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公開番号2024137538
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2023049093
出願日2023-03-24
発明の名称半導体装置及び半導体装置の製造方法
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 29/78 20060101AFI20240927BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性が向上する半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、デバイス領域と、デバイス領域を囲むダイシング領域と、を備え、デバイス領域は、第1の電極と、第2の電極と、少なくとも一部が第1の電極と第2の電極との間に設けられ、第1の電極側の第1の面と、第2の電極側の第2の面と、を有する炭化珪素層と、を含み、ダイシング領域は、第1の面と、第2の面と、を有する炭化珪素層と、含み、デバイス領域の第2の面から第1の面までの、第2の面の法線方向の第1の最大距離が、ダイシング領域の第2の面から第1の面までの、法線方向の第2の最大距離よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
デバイス領域と、
前記デバイス領域を囲むダイシング領域と、を備え、
前記デバイス領域は、
第１の電極と、
第２の電極と、
少なくとも一部が前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられ、前記第１の電極の側の第１の面と、前記第２の電極の側の第２の面と、を有する炭化珪素層と、を含み、
前記ダイシング領域は、
前記第１の面と、前記第２の面と、を有する前記炭化珪素層を、含み、
前記デバイス領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記第２の面の法線方向の第１の最大距離が、
前記ダイシング領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記法線方向の第２の最大距離よりも大きい、半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の最大距離と前記第２の最大距離の差は０．５μｍ以上である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記デバイス領域の前記炭化珪素層は、第１導電形の第１の炭化珪素領域と、前記第１の炭化珪素領域の上に設けられ、前記第１の炭化珪素領域の第１導電形不純物濃度と異なる第１導電形不純物濃度の第２の炭化珪素領域と、を含み、
前記第１の炭化珪素領域は前記ダイシング領域の前記第１の面に接する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の炭化珪素領域は、前記第１の炭化珪素領域の上に形成されたエピタキシャル成長層である、請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記デバイス領域は、第１の領域と、前記第１の領域を囲み前記ダイシング領域に沿って設けられた第２の領域を有し、
前記第２の領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記法線方向の最大距離は、
前記第１の領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記法線方向の最大距離よりも大きい、請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記デバイス領域は、前記第１の電極の上に設けられた絶縁層を、更に含み、
前記ダイシング領域の前記第１の面の側の最表面の少なくとも一部は、前記炭化珪素層である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
デバイス予定領域と、前記デバイス予定領域を囲むダイシング予定領域と、を有し、第１の炭化珪素層を含む炭化珪素基板の上に、マスク材を形成し、
前記デバイス予定領域の前記マスク材を除去し、
前記デバイス予定領域の前記第１の炭化珪素層の上に、エピタキシャル成長法を用いて、第２の炭化珪素層を形成する、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記マスク材を形成する前に、前記ダイシング予定領域の前記第１の炭化珪素層の表面に、凹部又は凸部を、形成し、
前記マスク材を形成する際に、前記凹部又は前記凸部を覆う、請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記凹部又は前記凸部は、アライメントマークである、請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の炭化珪素層の上に、電極を形成し、
前記電極の上に、絶縁層を形成し、
前記ダイシング予定領域の前記絶縁層を除去し、前記第１の炭化珪素層を露出させる、請求項７記載の半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス用の材料として炭化珪素（ＳｉＣ）がある。炭化珪素はシリコンと比較して、バンドギャップが約３倍、破壊電界強度が約１０倍、熱伝導率が約３倍と優れた物性を有する。この特性を活用すれば、例えば、高耐圧、低損失かつ高温動作可能なＭＯＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を実現することができる。
【０００３】
例えば、炭化珪素を用いたＭＯＳＦＥＴを製造する際、炭化珪素ウェハ上に形成された複数のＭＯＳＦＥＴは、デバイス領域の周囲に設けられたダイシング領域で切断することで分離される。ダイシング領域で切断する際に、デバイス領域にクラックが入り、ＭＯＳＦＴの信頼性が低下するおそれがある。具体的には、例えば、クラックから水分や可動イオンがデバイス領域に侵入し、ＭＯＳＦＥＴの特性劣化やショート不良を生じさせるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２８１１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、信頼性が向上する半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の半導体装置は、デバイス領域と、前記デバイス領域を囲むダイシング領域と、を備え、前記デバイス領域は、第１の電極と、第２の電極と、少なくとも一部が前記第１の電極と前記第２の電極との間に設けられ、前記第１の電極の側の第１の面と、前記第２の電極の側の第２の面と、を有する炭化珪素層と、を含み、前記ダイシング領域は、前記第１の面と、前記第２の面と、を有する前記炭化珪素層を、含み、前記デバイス領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記第２の面の法線方向の第１の最大距離が、前記ダイシング領域の前記第２の面から前記第１の面までの、前記法線方向の第２の最大距離よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態の半導体装置の模式図。
第１の実施形態の半導体装置の模式図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第１の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
比較例の半導体装置の模式断面図。
比較例の半導体装置及び半導体装置の製造方法の課題の説明図。
第１の実施形態の半導体装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果の説明図。
第１の実施形態の変形例の半導体装置の模式図。
第１の実施形態の変形例の半導体装置の模式図。
第１の実施形態の変形例の半導体装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果の説明図。
第２の実施形態の半導体装置の模式図。
第２の実施形態の半導体装置及び半導体装置の製造方法の作用及び効果の説明図。
第３の実施形態の半導体装置の模式図。
第３の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第３の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
第３の実施形態の半導体装置の製造方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材等には同一の符号を付し、一度説明した部材等については適宜その説明を省略する場合がある。
【０００９】
また、以下の説明において、ｎ
＋
、ｎ、ｎ
－
及び、ｐ
＋
、ｐ、ｐ
－
の表記は、各導電形における不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわちｎ
＋
はｎよりもｎ形不純物濃度が相対的に高く、ｎ
－
はｎよりもｎ形不純物濃度が相対的に低いことを示す。また、ｐ
＋
はｐよりもｐ形不純物濃度が相対的に高く、ｐ
－
はｐよりもｐ形不純物濃度が相対的に低いことを示す。なお、ｎ
＋
形、ｎ
－
形を単にｎ形、ｐ
＋
形、ｐ
－
形を単にｐ形と記載する場合もある。
【００１０】
不純物濃度は、例えば、ＳｅｃｏｎｄａｒｙＩｏｎＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＳＩＭＳ）により測定することが可能である。また、不純物濃度の相対的な高低は、例えば、ＳｃａｎｎｉｎｇＣａｐａｃｉｔａｎｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＣＭ）で求められるキャリア濃度の高低から判断することも可能である。また、不純物領域の幅や深さ等の距離は、例えば、ＳＩＭＳで求めることが可能である。また。不純物領域の幅や深さ等の距離は、例えば、ＳＣＭの画像やＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）の画像から求めることが可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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