JP5995701B2 - Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5995701B2
JP5995701B2 JP2012275465A JP2012275465A JP5995701B2 JP 5995701 B2 JP5995701 B2 JP 5995701B2 JP 2012275465 A JP2012275465 A JP 2012275465A JP 2012275465 A JP2012275465 A JP 2012275465A JP 5995701 B2 JP5995701 B2 JP 5995701B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
gate oxide
epitaxial layer
well region
gate
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.)
Active
Application number
JP2012275465A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014120641A (en
Inventor
勇史 海老池
勇史 海老池
陽一郎 樽井
陽一郎 樽井
壮之 古橋
壮之 古橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2012275465A priority Critical patent/JP5995701B2/en
Publication of JP2014120641A publication Critical patent/JP2014120641A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5995701B2 publication Critical patent/JP5995701B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66053Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
    • H01L29/66068Multistep 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16Semiconductor 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
    • H01L29/1608Silicon carbide
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors

Description

この発明は、炭化珪素半導体装置とその製造方法に関する。   The present invention relates to a silicon carbide semiconductor device and a method for manufacturing the same.

インバータ等のパワーエレクトロニクス機器の省エネのためには、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor:IGBT)や金属−酸化膜−半導体電界効果トランジスタ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:MOSFET)のような半導体スイッチング素子の損失を低減させる必要がある。   In order to save energy in power electronics equipment such as inverters, semiconductors such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs) It is necessary to reduce the loss of the switching element.

半導体スイッチング素子の損失は素子の導通損やスイッチング損失により決定されるので、これらを低減させるために炭化珪素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などのワイドバンドギャップ半導体材料を用いる開発が進められている。   Since the loss of the semiconductor switching element is determined by the conduction loss and switching loss of the element, development using a wide band gap semiconductor material such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) has been advanced to reduce these losses. Yes.

その一方で、大電力制御には素子の信頼性の向上と安定化が求められる。特にSiC−MOSFETは、Si−MOSFETに比べて絶縁破壊耐量が大きいためドリフト濃度を高くすることができるが、その場合、ドレインに高電圧が印加されたときにゲート酸化膜に大きな電界がかかることになり、ゲート酸化膜の劣化や破壊の原因となる。   On the other hand, high power control requires improvement and stabilization of element reliability. In particular, SiC-MOSFETs have a higher dielectric breakdown resistance than Si-MOSFETs, so that the drift concentration can be increased. In this case, however, a large electric field is applied to the gate oxide film when a high voltage is applied to the drain. This causes deterioration and destruction of the gate oxide film.

SiC−MOSFETにおいて信頼性の向上を目的とした構造(図15参照)が特許文献1に開示されている。このSiC−MOSFETは、ゲート酸化膜21に接するn型エピタキシャル層12にp型電界緩和領域30を形成することにより、ゲート酸化膜21にかかる電界強度を緩和している。   Patent Document 1 discloses a structure (see FIG. 15) for improving the reliability of an SiC-MOSFET. In this SiC-MOSFET, the p-type electric field relaxation region 30 is formed in the n-type epitaxial layer 12 in contact with the gate oxide film 21, thereby relaxing the electric field strength applied to the gate oxide film 21.

特開2011−60930号公報JP 2011-60930 A

しかし、上記構造によれば、MOSFETがオンのときのドレイン−ソース間の電流が電界緩和領域30から広がった空乏層によって妨げられてしまう。すなわち、ウェル領域13間の抵抗値、いわゆるJFET抵抗値が大きくなる。特にSiC−MOSFETでは、ドリフト領域であるエピタキシャル層12の膜厚を薄くし、そのキャリア密度を濃く形成することが可能であるため、ドリフト抵抗は小さく、MOSFET全体のオン抵抗の大部分をJFET抵抗とチャネル抵抗が占めることになる。よって、特許文献1が提案するSiC−MOSFETの構成では、ゲート酸化膜21の信頼性が向上するものの、それに伴ってオン抵抗が大幅に増大するという問題があった。   However, according to the above structure, the drain-source current when the MOSFET is on is hindered by the depletion layer that spreads from the electric field relaxation region 30. That is, the resistance value between the well regions 13, that is, the so-called JFET resistance value increases. In particular, in the SiC-MOSFET, since the epitaxial layer 12 that is the drift region can be made thin and the carrier density can be increased, the drift resistance is small, and most of the on-resistance of the entire MOSFET is the JFET resistance. And channel resistance. Therefore, in the configuration of the SiC-MOSFET proposed in Patent Document 1, although the reliability of the gate oxide film 21 is improved, there is a problem in that the on-resistance is significantly increased.

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、オン抵抗の低減とゲート酸化膜の信頼性を両立する炭化珪素半導体装置及びその製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a silicon carbide semiconductor device that achieves both a reduction in on-resistance and the reliability of a gate oxide film, and a method for manufacturing the same.

本発明の炭化珪素半導体装置は、第1導電型のSiC基板と、SiC基板上に形成された第1導電型のエピタキシャル層と、エピタキシャル層の表層に選択的に形成された第2導電型のウェル領域と、ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、ソース領域とエピタキシャル層に挟まれたウェル領域の表面上からエピタキシャル層の表面上に亘って形成されたゲート酸化膜と、ゲート酸化膜上に形成されたゲート電極とを備え、ゲート酸化膜とエピタキシャル層の界面に負の固定電荷を有し、ウェル領域の表面上のゲート酸化膜における負の固定電荷の密度は、エピタキシャル層の表面上のゲート酸化膜における負の固定電荷の密度よりも小さいA silicon carbide semiconductor device of the present invention includes a first conductivity type SiC substrate, a first conductivity type epitaxial layer formed on the SiC substrate, and a second conductivity type selectively formed on a surface layer of the epitaxial layer. A well region; a source region of a first conductivity type selectively formed on a surface layer of the well region; and a surface of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer and the surface of the epitaxial layer. a gate oxide film, and a gate electrode formed on the gate oxide film, have a negative fixed charge at the interface of the gate oxide film and the epitaxial layer, the negative fixed charge in the gate oxide film on the surface of the well region Is less than the density of negative fixed charges in the gate oxide film on the surface of the epitaxial layer .

また、本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法は、(a)第1導電型のSiC基板上に第1導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、(b)エピタキシャル層の表層に第2導電型のウェル領域を選択的に形成する工程と、(c)ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、(d)ソース領域とエピタキシャル層に挟まれたウェル領域の表面上からエピタキシャル層の表面上に亘ってゲート酸化膜を形成する工程と、(e)ゲート酸化膜上にゲート電極を形成する工程と、(f)ゲート電極に正電圧を印加して、ゲート酸化膜とエピタキシャル層の界面に負の固定電荷を形成する工程とを備える。   The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the present invention includes (a) a step of forming a first conductivity type epitaxial layer on a first conductivity type SiC substrate, and (b) a second conductivity on a surface layer of the epitaxial layer. A step of selectively forming a well region of a mold, (c) a source region of a first conductivity type selectively formed in a surface layer of the well region, and (d) a well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer Forming a gate oxide film over the surface of the epitaxial layer from the surface of (a) forming a gate electrode on the gate oxide film; (f) applying a positive voltage to the gate electrode; Forming a negative fixed charge at the interface between the gate oxide film and the epitaxial layer.

本発明の炭化珪素半導体装置は、第1導電型のSiC基板と、SiC基板上に形成された第1導電型のエピタキシャル層と、エピタキシャル層の表層に選択的に形成された第2導電型のウェル領域と、ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、ソース領域とエピタキシャル層に挟まれたウェル領域の表面上からエピタキシャル層の表面上に亘って形成されたゲート酸化膜と、ゲート酸化膜上に形成されたゲート電極とを備え、ゲート酸化膜とエピタキシャル層の界面に負の固定電荷を有する。よって、オン時のJFET抵抗を増加させることなく、オフ時のゲート酸化膜に加わる電界を緩和できる。また、ウェル領域の表面上のゲート酸化膜における負の固定電荷の密度を、エピタキシャル層の表面上のゲート酸化膜における負の固定電荷の密度よりも小さくすることにより、負の固定電荷がチャネル特性に与える影響を軽減することが出来る。

A silicon carbide semiconductor device of the present invention includes a first conductivity type SiC substrate, a first conductivity type epitaxial layer formed on the SiC substrate, and a second conductivity type selectively formed on a surface layer of the epitaxial layer. A well region; a source region of a first conductivity type selectively formed on a surface layer of the well region; and a surface of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer and the surface of the epitaxial layer. It has a gate oxide film and a gate electrode formed on the gate oxide film, and has a negative fixed charge at the interface between the gate oxide film and the epitaxial layer. Therefore, the electric field applied to the gate oxide film at the off time can be relaxed without increasing the JFET resistance at the on time. In addition, by making the negative fixed charge density in the gate oxide film on the surface of the well region smaller than the negative fixed charge density in the gate oxide film on the surface of the epitaxial layer, the negative fixed charge is channel characteristics. Can be reduced.

