DE112013004533T5

DE112013004533T5 - Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung mit Sperrschicht-Schottky-Diode

Info

Publication number: DE112013004533T5
Application number: DE112013004533.8T
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Morino Tomoo; c/o DENSO CORPORATION Uehigashi Hideyuki; c/o DENSO CORPORATION Naito Masami
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: JP2014060276A; JP5811977B2; US9337276B2; CN104641469B; CN104641469A; US20150206941A1; DE112013004533B4; WO2014045550A1

Abstract

Eine Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung beinhaltet eine Sperrschicht-Schottky-Diode mit einem Substrat (1), einer Driftschicht (2), einem Isolationsfilm (3), einer Schottky-Sperrschicht-Diode (10) und einer Vielzahl von Schichten eines zweiten Leitfähigkeitstyps (8). Die Schottky-Sperrschicht-Diode (10) beinhaltet eine Schottky-Elektrode (4) und eine ohmische Elektrode (5). Eine PN-Diode wird durch die Vielzahl von Schichten eines zweiten Leitfähigkeitstyps (8) und die Driftschicht (2) konfiguriert, und die Vielzahl von Schichten eines zweiten Leitfähigkeitstyps (8) ist in Streifen nur in einer Richtung parallel zu einem stabförmigen Stapelfehler ausgebildet.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Offenbarung beruht auf der am 18. September 2012 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-204595 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Siliziumkarbid(SiC)-Halbleitereinrichtung mit einer Sperrschicht-Schottky-Diode (junction barrier Schottky, JBS), in welcher eine PN-Diode zu einer Diode mit Schottky-Übergang (Schottky barrier diode, SBD) hinzugefügt ist.
STAND DER TECHNIK
In der PTL 1 wurde eine SiC-Halbleitereinrichtung mit dem JBS vorgeschlagen, in welcher weiter eine PN-Diode zu einem SBD hinzugefügt ist. Genauer ist eine Schottky-Elektrode auf einer Oberfläche einer aus SiC hergestellten n^–-Epitaxialschicht ausgebildet, um die SBD zu konfigurieren, ist eine p-Schicht auf einer Oberflächenschicht der n^–-Epitaxialschicht ausgebildet, und ist die Schottky-Elektrode in Kontakt mit der Oberfläche der p-Schicht gebracht, um die PN-Diode zu konfigurieren. Mit der vorstehenden Konfiguration unterdrückt eine durch einen die PN-Diode konfigurierenden PN-Übergang erzeugte Verarmungsschicht einen Sperrleckstrom und erzielt eine hohe Durchbruchspannung.
Verschiedenartige Defekte, wie beispielsweise ein Stapelfehler, der in der n^–-Epitaxialschicht vorhanden ist, kommen jedoch in Kontakt mit der Schottky-Elektrode und bilden einen Strompfad, welches zu einem Problem derart führt, dass der Sperrleckstrom zunimmt und einen Ertrag bzw. eine Ausbeute an Einrichtungen beeinträchtigt.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: JP 2009-16603 A (entsprechend zu US 7,851,882 B2 )

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, eine SiC-Halbleitereinrichtung bereitzustellen, die einen Strompfad verkleinert, der durch einen Kontakt eines Defekts mit einer Schottky-Elektrode verursacht ist, und einen Sperrleckstrom unterdrückt, und dadurch in der Lage ist, einen Ertrag an Einrichtungen zu verbessern.
Eine SiC-Halbleitereinrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Sperrschicht-Schottky-Diode (junction barrier Schottky diode) mit einem Substrat, einer Driftschicht, einem Isolationsfilm, einer Schottky-Barrieren-Diode (Schottky barrier diode), und einer Vielzahl von Schichten eines zweiten Leitfähigkeitstyps.
Das Substrat beinhaltet eine vordere Hauptoberfläche bzw. Hauptvorderseite und eine rückseitige Oberfläche bzw. Rückseite, und ist aus Siliziumkarbid eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Off- bzw. Versatzwinkel hergestellt. Die Driftschicht ist auf der Hauptvorderseite des Substrats ausgebildet und aus Siliziumkarbid des ersten Leitfähigkeitstyps hergestellt, welches eine geringere Verunreinigungskonzentration als das Substrat aufweist. Der Isolationsfilm ist auf der Driftschicht angeordnet und weist eine Öffnung in einem Zellenabschnitt der Driftschicht auf.
Die Schottky-Barrieren-Diode beinhaltet eine Schottky-Elektrode und eine ohmische Elektrode. Die Schottky-Elektrode ist in dem Zellenabschnitt ausgebildet, und ist dazu ausgebildet, durch die Öffnung des Isolationsfilms in Kontakt mit der Oberfläche der Driftschicht zu gelangen. Die ohmische Elektrode ist auf der Rückseite des Substrats ausgebildet. Die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps ist dazu ausgebildet, auf der Oberfläche der Driftschicht unter einer Region der Schottky-Elektrode, welche in Kontakt mit der Driftschicht gelangt, mit der Schottky-Elektrode verbunden zu sein, und ist so angeordnet, dass sie voneinander beabstandet ist bzw. sind.
Die PN-Diode ist durch die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps und die Driftschicht konfiguriert. Die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps ist in Streifen nur in einer Richtung parallel zu einem stabförmigen Stapelfehler erzeugt.
In der SiC-Halbleitereinrichtung ist die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps in Streifen angelegt bzw. angeordnet, und ist eine Längsrichtung jeder der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps parallel zu dem stabförmigen Stapelfehler angeordnet. Aus diesem Grund können alle oder die meisten Defekte, wie beispielsweise die in der Driftschicht erzeugten Stapelfehler, innerhalb jeder der Schichten zweiter Leitfähigkeit platziert werden. Demgemäß kann ein durch einen Kontakt zwischen einem Kristalldefekt und der Schottky-Elektrode verursachter Strompfad reduziert werden, kann ein Sperrleckstrom unterdrückt werden, und kann ein Ertrag an Einrichtungen verbessert werden.
Eine SiC-Halbleitereinrichtung gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Sperrschicht-Schottky-Diode (junction barrier Schottky diode) mit einem Substrat, einer Driftschicht, einem isolierenden Film, einer Schottky-Barrieren-Diode (Schottky barrier diode), und eine Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps.
Das Substrat beinhaltet eine vordere Hauptoberfläche bzw. Hauptvorderseite und eine rückseitige Oberfläche bzw. Rückseite, und ist aus Siliziumkarbid eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Off- bzw. Versatzwinkel hergestellt. Die Driftschicht ist auf der Hauptvorderseite des Substrats ausgebildet und aus Siliziumkarbid des ersten Leitfähigkeitstyps hergestellt, welches eine geringere Verunreinigungskonzentration als das Substrat aufweist. Der Isolationsfilm ist auf der Driftschicht angeordnet und weist eine Öffnung in einem Zellenabschnitt der Driftschicht auf.
Die Schottky-Barrieren-Diode beinhaltet eine Schottky-Elektrode und eine ohmische Elektrode. Die Schottky-Elektrode ist in dem Zellenabschnitt ausgebildet, und ist dazu ausgebildet, durch die Öffnung des Isolationsfilms in Kontakt mit der Oberfläche der Driftschicht zu gelangen. Die ohmische Elektrode ist auf der Rückseite des Substrats ausgebildet. Die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps ist dazu ausgebildet, auf der Oberfläche der Driftschicht unter einer Region der Schottky-Elektrode, welche in Kontakt mit der Driftschicht gelangt, mit der Schottky-Elektrode verbunden zu sein, und ist so angeordnet, dass sie voneinander beabstandet ist bzw. sind.
Die PN-Diode ist durch die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps und die Driftschicht konfiguriert. Die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps ist in Streifen nur in einer Richtung senkrecht zu einem stabförmigen Stapelfehler erzeugt. Wenn ein Versatzwinkel des Substrats θ ist und eine Dicke der Driftschicht d ist, ist jede Breite der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps bzw. die Breite jeder der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps d/tan θ oder mehr.
In der SiC-Halbleitereinrichtung ist die Breite jeder der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps so festgelegt, dass sie d/tan θ oder mehr beträgt. Daher ist der sich in einer Off- bzw. Versatzrichtung erstreckende Stapelfehler wahrscheinlicher in der Schicht zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten, und kann zumindest ein Teil der Stapelfehler weiter wahrscheinlicher in der Schicht zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten sein. Demgemäß kann ein durch einen Kontakt zwischen einem Kristalldefekt und der Schottky-Elektrode verursachter Strompfad reduziert werden, kann ein Sperrleckstrom unterdrückt werden, und kann ein Ertrag an Einrichtungen verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer SiC-Halbleitereinrichtung mit einer SBD gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Querschnittsansicht der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung;
3 eine Aufsicht auf die Anordnung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung;
4A eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
4B eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
4C eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
4D eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
4E eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 1 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
5A eine Aufsicht, die einen Zustand von Stapelfehlern darstellt, wenn Längsrichtungen von p-Schichten senkrecht zu der Versatzrichtung liegen;
5B eine Aufsicht, die einen Zustand der Stapelfehler darstellt, wenn p-Schichten konzentrisch angeordnet sind;
5C 5A eine Aufsicht, die einen Zustand der Stapelfehler darstellt, wenn Längsrichtungen von p-Schichten parallel zu der Versatzrichtung angeordnet sind;
6 eine Aufsicht auf eine SiC-Halbleitereinrichtung mit einer SBD gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7A eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 6 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
7B eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 6 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
7C eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 6 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
7D eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 6 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
7E eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 6 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
8 eine Aufsicht auf eine SiC-Halbleitereinrichtung mit einer SBD gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 ein Diagramm, das einen Zustand von Stapelfehlern darstellt, die in einer Richtung normal zu einer Substratoberfläche und in einer horizontalen Richtung des Substrats gesehen sind;
10 eine Aufsicht, die einen Zustand von Stapelfehlern darstellt, wenn Längsrichtungen von p-Schichten senkrecht zu der Versatzrichtung liegen;
11A eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 8 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
11B eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 8 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
11C eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 8 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt;
11D eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 8 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt; und
11E eine Querschnittsansicht, die teilweise einen Prozess der Herstellung der in 8 dargestellten SiC-Halbleitereinrichtung darstellt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den folgenden jeweiligen Ausführungsbeispielen sind Teile, die identisch oder äquivalent zueinander sind, zur Beschreibung mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beschrieben. Zunächst wird eine Struktur einer durch ein Verfahren zur Herstellung der SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hergestellte SiC-Halbleitereinrichtung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. 1 entspricht einer Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I in 2 und 3. Darüber hinaus ist 3 zur Klarstellung der Figur teilweise schraffiert, obwohl 3 keine Querschnittsansicht ist.
