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
JP7703992B2 - Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7703992B2 - Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device - Google Patents

Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP7703992B2
JP7703992B2 JP2021166839A JP2021166839A JP7703992B2 JP 7703992 B2 JP7703992 B2 JP 7703992B2 JP 2021166839 A JP2021166839 A JP 2021166839A JP 2021166839 A JP2021166839 A JP 2021166839A JP 7703992 B2 JP7703992 B2 JP 7703992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
silicon carbide
electric field
opening
main surface
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
JP2021166839A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023057352A (en
Inventor
伝 横町
雄 斎藤
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2021166839A priority Critical patent/JP7703992B2/en
Publication of JP2023057352A publication Critical patent/JP2023057352A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7703992B2 publication Critical patent/JP7703992B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

本開示は、炭化珪素半導体装置及び炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。 This disclosure relates to a silicon carbide semiconductor device and a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device.

トレンチゲート型のMOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor)において、ドレイン側から見てトレンチ底部がp型シールド領域から露出した構造や、トレンチ底部がトレンチ幅と同じ幅のp型シールド領域で覆われている構造が知られている(例えば、特許文献1~3参照)。 In trench-gate MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field effect transistors), there are known structures in which the bottom of the trench is exposed from the p-type shield region when viewed from the drain side, and in which the bottom of the trench is covered with a p-type shield region of the same width as the trench (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開2014-003051号公報JP 2014-003051 A 特開2018-186270号公報JP 2018-186270 A 特開2019-195081号公報JP 2019-195081 A

ドレイン側から見てトレンチ底部がp型シールド領域から露出した構造や、トレンチ底部がトレンチ幅と同じ幅のp型シールド領域で覆われている構造においては、オフ動作時のゲート絶縁膜への電界集中が大きくなる場合がある。 In a structure in which the bottom of the trench is exposed from the p-type shield region when viewed from the drain side, or in a structure in which the bottom of the trench is covered with a p-type shield region of the same width as the trench width, the electric field concentration in the gate insulating film during off operation may become large.

本開示は、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中を緩和することができる炭化珪素半導体装置及び炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a silicon carbide semiconductor device and a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device that can reduce electric field concentration near the bottom surface of a gate trench.

本開示の炭化珪素半導体装置は、第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有する炭化珪素基板を備え、前記炭化珪素基板は、第1導電型を有する第1半導体領域と、前記第1半導体領域上に設けられ、前記第1導電型と異なる第2導電型を有するボディ領域と、前記第1半導体領域から隔てられるように前記ボディ領域上に設けられ、かつ前記第1導電型を有するソース領域と、を有し、前記第1主面には、前記ソース領域及び前記ボディ領域を貫通して前記第1半導体領域に至る側面と、前記側面と連なる底面とにより規定されるゲートトレンチが設けられており、前記炭化珪素基板は、前記底面と前記第2主面との間に設けられ、かつ前記第2導電型を有する電界緩和領域を更に有し、前記電界緩和領域は、前記底面から前記第2主面の側に1.5μm離れた第1位置における第1幅よりも前記底面に接する第2位置における第2幅が広く、かつ前記第1幅が前記底面の幅よりも広い。 The silicon carbide semiconductor device of the present disclosure comprises a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, the silicon carbide substrate having a first semiconductor region having a first conductivity type, a body region provided on the first semiconductor region and having a second conductivity type different from the first conductivity type, and a source region provided on the body region so as to be separated from the first semiconductor region and having the first conductivity type, the first main surface is provided with a gate trench defined by a side surface penetrating the source region and the body region to the first semiconductor region and a bottom surface connected to the side surface, the silicon carbide substrate further has an electric field relaxation region provided between the bottom surface and the second main surface and having the second conductivity type, the electric field relaxation region has a second width at a second position contacting the bottom surface wider than a first width at a first position 1.5 μm away from the bottom surface toward the second main surface, and the first width is wider than the width of the bottom surface.

本開示によれば、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中を緩和することができる。 According to the present disclosure, it is possible to reduce electric field concentration near the bottom surface of the gate trench.

図1は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a silicon carbide semiconductor device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(1)である。FIG. 2 is a cross-sectional view (1) illustrating the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(2)である。FIG. 3 is a cross-sectional view (2) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(3)である。FIG. 4 is a cross-sectional view (3) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(4)である。FIG. 5 is a cross-sectional view (4) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(5)である。FIG. 6 is a cross-sectional view ( 5 ) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図7は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(6)である。FIG. 7 is a cross-sectional view (6) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図8は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(7)である。FIG. 8 is a cross-sectional view (7) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図9は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(8)である。FIG. 9 is a cross-sectional view (8) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図10は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(9)である。FIG. 10 is a cross-sectional view ( 9 ) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図11は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(10)である。FIG. 11 is a cross-sectional view (10) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図12は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(11)である。FIG. 12 is a cross-sectional view (11) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図13は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(12)である。FIG. 13 is a cross-sectional view (12) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図14は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(13)である。FIG. 14 is a cross-sectional view (13) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図15は、実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図(14)である。FIG. 15 is a cross-sectional view (14) showing the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to the embodiment. 図16は、実施形態の変形例に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to a modified example of the embodiment. 図17は実施形態の変形例に係る炭化珪素半導体装置を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a silicon carbide semiconductor device according to a modified example of the embodiment.

実施するための形態について、以下に説明する。 The form for implementing this is explained below.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。本明細書中の結晶学的記載においては、個別方位を[]、集合方位を<>、個別面を()、集合面を{}でそれぞれ示している。また結晶学上の指数が負であることは、通常、"-"(バー)を数字の上に付すことによって表現されるが、本明細書中では数字の前に負の符号を付している。
[Description of the embodiments of the present disclosure]
First, the embodiments of the present disclosure will be listed and described. In the following description, the same or corresponding elements are given the same symbols, and the same description will not be repeated. In the crystallographic description in this specification, individual orientations are represented by [], collective orientations by <>, individual planes by (), and collective planes by {}. In addition, when a crystallographic index is negative, it is usually represented by placing a "-" (bar) above the number, but in this specification, a negative sign is placed before the number.

〔1〕 本開示の一態様に係る炭化珪素半導体装置は、第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有する炭化珪素基板を備え、前記炭化珪素基板は、第1導電型を有する第1半導体領域と、前記第1半導体領域上に設けられ、前記第1導電型と異なる第2導電型を有するボディ領域と、前記第1半導体領域から隔てられるように前記ボディ領域上に設けられ、かつ前記第1導電型を有するソース領域と、を有し、前記第1主面には、前記ソース領域及び前記ボディ領域を貫通して前記第1半導体領域に至る側面と、前記側面と連なる底面とにより規定されるゲートトレンチが設けられており、前記炭化珪素基板は、前記底面と前記第2主面との間に設けられ、かつ前記第2導電型を有する電界緩和領域を更に有し、前記電界緩和領域は、前記底面から前記第2主面の側に1.5μm離れた第1位置における第1幅よりも前記底面に接する第2位置における第2幅が広く、かつ前記第1幅が前記底面の幅よりも広い。 [1] A silicon carbide semiconductor device according to one embodiment of the present disclosure includes a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, the silicon carbide substrate having a first semiconductor region having a first conductivity type, a body region provided on the first semiconductor region and having a second conductivity type different from the first conductivity type, and a source region provided on the body region so as to be separated from the first semiconductor region and having the first conductivity type, the first main surface is provided with a gate trench defined by a side surface penetrating the source region and the body region to the first semiconductor region and a bottom surface connected to the side surface, the silicon carbide substrate further has an electric field relaxation region provided between the bottom surface and the second main surface and having the second conductivity type, the electric field relaxation region has a second width at a second position contacting the bottom surface wider than a first width at a first position 1.5 μm away from the bottom surface toward the second main surface, and the first width is wider than the width of the bottom surface.

ゲートトレンチの底面と第2主面との間に電界緩和領域が設けられ、第1主面に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域によってゲートトレンチを隠すことができる。これにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜の絶縁破壊を抑制することができる。また、短絡耐量が向上する。 An electric field relaxation region is provided between the bottom surface of the gate trench and the second main surface, and when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface, the gate trench can be hidden by the electric field relaxation region. This can reduce electric field concentration near the bottom surface of the gate trench and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film. In addition, short circuit resistance is improved.

〔2〕 〔1〕において、前記電界緩和領域は、前記底面に接し、かつ前記第1幅を有する第1電界緩和領域と、前記第1電界緩和領域から前記ゲートトレンチの幅方向に張り出した第2電界緩和領域と、を有し、前記第1電界緩和領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度は、前記第2電界緩和領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度よりも低くてもよい。第1電界緩和領域からゲートトレンチの幅方向に張り出した第2電界緩和領域が設けられていることにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中をより緩和することができる。 [2] In [1], the electric field relaxation region may have a first electric field relaxation region in contact with the bottom surface and having the first width, and a second electric field relaxation region extending from the first electric field relaxation region in the width direction of the gate trench, and the effective concentration of the second conductive type impurity in the first electric field relaxation region may be lower than the effective concentration of the second conductive type impurity in the second electric field relaxation region. By providing the second electric field relaxation region extending from the first electric field relaxation region in the width direction of the gate trench, electric field concentration near the bottom surface of the gate trench can be further alleviated.

〔3〕 〔2〕において、前記第1電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さから前記第2電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さを減算した長さは、前記第2電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さの3倍以上15倍以下であってもよい。この場合、ゲートトレンチの直下における電界緩和領域が深くなり、耐圧及び短絡耐量が向上する。 [3] In [2], the length of the first electric field relaxation region in the direction perpendicular to the first main surface minus the length of the second electric field relaxation region in the direction perpendicular to the first main surface may be 3 times or more and 15 times or less than the length of the second electric field relaxation region in the direction perpendicular to the first main surface. In this case, the electric field relaxation region directly below the gate trench becomes deeper, improving the breakdown voltage and short circuit resistance.

〔4〕 〔2〕又は〔3〕において、前記第1半導体領域は、前記第1電界緩和領域上に位置する第2半導体領域と、前記第2電界緩和領域上に位置する第3半導体領域と、を有し、前記第2半導体領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度は、前記第3半導体領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度よりも高くてもよい。この場合、第1電界緩和領域上及び第2電界緩和領域上に位置する半導体領域が狭窄し、帰還容量を低減しつつ短絡耐量を向上させることができる。帰還容量が低減するので、スイッチング速度が向上する。 [4] In [2] or [3], the first semiconductor region may have a second semiconductor region located on the first electric field relaxation region and a third semiconductor region located on the second electric field relaxation region, and the effective concentration of the first conductive type impurity in the second semiconductor region may be higher than the effective concentration of the first conductive type impurity in the third semiconductor region. In this case, the semiconductor regions located on the first electric field relaxation region and the second electric field relaxation region are narrowed, and the short circuit resistance can be improved while reducing the feedback capacitance. Since the feedback capacitance is reduced, the switching speed is improved.

〔5〕 〔4〕において、前記ボディ領域は、前記第2半導体領域上に位置する第1ボディ領域と、前記第3半導体領域上に位置する第2ボディ領域と、を有し、前記第1ボディ領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度は、前記第2ボディ領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度よりも低くてもよい。この場合、第2電界緩和領域の直上の第2ボディ領域における第2導電型の不純物の実効濃度を選択的に高くすることができる。これにより、短チャネル化を抑制しつつ、第1ボディ領域における第2導電型の不純物の実効濃度を低くすることが可能となり、オン抵抗を低減することができる。 [5] In [4], the body region may have a first body region located on the second semiconductor region and a second body region located on the third semiconductor region, and the effective concentration of the second conductivity type impurity in the first body region may be lower than the effective concentration of the second conductivity type impurity in the second body region. In this case, the effective concentration of the second conductivity type impurity in the second body region directly above the second electric field relaxation region can be selectively increased. This makes it possible to reduce the effective concentration of the second conductivity type impurity in the first body region while suppressing short channelization, thereby reducing on-resistance.

〔6〕 〔1〕~〔5〕において、前記第1半導体領域は、ドリフト領域と、前記ドリフト領域と前記ボディ領域との間に位置する電流拡散領域と、を有し、前記電流拡散領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度は、前記ドリフト領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度よりも高く、前記ゲートトレンチの前記側面は、前記電流拡散領域に至ってもよい。ドリフト領域とボディ領域との間に電流拡散領域が設けられていることにより、狭窄領域のオン抵抗を低減することができる。 [6] In [1] to [5], the first semiconductor region may have a drift region and a current diffusion region located between the drift region and the body region, the effective concentration of the first conductive type impurity in the current diffusion region may be higher than the effective concentration of the first conductive type impurity in the drift region, and the side of the gate trench may reach the current diffusion region. By providing the current diffusion region between the drift region and the body region, the on-resistance of the narrowing region can be reduced.

〔7〕 本開示の他の一態様に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有し、かつ第1導電型を有する第1半導体領域を有する炭化珪素基板を準備する工程と、前記第1主面上に第1マスクを形成する工程と、前記第1マスク上に第2マスクを形成する工程と、前記第1マスク及び前記第2マスクを用いて、前記炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、前記第1導電型と異なる第2導電型を有する電界緩和領域を形成する工程と、を有し、前記第1マスクは、第1開口を有し、前記第2マスクは、前記第1主面に垂直な方向から見て前記第1開口と重なるように位置し、かつ前記第1開口よりも開口幅が広い第2開口を有する。 [7] A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to another aspect of the present disclosure includes the steps of: preparing a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, and having a first semiconductor region having a first conductivity type; forming a first mask on the first main surface; forming a second mask on the first mask; and forming an electric field relaxation region having a second conductivity type different from the first conductivity type by implanting ions into the silicon carbide substrate using the first mask and the second mask, wherein the first mask has a first opening, and the second mask has a second opening positioned to overlap the first opening when viewed from a direction perpendicular to the first main surface and having a width wider than that of the first opening.

第1マスク及び第2マスクを用いて、炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、ゲートトレンチの底面と第2主面との間に電界緩和領域を形成することができる。また、第1主面に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域によってゲートトレンチを隠すことができる。これにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜の絶縁破壊を抑制することができる。 By using the first mask and the second mask to perform ion implantation into the silicon carbide substrate, an electric field relaxation region can be formed between the bottom surface of the gate trench and the second main surface. Furthermore, when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface, the gate trench can be hidden by the electric field relaxation region. This can reduce electric field concentration near the bottom surface of the gate trench and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film.

また、第1開口の直下ではイオンが第1マスクを構成する材料の結晶原子に衝突することなく炭化珪素エピタキシャル層に注入される。これにより、第1開口の直下では、炭化珪素エピタキシャル層の深い位置までイオンが注入される。その結果、第1開口の直下に位置する炭化珪素エピタキシャル層に第1電界緩和領域を形成することができる。また、第1開口の直下の側方ではイオンが第1マスクを構成する材料の結晶原子により散乱されて炭化珪素エピタキシャル層に注入される。これにより、第1開口の直下の側方では、炭化珪素エピタキシャル層の深い位置にはイオンが注入されず、浅い位置にイオンが注入される。その結果、第1開口の直下の側方に位置する炭化珪素エピタキシャル層に第2電界緩和領域を形成することができる。第1電界緩和領域からゲートトレンチの幅方向に張り出した第2電界緩和領域が設けられていることにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中をより緩和することができる。 In addition, ions are injected into the silicon carbide epitaxial layer directly below the first opening without colliding with the crystal atoms of the material constituting the first mask. As a result, ions are injected deep into the silicon carbide epitaxial layer directly below the first opening. As a result, a first electric field relaxation region can be formed in the silicon carbide epitaxial layer located directly below the first opening. In addition, ions are scattered by the crystal atoms of the material constituting the first mask and injected into the silicon carbide epitaxial layer directly below the first opening. As a result, ions are not injected deep into the silicon carbide epitaxial layer directly below the first opening, but are injected shallowly. As a result, a second electric field relaxation region can be formed in the silicon carbide epitaxial layer located directly below the first opening. The second electric field relaxation region extending from the first electric field relaxation region in the width direction of the gate trench can further relax the electric field concentration near the bottom surface of the gate trench.

〔8〕 〔7〕において、前記第1開口及び前記第2開口は、前記炭化珪素基板の[11-20]方向に沿って延在してもよい。この場合、第1開口の直下に位置する炭化珪素エピタキシャル層の深くまでイオンを注入することができる。 [8] In [7], the first opening and the second opening may extend along the [11-20] direction of the silicon carbide substrate. In this case, ions can be implanted deep into the silicon carbide epitaxial layer located directly below the first opening.

〔9〕 〔7〕又は〔8〕において、前記第1マスクは、ポリシリコン又は酸化シリコンにより形成され、前記第2マスクは、レジストにより形成されてもよい。第1マスクと第2マスクとが異なる材料により形成されることにより、第2マスクに第2開口を形成する際に第1マスクの第1開口がエッチングされることを抑制できる。そのため、容易に異なる開口幅の2つの開口を形成できる。 [9] In [7] or [8], the first mask may be made of polysilicon or silicon oxide, and the second mask may be made of resist. By making the first mask and the second mask from different materials, it is possible to prevent the first opening of the first mask from being etched when forming the second opening in the second mask. Therefore, two openings with different opening widths can be easily formed.

〔10〕 〔7〕~〔9〕において、前記第1開口の開口幅は、前記第2開口の開口幅よりも狭く、前記第1開口の開口幅と前記第2開口の開口幅との差は、0.2μm以上1.0μm以下であってもよい。この場合、所望のイオン注入プロファイルを得やすい。 [10] In [7] to [9], the opening width of the first opening may be narrower than the opening width of the second opening, and the difference between the opening width of the first opening and the opening width of the second opening may be 0.2 μm or more and 1.0 μm or less. In this case, it is easy to obtain a desired ion implantation profile.

〔11〕 〔7〕~〔10〕において、前記第1開口の幅方向における中心と前記第2開口の幅方向における中心との間の位置ずれ量は、0.2μm以内であってもよい。この場合、第1電界緩和領域からゲートトレンチの幅方向に略均等に張り出した第2電界緩和領域を形成することができる。 [11] In [7] to [10], the amount of misalignment between the center of the first opening in the width direction and the center of the second opening in the width direction may be within 0.2 μm. In this case, a second electric field relaxation region can be formed that protrudes approximately uniformly from the first electric field relaxation region in the width direction of the gate trench.

〔12〕 本開示の他の一態様に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有し、かつ第1導電型を有する第1半導体領域を有する炭化珪素基板を準備する工程と、前記第1主面上にレジストにより形成される第3マスクを形成する工程と、前記第3マスクを用いて、前記炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、前記第1導電型と異なる第2導電型を有する電界緩和領域を形成する工程と、を有し、前記第3マスクは、厚さ方向において開口幅が変化する第3開口を有する。 [12] A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to another aspect of the present disclosure includes the steps of: preparing a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, the substrate having a first semiconductor region having a first conductivity type; forming a third mask formed of resist on the first main surface; and forming an electric field relaxation region having a second conductivity type different from the first conductivity type by implanting ions into the silicon carbide substrate using the third mask, the third mask having a third opening whose opening width changes in the thickness direction.

第3マスクを用いて、炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、ゲートトレンチの底面と第2主面との間に電界緩和領域を形成することができる。また、第1主面に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域によってゲートトレンチを隠すことができる。これにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜の絶縁破壊を抑制することができる。 By using the third mask to perform ion implantation into the silicon carbide substrate, an electric field relaxation region can be formed between the bottom surface of the gate trench and the second main surface. Furthermore, when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface, the gate trench can be hidden by the electric field relaxation region. This can reduce electric field concentration near the bottom surface of the gate trench and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film.

また、第3マスクが厚さ方向において開口幅が変化する第3開口を有しているので、第1マスク及び第2マスクを有する場合と同様に、炭化珪素エピタキシャル層に第1電界緩和領域及び第2電界緩和領域を形成することができる。これにより、ゲートトレンチの底面の近傍での電界集中をより緩和することができる。 In addition, since the third mask has a third opening whose opening width changes in the thickness direction, a first electric field relaxation region and a second electric field relaxation region can be formed in the silicon carbide epitaxial layer, similar to the case where the first mask and the second mask are provided. This makes it possible to further relax the electric field concentration near the bottom surface of the gate trench.

〔13〕 〔12〕において、前記第3開口は、幅方向の断面形状が樽型を有してもよい。この場合、所望のイオン注入プロファイルを得やすい。 [13] In [12], the third opening may have a barrel-shaped cross-sectional shape in the width direction. In this case, it is easy to obtain a desired ion implantation profile.

[本開示の実施形態の詳細]
以下、本開示の実施形態について詳細に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail, but the present disclosure is not limited thereto.

(炭化珪素半導体装置)
図1を参照し、実施形態に係る炭化珪素半導体装置について説明する。図1に示されるように、実施形態に係る炭化珪素半導体装置100は、炭化珪素基板10と、ゲート絶縁膜81と、ゲート電極82と、層間絶縁膜83と、ソース電極60と、ドレイン電極70とを主に有している。
(Silicon carbide semiconductor device)
A silicon carbide semiconductor device according to an embodiment will be described with reference to Fig. 1. As shown in Fig. 1, a silicon carbide semiconductor device 100 according to an embodiment mainly includes a silicon carbide substrate 10, a gate insulating film 81, a gate electrode 82, an interlayer insulating film 83, a source electrode 60, and a drain electrode 70.

炭化珪素基板10は、炭化珪素単結晶基板50と、炭化珪素単結晶基板50上にある炭化珪素エピタキシャル層40とを含む。炭化珪素基板10は、第1主面1と、第1主面1と反対側の第2主面2とを有する。炭化珪素エピタキシャル層40は、第1主面1を構成する。炭化珪素単結晶基板50は、第2主面2を構成する。炭化珪素単結晶基板50及び炭化珪素エピタキシャル層40は、例えばポリタイプ4Hの六方晶炭化珪素から構成されている。炭化珪素単結晶基板50は、例えば窒素(N)等のn型不純物を含み、n型を有する。炭化珪素基板10には、半導体素子が形成されている。 The silicon carbide substrate 10 includes a silicon carbide single crystal substrate 50 and a silicon carbide epitaxial layer 40 on the silicon carbide single crystal substrate 50. The silicon carbide substrate 10 has a first main surface 1 and a second main surface 2 opposite to the first main surface 1. The silicon carbide epitaxial layer 40 constitutes the first main surface 1. The silicon carbide single crystal substrate 50 constitutes the second main surface 2. The silicon carbide single crystal substrate 50 and the silicon carbide epitaxial layer 40 are composed of, for example, hexagonal silicon carbide of polytype 4H. The silicon carbide single crystal substrate 50 contains n-type impurities such as nitrogen (N) and has an n-type. A semiconductor element is formed on the silicon carbide substrate 10.

第1主面1は、{0001}面または{0001}面がオフ方向に8°以下のオフ角だけ傾斜した面である。好ましくは、第1主面1は、(000-1)面又は(000-1)面がオフ方向に8°以下のオフ角だけ傾斜した面である。オフ方向は、例えば<11-20>方向であってもよいし、<1-100>方向であってもよい。オフ角は、例えば1°以上であってもよいし、2°以上であってもよい。オフ角は、6°以下であってもよいし、4°以下であってもよい。 The first main surface 1 is a {0001} plane or a {0001} plane tilted at an off angle of 8° or less in the off direction. Preferably, the first main surface 1 is a (000-1) plane or a (000-1) plane tilted at an off angle of 8° or less in the off direction. The off direction may be, for example, the <11-20> direction or the <1-100> direction. The off angle may be, for example, 1° or more, or 2° or more. The off angle may be 6° or less, or 4° or less.

実施形態では、炭化珪素基板10に半導体素子の一例として電界効果トランジスタが形成されている。炭化珪素エピタキシャル層40は、ドリフト領域11と、電流拡散領域14と、ボディ領域12と、ソース領域13と、電界緩和領域16と、コンタクト領域18とを主に有する。 In the embodiment, a field effect transistor is formed as an example of a semiconductor element on the silicon carbide substrate 10. The silicon carbide epitaxial layer 40 mainly has a drift region 11, a current diffusion region 14, a body region 12, a source region 13, an electric field relaxation region 16, and a contact region 18.

ドリフト領域11は、例えば窒素又はリン(P)等のn型不純物を含み、n型を有する。ドリフト領域11へのn型不純物の添加は、イオン注入によってではなく、ドリフト領域11のエピタキシャル成長の際の不純物添加によって行われていることが好ましい。ドリフト領域11は第1半導体領域の一部である。 The drift region 11 contains n-type impurities such as nitrogen or phosphorus (P) and has an n-type. The n-type impurities are preferably added to the drift region 11 not by ion implantation but by doping the impurities during the epitaxial growth of the drift region 11. The drift region 11 is a part of the first semiconductor region.

電流拡散領域14は、ドリフト領域11上に設けられている。電流拡散領域14は、例えばリン等のn型不純物を含み、n型を有する。ドリフト領域11上に電流拡散領域14が設けられていることにより、狭窄領域のオン抵抗を低減することができる。電流拡散領域14は、例えば第1電流拡散領域14aと、第2電流拡散領域14bとを主に有する。第1電流拡散領域14aは、後述する第1電界緩和領域16a上に設けられている。第2電流拡散領域14bは、後述する第2電界緩和領域16b上に設けられている。第1電流拡散領域14aのn型不純物の実効濃度は、第2電流拡散領域14bのn型不純物の実効濃度よりも高くてもよい。この場合、電流拡散領域14が狭窄し、帰還容量を低減しつつ短絡耐量を向上させることができる。帰還容量が低減するので、スイッチング速度が向上する。第1電流拡散領域14aのn型不純物の実効濃度は、例えば1.5×1017cm-3以上3.0×1018cm-3以下である。第2電流拡散領域14bのn型不純物の実効濃度は、例えば5.0×1016cm-3以上1.0×1017cm-3以下である。なお、n型不純物の実効濃度は、n型不純物の濃度からp型不純物の濃度を減算した濃度である。電流拡散領域14は第1半導体領域の一部である。第1電流拡散領域14aは第2半導体領域の一例である。第2電流拡散領域14bは第3半導体領域の一例である。 The current diffusion region 14 is provided on the drift region 11. The current diffusion region 14 contains n-type impurities such as phosphorus and has an n-type. By providing the current diffusion region 14 on the drift region 11, the on-resistance of the narrowing region can be reduced. The current diffusion region 14 mainly includes, for example, a first current diffusion region 14a and a second current diffusion region 14b. The first current diffusion region 14a is provided on a first electric field relaxation region 16a described later. The second current diffusion region 14b is provided on a second electric field relaxation region 16b described later. The effective concentration of the n-type impurity in the first current diffusion region 14a may be higher than the effective concentration of the n-type impurity in the second current diffusion region 14b. In this case, the current diffusion region 14 is narrowed, and the short circuit withstand capability can be improved while reducing the feedback capacitance. Since the feedback capacitance is reduced, the switching speed is improved. The effective concentration of n-type impurities in the first current diffusion region 14a is, for example, 1.5×10 17 cm −3 or more and 3.0×10 18 cm −3 or less. The effective concentration of n-type impurities in the second current diffusion region 14b is, for example, 5.0×10 16 cm −3 or more and 1.0×10 17 cm −3 or less. The effective concentration of n-type impurities is the concentration obtained by subtracting the concentration of p-type impurities from the concentration of n-type impurities. The current diffusion region 14 is a part of the first semiconductor region. The first current diffusion region 14a is an example of a second semiconductor region. The second current diffusion region 14b is an example of a third semiconductor region.

ボディ領域12は、電流拡散領域14上に設けられている。ボディ領域12は、例えばアルミニウム(Al)等のp型不純物を含み、p型を有する。ボディ領域12は、例えば第1ボディ領域12aと、第2ボディ領域12bとを主に有する。第1ボディ領域12aは、第1電流拡散領域14a上に設けられている。第2ボディ領域12bは、第2電流拡散領域14b上に設けられている。第1ボディ領域12aのp型不純物の実効濃度は、第2ボディ領域12bのp型不純物の実効濃度よりも低くてもよい。この場合、第2電界緩和領域16bの直上の第2ボディ領域12bにおけるp型不純物の実効濃度を選択的に高くすることができる。これにより、短チャネル化を抑制しつつ、第1ボディ領域12aにおけるp型不純物の実効濃度を低くすることが可能となり、オン抵抗を低減することができる。第1ボディ領域12aのp型不純物の実効濃度は、例えば2.0×1017cm-3以上3.0×1018cm-3以下である。第2ボディ領域12bのp型不純物の実効濃度は、例えば3.0×1017cm-3以上5.0×1018cm-3以下である。なお、p型不純物の実効濃度は、p型不純物の濃度からn型不純物の濃度を減算した濃度である。 The body region 12 is provided on the current diffusion region 14. The body region 12 contains p-type impurities such as aluminum (Al) and has a p-type. The body region 12 mainly includes, for example, a first body region 12a and a second body region 12b. The first body region 12a is provided on the first current diffusion region 14a. The second body region 12b is provided on the second current diffusion region 14b. The effective concentration of the p-type impurity in the first body region 12a may be lower than the effective concentration of the p-type impurity in the second body region 12b. In this case, the effective concentration of the p-type impurity in the second body region 12b directly above the second electric field relaxation region 16b can be selectively increased. This makes it possible to reduce the effective concentration of the p-type impurity in the first body region 12a while suppressing the short channel, thereby reducing the on-resistance. The effective concentration of p-type impurities in the first body region 12a is, for example, not less than 2.0×10 17 cm −3 and not more than 3.0×10 18 cm −3 . The effective concentration of p-type impurities in the second body region 12b is, for example, not less than 3.0×10 17 cm −3 and not more than 5.0×10 18 cm −3 . The effective concentration of p-type impurities is the concentration obtained by subtracting the concentration of n-type impurities from the concentration of p-type impurities.

ソース領域13は、ボディ領域12によってドリフト領域11から隔てられるようにボディ領域12上に設けられている。ソース領域13は、例えば窒素又はリン等のn型不純物を含み、n型を有する。ソース領域13は、第1主面1を構成する。ソース領域13のn型不純物の実効濃度は、例えば1.0×1018cm-3以上7.0×1019cm-3以下である。 The source region 13 is provided on the body region 12 so as to be separated from the drift region 11 by the body region 12. The source region 13 contains an n-type impurity such as nitrogen or phosphorus and has an n-type. The source region 13 constitutes the first main surface 1. The effective concentration of the n-type impurity in the source region 13 is, for example, not less than 1.0×10 18 cm −3 and not more than 7.0×10 19 cm −3 .

コンタクト領域18は、例えばアルミニウム等のp型不純物を含み、p型を有する。コンタクト領域18は、第1主面1を構成する。コンタクト領域18は、ソース領域13を貫通し、ボディ領域12と接する。 The contact region 18 contains p-type impurities such as aluminum and has a p-type. The contact region 18 constitutes the first main surface 1. The contact region 18 penetrates the source region 13 and contacts the body region 12.

第1主面1には、側面3と底面4とにより規定されるゲートトレンチ5が設けられている。側面3は、ソース領域13、ボディ領域12及び電流拡散領域14を貫通して電界緩和領域16に至る。底面4は、側面3と連なる。底面4は、例えば第2主面2と平行な平面である。底面4を含む平面に対する側面3の角度は、例えば50°以上65°以下である。この角度は、例えば55°以上であってもよい。この角度は、例えば60°以下であってもよい。側面3は、好ましくは、{0-33-8}面を有する。{0-33-8}面は、優れた移動度が得られる結晶面である。底面4を含む平面に対する側面3の角度が90°であってもよい。ゲートトレンチ5は、例えば第1主面1と平行な方向に沿ってストライプ状に伸長している。ゲートトレンチ5は、ハニカム状に伸長していてもよいし、アイランド状に点在していてもよい。 The first main surface 1 is provided with a gate trench 5 defined by a side surface 3 and a bottom surface 4. The side surface 3 penetrates the source region 13, the body region 12, and the current diffusion region 14 to reach the electric field relaxation region 16. The bottom surface 4 is continuous with the side surface 3. The bottom surface 4 is, for example, a plane parallel to the second main surface 2. The angle of the side surface 3 with respect to the plane including the bottom surface 4 is, for example, 50° or more and 65° or less. This angle may be, for example, 55° or more. This angle may be, for example, 60° or less. The side surface 3 preferably has a {0-33-8} plane. The {0-33-8} plane is a crystal plane that provides excellent mobility. The angle of the side surface 3 with respect to the plane including the bottom surface 4 may be 90°. The gate trench 5 extends, for example, in a stripe shape along a direction parallel to the first main surface 1. The gate trench 5 may extend in a honeycomb shape or may be scattered in an island shape.

電界緩和領域16は、例えばアルミニウム等のp型不純物を含み、p型を有する。電界緩和領域16は、ゲートトレンチ5の底面4と第2主面2との間に設けられている。電界緩和領域16の上端面は、ゲートトレンチ5の底面4と接する。電界緩和領域16の中心軸は、ゲートトレンチ5の中心軸と一致してもよい。電界緩和領域16は、ゲートトレンチ5の底面4から第2主面2の側に1.5μm離れた位置においてゲートトレンチ5の底面4の幅よりも広い第1幅W1を有する。電界緩和領域16は、ゲートトレンチ5の底面4に接する位置において第1幅W1よりも広い第2幅W2を有する。 The electric field relaxation region 16 contains p-type impurities such as aluminum and has a p-type. The electric field relaxation region 16 is provided between the bottom surface 4 of the gate trench 5 and the second main surface 2. The upper end surface of the electric field relaxation region 16 contacts the bottom surface 4 of the gate trench 5. The central axis of the electric field relaxation region 16 may coincide with the central axis of the gate trench 5. The electric field relaxation region 16 has a first width W1 that is wider than the width of the bottom surface 4 of the gate trench 5 at a position 1.5 μm away from the bottom surface 4 of the gate trench 5 toward the second main surface 2. The electric field relaxation region 16 has a second width W2 that is wider than the first width W1 at a position where it contacts the bottom surface 4 of the gate trench 5.

電界緩和領域16は、例えば第1電界緩和領域16aと、第2電界緩和領域16bとを主に有する。第1電界緩和領域16aは、第1幅W1を有する。第1電界緩和領域16aの上端面は、ゲートトレンチ5の底面4及び第1電流拡散領域14aの下端面に接する。第2電界緩和領域16bは、第1電界緩和領域16aからゲートトレンチ5の幅方向に張り出した領域である。第2電界緩和領域16bの上端面は、第2電流拡散領域14bの下端面に接する。第1電界緩和領域16aと第2電界緩和領域16bの深さの差D1は、第2電界緩和領域16bの深さD2の3倍以上15倍以上であってもよい。この場合、ゲートトレンチの直下における電界緩和領域16が深くなり、耐圧及び短絡耐量が向上する。第1電界緩和領域16aのp型不純物の実効濃度は、第2電界緩和領域16bのp型不純物の実効濃度よりも低くてもよい。第1電界緩和領域16aのp型不純物の実効濃度は、例えば5.0×1016cm-3以上3.0×1017cm-3以下である。第2電界緩和領域16bのp型不純物の実効濃度は、例えば1.0×1017cm-3以上2.0×1018cm-3以下である。 The electric field relaxation region 16 mainly includes, for example, a first electric field relaxation region 16a and a second electric field relaxation region 16b. The first electric field relaxation region 16a has a first width W1. The upper end surface of the first electric field relaxation region 16a contacts the bottom surface 4 of the gate trench 5 and the lower end surface of the first current diffusion region 14a. The second electric field relaxation region 16b is a region that protrudes from the first electric field relaxation region 16a in the width direction of the gate trench 5. The upper end surface of the second electric field relaxation region 16b contacts the lower end surface of the second current diffusion region 14b. The difference D1 in depth between the first electric field relaxation region 16a and the second electric field relaxation region 16b may be 3 times or more and 15 times or more the depth D2 of the second electric field relaxation region 16b. In this case, the electric field relaxation region 16 directly below the gate trench becomes deeper, and the withstand voltage and short circuit withstand capacity are improved. The effective concentration of p-type impurities in the first electric field buffer region 16a may be lower than the effective concentration of p-type impurities in the second electric field buffer region 16b. The effective concentration of p-type impurities in the first electric field buffer region 16a is, for example, 5.0×10 16 cm -3 or more and 3.0×10 17 cm -3 or less. The effective concentration of p-type impurities in the second electric field buffer region 16b is, for example, 1.0×10 17 cm -3 or more and 2.0×10 18 cm -3 or less.

ゲート絶縁膜81は、例えば酸化膜である。ゲート絶縁膜81は、例えば二酸化珪素を含む材料により構成されている。ゲート絶縁膜81は、側面3及び底面4に接する。ゲート絶縁膜81は、底面4において電界緩和領域16と接する。ゲート絶縁膜81は、側面3においてソース領域13、ボディ領域12及び電流拡散領域14の各々と接する。ゲート絶縁膜81は、第1主面1においてソース領域13と接してもよい。 The gate insulating film 81 is, for example, an oxide film. The gate insulating film 81 is made of, for example, a material containing silicon dioxide. The gate insulating film 81 contacts the side surface 3 and the bottom surface 4. The gate insulating film 81 contacts the electric field relaxation region 16 at the bottom surface 4. The gate insulating film 81 contacts each of the source region 13, the body region 12, and the current diffusion region 14 at the side surface 3. The gate insulating film 81 may contact the source region 13 at the first main surface 1.

ゲート電極82は、ゲート絶縁膜81上に設けられている。ゲート電極82は、例えば導電性不純物を含むポリシリコン(ポリSi)から構成されている。ゲート電極82は、ゲートトレンチ5の内部に配置されている。ゲート電極82の一部は、第1主面1上に配置されていてもよい。 The gate electrode 82 is provided on the gate insulating film 81. The gate electrode 82 is made of, for example, polysilicon (polySi) containing conductive impurities. The gate electrode 82 is disposed inside the gate trench 5. A portion of the gate electrode 82 may be disposed on the first main surface 1.

層間絶縁膜83は、ゲート電極82及びゲート絶縁膜81に接して設けられている。層間絶縁膜83は、例えば二酸化珪素を含む材料から構成されている。層間絶縁膜83は、ゲート電極82とソース電極60とを電気的に絶縁する。層間絶縁膜83の一部は、ゲートトレンチ5の内部に設けられていてもよい。 The interlayer insulating film 83 is provided in contact with the gate electrode 82 and the gate insulating film 81. The interlayer insulating film 83 is made of a material containing, for example, silicon dioxide. The interlayer insulating film 83 electrically insulates the gate electrode 82 from the source electrode 60. A part of the interlayer insulating film 83 may be provided inside the gate trench 5.

ソース電極60は、第1主面1に接する。ソース電極60は、コンタクト電極61と、ソース配線62とを有する。 The source electrode 60 contacts the first main surface 1. The source electrode 60 has a contact electrode 61 and a source wiring 62.

コンタクト電極61は、第1主面1において、ソース領域13及びコンタクト領域18に接する。コンタクト電極61は、例えばニッケルシリサイド(NiSi)を含む材料から構成されている。コンタクト電極61は、チタン(Ti)と、アルミニウムと、シリコンとを含む材料から構成されていてもよい。コンタクト電極61は、ソース領域13及びコンタクト領域18とオーミック接合する。 The contact electrode 61 contacts the source region 13 and the contact region 18 on the first main surface 1. The contact electrode 61 is made of a material containing, for example, nickel silicide (NiSi). The contact electrode 61 may be made of a material containing titanium (Ti), aluminum, and silicon. The contact electrode 61 forms an ohmic junction with the source region 13 and the contact region 18.

ソース配線62は、層間絶縁膜83の上面及び側面と、コンタクト電極61の上面とを覆う。ソース配線62は、層間絶縁膜83及びコンタクト電極61の各々と接する。ソース配線62は、例えばアルミニウム又は銅(Cu)を含む材料から構成されている。ソース配線62は、アルミニウム及び銅を含む材料から構成されていてもよい。ソース電極60は、層間絶縁膜83によりゲート電極82から電気的に絶縁されている。ソース電極60は、ソース配線62と層間絶縁膜83との間に窒化チタン(TiN)膜等のバリアメタル膜を含んでもよい。 The source wiring 62 covers the upper and side surfaces of the interlayer insulating film 83 and the upper surface of the contact electrode 61. The source wiring 62 contacts each of the interlayer insulating film 83 and the contact electrode 61. The source wiring 62 is made of a material containing, for example, aluminum or copper (Cu). The source wiring 62 may be made of a material containing aluminum and copper. The source electrode 60 is electrically insulated from the gate electrode 82 by the interlayer insulating film 83. The source electrode 60 may include a barrier metal film such as a titanium nitride (TiN) film between the source wiring 62 and the interlayer insulating film 83.

ドレイン電極70は、第2主面2に接する。ドレイン電極70は、第2主面2において炭化珪素単結晶基板50と接する。ドレイン電極70は、ドリフト領域11と電気的に接続されている。ドレイン電極70は、例えばニッケルシリサイドを含む材料から構成されている。ドレイン電極70は、チタンと、アルミニウムと、シリコンとを含む材料から構成されていてもよい。ドレイン電極70は、炭化珪素単結晶基板50とオーミック接合する。 The drain electrode 70 contacts the second main surface 2. The drain electrode 70 contacts the silicon carbide single crystal substrate 50 at the second main surface 2. The drain electrode 70 is electrically connected to the drift region 11. The drain electrode 70 is made of a material containing nickel silicide, for example. The drain electrode 70 may be made of a material containing titanium, aluminum, and silicon. The drain electrode 70 forms an ohmic junction with the silicon carbide single crystal substrate 50.

なお、上記の各不純物領域におけるp型不純物の濃度及びn型不純物の濃度は、例えば走査型静電容量顕微鏡(scanning capacitance microscope:SCM)を用いた測定又は二次イオン質量分析(secondary ion mass spectrometry:SIMS)等により測定できる。 The p-type impurity concentration and n-type impurity concentration in each of the above impurity regions can be measured, for example, by using a scanning capacitance microscope (SCM) or secondary ion mass spectrometry (SIMS).

以上に説明した実施形態に係る炭化珪素半導体装置100によれば、ゲートトレンチ5の底面4と第2主面2との間に電界緩和領域16が設けられ、第1主面1に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域16によってゲートトレンチ5を隠すことができる。これにより、ゲートトレンチ5の底面4の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜81の絶縁破壊を抑制することができる。また、短絡耐量が向上する。また、第1電界緩和領域16aからゲートトレンチ5の幅方向に張り出した第2電界緩和領域16bが設けられていることにより、ゲートトレンチ5の底面4の近傍での電界集中をより緩和することができる。 According to the silicon carbide semiconductor device 100 according to the embodiment described above, an electric field relaxation region 16 is provided between the bottom surface 4 of the gate trench 5 and the second main surface 2, and when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface 1, the gate trench 5 can be hidden by the electric field relaxation region 16. This can relieve electric field concentration near the bottom surface 4 of the gate trench 5 and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film 81. In addition, the short circuit resistance is improved. In addition, the second electric field relaxation region 16b extending from the first electric field relaxation region 16a in the width direction of the gate trench 5 can further relieve electric field concentration near the bottom surface 4 of the gate trench 5.

(炭化珪素半導体装置の製造方法)
図2~図15を参照し、実施形態に係る炭化珪素半導体装置100の製造方法について説明する。
(Method of Manufacturing Silicon Carbide Semiconductor Device)
A method for manufacturing silicon carbide semiconductor device 100 according to the embodiment will now be described with reference to FIGS.

まず、図2に示されるように、炭化珪素単結晶基板50を準備する。次に、炭化珪素単結晶基板50上に炭化珪素エピタキシャル層40を形成する。例えば、炭化珪素単結晶基板50は、窒素等のn型不純物を含み、n型を有する。例えば、炭化珪素エピタキシャル層40は窒素等のn型不純物を添加したエピタキシャル成長により形成できる。このようにして、第1主面1と、第2主面2とを有する炭化珪素基板10が得られる。 First, as shown in FIG. 2, a silicon carbide single crystal substrate 50 is prepared. Next, a silicon carbide epitaxial layer 40 is formed on the silicon carbide single crystal substrate 50. For example, the silicon carbide single crystal substrate 50 contains n-type impurities such as nitrogen and has an n-type. For example, the silicon carbide epitaxial layer 40 can be formed by epitaxial growth with the addition of n-type impurities such as nitrogen. In this manner, a silicon carbide substrate 10 having a first main surface 1 and a second main surface 2 is obtained.

