JP2009032919A - 酸化膜電界効果トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MOSFET1は、n+SiC基板10と、n−SiC層20と、pウェル21と、n+ソース領域22と、絶縁層35とを備えている。一方のpウェル211および他方のpウェル212においては、pウェル21の中に配置される第1n+ソース領域221と、pウェル21の内部からpウェル21の外部にまで延在する第2n+ソース領域222とが、チャネル領域29を挟んで互いに対向するように配置されている。絶縁層35の厚みは、pウェル21の内部に位置するチャネル領域29上よりも、ウインドウ領域28上において大きくなっている。
【選択図】図1
Description
S.M.Sze、"Physics of Semiconductor Devices"、John Wiley & Sons,Inc、1981年、p.489−490 四戸孝、「SiCパワーデバイス」、東芝レビュー、株式会社東芝、2004年、Vol.59、No.2、p49−53
図1は、本発明の一実施の形態である実施の形態1におけるDMOS構造を有するSiC系MOSFETを示す概略断面図である。図1を参照して、実施の形態1におけるDMOS構造を有するSiC系MOSFET(酸化膜電界効果トランジスタ)について説明する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図13は、本発明の一実施の形態である実施の形態2におけるDMOS構造を有するSiC系MOSFETを示す概略断面図である。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図14は、本発明の一実施の形態である実施の形態3におけるDMOS構造を有するSiC系MOSFETを示す概略断面図である。
Claims (9)
- 第1導電型のSiC基板と、
前記SiC基板上に形成された前記第1導電型のSiC層と、
前記SiC層において、前記SiC基板側の主面である第1の主面とは反対側の主面である第2の主面を含むように形成された、前記第1導電型とは導電型の異なる第2導電型の第2導電型領域と、
前記SiC層において、前記第2の主面を含むように、前記第2導電型領域とは離れて形成された前記第2導電型の他の第2導電型領域と、
前記SiC層の前記第2の主面を含む領域に形成され、前記SiC層よりも高濃度の前記第1導電型の不純物を含む複数の高濃度第1導電型領域と、
前記第2の主面に接触するように前記SiC層上に形成され、絶縁体からなる絶縁層とを備え、
前記第2導電型領域においては、前記複数の高濃度第1導電型領域のうちの一対の組であって、前記第2導電型領域の中に配置される前記組のうちの一方の高濃度第1導電型領域と、前記第2導電型領域の内部から前記第2導電型領域の外部にまで延在する前記組のうちの他方の高濃度第1導電型領域とが、前記第2導電型領域の内部に位置するチャネル領域を挟んで互いに対向するように配置され、
前記他の第2導電型領域においては、前記複数の高濃度第1導電型領域のうちの、一対の前記組を構成する領域と異なる領域を少なくとも1つ含む一対の他の組であって、前記他の第2導電型領域の中に配置される前記他の組のうちの一方の高濃度第1導電型領域と、前記他の第2導電型領域の内部から前記他の第2導電型領域の外部にまで延在する前記他の組のうちの他方の高濃度第1導電型領域とが、前記他の第2導電型領域の内部に位置する他のチャネル領域を挟んで互いに対向するように配置され、
前記絶縁層は、前記チャネル領域上および前記他のチャネル領域上から前記第2導電型領域と前記他の第2導電型領域とに挟まれた領域であるウインドウ領域上にまで延在し、
前記絶縁層の厚みは、前記チャネル領域上および前記他のチャネル領域上よりも、前記ウインドウ領域上において大きくなっている、酸化膜電界効果トランジスタ。 - 前記チャネル領域および前記他のチャネル領域上の前記絶縁層上に、前記絶縁層に接触するように形成され、導電体からなる電極をさらに備え、
前記電極は、高融点金属または高融点金属の珪化物からなっている、請求項1に記載の酸化膜電界効果トランジスタ。 - 前記チャネル領域および前記他のチャネル領域上の前記絶縁層上に、前記絶縁層に接触するように形成され、導電体からなる電極をさらに備え、
前記電極は、
ポリシリコンからなるポリシリコン層と、
高融点金属からなる高融点金属層とを有している、請求項1に記載の酸化膜電界効果トランジスタ。 - 前記チャネル領域上の電極と、前記他のチャネル領域上の電極とは、分離して形成されている、請求項2または3に記載の酸化膜電界効果トランジスタ。
- 前記複数の高濃度第1導電型領域は、前記第1導電型の不純物としてヒ素およびリンの少なくともいずれか一方を含んでいる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の酸化膜電界効果トランジスタ。
- 第1導電型のSiC基板が準備される工程と、
前記SiC基板上に、前記第1導電型のSiC層が形成される工程と、
前記SiC層において、前記SiC基板側の主面である第1の主面とは反対側の主面である第2の主面を含むように、前記第1導電型とは導電型の異なる第2導電型の第2導電型領域が形成される工程と、
前記第2の主面に接触するように、前記SiC層上に、絶縁体からなる絶縁層が形成される工程と、
前記第2の主面上にマスクが形成される工程と、
前記SiC層の前記第2の主面を含む領域に、前記SiC層よりも高濃度の前記第1導電型の不純物を含む複数の高濃度第1導電型領域が形成される工程と、
前記絶縁層に接触するように、前記第2導電型領域の内部に位置するチャネル領域上の前記絶縁層上に、導電体からなる電極が形成される工程とを備え、
前記複数の高濃度第1導電型領域が形成される工程においては、前記マスクを用いることにより、前記第2導電型領域の中に配置される第1の高濃度第1導電型領域と、前記第2導電型領域の内部から前記第2導電型領域の外部にまで延在するように配置される第2の高濃度第1導電型領域とが、前記チャネル領域を挟んで互いに対向するように形成される、酸化膜電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記チャネル領域となるべき領域上に形成された前記絶縁層に接触するように、酸素の透過を抑制する耐酸化マスクが形成される工程と、
前記複数の高濃度第1導電型領域が形成される工程よりも後において、前記耐酸化マスクが形成された状態で、前記絶縁層が形成された前記SiC層の前記第2の主面が酸化される工程とをさらに備えた、請求項6に記載の酸化膜電界効果トランジスタの製造方法。 - 第2導電型領域が形成される工程よりも後に、前記第2導電型領域が第1アニール温度に加熱される工程と、
前記第2導電型領域が第1アニール温度に加熱される工程および前記複数の高濃度第1導電型領域が形成される工程よりも後に、前記複数の高濃度第1導電型領域が、前記第1アニール温度よりも低い温度である第2アニール温度に加熱される工程とをさらに備えた、請求項6または7に記載の酸化膜電界効果トランジスタの製造方法。 - 前記複数の高濃度第1導電型領域が形成される工程では、前記第1導電型の不純物としてヒ素およびリンの少なくともいずれか一方を含む前記高濃度第1導電型領域が形成される、請求項7または8に記載の酸化膜電界効果トランジスタの製造方法。
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