Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6284292B2 - Silicon carbide semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6284292B2 - Silicon carbide semiconductor device - Google Patents

Silicon carbide semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP6284292B2
JP6284292B2 JP2012084912A JP2012084912A JP6284292B2 JP 6284292 B2 JP6284292 B2 JP 6284292B2 JP 2012084912 A JP2012084912 A JP 2012084912A JP 2012084912 A JP2012084912 A JP 2012084912A JP 6284292 B2 JP6284292 B2 JP 6284292B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
silicon carbide
region
drift layer
base region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012084912A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013214660A (en
Inventor
弘紀 渡辺
弘紀 渡辺
建策 山本
建策 山本
森本 淳
淳 森本
成岡 英樹
英樹 成岡
渡辺 行彦
行彦 渡辺
成雅 副島
成雅 副島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2012084912A priority Critical patent/JP6284292B2/en
Publication of JP2013214660A publication Critical patent/JP2013214660A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6284292B2 publication Critical patent/JP6284292B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/64Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/66Vertical DMOS [VDMOS] FETs
    • H10D30/668Vertical DMOS [VDMOS] FETs having trench gate electrodes, e.g. UMOS transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/028Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/0291Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs of vertical DMOS [VDMOS] FETs
    • H10D30/0297Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs of vertical DMOS [VDMOS] FETs using recessing of the gate electrodes, e.g. to form trench gate electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/17Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
    • H10D62/393Body regions of DMOS transistors or IGBTs 
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/83Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group IV materials, e.g. B-doped Si or undoped Ge
    • H10D62/832Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group IV materials, e.g. B-doped Si or undoped Ge being Group IV materials comprising two or more elements, e.g. SiGe
    • H10D62/8325Silicon carbide

Landscapes

  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

本発明は、例えばトレンチゲート構造等の半導体スイッチング素子を有する炭化珪素(以下、SiCという)半導体装置に関する。 The present invention is, for example, silicon carbide having a semiconductor switching element such as a trench gate structure (hereinafter, referred to as SiC) relates to semiconductor equipment.

従来より、半導体スイッチング素子としてMOSFETを備えたSiC半導体装置では、基板表面側のソース電極に高濃度イオン注入を行うことで、オーミック電極を形成している。しかしながら、イオン注入時に発生する点欠陥とエピタキシャル膜中に存在する貫通転移との複合的な欠陥がリークに大きく影響する(例えば、非特許文献1参照)。このため、リークを抑制する方法として、特許文献1〜3に示される方法が提案されている。   Conventionally, in an SiC semiconductor device including a MOSFET as a semiconductor switching element, an ohmic electrode is formed by performing high concentration ion implantation on a source electrode on the substrate surface side. However, a composite defect of a point defect generated during ion implantation and a threading transition existing in the epitaxial film greatly affects the leak (see, for example, Non-Patent Document 1). For this reason, the method shown by patent documents 1-3 is proposed as a method of suppressing a leak.

具体的には、特許文献1では、ソース電極と接触させられるp+型ボディコンタクト領域の点欠陥の拡散の影響を防ぎ、チャネル長を短いままとするために、p+型ボディコンタクト領域の下部のみでp型ベース領域の厚みを厚くするようにしている。具体的には、p+型ボディコンタクト領域の底部からp型ベース層のうちのトレンチ内に埋め込まれた部分の底部のPN接合界面までの距離が4μm以上となるようにしている。 Specifically, in Patent Document 1, in order to prevent the influence of point defect diffusion of the p + type body contact region that is brought into contact with the source electrode and to keep the channel length short, the lower part of the p + type body contact region is used. Only the p-type base region is made thick. Specifically, the distance from the bottom of the p + -type body contact region to the PN junction interface at the bottom of the p-type base layer embedded in the trench is set to 4 μm or more.

特許文献2では、イオン注入欠陥を抑制するために、ソースコンタクト領域表面やボディコンタクト領域表面にオーミック接触がとり易くなるように、リンまたはアルミニウムをイオン注入している。そして、その下にイオン注入ダメージを少なくできる窒素またはボロンをイオン注入するようにしている。   In Patent Document 2, in order to suppress ion implantation defects, phosphorus or aluminum is ion-implanted so that ohmic contact can be easily made on the surface of the source contact region or the body contact region. Then, nitrogen or boron which can reduce ion implantation damage is ion-implanted thereunder.

特許文献3では、転移密度が5×103cm-2以下の基板を用いると共に、ソース電極と接触させられるp+型コンタクト領域の不純物濃度が1×1020cm-3以上かつ5×1021cm-3以下となるようにしている。 In Patent Document 3, a substrate having a transition density of 5 × 10 3 cm −2 or less is used, and the impurity concentration of the p + -type contact region brought into contact with the source electrode is 1 × 10 20 cm −3 or more and 5 × 10 21. It is set to be cm -3 or less.

特表2010−258386号公報Special table 2010-258386 特開2009−231545号公報JP 2009-231545 A 特開2010−087397号公報JP 2010-087397 A

辻、SiC及び関連ワイドギャップ半導体研究会 第4回個討論会、 予稿集 P.74、 09/7Tatsumi, SiC and related wide gap semiconductor research group 4th Individual Discussion Meeting, Proceedings 74, 09/7

しかしながら、特許文献1の方法では、p+型ボディコンタクト領域の不純物濃度、アニール条件により、拡散が4μmを超える場合があるし、n+型ソース領域においても点欠陥の影響はある。また、特許文献2、3の方法では、不純物濃度、アニール条件により、点欠陥が深く分布してしまい、リークパスが形成されてドレインリークが発生することがある。 However, in the method of Patent Document 1, the diffusion may exceed 4 μm depending on the impurity concentration of the p + type body contact region and the annealing conditions, and the point defect is also affected in the n + type source region. Also, in the methods of Patent Documents 2 and 3, point defects may be deeply distributed depending on the impurity concentration and annealing conditions, and a leak path may be formed to cause drain leakage.

本発明は上記点に鑑みて、点欠陥に起因するドレインリークを低減することができる構造のSiC半導体装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a SiC semiconductor device having a structure capable of reducing drain leakage due to point defects.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ソース領域(4)およびコンタクト領域(5)における半導体基板(1〜3)の表面から深さ方向への点欠陥の分布について、半導体基板の表面からの点欠陥の数のピーク位置の深さをX、ベース領域(3)とドリフト層(2)とによるPN接合界面までの深さをYとして、X<Yとされていることを特徴としている。 To achieve the above object, according to the invention of claim 1, the distribution of point defects in the depth direction from the surface of the semiconductor substrate definitive source region (4) and the contact region (5) (1-3), X <Y, where X is the depth of the peak position of the number of point defects from the surface of the semiconductor substrate, and Y is the depth to the PN junction interface between the base region (3) and the drift layer (2). It is characterized by that.

このように、半導体基板の表面からの点欠陥の数のピーク位置の深さXと、ベース領域とドリフト層(2)とによるPN接合界面までの深さYとについて、X<Yの関係が成り立つようにしている。これにより、ドレインリークを抑制することができる。   As described above, the relationship X <Y is satisfied between the depth X of the peak position of the number of point defects from the surface of the semiconductor substrate and the depth Y to the PN junction interface between the base region and the drift layer (2). It is made to hold. Thereby, drain leak can be suppressed.

また、請求項3に記載の発明では、ソース領域およびコンタクト領域における半導体基板の表面から深さ方向へのカソードルミネッセンス(以下、CLという)測定のスペクトルについて、該CL測定のスペクトルのうち点欠陥に相当する部分におけるスペクトル強度の半導体基板の表面からの深さをX、ベース領域とドリフト層とによるPN接合界面までの深さをYとして、X<Yとされていることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 3, cathode luminescence in the depth direction from the surface of the semiconductor substrate definitive source region and the contact area (hereinafter, CL hereinafter) for spectrum measurement, of points of the spectrum of the CL measurement X <Y, where X is the depth from the surface of the semiconductor substrate of the spectral intensity in the portion corresponding to the defect, and Y is the depth to the PN junction interface between the base region and the drift layer. .