Wie in 1 und 2 dargestellt, ist die SiC-Halbleitereinrichtung aus einem aus SiC hergestellten n⁺-Substrat 1 erzeugt, welches eine Störstellenkonzentration bzw. Verunreinigungskonzentration von beispielsweise etwa 2 × 10¹⁸ bis 1 × 10²¹ cm^–3 aufweist. Wenn angenommen wird, dass eine obere Oberfläche des n⁺-Substrats 1 eine vordere Hauptoberfläche 1a ist und eine untere Oberfläche, die eine der vorderen Hauptoberfläche 1a gegenüberliegende Oberfläche ist, eine rückseitige Oberfläche 1b ist, ist eine aus SiC hergestellte n^–-Epitaxialschicht (Driftschicht) 2, die eine geringere Verunreinigungskonzentration als das Substrat 1 aufweist, auf die vordere Hauptoberfläche 1a gestapelt. Die n^–-Epitaxialschicht 2 ist auf eine Verunreinigungskonzentration von beispielsweise 1 × 10¹⁴ bis 1 × 10¹⁷ festgelegt. Eine SBD 10 ist in einem Zellenabschnitt der durch das n⁺-Substrat 1 und die n^–-Epitaxialschicht 2 konfigurierte SiC-Halbleitereinrichtung ausgebildet, und eine Abschlussstruktur ist in einem äußeren Randbereich derselben erzeugt, um die SiC-Halbleitereinrichtung zu konfigurieren.
Genauer ist das n⁺-Substrat 1 auf einem SiC-Substrat ausgebildet, in welchem die vordere Hauptoberfläche 1a einen Off- bzw. Versatzwinkel zu beispielsweise einer Oberfläche (0001) aufweist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 2 und 3 dargestellt, eine Versatzrichtung auf eine Richtung (11–20) festgelegt, und wird das SiC-Substrat mit dem Versatzwinkel von zum Beispiel 4 Grad als das n⁺-Substrat verwendet. Dann wird die n^–-Epitaxialschicht 2 durch epitaxiales Aufwachsen auf dem n⁺-Substrat 1 erzeugt, und wird die n^–-Epitaxial-schicht 2 ebenfalls aus einem Kristall hergestellt, in welchem die Richtung (11–20) als die Versatzrichtung festgelegt ist. Es wird bevorzugt, dass wenig Kristalldefekte in dem n⁺-Substrat 1 und der n^–-Epitaxialschicht 2 vorhanden sind, es werden aber Defekte wie beispielsweise Stapelfehler erzeugt, wenn zugelassen wird, dass die n^–-Epitaxialschicht 2 auf dem n⁺-Substrat 1 wachsen kann. Aus diesem Grund sind Defekte wie beispielsweise die Stapelfehler in der n^–-Epitaxialschicht 2 vorhanden. Darüber hinaus haben die in dem n⁺-Substrat 1 existierenden Kristalldefekte eine Eigenschaft dahingehend, sich durch die n^–-Epitaxialschicht 2 auszubreiten bzw. durch diese zu wandern, welches ebenfalls bewirkt, dass die Defekte in die n^–-Epitaxialschicht 2 eintreten.
Ein aus beispielsweise einem Siliziumoxidfilm hergestellter isolierender Film bzw. Isolationsfilm 3 ist auf einer Oberfläche der n^–-Epitaxialschicht 2 ausgebildet. Eine Öffnung 3a ist teilweise in dem Zellenabschnitt in dem Isolationsfilm 3 erzeugt, und eine Schottky-Elektrode 4, die in Kontakt mit der n^–-Epitaxialschicht 2 gebracht ist, ist in der Öffnung 3a des Isolationsfilms 3 ausgebildet. Die Schottky-Elektrode 4 ist aus einem Material wie beispielsweise Au (Gold), Ni (Nickel), Ti (Titan) oder Mo (Molybdän) hergestellt, welches in Schottky-Kontakt mit der n^–-Epitaxialschicht 2 gelangt, um einen Kontakt mit einer noch zu beschreibenden p-Schicht 8 zu ermöglichen, um in einen Isolationszustand gebracht zu werden. Eine aus beispielsweise Au, Ni, Ti oder Mo hergestellte ohmische Elektrode 5 ist dazu ausgebildet, in Kontakt mit der Rückseite des n⁺-Substrats zu gelangen. Die SBD 10 kann eine beliebige Anordnung der oberen Oberfläche aufweisen, jedoch ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anordnung bzw. das Layout der oberen Oberfläche zu einem Quadrat geformt, bei dem jede Ecke abgerundet ist, wie in 3 dargestellt.
Darüber hinaus ist, als die Abschlussstruktur, die in einem äußeren Randbereich der SBD 10 erzeugt ist, eine p-Oberflächenfeldrelaxationsschicht (Erneuerungsschicht bzw. Resurf-Schicht; resurface layer) 6 in einem Oberflächenabschnitt der n^–-Epitaxialschicht 2 in dem äußeren Randabschnitt der Schottky-Elektrode 4 ausgebildet, um in Kontakt mit der Schottky-Elektrode 4 zu gelangen. Darüber hinaus sind mehrere p-Schutzringschichten 7 so angeordnet, dass sie weiter den äußeren Rand der p-Resurf-Schicht 6 umgeben. Die p-Resurf-Schicht 6 und die p-Schutzringschichten 7 konfigurieren die Anschlussstruktur. Die p-Resurf-Schicht 6 und die p-Schutzringschichten 7 enthalten zum Beispiel Al als Störstellen und weisen eine Verunreinigungskonzentration von zum Beispiel 5 × 10¹⁶ bis 1 × 10¹⁹ auf. Mit der Anordnung der p-Resurf-Schicht 6 und der p-Schutzringschicht 7 kann sich ein elektrisches Feld extensiv in der äußeren Peripherie der SBD 10 erstrecken, und kann die Konzentration des elektrischen Felds relaxieren bzw. entspannen. Aus diesem Grund kann eine Durchbruchspannung verbessert sein. Mit der vorstehenden Struktur ist die SBD 10 konfiguriert.
