碳化硅半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

碳化硅半导体装置(200)能够通过由栅极电压的施加来实现的沟道区域的控制而对导通状态及截止状态进行切换。碳化硅半导体装置(200)具有碳化硅层(20)、栅极绝缘膜(50)和栅极电极(60)。碳化硅层(20)具有沟道区域(CH)。栅极绝缘膜(50)将沟道区域(CH)覆盖。栅极电极(60)隔着栅极绝缘膜(50)而与沟道区域(CH)相对。导通状态下的沟道区域(CH)的电阻在大于或等于100℃而小于或等于150℃的温度具有最小值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳化硅半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及碳化硅半导体装置及其制造方法，特别地，涉及能够通过由栅极电压的施加来实现的沟道区域的控制而对导通状态及截止状态进行切换的碳化硅半导体装置及其制造方法。
技术介绍
为了将逆变器进一步小型化，对高功率密度化或者冷却系统的简化等进行了研究。因此，预想到将来会要求使逆变器在大于或等于100℃而小于或等于150℃的高温环境下常态且持续地动作。关于使用碳化硅(SiC)层作为半导体层的半导体装置即碳化硅半导体装置，作为适于高温动作、能够满足上述要求的半导体装置而受到期待。逆变器通常具有MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)或者IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等开关元件。伴随开关元件的动作，其温度从室温起上升。根据庭山雅彦以及另外3人的“《SiCパワーデバイスの損失减小実証》、パナソニック技報(PanasonicTechnicalJournal)、Apr.2011、Vol.57、No.1、pp.9-14”(非特許文献1)，SiC－MOSFET的导通电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅半导体装置(200)，其能够通过由栅极电压的施加来实现的沟道区域(CH)的控制而对导通状态及截止状态进行切换，该碳化硅半导体装置具有：碳化硅层(20)，其具有所述沟道区域(CH)；栅极绝缘膜(50)，其将所述碳化硅层(20)的所述沟道区域(CH)覆盖；以及栅极电极(60)，其隔着所述栅极绝缘膜(50)而与所述碳化硅层(20)的所述沟道区域(CH)相对，所述导通状态下的所述沟道区域(CH)的电阻在大于或等于100℃而小于或等于150℃的温度具有最小值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳化硅半导体装置(200)，其能够通过由栅极电压的施加来实现的沟道区域(CH)的控制而对导通状态及截止状态进行切换，该碳化硅半导体装置具有：碳化硅层(20)，其具有所述沟道区域(CH)；栅极绝缘膜(50)，其将所述碳化硅层(20)的所述沟道区域(CH)覆盖；以及栅极电极(60)，其隔着所述栅极绝缘膜(50)而与所述碳化硅层(20)的所述沟道区域(CH)相对，所述导通状态下的所述沟道区域(CH)的电阻在大于或等于100℃而小于或等于150℃的温度具有最小值。2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，所述碳化硅层(20)的所述沟道区域(CH)在从导带端算起的0.4eV的能量处，具有大于或等于1.7×1012eV-1cm-2而小于或等于2.6×1012eV-1cm-2的界面态密度。3.根据权利要求1或2所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，对所述沟道区域(CH)除了导电型杂质以外，还添加有添加元素。4.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，所述添加元素为非导电型杂质。5.根据权利要求4所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，所述非导电型杂质为Se原子及Ge原子的至少任一者。6.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，所述添加元素是作为SiC晶体的晶格间原子而添加的Si原子及C原子的至少任一者。7.根据权利要求3至6中任一项所述的碳化硅半导体装置(200)，其中，对所述沟道区域(CH)以大于或等于1×1017cm-3而小于或等于1×1018cm-3的浓度添加有所述添加元素。8.一种碳化硅半导体装置(200)的制造方法，该碳化硅半导体装置能够通过由栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷冈寿一，樽井阳一郎，古桥壮之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP