the first embodiment, instead of the filling portion 345D.

以上説明した第4実施形態によれば、第1実施形態と同様に、p型半導体層130によって溝部170Dにおける電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置14の電気的特性を向上させることができる。   According to the fourth embodiment described above, the electric field concentration in the groove 170D can be relaxed by the p-type semiconductor layer 130 as in the first embodiment. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device 14 can be improved.

E.第5実施形態
図14は、第5実施形態における半導体装置15の構成を模式的に示す断面図である。図14には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。
E. Fifth Embodiment FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 15 in a fifth embodiment. FIG. 14 shows the XYZ axes as in FIG.

第5実施形態の半導体装置15は、第1実施形態と同様に、基板110と、n型半導体層120と、p型半導体層130と、n型半導体層140とを備える。半導体装置15は、−Y軸方向側における終端構造として、段差部192と、終端部194とを備える。本実施形態では、半導体装置15は、−Y軸方向側と同様に、+Y軸方向側に終端構造を有する。   Similar to the first embodiment, the semiconductor device 15 of the fifth embodiment includes a substrate 110, an n-type semiconductor layer 120, a p-type semiconductor layer 130, and an n-type semiconductor layer 140. The semiconductor device 15 includes a step portion 192 and a termination portion 194 as a termination structure on the −Y axis direction side. In the present embodiment, the semiconductor device 15 has a termination structure on the + Y axis direction side, similarly to the −Y axis direction side.

半導体装置15の段差部192は、n型半導体層140からp型半導体層130を経てn型半導体層120に至る段差を形成する。段差部192は、n型半導体層140における−Y軸方向を向いた界面と、p型半導体層13における−Y軸方向を向いた界面と、n型半導体層120における−Y軸方向を向いた界面とを含む。   The step portion 192 of the semiconductor device 15 forms a step from the n-type semiconductor layer 140 to the n-type semiconductor layer 120 through the p-type semiconductor layer 130. The step portion 192 faces the −Y-axis direction of the n-type semiconductor layer 140, the interface of the p-type semiconductor layer 13 that faces the −Y-axis direction, and the −Y-axis direction of the n-type semiconductor layer 120. Interface.

半導体装置15の終端部194は、段差部192より−Y軸方向側に位置する半導体装置15の端部である。終端部194は、n型半導体層120における−Y軸方向を向いた界面と、基板110における−Y軸方向を向いた界面とを含む。n型半導体層120には、段差部192と終端部194との間には、+X軸方向を向いた界面129が形成されている。   The terminal portion 194 of the semiconductor device 15 is an end portion of the semiconductor device 15 located on the −Y axis direction side from the step portion 192. The terminal portion 194 includes an interface facing the −Y axis direction in the n-type semiconductor layer 120 and an interface facing the −Y axis direction in the substrate 110. In the n-type semiconductor layer 120, an interface 129 facing the + X axis direction is formed between the stepped portion 192 and the terminal end portion 194.

半導体装置15は、第1実施形態と同様に、電極210と、電極230と、電極250と、絶縁膜340とを備える。半導体装置15では、電極230および電極250は複数であり、電極230と電極250とは、Y軸方向において交互に配置されている。本実施形態では、電極230および電極250は、それぞれZ軸方向に沿って延びている。本実施形態では、半導体装置15における複数の電極250は、図示しない部位で並列に接続されている。   The semiconductor device 15 includes an electrode 210, an electrode 230, an electrode 250, and an insulating film 340, as in the first embodiment. In the semiconductor device 15, there are a plurality of electrodes 230 and electrodes 250, and the electrodes 230 and the electrodes 250 are alternately arranged in the Y-axis direction. In the present embodiment, the electrode 230 and the electrode 250 each extend along the Z-axis direction. In the present embodiment, the plurality of electrodes 250 in the semiconductor device 15 are connected in parallel at a portion not shown.

