ホーム > 特許ランキング > 湖南三安半導体有限責任公司
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024070811
(43)【公開日】2024-05-23
(54)【発明の名称】半導体構造及び半導体構造の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 29/861 20060101AFI20240516BHJP
H01L 21/329 20060101ALI20240516BHJP
H01L 29/872 20060101ALI20240516BHJP
H01L 29/06 20060101ALI20240516BHJP
H01L 29/41 20060101ALI20240516BHJP
H01L 29/47 20060101ALI20240516BHJP
H01L 21/3205 20060101ALI20240516BHJP
H01L 21/20 20060101ALI20240516BHJP
【ＦＩ】
H01L29/91 C
H01L29/91 A
H01L29/91 K
H01L29/86 301M
H01L29/86 301D
H01L29/91 F
H01L29/06 301G
H01L29/06 301F
H01L29/06 301V
H01L29/44 Y
H01L29/48 D
H01L29/48 E
H01L21/88 T
H01L21/20
H01L29/06 301S
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023138618
(22)【出願日】2023-08-29
(31)【優先権主張番号】202211408804.6
(32)【優先日】2022-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】523274056
【氏名又は名称】湖南三安半導体有限責任公司
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】彭志高
(72)【発明者】
【氏名】陶永洪
【テーマコード（参考）】
4M104
5F033
5F152
【Ｆターム（参考）】
4M104AA03
4M104BB05
4M104BB13
4M104BB14
4M104BB16
4M104BB17
4M104BB18
4M104BB30
4M104CC01
4M104CC03
4M104DD37
4M104DD96
4M104EE06
4M104EE12
4M104EE18
4M104FF10
4M104FF35
4M104GG02
4M104GG03
4M104GG18
4M104HH18
5F033GG01
5F033GG03
5F033HH08
5F033HH11
5F033HH14
5F033KK03
5F033KK07
5F033KK08
5F033KK18
5F033KK19
5F033KK20
5F033KK21
5F033KK23
5F033KK33
5F033MM19
5F033MM20
5F033PP15
5F033QQ08
5F033QQ11
5F033QQ34
5F033RR04
5F033RR06
5F033RR08
5F033RR22
5F033RR27
5F033SS21
5F033SS22
5F033TT04
5F033VV07
5F033WW00
5F033WW01
5F033XX17
5F033XX19
5F152LL03
5F152LL04
5F152LL05
5F152LL07
5F152LL08
5F152LL09
5F152LL10
5F152MM02
5F152NN03
5F152NN05
5F152NN13
5F152NQ02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】デバイスの抗湿気能力が向上する半導体構造を提供する。
【解決手段】半導体構造１００は、基板１１０と、基板１１０に設置されている半導体エピタキシャル層１２０と、半導体エピタキシャル層１２０内の活性区域１２１及び終端区域１２３と、半導体エピタキシャル層１２０に設置されているフィールド酸化層１３０と、活性区域１２１から一部のフィールド酸化層１３０に延伸するように設置されており、且つ、頂壁面１４２と、フィールド酸化層１３０に接続している側壁面１４３と、側壁面１４３と頂壁面１４２との間を連接している連接面１４４と、を含むアノード層１４０と、フィールド酸化層１３及び連接面１４４を覆うよう側壁面１４３に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層１５０と、を含み、連接面１４４は、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】半導体構造１００は、基板１１０と、基板１１０に設置されている半導体エピタキシャル層１２０と、半導体エピタキシャル層１２０内の活性区域１２１及び終端区域１２３と、半導体エピタキシャル層１２０に設置されているフィールド酸化層１３０と、活性区域１２１から一部のフィールド酸化層１３０に延伸するように設置されており、且つ、頂壁面１４２と、フィールド酸化層１３０に接続している側壁面１４３と、側壁面１４３と頂壁面１４２との間を連接している連接面１４４と、を含むアノード層１４０と、フィールド酸化層１３及び連接面１４４を覆うよう側壁面１４３に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層１５０と、を含み、連接面１４４は、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層と、
前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性区域及び終端区域と、
前記活性区域の周縁から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化層と、
前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含むアノード層と、
前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層と、を含み、
前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている、ことを特徴とする半導体構造。
前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層と、
前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性区域及び終端区域と、
前記活性区域の周縁から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化層と、
前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含むアノード層と、
前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層と、を含み、
前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている、ことを特徴とする半導体構造。
【請求項2】
前記アノード層の前記側壁面は、前記フィールド酸化層から前記活性区域へ傾斜するように延伸する斜面状になっている、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
【請求項3】
前記連接面は、前記頂壁面と接続している第１の点と、前記側壁面と接続している第２の点と、を含み、
前記第１の点が前記半導体エピタキシャル層から前記基板へ向かう方向に沿って前記半導体エピタキシャル層の前記基板と反対する側にある表面に投影される点を、第３の点とすると、
前記第３の点と前記第２の点とを連接する線と、前記第３の点と前記第１の点とを連接する線との成す角である第１の角度は、５°を超える、ことを特徴とする請求項２に記載の半導体構造。
前記第１の点が前記半導体エピタキシャル層から前記基板へ向かう方向に沿って前記半導体エピタキシャル層の前記基板と反対する側にある表面に投影される点を、第３の点とすると、
前記第３の点と前記第２の点とを連接する線と、前記第３の点と前記第１の点とを連接する線との成す角である第１の角度は、５°を超える、ことを特徴とする請求項２に記載の半導体構造。
【請求項4】
前記第１の角度は、４５°未満である、ことを特徴とする請求項３に記載の半導体構造。
【請求項5】
前記第１の角度は、１５°～３０°の範囲内にある、ことを特徴とする請求項４に記載の半導体構造。
【請求項6】
前記アノード層の前記側壁面と、前記フィールド酸化層の前記終端区域と反対する側にある頂面との成す角である第２の角度は、３０°～６０°の範囲内にある、ことを特徴とする請求項４に記載の半導体構造。
【請求項7】
前記フィールド酸化層は、前記活性区域に近接する側面と、前記終端区域と反対する側にある頂面と、を含み、
前記フィールド酸化層の前記頂面は、前記終端区域の前記フィールド酸化層が設置されている表面と平行し、
前記フィールド酸化層の前記側面は、前記活性区域の周縁から前記終端区域へ傾斜する、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
前記フィールド酸化層の前記頂面は、前記終端区域の前記フィールド酸化層が設置されている表面と平行し、
前記フィールド酸化層の前記側面は、前記活性区域の周縁から前記終端区域へ傾斜する、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
【請求項8】
前記アノード層は、前記フィールド酸化層の前記頂面の少なくとも一部を覆っている、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体構造。
【請求項9】
前記アノード層において前記フィールド酸化層の前記頂面を覆っている部分の、前記活性区域から前記終端区域に向かう第１の方向における延伸長さは、０μｍ～５０μｍである、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体構造。
【請求項10】
