[發(fā)明專利]半導(dǎo)體元件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180051610.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103180959A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)田正雄;田中康太郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/12
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

1.一種半導(dǎo)體元件，其具備基板、及位于所述基板的主面上且包含第1導(dǎo)電型的漂移區(qū)域的第1碳化硅半導(dǎo)體層，其中，

從所述基板的所述主面的法線方向看，該半導(dǎo)體元件包括：?jiǎn)挝粏卧獏^(qū)域、及位于所述單位單元區(qū)域與所述半導(dǎo)體元件的端部之間的末端區(qū)域，

所述末端區(qū)域在所述第1碳化硅半導(dǎo)體層具有被配置為與所述漂移區(qū)域相接的第2導(dǎo)電型的環(huán)區(qū)域，

所述環(huán)區(qū)域包括：與所述第1碳化硅半導(dǎo)體層的表面相接的高濃度環(huán)區(qū)域；及以比所述高濃度環(huán)區(qū)域低的濃度包含第2導(dǎo)電型的雜質(zhì)且在底面與所述第1碳化硅半導(dǎo)體層相接的低濃度環(huán)區(qū)域，

所述高濃度環(huán)區(qū)域的側(cè)面與所述漂移區(qū)域相接，

從所述半導(dǎo)體基板的所述主面的法線方向看，所述高濃度環(huán)區(qū)域與所述低濃度環(huán)區(qū)域具有相同的輪廓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述高濃度環(huán)區(qū)域的平均雜質(zhì)濃度為所述低濃度雜質(zhì)區(qū)域的平均雜質(zhì)濃度的2倍以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述高濃度環(huán)區(qū)域的沿著所述基板的所述主面的法線的厚度為15nm以上，

所述低濃度環(huán)區(qū)域的沿著所述基板的所述主面的法線的厚度為100nm以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件，其中，

該半導(dǎo)體元件還包括二極管區(qū)域，從所述基板的所述主面的法線方向看，所述二極管區(qū)域位于所述單位單元區(qū)域與所述末端區(qū)域之間，

所述二極管區(qū)域在所述第1碳化硅半導(dǎo)體層具有被配置為與所述漂移區(qū)域相接的第2導(dǎo)電型區(qū)域，

所述第2導(dǎo)電型區(qū)域包括：與所述第1碳化硅半導(dǎo)體層的表面相接的高濃度區(qū)域；及以比所述高濃度區(qū)域低的濃度包含第2導(dǎo)電型的雜質(zhì)且在底面與所述漂移區(qū)域相接的低濃度區(qū)域，

從所述半導(dǎo)體基板的所述主面的法線方向看，所述高濃度區(qū)域與所述低濃度區(qū)域具有相同的輪廓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述高濃度區(qū)域的平均雜質(zhì)濃度為所述低濃度區(qū)域的平均雜質(zhì)濃度的2倍以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述高濃度區(qū)域的沿著所述基板的所述主面的法線的厚度為15nm以上，

所述低濃度區(qū)域的沿著所述基板的所述主面的法線的厚度為100nm以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求4～6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述環(huán)區(qū)域的深度方向上的雜質(zhì)濃度分布和所述第2導(dǎo)電型區(qū)域的深度方向上的雜質(zhì)濃度分布大體相等。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述單位單元區(qū)域包括多個(gè)單位單元，

各單位單元還具備：

在所述第1碳化硅半導(dǎo)體層內(nèi)，與所述漂移區(qū)域相鄰配置的第2導(dǎo)電型的體區(qū)域；

位于所述體區(qū)域內(nèi)的第1導(dǎo)電型的雜質(zhì)區(qū)域；

配置于所述第1碳化硅半導(dǎo)體層之上的柵極絕緣膜；

配置于所述柵極絕緣膜之上的柵電極；

與所述雜質(zhì)區(qū)域電連接的第1歐姆電極；以及

設(shè)置在所述基板的與所述主面相反一側(cè)的面上的第2歐姆電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述各單位單元還具備配置為在所述第1碳化硅半導(dǎo)體層上與所述體區(qū)域的至少一部分及所述雜質(zhì)區(qū)域的至少一部分分別相接的第1導(dǎo)電型的第2碳化硅半導(dǎo)體層。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述體區(qū)域包括：

與所述第1碳化硅半導(dǎo)體層的表面相接的第1體區(qū)域；以及

以比所述第1體區(qū)域低的濃度包含第2導(dǎo)電型的雜質(zhì)且在底面與所述第1碳化硅半導(dǎo)體層相接的第2體區(qū)域

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件，其中，

所述體區(qū)域的深度方向上的雜質(zhì)濃度分布和所述環(huán)區(qū)域的深度方向上的雜質(zhì)濃度分布大體相等。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的半導(dǎo)體元件，其中，

從所述基板的所述主面的法線方向看，所述第1體區(qū)域與所述第2體區(qū)域具有相同的輪廓。