また、本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法は、(a)第1導電型のSiC基板上に第1導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、(b)エピタキシャル層の表層に第2導電型のウェル領域を選択的に形成する工程と、(c)ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、(d)ソース領域とエピタキシャル層に挟まれたウェル領域の表面上からエピタキシャル層の表面上に亘ってゲート酸化膜を形成する工程と、(e)ゲート酸化膜上にゲート電極を形成する工程と、(f)ゲート電極に正電圧を印加して、ゲート酸化膜とエピタキシャル層の界面に負の固定電荷を形成する工程とを備える。よって、オン時のJFET抵抗を増加させることなく、オフ時のゲート酸化膜に加わる電界が緩和される炭化珪素半導体装置を製造できる。   The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the present invention includes (a) a step of forming a first conductivity type epitaxial layer on a first conductivity type SiC substrate, and (b) a second conductivity on a surface layer of the epitaxial layer. A step of selectively forming a well region of a mold, (c) a source region of a first conductivity type selectively formed in a surface layer of the well region, and (d) a well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer Forming a gate oxide film over the surface of the epitaxial layer from the surface of (a) forming a gate electrode on the gate oxide film; (f) applying a positive voltage to the gate electrode; Forming a negative fixed charge at the interface between the gate oxide film and the epitaxial layer. Therefore, it is possible to manufacture a silicon carbide semiconductor device in which the electric field applied to the gate oxide film at the off time is relaxed without increasing the JFET resistance at the on time.

実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の断面図である。1 is a cross sectional view of a silicon carbide semiconductor device according to a first embodiment. 実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。5 is a cross sectional view showing a manufacturing step of the silicon carbide semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。5 is a cross sectional view showing a manufacturing step of the silicon carbide semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。5 is a cross sectional view showing a manufacturing step of the silicon carbide semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。5 is a cross sectional view showing a manufacturing step of the silicon carbide semiconductor device according to the first embodiment. FIG. ゲート酸化膜の電界強度を示す図である。It is a figure which shows the electric field strength of a gate oxide film. ゲート酸化膜の電界強度を示す図である。It is a figure which shows the electric field strength of a gate oxide film. ゲート酸化膜の電界強度を示す図である。It is a figure which shows the electric field strength of a gate oxide film. ゲート酸化膜の電界強度を示す図である。It is a figure which shows the electric field strength of a gate oxide film. JFET抵抗のドレイン電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the drain voltage characteristic of JFET resistance. 実施の形態2に係る炭化珪素半導体装置の断面図である。FIG. 6 is a cross sectional view of a silicon carbide semiconductor device according to a second embodiment. 実施の形態2に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 10 is a cross sectional view showing a process for manufacturing the silicon carbide semiconductor device according to the second embodiment. 実施の形態3に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 11 is a cross sectional view showing a process for manufacturing the silicon carbide semiconductor device according to the third embodiment. 実施の形態3の変形例に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 14 is a cross sectional view showing a manufacturing step of a silicon carbide semiconductor device according to a variation of Embodiment 3. 従来技術に係る炭化珪素半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the silicon carbide semiconductor device which concerns on a prior art.

<A.実施の形態1>
本明細書では半導体の導電型として第1導電型をn型、第2導電型をp型とするが、逆の導電型であっても良い。
<A. Embodiment 1>
In this specification, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type as the semiconductor conductivity type, but the opposite conductivity type may be used.

<A−1.構成>
図1は、実施の形態1の炭化珪素半導体装置であるnチャネル型のSiC−MOSFET101の断面図を示している。
<A-1. Configuration>
FIG. 1 shows a cross-sectional view of n-channel SiC-MOSFET 101 which is the silicon carbide semiconductor device of the first embodiment.

SiC−MOSFET101は、n型のSiC基板11、n型のエピタキシャル層12、p型のウェル領域13、n型のソース領域14、p型のウェルコンタクト領域15、ゲート酸化膜21、ゲート電極22、層間絶縁膜23、ソース電極24、ドレイン電極25を備えている。   The SiC-MOSFET 101 includes an n-type SiC substrate 11, an n-type epitaxial layer 12, a p-type well region 13, an n-type source region 14, a p-type well contact region 15, a gate oxide film 21, a gate electrode 22, An interlayer insulating film 23, a source electrode 24, and a drain electrode 25 are provided.

SiC基板11上にエピタキシャル層12が形成され、エピタキシャル層12の表面に複数のウェル領域13が選択的に形成される。ウェル領域13の表面にはソース領域14とウェルコンタクト領域15が隣接して選択的に形成される。ウェルコンタクト領域15は、ソース領域14とウェル領域13の電位を同一にすることで、寄生トランジスタの動作を抑えるためのものである。ソース領域14とエピタキシャル層12に挟まれたウェル領域13の表面上からエピタキシャル層12(JFET部41)の表面上に亘り、ゲート電極22がゲート酸化膜21を介して形成される。ゲート酸化膜21とエピタキシャル層12の界面(以下、単にゲート酸化膜21界面とも示す)には、ゲート電圧によって導入された負の固定電荷31が形成される。ゲート電極22上にはゲート電極22とソース電極24を分離するための層間絶縁膜23が形成され、その上にソース領域14及びウェルコンタクト領域15とコンタクトしたソース電極24が形成される。SiC基板11の下部にはドレイン電極25が形成される。   Epitaxial layer 12 is formed on SiC substrate 11, and a plurality of well regions 13 are selectively formed on the surface of epitaxial layer 12. A source region 14 and a well contact region 15 are selectively formed adjacent to each other on the surface of the well region 13. The well contact region 15 is for suppressing the operation of the parasitic transistor by making the potentials of the source region 14 and the well region 13 the same. A gate electrode 22 is formed via a gate oxide film 21 from the surface of the well region 13 sandwiched between the source region 14 and the epitaxial layer 12 to the surface of the epitaxial layer 12 (JFET portion 41). A negative fixed charge 31 introduced by the gate voltage is formed at the interface between the gate oxide film 21 and the epitaxial layer 12 (hereinafter also simply referred to as the gate oxide film 21 interface). An interlayer insulating film 23 for separating the gate electrode 22 and the source electrode 24 is formed on the gate electrode 22, and a source electrode 24 in contact with the source region 14 and the well contact region 15 is formed thereon. A drain electrode 25 is formed below the SiC substrate 11.

<A−2.動作>
次に、SiC−MOSFET101の動作を説明する。
<A-2. Operation>
Next, the operation of the SiC-MOSFET 101 will be described.

ゲート電極22に正電圧を印加すると、ウェル領域13の表層に電流の経路であるチャネルが形成される。この状態でドレイン電極25に正電圧を印加すると、ドレイン電極25からSiC基板11、エピタキシャル層12、ウェル領域13の表層(チャネル)、ソース領域14を経てソース電極24に電流が流れる。特にSiCのようなワイドバンドギャップ半導体材料を用いた素子では、エピタキシャル層12は高濃度化や薄膜化が可能で低抵抗であるので、対向するウェル領域13の間の電流経路(JFET部41)の抵抗(JFET抵抗)とチャネル部分の抵抗(チャネル抵抗)を低減させることは、素子の導通損失を低減させるために非常に有効である。   When a positive voltage is applied to the gate electrode 22, a channel that is a current path is formed in the surface layer of the well region 13. When a positive voltage is applied to the drain electrode 25 in this state, a current flows from the drain electrode 25 to the source electrode 24 through the SiC substrate 11, the epitaxial layer 12, the surface layer (channel) of the well region 13, and the source region 14. In particular, in an element using a wide band gap semiconductor material such as SiC, the epitaxial layer 12 can be highly concentrated or thinned and has a low resistance, so that the current path between the opposing well regions 13 (JFET portion 41). Reducing the resistance (JFET resistance) and the resistance of the channel portion (channel resistance) is very effective for reducing the conduction loss of the device.

一方、ゲート電極22の正電圧を除去する、もしくは負の電圧を印加するとチャネルが除去される。これによってドレイン電極25に高電圧を印加してもドレイン−ソース間の電流を遮断することができる。このとき、ゲート酸化膜21が高電界にさらされるが、最も電界が集中するJFET部41とゲート酸化膜21との界面にはゲートバイアスにより負の固定電荷31が形成されているので、ゲート酸化膜21にかかる電界強度は緩和され、ゲート酸化膜21の信頼性が確保される。特にSiCを半導体材料として用いると絶縁破壊電界が大きいため、エピタキシャル層12に高電界が印加されるよう設計することが多く、その分ゲート酸化膜21にかかる電界強度も大きくなるため、負の固定電荷31で電界を緩和する本発明の構造は非常に有効である。   On the other hand, when the positive voltage of the gate electrode 22 is removed or a negative voltage is applied, the channel is removed. As a result, even when a high voltage is applied to the drain electrode 25, the drain-source current can be cut off. At this time, although the gate oxide film 21 is exposed to a high electric field, a negative fixed charge 31 is formed by the gate bias at the interface between the JFET portion 41 and the gate oxide film 21 where the electric field is most concentrated. The electric field strength applied to the film 21 is relaxed, and the reliability of the gate oxide film 21 is ensured. In particular, when SiC is used as a semiconductor material, the dielectric breakdown electric field is large, so that it is often designed so that a high electric field is applied to the epitaxial layer 12, and the electric field strength applied to the gate oxide film 21 is increased accordingly. The structure of the present invention in which the electric field is relaxed by the charge 31 is very effective.

図15のSiC−MOSFET100のように、JFET部41の中央にp型の電界緩和領域を形成することによっても、ゲート酸化膜21の電界強度を抑えてその信頼性を確保することは出来るが、JFET抵抗が大幅に増大するため、素子の導通損失が非常に大きくなる。しかし、SiC−MOSFET101では電界緩和領域に代えてゲート酸化膜21界面に負の固定電荷を形成しているので、素子の導通損失を増大させることなくゲート酸化膜21の信頼性を向上することができる。   Although the p-type electric field relaxation region is formed in the center of the JFET portion 41 as in the SiC-MOSFET 100 of FIG. 15, the electric field strength of the gate oxide film 21 can be suppressed and its reliability can be ensured. Since the JFET resistance is greatly increased, the conduction loss of the element becomes very large. However, since the SiC-MOSFET 101 forms a negative fixed charge at the interface of the gate oxide film 21 instead of the electric field relaxation region, the reliability of the gate oxide film 21 can be improved without increasing the conduction loss of the element. it can.

これらの動作により、SiC−MOSFET101はスイッチング素子として機能する。   With these operations, the SiC-MOSFET 101 functions as a switching element.

<A−3.製造方法>
次に、SiC−MOSFET101の製造方法を図2〜図5に沿って説明する。
<A-3. Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the SiC-MOSFET 101 will be described with reference to FIGS.

まず、n型で低抵抗のSiC基板11を用意し、SiC基板11上にエピタキシャル成長によりn型のエピタキシャル層12を形成する(図2)。エピタキシャル層12では、SiC−MOSFET101に求められる耐圧に応じて、n型の不純物濃度を例えば1×1013cm−3〜1×1018cm−3、厚さを例えば4μm〜200μmと適宜設定する。 First, an n-type and low-resistance SiC substrate 11 is prepared, and an n-type epitaxial layer 12 is formed on the SiC substrate 11 by epitaxial growth (FIG. 2). In the epitaxial layer 12, the n-type impurity concentration is appropriately set to, for example, 1 × 10 13 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 and the thickness is, for example, 4 μm to 200 μm according to the breakdown voltage required for the SiC-MOSFET 101. .

次に、公知のリソグラフィ技術、エッチング技術、イオン注入技術等を用いて、エピタキシャル層12の表面にp型のウェル領域13を、ウェル領域13の表面にn型のソース領域14及びp型のウェルコンタクト領域15を、それぞれ形成する(図3)。各領域はフォトリソグラフィによって加工されたレジストや酸化膜などをマスクとして、例えばn型領域はNイオン、p型領域はAlイオンを注入して形成する。ウェル領域13では、不純物濃度を例えば1×1015cm−3〜1×1018cm−3、注入深さを例えば0.3μm〜2.0μmとする。ソース領域14では、その底面がウェル領域13の底面を超えないように形成し、不純物濃度はウェル領域13の不純物濃度を超えて、例えば1×1017cm−3〜1×1021cm−3程度とする。ウェルコンタクト領域15は150℃以上の基板温度で形成することが望ましく、その不純物濃度はウェル領域13の不純物濃度を超えるようにする。 Next, the p-type well region 13 is formed on the surface of the epitaxial layer 12 and the n-type source region 14 and the p-type well are formed on the surface of the well region 13 by using a known lithography technique, etching technique, ion implantation technique, or the like. Contact regions 15 are respectively formed (FIG. 3). Each region is formed, for example, by implanting N ions in the n-type region and Al ions in the p-type region using a resist or oxide film processed by photolithography as a mask. In the well region 13, the impurity concentration is, for example, 1 × 10 15 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 , and the implantation depth is, for example, 0.3 μm to 2.0 μm. The source region 14 is formed so that the bottom surface thereof does not exceed the bottom surface of the well region 13, and the impurity concentration exceeds the impurity concentration of the well region 13, for example, 1 × 10 17 cm −3 to 1 × 10 21 cm −3. To the extent. The well contact region 15 is desirably formed at a substrate temperature of 150 ° C. or higher, and its impurity concentration is set to exceed the impurity concentration of the well region 13.

次に、熱処理装置によってArガスなどの不活性ガス雰囲気中でアニールを行う。アニールは例えば1300℃〜1900℃の温度で、30秒〜1時間行う。これにより、前工程でイオン注入されたNなどのn型不純物およびAlなどのp型不純物を活性化させる。   Next, annealing is performed in an inert gas atmosphere such as Ar gas by a heat treatment apparatus. Annealing is performed at a temperature of 1300 ° C. to 1900 ° C. for 30 seconds to 1 hour, for example. This activates n-type impurities such as N and p-type impurities such as Al implanted in the previous step.

次に、ゲート酸化膜21およびゲート電極22の形成を行う(図4)。ゲート酸化膜21は、例えば熱酸化法や堆積法を用いた後、窒素やアンモニア雰囲気中における熱処理を経て形成する。ゲート電極22は、例えばポリシリコンをCVD法により堆積し、フォトリソグラフィにより加工されたレジストをマスクとしたエッチングにより形成する。ポリシリコンには燐や硼素のような不純物が含まれていてもよく、これにより低シート抵抗を実現する。   Next, the gate oxide film 21 and the gate electrode 22 are formed (FIG. 4). The gate oxide film 21 is formed through heat treatment in a nitrogen or ammonia atmosphere after using, for example, a thermal oxidation method or a deposition method. The gate electrode 22 is formed by etching using, for example, polysilicon deposited by CVD and using a resist processed by photolithography as a mask. Polysilicon may contain impurities such as phosphorus and boron, thereby realizing low sheet resistance.

次に、層間絶縁膜23の形成を行ってからソース電極24及びドレイン電極25の形成を行う(図5)。層間絶縁膜23は、例えばCVD法などによって絶縁膜を堆積し、ゲートとソースを分離して取り出すためにゲート電極22の少なくとも一部、ソース領域14、ウェルコンタクト領域15を露出させるようにエッチングを行って形成する。なお、図5にはゲート電極22の配線を示していないが、層間絶縁膜23をMOSFETの外周部で露出させて、ソース電極24とゲート電極22を分離した形で形成する。その後、エッチングによって露出したソース領域14とウェルコンタクト領域15に対してソース電極24をオーミック接触させるため、例えば基板の全面にNiを成膜し、600〜1000℃で熱処理を行うことでシリサイドを形成する(図示せず)。なお、層間絶縁膜23上に残留したNiはウェットエッチングで除去する。同様に、基板の裏面にもシリサイドを形成する。これによってSiC基板11とドレイン電極25との良好なオーミックコンタクトを実現することができる。なお、ゲート電極22を取り出す配線及びソース電極24は、Al、Cu、Ti、Ni、Mo、W、Taやそれらの窒化物やそれらの積層膜やそれらの合金層からなる金属をスパッタリング法や蒸着法によって堆積し、パターニングを行うことで形成する。ドレイン電極25はTi、Ni、Ag、Auなどの金属膜をスパッタ法や蒸着法で形成する。   Next, after forming the interlayer insulating film 23, the source electrode 24 and the drain electrode 25 are formed (FIG. 5). The interlayer insulating film 23 is deposited by, for example, a CVD method, and is etched so as to expose at least a part of the gate electrode 22, the source region 14, and the well contact region 15 in order to separate and take out the gate and the source. Go and form. Although the wiring of the gate electrode 22 is not shown in FIG. 5, the interlayer insulating film 23 is exposed at the outer periphery of the MOSFET, and the source electrode 24 and the gate electrode 22 are formed separately. Thereafter, in order to bring the source electrode 24 into ohmic contact with the source region 14 and the well contact region 15 exposed by etching, for example, Ni is formed on the entire surface of the substrate and heat treatment is performed at 600 to 1000 ° C. to form silicide. (Not shown). Note that Ni remaining on the interlayer insulating film 23 is removed by wet etching. Similarly, silicide is also formed on the back surface of the substrate. Thereby, good ohmic contact between SiC substrate 11 and drain electrode 25 can be realized. The wiring for taking out the gate electrode 22 and the source electrode 24 are formed by sputtering or vapor deposition of metals such as Al, Cu, Ti, Ni, Mo, W, Ta, nitrides thereof, laminated films thereof, and alloy layers thereof. It is formed by depositing by patterning and patterning. The drain electrode 25 is formed of a metal film such as Ti, Ni, Ag, or Au by a sputtering method or a vapor deposition method.

最後に、図5の状態でゲートに正の電圧(ゲートバイアス)を長時間印加することによって、ゲート酸化膜21界面に負の固定電荷31を形成し、図1に示すSiC−MOSFETが完成する。負の固定電荷31を形成するためのゲート電圧の印加は、ウエハもしくはチップの状態やモジュール形成後など、どの時期に行ってもよい。   Finally, by applying a positive voltage (gate bias) to the gate for a long time in the state of FIG. 5, a negative fixed charge 31 is formed at the interface of the gate oxide film 21, and the SiC-MOSFET shown in FIG. 1 is completed. . The application of the gate voltage for forming the negative fixed charge 31 may be performed at any time such as the state of the wafer or chip or after the module is formed.

<A−4.固定電荷>
図6は、ゲートバイアスによって導入された負の固定電荷密度と、ドレイン電圧によりJFET部41の中央(JFET中央部)上のゲート酸化膜21に加わる電界強度との関係を計算によって求めた結果を示している。1200V程度の耐圧特性を有する素子を想定して、エピタキシャル層12の膜厚を12μm、不純物濃度を1×1016cm−3程度とする。また対向するpウェル13の間隔、いわゆるJFET長さは2μm〜3μmを想定する。電界強度の値はドレイン電極25に1200Vを印加したときの計算値であり、固定電荷31を導入していない状態の電界強度を100%とした相対的な値で表している。なお、図6ではy軸を相対値にしているので、熱酸化工程等でゲートバイアスによらずゲート酸化膜21界面に負の固定電荷31が形成されている場合にも、この計算結果が適用可能である。電界ストレスによるゲート酸化膜21の劣化や破壊については様々なモデルが提唱されており、実使用での印加電界によって大きく異なってくるため一概に述べることはできないが、ゲート酸化膜21にかかる電界強度を1〜10%程度抑制することで素子の寿命は数倍から数十倍まで向上させることができる。これにより、信頼性が向上し、デバイス設計マージンが向上する。
<A-4. Fixed charge>
FIG. 6 shows the result of calculating the relationship between the negative fixed charge density introduced by the gate bias and the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the center of the JFET portion 41 (JFET central portion) by the drain voltage. Show. Assuming an element having a breakdown voltage characteristic of about 1200 V, the thickness of the epitaxial layer 12 is set to 12 μm, and the impurity concentration is set to about 1 × 10 16 cm −3 . Further, it is assumed that the distance between the opposing p-wells 13, the so-called JFET length, is 2 μm to 3 μm. The value of the electric field strength is a calculated value when 1200 V is applied to the drain electrode 25, and is represented by a relative value where the electric field strength in a state where the fixed charge 31 is not introduced is 100%. In FIG. 6, since the y-axis is a relative value, this calculation result is applied even when the negative fixed charge 31 is formed at the interface of the gate oxide film 21 regardless of the gate bias in the thermal oxidation process or the like. Is possible. Various models have been proposed for deterioration and destruction of the gate oxide film 21 due to electric field stress, and since it varies greatly depending on the applied electric field in actual use, it cannot be described in general. By suppressing about 1 to 10%, the lifetime of the element can be improved from several times to several tens of times. Thereby, reliability is improved and a device design margin is improved.

また出願人は、バイアス印加とゲート特性評価を用いた実験により、ゲートバイアスにより導入される固定電荷密度が時間、温度、電界強度依存性を有していることを解明した。それぞれのパラメータが大きくなるほど、導入される固定電荷密度も大きくなる。   The applicant has also clarified that the fixed charge density introduced by the gate bias has time, temperature, and electric field strength dependence through experiments using bias application and gate characteristic evaluation. As each parameter increases, the fixed charge density introduced also increases.

図7は、ゲートバイアス印加時間と、ゲートバイアス印加後にドレイン電圧を印加したときのJFET中央部上のゲート酸化膜21にかかる電界強度との関係を計算によって求めた結果を示している。電界強度の計算方法は図6に準じたもので、導入された固定電荷密度から計算している。なお、ゲートバイアス印加時の温度は300K、電界強度は4MV/cmを想定している。通常、ウエハテストなどのテスト工程では温度300K、電界強度4MV/cm程度の条件でゲートバイアスを印加することが多いが、印加時間は数μs〜数s程度であるため、本発明の効果は期待できないことが分かる。図によると、上述の条件では1〜30時間程度ゲートバイアスを印加することで1〜3%程度の電界緩和が可能である。しかし、バイアス印加時間の短縮やさらなる電界緩和を実現するためにはバイアス印加時の温度や電界強度を適正化させる必要がある。   FIG. 7 shows the result of calculating the relationship between the gate bias application time and the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the JFET central portion when the drain voltage is applied after the gate bias is applied. The calculation method of the electric field strength is based on FIG. 6 and is calculated from the introduced fixed charge density. It is assumed that the temperature at the time of applying the gate bias is 300 K, and the electric field strength is 4 MV / cm. Usually, in a test process such as a wafer test, a gate bias is often applied under conditions of a temperature of 300 K and an electric field strength of about 4 MV / cm. However, since the application time is about several μs to several s, the effect of the present invention is expected. I understand that I can't. According to the figure, electric field relaxation of about 1 to 3% is possible by applying a gate bias for about 1 to 30 hours under the above conditions. However, in order to shorten the bias application time and realize further electric field relaxation, it is necessary to optimize the temperature and electric field strength at the time of bias application.

図8は、ゲートバイアス印加時の温度と、ゲートバイアス印加後にドレイン電圧を印加したときのJFET中央部上のゲート酸化膜21にかかる電界強度との関係を計算によって求めた結果を示している。電界強度の計算方法は図6に準じたもので、導入された固定電荷密度から計算している。なお、ゲートバイアス印加時間は5時間、電界強度は4MV/cmを想定している。図によれば、ゲートバイアス印加時の温度を上げるほどドレイン電圧印加時におけるゲート酸化膜21の電界強度は緩和される。しかし、ウエハの状態でゲートバイアスを印加する場合には、電極の濡れ性が悪くなる懸念があるため450K以下にすることが望ましい。ただし、モジュール形成後であれば、450Kを超えモジュールの耐熱温度以下の温度でゲートバイアスを印加してもよい。図によれば、上述の条件においてゲートバイアス印加時の温度を300〜600Kとすることで1〜10%程度の電界緩和が可能である。しかし、ゲートバイアス時の温度の低温化や更なる電界緩和を実現するためには、ゲートバイアス印加時間や印加時の電界強度を適正化させる必要がある。   FIG. 8 shows the result of calculating the relationship between the temperature at the time of applying the gate bias and the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the JFET central portion when the drain voltage is applied after the gate bias is applied. The calculation method of the electric field strength is based on FIG. 6 and is calculated from the introduced fixed charge density. It is assumed that the gate bias application time is 5 hours and the electric field strength is 4 MV / cm. According to the figure, the electric field strength of the gate oxide film 21 when the drain voltage is applied is reduced as the temperature when the gate bias is applied is increased. However, when a gate bias is applied in the state of the wafer, there is a concern that the wettability of the electrode may be deteriorated, so that it is desirable to set it to 450K or less. However, after the module is formed, the gate bias may be applied at a temperature exceeding 450K and not higher than the heat resistance temperature of the module. According to the figure, the electric field relaxation of about 1 to 10% is possible by setting the temperature at the time of applying the gate bias to 300 to 600 K under the above-described conditions. However, in order to reduce the temperature at the time of gate bias and realize further electric field relaxation, it is necessary to optimize the gate bias application time and the electric field strength at the time of application.

