JP2012178494A - 炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】n型のエピタキシャル層2の上部全体に高温イオン注入によってp+領域4aを形成し、当該p+領域4aを選択的にエッチングしてp+領域4a下のn型領域を部分的に露出させることにより、そのn型領域の上面より上方へ突出したp+半導体凸部4を形成する。アノード電極は、上記のn型領域の露出した部分およびp+半導体凸部4を覆うように形成される。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るJBSダイオードの構成図である。当該JBSダイオードは、n型のSiC基板1およびその上に成長したn型のエピタキシャル層2(半導体層)とから成るエピタキシャル基板を用いて形成された炭化珪素半導体装置である。
図6は、実施の形態2に係るJBSダイオードの構成図である。同図において、図1に示したものと同様の要素には同一符号を付している。当該JBSダイオードは、図1の構成に対し、各pウェル3の上にp+半導体凸部4を一つずつ配設したものである。
実施の形態3では、本発明に係るJBSダイオードの形成において、p+半導体凸部4の形成工程(p+領域4aのパターニング)よりも先にpウェル3の形成工程を行う。なお、JBSダイオードの基本的な構造は、図1と同様であるのでここでの説明は省略する。
実施の形態4では、pウェル3の底面を平坦にでき、且つ、pウェル3の形成深さを実施の形態1と同等にできる手法を提案する。
図15は、実施の形態5に係るJBSダイオードの構成図である。当該JBSダイオードは、図1の構成に対し、アノード電極6をそれぞれ異なる金属から成る第1金属部61と第2金属部62とから構成したものである。
Claims (15)
- n型の炭化珪素から成る半導体層の上部全体にイオン注入によってp型領域を形成する工程と、
前記p型領域を選択的にエッチングして前記p型領域下のn型領域を部分的に露出させることにより、前記n型領域の上面より上方へ突出したp型半導体凸部を形成する工程と、
前記n型領域の露出した部分および前記p型半導体凸部を覆う金属電極を形成する工程とを備える
ことを特徴とする炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 前記p型領域を形成する工程は、前記半導体層を200℃程度に加熱した状態で行われる
請求項1記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 選択的なイオン注入により、前記p型半導体凸部の下を含む領域の前記半導体層に、前記p型領域よりも不純物濃度が低いpウェルを形成する工程をさらに備える
請求項1または請求項2記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 前記pウェルを形成する工程における前記選択的なイオン注入では、フォトレジストのパターンがマスクとして用いられる
請求項3記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 一つの前記pウェル上に、前記p型半導体凸部が複数個配設される
請求項3または請求項4記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 前記pウェルを形成する工程は、前記p型領域を形成する工程より後で且つ前記p型半導体凸部を形成する工程より前に行われる
請求項3から請求項5のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 前記pウェルを形成する工程は、前記p型半導体凸部を形成する工程より後に行われる
請求項3から請求項5のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 平面視で前記p型半導体凸部上の任意の点から当該p型半導体凸部の端までの最短距離の最大値は、前記選択的なイオン注入における不純物の横方向への広がり幅よりも小さい
請求項7記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 選択的なイオン注入により、前記金属電極の端部下となる領域の前記半導体層にp型の終端領域を形成する工程をさらに備える
請求項1から請求項8のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - 前記金属電極を形成する工程は、
前記n型領域にショットキー接続する第1金属を、前記n型半導体領域の露出した部分を覆うように形成する工程と、
p型の炭化珪素半導体に対するコンタクト抵抗が前記第1金属よりも低い第2金属を、前記p型半導体凸部を覆うように形成する工程とを含む
請求項1から請求項9のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオードの製造方法。 - n型の炭化珪素から成る半導体層と、
前記半導体層の主面内に選択的に形成されたpウェルと、
前記半導体層の前記pウェルが形成されていない部分であるn型領域と、
前記pウェルに対応する前記半導体層の前記主面上に配設され、前記pウェルよりも不純物濃度が高いp型半導体凸部と、
前記n型領域、前記pウェルおよび前記p型半導体凸部を覆う金属電極とを備える
ことを特徴とする炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオード。 - 一つの前記pウェル上に、前記p型半導体凸部が複数個配設されている
請求項11記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオード。 - 前記pウェルの底面は平坦である
請求項11または請求項12記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオード。 - 前記金属電極の端部下を含む領域の前記半導体層に形成されたp型の終端領域をさらに備える
請求項11から請求項13のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオード。 - 前記金属電極は、
前記n型領域にショットキー接続する第1金属部と、
p型の炭化珪素半導体に対するコンタクト抵抗が前記第1金属部の材料よりも低い材料から成り、前記p型半導体凸部に接続する第2金属部とを含む
請求項11から請求項14のいずれか一項記載の炭化珪素ジャンクションバリアショットキーダイオード。
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