宽带隙半导体装置以及宽带隙半导体装置的制造方法制造方法及图纸

一种宽带隙半导体装置，其特征在于，包括:第一导电型半导体层(32)；第二导电型区域(41)、(42)，设置在所述第一导电型半导体层(32)上；第一电极(10)，其一部分位于第二导电型区域(41)、(42)上，其残余部分位于所述第一导电型半导体层(32)上；绝缘层(51)、(52)、(53)，在所述第一导电型半导体层(32)上与所述第一电极(10)邻接设置，并延伸至所述宽带隙半导体装置的端部；以及,第二电极(20)，设置在所述第一电极(10)与所述宽带隙半导体装置的端部之间，并与所述第一导电型半导体层(32)形成肖特基接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】宽带隙半导体装置以及宽带隙半导体装置的制造方法
本专利技术涉及一种宽带隙半导体装置以及宽带隙半导体装置的制造方法
技术介绍
近年来，由于具有各种有利特点，作为宽带隙(WildGapType)半导体装置中的一例，碳化硅(Si)半导体装置(SiC半导体装置)正在被关注。然而这种碳化硅半导体装置存在如下问题。即，从形成主动区(ActiveArea)的电极或接线到碳化硅半导体装置的端部为止的距离变短时，一旦碳化硅半导体装置的表面一侧的电极被外加类似浪涌(Surge)电压的负电压，电极与碳化硅半导体装置的端部之间会引起放电(参照特开2009-231321号公报)。为了防止这个问题的发生，可以考虑用绝缘层(包括绝缘膜)将碳化硅半导体装置的第一导电型半导体层的表面完全覆盖。然而，在结缘层与由碳化硅构成的第一导电型半导体层之间的界面处，存在界面态。特别是绝缘层与碳化硅之间的界面中的界面态密度与绝缘层与硅之间的界面相比会变得更大。由于结缘层与由碳化硅构成的第一导电型半导体层之间的界面处存在的该界面态使电子被陷阱捕集，被捕集的电子中位于深界面态的电子由于时间常数大而无法摆脱，所以其实质上作为了负的固定电荷在起作用(参照图6(a))。特别是，由于碳化硅比硅的带隙更大，当固定电荷为-1×1011～-1×1013与硅比较时会变大。因此，位于绝缘层正下方的第一导电型半导体层由于被陷阱捕集的电子，能带被抬高，使其第二导电型化(该第二导电型化的区域称为(反转层))。其结果为，经由第二导电型区域、反转层以及碳化硅半导体装置的端部(芯片端)流通的漏电流会变大。像这样的碳化硅半导体装置中的问题，除了碳化硅之外的氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)之类的宽带隙半导体也会发生。
技术实现思路
鉴于以上问题点,本专利技术的目的在于提供能够抑制放电并减小漏电流的宽带隙半导体装置以及宽带隙半导体装置的制造方法。为了达成所述目的,根据本专利技术的宽带隙半导体装置，其特征在于，包括:第一导电型半导体层；第二导电型区域，设置在所述第一导电型半导体层上；第一电极，其一部分位于第二导电型区域上，其残余部分位于所述第一导电型半导体层上；绝缘层，在所述第一导电型半导体层上与所述第一电极邻接设置，并延伸至所述宽带隙半导体装置的端部；以及第二电极，设置在所述第一电极与所述宽带隙半导体装置的端部之间，并与所述第一导电型半导体层形成肖特基(Schottky)接触。本专利技术的宽带隙半导体装置中，一个所述第二电极也可设置为连续性地或是断续性地包围所述第一电极的一部分或是整体。本专利技术的宽带隙半导体装置中，所述第二导电型区域的端部与所述第二电极和第一导电型半导体之间的接触面的端部之间的距离，也可比理论上的耗尽层宽度大。本专利技术的宽带隙半导体装置中，所述绝缘层也可具有设置在所述第一导电型半导体层上的第一绝缘层，所述第二电极也可具有在所述第一绝缘层上沿平面方向突出的突出部。本专利技术的宽带隙半导体装置中，所述绝缘层也可具有设置在所述第一导电型半导体层上的第一绝缘层；以及，具有设置在所述第一绝缘层上并且将所述第二电极完全覆盖的第二绝缘层。本专利技术的宽带隙半导体装置中，所述第二电极也可不设置在所述宽带隙半导体装置的端部上。本专利技术的宽带隙半导体装置中，第二导电型电场松弛区域的至少一部分也可设置在所述第二电极的下方。本专利技术的宽带隙半导体装置中，所述第二导电型电场松弛区域包含高浓度第二导电型电场松弛区域；以及与所述高浓度第二导电型电场松弛区域相比，第二导电型掺杂物浓度较低的低浓度第二导电型电场松弛区域，所述高浓度第二导电型电场松弛区域也可位于所述低浓度第二导电型电场松弛区域的内侧。本专利技术的宽带隙半导体装置的制造方法，包括：在第一导电型半导体层上设置第二导电型区域；在第二导电型区域上设置第一电极的一部分，在所述第一导电型半导体层上设置第一电极的残余部分；在所述第一电极与所述宽带隙半导体装置的端部之间设置第二电极，并与所述第一导电型半导体层形成肖特基接触；以及在所述第一导电型半导体层上将延伸至所述宽带隙半导体装置端部的绝缘层与所述第一电极邻接设置。本专利技术的宽带隙半导体装置的制造方法中，所述第二电极也可在设置所述第一电极时设置，并且所述第一电极与所述第一导电型半导体层形成肖特基接触。本专利技术的宽带隙半导体装置的制造方法中，所述第二导电型电场松弛区域也可在设置所述第二导电型区域时设置，所述第二电极设置在所述第二导电型电场松弛区域的至少一部分的上方。【专利技术效果】根据本专利技术，由于绝缘层延伸至宽带隙半导体装置的端部，因此能够防止第一电极与宽带隙半导体装置的端部之间放电的发生。另外，第一电极与宽带隙半导体装置的端部之间设置有第二电极，由于该第二电极与第一导电型半导体层形成肖特基接触，该位置的电子不会被陷阱捕集，能带不会被抬高，因此不会形成“反转层”。其结果为，能够减小漏电流。【简单附图说明】图1是第一实施方式涉及的碳化硅半导体装置中层结构概略的纵向切面示意图。图2是将图1中第二电极附近放大后的纵向切面示意图。图3是第一实施方式的变形例涉及的碳化硅半导体装置中层结构概略的纵向切面示意图。图4是第一实施方式的其他变形例涉及的碳化硅半导体装置中层结构概略的纵向切面示意图。图5是第一实施方式涉及的碳化硅半导体装置的上方平面图。图6是对第一实施方式涉及的碳化硅半导体装置解决的课题以及其解决手段进行说明的图。图7是第一实施方式的又一个其他的变形例涉及的碳化硅半导体装置的上方平面图。图8是对第一实施方式涉及的碳化硅半导体装置的制造方法进行说明的纵向切面图。图9是第二实施方式的一种方式涉及的碳化硅半导体装置中层结构概略的纵向切面示意图。图10是第二实施方式的其他方式涉及的碳化硅半导体装置中层结构概略的纵向切面示意图。专利技术实施方式本实施方式中，虽然以碳化硅半导体装置作为宽带隙半导体装置的一例进行说明，但不仅限于此，本专利技术也可用于例如氮化镓、氧化镓的其他宽带隙半导体装置。如图1所示，本实施方式的碳化硅半导体装置，包括：第一导电型半导体基板31；第一导电型半导体层32，其设置在第一导电型半导体基板31上，掺杂物浓度低于第一导电型半导体基板31；以及第二导电型区域41、42，其设置在第一导电型半导体层32上。本实施方式中，以下，使用n型作为“第一导电型”进行说明、使用p型作为“第二导电型”进行说明，第一导电型半导体基板31也称为n型半导体基板31、第一导电型半导体层32也称为n型半导体层32、第二导电型区域41、42也称为p型区域41、42。但是，不仅限于这种方式，也可使用p型作为“第一导电型”、使用n型作为“第二导电型”。再有，本实施方式中，第一导电型半导体基板31，其上方一侧的面为一方的主平面，其下方一侧的面为其他方的主平面。碳化硅半导体装置包括一部分位于p型区域41、42上，其残余部分位于n型半导体层32上的第一电极10，第一电极10与第一半导体层32形成肖特基接触。本实施方式中，p型区域41、42位于该第一电极10的外围部下方，该p型区域41、42有松弛电场的功能。碳化硅半导体装置包括：绝缘层51、52、53，其在n型半导体层32上与第一电极10邻接设置，并延伸至碳化硅半导体装置的端部(图1的右端部)；以及第二电极20，其设置于第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带隙半导体装置，其特征在于，包括：第一导电型半导体层；第二导电型区域，设置在所述第一导电型半导体层上；第一电极，其一部分位于第二导电型区域上，其残余部分位于所述第一导电型半导体层上；绝缘层，在所述第一导电型半导体层上与所述第一电极邻接设置，并延伸至所述宽带隙半导体装置的端部；以及第二电极，设置在所述第一电极与所述宽带隙半导体装置的端部之间，并与所述第一导电型半导体层形成肖特基接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种宽带隙半导体装置，其特征在于，包括：第一导电型半导体层；第二导电型区域，设置在所述第一导电型半导体层上；第一电极，其一部分位于第二导电型区域上，其残余部分位于所述第一导电型半导体层上；绝缘层，在所述第一导电型半导体层上与所述第一电极邻接设置，并延伸至所述宽带隙半导体装置的端部；以及第二电极，设置在所述第一电极与所述宽带隙半导体装置的端部之间，并与所述第一导电型半导体层形成肖特基接触。2.根据权利要求1所述的宽带隙半导体装置，其特征在于：其中，一个所述第二电极被设置为连续性地或是断续性地包围所述第一电极的一部分或是整体。3.根据权利要求1或2中任意一项所述的宽带隙半导体装置，其特征在于：其中，所述第二导电型区域的端部与所述第二电极和第一导电型半导体之间的接触面的端部之间的距离，比理论上的耗尽层宽度大。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的宽带隙半导体装置，其特征在于：其中，所述绝缘层具有设置在所述第一导电型半导体层上的第一绝缘层，所述第二电极具有在所述第一绝缘层上沿平面方向突出的突出部。5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的宽带隙半导体装置，其特征在于：其中，所述绝缘层具有设置在所述第一导电型半导体层上的第一绝缘层；以及具有设置在所述第一绝缘层上并且将所述第二电极完全覆盖的第二绝缘层。6.根据权利要求5所述的宽带隙半导体装置，其特征在于：其中，所述第二电极不设置在所述宽带隙半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：前山雄介，中村俊一，小笠原淳，大泽良平，涉川昭彦，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP