[发明专利]MOSFET、MOSFET的制造方法以及电力转换电路

说明书

MOSFET100，具备：半导体基体110，在n型柱形区域113以及p型柱形区域115构成超结结构；以及栅极电极122，通过栅极绝缘膜120形成，其中，在半导体基体110中，当将提供作为MOSFET的主要运作的区域设为活性区域A1、将保持耐压的区域设为外周区域A3、以及将位于活性区域A1与外周区域A3中间的区域设为活性连接区域A2时，在半导体基体110的活性区域A1、活性连接区域A2以及外周区域A3中，晶格缺陷仅被生成于活性区域A1以及活性连接区域A2。此外，电力转换电路，具备：用于制造MOSFET100的制造方法以及MOSFET100。本发明的MOSFET100能够减少恢复损失，并且与以往的MOSFET相比难以产生振动。

技术领域

本发明涉及MOSFET、MOSFET的制造方法以及电力转换电路。

背景技术

以往，使用超结(Super Junction)结构的MOSFET形成有晶格缺陷已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。

因此，将以下所示的MOSFET900作为以往的MOSFET来进行示例并说明。其中，MOSFET900是用于说明晶格缺陷而示例的，所以，在以下的说明中，并不代表其本质上为MOSFET900所具有的具体结构(例如，是否是沟槽栅极型、是否具备金属塞等)。

以往的MOSFET900如图14所示，具备：半导体基体910，具有n型柱形区域913以及p型柱形区域915，并且在n型柱形区域913以及p型柱形区域915构成超结结构；以及栅极电极922，通过栅极绝缘膜920形成于半导体基体910的第一主面侧。

此外，MOSFET900除了上述的构成要素以外，还具备：低电阻半导体层(漏极层)912；缓冲层914；基极区域916；源极区域924；层间绝缘膜926；金属塞930；源极电极934；以及漏极电极936。

MOSFET900即是所说的沟槽栅极型MOSFET。

其中，图14所示的是在以往的MOSFET900中所说的活性区域的一部分。

此外，在以往的MOSFET900中，晶格缺陷被生成于半导体基体910(参照图14的×印)。在MOSFET900中，在超结结构的最深部与低电阻半导体层912的上表面之间的深度(缓冲层914存在的深度)中，晶格缺陷的密度是显示最大值。

根据以往的MOSFET900，在体二极管的反向恢复时，能够使载流子通过晶格缺陷而重新结合(控制载流子的生命时间)，这样一来，即使载流子不移动至电极也能够使载流子消除。因此，以往的MOSFET900能够缩短反向恢复时间(Trr)来加快开关速度，这样一来，就能够减少反向恢复电载量(Qrr)，与具有超结结构并且没有生成晶格缺陷的MOSFET相比，其能够减少恢复损失。

其中，在以下单独记载为“减少恢复损失”的情况下，指的是与具有超结结构并且没有生成晶格缺陷的MOSFET相比后的情况。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2015-135987号公报

通常在具有超结结构的MOSFET中，由于超结结构的结电容会变大，在体二极管的反向恢复时耗尽层从pn结处迅速扩展，因此反向恢复电流(Irr)在超过峰值(Irp)后，会有急剧变小(dIr/dt会变大)的倾向。换句话说，会有成为恢复困难的倾向(参照后述的图4)。

此外，当晶格缺陷被生成于MOSFET的半导体基体时，会发生因载流子的生命时间变得过短，从而导致反向恢复电流(Irr)在超过峰值(Irp)后，进一步急剧变小的情况。特别是如以往的MOSFET900：在比超结结构的最深部更深的深度位置中，当晶格缺陷的密度是显示最大值时，反向恢复电流(Irr)在超过峰值(Irp)后进一步急剧变小的倾向会变得更为显著(参照后述的图4)。