[发明专利]碳化硅半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：

包含碳化硅的第1导电型的漂移层；

设置在所述漂移层上的第2导电型的主体区域；

设置在所述主体区域上的第1导电型的源极区域；

连接于所述源极区域的源极电极；

在贯通所述主体区域和所述源极区域的沟槽的侧面上和底面上所设置的栅极绝缘膜；

隔着所述栅极绝缘膜设置在所述沟槽内的栅极电极；和

第2导电型的沟槽底面保护层，其在所述漂移层内在所述沟槽的底面的下方设置、电连接于所述源极电极，

所述沟槽底面保护层具有：

高浓度保护层；和

第1低浓度保护层，其设置在所述高浓度保护层的下方、杂质浓度比所述高浓度保护层低。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

在将所述第1低浓度保护层的厚度设为L₁、将所述高浓度保护层的厚度设为L₂、将在对所述碳化硅半导体装置施加反向电压时从所述第1低浓度保护层与所述漂移层的界面延伸到所述沟槽底面保护层的耗尽层的厚度设为d₁、设为d₂＝{(L₁+L₂)-d₁}时，满足

d₁L₁，且d₂0。

3.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述高浓度保护层包括至少1个杂质浓度在深度方向成为恒定的区域，所述第1低浓度保护层包括至少1个杂质浓度比所述高浓度保护层小、在深度方向成为恒定的区域。

4.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述高浓度保护层在深度方向具有杂质浓度的山形波峰，所述第1低浓度保护层在深度方向具有比所述山形波峰小的杂质浓度的山形波峰。

5.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述第1低浓度保护层的杂质浓度的特征曲线包括至少1个部位，该部位的特征曲线的斜率随着朝向深度方向而变大。

6.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述高浓度保护层的杂质浓度为所述第1低浓度保护层的杂质浓度的2倍以上。

7.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述第1低浓度保护层的宽度比所述高浓度保护层的宽度小。

8.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述第1低浓度保护层的宽度比所述高浓度保护层的宽度大。

9.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述沟槽底面保护层包含所述高浓度保护层以及所述第1低浓度保护层这两层。

10.根据权利要求1或者2所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述沟槽底面保护层包括第2低浓度保护层，该第2低浓度保护层位于所述高浓度保护层的上方的位置，具有比所述高浓度保护层的杂质浓度低的杂质浓度。

11.根据权利要求10所述的碳化硅半导体装置，其特征在于，

所述第2低浓度保护层具有比所述高浓度保护层处的波峰小的杂质浓度的波峰。