[發(fā)明專利]碳化硅外延基板及碳化硅半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680051471.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108292686B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中村勇;小西和也
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;C30B25/20;C30B29/36;H01L21/20;H01L21/205;H01L21/329;H01L21/336;H01L29/12;H01L29/78;H01L29/868
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 賈成功

1.一種碳化硅外延基板，其具備：

一導(dǎo)電型的碳化硅單晶基板，其具有第1雜質(zhì)濃度；

所述一導(dǎo)電型的第1碳化硅層，其被設(shè)置在所述碳化硅單晶基板上方、具有比所述第1雜質(zhì)濃度低的第2雜質(zhì)濃度；

所述一導(dǎo)電型的第2碳化硅層，其被設(shè)置在所述第1碳化硅層上方、具有比所述第1雜質(zhì)濃度高的第3雜質(zhì)濃度；和

所述一導(dǎo)電型的第3碳化硅層，其被設(shè)置在所述第2碳化硅層上方、具有比所述第2雜質(zhì)濃度低的第4雜質(zhì)濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅外延基板，其中，所述第3雜質(zhì)濃度為2×10¹⁹cm^-3以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅外延基板，其中，所述第3雜質(zhì)濃度為5×10¹⁸cm^-3以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅外延基板，其中，所述第2雜質(zhì)濃度為5×10¹⁶cm^-3以上且1×10¹⁹cm^-3以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅外延基板，其中，所述第4雜質(zhì)濃度為1×10¹⁴cm^-3以上且5×10¹⁶cm^-3以下。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅外延基板，其還具備：具有第1面和與所述第1面相對的第2面、由碳化硅制作的緩沖層，

所述第1面面對所述第2碳化硅層，所述第2面面對所述第3碳化硅層，所述緩沖層具有從所述第1面向所述第2面連續(xù)地減少的雜質(zhì)濃度分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳化硅外延基板，其還具備：具有第1面和與所述第1面相對的第2面、由碳化硅制作的緩沖層，

所述第1面面對所述第2碳化硅層，所述第2面面對所述第3碳化硅層，

將所述緩沖層的所述第1面與所述第2面之間的位點作為中間位點，所述緩沖層具有以下的雜質(zhì)濃度分布:即雜質(zhì)濃度從所述第1面向所述中間位點連續(xù)地以第1減少率減少、并且從所述中間位點向所述第2面以第2減少率連續(xù)地減少的雜質(zhì)濃度分布，

所述第1減少率比所述第2減少率小。

8.一種碳化硅半導(dǎo)體裝置，其具備：

一導(dǎo)電型的碳化硅單晶基板，其具有第1雜質(zhì)濃度；

所述一導(dǎo)電型的第1碳化硅層，其被設(shè)置在所述碳化硅單晶基板上方、具有比所述第1雜質(zhì)濃度低的第2雜質(zhì)濃度；

所述一導(dǎo)電型的第2碳化硅層，其被設(shè)置在所述第1碳化硅層上方、具有比所述第1雜質(zhì)濃度高的第3雜質(zhì)濃度；

所述一導(dǎo)電型的第3碳化硅層，其被設(shè)置在所述第2碳化硅層上方、具有比所述第2雜質(zhì)濃度低的第4雜質(zhì)濃度；和

第4碳化硅層，其被設(shè)置在所述第3碳化硅層上方、是與所述一導(dǎo)電型不同的導(dǎo)電型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其還具備：

與所述碳化硅單晶基板電連接的第1電極；和

與所述第4碳化硅層電連接的第2電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅半導(dǎo)體裝置，其中，所述第1電極與所述碳化硅單晶基板歐姆連接，所述第2電極與所述第4碳化硅層歐姆連接。