[发明专利]半导体装置以及半导体装置的制造方法

说明书

本技术涉及具有温度系数是正的适合的电阻值的电阻的半导体装置以及具有温度系数是正的适合的电阻值的电阻的半导体装置的制造方法。本技术所涉及的半导体装置是经由pn结而流过电流的双极器件。半导体装置具备n型的碳化硅漂移层(3)、形成于碳化硅漂移层(3)上的p型的第一碳化硅层(4)、以及形成于第一碳化硅层(4)上的p型的第二碳化硅层(5)。另外，第二碳化硅层(5)的电阻的温度系数是正。

技术领域

本技术涉及作为具有由碳化硅(SiC)构成的半导体层的双极器件的半导体装置及其制造方法。

背景技术

在以往的具有由碳化硅(SiC)构成的半导体层的双极器件中，经由pn结部在正向上流过电流时的电阻的温度系数是负。在使多个器件并联连接而动作的情况下，在各器件中的电压降中有偏差时，电流集中到电压降相对地大的器件，但在正向的通电时的电阻的温度系数是负的器件中，在电流所集中的器件中由于温度上升而电阻下降，电流进一步集中。作为其结果，有器件被破坏的情况。

另一方面，在电阻的温度系数是正的器件中，在使多个器件并联连接而动作的情况下，在各器件中的电压降中有偏差时，电流也集中到电压降相对地大的器件，但如果在电流所集中的器件中由于温度上升而电阻提高，则电流的集中被缓和。作为其结果，在使多个器件并联连接而动作的情况下，能够期待稳定的动作。

根据上述，作为在使多个双极器件并联连接而动作的情况下防止电流集中到一部分的器件的技术，公开了电阻的温度系数是正的电阻体与双极器件串联地连接的结构(例如专利文献1)。在专利文献1中，作为器件的外延层，配置有低浓度地掺杂的n型的基板层。通过成为这样的结构，基板层的电阻量对器件整体中的电压降作出贡献，在正向上流过电流时的电阻的温度系数成为正。

现有技术文献

专利文献1：日本特表2000-516402号公报

发明内容

专利文献1公开的在整流用半导体中使用的外延层包括为了形成与阴极电极的欧姆接触而高浓度地掺杂的n型层、形成于该n型层上的低浓度地掺杂的n型的基板层、形成于该基板层上的高浓度地掺杂的n型层、形成于该n型层上的极其低浓度地掺杂的n型的漂移层、以及形成于该漂移层的表层的为了形成与阳极电极的欧姆接触而高浓度地掺杂的p型层。在作为温度系数是正的电阻体使用上述低浓度地掺杂的n型的基板层的情况下，由于n型的基板层的掺杂浓度或者膜厚的制造偏差，在期望的电阻值中产生偏差。其结果，存在有无法发挥作为温度系数是正的电阻体的电流集中的缓和效果的情况这样的问题。

另外，在n型的基板层成膜之后形成漂移层，所以存在无法形成具有与在形成漂移层之后的漂移层的掺杂浓度或者漂移层的膜厚的制造偏差对应的适合的电阻值的、温度系数是正的电阻体这样的问题。

本技术用于解决上述的问题，涉及具有温度系数是正的适合的电阻值的电阻的半导体装置及其制造方法。

本技术的一个方案所涉及的半导体装置是经由pn结而流过电流的双极器件，具备第一导电类型的碳化硅漂移层、形成于所述碳化硅漂移层上的第二导电类型的第一碳化硅层、以及形成于所述第一碳化硅层上的第二导电类型的第二碳化硅层，所述第二碳化硅层的电阻的温度系数是正。

本技术的一个方案所涉及的半导体装置的制造方法是经由pn结而流过电流的双极器件的制造方法，形成第一导电类型的碳化硅漂移层，在所述碳化硅漂移层上形成第二导电类型的碳化硅层，在所述碳化硅层内还注入第二导电类型的离子，从而将所述碳化硅层中的所述碳化硅漂移层侧的层形成为第一碳化硅层，将所述碳化硅层中的与所述碳化硅漂移层侧相反的一侧的层形成为第二碳化硅层，所述第二碳化硅层的电阻的温度系数是正。