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Die Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und insbesondere einen Abschlussbereich einer Leistungshalbleitervorrichtung mit einer Grabengatestruktur.
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Leistungshalbleitervorrichtungen wurden als Halbleitervorrichtungen in Inverterschaltungen bzw. Wechselrichter und Konverterschaltungen für Motorsteuerungen als Antwort auf industrielle Bedürfnisse eingesetzt. Diese Halbleitervorrichtungen wurden in den vergangenen Jahren auch häufig bei der Windkrafterzeugung und bei photovoltaischen Energieerzeugungssystemen als Antwort auf ein gestiegenes Umweltbewusstsein eingesetzt.
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Speziell für Leistungs-MOSFETs, die in Energieversorgungsschaltungen und schaltenden Energieversorgungsschaltungen eingesetzt werden, wurden eine Hochgeschwindigkeits-Schaltleistung und eine Verringerung des Einschaltwiderstands verlangt.
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Als ein technischer Trend für die Verringerung des Einschaltwiderstands von Leistungs-MOSFETs wurden bei der Waferverarbeitung Strukturen verfeinert, um die Dichte von Transistorzellen zu erhöhen. Eine Grabengatestruktur wurde eingesetzt, um die Dichte der Transistorzellen zu erhöhen (siehe
japanisches Patent 3904548 ).
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Eine Verringerung der Gatekapazität wurde gefordert, um ein Schalten mit hoher Geschwindigkeit zu verwirklichen. Um die Gatekapazität zu verringern, sollte die Öffnungsbreite eines Grabens kleiner gemacht werden oder ein Graben sollte flacher gemacht werden. Eine Verringerung der Gatekapazität wird auch durch Verwendung von Streifengräben zusätzlich zu Gittergräben bzw. Maschengräben erreicht.
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Eine Feinbearbeitungstechnik unter Einsatz eines Excimer-Steppers wurde eingesetzt, um eine Grabenstruktur feiner zu machen. Dabei wird ein Endabschnitt des Grabens spitz zulaufend mit einer geringeren Breite einer Struktur.
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Ein Gateoxidfilm kann nicht einheitlich gemacht werden, wenn er in einem Graben mit einem solchen spitz zulaufenden Endabschnitt ausgebildet wird, was zu einer Verringerung der dielektrischen Festigkeit führt.
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Ein starkes elektrisches Feld wird an den Endabschnitt eines Grabens angelegt, wenn eine Spannung zwischen einer Source und einer Drain angelegt wird, wobei ein Gate und die Source kurzgeschlossen werden, was zu einer instabilen Bedingung führt, die beispielsweise durch Oszillation einer Durchbruchspannung verursacht wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Halbleitervorrichtung mit einer Grabengatestruktur anzugeben, welche eine Verringerung der dielektrischen Festigkeit eines Gateoxidfilms und eine Oszillation einer Durchbruchspannung verringern kann, indem das Layout und die Form eines Grabenendabschnitts entwickelt werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Fortbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine Halbleitervorrichtung der Erfindung umfasst eine Driftschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, die auf einem Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist, eine Basisschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, die selektiv in einer Oberfläche der Driftschicht ausgebildet ist, eine Wannenschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps, die in der Oberfläche der Driftschicht ausgebildet ist, wobei die Wannenschicht der Basisschicht benachbart ist, einen Graben, der sich von der Oberfläche der Basisschicht zu einer Oberfläche der Wannenschicht erstreckt, wobei der Graben einen Grabenendabschnitt aufweist, der in der Oberfläche der Wannenschicht und in einer Richtung, in welcher sich der Graben erstreckt, definiert ist, und eine Gateelektrode, die selektiv auf der Driftschicht ausgebildet ist, in welcher der Graben ausgebildet ist. Der Graben weist erste und zweite Bereiche auf. Der erste Bereich erstreckt sich vom Grabenendabschnitt, um in die Oberfläche der Basisschicht in der Nähe einer Grenze zwischen der Basisschicht und der Wannenschicht zu gelangen. Der zweite Bereich erstreckt sich in der Oberfläche der Basisschicht von einem Endabschnitt des ersten Bereichs aus. Eine Grabenbreite ist im ersten Bereich größer als im zweiten Bereich.
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Die Halbleitervorrichtung der Erfindung verhindert, dass der Grabenendabschnitt spitz zuläuft, wodurch eine Verringerung der dielektrischen Festigkeit eines Gateoxidfilms, d. h. einer Gateoxidschicht und eine Oszillation einer Durchbruchspannung verhindert wird.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen deutlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung einer ersten Ausführungsform;
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2 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform entlang einer Linie G-G' von 1;
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3 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform entlang einer Linie H-H' von 1;
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4 zeigt vergrößert einen Bereich I von 1 in der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform;
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5 zeigt die Starke eines elektrischen Felds, welches an einen Grabenendabschnitt der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform angelegt wird;
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6 zeigt eine Wellenform eines Gateleckstroms bei der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform;
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7 zeigt die Wellenform einer Drain-Durchbruchspannung bei der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform;
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8 ist eine Draufsicht auf einen Grabenendbereich der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform;
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9 ist eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung einer Basistechnik;
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10 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung der Basistechnik entlang einer Linie A-A' von 9;
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11 ist eine Schnittansicht der Halbleitervorrichtung der Basistechnik entlang einer Linie B-B' von 9;
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12 zeigt vergrößert einen Bereich C von 9 bei der Halbleitervorrichtung der Basistechnik;
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13 zeigt die Halbleitervorrichtung der Basistechnik, wobei Elektrodenanschlüsse hinzugefügt sind,
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14 zeigt die Stärke eines elektrischen Feldes, das an einem Grabenendabschnitt der Halbleitervorrichtung der Basistechnik angelegt wird;
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15 zeigt die Wellenform eines Gateleckstroms bei der Halbleitervorrichtung der Basistechnik; und
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16 zeigt die Wellenform einer Drain-Durchbruchspannung bei der Halbleitervorrichtung der Basistechnik.
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Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung
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A. Erste Ausführungsform
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9 ist eine Draufsicht auf einen Grabenabschlussbereich eines Leistungs-MOSFETs mit einer Grabengatestruktur gemäß einer Basistechnik in Bezug auf die Erfindung. Aus Gründen der Deutlichkeit der Darstellung sind eine Gateelektrode 107 und eine Sourceelektrode 110 teilweise gezeigt und ein N+-Sourcebereich ist nicht gezeigt.
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Wie in 9 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl an Gräben 105 sowohl in einer P-Wannenschicht 103 als auch einer P-Basisschicht 104 angeordnet. Eine Mehrzahl an Sourcekontakten 109 ist zwischen den Gräben 105 ausgebildet, um sowohl die P-Wannenschicht 103 als auch die P-Basisschicht 104 zu bedecken (namentlich, um ein gestuftes P-Wannenteil 12 zu überbrücken).
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Die Gateelektrode 107 ist dafür ausgebildet, die P-Wannenschicht 103 und die Gräben 105 zu bedecken. Die Sourceelektrode 110 ist dafür ausgebildet, die P-Basisschicht 104, die Sourcekontakte 109, einen Teil der P-Wannenschicht 103 und Teile der Gräben 105 zu bedecken.
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10 ist eine Schnittansicht eines Grabenbereichs entlang einer Linie A-A' von 9 und 11 ist eine Schnittansicht eines Silizium-Mesabereichs entlang einer Linie B-B' von 9.
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Wie in 11 gezeigt ist (Schnittansicht entlang der Linie B-B'), sind die P-Wannenschicht 103 und die P-Basisschicht 104 einander benachbart in einer Oberfläche einer N-Driftschicht 102 niedriger Konzentration angeordnet, welche auf einem N-Substrat 101 hoher Konzentration ausgebildet ist. Wie in 10 gezeigt ist (Schnittansicht entlang der Linie A-A'), erstreckt sich der Graben 105 von einem Bereich aus, in welchem die P-Basisschicht 104 ausgebildet ist, zu einem Bereich, in welchem die P-Wannenschicht 103 ausgebildet ist. Der Graben 105 weist einen Grabenendabschnitt 111 auf, der in der P-Wannenschicht 103 ausgebildet ist und der eine Abschlussstruktur ist, die in der Richtung definiert bzw. begrenzt ist, in welcher sich der Graben 105 erstreckt.
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Ein Gateoxidfilm 106 ist auf der Innenwand des Grabens 105 ausgebildet. Die Gateelektrode 107 aus Polysilizium mit hochdotiertem Phosphor ist innerhalb des Gateoxidfilms 106 ausgebildet.
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Wie in den 10 und 11 gezeigt ist, ist darüber hinaus ein Zwischenschicht-Isolationsfilm 108 ausgebildet, um die gesamte Hauptoberfläche zu bedecken. Darüber hinaus ist der Sourcekontakt 109 selektiv ausgebildet, um sowohl die P-Wannenschicht 103 als auch die P-Basisschicht 104 im Silizium-Mesabereich (siehe 11) zu bedecken.
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Die Sourceelektrode 110 aus Aluminium oder Aluminium-Silizium, die mit dem Sourcekontakt 109 verbunden ist, ist darüber hinaus in einer oberen Schicht ausgebildet.
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12 ist eine Draufsicht auf einen Bereich C, in welchem die Grabenendabschnitte 111 vergrößert gezeigt sind. Wenn eine feine Grabenstruktur, beispielsweise mit einer Grabenbreite von 0,25 μm oder kleiner, eingesetzt wird, ist die Auflösung der Grabenendabschnitte 111 während der Photolithographie verringert. Auch wird die Grabenstruktur fein und so laufen die Grabenendabschnitte 111 spitz zu.
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Als Ergebnis davon wird der Gateoxidfilm 106 an den Grabenendabschnitten 111 dünner als an flachen Grabenabschnitten 112.
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13 ist eine Schnittansicht, welche zeigt, wie Gate-, Source- und Drain-Anschlüsse zur Feingrabenstruktur von 10 hinzugefügt werden. Ein Bereich D entspricht einem Gateaufnahmeteil des Grabenendbereichs 111 von 12. Ein Bereich E entspricht einem Grabenbodenteil des Grabenendabschnitts 111. Wie in 13 gezeigt ist, macht die Ausbildung der Feingrabenstruktur den Gateoxidfilm 106 in einem Bereich zwischen den Bereichen D und E dünn.
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Um die dielektrische Festigkeit des Gates zu messen, wird eine Spannung (Vg) zwischen einem Gate und einer Source angelegt, wobei die Source und eine Drain kurzgeschlossen werden, und ein resultierender Strom (Ig) wird gemessen. Um eine Durchbruchspannung zwischen der Drain und der Source zu messen, wird eine Spannung (Vd) an die Drain angelegt, wobei das Gate und die Source kurzgeschlossen werden, und der resultierende Drainstrom (Id) wird gemessen. Dieser Drainstrom wird auch Leckstrom genannt.
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14 zeigt die Stärke eines elektrischen Feldes, welches an den Grabenendabschnitt 111 angelegt wird, wenn die dielektrische Festigkeit des Gates gemessen wird. Wie in 14 gezeigt ist, konzentrieren sich elektrische Felder aus vielen Richtungen im Grabenendabschnitt 111. So ist der Grabenendabschnitt 111 einem stärkeren elektrischen Feld ausgesetzt als der flache Grabenabschnitt 112.
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Als Ergebnis davon nimmt der Leckstrom zu, wenn ein elektrisches Feld, das an das Gate angelegt wird, größer wird als etwa 3 MV/cm, wie in 15 gezeigt ist. 15 zeigt das Verhältnis zwischen einem elektrischen Feld, das angelegt ist, und einem Leckstrom, wobei die horizontale Achse das elektrische Feld [MV/cm], das an das Gate angelegt ist, repräsentiert und die vertikale Achse den Leckstrom [A] repräsentiert.
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Es wurde auch herausgefunden, dass ein starkes elektrisches Feld, das an den Grabenendbereich 111 während der Messung einer Durchbruchspannung zwischen der Drain und der Source angelegt wird, eine Oszillation der Durchbruchspannung erzeugt. 16 zeigt die Wechselspannungshalbwelle einer Durchbruchspannung, gemessen in einem MOSFET-Chip mit einer Durchbruchspannung von 86 Volt. Die Wellenform von 16 wird aufgrund von Oszillation eines Avalanche-Durchbruchstroms instabil. In 16 repräsentiert die horizontale Achse eine Drain-Durchbruchspannung [V] und die vertikale Achse repräseniert einen Drainstrom [A].
