JP2003158265A - Field-effect transistor and its manufacturing method - Google Patents

Field-effect transistor and its manufacturing method

Info

Publication number
JP2003158265A
JP2003158265A JP2001356012A JP2001356012A JP2003158265A JP 2003158265 A JP2003158265 A JP 2003158265A JP 2001356012 A JP2001356012 A JP 2001356012A JP 2001356012 A JP2001356012 A JP 2001356012A JP 2003158265 A JP2003158265 A JP 2003158265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
conductivity type
effect transistor
field effect
channel region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001356012A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3541832B2 (en
Inventor
Saichiro Kaneko
佐一郎 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2001356012A priority Critical patent/JP3541832B2/en
Publication of JP2003158265A publication Critical patent/JP2003158265A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3541832B2 publication Critical patent/JP3541832B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field-effect transistor having low ON resistance and a high breakdown voltage and to provide its manufacturing method. SOLUTION: A field-effect transistor is equipped with an N<-> -type epitaxial region 21 which is lower in impurity concentration than an N<+> -type SiC substrate 11 and provided to it, an N<+> -type channel region 100 which is formed in a prescribed region of the surface layer of the epitaxial region 21, as deep as prescribed, and not degraded, a degraded P<++> -type source region 110 which is formed in a prescribed region of the surface layer of the epitaxial region 21 connected to the channel region 100, and as deep as prescribed, a gate insulating film 51 formed on the surface of the channel region 100, and a gate electrode 61 formed on the gate insulating film 51.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化珪素等のワイ
ドバンドギャップ半導体を用いた電界効果トランジスタ
及びその製造方法に係り、特に、オン抵抗を低減する技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor using a wide band gap semiconductor such as silicon carbide and a method for manufacturing the same, and more particularly to a technique for reducing on-resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭化珪素(以下、SiCという)はバン
ドギャップが広く、また最大絶縁破壊電界がシリコン
(以下、Siという)と比較して一桁も大きい。更に、
SiCの自然酸化物はSiO2であり、Siと同様の方
法により容易に炭化珪素の表面上に熱酸化膜を形成する
ことができる。
2. Description of the Related Art Silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) has a wide band gap, and the maximum dielectric breakdown electric field is one digit larger than that of silicon (hereinafter referred to as Si). Furthermore,
The natural oxide of SiC is SiO 2 , and a thermal oxide film can be easily formed on the surface of silicon carbide by the same method as for Si.

【0003】このため、SiCは、例えば電気自動車に
て用いる、高速/高電圧スイッチング素子、特に、高電
力ユニ/バイポーラ素子として用いた際に非常に優れた
材料となることが期待されている。
Therefore, it is expected that SiC will be a very excellent material when used as a high-speed / high-voltage switching element, particularly a high-power uni / bipolar element, used in an electric vehicle, for example.

【0004】このような電力用半導体素子としては一般
的に、MOS構造を有するパワーFET、とりわけ溝ゲ
ート型MOSFET、プレーナ型MOSFETの2種類
の構造が使用される。溝ゲート型MOSFET構造は、
プレーナ型MOSFETよりも狭い表面積で低オン抵抗
化することができ、高いチャネル密度とすることができ
るので、Siを用いた素子にあっては、溝ゲート型MO
SFET構造が優れた特性を有していた。
As such a power semiconductor device, there are generally used two types of structures of a power FET having a MOS structure, particularly a groove gate type MOSFET and a planar type MOSFET. The trench gate type MOSFET structure is
Since the on-resistance can be reduced and the channel density can be increased with a smaller surface area than that of the planar MOSFET, a groove gate type MO is required for an element using Si.
The SFET structure had excellent characteristics.

【0005】ところが、SiCで溝ゲート型パワーMO
SFETを作製すると、SiCの絶縁破壊電界がSiよ
り一桁も大きいので、溝底部のゲート絶縁膜に電界が集
中して絶縁電界に達し、半導体が絶縁電界に達する前に
素子が破壊するという問題が発生する。また、ドライエ
ッチングにより形成される溝の側壁、即ち、チャネル形
成面には、イオンエッチングによるダメージが生じるた
め、MOS界面特性が劣化してチャネル抵抗が高くなる
という問題があった(特願平10−308510号公報
記載)。
However, the trench gate type power MO made of SiC is used.
When an SFET is manufactured, since the dielectric breakdown electric field of SiC is larger than Si by an order of magnitude, the electric field is concentrated on the gate insulating film at the bottom of the groove to reach the insulating electric field, and the element is destroyed before the semiconductor reaches the insulating electric field. Occurs. Further, the side wall of the groove formed by dry etching, that is, the channel formation surface is damaged by ion etching, which causes a problem that the MOS interface characteristics are deteriorated and the channel resistance is increased (Japanese Patent Application No. Hei 10 (1999) -135242). -308510 gazette).

【0006】そこで、プレーナ型MOSFET構造がS
iCの電力用トランジスタ素子として再び注目を集めて
いる。図10は、従来におけるSiCプレーナ型MOS
FETの構造を示す断面図であり、高濃度N+型SiC
からなるワイドバンドギャップ半導体基板10上に、N
-型SiCからなるエピタキシャル領域20が形成され
ている。
Therefore, the planar MOSFET structure has an S
It is regaining attention as an iC power transistor element. FIG. 10 shows a conventional SiC planar type MOS.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an FET, showing high-concentration N + type SiC
On the wide band gap semiconductor substrate 10 made of
An epitaxial region 20 made of -type SiC is formed.

【0007】そして、該エピタキシャル領域20の表層
部における所定領域には、P-型ベース領域30、及び
+型ソース領域40が形成される。また、N-型SiC
エピタキシャル領域20の上にはゲート絶縁膜50を介
してゲート電極60が配置され、このゲート電極60
は、層間絶縁膜70にて覆われている。P-型ベース領
域30、及びN+型ソース領域40と接するように、ソ
ース電極80が形成されると共に、N+型SiC基板1
0の裏面には、ドレイン電極90が形成されている。
Then, a P type base region 30 and an N + type source region 40 are formed in a predetermined region in the surface layer portion of the epitaxial region 20. In addition, N - type SiC
A gate electrode 60 is arranged on the epitaxial region 20 via a gate insulating film 50.
Are covered with an interlayer insulating film 70. The source electrode 80 is formed so as to be in contact with the P type base region 30 and the N + type source region 40, and the N + type SiC substrate 1 is also formed.
A drain electrode 90 is formed on the back surface of 0.

【0008】図11は、このプレーナ型MOSFET
の、電流の流れを模式的に示す説明図であり、同図
(a)はオフ時、(b)はオン時をそれぞれ示してい
る。
FIG. 11 shows this planar MOSFET.
2A and 2B are explanatory diagrams schematically showing the flow of current, in which FIG. 4A shows the state when the switch is off and FIG.

【0009】同図(b)に示すように、ドレイン電極9
0とソース電極80との間に電圧が印加された状態で、
ゲート電極60に正の電圧が印加されると、ゲート電極
60に対向したP-型ベース領域30の表層に反転型の
チャネル領域150が形成され、ドレイン電極90から
ソース電極80へと電子を流すことが可能となる。
As shown in FIG. 1B, the drain electrode 9
With a voltage applied between 0 and the source electrode 80,
When a positive voltage is applied to the gate electrode 60, an inverted channel region 150 is formed in the surface layer of the P type base region 30 facing the gate electrode 60, and electrons flow from the drain electrode 90 to the source electrode 80. It becomes possible.

【0010】また、同図(a)に示すように、ゲート電
極60に印加された電圧を取り去ることによって、ドレ
イン電極90とソース電極80との間は電気的に絶縁さ
れる。これにより、スイッチング機能を示すことにな
る。なお、このとき素子の耐圧は、P-型ベース領域3
0とN-型エピタキシャル領域20間のPN接合のアバ
ランシェブレークダウン(なだれ降伏)で決まり、ゲー
ト絶縁膜にかかる電界は、PN接合部から伸びる空乏層
(図11(a)の符号160参照)によってシールドさ
れるから、ドレイン耐圧が高い。
As shown in FIG. 1A, the drain electrode 90 and the source electrode 80 are electrically insulated by removing the voltage applied to the gate electrode 60. This will show the switching function. At this time, the breakdown voltage of the element is the P type base region 3
The avalanche breakdown (avalanche breakdown) of the PN junction between 0 and the N type epitaxial region 20 determines the electric field applied to the gate insulating film by the depletion layer extending from the PN junction (see reference numeral 160 in FIG. 11A). Since it is shielded, the drain breakdown voltage is high.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示した如くのSiCプレーナ型MOSFETでは、ゲ
ート絶縁膜50と反転型のチャネル領域150との界面
に不完全な結晶構造、即ち、多量の界面準位が存在する
ことが知られている(V. V. Afanasev, M. Bassler, G.
Pensl and M. Schulz, Phys, Stat. Sol. (A) 162 (19
97) 321.)。
However, as shown in FIG.
It is known that in the SiC planar type MOSFET as shown in FIG. 5, an incomplete crystal structure, that is, a large amount of interface states exists at the interface between the gate insulating film 50 and the inversion type channel region 150 (VV Afanasev, M. Bassler, G.
Pensl and M. Schulz, Phys, Stat. Sol. (A) 162 (19
97) 321.).

