DE112020002771T5 - Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung - Google Patents

Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung Download PDF

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Abstract

Eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung umfasst ein Siliziumkarbid-Substrat, einen ersten Isolator, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Das Siliziumkarbid-Substrat enthält ein erstes Verunreinigungsgebiet, ein zweites Verunreinigungsgebiet, ein drittes Verunreinigungsgebiet, einen ersten Superjunction-Abschnitt, ein viertes Verunreinigungsgebiet, ein fünftes Verunreinigungsgebiet, ein sechstes Verunreinigungsgebiet und einen zweiten Superjunction-Abschnitt. Der erste Superjunction-Abschnitt hat einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich. Der zweite Superjunction-Abschnitt hat einen dritten Bereich und einen vierten Bereich. In einer Richtung senkrecht zu einer zweiten Hauptfläche befindet sich eine Bodenfläche eines ersten Grabens zwischen einer zweiten Endfläche und der zweiten Hauptfläche und befindet sich zwischen einer vierten Endfläche und der zweiten Hauptfläche.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung. Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität, die auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-107907 basiert, die am 10. Juni 2019 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Stand der Technik
  • WO 2019/069416 (PTL 1) beschreibt einen MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) mit einem Superjunction-Abschnitt.
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: WO 2019/069416
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Siliziumkarbid-Substrat, einen ersten Isolator, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode. Das Siliziumkarbidsubstrat hat eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche, die der ersten Hauptfläche gegenüberliegt. Das Siliziumkarbid-Substrat umfasst: ein erstes Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das erste Verunreinigungsgebiet einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein zweites Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet; ein drittes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das dritte Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, so dass es von dem ersten Verunreinigungsgebiet getrennt ist, wobei das dritte Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; einen ersten Superjunction-Abschnitt mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet steht, der erste Bereich zwischen dem ersten Verunreinigungsgebiet und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, der erste Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der zweite Bereich in Kontakt sowohl mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet als auch mit dem ersten Bereich steht und der zweite Bereich den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein viertes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das vierte Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein fünftes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das fünfte Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, wobei das fünfte Verunreinigungsgebiet den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein sechstes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, so dass es von dem vierten Verunreinigungsgebiet getrennt ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; und einen zweiten Superjunction-Abschnitt mit einem dritten Bereich und einem vierten Bereich, wobei der dritte Bereich in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet steht, der dritte Bereich zwischen dem vierten Verunreinigungsgebiet und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, der dritte Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der vierte Bereich in Kontakt mit jedem von dem fünften Verunreinigungsgebiet und dem dritten Bereich steht, der vierte Bereich den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist. Der zweite Bereich hat eine erste Endfläche, die in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet steht, und eine zweite Endfläche, die der ersten Endfläche gegenüberliegt. Der vierte Bereich hat eine dritte Endfläche, die mit dem fünften Verunreinigungsgebiet in Kontakt steht, und eine vierte Endfläche, die der dritten Endfläche gegenüberliegt. Der erste Bereich, der zweite Bereich, der vierte Bereich und der dritte Bereich sind nebeneinander in einer ersten Richtung parallel zur zweiten Hauptfläche angeordnet. Der zweite Bereich befindet sich zwischen dem ersten Bereich und dem vierten Bereich, und der vierte Bereich befindet sich zwischen dem zweiten Bereich und dem dritten Bereich. Die erste Hauptfläche ist mit einem ersten Graben ausgebildet, der den zweiten Bereich und den vierten Bereich voneinander trennt. Innerhalb des ersten Grabens ist ein erster Isolator vorgesehen. Eine Bodenfläche des ersten Grabens befindet sich zwischen der zweiten Endfläche und der zweiten Hauptfläche und befindet sich zwischen der vierten Endfläche und der zweiten Hauptfläche in einer Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte. Ein Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrat, das ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht enthält, wird hergestellt, wobei die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat bereitgestellt wird, wobei die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht Verunreinigungsionen aufweist, die in der Lage sind, einen ersten Leitfähigkeitstyp zu bilden. In der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht wird ein Graben gebildet, der eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche gegenüber der ersten Seitenfläche aufweist. Ein zweiter Bereich wird durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen, die einen zweiten Leitfähigkeitstyp bilden können, in die erste Seitenfläche gebildet. Ein vierter Bereich wird durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen in die zweite Seitenfläche gebildet, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden. Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht umfasst einen ersten Superjunction-Abschnitt und einen zweiten Superjunction-Abschnitt, wobei der erste Superjunction-Abschnitt einen ersten Bereich und den zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei der erste Bereich in Kontakt mit dem zweiten Bereich ist, wobei der zweite Superjunction-Abschnitt einen dritten Bereich und den vierten Bereich aufweist, wobei der dritte Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei der dritte Bereich in Kontakt mit dem vierten Bereich steht. Eine Bodenfläche des Grabens befindet sich zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und dem zweiten Bereich sowie dem vierten Bereich in einer Richtung senkrecht zu einer Grenzfläche zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht. Der Graben ist mit einem Isolator gefüllt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Siliziumkarbid-Halbleiterbauelements gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein schematischer Querschnitt entlang einer Linie II-II in 1.
    • 3 ist ein schematischer Querschnitt entlang einer Linie III-III in 1.
    • 4 ist eine schematische Draufsicht, die die Konfiguration der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
    • 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen ersten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen dritten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen vierten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen fünften Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen sechsten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen siebten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
    • 16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
    • 17 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen dritten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung bereitzustellen, in der ein Ladungsgleichgewicht in einem Superjunction-Abschnitt hervorragend aufrechterhalten werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung.
  • Vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Folgendes bereitgestellt werden: eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, in der ein Ladungsgleichgewicht in einem Superjunction-Abschnitt hervorragend aufrechterhalten werden kann; und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Zunächst werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgeführt und beschrieben. Hinsichtlich der kristallographischen Angaben in der vorliegenden Beschreibung wird eine individuelle Orientierung durch [], eine Gruppenorientierung durch <> und eine individuelle Ebene durch () und eine Gruppenebene durch {} dargestellt. Ein kristallographisch negativer Index wird normalerweise durch ein „-“ (Balken) vor einer Zahl ausgedrückt; in der vorliegenden Beschreibung wird der kristallographisch negative Index jedoch durch ein negatives Vorzeichen vor der Zahl ausgedrückt.
    • (1) Eine Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Siliziumkarbid-Substrat 100, einen ersten Isolator 80, eine erste Elektrode 60 und eine zweite Elektrode 70. Das Siliziumkarbidsubstrat 100 hat eine erste Hauptfläche 1 und eine zweite Hauptfläche 2, die der ersten Hauptfläche 1 gegenüberliegt. Das Siliziumkarbid-Substrat 100 umfasst: ein erstes Verunreinigungsgebiet 11, das sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 befindet, wobei das erste Verunreinigungsgebiet 11 einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein zweites Verunreinigungsgebiet 12, das sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 befindet, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet 12 in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 vorgesehen ist, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet 12 einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet; ein drittes Verunreinigungsgebiet 13, das sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 befindet, wobei das dritte Verunreinigungsgebiet 13 in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet 12 vorgesehen ist, so dass es vom ersten Verunreinigungsgebiet 11 getrennt ist, und das dritte Verunreinigungsgebiet 13 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; einen ersten Superjunction-Abschnitt 16 mit einem ersten Bereich 31 und einem zweiten Bereich 32, wobei der erste Bereich 31 in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 steht, der erste Bereich 31 zwischen dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 und der zweiten Hauptfläche 2 angeordnet ist und der erste Bereich 31 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der zweite Bereich 32 sowohl mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet 12 als auch mit dem ersten Bereich 31 in Kontakt steht und der zweite Bereich 32 den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein viertes Verunreinigungsgebiet 21, das zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 angeordnet ist, wobei das vierte Verunreinigungsgebiet 21 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein fünftes Verunreinigungsgebiet 22, das zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 angeordnet ist, wobei das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 vorgesehen ist und das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist; ein sechstes Verunreinigungsgebiet 23, das zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2 angeordnet ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet 23 in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet 22 vorgesehen ist, so dass es vom vierten Verunreinigungsgebiet 21 getrennt ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet 23 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist; und einen zweiten Superjunction-Abschnitt 26 mit einem dritten Bereich 33 und einem vierten Bereich 34, wobei der dritte Bereich 33 in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 steht, der dritte Bereich 33 zwischen dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 und der zweiten Hauptfläche 2 angeordnet ist und der dritte Bereich 33 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der vierte Bereich 34 in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet 22 und dem dritten Bereich 33 steht und der vierte Bereich 34 den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist. Der zweite Bereich 32 hat eine erste Endfläche 17, die in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet 12 steht, und eine zweite Endfläche 3, die der ersten Endfläche 17 gegenüberliegt. Der vierte Bereich 34 hat eine dritte Endfläche 27, die in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet 22 steht, und eine vierte Endfläche 4, die der dritten Endfläche 27 gegenüberliegt. Der erste Bereich 31, der zweite Bereich 32, der vierte Bereich 34 und der dritte Bereich 33 sind nebeneinander in einer ersten Richtung 101 parallel zur zweiten Hauptfläche 2 angeordnet. Der zweite Bereich 32 befindet sich zwischen dem ersten Bereich 31 und dem vierten Bereich 34, und der vierte Bereich 34 befindet sich zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem dritten Bereich 33. Die erste Hauptfläche 1 ist mit einem ersten Graben 8 ausgebildet, der den zweiten Bereich 32 und den vierten Bereich 34 voneinander trennt. Innerhalb des ersten Grabens 8 befindet sich ein erster Isolator 80. Eine Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 befindet sich zwischen der zweiten Endfläche 3 und der zweiten Hauptfläche 2 und liegt zwischen der vierten Endfläche 4 und der zweiten Hauptfläche 2 in einer Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2.
    • (2) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß Punkt (1) kann die Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 und des dritten Bereichs 33 jeweils mehr als oder gleich 3×1016cm-3 und weniger als oder gleich 3×1017cm-3 betragen.
    • (3) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß Punkt (1) oder (2), unter der Annahme, dass eine Breite des ersten Bereichs 31 eine erste Breite W1 und eine Breite des zweiten Bereichs 32 eine zweite Breite W2 in der ersten Richtung 101 ist, und unter der Annahme, dass eine Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 eine erste Konzentration und eine Verunreinigungskonzentration des zweiten Bereichs 32 eine zweite Konzentration ist, kann ein Wert, der durch Dividieren eines Wertes, der durch Multiplizieren der zweiten Konzentration mit der zweiten Breite W2 erhalten wird, durch einen Wert, der durch Multiplizieren der ersten Konzentration mit der ersten Breite W1 erhalten wird, mehr als oder gleich 0,5 und weniger als oder gleich 1,5 sein, und unter der Annahme, dass eine Breite des dritten Bereichs 33 eine dritte Breite W3 und eine Breite des vierten Bereichs 34 eine vierte Breite W4 in der ersten Richtung 101 ist, und unter der Annahme, dass eine Verunreinigungskonzentration des dritten Bereichs 33 eine dritte Konzentration und eine Verunreinigungskonzentration des vierten Bereichs 34 eine vierte Konzentration ist, kann ein Wert, der durch Dividieren eines Werts, der durch Multiplizieren der vierten Konzentration mit der vierten Breite W4 erhalten wird, durch einen Wert, der durch Multiplizieren der dritten Konzentration mit der dritten Breite W3 erhalten wird, mehr als oder gleich 0,5 und kleiner als oder gleich 1,5 sein.
    • (4) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß Punkt (3) kann die zweite Breite W2 und die vierte Breite W4 jeweils mehr als oder gleich 0,1 µm und weniger als oder gleich 2 µm betragen.
    • (5) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (4) kann die Breite des ersten Grabens 8 in der ersten Richtung 101 mehr als oder gleich 1 µm und weniger als oder gleich 3 µm betragen.
