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公開番号2025127020
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023485
出願日2024-02-20
発明の名称電界効果トランジスタの製造方法
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H10D 30/01 20250101AFI20250825BHJP()
要約【課題】第1p型領域と第2p型領域を有する電界効果トランジスタにおいて、耐圧特性のばらつきを抑制する。
【解決手段】電界効果トランジスタの製造方法であって、半導体ウエハの上面にボディ層を貫通する複数のトレンチを前記各トレンチの底面にドリフト層が露出するようにエッチングによって形成する工程と、複数の前記トレンチのうちの少なくとも1つである測定対象トレンチの深さを測定する工程と、前記各トレンチの前記底面にp型不純物を注入することによって前記各トレンチの下部であって前記各第1p型領域と重複する深さ範囲に第2p型領域を形成する工程、を有する。前記第2p型領域を形成する前記工程では、前記測定対象トレンチの深さが浅いほどp型不純物の注入深さが深くなるように、p型不純物の注入深さを調整する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
電界効果トランジスタの製造方法であって、
ｎ型のドリフト層と、前記ドリフト層の深さ範囲内に配置されているとともに横方向に間隔を空けて配置された複数の第１ｐ型領域と、前記ドリフト層の上部に配置されたｐ型のボディ層を有する半導体ウエハの上面に、前記ボディ層を貫通する複数のトレンチを前記各トレンチの底面に前記ドリフト層が露出するようにエッチングによって形成する工程と、
複数の前記トレンチのうちの少なくとも１つである測定対象トレンチの深さを測定する工程と、
前記各トレンチの前記底面にｐ型不純物を注入することによって、前記各トレンチの下部であって前記各第１ｐ型領域と重複する深さ範囲に第２ｐ型領域を形成する工程、
を有し、
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記測定対象トレンチの深さが浅いほどｐ型不純物の注入深さが深くなるように、ｐ型不純物の注入深さを調整する、
製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記各第２ｐ型領域の下端が前記各第１ｐ型領域の下端よりも上側に位置するようにｐ型不純物の注入深さを調整する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記トレンチを形成する前記工程よりも前に、前記半導体ウエハの前記上面に開口部を有するマスクを形成する工程をさらに有し、
前記トレンチを形成する前記工程では、前記マスクを介して前記半導体ウエハの前記上面をエッチングすることによって前記トレンチを形成し、
前記測定対象トレンチの深さを測定する前記工程が、
前記半導体ウエハの厚さ方向における前記マスクの上面から前記測定対象トレンチの前記底面までの距離を測定する工程と、
前記マスクの厚さを測定する工程と、
前記距離から前記マスクの厚さを減算することによって前記測定対象トレンチの深さを算出する工程、
を有し、
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記マスクを介して前記各トレンチの前記底面にｐ型不純物を注入する、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記測定対象トレンチの深さを測定する前記工程では、複数の前記測定対象トレンチの深さを測定し、
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記測定対象トレンチの深さが浅い位置では前記測定対象トレンチの深さが深い位置よりもｐ型不純物の注入深さを深くする、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記トレンチを形成する前記工程では、前記半導体ウエハの素子領域内と素子領域外に前記トレンチを形成し、
前記測定対象トレンチが、前記素子領域外の前記トレンチである、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程よりも後に、前記各トレンチ内に、前記トレンチの内面を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜によって前記半導体ウエハから絶縁されているゲート電極を形成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。
【請求項７】
前記第２ｐ型領域を形成する前記工程よりも後に、前記各トレンチ内に、前記第２ｐ型領域に接する電極を形成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、電界効果トランジスタの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【０００２】
特許文献１には、電界効果トランジスタの製造方法が開示されている。この製造方法では、ゲート電極の寸法を測定し、測定した寸法に応じて追加のイオン注入を行うことで、ゲート閾値を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１０８４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電界効果トランジスタにおいて、ボディ層よりも下側に第１ｐ型領域と第２ｐ型領域を設けることで、耐圧特性を向上させることができる。第２ｐ型領域は、トレンチの下部に設けられ、第１ｐ型領域の少なくとも一部はトレンチの下部以外の位置に設けられる。第１ｐ型領域と第２ｐ型領域は、互いに重複する深さ範囲に設けられる。この種の電界効果トランジスタの製造方法では、トレンチの底面にｐ型不純物を注入することによって第２ｐ型領域を形成する。しかしながら、この製造方法では、トレンチの深さの製造ばらつきが大きいので、深さ方向において第２ｐ型領域を精度よく形成することが難しい。その結果、第１ｐ型領域と第２ｐ型領域の深さ方向における相対位置のばらつきが大きくなり、電界効果トランジスタの耐圧特性のばらつきが大きくなる。本明細書では、第１ｐ型領域と第２ｐ型領域を有する電界効果トランジスタを製造方法であって、耐圧特性のばらつきを抑制できる製造方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する電界効果トランジスタの製造方法は、トレンチ形成工程、トレンチ深さ測定工程、及び、第２ｐ型領域形成工程を有する。トレンチ形成工程では、ｎ型のドリフト層と、前記ドリフト層の深さ範囲内に配置されているとともに横方向に間隔を空けて配置された複数の第１ｐ型領域と、前記ドリフト層の上部に配置されたｐ型のボディ層を有する半導体ウエハの上面に、前記ボディ層を貫通する複数のトレンチを前記各トレンチの底面に前記ドリフト層が露出するようにエッチングによって形成する。トレンチ深さ測定工程では、複数の前記トレンチのうちの少なくとも１つである測定対象トレンチの深さを測定する。第２ｐ型領域形成工程では、前記各トレンチの前記底面にｐ型不純物を注入することによって、前記各トレンチの下部であって前記各第１ｐ型領域と重複する深さ範囲に第２ｐ型領域を形成する。前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記測定対象トレンチの深さが浅いほどｐ型不純物の注入深さが深くなるように、ｐ型不純物の注入深さを調整する。
【０００６】
なお、上記の「横方向」は、半導体基板の上面に平行な方向を意味する。すなわち、「横方向」は、半導体基板の厚み方向に対して直交する方向を意味する。
【０００７】
この製造方法では、第２ｐ型領域を形成する工程において、測定対象トレンチの深さが浅いほどｐ型不純物の注入深さが深くなるようにｐ型不純物の注入深さを調整する。このため、トレンチの深さのばらつきが大きくても、深さ方向において第２ｐ型領域を精度よく形成することができる。したがって、この製造方法によれば、耐圧特性のばらつきを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
電界効果トランジスタ１０の斜視図。
上から見たときの第１ｐ型領域４１と第２ｐ型領域４２の配置を示す平面図。
半導体ウエハ１２の平面図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
実施例１の製造方法の説明図。
変形例の電界効果トランジスタの斜視図。
変形例の電界効果トランジスタの斜視図。
変形例の電界効果トランジスタの斜視図。
実施例３の電界効果トランジスタ１００の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書が開示する一例の製造方法では、前記第２ｐ型領域を形成する前記工程では、前記各第２ｐ型領域の下端が前記各第１ｐ型領域の下端よりも上側に位置するようにｐ型不純物の注入深さを調整する。
【００１０】
この構成によれば、トレンチの下端における電界を抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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