JP2010258386A - 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n+型4H−SiC基板1の上に、n型バッファー層2と、n-型ドリフト層3と、p型ベース層5とが、この順に積層されている。p型ベース層5の表面層には、p+型ボディコンタクト領域6とn+型ソース領域7が互いに離れて設けられている。第2トレンチ8は、n+型ソース領域7に接し、n-型ドリフト層3に達するように設けられている。また、第2トレンチ8には、ゲート酸化膜9を介して、ゲート電極10が設けられている。ソース電極12は、p+型ボディコンタクト領域6およびn+型ソース領域7の上に、層間絶縁膜11によってゲート電極10と離れて設けられている。ドレイン電極13は、エピタキシャルウエハーの第2主面上の全面に設けられている。
【選択図】図1
Description
まず、実施の形態1にかかる半導体装置について説明する。図1は、実施の形態1にかかる半導体装置の断面構造について示す断面図である。実施の形態1にかかる半導体装置は、エピタキシャルウエハーを用いて作製される。エピタキシャルウエハーは、n+型4H−SiC基板1の上に、n型バッファー層2と、n-型ドリフト層3とが、この順に積層されている。
つぎに、実施の形態2にかかる半導体装置について説明する。図4は、実施の形態2にかかる半導体装置の断面構造について示す断面図である。図4に示すように、実施の形態2にかかる半導体装置は、第1トレンチが形成されず、p型ベース層5の一部が、第1主面から突き出た形状である。そして、p型ベース層5における突出領域15の表面層に、p+型ボディコンタクト領域6が設けられている。その他の構成は、実施の形態1と同様のため説明を省略する。
2 n型バッファー層
3 n-型ドリフト層
4 第1トレンチ
5 p型ベース層
6 p+型ボディコンタクト領域
7 n+型ソース領域
8 第2トレンチ
9 ゲート酸化膜
10 ゲート電極
11 層間絶縁膜
12 ソース電極
13 ドレイン電極
14 メタル
Claims (8)
- 第1導電型炭化珪素半導体基板のおもて面側の全面に設けられた第1導電型ドリフト層と、
前記第1導電型ドリフト層の全面に設けられた第2導電型ベース層と、
前記第2導電型ベース層の表面層に選択的に設けられた第2導電型不純物領域と、
前記第2導電型ベース層の表面層に、前記第2導電型不純物領域と離れて設けられたトレンチと、
前記トレンチの内部に、ゲート酸化膜を介して埋め込まれたゲート電極と、
前記第2導電型ベース層の表面層に、前記トレンチと接し、前記第2導電型不純物領域と離れて設けられた第1導電型ソース領域と、
前記ゲート電極を覆うように設けられた絶縁膜と、
前記第2導電型不純物領域および前記第1導電型ソース領域に接するように設けられたソース電極と、
前記第1導電型炭化珪素半導体基板の裏面側に設けられたドレイン電極と、
を備え、
前記第2導電型ベース層の前記第2導電型不純物領域が設けられた領域は、当該第2導電型不純物領域の底部から前記第2導電型ベース層と前記第1導電型ドリフト層の界面までの距離が、他の領域よりも長いことを特徴とする炭化珪素半導体装置。 - 前記第2導電型ベース層の表面層に前記第2導電型不純物領域の設けられた領域の、前記第1導電型ドリフト層との界面は、当該第1導電型ドリフト層中に突出していることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置。
- 前記第2導電型ベース層の表面層の前記第2導電型不純物領域の設けられた領域は、他の領域よりも突出していることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置。
- 前記第2導電型不純物領域の底部から前記第2導電型ベース層と前記第1導電型ドリフト層との界面までの距離は、4μm以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の炭化珪素半導体装置。
- 第1導電型炭化珪素半導体基板のおもて面側の全面に第1導電型ドリフト層を積層する工程と、
前記第1導電型ドリフト層の一部に、第1トレンチを形成する工程と、
前記第1トレンチの形成された前記第1導電型ドリフト層の全面に第2導電型ベース層を積層する工程と、
前記第2導電型ベース層の表面層の、前記第1トレンチの上の領域に、第2導電型不純物領域を形成する工程と、
前記第2導電型ベース層の表面層に、前記第2導電型不純物領域と離れて、第1導電型ソース領域を形成する工程と、
前記第1導電型ソース領域および前記第2導電型ベース層を貫通するように第2トレンチを形成する工程と、
前記第2トレンチの内部に、ゲート酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第1導電型ソース領域および前記第2導電型不純物領域に接するようにソース電極を形成する工程と、
前記第1導電型炭化珪素半導体基板の裏面側にドレイン電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記第1トレンチを形成する工程においては、前記第1トレンチの深さが、当該第1トレンチの上に形成される前記第2導電型ベース層の厚さと合わせて、4μm以上になるように形成することを特徴とする請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 第1導電型炭化珪素半導体基板のおもて面側の全面に第1導電型ドリフト層を積層する工程と、
前記第1導電型ドリフト層の全面に第2導電型ベース層を積層する工程と、
前記第2導電型ベース層の一部を突出領域として残し、他の領域を所定距離までエッチングする工程と、
前記突出領域の表面層に第2導電型不純物領域を形成する工程と、
前記第2導電型ベース層の表面層の、前記突出領域以外の領域に第1導電型ソース領域を形成する工程と、
前記第1導電型ソース領域および前記第2導電型ベース層を貫通するように第2トレンチを形成する工程と、
前記第2トレンチの内部に、ゲート酸化膜を介してゲート電極を形成する工程と、
前記第1導電型ソース領域および前記第2導電型不純物領域に接するようにソース電極を形成する工程と、
前記第1導電型炭化珪素半導体基板の裏面側にドレイン電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記第2導電型ベース層を積層する工程においては、厚さが4μm以上となるように、前記第1導電型ドリフト層の全面に前記第2導電型ベース層を積層することを特徴とする請求項7に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
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