図9は、ゲートバイアス印加時の電界強度と、ゲートバイアス印加後にドレイン電圧を印加したときのJFET中央部上のゲート酸化膜21にかかる電界強度との関係を計算によって求めた結果を示している。電界強度の計算方法は図6に準じたもので、導入された固定電荷密度から計算している。なお、ゲートバイアス印加時間は5時間、温度は300Kを想定している。図によれば、ゲートバイアス印加時の電界強度を上げるほどドレイン電圧印加時のゲート酸化膜21の電界強度は緩和される。しかし、ゲート電極22に印加される電界が6MV/cmを超えると、FN(Fowler-Nordheim)電流が立ち上がりゲート酸化膜21の劣化が懸念されるため、これ以下の値であることが望ましい。図によれば、上述の条件では1〜6MV/cmのゲートバイアスを印加することで1〜8%程度の電界緩和が可能である。しかし、ゲートバイアス時の電界強度の低減や更なる電界緩和を実現するためにはゲートバイアス印加時間やゲートバイアス時の温度を適正化させる必要がある。   FIG. 9 shows the result of calculating the relationship between the electric field strength when the gate bias is applied and the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the JFET central portion when the drain voltage is applied after the gate bias is applied. . The calculation method of the electric field strength is based on FIG. 6 and is calculated from the introduced fixed charge density. It is assumed that the gate bias application time is 5 hours and the temperature is 300K. According to the figure, the electric field strength of the gate oxide film 21 when the drain voltage is applied is reduced as the electric field strength when the gate bias is applied is increased. However, when the electric field applied to the gate electrode 22 exceeds 6 MV / cm, an FN (Fowler-Nordheim) current rises and the gate oxide film 21 may be deteriorated. According to the figure, electric field relaxation of about 1 to 8% is possible by applying a gate bias of 1 to 6 MV / cm under the above-described conditions. However, it is necessary to optimize the gate bias application time and the gate bias temperature in order to reduce the electric field strength during the gate bias and to further reduce the electric field.

図6〜9に示された固定電荷密度とゲートバイアス条件との関係から、例えばゲートバイアス印加時間を数十分から数十時間、温度を300〜450K、電界強度を3〜5.5MV/cmとすることで、固定電荷導入後のドレイン定格電圧印加時にJFET中央部上のゲート酸化膜21にかかる電界強度を1〜10%抑制することができる。よって、設計や駆動方法に依存するが、素子寿命を数倍から数十倍まで向上させることが可能である。   From the relationship between the fixed charge density and the gate bias condition shown in FIGS. 6 to 9, for example, the gate bias application time is several tens of minutes to several tens of hours, the temperature is 300 to 450 K, and the electric field strength is 3 to 5.5 MV / cm. By doing so, the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the center of the JFET when the drain rated voltage is applied after the fixed charge is introduced can be suppressed by 1 to 10%. Therefore, although depending on the design and the driving method, the device life can be improved from several times to several tens of times.

図10は、オン時のドレイン電圧とJFET抵抗の関係を計算によって導出したグラフである。SiC−MOSFET101ではゲートバイアス印加前と、ゲートバイアスを印加して5×1011cm−2程度の固定電荷を導入した後の夫々について計算し、さらに図15に示す先行文献1に記載のSiC−MOSFET100の計算結果と比較した。図によれば、SiC−MOSFET101ではゲートバイアスを印加してもJFET抵抗が増大していないことが分かる。一方、先行文献に記載のSiC−MOSFET100はSiC−MOSFET101に比べてJFET抵抗が大幅に増大することが分かる。 FIG. 10 is a graph in which the relationship between the drain voltage and the JFET resistance at the time of ON is derived by calculation. In the SiC-MOSFET 101, the calculation is performed before the gate bias is applied and after the gate bias is applied and a fixed charge of about 5 × 10 11 cm −2 is introduced, and the SiC− described in the prior document 1 shown in FIG. The calculation result of the MOSFET 100 was compared. According to the figure, it can be seen that the SiC-MOSFET 101 does not increase the JFET resistance even when a gate bias is applied. On the other hand, it can be seen that the SiC-MOSFET 100 described in the prior art document has a JFET resistance that is significantly increased as compared with the SiC-MOSFET 101.

図6〜10より、SiC−MOSFET101は素子のON抵抗を大幅に増大させることなくゲート酸化膜21の信頼性を確保していることが分かる。   6 to 10 that the SiC-MOSFET 101 ensures the reliability of the gate oxide film 21 without significantly increasing the ON resistance of the element.

<A−5.効果>
本実施の形態の炭化珪素半導体装置であるSiC−MOSFET101は、第1導電型のSiC基板11と、SiC基板11上に形成された第1導電型のエピタキシャル層12と、エピタキシャル層12の表層に選択的に形成された第2導電型のウェル領域13と、ウェル領域13の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域14と、ソース領域14とエピタキシャル層12に挟まれたウェル領域13の表面上からエピタキシャル層12の表面上に亘って形成されたゲート酸化膜21と、ゲート酸化膜21上に形成されたゲート電極22とを備え、ゲート酸化膜21とエピタキシャル層12の界面に負の固定電荷31を有する。よって、オン時のJFET抵抗を増加させることなく、オフ時のゲート酸化膜21に加わる電界を緩和できる。
<A-5. Effect>
SiC-MOSFET 101 which is the silicon carbide semiconductor device of the present embodiment includes a first conductivity type SiC substrate 11, a first conductivity type epitaxial layer 12 formed on SiC substrate 11, and a surface layer of epitaxial layer 12. A well region 13 of a second conductivity type formed selectively, a source region 14 of a first conductivity type selectively formed on the surface layer of the well region 13, and a well sandwiched between the source region 14 and the epitaxial layer 12 A gate oxide film 21 formed from the surface of region 13 to the surface of epitaxial layer 12 and a gate electrode 22 formed on gate oxide film 21, and an interface between gate oxide film 21 and epitaxial layer 12 Have a negative fixed charge 31. Therefore, the electric field applied to the gate oxide film 21 at the off time can be relaxed without increasing the JFET resistance at the on time.

本実施の形態のSiC−MOSFET101の製造方法は、(a)第1導電型のSiC基板11上に第1導電型のエピタキシャル層12を形成する工程と、(b)エピタキシャル層12の表層に第2導電型のウェル領域13を選択的に形成する工程と、(c)ウェル領域13の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域14と、(d)ソース領域14とエピタキシャル層12に挟まれたウェル領域13の表面上からエピタキシャル層12の表面上に亘ってゲート酸化膜21を形成する工程と、(e)ゲート酸化膜21上にゲート電極22を形成する工程と、(f)ゲート電極22に正電圧を印加して、ゲート酸化膜21とエピタキシャル層12の界面に負の固定電荷31を形成する工程とを備える。エピタキシャル層表面とゲート酸化膜の界面に負の固定電荷を導入することで、オン時のJFET抵抗を増加させることなく、オフ時のゲート酸化膜に加わる電界を緩和できる。   The manufacturing method of SiC-MOSFET 101 according to the present embodiment includes (a) a step of forming first conductivity type epitaxial layer 12 on first conductivity type SiC substrate 11, and (b) a first layer on the surface of epitaxial layer 12. A step of selectively forming a well region 13 of two conductivity type, (c) a source region 14 of a first conductivity type selectively formed on a surface layer of the well region 13, and (d) a source region 14 and an epitaxial layer. A step of forming a gate oxide film 21 over the surface of the well region 13 sandwiched between 12 and the surface of the epitaxial layer 12; (e) a step of forming a gate electrode 22 on the gate oxide film 21; f) applying a positive voltage to the gate electrode 22 to form a negative fixed charge 31 at the interface between the gate oxide film 21 and the epitaxial layer 12. By introducing negative fixed charges into the interface between the epitaxial layer surface and the gate oxide film, the electric field applied to the gate oxide film at the off time can be relaxed without increasing the JFET resistance at the on time.

