JPH11266017A - Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH11266017A
JPH11266017A JP10367422A JP36742298A JPH11266017A JP H11266017 A JPH11266017 A JP H11266017A JP 10367422 A JP10367422 A JP 10367422A JP 36742298 A JP36742298 A JP 36742298A JP H11266017 A JPH11266017 A JP H11266017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
silicon carbide
region
resistance
channel layer
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.)
Pending
Application number
JP10367422A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kumar Rajesh
クマール ラジェシュ
Mitsuhiro Kataoka
光浩 片岡
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP10367422A priority Critical patent/JPH11266017A/en
Publication of JPH11266017A publication Critical patent/JPH11266017A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L29/66Types 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
    • H01L29/7827Vertical transistors
    • 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
    • H01L29/7827Vertical transistors
    • H01L29/7828Vertical transistors without inversion channel, e.g. vertical ACCUFETs, normally-on vertical MISFETs
    • 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
    • H01L29/06Semiconductor 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
    • H01L29/08Semiconductor 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
    • H01L29/0843Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize further reduction of the on-resistance of a MOSFET in a storage mode. SOLUTION: The impurity concentration in a part 5b, which is arranged in the surface part of a first conductivity-type semiconductor layer 2, of a surface channel layer 5 is set so as to become higher than that of the layer 2. The on-resistance of a MOSFET is decided by the contact resistance between a source electrode 10 and source regions 4a and 4b, the internal resistances of the source regions 4a and 4b, a storage channel resistance in a channel region formed in the layer 5, an internal resistance in the layer 5, a JFET resistance in a JFET part, an internal resistance in the layer 2, the internal resistance of a semiconductor substrate 1 and the contact resistance between the substrate 1 and a drain electrode 11, and the sum total of these resistances becomes the on-resistance of the MOSFET. Accordingly, the internal resistance in the layer 5 is reduced, whereby the on-resistance of the MOSFET is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化珪素半導体装
置及びその製造方法に関し、特に絶縁ゲート型電界効果
トランジスタ、とりわけ大電力用の縦型パワーMOSF
ETに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silicon carbide semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an insulated gate field effect transistor, particularly a vertical power MOSF for high power.
It is about ET.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は、プレーナ型MOSFETに
おいて、チャネル移動度を向上させてオン抵抗を低減さ
せたものを、特願平9−259076号で出願してい
る。このプレーナ型MOSFETの断面図を図12に示
し、この図に基づいてプレーナ型MOSFETの構造に
ついて説明する。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has filed an application for a planar MOSFET in which the channel mobility is improved to reduce the on-resistance in Japanese Patent Application No. 9-259076. FIG. 12 is a cross-sectional view of the planar MOSFET, and the structure of the planar MOSFET will be described with reference to FIG.

【0003】n+ 型炭化珪素半導体基板1は上面を主表
面1aとし、主表面の反対面である下面を裏面1bとし
ている。このn+ 型炭化珪素半導体基板1の主表面1a
上には、基板1よりも低いドーパント濃度を有するn-
型炭化珪素エピタキシャル層(以下、n- 型炭化珪素エ
ピ層という)2が積層されている。このとき、n+ 型炭
化珪素半導体基板1およびn- 型炭化珪素エピ層2の上
面を(0001)Si面としているが、n+ 型炭化珪素
半導体基板1およびn- 型炭化珪素エピ層2の上面を
(112−0)a面としてもよい。つまり、(000
1)Si面を用いると低い表面状態密度が得られ、(1
12−0)a面を用いると、低い表面状態密度で、か
つ、完全にらせん転位の無い結晶が得られる。
An n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 has an upper surface as a main surface 1a and a lower surface opposite to the main surface as a back surface 1b. Main surface 1a of n + type silicon carbide semiconductor substrate 1
Above, n having a lower dopant concentration than substrate 1
-Type silicon carbide epitaxial layer (hereinafter referred to as n - type silicon carbide epi layer) 2 is stacked. In this case, n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 and the n - but the upper surface of type silicon carbide epitaxial layer 2 is set to (0001) Si plane, n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 and the n - -type silicon carbide epitaxial layer 2 The upper surface may be the (112-0) a surface. That is, (000
1) A low surface state density can be obtained by using the Si surface, and (1)
When the 12-0) a plane is used, a crystal having a low surface state density and completely having no screw dislocation can be obtained.

【0004】n- 型炭化珪素エピ層2の表層部における
所定領域には、所定深さを有するp - 型炭化珪素ベース
領域3aおよびp- 型炭化珪素ベース領域3bが離間し
て形成されている。また、p- 型炭化珪素ベース領域3
aの表層部における所定領域には、ベース領域3aより
も浅いn+ 型ソース領域4aが、また、p- 型炭化珪素
ベース領域3bの表層部における所定領域には、ベース
領域3bよりも浅いn + 型ソース領域4bがそれぞれ形
成されている。
[0004] n-In the surface layer of silicon carbide epilayer 2
In a predetermined area, p having a predetermined depth -Type silicon carbide base
Regions 3a and p-Type silicon carbide base region 3b is separated
It is formed. Also, p--Type silicon carbide base region 3
a in a predetermined region in the surface layer portion of the base region 3a
Also shallow n+The type source region 4a also has p-Type silicon carbide
A predetermined area in the surface portion of the base area 3b includes a base
N shallower than region 3b +Each of the mold source regions 4b
Has been established.

【0005】さらに、n+ 型ソース領域4aとn+ 型ソ
ース領域4bとの間におけるn- 型炭化珪素エピ層2お
よびp- 型炭化珪素ベース領域3a、3bの表面部には
-型SiC層5が延設されている。つまり、p- 型炭
化珪素ベース領域3a、3bの表面部においてソース領
域4a、4bとn- 型炭化珪素エピ層2とを繋ぐように
- 型SiC層5が配置されている。このn- 型SiC
層5は、エピタキシャル成長にて形成されたものであ
り、エピタキシャル膜の結晶が4H、6H、3Cのもの
を用いる。尚、エピタキシャル層は下地の基板に関係な
く各種の結晶を形成できるものである。デバイスの動作
時にデバイス表面においてチャネル形成層として機能す
る。以下、n- 型SiC層5を表面チャネル層という。
Further, the surface of n -type silicon carbide epilayer 2 and p -type silicon carbide base regions 3a and 3b between n + -type source region 4a and n + -type source region 4b have n -type SiC Layer 5 extends. That is, n -type SiC layer 5 is arranged so as to connect source regions 4a, 4b and n -type silicon carbide epilayer 2 at the surface portions of p -type silicon carbide base regions 3a, 3b. This n - type SiC
The layer 5 is formed by epitaxial growth, and uses an epitaxial film having 4H, 6H, and 3C crystals. The epitaxial layer can form various crystals regardless of the underlying substrate. When the device operates, it functions as a channel forming layer on the device surface. Hereinafter, n -type SiC layer 5 is referred to as a surface channel layer.

【0006】表面チャネル層5のドーパント濃度は、1
×1015cm-3〜1×1017cm-3程度の低濃度となっ
ており、かつ、n- 型炭化珪素エピ層2及びp- 型炭化
珪素ベース領域3a、3bのドーパント濃度以下となっ
ている。これにより、低オン抵抗化が図られている。ま
た、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3b、n+ 型ソー
ス領域4a、4bの表面部には凹部6a、6bが形成さ
れている。
The dopant concentration of the surface channel layer 5 is 1
The concentration is as low as about × 10 15 cm −3 to about 1 × 10 17 cm −3 , and is lower than the dopant concentration of n -type silicon carbide epilayer 2 and p -type silicon carbide base regions 3a and 3b. ing. Thereby, low on-resistance is achieved. In addition, concave portions 6a and 6b are formed in the surface portions of p -type silicon carbide base regions 3a and 3b and n + -type source regions 4a and 4b.

【0007】表面チャネル層5の上面およびn+ 型ソー
ス領域4a、4bの上面にはゲート絶縁膜(シリコン酸
化膜)7が形成されている。さらに、ゲート絶縁膜7の
上にはポリシリコンゲート電極8が形成されている。ポ
リシリコンゲート電極8は絶縁膜9にて覆われている。
絶縁膜9としてLTO(Low Temperatur
e Oxide)膜が用いられている。その上にはソー
ス電極10が形成され、ソース電極10はn+ 型ソース
領域4a、4bおよびp- 型炭化珪素ベース領域3a、
3bと接している。また、n+ 型炭化珪素半導体基板1
の裏面1bには、ドレイン電極層11が形成されてい
る。
A gate insulating film (silicon oxide film) 7 is formed on the upper surface of the surface channel layer 5 and the upper surfaces of the n + type source regions 4a and 4b. Further, a polysilicon gate electrode 8 is formed on the gate insulating film 7. The polysilicon gate electrode 8 is covered with an insulating film 9.
As the insulating film 9, LTO (Low Temperature) is used.
e Oxide) film is used. A source electrode 10 is formed thereon, and the source electrode 10 has n + -type source regions 4a and 4b and p -type silicon carbide base region 3a,
3b. Further, n + type silicon carbide semiconductor substrate 1
A drain electrode layer 11 is formed on the back surface 1b of the substrate.

【0008】なお、n- 型炭化珪素エピ層2のうち、p
- 型炭化珪素ベース領域3a、3bに挟まれた部分がい
わゆるJ−FET部を構成する。次に、このパワープレ
ーナ型MOSFETの作用(動作)を説明する。上記M
OSFETは蓄積モードで動作する。表面チャネル層5
において、キャリアはp- 型炭化珪素ベース領域3a、
3bと表面チャネル層5との間の静電ポテンシャルの
差、及び表面チャネル層5とポリシリコンゲート電極8
との間の仕事関数の差により生じた電位によって空乏化
される。このため、ポリシリコンゲート電極8に印加す
る電圧を調整することにより、表面チャネル層5とポリ
シリコンゲート電極8との間の仕事関数の差と、外部か
らの印加電圧により生じる電位差を変化させ、チャネル
の状態を制御することでMOSFETのオン、オフを制
御する。
Note that, of the n - type silicon carbide epilayer 2, p
The portion sandwiched between-type silicon carbide base regions 3a and 3b constitutes a so-called J-FET portion. Next, the operation (operation) of the power planar type MOSFET will be described. M above
OSFETs operate in a storage mode. Surface channel layer 5
, The carrier is a p -type silicon carbide base region 3a,
3b and the difference in electrostatic potential between the surface channel layer 5 and the surface channel layer 5 and the polysilicon gate electrode 8
Depleted by the potential created by the work function difference between Therefore, by adjusting the voltage applied to the polysilicon gate electrode 8, the work function difference between the surface channel layer 5 and the polysilicon gate electrode 8 and the potential difference caused by an externally applied voltage are changed. On / off of the MOSFET is controlled by controlling the state of the channel.

【0009】具体的には、オフ状態において、空乏領域
は、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3b及びポリシリ
コンゲート電極8により作られた電界によって、表面チ
ャネル層5内に形成されているため、ポリシリコンゲー
ト電極8に対して正のバイアスを供給することによっ
て、ゲート絶縁膜(SiO2 )7と表面チャネル層5と
の間の界面においてn+ 型ソース領域4a、4bからn
- 型ドリフト領域2方向へ延びるチャネル領域を形成
し、オン状態にスイッチングさせる。
More specifically, in the off state, the depletion region is formed in surface channel layer 5 by the electric field created by p -type silicon carbide base regions 3 a and 3 b and polysilicon gate electrode 8. By supplying a positive bias to the polysilicon gate electrode 8, the n + -type source regions 4a, 4b to n at the interface between the gate insulating film (SiO 2 ) 7 and the surface channel layer 5
- a channel region formed extending in a type drift region 2 direction to switch to the ON state.