半導体装置15は、溝部170に電極250を形成した複数のトレンチゲート構造を有する。半導体装置15のn型半導体層120は、凸部150Eを有する。凸部150Eは、複数の溝部170のうち半導体装置15の終端側(すなわち、終端部194が形成されている−Y軸方向側)に位置する溝部170より終端側(−Y軸方向側)において、第1の界面121から突出している。本実施形態では、凸部150Eは、−Y軸方向側の終端構造側の溝部170から+Y軸方向側の終端構造側の溝部170にわたって、p型半導体層130側(+X軸方向側)に向けて突出した部位である。   The semiconductor device 15 has a plurality of trench gate structures in which electrodes 250 are formed in the groove 170. The n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 15 has a convex portion 150E. The convex portion 150 </ b> E is closer to the end side (−Y axis direction side) than the groove portion 170 located on the end side of the semiconductor device 15 (that is, the −Y axis direction side where the end portion 194 is formed) among the plurality of groove portions 170. , Projecting from the first interface 121. In the present embodiment, the convex portion 150E extends from the groove portion 170 on the termination structure side on the −Y axis direction side to the groove portion 170 on the termination structure side on the + Y axis direction side, toward the p-type semiconductor layer 130 side (+ X axis direction side). This is a protruding part.

半導体装置15は、さらに、電極260Eと、絶縁膜350Eとを備える。   The semiconductor device 15 further includes an electrode 260E and an insulating film 350E.

半導体装置15の絶縁膜350Eは、電気絶縁性を有し、界面129、段差部192、電極230、電極250、および絶縁膜340を被覆する。絶縁膜350Eは、段差部192を被覆する部位359Eを有する。本実施形態では、絶縁膜350Eは、二酸化ケイ素(SiO2)から成る。 The insulating film 350E of the semiconductor device 15 has electrical insulation and covers the interface 129, the stepped portion 192, the electrode 230, the electrode 250, and the insulating film 340. The insulating film 350E has a portion 359E that covers the step portion 192. In the present embodiment, the insulating film 350E is made of silicon dioxide (SiO 2 ).

半導体装置15の電極260Eは、導電性を有し、絶縁膜350Eに積層されている。電極260Eは、複数の電極230の各々に接続する複数の接続部262Eを有するソース配線電極である。これによって、複数の電極250に対応する複数の素子が並列に接続される。本実施形態では、電極260Eは、アルミニウム(Al)から成る。   The electrode 260E of the semiconductor device 15 has conductivity and is stacked on the insulating film 350E. The electrode 260E is a source wiring electrode having a plurality of connection portions 262E connected to each of the plurality of electrodes 230. Thereby, a plurality of elements corresponding to the plurality of electrodes 250 are connected in parallel. In the present embodiment, the electrode 260E is made of aluminum (Al).

電極260Eは、段差部192との間に絶縁膜350Eを挟む部位269Eを有する。電極260Eの部位269Eは、絶縁膜350Eの部位359Eと共にフィールドプレート構造410Eを構成する。   The electrode 260E has a portion 269E that sandwiches the insulating film 350E between the step portion 192 and the electrode 260E. The portion 269E of the electrode 260E constitutes a field plate structure 410E together with the portion 359E of the insulating film 350E.

以上説明した第5実施形態によれば、終端側の溝部170において、第1実施形態と同様に、p型半導体層130によって電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置15の電気的特性を向上させることができる。   According to the fifth embodiment described above, the electric field concentration can be relaxed by the p-type semiconductor layer 130 in the groove portion 170 on the terminal side, as in the first embodiment. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device 15 can be improved.

また、終端側のpn接合部である第1の界面121が、終端側の溝部170および第2の界面122より−X軸方向側に位置することから、電極210と電極230との間に高電圧が印加された場合、終端側のpn接合部である第1の界面121においてアバランシェブレークダウンが発生する。このように、溝部170の損傷を回避することによって、アバランシェ耐量を増加させることができる。   In addition, since the first interface 121 that is the pn junction on the termination side is located on the −X axis direction side from the groove 170 on the termination side and the second interface 122, the first interface 121 is high between the electrode 210 and the electrode 230. When a voltage is applied, an avalanche breakdown occurs at the first interface 121 that is a pn junction on the termination side. Thus, by avoiding damage to the groove 170, the avalanche resistance can be increased.

また、フィールドプレート構造410Eによって、段差部192における終端側のpn接合部である第1の界面121に発生する電界集中を緩和できる。   In addition, the field plate structure 410E can alleviate electric field concentration occurring at the first interface 121, which is the terminal-side pn junction in the stepped portion 192.

図15は、第5実施形態の変形例における半導体装置16の構成を模式的に示す断面図である。図15には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。半導体装置16は、第2実施形態と同様に半導体層125を備える点を除き、図14の半導体装置15と同様である。半導体装置16によれば、半導体装置15と同様に、半導体装置15の電気的特性を向上させることができる。   FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device 16 in a modification of the fifth embodiment. FIG. 15 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 16 is the same as the semiconductor device 15 of FIG. 14 except that the semiconductor device 16 includes the semiconductor layer 125 as in the second embodiment. According to the semiconductor device 16, as with the semiconductor device 15, the electrical characteristics of the semiconductor device 15 can be improved.