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Eine Halbleitervorrichtung, welche die vorstehenden Probleme lösen kann, wird in einer nachstehenden Ausführungsform beschrieben.
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A-1. Struktur
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1 ist eine Draufsicht auf einen Grabenendbereich in einem Leistungs-MOSFET mit einer Grabengatestruktur, welche eine Halbleitervorrichtung der Erfindung ist. Aus Gründen der Deutlichkeit der Darstellung sind eine Gateelektrode 7 und eine Sourceelektrode 11 in Teilen gezeigt und ein N+-Sourcebereich ist nicht gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl an Gräben 5 sowohl in einer P-Wannenschicht 3 als auch einer P-Basisschicht 4 angeordnet. Eine Mehrzahl an Sourcekontakten 10 ist zwischen den Gräben 5 ausgebildet, um sowohl die P-Wannenschicht 3 als auch die P-Basisschicht 4 zu bedecken (namentlich, um einen gestuften P-Wannenteil 12 zu überbrücken).
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Die Gateelektrode 7 ist dafür ausgebildet, die P-Wannenschicht 3 und die Gräben 5 zu bedecken. Die Sourceelektrode 11 ist dafür ausgebildet, die P-Basisschicht 4, die Sourcekontakte 10, einen Teil der P-Wannenschicht 3 und Teile der Gräben 5 zu bedecken.
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2 ist eine Schnittansicht eines Grabenbereichs entlang einer Linie G-G' von 1 und 3 ist eine Schnittansicht eines Silizium-Mesabereichs entlang einer Linie H-H' von 1.
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Wie in 3 gezeigt ist (Schnittansicht entlang einer Linie H-H'), sind sowohl die P-Wannenschicht 3 als auch die P-Basisschicht 4 vom zweiten Leitfähigkeitstyp und einander benachbart selektiv in einer Oberfläche einer N-Driftschicht 2 niedriger Konzentration (Driftschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps) ausgebildet, die auf einem N-Substrat 1 hoher Konzentration als Halbleitersubstrat des ersten Leitfähigkeitstyps ausgebildet ist. Wie in 2 gezeigt ist (Schnittansicht entlang der Linie G-G'), erstreckt sich der Graben 5 von einem Bereich, in welchem die P-Basisschicht 4 ausgebildet ist, zu einem Bereich, in welchem die P-Wannenschicht 3 ausgebildet ist. Der Graben 5 weist einen Grabenendabschnitt 8 auf, der in der P-Wannenschicht 3 ausgebildet ist und der eine Abschlussstruktur ist, die in einer Richtung definiert ist, in welcher sich der Graben 5 erstreckt.
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Ein Gateoxidfilm 6 d. h. eine Gateoxidschicht ist auf der Innenwand des Grabens 5 ausgebildet. Die Gateelektrode 7 aus Polysilizium, das hochdotiertes Phosphor enthält, ist innerhalb des Gateoxidfilms 6 ausgebildet. Die Gateelektrode 7 ist selektiv auf der N-Driftschicht 2, in welcher der Graben 5 ausgebildet ist, ausgebildet.
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Ein Zwischenschicht-Isolationsfilm 9 ist darüber hinaus so ausgebildet, dass er die gesamte Hauptoberfläche bedeckt (2 und 3). Darüber hinaus ist der Sourcekontakt 10 selektiv so ausgebildet, dass er sowohl die P-Wannenschicht 3 als auch die P-Basisschicht 4 im Silizium-Mesabereich bedeckt (3).
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Die Sourceelektrode 11, die aus Aluminium oder Aluminium-Silizium gemacht ist und mit dem Sourcekontakt 10 verbunden ist, ist darüber hinaus in einer oberen Schicht ausgebildet.
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Die Grabenbreite ist im Grabenendabschnitt 8 im Vergleich zum verbleibenden Teil des Grabens 5 überdimensioniert. Der überdimensionierte Grabenendabschnitt 8 (erster Bereich) erstreckt sich, um in eine Oberfläche der P-Basisschicht 4 in der Nähe eines gestuften P-Wannenteils 12 zu gelangen, der an einer Grenze zwischen der P-Wannenschicht 3 und der P-Basisschicht 4 definiert ist. Um genauer zu sein, ist eine Grenze zwischen dem überdimensionierten Grabenendabschnitt 8 (erster Bereich) und einem flachen Grabenabschnitt 112 (zweiter Bereich), der nicht überdimensioniert ist, näher an der P-Basisschicht 4 definiert als der gestufte P-Wannenteil 12 an der Grenze zwischen der P-Wannenschicht 3 und der P-Basisschicht 4. „Überdimensionieren” bedeutet in seiner Verwendung hier die Erhöhung der Größe eines speziellen Teils ausgehend von einer gegebenen Größe. In der Erfindung bedeutet „Überdimensionieren” eine Vergrößerung der Grabenbreite.
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4 ist eine Draufsicht auf einen Bereich I (siehe 1), in welcher die Grabenendabschnitte 8 vergrößert dargestellt sind. Die überdimensionierten Grabenendabschnitte 8 laufen nicht spitz zu, so dass der Gateoxidfilm 6 auf den Grabeninnenwänden in den flachen Grabenabschnitten 112 und in den Grabenendabschnitten 8 einheitlich ausgebildet ist.
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Der überdimensionierte Bereich (erster Bereich) reicht bis zur P-Basisschicht 4 durch die P-Wannenschicht 3 und den gestuften P-Wannenteil 12. Dies mildert eine Verringerung des Rands der Graben-Photolithographie aufgrund von Niveauunterschieden von Silizium, die während der Ausbildung der P-Wannenschicht 3 erzeugt werden.
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In Bezug auf die Öffnungsbreite des Grabens 5 kann ein elektrisches Feld am Grabenendbereich 8 im feinen Graben 5 reduziert werden, wenn die Erfindung bei einer Halbleitervorrichtung eingesetzt wird, bei der eine Grabenbreite X eines nicht überdimensionierten Teils (zweiter Bereich) 0,25 μm nicht übersteigt. Darüber hinaus kann eine Verringerung des Rands der Graben-Photolithographie aufgrund des gestuften P-Wannenteils 12, der während der Ausbildung der P-Wannenschicht 3 erzeugt wird, weiter nieder gehalten werden, wenn eine Grabenbreite Y eines überdimensionierten Teils (erster Bereich) auf 0,35 μm oder mehr festgesetzt wird. Diese Grabenbreiten sind lediglich beispielhaft angegeben und sind nicht dazu gedacht, die Grabenbreite der Erfindung zu beschränken.
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A-2. Wirkung
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Um die dielektrische Festigkeit des Gates zu messen, wird eine Spannung (Vg) zwischen einem Gate und einer Source angelegt, wobei die Source und eine Drain kurzgeschlossen werden, und ein resultierender Strom (Ig) wird gemessen. Um die Durchbruchspannung zwischen der Drain und der Source zu messen, wird eine Spannung (Vd) an die Drain angelegt, wobei das Gate und die Source kurzgeschlossen werden, und ein resultierender Drain (Id) wird gemessen. Dieser Drainstrom wird auch Leckstrom genannt.
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5 zeigt die Stärke eines elektrischen Feldes, das an den Grabenendbereich 8 bei der Halbleitervorrichtung der Erfindung angelegt wird, wenn die dielektrische Festigkeit des Gates gemessen wird. Wie aus 5 ersichtlich ist, konzentrieren sich keine elektrischen Felder im Grabenendabschnitt 8 der Halbleitervorrichtung der Erfindung, sondern ein elektrisches Feld der gleichen Stärke wird an den Grabenendabschnitt 8 und an den flachen Grabenabschnitt 112 angelegt.
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Als Ergebnis davon wird im Wesentlichen kein Leckstrom erzeugt, bis ein elektrisches Feld, das an das Gate angelegt wird, größer als etwa 5 MV/cm wird, wie in 6 gezeigt ist, was bedeutet, dass die dielektrische Festigkeit des Gates vergrößert wird. 6 zeigt das Verhältnis zwischen einem elektrischen Feld, das angelegt wird, und einem Leckstrom, wobei die horizontale Achse das elektrische Feld [MV/cm], das an das Gate angelegt wird, repräsentiert und die vertikale Achse den Leckstrom [A] repräsentiert.
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Die Relaxation des elektrischen Feldes am Grabenendbereich 8 erzeugt eine normale Wellenform einer Durchbruchspannung, ohne Leckstrom oder Oszillation zu erzeugen, wenn die Durchbruchspannung zwischen der Drain und der Source gemessen wird. 7 zeigt die Wechselstrom-Halbwellenform einer Durchbruchspannung, gemessen in einem MOSFET-Chip bei einer Drain-Durchbruchspannung von 86 Volt. Wie in 7 gezeigt ist, wird eine normale Wellenform einer Durchbruchspannung erhalten. In 7 repräsentiert die horizontale Achse die Drain-Durchbruchpannung [V] und die vertikale Achse repräsentiert den Drainstrom [A].
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Bei der Ausführungsform wird die Erfindung bei einem Leistungs-MOSFET eingesetzt unter Verwendung eines Siliziummaterials als Beispiel. Jedoch erreicht die Erfindung den gleichen Effekt, wenn sie bei einer Einrichtung eingesetzt wird, die einen Halbleiter mit großem Bandabstand (wie beispielsweise Siliziumcarbid) verwendet, die in den vergangenen Jahren weiter entwickelt wurde und die Anlass zu einer Erwartung einer hohen Effizienz gibt.
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Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Leistungs-MOSFET als Beispiel der Halbleitervorrichtung angegeben. Jedoch erreicht die Erfindung den gleichen Effekt bei unterschiedlichen Halbleitervorrichtungen, wie beispielsweise einem IGBT.
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A-3. Effekte
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Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Halbleitervorrichtung den Graben 5, der sich von einer Oberfläche der P-Basissicht 4 zu einer Oberfläche der P-Wannenschicht 3 erstreckt. Der Graben 5 weist den Grabenendabschnitt 8 auf, der in der Oberfläche der P-Wannenschicht 3 und in einer Richtung definiert ist, in welcher sich der Graben 5 erstreckt. Der Graben 5 weist die ersten und zweiten Bereiche auf. Der erste Bereich erstreckt sich vom Grabenendabschnitt 8, um in die Oberfläche der P-Basisschicht 4 in der Nähe der Grenze zwischen der P-Basisschicht 4 und der P-Wannenschicht 3 zu gelangen. Der zweite Bereich erstreckt sich in der Oberfläche der P-Basisschicht 4 von einem Endabschnitt des ersten Bereichs aus.
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Eine Grabenbreite ist im ersten Bereich größer als im zweiten Bereich. So wird der Grabenendbereich 8 nicht spitz zulaufend, wodurch eine Verringerung der dielektrischen Festigkeit eines Gateoxidfilms und eine Oszillation einer Durchbruchspannung verhindert werden.
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Die Ausdehnung des überdimensionierten ersten Bereichs zur Grenze zwischen der P-Wannenschicht 3 und der P-Basisschicht 4 unterdrückt eine schlechte Auflösung während der Photolithographie, welche durch die Ausbildung eines gestuften Bereichs an der Grenze zwischen der P-Wannenschicht 3 und der P-Basisschicht 4 hervorgerufen wird.
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Bei der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Grabenbreite im zweiten Bereich auf 0,25 μm oder kleiner festgesetzt. Dies ermöglicht die Ausbildung einer feinen Grabenstruktur, um eine Größenverringerung der Vorrichtung zu verwirklichen. Die Form wird bei einer feineren Struktur schärfer. Dies verhindert eine fehlerhafte Durchbruchspannung, welche durch Verbindung des Grabenendabschnitts 8 hervorgerufen wird, wobei die dielektrische Durchbruchfestigkeit des Gates verbessert wird.
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Bei der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Grabenbreite auf 0,35 μm oder mehr im ersten Bereich festgesetzt. Dies verhindert, dass der Grabenendabschnitt 8 spitz zuläuft.
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Darüber hinaus verschlechtert die Ausbildung eines gestuften Bereichs an der Grenze zwischen der P-Wannenschicht 3 und der P-Basisschicht 4 nicht die Ausführung während der Photolithographie.
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Bei der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung ist das N-Substrat 1 hoher Konzentration als das Halbleitersubstrat aus einem Halbleiter mit großem Bandabstand ausgebildet, so dass die Halbleitervorrichtung eine größere Effizienz erzielt.
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Die Eigenschaften und Materialien der Bauelemente, die Bedingungen zum Ausführen der Erfindung und Anderes sind nicht auf diejenigen der Ausführungsformen der Erfindung beschränkt, welche nur als Beispiele angegeben sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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