JP2014067927A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014067927A JP2014067927A JP2012213161A JP2012213161A JP2014067927A JP 2014067927 A JP2014067927 A JP 2014067927A JP 2012213161 A JP2012213161 A JP 2012213161A JP 2012213161 A JP2012213161 A JP 2012213161A JP 2014067927 A JP2014067927 A JP 2014067927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- semiconductor region
- insulating film
- semiconductor device
- semiconductor
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 243
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 175
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 140
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 38
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 152
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 150
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 41
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 23
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 15
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 14
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 13
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 5
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 carbon ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 101100351798 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) pfl2 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100351799 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) pfl3 gene Proteins 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229910005883 NiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005881 NiSi 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100449691 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) gsf2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005527 interface trap Effects 0.000 description 1
- 238000004599 local-density approximation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/048—Making electrodes
- H01L21/049—Conductor-insulator-semiconductor electrodes, e.g. MIS contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
- H01L29/0856—Source regions
- H01L29/086—Impurity concentration or distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
- H01L29/0873—Drain regions
- H01L29/0878—Impurity concentration or distribution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
- H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
- H01L29/105—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with vertical doping variation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System
- H01L29/167—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic System further characterised by the doping material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66053—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
- H01L29/66068—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
- H01L29/7393—Insulated gate bipolar mode transistors, i.e. IGBT; IGT; COMFET
- H01L29/7395—Vertical transistors, e.g. vertical IGBT
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
- H01L29/7802—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
- H01L29/7803—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device
- H01L29/7804—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device the other device being a pn-junction diode
- H01L29/7805—Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device the other device being a pn-junction diode in antiparallel, e.g. freewheel diode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/30—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface
- H01L29/32—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface the imperfections being within the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/30—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface
- H01L29/34—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by physical imperfections; having polished or roughened surface the imperfections being on the surface
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66053—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
- H01L29/6606—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/70—Bipolar devices
- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/739—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals controlled by field-effect, e.g. bipolar static induction transistors [BSIT]
- H01L29/7391—Gated diode structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/92—Capacitors with potential-jump barrier or surface barrier
- H01L29/94—Metal-insulator-semiconductors, e.g. MOS
Abstract
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、構造体と、絶縁膜と、制御電極と、を含む。前記構造体は、第1面を有し、第1導電形の炭化珪素を含む第1半導体領域と、第2導電形の炭化珪素を含む第2半導体領域と、第1導電形の炭化珪素を含む第3半導体領域と、を含む。構造体は、前記第1面に沿った第1方向に前記第1半導体領域、前記第2半導体領域及び前記第3半導体領域がこの順に並ぶ部分を有する。前記絶縁膜は、前記第1面の上に設けられる。前記制御電極は、前記絶縁膜の上に設けられる。前記構造体は、前記第2半導体領域と前記第1面との間に設けられた埋め込み領域を有する。前記埋め込み領域においては、V族の元素が導入されている。
【選択図】図1
Description
前記構造体は、第1面を有し、第1導電形の炭化珪素を含む第1半導体領域と、第2導電形の炭化珪素を含む第2半導体領域と、第1導電形の炭化珪素を含む第3半導体領域と、を含む。構造体は、前記第1面に沿った第1方向に前記第1半導体領域、前記第2半導体領域及び前記第3半導体領域がこの順に並ぶ部分を有する。
前記絶縁膜は、前記第1面の上に設けられる。
前記制御電極は、前記絶縁膜の上に設けられる。
前記構造体は、前記第2半導体領域と前記第1面との間に設けられた埋め込み領域を有する。前記埋め込み領域においては、V族の元素が導入されている。
なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
また、以下の説明において、n+、n、n−及びp+、p、p−の表記は、各導電形における不純物濃度の相対的な高低を表す。すなわち、n+はnよりもn形の不純物濃度が相対的に高く、n−はnよりもn形の不純物濃度が相対的に低いことを示す。また、p+はpよりもp形の不純物濃度が相対的に高く、p−はpよりもp形の不純物濃度が相対的に低いことを示す。
本実施形態では、一例として、第1導電形をn形、第2導電形をp形とした具体例を挙げる。
図1は、第1の実施形態に係る半導体装置の構成を例示する模式図である。
図1に表したように、第1の実施形態に係る半導体装置110は、SiCを用いた例えばDiMOSFET(Double Implanted Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である。
第1半導体領域10は、高濃度n形(n+形)の炭化珪素(4H−SiC:シリコンカーバイド)を含む基板15の上に設けられる。第1半導体領域10は、例えば低濃度n形(n−形)の4H−SiC層である。
1.SiC基板中でのC欠陥の電子状態についての考察
2.基板表面近傍での欠陥発生機構
3.炭素欠陥の量
なお、以下の説明において、「SiC基板」というときは、SiCによる基板15のほか、基板15の上に第1半導体領域10、第2半導体領域20及び第3半導体領域30が形成された構造を含むものとする。
まず、4H−SiC基板中と、6H−SiC基板中と、3C−SiC基板中でのC欠陥の電子状態を第一原理計算により求める。ここで、第一原理計算は、局所密度近似による密度汎関数法に基づいている。Siはノルム保存擬ポテンシャル、CなどSi以外の物質は、バンダービルトらによって開発されたウルトラソフト擬ポテンシャルを用いる。
図2(a)は、4H−SiCでのC欠陥の状態密度を模式的に表し、図2(b)は、6H−SiC中でのC欠陥密度を模式的に表し、図2(c)は、3C−SiC中でのC欠陥の状態密度を模式的に表している。
SiC基板の表面での欠陥の生成エネルギーは、第一原理計算により求められる。SiC基板におけるC面の最表面でのC欠陥の生成に必要なエネルギーは0.75eV、SiC基板におけるSi面の最表面でのSi欠陥の生成に必要なエネルギーは4.6eVである。水素終端のとれたSiC基板の最表面の元素はダングリングボンドを有しているので高いエネルギー状態にある。このため、最表面の元素は簡単に離脱して欠陥を発生させる。
図3において横軸はSiC基板とSiO2との界面からの深さ、縦軸はC欠陥の生成エネルギーを表している。
図4(a)〜図4(e)には、界面部分の模式的断面図が表されている。図4(f)〜図4(j)には、結晶状態の模式図が表されている。
(1)SiC基板とSiO2との界面近傍では、大量の炭素欠陥及び欠損(Z1/2欠陥)が残留している。炭素欠陥の量については、後述する。
(2)基板奥深くでは、元からあったZ1/2欠陥に、界面から放出された炭素が入り、Z1/2欠陥が減少する。
(3)SiO2側にはCが大量に放出され、炭素クラスター(例えば、酸素位置に入った炭素のダイマー構造)などの電荷トラップとなる。
SiC基板の内部におけるC欠陥の生成エネルギーは、4eVである。そして、SiC基板中では、1013個/cm3程度のC欠陥が発生している(1300℃程度でのエピタキシャル成長の場合)。よって、界面のC欠陥生成エネルギーが0.75eVであれば、室温程度であっても1018個/cm3のC欠陥が発生すると考えられる。SiO2の成膜では、ある程度の温度が加わることから、界面から3nm程度までは、1018個/cm3程度のC欠陥が発生すると考えられる。
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
図5は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示するフローチャートである。
図6(a)〜図7(d)は、半導体装置の製造方法を例示する模式的断面図である。
またはPを用いるとよい。第1半導体領域10は、耐圧保持層となる。
図8において横軸は半導体領域の深さ方向を表し、縦軸はp濃度を表している。図8に表したプロファイルPFL1は、通常のドープ量の濃度プロファイルを表している。本実施形態では、通常よりもドープ量が多いプロファイルPFL2になる。さらに、第2半導体領域20の表面側においては、絶縁膜側からV族元素が拡散するため、p濃度が低下したプロファイルPFL3になる。
以上の工程により半導体装置110が完成する。
1.SiC基板中の炭素欠陥に窒素を充填すること
2.薄膜のSiO2の役割
3.薄膜のSiO2の作製の意義
4.界面への窒素パイルアップ
5.窒素終端構造の詳細
6.耐酸化性
7.終端表面のXPS実験
8.電荷蓄積領域
9.ドープトポリシリコンを使った界面形成
10.元素の選択
11.C欠陥位置とその量
本実施形態では、第1絶縁膜61を形成した後、第1絶縁膜61とSiC基板との界面直下のC欠陥にN原子を充填する。具体的には、4H−SiC基板を用いた縦形DiMOSFETのゲート絶縁膜形成工程の前に、薄膜のSiO2(第1絶縁膜61)を形成し、低圧窒素プラズマにさらすことで、SiC基板内部にN原子を拡散させる。これにより、C欠陥にN原子を充填する。
Nを導入するにあたり、SiO2の膜厚が厚いと、窒素はSiC界面に殆ど到達しない。この場合、SiO2膜の上表面のみが窒化される。
薄膜のSiO2である第1絶縁膜61を作製する意義として、次の3つが挙げられる。
(1)熱酸化及びウエット酸化を上手く組み合わせることで、界面平坦化が実現する。
(2)この過程で、C欠陥が十分に形成される。C欠陥が十分にあって、Alなどのp形ドーパントの量を調整することにより、界面部分が絶縁膜化する。したがって、C欠陥は大量にある方がよい。p形ドーパントによる調整を考えない、通常のMOS開発プロセスでは、C欠陥は極力少ない方が良い。本実施形態では、このような通常のプロセスでは不適当なプロセスを適用する。
(3)C欠陥を作る過程で、CがSiC基板内部のC欠陥を埋めてくれるので、電子のライフタイムが大幅に延びる。p/nジャンクションを使った、ボディダイオードを逆電流を還流させるためのダイオードとして使いたい場合などに、非常に有効である。つまり、本実施形態では、薄膜のSiO2である第1絶縁膜61を作成する段階では、積極的にSiC基板を酸化して、C欠陥を作り出す。C欠陥を積極的に形成して利用する点は、従来のプロセスとは相違する。
絶縁膜化する過程で、界面にはNがパイルアップする。大量にパイルアップしたNは、界面窒化膜となり、高密度化する。これにより、それ以上はNが通りぬけられず、NがSiC基板に到達できなくなる。
こうして、SiC基板内部へのNの拡散がストップする。さらにプラズマ窒素にさらしても、上部のSiON膜が窒化するだけである。
上記のように界面直下が絶縁膜化した後、SiC基板界面は、大量のN原子により終端されることになる。ここで、薄膜のSiO2である第1絶縁膜61は、薄膜の酸窒化膜に変化している。この酸窒化膜を1%程度の濃度の希フッ酸により処理すると、酸窒化膜は剥離する。これにより、SiC基板表面が完全にN終端された特殊な構造が現れる。
そこで、CVDなどによりゲート酸化膜(第2絶縁膜62)を堆積成膜する。第2絶縁膜62の形成には、TEOS膜などが用いられる。従来であれば、酸化膜を堆積しただけで、界面が少なからず酸化され、界面直下にはC欠陥が出現し、その炭素が絶縁膜側に拡散する。こうして、界面近傍には、SiC基板中のC欠陥、絶縁膜中の炭素、界面ダングリングボンドなどによる電荷トラップが発生し、移動度劣化が発現する。
例えば、SiC基板におけるSi面のXPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)の実験では、埋め込み領域50の表面に平行にX線を照射すると、C−Nボンドが覆っていることが分かる。埋め込み領域50の表面終端構造が形成されていないSi面では、SiダングリングボンドやSi−Hボンドが多く観察される。
従来、チャネルを形成している間の領域は、n形の低濃度領域となっていたが、本実施形態において、界面直下ではNが拡散して、n形の高濃度領域(電荷蓄積領域55)となる。これにより、プラス電極に電圧が加わった際、電荷が蓄積しやすくなり、流れる電流が増加する。こうして、電荷量の確保ができ、かつ、JFET抵抗が低減する。
上記の製造方法では、薄膜のSiO2を形成し、プラズマ窒化プロセスによりNを導入する例を説明したが、他の方法を用いてもよい。例えば、Pをドープした薄膜のポリシリコン、Asをドープした薄膜のポリシリコン及びNをドープした薄膜のポリシリコンなど、n形の不純物をドープした薄膜のポリシリコンをSiC基板の表面に形成してもよい。この場合は、これらのポリシリコンを酸化する過程で形成されるC欠陥に、P、As及びNなどのn形不純物が拡散して、C欠陥が埋まることになる。
埋め込み領域50における終端構造の安定性を考慮すると、Si面では、P、As、Nがこの順で有効である。C面では、N、P、Asの順で有効である。A面では、Nの量:(P+As)の量が1:1となる場合が最も安定である。ただし、A面では、Nのみ、Pのみなどでも、実質的に全面で終端していれば、耐酸化性に優れた表面が構成される。
Nは、拡散により、C欠陥に導入される。C欠陥は、チャネルの奥行きは3nm以下に多く分布している。よって、一旦Nが基板中に導入されれば、3nm程度まではNが容易に拡散できることになる。C欠陥とNとの相互作用は2nm程度可能なので、Nは、5nm程度まで拡散される。
図10は、第3の実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図10に表したように、第3の実施形態に係る半導体装置120は、特にIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)に適用した例である。
このような本実施形態では、高移動度の4H−SiCとSiO2との界面が得られ、高性能のIGBTが実現される。半導体装置120では、バイポーラ動作になるため、伝導度変調が起こり、オン抵抗が小さくなる。その結果、MOSFETに比べて、通電能力が大幅に高まる。
実施形態では、DiMOSFET又はIGBTに適用した例を説明したが、SiC領域(第1半導体領域10)の表面部にp形の4H−SiC領域(第2半導体領域20)を有し、p形型4H−SiC領域上にゲート絶縁膜(絶縁膜60)を介してゲート電極(制御電極G)を有する構造であれば適用可能である。
なお、上記説明した実施形態では、DiMOSFET及びIGBTなどのトランジスタを例として説明したが、実施形態では、トランジスタ等の素子を構成する4H−SiC基板の表面に、SiCにおける最表面のSiまたは最表面のCをV族の元素が終端した終端領域を有する基板を構成してもよい。この基板には、4H−SiC基板の表面にn形半導体領域やp形半導体領域が設けられていてもよい。
Claims (20)
- 第1面を有する構造体であって、第1導電形の炭化珪素を含む第1半導体領域と、第2導電形の炭化珪素を含む第2半導体領域と、第1導電形の炭化珪素を含む第3半導体領域と、を含み、前記第1面に沿った第1方向に前記第1半導体領域、前記第2半導体領域及び前記第3半導体領域がこの順に並ぶ部分を有する構造体と、
前記構造体の前記第1面の上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜の上に設けられた制御電極と、
を備え、
前記構造体は、前記第2半導体領域と前記第1面との間に設けられV族の元素が導入された埋め込み領域を有する半導体装置。 - 前記埋め込み領域は、第2導電形の不純物を含み、
前記V族の元素の濃度は、前記第2導電形の不純物の濃度と実質的に等しい請求項1記載の半導体装置。 - 前記第V族の元素の濃度は、1×1018原子/cm3以上1×1019原子/cm3以下である請求項2記載の半導体装置。
- 前記第2導電形の不純物の濃度は、1×1018原子/cm3以上1×1019原子/cm3以下である請求項2または3に記載の半導体装置。
- 前記V族の元素の濃度の厚さ方向の分布は、前記第2導電形の不純物の濃度の厚さ方向の分布と実質的に等しい請求項2〜4のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記埋め込み領域の内部における炭素の欠陥密度は、1×1015個/cm3未満である請求項1〜5のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記埋め込み領域の内部における炭素の欠陥密度は、1×1014個/cm3未満である請求項1〜5のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記埋め込み領域の最も前記第1面側の1原子層は、実質的に全て前記V族の元素によって置換された請求項1〜7のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記埋め込み領域は、実質的に前記第1面の全面に沿って設けられた請求項1〜8のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記埋め込み領域の厚さは5ナノメートル以下である請求項1〜9のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記第2半導体領域の不純物濃度は、1×1018原子/cm3以上1×1019原子/cm3以下である請求項1〜10のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記V族の元素は、N、P及びAsよりなる群から選択された少なくとも1つである請求項1〜11のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記構造体の前記第1面に沿って前記埋め込み領域と隣接する領域に設けられた電荷蓄積領域をさらに備え、
前記電荷蓄積領域中の前記V族の元素の濃度は、1×1018原子/cm3以上1×1019原子/cm3以下である請求項1〜12のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 前記炭化珪素の結晶多形は4Hである請求項1〜13のいずれか1つに記載の半導体装置。
- 前記構造体は、第2導電形の炭化珪素を含む第4半導体領域をさらに含み、
前記第1半導体領域は、前記第4半導体領域に接し、前記第4半導体領域の上に設けられた請求項1〜14のいずれか1つに記載の半導体装置。 - 炭化珪素を含む半導体領域の上に第1絶縁膜を形成する工程と、
前記第1絶縁膜を介して前記半導体領域にV族の元素を導入する工程と、
前記第1絶縁膜を除去して前記V族の元素が珪素または炭素に置換した表面終端構造を形成する工程と、
前記表面終端構造の上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第2絶縁膜の上に制御電極を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 - 前記第1絶縁膜を形成する工程は、前記半導体領域の前記第1絶縁膜との界面側の領域に炭素欠陥を形成することを含む請求項16記載の半導体装置の製造方法。
- 前記表面終端構造を形成する工程は、前記半導体領域にV族の元素を導入して埋め込み領域を形成した後、前記埋め込み領域の最も表面側の1原子層を、実質的に全て前記V族の元素によって終端することを含む請求項16または17に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1絶縁膜の厚さは、5ナノメートル以下である請求項16〜18のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記V族の元素は、N、P及びAsよりなる群から選択された1つである請求項16〜19のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012213161A JP5646570B2 (ja) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | 半導体装置及びその製造方法 |
US13/795,339 US9153646B2 (en) | 2012-09-26 | 2013-03-12 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
CN201310079085.2A CN103681854A (zh) | 2012-09-26 | 2013-03-13 | 半导体器件及其制造方法 |
US14/832,697 US9306007B2 (en) | 2012-09-26 | 2015-08-21 | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012213161A JP5646570B2 (ja) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014067927A true JP2014067927A (ja) | 2014-04-17 |
JP5646570B2 JP5646570B2 (ja) | 2014-12-24 |
Family
ID=50318798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012213161A Active JP5646570B2 (ja) | 2012-09-26 | 2012-09-26 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US9153646B2 (ja) |
JP (1) | JP5646570B2 (ja) |
CN (1) | CN103681854A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006341A1 (ja) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | 株式会社 東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2016063122A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP2016063111A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2022012282A (ja) * | 2020-07-01 | 2022-01-17 | 株式会社東芝 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP2022508324A (ja) * | 2018-12-07 | 2022-01-19 | ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト | 縦型炭化珪素パワーmosfetおよびigbtならびにその製造方法 |