次に、図3に示されるように、炭化珪素エピタキシャル層40上に第1マスク91を形成する。第1マスク91は、開口91aを有する。開口91aは、第1電界緩和領域16aが形成される領域上に位置する。開口91aは、例えば炭化珪素基板10の[11-20]方向に沿って延在することが好ましい。この場合、開口91aの直下に位置する炭化珪素エピタキシャル層40の深くまでイオンを注入することができる。第1マスク91は、例えばポリシリコン又は酸化シリコンを含む材料から構成されるハードマスクであってよい。 Next, as shown in FIG. 3, a first mask 91 is formed on the silicon carbide epitaxial layer 40. The first mask 91 has an opening 91a. The opening 91a is located on a region where the first electric field relaxation region 16a is to be formed. The opening 91a preferably extends, for example, along the [11-20] direction of the silicon carbide substrate 10. In this case, ions can be implanted deep into the silicon carbide epitaxial layer 40 located directly below the opening 91a. The first mask 91 may be a hard mask made of a material containing, for example, polysilicon or silicon oxide.

次に、図4に示されるように、第1マスク91上に第2マスク92を形成する。第2マスク92は、例えば第1マスク91よりも厚く形成される。第2マスク92は、開口92aを有する。開口92aは、第1電界緩和領域16a及び第2電界緩和領域16bが形成される領域上に位置する。開口92aの開口幅Wbは、開口91aの開口幅Waよりも広い。開口幅Waと開口幅Wbとの差は、0.2μm以上1.0μm以下であることが好ましい。この場合、所望のイオン注入プロファイルを得やすい。開口92aは、第1主面1に垂直な方向から見て開口91aと重なる。開口92aの中心軸Cbは、開口91aの中心軸Caと一致していてよい。開口92aの中心軸Cbは、開口91aの中心軸Caとずれていてもよい。この場合、開口92aの中心軸Cbと開口91aの中心軸Caとの間の位置ずれ量は0.2μm以内であることが好ましい。この場合、第1電界緩和領域16aからゲートトレンチ5の幅方向に略均等に張り出した第2電界緩和領域16bを形成することができる。開口92aは、開口91aと同様、炭化珪素基板10の[11-20]方向に沿って延在することが好ましい。第2マスク92は、例えば第1マスク91と異なる材料により構成される。この場合、第2マスク92に開口92aを形成する際に第1マスク91の開口91aがエッチングされることを抑制できる。そのため、容易に異なる開口幅の2つの開口91a,92aを形成できる。第2マスク92は、例えばレジストマスクであってよい。 Next, as shown in FIG. 4, a second mask 92 is formed on the first mask 91. The second mask 92 is formed, for example, thicker than the first mask 91. The second mask 92 has an opening 92a. The opening 92a is located on the region where the first electric field relaxation region 16a and the second electric field relaxation region 16b are formed. The opening width Wb of the opening 92a is wider than the opening width Wa of the opening 91a. The difference between the opening width Wa and the opening width Wb is preferably 0.2 μm or more and 1.0 μm or less. In this case, it is easy to obtain a desired ion implantation profile. The opening 92a overlaps with the opening 91a when viewed from a direction perpendicular to the first main surface 1. The central axis Cb of the opening 92a may coincide with the central axis Ca of the opening 91a. The central axis Cb of the opening 92a may be offset from the central axis Ca of the opening 91a. In this case, the amount of misalignment between the central axis Cb of the opening 92a and the central axis Ca of the opening 91a is preferably within 0.2 μm. In this case, the second electric field relaxation region 16b can be formed so as to extend from the first electric field relaxation region 16a approximately uniformly in the width direction of the gate trench 5. The opening 92a, like the opening 91a, preferably extends along the [11-20] direction of the silicon carbide substrate 10. The second mask 92 is made of, for example, a material different from that of the first mask 91. In this case, when the opening 92a is formed in the second mask 92, the opening 91a of the first mask 91 can be prevented from being etched. Therefore, two openings 91a, 92a with different opening widths can be easily formed. The second mask 92 may be, for example, a resist mask.

次に、図5に示されるように、第1マスク91及び第2マスク92を用いて、炭化珪素エピタキシャル層40へのチャネリング注入を行う。チャネリング注入により、第1電界緩和領域16aと、第2電界緩和領域16b用の注入領域が形成される。炭化珪素エピタキシャル層40の残部の一部がドリフト領域11として機能する。チャネリング注入においては、例えばアルミニウム等のp型不純物を注入する。チャネリング注入において、加速電圧は例えば750keV以上950keV以下であり、ドーズ量は例えば1.0×1013/cm以上2.0×1014/cm以下である。 5, a first mask 91 and a second mask 92 are used to perform channeling implantation into the silicon carbide epitaxial layer 40. The channeling implantation forms a first electric field buffer region 16a and an implantation region for the second electric field buffer region 16b. A part of the remaining portion of the silicon carbide epitaxial layer 40 functions as the drift region 11. In the channeling implantation, a p-type impurity such as aluminum is implanted. In the channeling implantation, the acceleration voltage is, for example, 750 keV or more and 950 keV or less, and the dose amount is, for example, 1.0×10 13 /cm 2 or more and 2.0×10 14 /cm 2 or less.

チャネリング注入においては、開口91aの直下ではイオンが第1マスク91を構成する材料の結晶原子に衝突することなく炭化珪素エピタキシャル層40に注入される。これにより、開口91aの直下では、炭化珪素エピタキシャル層40の深い位置までイオンが注入される。その結果、開口91aの直下に位置する炭化珪素エピタキシャル層40に、第1主面1に垂直な方向の長さが長い第1注入領域である第1電界緩和領域16aが形成される。一方、開口91aの直下の側方ではイオンが第1マスク91を構成する材料の結晶原子により散乱されて炭化珪素エピタキシャル層40に注入される。これにより、開口91aの直下の側方では、炭化珪素エピタキシャル層40の深い位置にはイオンが注入されず、浅い位置にイオンが注入される。その結果、開口91aの直下の側方に位置する炭化珪素エピタキシャル層40に、第1主面1に垂直な方向の長さが短い第2注入領域が形成される。第2注入領域の一部は、第2電界緩和領域16bを構成する。第1注入領域に注入される単位深さあたりのイオンの量と、第2注入領域に注入される単位深さあたりのイオンの量とは略同じである。そのため、第1電界緩和領域16aにおけるp型不純物の実効濃度は、第2電界緩和領域16bにおけるp型不純物の実効濃度よりも低くなる。 In the channeling implantation, ions are implanted into the silicon carbide epitaxial layer 40 directly below the opening 91a without colliding with the crystal atoms of the material constituting the first mask 91. As a result, ions are implanted to a deep position in the silicon carbide epitaxial layer 40 directly below the opening 91a. As a result, a first electric field relaxation region 16a, which is a first implantation region having a long length in a direction perpendicular to the first main surface 1, is formed in the silicon carbide epitaxial layer 40 located directly below the opening 91a. On the other hand, ions are scattered by the crystal atoms of the material constituting the first mask 91 and implanted into the silicon carbide epitaxial layer 40 on the side directly below the opening 91a. As a result, ions are not implanted into a deep position in the silicon carbide epitaxial layer 40 on the side directly below the opening 91a, but are implanted into a shallow position. As a result, a second implantation region having a short length in a direction perpendicular to the first main surface 1 is formed in the silicon carbide epitaxial layer 40 located on the side directly below the opening 91a. A part of the second implantation region constitutes the second electric field relaxation region 16b. The amount of ions implanted per unit depth into the first implantation region is approximately the same as the amount of ions implanted per unit depth into the second implantation region. Therefore, the effective concentration of p-type impurities in the first electric field relaxation region 16a is lower than the effective concentration of p-type impurities in the second electric field relaxation region 16b.

次に、図6に示されるように、第1マスク91及び第2マスク92を除去する。 Next, as shown in FIG. 6, the first mask 91 and the second mask 92 are removed.

次に、図7に示されるように、炭化珪素エピタキシャル層40に電流拡散領域14を形成するためのイオン注入を行う。イオン注入においては、例えばリン等のn型不純物を注入する。イオン注入において、加速電圧は例えば400keV以上900keV以下であり、ドーズ量は例えば2.0×1013/cm以上1.0×1014/cm以下である。イオン注入においては、第1電界緩和領域16a上に第1電流拡散領域14aが形成され、第1電流拡散領域14aの側方に第2電流拡散領域14bが形成される。第1電流拡散領域14aは、n型を有する炭化珪素エピタキシャル層40の一部にn型不純物が注入されることにより形成される。第2電流拡散領域14bは、p型を有する第2注入領域の一部にn型不純物が注入されることにより形成される。そのため、第1電流拡散領域14aのn型不純物の実効濃度は、第2電流拡散領域14bのn型不純物の実効濃度よりも高くなる。 Next, as shown in FIG. 7, ion implantation is performed to form a current diffusion region 14 in the silicon carbide epitaxial layer 40. In the ion implantation, an n-type impurity such as phosphorus is implanted. In the ion implantation, an acceleration voltage is, for example, 400 keV or more and 900 keV or less, and a dose amount is, for example, 2.0×10 13 /cm 2 or more and 1.0×10 14 /cm 2 or less. In the ion implantation, a first current diffusion region 14a is formed on the first electric field relaxation region 16a, and a second current diffusion region 14b is formed on the side of the first current diffusion region 14a. The first current diffusion region 14a is formed by implanting an n-type impurity into a part of the silicon carbide epitaxial layer 40 having an n-type. The second current diffusion region 14b is formed by implanting an n-type impurity into a part of the second implantation region having a p-type. Therefore, the effective concentration of n-type impurities in the first current spreading region 14a is higher than the effective concentration of n-type impurities in the second current spreading region 14b.

次に、図8に示されるように、炭化珪素エピタキシャル層40に第1ボディ領域12a及び第2ボディ領域12bを形成するためのイオン注入を行う。イオン注入においては、例えばアルミニウム等のp型不純物を注入する。イオン注入において、加速電圧は例えば150keV以上600keV以下であり、ドーズ量は例えば1.0×1013/cm以上1.0×1014/cm以下である。イオン注入においては、第1電流拡散領域14a上に第1ボディ領域12aが形成され、第2電流拡散領域14b上に第2ボディ領域12bが形成される。第1ボディ領域12aは、n型を有する炭化珪素エピタキシャル層40の一部にp型不純物が注入されることにより形成される。第2ボディ領域12bは、p型を有する第2注入領域の一部にp型不純物が注入されることにより形成される。そのため、第1ボディ領域12aのp型不純物の実効濃度は、第2ボディ領域12bのp型不純物の実効濃度よりも低くなる。 Next, as shown in FIG. 8, ion implantation is performed to form the first body region 12a and the second body region 12b in the silicon carbide epitaxial layer 40. In the ion implantation, p-type impurities such as aluminum are implanted. In the ion implantation, the acceleration voltage is, for example, 150 keV or more and 600 keV or less, and the dose amount is, for example, 1.0×10 13 /cm 2 or more and 1.0×10 14 /cm 2 or less. In the ion implantation, the first body region 12a is formed on the first current diffusion region 14a, and the second body region 12b is formed on the second current diffusion region 14b. The first body region 12a is formed by implanting p-type impurities into a part of the silicon carbide epitaxial layer 40 having n-type. The second body region 12b is formed by implanting p-type impurities into a part of the second implantation region having p-type. Therefore, the effective concentration of the p-type impurity in the first body region 12a is lower than the effective concentration of the p-type impurity in the second body region 12b.