Obwohl nicht gezeigt, können eine eine Sperrschicht bildende Verbindungselektrode und eine Oberflächenelektrode für den Anschluss nach außen auf einer Oberfläche der Schottky-Elektrode 4 in dieser Reihenfolge gestapelt sein, und ist ein Bonddraht mit einer Oberfläche der Oberflächenelektrode verbunden, um eine elektrische Verbindung zwischen der SBD 10 und der Außenseite herzustellen.
Außerdem sind die p-Schichten 8, die dazu konfiguriert sind, in Kontakt mit der Schottky-Elektrode 4 zu gelangen, weiter innenseitig eines Endes des Inneren (der inneren peripheren Seite) der p-Resurf-Schicht 6, welche an einer Meistzellenabschnittsseite eines die Anschlussstruktur bildenden Abschnitts angeordnet ist, ausgebildet. Wie in 3 dargestellt, sind die p-Schichten 8 in Streifen geformt bzw. streifenförmig erzeugt, die so konfiguriert sind, dass mehrere Streifen mit derselben Richtung wie die Versatzrichtung als einer Längsrichtung in einer Richtung (1–100) ausgerichtet sind. Wie in 1 dargestellt, sind die jeweiligen p-Schichten 8 durch gleiche Intervalle W1 voneinander beabstandet, um symmetrisch in Bezug auf eine Mitte des Zellenabschnitts angeordnet zu sein, und so strukturiert, dass Breiten W2 der jeweiligen p-Schichten 8 ebenfalls gleich zueinander sind. Die p-Schichten 8 dieses Typs weisen zum Beispiel eine Verunreinigungskonzentration von etwa 5 × 10¹⁷ bis 1 × 10²⁰ auf. Die Intervalle W1 der jeweiligen p-Schichten 8 sind auf beispielsweise 2,0 ± 0,5 μm festgelegt. Die Breiten W2 der jeweiligen p-Schichten 8 sind so festgelegt, dass sie gleich oder größer sind als eine Dicke eines stabförmigen Stapelfehlers, der innerhalb der n^–-Epitaxialschicht 2 erzeugt ist, d. h. eine Breite des Stapelfehlers in einer Richtung senkrecht zu der Versatzrichtung (eine Dimension in der Richtung (1–100) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ist so festgelegt, dass er gleich oder größer als 1 μm ist, und gleich oder kleiner als 3 μm ist. Darüber hinaus sind Tiefen der jeweiligen p-Schichten 8 beispielsweise so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 0,3 μm sind, und gleich oder kleiner sind als 1,0 μm.
Die PN-Diode ist zwischen den p-Schichten 8, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert sind, und der n^–-Epitaxialschicht 2 ausgebildet. Jedoch können Kontakte zwischen den Oberflächen der p-Schichten 8 und der Schottky-Elektrode 4 der p-Schicht 8 einen isolierten Zustand annehmen, weil die Schottky-Elektrode 4 aus Au, Ni, Ti oder Mo hergestellt sein kann, um Kontaktwiderstände zwischen den p-Schichten 8 und der Schottky-Elektrode 4 extrem zu vergrößern. Mit der vorstehenden Konfiguration ist eine JBS mit einer PN-Diode zusätzlich zu der SBD 10 konfiguriert.
In der SiC-Halbleitereinrichtung mit der wie vorstehend beschrieben strukturierten SBD 10 funktioniert die Schottky-Elektrode 4 als eine Anode, und funktioniert die ohmische Elektrode 5 als eine Kathode. Genauer wird eine Spannung, die die Schottky-Barriere übersteigt, an die Schottky-Elektrode 4 angelegt, wodurch ein Strom zwischen der Schottky-Elektrode 4 und der ohmischen Elektrode 5 fließt. Darüber hinaus können sich, weil die p-Resurf-Schicht 6 und die p-Schutzringschichten in der äußeren peripheren Region bereitgestellt sind, Äquipotenziallinien ohne Bias extensiv erstrecken. Infolge dessen kann ein Element mit hoher Durchbruchspannung bereitgestellt werden.
Darüber hinaus erstrecken sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die p-Schichten 8 mit der Versatzrichtung als den Längsrichtungen. In anderen Worten sind die p-Schichten 8 in Streifen geformt, die sich nur in einer Richtung parallel zu dem in der n^–-Epitaxialrichtung 2 erzeugten Stapelfehler erstrecken. Aus diesem Grund können alle oder die meisten der Defekte, wie beispielsweise der in der n^–-Epitaxialschicht 2 erzeugte Stapelfehler, innerhalb der jeweiligen p-Schichten 8 platziert werden. Da der Kontaktwiderstand zwischen den Oberflächen der jeweiligen p-Schichten 8 und der Schottky-Elektrode 4 extrem hoch ist, und in einen Isolationszustand versetzen, treten alle oder die meisten von Kristalldefekten in die jeweiligen p-Schichten 8 ein, wodurch in die Lage versetzt wird, einen durch einen Kontakt zwischen den Kristalldefekten und der Schottky-Elektrode verursachten Strompfad zu reduzieren bzw. zu verkleinern. Daher kann der Sperrleckstrom unterdrückt werden, und kann die Ausbeute an Einrichtungen erhöht werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 4A bis 4E beschrieben. In 4A bis 4E sind die p-Schutzringschichten weggelassen.
