(57)【要約】【課題】処理工程数、使用マスク数の削減を図った炭化珪素半導体装置の製造方法を得る。【解決手段】ｎ型エピタキシャル層２の上層部にガードリング予定領域２３ａ及びＪＴＥ予定領域２３ｂにＡｌイオンを選択的に注入する。次に、ＦＳ層予定領域２ａおよびＪＴＥ予定領域２３ｂにｎ型ドーパントＮイオン１２を選択的に注入する。この際、ｎ型ドーパントＮイオン１２をＡｌイオンより少ないドーズ量で注入する。その後、アニール処理により、ＪＴＥ予定領域２３ｂを含むＪＴＥ領域は、ガードリング予定領域２３ａを含むゲートリング領域と同じｐ型で、かつ不純物濃度を低く設定される。また、ＦＳ層予定領域２ａを含む領域にはｎ型のＦＳ層が形成される。【選択図】図２
2011233919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a) 第１の導電型の半導体基体の一方主面から選択的に第２の導電型の第１のイオンを注入するステップと、
(b) 前記半導体基体の一方主面から選択的に第１の導電型の第２のイオンを注入するステップと、
(c) 前記ステップ(a) 及び(b) 後に実行され、前記半導体基体に対し所定の条件で熱処理を行うステップとを備え、
前記ステップ(a) において前記第１のイオンを注入する領域は１の部分領域と第２の部分領域とを含み、前記ステップ(b) において前記第２のイオンを注入する領域は前記第２の部分領域と第３の部分領域とを含み、
前記ステップ(a) 及び(b) は、前記ステップ(c) の実行後、前記第１の部分領域は第２の導電型の第１の半導体領域となり、前記第２の部分領域は前記第１のイオンと第２のイオンとの補償作用によって前記第１の半導体領域より不純物濃度が低い第２の導電型の第２の半導体領域となり、前記第３の部分領域は第１の導電型の第３の半導体領域となるように行われ、
前記ステップ(b) は、前記第２の部分領域上に前記第２のイオンの注入を抑制する注入量調整半遮蔽マスクを形成した状態で、前記第２のイオンを注入するステップを含むことを特徴する、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記第１の部分領域と前記第２の部分領域とが接している、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記第２の部分領域と前記第３の部分領域とが離間している、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記ステップ(a) で前記第１及び第２の部分領域に注入される前記第１のイオンの注入量は、前記ステップ(b) で前記第２及び第３の部分領域に注入される前記第２のイオンの注入量より多い、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
(d) 前記ステップ(c) 後に実行され、前記半導体基体の一方主面上にショットキ電極を形成するステップをさらに備え、
前記ショットキ電極が前記第１の部分領域と接している、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、炭化珪素ショットキバリアダイオードで代表される炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ｋＶ級高耐圧ＳｉＣショットキダイオードの作製においては、電界集中緩和のためのｐ型終端構造が必須である。その形成には、一般にＡｌ（アルミ）、Ｂ（ボロン）等のｐ型不純物をｎ型エピタキシャル層にイオン注入し、1500℃程度で活性化アニールする方法が用いられる。
【０００３】
まずショットキ電極端部の電界集中緩和のためのガードリング領域（GR(=Guard Ring)領域）としてｐ型ドーパントを注入する。次に、そのガードリング領域に隣接して外側にＪＴＥ(=Junction Termination Extension) 領域が形成される。ＪＴＥ領域は、表面電界を低減する目的で設けられ、ガードリング領域より不純物濃度が若干薄いｐ型ドーパントを注入するのが一般的である。さらに高電圧印加時の空乏層の伸びを制限するためのフィールドストッパー層（ＦＳ層）として、ガードリング領域やＪＴＥ領域よりも外側にＮ（窒素）等のｎ型ドーパントを注入することが高耐圧素子の作製には有効である。