次に、図9に示されるように、炭化珪素エピタキシャル層40にソース領域13及びコンタクト領域18を形成するためのイオン注入を行う。ソース領域13を形成するためのイオン注入においては、例えばリン等のn型不純物を注入する。ソース領域13を形成するためのイオン注入において、加速電圧は例えば50keV以上250keV以下であり、ドーズ量は例えば1.0×1014/cm以上1.5×1015/cm以下である。コンタクト領域18を形成するためのイオン注入においては、例えばアルミニウム等のp型不純物を注入する。コンタクト領域18を形成するためのイオン注入において、加速電圧は例えば50keV以上300keV以下であり、ドーズ量は例えば1.0×1015/cm以上6.5×1015/cm以下である。 Next, as shown in FIG. 9 , ion implantation is performed to form the source region 13 and the contact region 18 in the silicon carbide epitaxial layer 40. In the ion implantation to form the source region 13, for example, an n-type impurity such as phosphorus is implanted. In the ion implantation to form the source region 13, the acceleration voltage is, for example, 50 keV to 250 keV, and the dose amount is, for example, 1.0×10 14 /cm 2 to 1.5×10 15 /cm 2. In the ion implantation to form the contact region 18, for example, a p-type impurity such as aluminum is implanted. In the ion implantation to form the contact region 18, the acceleration voltage is, for example, 50 keV to 300 keV, and the dose amount is, for example, 1.0×10 15 /cm 2 to 6.5×10 15 /cm 2 .

次に、図10に示されるように、ソース領域13、第1ボディ領域12a及び第1電流拡散領域14aにゲートトレンチ5を形成する。ゲートトレンチ5は、次のようにして形成できる。 Next, as shown in FIG. 10, a gate trench 5 is formed in the source region 13, the first body region 12a, and the first current diffusion region 14a. The gate trench 5 can be formed as follows.

まず、ゲートトレンチ5を形成しようとする領域上に開口を有するマスク(図示せず)を形成する。次に、マスクを用いて、ソース領域13の一部と、第1ボディ領域12aの一部と、第1電流拡散領域14aの一部とをエッチングにより除去する。エッチングにより、ゲートトレンチ5を形成しようとする領域に、第1主面1に対してほぼ垂直な側部と、側部と連続的に設けられ、かつ第1主面1とほぼ平行な底部とを有する凹部が形成される。 First, a mask (not shown) having an opening is formed in the region where the gate trench 5 is to be formed. Next, using the mask, a part of the source region 13, a part of the first body region 12a, and a part of the first current diffusion region 14a are removed by etching. By etching, a recess is formed in the region where the gate trench 5 is to be formed, the recess having a side portion substantially perpendicular to the first main surface 1 and a bottom portion that is continuous with the side portion and substantially parallel to the first main surface 1.

次に、凹部において熱エッチングを行う。熱エッチングは、第1主面1上にマスクが形成された状態で、例えば少なくとも1種類以上のハロゲン原子を有する反応性ガスを含む雰囲気での加熱によって行い得る。少なくとも1種類以上のハロゲン原子は、塩素(Cl)原子及びフッ素(F)原子の少なくともいずれかを含む。当該雰囲気は、例えば塩素(Cl)、三塩化ホウ素(BCl)、六フッ化硫黄(SF)又は四フッ化炭素(CF)を含む。例えば、塩素ガスと酸素(O)ガスとの混合ガスを反応性ガスとして用い、熱処理温度を800℃以上900℃以下として、熱エッチングが行われる。なお、反応性ガスは、上述した塩素ガスと酸素ガスとに加えて、キャリアガスを含んでいてもよい。キャリアガスとしては、例えば窒素(N)ガス、アルゴン(Ar)ガス又はヘリウム(He)ガス等を用いることができる。 Next, thermal etching is performed in the recess. The thermal etching can be performed, for example, by heating in an atmosphere containing a reactive gas having at least one or more types of halogen atoms, with the mask formed on the first main surface 1. The at least one or more types of halogen atoms include at least one of chlorine (Cl) atoms and fluorine (F) atoms. The atmosphere includes, for example, chlorine (Cl 2 ), boron trichloride (BCl 3 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ), or carbon tetrafluoride (CF 4 ). For example, a mixed gas of chlorine gas and oxygen (O 2 ) gas is used as the reactive gas, and the thermal etching is performed at a heat treatment temperature of 800° C. or more and 900° C. or less. The reactive gas may include a carrier gas in addition to the above-mentioned chlorine gas and oxygen gas. For example, nitrogen (N 2 ) gas, argon (Ar) gas, or helium (He) gas can be used as the carrier gas.

上記の熱エッチングにより、第1主面1にゲートトレンチ5が形成される。ゲートトレンチ5は、第1電界緩和領域16aの上端面からなる底面4と、ソース領域13、第1ボディ領域12a及び第1電流拡散領域14aを貫通して底面4に連なる側面3とを有する。熱エッチングの後に、マスクが第1主面1から除去される。 By the above thermal etching, a gate trench 5 is formed in the first main surface 1. The gate trench 5 has a bottom surface 4 formed from the upper end surface of the first electric field relaxation region 16a, and a side surface 3 that penetrates the source region 13, the first body region 12a, and the first current diffusion region 14a and continues to the bottom surface 4. After the thermal etching, the mask is removed from the first main surface 1.

次に、図11に示されるように、ゲート絶縁膜81を形成する。例えば炭化珪素基板10を熱酸化することにより、ソース領域13と、第1ボディ領域12aと、第1電流拡散領域14aと、第1電界緩和領域16aと、コンタクト領域18とに接するゲート絶縁膜81が形成される。具体的には、炭化珪素基板10を、酸素を含む雰囲気において、例えば1300℃以上1400℃以下の温度で加熱する。これにより、第1主面1と、側面3と、底面4とに接するゲート絶縁膜81が形成される。なお、ゲート絶縁膜81が熱酸化により形成された場合、厳密には、炭化珪素基板10の一部がゲート絶縁膜81に取り込まれる。このため、以降の処理では、熱酸化した後のゲート絶縁膜81と炭化珪素基板10との間の界面に第1主面1、側面3及び底面4が若干移動したものとする。 Next, as shown in FIG. 11, a gate insulating film 81 is formed. For example, the silicon carbide substrate 10 is thermally oxidized to form the gate insulating film 81 in contact with the source region 13, the first body region 12a, the first current diffusion region 14a, the first electric field relaxation region 16a, and the contact region 18. Specifically, the silicon carbide substrate 10 is heated in an oxygen-containing atmosphere at a temperature of, for example, 1300° C. to 1400° C. As a result, the gate insulating film 81 in contact with the first main surface 1, the side surface 3, and the bottom surface 4 is formed. Note that when the gate insulating film 81 is formed by thermal oxidation, strictly speaking, a part of the silicon carbide substrate 10 is incorporated into the gate insulating film 81. For this reason, in the subsequent processing, it is assumed that the first main surface 1, the side surface 3, and the bottom surface 4 have moved slightly to the interface between the gate insulating film 81 and the silicon carbide substrate 10 after thermal oxidation.

次に、一酸化窒素(NO)ガス雰囲気において炭化珪素基板10に対して熱処理(NOアニール)を行ってもよい。NOアニールにおいて、炭化珪素基板10が、例えば1100℃以上1400℃以下の条件下で1時間程度保持される。これにより、ゲート絶縁膜81と第2ボディ領域12bとの界面領域に窒素原子が導入される。その結果、界面領域における界面順位の形成が抑制されることで、チャネル移動度を向上させることができる。 Next, the silicon carbide substrate 10 may be subjected to a heat treatment (NO anneal) in a nitric oxide (NO) gas atmosphere. In the NO anneal, the silicon carbide substrate 10 is held, for example, for about one hour under conditions of 1100°C or higher and 1400°C or lower. This introduces nitrogen atoms into the interface region between the gate insulating film 81 and the second body region 12b. As a result, the formation of interface states in the interface region is suppressed, thereby improving channel mobility.

次に、図12に示されるように、ゲート電極82を形成する。ゲート電極82は、ゲート絶縁膜81上に形成される。ゲート電極82は、例えば減圧CVD(low pressure - chemical vapor deposition:LP-CVD)法により形成される。ゲート電極82は、ソース領域13と、第1ボディ領域12aと、第1電流拡散領域14aと、第1電界緩和領域16aとの各々に対面するように形成される。 Next, as shown in FIG. 12, the gate electrode 82 is formed. The gate electrode 82 is formed on the gate insulating film 81. The gate electrode 82 is formed, for example, by low pressure-chemical vapor deposition (LP-CVD) method. The gate electrode 82 is formed so as to face each of the source region 13, the first body region 12a, the first current diffusion region 14a, and the first electric field relaxation region 16a.

次に、図13に示されるように、層間絶縁膜83を形成する。具体的には、ゲート電極82を覆い、かつゲート絶縁膜81と接するように層間絶縁膜83が形成される。層間絶縁膜83は、例えばCVD法により形成される。層間絶縁膜83は、例えば二酸化珪素を含む材料から構成される。層間絶縁膜83の一部がゲートトレンチ5の内部に形成されてもよい。 Next, as shown in FIG. 13, an interlayer insulating film 83 is formed. Specifically, the interlayer insulating film 83 is formed so as to cover the gate electrode 82 and to be in contact with the gate insulating film 81. The interlayer insulating film 83 is formed, for example, by a CVD method. The interlayer insulating film 83 is composed of a material containing, for example, silicon dioxide. A part of the interlayer insulating film 83 may be formed inside the gate trench 5.

次に、図14に示されるように、層間絶縁膜83及びゲート絶縁膜81をエッチングすることにより、層間絶縁膜83及びゲート絶縁膜81にコンタクトホール90を形成する。この結果、ソース領域13及びコンタクト領域18が層間絶縁膜83及びゲート絶縁膜81から露出する。次に、第1主面1においてソース領域13及びコンタクト領域18に接するコンタクト電極61用の金属膜(図示せず)を形成する。コンタクト電極61用の金属膜は、例えばスパッタリング法により形成される。コンタクト電極61用の金属膜は、例えばニッケルを含む材料から構成される。次に、第2主面2において炭化珪素単結晶基板50に接するドレイン電極70用の金属膜(図示せず)を形成する。ドレイン電極70用の金属膜は、例えばスパッタリング法により形成される。ドレイン電極70用の金属膜は、例えばニッケルを含む材料から構成される。次に、合金化アニールを行う。コンタクト電極61用の金属膜及びドレイン電極70用の金属膜が、例えば900℃以上1100℃以下の温度で5分間程度保持される。これにより、コンタクト電極61用の金属膜の少なくとも一部及びドレイン電極70用の金属膜の少なくとも一部が、炭化珪素基板10が含む珪素と反応してシリサイド化する。これにより、ソース領域13及びコンタクト領域18とオーミック接合するコンタクト電極61と、炭化珪素単結晶基板50とオーミック接合するドレイン電極70とが形成される。コンタクト電極61が、チタンと、アルミニウムと、シリコンとを含む材料から構成されてもよい。ドレイン電極70が、チタンと、アルミニウムと、シリコンとを含む材料から構成されていてもよい。 14, the interlayer insulating film 83 and the gate insulating film 81 are etched to form a contact hole 90 in the interlayer insulating film 83 and the gate insulating film 81. As a result, the source region 13 and the contact region 18 are exposed from the interlayer insulating film 83 and the gate insulating film 81. Next, a metal film (not shown) for the contact electrode 61 that contacts the source region 13 and the contact region 18 on the first main surface 1 is formed. The metal film for the contact electrode 61 is formed by, for example, a sputtering method. The metal film for the contact electrode 61 is composed of, for example, a material containing nickel. Next, a metal film (not shown) for the drain electrode 70 that contacts the silicon carbide single crystal substrate 50 on the second main surface 2 is formed. The metal film for the drain electrode 70 is formed by, for example, a sputtering method. The metal film for the drain electrode 70 is composed of, for example, a material containing nickel. Next, alloying annealing is performed. The metal film for the contact electrode 61 and the metal film for the drain electrode 70 are maintained at a temperature of, for example, 900° C. or higher and 1100° C. or lower for about 5 minutes. As a result, at least a part of the metal film for the contact electrode 61 and at least a part of the metal film for the drain electrode 70 reacts with the silicon contained in the silicon carbide substrate 10 and is silicided. As a result, the contact electrode 61 that makes an ohmic junction with the source region 13 and the contact region 18, and the drain electrode 70 that makes an ohmic junction with the silicon carbide single crystal substrate 50 are formed. The contact electrode 61 may be made of a material containing titanium, aluminum, and silicon. The drain electrode 70 may be made of a material containing titanium, aluminum, and silicon.

