JP2006032411A - 炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１伝導領域と第２伝導領域との重なりによる両領域の有効面積の減少と複合体の電気特性における非対称性の出現とを排除した、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】ＳｉＣ基板１上に形成された第１伝導領域２と、第１伝導領域２に密接し該領域を包囲するか挟持するように形成された第２伝導領域３ａ、３ｂとからなる炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法であり、ＳｉＣ基板１上にイオン注入用の第１マスクを形成し、前記第１マスクの開口部を通してＳｉＣ基板１への選択イオン注入を行って第１伝導領域２を形成し、ＳｉＣ基板１上に前記第１マスクに自己整合させてイオン注入用の第２マスクを形成し、前記第２マスクの開口部を通してＳｉＣ基板１への選択イオン注入を行って第２伝導領域３ａ、３ｂを形成する、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法を構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体およびその製造方法に係る。

半導体炭化珪素（ＳｉＣ）は、ｐｎ接合の形成が可能で、珪素（Ｓｉ）や砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の他の半導体材料に比べて、禁制帯幅Ｅｇが広く、３Ｃ−ＳｉＣで２．２３ｅＶ、６Ｈ−ＳｉＣで２．９３ｅＶ、４Ｈ−ＳｉＣで３．２６ｅＶ程度の値が報告されている。また、ＳｉＣは、熱的、化学的、機械的に安定で、耐放射線性にも優れているので、発光素子や高周波デバイスは勿論のこと、高温、大電力、放射線照射等の過酷な条件で高い信頼性と安定性を示す電力用半導体装置（パワーデバイス）として様々な産業分野での適用が期待されている。

Ｓｉ半導体装置と同様に、ＳｉＣ半導体装置でも、導電型、不純物種、不純物濃度、深さの異なる２つ以上の伝導領域から構成される複合体（伝導領域複合体と略称する）が重要な構成要素である。このような重要な伝導領域複合体のひとつに第１伝導領域が第２伝導領域に平面的に包囲されるか、あるいは、挟持される伝導領域複合体がある。このような伝導領域複合体を「内接伝導領域複合体」あるいは単に「伝導複合体」と称することにする。なお、「ＡがＢに挟持される」とは、ＡがＢに挟まれた形で存在することを意味する。この場合に、Ｂは単連結であっても複数部分に分かれていてもよい。

このような内接伝導領域複合体の典型例として、縦型パワーＭＯＳＦＥＴのｎ＋ソース領域とｐ＋べースコンタクト領域の構造を挙げることができる（ｎやｐに付されている“＋”の表記は高不純物濃度または高キャリア濃度を意味し、以下も同様である）。その具体的例は下記非特許文献１に記載されている。

特開平１０−３０８５１０号公報 「マテリアルズ・サイエンス・フォーラム、４３３−４３６巻、２００３年、６６９〜６７２ぺージ」の図１（ａ）。

上記の内接伝導領域複合体を製造する場合に、半導体基板の表面にイオン注入用の第１マスクを形成し、この第１マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第１（または第２）伝導領域を形成し、前記基板の表面にイオン注入用の第２マスクを形成し、この第２マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第２（または第１）伝導領域を形成し、前記第１伝導領域にイオン注入された不純物および前記第２伝導領域にイオン注入された不純物を活性化させる。

従来技術においては、前記第１マスクの形成および前記第２マスクの形成において、互いに独立したフォトリソグラフィ工程が使われている。そこで、第１マスクおよび第２マスクを形成する際、機械的、人為的要因によって、上記２つのフォトリソグラフィ工程における位置合わせにそれぞれ誤差が生じるため、第１伝導領域の位置と第２伝導領域の位置とが相対的にずれ、第１伝導領域と第２伝導領域との間には共通部分と間隙とが生じ、その結果として、（１）第１伝導領域と第２伝導領域の有効面積がともに減少する、（２）複合体の電気特性に非対称性が現われ、意図した電気特性が得られない、（３）所望の有効面積を確保するためには、第１伝導領域と第２伝導領域の設計面積を合わせ誤差の分だけ大きく設計しなくてはならない、という問題があった。

本発明は、このような従来の内接伝導領域複合体およびその製造方法における上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、第１伝導領域と第２伝導領域との重なりによる両領域の有効面積の減少と複合体の電気特性における非対称性の出現とを排除した、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体およびその製造方法を提供することである。

半導体炭化珪素基板への選択イオン注入によって第１伝導領域を形成し、前記第１伝導領域に密接し該領域を包囲するか挟持するように、前記基板への選択イオン注入によって第２伝導領域を形成してなる、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体であって、前記第１伝導領域と前記第２伝導領域との間には共通部分も間隙も無い、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体を構成する。

本発明の実施によって、第１伝導領域と第２伝導領域との重なりによる両領域の有効面積の減少と複合体の電気特性における非対称性の出現とを排除した、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体およびその製造方法を提供することが可能となる。

つぎに、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

図１（１）〜（４）は、本発明に係る様々なＳｉＣ半導体装置で望まれる上記内接伝導領域複合体の理想的平面構造である。図中、１は、半導体炭化珪素基板である、所望の伝導型のＳｉＣ基板、２はＳｉＣ基板１の表面の微小域に選択イオン注入で形成された第１伝導領域、３ａ、３ｂはこの第１伝導領域を包囲（図１（１）〜（３））するか挟持（図１（４））し、かつ近接するように選択イオン注入で設けられた第２伝導領域である。ここで第２伝導領域３ａ、３ｂは同時に形成されたものである。

第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとは、少なくとも、導電型（ｐ型、ｎ型の区別）、イオン注入された不純物種、不純物濃度、不純物注入深さのいずれかが異なっているとし、さらに、第１伝導領域は、第２伝導領域を形成する際のイオン注入を被らず、同様に、第２伝導領域も第１伝導領域を形成する際のイオン注入を受けずに形成されているものとする。

図２は、図１に示したＳｉＣ半導体装置を線分ＡＡで切断したときの理想的断面構造を模式図的に示している。図中、Ｌ_２は第１伝導領域２の幅、Ｌ_３ａとＬ_３ｂは第２伝導領域３ａ、３ｂの左片と右片の幅である。Ｌ_３ａとＬ_３ｂはおなじ大きさを求められる場合が多いが、必ずしもそうとは限らない。

従来技術においては、それぞれ独立した位置決めに基づく第１伝導領域２の形成と第２伝導領域３ａ、３ｂの形成とを行っているので、第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとの相互位置関係は、図１および２に示したように理想的なものとはならず、両領域の間に重なりと間隙が生じ、すでに説明した問題（１）〜（３）が生じる。

これに対して、本発明においては、以下に説明する内接伝導領域複合体の製造方法によって、図１および２に示したように理想的な相対位置関係を有する内接伝導領域複合体を製造し、提供することができる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を、図３〜図４に示す工程断面図を参照しながら説明する。

ここでは、ＳｉＣ基板１を４Ｈ−ＳｉＣ基板、第１伝導領域２を高不純物濃度のｐ＋領域、第２伝導領域３ａ、３ｂを高不純物濃度のｎ＋領域として、具体的製造条件を挙げて説明することにする。

（１Ａ）まず、厚さ約１．５μｍのＳｉＯ_２膜を、化学的気相成長（ＣＶＤ）法で４Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面全面に堆積し、ｐ＋領域（第１伝導領域２）形成予定領域の上に堆積したＳｉＯ_２膜を周知のフォトリソグラフィ法と反応性イオン・エッチング技術（ＲＩＥ）で選択的に除去し、図３（ａ）に示すように、その領域に開口部を有する、イオン注入用の第１マスクである、第１イオン注入マスク２０を形成する。