【０００４】
その際、具体的にはｎ型エピタキシャル層の不純物濃度が５×１０15／ｃｍ3の場合、例えばガードリング領域として５×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオン、その外側にＪＴＥ領域として２×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオンをフォトレジスト開口部に順次注入する。
【０００５】
さらにその外側、素子外周部にＦＳ層として１×１０19〜５×１０19 [/ｃｍ3]のＮイオンをフォトレジスト開口部に注入する。注入領域については、ガードリング領域外側とＪＴＥ領域内側を若干重ねて設定し、終端構造完成時に、ガードリング領域外側とＪＴＥ領域側の間にｐ型不純物の未注入領域であるｎ型層が残存しないよう注意する。
【０００６】
このようなガードリング領域及びＪＴＥ領域に相当する領域を形成する炭化珪素半導体装置の製造方法として、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３で開示された文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１３５９７２号公報
【特許文献２】特許第３６３５９５６号公報
【特許文献３】特開２００６−１９６６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ガードリング領域、ＪＴＥ領域及びＦＳ層に相当する領域を形成する炭化珪素半導体装置の製造方法の従来の問題点として、ガードリング領域、ＪＴＥ領域及びＦＳ層に相当する領域を形成するために、３回に分けてイオン注入する必要があった。このため、３回のイオン注入処理を行うための工程数、使用マスク枚数が必ず必要となるという問題点があった。
【０００９】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ガードリング領域、ＪＴＥ領域及びＦＳ層のように、導電形式及び不純物能動のうち少なくとも一つが異なる３種類の不純物拡散領域（半導体領域）を必要する炭化珪素半導体装置の製造に際し、処理工程数、使用マスク数の削減を図った炭化珪素半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法は、(a) 第１の導電型の半導体基体の一方主面から選択的に第２の導電型の第１のイオンを注入するステップと、(b) 前記半導体基体の一方主面から選択的に第１の導電型の第２のイオンを注入するステップと、(c) 前記ステップ(a) 及び(b) 後に実行され、前記半導体基体に対し所定の条件で熱処理を行うステップとを備え、前記ステップ(a) において前記第１のイオンを注入する領域は第１の部分領域と第２の部分領域とを含み、前記ステップ(b) において前記第２のイオンを注入する領域は前記第２の部分領域と第３の部分領域とを含み、前記ステップ(a) 及び(b) は、前記ステップ(c) の実行後、前記第１の部分領域は第２の導電型の第１の半導体領域となり、前記第２の部分領域は前記第１のイオンと第２のイオンとの補償作用によって前記第１の半導体領域より不純物濃度が低い第２の導電型の第２の半導体領域となり、前記第３の部分領域は第１の導電型の第３の半導体領域となるように行われ、前記ステップ(b) は、前記第２の部分領域上に前記第２のイオンの注入を抑制する注入量調整半遮蔽マスクを形成した状態で、前記第２のイオンを注入するステップを含む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法におけるステップ(a) 及び(b) は、第２の半導体領域となる第２の部分領域に対し、互いに導電型の異なる第１及び第２のイオンを注入している。そして、第１のイオンと第２のイオンとの注入量等に基づく補償作用を利用することにより、ステップ(c) 後に形成される第２の半導体領域は、第１の半導体領域と同じ第２の導電型でかつ不純物濃度を低く設定するように行っている。
【００１２】
