JP6876536B2 - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
電力用半導体素子のうち、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET:metal oxide semiconductor field effect transistor)は、デジタル回路とアナログ回路で最も一般的な電界効果トランジスタである。
前記半導体素子は、前記n−型炭化ケイ素層上に形成された第1トレンチと、前記第1トレンチ内に形成されたゲート絶縁膜と、をさらに含み得る。
前記ゲート電極は、前記第1トレンチ内に形成され、前記補助n+型領域は、前記第1トレンチの側面に隣接し得る。
前記p型領域は、前記第1トレンチの側面に隣接し得る。
前記半導体素子は、前記ゲート電極及び前記補助電極と前記ソース電極との間に形成された絶縁膜をさらに含み得る。
前記半導体素子は、前記n−型炭化ケイ素層上に形成されて前記第1トレンチから離隔された第2トレンチをさらに含み得る。
前記p型領域は、前記第2トレンチの側面に隣接して前記第2トレンチの下部面まで延長され得る。
前記n+型領域は、前記第2トレンチの下部面に形成され得る。
前記補助電極は、前記補助n+型領域上から前記第2トレンチの側面に沿って前記第2トレンチの下部面まで延長され得る。
前記半導体素子は、前記n−型炭化ケイ素層、前記p型領域、及び前記補助n+型領域上に形成されたゲート絶縁膜をさらに含み得る。
前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成され、前記補助電極は、前記ゲート絶縁膜の側面に位置し得る。
100 n+型炭化ケイ素基板
200 n−型炭化ケイ素層
210 第1トレンチ
220 第2トレンチ
300 p型領域
400 補助n+型領域
450 n+型領域
500 補助電極
610 ゲート絶縁膜
620 絶縁膜
700 ゲート電極
800 ソース電極
900 ドレイン電極
Claims (17)
- n+型炭化ケイ素基板の第1面上に形成されたn−型炭化ケイ素層と、
前記n−型炭化ケイ素層上に形成されたp型領域と、
前記p型領域の一部に隣接するか又は前記p型領域内に形成された補助n+型領域と、
前記p型領域内に形成されたn+型領域と、
前記補助n+型領域上及び前記p型領域上に形成された補助電極と、
前記補助電極から離隔されて前記n−型炭化ケイ素層上に形成されたゲート電極と、
前記補助電極及び前記ゲート電極から離隔されたソース電極と、
前記n+型炭化ケイ素基板の前記第1面に対向する第2面上に形成されたドレイン電極と、を備え、
前記補助n+型領域と前記n+型領域とは互いに離隔され、
前記ソース電極は、前記n+型領域に接触することを特徴とする半導体素子。 - 前記補助電極は、前記p型領域に接触することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記n−型炭化ケイ素層上に形成された第1トレンチと、
前記第1トレンチ内に形成されたゲート絶縁膜と、をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の半導体素子。 - 前記ゲート電極は、前記第1トレンチ内に形成され、
前記補助n+型領域は、前記第1トレンチの側面に隣接することを特徴とする請求項3に記載の半導体素子。 - 前記p型領域は、前記第1トレンチの側面に隣接することを特徴とする請求項4に記載の半導体素子。
- 前記ゲート電極及び前記補助電極と前記ソース電極との間に形成された絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の半導体素子。
- 前記n−型炭化ケイ素層上に形成されて前記第1トレンチから離隔された第2トレンチをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の半導体素子。
- 前記p型領域は、前記第2トレンチの側面に隣接して前記第2トレンチの下部面まで延長されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子。
- 前記n+型領域は、前記第2トレンチの下部面に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体素子。
- 前記補助電極は、前記補助n+型領域上から前記第2トレンチの側面に沿って前記第2トレンチの下部面まで延長されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子。
- 前記n−型炭化ケイ素層、前記p型領域、及び前記補助n+型領域上に形成されたゲート絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成され、
前記補助電極は、前記ゲート絶縁膜の側面に位置することを特徴とする請求項11に記載の半導体素子。 - 前記ゲート電極及び前記補助電極と前記ソース電極との間に形成された絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- n+型炭化ケイ素基板の第1面上にn−型炭化ケイ素層を形成する段階と、
前記n−型炭化ケイ素層をエッチングして互いに離隔される第1トレンチ及び第2トレンチを形成する段階と、
前記第2トレンチの側面に隣接して前記第2トレンチの下部面まで延長されるp型領域を形成する段階と、
前記p型領域及び前記n−型炭化ケイ素層上に補助n+型領域を形成する段階と、
前記補助n+型領域から離隔されるn+型領域を前記p型領域内に形成する段階と、
前記補助n+型領域上に補助電極を形成する段階と、
前記第1トレンチ内にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する段階と、
前記ゲート電極及び前記補助電極上に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜及び前記n+型領域上にソース電極を形成する段階と、
前記n+型炭化ケイ素基板の前記第1面に対向する第2面上にドレイン電極を形成する段階と、を有し、
前記補助電極は、前記ゲート電極及び前記ソース電極から離隔され、
前記ソース電極は、前記n+型領域に接触することを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記補助電極は、前記p型領域に接触することを特徴とする請求項14に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記n+型領域は、前記第2トレンチの下部面に形成されることを特徴とする請求項15に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記補助電極は、前記補助n+型領域上から前記第2トレンチの側面に沿って前記第2トレンチの下部面まで延長されることを特徴とする請求項16に記載の半導体素子の製造方法。
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