<B.実施の形態2>
<B−1.構成>
図11は、実施の形態2の炭化珪素半導体装置であるnチャネル型のSiC−MOSFET102の断面図である。
<B. Second Embodiment>
<B-1. Configuration>
FIG. 11 is a cross-sectional view of n-channel SiC-MOSFET 102 which is the silicon carbide semiconductor device of the second embodiment.

SiC−MOSFET102は、ウェル領域13の表面上のゲート酸化膜21が、JFET部41(エピタキシャル層12)の表面上のゲート酸化膜21よりも厚く形成される点で、SiC−MOSFET101と異なる。実施の形態1で示したように、ゲート酸化膜21のSiC界面に導入される固定電荷密度は電界強度依存性を有しており、ゲートバイアスを大きくすると固定電荷を多く形成することが可能である。一方で、オン時にチャネルが形成されるウェル領域13のゲート酸化膜21界面にも固定電荷31が形成されるため、チャネル抵抗や閾値電圧等のチャネル特性が変化する。   The SiC-MOSFET 102 is different from the SiC-MOSFET 101 in that the gate oxide film 21 on the surface of the well region 13 is formed thicker than the gate oxide film 21 on the surface of the JFET portion 41 (epitaxial layer 12). As shown in the first embodiment, the fixed charge density introduced into the SiC interface of the gate oxide film 21 has an electric field strength dependency, and a large amount of fixed charges can be formed by increasing the gate bias. is there. On the other hand, since the fixed charge 31 is also formed at the interface of the gate oxide film 21 of the well region 13 where the channel is formed when the channel is turned on, channel characteristics such as channel resistance and threshold voltage change.

チャネル特性はウェル領域13の濃度等を調節することで自由に設計することが可能であり、実施の形態1においても固定電荷31が形成されることを想定して設計すれば当然所望のチャネル特性が得られる。しかし、実施の形態2のようにJFET部41とチャネル部でゲート酸化膜21の膜厚を変えることにより、バイアス印加時にJFET部41上のゲート酸化膜21にかかる電界強度よりも、チャネル部分のゲート酸化膜21にかかる電界強度を小さくすることが可能である。従って、チャネル部分のゲート酸化膜21界面には固定電荷31が比較的形成されにくくなるため、所望のチャネル特性を容易に実現できる。   The channel characteristics can be freely designed by adjusting the concentration of the well region 13 and the like. Naturally, the channel characteristics can also be designed in the first embodiment assuming that the fixed charge 31 is formed. Is obtained. However, by changing the film thickness of the gate oxide film 21 between the JFET portion 41 and the channel portion as in the second embodiment, the channel portion has a greater strength than the electric field strength applied to the gate oxide film 21 on the JFET portion 41 when a bias is applied. It is possible to reduce the electric field strength applied to the gate oxide film 21. Accordingly, the fixed charge 31 is relatively difficult to be formed at the interface of the gate oxide film 21 in the channel portion, so that desired channel characteristics can be easily realized.

<B−2.製造工程>
SiC−MOSFET102の製造方法は、実施の形態1のSiC−MOSFET101とゲート酸化膜21の形成工程が異なる。ゲート酸化膜21の形成工程の前までは図2,3に示したSiC−MOSFET101の製造工程と同様であるので、説明を省略する。
<B-2. Manufacturing process>
The manufacturing method of the SiC-MOSFET 102 differs from the SiC-MOSFET 101 of the first embodiment in the formation process of the gate oxide film 21. The process up to the step of forming the gate oxide film 21 is the same as that of the SiC-MOSFET 101 shown in FIGS.

実施の形態1と同様に図2,3に示す工程を経た後、図12に示すように、例えば熱酸化法や堆積法を用いて基板全面にゲート酸化膜21(第1のゲート酸化膜)を形成する。JFET部41上のゲート酸化膜21が所望の膜厚になったところで当該部分にシリコン窒化膜26を形成し、熱酸化法を用いてウェル領域13表面上に、ゲート酸化膜21(第2のゲート酸化膜)を形成する。その後、シリコン窒化膜26を除去し、実施の形態1と同様にゲート電極22、層間絶縁膜23、ソース電極24、ドレイン電極の形成工程を経て、図11に示すSiC−MOSFET102が完成する。   2 and 3 as in the first embodiment, after that, as shown in FIG. 12, a gate oxide film 21 (first gate oxide film) is formed on the entire surface of the substrate by using, for example, a thermal oxidation method or a deposition method. Form. When the gate oxide film 21 on the JFET portion 41 reaches a desired film thickness, a silicon nitride film 26 is formed in that portion, and the gate oxide film 21 (second film) is formed on the surface of the well region 13 by using a thermal oxidation method. A gate oxide film) is formed. Thereafter, the silicon nitride film 26 is removed, and the SiC-MOSFET 102 shown in FIG. 11 is completed through the steps of forming the gate electrode 22, the interlayer insulating film 23, the source electrode 24, and the drain electrode as in the first embodiment.

SiC−MOSFET102におけるJFET中央部上のゲート酸化膜21の相対電界強度のゲートバイアス条件特性については、図6〜9を適用することが可能である。ただし、電界強度の計算においてゲート酸化膜21の膜厚はJFET部41上の膜厚を用いる。   6 to 9 can be applied to the gate bias condition characteristics of the relative electric field strength of the gate oxide film 21 on the JFET central portion in the SiC-MOSFET 102. However, in the calculation of the electric field strength, the film thickness on the JFET portion 41 is used as the film thickness of the gate oxide film 21.

<B−3.効果>
実施の形態2の炭化珪素半導体装置であるSiC−MOSFET102において、ウェル領域13の表面上のゲート酸化膜は、エピタキシャル層12上の表面上のゲート酸化膜21より厚い。ゲート酸化膜21が厚いほどゲートバイアス印加時に加わる電界が弱まり、固定電荷31の導入量が少なくなるので、JFET部41上の界面に主体的に固定電荷31を導入しつつ、固定電荷31がチャネルに及ぼす影響を抑制することが可能である。
<B-3. Effect>
In SiC-MOSFET 102 that is the silicon carbide semiconductor device of the second embodiment, the gate oxide film on the surface of well region 13 is thicker than gate oxide film 21 on the surface of epitaxial layer 12. The thicker the gate oxide film 21, the weaker the electric field applied when applying the gate bias, and the smaller the amount of fixed charge 31 introduced, so that the fixed charge 31 is channeled while the fixed charge 31 is mainly introduced into the interface on the JFET portion 41. Can be suppressed.

実施の形態2のSiC−MOSFET102の製造方法において、ゲート酸化膜21の形成工程では、ウェル領域13の表面上のゲート酸化膜21をエピタキシャル層12上の表面上のゲート酸化膜21よりも厚く形成する。ゲート酸化膜21が厚いほどゲートバイアス印加時に加わる電界が弱まり、固定電荷31の導入量が少なくなるので、JFET部41上の界面に主体的に固定電荷31を導入しつつ、固定電荷31がチャネルに及ぼす影響を抑制することが可能である。   In the method for manufacturing SiC-MOSFET 102 of the second embodiment, in the step of forming gate oxide film 21, gate oxide film 21 on the surface of well region 13 is formed thicker than gate oxide film 21 on the surface of epitaxial layer 12. To do. The thicker the gate oxide film 21, the weaker the electric field applied when applying the gate bias, and the smaller the amount of fixed charge 31 introduced, so that the fixed charge 31 is channeled while the fixed charge 31 is mainly introduced into the interface on the JFET portion 41. Can be suppressed.

また、ゲート酸化膜21の形成工程は、(d1)ソース領域14とエピタキシャル層12に挟まれたウェル領域13の表面上からエピタキシャル層12の表面上に亘って第1のゲート酸化膜21を形成する工程と、(d2)第1のゲート酸化膜21のうち、エピタキシャル層12上の部分にシリコン窒化膜26を形成する工程と、(d3)第1のゲート酸化膜21のうち、ウェル領域13上の部分に熱酸化法により第2のゲート酸化膜21を形成する工程とを備える。これにより、ソース領域14が形成されないウェル領域13上のゲート酸化膜21を他の部分より厚く形成することができる。   The step of forming the gate oxide film 21 includes (d1) forming the first gate oxide film 21 from the surface of the well region 13 sandwiched between the source region 14 and the epitaxial layer 12 to the surface of the epitaxial layer 12. (D2) a step of forming a silicon nitride film 26 on a portion of the first gate oxide film 21 on the epitaxial layer 12; and (d3) a well region 13 of the first gate oxide film 21. Forming a second gate oxide film 21 on the upper portion by a thermal oxidation method. As a result, the gate oxide film 21 on the well region 13 where the source region 14 is not formed can be formed thicker than other portions.

