JPWO2015049815A1 - 炭化珪素半導体装置 - Google Patents
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Abstract
トレンチ下部に形成された保護拡散層における電界を緩和することができる炭化珪素半導体装置を提供する。第一導電型のドリフト層2aと、半導体層2内の上部に形成された第一導電型のソース領域4と、ソース領域4及びベース領域3を貫通し形成された活性トレンチ5aと、活性トレンチ5aの周囲に形成された終端トレンチ5bと、活性トレンチ5aの底面及び側面に形成されたゲート絶縁膜6と、ゲート絶縁膜6を介して活性トレンチ5a内に埋没して形成されたゲート電極7と、活性トレンチ5aの下部に形成され第二導電型の不純物濃度が第一の不純物濃度である第二導電型の保護拡散層13と、終端トレンチ5bの下部に形成され第二導電型の不純物濃度が第一の不純物濃度よりも低い第二の不純物濃度である第二導電型の終端拡散層16とを備えた炭化珪素半導体装置100とする。
Description
本発明は、炭化珪素半導体装置およびその製造方法に関するものであり、特にトレンチゲート型の炭化珪素半導体装置およびその装置に関するものである。
電力用スイッチング素子としてMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)といった絶縁ゲート型の半導体装置が広く使用されている。絶縁ゲート型の半導体装置では、ゲート電極に閾値電圧以上の電圧を印加することでチャネルを形成し、オン状態とすることができる。このような絶縁ゲート型の半導体装置では、チャネル幅密度を向上させるため、半導体層にトレンチを形成し、トレンチ側面のウェル領域をチャネルとして利用する、トレンチゲート型の半導体装置が実用化されている。これにより、セルピッチの縮小が可能となりデバイス性能を向上させることができる。
一方、高耐圧及び低損失を実現できる次世代の半導体装置として、炭化珪素(SiC)を用いた半導体装置(以下、「炭化珪素半導体装置」という。)が注目されており、トレンチゲート型の炭化珪素半導体装置についても開発が進められている。そして、従来のトレンチゲート型の炭化珪素半導体装置では、オン抵抗を低減する目的で、p型のウェル領域とn型のドリフト層との間にドリフト層よりも高い不純物濃度のn型の電流拡散層を設けることが提案されている(特許文献1、2参照)。このように電流拡散層を設けることで、トレンチ側面のウェル領域に形成されるチャネルを電子が通った後、電流拡散層を介して電流が横方向に広く拡散して流れることとなり、オン抵抗を低減することができる。
ところで、炭化珪素半導体装置では、炭化珪素の高い絶縁破壊強度によってドリフト層での絶縁破壊が抑制されるため、耐圧を向上させることができる。一方、トレンチゲート型の半導体装置では、ドレイン電極とソース電極との間に高電圧が印加されるオフ時において、トレンチ底部、特にトレンチ底部の角部におけるゲート絶縁膜に電界集中が発生する。そして、トレンチゲート型の炭化珪素半導体装置では、ドリフト層での絶縁破壊が抑制されるため、トレンチ底部のゲート絶縁膜から絶縁膜破壊が生じてしまい、耐圧が制限される恐れがあった。
そこで、トレンチゲート型の炭化珪素半導体装置では、トレンチを浅く形成することでドレイン電極との距離を確保し、トレンチ底部のゲート絶縁膜に加わる電界を緩和することが考えられる。しかしながら、オン抵抗低減を目的に電流拡散層を設ける場合、トレンチ底部が電流拡散層内に形成されてしまうとトレンチ底部での電界が増大してしまうため、トレンチは電流拡散層を貫通しドリフト層に達している必要がある。そのため、電流拡散層を設けると、電流拡散層の厚み分だけトレンチを深く形成することとなり、トレンチ底部での電界が増大し耐圧が低下するという問題があった。
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、オン抵抗を低減するとともに耐圧を向上することができる炭化珪素半導体装置を提供することを目的とする。
本発明にかかる炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、ドリフト層の上部に形成され第一導電型の不純物濃度がドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のウェル領域と、ウェル領域と空乏化抑制層とを貫通しドリフト層に達するトレンチと、トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜とを備え、空乏化抑制層の厚みは0.06μm以上であり、かつ、0.31μm以下である。
本発明にかかる炭化珪素半導体装置によれば、ドリフト層上部に不純物濃度がドリフト層よりも高い空乏化抑制層を形成し、空乏化抑制層の厚みを0.06μm以上とすることでウェル領域からの空乏層を抑制することでオン抵抗を低減するとともに、空乏化抑制層の厚みを0.31μm以下とすることでトレンチの深さを浅くしトレンチ底部での電界を緩和し耐圧を向上させることができる。
実施の形態1.
まず、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構成を説明する。図1は、実施の形態1にかかる炭化珪素半導体装置100のセルを示す断面図である。なお、以下の段落において、「不純物濃度」とは各領域における不純物のピーク値を示すものとし、各領域の不純物濃度に濃度分布がある場合において各領域の「幅」や「厚さ」とは不純物濃度が当該領域における不純物濃度のピーク値の半分以上となる領域までの幅や厚さとする。
まず、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構成を説明する。図1は、実施の形態1にかかる炭化珪素半導体装置100のセルを示す断面図である。なお、以下の段落において、「不純物濃度」とは各領域における不純物のピーク値を示すものとし、各領域の不純物濃度に濃度分布がある場合において各領域の「幅」や「厚さ」とは不純物濃度が当該領域における不純物濃度のピーク値の半分以上となる領域までの幅や厚さとする。
図1において、炭化珪素半導体装置100は、基板1、半導体層20、ソース電極11、ドレイン電極12から構成される。半導体層20は基板1の表面に形成され、ソース電極11は半導体層20上に形成され、ドレイン電極12は基板1の裏面に形成されている。また、半導体層20の表面にはトレンチ7が形成されており、トレンチ7内にはゲート絶縁膜9とゲート電極10とが形成されている。そして、半導体層20の表面にはソース電極11が形成されているが、トレンチ7上の領域にはゲート電極10を覆うように層間絶縁膜8が形成されている。
基板1はn型の炭化珪素半導体基板であり、表面には半導体層20が形成され、裏面にはドレイン電極12が形成されている。半導体層20は、炭化珪素半導体がエピタキシャル成長されて形成された半導体層であり、ソース領域3、ウェルコンタクト領域4、ウェル領域5、空乏化抑制層6を有し、他の領域がドリフト層2となる。
ドリフト層2は、基板1の上部に位置するn型半導体層であり、n型の不純物濃度が基板1よりも低い半導体層である。ドリフト層2の上部には空乏化抑制層6が形成されている。空乏化抑制層6はn型の半導体層であり、n型の不純物濃度がドリフト層2よりも高い半導体層である。空乏化抑制層6の上部にはボディ領域5が形成されている。ボディ領域5はp型の半導体領域である。ボディ領域5の上部には、ボディコンタクト領域4とソース領域3とが形成されている。ボディコンタクト領域4はp型の半導体領域であり、p型の不純物濃度がボディ領域5よりも高い領域である。ソース領域3は、n型の半導体領域である。
トレンチ7は、半導体層20の表面、より詳細にはソース領域3の表面からボディ領域5及び空乏化抑制層6を貫通し、ドリフト層2に達するように形成されている。トレンチ7内の底面及び側面にはゲート絶縁膜9が形成されており、トレンチ7内のゲート絶縁膜9上にゲート電極10が埋め込まれて形成されている。
半導体層20の表面上においては、ソース領域3とボディコンタクト領域4とに接するようにソース電極11が形成されている。ソース電極11は、NiやTi等の金属と半導体層20とのシリサイドであり、ソース領域3及びボディコンタクト領域4とオーミックコンタクトを形成する。基板1の裏面にはドレイン電極12が形成されており、ドレイン電極12はNi等の金属電極である。
続いて、各半導体層及び領域の不純物濃度について説明する。ドリフト層2のn型の不純物濃度は1.0x1014〜1.0x1017cm−3であり、炭化珪素半導体装置100の耐圧等に基づいて設定する。ボディ領域5のp型の不純物濃度は、1.0x1014〜1.0x1018cm−3である。ソース領域3のn型の不純物濃度は1.0x1018〜1.0x1021cm−3である。ボディコンタクト領域4のp型の不純物濃度は、1.0x1018〜1.0x1021cm−3であり、ソース電極11とのコンタクト抵抗を低減するため、ボディ領域5よりも高濃度のp型不純物濃度とする。
空乏化抑制層6のn型の不純物濃度は、ドリフト層2のn型の不純物濃度よりも高く、1.0x1017以上、より好ましくは2.0x1017〜5.0x1017cm−3の範囲にあるn型不純物濃度であり、ボディ領域5から伸びる空乏層を抑制する。なお、空乏化抑制層6の厚さ及びトレンチ7の深さについては、後述する炭化珪素半導体装置100の製造方法の説明において説明する。
次に、炭化珪素半導体装置100の動作について簡単に説明する。図1において、ゲート電極10に閾値電圧以上の電圧が印加されている場合、ボディ領域5において、導電型が反転した、すなわち、n型のチャネルがトレンチ7の側面に沿って形成される。そうすると、ソース電極11からドレイン電極12までの間に同一導電型の電流経路が形成されるため、ドレイン電極12とソース電極11との間に電圧を印加することで電流が流れることとなる。このようにゲート電極10に閾値電圧以上の電圧が印加された状態が、炭化珪素半導体装置100のオン状態となる。
一方、ゲート電極10に閾値電圧以下の電圧が印加されている場合、ボディ領域5にはチャネルが形成されないため、オン状態の場合のような電流経路が形成されない。そのため、ドレイン電極12とソース電極11との間に電圧を印加したとしても、ドレイン電極12からソース電極11へと電流が流れることはない。このようにゲート電極10に閾値電圧以下の電圧が印加された状態が、炭化珪素半導体装置100のオフ状態となる。そして、炭化珪素半導体装置100はゲート電極10に印加する電圧を制御することで、オン状態とオフ状態とが切り換わり動作する。
続いて、炭化珪素半導体装置100の製造方法について説明する。図2ないし図4は、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
図2において、炭化珪素からなるn型の半導体層20が形成された基板1を用意する。より具体的には、n型の炭化珪素基板である基板1上にn型の半導体層20をエピタキシャル成長法によって形成すればよい。また、半導体層20のn型不純物濃度は、上述したドリフト層2のn型不純物濃度に対応するよう形成する。