前記フィールド酸化層の前記側面と前記終端区域の前記表面との成す角である第３の角度は、３０°～６０°の範囲内にある、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体構造。
【請求項11】
前記アノード層の前記頂壁面には、凹部が設置されており、
前記凹部の周縁と前記アノード層の前記側壁面とは、接合部により連接されており、
前記接合部の少なくとも一部は、前記連接面である、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
前記凹部の周縁と前記アノード層の前記側壁面とは、接合部により連接されており、
前記接合部の少なくとも一部は、前記連接面である、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
【請求項12】
前記接合部の全体が、前記連接面である、ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体構造。
【請求項13】
前記接合部は、前記連接面及び一部の前記頂壁面により構成されており、
前記パッシベーション層は、前記アノード層の前記側壁面を覆いながら前記接合部を覆うように前記接合部に延伸する、ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体構造。
前記パッシベーション層は、前記アノード層の前記側壁面を覆いながら前記接合部を覆うように前記接合部に延伸する、ことを特徴とする請求項１１に記載の半導体構造。
【請求項14】
前記パッシベーション層が前記接合部を覆っている部分の長さは、２μｍ～１００μｍである、ことを特徴とする請求項１３に記載の半導体構造。
【請求項15】
前記パッシベーション層の全体を覆いながら前記アノード層の前記頂壁面の一部に延伸して覆うように設置されている保護層を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体構造。
【請求項16】
基板と、前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層と、前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性区域及び終端区域と、前記活性区域の周縁部から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化層と、を含むベース構造を提供するステップａと、
前記活性区域及び前記フィールド酸化層にアノード層を形成するステップであって、前記アノード層は、前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記アノード層は、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含み、前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されるステップｂと、
前記フィールド酸化層及び前記アノード層にパッシベーション層を形成するステップであって、前記パッシベーション層は、前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されるステップｃと、を含む、ことを特徴とする半導体構造の製造方法。
前記活性区域及び前記フィールド酸化層にアノード層を形成するステップであって、前記アノード層は、前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記アノード層は、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含み、前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されるステップｂと、
前記フィールド酸化層及び前記アノード層にパッシベーション層を形成するステップであって、前記パッシベーション層は、前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されるステップｃと、を含む、ことを特徴とする半導体構造の製造方法。
【請求項17】
前記ステップａにおいて、
前記基板に前記半導体エピタキシャル層を形成するステップａ－１と、
前記半導体エピタキシャル層に対して、注入技術を使用して前記活性区域及び前記終端区域を形成するステップであって、前記活性区域及び前記終端区域は、前記半導体エピタキシャル層内から、前記基板の前記半導体エピタキシャル層が形成されている表面から離れるように延伸するステップａ－２と、
前記半導体エピタキシャル層に前記フィールド酸化層を形成するステップａ－３と、
前記フィールド酸化層をエッチングして前記活性区域を露出させる第１のウィンドウを形成するステップａ－４と、を含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の半導体構造の製造方法。
前記基板に前記半導体エピタキシャル層を形成するステップａ－１と、
前記半導体エピタキシャル層に対して、注入技術を使用して前記活性区域及び前記終端区域を形成するステップであって、前記活性区域及び前記終端区域は、前記半導体エピタキシャル層内から、前記基板の前記半導体エピタキシャル層が形成されている表面から離れるように延伸するステップａ－２と、
前記半導体エピタキシャル層に前記フィールド酸化層を形成するステップａ－３と、
前記フィールド酸化層をエッチングして前記活性区域を露出させる第１のウィンドウを形成するステップａ－４と、を含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の半導体構造の製造方法。
【請求項18】
前記ステップｂにおいて、
前記フィールド酸化層及び前記半導体エピタキシャル層に金属層を形成するステップｂ－１と、
前記金属層にフォトレジストを塗布するステップｂ－２と、
前記金属層から前記活性区域に向かって傾斜する予定の角度で前記フォトレジストを露光して現像し、前記予定の角度で傾斜するフォトレジスト層を形成するステップｂ－３と、
前記金属層をエッチングして前記アノード層を形成するステップｂ－４と、を含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の半導体構造の製造方法。
前記フィールド酸化層及び前記半導体エピタキシャル層に金属層を形成するステップｂ－１と、
前記金属層にフォトレジストを塗布するステップｂ－２と、
前記金属層から前記活性区域に向かって傾斜する予定の角度で前記フォトレジストを露光して現像し、前記予定の角度で傾斜するフォトレジスト層を形成するステップｂ－３と、
前記金属層をエッチングして前記アノード層を形成するステップｂ－４と、を含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の半導体構造の製造方法。
【請求項19】
前記予定の角度は、３０°～６０°の範囲内にあり、
前記ステップｂ－４において、
前記フォトレジスト層の周縁に沿ってエッチングして、前記フィールド酸化層の前記終端区域と反対する側にある頂面との成す角が３０°～６０°の範囲内にある前記アノード層の側壁面を形成することを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の半導体構造の製造方法。
前記ステップｂ－４において、
前記フォトレジスト層の周縁に沿ってエッチングして、前記フィールド酸化層の前記終端区域と反対する側にある頂面との成す角が３０°～６０°の範囲内にある前記アノード層の側壁面を形成することを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載の半導体構造の製造方法。
【請求項20】
前記ステップｂ－４において、
前記フォトレジスト層の周縁に沿ってエッチングして、前記アノード層を形成し、
前記アノード層は、前記活性区域から前記フィールド酸化層の前記終端区域と反対する側にある頂面に延伸するように該頂面に設置し、且つ、
前記アノード層において前記フィールド酸化層の前記頂面に設置される部分の、前記活性区域から前記終端区域に向かう第１の方向における延伸長さが０μｍ～５０μｍであることを特徴とする請求項１８に記載の半導体構造の製造方法。
前記フォトレジスト層の周縁に沿ってエッチングして、前記アノード層を形成し、
前記アノード層は、前記活性区域から前記フィールド酸化層の前記終端区域と反対する側にある頂面に延伸するように該頂面に設置し、且つ、
前記アノード層において前記フィールド酸化層の前記頂面に設置される部分の、前記活性区域から前記終端区域に向かう第１の方向における延伸長さが０μｍ～５０μｍであることを特徴とする請求項１８に記載の半導体構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体技術領域に関し、具体的には半導体構造及び半導体構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炭化ケイ素は、重要な第３世代半導体材料として、高いバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）、高い臨界破壊電場（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）、高い熱伝導率などの利点がある。従って、炭化ケイ素パワーデバイス（ＳｉＣ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）は、従来のケイ素パワーデバイス（Ｓｉ ｐｏｗｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）と比べて、より高い破壊電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ）、より速いスイッチング速度（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）、より高い作動温度などの利点がある。炭化ケイ素ダイオードの技術の成熟に伴って、応用領域もより広くなっており、光起電インバータ（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｉｎｖｅｒｔｅｒ）、車載型充電器（ｏｎ ｂｏａｒｄ ｃｈａｒｇｅｒ）、通信電源（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）などの領域が含まれる。
【0003】
応用領域によって、デバイスに対する信頼性の要求が異なり、例えば海沿いの地域や、高温、高塩、高湿環境においては、デバイスに対する高温高湿逆バイアス試験（Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｂｉａｓ、Ｈ３ＴＲＢ）の要求が特別になり、従来のケイ素パワーデバイスのＡＥＣ－Ｑ１０１（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｕｎｃｉｌ－Ｑ１０１）の標準より厳しい。
【0004】
今のパワーデバイスは、酸化ケイ素窒化ケイ素積層構造（ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）または酸窒化ケイ素パッシベーション層を介して湿気の浸食を防止する。しかし、実際の作動中にはデバイスが常に高温と低温の循環を経ることが多く、例えば特許文献１に開示されている通りであり、且つ、従来のエッチング技術は、例えば非特許文献１に開示されているように、ケイ素シートの表面に直交する方向に沿ってのみエッチングが行われ、エッチングされた構造は常に垂直の削り面になる。
【0005】
従って、パッシベーション層または材料層はエッチングされた金属の曲がり角部分において、応力が集中する現象が生じやすく、割れ目が生じて、高い電場の作用により割れ目を通した湿気の出入りが加速し、それによりデバイスが故障する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】中国特許出願公開第１１３４５１４１６号明細書
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】Michael Quirk、Julian Serda著、韓鄭生中国語訳、「半導体製造技術 (原題: Semiconductor Manufacturing Technology)」（中国）、ｐ４００－４２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、金属層の曲がり角に位置する部分において応力が集中して割れ目が生じる問題を減少し、デバイスの抗湿気能力が向上する半導体構造及び半導体構造の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成すべく、本発明は、
基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、
前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｌａｙｅｒ）と、
前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性（ａｃｔｉｖｅ）区域及び終端（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）区域と、
前記活性区域の周縁から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化（ｆｉｅｌｄ ｏｘｉｄｅ）層と、
前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含むアノード（ａｎｏｄｅ）層と、
前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）と、を含み、
前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている、ことを特徴とする半導体構造を提供する。
基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）と、
前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｌａｙｅｒ）と、
前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性（ａｃｔｉｖｅ）区域及び終端（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）区域と、
前記活性区域の周縁から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化（ｆｉｅｌｄ ｏｘｉｄｅ）層と、
前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含むアノード（ａｎｏｄｅ）層と、
前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されているパッシベーション層（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）と、を含み、
前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されている、ことを特徴とする半導体構造を提供する。
【0010】
また、本発明は、
基板と、前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層と、前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性区域及び終端区域と、前記活性区域の周縁部から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化層と、を含むベース構造を提供するステップａと、
前記活性区域及び前記フィールド酸化層にアノード層を形成するステップであって、前記アノード層は、前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記アノード層は、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含み、前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されるステップｂと、
前記フィールド酸化層及び前記アノード層にパッシベーション層を形成するステップであって、前記パッシベーション層は、前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されるステップｃと、を含む、ことを特徴とする半導体構造の製造方法を提供する。
基板と、前記基板に設置されている半導体エピタキシャル層と、前記半導体エピタキシャル層内に設置されている活性区域及び終端区域と、前記活性区域の周縁部から前記終端区域へ延伸するように前記半導体エピタキシャル層に設置されているフィールド酸化層と、を含むベース構造を提供するステップａと、
前記活性区域及び前記フィールド酸化層にアノード層を形成するステップであって、前記アノード層は、前記活性区域から一部の前記フィールド酸化層に延伸するように設置されており、且つ、前記アノード層は、前記活性区域と反対する側にある頂壁面と、前記フィールド酸化層に接続している側壁面と、前記側壁面と前記頂壁面との間を連接している連接面と、を含み、前記連接面は、前記アノード層の前記側壁面と前記頂壁面との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成されるステップｂと、
前記フィールド酸化層及び前記アノード層にパッシベーション層を形成するステップであって、前記パッシベーション層は、前記フィールド酸化層を覆いながら少なくとも前記連接面を覆うよう前記側壁面に沿って延伸するように設置されるステップｃと、を含む、ことを特徴とする半導体構造の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0011】
本発明が提供する半導体構造及び半導体構造の製造方法は、半導体構造のアノード層の側壁面の上方曲がり角、即ち側壁面と頂壁面との連接面をアーチ形にすることにより、アノード層の側壁面と頂壁面との間が、尖った部分及びその他の障害となる部分がないようにスムーズに連接され（なお、本願明細書及び特許請求の範囲における「スムーズに連接される」とは、「尖った部分及びその他の障害となる部分がないようにスムーズに連接される」ことを意味する）、よって、傾斜角度が急遽に変化することを避けて、パッシベーション層における側壁面の上方曲がり角に位置する部分に応力が集中することの発生を避けることができて、デバイスの信頼性が大きく向上する。従来技術と比べて、本発明が提供する半導体構造は、アノード層の側面が急であることにより応力が曲がり角に集中して生じる割れ目問題を減少し、デバイスの抗湿気能力が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本出願の実施例の技術方案をはっきり説明するために、以下、実施例において使用される図面を簡単に説明する。以下の図面は、本出願のいくつかの実施例を示すに過ぎず、範囲を限定するものではなく、本技術分野における通常の知識を有する者にとって、創造性の手間をかけなくても、これらの図面に従って他の関連する図面を取得することもできることを理解されたい。
【図1】本発明の実施例の半導体構造を示す図である。
【図2】本発明の一部の実施例の半導体構造を示す図である。
【図3】本発明の一部の実施例の半導体構造を示す図である。
【図4】本発明の一部の実施例のＳＢＤ型半導体構造を示す図である。
【図5】本発明の一部の実施例の半導体構造を示す図である。
【図6】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図7】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図8】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図9】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図10】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図11】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図12】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【図13】本発明の実施例の半導体構造の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本出願の実施例の目的、技術方案、及び利点をより明確に説明するために、以下、本発明の実施例の添付図面を組み合わせて、本出願の実施例における技術方案に対して明確且つ完全に説明する。説明する実施例は、本出願の一部の実施例であり、すべての実施例ではないことが明らかであろう。通常、添付図面に描きまた示す本出願の実施例の部品は各種異なる配置で布置及び設計することができる。
