JP2019121797A5

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Publication number: JP2019121797A5
Application number: JP2018242935A
Authority: JP
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2038-12-26

Claims

ワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）において、
第１の導電型の第１のドーピング領域（１０２）と、
第２の導電型の第２のドーピング領域と、
を含んでおり、
前記第２のドーピング領域のドリフト部分（１０４）は、１ｅ１７ｃｍ^-3未満の第１の平均正味ドーピング濃度を有しており、
前記第２のドーピング領域の高ドープ部分（１０８）は、５ｅ１８ｃｍ^-3超の第２の平均正味ドーピング濃度を有しており、
前記第２のドーピング領域の補償部分（１０６）は、前記ドリフト部分と前記高ドープ部分との間に設けられており、
前記補償部分（１０６）は、１ｅ１６ｃｍ^-3超かつ１ｅ１７ｃｍ^-3未満の正味ドーピング濃度を有している前記補償部分（１０６）の第１の区域（２０６）から、５ｅ１８ｃｍ^-3超の正味ドーピング濃度を有している前記補償部分（１０６）の第２の区域（２０８）まで延在しており、
前記第２の区域から前記第１の区域へと少なくとも１００ｎｍにわたり延在している前記補償部分（１０６）の少なくとも一部のその内部における前記正味ドーピング濃度の最大勾配は、５ｅ２２ｃｍ^-4未満である、
ワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記ドリフト部分（１０４）の垂直方向の寸法は、前記補償部分（１０６）の前記第１の区域と前記補償部分（１０６）の前記第２の区域との間の垂直方向の距離の８倍未満である、
請求項１記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記ドリフト部分（１０４）の垂直方向の寸法は、前記補償部分（１０６）の前記第１の区域と前記補償部分（１０６）の前記第２の区域との間の垂直方向の距離の３倍超である、
請求項１または２記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記補償部分（１０６）の垂直方向の寸法は、１μｍ超かつ５μｍ未満である、
請求項１から３までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記補償部分（１０６）の垂直方向のドーピングプロファイルは、ドーピングプラトー（３０４）を有しており、前記ドーピングプラトー（３０４）は、１ｅ２１ｃｍ^-4未満の正味ドーピング濃度の平均勾配を有しており、前記ドーピングプラトー（３０４）は、５０ｎｍ超の垂直方向の寸法を有している、
請求項１から４までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記垂直方向のドーピングプロファイルは、複数のドーピングプラトー（３０４、３０６）を有しており、前記複数のドーピングプラトーのうちの少なくとも１つの前記正味ドーピング濃度の平均勾配は、５ｅ２０ｃｍ^-4未満である、
請求項５記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記複数のドーピングプラトーは、前記補償部分（１０６）の垂直方向の寸法の５０％超を占める、かつ／または、
前記複数のドーピングプラトーの各プラトー間の移行領域は、前記補償部分（１０６）の前記垂直方向の寸法の５０％未満を占める、
請求項６記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記ドーピングプロファイルは、１ｅ１８ｃｍ^-3超の平均ドーピング濃度の最も高いドーピングプラトー（３１０）を有しており、前記最も高いドーピングプラトー（３１０）は、前記高ドープ部分（１０８）の最も近くに設けられている、前記複数のドーピングプラトー（３０４、３０６）のうちのドーピングプラトーである、
請求項６または７記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記補償部分（１０６）内の前記正味ドーピング濃度の勾配の、前記補償部分（１０６）内の前記正味ドーピング濃度の平均勾配からの変化は、３０％未満である、
請求項１から８までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記補償部分（１０６）内の前記第１の導電型のドーパントの最大ドーピング濃度は、１ｅ１７ｃｍ^-3超である、
請求項１から９までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記補償部分（１０６）内のすべてのドーピング原子の８０％超は、窒素原子である、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記ワイドバンドギャップ半導体デバイスの電気的な素子構造の降伏電圧は、１００Ｖ超である、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記第１のドーピング領域（１０２）は、ダイオードのアノード領域、ダイオードのカソード領域、電界効果トランジスタのボディ領域およびバイポーラトランジスタのベース領域のうちの１つである、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
前記第１のドーピング領域（１０２）は、前記第２のドーピング領域に隣接して設けられており、それによって前記第１のドーピング領域（１０２）と前記第２のドーピング領域との間にｐｎ接合部が存在している、
請求項１から１３までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。
ワイドバンドギャップ半導体基板は、炭化ケイ素基板である、
請求項１から１４までのいずれか１項記載のワイドバンドギャップ半導体デバイス（１００）。