JP2022030298A (ja) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | 株式会社東芝 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6178181B2 (ja) * | 2013-09-12 | 2017-08-09 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP6168945B2 (ja) | 2013-09-20 | 2017-07-26 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
EP2905806B1 (en) * | 2013-10-08 | 2016-08-24 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device. |
US10304939B2 (en) * | 2013-11-13 | 2019-05-28 | Mitsubishi Electric Corporation | SiC semiconductor device having pn junction interface and method for manufacturing the SiC semiconductor device |
US9728608B2 (en) | 2015-03-24 | 2017-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device, inverter circuit, and vehicle |
WO2017098547A1 (ja) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置 |
CA3030937A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Quantum Silicon Inc. | Multiple silicon atom quantum dot and devices inclusive thereof |
CN109166917B (zh) * | 2018-08-29 | 2021-03-16 | 电子科技大学 | 一种平面型绝缘栅双极晶体管及其制备方法 |
CN113823698B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-04-16 | 瑶芯微电子科技(上海)有限公司 | 一种SiC肖特基功率二极管及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006216918A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Kyoto Univ | 半導体素子の製造方法 |
JP2011003825A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Panasonic Corp | 炭化珪素半導体素子及びその製造方法 |
JP2012164788A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toshiba Corp | 半導体素子及びその製造方法 |
US20120223330A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-06 | Cree, Inc. | Semiconductor device having high performance channel |
JP2013254789A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Hitachi Ltd | ワイドバンドギャップ半導体装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6221700B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-04-24 | Denso Corporation | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device with high activation rate of impurities |
US7221010B2 (en) * | 2002-12-20 | 2007-05-22 | Cree, Inc. | Vertical JFET limited silicon carbide power metal-oxide semiconductor field effect transistors |
JP5098294B2 (ja) * | 2006-10-30 | 2012-12-12 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
CN102171832A (zh) * | 2009-04-10 | 2011-08-31 | 住友电气工业株式会社 | 绝缘栅场效应晶体管 |
WO2011068884A2 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | University Of Massachusetts | A system for producing patterned silicon carbide structures |
JP5284389B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2013-09-11 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
-
2012
- 2012-09-26 JP JP2012213161A patent/JP5646570B2/ja active Active
-
2013
- 2013-03-12 US US13/795,339 patent/US9153646B2/en active Active
- 2013-03-13 CN CN201310079085.2A patent/CN103681854A/zh active Pending
-
2015
- 2015-08-21 US US14/832,697 patent/US9306007B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006216918A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Kyoto Univ | 半導体素子の製造方法 |
JP2011003825A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Panasonic Corp | 炭化珪素半導体素子及びその製造方法 |
JP2012164788A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toshiba Corp | 半導体素子及びその製造方法 |
US20120223330A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-06 | Cree, Inc. | Semiconductor device having high performance channel |
JP2013254789A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Hitachi Ltd | ワイドバンドギャップ半導体装置およびその製造方法 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016006341A1 (ja) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | 株式会社 東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2016018860A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
US10319819B2 (en) | 2014-07-07 | 2019-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
JP2016063122A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
JP2016063111A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
US9893153B2 (en) | 2014-09-19 | 2018-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP7100769B2 (ja) | 2018-12-07 | 2022-07-13 | ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト | 縦型炭化珪素パワーmosfetおよびigbtならびにその製造方法 |
JP2022508324A (ja) * | 2018-12-07 | 2022-01-19 | ヒタチ・エナジー・スウィツァーランド・アクチェンゲゼルシャフト | 縦型炭化珪素パワーmosfetおよびigbtならびにその製造方法 |
US11967616B2 (en) | 2018-12-07 | 2024-04-23 | Hitachi Energy Ltd | Vertical silicon carbide power MOSFET and IGBT and a method of manufacturing the same |
JP2022012282A (ja) * | 2020-07-01 | 2022-01-17 | 株式会社東芝 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP7326227B2 (ja) | 2020-07-01 | 2023-08-15 | 株式会社東芝 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP2022030298A (ja) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | 株式会社東芝 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
JP7273764B2 (ja) | 2020-08-06 | 2023-05-15 | 株式会社東芝 | 半導体装置、インバータ回路、駆動装置、車両、及び、昇降機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103681854A (zh) | 2014-03-26 |
US20140084303A1 (en) | 2014-03-27 |
JP5646570B2 (ja) | 2014-12-24 |
US9153646B2 (en) | 2015-10-06 |
US9306007B2 (en) | 2016-04-05 |
US20150364551A1 (en) | 2015-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5646570B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6032831B2 (ja) | SiC半導体装置及びその製造方法 | |
JP6305294B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
US8624264B2 (en) | Semiconductor device with low resistance SiC-metal contact | |
JP4761942B2 (ja) | 半導体装置 | |
US20160111499A1 (en) | Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same | |
JP5995347B2 (ja) | SiC半導体装置及びその製造方法 | |
US9431246B2 (en) | Semiconductor device with low contact resistance SIC region | |
JP2004247545A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6246613B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2019004010A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP5646569B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP5802492B2 (ja) | 半導体素子及びその製造方法 | |
JP2009043880A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法および炭化珪素半導体装置 | |
JP2011091125A (ja) | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 | |
JP6648852B1 (ja) | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2014222734A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6090986B2 (ja) | SiC半導体装置及びその製造方法 | |
JP7204547B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10181515B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2018056353A (ja) | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP6089015B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2022015323A (ja) | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2017168601A (ja) | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140724 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140917 |
|
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: 20141007 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141105 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5646570 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |