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公開番号2024098728
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-24
出願番号2023002385
出願日2023-01-11
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01L 21/265 20060101AFI20240717BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】 SiC基板に生じた反りを効果的に緩和する。
【解決手段】半導体装置の製造方法であって、SiC基板の第1表面にドーパントをイオン注入する第1イオン注入工程と、前記第1イオン注入工程よりも後に、前記SiC基板の前記第1表面の反対側に位置する第2表面に、1×10¹⁹cm^-3よりも高い濃度で元素をイオン注入する第2イオン注入工程、を有する。前記第1イオン注入工程では、前記第1表面が凸となる向きで前記SiC基板に反りが生じる。前記第2イオン注入工程では、前記SiC基板の前記反りが緩和される。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
ＳｉＣ基板（１２）の第１表面（１２ａ）にドーパントをイオン注入する第１イオン注入工程と、
前記第１イオン注入工程よりも後に、前記ＳｉＣ基板の前記第１表面の反対側に位置する第２表面（１２ｂ）に、１×１０
１９
ｃｍ
－３
よりも高い濃度で元素をイオン注入する第２イオン注入工程、
を有し、
前記第１イオン注入工程では、前記第１表面が凸となる向きで前記ＳｉＣ基板に反りが生じ、
前記第２イオン注入工程では、前記ＳｉＣ基板の前記反りが緩和される、
製造方法。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記第２イオン注入工程では、１×１０
２０
ｃｍ
－３
よりも低い濃度で元素をイオン注入する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２イオン注入工程では、前記第１イオン注入工程において前記第１表面に注入されたドーパントの濃度よりも高い濃度で元素をイオン注入する、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２イオン注入工程では、前記ＳｉＣ基板の前記第２イオン注入工程における元素の注入範囲内に、炭素の凝集層が形成される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ＳｉＣ基板が、４Ｈ－ＳｉＣまたは６Ｈ－ＳｉＣにより構成されており、
前記第２イオン注入工程では、前記ＳｉＣ基板の前記第２イオン注入工程における元素の注入範囲内に、３Ｃ－ＳｉＣが形成される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２イオン注入工程よりも後に、前記第１表面にドーパントをイオン注入する第３イオン注入工程をさらに有し、
前記第２イオン注入工程では、前記第２表面が凸となる向きで前記ＳｉＣ基板に反りが生じ、
前記第３イオン注入工程では、前記第１表面が凸となる向きで前記ＳｉＣ基板に反りが生じる、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第２イオン注入工程よりも後に、前記ＳｉＣ基板の前記第２イオン注入工程における元素の注入範囲を除去する工程をさらに有する、請求項１または２に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
特許文献１には、ＳｉＣ（すなわち、炭化ケイ素）により構成された半導体基板（以下、ＳｉＣ基板という）から半導体装置を製造する方法が開示されている。この製造方法では、ＳｉＣ基板のおもて面にボロン、リンなどのドーパントをイオン注入する。ＳｉＣ基板のおもて面にドーパントをイオン注入すると、ＳｉＣ基板に反りが生じる。次に、ＳｉＣ基板の裏面に反り解消イオンを注入する。これによって、ＳｉＣ基板に生じた反りを緩和する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書では、ＳｉＣ基板に生じた反りを効果的に緩和する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、第１イオン注入工程と第２イオン注入工程を有する。前記第１イオン注入工程では、ＳｉＣ基板の第１表面にドーパントをイオン注入する。前記第２イオン注入工程では、前記第１イオン注入工程よりも後に、前記ＳｉＣ基板の前記第１表面の反対側に位置する第２表面に、１×１０
１９
ｃｍ
－３
よりも高い濃度で元素をイオン注入する。前記第１イオン注入工程では、前記第１表面が凸となる向きで前記ＳｉＣ基板に反りが生じる。前記第２イオン注入工程では、前記ＳｉＣ基板の前記反りが緩和される。
【０００６】
なお、第２イオン注入工程においてＳｉＣ基板にイオン注入される元素は、ドーパントであってもよいし、ドーパント以外の元素であってもよい。
【０００７】
また、第２イオン注入工程でＳｉＣ基板の反りが緩和されることは、第１イオン注入工程で生じたＳｉＣ基板の反り（すなわち、第１表面が凸となる向きの反り）が緩和されることを意味する。したがって、第２イオン注入工程で、第２表面が凸となる向きの反りが生じてもよい。
【０００８】
第１イオン注入工程で第１表面にドーパントをイオン注入すると、第１表面が凸となる向きでＳｉＣ基板に反りが生じる。第２イオン注入工程でＳｉＣ基板の第２表面に元素をイオン注入すると、ＳｉＣ基板が、第１イオン注入工程で生じた反りを緩和するように変形する。第２イオン注入工程において第２表面に１×１０
１９
ｃｍ
－３
よりも高い濃度で元素をイオン注入すると、第２イオン注入工程においてＳｉＣ基板を効率的に変形させることができる。したがって、この製造方法によれば、第１イオン注入工程でＳｉＣ基板に生じた反りを効果的に緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
イオン注入前のＳｉＣ基板１２の断面図。
電界緩和領域１８に対するイオン注入工程の説明図。
第２ドリフト領域２０のエピタキシャル成長工程の説明図。
第１イオン注入工程の説明図。
第１イオン注入工程後のＳｉＣ基板１２の反りの説明図。
第２イオン注入工程の説明図。
第２イオン注入工程後のＳｉＣ基板１２の反りの説明図。
第２イオン注入工程における反り量とイオン注入濃度との関係を示すグラフ。
第３イオン注入工程の説明図。
トレンチ形成工程の説明図。
結晶欠陥領域除去工程の説明図。
実施形態の製造方法により製造されるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field effect transistor）の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書が開示する製造方法では、前記第２イオン注入工程では、１×１０
２０
ｃｍ
－３
よりも低い濃度で元素をイオン注入してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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