（１Ｂ）つづいて、第１イオン注入マスク２０およびその開口部におけるＳｉＣ基板１の全表面に、再びＣＶＤ法で薄いＳｉＯ_２膜からなる第１イオン注入スルー膜（非常に薄いため表示を省略）を堆積する。後述のＡｌ^＋（アルミニウムイオン）の注入条件では、第１イオン注入スルー膜の厚みは１５〜２５ｎｍである。

第１イオン注入スルー膜を堆積した後、ＳｉＣ基板１全面にｐ型不純物イオンＡｌ^＋をＳｉＣの結晶性を損なわないようにイオン注入し、図３（ｂ）に示すように、第１イオン注入マスク２０の開口部に、Ａｌイオン注入層（第１イオン注入層２１）を形成する。このイオン注入は、加熱したＳｉＣ基板１に、加速エネルギーとドーズ量を変えながら多段に注入することが好ましい。例えば、Ａｌ^＋を、ＳｉＣ基板１に多段イオン注入する場合の条件の一例を示すと：
◎ｐ＋領域（＝第１伝導領域）イオン注入条件
イオン種Ａｌ^＋
注入温度７５０℃
加速条件 ３０ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
５０ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
７０ｋｅＶ ２．０×１０^１５／ｃｍ^２
１００ｋｅＶ ３．０×１０^１５／ｃｍ^２
となる。

（１Ｃ）上記Ａｌイオン注入が終了したところで、ＳｉＣ基板１を十分に洗浄し、乾燥させる。その後、後述する第１イオン注入マスク２０の再エッチング（ＲＩＥ）において十分な耐性を有する、イオン注入用の第２マスクのマスク材である、第２イオン注入マスク材２２、たとえば、多結晶シリコンを基板表面全面に等角写像的に厚く成膜すると、図３（ｃ）のような、第１イオン注入マスク２０の開口部が第１イオン注入マスク材２２で完全に埋設された構造になる。このような目的に適した他の材料としては減圧ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法で成膜したＳｉ_３Ｎ_４膜を挙げることができる。

（１Ｄ）つづいて、プラズマエッチング装置で、基板１の表面に堆積した第１イオン注入マスク材２２のエッチバックを行い、第１イオン注入マスク（ＳｉＯ_２）２０が露出したところで、エッチングを終了する。第２イオン注入マスク材２２が多結晶シリコンである場合のエッチャントガスとしては、ＣＦ_４＋Ｏ_２（４％）混合ガスを用いることができる。図３（ｄ）に示すように、第１イオン注入マスク２０の開口部に第２イオン注入マスク材２２が充填され、それが、第１イオン注入マスク２０および第１イオン注入層２１に精密に自已整合した、イオン注入用の第２マスクの構成要素である第２イオン注入マスク２３となっている。

上では、第２イオン注入マスク材（多結晶シリコン）２２をエッチバックするのにプラズマエッチングを用いたが、このほかに、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いてエッチバックし、図３（ｄ）と同様の構造を形成してもよい。この多結晶シリコンのＣＭＰには少量のＫＯＨを添加した有機アミン系の溶液に砥粒として１％以下のアルミナ粒子を懸濁したスラリーを用いると良好な結果が得られる。

（１Ｅ）第２イオン注入マスク２３が形成されたところで、フォトリソグラフィによって図４（ｅ）に示すようなフォトレジストマスク２４を形成する。フォトレジストマスク２４は、ｎ＋領域（すなわち第２伝導領域３ａ、３ｂ）が形成される予定の領域の全てと第２イオン注入マスク２３の領域の全てまたは大半を晒すように定義している。

（１Ｆ）つぎに、フォトレジストマスク２４をマスクとして、基板１表面の第１イオン注入マスク（ＳｉＯ_２）２０の再ＲＩＥを行う。このとき、第２イオン注入マスク（多結晶シリコン）２３がエッチングされないエッチャントガスを使用することが肝要である。もし、第２イオン注入マスク２３が多結晶シリコンである場合には、ＣＦ_４＋Ｈ_２混合ガス系のエッチャントガスを使用するとよい。エッチングが終了したら、フォトレジストマスク２４を灰化する。基板１は図４（ｆ）の構造になる。ここで、２５は第１イオン注入マスク２０のマスク材であるＳｉＯ_２を素材として形成され、イオン注入用の第２マスクの構成要素となる第３イオン注入マスクである。

（１Ｇ）つぎに、基板表面全面に厚みが２０〜３０ｎｍのＳｉＯ_２からなる第２イオン注入スルー膜（非表示）をＣＶＤ法で堆積したのち、基板１表面に向けてｎ型の不純物Ｐ（リン）を選択イオン注入すると、第２イオン注入領層２６が形成される（図４（ｇ））。この時使用されるイオン注入用の第２マスクは、図４（ｆ）、（ｇ）から明らかなように、第２イオン注入マスク（多結晶シリコン）２３と第３イオン注入マスク（ＳｉＯ_２）２５の両方から構成される。

このＰ^＋イオンの注入は、加熱したＳｉＣ基板１に、加速エネルギーとドーズ量を変えながら多段に注入することが好ましい。以下は注入条件の一例である。◎ｎ＋領域（＝第２伝導領域）イオン注入条件
イオン種Ｐ^＋（リン）
注入温度５００℃
加速条件 ４０ｋｅＶ ５．０×１０^１４／ｃｍ^２
７０ｋｅＶ ６．０×１０^１４／ｃｍ^２
１００ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
１６０ｋｅＶ ２．０×１０^１５／ｃｍ^２。

（１Ｈ）第２イオン注入が終了したところで、基板１をフッ酸と硝酸の混合溶液に浸漬して、基板表面からイオン注入マスク（２３と２５）と第２イオン注入スルー膜を完全に除去する。そして、乾燥してから、基板１を常圧Ａｒ雰囲気で１７００℃、１分の急速加熱処理を行うと、イオン注入された不純物であるＡｌとＰが活性化されて、Ａｌイオン注入層（第１イオン注入層２２）はｐ＋領域（第１伝導領域２）に、Ｐイオン注入層（第２イオン注入層２６）はｎ＋領域（第２伝導領域３ａ、３ｂ）となり、図２に示した所望のｐｎ領域構造体が完成する。

以上の構造および製造方法の詳細な説明から明らかなように、本発明に係る内接伝導領域複合体においては、第１伝導領域２へのイオン注入と第２伝導領域３ａ、３ｂへのイオン注入とが重ならず、しかも、間隙も空けずに行われ、その結果として、第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとは、共通部分を持たず、間隙をも持たないようになる。また、第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとが不純物種において相違している場合には、第１伝導領域２は第２伝導領域３ａ、３ｂのイオン注入不純物を含まず、第２伝導領域３ａ、３ｂは第１伝導領域２のイオン注入不純物を含まない。

本実施形態において製造された、本発明に係る炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体であるｐｎ領域構造体においては、前述の従来技術の問題が解決されている。すなわち、第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとは、共通部分を持っていないので、第１伝導領域と第２伝導領域とが重なることによって、それぞれが正常に動作する面積（有効面積）が減少するという問題、すなわち、前述の従来技術の問題（１）が解決される。これと同様の理由で、所望の有効面積を確保するためには、第１伝導領域と第２伝導領域の設計面積を合わせ誤差の分だけ大きく設計しなくてはならない、という従来技術の問題（３）も解決される。さらに、２つの領域が設計通りに形成されているので、構造の非対称性によって電気特性に非対称性が表れて意図した電気特性が得られない、という従来技術の問題（２）も解決される。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、上記第１の実施形態と同様に、上記従来の内接伝導領域複合体の問題（１）〜（３）をすべて解決できる極めて有用な技術である。

以下、図５〜図６に示す工程断面図を参照しながら、本発明に係る内接伝導領
域複合体であるｐｎ領域構造体の製造方法を説明する。ここでは、ＳｉＣ基板を４Ｈ−ＳｉＣ基板、第１伝導領域２を高不純物濃度のｐ＋領域、第２伝導領域を高不純物濃度のｎ＋領域として、具体的製造条件を挙げて説明することにする。

（２Ａ）まず、厚さ約１．５μｍのＳｉＯ_２膜を、化学的気相成長（ＣＶＤ）法で４Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面全面に堆積し、ｎ＋領域（第２伝導領域３ａ、３ｂ）形成予定領域の上にあるＳｉＯ_２膜を周知のフォトリソグラフィ法と反応性イオン・エッチング技術（ＲＩＥ）で選択的に除去し、図５（ａ）に示すように、その領域に開口部を有する、イオン注入用の第１マスクである、第１イオン注入マスク３０を形成する。

（２Ｂ）つづいて、基板１の表面に再びＣＶＤ法で薄いＳｉＯ_２膜からなるイオン注入スルー膜を堆積した後、基板１全面にｎ型不純物Ｐ（リン）イオンをＳｉＣの結晶性を損なわないようにイオン注入し、図５（ｂ）に示すように、第１イオン注入マスク３０の開口部に、第１イオン注入層３１を形成する。後述のＰ^＋（リンイオン）の注入条件では、このイオン注入スルー膜の厚みは２０〜３０ｎｍである。なお、このイオン注入スルー膜は非常に薄いので、以下、図中には表示しない。

上記イオンの注入は、加熱した基板１に、加速エネルギーとドーズ量を変えながら多段に注入することが好ましい。以下は注入条件の一例である。
◎ｎ＋領域（＝第２伝導領域）イオン注入条件
イオン種Ｐ^＋（リン）
注入温度５００℃
加速条件 ４０ｋｅＶ ５．０×１０^１４／ｃｍ^２
７０ｋｅＶ ６．０×１０^１４／ｃｍ^２
１００ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
１６０ｋｅＶ ２．０×１０^１５／ｃｍ^２。

（２Ｃ）Ｐイオン注入が終了したところで、基板１を十分に洗浄し、乾燥させる。その後、イオン注入用のマスクのマスク材である第２イオン注入マスク材３２を、基板１表面に、図５（ｃ）に示すように、等角写像的に厚く成膜する。この第２イオン注入マスク材３２は後述する第１イオン注入マスク３０の再エッチング（ＲＩＥ）を行う際に、エッチャントガスに対して十分な耐性を有する材料が選ばれる。たとえば、減圧ＣＶＤやプラズマＣＶＤで堆積した多結晶シリコンやＳｉ_３Ｎ_４などが該当するが、これに限定されるものではない。成膜が終了すると、図５（ｃ）のように、第１イオン注入マスク３０の開口部が第２イオン注入マスク材３２で完全に埋設された構造になる。

（２Ｄ）つづいて、プラズマエッチング装置で基板１の表面に堆積した第２イオン注入マスク材３２のエッチバックを行い、図５（ｄ）に示すように、第１イオン注入マスク（ＳｉＯ_２）３０が露出したところで、エッチングを終了する。第２イオン注入マスク材３２が多結晶シリコンである場合のエッチャントガスとしては、ＣＦ_４＋Ｏ_２（４％）混合ガスを用いることができる。図５（ｄ）に示すように、第１イオン注入マスク３０の開口部に第２イオン注入マスク材３２が充填され、それが、第１イオン注入マスク３０および第１イオン注入層３１に精密に自已整合した、イオン注入用の第２マスクの構成要素である第２イオン注入マスク３３となっている。

上では、第２イオン注入マスク材３２をエッチバックするのにプラズマエッチングを用いたが、このほかに化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）を用いてエッチバックして、図５（ｄ）と同様の構造を形成してもよい。第２イオン注入マスク材３２が多結晶シリコンである場合のＣＭＰには、少量のＫＯＨを添加した有機アミン系の溶液に砥粒として１％以下のアルミナ粒子を懸濁したスラリーを用いると良好な結果が得られる。

（２Ｅ）第２イオン注入マスク３３が形成されたところで、フォトリソグラフィで図６（ｅ）のような形状のフォトレジストマスク３４を基板１の表面に形成する。図から判るように、フォトレジストマスク３４は、ｐ＋領域（すなわち第１伝導領域２）となる領域の全てと第２イオン注入マスク３３の領域の概ね半分を晒すように定義している。このフォトリソグラフィでは、フォトレジストマスク３４の開口部端が第２イオン注入マスク３３の上面の位置ならどこにあってもよく、またそのことが、後述するように、第１伝導領域の位置精度には影響を与えないので、精密な合わせを特に必要としない。

（２Ｆ）つぎに、ＲＩＥを行い、基板１表面の第１イオン注入マスク（ＳｉＯ_２）３０の、第２イオン注入マスク３３に挟持された部分を選択的に除去し、第３のイオン注入マスク（ＳｉＯ_２）３５を形成する。このとき、表面が露出している第２イオン注入マスク（多結晶シリコン）３３がエッチングされないエッチャントガスを使用することが重要なポイントである。もし、第２イオン注入マスク３３が多結晶シリコンである場合にはＣＦ_４＋Ｈ_２混合ガス系のエッチャントガスを使用するとよい。エッチングが終了し、フォトレジストマスク３４を灰化除去すると、基板１は図６（ｆ）の構造になる。

（２Ｇ）つぎに、基板表面全面に、厚みが１５〜２５ｎｍのＳｉＯ_２からなるイオン注入スルー膜をＣＶＤ法で堆積したのち、基板１表面に向けてｐ型の不純物Ａｌ（アルミニウム）をイオン注入すると、図６（ｇ）に示したように、所望の位置に第２イオン注入層３６が正確に形成される。この時使用されるイオン注入用の第２マスクは、第２イオン注入マスク（多結晶シリコン）３３と第３のイオン注入マスク（ＳｉＯ_２）３５とを構成要素とする。

このＡｌ^＋のイオン注入は、加熱したＳｉＣ基板１に、加速エネルギーとドーズ量を変えながら多段に注入することが好ましい。注入条件の一例を挙げると：
◎ｐ＋領域（＝第１伝導領域）イオン注入条件
イオン種Ａｌ^＋
注入温度７５０℃
加速条件 ３０ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
５０ｋｅＶ １．０×１０^１５／ｃｍ^２
７０ｋｅＶ ２．０×１０^１５／ｃｍ^２
１００ｋｅＶ ３．０×１０^１５／ｃｍ^２
となる。

（２Ｈ）第２イオン注入が終了したところで、基板１をフッ酸と硝酸の混合溶液に浸漬して、基板表面からイオン注入マスク３３と３５と第２イオン注入スルー膜を完全に除去する。水洗し、乾燥してから、基板１を常圧Ａｒ雰囲気で１７００℃、１分の急速加熱処理を行うと、イオン注入された不純物ＡｌとＰが活性化されて、第２イオン注入層３６はｐ＋領域（第１伝導領域２）に、第１イオン注入層３１はｎ＋領域（第２伝導領域３ａ、３ｂ）となり、図２に示した所望のｐｎ領域構造体が完成する。

以上の構造および製造方法の詳細な説明から明らかなように、本発明に係る内接伝導領域複合体においては、第１伝導領域２へのイオン注入と第２伝導領域３ａ、３ｂへのイオン注入とが重ならず、しかも、間隙も空けずに行われ、その結果として、第１伝導領域２と第２伝導領域３ａ、３ｂとは、共通部分を持たず、間隙をも持たないようになる。したがって、２つの領域が重なることによって、それぞれが正常に動作する面積（有効面積）が減少するという問題、すなわち、前述の従来技術の問題（１）が解決される。これと同様の理由で、所望の有効面積を確保するためには、第１伝導領域と第２伝導領域の設計面積を合わせ誤差の分だけ大きく設計しなくてはならない、という従来技術の問題（３）も解決される。さらに、２つの領域が設計通りに形成されているので、構造の非対称性によって電気特性に非対称性が表れて意図した電気特性が得られない、という従来技術の問題（２）も解決される。特に、本実施形態においては、フォトレジストマスク３４の開口部端が第２イオン注入マスク３３の上面の位置ならどこにあってもよく、その位置がイオン注入の範囲に影響を与えないので、フォトレジストマスク３４の形成に精密な合わせを特に必要としない、という特徴もある。

本発明に係るＳｉＣ半導体装置の内接伝導領域複合体の平面構造を示す図である。 本発明に係るＳｉＣ半導体装置の内接伝導領域複合体の断面構造を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施形態の製造方法を説明する図である。 本発明の第１の実施形態の製造方法を説明する図である。 本発明の第２の実施形態の製造方法を説明する図である。 本発明の第２の実施形態の製造方法を説明する図である。

符号の説明

１…ＳｉＣ基板、２…第１伝導領域、３ａ、３ｂ…第２伝導領域、２０…第１イオン注入マスク、２１…第１イオン注入層、２２…第２イオン注入マスク材、２３…第２イオン注入マスク、２４…フォトレジストマスク、２５…第３イオン注入マスク、２６…第２イオン注入層、３０…第１イオン注入マスク、３１…第１イオン注入層、３２…第２イオン注入マスク材、３３…第２イオン注入マスク、３４…フォトレジストマスク、３５…第３イオン注入マスク、３６…第２イオン注入層。

Claims (5)

1. 半導体炭化珪素基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第１伝導領域と、前記第１伝導領域に密接し該領域を包囲するか挟持するように、前記基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第２伝導領域とからなリ、前記第１伝導領域と前記第２伝導領域との間には共通部分も間隙も無いことを特徴とする、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体。
2. 前記第１伝導領域と前記第２伝導領域とは導電型、不純物種、不純物濃度、不純物注入深さのうちの少なくとも１つにおいて相違していることを特徴とする請求項１記載の炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体。
3. 前記第１伝導領域と前記第２伝導領域とは不純物種において相違し、前記第１伝導領域は前記第２伝導領域のイオン注入不純物を含まず、前記第２伝導領域は前記第１伝導領域のイオン注入不純物を含まないことを特徴とする請求項１記載の炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体。
4. 半導体炭化珪素基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第１伝導領域と、前記第１伝導領域に密接し該領域を包囲するか挟持するように、前記基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第２伝導領域とからなる、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体を製造する、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法であって、
   少なくとも、前記基板の表面にイオン注入用の第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第１伝導領域を形成する工程と、前記基板の表面に前記第１マスクに自己整合させてイオン注入用の第２マスクを形成する工程と、前記第２マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第２伝導領域を形成する工程と、前記第１伝導領域にイオン注入された不純物および前記第２伝導領域にイオン注入された不純物を活性化させる工程とを有することを特徴とする炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法。
5. 半導体炭化珪素基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第１伝導領域と、前記第１伝導領域に密接し該領域を包囲するか挟持するように、前記基板の表面の限定された部分への選択イオン注入で形成された第２伝導領域とからなる、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体を製造する、炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法であって、
   少なくとも、前記基板の表面にイオン注入用の第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第２伝導領域を形成する工程と、前記基板の表面に前記第１マスクに自己整合させてイオン注入用の第２マスクを形成する工程と、前記第２マスクの開口部を通して前記基板への選択イオン注入を行って前記第１伝導領域を形成する工程と、前記第１伝導領域にイオン注入された不純物および前記第２伝導領域にイオン注入された不純物を活性化させる工程とを有することを特徴とする炭化珪素半導体装置の内接伝導領域複合体の製造方法。

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