【0014】
従って、以下、添付図面中に提供した本出願の実施例の詳細説明は、本出願の保護範囲に対していかなる制限も構成せず、単に本出願の選択された実施例を示すのみである。本出願の実施例に基づき、当業者が創造性のある働きをしないことを前提として得られるすべての他の実施例は、本出願に係る請求の範囲に属する。
【0015】
本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合には、参照数字または参照数字の末端部分が、対応するまたは類似する要素を示すために図間で繰り返されており、これらは任意に同様の特性を有することができることに留意されたい。
【0016】
本発明の説明において、「上」、「下」、「内」、「外」などの方位や位置関係を示す用語は、より簡単且つ明瞭に説明するために、図面に示される方位や位置関係、または本発明の製品を使用する際に習慣的に置かされる方位や位置関係に基づくものであり、対応する装置やデバイスが特定の方位、特定の方位における構造や操作などを有することを教示または示唆することではなく、本発明に対する限定ではない。
【0017】
また、本発明の説明において、「第１」、「第２」などの用語は、ただ区別を目的として使用され、相対的な重要性を教示または示唆するものではない。
【0018】
本発明は、新しい半導体構造及び半導体構造の製造方法を提供し、矛盾しない場合、本発明の各実施例の特徴は組み合わせることができる。
【0019】
図１及び図２に示されるように、本発明の実施例は、半導体構造１００を提供する。半導体構造１００は、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）及びエッチングの条件の最適化を通して、例えば、フォトリソグラフィ及びドライエッチングの条件の最適化を通して、アノード層１４０の曲がり角をより緩くさせて、アノード層１４０が急であることにより応力が曲がり角に集中して生じる割れ目問題を減少し、デバイスの抗湿気能力が向上する。
【0020】
本実施例は、基板１１０と、半導体エピタキシャル層１２０と、フィールド酸化層１３０と、アノード層１４０と、パッシベーション層１５０とを含む半導体構造１００を提供する。半導体エピタキシャル層１２０は、基板１１０に設置されている。且つ、半導体エピタキシャル層１２０内には、活性区域１２１及び終端区域１２３が設置されている。活性区域１２１及び終端区域１２３は、半導体エピタキシャル層１２０内から、基板１１０の半導体エピタキシャル層１２０が形成されている表面（頂面）から離れるように延伸する。フィールド酸化層１３０は、活性区域１２１の周縁から終端区域１２３へ延伸するように半導体エピタキシャル層１２０に設置されている。アノード層１４０は、活性区域１２１から一部のフィールド酸化層１３０に延伸するように設置されている。即ち、アノード層１４０は、フィールド酸化層１３０に設置されている。且つ、アノード層１４０は、活性区域１２１と反対する側にある頂壁面１４２と、フィールド酸化層１３０に接続している側壁面１４３と、連接面１４４とを含む。アノード層１４０の側壁面１４３とアノード層１４０の頂壁面１４２との間は連接面１４４により連接されている。連接面１４４は、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成される。パッシベーション層１５０は、フィールド酸化層１３０を覆いながら少なくとも連接面１４４を覆うよう側壁面１４３に沿って延伸するように設置されている。
【0021】
なお、実際の作動中には、デバイスが常に高温と低温の循環の過程を経るので、パッシベーション層、アノード層及び保護層それぞれの熱膨張係数が異なることから、剪断力（ｓｈｅａｒ ｆｏｒｃｅ）が大きすぎてパッシベーション層が断裂し、特にアノード層の曲がり角（即ち連接面１４４に対応する部分）にあるパッシベーション層が応力集中により断裂しやすく、また、この断裂による割れ目を通して、高い電場の作用により湿気の出入りが加速し、それによりデバイスが故障する。
【0022】
本実施例は、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間のアーチ形の連接面１４４により、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接され、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間の角度が急遽に変化することにより上方にあるパッシベーション層１５０の曲がり角に位置する部分に応力が集中することの発生を減少することができて、湿気がデバイス内部に進入することによるデバイスの故障を減少する。
【0023】
パッシベーション層１５０は、フィールド酸化層１３０を覆いながら連接面１４４を覆うよう延伸するように設置されているので、パッシベーション層１５０がアノード層１４０を覆う範囲を制限できて、熱膨張による割れ目を抑え、デバイスの抗湿気能力が更に向上する。
【0024】
また、従来技術のように、パワーデバイスが酸化ケイ素や窒化ケイ素積層構造または酸窒化ケイ素パッシベーション層を介して湿気の浸食を防止することと比べて、本発明は、アノード層自身の曲がり角構造を変更するのみで、特許文献１に開示されている緩衝材料層を追加するなどの方法が必要なく、従って、本発明は、パッシベーション層の応力集中を減少するだけでなく、デバイスの層構造を減少することができて、デバイスのパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）高さが減り、デバイスの小型化設計に利する。
【0025】
側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるので、パッシベーション層１５０を堆積する際、パッシベーション層１５０の上方延伸に有利であり、それにより、アノード層１４０上方にあるパッシベーション層１５０の這い上り問題の解決に有利であり、パッシベーション層１５０の成形品質がより優れ、デバイスの信頼性が向上する。
【0026】
一部の実施例において、図３に示されるように、アノード層１４０の頂壁面１４２には、凹部１４１ａが設置されている。凹部１４１ａの周縁とアノード層１４０の側壁面１４３とは、接合部１４６により連接されている。接合部１４６の一部は、連接面１４４である。
【0027】
フィールド酸化層１３０は、半導体エピタキシャル層１２０に設置されており、且つ、活性区域１２１を露出させる第１のウィンドウ１３１が形成されている。
【0028】
例えば、アノード層１４０において、第１のウィンドウ１３１の周縁に対応する部分に突起部１４１が形成され、凹部１４１ａは両側の突起部１４１の間に形成されている。アノード層１４０の側壁面１４３は、突起部１４１からフィールド酸化層１３０に延伸し、且つ、突起部１４１の表面とアノード層１４０の側壁面１４３とが接合する部分は、上記の接合部１４６である。パッシベーション層１５０は、側壁面１４３を覆いながら突起部１４１を覆うように突起部１４１に延伸する。
【0029】
【0030】
他の一部の実施例において、接合部１４６は、一部が連接面１４４であり、他の部分がアノード層１４０の頂壁面１４２の一部である。即ち、アノード層１４０の頂壁面１４２は、凹部１４１ａと、接合部１４６において連接面１４４を除いた残りの部分とを含む。
【0031】
【0032】
他の一部の実施例において、図１及び図３に示されるように、活性区域１２１から終端区域１２３に向かう第１の方向Ｔ１においてパッシベーション層１５０が接合部１４６を覆っている部分の長さは、２μｍ～１００μｍの範囲内にある。即ち、パッシベーション層１５０のアノード層１４０の接合部１４６における接合幅範囲（即ち、上記の長さ）は、２μｍ～１００μｍの範囲内にある。
【0033】
ここでパッシベーション層１５０におけるアノード層１４０の接合部１４６を覆う接合幅とは、パッシベーション層１５０とアノード層１４０とが接合される部分の表面の幅を指し、即ちアノード層１４０においてパッシベーション層１５０を堆積するための部分表面の幅である。もちろん、接合幅は、パッシベーション層１５０の、連接面１４４と側壁面１４３とを接続する部分（即ち、図１中のアーチ形の連接面１４４と傾斜直線の側壁面１４３とを接続する部分である）から、接合部１４６（即ち連接面１４４）と傾斜直線の頂壁面１４２とが接続する部分に延伸する長さとして解してもよい。
【0034】
例えば、パッシベーション層１５０のアノード層１４０の接合部１４６を覆っている接合幅は、５０μｍとすることができる。
【0035】
上記の実施例において、パッシベーション層１５０がアノード層１４０の接合部１４６に延伸して覆うように設置されており、且つ、一定の接合幅を設定することにより、パッシベーション層１５０の覆う範囲が広すぎことを避けて、更に異なる材料の間の熱膨張係数が異なることにより剪断力が大きすぎてパッシベーション層１５０に割れ目が生じる問題を抑える。
【0036】
本実施例の突起部１４１は、アノード層１４０の頂壁面１４２の周縁区域に設置され、且つ、アノード層１４０の頂壁面１４２及び側壁面１４３は、接合部１４６により連接されており、接合部１４６は、全体がアーチ形とすることができ、即ち、図１に示されるように、連接面１４４がアーチ形になり且つ頂壁面１４２及び側壁面１４３に直接に接続している。
【0037】
他の一部の実施例において、図３に示されるように、接合部１４６は、連接面１４４及び過渡面を含むことができ、連接面１４４をアーチ形とし、該過渡面を平面状とし、即ち、パッシベーション層１５０は、アーチを通過した後、該過渡面で緩やかになり、この過渡面は、接合部１４６において連接面１４４を除いた残りの部分であり、またはアノード層１４０の頂壁面１４２の一部であるとも言える。
【0038】
ここで、アノード層１４０の頂壁面１４２は、凹部１４１ａを有するので、アノード層１４０は、上方曲がり角と下方曲がり角とを有するようになり、且つ、凹部１４１ａの周縁とアノード層１４０の側壁面１４３とを連接する接合部１４６の一部がアーチ形の連接面１４４であるので、アノード層１４０の上方曲がり角及び下方曲がり角は、緩やかに移行する状態になり、即ち、アノード層１４０の側壁面１４３とアノード層１４０の頂壁面１４２との間はアーチ形に移行する。それにより、パッシベーション層１５０がスムーズな曲がり角にある部分は、割れ目が生じにくく、デバイスの抗湿気能力が向上する。
【0039】
また、スムーズな曲がり角により、パッシベーション層１５０の這い上り問題の解決に利することができ、パッシベーション層１５０の成形品質がより優れるようになる。
【0040】
また、パッシベーション層１５０は、突起部１４１の頂端を覆うように該頂端に延伸し、且つ、第１のウィンドウ１３１の周縁区域の位置に対応する。具体的に言うと、パッシベーション層１５０は、フィールド酸化層１３０からアノード層１４０の側壁面１４３に向かって延伸しながら突起部１４１の頂端まで登り、アノード層１４０の外部との電気的な接続に影響せずに、良好なパッシベーション効果をもたらすと共に、パッシベーション層１５０によりアノード層１４０の側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角が完全に覆われる。パッシベーション層１５０は、酸化ケイ素及び窒化ケイ素の両層媒質であってもよく、酸窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）媒質であってもよい。パッシベーション層１５０の厚さは、８０００Ａ～１５０００Ａの範囲内にある（１Ａは１０－１０ｍである）。もちろん、上記パッシベーション層１５０の材料及び厚さは、単に例示されるものであり、本発明を限定するものではない。
【0041】
他の一部の実施例において、図２に示されるように、アノード層１４０の頂壁面１４２は、平面状（即ち凹部１４１ａがない）とすることもでき、具体的には、アノード層１４０における活性区域１２１の上方にある部分が平面状構造である。
【0042】
【0043】
一部の実施例において、アノード層１４０の側壁面１４３とフィールド酸化層１３０の終端区域１２３と反対する側にある頂面との間の成す角は、非特許文献１に記載されている先進集積回路応用において通常必要されている角度より小でよく、また、先進集積回路応用には通常８８°～８９°の側壁が必要とされる。従って、本実施例において、アノード層１４０の側壁面１４３とフィールド酸化層１３０の終端区域１２３と反対する側にある頂面との間の成す角（即ち例えば図１中の第２の角度α）は、０°～８８°の範囲内にある。
【0044】
本実施例において、アノード層１４０の側壁面１４３は、非垂直で且つフィールド酸化層１３０に傾斜するように設置されていることにより、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接され、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間の傾斜角度が急遽に変化する（間になす角度が大きすぎる）ことによりその部分に位置するパッシベーション層１５０に応力が集中することの発生を減少することができて、湿気がデバイス内部に進入することによるデバイスの故障を減少する。
【0045】
一部の実施例において、図中の連接面１４４の頂壁面１４２に近接するアーチ形の一端の、半導体エピタキシャル層１２０に向かう方向における投影は、フィールド酸化層１３０の半導体エピタキシャル層１２０から離れる側にある一側の投影と交差する（即ち位置が対応する）。
【0046】
即ち、連接面１４４のアーチ形と頂壁面１４２との交差点の、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０に向かう方向に沿う投影は、半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側である側にある。
【0047】
一部の実施例において、図１及び図４に示されるように、連接面１４４は、頂壁面１４２と接続している第１の点Ａ１と、側壁面１４３と接続している第２の点Ａ２とを含む。第１の点Ａ１が、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０に向かう方向に沿って半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面に投影される点は、第３の点Ａ３とする。第３の点Ａ３と第２の点Ａ２とを連接する線と、第３の点Ａ３と第１の点Ａ１とを連接する線との成す角である第１の角度θは、５°を超える。
【0048】
第１の角度θは、５°より小さくすると、パッシベーション層１５０における側壁面１４３の曲がり角に位置する部分に応力が依然として集中するようになる。従って、パッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角に位置する部分に応力が集中することを解決して、その応力の集中によりパッシベーション層１５０における側壁面１４３の曲がり角に位置する部分に割れ目が生じる問題を減少するために、第１の角度θを５°を超えるように設定することにより、第１の角度θが小さすぎて連接面１４０のアーチ長さが短くなってパッシベーション層１５０における側壁面１４３の曲がり角に位置する部分に応力が集中して割れ目が生じる問題を減少することができて、デバイスの抗湿気能力が向上し、更にデバイスの信頼性が向上する。
【0049】
一部の実施例において、図１及び図４に示されるように、連接面１４４は、頂壁面１４２と接続している第１の点Ａ１と、側壁面１４３と接続している第２の点Ａ２と、を含む。第１の点Ａ１が、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０に向かう方向に沿って半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面に投影される点は、第３の点Ａ３とする。第３の点Ａ３と第２の点Ａ２とを連接する線と、第３の点Ａ３と第１の点Ａ１とを連接する線との成す角である第１の角度θは、４５°未満である。
【0050】
第１の角度θが大きすぎる、例えば４５°以上であると、連接面１４４のアーチ形に沿って下へ曲がる側壁面１４３の下方曲がり角が急になって、パッシベーション層１５０における側壁面１４３とフィールド酸化層１３０との接続部分にある部分も急になって割れやすくなる。従って、パッシベーション層１５０が側壁面１４３の下方曲がり角で急になることを減少するために、第１の角度θを４５°未満に設定し、それにより、連接面１４４のアーチ形に沿って下へ曲がる側壁面１４３は緩やかな坂になり、パッシベーション層１５０におけるアノード層１４０の側壁面１４３の下方曲がり角に位置する部分に応力が集中して割れ目が生じることを減少することができる。
【0051】
更に、第１の角度θを４５°未満に設定するので、連接面１４４のアーチ形に沿って下へ曲がる側壁面１４３は緩やかな坂（アーチ形から下へ向かう接線）になり、それにより、パッシベーション層１５０は、緩やかな坂に沿って這い上るように成長することができるので、パッシベーション層１５０の均一的な成長に有利である。
【0052】
パッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角に位置する部分に応力が集中して割れ目が生じる問題を減少して、デバイスの抗湿気能力を向上させるために、一部の実施例において、連接面１４４は、側壁面１４３と接続している第１の点Ａ１と、頂壁面１４２と接続している第２の点Ａ２とを含む。第１の点Ａ１が、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０に向かう方向に沿って半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面に投影される点は、第３の点Ａ３とする。第３の点Ａ３と第２の点Ａ２とを連接する線と、第３の点Ａ３と第１の点Ａ１とを連接する線との成す角である第１の角度θは、５°を超え且つ４５°未満である。
【0053】
このように、第１の角度θを５°を超え且つ４５°未満に設定することにより、パッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角に位置する部分に応力が集中して割れ目が生じる問題を同時に減少することができる。
【0054】
パッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角に位置する部分に応力が集中して割れ目が生じる問題を更に減少して、デバイスの抗湿気能力を向上させるために、一部の実施例において、第１の角度θは、１５°～３０°の範囲内にある。
【0055】
一部の実施例において、図１に示されるように、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０への第２の方向Ｔ２において、連接面１４４のアーチ形において頂壁面１４２に近接する側から、半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面までの距離は距離ａである。理想的な状況において、連接面１４４のアーチ形は、正円形の一部またはそれに近いものであり、連接面１４４の弧長は、a＊２πθ／３６０になるように配置されることができる。他の状況において、連接面１４４のアーチ形は、正円形の一部ではない時に、他の計算方法に基づいて、弧長を計算することができるので、弧長の計算方法を特に限定しない。
【0056】
距離ａの長さは、連接面１４４と頂壁面１４２と接続する第１の点Ａ１から、第１の点Ａ１が半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面に投影される第３の点Ａ３までの距離である。
【0057】
一部の実施例において、図１に示されるように、第１の点Ａ１と第３の点Ａ３とを連接する線は、フィールド酸化層１３０の前記頂面と交差する。即ち、アノード層１４０の連接面１４４は、完全にフィールド酸化層１３０の該頂面の上方に位置し、よってアノード層１４０の曲がり角における応力を減少することができる。例えば、アノード層１４０は、等厚のアノード層１４０であり、且つ、フィールド酸化層１３０は、前記頂面が半導体エピタキシャル層１２０の前記表面と平行する場合、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０への方向において、アノード層１４０の厚さとフィールド酸化層１３０の厚さとの和は、ａであり得る。
【0058】
他の一部の実施例において、図４に示されるように、フィールド酸化層１３０の活性区域１２１に近接する側面が半導体エピタキシャル層１２０の終端区域１２３に向かって傾斜するので、第１の点Ａ１と第３の点Ａ３とを連接する線は、フィールド酸化層１３０の該側面と交差し、即ち、アノード層１４０の連接面１４４は、少なくとも一部がフィールド酸化層１３０の該側面の上方にある。
【0059】
もちろん、一部の実施例において、図５に示されるように、第１の点Ａ１と第３の点Ａ３とを連接する線は、フィールド酸化層１３０と交差しなく、即ち、アーチ形の連接面１４４は、完全にフィールド酸化層１３０の上方に位置しない。
【0060】
一部の実施例において、アノード層１４０の側壁面１４３とフィールド酸化層１３０の表面との成す角である第２の角度αは、３０°～６０°の範囲内にある。
【0061】
本実施例においては、フォトリソグラフィ及びエッチングの条件の最適化を通して、例えば、フォトリソグラフィ及びドライエッチングの条件の最適化を通して、側壁面１４３とフィールド酸化層１３０の表面との成す角である第２の角度αを、３０°～６０°の範囲内にさせる。アノード層１４０の側壁面１４３は活性区域１２１へ傾斜し且つフィールド酸化層１３０の表面との成す角が例えば３０°～６０°の範囲内にあるので、パッシベーション層１５０は、側壁面１４３と頂壁面１４２との間に更にスムーズに延存するようになり、よって、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間の角度が急遽に変化することにより上方にあるパッシベーション層１５０に応力が集中することの発生を減少することができて、湿気がデバイス内部に進入することによるデバイスの故障を減少する。
【0062】
また、アノード層１４０の側壁面１４３は活性区域１２１へ傾斜し且つフィールド酸化層１３０の表面との成す角が例えば３０°～６０°の範囲内にあるので、パッシベーション層１５０は、よりアノード層１４０の側壁面１４３に沿って這い上るように成長することができるので、パッシベーション層１５０の成形が更に最適化され、デバイスの信頼性も最適化される。
【0063】
例として、側壁面１４３及びフィールド酸化層１３０の表面との成す角は、４５°であり得る。
【0064】
なお、側壁面１４３及びフィールド酸化層１３０の表面との成す角とは、側壁面１４３と、フィールド酸化層１３０の終端区域１２３と反対する側にある頂面（上側の表面）とが成す鋭角であり、即ち、側壁面１４３の傾斜角である。
【0065】
本実施例における半導体構造１００は、主に炭化ケイ素ダイオード構造を指し、即ち、本発明は、高信頼性の炭化ケイ素ダイオード構造を提供し、光レジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）の角度が最適化された後の金属エッチング（ｍｅｔａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ）方法を通して、正面金属（即ちアノード層１４０、ｆｒｏｎｔ ｓｉｄｅ ｍｅｔａｌ）の上方曲がり角を円弧状に形成し、下方曲がり角を３０°～６０°の間に制御することにより、アノード層の金属側壁が急であることにより応力が曲がり角に集中してパッシベーション層が割れる問題を減少し、デバイスの抗湿気能力が向上する。
【0066】
更に、正面金属（即ちアノード層１４０）の上方曲がり角を円弧状に形成し、下方曲がり角を３０°～６０°の間に制御することにより、パッシベーション層１５０の這い上り角度が緩くなり、パッシベーション層１５０の這い上り問題を上手く解決し、デバイスの信頼性が大幅に向上する。
【0067】
一部の実施例において、連接面１４４は、頂壁面１４２と接続している第１の点Ａ１と、側壁面１４３と接続している第２の点Ａ２とを含む。第１の点Ａ１が、半導体エピタキシャル層１２０から基板１１０へ向かう方向に沿って半導体エピタキシャル層１２０の基板１１０と反対する側にある表面に投影される点は、第３の点Ａ３とする。第３の点Ａ３と第２の点Ａ２とを連接する線と、第３の点Ａ３と第１の点Ａ１とを連接する線との成す角である第１の角度θは、５°を超え且つ４５°未満であり、且つ、アノード層１４０の側壁面１４３とフィールド酸化層１３０の終端区域１２３と反対する側にある頂面との成す角である第２の角度αは、３０°～６０°の範囲内にある。
【0068】
第１の角度θを５°を超え且つ４５°未満に設定し且つ、第２の角度αを３０°～６０°の範囲内に設定することにより、パッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角に位置する部分に応力が集中することを減少して、更にパッシベーション層１５０における側壁面１４３の上方曲がり角及び下方曲がり角に位置する部分において応力の集中による割れ目が生じる問題を減少することができる。
【0069】
一部の実施例において、図１及び図２に示されるように、基板１１０及び半導体エピタキシャル層１２０は、いずれも炭化ケイ素であり得る。基板１１０は、結晶型が４Ｈ－ＳｉＣであり、厚さ範囲が２５０μｍ～３５０μｍにあり、ドーピング濃度（ｄｏｐｉｎｇ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）が１Ｅ１９～５Ｅ２０／ｃｍ３の範囲にある。炭化ケイ素エピタキシー（ｅｐｉｔａｘｙ）は、厚さが５μｍ～４０μｍの範囲にあり、濃度範囲が５Ｅ１５～５Ｅ１６／ｃｍ３にある。
【0070】
基板１１０は、ケイ素（Ｓｉ）、サファイア（Ｓａｐｈｈｉｒｅ）などの材料であることができ、ヘテロエピタキシャル成長（ｈｅｔｅｒｏｅｐｉｔａｘｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ）により半導体エピタキシャル層１２０を形成することに使用される。基板１１０の堆積方法は、化学気相堆積（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、気相エピタキシー（Ｖａｐｏｕｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ、ＶＰＥ）、金属有機化学蒸着（Ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＯＣＶＤ）、低圧化学蒸着（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＬＰＣＶＤ）、プラズマ加速化学蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）、パルスレーザ堆積（Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＬＤ）、原子層エピタクシー（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｅｐｉｔａｘｙ）、分子ビームエピタクシー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ、ＭＢＥ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、蒸着（ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを含むことができるが、ここで、基板１１０の堆積方法を具体的に限定しない。
【0071】
半導体エピタキシャル層１２０も、化学気相堆積、気相エピタキシー、金属有機化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマ加速化学蒸着、パルスレーザ堆積、原子層エピタクシー、分子ビームエピタクシーなどの工程によりエピタキシャル成長（ｅｐｉｔａｘｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ）を実現することができる。基板１１０及び半導体エピタキシャル層１２０の具体的な構造及び成型方法は、従来の半導体構造を参考できる。
【0072】
一部の実施例において、図１及び図２に示されるように、フィールド酸化層１３０は、活性区域１２１に近接する側面と、終端区域１２３と反対する側にある頂面とを含む。フィールド酸化層１３０の前記頂面は、終端区域１２３のフィールド酸化層１３０が設置されている表面と平行する。フィールド酸化層１３０の前記側面は、フィールド酸化層１３０から終端区域１２３へ傾斜する。
【0073】
一部の実施例において、図１及び図２に示されるように、フィールド酸化層１３０の前記側面と、終端区域１２３の前記表面との成す角である第３の角度βは、３０°～６０°の範囲内にあり、即ち、フィールド酸化層１３０の前記側面の傾斜角度は、３０°～６０°の範囲内にある。
【0074】
フィールド酸化層１３０の前記側面と終端区域１２３の前記表面との成す角とは、フィールド酸化層１３０の前記側面と終端区域１２３の上側の前記表面と成す鋭角のことであり、即ち、フィールド酸化層１３０の前記側面の傾斜角である。
【0075】
一部の実施例において、図１及び図２に示されるように、アノード層１４０は、フィールド酸化層１３０の前記頂面を覆っている。具体的に、アノード層１４０は、第１のウィンドウ１３１を完全に覆いながら、フィールド酸化層１３０の前記頂面の一部を覆っている。
【0076】
一部の実施例において、図１及び図２に示されるように、活性区域１２１内の少なくとも一部の区域に、アノード層１４０と接触する注入区域（図示における網掛け区域）が設置されている。具体的には、半導体エピタキシャル層１２０を形成した後、高エネルギーイオン注入（ｈｉｇｈ－ｅｎｅｒｇｙ ｉｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）によりソース区域（ｓｏｕｒｃｅ ａｒｅａ）と終端区域１２３とを同時に形成することが必要であり、注入区域はＰ型ドーピング（Ｐ ｔｙｐｅ ｄｏｐｉｎｇ）構造であることができ、注入濃度範囲は、１Ｅ１７～５Ｅ１８／ｃｍ３にあり、活性区域１２１内の注入区域の上視による形状は、棒形、四方形、六角形または他の組み合わせ構造を含むがそれらに限らず、ここで注入区域の形状を具体的に限定しない。
【0077】
半導体デバイスは、アノード層１４０が活性区域１２１のＰ＋区域にオーム接触（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）し、Ｎ区域にショットキー接触（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｃｏｎｔａｃｔ）するＪＢＳデバイス（ジャンクションバリアショットキーダイオード、ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｂａｒｒｉｅｒ Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｄｉｏｄｅ）またはＭＰＳデバイス（合併式ＰＩＮショットキーダイオード、ｍｅｒｇｅｄ ＰＩＮ Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｄｉｏｄｅ）であることができる。図１に示されるように、Ｐ＋区域の表面とＮ区域の表面は互いに接続されており、Ｐ＋区域は、Ｎ区域の表面に沿って基板１１０へ延伸する１つの注入区域である。
【0078】
他の一部の実施例において、図４に示されるように、半導体デバイスは、アノード層１４０と活性区域１２１との間の金属接触方法がショットキー接触であるＳＢＤデバイス（ショットキーバリアダイオ―ド、Ｓｃｈｏｔｔｋｙ ｂａｒｒｉｅｒ ｄｉｏｄｅ）である。
【0079】
ＪＢＳデバイス、ＭＰＳデバイス及びＳＢＤデバイスの具体的な構造及び原理は、公知技術の関係記載を参照することができる。
【0080】
アノード層１４０は、ショットキー金属及び電極厚み付け用正面金属をスパッタリングまたは蒸着することにより形成することができる。スパッタリング温度は、４００℃～５００℃の範囲内にあり、スパッタリング時間は、５分～１０分の範囲内にある。且つ、ショットキー金属の具体的な材料は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｉ、Ａｌまたはそれらの組み合わせを含むが、それらに限らず、且つ、厚さ範囲が５００Ａ～３０００Ａの範囲内にある。電極厚み付け用正面金属の具体的な材料は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕまたはそれらの組み合わせを含むが、それらに限らない。
【0081】
本実施例におけるアノード層１４０は、多層構造であることができ、即ちショットキー金属及び電極厚み付け用正面金属を含むことができる。もちろん、他の実施例において、アノード層１４０は、単層構造であることができ、例えば銅層である。
【0082】
一部の実施例において、アノード層１４０は、活性区域１２１からフィールド酸化層１３０の前記頂面に延伸するように設置されている。
【0083】
一部の実施例において、アノード層１４０においてフィールド酸化層１３０の前記頂面に位置する部分の第１の方向Ｔ１における延伸長さＬは、０μｍ～５０μｍの範囲内にあり、第１の方向Ｔ１は、活性区域１２１から終端区域１２３に向かう方向である。例えば、アノード層１４０はフィールド酸化層１３０に接合しており、且つ、パッシベーション層１５０は、フィールド酸化層１３０及びアノード層１４０に同時に重ねっている。
【0084】
アノード層１４０のフィールド酸化層１３０の前記頂面に位置する部分の第１の方向Ｔ１における延伸長さＬにより、パッシベーション層１５０がフィールド酸化層１３０の前記頂面に重ねっている長さを定めることができる。それにより、アノード層１４０が一定面積のフィールド酸化層１３０を覆うことにより、活性区域１２１が直接に暴露されるリスクが減少し、デバイスの信頼線が向上する。また、アノード層１４０が一定面積のフィールド酸化層１３０を覆うことにより、アノード層１４０とフィールド酸化層１３０の周縁との間に間隔を開けることができて、よってパッシベーション層１５０がフィールド酸化層１３０の前記頂面に重ねることができるようになって、パッシベーション層１５０がフィールド酸化層１３０及びアノード層１４０の側壁面１４３を同時に覆いやすくなり、パッシベーション層１５０を堆積する際、アノード層１４０の側壁面１４３に沿って這い上ることに有利になり、パッシベーション層１５０の成形品質がより優れる。
【0085】
例えば、パッシベーション層１５０がフィールド酸化層１３０の前記頂面に重ねっている長さは、３０μｍである。
【0086】
上記の実施例において、フィールド酸化層１３０の厚さは６０００Ａ～１２０００Ａの範囲内にあり、フィールド酸化層１３０が形成された後、湿式エッチング（ｗｅｔ ｅｔｃｈｉｎｇ）工程により第１のウィンドウ１３１を形成でき、且つエッチング角度が３０°～６０°の範囲内にあることにより、フィールド酸化層１３０の側面が下から上へ且つ終端区域１２３へ傾斜し、即ち第１のウィンドウ１３１は逆台形であり、且つ、第１のウィンドウ１３１の周縁の傾斜角度は、３０°～６０°の範囲内にある。
【0087】
一部の実施例において、図１～図５に示されるように、半導体構造１００は、保護層１６０を更に含む。保護層１６０は、パッシベーション層１５０の全体を覆いながらアノード層１４０の頂壁面１４２の一部に延伸して該一部を覆うように設置されている。
【0088】
例えば、保護層１６０に、アノード層１４０まで貫通する第２のウィンドウ１６１が形成されていてもよい。この場合、アノード層１４０は、保護層１６０の周縁から活性区域１２１に延伸するパッド区域を有するように更に設置されることができる。保護層１６０は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）であることができ、アノード層１４０及びパッシベーション層１５０が形成された後、パッシベーション層１５０にポリイミドを回転塗布（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）して、露光及びベーキングの後に第２のウィンドウ１６１が形成され、また、保護層１６０は、パッシベーション層１５０の全体及びアノード層１４０の一部を覆って、パッシベーション層１５０を内部に包む。また、第２のウィンドウ１６１も、周縁が傾斜状になって逆台形構造になっている。保護層１６０の厚さ範囲は、３．５μｍ～１２μｍとすることで、良好な保護作用をもたらすことができる。
【0089】
本実施例は、上記の半導体構造１００を製造する半導体構造１００の製造方法を更に提供し、該製造方法は以下のステップを含む。
【0090】
Ｓ１：ベース構造を提供する。
【0091】
一部の実施例において、該ベース構造は、基板１１０と、基板１１０に設置されている半導体エピタキシャル層１２０と、半導体エピタキシャル層１２０に設置されている活性区域１２１及び終端区域１２３と、活性区域１２１の周縁から終端区域１２３へ延伸するように半導体エピタキシャル層１２０に設置されているフィールド酸化層１３０とを含む。活性区域１２１及び終端区域１２３は、半導体エピタキシャル層１２０内から、基板１１０の半導体エピタキシャル層１２０が形成されている表面から離れるように延伸する。
【0092】
ステップＳ１は、例えば、以下のステップにより行うことができる。
【0093】
Ｓ１１：基板１１０を提供する。
【0094】
例えば、図６に示されるように、基板１１０は、炭化ケイ素基板１１０であることができ、ヘテロエピタキシャル成長に使用される。基板１１０は、結晶型が４Ｈ－ＳｉＣであり、厚さ範囲が２５０μｍ～３５０μｍにあり、ドーピング濃度が１Ｅ１９～５Ｅ２０／ｃｍ３の範囲にある。基板１１０の堆積方法は、化学気相堆積、気相エピタキシー、金属有機化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマ加速化学蒸着、パルスレーザ堆積、原子層エピタクシー、分子ビームエピタクシー、スパッタリング、蒸着などを含むことができるが、ここで、基板１１０の堆積方法を具体的に限定しない。なお、基板１１０は、ケイ素、サファイアなどの材料であってもよく、基板１１０の材料も具体的に限定しない。
【0095】
Ｓ１２：基板１１０に半導体エピタキシャル層１２０を形成する。
【0096】
例えば、図７に示されるように、半導体エピタキシャル層１２０は、炭化ケイ素であることができ、炭化ケイ素エピタキシーは、厚さが５μｍ～４０μｍの範囲にあり、濃度範囲が５Ｅ１５～５Ｅ１６／ｃｍ３にある。半導体エピタキシャル層１２０は、基板１１０に、化学気相堆積、気相エピタキシー、金属有機化学蒸着、低圧化学蒸着、プラズマ加速化学蒸着、パルスレーザ堆積、原子層エピタクシー、分子ビームエピタクシーなどの工程によりエピタキシャル成長を実施することができる。
【0097】
炭化ケイ素基板１１０を用いたエピタキシャル成長は基本的な工程であり、Ｓ１１及びＳ１２により炭化ケイ素基板１１０及び炭化ケイ素エピタキシーが得られる。半導体エピタキシャル層１２０構造を形成した後、半導体エピタキシャル層１２０に注入により活性区域１２１及び終端区域１２３を形成することが必要であり、活性区域１２１及び終端区域１２３は、半導体エピタキシャル層１２０内から、基板１１０の半導体エピタキシャル層１２０が形成されている表面から離れるように延伸する。具体的には、高エネルギーイオン注入により活性区域１２１及び終端区域１２３のＰ型ドーピング注入区域を同時に形成することができ、注入濃度範囲は、１Ｅ１７～５Ｅ１８／ｃｍ３にあり、活性区域１２１内の注入区域の形状は、棒形、四方形、六角形または他の組み合わせ構造を含むがそれらに限らない。
【0098】
Ｓ１３：半導体エピタキシャル層１２０にフィールド酸化層１３０を形成する。
【0099】
例えば、図８に示されるように、半導体エピタキシャル層１２０にＣＶＤ方法（化学気相堆積）でフィールド酸化層１３０を成長して形成することができ、フィールド酸化層１３０の厚さ範囲は、６０００Ａ～１２０００Ａにある。
【0100】
Ｓ１４：フィールド酸化層１３０をエッチングして活性区域１２１を露出させる第１のウィンドウ１３１を形成する。
【0101】
例えば、図９に示されるように、第１のウィンドウ１３１は、湿式エッチング工程により半導体エピタキシャル層１２０まで貫通するように形成できる。エッチング角度は３０°～６０°の範囲内にあり、それにより第１のウィンドウ１３１は逆台形であり、且つ、第１のウィンドウ１３１の周縁の傾斜角度は、３０°～６０°の範囲内にある。実際に製造する際、湿式エッチング工程により終端区域１２３から３０°～６０°傾斜するエッチング角度で活性区域１２１にあるフィールド酸化層１３０をエッチングして、終端区域１２３の表面に対して３０°～６０°になったフィールド酸化層１３０の側面により囲んで画成するようにして、活性区域１２１を露出させる第１のウィンドウ１３１を形成する。
