JP7051520B2 - 半導体装置の製造方法、および半導体装置 - Google Patents
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第1の主面および前記第1の主面と反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体ウェーハを用意する工程と、
前記第1の主面に第2導電型の第1の拡散領域を形成し、前記第2の主面に第2導電型の第2の拡散領域を形成する工程と、
前記第1の主面の酸化膜の上に、底面に前記酸化膜が露出した少なくとも1本の第1のレジスト溝部と、底面に前記酸化膜が露出した複数本の第2のレジスト溝部を有するレジストマスクを形成する工程と、
前記第1のレジスト溝部および前記第2のレジスト溝部に露出した前記酸化膜をエッチング液によりエッチングして、前記酸化膜に、前記第1のレジスト溝部に対応する第1の酸化膜溝部と、前記第2のレジスト溝部に対応する第2の酸化膜溝部を形成するエッチング工程と、
前記第1の酸化膜溝部および前記第2の酸化膜溝部から第2導電型の不純物を導入して、前記第1の拡散領域内に前記第1の拡散領域よりも不純物濃度の高い第3の拡散領域を形成する工程と、を備え、
前記第1のレジスト溝部は、制御電極形成予定領域と隣り合うゲート近傍領域に形成され、前記第2のレジスト溝部は、前記ゲート近傍領域を挟んで前記制御電極形成予定領域の反対側に位置する周辺領域に形成され、前記第1のレジスト溝部は、その一端において前記第2のレジスト溝部に接続するとともに前記一端から前記制御電極形成予定領域に向かって延在していることを特徴とする。
前記複数本の第2のレジスト溝部は、前記第1の拡散領域の中心領域から放射状に形成されているようにしてもよい。
前記レジストマスクは、前記複数本の第2のレジスト溝部の端部同士を接続する第3のレジスト溝部をさらに有するようにしてもよい。
前記第3のレジスト溝部は、前記複数本の第2のレジスト溝部を囲うように枠状に形成されるようにしてもよい。
前記複数本の第2のレジスト溝部は、互いに並行に形成された複数本の第3のレジスト溝部と、前記第3のレジスト溝部と交わる方向に延伸し且つ各々が対応する前記第3のレジスト溝部に接続された複数本の第4のレジスト溝部とを有するようにしてもよい。
前記レジストマスクは、前記複数本の第2のレジスト溝部同士を接続する第5のレジスト溝部をさらに有するようにしてもよい。
前記第1のレジスト溝部の幅は、前記第2のレジスト溝部の幅よりも広いようにしてもよい。
前記第1のレジスト溝部の他端と前記制御電極形成予定領域との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあるようにしてもよい。
前記第1の拡散領域は、平面視して前記制御電極形成予定領域が一隅を占める略正方形状に形成され、
互いに接続された前記第1のレジスト溝部と前記第2のレジスト溝部は、前記第1の拡散領域の対角線上に形成されるようにしてもよい。
前記第1の主面に形成された酸化膜の上に、前記第3の拡散領域の直上の前記酸化膜を覆う第2のレジストマスクを形成する工程と、
前記第2のレジストマスクを用いて前記酸化膜をエッチングして前記酸化膜に底面に前記第1の拡散領域が露出した開口部を形成する工程と、
前記開口部から第1導電型の不純物を導入して、前記第1の拡散領域内に第1導電型の第4の拡散領域を形成する工程と、
前記第1の主面に、前記第4の拡散領域に電気的に接続する第1の主電極を形成する工程と、
前記第1の主面に、前記第1の拡散領域に電気的に接続する制御電極を形成する工程と、
前記第2の主面に、前記第2の拡散領域に電気的に接続する第2の主電極を形成する工程と、
をさらに備えてもよい。
第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の拡散領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第2の拡散領域と、
前記第1の拡散領域内に形成され、前記第1の拡散領域よりも不純物濃度が高い第2導電型の第3の拡散領域と、
前記第1の拡散領域内に形成された第1導電型の第4の拡散領域と、
前記第1の主面に形成され、前記第1の拡散領域に電気的に接続する制御電極と、
前記第1の主面に形成され、前記第4の拡散領域に電気的に接続する第1の主電極と、
前記第2の主面に形成され、前記第2の拡散領域に電気的に接続する第2の主電極と、
前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する少なくとも1本の線状の第1のショートゲートと、
前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する複数本の線状の第2のショートゲートと、
を備え、
前記少なくとも1本の第1のショートゲートは、前記第1の主電極が形成される領域のうち前記制御電極と隣り合う第1の領域に配置され、
前記複数本の第2のショートゲートは、前記第1の領域を挟んで前記制御電極の反対側に位置する第2の領域に配置され、
前記第1のショートゲートは、一端が前記第2のショートゲートに接続し、且つ前記一端から前記制御電極に向かって延在していることを特徴とする。
前記複数本の第2のショートゲートは、前記第1の主電極の中心領域から放射状に形成されていてもよい。
前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する第3のショートゲートであって、前記複数本の第2のショートゲートの端部同士を接続する第3のショートゲートをさらに備えてもよい。
前記第1のショートゲートの先端と前記制御電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあるようにしてもよい。
次に、上述した半導体装置1の製造方法について、図4Aおよび図4Bのフローチャート、図5A~図5Dの工程断面図および図6を参照しつつ説明する。なお、以下の製造工程の説明における半導体領域の導電型(P型、N型)については逆であってもよい。
本変形例に係るレジストマスク30Aは、図7に示すように、レジスト溝部33が、複数本のレジスト溝部32を囲うように枠状に形成されている。このように、複数本のレジスト溝部32を囲うレジスト溝部を設けることで、レジスト溝部31,32,33内のエッチング液の流動性をさらに向上させることができる。その結果、エッチング液中の気泡により酸化膜11Cの正常なエッチングが阻害されることをより効果的に抑制できる。
本変形例に係るレジストマスク30Bは、図8に示すように、複数本のレジスト溝部32は、互いに並行に形成された複数本のレジスト溝部32a(第3のレジスト溝部)と、レジスト溝部32aと交わる方向に延伸し且つ各々が対応するレジスト溝部32aに接続された複数本のレジスト溝部32b(第4のレジスト溝部)とを有する。なお、図8では、レジスト溝部32aとレジスト溝部32bは直交しているが、これに限らず、斜交してもよい。
本変形例に係るレジストマスク30Cは、図9に示すように、複数本のレジスト溝部32a,32b同士を接続するレジスト溝部34(第5のレジスト溝部)をさらに有する。これにより、エッチング液はレジスト溝部32a,32b間を流動することが可能となるため、エッチング液の流動性をさらに向上させることができる。その結果、エッチング液中の気泡により酸化膜11Cの正常なエッチングが阻害されることをより効果的に抑制できる。
2 半導体基板
2a,2b 主面
3 カソード電極
4 ゲート電極
5 アノード電極
6 保護膜
10 半導体ウェーハ
10a,10b 主面
11A,12A 酸化膜
13 アイソレーション領域
14,15,16,17,18 拡散領域
19 チャネルストッパー
20 バルク領域
21,22,23 レジスト膜
30,30A,30B,30C レジストマスク
31,32,32a,32b,33,34 レジスト溝部
39 開口部
40 レジストマスク
A0 制御電極形成予定領域
A1 ゲート近傍領域
A2 周辺領域
B1,B2 領域
P1,P2,P3 位置
R 半導体装置形成領域
RD ダイシング領域
SG1,SG2,SG3 ショートゲート
Claims (14)
- 第1の主面および前記第1の主面と反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体ウェーハを用意する工程と、
前記第1の主面に第2導電型の第1の拡散領域を形成し、前記第2の主面に第2導電型の第2の拡散領域を形成する工程と、
前記第1の主面の酸化膜の上に、底面に前記酸化膜が露出した少なくとも1本の第1のレジスト溝部と、底面に前記酸化膜が露出した複数本の第2のレジスト溝部を有するレジストマスクを形成する工程と、
前記第1のレジスト溝部および前記第2のレジスト溝部に露出した前記酸化膜をエッチング液によりエッチングして、前記酸化膜に、前記第1のレジスト溝部に対応する第1の酸化膜溝部と、前記第2のレジスト溝部に対応する第2の酸化膜溝部を形成するエッチング工程と、
前記第1の酸化膜溝部および前記第2の酸化膜溝部から第2導電型の不純物を導入して、前記第1の拡散領域内に前記第1の拡散領域よりも不純物濃度の高い第3の拡散領域を形成する工程と、を備え、
前記第1のレジスト溝部は、制御電極形成予定領域と隣り合うゲート近傍領域に形成され、前記第2のレジスト溝部は、前記ゲート近傍領域を挟んで前記制御電極形成予定領域の反対側に位置する周辺領域に形成され、前記第1のレジスト溝部は、その一端において前記第2のレジスト溝部に接続するとともに前記一端から前記制御電極形成予定領域に向かって延在していることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記複数本の第2のレジスト溝部は、前記第1の拡散領域の中心領域から放射状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記レジストマスクは、前記複数本の第2のレジスト溝部の端部同士を接続する第3のレジスト溝部をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3のレジスト溝部は、前記複数本の第2のレジスト溝部を囲うように枠状に形成されることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記複数本の第2のレジスト溝部は、互いに並行に形成された複数本の第3のレジスト溝部と、前記第3のレジスト溝部と交わる方向に延伸し且つ各々が対応する前記第3のレジスト溝部に接続された複数本の第4のレジスト溝部とを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記レジストマスクは、前記複数本の第2のレジスト溝部同士を接続する第5のレジスト溝部をさらに有することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のレジスト溝部の幅は、前記第2のレジスト溝部の幅よりも広いことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のレジスト溝部の他端と前記制御電極形成予定領域との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の拡散領域は、平面視して前記制御電極形成予定領域が一隅を占める角丸正方形状に形成され、
互いに接続された前記第1のレジスト溝部と前記第2のレジスト溝部は、前記第1の拡散領域の対角線上に形成されることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1の主面に形成された酸化膜の上に、前記第3の拡散領域の直上の前記酸化膜を覆う第2のレジストマスクを形成する工程と、
前記第2のレジストマスクを用いて前記酸化膜をエッチングして前記酸化膜に底面に前記第1の拡散領域が露出した開口部を形成する工程と、
前記開口部から第1導電型の不純物を導入して、前記第1の拡散領域内に第1導電型の第4の拡散領域を形成する工程と、
前記第1の主面に、前記第4の拡散領域に電気的に接続する第1の主電極を形成する工程と、
前記第1の主面に、前記第1の拡散領域に電気的に接続する制御電極を形成する工程と、
前記第2の主面に、前記第2の拡散領域に電気的に接続する第2の主電極を形成する工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 第1の主面、および前記第1の主面の反対側の第2の主面を有する第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の前記第1の主面に形成された第2導電型の第1の拡散領域と、
前記半導体基板の前記第2の主面に形成された第2導電型の第2の拡散領域と、
前記第1の拡散領域内に形成され、前記第1の拡散領域よりも不純物濃度が高い第2導電型の第3の拡散領域と、
前記第1の拡散領域内に形成された第1導電型の第4の拡散領域と、
前記第1の主面に形成され、前記第1の拡散領域に電気的に接続する制御電極と、
前記第1の主面に形成され、前記第4の拡散領域に電気的に接続する第1の主電極と、 前記第2の主面に形成され、前記第2の拡散領域に電気的に接続する第2の主電極と、 前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する少なくとも1本の線状の第1のショートゲートと、
前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する複数本の線状の第2のショートゲートと、
を備え、
前記少なくとも1本の第1のショートゲートは、前記第1の主電極が形成される領域のうち前記制御電極と隣り合う第1の領域に配置され、
前記複数本の第2のショートゲートは、前記第1の領域を挟んで前記制御電極の反対側に位置する第2の領域に配置され、
前記第1のショートゲートは、一端が前記第2のショートゲートに接続し、且つ前記一端から前記制御電極に向かって延在していることを特徴とする半導体装置。 - 前記複数本の第2のショートゲートは、前記第1の主電極の中心領域から放射状に形成されていることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。
- 前記第1の主電極に接する領域が前記第3の拡散領域により構成され、前記第4の拡散領域を貫通する第3のショートゲートであって、前記複数本の第2のショートゲートの端部同士を接続する第3のショートゲートをさらに備えることを特徴とする請求項11または12に記載の半導体装置。
- 前記第1のショートゲートの先端と前記制御電極との間の距離は、基準値に基づく距離範囲内にあることを特徴とする請求項11~13のいずれかに記載の半導体装置。
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