    • (6) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (5) kann die Tiefe des ersten Grabens 8 mehr als oder gleich 3 µm und weniger als oder gleich 30 µm betragen.
    • (7) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (6) kann ein Wert, der sich durch Dividieren der Tiefe des ersten Grabens 8 durch die Breite des ersten Grabens 8 in der ersten Richtung 101 ergibt, größer als oder gleich 0,5 und kleiner als oder gleich 25 sein.
    • (8) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (7) kann der erste Graben 8 eine erste Seitenfläche 5 und eine zweite Seitenfläche 6 aufweisen, wobei die erste Seitenfläche 5 in Kontakt mit dem zweiten Bereich 32 steht, wobei die erste Seitenfläche 5 vom zweiten Bereich 32 in Richtung des ersten Bereichs 31 zurückgesetzt ist, wobei die zweite Seitenfläche 6 in Kontakt mit dem vierten Bereich 34 steht, wobei die zweite Seitenfläche 6 vom vierten Bereich 34 in Richtung des dritten Bereichs 33 zurückgesetzt ist.
    • (9) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß Punkt (8) kann ein Wert, der durch Subtraktion einer Mindestbreite des ersten Bereichs 31 von einer Höchstbreite des ersten Bereichs 31 in der ersten Richtung 101 erhalten wird, mehr als oder gleich 0,05 µm und weniger als oder gleich 2,0 µm betragen, und ein Wert, der durch Subtraktion einer Mindestbreite des dritten Bereichs 33 von einer Höchstbreite des dritten Bereichs 33 in der ersten Richtung 101 erhalten wird, mehr als oder gleich 0,05 µm und weniger als oder gleich 2,0 µm betragen.
    • (10) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (9) können das erste Verunreinigungsgebiet 11 und der erste Bereich 31 aus einem Stück gebildet sein, und können das vierte Verunreinigungsgebiet 21 und der dritte Bereich 33 aus einem Stück gebildet sein.
    • (11) In der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einem der Punkte (1) bis (10) kann die erste Hauptfläche 1, in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 betrachtet, einen zweiten Graben 9 aufweisen, der den ersten Graben 8 umgibt, und die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 kann ferner einen zweiten Isolator 90 enthalten, der innerhalb des zweiten Grabens 9 ausgebildet ist.
    • (12) Ein Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte. Ein Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrat 100, das ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 umfasst, wird hergestellt, wobei die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 bereitgestellt wird und die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 Verunreinigungsionen aufweist, die in der Lage sind, einen ersten Leitfähigkeitstyp zu bilden. In der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 ist ein Graben 8 ausgebildet, der eine erste Seitenfläche 5 und eine zweite Seitenfläche 6 gegenüber der ersten Seitenfläche 5 aufweist. Ein zweiter Bereich 32 wird durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen in die erste Seitenfläche 5 gebildet, die in der Lage sind, einen zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden. Ein vierter Bereich 34 wird durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen in die zweite Seitenfläche 6 gebildet, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden. Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 umfasst einen ersten Superjunction-Abschnitt 16 und einen zweiten Superjunction-Abschnitt 26, wobei der erste Superjunction-Abschnitt 16 einen ersten Bereich 31 und einen zweiten Bereich 32 aufweist, wobei der erste Bereich 31 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist und der erste Bereich 31 mit dem zweiten Bereich 32 in Kontakt steht, der zweite Superjunction-Abschnitt 26 einen dritten Bereich 33 und einen vierten Bereich 34 aufweist, wobei der dritte Bereich 33 den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist und der dritte Bereich 33 mit dem vierten Bereich 34 in Kontakt steht. Eine Bodenfläche 7 des Grabens 8 befindet sich zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und sowohl dem zweiten Bereich 32 als auch dem vierten Bereich 34 in einer Richtung senkrecht zu einer Grenzfläche 45 zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40. Der Graben 8 ist mit einem Isolator 80 gefüllt.
    • (13) Bei dem Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß Punkt (12) können die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden, sowohl bei der Bildung des zweiten Bereichs 32 als auch bei der Bildung des vierten Bereichs 34 in die Bodenfläche 7 implantiert werden. Die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden, und die in die Bodenfläche 7 implantiert sind, können durch Ätzen entfernt werden.
    • (14) Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Halbleiterbauelements 200 gemäß Punkt (12) wird sowohl bei der Bildung des zweiten Bereichs 32 als auch bei der Bildung des vierten Bereichs 34 eine schräge Implantation durchgeführt, um zu verhindern, dass die Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp bilden können, in die Bodenfläche 7 implantiert werden.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen oder sich entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht wiederholt beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Zunächst wird eine Konfiguration einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung 200 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform beispielsweise ein MOSFET vom planaren Typ und umfasst im Wesentlichen ein Siliziumkarbidsubstrat 100, Gate-Elektroden 52, Gate-Isolierfilme 51, Trenn-Isolierfilme 53, eine erste Elektrode 60, eine zweite Elektrode 70 und erste Isolatoren 80. Das Siliziumkarbidsubstrat 100 hat eine erste Hauptfläche 1 und eine zweite Hauptfläche 2, die der ersten Hauptfläche 1 gegenüberliegt. Das Siliziumkarbidsubstrat 100 umfasst ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40, die auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 angeordnet ist. Das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 bildet die zweite Hauptfläche 2. Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 bildet die erste Hauptfläche 1.
  • Das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 ist beispielsweise aus hexagonalem Siliziumkarbid mit einem Polytyp 4H gebildet. Die erste Hauptfläche 1 entspricht z. B. einer {0001}-Ebene oder einer Ebene, die gegenüber der {0001}-Ebene um weniger als oder gleich 8° geneigt ist. Konkret entspricht die erste Hauptfläche 1 beispielsweise einer (0001)-Ebene oder einer Ebene, die gegenüber der (0001)-Ebene um weniger als oder gleich 8° geneigt ist. Die erste Hauptfläche 1 kann z. B. einer (000-1)-Ebene oder einer Ebene entsprechen, die gegenüber der (000-1)-Ebene um weniger als oder gleich 8° geneigt ist.
  • Das Siliziumkarbidsubstrat 100 umfasst ein erstes Verunreinigungsgebiet 11, zweite Verunreinigungsgebiete 12, dritte Verunreinigungsgebiete 13, erste Kontaktbereiche 14 und einen ersten Superjunction-Abschnitt 16. Das erste Verunreinigungsgebiet 11 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. N (Stickstoff). Das erste Verunreinigungsgebiet 11 hat zum Beispiel den n-Typ (erster Leitfähigkeitstyp). Das erste Verunreinigungsgebiet 11 ist z. B. ein Driftbereich. Die zweiten Verunreinigungsgebiete 12 sind in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 vorgesehen. Das erste Verunreinigungsgebiet 11 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2.
  • Jedes der zweiten Verunreinigungsgebiete 12 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI (Aluminium). Das zweite Verunreinigungsgebiet 12 hat einen p-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp), der sich vom n-Typ unterscheidet. Das zweite Verunreinigungsgebiet 12 ist z. B. ein Körperbereich. Die p-Verunreinigungskonzentration im zweiten Verunreinigungsgebiet 12 kann höher sein als die n-Verunreinigungskonzentration im ersten Verunreinigungsgebiet 11. Das zweite Verunreinigungsgebiet 12 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2.
  • Das zweite Verunreinigungsgebiet 12 kann einen fünften Bereich 41 und einen sechsten Bereich 42 aufweisen. Die p-Verunreinigungskonzentration, die im fünften Bereich 41 enthalten ist, kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration, die im sechsten Bereich 42 enthalten ist. Der fünfte Bereich 41 steht in Kontakt mit dem zweiten Bereich 32, dem dritten Verunreinigungsgebiet 13 und dem ersten Kontaktbereich 14. Der sechste Bereich 42 steht in Kontakt mit dem ersten Bereich 31, dem dritten Verunreinigungsgebiet 13 und dem ersten Verunreinigungsgebiet 11.
  • Die dritten Verunreinigungsgebiete 13 sind in Kontakt mit den zweiten Verunreinigungsgebieten 12 vorgesehen, so dass sie vom ersten Verunreinigungsgebiet 11 getrennt sind. Jedes der dritten Verunreinigungsgebiete 13 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. P (Phosphor). Das dritte Verunreinigungsgebiet 13 hat z. B. den n-Typ. Das dritte Verunreinigungsgebiet 13 ist z. B. ein Source-Gebiet. Das dritte Verunreinigungsgebiet 13 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2. Die n-Verunreinigungskonzentration im dritten Verunreinigungsgebiet 13 kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration im zweiten Verunreinigungsgebiet 12. Jeder der ersten Kontaktbereiche 14 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI. Der erste Kontaktbereich 14 hat den p-Typ. Die p-Verunreinigungskonzentration im ersten Kontaktbereich 14 kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration im zweiten Verunreinigungsgebiet 12.
  • Der erste Superjunction-Abschnitt 16 hat einen ersten Bereich 31 und zweite Bereiche 32. Der erste Bereich 31 steht in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11. Der erste Bereich 31 befindet sich zwischen dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 und der zweiten Hauptfläche 2. Der erste Bereich 31 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. N. Der erste Bereich 31 hat z. B. den n-Typ. Der erste Bereich 31 kann in Kontakt mit den zweiten Verunreinigungsgebieten 12 stehen.
  • Die zweiten Bereiche 32 stehen in Kontakt mit den zweiten Verunreinigungsgebieten 12 und dem ersten Bereich 31. Jeder der zweiten Bereiche 32 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI. Der zweite Bereich 32 hat zum Beispiel den p-Typ. Der erste Bereich 31 befindet sich beispielsweise zwischen dem Paar zweiter Bereiche 32. Der erste Bereich 31 und die zweiten Bereiche 32 bilden den ersten Superjunction-Abschnitt 16. Wie in 1 gezeigt, haben der erste Bereich 31 und der zweite Bereich 32 in einer Richtung (zweite Richtung 102) senkrecht zu einer ersten Richtung 101 und einer dritten Richtung 103 jeweils eine säulenartige Form.
  • Das Siliziumkarbid-Substrat 100 umfasst ein viertes Verunreinigungsgebiet 21, fünfte Verunreinigungsgebiete 22, sechste Verunreinigungsgebiete 23, zweite Kontaktbereiche 24 und einen zweiten Superjunction-Abschnitt 26. Das vierte Verunreinigungsgebiet 21 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z.B. N. Das vierte Verunreinigungsgebiet 21 hat beispielsweise den n-Typ (erster Leitfähigkeitstyp). Das vierte Verunreinigungsgebiet 21 ist z. B. ein Driftbereich. Das vierte Verunreinigungsgebiet 21 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2.
  • Die fünften Verunreinigungsgebiete 22 sind in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 vorgesehen. Jedes fünfte Verunreinigungsgebiet 22 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI. Das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 hat den p-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp), der sich vom n-Typ unterscheidet. Das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 ist z. B. ein Körperbereich. Die p-Verunreinigungskonzentration im fünften Verunreinigungsgebiet 22 kann höher sein als die n-Verunreinigungskonzentration im vierten Verunreinigungsgebiet 21. Das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2.
  • Das fünfte Verunreinigungsgebiet 22 kann einen siebten Bereich 43 und einen achten Bereich 44 aufweisen. Die p-Verunreinigungskonzentration im siebten Bereich 43 kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration im achten Bereich 44. Der siebte Bereich 43 steht in Kontakt mit dem vierten Bereich 34, dem sechsten Verunreinigungsgebiet 23 und dem zweiten Kontaktbereich 24. Der achte Bereich 44 steht in Kontakt mit dem dritten Bereich 33, dem sechsten Verunreinigungsgebiet 23 und dem vierten Verunreinigungsgebiet 21.
  • Die sechsten Verunreinigungsgebiete 23 sind in Kontakt mit den fünften Verunreinigungsgebieten 22 vorgesehen, so dass sie vom vierten Verunreinigungsgebiet 21 getrennt sind. Jedes der sechsten Verunreinigungsgebiete 23 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. P (Phosphor). Das sechste Verunreinigungsgebiet 23 hat zum Beispiel den n-Typ. Das sechste Verunreinigungsgebiet 23 ist z. B. ein Source-Gebiet. Das sechste Verunreinigungsgebiet 23 befindet sich zwischen der ersten Hauptfläche 1 und der zweiten Hauptfläche 2. Die n-Verunreinigungskonzentration im sechsten Verunreinigungsgebiet 23 kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration im fünften Verunreinigungsgebiet 22. Jeder der zweiten Kontaktbereiche 24 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI. Der zweite Kontaktbereich 24 weist den p-Typ auf. Die p-Verunreinigungskonzentration im zweiten Kontaktbereich 24 kann höher sein als die p-Verunreinigungskonzentration im fünften Verunreinigungsgebiet 22.
  • Der Superjunction-Abschnitt 26 hat einen dritten Bereich 33 und vierte Bereiche 34. Der dritte Bereich 33 steht in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21. Der dritte Bereich 33 befindet sich zwischen dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 und der zweiten Hauptfläche 2. Der dritte Bereich 33 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. N. Der dritte Bereich 33 hat z. B. den n-Typ. Der dritte Bereich 33 kann mit dem fünften Verunreinigungsgebiet 22 in Kontakt stehen.
  • Die vierten Bereiche 34 stehen in Kontakt mit den fünften Verunreinigungsgebieten 22 und den dritten Bereichen 33. Jeder der vierten Bereiche 34 enthält eine Verunreinigung vom p-Typ, die in der Lage ist, den p-Typ zu bilden, wie z. B. AI. Der vierte Bereich 34 weist z. B. den p-Typ auf. Der dritte Bereich 33 ist zum Beispiel zwischen den vierten Bereichen 34 angeordnet. Der dritte Bereich 33 und der vierte Bereich 34 bilden den zweiten Superjunction-Abschnitt 26. Wie in 1 gezeigt, haben der dritte Bereich 33 und der vierte Bereich 34 jeweils eine säulenartige Form, wenn sie in der Richtung (zweite Richtung 102) senkrecht zur ersten Richtung 101 und zur dritten Richtung 103 betrachtet werden. Der erste Superjunction-Abschnitt 16 und der zweite Superjunction-Abschnitt 26 sind abwechselnd in der Richtung (erste Richtung 101) vom dritten Bereich 33 zum vierten Bereich 34 angeordnet.
  • Wie in 1 gezeigt, ist in der Richtung (erste Richtung 101) vom ersten Bereich 31 zum zweiten Bereich 32 die Breite des ersten Bereichs 31 eine erste Breite W1, und die Breite des zweiten Bereichs 32 ist eine zweite Breite W2. In der Richtung (erste Richtung 101) vom dritten Bereich 33 zum vierten Bereich 34 ist die Breite des dritten Bereichs 33 eine dritte Breite W3, und die Breite des vierten Bereichs 34 ist eine vierte Breite W4. Es sollte beachtet werden, dass, wenn der zweite Bereich 32 in zwei Bereiche unterteilt ist, wie in 1 gezeigt, die Breite des zweiten Bereichs 32 sich auf die Summe der Breiten dieser beiden zweiten Bereiche 32 bezieht. Wenn der vierte Bereich 34 in zwei Bereiche unterteilt ist, bezieht sich die Breite des vierten Bereichs 34 auf die Summe der Breiten dieser beiden vierten Bereiche 34.
  • Die zweite Breite W2 und die vierte Breite W4 betragen beispielsweise jeweils mehr als oder gleich 0,3 µm und weniger als oder gleich 0,5 µm. Die obere Grenze der zweiten Breite W2 und der vierten Breite W4 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 1 µm oder kleiner oder gleich 2 µm sein. Die untere Grenze der zweiten Breite W2 und der vierten Breite W4 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. mehr als oder gleich 0,2 µm oder mehr als oder gleich 0,1 µm betragen.
  • Die Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 und des dritten Bereichs 33 ist beispielsweise größer oder gleich 3×1016 cm -3 und kleiner oder gleich 3×1017 cm-3. Die obere Grenze der Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 und des dritten Bereichs 33 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 5×1017 cm-3 oder kleiner oder gleich 1×1018 cm-3 sein. Die untere Grenze der Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 und des dritten Bereichs 33 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. größer oder gleich 2×1016 cm-3 oder größer oder gleich 1×1016cm-3 sein.
  • Unter der Annahme, dass die Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs 31 eine erste Konzentration und die Verunreinigungskonzentration des zweiten Bereichs 32 eine zweite Konzentration ist, ist ein Wert (erstes Verhältnis), der durch Dividieren eines durch Multiplikation der zweiten Konzentration mit der zweiten Breite W2 erhaltenen Wertes durch einen durch Multiplikation der ersten Konzentration mit der ersten Breite W1 erhaltenen Wert erhalten wird, größer oder gleich 0,7 und kleiner oder gleich 1,3. Die obere Grenze des ersten Verhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 1,4 oder kleiner oder gleich 1,5 sein. Die untere Grenze des ersten Verhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. größer oder gleich 0,6 oder größer oder gleich 0,5 sein.
  • Unter der Annahme, dass die Verunreinigungskonzentration des dritten Bereichs 33 eine dritte Konzentration und die Verunreinigungskonzentration des vierten Bereichs 34 eine vierte Konzentration ist, ist ein Wert (zweites Verhältnis), der durch Dividieren eines durch Multiplikation der vierten Konzentration mit der vierten Breite W4 erhaltenen Werts durch einen durch Multiplikation der dritten Konzentration mit der dritten Breite W3 erhaltenen Wert erhalten wird, größer oder gleich 0,7 und kleiner oder gleich 1,3. Die obere Grenze des zweiten Verhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 1,4 oder kleiner oder gleich 1,5 sein. Die untere Grenze des zweiten Verhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. größer oder gleich 0,6 oder größer oder gleich 0,5 sein.
  • Das Siliziumkarbidsubstrat 100 umfasst einen ersten unteren Driftbereich 15, einen zweiten unteren Driftbereich 25 und einen dritten unteren Driftbereich 91. Der erste untere Driftbereich 15 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. N. Der erste untere Driftbereich 15 hat den n-Typ. Der erste untere Driftbereich 15 steht in Kontakt mit dem ersten Bereich 31 und dem zweiten Bereich 32. Der erste untere Driftbereich 15 befindet sich zwischen der zweiten Hauptfläche 2 und sowohl dem ersten Bereich 31 als auch dem zweiten Bereich 32. Der zweite untere Driftbereich 25 hat den n-Typ. Der zweite untere Driftbereich 25 ist in Kontakt mit dem dritten Bereich 33 und dem vierten Bereich 34. Der zweite untere Driftbereich 25 befindet sich zwischen der zweiten Hauptfläche 2 und dem dritten Bereich 33 sowie dem vierten Bereich 34.
  • Der dritte untere Driftbereich 91 enthält eine Verunreinigung vom n-Typ, die in der Lage ist, den n-Typ zu bilden, wie z. B. N. Der dritte untere Driftbereich 91 hat den n-Typ. Der dritte untere Driftbereich 91 befindet sich zwischen dem ersten unteren Driftbereich 15 und dem zweiten unteren Driftbereich 25. Der dritte untere Driftbereich 91 grenzt sowohl an den ersten unteren Driftbereich 15 als auch an den zweiten unteren Driftbereich 25 an. Der erste untere Driftbereich 15 ist mit dem zweiten unteren Driftbereich 25 über den dritten unteren Driftbereich 91 elektrisch verbunden.
  • Wie in 1 gezeigt, sind der erste Bereich 31, der zweite Bereich 32, der vierte Bereich 34 und der dritte Bereich 33 in der ersten Richtung 101 parallel zur zweiten Hauptfläche 2 nebeneinander angeordnet. Der zweite Bereich 32 befindet sich zwischen dem ersten Bereich 31 und dem vierten Bereich 34, und der vierte Bereich 34 befindet sich zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem dritten Bereich 33. Wie in 1 dargestellt, ist die erste Hauptfläche 1 mit ersten Gräben 8 versehen. Jeder der ersten Gräben 8 trennt den zweiten Bereich 32 und den vierten Bereich 34 voneinander. Der erste Graben 8 befindet sich zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem vierten Bereich 34. Der erste Graben 8 hat eine erste Seitenfläche 5, eine erste Bodenfläche 7 und eine zweite Seitenfläche 6. Die zweite Seitenfläche 6 liegt der ersten Seitenfläche 5 gegenüber. Sowohl die erste Seitenfläche 5 als auch die zweite Seitenfläche 6 grenzen an die erste Hauptfläche 1 an. Die erste Bodenfläche 7 grenzt sowohl an die erste Seitenfläche 5 als auch an die zweite Seitenfläche 6 an.
  • Der zweite Bereich 32 hat eine erste Endfläche 17 und eine zweite Endfläche 3. Die erste Endfläche 17 ist in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet 12. Die zweite Endfläche 3 liegt der ersten Endfläche 17 gegenüber. Der vierte Bereich 34 hat eine dritte Endfläche 27 und eine vierte Endfläche 4. Die dritte Endfläche 27 ist in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet 22. Die vierte Endfläche 4 liegt der dritten Endfläche 27 gegenüber. Wie in 1 dargestellt, befindet sich die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 in der Richtung (dritte Richtung 103) senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 zwischen der zweiten Endfläche 3 und der zweiten Hauptfläche 2 und zwischen der vierten Endfläche 4 und der zweiten Hauptfläche 2. Aus einem anderen Blickwinkel zeigt sich, dass die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 2 in Bezug auf die zweite Endfläche 3 und die vierte Endfläche 4 angeordnet ist.
  • Der erste Kontaktbereich 14, das zweite Verunreinigungsgebiet 12, der zweite Bereich 32 und der erste untere Driftbereich 15 stehen in Kontakt mit der ersten Seitenfläche 5. Der zweite Kontaktbereich 24, das fünfte Verunreinigungsgebiet 22, der vierte Bereich 34 und der zweite untere Driftbereich 25 stehen in Kontakt mit der zweiten Seitenfläche 6. Der dritte untere Driftbereich 91 ist in Kontakt mit der ersten Bodenfläche 7. Der zweite Bereich 32 und der vierte Bereich 34 sind jeweils von der ersten Bodenfläche 7 getrennt.
  • Wie in 1 gezeigt, beträgt die Breite (fünfte Breite W5) des ersten Grabens 8 in der Richtung (erste Richtung 101) vom zweiten Bereich 32 zum vierten Bereich 34 beispielsweise mehr als oder gleich 1 µm und weniger als oder gleich 3 µm. Die obere Grenze der Breite des ersten Grabens 8 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise weniger als oder gleich 4 µm oder weniger als oder gleich 5 µm betragen. Die untere Grenze der Breite des ersten Grabens 8 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. mehr als oder gleich 0,75 µm oder mehr als oder gleich 0,5 µm betragen.
  • Wie in 1 gezeigt, beträgt die Tiefe (erste Tiefe H1) des ersten Grabens 8 in der Dickenrichtung (dritte Richtung 103) des Siliziumkarbidsubstrats 100 beispielsweise mehr als oder gleich 3 µm und weniger als oder gleich 30 µm. Die obere Grenze der Tiefe des ersten Grabens 8 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise weniger als oder gleich 50 µm oder weniger als oder gleich 100 µm betragen. Die untere Grenze der Tiefe des ersten Grabens 8 ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. mehr als oder gleich 2 µm oder mehr als oder gleich 1 µm betragen.
  • Ein Wert (Seitenverhältnis), der sich aus der Division der Tiefe (erste Tiefe H1) des ersten Grabens 8 durch die Breite (fünfte Breite W5) des ersten Grabens 8 in der Richtung (erste Richtung 101) vom zweiten Bereich 32 zum vierten Bereich 34 ergibt, ist beispielsweise größer oder gleich 2 und kleiner oder gleich 20. Die obere Grenze des Seitenverhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. größer oder gleich 1 oder größer oder gleich 0,5 sein. Die untere Grenze des Seitenverhältnisses ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. kleiner oder gleich 25 oder kleiner oder gleich 50 sein.
  • Wie in 1 gezeigt, sind das erste Verunreinigungsgebiet 11 und der erste Bereich 31 vorzugsweise als ein Teil ausgebildet. Das erste Verunreinigungsgebiet 11 und der erste Bereich 31 sind vorzugsweise als ein Teil ausgebildet. Insbesondere ist in einem Grenzbereich (Bereich von mehr als oder gleich 3 µm) zwischen dem ersten Verunreinigungsgebiet 11 und dem ersten Bereich 31 eine Konzentrationsverteilung der Verunreinigung vom n-Typ entlang der dritten Richtung 103 (Wert, der durch Dividieren eines durch Subtraktion der Mindestkonzentration von der Höchstkonzentration erhaltenen Wertes durch eine durchschnittliche Konzentration erhalten wird) kleiner oder gleich 10. Vorzugsweise sind das erste Verunreinigungsgebiet 11, der erste Bereich 31 und der erste untere Driftbereich 15 nahtlos aneinander angeschlossen. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass das erste Verunreinigungsgebiet 11, der erste Bereich 31 und der erste untere Driftbereich 15 in einem einzigen Epitaxieschritt gebildet werden.
  • In ähnlicher Weise sind das vierte Verunreinigungsgebiet 21 und der dritte Bereich 33 vorzugsweise als ein Teil ausgebildet. Insbesondere ist in einem Grenzbereich (Bereich von mehr als oder gleich 3 µm) zwischen dem vierten Verunreinigungsgebiet 21 und dem dritten Bereich 33 eine Konzentrationsverteilung der Verunreinigung des Typs n entlang der dritten Richtung 103 (Wert, der durch Dividieren eines durch Subtraktion der Mindestkonzentration von der Höchstkonzentration erhaltenen Wertes durch eine durchschnittliche Konzentration erhalten wird) kleiner als oder gleich 10. Vorzugsweise sind das vierte Verunreinigungsgebiet 21, der dritte Bereich 33 und der zweite untere Driftbereich 25 nahtlos aneinander angeschlossen. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet zeigt sich, dass das vierte Verunreinigungsgebiet 21, der dritte Bereich 33 und der zweite untere Driftbereich 25 in einem einzigen Epitaxieschritt gebildet werden.
  • Der erste Isolator 80 ist im ersten Graben 8 angeordnet. Das heißt, der erste Graben 8 mit dem ersten Isolator 80 gefüllt ist. Der erste Isolator 80 ist zum Beispiel ein BCB-Harz (Benzocyclobuten). Das BCB-Harz zeichnet sich durch eine hervorragende Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Fülleigenschaften aus. Der erste Isolator 80 kann z. B. ein SOG-Film (Spin On Glass) oder ein Siliziumdioxidfilm sein.
  • Wie in 1 gezeigt, können das erste Verunreinigungsgebiet 11, das zweite Verunreinigungsgebiet 12, das dritte Verunreinigungsgebiet 13, der erste Kontaktbereich 14, der erste Bereich 31, der zweite Bereich 32 und der erste untere Driftbereich 15 einen ersten Mesa-Bereich 10 bilden. Der vierte Verunreinigungsgebiet 21, das fünfte Verunreinigungsgebiet 22, das sechste Verunreinigungsgebiet 23, der zweite Kontaktbereich 24, der dritte Bereich 33, der vierte Bereich 34 und der zweite untere Driftbereich 25 können einen zweiten Mesa-Bereich 20 bilden. Der erste Mesa-Bereich 10 und der zweite Mesa-Bereich 20 sind durch den ersten Isolator 80 getrennt.
  • Jeder der Gate-Isolierfilme 51 besteht z. B. aus Siliziumdioxid. Der Gate-Isolierfilm 51 ist in Kontakt mit der ersten Hauptfläche 1. Der Gate-Isolierfilm steht in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11, dem zweiten Verunreinigungsgebiet 12 und dem dritten Verunreinigungsgebiet 13 an der ersten Hauptfläche 1. Im zweiten Verunreinigungsgebiet 12 kann ein Kanal gebildet werden, der in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51 steht. Der Gate-Isolierfilm steht in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21, dem fünften Verunreinigungsgebiet 22 und dem sechsten Verunreinigungsgebiet 23 auf der ersten Hauptfläche 1. Im fünften Verunreinigungsgebiet 22, das mit der Gate-Isolierschicht 51 in Kontakt steht, kann ein Kanal gebildet werden. Die Dicke jedes Gate-Isolierfilms 51 beträgt beispielsweise mehr als oder gleich 40 nm und weniger als oder gleich 150 nm.
  • Die Gate-Elektroden 52 sind auf den jeweiligen Gate-Isolierfilme 51 angebracht. Die Gate-Elektroden 52 sind in Kontakt mit den jeweiligen Gate-Isolierfilmen 51 angeordnet. Jede der Gate-Elektroden 52 besteht z. B. aus einem Leiter wie Polysilizium, das mit einer Verunreinigung dotiert ist.
  • Trenn-Isolierfilme 53 sind vorgesehen, um die jeweiligen Gate-Elektroden 52 abzudecken. Die Trenn-Isolierfilme 53 stehen in Kontakt mit den jeweiligen Gate-Elektroden 52 und den jeweiligen Gate-Isolierfilmen 51. Jeder der Trenn-Isolierfilme 53 besteht zum Beispiel aus einer NSG-Folie (nicht dotiertes Silikatglas), einer PSG-Folie (Phosphorsilikatglas) oder ähnlichem. Der Trenn-Isolierfilm 53 isoliert die Gate-Elektrode 52 und die erste Elektrode 60 elektrisch voneinander.
  • Die erste Elektrode 60 ist auf der ersten Hauptfläche 1 angebracht. Bei der ersten Elektrode 60 handelt es sich zum Beispiel um eine Source-Elektrode. Die erste Elektrode 60 ist elektrisch mit jedem der dritten Verunreinigungsgebiete 13 und sechsten Verunreinigungsgebiete 23 verbunden. Die erste Elektrode 60 hat Elektrodenschichten 61 und eine Source-Verdrahtung 62. Jede der Elektrodenschichten 61 besteht z. B. aus einer Ni-Legierung. Die Elektrodenschicht 61 besteht zum Beispiel aus einem Material, das Ti (Titan), AI (Aluminium) und Si (Silizium) enthält. Die Source-Verdrahtung 62 besteht z. B. aus einem Material, das AI enthält.
  • Die erste Elektrode 60 kann mit jedem der dritten Verunreinigungsgebiete 13 und sechsten Verunreinigungsgebiete 23 an der ersten Hauptfläche 1 in Kontakt sein. Die erste Elektrode 60 kann mit jedem der ersten Kontaktbereiche 14 und zweiten Kontaktbereiche 24 an der ersten Hauptfläche 1 in Kontakt sein. Die erste Elektrode 60 erstreckt sich über den ersten Graben 8. Die erste Elektrode 60 kann in Kontakt mit dem ersten Isolator 80 sein.
  • Die zweite Elektrode 70 ist auf der zweiten Hauptfläche 2 angebracht. Die zweite Elektrode 70 ist zum Beispiel eine Drain-Elektrode. Die zweite Elektrode 70 ist sowohl mit dem ersten Bereich 31 als auch mit dem dritten Bereich 33 elektrisch verbunden. Die zweite Elektrode 70 steht mit dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 an der zweiten Hauptfläche 2 in Kontakt. Die zweite Elektrode 70 besteht aus einem Material, das in der Lage ist, einen ohmschen Kontakt mit dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 des n-Typs herzustellen, wie z. B. NiSi (Nickelsilicid).
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1. Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich der erste Graben 8 in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 entlang der zweiten Richtung 102. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass die Richtung der langen Seite des ersten Grabens 8 die zweite Richtung 102 ist. Die Richtung der kurzen Seite des ersten Grabens 8 ist die erste Richtung 101. In ähnlicher Weise erstreckt sich der erste Isolator 80 entlang der zweiten Richtung 102. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass die Richtung der langen Seite des ersten Isolators 80 die zweite Richtung 102 ist. Die Richtung der kurzen Seite des ersten Isolators 80 ist die erste Richtung 101. In der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 betrachtet, können sowohl der erste Graben 8 als auch der erste Isolator 80 eine im Wesentlichen rechteckige Form haben.
  • Wie in 2 gezeigt, erstreckt sich das erste Verunreinigungsgebiete11, die zweiten Verunreinigungsgebiete 12, die dritten Verunreinigungsgebiete 13, die ersten Kontaktbereiche 14, das vierte Verunreinigungsgebiet 21, die fünften Verunreinigungsgebiete 22, die sechsten Verunreinigungsgebiete 23 und die zweiten Kontaktbereiche 24 entlang der zweiten Richtung 102. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass die Richtung der langen Seite des ersten Verunreinigungsgebiets 11, der zweiten Verunreinigungsgebiete 12, der dritten Verunreinigungsgebiete 13, der ersten Kontaktbereiche 14, des vierten Verunreinigungsgebiets 21, der fünften Verunreinigungsgebiete 22, der sechsten Verunreinigungsgebiete 23 und der zweiten Kontaktbereiche 24 die zweite Richtung 102 ist. Die Richtung der kurzen Seite des ersten Verunreinigungsgebiets 11, der zweiten Verunreinigungsgebiete 12, der dritten Verunreinigungsgebiete 13, der ersten Kontaktbereiche 14, des vierten Verunreinigungsgebiets 21, der fünften Verunreinigungsgebiete 22, der sechsten Verunreinigungsgebiete 23 und der zweiten Kontaktbereiche 24 ist die erste Richtung 101.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 1. Wie in 3 gezeigt, erstrecken sich der erste Bereich 31 und der zweite Bereich 32 jeweils entlang der zweiten Richtung 102, aus Sicht in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass die Richtung der langen Seite des ersten Bereichs 31 und des zweiten Bereichs 32 die zweite Richtung 102 ist. Die Richtung der kurzen Seite des ersten Bereichs 31 und des zweiten Bereichs 32 ist die erste Richtung 101. In der ersten Richtung 101 sind die zweiten Bereiche 32 an den beiden Seiten neben dem ersten Bereich 31 angeordnet.
  • In ähnlicher Weise erstrecken sich der dritte Bereich 33 und der vierte Bereich 34 in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 entlang der zweiten Richtung 102. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, zeigt sich, dass die Richtung der langen Seite des dritten Bereichs 33 und des vierten Bereichs 34 die zweite Richtung 102 ist. Die Richtung der kurzen Seite des dritten Bereichs 33 und des vierten Bereichs 34 ist die erste Richtung 101. In der ersten Richtung 101 sind die vierten Bereiche 34 auf beiden Seiten neben dem dritten Bereich 33 angeordnet.