【0102】
Ｓ２：活性区域１２１及びフィールド酸化層１３０にアノード層１４０を形成する。
【0103】
一部の実施例において、図１０～図１２に示されるように、アノード層１４０は、活性区域１２１から一部のフィールド酸化層１３０に延伸するように設置されており、且つ、アノード層１４０は、活性区域１２１と反対する側にある頂壁面１４２と、フィールド酸化層１３０に接続している側壁面１４３とを含み、アノード層１４０の側壁面１４３とアノード層１４０の頂壁面１４２との間は連接面１４４により連接されており、連接面１４４は、アノード層１４０の側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるようにアーチ形に形成される。
【0104】
一部の実施例において、アノード層１４０を製造する際、活性区域１２１及びフィールド酸化層１３０に凹部１４１ａを有するアノード層１４０を形成することができ、凹部１４１ａは、アノード層１４０の頂壁面１４２に配置されており、凹部１４１ａの周縁とアノード層１４０の側壁面１４３とは、接合部１４６により連接されている。接合部１４６は、少なくとも一部が連接面１４４である。
【0105】
実際に製造する際、図１０に示されるように、先ずスパッタリングまたは蒸着によりフィールド酸化層１３０及び半導体エピタキシャル層１２０に金属層１４５を形成することができ、そして、図１１に示されるように、金属層１４５にフォトレジストを塗布して、活性区域１２１に向かって傾斜する予定の角度で該フォトレジストを露光して現像し、フォトレジスト層１４７を形成する。該予定の角度は３０°～６０°の範囲内にあり、それにより、フォトレジスト層１４７の周縁傾斜角度は３０°～６０°の範囲内にある。最後に、図１２に示されるように、フォトレジスト層１４７をマスクとして、金属層１４５をエッチングして、アーチ形の連接面１４４を有するアノード層１４０を形成する。
【0106】
早くにフォトレジスト層１４７を製造したので、エッチングによりアノード層１４０を曲度を有する金属形態に形成することができ、アノード層１４０の側壁面１４３は、上方曲がり角が円弧状であり、下方曲がり角の傾斜角度が３０°～６０°の範囲内にあり、且つ、アノード層１４０の周縁はフィールド酸化層１３０に重なっている必要があるので、図１３に示されるように、アノード層１４０の周縁とパッシベーション層１５０の周縁との距離は、０μｍ～５０μｍの範囲内にある。
【0107】
例えば、金属層１４５をエッチングする際、例えばドライエッチングで金属層１４５をエッチングする際、フォトレジスト層１４７の周縁に沿ってエッチングして、フィールド酸化層１３０の終端区域１２３と反対する側にある頂面との成す角が３０°～６０°の範囲内にあるアノード層１４０の側壁面１４３を形成することができる。具体的には、フォトレジスト層１４７の周縁に沿ってエッチングすることにより、活性区域１２１からフィールド酸化層１３０の前記頂面に延伸するよう設置されており、且つ、活性区域１２１から終端区域１２３に向かう第１の方向Ｔ１における延伸長さが０μｍ～５０μｍであるアノード層１４０を形成することができる。
【0108】
一部の実施例において、エッチングによりアノード層１４０を形成した後、フォトレジスト層１４７を除去することができ、且つ、アノード層１４０の第１のウィンドウ１３１の周縁に対応する部分に突起部１４１が形成され、突起部１４１は、凹部１４１ａを囲んで画成することができ、アノード層１４０の側壁面１４３は、突起部１４１からフィールド酸化層１３０に延伸し、且つ、突起部１４１の表面とアノード層１４０の側壁面１４３との接続する部分は、円弧である。
【0109】
Ｓ３：フィールド酸化層１３０及びアノード層１４０にパッシベーション層１５０を形成する。
【0110】
例えば、図１３に示されるように、パッシベーション層１５０は、フィールド酸化層１３０を覆いながらアノード層１４０の頂壁面１４２の一部を覆うよう延伸するように設置される。製造する際、先ずフィールド酸化層１３０及びアノード層１４０に高抵抗材料層（ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）を堆積してから、高抵抗材料層をエッチングして、アノード層１４０の側壁面１４３を覆いながら連接面１４４に延伸して連接面１４４を覆うパッシベーション層１５０を形成する。
【0111】
実際に製造する際、ＣＶＤでパッシベーション層１５０を堆積し、パッシベーション層１５０は側壁面１４３を覆いながら突起部１４１を覆うように突起部１４１に延伸する。パッシベーション層１５０は、酸化ケイ素及び窒化ケイ素の両層媒質であってもよく、酸窒化ケイ素媒質であってもよい。パッシベーション層１５０の厚さは、８０００Ａ～１５０００Ａの範囲内にある。
【0112】
パッシベーション層１５０を堆積する際、パッシベーション層１５０がアノード層１４０の連接面１４４を覆う幅は、大きすぎてはいけない。例えば、パッシベーション層１５０がアノード層１４０の連接面１４４を覆う接合幅範囲は、２μｍ～１００μｍの範囲内として、パッシベーション層１５０の覆う範囲が広すぎることを避け、更に熱膨張係数が異なることにより剪断力が大きすぎてパッシベーション層１５０に割れ目が生じる問題を抑える。もちろん、一部の実施例において、接合部１４６は、連接面１４４及び過渡面を含む場合、図３に示されるように、パッシベーション層１５０がアノード層１４０の接合部１４６を覆う接合幅範囲も、大きすぎてはいけなく、２μｍ～１００μｍの範囲内とする。
【0113】
Ｓ４：パッシベーション層１５０に保護層１６０を形成する。
【0114】
例えば、図１に示されるように、保護層１６０は、パッシベーション層１５０及びアノード層１４０を覆っている。保護層１６０は、パッシベーション層１５０にポリイミドを回転塗布して、露光及びベーキングを経て成形されると共に、第２のウィンドウ１６１が形成され、また、保護層１６０の厚さ範囲は、３．５μｍ～１２μｍにある。
【0115】
上記の内容によれば、本実施例で提供する半導体構造１００は、フィールド酸化層１３０に第１のウィンドウ１３１を設置し、且つアノード層１４０を第１のウィンドウ１３１を覆うように形成することにより、アノード層１４０の第１のウィンドウ１３１の周縁に対応する部分に突起部１４１を形成し、且つ、アノード層１４０の側壁面１４３は、突起部１４１からフィールド酸化層１３０に延伸し、突起部１４１の表面とアノード層１４０の側壁面１４３との接合する部分は円弧状であり、パッシベーション層１５０は、アノード層１４０の側壁面１４３を覆いながら、突起部１４１を覆うように突起部１４１に延伸する。アノード層１４０の側壁面１４３の上方曲がり角、即ち側壁面１４３と突起部１４１との接合する部分を円弧状にすることにより、アノード層１４０の側壁面１４３と突起部１４１との間がスムーズに連接され、傾斜角度が急遽に変化することを避けて、パッシベーション層１５０において側壁面１４３の上方曲がり角に位置する部分に応力が集中することの発生を避けることができる。従来技術と比べて、本実施例の半導体構造１００は、アノード層１４０が急であることにより応力が曲がり角に集中して生じる割れ目問題を減少し、デバイスの抗湿気能力が向上する。
【0116】
同時に、パッシベーション層１５０の幅を合理的に規制することにより、パッシベーション層１５０の覆う範囲が広すぎることを避けて、更に熱膨張係数が異なることにより剪断力が大きすぎてパッシベーション層１５０に割れ目が生じる問題を抑える。
【0117】
側壁面１４３と頂壁面１４２との間がスムーズに連接されるので、パッシベーション層１５０を堆積する際、パッシベーション層１５０の上方延伸に有利であり、それにより、パッシベーション層１５０の這い上り問題を上手く解決し、パッシベーション層１５０の成形品質がより優れ、デバイスの信頼性が向上する。
【0118】
本発明は、例示的な実施例と考えられるものに関連して説明されてきたが、本開示は、開示された実施例に限定されるものではなく、そのような修正及び同等の配置をすべて包含するように最も広い解釈の精神及び範囲内に含まれる様々な配置を対象とすることが意図されていることが理解される。
【0119】
上記実施例は例示的に本発明の原理及び効果を説明するものであり、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する当業者であれば本発明の精神及び範囲から離れないという前提の下、上記の実施例に対して若干の変更や修飾が可能で有る。従って、当業者が本発明の主旨から離れないという前提の下、行った全ての変更や修飾も本発明の保護範囲に含まれるものとされるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0120】
本発明の半導体構造及び半導体構造の製造方法は、信頼性が高い半導体構造の提供に適する。
【符号の説明】
【0121】
１００ 半導体構造
１１０ 基板
１２０ 半導体エピタキシャル層
１２１ 活性区域
１２３ 終端区域
１３０ フィールド酸化層
１３１ 第１のウィンドウ
１４０ アノード層
１４１ 突起部
１４１ａ 凹部
１４２ 頂壁面
１４３ 側壁面
１４４ 連接面
１４５ 金属層
１４６ 接合部
１４７ フォトレジスト層
１５０ パッシベーション層
１６０ 保護層
１６１ 第２のウィンドウ
Ａ１ 第１の点
Ａ２ 第２の点
Ａ３ 第３の点
ａ 距離
Ｌ 延伸長さ
Ｔ１ 第１の方向
Ｔ２ 第２の方向
θ 第１の角度
α 第２の角度
β 第３の角度
１１０ 基板
１２０ 半導体エピタキシャル層
１２１ 活性区域
１２３ 終端区域
１３０ フィールド酸化層
１３１ 第１のウィンドウ
１４０ アノード層
１４１ 突起部
１４１ａ 凹部
１４２ 頂壁面
１４３ 側壁面
１４４ 連接面
１４５ 金属層
１４６ 接合部
１４７ フォトレジスト層
１５０ パッシベーション層
１６０ 保護層
１６１ 第２のウィンドウ
Ａ１ 第１の点
Ａ２ 第２の点
Ａ３ 第３の点
ａ 距離
Ｌ 延伸長さ
Ｔ１ 第１の方向
Ｔ２ 第２の方向
θ 第１の角度
α 第２の角度
β 第３の角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】