このように、CL測定のスペクトルによって点欠陥の分布を示すこともできる。このため、CL測定のスペクトルのうち点欠陥に相当する部分におけるスペクトル強度の半導体基板の表面からの深さXと、ベース領域とドリフト層とによるPN接合界面までの深さYについても、X<Yとなるようにすることで、請求項1と同様の効果が得られる。特に、請求項4に記載したように、スペクトル強度比が0.8となるようにすれば、よりドレインリークを抑制することが可能になる。   In this way, the distribution of point defects can be shown by the spectrum of CL measurement. For this reason, the depth X from the surface of the semiconductor substrate of the spectrum intensity in the portion corresponding to the point defect in the spectrum of CL measurement and the depth Y to the PN junction interface between the base region and the drift layer are also expressed as X < By making Y, the same effect as in claim 1 can be obtained. In particular, as described in claim 4, if the spectral intensity ratio is set to 0.8, drain leakage can be further suppressed.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態にかかるnチャネルタイプの反転型のMOSFETを備えたSiC半導体装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a SiC semiconductor device including an n-channel type inversion MOSFET according to a first embodiment of the present invention. (a)は実験用試料の断面図、(b)、(c)は(a)に示す試料について、半導体基板の深さ方向においてCL測定を行ったときのL1線でのスペクトル強度分布を示した図である。(A) is a cross-sectional view of an experimental sample, and (b) and (c) are spectral intensity distributions at the L 1 line when CL measurement is performed in the depth direction of the semiconductor substrate for the sample shown in (a). FIG. Alのドーズ量を変えて半導体基板の深さ方向における点欠陥の分布に関するCLスペクトル強度のプロファイルを調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated the profile of CL spectrum intensity regarding the distribution of the point defect in the depth direction of a semiconductor substrate, changing the dose amount of Al. 図3(a)、(b)のようにドーズ量が設定された試料について、任意の場所でのCLスペクトル強度を分析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having analyzed the CL spectrum intensity in arbitrary places about the sample in which the dose amount was set like FIG. 3 (a), (b). CLスペクトル強度の補正後の点欠陥プロファイルの比較結果を示した図である。It is the figure which showed the comparison result of the point defect profile after correction | amendment of CL spectrum intensity. 図1に示すトレンチゲート構造のMOSFETの製造工程を示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the MOSFET having the trench gate structure shown in FIG. 本発明の第2実施形態にかかるnチャネルタイプの反転型のMOSFETを備えたSiC半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the SiC semiconductor device provided with the n channel type inversion type MOSFET concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態にかかるnチャネルタイプの反転型のMOSFETを備えたSiC半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the SiC semiconductor device provided with the n channel type inversion type MOSFET concerning 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。ここでは半導体スイッチング素子としてトレンチゲート構造の反転型MOSFETが形成されたSiC半導体装置を例に挙げて説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. Here, an SiC semiconductor device in which an inverted MOSFET having a trench gate structure is formed as a semiconductor switching element will be described as an example.

図1に示すように、SiC半導体装置にはnチャネルタイプの反転型のMOSFETを形成してある。この図に示すMOSFETと同様の構造のMOSFETが複数列隣り合うように配置されることで、複数セルのMOSFETが構成されている。   As shown in FIG. 1, an n-channel type inversion MOSFET is formed in the SiC semiconductor device. A MOSFET having a plurality of cells is configured by arranging MOSFETs having the same structure as the MOSFET shown in FIG.

具体的には、SiC半導体装置は、SiCからなるn+型基板1の主表面上にSiCからなるn-型ドリフト層2とp型ベース領域3が順にエピタキシャル成長させられたものを半導体基板として用いて形成されている。 Specifically, the SiC semiconductor device uses, as a semiconductor substrate, an n type drift layer 2 made of SiC and a p type base region 3 which are epitaxially grown in this order on the main surface of an n + type substrate 1 made of SiC. Is formed.

+型基板1は、窒素等のn型不純物濃度が例えば1.0×1019/cm3とされ、厚さが300μm程度とされている。 The n + -type substrate 1 has an n-type impurity concentration such as nitrogen of 1.0 × 10 19 / cm 3 and a thickness of about 300 μm.

-型ドリフト層2は、n+型基板1の表面に形成され、窒素等のn型不純物濃度が例えば3.0×1015〜2.0×1016/cm3で厚さ10〜15μm程度とされている。このn-型ドリフト層2の不純物濃度は深さ方向において一定であっても良いが、濃度分布に傾斜を付け、n-型ドリフト層2のうちn+型基板1側の方がn+型基板1から離れる側よりも高濃度となるようにすることができる。このようにすると、n-型ドリフト層2の内部抵抗を低減できるため、オン抵抗を低減することが可能となる。 The n type drift layer 2 is formed on the surface of the n + type substrate 1 and has an n type impurity concentration such as nitrogen of 3.0 × 10 15 to 2.0 × 10 16 / cm 3 and a thickness of 10 to 15 μm. It is said to be about. The impurity concentration of the n type drift layer 2 may be constant in the depth direction, but the concentration distribution is inclined, and the n + type substrate 1 side of the n type drift layer 2 is n + type. The concentration can be higher than that on the side away from the substrate 1. In this way, since the internal resistance of the n type drift layer 2 can be reduced, the on-resistance can be reduced.

p型ベース領域3は、n-型ドリフト層2の表面に形成され、ボロンもしくはアルミニウム等のp型不純物濃度が例えば1.0×1016〜2.0×1019/cm3、厚さ1.3μm以上、例えば2.0μmで構成されている。 The p-type base region 3 is formed on the surface of the n -type drift layer 2 and has a p-type impurity concentration such as boron or aluminum of 1.0 × 10 16 to 2.0 × 10 19 / cm 3 and a thickness of 1 .3 μm or more, for example, 2.0 μm.

さらに、p型ベース領域3の上層部分にはn+型ソース領域4やp+型コンタクト層5およびp型ボディ層6が形成されている。n+型ソース領域4は、表層部における窒素等のn型不純物濃度(表面濃度)が例えば1.0×1019〜1.0×1020/cm3、厚さ0.3μm程度で構成されている。p+型コンタクト層5は、例えば表層部におけるボロンもしくはアルミニウム等のp型不純物濃度(表面濃度)が例えば1.0×1019〜1.0×1020/cm3、厚さ0.15μm程度で構成されている。p型ボディ層6は、例えば1.0×1018〜1.0×1019/cm3、厚さ0.45μm程度で構成されている。ここではp型ボディ層6を備えた構造を示してあるが、p型ボディ層6については必要に応じて形成される。 Further, an n + type source region 4, a p + type contact layer 5 and a p type body layer 6 are formed in the upper layer portion of the p type base region 3. The n + type source region 4 has an n type impurity concentration (surface concentration) such as nitrogen in the surface layer portion of, for example, 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 and a thickness of about 0.3 μm. ing. The p + -type contact layer 5 has, for example, a p-type impurity concentration (surface concentration) such as boron or aluminum in the surface layer portion of, for example, 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 and a thickness of about 0.15 μm. It consists of The p-type body layer 6 is composed of, for example, 1.0 × 10 18 to 1.0 × 10 19 / cm 3 and a thickness of about 0.45 μm. Although the structure including the p-type body layer 6 is shown here, the p-type body layer 6 is formed as necessary.

+型ソース領域4は、後述するトレンチゲート構造の両側に配置されており、p+型コンタクト層5は、n+型ソース領域4を挟んでトレンチゲート構造と反対側に備えられている。p型ボディ層6は、p+型コンタクト層5の周囲を囲むように配置されており、n+型ソース領域4の下部まで入り込んで配置されている。 The n + -type source region 4 is disposed on both sides of a trench gate structure described later, and the p + -type contact layer 5 is provided on the opposite side of the trench gate structure with the n + -type source region 4 interposed therebetween. The p-type body layer 6 is disposed so as to surround the periphery of the p + -type contact layer 5, and is disposed so as to enter the lower part of the n + -type source region 4.

また、p型ベース領域3およびn+型ソース領域4を貫通してn-型ドリフト層2に達し、底部が所定幅とされた構造、例えば幅が0.5〜2.0μm、深さが2.0μm以上(例えば2.4μm)のトレンチ7が形成されている。このトレンチ7の側面と接するように上述したp型ベース領域3およびn+型ソース領域4が配置されている。 In addition, a structure in which the p-type base region 3 and the n + -type source region 4 are penetrated to the n -type drift layer 2 and the bottom portion has a predetermined width, for example, the width is 0.5 to 2.0 μm and the depth is A trench 7 of 2.0 μm or more (for example, 2.4 μm) is formed. The p-type base region 3 and the n + -type source region 4 are arranged so as to be in contact with the side surface of the trench 7.