<C.実施の形態3>
<C−1.構成>
図13は、実施の形態3の炭化珪素半導体装置であるnチャネル型のSiC−MOSFET103の断面図を示している。
<C. Embodiment 3>
<C-1. Configuration>
FIG. 13 shows a cross-sectional view of n-channel SiC-MOSFET 103 which is the silicon carbide semiconductor device of the third embodiment.

SiC−MOSFET103は、ウェル領域13の表層部にn型のチャネルドープ領域16が形成されている点で、実施の形態2のSiC−MOSFET102と異なる。チャネルドープ領域16の不純物濃度は、エピタキシャル層12の不純物濃度を超えソース領域14の不純物濃度以下とし、例えば1×1013cm−3〜1×1021cm−3程度とする。 SiC-MOSFET 103 differs from SiC-MOSFET 102 of the second embodiment in that n-type channel doped region 16 is formed in the surface layer portion of well region 13. The impurity concentration of the channel dope region 16 exceeds the impurity concentration of the epitaxial layer 12 and is equal to or lower than the impurity concentration of the source region 14, for example, about 1 × 10 13 cm −3 to 1 × 10 21 cm −3 .

<C−2.製造工程>
チャネルドープ領域16は、例えばウェル領域13を形成する際のマスクを用いたイオン注入により形成する。チャネルドープ領域16を形成した後、ゲート酸化膜21を熱酸化法により形成すると、チャネルドープ領域16とソース領域14はエピタキシャル層12よりも高濃度であるため増速酸化され、これらの場所のゲート酸化膜21はJFET部41上におけるよりも厚く形成される。以上の製造工程により、図11に示すSiC−MOSFET102と同様のゲート酸化膜21の膜厚制御を、チャネルドープ領域16に基づき容易に行う事ができ、図13に示すSiC−MOSFET103が完成する。
<C-2. Manufacturing process>
The channel dope region 16 is formed, for example, by ion implantation using a mask when forming the well region 13. When the gate oxide film 21 is formed by the thermal oxidation method after the channel dope region 16 is formed, the channel dope region 16 and the source region 14 are oxidized at a higher concentration than the epitaxial layer 12, and the gates at these locations are increased. The oxide film 21 is formed thicker than on the JFET portion 41. Through the above manufacturing process, the thickness control of the gate oxide film 21 similar to the SiC-MOSFET 102 shown in FIG. 11 can be easily performed based on the channel dope region 16, and the SiC-MOSFET 103 shown in FIG. 13 is completed.

また、チャネルドープ領域16を非常に浅く、例えば数nm〜数百nmの深さで形成して、熱酸化法によるゲート酸化膜21の形成過程でチャネルドープ領域16が全て消費されるようにすれば、図11に示すSiC−MOSFET102を製造することも可能である。   Further, the channel doped region 16 is formed to be very shallow, for example, at a depth of several nm to several hundred nm, so that the channel doped region 16 is completely consumed in the process of forming the gate oxide film 21 by the thermal oxidation method. For example, the SiC-MOSFET 102 shown in FIG. 11 can be manufactured.

<C−3.変形例>
図14は、実施の形態3の変形例に係るSiC−MOSFET104の断面図である。SiC−MOSFET104は、チャネルドープ領域16がウェル領域13の表層だけでなくエピタキシャル層12の一部にも形成されている点で、図13に示したSiC−MOSFET103とは異なる。この構造によれば、JFET抵抗が更に低減する。なお、それに伴い、ゲート酸化膜21の膜厚が大きくなる箇所がJFET部41の一部にも形成されており、その部分にゲートバイアスで導入される固定電荷密度が小さくなる。しかし、最も電界集中が懸念されるJFET中央部分におけるゲート酸化膜21の膜厚およびゲートバイアスで導入される固定電荷密度は、図13に示したSiC−MOSFET103と変わらないため、同様の信頼性を有する。
<C-3. Modification>
FIG. 14 is a cross-sectional view of SiC-MOSFET 104 according to a modification of the third embodiment. The SiC-MOSFET 104 is different from the SiC-MOSFET 103 shown in FIG. 13 in that the channel dope region 16 is formed not only on the surface layer of the well region 13 but also on a part of the epitaxial layer 12. According to this structure, the JFET resistance is further reduced. In association with this, a portion where the thickness of the gate oxide film 21 is increased is also formed in a part of the JFET portion 41, and the fixed charge density introduced into the portion by the gate bias is reduced. However, since the thickness of the gate oxide film 21 and the fixed charge density introduced by the gate bias in the central portion of the JFET where the electric field concentration is most concerned are the same as the SiC-MOSFET 103 shown in FIG. Have.

実施の形態1〜3では炭化珪素半導体装置としてSiC−MOSFETを例に説明した。しかし、半導体装置はMOSFETに限定せず、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In the first to third embodiments, the SiC-MOSFET has been described as an example of the silicon carbide semiconductor device. However, the semiconductor device is not limited to the MOSFET, and even if it is an insulated gate bipolar transistor, for example, the same effect as in this embodiment can be obtained.

<C−4.効果>
実施の形態3及びその変形例に係る炭化珪素半導体装置であるSiC−MOSFET103,104では、ソース領域14とエピタキシャル層12に挟まれたウェル領域13の表層、または当該表層とこれに隣接するエピタキシャル層12の表層に形成された、エピタキシャル層12よりも不純物濃度が高い第1導電型のチャネルドープ領域16を備える。熱酸化法によりSiC層を酸化する際、不純物濃度が高いほど酸化速度が速いので、ウェル領域13上のゲート酸化膜21が厚く形成され、ゲートバイアス印加時に導入される固定電荷31の量を少なくすることが可能である。
<C-4. Effect>
In SiC-MOSFETs 103 and 104 which are silicon carbide semiconductor devices according to the third embodiment and the modification thereof, the surface layer of well region 13 sandwiched between source region 14 and epitaxial layer 12, or the surface layer and an epitaxial layer adjacent thereto The first conductivity type channel dope region 16 having a higher impurity concentration than that of the epitaxial layer 12 is formed in the 12 surface layers. When the SiC layer is oxidized by the thermal oxidation method, the higher the impurity concentration, the faster the oxidation rate. Therefore, the gate oxide film 21 on the well region 13 is formed thicker, and the amount of the fixed charge 31 introduced when applying the gate bias is reduced. Is possible.

実施の形態3及びその変形例に係る炭化珪素半導体装置であるSiC−MOSFET103,104の製造方法では、複数のウェル領域13をエピタキシャル層12の表層に選択的に形成し、ゲート酸化膜21を形成する工程は、(d1)ウェル領域13の表層、または当該表層とこれに隣接するエピタキシャル層12の表層に、エピタキシャル層12よりも不純物濃度が高い第1導電型のチャネルドープ層16を形成する工程と、(d2)熱酸化法によりチャネルドープ層16及びエピタキシャル層12上にゲート酸化膜21を形成する工程とを備える。熱酸化工程では不純物濃度が高いほど酸化速度が速いので、ウェル領域13上のゲート酸化膜21が他の部分より厚く形成され、ゲートバイアス印加時に導入される固定電荷31の量が少なくなる。   In the method of manufacturing SiC-MOSFETs 103 and 104 which are silicon carbide semiconductor devices according to the third embodiment and its modification, a plurality of well regions 13 are selectively formed on the surface layer of epitaxial layer 12 to form gate oxide film 21. (D1) A step of forming a channel doped layer 16 of the first conductivity type having an impurity concentration higher than that of the epitaxial layer 12 on the surface layer of the well region 13 or the surface layer of the surface layer and the epitaxial layer 12 adjacent thereto. And (d2) forming a gate oxide film 21 on the channel dope layer 16 and the epitaxial layer 12 by a thermal oxidation method. In the thermal oxidation process, the higher the impurity concentration, the faster the oxidation rate. Therefore, the gate oxide film 21 on the well region 13 is formed thicker than the other portions, and the amount of the fixed charge 31 introduced when applying the gate bias is reduced.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

11 SiC基板、12 エピタキシャル層、13 ウェル領域、14 ソース領域、15 ウェルコンタクト領域、21 ゲート酸化膜、22 ゲート電極、23 層間絶縁膜、24 ソース電極、25 ドレイン電極、30 電界緩和領域、31 固定電荷、41 JFET部、100,101,102,103,104 SiC−MOSFET。   11 SiC substrate, 12 epitaxial layer, 13 well region, 14 source region, 15 well contact region, 21 gate oxide film, 22 gate electrode, 23 interlayer insulating film, 24 source electrode, 25 drain electrode, 30 electric field relaxation region, 31 fixed Charge, 41 JFET, 100, 101, 102, 103, 104 SiC-MOSFET.