  • Es sollte beachtet werden, dass in der obigen Beschreibung die erste Richtung 101 und die zweite Richtung 102 jeweils parallel zur zweiten Hauptfläche 2 verlaufen. Die dritte Richtung 103 steht senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2. Die erste Richtung 101 ist zum Beispiel eine <11-20> Richtung. Die zweite Richtung 102 ist zum Beispiel eine <1-100> Richtung. Die dritte Richtung 103 ist zum Beispiel die <0001 > Richtung. Die erste Richtung 101 kann beispielsweise eine Richtung sein, die sich aus der Projektion der <11-20> Richtung auf die erste Hauptfläche 1 ergibt. Die zweite Richtung 102 kann beispielsweise eine Richtung sein, die durch Projektion der <1-100> Richtung auf die erste Hauptfläche 1 erhalten wird. Die dritte Richtung 103 kann z. B. eine Richtung sein, die in Bezug auf die <0001>-Richtung geneigt ist.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht, die die Konfiguration der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 4 zeigt nur erste Isolatoren 80, einen zweiten Isolator 90, einen ersten Graben 8, einen zweiten Graben 9 und die erste Hauptfläche 1 und zeigt nicht die anderen Konfigurationen.
  • Wie in 4 gezeigt, ist die Vielzahl der ersten Gräben 8 in der ersten Hauptfläche 1 des Siliziumkarbidsubstrats 100 vorgesehen. Jeder der mehreren ersten Gräben 8 erstreckt sich entlang der zweiten Richtung 102. Die Vielzahl der ersten Gräben 8 sind so angeordnet, dass sie entlang der ersten Richtung 101 voneinander getrennt sind. Ein zweiter Graben 9 ist in der ersten Hauptfläche 1 vorgesehen. Wie in 4 gezeigt, hat der zweite Graben 9 eine ringförmige Form, aus Sicht in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2. In der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 betrachtet, umgibt der zweite Graben 9 den ersten Graben 8.
  • Das Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement 200 hat zweite Isolatoren 90. Der zweite Isolator 90 ist innerhalb des zweiten Grabens 9 angeordnet. In der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 betrachtet, hat der zweite Isolator 90 eine ringförmige Form. In der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 betrachtet, umgibt der zweite Isolator 90 den ersten Isolator 80.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine Konfiguration einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich durch eine solche Konfiguration, dass der erste Bereich 31 und der dritte Bereich 33 verengt sind, und die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie die der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform. Nachfolgend wird im Wesentlichen die Konfiguration, die sich von derjenigen der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheidet, beschrieben.
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Wie in 5 gezeigt, ist die erste Seitenfläche 5 des ersten Grabens 8 in Kontakt mit dem zweiten Bereich 32. Die erste Seitenfläche 5 ist vom zweiten Bereich 32 in Richtung des ersten Bereichs 31 zurückgesetzt. Die zweite Seitenfläche 6 des ersten Grabens 8 steht mit dem vierten Bereich 34 in Kontakt. Die zweite Seitenfläche 6 ist vom vierten Bereich 34 zum dritten Bereich 33 hin zurückgesetzt. Sowohl die erste Seitenfläche 5 als auch die zweite Seitenfläche 6 sind gekrümmt.
  • Wie in 5 gezeigt, kann in der Richtung von der ersten Hauptfläche 1 zur zweiten Hauptfläche 2 die Breite des ersten Bereichs 31 im mittleren Abschnitt des ersten Bereichs 31 kleiner sein als die Breite des ersten Bereichs 31 im oberen Endabschnitt des ersten Bereichs 31 und kann kleiner sein als die Breite des ersten Bereichs 31 im unteren Endabschnitt des ersten Bereichs 31. In der Richtung vom ersten Bereich 31 zum zweiten Bereich 32 beträgt die Höchstbreite (sechste Breite W6) des ersten Bereichs 31 beispielsweise mehr als oder gleich 0,5 µm und weniger als oder gleich 5,0 µm. In der Richtung vom ersten Bereich 31 zum zweiten Bereich 32 beträgt die Mindestbreite (siebte Breite W7) des ersten Bereichs 31 beispielsweise mehr als oder gleich 0,3 µm und weniger als oder gleich 3,0 µm.
  • Ein Wert (erste Differenz), der sich aus der Subtraktion der Mindestbreite des ersten Bereichs 31 von der Höchstbreite des ersten Bereichs 31 in der Richtung vom ersten Bereich 31 zum zweiten Bereich 32 ergibt, kann beispielsweise mehr als oder gleich 0,2 µm und weniger als oder gleich 0,5 µm betragen. Die obere Grenze der ersten Differenz ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 1,0 µm oder kleiner oder gleich 2,0 µm sein. Die untere Grenze der ersten Differenz ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise mehr als oder gleich 0,1 µm oder mehr als oder gleich 0,05 µm betragen.
  • Wie in 5 gezeigt, kann in der Richtung von der ersten Hauptfläche 1 zur zweiten Hauptfläche 2 die Breite des dritten Bereichs 33 im mittleren Abschnitt des dritten Bereichs 33 kleiner sein als die Breite des dritten Bereichs 33 im oberen Endabschnitt des dritten Bereichs 33 und kann kleiner sein als die Breite des dritten Bereichs 33 im unteren Endabschnitt des dritten Bereichs 33. In der Richtung vom dritten Bereich 33 zum vierten Bereich 34 beträgt die Höchstbreite (achte Breite W8) des dritten Bereichs 33 beispielsweise mehr als oder gleich 0,5 µm und weniger als oder gleich 5,0 µm. In der Richtung vom dritten Bereich 33 zum vierten Bereich 34 beträgt die Mindestbreite (neunte Breite W9) des dritten Bereichs 33 beispielsweise mehr als oder gleich 0,3 µm und weniger als oder gleich 3,0 µm.
  • Ein Wert (zweite Differenz), der sich aus der Subtraktion der Mindestbreite des dritten Bereichs 33 von der Höchstbreite des dritten Bereichs 33 in der Richtung vom dritten Bereich 33 zum vierten Bereich 34 ergibt, kann beispielsweise mehr als oder gleich 0,2 µm und weniger als oder gleich 0,5 µm betragen. Die obere Grenze der zweiten Differenz ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber beispielsweise kleiner oder gleich 1,0 µm oder kleiner oder gleich 2,0 µm sein. Die untere Grenze der zweiten Differenz ist auf keine bestimmte beschränkt, kann aber z. B. mehr als oder gleich 0,1 µm oder mehr als oder gleich 0,05 µm betragen.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine Konfiguration einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform durch eine solche Konfiguration, dass die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform ein MOSFET des Gate-Graben-Typs ist, und die anderen Konfigurationen sind die gleichen wie die der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform. Nachfolgend wird im Wesentlichen die Konfiguration beschrieben, die sich von derjenigen der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheidet.
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. Wie in 6 gezeigt, ist die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform ein MOSFET vom Gate-Trench-Typ.
  • Wie in 6 gezeigt, ist in der ersten Hauptfläche 1 ein erster Gate-Graben 74 vorgesehen. Der erste Gate-Graben 74 hat eine dritte Seitenfläche 71, eine vierte Seitenfläche 72 und eine zweite Bodenfläche 73. Die vierte Seitenfläche 72 liegt der dritten Seitenfläche 71 gegenüber. Sowohl die dritte Seitenfläche 71 als auch die vierte Seitenfläche 72 grenzen an die erste Hauptfläche 1 an. Die zweite Bodenfläche 73 grenzt sowohl an die dritte Seitenfläche 71 als auch an die vierte Seitenfläche 72 an. Die zweite Bodenfläche 73 des ersten Gate-Grabens 74 befindet sich an einer flacheren Position als die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8. Aus einem anderen Blickwinkel zeigt sich, dass der Abstand zwischen der zweiten Bodenfläche 73 und der ersten Hauptfläche 1 in der Richtung (dritte Richtung 103) senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 kürzer ist als der Abstand zwischen der ersten Bodenfläche 7 und der ersten Hauptfläche 1.
  • Das erste Verunreinigungsgebiet 11, die zweiten Verunreinigungsgebiete 12 und die dritten Verunreinigungsgebiete 13 steht an der dritten Seitenfläche 71 in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51. In ähnlicher Weise steht das erste Verunreinigungsgebiet 11, die zweiten Verunreinigungsgebiete 12 und die dritten Verunreinigungsgebiete 13 an der vierten Seitenfläche 72 in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51. Das erste Verunreinigungsgebiet 11 steht an der zweiten Bodenfläche 73 in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51. Die zweiten Bereiche 32 können der dritten Seitenfläche 71 und der vierten Seitenfläche 72 gegenüberliegen.
  • Wie in 6 gezeigt, ist in der ersten Hauptfläche 1 ein zweiter Gate-Graben 78 vorgesehen. Der zweite Gate-Graben 78 hat eine fünfte Seitenfläche 75, eine sechste Seitenfläche 76 und eine dritte Bodenfläche 77. Die sechste Seitenfläche 76 liegt der fünften Seitenfläche 75 gegenüber. Sowohl die fünfte Seitenfläche 75 als auch die sechste Seitenfläche 76 grenzen an die erste Hauptfläche 1 an. Die dritte Bodenfläche 77 grenzt sowohl an die fünfte Seitenfläche 75 als auch an die sechste Seitenfläche 76 an. Die dritte Bodenfläche 77 des zweiten Gate-Grabens 78 befindet sich an einer flacheren Stelle als die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8. Aus einem anderen Blickwinkel zeigt sich, dass der Abstand zwischen der dritten Bodenfläche 77 und der ersten Hauptfläche 1 in der Richtung (dritte Richtung 103) senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 kürzer ist als der Abstand zwischen der ersten Bodenfläche 7 und der ersten Hauptfläche 1.
  • Das vierte Verunreinigungsgebiet 21, die fünften Verunreinigungsgebiete 22 und die sechsten Verunreinigungsgebiete 23 stehen an der fünften Seitenfläche 75 in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51. In ähnlicher Weise stehen das vierte Verunreinigungsgebiet 21, die fünften Verunreinigungsgebiete 22 und die sechsten Verunreinigungsgebiete 23 in Kontakt mit dem Gate-Isolierfilm 51 an der sechsten Seitenfläche 76. Der vierte Verunreinigungsgebiet 21 steht an der dritten Bodenfläche 77 in Kontakt mit der Gate-Isolierschicht 51. Die vierten Bereiche 34 können der fünften Seitenfläche 75 und der sechsten Seitenfläche 76 gegenüberliegen.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Messung der p-Verunreinigungskonzentration und der n-Verunreinigungskonzentration in den Verunreinigungsgebieten beschrieben.
  • Die Verunreinigungskonzentration vom p-Typ und die Verunreinigungskonzentration vom n-Typ in den Verunreinigungsgebieten können jeweils mit SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie) gemessen werden. Ein beispielhaftes Messgerät ist ein Sekundärionen-Massenspektrometer der Firma Cameca. Der Messabstand beträgt z. B. 0,01 µm. Wenn die nachzuweisende n-Verunreinigung Stickstoff ist, wird ein Primärionenstrahl aus Cäsium (Cs) verwendet. Die Energie der Primärionen beträgt 14,5 keV. Die Polarität der Sekundärionen ist negativ. Handelt es sich bei der nachzuweisenden p-Verunreinigung um Aluminium oder Bor, so ist der Primärionenstrahl Sauerstoff (O2). Die Energie der Primärionen beträgt 8 keV. Die Polarität der Sekundärionen ist positiv.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem sich der Bereich vom p-Typ und der Bereich vom n-Typ voneinander unterscheiden lassen.
  • Bei dem Verfahren zur Unterscheidung des p-Bereichs und des n-Bereichs voneinander wird ein SCM (Scanning Capacitance Microscope) verwendet. Ein beispielhaftes Messgerät ist das NanoScope IV der Firma Bruker AXS. Mit dem SCM wird eine Ladungsträgerkonzentrationsverteilung in einem Halbleiter sichtbar gemacht. Konkret wird die Oberfläche einer Probe mit einer metallbeschichteten Silizium-Sonde abgetastet. Dabei wird eine Hochfrequenzspannung an die Probe angelegt. Die meisten Ladungsträger werden angeregt und modulieren die Kapazität des Systems. Die Frequenz der an die Probe angelegten Hochfrequenzspannung beträgt 100 kHz, und die Spannung liegt bei 4,0 V.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Halbleiterbauelements 200 gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben.