トレンチ7は、図1の左右方向を幅方向、紙面垂直方向を長手方向、上下方向を深さ方向として形成されており、一本しか図示していないが、実際には複数本が図1中の左右方向に並べられることで各トレンチ7が平行に配列されたストライプ状とされている。このトレンチ7の底部のコーナー部は丸め処理によって丸められている。   The trench 7 is formed with the left-right direction in FIG. 1 as the width direction, the vertical direction in the drawing as the longitudinal direction, and the up-down direction as the depth direction. Only one trench 7 is shown in the figure. The trenches 7 are arranged in parallel to each other in the left-right direction to form a stripe shape. The corner portion of the bottom of the trench 7 is rounded by a rounding process.

さらに、トレンチ7の内壁面は酸化膜などによって構成されたゲート絶縁膜8にて覆われており、ゲート絶縁膜8の表面に形成されたドープドPoly−Siにて構成されたゲート電極9により、トレンチ7内が埋め尽くされている。ゲート絶縁膜8は、トレンチ7の内壁面を熱酸化することで形成されており、ゲート絶縁膜8の厚みはトレンチ7の側面側と底部側共に100nm程度となっている。このようにして、トレンチゲート構造が構成されている。   Furthermore, the inner wall surface of the trench 7 is covered with a gate insulating film 8 made of an oxide film or the like, and a gate electrode 9 made of doped Poly-Si formed on the surface of the gate insulating film 8, The inside of the trench 7 is filled. The gate insulating film 8 is formed by thermally oxidizing the inner wall surface of the trench 7, and the thickness of the gate insulating film 8 is about 100 nm on both the side surface side and the bottom side of the trench 7. In this way, a trench gate structure is configured.

また、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5の表面やゲート電極9の表面には、層間絶縁膜10を介してソース電極11やゲート配線(図示せず)が形成されている。ソース電極11およびゲート配線は、複数の金属(例えばNi/Al等)にて構成されており、少なくともn型SiC(具体的にはn+型ソース領域4やnドープの場合のゲート電極9)と接触する部分はn型SiCとオーミック接触可能な金属で構成され、少なくともp型SiC(具体的にはp+型コンタクト層5やpドープの場合のゲート電極9)と接触する部分はp型SiCとオーミック接触可能な金属で構成されている。なお、これらソース電極11およびゲート配線は、層間絶縁膜10上において電気的に絶縁されており、層間絶縁膜10に形成されたコンタクトホールを通じてソース電極11はn+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5と電気的に接触させられ、ゲート配線はゲート電極9と電気的に接触させられている。 A source electrode 11 and a gate wiring (not shown) are formed on the surface of the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5 and the surface of the gate electrode 9 via an interlayer insulating film 10. The source electrode 11 and the gate wiring are composed of a plurality of metals (for example, Ni / Al, etc.), and at least n-type SiC (specifically, the n + -type source region 4 and the gate electrode 9 in the case of n doping) The portion in contact with n-type SiC is made of a metal capable of ohmic contact with n-type SiC, and the portion in contact with at least p-type SiC (specifically, p + -type contact layer 5 or gate electrode 9 in the case of p-doping) is p-type. It is made of a metal capable of ohmic contact with SiC. The source electrode 11 and the gate wiring are electrically insulated on the interlayer insulating film 10, and the source electrode 11 is connected to the n + type source region 4 and the p + type through a contact hole formed in the interlayer insulating film 10. The contact layer 5 is in electrical contact, and the gate wiring is in electrical contact with the gate electrode 9.

そして、n+型基板1の裏面側にはn+型基板1と電気的に接続されたドレイン電極12が形成されている。このような構造により、nチャネルタイプの反転型のトレンチゲート構造のMOSFETが構成されている。 Then, on the back side of the n + -type substrate 1 n + -type substrate 1 and electrically connected to the drain electrode 12 are formed. With such a structure, an n-channel inversion type MOSFET having a trench gate structure is formed.

このような反転型のトレンチゲート構造のMOSFETは、以下のように動作する。まず、ゲート電極9にゲート電圧を印加する前の状態では、p型ベース領域3に反転層が形成されない。したがって、ドレイン電極12に正の電圧を加えたとしても、n型ソース領域4から電子はp型ベース領域3内に到達することはできず、ソース電極11とドレイン電極12との間に電流が流れない。   Such an inverted MOSFET having a trench gate structure operates as follows. First, the inversion layer is not formed in the p-type base region 3 before the gate voltage is applied to the gate electrode 9. Therefore, even if a positive voltage is applied to the drain electrode 12, electrons cannot reach the p-type base region 3 from the n-type source region 4, and no current flows between the source electrode 11 and the drain electrode 12. Not flowing.

次に、オフ時(ゲート電圧=0V、ドレイン電圧=650V、ソース電圧=0V)には、ドレイン電極12に電圧を加えても逆バイアスになるため、p型ベース領域3とn-型ドリフト層2の間より空乏層が広がる。このとき、p型ベース領域3の濃度がn-型ドリフト層2より高いので、空乏層はほとんどn-型ドリフト層2側に広がる。そして、ドレイン0Vの場合より空乏層が広がっているため、絶縁体として振舞う領域は更に広がっているので、ソース電極11とドレイン電極12との間に電流が流れない。 Next, when off (gate voltage = 0 V, drain voltage = 650 V, source voltage = 0 V), a reverse bias is applied even if a voltage is applied to the drain electrode 12, so the p-type base region 3 and the n -type drift layer A depletion layer spreads between two. At this time, since the concentration of the p-type base region 3 is higher than that of the n -type drift layer 2, the depletion layer extends almost to the n -type drift layer 2 side. Since the depletion layer is wider than in the case of the drain 0 V, the region that behaves as an insulator further spreads, so that no current flows between the source electrode 11 and the drain electrode 12.

一方、オン時(ゲート電圧=20V、ドレイン電圧=1V、ソース電圧=0V)には、ゲート電極9にゲート電圧として20Vが印加されるため、p型ベース領域3のうちトレンチ7に接している表面にチャネルが形成される。このため、ソース電極11から注入された電子はn+型ソース領域4からp型ベース領域3に形成されたチャネルを通った後、n-型ドリフト層2に到達する。これにより、ソース電極11とドレイン電極12との間に電流を流すことができる。 On the other hand, when ON (gate voltage = 20 V, drain voltage = 1 V, source voltage = 0 V), 20 V is applied as the gate voltage to the gate electrode 9, so that it is in contact with the trench 7 in the p-type base region 3. A channel is formed on the surface. For this reason, electrons injected from the source electrode 11 pass through the channel formed in the p-type base region 3 from the n + -type source region 4 and then reach the n -type drift layer 2. As a result, a current can flow between the source electrode 11 and the drain electrode 12.

そして、このような反転型のトレンチゲート構造のMOSFETにおいて、本実施形態ではさらに、イオン注入による点欠陥の数のピーク位置がp型ベース領域3内となる構造としている。また、そのピーク位置よりも深い位置では、深くなるほど点欠陥の数が単調に減少する構造としている。すなわち、半導体基板の表面から深さ方向に沿った点欠陥の数の分布のピーク位置の深さをX、表面からn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とにより構成されるPN接合位置をYとすると、X<Yの関係が成り立つようにしている。 In this inversion type MOSFET having a trench gate structure, the present embodiment further has a structure in which the peak position of the number of point defects due to ion implantation is in the p-type base region 3. In addition, at a position deeper than the peak position, the number of point defects monotonously decreases as the depth increases. That is, the depth of the peak position of the distribution of the number of point defects along the depth direction from the surface of the semiconductor substrate is X, and the PN junction position formed by the n -type drift layer 2 and the p-type base region 3 from the surface When Y is Y, the relationship X <Y is established.

点欠陥に起因して発生するドレインリークは、イオン注入部の点欠陥が拡散し、n-型ドリフト層2とp型ベース領域3とによるPN接合界面近傍に形成されている空乏層にリークパスができることにより発生すると想定される。特に、貫通転位がある場所では、転位の周りに点欠陥が集まることでドレインリークが大きくなる。 The drain leak generated due to the point defect is caused by diffusion of the point defect in the ion implanted portion, and a leak path in the depletion layer formed in the vicinity of the PN junction interface between the n type drift layer 2 and the p type base region 3. It is assumed that it occurs when it can. In particular, in a place where threading dislocations are present, drain leakage increases due to the collection of point defects around the dislocations.

したがって、点欠陥の分布とn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とによるPN接合界面近傍の空乏層との関係がドレインリーク抑制のポイントになると考えられる。本発明者らは、この点に着目し、点欠陥の分布とn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とによるPN接合界面との位置関係について様々な検討を行ったところ、上記したようにX<Yの関係が成り立つとドレインリークが低減することを見出した。 Therefore, the relationship between the distribution of point defects and the depletion layer in the vicinity of the PN junction interface between the n -type drift layer 2 and the p-type base region 3 is considered to be a point for suppressing drain leakage. The present inventors paid attention to this point and conducted various studies on the positional relationship between the distribution of point defects and the PN junction interface between the n -type drift layer 2 and the p-type base region 3, as described above. It was found that drain leakage is reduced when X <Y.

具体的には、図2(a)に示すようにn+型基板1の表面にn-型ドリフト層2およびp型ベース領域3を順にエピタキシャル成長させた構造において、Alイオンを注入し、不純物を熱拡散させる工程を行ったあとに点欠陥の分布およびドレインリークの有無について調べた。点欠陥の分布については、CL測定によって分析を行った。 Specifically, as shown in FIG. 2A, in the structure in which an n type drift layer 2 and a p type base region 3 are epitaxially grown on the surface of an n + type substrate 1 in this order, Al ions are implanted and impurities are introduced. After performing the thermal diffusion step, the distribution of point defects and the presence or absence of drain leakage were examined. The distribution of point defects was analyzed by CL measurement.

その結果、図2(b)、(c)に示すプロファイルに示されるように、点欠陥の分布がX>Yの関係となるようにした場合にはドレインリークが有ったが、点欠陥の分布がX<Yの関係となるようにした場合にはドレインリークが無かった。   As a result, as shown in the profiles shown in FIGS. 2B and 2C, there was a drain leak when the distribution of point defects was in a relationship of X> Y. There was no drain leak when the distribution was such that X <Y.

より詳しくは、図2(a)に示す構造において、n-型ドリフト層2のn型不純物濃度を5×1015/cm3、厚さを13μmおよびp型ベース領域3のp型不純物濃度を1×1017/cm3、厚さを1.8μmとした。また、Alイオンをイオン注入エネルギーを350keVとすることでp+型コンタクト領域5が厚さ0.3μm程度で形成されるようにした。そして、ドーズ量を1.0×1021/cm3とした場合と1.0×1020/cm3とした場合について試料を作成し、半導体基板の深さ方向において点欠陥の分布を表すCLスペクトル強度のプロファイルを調べた。活性化アニールの温度については1500℃、時間については30分とした。その結果、図3(a)、(b)に示すようなプロファイルが得られた。なお、図3(a)、(b)のプロファイルは図中左側に記載した断面の各部のCLスペクトル強度と対応している。 More specifically, in the structure shown in FIG. 2A, the n - type drift layer 2 has an n-type impurity concentration of 5 × 10 15 / cm 3 , a thickness of 13 μm, and a p-type impurity concentration of the p-type base region 3. The thickness was 1 × 10 17 / cm 3 and the thickness was 1.8 μm. In addition, the ion implantation energy of Al ions is set to 350 keV so that the p + type contact region 5 is formed with a thickness of about 0.3 μm. Samples were prepared for a case where the dose was 1.0 × 10 21 / cm 3 and a case where the dose was 1.0 × 10 20 / cm 3, and CL representing the distribution of point defects in the depth direction of the semiconductor substrate. The spectral intensity profile was examined. The activation annealing temperature was 1500 ° C., and the time was 30 minutes. As a result, profiles as shown in FIGS. 3A and 3B were obtained. Note that the profiles in FIGS. 3A and 3B correspond to the CL spectral intensities of the respective portions of the cross section shown on the left side of the drawing.

CL測定は点欠陥の数などを固有のスペクトルにおける強度によって表すものであり、点欠陥固有のスペクトルの強度が大きいほど点欠陥の数が多いことを表している。例えば、図3(a)、(b)のようにドーズ量が設定された試料について、任意の場所でのCLスペクトル強度を分析すると、図4(a)、(b)のような分析結果が得られた。この図中において、Q0のスペクトルはバンド端で発生するスペクトルでの正常発光、PRsはフォノンレプリカで格子振動によって発生する固有のスペクトルでの正常発光、DAPはドナーアクセプタ対であり不純物による正常発光、L1は点欠陥からの発光である。点欠陥の数が多く分布が大きいほどL1のスペクトルでの強度が大きくなることから、このスペクトル強度に基づいて点欠陥の分布を分析している。L1線は炭素(C)のアンチサイトとシリコン(Si)のアンチサイトの複合欠陥のスペクトル波長であり、波長λ=426nm程度であることから、この波長のみを通過するバンドパスフィルタを用いて、その帯域でのプロファイルのみを抽出し、点欠陥の分布を分析している。その結果が図2(b)、(c)のように表されたプロファイルとなっている。 In the CL measurement, the number of point defects and the like are represented by the intensity in the unique spectrum, and the greater the intensity of the spectrum unique to the point defect, the greater the number of point defects. For example, when the CL spectrum intensity at an arbitrary place is analyzed for a sample with a dose set as shown in FIGS. 3A and 3B, the analysis results as shown in FIGS. 4A and 4B are obtained. Obtained. In this figure, the spectrum of Q 0 is the normal light emission in the spectrum generated at the band edge, PRs is the normal light emission in the intrinsic spectrum generated by lattice vibration in the phonon replica, and DAP is the normal light emission due to the donor-acceptor pair and impurities. , L 1 is light emission from point defects. Since the intensity in the spectrum of L 1 increases as the number of point defects increases and the distribution increases, the distribution of point defects is analyzed based on the spectrum intensity. The L 1 line is the spectral wavelength of the composite defect of carbon (C) antisite and silicon (Si) antisite, and since the wavelength λ is about 426 nm, a bandpass filter that passes only this wavelength is used. , Only the profile in that band is extracted and the distribution of point defects is analyzed. The result is a profile represented as shown in FIGS.

これらのプロファイルについて、リーク有とリーク無の試料でn-型ドリフト層2の位置でのλ=388nmのPRsの発光強度が両者で一致するという仮定の下で強度比を計算し、図3(b)のCLスペクトル強度をその比率で補正し、図3(a)とスケールを一致させると、図5に示す比較結果となった。この図に示されるように、各試料について、点欠陥の分布のピーク位置が異なっている。そして、ドレインリークが無かった試料については、ピーク位置がp型ベース領域3の厚さ(実験例では1.8μm)内に含まれており、ドレインリークが有った試料については、ピーク位置がp型ベース領域3の厚さよりも深い位置となっていた。さらに、ドレインリークが無かった試料については、そのピーク位置よりも深い位置では、深くなるほど点欠陥の数が単調に減少する構造となっていた。 With respect to these profiles, the intensity ratio was calculated under the assumption that the emission intensity of PRs of λ = 388 nm at the position of the n -type drift layer 2 in the sample with and without leaking coincided, and FIG. When the CL spectrum intensity of b) was corrected by the ratio and the scale was matched with FIG. 3A, the comparison result shown in FIG. 5 was obtained. As shown in this figure, the peak positions of the distribution of point defects are different for each sample. For the sample having no drain leak, the peak position is included in the thickness of the p-type base region 3 (1.8 μm in the experimental example). For the sample having the drain leak, the peak position is The position was deeper than the thickness of the p-type base region 3. Further, the sample having no drain leak has a structure in which the number of point defects monotonously decreases as the depth increases at a position deeper than the peak position.

このように、半導体基板の表面から深さ方向に沿ったCL測定のスペクトルの強度分布、つまり点欠陥の数の分布のピーク位置の深さXと、表面からn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とによるPN接合位置Yとについて、X<Yの関係が成り立つようにしている。このような構造とし、点欠陥がn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とによるPN接合界面近傍の空乏層に拡散することを抑制することで、その空乏層にリークパスができることを抑制できる。したがって、ドレインリークを抑制することが可能になる。 Thus, the intensity distribution of the spectrum of the CL measurement along the depth direction from the surface of the semiconductor substrate, that is, the depth X of the peak position of the distribution of the number of point defects, and the n type drift layer 2 and the p-type from the surface. With respect to the PN junction position Y with the base region 3, the relationship X <Y is established. By adopting such a structure and suppressing the point defects from diffusing into the depletion layer near the PN junction interface between the n type drift layer 2 and the p-type base region 3, it is possible to suppress the formation of a leak path in the depletion layer. . Therefore, drain leakage can be suppressed.

