JP6281653B1 - 半導体装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2013−62518号公報
[特許文献2] 特表2013−534732号公報
[特許文献3] 米国特許第9196679号明細書
Claims (14)
- エッジ終端部を有する半導体装置であって、
前記エッジ終端部は、
上面および下面を有する第1導電型の第1の三族窒化物半導体層であって、前記上面から前記下面に向かって突出するトレンチ部を有する前記第1の三族窒化物半導体層と、
前記トレンチ部における複数の側壁と、前記トレンチ部の底部とに接して設けられ、エピタキシャル層である第2導電型の第2の三族窒化物半導体層と
を備え、
前記第1の三族窒化物半導体層は、
2つの前記トレンチ部と、
2つの前記トレンチ部の間に位置する凸部と
をさらに有し、
前記半導体装置は、
前記凸部上に設けられ、前記第1の三族窒化物半導体層のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する第1導電型の電荷補償層をさらに備える
半導体装置。 - 前記第2の三族窒化物半導体層の側壁は、前記電荷補償層の側壁に接する
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記電荷補償層の底部の下端は、前記トレンチ部の前記底部に接する前記第2の三族窒化物半導体層の底部の上端と前記トレンチ部の前記底部との間に位置する
請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記第2の三族窒化物半導体層の側壁の上端は、前記電荷補償層の下端に接する
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記電荷補償層は、1.5μmより大きく3.5μm以下の厚みを有する
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記電荷補償層は、0.5μm以上1.5μm以下の厚みを有する
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記電荷補償層および前記第2の三族窒化物半導体層に接する絶縁膜さらに備える
請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記トレンチ部に設けられた前記第2の三族窒化物半導体層は、2つの側壁と、底部とを含み、
前記トレンチ部は、
前記第2の三族窒化物半導体層の前記2つの側壁と前記底部とによって規定される内部空間を有し、
前記絶縁膜は、前記2つの側壁と前記底部とに接し、前記内部空間内に設けられる
請求項7に記載の半導体装置。 - 前記電荷補償層における第1導電型のドーピング濃度であるCd[cm−3]と、
前記電荷補償層の厚みであるTC[cm]と、
前記電荷補償層と前記絶縁膜との界面に生じる、単位面積当たりの界面電荷量であるX[cm−2]と、
前記第1の三族窒化物半導体層における第1導電型のドーピング濃度であるNd[cm−3]とは、
0.5・Nd≦(X+TC・Cd)/TC≦1.0・Nd
を満たす
請求項7または8に記載の半導体装置。 - 前記2つのトレンチ部と前記凸部とが隣接して配置される予め定められた方向において、
前記凸部の幅は、前記トレンチ部の幅の設計範囲における下限値の2倍以上前記設計範囲における上限値の1倍以下である
請求項1から9のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 前記第2の三族窒化物半導体層の厚みは、前記2つのトレンチ部と前記凸部とが隣接して配置される予め定められた方向における前記トレンチ部の幅の半分よりも小さい
請求項1から10のいずれか一項に記載の半導体装置。 - エッジ終端部を有する半導体装置であって、
前記エッジ終端部は、
第1導電型の三族窒化物半導体基板と、
前記三族窒化物半導体基板上に設けられ、前記三族窒化物半導体基板のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する、第1導電型の第1の三族窒化物半導体層と、
前記第1の三族窒化物半導体層上に設けられ、前記第1の三族窒化物半導体層にまで達しないトレンチ部を有し、前記第1の三族窒化物半導体層のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する第1導電型の電荷補償層と、
前記トレンチ部における複数の側壁と、前記トレンチ部の底部とに接し、エピタキシャル層である第2導電型の第2の三族窒化物半導体層と
を備える
半導体装置。 - エッジ終端部を有する半導体装置の製造方法であって、
前記エッジ終端部において、上面および下面を有する第1導電型の第1の三族窒化物半導体層をエッチングすることにより、前記上面から前記下面に向かって突出するトレンチ部を前記第1の三族窒化物半導体層に形成する段階と、
前記エッジ終端部において、前記トレンチ部における複数の側壁と、前記トレンチ部の底部とに接する第2導電型の第2の三族窒化物半導体層をエピタキシャル形成する段階と
を備え、
前記第1の三族窒化物半導体層は、2つの前記トレンチ部と、2つの前記トレンチ部の間に位置する凸部とをさらに有し、
前記半導体装置の製造方法は、
前記凸部上に設けられ、前記第1の三族窒化物半導体層のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する第1導電型の電荷補償層を形成する段階さらに備える
半導体装置の製造方法。 - エッジ終端部を有する半導体装置の製造方法であって、
前記エッジ終端部において、第1導電型の三族窒化物半導体基板上に、前記三族窒化物半導体基板のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する、第1の三族窒化物半導体層をエピタキシャル形成する段階と、
前記エッジ終端部において、前記第1の三族窒化物半導体層上に、前記第1の三族窒化物半導体層のドーピング濃度よりも低い第1導電型のドーピング濃度を有する第1導電型の電荷補償層をエピタキシャル形成する段階と、
前記エッジ終端部において、前記電荷補償層に前記第1の三族窒化物半導体層にまで達しないトレンチ部を形成する段階と、
前記エッジ終端部において、前記トレンチ部における複数の側壁と、前記トレンチ部の底部とに接する第2導電型の第2の三族窒化物半導体層をエピタキシャル形成する段階と
を備える
半導体装置の製造方法。
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