次に、図15に示されるように、ソース配線62を形成する。具体的には、コンタクト電極61及び層間絶縁膜83を覆うソース配線62が形成される。ソース配線62は、例えばスパッタリング法により形成される。ソース配線62は、例えばアルミニウム又は銅を含む材料から構成される。ソース配線62がアルミニウム及び銅を含む材料から構成されてもよい。このようにして、コンタクト電極61とソース配線62とを有するソース電極60が形成される。 Next, as shown in FIG. 15, the source wiring 62 is formed. Specifically, the source wiring 62 is formed to cover the contact electrode 61 and the interlayer insulating film 83. The source wiring 62 is formed, for example, by a sputtering method. The source wiring 62 is made of a material containing, for example, aluminum or copper. The source wiring 62 may be made of a material containing aluminum and copper. In this manner, the source electrode 60 having the contact electrode 61 and the source wiring 62 is formed.

このようにして電界効果トランジスタを含む炭化珪素半導体装置100を製造できる。 In this manner, a silicon carbide semiconductor device 100 including a field effect transistor can be manufactured.

以上に説明した実施形態に係る炭化珪素半導体装置100の製造方法によれば、ゲートトレンチ5の底面4と第2主面2との間に電界緩和領域16を形成することができる。また、第1主面1に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域16によってゲートトレンチ5を隠すことができる。これにより、ゲートトレンチ5の底面4の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜81の絶縁破壊を抑制することができる。 According to the manufacturing method of the silicon carbide semiconductor device 100 according to the embodiment described above, an electric field relaxation region 16 can be formed between the bottom surface 4 of the gate trench 5 and the second main surface 2. Furthermore, when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface 1, the gate trench 5 can be hidden by the electric field relaxation region 16. This can reduce electric field concentration near the bottom surface 4 of the gate trench 5 and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film 81.

また、開口91aの直下ではイオンが第1マスク91を構成する材料の結晶原子に衝突することなく炭化珪素エピタキシャル層40に注入される。これにより、開口91aの直下では、炭化珪素エピタキシャル層40の深い位置までイオンが注入される。その結果、開口91aの直下に位置する炭化珪素エピタキシャル層40に第1電界緩和領域16aを形成することができる。また、開口91aの直下の側方ではイオンが第1マスク91を構成する材料の結晶原子により散乱されて炭化珪素エピタキシャル層40に注入される。これにより、開口91aの直下の側方では、炭化珪素エピタキシャル層40の深い位置にはイオンが注入されず、浅い位置にイオンが注入される。その結果、開口91aの直下の側方に位置する炭化珪素エピタキシャル層40に第2電界緩和領域16bを形成することができる。第1電界緩和領域16aからゲートトレンチ5の幅方向に張り出した第2電界緩和領域16bが設けられていることにより、ゲートトレンチ5の底面4の近傍での電界集中をより緩和することができる。 In addition, ions are implanted into the silicon carbide epitaxial layer 40 directly below the opening 91a without colliding with the crystal atoms of the material constituting the first mask 91. As a result, ions are implanted to a deep position in the silicon carbide epitaxial layer 40 directly below the opening 91a. As a result, a first electric field relaxation region 16a can be formed in the silicon carbide epitaxial layer 40 located directly below the opening 91a. In addition, ions are scattered by the crystal atoms of the material constituting the first mask 91 and implanted into the silicon carbide epitaxial layer 40 on the side directly below the opening 91a. As a result, ions are not implanted into a deep position in the silicon carbide epitaxial layer 40 on the side directly below the opening 91a, but are implanted into a shallow position. As a result, a second electric field relaxation region 16b can be formed in the silicon carbide epitaxial layer 40 located on the side directly below the opening 91a. The second electric field relaxation region 16b is provided, which extends from the first electric field relaxation region 16a in the width direction of the gate trench 5, thereby further reducing the electric field concentration near the bottom surface 4 of the gate trench 5.

なお、第1マスク91と第2マスク92との積層マスクに代えて、図16に示されるように、炭化珪素エピタキシャル層40上に1層の第3マスク93を形成してもよい。第3マスク93は、開口93aを有する。開口93aは、厚さ方向において開口幅が変化する。開口93aは、厚さ方向の中央部における幅Wcが厚さ方向の上部及び下部における幅Wdよりも広くなるようにくびれた樽型の断面形状を有していることが好ましい。この場合、所望のイオン注入プロファイルを得やすい。開口93aは、露光条件及び現像条件の少なくともいずれかを調整することにより、くびれ量D(=Wc-Wd)を制御できる。 Instead of the laminated mask of the first mask 91 and the second mask 92, a single layer of a third mask 93 may be formed on the silicon carbide epitaxial layer 40 as shown in FIG. 16. The third mask 93 has an opening 93a. The opening width of the opening 93a varies in the thickness direction. The opening 93a preferably has a barrel-shaped cross-sectional shape that is narrowed so that the width Wc at the center in the thickness direction is wider than the width Wd at the top and bottom in the thickness direction. In this case, it is easy to obtain a desired ion implantation profile. The amount of narrowing D (=Wc-Wd) of the opening 93a can be controlled by adjusting at least one of the exposure conditions and the development conditions.

第3マスク93を用いて、炭化珪素エピタキシャル層40に対してイオン注入を行うことにより、ゲートトレンチ5の底面4と第2主面2との間に電界緩和領域16を形成することができる。また、第1主面1に垂直な方向から平面視したときに、電界緩和領域16によってゲートトレンチ5を隠すことができる。これにより、ゲートトレンチ5の底面の近傍での電界集中を緩和し、ゲート絶縁膜81の絶縁破壊を抑制することができる。 By using the third mask 93 to perform ion implantation into the silicon carbide epitaxial layer 40, an electric field relaxation region 16 can be formed between the bottom surface 4 of the gate trench 5 and the second main surface 2. Furthermore, when viewed in a plan view from a direction perpendicular to the first main surface 1, the gate trench 5 can be hidden by the electric field relaxation region 16. This can reduce electric field concentration near the bottom surface of the gate trench 5 and suppress dielectric breakdown of the gate insulating film 81.

また、第3マスク93が厚さ方向において開口幅が変化する開口93aを有しているので、第1マスク91及び第2マスク92を有する場合と同様に、炭化珪素エピタキシャル層40に第1電界緩和領域16a及び第2電界緩和領域16bを形成することができる。これにより、ゲートトレンチ5の底面4の近傍での電界集中をより緩和することができる。 In addition, since the third mask 93 has an opening 93a whose opening width changes in the thickness direction, the first electric field relaxation region 16a and the second electric field relaxation region 16b can be formed in the silicon carbide epitaxial layer 40 in the same manner as in the case of having the first mask 91 and the second mask 92. This makes it possible to further reduce the electric field concentration near the bottom surface 4 of the gate trench 5.

[変形例]
次に、実施形態の変形例について説明する。変形例は、主にゲートトレンチの形状の点で実施形態と相違する。図17は、実施形態の変形例に係る炭化珪素半導体装置を示す断面図である。
[Modification]
Next, a modified example of the embodiment will be described. The modified example differs from the embodiment mainly in the shape of the gate trench. Fig. 17 is a cross-sectional view showing a silicon carbide semiconductor device according to the modified example of the embodiment.

図17に示されるように、変形例に係る炭化珪素半導体装置200においては、ゲートトレンチ5の底面4が、第1電界緩和領域16aの上端面よりも下方に位置する。ゲートトレンチ5の側面3は、ソース領域13、第1ボディ領域12a、第1電流拡散領域14a及び第1電界緩和領域16aに接し、底面4と連なる。他の構成は実施形態と同様である。 As shown in FIG. 17, in the silicon carbide semiconductor device 200 according to the modified example, the bottom surface 4 of the gate trench 5 is located below the upper end surface of the first electric field relaxation region 16a. The side surface 3 of the gate trench 5 contacts the source region 13, the first body region 12a, the first current diffusion region 14a, and the first electric field relaxation region 16a, and is continuous with the bottom surface 4. The other configurations are the same as those of the embodiment.

このような変形例によっても実施形態と同様の効果を得ることができる。 This modification can achieve the same effect as the embodiment.

上記の実施形態では、n型を第1導電型とし、かつp型を第2導電型として説明したが、p型を第1導電型とし、かつn型を第2導電型としてもよい。 In the above embodiment, n-type is described as the first conductivity type and p-type is described as the second conductivity type, but p-type may be the first conductivity type and n-type may be the second conductivity type.

