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公開番号2025092044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207679
出願日2023-12-08
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 20250101AFI20250612BHJP()
要約【課題】半導体基板内に高精度に不純物イオンを注入する技術を提供する。
【解決手段】
半導体基板の表面にレジスト膜を形成した後、レジスト膜の一部を除去し、半導体基板の表面の一部を露出させる工程と、レジスト膜にイオン注入し、半導体基板にn型又はp型不純物をイオン注入する際にレジスト膜の形状変化が抑制されるように、レジスト膜の形状を確定させる工程と、半導体基板にn型又はp型不純物をイオン注入する工程とを備える、半導体装置の製造方法
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板（１４）の表面にレジスト膜（３０）を形成した後、前記レジスト膜の一部を除去し、前記半導体基板の表面の一部を露出させる工程（５０）と、
前記レジスト膜にイオン注入し、前記半導体基板にｎ型又はｐ型不純物をイオン注入する際に前記レジスト膜の形状変化が抑制されるように、前記レジスト膜の形状を確定させる工程（５２，５２ａ）と、
前記半導体基板にｎ型又はｐ型不純物をイオン注入する工程（５４）と、
を備える、半導体装置（１０）の製造方法。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記レジスト膜にイオン注入する際、前記半導体基板の表面に直交する方向（６０）に対して斜め方向からイオン注入する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト膜にイオン注入する際、前記ｎ型又はｐ型イオンをイオン注入する、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記レジスト膜にイオン注入する際、希ガスをイオン注入する、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記半導体基板にｎ型又はｐ型不純物をイオン注入する際、イオン注入エネルギーを変化させて前記半導体基板の厚み方向に伸びるｎ型又はｐ型のコラム（２２）を形成する、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項６】
半導体基板の表層の一部に、希ガスがイオン注入されている半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する技術を開示する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、半導体装置の製造方法が開示されている。特許文献１では、半導体基板の表面に開口を有するレジスト膜を形成し、半導体基板に不純物イオンを照射し、半導体基板内の所定範囲に不純物イオンを注入している。特許文献１では、開口を有するレジスト膜を形成した後、レジスト膜にＵＶ照射（ＵＶキュア）を行い、レジスト膜を硬化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１５７０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようにレジスト膜をＵＶキュアして硬化させることにより、レジスト膜の形状は安定する。しかしながら、半導体基板に不純物イオンを照射すると、レジスト膜内にも不純物イオンが注入される。レジスト膜内に不純物イオンが注入されると、レジスト膜が発熱し、レジスト膜内の溶剤等がレジスト膜から脱離することがある。その結果、半導体基板に不純物イオンを注入している間にレジスト膜の形状が変化し、開口のサイズが変化することが起こり得る。開口サイズが変化すると、半導体基板内の不純物領域のサイズが設計値からずれ、半導体装置の特性が低下することが起こり得る。そのため、半導体基板内に高精度に不純物イオンを注入する技術が必要とされている。本明細書は、半導体基板内に高精度に不純物イオンを注入する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、レジスト膜形成工程と、レジスト膜イオン注入工程と、半導体基板イオン注入工程を有する。レジスト膜形成工程では、半導体基板の表面にレジスト膜を形成した後、レジスト膜の一部を除去し、半導体基板の表面の一部を露出させる。レジスト膜イオン注入工程では、レジスト膜にイオン注入し、半導体基板にｎ型又はｐ型不純物をイオン注入する際にレジスト膜の形状変化が抑制されるように、レジストの形状を確定させる。半導体基板イオン注入工程では、半導体基板にｎ型又はｐ型イオンをイオン注入する。
【０００６】
この製造方法では、レジスト膜にイオン注入を行って、レジスト膜の形状を確定させた後に、半導体基板にイオン注入を行う。半導体基板にイオン注入を行う際、レジスト膜にもイオンが注入される。しかしながら、半導体基板にイオン注入するに先立ってレジスト膜にイオン注入することにより、半導体基板にイオン注入する際にレジスト膜にイオンが注入されても、レジスト膜の形状が変化することを抑制することができる。半導体基板にイオン注入している途中でレジスト膜の形状が変化することが抑制され、半導体基板内の所望する範囲にイオン注入を行うことができる（半導体基板内の所望しない範囲にイオン注入が行われることを抑制することができる）。
【０００７】
本明細書で開示する半導体装置は、半導体基板の表層の一部に、希ガスがイオン注入されている。この半導体装置は、半導体基板の表面に開口を有するレジスト膜を形成した後、レジスト膜に対して希ガスをイオン注入した際に、開口を通じて半導体基板の表層に希ガスがイオン注入された形態を示している。希ガスをイオン注入する際、半導体基板の表面にはレジスト膜が形成されているので、レジスト膜が形成されている部分には希ガスがイオン注入されない。そのため、半導体装置の表層の一部にだけ希ガスがイオン注入される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
半導体装置の断面図を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の製造方法を示す。
従来の半導体装置の製造方法を示す。
従来の半導体装置の製造方法を示す。
第１実施例の半導体装置の特徴を説明するための図を示す。
第１実施例の半導体装置の特徴を説明するための図を示す。
第２実施例の半導体装置の製造方法を示す。
【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、レジスト膜にイオン注入する際、半導体基板の表面に直交する方向に対して斜め方向からイオン注入してもよい。
【００１０】
この構成によれば、レジスト膜イオン注入工程において、半導体基板にイオンが注入されることを抑制することができる。レジスト膜イオン注入工程にて使用し得るイオン種の選択幅が広がる。
（【００１１】以降は省略されています）

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