さらに、Xの位置、つまりピーク位置でのCLスペクトル強度(強度(X))に対するYの位置、つまりPN接合界面でのCLスペクトル強度(強度(Y))の比(=強度(Y)/強度(X)、以下、CLスペクトル強度比という)とドレインリーク抑制効果との関係についても調べた。具体的には、CLスペクトル強度比が0.7、0.8、0.9それぞれについて調べたところ、すべての場合、つまりX<Yの関係が成り立っていればドレインリークを抑制することができたが、特に図2(c)中にも示したように、0.8以下になるとドレインリークが全く無くなっていた。したがって、X<Yの関係が成り立つようにすることでドレインリークを抑制することができ、かつ、CLスペクトル強度比が0.8となるようにすることで、よりドレインリークを抑制することが可能になる。   Further, the ratio of the CL spectrum intensity (intensity (Y)) at the Y position, that is, the PN junction interface to the CL spectrum intensity (intensity (X)) at the X position, ie, the peak position (= intensity (Y) / intensity (X) (hereinafter referred to as CL spectrum intensity ratio) and the drain leakage suppression effect were also examined. Specifically, when the CL spectral intensity ratios were examined for 0.7, 0.8, and 0.9, respectively, drain leakage could be suppressed in all cases, that is, if the relationship X <Y was satisfied. However, as shown in FIG. 2C in particular, the drain leakage was completely eliminated at 0.8 or less. Therefore, drain leakage can be suppressed by satisfying the relationship of X <Y, and drain leakage can be further suppressed by setting the CL spectrum intensity ratio to 0.8. become.

なお、上記では、図2(a)に示す構造においてAlイオンを注入した場合についての実験結果を例に挙げて説明したが、点欠陥とドレインリークとの関係については、イオン注入で形成されるn+型ソース領域4とp+型コンタクト層5の両方とも同様のことが言える。したがって、これらを形成するためのイオン注入および熱拡散を行った後、点欠陥の分布について、X<Yの関係が成り立つようにすればよい。 In the above description, the experimental results when Al ions are implanted in the structure shown in FIG. 2A have been described as an example. However, the relationship between point defects and drain leaks is formed by ion implantation. The same can be said for both the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5. Therefore, after performing ion implantation and thermal diffusion for forming them, the relationship of X <Y should be satisfied for the distribution of point defects.

また、ここではλ=426となるL1線、つまり炭素のアンチサイトとシリコンのアンチサイトの複合欠陥のスペクトル波長について考慮した場合について説明した。しかしながら、他の要因の点欠陥についても上記と同様に、点欠陥のピーク位置がp型ベース領域3内に位置するようにすることで、ドレインリークを抑制することが可能となる。具体的には、シリコン空孔を要因とする点欠陥や炭素空孔と炭素のアンチサイトの複合欠陥を要因とする点欠陥などが挙げられる。シリコン空孔を要因とする点欠陥のCLスペクトル波長が860nm、炭素空孔と炭素のアンチサイトの複合欠陥を要因とする点欠陥のCLスペクトル波長は1078nmである。このため、これらの波長を通過させるバンドパスフィルタを用いて、その帯域でのプロファイルのみを抽出し、点欠陥の分布を制御することで、上記と効果を得ることができる。 Here, the case where the spectral wavelength of the L 1 line where λ = 426, that is, the composite defect of carbon antisite and silicon antisite, is considered has been described. However, with respect to point defects of other factors as well, drain leaks can be suppressed by making the point positions of the point defects within the p-type base region 3 as described above. Specific examples include point defects caused by silicon vacancies and point defects caused by combined defects of carbon vacancies and carbon antisites. The CL spectrum wavelength of a point defect caused by silicon vacancies is 860 nm, and the CL spectrum wavelength of a point defect caused by a composite defect of carbon vacancies and carbon antisite is 1078 nm. For this reason, the above effects can be obtained by using a bandpass filter that passes these wavelengths, extracting only the profile in that band, and controlling the distribution of point defects.

次に、図1に示すトレンチゲート構造のMOSFETの製造方法について、図6を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing the MOSFET having the trench gate structure shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

〔図6(a)に示す工程〕
まず、n+型基板1の表面にn-型ドリフト層2およびp型ベース領域3がエピタキシャル成長させられた半導体基板を用意する。n+型基板1についてはn型不純物濃度が例えば1.0×1019/cm3で厚さ300μm程度としている。また、n-型ドリフト層2についてはn型不純物濃度が例えば3.0×1015〜2.0×1016/cm3で厚さ15μm程度、p型ベース領域3についてはp型不純物濃度が1.0×1016〜2.0×1019/cm3、厚さ1.3μm以上としてある。
[Step shown in FIG. 6A]
First, a semiconductor substrate in which an n type drift layer 2 and a p type base region 3 are epitaxially grown on the surface of an n + type substrate 1 is prepared. The n + type substrate 1 has an n type impurity concentration of, for example, 1.0 × 10 19 / cm 3 and a thickness of about 300 μm. The n type drift layer 2 has an n type impurity concentration of, for example, 3.0 × 10 15 to 2.0 × 10 16 / cm 3 and a thickness of about 15 μm, and the p type base region 3 has a p type impurity concentration. The thickness is 1.0 × 10 16 to 2.0 × 10 19 / cm 3 and the thickness is 1.3 μm or more.

〔図6(b)に示す工程〕
続いて、p型ベース領域3の上に、例えばLTO等で構成されるマスク(図示せず)を成膜したのち、フォトリソグラフィ工程を経て、n+型ソース領域4の形成予定領域上においてマスクを開口させる。その後、n型不純物(例えば窒素)をイオン注入する。このとき、例えばイオン注入エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としている。
[Step shown in FIG. 6B]
Subsequently, after forming a mask (not shown) made of, for example, LTO on the p-type base region 3, a mask is formed on the formation region of the n + -type source region 4 through a photolithography process. Open. Thereafter, n-type impurities (for example, nitrogen) are ion-implanted. At this time, for example, the ion implantation energy is 310 keV, and the dose is 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 .

さらに、先程使用したマスクを除去した後、再びマスク(図示せず)を成膜し、フォトリソグラフィ工程を経て、p+型コンタクト層5の形成予定領域上においてマスクを開口させる。その後、p型不純物(例えばボロンやアルミニウム)をイオン注入する。このとき、例えばイオン注入エネルギーを160keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としている。 Further, after removing the previously used mask, a mask (not shown) is formed again, and the mask is opened on a region where the p + -type contact layer 5 is to be formed through a photolithography process. Thereafter, p-type impurities (for example, boron and aluminum) are ion-implanted. At this time, for example, the ion implantation energy is set to 160 keV, and the dose is set to 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 .

また、このとき必要に応じてp型ボディ層6を形成するためのp型不純物のイオン注入を行うようにしても良い。そして、例えば1600℃、30分間の活性化アニール処理を行うことによって注入されたイオンを活性化する。これにより、n+型ソース領域4やp+型コンタクト層5およびp型ボディ層6が形成される。その後、マスクを除去する。 At this time, ion implantation of a p-type impurity for forming the p-type body layer 6 may be performed as necessary. Then, the implanted ions are activated by performing an activation annealing treatment at 1600 ° C. for 30 minutes, for example. Thereby, the n + type source region 4, the p + type contact layer 5 and the p type body layer 6 are formed. Thereafter, the mask is removed.

〔図6(c)に示す工程〕
p型ベース領域3、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5の上に、図示しないエッチングマスクを成膜したのち、トレンチ7の形成予定領域においてエッチングマスクを開口させる。そして、エッチングマスクを用いたトレンチエッチング工程を行うことで、トレンチ7を形成する。その後、エッチングマスクを除去する。
[Step shown in FIG. 6 (c)]
After forming an etching mask (not shown) on the p-type base region 3, the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5, the etching mask is opened in a region where the trench 7 is to be formed. And the trench 7 is formed by performing the trench etching process using an etching mask. Thereafter, the etching mask is removed.

また、必要に応じて、トレンチエッチングのダメージ除去および活性化熱処理を兼ねて、水素エッチングを行う。具体的には、1600℃以上の減圧下における水素雰囲気、例えば1625℃、2.7×104Pa(200Torr)の高温水素雰囲気での熱処理による水素エッチングを5分間実施する。これにより、トレンチ7の内壁面の丸め処理が為され、トレンチ7の開口角部や底部のコーナー部および側面の凸部などが丸められる。 Further, if necessary, hydrogen etching is performed to remove damage from trench etching and to activate heat treatment. Specifically, hydrogen etching is performed for 5 minutes by heat treatment in a hydrogen atmosphere under a reduced pressure of 1600 ° C. or higher, for example, a high temperature hydrogen atmosphere of 1625 ° C. and 2.7 × 10 4 Pa (200 Torr). Thereby, the rounding process of the inner wall surface of the trench 7 is performed, and the opening corner part of the trench 7, the corner part of the bottom part, the convex part of the side face, and the like are rounded.

〔図6(d)に示す工程〕
熱酸化等によるゲート絶縁膜形成工程を行うことにより、トレンチ7内を含む基板表面全面にゲート絶縁膜8を形成する。具体的には、ウェット雰囲気を用いたパイロジェニック法によるゲート酸化(熱酸化)によりゲート絶縁膜8を形成する。続いて、ゲート絶縁膜8の表面にn型不純物をドーピングしたポリシリコン層を例えば600℃の温度下で440nm程度成膜したのち、エッチバック工程等を行うことにより、トレンチ7内にゲート絶縁膜8およびゲート電極9を残す。
[Step shown in FIG. 6 (d)]
By performing a gate insulating film forming step by thermal oxidation or the like, the gate insulating film 8 is formed on the entire surface of the substrate including the inside of the trench 7. Specifically, the gate insulating film 8 is formed by gate oxidation (thermal oxidation) by a pyrogenic method using a wet atmosphere. Subsequently, after a polysilicon layer doped with n-type impurities is formed on the surface of the gate insulating film 8 at a temperature of about 440 nm, for example, at a temperature of 600 ° C., an etch back process or the like is performed, whereby the gate insulating film is formed in the trench 7. 8 and the gate electrode 9 are left.

また、層間絶縁膜10を成膜したのち、層間絶縁膜10をパターニングしてn+型ソース領域4やp+型コンタクト層5に繋がるコンタクトホールを形成すると共に、ゲート電極9に繋がるコンタクトホールを別断面に形成する。続いて、コンタクトホール内を埋め込むように電極材料を成膜したのち、これをパターニングすることでソース電極11やゲート配線を形成する。 Further, after forming the interlayer insulating film 10, the interlayer insulating film 10 is patterned to form contact holes connected to the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5, and contact holes connected to the gate electrode 9 are formed. It is formed in another cross section. Subsequently, after depositing an electrode material so as to fill the contact hole, the source electrode 11 and the gate wiring are formed by patterning the electrode material.

その後、図示しないが、n+型基板1の裏面側にドレイン電極12を形成することで、図1に示したMOSFETが完成する。 Thereafter, although not shown, the drain electrode 12 is formed on the back surface side of the n + type substrate 1 to complete the MOSFET shown in FIG.

以上説明したように、本実施形態のSiC半導体装置によれば、半導体基板の表面から深さ方向に沿った点欠陥の数の分布のピーク位置の深さXと、表面からn-型ドリフト層2とp型ベース領域3とにより構成されるPN接合位置Yについて、X<Yの関係が成り立つようにしている。これにより、点欠陥を要因とするドレインリークを抑制することが可能となる。特に、CLスペクトル比が0.8以下となるようにすることで、よりドレインリークを抑制することが可能となる。 As described above, according to the SiC semiconductor device of the present embodiment, the depth X of the peak position of the distribution of the number of point defects along the depth direction from the surface of the semiconductor substrate, and the n type drift layer from the surface For the PN junction position Y constituted by 2 and the p-type base region 3, the relationship X <Y is established. As a result, it is possible to suppress drain leakage caused by point defects. In particular, drain leakage can be further suppressed by setting the CL spectrum ratio to 0.8 or less.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5の構造を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5, and is otherwise the same as the first embodiment. Only portions different from the embodiment will be described.

図7に示すように、本実施形態では、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5を2種類の不純物を用いて形成している。具体的には、n+型ソース領域4については窒素とリンを用いて形成しており、p+型コンタクト層5についてはボロンとアルミニウムを用いて形成している。n+型ソース領域4のうち深さ0.3μm程度まである下層部分は窒素のイオン注入、深さ0.15μm程度までの上層部分はオーミック接触がとり易いリンのイオン注入によって形成されている。また、p+型コンタクト層5のうち深さ0.3μm程度まである下層部分はボロンのイオン注入、深さ0.15μm程度までの上層部分はオーミック接触がとり易いアルミニウムのイオン注入によって形成されている。 As shown in FIG. 7, in this embodiment, the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 are formed using two types of impurities. Specifically, the n + type source region 4 is formed using nitrogen and phosphorus, and the p + type contact layer 5 is formed using boron and aluminum. In the n + -type source region 4, the lower layer portion having a depth of up to about 0.3 μm is formed by nitrogen ion implantation, and the upper layer portion up to a depth of about 0.15 μm is formed by phosphorus ion implantation which can easily make ohmic contact. Further, the lower layer portion of the p + -type contact layer 5 having a depth of up to about 0.3 μm is formed by boron ion implantation, and the upper layer portion of a depth of about 0.15 μm is formed by aluminum ion implantation which can easily make ohmic contact. Yes.

例えば、n+型ソース領域4を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3として窒素、エネルギーを160keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としてリンをイオン注入する。また、p+型コンタクト層5を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としてボロン、エネルギーを160keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としてアルミニウムをイオン注入する。そして、例えば1600℃、30分間の活性化アニール処理を行うことによって注入されたイオンを活性化することで、n+型ソース領域4やp+型コンタクト層5を形成することができる。 For example, when the n + -type source region 4 is formed, the energy is 310 keV, the dose is 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 , nitrogen, the energy is 160 keV, and the dose is 1. Phosphorus is ion-implanted at 0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 . When the p + -type contact layer 5 is formed, the energy is 310 keV, the dose is 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 , boron, the energy is 160 keV, and the dose is 1. Aluminum is ion-implanted at 0 × 10 19 to 1.0 × 10 20 / cm 3 . Then, the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 can be formed by activating the implanted ions by performing an activation annealing process at 1600 ° C. for 30 minutes, for example.

このように、イオン注入種を組み合わせるようにする場合であっても、点欠陥の分布についてX<Yの関係が成り立つようにすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。   Thus, even when ion implantation species are combined, it is possible to obtain the same effect as in the first embodiment by making the relationship of X <Y with respect to the distribution of point defects. Become.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第2実施形態と同様、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5の構造を変更したものであるが、イオン注入種として不純物と不活性元素を組み合わせるようにしたものである。その他に関しては第1、第2実施形態と同様であるため、第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, similarly to the second embodiment, the structures of the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 are changed, but an impurity and an inert element are combined as an ion implantation species. It is. Since other aspects are the same as those in the first and second embodiments, only different portions from the first and second embodiments will be described.

図8に示すように、本実施形態では、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5を不純物と共に不活性元素を注入することで形成している。具体的には、n+型ソース領域4についてはリンとシリコンを注入することで形成しており、p+型コンタクト層5についてはアルミニウムとシリコンを注入することで形成している。n+型ソース領域4を形成する際に注入されるリンおよびシリコンは、共にn+型ソース領域4の全域において注入されている。同様に、p+型コンタクト層5を形成する際に注入されるアルミニウムおよびシリコンも、共にp+型コンタクト層5の全域において注入されている。 As shown in FIG. 8, in this embodiment, the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 are formed by implanting an inert element together with impurities. Specifically, the n + type source region 4 is formed by implanting phosphorus and silicon, and the p + type contact layer 5 is formed by implanting aluminum and silicon. phosphorus and silicon is implanted in forming the n + -type source region 4 is injected in the entire region of the n + -type source region 4 together. Similarly, aluminum and silicon is injected in forming the p + -type contact layer 5 are also implanted in the entire region of the p + -type contact layer 5 together.

例えば、n+型ソース領域4を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1021/cm3としてリン、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としてシリコンをイオン注入する。また、p+型コンタクト層5を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1021/cm3としてアルミニウム、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1020/cm3としてシリコンをイオン注入する。そして、例えば1600℃、30分間の活性化アニール処理を行うことによって注入されたイオンを活性化することで、n+型ソース領域4やp+型コンタクト層5を形成することができる。 For example, when the n + -type source region 4 is formed, the energy is 310 keV, the dose is 1.0 × 10 21 / cm 3 , phosphorus, the energy is 310 keV, and the dose is 1.0 × 10 19 to 1. Silicon is ion-implanted at 0 × 10 20 / cm 3 . When the p + -type contact layer 5 is formed, the energy is 310 keV, the dose is 1.0 × 10 21 / cm 3 , aluminum, the energy is 310 keV, and the dose is 1.0 × 10 19 to 1. Silicon is ion-implanted at 0 × 10 20 / cm 3 . Then, the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 can be formed by activating the implanted ions by performing an activation annealing process at 1600 ° C. for 30 minutes, for example.

このように、イオン注入種として不純物と不活性元素を組み合わせるようにする場合であっても、点欠陥の分布についてX<Yの関係が成り立つようにすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。また、不純物と同時に不活性元素を注入することで、点欠陥を修復する効果が得られることから、点欠陥を低減することが可能となり、より点欠陥に起因するドレインリークを抑制することが可能となる。   As described above, even when the impurity and the inert element are combined as the ion implantation species, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by satisfying the relationship of X <Y with respect to the distribution of the point defects. Can be obtained. In addition, by injecting an inert element at the same time as the impurity, an effect of repairing point defects can be obtained, so that point defects can be reduced and drain leakage caused by point defects can be further suppressed. It becomes.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、n+型ソース領域4およびp+型コンタクト層5を形成する際の熱処理方法を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the heat treatment method for forming the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5, and is otherwise the same as the first embodiment. Therefore, only different parts from the first embodiment will be described.

本実施形態では、n+型ソース領域4を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1021/cm3として窒素またはリンなどのn型不純物をイオン注入する。また、p+型コンタクト層5を形成する際には、エネルギーを310keV、ドーズ量を1.0×1019〜1.0×1021/cm3としてボロンまたはアルミニウムなどのp型不純物をイオン注入する。そして、例えば1600℃、5分間、ランプ加熱などによるRTA(短時間アニール:Rapid Thermal Anneal)での活性化アニール処理を行い、注入されたイオンを活性化する。これにより、n+型ソース領域4やp+型コンタクト層5を形成することができる。 In the present embodiment, when forming the n + -type source region 4, the energy is 310 keV, the dose is 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 21 / cm 3 , and an n-type impurity such as nitrogen or phosphorus. Ion implantation. When the p + -type contact layer 5 is formed, p-type impurities such as boron or aluminum are ion-implanted with an energy of 310 keV and a dose of 1.0 × 10 19 to 1.0 × 10 21 / cm 3. To do. Then, for example, activation annealing is performed by RTA (Rapid Thermal Anneal) such as lamp heating at 1600 ° C. for 5 minutes to activate the implanted ions. Thereby, the n + -type source region 4 and the p + -type contact layer 5 can be formed.

このように、RTAのような短時間で活性化アニール処理を行うようにすることで、熱処理による点欠陥の拡散を抑制することが可能となる。したがって、より好適に点欠陥の分布についてX<Yの関係が成り立つようにすることが可能となり、より確実にドレインリークを抑制することが可能となる。   Thus, by performing the activation annealing process in a short time such as RTA, it becomes possible to suppress the diffusion of point defects due to the heat treatment. Therefore, the relationship of X <Y can be established more preferably for the distribution of point defects, and the drain leakage can be more reliably suppressed.

(他の実施形態)
上記各実施形態では、n+型基板1の表面にn-型ドリフト層2およびp型ベース領域3がエピタキシャル成長させられた半導体基板を用い、p型ベース領域3の表層部への不純物のイオン注入によってn+型ソース領域4やp+型コンタクト層5を形成した。これに対して、さらにp型ベース領域3の表面にエピタキシャル成長によってn+型ソース領域4してあるトリプルエピ基板を半導体基板として用いても良い。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, a semiconductor substrate in which the n type drift layer 2 and the p type base region 3 are epitaxially grown on the surface of the n + type substrate 1 is used, and impurity ions are implanted into the surface layer portion of the p type base region 3. Thus, the n + type source region 4 and the p + type contact layer 5 were formed. On the other hand, a triple epi substrate having an n + type source region 4 formed by epitaxial growth on the surface of the p type base region 3 may be used as a semiconductor substrate.

また、上記各実施形態では、トレンチゲート構造の反転型のMOSFETを例に挙げて説明したが、プレーナ型の反転型のMOSFETに対しても本発明を適用することができる。プレーナ型の反転型MOSFETの場合、n+型ソース領域4とn-型ドリフト層2の間に挟まれた部分におけるp型ベース領域3の表面にゲート絶縁膜8が形成され、その上にゲート電極9が形成された構造となる。 In each of the above embodiments, an inversion type MOSFET having a trench gate structure has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a planar inversion type MOSFET. In the case of a planar inverting MOSFET, a gate insulating film 8 is formed on the surface of the p-type base region 3 in a portion sandwiched between the n + -type source region 4 and the n -type drift layer 2, and a gate is formed thereon. The electrode 9 is formed.

また、上記実施形態では、第1導電型をn型、第2導電型をp型としたnチャネルタイプのMOSFETを例に挙げて説明したが、各構成要素の導電型を反転させたpチャネルタイプのMOSFETに対しても本発明を適用することができる。また、上記説明では、トレンチゲート構造のMOSFETを例に挙げて説明したが、同様のトレンチゲート構造のIGBTに対しても本発明を適用することができる。IGBTは、上記実施形態に対して基板1の導電型をn型からp型に変更するだけであり、その他の構造や製造方法に関しては上記実施形態と同様である。   In the above embodiment, the n-channel type MOSFET in which the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type has been described as an example. However, the p-channel in which the conductivity type of each component is inverted is described. The present invention can also be applied to a type of MOSFET. In the above description, a MOSFET having a trench gate structure has been described as an example. However, the present invention can also be applied to an IGBT having a similar trench gate structure. The IGBT only changes the conductivity type of the substrate 1 from n-type to p-type with respect to the above-described embodiment, and the other structures and manufacturing methods are the same as those in the above-described embodiment.

また、上記実施形態では、本発明を適用した場合の一例について説明したが、適宜設計変更などを行うことができる。例えば、上記実施形態では、ゲート絶縁膜8の例として熱酸化による酸化膜を挙げたが熱酸化によらない酸化膜もしくは窒化膜などを含むものであっても構わない。また、ドレイン電極12の形成工程に関しても、ソース電極11の形成前などとしても構わない。また、n+型ソース領域4を形成するためのイオン注入の後にp+型コンタクト層5を形成するためのイオン注入を行うようにしたが、これらの順序は逆であっても良い。また、第2、第3実施形態において、イオン注入種を組み合わせるようにしたが、いずれの種を先にイオン注入しても良い。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied has been described. However, design changes can be made as appropriate. For example, in the above-described embodiment, an oxide film by thermal oxidation has been described as an example of the gate insulating film 8, but an oxide film or nitride film not by thermal oxidation may be included. Further, the process of forming the drain electrode 12 may be performed before the source electrode 11 is formed. Further, although ion implantation for forming the p + -type contact layer 5 is performed after ion implantation for forming the n + -type source region 4, the order of these may be reversed. In the second and third embodiments, ion implantation species are combined, but any species may be ion-implanted first.

また、n型不純物として窒素やリンを例に挙げたがヒ素(As)やアンチモン(Sb)を用いても良く、p型不純物としてボロンやアルミニウムを例に挙げたがガリウム(Ga)やインジウム(In)のいずれか1つもしくは組み合わせで用いても良い。また、不活性不純物としては、シリコンの他、炭素、フッ素(F)、塩素(Cl)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)などのいずれか1つもしくは組み合わせで用いても良い。   Nitrogen and phosphorus are exemplified as n-type impurities, but arsenic (As) and antimony (Sb) may be used. Boron and aluminum are exemplified as p-type impurities, but gallium (Ga) and indium ( Any one or a combination of In) may be used. Further, as inert impurities, in addition to silicon, carbon, fluorine (F), chlorine (Cl), helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), etc. Any one or a combination may be used.

1 n+型基板
2 n-型ドリフト層
3 p型ベース領域
4 n+型ソース領域
5 p+型コンタクト層
7 トレンチ
8 ゲート絶縁膜
9 ゲート電極
11 ソース電極
12 ドレイン電極
1 n + type substrate 2 n type drift layer 3 p type base region 4 n + type source region 5 p + type contact layer 7 trench 8 gate insulating film 9 gate electrode 11 source electrode 12 drain electrode

Claims (8)

炭化珪素からなる第1または第2導電型の基板(1)と、前記基板の上に形成され、前記基板よりも低不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるドリフト層(2)と、前記ドリフト層の上に形成され、第2導電型の炭化珪素からなるエピタキシャル膜によって構成されていると共に第2導電型不純物としてアルミニウムが用いられたベース領域(3)とを有する半導体基板と、
前記ベース領域の上に形成され、前記ドリフト層よりも高不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるソース領域(4)と、
前記ベース領域に接続され、前記ベース層よりも高不純物濃度とされた第2導電型の炭化珪素からなるコンタクト領域(5)と、
前記ソース領域と前記ドリフト層との間に挟まれた前記ベース領域の表面に形成されたゲート絶縁膜(8)と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極(9)と、
前記ソース領域および前記コンタクト領域を介して前記ベース領域に電気的に接続されたソース電極(11)と、
前記基板の裏面側に形成されたドレイン電極(12)とを備え、
前記ソース領域および前記コンタクト領域における前記半導体基板の表面から深さ方向への点欠陥の分布について、前記半導体基板の表面からの点欠陥の数のピーク位置の深さをX、前記ベース領域と前記ドリフト層とによるPN接合界面までの深さをYとして、X<Yとされていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
A first or second conductivity type substrate (1) made of silicon carbide, and a drift layer (2) made of silicon carbide of the first conductivity type formed on the substrate and having a lower impurity concentration than the substrate. A semiconductor substrate having a base region (3) formed on the drift layer and made of an epitaxial film made of silicon carbide of the second conductivity type and using aluminum as the second conductivity type impurity; ,
A source region (4) formed of silicon carbide of the first conductivity type formed on the base region and having a higher impurity concentration than the drift layer;
A contact region (5) made of silicon carbide of the second conductivity type connected to the base region and having a higher impurity concentration than the base layer;
A gate insulating film (8) formed on the surface of the base region sandwiched between the source region and the drift layer;
A gate electrode (9) formed on the gate insulating film;
A source electrode (11) electrically connected to the base region via the source region and the contact region;
A drain electrode (12) formed on the back side of the substrate,
Wherein the distribution of point defects from the source region and the definitive in contact area of the semiconductor substrate surface in the depth direction, the depth of the number of peak positions of point defects from the surface of the semiconductor substrate X, the base region And a depth to the PN junction interface between the drift layer and the drift layer, where Y is X <Y.
前記Xよりも深い位置において、前記点欠陥が単調に減少していることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置。   2. The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the point defects monotonously decrease at a position deeper than X. 3. 炭化珪素からなる第1または第2導電型の基板(1)と、前記基板の上に形成され、前記基板よりも低不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるドリフト層(2)と、前記ドリフト層の上に形成され、第2導電型の炭化珪素からなるエピタキシャル膜によって構成されていると共に第2導電型不純物としてアルミニウムが用いられたベース領域(3)とを有する半導体基板と、
前記ベース領域の上に形成され、前記ドリフト層よりも高不純物濃度とされた第1導電型の炭化珪素からなるソース領域(4)と、
前記ベース領域に接続され、前記ベース層よりも高不純物濃度とされた第2導電型の炭化珪素からなるコンタクト領域(5)と、
前記ソース領域と前記ドリフト層との間に挟まれた前記ベース領域の表面に形成されたゲート絶縁膜(8)と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極(9)と、
前記ソース領域および前記コンタクト領域を介して前記ベース領域に電気的に接続されたソース電極(11)と、
前記基板の裏面側に形成されたドレイン電極(12)とを備え、
前記ソース領域および前記コンタクト領域における前記半導体基板の表面から深さ方向へのカソードルミネッセンス測定のスペクトルについて、該カソードルミネッセンス測定のスペクトルのうち点欠陥に相当する部分におけるスペクトル強度の前記半導体基板の表面からの深さをX、前記ベース領域と前記ドリフト層とによるPN接合界面までの深さをYとして、X<Yとされていることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
A first or second conductivity type substrate (1) made of silicon carbide, and a drift layer (2) made of silicon carbide of the first conductivity type formed on the substrate and having a lower impurity concentration than the substrate. A semiconductor substrate having a base region (3) formed on the drift layer and made of an epitaxial film made of silicon carbide of the second conductivity type and using aluminum as the second conductivity type impurity; ,
A source region (4) formed of silicon carbide of the first conductivity type formed on the base region and having a higher impurity concentration than the drift layer;
A contact region (5) made of silicon carbide of the second conductivity type connected to the base region and having a higher impurity concentration than the base layer;
A gate insulating film (8) formed on the surface of the base region sandwiched between the source region and the drift layer;
A gate electrode (9) formed on the gate insulating film;
A source electrode (11) electrically connected to the base region via the source region and the contact region;
A drain electrode (12) formed on the back side of the substrate,
The spectrum of cathode luminescence measurement of the depth direction from the source region and the definitive in contact area of the semiconductor substrate surface, of the semiconductor substrate of the spectral intensity at a portion corresponding to the out point defects of the spectrum of the cathodoluminescence measurement A silicon carbide semiconductor device, wherein X <Y, where X is a depth from the surface, and Y is a depth to the PN junction interface between the base region and the drift layer.
前記Xよりも深い位置において、前記スペクトル強度が単調に減少していることを特徴とする請求項3に記載の炭化珪素半導体装置。   The silicon carbide semiconductor device according to claim 3, wherein the spectral intensity monotonously decreases at a position deeper than the X. 前記Xの位置における前記スペクトル強度に対する前記Yの位置における前記スペクトル強度の比であるスペクトル強度比が0.8以下であることを特徴とする請求項3または4に記載の炭化珪素半導体装置。   5. The silicon carbide semiconductor device according to claim 3, wherein a spectral intensity ratio, which is a ratio of the spectral intensity at the Y position to the spectral intensity at the X position, is 0.8 or less. 前記点欠陥は、炭素のアンチサイトとシリコンのアンチサイトとの複合欠陥であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置。   The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the point defect is a composite defect of carbon antisite and silicon antisite. 前記点欠陥は、シリコン空孔であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置。   6. The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the point defect is a silicon vacancy. 前記点欠陥は、炭素空孔と炭素のアンチサイトとの複合欠陥であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置。   6. The silicon carbide semiconductor device according to claim 1, wherein the point defect is a composite defect of carbon vacancies and carbon antisites.
JP2012084912A 2012-04-03 2012-04-03 Silicon carbide semiconductor device Active JP6284292B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084912A JP6284292B2 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Silicon carbide semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012084912A JP6284292B2 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Silicon carbide semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013214660A JP2013214660A (en) 2013-10-17
JP6284292B2 true JP6284292B2 (en) 2018-02-28

Family

ID=49587797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012084912A Active JP6284292B2 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Silicon carbide semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6284292B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11114560B2 (en) 2019-03-18 2021-09-07 Fuji Electric Co., Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6246613B2 (en) * 2014-02-17 2017-12-13 株式会社東芝 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP7182850B2 (en) * 2016-11-16 2022-12-05 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
KR102335328B1 (en) * 2016-12-08 2021-12-03 현대자동차 주식회사 Method for manufacturing semiconductor device
JP7275573B2 (en) * 2018-12-27 2023-05-18 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP7613042B2 (en) * 2020-10-05 2025-01-15 富士電機株式会社 Silicon carbide semiconductor device
US11705490B2 (en) * 2021-02-08 2023-07-18 Applied Materials, Inc. Graded doping in power devices
JP7822515B2 (en) * 2022-07-11 2026-03-02 ヒタチ・エナジー・リミテッド Power semiconductor device and method for manufacturing a power semiconductor device - Patents.com

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02139975A (en) * 1988-11-19 1990-05-29 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor photodetector
JP4903439B2 (en) * 2005-05-31 2012-03-28 株式会社東芝 Field effect transistor
US7999268B2 (en) * 2007-07-27 2011-08-16 Auburn University Low temperature impurity doping of silicon carbide
JP5732790B2 (en) * 2010-09-14 2015-06-10 株式会社デンソー Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11114560B2 (en) 2019-03-18 2021-09-07 Fuji Electric Co., Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013214660A (en) 2013-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6284292B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP6428489B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
US8952391B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and its manufacturing method
JP5884617B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
US9608104B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
JP4539684B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5510309B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5728992B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
JP6880669B2 (en) Silicon Carbide Semiconductor Device and Method for Manufacturing Silicon Carbide Semiconductor Device
JP6179409B2 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP6766512B2 (en) Semiconductor devices and methods for manufacturing semiconductor devices
US20190035883A1 (en) Method for manufacturing compound semiconductor device and compound semiconductor device
CN111149213A (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
JP6651894B2 (en) Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2008210848A (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP4761942B2 (en) Semiconductor device
JP2019003969A (en) Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP2019004010A (en) Semiconductor device and manufacturing method for the same
WO2018117061A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US9825125B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method of silicon carbide semiconductor device
JP6828697B2 (en) Method for manufacturing group III nitride semiconductor device and group III nitride semiconductor substrate
JP6766522B2 (en) Semiconductor devices and methods for manufacturing semiconductor devices
JP6207627B2 (en) Semiconductor device
JP2024097715A (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP6822088B2 (en) Silicon Carbide Semiconductor Device and Method for Manufacturing Silicon Carbide Semiconductor Device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160513

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6284292

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250