【0010】このとき、電子は、n+ 型ソース領域4
a、4bから表面チャネル層5を経由し表面チャネル層
5からJFET部を含むn- 型炭化珪素エピ層2に流れ
る。そして、n- 型炭化珪素エピ層(ドリフト領域)2
に達すると、電子は、n+ 型炭化珪素半導体基板(n+
ドレイン)1へ垂直に流れる。このようにゲート電極8
に正の電圧を印加することにより、表面チャネル層5に
蓄積型チャネルを誘起させ、ソース電極10とドレイン
電極11との間に電流を流す。
At this time, electrons are supplied to the n + type source region 4.
a and 4b flow through the surface channel layer 5 and flow from the surface channel layer 5 to the n -type silicon carbide epilayer 2 including the JFET portion. Then, n -type silicon carbide epilayer (drift region) 2
, Electrons are transferred to the n + type silicon carbide semiconductor substrate (n +
Drain) 1 flows vertically. Thus, the gate electrode 8
, A storage channel is induced in the surface channel layer 5, and a current flows between the source electrode 10 and the drain electrode 11.

【0011】このように、プレーナ型MOSFETにお
いて、動作モードをチャネル形成層の導電型を反転させ
ることなくチャネルを誘起する蓄積モードとすること
で、導電型を反転させる反転モードのMOSFETに比
べ、チャネル移動度を大きくしてオン抵抗を低減させる
ようにしている。
As described above, in the planar type MOSFET, the operation mode is set to the accumulation mode in which the channel is induced without inverting the conductivity type of the channel forming layer. The on-resistance is reduced by increasing the mobility.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、蓄積
モードのMOSFETを用いることによりオン抵抗の低
減を図ることができる。しかしながら、さらなるオン抵
抗の低減が望まれている。本発明は上記点に鑑みて成さ
れ、蓄積モードのMOSFETにおいて、さらなるオン
抵抗の低減を図ることを目的とする。
As described above, the on-resistance can be reduced by using the storage mode MOSFET. However, further reduction in on-resistance is desired. The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to further reduce the on-resistance in a MOSFET in an accumulation mode.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、以下の技術的手段を採用する。請求項1乃至4に記
載の発明においては、表面チャネル層(5)のうち、第
1導電型の半導体層(2)の表面部に配置された部分
(5b)が、該半導体層(2)よりも不純物濃度が高く
なっていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the following technical means are employed. In the first to fourth aspects of the present invention, a portion (5b) of the surface channel layer (5) disposed on the surface of the first conductivity type semiconductor layer (2) is the semiconductor layer (2). It is characterized in that the impurity concentration is higher than that of the first embodiment.

【0014】MOSFETのオン抵抗は、ソース電極
(10)とソース領域(4a、4b)とのコンタクト抵
抗、ソース領域(4a、4b)の内部抵抗、表面チャネ
ル層(5)に形成されたチャネル領域における蓄積チャ
ネル抵抗、表面チャネル層(5)における内部抵抗、J
FET部におけるJFET抵抗、半導体層(2)におけ
る内部抵抗、半導体基板(1)の内部抵抗、及び半導体
基板(1)とドレイン電極(11)とのコンタクト抵抗
によって決定され、これらの総和がオン抵抗となる。
The on-resistance of the MOSFET includes the contact resistance between the source electrode (10) and the source region (4a, 4b), the internal resistance of the source region (4a, 4b), and the channel region formed on the surface channel layer (5). , The internal resistance in the surface channel layer (5), J
It is determined by the JFET resistance in the FET portion, the internal resistance in the semiconductor layer (2), the internal resistance of the semiconductor substrate (1), and the contact resistance between the semiconductor substrate (1) and the drain electrode (11). Becomes

【0015】従って、表面チャネル層(5)のうち、半
導体層(2)の表面部に配置された部分(5b)の不純
物濃度を該半導体層(2)よりも高くすることにより、
表面チャネル層(5)のうちチャネル領域以外の部分を
低抵抗にすることができるため、MOSFETのオン抵
抗を低くすることができる。これにより、MOSFET
において、さらなるオン抵抗の低減を図ることができ
る。
Therefore, by making the impurity concentration of the portion (5b) of the surface channel layer (5) disposed on the surface of the semiconductor layer (2) higher than that of the semiconductor layer (2),
Since the resistance of the surface channel layer (5) other than the channel region can be reduced, the on-resistance of the MOSFET can be reduced. Thereby, MOSFET
In this case, the on-resistance can be further reduced.

【0016】請求項2に記載の発明においては、ゲート
電極(8)の電位が略零である時において、表面チャネ
ル層(5)は、ゲート絶縁膜(7)から伸びる空乏層と
ベース領域(3a、3b)から伸びる空乏層とによって
ピンチオフされていることを特徴としている。すなわ
ち、ノーマリオフ型であることを特徴としている。この
ように、ノーマリオフ型とすることにより、故障などに
よってゲート電極(10)に電圧が印加できないような
状態となっても、電流が流れないようにすることができ
るため、ノーマリオン型のものと比べて安全性を確保す
ることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the potential of the gate electrode (8) is substantially zero, the surface channel layer (5) comprises a depletion layer extending from the gate insulating film (7) and a base region (5). It is characterized by being pinched off by a depletion layer extending from 3a, 3b). That is, it is characterized by being a normally-off type. As described above, by using the normally-off type, even when a voltage cannot be applied to the gate electrode (10) due to a failure or the like, current can be prevented from flowing. Safety can be ensured in comparison.

【0017】請求項3に記載の発明においては、半導体
層(2)のうち、ベース領域(3a、3b)の側面に位
置するJ−FET部には、表面チャネル領域(5)より
も接合深さが深くなっている第1導電型の低抵抗領域
(30)が形成されていることを特徴とし、請求項4に
記載の発明においては、ベース領域(3a、3b)より
も接合深さが深くなっている第1導電型の低抵抗領域
(30)が形成されていることを特徴としている。
According to the third aspect of the present invention, in the semiconductor layer (2), the J-FET portion located on the side surface of the base region (3a, 3b) has a junction depth greater than the surface channel region (5). A low resistance region (30) of the first conductivity type having a larger depth is formed, and in the invention according to claim 4, the junction depth is smaller than that of the base region (3a, 3b). It is characterized in that a low resistance region (30) of the first conductivity type which is deepened is formed.

【0018】このように、J−FET部に、チャネル領
域(5)やベース領域(3a、3b)よりも接合深さが
深くなる第1導電型の低抵抗領域(30)を形成するこ
とにより、ベース領域から伸びる空乏層によって、電流
経路が狭くなることを十分に防止することができると共
に、J−FET部における抵抗を小さくすることができ
る。
As described above, by forming the first conductive type low resistance region (30) having a junction depth deeper than the channel region (5) and the base regions (3a, 3b) in the J-FET portion. The current path can be sufficiently prevented from being narrowed by the depletion layer extending from the base region, and the resistance in the J-FET portion can be reduced.

【0019】なお、請求項5に示すように、低抵抗領域
(30)が表面チャネル層(5)から離れるようにすれ
ば、低抵抗領域(30)と表面チャネル層(5)との間
に高抵抗の第1導電型の半導体層(2)が残るため、ベ
ース領域(3a、3b)の電界を下げることができ、耐
圧を向上させることができる。請求項6に記載の発明に
おいては、表面チャネル層(5)のうち、半導体層
(2)の表面部に配置された部分(5b)における不純
物濃度を半導体層(2)における不純物濃度よりも高く
する工程を備えていることを特徴としている。
If the low-resistance region (30) is separated from the surface channel layer (5), the gap between the low-resistance region (30) and the surface channel layer (5) may be increased. Since the high resistance first conductivity type semiconductor layer (2) remains, the electric field in the base regions (3a, 3b) can be reduced, and the withstand voltage can be improved. According to the invention described in claim 6, the impurity concentration in the portion (5b) of the surface channel layer (5) disposed on the surface of the semiconductor layer (2) is higher than the impurity concentration in the semiconductor layer (2). The process is characterized by having a step of performing.

【0020】このように、表面チャネル層(5)のう
ち、半導体層(2)の表面部に配置された部分(5b)
における不純物濃度を半導体層(2)における不純物濃
度よりも高くする工程を備えることにより、請求項1に
示す炭化珪素半導体装置を製造することができる。例え
ば、請求項7に示すように、半導体層(2)の表層部及
びベース領域(3a、3b)の表層部に同時にイオン注
入を行うことにより、表面チャネル層(5)のうち、半
導体層(2)の表面部に配置された部分(5b)におけ
る不純物濃度を半導体層(2)における不純物濃度より
も高くすることができる。
As described above, the portion (5b) of the surface channel layer (5) disposed on the surface of the semiconductor layer (2)
The step of making the impurity concentration in the semiconductor layer (2) higher than the impurity concentration in the semiconductor layer (2) can manufacture the silicon carbide semiconductor device according to the first aspect. For example, by ion-implanting the surface layer of the semiconductor layer (2) and the surface layer of the base regions (3a, 3b) at the same time, the semiconductor layer ( The impurity concentration in the portion (5b) disposed on the surface portion of (2) can be higher than the impurity concentration in the semiconductor layer (2).

【0021】このように、表面チャネル層(5)をイオ
ン注入によって形成し、表面チャネル層(5)のうちの
チャネル領域以外の部分(5b)にもイオン注入を行う
ようにすれば、表面チャネル層(5)を形成すると同時
に、表面チャネル層(5)のうち、半導体層(2)の表
面部に配置された部分(5b)における不純物濃度を半
導体層(2)における不純物濃度よりも高くすることが
できる。これにより、炭化珪素半導体装置の製造工程の
簡略化を図ることができる。
As described above, if the surface channel layer (5) is formed by ion implantation, and ion implantation is also performed on a portion (5b) of the surface channel layer (5) other than the channel region, the surface channel Simultaneously with the formation of the layer (5), the impurity concentration in the portion (5b) of the surface channel layer (5) arranged on the surface of the semiconductor layer (2) is made higher than the impurity concentration in the semiconductor layer (2). be able to. Thereby, the manufacturing process of the silicon carbide semiconductor device can be simplified.

【0022】請求項8に記載の発明においては、半導体
層(2)のうち、ベース領域(3a、3b)が形成され
ていない表面からイオン注入を行い、表面チャネル領域
(5)よりも接合深さが深くなる第1導電型の低抵抗領
域(30)を形成することを特徴とし、請求項9に記載
の発明においては、ベース領域(3a、3b)よりも接
合深さが深くなる第1導電型の低抵抗領域(30)を形
成することを特徴としている。
According to the present invention, ions are implanted from the surface of the semiconductor layer (2) where the base regions (3a, 3b) are not formed, and the junction depth is higher than the surface channel region (5). The low-resistance region of the first conductivity type (30) is formed to be deeper, and in the invention according to the ninth aspect, the first junction is deeper than the base region (3a, 3b). It is characterized in that a conductive low resistance region (30) is formed.

【0023】これにより、請求項3若しくは請求項4に
示す炭化珪素半導体装置を製造することができる。な
お、請求項10に示すように、低抵抗領域(30)形成
工程において、該低抵抗領域(30)が表面チャネル層
(5)から離れるようにイオン注入を行うことにより、
請求項5に示す炭化珪素半導体装置を製造することがで
きる。
Thus, the silicon carbide semiconductor device according to claim 3 or 4 can be manufactured. According to a tenth aspect, in the low resistance region (30) forming step, ion implantation is performed so that the low resistance region (30) is separated from the surface channel layer (5).
The silicon carbide semiconductor device according to claim 5 can be manufactured.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 (第1実施形態)図1に、本実施の形態におけるノーマ
リオフ型のnチャネルタイププレーナ型MOSFET
(縦型パワーMOSFET)の断面図を示す。本デバイ
スは、インバータや車両用オルタネータのレクチファイ
ヤに適用すると好適である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. (First Embodiment) FIG. 1 shows a normally-off type n-channel planar MOSFET according to this embodiment.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a (vertical power MOSFET). This device is preferably applied to a rectifier of an inverter or a vehicle alternator.

【0025】図1に基づいて縦型パワーMOSFETの
構造について説明する。但し、本実施形態における縦型
パワーMOSFETは、上述した図12に示すMOSF
ETとほぼ同様の構造を有しているため、異なる部分に
ついてのみ説明する。なお、本実施形態における縦型パ
ワーMOSFETのうち、図12に示すMOSFETと
同様の部分については同様の符号を付してある。
The structure of the vertical power MOSFET will be described with reference to FIG. However, the vertical power MOSFET in this embodiment is the same as the MOSF shown in FIG.
Since it has almost the same structure as ET, only different parts will be described. Note that, in the vertical power MOSFET of the present embodiment, the same portions as those of the MOSFET shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals.

【0026】図12に示すMOSFETでは、表面チャ
ネル層5を全てn- 型層で形成しているが、本実施形態
における縦型パワーMOSFETでは表面チャネル層5
のうちチャネル領域となる部分5aをn- 型層で形成
し、チャネル領域となる部分以外の部分5bをn+ 型層
で形成している。すなわち、表面チャネル層5は、p-
型炭化珪素ベース領域3a、3bの表面部及びn- 型炭
化珪素エピ層2の表層部においてソース領域4a、4b
とn- 型炭化珪素エピ層2とを繋ぐように形成されてい
るが、このうちp- 型炭化珪素ベース領域3a、3bの
表面部をn- 型層とし、n- 型炭化珪素エピ層2の表面
部をn+ 型層としている。
In the MOSFET shown in FIG. 12, the surface channel layer 5 is entirely formed of an n -type layer. However, in the vertical power MOSFET of this embodiment, the surface channel layer 5 is formed.
Of these, the portion 5a to be a channel region is formed of an n type layer, and the portion 5b other than the portion to be a channel region is formed of an n + type layer. That is, the surface channel layer 5 has p
Regions 4a and 4b at the surface portions of base type silicon carbide base regions 3a and 3b and at the surface portion of n -type silicon carbide epilayer 2.
And n -type silicon carbide epi layer 2. Of these, the surface portions of p -type silicon carbide base regions 3 a and 3 b are n -type layers, and n -type silicon carbide epi layer 2 is formed. Is a n + -type layer.

【0027】ところで、縦型パワーMOSFETのオン
抵抗Ronは、ソース電極10とn+型ソース領域4a、
4bとのコンタクト抵抗Rs-cont、n+ 型ソース領域4
a、4bの内部抵抗(ドリフト抵抗)Rsource、表面チ
ャネル層5に形成されたチャネル領域における蓄積チャ
ネル抵抗Rchannel 、表面チャネル層5における内部抵
抗(蓄積ドリフト抵抗)Racc-drift 、J−FET部に
おけるJ−FET抵抗RJFET、n+ 型炭化珪素エピ層2
における内部抵抗(ドリフト抵抗)Rdrift 、n+ 型炭
化珪素半導体基板1の内部抵抗Rsub 、及びn+ 型炭化
珪素半導体基板1とドレイン電極11とのコンタクト抵
抗Rd-contによって決定される。すなわち、次式で表さ
れる。
The on-resistance Ron of the vertical power MOSFET depends on the source electrode 10 and the n + -type source region 4a.
4b, contact resistance Rs-cont, n + type source region 4
a, 4b internal resistance (drift resistance) Rsource, storage channel resistance Rchannel in the channel region formed in surface channel layer 5, internal resistance (accumulation drift resistance) Racc-drift in surface channel layer 5, J in J-FET section -FET resistance RJFET, n + type silicon carbide epilayer 2
Is determined by the internal resistance (drift resistance) Rdrift, n + -type internal resistance Rsub of the silicon carbide semiconductor substrate 1, and n + -type contact resistance Rd-cont the silicon carbide semiconductor substrate 1 and the drain electrode 11 in. That is, it is represented by the following equation.

【0028】[0028]

【数1】Ron=Rs-cont+Rsource+Rchannel +Rac
c-drift+RJFET+Rdrift +Rsub +Rd-cont このうち、表面チャネル層5における内部抵抗(蓄積ド
リフト抵抗)Racc-drift については、上述したよう
に、表面チャネル層5のうちチャネル領域となる部分5
a以外の部分5bをn+ 型層で形成していることから、
この部分5bをn - 型層で形成する場合に比して低くな
る。このため、オン抵抗Ronの総和が小さくなり、オン
抵抗Ronを低減することができる。
## EQU1 ## Ron = Rs-cont + Rsource + Rchannel + Rac
c-drift + RJFET + Rdrift + Rsub + Rd-cont Of these, the internal resistance (accumulation
Lift resistance) Racc-drift
A portion 5 of the surface channel layer 5 to be a channel region.
5b other than a+Because it is formed with a mold layer,
This part 5b is n -Lower than when formed with a mold layer
You. For this reason, the sum of the on-resistances Ron becomes small,
The resistance Ron can be reduced.

【0029】図1に示す本実施形態における縦型パワー
MOSFETと、図12に示すような表面チャネル層5
のうちのチャネル領域以外の部分もn- 型層になってい
るものとのドレイン電流を比較したものを図2に示す。
この図は、ゲート印加電圧を変化させたときにおけるド
レイン電流の変化を示している。図2に示すように、表
面チャネル層5のチャネル領域以外の部分5bをn+
層とした場合には、チャネル領域以外の部分5bがn-
型層になっている場合に比してドレイン電流が大きくな
っていることが判る。これは、縦型パワーMOSFET
のオン抵抗Ronが低減されているためである。このよう
に、表面チャネル層5のチャネル領域以外の部分5bを
+ 型層とすることにより、縦型パワーMOSFETの
オン抵抗Ronをさらに低減することができる。
The vertical power MOSFET according to this embodiment shown in FIG. 1 and the surface channel layer 5 shown in FIG.
FIG. 2 shows a comparison between the drain currents of the portions other than the channel region and those of the n - type layer.
This figure shows a change in drain current when the gate applied voltage is changed. As shown in FIG. 2, when the portion 5b other than the channel region of the surface channel layer 5 is an n + -type layer, the portion 5b other than the channel region becomes n
It can be seen that the drain current is larger than in the case of the mold layer. This is a vertical power MOSFET
This is because the on-resistance Ron is reduced. As described above, by making the portion 5b of the surface channel layer 5 other than the channel region an n + -type layer, the on-resistance Ron of the vertical power MOSFET can be further reduced.

【0030】また、ベース領域3a、3bにおいて、一
部厚さが厚くなったディープベース層30a、30bが
形成されている。このディープベース層30a、30b
は、n+ 型ソース領域4a、4bに重ならない部分に形
成されており、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bの
うちディープベース層30a、30bが形成された厚み
が厚くなった部分が、ディープベース層30aが形成さ
れていない厚みの薄い部分よりも不純物濃度が濃くなっ
ている。
In the base regions 3a and 3b, deep base layers 30a and 30b having a partially increased thickness are formed. These deep base layers 30a, 30b
Is formed in a portion that does not overlap with n + -type source regions 4a and 4b, and a portion of p -type silicon carbide base regions 3a and 3b where deep base layers 30a and 30b are formed has a larger thickness. The impurity concentration is higher than that of the thin portion where the deep base layer 30a is not formed.

【0031】このようなディープベース層30a、30
bによって、ディープベース層30a、30b下のn-
型炭化珪素エピ層2における厚さが薄くなり(n+ 型炭
化珪素半導体基板1とディープベース層30a、30b
との距離が短くなり)電界強度を高くすることができ、
アバランシェブレークダウン(以下、ブレークダウンと
略す)し易くなる。
Such a deep base layer 30a, 30
b, n below the deep base layers 30a, 30b.
The thickness of the n-type silicon carbide epitaxial layer 2 is reduced (n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 and deep base layers 30a, 30b).
Distance becomes shorter) and the electric field strength can be increased,
Avalanche breakdown (hereinafter abbreviated as breakdown) is facilitated.

【0032】このとき、ディープベース層30a、30
bをn+ 型ソース領域に重ならない部分に形成している
ため、以下のことが言える。ブレークダウンはディープ
ベース層30a、30bで発生し、これによりソース電
極10とドレイン電極11との間にブレークダウン電流
が流れる。この際、ブレークダウン電流(正孔電流)の
流れる経路がソース領域4a、4bとn- ドリフト領域
(n- 型炭化珪素エピ層2)に挟まれたp- 型ベース領
域3a、3bであると、p- 型ベース領域3a、3bに
より電圧降下が生じ、p- 型ベース領域3a、3bとソ
ース領域4a、4bとの間のPN接合が順バイアスされ
て、n - 型炭化珪素エピ層2とベース領域3a、3bと
ソース領域4a、4bとからなる寄生NPNトランジス
タが動作してしまい、大電流が流れてしまう。このため
に、素子が熱せられ、信頼性上好ましくない状態になり
うる。従って、ディープベース層30a、30bをn+
型ソース領域に重ならない部分に形成しているため、こ
のような問題を回避することができる。
At this time, the deep base layers 30a, 30
b to n+Formed in a part that does not overlap the mold source region
Therefore, the following can be said. Breakdown is deep
Occurs at the base layers 30a, 30b, thereby
Breakdown current between pole 10 and drain electrode 11
Flows. At this time, the breakdown current (hole current)
The flowing paths are the source regions 4a, 4b and n-Drift area
(N-Sandwiched between epitaxial silicon carbide layers 2)-Mold base area
In areas 3a and 3b, p-In the mold base regions 3a, 3b
More voltage drop, p-Mold base regions 3a, 3b and
The PN junction between the source regions 4a and 4b is forward-biased.
And n --Type silicon carbide epilayer 2 and base regions 3a and 3b
Parasitic NPN transistor composed of source regions 4a and 4b
The data will operate and a large current will flow. For this reason
The element is heated up and becomes unfavorable in terms of reliability.
sell. Therefore, the deep base layers 30a, 30b+
Because it is formed in a part that does not overlap the mold source region,
Can be avoided.

【0033】次に、図1に示す縦型パワーMOSFET
の製造工程を、図3〜図5を用いて説明する。 〔図3(a)に示す工程〕まず、n型4Hまたは6Hま
たは3C−SiC基板、すなわちn+ 型炭化珪素半導体
基板1を用意する。ここで、n+ 型炭化珪素半導体基板
1はその厚さが400μmであり、主表面1aが(00
01)Si面、又は、(112−0)a面である。この
基板1の主表面1aに厚さ5μmのn- 型炭化珪素エピ
層2をエピタキシャル成長する。本例では、n- 型炭化
珪素エピ層2は下地の基板1と同様の結晶が得られ、n
型4Hまたは6Hまたは3C−SiC層となる。
Next, the vertical power MOSFET shown in FIG.
Will be described with reference to FIGS. [Step shown in FIG. 3A] First, an n-type 4H or 6H or 3C-SiC substrate, that is, an n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 is prepared. Here, n + -type silicon carbide semiconductor substrate 1 has a thickness of 400 μm and main surface 1a has a thickness of (00).
01) Si plane or (112-0) a plane. An n -- type silicon carbide epilayer 2 having a thickness of 5 μm is epitaxially grown on main surface 1a of substrate 1. In this example, n -type silicon carbide epilayer 2 has the same crystal as base substrate 1,
It becomes a mold 4H or 6H or 3C-SiC layer.

【0034】〔図3(b)に示す工程〕n- 型炭化珪素
エピ層2の上の所定領域にLTO膜20を配置し、これ
をマスクとしてB+ (若しくはアルミニウム)をイオン
注入して、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bを形成
する。このときのイオン注入条件は、温度が700℃
で、ドーズ量が1×1016cm-2としている。
[Step shown in FIG. 3 (b)] An LTO film 20 is arranged in a predetermined region on the n -type silicon carbide epilayer 2, and B + (or aluminum) is ion-implanted using the LTO film 20 as a mask. P - type silicon carbide base regions 3a and 3b are formed. The ion implantation conditions at this time are as follows:
And the dose amount is 1 × 10 16 cm −2 .

【0035】〔図3(c)に示す工程〕LTO膜20を
除去した後、基板1の上面からN+ をイオン注入して、
- 型炭化珪素エピ層2の表層部及びp- 型炭化珪素ベ
ース領域3a、3bの表面部(表層部)に表面チャネル
層5を形成する。このときのイオン注入条件は、温度が
700℃、ドーズ量が1×1016cm-2としている。こ
れにより、表面チャネル層5は、p- 型ベース領域3
a、3bの表面部では補償されてn型の不純物濃度が薄
いn- 型層として形成され、n- 型炭化珪素エピ層2の
表面部ではn型の不純物濃度が濃いn+ 型層として形成
される。
[Step shown in FIG. 3C] After removing the LTO film 20, N + ions are implanted from the upper surface of the substrate 1 to
Surface channel layer 5 is formed on the surface of n - type silicon carbide epilayer 2 and on the surface (surface layer) of p - type silicon carbide base regions 3a and 3b. The ion implantation conditions at this time are a temperature of 700 ° C. and a dose of 1 × 10 16 cm −2 . Thereby, the surface channel layer 5 becomes the p type base region 3
The surface portions of a and 3b are compensated to form an n -type layer having a low n - type impurity concentration, and the surface portion of the n -type silicon carbide epilayer 2 is formed as an n + -type layer having a high n-type impurity concentration. Is done.

【0036】また、縦型パワーMOSFETをノーマリ
オフ型にするために、表面チャネル層5の厚み(膜厚)
は以下の数式に基づいて決定している。縦型パワーMO
SFETをノーマリオフ型とするためには、ゲート電圧
を印加していない状態の際に、n- 型層に広がる空乏層
が電気伝導を妨げるように十分なバリア高さを有してい
る必要がある。この条件は次式にて示される。
In order to make the vertical power MOSFET a normally-off type, the thickness (film thickness) of the surface channel layer 5 is set.
Is determined based on the following equation. Vertical power MO
In order for the SFET to be of the normally-off type, it is necessary that the depletion layer extending to the n -type layer has a sufficient barrier height so as to prevent electric conduction when no gate voltage is applied. . This condition is expressed by the following equation.

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】但し、Tepi はn- 型層に広がる空乏層の
高さ、φmsは金属と半導体の仕事関数差(電子のエネル
ギー差)、Qs はゲート絶縁膜(酸化膜)7中の空間電
荷、Qfcはゲート酸化膜(SiO2 )とn- 型層との
間の界面(以下、SiO2 /SiC界面という)の固定
電荷、Qiは酸化膜中の可動イオン、QssはSiO 2
/SiC界面の表面電荷、Coxはゲート絶縁膜(酸化
膜)7の容量を示している。
Where Tipi is n-Of the depletion layer spreading over the mold layer
Height, φms is the work function difference between metal and semiconductor (electron energy
Qs is the space charge in the gate insulating film (oxide film) 7.
Load and Qfc are gate oxide films (SiOTwo) And n-With mold layer
Interface (hereinafter referred to as SiOTwo/ SiC interface)
Charge, Qi is mobile ions in the oxide film, Qss is SiO Two
/ SiC interface surface charge, Cox is a gate insulating film (oxidized
7 shows the capacity of the film 7).

【0039】この数式2に示される右辺第1項は表面チ
ャネル層5とp- 型炭化珪素ベース領域3a、3bとの
PN接合のビルトイン電圧Vbuilt による空乏層の伸び
量、すなわちp- 型炭化珪素ベース領域3a、3bから
表面チャネル層5に広がる空乏層の伸び量であり、第2
項はゲート絶縁膜7の電荷とφmsによる空乏層の伸び
量、すなわちゲート絶縁膜7から表面チャネル層5に広
がる空乏層の伸び量である。従って、p- 型炭化珪素ベ
ース領域3a、3bから広がる空乏層の伸び量と、ゲー
ト絶縁膜7から広がる空乏層の伸び量との和が表面チャ
ネル層5の厚み以上となるようにすれば縦型パワーMO
SFETをノーマリオフ型にすることができるため、こ
の条件を満たすようなイオン注入条件で表面チャネル層
5を形成している。
The first term on the right-hand side of the equation (2) is the extension of the depletion layer due to the built-in voltage Vbuilt of the PN junction between the surface channel layer 5 and the p - type silicon carbide base regions 3a, 3b, that is, p - type silicon carbide. The extension amount of the depletion layer extending from the base regions 3a and 3b to the surface channel layer 5,
The term is the extension of the depletion layer due to the charge of the gate insulating film 7 and φms, that is, the extension of the depletion layer extending from the gate insulating film 7 to the surface channel layer 5. Therefore, if the sum of the extension amount of the depletion layer extending from p - type silicon carbide base regions 3a and 3b and the extension amount of the depletion layer extending from gate insulating film 7 is set to be equal to or greater than the thickness of surface channel layer 5, Type power MO
Since the SFET can be a normally-off type, the surface channel layer 5 is formed under ion implantation conditions that satisfy this condition.

【0040】このようなノーマリオフ型の縦型パワーM
OSFETは、故障などによってゲート電極に電圧が印
加できないような状態となっても、電流が流れないよう
にすることができるため、ノーマリオン型のものと比べ
て安全性を確保することができる。また、図1に示すよ
うに、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bは、ソース
電極10と接触していて接地状態となっている。このた
め、表面チャネル層5とp - 型炭化珪素ベース領域3
a、3bとのPN接合のビルトイン電圧Vbuilt を利用
して表面チャネル層5をピンチオフすることができる。
例えば、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bが接地さ
れてなくてフローティング状態となっている場合には、
ビルトイン電圧Vbuilt を利用してp- 型炭化珪素ベー
ス領域3a、3bから空乏層を延ばすということができ
ないため、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bをソー
ス電極10と接触させることは、表面チャネル層5をピ
ンチオフするのに有効な構造であるといえる。なお、本
実施形態では、不純物濃度が低いものでp- 型炭化珪素
ベース領域3a、3bを形成しているが、不純物濃度を
高くすることによりビルトイン電圧Vbuilt をより大き
く利用することができる。
Such a normally-off type vertical power M
In OSFET, voltage is impressed on the gate electrode due to failure or the like.
So that no current flows even if the
Compared to the normally-on type
Safety can be ensured. Also, as shown in FIG.
U, p-Type silicon carbide base regions 3a and 3b
It is in contact with the electrode 10 and is in a ground state. others
The surface channel layer 5 and p --Type silicon carbide base region 3
Use built-in voltage Vbuilt of PN junction with a and 3b
Thus, the surface channel layer 5 can be pinched off.
For example, p--Type silicon carbide base regions 3a and 3b are grounded.
If it is not floating and it is floating,
Using built-in voltage Vbuilt-Type silicon carbide base
The depletion layer can be extended from the source regions 3a and 3b.
Because there is no-Type silicon carbide base regions 3a and 3b
The contact with the cathode electrode 10 causes the surface channel layer 5 to be pinned.
It can be said that this is an effective structure for starting off. The book
In the embodiment, when the impurity concentration is low, p-Type silicon carbide
Although the base regions 3a and 3b are formed, the impurity concentration is reduced.
The higher the built-in voltage Vbuilt
It can be used well.

【0041】また、本実施形態では炭化珪素によって縦
型パワーMOSFETを製造しているが、これをシリコ
ンを用いて製造しようとすると、p- 型炭化珪素ベース
領域3a、3bや表面チャネル層5等の不純物層を形成
する際における熱拡散の拡散量の制御が困難であるた
め、上記構成と同様のノーマリオフ型のMOSFETを
製造することが困難となる。このため、本実施形態のよ
うにSiCを用いることにより、シリコンを用いた場合
と比べて精度良く縦型パワーMOSFETを製造するこ
とができる。
In this embodiment, the vertical power MOSFET is manufactured by using silicon carbide. However, if it is to be manufactured using silicon, the p - type silicon carbide base regions 3a and 3b, the surface channel layer 5 and the like are not used. It is difficult to control the diffusion amount of thermal diffusion when forming the impurity layer described above, so that it is difficult to manufacture a normally-off type MOSFET similar to the above-described configuration. Therefore, by using SiC as in the present embodiment, a vertical power MOSFET can be manufactured with higher accuracy than when silicon is used.

【0042】また、ノーマリオフ型の縦型パワーMOS
FETにするためには、上記数式2の条件を満たすよう
に表面チャネル層5の厚みを設定する必要があるが、シ
リコンを用いた場合にはVbuilt が低いため、表面チャ
ネル層5の厚みを薄くしたり不純物濃度を薄くして形成
しなければならず、不純物イオンの拡散量の制御が困難
なことを考慮すると、非常に製造が困難であるといえ
る。しかしながら、SiCを用いた場合にはVbuilt が
シリコンの約3倍と高く、n- 型層の厚みを厚くしたり
不純物濃度を濃くして形成できるため、ノーマリオフ型
の蓄積型MOSFETを製造することが容易であるとい
える。
A normally-off type vertical power MOS
In order to form an FET, it is necessary to set the thickness of the surface channel layer 5 so as to satisfy the condition of the above formula 2, but when silicon is used, the thickness of the surface channel layer 5 is reduced because Vbuilt is low. Considering that it is difficult to control the amount of diffusion of impurity ions, it can be said that manufacturing is extremely difficult. However, when SiC is used, Vbuilt is about three times as high as that of silicon and can be formed by increasing the thickness of the n -type layer or increasing the impurity concentration. Therefore, it is possible to manufacture a normally-off type storage MOSFET. It can be said that it is easy.

【0043】〔図4(a)に示す工程〕表面チャネル層
5の上の所定領域にLTO膜21を配置し、これをマス
クとしてN+ をイオン注入し、n+ 型ソース領域4a、
4bを形成する。このときのイオン注入条件は、700
℃、ドーズ量は1×1015cm-2としている。 〔図4(b)に示す工程〕そして、LTO膜21を除去
した後、フォトレジスト法を用いて表面チャネル層5の
上の所定領域にLTO膜22を配置し、これをマスクと
してRIEによりp- 型炭化珪素ベース領域3a、3b
上の表面チャネル層5を部分的にエッチング除去する。
[Step shown in FIG. 4 (a)] An LTO film 21 is disposed in a predetermined region on the surface channel layer 5, and using this as a mask, N + ions are implanted to form an n + source region 4a,
4b is formed. The ion implantation condition at this time is 700
C. and the dose is 1 × 10 15 cm −2 . [Step shown in FIG. 4B] Then, after removing the LTO film 21, an LTO film 22 is disposed in a predetermined region on the surface channel layer 5 by using a photoresist method, and the pTO is formed by RIE using the LTO film 22 as a mask. - type silicon carbide base regions 3a, 3b
The upper surface channel layer 5 is partially etched away.

【0044】〔図4(c)に示す工程〕さらに、LTO
膜22をマスクにしてB+ をイオン注入し、ディープベ
ース層30a、30bを形成する。これにより、ベース
領域3a、3bの一部が厚くなったものとなる。このデ
ィープベース層30a、30bは、n+ 型ソース領域4
a、4bに重ならない部分に形成されると共に、p-
炭化珪素ベース領域3a、3bのうちディープベース層
30a、30bが形成された厚みが厚くなった部分が、
ディープベース層30aが形成されていない厚みの薄い
部分よりも不純物濃度が濃く形成される。
[Step shown in FIG. 4 (c)]
B + ions are implanted using the film 22 as a mask to form the deep base layers 30a and 30b. Thereby, a part of the base regions 3a and 3b becomes thicker. The deep base layers 30a and 30b are formed in the n + type source region 4
a and 4b are formed in portions that do not overlap with each other, and portions of the p -type silicon carbide base regions 3a and 3b where the deep base layers 30a and 30b are formed are thicker.
The impurity concentration is formed higher than that of the thin portion where the deep base layer 30a is not formed.

【0045】〔図5(a)に示す工程〕LTO膜22を
除去した後、基板の上にウェット酸化によりゲート絶縁
膜(ゲート酸化膜)7を形成する。このとき、雰囲気温
度は1080℃とする。その後、ゲート絶縁膜7の上に
ポリシリコンゲート電極8をLPCVDにより堆積す
る。このときの成膜温度は600℃とする。
[Step shown in FIG. 5A] After the LTO film 22 is removed, a gate insulating film (gate oxide film) 7 is formed on the substrate by wet oxidation. At this time, the ambient temperature is 1080 ° C. Thereafter, a polysilicon gate electrode 8 is deposited on the gate insulating film 7 by LPCVD. The film formation temperature at this time is 600 ° C.

【0046】〔図5(b)に示す工程〕引き続き、ゲー
ト絶縁膜7の不要部分を除去した後、LTOよりなる絶
縁膜9を形成しゲート絶縁膜7を覆う。より詳しくは、
成膜温度は425℃であり、成膜後に1000℃のアニ
ールを行う。 〔図5(c)に示す工程〕そして、室温での金属スパッ
タリングによりソース電極10及びドレイン電極11を
配置する。また、成膜後に1000℃のアニールを行
う。
[Step shown in FIG. 5B] Subsequently, after removing unnecessary portions of the gate insulating film 7, an insulating film 9 made of LTO is formed to cover the gate insulating film 7. More specifically,
The film formation temperature is 425 ° C., and annealing is performed at 1000 ° C. after the film formation. [Step shown in FIG. 5C] Then, the source electrode 10 and the drain electrode 11 are arranged by metal sputtering at room temperature. After film formation, annealing at 1000 ° C. is performed.

【0047】このようにして、図1に示す縦型パワーM
OSFETが完成する。次に、この縦型パワーMOSF
ETの作用(動作)を説明する。本MOSFETはノー
マリオフ型の蓄積モードで動作するものであって、ポリ
シリコンゲート電極に電圧を印加しない場合は、表面チ
ャネル層5においてキャリアは、p- 型炭化珪素ベース
領域3a、3bと表面チャネル層5との間の静電ポテン
シャルの差、及び表面チャネル層5とポリシリコンゲー
ト電極8との間の仕事関数の差により生じた電位によっ
て全域空乏化される。ポリシリコンゲート電極8に電圧
を印加することにより、表面チャネル層5とポリシリコ
ンゲート電極8との間の仕事関数の差と外部からの印加
電圧の和により生じる電位差を変化させる。このことに
より、チャネルの状態を制御することができる。
Thus, the vertical power M shown in FIG.
The OSFET is completed. Next, this vertical power MOSF
The operation (operation) of the ET will be described. This MOSFET operates in a normally-off type accumulation mode. When no voltage is applied to the polysilicon gate electrode, carriers in the surface channel layer 5 are formed by p -type silicon carbide base regions 3a and 3b and the surface channel layer. 5 is depleted by the potential generated by the difference in electrostatic potential between the surface channel layer 5 and the work function between the surface channel layer 5 and the polysilicon gate electrode 8. By applying a voltage to the polysilicon gate electrode 8, a potential difference caused by a sum of a work function difference between the surface channel layer 5 and the polysilicon gate electrode 8 and an externally applied voltage is changed. As a result, the state of the channel can be controlled.

【0048】つまり、ポリシリコンゲート電極8の仕事
関数を第1の仕事関数とし、p- 型炭化珪素ベース領域
3a、3bの仕事関数を第2の仕事関数とし、表面チャ
ネル層5の仕事関数を第3の仕事関数としたとき、第1
〜第3の仕事関数の差を利用して、表面チャネル層5の
n型のキャリアを空乏化する様に第1〜第3の仕事関数
と表面チャネル層5の不純物濃度及び膜厚を設定するこ
とができる。
That is, the work function of polysilicon gate electrode 8 is the first work function, the work function of p -type silicon carbide base regions 3a and 3b is the second work function, and the work function of surface channel layer 5 is Assuming the third work function, the first
Using the difference between the first to third work functions, the first to third work functions, the impurity concentration and the film thickness of the surface channel layer 5 are set so as to deplete the n-type carriers in the surface channel layer 5. be able to.

【0049】また、オフ状態において、空乏領域は、p
- 型炭化珪素ベース領域3a、3b及びポリシリコンゲ
ート電極8により作られた電界によって、表面チャネル
層5内に形成される。この状態からポリシリコンゲート
電極8に対して正のバイアスを供給すると、ゲート絶縁
膜(SiO2 )7と表面チャネル層5との間の界面にお
いてn+ 型ソース領域4a、4bからn- 型ドリフト領
域2方向へ延びるチャネル領域が形成され、オン状態に
スイッチングされる。このとき、電子は、n+型ソース
領域4a、4bから表面チャネル層5を経由し表面チャ
ネル層5からn - 型炭化珪素エピ層2に流れる。そし
て、n- 型炭化珪素エピ層2(ドリフト領域)に達する
と、電子は、n+ 型炭化珪素半導体基板1(n+ ドレイ
ン)へ垂直に流れる。
In the off state, the depletion region is p
--Type silicon carbide base regions 3a, 3b and polysilicon regions
The electric field created by the gate electrode 8 causes the surface channel
Formed in layer 5. From this state the polysilicon gate
When a positive bias is supplied to the electrode 8, the gate insulation
Film (SiOTwo) At the interface between 7 and the surface channel layer 5
And n+From the mold source regions 4a, 4b to n-Mold drift area
A channel region extending in the direction of region 2 is formed and turned on.
Is switched. At this time, the electron is n+Type source
From the regions 4a and 4b via the surface channel layer 5, the surface channel
Flannel layer 5 to n -Flows into the epitaxial silicon carbide layer 2. Soshi
And n--Type silicon carbide epi layer 2 (drift region)
And the electron is n+Type silicon carbide semiconductor substrate 1 (n+Dray
Flows vertically to

【0050】このようにゲート電極8に正の電圧を印加
することにより、表面チャネル層5に蓄積型チャネルを
誘起させ、ソース電極10とドレイン電極11との間に
キャリアが流れる。但し、このゲート電極8への印加電
圧は、所定のしきい値電圧Vth以上である必要がある。
このしきい値電圧Vthについて説明する。
As described above, by applying a positive voltage to the gate electrode 8, a storage channel is induced in the surface channel layer 5, and carriers flow between the source electrode 10 and the drain electrode 11. However, the voltage applied to the gate electrode 8 needs to be higher than a predetermined threshold voltage Vth.
The threshold voltage Vth will be described.

【0051】なお、参考のため、反転型MOSFETの
しきい値電圧Vthについて説明し、これに基づいて本実
施形態のような蓄積型の縦型パワーMOSFETにおけ
るしきい値電圧Vthについて説明する。一般的に、反転
型MOSFETのしきい値Vthは次式のように示され
る。
For reference, the threshold voltage Vth of the inversion type MOSFET will be described, and based on this, the threshold voltage Vth of the storage type vertical power MOSFET as in this embodiment will be described. Generally, the threshold value Vth of an inversion type MOSFET is expressed by the following equation.

【0052】[0052]

【数3】Vth=VFB+2φB 但し、VFB=φms−(Qs +Qfc+Qi +Qss)/Cox
であり、置換すると次式で示される。
Vth = VFB + 2φB where VFB = φms− (Qs + Qfc + Qi + Qss) / Cox
Which, when replaced, is shown by the following equation.

【0053】[0053]

【数4】Vth=φms−(Qs +Qfc+Qi +Qss)/C
ox+2φB 一般的には金属と半導体の仕事関数差(電子のエネルギ
ー差)φms、ゲート酸化膜(SiO2 )とn- 型層との
間の界面(以下、SiO2 /SiC界面という)の固定
電荷Qfc、酸化膜中の可動イオンQi、及びSiO2
/SiC界面の表面電荷Qssの影響によってエネルギ
ーバンドが曲げられる。このため、このエンルギーバン
ドの曲がりを相殺するような電圧と反転状態を形成しは
じめる電圧2φB との和がしきい値電圧Vthとなり、上
記数式3、数式4のように表されるのである。
Vth = φms− (Qs + Qfc + Qi + Qss) / C
ox + 2φB Generally, work function difference (electron energy difference) φms between metal and semiconductor, fixed charge at interface between gate oxide film (SiO 2 ) and n -type layer (hereinafter referred to as SiO 2 / SiC interface). Qfc, mobile ions Qi in the oxide film, and SiO 2
The energy band is bent by the influence of the surface charge Qss at the / SiC interface. Therefore, the sum of the voltage that cancels the bending of the energy band and the voltage 2φB that starts to form the inversion state becomes the threshold voltage Vth, and is expressed by the above-described equations (3) and (4).

【0054】これに基づいて本実施形態における蓄積型
の縦型パワーMOSFETの場合について考えてみる
と、反転型のMOSFETに比してp- 型ベース領域3
a、3b及び表面チャネル層5におけるPN接合の仕事
関数差Vbuilt (PN接合のビルトイン電圧)の分だけ
表面チャネル層5のエネルギーバンドが曲げられること
や、反転状態にするための電圧2φB が不要なことか
ら、しきい値電圧Vthは次式のように示される。
Considering the case of the storage type vertical power MOSFET according to the present embodiment based on this, the p type base region 3 is compared with the inversion type MOSFET.
The energy band of the surface channel layer 5 is bent by the work function difference Vbuilt (built-in voltage of the PN junction) of the a, 3b and the surface channel layer 5, and the voltage 2φB for inverting is unnecessary. Therefore, the threshold voltage Vth is expressed by the following equation.

【0055】[0055]

【数5】Vth=Vbuilt +φms−(Qs +Qfc+Qi +
Qss)/Cox すなわち、表面チャネル層5のPN接合側では仕事関数
差Vbuilt 、ゲート絶縁膜7側では金属と半導体の仕事
関数差φms、及び酸化膜に起因したエネルギーバンドの
曲がり量(Qs +Qfc+Qi +Qss)/Coxに起因して
エネルギーバンドが曲がっているため、これらを相殺す
るような電圧を印加すればエネルギーバンドがフラット
になって電流が流れる。
Vth = Vbuilt + φms− (Qs + Qfc + Qi +
Qss) / Cox That is, the work function difference Vbuilt on the PN junction side of the surface channel layer 5, the work function difference φms between the metal and the semiconductor on the gate insulating film 7 side, and the amount of energy band bending (Qs + Qfc + Qi + Qss) caused by the oxide film. Since the energy band is bent due to /) / Cox, if a voltage that cancels these is applied, the energy band is flattened and a current flows.

【0056】このため、本実施形態における蓄積型MO
SFETのしきい値電圧Vthは数式3のように表され
る。従って、本実施形態では、数式5に示されるしきい
値電圧Vth以上の電圧をゲート印加電圧とするようにな
っている。 (第2実施形態)図6に、本発明の第2実施形態を示
す。本実施形態は、第1実施形態に対してさらなるオン
抵抗の低減を図ったものであり、第1実施形態とほぼ同
様の構成を有しているため、第1実施形態と同様の構成
については同じ符号を付し、異なる構成についてのみ説
明する。
For this reason, the storage type MO in this embodiment is
The threshold voltage Vth of the SFET is expressed by Expression 3. Therefore, in this embodiment, a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth shown in Expression 5 is set as the gate applied voltage. (Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the on-resistance is further reduced with respect to the first embodiment, and has substantially the same configuration as that of the first embodiment. The same reference numerals are given and only different configurations will be described.

【0057】図6に示すように、本実施形態では、n-
型炭化珪素エピ層2のうち、p- 型ベース領域3a、3
bの側面に位置する部位となるJ−FET部に、p-
ベース領域3a、3bよりも接合深さが深くまで形成さ
れたn+ 型の低抵抗領域30が備えられている。この低
抵抗領域30は、表面チャネル層5に接触した構成とな
っている。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, n
P - type base regions 3a, 3a
the J-FET portion serving as sites flanking the b, p - type base region 3a, the low resistance region 30 of n + type junction depth is formed deeper than 3b is provided. The low resistance region 30 has a configuration in contact with the surface channel layer 5.

【0058】このように構成される縦型パワーMOSF
ETは、表面チャネル層5の形成前、若しくは表面チャ
ネル層5の形成後に、n型不純物をJ−FET部に選択
的にイオン注入することによって形成することができ
る。このように、低抵抗領域30が形成されているた
め、J−FET部の抵抗が小さくなり、縦型パワーMO
SFETのオン抵抗をさらに低減することができる。
The vertical power MOSF thus configured
ET can be formed by selectively ion-implanting an n-type impurity into the J-FET portion before forming the surface channel layer 5 or after forming the surface channel layer 5. As described above, since the low-resistance region 30 is formed, the resistance of the J-FET portion decreases, and the vertical power MO
The on-resistance of the SFET can be further reduced.

【0059】また、このように低抵抗領域30を形成す
ることにより、p- 型炭化珪素ベース領域3a、3bか
らの空乏層の伸びを小さくすることができるため、該空
乏層によってJ−FET部における電流経路の幅(紙面
左右方向の幅)が縮小することを防止することができ
る。このため、電流経路の縮小による抵抗値の増加を防
止することができる。
By forming low resistance region 30 in this manner, the extension of the depletion layer from p -type silicon carbide base regions 3a and 3b can be reduced, and the J-FET portion is formed by the depletion layer. Can be prevented from reducing the width of the current path (width in the left-right direction on the paper). For this reason, it is possible to prevent the resistance value from increasing due to the reduction of the current path.

【0060】図7に、本実施形態における縦型パワーM
OSFETのドレイン電流ID −ドレイン電圧VD 特性
を示す。なお、参考として、本図中に第1実施形態にお
ける縦型パワーMOSFETのドレイン電流ID −ドレ
イン電圧VD 特性を示す。この図にも示されるように、
低抵抗領域30が形成された本実施形態における縦型パ
ワーMOSFETは、第1実施形態における縦型パワー
MOSFETと比べて、さらに同一のドレイン電圧VD
の際に流れるドレイン電流VD が大きくなっていること
が判る。
FIG. 7 shows the vertical power M in this embodiment.
5 shows a drain current ID-drain voltage VD characteristic of an OSFET. For reference, FIG. 5 shows the drain current ID-drain voltage VD characteristic of the vertical power MOSFET according to the first embodiment. As shown in this figure,
The vertical power MOSFET according to the present embodiment in which the low resistance region 30 is formed has the same drain voltage VD as compared to the vertical power MOSFET according to the first embodiment.
It can be seen that the drain current VD flowing at this time is large.

【0061】このように、低抵抗領域30を形成するこ
とにより、縦型パワーMOSFETのオン抵抗のさらな
る低減を図ることができる。また、低抵抗領域30は、
図8、図9に示すように、p- 型ベース領域3a、3b
よりも浅くても構わないし、表面チャネル層5と接して
いなくても良く、要するに電流の流れる領域において、
- 型ベース領域3a、3bからの空乏層の延び抑制す
る構造であればよい。なお、これらの低抵抗領域30は
イオン注入エネルギーを調整して注入深さをコントロー
ルする等して形成可能である。
As described above, the on-resistance of the vertical power MOSFET can be further reduced by forming the low-resistance region 30. Further, the low resistance region 30
As shown in FIGS. 8 and 9, the p -type base regions 3a and 3b
It does not matter if it is shallower than this, and it does not have to be in contact with the surface channel layer 5.
Any structure that suppresses the extension of the depletion layer from the p -type base regions 3a and 3b may be used. These low-resistance regions 30 can be formed by adjusting the ion implantation energy to control the implantation depth.

【0062】(他の実施形態)上記実施形態では、n-
型炭化珪素エピ層2の表層部及びp- 型炭化珪素ベース
領域3a、3bの表面部(表層部)に直接イオン注入を
行うことにより表面チャネル層5を形成しているが、図
10に示すようにこれらの上にn- 型の表面チャネル層
5をエピタキシャル成長させるようにし、その後フォト
工程、イオン注入によって表面チャネル層5のうちチャ
ネル領域以外の部分のn型不純物濃度を選択的に濃くす
るようにしてもよい。但し、このように行った場合には
製造工程が増加するため、上記実施形態の方法で縦型パ
ワーMOSFETを製造するのが好ましい。
(Other Embodiments) In the above embodiment, n
The surface channel layer 5 is formed by directly implanting ions into the surface layer portion of the p-type silicon carbide epilayer 2 and the surface portions (surface layer portions) of the p -type silicon carbide base regions 3a and 3b, as shown in FIG. As described above, an n -type surface channel layer 5 is epitaxially grown thereon, and then the n-type impurity concentration in a portion other than the channel region in the surface channel layer 5 is selectively increased by photolithography and ion implantation. It may be. However, since the number of manufacturing steps increases in such a case, it is preferable to manufacture the vertical power MOSFET by the method of the above embodiment.

【0063】また、図11に示すように、n+ 型ソース
領域4a、4bを形成しておいた後に、n+ 型ソース領
域4a、4bやp- 型炭化珪素ベース領域3a、3b及
びn - 型炭化珪素エピ層2の表面上に表面チャネル層5
をエピタキシャル成長させるようにしたものにおいて、
チャネル領域となる部分5a以外の部分5bをn+ 型層
として形成するようにしてもよい。但し、この場合にお
いても表面チャネル層5をエピタキシャル成長させ、そ
の後さらに図10に示すものと同様にイオン注入を行わ
なければならず、製造工程が増加するため、上記実施形
態に示す方法がより効果的であるといえる。
Further, as shown in FIG.+Type source
After the regions 4a and 4b have been formed, n+Type source area
Area 4a, 4b or p--Type silicon carbide base regions 3a, 3b and
And n -Channel layer 5 on the surface of type silicon carbide epilayer 2
Is epitaxially grown,
The portion 5b other than the portion 5a to be the channel region is n+Mold layer
It may be formed as. However, in this case
However, the surface channel layer 5 is epitaxially grown and
Thereafter, ion implantation is further performed in the same manner as shown in FIG.
And the number of manufacturing processes increases.
It can be said that the method shown in FIG.

【0064】さらに、第2実施形態では、低抵抗領域3
0が表面チャネル層5と接触するように構成している
が、これらが離れた構成となるようにしてもよい。この
場合、低抵抗領域30を表面チャネル層5の部分5bと
別途形成することになるため、低抵抗領域30が表面チ
ャネル層5よりも高濃度となるように形成することがで
きる。そして、表面チャネル層5との間において高抵抗
となるn-型の領域が残っているため、第2実施形態と
同様の効果が得られるのみでなく、p- 型炭化珪素ベー
ス領域3a、3bが発生する電界を小さくすることがで
き、縦型パワーMOSFETの耐圧を向上させることが
できるという効果も得られる。
Further, in the second embodiment, the low resistance region 3
Although 0 is configured to be in contact with the surface channel layer 5, they may be separated from each other. In this case, since the low resistance region 30 is formed separately from the portion 5 b of the surface channel layer 5, the low resistance region 30 can be formed to have a higher concentration than the surface channel layer 5. Since the n -type region having high resistance remains between the surface channel layer 5 and the surface channel layer 5, not only the same effect as in the second embodiment can be obtained, but also the p -type silicon carbide base regions 3a and 3b. Can be reduced, and the withstand voltage of the vertical power MOSFET can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態における縦型パワーMO
SFETの断面図である。
FIG. 1 is a vertical power MO according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of SFET.

【図2】図1における縦型パワーMOSFETのオン抵
抗を説明するためのゲート印加電圧−ドレイン電流特性
図である。
FIG. 2 is a graph showing gate applied voltage-drain current characteristics for explaining the on-resistance of the vertical power MOSFET in FIG.

【図3】図1に示す縦型パワーMOSFETの製造工程
を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of the vertical power MOSFET shown in FIG. 1;

【図4】図3に続く縦型パワーMOSFETの製造工程
を示す図である。
FIG. 4 is a view illustrating a manufacturing process of the vertical power MOSFET following FIG. 3;

【図5】図4に続く縦型パワーMOSFETの製造工程
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing step of the vertical power MOSFET following FIG. 4;

【図6】本発明の第2実施形態における縦型パワーMO
SFETの断面図である。
FIG. 6 shows a vertical power MO according to a second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of SFET.

【図7】図6に示す縦型パワーMOSFETのドレイン
電流ID −ドレイン電圧VD 特性を示す図である。
7 is a diagram showing a drain current ID-drain voltage VD characteristic of the vertical power MOSFET shown in FIG. 6;

【図8】表面チャネル層5よりも深い低抵抗領域30を
形成した場合を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a case where a low resistance region 30 deeper than the surface channel layer 5 is formed.

【図9】表面チャネル層5と低抵抗領域30が離れてい
る場合を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a case where the surface channel layer 5 and the low resistance region 30 are separated from each other.

【図10】他の実施形態における縦型パワーMOSFE
Tを説明するための断面図である。
FIG. 10 is a vertical power MOSFET according to another embodiment.
It is sectional drawing for demonstrating T.

【図11】他の実施形態における縦型パワーMOSFE
Tを説明するための断面図である。
FIG. 11 is a vertical power MOSFET according to another embodiment.
It is sectional drawing for demonstrating T.

【図12】本出願人が先に出願した縦型パワーMOSF
ETの構成を示す断面図である。
FIG. 12 is a vertical power MOSF filed by the present applicant.
It is sectional drawing which shows the structure of ET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…n+ 型炭化珪素半導体基板、2…n- 型炭化珪素エ
ピタキシャル層、3a、3b…p- 型炭化珪素ベース領
域、4a、4b…n+ 型ソース領域、5…表面チャネル
層(n- 型SiC層)、5a…n- 型層の部分、5b…
+ 型層の部分、7…ゲート絶縁膜、8…ゲート電極、
9…絶縁膜、10…ソース電極、11…ドレイン電極
層、30…低抵抗領域。
1 ... n + -type silicon carbide semiconductor substrate, 2 ... n - -type silicon carbide epitaxial layer, 3a, 3b ... p - type silicon carbide base region, 4a, 4b ... n + -type source region, 5 ... surface channel layer (n - Type SiC layer), 5a... N - type layer portion, 5b.
n + -type layer portion, 7: gate insulating film, 8: gate electrode,
9: insulating film, 10: source electrode, 11: drain electrode layer, 30: low resistance region.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主表面及び主表面と反対面である裏面を
有し、炭化珪素よりなる第1導電型の半導体基板(1)
と、 前記半導体基板(1)の主表面上に形成され、前記半導
体基板(1)よりも高抵抗な炭化珪素よりなる第1導電
型の半導体層(2)と、 前記半導体層(2)の表層部の所定領域に形成され、所
定深さを有する第2導電型のベース領域(3a、3b)
と、 前記ベース領域(3a、3b)の表層部の所定領域に形
成され、該ベース領域(3a、3b)の深さよりも浅い
第1導電型のソース領域(4a、4b)と、 前記ベース領域(3a、3b)の表面部及び前記半導体
層(2)の表面部において、前記ソース領域(4a、4
b)と前記半導体層(2)とを繋ぐように形成された、
炭化珪素よりなる第1導電型の表面チャネル層(5)
と、 前記表面チャネル層(5)の表面に形成されたゲート絶
縁膜(7)と、 前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極(8)
と、 前記ベース領域(3a、3b)及び前記ソース領域(4
a、4b)に接触するように形成されたソース電極(1
0)と、 前記半導体基板(1)の裏面に形成されたドレイン電極
(11)とを備え、 前記表面チャネル層(5)のうち、前記半導体層(2)
の表面部に配置された部分(5b)は、前記半導体層
(2)よりも不純物濃度が高くなっていることを特徴と
する炭化珪素半導体装置。
A semiconductor substrate of a first conductivity type having a main surface and a back surface opposite to the main surface and made of silicon carbide.
A first conductivity type semiconductor layer (2) formed on the main surface of the semiconductor substrate (1) and made of silicon carbide having a higher resistance than the semiconductor substrate (1); A second conductivity type base region (3a, 3b) formed in a predetermined region of a surface layer portion and having a predetermined depth;
A first conductivity type source region (4a, 4b) formed in a predetermined region of a surface portion of the base region (3a, 3b) and shallower than a depth of the base region (3a, 3b); (3a, 3b) and the surface of the semiconductor layer (2), the source regions (4a, 4b).
b) and the semiconductor layer (2).
Surface channel layer of first conductivity type made of silicon carbide (5)
A gate insulating film (7) formed on the surface of the surface channel layer (5); and a gate electrode (8) formed on the gate insulating film.
And the base region (3a, 3b) and the source region (4
a, 4b), the source electrode (1
0), and a drain electrode (11) formed on the back surface of the semiconductor substrate (1), and the semiconductor layer (2) of the surface channel layer (5).
A portion (5b) arranged on the surface portion of the silicon carbide semiconductor device has an impurity concentration higher than that of the semiconductor layer (2).
【請求項2】 前記ゲート電極(8)の電位が略零であ
る時において、前記表面チャネル層(5)は、前記ゲー
ト絶縁膜(7)から伸びる空乏層と前記ベース領域(3
a、3b)から伸びる空乏層とによってピンチオフされ
ていることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導
体装置。
2. When the potential of the gate electrode (8) is substantially zero, the surface channel layer (5) includes a depletion layer extending from the gate insulating film (7) and the base region (3).
2. The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the silicon carbide semiconductor device is pinched off by a depletion layer extending from a, 3b).
【請求項3】 前記半導体層(2)のうち、前記ベース
領域(3a、3b)の側面に位置するJ−FET部に
は、前記表面チャネル領域(5)よりも接合深さが深く
なっている第1導電型の低抵抗領域(30)が形成され
ていることを特徴とする請求項1又は2に記載の炭化珪
素半導体装置。
3. The junction depth of the J-FET portion of the semiconductor layer (2) located on the side surface of the base region (3a, 3b) is larger than that of the surface channel region (5). The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein a low resistance region of the first conductivity type is formed.
【請求項4】 前記半導体層(2)のうち、前記ベース
領域(3a、3b)の側面に位置するJ−FET部に
は、前記ベース領域(3a、3b)よりも接合深さが深
くなっている第1導電型の低抵抗領域(30)が形成さ
れていることを特徴とする請求項1又は2に記載の炭化
珪素半導体装置。
4. A junction depth of the J-FET portion of the semiconductor layer (2) located on a side surface of the base region (3a, 3b) is larger than that of the base region (3a, 3b). 3. The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the first conductive type low-resistance region is formed. 4.
【請求項5】 前記低抵抗領域(30)と前記表面チャ
ネル層(5)とは離れていることを特徴とする請求項4
に記載の炭化珪素半導体装置。
5. The low resistance region (30) and the surface channel layer (5) are separated from each other.
3. The silicon carbide semiconductor device according to item 1.
【請求項6】 第1導電型の半導体基板(1)の主表面
上に、この半導体基板(1)よりも高抵抗な炭化珪素よ
りなる第1導電型の半導体層(2)を形成する工程と、 前記半導体層(2)の表層部の所定領域に、所定深さを
有する第2導電型のベース領域(3a、3b)を形成す
る工程と、 前記半導体層(2)及び前記ベース領域(3a、3b)
の上部に表面チャネル層(5)を形成する工程と、 前記ベース領域(3a、3b)の表層部の所定領域に、
前記表面チャネル層(5)に接すると共に該ベース領域
(3a、3b)の深さよりも浅い第1導電型のソース領
域(4a、4b)を形成する工程とを備えた炭化珪素半
導体装置の製造方法であって、 前記表面チャネル層(5)を形成する工程は、該表面チ
ャネル層(5)のうち、前記半導体層(2)の表面部に
配置された部分(5b)における不純物濃度を前記半導
体層(2)における不純物濃度よりも高くする工程を含
むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
6. A step of forming a first conductivity type semiconductor layer (2) made of silicon carbide having a higher resistance than the semiconductor substrate (1) on a main surface of the first conductivity type semiconductor substrate (1). Forming a second conductivity type base region (3a, 3b) having a predetermined depth in a predetermined region of a surface portion of the semiconductor layer (2); and forming the semiconductor layer (2) and the base region ( 3a, 3b)
Forming a surface channel layer (5) on the upper surface of the base region;
Forming a first conductivity type source region (4a, 4b) in contact with the surface channel layer (5) and shallower than the depth of the base region (3a, 3b). In the step of forming the surface channel layer (5), the impurity concentration in a portion (5b) of the surface channel layer (5) disposed on a surface portion of the semiconductor layer (2) is adjusted by the semiconductor. A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, comprising a step of increasing the impurity concentration in a layer (2).
【請求項7】 前記表面チャネル層(5)の不純物濃度
を高くする工程は、 前記半導体層(2)の表層部及び前記ベース領域(3
a、3b)の表層部に同時にイオン注入を行う工程であ
ることを特徴とする請求項6に記載の炭化珪素半導体装
置の製造方法。
7. The step of increasing the impurity concentration of the surface channel layer (5) includes the steps of: (a) forming a surface layer portion of the semiconductor layer (2) and the base region (3);
7. The method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 6, wherein the step of a) and the step of b) simultaneously performing ion implantation on the surface layer portion.
【請求項8】 前記半導体層(2)のうち、前記ベース
領域(3a、3b)が形成されていない表面からイオン
注入を行い、前記表面チャネル領域(5)よりも接合深
さが深くなる第1導電型の低抵抗領域(30)を形成す
ることを特徴とする請求項6又は7に記載の炭化珪素半
導体装置の製造方法。
8. A method of performing ion implantation from a surface of the semiconductor layer (2) where the base regions (3a, 3b) are not formed, wherein a junction depth is larger than that of the surface channel region (5). The method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 6, wherein a low resistance region of one conductivity type is formed.
【請求項9】 前記半導体層(2)のうち、前記ベース
領域(3a、3b)が形成されていない表面からイオン
注入を行い、前記ベース領域(3a、3b)よりも接合
深さが深くなる第1導電型の低抵抗領域(30)を形成
することを特徴とする請求項6又は7に記載の炭化珪素
半導体装置の製造方法。
9. Ion implantation is performed from a surface of the semiconductor layer (2) where the base region (3a, 3b) is not formed, and a junction depth is deeper than the base region (3a, 3b). The method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 6, wherein a low resistance region of the first conductivity type is formed.
【請求項10】 前記低抵抗領域(30)形成工程で
は、該低抵抗領域(30)が前記表面チャネル層(5)
から離れるように前記イオン注入を行うことを特徴とす
る請求項7に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
10. In the step of forming the low-resistance region (30), the low-resistance region (30) includes the surface channel layer (5).
The method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 7, wherein the ion implantation is performed so as to be away from the silicon carbide semiconductor device.
JP10367422A 1998-01-14 1998-12-24 Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof Pending JPH11266017A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10367422A JPH11266017A (en) 1998-01-14 1998-12-24 Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-6027 1998-01-14
JP602798 1998-01-14
JP10367422A JPH11266017A (en) 1998-01-14 1998-12-24 Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11266017A true JPH11266017A (en) 1999-09-28

Family

ID=26340100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10367422A Pending JPH11266017A (en) 1998-01-14 1998-12-24 Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11266017A (en)

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002270839A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2002029900A3 (en) * 2000-10-03 2002-10-31 Cree Inc Silicon carbide power mosfets having a shorting channel and methods of fabrication them
US6610366B2 (en) 2000-10-03 2003-08-26 Cree, Inc. Method of N2O annealing an oxide layer on a silicon carbide layer
US6767843B2 (en) 2000-10-03 2004-07-27 Cree, Inc. Method of N2O growth of an oxide layer on a silicon carbide layer
WO2004084310A1 (en) 2003-03-19 2004-09-30 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Semiconductor structure comprising a highly doped conductive channel region and method for producing a semiconductor structure
US6972436B2 (en) 1998-08-28 2005-12-06 Cree, Inc. High voltage, high temperature capacitor and interconnection structures
US6979863B2 (en) 2003-04-24 2005-12-27 Cree, Inc. Silicon carbide MOSFETs with integrated antiparallel junction barrier Schottky free wheeling diodes and methods of fabricating the same
US7022378B2 (en) 2002-08-30 2006-04-04 Cree, Inc. Nitrogen passivation of interface states in SiO2/SiC structures
US7067176B2 (en) 2000-10-03 2006-06-27 Cree, Inc. Method of fabricating an oxide layer on a silicon carbide layer utilizing an anneal in a hydrogen environment
US7074643B2 (en) 2003-04-24 2006-07-11 Cree, Inc. Silicon carbide power devices with self-aligned source and well regions and methods of fabricating same
US7118970B2 (en) 2004-06-22 2006-10-10 Cree, Inc. Methods of fabricating silicon carbide devices with hybrid well regions
US7528040B2 (en) 2005-05-24 2009-05-05 Cree, Inc. Methods of fabricating silicon carbide devices having smooth channels
US7615801B2 (en) 2005-05-18 2009-11-10 Cree, Inc. High voltage silicon carbide devices having bi-directional blocking capabilities
US7727904B2 (en) 2005-09-16 2010-06-01 Cree, Inc. Methods of forming SiC MOSFETs with high inversion layer mobility
US7982224B2 (en) 2007-10-15 2011-07-19 Panasonic Corporation Semiconductor device with silicon carbide epitaxial layer including dopant profiles for reducing current overconcentration
US8125005B2 (en) 2006-05-18 2012-02-28 Panasonic Corporation Semiconductor element and method for manufacturing same
US8129758B2 (en) 2008-07-09 2012-03-06 Panasonic Corporation Semiconductor element and manufacturing method therefor
US8193848B2 (en) 2009-06-02 2012-06-05 Cree, Inc. Power switching devices having controllable surge current capabilities
US8222107B2 (en) 2009-07-28 2012-07-17 Panasonic Corporation Method for producing semiconductor element
US8288220B2 (en) 2009-03-27 2012-10-16 Cree, Inc. Methods of forming semiconductor devices including epitaxial layers and related structures
US8294507B2 (en) 2009-05-08 2012-10-23 Cree, Inc. Wide bandgap bipolar turn-off thyristor having non-negative temperature coefficient and related control circuits
US8330244B2 (en) 2006-08-01 2012-12-11 Cree, Inc. Semiconductor devices including Schottky diodes having doped regions arranged as islands and methods of fabricating same
US8354690B2 (en) 2009-08-31 2013-01-15 Cree, Inc. Solid-state pinch off thyristor circuits
US8415671B2 (en) 2010-04-16 2013-04-09 Cree, Inc. Wide band-gap MOSFETs having a heterojunction under gate trenches thereof and related methods of forming such devices
US8432012B2 (en) 2006-08-01 2013-04-30 Cree, Inc. Semiconductor devices including schottky diodes having overlapping doped regions and methods of fabricating same
JP2013102245A (en) * 2002-12-20 2013-05-23 Cree Inc Vertical jfet limited silicon carbide power metal-oxide semiconductor field effect transistors, and method of manufacturing vertical jfet limited silicon carbide metal-oxide semiconductor field effect transistors
US8835987B2 (en) 2007-02-27 2014-09-16 Cree, Inc. Insulated gate bipolar transistors including current suppressing layers
US9029945B2 (en) 2011-05-06 2015-05-12 Cree, Inc. Field effect transistor devices with low source resistance
US9117739B2 (en) 2010-03-08 2015-08-25 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
US9142662B2 (en) 2011-05-06 2015-09-22 Cree, Inc. Field effect transistor devices with low source resistance
US9231122B2 (en) 2011-09-11 2016-01-05 Cree, Inc. Schottky diode
JP2016066641A (en) * 2014-09-22 2016-04-28 株式会社東芝 Semiconductor device and method of manufacturing the same
US9373617B2 (en) 2011-09-11 2016-06-21 Cree, Inc. High current, low switching loss SiC power module
US9548374B2 (en) 2006-08-17 2017-01-17 Cree, Inc. High power insulated gate bipolar transistors
US9640617B2 (en) 2011-09-11 2017-05-02 Cree, Inc. High performance power module
US9673283B2 (en) 2011-05-06 2017-06-06 Cree, Inc. Power module for supporting high current densities
US9984894B2 (en) 2011-08-03 2018-05-29 Cree, Inc. Forming SiC MOSFETs with high channel mobility by treating the oxide interface with cesium ions

Cited By (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6972436B2 (en) 1998-08-28 2005-12-06 Cree, Inc. High voltage, high temperature capacitor and interconnection structures
US6998322B2 (en) 1998-08-28 2006-02-14 Cree, Inc. Methods of fabricating high voltage, high temperature capacitor and interconnection structures
US6767843B2 (en) 2000-10-03 2004-07-27 Cree, Inc. Method of N2O growth of an oxide layer on a silicon carbide layer
US6956238B2 (en) 2000-10-03 2005-10-18 Cree, Inc. Silicon carbide power metal-oxide semiconductor field effect transistors having a shorting channel and methods of fabricating silicon carbide metal-oxide semiconductor field effect transistors having a shorting channel
US6610366B2 (en) 2000-10-03 2003-08-26 Cree, Inc. Method of N2O annealing an oxide layer on a silicon carbide layer
WO2002029900A3 (en) * 2000-10-03 2002-10-31 Cree Inc Silicon carbide power mosfets having a shorting channel and methods of fabrication them
US7067176B2 (en) 2000-10-03 2006-06-27 Cree, Inc. Method of fabricating an oxide layer on a silicon carbide layer utilizing an anneal in a hydrogen environment
JP2002270839A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
US7022378B2 (en) 2002-08-30 2006-04-04 Cree, Inc. Nitrogen passivation of interface states in SiO2/SiC structures
JP2013102245A (en) * 2002-12-20 2013-05-23 Cree Inc Vertical jfet limited silicon carbide power metal-oxide semiconductor field effect transistors, and method of manufacturing vertical jfet limited silicon carbide metal-oxide semiconductor field effect transistors
US7615802B2 (en) 2003-03-19 2009-11-10 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Semiconductor structure comprising a highly doped conductive channel region and method for producing a semiconductor structure
WO2004084310A1 (en) 2003-03-19 2004-09-30 Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg Semiconductor structure comprising a highly doped conductive channel region and method for producing a semiconductor structure
US6979863B2 (en) 2003-04-24 2005-12-27 Cree, Inc. Silicon carbide MOSFETs with integrated antiparallel junction barrier Schottky free wheeling diodes and methods of fabricating the same
US7074643B2 (en) 2003-04-24 2006-07-11 Cree, Inc. Silicon carbide power devices with self-aligned source and well regions and methods of fabricating same
US7705362B2 (en) 2004-06-22 2010-04-27 Cree, Inc. Silicon carbide devices with hybrid well regions
US7118970B2 (en) 2004-06-22 2006-10-10 Cree, Inc. Methods of fabricating silicon carbide devices with hybrid well regions
US7615801B2 (en) 2005-05-18 2009-11-10 Cree, Inc. High voltage silicon carbide devices having bi-directional blocking capabilities
US7528040B2 (en) 2005-05-24 2009-05-05 Cree, Inc. Methods of fabricating silicon carbide devices having smooth channels
US8859366B2 (en) 2005-05-24 2014-10-14 Cree, Inc. Methods of fabricating silicon carbide devices having smooth channels
US8188483B2 (en) 2005-05-24 2012-05-29 Cree, Inc. Silicon carbide devices having smooth channels
US9142663B2 (en) 2005-05-24 2015-09-22 Cree, Inc. Silicon carbide devices having smooth channels
US7727904B2 (en) 2005-09-16 2010-06-01 Cree, Inc. Methods of forming SiC MOSFETs with high inversion layer mobility
US8536066B2 (en) 2005-09-16 2013-09-17 Cree, Inc. Methods of forming SiC MOSFETs with high inversion layer mobility
US8125005B2 (en) 2006-05-18 2012-02-28 Panasonic Corporation Semiconductor element and method for manufacturing same
US8330244B2 (en) 2006-08-01 2012-12-11 Cree, Inc. Semiconductor devices including Schottky diodes having doped regions arranged as islands and methods of fabricating same
US8432012B2 (en) 2006-08-01 2013-04-30 Cree, Inc. Semiconductor devices including schottky diodes having overlapping doped regions and methods of fabricating same
US9548374B2 (en) 2006-08-17 2017-01-17 Cree, Inc. High power insulated gate bipolar transistors
US9064840B2 (en) 2007-02-27 2015-06-23 Cree, Inc. Insulated gate bipolar transistors including current suppressing layers
US8835987B2 (en) 2007-02-27 2014-09-16 Cree, Inc. Insulated gate bipolar transistors including current suppressing layers
US7982224B2 (en) 2007-10-15 2011-07-19 Panasonic Corporation Semiconductor device with silicon carbide epitaxial layer including dopant profiles for reducing current overconcentration
US8129758B2 (en) 2008-07-09 2012-03-06 Panasonic Corporation Semiconductor element and manufacturing method therefor
US8288220B2 (en) 2009-03-27 2012-10-16 Cree, Inc. Methods of forming semiconductor devices including epitaxial layers and related structures
US9640652B2 (en) 2009-03-27 2017-05-02 Cree, Inc. Semiconductor devices including epitaxial layers and related methods
US8294507B2 (en) 2009-05-08 2012-10-23 Cree, Inc. Wide bandgap bipolar turn-off thyristor having non-negative temperature coefficient and related control circuits
US8193848B2 (en) 2009-06-02 2012-06-05 Cree, Inc. Power switching devices having controllable surge current capabilities
US8222107B2 (en) 2009-07-28 2012-07-17 Panasonic Corporation Method for producing semiconductor element
US8354690B2 (en) 2009-08-31 2013-01-15 Cree, Inc. Solid-state pinch off thyristor circuits
US9117739B2 (en) 2010-03-08 2015-08-25 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
US9595618B2 (en) 2010-03-08 2017-03-14 Cree, Inc. Semiconductor devices with heterojunction barrier regions and methods of fabricating same
US8415671B2 (en) 2010-04-16 2013-04-09 Cree, Inc. Wide band-gap MOSFETs having a heterojunction under gate trenches thereof and related methods of forming such devices
US9142662B2 (en) 2011-05-06 2015-09-22 Cree, Inc. Field effect transistor devices with low source resistance
US9029945B2 (en) 2011-05-06 2015-05-12 Cree, Inc. Field effect transistor devices with low source resistance
US9673283B2 (en) 2011-05-06 2017-06-06 Cree, Inc. Power module for supporting high current densities
US9984894B2 (en) 2011-08-03 2018-05-29 Cree, Inc. Forming SiC MOSFETs with high channel mobility by treating the oxide interface with cesium ions
US9231122B2 (en) 2011-09-11 2016-01-05 Cree, Inc. Schottky diode
US9640617B2 (en) 2011-09-11 2017-05-02 Cree, Inc. High performance power module
US9373617B2 (en) 2011-09-11 2016-06-21 Cree, Inc. High current, low switching loss SiC power module
US9865750B2 (en) 2011-09-11 2018-01-09 Cree, Inc. Schottky diode
US10141302B2 (en) 2011-09-11 2018-11-27 Cree, Inc. High current, low switching loss SiC power module
US10153364B2 (en) 2011-09-11 2018-12-11 Cree, Inc. Power module having a switch module for supporting high current densities
US11024731B2 (en) 2011-09-11 2021-06-01 Cree, Inc. Power module for supporting high current densities
US11171229B2 (en) 2011-09-11 2021-11-09 Cree, Inc. Low switching loss high performance power module
JP2016066641A (en) * 2014-09-22 2016-04-28 株式会社東芝 Semiconductor device and method of manufacturing the same
US10043883B2 (en) 2014-09-22 2018-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11266017A (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof
JP4192353B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3385938B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
US6551865B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method of fabricating the same
US6054752A (en) Semiconductor device
TWI390637B (en) Silicon carbide devices with hybrid well regions and methods of fabricating silicon carbide devices with hybrid well regions
JP2606404B2 (en) Semiconductor device
JP5586887B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3893725B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP4595144B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH11261061A (en) Silicon carbide semiconductor device and its manufacture
JP2001077363A (en) Silicon carbide semiconductor device and its manufacturing method
JP2001144292A (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2000082812A (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacture thereof
KR20070088377A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20060240625A1 (en) Power semiconductor device having improved performance and method
JP2012531050A (en) Method of manufacturing vertical junction field effect transistor and bipolar junction transistor without ion implantation and device manufactured thereby
US20230420557A1 (en) Power mosfet device having improved safe-operating area and on resistance, manufacturing process thereof and operating method thereof
US20140231828A1 (en) Semiconductor device
JP4568930B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP4806852B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH1174524A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP4948784B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP7127389B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP3496509B2 (en) Method for manufacturing 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: 20050125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070227

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070710