F.第6実施形態
図16は、第6実施形態における半導体装置17の構成を模式的に示す断面図である。図16には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。
F. Sixth Embodiment FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a semiconductor device 17 in a sixth embodiment. FIG. 16 shows the XYZ axes as in FIG.

第6実施形態の半導体装置17は、第1実施形態と同様に、基板110と、n型半導体層120と、p型半導体層130と、n型半導体層140とを備える。半導体装置17は、−Y軸方向側における終端構造として、第5実施形態の半導体装置15と同様に、段差部192と、終端部194とを備える。本実施形態では、半導体装置17は、−Y軸方向側と同様に、+Y軸方向側に終端構造を有する。   Similar to the first embodiment, the semiconductor device 17 of the sixth embodiment includes a substrate 110, an n-type semiconductor layer 120, a p-type semiconductor layer 130, and an n-type semiconductor layer 140. Similar to the semiconductor device 15 of the fifth embodiment, the semiconductor device 17 includes a step portion 192 and a termination portion 194 as a termination structure on the −Y axis direction side. In the present embodiment, the semiconductor device 17 has a termination structure on the + Y axis direction side, similarly to the −Y axis direction side.

半導体装置17は、第1実施形態と同様に、電極210と、電極230と、電極250と、絶縁膜340とを備える。半導体装置17では、電極230および電極250は複数であり、電極230と電極250とは、Y軸方向において交互に配置されている。本実施形態では、電極230および電極250は、それぞれZ軸方向に沿って延びている。本実施形態では、半導体装置17における複数の電極250は、図示しない部位で並列に接続されている。   Similar to the first embodiment, the semiconductor device 17 includes an electrode 210, an electrode 230, an electrode 250, and an insulating film 340. In the semiconductor device 17, there are a plurality of electrodes 230 and electrodes 250, and the electrodes 230 and the electrodes 250 are alternately arranged in the Y-axis direction. In the present embodiment, the electrode 230 and the electrode 250 each extend along the Z-axis direction. In the present embodiment, the plurality of electrodes 250 in the semiconductor device 17 are connected in parallel at a portion not shown.

半導体装置17は、溝部170に電極250を形成した複数のトレンチゲート構造を有する。半導体装置17のn型半導体層120は、複数の溝部170の各々に対応する位置にそれぞれ複数の凸部150を有する。   The semiconductor device 17 has a plurality of trench gate structures in which electrodes 250 are formed in the groove 170. The n-type semiconductor layer 120 of the semiconductor device 17 has a plurality of convex portions 150 at positions corresponding to the plurality of groove portions 170, respectively.

半導体装置17は、さらに、絶縁膜350Fと、電極260Fとを備える。   The semiconductor device 17 further includes an insulating film 350F and an electrode 260F.

半導体装置17の絶縁膜350Fは、複数の凸部150に応じた形状を有する点を除き、第5実施形態の絶縁膜350Eと同様である。絶縁膜350Fは、段差部192を被覆する部位359Fを有する。   The insulating film 350F of the semiconductor device 17 is the same as the insulating film 350E of the fifth embodiment except that it has a shape corresponding to the plurality of convex portions 150. The insulating film 350F has a portion 359F that covers the step portion 192.

半導体装置17の電極260Fは、複数の凸部150に応じた形状を有する点を除き、第5実施形態の電極260Eと同様である。電極260Fは、複数の電極230の各々に接続する複数の接続部262Fを有するソース配線電極である。   The electrode 260F of the semiconductor device 17 is the same as the electrode 260E of the fifth embodiment except that the electrode 260F has a shape corresponding to the plurality of convex portions 150. The electrode 260F is a source wiring electrode having a plurality of connection portions 262F connected to each of the plurality of electrodes 230.

電極260Fは、段差部192との間に絶縁膜350Fを挟む部位269Fを有する。電極260Fの部位269Fは、絶縁膜350Fの部位359Fと共にフィールドプレート構造410Fを構成する。   The electrode 260F has a portion 269F that sandwiches the insulating film 350F between the step portion 192 and the electrode 260F. The part 269F of the electrode 260F constitutes the field plate structure 410F together with the part 359F of the insulating film 350F.

