JP2002246399A - 横型接合型電界効果トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

横型接合型電界効果トランジスタおよびその製造方法

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JP2002246399A
JP2002246399A JP2001039760A JP2001039760A JP2002246399A JP 2002246399 A JP2002246399 A JP 2002246399A JP 2001039760 A JP2001039760 A JP 2001039760A JP 2001039760 A JP2001039760 A JP 2001039760A JP 2002246399 A JP2002246399 A JP 2002246399A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い耐圧性能を維持した上で、さらにオン抵
抗を低くすることができる構造を有する横型JFETお
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板上の第1導電型ゲート層2
と、第1導電型ゲート層の上に位置する第2導電型半導
体層3aと、第2導電型半導体層の上において平面的に
見てチャネル領域7を間に挟むように形成された第2導
電型ソース領域5と第2導電型ドレイン領域6とを備
え、第1導電型ゲート層2と第2導電型ソース領域5と
の間隔が、第1導電型ゲート層2と第2導電型ドレイン
領域6との間隔よりも小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、横型の接合型電界
効果トランジスタ(JFET:Junction Field Effect Tr
ansistor)およびその製造方法に関し、より具体的に
は、良好な耐圧性能を維持したままオン抵抗を低減した
横型JFETおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図16は、従来の横型JFETを示す断
面図である(米国特許登録番号5,264,713 Junction Fie
ld-Effect Transistor Formed in Silicon Carbide)。
SiC基板110の上に第1導電型のエピタキシャル層
112が配置され、その上に第2導電型のチャネル層1
14が形成されている。チャネル層114の上には、ト
レンチ124をはさんで、一方にソース領域116が、
また他方にはドレイン領域118が配置され、それぞれ
の上にソース電極120とドレイン電極122とが配置
されている。SiC基板110の裏面側には、ゲートコ
ンタクト層130が形成され、その上にゲート電極(図
示せず)が設けられている。ソース・ドレイン領域11
6,118を通りチャネル層114の中にいたる深さを
有するトレンチ124が設けられ、トレンチ124の底
部と第1導電型のエピタキシャル層112との間の、第
2導電型のエピタキシャル層114にはチャネルが形成
されている。第1導電型のエピタキシャル層112にお
ける第1導電型不純物の濃度の値は、チャネルを含む第
2導電型のエピタキシャル層114における第2導電型
不純物の濃度の値よりも高く、接合部への逆バイアス電
圧の印加により空乏層がチャネルに向けて拡大する構成
となっている。空乏層がチャネルを塞いだとき、電流が
チャネルを通過することができないため、オフ状態とな
る。このため、逆バイアス電圧の大きさを加減すること
により、空乏層がチャネル領域を遮断するか否か制御す
ることが可能となる。この結果、たとえば、ゲート・ソ
ース間の逆バイアス電圧を加減することにより、電流の
オンオフ制御を行なうことが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】大電流のオンオフ制御
を行なう場合、消費電力等の低減をはかるために、オン
抵抗を低下させることが非常に望ましい。しかしなが
ら、チャネル厚さやチャネル層の不純物濃度を高めるこ
とによりオン抵抗を低減させようとすると、耐圧性能が
低下する問題がある。
【0004】図17は、横型JFETの耐圧性能を説明
するための、チャネル、ソース、ドレインおよびゲート
を示す断面図である。また、図18は、破壊電圧時のド
レイン・ゲート間の電界分布を説明する断面図である。
説明の便宜上、第1導電型はp型、また第2導電型はn
型として話を進めるが、第1導電型はn型、また第2導
電型はp型としてもよい。図18に示す電界分布は、p
型エピタキシャルからドレイン電極にいたる間のn型エ
ピタキシャル層内の電界分布である。この図18で、E
maxは、ドレインからpn接合にいたる間の距離Wを空
乏層としたときのpn接合の逆バイアス電圧の絶対値を
表わす。このEmaxは、次の(1)式のように表示する
ことができる。ただし、qは素電荷、Ndはドレイン電
極からpn接合にいたる間のn型不純物濃度、εsは半
導体の誘電率を表わす。
【0005】 Emax=qNdW/εs ・・・・・・・・・・(1) ソース接地の場合、破壊発生時にドレイン・ゲート間電
圧が最大となっているため、破壊電圧Vb、すなわち耐
圧は、次の(2)〜(4)式によって与えられる。ここ
で、Vdgmaxは、ドレイン・ゲート間に印加できる最大
電圧であり、また、Vgsは、オフ状態にするのに必要な
ゲート・ソース間電圧である。
【0006】 Vb=Vdgmax−Vgs ・・・・ ・・・・・・(2) Vdgmax=qNd2/(2εs) ・ ・・・・・・(3) Vgs=qNd2/(2εs) ・・・・・・・・・(4) オン抵抗を低下させるには、次の2つの直接的な方法が
ある。この2つの場合について、耐圧性能が向上するか
否か、すなわちVbが増大するか否か検討する。 (a)チャネル厚さhを増やした場合(不純物濃度は変
えない):(4)式よりVgsが大きくなり、このため、
(2)式よりVbが減少する。すなわち、耐圧性能は劣
化してしまう。 (b)チャネルを含むn型エピタキシャル層のn型不純
物濃度Ndを増やした場合(Vgsは不変とする。すなわ
ち、n型不純物濃度は増大させるが、チャネル厚さhは
小さくする。):n型エピタキシャル層のn型不純物濃
度が変わると(1)式よりEmaxが増大し、上記に示さ
ない関係式によりWは減少する。上述の関係式から直接
導出することはできないが、耐圧Vdgmaxとn型不純物
濃度との関係は、図19のように求めることができる。
図19によれば、不純物濃度の増加につれて耐圧V
dgmaxが低下することが分る。
【0007】上記のように、横型JFETのオン抵抗を
直接的に低下させたのでは、耐圧性能を劣化させてしま
うことが分る。
【0008】そこで、本発明は、高い耐圧性能を維持し
た上で、さらにオン抵抗を低くすることができる構造を
有する横型JFETおよびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の横型JFET
は、半導体基板上に位置し、第1導電型不純物を含む半
導体層からなる第1導電型ゲート層と、第1導電型ゲー
ト層の上に位置し、第2導電型不純物を含む半導体層か
らなり、チャネル領域を含む第2導電型半導体層と、第
2導電型半導体層の上において、平面的に見てチャネル
領域を間に挟むように形成され、第2導電型半導体層の
第2導電型不純物濃度よりも高い濃度の第2導電型不純
物を含む半導体層からなる第2導電型ソース領域および
第2導電型ドレイン領域とを備える。そして、本横型J
FETでは、第1導電型ゲート層と第2導電型ソース領
域との間隔が、第1導電型ゲート層と第2導電型ドレイ
ン領域との間隔よりも短い(請求項1)。
【0010】この構成によれば、ソース領域の下にドレ
イン領域の下の第2導電型ドリフト層よりも薄い第2導
電型ドリフト薄層を備える場合であっても、ソース領域
からチャネル領域に至る経路の電気抵抗を減少させるこ
とができる。この第2導電型ドリフト薄層の第2導電型
不純物濃度は、ドレイン領域の下の第2導電型ドリフト
領域の第2導電型不純物濃度よりも高いことが、電気抵
抗を減少させる上から望ましい。また、ソース領域から
チャネル領域に至る経路の電気抵抗を減少させるため
に、平面的に見てチャネル領域に隣接するソース領域の
下のチャネル層の部分の第2導電型不純物濃度を、所定
範囲内で高くしてもよい。また、用途に応じて、そのよ
うに第2導電型不純物濃度を高くしたチャネル層の部分
自体をソース領域とすることもできる。また、ソース領
域からチャネル領域に至る間の抵抗Rsとスイッチング
周波数の目安となる最大周波数fmaxとの間には、次の
(5)式の関係がある。ただし、αは常数である。
【0011】 fmax=1/{2(Rs+α)1/2}・・・・・・・・(5) 上記のように、Rsがなくなるので、(5)式にしたが
いfmaxは上昇する。すなわち、スイッチング周波数を
大きくすることができる。
【0012】上記の構成を具体的に実現する構造とし
て、たとえば、第2導電型ソース領域が、第1導電型ゲ
ート層との間に、チャネル領域と同じ厚さの前記第2導
電型半導体層の部分を挟んでいる構造(請求項2)、お
よび、第2導電型ドレイン領域と第1導電型ゲート層と
の間に、第2導電型半導体層と、当該第2導電型半導体
層の上に位置する第2導電型ドリフト層とが位置してい
る構造(請求項3)がある。
【0013】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、第2導電型のチャネル領域と第1導電型のゲート層
との接合部に生じる拡散電位によって、チャネル領域に
張り出す空乏層が、チャネル領域を遮断するように、第
1導電型ゲート層とチャネル領域の不純物濃度、および
チャネル領域の厚さが設定されていることが望ましい
(請求項4)。
【0014】この構成により、外部から電圧を印加しな
くても、拡散電位によって生じる空乏層がチャネル領域
を遮断し、ノーマリーオフの横型JFETを構成するこ
とができる。このため、非運転時の電力消費を無くし、
回転機等への制御回路に本横型JFETを用いた場合、
安全確保のために余分な回路を設ける必要がなくなる。
【0015】上記本発明の横型JFETでは、たとえ
ば、半導体基板をSiC基板とし、半導体基板の上に配
置された各半導体層を、それぞれの導電型の不純物を含
むSiC膜とすることができる(請求項5)。
【0016】SiC半導体は、電荷担体の移動度が大き
く、大電流を流すことができ、高い耐圧性能を有してい
るので、大電力用素子の材料として適している。このた
め、SiC半導体を用いた横型JFETを大電力のスイ
ッチング素子として用いることにより、低消費電力で、
高速のオンオフ動作を行なうことができる。
【0017】本発明の第1の局面の横型JFETの製造
方法は、半導体基板上に第1導電型半導体層を形成する
第1半導体層形成工程と、第1導電型半導体層の上に、
第2導電型不純物を含む第2導電型半導体層を形成する
第2導電型半導体層形成工程と、第2導電型半導体層の
上に、当該第2導電型半導体層の第2導電型不純物濃度
よりも高濃度の第2導電型不純物を含む第2導電型電極
層を形成する第2導電型ドレイン層形成工程と、第2導
電型電極層を通り、第2導電型半導体層内にいたる深さ
のトレンチを形成するトレンチ形成工程と、トレンチの
一方の壁を構成する第2導電型電極層および第2導電型
半導体層を、トレンチの底から所定高さ残し、それを越
える高さの部分を除去して第2導電型半導体層の段を形
成するトレンチ壁除去工程と、トレンチ壁除去工程にお
いて形成された前記第2導電型半導体層の段の部分に、
第2導電型不純物を注入して第2導電型半導体層よりも
高濃度の第2導電型不純物を含む第2導電型ソース領域
形成工程とを備える(請求項6)。
【0018】この製造方法により、ソース領域とチャネ
ル領域とを直接、接触させる構造を備えた横型JFET
を容易に製造することができる。上記の第2導電型ソー
ス領域形成工程において、第2導電型不純物を注入する
範囲は、トレンチ底より上の段の部分すべてとしてもよ
いし、トレンチ底より上の段のうちで上側の部分のみと
してもよい。上記の第1導電型ゲート層の第1導電型不
純物濃度の値は、空乏層をもっぱら第2導電型半導体層
のチャネル領域に張り出して形成するために、第2導電
型半導体層の第2導電型不純物濃度の値よりも高いこと
が望ましい。
【0019】本発明の第2の局面の横型JFETの製造
方法は、半導体基板上に第1導電型半導体層を形成する
第1導電型半導体層形成工程と、第1導電型半導体層の
上に、第2導電型不純物を含む第2導電型半導体層を形
成する第2導電型半導体層形成工程と、第2導電型半導
体層に第2導電型不純物を注入して、当該第2導電型半
導体層の第2導電型不純物濃度よりも高濃度の第2導電
型不純物濃度を備える第2導電型ソース領域を形成する
第2導電型ソース領域工程と、第2導電型半導体層の上
に上部第2導電型半導体層を形成する上部第2導電型半
導体層形成工程と、上部第2導電型半導体層の上に第2
導電型ドレイン領域を形成する第2導電型ドレイン領域
形成工程と、第2導電型ドレイン領域と上部第2導電型
半導体層とを貫通し、第2導電型半導体層内の第2導電
型ソース領域の下面の深さにまで達するトレンチを、当
該第2導電型ソース領域の側面が当該トレンチに露出す
るように形成するトレンチ形成工程と、平面的に見て第