Zunächst wird in einem in 4A dargestellten Prozess der n^–-Epitaxialschicht 2 erlaubt, epitaxial auf der vorderen Hauptoberfläche 1a des n⁺-Substrats 1 zu wachsen. Darauffolgend werden in einem in 4B dargestellten Prozess, nachdem eine aus einem Niedertemperaturoxidfilm (LTO) oder dergleichen erzeugte Maske 9 platziert worden ist, Regionen der Maske 9, in welchen die p-Resurf-Schicht 6 und die p-Schutzringschicht 7 auszubilden sind, in einem photolithographischen Ätzprozess geöffnet. Dann werden Störstellen wie beispielsweise Al mit der Verwendung der Maske 9 ionenimplantiert und durch Wärmebehandlung aktiviert, um die p-Resurf-Schicht 6 und die p-Schutzringschichten 7 auszubilden.
Darauffolgend wird in einem in 4C dargestellten Prozess, nachdem die Maske 9 entfernt ist, eine aus einem Niedertemperaturoxidfilm (LTO) erzeugte Maske 11 platziert, und wird eine Region bzw. werden Regionen der Maske 11, in welche(r) die p-Schichten 8 zu erzeugen ist/sind, in einem photolithographischen Ätzprozess geöffnet. In diesem Fall sind die meisten der Kristalldefekte in den Regionen enthalten, in welchen die p-Schichten 8 zu erzeugen sind, auch wenn eine Maskenausrichtung durchgeführt wird, ohne die Defekte wie beispielsweise Stapelfehler zu prüfen. Falls jedoch die Maskenausrichtung durchgeführt wird, während die Kristalldefekte bestätigt bzw. geprüft werden, können mehr Kristalldefekte in den Regionen enthalten sein, in denen die p-Schichten 8 zu erzeugen sind. Zum Beispiel können, da Defektpositionen in Photolumineszenz erkannt werden können, geeignete Defektpositionen durch die erkannten Defektpositionen im Voraus erkannt bzw. aufgegriffen werden, und kann dann die Maskenausrichtung durchgeführt werden.
Dann werden p-Störstellen wie beispielsweise Al, mit bzw. unter Verwendung der Maske 11 ionenimplantiert, und durch Wärmebehandlung aktiviert, um die p-Schichten 8 auszubilden. Dann wird in einem in 4D dargestellten Prozess, nachdem die Maske 11 entfernt worden ist, zum Beispiel nachdem ein Siliziumoxidfilm durch Plasma-CVD erzeugt worden ist, der Siliziumoxidfilm einem Aufschmelz- bzw. Reflowprozess unterzogen, um den Isolationsfilm 3 zu erzeugen, und wird die Öffnung 3a durch einen photolithographischen Ätzprozess in dem Isolationsfilm 3 erzeugt. Dann wird in einem in 4E dargestellten Prozess, nachdem eine Metallschicht zum Erzeugen der Schottky-Elektrode 4 auf dem Isolationsfilm 3 mit Einschluss der Öffnung 3a ausgebildet worden ist, die Metallschicht strukturiert, um die Schottky-Elektrode 4 zu erzeugen. Ferner wird eine aus Ni, Ti, Mo oder Wo hergestellte Metallschicht auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche 1b des n⁺-Substrats 1 ausgebildet, um dadurch die ohmische Elektrode 5 zu erzeugen. Mit den vorstehenden Prozessen ist die SiC-Halbleitereinrichtung mit der SBD 10, die in 1 dargestellt ist, vervollständigt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die p-Schichten 8 in Streifen angelegt, und sind Längsrichtungen der jeweiligen p-Schichten 8 parallel zu dem stabförmigen Stapelfehler angeordnet, d. h. in derselben Richtung wie die Versatzrichtung bzw. Off-Richtung. Aus diesem Grund können alle oder die meisten der Kristalldefekte, wie beispielsweise die in der n^–-Epitaxialschicht 2 erzeugten Stapelfehler, innerhalb der jeweiligen p-Schichten 8 platziert sein. Demgemäß kann der durch einen Kontakt zwischen Kristalldefekten und der Schottky-Elektrode verursachte Strompfad reduziert werden, kann der Sperrleckstrom unterdrückt werden, und kann ein Ertrag an Einrichtungen verbessert werden.
Das heißt, falls die Längsrichtungen der p-Schichten 8 in einer Richtung senkrecht zu der Versatzrichtung angeordnet sind, wie in 5A dargestellt, oder falls die p-Schichten 8 mehrere konzentrisch angeordnete Rahmenformen aufweisen, wie in 5B dargestellt, werden Abschnitte der sich in der Versatzrichtung erstreckenden Stapelfehler, welche in die p-Schichten 8 eintreten, reduziert. Obwohl ein Mechanismus, in welchem der Strompfad erzeugt wird, nicht klar ist, wurde bestätigt, dass ein Leckstrom stärker verringert wird, wenn eine Rate des innerhalb der p-Schichten eingeschlossenen Kristalldefekts größer ist. Falls die Abschnitte der Stapelfehler, welche in die p-Schichten 8 eintreten, wie in 5A und 5B dargestellt reduziert bzw. verkleinert sind, wird der Leckstrom nicht ausreichend unterdrückt. Andererseits können, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, dann, wenn die Längsrichtungen der p-Schichten 8 in denselben Richtungen wie die Versatzrichtung angeordnet sind, Abschnitte der sich in der Versatzrichtung erstreckenden Stapelfehler, welche in die p-Schichten 8 eintreten, stärker zunehmen, wie in 5C dargestellt. Infolge dessen kann der Leckstrom weiter bzw. stärker unterdrückt werden.