以上説明した第6実施形態によれば、複数の溝部170において、第1実施形態と同様に、p型半導体層130によって電界集中を緩和できる。その結果、半導体装置15の電気的特性を向上させることができる。また、第5実施形態と同様に、アバランシェ耐量を増加させることができる。また、フィールドプレート構造410Fによって、段差部192における終端側のpn接合部である第1の界面121に発生する電界集中を緩和できる。   According to the sixth embodiment described above, the electric field concentration can be reduced by the p-type semiconductor layer 130 in the plurality of groove portions 170 as in the first embodiment. As a result, the electrical characteristics of the semiconductor device 15 can be improved. Further, as in the fifth embodiment, the avalanche resistance can be increased. Further, the field plate structure 410F can alleviate electric field concentration occurring at the first interface 121, which is the terminal-side pn junction in the stepped portion 192.

図17は、第6実施形態の変形例における半導体装置18の構成を模式的に示す断面図である。図17には、図1と同様にXYZ軸が図示されている。半導体装置18は、第2実施形態と同様に半導体層125を備える点を除き、図16の半導体装置17と同様である。半導体装置18によれば、半導体装置17と同様に、半導体装置15の電気的特性を向上させることができる。   FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the semiconductor device 18 in a modification of the sixth embodiment. FIG. 17 shows the XYZ axes as in FIG. The semiconductor device 18 is the same as the semiconductor device 17 of FIG. 16 except that the semiconductor device 18 includes the semiconductor layer 125 as in the second embodiment. According to the semiconductor device 18, as with the semiconductor device 17, the electrical characteristics of the semiconductor device 15 can be improved.

G.他の実施形態
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
G. Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above-described effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

上述の実施形態において、凸部150は、YZ平面に沿った任意の方向に延びた形状を成してもよい。上述の実施形態において、凸部150の断面形状は、+X軸方向に突出する形状であればよく、+X軸方向側の幅よりも−X軸方向側の幅が広い台形を成してもよく、+X軸方向側の幅が−X軸方向側の幅よりも広い台形を成してもよい。上述の実施形態において、凸部150は、ウェットエッチングで処理されることなく、ドライエッチングのみで形成されてもよい。   In the above-described embodiment, the convex portion 150 may have a shape extending in an arbitrary direction along the YZ plane. In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the protrusion 150 may be a shape that protrudes in the + X-axis direction, and may form a trapezoid whose width on the −X-axis direction side is wider than the width on the + X-axis direction side. A trapezoid whose width on the + X-axis direction side is wider than the width on the −X-axis direction side may be formed. In the above-described embodiment, the protrusion 150 may be formed only by dry etching without being processed by wet etching.

上述の実施形態において、溝部170は、YZ平面に沿った任意の方向に延びた形状を成してもよい。上述の実施形態において、溝部170は、ウェットエッチングで処理されることなく、ドライエッチングのみで形成されてもよい。   In the embodiment described above, the groove 170 may have a shape extending in an arbitrary direction along the YZ plane. In the above-described embodiment, the groove 170 may be formed only by dry etching without being processed by wet etching.

上述の実施形態において、p型半導体層130は、YZ平面に沿って一様に平坦な表面を+X軸方向側に有する形状、すなわち、隆起部135,135Dが形成されていない形状であってもよい。上述の実施形態において、溝部170よりも+Y軸方向側に位置するp型半導体層130の部位と、溝部170よりも−Y軸方向側に位置するp型半導体層130の部位とは、図示しないp型半導体層130の部位を通じて繋がっていてもよい。   In the above-described embodiment, the p-type semiconductor layer 130 has a shape having a uniformly flat surface on the + X axis direction side along the YZ plane, that is, a shape in which the raised portions 135 and 135D are not formed. Good. In the above-described embodiment, the portion of the p-type semiconductor layer 130 located on the + Y axis direction side from the groove portion 170 and the portion of the p-type semiconductor layer 130 located on the −Y axis direction side from the groove portion 170 are not shown. It may be connected through a part of the p-type semiconductor layer 130.

上述の実施形態において、n型半導体層140は、YZ平面に沿って一様に平坦な表面を+X軸方向側に有する形状、すなわち、隆起部145,145Dが形成されていない形状であってもよい。上述の実施形態において、溝部170よりも+Y軸方向側に位置するn型半導体層140の部位と、溝部170よりも−Y軸方向側に位置するn型半導体層140の部位とは、図示しないn型半導体層140の部位を通じて繋がっていてもよい。   In the above-described embodiment, the n-type semiconductor layer 140 has a shape having a uniformly flat surface on the + X-axis direction side along the YZ plane, that is, a shape in which the raised portions 145 and 145D are not formed. Good. In the above-described embodiment, the portion of the n-type semiconductor layer 140 located on the + Y axis direction side from the groove portion 170 and the portion of the n-type semiconductor layer 140 located on the −Y axis direction side from the groove portion 170 are not shown. The n-type semiconductor layer 140 may be connected through a site.

上述の実施形態において、基板とn型半導体層と間に真性半導体層が形成されてもよいし、n型半導体層とp型半導体層との間に真性半導体層が形成されてもよい。   In the above-described embodiment, an intrinsic semiconductor layer may be formed between the substrate and the n-type semiconductor layer, or an intrinsic semiconductor layer may be formed between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer.

上述の実施形態において、基板の材質は、窒化ガリウム(GaN)に限らず、ケイ素(Si)、サファイア(Al23)、炭化ケイ素(SiC)などであってもよい。 In the above-described embodiment, the material of the substrate is not limited to gallium nitride (GaN), but may be silicon (Si), sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), or the like.

上述の実施形態において、基板とn型半導体層との少なくとも一方に含まれるドナーは、ケイ素(Si)に限らず、ゲルマニウム(Ge)、酸素(O)などであってもよい。   In the above-described embodiment, the donor contained in at least one of the substrate and the n-type semiconductor layer is not limited to silicon (Si), but may be germanium (Ge), oxygen (O), or the like.

上述の実施形態において、p型半導体層に含まれるアクセプタは、マグネシウム(Mg)に限らず、亜鉛(Zn)、炭素(C)などであってもよい。   In the above-described embodiment, the acceptor included in the p-type semiconductor layer is not limited to magnesium (Mg) but may be zinc (Zn), carbon (C), or the like.

上述の実施形態において、絶縁膜の材料は、二酸化ケイ素(SiO2)に限らず、窒化ケイ素(SiN)、窒化酸化ケイ素(SiON)、酸化アルミニウム(Al23)、窒化酸化アルミニウム(AlON)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化チタン(TiO2)、五酸化タンタル(Ta25)、五酸化ニオブ(Nb25)、二酸化ハフニウム(HfO2)、窒化アルミニウム(AlN)などであってもよい。上述の実施形態において、絶縁膜は、単層に限らず、異なる材料から成る複数の層から成る構成であってもよい。 In the above embodiment, the material of the insulating film is not limited to silicon dioxide (SiO 2 ), but silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (SiON), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride oxide (AlON) Zirconium dioxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), hafnium dioxide (HfO 2 ), aluminum nitride (AlN), etc. May be. In the above-described embodiment, the insulating film is not limited to a single layer, and may be configured by a plurality of layers made of different materials.

上述の実施形態におけるトレンチゲート構造は、MOSFETに限らず、他の半導体装置(例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor))に適用してもよい。   The trench gate structure in the above-described embodiment is not limited to the MOSFET, but may be applied to other semiconductor devices (for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT)).

第5実施形態および第6実施形態において、複数の電極250は、+X軸方向側から見た形状が、複数の網目(例えば、六角形の網目)を有する網目状を成す電極の各部位であり、これら複数の網目の各々の中に電極230が形成されていてもよい。また、第5実施形態および第6実施形態において、複数の電極230および複数の電極250は、それぞれZ軸方向に沿って延びるとともに、複数の電極230は、+Z軸方向側で相互に接続され、複数の電極250は、−Z軸方向側で相互に接続されていてもよい。   In the fifth embodiment and the sixth embodiment, the plurality of electrodes 250 are each part of an electrode having a mesh shape having a plurality of meshes (for example, hexagonal meshes) when viewed from the + X-axis direction side. The electrode 230 may be formed in each of the plurality of meshes. In the fifth and sixth embodiments, the plurality of electrodes 230 and the plurality of electrodes 250 each extend along the Z-axis direction, and the plurality of electrodes 230 are connected to each other on the + Z-axis direction side. The plurality of electrodes 250 may be connected to each other on the −Z axis direction side.