2導電型ソース領域が位置するほうのトレンチの壁を第
2導電型ソース領域の上面が露出するレベルまで除去す
るトレンチ壁除去工程とを備える(請求項7)。
【0020】この構成により、必要な膜をすべて成膜し
た後に、RIEを連続して、トレンチ11とソース領域
5との形成に適用することができる。このため、処理工
程が大まかに、成膜工程と、RIE工程とが分れ、たと
えば、トレンチ形成とn型半導体層形成の2つのエッチ
ング工程を1つのRIE装置で連続して行なう可能性が
生じる。この結果、本発明の横型JFETを高い能率で
製造することが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】次に、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
【0022】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1における横型JFETを示す断面図である。図1
に示すように、本実施の形態における横型JFETで
は、ソース側には、ドレイン側にあるn型ドレイン領域
3bがないことが最大の特徴である。他の部分の構造
は、従来の横型JFETと同じである。
【0023】図1において、SiC基板1の上にp+型
エピタキシャル層2が位置し、その上にn型チャネル層
3aが設けられている。p+型エピタキシャル層2のp
型不純物濃度は、n型チャネル層3aのn型不純物濃度
よりも大きくなければならない。p+型エピタキシャル
層2とn型チャネル層3aとのpn接合に発生する空乏
層は、この濃度比に逆比例した厚さをもって濃度の低い
側に張り出すからである。逆バイアス電圧の印加によ
り、この空乏層の厚さがチャネル領域7の厚さhに達し
たとき、チャネル領域7は空乏層に遮断され、オフ状態
または飽和状態が実現する。チャネル領域7を挟んで、
ドレイン側にはドリフト層3bが配置され、その上にド
レイン領域6とドレイン電極16が設けられている。チ
ャネル領域7の他方の側には、チャネル層3aの上に、
直接、ソース領域5が配置され、その上にソース電極1
5が設けられている。
【0024】次に、上記の横型JFETの製造方法につ
いて図2〜図5を用いて説明する。まず、SiC基板1
の上にゲート層となるp+型半導体膜2を成膜し、次い
でその上にチャネル層とドリフト層とを合わせたn型半
導体層3を形成し、さらにその上に電極のコンタクトと
なるn+型半導体層6を形成する(図2参照)。次い
で、図3に示すように、n+型半導体層6を通りn型半
導体層3内にいたる深さのトレンチ11を、トレンチ底
からp+型半導体層までの厚さがチャネル領域7の厚さ
hとなるように形成する。このトレンチの形成には、異
方性のエッチングが可能なRIE(Reactive Ion Etchin
g)法を用いて、深さ方向にエッチングを行なう。この
後、図4に示すように、トレンチ11の一方の側のトレ
ンチの壁を所定の厚さを残して除去する。除去される壁
の部分は、n+型半導体層6の全厚さとn型半導体層3
の上層側である。この除去にもRIE法を用いることが
できる。除去された後の残った部分は、トレンチ11の
底に対して段差となるが、この段差にn型不純物をイオ
ン注入してn+型ソース領域5を形成する(図5)。
【0025】ゲートの位置は、p+型半導体層に電位を
印加しやすい位置であればどこでもよいが、図6〜図8
に示す位置に設けることが望ましい。図6に示すよう
に、SiC基板の裏面にバックゲートとして設けてもよ
いし、図7に示すように、p+型半導体層を拡大して、
その拡大されたp+型半導体層の表面に設けてもよい
し、図8に示すように、p+型半導体層の横のSiC基
板の上に設けてもよい。図6および図8のように、Si
C基板上にp+型半導体層を設ける場合には、異種導電
型の接合部に生じる拡散電位等を避けるために、SiC
基板はp型であることが望ましい。
【0026】このソース領域の下方のドリフト層を採用
することにより、高い耐圧性能を維持した上で、低いオ
ン抵抗と高いスイッチング周波数を確保することができ
る。
【0027】(実施の形態2)図9〜図13は、本発明
の実施の形態2における横型JFETの製造方法を示す
図である。まず、図9に示すように、SiC基板1の上
にp+型半導体層2をエピタキシャル成長させ、次い
で、その上にn型半導体層13をエピタキシャル成長さ
せる。この後、図10に示すように、n型半導体層13
にn型不純物イオンを注入して、n+型不純物領域5を
形成する。このn+型不純物領域5は、完成時にソース
領域となる。次いで、図11に示すように、n型半導体
層23と、n+半導体層6とを順にエピタキシャル成長
させる。この後、n+半導体層6を突き抜け、n型半導
体層23内のn+型不純物領域5の下面と同じ深さに達
するトレンチ11を設ける(図12)。トレンチ11を
設けるには、RIEを用いて異方性エッチングを行なう
ことが望ましい。トレンチ11の底面の下にチャネルが
配置される。この後、トレンチのn型不純物領域5が位
置する側の壁の表層からn型不純物領域5の上面にいた
る部分を、エッチングによって除去する(図13)。こ
のエッチングもRIEによることが好ましい。
【0028】この実施の形態2の製造方法によれば、必
要な膜をすべて成膜した後に、RIEを連続して、トレ
ンチ11とソース領域5との形成に適用することができ
る。このため、処理工程が、大きく成膜工程と、RIE
工程とが分れ、たとえば、トレンチ形成とn型半導体層
形成の2つのエッチング工程を1つのRIE装置で連続
して行なう可能性が生じる。この結果、本発明の横型J
FETを高い能率で製造することが可能となる。
【0029】(実施の形態3)図14は、本発明の実施
の形態3における横型JFETを示す断面図である。図
1に示した横型JFETと同様に、ソース領域5の下に
ドリフト領域を配置していない。また、図15は比較に
用いた横型JFETの断面図である。これらの図におい
て、p+型半導体層からなるゲート層2のp型不純物濃
度は、1×101 9cm-3であり、チャネル層3aのn型
不純物濃度は、1×1016cm-3である。チャネル層の
n型不純物濃度は、ゲート層のp型不純物濃度よりも3
桁低く設定され、pn接合に生じる空乏層がほとんどチ
ャネル層に張り出すことを保証している。ドリフト層3
bのn型不純物濃度は、4×1016cm-3である。ま
た、チャネルの厚さhは、500nmとした。耐圧は両
方とも500Vとした。また、チャネル領域では、pn
接合に発生する拡散電位によって空乏層がチャネルを遮
断しており、ノーマリーオフが実現されている。すなわ
ち、次の(6)式のノーマリーオフの条件が実現してい
る。
【0030】 h<{2εsbi/(qNd)}1/2・・・・・・・・・・(6) ここで、Vbiはpn接合に生じる拡散電位である。
【0031】このような構造の横型JFETに対して、
それぞれオン抵抗を求めた結果、比較例では7.4mΩ
cm2が得られた。これに対して、本発明に係る横型J
FETのオン抵抗は、7.1mΩcm2となった。この
結果、本発明例では、比較例に比べて、オン抵抗を約5
パーセント減少させることができ、さらにオン抵抗の減
少に加えてスイッチング限界周波数を向上させることが
できる。
【0032】上記において、本発明の実施の形態につい
て説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の
形態はあくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発
明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許
請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範
囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を
含むことを意図するものである。
【0033】
【発明の効果】本発明の係る横型JFETを用いること
により、良好な耐圧性能を維持した上で、オン抵抗を減
少させることができる。このとき、ソース領域とチャネ
ル領域とを、直接、接触させソースからチャネルを通る
経路の電気抵抗を減少させるので、さらにスイッチング
周波数を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における横型JFET
の断面図である。
【図2】 図1の横型JFETの製造方法において、S
iC基板にp+型半導体層を形成し、次いでn型半導体
層を成膜し、さらにn+型電極層を形成した段階の断面
図である。
【図3】 図1の状態に、トレンチを設けた段階の断面
図である、
【図4】 図3の状態に対して、トレンチの片側の壁を
所定厚さ残して除去した段階の断面図である。
【図5】 図4の状態で、残された所定厚の部分にn型
不純物をイオン注入した段階の断面図である。
【図6】 実施の形態1の横型JFETにおいて、ゲー
トをSiC基板の裏面に設けた構成を示す図である。
【図7】 実施の形態1の横型JFETにおいて、ゲー
トをp+型半導体層に設けた構成を示す図である。
【図8】 実施の形態1の横型JFETにおいて、ゲー
トをチャネル領域側のSiC基板に設けた構成を示す図
である。
【図9】 本発明の実施の形態2における横型JFET
の製造方法において、SiC基板にp+半導体層とn型
半導体層とを順次積層した段階の断面図である。
【図10】 図9の状態に対して、n型不純物を注入し
てソース領域を形成した段階の断面図である。
【図11】 図10の状態に対して、n型半導体層およ
びn+型半導体層を順次積層した段階の断面図である。
【図12】 図10の状態に対して、トレンチを設けた
段階の断面図である。
【図13】 図12の状態に対して、エッチングを施し
表層からn+型不純物領域の下面までn型半導体層をの
除いた段階の断面図である。
【図14】 本発明の実施の形態3における横型JFE
Tの断面図である。
【図15】 比較のための横型JFETの断面図であ
る。
【図16】 従来の横型JFETを説明するための断面
図である。
【図17】 耐圧性能を説明するための模式的断面図で
ある。
【図18】 破壊発生電圧におけるソース・ドレイン間
の電界分布を示す図である。
【図19】 チャネル領域の不純物濃度を高くすること
により、耐圧性能が劣化することを説明する図である。
【符号の説明】
1 SiC基板、2 p+型ゲート層、3,3a,3b
n型半導体層、4 ゲート、5 ソース領域、6 ドレ
イン領域、7 チャネル領域、11 トレンチ、13
n型半導体層、15 ソース、16 ドレイン、23
n型半導体層、h チャネル厚さ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に位置し、第1導電型不純
    物を含む半導体層からなる第1導電型ゲート層と、 前記第1導電型ゲート層の上に位置し、第2導電型不純
    物を含む半導体層からなり、チャネル領域を含む第2導
    電型半導体層と、 前記第2導電型半導体層の上において、平面的に見て前
    記チャネル領域を間に挟むように形成され、前記第2導
    電型半導体層の第2導電型不純物濃度よりも高い濃度の
    第2導電型不純物を含む半導体層からなる第2導電型ソ
    ース領域および第2導電型ドレイン領域とを備え、 前記第1導電型ゲート層と前記第2導電型ソース領域と
    の間隔が、前記第1導電型ゲート層と前記第2導電型ド
    レイン領域との間隔よりも短い、横型接合型電界効果ト
    ランジスタ。
  2. 【請求項2】 前記第2導電型ソース領域が、前記第1
    導電型ゲート層との間に、前記チャネル領域と同じ厚さ
    の前記第2導電型半導体層の部分を挟んでいる、請求項
    1に記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
  3. 【請求項3】 前記第2導電型ドレイン領域と前記第1
    導電型ゲート層との間に、前記第2導電型半導体層と、
    当該第2導電型半導体層の上に位置する第2導電型ドリ
    フト層とが位置している、請求項1または2に記載の横
    型接合型電界効果トランジスタ。
  4. 【請求項4】 第2導電型の前記チャネル領域と第1導
    電型の前記ゲート層との接合部に生じる拡散電位によっ
    て、前記チャネル領域に張り出す空乏層が、前記チャネ
    ル領域を遮断するように、前記第1導電型ゲート層と前
    記チャネル領域の不純物濃度、および前記チャネル領域
    の厚さが設定されている、請求項1〜3のいずれかに記
    載の横型接合型電界効果トランジスタ。
  5. 【請求項5】 前記半導体基板がSiC基板であり、前
    記半導体基板の上に配置された各半導体層が、それぞれ
    の導電型の不純物を含むSiC膜である、請求項1〜4
    のいずれかに記載の横型接合型電界効果トランジスタ。
  6. 【請求項6】 半導体基板上に第1導電型半導体層を形
    成する第1半導体層形成工程と、 前記第1導電型半導体層の上に、第2導電型不純物を含
    む第2導電型半導体層を形成する第2導電型半導体層形
    成工程と、 前記第2導電型半導体層の上に、当該第2導電型半導体
    層の第2導電型不純物濃度よりも高濃度の第2導電型不
    純物を含む第2導電型電極層を形成する第2導電型ドレ
    イン層形成工程と、 前記第2導電型電極層を通り、前記第2導電型半導体層
    内にいたる深さのトレンチを形成するトレンチ形成工程
    と、 前記トレンチの一方の壁を構成する第2導電型電極層お
    よび第2導電型半導体層を、前記トレンチの底から所定
    高さ残し、それを越える高さの部分を除去して前記第2
    導電型半導体層の段を形成するトレンチ壁除去工程と、 前記トレンチ壁除去工程において形成された前記第2導
    電型半導体層の段の部分に、第2導電型不純物を注入し
    て前記第2導電型半導体層よりも高濃度の第2導電型不
    純物を含む第2導電型ソース領域形成工程とを備える、
    横型接合型電界効果トランジスタの製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体基板上に第1導電型半導体層を形
    成する第1導電型半導体層形成工程と、 前記第1導電型半導体層の上に、第2導電型不純物を含
    む第2導電型半導体層を形成する第2導電型半導体層形
    成工程と、 前記第2導電型半導体層に第2導電型不純物を注入し
    て、当該第2導電型半導体層の第2導電型不純物濃度よ
    りも高濃度の第2導電型不純物濃度を備える第2導電型
    ソース領域を形成する第2導電型ソース領域工程と、 前記第2導電型半導体層の上に上部第2導電型半導体層
    を形成する上部第2導電型半導体層形成工程と、 前記上部第2導電型半導体層の上に第2導電型ドレイン
    領域を形成する第2導電型ドレイン領域形成工程と、 前記第2導電型ドレイン領域と上部第2導電型半導体層
    とを貫通し、前記第2導電型半導体層内の前記第2導電
    型ソース領域の下面の深さにまで達するトレンチを、当
    該第2導電型ソース領域の側面が当該トレンチに露出す
    るように形成するトレンチ形成工程と、 平面的に見て前記第2導電型ソース領域が位置するほう
    のトレンチの壁を前記第2導電型ソース領域の上面が露
    出するレベルまで除去するトレンチ壁除去工程とを備え
    る、横型接合型電界効果トランジスタの製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53127275A (en) * 1977-04-13 1978-11-07 Mitsubishi Electric Corp Planar type field effect transistor
JPS5429651A (en) * 1977-08-09 1979-03-05 Canon Inc Screen photoreceptor
JPH0364963A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Honda Motor Co Ltd 半導体装置
JP2000224867A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Sumitomo Electric Ind Ltd インバータ
JP2001177111A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 横型接合型電界効果トランジスタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53127275A (en) * 1977-04-13 1978-11-07 Mitsubishi Electric Corp Planar type field effect transistor
JPS5429651A (en) * 1977-08-09 1979-03-05 Canon Inc Screen photoreceptor
JPH0364963A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Honda Motor Co Ltd 半導体装置
JP2000224867A (ja) * 1999-01-28 2000-08-11 Sumitomo Electric Ind Ltd インバータ
JP2001177111A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 横型接合型電界効果トランジスタ

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