その結果、ステップ(a) 及び(b) からなる２回のイオン注入処理によって、第２の導電型で互いの不純物濃度が異なる第１及び第２の半導体領域と、第１の導電型の第３の半導体領域とからなる３種類の半導体領域を形成することができる。
【００１３】
したがって、３回のイオン注入処理によって第１〜第３の半導体領域を形成する場合に比べて、１回分のイオン注入処理を省略できる分、処理工程数、使用マスク数の削減を図ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１である炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４】実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２である炭化珪素半導体装置の製造方法の一部を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３である炭化珪素半導体装置の製造方法の一部を示す断面図である。
【図７】実施の形態３の炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図８】実施の形態１〜実施の形態３の製造工程の他の態様を示す断面図である。
【図９】この発明の炭化珪素半導体装置の製造方法の原理を示すための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜発明の原理＞
まず、ガードリング領域、ＪＴＥ領域及びＦＳ層のように、３種類の不純物拡散領域を必要する炭化珪素半導体装置を製造する際に想定される従来の炭化珪素半導体装置の製造方法例について説明する。図９は本願発明の原理となる従来の炭化珪素半導体装置の製造方法の問題点を指摘した説明図である。
【００１６】
例えば、不純物濃度が５×１０15／ｃｍ3のｎ型エピタキシャル層４２に同じｐ型で濃度の異なるリング状の終端構造であるガードリング領域４３及びＪＴＥ領域４４を連続して２つ以上形成する場合を考える。
【００１７】
この場合、ガードリング領域４３を形成すべく５×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオン、その外側にＪＴＥ領域４４を形成すべく、先のガードリング領域４３に比べ不純物濃度が薄い２×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオンをフォトレジスト開口部（図示せず）に順次注入する（第１マスク注入３１）。すなわち、ガードリング領域４３及びＪＴＥ領域４４を形成するために、２回のイオン注入処理（第２マスク注入３２）が必要となる。
【００１８】
さらに、その外側、素子外周部にＦＳ層４５を形成すべく、１×１０19〜５×１０19 [/ｃｍ3]のＮイオンを、レジスト開口部（図示せず）から注入する（第３マスク注入３３）。その後、アニール処理をよってＡｌイオン及びＮイオンが活性化（拡散）され、ｎ型エピタキシャル層４２の上層部にガードリング領域４３、ＪＴＥ領域４４及びＦＳ層４５を形成することができる。
【００１９】
このように、図９に示した構造を得るためには、ｎ型エピタキシャル層４２の上層部に第１マスク注入３１、第２マスク注入３２及び第３マスク注入３３による３回のイオン注入処理（及びその後の拡散処理）が必要となる。
【００２０】
ガードリング領域４３、ＪＴＥ領域４４及びＦＳ層４５それぞれのイオン注入濃度について、ＪＴＥ領域４４はガードリング領域４３より薄いことが必要であるが、その濃度マージンは必要となる耐圧により異なる。ＦＳ層４５の濃度についても、１×１０19〜５×１０19 [/ｃｍ3]位が有効とされるが、実際には活性化アニール後の活性化率によっても実際の機能は異なる。
【００２１】
すなわち、あるドリフト層濃度に対してガードリング領域４３の不純物濃度については、許容幅が決して広くないが、ＪＴＥ領域４４およびＦＳ層４５の不純物濃度については許容幅が比較的広いと期待出来る。
【００２２】
上述したガードリング領域４３、ＪＴＥ領域４４及びＦＳ層４５の特徴を考慮し、ショットキ電極端部の電界集中緩和、表面電界低減、高電圧印加時の空乏層の伸びの制限という目的を最大限に、しかもプロセス効率よく終端構造を形成するための最適化プロセス（炭化珪素半導体装置の製造方法）を実現したのが本願発明である。