Auf diese Weise sind die Längsrichtungen der jeweiligen p-Schichten 8 in der Richtung parallel zu den stabförmigen Stapelfehlern angeordnet, d. h. in derselben Richtung wie die Versatzrichtung, wodurch in die Lage versetzt wird, die vorstehenden Vorteile zu erhalten. Es wird bevorzugt, dass alle der Defekte, wie beispielsweise die Stapelfehler, gänzlich in die p-Schichten 8 eintreten, jedoch ist bestätigt, dass die vorstehenden Vorteile auch erhalten werden, wenn die meisten Defekte in die p-Schichten 8 eintreten. Aus diesem Grund können auch dann, wenn nicht alle der Defekte, wie beispielsweise die Stapelfehler, in die p-Schichten 8 eintreten, wenn die Längsrichtungen der jeweiligen p-Schichten 8 in derselben Richtung wie die Versatzrichtung angeordnet sind, mehr Defekte in die p-Schichten 8 eintreten, und können die vorstehenden Vorteile erhalten werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Versatzrichtung, die Längsrichtung der p-Schichten 8 und das Verfahren zur Herstellung der SiC-Halbleitereinrichtung im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel geändert, und weil die anderen Konfigurationen identisch zu denjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel sind, werden nur Abschnitt beschrieben, die sich von denjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 6 dargestellt, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein SiC-Substrat mit einem Versatzwinkel, in dem eine Versatzrichtung zu einer (0001)-Ebene eine (1–100)-Richtung ist, als das n⁺-Substrat 1 verwendet. Darüber hinaus ist die n^–-Epitaxialschicht 2, die auf dem n⁺-Substrat 1 ausgebildet ist, kristallin mit der (1–100)-Richtung als der Versatzrichtung. Dann sind die p-Schichten 8 mit Längsrichtungen in derselben Richtung wie der Richtung (1–100), welches die Versatzrichtung ist, auf der wie vorstehend beschrieben konfigurierten n^–-Epitaxialschicht 2 ausgebildet.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 7A bis 7E beschrieben. In 7A bis 7E sind die p-Schutzringschichten weggelassen.
Zunächst wird ein SiC-Substrat mit einem Versatzwinkel, in dem eine Versatzrichtung zu einer (0001)-Ebene eine (1–100)-Richtung ist, als das n⁺-Substrat 1 vorbereitet. Dann werden, als in 7A und 7B dargestellte Prozesse, dieselben Prozesse wie diejenigen in 4A und 4B, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, durchgeführt. Darauffolgend wird in einem in 7C dargestellten Prozess eine aus einem LTO oder dergleichen hergestellte Maske 11 angeordnet, und werden Regionen der Maske 11, in welchen die p-Schichten 8 auszubilden sind, in einem photolithographischen Ätzprozess geöffnet. Auch in diesem Fall sind die meisten der Kristalldefekte in den Regionen enthalten, in welchen die p-Schichten 8 zu erzeugen sind, auch wenn eine Maskenausrichtung durchgeführt wird, ohne auf die Defekte wie beispielsweise Stapelfehler zu prüfen. Falls jedoch die Maskenausrichtung durchgeführt wird, während die Kristalldefekte bestätigt bzw. auf diese geprüft wird, können mehr Kristalldefekte in den Regionen enthalten sein, in welchen die p-Schichten 8 auszubilden sind.
Dann wird ein Trockenätzen unter Verwendung der Maske 11 durchgeführt, um mit der Entfernung der n^–-Epitaxialschicht 2 in den Regionen, in denen die p-Schichten 8 auszubilden sind, Nuten zu erzeugen. Nachdem die Maske 11 entfernt worden ist, wird es dann den p-Schichten 8 erlaubt, auf einer Gesamtoberfläche der n^–-Epitaxialschicht 2 einschließlich der Innenseite der Nuten epitaxial aufzuwachsen, und werden unnötige Abschnitte der p-Schichten 8 entfernet, oder wird es den p-Schichten 8 erlaubt, selektiv nur innerhalb der Nuten epitaxial zu wachsen, um dadurch die p-Schichten 8 zu erzeugen. Danach werden als in 7D und 7E dargestellte Prozesse dieselben Prozesse wie diejenigen in 4D und 4E, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, durchgeführt. Infolge dessen wird die SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vervollständigt.
Auf diese Weise wird eine Struktur bereitgestellt, in welcher die Versatzrichtung und die Längsrichtungen der p-Schichten 8 im Vergleich zu der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen SiC-Halbleitereinrichtung geändert sind. Auf diese Weise können auch dann, wenn die Versatzrichtung und die Längsrichtungen der p-Schichten 8 geändert sind, dieselben Vorteile wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Darüber hinaus werden in dem ersten Ausführungsbeispiel die p-Schichten 8 durch Ionenimplantation erzeugt. Alternativ können, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die p-Schichten 8 so erzeugt werden, dass sie innerhalb der Nuten, die durch Trockenätzen der n^–-Epitaxialschicht 2 ausgebildet wurden, epitaxial wachsen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind eine Beziehung zwischen der Versatzrichtung und den Längsrichtungen der p-Schichten 8 und die Breiten W2 der p-Schichten 8 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel geändert, und weil die anderen Konfigurationen identisch zu denen in den ersten Ausführungsbeispiel sind, werden nur Abschnitte beschrieben, die sich von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
Wie in 8 dargestellt, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein SiC-Substrat mit einem Versatzwinkel, in dem eine Versatzrichtung zu einer (0001)-Ebene eine (1–100)-Richtung ist, als das n⁺-Substrat 1 verwendet. Darüber hinaus ist die n^–-Epitaxialschicht 2, die auf dem n⁺-Substrat 1 ausgebildet ist, kristallin mit der (1–100)-Richtung als der Versatzrichtung. Dann sind die p-Schichten 8 mit Längsrichtungen in einer Richtung senkrecht zu der Richtung (1–100), welches die Versatzrichtung ist, auf der wie vorstehend beschrieben konfigurierten n^–-Epitaxialschicht 2 ausgebildet. Die Breiten W2 der jeweiligen p-Schichten 8 sind unter Berücksichtigung der Längen der sich in derselben Richtung wie der Versatzrichtung erstreckenden Stapelfehler festgelegt, und so festgelegt, dass sie gleich oder größer als die Länge der Stapelfehler, wenn aus einer Richtung normal zu der Substratoberfläche wie in 9 dargestellt betrachtet wird. Genauer sind, wie in 9 dargestellt, wenn angenommen wird, dass der Versatzwinkel θ ist, und die Dicke der n^–-Epitaxialschicht 2 d ist, die Breiten W2 der jeweiligen p-Schichten 8 so festgelegt, dass sie gleich oder größer sind als d/tan θ.
Daher sind, wie in 10 dargestellt, die Stapelfehler, die sich in der Versatzrichtung erstrecken, wahrscheinlicher in den p-Schichten 8 enthalten, und kann zumindest ein Teil der Stapelfehler stärker wahrscheinlich in den p-Schichten 8 enthalten sein.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 11A bis 11E beschrieben. In 11A bis 11E sind die p-Schutzringschichten weggelassen.
Zunächst wird ein SiC-Substrat mit einem Versatzwinkel, in dem eine Versatzrichtung zu einer (0001)-Ebene eine (1–100)-Richtung ist, als das n⁺-Substrat 1 vorbereitet. Dann werden, als in 11A und 11B dargestellte Prozesse, dieselben Prozesse wie diejenigen in 4A und 4B, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, durchgeführt. Darauffolgend wird in einem in 11C dargestellten Prozess die aus einem LTO oder dergleichen hergestellte Maske 11 angeordnet, und werden Regionen der Maske 11, in welchen die p-Schichten 8 auszubilden sind, in einem photolithographischen Ätzprozess geöffnet. Auch in diesem Fall sind die meisten der Kristalldefekte in den Regionen enthalten, in welchen die p-Schichten 8 zu erzeugen sind, auch wenn eine Maskenausrichtung durchgeführt wird, ohne auf die Defekte wie beispielsweise Stapelfehler zu prüfen. Falls jedoch die Maskenausrichtung durchgeführt wird, während die Kristalldefekte bestätigt bzw. auf diese geprüft wird, können mehr Kristalldefekte in den Regionen enthalten sein, in welchen die p-Schichten 8 auszubilden sind.
Dann werden p-Störstellen wie beispielsweise Al, mit bzw. unter Verwendung der Maske 11 ionenimplantiert, und durch Wärmebehandlung aktiviert, um die p-Schichten 8 auszubilden. In diesem Fall ist die Längsrichtung der p-Schichten 8 in der Richtung senkrecht zu der Versatzrichtung angeordnet, ist die Breitenrichtung der p-Schichten 8 in derselben Richtung wie die Versatzrichtung angeordnet, und sind die Breiten E2 der p-Schichten 8 so festgelegt, dass sie gleich oder größer sind als d/tan θ. Dann werden als in 11D und 11E dargestellte Prozesse dieselben Prozesse wie die in 4D und 4E, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, durchgeführt. Infolge dessen wird die SiC-Halbleitereinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vervollständigt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können auch dann, wenn die Längsrichtung der p-Schichten 8 als die Richtung senkrecht zu der Versatzrichtung festgelegt ist, dann, wenn die Breiten W2 der p-Schichten 8 so festgelegt sind, dass die gleich oder größer als d/tan θ sind, dieselben Vorteile wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
(Andere Ausführungsbeispiele)
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das SiC-Substrat, dessen Hauptoberfläche den Versatzwinkel in Bezug auf die (0001)-Ebene aufweist, als das n⁺-Substrat 1 verwendet. Alternativ kann ein SiC-Substrat verwendet werden, dessen Hauptoberfläche einen Versatzwinkel in Bezug auf die (000-1)-Ebene aufweist. Als ein Beispiel wird ein Fall beschrieben, in welchem der Versatzachsenwinkel 4 Grad beträgt. Alternativ kann ein anderer Winkel, beispielsweise 2 Grad, verwendet werden.
Darüber hinaus sind gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in dem zweiten Ausführungsbeispiel die p-Schichten 8 durch eine Nutenerzeugung vermittels Trockenätzen und die Implantation in die Nuten erzeugt. Auch in dem dritten Ausführungsbeispiel können die p-Schichten 8 durch denselben Prozess erzeugt werden.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde die SiC-Halbleitereinrichtung beschrieben, in welcher der erste Leitfähigkeitstyp ein n-Typ ist und der zweite Leitfähigkeitstyp ein p-Typ ist, jedoch können die jeweiligen Leitungstypen invertiert bzw. umgekehrt sein.
