[發(fā)明專利]碳化硅半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880055698.3
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN111066152B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 箕谷周平;梶愛子;海老原康裕;永岡達(dá)司;青井佐智子
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/12
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

具備：第1導(dǎo)電型的由碳化硅構(gòu)成的第1電流分散層(13)，形成在nsupgt;－/supgt;型層(12)與基體區(qū)域(18)之間，與nsupgt;－/supgt;型層(12)相比為高雜質(zhì)濃度；第2導(dǎo)電型的由碳化硅構(gòu)成的多個第1深層(14)，形成在第1電流分散層(13)內(nèi)，比第1電流分散層(13)淺并且在一個方向上延伸設(shè)置；第1導(dǎo)電型的由碳化硅構(gòu)成的第2電流分散層(15)，形成在第1電流分散層(13)與基體區(qū)域(18)之間，溝槽(21)的底部位于該第2電流分散層；以及第2導(dǎo)電型的由碳化硅構(gòu)成的第2深層(17)，形成在第1電流分散層(13)與基體區(qū)域(18)之間，與基體區(qū)域(18)相連并與第1深層(14)相連，并且從溝槽(21)離開而形成。

關(guān)聯(lián)申請的相互參照

本申請基于2017年8月31日提出申請的日本專利申請第2017－166882號，這里通過參照引用其記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有溝槽柵構(gòu)造的碳化硅(以下稱作SiC)半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

以往，提出了用由SiC構(gòu)成的基板構(gòu)成的SiC半導(dǎo)體裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。即，在該SiC半導(dǎo)體裝置中，在基板上形成有n型的漂移層。此外，在漂移層的表層部，形成有p型的基體(base)區(qū)域，在基體區(qū)域的表層部，形成有n⁺型的源極區(qū)域。并且，將源極區(qū)域及基體區(qū)域貫通而到達(dá)漂移層的溝槽在一個方向上延伸設(shè)置，通過在該溝槽的壁面隔著柵極絕緣膜形成柵極電極而構(gòu)成溝槽柵構(gòu)造。此外，在基體區(qū)域的下方，多個p型的深層沿著與溝槽的延伸設(shè)置方向交叉的方向以條狀形成。

由此，通過在深層與漂移層之間構(gòu)成的耗盡層，能夠使得高電場難以進(jìn)入到柵極絕緣膜側(cè)。因此，在這樣的SiC半導(dǎo)體裝置中，能夠抑制柵極絕緣膜的損壞。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012－169386號公報

發(fā)明概要

但是，在上述SiC半導(dǎo)體裝置中，雖然能夠抑制柵極絕緣膜的損壞，但是電流路徑容易因為在深層與漂移層之間構(gòu)成的耗盡層而變窄。因此，在上述SiC半導(dǎo)體裝置中，導(dǎo)通電阻容易變高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制柵極絕緣膜的損壞并且降低導(dǎo)通電阻的SiC半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個技術(shù)方案，具有溝槽柵構(gòu)造的SiC半導(dǎo)體裝置，具有：第1導(dǎo)電型或第2導(dǎo)電型的基板，由SiC構(gòu)成；第1導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的第1雜質(zhì)區(qū)域，形成在基板的表面上，與基板相比為低雜質(zhì)濃度；第2導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的基體區(qū)域，形成在第1雜質(zhì)區(qū)域之上；第1導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的第2雜質(zhì)區(qū)域，形成在基體區(qū)域的表層部，與第1雜質(zhì)區(qū)域相比為高雜質(zhì)濃度；溝槽柵構(gòu)造，具有在從第2雜質(zhì)區(qū)域的表面形成到比基體區(qū)域深的位置且以一個方向作為長度方向而形成的溝槽的內(nèi)壁面上形成的柵極絕緣膜、和在溝槽內(nèi)形成在柵極絕緣膜之上的柵極電極；第1電極，與第2雜質(zhì)區(qū)域電連接并與基體區(qū)域電連接；以及第2電極，形成在基板的背面?zhèn)?，與基板電連接。進(jìn)而，SiC半導(dǎo)體裝置具有：第1導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的第1電流分散層，形成在第1雜質(zhì)區(qū)域與基體區(qū)域之間，與第1雜質(zhì)區(qū)域相比為高雜質(zhì)濃度；第2導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的多個第1深層，形成在第1電流分散層內(nèi)，比第1電流分散層淺并以一個方向作為長度方向而延伸設(shè)置；第1導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的第2電流分散層，形成在第1電流分散層與基體區(qū)域之間，溝槽的底部位于該第2電流分散層；以及第2導(dǎo)電型的由SiC構(gòu)成的第2深層，形成在第1電流分散層與基體區(qū)域之間，與基體區(qū)域相連并與第1深層相連，并且從溝槽離開而形成。

由此，在比溝槽深的位置配置有與第1雜質(zhì)區(qū)域相比為高雜質(zhì)濃度的第1電流分散層、以及形成在該第1電流分散層內(nèi)的第1深層。因此，能夠抑制高電場施加于柵極絕緣膜，能夠抑制柵極絕緣膜的損壞。