10…半導体装置
10a〜10e…製造途中にある半導体装置
12,13,14,15,16,17,18…半導体装置
90…半導体装置
110…基板
120…n型半導体層
121,121D…第1の界面
122,122D…第2の界面
125…半導体層
130…p型半導体層
131,131D…第1の部位
132,132D…第2の部位
135,135D…隆起部
140…n型半導体層
145,145D…隆起部
150,150E…凸部
152…部位
158…部位
170,170D…溝部
172…部位
180…凹部
192…段差部
194…終端部
210…電極
230…電極
232…電極
234…電極
250…電極
260E,260F…電極
269E,269F…部位
340,340D…絶縁膜
345D…充填部
350E,350F…絶縁膜
359E,359F…部位
410E,410F…フィールドプレート構造
910…基板
920…n型半導体層
930…p型半導体層
940…n型半導体層
970…溝部
980…凹部
991,993,995…電極
994…絶縁膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor device 10a-10e ... Semiconductor device in process of manufacture 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 ... Semiconductor device 90 ... Semiconductor device 110 ... Substrate 120 ... N-type semiconductor layer 121, 121D ... 1st Interface 122, 122D ... Second interface 125 ... Semiconductor layer 130 ... P-type semiconductor layer 131, 131D ... First portion 132, 132D ... Second portion 135, 135D ... Raised portion 140 ... N-type semiconductor layer 145, 145D ... Bump 150,150E ... Convex 152 ... Part 158 ... Part 170,170D ... Groove 172 ... Part 180 ... Concave 192 ... Step 194 ... Terminal 210 ... Electrode 230 ... Electrode 232 ... Electrode 234 ... Electrode 250 ... Electrode 260E , 260F ... Electrodes 269E, 269F ... Sites 340, 340D ... Insulating film 345D ... Filling part 35 E, 350F ... Insulating film 359E, 359F ... Site 410E, 410F ... Field plate structure 910 ... Substrate 920 ... n-type semiconductor layer 930 ... p-type semiconductor layer 940 ... n-type semiconductor layer 970 ... groove 980 ... concave part 991, 993, 995 ... Electrode 994 ... Insulating film

Claims (17)