In dem Fall der Angabe einer Kristallorientierung sollte ursprünglich ein Strich bzw. – Minuszeichen (–)oberhalb einer gewünschten Zahl angegeben sein. Weil aber der Ausdruck aufgrund elektronischer Anwendungen Einschränkungen unterliegt, ist in der vorliegenden Beschreibung der Strich vor der gewünschten Zahl angegeben.

Claims

Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung mit einer Sperrschicht-Schottky-Diode, beinhaltend: ein Substrat (1) mit einer Hauptvorderseite (1a) und einer Rückseite (1b), das aus Siliziumkarbid eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Versatzwinkel hergestellt ist; eine Driftschicht (2), die auf der Hauptvorderseite (1a) des Substrats (1) ausgebildet und aus Siliziumkarbid des ersten Leitfähigkeitstyps hergestellt ist, das eine geringere Verunreinigungskonzentration aufweist als das Substrat (1); einen Isolationsfilm (3), der auf der Driftschicht (2) angeordnet ist und eine Öffnung (3a) in einem Zellenabschnitt der Driftschicht (2) aufweist; eine Schottky-Sperrschicht-Diode (10) mit einer Schottky-Elektrode (4), die in dem Zellenabschnitt ausgebildet ist und dazu ausgebildet ist, über die Öffnung (3a) des Isolationsfilms (3) in Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht (2) zu gelangen, und einer ohmischen Elektrode (5), die auf der Rückseite (1b) des Substrats (1) ausgebildet ist; und eine Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8), die unter einer Region der Schottky-Elektrode (4) ausgebildet sind, welche in Kontakt mit der Driftschicht (2) gelangt, um mit der Schottky-Elektrode (4) auf der Oberfläche der Driftschicht (2) verbunden zu sein, und dazu angeordnet ist, voneinander beabstandet zu sein, wobei eine PN-Diode durch die Vielzahl der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) und die Driftschicht (2) konfiguriert ist, und die Vielzahl der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) in Streifen nur in einer Richtung parallel zu einem stabförmigen Stapelfehler ausgebildet ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der stabförmige Stapelfehler entlang einer Versatzrichtung des Substrats (1) erstreckt.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Schottky-Elektrode (4) in Schottky-Kontakt mit der Oberfläche der Driftschicht (2) gelangt, und aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber Oberflächen der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) isoliert ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Schottky-Elektrode (4) aus einem Beliebigen von Au, Ni, Ti und Mo hergestellt ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der jede Breite der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) gleich oder größer als eine Dicke des stabförmigen Stapelfehlers in derselben Richtung wie die Breite ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, bei der jede Breite der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) gleich oder größer als 1 μm und gleich oder kleiner als 3 μm ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) mit gleichen Intervallen beabstandet voneinander angeordnet ist, und eine zueinander gleiche Breite aufweist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der stabförmige Stapelfehler vollständig in das Innere der Vielzahl von Schichten zweiter Leitfähigkeit (8) eintritt.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung mit einer Sperrschicht-Schottky-Diode, beinhaltend: ein Substrat (1) mit einer Hauptvorderseite (1a) und einer Rückseite (1b), das aus Siliziumkarbid eines ersten Leitfähigkeitstyps mit einem Versatzwinkel hergestellt ist; eine Driftschicht (2), die auf der Hauptvorderseite (1a) des Substrats (1) ausgebildet und aus Siliziumkarbid des ersten Leitfähigkeitstyps hergestellt ist, das eine geringere Verunreinigungskonzentration aufweist als das Substrat (1); einen Isolationsfilm (3), der auf der Driftschicht (2) angeordnet ist und eine Öffnung (3a) in einem Zellenabschnitt der Driftschicht (2) aufweist; eine Schottky-Sperrschicht-Diode (10) mit einer Schottky-Elektrode (4), die in dem Zellenabschnitt ausgebildet ist und dazu ausgebildet ist, über die Öffnung (3a) des Isolationsfilms (3) in Schottky-Kontakt mit einer Oberfläche der Driftschicht (2) zu gelangen, und einer ohmischen Elektrode (5), die auf der Rückseite (1b) des Substrats (1) ausgebildet ist; und eine Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8), die unter einer Region der Schottky-Elektrode (4) ausgebildet sind, welche in Kontakt mit der Driftschicht (2) gelangt, um mit der Schottky-Elektrode (4) auf der Oberfläche der Driftschicht (2) verbunden zu sein, und dazu angeordnet ist, voneinander beabstandet zu sein, wobei eine PN-Diode durch die Vielzahl der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) und die Driftschicht (2) konfiguriert ist, und die Vielzahl der Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) in Streifen nur in einer Richtung senkrecht zu einem stabförmigen Stapelfehler ausgebildet ist, und wenn ein Versatzwinkel des Substrats (1) θ ist und eine Dicke der Driftschicht (2) d ist, jede Breite der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) auf d/tan θ oder mehr festgelegt ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, bei der sich der stabförmige Stapelfehler entlang einer Versatzrichtung des Substrats (1) erstreckt.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Schottky-Elektrode (4) in Schottky-Kontakt mit der Oberfläche der Driftschicht (2) gelangt, und aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber Oberflächen der Vielzahl von Schichten zweiten Leitfähigkeitstyps (8) isoliert ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Schottky-Elektrode (4) aus einem Beliebigen von Au, Ni, Ti und Mo hergestellt ist.
Siliziumkarbid-Halbleitereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der der stabförmige Stapelfehler vollständig in das Innere der Vielzahl von Schichten zweiter Leitfähigkeit (8) eintritt.