[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410076369.0
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN104064586B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 太田千春;清水達雄;西尾讓司;四戶孝
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/16
• 分類號: H01L29/16;H01L29/167;H01L21/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 王靈菇,白麗

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2013年3月22日提交的日本專利申請2013-059831號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容以參考的方式并入本申請中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

作為下一代功率半導(dǎo)體器件用的材料，SiC（碳化硅）受到期待。與Si（硅）相比，SiC的帶隙為3倍、擊穿場強約為10倍和熱導(dǎo)率約為3倍，具有優(yōu)異的物性。如果充分發(fā)揮該特性，則能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗且能高溫工作的功率半導(dǎo)體器件。

另一方面，由于雜質(zhì)的固溶極限低、雜質(zhì)所形成的帶隙中的能級深而難以實現(xiàn)SiC的低電阻化。因此，難以減小使用SiC的器件的導(dǎo)通電阻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的課題在于提供能夠降低導(dǎo)通電阻的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備具有第一面和第二面的n型SiC襯底、設(shè)置在第一面上的SiC層、設(shè)置在第一面?zhèn)鹊牡谝浑姌O和設(shè)置在第二面上的第二電極，所述n型SiC襯底含有p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)，當(dāng)將p型雜質(zhì)記為元素A、將n型雜質(zhì)記為元素D時，元素A與元素D的組合為Al（鋁）、Ga（鎵）或In（銦）與N（氮）的組合以及B（硼）與P（磷）的組合中的至少一種組合，構(gòu)成組合的元素A的濃度與元素D的濃度之比大于0.40且小于0.95，構(gòu)成組合的元素D的濃度為1×10¹⁸cm^-3以上且1×10²²cm^-3以下。

根據(jù)上述構(gòu)成，提供能夠降低導(dǎo)通電阻的半導(dǎo)體裝置。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

圖2是說明共摻雜的作用的圖。

圖3是說明共摻雜的作用的圖。

圖4是說明共摻雜的作用的圖。

圖5是說明共摻雜的作用的圖。

圖6是說明共摻雜的作用的圖。

圖7是表示n型SiC的情況下的Al和N的濃度與薄層電阻的關(guān)系的圖。

圖8是表示p型SiC的情況下的N和Al的濃度與薄層電阻的關(guān)系的圖。

圖9是表示第二實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

圖10是表示第三實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

圖11是表示第四實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

圖12是表示第五實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

圖13是表示第六實施方式的半導(dǎo)體裝置的示意剖面圖。

具體實施方式

以下，參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。其中，以下的說明中，對同一構(gòu)件等標(biāo)注同一標(biāo)號，對說明過一次的構(gòu)件等適當(dāng)省略其說明。

另外，在以下的說明中，n⁺、n、n^-和p⁺、p、p^-的記載表示各導(dǎo)電型中雜質(zhì)濃度的相對高低。即，n⁺表示n型雜質(zhì)濃度與n相比相對較高，n^-表示n型雜質(zhì)濃度與n相比相對較低。另外，p⁺表示p型雜質(zhì)濃度與p相比相對較高，p^-表示p型雜質(zhì)濃度與p相比相對較低。另外，有時也將n⁺型、n^-型簡記為n型，將p⁺型、p^-型簡記為p型。

（第一實施方式）

本實施方式的半導(dǎo)體裝置具備具有第一面和第二面的n型SiC襯底、設(shè)置在第一面上的SiC層、設(shè)置在第一面?zhèn)鹊牡谝浑姌O和設(shè)置在第二面上的第二電極，該n型SiC襯底含有p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)，當(dāng)將p型雜質(zhì)記為元素A、將n型雜質(zhì)記為元素D時，元素A與元素D的組合為Al（鋁）、Ga（鎵）或In（銦）與N（氮）的組合以及B（硼）與P（磷）的組合中的至少一種組合，構(gòu)成組合的元素A的濃度與元素D的濃度之比大于0.40且小于0.95，構(gòu)成組合的元素D的濃度為1×10¹⁸cm^-3以上且1×10²²cm^-3以下。