【0012】このため、ゲート電極60に電圧を印加し
て形成した、チャネル領域150表層の反転型チャネル
に多量の界面準位が存在し、これらが電子トラップとし
て働くため、チャネル移動度を大きくすることができ
ず、結果的にSiCプレーナ型MOSFETのオン抵抗
が高くなってしまうという問題があった。
Therefore, a large amount of interface states exist in the inversion type channel in the surface layer of the channel region 150 formed by applying a voltage to the gate electrode 60, and these act as electron traps, thereby increasing the channel mobility. However, there is a problem that the on-resistance of the SiC planar MOSFET increases as a result.

【0013】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、低オン抵抗の高耐圧電界効果トランジスタを提供す
ることにある。特にワイドギャップ半導体装置を対象と
し、ノーマリーオフの電圧駆動型で、チャネル領域の抵
抗が極めて小さい低オン抵抗の高耐圧電界効果トランジ
スタを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a high withstand voltage field effect transistor having a low on-resistance. In particular, it is an object of the present invention to provide a normally-off voltage drive type, wide-gap semiconductor device, and a high withstand voltage field effect transistor having a low on-state resistance and a channel region having an extremely small resistance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、珪素よりバンドギャップ
の広い半導体からなるワイドバンドギャップ半導体基板
を有する電界効果トランジスタにおいて、前記ワイドバ
ンドギャップ半導体基板上に形成され、該ワイドバンド
ギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度の第一導電型
の半導体エピタキシャル層と、前記半導体エピタキシャ
ル層の表層部の所定領域に形成され、所定深さを有する
縮退していない第一導電型のチャネル領域と、前記半導
体エピタキシャル層の表層部の所定領域に前記チャネル
領域と接続するように形成され、所定深さを有する縮退
した第二導電型のソース領域と、前記チャネル領域の表
面に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上
に形成されたゲート電極と、を備えたことを特徴とす
る。
To achieve the above object, the invention according to claim 1 provides a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a wider bandgap than silicon. A semiconductor epitaxial layer of the first conductivity type formed on a semiconductor substrate and having an impurity concentration lower than that of the wide band gap semiconductor substrate, and a degenerate layer having a predetermined depth formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. Not a first conductivity type channel region, a degenerate second conductivity type source region having a predetermined depth, which is formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the channel region, and A gate insulating film formed on the surface of the channel region and a gate formed on the gate insulating film Characterized in that and a pole.

【0015】請求項2に記載の発明は、珪素よりバンド
ギャップの広い半導体からなるワイドバンドギャップ半
導体基板を有する電界効果トランジスタにおいて、前記
ワイドバンドギャップ半導体基板上に形成され、該ワイ
ドバンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度の、
第一導電型の半導体エピタキシャル層と、前記半導体エ
ピタキシャル層の表層部の所定領域に形成され、所定深
さを有する溝と、前記溝に沿って、前記半導体エピタキ
シャル層の所定領域に形成され、所定深さを有する縮退
していない第一導電型のチャネル領域と、前記半導体エ
ピタキシャル層の表層部の所定領域に、前記チャネル領
域と接続されるように形成され、所定深さを有する縮退
した第二導電型のソース領域と、少なくとも前記溝内に
おける前記チャネル領域の表面に形成されたゲート絶縁
膜と、前記溝内における前記ゲート絶縁膜の内側に形成
されたゲート電極と、を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a wider bandgap than silicon, the field effect transistor is formed on the wide bandgap semiconductor substrate, and the wide bandgap semiconductor substrate is formed. Lower impurity concentration,
A first conductivity type semiconductor epitaxial layer, a groove formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer and having a predetermined depth, and a predetermined region of the semiconductor epitaxial layer formed along the groove and having a predetermined depth. A non-degenerate first conductivity type channel region having a depth, and a degenerate second region having a predetermined depth formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the channel region. A source region of conductivity type, a gate insulating film formed at least on the surface of the channel region in the groove, and a gate electrode formed inside the gate insulating film in the groove. And

【0016】請求項3に記載の発明は、前記縮退してい
ない第一導電型のチャネル領域は、前記ゲート電極に正
の電圧を印加したとき、前記チャネル領域表層に、電子
濃度が非常に大きい縮退した状態が実現される程度の不
純物濃度とされることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the non-degenerate first conductivity type channel region, when a positive voltage is applied to the gate electrode, the electron concentration in the surface layer of the channel region is very high. The impurity concentration is such that a degenerate state is realized.

【0017】請求項4に記載の発明は、第二導電型の低
濃度ソース領域が、前記縮退した第二導電型のソース領
域と接続するように形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is characterized in that the second-conductivity-type low-concentration source region is formed so as to be connected to the degenerated second-conductivity-type source region.

【0018】請求項5に記載の発明は、前記ワイドバン
ドギャップ半導体基板の裏面に、ドレイン電極を形成し
たことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is characterized in that a drain electrode is formed on the back surface of the wide band gap semiconductor substrate.

【0019】請求項6に記載の発明は、前記ワイドバン
ドギャップ半導体基板として、炭化珪素半導体からなる
ものを用いたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, the wide band gap semiconductor substrate is made of a silicon carbide semiconductor.

【0020】請求項7に記載の発明は、珪素よりバンド
ギャップの広い半導体からなるワイドバンドギャップ半
導体基板を有する電界効果トランジスタを製造する方法
において、前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に、
該ワイドバンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃
度の第一導電型の半導体エピタキシャル層を形成する第
1aのステップと、前記半導体エピタキシャル層の表層
部の所定領域に、所定深さを有する縮退していない第一
導電型のチャネル領域を形成する第2aのステップと、
前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に、前
記チャネル領域と接続するように、所定深さを有する縮
退した第二導電型のソース領域を形成する第3aのステ
ップと、前記チャネル領域の表面にゲート絶縁膜を形成
する第4aのステップと、前記ゲート絶縁膜の上にゲー
ト電極を形成する5aのステップと、を備えたことを特
徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a bandgap wider than that of silicon.
The step 1a of forming a semiconductor epitaxial layer of the first conductivity type having an impurity concentration lower than that of the wide band gap semiconductor substrate, and a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer having a predetermined depth and not degenerate. A second step of forming a first conductivity type channel region;
A third step of forming a degenerate second conductivity type source region having a predetermined depth in a predetermined region of the surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the channel region, and on the surface of the channel region. It is characterized by comprising a step 4a of forming a gate insulating film and a step 5a of forming a gate electrode on the gate insulating film.

【0021】請求項8に記載の発明は、珪素よりバンド
ギャップの広い半導体からなるワイドバンドギャップ半
導体基板を有する電界効果トランジスタを製造する方法
において、前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に、
該ワイドバンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃
度の、第一導電型の半導体エピタキシャル層を形成する
第1bのステップと、前記半導体エピタキシャル層の表
層部の所定領域に、所定深さを有する第二導電型の低濃
度ソース領域を形成する第2bのステップと、前記半導
体エピタキシャル層の所定領域に、前記低濃度ソース領
域と接続されるように、所定深さを有する縮退していな
い第一導電型のチャネル領域を形成する第3bのステッ
プと、前記半導体エピタキシャル層の表層部に、縮退し
ている第二導電型のソース領域を形成する第4bのステ
ップと、前記半導体エピタキシャル層の表層部の、前記
縮退していない第一導電型のチャネル領域を形成した部
位に、所定深さを有する溝を形成する第5bのステップ
と、少なくとも前記溝内における前記第一導電型のチャ
ネル領域の表面にゲート絶縁膜を形成する第6bのステ
ップと、前記溝内における前記ゲート絶縁膜の内側にゲ
ート電極を形成する第7bのステップと、を備えたこと
を特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a bandgap wider than that of silicon.
1b step of forming a first conductivity type semiconductor epitaxial layer having an impurity concentration lower than that of the wide band gap semiconductor substrate, and a second conductivity having a predetermined depth in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. A second step of forming a low-concentration source region of a first type, and a non-degenerate first conductivity type having a predetermined depth in a predetermined region of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the low-concentration source region. A third step of forming a channel region; a fourth step of forming a degenerate second conductivity type source region in a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer; and a step of forming a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer in the surface layer portion. A fifth step of forming a groove having a predetermined depth in a portion where the channel region of the first conductivity type which is not degenerated is formed, and at least before A sixth step of forming a gate insulating film on the surface of the channel region of the first conductivity type in the groove, and a seventh step of forming a gate electrode inside the gate insulating film in the groove. It is characterized by that.

【0022】[0022]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、ゲート
電極に正の電圧を印加することで第一導電型チャネル領
域の表層に高濃度の電子が誘起され電子濃度が非常に大
きい縮退した状態となり、半導体表層におけるP+/N+
接合でのトンネル現象を利用し、ドレイン・ソース間に
トンネル効果による大きなトンネル電流を流すことがで
きる。トンネル電流の大きさは第一導電型チャネル領域
の表層に誘起される電子の濃度に依存するので、ドレイ
ン電流はゲート電極に印加する電圧により制御すること
ができる。
According to the invention described in claim 1, by applying a positive voltage to the gate electrode, a high concentration of electrons is induced in the surface layer of the first conductivity type channel region and the degeneracy of the electron concentration is very large. And the P + / N + in the semiconductor surface layer
By utilizing the tunnel phenomenon at the junction, a large tunnel current due to the tunnel effect can flow between the drain and source. Since the magnitude of the tunnel current depends on the concentration of electrons induced in the surface layer of the first conductivity type channel region, the drain current can be controlled by the voltage applied to the gate electrode.

【0023】更に、このトンネル電流は、酸化膜/Si
C界面からの影響が少なく、また、通常のPN接合の注
入による拡散電流と同等であるので、反転型のチャネル
と比較して飛躍的にチャネル抵抗を低減することができ
る。また、素子の耐圧は、第二導電型のソース領域と第
一導電型の半導体エピタキシャル層とのPN接合のアバ
ランシェブレークダウンで決まるように設計できるた
め、破壊耐量を大きくすることができる。
Further, this tunnel current is caused by the oxide film / Si.
The influence from the C interface is small, and since it is equivalent to the diffusion current due to the injection of a normal PN junction, it is possible to dramatically reduce the channel resistance as compared with the inversion type channel. Further, since the breakdown voltage of the device can be designed to be determined by the avalanche breakdown of the PN junction between the second conductivity type source region and the first conductivity type semiconductor epitaxial layer, the breakdown resistance can be increased.

【0024】以上より、請求項1に記載の発明によれ
ば、ノーマリーオフの電圧駆動型で、チャネル領域の抵
抗が極めて小さい低オン抵抗の高耐圧電界効果トランジ
スタを得ることができる。
As described above, according to the first aspect of the invention, it is possible to obtain a normally-off voltage drive type high-breakdown-voltage field-effect transistor having a low on-state resistance with a very small resistance in the channel region.

【0025】請求項2に記載の発明によれば、溝ゲート
型構造としたことで、請求項1に記載した効果に加え、
更に、より狭い表面積で低オン抵抗化でき、高いチャネ
ル密度とすることができる。
According to the invention of claim 2, in addition to the effect described in claim 1, the groove gate type structure is provided.
Furthermore, the on-resistance can be reduced with a smaller surface area, and a high channel density can be achieved.

【0026】請求項3に記載の発明によれば、ドレイン
電極とソース電極との間に電圧が印加された状態で、ゲ
ート電極に電圧を印加しない場合は、第一導電型のチャ
ネル領域の電子濃度は、第二導電型のソース領域にトン
ネル電流を流すことができるほど十分に高くない(縮退
していない)ので、第一導電型のチャネル領域と第二導
電型のソース領域は逆方向バイアスになり、ソース・ド
レイン間には電流が流れない。
According to the third aspect of the invention, when the voltage is not applied to the gate electrode while the voltage is applied between the drain electrode and the source electrode, the electrons of the channel region of the first conductivity type are formed. Since the concentration is not high enough (not degenerate) to allow the tunnel current to flow in the second conductivity type source region, the first conductivity type channel region and the second conductivity type source region are reverse biased. Therefore, no current flows between the source and drain.

【0027】一方でゲート電極に正の電圧を印加する
と、第一導電型チャネル領域の表層に高濃度の電子が誘
起されて電子濃度が非常に大きい縮退した状態が実現さ
れ、ドレイン・ソース間にトンネル効果による大きなト
ンネル電流を流すことができる。また、トンネル電流の
大きさは第一導電型チャネル領域の表層に誘起される電
子の濃度に依存するため、ドレイン電流はゲート電極に
印加する電圧により制御できる。
On the other hand, when a positive voltage is applied to the gate electrode, a high concentration of electrons is induced in the surface layer of the first conductivity type channel region to realize a degenerated state in which the electron concentration is very large, and a drain-source is formed. A large tunnel current due to the tunnel effect can be passed. Further, since the magnitude of the tunnel current depends on the concentration of electrons induced in the surface layer of the first conductivity type channel region, the drain current can be controlled by the voltage applied to the gate electrode.

【0028】以上より、請求項3に記載の発明によれ
ば、電界効果トランジスタのスイッチング機能を、MO
Sゲートの印加電圧により効果的に行うことができる。
As described above, according to the invention of claim 3, the switching function of the field effect transistor is
This can be effectively performed by the voltage applied to the S gate.

【0029】請求項4に記載の発明によれば、第二導電
型の低濃度ソース領域を、縮退した第二導電型のソース
領域と接続するように設けたことで、素子の耐圧はこの
第二導電型の低濃度ソース領域と第一導電型の半導体エ
ピタキシャル層とのPN接合のアバランシェブレークダ
ウンで決まるように設計でき、破壊耐量をより大きなも
のにできる。
According to the fourth aspect of the invention, the second conductivity type low-concentration source region is provided so as to be connected to the degenerated second conductivity type source region. It can be designed to be determined by the avalanche breakdown of the PN junction between the low-concentration source region of the two-conductivity type and the semiconductor epitaxial layer of the first-conductivity type, and the breakdown resistance can be further increased.

【0030】請求項5に記載の発明によれば、縦型構造
の電力用トランジスタを作製できるので、横型構造と比
較して、より狭い表面積で低オン抵抗化ができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the power transistor having the vertical structure can be manufactured, the on-resistance can be reduced with a smaller surface area as compared with the horizontal structure.

【0031】請求項6に記載の発明によれば、ワイドバ
ンドギャップ半導体基板として、最大絶縁破壊電界が珪
素と比較して一桁も大きいSiCからなるものを用いる
ので、電気的な耐圧特性に優れ、高耐圧化が容易とな
る。
According to the sixth aspect of the present invention, since the wide band gap semiconductor substrate made of SiC whose maximum breakdown electric field is one digit larger than that of silicon is used, it has excellent electrical breakdown voltage characteristics. It becomes easy to increase the breakdown voltage.

【0032】請求項7に記載の発明方法によれば、プレ
ーナ型の電界効果トランジスタを容易に作製することが
できる。
According to the seventh aspect of the invention, a planar field effect transistor can be easily manufactured.

【0033】請求項8に記載の発明方法によれば、ゲー
ト溝型電界効果トランジスタを容易に作成することがで
きる。
According to the method of the invention described in claim 8, a gate groove type field effect transistor can be easily manufactured.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。なお、本実施形態では、ゲート絶縁
膜上にポリシリコン電極を形成するMIS型電界効果ト
ランジスタを例に説明するが、ゲート電極にショットキ
ーメタルを用いたMESFET型とすることも可能であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the MIS field effect transistor in which the polysilicon electrode is formed on the gate insulating film is described as an example, but it is also possible to use the MESFET type in which Schottky metal is used for the gate electrode.

【0035】また、以下では、第一導電型としてN型、
第二導電型としてP型を例に説明する。更に、本発明の
主旨を逸脱しない範囲での変形を含むことは言うまでも
ない。
In the following, the first conductivity type is N type,
The P-type will be described as an example of the second conductivity type. Furthermore, it goes without saying that modifications are included without departing from the spirit of the present invention.

【0036】[第1の実施形態;プレーナ型パワートン
ネル電界効果トランジスタ(その1)]図1は、本発明
の、第1の実施形態に係るSiCプレーナ型パワートン
ネル電界効果トランジスタの、単位セルの断面図であ
る。
[First Embodiment; Planar Type Power Tunnel Field Effect Transistor (1)] FIG. 1 shows a unit cell of a SiC planar type power tunnel field effect transistor according to a first embodiment of the present invention. FIG.

【0037】同図に示すように、ドレイン領域となるN
+型SiC基板11上に、N-型エピタキシャル領域21
が積層されたウエハにおいて、N-型エピタキシャル領
域21の所定の領域に、縮退した(即ち、フェルミ準位
が価電子帯にあるように不純物密度が多くなっている)
++型のソース領域110が形成されている。
As shown in the figure, N serving as a drain region is formed.
The N type epitaxial region 21 is formed on the + type SiC substrate 11.
Of the N - type epitaxial region 21 in the stacked wafers (that is, the impurity density is high so that the Fermi level is in the valence band).
A P ++ type source region 110 is formed.

【0038】同様に、N-型エピタキシャル領域21の
所定の領域に、縮退していないN+型チャネル領域10
0が形成されている。また、N+型チャネル領域100
の表面には、ゲート絶縁膜51を介してゲート電極61
が配置され、ゲート電極61は層間絶縁膜71にて覆わ
れている。ここで、N+チャネル領域100は、ゲート
電極61に正の電圧を印加した時、チャネル領域100
の表層に、電子濃度が非常に大きい縮退した状態が実現
される程度の大きな不純物濃度となるように設計されて
いる。
Similarly, a non-degenerate N + type channel region 10 is formed in a predetermined region of the N type epitaxial region 21.
0 is formed. In addition, the N + type channel region 100
On the surface of the gate electrode 61 via the gate insulating film 51.
And the gate electrode 61 is covered with an interlayer insulating film 71. Here, the N + channel region 100 is the channel region 100 when a positive voltage is applied to the gate electrode 61.
The surface layer is designed to have a large impurity concentration such that a degenerated state in which the electron concentration is very large is realized.

【0039】また、P++型ソース領域110上には、ソ
ース電極81が形成されるとともに、N+型SiC基板
11の裏面にはドレイン電極91が形成されている。
A source electrode 81 is formed on the P ++ type source region 110, and a drain electrode 91 is formed on the back surface of the N + type SiC substrate 11.

【0040】次に、本実施形態に係るSiCプレーナ型
パワートンネル電界効果トランジスタの製造方法の一例
を、図2(a)〜(c)、図3(d)〜(f)に示す断
面図を参照しながら説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the SiC planar power tunnel field effect transistor according to this embodiment will be described with reference to the sectional views shown in FIGS. 2 (a) to 2 (c) and 3 (d) to 3 (f). It will be explained with reference to FIG.

【0041】まず、図2(a)の工程では、N+型Si
C基板11の上に、例えば不純物濃度が1E14〜1E
18/cm3、厚さが1〜100μmのN-型SiCエピ
タキシャル領域21を形成する(第1aのステップ)。
First, in the step of FIG. 2A, N + type Si is used.
On the C substrate 11, for example, an impurity concentration of 1E14 to 1E
An N type SiC epitaxial region 21 having a thickness of 18 / cm 3 and a thickness of 1 to 100 μm is formed (step 1a).

【0042】次いで、同図(b)の工程では、マスク材
130を用いて、N-型SiCエピタキシャル領域21
の所定の領域に、例えば、100〜1000℃の高温で
燐イオンを100〜3MeVの加速電圧で多段注入し、
+型(縮退していない)チャネル領域100を形成す
る(第2aのステップ)。この際、総ドーズ量は、例え
ば1E14〜1E16/cm2である。N型不純物とし
ては、燐の他に窒素、ヒ素等を用いてもよい。
Next, in the step of FIG. 3B, the N type SiC epitaxial region 21 is formed by using the mask material 130.
In a predetermined region of, for example, phosphorus ions are multi-steply implanted at a high temperature of 100 to 1000 ° C. at an acceleration voltage of 100 to 3 MeV,
An N + type (non-degenerate) channel region 100 is formed (step 2a). At this time, the total dose amount is, for example, 1E14 to 1E16 / cm 2 . As the N-type impurity, nitrogen, arsenic, or the like may be used in addition to phosphorus.

【0043】図2(c)の工程では、マスク材131を
用いて、例えば、100〜1000℃の高温でアルミニ
ウムイオンを100〜5MeVの加速電圧で多段注入
し、P ++型(縮退している)ソース領域110を形成す
る(第3aのステップ)。この際、総ドーズ量は、例え
ば、1E14〜1E17/cm2である。P型不純物と
してはアルミニウムの他にほう素、ガリウムなどを用い
てもよい。
In the step of FIG. 2C, the mask material 131 is removed.
For example, at a high temperature of 100 to 1000 ° C.
Multi-stage implantation of um ions at an acceleration voltage of 100-5 MeV
Then P ++Form a mold (degenerate) source region 110
(Step 3a). At this time, the total dose is
For example, 1E14-1E17 / cm2Is. With P-type impurities
In addition to aluminum, use boron, gallium, etc.
May be.

【0044】なお、この例ではN+型チャネル領域10
0を形成するための燐イオン注入を先に行ったが、P++
型ソース領域110を形成するためのアルミニウムイオ
ン注入を先に行った後に、N+型チャネル領域100を
形成するための燐イオン注入を行うようにすることも可
能である。
In this example, the N + type channel region 10 is used.
Phosphorus ion implantation for forming 0 was performed first, but P ++
It is also possible to perform the aluminum ion implantation for forming the type source region 110 first and then perform the phosphorus ion implantation for forming the N + type channel region 100.

【0045】次いで、図3(d)の工程では、例えば、
1000〜1800℃での熱処理を行い、注入した不純
物を活性化する。
Next, in the step of FIG. 3D, for example,
Heat treatment is performed at 1000 to 1800 ° C. to activate the implanted impurities.

【0046】図3(e)の工程では、N+型チャネル領
域100の上面を含むエピタキシャル領域21の表面に
ゲート絶縁膜51を、例えば、900〜1300℃での
熱酸化により形成する(第4aのステップ)。その後、
例えばポリシリコンによりゲート電極61を形成する
(第5aのステップ)。
In the step of FIG. 3E, the gate insulating film 51 is formed on the surface of the epitaxial region 21 including the upper surface of the N + type channel region 100 by thermal oxidation at 900 to 1300 ° C. (fourth a). Step). afterwards,
The gate electrode 61 is formed of, for example, polysilicon (step 5a).

【0047】図3(f)の工程では、SiC基板11裏
面にドレイン電極91として金属膜を蒸着する。また、
層間絶縁膜71を形成した後にコンタクトホールを開孔
し、P++型ソース領域110上にソース電極81を形成
する。そして、例えば600〜1400℃程度で熱処理
してオーミック電極とする。このような手順により、図
1に示した電界効果トランジスタが完成する。
In the step of FIG. 3F, a metal film is deposited on the back surface of the SiC substrate 11 as the drain electrode 91. Also,
After forming the interlayer insulating film 71, a contact hole is opened and a source electrode 81 is formed on the P ++ type source region 110. And it heat-processes at about 600-1400 degreeC, for example, and it is set as an ohmic electrode. By such a procedure, the field effect transistor shown in FIG. 1 is completed.

【0048】図4は、上記した電界効果トランジスタに
おける電子の流れを模式的に示す説明図であり、以下、
同図を参照して、この電界効果トランジスタの動作につ
いて説明する。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the flow of electrons in the above field effect transistor.
The operation of this field effect transistor will be described with reference to FIG.

【0049】図4(a)は、電界効果トランジスタがオ
フ時の状態を示しており、ドレイン電極91とソース電
極81との間に電圧が印加された状態で、ゲート電極6
1に電圧が印加されない場合は、N+型チャネル領域1
00の電子濃度は、P++型ソース領域110にトンネル
電流を流すことができるほど十分に高くない(縮退して
いない)ので、チャネル領域100とソース領域110
は、ドレイン電極91に印加された電圧で逆方向バイア
スになり、ソース・ドレイン間には電流が流れない。
FIG. 4A shows a state in which the field effect transistor is off, in which the gate electrode 6 is in a state in which a voltage is applied between the drain electrode 91 and the source electrode 81.
N + type channel region 1 when no voltage is applied to 1
Since the electron concentration of 00 is not high enough (not degenerated) to allow the tunnel current to flow in the P ++ type source region 110, the channel region 100 and the source region 110 are not.
Is reverse biased by the voltage applied to the drain electrode 91, and no current flows between the source and drain.

【0050】なお、このとき素子の耐圧は、P++型ソー
ス領域110とN-型エピタキシャル領域21間のPN
接合のアバランシェブレークダウンで決まり、ゲート絶
縁膜にかかる電界は、PN接合部から伸びる空乏層によ
ってシールドされるから、ドレイン耐圧が高い。
At this time, the breakdown voltage of the device is determined by the PN between the P + + type source region 110 and the N type epitaxial region 21.
The drain breakdown voltage is high because the electric field applied to the gate insulating film, which is determined by the avalanche breakdown of the junction, is shielded by the depletion layer extending from the PN junction.

【0051】一方で、図4(b)に示すように、ゲート
電極61に正の電圧を印加すると、N+型チャネル領域
100の表層に高濃度の電子が誘起されて電子濃度が非
常に大きい縮退した領域170が形成され、この縮退し
た領域170とP++型ソース領域110間のPN接合境
界にできる空乏層の幅も10nm程度の薄さとなる。こ
の空乏層を電子がトンネル現象で通過できるようになる
ため、チャネル領域100からソース領域110へと、
トンネル効果による大きなトンネル電流を流すことがで
きる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when a positive voltage is applied to the gate electrode 61, a high concentration of electrons is induced in the surface layer of the N + type channel region 100, and the electron concentration is very large. The degenerated region 170 is formed, and the width of the depletion layer formed at the PN junction boundary between the degenerated region 170 and the P + + type source region 110 is about 10 nm. Since electrons can pass through this depletion layer by a tunnel phenomenon, from the channel region 100 to the source region 110,
A large tunnel current due to the tunnel effect can be passed.

【0052】その結果、ノーマリーオフの電圧駆動型
で、チャネル領域の抵抗が極めて小さい低オン抵抗の高
耐圧電界効果トランジスタを得ることができる。
As a result, it is possible to obtain a normally-off voltage drive type field-effect transistor having a low on-resistance and a very low resistance in the channel region.

【0053】特に本発明の方法を適用することにより、
ゲート電極61に正の電圧を印加することで、半導体表
層におけるP+/N+接合でのトンネル現象を利用し、ド
レイン・ソース間にトンネル効果による大きなトンネル
電流を流すことができる。トンネル電流の大きさは、N
+型チャネル領域100の表層に誘起される電子の濃度
に依存するため、ドレイン電流はゲート電極61に印加
する電圧により制御することができる。
In particular by applying the method of the invention,
By applying a positive voltage to the gate electrode 61, a tunneling phenomenon at the P + / N + junction in the semiconductor surface layer can be used, and a large tunneling current due to the tunnel effect can flow between the drain and the source. The magnitude of the tunnel current is N
The drain current can be controlled by the voltage applied to the gate electrode 61 because it depends on the concentration of electrons induced in the surface layer of the + type channel region 100.

【0054】更に、このトンネル電流は、酸化膜/Si
C界面からの影響が少なく、また、通常のPN接合の注
入による拡散電流と同等であるため、反転型のチャネル
と比較して飛躍的にチャネル抵抗を低減することができ
る。更に、素子の耐圧は、P ++型ソース領域110と、
-型エピタキシャル層21との間の、PN接合のアバ
ランシェブレークダウンで決まるように設計することが
できるため、破壊耐量を大きくでき、ドレイン耐圧が高
い。
Further, this tunnel current is caused by the oxide film / Si
There is little influence from the C interface, and the normal PN junction
Inversion type channel because it is equivalent to the diffusion current due to
Can dramatically reduce the channel resistance compared to
It Furthermore, the breakdown voltage of the device is P ++A mold source region 110,
N-Of the PN junction with the epitaxial layer 21
Can be designed to be determined by the Lanche breakdown
Therefore, the breakdown voltage can be increased and the drain breakdown voltage is high.
Yes.

【0055】[第2の実施形態;ゲート溝型パワートン
ネル電界効果トランジスタ]図5は、本発明の第2の実
施形態に係るSiCゲート溝型パワートンネル電界効果
トランジスタの単位セルの断面図である。同図に示すよ
うに、ドレイン領域となるN+型SiC基板12上に、
-型エピタキシャル領域22が積層されたウエハにお
いて、エピタキシャル領域22の一主面の所定の領域に
は溝140が形成されている。そして、この溝140に
沿って、縮退していないN+型チャネル領域101が形
成される。
[Second Embodiment: Gate Trench Type Power Tunnel Field Effect Transistor] FIG. 5 is a sectional view of a unit cell of an SiC gate groove type power tunnel field effect transistor according to a second embodiment of the present invention. . As shown in the figure, on the N + type SiC substrate 12 which will be the drain region,
In the wafer in which the N type epitaxial region 22 is laminated, the groove 140 is formed in a predetermined region on one main surface of the epitaxial region 22. Then, along this groove 140, the non-degenerate N + type channel region 101 is formed.

【0056】また、エピタキシャル領域22の所定の領
域に、縮退した(即ち、フェルミ準位が価電子帯にある
ように不純物密度が多くなっている)P++型ソース領域
111が、N+型チャネル領域101と接続されるよう
に形成されている。更に、溝140にはゲート絶縁膜5
2を介してゲート電極62が埋め込まれ、該ゲート電極
62は、層間絶縁膜72にて覆われている。P++型ソー
ス領域111上にはソース電極82が形成される。そし
て、N+型SiC基板12の裏面にはドレイン電極92
が形成されている。
Further, in a predetermined region of the epitaxial region 22, the P + + type source region 111 degenerated (that is, the impurity density is increased so that the Fermi level is in the valence band) is the N + type. It is formed so as to be connected to the channel region 101. Further, the gate insulating film 5 is formed in the groove 140.
A gate electrode 62 is embedded through the gate electrode 62, and the gate electrode 62 is covered with an interlayer insulating film 72. A source electrode 82 is formed on the P ++ type source region 111. The drain electrode 92 is formed on the back surface of the N + type SiC substrate 12.
Are formed.

【0057】次に、本実施形態に係るSiCゲート溝型
パワートンネル電界効果トランジスタの製造方法の一例
を、図6(a)〜(c)、図7(d)〜(f)に示す断
面図を参照しながら説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the SiC gate groove type power tunnel field effect transistor according to the present embodiment is shown in cross-sectional views of FIGS. 6 (a) to 6 (c) and 7 (d) to 7 (f). Will be described with reference to.

【0058】まず、図6(a)の工程では、N+型Si
C基板12の上に、例えば、不純物濃度が1E14〜1
E18/cm3、厚さが1〜100μmのN-型SiCエ
ピタキシャル領域22が形成される(第1bのステッ
プ)。
First, in the step of FIG. 6A, N + type Si is used.
On the C substrate 12, for example, the impurity concentration is 1E14 to 1
An N -type SiC epitaxial region 22 having E18 / cm 3 and a thickness of 1 to 100 μm is formed (step 1b).

【0059】図6(b)の工程では、マスク材132を
用いて、N-型SiCエピタキシャル領域22の所定の
領域に、例えば100〜1000℃の高温で、ほう素イ
オンを100〜5MeVの加速電圧で多段注入し、P-
型(低濃度)ソース領域120を形成する(第2bのス
テップ)。総ドーズ量は、例えば1E13〜1E16/
cm2である。P型不純物としては、ほう素の他にアル
ミニウム、ガリウムなどを用いてもよい。
In the step of FIG. 6B, the mask material 132 is used to accelerate boron ions in a predetermined region of the N -- type SiC epitaxial region 22 at a high temperature of 100 to 1000 ° C. for 100 to 5 MeV. and multi-stage injection in voltage, P -
A mold (low concentration) source region 120 is formed (step 2b). The total dose amount is, for example, 1E13 to 1E16 /
cm 2 . As the P-type impurity, aluminum, gallium, or the like may be used in addition to boron.

【0060】図6(c)の工程では、マスク材133を
用いて、N-型SiCエピタキシャル領域22の所定の
領域に、例えば100〜1000℃の高温で燐イオンを
100〜3MeVの加速電圧で多段注入し、N+型(縮
退していない)チャネル領域101を形成する(第3b
のステップ)。総ドーズ量は、例えば1E14〜1E1
6/cm2である。N型不純物としては燐の他に窒素、
ヒ素などを用いてもよい。
In the step of FIG. 6C, the mask material 133 is used to apply phosphorus ions to a predetermined region of the N -- type SiC epitaxial region 22 at a high temperature of 100 to 1000 ° C. and an acceleration voltage of 100 to 3 MeV. Multi-stage implantation is performed to form an N + type (non-degenerate) channel region 101 (third b)
Step). The total dose amount is, for example, 1E14 to 1E1.
6 / cm 2 . As N-type impurities, besides phosphorus, nitrogen,
Arsenic or the like may be used.

