JP5303965B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
このような理由から、最近、炭化珪素を用いた、パワー半導体素子の製品化へのアプローチが広く行われている。
このように、保護層の厚みを増加させると、トレンチ底部付近のイオン注入領域(面積)が減少してしまい、トレードオフの関係が生じてしまう。
図1は本実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフローを説明するための図である。
次に、第1の保護層上に、有機絶縁層を形成する(ステップS2)。有機絶縁層は、例えば、レジスト層が該当する。
次に、第1の開口部を備えた有機絶縁層をマスクとして、第1の保護層にエッチング処理を施し、第1の保護層に、第2の傾斜部を有し、半導体基板を表出させる第2の開口部を形成する(ステップS4)。
次に、第2の開口部を備えた第1の保護層をマスクとして、半導体基板にエッチング処理を施し、半導体基板にトレンチを形成する(ステップS6)。
そして、トレンチの底面上の第2の保護層を除去し、底面を表出させる(ステップS8)。
次に、図1に例示したフロー図に基づき、半導体装置の製造方法を具体的に説明する。
先ず、図2に示す如く、半導体基板10上に、保護層20(第1の保護層)を形成し、更に、保護層20上にレジスト層(有機絶縁層)30を形成する。
例えば、紫外線露光装置(図示しない)を用い、パターニングが施された露光用マスク(図示しない)をレジスト層30上に、対向・配置させて、紫外線露光装置により、レジスト層30に露光処理を施す。
例えば、図4(a)に示すように、ICP(Inductively Coupled Plasma)型のドライエッチング装置(図示しない)内に、上記半導体基板10等を設置し、テーパ部30tを備えたレジスト層30をマスクとして、保護層20のドライエッチングを実施する。
例えば、ICP型のドライエッチング装置(図示しない)を用いて、保護層20をマスクとして、半導体基板10のドライエッチングを実施する。
例えば、半導体基板10を、必要に応じて洗浄した後、トレンチ10trの内壁及び保護層20上に、ラジカルシャワーCVD法で、保護層21を形成する。
ここで、図7(a)は、保護層20を設けてから、トレンチ10trの内壁及び半導体基板10上に保護層21を形成させた半導体基板10の断面SEM象であり、図7(b)は、保護層20を設けず、トレンチ10trの内壁及び半導体基板10上に直接、保護層21を形成させた半導体基板10の断面SEM象である。図示する保護層21は、共に同じ膜厚になるように調整されている。
これにより、図9に示す如く、トレンチ10trの底面10b付近の半導体基板10内にのみ、P層10pが形成する。
また、半導体素子は、パワー半導体素子に限ることもなく、通常の半導体素子等であってもよい。
また、保護層20,21にあっては、酸化シリコンに限るものではなく、例えば、窒化シリコン(Si3N4)、酸化窒化シリコン(SiNO)等であってもよい。また、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)等を用いてもよい。
10a 中部
10b 底面
10p P層
10tr トレンチ
20,21 保護層
20a 平坦面
20b,30b 底部
20h,30h 開口部
20t,30t テーパ部
21p 突出部
30 レジスト層
Claims (6)
- 半導体基板に、第1の保護層を形成する工程と、
前記第1の保護層上に、有機絶縁層を形成する工程と、
前記有機絶縁層に、第1の傾斜部を有し、前記第1の保護層を表出させる第1の開口部を形成する工程と、
前記第1の開口部を備えた前記有機絶縁層をマスクとして、前記第1の保護層にエッチング処理を施し、前記第1の保護層に、第2の傾斜部を有し、前記半導体基板を表出させる第2の開口部を形成する工程と、
前記有機絶縁層を除去する工程と、
前記第2の開口部を備えた前記第1の保護層をマスクとして、前記半導体基板にエッチング処理を施し、前記半導体基板にトレンチを形成する工程と、
前記トレンチの内壁及び前記第1の保護層上に、第2の保護層を形成する工程と、
前記トレンチの底面上の前記第2の保護層を除去し、前記底面を表出させる工程と、
前記底面を表出させた後、前記底面に不純物イオンを注入する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - シラン(SiH4)を含む原料ガスを用い、ラジカルシャワー気相化学成長法により、前記第1の保護層または前記第2の保護層を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の保護層より、前記第2の保護層の膜厚が薄くなるように形成することを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
- 異方性エッチングにより、前記トレンチの底面上の前記第2の保護層を除去することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の傾斜部の角度が40°〜60°である前記有機絶縁層を前記第1の保護層上に形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の傾斜部の角度が60°〜80°である前記第1の保護層を前記半導体基板上に形成して、前記半導体基板にエッチング処理を施すことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
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