KR20180006541A - 반도체 소자 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 1b는 도 1a의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3a 내지 도 13a는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 나타내는 평면도들이다.
도 3b 내지 도 13b는 각각 도 3a 내지 도 13a의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도들이다.
도 14는 실험예에 따라 형성된 반도체 소자의 드레인 전류를 측정한 그래프이다.
도 15는 비교예에 따라 형성된 반도체 소자의 드레인 전류를 측정한 그래프이다.
121: 드리프트층 121a: 제 1 드리프트 영역
121b: 제 2 드리프트 영역 122: 바디 영역
123: 채널 영역 124: 소스 영역
131: 게이트 절연막 132: 게이트
141: 제 1 도핑 영역 142: 제 2 도핑 영역
151: 제 1 식각 방지막 161: 제 1 마스크
162: 마스크막 163: 패턴 마스크
164: 제 2 마스크 165: 스페이서
166: 제 3 마스크
Claims (14)
- 제 1 도전형으로 도핑된 기판;
상기 기판 상에 배치되는 에피층;
상기 에피층 상에 제공된 일 방향으로 연장되는 게이트; 및
상기 게이트 및 상기 에피층 사이에 제공되는 게이트 절연막을 포함하되,
상기 에피층은:
상기 기판 상에 배치되는 제 1 도전형의 드리프트층, 상기 드리프트층은 상기 기판 상에 배치되는 제 1 드리프트 영역 및 상기 제 1 드리프트 영역 상에 평면적으로 상기 게이트와 오버랩되도록 상기 일 방향으로 연장되는 바 형상을 갖는 제 2 드리프트 영역을 포함하고;
상기 제 1 드리프트 영역 상에 배치되어 상기 제 2 드리프트 영역을 둘러싸는 제 2 도전형의 바디 영역; 및
상기 제 2 드리프트 영역의 양측에 인접한 상기 바디 영역 내에 배치되고 상기 일 방향으로 연장되는 바 형상을 갖는 제 1 도전형의 소스 영역들을 포함하고,
상기 제 2 드리프트 영역은 상기 소스 영역들보다 상기 일 방향으로 더 돌출되는 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판, 상기 드리프트층, 상기 바디 영역, 및 상기 소스 영역들은 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 바디 영역의 상부에 형성되는 제 1 도핑 영역들을 더 포함하되,
상기 제 1 도핑 영역들은 상기 소스 영역들 사이에 두고 상기 제 2 드리프트 영역으로부터 이격되도록 배치되는 반도체 소자. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 도핑 영역들은 제 2 도전형을 갖되,
상기 제 1 도핑 영역들의 도펀트 농도는 상기 바디 영역의 도펀트 농도보다 높은 반도체 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 바디 영역의 상부에 형성되는 제 2 도핑 영역을 더 포함하되,
상기 제 2 도핑 영역은 상기 제 2 드리프트 영역의 상기 일 방향으로 배치되는 반도체 소자. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 도핑 영역은 상기 바디 영역보다 상기 제 2 드리프트 영역의 상부로 더 연장되는 반도체 소자. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 도핑 영역은 제 2 도전형을 갖되,
상기 제 2 도핑 영역의 도펀트 농도는 상기 바디 영역의 도펀트 농도보다 높은 반도체 소자.
- 기판 상에 에피층을 형성하는 것;
상기 에피층 상에 평면적 관점에서 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상의 제 1 마스크를 형성하는 것;
상기 제 1 마스크에 의해 노출된 상기 에피층에 이온 주입 공정을 수행하여 바디 영역을 형성하는 것, 상기 바디 영역에 의해 상기 제 1 마스크의 아래에 드리프트 영역이 정의되고;
상기 에피층 상에 배치되는 제 2 마스크 및 상기 제 1 마스크의 측면을 덮는 스페이서를 형성하는 것;
상기 제 2 마스크 및 상기 스페이서에 의해 노출되는 상기 바디 영역에 도펀트를 주입하여 소스 영역들을 형성하는 것;
상기 제 1 및 제 2 마스크들과 상기 스페이서를 제거하는 것; 및
상기 드리프트 영역 상에 게이트 절연막 및 게이트를 형성하는 것을 포함하되,
상기 제 2 마스크 및 상기 스페이서에 의해 노출되는 상기 바디 영역의 일부는 상기 제 1 마스크의 양측에 제공되며, 상기 일 방향으로 연장되고,
상기 제 2 마스크는 상기 제 1 마스크의 상기 일 방향의 일단을 덮는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 마스크 및 상기 스페이서를 형성하는 것은:
상기 에피층 및 상기 제 1 마스크를 덮는 마스크막을 형성하는 것; 및
상기 마스크막을 패터닝하는 것을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 마스크막을 패터닝하는 것은,
이방성 식각 공정을 통해 수행되는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 소스 영역들을 형성하기 전에,
상기 스페이서를 등방성 식각하여, 상기 스페이서의 폭을 감소시키는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 게이트 절연막 및 상기 게이트를 형성하기 전에,
상기 소스 영역들 및 상기 드리프트 영역을 덮는 제 3 마스크를 형성하는 것; 및
상기 제 3 마스크에 의해 노출된 상기 바디 영역에 이온 주입 공정을 수행하여 제 1 도핑 영역을 형성하는 것을 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 3 마스크는 상기 드리프트 영역의 상기 일 방향의 일단를 더 노출하되,
상기 제 3 마스크에 의해 노출된 상기 바디 영역에 이온 주입 공정을 수행하는 것은 제 2 도핑 영역을 형성하는 것을 더 포함하고,
상기 제 1 도핑 영역은 상기 제 2 드리프트 영역의 상기 일 방향에 배치되는 제 2 도핑 영역과 동시에 형성되는 반도체 소자의 제조 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 게이트 절연막 및 상기 게이트를 형성하기 전에,
상기 에피층 상에 어닐링 공정을 수행하여 상기 소스 영역들을 활성화하는 것을 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20210616 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20160707 Comment text: Patent Application |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220822 Patent event code: PE09021S01D |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230126 Patent event code: PE09021S01D |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20230615 |
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PG1601 | Publication of registration |