【0061】図7(d)の工程では、例えば100〜1
000℃の高温でアルミニウムイオンを100〜3Me
Vの加速電圧で多段注入し、P++型(縮退している)ソ
ース領域111を形成する(第4bのステップ)。総ド
ーズ量は、例えば1E14〜1E17/cm2である。
P型不純物としてはアルミニウムの他にほう素、ガリウ
ムなどを用いてもよい。
In the step of FIG. 7D, for example, 100 to 1
Aluminum ion 100 ~ 3Me at high temperature of 000 ℃
Multi-stage injection is performed with an acceleration voltage of V to form a P ++ type (degenerate) source region 111 (step 4b). The total dose amount is, for example, 1E14 to 1E17 / cm 2 .
As the P-type impurity, boron, gallium, or the like may be used in addition to aluminum.

【0062】その後、例えば1000〜1800℃での
熱処理を行い、注入した不純物を活性化する。
Thereafter, heat treatment is performed at, for example, 1000 to 1800 ° C. to activate the implanted impurities.

【0063】なお、この例では、P-型ソース領域12
0→N+型チャネル領域101→P++型ソース領域11
1の順に形成したが、各領域の形成順序はこれに限定さ
れるものではない。
In this example, the P -- type source region 12 is used.
0 → N + type channel region 101 → P ++ type source region 11
However, the formation order of the regions is not limited to this.

【0064】図7(e)の工程では、マスク材134を
用いてP++ソース領域111の一主面の所定の領域に、
深さ方向にN+型チャネル領域101を貫通してN-型S
iCエピタキシャル領域22に達するように、例えば
0.1〜5μmの深さの溝140を形成する(第5bの
ステップ)。なお、溝140の底面は曲面であってもよ
いし、溝の断面形状はV字型溝のように底面が無い形状
であってもよい。
In the step of FIG. 7E, a mask material 134 is used to form a predetermined region on one main surface of the P ++ source region 111.
The N -type S penetrates the N + -type channel region 101 in the depth direction.
A groove 140 having a depth of, for example, 0.1 to 5 μm is formed so as to reach the iC epitaxial region 22 (step 5b). The bottom surface of the groove 140 may be a curved surface, or the cross-sectional shape of the groove may be a shape without a bottom surface like a V-shaped groove.

【0065】図7(f)の工程では、溝140の表面に
ゲート絶縁膜52を例えば900〜1300℃での熱酸
化により形成する(第6bのステップ)。次に、例えば
ポリシリコンによりゲート電極62を形成する(第7b
のステップ)。その後、特に図示しないが、SiC基板
12裏面にドレイン電極92として金属膜を蒸着する。
また、層間絶縁膜72を形成した後にコンタクトホール
を開孔し、P++型ソース領域111上にソース電極82
(図5参照)を形成する。そして、例えば600〜14
00℃程度で熱処理してオーミック電極とする。こうし
て、図5に示した電界効果トランジスタが完成する。
In the step of FIG. 7F, the gate insulating film 52 is formed on the surface of the groove 140 by thermal oxidation at 900 to 1300 ° C. (step 6b). Next, the gate electrode 62 is formed of, for example, polysilicon (seventh b).
Step). Thereafter, although not particularly shown, a metal film is deposited on the back surface of the SiC substrate 12 as the drain electrode 92.
Further, after forming the interlayer insulating film 72, a contact hole is opened, and the source electrode 82 is formed on the P ++ type source region 111.
(See FIG. 5). And, for example, 600 to 14
Heat treatment is performed at about 00 ° C. to form an ohmic electrode. In this way, the field effect transistor shown in FIG. 5 is completed.

【0066】次に、この電界効果トランジスタの動作に
ついて説明する。図8は、第2の実施形態に係る電界効
果トランジスタの、電子の流れを模式的に示す説明図で
あり、同図(a)はオフ時、(b)はオン時の状態を示
している。ドレイン電極92とソース電極82との間に
電圧が印加された状態で、ゲート電極62に電圧が印加
されない場合には、図8(a)に示すように、N+型チ
ャネル領域101の電子濃度は、P++型ソース領域11
1にトンネル電流を流すことができるほど十分に高くな
い(縮退していない)ので、チャネル領域101とソー
ス領域111はドレイン電極92に印加された電圧で逆
方向バイアスとなり、ソース・ドレイン間には電流が流
れない。
Next, the operation of this field effect transistor will be described. 8A and 8B are explanatory diagrams schematically showing the flow of electrons in the field effect transistor according to the second embodiment. FIG. 8A shows a state when the transistor is off, and FIG. 8B shows a state when the transistor is on. . When a voltage is applied between the drain electrode 92 and the source electrode 82 and no voltage is applied to the gate electrode 62, as shown in FIG. 8A, the electron concentration of the N + type channel region 101 is increased. Is a P ++ type source area 11
1 is not high enough to allow a tunnel current to flow (not degenerate), the channel region 101 and the source region 111 are reverse-biased by the voltage applied to the drain electrode 92, and the source and drain are No current flows.

【0067】このとき、素子の耐圧は、P-型ソース領
域120とN-型エピタキシャル領域22間のPN接合
のアバランシェブレークダウンで決まる。特に、溝底部
のゲート絶縁膜にかかる電界はPN接合部から伸びる空
乏層によってシールドされるから、ドレイン耐圧が高
い。
At this time, the breakdown voltage of the device is determined by the avalanche breakdown of the PN junction between the P type source region 120 and the N type epitaxial region 22. In particular, since the electric field applied to the gate insulating film at the bottom of the groove is shielded by the depletion layer extending from the PN junction, the drain breakdown voltage is high.

【0068】他方、ゲート電極62に正の電圧を印加す
ると、図8(b)に示すように、N +型チャネル領域1
01の表層に高濃度の電子が誘起されて電子濃度が非常
に大きい縮退した領域171が形成され、この縮退した
領域171とP++型ソース領域111間のPN接合境界
にできる空乏層の幅も10nm程度の薄さとなり、この
空乏層を電子がトンネル現象で通過できるようになる。
よって、チャネル領域101からソース領域111へ
と、トンネル効果による大きなトンネル電流を流すこと
ができる。
On the other hand, a positive voltage is applied to the gate electrode 62.
Then, as shown in FIG. +Mold channel region 1
Electrons of high concentration are induced in the surface layer of 01
A large degenerate region 171 is formed in the
Area 171 and P++PN junction boundary between mold source regions 111
The width of the depletion layer that can be formed is as thin as about 10 nm.
The electrons can tunnel through the depletion layer.
Therefore, from the channel region 101 to the source region 111
And a large tunnel current due to the tunnel effect
You can

【0069】その結果、ノーマリーオフの電圧駆動型
で、チャネル領域の抵抗が極めて小さい低オン抵抗の高
耐圧電界効果トランジスタを得ることができる。特に、
本発明により、ゲート電極62に正の電圧を印加するこ
とで、半導体表層におけるP+/N+接合でのトンネル現
象を利用し、ドレイン・ソース間にトンネル効果による
大きなトンネル電流を流すことができる。
As a result, it is possible to obtain a normally-off voltage-driven type field-effect transistor having a low on-resistance and a very low resistance in the channel region. In particular,
According to the present invention, by applying a positive voltage to the gate electrode 62, a tunneling phenomenon at the P + / N + junction in the semiconductor surface layer can be used to cause a large tunneling current to flow between the drain and the source due to the tunneling effect. .

【0070】トンネル電流の大きさはN+型チャネル領
域101の表層に誘起される電子の濃度に依存するた
め、ドレイン電流はゲート電極62に印加する電圧によ
り制御できる。更に、このトンネル電流は、酸化膜/S
iC界面からの影響が少なく、また、通常のPN接合の
注入による拡散電流と同等であるため、反転型のチャネ
ルと比較して飛躍的にチャネル抵抗を低減することがで
きる。
Since the magnitude of the tunnel current depends on the concentration of electrons induced in the surface layer of the N + type channel region 101, the drain current can be controlled by the voltage applied to the gate electrode 62. Furthermore, this tunnel current is
The influence from the iC interface is small, and since it is equivalent to the diffusion current due to the injection of a normal PN junction, it is possible to dramatically reduce the channel resistance as compared with the inversion type channel.

【0071】また、素子の耐圧は、P-型ソース領域1
20とN-型エピタキシャル層22とのPN接合のアバ
ランシェブレークダウンで決まるように設計できるた
め、破壊耐量を大きくできドレイン耐圧が高い。
The withstand voltage of the element is the P type source region 1
Since it can be designed so as to be determined by the avalanche breakdown of the PN junction between the N 20 and the N type epitaxial layer 22, the breakdown withstand amount can be increased and the drain breakdown voltage is high.

【0072】また、このような溝ゲート型構造を採用す
ることで、第1の実施形態と比較してより狭い表面積で
低オン抵抗化することができ、高いチャネル密度とする
ことができる。
Further, by adopting such a trench gate type structure, it is possible to achieve a low on-resistance and a high channel density with a smaller surface area as compared with the first embodiment.

【0073】[第3の実施形態;プレーナ型パワートン
ネル電界効果トランジスタ(その2)]図9は、本発明
の第3の実施形態に係るSiCプレーナ型パワートンネ
ル電界効果トランジスタの単位セルの断面図である。構
造上、図1に示した第1の実施形態と異なるところは、
++型ソース領域の下部にP-型(低濃度)ソース領域
121を配置したことである。このP-型ソース領域1
21を設けたことで、素子の耐圧は、P-型ソース領域
121とN-型エピタキシャル層23とのPN接合のア
バランシェブレークダウンで決まるように設計できるた
め、破壊耐量を第1の実施形態に示した電界効果トラン
ジスタと比較し、より大きくすることができる。
[Third Embodiment: Planar Power Tunnel Field Effect Transistor (Part 2)] FIG. 9 is a sectional view of a unit cell of a SiC planar power tunnel field effect transistor according to a third embodiment of the present invention. Is. Structurally, the difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that
That is, the P type (low concentration) source region 121 is arranged below the P ++ type source region. This P - type source region 1
By providing 21, the breakdown voltage of the device can be designed to be determined by the avalanche breakdown of the PN junction between the P type source region 121 and the N type epitaxial layer 23. It can be made larger compared to the field effect transistor shown.

【0074】なお、炭化珪素(SiC)には、3C−S
iC、4H−SiC、6H−SiC、15R−SiCな
ど非常に多くのポリタイプがあるが、この発明において
半導体基板として使用する炭化珪素はSiCであれば、
Si上に3C−SiCがある構造、6H−SiCや4H
−SiCの上に3C−SiCがある構造でもよい。
Silicon carbide (SiC) has 3C-S
There are numerous polytypes such as iC, 4H-SiC, 6H-SiC, and 15R-SiC, but if the silicon carbide used as the semiconductor substrate in the present invention is SiC,
Structure with 3C-SiC on Si, 6H-SiC or 4H
A structure in which 3C-SiC is present on -SiC may be used.

【0075】また、本実施形態では、ドレイン電極をN
+型SiC基板裏面に配置する縦型構造の電界効果トラ
ンジスタで説明したが、ドレイン電極を、ソース電極が
設置してある面と同一の面に形成する横型構造としても
よい。
In this embodiment, the drain electrode is N
Although the description has been given of the field-effect transistor having the vertical structure arranged on the back surface of the + type SiC substrate, the drain electrode may have a horizontal structure in which it is formed on the same surface as the surface on which the source electrode is provided.

【0076】更に、上述した各実施形態では、Si(珪
素)よりもバンドギャップの広い半導体として、SiC
(炭化珪素)を例に説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、GaNや、ダイヤモンド等の材料を
用いることも可能である。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, SiC is used as a semiconductor having a wider band gap than Si (silicon).
Although (silicon carbide) is described as an example, the present invention is not limited to this, and a material such as GaN or diamond can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(c)は、第1の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造工程を示す第1の説明図であ
る。
FIGS. 2A to 2C are first explanatory diagrams showing a manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment. FIGS.

【図3】(d)〜(f)は、第1の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造工程を示す第2の説明図であ
る。
3 (d) to (f) are second explanatory views showing the manufacturing process of the field effect transistor according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態に係る電界効果トランジスタ
の、電流の流れを模式的に示す説明図であり、(a)は
オフ時、(b)はオン時の状態を示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a current flow of the field effect transistor according to the first embodiment, in which (a) shows an off state and (b) shows an on state.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(c)は、第2の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造工程を示す第1の説明図であ
る。
FIGS. 6A to 6C are first explanatory views showing a manufacturing process of the field effect transistor according to the second embodiment.

【図7】(d)〜(f)は、第2の実施形態に係る電界
効果トランジスタの製造工程を示す第2の説明図であ
る。
7 (d) to 7 (f) are second explanatory views showing the manufacturing process of the field effect transistor according to the second embodiment.

【図8】第2の実施形態に係る電界効果トランジスタ
の、電流の流れを模式的に示す説明図であり、(a)は
オフ時、(b)はオン時の状態を示す。
8A and 8B are explanatory diagrams schematically showing the flow of current in the field effect transistor according to the second embodiment, where FIG. 8A shows a state when the transistor is off and FIG. 8B shows a state when the transistor is on.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る電界効果トラン
ジスタの構成を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a field effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図10】従来のSiCプレーナ型MOSFETの構成
を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional SiC planar MOSFET.

【図11】従来のSiCプレーナ型MOSFETの、電
流の流れを模式的に示す説明図であり、(a)はオフ
時、(b)はオン時の状態を示す。
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a current flow in a conventional SiC planar MOSFET, in which (a) shows an off state and (b) shows an on state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11,12,13 N+型SiC基板 20,21,22,23 N-型SiCエピタキシャル
領域 30 P-型ベース領域 40 N+型ベース領域 50,51,52,53 ゲート絶縁膜 60,61,62,63 ゲート電極 70,71,72,73 層間絶縁膜 80,81,82,83 ソース電極 90,91,92,93 ドレイン電極 100,101,102 N+型(縮退していない)チ
ャネル領域 110,111,112 P++型(縮退している)ソー
ス領域 120,121 P-型(低濃度)ソース領域 130,131,132,133,134 マスク材 140 溝 150 チャネル領域 160,161,162 空乏層 170,171 N++(縮退している)領域
10, 11, 12, 13 N + type SiC substrate 20, 21, 22, 23 N type SiC epitaxial region 30 P type base region 40 N + type base region 50, 51, 52, 53 Gate insulating film 60, 61 , 62, 63 gate electrodes 70, 71, 72, 73 interlayer insulating films 80, 81, 82, 83 source electrodes 90, 91, 92, 93 drain electrodes 100, 101, 102 N + type (not degenerate) channel region 110, 111, 112 P ++ type (degenerate) source region 120, 121 P type (low concentration) source region 130, 131, 132, 133, 134 Mask material 140 Groove 150 Channel region 160, 161, 162 Depletion layer 170,171 N ++ (degenerate) region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 654 H01L 29/78 301B 301J 301V ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/78 654 H01L 29/78 301B 301J 301V