図3において、半導体層20内の上部に、ソース領域3、ボディコンタクト領域4、ボディ領域5、および空乏化抑制層6をそれぞれイオン注入によって形成する。イオン注入は、n型領域を形成する場合にはドナーとして例えばNイオンを注入し、p型領域を形成する場合にはアクセプタとして例えばAlイオンを注入する。各領域における不純物濃度は、上述した値となるように形成する。また、各領域を形成する順序は前後してもよく、全て又は一部の領域についてイオン注入に代えてエピタキシャル成長によって形成することとしてもよい。ただし、空乏化抑制層6の厚さ等に関する詳細については後述するが、本実施の形態では空乏化抑制層6を従来の電流拡散層よりも薄く形成するため、面内バラつきのより少ないイオン注入によって形成することがより望ましい。
図4において、反応性イオンエッチング(RIE)によってソース領域3の表面からボディ領域5及び空乏化抑制層6を貫通しドリフト層2に達するトレンチ7を形成する。なお、トレンチ7の深さについては後述する。
その後、トレンチ7内に底面及び側面にゲート絶縁膜9を形成し、トレンチ7に埋め込まれるようにゲート絶縁膜9上にゲート電極10を形成する。そして、ゲート電極10を覆うように層間絶縁膜8を形成した後、ソース領域3の表面とボディコンタクト領域4の表面とに接するようにソース電極11を形成し、基板1の裏面にドレイン電極12を形成する。以上の工程により、図1に示す炭化珪素半導体装置100を作製できる。
続いて、空乏化抑制層6の厚みについて説明する。空乏化抑制層6の厚みは、ボディ領域5と空乏化抑制層6とのpn接合部においてボディ領域5からドリフト層2に向かって伸びる空乏層を確実に抑制するように設定する。具体的には、式(1)を用いて、ボディ領域5のp型不純物濃度、空乏化抑制層6のn型不純物濃度、およびオン状態においてドレイン電極12とソース電極11との間に印加される電圧(オン電圧)によって算出されるn型領域の空乏層幅lnに基づいて、空乏化抑制層6の厚みを設定する。なお、n型領域の空乏層幅lnは、ボディ領域5と空乏化抑制層6との境界から空乏化抑制層6側に伸びる空乏層の幅とする。
式(1)において、Naはアクセプタ濃度(ボディ領域5のp型不純物濃度)、Ndはドナー濃度(空乏化抑制層6のn型不純物濃度)、εsは真空誘電率、qは素電荷、Φbiは拡散電位、Vaは印加バイアス(オン電圧)をそれぞれ示している。また、拡散電位Φbiは式(2)を用いて求めることができる。
式(2)において、kはボルツマン定数、Tは温度、niは真性キャリア密度をそれぞれ示している。
図5に、式(1)によって算出される空乏層幅lnとドナー濃度Ndとの関係を示す。図5において、縦軸はn型領域の空乏層幅lnを示し、横軸はドナー濃度Ndを示している。なお、式(1)によって算出される空乏層幅lnは、室温(25℃)における空乏層の幅とする。また、以下の具体的な空乏層幅lnの算出に際して、アクセプタ濃度Naは、本実施の形態で想定されるボディ領域5の不純物濃度の中で最も高い不純物濃度(1.0x1018cm−3)とする。以下、特段の記載がない限り、空乏層幅lnを算出するにあたって、アクセプタ濃度Na=1.0x1018cm−3として空乏層幅lnを算出することとする。
図5において、空乏層幅lnはドナー濃度Ndが低くなるにつれて増加する傾向にあり、特にドナー濃度Ndが1.0x1017cm−3よりも低下すると空乏層幅lnが急激に拡大し始めることが分かる。つまり、1.0x1017cm−3以上の領域が、空乏層幅lnを抑制するのに効果的な不純物濃度である。また、2.0x1017cm−3以上、特に5.0x1017cm−3以上の不純物濃度としても空乏層幅lnの抑制量はほとんど変わらないことがわかる。1.0x1017cm−3以下の領域では、ドナー濃度に対する空乏層幅lnの減少率(図5におけるグラフの傾きの絶対値)は、1.0x1017cm−3以上の領域に対して、約20倍以上となる。よって、1.0x1017cm−3以上の領域が、空乏層幅lnを抑制するのに効果的な不純物濃度となる。また、2.0x1017cm−3以上の領域では空乏層幅lnの増加率は、1.0x1018cm−3付近の空乏層幅に比べて10倍以下に抑えることができ、より効果的である。さらに、ドナー濃度Ndをより一層高くすることで空乏層幅lnの変動はより小さくすることができ、特に5.0x1017cm−3以上の不純物濃度とすると、空乏層幅lnはほとんど変化せず、空乏層幅lnの増加率も1.0x1018cm−3付近の空乏層に対して3倍以下とすることができる。
一方、不純物濃度が増加するに連れて半導体層20内の電界が増大することを考慮すると、不必要に不純物濃度を増加させることは望ましくない。そこで、本実施の形態では、空乏化抑制層6のn型不純物濃度を、1.0x1017cm−3以上、より好ましくは2.0x1017cm−3〜5.0x1017cm−3の範囲の不純物濃度とする。そして、ボディ領域5のp型不純物濃度と空乏化抑制層6のn型不純物濃度とによって式(1)を用いて算出される空乏層幅lnよりも少なくとも大きくなるように空乏化抑制層6の厚さを設定する。
ところで、温度変化に伴い空乏層幅lnは変化するため、確実に空乏層を抑制するには温度変化についても考慮する必要がある。図6は式(1)によって算出される空乏層幅lnと温度との関係を示すグラフである。図6において、縦軸はn型領域の空乏層幅ln[μm]を示しており、横軸は温度T[K]を示しており、各グラフはn型不純物濃度を、1.0x1017cm−3、5.0x1017cm−3、1.0x1018cm−3とした場合の空乏層幅lnを示している。
図6において、空乏層幅lnは温度が上昇するにつれて増加することがわかる。ここで、炭化珪素半導体装置100の室温から最大動作温度(200℃〜300℃)の約500[K]までの温度変化を考慮すると、n型不純物濃度がいずれの場合においても、空乏層幅lnの増加量は室温時の空乏層幅lnに対して30%程度以内であることがわかる。そうすると、温度変化を考慮した場合、空乏化抑制層6の厚さは、ボディ領域5のp型不純物濃度と空乏化抑制層6のn型不純物濃度とによって式(1)を用いて算出される室温時の空乏層幅lnの100%〜130%以内とすることが望ましい。本実施の形態における条件では、空乏化抑制層6の厚みを、60nm〜240nmとすることが望ましい。これにより、温度変化に伴う空乏層幅の増大にも対応して空乏層を抑制することができるとともに、空乏化抑制層6の厚みを不要に増大させることがなくなる。
