碳化硅半导体装置及其制造方法

摘要

SiC半导体装置具备以埋入沟槽(5a)内的方式具有低浓度区域(5b)和高浓度区域(5c)的p型区域(5)，该沟槽(5a)形成在单元区域中，由低浓度区域(5b)构成p型柱，并且由高浓度区域(5c)构成p⁺型深层。由此，能够由基于低浓度区域(5b)的p型柱和基于n型漂移层(2)的n型柱构成SJ构造，所以实现了导通电阻的降低。此外，通过基于高浓度区域(5c)的p⁺型深层在截止时阻断漏极电位，所以能够缓和对栅极绝缘膜(8)施加的电场，能够防止栅极绝缘膜(8)被破坏。因此，SiC半导体装置能够实现降低导通电阻和防止栅极绝缘膜(8)破坏这双方。

主权项

一种碳化硅半导体装置，其特征在于，具备：第一导电型或第二导电型的衬底(1)，由碳化硅构成；漂移层(2)，被设置在所述衬底之上，由杂质浓度比所述衬底低的第一导电型的碳化硅构成；基极区域(3)，由被设置在所述漂移层之上的第二导电型的碳化硅构成；源极区域(4)，被设置在所述基极区域的上层部，由杂质浓度比所述漂移层高的第一导电型的碳化硅构成；沟槽栅构造，被设置在从所述源极区域的表面形成到比所述基极区域更深的第一沟槽(6)内，构成为具有栅极绝缘膜(8)以及栅极电极(9)，所述栅极绝缘膜(8)被设置在该第一沟槽的内壁面，所述栅极电极(9)被设置在所述栅极绝缘膜之上；第二导电型区域(5)，被设置在从所述源极区域的表面贯通所述基极区域到达所述漂移层并且比所述第一沟槽深的第二沟槽(5a)内，构成为具有第二导电型的第一低浓度区域(5b)以及第二导电型的第一高浓度区域(5c)，所述第二导电型的第一低浓度区域(5b)的第二导电型杂质浓度被设定得较低，所述第二导电型的第一高浓度区域(5c)被设置在所述第一低浓度区域的表面，与所述第一低浓度区域相比第二导电型杂质浓度被设定得较高，并且比所述第一沟槽深从而构成深层；源极电极(11)，经由所述源极区域以及所述第二导电型区域而电连接到所述基极区域；以及漏极电极(12)，被设置在所述衬底的背面侧；所述碳化硅半导体装置具有：反转型的沟槽栅构造的半导体开关元件，通过控制对所述栅极电极的施加电压从而在位于所述第一沟槽的侧面的所述基极区域的表面部形成反转型的沟道区域，经由所述源极区域以及所述漂移层，在所述源极电极及所述漏极电极之间流过电流，并且通过所述第一低浓度区域以及所述漂移层之中的与所述第一低浓度区域对置的部分构成反复交替地构成PN柱而成的超结构造。