【００２３】
＜実施の形態１＞
図１〜図４はこの発明の実施の形態１である炭化珪素半導体装置（炭化珪素ショットキダイオード：ＳｉＣ−ＳＢＤ）の製造方法を示す断面図である。以下、これらの図を参照して実施の形態１の製造方法の処理手順を説明する。
【００２４】
まず、図１に示すように、まず、４Ｈ−ＳｉＣからなるｎ型基板１を準備する。ｎ型基板１の抵抗率は、０．０２Ω・ｃｍ程度である。
【００２５】
次に、エピタキシャル法を用いて、ｎ型基板１の上に不純物濃度が５×１０15／ｃｍ3程度の低濃度のｎ型エピタキシャル層２を成長させ、ｎ型基板１及びｎ型エピタキシャル層２からなる積層構造（半導体基体）を得る。
【００２６】
その後にｎ型エピタキシャル層２の表面（一方主面）を犠牲酸化するのが望ましい。上記表面に形成された酸化膜がプロセス保護膜として機能するのに加え、さらにショットキ電極形成直前に酸化膜を除去することにより得られるｎ型エピタキシャル層２の表面は化学的にも再現性よく安定しており、良好なショットキ接合の形成が期待出来る。
【００２７】
次に、耐圧を高めるための終端構造を作製するために、ｎ型エピタキシャル層２の表面上に、所望のパターンのフォトレジストからなるイオン注入用マスク１３の開口部１３ａから、Ａｌイオン１１（第１のイオン）を５×１０17[/ｃｍ3]のドーズ量で注入する。
【００２８】
その結果、図１に示すように、ｎ型エピタキシャル層２の上層部にガードリング予定領域２３ａ（第１の部分領域）及びＪＴＥ予定領域２３ｂ（第２の部分領域）を含むｐ型半導体領域２３（２３ａ，２３ｂ）にＡｌイオン１１を選択的に注入することができる。このｐ型半導体領域２３を含む領域が最終的にｐ型終端構造となる。なお、イオン注入用マスク１３下のｎ型エピタキシャル層２の上層部の一部がＦＳ層予定領域２ａ（第３の部分領域）となる。したがって、ＦＳ層予定領域２ａにはＡｌイオン１１は注入されることはない。
【００２９】
次に、図２に示すように、イオン注入用マスク１３を除去した後、ｎ型エピタキシャル層２の表面上に、所望のパターンのフォトレジストからなるイオン注入用マスク１６の開口部１６ａから、例えば、ｎ型ドーパントＮイオン１２（第２のイオン）を３×１０17[/ｃｍ3]のドーズ量で注入する。
【００３０】
この時、イオン注入用マスク１６は、ＦＳ層予定領域２ａ上に加え、ＪＴＥ予定領域２３ｂ上にも開口部１６ａを有しているため、ＦＳ層予定領域２ａおよびＪＴＥ予定領域２３ｂにｎ型ドーパントＮイオン１２が選択的に注入される。
【００３１】
その結果、ＪＴＥ予定領域２３ｂにはｐ型ドーパント、例えば、Ａｌイオン１１とｎ型ドーパントＮイオン１２の両方が注入される。したがって、補償（compensate）作用によりＪＴＥ予定領域２３ｂにおけるｐ型の不純物濃度がガードリング領域と同じｐ型のまま薄めの濃度相当となるか、ｎ型に反転するかは、窒素イオンの濃度による。
【００３２】
ｎ型エピタキシャル層２の不純物濃度が５×１０15／ｃｍ3の場合、上述したように、ｐ型半導体領域２３形成用に５×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオン１１を注入している。
【００３３】
したがって、ＪＴＥ予定領域２３ｂ及びＦＳ層予定領域２ａに、上述したように、ｎ型ドーパントＮイオン１２を３×１０17[/ｃｍ3]注入した場合、後述するアニール処理後のＪＴＥ予定領域２３ｂ（ＪＴＥ領域４）には設計上、２×１０17[/ｃｍ3]のｐ型用Ａｌイオンのみを注入するのと同様の不純物濃度を有するｐ型半導体領域とすることができる。
【００３４】
ｐ型半導体領域２３の形成に際し、注入条件解析シミュレーションTRIMによりボックスプロファイルとなる条件を決定する。例えば、Ａｌイオンの加速電圧は、例えば、40、100、200、350、500、700keVの6段とする。注入深さについては、0.7um程度である。
【００３５】
その後、図３に示すように、イオン注入用マスク１３および犠牲酸化膜（図示せず）を除去した後、ｐ型半導体領域２３及びＦＳ層予定領域２ａ中のアルミニウムイオン及び窒素イオンをそれぞれ活性化させるために、ｎ型エピタキシャル層２の表面上方に配置されたヒータ加熱装置１５を用いてアニール処理（熱処理）を行う。
【００３６】
アニール処理は、例えば、Ａｒ（アルゴン）雰囲気中で1500〜1800℃程度、最高温度保持時間は数十秒から数十分が適した条件で行う。上記条件のアニール処理により、ｐ型半導体領域２３及びＦＳ層予定領域２ａ中のアルミニウムイオンおよび窒素イオンが活性化（拡散）する。その結果、ガードリング予定領域２３ａを含む領域にｐ型のゲートリング領域３（第１の半導体領域）が形成され、ＪＴＥ予定領域２３ｂを含む領域にｐ型のＪＴＥ領域４（第２の半導体領域）が形成される。すなわち、ゲートリング領域３及びＪＴＥ領域４からなるｐ型の終端構造が得られる。そして、上述したように、ＪＴＥ領域４はゲートリング領域３に比べｐ型の不純物濃度が低く設定される。
【００３７】
さらに、当該ｐ型の終端構造の外側において、ＦＳ層予定領域２ａを含む領域にｎ型のＦＳ層５（第３の半導体領域）が得られる。なお、上述した図１〜図３を含め、本明細書に添付した全図面において、図中左側が内側、図中右側が外側の領域を意味する。
【００３８】
最後に、図４に示すように、ｎ型基板１の裏面（半導体基体の他方主面）にオーミック電極７、及び裏面メタライズ領域９を順次形成する。一方、ｎ型エピタキシャル層２のゲートリング領域３，ゲートリング領域３間の表面（半導体基体の一方主面）上にショットキ電極６を形成し、さらに、ショットキ電極６上に表面メタライズ領域８を形成する。また、ショットキ電極６及び表面メタライズ領域８の一部、ゲートリング領域３の一部、ＪＴＥ領域４及びＦＳ層５を含むｎ型エピタキシャル層２の表面上の一部に表面ポリイミド領域１０を形成する。
【００３９】
以上の製造工程を経て、ショットキ電極６を有し、ゲートリング領域３及びＪＴＥ領域４及びＦＳ層５からなる終端構造を搭載したｋＶ級高耐圧炭化珪素ショットキダイオード（ＳｉＣ−ＳＢＤ）が完成する。
【００４０】
上述したように、実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法では、まず、ｐ型終端構造となるガードリング領域用のイオン（Ａｌイオン１１）注入の際に、ＪＴＥ領域４で要求される本来の不純物濃度より高濃度のｐ型イオンをＪＴＥ予定領域２３ｂに注入している。
【００４１】
そして、その後、ｎ型終端構造となるＦＳ層用のイオン（ｎ型ドーパントＮイオン１２）注入の際に、ＪＴＥ予定領域２３ｂにも本来とは逆の導電型であるｎ型イオンを注入している。この際、上述した補償作用により、アニール後におけるＪＴＥ予定領域２３ｂを含む領域にｐ型のＪＴＥ領域４が形成される。
【００４２】
その結果、図１で示したＡｌイオン１１の注入と、その後に行われる図２で示したｎ型ドーパントＮイオン１２の注入からなる２回のイオン注入処理により、ゲートリング領域３、ＪＴＥ領域４及びＦＳ層５を含む終端構造に相当する領域を形成することが可能となる。
【００４３】
したがって、図９で示すように、ガードリング領域４３、ＪＴＥ領域４４及びＦＳ層４５を独立して３回繰り返す製造方法と比較して、写真製版、注入工程、および注入パターン除去工程を１回ずつ削減出来ることができ、その分、製造コストの削減を図ることができるという、効果を奏する。
【００４４】
さらに、図９に示すように、ガードリング領域４３及びＪＴＥ領域４４との形成用に、第１マスク注入３１及び第２マスク注入３２をそれぞれ独立して実施する場合には、ガードリング領域４３とＪＴＥ領域４４との間にｐ型不純物の未注入領域が出来ることを防止する必要がある。このため、ガードリング領域４３とＪＴＥ領域４４とのイオン注入領域が少し重複するのを受け入れざるを得ないという実プロセス上の問題点がある。
【００４５】
一方、実施の形態１の製造方法では、１回のＡｌイオン１１の注入によってガードリング予定領域２３ａ及びＪＴＥ予定領域２３ｂを同時に形成しているため、上記した実プロセス上の問題点が解消され、仕様に反した高濃度領域の形成を回避することできる。
【００４６】
その結果、電界の一極集中が生じにくくなる結果、逆耐圧特性が安定し、良好な特性を備えた炭化珪素ショットキダイオードを得ることがきる効果を奏する。
【００４７】
＜実施の形態２＞
図５は実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法の一部を示す断面図である。以下、同図を参照して、実施の形態２の製造方法の処理手順を説明する。
【００４８】
まず、実施の形態１と同様、図１に示すように、ｎ型エピタキシャル層２の上層部にｐ型半導体領域２３（ガードリング予定領域２３ａ，ＪＴＥ予定領域２３ｂ）を形成する。
【００４９】
次に、図５に示すように、イオン注入用マスク１３を除去した後、ｎ型エピタキシャル層２の表面上に、所望のパターンのフォトレジストからなるイオン注入用マスク１６の開口部１６ａから、例えば、ｎ型ドーパントＮイオン１７（第２のイオン）を１×１０18〜５×１０19 [/ｃｍ3]程度のドーズ量で注入する。なお、一般的なＦＳ層を形成する場合、ｎ型不純物濃度として、上述した１×１０18〜５×１０19 [/ｃｍ3]程度のドーズ量が必要となる。
【００５０】
この時、イオン注入用マスク１６は、ＦＳ層予定領域２ａ上に加え、ＪＴＥ予定領域２３ｂ上にも開口部１６ａを有しているため、ＦＳ層予定領域２ａおよびＪＴＥ予定領域２３ｂにｎ型ドーパントＮイオン１７が選択的に注入される。ただし、ＪＴＥ予定領域２３ｂ上には注入量調整半遮蔽マスク１４ａが形成されている。
【００５１】
この場合、ＪＴＥ予定領域２３ｂにはＡｌイオン１１とｎ型ドーパントＮイオン１７の両方が注入される。したがって、補償作用によりＪＴＥ予定領域２３ｂにおけるｐ型の不純物濃度がガードリング領域と同じｐ型のまま薄めの濃度相当となるか、ｎ型に反転するかは、窒素イオンの濃度と注入量調整半遮蔽マスク１４ａとのマスク度合による。
【００５２】
ｎ型エピタキシャル層２の不純物濃度が５×１０15／ｃｍ3の場合、上述したように、ｐ型半導体領域２３形成用に５×１０17[/ｃｍ3]のＡｌイオン１１を注入している。
【００５３】
したがって、ＪＴＥ予定領域２３ｂ及びＦＳ層予定領域２ａに、上述したように、ｎ型ドーパントＮイオン１７を１×１０18〜５×１０19 [/ｃｍ3]注入しているため、ＪＴＥ予定領域２３ｂには設計上、ｎ型に反転してしまう。
【００５４】
そこで、実施の形態２の製造方法では、上述したように、ｎ型ドーパントＮイオン１７の注入に際し、ＪＴＥ予定領域２３ｂ上には注入量調整半遮蔽マスク１４ａを設けることにより、ＪＴＥ予定領域２３ｂへのｎ型ドーパントＮイオン１７の注入量を抑え、設計目標であった２×１０17[/ｃｍ3]のｐ型不純物濃度に設定可能にしている。
【００５５】
その後、実施の形態１と同様、図３に示すアニール処理、図４で示す電極形成処理を経て、ショットキ電極６を有し、ゲートリング領域３及びＪＴＥ領域４及びＦＳ層５からなる終端構造を搭載したｋＶ級高耐圧炭化珪素ショットキダイオードが完成する。
【００５６】
上述したように、実施の形態２の製造方法は、実施の形態１と同様、図１で示したＡｌイオン１１の注入と、図５で示したｎ型ドーパントＮイオン１７の注入からなる２回のイオン注入処理により、ゲートリング領域３、ＪＴＥ領域４及びＦＳ層５を含む終端構造に相当する領域を形成することが可能となる。
【００５７】
したがって、実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施の形態１と同様、写真製版、注入工程、および注入パターン除去工程を１回ずつ削減出来ることができ、その分、製造コストの削減を図ることができるという、効果を奏する。
【００５８】
さらに、実施の形態２の製造方法は、実施の形態１と同様、逆耐圧特性が安定し、良好な特性を備えた炭化珪素ショットキダイオードを得ることも期待できる効果を奏する。
【００５９】
加えて、実施の形態２の炭化珪素半導体装置の製造方法は、ＪＴＥ領域４のｐ型の不純物濃度に悪影響を与えることなく、ＦＳ層５として本来望まれるｎ型の不純物濃度を達成することができるため、高電圧印加時の空乏層の伸びをより一層、制限するという効果を奏する。
【００６０】
＜実施の形態３＞
図６及び図７はこの発明の実施の形態３である炭化珪素半導体装置の製造方法の一部を示す断面図である。以下、これらの図を参照して実施の形態３の製造方法の処理手順を説明する。
【００６１】
まず、図６に示すように、ｎ型基板１上にｎ型エピタキシャル層２を形成後、ｎ型エピタキシャル層２の表面上に、所望のパターンのフォトレジストからなるイオン注入用マスク１６の開口部１６ａから、例えば、ｎ型ドーパントＮイオン１２を３×１０17[/ｃｍ3]のドーズ量で注入する。
【００６２】
この時、イオン注入用マスク１６は、ＦＳ層予定領域２ａ上に加え、ＪＴＥ予定領域２ｂ上にも開口部１６ａを有しているため、ｎ型ドーパントＮイオン１２はＦＳ層予定領域２ａおよびＪＴＥ予定領域２ｂに選択的に注入される。
【００６３】
次に、図７に示すように、イオン注入用マスク１６を除去した後、ｐ型終端構造を作製するために、ｎ型エピタキシャル層２の表面上に、所望のパターンのフォトレジストからなるイオン注入用マスク１３の開口部１３ａから、Ａｌイオン１１を５×１０17[/ｃｍ3]のドーズ量で注入する。
【００６４】
この時、イオン注入用マスク１３は、ガードリング予定領域２４上に加え、ＪＴＥ予定領域２ｂ上にも開口部１３ａを有しているため、Ａｌイオン１１はガードリング予定領域２４およびＪＴＥ予定領域２ｂに選択的に注入される。
【００６５】
その結果、ＪＴＥ予定領域２ｂにはｐ型ドーパントであるＡｌイオン１１とｎ型ドーパントであるＮイオン１２の両方が注入される。したがって、補償作用によりＪＴＥ予定領域２ｂにおけるｐ型の不純物濃度は、実施の形態１と同様、アニール処理後において、設計上、２×１０17[/ｃｍ3]のｐ型用Ａｌイオンのみを注入するのと同様の不純物濃度を有するｐ型半導体領域となる。
【００６６】
その後、実施の形態１と同様、図３に示すアニール処理、図４で示す電極形成処理を経て、ショットキ電極６を有し、ゲートリング領域３及びＪＴＥ領域４及びＦＳ層５からなる終端構造を搭載したｋＶ級高耐圧炭化珪素ショットキダイオードが完成する。
【００６７】
上述したように、実施の形態３の製造方法は、図６で示したｎ型ドーパントＮイオン１２の注入と、その後に行われる図７で示したＡｌイオン１１の注入とからなる２回のイオン注入処理により、ゲートリング領域３、ＪＴＥ領域４及びＦＳ層５を含む終端構造に相当する領域を形成することが可能となる。
【００６８】
したがって、実施の形態３の炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施の形態１と同様、写真製版、注入工程、および注入パターン除去工程を１回ずつ削減出来ることができ、その分、製造コストの削減を図ることができるという、効果を奏する。
【００６９】
さらに、実施の形態３の製造方法は、実施の形態１と同様、逆耐圧特性が安定し、良好な特性を備えた炭化珪素ショットキダイオードを得ることも期待できる効果を奏する。
【００７０】
なお、実施の形態３において、図６で示したｎ型ドーパントＮイオン１２のイオン注入処理を、実施の形態２の図５で示したように、ｎ型ドーパントＮイオン１７相当の注入量のｎ型ドーパントＮイオンをＪＴＥ予定領域２ｂ上に注入量調整半遮蔽マスク１４相当のマスクを設けた状態で行うことも考えられる。
【００７１】
この場合、実施の形態３の製造方法においても、実施の形態２と同様、ＪＴＥ領域４のｐ型の不純物濃度に悪影響を与えることなく、ＦＳ層５として本来望まれるｎ型の不純物濃度を達成することができるため、高電圧印加時の空乏層の伸びをより一層、制限するという効果を奏する。
【００７２】
＜その他＞
なお、実施の形態２において、ＦＳ層５の不純物濃度を調整すべく、図８に示すように、ｎ型ドーパントＮイオン１７のＦＳ層予定領域２ａ上にも注入量調整半遮蔽マスク１４ｂを設けてｎ型ドーパントＮイオン１７を注入しても良い。
【００７３】
また、実施の形態１の図２で示す工程あるいは実施の形態３の図６で示す工程においても、図８に示すように、ＪＴＥ予定領域２３ｂ及びＦＳ層予定領域２ａに注入する不純物濃度を調整するための、注入量調整半遮蔽マスク１４ａ，１４ｂ相当の注入量調整半遮蔽マスクを設けることも考えられる。
【符号の説明】
【００７４】
１  ｎ型基板、２  ｎ型エピタキシャル層、３  ゲートリング領域、４  ＪＴＥ領域、５  ＦＳ層、１１  Ａｌイオン、１２，１７  ｎ型ドーパントＮイオン、１３，１６  イオン注入用マスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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