[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980101515.1
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN114586170A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喜田弘文;富田英干;森朋彥;山寺秀哉
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;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

一種半導(dǎo)體裝置，具備被埋入到第1槽內(nèi)的JFET區(qū)域，該第1槽設(shè)置在氮化物半導(dǎo)體層的元件部的一個主面，在氮化物半導(dǎo)體層的周邊耐壓部，在氮化物半導(dǎo)體層的一個主面設(shè)有第2槽，與溝道部鄰接的第1槽的側(cè)面的傾斜角小于第2槽的側(cè)面的傾斜角。

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)

在《同質(zhì)外延GaN上常閉型MOSFET的開發(fā)》(日文原文：ホモエピGaN上ノーマリオフ型MOSFETの開発)應(yīng)用物理第86卷第5號p.376(2017)中，公開了一種縱型的半導(dǎo)體裝置，其具備氮化物半導(dǎo)體層、在氮化物半導(dǎo)體層的一個主面設(shè)置的源極電極、在氮化物半導(dǎo)體層的另一個主面設(shè)置的漏極電極。氮化物半導(dǎo)體層具有n型的漂移區(qū)域、設(shè)置在該漂移區(qū)域上的n型的JFET區(qū)域、和設(shè)置在該漂移區(qū)域上并且與JFET區(qū)域鄰接的p型的體(body)區(qū)域。

在這樣的縱型的半導(dǎo)體裝置中，如國際公開第2016/104264號所公開的那樣，在氮化物半導(dǎo)體層的周邊耐壓部設(shè)置槽的情況較多。若設(shè)置這樣的槽，則在元件部的周緣，能夠緩和n型的漂移區(qū)域與p型的體區(qū)域的pn結(jié)界面附近的電場集中。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

在制造這種縱型的半導(dǎo)體裝置的情況下，在n型的漂移區(qū)域上外延生長p型的體區(qū)域，接著，在將體區(qū)域的一部分進行了干式蝕刻后，再次進行外延生長而形成n型的JFET區(qū)域。采用這樣的制造方法的理由是因為，在氮化物半導(dǎo)體層中形成p型區(qū)域的情況下，難以使利用離子注入技術(shù)而導(dǎo)入的p型雜質(zhì)活性化。因此，在這種半導(dǎo)體裝置中，需要能夠在將體區(qū)域的一部分干式蝕刻而形成的槽內(nèi)將JFET區(qū)域良好地埋入的技術(shù)。

并且，在這種半導(dǎo)體裝置中，還需要在元件部的周緣進一步緩和n型的漂移區(qū)域和p型的體區(qū)域的pn結(jié)界面附近的電場集中而使耐壓進一步提高的技術(shù)。

本申請說明書提供兼顧JFET區(qū)域的埋入性的提高和耐壓的提高的技術(shù)。

用于解決技術(shù)問題的手段

本說明書公開的半導(dǎo)體裝置能夠具備氮化物半導(dǎo)體層、源極電極、漏極電極和絕緣柵極部。上述氮化物半導(dǎo)體層被劃分為元件部和在上述元件部的周圍配置的周邊耐壓部。上述源極電極設(shè)置在上述氮化物半導(dǎo)體層的一個主面。上述漏極電極設(shè)置在上述氮化物半導(dǎo)體層的另一個主面。上述氮化物半導(dǎo)體層能夠具有第1導(dǎo)電型的漂移區(qū)域、第1導(dǎo)電型的JFET區(qū)域、第2導(dǎo)電型的體區(qū)域和第1導(dǎo)電型的源極區(qū)域。上述漂移區(qū)域配置在上述元件部和上述周邊耐壓部。上述JFET區(qū)域配置在上述元件部，設(shè)置在上述漂移區(qū)域上，并被埋入到設(shè)置在上述一個主面的第1槽內(nèi)。上述體區(qū)域配置在上述元件部，設(shè)置在上述漂移區(qū)域上，并與上述JFET區(qū)域鄰接。上述源極區(qū)域配置在上述元件部，被上述體區(qū)域從上述JFET區(qū)域隔開。上述絕緣柵極部配置在上述元件部，與將上述JFET區(qū)域和上述源極區(qū)域隔開的上述體區(qū)域的溝道部對置。在上述氮化物半導(dǎo)體層的上述周邊耐壓部，在上述氮化物半導(dǎo)體層的上述一個主面設(shè)置有第2槽。與上述溝道部鄰接的上述第1槽的側(cè)面的傾斜角小于上述第2槽的側(cè)面的傾斜角。

在上述的半導(dǎo)體裝置中，埋入有上述JFET區(qū)域的上述第1槽的側(cè)面的傾斜角被較小地形成。即，上述JFET區(qū)域形成為沿著上述氮化物半導(dǎo)體層的深度方向而前端變細(xì)的錐形狀。因此，當(dāng)在上述第1槽內(nèi)再次外延生長而形成上述JFET區(qū)域時，能夠不形成空洞等地將上述JFET區(qū)域良好地埋入到上述第1槽內(nèi)。另一方面，在上述半導(dǎo)體裝置中，上述第2槽的側(cè)面的傾斜角被較大地形成。若上述第2槽的側(cè)面的傾斜角較大，則在上述元件部的周緣，上述漂移區(qū)域和上述體區(qū)域的pn結(jié)界面附近的電場集中被緩和，耐壓提高。這樣，在上述半導(dǎo)體裝置中，上述JFET區(qū)域的埋入性的提高和耐壓的提高得到兼顧。