しかしながら、空乏化抑制層6をイオン注入によって形成する場合には、さらにイオン注入によって生じる不純物濃度のテール幅を考慮する必要がある。図7は、半導体層20のうちボディ領域5、空乏化抑制層6、及びドリフト層2からなる三層構造における不純物濃度と深さとの関係を示す図である。図7において、縦軸は不純物濃度Nを示しており、横軸はボディ領域5からの深さDを示している。なお、図7におけるd_Trはトレンチ7の深さを示し、d_boはボディ領域5の厚さを示し、d_dsは空乏化抑制層6の厚さを示し、Twはテール幅を示しており、d_bo部分の不純物濃度はp型不純物濃度を示しており、他の部分はn型不純物濃度を示している。
イオン注入によって空乏化抑制層6を形成する場合、図7に示すように、空乏化抑制層6の不純物濃度には濃度分布が生じる。そうすると、空乏化抑制層6の不純物濃度にはピーク値からピーク値半分の値となるまでのテールが生じることとなる。そして、テール部分ではピーク値よりも不純物濃度が低下しているため、テール部分を考慮せずに空乏化抑制層6の厚さを設定すると、テール部分において不純物濃度が低下している分だけ空乏化抑制層6内のp型不純物が少なくなるため、ボディ領域5からの空乏層抑制が不十分となる恐れがある。よって、空乏化抑制層6の厚みには、テール幅Tw分だけ厚くする必要がある。なお、図7では空乏化抑制層6を一回のイオン注入で形成することとしているが、これに限定されず、複数回のイオン注入によって形成することとしても構わない。かかる場合においても、空乏化抑制層6の最も深い部分には一回の注入分のテールが生じる。
そして、テール幅Tw(片側分)は、本実施の形態で想定される空乏化抑制層6のn型不純物濃度の範囲において、シミュレーションより算出すると、60nm〜70nmとなる。なお、テール幅Twの算出にあたって、注入エネルギーを一般的な値である700keV〜1500keVの範囲としてシミュレーションを行った。よって、本実施の形態では、空乏化抑制層6の厚さを60nm〜240nmと設定すると、設定値にテール幅Twを加算した実際の空乏化抑制層6の幅は120nm〜310nmの範囲となる。
なお、空乏化抑制層6をイオン注入ではなくエピタキシャル成長によって形成する場合には、テール幅Twを加算することなく、上述したように60nm〜240nmとすれば良い。また、イオン注入で形成する場合とエピタキシャル成長によって形成する場合の双方を考慮すれば、空乏化抑制層6の厚さを60nm〜310nmとすれば良い。
次に、トレンチ7の深さd_Trについて説明する。図8は、トレンチ7を形成する工程(図4)におけるトレンチ7周辺を拡大した断面図である。トレンチ7は半導体層20の表面において、空乏化抑制層6を貫通しドリフト層2に達するように形成するために、トレンチ7を形成する際のばらつきを考慮する必要がある。ここで、トレンチ7を形成する際に反応性イオンエッチングを用いると、エッチングガス等のプロセス条件によっても異なるが、トレンチ7の深さd_Trは狙い深さd_Tr*に対して±15%程度変動する。そうすると、トレンチ7を形成する際に設定する狙い深さd_Tr*は、狙い深さd_Tr*と空乏化抑制層6の下端との差分Δd1が狙い深さd_Tr*の15%となるように設定する。これにより、トレンチ7は空乏化抑制層6を確実に貫通するとともに不必要にトレンチ7が深くなることもなくなる。
かかる場合、トレンチ7の深さの最大値d_maxは狙い深さd_Tr*に狙い深さd_Tr*の15%を加算されたときであり、最大深さd_maxと空乏化抑制層6の下端との差Δd2は狙い深さd_Tr*の30%である。これを最大深さd_maxに換算すると、最大深さd_maxと空乏化抑制層6の下端との差Δd2は、最大深さd_maxの約26%となる。よって、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置100は空乏化抑制層6の下端とトレンチ7の深さd_Trとの差Δd2(空乏化抑制層6とトレンチ7底部との距離)がトレンチd_Trの26%以内となる。
以上のような構成により、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置100は、以下のような効果を奏する。本実施の形態では、ボディ領域5とドリフト層2との間に設けた空乏化抑制層6によってボディ領域5からドリフト層2に向かって伸びる空乏層を抑制するため、ボディ領域5からの空乏層がn型不純物濃度の低いドリフト層2内に達して急激に伸びることが抑制される。その結果、ドリフト層2内において、ボディ領域5からの空乏層によって横方向への電流拡散が妨げられるのを抑制することができ、オン抵抗を低減することができる。
一方で、空乏化抑制層6は、ドリフト層2よりもn型の不純物濃度が高い空乏化抑制層6自体に電流を流すことで電流を拡散させるものではなく、上述のようにボディ領域5からの空乏層を単に抑制することに特化したものであり、空乏化抑制層6にはトレンチ7側面の周辺を除いてほとんど電流が流れることはない。このような点で従来用いられていた電流拡散層(Current Spread layer:CSL)とは目的及び作用の点で相違する。そして、空乏化抑制層6の厚さを60nm〜310nmというボディ領域5からの空乏層を抑制するのに必要最小限の厚さとすることで、空乏化抑制層6を貫通するトレンチ7の深さは空乏化抑制層6の厚さを最小限の厚さとした分だけ浅く形成することができる。
トレンチ7の具体的な深さは、少なくともボディ領域5のp型不純物濃度とドリフト層2のn型不純物濃度とオン電圧とによって式(1)を用いて算出される空乏層幅をボディ領域5までの深さに加算した値よりも浅くすることができる。これにより、トレンチ7底部での電界が緩和され、ゲート絶縁膜9の絶縁破壊等が抑制され、耐圧を向上させることができる。
また、空乏化抑制層6の厚さを、ボディ領域5のp型不純物濃度と空乏化抑制層6のn型不純物濃度とによって式(1)を用いて算出される室温時の空乏層幅lnの100%〜130%以内とすることで、温度変化した場合であってもボディ領域5からの空乏層を抑制することができる。さらに、空乏化抑制層6がイオン注入によって形成されることも考慮して、イオン注入時の不純物濃度のテール幅を考慮して厚さを60nm〜310nmと設定しているため、テール部分における不純物濃度の低下によって空乏化抑制が不十分となる恐れもなくなる。
さらに、本実施の形態では、トレンチ7形成時のプロセスにおけるバラつきを考慮して、空乏化抑制層6の下端とトレンチ7の深さd_Trとの差Δd2がトレンチd_Trの26%以内となるように形成しているため、空乏化抑制層6内にトレンチ7の角部が含まれることでトレンチ7角部における電界集中の増大を抑制するとともに、トレンチ7の深さを最小限とし耐圧向上を図ることができる。
なお、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置100は、図9に示すように、トレンチ7底部に保護層14を設けるように変形することとしてもよい。保護拡散層14は、トレンチ7の底部に設けられたp型の半導体層であり、保護拡散層14のp型の不純物濃度は、5.0x1017〜5.0x1018cm−3とする。かかる場合、保護拡散層14によってトレンチ7底部の電界が緩和されるため耐圧向上を図ることができるが、保護拡散層14から伸びる空乏層によってオン電流経路が制限されオン抵抗が増大する懸念がある。しかしながら、本実施の形態では、空乏化抑制層6を設けることで、ウェル領域5からの空乏層が抑制されオン電流を横方向に拡散されるため、保護拡散層14から空乏層が伸びたとしても横方向への電流拡散によりオン抵抗の増大を抑制することができる。
また、保護拡散層14の上端と空乏化抑制層7の下端との深さ方向における距離は(保護拡散層14の上端と空乏化抑制層7の下端との距離)、ドリフト層2の表面から保護拡散層14の上端までの距離の26%以下とする。
保護拡散層14の形成は、トレンチ7の形成後からゲート絶縁膜9を形成するまでの間に、図10に示すように、トレンチ7底部にイオン注入を行うことでトレンチ7底部におけるドリフト層2に保護拡散層14を形成することができる。なお、保護拡散層14の形成は上記のような構成に限らず、あらかじめドリフト層2内にイオン注入により形成するか、又は、保護拡散層14の厚み分だけ深いトレンチ7を形成した後にトレンチ内の底面にエピタキシャル成長によって形成することとしてもよい。
さらに、本発明はセルの配置によって限定されるものではなく、図11や図12に示すように、ストライプ状や格子状等のセル配置とすることができる。格子状に配置する場合、それぞれのセルは整列されていなくてもよく、セルが多角形であってもよく、又はセルの角が曲率を持っていてもよい。そして、ソース領域3とボディコンタクト領域4とは、ストライプ状、又はアイランド状に形成され、ソース領域3及びボディコンタクト領域4の下部に重なるようにボディ領域5と空乏化抑制層6とが同じパターンで形成されている。また、ソース領域3の側面に接するようにトレンチ7がストライプ状、又は格子状に形成されている。なお、パターン外周の終端領域13には、半導体層20表面にp型の不純物層を形成するか、又はトレンチをエッチングした底面にp型の不純物層を形成する。
上述したような本実施の形態におけるオン抵抗低減効果と耐圧向上効果について、比較例とともに説明する。図13は本実施の形態の比較例にかかる炭化珪素半導体装置200を示す断面図であり、図13における破線はウェル領域5及び保護層14から伸びる空乏層を示している。図13に示すように、比較例である炭化珪素半導体装置200は、本実施の形態と比較して、空乏化抑制層6を備えていない点とトレンチ7の深さの点とで相違する。ここでは、トレンチ7底部に保護層14を設ける場合で比較を行う。
図14は本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置のオン電流分布のシミュレーション結果を示す図9に対応した図であり、図15は、本実施の形態の比較例にかかる炭化珪素半導体装置のオン電流分布のシミュレーション結果を示す図13に対応した図である。両図において電流密度の増大に伴い領域を薄く図示している。なお、当該シミュレーションにおいては、ドリフト層2の不純物濃度を1.0x1016cm−3とし、ウェル領域5の不純物濃度を1.0x1018cm−3とし、空乏化抑制層6の不純物濃度を1.0x1017cm−3とし、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置は比較例にかかる炭化珪素半導体装置200よりもトレンチ7の深さが0.4μm浅くしたものとする。
本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置では、図14に示すように、空乏化抑制層6を設けたことによりボディ領域5から空乏層が抑制されるため、オン電流がトレンチ7から離れた横方向に拡大していることがわかる。一方、比較例にかかる炭化珪素半導体装置200では、図15に示すように、ボディ領域5から伸びる空乏層がドリフト層2へと拡大しているため、空乏層によってオン電流の横方向への拡大が抑制されている。その結果、図14に示すシミュレーション結果では、図15の場合と比べて、オン抵抗[mΩcm2]を約1割低減できることが確認されている。
また、図16は、本実施の形態と比較例とのそれぞれの最大電界強度を示すシミュレーション結果である。図16において、縦軸は炭化珪素半導体装置内の電界強度E[V/cm]を示し、横軸はドレイン電圧Vd[V]を示しており、実線が本実施の形態における最大電界強度を示し、破線が比較例における最大電界強度を示している。
比較例のようにトレンチ7底部に保護層14を設けた場合には、保護層14から伸びる空乏層によってもオン電流の経路が制限されるため、オン抵抗増加が特に懸念される。そうすると、比較例にかかる炭化珪素半導体装置200のトレンチ7をより深く形成しオン電流経路を確保する必要がある。その結果、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置は、比較例にかかる炭化珪素半導体装置200と比較して0.4μm浅く形成しているため、図16に示すように、半導体層20内での最大電界強度、すなわち、トレンチ7の角部における電界強度を低減できることがわかる。これにより、本実施の形態では比較例に比べて耐圧を約1割向上できることが確認されている。
以上のように、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置100は、空乏化抑制層6を設けることによりボディ領域5からの空乏層を抑制しオン抵抗低減を図るとともに、空乏化抑制層6の厚さを必要最小限の厚さとすることでトレンチ7を浅く形成することができるため耐圧向上が可能となり、オン抵抗と耐圧とのトレードオフを改善することができるものである。
実施の形態2.
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6を形成する位置を調整することとしてもよい。
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6を形成する位置を調整することとしてもよい。
図17は、本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置101を示す断面図である。図17において、図1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示している。本実施の形態は、実施の形態1と比較して、空乏化抑制層6の形成される位置が相違しているため、他の構成については以下説明を省略する。
本実施形態では、図17に示すように、空乏化抑制層6を、トレンチ7に接することなく、トレンチ7に離間して部分的に形成されおり、ボディコンタクト領域4の直下の一部にまで延在している。空乏化抑制層6の不純物濃度は、実施の形態1と同様に、1.0x1017以上、より好ましくは2.0x1017〜5.0x1017cm−3の範囲とする。また、空乏化抑制層6の厚さについては、空乏層を確実に抑制できるよう、ボディ領域5のp型不純物濃度と空乏化抑制層6のn型不純物濃度とによって式(1)を用いて算出される室温時の空乏層幅lnよりも厚いものであれば構わない。より、具体的には、少なくとも0.06μm以上の厚さとすることが好ましい。また、図17に示すように空乏化抑制層6はトレンチ7から離間してボディコンタクト領域4下部全面に接するよう形成されても構わないが、空乏化抑制層6を、トレンチ7に接し、ボディコンタクト領域4直下の一部まで延在するように形成することとしても良い。かかる場合、空乏化抑制層6は、ボディ領域5の直下、より詳細にはボディコンタクト領域4直下において間隔を空けて形成される。
本実施の形態における空乏化抑制層6の形成方法は空乏化抑制層6をイオン注入にて形成する際に、注入マスクを用いてn型不純物が注入されない領域を作ることで、空乏化抑制層6を部分的に形成することとすればよい。また、空乏化抑制層6をエピタキシャル成長により形成する際は、n型のエピタキシャル層を、空乏化抑制層6を形成したい部分に部分的に形成するか、n型のエピタキシャル層を全面に形成し、空乏化抑制層を形成しない部分をエッチングにより除去し、その上に上層部をエピタキシャル成長することができる。これにより、図17に示すような、炭化珪素半導体装置101を形成することができる。
本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置101は、以下のような効果が奏する。まず、空乏化抑制層6がトレンチ7から離間して形成される場合には、トレンチ7に不純物濃度が高い空乏化抑制層6が接することがない、すなわち、トレンチ7の角部が空乏化抑制層6内に含まれることがないので、トレンチ7を浅く形成することができ、耐圧を向上させることができる。また、トレンチ7から離間した部分においては、空乏化抑制層6が形成されているため、ボディ領域5から伸びる空乏層が抑制され、オン電流を横方向に拡散することができ、オン抵抗を低減できる。
また、ボディ領域5をイオン注入にて形成する場合には、ボディ領域5内のチャネルが形成される領域(チャネル領域)と空乏化抑制層6との不純物濃度のプロファイルが重なり合うことで、チャネル長が短くなってしまう場合があるが、本実施形態においてはチャネル領域直下に空乏化抑制層6が形成されていないため、チャネル長を長く保つことができる。
さらに、トレンチ7から離間してボディコンタクト領域4の直下の一部にまで延在して空乏化抑制層6を形成している。すなわち、ボディコンタクト領域4の直下では空乏化抑制層6は形成されていない領域が存在しているため、当該領域においては、オフ時にボディ領域5からの空乏層を伸ばし、ドリフト層2内の電界を緩和することができる。
実施の形態3.
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6内で不純物濃度を調整することとしてもよい。
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6内で不純物濃度を調整することとしてもよい。
図18は、本実施の形態かかる炭化珪素半導体装置102を示す断面図である。図18において、図1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示している。本実施の形態は、実施の形態1と比較して、空乏化抑制層6内の不純物濃度が相違しているため、他の構成については以下説明を省略する。
本発明の実施形態3では、図18に示すように、平面方向において空乏化抑制層6に不純物濃度の階調を設けることとする。より詳細には、空乏化抑制層6の不純物濃度がトレンチ側面から離れていくに従い、階調を持って高濃度となるよう形成されている。
ここで、濃度諧調は複数の濃度段階を持って段階的に変化しても良いし、段階を踏まず徐々に変化してもよい。また、不純物濃度が段階的に変化する場合には、複数のマスクを使用し、部分的に濃度の異なるn型の層を複数回のイオン注入により形成できる。不純物濃度が段階的ではなく徐々に変化する場合には、グレートーンマスクを用い、イオン注入によりn型不純物を注入することで所望の構造を形成できる。この時、空乏化抑制層6の不純物濃度を、空乏化抑制層6上に隣接するp型ボディ領域5とボディコンタクト領域4の不純物濃度分布に合わせて、例えばチャネル付近などp型の不純物濃度が薄い部分ではn型の不純物濃度を薄くし、p型の不純物濃度が濃いボディコンタクト領域4下方部分ではn型の不純物濃度が濃くなるように形成することとしてもよい。
本実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置102は、以下のような効果が奏する。ゲート電極10の電位の影響により、トレンチ7から離れるにつれて、ボディ領域5からの空乏層の伸びは大きくなる。そこで、本実施の形態では、空乏層の伸びが大きいトレンチ7からより離れた領域では、空乏化抑制層6のn型不純物濃度を高くし、ボディ領域5からの空乏層を確実に抑制する。一方、トレンチ7周辺における空乏化抑制層6の不純物濃度はトレンチ7から離れた領域よりも低いが、ボディ領域5からの空乏層の伸びも小さいため、トレンチ7周辺においても空乏層を抑制することができる。さらに、トレンチ7周辺の不純物濃度が低いため、トレンチ7の側壁や底面にかかる電界強度を低く保つことができる。また、チャネル領域直下の不純物濃度を低く形成できるため、チャネル領域と空乏化抑制層6との不純物濃度の不純物プロファイルのオーバーラップが少なく、チャネル長を長く保つことができる。
実施の形態4.
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6の面内で厚さを調整することとしてもよい。
実施の形態1では空乏化抑制層6の厚さ等を調整することでオン抵抗低減と耐圧向上とを図ることとしたが、本発明はこれに限定されず、空乏化抑制層6の面内で厚さを調整することとしてもよい。
図19は、本実施の形態かかる炭化珪素半導体装置103を示す断面図である。図19において、図1と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示している。本実施の形態は、実施の形態1と比較して、空乏化抑制層6の面内での厚さが相違しているため、他の構成については以下説明を省略する。
本実施形態では、図19に示すように、空乏化抑制層6の厚みがトレンチ7から離れたところで厚く、余分な厚みを持って形成されている。すなわち、空乏化抑制層6の厚さを面内で二段階とし、空乏化抑制層6のトレンチ7に接する部分では実施の形態1と同様の厚さとし、トレンチ7からより離れた部分ではより厚くする。ここで、厚みは複数の段階を持って段階的に変化しても良いし、段階を踏まず徐々に変化してもよい。厚みが段階的に変化する場合には、複数のマスクを使用し、部分的に厚みの異なるn型の層を複数回のイオン注入により形成できる。厚みが段階的ではなく徐々に変化する場合には、傾斜のついたレジストマスク等を用いて、イオン注入によりn型不純物を注入することでマスク形状に応じた深さを有する空乏化抑制層6を形成できる。
本実施の形態によれば、トレンチ7の周辺においては、実施の形態1と同様に、空乏化抑制層6を設けることによりボディ領域5からの空乏層を抑制しオン抵抗低減を図るとともに、空乏化抑制層6の厚さを必要最小限の厚さとすることでトレンチ7を浅く形成することができるため耐圧向上が可能となり、オン抵抗と耐圧とのトレードオフを改善することができるものである。
一方、トレンチ7からより離れた領域、例えばボディコンタクト領域4直下の領域等では、空乏化抑制層6の厚みを大きくしているので、従来の電流拡散層と同様に、オン電流の横方向への拡散を増大させ、オン抵抗をより一層低減することができる。
なお、本発明は、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ることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1 基板、2 ドリフト層、3 ソース領域、4 ボディコンタクト領域、5 ボディ領域、6 空乏化抑制層、7 トレンチ、8 層間絶縁膜、9 ゲート絶縁膜、10 ゲート電極、11 ソース電極、12 ドレイン電極、13 終端領域、14 保護拡散層、20 半導体層、100・101・102・103・200 炭化珪素半導体装置。
本発明は、炭化珪素半導体装置に関するものであり、特にトレンチゲート型の炭化珪素半導体装置に関するものである。
本発明にかかる炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、ドリフト層の上部に形成され第一導電型の不純物濃度がドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、ボディ領域と空乏化抑制層とを貫通しドリフト層に達するトレンチと、トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜とを備え、空乏化抑制層の厚みは0.06μm以上であり、かつ、0.31μm以下であり、空乏化抑制層の第一導電型の不純物濃度は、1.0×10 17 cm −3 以上である。
本発明にかかる炭化珪素半導体装置は、炭化珪素半導体基板と、炭化珪素半導体基板上に形成された炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、ドリフト層の上部に形成され第一導電型の不純物濃度がドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、ボディ領域の上部に形成された第一導電型のソース領域と、ソース領域、ボディ領域および空乏化抑制層を貫通しドリフト層に達するトレンチと、トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、トレンチ内にゲート絶縁膜を介して埋設されたゲート電極と、を備え、ゲート電極の下端は、空乏化抑制層より下側に位置し、ボディ領域の第二導電型の不純物濃度は、1.0×10 14 cm −3 以上1.0×10 18 cm −3 以下であり、空乏化抑制層の厚みは0.06μm以上であり、かつ、0.31μm以下であり、空乏化抑制層の第一導電型の不純物濃度は、1.0×1017cm−3以上5.0×10 17 cm −3 以下である。
Claims (14)
- 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層の厚みは、0.06μm以上であり、かつ、0.31μm以下である炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層の厚みは、前記ボディ領域の第二導電型の不純物濃度と前記空乏化抑制層の第一導電型の不純物濃度とによって算出される前記空乏化抑制層側の空乏層の厚みの100%以上、かつ、130%以下である炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層と前記トレンチ底部との距離は、前記ドリフト層の表面からの前記トレンチの深さの26%以下である炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域を貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層は、前記ドリフト層の上部において前記トレンチに離間して形成された炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域を貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層は、前記ボディ領域下部において間隔をあけて形成された炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層は、前記ドリフト層の上部において前記トレンチに接して延在し、前記トレンチから離れるにつれて膜厚が厚くなる炭化珪素半導体装置。 - 前記空乏化抑制層は、前記トレンチから離れるにつれて段階的に膜厚が厚くなる、
ことを特徴とする請求項6記載の炭化珪素半導体装置。 - 前記空乏化抑制層における第一導電型の不純物濃度は、2.0×1017〜5.0×1017cm−3である、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層の上部に形成され、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層と、
前記空乏化抑制層の上部に形成された第二導電型のボディ領域と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチと、
前記トレンチの底面及び側面に沿って形成されたゲート絶縁膜と、
を備え、
前記空乏化抑制層は、前記ドリフト層の上部において前記トレンチに接して延在し、前記トレンチから離れるにつれて第一導電型の不純物濃度が高くなる炭化珪素半導体装置。 - 前記空乏化抑制層は、前記トレンチから離れるにつれて段階的に第一導電型の不純物濃度が高くなる、
ことを特徴とする請求項9記載の炭化珪素半導体装置。 - 前記トレンチ下部の前記ドリフト層内に形成された第二導電型の保護拡散層を備えた、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置。 - 前記保護拡散層の上端と前記空乏化抑制層の下端との距離は、前記ドリフト層の表面から前記保護拡散層の上端までの距離の26%以下である、
ことを特徴とする請求項11記載の炭化珪素半導体装置。 - 前記ボディ領域における第二導電型の不純物濃度は、1.0×1014〜1.0×1018cm−3である、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置。 - 炭化珪素半導体からなる第一導電型のドリフト層が形成された炭化珪素基板を用意する工程と、
前記ドリフト層の上部に、第一導電型の不純物濃度が前記ドリフト層よりも高い第一導電型の空乏化抑制層を形成する工程と、
前記空乏化抑制層の上部に第二導電型のボディ領域を形成する工程と、
前記ボディ領域と前記空乏化抑制層とを貫通し、前記ドリフト層に達するトレンチを形成する工程と、
前記トレンチの底面及び側面に沿ってゲート絶縁膜を形成する工程と、
を備え、
前記ドリフト層を形成する工程は、前記空乏化抑制層と前記トレンチ底部との距離は、前記ドリフト層の表面からの前記トレンチの深さの26%以下となるように行う炭化珪素半導体装置の製造方法。
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JP2016213374A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体装置 |
DE102015210923B4 (de) * | 2015-06-15 | 2018-08-02 | Infineon Technologies Ag | Halbleitervorrichtung mit reduzierter Emitter-Effizienz und Verfahren zur Herstellung |
CN108292680B (zh) * | 2015-12-03 | 2021-01-22 | 三菱电机株式会社 | 碳化硅半导体装置 |
JP6472776B2 (ja) * | 2016-02-01 | 2019-02-20 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
DE102016226237A1 (de) | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Fuji Electric Co., Ltd. | Siliziumcarbid-halbleitervorrichtung und verfahren zum herstellen einer siliziumcarbid-halbleitervorrichtung |
JP2019096631A (ja) * | 2016-04-07 | 2019-06-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置および電力変換装置 |
WO2017187670A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置および電力変換装置 |
US10622446B2 (en) * | 2016-08-05 | 2020-04-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Silicon carbide based power semiconductor device with low on voltage and high speed characteristics |
JP6237845B1 (ja) * | 2016-08-24 | 2017-11-29 | 富士電機株式会社 | 縦型mosfetおよび縦型mosfetの製造方法 |
JP6801323B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2020-12-16 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
US10861931B2 (en) * | 2016-12-08 | 2020-12-08 | Cree, Inc. | Power semiconductor devices having gate trenches and buried edge terminations and related methods |
JP6377309B1 (ja) * | 2017-03-06 | 2018-08-22 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置、電力変換装置、炭化珪素半導体装置の製造方法、および電力変換装置の製造方法 |
CN110366782B (zh) * | 2017-03-06 | 2023-04-28 | 三菱电机株式会社 | 碳化硅半导体装置及其制造方法、电力变换装置及其制造方法 |
JP6814965B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2021-01-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体エピタキシャルウェハ、半導体素子、および半導体素子の製造方法 |
JP6740986B2 (ja) * | 2017-08-31 | 2020-08-19 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2019079833A (ja) * | 2017-10-19 | 2019-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | スイッチング素子とその製造方法 |
JP6973510B2 (ja) * | 2018-01-17 | 2021-12-01 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US11251299B2 (en) * | 2018-03-28 | 2022-02-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method of same |
JP2020072202A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2020096080A (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP7395972B2 (ja) * | 2019-11-11 | 2023-12-12 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置 |
CN113013229A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 厦门大学 | 一种碳化硅umosfet功率器件及其制备方法 |
CN116888741A (zh) * | 2021-09-16 | 2023-10-13 | 富士电机株式会社 | 绝缘栅双极型晶体管 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08250732A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | デルタ層を有する低オン抵抗のトレンチ型mosfet及びその製造方法 |
JPH08250731A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | 高いブレークダウン電圧と低いオン抵抗を兼ね備えたトレンチ型mosfet |
JP2008016747A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | トレンチmos型炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2013171931A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6570185B1 (en) * | 1997-02-07 | 2003-05-27 | Purdue Research Foundation | Structure to reduce the on-resistance of power transistors |
US6057558A (en) * | 1997-03-05 | 2000-05-02 | Denson Corporation | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP3719323B2 (ja) * | 1997-03-05 | 2005-11-24 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置 |
JP4538211B2 (ja) * | 2003-10-08 | 2010-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法 |
JP4575713B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-11-04 | 三菱電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置 |
JP5444608B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2014-03-19 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP4640439B2 (ja) * | 2008-04-17 | 2011-03-02 | 株式会社デンソー | 炭化珪素半導体装置 |
JP5498431B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2014-05-21 | ローム株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
2014
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08250732A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | デルタ層を有する低オン抵抗のトレンチ型mosfet及びその製造方法 |
JPH08250731A (ja) * | 1994-12-30 | 1996-09-27 | Siliconix Inc | 高いブレークダウン電圧と低いオン抵抗を兼ね備えたトレンチ型mosfet |
JP2008016747A (ja) * | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | トレンチmos型炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2013171931A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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---|---|
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