[发明专利]半导体装置

说明书

相关申请的交叉引用：本申请以2013年8月1日提交的日本专利申请2013-160782号为基础，享受该申请的优先权利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

作为下一代的功率半导体器件用的材料，SiC(碳化硅)受到期待。SiC具有优良的物性：其与Si(硅)相比，带隙为3倍，击穿电场强度为约10倍且热传导系数为约3倍。如果有效利用该特性，则可以实现能够进行低损失且高温动作的功率半导体器件。

另一方面，SiC存在由于残余缺陷等而导致载流子的迁移率降低的问题。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供一种使载流子的迁移率提高的半导体装置。

实施方式的半导体装置具备：n型第一SiC外延层；p型第二SiC外延层，其设置在第一SiC外延层上，并含有p型杂质和n型杂质，在将p型杂质设定为元素A、将n型杂质设定为元素D的情况下，元素A与元素D的组合是Al(铝)、Ga(镓)或者In(铟)和N(氮)的组合、B(硼)和P(磷)的组合中的至少一个组合，构成组合的元素D的浓度相对于元素A的浓度之比大于0.33且小于1.0；表面区域，其设置在第二SiC外延层表面，且元素A的浓度低于第二SiC外延层，构成组合的元素D的浓度相对于元素A的浓度之比大于p型第二SiC外延层；n型第一SiC区域，其设置在第二SiC外延层的表面，且深度大于等于第二SiC外延层的厚度；n型第二SiC区域，其在第二SiC外延层的表面上与n型第一SiC区域分离地设置，且深度小于第二SiC外延层的厚度；栅绝缘膜，其设置在表面区域上；栅电极，其设置在栅绝缘膜上；第一电极，其设置在第二SiC区域上；以及第二电极，其设置在第一SiC外延层的与第一电极相反的一侧。

根据上述构成，可以提供使载流子的迁移率提高的半导体装置。

附图说明

图1是表示第一实施方式的半导体装置的示意截面图。

图2是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的工序流程图。

图3是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图4是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图5是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图6是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图7是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图8是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的示意截面图。

图9是说明共掺杂的作用的图。

图10是说明共掺杂的作用的图。

图11是说明共掺杂的作用的图。

图12是说明共掺杂的作用的图。

图13是说明共掺杂的作用的图。

图14是表示n型SiC的情况下的Al和N的浓度与薄膜电阻(sheet resistance，也称为薄层电阻或方块电阻)的关系的图。

图15是表示p型SiC的情况下的N和Al的浓度与薄膜电阻的关系的图。

图16A～图16D是表示第一实施方式的半导体装置的深度方向的杂质分布的图。

图17是表示第二实施方式的半导体装置的示意截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，对相同的部件等标记相同的符号，对于说明过的部件等适当地省略其说明。

此外，在以下的说明中，n⁺、n、n^-以及p⁺、p、p^-的记号表示各导电型的杂质浓度的相对高低。即，n⁺表示与n相比，n型的杂质浓度相对高；n^-表示与n相比，n型的杂质浓度相对低。此外，p⁺表示与p相比，p型的杂质浓度相对高；p^-表示与p相比，p型的杂质浓度相对低。此外，有时将n⁺型、n^-型简单记载为n型，将p⁺型、p^-型简单记载为p型。

(第一实施方式)