Claims (7)

第1導電型のSiC基板と、
前記SiC基板上に形成された第1導電型のエピタキシャル層と、
前記エピタキシャル層の表層に選択的に形成された第2導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、
前記ソース領域と前記エピタキシャル層に挟まれた前記ウェル領域の表面上から前記エピタキシャル層の表面上に亘って形成されたゲート酸化膜と、
前記ゲート酸化膜上に形成されたゲート電極とを備え、
前記ゲート酸化膜と前記エピタキシャル層の界面に負の固定電荷を有し、
前記ウェル領域の表面上の前記ゲート酸化膜における前記負の固定電荷の密度は、前記エピタキシャル層の表面上の前記ゲート酸化膜における前記負の固定電荷の密度よりも小さい
炭化珪素半導体装置。
A first conductivity type SiC substrate;
An epitaxial layer of a first conductivity type formed on the SiC substrate;
A well region of a second conductivity type selectively formed on a surface layer of the epitaxial layer;
A first conductivity type source region selectively formed on a surface layer of the well region;
A gate oxide film formed from the surface of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer to the surface of the epitaxial layer;
A gate electrode formed on the gate oxide film,
Have a negative fixed charge at the interface of the gate oxide film and the epitaxial layer,
The density of the negative fixed charge in the gate oxide film on the surface of the well region is smaller than the density of the negative fixed charge in the gate oxide film on the surface of the epitaxial layer ,
Silicon carbide semiconductor device.
前記ウェル領域の表面上の前記ゲート酸化膜は、前記エピタキシャル層の表面上の前記ゲート酸化膜より厚い、
請求項1に記載の炭化珪素半導体装置。
The gate oxide on the surface of the well region is thicker than the gate oxide on the surface of the epitaxial layer;
The silicon carbide semiconductor device according to claim 1.
前記ソース領域と前記エピタキシャル層に挟まれた前記ウェル領域の表層、または当該表層とこれに隣接する前記エピタキシャル層の表層に形成された、前記エピタキシャル層よりも不純物濃度が高い第1導電型のチャネルドープ領域をさらに備える、
請求項1又は2に記載の炭化珪素半導体装置。
A channel of the first conductivity type having a higher impurity concentration than the epitaxial layer, formed in the surface layer of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer, or in the surface layer of the epitaxial layer adjacent to the surface layer. Further comprising a doped region;
The silicon carbide semiconductor device according to claim 1 or 2.
(a)第1導電型のSiC基板上に第1導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、
(b)前記エピタキシャル層の表層に第2導電型のウェル領域を選択的に形成する工程と、
(c)前記ウェル領域の表層に選択的に形成された第1導電型のソース領域と、
(d)前記ソース領域と前記エピタキシャル層に挟まれた前記ウェル領域の表面上から前記エピタキシャル層の表面上に亘ってゲート酸化膜を形成する工程と、
(e)前記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成する工程と、
(f)前記ゲート電極に正電圧を印加して、前記ゲート酸化膜と前記エピタキシャル層の界面に負の固定電荷を形成する工程とを備える、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
(A) forming a first conductivity type epitaxial layer on a first conductivity type SiC substrate;
(B) selectively forming a second conductivity type well region on a surface layer of the epitaxial layer;
(C) a first conductivity type source region selectively formed on a surface layer of the well region;
(D) forming a gate oxide film from the surface of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer to the surface of the epitaxial layer;
(E) forming a gate electrode on the gate oxide film;
(F) applying a positive voltage to the gate electrode to form a negative fixed charge at the interface between the gate oxide film and the epitaxial layer,
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device.
前記工程(d)は、前記ウェル領域の表面上の前記ゲート酸化膜を、前記エピタキシャル層の表面上の前記ゲート酸化膜よりも厚く形成する工程である、
請求項4に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The step (d) is a step of forming the gate oxide film on the surface of the well region to be thicker than the gate oxide film on the surface of the epitaxial layer.
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 4.
前記工程(d)は、
(d1)前記ソース領域と前記エピタキシャル層に挟まれた前記ウェル領域の表面上から前記エピタキシャル層の表面上に亘って第1のゲート酸化膜を形成する工程と、
(d2)前記第1のゲート酸化膜のうち、前記エピタキシャル層上の部分にシリコン窒化膜を形成する工程と、
(d3)前記第1のゲート酸化膜のうち、前記ウェル領域上の部分に熱酸化法により第2のゲート酸化膜を形成する工程とを備える、
請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The step (d)
(D1) forming a first gate oxide film from the surface of the well region sandwiched between the source region and the epitaxial layer to the surface of the epitaxial layer;
(D2) forming a silicon nitride film on a portion of the first gate oxide film on the epitaxial layer;
(D3) including a step of forming a second gate oxide film by thermal oxidation on a portion of the first gate oxide film on the well region.
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 5.
前記工程(d)は、
(d1)前記ウェル領域の表層、または当該表層とこれに隣接する前記エピタキシャル層の表層に、前記エピタキシャル層よりも不純物濃度が高い第1導電型のチャネルドープ層を形成する工程と、
(d2)熱酸化法により前記チャネルドープ層及び前記エピタキシャル層上にゲート酸化膜を形成する工程とを備える、
請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The step (d)
(D1) forming a first conductivity type channel dope layer having an impurity concentration higher than that of the epitaxial layer on the surface of the well region or on the surface of the epitaxial layer adjacent to the surface layer;
(D2) forming a gate oxide film on the channel dope layer and the epitaxial layer by a thermal oxidation method,
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 5.
JP2012275465A 2012-12-18 2012-12-18 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof Active JP5995701B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012275465A JP5995701B2 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012275465A JP5995701B2 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014120641A JP2014120641A (en) 2014-06-30
JP5995701B2 true JP5995701B2 (en) 2016-09-21

Family

ID=51175230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012275465A Active JP5995701B2 (en) 2012-12-18 2012-12-18 Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5995701B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6657963B2 (en) * 2016-01-05 2020-03-04 富士電機株式会社 MOSFET
JP7045180B2 (en) * 2017-12-18 2022-03-31 株式会社日立製作所 Power semiconductor devices, modules and manufacturing methods
JP7099369B2 (en) * 2018-03-20 2022-07-12 株式会社デンソー Semiconductor devices and their manufacturing methods
CN111785656B (en) * 2020-07-28 2023-08-15 哈尔滨工业大学 Method for detecting fixed negative charge trap in oxide layer of electronic device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4049095B2 (en) * 2003-12-25 2008-02-20 日産自動車株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5584823B2 (en) * 2011-03-29 2014-09-03 株式会社日立製作所 Silicon carbide semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014120641A (en) 2014-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6120756B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5370480B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8658503B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
JP6120525B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP5102411B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP7087280B2 (en) Silicon Carbide Semiconductor Device and Method for Manufacturing Silicon Carbide Semiconductor Device
JP4435847B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US10714571B2 (en) Silicon carbide semiconductor device having halogen field limiting ring regions and method of manufacturing same
JP7103444B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
CN108604600B (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
JP6095902B2 (en) Wide band gap semiconductor device and method of manufacturing the same
JP5995701B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
CN108538915B (en) Semiconductor epitaxial wafer, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device
US10164083B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method therefor
JP6584671B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP6160541B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2013254826A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010027833A (en) Silicon carbide semiconductor device and its manufacturing method
JP5059989B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPWO2018135146A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN107431009B (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP6253518B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2019140259A (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
WO2023112312A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method for same
JP6632392B2 (en) Silicon carbide semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160216

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: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160823

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5995701

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250