  • Zunächst wird ein Schritt (S10: 7) zur Herstellung eines Siliziumkarbidsubstrats durchgeführt. Zum Beispiel wird ein Siliziumkarbid-Einkristallblock, der durch ein Modified-Lely-Verfahren gezüchtet wurde, in Scheiben geschnitten, um ein Substrat zu erhalten, und eine Oberfläche des Substrats wird spiegelpoliert, wodurch ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 hergestellt wird. Das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 ist beispielsweise hexagonales Siliziumkarbid mit einem Polytyp 4H. Der Durchmesser des Siliziumkarbid-Einkristallsubstrats 50 beträgt z. B. 150 mm.
  • Als nächstes wird ein Schritt zur Bildung einer Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 durchgeführt. Beispielsweise werden ein Trägergas, das Wasserstoff enthält, ein Ausgangsmaterialgas, das Silan und Propan enthält, und ein Dotiergas, das Stickstoff enthält, auf das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 zugeführt, und das Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 wird auf beispielsweise etwa 1550°C unter einem Druck von 10 kPa erhitzt. Auf diese Weise wird auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 vom n-Typ gebildet (siehe 8).
  • Auf diese Weise wird ein Siliziumkarbidsubstrat 100 hergestellt, das ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 umfasst. Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 weist Verunreinigungsionen auf, die in der Lage sind, den n-Typ (erster Leitfähigkeitstyp) zu bilden. Die erste Hauptfläche 1 der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 entspricht z. B. der {0001}-Ebene oder einer Ebene, die um weniger als oder gleich etwa 8° gegenüber der {0001}-Ebene geneigt ist.
  • Als nächstes wird eine Ionenimplantation in die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 durchgeführt. Zunächst werden Ionen einer Verunreinigung vom p-Typ in die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 implantiert. Auf diese Weise werden erste p-Verunreinigungsgebiete 92 gebildet. Bei der Verunreinigung vom p-Typ handelt es sich z. B. um Aluminium. Anschließend werden Ionen einer n-Typ-Verunreinigung in jedes der ersten p-Verunreinigungsgebiete 92 implantiert. Auf diese Weise wird ein erstes n-Verunreinigungsgebiet 93 gebildet. Das erste n-Verunreinigungsgebiet 93 wird in Kontakt mit dem ersten p-Verunreinigungsgebiet 92 gebildet. Die n-Typ-Verunreinigung ist zum Beispiel Phosphor. Anschließend werden Ionen einer p-Typ-Verunreinigung in das erste n-Verunreinigungsgebiet 93 implantiert. Auf diese Weise wird ein zweites p-Verunreinigungsgebiet 94 gebildet. Die Verunreinigung vom p-Typ ist z. B. Aluminium. Das erste p-Verunreinigungsgebiet 92 dient als zweites Verunreinigungsgebiet 12 und fünftes Verunreinigungsgebiet 22. Das erste n-Verunreinigungsgebiet 93 dient als drittes Verunreinigungsgebiet 13 und als sechstes Verunreinigungsgebiet 23. Das zweite p-Verunreinigungsgebiet 94 dient als erster Kontaktbereich 14 und zweiter Kontaktbereich 24.
  • Es wird ein Schritt (S20: 7) zur Bildung eines Grabens durchgeführt. Zunächst wird eine Maskenschicht 54 auf der ersten Hauptfläche 1 gebildet. Die Maskenschicht 54 besteht z. B. aus einem Material, das eine abgeschiedene Oxidschicht enthält. Die Maskenschicht 54 ist mit einer Öffnung versehen, die in Übereinstimmung mit einem Bereich ausgebildet ist, in dem der erste Graben 8 gebildet werden soll. Anschließend wird die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 unter Verwendung der Maskenschicht 54 geätzt.
  • Auf diese Weise wird der erste Graben 8 in der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 gebildet (siehe 10). Der erste Graben 8 hat eine erste Seitenfläche 5, eine zweite Seitenfläche 6 und eine erste Bodenfläche 7. Die zweite Seitenfläche 6 liegt der ersten Seitenfläche 5 gegenüber. Die erste Bodenfläche 7 grenzt sowohl an die erste Seitenfläche 5 als auch an die zweite Seitenfläche 6 an. Die Tiefe (erste Tiefe H1) des ersten Grabens 8 beträgt zum Beispiel mehr als oder gleich 3 µm und weniger als oder gleich 30 µm. Die Breite (fünfte Breite W5) des ersten Grabens 8 beträgt beispielsweise mehr als oder gleich 1 µm und weniger als oder gleich 3 µm.
  • Als nächstes werden die Ätzbedingungen beschrieben. Ein erster Graben 8 mit einer ersten Seitenfläche 5 und einer zweiten Seitenfläche 6, die jeweils die Form einer geraden Linie haben, wird gebildet, indem Bedingungen verwendet werden, um eine ausreichend große Menge an C-Abscheidung auf jeder der Seitenwände des Grabens als Schutzfilm für die Seitenwand gegen das Ätzen unter Verwendung von Plasma im Graben zu erzielen (siehe 1). Andererseits wird der erste Graben 8 so geformt, dass er sich nach beiden Seiten in der seitlichen Richtung ausdehnt, indem Bedingungen verwendet werden, um eine unzureichende Menge an C-Abscheidung auf jeder der Seitenwände des Grabens zu erzielen (siehe 5).
  • Als nächstes wird ein schräger Ionenimplantationsschritt (S30: 7) durchgeführt. Insbesondere werden Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp) zu erzeugen, wie z. B. Aluminium, schräg in die erste Seitenfläche 5 des ersten Grabens 8 implantiert, wobei die Maskenschicht 54 auf der ersten Hauptfläche 1 angeordnet ist. Auf diese Weise wird ein zweiter Bereich 32 gebildet, der an der ersten Seitenfläche 5 freiliegt (siehe 11). Als nächstes werden Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu erzeugen, wie z. B. Aluminium, schräg in die zweite Seitenfläche 6 des ersten Grabens 8 implantiert. Auf diese Weise wird ein vierter Bereich 34 gebildet, der an der zweiten Seitenfläche 6 freiliegt (siehe 12). Es sollte beachtet werden, dass, nachdem die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu bilden, schräg in die zweite Seitenfläche 6 implantiert wurden, die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu bilden, schräg in die erste Seitenfläche 5 implantiert werden können.
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der dritten Ausführungsform wird in jedem der Schritte zur Bildung des zweiten Bereichs 32 und zur Bildung des vierten Bereichs 34 eine schräge Implantation durchgeführt, um zu vermeiden, dass die Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp bilden können, in die Bodenfläche 7 implantiert werden. Insbesondere, unter der Annahme, dass die Breite des ersten Grabens 8 die fünfte Breite W5 ist, die Tiefe des ersten Grabens 8 die erste Tiefe H1 ist, die Dicke der Maskenschicht 54 die erste Dicke H3 ist und die Summe der ersten Dicke H3 und der ersten Tiefe H1 die zweite Dicke H2 ist, ist ein Winkel (erster Winkel θ1), bei dem die Ionenimplantation zu einer Grenze zwischen der ersten Seitenfläche 5 und der ersten Bodenfläche 7 durchgeführt werden kann, ein Winkel, der durch einen Arkustangens eines Wertes dargestellt wird, der durch Division der zweiten Dicke H2 durch die fünfte Breite W5 erhalten wird (siehe 11). Um eine Ionenimplantation in die erste Seitenfläche 5 durchzuführen und eine Ionenimplantation in die erste Bodenfläche 7 zu vermeiden, wird daher ein zwischen dem Siliziumkarbidsubstrat 100 und der lonenimplantationsrichtung gebildeter Winkel so eingestellt, dass ein Winkel in Bezug auf eine Ebene parallel zur ersten Bodenfläche 7 ein Winkel (zweiter Winkel θ2) ist, der kleiner als der erste Winkel θ1 ist.
  • Auf diese Weise werden die zweiten Bereiche 32 und die vierten Bereiche 34 in der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 gebildet. Ein Teil der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 zwischen dem Paar der zweiten Bereiche 32 dient als erster Bereich 31. Ein Teil der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 zwischen dem Paar der vierten Bereiche 34 dient als dritter Bereich 33. In einer Richtung senkrecht zu einer Grenzfläche 45 zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 befindet sich die zweite Bodenfläche 73 des ersten Grabens 8 zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und jedem der zweiten Bereiche 32 und vierten Bereiche 34. Aus einem anderen Blickwinkel zeigt sich, dass die zweite Bodenfläche 73 des ersten Grabens 8 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 2 in Bezug auf jeden der zweiten Bereiche 32 und vierten Bereiche 34 angeordnet ist. Das Aktivierungsglühen kann nach dem Schritt der schrägen Ionenimplantation durchgeführt werden (S30: 7).
  • Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 umfasst einen ersten Superjunction-Abschnitt 16 mit einem ersten Bereich 31 und zweiten Bereichen 32, wobei der erste Bereich 31 vom n-Typ und die zweiten Bereiche 32 vom p-Typ sind. Der erste Bereich 31 steht in Kontakt mit den zweiten Bereichen 32. Der erste Bereich 31 und die zweiten Bereiche 32 bilden den ersten Superjunction-Abschnitt 16. Die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 umfasst einen zweiten Superjunction-Abschnitt 26 mit einem dritten Bereich 33 und vierten Bereichen 34, wobei der dritte Bereich 33 vom n-Typ und die vierten Bereiche 34 vom p-Typ sind. Der dritte Bereich 33 steht in Kontakt mit den vierten Bereichen 34. Der dritte Bereich 33 und die vierten Bereiche 34 bilden den zweiten Superjunction-Abschnitt 26. In der ersten Richtung 101 sind der erste Superjunction-Abschnitt 16 und der zweite Superjunction-Abschnitt 26 abwechselnd angeordnet.
  • Es sollte beachtet werden, dass, wie in den 11 und 12 gezeigt, im Schritt der schrägen Ionenimplantation (S30: 7) ein Teil der Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu bilden, in einen Teil jedes der zweiten Verunreinigungsgebiete 12, der dritten Verunreinigungsgebiete 13, der ersten Kontaktbereiche 14, der fünften Verunreinigungsgebiete 22, der sechsten Verunreinigungsgebiete 23 und der zweiten Kontaktbereiche 24 implantiert werden kann.
  • Als nächstes wird ein Schritt (S40: 7) zum Füllen des Grabens mit einem Isolator durchgeführt. Wenn der erste Isolator 80 beispielsweise ein BCB-Harz oder SOG ist, wird der erste Isolator 80 innerhalb jedes ersten Grabens 8 durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren (Spin Coating) gebildet. Auf diese Weise wird der erste Graben 8 mit dem ersten Isolator 80 gefüllt (siehe 13).
  • Als nächstes werden Gate-Isolierfilme 51 gebildet. Insbesondere werden die Gate-Isolierfilme 51 auf der ersten Hauptfläche 1 gebildet. Der Gate-Isolierfilm 51 steht in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet 11, den zweiten Verunreinigungsgebieten 12 und den dritten Verunreinigungsgebieten 13 auf der ersten Hauptfläche 1. In ähnlicher Weise steht der Gate-Isolierfilm 51 in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet 21, den fünften Verunreinigungsgebieten 22 und den sechsten Verunreinigungsgebieten 23 auf der ersten Hauptfläche 1. Die Dicke jedes Gate-Isolierfilms 51 beträgt beispielsweise mehr als oder gleich 40 nm und weniger als oder gleich 150 nm.
  • Als nächstes werden die Gate-Elektroden 52 gebildet. Insbesondere werden die Gate-Elektroden 52 auf den jeweiligen Gate-Isolierfilme 51 ausgebildet. Jede der Gate-Elektroden 52 besteht z. B. aus einem Material, das Polysilizium mit einer Verunreinigung enthält. Anschließend werden Trenn-Isolierfilme 53 gebildet, die die jeweiligen Gate-Elektroden 52 abdecken. Jeder der Trenn-Isolierfilme 53 ist beispielsweise eine Siliziumdioxidschicht (siehe 14).