半導体装置であって、
第1の界面と、前記第1の界面から突出した凸部の上面を構成する第2の界面とを有する第1のn型半導体層と、
前記第1のn型半導体層に積層されたp型半導体層であって、前記第1の界面に積層された第1の部位と、前記第2の界面に積層された第2の部位とが一様に連なるp型半導体層と、
前記p型半導体層に積層された第2のn型半導体層と、
前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部と
を備え
前記凸部が前記第1の界面から突出する高さHmは、前記第1の部位における前記p型半導体層の厚みTpと、前記第1の部位における前記第2のn型半導体層の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さい、半導体装置。
A semiconductor device,
A first n-type semiconductor layer having a first interface and a second interface constituting the upper surface of the convex portion protruding from the first interface;
A p-type semiconductor layer laminated on the first n-type semiconductor layer, wherein a first part laminated on the first interface and a second part laminated on the second interface A uniform p-type semiconductor layer;
A second n-type semiconductor layer stacked on the p-type semiconductor layer;
A groove portion penetrating from the second n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer to the inside of the convex portion in the first n-type semiconductor layer , and
The height Hm at which the protrusion protrudes from the first interface is the thickness Tp of the p-type semiconductor layer in the first part and the thickness Tn2 of the second n-type semiconductor layer in the first part. A semiconductor device smaller than the combined thickness Tu .
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記p型半導体層は、前記凸部が突出する突出方向に向けて前記凸部に沿って隆起した第1の隆起部を有し、
前記第2のn型半導体層は、前記突出方向に向けて前記第1の隆起部に沿って隆起した第2の隆起部を有する、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The p-type semiconductor layer has a first raised portion raised along the convex portion in a protruding direction in which the convex portion protrudes,
The second n-type semiconductor layer includes a second raised portion that is raised along the first raised portion in the protruding direction.
さらに、前記溝部に絶縁膜を介して形成された電極を備える請求項1または請求項2に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, further comprising an electrode formed in the groove through an insulating film. 前記溝部が前記凸部の前記上面に対して落ち込む深さh1は、0.0μm以上、かつ、前記凸部が前記第1の界面から突出する高さHmに0.4μmを足した深さ以下である、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The depth h1 at which the groove portion falls with respect to the upper surface of the convex portion is 0.0 μm or more, and is a depth obtained by adding 0.4 μm to the height Hm at which the convex portion protrudes from the first interface. The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3 , wherein: 前記凸部が突出するX軸方向に沿った、前記第1の界面から前記溝部の底面までの高さh2は、前記第1の界面から前記第2の界面に向かう+X軸方向側に1.0μm以下、かつ、前記第2の界面から前記第1の界面に向かう−X軸方向側に0.4μm以下である、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 A height h2 from the first interface to the bottom surface of the groove along the X-axis direction from which the convex portion protrudes is 1. on the + X-axis direction side from the first interface toward the second interface. 0μm or less and wherein the second interface is a first 0.4μm or less in the -X-axis direction side toward the interface, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 4. 前記凸部の側端と前記溝部の底面との間の距離w1は、0.1μm≦w1≦2.0μmを満たす、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The distance w1 between the bottom surface of the side edge and the groove portion of the convex portion satisfies 0.1 [mu] m ≦ w1 ≦ 2.0 .mu.m, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5. 前記凸部の側端と前記溝部の底面との間の距離w1は、0.2μm≦w1≦1.0μmを満たす、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The distance w1 between the bottom surface of the side edge and the groove portion of the convex portion satisfies 0.2 [mu] m ≦ w1 ≦ 1.0 .mu.m, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 6. さらに、前記第1のn型半導体層と前記p型半導体層との間に積層された第3のn型半導体層を備える請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a third n-type semiconductor layer stacked between the first n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. . さらに、前記第1のn型半導体層と前記p型半導体層との間に積層された真性半導体層を備える請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising an intrinsic semiconductor layer stacked between the first n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. 前記第1の部位におけるアクセプタ濃度は、前記第2の部位におけるアクセプタ濃度と同じである、請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The first acceptor concentration at the site are the same as the acceptor concentration in the second region, the semiconductor device according to any one of claims 1 to 9. 前記第1のn型半導体層、前記p型半導体層、および前記第2のn型半導体層は、窒化ガリウム(GaN)から主に成る半導体層である、請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の半導体装置。 The first n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer, and the second n-type semiconductor layer is a semiconductor layer made primarily of gallium nitride (GaN), any of the preceding claims 10 The semiconductor device according to claim 1. 請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の半導体装置であって、
前記溝部は複数であり、
前記凸部は、少なくとも前記複数の溝部のうち前記半導体装置の終端側に位置する溝部より前記終端側において、前記第1の界面から突出している、半導体装置。
A semiconductor device according to any one of claims 1 to 11 ,
The groove is plural,
The semiconductor device, wherein the convex portion protrudes from the first interface on the end side from a groove portion located on the end side of the semiconductor device among at least the plurality of groove portions.
請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の半導体装置であって、さらに、
前記溝部より前記半導体装置の終端側に形成され、前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を経て前記第1のn型半導体層に至る段差部と、
電気絶縁性を有し、前記段差部を被覆する絶縁膜と、
導電性を有し、前記絶縁膜に積層され、前記段差部との間に前記絶縁膜を挟む電極と
を備える半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 12 , further comprising:
A step portion formed on the terminal side of the semiconductor device from the groove portion and extending from the second n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer to the first n-type semiconductor layer;
An insulating film having electrical insulation and covering the stepped portion;
A semiconductor device comprising: an electrode that is conductive, stacked on the insulating film, and sandwiches the insulating film between the stepped portion.
請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の半導体装置であって、さらに、
前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層に至る凹部に形成されたソース電極と、
前記溝部に絶縁膜を介して形成されたゲート電極と
を備え、
前記第1のn型半導体層、前記p型半導体層および前記第2のn型半導体層が積層された積層方向に沿った断面において、前記ソース電極の一部と前記ゲート電極の一部とは、交互に配置されている、半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 13 , further comprising:
A source electrode formed in a recess extending from the second n-type semiconductor layer to the p-type semiconductor layer;
A gate electrode formed through an insulating film in the groove,
In a cross section along the stacking direction in which the first n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer, and the second n-type semiconductor layer are stacked, a part of the source electrode and a part of the gate electrode are The semiconductor devices are arranged alternately.
半導体装置の製造方法であって、
第1のn型半導体層を形成する工程と、
ドライエッチングによって前記第1のn型半導体層に凸部を形成する工程と、
前記第1のn型半導体層における前記凸部を含む表面上にp型半導体層を結晶成長によって形成する工程と、
前記p型半導体層の表面上に第2のn型半導体層を結晶成長によって形成する工程と、
前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部を、ドライエッチングによって形成する工程と
を備え
前記第1のn型半導体層が有する第1の界面から前記凸部が突出する高さHmは、前記p型半導体層において前記第1の界面に積層された第1の部位における前記p型半導体層の厚みTpと、前記第1の部位における前記第2のn型半導体層の厚みTn2とを合わせた厚みTuよりも小さい、半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Forming a first n-type semiconductor layer;
Forming a protrusion on the first n-type semiconductor layer by dry etching;
Forming a p-type semiconductor layer by crystal growth on a surface of the first n-type semiconductor layer including the convex portion;
Forming a second n-type semiconductor layer on the surface of the p-type semiconductor layer by crystal growth;
Forming, by dry etching, a groove portion that penetrates from the second n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer and reaches the inside of the convex portion in the first n-type semiconductor layer , and
The height Hm at which the convex portion protrudes from the first interface of the first n-type semiconductor layer is the p-type semiconductor in the first portion of the p-type semiconductor layer stacked on the first interface. A method for manufacturing a semiconductor device , wherein the thickness Tp of the layer and the thickness Tu combined with the thickness Tn2 of the second n-type semiconductor layer in the first part are smaller .
半導体装置の製造方法であって、  A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
第1のn型半導体層を形成する工程と、  Forming a first n-type semiconductor layer;
ドライエッチングによって前記第1のn型半導体層に凸部を形成する工程と、  Forming a protrusion on the first n-type semiconductor layer by dry etching;
前記第1のn型半導体層における前記凸部を含む表面上にp型半導体層を結晶成長によって形成する工程と、  Forming a p-type semiconductor layer by crystal growth on a surface of the first n-type semiconductor layer including the convex portion;
前記p型半導体層の表面上に第2のn型半導体層を結晶成長によって形成する工程と、  Forming a second n-type semiconductor layer on the surface of the p-type semiconductor layer by crystal growth;
前記第2のn型半導体層から前記p型半導体層を貫通して前記第1のn型半導体層における前記凸部の内側に至るまで落ち込んだ溝部を、ドライエッチングによって形成する工程と  Forming, by dry etching, a groove portion that penetrates from the second n-type semiconductor layer through the p-type semiconductor layer and reaches the inside of the convex portion in the first n-type semiconductor layer;
を備え、  With
前記凸部を形成する工程は、前記ドライエッチングを行った後、前記第1のn型半導体層に対してウェットエッチングを行う工程を含む、半導体装置の製造方法。  The step of forming the convex portion includes a step of performing wet etching on the first n-type semiconductor layer after performing the dry etching.
前記凸部の側端と前記溝部の底面との間の距離w1は、0.1μm≦w1≦2.0μmを満たす、請求項15または請求項16に記載の半導体装置の製造方法。17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein a distance w <b> 1 between a side end of the convex portion and a bottom surface of the groove satisfies 0.1 μm ≦ w <b> 1 ≦ 2.0 μm.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6341074B2 (en) * 2014-01-24 2018-06-13 株式会社デンソー Manufacturing method of semiconductor device
JP6319141B2 (en) * 2015-03-04 2018-05-09 豊田合成株式会社 Semiconductor device
JP6319151B2 (en) * 2015-03-23 2018-05-09 豊田合成株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP6485299B2 (en) * 2015-06-05 2019-03-20 豊田合成株式会社 Semiconductor device, method for manufacturing the same, and power conversion device
CN107683530B (en) * 2015-06-09 2020-08-18 三菱电机株式会社 Power semiconductor device
JP6754782B2 (en) * 2016-02-12 2020-09-16 パナソニック株式会社 Semiconductor device
JP6233539B1 (en) * 2016-12-21 2017-11-22 富士電機株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP7228754B2 (en) * 2017-11-15 2023-02-27 株式会社Flosfia semiconductor equipment

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227073A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Rohm Co Ltd Formation method of nitride semiconductor laminate structure and manufacturing method of nitride semiconductor element
JP5721308B2 (en) * 2008-03-26 2015-05-20 ローム株式会社 Semiconductor device
JP5613995B2 (en) * 2009-04-28 2014-10-29 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4737471B2 (en) * 2009-10-08 2011-08-03 住友電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5961563B2 (en) * 2013-01-25 2016-08-02 株式会社豊田中央研究所 Manufacturing method of semiconductor device

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