JP4777676B2 - 接合型半導体装置および接合型半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図15(a)で示すデバイスのようにソース幅を狭くし、ゲート間距離を短くすると、製造が難しくなるとともに、図に示すようにデバイス全面積に占める有効領域(図中符号ERで示す)が減り、結果としてオン電圧(抵抗)が上昇することになる。
四戸孝 他著「600V5A 4H-SiC SIT with Low RonS of 13mΩcm2」Silicon Carbide and Related Materials 2003, Part II, pp.1217-1220. (財)新機能素子開発協会著「平成14年度新エネルギー・産業技術総合開発機構委託成果報告書、超低損失電力素子技術開発、素子化技術」 J. H. Zhao et al. 「6A, 1kV 4H-SiC Normally-off Trenched-and-Implanted Vertical JFETs」Materials Science Forum Vols. 457-460 (2004) pp. 1213-1216.
接合型半導体装置および接合型半導体装置の製造方法を提供することにある。
11 ドレイン領域
12 ソース領域
13 ゲート領域
14 n型高抵抗層
15 チャネルドープ層
16 再結合抑制半導体層
17 再結合抑制膜
18 ドレイン電極
19 ソース電極
20 ゲート電極
21 上層電極
Claims (7)
- 半導体結晶の一方の面に形成された第1の導電型の低抵抗層からなるドレイン領域と、前記半導体結晶のもう一方の面に形成された第1の導電型の低抵抗層からなるソース領域と、前記ソース領域の周囲に形成された第2の導電型のゲート領域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域の間の第1の導電型の高抵抗層とを有する接合型半導体装置において、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の前記半導体結晶の表面に、不純物濃度が前記ゲート領域の不純物濃度よりも低い第2の導電型の再結合抑制半導体層を設け、
前記高抵抗層内にあって、前記再結合抑制半導体層の前記半導体結晶の表面からの深さより深い位置に、前記ゲート領域と接続される第2の導電型のチャネルドープ層を設けたことを特徴とする接合型半導体装置。 - 半導体結晶の一方の面に形成された第1の導電型の低抵抗層からなるドレイン領域と、前記半導体結晶のもう一方の面に形成された第1の導電型の低抵抗層からなるソース領域と、前記ソース領域の周囲に形成された第2の導電型のゲート領域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域の間の第1の導電型の高抵抗層とを有する接合型半導体装置において、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の前記半導体結晶の表面に第1の導電型の再結合抑制半導体層を設け、
この再結合抑制半導体層の不純物濃度は、前記ゲート領域の不純物濃度よりも低いことを特徴とする接合型半導体装置。 - 前記ゲート領域と前記ソース領域の間の前記半導体結晶の表面上に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜上に酸化膜あるいは窒化膜を形成して再結合抑制膜を設けることを特徴とする請求項1または2記載の接合型半導体装置。
- 前記半導体結晶が炭化硅素であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接合型半導体装置。
- 第1の導電型の半導体基板に第1導電型の高抵抗層を形成する高抵抗層形成工程と、
前記高抵抗層形成工程の途中に第2の導電型のチャネルドープ層を形成するチャネルドープ層形成工程と、
ソース領域となる第1導電型の低抵抗層を形成する低抵抗層形成工程と、
第2導電型のゲート領域を形成するゲート領域形成工程と、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の高抵抗層の表面に第2の導電型の再結合抑制半導体層を形成する再結合抑制半導体層形成工程と、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の半導体結晶表面上に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜上に酸化膜あるいは窒化膜を形成して再結合抑制膜を形成する再結合抑制膜形成工程と、
ソース電極とゲート電極とドレイン電極を形成する電極形成工程と、
ソース電極とゲート電極側に上層電極を形成する上層電極形成工程と、
を有し、
前記再結合抑制半導体層の不純物濃度は、前記ゲート領域の不純物濃度よりも低く、
前記チャンネルドープ層は、前記高抵抗層内にあって前記再結合抑制半導体層の前記半導体結晶の表面からの深さより深い位置に形成されることを特徴とする接合型半導体装置の製造方法。 - 第1の導電型の半導体基板に第1導電型の高抵抗層を形成する高抵抗層形成工程と、
ソース領域となる第1導電型の低抵抗層を形成する低抵抗層形成工程と、
第2導電型のゲート領域を形成するゲート領域形成工程と、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の高抵抗層の表面に第1の導電型の再結合抑制半導体層を形成する再結合抑制半導体層形成工程と、
前記ゲート領域と前記ソース領域の間の半導体結晶表面上に熱酸化膜を形成し、この熱酸化膜上に酸化膜あるいは窒化膜を形成して再結合抑制膜を形成する再結合抑制膜形成工程と、
ソース電極とゲート電極とドレイン電極を形成する電極形成工程と、
ソース電極とゲート電極側に上層電極を形成する上層電極形成工程と、
を有し、
前記再結合抑制半導体層の不純物濃度は、前記ゲート領域の不純物濃度よりも低いことを特徴とする接合型半導体装置の製造方法。 - 前記高抵抗層形成工程の途中に第2の導電型のチャネルドープ層を形成するチャネルドープ層形成工程を設けたことを特徴とする請求項6記載の接合型半導体装置の製造方法。
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