[發(fā)明專利]臺型半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910001345.8
• 申請日: 2009-01-07
• 公開（公告）號: CN101499421A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木彰;關(guān)克行;小田島慶汰
• 申請（專利權(quán)）人: 三洋電機(jī)株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社;三洋半導(dǎo)體制造株式會社
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/861;H01L29/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)一種具有臺溝(mesa?groove)的臺(mesa；平臺或梯形臺形狀的突出臺，本文中概稱為“臺”)型半導(dǎo)體裝置及其制造方法。?

背景技術(shù)

以往，作為臺型半導(dǎo)體裝置的一種，已知有大電力用的臺型二極管。參照圖9說明已知例的臺型二極管(mesa?type?diode)。?

于N+型的半導(dǎo)體基板101的表面形成N-型半導(dǎo)體層102。于N-型半導(dǎo)體層102的表面形成P型半導(dǎo)體層103，于P型半導(dǎo)體層103上形成絕緣膜105。此外，形成與P型半導(dǎo)體層103電性連接的陽極電極106。?

此外，從P型半導(dǎo)體層103的表面形成到達(dá)N+型的半導(dǎo)體基板101的臺溝(mesa?trench)108。臺溝108是形成為比N-型半導(dǎo)體層102還深，且臺溝108的底部是位于N+型的半導(dǎo)體基板101中。臺溝108的側(cè)壁是具有從P型半導(dǎo)體層103的表面至臺溝108的底部的順錐面(taper)形狀而傾斜。臺型二極管是被該臺溝108包圍而具有臺型的構(gòu)造。?

此外，形成覆蓋臺溝108的側(cè)壁的保護(hù)(passivation)膜130，且于半導(dǎo)體基板101的背面形成陰極電極107。?

關(guān)于臺型的半導(dǎo)體裝置，是記載于例如專利文獻(xiàn)1。?

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-347306號公報(bào)?

發(fā)明內(nèi)容

(發(fā)明所欲解決的課題)?

然而，依據(jù)本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，得知在已知例的臺型二極管中，于施加逆向偏壓時的耐壓是不足夠。其原因可推測為由于PN接合部JC附近的臺?溝108的側(cè)壁是形成順錐面形狀，因此于對PN接合部JC施加逆向偏壓時電場容易集中之故。?

針對此點(diǎn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由以垂直于半導(dǎo)體基板101表面的方式將臺溝108的側(cè)壁予以加工可提升耐壓。為了垂直地形成臺溝108的側(cè)壁，可考慮使用屬于深寬比(aspect?ratio)高的干蝕刻方法的波希法(Boschprocess)。?

然而，當(dāng)使用波希法時，會于臺溝108的側(cè)壁形成損傷層。該損傷層是成為對臺型二極管施加逆向偏壓時產(chǎn)生漏電流的原因。雖能由進(jìn)行濕蝕刻來去除該損傷層，但另一方面與圖9的已知例相同，該濕蝕刻會使PN接合部JC附近的臺溝108的側(cè)壁變成順錐面形狀，而降低耐壓。?

(解決課題的手段)?

本發(fā)明的臺型半導(dǎo)體裝置的制造方法包含：準(zhǔn)備第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體基板，并于前述半導(dǎo)體基板的表面形成比前述半導(dǎo)體基板的濃度還低的第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層的步驟；于前述第一半導(dǎo)體層的表面形成第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層的步驟；第一蝕刻步驟，是形成臺溝，該臺溝是從前述第二半導(dǎo)體層的表面到達(dá)前述半導(dǎo)體基板中，且隨著從前述第二半導(dǎo)體層的表面越接近前述半導(dǎo)體基板其寬度越大；以及第二蝕刻步驟，是去除因前述第一蝕刻步驟所產(chǎn)生的前述臺溝的內(nèi)壁的損傷層。?

本發(fā)明的臺型半導(dǎo)體裝置是具備有：第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體基板；第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層，接合至前述半導(dǎo)體基板的表面，并比前述半導(dǎo)體基板的濃度還低；以及第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體層，接合至前述第一半導(dǎo)體層的表面，且與前述第一半導(dǎo)體層一起形成PN接合部；其中，位于PN接合部上方的第二半導(dǎo)體層的端部具有順錐面形狀，位于PN接合部附近的第一及第二半導(dǎo)體層的端部具有逆錐面形狀。?

(發(fā)明的效果)?

依據(jù)本發(fā)明的臺型半導(dǎo)體裝置及其制造方法，能提升耐壓并降低漏電流。?

附圖說明

為能讓審查員能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉較佳具體實(shí)施例及附?圖說明如下，其中：?

圖1是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖2是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖3是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖4(A)至圖4(D)是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖5(A)及圖5(B)是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的平面圖。?

圖6是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖7是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖8是顯示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的臺型二極管及其制造方法的剖面圖。?

圖9是已知例的臺型二極管的剖面圖。?

具體實(shí)施方式