  • Als nächstes wird die erste Elektrode 60 gebildet. Die erste Elektrode 60 wird so ausgebildet, dass sie sich über den ersten Graben 8 erstreckt. Insbesondere wird die erste Elektrode 60 in Kontakt mit den dritten Verunreinigungsgebieten 13, den ersten Kontaktbereichen 14, den ersten Isolatoren 80, den zweiten Kontaktbereichen 24 und den sechsten Verunreinigungsgebieten 23 an der ersten Hauptfläche 1 ausgebildet. Die erste Elektrode 60 umfasst Elektrodenschichten 61. Jede der Elektrodenschichten 61 wird z. B. durch Sputtern hergestellt. Die Elektrodenschicht 61 besteht aus einem Material, das z. B. Ti, AI und Si enthält.
  • Als nächstes wird das Siliziumkarbidsubstrat 100 mit den darauf gebildeten Elektrodenschichten 61 einer RTA (Rapid Thermal Anneal) für etwa 2 Minuten bei beispielsweise 900°C oder mehr und 1100°C oder weniger unterzogen. Auf diese Weise reagiert zumindest ein Teil jeder Elektrodenschicht 61 mit dem im Siliziumkarbidsubstrat 100 enthaltenen Silizium, was zu einer Silizidierung führt. Dementsprechend steht die Elektrodenschicht 61 in ohmschem Kontakt mit dem dritten Verunreinigungsgebiet 13 und dem sechsten Verunreinigungsgebiet 23. Vorzugsweise steht die Elektrodenschicht 61 in ohmschem Kontakt mit dem ersten Kontaktbereich 14 und dem zweiten Kontaktbereich 24.
  • Als nächstes wird die Source-Verdrahtung 62 gebildet. Die Source-Verdrahtung 62 wird so ausgebildet, dass sie sich über den ersten Graben 8 erstreckt. Insbesondere wird die Source-Verdrahtung 62 in Kontakt mit den Elektrodenschichten 61 ausgebildet, um die ersten Isolatoren 80 zu bedecken. Die Source-Verdrahtung 62 besteht vorzugsweise aus einem Material, das AI enthält. Anschließend wird die Oberfläche des Siliziumkarbid-Einkristallsubstrats 50 auf der Rückseite poliert. Dadurch wird die Dicke des Siliziumkarbid-Einkristallsubstrats 50 verringert.
  • Als nächstes wird die zweite Elektrode 70 gebildet. Die zweite Elektrode 70 wird in Kontakt mit der zweiten Hauptfläche 2 des Siliziumkarbidsubstrats 100 gebildet. Die zweite Elektrode 70 besteht aus einem Material, das z. B. NiSi enthält. Die zweite Elektrode 70 wird vorzugsweise durch das Sputtering-Verfahren gebildet, kann aber auch durch Aufdampfen gebildet werden. Nach der Herstellung der zweiten Elektrode 70 wird diese z. B. durch Laser-Glühen erhitzt. Auf diese Weise wird zumindest ein Teil der zweiten Elektrode 70 silizidiert. Auf diese Weise wird der in 1 gezeigte MOSFET 200 hergestellt.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung 200 gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführungsform hauptsächlich in Bezug auf die Schritte, in denen die Ionenimplantation in die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 durchgeführt wird, und die anderen Schritte sind die gleichen wie bei dem Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführungsform. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Schritte beschrieben, die sich von denen des Verfahrens zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheiden.
  • Wie in 15 gezeigt, ist die Tiefe (zweite Tiefe H4) des ersten Grabens 8 in dem Schritt (S20: 7) des Bildens des Grabens 8 der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der fünften Ausführungsform geringer als die Tiefe (erste Tiefe H1) des ersten Grabens 8 in dem Schritt (S20: 7) des Bildens des Grabens 8 in dem Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführungsform. Die zweite Tiefe H4 beträgt beispielsweise mehr als oder gleich 2,5 µm und weniger als oder gleich 29,5 µm.
  • Als nächstes wird der Schritt der schrägen Ionenimplantation (S30: 7) durchgeführt. Insbesondere werden Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ (zweiter Leitfähigkeitstyp) zu bilden, wie z. B. Aluminium, schräg in die erste Seitenfläche 5 und die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 implantiert, wobei die Maskenschicht 54 auf der ersten Hauptfläche 1 angeordnet ist. Dadurch wird ein zweiter Bereich 32 gebildet, der an der ersten Seitenfläche 5 und der ersten Bodenfläche 7 freiliegt (siehe 16). Als nächstes werden Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu erzeugen, wie z. B. Aluminium, schräg in die zweite Seitenfläche 6 und die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 implantiert. Dadurch wird ein vierter Bereich 34 gebildet, der an der zweiten Seitenfläche 6 und der ersten Bodenfläche 7 freiliegt (siehe 17).
  • Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der fünften Ausführungsform werden die Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp bilden, in die Bodenfläche 7 in jedem der Schritte zur Bildung des zweiten Bereichs 32 und zur Bildung des vierten Bereichs 34 implantiert.
  • Als nächstes wird ein zusätzlicher Ätzschritt durchgeführt. Insbesondere werden die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den p-Typ zu erzeugen und die in der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 implantiert sind, durch das zusätzliche Ätzen entfernt. So wird die Tiefe des ersten Grabens 8 von der zweiten Tiefe H4 auf die erste Tiefe H1 geändert (siehe 11). Infolgedessen wird die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 im dritten unteren Driftbereich 91 vom n-Typ freigelegt. Wie in 11 gezeigt, befindet sich die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 in der Richtung senkrecht zur Grenzfläche 45 zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat 50 und jedem der zweiten Bereiche 32 und vierten Bereiche 34. Die nachfolgenden Schritte sind die gleichen wie bei dem Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vierten Ausführungsform.
  • In der obigen Beschreibung wurde dargestellt, dass der erste Leitfähigkeitstyp der n-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp der p-Typ ist; der erste Leitfähigkeitstyp kann jedoch der p-Typ und der zweite Leitfähigkeitstyp kann der n-Typ sein. Ferner wurde in der obigen Beschreibung die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung durch Darstellung des MOSFET beschrieben; die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf den MOSFET beschränkt. Die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder dergleichen sein.
  • Im Folgenden werden die Funktionen und Auswirkungen der Siliziumkarbid-Halbleiterbauelementen 200 und der Verfahren zur Herstellung von Siliziumkarbid-Halbleiterbauelementen 200 gemäß den obigen Ausführungsformen beschrieben.
  • Wie in 17 gezeigt, ist die Breite des zweiten Bereichs 32, der sich auf der Seite der zweiten Hauptfläche 2 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7 befindet, größer als die Breite des zweiten Bereichs 32, der sich auf der Seite der ersten Hauptfläche 1 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7 befindet, wenn der zweite Bereich 32 in Kontakt mit der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 ist. In diesem Fall unterscheidet sich das Ladungsgleichgewicht zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem ersten Bereich 31 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 2 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7 von dem Ladungsgleichgewicht zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem ersten Bereich 31 auf der Seite der ersten Hauptfläche 1 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7. In ähnlicher Weise unterscheidet sich das Ladungsgleichgewicht zwischen dem vierten Bereich 34 und dem dritten Bereich 33 auf der Seite der zweiten Hauptfläche 2 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7 von dem Ladungsgleichgewicht zwischen dem vierten Bereich 34 und dem dritten Bereich 33 auf der Seite der ersten Hauptfläche 1 in Bezug auf die erste Bodenfläche 7. Daher geht sowohl das Ladungsgleichgewicht zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem ersten Bereich 31 als auch das Ladungsgleichgewicht zwischen dem vierten Bereich 34 und dem dritten Bereich 33 verloren. Mit anderen Worten, es ist schwierig, ein Ladungsgleichgewicht in jedem Superjunction-Abschnitt aufrechtzuerhalten.
  • Andererseits befindet sich gemäß jeder der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtungen 200 und den Verfahren zur Herstellung von Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtungen 200 gemäß den obigen Ausführungsformen die erste Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 zwischen der Bodenfläche (zweite Endfläche 3) des zweiten Bereichs 32 und der zweiten Hauptfläche 2 und zwischen der Bodenfläche (vierte Endfläche 4) des vierten Bereichs 34 und der zweiten Hauptfläche 2. In diesem Fall ist der zweite Bereich 32 von der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 getrennt. Im Gegensatz zu dem Fall, in dem der zweite Bereich 32 in Kontakt mit der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 steht, bleibt die Breite des zweiten Bereichs 32 in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 im Wesentlichen unverändert. In ähnlicher Weise ist der vierte Bereich 34 von der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 getrennt. Im Gegensatz zu dem Fall, in dem der vierte Bereich 34 in Kontakt mit der ersten Bodenfläche 7 des ersten Grabens 8 steht, bleibt die Breite des vierten Bereichs 34 in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 im Wesentlichen unverändert. Infolgedessen kann der Verlust des Ladungsgleichgewichts zwischen dem zweiten Bereich 32 und dem ersten Bereich 31 sowie des Ladungsgleichgewichts zwischen dem vierten Bereich 34 und dem dritten Bereich 33 unterdrückt werden. Mit anderen Worten, kann ein Ladungsgleichgewicht in jedem Superjunction-Abschnitt hervorragend aufrechterhalten werden.
  • Ein tiefer Superjunction-Abschnitt wird normalerweise durch Wiederholung eines Epitaxiewachstumsschritts und eines lonenimplantationsschritts hergestellt. Bei dieser Herstellungsmethode verlängert sich jedoch der Herstellungsprozess erheblich, wodurch die Kosten steigen. Durch die Wiederholung des Epitaxieschritts und des lonenimplantationsschrittes können sich außerdem die Verunreinigungskonzentrationen in den jeweiligen Epitaxieschichten stark unterscheiden.
  • Andererseits wird gemäß dem Verfahren zur Herstellung der Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht 40 ein Graben 8 mit einer ersten Seitenfläche 5 und einer zweiten Seitenfläche 6 gegenüber der ersten Seitenfläche 5 gebildet. Der zweite Bereich 32 wird durch schräges Implantieren der Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp bilden können, in die erste Seitenfläche 5 gebildet. Der vierte Bereich 34 wird durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp bilden können, in die zweite Seitenfläche 6 gebildet. Auf diese Weise kann ein tiefer Superjunction-Abschnitt mit einem einfachen Verfahren hergestellt werden. Daher kann der Herstellungsprozess erheblich verkürzt werden.
  • Wenn der epitaktische Wachstumsprozess einmal durchgeführt wird, kann eine Schwankung in der Verunreinigungskonzentration in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche 2 im Vergleich zu dem Fall, in dem der epitaktische Wachstumsschritt zweimal oder öfter wiederholt wird, reduziert werden. Daher kann ein Ladungsgleichgewicht im Bereich des Superjunction-Abschnitts hervorragend aufrechterhalten werden.
  • Die hier offenbarten Ausführungsformen dienen der Veranschaulichung und sind in keiner Hinsicht einschränkend. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Begriffe der Ansprüche und nicht durch die oben beschriebenen Ausführungsformen definiert und soll alle Änderungen innerhalb des Umfangs und der Bedeutung umfassen, die den Begriffen der Ansprüche entsprechen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erste Hauptfläche;
    2
    zweite Hauptfläche;
    3
    zweite Endfläche;
    4
    vierte Endfläche;
    5
    erste Seitenfläche;
    6
    zweite Seitenfläche;
    7
    erste Bodenfläche (Bodenfläche);
    8
    erster Graben (Graben);
    9
    zweiter Graben;
    10
    erster Mesa-Bereich;
    11
    erstes Verunreinigungsgebiet;
    12
    zweites Verunreinigungsgebiet;
    13
    drittes Verunreinigungsgebiet;
    14
    erster Kontaktbereich;
    15
    erster unterer Driftbereich;
    16
    erster Superjunction-Abschnitt;
    17
    erste Endfläche;
    20
    zweiter Mesa-Bereich;
    21
    viertes Verunreinigungsgebiet;
    22
    fünftes Verunreinigungsgebiet;
    23
    sechstes Verunreinigungsgebiet;
    24
    zweiter Kontaktbereich;
    25
    zweiter unterer Driftbereich;
    26
    zweiter Superjunction-Abschnitt;
    27
    dritte Endfläche;
    31
    erster Bereich;
    32
    zweiter Bereich;
    33
    dritter Bereich;
    34
    vierter Bereich;
    40
    Siliziumkarbid-Epitaxieschicht;
    41
    fünfter Bereich;
    42
    sechster Bereich;
    43
    siebter Bereich;
    44
    achter Bereich;
    45
    Grenzfläche;
    50
    Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat;
    51
    Gate-Isolierfilm;
    52
    Gate-Elektrode;
    53
    Trenn-Isolierschicht;
    54
    Maskenschicht;
    60
    erste Elektrode;
    61
    Elektrodenschicht;
    62
    Source-Verdrahtung;
    70
    zweite Elektrode;
    71
    dritte Seitenfläche;
    72
    vierte Seitenfläche;
    73
    zweite Bodenfläche;
    74
    erster Gate-Graben;
    75
    fünfte Seitenfläche;
    76
    sechste Seitenfläche;
    77
    dritte Bodenfläche;
    78
    zweiter Gate-Graben;
    80
    Isolator (erster Isolator);
    90
    zweiter Isolator;
    91
    dritter unterer Driftbereich;
    92
    erstes p-Verunreinigungsgebiet;
    93
    erstes n-Verunreinigungsgebiet;
    94
    zweites p-Verunreinigungsgebiet;
    100
    Siliziumkarbidsubstrat;
    101
    erste Richtung;
    102
    zweite Richtung;
    103
    dritte Richtung;
    200
    Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung (MOSFET);
    H1
    erste Tiefe;
    H2
    zweite Dicke;
    H3
    erste Dicke;
    H4
    zweite Tiefe;
    W1
    erste Breite;
    W2
    zweite Breite;
    W3
    dritte Breite;
    W4
    vierte Breite;
    W5
    fünfte Breite;
    W6
    sechste Breite;
    W7
    siebte Breite;
    W8
    achte Breite;
    W9
    neunte Breite.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2019107907 [0001]
    • WO 2019/069416 [0002, 0003]

Claims (14)

  1. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement, umfassend ein Siliziumkarbid-Substrat mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die der ersten Hauptfläche gegenüberliegt, wobei das Siliziumkarbid-Substrat umfasst: ein erstes Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das erste Verunreinigungsgebiet einen ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, ein zweites Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, wobei das zweite Verunreinigungsgebiet einen zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, der sich von dem ersten Leitfähigkeitstyp unterscheidet, ein drittes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das dritte Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, so dass es von dem ersten Verunreinigungsgebiet getrennt ist, wobei das dritte Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, einen ersten Superjunction-Abschnitt mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich in Kontakt mit dem ersten Verunreinigungsgebiet steht, der erste Bereich zwischen dem ersten Verunreinigungsgebiet und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, der erste Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der zweite Bereich sowohl mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet als auch mit dem ersten Bereich in Kontakt steht und der zweite Bereich den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, ein viertes Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das vierte Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, ein fünftes Verunreinigungsgebiet, das sich zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche befindet, wobei das fünfte Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist und das fünfte Verunreinigungsgebiet den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, ein sechstes Verunreinigungsgebiet, das zwischen der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet vorgesehen ist, so dass es von dem vierten Verunreinigungsgebiet getrennt ist, wobei das sechste Verunreinigungsgebiet den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, und einen zweiten Superjunction-Abschnitt mit einem dritten Bereich und einem vierten Bereich, wobei der dritte Bereich in Kontakt mit dem vierten Verunreinigungsgebiet steht, der dritte Bereich zwischen dem vierten Verunreinigungsgebiet und der zweiten Hauptfläche angeordnet ist, der dritte Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, der vierte Bereich in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet und dem dritten Bereich steht und der vierte Bereich den zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, der zweite Bereich eine erste Endfläche in Kontakt mit dem zweiten Verunreinigungsgebiet und eine zweite Endfläche gegenüber der ersten Endfläche aufweist, der vierte Bereich eine dritte Endfläche in Kontakt mit dem fünften Verunreinigungsgebiet und eine vierte Endfläche gegenüber der dritten Endfläche aufweist, der erste Bereich, der zweite Bereich, der vierte Bereich und der dritte Bereich in einer ersten Richtung parallel zu der zweiten Hauptfläche nebeneinander angeordnet sind, und sich der zweite Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem vierten Bereich befindet und sich der vierte Bereich zwischen dem zweiten Bereich und dem dritten Bereich befindet, und die erste Hauptfläche mit einem ersten Graben ausgebildet ist, der den zweiten Bereich und den vierten Bereich voneinander trennt, die Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung ferner einen ersten Isolator, der innerhalb des ersten Grabens vorgesehen ist, umfasst, wobei eine Bodenfläche des ersten Grabens zwischen der zweiten Endfläche und der zweiten Hauptfläche und zwischen der vierten Endfläche und der zweiten Hauptfläche in einer Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche angeordnet ist.
  2. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, wobei die Verunreinigungskonzentration sowohl des ersten Bereichs als auch des dritten Bereichs größer oder gleich 3 × 1016 cm-3 und kleiner oder gleich 3 × 1017cm-3 ist.
  3. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei unter der Annahme, dass eine Breite des ersten Bereichs eine erste Breite und eine Breite des zweiten Bereichs eine zweite Breite in der ersten Richtung ist, und unter der Annahme, dass eine Verunreinigungskonzentration des ersten Bereichs eine erste Konzentration und eine Verunreinigungskonzentration des zweiten Bereichs eine zweite Konzentration ist, ein Wert, der durch Dividieren eines Wertes, der durch Multiplizieren der zweiten Konzentration mit der zweiten Breite erhalten wird, durch einen Wert, der durch Multiplizieren der ersten Konzentration mit der ersten Breite erhalten wird, mehr als oder gleich 0,5 und weniger als oder gleich 1,5 ist, und unter der Annahme, dass eine Breite des dritten Bereichs eine dritte Breite und eine Breite des vierten Bereichs eine vierte Breite in der ersten Richtung ist, und unter der Annahme, dass eine Verunreinigungskonzentration des dritten Bereichs eine dritte Konzentration und eine Verunreinigungskonzentration des vierten Bereichs eine vierte Konzentration ist, ein Wert, der durch Dividieren eines Wertes, der durch Multiplizieren der vierten Konzentration mit der vierten Breite erhalten wird, durch einen Wert, der durch Multiplizieren der dritten Konzentration mit der dritten Breite erhalten wird, mehr als oder gleich 0,5 und weniger als oder gleich 1,5 ist.
  4. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach Anspruch 3, wobei die zweite Breite und die vierte Breite jeweils mehr als oder gleich 0,2 µm und weniger als oder gleich 2 µm betragen.
  5. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Breite des ersten Grabens in der ersten Richtung mehr als oder gleich 0,5 µm und weniger als oder gleich 5 µm beträgt.
  6. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Tiefe des ersten Grabens mehr als oder gleich 1 µm und weniger als oder gleich 100 µm beträgt.
  7. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Wert, der durch Dividieren einer Tiefe des ersten Grabens durch eine Breite des ersten Grabens in der ersten Richtung erhalten wird, größer oder gleich 0,5 und kleiner oder gleich 25 ist.
  8. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Graben eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweist, wobei die erste Seitenfläche in Kontakt mit dem zweiten Bereich steht, wobei die erste Seitenfläche vom zweiten Bereich in Richtung des ersten Bereichs zurückgesetzt ist, wobei die zweite Seitenfläche in Kontakt mit dem vierten Bereich steht, wobei die zweite Seitenfläche vom vierten Bereich in Richtung des dritten Bereichs zurückgesetzt ist.
  9. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, wobei ein Wert, der durch Subtraktion einer Mindestbreite des ersten Bereichs von einer Höchstbreite des ersten Bereichs in der ersten Richtung erhalten wird, mehr als oder gleich 0,05 µm und weniger als oder gleich 2,0 µm beträgt, und ein Wert, der durch Subtraktion einer Mindestbreite des dritten Bereichs von einer Höchstbreite des dritten Bereichs in der ersten Richtung erhalten wird, mehr als oder gleich 0,05 µm und weniger als oder gleich 2,0 µm beträgt.
  10. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Verunreinigungsgebiet und der erste Bereich aus einem Teil gebildet sind und das vierte Verunreinigungsgebiet und der dritte Bereich aus einem Teil gebildet sind.
  11. Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die erste Hauptfläche mit einem zweiten Graben versehen ist, der den ersten Graben umgibt, aus Sicht in der Richtung senkrecht zur zweiten Hauptfläche, das Siliziumkarbid-Halbleiterbauelement ferner einen zweiten Isolator umfasst, der innerhalb des zweiten Grabens vorgesehen ist.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Herstellen eines Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrats, das ein Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und eine Siliziumkarbid-Epitaxieschicht enthält, wobei die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht auf dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat vorgesehen ist und die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht Verunreinigungsionen aufweist, die in der Lage sind, einen ersten Leitfähigkeitstyp zu bilden; Ausbilden eines Grabens in der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht, wobei der Graben eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche gegenüber der ersten Seitenfläche aufweist; Ausbilden eines zweiten Bereichs durch schräges Implantieren von Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, der ersten Seitenfläche einen zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden; und Bilden eines vierten Bereichs durch schräges Implantieren der Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden, in die zweite Seitenfläche, wobei die Siliziumkarbid-Epitaxieschicht einen ersten Superjunction-Abschnitt und einen zweiten Superjunction-Abschnitt aufweist, wobei der erste Superjunction-Abschnitt einen ersten Bereich und den zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei der erste Bereich in Kontakt mit dem zweiten Bereich steht, wobei der zweite Superjunction-Abschnitt einen dritten Bereich und den vierten Bereich aufweist, wobei der dritte Bereich den ersten Leitfähigkeitstyp aufweist, wobei der dritte Bereich in Kontakt mit dem vierten Bereich steht, und eine Bodenfläche des Grabens zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und dem zweiten Bereich und dem vierten Bereich in einer Richtung senkrecht zu einer Grenzfläche zwischen dem Siliziumkarbid-Einkristallsubstrat und der Siliziumkarbid-Epitaxieschicht angeordnet ist, wobei das Verfahren ferner das Auffüllen des Grabens mit einem Isolator umfasst.
  13. Verfahren zur Herstellung des Siliziumkarbid-Halbleiterbauelements nach Anspruch 12, wobei sowohl bei der Bildung des zweiten Bereichs als auch bei der Bildung des vierten Bereichs die Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp verleihen können, in die Bodenfläche implantiert werden, das Verfahren ferner das Entfernen der Verunreinigungsionen, die den zweiten Leitfähigkeitstyp verleihen können und in die Bodenfläche implantiert sind, durch Ätzen umfasst.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Halbleiterbauelements nach Anspruch 12, wobei sowohl bei der Bildung des zweiten Bereichs als auch bei der Bildung des vierten Bereichs eine schräge Implantation durchgeführt wird, um zu verhindern, dass die Verunreinigungsionen, die in der Lage sind, den zweiten Leitfähigkeitstyp zu bilden, in die Bodenfläche implantiert werden.
DE112020002771.6T 2019-06-10 2020-05-13 Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleiteranordnung Pending DE112020002771T5 (de)

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