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 珪素よりバンドギャップの広い半導体か
らなるワイドバンドギャップ半導体基板を有する電界効
果トランジスタにおいて、 前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に形成され、該
ワイドバンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度
の第一導電型の半導体エピタキシャル層と、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に形成
され、所定深さを有する縮退していない第一導電型のチ
ャネル領域と、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に前記
チャネル領域と接続するように形成され、所定深さを有
する縮退した第二導電型のソース領域と、 前記チャネル領域の表面に形成されたゲート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、 を備えたことを特徴とする電界効果トランジスタ。
1. A field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a bandgap wider than that of silicon. A field effect transistor formed on the wide bandgap semiconductor substrate and having an impurity concentration lower than that of the wide bandgap semiconductor substrate. One conductivity type semiconductor epitaxial layer, a non-degenerate first conductivity type channel region formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer and having a predetermined depth, and a predetermined surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. A degenerate second conductivity type source region formed to connect to the channel region in a region and having a predetermined depth, a gate insulating film formed on the surface of the channel region, and on the gate insulating film. A field effect transistor, comprising: the formed gate electrode.
【請求項2】 珪素よりバンドギャップの広い半導体か
らなるワイドバンドギャップ半導体基板を有する電界効
果トランジスタにおいて、 前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に形成され、該
ワイドバンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度
の、第一導電型の半導体エピタキシャル層と、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に形成
され、所定深さを有する溝と、 前記溝に沿って、前記半導体エピタキシャル層の所定領
域に形成され、所定深さを有する縮退していない第一導
電型のチャネル領域と、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に、前
記チャネル領域と接続されるように形成され、所定深さ
を有する縮退した第二導電型のソース領域と、 少なくとも前記溝内における前記チャネル領域の表面に
形成されたゲート絶縁膜と、 前記溝内における前記ゲート絶縁膜の内側に形成された
ゲート電極と、 を備えたことを特徴とする電界効果トランジスタ。
2. A field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a wider bandgap than silicon, wherein the impurity concentration of the impurity formed on the wide bandgap semiconductor substrate is lower than that of the wide bandgap semiconductor substrate. A semiconductor epitaxial layer of the first conductivity type, a groove formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer, having a predetermined depth, and a predetermined region of the semiconductor epitaxial layer along the groove, a predetermined A non-degenerate first conductivity type channel region having a depth, and a degenerate second region having a predetermined depth formed in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the channel region. A conductive type source region and at least a surface of the channel region in the trench. A gate insulating film, field effect transistors, characterized in that it and a gate electrode formed on the inside of the gate insulating film in the trench.
【請求項3】 前記縮退していない第一導電型のチャネ
ル領域は、前記ゲート電極に正の電圧を印加したとき、
前記チャネル領域表層に、電子濃度が非常に大きい縮退
した状態が実現される程度の不純物濃度とされることを
特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の
電界効果トランジスタ。
3. The non-degenerate first conductivity type channel region, when a positive voltage is applied to the gate electrode,
3. The field effect transistor according to claim 1, wherein the channel region surface layer has an impurity concentration such that a degenerate state in which the electron concentration is very high is realized.
【請求項4】 第二導電型の低濃度ソース領域が、前記
縮退した第二導電型のソース領域と接続するように形成
されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいず
れか1項に記載の電界効果トランジスタ。
4. The low-concentration source region of the second conductivity type is formed so as to be connected to the degenerate source region of the second conductivity type. The field effect transistor according to item 1.
【請求項5】 前記ワイドバンドギャップ半導体基板の
裏面に、ドレイン電極を形成したことを特徴とする請求
項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電界効果トラン
ジスタ。
5. The field effect transistor according to claim 1, wherein a drain electrode is formed on the back surface of the wide band gap semiconductor substrate.
【請求項6】 前記ワイドバンドギャップ半導体基板と
して、炭化珪素半導体からなるものを用いたことを特徴
とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電界
効果トランジスタ。
6. The field effect transistor according to claim 1, wherein a silicon carbide semiconductor is used as the wide band gap semiconductor substrate.
【請求項7】 珪素よりバンドギャップの広い半導体か
らなるワイドバンドギャップ半導体基板を有する電界効
果トランジスタを製造する方法において、 前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に、該ワイドバ
ンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度の第一導
電型の半導体エピタキシャル層を形成する第1aのステ
ップと、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に、所
定深さを有する縮退していない第一導電型のチャネル領
域を形成する第2aのステップと、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に、前
記チャネル領域と接続するように、所定深さを有する縮
退した第二導電型のソース領域を形成する第3aのステ
ップと、 前記チャネル領域の表面にゲート絶縁膜を形成する第4
aのステップと、 前記ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成する5aのス
テップと、 を備えたことを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。
7. A method of manufacturing a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a bandgap wider than that of silicon, wherein the impurity concentration on the wide bandgap semiconductor substrate is lower than that of the wide bandgap semiconductor substrate. A first step of forming a semiconductor epitaxial layer of the first conductivity type, and forming a non-degenerate first conductivity type channel region having a predetermined depth in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. 2a, and a 3a step of forming a degenerate second conductivity type source region having a predetermined depth in a predetermined region of a surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the channel region, Fourth, forming a gate insulating film on the surface of the channel region
and a step 5a of forming a gate electrode on the gate insulating film, the method of manufacturing a field effect transistor.
【請求項8】 珪素よりバンドギャップの広い半導体か
らなるワイドバンドギャップ半導体基板を有する電界効
果トランジスタを製造する方法において、 前記ワイドバンドギャップ半導体基板上に、該ワイドバ
ンドギャップ半導体基板よりも低い不純物濃度の、第一
導電型の半導体エピタキシャル層を形成する第1bのス
テップと、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の所定領域に、所
定深さを有する第二導電型の低濃度ソース領域を形成す
る第2bのステップと、 前記半導体エピタキシャル層の所定領域に、前記低濃度
ソース領域と接続されるように、所定深さを有する縮退
していない第一導電型のチャネル領域を形成する第3b
のステップと、 前記半導体エピタキシャル層の表層部に、縮退している
第二導電型のソース領域を形成する第4bのステップ
と、 前記半導体エピタキシャル層の表層部の、前記縮退して
いない第一導電型のチャネル領域を形成した部位に、所
定深さを有する溝を形成する第5bのステップと、 少なくとも前記溝内における前記第一導電型のチャネル
領域の表面にゲート絶縁膜を形成する第6bのステップ
と、 前記溝内における前記ゲート絶縁膜の内側にゲート電極
を形成する第7bのステップと、 を備えたことを特徴とする電界効果トランジスタの製造
方法。
8. A method for manufacturing a field effect transistor having a wide bandgap semiconductor substrate made of a semiconductor having a bandgap wider than that of silicon, wherein the impurity concentration on the wide bandgap semiconductor substrate is lower than that of the wide bandgap semiconductor substrate. 1b of forming a first conductivity type semiconductor epitaxial layer, and 2b of forming a second conductivity type low concentration source region having a predetermined depth in a predetermined region of the surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. And b) forming a non-degenerate first conductivity type channel region having a predetermined depth in a predetermined region of the semiconductor epitaxial layer so as to be connected to the low-concentration source region.
4b of forming a degenerate second conductivity type source region in the surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer, and the non-degenerated first conductivity of the surface layer portion of the semiconductor epitaxial layer. A step 5b of forming a groove having a predetermined depth in the region where the channel region of the first conductivity type is formed, and a step 6b of forming a gate insulating film at least on the surface of the channel region of the first conductivity type in the groove. And a step 7b of forming a gate electrode inside the gate insulating film in the groove, the manufacturing method of a field effect transistor.
JP2001356012A 2001-11-21 2001-11-21 Field effect transistor and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3541832B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001356012A JP3541832B2 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001356012A JP3541832B2 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003158265A true JP2003158265A (en) 2003-05-30
JP3541832B2 JP3541832B2 (en) 2004-07-14

Family

ID=19167611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001356012A Expired - Fee Related JP3541832B2 (en) 2001-11-21 2001-11-21 Field effect transistor and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3541832B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006313773A (en) * 2005-05-06 2006-11-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008021970A (en) * 2006-05-22 2008-01-31 Qimonda North America Corp Memory using tunneling field effect transistor
WO2013031212A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-07 次世代パワーデバイス技術研究組合 Bidirectional element, bidirectional element circuit, and power converting apparatus
JP5344464B2 (en) * 2006-05-10 2013-11-20 独立行政法人産業技術総合研究所 Diamond semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006313773A (en) * 2005-05-06 2006-11-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5344464B2 (en) * 2006-05-10 2013-11-20 独立行政法人産業技術総合研究所 Diamond semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008021970A (en) * 2006-05-22 2008-01-31 Qimonda North America Corp Memory using tunneling field effect transistor
WO2013031212A1 (en) * 2011-08-29 2013-03-07 次世代パワーデバイス技術研究組合 Bidirectional element, bidirectional element circuit, and power converting apparatus
JPWO2013031212A1 (en) * 2011-08-29 2015-03-23 富士電機株式会社 Bidirectional element, bidirectional element circuit, and power converter
US9478645B2 (en) 2011-08-29 2016-10-25 Fuji Electric Co., Ltd. Bidirectional device, bidirectional device circuit and power conversion apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3541832B2 (en) 2004-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10700192B2 (en) Semiconductor device having a source electrode contact trench
JP6926869B2 (en) Semiconductor device
JP6667893B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US7705362B2 (en) Silicon carbide devices with hybrid well regions
US9142663B2 (en) Silicon carbide devices having smooth channels
JP3620513B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
US10522676B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP5586887B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CN107251233B (en) Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips
JP3502371B2 (en) Semiconductor element
KR101396611B1 (en) Semiconductor device
JP2018107168A (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP3259485B2 (en) Silicon carbide type MOSFET
JP4159651B2 (en) Insulated gate bipolar transistor with reduced electric field
JP3800047B2 (en) Field effect transistor
US20090020834A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP7310184B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP3496509B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
US20220254919A1 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP3541832B2 (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
JP6651801B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
JP2006086549A (en) Field effect transistor and its manufacturing method
CN111009575A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US20230253458A1 (en) Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2021002652A (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees