[发明专利]半导体装置及半导体装置的制造方法在审
申请号: | 201780033746.4 | 申请日: | 2017-12-18 |
公开(公告)号: | CN109196655A | 公开(公告)日: | 2019-01-11 |
发明(设计)人: | 小岛贵仁 | 申请(专利权)人: | 富士电机株式会社 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/265;H01L21/336;H01L29/12 |
代理公司: | 北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 | 代理人: | 齐雪娇;金玉兰 |
地址: | 日本神奈*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体装置 碳化硅基板 漂移层 碳化硅半导体装置 表面层 导电型 排出 制造 | ||
1.一种半导体装置,其特征在于,具备:
第一导电型的宽带隙半导体基板,其由带隙比硅宽的半导体构成;
第一导电型的宽带隙半导体层,其设置在所述宽带隙半导体基板的正面,且由带隙比硅宽的半导体构成,所述第一导电型的宽带隙半导体层的杂质浓度比所述宽带隙半导体基板的杂质浓度低;
第二导电型的第一基区,其选择性地设置在所述第一导电型的宽带隙半导体层的相对于所述宽带隙半导体基板侧为相反侧的表面层;
第二导电型的第二基区,其选择性地设置在所述第一导电型的宽带隙半导体层的内部;
第二导电型的宽带隙半导体层,其设置在所述第一导电型的宽带隙半导体层的相对于所述宽带隙半导体基板为相反侧的表面,且由带隙比硅宽的半导体构成;
第一导电型的源极区,其选择性地设置在所述第二导电型的宽带隙半导体层的内部;
沟槽,其贯通所述源极区和所述第二导电型的宽带隙半导体层而到达所述第一导电型的宽带隙半导体层;
栅电极,其隔着栅极绝缘膜设置在所述沟槽的内部;
源电极,其与所述第二导电型的宽带隙半导体层和所述源极区接触;以及
漏电极,其设置在所述宽带隙半导体基板的背面,
所述第一基区具有深的第一基区和浅的第一基区,所述深的第一基区位于比所述沟槽的底部向所述漏电极侧更深的位置,所述浅的第一基区位于比所述沟槽的底部向所述源极区侧更浅的位置,
对所述深的第一基区,以预定的比例注入与被决定所述第一基区导电型的杂质排出的元素进行结合的其他元素。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,对所述浅的第一基区,以预定的比例注入所述元素。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,在所述杂质为进入硅位置的杂质的情况下,所述元素是碳,
在所述杂质为进入到碳位置的杂质的情况下,所述元素是硅。
4.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其特征在于,所述杂质是铝,所述元素是碳。
5.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括以下工序:
在由带隙比硅宽的半导体构成的第一导电型的宽带隙半导体基板的正面,形成由带隙比硅宽的半导体构成的、杂质浓度比所述宽带隙半导体基板低的第一导电型的宽带隙半导体层的工序;
在所述第一导电型的宽带隙半导体层的表面层,选择性地形成第二导电型的第一基区的工序;
在所述第一导电型的宽带隙半导体层的内部,选择性地形成第二导电型的第二基区的工序;
在所述第一导电型的宽带隙半导体层的表面,形成由带隙比硅宽的半导体构成的第二导电型的宽带隙半导体层的工序;
在所述第二导电型的宽带隙半导体层的内部选择性地形成第一导电型的源极区的工序;
形成贯通所述源极区以及所述第二导电型的宽带隙半导体层而到达所述第一导电型的宽带隙半导体层的沟槽的工序;
在所述沟槽的内部隔着栅极绝缘膜而形成栅电极的工序;
形成与所述第二导电型的宽带隙半导体层以及所述源极区相接的源电极的工序;以及
在所述宽带隙半导体基板的背面形成漏电极的工序,
在选择性地形成所述第一基区的工序中,通过共同注入决定所述第一基区的导电型的杂质和与被所述杂质排出的元素进行结合的其他元素,从而形成深的第一基区,所述深的第一基区位于所述第一基区内的、比所述沟槽的底部向所述漏电极侧更深的位置。
6.根据权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,在选择性地形成所述第一基区的工序中,通过共同注入所述杂质和所述元素,从而形成浅的第一基区,所述浅的第一基区位于所述第一基区内的、比所述沟槽的底部向所述源极区侧更浅的位置。
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