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公開番号2025065019
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2024167976
出願日2024-09-27
発明の名称複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントを製造するための方法およびそれにより製造されたパワー半導体コンポーネント
出願人ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング,ROBERT BOSCH GMBH
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H10D 30/01 20250101AFI20250410BHJP()
要約【課題】フィンに及ぶ悪影響、およびパワー半導体コンポーネントにおいて問題が生じる可能性を克服すること。
【解決手段】複数のメサを作成するステップであり、各メサが、半導体基板の一領域に対応する上面を有し、各メサが、第1のトレンチと第2のトレンチとの間に配置され、第1のトレンチが底面を有し、第2のトレンチが底面を有し、各メサが、第1の側面および第2の側面を有し、第1の側面が、第1のトレンチの側面に対応し、第2の側面が、第2のトレンチの側面に対応し、各メサが、500nmよりも大きい幅を有する、ステップと、上面、各側面、および各底面にマスク層を適用するステップと、構造化マスクを作成するステップであり、露出表面が、側面、上面、および第1のトレンチ底面を含む、ステップと、フィンを作成するステップと、構造化マスクを除去するステップと、パワー半導体コンポーネントを完成させるステップとを含む方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントを製造するための方法（１００）であって、
半導体基板の前面から始めて前記半導体基板のドリフト層までエッチングによって複数のメサを作成するステップ（１１０）であり、各メサが、前記半導体基板の前記前面の一領域に対応する上面を有し、各メサが、第１のトレンチと第２のトレンチとの間に配置され、前記第１のトレンチが第１のトレンチ底面を有し、前記第２のトレンチが第２のトレンチ底面を有し、各メサが、第１の側面および第２の側面を有し、前記第１の側面が、前記第１のトレンチの第１のトレンチ側面に対応し、前記第２の側面が、前記第２のトレンチの第２のトレンチ側面に対応し、各メサが、５００ｎｍよりも大きい幅を有する、ステップ（１１０）と、
前記上面、前記第１の側面、前記第２の側面、前記第１のトレンチ底面、および前記第２のトレンチ底面にマスク層を適用するステップ（１２０）と、
前記マスク層の部分的な除去によって、露出表面が作成されるように構造化マスクを作成するステップ（１３０）であり、前記露出表面が、前記第１の側面、部分的に前記上面、および前記第１のトレンチ底面を含む、ステップ（１３０）と、
前記露出表面の加工によってフィンを作成するステップ（１４０）と、
前記構造化マスクを除去するステップ（１５０）と、
前記パワー半導体コンポーネントを完成させるステップ（１６０）と
を含む方法（１００）。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記半導体基板がＳｉＣを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
前記マスク層がＳｉＮを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記フィンが熱酸化によって作成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項５】
前記半導体基板がＧａＮを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記マスク層がＴｉまたはＴｉＯ２を含むことを特徴とする請求項１または５に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記フィンがＴＭＡＨによって作成されることを特徴とする請求項１または５および６のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項８】
複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントであって、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法によって製造される、パワー半導体コンポーネント（２００、３００）。
【請求項９】
ＦｉｎＦＥＴである、請求項８に記載のパワー半導体コンポーネント（２００）。
【請求項１０】
ＦｉｎＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項８に記載のパワー半導体コンポーネント（２００、３００）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントを製造するための方法、および複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ワイドバンドギャップ基板を含むフィン構造を備えるパワー半導体コンポーネントは、パワーエレクトロニクスにおいて高いチャネル密度および最小のオン抵抗を提供する。ここで、フィンは、５００ｎｍ未満の狭い幅を有する。ここで、フィンは、メサの両側での細化によって製造される。
【０００３】
ここで、フィン側壁の表面品質に悪影響を及ぼすことが欠点である。ＳｉＣ基板の場合、フィン側壁に炭素クラスタが生じる可能性があり、これらの欠陥で電荷キャリアが高い散乱性を有するので、チャネル移動度の低下を引き起こす。
【０００４】
さらに、相互コンダクタンスが非常に急峻であり、したがってパワー半導体コンポーネントの動的な動作において問題が生じる可能性があることが欠点である。例えば、ハーフブリッジ構成ではトランジスタの寄生スイッチングが生じる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の課題は、これらの欠点を克服することである。
本発明による、複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントを製造するための方法は、半導体基板の前面から始めて半導体基板のドリフト層までエッチングによって複数のメサを作成するステップであって、各メサが、半導体基板の前面の一領域に対応する上面を有し、各メサが、第１のトレンチと第２のトレンチとの間に配置され、第１のトレンチが第１のトレンチ底面を有し、第２のトレンチが第２のトレンチ底面を有し、各メサが、第１の側面および第２の側面を有し、第１の側面が、第１のトレンチの第１のトレンチ側面に対応し、第２の側面が、第２のトレンチの第２のトレンチ側面に対応し、各メサが、５００ｎｍよりも大きい幅を有する、ステップと、上面、第１の側面、第２の側面、第１のトレンチ底面、および第２のトレンチ底面にマスク層を適用するステップとを含む。この方法は、マスク層の部分的な除去によって、露出表面が作成されるように構造化マスクを作成するステップであって、露出表面が、第１の側面、部分的に上面、および第１のトレンチ底面を含む、ステップと、露出表面の加工によってフィンを作成するステップとをさらに含む。さらに、この方法は、構造化マスクを除去するステップと、パワー半導体コンポーネントを完成させるステップとを含む。
【０００６】
ここで、利点は、フィンが片側でのみ細化されることである。それにより、フィンの第１の側面はフィンの第２の側面とは異なる界面構造を有し、チャネル密度が高く、相互コンダクタンスが平坦になる。
【０００７】
さらなる発展形態では、半導体基板はＳｉＣを含む。
さらなる形態では、マスク層はＳｉＮを含む。
ここで、利点は、ＳｉＮが酸化プロセスに対する高い耐性を有し、したがって、半導体表面の一部での酸化物層の熱成長を防止するためにマスキングとして使用することができることである。
【０００８】
発展形態では、フィンは熱酸化によって作成される。
さらなる形態では、半導体基板はＧａＮを含む。
発展形態では、マスク層はＴｉまたはＴｉＯ２を含む。
【０００９】
さらなる形態では、フィンはＴＭＡＨによって作成される。
本発明による複数のフィンを備えるパワー半導体コンポーネントは、本発明による方法によって製造される。
【００１０】
一形態では、パワー半導体コンポーネントはＦｉｎＦＥＴである。
さらなる形態では、パワー半導体コンポーネントはＦｉｎＭＯＳＦＥＴである。
さらなる利点は、以下の例示的実施形態の説明および従属請求項から明らかになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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