以上、実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

1 第1主面
2 第2主面
3 側面
4 底面
5 ゲートトレンチ
10 炭化珪素基板
11 ドリフト領域(第1半導体領域の一部)
12 ボディ領域
12a 第1ボディ領域
12b 第2ボディ領域
13 ソース領域
14 電流拡散領域(第1半導体領域の一部)
14a 第1電流拡散領域(第2半導体領域)
14b 第2電流拡散領域(第3半導体領域)
16 電界緩和領域
16a 第1電界緩和領域
16b 第2電界緩和領域
18 コンタクト領域
40 炭化珪素エピタキシャル層
50 炭化珪素単結晶基板
60 ソース電極
61 コンタクト電極
62 ソース配線
70 ドレイン電極
81 ゲート絶縁膜
82 ゲート電極
83 層間絶縁膜
90 コンタクトホール
91 第1マスク
91a 開口
92 第2マスク
92a 開口
93 第3マスク
93a 開口
100 炭化珪素半導体装置
200 炭化珪素半導体装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 First main surface 2 Second main surface 3 Side surface 4 Bottom surface 5 Gate trench 10 Silicon carbide substrate 11 Drift region (part of first semiconductor region)
12 Body region 12a First body region 12b Second body region 13 Source region 14 Current spreading region (part of the first semiconductor region)
14a: first current spreading region (second semiconductor region)
14b: second current spreading region (third semiconductor region)
16 electric field relaxation region 16a first electric field relaxation region 16b second electric field relaxation region 18 contact region 40 silicon carbide epitaxial layer 50 silicon carbide single crystal substrate 60 source electrode 61 contact electrode 62 source wiring 70 drain electrode 81 gate insulating film 82 gate electrode 83 interlayer insulating film 90 contact hole 91 first mask 91a opening 92 second mask 92a opening 93 third mask 93a opening 100 silicon carbide semiconductor device 200 silicon carbide semiconductor device

Claims (10)

第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有する炭化珪素基板を備え、
前記炭化珪素基板は、
第1導電型を有する第1半導体領域と、
前記第1半導体領域上に設けられ、前記第1導電型と異なる第2導電型を有するボディ領域と、
前記第1半導体領域から隔てられるように前記ボディ領域上に設けられ、かつ前記第1導電型を有するソース領域と、
を有し、
前記第1主面には、前記ソース領域及び前記ボディ領域を貫通する側面と、前記側面と連なる底面とにより規定されるゲートトレンチが設けられており、
前記炭化珪素基板は、前記底面と前記第2主面との間に前記底面と接するように設けられ、かつ前記第2導電型を有する電界緩和領域を更に有し、
前記電界緩和領域は、前記底面から前記第2主面の側に1.5μm離れた第1位置における第1幅よりも前記底面に接する第2位置における第2幅が広く、かつ前記第1幅が前記底面の幅よりも広
前記電界緩和領域は、
前記底面に接し、かつ前記第1幅を有する第1電界緩和領域と、
前記第1電界緩和領域から前記ゲートトレンチの幅方向に張り出した第2電界緩和領域と、
を有し、
前記第1電界緩和領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度は、前記第2電界緩和領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度よりも低く、
前記第1半導体領域は、
前記第1電界緩和領域上に位置する第2半導体領域と、
前記第2電界緩和領域上に位置する第3半導体領域と、
を有し、
前記第2半導体領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度は、前記第3半導体領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度よりも高い、
炭化珪素半導体装置。
a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface;
The silicon carbide substrate is
a first semiconductor region having a first conductivity type;
a body region provided on the first semiconductor region and having a second conductivity type different from the first conductivity type;
a source region provided on the body region to be separated from the first semiconductor region and having the first conductivity type;
having
a gate trench is provided in the first main surface, the gate trench being defined by a side surface penetrating the source region and the body region and a bottom surface continuous with the side surface;
the silicon carbide substrate further includes an electric field relaxation region having the second conductivity type, the electric field relaxation region being provided between the bottom surface and the second main surface so as to be in contact with the bottom surface ,
the electric field relaxation region has a second width at a second position in contact with the bottom surface that is wider than a first width at a first position that is 1.5 μm away from the bottom surface toward the second main surface, and the first width is wider than the width of the bottom surface;
The electric field relaxation region is
a first electric field relief region in contact with the bottom surface and having the first width;
a second electric field relaxation region extending from the first electric field relaxation region in a width direction of the gate trench;
having
an effective concentration of the second conductivity type impurity in the first electric field buffer region is lower than an effective concentration of the second conductivity type impurity in the second electric field buffer region;
The first semiconductor region is
a second semiconductor region located on the first electric field reduction region;
a third semiconductor region located on the second electric field reduction region;
having
an effective concentration of the first conductivity type impurity in the second semiconductor region is higher than an effective concentration of the first conductivity type impurity in the third semiconductor region;
Silicon carbide semiconductor device.
前記第1電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さと前記第2電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さとの差は、前記第2電界緩和領域における前記第1主面に垂直な方向の長さの3倍以上15倍以下である、
請求項に記載の炭化珪素半導体装置。
a difference between a length of the first electric field buffer region in a direction perpendicular to the first main surface and a length of the second electric field buffer region in a direction perpendicular to the first main surface is 3 times or more and 15 times or less than a length of the second electric field buffer region in a direction perpendicular to the first main surface;
The silicon carbide semiconductor device according to claim 1 .
前記ボディ領域は、
前記第2半導体領域上に位置する第1ボディ領域と、
前記第3半導体領域上に位置する第2ボディ領域と、
を有し、
前記第1ボディ領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度は、前記第2ボディ領域における前記第2導電型の不純物の実効濃度よりも低い、
請求項1または請求項2に記載の炭化珪素半導体装置。
The body region is
a first body region located on the second semiconductor region;
a second body region located on the third semiconductor region;
having
an effective concentration of the second conductivity type impurity in the first body region is lower than an effective concentration of the second conductivity type impurity in the second body region;
The silicon carbide semiconductor device according to claim 1 .
前記第1半導体領域は、
ドリフト領域と、
前記ドリフト領域と前記ボディ領域との間に位置する電流拡散領域と、
を有し、
前記電流拡散領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度は、前記ドリフト領域における前記第1導電型の不純物の実効濃度よりも高く、
前記ゲートトレンチの前記側面は、前記電流拡散領域に至る、
請求項1から請求項のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置。
The first semiconductor region is
A drift region;
a current spreading region located between the drift region and the body region;
having
an effective concentration of the first conductivity type impurity in the current diffusion region is higher than an effective concentration of the first conductivity type impurity in the drift region;
The side of the gate trench leads to the current spreading region.
The silicon carbide semiconductor device according to claim 1 .
第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有し、かつ第1導電型を有する第1半導体領域を有する炭化珪素基板を準備する工程と、
前記第1主面上に第1マスクを形成する工程と、
前記第1マスク上に第2マスクを形成する工程と、
前記第1マスク及び前記第2マスクを用いて、前記炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、前記第1導電型と異なる第2導電型を有する電界緩和領域を形成する工程と、
を有し、
前記第1マスクは、第1開口を有し、
前記第2マスクは、前記第1主面に垂直な方向から見て前記第1開口と重なるように位置し、かつ前記第1開口よりも開口幅が広い第2開口を有
前記第1開口及び前記第2開口は、前記炭化珪素基板の[11-20]方向に沿って延在する、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
preparing a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, the silicon carbide substrate having a first semiconductor region having a first conductivity type;
forming a first mask on the first major surface;
forming a second mask on the first mask;
forming an electric field relaxation region having a second conductivity type different from the first conductivity type by performing ion implantation into the silicon carbide substrate using the first mask and the second mask;
having
the first mask has a first opening;
the second mask has a second opening positioned to overlap the first opening when viewed in a direction perpendicular to the first main surface and having a width wider than that of the first opening;
The first opening and the second opening extend along a [11-20] direction of the silicon carbide substrate.
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device.
前記第1マスクは、ポリシリコン又は酸化シリコンにより形成され、
前記第2マスクは、レジストにより形成される、
請求項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
the first mask is formed of polysilicon or silicon oxide;
the second mask is formed of resist;
The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 5 .
前記第1開口の開口幅は、前記第2開口の開口幅よりも狭く、
前記第1開口の開口幅と前記第2開口の開口幅との差は、0.2μm以上1.0μm以下である、
請求項5または請求項6に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The opening width of the first opening is narrower than the opening width of the second opening,
a difference between an opening width of the first opening and an opening width of the second opening is 0.2 μm or more and 1.0 μm or less;
The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 5 or 6 .
前記第1開口の幅方向における中心と前記第2開口の幅方向における中心との間の位置ずれ量は、0.2μm以内である、
請求項から請求項のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
a positional deviation between a center of the first opening in a width direction and a center of the second opening in a width direction is within 0.2 μm;
The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to any one of claims 5 to 7 .
第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有し、かつ第1導電型を有する第1半導体領域を有する炭化珪素基板を準備する工程と、
前記第1主面上にレジストにより形成される第3マスクを形成する工程と、
前記第3マスクを用いて、前記炭化珪素基板に対してイオン注入を行うことにより、前記第1導電型と異なる第2導電型を有する電界緩和領域を形成する工程と、
を有し、
前記第3マスクは、厚さ方向において開口幅が変化する第3開口を有する、
炭化珪素半導体装置の製造方法。
preparing a silicon carbide substrate having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, the silicon carbide substrate having a first semiconductor region having a first conductivity type;
forming a third mask made of resist on the first main surface;
forming an electric field relaxation region having a second conductivity type different from the first conductivity type by implanting ions into the silicon carbide substrate using the third mask;
having
the third mask has a third opening whose opening width changes in a thickness direction;
A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device.
前記第3開口は、幅方向の断面形状が樽型を有する、
請求項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
The third opening has a barrel-shaped cross-sectional shape in the width direction.
The method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 9 .
JP2021166839A 2021-10-11 2021-10-11 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device Active JP7703992B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021166839A JP7703992B2 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021166839A JP7703992B2 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023057352A JP2023057352A (en) 2023-04-21
JP7703992B2 true JP7703992B2 (en) 2025-07-08

Family

ID=86006339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021166839A Active JP7703992B2 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7703992B2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069040A (en) 2001-08-29 2003-03-07 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2008130959A (en) 2006-11-24 2008-06-05 Nissan Motor Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2012169384A (en) 2011-02-11 2012-09-06 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014003051A (en) 2012-06-15 2014-01-09 Rohm Co Ltd Switching device
JP2016131217A (en) 2015-01-15 2016-07-21 トヨタ自動車株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same
WO2017179377A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 住友電気工業株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
JP2018186270A (en) 2017-04-24 2018-11-22 インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag SiC semiconductor device having an offset at the bottom of the trench
JP2019195081A (en) 2017-06-06 2019-11-07 三菱電機株式会社 Semiconductor device and power conversion device
JP2022093099A (en) 2020-12-11 2022-06-23 株式会社デンソー Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003069040A (en) 2001-08-29 2003-03-07 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2008130959A (en) 2006-11-24 2008-06-05 Nissan Motor Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2012169384A (en) 2011-02-11 2012-09-06 Denso Corp Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014003051A (en) 2012-06-15 2014-01-09 Rohm Co Ltd Switching device
JP2016131217A (en) 2015-01-15 2016-07-21 トヨタ自動車株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of the same
WO2017179377A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 住友電気工業株式会社 Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
US20190074360A1 (en) 2016-04-14 2019-03-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2018186270A (en) 2017-04-24 2018-11-22 インフィネオン テクノロジーズ アーゲーInfineon Technologies Ag SiC semiconductor device having an offset at the bottom of the trench
JP2019195081A (en) 2017-06-06 2019-11-07 三菱電機株式会社 Semiconductor device and power conversion device
JP2022093099A (en) 2020-12-11 2022-06-23 株式会社デンソー Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023057352A (en) 2023-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3216804B2 (en) Manufacturing method of silicon carbide vertical FET and silicon carbide vertical FET
US9825166B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for producing same
JP7635718B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7156314B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP3428459B2 (en) Silicon carbide n-channel MOS semiconductor device and method of manufacturing the same
US20120193643A1 (en) Semiconductor device
CN102770960A (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JPWO2018042835A1 (en) Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same
JP6295797B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2015015938A1 (en) Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP7775837B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7635716B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7395972B2 (en) silicon carbide semiconductor device
JP7797888B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7703992B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP7764862B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7156313B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2024047312A (en) Silicon carbide semiconductor device
WO2023026803A1 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for producing silicon carbide semiconductor device
WO2022270245A1 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP7673572B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
US20160133707A1 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing same
JP7619114B2 (en) Silicon carbide semiconductor device and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
JP7670067B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2024124052A (en) 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: 20240422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250527

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250609

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7703992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113